藻渡煤矿+100m水平的延深设计书

- 1 - 藻渡煤矿 +100m 水平的延深设计书 第一节 矿井地理位置交通及地形构造 一、矿区交通位置及其范围 藻渡煤矿位于重庆市綦江县赶水镇藻渡乡。矿井 北面与万盛区关坝镇隔河相望；东面与贵州省桐梓县坡度镇接壤，相距 面与綦江县赶水镇相接 ,相距离 17矿区公路 11达渝黔铁路岔滩火车站和国道210 线岔滩站， 交通便利 。矿区中心地理位置为东经 ： 106 49，北纬：28 45，北京直角坐标为 X=Y=采标高+600m +100m。井田南北走向长 西宽 田面积：约 其矿区范围的拐点坐标见表 (一 ): 矿区范围拐点坐标 表 (一 ) 点 号 X Y 1 0 1 - 2 - 二、地形地貌 矿区地处四川盆地向贵州高原过渡的山丘地貌，东南高，西北低，东南为贵州高原多山，西北为四川盆地，多为丘陵和侵蚀谷地，是丘陵与山间的过渡的山丘地貌。矿区北边界以藻渡河河床煤柱线为界。井田北面受河谷切割，顺走向成北东高西南低，倾向上则有着与原始构造形态相符，各峰相 间的锯齿状地形。地表最高标高 +840m，最低标高 +343m。 三、气候 矿区气候温湿多雨，冬暖夏热，属于大陆性亚热带气候，历年平均值：降雨量 1200发量 有气候高值均出现在夏秋二季，最高气温 低气温 均气温 内最大风力达到 7 级，平均风力 3 4 级。 四、地震 根据重庆市地震办公室资料：本区处于地震裂度分区 裂度带，个别地区 7 度 ,本区可为 6 度。 五、水文地质 藻渡河为井田内唯一河流，横穿本井田北端，为与兴隆井田之界河，发源于贵州省桐梓县新兵洞 ，流入本井田的标高为 +均坡度为5 ,流量 s，流速 1.6 m/s,水位变化幅度为 高洪水位标高为 + 本区地势高耸 ,地形坡度较大 ,侵蚀切割强烈 ,沟谷纵横交错 ,有利于地表水的排泄。 - 3 - 井田北端受藻渡河切割，成为本井田与兴隆井田之天然分解。取内构造简单，但乐平煤系 斯特发育的 岩含水层之间，藻渡河的“ V”形谷占有本区大部分补给面积，其最低标高为本区之最低侵蚀基准面（ +300m），区内井泉出露较多，多属溶洞裂隙下降泉且大部分集中在 泉水流量受大气制约。 区内厚层灰岩（阳新、长兴、嘉陵江）发育，在标高 +300m 以上，喀斯特景象如溶洞、溶蚀槽谷、天然井、天生桥、暗河等发育。 1、含（隔）水层 内主要含水层有： （ 1）阳新灰岩：厚度 358m 447m，在藻渡河沿岸出露泉水较多。本层地下水流量与地面降雨关系密切，涌水量随着深部有井田北端向南端递减。本层只为井下大巷、暗主副斜井和轨道下山的主要充水源。 （ 2）长兴灰岩：厚度 58m 76m，距 1m 左右。本层裂隙发育，由于里降水补给地下水，深部地下水运动停滞，含水弱，但其 紧覆于煤系顶板之上，是矿井主要含水层，开采时对矿井的安全有一定的威胁。 （ 3）龙潭组：其主要含水层是 岩，浅部含水高于深部，个别受构造影响的深度地带存在裂隙承压水。本层是矿井生产系统的直接充水源。 （ 4）嘉陵江组：厚度 784m 938m，喀斯特发育。 矿区内含水充沛，暗河发育的水平循环带在标高 +318m +850m 间分布，矿井在生产过程中要高度重视预防流砂溃入坑道的事故发生。经相关地质资料查明，藻渡河与地下水无水力联系。 - 4 - 本井田的隔水层有飞仙关页岩，厚度 109m 209m。为本区良好隔水层 。另外，煤系地层中的泥岩、砂质泥岩也具有隔水性能。 、充水因素 本区主要接受大气降水的补给，通过砂岩及其裂隙通道紧入矿井，作为矿井的主要充水因素之一；其次，含水层中本身的孔隙水、裂隙水通过采空区进入矿井，作为矿井的主要充水因素；第三，浅部老窑采空区积水，也是矿井充水因素之一。 、矿井涌水量 根据矿井历年观测资料，目前矿井正常涌水量为 30m3/h，最大涌水量为 125m3/h，随着采空面积的增大，涌水量可能有所增加。 第二节 井田及开采面积 一、地层 井田内出露之最老地层为志留系，缺石碳系、泥盆系地层， 各地层由老到新简述于下： 志留系中统韩家店组（ ：上部为黄绿色页岩及砂质页岩，下部为灰绿色页岩夹薄层砂岩。 迭系上统（ 梁山组 (厚 11 米，为绿黄、褐黄色砂质泥岩及粘土岩，含黄铁矿、菱铁矿，局部夹薄煤层透镜体。 栖霞组 (厚 213m，为黑灰色厚层状石灰岩，含燧石石核和沥青质，底部间夹薄层角砾岩。 - 5 - 茅口组 (厚约 150m，为灰色及棕灰色厚层状夹生物碎屑灰岩，含燧石结核及方解石脉。 层呈整合接触 迭系下统（ 龙潭组 (为本区的煤系地层 ,平均厚度 系地层主要为黑灰色粘土岩、泥岩、砂质泥岩、砂质页岩，夹 7 9层灰岩 ,底部为铝土泥岩及底砾岩。，含煤 7层，可采煤矿层为 长兴组 (平均厚度 黑色厚层中厚层灰岩，第一层含沥青质较多，第二层含燧石较多。 与上覆二迭系下统地层呈假整合接触 三迭系下统 ( 玉龙山组 ( 总厚约 五段。岩性主要 为灰色、紫灰色薄层中厚层灰岩、泥灰岩互层。 飞仙关组 (总厚约 二段。岩性主要为紫红色、棕灰色泥页岩。 嘉陵江组 ( 平均厚度 四段。岩性主要为灰色深灰色厚层中厚层灰岩及灰质泥岩。 与上覆三迭系下统地层呈假整合接触 三迭系中统雷口坡组 (T2 l)：平均厚度 灰色白云质灰岩 ,灰质泥岩、泥岩。 迭系上统须家河组 (T2 l)：出露于井田西北部。黄灰、黄白色中厚层状 长石石英砂岩，夹粉砂岩、泥质砂岩及薄煤矿层。 本井田含煤地层为二迭系龙潭组，煤系地层厚 73 86m，为上煤组、中煤组和下煤组，共含煤七层，其中上煤层为不可采煤层组，中煤组含主要可采煤层 连子）一层，下煤组含可采煤 子洞）、 板洞）二个煤层。 煤系地层特征详见 煤系地层综合柱状图 。 - 6 - 二、构造 本井田构造较简单，为一单斜构造，岩层走向大致为北东 南西，和区域构造轴线向一致，地层平均倾向 267，平均倾角 37。 井田内无大的断裂与褶曲，但小构造较为发育，特别是靠近井田北 边界的块段揭露有三条小型断层，分别为： 断层：倾向 47、倾角 70、落差 8m； 向 80、倾角 81、落差 10m； 向 100、 倾向 78、落差 12m。由于上述三条断层的影响，造成北面近580煤层大面积变薄（三层煤揭露的煤厚均小最低可采厚度），无法开采。 三、可采煤层 龙潭煤系在本井田范围内，变化不大，总厚 且含煤层数 67 层，其中三层可采，层位稳定，现将各煤层特征描述如下； 称楼板洞，煤质硬脆，无夹石， 为一简单结构的薄 煤层，属较稳定型煤层 ,区内全部可采， 煤层厚度 均厚度 板为钙质页岩，富含黄铁矿，不易垮落，底板为铝土页岩，含黄铁矿结核，容重 层：俗称矿子洞，煤质较硬，含有一层状夹石，在藻渡煤矿井田范围内实际上揭露的平均煤厚只有 0.5 m。煤层直接顶为泥质页岩，有一层伪顶厚 黑色碳质页岩 ,底板为页岩 ,顶底板含黄铁矿的粘土页岩。 1煤层层间距 10m，容重 称大连子，煤质松软，在本井田内厚度 均厚度 稳定煤层 , 是该煤系的主要可采煤层 ,区内全部可采 。顶、底 - 7 - 板均为页岩，含黄铁矿结核，顶板节理发育， 层与 层间距 20m，容重 四、煤质 1、煤的物理性质及煤岩特征 颜色呈灰黑色，块状构造，原生裂隙发育，煤层硬度较小，煤质硬脆，局部地方夹有呈串珠状展布的夹矸，属较稳定型，简单结构煤层。 颜色呈黑灰色，块状构造，煤层硬度较大， 富含黄铁矿结核。煤层中常有一条夹矸，夹矸含有大量的黄铁矿结核，煤层厚度较稳定，为复杂结构煤层。 层： 颜色呈黑灰色，金属光泽 ，煤层较松软，原生裂隙发育，煤层稳定，无夹矸， 均一结构， 层状构造，属简单结构，稳定型煤层。 2、煤的工业分析指标 通过对钻孔煤样和已有煤样进行化验分析，得知可采煤层的主要工业指标如下表： 可采煤层原主要工业指标份一览表 表（二） 水 份（ 灰 份（ 挥 发 份（ 全 硫 （ %） 发热量（ 卡 /千克 ） 481 102 065 3、煤的工业类型及品级 成 份 煤 层 - 8 - 该矿煤层挥发份（ 中国煤炭分类，其工 业牌号 属无烟煤 (A)。按煤的原煤灰份和有害元素含量划分，煤的品质为中灰高硫煤。是较好的动力用煤。 五、井田面积 井田走向长度：约 西宽约 0.6 井田面积：约 三节 矿井开采技术条件 一、瓦斯 根据重庆市经委渝经煤安 200586 号文件 ,藻渡煤 矿有限公司属于“煤与瓦斯突出矿井”。本井田内 层属于突出煤层， 层属于弱突出 煤层， 层属于不突出煤层，作为保护层开采。 二、地温 本矿井属浅部开采，应属正常地温带，矿井只要按煤矿安全规程规定，保证配风量，不存在地温问题。 三、煤层自燃 根据煤炭科学院总院重庆分院的煤尘爆炸性鉴定报告，藻渡煤矿有限公司井田内煤的自燃类别为三类（有可能自燃发火）。因此，在开采过程中要加强“一通三防”的管理，保证矿井安全生产。 四、煤尘爆炸危险性 根据煤炭科学院总院重庆分院的煤尘爆炸性鉴定报告，藻渡煤矿有 - 9 - 限公司井田内 爆炸性危险”， 。因此，在开采过程中要加强“一通三防”的管理，采取有效的防、隔爆措施，保证矿井安全生产。 五、煤层顶底板 黄铁矿结核，硬度中等，厚度 均 脆，稳定性中等。老顶为深灰、灰色薄层状石灰岩，致密，坚硬，厚度 均 板为铝土页岩和角砾岩，遇水易膨胀，软化，厚 黄铁矿结核，硬度中等，厚度 均 定性中等。老顶为深灰、灰色薄层状石灰岩，致密，坚硬，厚度 均 板为粘土岩，遇水易软化，厚 层顶板为砂质泥岩 ,水平层理发育 ,富含黄铁矿晶粒 ,厚 采随落 ,稳定性较差 ;煤层底板为粘土岩 ,遇水易膨胀 ,软化 ,厚 从多年的开采情况看 ,该矿煤层顶底板较平整稳定 ,易于管理。 第四节 矿井水文地质条件 本矿井田内构造简单，为一单斜构造，但龙潭煤系置于喀斯特发育的岩水层之间，井田北端边界受藻渡河切割，井田内出露泉水较多，多属溶洞裂隙下降泉，且大部分集中在 层中，泉水流量自南部井田边 界向北递减并受大气制约。本井田之最低侵蚀基准面为 +300m。根据矿井历年观测资料，目前矿井正常涌水量为 30m3/h，最大涌水量为 - 10 - 125m3/h，随着采空面积的增大，涌水量可能有所增加。 第五节 矿井储量 一、工业指标 根据全国矿储量委员会制定的煤层最低可采厚度标准，对于非炼焦用煤，煤层倾角小于 45 度时，其最低可采厚度为 高可采灰份为 40。 藻渡煤矿有限公司的煤质为非炼焦用煤，煤层倾角平均倾角为 37，煤层灰份均小于 40，因而，该矿应按最低可采厚度为 二、储量计算 范围及计算参数的确定 藻渡煤矿 有限公司 占用储量计算范围： 参加储量计算为 个煤层 。储量计算 范围；走向上南至 X： 3180200 坐标线，北至藻渡河煤柱线 ;倾向上为 +370m +100 计算参数：储量计算块段的煤厚，采用块段内井巷见煤点及邻近工程点的煤厚算术平均值确定： m， 层的平均倾角 37度。煤层的容重为： t/3层 t/ 三、储量计算结果 储量计算结果见表（三）、表（四 ）、表（五） - 11 - 表（三） 块段号 标 高 厚度 (m) 倾角 （度） 容 重 (t/m) 斜面积 (m) 储 量 （ 储 量 编 码 1355m +300m 9 450 11b 2355m +300m 8 4720 11b 3355m +300m 7 6750 11b 小 计 4300m +200m 9 5880 11b 5300m +200m 8 52282 11b 6300m +200m 7 8258 11b 小 计 7200m +100m 6 03459 11b 8200m +100m 6 60194 11b 9200m +100m 7 3830 11b 小 计 合 计 表（四） 块段号 标 高 厚度 (m) 倾角 （度） 容 重 (t/m) 斜面积 (m) 储 量 （ 储 量 编 码 1355m +300m 8 2340 11b 2355m +300m 7 6015 11b 小 计 108355 3238m +200m 7 7797 11b 4300m +200m 8 16654 11b - 12 - 5300m +200m 7 9041 11b 小 计 223492 6200m +100m 7 29721 11b 7200m +100m 7 61432 11b 8200m +100m 6 1155 11b 小 计 382308 合 计 714155 表（五 ） 根据储量计算，藻渡煤矿有限公司占用煤炭资源范围内的总储量为块段号 标 高 厚度 (m) 倾角 （度） 容 重 (t/m) 斜面积 (m) 储 量 （ 储 量 编 码 1375m +300m 9 5253 11b 2375m +300m 9 17352 11b 3375m +300m 7 2607 11b 小 计 4300m +200m 9 9723 11b 5300m +200m 9 46691 11b 6300m +200m 8 1496 11b 小 计 7200m +100m 8 13419 11b 8200m +100m 9 47462 11b 9200m +100m 9 1838 11b 小 计 合 计 - 13 - 储量类别为 111b），其中： 层 储量类别为111b）； 储量类别为 111b）； 储量类别为 111b）。 - 14 - 第二章 延深水平水文地质 第一节 矿井水平划分极其边界情况 藻渡煤矿采用平硐 +暗斜井开拓方式，采用采区前进区内后退式。布置三个水平， +346354已采空）。 +346平硐以下划分两个水平为 +238m（现生产水平）、 +100m（本次延深设计水平），阶段垂高分别为 134m、 120m。 +100 水平边界上以 +220 水平下界为界；下至松藻井田 +100 水平；北以藻渡河河床煤柱线为界；南端至已划定的井田边界线。 第二节 地质构造 水平位于龙骨溪大背斜之西翼，轴向大至北东 西南，倾角 30 41度。井田北面受河谷切割，顺走向成东高西低。该水平内无大断裂与褶曲，小构造现象较普见，对该水平的开采无甚影响。 第三节 水平地质储量 +100水平其地质储量详见地质储量表（六） 地质储量表 表（六） 序号 块段 块段范围 块段面积 （ 煤厚 （ m） 容重 （ T/ 勘探地质储量 （ T） 1 A 采区边界线之内 25000 t 2 B 采区边界线之内 25000 t 3 C 采区边界线之内 25000 t - 15 - 4 D 采区边界线之内 25000 t 5 合计 100000 t 第四节 煤层及顶板岩性 一 、 +100水平煤层 龙潭煤系在本水平范围内，变化不大，总厚 且含煤层数 67 层，其中三层可 采，层位稳定，现将各煤层特征描述如下； 称楼板洞，煤质硬脆，无夹石，为一简单结构的薄煤层，属较稳定型煤层 ,区内全部可采，煤层厚度 均厚度 板为钙质页岩，富含黄铁矿，不易垮落，底板为铝土页岩，含黄铁矿结核，容重 层：俗称矿子洞，煤质较硬，含有一层状夹石，在藻渡煤矿井田范围内实际上揭露的平均煤厚只有 0.5 m。煤层直接顶为泥质页岩，有一层伪顶厚 黑色碳质页岩 ,底板为页岩 ,顶底板含黄铁矿的粘土页岩。 层与 层层间距 10m，容重 称大连子，煤质松软，在本井田内厚度 均厚度 稳定煤层 , 是该煤系的主要可采煤层 ,区内全部可采。顶、底板均为页岩，含黄铁矿结核，顶板节理发育， 2煤层间距 20m，容重 1、煤的物理性质及煤岩特征 色呈灰黑色，块状构造，原生裂隙发育，煤层硬度较小，煤质硬脆，局部地方夹有呈串珠状展布的夹矸，属较稳定型，简单结构煤层。 - 16 - 色呈黑灰色，块状构造，煤层硬度较大，富含黄铁矿结核。煤层中常有一条夹矸，夹矸含 有大量的黄铁矿结核，煤层厚度较稳定，为复杂结构煤层。 色呈黑灰色，金属光泽，煤层较松软，原生裂隙发育，煤层稳定，无夹矸，均一结构，层状构造，属简单结构，稳定型煤层。 2、各煤层工业分析指标如下表： 各煤层工业指标表表 表（七） 二、 +100水平煤层顶底板岩性情况 该 黄铁矿结核，硬度中等，厚度 均 脆，稳定性中等。老顶为深灰、灰色薄层状石灰岩，致密，坚硬，厚度 均 板为铝土页岩和角砾岩，遇水易膨胀，软化，厚 黄铁矿结核，硬度中等，厚度 均 定性中等。老顶为深灰、灰色薄层状石灰岩，致密， 坚硬，厚度 均 板为粘土岩，遇水易软化，厚 层顶板为砂质泥岩 ,水平层理发育 ,富含黄铁矿晶粒 ,厚 水 份 （ %） 挥发份（ %） 灰 分 （ %） 全 硫 （ %） 发热量 （ MJ/ 备 注 9 9 1 项 目 煤 层 - 17 - 采随落 ,稳定性较差 ;煤层底板为粘土岩 ,遇水易膨胀 ,软化 ,厚 从多年的开采情况看 ,该矿煤层顶底板较平整稳定 ,易于管理。 第五节 瓦斯 根据重庆市经委渝经煤安 200586 号文件 ,藻渡煤矿有限公司属于“煤与瓦斯突出矿井”。 进入 +100水平以后，随着开采深度增加，瓦斯含量与瓦斯压力逐渐增大，突出危险增加。 该水平内 为保护层开采。 上水平各煤层的瓦斯含量分别为： 层 29m3/t， 层 13m3/t， 1m3/t；预计下水平各煤层的瓦斯含量有所增加： 层 35m3/t， 5 m3/t， 8m3/t。本设计将 先开采，利用其开采后造成的卸压作用，并结合瓦斯抽放等方法，来保护与开采 1煤层。 - 18 - 第三章 延深水平开拓 第一节 延深水平境界及储量 一、 +100水平概述 水平该水 平北端以藻渡河河床煤柱线为界；南端至已划定的井田边界线；上部以 +238m 为界；下部到 +100m 标高。走向长度为 2600 米，倾斜长为 230m（含水平留设煤柱）垂高 138m，则工作面平均斜长 100 米，平均走向 300米。 二、水平内储量 1 储量计算范围 该水平北端以藻渡河河床煤柱线为界；南端至已划定的井田边界线；上部以 +238部到 +100 2 工业指标 本水平内煤质为瘦煤、无烟煤种可作为民用、动力式焦用煤。煤层倾角在 37 38 度之间，计算能利用储量的最小厚度取 不能利用的储量取 层之最高绝对干燥灰分在 40%以内；煤的容重 .5 t/t/ 3 计算方法及储量 本水平煤层倾角在 37 38 度之间，采用煤层底版等高线法在平面投影图上分水平、标高、储量级别划分块段的方法计算储量。 各水平、标高储量见表（八） - 19 - 水平储量表 表（八） 项目 条带 工业储量 （万 t） 可采储量 （万 t） 垂高 （ m） +169m 238m 9 +100m 169m 9 +100水平 38 第二节 延深水平设计生产能力及服务年限 一、工作制度 该水平实行“三 作业形式，三班采煤：自回、自采、自支；三班掘进：自掘、自支。年工作日为 330天。 二、水平设计生产能力 本矿井原生产能力为 15万 t/a，根据该矿井的资源、开采技术条件，确定该矿井延深水平的设计生产能力为 21 万 t/a，净增 6万 t/a。 三、水平服务年限 水平服 务年限按下式计算： 水平可采储量 T - - 式中： T 水平的服务年限， a A 水平的年产量，万 t - 20 - 储量备用系数。 计算结果见表（九）项目 条带 工业储量 （万 t） 可采储量 （万 t） 服务年限 （ a） +169m238m +100m169m 100 水平 三节 水平开拓 一、开拓方式 矿井现为平硐 +暗斜井开拓，井口标高 +354m 平硐以上的煤已被采完。现正在开采 +220m，该水平也接近尾声。由于社会对煤炭的需求增加，加之考虑到矿山本身的经济效益，藻渡煤业公司准备投入部分资金对矿井开拓水平进行延深（延深到 +100m 水平，也是矿井最后一个水平）。该矿现有工程能够为 +100改造成双轨的平硐， +345斜井上部车场及绞车房等硐室（主、副斜井已开凿到 +238 +346 总回风巷、回风上山及风井等。 二、 延深水平开拓方案 矿井现正在开采 +220据设计委托书的要求，需通过水平延深开采 +100根据初步讨论拟订，设计考虑了三个方案： 方案 另打明斜井开拓：在矿井居住区附近选择一处地形地貌较好的地方另打一主斜井，井口标高 +345m，井筒倾角 230，斜长 627m，串车提项目 条带 - 21 - 升，井筒由煤系顶板进入煤层，至底板茅口灰岩 +100m 标高落平，然后开掘井底车场和运输大巷。井下原煤由次井筒提至地面外运，就地布置工业广场。上下人员、材料及设备由 +354 平硐、暗主、副斜井、 +238运输巷和采区轨 道上山承担。 方案、延深暗主、副斜井：该矿在 +354 平硐里原有暗主、副斜井。暗主、副斜井井筒倾角均为 230，暗主斜井斜长 325m，暗副斜井斜长 323m。现直接延深暗主、副斜井：暗主斜井承担提煤，双钩串车提升。暗副斜井承担提升人员、材料、矸石和设备，敷设管线等，单钩提升。延深的暗主、副斜井均布置在煤系底板茅口灰岩中，暗主斜井延深的斜长 358m，暗副斜井延深的斜长 347m，延深到 +100m 标高落平，然后布置井底车场与运输大巷。原煤由暗主斜井提升至 +354m 平硐出井，矸石由暗副斜井提升至 +354 方 案、做双下山开采：该方案是直接利用原有的平硐，暗主、副斜井及 +238m 运输大巷，在 +238m 水平运输大巷内做下山到 +100m 水平进行开采，每个区间内做一组下山：一条下山用来提原煤，另一条下山用来提矸石、行人、材料和设备，提出的原煤和矸石由 +238m 水平运输大巷运至井底车场，然后分别由主、副斜井提升到 +354 平硐运出井口。 根据该矿提供的资料可知：该矿是煤与瓦斯突出矿井， +1007 38 度之间，当煤层倾角大于 160时，下山开采在采煤、掘进、运输、通风、排水、施工等方面困难很大，且煤与瓦斯 突出矿井不能用双下山开采。结合本矿的实际情况，故方案被淘汰。 方案、 - 22 - 方案的比较分析如下表： 表（十） 方案 名称 工程量（ m） 优缺点分析 开拓巷道 准备巷道 回采巷道 合计 优 点 缺 点 方 案 明 斜 井 开 拓 2967 2236 4800 10003 井可做到边基建、边生产； 场地比较宽阔，施工方便。 穿过长兴灰岩，而长兴灰岩为本井田的强含水层，井筒西距藻渡河 130m，上部130流量与地表水，藻渡河的水力关系研究论述还不清，井筒掘进的水文地质条件较复杂，受水患威胁大，安全掘进井筒的可靠性差； 须采取防突措施，既增加费用，又影响井筒的施工进度。 理水患的费用高。 方 案 延 深 暗 主 副 斜 井 3497 2236 4800 10515 斜井均在煤系底板茅口灰岩内，维护条件好，遇水患的可能性低于方案，且不受长兴暗河威胁，可提高掘进速度，缩短建井周期； 2 不留井筒煤柱； 减少井筒有关投资费用； 是很方便； - 23 - 从以上比较可知，长兴灰岩的水患及其暗河对本水平开拓开采的安全威胁影响，是考虑选择开拓方式的主 要因素；同时从经济上、技术可行性上考虑。为了保证该水平的建设和生产的安全，设计推荐方案。 附图：方案布置图 三、水平条带的划分 在 ： +100 +169m 水平和 +169 +238m 水平两个条带；在 层中划分为三个条带；即 +100 +153m 水平、 +153+202m 水平和 +202 +256m 水平三个条带。条带划分主要考虑了以下因素：（ 1）矿井开采技术条件复杂，机械化程度不高，因此，条带垂高要适度，过大的条带垂高不但要造成开采上通风上的困难，而且影响矿井的技术经济效果 ；（ 2）与目前地方煤矿的管理相 适应；（ 3）结合条带式开采系统布置有关参数设计的需要。 作面斜长加长，一个采区内四个工作面； 分为两个条带，四个开采区间，。 四、主要巷道的布置 根据该矿生产的的实践经验，为减少动压对主要巷道的破坏及影响作用， +100m 集中运输大巷、上山及石门均布置在底板茅口灰岩中， +1001 煤层平距 60m，上山距 层平距 25m。 第四节 井 筒 矿井现有 +354 平硐，为全矿的通 风、行人、运料井筒，井筒净断面 - 24 - 有 3 号风井（斜井），为全矿回风服务。 +100m 水平延深后有延深主、副暗斜井， +100m 水平集中运输巷、集中上山。 各井筒的特征表和用途见下表 井筒特征表及用途表 表（十一） 井 筒 名 称 断 面 用 途 净 断 面 （ 掘 进 断 面 （ 支 护 方 式 井底车场断面图（三轨） 支护 出煤、运料、进风、敷线、调车 茅口运 输上山 浆 溜煤、行人、材料、进风 +100m 水平运输大巷 支护 出煤、运料、进风、行人、排水、敷线 回 风上 山 支护 回风、溜矸 暗主斜井 支护 运煤、进风 暗副斜井 支护 出矸、进风、行人、材料、敷设管线 附图： 主要巷道断面图 - 25 - 第五节 井底车场 一、车场形式及空重车线长度 暗主、 副斜井在 +100平后布置存车线及调车线。+100m 水平集中运输大巷选用 5t 蓄电池电机车运输，每列运煤的列车最多可由 25 辆一吨固定式矿车组成，每列矸石车最多 18 辆一吨的矿车组成。 暗主斜井井底车场空重车线长度按 车布置，暗副斜井空重车线按 矸石车长度布置。 暗主斜井存车线长度 L 主 ： L 主 （ 252 +3 78m 暗副斜井存车线长度 L 副 ： L 副 （ 18 +3 、掉车方式及通过能力 +100m 水平井底车场采用机车调车方式。机车拉重列车经道岔进入车场调车线，摘钩后经过道岔转向经过通车线，回到进入的道岔顶重列车到存车线，机车在转向进入空列车存车线，与空列车挂钩驶出车场。 水平生产时，只有一翼来车，由两列煤车、一列矸石车组成一个调度循环，其平均间隔时间为 10 车场通过能力为： G10 5 5110 5 N t 1+K） 1+15 N - 26 - A 21 上列式中： N 车场的通过能力，万 t； M 每列车的矿车数，辆； G 每辆车的净载煤重， t； K 矸石运量占煤产量的百分率（ %）， K= 运输不均衡系数； 0 5 每年运输工作时间，年工作日按 330d 计， 一列车的平均间隔时间， W 车场通过能力富裕系数 附图：车场线路图 三、井底车场主要巷道、硐室及支护 +100m 水平井底车场开凿在煤系底板茅口灰岩中，岩层坚硬，车场巷道采用喷浆支护，如遇构造裂隙带，可考虑用喷浆支护。 车场内设有水泵房、管子道，消防材料库，消防材料库采用阔刷大巷的方式，爆破材料硐室设置在 +100m 中间水平车场附近。 车场内铺设 18kg/600距，混凝土枕。 第六节 井底水泵房设计 一、水泵房的尺寸 水泵房包括硐室、管子道、吸水小井及泵房通路。为了减少水泵房的宽度，可将水泵串联安装，使之平行于硐室的主轴线。管子道设在车场与 - 27 - 泵房之间，有条件可采用排水钻孔。 水泵房长度应根据设备数量及有管间隙确定。 水泵房长度 L = a（ n+1） 式中 n 水泵台数； b 水泵及电动机的基础总长度， m； a 各基础之间的距离，取 m，最外侧基础墙应适当加大到 3m，本设计取 = 3 (3+1)= 泵房的宽度 B = 中 水泵房的基础宽度， m； 吸水井一侧水泵基础至墙的距离，一般为 1m； 有轨道一侧水泵基础至墙的距离，一般为 2m B = 1 + 泵房的高度根据水泵的外形尺寸、排水管的悬吊高度及起重梁的高度而定，净高为 泵房的地面标高应高出车场轨面 向吸水小井设 1%的坡度。 设备基础根据设备重量及底盘尺寸确定，其长度等于底盘地脚螺丝孔中心向外加长 200度为底盘地脚螺丝孔中心向外加长 300 - 28 - 吸水井形式设为两个独立的吸水小井，水仓不需砌碹，不需设闸门，施工简单方便。 吸水井的断面形状采用方形 2000 2000度为 5500、水仓布置 水仓由两个断面相同、间隔 18m 的巷道组成，其中一个水仓清理时，另一个水仓正常使用。 根据矿井历年观测资料，目前矿井正常涌水量为 30m3/h，最大涌水量为 125m3/h，随着采空面积的增大，涌水量可能有所增加。预计 +100m 水平的正常涌水量为 55m3/h，最大涌水量为 150m3/h。 水仓设计： 水仓的有效容量 V 应能容纳 4h 的矿井正常涌水量。综合多方面因素，本次设计考虑水仓的有效容量 V = 150 4 = 600仓向吸水井方向应有 1 2的上坡，以便泥砂沉淀、清理时便于矿车运输。 为便于维护和清理水仓，一般采用单轨巷道的断面，并需铺设轨道。水仓的净断面积为 6 水仓的总长度： L = V/S =600/6 = 100m 式中： V 水仓的有效容量， S 水仓的净断面积， 本设计考虑充水富余情况实际设计水仓容量为：主水仓 680副水仓 - 29 - 600 水仓与吸水小井联接处的水仓 底板标高应比泵房底板标高低 4m，否则水泵将因吸水高度的限制而无法抽出水仓内全部的积水。 水仓在清理斜巷的标高最低处，其顶板标高必须较水仓入口处水沟的沟底低，否则水仓将灌不满。 三、清理斜巷 清理斜巷是水仓与车场巷道之间的一段巷道，既是清理斜巷有是水仓的一部分。因此，计算水仓长度是以清理斜巷的起点为起点，以水仓与配水井的连接处为其终点。 （ 1）倾角 a 200，以保证装满煤泥的矿车在斜巷运行时不拨撒。 （ 2）保证水仓最高水位应低于泵房地面 1 2m，水仓顶必须低于附近巷道最低点的水沟底。 （ 1）清理斜巷倾角 a 200，一般取 a=200。 （ 2）水仓底板坡度 i=1 2，本设计取 2。 （ 3）竖曲线半径 R 取 10m 。 （ 4）水仓起点与重点的标高差应事先计算。根据车场运行线路纵断面图定起点水平标高，再根据水仓与配水仓连接处的标高（即终点水平标高，规定配水仓底板标高应高于吸水小井底板标高 上）即可求出起点与终点标高差 H。 清理斜巷的斜长按下式计算 - 30 - D 2 180 式中 D 包括了直线段与曲线段之和的斜长， m； 直线段斜长， m。 其中 H+ a + 2R 2 式中各参数如图一所示： 始点水平0终点水平1 2 图一：水仓清理斜巷总断面示意图 - 31 - 第四章 延深水平开采设计 第一节 水平采区布置 一、采区数目和位置： 本水平 特点是在水平开采内 ,沿倾斜方向划分为两个条带，即 +169+100m 条带，条带倾斜长度即工作面长度。沿走向不划分为采区，而划分成四个开采区间，每个开采区间的走向长度为 600m，开采区间布置有运输、回风石门及回风上山，布置双翼工作面后退式开采。 层采用走向采区开采布置，其特点是沿 +169 水平划分为两个条带，每个条带内沿倾斜方向布置成一个工作面。沿走向划分为四个采区，每个采区长度 600m。每个工作面平均长度 100m，沿走向推进方向长 300m，每个采区内布置有运输上山及回风上山和石门。 0m 边界煤柱将石门抬高可沿倾斜方向按标高 +153、 +202 划分三个条带 ,每个条带平均倾斜长度 70m（不含煤柱），每个条带沿倾斜方向布置一个工作面；沿走向划分为四个采区，每个采区走向长度 600m。每个工作面长 30