京盛煤业简要说明

1 井田概况及地质特征 1.1 井田概况 1.1.1 交通 井田中部有银（川）青（岛）高速公路和 307 国道穿过，向西经灵 武市和吴忠市利通区可接 109 国道和大坝电厂铁路专线，向东经盐池县、 定边县可达延安、榆林及太原等地。新建太原至中卫（银川）铁路（简 称太中银铁路）从井田南部穿过，交通方便。 1.1.2 地形、地貌、气候及地震 井田北部（307 国道以北）地区由白垩系砂岩、砂砾岩的坡积、残 坡积及冲积层组成低丘陵，沙丘少见；井田南部（307 国道以南）沙丘 广布，沙丘多系风成垄状及新月形流动沙丘，间有被植被固定、半固定 沙丘，地形低缓平坦，起伏不大。区内相对高差 100m 左右。 本区属半干旱半沙漠大陆性气候，年最高温度 41.4,年最低温度 -28，年平均降雨量 157.3mm，年平均蒸发量 1682.8mm，最大冻土深 度 1.09m。风集中在春秋季，最大风力为 8 级，一般为 45 级。 区内无常年性地表径流。本区地震烈度为 7 度。 1.1.3 煤田勘探情况 宁夏京盛煤业有限责任公司委托宁夏煤田地质局于 2006 年 11 月 15 日编制完成了宁夏回族自治区灵武市京盛煤矿煤炭资源储量核实 报告 。其目的是依据前人已有地质资料和矿井开采资料, 核实京盛煤 矿保有资源储量，为履行矿产资源储量登记手续,并进行采矿权评估提 供依据。 该报告利用 2005 年 6 月宁夏煤田地质局提交的宁夏灵武市中国 2 地方煤矿总公司京盛煤矿 2004 年矿产资源储量检测年度报告和 2006 年 2 月宁夏回族自治区地质调查院提交的太中银铁路（宁夏境）压覆 煤炭资源储量报告 ，同时采用京盛煤矿提供的采空区范围，经过综合 研究、编制基础图件对该矿已经开采的煤炭储量进行了估算，截止 2006 年 4 月 30 日，获得保有矿产资源储量 1374.04 万 t（其中 122b 级 115.28 万 t，332 级 487.48 万 t，333 级 771.28 万 t） 。 1.2 地质特征 1.2.1 地层 本井田位于鸳鸯湖背斜的东翼，背斜轴向在该矿范围内呈近南北向， 轴部地层为三叠系，翼部地层为侏罗系。区内第四系广泛发育，基岩仅 零星出露。 1.2.2 地质构造 井田主体处于鸳鸯湖背斜构造的东翼，为一近南北走向的单斜构造， 倾向南东。地层较平缓，第 15 勘探线附近为 25左右，第 4 勘探线附 近 25，向北至第 14 勘探线附近 13左右。岩层倾角约 21左右。 地层及煤层延展连续完整，没有较大断裂发育，构造简单。 1.2.3 煤层及煤质 1、煤层 煤系地层延安组含煤 2030 层，平均煤层总厚 27.96m，含煤系数 9.5。批准京盛煤矿开采的煤层为上部含煤组的二、三、四、五煤层 的浅部。各煤层特征如下： 二煤：为主要可采煤层，厚度大，变化小，结构简单。井田中部第 4 勘探线附近厚 4.78m,北部第 14 勘探线附近厚 5.22m，南部第 15 勘探 线附近厚 4.37m。井田内平均厚 4.80m，局部见夹矸，厚 0.36m。 三煤：煤层厚度较小，南部第 15 勘探线厚 1.09m, 第 4 勘探线厚 宁夏京盛煤矿改扩建工程初步设计 简要说明 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 3 度 1.221.56m,北部第 14 勘探线浅部 1403 孔见煤厚 1.73m,向深部 1404 孔厚度仅 0.47m,变为不可采。但在京盛煤矿准采范围内仍较稳定， 结构亦简单，井田内平均厚 1.22m，与二煤相距 15m 左右。 四 上 煤：厚度小，变化大，第 4 勘探线厚 0.140.44m, 第 14 勘探 线厚 0.47m。向深部煤层厚度增大，如第 4 勘探线 407 孔厚度达 1.53m，第 14 线 1404 孔厚 0.8m，井田内平均厚 0.68m，为不可采煤层。 四 煤 ： 厚 度 变 化 较 大 ， 在 京 盛 煤 矿 准 采 范 围 内 ， 南 部 第15勘 探 线 厚 2.27 2.43m, 第 4勘 探 线 厚 0.55 1.39m,北 部 第 14线 厚 0.8m,向 深 部 明 显 变 厚 ， 井 田 内 平 均 厚 1.50m， 煤 层 结 构 简 单 ， 与 三 煤 间 距 20m左 右 。 五 煤 ： 属 较 稳 定 的 薄 中 厚 煤 层 ， 第 4勘 探 线 厚 0.98 1.18m, 第 14勘 探 线 厚 0.93 2.26m, 第 15勘 探 线 厚 1.95 2.02m， 井 田 内 平 均 厚 2.0m， 未 见 夹 矸 ， 与 四 煤 间 距 约 30m。 2、 煤 质 鸳 鸯 湖 矿 区 煤 质 优 良 ， 为 中 灰 、 中 硫 、 特 低 磷 、 较 高 发 热 量 、 易 选 至中 等 易 选 煤 ， 煤 类 以 不 粘 结 煤 为 主 ， 浅 部 还 分 布 有 长 焰 煤 。 在 京 盛 煤 矿 的 开采 范 围 内 ， +1120m标 高 以 上 ， 二 煤 、 三 煤 、 四 煤 属 长 焰 煤 ， 五 煤 为 不 粘结 煤 。 煤的工业用途主要为动力用煤。 1.2.4 开采技术条件 1、瓦斯 根据宁夏煤炭工业局宁煤局发200761 号文件，本矿井瓦斯等级 为低瓦斯、低二氧化碳矿井；矿井瓦斯绝对涌出量为 0.4m3/min，瓦斯 相对涌出量为 1.09m3/t；矿井二氧化碳绝对涌出量为 0.3m3/min，二氧 化碳相对涌出量为 0.82m3/t； 2、煤的自燃倾向性 4 各煤层容易自燃，自然发火期为 13 个月。 3、煤尘 根据宁夏煤炭工业局宁煤局发200761 号文件，该矿煤尘具有煤 尘爆炸性，煤尘爆炸指数为 38.92%。 4、水文地质条件 矿井水文地质条件简单，矿井正常涌水量为 64m3/h，最大涌水量为 99 m3/h。 5、煤层顶底板 二层煤:直接顶为厚 4m 左右的粉砂岩和细砂岩，局部有薄层泥岩伪 顶；老顶为厚 28m 左右的粗砂岩；底板为厚 10m 左右的粉砂岩和细砂岩。 三层煤:直接顶为厚 2m 左右的粉砂岩和细砂岩，局部有薄层炭质泥 岩伪顶；底板主要为粉砂岩，细砂岩次之，厚度 26m。 四层煤:煤层顶板主要为粉砂岩和细砂岩，厚度 313m；底板多为 粉砂岩和细砂岩，厚度 512m。 五层煤:煤层顶板多为粗、中粒砂岩，细砂岩次之，最薄 12m 以上， 最厚达 34m；底板多为粉砂岩和细砂岩，厚度 410m。 6、 地质勘探程度 本次对京盛煤矿做改扩建工程初步设计，首要条件是矿井要有满足 改扩建要求（矿井服务年限）的煤炭资源储量。京盛煤矿从 1996 年开 始建设至今，已基本掌握了矿井开采范围内的煤层赋存情况和地质特征。 2006 年 11 月，宁夏煤田地质局编制完成了宁夏回族自治区灵武市京 盛煤矿煤炭资源储量核实报告 。该报告对京盛煤矿煤炭资源储量重新 进行了核实，从资源储量和勘探精度上基本满足本次改扩建工程初步设 计的需要。 宁夏京盛煤矿改扩建工程初步设计 简要说明 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 5 2 井田开拓 2.1 井田境界及储量 2.1.1 井田境界 按照宁夏国土资源厅批准的采矿许可证登记的矿井范围，宁夏京盛 煤业有限责任公司京盛煤矿井田境界由 9 个拐点坐标圈定，坐标如下： 1）X=4221337.00，Y=18651980.00； 2） X=4221000.00，Y=18651810.00； 3）X=4220500.00，Y=18651600.00； 4） X=4220000.00，Y=18651510.00； 5）X=4218010.00，Y=18651562.00； 6） X=4218865.00，Y=18650685.00； 7）X=4220000.00，Y=18650800.00； 8） X=4221000.00，Y=18650775.00； 9）X=4221415.00，Y=18650815.00； 浅部自五层煤露头线，深部至+1120m 水平。井田南北走向长约 2500m，东西倾斜宽约 1000m，面积约 2.5km2。准采二、三、四、五层 煤。 2.1.2 储量 截止目前，京盛煤矿二、 、 三、四、五层煤共有： 1. 资源/储量为 1839.72 万 t； 2. 剩余工业资源/储量 1549.7 万 t； 6 3. 剩余设计资源/储量 1301.4 万 t； 4. 剩余设计可采储量 1099.2 万 t； 2.1.3 安全煤柱 井田留设的安全煤柱主要有： 1、井田境界煤柱 按照煤炭工业矿井设计规范，井田边界留设 20m 宽的边界煤柱。 2、主要井巷保护煤柱 主要井巷指井筒、井底车场、大巷、石门及上、下山等，其煤柱的 留设均按两侧各 30m 留设。 3、采空区煤柱 根据矿方提供资料，本井田目前开采的是二层煤，二层煤采空区范 围不规则。设计规定采空区下边界要留有 20m 的保护煤柱。 4、其它煤柱留设 断层两侧各留 30m 煤柱。 工业场地位于煤层露头之外，不需留设保护煤柱。 2.2 矿井设计生产能力及服务年限 2.2.1 矿井工作制度 本矿井设计年工作日 330 天，采用三班工作制，每日二班采煤、一 班准备，日净提升时间 16h。 2.2.2 矿井设计生产能力及服务年限 1、矿井设计生产能力的确定 按照设计委托书中的要求，京盛煤矿设计生产能力为 60 万 t/a。设 计根据所要求的井型范围，经过认真调查、分析京盛煤矿的资源条件、 开采系统现状、以及今后的发展方向，确定京盛煤矿改扩建设计生产能 力为 60 万 t/a。 宁夏京盛煤矿改扩建工程初步设计 简要说明 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7 2、矿井服务年限的确定 经计算，本矿井改扩建服务年限为 14.1 年。 补充说明：根据国家安监总煤矿200648 号关于加强煤矿安全 生产工作规范煤炭资源整合的若干意见和宁政办发 2006139 号宁 夏回族自治区人民政府办公厅转发自治区煤炭工业局等部门关于煤炭 资源整合的实施意见的通知，宁夏回族自治区煤炭资源整合的目标为： 坚决依法关闭不具备安全生产条件、非法和破坏资源的煤矿；淘汰 落后生产能力；提升煤矿安全生产条件，提高煤矿本质安全程度； 压减小煤矿数量，提高矿井单井规模，经整合形成的矿井规模不得低于 15 万吨年；合理开发和保护煤炭资源，各类煤矿要符合已经批准 的矿区总体规划和矿业权设置方案，回采率符合国家有关规定。 本矿井改扩建后服务年限为 14.1 年，虽然不能满足煤炭工业矿 井设计规范关于矿井服务年限的规定，但京盛煤矿改扩建后，可实现 开采工艺先进、高产高率、提高机械化水平和煤矿本质安全程度，符合 以上两个文件精神和国家煤炭产业政策。 2.3 井田开拓 2.3.1 矿井开拓系统现状 京盛煤矿现只开采二煤，二煤一般厚 4.5m,倾角 1525，矿井 水文地质条件简单，开采技术条件较好。目前开拓方式为斜井开拓，共 有三条斜井即主斜井、副斜井和回风斜井（三条斜井详细参数见本章第 四节） ；京盛煤矿目前为止只开采二层煤，其他煤层未采动，二层煤上 部开采标高为+1320m，下部开采标高为+1125m，设一个水平（井底水平 +1120m） ；目前矿井共分五个区段（一区段+1320+1285m、二区段 +1285+1250m、三区段+1250+1215m、四区段+1215+1180m、五区 段+1180+1120m） ；开采矿井为一区一面开采，采区布置在井筒两侧， 形成双翼开采模式，采区走向平均 1200m，倾斜宽约 500m；目前，正在 8 开采的 2104 炮采工作面布置在一采区南侧（主斜井以南）的二煤中， 工作面走向长 600m。 2.3.2 开拓方案 依据矿方设计委托，结合京盛煤矿井上、下已形成的矿井生产系统 基础上，设计共提出了三个矿井井田开拓方案，三个方案的描述和比选 如下： 1、开拓方式的确定 根据煤层赋存条件和井田的地形地貌情况，本矿井无平硐开拓的可 能。 根据对井田开拓方式的影响因素分析可知，本矿井地质构造和水文 地质条件简单，煤层赋存状态为单斜，瓦斯含量低，矿井开采技术条件 好；水平垂深 250m 为中等，全井田单水平开拓；矿井主运输采用带式 输送机连续运输系统，辅助运输采用绞车、蓄电池电机车牵引矿车运输。 依据上述情况，本矿井既可采用立井开拓，也可采用斜井开拓，但 斜井开拓的优势更加突出，主要表现在： 井筒施工技术要求低，施工设备简单，施工速度快，工期短， 出煤早，见效快； 地面设施简单，没有高耸的井架，抗震能力强，环境条件好； 井筒装备简单，井上、下没有复杂的操车系统和装卸载系统， 井底车场硐室小，工程量省； 主斜井采用皮带提升，提升能力大，连续性强，增产潜力大， 效率高，效益好； 有利于人员安全上下； 斜井开拓虽然存在井筒较长、维护费用较高、各种下井管线敷设的 宁夏京盛煤矿改扩建工程初步设计 简要说明 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 9 长度较大、辅助提升时间较长等不足之处，但可以与本矿井实际条件 （开拓、采区布置、工业场地条件）相结合，较立井开拓优势明显，且 斜井施工难度较立井低很多，上述不足点亦不是主要矛盾。因此，设计 最终确定本矿井采用斜井开拓方式。 2、开拓方案及比选 根据前述的影响因素，设计考虑了三个斜井开拓方案。 （1）方案一：平行原主斜井以北 16m 布置新主斜井的开拓方案 平行原主斜井以北 16m 布置一条新斜井，作为矿井新的主斜井。新 主斜井在五层煤底板岩层中穿层布置，井筒倾角 25，方位角 269 4932，井口标高+1368m，井底标高+1120m，井筒斜长 660m，井筒 净宽 4.8m，净断面 15.77m2。 新主斜井在+1120m 标高（为井底水平标高）通过井底煤仓、通路、 回风斜巷与集中运输巷连接，集中运输巷通过联络巷和+1120m 集中运 输石门连接，+1120m 集中运输石门再和已形成的副斜井+1120m 井底车 场以及已有的回风斜井连接。在集中运输巷旁布置水仓、水泵房、变电 所、以及消防材料库等硐室。通过以上布置，即新增一条主斜井及 +1120m 井底水平巷道，并继续利用已有的副斜井、回风斜井，构成矿 井的开拓系统。 改扩建完成以后，原主斜井不再作为主提升井，矿井主提升任务全 部由新主斜井取代，今后原主斜井只作为进风井和安全行人通道。 （2）方案二：平行原主斜井以南 810m 布置新主斜井和新回风斜井 的开拓方案 平行原主斜井 810m 以南布置一条斜井，作为矿井新的主斜井，再 向南 30m 平行新主斜井布置一条斜井，作为矿井新的回风斜井；新主斜 井在五层煤底板岩层中穿层布置，井筒倾角 20，方位角 269 10 4932，井口标高+1350m，井底标高+1120m，井筒斜长 750m，井筒 净宽 4.8m，净断面 15.77m2；回风斜井沿五层煤布置，方位角 269 4932，井口标高+1350m，井底标高+1120m，井筒斜长 845m，井筒 净宽 2.8m，净断面 6.72m2； 新主斜井在+1120m 标高（为井底水平标高）通过联络巷与回风斜 井连接，再通过井底煤仓、通路与南翼集中运输连接，南翼集中运输巷 直接和+1120m 集中运输石门连接，+1120m 集中运输石门再和已形成的 副斜井+1120m 井底车场连接。在集中运输巷旁布置水仓、水泵房、变 电所、以及消防材料库等硐室。通过以上布置，即新增主斜井、回风斜 井二条斜井井及+1120m 井底水平巷道，并继续利用已有的副斜井，构 成矿井的开拓系统。 改扩建完成以后，原主斜井不再作为主提升井，矿井主提升任务全 部由新主斜井取代，今后原主斜井只作为进风井和安全行人通道。原回 风斜井不再使用，改扩建完成以后随即封闭，全矿井回风任务全部由新 回风斜井取代。 （3）方案三：平行原主斜井以南 80m 布置新主斜井的开拓方案 平行原主斜井以南 80m 布置一条新斜井，作为矿井新的主斜井，新 主斜井在五层煤底板岩层中穿层布置，井筒倾角 25，方位角 269 4932，井口标高+1366.16m，井底标高+1120m，井筒斜长 660m，井 筒净宽 4.8m，净断面 15.77m2。 新主斜井在+1120m 标高（为井底水平标高）通过井底煤仓、通路、 回风斜巷与北翼集中运输连接，北翼集中运输巷直接和+1120m 集中运 输石门连接，+1120m 集中运输石门再和已形成的副斜井+1120m 井底车 场以及已有的回风斜井连接。在集中运输巷旁布置水仓、水泵房、变电 所、以及消防材料库等硐室。通过以上布置，即新增一条主斜井及 宁夏京盛煤矿改扩建工程初步设计 简要说明 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 11 +1120m 井底水平巷道，并继续利用已有的副斜井、回风斜井，构成矿 井的开拓系统。 改扩建完成以后，原主斜井不再作为主提升井，矿井主提升任务全 部由新主斜井取代，今后原主斜井只作为进风井和安全行人通道。 3、方案比选 1）方案一优点： （1）井筒不压煤； （2）井筒布置在井田中央，煤层走向长度在井筒两翼均衡，便 于采掘接续； （3）生产区与生活区集中，便于集中管理； （4）生产区工业场地地势相对较平坦，高差小，场地平整条件好； （5）建井工期比方案二、方案三短。 2）方案一缺点： （1）对现在的工业场地进行改造时可被利用的面积很小（约 12000m2） ； （2）对现在的工业场地进行改造时，已有的大部分基础设施（尤 其是地面生产系统基础设施）需要拆除重建，由于基础设施被拆除重建， 会造成停产至少 5 个月； （3）由于被拆除的基础设施需要另外重建，会另外增加投资； 鉴于对方案一的优缺点比较，虽然新主斜井和已有的副斜井、回风 斜井可共用一个工业场地，场地集中，但会造成京盛煤矿停产 5 个月， 且增加工业场地已有建筑被拆除重建后的投资，方案优点不明显，因此， 首先予以淘汰。 下面只对方案二和方案三进行经济、技术分析比较，比较出的最优 12 方案既为设计推荐方案。比较如下： 3）方案二优点： （1）有利于井田南翼各煤层的开采； （2）新主斜井工业场地为独立场地，工业场地开阔，不受目前工 业场地影响； （3）新回风斜井建成以后，全矿井通风比方案三容易（经过通风 网络计算后得出） ； 4）方案二缺点： （1）井筒压煤量比方案三多 9 万 t； （2）井筒布置偏向于井田南侧，井筒两翼长度不平均，不利于对 井田北翼的开采； （3）改扩建投产时的井巷开拓工程量比方案三多 775m； （4）需要增加一条回风斜井，井巷工程量多 845m； （5）建井工期比方案三长 7 个月； （6）工业场地距离目前的工业场地比方案三远，同比增加水、电、 运输等线路长度，比方案三投资多； 5）方案三优点： （1）井筒压煤量比方案二少 9 万 t； （2）井筒布置基本位于井田中央，井筒两翼长度均衡，有利于对 井田南、北两翼的开采； （3）改扩建投产时的井巷开拓工程量比方案二少 775m； （4）利用已有回风斜井，减少井巷工程； （5）建井工期比方案二短 7 个月； （6）工业场地距离目前的工业场地比方案二近，同比可减少水、 电、运输等线路长度，比方案二可减少投资； 宁夏京盛煤矿改扩建工程初步设计 简要说明 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 13 6）方案三缺点： （1）较方案二不利于对井田南翼各煤层的开采； （2）新主斜井工业场地紧邻目前工业场地旁边，布置新主斜井时 会受到矿区公路影响，建设条件比较方案二差； （3）全矿井通风比方案二困难（经过通风网络计算后得出） ； 通过以上方案综合比较，方案三不仅在技术（建井工期、开拓方式） 等方面均优于方案二，而且在经济（井巷开拓工程量、建设投资、井筒 压煤量）等方面也优于方案二；方案三也严格遵循了尽量利用已有设施 和减少改扩建工程投资的原则。 鉴于以上两个方案比较结果，最终推荐方案三为本矿井改扩建的井 田开拓方案。 2.3.3 水平划分及标高 本矿井采用单水平开拓的方式，井底水平设在+1120m 水平标高。矿 井南北两翼均划分为三个区段，区段运输水平标高分别为 +1250m、+1185m 与+1120m，矿井初期运输水平标高为+1250m。 2.3.4 开采顺序 开 采 顺 序 为 ： 先 采 上 区 段 ， 后 采 下 区 段 ； 区 段 内 为 先 采 上 煤 层 ， 后 采下 煤 层 ； 同 一 区 段 同 一 煤 层 为 先 采 南 翼 ， 后 采 北 翼 ；工 作 面 推 进 方 式 均 为 后 退 式 ；上 、 下 区 段 间 留 设 倾 斜 宽 度 20m的 区 段 煤 柱 。 2.3.5 大巷布置 根 据 矿 井 开 拓 方 案 ， 大 巷 采 用 布 置 集 中 运 输 （ 回 风 ） 巷 运 输 的 方 式 ， 利用 集 中 石 门 连 接 集 中 运 输 （ 回 风 ） 大 巷 运 输 ； 集 中 运 输 巷 为 机 轨 合 一 巷 ， 本区 段 的 集 中 运 输 巷 作 为 下 一 个 区 段 开 采 时 的 集 中 回 风 巷 ； 集 中 运 输 （ 回 风 ）巷 布 置 在 距 五 层 煤 底 板 法 线 平 均 10m的 岩 层 中 ； 井 底 大 巷 布 置 在+1120m水 平 。 2.4 井筒 14 2.4.1 井筒用途、布置及装备 矿 井 移 交 生 产 时 ， 共 布 置 有3个 井 筒 ， 即 新 主 斜 井 、 原 有 副 斜 井 和 原 有 回 风斜 井 。 1、 新 主 斜 井 担 负 全 矿 井 的 煤 炭 提 升 任 务 ， 且 为 矿 井 的 辅 助 进 风 井 ， 同 时 兼 作 矿 井 的一 个 安 全 出 口 。 井 口 标 高 +1368m， 井 底 标 高 +1120m。 井 筒 净 宽 4.8m， 净 高 3.8m， 净 断 面 15.77m2， 倾 角 25， 斜 长 660m。 井 筒 表 土 及 基 岩 风 氧 化 带 采 用 砼 砌 碹 支 护 ，基 岩 段 采 用 网 锚 喷 支 护 。 井 筒 内 装 备1.0m阻 燃 钢 绳 芯 大 倾 角 胶 带 输 送 机 ， 敷 设 有消 防 洒 水 管 、 排 水 管 路 和 动 力 、 通 信 信 号 电 缆 等 。 考 虑 皮 带 检 修 及 人 员 上 、 下井 需 要 ， 井 筒 内 设 有 双 向 架 空 乘 人 器 。 2、 原 有 主 斜 井 担 负 目 前 全 矿 井 的 二 煤 提 升 任 务 ， 且 为 矿 井 的 辅 助 进 风 井 ， 同 时 兼 作 矿井 的 一 个 安 全 出 口 。 井 口 标 高 +1370m， 井 底 标 高 +1226m。 井 筒 净 宽 2.40m， 净 高 2.80m， 净 断 面 6.0m2， 倾 角 25， 斜 长 347.8m。 采 用 料 石 砌 碹 支 护 。 井 筒 内 装 备0.8m阻 燃 钢 绳 芯 胶 带 输 送 机 ， 敷 设 有 消 防 洒 水 管 。 改 扩 建 完 成 以 后 ， 原 主 斜 井 不 再 作 为 主 提 升 井 ， 矿 井 主 提 升 任 务 全 部 由 新 主 斜 井 取 代 ， 今后原主斜井只作为进风井和安全行人通道。 3、原有副斜井 担负全矿井设备及材料等辅助提升任务，为矿井的主要进风井，同 时兼作矿井的一个安全出口。井口标高+1376m，井底标高+1120m。井筒 净宽 2.40m，净高 2.60m，净断面 5.62m2。倾角 1626，斜长 745.2m。采用料石砌碹支护。井筒内装备单钩串车提升，并敷设消防洒 水管路、压风管路及通信信号电缆等。改扩建完成以后继续作为副斜井。 4、原有回风斜井 宁夏京盛煤矿改扩建工程初步设计 简要说明 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 15 担负全矿井的回风任务，同时兼作矿井的一个安全出口。井口标高 +1370m，井底标高+1281m。井筒净宽 2.4m，净高 2.60m，净断面 5.62m2，倾角 33.5，斜长 167m，采用砼块砌碹。目前井筒内设有双 向架空乘人器，改扩建完成以后，拆除原有回风斜井内的双向架空乘人 器，不再乘人，架空乘人器改在新主斜井内，只作为回风斜井。井筒特 征见下表： 井 筒 特 征 表 2.5 井底车场及硐室 井 筒序 号 名 称 单 位 新主斜井 原有主斜井 原有副斜井 原有回风斜井 X m 4219769.791 1 井口 坐标 y m 650786.489 2 井口设计标高 m +1366.160 +1370.000 +1372.000 +1370.000 3 井口方位角 269493 2 269493 2 2694932 2694932 4 设计净宽 m 4.8 2.4 2.4 2.4 5 设计净断面 m2 15.77 6.00 5.62 5.62 6 落底水平标高 m +1120.000 +1226.000 +1120.000 +1281.000 7 井筒倾角 25 25 16-26 33.5 8 井筒斜长 m 660.0 347.8 745.2 167.0 9 井筒装备 1.0m 阻燃 钢绳芯胶带 输送机，架 空乘人器 0.8m 胶带 输送机 单钩串车提 升 16 2.5.1 井底车场 副斜井井底车场设在+1120m 水平（已有） ，鉴于矿井主运输采用胶 带输送机连续运输的方式，井底车场轨道系统仅服务于矿井辅助运输。 井底车场型式采用双道起坡甩车场。根据设计规范要求，井底车场存车 线、调车线长度均取 50m 左右。车场内辅设 30kg/m 钢轨，轨距 600mm。 2.5.2 井底车场硐室 副 斜 井 +1120m井 底 车 场 布 置 的 主 要 硐 室 有 ： 摘 、 挂 钩 信 号 硐 室 、 井 下 消防 材 料 库 、 中 央 变 电 所 、 中 央 水 泵 房 、 主 、 副 水 仓 及 管 子 道 等 ， 以 上 硐 室 及井 底 车 场 均 处 于 五 层 煤 底 板 岩 层 中 ， 故 井 底 车 场 及 各 硐 室 均 采 用 锚 网 喷 支 护 。 3 大巷运输及设备 3.1 煤炭运输 为减少运输环节，简化运输系统，实现煤炭自井下至地面的连续运 输并提高矿井自动化和集中控制程度，确定本矿井煤炭运输采用胶带输 送机运输方式。工作面煤炭经过运输、转载后至集中运输巷，再通过集 中运输巷内胶带输送机转载到新主斜井皮带，最后提升运输至地面。 3.2 辅助运输 矿井辅助运输主要担负矸石、材料和设备的运输任务。回采工作面 回风顺槽通过区段集中回风巷、集中回风石门到达副斜井各区段车场。 井下车场至工作面顺槽辅助运输采用蓄电池电机车牵引运送材料与设备。 宁夏京盛煤矿改扩建工程初步设计 简要说明 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 17 副斜井井筒采用单钩串车提升。 3.3 矿车 矿车仅服务于辅助运输，根据矿井运送设备、材料等需要，设计选 用 600mm 轨距系列矿车。运输矸石、砂石、水泥等采用 0.75m3 V 型翻斗 式矿车，运送材料选用 1tMC16A 型材料车，运送大型设备选用 15t MPC15-6 重型平板车，利用 XK2.5-6/48A-THXK2.5-6/48-1A 型蓄电池式 电机车牵引运输。 4 采区布置及装备 4.1 采煤方法 4.1.1 采煤方法的选择 （一）采煤方法的选择 影响采煤方法选择的因素很多，概括起来主要有地质构造、煤层倾 角、埋藏深度、煤层厚度、煤层硬度及顶底板条件等。本矿井适用于综 放的煤层为二层煤，适用于综采的煤层五层煤，三、四层煤为薄煤层， 则适用普通炮采。 1、二煤综采放顶煤可行性分析 二煤倾角 1525，平均 21，煤层属厚煤层，厚度 4.375.22m，局部见夹矸，沉积稳定。顶、底板较为完整，条件较好。 综采放顶煤采煤法就是在厚及特厚煤层的底部布置回采工作面巷道， 采用滚筒式采煤机、放顶煤液压支架、前后刮板输送机及其他附属设备 进行配套联合生产，除用采煤机正常割煤外，还利用矿山压力或辅以人 18 工松动方式使工作面上方顶煤破碎，并随着工作面的推进从液压支架的 上方或后方予以回收顶煤的一种采煤方法。 综采放顶煤的主要优点是：易于实现高产高效，巷道掘进率和材料 消耗量低，可减少综采设备的搬家次数与费用，对煤厚变化大的煤层有 较好的适应性。 其主要缺点是：煤炭回收率稍低，工作面设备梢多、管理复杂，易 混入矸石使原煤灰分增高。 虽然综采放顶煤适应性强，产量高，有明显的经济效益，但任何一 种采煤方法都有其适用条件。由于放顶煤主要是利用矿山压力破煤，因 而对顶煤的可放性及赋存条件有一定的要求。根据多年来我国综采放顶 煤采煤工艺经验的积累，影响顶煤冒放性的自然因素主要有开采深度、 煤层厚度和强度、煤岩体节理裂隙发育程度、顶板条件、地质构造、自 然发火、瓦斯及水文地质条件等，二煤冒放性分析如下： 开采深度 生产实践和理论计算都表明顶煤冒放性随着开采深度的增大而加强。 一般情况下，开采深度大于 400m 时，顶煤易于冒落。本井田二号煤埋 深 250m，从开采深度看，虽然尚浅，但参照宁东煤田羊场湾井田与本 矿井开采条件相类似的生产矿井综放实际经验，二煤冒放性还是比较理 想的。 煤层强度 国内外大多数综采放顶煤工作面的实测资料统计表明，煤层强度是 影响顶煤冒放性的关键因素。一般认为当煤层硬度 f 系数小于 3、强度 小于 20MPa 时，顶煤冒放性较好。根据本矿对二煤、五煤炮采实际经验， 二煤、五煤的冒放性比较理想。 煤层厚度 宁夏京盛煤矿改扩建工程初步设计 简要说明 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 19 根据国内外综采放顶煤的实践经验，一般认为一次采出的煤层厚度 以 512m 为宜。顶煤厚度太小，易发生超前冒顶，含矸率增大；顶煤 厚度过大，破坏不充分，采出率降低。国内外综放工作面的实测数据和 有关科研院所作的模拟试验结果都表明，顶煤冒放性随煤层厚度的增大 而减弱，理论研究也证明综放开采的最大临界厚度为 12.513.0m，最 小临界厚度为 4.55.0m。二煤厚度在 4.375.22m 之间，单从厚度看， 比较适合综采放顶煤开采。 顶板条件 影响煤层冒放性的煤层顶板包含直接顶和基本顶两部分，直接顶对 顶煤压裂无直接影响，但直接顶能够随采随冒并具有一定的厚度是综放 开采顶煤破碎冒落后顺利放出的基本条件，否则不利于顶煤回收。因此， 无论从矿压角度还是从顶煤放出率来考虑，都希望直接顶的最小厚度能 达到充满采出煤厚的空间。二层煤直接顶为厚 4m 左右的粉砂岩和细砂 岩，属中等易冒落较稳定岩层，从顶板条件看，对放顶煤无不利影响。 放顶煤综采在我国经过近二十年的发展，其适用范围已大大拓宽。 国内“硬”煤层、“两硬“煤层在对顶煤、顶板采取处理措施后，综采放 顶煤在许多矿区已取得初步成功。参照类似矿井综放开采经验，设计认 为本矿二煤可以采用综采放顶煤。 通过以上分析，对于本矿的二煤采用综采放顶煤一次采全高是可行 的。 2、对五煤综采可行性分析 五煤倾角 1525，平均 21，煤层属较稳定的薄及中厚煤层，平 均厚度 2.0m，未见夹矸，沉积稳定。顶、底板较为完整，条件较好。 五煤从地质构造、煤层倾角、埋藏深度、煤层厚度、煤层硬度及顶 底板条件看，适合于综合机械化开采。 20 结合五煤赋存特点，设计认为五煤采用走向长壁综合机械化一次采 全高采煤方法是可行的。 （二）回采工作面参数的确定 本设计确定的首采综放工作面为 2201 工作面。 1、工作面长度 2201 首采综放工作面倾斜长度为 190m。 2、工作面采高 二煤为厚煤层，首采面二煤厚度为 4.37 m，结合支架选型，确定 机采高度为 2.4m 放煤高度为 1.97m，采放比 1：1.22。 3、采煤机截深 2201 首采综放工作面采煤机截深取 600mm。 4.1.2 工作面主要设备选型 本次设计之前，综放工作面主要设备矿方已经定货，因此不再进行 综放工作面设备选型。已经定货的 2201 综放工作面设备如下： （一）采煤机 MGTY150/375W 型双滚筒采煤机（太原矿山机器集团有限公司制 造） ，其主要特征如下： 采高：1.63.2m 滚筒直径：1.6m 截深：0.6m 电机功率：375kw 电压：1140v （二）可弯曲刮板输送机 1、前部刮板输送机 前部刮板输送机为 SGZ630/2110 型（石家庄中煤装备制造有限公 宁夏京盛煤矿改扩建工程初步设计 简要说明 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 21 司制造） ，其主要特征如下： 电压：1140v 中部槽长：1.5m，全铸 输送量：450t/h 链速：1m/s 电机功率：2110kw 2、后部刮板输送机 后部刮板输送机为 SGB620/150 型（石家庄中煤装备制造有限公 司制造） ，其主要特征如下： 电压：1140v 中部槽长：1.5m，全铸 输送量：250t/h 链速：0.86m/s 电机功率：150kw （三）转载机 工作面转载机为 SZB-764/132 型，其主要特征如下： 功率：132KW 电压：1140V 输送能力：764t/h （四）破碎机 工作面破碎机为 PCM110 型，其主要特征如下： 功率：110KW 破碎能力：1000t/h 出料粒度：300mm 电压：1140V 22 （五）工作面机巷带式输送机 工作面机巷为 PVG800S 阻燃型整芯胶带输送机，其主要特征如下： 运量：600t/h 功率：2*110KW 带宽：1000mm 带速：3.5m/s 长度：620m 电压：1140V （六）液压支架 1、放顶煤液压支架（本架） 工作面选取 ZF3200/16/26 型正四连杆低位支撑掩护式放顶煤液压 支架（液压支架由天地科技股份有限公司开采所事业部设计，宁夏石 嘴山市鼎力支护设备有限公司制造） ，其主要特征如下： 工作阻力：3200KN 初撑力：2532KN 支护高度：1.62.6m 支护宽度：1.431.60m 支护强度：0.650.71Mpa 中心距：1.5m 支架移动步距：0.6m 支架重量：9.5t 2、放顶煤液压支架（过渡架） 工作面选取 ZFG4000/16/26H 型放顶煤过渡液压支架（液压支架 由天地科技股份有限公司开采所事业部设计，宁夏石嘴山市鼎力支护设 备有限公司制造） ，其主要特征如 下： 宁夏京盛煤矿改扩建工程初步设计