雄沟煤矿雄沟井6万吨设计方案1.doc

宣威市乐丰乡雄沟煤矿雄沟井初步设计说明书曲靖市煤炭设计研究院宣威市乐丰乡雄沟煤矿雄沟井初步设计说明书工程编号：c20611建设性质：改 建设计能力：6万t/a（3万t/a改6万t/a）院 长：总工程师：项目负责：曲靖市煤炭设计研究院二oo六年五月1参加设计人员邓 成 武李 鸿 维刘 静刘 见 乔吕 红 叶朱 莲 香目 录前 言第一章 矿井概况及地质特征1第一节 矿井概况1第二节 地质特征2第三节 水文地质及开采技术条件9第二章 矿井开拓12第一节 矿井境界及储量12第二节 矿井设计生产能力及服务年限12第三节 矿井开拓13第四节 大巷运输15第三章 采区布置及采煤方法16第一节 采区布置16第二节 采煤方法及机械配备16第三节 采区生产系统17第四节 巷道掘进17第四章 矿井通风与安全20第一节 矿井通风20第二节 灾害预防及安全措施24第五章 主要设备选型26第一节 提升设备26第二节 主排水设备28第三节 主通风设备28第六章 供电及通讯30第一节 设计依据及设计范围30第二节 电 源30第三节 地面供电30第四节 井下供电32第五节 负荷计算32第六节 矿井防雷接地37第七节 照明、信号及通讯37第七章 地面生产系统39第一节 煤质及用途39第二节 生产系统40第三节 辅助设施41第八章 总平面布置43第一节 概况43第二节 场地布置44第三节 道路及运输45第四节 地面建筑45第九章 给水、排水49第一节 给水49第二节 排水51第三节 洒水防尘和消防51第十章 环境保护与工业卫生53第一节 自然环境53第二节 环境影响及防治措施54第三节 环保机构及环保工程57第四节 职业安全与工业卫生57第十一章 经济部分59第一节 劳动定员及劳动生产率59第二节 投资概算60第三节 原煤设计生产成本60第四节 技术经济分析与评价62第五节 主要技术经济指标72附：1、设计委托书2、机电设备材料清册3、概算书4、采矿许可证5、生产能力核定证书6、瓦斯等级鉴定证书7、煤尘爆炸性鉴定报告8、煤自燃倾向性等级鉴定报告附 图 目 录1、地形地质及水文地质图采用150002、1线剖面图采用120003、2线剖面图采用120004、c7煤层底板等高线图采用150005、c5煤层底板等高线图采用150006、c4煤层底板等高线图采用150007、c3煤层底板等高线图采用150008、矿井开发方式平面图（c3煤层）c20611-109-1/2150009、矿井开发方式剖面图（ii）c20611-109-2/21200010、采区布置及机械配备平面图(c3煤层)c20611-163-1/2 1200011、采区布置剖面图（ii）c20611-163-2/21200012、矿井通风系统示意图c20611-171示 意13、井下洒水防尘管路系统示意图c20611-811示 意14、监控系统示意图c20611-263-1示 意15、监控系统布置示意图c20611-263-2示 意16、地面供电系统示意图c20611-261-1/3示 意17、井下供电系统示意图c20611-261-2/3示 意18、通讯系统示意图c20611-261-3/3示 意19、工业广场（主斜井）总平面布置图c20611-447-1/21100020、工业广场(辅助运输平硐)总平面布置图c20611-447-2/211000前 言云南省宣威市雄沟煤矿雄沟井位于宣威市北约40km，行政区划隶属宣威市乐丰乡。宣威市位于云南省东北地区，紧临贵州省六盘水市和威宁县，工业及生活用煤需求量较大，随着西部大开发的不断推进及区域经济快速发展，给当地的煤炭勘查与开发带来机遇。由于区内地质工作程度较低，探明的煤炭资源远远满足不了区内及周边经济发展的需要，严重制约了市内经济发展。为合理开发利用乐丰的煤炭资源，为满足宣威电厂及其它矿产冶炼用煤的需要，经宣威市煤炭局的同意，宣威市乐丰乡雄沟煤矿雄沟井拟将其生产能力扩建为6万t/a的矿井。为此，宣威市乐丰乡雄沟煤矿委托云南省一四三煤田地质队在该矿范围内进一步做地质工作，为矿井的设计提供地质资料。地质报告提交后，雄沟煤矿于2005年3月委托我院作雄沟煤矿矿井初步设计，该设计于2006年5月编制完成。一、编制依据1、一四三煤田地质勘探队提交的云南省宣威市乐丰乡雄沟煤矿地质报告。2、设计委托书。3、煤炭工业小型煤矿设计规定。二、设计指导思想优化生产系统，规范开采工艺，强化安全，提高工效，注重环保及职业卫生。三、矿井建设综合评价1、矿井开拓方式本矿井采用斜井开拓，以一个走向长壁炮采工作面达到设计能力。2、资源可靠性评价雄沟煤矿委托云南省一四三煤田地质队于2005年2月提交我院的雄沟煤矿详查地质报告基本上探清了地质构造和煤层赋存特点，该井田煤层赋存较稳定，储量可靠。本次设计建议在今后的巷道掘进和回采过程中，认真做好地质编录，并整理成生产地质资料，以利于指导生产。3、用户原煤主要供宣威电厂及周围冶炼厂以及当地民用，目前市场条件比较好。4、外部条件矿区距宣威市主干公路40km，距乐丰乡约5km,有弹石路从矿区通过。宣威市距曲靖市公路较发达，交通较为方便。铁路有贵昆线途经宣威市。煤炭外运比较方便。供矿井生产生活用水取自附近泉水。总之，本矿井建设的外部条件比较优越。5、初步设计的主要技术经济指标（1）设计生产能力：6万t/a （2）全员工效：1.5t/工 （3）井巷工程量：3698m （4）劳动定员：168人 （5）项目总投资：2265.537万元 （6）建设工期：17个月 （7）投资回收期：8.91a 宣威市雄沟煤矿雄沟井初步设计第一章 矿井概况及地质特征第一节 矿井概况一、交通位置雄沟煤矿雄沟井位于宣威市城北约40km。行政区划隶属宣威市乐丰乡管辖。地理坐标：东经10419261042027，北纬262846263045。（附：交通位置图11）二、地形地势矿区地处云南省东北部宣威市乐丰乡境内。宣威市北面与贵州省威宁县和六盘水市接壤；东面与贵州省盘县，南面分别与曲靖市和沾益县相接；西面与云南省的会泽县交界。矿区地处云贵高原滇东北北端，四川盆地西南部边缘，属中山地带。区内地形总体北高南低，地形切割较深，山高坡陡，坡度一般在20以上。矿区最高点为北部海拔标高2156m；最低点明德大河河床，海拔标高1830m；相对高差326m，总体显示一幅由北向南地形逐渐变缓的地貌。地表植被较发育，森林覆盖率高，水土保持良好。矿区内地表水较发育，主要有明德大河经过矿区流过，属珠江水系北盘江流域。三、气象及地震区内气候属亚热带高原季风气候，四季分明。极端最高气温26.7，最低气温5，年平均气温13.3。一般510月为雨季，11月至次年4月为旱季，年均降雨量997.7mm，雨季期的降水为710mm，占全年总降雨量的73%，冬春干旱，夏秋易涝。通常气温随海拔增高而降低，雨雾增多，高山区冬天积雪冰冻，每年十月至次年二月常为大雾笼罩。宣威市地震烈度属6度区，据历史资料记载，该区常发生六级以下地震，且多系构造性地震。很少发生六级以上的破坏地震。根据建筑抗震设计规范（gb500112001）附录a.0.22，区域上抗震设计烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。四、经济矿区内居民点少，民族以汉族为主，次为彝、苗族，多居住在河溪两岸及较低之山坡地带。农作物以玉米、土豆、水稻为主，次为红薯；经济作物为林木、竹子、桔子为主。森林资源较丰富，覆盖率约60%，多已成材可供利用。区内以农业为主，工业不发达。第二节 地质持征一、地层（一）区域地层区域内地层出露有：二叠系（p）、三叠系（t）、侏罗系（j）、晚白垩系（k2）和第四系（q）。区域上含煤地层为二叠系上统宣威组（p2x）。（二）矿区地层矿区内出露地层由老至新有：二叠系下统矛口组（p1m）、上统峨嵋山玄武岩组（p2）、宣威组(p2x)、三叠系下统卡以头组(t1k)、飞仙关组（t1f）、永宁镇组(t1y);中统关岭组(t2g)，上统须家河组（t3x）及第四系（q）等。现将矿区地层由老到新叙述如下：1、二叠系上二迭统（p2）（1）峨眉山玄武岩组（p2）岩性为深灰色玄武岩熔岩集块岩、块状拉斑玄武岩、杂色凝灰岩，有412个喷发韵律，827个喷发层、厚275686m。（2）宣威组（p2x）为本区的含煤地层，一般厚184.53m，为近海及海陆交互相含煤沉积。岩性主要由砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩，炭质泥岩、煤等组成；煤系中常有黄铁矿、赤铁矿以结核状、透镜状、星点状形式出现；其底部往往含耐火粘土。局部层段含植物碎片化石。按其岩、煤层组合规律可分为二段。分述如下：宣威组一段（p2x1):厚100106m，一般厚103m。本段不含可采煤层，偶夹炭质泥岩及小于0.3m的薄煤层，岩性：下部为铝土质泥岩、砂岩夹少许薄煤层。中部以泥岩、粉砂质泥岩为主，向上岩性变粗为砂岩，岩性稳定，多显水平层理。上部以泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，显水平、脉状层理。本段中、下部普遍见有透镜状铁矿。与下伏地层呈假整合接触。宣威组第二段（p2x2):厚70100m，一般厚81.53m，含煤815层，其中全区稳定可采煤层为c3煤层，c7、c5、c4等煤层为大部可采，其余煤层均不可采。本段全层含有植物化石，下部偶含菱铁质结核。岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩及粉砂岩，次为细砂岩。2、三叠系下统（t1）（1）卡以头组（t1k）:厚6080m，一般厚70m以灰色、浅灰绿色粉砂岩、泥质粉砂岩及细砂岩为主，薄至中厚层状。上部岩层中常夹有紫红色泥质条带及薄层。下部以泥岩及粉砂质岩为主 ，夹细砂岩及粉砂岩，含瓣腮类及腹足类动物化石及侵染状黄铁矿和钙质结核。底部含较多的炭化植物碎屑。中部以中厚层状细砂岩、粉砂岩为主。钙泥质胶结，层理不发育。与下伏煤系地层呈整合接触。（2）飞仙关组（t1f）一般厚360m，根据岩性岩相组合及生物特征，可划分为三段，分述如下：（1）飞仙关组第一段（t1f1)厚5070m，一般厚60m。岩性为紫红色泥岩，薄一中厚层状，夹多量钙质结核及薄层透镜体，岩层中普遍见有白色方解石小柱体。中、上不夹少量紫色泥质粉砂岩、细砂岩，下部偶尔灰色粉砂岩薄层，与下伏卡以头地层呈过渡沉积关系。（2）飞仙关组第二、三段（t1f2+3)：全层厚280320m，一般300m左右，主要岩性为紫色，暗紫色中厚层状细砂岩、粉砂岩夹少量紫色泥质粉砂岩，中、上部偶夹灰绿色薄层细砂岩，中、下部往往见有状钙质结核。该段岩性艰硬，抗风化能力强，一般形成陡峻壁地貌。3、第四系（q）主要为残坡积层、洪积层，其次为河流冲积泥质砂土 、砂砾石层等。厚度515m，与下伏地质呈角度不整合接触。二、构造该区大地构造位置处于杨子地台西南部滇东北拗褶带，牛首山隆起区东北端顷没部位。区域构造出现一系列北东向的背斜及同向断裂，本区即位于其中一个向斜明德向斜北翼东端。（一）矿区构造矿区位于明德向斜西北翼，本身呈一单斜构造。区内地层产状稳定，地层产状一般为走向北东；倾角715。局部受构造影响，倾角变陡，可达80，一般边界较陡，向深部逐渐变缓。区内地层分部自南向北依次为t1f2+3、t1f1、p2x2、p2x1、p2x2、p2x1。矿区内未发现次一级褶曲构造。总之该区褶曲形态比较简单。下面分述如下：（二）断层该区断层不甚发育，断层较少，本次区内共发现落差等于或大于30m以上的断层有3条，现分述如下：1、f1正断层：为该区边界断层，近南北走向，顷向7090度，顷角50度，落差80m左右，分布于该区东部边缘，特征是p2x2地层缺失，区内走向长度近4000m，北端被f3断层切割，南端被f2切割。对该区煤层开采影响不大。2、f2正断层：位于位于该区南部，近东西走向，顷向200210度，顷角60度，落差40m左右，区内走向长度近2000m，上盘地层为p2x2、p2x1，下盘地层为p2x1，东端切割f1断层，对煤层开采无影响。3、f3逆断层:位于该区北部，近东西走向，顷向300350度，顷角60度，落差30m，上、下盘地层均为p2x1。东端切割f1断层，区内走向长度近1000m。对煤层开采无影响。该区褶曲比较简单，为一单斜构造，次级褶曲不发育，产状变化不大，落差大于30m的断层较少，由于工作程度所限，对小构造（主要是落差小于20m的断层）发育程度研究不够，待今后的工作加以阐述。总体看，该区构造复杂程度属中等偏简单类型较妥。断层情况一览表编号性质产状(度)落差(米)长度(米)通过剖面控制情况断层证据对煤的影响走向顷向顷角f1正160-17070-805080400028个点p2x2地层缺失对煤层开采无影响f2正110-120220-210604020003.4.56个点p2x1地层缺失对煤层开采无影响f3正240-260330-350603010001.24个点p2x1地层缺失对煤层开采无影响三、煤层及煤质（一）含煤地层及含煤性该区宣威组(p2x)含煤地层总厚180.00-189.06m,平均184.53m,含煤8-15层,煤层总厚8.25m,含煤系数4.47%。进行编号的可采煤层自上而下有c7、c5、c4、c3等4个煤层，均分布于煤系地层上部第二段（p2x2）内，即c3煤层以上（详见含煤第层综合柱状图），所以，自c3煤层底板起，上至煤系顶界这一层段称该区主含煤段。计算储量的可采煤层自上而下有c7、c5、c4、c3等4个煤层，可采煤层总厚平均为3.5m，可采含煤系数为1.89。就含煤而言，全层厚81.53m，可采含煤系数可达4.26。(二）煤层对比对比采用的标志层（代号b）计有4个，现将主要标志层介绍如下：1、b1(c7煤层）：煤层中下部夹一层稳定的深灰色细晶高岭石夹矸，厚0.040.07m，全区稳定。煤呈半暗型，顶板完整，以薄中厚层状粉砂泥岩为直接顶板。2、b2（c5、c4、c3)：c7煤层之下20m作右，c5煤厚0.70m，顶板为一层0.150.30m的黑色炭质泥岩，较稳定，是识别c5煤层的重要标志之一，c5与c4，c4与c3煤层之间距离均为612m，一般8m左右，3层可采煤层构成了一个可采煤层组。c3煤层含一高岭石泥岩夹矸。夹矸为深灰色，致密块状细晶高岭石泥岩夹矸。厚0.030.05m，全区稳定，是煤层对比的重要标志。（三）可采煤层：经综合对比确定，全煤系可采煤层自上而下有c7、c5、c4、c3等4个编号煤层，现分述如下： 主要可采煤层特征一览表煤层编号煤层编号（米）控制点数夹矸情况层间距（米）对比可靠程度煤层稳定性全层厚两极值平均值两极值平均值c70.780.810.804一层0.03米夹矸17.026.0可靠较稳定c50.690.720.714 21.7 8.010.0可靠较稳定c40.790.820.814 8.75 7.09.0可靠较稳定c31.191.221.214一层夹矸8.0可靠较稳定1、c7煤层：煤层厚0.780.81m，平均0.80m，含一层稳定的深灰色细晶高岭石泥岩夹矸，结构为0.39（0.04）0.37。下距c5煤层1726m，平均21.75m，本身为b1标志层，对比可靠，属稳定煤层。2、c5煤层：煤层厚0.690.72m，平均0.71m，为一单一结构，顶般为含一层稳定的炭质泥岩。为b2标志层之一，对比可靠，属稳定煤层。3、c4煤层：煤层厚0.790.82m，平均0.81m，为一单一结构，底般为一层黑色炭质泥岩。为b2标志层之一，对比可靠，属稳定煤层。4、c3煤层：煤层厚1.191.22m，平均1.21m，含一层稳定的深灰色细致密块状细晶高岭石泥岩夹矸，结构为0.60（0.03）0.58。上距c4煤层79m，平均8.00m，本身为b2标志层，对比可靠，属稳定煤层。四、煤质（一）物理性质原煤颜色为黑色，条痕深黑色，光泽强度较弱，一般为弱玻璃光泽，常见细条带状结构，发育有内重型裂隙，呈参差状，不规则状和菱角状断口。2、宏观煤岩类型：宏观煤岩类型以半亮煤为主，半暗煤次之，（二）化学性质煤层的化学性质分述如下：1、煤质总述（1）水分（mad）：各煤层水分0.780.99，平均0.90，浮煤0.700.88%,平均0.81，总体变化不大。（2）灰分（ad）：原煤23.2034.60，平均27.99，以c7、c5煤层灰份最高，c3煤层最低。浮煤灰分11.214.60，平均12.20。总体变化不大。（3）挥发分（vdaf）：原煤24.828.06，平均26.37，浮煤25.128.55，平均26.64，总体变化不大。（4）全硫（st,d）：原煤0.150.18%,平均0.16，浮煤0.140.19，各层煤差别不大。（5）发热（q gr.ad/mj/kg）:原煤24.0026.23mj/kg，平均25.39mj/kg，浮煤29.5631.77mj/kg，平均30.31mj/kg，总体相差不大。2、各煤层主要煤质特征详见主要煤质特征表。从表中可以看出：（1）c7煤层为中高灰、特低硫、中等灰发分、中高热值、特低磷煤。煤质牌号为jm25。（2）c5煤层为中灰、特低硫、中等灰发分、高热值、特低磷煤。煤质牌号为jm25。（3）c4煤层为中灰、特低硫、中等灰发分、高热值、特低磷煤。煤质牌号为jm25。（4）c3煤层为中灰、特低硫、中等灰发分、高热值、特低磷煤。煤质牌号为jm25。3、工业用途初步评价该区可采煤层计有四层，煤类均为焦煤，牌号为jm25。该区煤层煤质总特征是属中高灰、特低硫、中等灰发分、中高高热质，特低磷煤。据此特点分析，该区煤层作动力用煤及民用煤。 第三节 水文地质及开采技术条件一、水文地质条件（一）地形、地貌、气象及地表水特征本区地势北西高、南东低，山峰重叠，地势陡峻，区内最高山峰，海拔标高2156m，最低侵蚀基准面标高1830m，山沟发育，切割较深，地形起伏大，属中低山地形，最大高差326m，为勘查区最低侵蚀基准面。据宣威市气象站资料多年平均降雨量997.7mm，最大年降雨量1147.5mm，最大日降雨量78mm，多年平均气温13.3，年内最热为7月，平均温度为26.7，极端最高气温35.8，最冷月为1月，平均温度为8.9，极端最低温度4.6，全年积冻日数9d。多年日照数1029.9h。气候的主要特点，气温高，降水少，湿度小，日照较多。矿区内地表水体不发育，有一条明德大河从矿区流过，南部有一 条核桃坝小河，断面流量为0.8891.678l/s，离矿区较远，影响不大。（二）含隔水层特征1、松散岩类孔隙含水层：主要由第四系松散冲洪积、残坡积砾石、砂土及粘土组成，结构松散，富水相对较强，但厚度变化大，一般为515m，对矿床充水有一定程度的影响。2、下三叠系飞仙关组二、三段裂隙含水层组：岩性为紫红色、灰紫色中厚层状细粒状砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩夹少量泥岩、属坚硬岩组，一般厚300m左右。分布于区内南部山梁。出露有少量季节性泉，富水性弱，对矿床充水无影响。3、下三叠系飞仙关组一段隔水层组：岩性为紫、紫红、灰紫色泥岩夹粉砂岩，细粒砂岩薄层，厚60m，属软至半坚硬岩组，未见泉出露，为煤系上覆地层隔水层。4、下三叠统卡以头组裂隙含水层组：岩性为灰绿、黄绿色中厚层状细粒砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩，厚70m，属半坚硬工程地质岩组，节理较发育，未见泉出露，仅在冲沟中渗水流出，富水性弱。为矿床充水间接充水含水层。5、上二叠统宣威组二段含水层组：岩性为灰色、灰绿色细粒砂岩，粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩及煤层。厚81.53m，属软硬相间的工程地质岩组，裂隙发育。出露泉水流量为0.0860.089l/m，水质为重炭酸、硫酸钙型水，为矿床的直接充水含水层。6、上二叠统宣威组一段相对隔水层组：岩性为浅灰、灰色薄中厚层状粉砂岩，粉砂质泥岩及泥岩，属软硬相间的岩组，厚103m，富水性弱，为矿区相对隔水层。浅灰色灰色中厚层状泥质灰岩，厚度186.00m。赋存裂隙溶洞水，据区域资料泉流量10l/s，矿化度0.050.30克/ l ，富水性不均一，与上覆t2l之间无隔水层，为统一含水体，共同组成岩溶含水层，富水性中等至强。（三）构造破碎带的水文地质特征本矿区为构造简单，一般地层走向北东，顷向南东，倾角715，单斜构造地层连续，断层不发育，仅在矿区边界有三条等于或大于30m以上的段层，局部破碎带为据质挤压致密充填，水蚀迹象不明显。综上所述，区内地形陡峻，切割强烈，极利于地表水、地下水的自然排泄，矿区内无大的地表水体，地质构造简单。矿层顶板各地层富水性弱中等，主要以矿层底板充水为主。故矿床水文地质条件为岩溶裂隙含水层充水为主的中等类型。二、开采技术条件（一）工程地质条件区内岩石为坚硬半坚硬夹软弱层的层状结构矿床，厚度较稳定，矿层顶、底板以泥岩、泥质粉砂岩、砂岩为主，松软，易垮塌。节理裂隙较发育， f1、f2断层位于矿区边界基本无影响。故工程地质条件为以层状坚硬至半坚硬为主夹软弱层的中等类型。（二）瓦斯、煤尘及煤的自燃1、瓦斯2004年瓦斯等级鉴定结果，矿井最大瓦斯相对涌出量为8.46m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为0.94 m3/min，为低瓦斯矿井。2、煤的自然该区采煤历史以来尚未发生过煤的自燃现象，c5煤层取样鉴定结果，自燃倾向性分类为二类（自燃）。3、煤尘爆炸性该区在开采过程中未发生过煤尘爆炸，c5煤层取样送检结果有煤尘爆炸性。第二章 矿井开拓第一节 矿井境界及储量一、矿井境界雄沟井位于宣威市乐丰乡，距乐丰乡约5km，区内有简易公路相通，交通较为方便。矿区范围由4个拐点坐标圈定，矿区走向长0.90km，倾向宽1.01km2，面积约0.913km2。矿区范围详见矿区范围拐点坐标表（表21）。矿区范围拐点坐标表表21 点 号拐 点 坐 标xy12933395.0035433470.0022932670.0035433550.0032932920.0035432980.0042933060.0035432995.00二、储量矿井储量是以云南省一四三煤田地质勘探队提供的雄沟煤矿煤层底板等高线及储量估算平面图为依据，结合煤层赋存计算的有关规定，对开采范围内的可采煤层进行了计算，计算结果是：矿井工业储量为263万t，矿井可采储量为178万t。第二节 矿井设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度矿井设计年工作日为330d，每天按三班作业，8h工作制。二、矿井生产能力根据该矿井煤层赋存条件、储量及开采技术条件，依据云煤改规2005105号文，确定雄沟井由3万t/a改建至6万t/a，矿井日平均产原煤182t。三、矿井服务年限按照小型煤矿设计规定结合该矿实际，储量备用系数取1.5。计算矿井服务年限19.8a。 第三节矿井开拓一、概况雄沟煤矿雄沟井位于宣威市乐丰乡，矿井采用平硐开拓，年均产原煤约3万t。二、矿井开拓方式的确定与井口位置的选择根据煤层赋存条件，地面地形以及现有井巷情况，并考虑有利于地面生产系统的布置及地面运输，提出了两个开拓方案供选择确定。方案：新掘主斜井方案。该方案设计沿二勘探线以南150m处掘主斜井，主斜井顷角15度，主斜井落平到+2030水平控制井田内所有储量，利用原主运输平硐作为辅助运输平硐。将井田划分为一个采区，在c3煤层中沿煤层掘采区上山，上山沿煤层掘至地面形成风井。方案：平硐开拓方案。该方案设计改造原主运输平硐上下山开采，2090m水平（平硐）以上用上山开采，2090m水平以下用下山开采，在c3煤层中沿煤层掘采区上山，上山沿煤层掘至地面形成风井。方案优点：1、运输环节简单，有利于提高矿井年产量；2、充分利用原有井巷；3、矿井各个生产系统较简单，系统较安全，生产成本低；4、地面工业广场开阔，易于布置边坡煤仓。缺点：1、工业广场较分散，增加地面征地费用；2、新掘一主斜井，初期投资相对较大。方案优点：1、充分利用原有生产系统改造工程量省；2、工业广场为已征地，减少征地费用。缺点：1、井下运输距离较远，生产期间运营费较高；2、井下运输环节较多，给今后管理带来一定难度；3、改造期间影响矿井生产；4、矿井通风距离较长，增加通风费用。经以上比较，方案虽然初期投资大，但矿井机械化水平较高，矿井运输系统简单，通风距离较短，井下工人劳动强度较低，利于提高矿井年产量。方案井下运输距离较远，原平硐断面较小，改造期间影响生产，整个矿井今后的生产成本较高。因此设计推荐方案，即新掘主斜井开拓方案。三、井筒数量及井口位置设计井筒数量为四个，其井口位置详见井筒特征表。附：井筒特征表（表22） 特征名称主斜井辅助运输平硐排水平硐风井井口坐标(m)x2932312293293729323502933125y35433816354330533543345535433804z2090208920442147井筒倾角(度)15008出井方位（度）170225350支护材料料石砌碹料石砌碹料石砌碹金属支架净断面（m2）54.54.54.5表22 井 筒 特 征 表设计投产时井筒数目为四个，即主斜井、辅助运输平硐、排水平硐、风井。四、水平划分根据煤层赋存条件，并结合本矿实际，从有利于正常接替，通风、运输、巷道维护，工作面布置等方面考虑，将本矿井划分为一个水平开采。水平标高2090m。五、采区划分由于矿区范围走向较短，设计划分为一个采区，单翼布置开采。第四节大巷运输由于整个矿井划分为一个采区开采，不设运输大巷，原辅助运输平硐铺设12kg/m钢轨，600mm轨距，设计采用人力推车。矿车选用mf0.756au型矿车，按年产6万t计算，共需矿车80辆，其中，包括材料车2辆，平板车1辆。第三章采区布置及采煤方法第一节采区布置本设计开采范围内，主要可采煤层四层，倾角约1218，矿井走向长约600m，划分为一个单翼采区，其巷道具体布置是采区运输石门进入各煤层底板后，布置采区下部车场，然后沿煤层布置上山，通风行人上山通达地面作为风井，形成通风系统，然后在煤层上山开口布置区段运输巷，运输机巷。两巷间距1015m，每6080m作一个联络眼，至采区边界后布置开切眼。设计在一采区布置一个工作面生产，来保证矿井6万t/a的生产能力。第二节 采煤方法及机械配备一、采煤方法根据本矿井煤层赋存条件，工作面采用走向长壁采煤法，打眼放炮落煤，刮板运输机运输，单体液压支柱配合金属铰接顶梁支护顶板，排距1.0m，柱距0.8m，全部陷落法管理顶板，三五控顶，最小控顶距3.2m，最大控顶距5.2m，放顶步距2.0m。二、采煤工作面循环数、月进度、年推进度及工作面长度参照煤炭工业小型煤矿设计规定，并结合煤矿实际，采煤工作面循环数25个/月，月推进度50m，年推进度550m，回采工作面长度90m。三、工作面回采率采区回采率：薄煤层取0.85，工作面回采率：薄煤层取0.97。四、采煤工作面机械配备1、煤电钻msz158台2、回柱绞车sdj82台3、胶带运输机spj8004台五、工作面数目及生产能力以一个采区两个工作面，达到生产能力，移交投产工作面两个，生产能力为：工作面产量=年推进度工作面长度采高体重工作面回采率 =550900.851.450.97 =5.9万t/a加上掘进煤量，一个工作面生产能保证矿井6万t/a的生产能力。第三节 采区生产系统刮板运输机刮板运输机刮板运输机1、运煤系统皮带运输工作面运输机巷采区运输上山井底煤仓主斜井地面储煤仓。2、运料系统辅助运输平硐采区轨道上山各用料点。3、通风系统新鲜风由主斜井经煤层上山，到煤层运输巷，清洗工作面后，乏风经煤层回风巷，风井，引风道，由风机抽出。第四节巷道掘进一、巷道断面及支护形式主斜井、车场、硐室，采用直墙半圆拱形断面，料石砌碹。上山采用金属支架支护，其它煤层巷道均采用梯形断面，木棚支护。二、巷道掘进进度指标巷道掘进均采用钻爆法，根据围岩性质及地方煤矿技术管理水平，参照煤炭工业小型煤矿设计规定，各类巷道掘进进度采用下列指标。半煤岩巷（平巷）：100m/月半煤岩巷（斜巷）：80m/月岩巷（平巷）：60m/月煤巷（平巷）：120m/月三、掘进工作面个数及机械配备矿井建设期用两个掘进迎头，保证矿井如期建设；矿井建成投产后，为满足正常的采掘关系，共安排2个掘进头，每个头配备msz15型煤电钻2台（或yd2a岩石电钻2台），ybt11型局扇1台。掘进工作面的局部扇风机应实行“三专”供电，装设风电闭锁、瓦斯电闭锁装置。四、矿井采掘比例关系，万吨掘进率、矸石率矿井移交生产时，采掘比例为1:2。矿井矸石率，按年产量的15%计算为0.9万t/a。矿井井巷掘进率为550m/万t。五、矿井移交生产时井巷工程量和三个煤量矿井移交生产时，改造巷道400m，新增井巷工程量为3298m，其中岩巷705m，煤巷90m，半煤岩巷2503m.三个煤量及可采期：开拓煤量：76.6万t，服务年限12.8a。准备煤量：29.2万t，服务年限4.8a。回采煤量：2.8万t，服务年限5.6个月。六、建井工期共安排2个施工掘进头，预计建井期为18个月。附：井巷工程量表（表31）表31 井巷工程量表序号巷道名称支护形式断面积（m2）单位工 程 量（m）备 注掘净煤巷岩巷半煤合计1主斜井料石砌碹6.65.0m2322322辅助运输平硐料石砌碹5.94.5m400400改造3清仓斜巷及绕道料石砌碹12.89.3m1501504排水平硐料石砌碹5.94.5m1201205风井金属支架5.74.3m95956运输巷（2090）金属支架5.74.3m41641673煤上山金属支架5.74.3m5705708一采区轨道上山金属支架5.74.3m2562569一采区输煤上山金属支架5.74.3m25625610上山联络斜巷金属支架5.74.3m14814811上山联络平巷金属支架5.74.3m10010012引风道、人行道料石砌碹3.62.6m4040131701工作面回风巷木支架5.64.3m270270141701工作面机运巷木支架5.64.3m270270151701工作面中运巷木支架5.64.3m270270161701工作面开切眼木支架2.82.0m909017采区煤仓料石砌碹m1515合 计m90110825033698第四章 矿井通风与安全第一节 矿井通风一、概况该矿井2004年瓦斯等级鉴定结果，矿井最大瓦斯相对涌出量为8.46m3/t，属低瓦斯矿井，设计按相对瓦斯涌出为9m3/t考虑，煤尘有爆炸性，煤自燃倾向性为自燃，该矿区范围无地温异常。二、通风系统及方式该矿井设计采用分列式通风系统，通风方式为抽出式，主斜井进风，风井回风，风井引风道安设主扇抽风，掘进迎头用局部扇风机送风。三、矿井风量计算按煤矿安全规程规定的方法计算如下：（一）按同时下井工作的最多人数计算 q=4nk式中：n井下同时工作的最多人数，n=120k风量备用系数，取k=1.254井下每人每分钟供4m3的风量则：q=4601.25 =300m3/min（二）按采煤、掘进、硐室及其它地点需要风量的总和计算。即：q矿井=（q采q掘q硐q其它）k矿通 m3/min式中：q采采煤实际需要风量的总和，m3/minq掘掘进实际需要风量的总和，m3/minq硐硐室实际需要风量的总和，m3/minq其它除了采煤和掘进硐室地点外的其它地点实际需要风 量的总和，m3/min1、采煤实际需要风量，为各回采工作面实际需要风量的总和。q采=（q采1+q采2）k采备式中：q采1工作面实际需要风量 k采备备用工作面系数，取1.0回采工作面实际需要风量，按下列几方面计算，取其中最大值。（1）按瓦斯涌出量计算q采 =100qch4采k采通 1001.311.6 210m3/min式中：q采1工作面实际需要的风量q采通工作面通风系数取1.6qch4采工作面的瓦斯绝对涌出量qch4采=q瓦t采k产/2460 =91821.15/2460 =1.31m3/min式中：t采工作面平均日产量，取182tq瓦相对瓦斯涌出量，取9m3/tk产产量不均衡系数，取1.15（2）按工作面温度计算q采=60v采s采 =603.61.0=216m3/min式中：q采工作面的平均断面积为3.6m2 v采回采工作面风速取1.0m/s（3）按炸药量计算q采 = 25a1 =255=125m3/min式中：25每公斤炸药爆炸后，需要供给的风量 a1回采工作面一次爆破的最大炸药用量，取5公斤（4）按人数计算 q采=4n=425=100m3/min式中：n工作面工作的最多人数，取25人 4每人每分钟供风标准（5）按风速进行验算按最低风速进行计算q采153.654m3/min按最高风速验算q采240s采2403.6864m3/min通过计算，取其中最大值作为工作面实际需要的风量。q采=216m3/min则：采煤实际需要的风量q采=（q采1+q采2）k采备 =1921.0=192m3/min=3.2m3/s2、掘进实际需要的风量本矿井设计有两个独立通风掘进迎头，掘进迎头选用ybt-11局扇，供风量150225m3/min，因此确定每个掘进头需供风量200m3/min。3、硐室需要的风量采区上山绞车硐室为独立通风硐室。配风60m3/min。4、其它井巷实际需要风量根据本矿井的实际情况，投产时，其它井巷需要的风量按80m3/min计取。通过上述采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要的风量的计算结果，总和为矿井的实际需要的风量。q矿井=（q采q掘q硐q其它）k矿通 =（1924006080）1.25=915m3/min=15.3m3/s因此，矿井的总风量为915m3/min。四、矿井的风量分配工作面配风360m3/min，四个独立掘进迎头各配风210m3/min，轨道上山绞车硐室配风138m3/min。五、矿井通风阻力计算根据矿井开拓开采布置，各个工作面通风阻力基本一致，设计按投产采区计算通风阻力，计算结果为h=20.91mmh2o。附：矿井通风阻力计算表（表41） 表41 矿井通风阻力计算表序号巷道名称支护方式摩阻系数(kgs2/m4)巷道长度l(m)断面净周长(m)净断面s(m2)s3(m2)3风量q(m3/s)q2(m3/s)2风速v(m/s)风压h(mmh2o)1皮带斜井砌 碹0.00081508.55.0125.09.386.51.860.0823煤上山金属支架0.00172758.34.379.59.386.52.164.223煤层上山金属支架0.00173308.34.379.57.049.01.632.874工作面中运巷金属支架0.00172708.34.379.56.036.01.391.735开切眼金属支架0.0045908.03.232.86.036.01.883.566工作面回风巷金属支架0.00172708.34.379.56.036.01.391.737采区回风斜巷金属支架0.0017608.34.379.56.036.01.390.388采区风井金属支架0.0017378.34.379.515.3234.13.561.549引风道砌 碹0.0008205.62.210.615.3234.1