矿井技术方案(虎峰).doc

资源整合矿井六大方案之一华盛虎峰煤业有限公司矿井技术改造方案大同煤矿集团华盛虎峰煤业有限公司二一年八月二十七日会 审 综 合 意 见会审单位及人员签字盖章公司总工程师：公司副总工程师：公司生产技术部门：公司通风部门：公司地质部门：公司机电部门：公司安监部门：矿 长：矿总工程师：生产矿长：安全矿长：机电矿长：通风区长：编 制 人：会审综合意见：虎峰煤业（煤矿）技术改造方案一、矿井概况大同煤矿集团华盛虎峰煤业有限公司（简称虎峰煤业）是以山西河津虎峰煤业有限责任公司（主体）、山西河津黄河煤业有限责任公司、山西河津海丰煤业有限责任公司三整一的矿井，整合后井田面积为2.5571Km2，矿井改造后生产能力设计为60万吨/年，新采矿许可证批采2#、10#两个煤层。矿区位于山西省河津市下化乡陈家岭村，距河津市区约20km，本区有县乡级公路与108、209国道连接，距侯西铁路禹门口站约10km，交通条件十分便利。1、井田四邻情况：东邻山西河津薛虎沟煤业有限责任公司，东北、北、西、西南邻山西焦煤集团有限责任公司船窝煤矿，东南邻山西河津新兴煤业有限责任公司。2、可采煤层及储量：截至2009年年底虎峰煤业矿井保有储量1587万吨，2#煤层平均厚6.15米（顶部已大部分巷采了煤厚2.5m），保有储量1043万t；10#煤层平均厚3.0米，保有储量544万t。（1）地层及主要含煤地层主要可采煤层为山西组的2#及太原组的10#煤两层，其层间距平均为46.8米。具体批采煤层特征见表1。（2）构造井田构造形态总体为单斜构造，地层走向NE，倾向NW，倾角814，井田东南部岩层抬升，倾角为1922，但没发现陷落柱等其它地质构造，也未见岩浆岩的侵入，属构造简单类型井田。具体批采煤层特征见表1。 表1 批 采 煤 层 特 征 表地层单位煤层编号煤层厚度最大最小平均煤层间距最大最小平均保有地质储量（万吨）剩余可采储量（万吨）备注山西组26.05-6.306.1536.30-61.4046.801043待定太原组102.86-3.143.00544待定3、水文地质情况（1） 2#煤层的直接充水含水层是山西组砂岩裂隙含水层，其富水性弱，根据生产揭露，实际涌水量66m3/d，奥灰承压水对2#煤层的开采无影响，水文地质条件简单。10#煤层的直接充水含水层是顶板K2灰岩溶裂隙含水层，正常涌水量约为1224m3/d，10#煤层底板最低标高370m，奥灰水位标高400m,局部位于奥灰水位之下，属带压开采。突水系数为0.14 MPa/m小于临界值0.15 MPa/m，属正常构造区安全水压。奥灰水对10号煤层开采无影响。因此10号煤层水文地质条件类型应属简单。（2）根据轩煤技术摸底调研组的情况了解及物探资料显示：虎峰煤业2#煤层除原村庄保护煤柱为原始煤外，其余2#煤顶分层都为巷采破坏区，下分层只掘进了几条下山巷道，但并未进行回采；10#煤层除现村庄保护煤柱及工业广场、井筒保护煤柱为原始煤外，其余均受巷采破坏影响，并有大量的积水。对本井田影响较大的主要为采空区积水，根据2010年北京合地威技术开发有限责任公司山西分公司提供的同煤集团华盛矿业虎峰煤业采空区及积水探测报告，原虎峰井田范围采空区积水面积为0.521 km2 ，采空区积水量45.3万m3（其中：2#积水面积为0.046 km2 ，采空区积水量3.50万m3，10#积水面积为0.475km2 ，采空区积水量41.8万m3）；其他范围采空区调查积水面积为1.047km2 ，采空区积水量104.7万m3（均为10#煤层采空区积水）；矿井合计积水面积1.433km2 ，采空区积水量142.2万m3。（3）现整合区内黄河煤业和海丰煤业井田开采情况、采空区范围及积水范围已做初步调研，拟委托有资质的地质公司对黄河煤业及海丰煤业的开采情况、采空区范围及积水量再进行补充勘探后再予以明确。4、煤尘和煤的自燃2#煤吸氧量1.12cm3/g，自燃等级为级，不易自燃；10#煤吸氧量0.7cm3/g，自燃等级为级，为自燃煤层，最短发火期1012个月。2#、10#煤尘具有爆炸危险性。5、矿井瓦斯根据运城市煤炭工业局运煤安函字（2007）5号文，虎峰煤业矿井瓦斯相对涌出量8.1m3/T,绝对涌出量2.6m3/min；二氧化碳相对涌出量1.81m3/T，绝对涌出量0.57m3/min，鉴定结果批复为低瓦斯矿井。6、整合区内各矿井井筒情况山西河津虎峰煤业有限责任公司（煤矿）共有5个井筒。其中：服务于2#煤层有2个井筒，分别为主斜井、2#回风立井，具体井筒特征见表2。表2 2#煤层井筒特征表 井筒名称长度（m）坡度（）净断面积（）到达层位支护方式现配备设备井筒用途主斜井340-166.82#砌碹、木棚25kw绞车进风、运煤、运料2#回风立井179906.152#砼碹、裸体230KW主扇1台回风服务于10#煤层有3个井筒，分别为主立井、副立井、10#回风立井，具体井筒特征见表3。表3 10#煤层井筒特征表井筒名称长度（m）坡度（）净断面（）到达层位支护方式现配备设备井筒用途主立井175906.1510#砌碹、裸体1.2m绞车配4T吊筒进风、运煤副立井185904.910#砌碹、裸体1.6m绞车配限乘6人吊筒进风、运料10#回风立井157904.910#砌碹、裸体237KW主扇2台回风山西河津黄河煤业有限责任公司（煤矿）有3个井筒，具体井筒特征见表4。表4 井筒特征表井筒名称长度（m）坡度（）净断面（）到达层位支护方式现配备设备井筒用途主立井210906.152#砌碹、裸体1.6m绞车配4T吊筒进风、运煤副立井240906.152#砌碹、裸体1.6m绞车配限乘6人吊筒进风、运料回风立井210906.152#砌碹、裸体255KW主扇2台回风山西河津海丰煤业有限责任公司（煤矿）有3个井筒，具体井筒特征见表5。表5 井筒特征表井筒名称长度（m）坡度（）净断面（）到达层位支护方式现配备设备井筒用途主立井180906.152#砌碹、裸体1.6m绞车配4T吊筒进风、运煤副立井180906.152#砌碹、裸体1.6m绞车配限乘6人吊筒进风、运煤回风立井140906.152#砌碹、裸体245KW主扇2台回风保留的虎峰煤业原批采10#煤层，生产能力为15万吨/年，采用短壁炮采采煤工艺，掘进方式为炮掘。二、井下现状 1、原虎峰煤业2#煤层大部分已采用以掘代采的方式回采了顶层，采高2.5m左右，现布置了沿煤层底板的采区巷道，已形成不规范简易生产系统，但没有回采工作面。10#煤层60%为采空积水区，现有简易的生产系统，但没有回采工作面。待暗斜井刷正，安设胶带输送机后，可使用其进行其它项目的技术改造。2、原虎峰煤业已政策性停产三年左右，矿井从2010年3月开始整改前的准备工作。三、技术改造（一）改造原因原虎峰煤业和黄河煤业均批采2#、10#煤层，海丰煤业批采2#煤层，所开采煤层的生产系统均不完善，现利用原来的三对矿井中的任何一对矿井，均不能满足整合后剩余储量开采的要求。（二）改造方案1、井巷工程（1）开拓方式矿井改造设计为两斜两立，即原主斜井作为主提升系统运煤；新掘副斜井，作为材料运输及行人通道兼作安全出口，其井底车场，位于羊马坡村庄煤柱10#煤层中，副斜井长478m，倾角25。原10#主立井改造为回风井。井田分煤层（2#煤层、10#煤层）设置生产水平，即2个生产水平。（2）采区划分采区以工业广场为界，按煤层走向划分为南、北两个采区。（3）采煤方法2#煤层采用综采低位放顶煤采煤方法，10#煤层采用综采一次采全高采煤方法。（4）开采顺序先开采北采区后开采南采区。（5）井巷工程量及工期构成2#煤首采面时矿井总工程量5694m（开拓巷道1478m、准备巷道1518m、回采巷道2698m）。以上技改工程计划从2010年11月起，预计2012年9月底完成，共需23个月。构成2#煤层首采面时矿井计划掘进总工程量详见表6。 四、井巷工程（一)构成首采面技术改造方案 1、2010年10月底主斜井、暗斜井复修工程，2进风联巷刷大工程必须全部完工，同时计划10月份由掘一队大断面扩修2煤层北大巷50m，采用金属支架支护方式。2、2010年11月由开一队开始掘进副斜井，副斜井工程设计工程量478m,采用锚喷支护方式，预计2011年7月完工。当月开二队负责完成主斜井硐口延伸30m的任务。3、2010年12月由开二队修筑中央变电室及泵房，计划当月完工；同时由掘一队展开2煤层总回风巷的扩修工程，设计工程量115m，采用金属支架支护方式，计划2011年1月底完工。4、2011年1月由开二队进行中央水仓工程，设计工程量240m,采用锚喷支护方式，预计预计5月份完工。5、2011年2月继续由掘一队对2煤层北大巷剩余工程进行施工，计划4月底完工。（2煤层北大巷设计工程量240m，2010年已扩修50m）。表6 2#煤层首采面构成矿井计划掘进总工程量 工程名称掘进断面()巷道类别巷道性质支护形式设计工程量(m)备注合 计5694开拓巷道1478准备巷道1518回采巷道2698煤 巷4446岩 巷1248副斜井12.8开拓岩锚喷478副斜井中部车场12.8开拓岩锚喷200副斜井下部车场12.8开拓岩锚喷1202#煤层北大巷10.3开拓煤金支2402#煤层总回风巷10.3开拓煤金支1202#煤层专用回风下山10.3准备煤金支4602#煤层皮运下山10.3准备煤金支3702#煤层轨道下山9.7准备煤金支4602#煤层轨道下山上部车场10.3准备岩锚喷1302#煤层绞车房10.3准备煤起墙架梁82#煤层绞车房回风联巷10.3准备煤金支302#煤层采区变电室13.3准备煤金支60中央变电室及泵房9.7开拓煤金支80中央水仓9.7开拓岩锚喷2402110回风车场10.3回采岩锚喷802111回风巷10.3回采煤金支12402111进风巷10.3回采煤金支12732111切眼19.6回采煤金支1056、2011年3月由掘二队开始掘进2煤层皮运下山（可作为探巷），设计工程量370m,采用金属支架支护方式，计划6月份完工。7、2011年4月由掘一队开始掘进2煤层专用回风下山，设计工程量460m,采用金属支架支护方式，计划8月份完工。8、2011年5月由开二队开始掘进副斜井下部车场，设计工程量120m,采用锚喷支护方式，计划7月底完工，同时由掘三队开始掘进2煤层轨道下山上部车场，设计工程量130m，采用锚喷支护方式，计划两个月完工。9、2011年7月由开一队开始掘进副斜井中部车场，设计工程量200m，采用锚喷支护方式，计划10月份完工。同时回采巷道掘进工作全面展开，由掘二队开始掘进2111进风顺槽，设计工程量1273m，采用金属支架支护方式，计划2012年8月完工。当月由掘三队开始掘进2煤层轨道下山，采用金属支架支护方式，计划11月完工。10、2011年9月由掘一队开始掘进2111回风顺槽，设计工程量1240m，采用金属支架支护方式，预计2012年9月完工。11、2011年10月份由开二队开始掘进2111回风车场，设计工程量80m，采用锚喷支护方式，计划两个月完工。12、2011年11月份由掘三队进行2煤层轨道大巷绞车房（设计工程量8m，采用砌墙架梁支护方式）和2煤层绞车房回风联巷的工程（设计工程量30m，采用金属支架支护方式，），计划当月完工。13、2011年12月份由掘三队完成2煤层采区变电室工程，设计工程量60m，采用砌墙架梁支护方式，计划当月完工。14、2012年8月2111进风顺槽完工后，由掘二队继续掘进2111切眼，设计工程量120m,采用金属支架支护方式，计划9月份完工，同时由掘三队继续掘进2111回风顺槽，计划9月份完工，9月份同时进行2111采煤工作面的安装。15、2012年10月进行新工作面的联合试运转验收。同时由掘三队开始掘进2112回风顺槽和2112进风顺槽，其中2112回风顺槽设计工程量1060m，计划2013年8月完工；2112进风顺槽设计工程量1100m，计划2013年9月完工，均采用金属支架支护方式。16、2013年9月由掘二队开始掘进2112切眼，设计工程量120m，计划两个月完工。由掘三队开始掘进2113回风巷，设计工程量593m。计划6个月完工，均采用金属支架支护方式。17、2013年10月由掘三队开始进行2113进风顺槽的掘进工程，设计工程量920m，计划9个月完工。备注：2011年2月，3月，6月分别安排掘进原2煤层皮运下山、2煤层专用回风下山、2煤层轨道下山。其中2煤层皮运下山可作为探巷先行掘进，其它可作相应调整。 （二）所需工期及资金矿井技改投产工期：23个月 （2010年11月至2012年10月） 所需费用1.6561亿元。 五、安全保障系统改造按照矿井整改方案，整合后的矿井以虎峰煤业为主体，关闭黄河煤业、海丰煤业两座矿井，在虎峰煤业现有系统的基础上进行技术设计及系统改造。1、供电系统（1）现状矿井供电电源为10kV单回路T接农电，引自3.8km处的下化35kV变电站，线路分接9家厂矿用户，供电质量极不稳定；地面安装有自备发电机3台，其中800kW 1台、430kW2台，在主电源停电时，能够及时启动发电机组，维持矿井保安电流。地面供电电压等级为380V，井下部分设备为380V，另一部分经地面升压后660V供电。目前，虎峰煤业供电容量315KVA、黄河煤业600KVA、海丰煤业250KVA。（2）改造方案由下化35KV变电所和预建的石庙岭110KV变电所，向矿井拟建的35KV变电所供电，确保矿井双回路供电，拟建的35KV变电所已向河津供电支局递交了供电申请。2、排水系统（1）现状现井下没有正规主、副水仓，临时水仓容积较小，总容积为72 m3 ，矿井正常涌水量13m3/h，最大涌水量17m3/h。矿井水经回风立井直接排至地面。水泵房安装D25-308型水泵一台，排水量20m3/h。回风井筒内安装排水管路两趟，排水管采用3钢管，管路长度520m，主排水水高度为210m，能够满足过渡期生产的需要。（2）改造方案按设计要求在材料大巷和回风巷之间（10#煤层及底板岩石中）施工中央水仓及水泵房；井下中央水仓容量为计划为1600m3，铺设两趟6主排水管路9100m，安设3台200DF-40A7主排水泵，排水量240m3/h，满足矿井探放水控制水量200m3/h的要求。拟在2#煤层采区下山底部掘水窝，并通过新凿钻孔与布置在10#煤层的中央水仓贯通，将2#煤层水汇集到中央水仓。3、防尘系统（1）现状地面建有250m3静压水池一座，整改期间已新安装了供水管路及防灭尘、隔爆设施。（2）改造方案新建地面静压水池（容积500m3，）及净化水系统，重新安装4洒水管路2150m至各生产煤层，按规定安装完善防尘及隔爆设施；位于井田上山部分的采掘工作面水压不足时，在2#煤层加设4加压泵2台达到标准水压，满足井下正常供水。4、通风系统（1）现状 2#煤层通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式，进、回风井筒有2个，有1个进风斜井,回风井为1个立井，主要通风机一台，型号为FBCDZN015A，电机功率为230kW。2#煤层实测总进风风量为657m3/min，回风井总风量为619m3/min； 10#煤层通风方式为中央分列式，通风方法为机械抽出式，进回、风井筒有3个，其中有2个进风井，1个回风立井，主要通风机为两台，型号为FBCDZN015A，额定功率均为237kW。10#煤层实测总进风风量为646m3/min（单扇），总回风风量为651m3/min。（2）改造方案矿井改造后，实现两进两回的中央分列式通风系统，仍采用按煤层分区通风，即主斜井和副斜井（新掘）进风，沿用原2#回风立井作为2#煤层的回风井，利用10#主立井作为10#煤层的回风井，并分别重新设计及施工其风硐及地面引风道等配套工程。现2#煤层风硐及地面引风道等配套工程已经完成，并且主扇已更换为两台型号为FBCDZ-8-N022的对旋式轴流通风机（电机功率2220kW，风量范围40-100m3/s，风压范围1000-3600Pa）。10#煤层风硐及地面引风道等配套工程，拟建在原10#主立井周围。在回风立井改造结束后，启用新的回风系统，并封堵原10#回风立井及10#副立井。5、提升运输系统1）主提升运输（1）现状：利用主立井安装的一台JTP-1.2型绞车（配套电机功率90kW，提升容器为4T容积的吊桶），提升10#煤层所采原煤；副立井安装有JTP-1.6型绞车一台（配套电机功率110kW，提升容器为可容乘6人的吊桶），但没有安装综合后备保护装置。（2）改造方案：主斜井作为主提升运输。各采、掘面通过刮板运输机、胶带运输机，将原煤运至煤仓经暗斜井、主斜井胶带运输机及地面高架胶带运输机进入煤场；（3）井下2#、10#煤层已分别建有一座500T、400T煤仓，能满足2#、10#原煤的分装分运。2）辅助提升运输（1）现状： 主斜井安装有JD-25型绞车一台，采用串车提升，兼作2#煤层辅助运输，通过2#煤进风联巷进入2#煤层。10#煤层利用原副立井提升系统作辅助运输，直接把设备、材料运至各自的井底车场，再人工搬运至各采、掘工作面。（2）改造方案： 投产前，仍利用现有的辅助运输系统； 副斜井形成并安装JD-2.5m绞车后，作为设备及材料运输井，通过中、下部车场分别进入2#、10#煤层主要运输大巷；并安装人车装置运送人员，兼作安全出口。6、三大监控系统1）安全监测监控系统（1）现状：监测监控系统JK340已经安装到位，并正常运行。（2）改造方案：实现与轩煤公司等上级部门的联网。2）产量监控、人员定位系统（1）现状：矿井现有BH-WTA型产量监控系统、KJJ55型井下人员定位系统未投入使用。（2）改造方案：现产量监控系统、人员移动定位系统的安装已与合同厂家取得联系，整改期间条件满足时即可进行安装。7、压风系统（1）现状：原虎峰煤业井下使用移动压风机，没有正规的压风系统。（2）改造方案：按照矿井整改后计划，在副斜井附近安装SA-40/20双螺杆压风机2台，并铺设一趟长2100m的4寸压风管路，经过副斜井进入井下各用风地点。8、通讯系统（1）现状：矿井于2010年4月底新购置并安装了1部DH-2000型程控电话交换机，容量224门，同时配备有传真电话机1部，能满足井上、下主要工作场所及地面办公通讯联系需要。五、2010年产量及进尺计划2010年不安排产量任务,进尺计划350m。六、所需采掘设备需要公司按2009年已审核的整改方案，按计划逐步解决并到位。七、投资概算经初步估算，井巷、设备和安装等共需投资1.6561亿元。八、资源整合及隐患整改进展情况1、证照办理及矿井地质报告、矿井初步设计、环境影响评价报告等支持性文件编制审批情况（1）目前矿井已办理采矿许可证，取得矿长资格证和矿长安全资格证。 经山西地宝能源有限公司修改、同煤集团审核批准的矿井地质报告，已经山西省煤炭工业厅规划处受理，并通过评审中心已评审，预计9月份获得山西省煤炭工业厅矿井地质报告批文；矿井初步设计已委托山西源通煤炭工程设计有限公司编制，其中矿井初步设计已经和矿井地质报告同步进行编制，预计9月份底完成。（2）矿井基建施工图、环境影响评价报告及环保专篇、节能专篇、职业卫生专篇、消防专篇的编制，预计投资220万元，已经董事会批准；现正由华盛公司积极联系委托单位积极推进6小专篇的编制及审批。2、公司以“六长”为主的管理团队已经到位，安全机构等各级管理机构已正常运行。3、矿井的整合工作已经结束，资产评估、股权转让、采矿权转让、资产合作补充协议等四个协议均取得同煤集团批准，并与相关方签订了正式协议。4、矿井八大系统技术改造方案，已经轩煤公司审核批准；隐患排查治理报告及整改方案分别经轩煤、同煤集团两级审核同意后，并于09年11月18日由同煤集团下发了批复文件。但由于安全监管职责不明确，直到晋政办发20108号文下发以后，从2010年3月10日开始，隐患排查治理工作才得以全面开展。针对轩煤、同煤两级管理机构在整改开始后对我公司两次安全大检查及安全调研排查出的问题隐患，我们及时地制定了补充方案，并积极地组织了实施。5、矿井前期整改所需各类资金计划、煤炭生产计划、各类工程及施工的专项安全技术措施等资料已全部编审到位。6、虎峰煤业矿井水文地质、测量、开采、供电、通风、安全装备等生产技术基础资料的收集和整理工作已经基本完成，井田内存在的各种隐患已做“三定”进行排查。7、建立健全了基本符合虎蜂煤业实际情况的各项内部管理制度，针对矿井存在的重大安全隐患，制定了“一通三防”、地测防治水、火工品管理等专项安全技术组织措施，并成立了相应的领导机构。待董事会召开之后，继续完善各项管理制度，进一步健全管理机制。8、对所有从业人员进行了全员培训和“人人都是通风员”的培训，及格率达100%。2010年员工培训计划已经制定，并开始实施，目前已有168人接受了入井资格培训和“人人都是通风员”准入培训。9、重点加强了对民爆物品的管理，安装了视频监控、红外对射入侵报警系统，库区内的所有照明、监控、报警等线路全部入地入墙；安排6名员工接受了河津市保安公司培训，配备了火工品专职巡视人员，值班室配备了防侵犯设施和自卫器具，配备了3条防护犬；完善了各项管理制度、设施和设备；地面火药库经运城市政府监管部门检查评估验收，取得了评估报告。2009年3月6日，涉爆的“五大员”全部接受了运城市公安局的培训考试，全部取得证件。已办理民用爆炸物品使用许可证，矿井隐患治理所需民用爆炸物品正在申领之中。5月4日，当地公安部门组织的第二批涉爆人员42人（其中爆破工33人、安全员4人、巡守员3人、库管员2人）的培训工作已经结束，有关证件正在办理之中。10、经轩煤公司同意，投资90万元，委托北京合地威技术开发有限责任公司对虎峰煤业公司井田范围进行了地面勘探，探明该井田范围内2#煤层采空区积水量3.5万m3，对2#煤层开采影响不大；10#煤层采空区积水量约41.8万m3（其中大部分积水集中在井田东部连续大面积的采空区，与相邻矿区沟通的采空区积水量还无法预测）。但周边小煤窑特别是黄河煤业和海丰煤业井田开采情况、采空区范围及积水量，因没有机会进行实地探测，未掌握其有可操作性的资料，等进行勘探后方可明确。现