王峰煤矿矿井工程概况.doc

王峰矿井施工组织设计 第一章矿井工程概况第一章 矿井工程概况1.1 矿井概况1.1.1 交通位置王峰井田位于陕西渭北煤田韩城矿区东北端、桑树坪矿井田之西北侧深部、黄河之西岸，行政区划归属陕西省韩城市王峰、枣庄、林源三乡管辖。矿区交通便利。国铁西侯铁路经韩城市从矿区东部通过，现有的下桑铁路专用线全长12 km，终端已达桑树坪矿装车站。京昆（明）公路、108国道从矿区通过，韩（城）宜（川）公路横穿本井田中部。矿井交通位置详见图1.1-1。1.1.2 地形地貌本区地处渭北黄土高原，总体为构造剥蚀低山丘陵区，地势西北高东南低，最高海拔+1227.9m，最低海拔标高+380.0m，区内最大相对高差847m。本区绝大部分为山梁、山峁，沟谷蜿蜒曲折、纵横交错。基岩大片裸露，沟谷呈“V”字形，属渭北黄土高原地貌。1.1.3 水系及主要河流黄河在矿区东部自北而南流过，发源于宜川常年流水的凿开河由西向东横贯井田后注入黄河，两侧尚有较多季节性流水冲沟。1.1.4 气象及地震情况本区属大陆性半干旱气候，年平均降雨量559.7mm，蒸发量1300mm；年平均气温13.5，最高42.6，最低-14.8；最大冻土深度420mm，最大积雪厚度160mm；风向以东北风为主，最大风力9级，一般23级，平均风速2.5m/s。根据国家地震局兰州地震大队（73）兰震字064号文件，确定韩城矿区地震基本烈度为8度。但实地考查证实，当地震波进入基岩山区后衰减较快，在距离山前大断层2km（指直线距离）以外的基岩山区烈度可按七度考虑。根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001），本区抗震设防烈度为7度。1.1.5 主要自然灾害本区的主要自然灾害有地震、洪水及崩塌（滑坡）。1.1.6 矿区煤炭生产概况韩城矿区开发历史久远，矿井自1958年开始兴建，1970年随着西韩铁路的恢复上马，先后建成属韩城矿务局的5对大中小型矿井，改革开放后开采浅层露头煤的地方小煤矿也大批涌现。本世纪初，因资源枯竭或安全问题，绝大部分小煤矿已经关闭，局内两对中小型矿井也进行了破产改制。现尚保留经过改扩建的下峪口、象山及桑树坪3对大型矿井，总设计生产能力为4.80Mt/a。韩城矿业有限公司主导产品为高热、高灰熔点的优质动力煤和优质配焦瘦精煤，产品除供应韩城电厂外，多远销华东、华中和华南等地，部分出口日本。目前全公司下辖16个二级矿、厂和控股公司，其中生产矿井3座，此外有1.20Mt/a的选煤厂、0.2Mt/a的焦化厂、10000t/a的高岭土厂和212MW煤矸石发电厂各一座；并在西安和渭南分别有煤矿安全仪器厂和煤矿专用设备厂各一个。截止到2008年底，全局拥有总资产总额27.72 亿元，固定资产26.88亿元。2008年生产原煤4.04 Mt，完成工业总产值 11.34亿元。生产的发电动力煤和冶炼瘦精煤远销华东、华中和华南等地，部分出口日本。1999年被国务院批准为全国520户重点企业、全国煤炭百强企业和陕西省60家优势企业，先后荣获“省级先进企业”、“重合同守信用企业”、“全省十大经济明星企业”、金融资信为AAA级。1.1.4 水源和电源1水源条件矿井生产、生活水源，在矿井建设期间可就近取用凿开河浅层水；在矿井生产期间，初期井下涌水量不足时，可取用距离6.5km的桑树坪矿井下奥灰涌水作补充，该水源水量丰富，水质经软化消毒处理后可满足需要；后期当本矿井下排水量增大并满足需要时，可完全利用本矿井下水软化消毒处理后回用，水处理站建于副井工业场地。因此矿井供水水源基本可靠。2电源条件韩城矿区用电网地处渭南地区电网韩城供电区，现有110kV变电站5座，分别为：龙门、下峪口、马村、苏东、芝阳，变电容量为221.5MVA。陕西省电力公司拟在韩城下峪口建设330kV禹门变电站，计划2010年投运。330kV禹门变电站投运后，将新建禹门至下龙搭接点段线路，禹门至下龙线作为下峪口变电站的备用电源，可提高韩城矿区北区矿井的供电可靠性。根据现有电网情况，王峰矿采用110kV供电，两回110 kV电源一回引自规划中的禹门330kV变电所，另一回引自下峪口110kV变电所。1.2 井田地质及水文条件1.2.1 井田地质区内出露地层由老到新依次为：奥陶系中统马家沟组、峰峰组，石炭系中统本溪组、上统太原组，二叠系下统山西组、下石盒子组，二叠系上统上石盒子组、石千峰组及第四系。煤系覆盖层多以泥质岩类为主，厚度沿凿开河由井田东部的350m向西渐增至750m，而两侧山地又普遍高出河谷200400m，覆盖层总厚度达7001000m。本井田构造简单，地层为一走向北北东、倾向北西西、沿走向和倾向伴有舒缓波状起伏的单斜构造；地层倾角在桑树坪井田一般58，本井田37，一般5左右。（1）断裂构造桑树坪井田在生产过程中常发现断距一般1 m左右、最大者7.8 m的小型正断层，长度一般较小。西高渠详查区仅在深部（未划在井田内）上院村附近见有一条断距最大10m的正断层，其走向N73E，倾向SE，倾角72，断层带宽0.5m。（2）褶皱构造桑树坪井田内有较大的褶皱构造5个，起伏幅度一般在50m左右。（3）层滑及挠曲构造桑树坪井田生产中发现层滑构造较发育，是本区小型构造复杂、煤层厚度变化大的主要原因。挠曲构造在桑树坪井田浅部11号煤层中较为发育。主要表现为局部地段煤层倾角急剧增大，在短距离内又恢复如前。挠曲构造在西高渠详查区内下压幅度较小，一般1m以下，最大者3m。本井田距离韩城大断层较远，水平构造应力相对降低，故上述小型断层、层滑及挠曲构造已大为减弱，褶曲构造则更趋平缓。1.2.2 水文地质条件1.2.2.1 地表水井田位于韩城矿区北端深部，地表沟壑纵横，仅凿开河常年流水，其它沟谷属间歇性小溪，出露于河谷的泉水多为下降泉。凿开河流域面积较大，地面冲沟发育，坡降大，易于产生山洪，地面设施需确保防洪要求。由于井田内煤层埋深大，覆盖层多为泥质岩类，故地表水对井下开采影响微弱。1.2.2.2井田主要含水层根据含水层岩性及充水空间的性质，分为孔隙水、裂隙水及岩溶裂隙水三种主要类型。分述如下：1孔隙水第四系松散岩类孔隙含水层。2裂隙水裂隙水赋存于石炭系、二叠系的砂岩裂隙之中，主要含水层有：煤系及上石盒子含水层组、上二叠统石千峰组、下三叠统刘家沟组、和尚沟组、中三叠统坊纸组含水层。各砂岩层间被泥岩、砂质泥岩所隔，构成复合含水层。由于砂岩的含水性主要受裂隙发育程度所控制，根据钻探所取岩芯，裂隙不发育，从而决定其富水性弱。3岩溶裂隙水岩溶裂隙水赋存于奥陶系石灰岩，从浅部桑树坪矿井及钻孔资料可知，岩溶、裂隙发育程度具有不均一的特点。从整体来说，地下岩溶发育随深度增大而减弱。但根据桑树坪矿井奥灰抽水试验，水位基本稳定于+380m标高不变，说明奥灰岩溶水体巨大，导通条件属良好。1.2.2.3 井田主要隔水层本区隔水层主要有第四系粉砂土、亚粘土隔水层；二叠系泥岩、砂质泥岩隔水层；石炭系泥岩、粉砂岩隔水层。1.2.2.4 地下水的补给排泄条件1冲洪积层潜水一般分布在凿开河一带，由于含水层结构松散，透水性较强，因此河水与潜水关系密切，即当枯水期地下水补给河水，洪水期则河水补给冲洪积层水，另外大气降水的一部分可直接渗入第四系黄土中。2砂岩裂隙承压水井田内出露的含水层接受降水沿露头处的补给及通过黄土间接渗入，但因区内沟谷密布，降水渗入后，大部分以渗流或泉水的形式泄流于凿开河及其它沟谷中，只有小部分沿倾向流向深部。由于煤系地层及上覆含水砂岩与隔水岩层交替互层，加之岩层平缓，断裂也不发育，从而阻止了各含水层之间的水力联系。河水亦不补给煤层上覆含水层组。3根据桑树坪井田已有资料，证明浅部奥陶系灰岩水与黄河有密切的水力联系。虽然奥陶系石灰岩含水层在本井田埋藏很深，但它与邻近区域同属一个不均质统一含水体。1.2.2.5 井田充水因素1矿井生产冒裂带影响范围内的含水层将成为主要充水含水层，但主要为静止水，水量少。2本区奥灰水静水位标高为+380m，当煤层在奥灰水位以下开采，距奥灰水的距离较近，又未采取可靠的防范措施时，会发生底板透水，即奥灰岩成为充水含水层。1.2.2.6 奥灰水对开采的影响1山西组2、3号煤层根据西高渠详查区地质报告，奥陶系石灰岩顶面至3号煤层底板间的一般厚度为6070m，最薄54.32m（134号孔），最厚97.72m（159号孔），岩性以粉砂岩、细砂岩及砂质泥岩互层为主，并有K4、K3两层稳定砂岩层，奥陶系灰岩顶面有一层69m铝土泥岩，据此，按阻水系数1.5划定井田深部开采边界为-150m，同时按阻水系数1.0校核第一水平开采边界为-20m是比较安全的。煤层带压开采的可采性分析详见表1.2-5 1。2太原群11号煤层奥陶系石灰岩顶面距11号煤层一般712m，最薄5.55m（136号孔）。由于隔水层厚度小，故判定井田内11号煤层暂不能开采。1.2.2.7 矿井涌水量根据地质报告，本井田煤系顶板裂隙含水量较浅部矿井低，结合桑树坪矿井涌水量180m3/h左右、工作面最大涌水量50m3/h左右的实际情况，考虑本矿井下煤层距离奥灰较近、底板涌水量有可能增加的因素，设计预计王峰井田开采3号煤层时正常涌水量为350m3/h，最大涌水量为500m3/h。1.3 工程地质概况1.3.1 工程地质概述工业场地位于井田中的王峰乡南侧。矿井工业建筑场地因为没有相应的建筑工程地质勘察资料，场地工程均是假定在地基情况良好的条件下设计的，可能会产生工业场地存在不适于建筑的风险，地基条件不好就要进行地基处理，相应的投资就会增加，待业主提供工程地质勘察报告后，需根据报告进行地基基础设计以及该部分投资的调整。1.3.2 抗震设防根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）附录A，本地区抗震设防烈度为7度区（第一组），设计基本地震加速度值为0.15g。根据建筑工程抗震设防分类标准（GB502232008）本矿建（构）筑物考虑7度抗震设防，主斜井井口房，副立井井架, 副立井井口房, 副立井提升机房，日用消防水池，日用消防水泵房，通风机房附属变电所，救护队、主斜井井口房附属10/0.4 kV变电所，变电所，110kV变电所、35kV变电所及室外架构等属于生命线工程的工程，抗震设防属重点设防类建筑，简称乙类，抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求。1.4 矿井设计概况1.4.1 井田范围与储量王峰井田位于陕西韩城矿区东北端。行政区划隶属于属陕西省韩城市王峰、枣庄、林源三乡管辖。根据韩城矿区总体规划确定的井田范围，井田东以3煤+140m等高线与桑树坪井田相接，西以3煤带压安全开采标高-150m等高线为界，南以下峪口井田南边界延长线为界，北以桑树坪井田北边界延长线为界。井田走向长约19.5km，倾斜宽约5.6km，面积为97.7km2。井田内获得煤炭总资源储量991.85Mt，计算矿井工业资源/储量为566.56Mt，可采储量为366.31Mt。1.4.2 矿井设计生产能力及服务年限1矿井设计生产能力设计矿井年工作日330d。井下实行“四六”工作制，每天4班作业，3班生产，1班检修。地面实行“三八”工作制。每天净提升时间为16h。根据矿区总体规划确定的规模及本井田煤层赋存状况、地质构造、开采技术条件及采掘工作面配备等因素，结合井田的实际情况，对经分析比较，推荐矿井设计生产能力为4.00Mt/a。2矿井服务年限按煤炭工业矿井设计规范的规定，考虑1.4的储量备用系数，矿井服务年限为65.4a，符合规范要求。1.4.3 井田开拓 1井田开拓方式推荐的主工业场地位置位于桑树坪矿铁路装车站西侧，辅助工业场地在井田内王峰乡东南侧，井田开拓采用斜立井综合开拓方式。推荐方案：矿井投产时布置主斜井、副立井、中央回风立井和措施立井，主斜井布置在矿井主工业场地内，主斜井为缓坡斜井，倾角6，斜长3119m，再通过23的井下胶带联络运输大巷（L=1863m）与一水平大巷连接，装备1400mm胶带输送机，该井筒可行走胶轮车进行施工检修，同时为保证施工和生产安全在主斜井井底附近设置一措施立井。在辅助工业场地设置副立井和中央回风立井，副立井深度525m，净直径8.7m，选用1台54型落地式多绳摩擦提升机，装备1个特制双层加宽加长罐笼和1个窄罐，负责材料、设备、人员、矸石及大件的提升任务；中央回风立井垂深504m，净直径7.5m，担负矿井回风任务。见图1.4-1。矿井共划分为二个水平，一水平标高+50m，在3号煤层底板岩石里布置三条大巷，即南北两翼辅助运输大巷、胶带输送机大巷和回风大巷；二水平标高-70m，通过主、副暗斜井延深到-70m水平，同样在3号煤层底板岩石里布南北两翼大巷进行开采；井田共划分33个盘区，其中一水平为17个盘区。2水平划分根据井田倾斜宽度，结合主、辅助运输设备能力，设计本井田划分为两个水平，工作面主要采用倾斜开采，各上、下山阶段斜长一般为12001700m，设计第一水平标高为+50m，开采范围为+140-20m、第二水平标高为-70m，开采范围为-20m-150m。由于矿井瓦斯高，3煤厚度较大，煤层及顶底板松软、巷道难维护，而且有突出危险，故设计一水平沿走向布置3条大巷，即轨道运输大巷、胶带输送机大巷及回风大巷，3条大巷均沿3煤底板砂岩布置，考虑奥灰突水威胁，大巷底部距离奥灰顶面不得小于40m。另外，考虑到本矿井通风量较大，在2煤沿底板沿走向布置1条回风大巷以利于2号煤层回风。3盘区划分及开采顺序根据井田走向与倾向长度、煤层倾角及主、辅助运输设备能力，设计井田划分两个水平，一水平南翼上下山划分共10个盘区，北翼划分7个盘区；二水平南翼上下山划分共10个盘区，北翼划分6个盘区。因受褶曲及倾角变化影响，具体划分后的各盘区倾斜长度一般为12001700m，原则上山盘区斜长略大于下山盘区，走向长度在南一、北一盘区为2200m左右，其余盘区一般为3000m左右。除南一、北一盘区按走向布置外，其它盘区在完善水患治理情况下，为减少通风运输环节及距离，均应尽可能按倾向布置。因一水平下山地处一级高温区，故首先投产盘区位于一水平上山，当上山盘区推进一定距离、且降温设施具备后再开采下山盘区。首采的南一、北一盘区为走向上行顺序回采，其它盘区均为倾向顺序回采。首采盘区内2号煤层仅局部可采，厚度多在0.261.35m之间，平均厚度0.6m左右，为了尽快解放3号煤层，并达到瓦斯预抽的效果，故设计初期盘区开采2号煤层和3号煤层。盘区接替顺序为先上山后下山、由近及远顺序进行。4井筒（1）井筒用途、布置、装备根据开拓布置，矿井共布置4个井筒，即主斜井、副立井、中央回风立井和措施立井。1）主斜井：主斜井井筒用于矿井煤炭提升兼进风。净宽度5.6m，净断面21.3m2，倾角6，长度3119m。井筒内一侧铺设B=1.4m宽强力固定胶带输送机，另一侧用于无轨胶轮车检修。主斜井除井口风化带段采用混凝土砌碹外，均采用锚网喷支护。见图1.4-2。2）副立井：副立井井筒用于全矿井人员、材料、设备、大件、矸石的提升及进风。根据进风量要求设计井筒净直径8.7m，净断面59.4m2，井筒深度525m，井筒装备1对1.5t特制（1寛1窄）双层4车多绳罐笼，采用5.0m落地式多绳绞车提升。井筒装备采用DF20冷弯方管罐道与罐道梁。井筒内还敷设有排水、消防洒水、压风管道及动力、通信电缆，并预留降温制冷管路。井筒采用混凝土砌碹支护。见图1.4-3。3）中央回风立井：中央回风立井用于矿井初期回风兼安全通道。井筒净直径7.5m，净断面44.2m2，井筒深度504m，井筒内装备有玻璃钢梯子间及瓦斯抽放管道。井筒采用混凝土砌碹支护。见图1.4-4。4）措施立井：措施立井是为加快施工速度而布置的一个临时立井，井筒净直径5.5m，净断面23.8m2，井筒深度390m。见图1.4-5。（2）井壁结构1）井筒施工方法由于井筒检查钻还未施工完毕，根据矿区生产经验，表土及基岩风氧化带采用钢筋混凝土及混凝土砌碹支护，斜井井筒基岩段采用挂网锚喷支护。主斜井井筒表土段采用明槽开挖法施工，基岩段和立井采用普通钻爆法施工。2）井壁结构及厚度由于没有井筒检查钻资料，设计暂按普氏公式计算地压、按薄壁圆桶公式计算井壁厚度，待施工井筒检查钻后再详细计算并进行调整。经计算，主斜井井筒在第四系、第三系及基岩风化带中采用现浇钢筋混凝土支护，支护厚度500mm，基岩段采用锚网喷支护，支护厚度为150mm；副立井井筒表土段采用现浇钢筋混凝土结构，井壁厚度1000mm，基岩段井壁厚度700mm；中央回风立井井筒表土段采用现浇钢筋混凝土结构，井壁厚度850mm，基岩段井壁厚度550mm；措施立井井筒表土段采用混凝土结构，井壁厚度500mm，基岩段井壁厚度400mm。各井筒混凝土强度等级为C40以上。5井底车场及硐室（1）井底车场形式根据已确定的矿井开拓布署、井下大巷的运输方式、主副井相对位置关系等，从利于井底调车及硐室维护等方面考虑，设计推荐井底车场采用立式环形布置，以+50m水平标高为井底车场标高。（2）井底车场主要硐室车场内设有双轨空、重存车线、双向进、出车调车线以及等候硐室、人车场、消防材料库、蓄电池机车检修充电硐室、中央变电所、中央排水泵房、管子道、中央水仓、大巷胶带机头硐室及变电所、1、2号煤仓及装载硐室等有关硐室及巷道。此外在北翼轨道大巷西侧设有井下爆破材料库等。井底水仓由内水仓和外水仓组成，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用。水仓总长度400m，净断面10.8m2，有效容量按能容纳8h的正常涌水量，并有一定的富余系数。水仓采用机械清理方式。井底设2个煤仓，直径8.0m，其中2煤煤仓容量为2100t，3煤仓容量为2000t。井底车场各大型硐室基本位于煤层底板的岩石中。井底车场巷道及硐室中，除井底车场连接处采用钢筋混凝土支护、胶带机头硐室、煤仓及装载硐室、中央水仓、泵房及变电所等采用混凝土支护外，一般采用锚喷或锚网喷支护，局部尚可增加锚索。1.4.4 盘区巷道布置及主要装备1采煤方法根据矿井开采技术条件及主采的3号煤层为厚煤层的特点，推荐采用长壁大采高综采采煤工艺，为了开采解放层，解决3号煤层煤与瓦斯突出问题，同时布置1个2号薄煤层综采工作面。共装备4个综掘机和2个普掘掘进工作面，用于矿井大巷及回采工作面顺槽的掘进。2工作面主要设备：主采的3号煤层主要设备：采煤机：MG650/1630-GWD型，装机功率1630kW，截深0.8m，牵引速度015.3m/min，采高2.55.2m，牵引方式为电牵引，额定电压3300V，频率50Hz。工作面可弯曲刮板输送机为MG650/1630-GWD型，设计长度245m，运输能力1500t/h，额定电压1140V，功率2400kW转载机：能力1500t/h，功率200kW，额定电压1140V。破碎机：能力2000t/h，功率200kW，额定电压1140V。液压支架：ZY8640/25.5/55型，掩护式，支撑高度2.555.5m，工作阻力8640kN，支架中心距1750mm。顺槽可伸缩胶带输送机：带宽1200mm，运量1500t/h，运距2211m，PVG1600，功率3280kW，电压等级1140V。3巷道布置根据井田开拓部署，初期开采的南一、北一盘区为走向布置，后期盘区视水患情况，考虑减少通风运输环节及距离，应尽可能改为倾向布置。考虑到井下分采分运，另外初期南一、北一盘区为避免工作面通风相互干扰，2、3号煤层分别布置盘区上山。由于奥灰突水威胁，胶带联络大巷距3煤底板较近，故3号煤层中仅布置轨道运输上山与回风上山，2条上山均布置在3号煤层底板砂岩中。2号煤层中布置轨道运输上山、胶带输送机上山及回风上山，3条上山基本沿2号煤层底板布置。即初期盘区上山共5条，上山间距为40m，上山两侧护巷煤柱40m。盘区工作面基本垂直于上山布置，轨道运输顺槽与轨道上山为平交交岔点连接；胶带顺槽以大约10坡抬头跨越轨道上山，3煤胶带顺槽与胶带联络大巷、2煤胶带顺槽与2煤胶带上山间均采用溜煤眼连接；回风顺槽与回风上山连接。见图1.4-6。为采用“Y”形通风以提高工作面通风量和解决瓦斯排放、抽放问题，在盘区边界还布置了回风尾巷，尾巷可随采面的前进而逐渐延伸。尾巷护巷煤柱40m。工作面顺槽均沿煤层底板布置，顺槽间距为25m；顺槽横贯间距200m左右，区段宽度为270m。4巷道断面和支护形式巷道断面以运输设备外形尺寸、行人及安全间距确定，并按通风需要进行校核。根据巷道布置、煤层厚度及瓦斯情况，50水平轨道运输大巷、胶带输送机大巷、回风大巷及胶带联络大巷均位于3号煤层底板砂岩中，2煤回风大巷沿2号煤层底板布置；3煤轨道运输上山及回风上山布置在3号煤层底板砂岩中；2煤轨道运输上山、胶带输送机上山及回风上山基本沿2号煤层底板布置。上述巷道均采用半圆拱形断面，以锚网喷支护为主，遇破碎带局部加设钢筋梁及锚索或采用金属支架与锚喷复合支护。2煤轨道运输顺槽、胶带顺槽及回风顺槽基本沿2号煤层底板布置，为半煤岩巷，采用矩形断面，锚网梁及局部锚索支护；3煤轨道运输顺槽、胶带顺槽及回风顺槽基本沿3号煤层底板布置，采用矩形断面，锚网梁及局部锚索支护。在工作面前方25m内的顺槽中，采用单体液压支柱加强支护，以承受因工作面采动而增加的移动支撑压力。开切眼断面较大，采用锚索+锚杆+金属网联合支护。各种巷道断面尺寸及支护方式见表1.4-1。表1.4-1 巷道断面一览表序号断面及编号支护材料净断面（m2）掘进断面（m2）150水平辅助运输大巷锚网喷+锚索20.123.0250水平胶带输送机大巷锚网喷+锚索17.820.0350水平回风大巷锚网喷+锚索21.223.0450水平胶带联络大巷锚网喷+锚索21.323.752煤回风大巷锚网喷+锚索12.713.96大巷横贯锚网喷+锚索12.714.372煤辅助运输上山锚网喷+锚索12.714.782煤胶带输送机上山锚网喷+锚索12.714.392煤回风上山锚网喷+锚索12.713.9103煤辅助运输上山锚网喷+锚索17.820.6113煤回风上山锚网喷+锚索17.819.5122煤辅助运输顺槽锚网+锚索10.010.9132煤胶带输送机顺槽锚网+锚索10.010.9142煤回风顺槽锚网+锚索10.010.9152煤工作面开切眼锚网+锚索15.016.116顺槽横贯锚网+锚索7.58.3173煤辅助运输顺槽锚网+锚索15.016.1183煤胶带输送机顺槽锚网+锚索15.016.1193煤回风顺槽锚网+锚索15.016.1203煤工作面开切眼锚网+锚索20.421.721顺槽横贯锚网+锚索13.614.7 5盘区硐室盘区内的硐室主要有变电所、胶带机头硐室等。为保证盘区和工作面的正常接替，矿井应有足够的开拓、准备和回采煤量，矿井移交生产后，共配备4个综掘机掘进工作面和2个普掘工作面。采掘面比1:3。6移交达产时井巷工程量矿井达产时井巷工程总长度47555.00m，其中：岩巷：25725.00m，占总长度的54.1%；煤巷：21830.00m，占总长度的45.9%；万吨掘进率：118.9m；掘进总体积：868826.1m3。矿井的各类井巷工程量见表1.4-2。表1.4-2 井巷工程量汇总表序 号项目名称长度 （m）体积 （m3）煤巷岩巷小计煤巷岩巷小计1井筒4652.00 4652.00167863.30167863.302井底车场及硐室3190.003190.0063941.7063941.703主要运输回风巷道13143.0013143.00248986.60248986.604盘区21830.00 4740.00 26570.00298397.0089637.50388034.50合计21830.0025725.0047555.00298397.00 570429.10 868826.10 1.4.5 通风系统与设备矿井为煤与瓦斯突出矿井，投产时采用中央并列式通风系统，抽出式通风方式。主斜井和副立井进风，中央回风立井回风。后期采用分区通风。矿井风量：初期210 m3/s；后期260 m3/s。选用FBCDZ-No34/2710型轴流式通风机二台，一台工作，一台备用。每台风机配二台YBP710M2-10型（710kW、590r/min、10kV）矿用隔爆型变频电动机。1.4.6 提升系统与设备1主斜井提升设备煤炭运输由主斜井装备1台胶带输送机，主要参数为：B=1400mm，Q=1800t/h，V=4.5m/s，6，ST4500钢丝绳芯阻燃输送带，采用双滚筒三驱动方式，功率配比2：1，配置三台功率为1400kW的电动机，三套CST1500K，采用尾部重载车式拉紧方式。2副立井提升设备装备1个特制加宽加长罐笼和1个窄罐笼，提升机为JKMD-54型落地式多绳摩擦轮提升机，配1台交-直-交变频电动机（2200kW、3150V、38r/min）。提升速度9.95m/s。1.4.7 矿井排水矿井正常涌水量350m3/h，最大涌水量500m3/h。矿井主排水设备选用MD450-609型多级耐磨离心泵3台，配YB630M2-4型（1000kW、10kV、1480r/min）矿用隔爆异步电动机。正常涌水时1台工作，1台备用，1台检修。最大涌水时2台同时工作，1台备用及检修。排水管路选用2趟D32514无缝钢管，正常涌水时1趟工作，最大涌水时2趟工作。1.4.8 压缩空气矿井压缩空气总用量为116m3/min，设计选用SA250A型风冷式螺杆空压机4台，3台工作，1台备用。空压机排气量40.5m3/min，排气压力0.85MPa，随机配250kW电动机（10000V、1480r/min）。空压机站设于副井工业场地，压缩空气干管选用2737无缝钢管，沿副立井送至井下各用气地点，井筒管路连接采用套管焊接，井下管路采用快速管接头连接。1.4.9 地面运输本矿井场内运输方式为汽车运输和600mm轨道运输，道路型式采用城市型，其主干道、次干道和支道的路面宽度分别为9m、6 m和3.5m。场地内主要道路成环行布置。对外有进场道路和排矸公路，总长度为1.18km。1.4.10 电气1供电电源根据供电要求，本矿电源以110kV 电压等级供电，两路电源分别由规划中的禹门330kV变电所和下峪口110kV变电所引来。输电线路分别为LGJ240/16km和LGJ240/18km。由于矿井110kV永久变电所及线路投资大，工期长，需要解决的问题繁多，为此考虑矿井建设期间采用临时施工电源，矿井临时施工用电取自桑树坪矿井35kV变电所6kV系统。在工业场地设置简易的临时变配电设备。2110kV变电所在主井工业场地新建110kV变电所，变电所设三台110/35/10kV，31.5MVA的变压器，前期时上两台，等负荷增加后，适时再上一台。筹建及生产初期两台变压器一台工作，一台备用，达产后三台变压器两台工作，一台备用。变电所110kV及35kV采用双母线接线，10kV采用单母线分段接线。3地面供配电副井工业场地新建35kV变电站，主变压器选2台S11-20000/110双绕组电力变压器，容量为20MVA，电压为3522.5%/10.5kV。根据本矿井地面供电的要求以及负荷性质与分布，工业场地采用10kV供电，高压配电系统采用放射式。低压配电系统采用TN-C-S系统，动照合一。配电系统以放射式为主，辅以树干式。地面供配电设备采用SCB高效干式电力变压器、KYN28-12金属铠装移开式高压真空开关柜、KGS1矿用一般型高压真空开关柜、KDC1矿用一般型抽出式低压开关柜、MNS型低压抽出式开关柜及XL-52型低压动力配电箱等。场地内高低压电缆采用YJV22交联聚乙烯绝缘电力电缆，以电缆沟或直接埋地方式敷设。工业场地的高压负荷为主斜井带式输送机（31400kW）、副井提升机1台（2200kW）、通风机2台（710kW/台）、空压机四台（250kW/台）、瓦斯泵站水环真空泵五台（630kW/台），主要低压负荷为副井空气加热室、锅炉房、井下水处理站、污水处理站、矿井机修车间、灯房、浴室联合建筑、综合办公楼、单身公寓等，4井下供配电根据本矿井下开拓布置及负荷分布情况，本矿井采用10kV下井供电。根据矿井地面与井下开拓布置以及井下负荷计算，本矿确定从工业场地副立井下四回电缆到井底车场主变电所给井下供电，下井电缆采用MYJV42-8.7/10 3240mm2交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套矿用电力电缆；四回电缆均引自副井工业场地35/10kV变电所10kV母线段，四回电源同时工作，互为备用，当任一回电源因故停止供电时，另三回电源仍能保证所供全部设备正常运行。采掘工作面采用矿用隔爆型移动变电站供电。南一盘区综采工作面中的采煤机、可弯曲刮板输送机的供电电压为3300V；转载机、破碎机、泵站电机、顺槽胶带输送机的供电电压为1140V；北一盘区综采工作面中的设备均为1140V；综掘工作面的综掘机的供电电压为1140V；激光定向仪、电钻供电电压为127V，其他设备供电电压均为1140V；普掘工作面的局部通风机供电电压为1140V；激光定向仪、电钻供电电压为127V，其他设备供电电压均为660V。在井下各机电硐室、井底车场、运输大巷、运输顺槽等处设有固定照明装置，照明灯具选用DGS20/127YA型矿用隔爆型节能荧光灯；采煤工作面采用KBY-62 2X6W 127V型自移支架隔爆型荧光灯照明。为保证井下照明安全，选用保护齐全的KZXB型矿用隔爆型照明变压器综合保护装置供给127V照明电源。1.4.11 地面建筑1）工业建筑和构筑物1. 主斜井井口房：平面尺寸18.5m30.5高13m，采用钢筋混凝土框架结构，基础形式为钢筋混凝土独立基础。2. 副立井井架：井架高度42m,井架采用钢结构(双斜撑式),压型钢板围护，立架坐落在锁口盘上，斜腿钢筋砼独立基础。3. 副立井提升机房：平面尺寸18.5mx28m,高19m, 设有起吊设备32/5t电动桥式起重机,采用钢筋混凝土框排结构，基础形式为钢筋混凝土独立基础。4辅助设施:(1) 锅炉房系统：锅炉房：采用钢筋混凝土框架结构，钢筋混凝土单独基础；烟囱：高10，采用钢烟囱；(2) 风道：采用钢筋混凝土结构；(3) 井下水处理站：位于工业场地，按工艺布置水工构筑物设计选用国标。5其它辅助厂房：(1)木材加工房：平面尺寸12.5m24.5 m,高6.4m，采用钢筋混凝土框排架结构，基础形式为钢筋混凝土独立基础。(2)器材库: 平面尺寸18.5m50.5 m,高6.9m，采用门式刚架结构，基础形式为钢筋混凝土独立基础。(3) 器材棚: 平面尺寸15.5m39.5m,高6.9m，采用门式刚架结构，基础形式为钢筋混凝土独立基础。(4)矿井修理车间：平面尺寸18.5m90.5 m,高10.5m，采用门式刚架结构，设有起吊设备5t电动单梁起重机，基础形式为钢筋混凝土独立基础。(5)综采设备中转库及维修车间：平面尺寸18.5 m54.5 m,高14.2m，采用钢排架结构，设有起吊设备32/8t电动桥式起重机一台，基础形式为钢筋混凝土独立基础。(6)110KV变电所：平面尺寸9.5mx59.5 m，高15m，配电室下有2.0m高电缆夹层，采用钢筋混凝土框架结构，基础形式为钢筋混凝土筏板基础。(7)35KV变电所：平面尺寸9.5mx50.5m，高13m，配电室下有2.0m高电缆夹层，采用钢筋混凝土框架结构，基础形式为钢筋混凝土筏板基础。工业建筑和构筑物总建筑体积40726.3 m3。2）行政、生活福利建筑王峰矿井工业场地行政公共建筑总建筑面积为42074m2，其中联合建筑面积为9277m2；行政办公楼建筑面积为5500m2；食堂建筑面积为5886m2；职工公寓建筑面积为21021m2；其它公共建筑面积为390m2。1.4.12 给排水副井工业场地矿井总用水量为3567m3/d。其中生活用水量为1317m3/d，井下洒水用水量为1863 m3/d，场区绿化浇洒用水量为123m3/d，瓦斯抽放站补充水量为264m3/d；主井场地选煤厂生产补充水量为1213 m3/d。矿井供水水源优先采用经过处理的井下排水。按水源分：副井场地利用井下排水3444 m3/d，利用生活污水123m3/d；主井场地利用井下排水328 m3/d，利用生活污水885m3/d。矿井建有井下排水及生活污水处理站。副井工业场地一次火灾最大消防水量按坑木厂及木材加工房考虑为25L/s，（室内5L/s，室外20L/s）。火灾延续时间6h计，一次火灾消防用水量为540m3。井下消防用水量为26.8L/s（井下消火栓用水量为7.5 L/s，喷雾用水量为10 L/s，喷淋用水量为9.3 L/s），火灾延续时间6h（喷淋消防用水按2h计），一次火灾消防用水量为445m3，贮存在井下消防洒水水池内。井下消防洒水水池共2座，单池容积400 m3，水池内设有消防水量不被动用的技术措施。1.4.13 采暖本矿井地处采暖区，凡经常有人工作和休息的建筑物以及有防冻要求的工业厂房、生产系统等均设集中采暖。其中工业场地生产系统、工业厂房等工业建筑采暖采用110/70高温热水，联合建筑、行政办公楼、职工公寓等行政公共建筑采暖用95/70热水。由于本矿井煤层含有瓦斯气，在副井场地设有瓦斯抽放站，并设一座50000m3瓦斯储气柜，纯瓦斯抽放量约120m3/min，瓦斯抽采浓度约为40.8%，所以考虑利用瓦斯气，在副井工业场地内建燃气高温热水锅炉房一座，为场地提供热源，锅炉房进、出口水温110/70。锅炉房不能利用的剩余瓦斯气可以考虑用于瓦斯发电或煤层气分离液化，确保瓦斯全部利用不排空，节约能源，保护环境。设计选用3台3台WNS7.0-1.25/115/70-Q型高温水燃气锅炉及配套燃烧器。高温水循环水泵4台，采暖季3用1备，非采暖季1用3备。1.4.14 地面生产系统1主井生产系统根据开拓方式，在主斜井井筒内装备一台1.4m钢丝绳芯带式输送机，担负矿井原煤的提升任务。地面设置井口房，在主斜井井筒内，为检修方便设置无轨胶轮车通道来实现带式输送机检修人员的上下井。在主井井底设有2个装载煤仓，分别储存来自2号煤层和3号煤层工作面的来煤，总容量约为4100t，煤仓下各装备2台给料机，带有无级调速减速器可以调节给至井下带式输送机的煤流量。2副井生产系统副立井主要担负全矿矸石、材料、人员、设备、大件等的提升任务。副立井井筒直径8.7m，装备1个特制加宽加长罐笼和1个窄罐笼，以满足矿井提升要求。按照煤矿安全规程的有关规定，副井提升系统中设置了防撞梁、托罐梁、托罐装置、防过卷过放缓冲装置等安全设施。在井口、井底进、出车侧还设置了安全门。备用罐笼存放在副井井口房内出车侧，其上方设通用型Q=40/8t电动双梁起重机，用于更换罐笼。3矸石系统本矿井的掘进矸石年产约0.20Mt，根据地形条件，矿井初期临时排矸方式采用装汽车填沟排矸，矸石由副立井提升至地面后，用电机车将装满矸石的1.5t矿车推至提矸斜坡下车场内等待提升。每2辆一组的矸石车由SDJ-28型提升绞车沿约20的斜坡轨道提升至山坡上的翻车机房内，用1.5t矿车单车不摘钩翻车机逐辆将矸石卸入容量为35m3的矸石仓中。完成重车翻卸的空车仍由绞车牵引放回到提矸斜坡下车场。矸石仓下由电液动扇形闸门将矸石装进自卸汽车，运至排矸场翻卸，并用TS-200型推土机随时对矸石场地进行平整压实。排矸场地设有泄洪设施，矸石堆满后，须复土造田或植树绿化。预计排矸场服务年限约为5a。4辅助设施在副立井附近设置有矿井修理车间、综采设备中转库和坑木加工房。矿井修理车间承担矿井机电设备的日常检修和维护。设有机加工工段、矿修工段、电修工段、锻铆焊工段、综采设备维修工段以及备件库、办公室等。综采设备中转库用于修理后综采设备的中转及备用设备的存放，同时担负综采设备的日常维护工作。坑木加工房主要承担本矿坑木材料的改制加工任务。由于本矿井设有选煤厂，其煤样室、化验室由选煤厂统一设置。1.4.15 场地布置矿井工业场地分主井和副井场地，主井场地为生产区，有主斜井、缓冲仓和选煤厂等设施，副井场地为辅助生产区和行政生活区，平面布置将地面各项设施合理进行功能分区，行政生活区位于场地的北部及东部，辅助生产区位于场地的西侧。场地平面布置整齐紧凑，功能分区明确，工艺流程顺畅。矿井副井工业场地平面布置图见图1.4-7。工业场地占地面积及指标见表1.4-3。表1.4-3 工业场地占地面积及指标序号项 目 名 称单位数量