xxxx煤矿开发利用方案.doc

*煤矿开发利用方案目 录一、概述1二、矿产品需求现状和预测- 6 -三、矿产资源概况- 6 -四、主要建设方案的确定- 17 -五、矿床开采- 25 -六、选矿及尾矿设施- 35 -七、环境保护- 36 -八、矿山安全- 40 -九、开发方案简要结论- 51 -煤矿开发利用方案附表:综合技术经济指标表附图:（1）矿区地形地质及总平面图（1：2000）；（2）开拓系统、采区巷道布置及机械配备平面图（1：2000）；（3）采区巷道布置剖面图（1：2000）；（4）采煤方法标准图（1:100）；附件：一、概 述（一）矿区位置、隶属关系和企业性质1矿区位置 煤矿位于 村境内，行政区划属 所辖。矿区地理坐标：东经 ，北纬 。矿区为一五边形，矿区面积0.5135km2。矿井距 镇约40.0km，距 火车站5km，距 公路2.0， 支线从矿山东部边沿经过，交通极为方便。详见交通位置图11。2隶属关系和企业性质根据 府函2006205号文，经原 与 煤矿业主协商，整合后共同成立 煤矿，并获得了省国土厅颁发的采矿许可证，核定生产能力15万t/a。整合后的 煤矿仍属私营个体企业，行业管理由 煤炭管理局管辖。图1-1 矿区交通位置图3矿山现状及编制说明 煤矿由原 煤矿（拐点坐标见表11）与原 煤矿（拐点坐标见表12）整合而成，整合后其范围由5个拐点圈定（表13）。新矿权矿区面积为 km2。表1-1 原 煤矿矿权拐点坐标 拐点XY开采深度（m）12345678表1-2 原 煤矿权拐点坐标 拐点XY开采深度（m）1标高234表13现 煤矿矿权拐点坐标 拐点XY开采深度（m）0标高1234矿区位于 关向斜北西翼北端，属 关向斜 井田， 关向斜含煤构造单元是 重要的含煤构造及商品煤基地，煤层赋存众多（主要可采煤层有2、6上、10、12、16上、18上、19、23上、24、30上共10层），煤质较好，属主焦煤；同时煤层埋藏较浅、有露头出现，同时本区交通较为方便，因而区内采煤历史悠久，本矿区内煤层露头线上有多个小窑分布。大多为当地村民季节性开采，以采掘民用煤为主，证照不齐，现区内所有小煤窑均已关闭、封停。区内原 煤矿、 煤矿始建于90年代，均属合法生产矿井，生产规模 万t/a。两矿井均建有完整的开拓开采系统，其中原 煤矿建有2条井筒，井筒位于矿界南部边界，基本采用沿煤层（10号煤层）斜井开拓，开采10号煤层；原 煤矿亦有完整的开拓系统，建有2条井筒，采用平硐暗斜井开拓，暗斜井（运输、回风下山）沿12号煤层布置，截止2008年2月29，10、12煤层共开采62.53万t原煤。为适应当前煤炭市场及满足煤炭产业政策的需要，该两矿井进行整合并扩能至15万t/a。为进行整合设计及办理整合各项手续，2008年3月，业主委托了 省113地质队编制了 煤矿资源/储量核实报告，该报告通过了 省规划院的专家评审，其核准的资源/储量获得了省国土厅的备案证明（ 国土资储备字2008427号）。2008年6月，煤矿业主委托我公司编制该矿井的开发利用方案。（二）编制依据 - 53 -二、矿产品需求现状和预测（一）矿产品市场需求情况和预测 省2005年省内消耗5500万t（其中电力用煤1850万t），省外消耗4000万t（含出口），主要是粤、桂、湘、川、渝、滇六省、市、区。对于 省，从今后煤炭消费发展看，按照全省对重点耗煤行业的发展规划，分析2010、2015年煤炭消费市场情况为12500、13000万t。 煤矿有多层可采煤层，其煤种为低灰中灰、低硫中硫、低中热值焦煤，为较好的炼焦煤及炼焦配煤。焦煤除销住当地焦化厂外，由于本矿位于 省南部的 ，煤炭可销往云南、广西及广东等地。随着当地及周边经济的发展，本区煤炭需求量将进一步上升。（二）产品价格分析当地炼焦用煤，目前坑口价格在 元/t左右。随着当地经济的迅速发展，煤炭价格将会继续上涨，这将为矿山带来良好的发展机会。三、矿产资源概况（一）矿区总体概况1矿区总体规划情况为充分发挥煤炭资源优势，促进 煤炭开发健康、持续、合理、有序发展，六 水市政府委托设计单位对现有生产矿井进行整合、调整、技改，使之符合当前产业政策需要的产业规模从而达到安全生产的目的，编制完成了 水市 煤矿整合和调整布局方案，该方案通过省内各相关管理部门的审查，最终由 省人民政府批准。其中 (3万t/a)与 煤矿(3万t/a)整合而成，整合后煤矿名称为 煤矿，由5个拐点圈定，矿区面积0.5135km2，整合后的 煤矿设计生产能力15万t/a。根据 省国土资源厅2007年7月10日颁发的 煤矿采矿许可证， 煤矿属 合法生产矿井，周边无其它矿井存在，矿权无重迭现象。2矿区矿产资源概况根据 煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明（ 国土资储备字2008427号）， 煤矿（标高+1600+1300m）保有资源量（122b+333）765.68万t。其中控制的基础储量（122b）641.41万t，推断的内蕴经济资源量（333）124.27万t。3本设计与矿区总体开发的关系根据 煤炭资源整合方案， 煤矿为原 及原 煤矿整合，为办理整合后的采矿许可证，亦为合理开发利用保有的矿产资源，受 煤矿业主的委托，编制整合后 煤矿的开发利用方案。设计严格按照国土资源部门划定的矿区范围、准采标高进行设计。同时严格按照煤矿设计规程、规范，煤矿安全规程进行设计，并结合整合矿井的特点，设计以充分利用原有井巷设施、设备，以节省矿井投资为原则。（二）设计项目的资源概况1矿床地质及构造特征1）地层 煤矿区域内出露地层主要为二叠系上统峨眉山玄武岩（P）、龙潭组（P3l）和三叠系下统飞仙关组(T1f)及少量第四系地层。（1）峨眉山玄武岩（P）：出露于西部外围，由深灰色及灰绿色拉斑玄武岩、紫色凝灰岩、灰色致密的凝灰质角砾岩等组成，总厚度约250m，与上覆龙潭组呈假整合接触。（2）龙潭组（P3l）：为矿段内含煤地层，属以细碎屑岩为主的海陆交互相沉积。岩性由灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，厚度220-245m，一般230m。含煤40-50层，一般可采10层。分为三段：第一段：为24号煤层顶界至铝土岩（龙潭组底界）。含主要可采煤层有24号、30上煤层。平均厚度40m；第二段：为12号煤层至24号煤层顶板。含主要可采煤层有12号、16上、18上、19、23上煤层，平均厚度100m；第三段：为12号煤层顶板至1号煤层顶板（龙潭组顶界）。含主要可采煤层有2号、6上、10号煤层。平均厚度90m；（3）三叠系下统飞仙关组（T1f）：平均厚度500m第一段（T1f1）：为灰绿色细砂岩、粉砂岩、薄层砂质泥岩、泥岩组成，下部富含动植物化石及星散状黄铁矿，平均厚度152m。第二段（T1f2）：多由紫色泥岩、砂岩、泥质粉砂岩等组成，平均厚度359m。（4）第四系（Q）:该地层主要为坡、残积层分布于地形低洼地带，岩性为亚粘土及含碎石亚粘土，厚度0-15m左右。2）地质构造矿区位于 关向斜北西翼南段，地层总体走向北西，倾向南东，倾角17-34，一般20。矿区及外围发育的断层有F24、F28、F245，现分述如下：F24断层：分布于矿区外围西部，走向N2040E，走向长4100m，向南、北申出图外，断层面近直立，断层以平推为主，落差60m左右，造成地表煤层重复。F28断层：分布于矿区及矿区以南，走向近南北，走向长约1050m，倾向西，倾角55，落差1520m，上 下降，为一正断层，造成煤层缺失。F245断层：分布于矿区范围，走向NESE，往南交于F24断层上，倾向NE，倾角50，落差1020m，上 下降，为一正断层，造成煤层缺失。另有一些小断裂，规模较小，在此不在一一赘述。综上所述，矿区构造较简单。2煤层及煤质特征1）煤层特征 煤矿矿区内主要可采煤层为2、6上、10、12、16上、18上、19、23上、24、30上煤层，现分述如下：（1）2号煤层位于煤组上段顶部，下距6上煤层13.0026.00m，平均20.3m。厚度0.37-1.68m，平均厚度1.11m，一般夹0.07-0.68m厚的高岭石泥岩13层，煤层顶板为细砂岩、粉砂岩，厚度9.2m，底板为厚约0.3m泥岩，煤层较稳定。（2）6上煤层位于煤组上段中部，上距2号煤层13.026.0m，平均20.3m，下距10煤层11.045.0m，平均22.09m。全层厚度0.64-2.58m，平均厚度1.61m，煤层中夹0.07-0.34米厚的灰色泥岩03层，顶板为粉砂岩或粉砂质泥岩，有几十厘米的伪顶；底板为细砂岩，有几十厘米的伪底。煤层较稳定。（3）10号煤层位于煤组第二段中部，上距6上煤层11.045.0m，平均22.09m，下距12煤层11.5027.50m，平均22.09m。全层厚度0.74-1.44m，平均1.15m，夹矸0-2层，为灰色泥岩，煤层较稳定，顶板为粉砂质泥；底板为泥岩、粉砂质泥岩。（4）12号煤层位于煤组中段上部，上距10号煤层11.5027.50m，平均22.09m，下距16上煤层8.7140.5m，平均35.25m。全层厚度0.70-4.23m，平均2.67m，夹矸石02层，厚0.050.32m，煤层较稳定，厚度变化较大，顶板为粉砂岩，底板为粉砂质泥岩，其上有几十厘米的泥岩伪底。（5）16上号煤层位于煤组中段上部，上距12煤层8.7140.5m，平均35.25m，下距18上煤层6.020.0m,平均7.83m。煤层厚度0.797.69m，平均厚1.81m，厚度变化大，含夹矸02层，为高岭石泥岩。煤层顶板一般为灰色粉砂质泥岩或泥岩，底板为泥岩或粉砂岩。（6）18上煤层位于煤组中段中部，上距16上煤层6.020.0m,平均7.83m，下距19号煤层14.030.5米m,平均22.08m。煤层厚度0.383.43m，一般厚2.32m，煤层构造复杂，一般含02层夹矸，夹矸为黑色泥岩，厚0.130.51m。顶板为灰色泥岩或炭质泥岩作为伪顶；底板一般为1.00m左右的黑色泥岩，其下为粉砂岩。（7）19号煤层位于煤组中段中部，上距18上煤层14.030.5m,平均22.08m，下距23上煤层约12-25.5m，平均7.23m。煤层厚度0.19-1.97m，一般厚1.62m，厚度稳定。煤层结构复杂，普遍含13层0.05-0.36米左右的泥岩夹矸。顶板为泥质粉砂岩,局部有0.2m左右的泥岩作伪顶；底板为0.8m左右的灰黑色泥岩或炭质泥岩，其下为浅灰色粉砂岩。（8）23上号煤层位于煤组中段下部，上距19号煤层12-25.5m，平均7.23m，下距24号煤层约10.0-19.0m，平均13.68m。煤层厚度0.21-2.91m，一般厚1.07m，厚度变化大,煤层结构复杂，含0-3层0.00-0.64m左右夹矸，顶板为粉砂岩,底板灰黑色泥岩或炭质泥岩。（9）24号煤层位于煤组下段上部，上距23上煤层10.0-19.0m，平均13.68m，下距30上煤层约27.5-47.0m，平均34.18m。煤层厚度0.55-1.72m，一般厚1.20m，厚度稳定。煤层结构复杂，普遍含0-2层0-0.45m左右的泥岩夹矸。顶板为泥质粉砂岩,局部有薄层泥岩作伪顶；底板为0.8m左右的灰黑色泥岩或炭质泥岩，其下为浅灰色粉砂质泥岩。（10）30上煤层位于煤组下段下部，上距24煤层27.5-47.0m，平均34.18m，煤层厚度0.13-1.27米，一般厚1.01m，厚度稳定。煤层结构简单，偶含02层0.06m左右的泥岩夹矸。顶板为泥质粉砂岩,局部有薄层泥岩作伪顶；底板为0.5m左右的灰黑色泥岩或炭质泥岩，其下为浅灰色粉砂岩。矿区内主要可采煤层特征见表31。表31 主要可采煤层特征表 2）煤质特征（1）工业分析该区原煤灰份为低灰的只有12号煤层，分析值为14.32%；为中灰的有2、6上、10、16上、18上、19号煤层，分析值为15.64-23.74%；其余为高灰煤，分析值为27.66-37.13%。矿区2、6上、16上、18上原煤挥发份平均值为34.0035.65%，精煤胶质层Y为15.7-21.6,应属气煤，23、24、30上原煤挥发份平均值为32.99-34.31%，精煤胶质层Y为29.3-41.2,应属肥煤，12、19煤层原煤挥发份平均值为33.46-36.24%，精煤胶质层Y为23-25.5，为气煤到肥煤的过渡层。（2）硫分分析原煤全硫0.50%的有2、6上、10、12、16上、18上、30上，属特低硫煤；0.5-1.0%的有19，属中硫煤；1.5%的有24、23上，属中高硫煤。（3）发热量该区内煤层原煤可燃基发热量均在19.71-20.48（MJ/kg）。属低中热值煤。矿井可采煤层煤质特征详见表32。表32 可采煤层煤质特征表 3矿床开采技术及水文地质条件1）矿床开采技术条件（1）顶底板条件本岩类组主要为三叠统下统飞仙关组（T1f）和二叠系上统龙潭组（P3l）的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、粘土岩等，本岩类抗风化能力弱，风化后呈土状结构，含泥砂重，岩土工程地质性质差。煤层的顶板为粉砂质泥岩、泥岩、粉砂岩、底板为粘土岩、粉砂质泥岩，稳定性差，工程地质条件中等复杂。（2）瓦斯根据原勘探报告，在钻探过程中，瓦斯突出现象明显，矿区处于瓦斯突出较激烈地带。据坑道资料统计，瓦斯含量为2.5%，每昼夜采1吨煤要喷出瓦斯28.5m3。属瓦斯突出矿井。（3）煤尘爆炸性根据原勘探报告经对分析结果进行计算，各煤层之煤层爆炸指数均在22%以上，推定区内煤层易燃，有煤尘爆炸的危险。（4）煤的自燃倾向性根据原勘探报告，矿区各煤层均有自燃发火倾向，属二类自燃煤层。（5）煤与瓦斯突出本矿井生产过程中曾发生煤与瓦斯突出事故，按有煤与瓦斯突出矿井设计。（6）地温区内未发现地温异常区，地温正常。2）水文地质条件矿区位于 西矿区 井田的中部，属于珠江水系的北 江上游拖长江支流，拖长江从矿区外围南部边界通过，汇入北 江。地表水系呈树枝状分布于河流两侧，多为雨源型冲沟，流量随季节的变化而变化，降水时雨量骤然增大，雨停时则迅速减小，冬春（枯水季节）甚至干枯断流。矿区地形总体为北西、南东高，中部低，最低侵蚀基准面为矿区南侧的拖长江河谷，海拔高程为1519.2m，而开采煤层最低标高为1300m，低于当地最低侵蚀基准面，煤矿开采，地表水补给地下水，将增加煤矿矿坑涌水量。（1）地下水类型矿区内地下水类型主要为基岩裂隙水，其次为松散岩类孔隙水。（2）含水岩组及其含水特征基岩裂隙水含水岩组：主要包括三叠系下统飞仙关组（T1f）和二叠系上统龙潭组（P3l）及峨眉山玄武岩组（P3）。三叠系下统飞仙关组（T1f）含水岩组：上段为灰绿色细砂岩、粉砂岩、薄层砂质泥岩、泥岩组成，下部富含动植物化石及零星散状黄铁矿，下段为紫色岩层：多由紫色泥岩、砂岩、泥质粉砂岩等组成。该岩组风化裂隙及垂直溶蚀较发育，透水性较好，富水条件较好，含大量基岩裂隙水，具有较好的含水性能，本次测得其枯季泉流量最大为0.46LS，为富水性中等含水岩组；二叠系上统龙潭组（P3l）含水岩组：属以细碎屑岩为主的海陆交互相沉积。岩性由灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，该岩组风化裂隙较发育，含少量裂隙水，本次测得其泉流量为0.23LS，为富水性弱含水岩组；二叠系上统峨眉山玄武岩组（P3）含水岩组：由深灰色及灰绿色拉斑玄武岩、紫色凝灰岩、灰色色致密的凝灰质角砾岩等组成，该岩组富水性弱，未见泉水出露，为富水性极弱含水岩组，为相对隔水层；松散岩类孔隙水含水岩组：主要为第四系（），矿区内除南部少数孤峰基岩裸露外，其余均为风化残积、坡积物覆盖，低洼处和沟谷中有洪积和冲积物堆积。厚度变化不大，010m，一般厚2.00m左右。地下水赋存条件差，枯季一般不含水，局部松散层厚度较大的地带，含少量孔隙水。断层破碎带裂隙水含水岩组：在矿区中、西部发育有断层F28、F245、F24，落差均大于30米，破坏了煤层的连续性，且均为正断层，具有一定的富水性和导水性，为将来煤矿开采后矿坑涌水的主要导水通道。（3）地下水的补给、径流、排泄条件矿区内的地下水靠大气降雨补给，大气降雨一部份蒸发回到大气层，另一部份通过裂隙、岩溶管道下渗补给地下水。地下水的流向受岩性、构造的控制，其总体流向为由南西向北东或北流。（4）矿井充水因素分析该矿是以大气降水为主的裂隙充水矿床，主要为顶板中所含裂隙水向巷道内渗漏，其次为老窑积水及采空区积水等。根据实际调查，经采用水文地质“比拟法”对矿井的总涌水量进行估算，整合后 煤矿面积为0.5135km2,利用公式Q=Q1S/S1得：雨季涌水量=75m3h，旱季涌水量=35m3h。矿山开采过程中的实际测量，煤层开采时有滴水、淋水现象，对矿床开采影响较明显，在今后开采生产中应加强对采空区积水的监测，确保生产安全。大气降水是矿床充水的主要因素。一般沿基岩裂隙渗入矿井，裂隙发育地段矿井充水会有所增大；地表水对地下水具有一定的补给作用，矿床开采引起地表塌限后,地表水与地下水之间可能发生联系，易引起矿床充水,在掘进过程中，要注意发生突水现象，应引起高度重视，特别是在靠近拖长江一带，需留设足够的保安煤柱,加强探测及防水工作。矿区在今后的采矿生产过程中应加强水文地质勘查工作，做好防水和排水工作，确保安全生产。综上所述，矿区的水文地质条件属简单中等类型。4矿产资源储量根据 省 煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明（ 国土资储备字2008427号），资源量核准基准日：2008年2月29日，评审备案的 煤矿（标高+1600+1300m）保有资源量（122b+333）765.68万t，其中探明的基础储量（122b）641.41万t，推断的内蕴经济资源量（333）124.27万t。矿井各类保有资源/储量见表34。表34 各类资源/储量表单位：（万t）5对地质勘探报告的评述本矿井位于 关向斜北西翼北端，属 关向斜 井田，该井田在1980年， 省煤田地质局159队对本井田进行了精查地质工作，并于1980年12月提交了 省 特区 西矿区 井田精查补充勘探报告。2003年，由地质部门在对以往工作总结的基础上，对 煤矿范围进行了地质简测工作，并提交了 省 煤矿地质简测报告。2007年12月，113地质队在总结以上工作的基础上，对地质简测工作的1：1万地形地质图上地质界线、构造线、煤层露头线在实地进行了修测；同时实地对井下2个矿井井下巷道进行了实测，对井下煤层厚度、倾角以及采空区赋存状况进行了实测，提交了井上下对照图，各煤层底板等高线及储量估算图，计算了各开采煤层资源/储量。截止2008年2月底，共核实整合后 煤矿矿界范围内可采煤层10层煤层保有资源/储量（122b）+（333）共计765.68万t。以上地质工作及储量核实报告，基本满足编制本开发利用方案需要。四、主要建设方案的确定（一）开采方案1建设规模及产品方案1）建设规模合理确定矿井生产能力对保证矿井生产的稳定性、可靠性、节省基建投资和矿井投产和达产至关重要。矿井生产能力的确定，主要是考虑了井田内资源条件、开采技术条件、储量、地质构造、机械化装备及管理水平等综合因素，同时考虑当地规划、市场、运力等方面的因素。已颁发的 煤矿一年期采矿许可证，核定矿井能力为9万t/a，但设计考虑以上因素，结合业主投资意向，设计推荐矿井生产能力为15万t/a。（1）储量矿井可采煤层数达10层，保有资源量达765.68万t，且矿井储量级别较高，大部分为探明的（122b）资源量，设计可采储量达448.68万t。按15万t/a规模考虑，矿井服务年限约19年，基本能够满足煤炭工业小型煤矿设计规范对15万t/a技改矿井服务年限要求。（2）煤层赋存及稳定程度矿区主采煤层10层，以薄及中厚煤层为主，煤层沿走向、倾向变化不大，以一个炮采工作面达到15万/a能力较为容易实现。从以上分析可以看出，尽管采矿许可证核定能力为9万t/a，但矿井有达到15万t/a规模的资源量、开采技术条件，同时业主有强大的资金保证和技术能力，同时扩大规模也符合煤炭产业政策的要求，因此本开采方案设计按15万t/a设计。2）产品方案目前矿井产品为原煤，由于矿井规模较小，设计暂不建立洗选厂，仅经过简单手选即销售。矿井生产的原煤主要销往当地焦化厂。部分优质焦煤销往广西、云南两省化工企业。今后有条件时，可结合本区规划及市场情况，与邻近矿井共同建造群矿选煤厂，从而降低原煤灰分，满足更多用户要求，实现就地增值，给企业带来更大效益。2可采储量的确定1）矿区范围整合后的 煤矿由原 煤矿、原 煤矿整合并经适当扩界而成。整合前后各矿井相对位置详见整合前后矿井对照图41。整合后的 煤矿，其矿区范围由 省国土资源厅划定，根据国土厅颁发的一年期临时采矿许可证，矿区范围由5个拐点圈定，其拐点坐标（北京坐标系）。2）可采储量（1）矿井资源/储量根据 省 煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明（ 国土资储备字2008427号），资源量核准基准日：2008年2月29日，评审备案的 煤矿（标高+1600+1300m）保有资源量（122b+333）765.68万t，其中探明的基础储量（122b）641.41万t，推断的内蕴经济资源量（333）124.27万t。（2）矿井工业资源/储量（3）矿井设计资源/储量矿井设计资源/储量为矿井工业资源量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（构）筑物等永久煤柱损失量后的资源/储量。即：矿井设计资源/储量矿井工业资源/储量永久煤柱损失永久煤柱损失的计算：a断层煤柱损失井田范围内35m小断层较多，但对矿井开采产生影响的断层仅一条F28断层，该断层需留设断层保护煤柱。断层保安煤柱为断层面两端留设25m宽煤柱。计算公式如下式：断层防水煤柱断层轴长留设煤柱宽度采高比重/cos20经计算10层煤层的断层防水煤柱（333），折减0.7系数后为24.59万t。b防水煤柱损失矿区浅部有一定数量的小窑，但基本位于浅部煤层风氧化带内，而风氧化带未计算到资源储量。只有10、12号煤层有较大的采空区，需计算采空区防水煤柱。防水煤柱宽度（h）按30m计算。煤层防水煤柱损失量L边hMD/Cos2010-4经计算矿井（二层煤）采空区防水煤柱（122b）5.53万t t。c井田境界煤柱根据有关设计规范要求，留设30m宽的煤柱。矿井10层可采煤层均需留设边界煤柱。其计算公式如下：矿区边界煤柱井田边界长留设煤柱宽度采高比重/cos20经计算10层煤层边界煤柱均为（333）资源量，折减0.7后为70.51万t。d地面永久煤柱（4）设计可采储量设计可采储量矿井设计资源/储量（工业场地+主要井巷煤柱煤量）采区回采率矿井主工业场布置于12号煤层底板，需留设12号煤层以下6层煤工业场地煤柱，煤柱按工业地外围10m以60度移动角投影到各煤层；另外，主、副斜井井筒设于12煤煤层底板围岩，回风斜井设计于10号煤层中，需留设井筒煤柱，井筒两端各留设20m煤柱。经计算，工业场地煤柱为（122b）29.77万t，井筒煤柱46.83万t。矿井共10层可采煤层，为薄中厚煤层，采区回采率分别取0.8、0.85。经计算矿井设计可采储量448.68万t。矿井可采储量各各煤层煤柱汇总见表42。3）矿井服务年限可采储量448.68万t，设计生产能力15万t/a，储量备用系数取1.5，服务年限：TZ/ (AK)448.68（151.5）19.9(a)。式中T矿井服务年限(a)； Z矿井可采储量 (万t)；A矿井生产能力(万t/a)；K矿井储量备用系数；按规范取1.5。该矿井服务年限约为19.9a。满足规范要求。3矿床开采方式根据开采范围内的矿体保有资源的赋存条件、矿体产状，结合原有井巷布置，设计采用地下开采方式。4开拓运输方案及厂址选择1）开拓现状 煤矿由 煤矿、 煤矿整合而成，原两个生产矿井能力均为万t/a，整合后扩能到15万t/a。作为整合矿井，整合以后的矿井开拓应充分利用原有场地、井巷设施及设备以充分节省初期投资，但原有场地及井巷设施是否能满足整合后矿井开发规模的要求，就必须先弄清其现状，从而才能了解是否可以利用。原生产矿井现状如下：（1）原 煤矿生产现状原 煤矿采用平硐暗斜井开拓，共有三条井筒，工业场地与井筒均布置于矿区边界南界清水乡政府附近，公路可直达场地。工业场地布置有矿办公楼等行政福利设施、地面生产系统，工业场地（包括生产福利、行政办公以及生产系统）占地面积2.22hm2。该场地相对较为开阔，还有发展的潜力。原矿井主平硐位于12号煤层顶板，掘进约52m后见12号煤层，沿后沿煤层布置运输下山，目前矿井采用梯形棚支护，运输下山长约450m，倾角25，铺设22kg/m轨道，采用绞车提升运输煤炭、矸石及设备材料，各类管线均铺于该井筒。矿井回风斜井距主平硐出口约60m，目前安装有2台45kW主扇。该风井最初以28倾角掘进约20m，见12号煤层后，沿煤层倾向布置回风下山，目前采用梯形棚支护，长约450m通过车场与运输下山沟通形成矿井开拓系统。为发展需要，矿井2006年底开始掘进一条副斜井，目前已掘进260m，该井筒为新掘，尚未与老系统沟通，由于该井筒为新掘，技改可以利用。其它两条井筒由于维护不好，且井筒不直，不能利用。目前 煤矿开采12号煤层，至2007年底，12号煤层已开采41.15万t。（2）原 煤矿生产现状原 煤矿采用斜井开拓，共有二条井筒，工业场地与井筒亦布置于矿区边界南界，该矿井工业场地北距 煤矿场地约150m的10号煤层露头附近。目前公路也直达场地。工业场地布置有矿办公楼等行政福利设施、地面生产系统，目前地面生产系统能力可达4.5万t/a左右。该场地相对较为狭窄，基本没有发展的空间。 原主斜井沿10号煤层掘进，目前该井筒沿煤层掘进约500m至10号煤层深部边界，井筒采用锚喷支护支护，铺设22kg/m轨道，采用绞车提升运输煤炭、矸石及设备材料，各类管线均铺于该井筒。主斜井较平直，且目前维护良好，改造可以利用，其回风斜井弯弯曲曲，不能利用。2）开拓方案（1）开拓方案矿区范围较小，既使两矿井整合后，矿区范围仍仅有0.5135km2。可供选择的工业场地较少，原两矿井工业场地均布置于矿界南部清水乡政府附近的缓坡地处，该场地目前能够处理煤炭生产已达10.5万t左右，各种生产、生活设施均已形成。至目前止，原二个生产矿井共形成5条井筒，其中三条进风井、二条回风井。通过对现场调查及井下井巷设施调查，目前的原 场地能够利用，而其它场地目前均不能满足布置15万t/a规模需要。故本设计采用原 煤矿工业场地作为整合后 煤矿的工业场地。通过对原井筒及井下设施实地调查，原可以利用的井筒有原 主斜井，设计改造该主斜井为技改系统的回风斜井；原 副斜井目前尚在掘进过程中，设计将其改造为新系统的主斜井，同时在该井筒与回风斜井之间另掘一副斜井，主、副斜井掘进至1400m（一水平标高）与已形成的回风斜井沟通形成矿井开拓系统。其中的回风斜井为利用原布置于10号煤层的主斜井，主斜井及副斜井均布置于12号煤层底板围岩中，其中主斜井大部分为利用改造，副斜井为新掘。主斜井铺设650mm皮带作主运输，副斜井铺轨作辅助运输。由于矿井各可采煤层为近距离煤层群，设计采用联合布置，采用布置于12号煤层底板围岩的主、副斜井与布置于10号煤层中的回风斜井，采用区段石门联系各开采煤层，区段下行式开采。根据开采标高及原井筒布置情况，划分为一个水平，水平标高1400.0m。依水平划分两个采区，1400.0m标高为一采区，以下为二采区，首采一采区，首采工作面布置于2号煤层中。开拓系统及采区布置详见图42、图43。井筒特征详见表43。表4-3 井 筒 特 征 表（2）水平划分矿井按开拓方式，煤层划定开采高度以及原井筒布置方式，划分为一个水平，即斜井单水平上、下山开拓。水平标高1400.0m。（3）运输大巷布置无运输大巷布置。2）运输方案主斜井铺设650mm皮带作为煤炭运输，副斜井铺设600mm轨距，30kg/m单轨，采用提升绞车牵引矿车作为辅助运输。区段运输石门采用650mm固定带式输送机运输煤炭皮带、工作面运输顺槽采用刮板运输机运输，回采工作面顺槽辅助运输则采用调度绞车牵引运输。提升运输设备选型详见第五章第六节有关内容。3）场址选择由于为整合矿井，经现场踏勘及比较，结合井筒布置，设计利用原有煤矿地面设施及场址，并按15万t/a规模配套布置。详见矿区地形地质及总平面图（附图1）。（二）防治水方案1矿井水防治矿井以大气降水为主的裂隙充水型矿床，现状水文地质条件简单，但由于受矿区浅部原有小窑及采空区影响，矿区采动后水文地质条件属于中等类型。需加强探放水工作，坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水措施，避免突水事故的发生。在雨季到来前，对直通地面的裂隙采取封、填和夯实等措施，防止大量雨水通过裂隙渗入坑道；对地表塌陷要进行回填夯实，并保证有一定的流水坡度，防止积水涌入坑道；在回采冒落后有可能与地表沟通的地段，尽量避免雨季开采；定期清理井下水沟，保证井下水流畅通。2地表水防治井口及工业场地斜坡地带，雨季将受到洪涝威胁。为防止雨季山洪威胁矿山安全生产，须在工业场地周围修筑排（截）水沟，将山洪水排出场外。3矿井排水方案及设备矿井采用斜井开拓，初期在1400.0m标高布置一水平主、副水仓，并配备三台水泵满足井下排水需要，设备选型见后述内容。五、矿床开采（一）开采顺序矿井各开采煤层为近距离煤层群开采，井筒布置于12号煤层底板的围岩中，设计采用联合布置进行开拓，以区段石门联系各开采煤层，区段下行式开采。井田划分为一个水平，水平标高+1400.0m，先采水平以上煤层，区段间煤层开采顺序从上至下开采，首采面布置于2号煤层。（二）采煤方法1采煤方法的选择及采煤工艺1）采煤方法：矿井煤层属缓倾斜薄至中厚煤层，采用走向长壁后退式开采方法。2）采煤工艺：回采工作面采用放炮落煤、人工攉煤、刮板运输机运输、单体液压支柱配合铰接顶梁支护，全部陷落法管理顶板。3）采区巷道布置（1）采区巷道布置详见开拓系统、采区布置及机械配备平、剖面图（附图2、图3）。首采工作面煤炭流向：1021回采工作面1021运输顺槽11运输石门11溜煤眼主斜井地面储煤场。首采工作面材料流向：地面副斜井区段轨道石门1021回风顺槽1021回采工作面使用地点。（2）采区矸石及辅助运输掘进头矸石经掘进头轨道石门副斜井地面窄轨到地面排矸场。4）工作面支护及顶板管理本矿采煤工作面采用DZ14-30/100型外注式单体液压支柱配HDJA-1000型金属铰接顶梁支护，柱距0.8m，排距1.0m，“四、五”排控顶，最大控顶距5.2m，最小控顶距4.2m，全部垮落法管理顶板，放顶步距1.0m，在切顶线加打丛柱、戗柱，木垛切顶。2采掘机械配置回采工作面配备MSZ12型煤电钻2台，采用爆破法落煤，采面采用刮板输送机运输，端头采用刮板转载机装载，运输顺槽采用刮板运输机运输。回采工作面主要设备配备详见表51、掘进工作面主要设备配备详见表52。采煤方法详见采煤方法标准图（图4）。需要说明的是，若原有设备技术参数与设计选型技术参数接近，原有各类设备可以延用。（三）推荐的生产能力及能力验算矿井首采工作面布置在2号煤层中，走向长度为270m，工作面长度100m，该工作面煤层厚度为1.11m。工作面生产能力计算如下：A=lhLk=1001.119001.470.9714.25万t。加10的掘进煤量1.425万t/a，该工作面能力可达到15.68万t/a生产规模，年推进度为900m。式中：A工作面年生产能力，万t；l采煤工作面倾斜长度，m；h煤层厚度，m；L工作面年推进度，m；煤层容重，t/m3；k采煤工作面回采率，煤层为薄煤层，取0.97。（四）利用远景储量扩大矿山生产能力或延长服务年限的可能性矿区面积仅0.5135km2，经评审的储量核实报告提交的保有资源量（122b）+（333）765.68万t。矿山资源量有限，已没有能力再扩大生产规模，延长服务年限的可能性亦不大。（五）开采崩落范围的确定崩落范围考虑保有资源量开采范围内留设边界煤柱后，煤层采空后所造成的塌陷范围，根据本矿范围内的岩土特性，在煤层走向及上山，基岩移动角（和）取65，在煤层下山移动角（）取60。则矿区范围保有资源储量采空后，在煤层走向上、倾向方向的地表移动范围计算公式分别为：采空区在走向上崩落外扩范围=（采空区边界地表标高采空区边界标高） tan（90-65）采空区在下山向崩落外扩范围=（采空区边界地表标高采空区边界标高） tan（90-60）地表沉陷范围见附图1。建议业主在开采过程中除了加强对地面塌陷及位移的观测外，对由于采掘而引起的矿界外崩塌范围亦给予一定的治理。（六）开采技术条件及水文地质条件对采矿方法的影响 煤矿可采煤层10层，属薄中厚煤层，煤层倾角平均20，属缓倾斜煤层。 煤矿按煤层有煤与瓦斯突出矿井设计。根据 省煤田地质实验室2004年8月10日对12号煤层所作煤炭自燃倾向性等级鉴定报告和煤尘爆炸性鉴定报告，12号煤层属二类自燃煤层、煤尘有爆炸性。但未提供其它煤层自燃倾向性等级鉴定报告和煤尘爆炸性鉴定报告。业主需尽快补作。因此：本设计按煤层属自燃煤层、煤尘有爆炸危险性进行设计。根据以上煤层开采技术条件，设计采用走向长壁采煤法，全部冒落法管理顶板。矿区煤层产于当地最低侵蚀基准点之上，但浅部小窑及采空区积水的影响，矿区煤矿水文地质条件属中等类型。设计要求煤矿业主更进一步作好水文地质工作，将采空区及浅部小窑测绘到采掘平面图上，同时坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水措施。以利于指导矿井防水工作。（七）工作面的结构参数及矿井、采区、工作面的回采率首采工作面的结构参数为走向长约270m左右，工作面长为100m，煤层平均厚度1.11m，采场面积约为27000m2。根据采区巷道布置、所选回采工艺以及煤层厚度特征，设计2号煤层采区回采率为85，工作面回采率为97。（八）矿井提升、通风、排水、供电等主要设备选型1主斜井运输设备主斜井设置固定带式胶带机完成煤炭运输。1）设计依据原始资料：Q=100t/h，=20，L斜长=445m，=0.85t/m3初选B=650mm，堆集角为20经计算，输送机速度V=1.6 m/s。2）选型计算选用大倾角带式输送机，根据目前较为成熟使用较多的为花纹带式输送机，带宽取650mm，带速1.6m/s，输送能力计算如下：Q运（KB2VCK）2750.6521.60.850.91.15163.54。即，Q运163.54t/h式中：Q运皮带运输能力， t/h； K断面系数，查表取275； B带宽，0.65m2；V带速，m/s，取1.6 m/s； 物料散密度，取0.85t/m3；C倾角系数，取0.9；K拖辊槽角影响系数，取1.11.15。经验算，输送机带速取1.6 m/s满足运输要求。带宽校验：未筛分B2amax+200未筛分最大块度取200mm，则带宽B2200+200600mm则带宽取650mm满足要求。输送机所需轴功率计算公式为：P=（L斜长+50）（WV/3400+Q/12230）+HQ/367W单位长度机器运动部分质量（kg）；H输送机垂直高度（m），50m。电机功率计算公式为：N=Pm/m电动机功率备用系数，取1.2传动效率，取0.9由上述计算可得出，选用290kW电动机即可满足要求。3）设备选型（1）驱动系统为确保矿井安全、平稳运行，设计选用目前较为先进的CST驱动系统。该系统设有可控停车及软启动装置。可降低胶带机张力，延长胶带寿命，提高传动效率，运行十分可靠。（2）胶带输送机设计选用主斜井胶带机型号为STJ650/902大倾角固定带式输送机。2、副斜井提升设备作为辅助运输，设计在副斜井井口设置一套提升设备作单钩串车提升，完成矸石、材料、设备、人员的提升和下放任务。1）设计依据副斜井提升斜长215m，倾角20，铺设600mm、30kg/m单轨；工作制度：每年工作330天，每天四班作业；运输量：矸石22t/班，下井人员50人/班，材料（含坑木）3次/班，设备1次/班；运输容器：V型矿车,自重592kg；MC16B材料车，自重500kg；MPC1-6A平板车，XRB6/6人车；车场：上、下部平车场，中部甩车场。2）选型结果一次提升量：矸石3.17吨（2个矿车）或25人（人车XRC-6/6型，一头车二尾组列）。选用67同右21.5155特钢丝绳，其直径为d=21.5mm，破断拉力为24700kg。副斜井选用提升机JTP16001200，V=2.5m/s，一台，最大静张力：Fj=30kN。容绳量520m，配套电动机功率75kW，电压380660V。主机生产厂家配套供给电控设备。经计算得：m矸13.137.5，m人10.79.0。符合安全要求。3矿井通风设备本矿采用中央并列抽出式通风方式，选用对旋式高效节能型防爆轴流式通风机满足矿井通风要求。主扇风机电机反转即可实现矿井反风。1）主要通风机设计依据（1）通风风量：Q容易30m3/s、Q困难35m3/s；（2）通风负压：h容易430Pa、h困难983Pa2）选型计算（1）通风机需要的风量：Q容易=1.05 QK 1.053031.5m3/s；Q困难=1.05 QK 1.053536.75m3/s。（2）通风负压：h容易=（430+120）1.2/0.99=666.67Pah困难=（1053+120）1.2/0.99=1336.97Pa该式中阻力包含了进、出风井由于高差产生的自然风压差以及通风设备之间风阻。（3）选择风机选用对旋防爆轴流通风机：FBCDZ（）No15-6二台，n980rpm（一台工作、一台备用）；其工况点参数分别为：容易时期： Qm前 =34m3/s，Hm前=655Pa，m前0.65，叶片安装角度9；困难时期： Qm后 =4