煤矿扩建项目初步设计1.doc

xx市xx县xx煤业有限公司xx煤矿（扩 建）初 步 设 计（设计规模：20扩40kt/a）说明书xxxx电力设计有限公司二一年六月内审意见书xx县xx煤业有限公司xx煤矿委托我公司对该矿进行（扩建）工程初步设计。我公司于2010年6月15日组织有关工程技术人员对xx煤业有限公司xx煤矿（扩建）工程初步设计内容进行了审查，审查意见如下：1、设计根据xx136地质队和该矿提供的各种地质资料进行编制，其地质资料、矿井地质储量基本可靠。2、设计方案反映了矿区的地形地貌、地质构造、含煤地层、煤层的赋存条件、煤质、瓦斯、煤尘及水文地质的基本情况。3、设计选用平硐暗斜井开拓方式，走向长壁采煤方法，技术可行、安全可靠、经济合理。4、设计扩建的工业广场选址安全、合理，场地布置安全可靠。5、矿井占用煤炭工业储量211kt，可采储量168kt，储量基本可靠，设计矿井的年生产能力40kt，矿井服务年限3.2a，基本合理。6、矿井项目总投资902.5万元，单位投资225.6元/t，该项目实施时经济效益可观，技术上可行，安全上可靠。7、矿井通风系统、提升运输系统、供电系统、排水系统、防尘洒水系统、安全监测监控系统布置合理，能满足矿井的生产需要。8、矿井环境保护措施可行，各种安全措施齐全、可靠。9、各种图纸齐全、清晰明了。同意提交xx市专家组评审。 内审组长：xx市xx电力设计有限公司 2010年6月15日目 录前 言1一、概述1二、编制设计的依据1三、设计的指导思想1四、设计的主要特点2五、主要技术经济指标3六、存在的问题与建议3第一章井田概况及地质特征5第一节 井田概况5第二节 地质特征9第二章 井田开拓18第一节 井田范围、储量及水平设置18第二节 矿井设计生产能力与服务年限20第三节 井田开拓21第四节 井筒、井底车场及硐室25第三章 大巷运输及设备29第一节 运输方式的选择29第二节 矿 车29第三节 运输设备选型30第四章 采区布置及装备36第一节 采区布置36第二节 采煤方法37第三节 巷道掘进40第五章 矿井通风与安全45第一节 概 况45第二节 矿井通风46第三节 降温措施及设备选型55第四节 灾害预防及安全装备56第六章 通风、提升、排水和压缩空气设备68第一节 通风设备68第二节提升设备71第三节 排水设备77第四节 压缩空气设备80第七章 供电、通信及安全监测监控84第一节 矿井供电84第二节 安全保护89第三节 矿井通信91第四节 安全监测监控91第八章 矿井供水、消防及防尘洒水96第一节 供水概况96第二节 供水系统及主要供水构筑物100第三节 消防、防尘洒水101第九章 地面生产系统及总平面布置103第一节 煤炭用途及加工103第二节 排矸系统103第三节 地面运输104第四节 辅助设施104第五节 总平面布置105第六节 防洪排涝107第十章 环境保护及职业卫生108第一节 环境概述及执行标准108第二节 环境保护及节能减排措施110第三节 环保投资及机构配置115第四节 职业卫生116第十一章 技改工期及产量递增计划119第一节 技改建设工期119第二节 产量递增计划121第十二章 经济部分122第一节 劳动定员及劳动生产率122第二节 投资概算及资金筹措123第三节 财务评价124第四节 矿井设计主要技术经济指标130附 图 目 录顺序名 称图 号1矿区范围及井上下对照图：012矿井开拓方式布置平面图：023矿井开拓方式布置剖面图：034矿井达产时期采区巷道布置及主要机械设备配备图：045矿井通风容易（达产）时期通风系统图：056矿井通风困难时期通风系统图：067投产时期避灾路线图：078运输系统图：089井下消防、防尘系统布置图：0910井下压风系统布置图：1011矿井达产时期传感器布置示意图：1112矿井达产时期安全监测系统布置示意图：1213通讯系统图：1314地面工业广场变电所供电系统图：1415风井配电室供电系统图：1516矿井达产时期井下供电系统图：1617工业广场布置平面图：1718采煤方法图：1819泡炭煤层底板等高线及储量估算图（采用一三六队资料）：1920地质剖面图（采用一三六队资料）：2021巷道断面图册：21附录1：井巷工程量表附录2：机电设备、器材设备表附录3：投资概算表附 件1、编制单位资质证书；2、编制单位真实性承诺书；3、xx煤矿设计委托书；4、xx煤矿投资风险承诺书；5、xx煤矿采矿许可证、煤炭生产许可证、安全生产许可证、营业执照、矿长资格证、矿长安全资格证；6、渝煤行管200915号关于延续煤矿证照有关问题的通知；7、xx市经济委员会关于xx煤矿扩建立项的批复（渝经煤管2009234号）；8、xx市经济和信息化委员会关于xx县2009年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复（渝经煤安20095号）；9、xx市xx县xx煤矿煤炭资源核实报告审查意见书（渝地矿协储核审字2008266号）；10、煤质化验、煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性检测报告；11、xx煤矿矿山救护服务协议；12、供电协议书；13、xx市人民政府关于进一步加快煤矿整合的通知（渝府发20092号）；14、xx煤矿初步设计现场反馈表。璧山县大路煤业有限公司胜利煤矿（扩建）初步设计说明书前 言一、概述煤矿扩建工作是全国人大提出，国务院确定的关于小煤矿“整顿关闭、整合扩建、管理强矿”三步走战略中“整合扩建”的重要阶段。根据xx市经委渝煤经管2008234号关于xx县xx煤矿扩建立项的批复，xx县xx煤业有限公司xx煤矿生产规模由10kt/a扩建为40kt/a。为了更有效的指导扩建工作的实施，规范各个生产系统的布置，达到依法办矿、安全生产的目的，受xx煤矿委托，我公司承担了编制xx市xx县xx煤业有限公司xx煤矿（扩建）初步设计的任务，设计生产能力为40kt/a。本设计是在原矿区范围内对矿井进行技术改造，从而达到扩能的目的。二、编制设计的依据1、煤炭工业小型矿井设计规范（gb50399-2006）。2、煤矿安全规程（2010版）。3、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程。4、xx市经济委员会关于进一步规范煤矿建设管理的通知（渝经煤管【2008】83号）。5、xx市人民政府关于进一步加快煤矿整合的通知（渝府发【2009】2号）。6、2008年10月xx一三六地质队编制的xx市xx县xx煤业有限公司xx煤矿储量核实报告（渝地矿协储核审字2008266号）。7、矿井提供的相关资料。8、本公司专业技术人员现场收集的数据及资料。三、设计的指导思想1、认真贯彻执行国家发展煤炭行业的法律、法规和政策，遵守煤矿安全规程、煤炭工业小型矿井设计规范（gb50399-2006），结合矿井具体情况，根据矿井地质情况及煤层赋存条件，尽量采用与矿井相适应的技术、工艺、设备，使之达到正规的、安全的、稳定的生产矿井。2、尽量做到布局合理、生产集中、系统完善、环节畅通。3、提高矿井技术装备水平，完善安全设施，降低矿井生产成本，提高经济效益。4、重视矿井安全生产。根据矿井实际情况，按照煤矿安全生产基本条件规定，配备通风、安全设施和设备，尽可能提高矿井的抗灾能力。5、在符合煤矿安全规程的前提下，通风系统力求简单、独立、稳定，便于通风瓦斯管理。6、强化安全设施，安全措施以及安全管理。7、地面建筑、行政福利设施尽量利用已有设施，充分利用矿井现有的井巷和设备，力求从简，经济实用的特点，努力降低矿井的扩建投资。8、节能减排，保护环境：采取必要措施，减少矿井生产对环境的污染。四、设计的主要特点1、建设规模：建设规模为40kt/a，服务年限3.2a。2、主要技术特征（1）矿井采用平硐暗斜井开拓，分列式通风，主要开拓系统布置煤层内。（2）矿井划分为1个水平，1个采区，投产初期布置2个采煤工作面达产，采煤方法为走向长璧采煤法。（3）矿井通风系统为中央分列式，通风方式为抽出式。（4）矿井设计双回路供电，自备柴油发电机组作为保安电源。（5）矿井提升采用单滚筒绞车串车提升，平硐运输采用防爆蓄电池机车运输。（6）沿用主井工业广场及生产、生活建筑设施。（7）采用圆筒筛、手选方式对原煤进行加工分级，将产品分为块煤和混煤两个品种。煤炭产品外运采用公路汽车运输。五、主要技术经济指标1、矿井设计生产能力：4万吨/年。2、矿井服务年限：3.2年。3、开拓方式：平硐暗斜井开拓。4、达产时工作面个数：2个。5、采煤方法：走向长壁采煤法。6、通风方式：中央分列抽出式。7、达产掘进工作面个数：2个。六、存在的问题与建议1、根据煤炭工业小型矿井设计规范（gb50399-2006）规定，本设计无批准的井田勘探或井田详查（最终）地质报告作为设计依据。建议加强矿区地质工作，进一步查明矿区煤层的赋存状态,提高资源开发利用的可靠程度。2、加强对管理人员和生产工人的安全知识和技术培训，提高人员的素质。3、在矿井建设、生产过程中，严格按煤矿安全规程执行，根据矿井瓦斯等级、煤尘爆炸危险性、煤层自燃发火、采空区老窑水、矿井涌水量等实际变化情况制定相应的、具有针对性的措施，确保矿井及人身安全。4、该矿利用原有巷道较多，要加强老巷的维护管理，保证巷道通风，运输、行人安全。132第一章井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置xx煤矿地理位置在xx县八塘镇蔡兴村三社，位于xx市xx县北东向15，直距约28km，煤矿井口北京直角坐标为：x=3303164.13m y=35623004.13m h=+353.98米井口的地理坐标为：东经：1061743 北纬：295136矿山经约2.3km的矿山公路可达xx县八塘镇，由八塘镇向南经保家镇、蒲元镇到xx县城，有乡镇公路相通，里程32km。矿区交通较为方便（插图1：矿区交通位置图）。二、地形地貌及河流区域为构造剥蚀、侵蚀的低山地貌。山脉走向与构造线基本一致，呈北东南西向。地形外貌仍保留其完整的背斜构造形态。地貌特征主要表现为“两山一槽”，背斜两翼外缘的三迭系上统须家河组（t3xj）巨厚层状长石石英砂岩构成单面山脊，山峰呈锯齿状，峰顶海拔标高一般在+350+700m之间，构成沥鼻峡背斜两翼外缘的地表分水岭。矿区位于沥鼻峡背斜东翼。矿井开采背斜东翼三叠系须家河组内的煤层，矿区属单斜构造，地层倾向120；倾角为4346，平均约45，煤层产状与地层产状基本一致。区内地质构造简单，大中型断层不发育。偶见小断层，但规模较小，地层断距一般在0.5米以下，对矿井生产影响很小三、气象及地震矿区属亚热带气候，无霜期长，多云多雾，雨量充沛。降雨时间集中于夏季，多暴雨，久晴伏旱时有发生。年平均气温1818.8左右：一月最冷，最低气温-3.1（1975年12月15日）；盛夏八、九月均温30，最高气温达43.5（2006年8月15日）。多年平均相对湿度79%81%，绝对湿度17.818.2mb。年均降雨量1085.11141.8mm。降雨集中在每年59月，占全年降雨量的70%，夜间降雨量占全部降雨量的6070%。降雨强度大，与降雨集中季节同步，最大日降水量214.8mm（1964年8月28日），多年平均最大日降水量98.5mm。山岭地带冬季局部可达-5，并有短期降雪和冰冻。夏秋二季槽谷风盛行，最大风力可达8级，风速可达1417米/秒。区内无大型地表水体和重要建（构）筑物，地表顺沟坡和冲沟发育，地表水以季节性溪流为主，地表溪流由北西向南东汇集到矿区东侧的小河后再向东流入浅丘地带。根据国家质量技术监督局2001-02-02发布的中国地震动参数区划图gb18306-2001，本区地震基本烈度为度。四、矿区经济概况区内人口主要从事农业，次为矿产开发（以煤炭为主），少数从事商业、运输等。粮食及经济作物有玉米、水稻、小麦、油菜、茶叶等。当地剩余劳动力多，村民渴望兴建煤矿，以带动当地经济发展。五、矿井开采现状该矿主井工业广场在xx县八塘镇蔡兴村三社，主平硐标高+353.98m，风井标高+404.547m。采用平硐+暗斜井开拓、走向长壁采煤法、手镐落煤、人力运输、木支柱支护、巷道采用石料砌碹支护、局部充填法管理顶板、机械抽出式通风，通风方式为中央分列式，机械排水。选矿方式采用手选。产品主要供应当地水泥厂和外销，少量为当地民用。该矿现开采+285m水平以上，其中+320m以上至井田上界已基本开采完毕。2006年11月至2008年9月矿井采出煤量38.4千吨，损失煤量8千吨，采区回采率为83.3%。六、相邻生产矿井及老窑经xx市国土局矿权设置系统查询，xx煤矿的矿区范围西南方向与xx县八塘镇三元桥煤矿（现已关闭）相邻，（见下图：矿权关系图）。七、矿区工程地质条件、是否属于国家保护区情况泡炭煤层无伪顶，直接顶为灰色粉砂岩，砂质泥岩互层，煤层底部有一层碳质泥岩伪底，厚度0.200.25m，直接底为深灰色砂质泥岩，粉砂岩。煤层顶板稳定性中等，但要防推底事故的发生。区内没有森林公园、文物古迹、自然保护区、风景名胜区等保护对象。八、现有电源、水源情况1、xx县xx煤矿的外部10kv电源是由xx供电局八塘变电站接到煤矿。另自备有1台250kw柴油发电机，作为矿井的保安电源，矿井电源有保证。2、该矿现有生活用水取自附近山上的山泉水，矿井地面生产、生活设施齐全；工业用水为沉淀净化后的矿井水，本次设计生产生活用水无大的增加，其水量满足需要，原有系统可继续使用。第二节 地质特征一、地层及构造（一）井田地层矿区位于沥鼻峡背斜东翼。矿区范围内出露有三叠系中统雷口坡组、上统须家河组和侏罗系下统珍珠冲组地层。现由新到老简述如下：1侏罗系下统珍珠冲组（j1z）整合于三叠系上统须家河组之上，厚度不详。为紫红色泥岩、砂质泥岩，顶部含砂质结核，呈灰绿色斑块，中上部含少量钙质结核。2三叠系上统须家河组（t3xj）为河湖相含煤沉积，岩性以细中粒长石石英砂岩、岩屑砂岩与粘土泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩互层为主，含薄煤层，地层总厚度约545.75米。与下伏地层雷口坡组呈平行不整合接触。按其岩性特征可划分为六个岩性段，其中一、三、五段为含煤段，以泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、薄煤层及煤线为主；二、四、六段为岩性主要为砂岩。现将各段地层简介如下：须家河组第六段（t3xj6）黄褐色、浅灰色薄层状细中粒长石石英砂岩，偶含薄层状灰色砂质泥岩，斜层理发育。本段厚170220米，平均185米。须家河组第五段（t3xj5）即上煤组，岩性为灰色浅灰色中粒砂岩、细砂岩，上部及下部为深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩和薄煤层。矿区范围内该段含煤层1层，即外正连煤层。外正连煤层结构复杂，中间含碳质泥岩夹矸，厚度为0.250.32米，上分层0.070.12米，下分层0.060.14米，上下分层合计平均煤厚仅为0.195米。该煤层煤质低劣，本矿未开采，本段地层厚41.246.9米，平均厚度为44.05米。须家河组第四段（t3xj4）为浅灰、灰色厚层状细中粒长石石英砂岩，偶夹薄层状砂质泥岩及菱铁矿结核。厚度为110150米，平均135米。须家河组第三段（t3xj3）即中煤层，岩性以灰、深灰色砂质泥岩、泥质粉砂岩为主，夹粉砂岩、细粒砂岩及薄煤层。本段含煤层1层，为泡炭煤层，在本矿区范围内全区可采，煤厚0.330.36米，平均0.35米。为本矿开采煤层。本段厚2854米，平均34米。须家河组第二段（t3xj2）岩性主要为灰灰黄色厚层状细中粒长石石英砂岩。厚度为5070米，平均65米。须家河组第一段（t3xj1）即下煤组，由浅灰、灰色泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩及薄煤层组成，含中连、内正连煤层。本矿区范围内该段所含煤层均不可采。厚度72108米，平均厚85米。3三叠系中统雷口坡组（t2l）整合于嘉陵江组地层之上，厚度不详细。以灰、深灰色白云质灰岩、含白云质灰岩及石灰岩为主，夹泥灰岩、角砾状灰岩，偶见少许泥岩。详见图3 矿山地层综合柱状图。插图3 煤系地层综合柱状图2、地质构造矿区位于沥鼻峡背斜东翼。矿井开采背斜东翼三叠系须家河组内的煤层，矿区属单斜构造，地层倾向120；倾角为4346，平均约45，煤层产状与地层产状基本一致。区内地质构造简单，大中型断层不发育。偶见小断层，但规模较小，地层断距一般在0.5米以下，对矿井生产影响很小（见图4：矿区构造纲要图）。图4 构造纲要图二、水文地质1、区域水文地质条件简述区域为构造剥蚀、侵蚀的低山地貌。山脉走向与构造线基本一致，呈北东南西向。地形外貌仍保留其完整的背斜构造形态。地貌特征主要表现为“两山一槽”，背斜两翼外缘的三迭系上统须家河组（t3xj）巨厚层状长石石英砂岩构成单面山脊，山峰呈锯齿状，峰顶海拔标高一般在+350+700m之间，构成沥鼻峡背斜两翼外缘的地表分水岭。背斜轴部以三迭系下统嘉陵江组（t1j）石灰岩地层为主，形成槽谷，嘉陵江、九龙河为其区域最低排洩基准面。纵向以沥鼻峡背斜西翼长石石英砂岩构成的单面山脊为界、横向上北以嘉陵江排拽基准面（江水面），南以永川县境内的九龙河排拽基准面（江水面）为界，为一个独立的水文地质单元。地下水的补给、迳流及排泄条件：区内出露的各含水层，既有可溶性石灰岩，又有裂隙较发育的砂岩，主要接受大气降水补给，形成地下水，一般顺岩层走向由高点向低点方向运动，向南北两端的九龙河和嘉陵江排洩。九龙河和嘉陵江排拽基准面（江水面）标高约301m+180.20m。同时，在区内不同标高的横向冲沟、煤矿平硐也是地下水排泄条件之一。因此，区域水文地质条件简单。2、矿区含、隔水层矿区主要含水层为含水层为须家河组须家河组四段、二段中粗粒砂岩。现叙述如下：须家河组第四段（t3xj4）位于须三段之上，为煤层顶板充水含水层，为浅灰、灰色厚层状细中粒长石石英砂岩，偶夹薄层状砂质泥岩及菱铁矿结核。厚度为110150米，平均135米。中等含水层，对矿井充水有影响。须家河组第二段（t3xj2）位于须家河组第三段以下，主要为灰灰黄色厚层状细中粒长石石英砂岩。厚度为5070米，平均65米。中等含水层，该含水层对矿井充水有影响。除上述两个弱含水层外，本区其余岩层均为以泥质岩层夹少量砂岩的岩层，均属隔水层或相对隔水层。3、矿井充水因素分析矿井主要充水因素主要有以下5个，现分述如下：（1）大气降水：大气降水是矿井充水的主要补给水源，降水通过采动塌陷裂隙渗透入矿井，根据调查，洪水期涌水量是枯水期的12倍左右。（2）含水层：矿井主要充水含水层为须家河组须家河组四段、二段中粗粒砂岩。大气降水通过裂隙渗入补给含水层地下水。故砂岩裂隙水经过采动裂隙及构造裂隙进入矿井是本矿井充水的主要因素。（3）老空水：矿井始建于1981年， 2001年作技术改造，为现在xx煤矿，经过近30年的开采，泡炭煤层+350m标高以上已采空，现开采下山，下山分+300、+250两个水平开采。现采空区面积0.724km2。因矿井从未停采，边采边排，经调查采空区内尚未积聚老空水，本矿周围无相邻矿井。（4）地表水体：矿井区内的季节性冲沟，对该矿开采影响小。（5）断层：本矿区内无大的断层发育，一般富水性，不导水。断层导水不是矿井充水的主要因素。3、矿井涌水量预计矿井经本次调查观测及以往矿井资料数据，矿井现在正常涌水量为22m3/h，最大涌水量40m3/h。矿井的开采面积为0.724km2，未开采煤层的剩余面积1.49km2（矿井现在采矿证总面积1.9612，矿井已开采的面积包含了采矿证范围外的老采区。）按矿井现在的涌水量采用比拟法计算出矿井将新增涌水量为：新增矿井正常涌水量：新增矿井最大涌水量：q正、q大矿井预计增加的正常涌水量和矿井最大涌水量q0正、q0大矿井现在的正常涌水量和最大涌水量s1未开采的煤层面积s0已开采的煤层面积预计矿井将来的总涌水量为：矿井正常涌水量：22+32=54m3/h矿井最大涌水量：40+57=97m3/h三、煤层及煤质1、煤层特征三叠系上统须家河组是矿区内含煤地层，共含煤4层，其中：须家河组五段含煤一层，俗称“外正连”；须家河组三段含煤一层，俗称“泡炭”；须家河组一段含煤二层，俗称“中连”、“内正连”。各煤层赋存状况及特征分述如下：（1）外正连煤层：该煤层结构复杂，中间含碳质泥岩夹矸，厚度0.250.32m，上分层0.070.12米，下分层0.060.14米，上下分层合计平均煤厚仅为0.195米。该煤层煤质低劣厚度极不稳定，本矿未开采。（2）泡炭煤层：该煤层结构单一，煤厚0.330.36米，平均0.35米。为本矿开采煤层。该煤层无伪顶，直接顶为灰色粉砂碉，砂质泥岩互层，煤层底部有一层碳质泥岩伪底，厚度0.200.25m，直接底为深灰色砂质泥岩，粉砂岩。据调查，该煤层在+400m以上已全部采空。（3）中连煤层：该煤层不含夹矸，结构单一，煤厚0.050.15米，局部近于煤线，在本区内不可采。（4）内正连煤层：该煤层不含夹矸，结构单一，煤厚0.050.20米极不稳定，在本区内不具工业开采价值。现查明矿区内可采煤层只有泡炭煤层，该煤层的倾角4346，平均45。2、煤质特征该矿区内可采煤层只有泡炭煤层，根据2006年3月xx市江津质量检测中心提交的xx市xx县xx煤矿煤质检验报告。泡炭煤层的化学性质详见下表2-1。表2-1 各煤层煤质化验综合成果表灰分ad%挥发分vdf%水分%原煤发热量qgr.v.dmj/kg原煤硫st.d%牌号泡炭煤层2523.96.324.381.8pm根据煤质情况，该矿泡炭煤层属中灰、中高硫、中热值烟煤，主要用于水泥厂、化肥厂等工业用煤及民用煤。四、瓦斯等级、煤尘爆炸性及自燃性自燃性1、瓦斯根据渝经煤安20095号文件关于xx县煤矿2009年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复，矿井绝对瓦斯涌出量0.38m3/min，相对瓦斯涌出量4.63m3/t，矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。2、煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性据xx市煤炭质量监督检验站提交的外2004-1890号xx县xx煤矿泡炭煤层煤样检测报告，该矿井泡炭煤层有煤尘爆炸危险性，煤层自然发火倾向分类为一级（即易自燃煤）。五、地温、地压1、地温据调查矿区内年平均气温16.9，当前矿井及相邻矿井在生产过程中无地温异常现象。据xx市相关矿井资料，变温带深度在2080m，恒温带深度在20100m之间，温度为17.819.3，一般在19左右，与矿区年平均气温相近。往下为地温增温带，其地温梯度为0.131.71/100mxx煤矿最大采深为400m。预计开采期间，井下温度随着开采垂深增加而增加，预计井温升高约约0.526.84。平均井温可达23.7，因此地温对矿井开采影响不大，适宜矿井开采。2、矿井冲击地压本矿井采深不大，暂时没有发现冲击地压现象。六、其他有益矿物本矿除煤层顶板炭质页岩可作为砖厂材料外无其它有益矿产。七、地质勘探程度及存在问题本设计主要依据的地质资料是2008年10月由xx一三六地质队编制的xx市xx县xx煤业有限公司xx煤矿煤炭资源储量核实报告（渝地矿协储核审字2008226号），核实矿井的资源储量（122b）211kt，该矿井已开采多年，巷道已揭露至标高+250m，地质资料较充分，满足设计要求。存在的主要问题是内连揭露巷道不多，深部可能煤层产状变化大。第二章 井田开拓第一节 井田范围、储量及水平设置一、井田范围该矿于2009年6月由xx市国土资源和房屋管理局换发采矿许可证，副本证号为c5000002009041130023138，有效期限至2009年12月31日，渝煤行管200915号文关于延续煤矿证照有关问题的通知将采矿许可证有效期延至2010年12月31日，生产规模10kt/年，矿区面积1.9612km2，批准开采煤层：泡炭煤层，开采标高+445+250m。矿井平均走向长2950m，平均倾斜宽约290m，矿区范围由8个拐点圈定，拐点编号及坐标详见表1-1。表1-1 xx煤矿矿区范围拐点坐标表拐点xy拐点号xy13303145356228605330415035623910233030003562300063304602356234603330316535623170733025503562130543303310356230308330208535621760备注：（1）开采标高：+445+250米；开采泡炭煤层。 （2）矿区范围走向长度2976米，面积1.9612平方公里。二、资源/储量1、工业资源/储量根据2008年10月xx一三六地质队提交的xx市xx县xx煤矿煤炭资源储量核实报告（渝地矿协储核审字2008266号），xx煤矿核实资源储量为（122b）资源储量211kt。2、设计资源/储量根据煤炭工业小型矿井设计规范（gb503992006）、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程和薄煤层开采经验，留设永久煤柱如下：井田边界煤柱损失按距井田边界20米留设井田边界煤柱煤量损失q=lsmd式中：l边界长度，只留南北边界长500m；s-煤层留设宽度20m；m-煤层厚度0.35m；d-为煤层容重，取1.35t/m3；则边界煤柱损失量为q=500200.351.35=5kt。设计资源量工业资源储量-永久煤柱损失211-5206（kt）3、设计可采储量矿井设计资源/储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率，为矿井设计可采储量。（1）矿井工业场地不压煤，不留设煤柱。（2）井筒煤柱主平硐、回风平硐两侧保证20m宽不受采动影响，根据主平硐距开采范围区域垂直距离为60220m，采动影响范围随深度增加的规律，经估算，最深处巷道中心线两侧煤柱留设宽度为50m,侧煤柱留设宽度按平均70m（两侧合计）计算煤柱损失。煤量损失q=lsmd式中：l煤柱长度，主平硐处开采区长度110m，回风平硐处开采区长度100m，煤层倾角45，则煤柱斜长为155m和142m；s-煤层留设宽度，70m；m-煤层厚度，0.35m；d-为煤层容重，取1.35t/m3；主平硐煤柱损失q主155700.351.355.1kt。回风平硐煤柱损失q回100700.351.353.3kt。共计煤柱损失5.1+3.38.4kt。（3）设计可采储量=（设计资源/储量-井筒煤柱）采区回采率=(206-8.4)0.85=168kt三、水平设置矿井划分为一个水平，即提升暗斜井的落平标高+250m水平。第二节 矿井设计生产能力与服务年限一、矿井工作制度矿井设计年工作日为330天，每天三班作业，“三八”工作制度，两班生产，一班准备。二、矿井设计生产能力根据xx市人民政府关于实施煤矿扩建的通知（渝府发2007128号），xx煤矿扩建后生产能力规划为40kt/a。合理确定矿井生产能力，对矿井采掘布置安排、矿井通风运输系统、矿井生产的稳定性及可靠性、建设投资、投产期和达产期等至关重要。xx煤矿设计生产能力按40kt/a设计，从以下几个方面进行分析论证。1、市场状况该矿原煤为主焦煤，发执量高，市场需求量大，目前供不应求。2、资源条件本井田地质构造为简单，在井田范围内可开采的煤层厚度为0.35m。煤层结构简单，厚度比较稳定，开采范围内煤层倾角平均45，属于急倾斜煤层，矿井可采煤炭资源168kt，资源量丰富，能够满足矿井40kt/a设计生产能力的要求。3、采区及工作面布置该矿开采泡炭煤层，利用矿井原开拓系统简单改造，投产后布置2个采煤工作面就能达到40kt/a设计生产能力，可保证矿井集中生产。4、矿井人力资源和投资能力（1）人力资源：xx煤矿已开采多年，并且聘请了专业的工程技术人员，对于该矿井的地质情况、煤层顶底板状况及开采技术条件都比较了解，在生产实际中积累了丰富的开采经验和培养了一定数量的技术骨干，该矿井配备有各类专业技术人才，技术实力达到了40kt/a矿井的要求。（2）投资能力：矿井经济类型为个体矿山企业，业主经营煤矿多年，有较强的经济实力。综上所述，根据本矿井资源条件，地质条件及煤层赋存情况，该矿井扩建后，从矿井的采区布置、工作面产量安排及接替关系等方面综合分析，xx煤矿扩建后设计生产能力确定为40kt/a是合理的。三、设计服务年限矿井服务年限=3.2年第三节 井田开拓一、井田开拓的主要影响因素1、地形地貌地貌特征主要表现为“两山一槽”，背斜两翼外缘的三迭系上统须家河组（t3xj）巨厚层状长石石英砂岩构成单面山脊，山峰呈锯齿状，峰顶海拔标高一般在+350+700m之间。从整个矿井范围的地形地貌分析，矿井现有平硐暗斜井开拓较合理。2、地层及构造矿区位于沥鼻峡背斜东翼。矿井开采背斜东翼三叠系须家河组内的煤层，矿区属单斜构造，地层倾向120；倾角为4346，平均约45，煤层产状与地层产状基本一致。区内地质构造简单，大中型断层不发育。偶见小断层，但规模较小，地层断距一般在0.5米以下，对矿井生产影响很小因此，井田范围内无影响开拓的大的褶皱和断层等构造。3、煤层赋存状况该矿可采煤层1层，均属极薄煤层，煤层倾角4346，较稳定。4、对外运输矿山经约2.3km的矿山公路可达xx县八塘镇，由八塘镇向南经保家镇、蒲元镇到xx县城，里程32km。矿区交通较为方便，对外汽车运输能满足生产要求。5、现有开拓系统原xx煤矿采用平硐-暗斜井开拓，中央分列抽出式通风，本次扩建不再新作井筒，只对原系统改造利用。二、井筒数目及工业场地位置该矿为扩建矿井，根据分析，原有的主平硐、回风平硐改造后作为扩建后的主平硐、回风平硐合理，同时利用原有工业广场适当改造可满足扩建要求。因此，本次扩建不新建井筒，现有工业广场位置选择合理，设施基本齐全，为节省投资，设计推荐利用现有井口及工业场地改造后作为扩建后工业广场。三、开拓方案1、方案提出根据矿井的地形地貌及地质特征、矿区开采范围及标高，煤层结构特征、煤层赋存条件、矿井生产规模、现有的生产系统、矿井储量以及矿井已有巷道、设备等因素进行综合分析，提出如下两个开拓方案：方案一：利用现有平硐暗斜井开拓方案利用现有的主平硐，回风平硐作扩建后主平硐、回风平硐，改造利用原提升暗斜井和南翼回风上山，作为新的提升暗斜井和回风暗斜井，形成平硐暗斜井开拓，中央分列式通风系统（见矿井开拓系统布置平、剖面图）。方案二：由地面新作主斜井至250m水平，利用原主平硐作辅助平硐，利用原提升暗斜井作采区提料上山，改造利用原回风平硐和南北两翼区段回风上山，形成斜井平硐联合开拓，中央分列式通风。2、方案比选根据方案比较（见表2-3），方案二运输距离短，环节相对少，系统相对简单，但需新作主斜井，投资增加，且主斜井压煤；方案一在原有系统基础上改造，充分利用原有巷道及设备，新作巷道工程量少，扩建费用低，投产快，经综合比较，拟推荐方案一。表2-3 方案比较表方案方案1：利用现有平硐暗斜井开拓方案方案2：新作主斜井开拓方案经济比较新增井巷工程费项目名称工程量费用估算（万元）工程名称工程量估算资金（万元）新掘主斜井24630提运升输费增加年运输费用5万元/年15排水相 同地面建设相同合计1530注：经济比较仅对可比部分进行比较，方案一可比部分估算总静态投资费用15万元，方案二可比部分静态投资费用30万元。开拓方案技术比较主要优点（1）充分利用原有巷道，投产期短，系统基本可靠。（2）投产快，扩建工程量少。（1）运输距离短，环节少。（2）运输成本相对小。（3）有利于深部扩界开采。主要缺点(1)运输环节相对多，系统需改造（1）投产期长，新作巷道多，未充分利用原有巷道。（2）主斜井压煤。推荐方案方案1四、主要大巷布置方式和位置选择本矿开采的泡炭煤层为极薄煤层，平均煤厚0.35m，顶板为粉岩，稳定式中等，因此主要大巷选择沿煤层布置。1、+400m和+380m回风大巷利用原xx煤矿+400m回风大巷改造后作为回风大巷，布置于泡炭煤层，联接北翼一段回风上山和回风平硐，长约200m，半圆拱断面，巷道净断面积4.94m2，3的流水坡度，采用粗料石砌碹支护，担负矿井开采的主要回风、行人等任务。2、+320m、+285m、+250m南、北区段巷+320m、+285m、+250m南、北区段大巷均利用原有区段巷道改造，连接提升暗斜井和两翼采区上山，作为各区段的进、回风大巷，布置于泡炭煤层，长约200m910m，半圆拱断面，巷道净断面积4.94m2，3的流水坡度，采用粗料石砌碹支护。担负相应区段的进风、回风、行人和等任务。五、矿井开采顺序矿井为倾斜煤层，采用下行式开采。六、采区划分及开采顺序矿井只设1个采区。采区内倾斜上分二个区段，一区段+320m+285m，区段垂高35m，斜长50m；二区段+285m+250m，区段垂高35m，斜长50m。区段走向上以南、北翼中间回风上山为界将南北翼分为两个区间（工作面），实行区间前进式，区内（工作面）后退式开采。七、井下开采对地表建（构）筑物的影响程度及防范措施矿井地面工业广场位于煤层开采范围以外，矿井开采的对应地表无保护的重要建（构）筑物。因此，本设计暂不考虑留设地面建（构）筑物保护煤柱。在矿井生产过程中，应建立相应的措施和制度，加强地面沉降与塌陷观测，及时采取搬迁措施，防止人员伤亡和财产损失。第四节 井筒、井底车场及硐室一、井筒1、主平硐利用原主平硐改造，其井口的坐标为x=3303164.135，y=35623004.129，=125，z=+353.98m，长约500m，半圆拱断面，净断面积5.77m2，3的流水坡度，围岩稳定时为裸巷，围岩不稳定、过构造破碎带时采用粗料石砌碹支护。主平硐内铺设15kg/m的钢轨，水沟（宽深）0.30.3的砼水沟。主平硐担负矿井开采的主要运输、进风、排水、行人等任务。2、回风平硐利用原回风平硐改造，其井口的坐标为x=3303611.678，y=35622889.159，z=+404.547m，=121，长约200m，半圆拱断面，巷道净断面积4.94m2，3的流水坡度，围岩稳定时为裸巷，围岩不稳定、过构造破碎带时采用粗料石砌碹支护。回风平硐担负矿井开采的主要回风、行人和安全出口等任务。3、提升暗斜井利用原提升暗斜井改造，布置于井田中部，沿煤层伪倾斜23布置，标高+358.88m+249.67m，长度276m，半圆拱断面，采用粗料石砌碹。提升暗斜井净断面积为4.94m2，铺设单轨，轨型为22kg/m，600mm轨距，钢筋混凝土轨枕或木轨枕。由于矿井生产能力小，该提升井为混合提升，担负矿井的提煤、提矸、进风、提人等。4、回风暗斜井延深原回风上山至+250m标高，与提升暗斜井相距20m平行布置，沿煤层伪倾斜23，标高+358.88m+249.67m，长度276m，半圆拱断面，采用粗料石砌碹。提升暗斜井净断面积为4.94m2，担负矿井的回风行人等。井筒特征见表2-4。井筒特征详见表2-4井筒名称井口坐标井口标高(m)巷道性质井筒坡度()井筒长度(m)井筒断面井筒断面(m2)支护方式井筒装备s净s掘主平硐x=3303164.135y=35623004.129+353.98岩巷3500半圆拱5.77扩巷砌碹600mm钢轨15kgm单轨水沟回风平硐x=3303611.678y=35622889.159+404.547岩巷3200半圆拱4.94扩巷砌碹水沟水管提升暗斜井+358.88m+249.67m半煤巷23276半圆拱4.94扩巷砌碹600mm钢轨22kgm单轨水沟回风暗斜井+358m+250m半煤巷23276半圆拱4.94新掘砌碹二、井底车场设+250m提升暗斜井井底车场，井底车场设为下部平车场，高低道双道布置方式，车场调车方式为顶推调车，车场全长不小于60m。三心拱断面，料石碹支护，净断面8.59m2，净高2.663m，宽度3.334m。表2-5 井底车场工程特征表序号巷道名称支护方式巷道长度巷道断面（m2）净断面掘进断面1井井底车场砌碹608.5912.79三、硐室1、水泵房、变电所、消防器材库：叁硐室联合布置，设计位于提升暗斜井井底车场底板岩层，三心拱断面，硐室全长40m，宽度3334mm，净高3023mm，净断面8.59m2，砌碹支护。2、水仓矿井一级排水，设+250m水仓。水仓布置于提升暗斜井底板岩石中，靠近水泵房布置。根据核实报告的涌水量预计，矿井开采至+250m最低开采标高时，预计正常涌水量为543/，最大涌水量为973/，按煤矿安全规程规定，水仓有效容积q548=432m3。设计主副水仓净断面8.59m2，主副水仓长度为55m，单个水仓有效总容量约为472m3。3、充电硐室本矿机车充电硐室设于地面，不设井下充电硐室。4、其他硐室其它硐室报括信号硐室和躲身硐室在提升上下车场分别设信号硐室。信号硐室宽为2.00m、高为2.00m、深为1.5m。支护方式采用料石砌碹支护。硐室特征及工程量见表2-6表2-6 硐室工程量表序号巷道或硐室名称支护方式巷道长度(m)巷道断面备注净掘进1水泵房砌碹408.5912.792主副水仓砌碹558.5912.793其它硐室砌碹204小计第三章 大巷运输及设备第一节 运输方式的选择一、井下煤炭运输运输方式：轨道运输，轨距为600mm；斜井绞车提升，平硐蓄电池机车运输，工作面运输巷人力运输。矿井煤炭运输线路为：回采工作面的煤，自溜至区段运输平巷装入矿车后经工作面煤层运输顺槽（人工推车）区段运输大巷（人工推车）提升暗斜井（绞车提升）+354m主平硐（机车运输）地面煤仓。二、井下辅助运输1、矸石、设备、材料运输根据矿井生产能力及矿井现行运输方式的实际情况，矿井生产产生的掘进矸石及所需材料、设备运送采用轨道运输方式。矿井设备、材料运输运输线路与煤炭运输路线相反。矸石运输路线与煤炭运输路线相同。2、人员运输主平硐人员采用蓄电池机车牵引平巷专用人车运送，蓄电池机车选用型号xk2.5-6型（参数见表3-3），人车型号p