七台河市铁麒煤矿改扩建初步设计说明书.doc

七台河市铁麒煤矿改扩建初步设计说 明 书晋中市煤炭规划设计研究院太原理工矿山设计研究所二三年十月七台河市铁麒煤矿设计说明书工程编号：C1136工程规模：0.9Mt/a院 长：曹毓芳 所 长：田取珍总工程师：郭计云 总工程师：张东峰 项目负责人：弓培林晋中市煤炭规划设计研究院太原理工矿山设计研究所二三年十月设计人员名单专业姓名职称地质丰建荣讲 师采矿弓培林副教授采矿邢存恩副教授采矿张东峰副教授采矿李建忠讲 师机械林 英高 工机电李虎伟副教授机电郭明亮工程师土建李嘉信副教授土建冯 强副教授总图张一民副教授经济王小兵教 授图纸目录序号图 纸 名 称比 例图号备注1井田地形地质兼矿井总布置图1:5000 C1136-103-012地质剖面图(-)1:2000 C1136-104-013综合柱状图1:200 C1136-107-0144-1号煤煤层底板等高线及储量计算图1:5000 C1136-105-0154-2号煤煤层底板等高线及储量计算图1:5000 C1136-105-0265号煤煤层底板等高线及储量计算图1:5000 C1136-105-0377号煤煤层底板等高线及储量计算图1:5000 C1136-105-0489号煤煤层底板等高线及储量计算图1:5000 C1136-105-05911号煤煤层底板等高线及储量计算图1:5000 C1136-105-06104号煤井田开拓平面图（方案一）1:2000C1136-109-1119号煤井田开拓平面图（方案一）1:2000 C1136-109-212井田开拓剖面图（方案一）1:2000C1136-109-313主要井筒布置剖面图1:2000C1136-109-4144号煤井田开拓平面图（方案二）1:2000C1136-109-5159号煤井田开拓平面图（方案二）1:2000C1136-109-616暗斜井车场平面图1:200C1136-121-0117主要巷道断面图1:50C1136-122-0118井下轨道运输系统图C1136-124-0119采区巷道布置及机械配备平面图1:2000C1136-163-0120通风系统图C1136-171-0121井下避灾路线图C1136-171-0222井巷工程施工进度图表C1136-186-0123井下供电系统图(一水平)C1136-214-0124井下供电系统图(二水平)C1136-214-0225地面供电系统图C1136-253-0126工业场地总平面布置图1:500C1136-447-0127井下消防洒水管网平面布置图C1136-845-01 铁麒煤矿改扩建初步设计说明书目录前 言第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况第二节 地质特征第二章 井田开拓第一节 井田境界及储量第二节 矿井设计生产能力及服务年限第三节 井田开拓第四节 井 筒第五节 井底车场及硐室第三章 大巷运输及设备第一节 运输方式的选择第二节 矿车第四章 盘区布置及装备第一节 盘区布置第二节 采煤方法及装备第三节 巷道掘进第五章 通风与安全第一节 概 况第二节 矿井通风第三节 灾害防治第六章 提升、通风、排水设备第一节 提升设备第二节 通风设备第三节 排水设备第七章 地面生产系统第一节 煤质及其用途第二节 生产系统第三节 辅助设施第八章 地面运输第一节 概况第二节 场内公路第九章 总平面布置及防洪排涝第一节 平面布置第二节 竖向设计及场内排水第三节 场内运输第四节 防洪排涝第十章 电 气第一节 供电电源第二节 电力负荷第三节 送变电第四节 地面供配电系统第五节井下供电系统第六节 通信及安全监测第十一章 地面建筑第一节 设计原始资料和建筑材料第二节 工业建筑物与构筑物第三节 行政、生活福利建筑第十二章 给 水 排 水第一节 给 水第二节 排 水第三节 室 内 给 排 水第四节 消防及洒水第十三章 采暖、通风及供热第一节 采暖、通风及供热第二节 井 筒 防 冻第三节 锅炉房设备第四节 室外热力管网第十四章 职业安全卫生第一节 概 述第二节 建筑及场地布置第三节 职业危害因素分析第四节 主要防范措施第五节 人员配备第六节 评价与建议第十五章 环境保护第一节 环保设计依据及标准第二节 矿井建设对环境的影响第三节 各种污染的防治措施第四节 机构设置及专项投资第十六章 建井工期第一节 建井工期第二节 产量递增计划第十七章 技术经济第一节 劳动定员及劳动生产率第二节 原煤生产成本第三节 建设项目资金概算第四节 技术经济分析及评价第五节 主要技术经济指标附录：一、 采矿许可证二、 设计委托书 IV2019/11/15 铁麒煤矿改扩建初步设计说明书 前 言一、概述铁麒煤矿位于七台河市朔城区下团堡乡全武营村北约1km处，东距平朔公路4km。本矿为下团堡国有煤矿。该矿井田范围已于1985年经省煤炭资源管理委员会批准，2000年12月黑龙江省国土资源厅为该矿换发了采矿许可证，证号为1400000041616，2002年8月黑龙江省煤炭工业局为该矿换发了煤炭生产许可证。该矿设计年产量约 kt，为了满足煤炭市场发展的需要，促进地方经济发展，提高煤矿安全生产水平，合理开发煤炭资源，2003年8月铁麒煤矿委托我所编制该矿井的改扩建可行性研究报告。我所于2003年9月提交了七台河市朔城区铁麒煤矿改扩建可行性研究报告，该报告经中煤公司专家评审，肯定了主要方案，并由中煤公司、铁麒煤矿及我所对局部技术方案的修改达成了一致意见，在此基础上，我所受矿方委托，编制铁麒煤矿改扩建初步设计。 二、设计依据1、铁麒煤矿提出的改扩建初步设计委托书。2、铁麒煤矿采矿许可证。3、黑龙江省煤田地质局1990年11月提交的“铁麒煤矿（扩建）地质报告”和有关图纸。4、铁麒煤矿提供的电源、水源、采掘现状等资料。5、铁麒煤矿提供的地面工业广场地形图(1：500)。6、国家有关煤炭工业的技术政策、煤炭工业矿井设计规范1994年版、煤矿安全规程2001年版。三、设计的指导思想从煤炭企业的实际出发，坚持实事求是，对原有工程和设备尽可能充分利用，通过科学设计和科学管理，建设一个质量高、工期短、投资省、见效快、效益高的现代化地方煤矿。四、设计的主要原则1、认真贯彻执行国家的有关方针、政策和法规。2、围绕以提高经济效益为中心，设计方案体现投资省、工期短、用人少、效率高、成本低、效益好的原则。3、努力提高生产集中化程度，提高矿井装备水平，简化生产环节，减少初期工程量，多做煤巷，少做岩巷，充分利用现有的井巷设施和设备。4、劳动配备尽量做到减员提效，管理机构的设置以生产技术管理为中心，尽量减少管理机构。5、以满足生产为主，最大幅度地压缩生活福利设施。6、贯彻节能、节地的方针，机电设备选择高效、节能的新型产品。地面建筑尽量联合布置，以减少占地。7、重视环境保护工作。五、设计的主要特点和技术经济指标1、井田开拓方式: 斜井多水平分区式；2、矿井工业储量：107605kt；矿井可采储量：56076kt； 3、矿井设计生产能力： kt/a；环节生产能力1 kt/a；矿井服务年限： a； 4、矿井移交生产时井巷工程量为4799m（其中煤巷3700m，占77.1%）；万吨掘进率：53.3m/万t ；建井工期：19.4个月；5、矿井移交生产和达产时，布置一个盘区，盘区内装备一个长壁轻型综放工作面，可满足 Mt/a的设计生产能力，回采工作面长度为120m；6、采煤方法：走向长壁采煤法；采用 煤工艺方式，全部垮落法管理顶板；7、矿井工业场地占地面积： ha；8、行政福利建筑面积： m2； 9、矿井在籍人数： 人；全员效率： t/工；六、存在的主要问题与建议(1)、采矿许可证批准开采4、9、11号煤，据地质报告，5号和7号煤均属较稳定可采煤层，6号煤属不稳定局部可采煤层，长壁开采9号煤时，必然破坏上覆5、6、7号煤层，建议矿方尽快申请上述3层煤的开采权，以便一并开采。(2)、有关外部协作协议需进一步落实。第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况 一、交通位置铁麒煤矿位于七台河市朔城区下团堡乡全武营村北约1km处，井田向南4km有简易公路与平朔公路干线相连接，向南到北同蒲线七台河火车站11km。由七台河至太原235km，到大同130km，尚有大(同)运(城)公路连通。向北18km有平朔公路通往平鲁区，并有公路通往右玉县和内蒙和林格尔。井田东南约8km处，有与大秦铁路配套的刘家口煤炭集运站，年发运量0.4Mt，该矿到集运站有公路连接。井田西南部有铁路支线与北同蒲线相连，七台河火车站可通达全国各地。矿井交通十分便利。矿井交通位置详见图1-1-1。二、自然地理与经济概况铁麒井田为低山丘陵区，地面多被黄土覆盖，经侵蚀切割，形成黄土梁峁。地势总趋势西南高，东北部低，最高点在西南角标高为1338.3m，最低点在东南角，标高为1215.3m，相对高差123m。区内铁麒沟呈弧状(向北凸)将全区地形划成南北两部分，北侧沿井田边界为一条长梁，南侧为掌状台梁，两侧地势均呈缓坡状，向铁麒沟谷底倾斜，沿沟两侧沟谷发育，其深度多在2030m间。冲沟两壁基岩裸露。铁麒沟谷底大部分比较开阔，多呈“U”字形，部分地段狭窄呈“V”字形。地表流水基本汇于铁麒沟，向东南流出井田，汇入七里河。本区位处晋北高寒地带，气候寒冷干燥，风沙大，属典型大陆性气候。日温差一般在l825，年温差可达34以上，最高气温可达38，最低气温在西部山区达-46。降水期集中于六、七、八三个月，占年降雨量67%75%，最高可占到90%，年平均降雨量462mm，最大日降雨量72mm。年蒸发量在2028mm到2516mm之间，平均为2351mm左右，5月初到7月之间蒸发量可达470mm，最大日蒸发量可高达30mm。霜冻结冰期自十月下旬至次年四月，冻土深度在1.23m左右，最大可达1.5m。平均每年出现八级以上大风(风速大于17.2ms)达25d，风沙日290d，且多集中于冬春两季，风向以西北最多，最大风速可达21m/s。依据中华人民共和国国家标准GB50011-2001建筑抗震设计规范附录A，本地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g。本区以农业为主，主要农作物有谷子、攸麦、豆类及油料等，近年工矿企业发展较快，主要为煤矿、化肥、建材、机械加工及制造业，其中煤矿为该区重要的支柱行业。三、水源、电源情况本区及附近地下水发育良好，但因煤矿开采，使潜水遭到一定破坏，不能作为矿区可靠的生活水源。该矿由一眼深井供水，日出水量约1200 m3d,能满足改扩建后的生活用水。井下排水处理后可作为井下消防洒水，矿井水源基本有保障。本矿现有一回10kV专用线引自店坪35kV站，该站电源引自铺上220kV站，铺上变电站距本矿仅4km。正在建设的选煤厂拟建35kV变电所，矿井改扩建后的电源可直接取自选煤厂，双回路供电系统建成后，能满足矿井生产的用电需求。四、矿区开发现状该矿现采用双斜井开拓，主斜井混合提升兼进风，副斜井行人、排水及回风，运输大巷沿底板布置于4-1煤中，回风大巷在4-1号煤中沿顶板布置，在大巷两侧采用高落式采煤方法开采。从运输及回风大巷开掘2对暗斜井至9号煤开采9号煤，采区巷道布置及采煤方法同4号煤。开采区域集中在井田东南部，为扩大生产能力，矿方在井田南北向中部新开掘一斜井，已经掘进到4号煤，该斜井井口往下100m倾角为23，其余部分倾角为25.5。第二节 地质特征一、地层铁麒井田内多为黄土覆盖，在沟谷两侧出露有上石盒子组地层。根据勘探钻孔揭露，结合邻区资料，对本井田地层由老至新分述如下:1、中奥陶统马家沟组(O2m)为含煤地层的基底。本组地层在井田内揭露不全。据邻区资料本组厚约180m。主要为灰-深灰色石灰岩、白云岩及白云质灰岩夹薄层黄绿色泥岩组成。灰岩含泥质，风化后呈土黄斑块，俗称豹皮灰岩。地层中常夹同生角砾岩。与下伏地层呈整合接触。井田内钻孔揭露最大厚度为15.74m。 2、中石炭统本溪组(C2b) 井田内钻孔揭露不全，揭露最大厚度为34.90m。根据邻区资料本组厚在2148m。主要由灰色、灰白色、灰黑色砂岩、砂质泥岩及泥岩和铝土泥岩组成。地层中夹13层薄层石灰岩，其中最下一层比较稳定，厚度最大可达3m，常含腕足类动物化石。底部常见黑龙江式铁矿，呈鸡窝状赋存。铁矿层之上为一层品位较高的铝土岩，最大厚度可达78m，中、上部可见0.20.5m薄煤一层(12号)。 3、上石炭统太原组(C3t) 厚7298m，平均78.5m。以灰白色砂岩、灰黑色粉砂岩、泥岩及煤层组成，底部常发育泥灰岩一层，主要厚煤层赋存本组顶部及底部，按煤及岩性特征可分为上、中、下三段。下段地层由K2砂岩至7号煤层顶。厚度2746m，平均35m。主要由煤层、砂岩、砂质泥岩组成。底部发育泥灰岩一层。太原组底界砂岩为中-细粒石英砂岩，一般厚23m，部分地段相变为粉砂岩，煤层是本段地层的主体，由下向上发育3层(11号、9号、7号)稳定、较稳定，可采煤层，一层(10号)局部可采煤层。总厚度达19.23m。11号及9号煤层之间夹一层泥灰岩，含动物化石。中段由7号煤层顶至5号煤层底。厚度1627m，平均22m，主要由灰白色中粒砂岩，浅灰色粉砂岩及灰黑色泥岩和煤组成。中部常发育12层中粒砂岩，厚410m，有时相变为细砂岩或粉砂岩。其中部有时赋存6号煤层。上段由5号煤层底至K3砂岩，厚1923m，平均21m。主要由煤层、砂岩、粉砂岩组成。4、二叠系下统黑龙江组(P1s)井田内厚8293m，平均87m。主要由灰色、灰白色砂岩，灰褐色泥岩、砂质泥岩组成。砂质泥岩常含菱铁矿结核。中、下部含薄煤13层，一般不可采，其中3号煤发育好。底界砂岩(K3)为灰白色粗-中粒砂岩，其底部含砾石及煤屑。与下伏太原组地层整合接触。5、二叠系下统下石盒子组(P1x)厚约88m，主要为灰黄色砂岩、灰色、灰黄色粉砂岩及泥岩等组成。顶部发育一层鲕状铝土泥岩，底界砂岩(K5)为灰白色粗粒砂岩，含砾，发育不稳定。与下伏地层成整合接触。6、二叠系上统石盒子组(P2s)本组上部多被剥蚀。钻孔揭露的赋存地层最大厚度为46m，岩性主要为灰黄色砂岩、灰绿色夹紫色粉砂岩，泥岩等组成。底界砂岩(K6)为黄绿色含砾粗砂岩，与下伏地层呈整合接触。7、第三系上新统(N2)深红色、黑红色粘土，夹有砂砾及铁质、钙质结核。底部为砾石层及红土互层，平均厚15m。8、第四系(Q)红色砂质粘土及黄色粉砂质亚粘土。河床为砂及亚砂土夹砾石，厚度018.91m。二、地质构造铁麒煤矿井田位于平朔矿区宁武主向斜西翼南部。区内沿沟谷有上石盒子组地层成片出露，属煤田地质半裸露区。该区地质构造以向背斜褶曲为主，伴随少数中、小型断裂。主要构造线均为北东东向。其中北部断层稀少，南部断裂较为发育。地层产状主要受褶曲控制，总的地层走向为北东，倾角平缓。其中北部一般为510，南部一般为820。在井田西南角地面出露最大倾角达45。主要褶曲构造均为北东向，两翼倾角一般北冀比南翼平缓。1、褶曲 、下黑水沟背斜：位于井田西北部下黑水沟南侧，背斜区内延伸约1.2km，走向为北东，两翼倾角平缓，一般为212左右。 、下黑水沟南向斜：位于井田中部，下黑水沟背斜南侧。本区内延伸长约2.3km，走向约为北东60，与下黑水沟背斜近似平行。两褶曲轴线相隔0.40.6km。北翼比南翼均较平缓,倾角为218。 、下窑子向斜：位于井田东南部，为平朔矿区南部一个主要区域向斜构造之一，区内延伸约0.5km，为该向斜构造西部变小尖灭部分。走向为北东70,两翼倾角近20左右。 、铁麒沟北背斜，位于井田东南部，下黑水沟南与下窑子两向斜之间，井田内延长约0.9km。背斜南北西北两翼在铁麒沟两侧均有上石盒子组地层出露。背斜两翼地层倾角一般510，其中南翼靠近F2逆断层局部倾角增大达20左右。2、断层 、铁麒沟正断层(F1)：位于井田南部边缘。断层走向为北东80，倾向南南东，倾角75。本区内延长约2.1km，断层落差15240m，为井田南部临近边界的主要断裂构造。 、F2逆断层：位于井田东南部，根据矿井地质资料，在该矿4-1号煤14304巷东部北侧及其东侧403巷道中均见4-1号煤断失，上盘砂岩由北向南推覆于4-1号煤层之上，断面清楚，实测走向北东80，向北北西倾斜，倾角40，落差1215m。 、F3逆断层，位于井田西南边缘，地面见上石盒子组断开，紫色泥岩与黄绿色砂岩接触，断层走向北东24，倾向南东，倾角38，区内延长约140m，落差约5m。 、F4正断层：位于井田西南边界外侧，断层走向与F1相同，为北东东向，延长约1.2km，断层倾向北北西，倾角78，落差18m。 、F5正断层：位于井田北中部边缘，地面见上石盒子组地层断开，断层走向北东16，倾向北西，倾角78，本区内延长约140m，落差5m。 、F6正断层：位于井田东侧中部边缘，地面见上石盒子组地层断开，上盘为紫色泥岩，下盘为黄绿色细砂岩；断层为近东西走向，向南倾斜，倾角55，延长约190m。落差35m。 、F7正断层：位于F6断层南侧，地面见上石盒子组地层断开，断层近南北走向，向西倾斜，倾角75，延长约80m，落差35m。 、F8逆断层：位于井田南部边缘，F2逆断层南侧，断层走向北东，倾向北西。推定断层倾角40，落差约10m。为层间逆断层，向上至下石盒子地层逐渐消失。、根据铁麒煤矿提供的4-1号煤层采掘平面图，在井下14503巷西端，还见有一条小正断层，该巷道位于4-1号煤层顶部，沿前进方向见煤层断失，走向北东45，倾向北西，倾角50，落差2m左右。三、煤层及煤质(一)煤层井田内赋存含煤地层总厚为200m左右，含煤达12层，煤层总厚约32m，含煤系数16%。其中太原组(C3t)为主要含煤地层，含煤多达10层，稳定和较稳定煤层有9层，从上向下编号为3号、4-1号、4-2号、5号、7号、9号、10号、11号。太原组平均厚度为78.5m，煤层平均总厚约为34m，含煤系数为43%，主要可采煤层叙述如下： 3号煤层 赋存于太原组顶部，其顶板为泥岩砂质泥岩砂岩，煤厚1.4m至2.0m，平均1.75m。结构较简单，无夹石，为全区稳定可采煤层。底板多为砂质泥岩。4-1号煤层赋存于太原组顶部，通常K3中砂岩为其直接顶板，煤厚9.29m至12.80m，平均11.84m。结构较复杂，为全区稳定可采煤层。底板多为砂质泥岩。4-2号煤层位于4-1号煤之下2.03.05m，平均间距2.56 m，结构简单。煤层平均厚度为1.53m，最大为1.8m，属较稳定煤层，顶板多为泥岩或粉砂岩，底板多为砂质泥岩或细砂岩。5号煤层位于4-2号煤层之下2.74.6m，平均间距3.41 m，结构简单，平均厚度为1.44m，最大厚度2.0m，属较稳定煤层，顶底板多为砂质泥岩。7号煤层位于9号煤层之上4.0510.55m，平均间距5.82 m，厚1.682.30m，平均1.79m，属较稳定煤层，顶底板多为砂质泥岩。9号煤层为井田内赋存厚度最大煤层，结构简单，厚12.515.15m，平均13.92m。一般含有23层夹石，全区稳定可采。顶底板多为砂质泥岩及泥岩。煤层在中南部偏厚、北部偏薄。10号煤层位于9号煤层之下3.33m。最大厚度1.40m，平均厚度1.68m，属稳定的可采煤层，顶底板多为砂质泥岩，11号煤层位于K2之上约7m，煤层厚度2.804.20m，平均厚度3.68m，全区稳定可采，顶板为泥灰岩，砂质泥岩，底板为泥岩、粉砂岩。各可采煤层特征详见表1-2-1。 表1-2-1 煤层特征表煤层号煤层厚度最小最大平均(m)煤层间距最小最大平均(m)夹矸(层)变异系数稳定可采情况顶板岩性底板岩性31.42.001.7500.1稳定可采泥岩砂质泥岩砂质泥岩泥岩4-19.2912.8011.8400.20稳定可采粉砂岩、炭质泥岩，细砂岩等泥岩砂质泥岩等2.03.052.564-21.21.801.5300.3稳定可采泥岩、粉砂岩细砂岩砂质泥岩2.7.7-4.653.4151.352.01.4400.54稳定可采砂质泥岩细砂岩泥岩砂质泥岩14.223.1018.1362.25-2.902.5600.2稳定可采砂质泥岩砂质泥岩泥岩7.4023.6315.5271.682.301.7900.1较稳定可采砂质泥岩泥岩等泥岩砂质泥岩4.05-10.555.82912.515.1513.9200.04稳定可采泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩粉砂岩砂质泥岩泥岩等0.70-4.203.30101.401.861.6800.2稳定可采砂质泥岩等砂质泥岩等1.303.852.38112.804.203.6800.17稳定可采砂质泥岩、炭质岩、中砂岩泥灰岩泥岩炭质泥岩粉砂岩(二)煤质4-1号煤层为富灰，特低硫，高磷煤，经过洗选后成为特低磷煤，牌号为QM，可作为炼焦、动力、民用及化工用煤。4-2号煤层为富灰，特低硫，洗选后为特低磷煤，牌号为QM，可作为炼焦、动力、民用及化工用煤。9号煤层为中灰，中硫，低磷煤，牌号为QM，可作为炼焦、动力、民用及化工用煤。11号煤层为富灰，中硫，特低磷煤，牌号为QM，可作为炼焦、动力、民用及化工用煤。各煤层煤质详见表1-2-2。四、瓦斯、煤尘爆炸性及煤的自燃性1.瓦斯根据朔城煤字200242号文，本矿瓦斯相对涌出量为1.91m3/t，二氧化碳相对涌出量为1.71m3/t，为低瓦斯矿井。2.煤尘根据地质报告及“朔城区煤炭局2002年度矿井瓦斯等级和二氧化碳鉴定结果的报告”，该矿可采煤层煤尘有爆炸性危险。3.煤的自燃本矿没有4号煤层自燃发火鉴定资料。参照刘家口矿资料，4号煤属自燃煤层，发火期为18个月。9号煤为自燃煤层，发火期6个月，综合分析相关资料，本矿属二级自燃矿井。五、水文地质1、含水层 铁麒煤矿与矿床充水有关的有二叠系上石盒子组(P2s)、下石盒子组(Plx)和黑龙江组(P1s)的裂隙水含水层组，石炭系太原组(C3t)裂隙含水层组，奥陶系上马家沟组(O2s)、下马家沟组(O2x)及亮甲山组(O1l)岩溶含水层组。 矿床主要充水含水层分述如下： 、上石盒子组裂隙水 该组含水层离煤层较近，且靠近较大背斜轴部地段较富水，从而成为太原组上段煤层开采的主要充水含水层。本层有3个水文孔资料，q值0.0050.417L/s.m，表明在补给好的背斜轴部附近富水性达到中等程度，而在埋藏较深的下黑水沟南向斜轴部富水性为弱至极弱程度。该层裂隙水为循环强烈的近源补给水。分析铁麒矿西北部靠近芦子沟背斜部，该含水层相对富水，可能达到中等富水程度，但因补给范围不大，矿井涌水量受大气降水的直接制约将会明显。 、下石盒子组裂隙水 构成本区基岩风化壳的主要含水层是下石盒子组，主要含水层位为底部的含砾粗砂岩(K4)和上、中部的(K5)砂岩带。局部构成基岩风化壳含水层的尚有上石盒子组和黑龙江组的砂岩带。 基岩风化壳裂隙发育，裂隙水的主要补给来自大气降水的入渗，局部地段受河谷潜水补给。七里河未改道前下石盒子组基岩风化壳组达到强富水程度，q位为1.35661.9703L/s.m，改道后其富水性可能减弱，但在雨季其富水性将有所增强，基岩风化壳富水达到中等以上程度的都处于河谷区域构造比较发育的浅埋藏区。铁麒矿基岩风化壳补给条件差，富水性差。 、黑龙江组裂隙水 含水层主要位于下段的砂岩带，底部粗砂岩(K3)局部变为细砂岩，是太原组4-1号煤层的直接顶板，是太原组上段煤层开采的主要顶板充水含水层。本层富水性不均匀，为极弱至中等程度，q值0.0001570.479L/s.m。本层达到中等富水程度的部位，是补给条件较好的风化壳层或处于埋藏较浅的向斜轴附近(下黑水沟南向斜),而在背斜部和深埋藏的向斜轴部，本层富水为极弱程度。铁麒矿的中西部靠近下黑水沟向斜部位及下窑矿东部，黑龙江组含水层达到中等富水程度，其余地段富水性较弱。 、太原组层间裂隙水 含水层段主要为7号煤以上的砂岩带，这是太原组下段9号与11号煤层开采的主要顶板充水含水层。该含水层的流场较大，已超过芦子沟背斜向北延展，但由于芦子沟背斜以北受到二铺煤矿及安太堡露天矿开采疏干影响，则北部流场已无径流。本组含水层埋藏较深(一般为150340m),接受上覆含水层组的越流和大气降水渗入补给条件较差。其主要补给区，是在矿区西部的本地层区段和零星露头区段，补给面积很有限。因此，本区太原组裂隙含水层一般为极弱富水程度，只在靠近补给区的浅埋藏区(如604号孔部位)局部达到中等程度。 、奥陶系灰岩(奥灰)底板岩溶水主要含水层位是下马家沟组(O2x)和亮甲山组(O1l)。局部对太原组9号和11号煤层开采有底板突水影响的是上马家沟组(O2s)和O2x含水层。矿区内O2s层较薄(067m)，富水不均匀，富水带不稳定。2、充水因素井田中西部靠近下黑水沟向斜部位，黑龙江组含水层的汇水补给条件较好，局部富水性可达到中等程度。井田西北部靠近913孔部位，上石盒子组含水层的富水性局部达到中等程度，将会影响矿井涌水量，但其影响范围较小。井田西北部靠近芦子沟背斜，煤层埋藏较浅，老窑开采情况不清，应注意老窑水的防范。井田其余区段顶板充水含水层富水程度较弱。铁麒煤矿太原组下段9号和11号煤层间距为1.659.25m。9号和11号煤层底板突水条件相近，本区奥灰层承压水位标高1065m左右,铁麒煤矿压力水头为095m左右，本矿区奥灰层含水层富水程度强至极强。11号煤至奥灰底板岩溶含水层顶板间的隔水层厚度(包括奥灰层顶部的非含水层段)，按S805号孔资料测算为67.78m。则本区取保守值为66m。按矿区破坏底板可能厚度10m计，铁麒煤矿区突水系数为00.17kgf/cm2.m。则本区底板正常区段的突水系数值皆属安全范畴，即在一般构造正常情况下，本区开采9号及11号煤时，底板不会发生突水事故，但本区对区内中、小断层和岩溶陷落柱分布的控制尚差。开采时特别应注意对中等以上断层和断层密集地段的探测和防范。铁麒煤矿区的东南部靠近下窑子向斜，下组煤底板将承受4595m的压力水头，在该区段若有断距达3040m的断层，底板就不会安全，若有断距超过40m的断层地带将有底板突水危险，本井田东南部靠近下窑子向斜部位，应对断层带的突水加以防范。3、矿井涌水量地质报告对矿井涌水量未做详细预测，根据矿井含水系数，考虑到改扩建后长壁开采对顶板的大规模破坏，参照矿井实际情况，暂推测矿井正常涌水量为70m3/h，最大涌水量为100m3/h，必要时有关部门需进一步做这方面的工作。六、其它开采技术条件该区4-1号煤层顶板多为砂质泥岩和泥岩，局部为细砂岩；底板多为泥岩和砂质泥岩。4-2号煤层顶板多为泥岩、局部为砂质泥岩；底部多为砂质泥岩，局部为细砂岩。5号煤层顶板和底板多为砂质泥岩，局部为细砂岩和泥岩。7号煤层顶板和底板多为砂质泥岩，局部为泥岩。9号煤层顶板多为砂质泥岩和泥岩，局部为炭质泥岩，底板多为砂质泥岩，局部为中粉砂岩和泥岩。11号煤层顶板多为砂质泥岩，局部为炭质泥岩和中砂岩，底板多为泥岩和砂质泥岩，局部为炭质泥岩和粉砂岩。第二章 井田开拓 第一节 井田境界及储量 一、井田境界铁麒煤矿位于七台河市朔城区下团堡乡全武营村北约1km处，地理坐标为东经ll21530，北纬394310，井田境界以证号1400000041616号采矿许可证批准的7点坐标连线圈定。 点号 X Y l、 4366500 19615000 2、 4366300 196165003、 4366500 19616500 4、 4366500 196170005、 4365200 19617000 6、 4364900 19615720 7、 4364560 19615000矿区形态为一不规则多边形，井田东西长约1980m，南北宽约11901920m，面积2.9789km2。二、储量井田内参加储量计算的有4-1号、4-2号、9号和11号煤层，计算的最小厚度为0.7m，最高灰分为40。井田内共有工业储量（A+B+C）107605kt，A+B级的储量为96160kt，占总储量的89.4。矿井保有地质储量汇总表见表2-1-1。矿井可采储量用下式计算： 式中：可采储量，kt； Z工业储量，kt； P永久煤柱、井筒及工业广场保护煤柱、大巷煤柱等，kt；C盘区回采率，厚煤层取75；各种永久煤柱留设如下：井田边界煤柱为20m；井筒及工业广场煤柱按岩层和表土层移动角计算确定；大巷煤柱为50m。按照可采储量的计算公式，经过计算，井田可采储量为56076kt，详见表2-1-2。表2-1-1 矿井储量汇总表 单位kt煤层工业储量 （A+B）/（B+C+D） ()ABCA+B A+B+C4号17740198907294376304492483.89号2355020570239244120465129511号780066101759144101616989合计4909047070114459616010760589.4表2-1-2 矿井可采储量汇总表 单位kt煤层工业储量煤柱损失 矿井设计储量设计可采储量矿界断层井筒及工广大巷上山4号449242850128217382379513340792236579号4651229481236228825455309423282414011号1616977932760520161403150638279合计1076056577284546316940118459818356076第二节 矿井设计生产能力及服务年限 一、矿井工作制度设计矿井年工作日为 330d，每天三班作业，每班工作8小时，三班生产，边采边准。每天净提升时间为1418h。二、矿井设计生产能力该矿储量丰富,煤层赋存条件好,煤质优良,地质构造简单,综合考虑煤炭储量、开发条件、市场需求等因素，经过技术分析比较后，确定矿井生产能力为0.9Mt/a，考虑到矿井增产潜力，设计主要环节能力1.2Mt/a。三、矿井服务年限矿井服务年限按下式计算： 式中：T矿井设计服务年限，a； Zk设计可采储量，kt； A矿井设计生产能力，kt/a；K储量备用系数，取1.4。水平服务年限分别为：一水平：二水平：服务年限基本符合有关要求。第三节 井田开拓 一 、开拓现状本矿为生产矿井，采用双斜井开拓，斜井井口位于井田东南角的工业场地内，主斜井混合提升兼进风，副斜井行人、排水及回风，运输大巷沿底板布置于4-1煤中，回风大巷在4-1号煤中沿顶板布置，在大巷两侧采用高落式采煤方法开采。从运输及回风大巷开掘2对暗斜井至9号煤开采9号煤，采区巷道布置及采煤方法同4号煤。开采区域集中在井田东南部，为扩大生产能力，矿方在井田南北向中部新开掘一斜井，已经掘进到4号煤，该斜井井口往下100m倾角为23，其余部分倾角为25.5。二、确定开拓方式的主要原则1、因地制宜，尽量利用已有设施和设备；2、力求简化生产系统，尽量减少井巷工程量；3、提高机械化程度，提高生产效率，实现安全高效；4、投资少，工期短，见效快。三、开拓方式的确定根据开拓现状、工业广场布置及煤层赋存条件，结合井型要求，确定采用斜井开拓。将新斜井延深后作为主斜井，经技术经济分析并考虑到矿井今后增产潜力，主斜井采用大倾角胶带输送机运煤；利用现有混合提升井作为改扩建后的副斜井，用于辅助提升，原回风斜井改作进风井；设计新开掘一回风井，比较后采用斜风井；综合考虑地形条件及井下通风要求，回风斜井布置于距主斜井约110m的一缓沟中，斜长482m，倾角30。主斜井延深方案确定主斜井延深提出3个方案：方案一：主斜井直接延深至11号煤层底板，分别在4号煤底板及11号煤底板布置4号煤仓和9号煤仓，煤仓高度25m，煤仓上口位于煤层与底板岩石的交界面。详见图2-3-1。方案二：主斜井延深至11号煤层中，在4号煤底板布置4号煤仓，位置同方案一，4号煤仓往下布置9号煤仓，两煤仓间距15m，开掘胶带暗斜井将9号煤仓与二水平胶带巷相连。详见图2-3-2。方案三：主斜井延深至11号煤层中，在4号煤底板布置4号煤仓，位置同方案一，4号煤仓往下布置9号煤仓，两煤仓间距63m，开掘胶带暗斜井将9号煤仓与二水平胶带巷相连。详见图2-3-3。上述方案技术经济比较见表2-3-1。表2-3-1 主井延深方案比较比较项目方案一方案二方案三长度（m）费用(万元)长度（m）费用(万元)长度（m）费用(万元)主斜井延深270165.8178109.3178109.3大倾角胶带机658320519270565290胶带暗斜井0026010418072暗斜井胶带机002603018022合计485.8513.3493.3优点1、运输环节少，系统简单。1、大倾角胶带机长度较短，所需功率小，胶带安装、维护较为简单；2、清理撒煤简单；3、两煤仓较近，便于集中控制，运煤相对集中；4、主斜井工程量较小。除两煤仓较近，不便集中控制外，其它优点同方案二。缺点1、大倾角胶带机长度长，所需功率大，胶带安装、维护困难，吨煤电耗大；2、清理撒煤较为困难，辅助巷道工程量大；3、主斜井工程量大。1、多一个运输环节，系统较为复杂。同方案二由表可见，三个延深方案在经济上相差不大，在技术上，方案二有一定优势，故选定方案二为本设计方案。开采水平确定开采水平的确定提出两个方案：采用一个水平开采，将开采水平布置于11号煤层中，联合开采3层煤，由于4号煤距11号煤较远，约4060m，一个水平布置方案各煤层间联络巷道长，巷道工程量大，运输环节多，初期工程量大，生产管理较为困难，技术分析后本设计不采用此方案；二个水平开采方案，综合考虑煤层赋存条件及分采分运要求，将一水平设置在4号煤中，开采4号煤，二水平设置于11号煤中，两水平通过主斜井及暗斜井联系。四、开拓方案的比选 在开拓方式及开采水平确定基础上，根据大巷及上山布置方式的不同，提出两个开拓方案。1、方案一：走向长壁布置开拓方案靠近现有4号煤运输大巷末端布置材料暗斜井绞车房，并以23的倾角向下掘进材料暗斜井，暗斜井到一水平长度为24m，到二水平长度为192m。暗斜井延伸方向与主斜井延伸方向相同。从9号煤仓上口向下以16倾角掘进胶带暗斜井，长度为247m。一水平巷道布置：在4号煤层中沿底掘进一水平胶带大巷及一水平轨道大巷，一水平胶带大巷和4号煤仓相连，一水平轨道大巷通过甩车场与材料暗斜井相连，在4号煤层中沿顶布置一水平回风大巷，回风大巷与回风斜井通过联络巷相通，上述一水平三条大巷平行布置，且与主斜井投影平行。距西部井田边界720m处沿南北向在4号煤层中布置三条上山，上山北至井田北部边界煤柱，南至F1断层煤柱，三条上山平行布置，胶带上山及轨道上山间距30m，且沿煤层底板掘进，回风上山沿煤层顶板掘进，上山与大巷直接相连。上述大巷及上山将一水平划分为两个盘区，上黑龙江侧盘区为一盘区，东侧盘区为二盘区，均为走向长壁布置系统。二水平巷道布置：在11号煤层中掘进二水平轨道大巷，在9号煤层中沿顶布置二水平回风大巷，二水平轨道大巷通过平车场与材料暗斜井相连，回风大巷通过回风联络巷与回风斜井相通。在11号煤层中布置盘区轨道上山及盘区胶带上山，在9号煤层中沿顶布置回风上山，上山与一水平中盘区上山重叠布置。盘区上山及二水平大巷将二水平划分为三个盘区，盘区上山东侧、二水平大巷南侧区域为一盘区；上黑龙江侧区域为二盘区；上山东侧、二水平大巷北侧区域为三盘区。二水平盘区均为上山盘区，采用走向长壁巷道布置系统。井田东北角部分区域煤层由已有巷道开采。详见井田开拓平面图2-3-4、2-3-5。2、方案二：走向、倾斜长壁混合式布置开拓方案胶带、材料暗斜井布置与方案一相同。一水平巷道布置：一水平巷道布置与方案一的主要区别是：不布置方案一中一水平大巷北侧上山，保留南侧上山，在一水平大巷与南侧上山相交位置沿东西向布置一盘区三条上山，上山层位与南侧上山相同。上述一水平大巷及盘区上山将一水平划分为三个盘区，一、三盘区为倾斜长壁巷道布置系统，二盘区为走向长壁布置系统，为开采三盘区，需在三盘区南侧布置服务于三盘区的胶带大巷及回风大巷，胶带大巷与4号煤仓相连，回风大巷通过回风联络巷与回风斜井相同。二水平巷道布置：在11号煤层中布置二水平胶带大巷，在9号煤层中沿顶布置二水平回风大巷，二水平中盘区上山层位同方案一，其平面位置与一水平上山重叠布置。上述二水平大巷及上山将二水平划分为四个盘区，一、三盘区为走向长壁巷道布置系统，二、四盘区为倾斜长壁巷道布置系统，为开采四盘区，需在四盘区南侧布置服务于四盘区的四盘区胶带巷，胶带大巷与胶带暗斜井相连，布置二水平回风大巷，与方案一中回风大巷相连，向东延伸方案一中二水平轨道大巷至四盘区东部边界。井田东北角部分区域煤层由已有巷道开采。详见井田开拓平面图2-3-6、2-3-7。3、两方案的