七台河新建二矿06Mta的新井治金行业管理设计.doc

摘 要 本设计为七台河新建二矿 0.6 Mt/a 的新井设计，共有 3 层设计可采煤层， 平均总厚度为 3.6m，煤的工业片牌号为褐煤。服务年限为 51a，划分二个水 平开采。 本设计矿井采用双立井的开拓方式，分组集中大巷及采区石门的大巷布置 方式。共划分 4 采区， ，投产工作面 2 个。本设计采区为一采区，石门装车式 下部车场，采用分区式通风，高档普采采煤。年工作日为 330 天，采用“四、 六”式工作制，工作面长为 150m，每刀进度为 0.6m，每日割六刀。 提升设备为主井采用箕斗提升，副井采用罐笼提升。 关键词：可采储量 采煤工艺 走向长壁 Abstract The task of this design is to construct a 60 million tons for dayan three Ming Administration.This mine has three minable Coal Seam, and its average thickness is 3.6 meters, types of coal seam is coking coal. It can adapt for 66years, and is divided into two level. This mine shaft is applied to double indined shaft development method; Layout of gathing gallergand mining district eross heading; This level is divided into 8 mining districts and 2 worked faces. This worked fece is middle 2 worked face, ords 330 days every year. Adapt “four-six” work situation, work face is 150 meters length of circle is 0.6 meters, and times is 6 one day. key words：Recoverable reserves The technology of coal mining Trend grows arm 目 录 摘 要.I Abstract .II 目 录.III 第 1 章 井田概况及地质特征.1 1.1 井田概况.1 1.1.1 井田位置及范围.1 1.1.2 交通位置.1 1.1.3 地形地势.2 1.1.4 气候.2 1.1.5 河流.2 1.1.6 工农业概况.3 1.2 地质特征.3 1.2.1 矿区范围内的地层情况.3 2.2 井田范围内和附近的主要地质构造.5 1.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征.5 1.2.4 岩石性质、厚度特征.5 1.2.5 井田内水文地质情况.5 1.2.6 沼气、煤尘及煤的自燃性.6 1.2.7 煤质牌号及用途.6 1.3 勘探程度及可靠性.6 第 2 章 井田境界、储量、服务年限.8 2.1 井田境界.8 2.1.1 井田周边情况.8 2.1.2 确定井田的依据.8 2.1.3 井田未来发展情况.8 2.2 井田储量.8 2.2.1 井田储量的计算.8 2.2.2 保安煤柱.9 2.2.3 储量计算方法.10 2.2.4 储量计算的评价.12 2.3 矿井工作制度、生产能力、服务年限.12 2.3.1 矿井工作制度.12 2.3.2 设计生产能力和服务年限.12 2.3.3 矿井服务年限的确定.12 第 3 章 井田开拓.14 3.1 概述.14 3.2 矿井开拓方案的选择.14 3.2.1 井筒形式和井筒位置.14 3.2.2 井筒的位置.21 3.2.3 开采水平的数目及标高.23 3.2.4 开拓巷道的布置.24 3.3 选定开拓方案的系统描述.26 3.3.1 井硐形式和数目.26 3.3.2 井筒位置及坐标.26 3.3.3 水平数目及高度.27 3.3.4 石门、大巷数目及布置.27 3.3.5 井底车场的形式及选择.29 3.3.6 煤层群的联系.29 3.3.7 采区划分.29 3.4 井硐布置和施工.30 3.4.1 井硐穿过的岩层性质及井硐支护.30 3.4.2 井硐布置及装备.31 3.4.3 井筒延深意见.33 3.5 井底车场及硐室.33 3.5.1 井底车场形式的确定及论证.33 3.5.2 井底车场的布置.34 3.5.3 井底车场主要硐室.34 3.6 开采顺序.34 3.6.1 沿煤层走向的开采顺序.34 3.6.2 沿井田倾向的开采顺序.35 3.6.3 采区接续计划.35 第 4 章 采区巷道布置及采区生产系统.36 4.1 采区概述.36 4.1.1 采区布置的要求.36 4.1.2 设计采区的位置、边界，范围及采区煤柱.36 4.1.3 采区的地质和煤层情况.36 4.1.4 采区的生产能力、储量和服务年限.36 4.2 采区巷道布置.36 4.2.1 区段划分.36 4.2.2 采区上山布置.37 4.2.3 采区车场布置.37 4.2.4 煤仓形式、容量及支护.38 4.2.5 采区硐室简介.38 4.2.6 回采工作面的接续.39 4.3 采区准备.40 4.3.1 采区巷道的准备顺序.40 4.3.2 主要巷道的断面图.40 第 5 章 采煤方法.42 5.1 采煤方法的选择.42 5.2 回采工艺.42 5.2.1 选择和决定回采工作面的工艺过程及使用的机械设备.42 5.2.2 设备选型.43 5.2.3 选择采煤工作面循环方式和劳动组织形式.43 第 6 章 井下运输与矿井提升.46 6.1 矿井井下运输.46 6.1.1 运输方式和运输系统的确定.46 6.1.2 矿车的选型及数量.46 6.1.3 采区运输设备的选择.47 6.2 矿井提升系统.48 6.2.1 提升方式.48 第 7 章 矿井通风与安全.49 7.1 矿井通风系统的确定.49 7.1.1 概述.49 7.2 风量计算与风量分配.50 7.2.1 矿井风量计算的规定.50 7.2.2 风量计算.51 7.2.3 风量分配.54 7.2.4 风量的调节方法与措施.56 7.2.5 风速的验算.56 7.3 矿井通风阻力计算.58 7.3.1 确定全矿最大通风阻力和最小通风阻力.58 7.3.2 矿井等积孔计算.63 7.4 通风设备的选择.63 7.4.1 主扇的选择计算.63 7.4.2 电动机的选择.64 7.5 矿井安全生产措施.64 7.5.1 预防瓦斯及煤尘爆炸.64 7.5.2 火灾与水患的预防.65 7.5.3 其他事故的预防.65 7.5.4 避灾路线及自救.66 第 8 章 技术经济指标.67 总 结.70 致 谢.71 参考文献.72 附录 1.73 附录 2.77 第 1 章 井田概况及地质特征 1.1 井田概况 1.1.1 井田位置及范围 1、新建二矿位于七台河矿区西北部，行政区属七台河市新兴区。矿址东 北距七台河火车站约 2.5 公里，东南距七台河矿务局约 15 公里。地理座标:东 经 13053北纬 4545。 地面矿界：西以第 12 号勘探线西 400 米及 F：9、F：14 号断层为界与青 龙山区和东风矿相邻，东以七台河河床中心线及 F4 为界与新立矿和新兴矿相 邻，北部七台河河床以西 101 号煤层露头线为矿界，南部以 74 号煤层底板为 界与新兴矿相邻。 井田范围：西以 12 号勘探线西 400 米及 F：9、F：14 号断层为界与青 龙山勘探区和东风矿相邻。东部以七台河河床煤柱中心为界，河床煤柱中心至 第 6 号勘探线以各煤层-80 米标高为界，6 号勘探线到 F：3 号断层，以-250 米 标高为界，F；3 到 F：11 号断层以-400 米标高为界与新立矿相邻，以下以 F：11 号断层为界与桃山矿相邻。北部七台河河床煤柱中心以西以 101 号煤层 露头线为界、南部以 74 层底板-800 米标高地面投影为界。 井田东西走向长约 12 公里，南北倾向宽约 5.5 公里，面积 66 平方公里。 1.1.2 交通位置 区内有矿区专用线经七台河站与牡佳线接轨，公路可通往依兰、佳木斯、 鸡西、宝清、密山、哈尔滨等市级县及对苏口岸，铁路、公路、交通运输都很 方便。详见交通位置图。 图 1-1 交通位置图 1.1.3 地形地势 矿区地形属漫岗及丘陵区，地势特点是西高东低，标高在 100-150 米之间。 1.1.4 气候 矿区地处亚寒带，年均气温 3，年平均降雨量 500 毫米，风向多为西北 和西南，风力 3-4 级。 1.1.5 河流 井田内有新、老两条七台河，均为季节性河流，新七台河河床宽约 20 米， 平水期流量 0.5-1.5m3/秒，洪水期流量为 10-25m3/秒。老七台河平水期流量小 于 0.1m3/秒，洪水期流量 10-30m3/秒、井田北部有倭肯河，属常年河流,河宽 约 30 米，水深 1-2 米，平水期流量 10-30m3/秒，洪水期流量达 1000m3/秒以 上，河道蜿延曲折，属老年期河流，井田西部有条较大的季节性水沟-西大 沟，是汛期主要的防泛地点。 1.1.6 工农业概况 本矿区范围内，地面无大型工厂、工业园区，仅有少数小型工厂。大部分 为农田，主要种植玉米、大都、小麦等作物。 1.2 地质特征 1.2.1 矿区范围内的地层情况 本矿地层为中生上侏罗统鸡西城子河组下部，底层厚度约 800 米，含煤 24 层，总厚 25 米，含煤系数 19%。 表 1- 区域底层见表 界系组段符号厚度/m岩性变化情况 新生界第四系 Q2-20 松散冲击物黄土层与不整合 接触于第三段 中生界上侏罗系 城子 河组 第三段 160 以中粗砂岩为主下部粗，上 部细.含煤 7 层全不可采 第二段 以细砂岩为主岩性往上渐粗， 含煤 12 层 粗砂岩 细砂岩 粉砂岩 细砂岩 95层煤 粉砂岩 8.9 1.7 6.4 2.4 1.2 1.60 6.20 岩性描述岩石名称柱 状层厚m 煤层综合柱状图 灰白色、以石英长石为主，胶 结较差，分选不好，颗粒自中 间向两端过渡到中砂岩上层接 触，明显。 深灰色，以沾土质为主，胶 结较好，分选层中夹少量植 物碳化碎屑且上接明显。 黑色光亮、块状质硬而佳 灰色以石英为主，胶结好、分 选层中夹浅色粗砂岩内含中砂 岩植物分化碎屑且上接明显 深灰色以粘土质为主，胶结好， 分选良好，内夹较多植物碎屑 和植物化石，中夹薄层粉砂岩， 上接明显。 深灰色，质细以石英为主， 微含油，胶结好，分选差，中 夹植物碎屑，为煤层底板。 1.1 10 1.3 97层煤 粉砂岩 98层煤 黑色块状光亮较强 深灰色,以石英为主,含化 石 黑色块状光泽强 9.6 粉砂岩 深灰色，以沾土质为主，胶 结较好，分选层中夹少量植 物碳化碎屑且上接明显。 图 1-3 煤层综合柱状图 2.2 井田范围内和附近的主要地质构造 表 1-4 主要断裂构造表 断层面顺 序 名 称 性 质走向倾向 倾角/落差/m水平断距/m 1F2 正 SNNE 103012301525 2F2 正 SNWN 788018352030 3F2 正 SNWN 758015401530 4F3 正 SNWN 85951332520 1.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征 表 1-5 可采煤层及顶底板岩性特征表 煤层厚度/m围岩 最小最大序 号 煤 层 名 称 平均 层 间 距 /m 倾 角 / 顶板底板 煤 的 牌 号 硬 度 /f 视密 度 /t/m3 煤层 构造 及稳 定性 1.11.3 195 1.2 12 粉砂岩细砂岩 焦 煤 2. 5 1.4 稳定 1.11.4 29 297 1.3 12 粉砂岩细砂岩 焦 煤 2. 5 1.4 稳定 1.11.3 10 398 1.2 13 粉砂岩细砂岩 焦 煤 2. 5 1.4 稳定 1.2.4 岩石性质、厚度特征 本区内岩性较细，主要由粉砂岩、细砂岩、粉细互层、中砂层及煤层组成， 仅有较少的粗砂岩，含烁砂岩。煤层和岩层的物性差异均比较明显，各岩层的 密度差别较小， 曲线在各种岩层反应平直煤层异常反应明显，岩石硬 度多数为中等硬度的砂岩类. 1.2.5 井田内水文地质情况 新建二矿地形大部分属漫岗，标高一般在 4060 米，井田北部及中部为 河谷水文地质区，西部及南部为丘陵水文地质区。岩层的富水性主要决定于构 造裂隙的发育和补给条件，我矿深部煤层（100-101 层）露头正处在倭肯河河 床下，故补给来源丰富。部各煤层，除大气降水补给地表强风化裂隙带外，没 有其他来源，由于岩层裂隙发育程度随着埋藏深度增加而减弱，所以岩层的富 水性有明显的垂直分带，由于岩性的不同，岩层的含水性极不均匀，不但存在 分带规律且有分层规律。 1.2.6 沼气、煤尘及煤的自燃性 瓦斯绝对涌出量为 31.86m3/分，相对涌出量为 8.8m3/分，所以本矿为低瓦 斯矿井。各煤层煤尘爆炸指数在 6%9%之间，属于无爆炸危险地矿井。 1.2.7 煤质牌号及用途 各煤层、多属低硫、低磷，中低灰分的焦煤和 1/3 焦煤，其中 1/3 焦煤占 62.3%，发热量一般在 65007500 大卡/千克。 1.3 勘探程度及可靠性 1956 年 108 勘探队在区内进行普查找矿工作，并于 1957 年末提出了西至 青龙山，东至龙湖，面积约 450 平方公里的概查。1958 年 204 勘探队在概查 报告基础，进行了七台河区（包括胜利深部、浅部)的普查勘探，当年提出了 中间资料，继而越过详查阶段，进行了精查，1959 年末提出精查报告，因勘 探深度不够又继续进行补充勘探报告并于 1960 年 5 月提出了精补报告，204 队 1964 年提交了胜利深部精查补充勘探报告和七台河勘探区地质最终报告 （第二次精查补充） 。1958 年-1964 年 204 勘探队在本区共施工了 216 个孔， 工程量 67282.82 米。1970 年局地测处勘探队在本区施工一个浅部补勘孔，进 尺 122.0 米。1978 年-1986 年局地测处勘探队对本区深部（-400 米-800 米）进 行补充勘探，共施工了 28 个孔，进尺 21865.79 米，其中五个孔在-400 米以上， 其可采煤层点 73 个，综合评级结果为甲级 39 个 乙级 18 个，丙级 16 个，甲 乙级层点率为 78，其中测井甲乙级层点率为 100。新建深部勘探地质报告 1988 年 10 月提交，于 1988 年 12 月经东煤公司批准，共获 B+C 级储量 2622.20 万吨，表外储量 424.8 万吨。1991 年矿井地质报告，经东煤公司批准 共获得 A+B 级储量 4615.5 万吨 C 级储量 6866.2 万吨，表外储量 3211.6 万吨。 本井田内共布有 22 条勘探线，共施工了 245 个钻孔，总工程量 89270.61 米， 平均每平方公里为 3.7 个钻孔。本次报告井田利用钻孔 234 个，外围利用 11 个（见附表 2） 。可采煤层点 987 个， 其中甲级 642 个， 乙级 204 个，丙级 141 个，甲乙级层率为 84.7。 第 2 章 井田境界、储量、服务年限 2.1 井田境界 2.1.1 井田周边情况 新建二矿与新立、新兴相连，与新立矿开采同一组煤层，以七台河河床中 心和+80、-250、-400 米标高为界分割，与新兴矿以 74 层底板为界，故本矿的 安全生产和邻矿安全生产互为影响，本矿的开采对新兴矿工业广场及井巷工程 有较大的影响，因此本次报告充分考虑这一因素，并留设永久煤柱。 新建二矿井田内小窑开采历史较长，因历史原因，除早期开采的小煤窑资 料收集不全外，近十多年小煤窑资料齐全，现生产的矿务局系统的 3 对，市政 小井 15 对。 小煤矿开采煤层大都是边缘三角煤或不计量、灰分超限的煤层，对本矿的 安全生产无影响。 2.1.2 确定井田的依据 1.以地理地形,地质条件作为划分井田境界的依据. 2.要适于选择井筒位置,安排地面生产系统和各建筑物. 3.划分的井田范围要为矿井发展留有空间. 4.井田要有合理的走向长度,以利于机械化程度的不断提高. 2.1.3 井田未来发展情况 新建二矿井田煤层赋存稳定，地质条件简单，煤炭资源储量丰富，有很好 的发展前景，有改扩建的潜力。 2.2 井田储量 2.2.1 井田储量的计算 参加储量计算的煤层有 95#、97#、98#共三层煤。根据煤炭资源地质勘 探规范规定，工业指标确定为倾角小于 25煤层，能利用储量选用厚度 0.70m,灰分40%；暂不能利用储量厚度为 0.600.70m,灰分在 40%-50%之 间。倾角在 2545，能利用储量厚度选用0.60m,暂不能利用储量选用 0.500.60m。 2.2.2 保安煤柱 （一） 保护煤柱的留设方法 1. 工业场地及主要井巷保护煤柱留设 （1）工业场地保护煤柱留设，应在确定地面受保护面积后，用移动角圈 定煤柱范围。移动角数值应采用本矿区实测数据或与本矿区条件类似的矿区的 实测数据选取。工业场地地面受保护面积应包括受保护对象及围护带，围护带 宽度为 15m。 （2）不包括在工业场地范围内的立井，圈定其保护煤柱时，地面受保护 对象应包括轿车房，井口房或通风机房风道等，围护宽度为 20m。圈定立井 保护煤柱时，应根据井筒深度、岩性、用途、煤层赋存条件及地形特点等因素， 按国家现行标准建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 的有关规定执行。 （3）斜井受保护对象应包括绞车房、井田、斜井井筒及井底车场。井口 围护宽度应为 10m。 （4）当斜井大巷、上、下山位于煤层中时，其保护煤柱宽度，可按本矿 区或与本矿区条件类似的矿区经验确定；或根据实测资料用分析法确定。 斜井或巷道上方的煤层是否留设保护煤柱，应根据巷道距地表的垂深，巷 道所在的围岩性质，巷道与煤层的法线距离等因素确定。斜井或巷道下方煤层， 应从巷道保护煤柱边界起，用岩层移动角圈定保护煤柱。 2. 断层带及井田径界煤柱的留设 断层带及井田境界煤柱可按照实习矿井所留设煤柱尺寸获取 2050m 的 煤柱宽度来计算。并不是所有的地面建筑物、河流等均须留置保护煤柱，设计 时应结合实习井的具体情况和“三下”采煤理论进行分析。 （二）新建二矿井田边界煤柱留设及断层、井筒周边煤柱的留设 井田边界煤柱留设为 30m；断层带煤柱留设为 30m；井筒周边煤柱留设 为 15m；地面留设 50m 煤柱。 2.2.3 储量计算方法 1.矿井储量 本矿井可采煤层有 3 层，主要可采煤层为 95#、97#、98#煤层。本矿井共 获得各类型保有储量总计为 5954 万 t，在保有储量中探明的内蕴经济资源量 （331）：2977 万 t，控制的内蕴经济资源量（332）：416.78 万 t，推断的内 蕴经济资源量（333）：2560.22 万 t。附表 2-1-1 矿井地质资源量汇总表。 表 2-1-1 矿井地质资源量汇总表 单位：万 t 储 量 煤层 （331）（332）（333）合 计期开采地段 95 号 427.8359.86366.99854.68 97 号 425.5759.62366.93852.12 98 号 426.70 59.74366.96853.4 合计 1280.11179.221100.892560.22 95 号 565.6680.23486.491132.38 97 号 565.6079.15486.391131.14 98 号 565.63 79.19486.441131.26 期开采地段 合计 1696.89237.561459.333393.78 95 号 993.49140.09853.481987.06 97 号 991.17138.77853.321983.26 98 号 992.33138.93853.41984.66 总资源量 合计 2977416.782560.225954 2.矿井工业资源/储量 矿井工业资源/储量矿井资源量预测的资源量（334）边角煤。 (1)、由于本矿井勘探程度较高，无预测的资源量（334） 。 (2)、边角煤：本矿井开采比较完全，边角煤很少，忽略不计。经计算矿 井工业资源储量为 5954 万吨。 3.矿井设计资源/储量 根据矿井煤层赋存特点，矿井设计资源/储量按下式计算： 矿井设计资源/储量工业资源/储量-井田边界煤柱-断层煤柱露头煤柱 (1)井田边界煤柱：井田边界留设 30m 保护煤柱，经计算井田边界保 护煤柱量为 221.9 万 t (2)断层煤柱：断层两侧留 60m 煤柱，经计算断层煤柱量为 96.8 万 t 经计算矿井设计资源/储量为 5478.57 万 t。附表 2-1-2 矿井设计资源/储量 计算表 表 2-1-2 矿井设计储量汇总表 单位：Mt 永久煤柱 煤层矿井工业储量 井田境界断层 设计资源/储量 951987.0675.133.21878.76 971983.2673.931.21878.16 981984.6674.532.31880.86 合计 5954221.996.85635.3 4.矿井可采储量 矿井可采储量设计资源/储量工业广场保护煤柱333 折减量开采 损失 （1） 、工广保护煤柱：由于井田主要含煤地层为侏罗系，故岩石移动角表 土移动角 45、基岩段上山移动角 75，下山移动角 60，走向移动角 75计算。考虑 20m 的维护带，工广保护煤柱压煤量为 267.3 万 t （2） 、333 折减量：（333 级资源/储量-边角煤-333 边界煤柱-333 断层煤 柱-333 工广、井筒煤柱）20%=118.77 万 t （3） 、开采损失：按规范规定，煤厚大于 3.5m 取 25，1.33.5m 为 20，小于 1.3m 取 15。 按上述方法计算，矿井可采储量为 4303 万 t。详见表 2-1-3。 表 2-1-3 矿井可采储量计算表 单位：Mt 煤柱损失煤层 编号 煤厚 （m） 设计储量 工业场地 333 折减量 (20%) 开采损失 （15） 可采储量 951.21878.7647.1170.69218.971442 971.11878.16107.1170.66173.41427 981.31880.86113.1170.68163.081434 合计 5635.3267.3512