田家10-3延深说明书(毕业设计)134.doc

山东科技大学继续教育学院毕业设计说明书设计题目：田家煤矿10-3煤层延深设计班 级：2009级采矿工程(专升本)设 计 者：魏 巍工作单位：淄矿集团方大公司设计时间：2011年6月2011年8月山东科技大学继续教育学院毕业设计说明书设计题目：田家煤矿10-3煤层延深设计班 级：2009级采矿工程(专升本)设 计 者：魏 巍工作单位：淄矿集团方大公司指导老师：姜言刚设计时间：2011年6月2011年8月目 录第一章 井田概况及地质特征1第一节 井田概况1第二节 矿区概况2第三节 矿井地质4第二章 井田开拓与开采11第一节 井田境界及储量11第二节 矿井生产能力及服务年限12第三节 井田开拓12第四节 井 筒16第五节 延深水平车场及硐室17第六节 运输方式及运输设备17第三章 井下开采19第一节 采区划分与采区布置19第二节 采煤方法及采掘机械20第三节 采煤工作面布置20第四节 工作面产量及巷道掘进工程量21第四章 矿井通风与安全23第一节 矿井通风23第二节 灾害预防30第五章 主要机电设备选型33第一节 提升设备选型33第二节 矿井通风设备36第三节 延深水平排水设备选型39第四节 压风设备42第六章 矿井供电与通讯43第一节 供电电源43第二节 供电概述44第三节 负荷计算45第四节 通讯与照明48第七章 劳动安全与卫生49第一节 概 述49第二节 火灾防治49第三节 粉尘防治51第四节 瓦斯防治53第五节 水灾防治55第六节 顶板灾害防治55第七节 提升运输及供电56第八节 瓦斯安全监测57第九节 矿井医疗卫生及救护57第八章 经济部分58第一节 劳动定员及劳动生产率58第二节 工程量及设备投资估算60第三节 主要经济技术指标61山东科技大学继续教育学院09级采矿工程（专升本）毕业设计说明书 田家煤矿10-3煤层延深设计第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置及企业性质1、交通位置淄博市临淄区田家煤矿位于淄博市临淄区政府以西8公里，行政区划属凤凰镇管辖。矿井南邻309国道，北距济青高速公路3公里，南部4公里为胶济铁路东风火车站，交通方便。2、企业性质田家煤矿为临淄区边河乡集体企业，由东井区和西井区组成，为一矿两井，隶属淄博市临淄区经贸局煤炭办公室管理。二、地形地貌及水系本区属平原地形，地势平坦，地形南高北低，地面标高+45m+60m，最大高差约15m。本区属小清河水系，矿区内除东部的乌河外，无其他河流和大的沟壑。乌河发源于临淄区矮槐树村附近，在井田东部南北向通过，河床平坦，常年有少量的工业废水排入河道，近年来由于降水量减少，已成为季节性河流，在雨季起泄洪作用。三、自然地理概况本区属北温带大陆性季风气候。特点是四季分明，冬季长且干旱，雨雪稀少；春季多风，气候干燥，蒸发量大，易发生春旱；夏季炎热多雨，秋季间有旱涝。多年平均气温为13.6，最高气温41.2，最低气温-22，全年一般以7月份最热，平均气温31.6；最冷1月，平均气温-7.5。年平均气压101.27kpa。日照时数2560小时，太阳能辐射年总量为123.8千卡/cm3，无霜期206天。多年平均降水量652.9mm，最大年降水量1118.7mm（1964年），最小年降水量391.8mm（1965年）。年平均蒸发量1878mm，相当于降水量的2.9倍。根据2001年中国地震动参数区划图（GB18306-2001），本区地震动峰值加速度为0.15g，对应的地震基本烈度为度。四、运输、水源、电源条件矿井煤质较好，煤炭运输以汽运为主。矿区生活用水及工业用水均取自地下水，水质基本符合生活用水要求，利用水井通过管路输送到各用水区。井下消防用水、防尘水及洒水等利用矿井井下排水。田家煤矿工广区建有东井区、西井区两座变电所，形成两套独立的供电系统。东井区供电系统两回10kV电源，一回T接自辛店35kV变电所的程营线（0.45km）二回引自大武35kV变电站路山线(1.5km)为专用线.架空线均为LGJ-120。地面10kV变电所安装三台主变压器，其中二台型号为S11-315/10/0.4，另一台是S9-200/10/0.4。西井区供电系统两回10KV电源,一回引自中埠变电所的孟家线（0.65km)，为专用线),二回T接自张店东郊变电所的经开2线（1.1km），架空线均为LGJ-120。地面10kV变电所安装二台主变压器，其中一台型号为S11-315/10/0.4，另一台是S9-200/10/0.4。 第二节 矿区概况一、总体概况1、矿区总体规划情况田家煤矿位于淄博煤田东北端的临淄勘探区内。该区在矿区总体规划中属地方煤矿开采区。2、矿区煤炭资源概况淄博煤田主要分布在淄博市、济南市境内，累计探明储量14.96亿t，其中可采储量1.94亿t，剩余经济可采储量0.48亿t。目前主要是淄博矿业集团及地方煤矿开采。3、矿井与矿区总体开发的关系田家煤矿位于淄博煤田东北端的临淄勘探区，是区内生产规模较大的地方性煤矿。二、地层田家煤矿位于淄博煤田的东北端的临淄勘探区内。淄博煤田在地层区划上属于华北地层区鲁西地层分区泰安地层小区。临淄勘探区位于淄博煤田的东北端，为一隐蔽式煤田，井田内地层倾角一般215，平均8左右。含煤岩系为石炭二叠纪月门沟群山西组、太原组，属华北型含煤建造，煤系基底为奥陶纪马家沟组，出露于井田南部的低山区，煤系地层上覆第四系和新近系。区内地层见下表。临淄勘探区区域地层表 界系统群组段岩性、古生物新生界第四系上部为土黄色砂质粘土及流砂层，下部为钙粘土夹砂砾层。厚50160m，一般130m左右，西南薄，东北厚。新近系上部为土黄色砂质粘土和砂砾岩，下部为灰绿色含砾石土岩和砾岩，夹13层玄武岩，厚240m。总厚1170m，平均80m左右。古生界二叠系中统石合子组孝妇河段陆相，黄褐色，灰白色，中细粒石英砂岩，夹杂色泥岩，残厚100m左右。奎山段陆相，灰白色致密坚硬中粗粒石英砂岩，夹少量砂质泥岩。万山段陆相，杂色泥岩间夹灰绿色砂岩、粉砂岩及灰白粗碎屑岩 ，顶有A层铝土岩，底有B层铝土岩，厚约150m。下统黑山段陆相，灰深色砂岩，粉砂岩及根土岩、夹薄层炭质泥岩和煤线，含较丰富的柯达荻、鳞木为主，鳞木等化石，厚约40m。月门沟群山西组以陆相砂岩，粉砂岩为主，少量泻湖相泥岩及沼泽相粘土岩，含6煤层层，化石以柯达荻、鳞木为主，偶见舌形贝动物化石。厚约70m。太原组以过度相（泻湖相、三角洲相）为主，次为浅海相和陆相，岩性以砂岩为主，泥岩次之，含灰岩7层；煤15层，以薄煤线为主，含丰富的动物化石，植物化石较少，厚约197m。石炭系上统本溪组以浅海相为主。岩性：上部为灰及深灰色泥岩粉砂岩、泥岩；下部为杂色铁铝质岩，鲕状粘土岩和G层铝土岩，含较丰富的石燕蜒科、有孔虫等化石，厚约28m。奥陶系中下统马家沟组上部为质纯之结晶灰岩，下部为白云质结晶灰岩，总厚度超过720m。三、构造临淄勘探区位于山东台背斜北缘，沂沐断裂带西侧，基本构造型态为一向北东东方向倾伏的向斜，即湖田临淄向斜。向斜轴向在湖田一带为北东向，延至本区渐近北东东向，延展约20公里，两翼跨度约5公里。向斜南部为老地层隆起区，西北部为岩株状闪长岩体隆起上升，即金岭穹窿，向斜的东部和北东部为大断裂切割破坏，煤系地层赋存于向斜之内。临淄勘探区内断裂，都是高角度正断层，以南部淄河为中心，呈一放射状排列，将整个区域分成若干块段，形成了地堑和地垒相间的构造特征。四、岩浆岩临淄勘探区岩浆活动分为两期，第一期燕山运动的岩浆活动最强烈，西部呈岩株状的大型闪长岩体，即是此期产物；第二期发生于新近纪喜马拉雅运动，有一至三次玄武岩喷发，规模和强度都远不及第一期。第一期岩浆活动，以众多的脉状侵入体和层状穿插于煤系地层之中，对煤田破坏很大。岩性主要是中基性闪长斑岩，云煌岩等。火成岩侵入中心位于勘探区西部金岭穹窿，由此顺向斜的南北两翼由西而东向勘探区侵入，侵入强度，西部烈于东部，两翼烈于轴部。第三节 矿井地质一、地层根据井田内钻探工程和巷道工程揭露情况自下而上分别为奥陶纪马家沟组（OM）、石炭纪本溪组（CyB）、石炭二叠纪太原组（C-PyT）、二叠纪山西组（Py）、二叠纪石盒子组（P）、新近系（N）、第四系二、构造本井田位于湖田临淄向斜的南翼中段，东部呈单斜构造形态，西部为田家向斜，地层走向北东至北东东向，地层倾向一般为北北西，在田家向斜西翼倾向为南东东向，地层倾角变化在510之间，一般8左右，断层附近变大，可增加到40度左右。1、褶皱井田东部为向北北西倾的单斜，西部为田家向斜。田家向斜向斜位于井田西部，东部起于F4断层，西部出矿区边界，为湖田临淄向斜南翼的次一级褶皱，向斜轴向25左右，向斜顶端位于金刚煤矿内，轴部被F6断层切割，南部和北部被F3和F1断层切割，破坏了向斜的整体性。向斜的两翼倾角一般67。2、断层井田构造以断裂为主，矿区内及附近共有大中型断层7条（表1-2），矿区内延展总长度约8700m。现将矿区及附近主要断层分述如下。（1）F1断层：正断层，为井田北部的边界断层，走向120左右，倾向30左右，倾角75左右，落差90100m。向东、西延伸出矿外。该断层由两对孔控制，属初步查明断层。（2）F2断层：正断层，位于井田东部，走向170左右，倾向80左右，倾角约75，落差030m左右。该断层北部交于F1断层，南部延伸出矿外，在矿区内延展长度1600m左右。该断层在4-2煤层、6煤层多处巷道实际揭露，巷道揭露断层落差较小，控制程度可靠，属查明断层。（3）F3断层：正断层，位于井田西部，走向140左右，倾向50左右，倾角约75，落差050m。断层东南端起于矿井工业广场东北，向西北延伸出界外，矿区内延展约2200m。该断层有对孔控制，属初步查明断层。（4）F4断层：正断层，位于井田中部，走向175左右，倾向85左右，倾角约75，落差050m。断层南端起于矿界外约850m处，向北交于F1断层，矿区内延展约2250m。该断层有5对对孔控制，属基本查明断层。（5）F5断层：正断层，位于井田中南部，走向315左右，倾向225左右，倾角约75，落差25m左右。断层由大杨村西延伸至区内，止于F4断层，矿区内延展约200m。该断层有对孔控制，属初步查明断层。（6）F6断层：正断层，位于井田西部，走向40左右，倾向130左右，倾角约75，落差25m左右。断层西南端和东北端分别交于F3和F1断层，矿区内延展约1350m。该断层为推断断层，根据84-14号孔周围地层产状变化情况推断。（7）F8断层：正断层，为井田东部边界断层，走向165左右，倾向255左右，倾角约75，落差约30m。断层北端交于F1断层，在矿区内延展约1100m后延伸至矿外。该断层由121-11孔穿过，西老井有控制，属基本查明断层。三、岩浆岩井田内的岩浆活动分为两期。第一期为燕山期浅成侵入岩，岩性为中基性的闪长斑岩和煌斑岩类，以后者为主，第二期岩性为基性喷出岩玄武岩，分布于新近系地层中，厚度6.4610.78m，对煤层无影响。在纵向上，火成岩多发育在太原组中下部煤层中，即煤5至10-3煤层之间，往上逐渐减弱，山西组岩浆侵入较弱，但对4-2煤层影响较大。横向上，岩浆活动强度，山西组西部大于东部，南部大于北部；太原组东部大于西部，南部大于北部。岩浆活动对煤层影响较大，各煤层均有程度不同的岩浆侵入，对可采煤层尤以10-3煤层和6煤层突出，4-2煤层次之。4-2煤层底始终有一层厚约0.51m的火成岩体，一般在煤层底扳下0.5m，较严重的地方能侵入煤层，使煤层破坏变质为天然焦。岩浆多沿煤层顶板侵入，铺盖于煤层之上，也有部分侵入煤层，对煤层的厚度和结构破坏较大。岩浆岩多以枝叉状和似层状穿插于煤层之中，对煤层、煤质的影响很大，使之成为结构复杂、稳定性差的煤层，煤质也变坏，多为灰分较高、硬度较大，热爆性较强的天然焦。10-3煤层即属于此类。井田内各煤层的不可采区，除原生沉积薄外，均多因为岩浆岩的侵入或侵蚀使其失去工业价值。四、煤层与煤质1、煤层田家煤矿及扩大区局部可采煤层有3层，即4-2煤层、6煤层和10-3煤层。扩大区内4-2煤层和6煤层不可采，局部可采煤层只有10-3煤层。各煤层间距及变化规律见下表。4-2煤层：位于二叠纪山西组下部，下距一灰24m左右。煤厚01.15m，平均0.32m。煤层受火成岩侵入严重，煤层不稳定，仅在原矿区东部局部地段可采，其余地段不可采，可采区不连续，平均厚度约0.8m。4-2煤层仅个别见煤点夹矸石12层，夹矸岩性为泥岩和岩浆岩，煤层结构简单。属不稳定煤层。可采煤层特征一览表 煤层煤层厚度（m） 两极值 平均层间距（m）两极值平均煤厚变异系数（r）%可采性指数稳定性夹石层数平均结构顶板底板4-201.150.3235.2059.5052.06不稳定020简单泥岩、粉砂岩粉砂岩、炭质泥岩601.120.32不稳定010简单以粉砂岩为主主要为细砂岩、泥岩105.16143.38122.0510-302.100.7382.060.63不稳定131复杂中细粉砂、泥岩泥岩、炭质泥岩扩界区附近有钻孔84-10和84-14，前者4-2煤层沉缺，后者见4-2煤层厚0.30m，不可采。6煤层：位于石炭二叠纪太原组中上部，上距4-2煤层平均52.1m。煤厚01.12m，平均0.32m。6煤层受火成岩侵入严重，煤层不稳定，大部分在最低可采厚度以下，仅在原矿区中西部和中东部局部地段可采，可采区平均厚度约0.76m。6煤层有3个见煤点含夹矸1层，夹矸岩性为泥岩，厚度0.080.25m，平均0.15m，煤层结构简单。属不稳定煤层。扩界区附近有钻孔84-10和84-14，前者6煤层被岩浆岩侵蚀，后者见6煤层厚0.40m，扩界区内6煤层不可采。10-3煤层：位于石炭二叠纪太原组中下部，上距五灰约46m。煤厚02.10m，平均0.73m。10-3煤层受岩浆岩影响严重，可采区主要集中的井田北部。可采区平均煤厚约1.01m。10-3煤层一般含夹矸13层，夹矸岩性为泥岩和岩浆岩，煤层结构复杂。矿区及附近施工的27个钻孔中，17个钻孔10-3煤层达到可采厚度，可采性指数为0.63，煤厚变异系数82.06%，属不稳定煤层。2、煤质（1）煤的物理性质和煤岩特征勘探过程中，所取煤样，均受到机械力的破坏，大部分呈粉末状，失去了原来的结构，物理性质难以辨认。根据邻矿资料，4-2煤层光泽暗淡，似沥青光泽，其它为玻璃光泽。4-2煤层为浅黑色，其它则为黑色，较纯正。煤层由于受岩浆岩烘烤，大部分变质为天然焦，由于其硬度较大，一般尚能维持原貌。天然焦呈灰色或银灰色，金属或弱金属光泽，垂直节理发育，节理中常充填岩浆岩物质。受岩浆岩穿插破环的天然焦常与岩浆岩混杂。受岩浆热烘烤急剧受热的天然焦，节理孔隙特别发育，孔隙中所含二氧化碳和炭水分较多，受热膨胀爆裂，俗称爆烘。受火成岩穿插破坏不大，煤层结构保持完整的天然焦，一般比重小，节理不太发育，外来的矿物质少，则为质量较优的天然焦，燃烧时不爆裂或轻微爆裂，俗称轻烘，10-3煤层在井田的中部也有一部分轻烘。各煤层的视密度见下表。各煤层视密度一览表煤层4-2煤层6煤层10-3煤层视密度（t/m3）两极值1.381.78缺1.301.74采用值1.41.41.55（2）化学性质和工业性能水分：炼焦煤一般在1.6%以下，平均不足1%；非炼焦煤一般在2%左右。灰分：变化较大，单个样的灰分，最少不足8%，最大达40%以上。4-2煤层属高灰，6煤层属低灰，10-3煤层属中灰。挥发分：平均20%左右，炼焦煤在1923%之间，非炼焦煤在58%之间。硫份：4-2煤层不足0.5%，属特低硫煤，6煤层在3%左右，属高硫煤。10-3煤层一般0.380.94，属于低硫煤。磷：4-2煤层属于特低磷煤，6煤层属于低磷煤，10-3煤层属于高磷煤。煤的粘结性（烟煤部分）：4-2煤层粘结性很弱，坩埚粘结性达到45级，属瘦煤。6煤层粘结性指数74.697.4，胶质层厚度1223.5m/m。，平均23。10-3煤层粘结性指数68左右，胶质层厚度20.5m/m左右，平均23。发热量：4-2煤层发热量为12.9724.69MJ/kg，平均20.42 MJ/kg，属低热值煤；6煤层发热量为21.3133.18 MJ/kg，平均29.86 MJ/kg，属高热值煤；10-3煤层发热量为17.6430.49 MJ/kg，平均23.59 MJ/kg，属中热值煤。由于受岩浆岩影响，各煤层靠近岩浆岩或者受岩浆岩侵蚀的均变质为天然焦或无烟煤，煤种较多、杂，变化大，但根据煤的挥发分和粘结性指标，结合周边煤矿和田家煤矿生产化验资料，确定各层煤的主要煤种如下：4-2煤层和6煤层属瘦煤；10-3煤层为贫煤。煤层煤质特征和煤的用途表煤层灰份硫份磷发热量主要煤种用途4-2煤层高灰特低特低低瘦煤动力、民用6煤层低灰富低高瘦煤动力、民用10-3煤层中灰低高中贫煤动力、民用五、水文地质矿井涌水量的预计淄博煤田临淄勘探区田家井田详查地质资料中，利用王庄煤矿抽水资料（4-2煤层开拓0.525km2，正常涌水量75m3/h），采用矿井比拟法，估算了矿井涌水量。采用公式为：Q=Q1式中：Q矿井正常涌水量（m3/h），Q1比拟煤矿正常涌水量（m3/h），F矿井可采煤层面积（km2），F1比拟矿井开采煤层面积（km2）；计算结果为：开采4-2煤层和6煤层涌水量为150 m3/h，开采10-3煤层涌水量为147.6 m3/h，全矿井涌水量预计为297.6 m3/h。在2006年5月完成的山东省淄博市临淄区田家煤矿生产矿井地质报告中，采用大井法、水平渠道法和比拟法对矿井涌水量进行了预测，并结合矿井生产实际情况，预测矿井开采4-2煤层和6煤层正常涌水量为180 m3/h，最大涌水量290 m3/h。利用井田西2.5km的湖田煤矿东焦宋井资料（10-3煤层回采面积1km2，正常涌水量100m3/h），预计田家煤矿开采10-3煤层（总面积4.56km2，可采区面积3.99 km2）正常涌水量为200m3/h。利用井田西北的凤凰山井资料（开采9煤层、10-3煤层，回采面积0.525km2，正常涌水量75m3/h），预计田家煤矿开采10-3煤层正常涌水量为207m3/h。根据以上资料，由于凤凰山煤矿离本矿井太远，利用其进行涌水量预计数据误差大，由于开采10-3煤层厚，上组煤4-2煤层、6煤层将回采完毕，且井底涌水量由东西区井底泵房排出，确定田家煤矿扩层开采10-3煤层时，延深水平正常涌水量暂利用王庄煤矿抽水资料，按面积比拟法计算的开采10-3煤层正常涌水量147.6m3/h，由于储量核实报告中没有提供开采10-3煤层的最大涌水量，设计对开采10-3煤层最大涌水量暂按取正常涌水量1.5倍，即221.4m3/h，对延深水平进行排水设备选型，待延深至-300m水平后，再进行延深水平涌水量核实论证，以便对排水设备选型核实。六、矿井储量1、保有资源储量估算结果（1）田家煤矿原矿区保有资源储量经估算，截止到2007年12月31日，田家煤矿原矿区范围内保有资源储量123.3万吨（表1-8），全部为瘦煤，其中：（111）为9.8万吨；（111b）为22.9万吨；（122）为22.5万吨；（122b）为51.8万吨；（331）为33.3万吨（河流煤柱23.7万吨，国道煤柱1.2万吨，工广大巷煤柱8.4万吨）；（332）为10.8万吨（河流煤柱）；（333）为4.5万吨（断层煤柱）。2 、扩大区保有资源储量经估算，截止到2008年6月30日，扩大区范围内保有资源储量583.6万吨（表1-8），全部为贫煤，其中：（332）为189.2万吨（正常块段29.7万吨，村庄压煤142.9万吨，河流煤柱16.6万吨）；（333）为394.4万吨（正常块段183.6万吨，村庄压煤41.0万吨，断层煤柱52.8万吨，边界煤柱25.4万吨，管道煤柱62.0万吨，河流煤柱29.6万吨）。七、开采技术条件1、煤层顶、底板条件4-2煤层顶板大部分为灰黑色泥岩，节理较发育，个别粉砂岩，节理不发育，厚1.033.45m ，平均1.9m左右。据王庄煤矿资料，泥岩单向抗拉强度1119 kg/cm2，平均14 kg/cm2；粉砂岩的抗压强度361765kg/cm2，平均571 kg/cm2，单向抗拉强度625 kg/cm2，平均17 kg/cm2。属于中等稳定顶板。底板岩性较为复杂，多为深灰黑色的粉砂岩或泥岩、炭质泥岩，个别为岩浆岩，厚0.12.5m，平均1.4m左右，其间接底板为中细粒泥硅质胶结的砂岩。6煤层顶板为3.6m左右的粉砂岩，个别泥岩或互层，节理不发育，其抗压强度未作试验，但顶板较稳定。底板岩性变化较大，主要为2.6m左右细砂岩或泥岩，较稳定。10-3煤层老顶为中细砂岩，少部分粉砂岩或泥岩，厚1.212.02m，平均5.1m左右，由于受岩浆岩侵蚀，其直接顶板多数为厚1.6m左右的岩浆岩，较稳定。底板为泥岩或炭质泥岩，厚0.324.57m，平均1.45m左右，少数直接底板为岩浆岩，厚0.5m左右，其间接底板为粘土岩（中夹10-3煤层下），厚4m左右，底板条件中等。综上所述，井田的工程地质条件综合确定为简单中等。2、瓦斯田家井田内在勘探阶段未做过瓦斯试验、煤尘爆炸和煤的自燃试验，仅根据王庄煤矿资料，将瓦斯等级为低瓦斯矿井。田家煤矿在生产过程中，取样分析未发现瓦斯溢出，样品脱气试验结果，甲烷和二氧化碳含量均不超过0.21ml/g，瓦斯成分氮含量在80%以上，瓦斯分带为氮气带，瓦斯含量甚少。田家煤矿瓦斯鉴定一直很低，如2007年瓦斯等级鉴定全矿井相对量为0.85m3/t，绝对量为0.22 m3/min，2008年全矿井相对涌出量为0.94m3/t，绝对涌出量为0.26 m3/min，无高瓦斯区，瓦斯涌出主要来自生产区，采空区较少，鉴定结果属于低瓦斯矿井。矿井二氧化碳涌出量变化不大，2008年CO2相对涌出量为4.93m3/t，绝对涌出量为1.37 m3/min，为低二氧化碳矿井。田家煤矿西临的王庄煤矿侯家屯分矿，主要开采10-3煤层， 2005年瓦斯等级鉴定全矿井相对涌出量为1.19m3/t，绝对量为0.18 m3/min，2006年全矿井相对涌出量为2.18m3/t，绝对涌出量为0.16 m3/min，无高瓦斯区，属于低瓦斯矿井。综上所述，田家煤矿属于低瓦斯矿井。3、煤尘爆炸性2002年山东煤炭质量检测中心对田家煤矿4-2煤层和6煤层做了煤尘爆炸性做了鉴定，判定各煤层煤尘无爆炸性，均属无爆炸危险性煤层。4、煤的自燃倾向2002年煤炭科学研究总院抚顺分院和山东煤炭质量检测中心对田家煤矿4-2煤层和6煤层自燃倾向做了鉴定，判定各煤层自燃倾向等级为三类不易自燃。5、地温本区地温正常，一般情况下地温随深度增加而自然微量增加。井下工作面温度与季节变化、通风条件关系密切，田家煤矿目前井下工作面气温在20左右。6、地压本区勘探和生产过程中未发现异常地压。八、问题及建议1、由于扩界区内及原矿区西部钻孔很少，控制程度不足，可靠程度偏低，断层控制程度差，建议矿井生产过程中加强地质补勘工作，不断提高地质可靠程度，指导矿井生产。2、矿井生产过程中要坚持有疑必探、逢采必探的原则，加强水文地质观测，对断层的含导水性、徐奥灰水对煤层开采的影响等进一步研究，并对封闭质量较差钻孔采取必要的防范措施，确保矿井安全生产。3、田家井田范围内没有施工水文孔，未进行专门水文地质工作，山东省地矿工程集团有限公司编制的山东省淄博煤田田家煤矿及扩大区资源储量核实报告中涌水量是根据邻近矿井资料，采用比拟法进行预算，其预算结果与实际情况是否相符（由于周围各矿实际涌水量相对预计普遍较小），有待于今后生产中加以注意。第二章 井田开拓与开采第一节 井田境界及储量一、井田境界“鲁国土资字2008279号”文划定的田家煤矿矿区范围由9个拐点圈定，极值地理坐标为：东经1181119.61181435.9，北纬364907.1365055.0，矿区面积8.99km2，开采标高0m至-500m 。划定的矿区范围包括田家煤矿原矿区和扩大区两部分，允许开采煤层为上述范围内的所有可采煤层。二、矿井储量1、资源储量根据山东省地矿工程集团有限公司编制的山东省淄博煤田田家煤矿及扩大区资源储量核实报告估算资料：田家煤矿原矿区截止到2007年12月12月31日，保有资源储量123.3万吨，其中：（111）9.8万吨；（111b）22.9万吨；（122）22.5万吨；（122b）51.8万吨；（331）33.3万吨；（332）10.8万吨；（333）4.5万吨，煤种为瘦煤。扩大区保有资源储量583.6万吨，其中：（332）189.2万吨；（333）394.4万吨，全部为贫煤。田家煤矿及扩大区的资源储量为123.3+583.6=706.9万吨。2、可采储量依据山东省地矿工程集团有限公司编制的山东省淄博煤田田家煤矿及扩大区资源储量核实报告，田家煤矿扩界区可采储量计算原则如下：（1）可信度系数：根据矿业权评估指南（2006年修订），计算可采储量时，对推断的内蕴经济资源量（333）考虑可信度系数，可信度系数在0.5-0.8范围中取值。本矿井取0.7。（2）正常块段：因4-2、6、10-3煤层均属薄煤层，根据煤炭工业小型煤矿设计规范（GB50399-2006），采区回采率按85%计算。（3）村庄煤柱：根据储量核实报告，村庄煤柱的回收率按25考虑。（4）其它煤柱：河流、管道、断层煤柱为永久煤柱，无法利用。田家煤矿原矿区煤炭资源可采储量为：9.8+22.5=32.3万吨。田家煤矿扩大区及扩层的煤炭资源可采储量为：29.70.85+142.90.25+183.60.70.85+41.00.70.25=177.39万吨。因此，田家煤矿及扩大区的可采储量为32.3+177.39=209.69万吨。第二节 矿井生产能力及服务年限一、工作制度矿井年工作日330天，每天三班作业，每班工作8小时，每日净提升时间16小时。二、设计生产能力矿井2006年核定生产能力12万t/a，本设计根据矿井资源储量、煤层厚度、机械化程度及矿井的安全生产管理水平和山东省及淄博市地方煤炭工业政策、煤炭工业小型矿井设计规范，按延深开采10-3煤层后矿井高产高效、集中生产的原则，确定矿井生产能力12万t/a，日产原煤364t，并据此进行设备验算及选型计算。 三、服务年限T=11.5a式中：T矿井服务年限，aZ矿井可采储量，209.69万tA矿井生产能力，12万t/aK田家煤矿地质构造复杂程度为复杂，矿井储量备用系数，取K=1.5矿井剩余服务年限为11.5a。第三节 井田开拓一、矿井现有开拓现状1、开拓方式：矿井开拓方式为两对立井开拓，分东、西井区。东西井区各有一个混合提升井和一个回风井。东立井到-100水平，风井到-50水平，并由下山到-160水平；西立井-91水平，风井-80水平，下山-175水平。开采煤层为4-2煤层和6煤层，分两个采煤工作面，四个掘进面。2、提升系统：东井区混合提升井安装2JT160080024型单绳缠绕式提升机一台，配备0.5t单层单车罐笼；双钩提升。提升机电控为交流继电器系统，驱动功率110KW。生产水平布置在-100m。西井区混合提升井安装2JT160080024型单绳缠绕式提升机一台，配备一对0.5t单层单车罐笼；提升机电控为交流继电器系统，驱动功率110KW。生产水平布置在-175m水平。3、通风系统：矿井通风方式为混合式，通风方法为抽出式。矿井东西井区分别建有独立的通风系统。东井区混合井提升兼进风，风井回风，地面通风机房配备两台相同型号的FBCDZ13轴流式通风机，配备电机功率222kW，一台运转，一台备用。风机的铭牌参数为：风机型号：FBCDZ13；风量：13-33.2m3/s；静压：450-1800Pa；转速：970rpm；功率：222kW。西井区混合井提升兼进风，风井回风，地面通风机房安设两台相同型号的BK54-4-12A轴流式通风机，配备电机功率45kW，一台运转，一台备用。风机的铭牌参数为：风机型号：BK54-4-12A；风量：498-1494 m3/min；静压：389-1420Pa；转速：1450rpm；功率：45kW。 4、排水系统：矿井东西井区分别建有独立的排水系统。东井区有两个水平：-100m、-150m水平排水系统。-150m水平采区泵房设三台水泵，型号DA11003；功率22kW；额定排量90m3/h。其中一台工作、一台备用、一台检修，配两路1084排水管，将水排至-110m主水仓。水仓为内、外环布置，总容量为320m3。-100m水平排水系统中央泵房设三台主排水泵，水泵型号DA11507、功率132kW、额定排量162m3/h。一台工作、一台备用、一台检修，在东井混合井井筒中敷设两路1594无缝钢管。正常情况下管路一用一备。并建有内、外环水仓，水仓总容量2800m3，排水高度164m。西井区有两个水平：-175m、-91m水平。-175m设三台水泵，型号DA112510功率55kW、额定排量127m3/h。一台工作、一台备用、一台检修。设两路1334无缝钢管，排到-91m水平中央水仓。-91m水平排水系统设三台主排水水泵，型号DA11507功率132kW、额定排量127m3/h。一台工作、一台备用、一台检修。沿西井混合井井筒敷设两路1594无缝钢管，正常情况下一用一备。建有内、外环水仓，水仓总容量2100m3，排水高度144.3m。5、供电系统：矿井东西井区分别建有独立的供电系统。东井区供电系统两回10KV电源，一回引自辛店35kV变电所的程营线，二回引自大武35kV变电站路山线（为专线）。地面10kV变电所安装三台主变压器，其中二台型号为S11-315/10/0.4，另一台是S9-200/10/0.4(均为中性点不接地系统)。下井三路电缆由地面10/0.4kV变电所，东井井筒敷设，一路型号为U-3120+135，长0.3 km。二路型号为U-395+135，长0.3km。西井区供电系统两回10KV电源,一回引自中埠变电所的孟家线LJ-120长0.65km(为专线),二回引自张店东郊变电所的经开2线。地面10kV变电所安装二台主变压器，其中一台型号为S11-315/10/0.4，另一台是S9-200/10/0.4,(均为中性点不接地系统)。下井电缆由地面10/0.4kV变电所，西井井筒敷设，两路型号为U-3120+135,长0.22km。另有一路YJV22-325,长1.2km,电压10kV专供采区变电所和-175排水。6、压风系统：矿井东西井区分别建有独立的压风系统。东井区地面压风机房安装Vf-9型2台压风机，额定压力0.7MPa，功率55KW，转速980r/min。西井区地面压风机房安装Vf-9型2台压风机，额定压力0.7MPa，功率55KW，转速980r/min。二、延深开拓巷道布置1、设计原则4-2煤层、6煤层剩余资源储量123.3万t，预可采储量32.3万t。可采储量较少，矿井仍然利用原有开拓开采系统对这部分煤炭资源进行回收，待10-3煤层投产时4-2煤层、6煤层已回采完毕，因此本设计只针对尚未开采的10-3煤层进行延深开拓有关巷道布置。10-3煤层延深开拓方案，在原有矿井开拓方式的基础上进行优化，结合矿井生产现状和10-3煤层赋存条件，进一步简化原有生产系统。实现集中高效生产，设计尽量降低巷道掘进率，降低生产成本，同时兼顾矿井向深部扩层开采，以延深开拓后矿井生产能力达到12万t/a。2、开拓方案选择方案一：充分利用东西井区已有探煤巷道，延深至-300m水平。西井区在南大门轨道回风下山底沿F4断层保护煤柱向北掘进西区主运输、主回风下山至-300m水平，在下山底布置-300水平泵房、变电所。东井区在现有十行主、副下山探煤底按原有坡度及方位角掘进东区主运输、主回风下山至-300m水平，然后向西按负坡度掘进东运输、回风大巷与西区主运输、主回风下山底形成通风运输系统。在西区主运输、主回风下山底向西按正坡度平行布置-300西运输、回风大巷至井田西部边界F3断层，然后沿煤布置106轨道、回风上山单翼回采F3断层以西106采区10-3煤层；在井田F3、F4、断层之间沿煤布置104轨道、回风下山双翼回采F6断层以南104采区10-3煤层；在106下山底平推石门过F6断层后，沿煤布置105轨道、回风上山双翼回采F6断层以北106采区10-3煤层。在东区主运输、主回风下山底向西按负坡度平行布置-300东运输、回风大巷与西区主运输、回风下山底贯通后，在F4、F2断层之间向北沿煤布置101轨道、回风下山，双翼回采F4、F2断层之间大巷以北101采区10-3煤层；在F4、F2断层之间向南沿煤布置102轨道、回风上山，双翼回采F4、F2断层之间大巷以北南102采区10-3煤层；在东区主运输、主回风下山底向东按正坡度平行布置-300东运输、回风大巷过F2断层后沿F2断层保护煤柱向北布置103轨道、回风下山，单翼回采F2断层以东103采区10-3煤层。方案二：充分利用东西井区已有探煤巷道，延深至-270m水平。西井区在南大门轨道回风下山底沿F4断层保护煤柱向北掘进西区主运输、主回风下山至-270m水平，在下山底布置-270水平泵房、变电所。东井区在现有十行主、副下山探煤底按原有坡度及方位角掘进东区主运输、主回风下山至-270m水平，然后向西按负坡度掘进东运输、回风大巷与西区主运输、主回风下山底形成通风运输系统。在西区主运输、回风下山底沿F4断层保护煤柱布置103轨道、回风下山，单翼回采F4、 F6断层之间103采区10-3煤层；在西区主运输、主回风下山底向西按正坡度平行布置-270西运输、回风大巷至井田西部边界F3断层，然后沿煤布置104轨道、回风上山单翼回采F3断层以西104采区10-3煤层；在井田F3断层中部开门口过F3断层后沿F6断层保护煤柱布置105轨道、回风平巷，单翼回采F6断层以北105采区10-3煤层。在东区主运输、主回风下山底向西按负坡度平行布置-270东运输、回风大巷与西区主运输、回风下山底贯通后，在F4、F2断层之间向北沿煤布置101轨道、回风下山，双翼回采F4、F2断层之间大巷以北101采区10-3煤层；在东区主运输、主回风下山底向东按正坡度平行布置-270东翼运输、回风大巷过F2断层后沿F2断层保护煤柱向北布置102轨道、回风下山，单翼回采F2断层以东102采区10-3煤层。方案一、方案二均为矿井前期开采井田东部，改造井筒使西区二井、东区混合提升井进风，东区风井回风形成三进一回通风系统，矿井中后期开采井田西部，改造井筒使东区二井、西区混合提升井进风，西区风井回风形成三进一回通风系统；采区涌水排至-300水平运输大巷后，自流至-300水平水仓，经西区风井直排地面；煤炭分别经东西区主运输、回风下山运至井底车场后，通过东、西区混合提升井提至地面；东西区双电源分别在井下-300水平变电所联络，-300水平形成四路供电电源。方案比较：对方案一、二比较如下表。 方 案 比 较 表 方案一方案二优点： 1、延深开拓不影响上组4-2煤层及6煤层的回采。2、延深水平涌水直排地面，原有井底排水系统不需改造。3、在断层自然分界的采区内，采用双翼回采，工作面沿煤顺槽长度较短，有利于巷道支护，适合地方小型煤矿的生产。4、延深水平为-300m，水平大巷布置在煤层中，顺槽找煤相对容易。缺点：1、延深水平为-300m，水平大巷布置在煤层中水仓等巷道可能破底板。2、通风路线长，通风阻力大，通风费用高。优点：1、延深开拓不影响上组4-2煤层及6煤层的回采。2、延深水平涌水直排地面，原有井底排水系统不需改造。3、延深水平为-270m，水平大巷布置在煤层顶板，水仓等巷道不破底板。缺点：1、在断层自然分界的采区内，采用单翼回采，工作面沿煤顺槽长度较长，不利于巷道支护，不适合地方小型煤矿的生产。2、延深水平为-270m，水平大巷布置在煤层顶板，顺槽找煤相对困难。根据方案比较，由于优先考虑已有探煤巷道，两方案延深开拓方式相同，只是延深水平不一致，因此方案的优缺点也大同小异，考虑方案一顺槽长度短且找煤容易，更适合地方小型煤矿生产特点，故确定选用方案一为延深开拓的主导方案。第四节 井 筒田家煤矿目前开采4-2煤层、6煤层，矿山开拓分为两个井区，东西井区分别为独立的通风系统。东井区有两个立井，一个为混合提升井，直径3.6m，安装2JT160080024型单绳缠绕式提升机一台，配备0.5t单层单车罐笼；另一个为通风井（距离提升井西北约50m，深度120m，直径3m），地面通风机房配备两台相同型号的FBCDZ13轴流式通风机，配备电机功率222kW，一台运转，一台备用。西井区也有两个立井，一个为混合提升井，直径4.5m，安装2JT160080024型单绳缠绕式提升机一台，配备一对0.75t单层单车罐笼；另一个为通风井，直径3m，地面通风机房安设两台相同型号的BK54-4-12A轴流式通风机，配备电机功率45kW，一台运转，一台备用。田家煤矿延深开采10-3煤层，待10-3煤层投产时，上组4-2煤层、6煤层已基本回采完毕。开拓开采10-3煤层时矿井开拓仍然利用原有两个井区，但根据通风需要，井筒功能将发生变化，将东井区混合提升井原有0.5t单层单车罐笼更换为0.75t单层单车罐笼，矿井前期开采井田东部，改造井筒使西区二井、东区混合提升井进风，东区风井回风形成三进一回通风系统，东区风井地面通风机房新安装两台相同型号的FBDCZ69(A)-6-No18防爆轴流式扇风机，一台运转，一台备用；配用双电机，电动机型号YB355S6，功率275KW，电压380V，转速970r/min。矿井中后期开采井田西部，将东风井地面通风机房配备两台相同型号的FBDCZ69(A)-6-No18防爆轴流式扇风机，配备电机功率275kW，移至西区风井，改造井筒使东区二井、西区混合提升井进风，西区风井回风形成三进一回通风系统，开采10-3煤层井筒特征见下表。开采10-3煤层井筒特征表 井筒名称项目单位东区西区混合井风井混合井风井井口坐标经距（X）m4078048.9954077993.008纬距（Y）m39609255.47339607768.562井口标高m56.32+56.3253.753.7井底标高m107.6-51-90.6-80井筒直径m3.63.04.53井筒深度m163.92107.32144.3133.7井底水窝m4.04.05.04.0井筒净断面积m210.27.0715.907.07井筒装备0.75t吨单层单车罐笼梯子间0.75t吨单层单车罐笼梯子间井筒用途提煤、提矸、上下人员、下放设备及材料、进风前期回风中后期进风提煤、提矸、上下人员、下放设备及材料、进风前期进风中后期回风第五节 延深水平车场及硐室延深水平为-300m水平，-300m水平车场及硐室布置在10-3煤层顶板岩浆岩中，围岩较稳定。车场全部用锚喷支护。在-300水平设主排水泵房、水仓、变电所，布置在西区主运输下山底-300水平大巷北侧。泵房净长18m，净宽4.8m；中央变电所40m，净宽3.6m。两者均采用半圆拱混凝土碹，围岩条件好可采用锚喷支护。泵房、变电所底板高出与其相连车场巷道底板0.5m。泵房内现安装MD150-1