矿通风风设计.doc

目 录第一章 井田概况及资源整合前各矿现状2第一节 井田概况2第二节 资源整合前各矿现状4第二章 整合后矿井地质条件8第三章井田开拓18第一节 资源整合前各矿开拓开采现状18第二节井田境界及资源/储量19第三节 矿井设计生产能力及服务年限22第四节 井田开拓22第五节 矿井提升及井筒特征27第六节 井底车场及硐室28第四章 大巷运输及设备30第一节 运输方式选择30第二节 矿车31第三节 运输设备32第五章 采煤方法及盘区布置33第一节 采煤方法33第二节 采区布置33第三节 巷道掘进35第六章 矿井通风设计和安全措施36第一节 矿井通风条件概况36第二节 矿井通风系统37第三节 矿井风量计算37第四节 矿井总阻力计算41第五节 通风设备选型52第六节 安全技术措施及灾害预防54第七节 主要技术经济指标58参考文献 62致 谢 63第一章 井田概况及资源整合前各矿现状第一节 井田概况一、 交通位置本矿井为资源整合矿井，整合后的本矿井田地理座标为：东经：11308211130903北纬：400835400925井田范围由原大同市矿区原一煤矿、原二矿整合而成。整合后井田形状为一不规则多边形，其东西最长约1.5km，南北长0.86km，井田面积为0.7904km2，开采2号、3号煤层。矿界拐点坐标（国家6带座标）为：点号 X Y1 X=4448603 Y=196828152 X=4448617 Y=196836153 X=4447950 Y=196837204 X=4447952 Y=196838125 X=4447834 Y=196837736 X=4447817 Y=196836297 X=4447737 Y=196836308 X=4447715 Y=196823409 X=4447916 Y=1968231210 X=4447933 Y=1968303711 X=4448044 Y=1968302912 X=4448372 Y=1968287813 X=4448393 Y=19682819井田东西最长约1.5m，南北最宽约0.86m。原一矿东距大同市直线距离约14km，南距109国道约2.5km，其间有简易公路,相通距里又宫矿工业广场约2 km，距庆民铁路装车站约3 km，交通运输较方便。二、 地形地貌本井田地处晋北黄土高原，井田内为平缓的丘陵地形， 地貌类型以侵蚀的黄土梁、沟为主。区内地形比较复杂，总体地势水系为东高、西低，最高点位于井田东边，标高1330m，最低点位于西部，标高1229m，相对高差101m。三、 水系本区属海河流域，永定河水系，桑干河支系。井田内无常年性河流，有沟谷但平时干涸无水，唯雨季时才有洪水从沟谷中流出，汇入十里河。十里河为本区最大河流，位于井田南部，为长年流水之河流，全长74km，流经本区50km，流域面积达1210 km2。四、 气象与地震本区属高原地带，半干旱大陆性季风气候，风沙严重，春季干旱雨缺，夏季炎热多雨，秋季温度适中，冬季寒冷。本区属高原地带，半干旱大陆性季风气候，风沙严重，春季干旱雨缺，夏季炎热多雨，秋季温度适中，冬季寒冷1、气温气温一般较低，以年温差与日温差大为特点，年平均气温为5.1，最高温度约39，最低温度在-35，季度温差和昼夜温差显著。2、降水量年降水量分布极不均匀，暴雨强度大，多集中在7、8、9三个月，约占年降雨量的80%，历年中最大降水量为579.0mm，最小降水量为212.8mm。平均年降水量为384.0mm， 3、蒸发量历年年蒸发量在1664-2105mm之间，平均为1847mm，其中5-7月份蒸发量最大，约占全年蒸发量的50%-60%，蒸发量大于降雨量。4、风本地区向来以风沙多而著称，大风天气多集中于冬春季节。平均每年有风天气达302天（日平均最大风速5m/s），其中大风天气167天（日平均最大风速8m/s），4、5月是大风最多月份，最大风速达22m/s。5、湿度历年各月平均绝对湿度1.0-17.8mbar，各月平均相对湿度为31-74%，历年最大绝对湿度27.8 mbar，最小绝对湿度0.1 mbar。6、冻土历年冻土月份为11月至次年3月，最长可至4月份，最大冻土深度156cm。7、积雪时间为11月至次年3月，最大积雪深度22cm。根据 中国地震烈度区划图，本区地震基本烈度为7度，对应的地震动峰值加速度为0.15g。第二节 资源整合前各矿现状整合前井田内分布的矿井为大同市矿区一矿和二矿。一、 大同市矿区一矿一矿属集体企业，2003年10月经山西省国土资源厅以1400000331179号采矿许可证批准开采侏罗系大同组2-1号、2-3号、3号煤层，生产规模90kt/a，矿区面积0.5018km2，采矿许可证有效期2003年10月至2006年10月。矿区范围拐点坐标（国家6带座标）为：点号 X Y1 X=4448617 Y=196836152 X=4447950 Y=196837203 X=4447933 Y=196830374 X=4448044 Y=196830295 X=4448372 Y=196828786 X=4448393 Y=196828197 X=4448603 Y=19682815 开采深度由1006m至952m标高。井口坐标（国家6带座标）为：主井： X=4447675.00 Y=19683141.00 H=1243.51副井： X=4447759.22 Y=19683136.46 H=1235.64该矿于1992年建设，1994年投产，原设计生产能力90kt/a，实际生产能力90kt/a。批准开采侏罗系大同组2-1号、2-3号、3号煤层，曾开采3号煤层，2-1号、2-3号煤层未采。该矿3号煤层部分采空，2-1、2-3号煤层未采，查明资源/储量2431kt，动用资源/储量473kt，现保有资源/储量1958kt，因参与资源整合，该矿已停产。见一矿采掘工程平面图。二、 大同市矿区二矿原二矿位于矿区南部，属集体企业，现有山西省国土资源厅颁发的采矿许可证，其证号为1400000330304，批准开采2-3、3号煤层；山西省煤炭工业局颁发的煤炭生产许可证，其证号为X040202-12Y1，批准开采2号煤层。证件有效期自2003年6月至2006年6月止。井田面积0.2887 km2，矿井年设计生产能力为6万吨，原核定年生产能力为12万吨。井田范围由下列6个拐点坐标连线圈定（6带）点号 X Y1 X=4447715 Y=196823402 X=4447737 Y=196836303 X=4447817 Y=196836294 X=4447834 Y=196837735 X=4447952 Y=196838126 X=4447916 Y=19682312开采深度由1120m至950m标高。该矿2号煤层南部只有一个回采面已采空，大部分为一矿的采空造成的蹬空区。详见二矿采掘工程平面图。根据整合后矿井的生产能力、开拓方式、采煤方法，整合后，两矿可利用的井巷见表1-1，可利用的主要设备见表1-2。整合后能利用的井巷断面特征表 表1-1矿名井筒名称井口坐标井口标高（m）井筒倾角（）井筒井筒（巷）净宽（m）断面形状井筒（巷）断面（m2）支护方式XY垂深/斜长（m）城路沟煤矿主斜井4447675196831411243.51256582.8半园拱6.4局部砌碹副斜井4447759.2219683136.461235.64286002.6半园拱5.31局部砌碹转载皮带斜巷18902.8半园拱6.4局部砌碹3号层盘区运输巷3.0矩形6.3锚杆3号层盘区回风巷3.0矩形6.3锚杆红脊梁煤矿主斜井4447295.8419683527.861257.49266482.6半园拱5.69局部砌碹2号层盘区运输巷3.0矩形6.3锚杆2号层盘区回风巷3.0矩形6.3锚杆整合后能利用的主要设备明细表 表1-2矿名使用地点设备名称型号功率(Kw)数量备注一矿主斜井井口提升绞车GKT220-1.51801地面变电所变压器S7-315/62副斜井井口通风机FBCZ-17751井下水泵房水泵25-3010D12-2512453011二矿主斜井井口提升绞车JTP1.61301地面变电所变压器S7-500/10S7-315/1011井下水泵房水泵D12-2512303第二章 整合后矿井地质条件一、 矿井地质条件（一） 地层井田内多为黄土掩盖，基岩仅出露于井田内东部，根据以往地质资料，井田内发育地层由老到新为：寒武系、侏罗系下统永定庄组、中统大同组、云冈组，第四系中上更新统。井田内地表出露地层主要为侏罗系中统云冈组和第四系中上更新统。现自下而上叙述如下： （一）寒武系（）1、下统（1）岩性为砖红色泥岩、紫红色页岩、紫红色角砾状白云岩。2、中统（2）岩性为青灰色中厚层状鲕粒灰岩夹泥岩。3、上统（3）岩性为灰色薄层状灰岩、中厚层状白云岩，夹竹叶状灰岩。 （二）侏罗系（J）1、下统永定庄组（J1y）地表未出露。由灰紫、灰黄等杂色粉砂岩、砂砾岩、砂质泥岩、砂岩等组成，底部砂砾岩为K8标志层，本组厚78.4-119.8m，一般97.5m，与下伏地层呈明显的角度不整合接触。2、中统大同组（J2d）地表未出露。岩性为灰、深灰色粉砂岩、细砂岩、砂质泥岩、粗砂岩及煤组成，厚度127.4-224.85m，平均188.50m，底部灰白色含砾粗砂岩K11为本组标志层，与下伏地层呈整合接触。3、中统云冈组（J2y）井田的东部有出露。岩性为白色、灰白色中、粗粒砂岩，斜层理、交错层理发育，上部由紫色、紫红、灰绿色砂岩、粉砂岩及砂质泥岩组成，本井田厚230-320m，一般厚250m，底界为K21标志层，与下伏地层为平行不整合接触。（三）第四系（Q）中上更新统（Q2+3）广布于梁峁及沟谷两侧，上部为浅黄、褐黄色松散状黄土，即马兰黄土；下部为亚粘土、亚砂土，厚0-10.50m，一般厚7.2m与下伏地层呈角度不整合接触。（二） 构造本井田位于大同煤田的东北部， 井田内基本上为一单斜构造，地层走向近于南北向，倾向西，倾角一般5-14左右，地质构造简单。井田内有一正断层，断层走向NE向，断层倾向SE，倾角70，断距2.0m。井田内未发现陷落柱，也未发现岩浆活动。总体上来说，地质构造简单。二、 煤层及煤质（一） 含煤性本井田含煤地层为侏罗系中统大同组，平均厚188.50米。岩性为灰色、深灰色粉砂岩、细砂岩、砂质泥岩、白色中粗粒砂岩及煤层。砂岩中水平层理和交错层理发育，为一套陆相含煤沉积。含煤10层，编号为2-1、2-3、3、4、7-1、7-2、8、11-3、12、12-2号煤层，其中可采煤层共5层，即2-3、3、7-1、11-3、12-2号，其余为不可采煤层可采。煤层总厚度为11.04m，含煤系数5.90%。本组所含的煤层，厚度变化小，比较稳定。该井田批采的2-3、3号煤层为稳定可采的煤层，11-3、12-2号煤层的资源属于同煤集团，而不属于本矿资源，根据矿方提供资料，11-3、12-2号煤层均未开采。（二） 可采煤层2-3号煤层：上距云冈组底界砂砾岩0-18.20m左右。煤层厚0.71-2.87m，平均2.12m。3号煤层：全井田均有分布，煤层稳定可采，是大同组上部较厚的一层煤层，上距2号煤23.15-27.43m，平均24.98m，煤层结构简单，在所赋存区域内厚度变化较小，煤层厚2.33-3.35m，平均2.83m，该煤层一直是本矿的主采煤层。11-3号煤层：上距8号煤层26-41m，平均33m，煤层厚1.45-2.78m，平均2.15m。煤层偶含一层夹石，厚0-0.3m，平均0.15m。12-2号煤层：位于大同组底部，下距K11砾岩8-15m，平均14.5m，该煤层结构复杂，含0-5层夹矸，煤层较厚，一般为0.46-1.95m，平均1.57m。(见可采煤层特征一览表)批采的2-1、2-3、3号煤层，为稳定型，结构较简单，且大部分可采。可采煤层特征一览表 表2-1煤层编号煤层厚度（m）煤层间距（m）煤层结构稳定性可采性顶底板岩性最小-最大平均最小-最大平均顶板底板2-30.71-2.872.1223.05-27.4324.77简单稳定部分可采粉砂岩砂质泥岩粉砂岩32.33-3.352.83简单稳定全区可采粉砂岩砂质泥岩22.107-10.61-2.001.49简单稳定部分可采细砂岩粉砂岩11-31.45-2.782.1555.05简单稳定全区可采细砂岩细砂岩12-20.46-1.951.5750.30复杂稳定部分可采粉砂岩砂质泥岩砂质泥岩（三） 煤层对比大同侏罗系地层为陆相沉积，岩性变化大，标志层不甚明显，煤层层数多，且多为中厚和薄煤层，煤层间距不十分稳定，因此，给煤层对比工作带来了一定的困难，但我们已认识到煤层对比在地质工作中的主要性，所以引起了足够的重视。现将本井田煤层对比的情况简述如下：1、主要煤层的存在：2-1号煤层位于大同组的顶部，与云冈组底砂砾岩相距1.5m左右，层位稳定，易于识别；2-3号煤层上距云冈组底界砂砾岩018.20m，平均6.97m。煤层厚0.732.87m，厚度及层位稳定，易于识别；3号煤层是大同组上部较厚的一层煤层，上距2号煤层23.1527.43m，平均23.93m，煤层结构简单，在井田内厚度变化小，故易于识别。2、标志层的存在：云冈组基底砂砾岩或砾岩，（K21）厚度一般为6-10m，砾大如拳，多为燧石及石英质，砾石呈灰圆状或次棱角状，胶结较坚固，为对比上部煤层的主要标志，其次在3号煤层的上部普遍的发育着一层砂岩带，一般厚度在10m以上。除此而外，接近大同组基底发育着数层褐灰色鲕状砂质页岩，为下部不再含煤之特征。3、层间距之稳定性：整个大同北部煤田侏罗系煤系地层，煤层的层间距十分稳定，如2-33号煤层一般为25m，最大到30m。上述煤层之层间距，虽然有所变化，但也有限且有规律可寻，这样给煤层对比工作带来了有利条件。（四） 煤层顶底板条件1、2-1号煤层直接顶板为浅灰色粉砂岩，含植物化石碎片，厚度约为1.5m左右。老顶为含砾粗砂岩，钙质胶结，较硬。厚度约为5-10m，底板为浅灰色粉砂岩，含植物化石。2、2-3号煤层的直接顶板为浅灰色粉砂岩。含植物化石，厚度约为4.01m左右。底板为灰色砂质泥岩，含大量煤屑，水平层理。3、3号煤层，伪顶为灰色薄层细砂岩，含大量煤屑，水平层理，局部赋存，厚度0-0.2m，直接顶板为灰色粉、细砂岩互层，水平层理，较硬。厚度5-8m。老顶为灰色砂质泥岩，水平层理发育，较硬，厚度15-19m。底板为深灰色砂质泥岩，顶面平整，易于管理。未发生底鼓。（五） 煤质井田内2-1号煤表面为黑色，以玻璃光泽为主，油脂光泽为辅，断口棱角状、贝壳状及阶梯状，质较硬、性脆，内生裂隙发育，有时可见黄铁矿结核。2-3号煤表面为黑色，以玻璃光泽为主，油脂光泽为辅，断口棱角状、贝壳状及阶梯状，质较硬、性脆，内生裂隙发育，有时可见黄铁矿结核。3号煤表面为黑色，以玻璃光泽为主，油脂光泽为辅，断口棱角状、贝壳状及阶梯状，质较硬、性脆，内生裂隙发育，有时可见黄铁矿结核。宏观煤岩类以半亮型煤光亮型煤为主，半暗型煤次之。宏观煤岩成份以亮煤为主，次为暗煤，少量镜煤。煤层具有均匀的条带状结构。2、 化学组成、工艺性能根据山西省煤炭工业厅综合测试中心对原一矿、二矿提供的鉴定报告，其原煤工业分析指标见表1-3。煤质特征表 表2-2矿名煤层号水分Mad/%灰分Ad/%挥发分Vadf/%硫St,d/%发热量Qb,daf焦渣特征CRC比重TRD一矿3#2.925.1531.571.1941.32轰脊梁矿2#2.867.4123.240.5421.32 3、煤的风化和氧化根据钻孔煤芯煤样化验资料和该矿开采揭露情况，井田内未见到2-1、2-3、3号煤层风化、氧化现象。4、煤类及工业用途评价1）煤类根据中国煤炭分类国家标准GB575186标准，以浮煤挥发分（Vdaf）为主要指标，参考粘结指数（GR.I）、胶质层厚度、Y值（mm）为辅助指标，确定井田2-1、2-3、3号煤层煤类均为不粘煤。2）煤的可选性本次报告没有收集到浮沉试验报告，现根据相邻的晋华宫矿地质报告中用0.1含量法评价可选性的结论认为：本井田煤层的可选性按0.1含量法评价，如指定精煤灰分为6.0%时，分选比重0.1含量一般低于10.0%，可选性等级为极易选。3）用途该井田煤质特点为：特低灰，特低灰低硫，特低低磷，较高发热量，弱粘结性，富油煤。开采多年，一直为我国优质动力用煤，并且可供气化，高炉喷吹使用，随着今后用煤技术不断发展，本井田煤炭将会有更多的用途。三、 瓦斯、煤尘、自燃性、地温1.瓦斯据大同市安全生产监督管理局同安监安字2005159号文件关于对矿区大北沟等煤矿二00五年度瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复，二矿开采2号煤层，瓦斯相对涌出量4.64m3/t，绝对涌出量0.58 m3/min。为低瓦斯矿井。一矿开采3号煤层，瓦斯相对涌出量2.67m3/t，绝对涌出量0.5 m3/min。为低瓦斯矿井。由于本井田含煤性好，含煤系数高，岩性、岩相在横向比例上稳定，以及水文地质条件简单，矿井涌水量小，加之离矿区不远处为压性逆断层构成封闭型，这些因素都为瓦斯的赋存提供了良好条件，因而给矿井生产埋伏了隐患。临近晋华宫煤矿自开采以来，多次发生大量瓦斯涌出，有积水时产生水沸腾似的喷出现象，本区域的煤矿至今已有几次瓦斯爆炸事故发生，因此要加强瓦斯监测工作，严格遵照煤矿安全规程，从通风管理上采取措施，防止瓦斯聚集；当发生瓦斯积聚时，必须及时处理。为煤矿安全生产提供保障。2.煤尘、自燃倾向性根据山西煤炭工业局综合测试中心检验报告（2001年）： 一矿开采3号煤层，火焰长度400mm，岩粉用量75%，有煤尘爆炸危险性；吸氧量0.8413m3/g，自燃等级级，自燃倾向性属容易自燃。根据山西省煤炭工业厅综合测试中心的测试报告（2003年）：二矿开采2号煤层，火焰长度30mm，岩粉用量30%，有煤尘爆炸危险性；吸氧量0.8826m3/g，自燃等级级，自燃倾向性属容易自燃。各煤层发火期一般为4个月。矿井必须建立完善的洒水防尘系统。必须及时清除巷道中的浮煤，清扫或冲洗沉积煤尘，定期撒布岩粉；定期对主要大巷刷浆。矿井每年应制定综合防尘措施，完善预防和杜绝煤尘爆炸的管理制度，并组织实施，防范煤尘爆炸事故发生。通过调查本矿采矿区内没有火区，但煤层在开采过程中如果采空区滞留煤量较多，后若不能及时密闭，加上构造裂隙和采空塌陷勾通地表，氧源充足，不易散热，有自燃发火趋势，因此在开采容易自燃煤层的矿井，必须采取综合预防煤层自燃然发火的措施。如发生火区必须注明所有火区及曾经发火的地点。每一处火区都要按形成的先后顺序进行编号，建立火区管理卡片，绘制火区位置关系图，并和火区管理卡必须永久保存。3.地温本地区生产矿井中未发现地温、地压异常现象，采掘过程中不会受热害影响。在以后日常矿井地质工作中，做好地温、地压的观测测试，为采掘布置提供依据。四、 井田水文地质本区为山区，地表出露有侏罗系中统云岗组，地表水量不大，煤系地层基岩风化壳潜水与地表水沟通，水量很大，水文地质条件简单。1、地表水本区位于大同煤田的东北部，属十里河水系，地表覆盖薄，属典型的低山丘陵地貌，黄土覆盖率低，植被稀少，降水少且强度集中，不利于大气降水的入渗补给，区内无地表水体，奥灰岩溶不甚发育。区内支沟由北向南流入十里河，常年为干沟，雨季排泄地表水。较大的沟为杏山沟，沟谷呈树枝状分布，地表迳流主要来源于雨季山洪瀑发，且时间短暂，雨后排泄很快，入渗量小。最高洪水位线为1257m，从矿井近年来开采的情况看，地表水的补给量甚微，未发现有富水强的含水层，对煤层开采无影响。总观井田内部大范围地下补给来源贫乏，岩石含水性从上至下逐渐变弱，中深部、深部地层含水性极弱，水文地质条件简单。故井田水文地质类型为简单类型。2、井田内含水层1、侏罗系下统永定庄组砂岩裂隙含水层岩性由灰色、灰白色碎屑岩组成，裂隙不发育，富水性弱。2、侏罗系中统大同组砂岩裂隙含水层岩性由灰色、灰白色碎屑岩组成，裂隙不发育，富水性弱。3、侏罗系中统云冈组砂岩裂隙含水层岩性由紫红、灰绿、灰白色碎屑岩组成，裂隙不发育，富水性较弱。4、风化壳裂隙含水层主要由基岩风化物组成，埋深30-70m，岩石节理裂隙发育，岩石破碎，富水性中等-强，河成阶地单位涌水量0.2-1.88L/s.m，河谷两岸台地上涌水量相对较小，单位涌水量0.03-0.235Ls/.m，富水性弱-中等。5、第四系松散孔隙含水层位于河谷两岸一二级阶地及河漫滩，厚0-20m，主要为砂砾石层，单位涌水量1.21-9.47L/s.m，富水性强，但十里河、口泉河沿河谷两岸因矿坑排水影响，已成为渗漏性河谷，冲积层水位较深，富水性弱-中等。3、隔水层为煤系地层（大同组）砂岩裂隙含水层间的隔水层，由泥岩、砂质泥岩和煤层组成。其间夹有粉砂岩和细砂岩透镜体，厚度3-30m，它们夹在各层砂岩含水层之间，构成平行复合结构，起层间隔水作用。六、矿井充水因素分析及水害防治（一）矿井充水因素分析井田范围内2-1、2-3、3号煤层，随着其开采，煤层间夹的中厚层砂岩，其裂隙水会涌入矿井，成为煤层开采的主要充水因素。其次为2-1、2-3、3号煤层上覆煤层采空区积水，随开采裂隙进入矿井。（二）突水原因分析与预测 1、断层井田内有1条正断层，开采后断层导水裂隙易沟通支沟与矿井水力联系。支沟虽平时无水，但洪水期流量仍十分可观，当向该断层方向掘进时，尤其是雨季，随时观测矿井涌水量的变化，提前进行探放水，以防煤层开采引发顶板冒落而产生导水裂隙与该支沟沟通，使其在洪水期倒灌井田，造成不必要的损失。2、采空、古空区积水本井田内的原矿井经过多年的煤炭开采，均有一定的采空区，据矿上有关技术人员分析介绍，3号煤层在巷道掘进时井下没有淋水，采空区内也没有积水存在，只是在井田的西部采空区内有一少部分积水，预计为7916m3，现在矿上正在抽水。古空区积水对本矿井下开采也具有一定的威胁，从目前调查情况看，未发现古空区，但由于古窑的开采历史久远，隐蔽性强，较难发现，可能还会有隐蔽的古窑，古空区内若有积水，在采掘过程中一但构成联通，就会有大量的古空区积水涌入井下，在这方面应给予足够的重视。因此在今后的采掘工作中必须坚持做到“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的工作原则和“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施，以杜绝突发的水灾事故的发生。本矿自建井以来没有受到过各种水害影响，从原矿井排放水设施上看，基本可满足矿井生产上的防治水需求，但绝不可麻痹大意，还必须要按照规程要求尽快解决存在的问题。（三）井田水文地质类型大同煤田侏罗系大同组地层内部岩层平缓，均以胶结致密的碎屑岩和泥岩组成，再加上地质构造简单，难以构成地下水和地表水的水力联系，地下水补给来源贫乏，岩石富水性从上到下逐渐变弱，水文地质条件尚属简单。本矿井水文地质条件从属于区域水文地质条件，根据矿井水文地质规程该矿井水文地质类型为简单型。（四）矿井主要水害类型及防治水措施1、矿井主要水害本矿主要水害类型为本矿及周边矿井的采空区、古空区积水以及断层水。2、防治措施（1）地表水的防治工作，从历年最高洪水位线分析，本井田在杏山沟里最高洪水位线标高为1257m，现有井口均远离此沟，不存在洪水淹井现象发生，但也决不可麻痹大意，一但遇到罕见的降水，引发山洪瀑发，高于井口，就会造成淹井事故发生，因此，在井口有效位置应修筑防洪堤坝，防患于未然。另外，还应加强坡体治理工作，平整、加固坡体面，建造分流水渠，防止滑坡现象发生。（2）断层及采动裂隙涌水是威胁本矿生产的主要水害之一，在本井田内目前虽然没有发现有较大的断层，也没有断层水涌入矿井的现象，但也决不可麻痹大意，在今后的开采时一但遇到较大的断层，尤其是本井田内煤层赋存较浅，采空区面积随开采时间而扩大一但发生采动诱发的采空区大面积坍塌，造成顶板大面积的裂隙发育，在雨季期间很容易引发地表水涌入井下的突发性水害发生，因此，在采掘布置上一定要留有足够的保安煤柱，在采掘过程中要制定确实可行的探放水措施及防灾救灾应急预案，确保安全生产。（3）在生产过程中，进一步查明积水情况，为矿井防治水工作提供依据。（4）及时充填地表塌陷区或地表裂缝，防止洪水沿导水裂隙溃入井下。（5）如有发现透水预兆（挂红、挂汗、空气弯冷、雾气、水叫、顶板淋头水、加大顶板来压、底板结膨胀、产生裂隙、出现渗水、水色发浑有臭味等症状时），必须采取相应的措施。（6）进一步查明井田含水层厚度、岩性、富水性、水质、补给、迳流、排泄条件，以及含水层间的水力联系，查明隔水层厚度，岩性分布情况。（7）水淹区必须标出探水线位置，采掘到探水线位置时必须探水前进，否则不能进行采掘。（8）水淹区域面积水面以下采掘时，必须编制详细的探放水规程，采掘必须在排除积水以后进行。（9）在相邻矿界的分界处必须留有隔离煤柱。（10）必须定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上、下工程对照图上标出开采范围，开采年限、积水情况。（11）必须针对主要含水层（段）建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预测分析，并制定相应的“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施。必须作好水情、水害分析预报，坚持做到“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则，确保煤矿安全生产。（五）矿井涌水量及预算1、矿井历年涌水量1）根据近年来矿井实际观测资料分析。矿井涌水量与煤炭产量、开采面积、巷道长度关系不大。涌水的原因主要是采空区积水未及时抽放而为。2）矿井涌水量与大气降水成正比关系，只是在雨季时，受大气降水的影响水量增加，旱季则相应减少。2、矿井涌水量经调查，3号煤层矿井最大涌水量不超过50m3/d，一般为30m3/d，日产原煤250吨煤，吨煤含水系数最大涌水量不超过0.24m3/t，一般为0.12m3/t。第三章 井田开拓第一节 资源整合前各矿开拓开采现状一、 一矿该矿利用一对斜井开拓，主斜井落底于3号煤层，井口坐标为:X=4447675,Y=19683141,H=1243.51m，井筒斜长658m，净宽2.8m，净断面积6.4m2，倾角25（局部22），半圆拱荒料石砌碹，装备GKT220-1.5型提升绞车串车提升，电动机功率180 kW，担负全矿井煤炭提升、辅助运输、进风任务兼安全出口；副斜井落底于3号煤层，井口坐标为:X=4447759.22,Y=19683136.46,H=1235.64m，井筒斜长600m，净宽2.6m，净断面积5.31m2，倾角28（局部30），半圆拱荒料石砌碹，作为专用回风斜井，担负全矿井回风、行人等任务兼安全出口。通风方式为中央并列式，风机工作方式为抽出式，副斜井井口安装两台通风机，一台运行，一台备用，工作扇型号为BK40-No15型，功率37kW；备用扇型号为FBCZ-No17型，功率75kW。副井井底设有水仓，安装三台水泵，工作泵型号为25-3010，功率45kW；工作泵型号为D12-2512，功率30kW；检修泵型号为25-3010，功率45kW，水仓容积150 m3，经副井敷设54mm排水钢管两趟，直接排出地面，排水能力20 m3/s。矿井原采3号煤层，井下现已准备出北一盘区和北二盘区，采煤方法为短壁刀柱炮采，盘区巷为锚杆支护，采掘面为木支柱支护顶板。采区布置为前进式，回采工作面为后退式。矿井运输方式为轨道运输方式，采掘面煤炭采用JD-11型或JD-25型调度绞车接力牵引0.75t“V“型矿车通过顺槽和盘区巷运至主井井底车场，最后由主井的串车提升至地面。该矿北部、南部局部已采空。二、 大同市矿区二矿该矿利用一对斜井开拓，主斜井落底于2号煤层，井口坐标为:X=4447295.84,Y=19683527.86,H=1257.49m，井筒斜长648m，净宽2.6m，净断面积5.69m2，倾角26（局部25、24），半圆拱荒料石砌碹，井口装备JTP-1.6型提升绞车串车提升，电动机功率130 kW，担负全矿井煤炭提升、辅助运输、进风任务兼安全出口，副斜井落底于2号煤层，井口坐标为:X=4447290.64,Y=19683370.26,H=1256.67m，井筒斜长430m，净宽2.6m，净断面积5.69m2，倾角26（局部25、24），作为专用回风斜井，担负全矿井回风、行人等任务兼安全出口。通风方式为中央并列式，风机工作方式为抽出式，副斜井井口安装两台BK54-No11型通风机，功率30kW，一台运行，一台备用。副井井底设有水仓，安装三台12D-2512型水泵，电动机功率均30kW，水仓容积150 m3，经副井敷设50mm排水钢管两趟，直接排出地面，排水能力125 m3/s。矿井原采2号煤层，井下现已准备出两条盘区巷，采煤方法为短壁刀柱炮采，采掘面、大巷均为木支柱支护顶板。采区布置为前进式，回采工作面为后退式。矿井运输方式为轨道运输方式，采掘面煤炭采用JD-11.4型或JD-25型调度绞车接力牵引1t“U”型矿车经盘区巷运至主井井底车场，最后由主井绞车提升至地面。该矿中部局部已采空。第二节 井田境界及资源/储量一、井田境界整合后井田面积0.7904km2，开采2-3、3号煤层。整合后范围由以下13个拐点坐标连线圈定（国家6带）点号 X Y1 X=4448603 Y=196828152 X=4448617 Y=196836153 X=4447950 Y=196837204 X=4447952 Y=196838125 X=4447834 Y=196837736 X=4447817 Y=196836297 X=4447737 Y=196836308 X=4447715 Y=196823409 X=4447916 Y=1968231210 X=4447933 Y=1968303711 X=4448044 Y=1968302912 X=4448372 Y=1968287813 X=4448393 Y=19682819井田东西最长约1.5m，南北宽约0.86m。整合后在批采的2、3号煤层范围内无小煤矿生产，周边为大同市青磁窑煤矿、榆涧煤矿和晋华宫矿，均为生产矿井，至今未发现越层越界开采现象。二、资源/储量1. 资源储量估算范围本次估算2-3号、3号煤层，整合范围以山西省煤炭资源整合和有偿使用领导组办公室晋煤整合办核200636号文件核准的（包括原一矿、二矿，整合后矿区总面积为0.7904Km2）范围减去采空区的面积。2. 工业指标确定井田号2-1、2-3、3号煤层均为不粘煤，属非炼焦用煤，根据中华人民共和国地质矿产行业标准煤、泥炭地质勘查规范（DZ/T0215-2002）参与资源储量估算的煤层必须满足：1、煤层最低可采厚度：0.8m；2、最高灰分Ad：40%；3、最高硫分St,d：3%；4、最低发热量（Qnet，d）：17.0MJ/kg 根据现有资料，井田2-1、2-3、3号煤层上述各项工业指标均在限定范围之内。3. 资源/储量估算方法的选择及其依据本井田地质构造简单，煤层倾角为5-14，平均8，因此资源/储量估算方法采用地质块段法。即采用煤层伪厚及水平投影面积估算。计算公式为：Q=SHd/1000式中：Q 块段资源储量（kt）S 块段水平投影面积（）H 块段煤层平均厚度（m）D 煤层视密度（t/m3）4. 资源/储量估算结果全井田动用储量588kt，现保有资源量3722kt，累计查明资源储量4310kt，（详见附表3-1）。资源储量估算结果汇总表 表3-1煤层编号煤类资源储量（kt）111b333现保有采空区累计查明2-3BN13133513481713653BN2374237457129452-3+3合计368735372258843105. 可采储量本井田开采时工业场地、井筒、井田境界、蹬空区等均留设保安煤柱。可采储量通过下式计算：式中：ZK矿井可采储量，万吨；Zg矿井工业储量，万吨；P固定煤柱损失，万吨；C采区回采率，薄煤层取85，中厚煤层取80，厚煤层取75。矿井永久煤柱及开采损失为1394kt，可采储量合计1862.4kt。各煤层可采储量详见汇总表32。矿井可采储量汇总表 表3-2煤层保有储量（kt）保安煤柱（kt）回采率（）可采储量（kt）大巷（盘区）计50%保安煤柱资源储量合计2134815839955780632.832374214623837801229.6合计3722372102213941862.4三、 安全煤柱及各种煤柱的留设井田内需留设永久安全煤柱的有：村庄、井田境界、井筒；其它需留设煤柱的有：工业场地、大巷、采区隔离煤柱等。地面建（构）筑物（公路、村庄等）工业场地、井筒安全煤柱的留设按建筑物、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留设。围护带宽度，考虑到建筑物位置的误差按15m计算。岩层移动角：表土段取45，岩层水平移动角取72，上山移动角取72。煤柱留设宽度，井田境界煤柱留20m，大巷之间及两侧各留20 m，斜井井筒落底见煤处一侧留30m。第三节 矿井设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度根据煤炭工业设计规范，矿井设计年工作日330天，每天三班作业，其中两班生产，一班准备，净提升时间为14小时。二、矿井设计年生产能力资源整合后矿井生产规模为210 kt/a。报告考虑到煤层赋存条件、资源/储量、地质及水文地质条件、开采技术条件、装备水平、煤炭外运条件、煤质及市场供需情况、企业经济效益、投资偿还期等诸因素，结合分析后，认为井型确定为210 kt/a是可行的。三、矿井服务年限矿井服务年限按下式计算：式中：T矿井服务年限，年；ZK矿井可采储量，万吨；A矿井设计生产能力，万吨年；K储量备用系数，取K1.35。第四节 井田开拓一、井田开拓方案1. 井筒、工业广场位置的选择井口位置的选择综合考虑以下因素：1、要有足够的场地，便于布置地面生产系统及其工业建筑物及构筑物； 2、有较好的工程地质和水文地质条件；3、便于矿井供电、给水和运输，便于建设排矸设施的地点；4、井筒位置高于当地最高洪水位；5、能充分利用地形，使地面生产系统、工业场地总平面布置合理，使平整场地的工程量小；6、少占耕地，少压煤。该矿资源整合前，原一矿、二矿均有一对斜井，工业场地及配套设施均已具备，本次资源整合设计，选用三个井筒进行开拓（理由详见本节后叙述），按照以上工业场地选择原则，考虑到原两工业场地距离较近，本设计将原两工业场地均采用，其中：原一矿工业场地为整合后主工业场地，原二矿工业场地为整合后辅工业场地。从而满足21万t/a矿井生产能力的需求。2. 水平划分根据地质报告，2、3号煤层平均间距约为24.77m。2号煤层南部部分采空，北部局部为蹬空区，大部分未采；3号煤层大部分已采空，井下开拓大巷均已形成，且井底煤仓上口已在2号煤层内，为联合开采创造了条件，故本次设计将该矿批采的2号、3号两层煤划分为一个水平开采，水平设在3号煤层，标高为+989m。3. 煤层开采顺序本矿井资源整合后一个水平开采2号、3号两层煤，在可采区域，煤层的开采顺序为从上到下，盘区内区段的开采顺序为后退式。考虑到早投产，本次设计选择2号煤层不可采区域下的3号煤层北一盘区为首采盘区。该盘区开采结束后，然后依次开采2号煤层、3号煤层各盘区。4. 井田开拓方案该矿整合前，原一矿两斜井落底于3号煤层，原二矿两斜井落底于2号煤层，本次整合后利用原一矿主斜井作为皮带斜井，副斜井作为专用回风斜井，原二矿主斜井作为辅助提升斜井，同时，副井报废。本着投资少、投产快、安全、可行的原则，确定以下开拓方案：由于落底于2号层的副井井底下部3号煤层已采空，无法直接延伸至3号煤层，故从副井井底沿城路沟井筒延伸方向开掘两条集中巷道，即：2#层集中轨道巷、2#层集中回风巷，轨道巷通过2#-3#暗斜井至3#煤层巷道，回风巷通过2#层回风绕道直接与回风斜井连通。在2#层北部沿东西向布置两条盘区巷道，即：盘区轨道巷、盘区回风巷，盘区轨道巷直接与2#层集中轨道巷相通，并于主井井底煤仓相通，盘区回风巷直接与2#层集中回风巷相通，从而将2号煤层划分为南盘区、北盘区两个盘区，走向长壁式推进开采，详见图3-1所示。3#煤层北部原巷道已部署完毕，只是在南部需新开掘一条轨道巷，与原有一条巷道共同开采南部煤炭，从而将3#煤层划分为北一盘区、北二盘区、南盘区三个盘区开采，形成较为完整、经济的生产系统。二、井口数目和位置该矿整合前一矿、二矿均有一对斜井，通过实地勘察和计算，两矿主井井筒断面小，且均为单钩串车提升，远远不能满足整合后21万t/a生产能力的需求，考虑到原一矿主井落底于3号煤层，且井筒较直、坡度基本相同，故本设计选择本井筒作为整合后的主斜井，布置胶带输送机，担负煤炭运输任务；为减少投资，原二矿主井作为整合后的副井，单钩串车提升，担负辅助提升任务；原一矿副井已落底于3号煤层，故本设计选择本井筒作为整合后的回风斜井，担负全矿井的回风任务。利用主、副斜井及回风斜井三个井筒开采全井田各煤层，所形成的开拓方式为斜井开拓。三、主要运输大巷及总回风道的布置和位置依据所选方案一所述，本次资源整合后，从副井井底沿城路沟井筒延伸方向开掘两条集中巷道，即：2#层集中轨道巷、2#层集中回风巷，轨道巷通