煤矿西一采区设计说明书.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除 xx县xx煤业有限公司xx煤矿西一采区设计说明书目 录前言第一章 矿井的基本情况2第一节 概 况2第二节 地 层4第三节 构 造8第四节 矿区水文地质9第五节 煤层煤质10第六节 开采技术条件11第二章 采区布置及装12第一节 采区概况12第二节 采区储量计算12第二节 采区设计生产能力及服务年限13第三节 采区布置13第四节 采煤方法及采掘工作面机械装备15第五节 采区运输系统及装备17第六节 供电、排水系统17第七节 采区通风系统18第八节 监测监控系统19第九节 洒水降尘及防灭火系统19第十节 压风系统21第三章 采区巷道掘进22第四章 采区风量计算与分配23第五章 安全技术措施28第一节 瓦斯灾害防治措施28第二节 综合防尘措施29第三节 消防火措施29第四节 水害防治措施30第五节 顶板事故防治措施30第六节 运输事故防治措施32第七节 提升事故防治措施33第八节 电气事故防治措施37第九节 井下安全监控系统及自救器配备39第六章 技术经济分析40第一节 采区建设工期40第二节 劳动定员及劳动生产率41第三节 采区设计主要技术经济指标43附 图 目 录顺序号图号图 名比例尺11地质综合柱状图1:100022地形地质及井上下对照图1:500033-11-1勘探线剖面图1:500043-22-2勘探线剖面图1:500053-33-3勘探线剖面图1:500063-44-4勘探线剖面图1:500073-55-5勘探线剖面图1:500084煤层底板等高线及储量计算图1:500095采区开拓方式平面图1:5000106采区开拓方式剖面图1:5000117首采区布置及机械配置平面图1:2000128工业广场平面布置图1:1000139通风系统图示意1410避灾线路图示意1511井下监控系统图示意1612井下压风系统图示意1713井下晒水防尘管路系统图示意1814运输系统图示意1915采煤方法图示意2016通信系统图示意2117供电系统图示意2218井巷工程综合进度图表示意2319巷道断面图示意附录：1、编制单位资质证书2、设计合同书3、采矿许可证4、煤炭生产许可证5、安全生产许可证6、营业执照6、矿井瓦斯等级鉴定报告的批复7、煤层自燃发火倾向性鉴定报告8、煤尘爆炸性鉴定报告9、煤质检测报告表前 言xx县xx煤业有限公司xx煤矿位于xx县城SE158方向，地理座标：东经1084257 至 1084444，北纬 314710至314818之间，面积2.489Km2。主井口直角坐标（西安80坐标）： X=3519932.16，Y=36568741.30，Z=1242.21。行政区划隶属xx县蓼子乡中心村所辖。矿区北侧有城（口）开（县）公路通过矿山由井口到蓼子乡约2km，蓼子乡到xx县城约49km，xx县向西南方向约90km至四川省万源市的关渡火车站，交通较为方便（见交通位置图）。xx煤矿为证件齐全的合法矿井，该矿始建于2004年3月，2007年5月投产，经济类型：属私营企业。2012年7月，由重庆市国土资源和房屋管理局颁发采矿证，证号C5000002009041130019367，矿井采用平硐开拓。井口坐标X=3519784.088，Y36568732.302，H=+1271.495m。批准开采K2煤层，开采标高+1450+1100m。平均煤厚0.65m。采用走向长壁采煤方法。现在矿区东翼布置有1个采煤工作面和2个掘进工作面。现实际生产能力4万吨/年左右。为充分合理地开发利用资源，形成规模化生产，使之符合煤炭产业政策要求，根据开县煤炭产业发展规划及企业自身发展的需要，结合xx煤矿煤炭资源赋存条件，业主拟对井田西翼进行开拓布置，从而确保矿井60kt/a生产能力的需要。一方面有利于矿井正常的经营发展，另一方面也有助于缓解当地日益紧张的煤炭供需压力，促进地方经济的发展。为此，特委托我公司对该矿西翼上山采区进行设计。一、编制设计的依据1、xx煤矿设计委托书。2、承诺书。3、重庆136地质队2011年12月编制的重庆市开县xx煤矿煤炭资源储量核实报告；4、矿井煤层自然发火倾向性、煤尘爆炸性检测报告；5、重庆市经济和信息化委员会关于开县煤矿2009年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复（渝经信安全200913号）；6、业主提供的矿井相关资料和我公司设计人员在矿井现场调查、收集的有关情况。二、设计的指导思想1、贯彻煤炭工业小型矿井设计规范、煤矿安全规程和国家强制性技术标准，结合本矿具体情况，优化矿井的生产系统，使之达到安全可靠的要求。2、设计布局合理、生产集中、系统完善、环节畅通，对主要生产环节及设备选型，考虑技术经济合理。3、由于原矿井地面生产系统已建成，在此基础上，设计尽可能优化矿井工业场地布置，体现有利生产、方便生活、紧凑合理、节约用地。4、为认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，分析、辩识影响本矿安全卫生的各种因素，有针对性地采取各种技术措施，消除导致各种灾害产生的内外因素，预防灾害事故的发生。一旦矿井发生灾害，能有效地把灾害控制在较小范围内，使矿井财产与职工生命安全得到保障。5、安全责任，重于泰山，本着对工人生命安全及身体健康高度负责的原则，严格执行国家有关安全生产法规。安全专篇的编制针对矿井采掘活动中存在的各种不安全因素，设计采用的各种安全措施、设施均依据煤炭法、矿山安全法和煤矿安全监察条例以及国家有关安全生产法律、法规、设计规范、安全装备标准等进行编制，其目的是为了保障煤矿安全生产和职工人身安全，防止煤矿事故发生，使矿井的安全生产装备符合国家有关法律、法规、设计规范、安全装备标准规定，使矿井在实施安全生产管理中有据可查，为矿井的安全生产管理营造良好的硬件、软件环境，使其具备良好的安全生产条件。安全设施、安全措施以及安全管理，生产安全系统的布置本着就高原则留有余地。6、以人为本，以科技为基础，将优化矿井各个系统的安全设计及强化管理作为实现矿井安全生产的两个重点。在进行矿井具体安全设施设计时，紧紧围绕并认真研究矿井在“采、掘、机、运、通”各生产系统及各种环节所涉及的安全问题，分析可能存在的不安全因素，编制有效防治相应灾害的措施内容。同时在矿井安全管理方面本专篇亦编制了相应的矿井安全管理规章制度等条款内容，使矿井安全管理具有可操作性。7、依靠科技进步，结合本矿井的实际情况，采用新技术、新设备、新工艺合理布置开采煤炭资源、优化矿井开拓、生产系统、规范开采工艺、注重环保及卫生防护，以达到降低生产成本、采掘接替正常和满足矿井安全生产的目的。力争使本矿井建成时的技术经济指标及安全条件达到同类矿井的先进水平。对每一项工程设计，既要考虑技术先进性和经济合理性，而且更应考虑矿井整体的安全性。三、设计的主要特点1、开拓方式：目前为上山开采，设计采用平硐开拓方式。2、采区区段划分：西翼上山采区划分2个区段，区段标高分别为：+1240m-+1270m和+1270m-+1300m。3、采用由上至下，由近及远的开采原则。4、采煤方法和机械化程度：开采方式为地下开采，设计开采顺序为区内工作面为后退式，即从采区边界向采区轨道上山方向推进。设计采用走向长壁采煤法，顶板管理采用局部充法。5、矿井+1240m水平运输大巷采用5吨的蓄电池机车运输，采区轨道上山采用绞车提升，采区区段运输巷及其它运输地点采用人力推车运输。采煤工作面的煤炭运输方式采用刮板运输机运输。6.矿井地面工业场地：该矿为生产矿井，工业广场现布置有：机修车间、坑木加工房、材料库、矿井变电所、蓄水池、锅炉房、办公室、澡堂、浴室、宿舍、煤仓、矸石场等，设施齐备完善，且与矿井的生产能力相匹配，能够满足矿井生产、生活需要。7.矿井电源：来自桃园供电所国家农网10kV线路，并备有TG315F柴油发电机组1台。8.矿井供水：该矿生产、生活用水，取自附近石子梁溪流，同时矿井排水经处理后，用作煤矿工业用水，完全可以满足矿井生产、生活需要。9.矿井通讯：国家通讯网络已覆盖该地区，可用程控电话或移动电话对外联络，井下可安设本安型防爆电话，进行井上下联络。10、矿井救护：主要依靠重庆开县矿山救护队，并设辅助救护小队。11、建设资金：自筹。四、主要技术经济指标1、西采区设计生产能力：30kt/a。2、储量：矿井地质资源/储量1259kt，经计算，采区内K2煤层资源储量估算约为160 kt。3、矿井瓦斯等级：低瓦斯矿井。4、通风方式：矿井通风方式：矿井为对角式通风，东西采区为分区式通风。通风方法采用机械抽出式。5、矿井服务年限：矿井服务年限=可采储量/（储量备用系数生产能力）=120/（1.430）=2.85（年）6、矿井达产采面数：1个。7、投产时掘进工作面个数：2个。五、存在主要问题与建议（1）矿产资源属国家所有。煤炭是不可再生资源。矿井按照有关规定依法申请划定矿区范围后，严守划定的矿区范围，严禁越界、越层开采。（2）本矿为低瓦斯矿井，随着开采深度增加，瓦斯含量会增加，同时瓦斯积聚达到一定浓度后，容易造成人员窒息、瓦斯爆炸等事故。应加强通风，防止瓦斯积聚造成瓦斯事故。（3）保护环境，矿井生产过程中应加强对矸石、矿井水等排放物的管理，切实保护自然环境。（4）注意老采空水，矿井范围上部存在大范围的采空区，今后矿井生产应注意探放采空区积水，生产过程中要坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的探放水的原则，同时要保持主平硐排水沟的通畅及时有效地排出矿井水，确保矿井安全生产，矿井应有相应的防洪预案。第一章 矿井的基本情况第一节 概 况 一、位置和交通xx县xx煤业有限公司xx煤矿位于xx县城SE158方向，地理座标：东经1084257 至 1084444，北纬 314710至314818之间，面积2.489Km2。主井口直角坐标（西安80坐标）： X=3519932.16，Y=36568741.30，Z=1242.21。行政区划隶属xx县蓼子乡中心村所辖。矿区北侧有城（口）开（县）公路通过矿山由井口到蓼子乡约2km，蓼子乡到xx县城约49km，xx县向西南方向约90km至四川省万源市的关渡火车站，交通较为方便（见交通位置图）。二、地形地貌地形地貌：矿区位于旗杆山向斜中段南西翼。地势总体北东高南西低，区内山高坡陡，地形险峻。山脉走向与区域构造线基本一致，呈北西南东向延伸，第四纪冲沟多呈近北东南西向的羽状冲沟的流水汇集于矿区南西侧近北西南东向的桃园河中。矿区北东侧最高山峰海拔标高+2205.5m，南西侧沟谷最低标高+820m，相对高差1385.5m。地形坡角一般3545，局部达到5055，属深切割构造剥蚀高中山地貌。沟河纵坡度2535%，沟河切割深度20m30m。三、气候矿区属亚热带山地气候，系亚热带季风气候区。由于山高谷深，高差大，具有山区立体气候的特征。主要气候特点是：气候温和，雨量充沛，日照充足，四季分明，冬长夏短。极端最高气温42(2006.8.15)，极端最低气温13.2(1982.1.12)，年降水量829.21755.8 mm，历年最大降水量1755.8mm(1963)，平均降水量1261mm，68月属雨季，冬有降雪和霜降；多西北风，瞬间最大风速可达19m3/s。四、矿区建筑物区内无村庄及居民点分布，矿区内及周边无其它工业及重要建筑物。五、地震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），该区地震动峰值加速度值为0.05g，地震反应谱特征周期为0.25S，地震基本烈度为度。六、相邻矿井位置关系xx煤矿北西侧为重庆东部矿业有限公司鹏飞煤矿（开采K2煤层，开采标高为+1950+850m）,矿界间的最小距离为50m，其间有F1断层隔离，矿井之间明确了开采范围、开采标高及开采煤层，无矿权重叠及纠纷。（见插图1相邻矿山平面关系示意图）。第二节 地 层一、区域地质矿区位于重庆台坳扬子准地台大巴山台缘坳陷南大巴山陷褶束南大巴山凹褶束之旗杆山复式向斜南西翼（见构造纲要图）。二、区域地层本区地层属扬子地层区大巴山分区巫溪小区，区内出露最新地层为三叠系下统嘉陵江组（T1j），最老地层为寒武系上统（3），中间缺失泥盆系（D）和石炭系（C），其余地层均有出露，地层总厚约3319m。区域地层划分对比见下表：区域地层简表 系统组及代号岩 性 描 述厚度（m）第四系Q砾石、砂土、砂质粘土、亚砂土等07三叠系下统嘉陵江组（T1j）四个岩性段：一、三段为灰浅灰色薄中厚层状灰岩、生物碎屑灰岩夹少量云灰岩；二、四段为灰浅灰色中厚层状白云岩、云灰岩，夹盐溶角砾岩，含石膏矿。407647大冶组（T1d）灰至青灰色灰岩、生物灰岩、鲕粒灰岩，顶部及下部夹紫红、紫灰色钙质页岩。251656二叠系上统大隆组（P3d）黑色页岩间夹薄层灰岩、硅质岩，局部薄煤层及粉砂岩。3550吴家坪组（P3w）上部灰色中厚层状灰岩、含燧石结核灰岩不等厚互层；下部黑色炭质页岩、铝土质页岩夹似层状或透镜状黄铁矿及煤层；底部为杂页粘土、铝土质页岩夹块状铝土矿。57381中统茅口组（P2m）顶部为含燧石结核或薄层硅质岩；上部浅灰色厚层灰岩；中部为灰浅灰色厚层状灰岩、生物碎屑灰岩、含燧石结核灰岩；下部深灰色厚层状生物碎屑灰岩、有机质灰岩（眼球状构造）；底部黑色有机质页岩。96220栖霞组（P2q）上部灰灰黑色厚块状沥清质臭灰岩，含燧石结核及团块；下部深灰、灰色厚层状灰岩、生物碎屑灰岩。30136下统梁山组（P1l）上部灰黑色炭质页岩夹煤层（线），含黄铁矿。下部灰褐色细、粉砂质页岩，灰白色铝土质页岩，含黄铁矿颗粒及结核。410志留系中统纱帽组（S2s）灰黄、黄灰绿色间夹紫红色细粒石英砂岩、粉砂岩、粉砂质泥页岩互层，底部为透镜状、脉状生物碎屑灰岩。201419下统罗惹坪组（S1lr）灰、黄灰、灰绿色薄层夹中厚层泥质粉砂岩、粉砂质页岩、石英杂砂 岩及灰岩透镜体。110250新滩组（S1x）下部为灰灰绿色含粉砂质泥（页）岩，间夹灰黑色炭质泥页岩；中、上部灰黄绿色、灰绿色、黄绿色薄纹层状泥质粉砂岩与含粉砂质泥（页）岩互层。200480龙马溪组（S1l）灰、灰黑色水云母页岩、粉砂质页岩及水云母质粉砂岩，底部为炭质页岩。20奥陶系上统五峰组（O1w）黑色炭质粉砂质页岩、硅质页岩，夹少量硅质岩及泥岩、白云质灰岩。1432中统宝塔组（O2b）灰、灰绿色、紫红色中厚层状龟裂纹泥质灰岩，瘤状灰岩，底部和上部紫红色薄层粉砂质页岩夹生物碎屑灰岩。13.460牯牛潭组（O2g）下部灰色中厚层状生物碎屑灰岩，中上部黄灰色薄中厚层泥砂质瘤状灰岩，具搅动构造。1022下统大湾组（O1d）下部为黄绿色页岩、粉砂质页岩夹生物灰岩透镜体及薄层，上部为生物灰岩夹泥灰岩、钙质灰岩条带。40.670.5红花园组（O1h）灰色薄层状灰岩、生物碎屑灰岩及黄灰色页岩不等厚互层。灰岩具鲕状。9.142.6分乡组（O1f）灰色厚层至块状含燧石团块生物碎屑灰岩、灰岩及云灰岩，夹1-3层绿色水云母页岩、粉砂岩及含砾砂岩。10.636.1南津关组（O1n）中上部灰色厚层状云灰岩、钙质白云岩，下部灰色中厚层状条带状生物碎屑灰岩夹黄绿色水云母页岩，页岩中夹灰岩透镜体。12180寒武系上统三游洞组（3s）下部灰色薄中厚层状在砂屑云灰岩夹灰岩、白云岩、藻团粒云灰岩，上部灰灰色薄中厚层状在含砂屑白云岩、白云岩，具缝合线、压模、波状及帐篷构造。254280三、矿区地层矿区内出露地层主要有三叠系下统嘉陵江组（T1j）、大冶组（T1d），二叠系上统长兴组（P3c）、吴家坪组（P3w），中统茅口组（P2m）、栖霞组（P2q），下统梁山组（P1l），志留系中统纱帽组（S2s）。第四系（Q4）地层仅分布于山麓和沟谷地带（见矿区含煤地层综合柱状图）。矿区范围内的岩层倾向4260，倾角522，平均倾角15。现就矿区内出露地层由新至老叙述如下：三叠系下统（T1）嘉陵江组（T1j）厚335.7996.22m，根据岩性特征可分为五段。一段厚126.4303.55m，以灰色厚层状泥灰岩为主，夹灰岩组成，底部为紫灰、灰紫色薄层泥质灰岩及灰岩；二段厚37.89128.37m，由灰、浅灰色薄中厚层白云质灰岩，灰质白云岩白云岩角砾岩二个小韵律组成；三段厚93.44396.8m，以灰、深灰色中厚层状灰岩为主，夹灰质白云岩、白云岩、白云质灰岩、泥质灰岩及泥灰岩；四、五岩性段厚77.77167.5m，以灰色厚层状白云岩为主，夹灰岩、角砾岩组成。嘉陵江组在矿区范围内出露不全。大冶组（T1d）厚约398m，根据岩性变化分为四段，其中一段厚68.3m，上部为褐灰色中厚块状隐晶灰岩；下部为褐灰黄褐色薄层泥灰岩与泥灰质页岩互层；二段厚175m，上部为褐灰暗灰色薄层状泥质灰岩，下部为褐灰黄褐色薄至中厚层状灰岩、泥质灰岩互层构成；三段厚102m，由褐灰浅灰色薄至中厚层状灰岩与绿灰色薄层页状泥岩不等厚层互层组成，下部以泥灰岩为主，上部以灰岩为主。四段厚53m，为灰、褐灰、浅灰微红色厚块状灰岩和鲕状灰岩为主，间夹薄层泥灰岩。假整合接触二叠系（P）上统（P3）长兴组（P3c）厚2852m，由浅灰深灰色厚层块状灰岩组成，局部含零星燧石及白云质团块。吴家坪组（P3w）厚60115m；为本区煤层的主要赋存层位，根据岩性组合机含煤性划分为二段.二段吴家坪段（P3w2）厚58112米，为灰浅灰色厚层块状含少量燧石块状灰岩，中下部燧石局部富集成串珠状似层状。一段王坡段（P3w1）厚1.23m，上部为灰色中厚层状粉砂岩，中部为厚0.450.75m的K2煤层，平均厚0.60m，下部为灰色、褐红色透镜状含黄铁矿铝土岩。K2煤层为矿山登记主采煤层。假整合接触中统（P2）茅口组（P2m）厚130170m，上部为浅灰色灰白色块状灰岩，含零星燧石团块；中部为灰浅灰色厚块状燧石条带状灰岩；下部为灰深灰色厚层灰岩夹少量泥质条带及白云质团块，局部含少量燧石团块。栖霞组（P2q）厚90122m，上部为灰灰黑色厚层块状泥青质臭灰岩；下部为灰至深灰色中厚层状微晶灰岩夹黑色炭泥质粉砂岩及粉砂质页岩。下统（P1）梁山组（P1l）厚26.8m ，上部为黑色炭质页岩夹0.30.8米的无烟煤，局部的无烟煤厚可达1米以上，但该无烟煤的煤质极差，当地老乡皆不采此作燃料；下部为灰、褐灰色粘土岩夹砂岩透镜体。假整合接触志留系（S）中统徐纱帽组（S2s）顶部为黄绿色页岩夹薄层状泥质粉砂岩；上部为灰白色石英砂岩夹二层紫红色粉砂质泥岩；中部为灰浅灰色，薄中层状石英砂岩、扁豆状砂岩与砂质页岩页岩不等厚互层；下部为黄绿色页岩，砂质页岩，泥质粉砂岩夹砂质灰岩透镜体。底部为中厚层状泥质粉砂岩。厚201419m。第三节 构 造矿山位于扬子地台北缘拗陷带的旗杆山向斜中段南西翼。旗杆山向斜北东翼倾角1842，南西翼倾角2260，为一不对称线状向斜。F1断层：位于矿区北侧，为正断层，走向275300，倾角71，对K2煤层的开采不会造成影响。综上所述，矿区地质构造简单（见构造纲要示意图）。第四节 矿区水文地质1、水文地质条件矿区水文矿区为深切割构造剥蚀高中山地貌，总体地势总体北东高南西低。地形坡角一般3545，局部达到5055。地表顺斜坡坡向的冲沟较发育，沟河纵坡度2535%，沟河切割深度20m30m，有利于地表水的排泄。绝大部分大气降水汇集于冲沟迅速地向南排出矿区外，少部分沿构造裂隙和采动裂隙缓慢渗入矿井，补给矿井水。矿区内无大的地表水体，地表水体对开采影响不大。含（隔）水层的划分矿区范围内主要含水层为二叠系中统茅口组、上统吴家坪组、长兴组灰岩和三叠系下统大冶组、嘉陵江组灰岩，岩溶较为发育，属强岩溶含水层。主要隔水层为吴家坪组王坡段的煤系地层，其岩性主要为粉砂岩、煤层及铝土岩，其含水性弱，为矿区隔水层。充水因素分析矿井开采二叠系上统吴家坪组的K2煤层，矿井充水因素有大气降水、含水层水、老采空区积水等。大气降水：大气降水是矿井主要的充水来源，它通过构造裂隙和采空区裂隙渗透入矿井。含水层：矿区含水层主要是二叠系中统茅口组、上统吴家坪组、长兴组灰岩和三叠系下统大冶组、嘉陵江组灰岩。矿井涌水量矿井现生产水平正常涌水量为5m3/h，最大涌水量为12m3/h；采用比拟法预计矿井下水平，正常涌水量为55m3/h，最大涌水量为134m3/h。综上所述，矿井水文地质条件简单。第五节 煤层煤质煤层矿区含煤地层为二叠系上统吴家坪组一段（P3w1），地层厚60115m，含煤一层，即K2煤层。K2煤层为xx煤矿唯一可采煤层。该煤层位于吴家坪组一段下部，上距吴家坪组二段灰岩0.41.2m，平均0.8m；下距茅口组0.31.0m，平均0.65m。煤层结构简单，一般厚0.450.75m，平均厚0.60m；属较稳定煤层。全区可采。煤质煤的物理性质及煤岩特征K2煤层：灰黑色，条带状结构，层状构造，参差状断口，呈金刚光泽，硬度小，脆度大，外生裂隙发育，含黄铁矿结核，以亮煤为主，暗煤次之，夹镜煤条带及少量丝炭，为半亮型煤。煤的化学性质及煤类根据重庆市煤炭质量监督检验站重庆煤田地质研究所测试中心检测报告（外2010-0929）,xx煤矿K2煤层煤质分析见下表。xx县xx煤业有限公司柿坪煤矿K2煤层煤质分析统计表煤层灰分（%）挥发分（%）固定碳（%）全硫（%）发热量（MJ/kg）自然等级K221.4013.5140.012.6320.32根据煤质分析检测报告，本矿的K2煤层属中灰、中硫、中热值烟煤，煤质较好，可作燃烧用煤、动力用煤。第六节 开采技术条件一、瓦斯根据2012年渝煤监管【2012】62号文关于xx县煤矿2011年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复，本矿井属低瓦斯矿井。矿山在回采后，应及时封闭采空区，加强瓦斯监测预报，根据井巷生产长度、深度、规模，合理布置通风系统，以加强通风，确保安全生产仍然是必须的。二、煤尘爆炸根据煤质分析检测报告，煤尘火焰长度20mm，岩粉用量在70%左右，有爆炸性危险。三、煤层自燃发火倾向根据煤质分析检测报告，煤层自燃倾向等级为级，不易自燃。第二章 采区布置及装第一节 采区概况一、采区位置西一采区位于井田西翼，西以矿井边界煤柱与鹏飞煤矿为界，东以主井口河沟为界，北以主平硐+1240m标高为界,南以+1300m标高回风井为界。采区标高为+1240m-+1300m，采区走向长度850m。采区倾斜长度198m，采区地面位置位于山林之内。 二、采区面积采区走向长约850m，倾斜宽约200m，面积0.168km2。三、开采范围本设计开采二叠系吴家坪组K2煤层，采区开采标高：+1240+1300m。第二节 采区储量计算 一、地质资源储量矿井K2煤层资源储量为125.9万吨，采区内K2煤层资源储量估算约为16万吨。二、工业资源储量采区内K2煤均为可采煤层，勘探精度达到要求，故该采区K2煤层工业储量为16万吨。详见表411。三、永久煤柱1、井田边界及断层煤柱井田边界煤柱按30m的规定留设。2、准备巷道煤柱巷道一侧留设20m，巷道之间留设20m。3、区段煤柱一般留设10m。四、可采储量采区回采率（%）=工作面回采率（%）=根据框算，本次设计采区内工业储量16万吨（可采煤量和设计损失量），可采煤量12.24万吨（实际采出量和工作面损失量），回采煤量12.0万吨（实际采出煤量）。第二节 采区设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度矿井年工作日330天，“三八”制作业。二、采区设计生产能力本矿井设计生产能力6万吨/年，其中西采区3万吨/年，布置一个采煤工作面，满足矿井生产的需要，即：采区设计生产能力3万吨/年。三、采区服务年限根据采区生产能力，考虑1.4的储量备用系数，该采区服务年限为：121.432.85年。第三节 采区布置一、开采顺序采区各区段开采顺序：自上而下、由东向西开采，首采工作面为W1201工作面。区段内采用后退式开采。二、采区巷道布置设计采区运输大巷和总回风巷布置在煤层底板岩层中，距离煤层底板30m，区段运输平巷、人行上山和轨道上山布置在煤层中。采区上下车场采用平车场。见采区巷道布置平面图、剖面图。二、回采工作面1、回采工作面巷道布置回采工作面巷道由工作面运输平巷、工作面配风巷、联络巷、回风平巷及开切眼组成。工作面运输平巷通过留设煤柱护巷作为下一区段的回风巷。2、首采工作面设计采区首采工作面布置在首采区段西翼 (区段标高+1270+1300m)，工作面编号为W1201。采煤工作面平均煤厚0.65m，平均倾角为17，工作面走向长350m，倾斜长99m，留设煤柱15m。3、工作面长度及推进度工作面长度是决定其产量和效率的重要因素，适当加大工作面长度可减少工作面的准备工程量，提高回采率。但工作面过长会导致工作面推进度下降，降低正规循环率，不利于矿井高产、稳产、安全生产。根据矿井煤层条件，设计确定回采工作面长度84m。工作面年生产时间按330d、“三、八”制作业、“两采一准”正规循环作业方式，日循环进度1.6m、正规循环率0.85计算，则年推进度为448m。4、工作面生产能力工作面生产能力按下式计算：A采nIMLC104式中：A采采煤工作面生产能力，万t/a；n回采工作面个数，1个；I工作面长度，首采工作面实际长84m；M煤厚度，K2煤层首采面煤厚 0.65m。L工作面走向年推进度，594m；煤层容重，1.35t/m3；C工作面回采率，97%。A采1840.654481.350.97/100003.2(万t/a)5、采区生产能力掘进煤按10计算，则矿井生产能力为：A矿3.21.13.52(万t/a)经计算，一个回采工作面能满足矿井3万t/a的设计生产能力。第四节 采煤方法及采掘工作面机械装备一、采煤方法选择1、开采技术条件xx煤矿矿山位于旗杆山向斜中段南西翼，单斜构造, 矿区范围内岩层倾向4260，倾角528，平均倾角15。所采煤层位于二叠系上统吴家坪组一段（P2w1）地层中，煤层产状与地层产状基本一致。2、采煤方法选择矿井可采煤层为缓倾斜薄煤层，设计采用走向长壁采煤法，炮采工艺。 二、回采工艺生产能力为4.0万t/a，首采工作面煤层平均厚度0.65m，煤层倾角17，设计采用炮采工艺。1、落煤：首采工作面煤厚度为0.65m，采用ZMS-12T型湿式煤电钻打眼，“三花眼”布置，炮眼长度1.2m，炮眼间距1.2m1.6m，与煤壁夹角85，使用2号煤矿乳化炸药，毫秒电雷管引爆。2、装煤：工作面煤炭采用搪瓷溜槽辅助运输。3、运煤：运输顺槽采用刮板输送机转载。4、顶板控制及采空区处理：工作面平均采高0.65m，设计采用DZ10-25/80型单体液压支柱支护顶板，排距0.8m，柱距1.0m，“三五”排控顶，最大控顶距3.8m，最小控顶距2.2m。采用全部垮落法处理采空区，放顶步距1.6m。采煤工作面回采时，各工序按作业规程、操作规程、以及煤矿安全规程相关规定执行。见采煤方法示意图。三、采区及工作面回采率按煤炭工业小型矿井设计规范规定，薄煤层采区回采率取85%，薄煤层工作面回采率均为97%。四、采掘工作面机械装备根据我矿现有的技术及地质条件，采煤工作面搪瓷溜槽运输，运输巷采用SGD-280/17型溜子运输；1、掘进工作面机械装备煤巷掘进采用钻爆法掘进，配备ZMS-12煤电钻2部，煤电钻综保1台，型号为KZB-4/127。 岩巷掘进工作面采用ZY284式风钻打眼，钻爆法施工，耙斗机装岩，矿车轨道运输。掘进通风选用FBD5.0/11/25.5KW型对旋轴流式局部扇风机1台。使用防爆开关4台，型号分别为QBZ-80/660、QBZ-200/6602、采煤工作面机械装备工作面配备MZ21.2型煤电钻3部，额定电压127V，额定功率1.2kW；使用防爆开关2台，型号为QBZ-200/660；使用煤电钻综保1台，型号为KZB-4/127.工作面配风巷配SGD-280/17刮板输送机1台，额定电压660V，额定功率17kW，输送量35-45t/h；使用防爆开关1台，型号分别为QBZ-80/660；使用信号综保2台，型号为ZXB-4/127.工作面排水选型号NWL-75立式泥浆污水泵两台，电机功率3KW,控制开关选用型号为QBZ-80/660防爆真空开关两台；乳化液泵站使用1台套型号为BRW40/20A,额定工作压力15Mpa，额定流量40L/min，电机功率15kW。使用防爆开关1台，型号为QBZ-80/660。第五节 采区运输系统及装备一、采区运输系统工作面煤炭自溜至工作面运输顺槽、通过刮板输送机转载至联络巷煤仓装入矿车，由人力推运至+1270m区段车场，经轨道上山至+1240m下部车场，最后通过机车运输出地面。2、矸石运输掘进工作面矸石由人工推运至地面。3、材料及设备运输材料、设备通过轨道上山运输至+1270区段运输巷人力推运至工作面。二、采区运输装备采区材料均通过轨道上山运输。三、提升采区轨道上山提升斜长198，坡度17度，设计采用JTKB-10.8的矿用提升绞车。每次提升煤量4车，矸石3车。第六节 供电、排水系统该采区为高压供电，新设西采区变电所，变电所设置在+1240全岩运输大巷中下部车场附近，供电系统如下：+1240m变电所采煤工作面。双回路供电。一、供电设备选型：1、工作面选用SGD-280/17刮板输送机1台，电机功率17KW，控制开关选用QBZ-200真空开关2台；2、工作面液压泵选用型号BRW40/20A型乳化液泵一台（套），电机功率15KW，控制开关选为QBZ-80开关一台；3、电源来自西采区变电所，变压器设置2台，采掘动力变压器为KBSG -200，容量200KVA，局部通风机专用变压器为KBSG-50，容量50KVA。选用660V低压供电，总馈电选用型号BKDZ-400/1140的矿用隔爆智能化真空馈电开关一台；4、工作面选用型号为KZB-4/127煤电钻综保两台，型号为MZ21.2型煤电钻三台；5、工作面排水选型号NWL-75立式泥浆污水泵两台，电机功率3KW,控制开关选用型号为QBZ-80/660防爆真空开关两台；6、提升绞车：轨道上山选用JTKB-10.8矿用提升绞车，电机功率为45KW。8、西1采区总负荷为W451151.2231+5.5276.4KW现选用200KVA变压器，负荷满足要求。二、排水系统：矿井是平硐上山开采水从采区工作面自流到区段、阶段运输巷水沟排出地面。 第七节 采区通风系统矿井采用对角式通风，西采区新设回风井。回采工作面：新鲜风流从主平硐、+1240集中运输大巷、轨道上山、+1270区段运输巷、人行上山、采面运输顺槽进入工作面，污风经工作面回风平巷、回风石门进入总回风平巷排出地面。掘进工作面：新鲜风流人行上山巷通过局部通风机压入掘进工作面，污风经回风上山、回风石门进入总回风平巷排出地面第八节 监测监控系统本矿井为低瓦斯矿井，K2煤层为不易自燃煤层，煤尘有爆炸危险性。为了能准确及时的了解井下环境状况，防止恶性事故发生，并为生产调度提供各种设备的实时运行状况，有效地指挥生产。设计利用矿井原有的一套KJ90NA型煤矿综合监控系统以实现矿井安全生产监测需要。该系统由地面中心站、井下分站（共3个）、电源箱及各种矿用传感器和矿用安全生产监测软件组成。可对井下瓦斯、温度、负压、风速、CO、风门开关、设备开/停等参数进行适时监测和处理，并能安全有效的指挥生产。第九节 洒水降尘及防灭火系统一、洒水降尘系统：（一）、供水系统设计说明防尘系统用风井+1350m静压水池，一趟经50mm水管送到+1270区段运输巷、工作面下巷、上巷，经阀门控制流量，送到各用水点。（二）、供水系统1采区降尘用水：地面水池+1240m集中运输大巷人行上山+1270区段运输巷采煤工作面区段集中回风平巷（三）、防尘系统1、1采区+1270m区段运输巷、+1300m回风平巷等防尘管路每隔100m设置一个三通阀门，定期冲刷巷道壁，减少煤岩尘堆积；2、工作面下巷、上巷各设一趟防尘管路，定期冲刷巷道壁，减少煤尘堆积；3、煤仓安装洒水喷头。4、工作面上巷、下巷各设二道净化风流的水幕，并正常使用；5、采用湿式打眼，严格执行水炮泥的使用和煤层注水制度。6、加强个体防尘，进入工作面的所有工作人员必须佩戴防尘口罩。二、防灭火系统工业场地消防设计水量为20L/S, 火灾延续时间为6小时。工业场地地面消防采用临时高压供水系统，取用矿井水源，消防水量（V=250m3）存于日用、消防水池内（V=150m3，已有）。工业场地地面消防给水与生产给水均共用同一给水管网，环状布置。室外消防采用SS100-1.0型地上式消火栓, 工业场地共布置9套，消火栓布置间距不大于120m,靠路边布置,消防时所需水量及水压由消防水泵满足。工业场地设二台消防给水泵，其型号及规格：TPFD125-30-0.63，Q=2035l/S, H=0.640.56Mpa, N=30KW（一用一备）。井下消防、洒水用水直接由地面1350m水池（250m3）供给，井下灭火时由工业场地的日用、消防水池（V=100m3）直接供水，靠静压供给，消防管道沿主井井口进入井下，与井下消防、洒水管道系统连接,在日用、消防水池消防给水出口处设置切换阀门以保证灭火时安全供水。在，机电硐室，材料库，采区各上、下山口，掘进巷道入口等处设置室内消火栓。井下消防总流量为7.5L/S,每个消火栓流量为2.5L/S，火灾延续时间为6小时。井下消火栓规格SN50，由带阀门的三通支管及水带接口组成。水枪及水带集中存放。在井下采、掘工作面、煤仓、溜煤眼、以及刮板输送机等的转载点上均设置喷雾防尘装置。在回风顺槽靠近出口及距工作面50m内；装煤点下风方向1525m处；刮板输送机顺槽及巷道；采区回风巷及承担运煤的进风巷；回风大巷、承担运煤的进风大巷等设置一道风流净化水幕。井下消防洒水管道采用无缝钢管，快速接头连接。当井下消火栓栓口处静压超过0.8MPa时采用减压阀进行减压。当井下消火栓栓口水压高于0.5MPa时，采用减压、稳压消火栓。第十节 压风系统根据国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局安监总煤行2007167号文件规定，必须在地面建立固定压风系统，且压风机容量的选择必须根据井下人数最多的工作面（或作业点）的人数每分钟所需的新鲜空气量进行选择。矿井现有SA110型风冷螺杆式空气压缩机2台，其中1台运行，1台备用，经计算能满足矿井生产需要，无须重新设计。其技术特征详见表2-10-1。表2-10-1 SA55A型固定式空气压缩机技术参数型 号冷却方式排气量m3/min排气压力MPa转速r/min外形尺寸电动机功率kW电压VSA110风冷200.751480220012301640110380二、供气管道1、管径的计算D=Q6.350.3724L0.201式中：D压风管径，mm；Q井下所需风量， Q8.35m3/min；L井下最远供气距离，取L=2000m。经计算D=76.6mm选用1004mm无缝钢管作为压风供气主管道，503.5mm无缝钢管作为支管。主平硐、人行上山铺设主管道，再由支管铺设至其它巷道、各工作面及作业点。入井压风管道按煤矿安全规程规定进行接地。见压风系统管路布置平面图。第三章 采区巷道掘进一、巷道断面和支护形式 采区准备巷道布置在茅口灰岩中，巷道取直，并且尽量一个坡度施工，采用锚网喷支护，地质条件发生变化时采用锚网喷、砌碹联合支护，回采巷道采用矿用工字钢支架支护。巷道断面和支护形式见附表主要开拓工程量见附表3-1。二、巷道掘进进度指标生产期间巷道掘进进度指标确定如下：岩石平巷 60m/月岩石上山 50 m/月煤巷 80m/月三、巷道掘进为了加快施工进度，根据xx煤矿矿实际情况设计配备2个掘进头施工，岩巷施工完毕后施工煤巷。岩巷掘进头，配备YT24型风动凿岩机和G10风镐、P60型笆斗装岩机等。煤巷掘进采用钻爆法掘进，配备ZMS-12煤电钻，矿车运煤。掘进通风选用FBD5.0/11/25.5型对旋式局部扇风机。掘进排水：自流出地面。主要巷道断面表及工程量汇总表 表3序号巷道名称断面积(m2)巷道长度(m)掘进体积(m3)净掘进煤巷半煤岩岩巷1全岩绕巷5.776.417010882+1240岩石运输大巷5.776.450032003轨道上山5.776.41981267.24人行上山4.605.831901154.35+1270区段运输巷4.605.833502040.56运输顺槽2.12.41002407工作面开切眼1.51.61001608掘进回风上山4.605.831005839工作面回风平巷4.605.833502040.510+1300岩石回风大巷5.776.44002560合计1001288107014332达产时一个工作面生产，工程量2458m，其中岩巷1070m，煤巷100m，半煤岩巷1288m。第四章 采区风量计算与分配根据现行煤矿安全规程的有关规定，采区所需要的风量应按下列要求分别计算，并选取其中的最大值。（一）按同时工作最多人数计算 Q=4NK K=1.2 =415