罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿_矿井初步设计说明书.doc

罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿 矿矿井井初初步步设设计计说说明明书书 曲曲靖靖市市煤煤炭炭设设计计研研究究院院 二二 六六年年八八月月 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿 矿矿井井初初步步设设计计说说明明书书 建设性质 扩建设性质 扩 建建 工程编号 工程编号 C20628C20628 设计能力 设计能力 3 3 万万 t at a 扩扩 9 9 万万 t at a 院 长 总工程师 项目负责 曲曲靖靖市市煤煤炭炭设设计计研研究究院院 二二 六六年年八八月月 参加编制人员名单 专 业姓 名职务或职称 采 矿刘见乔采矿工程师 总 图吕红叶工 程 师 运输机电刘 静机电工程师 经 济朱莲香经 济 师 描 图 员李红玲 目 录 第一章第一章 矿井概况及地质特征矿井概况及地质特征 1 1 第一节 矿井概况 1 第二节 地质特征 2 第三节 开采技术条件 6 第二章第二章 井田开拓井田开拓 1111 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 矿井开拓 13 第四节 井筒及装备 14 第五节 井底车场及硐室 15 第六节 主要巷道布置和大巷运输及装备 16 第三章第三章 采区布置及机械配备采区布置及机械配备 1717 第一节 采区布置 17 第二节 采煤方法 17 第三节 采区生产系统 19 第四节 巷道掘进 20 第四章第四章 矿井通风与安全矿井通风与安全 2222 第一节 概况 22 第二节 矿井通风 22 第三节 灾害预防及安全措施 28 第四节 保安煤柱的留设 37 第五章第五章 主要设备选型主要设备选型 3838 1 第一节 提升设备 38 第二节 主排水设备 52 第三节 主通风设备 53 第六章第六章 供电供电及及通讯通讯 5858 第一节 设计依据及设计范围 58 第二节 电源 58 第三节 地面供电 58 第四节 井下供电 60 第五节 负荷计算 61 第六节 矿井安全监测监控系统 65 第七节 矿井防雷接地 65 第八节 照明 信号及通讯 66 第七章第七章 地面生产系统地面生产系统 6767 第一节 煤质及用途 67 第二节 生产系统 68 第三节 辅助设施 69 第八章第八章 总平面布置总平面布置 7171 第一节 自然地理概况 71 第二节 场地布置 71 第三节 道路及运输 73 第四节 地面建筑 73 第九章第九章 给水 排水给水 排水 7777 第一节 给 水 77 第二节 排水 79 2 第三节 洒水防尘和消防 79 第十章第十章 环境保护与工业卫生环境保护与工业卫生 8181 第一节 自然环境 81 第二节 环境影响及防治措施 82 第三节 环保机构及环保工程 85 第四节 职业安全与工业卫生 86 第十一章第十一章 经济部分经济部分 8888 第一节 劳动定员及劳动生产率 88 第二节 投资概算 89 第三节 原煤设计生产成本 89 第四节 技术经济分析与评价 91 第五节 主要技术经济指标 110 附件 1 设计委托书 2 机电设备材料清册 3 工程概算书 4 采矿许可证 副本 5 曲靖市发展和改革委员会关于补办罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿 扩建项目核准的批复 曲发改工交 2006 239 号 6 瓦斯等级鉴定证书 7 煤尘爆炸性鉴定报告 8 煤自燃倾向性鉴定报告 3 图 纸 目 录 序号图 名比 例 1矿区范围平面图1 2000 22 2 线剖面图1 2000 34 4 线剖面图1 2000 4K4煤层底板等高线及储量计算图1 2000 5K7煤层底板等高线及储量计算图1 2000 6K9煤层底板等高线及储量计算图1 2000 7K10煤层底板等高线及储量计算图1 2000 8矿井开拓方式平面图1 2000 9矿井开拓方式剖面图1 2000 10采区布置及机械设备配备平面图 K4煤层 1 2000 11矿井通风系统图示意 12井下消防洒水防尘管路系统图示意 13监控系统布置示意图示意 14监控系统示意图示意 15地面供电系统图示意 16井下供电系统图示意 17矿井通信系统图示意 18矿井排水系统图示意 19工业广场总平面布置图示意 20主提升系统剖面图示意 21辅助提升系统剖面图示意 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 1 前 言 阿贵联办煤矿位于罗平县城西北 距县城平距约 44km 行政属 罗平县阿岗镇管辖 煤矿始建于八十年代初期 先后在矿区内分别建 有 K4煤层主斜井 主平硐 K4煤层风井 K10煤层主斜井 K9煤层主斜 井 K10煤层风井等六个井筒 多年来矿井主要开采 K4煤层 现井筒左 翼 K4煤层已采完 区内老窑不多 往往只在煤层露头附近的浅部10 20m 深度挖掘 该区目前没有任何生产小煤窑存在 阿贵联办煤矿开采井田范围内有 K4 K7 K9 K10四个可采煤层 由 于井田内生产矿井多 不利于集中管理和安全生产 因此 煤矿委托我 院对现生产矿井进行整合 利用一个生产系统开采井田内剩余资源 并 从技术 经济 安全的角度提出开拓开采布置 我院受阿贵联办煤矿的委托 承担了该矿井 3 万 t a 扩 9 万 t a 的 初步设计工作 设计过程中 在对矿井现状进行分析的基础上 结合煤 矿实际和充分利用现有生产系统 对矿井开采剩余煤层进行了开拓 开 采布置 并于 2006 年 9 月完成了该项目的设计工作 一 设计依据 1 云南地质工程勘察有限公司提交的阿贵联办煤矿地质资料 2 煤矿现有生产实测资料 3 设计委托书 4 煤矿安全规程 2005 年版 5 煤炭工业小型煤矿设计规定 煤炭工业出版社 1992 年 9 月 6 煤炭工业矿井设计规范 以及各专业规程 规范 规定 标准 等 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 2 7 采矿许可证证号 二 设计指导思想 1 认真贯彻执行 关于改革矿井开拓部署的若干技术规定 的精 神 优化设计 简化生产系统 尽量减少井巷工程量 2 因地制宜采用新技术 新工艺 新设备 提高机械化水平 提 高工作面生产能力 减少工作面数量 3 认真贯彻执行国家节能方针 尽量选用高效节能设备 4 为减轻投资压力 结合地方煤矿灵活多样的劳动用工制度 地 面建筑优先考虑生产性建筑 简化行政 生活福利建筑 5 结合地方煤矿的特点 贯彻执行 煤矿安全规程 实现矿井安 全生产监测 监控的系统化 自动化 提高矿井综合抗灾能力 保证安 全生产 6 认真贯彻执行 环境保护法 劳动法 做到环境治理 工业 卫生及安全措施与主体工程同时设计 同时施工 同时投产 把矿井建 设成为优美的现代化矿井 三 矿井建设综合评价 一 矿井开拓方式 一 矿井开拓方式 本矿井开拓方式为 斜井开拓 以一个走向长壁炮采工作面达到设 计生产能力 二 资源可靠性评价 二 资源可靠性评价 根据云南地质工程勘察有限公司提交的阿贵煤矿地质资料 该井田 内四个可采煤层赋存稳定 储量可靠 本次设计建议在今后的巷道掘进 和回采过程中 认真做好地质编录 并整理生产地质资料 以利于指导 生产 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 3 三 用户 三 用户 原煤主要用于化工用煤以及当地民用 市场条件好 四 外部条件 四 外部条件 矿区南部有公路与阿岗镇相通 至罗平县城 44km 煤炭外运较方 便 供矿井生产生活用水取自附近泉水 矿区供电系统已经形成 能够 满足煤矿生产生活需要 五 技术改造设计的主要技术经济指标 五 技术改造设计的主要技术经济指标 1 矿井设计生产能力 9 万 t a 2 矿井工业储量 347 13 万 t 3 矿井服务年限 13 6a 4 开拓方式 斜井 5 井巷工程 2261m 其中 岩巷 1373m 煤巷 888m 6 万吨掘进率 251m 万 t 7 总建筑面积 3100m2 8 建设项目总投资 2049 万元 9 吨煤投资 315 元 t 固定投资 10 投资利润率 9 55 11 全部投资回收期 6 84a 12 财务内部收益率 15 27 13 吨煤耗电量 15 9kwh t 四 存在问题及建议 1 矿井开采范围内无钻孔资料 实际开采过程中 应结合实际揭 露进行不断修正 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 4 2 几点建议 1 当开采到邻近小窑和矿井老采空区附近时 应注意老空水情 况 严格坚持 有疑必探 先探后掘 的原则 2 在开采过程中 原矿井采空区范围及村庄必须留设足够的保 安煤柱 3 本矿若另有与本设计中技术指标类似的设备 亦可使用 以 节省投资 4 矿区内村庄压煤 79 53 万 t 对矿井开拓开采影响较大 建议 煤矿协商搬迁 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 1 第一章 矿井概况及地质特征 第一节 矿井概况 一 地理及交通位置 阿贵联办煤矿位于罗平县城西北 距县城平距约 44km 行政属罗 平县阿岗镇管辖 地理坐标 东经 104 09 18 104 09 54 北纬 25 06 45 25 07 21 曲靖 钻天坡 罗平的干线公路从矿区通过 矿区至罗平县城运距 约 45km 附 交通位置图 图 1 1 二 地形地貌及河流 矿区位于滇东高原南部 为高原剥蚀中山山原区 地形起伏较大 矿区内最高点在南西部 海拔标高 2240m 北东最低 海拔标高 2050m 相对高差为 190m 呈南西高 北东低 三 气象及地震 本区属亚热带高原气候区 气候冬寒夏凉 年平均温度 14 1 平均降雨量 1169mm 5 10 月为雨季 降雨量约占全年降雨量的 83 2 4 月为风季 以西南风为主 据国家标准 GB50011 2001 抗震设计规范 区内抗震设防基本 烈度为七度 设计基本加速度值为 0 10g 设计地震分组为第三组 四 企业性质 阿贵联办煤矿属于私营企业 五 矿区经济 当地居民以务农为主 由于地处高寒山区 土地薄瘦 广种薄收 图 1 1 交通位置图 阿贵联办煤矿 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 2 农作物以洋芋 玉米为主 部分水稻 经济作物有烤烟和零星果木 主 要经济来源以开办煤矿收入 区内属欠发达贫困地区 劳动力充足 六 矿山生产现状 煤矿始建于八十年代初期 先后在矿区内分别建有 K4煤层主斜 井 主平硐 K4煤层风井 K10煤层主斜井 K9煤层主斜井 K10煤层风 井等六个井筒 多年来矿井主要开采 K4煤层 现井筒左翼 K4煤层已采 完 区内老窑不多 往往只在煤层露头附近的浅部 10 20m 深度挖掘 该区目前没有任何生产小煤窑存在 七 矿区水源 电源及通信情况 电源 煤矿现有供电电源一回路由马街 110 10kV 降压站通过 15km 线路供给 另一线路由阿岗 35 10kV 变电站 通过 10km 架空线路路供 电 电源稳定可靠 水源 该矿生活用水取自附近泉水点 矿山已建了一个集水井 通信 煤矿现有两部程控电话实现与外界的联系 现移动通信网络 已覆盖矿区 第二节 地质特征 一 地层 矿区范围内 由老到新出露的地层为上二叠龙潭组 P2l 长兴组 P2c 下三叠统卡以头组 T1k 永宁镇组 T1y 其岩性特征叙述 如下 一 上二叠统龙潭组 一 上二叠统龙潭组 P P2 2l 根据岩性特征分为二个岩性段 1 龙潭组第一段 P2l1 出露于矿区北 北西部 未见底 从含煤地层底界至 K9煤层底板 厚度大于 25m 主要岩性为灰色薄 中厚层状泥质粉砂岩 粉砂岩 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 3 粉砂质泥岩 菱铁岩及煤层和煤线 含煤层 5 8 层 局部可采煤层 1 层 2 龙潭组第二段 P2l2 出露于矿区中部及南西部 从 K9煤底板至 K7煤层顶板 厚度约 35 75m 主要岩性为灰色 浅灰色薄至中厚层状泥质粉砂岩 粉砂岩质 泥岩 菱铁岩及煤层 煤线 含煤层 3 5 层 可采煤 2 层 二 上二叠统长兴组 二 上二叠统长兴组 P P2 2c c 出露于矿区中部及南西部 未见顶 从 K7煤层顶板至含煤地层顶 界 厚度约 59 93m 主要岩性为浅灰色薄至中厚层状粉砂岩 粉砂质 泥岩 菱铁质泥岩 菱铁岩及煤层 煤线 区内含煤层 3 5 层 均为 不可采煤层 三 下三叠统卡以头组 三 下三叠统卡以头组 T T1 1k k 出露于矿区南东部 未见顶 厚度大于 15m 主要岩性为灰绿色中 厚层状粉砂岩 泥质粉砂岩 夹紫灰色粉砂质泥岩及细砂岩 四 下三叠统永宁镇组 四 下三叠统永宁镇组 T T1 1y y 出露于矿区东部 未见顶 底 厚度大于 50m 主要岩性为灰色 浅灰色薄至中厚层状灰岩 泥灰岩夹杂色粉砂质泥岩 泥岩薄层 二 构造 1 区域构造 矿区大地构造位置处于杨子准地台滇东台褶束的东南部 在区域上 夹持于弥勒 富源大断裂与弥勒 师宗大断裂之间 属北北东向的补腊 宜那向斜北西翼 2 矿区构造 矿区位于轴向北北东的补腊 宜那向斜北西翼 为一单斜构造 地 层走向总体为北北东 倾向南东东 地层倾角变化在 12 21 之间 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 4 一般为 19 左右 区内构造简单 已发现具一定规模为层一条 F1 F1断层 位于矿区西部 走向北北东 南南西 倾向南东东 断距 大于 200m 性质正断层 三 煤层 区内上二叠统长兴组 P2c 龙潭组 P2l 为含煤地层 总厚度大 于 125m 含煤层约 15 层 煤层自上而下编号 主要有 K1 K4 K7 K9 K10煤层 全区可采煤层有 K4 K7 K9 K10四个煤层 为薄 厚煤层 倾角 18 左右 为缓倾斜煤层 一 可采煤层 一 可采煤层 区内全区可采煤层 K4 K7 K9 K10四个煤层 分述如下 K4煤层 灰色 灰黑色 黑色 半亮型 条带状结构 块状构造 断口呈参差状 内生裂隙较发育 粒状或粉末状 玻璃光泽 厚 2 0m 左右 为中厚煤层 中下部夹一层 0 05 0 50m 厚黑色炭质泥岩矸 层 位稳定 煤层厚度变化不大 全区可采 属稳定煤层 煤层顶板为泥质 粉砂岩 底板为泥岩 K7煤层 距 K4煤层底界约 15m 灰色 灰黑色 黑色 暗淡 半暗 型 条带状结构 内生裂隙较生育 半坚硬 沥青光泽 厚 1 70m 左右 为较稳定至稳定中厚煤层 煤层中部夹一层 0 20 0 50m 厚 局部达 1 00m 灰色薄层状粉砂岩夹菱铁岩矸 全区可采 煤层顶板为粉砂岩 底板为粉砂质泥岩 K9煤层 距 K7煤层底界约 30m 灰色 灰黑色 黑色 半暗型 内 生裂隙较发育 半坚硬 玻璃光泽 厚 1 2m 左右 为较稳定至稳定薄 煤层 煤层结构单一 全区可采 煤层顶板为粉砂岩 底板为泥岩 K10煤层 距 K9煤层底界约 25m 灰色 灰黑色 黑色暗淡型 条 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 5 带状结构 块状构造 半坚硬 玻璃光泽 厚 1 33m 左右 为中厚至厚 煤层 中部夹一层厚 0 45 0 80m 炭质泥岩矸 层位稳定 煤层厚度变 化较大 全区可采 二 煤层对比 二 煤层对比 采用综合方法进行煤层对比 依据主要是 1 标志层 即依据煤层本身的厚度 结构 肉眼煤岩类型等 2 依据煤层顶 底板等岩性特征 3 依据煤组组合特征等 标志层 B1 K2煤层中有一层棕黄色 隐晶质 高岭石泥岩 质地细 腻 层位稳定 厚 0 02 0 03m 风化后似 云母片 高岭石泥岩 局 部地方 不含植物根茎化石 是识别 K2煤层的重要标志 标志层 B2 K3煤层有一层棕黄色 隐晶质 高岭石泥岩 质地细腻 具油脂光泽 厚 0 05 0 07m 含大量的植物根茎碎片化石 层位稳定 是识别 K3煤层的良好标志 标志层 B3 K4煤层厚度大于 3m 区内唯一的厚煤层 煤层中下部 夹一层厚 0 04 0 50m 厚炭质泥岩矸 煤层厚度是识别 K4煤层良好标 志 标志层 B4 K9煤层的顶板 K9煤层以上约 4m 为一套菱铁质粉砂岩 与薄层泥质粉砂岩互层 单层厚 0 01 0 02m 俗称 排骨 层位稳 定 是对比 K9煤层的良好标志 因此矿区各主要煤层标志层明显 对比较可靠 四 煤质 区内核实煤层 K7 K9煤层 据地质简测说明书测试成果如下 一 一 K K7 7煤层 煤层 1 肉眼煤岩特征及物理性质 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 6 K7煤层 粉状半亮型煤 呈暗黑色 断口不规则 内生裂隙较发育 质较松软 2 化学性质及工艺性能 原煤 水分 Mad 0 80 灰分 Ad 21 96 挥发分 Vdaf 11 50 全硫 St d 0 57 低位发热量 Qnet d 26 97MJ Kg 工 业牌号为 无烟煤 二 二 K K9 9煤层 煤层 1 肉眼煤岩特征及物理性质 k9煤层为粉状半亮 半亮型煤 呈暗黑色 断口不规则 内生裂隙 发育 质较松软 2 化学性质及工艺性能 原煤 水分 Mad 1 00 灰分 Ad 16 98 挥发分 Vdaf 9 81 全硫 St d 0 81 低位发热量 Qnet d 29 20MJ Kg 工业 牌号为 无烟煤 第三节 开采技术条件 一 矿区水文地质 一 矿区水文地质概况 一 矿区水文地质概况 矿区为中山峡谷地貌区 海拔标高 2240m 2050m 相对高差大 于 190m 总体地形北东高 南西低 区内无大的地表水体 发育季节 性溪沟 动态变化较大 自上而下各地层水文地质特征如下 1 下三叠统永宁镇组 T1y 强含水层 出露于矿区东部 地层出露不全 厚度大于 50m 岩性为灰岩 泥 灰岩夹杂色泥质粉砂岩 粉砂质泥岩 富水性极强 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 7 2 下三叠统卡以头组 T1k 弱含水层 出露于矿区南东部 地层出露不全 厚度大于 15m 岩性为灰绿色 中厚层状粉砂岩 泥质粉砂岩等 含裂隙水 富水性较弱 3 上二叠统长兴组 P2c 相对隔水层 出露于矿区中部及南西部 厚度约 59 93m 岩性为浅灰色薄至中 厚层状 粉砂岩 粉砂质泥岩 菱铁岩及煤线等 为区内含煤段 组成 含隔水层相间的含水带 富水性较弱 为相对隔水层 4 上二叠统龙潭组 P2l 相对隔水层 出露于矿区北 北西部 地层出露不全 厚度大于 60m 岩性为灰 浅灰色薄至中厚层状泥质粉砂岩 粉砂岩 泥岩菱铁岩及煤层 煤线等 为区内含煤段 组成含 隔水层相间的含水带 富水性较弱 为相对隔 水层 二 矿井水文地质情况 二 矿井水文地质情况 据矿山实际测定 目前主井日涌水量 126m3 日 煤矿自 1982 年建 成 经多年开采形成了大量采空区 目前已大部分积水 开采时先探后 采 防止老采空区突水 预计矿井正常涌水量预计为 50m3 h 最大涌水 量 90m3 h 三 矿床充水因素及水文地质勘探类型 三 矿床充水因素及水文地质勘探类型 矿区开采的煤炭资源储量大部分布最低侵蚀基准面之上 煤系地层 以砂岩 泥岩和煤为主 含裂隙水 其间有隔水层阻断水力连通 地表 径流排泄条件好 有利于大气降水排泄 而不利于入渗 地下水源补给 条件差 矿区地下水主要补给为大气降水 开采时应在 F1主断层保留 足量的保安煤柱 防止断裂将强含水单元沟通井下 矿区以弱裂隙充水 含水层为主 水文地质条件为中等类型 二 工程地质 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 8 矿区出露地层主要为二叠系 三叠系砂岩 粉砂岩 泥岩 菱铁岩 及煤层 矿区出露地层 按其成因及物理力学性质可分为两大工程地质 岩组 即软弱岩组和坚硬岩组 1 下三叠统卡以头组 T1k 为坚硬岩组 主要由粉砂岩 泥质粉砂岩组成 厚度大于 15m 按工程地质特征 划分为层状岩类型硬岩组 2 上二叠统长兴组 P2c 半坚硬 软弱岩组 主要为粉砂岩 粉砂质泥岩 菱铁岩及煤层组成 厚度约 59 93m 按工程地质特征划分为层状岩类半坚硬 软弱岩组 3 上二叠统龙潭组 P2l 半坚硬 软弱岩组 主要为泥质粉砂岩 粉砂岩 泥岩 菱铁岩及煤层组成 厚度大于 60m 按工程地质特征划分为层状岩类型坚硬 软弱岩组 工程稳定 性较差 局部因构造作用而相对破碎 力学强度较低 区内主采 K7 K9顶板分别为泥质粉砂岩 菱铁质粉砂岩 泥质粉砂 岩 其稳定性较好 矿区工程地质条件属层状岩类为主的中等类型 三 环境地质 一 区域构造与地震 一 区域构造与地震 1 本区所处大地构造位置属杨子准地台 I 滇东台褶带 I3 曲靖台褶 I34 罗平 师宗褶断束 I34 3 2 地震 据国家标准 GB50011 2001 抗震设计规范 区内抗震设防基本 烈度为七度 设计基本加速度值为 0 10g 设计地震分组为第三组 二 矿山地质灾害 二 矿山地质灾害 区内煤炭资源丰富 多年来的矿产资源开采活动 对岩层的原始结 构均有不同程度的破坏 加之作业中的粗放行为 形成地下采空区 可 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 9 能诱发该区滑坡 塌陷灾害发生 目前 区内局部地段已出现小面积塌 陷 开采区距住房平距应大于 30m 的距离 防止房屋开裂等地质灾害发 生 三 瓦斯 三 瓦斯 根据该矿井 2005 年瓦斯等级鉴定结果 矿井相对瓦斯涌出量 13 056m3 t 绝对瓦斯涌出量 1 088m3 min 根据 煤矿安全规程 第 133 条 该矿井为高瓦斯矿井 在今后的 生产过程中 矿井应严加防范 规范化管理 生产中予以重视 四 煤尘爆炸 四 煤尘爆炸 根据江西煤矿矿用安全产品检验中心对该矿开采煤层煤尘爆炸性鉴 定资料 该矿开采煤层煤尘无爆炸性 但在今后生产过程中 应加强防 止煤尘爆炸的技术管理工作 采取相应的降尘措施 确保安全生产 五 煤的自燃倾向 五 煤的自燃倾向 根据江西煤矿矿用安全产品检验中心对该矿煤的自燃倾向性鉴定资 料 该矿开采煤层属不易燃煤层 建议在今后的生产过程中加强通风管 理 防止井下人为升温 减少煤炭的堆放时间 六 地温 六 地温 根据原报告中未出现地温异常现象 无异常地热害可能 七 有害成分评述 七 有害成分评述 含煤地层底部含铝土质泥岩 该矿区无放射性元素 主要可采煤层 全硫为 0 38 腐蚀性低 由于小窑矸石堆放 经大气降水冲洗渗入 淋漓 这些污染物质部分以地表水形式排放到河流 一部分通过地层裂 隙渗入补给含水层 使浅部地下水受到不同程度污染 同时随着工农业 用煤量的增加 将对大气质量造成一定程度的污染 随着今后生产规模 的扩大 人为造成的污染源将不断增加 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 10 随着巷道的不断延伸 回采面积的增大 疏干排水将产生浅部地表 开裂塌陷 引起山体的不均匀沉降 出现地表井 泉干枯 甚至发生小 规模的浅层滑坡现象 同时大气降水将沿裂隙通道迅速补给矿井 造成 人力物力及成本上涨 在村庄部位必须按有关规程规范确保预留保安煤 柱 确保生命财产安全 八 矿井开采技术条件 八 矿井开采技术条件 矿区处于分水岭斜坡地带 矿坑涌水量中等 矿床水文地质条件为 中等类型 工程地质为中等类型 环境地质为中等类型 区内煤矿资源 丰富 多年来矿产资源开采活动和其它人类经济活动 对区内地质环境 影响较大 森林植被较少 局部出现滑坡 塌陷等不良地质灾害和水污 染 因此 今后矿山开采应注意保护和恢复治理生态环境 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 11 第二章 井田开拓 第一节 井田境界及储量 一 井田境界 阿贵联办煤矿位于曲靖市罗平县城区约 44km 处 行政区划属曲靖 市罗平县阿岗镇管辖 矿井走向长 900m 倾斜宽 600m 面积 0 6894km2 开采标高 2244 1900m 详见矿区范围拐点坐标表 表 2 1 1 阿贵联办煤矿矿区范围拐点坐标表 表 2 1 1 拐点坐标XY 矿 1277946035415800 矿 2277878035415780 矿 3277882035414785 矿 4277936035415000 矿 5277950035415155 矿 6277993435415716 矿 7277953035415560 矿区面积0 6894km2 开采标高2244 1900m 二 储量 储量计算是以云南地质工程勘察有限公司提供的阿贵联办煤矿各煤 层底板等高线及储量计算平面图为依据 按照 煤炭工业小型煤矿设计 规定 和煤炭工业技术政策关于储量计算的标准和要求 最低可采厚度 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 12 0 7m 最高灰分 40 最高含硫量 3 对矿区范围内满足上述要求的 K4 K7 K9 K10等四个主采煤层进行计算 采区回采率为 薄煤层 85 中厚煤层 80 厚煤层 75 煤层容重为 1 4t m3 储量计算结果是 矿井工业储量 347 13 万 t 矿井可采储量 184 32 万 t 详见矿井设计可采储量计算表 表 2 1 2 矿井 可采煤层储量计 算 表 单位 万 t 表 2 1 2 煤 柱 损 失 煤 层 工 业 储 量 村 庄 矿井边 界 断 层井 巷小 计 开 采 损 失 设计可 采储量 K486 1529 350 952 152 9835 4310 1540 57 K745 1518 331 371 792 9224 414 1516 59 K979 9617 422 253 987 2130 869 8239 28 K10135 8714 431 893 815 8926 0221 9787 88 合计347 1379 536 4611 7319116 7245 99184 32 第二节 矿井生产能力及服务年限 一 矿井工作制度 矿井设计年工作日为 330d 每日三班八小时工作制 两班出煤一 班准备 每天净提升时间 14 18h 二 矿井设计生产能力 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 13 根据本矿井煤层赋存条件 地质构造与储量 同时也考虑到煤矿生 产管理和技术水平 矿井年设计生产能力确定为 9 万 t 日产原煤 272t 三 服务年限 矿区内煤层赋存稳定 地质构造中等 设计矿井储量备用系数取 1 5 则设计矿井服务年限 A 为 储量备用系数矿井生产能力 设计可采储量 A 184 32 9 1 5 13 6a 第三节 矿井开拓 一 矿井概况 一 矿井开采技术条件 一 矿井开采技术条件 矿区以弱裂隙充水含水层为主 水文地质条件为中等类型 根据煤 矿开采实际 区内 K4 K7 K9 K10煤层顶板均为粉砂岩 泥质粉砂岩 稳定性较好 底板 K7 K9煤层为粉砂质泥岩和泥质粉砂岩 较稳定 K4 K10煤层底板为泥岩 易产生底鼓等不良工程地质问题 区内工程地 质中等类型 根据该矿井瓦斯等级鉴定资料 该矿井属高瓦斯矿井 煤 尘无爆炸性 开采煤层无自燃倾向性 该区属地温正常区 区内地震基 本烈度为七度区 目前 由于受开采影响 区内局部地段已出现小面积 塌陷 总体上矿井地质环境为中等类型 二 矿井开采现状 二 矿井开采现状 煤矿始建于八十年代初期 先后在矿区内分别建有 K4煤层主斜 井 主平硐 K4煤层风井 K10煤层主斜井 K9煤层主斜井 K10煤层风 井等六个井筒 多年来矿井主要开采 K4煤层 现井筒左翼 K4煤层已采 完 区内老窑不多 往往只在煤层露头附近的浅部 10 20m 深度挖掘 该区目前没有任何生产小煤窑存在 二 开拓方案的确定 本设计在对煤矿提供的资料进行分析的基础上 通过现场踏勘后认 为 由于煤矿现有的井筒均已形成生产系统 新建井筒开拓开采剩余储 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 14 量投资大 建井工期长 不利于煤矿的良好发展和经济效益回收 因此 设计改造利用原有井筒开拓方案 具体布置为 利用原有 K10煤层主斜 井作为矿井主斜井 改造 K4煤层主斜井作为开采 K4煤层时的风井 K4 煤层采完后作报废处理 K9煤层主斜井开采 K4煤层时作为矿井副斜井 K4煤层采完后作为改造为矿井风井 其余井筒作报废处理 矿井前后期 利用一套生产系统开拓开采 划分为二个水平 每个水平划分为一个采 区开拓开采 一水平标高 2040m 二水平标高 1970m 回风水平标高 2140m 矿井通风方式为机械抽出式 通风系统为中央并列式 开采 K4煤层时主斜井 副斜井进风 风井回风 三 水平划分 根据本矿井范围内的煤层赋存情况 本矿井共划分为二个水平 一 水平标高 2040m 二水平标高 1970m 回风水平标高 2140m 四 采区划分 由于矿井走向不长 故划分为一个采区开采 采区内煤层按自上而 下顺序开采 工作面为后退式开采 第四节 井筒及装备 主斜井 装备一套 GKT1 6 1 2 20 型矿用绞车 担负全井的原煤 提升及进风等任务 采用单钩串车提升 MF0 75 6 型翻斗式矿车 提 煤车 7 辆 井筒采用料石砌碹支护 铺设 15kg m 轻轨 巷道内设置人 行台阶 扶手 巷道净断面 5 3m2 掘进断面 7 6m2 副斜井 担负全井的提矸 下放材料设备 敷设管路及提升人 员等任务 井筒倾角 18 直墙半圆拱料石砌碹 装备一套 GKT1 6 1 5 20 加宽 型矿用 绞车 铺设 600mm 轨距 24kg m 钢 轨 单钩串车提升 提升容器为MF0 75 6 翻斗式矿车 提矸 石车 4 辆 XRC 10 型人车 2 辆 头车一辆 挂车一辆 巷道净断面 5 3m2 掘进断面 7 6m2 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 15 风井 主要用于矿井回风 直墙半圆拱料石砌碹 支护 巷道净断 面 5 3m2 掘进断面 7 6m2 附 井筒特征表表 2 4 1 井 筒 特 征 表 表 2 4 1 技术特征 名 称 井 口 座 标 井口 高程 m 井 筒 方位角 井筒 倾角 井筒 斜长 m X 2779199 主 斜 井 Y 35414988 215612518589 X 2779199 副 斜 井 Y 35415067 216212518621 X 2779193 风 井 Y 35415210 217312518430 第五节 井底车场及硐室 一 井底车场 1 井底车场形式的选择 回风水平为甩车场 最终运输水平为平车场 2 车场长度的确定 矿井由于开采范围较小 车场长度主要从能满足提升煤 矸石和存 车用 按两次提升车长度计 8 辆 长度 16m 渡线道岔长度 8m 再考虑 调车等因素 车场长度共需 32m 二 井底硐室 矿井在井底设水仓 管子道 清理水仓绞车硐室等 水泵房布置在主 副井筒之间 与井底石门相通 泵房通道内均设 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 16 防火栅栏两用门 密闭门和调节风门 管子道高于井筒落平点 7m 泵 房地坪高于车场 0 5m 水仓 矿井正常涌水量预计为 50m3 h 最大涌水量 90m3 h 井底水 仓按八小时正常涌水量计算 水仓长度为 100m 取主水仓 60m 副水仓 40m 通道 30m 共 130m 第六节 主要巷道布置和大巷运输及装备 一 主要巷道布置 矿井开采范围较小 井筒位于井田走向中部 为井筒采区双翼布置 因此 设计未布置运输大巷 二 大巷运输及装备 本矿井各水平均设运输石门 采用 CDXT 2 5 H600 型防爆特殊型电 机车运输 根据 煤炭工业小型煤矿设计规定 矿井需配备 CDXT 2 5 H600 型防爆特殊型电机车 2 台 MF0 75 6 型矿车 100 辆 MC1 6 型材料车 10 辆 MP1 6A 型平板车 3 辆 三 人车型号及数量 上下班由副斜井运送人员 人车型号 XRC 10 型人车 共 2 节 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 17 第三章 采区布置及机械配备 第一节 采区布置 一 采区巷道布置 根据煤层赋存情况及开拓方式 全区可采煤层有 K4 K7 K9 K10四 个煤层 为薄 厚煤层 倾角 18 左右 为缓倾斜煤层 设计开采煤 层 K4 K7 K9 K10四个煤层 矿井为斜井开拓 划分为二个水平一个中 央采区开拓开采 采区布置 采区以井筒为中心 形成双翼布置 采区内各煤层间分 层布置采区巷道 设计首采煤层 K4煤层 首采工作面 10401 工作面 2040m 水平运输石门掘穿 K4煤层后 自 K4煤层运输巷 2040m 开掘 运输上山至 K4煤层回风巷 2100m 在上山上部开掘绞车房作为采区 内的主要提升设备 然后自 K4煤层运输巷 2040m 开掘通风行人上 山贯通 K4煤风井 原 K4煤主斜井 后 便形成工作面外部生产系统 采区内按走向长壁采煤法布置回采巷道 工作面长 60m 每个工作面由 工作面运输巷 工作面回风巷 开切眼连通形成 外部与上山连通 二 开采顺序 先开采 K4煤层 再依次开采 K7 K9 K10煤层 同一煤层开采顺序 为自上而下依次开采 详见采区布置及机械配备平剖面图 C20628 163 第二节 采煤方法 一 采煤方法 根据煤层赋存条件及矿井开采技术与管理水平 设计采用走向长 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 18 壁式采煤法 打眼放炮落煤 工作面采用 NDZ20 30 90 型外注式单 体液压支柱和 HDJA 1000 铰接顶梁配套支护顶板 配用 XRB2B80 200 型乳化液压泵站 排距 1 0m 柱距 0 8m 采用全部陷 落法管理顶板 三 五排控顶 最小控顶距 3 2m 最大控顶距 5 2m 放顶步距 2m 工作面选用 SGB 420 22 型刮板运输机运煤 工作面 机运巷选 用 SGB 420 22 型运煤 回风巷配备一台 JH 8 型回柱绞车 二 采煤工作面的循环数 月进度 年推进度及工作面长度 参照 煤炭工业小型煤矿设计规定 采煤工作面的循环数30 个 月 月进度 60m 月 按正规循环率 80 年工作日 330d 则年推进度 528m a 设计投产工作面 10401 工作面长 60m 三 采区及工作面回采率 采区回采率 薄煤层 0 85 中厚及厚煤层 0 8 工作面回采率 薄 煤层 0 97 中厚及厚煤层 0 95 四 采煤工作面机械配备 采煤工作面机械配备如下 1 煤电钻ZMS 152 台 2 回柱绞车JH 81 台 3 刮板输送机SGB 420 222 台 4 外注式单体液压支柱NDZ20 30 9060 根 5 铰接顶梁HDJA 1000360 根 6 乳化泵站XRB2B80 2002 组 采煤运输设备配备详见机电设备材料清册表 五 工作面生产能力 矿井设计生产能力为 9 万 t a 设计在 K4煤层布置一个工作面生产 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 19 工作面回采产量计算按下式进行 Q LMH K 528 60 2 1 4 0 95 8 4 万 t 式中 L 回采面年推进度 528m M 回采面面长 60m H 煤层采高 2m 煤层容重 1 4m3 t K 工作面回采率 取 95 一个回采工作面生产能力为 8 4 万 t a 根据采掘安排 设计共安 排二个掘进迎头 掘进煤按回采煤量的 10 计 则为 0 9 万 t a 根据 上式计算 一个采煤工作面和二个掘进工作面能满足矿井 9 万 t a 的建 设规模 六 工作面生产能力验证 矿井工作制度为 二采一准 年工作 330d 循环进度 2m 每日一 个循环 考虑诸多因素 循环率取 80 日推进度为 2 0m 年推进度为 528m 回采产量可达 8 4 万 t a 考虑 10 的掘进煤 即 0 9 万 t a 矿井产量为 9 3 万 t a 设计上可满足要求 第三节 采区生产系统 矿井生产的各个系统情况分别如下 一 运煤系统 工作面 刮板运输机 SGB 420 22 工作面机运巷 刮板运输机 SGB 420 22 工作面轨运巷 矿车 运输上山 绞车提升 煤 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 20 层运输巷 电机车牵引 2040m 水平运输石门及车场 电机车牵引 主斜井 绞车提升 地面 储煤仓 二 排矸系统 井下各作业点的矸石 运输上山 绞车提升 煤层运输巷 电机 车牵引 2040m 水平运输石门及车场 电机车牵引 副斜井 绞 车提升 地面 矸石场 三 运料系统 各种设备及材料 副斜井 绞车提升 2040m 水平运输石门及 车场 电机车牵引 运输上山 绞车提升 各作业点 四 排水系统 工作面水仓 主水仓 地面 五 通风系统 主斜井 副斜井 2040m 水平运输石门 运输上山 工作面运输 巷 工作面 工作面回风巷 风井 抽风机房 地面 六 防尘系统 地面水仓 副斜井 各需要防尘的地点 第四节 巷道掘进 一 巷道断面及支护形式 巷道断面应根据巷道的用途选择能满足通风 运输 行人 管线敷 设的要求 根据围岩的性质 特点用途 服务时间的长短选定 采用砌 碹 金支 锚网等非木支护 以降低矿井坑木消耗量 提高经济效益 二 巷道掘进进度指标 根据该矿开采范围的围岩性质及该矿的技术 生产管理水平 并参 照 煤炭工业小型煤矿设计规定 各类巷道掘进进度指标为 斜巷 岩 45m 月 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 21 斜巷 煤 60m 月 岩巷 平巷 60m 月 煤巷 平巷 120m 月 三 掘进工作面个数及机械配备 矿井建设期用两个掘进迎头 保证矿井如期建设 矿井建成投产后 为保证正常的采掘接替 共安排二个掘进工作面的掘进 以便为采煤工 作面作准备 掘进工作面的局部扇风机必须实行 三专两闭锁 实行 采掘电源分开 掘进工作面机械配备如下 煤电钻ZMS 12A2 台 岩石电钻YD 2A2 台 局扇YBT 112 台 探水钻TXU 75A1 台 发爆器MFB 1002 台 四 矿井采掘比例关系 万吨掘进率 矸石率 根据矿井开拓开采布置 矿井生产时期采掘比例为1 2 矿 井移交生产时万吨掘进率 251m 万 t 矸石量按产量的 15 计 算 9 15 1 35 万 t a 五 矿井移交生产时井巷工程量和三个煤量及可采期 矿井移交生产时 投产巷道总工程量为 2261m 其中岩巷 1373m 煤巷 888m 三个煤量及可采期 开拓煤量 38 7 万 t 可采期 4 3a 准备煤量 9 9 万 t 可采期 1 1a 回采煤量 3 07 万 t 可采期 4 1 个月 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 22 六 建设工期 设计建设工期 二个掘进队掘进 时间 1 5a 井 巷 工 程 量 汇 总 表 表 3 4 1 断面积 m2 巷道长度 m 序 号 巷道名称 净掘岩半煤煤合计 已掘需掘支护方式 一井筒 1主斜井5 37 6375375180195砌 碹 2副斜井5 37 639539595300砌 碹 3风井5 37 6430430430砌 碹 4引风道4 56 422020砌 碹 二主要巷道 1运输石门 2040 5 16 1254254254金属支架 2泵房10 013 2303030砌 碹 3水仓4 26 1190190190砌 碹 4管子道4 26 1202020砌 碹 5回风石门 2140 5 16 1254254254金属支架 6溜煤眼44 84101010木 垛 三采区巷道 1K4煤运输巷 2040 5 16 1303030金属支架 2K4煤运输上山5 16 1230230230金属支架 3区段绕道4 55 4707070金属支架 410401 轨运道4 35 7176176176木支架 510401 机运巷4 35 7176176176木支架 6联络眼4 35 7303030木支架 710401 回风巷4 35 7176176176木支架 810401 工作面3 24 08707070木支架 9绞车房10 0513 22303030砌 碹 四巷道合计878208829667052261 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 22 第四章 矿井通风与安全 第一节 概况 一 瓦斯 该矿井 2005 年瓦斯等级鉴定结果 矿井相对瓦斯涌出量 13 056m3 t 绝对瓦斯涌出量 1 088m3 min 根据 煤矿安全规程 第 133 条 该矿井为高瓦斯矿井 随着开采深度的增加 矿井瓦斯相对涌 出量有增加的趋势 设计按矿井相对瓦斯涌出量 20m3 t 进行风量计算 二 煤尘爆炸 根据江西煤矿矿用安全产品检验中心对该矿开采煤层煤尘爆炸性鉴 定资料 该矿开采煤层煤尘无爆炸性 三 煤的自燃倾向 根据江西煤矿矿用安全产品检验中心对该矿煤的自燃倾向性鉴定资 料 该矿开采煤层属不易自燃煤层 四 地温 该区属地温正常区 第二节 矿井通风 一 通风系统及方式 根据本矿井的开采技术条件 设计矿井采用并列式通风系统 通风 方式为机械抽出式 主斜井 副斜井进风 风井回风 掘进工作面采用 局扇供风 详见通风系统示意图 C20628 171 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 23 二 矿井风量计算 一 按井下同时工作的最多人数计算 一 按井下同时工作的最多人数计算 Q矿井 4NK矿通 4 80 1 25 480m3 min 式中 N 井下同时工作的最多人数 取 80 人 K矿通 风量备用系数 取 K 1 25 4 以人数为单位的供风标准 m3 min 二 按井下用风地点实际需要风量计算 二 按井下用风地点实际需要风量计算 本设计在 K4煤层布置 11401 工作面投产 经计算 一个工作面两 个掘进工作面能生产满足矿井 9 万 t a 的生产能力 矿井年设计生产能 力确定为 9 万 t 日产原煤 272t 1 采煤工作面实际需风量 1 按瓦斯涌出量计算 Qch4 q相 T采 24 60 20 272 24 60 4 16m3 min Q采 100QCH4K采通 100 4 16 1 6 665m3 min 其中 QCH4 采煤工作面绝对瓦斯涌出量 其值按相对瓦斯涌出量 取 20m3 t d 计算得 4 16m3 min K采通 采煤工作面瓦斯涌出不均衡等备用系数 取 1 6 2 按采煤工作面温度计算 Q采 60V采S采 60 1 0 6 360 m3 min 式中 V采 回采工作面适宜风速 1 0m s 罗平县阿岗镇阿贵联办煤矿矿井初步设计 曲靖市煤炭设计研究院 24 S采 回采工作面平均断面积 取 6m2 3 按采煤工作面同时工作最多人数计算 Q采 4N 4 40 160m3 min 式中 N 采煤工作面同时工作最多人数 取 40 人 4 按一次放炮最多炸药量计算 Q 25 A 25 6 150m3 min 式中 A 采煤工作面一次放炮最多炸药量 取 6kg 5 按工作面风速验算 工作面最低风速的风量 Q采 15S采 15 4 3 54m3 min 工作面最高风速的风量 每个回采工作面最高风量 Q采 240S采 240 4 3 1032m3 min 通过以上计算 取其中最大值为采煤工作面实际需要风量 一个采 煤工作面需风量为 665m3 min 2 掘进工作面需风量 按每个掘进头选配 YBT 11 型局扇 供风量 180m3 min 计算 矿井二 个独立通风掘进头 共计 360m3 min 3 硐室需要风量 井下水泵房为全负压通风 绞车房配风