煤炭有限责任公司老鹰岩井辅助提升系统改造设计方案

前 言 一、矿井概述 内江市双鹰煤炭有限责任公司老鹰岩井位于资中县城南西 210，直线平距 区中心地理坐标为东经 10445 50，北纬 293000。行政区划属双河镇长堰村所辖。距资中 威远的省道交通干线仅 2有乡村公路与主干线相连，距资中县城 16（中）泥（河）铁路从矿区通过，并建有双河车站，交通方便。 我院受内江市双鹰煤炭有限责任公司的委托，于 2007 年 8 月完成了内江市双鹰煤炭有限责任公司老鹰岩井扩建工程初步设计工作，矿井采用立井斜井综合开拓方式，中央并列通风方式，抽 出式通风方法；矿井设计生产能力 300kt/a （下元炭煤层生产能力 150kt/a，高炭生产能力 150kt/a），服务年限为约 24a。该矿扩建工程于 2008 年 11 月竣工投产，四川省经济委员会组织专家进行验收，以川经煤炭函 20081342 号四川省经济委员会关于内江市双鹰煤炭有限责任公司老鹰岩井扩建工程综合竣工验收和煤炭生产许可证颁证条件验收的批复，于2009 年 1 月获得新的煤炭生产许可证，其证号为 205110254003，有效期至 2014 年 10 月。 由于该矿井高炭煤层资源已经枯竭，为了持续、稳定矿井生产规模，双鹰公司决定将原高炭煤层工作面移至下元炭煤层开采，因立井无法满足矿井提升、通风能力 的需要 ， 为了解决 这一突出的严重矛盾 ，提高运输系统的能力，对提升系统的改造已迫在眉睫。 因此， 该公司决定对老鹰岩井辅助提升系统系统进行改造，受内江市双鹰煤炭有限责任公司的委托，我院承担内江市双鹰煤炭有限责任公司老鹰岩井辅助提升系统改造设计。 内江市双鹰煤炭有限责任公司是一个全民股份所有制企业，其公司管理和技术力量较雄厚，有较为丰富的生产管理和安全管理经验，特别是具有开采下元炭煤层的经验，有一支从事煤矿生产的专业队伍，为该矿 井进一步开发提供了人力资源。 综上所述，设计认为，内江市双鹰煤炭有限责任公司老鹰岩矿井辅助提升系统改造，已具备充分必要条件，因而是可行的。 二、编制设计的依据 1、 内江市双鹰煤炭有限责任公司 “设计委托书”； 2、 采矿许可证； 3、生产许可证； 4、 安全生产许可证； 5、 川经煤炭函 20081342 号关于内江双鹰煤炭有限责任公司老鹰岩井扩建工程综合竣工验收和煤炭生产许可证颁证条件的批复。 6、煤炭工业小型煤矿设计规定、煤矿安全规程和建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与煤开采规程。 7、 内江 市双鹰煤炭有限责任公司老鹰岩井 提供的其它相关资料； 8、煤炭工业小型矿井设计规范（ 9、煤矿安全规程（ 2009 年版）； 10、国家工程建设有关的设计规范、技术规程等。 三、设计编制的指导思想 认真贯彻执行煤炭工业小型矿井设计规范（ 煤矿安全规程及相关规定，结合矿井实际情况，遵循“技术可行、安全可靠、方便实用、经济合理”的原则，尽量采用与矿井相适应的技术、工艺、设备， 做到布局合理，系统完善，环节畅通，使矿井达到正规、安全、稳定生产。 四、项 目投资及建设工期 内江市双鹰煤炭有限责任公司老鹰岩井辅助提升系统系统改造工程建设静态概算投资为 其中：井巷工程： 元 设备及工具器购置费： 元 安装工程 (包括线缆工程 )： 元 . 工程预备费： 元 吨煤静态投资： /t 建设工期： 五、问题与建议 1、本设计为老鹰岩井辅助提升系统改造专项设计，矿井生产和安全不属于此次设计范围，其相关内容以原初步设计和安全专篇为准。 2、矿井须家河二段石英砂岩中，含油、含气、含盐，压力高，具有喷出性，施工中应采取切实可行措施进行防治，以防患于未然。 3、该井存在铁路下压煤，按一般地表变形规律，（采深、采厚比达 250 倍），预计不会构成危险，但应建立地面岩层移动观测站，通过实测确认，并按有关规定执行。 4、本设计为该矿井的辅助提升系统改造设计，提供了主要机电设备及器材目录，本着尽量利用现有设备的原则进行设计选型，建议对照现场现有的设备器材，本着缺啥买啥的原则购置，以免浪费。 第一章 矿井基本条件 第一节 概 况 一、地理概况 老鹰岩井 位于资中县城 210方向、直距 6.6 资中县双 河镇长堰村管辖。矿区中心点地理坐标为东经 1044550，北纬 293000，矿区 范围 面积 准采高炭、下元炭 1、下元炭 2煤层，高炭煤层准采标高为 +320 +203 m；下元炭 1、下元炭 2煤层准采标高 +50m。 矿区距资中 有乡村公路与主干线相连，距资中县城 16 （中） ）铁路从矿区通过，并建有双河车站，交通方便。 详见交通位置图 2 二、地形地貌及气象条件 井田处于四川盆地中部，地形为西北高、东南低，起伏较小的丘陵地带。最高点为西部的莲花寨，海拔标高 +710 m；最低点为东南部的葫芦寺，海拔标高 +360 m，相对高差 350 m。一般标高 +400 +500 m，无明显分水岭，呈低山丘陵地貌特点。 据资中县气象站近年资料，全年阴天数达 241 d，晴天数达 17 d，无霜日 335 d；全年日照时数 1263 h，年平均气温 。年降雨量1037.6 季达 580 季仅 44 蒸发量 1175.5 雪日数多年平均不足 1 d。相对湿度年平均 80%。全年八级以上大风日数为 43 d，最大风速 19 m/s，一般 1 2 m/s，风向多为偏北风。 图 2鹰岩井交通位置图 三、水系及主要河流 区内属沱江水域，区内无大的河流，仅有双河、断桥沟、玉河沟等山区小溪沟，由大气降水补给，水位涨落随季节变化甚大。双河流量 m3/s， 其余溪沟流量为 m3/s。 四、人文状况 井田内较大的场镇有双河镇、宋家乡。本区人口密度较大，工农业生产都较发达。工业主要有钢铁、矿山机械修造、水泥、食盐、煤炭等。农业盛产水稻、小麦、油菜、花生。 五、环境状况 由地形地质图 分析，矿区范围内尚未发现有较大规模崩塌、滑坡体，建议矿山企业加强对地表地质灾害隐患排查、观测工作，实现矿老鹰 岩井 山开发与环境保护协调发展，实践科学发展观。 六、地震烈度 根据 中国地震动参数区划图 （ 建筑抗震设计规范（ 2008 版）（ ， 资中县境内 抗震设防烈 度为 度， 设计基本 地震加速度值为 计地震第一组 。 第二节 资源条件 一、矿区地层 区内地表出露地层为侏罗系中下统自流井组（ 侏罗系中统新田沟组（ 第四系（ Q），且埋深较大（ 600 700 m）。现将地层由新到老分别简述于下。 （一）第四系（ Q） 厚 0 7 m， 主要分布于山间冲沟两侧和地势低洼地带，堆积物主要为风化残坡积砂、粉砂、粘土、块碎石土及少许冲积层。 （二）侏罗系中统新田沟组（ 区内仅见其下部，灰色长石石英砂岩，平均厚 10 m，砂岩之下有时见一层由油质砂岩、钙质胶结的砂岩等角砾岩，角砾岩厚 1 m。与下伏 假整合接触。 （三）侏罗系中下统自流井组（ 在区域上可分为三段，即大安寨段、马鞍山段和东岳庙段。 大安寨段（ 厚 26 m，上部 为灰色厚层泥质灰岩，间夹钙质泥岩、泥岩；下部由黄灰、紫灰色钙质粘土夹灰色泥岩构成。 马鞍山段：（ 平均厚 112 m，上部为紫红、灰、绿色泥岩夹泥灰岩，厚 55 m；中部为灰黄色薄中厚层长石石英砂岩，厚 7 m；下部为紫红、灰绿色粘土岩，有时夹黄灰色泥质砂层，厚 50 m。 东岳庙段（ 厚 2 5 m，由浅灰、深灰色薄中厚层泥质灰岩，夹灰绿色、浅黄色薄层泥岩、钙质泥岩组成。 （四）侏罗系下统珍珠冲组（ 厚 28 m，由紫红色砂质泥岩和褐黄色泥岩夹灰色、灰绿色薄层中细粒长石石英砂 岩组成。 （五）三叠系上统须家河组（ 区内含煤地层，共分为六段，地表可见第五、六段。 第六段（ m，以泥岩、砂质泥岩和砂岩为主，底部含 1 4 层煤线，分别为老顶炭、泡炭、硬炭，仅硬炭局部可采。 第五段（ 170 m，以长石石英砂岩为主，夹少量泥岩、砂质泥岩。砂岩底部有时夹 1 2 层厚约 0.4 m 角砾岩。 第四段（ 约 82 m，由灰黑色炭质泥岩、砂质泥岩为主，夹粉砂岩、细砂岩，有时呈互层状产出。赋存有井田内次要可采煤层 高炭煤层，复合结构、煤质差，厚度变 化大（ 0 第三段（ m，由深灰色中粒长石石英砂岩夹泥岩组成，底部有一层厚约 m 砾岩状菱铁矿。 第二段（ 46.6 m，灰黑色砂质泥岩、泥岩夹较多薄层粉砂岩和细砂岩，其上部有时夹 1 2 层煤线。 第一段（ 75 m，以黑色碳质泥岩、砂质泥岩为主，夹砂岩、泥质砂岩，底部见灰褐、灰绿色泥岩、碳酸盐岩、角砾岩。区内主要含煤段之一，产下元炭（分为下元炭 1和下元炭 2）、中元炭和上元炭。其中下元炭 2较稳定。与下伏 假整合接触。 二、矿区构造 井田 在区域构造上位于资威穹隆背斜东部的倾没端部位，倾伏角约 3。背斜轴呈 延展。背斜两翼皆有次级小型褶皱，尤以背斜轴部附近为甚，在开采中应引以注意。 在井田内共见断裂 5 条，其中 余为施工过程中发现的隐伏断裂。现择其要者简述与后。 伸，长 920m。断距近 10m，位于断层之上 138 号孔为井田内四大喷气、喷水钻孔之一，更为严重的是在该断层 500 m 处 131 号孔喷气、喷水更为厉害，当钻孔揭穿 下水喷出地表达 喷出数吨原油和盐卤等。 伸 840 m，推测断距近 10 m，断层带上162 号孔喷气、喷水厉害，在井深 m 处遇天然气无法下钻。断层以北 400 m 处 161 号孔，尽管离断层较远，喷气、喷水现象也十分明显。 断层出露于矿区北 侧 勘探线上，呈 伸，长1100 m，倾向 距 10 m。 141 钻孔揭露该断层，在井深 m 岩芯异常破碎，且有涌水现象。 综上可见，该区隐伏断裂及其附近地区是采煤作业的最大安全隐患区，加之下伏 含油、含气层，更加大了危险因素的存 在。 总体来说，矿区地质构造复杂程度属中等类型。 三、煤层、煤质 （一）含煤性 区 内含煤地层为 三叠 系上统 须家河 组 （ ， 含 煤层和煤线较多，具有工业价值者仅为下元炭、中元炭和高炭煤层，呈层状或似层状展布，延伸不稳定，厚度变化大。 （二）可采煤层特征 高炭煤层为井田内次要可采煤层，赋存于 系复合结构，有 0 5 层夹矸，一般 2 3 层，厚 0 m，平均 m。 中元炭煤层赋存于 部， 煤厚 0 m，平均 m。仅局部范围内可达工业厚度。 下元炭 2煤层为 区内主采煤层，赋存于 煤质较好，层位相对稳定。煤层厚度 0 m，平均 m；可采范围内煤层厚度可达 m。含 1 2 层夹矸。 下元炭 1煤层赋存于 局部可采煤层，平均厚 m，局部可达 m。可采范围内煤层厚度 m，主要分布于双河镇北侧 1 局部地带。 下元炭 1煤层距下元炭 2煤层 m，平均 m； 下元炭2煤层距高炭煤层 平均 m。 （三）煤质 高炭煤层呈黑灰 灰黑色，以暗煤为主， 亮煤次之，亮煤呈条带状分布于暗煤之中，性硬多呈块状，光泽属暗淡至半暗淡型。 下元炭 2煤层呈黑色，以亮煤为主、暗煤次之 ， 暗煤呈条带状，呈光亮至半光亮型 ；下元炭 1煤层 呈黑色，以亮煤为主，暗煤次之，夹线状镜煤及丝炭，为光亮至半光亮型。 根据储量核实报告，各可采煤层 原煤 化学分析 结果 见表 2 表 2 各可采 煤层 化学分析 成果表 项目 煤层 灰 分 %） 挥发 分 %） 全硫 St,d（ %） 磷 %） 发热量 d （ MJ/ 高炭 元炭 2 元炭 1 四）煤的分类及工业用途 根据表煤炭质量分级国家标准（ 3区内 高炭煤层属 高 灰、 特低 中 硫、 低 热值煤 ；下元炭 2煤层 属 中 灰、 中 硫、 低 高 热值煤 ；下元炭 1煤层 属 低 中 灰、 特低 中 硫、 低 高 热值煤。根据中国煤炭分类 国家标准（ 高炭煤层 属 一 二号气肥煤（ 可作动力、民用及发电用煤等 ；下元炭 2、下元炭 1煤层 属 1/3焦煤（ 1/3 洗精煤为冶金炼焦用煤，中煤用于发电。 四、水文地质条件 区内主采煤层高炭、下元炭赋存于 此，区内主要充水含水层为可采煤层顶板 须家河组第五段（ 以细中粒长石石英砂岩为主，为裂隙含水层，地表仅在沟谷中出露上、中段，有泉井 9 个，老窑水 17 个，较大水池 5 个，泉流量一般 。 144 号钻孔抽水试验，单位涌水量分别为 m，富水性较弱。水质为 型水，是开采高炭煤层时主要充水段。 须家河组第一段（ 上部为中粒长石石英砂岩，钻孔揭露该含水层时，喷气、油、涌水者较多， 131 号孔钻进该层顶部时，喷气、涌水，水位高出地表达 m，并喷出数吨绿色原油； 162 号孔在 深 m）喷气、涌水； 159 号孔抽水试验，稳定水位高出地表 m，水位降低 m，单位涌水量 m，并有少量气体逸出，水质为 a+水。是未来开采下元炭煤层时主要充水水源。 另外，大气降水为区内地下水主要补给来源，老空水、断层破碎带水以及未封闭或封闭不良钻孔水为老鹰岩井主要充水因素，因此，老鹰岩井水文地质条件属中等类型。 根据矿井提供资料，高炭煤层正常涌水量 25 m3/h，最大涌水量 35 m3/h；开采下元炭煤层枯水期矿井中涌水量约 400 600 m3/d，雨季涌水量约 1800 m3/d。 五、其它开采技术条件 （一）煤层顶、底板情况 高炭 煤层 顶板为灰黑色泥岩、砂 质泥岩，厚 0 m，平均 m， 底板为 灰黑色泥岩、砂质泥岩夹薄层泥质粉砂岩，厚 m。 下元炭 2煤层顶板上部为灰黑色泥岩、砂质泥岩，中、上部为细砂岩，厚 m，平均 m， 顶板上 m 为浅灰色细中粒长石石英砂岩夹 1 2 层 泥岩、砂质泥岩，含油、气 、盐 卤。 底板为灰黑色泥岩、砂质泥岩夹薄层泥质粉砂岩，有时含油，下部 为浅灰色细中粒长石石英砂岩， 厚 m，平均 m。 下元炭 1煤层顶板为深灰灰黑色泥岩、砂质泥岩，有时含油，m，平均 m， 底板为 粘土质泥岩、石英砂岩，层位稳定，厚 0 m，平均 m。 （二）瓦斯 根据内江市安全生产监督管理局（内安监救援【 2009】 218号）关于全市矿山瓦斯等级鉴定结果的通知，内江市双鹰公司老鹰岩井 2009年绝对瓦斯涌出量为 对瓦斯涌出量为 t，属高瓦斯矿井。 （三）煤的自燃倾向及煤尘爆炸危险性 根据四川省煤炭产品质量监督检验站 2003 年 12月 31日提交的报告，高炭煤层自燃倾向性等级为类，属自燃煤层；根据重庆煤炭质量监督检 验站 2005 年 1月 19 日提交的报告，下元炭 2煤层自燃倾向性等级为类，属容易自燃煤层。各煤层均有煤尘爆炸危险性。 （四）地温及冲击地压 根据矿山周边矿井向家寨煤矿的资料 ， 本区地温梯度小于 3 /100 m，即地温增温级大于 33 m/ ，属地温正常区。 根据地质报告和矿井实际揭露情况，并参照邻近同一井田开采同一煤层资料，井田属地压正常区，受冲击地压威胁可能性较小。 第二章 井田开拓 第一节 井田境界及储量 一、井田境界 内江市双鹰煤炭有限责任公司老鹰岩寺井位于资中县双河镇内。1987 年建井， 1990 年投产 。 老鹰岩井现持采矿许可证是在 2004年 10 月 8 日，由四川省国土资源厅颁布发的采矿许可证，证号为5100000420872。企业经济类型为有限责任公司。矿区范围共由 42 个拐点组成，准采高炭、下元炭 1、下元炭 2煤层，各拐点坐标如表 2积 炭采高为 +320 +203m；下元炭 1、下元炭 2采高50m 表 2 内江市（老鹰岩井）采矿证拐点坐标一览表 矿区 拐点号 X 坐标 Y 坐标 拐点号 X 坐标 Y 坐标 高炭 1 3281565 35477300 6 3283790 35478670 2 3281870 3547720 7 3283130 35478475 3 3283040 35477520 8 3282990 35477900 4 3283120 35476815 9 3282680 35477795 5 3284340 35477880 10 3282405 35478215 下元 炭 1 下元 炭 2 1 3281950 35480150 17 3285510 35477270 2 3280830 35478600 18 3285860 35477510 3 3281840 35477600 19 3285870 35479315 4 3281565 35477300 20 3286490 35479260 5 3281870 35477020 21 3287065 35479480 6 3282770 35477415 22 3287310 35478725 7 3283040 35477458 23 3287375 35478580 8 3283120 35476820 24 3287660 35478270 9 3284030 35477625 25 3288125 35478780 10 3284665 35477550 26 3288110 35479070 11 3285115 35477340 27 3287830 35479465 12 3285020 35478330 28 3287400 35479760 13 3285390 35478615 29 3286135 35479960 14 3285190 35478160 30 3284990 35479940 15 3285460 35477860 31 3283515 35479750 16 3285580 35477665 32 3282780 35479190 井田范围无相连的小煤窑，在井田西南方向有葫芦寺矿业公司，与本井有 50m 矿界煤柱相隔，在井田北部有兴达煤业公司，与本井之间有 300m 无煤冲刷带相隔。互无水力联系，对本井无影响。 故矿权上无争议或纠分。 二、储量 1、地质储量 根据四川省地勘局区域地质调查队 2003 年 6 月提交的四川省资中县资威煤田内江市双鹰煤炭有限责任公司老鹰岩矿井下元炭储量核实 报告，在新增划下元炭煤层采矿权范围内，共核实 111b+331+332级储量 8192k。根据四川省地质矿产公司 2007 年 9 月提供的内江市双鹰煤炭有限责任公司（老鹰岩井）高炭资源储量核实报告，在高炭煤层开采范围内，共核实 122b+333 级储量 2、工业资源 /储量 矿井工业资源 /储量应为地质资源量中探明的资源量 331 和控制的资源量 332，经分类得出的经济的基础储量 111b 和 122b、边际经济的基础储量 2同地质资源量中推断的资源量 333 的大部。本矿井构造简单， 333 储量可 信度系数按 取，则 矿井工业资源 /储量为 煤层工业资源 /储量计算如下： 下元炭工业资源 /储量 =111b+331+332=炭工业资源 /储量 =122b+333k=、矿井设计资源 /储量 矿井设计资源 /储量应为矿井工业资源 /储量减去计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑等永久煤柱。根据本矿煤层赋存位置及条件，矿井构造简单，无大的断层；地面仅一条小河和支线铁路通过，但煤层 埋藏较深，开采对其影响应较小，无需留设其他煤柱（国土资源部门划界时已留煤柱）；因此矿井设计资源 /储量即为矿井工业资源 /储量。 4、矿井设计可采储量 矿井设计可采储量应为设计资源 /储量减去主要井巷等煤量后与带区回采率的乘积，取带区回采率 93%经计算，现矿井设计可采储量为约 第二节 矿井设计生产能力及服务年限 一、矿井工作制度 矿井年工作日为 330a，每天三班作业，两班采煤，一班准备，三班掘进。 二、矿井设计生产能力 矿井设计生产能力，系根据地质勘探程度和井田地质构造，储量、煤层生产能力、开 采技术条件及市场供需情况等因素确定。 2003 年，通过技术改造，将原煤生产能力由 90kt/a 增至 150kt/a，提升、通风、排水、运输等主干系统按 210kt/a 设计。当时预计投产时高炭煤层将开采完毕，而其生产能力全集中于下元炭。但根据矿井生产揭露和对地质勘探工作的加强，矿井原高炭煤层尚余较多储量，根据该矿 2006 年生产能力核定报告，高炭煤层生产能力为 210kt/a，尚可服务 8 年左右；而原 90kt/a 增至 150kt/a 的扩建工程完毕后，高炭尚余较多资源。为合理利用已形成的高炭煤层和下元炭煤层生产系统，做大做强企 业，设计拟对全矿井生产能力进行调整，拟将生产能力进一步扩大至 300kt/a，下元炭生产能力不变仍然维持 150kt/a，高炭煤层生产能力调整至150kt/a，待高炭煤层开采完毕后，利用下元炭进行接替。 三、矿井及水平服务年限 T= 式中： 矿井（或水平）的可采储量，万 t； A 矿井（或水平）设计生产能力，万 t/a； K 储量备用系数，取 K 经计算，矿井扩建投产后至 期间 ，矿井生产能力为 300kt/a；后，矿井生产能力为 210kt/a，可采期为 ；全矿总服务年限为 井服务年限基本满足设计规范的要求。 第三节 井田开拓 一、矿井开拓方式 矿 井现为立井 +斜井综合开拓方式，立井担负矿井进风、运煤、行人等任务，斜井担负矿井进风、材料、矸石运输等任务，回风斜井担负矿井回风任务。 二、水平划分 根据煤层赋存情况和本矿井装备水平，由于井田倾斜长度 6长，阶段斜长按 500 600m 左右划分，全矿井共划分 3 个水平，即：高炭 +237m 水平、下元炭 平、 下元炭 平，但考虑到下元炭 0m 以上尚有少量资源，增设一 0m 辅助水平。 三、大巷布置 本矿井主采煤层下元炭 2和局部开采煤层下元炭 1均属极薄薄煤层，且间距较近，平均 2m 左右。根据目前施工揭露，下元炭煤层底板为砾岩，而下元炭煤层和高炭顶底板为砂岩或砂质页岩，易于施工和维护，根据邻近矿井经验，设计拟将运输大巷和回风大巷均布置在煤层中。 四、带区划分及开采顺序 （一）带区划分 根据该矿煤层赋存情况、井型和技术水平，设计以人为边界和自然边界相结合方式划分条带。沿走向每隔 800m 左右划分一个带区。每个带区 倾斜长 500 800m，走向宽 800m。每个带区布置 4 个对拉工作面。全矿下元炭共划分为 22 个带区。 （二）开采顺序 本矿下元炭煤层有两层，即下元炭 1、下元炭 2。 对于下元炭 2 和下元炭 1煤层，则采用自上而下开采，即先开采下元炭 2，然后开采下元炭 1。带区采用前进式开采，采煤工作面后式开采，以井筒为基准向东西两翼边界方向进行开采。水平间一般采用下行式开采方式。 第三章 带区布置及装备 第一节 带区布置 一、移交生产和达到设计能力时的带区数目，位置和工作面生产能力计算 该矿开采两层煤：高炭和下元炭，层间距约 280m。辅助提升系统改造结束后，高炭煤层资源已经枯竭，因此，本设计在下元炭煤层置三个对拉工作面。 根据下元炭煤层赋存情况及开采技术条件，按倾斜条带布置，矿井改建移交生产和达到设计生产能力需布置三个条带：在 0m 辅助水平 区布置一个对拉工作面，在 90m 水平 图 163 1。 矿井投产时和达产时，由 个带区（每个带区一个对拉工作面）保证矿井 300kt/a 的设计生产能力。 三个带区三个对拉工作面生产 能力按下面计算： A=690 200 a 式中： 一个对拉工作面的生产能力， kt/a； L 工作面年推进度， 690m； 一个对拉工作面长度， 200m； M 煤层平均厚度， r 煤的容重， C 工作面回采率， 97%。 考虑 5%的掘进出煤， 区、 区共三个对拉工作面生产能力： 3 a 上述计算表明，矿井布置三个对拉工作面（倾斜条带）a 的矿井设计生产能力。 二、开采顺序 根据矿井的现状及主井井筒的位置，为节约投资，设计决定（立井井筒）东西两侧均采用带区前进开采。该矿系高瓦斯矿井，且瓦斯主要来源于采空区，为有利于采空区瓦斯的排放，设计决定倾斜条带（工作面）均采用后退式回采。 第二节 采煤方法 一、采煤方法的选择及其依据 （一）采煤方法的确定 本井田内地质构造及水文地质条件均较简单，煤层倾角为 3 4，仅井田西南端局部倾角 5。矿 井开采的煤层（下元炭 2和下元炭 1） 的顶板多为泥岩或砂质泥岩，厚度不稳定，其性脆易风化，开采中极易冒落，较难管理。根据上述开采技术条件及该矿多年来的生产经验，本矿井确定采用倾斜长壁采煤法。全部冒落法管理顶板。 （二）工作面长度的确定 本矿井为近水平极薄煤层，设计可采煤层为下元炭煤层。 下元炭煤层亦系复合煤层，含夹矸 1 2 层；层位相对稳定，储量计算范围内平均纯煤厚 m；采高 0.8 m。 根据高炭煤层和下元炭煤层平均煤厚及采高，在参考类似矿井的基础上，结合该矿以往的生产经验。各带区对拉工作面长确定为 200m（ 100m 2）。 二、工作面采煤、装煤、运输方式及设备选型 该矿井设计生产能力 300kt/a，属小型矿井。由于开采的下元炭为极薄煤层，且均为复合煤层。移交生产和达产需三个对拉工作面区、 均纯煤厚 m；采高为 0.8 m。 根据目前省内开采极薄煤层的实际生产水平，并结合该矿以往的实际生产经验，设计下元炭煤层回采工作面采用 煤机落煤，工作面安装 420/22 刮板运输机将煤炭运至运输斜巷中的420/30 型刮板运输机上再由皮带外运。 三、工作面支架及顶板管理方式 下元炭煤层回采工作面选用 30/100 单体液压支柱配接顶梁支护，采用全部冒落法管理顶板，工作面夹矸用于回风斜巷沿空留巷砌筑和充填采空区。 四、采煤工作面循环环数，日进度、年进度 采煤工作面每天 3 个循环，循环率按 87%计，一个循环进 进度 进度 690m。 五、条带及工作面回采率 经计算，带区回采率为 95%，工作面回采率为 97%，符合规范规定。 六、生产时主要材料消耗指标 生产时要材料消耗指标如下： 雷管： 7500 发 /万 t； 炸药： 2500 t； 钢材： 10t/万 t； 木材： 30 t 第三节 巷道掘进 一、巷道断面及支护形式 根据各巷道围岩性质，服务年限、运输、行人、通风等因素综合考虑确定。轨道暗斜井、水平运输大巷、回风斜井等为半圆拱，锚喷支护。工作面运输巷、工作面回风巷等采用梯形断面，金属支架支护。详见巷道断面图册 二、掘进工作面个数、掘进机械设备配备 矿井扩建投产时， 3个对拉工作面回采， 6 个掘进工作面掘进。各掘进工作面各配备风动凿机（ 2 台，全液压侧卸式装岩机（ 1 台，局 扇（ 2） 1 台，泥浆泵 1 台，混凝土喷射机 1 台。 四、采掘比例关系和矸石率予计 矿井达产时， 3 个对拉工作面回采， 6 个掘进工作面掘进，采掘比为 3:6，根据确定的巷道掘进指标计算，回采工作面接替准备时间是充裕的。 预计矿井的掘进出矸率为 20%。 五、井巷工程量和移交生产的三个煤量 井巷工程量见表 3 3 井巷工程量汇总表 顺序 项目 名称 断面 形状 支护 方式 长度 (m) 掘进断面积 (掘进体积 (煤 半煤 岩 计 煤 半煤 岩 计 一 带区 1 236 0m 轨道暗斜井 半圆拱 锚喷 558 558 0m 轨道石门 半圆拱 锚喷 306 306 0m 辅助水平运输大巷 半圆拱 锚喷 466 466 2m 回风大巷 半圆拱 锚喷 410 410 90m 0m 轨道暗斜井 半圆拱 锚喷 250 250 0m 辅助水平回风斜巷 半圆拱 锚喷 575 575 主石门 半圆拱 锚喷 606 606 工作面运输巷 梯形 金支 633 633 工作面回风巷 梯形 金支 1265 1265 0 工作面开切眼 矩形 单体支柱 200 200 1 其它 梯形 金支 200 200 计 5469 四节 移交标准及建井工期 本矿井扩建投产时移交 3 个带区， 3 个对拉工作面。工作面总长度476 638m，井巷工程总长度 5469m，掘进总体积 39786见表 3 3 1。 辅助提升贯通路线长 2166m，贯通工期 月，若需形成区 拉工作面，则施工工期为 第四章 矿井通风与安全 第一节 矿井通风 一、矿井瓦斯、煤尘、煤层自然发火、地温及冲击地压 （一）矿井瓦斯 1、瓦斯等级 根据内江市安全生产监督管理局（内安监救援【 2008】 218号）关于全市矿山瓦斯等级鉴定结果的通知，内江市双鹰公司老鹰岩井 2008年绝对瓦斯涌出量为 对瓦斯涌出量为 t，属高瓦斯矿井。 根据矿井开采下元炭实际情况，矿井 下元炭瓦斯主要来源于采后破坏的煤层顶板须家河组二段砂岩含油含气层及掘进巷道遇裂隙导通雷口坡灰岩裂隙含气层。另外，本煤层瓦斯涌出、邻近煤层瓦斯涌出、围岩裂隙中瓦斯涌出也是下元炭瓦斯来源之一。据矿方提供的资料，该矿下元炭采煤工作面风排瓦斯量为 工作面瓦斯抽采纯量为 属高瓦斯矿井。 2、矿井 瓦斯涌出量预测 根据上述资料分析，双鹰公司老鹰岩井 二 00 八 年度 开采下元炭煤层标高在 面标高为 +430m 以上，开采平均深度在 450处于瓦斯风化带以下，故按下式确定 a=（ (式中： 瓦斯带内 1水平的开采深度， m； 瓦斯风化带深度， m；取 60m。 在 对涌出量 ， m3/t； 瓦斯风化带的 相对涌出量 ， m3/t；取 2 m3/t。 代入数据得： a=（ 450 60） /(2)= m3/t）。 预计矿井技改投产时开采 采最大深度为 计矿井相对瓦斯涌出量为： q =（ 60）/=t。 根据周围生 产矿井瓦斯等级签定相关参数，采用矿山统计法预测矿井瓦斯涌出量为 t，绝对量为 时采煤工作面瓦斯涌出量为 此参数确定采煤工作面抽采和配风。 （二）煤尘爆炸性 根据四川省煤炭产品质量监督检验站 2003年 12月 31日提交的报告，该矿所采高炭煤层有煤尘爆炸危险；根据重庆煤炭质量监督检验站 2005年 1月 19 日提交的报告，该矿所采的下元炭 2有煤尘爆炸危险。因此在生产中必须采取除尘措施，设置隔爆设施，以防煤尘爆炸。 （三）煤的自燃倾向性 根据四川省煤炭产品质量监 督检验站 2003年 12月 31日提交的报告，该矿所采高炭煤层煤的自燃倾向性为自燃；根据重庆煤炭质量监督检验站 2005 年 1月 19 日提交的报告，该矿所采的下元炭 2煤层煤的自燃倾向性为容易自燃。因此在生产中必须采取防治自燃发火措施。 （四）地温 据矿井生产揭示，区内无地温异常区，井下温度较低，无热害危及矿井安全生产，据地质资料，深部区域也无地温异常区。 (五 )冲击地压 矿井无冲击地压显现，属正常地压矿井。 二、矿井通风方法及通风方式 （一）通风方法 由于该矿为高瓦斯矿井，选择抽出式通风方法通风。 （二）通风方式 矿井采用中央并列式通风方式。采煤工作面采用“ W”型通风，掘进工作面采用局部通风机压入式通风。 三、风井数目、位置、服务范围及服务时间 矿井目前有 3 个井筒， 即主立井、斜井和 +436m 回风斜井。主立井和斜井进风， +436m 回风斜井回风。 +436m 回风斜井 服务于整个矿井的开采时期。矿井技改后井筒不变。 四、矿井总需风量、总阻力计算 矿井风量计算方法依据煤矿安全规程和采矿工程设计手册，矿井技改后按照 3 个倾斜长壁对拉采煤工作面， 6个掘进工作面，满足生产能力 300kt/ （一）矿井总需风量计算 1、 按井下同时工作的最多人数需要风量计算 Q=4中： N 井下同时工作的最多人数，人； 4 每人每分钟供风标准， m3/ K 矿井通风系数，矿井采用中央并列式通风，取 Q=4 270 13503/ s 2、按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量进行计算 Q=（ Q 采 + Q 掘 + Q 硐 + Q 它 ） K 式中： Q 采 、 Q 掘 、 Q 硐 、 Q 它 分别为采煤工作面、掘进工作面、独立通风硐室及其它行人、 维修巷道所需风量的总和， K 矿井通风系数，矿井采用中央并列式通风，取 （ 1）采煤工作面需风量计算 按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算 Q 采 =100 q 采 中： Q 采 对拉采煤工作面供风量， m3/ q 采 对拉采煤工作面绝对瓦斯涌出量， m3/元炭煤层瓦斯涌出量为 层瓦斯抽采按 矿井目前实际抽采率），瓦斯抽采量为 排量为 m3/ 工作面瓦 斯涌出不均衡系数 ,取 经计算，每个对拉采煤工作面 Q 采 按炸药使用量计算 因该矿井采煤工作面为机采，采煤工作面只需少量炸药，故该项不进行风量计算。 按工作人员数量计算 Q 采 =4 中： 4 每人每分钟供风标准， m3/ 每个采煤工作面同时工作的最多人数，取 30人。 经计算，每个采煤工作面 Q 采 为 120m3/ 按工作面温度计算 Q 采 =60 中： 回采工作面适宜风速，取 s； 回采工作面平均有 效断面，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，下元炭取 3.2 工作面长度系数，取 经计算，下元炭对拉工作面 Q 采 462m3/ 按风速验算 15 Q 采 240 中： 回采工作面平均有效断面，有效断面在 个对拉采煤工作面取以上计算风量的最大值 验算，所配风量符合要求。 （ 2）掘进工作面需风量计算 按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算 Q 采 =100 q 掘 中： Q 掘 掘进工作面供风量， m3/ q 掘 掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量， m3/据矿井生产实际下元炭煤层取 掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数，炮掘工作面取 计算，每个掘进工作面 Q 掘 150m3/ 按炸药使用量计算 Q 掘 =25 中： 掘进工作面一次使用最大炸药量，取 5； 经计算，每个工作面 Q 掘 125m3/ 按局部通风机吸风量计算 Q 掘 =I 中： 掘进工作面局部通风机额定风量，取 120 m3/ I 掘进工作面同时运转的 局部通风机台数，取 1台； 风量备用系数，取 经计算，每个掘进工作面 Q 掘 按工作人员数量计算 Q 掘 =4 中： 4 每人每分钟供风标准， m3/ 掘进工作面同时工作的最多人数，取 10 人。 经计算，每个工作面 Q 掘 为 24m3/ 按风速验算 15 Q 掘 240 中： 掘进工作面巷道过风断面， 掘进工作面取以上计算风量的最大值 验算，所配风量符合要求。 （ 3）硐室 配风量计算 采区变电所、爆炸材料库及机车充电变流硐室为独立通风硐室。 采区变电所配风量计算 矿井采区变电所为独立供风硐室，按采区变电所运行的变压器发热量 进行计算： Q 硐变 603600 Q 硐变 采区变电所供