水城矿业(集团)公司大河边煤矿矿井生产能力核定说明书

1 一 矿井概况一 矿井概况 大河边煤矿位于六盘水市钟山区大河镇境内 地理位置为东 经 104 51 104 52 北纬 26 37 26 45 之间 大 河边煤矿是水城矿业 集团 公司的一个中型矿井 井田位于大 河边耳状向斜西翼南端 水大铁路 水毕公路从矿区附近经过 该矿于 1966 年开工建设 设计生产能力 60 万吨 年 设计服务 年限为 100 年 1970 年底简易投产 1979 年达到设计能力 矿井 通过 1994 年至 1997 年改扩建设 矿井为四采区生产 水平为 1100m 设计能力为 120 万吨 年 由于改扩建中 各系统未按 设计进行完善 故矿井生产能力未达到设计要求 大河边煤矿为 斜井开拓 每个区段所有煤层布置一条机轨合一巷道 中煤组布 置集中瓦斯抽放巷道 井筒及主要开拓巷道布置在玄武岩层内 井筒采取逐区段往下延深 主斜井采用箕斗提升方式运输 副斜 井采用矿车串车提升方式 采用分区抽出式通风 1317m 标高的 水经 1317m 水仓排至 1500m 水仓 然后由 1500m 水仓排至地面 第一水平 1500m 水平的一 二 三采区已于 1997 年回采完毕 靠北部的两个采区由于受乡镇煤矿开采影响 煤层破坏严重 省 煤炭工业局已下文划归钟山区开采 第二水平 1200m 水平为现生 产水平 全矿现有一个生产采区即四采区 根据生产的需要现由 南京设计院规划设计为为两个采区 即 南翼采区 北翼采区 正在设计报批中 全矿现有两个采煤工区 三个掘进工区 一个巷修工区 全 2 矿二 三年末在册职工总数 2251 人 其中原煤生产人数 1773 人 矿井东南 1500m 标高以上以 F2 1 断层与红旗矿毗邻 1500 m 标高以下以白岩脚断层 F1 3 为界 西以乃河流煤柱为界 浅至 34 煤层露头线 深至 1 煤层 1000m 水平标高 走向长 6km 倾 斜宽 2 36km 面积 14 16km2 井田范围内煤系地层总厚 212 249m 一般厚 232 75m 含 煤 27 39 层 可采煤层 5 层 均属中厚煤层 其平均总厚 10 8m 煤层走向 A8 线以南呈 SE NW 向 A8 线以北为近 SN 向 地层倾角 A8 线以南 17 28 A8 线以北 30 24 往深部 有逐步变缓的趋势 井田内褶曲不明显 根据地层赋存特点 划 分为上中下三个煤组 其中上煤组可采 2 层 中煤组 2 层 下煤 组 1 层 上煤组为 1 7 煤层 厚度稳定 中煤组为 11 13 煤层 属稳定煤层 下煤组为 34 煤层 煤层较稳定 井田内煤层牌号除 19 为气肥煤外 其余为气煤大类 井田 内构造以断层为主 褶曲少见 断层密度高 落差大 对煤层破 坏严重 属 II 类 II 型地层条件矿井 井田范围内无明显含水层 矿井水的主要来源是大气降水 通过采空区上方的塌陷坑 塌陷裂隙渗入井下 井田内主要水系 为以乃河 于井田北部边缘穿过煤系地层 大河边煤矿在建井和矿井生产以来 于一九八九年九月十八 日中班 1119 断层平巷掘进至 1441 轨道石门以东 180 米 穿过 3 F11 断层进入 13 下煤层 1 2 米处 曾发生过一次煤与瓦斯倾出 发生动力现象的地点位于一采区东部 1441 水平 距地表垂深 610 米 经重庆煤科分院 2003 年 9 月鉴定 大河边煤矿属于煤与 瓦斯突出矿井 大河边煤矿有煤尘爆炸危险性和自燃发火倾向性 经重庆煤 科分院 2003 年 9 月鉴定 大河边煤矿现开采的 1 煤层 7 煤层 11 煤层 13 煤层 34 煤层均具有煤尘爆炸性和自燃发火的倾 向性 其中 34 煤层为自燃发火煤层 1 煤层 7 煤层 11 煤层 13 煤层为不易自燃发火煤层 自燃发火期为 9 12 个月 发火 危险等级为三级 1 煤尘爆炸性指数为 46 47 73 37 7 煤尘 爆炸性指数为 43 00 53 32 11 煤尘爆炸性指数为 43 99 52 24 13 煤尘爆炸性指数为 38 53 46 12 34 煤尘 爆炸性指数为 45 50 86 47 矿井采用分区抽出式通风 多井口进风 各采区总回风道回 风 其中二采区回风上山安装两台 4 72 11 20B 型主要通风机 其电机功率为 210kw 四采区回风上山安装两台 TZK58 25 型 主要通风机 其电机功率为 475kw 二 各生产环节能力测定 计算依据和分析二 各生产环节能力测定 计算依据和分析 1 储量计算方法 采用煤层底板等高线法计算储量 以 1 5000 煤层底板等高 线图为计算基础 运用求积仪计算块段面积 平均倾角采用等高 线法 利用工程实厚度的算术平均值计算块段的平均厚度 煤层 4 中夹矸单层厚度 0 05m 时 计算煤层采用厚度时夹矸不剔除 在井田范围内按 1500m 水平以上 1500m 水平 1100m 水平 1100m 水平 1000m 水平计算地质储量 矿井剩余服务年限备 用系数取的是 1 4 2 主井提升能力 副井提升能力 排水能力等核定相关说明 主井提升能力核定相关数据说明 1 提升一次煤量确定 用每天提升箕斗次数和核子称测得重 量平均出一次提升煤量为 10 2 吨 次 2 提升一循环时间确定 用实测 20 次提升一循环时间平均得 出提升一循环时间为 173 3 秒 次 副井提升能力核定相关数据说明 1 矸石在产量中的比例用 2003 年产量和所掘进岩巷 巷修 煤岩巷道排矸量计算出矸石占产量的比例约为 11 44 2 每次提矸重量 用松散矸石的比重及 4 个矿车容积计算出 每次提矸重量约为 6 73 吨 次 3 提矸一次循环时间 据速度图实测 20 次提升一循环时间平 均值为 245 2 秒 次 4 每下料一次循环时间 实测 20 次后平均值约为 350 秒 次 5 下其他材料循环时间 实测下大型设备和材料 10 次后平均 值约为 390 秒 次 6 每班上下人员总时间 按升降小班 大班工人及其他人员 5 总时间三班平均值计算约为 7300 秒 班 四采区暗斜井 四采区轨道下山 绞车能力核定相关数据确 定 与副井的取值方法相同 均为实测后平均值 目前按未升降 人员情况计算 因为暗斜井将要安设人车 排水能力核定相关数据确定 1 大河边煤矿排水方式为二级排水 即 1317m 标高水泵房排 至 1500m 水平水仓 再由 1500m 水泵房排水至地面 1100 水平 的排水在水平设计中设计 2 井田范围无明显含水层 矿井水来源为大气降水 通过采 空区上方塌陷坑 塌陷裂隙渗入井下 1500m 水平和 1317 标高 大河边煤矿为倾斜煤层开采 地表水主要渗至 1317m 标高 1317m 标高水仓容积 1850m3 1500m 水平水仓容积 3400m3 两 水仓容积能满足矿井正常涌水量 13 小时 3 矿井日产吨煤正常涌水量 最大涌水量为矿地测部门测定 提供 即正常矿井涌水量为 1317m 标高 387m3 h 1500m 水平 400 m3 h 含 1317m 标高 387 m3 h 最大矿井涌水量为 1317m 标高 1006m3 h 1500m 水平 1052m3 h 1500m 水平涌水 量为矿井总涌水量 4 水泵排水能力 1317m 标高总排水能力为 1476m3 h 1500m 水平总排水能力为 1476m3 h 两水泵房各总排 水能力 20 小时能排出矿井 24 小时最大涌水量 3 矿井通风能力核定相关说明 6 一 矿井通风系统改造前的概述 1 通风方式及现状 大河边煤矿为斜井开拓 多井口进风 各采区总回风道回风 矿井通风方式为分区抽出式通风 矿井总进风量为 6356 m3 min 总回风量为 6674 m3 min 有效风量为 5773 m3 min 经 重庆煤科分院 2003 年 11 月鉴定 大河边煤矿属于煤与瓦斯突出 矿井 大河边煤矿二采区安装 4 72 11 20B 型离心式通风机两台 额定风量 4092m3 min 实际风量 2280m3 min 额定全压 2 84KPa 实际全压 2 30KPa 电动机功率 210KW 降压起动 四 采区安装 TZK58 25 型轴流通风机两台 额定风量 2520 m3 min 8700m3 min 实际风量 4260m3 min 叶片倾角 45 额 定全压 1 4KPa 3 7KPa 实际全压 1 40Kpa 电动机功率 475KW 降压起动 矿井等积孔为 1 61m2 2 矿井风量核算 矿井总进风量为 6356m3 min 其中四采区总进风量为 4077m3 min 二采区总进风量为 2279m3 min 绝对瓦斯涌出量为 46 96m3 min 其中风排瓦斯量为 26 12m3 min 抽放量为 20 84m3 min 相对瓦斯涌出量为 26 55 m3 t 其中风排相对瓦 斯涌出量为 13 94 m3 t 3 矿井通风能力核定 全矿井通风能力核定 P Q 330 0 0926 q2 K 104 万 t a 7 6356 330 0 0926 13 94 1 8 104 23235 90 27 万 t a 式中 Q 矿井总进风量 m3 min q2 平均日产 1 吨煤的风排瓦斯涌出量 m3 t K 矿井瓦斯涌出不均匀的备用风量系数 取 1 8 四采区通风能力核定 四采区总进风量为 4077m3 min 绝对瓦斯涌出量为 28 44m3 min 其中风排瓦斯量为 17 06m3 min 抽放量为 11 38m3 min 相对瓦斯涌出量为 24 16 m3 t 其中风排相对瓦 斯涌出量为 16 83 m3 t P Q 330 0 0926 q2 K 104 万 t a 4077 330 0 0926 16 83 1 8 104 28052 47 96 万 t a 式中 Q 四采区总进风量 m3 min q2 四采区平均日产 1 吨煤的风排瓦斯涌出量 m3 t K 矿井通风系数 取 1 8 二采区通风能力核定 二采区总进风量为 2279m3 min 绝对瓦斯涌出量为 18 52m3 min 其中风排瓦斯量为 11 11m3 min 抽放量为 7 41m3 min 相对瓦斯涌出量为 19 24 m3 t 其中风排相对瓦斯 8 涌出量为 10 80 m3 t P Q 330 0 0926 q2 K 104 万 t a 2279 330 0 0926 10 80 1 8 104 18014 41 75 万 t a 式中 Q 二采区总进风量 m3 min q2 二采区平均日产 1 吨煤的风排瓦斯涌出量 m3 t K 矿井通风系数 取 1 8 二 矿井通风系统改造后的措施 根据我矿开采水平的延伸 开采深度的增加和开采强度的增 大 为满足我矿 120 万 t a 生产能力的通风需要 其中二采区 60 万 t a 四采区 60 万 t a 预计 2005 年对二采区 4 72 11 20B 型 离心式通风机和四采区 TZK58 25 型 轴流式通风机 进行更换 扩修部分巷道 减小通风阻力 1 通风系统改造后的通风方式及状况 大河边煤矿为斜井开拓 多井口进风 各采区总回风道回风 矿井通风方式为分区抽出式通风 矿井总进风量为 12078m3 min 总回风道风量为 12420m3 min 有效风量为 9868m3 min 经重庆煤科分院 2003 年 11 月鉴定 大河边煤矿属 于煤与瓦斯突出矿井 大河边煤矿二采区安装 BDK60 8 24 型对旋轴流式通风机 两台 电动机功率 600KW 降压起动 四采区安装 BDK60 8 24 9 对旋型轴流式通风机两台 电动机功率 600KW 降压起动 矿井 等积孔为 2 15m2 2 矿井风量核算 矿矿井总进风量为 12078m3 min 其中四采区总进风量为 6071m3 min 二采区总进风量为 6007m3 min 绝对瓦斯涌出量为 58 64m3 min 其中风排瓦斯量为 35 18m3 min 抽放量为 23 46m3 min 相对瓦斯涌出量为 33 33 m3 t 其中风排相对瓦 斯涌出量为 20 00 m3 t 3 矿井通风能力核定 预计矿井通风系统改造后的绝对瓦斯涌出量为 58 64m3 min 相对瓦斯涌出量 33 33m3 t 抽放率按 40 计算 风排相对瓦斯涌出量为 20 0m3 t 全矿井通风能力核定 P Q 330 0 0926 q2 K 104 万 t a 12078 330 0 0926 20 0 1 8 104 33336 120 万 t a 式中 Q 矿井总进风量 m3 min q2 平均日产 1 吨煤的风排瓦斯涌出量 m3 t K 矿井瓦斯涌出不均匀的备用风量系数 取 1 8 四采区通风能力核定 预计四采区通风系统改造后总进风量为 6071 绝对瓦斯涌出 量为 26 28m3 min 相对瓦斯涌出量为 30 72 m3 t 抽放率按 40 计 10 算 风排相对瓦斯涌出量为 18 43m3 t P Q 330 0 0926 q2 K 104 万 t a 6071 330 0 0926 18 43 1 8 104 30719 65 2 万 t a 式中 Q 四采区总进风量 m3 min q2 四采区平均日产 1 吨煤的风排瓦斯涌出量 m3 t K 矿井通风系数 取 1 8 二采区通风能力核定 预计二采区通风系统改造后总进风量为 6007 绝对瓦斯涌出 量为 20 68m3 min 相对瓦斯涌出量为 36 1 m3 t 抽放率按 40 计算 风排相对瓦斯涌出量为 21 70m3 t P Q 330 0 0926 q2 K 104 万 t a 6007 330 0 0926 21 70 1 8 104 36169 54 81 万 t a 式中 Q 二采区总进风量 m3 min q2 二采区平均日产 1 吨煤的风排瓦斯涌出量 m3 t K 矿井通风系数 取 1 8 根据矿井通风能力核定 为使我矿通风系统改造达到 120 万 t a 的通风能力 所需风量为 12078m3 min 其中四采区 60 万 t a 所需风量为 6071m3 min 二采区 60 万 t a 所需风量为 6007m3 min 为止 针对现有的通风系统进行技术改造 4 通风系统改造后的预期效果 11 通风系统改造后 可使矿井通风量稳定保持在 12078m min 左右 其中二采区 6363m3 min 左右 通风阻力为 3425Pa 四采 区 6071m3 min 左右 通风阻力为 3360Pa 能够满足二采区 60 万 t a 四采区 60 万 t a 生产能力时矿井开拓开采的通风需要 改 造方案的实施 提高了系统的可靠性 极大的增强了矿井通风抗 灾能力 满足了矿井 120 万吨 年的生产能力 5 结论 水矿 集团 公司大河边煤矿通风设备老化 能耗高 通 风系统稳定性差 存在着严重的安全隐患 因此必须进行改造 通风系统改造的具体方案为 二采区淘汰原有 4 72 11 20B90 型离心式主要通风机 更换成 BDK60 8 24 型对旋轴流式主要 通风机 四采区淘汰原有 TZK58 25 型轴流式主要通风机 更 换成 BDK60 8 24 型对旋轴流式主要通风机 保留现有通风方 式 同时对井巷进行改造 降低矿井通风阻力 可降低通风电耗 所采用的改造方案技术合理 通风系统稳定性高 能够满 足大河边煤矿年产量达到 120 万 t a 其中二采区 60 万 t a 四 采区 60 万 t a 开拓开采的通风需要 6 地面生产系统能力核定相关说明 1 铁路外运输能力计算公式 P 年铁路外运输能力 万吨 年 N 每天列车对数 取 5 3 列 W 平均每列车净载重 取 600 吨 K 运输不均匀系数 取 1 1 P 2 地面生产系统说明 地面生产系统由一台 FGX 12 型筛选设备筛选后进入地面煤仓 P 330 5 3 600 104 1 1 95 4 万吨 年 12 由分布在新仓和老仓的 4 台 SD 80P 皮带运输机及 4 台给煤机进 行装车 新仓和老仓皮带运输机每小时装车能力为 500 吨 小时 装车皮带运输能力为 500 16 330 10000 264 万吨 年 三 综合能力的确定及分析三 综合能力的确定及分析 1 各个生产环节能力核定结果 矿井设 计生产 能力 主井提 升能力 副井提 升能力 井下运 输能力 通风 能力 排水 能力 采掘工 作面生 产能力 地面生 产系统 能力 矿井核 定能力 12090 393 189 4999 59090 95 4 2 综合能力的确定 根据各个生产环节能力核定的结果取各个生产环节能力核定 结果中的最小数 确定大河边煤矿矿井生产能力核定为 90 万吨 四 矿井存在的薄弱环节及解决措施四 矿井存在的薄弱环节及解决措施 目前大河边煤矿只有一个四采