13采区(修改设计供电部分)20111031.doc

贵州水城矿业 集团 有限责任公司贵州水城矿业 集团 有限责任公司 中岭煤矿中岭煤矿 1313 采区设计采区设计 说明书说明书 送审稿 送审稿 贵州中岭矿业有限责任公司贵州中岭矿业有限责任公司 二二 一一年七月一一年七月 总总 说说 明明 中岭矿由贵州水城矿业 集团 有限责任公司控股建设 于2002年7月26日开工 2003年12月28日首采面形成试生产 2006年6月29日全面建成通过安全验收试生产 中 岭矿井开发中岭 一井 和坪山 二井 两个勘探区 矿井总设计生产能力300万 t a 其中中岭一井200万t a 二井100万t a 服务年限51年 开拓方式平硐开拓 一 井1640水平以上的上煤组煤层 1 3 6 8 二井1643水平以上的上煤组煤层 1 4 6 8 2003年12月28日试生产以来 累计完成原煤产量548 89万吨 其 中 2004年完成原煤产量 60 97万吨 2005年完成原煤产量 114万吨 2006年完成 原煤产量 108 92万吨 2007年完成原煤产量 165 26万吨 2008年完成原煤产量 104 46万吨 2009年完成原煤产量 104 8万吨 2010年完成原煤产量91 2万吨 2011 年完成原煤上半年产量69万吨 矿井采用分散场地平硐开拓方式 一井平硐井口标高 为 1640m 二井平硐井口标高为 1643m 采区巷道布置为近距离煤层群分组集中布置 采用走向长壁综合机械化采煤法 全部陷落法管理顶板 区段间和煤层间均为下行顺序开采 矿井采用机械通风机通风 一井通风方式为分区抽出式通风 即一井 1640 副平硐 主井筒 11 轨道上山 12 轨道上山进风 11 回风上山 12 回风上山回风 二井为抽 出式通风 即二井 1643 平硐 21 轨道上山 21 运输上山进风 21 回风上山回风 井 下局部通风地点采用局部通风机压入式通风 11 采区剩余地质储量 462 6 万吨 预计 2015 年回采结束 13 采区为 11 采区的 接续采区 在 2014 年 5 月前 首采工作面 13031 应该出面 一 设计主要依据 1 13 采区地质报告 说明书 和主要煤层等高线 部分勘探线及钻孔等地质资料 2 中岭公司近期采掘工程平面图 部分现有生产系统图 瓦斯鉴定报告等生产建 设资料 3 采矿设计手册 井巷工程 煤矿开采学 煤矿安全规程 矿山压力与岩层控制 等资料 二 矿井设计主要特点 1 根据贵州省煤矿设计院初步计算确定中岭矿业有限公司采区设计生产能力为 100万t a 2 矿井采用暗斜井延伸开拓 三条暗斜井布置在煤系地层 10 煤层底板 大致平 行 11 采区井筒布置 井底水平标高 1450m 3 根据采区煤层特点和煤层突出危险性 煤层开采顺序按初期开采 3 煤层 4 运煤下山装备 1000mm 宽的强力胶带输送机一台 设置架空乘人装置一套 担 负全矿运煤和人员运输任务 铺设压风管路 消防洒水管路和动力 通讯电缆 轨道 下山为单钩串车斜井 用于提升矸石 下放材料 设备等 铺设有两趟排水管路等 回风下山为专用回风井 井筒内铺设 2 趟瓦斯抽放管路 5 井底 1450m 水平 设有井底车场 候车室 水仓 泵房 变电所 炸药库 利用 11 采区的炸药库 6 井下煤炭运输全部采用胶带输送机 主要有采区运煤下山胶带输送机和 1640 大巷胶带输送机 工作面顺槽输送机 石门胶带运输机 7 采煤方法采用走向长壁后退式回采 全部垮落法管理顶板 矿井初期装备一个 综采工作面 安排 1 个煤巷综掘 3 个普掘共 4 个掘进工作面综采面 选用 MG300 700 WD 型交流变频电牵引双滚筒采煤机 SGZ 764 2 200 型可弯曲刮板输送 机 ZY3400 13 32 型掩护式液压支架等设备 经过 2 3 年的保护层开采后 中后期安 排 2 个综采工作面 8 个掘进工作面 4 个工作面作业 4 个工作面备用 8 瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井 1 3 6 8 煤层均为煤与瓦斯突出煤层 本矿 井通风采用中央并列抽出式通风方式 生产前期 根据 13 采区初期风量和风压预计情况 由于初期巷道断面较大 通风阻力小 随着矿井的开采 巷道压力将会加大 通风断 面小于设计断面 通风阻力加大 建议前期使用目前安装在 11 采区的 BDK60 8 No26 02 防爆轴流式通风机 风量可达 7200m3 min 后期改为 BDKNo29 防爆轴流式 通风机 并采用变频调速可以方便地调节风机的风量和负压 使风机长期处于高效区 运行 确保风量和负压达到要求 9 矿井建立高负压和中低负压两套永久瓦斯抽放系统 采用钻孔预抽 在 10 煤 层底板布置底抽巷施工钻孔经 8 6 4 3 穿到 1 煤进行预抽和卸压抽采 工作面采 空区采用埋管瓦斯抽放 以及掘进工作面的瓦斯抽放等综合瓦斯抽放措施 高负压瓦 斯抽放泵选用 2BEC62 型水环式真空泵二台 一台工作 一台备用 高负压抽放瓦斯 主管采用 D520 9 无缝钢管 有效管径为 500mm 底板瓦斯抽放巷支管采用 D377 8 无缝钢管 顺层巷道支管采用 D273 6 中低负压抽放系统设备选用 2BEC72 型水环 式真空泵二台 一台工作 一台备用 中低负压抽放瓦斯主管均采用 D630 10 无缝钢 管 有效管径为 615mm 低负压抽放瓦斯顺槽支管管径规格为 D520 8 高低负压瓦 斯抽放泵安装在 11 采区地面 10 运输下山皮带输送机型号 DTL1000 60 2 355 带宽 B 1000mm 带速 v 3 15m s 承载托辊组为 35 槽形托辊 133 380mm 回程托辊组为 V 型托辊 133 600mm 钢绳芯胶带 ST2500 液压自动拉紧 轨道下山提升设备选用 JK 2 5 2 3 20B 单绳缠绕式提升机一套 配隔爆型三相异步电动机 最大提升速度 3 927 m s 11 选用四台多级离心泵型号 D500 45 6 流量 500m3 h 扬程 270 米 配 YB 系 列矿用防爆三相异步电动机 6kV 500kW 1480r min 正常排水能力是 1 台工作 最大 涌水时 4 台工作 分别安装在主副水仓 安装 2 趟排水管路 排水管为 DP250 D273 9 无缝钢管 正常涌水时 1 趟工作 1 趟备用 最大涌水时 2 趟工作 吸水管选取 DX250 D273 8 钢管 压缩空气设备选用 SA 355 8 5 型空气压缩机 1 台工作 1 台备用 每台排气量 60 m3 min 排气压力 0 85Mpa 配套电机为 355kW 6000V 1480r min 12 中岭矿井地处贵州省纳雍县境内中岭镇 贵州西部电网覆盖该地区 现中岭 矿内部建有 35 6kV 变电所一座 室内安装 6300kVA 主变 四台 一用一备另两台闲置 另外本矿装有 7500kW 的瓦斯发电机组 分别并在三个采区风井 6kV 变电所母线上 中 岭矿 35 6kV 变电所的 I 回 35kV 供电电源引自中岭 110 35kV 变电所 输电线路长约 2 8km 导线型号为 LGJ 120mm2 钢芯铝绞线 中岭矿 35 6kV 变电所的 II 回 35kV 供电 电源引自阳长 110 35kV 变电所 输电线路长约 5 6km 导线型号为 LGJ 120mm2 钢芯铝 绞线 13 矿井安全生产监测采用 KJ90NB 型煤矿综合监控系统 设置以计算机及计算机 网络技术为基础的全矿井信息管理系统 四 主要技术经济指标 1 矿井设计生产能力 100 万 t a 2 矿井服务年限 9 7a 3 采区和工作面个数 前期 1 个采区 1 个工作面 中后期 1 个采区 2 个工作面 4 矿井风量 初期 109 2m3 s 后期 176 69m3 s 5 矿井通风负压 最小 83201 Pa 最大 1926 29Pa 6 井巷工程量 10076m 150961 4m3 7 万吨掘进率 100 1 米 万吨 五 主要问题及建议 1 由于本井开采范围勘探程度偏低 高级储量所占比例偏小 影响采区布置和采 区的正常生产 建议适时进行补充地质勘探 以减低矿井生产风险 保证矿井达产稳 产 2 根据已采的 11 采区工作面和 13 采区底板等高线图 采煤工作面治水问题严重 制约生产 建议在 1450 米标高位置 从轨道下山开门 距 10 煤层底板 15 米布置一条 排水工程大巷及一条边界上山 边界上山与第一亚阶段的西瓦斯巷连通 总工程量 2375 米 在边界上山 通过施工放水钻孔到工作面切眼下口 放出采煤工作面的积水 积水经过边界上山 1450 排水大巷流进水仓 同时 边界上山与各区段底板瓦斯巷贯 通可形成全负压通风 可有效的解决瓦斯问题 中岭公 13 采区设计 第 I 页 目 录 第一章 采区地质特征 1 第一节 采区概况 1 一 采区范围 1 第二节 地质情况及可采煤层情况 1 一 地质情况 1 二 13 采区地质构造 3 三 煤层赋存情况 5 第二章 井田开拓 7 第一节 采区可采储量 7 一 采区储量 7 第二节 采区生产能力及服务年限 7 一 工作制度 7 二 生产能力及服务年限的确定 7 第三节 井田开拓 8 一 井田开拓方案的确定因素 8 二 提出开拓方案 8 三 开拓方案的技术比较 9 四 开拓方案的工程量比较 9 第四节 井筒 12 一 井筒数量 用途及装备 12 二 井筒支护 12 三 井筒施工方法 12 第五节 井底车场及硐室 13 一 车场形式 13 二 1450m 水平井底车场及各区段车场调车方式及通过能力 14 三 井底车场硐室 14 第三章 采区布置及装备 15 第一节 采煤方法 15 一 采区特征 15 二 采煤方法选择 16 三 采煤工艺选择 16 四 回采工作面主要设备选型 16 五 采煤工作面主要参数 19 第二节 采区布置 21 一 采区巷道布置方式 21 二 采区生产系统 22 第三节 巷道掘进 22 一 采区巷道断面及支护方式 22 中岭公 13 采区设计 第 II 页 二 掘进工作面配备及掘进设备 22 三 巷道掘进进度指标 23 第四章 通风与安全 24 第一节 概况 24 第二节 矿井通风 24 一 通风方式及通风系统 24 二 井筒数目及服务时间 24 三 采掘工作面及硐室通风 24 四 矿井风量 风压及等积孔 25 第三节 瓦 斯 32 一 原煤瓦斯含量 32 二 瓦斯涌出量预计 33 三 瓦斯抽放 34 第四节 井下灾害预防 38 一 煤与瓦斯突出防突措施 38 二 瓦斯灾害防治 40 三 煤尘防治 42 四 防灭火 42 五 防治水 43 第五章 通风和抽放设备选型 45 第一节 通风设备 45 一 设计依据 45 二 通风设备选择 45 第二节 抽放瓦斯设备 45 一 设计依据 45 二 高负压抽放系统设备选型 46 三 低负压抽放系统设备选型 48 四 管路敷设及附属装置 50 五 抽放瓦斯站 50 第六章 供 电 51 第一节 供电系统及电源 51 一 供电系统 51 二 采区用电电压及电源 51 三 采区供电方案 51 第二节 电力负荷 52 第三节 短路电流计算 52 一 计算依据 52 二 最大 最小 短路电流计算 52 第四节 采区供配电 55 一 下井电缆 55 中岭公 13 采区设计 第 III 页 二 采区供电 55 三 采区变电所接线系统及设备选型 55 四 井下供电系统保护装置 56 五 接地及漏电保护 56 六 井下照明系统 56 第五节 计算机管理与监测监控 57 一 安全生产监测 57 第六节 通 信 57 一 设计依据与外部通信系统概况 57 二 通信系统与设备 57 第七章 采区主要设备 59 第一节 皮带运输设备 59 第二节 13 采区轨道下山提升设备 61 第三节 压缩空气设备 65 一 设计依据 65 二 技术经济方案比较与设备选型 66 三 供电与控制 66 第四节 供水系统设计方案 66 一 方案说明 66 二 管路计算 66 三 主供水路线 67 四 供水设备及材料 67 第五节 排水系统设计方案 68 一 设计依据 68 二 排水设备选型 68 三 推荐方案的选型计算 68 第六节 13 采区排矸系统补充意见 70 第八章 建井工期 77 第一节 建井工期 77 一 施工准备工作 77 二 矿井设计移交标准 77 三 井巷施工平均月进度指标 78 四 施工组织的基本原则 78 五 井巷主要连锁工程及建井工期 79 第二节 产量递增计划 79 附 图 目 录 80 中岭公司 13 采区设计 第 1 页 第一章 采区地质特征 第一节 采区概况 一 采区范围 13 采区位于中岭井田 一井 河坝向斜东翼 西起河坝向斜轴以东现采矿 权边界 东至 5 勘探线 走向长最大 2416 米 最小 2248 米 平均 2320 米 上 限标高 1640 米 下限标高 1450 米 倾斜长最大 860 米 最小 535 米 平均 660 米 采区面积约 1 53 平方公里 13 采区是中岭井 一井 一水平下山采区 为 11 采区接替采区 分东西两翼开采 第二节 地质情况及可采煤层情况 一 地质情况 本区出露的地层有上二叠统峨嵋山玄武岩组 龙潭组 大隆组 下三叠统 飞仙关组 永宁镇组以及第四系地层 现由老至新叙述如下 峨嵋山玄武岩组 P2 灰绿色玄武岩 块状 致密坚硬 具气孔 状 杏仁状构造 其上一般有 3 10m 紫 灰 绿色凝灰岩与玄武岩过渡 未 出露全 龙潭组 P2 l 与下伏峨嵋山玄武岩组呈假整合接触 岩性以深灰色 粉砂岩 细砂岩 粉砂质泥岩为主 含煤 50 层左右 为本区含煤地层 含可采 煤层 10 层 该组产腕足类 瓣鳃类 螺等动物化石 植物化石有大羽羊齿 栉 羊齿 鳞木等 平均 320 77m 大隆组 P2d 深灰色粉砂岩 粉砂质泥岩夹泥灰岩薄层 上部夹 2 4 层蒙脱石泥岩 顶部一层蒙脱石泥岩与上覆地层分界 底部为一层泥灰岩 K1 全层产丰富的动物化石 腕足 头足 瓣鳃 珊瑚 蜓等 该组厚 32 51 40 04m 平均 37 96m 飞仙关组 T1 原中岭井田精查地质报告称本地层为夜郎组 本 中岭公司 13 采区设计 第 2 页 次勘探认为应属飞仙关组 岩性以粉砂岩 泥质粉砂岩为主 以岩石颜色 夹 灰岩或泥灰岩的多少 灰岩发育程度等将该组划分为六段 其中第一段厚度较 大 第二段以灰岩为主 第一段 T1 1 称绿色层 以灰绿色粉砂岩为主 上部为灰黄色泥质粉 砂岩 产瓣鳃有克氏蛤 腕足有舌形贝等动物化石 该段厚 173 00 185 00m 平均 184 44m 第二段 T1 2 称灰岩层 浅灰色 中厚层状 下部具鲕粒状结构 底部为薄层泥灰岩 产头足类 瓣鳃类等动物化石 该段厚 35 00 41 00m 平 均 39 42m 第三段 T1 3 称紫色层 暗紫色粉砂岩 夹薄层紫灰色泥灰岩 顶 部以一层泥灰岩与上段分界 产瓣鳃类动物化石 该段厚 101 00 108 00m 平 均 104 60m 第四段 T1f4 紫灰色粉砂岩 粉砂质泥岩 顶部为一层浅灰色灰岩 泥灰岩 产腕足 瓣鳃类动物化石 该段厚 70 00 90 00m 平均 80 50m 第五段 T1 5 暗紫色粉砂岩 夹簿至厚层状灰岩 泥灰岩 富产动 物化石 该段厚 55 00 75 00m 平均 63 50m 第六段 T1 6 暗紫色粉砂岩 粉砂质泥岩 钙质细砂岩 富产动物 化石 该段厚 102 121m 平均 113 35m 永宁镇组 T1yn 灰色厚层状灰岩 未出露全 第四系 Q 以堆积 残积物为主 于井田东 西部有大片滑坡地 层 由飞仙关组岩石覆盖于含煤地层露头之上 39 钻孔见滑坡厚达 103 41m 主要龙潭组含煤系海陆交互相含煤建造 由碎屑岩 生物灰岩及煤组成 地层平均厚 320 77m 含煤 50 余层 有编号的 18 层 含煤总厚 25 04m 含煤系 数 7 8 含可采及局部可采煤层 12 层 即 1 2 3 6 6 下 7 上 7 8 10 28 31 32 煤层 总厚 19 46m 占该组总厚的 6 1 采用总厚 16 39m 占该组总厚的 5 1 上段含煤层 14 层左右 有编号的为 1 2 3 4 5 6 6 下 7 上 7 8 9 10 煤层 总厚 16 40m 含煤系数 14 4 含可采及大部可采煤层有 1 2 3 6 6 下 7 上 7 8 10 煤层 总厚 14 29m 占该段总厚的 中岭公司 13 采区设计 第 3 页 12 5 采用厚度 12 69m 占该段总厚的 11 1 中段含煤层 23 层左右 有编号的为 16 20 煤层 总厚 2 15m 含煤系数 1 7 不含可采煤层 下段含煤层 13 层左右 有编号的为 27 28 31 32 煤层 总厚 6 49m 含煤系数 7 9 含大部及局部可采煤层有 28 31 32 煤层 总厚 5 17m 占 该段总厚的 6 3 采用厚度 3 70m 占该段总厚的 4 5 可采及局部可采煤层在龙潭组上 中 下段所占比例分别为 73 4 0 26 6 说明主要可采及局部可采煤层集中在该组上段 下段次之 13 采区主要开采 1 3 6 8 煤层 标志层 龙潭组有泥灰岩 泥岩 5 层 其岩性 厚度 层位均为稳定和较 稳定 并含有不同的物质成分及化石群 便于各标志层间相互区别 这些泥灰 岩和泥岩是本区煤层对比的主要标志 本区标志层自上而下有 K1 K2 K3 K4 K8 共 5 层 表 1 1 1 标志层特征一览表 标 志 层 与 煤 层 间 距 厚 度 m 化 石 特 征主 要 岩 性稳 定 性 及 变 化 规 律 K1 下距 1 煤层平均 14 76 m 1 35富产动物化石 深灰色泥灰岩 局 部为石灰岩 全区发育 层位稳定 为龙潭组与 大隆组的分界层位 K2 上距 2 煤层平均 5 21m 下距 3 煤层平均 9 49m 0 43未见动物化石黑色泥岩 全区发育 层位稳定 厚度变化不 大 个别点相变为含炭泥岩 炭质 泥岩 K3 上距 7 煤层平均 3 00m 下距 8 煤层平均 8 44m 1 87 富产的动物物石 以 腕足及瓣鳃类为主 保存较完好 深灰色泥岩 全区发育 层位较稳定 厚度变化 小 K4 上距 10 煤层 2 37m 为 11 煤层顶板 1 97 产小个体动物化石 以螺 瓣鳃为主 黑灰色泥岩 夹薄 层高岭石泥岩 全区发育 层位稳定 厚度变化大 该层位底部为 11 煤层 K8下距 27 煤层平均 18 70m0 20 富产动物化石及其 碎片化石 灰色泥灰岩 相变 为泥岩 粉砂质泥 岩 局部发育 层位较稳定 厚度变化 不大 有 6 点相变为泥岩等 二 13 采区地质构造 根据三维地震勘探资料显示 1 1 煤层赋存形态 1 煤层总的赋存形态表现为单斜构造 地层走向 NEE 倾向 NNW 地层倾角 4 24 在单斜构造的背景下表现出一定幅度的小褶曲 测区浅部发育有小型 的波状起伏 煤系地层完整 走向没有大的变化 测区深部发育次一级的小型 中岭公司 13 采区设计 第 4 页 褶曲 自西而东分别以背斜 向斜 背斜 向斜形式相间排列 但煤层走向总的说 来没有大的改变 在测区西北部 47 孔所在区域 发育一个宽缓的背斜 西北部背斜 幅 度为 0 25m 在测区中部偏西北 发育一个宽缓的向斜 中部向斜 幅度为 0 25m 在测区中部偏北 发育一个宽缓的背斜 中部背斜 幅度为 0 30m 在测区东北角 发育一个宽缓的向斜 东北角向斜 幅度为 0 20m 在测区内 1 煤层倾角为 7 24 一般为 11 17 煤层倾角最陡 处位于测区东部 断层 DF5南侧 煤层倾角最缓处位于测区西部 47 孔东北侧 区内 1 煤层底板标高为 1683m 1450m 最高处位于测区西南角 勘探边界处 46 孔东侧 标高最低处位于测区西北角 勘探边界角点处 2 3 煤层赋存形态 在测区内 3 煤层总的赋存形态表现为单斜构造 地层走向 NEE 倾向 NNW 地层倾角 4 24 在单斜构造的背景下表现出一定幅度的小褶曲 测区 浅部发育有小型的波状起伏 煤系地层完整 走向没有大的变化 测区深部发 育次一级的小型褶曲 自西而东分别以背斜 向斜 背斜 向斜形式相间排列 但 煤层走向总的说来没有大的改变 在测区西北部 47 孔所在区域 发育一个宽缓的背斜 西北部背斜 幅 度为 0 25m 在测区中部偏西北 发育一个宽缓的向斜 中部向斜 幅度为 0 25m 在测区中部偏北 发育一个宽缓的背斜 中部背斜 幅度为 0 30m 在测区东北角 发育一个宽缓的向斜 东北角向斜 幅度为 0 20m 在测区内 3 煤层倾角为 6 22 一般为 11 18 煤层倾角最陡 处位于测区东部 断层 DF5南侧 煤层倾角最缓处位于测区西部 47 孔东北侧 区内 3 煤层底板标高为 1650m 1402m 最高处位于测区东南角 勘探边界处 标高最低处位于测区东北角 勘探边界上 3 6 煤层赋存形态 在测区内 6 煤层总的赋存形态表现为单斜构造 地层走向 NEE 倾向 NNW 地层倾角 4 24 在单斜构造的背景下表现出一定幅度的小褶曲 测区 中岭公司 13 采区设计 第 5 页 浅部发育有小型的波状起伏 煤系地层完整 走向没有大的变化 测区深部 育次一级的小型褶曲 自西而东分别以背斜 向斜 背斜 向斜形式相间排列 但 煤层走向总的说来没有大的改变 在测区西北部 47 孔所在区域 发育一个宽缓的背斜 西北部背斜 幅 度为 0 25m 在测区中部偏西北 发育一个宽缓的向斜 中部向斜 幅度为 0 25m 在测区中部偏北 发育一个宽缓的背斜 中部背斜 幅度为 0 30m 在测区东北角 发育一个宽缓的向斜 东北角向斜 幅度为 0 20m 在测区内 6 煤层倾角为 6 22 一般为 10 18 煤层倾角最陡处 位于测区东部 断层 DF5南侧 煤层倾角最缓处位于测区西部 47 孔东北侧 区内 6 煤层底板标高为 1630m 1400m 最高处位于测区东南角 勘探边界处 标高最低处位于测区东北角 勘探边界上 4 8 煤层赋存形态 在测区内 8 煤层总的赋存形态表现为单斜构造 地层走向 NEE 倾向 NNW 地层倾角 4 24 在单斜构造的背景下表现出一定幅度的小褶曲 测区 浅部发育有小型的波状起伏 煤系地层完整 走向没有大的变化 测区深部发 育次一级的小型褶曲 自西而东分别以背斜 向斜 背斜 向斜形式相间排列 但 煤层走向总的说来没有大的改变 在测区西北部 47 孔所在区域 发育一个宽缓的背斜 西北部背斜 幅 度为 0 25m 在测区中部偏西北 发育一个宽缓的向斜 中部向斜 幅度为 0 25m 在测区中部偏北 发育一个宽缓的背斜 中部背斜 幅度为 0 30m 在测区东北角 发育一个宽缓的向斜 东北角向斜 幅度为 0 20m 在测区内 8 煤层倾角为 4 22 一般为 9 17 煤层倾角最陡处 位于测区东部 断层 DF5南侧 煤层倾角最缓处位于测区西部 47 孔东北侧 区内 8 煤层底板标高为 1602m 1362m 最高处位于测区东南角 勘探边界处 标高最低处位于测区东北角 勘探边界上 三 煤层赋存情况 本区赋存可采及局部可采煤层 12 层 即 1 2 3 6 6下 7上 中岭公司 13 采区设计 第 6 页 7 8 10 28 31 32 煤层 1 3 6 8 煤层全区可采 为本区内主要可采煤 层 2 6下 7 10 28 31 32 煤层为大部及局部可采煤层 区内可采煤层 特征详见 表 1 2 1 其余各煤层仅见少数可采点 并呈零星分布 均为不可 采煤层 1 3 6 6下 7 8 32 煤层为稳定或较稳定煤层 2 7上 28 31 煤层 为不稳定煤层 表 1 2 1 可采煤层主要特征表 煤煤层厚度 m 层 最小 一 最大 结 构 平均 点数 夹矸层数 m 夹矸厚度 m 煤 层采 高最少一最多最小一最大 总 厚厚 度 变 化 特 征 一般 点数 一般 点数 复杂程 度 0 34 2 280 34 2 170 10 05 0 21 1 1 51 33 1 49 33 厚 度 变 化 不 大 14 线 浅 部 变 为 不 可 采 0 33 0 12 6 简 单 0 20 2 580 20 2 010 20 08 0 78 2 1 17 34 1 04 34 厚 度 变 化 较 大 深 部 及 10 13 线 浅 部 变 薄 为不 可 采 0 34 0 10 0 20 13 较 简 单 0 89 4 140 89 4 040 30 03 0 78 3 2 49 36 2 10 36 厚 度 变 化 不 大 2 线 以 东 6 8 线 浅 部 变 薄 1 36 0 10 0 30 26 较 简 单 0 77 5 740 77 4 730 40 05 0 67 6 2 43 36 1 89 36 厚 度 变 化 不 大 多 处 与 6 下 煤 层 合并 西 端 浅 部 变 薄 0 1 36 0 20 20 较 复 杂 0 10 2 810 10 2 510 20 08 0 69 6下 1 41 27 1 29 27 厚 度 变 化 不 大 4 7 线 浅 部 变 为 不 可 采 0 1 27 0 35 14 较 简 单 0 1 89 0 1 74 0 10 08 0 83 7上 0 99 34 0 81 34 厚 度 变 化 较 大 浅 部 不 可 采0 1 34 0 30 14 较 简 单 0 64 2 62 0 64 2 410 20 07 0 73 7 1 49 39 1 37 39 厚 度 变 化 小 2 线 以 东 变 为 不 可 采0 1 39 0 20 13 较 简 单 0 56 2 470 56 2 450 10 06 0 40 8 1 83 42 1 77 42 厚 度 变 化 小 14 线 浅 部 变 薄0 42 0 15 0 25 10 简 单 0 1 540 1 47 0 10 07 0 22 10 0 97 43 0 93 43 厚度变化较小 6 线以东 深部变为不可采 0 43 0 10 4 简 单 0 30 3 620 20 3 040 30 06 1 16 28 2 00 23 0 98 23 厚度变化大 2 5 线 12 14 线变为不可采1 2 23 0 10 0 60 15 较 复 杂 310 21 3 910 21 3 26厚度变化大 7 11 线中部0 20 08 0 71较 简 中岭公司 13 采区设计 第 7 页 1 37 26 1 21 26 变为不可采0 1 26 0 46 10 单 0 69 2 930 33 2 380 30 05 0 56 32 1 80 25 1 51 25 厚度变化较小 13 线附 近变为不可采1 2 25 0 10 0 30 24 较 复 杂 第二章 井田开拓 第一节 采区可采储量 一 采区储量 1 储量估算 表 2 1 1 13 采区主采煤层资源 储量 估算表 单位 万吨 煤层编号BCD合计 1 煤层238105343 3 煤层227142200569 6 煤层19021350453 8 煤层270200470 合计9256602501835 2 各类煤柱及可采储量 1 井巷保护煤柱 轨道下山 运输下山和回风下山需留设保护煤柱 为 136 2 万 t 2 可采储量 采区可采储量 工业储量 各类永久煤柱 采区回采率 式中 采区回采率正常区按规范要求分别取 厚煤层为 75 中厚煤层为 80 薄煤层为 85 经计算 矿井可采储量为 1359 04 万 t 第二节 采区生产能力及服务年限 一 工作制度 按 煤矿工业矿井设计规范 GB50215 2005 第二篇有关规定工作制度 充 中岭公司 13 采区设计 第 8 页 分结合本矿井的实际情况 确定矿井的年工作日为 300 天 采用三班作业 即 是 三班采煤 三班准备 每个班每天的工作时间为 8 小时 净提升时间为 14 小时 二 生产能力及服务年限的确定 根据贵州省煤矿设计院初步计算确定中岭矿业有限公司采区设计生产能力 为100万t a 1 采区实际服务年限 按下式计算矿井的设计生产能力和服务年限 T Z采 A K 式中 Z采 采区 或水平 设计可采储量 万 t T 采区 或水平 服务年限 a A 采区 或水平 生产生产能力 万 t a K 储量备用系数 一般取 1 2 1 5 矿井设计取 1 4 地方小煤矿取 1 3 由此确定出采区服务年限 T 1359 04 100 1 4 9 7a 第三节 井田开拓 一 井田开拓方案的确定因素 在确定井田开拓时 应遵循以下原则 1 执行有关煤炭工业的技术政策 为多出煤 早出煤 出好煤 投资少 成本低 效率高创造条件 2 合理集中开拓部署 简化生产系统 避免生产分散 为集中生产创造 条件 3 合理开发国家资源 减少煤炭的损失 4 必须执行有关煤矿安全生产的有关规定 5 要适应当前国家的技术水平和设备供应情况 并为采用新技术 新工 艺 发展采煤机械化 综合机械化 自动化创造条件 二 提出开拓方案 中岭公司 13 采区设计 第 9 页 根据中岭矿矿井现有的生产系统 下水平运用的是暗斜井延伸 采用走向 长壁采煤法开采方案和倾向长壁采煤法开采方案 一 方案一 走向长壁采煤法开采 在 11 采区井筒以东 175m 平距 处 在 1640m 标高以下布置 3 条下山 轨道下山 运输下山 回风下山 至 1450m 标高 采用走向长壁采煤法开采 二 方案二 倾向长壁采煤法开采 在 11 采区井筒以东 175m 平距 处 在 1640m 标高以下布置 3 条下山 轨道下山 运输下山 回风下山 至 1350m 标高 将 13 15 采区一起联合 开拓 采用倾斜长壁俯斜开采 三 开拓方案的技术比较 1 各方案优缺点 一方案优点 作为传统开拓方式 认知度和认可度较高 巷道布置简单 巷道掘进和维护费用低 准备时间短 投产快 运输系统简单 占用设备少 运输费用低 通风线路短 通风构筑物少 漏风少 通风效果好 对地质条件 的适应性较强 技术经济效果好 工作面单产 巷道掘进率 煤炭采出率 劳 动生产率和吨煤成本等指标 都比走向长壁采煤法有明显的提高和改善 一方案缺点 瓦斯治理工程量大 费用高 布置回采工作面只能单头掘进 构面周期长 运巷机尾排水设施长期随工作面推进而移动 管理难度大 雨季 易造成设备被或巷道被淹 二方案优点 一次 13 15 采区进行开拓 布置回采工作面时可多头掘进 缩短构面周期 可缓解采面接续紧张局面 降低瓦斯治理难度和费用 集中运 输巷 回风巷沿煤层布置 减少工程量 集中运输巷排水系统不移动 便于管 理 二方案缺点 由于煤层倾角为 13 20 度 目前公司欠缺倾斜煤层俯斜开采 成功经验和技术 须进一步考察论证 工作面老顶周期来压时 工作面煤壁及 综采支架上方将会出现滴水或淋水 煤水分流困难 集中运输巷 回风巷沿煤 层布置 降低了资源回收率 增加巷道维护成本 四 开拓方案的工程量比较 中岭公司 13 采区设计 第 10 页 本采区拟定的两个方案为 方案 走向长壁采煤法方案 方案首采工作 面工程里见表 2 3 1 方案 倾斜长壁采煤法方案 方案首采工作面工程里 见表 2 3 2 方案比较如下 综上所述 两在技术上方案一优越方案二 经过工程量和对采煤方案上 比较之后 可以看出方案 优越 结合本矿的实际情况和矿井的开采技术条 件 本矿井决定采用方案 进行矿井开拓 即走向长壁采煤法方案 表 2 3 1 方案一首采工作面井巷工程量 长度断面 m2 工程量 m3 序号巷道名称煤岩巷道类别断面形式支护形式 m 掘净掘 1运输下山岩开拓直墙拱锚网喷注81016 515 213365 2轨道下山岩开拓直墙拱锚网喷注98315 414 115138 2 3回风下山岩开拓直墙拱锚网喷注110017 516 219250 4轨道大巷岩开拓直墙拱锚网喷注21217 516 23710 5回风平巷岩开拓直墙拱锚网喷注22017 516 23850 613 采区煤仓岩开拓直墙拱锚网喷注2530 228 3755 713 采区绞车房岩开拓直墙拱锚网喷注6016 515 2990 8 131 车场 石 门 岩开拓直墙拱锚网喷注35116 515 25791 5 9 131 回风石门 及通道 岩开拓直墙拱锚网喷注27316 515 24504 5 10 13 采区上部车 场绕道 岩开拓直墙拱锚网喷注6217 516 21085 11 13 采区变电所 泵房及通道 岩开拓直墙拱锚网喷注12717 516 22222 5 12 13 采区主 副 水仓 水仓通 道及管子道 岩开拓直墙拱锚网喷注33014 914 24917 13 13 采区回风绕 道 岩开拓直墙拱锚网喷注5017 516 2875 14 13 采区井底车 场 岩开拓直墙拱锚网喷注3517 516 2612 5 1513 采区候车室岩开拓直墙拱锚网喷注6814 914 21013 2 16 131 石门联络 巷 岩准备直墙拱锚网喷注4513 412 3603 17 131 区段矸石 仓 岩准备直墙拱锚网喷注1530 228 3453 18131 区段煤仓岩准备直墙拱锚网喷注2530 228 3755 中岭公司 13 采区设计 第 11 页 19 131 区段矸石 煤仓 岩准备直墙拱锚网喷注1530 228 3453 201 联络巷岩准备直墙拱锚网喷注10013 412 31340 212 联络巷岩准备直墙拱锚网喷注5013 412 3670 22 133 底板瓦斯 巷 回风联络 巷及进风石门 岩准备直墙拱锚网喷213013 412 328542 23 13031 回采巷 道 煤回采梯形锚网喷299013 412 340066 合计 10076 150961 4 表 2 3 2 方案二首采工作面井巷工程量 长度断面 m2 工程量 m3 序号巷道名称煤岩 巷道 类别 断面形 式 支护形式 m 掘净掘 1运输下山岩开拓直墙拱锚网喷注139816 515 223067 2轨道下山岩开拓直墙拱锚网喷注130015 414 120020 3回风下山岩开拓直墙拱锚网喷注152217 516 226635 4轨道大巷岩开拓直墙拱锚网喷注21217 516 23710 5回风平巷岩开拓直墙拱锚网喷注22017 516 23850 613 采区煤仓岩开拓直墙拱锚网喷注2530 228 3755 7 13 采区绞车 房 岩开拓直墙拱锚网喷注6016 515 2990 8 13 采区上部 车场绕道 岩开拓直墙拱锚网喷注6217 516 21085 9 13 采区变电 所 泵房及 通道 岩开拓直墙拱锚网喷注13417 516 22345 10 13 采区主 副水仓 水 仓通道及管 子道 岩开拓直墙拱锚网喷注39014 914 25811 11 13 采区井底 车场及绕道 岩开拓直墙拱锚网喷注24417 516 24270 12 13 采区候车 室 岩开拓直墙拱锚网喷注5614 914 2834 4 13 13 中部车场 及石门 岩准备直墙拱锚网喷注29430 228 38878 8 14 13 采区中部 煤仓 岩准备直墙拱锚网喷注2530 228 3755 中岭公司 13 采区设计 第 12 页 151 联络巷岩准备直墙拱锚网喷注10013 412 31340 16 3 煤层西翼 集中运输巷 煤准备梯形锚网喷78512 211 99577 17 3 煤层西翼 集中回风巷 煤准备梯形锚网喷81012 211 99882 18 1668 西回风 巷 岩准备直墙拱锚网喷98016 515 216170 19 13031 回采 巷道 煤回采梯形锚网喷200013 412 326800 合计 10617 166775 2 第四节 井筒 煤矿安全规程 规定的一个矿井至少有两个以上能直通地表的安全出口 且两个安全出口之间的距离不得小于 30m 本矿井的设计生产能力为 100 万 t a 根据矿井的开拓巷道的比较以及矿井的各方面的实际情况 确定井筒的数目 为三个 再结合本矿的瓦斯情况 本采区按煤与瓦斯突出矿设计 一 井筒数量 用途及装备 本矿井达到设计产量时 共设有轨道下山 运输下山和回风下山三个井筒 1 轨道下山 轨道下山为单钩串车斜井 用于提升矸石 下放材料 设备等 铺设有两 趟排水管路 井筒内铺设 30kg m 钢轨 轨距 600mm 并设有人行台阶及防跑车 装置 井筒净宽 5 5m 净断面 20 1m2 倾角 14 轨道下山断面布置见图 2 运输下山 运输下山为胶带输送机斜井 担负全矿运煤和人员运输任务 装备 1000mm 宽的强力胶带输送机一台 设置架空乘人装置一套 铺设压风管路 消防洒水管路和动力 通讯电缆 井筒净宽 5 5m 净断面 20 1m2 倾角 13 运输下山断面布置见图 3 回风下山 回风斜井为专用回风井 井筒内铺设 2 趟瓦斯抽放管路 井筒净宽为 5 0m 净断面 17 7m2 井筒倾角 12 回风下山断面布置见 中岭公司 13 采区设计 第 13 页 图 4 井筒特征见表 表 2 4 1 二 井筒支护 轨道下山 运煤下山及回风下山井筒穿过的主要岩层有粉砂岩 砂质泥岩 泥岩 细砂岩 煤层 及钙质泥岩等 井筒支护以锚网喷注支护形式为主 轨道下山 运煤下山及回风下山井筒穿过的主要岩层有粉砂岩 砂质泥岩 泥岩 细砂岩 煤层 及钙质泥岩等 井筒支护以锚网喷注支护形式为主 三 井筒施工方法三 井筒施工方法 斜井施工采用多台风动气腿式凿岩机凿岩 装岩机装岩 箕斗或胶带提升 矸石仓排矸 激光仪指向测量 潜水泵排水 局部通风机通风的作业线 表 2 4 1 井 筒 特 征 表 项 目单位轨道下山运煤下山回风下山 井筒上口标高m 1649 8 底板 1674 2 底板 1674 2 底板 方位角 20 20 20 井筒倾角 14 13 12 井筒长度m8109831100 井筒净宽m5 55 55 0 井筒净断面m220 120 117 7 锚杆mm 20 2500 20 2500 20 2500 锚杆间排距mm 800 800800 800800 800 锚索mm 21 6 7300 21 6 7300 21 6 7300 锚索间排距mm 1600 16001600 16001600 1600 喷浆厚度mm120120120 注浆管mm 四分铁管 L 2000mm 四分铁管 L 2000mm 四分铁管 L 2000mm 注浆管间排 距 mm 1500 20001500 20001500 2000 锚网喷注 支护特征 锚网宽度mm 2000 10002000 10002000 1000 井筒装备 30kg m 轨道 600mm 轨距 2 趟排水管 强力胶带运输 机一台 B 1000mm 乘人装置一套 2 趟瓦斯抽放 管 第五节 井底车场及硐室 一 车场形式 中岭公司 13 采区设计 第 14 页 1 井底车场设计主要依据 1 采区采用下山开拓 采区设计年产量为 100 万 t a 2 根据采区开拓部署 井底标高 水平标高 为 1450m 3 采区煤炭运输采用胶带输送机输运 人员运输为运煤下山乘人装置 轨 道下山及井底车场仅担负运送矸石 设备及材料等辅助运输任务 4 采区无大巷 各片口车场直接与轨道下山 各区段石门相连 区段石门 辅助运输采用蓄电池机车牵引 600mm 轨距 1 5t 系列矿车 列车组成按 16 个矿 车 2 1450m 水平井底车场型式的选择 1450m 水平车场为轨道下山下部平车场 根据以上条件和采区开拓巷道布 置 井底车场设置存车线和调车线 为减少人力推车工作量 存车线设置高低 道 二 1450m 水平井底车场及各区段车场调车方式及通过能力 1 调车方式 1450 井底车场及各区段车场铺设有双道 重车道 空车道 材料下放至 各区段车场经电机车牵引至各区段石门下放 再由电机车 人力推车 牵引空 车道 2 通过能力 井底车场内调车简单 运行距离非常短 因此车场内运行时间很短 通过 能力非常大 完全能够满足辅助运输任务 三 井底车场硐室 1 运输下山装载系统 根据矿井开拓部署 井下煤仓设在井筒与区段石门垂高 25m 点处 根据 煤炭工业矿井设计规范 井底煤仓的有效容量按下式计算 Qmc 0 15 0 25 Amc 式中 Qmc 井底煤仓的有效容量 t Amc 矿井设计日产量 本矿井按日产量 3000t 计算 0 15 0 25 系数 大型矿井取小值 小型矿井取大值 本矿井地 面有缓冲煤仓 因此取 0 15 则 中岭公司 13 采区设计 第 15 页 Qmc 0 15 3000 450 t 设计煤仓直径 6 0m 有效容量约为 600t 2 排水系统 由主排水硐室 水仓 管子道等组成 位于井底车场西侧 水仓分主 副 水仓 全长约 330m 有效容积约 4052m3 水仓采用机械清理 3 供电系统 由主变电硐室及其通道组成 位于井底车场西侧 与主排水泵房联合布置 四 井底车场主要巷道及硐室支护 本车场巷道以锚喷为主 主要硐室采用混凝土砌碹支护为主 第三章 采区布置及装备 第一节 采煤方法 一 采区特征 1 采区范围 储量 13 采区位于中岭井田 一井 河坝向斜东翼 西起河坝向斜轴以东现采矿 权边界 东至 5 勘探线 走向长最大 2416 米 最小 2248 米 平均 2320 米 上 限标高 1640 米 下限标高 1450 米 倾斜长最大 860 米 最小 535 米 平均 660 米 采区面积约 1 53 平方公里 13 采区是中岭井 一井 一水平下山采区 为 11 采区接替采区 分东西两翼开采 采区全部可采储量为 1359 04 万 t 中岭公司 13 采区设计 第 16 页 2 可采煤层 本区赋存可采及局部可采煤层 12 层 即 1 2 3 6 6下 7上 7 8 10 28 31 32 煤层 1 3 6 7 8 煤层全区可采 为区内主要可采 煤层 2 6下 7上 10 28 31 32 煤层为大部及局部可采煤层 3 地质构造 F12断层发育于河坝向斜轴附近 往南被滑坡覆盖 与坪山井田 F02断 层可能属同一条断层 本区以落差 SvkQ 圆周驱动力计算 kN210 2 21 SSGGBRUROu FFHgqqqqqCfLgF 传动滚筒轴功率计算 kW525 vFP uA 电动机功率计算 kW 取电动机 2 355kW 1 1 配置700 A M P P 中岭公司 13 采区设计 第 63 页 输送带不打滑最小张力计算 kN83 1 1 maxmin2 e FF u 输送带下垂度要求最小张力计算 承载分支 kN12 8 max min4 ah gqqa F GBo 回程分支 kN 5 13 8 max min3 ah gqa F Bu 输送带最大张力计算 kN320 cos 0min3max glStBGBR FFHgqqqqCfLgFF 输送带安全系数计算 满足要求78 7 max F B n 3 主要参数 带宽 B 1000mm 带速 v 3 15m s 输送能力 Q 500t h 输送距离 L 983m 提升高