公乌素煤业公司南采区16设计方案

公乌素煤业公司南一采区16#层设计说明书第一章 矿井概况1、 交通位置三号井位于内蒙古乌海市海南区境内，卓子山煤田南部，距乌海市区45km，铁路和公路均修进矿区，交通方便。2、 地形矿区地形为丘陵地带，东南稍高，西北地形较平坦，海拔标高+12001289m。井田中部有公乌素沙沟，从井田经过，由东往西流入拉僧庙沟，注入黄河，该沟除雨季暴雨时有水流外，一般季节为干沟，暴雨时对开采有一定影响。3、 地震该矿区的地震基本烈度为8度。4、 气象矿区气候干燥，少雨多风，属内陆半沙漠干旱地区，年平均隆雨量为150mm，多集中在7、8、9月份内，蒸发量大于降雨量1214倍，风沙较大，35月为风季，最大风速28m/s，主要风向，夏秋季为东南风，冬春为西北风，一般风速为2.8m/s。冻结期为半年，冻结深度为1.32m，最高38.1，最低温度-28.6，最大积雪厚度6cm。5、 电源矿井电源引自距矿井0.5km处的110/35/6kv矿区变电站，采用双回路供电，公乌素煤业公司三号井地面设有6kv变电所，向地面及井下供电，供电电源可靠。6、 矿井生产现状本矿井采用单水平开拓，北采区有五个斜井井筒，分别为进风井、副井、主井、北采区风井、16#主井，原主井担负全矿井9#、12#煤的提升任务，进风井及副井负担辅助提升任务，都兼做进风井筒，北采区风井负担北采区回风，16#主井负责16#煤层的运输任务。第二章 矿井开拓及通风第一节 井田境界及储量一、 采区境界采区南部以F11断层为界，北东以F10逆断层为界，西部以公乌素路天矿东帮为界，井田走向长1.6km，倾斜宽0.8km，面积约1.28km2.二、 储量现井田内16#煤层地质储量1525万吨，可采储量1144万吨。第二节矿井设计生产能力及服务年限一、 16#层设计生产能力16#层设计生产能力100万吨/年二、 16#煤层服务年限服务年限按下式计算T=Z/AK=1144/（1.35100）=8.5年式中：T16#煤层服务年限Z16#煤层可采采储量A16#煤层设计生产能力K储量备用系数 K=1.35第三节 矿井开拓一、 开拓方式（一） 开拓布置原则根据矿井具体情况及现状，矿井开拓布置应遵循如下原则：1、 充分利用已有工程及设施，最大程度的降低投资。2、 根据煤层赋存条件及储藏深度适合于斜井开拓。3、 因9#、12#与16#煤，煤质不同，开拓巷道布置要满足分采分运的要求。4、 为了减少16#煤层煤柱留设及巷道维护量，16#接续工作面巷道掘进在上一个工作面回采结束后再开始掘进，这样回采工作面在南、北两个采区交替回采。（二） 16#煤层开拓布置根据16#煤层的赋存条件，结合矿井现状，在充分利用现有设备的基础上，在南一采区北部布置一个风井和一个副井，采取分区式通风，风井和副井开口位于路天采区，沿17#煤层掘进，掘进100米后掘进回风石门，见15#煤层后，在沿15#顶板掘进回风下山；副井沿17#顶板掘进。集中运输巷布置方案一：从北采区16#轨道下山开口做车场绕道，见15#顶板后沿15#顶板掘进，巷道方位角为227，集中运输巷通过溜煤眼与16#主井连通。掘进700米后，以方位角265掘进运输下山，坡度-13.77， 见16#煤层底板后掘进16#运输上山。优点1、与16#主井能够形成煤仓，便于集中运输。2、掘进为半煤岩巷道，易于施工。缺点1、15#煤层属于易自燃煤层，自燃发火期3-6个月。2、15#顶板为泥岩，遇水易软化，不利于顶板管理。3、掘进下山找16#煤层时，层间距最大。4、集中运输巷在通过小井采空区附近时探放水工程量最大。5、集中运输巷皮带机头处需解决通风问题。方案二：从北采区16#轨道下山开口做车场绕道，见16#底板后沿16#底板掘进，巷道以方位角227掘进，集中运输巷通过皮带直接与16#主井运输系统连通。掘进700米后，以方位角265掘进运输下山，坡度-11.03，见16#煤层后掘进16#运输上山。优点1、能够与16#主井运输系统直接连通。2、掘进为煤巷，可以使用综掘机施工，施工速度快。缺点1、由于沿16#底板掘进，顶板为煤顶，不利于顶板管理。2、掘进下山找16#煤层时，层间距比方案一小10米。3、集中运输巷在通过小井采空区附近时探放水工程量大。方案三：从北采区16#轨道下山开口做车场绕道，见17#顶板后沿17#顶板掘进，巷道方位角为227，集中运输巷通过+14上山与16#主井运输系统连通。掘进700米后，以方位角265掘进运输下山，坡度-9.65，见16#煤层后掘进16#运输上山。优点1、17#顶板为细砂岩，平均厚度为5米，顶板管理容易。2、掘进为半煤岩巷，便于施工。3、由于附近小井对于17#煤层破坏较少，所掘巷道附近没有17#巷道，减少探放水工程量。4、掘进下山找16#煤层时，层间距比方案二小5米。缺点1、由于沿17#顶板掘进，需掘进上山与16#主井运输系统连通。 经比较，决定采用方案三。（三）、巷道断面1、 16#集中运输巷设计断面为三心拱，规格巷宽4.5米，直墙高1.6米，拱高1.5米，支护为锚喷支护。2、 运输下山设计断面为矩形，巷宽4.5米，巷高2.4米，支护为锚喷支护。3、 回风下山设计断面为矩形，巷宽3米，巷高2.4米，支护为锚喷支护。4、 副井设计断面为矩形，巷宽4米，巷高2.8米，支护为锚喷支护。5、 回风顺槽设计断面为矩形，巷宽3.5米，巷高2.8米，支护为锚网支护。6、 运输顺槽设计断面为矩形，巷宽4.5米，巷高2.6米，支护为锚网支护。7、 切眼设计断面为矩形，巷宽7.5米，巷高2.8米，支护为锚网支护。（详见巷道断面图）第四节 矿井开采一、采煤方法16#煤层平均厚度为8.5米，其顶板为砂质泥岩，底板为砂岩，根据煤层赋存条件，确定采煤方法如下：1、 煤层开采顺序为下行式。2、 采用走向长壁一次采全高，因16#为厚煤层，采用综采放顶煤。3、 采用全部垮落法管理顶板。二、 工作面生产能力放顶煤工作面设计生产能力为100万吨/年三、 主要生产系统1、 煤炭运输系统16#工作面出煤运输顺槽16#运输下山集中运输巷16#主井地面2、 辅助运输系统地面16#副井回采工作面回风顺槽车场回风顺槽工作面 16#回风顺槽工作面3、 通风系统新鲜风流北采进风井进风+1200车场北采16#轨道下山集中运输巷16#运输上山运输顺槽工作面；工作面污风经回风顺槽回风下山16#风井地面。4、 排水系统16#煤工作面涌水由小水泵排至运输下山，经南一井底水仓，然后排至地面。5、 供电系统16#综放工作面电源来自+1130变电所，主井皮带电源来自地面变电所。第五节 通风与安全一、 通风系统及通风方式 矿井通风系统为分区式，通风方式为抽出式。二、 风量计算矿井风量采用分别法进行计算，即按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需风量的总和进行计算，公式如下：Q=（Q采+Q掘+Q硐+Q其它）K漏式中 Q矿井总风量，m3/s；Q采矿井采煤工作面配风量之和，m3/s；Q掘矿井掘进工作面配风量之和，m3/s；Q硐矿井独立通风硐室配风量之和，m3/s；Q其它考虑到行人、巷道维护以及巷道内最低风速的要求等因素的配风量之和，m3/s；K漏矿井内部漏风系数，取1.1。8、 回采工作面风量计算为了改善井下作业环境及确保通风安全，工作面风量不能太小。结合本矿井实际，参照类似条件的工作面配风情况，确定各工作面风量如下：放顶煤综采工作面配风量11 m3/s。矿井正常生产时，考虑一个放顶煤综采工作面和备用工作面，则Q采=11+110.5=16.5（m3/s）。9、 掘进工作面风量计算南一采区共布置2个掘进工作面，其中综掘工作面2个，每个配风量4m3/s；Q掘=42=8（m3/s）。10、 其它用风地点风量对于矿井其它用风地点的配风量，设计考虑行人、巷道维护及满足巷道最低风速等要求，按（Q采+Q掘+Q硐）的5考虑。则Q其它=（16.5+8）5=1.3（m3/s）。矿井总风量为：Q=（Q采+Q掘+Q硐+Q其它）K漏 =（16.5+8+1.3）1.1 =28.4（m3/s）。矿井总风量28.4 m3/s。即： 1703m3/min三、 矿井安全1、 瓦斯灾害预防及措施根据地质资料，本矿井为低瓦斯矿井，至深部瓦斯有增大的趋势。因此，为了防患于未然，必须采取以下措施：、采取个体检测与计算机集中监测相结合的双重监测系统。计算机集中监测系统可以实现对采掘工作面、总回风巷、硐室、装载点的风速、风量、压力、温度、煤位、瓦斯浓度、一氧化碳浓度、粉尘浓度等参数进行连续监视。一旦瓦斯浓度超限，能发出声光报警信号；达到最大限额，能自动切断电源，从而可保证生产安全。、加强通风管理，减少内部漏风，井下各用风地点，风流速度必须符合煤矿安全规程第107条的规定之防止瓦斯积聚。加强机电设备维修，防止机械摩擦、火药点燃引爆瓦斯，同时杜绝其它一切可能引爆瓦斯的火源。、加强各种通风设备和设施的管理和检查，保证任何时候处于良好的工作状态，并按规定进行反风演习。、掘进工作面接近煤层、断层、围岩裂隙时，应加强观测。2、 水灾预防本矿井水文地质条件比较简单，岩层含水微弱，地下水对矿井开采影响不大，但煤层埋藏较浅，在地表均有出露。因此，防治水重点是预防地表水通过煤层风氧化带或断层导入井下，防止水灾发生，同时需采取以下防范措施：、排水设备有足够的排水能力。、采掘至钻孔附近时应逐个核对，对封孔质量差的钻孔重新封堵。、在断层附近布置回采工作面时，应根据断层产状和导水情况留足断层防水煤柱。、掘进工作面配有探水钻机，各类巷道在穿过断层带前或小井采空区附近时，应先做好探防水工作，做到有疑必探，先探后掘。3、 火灾预防、井下设消防材料库，各主要硐室场外配有消防器材。、井下主变电所，采区变电所等用不燃性材料支护，通路设有防火栅两用门。、地面设消防水池，井下设消防洒水管网。、为防止煤层自燃，除顺槽外主要煤层巷道采用挂网锚喷支护或砌碹支护，支护要严密，防止煤层外露。、对支承压力区的煤柱裂隙、采空区、开切眼、停采线、上下顺槽等煤炭易自燃地点喷洒阻化剂，降低煤的氧化能力，阻止煤的氧化过程。、回采完毕的工作面及废弃巷道要及时封闭，定期检查，如发现有煤炭自然现象，要及时处理。4、 煤尘防治措施 （1）、每个回采工作面均配注水泵，沿工作面顺槽对煤层进行高压注水，可以有效的减少开采过程中的落尘量。（2）、所选采煤机和掘进机均有内外喷雾装置，可以有效地捕捉开采和掘进空气中的游离矿尘。（3）、在井下运输巷道内设有水幕，在各个煤炭转载地点实行喷雾洒水。（4）、岩巷掘进工作面实行湿式凿岩，水炮泥封孔，既能防止爆破引燃瓦斯，又能达到除尘之目的。（5）、井下各个煤炭运输巷道要定期清扫，冲洗落尘，以防止沉落的煤尘参与爆炸并降低空气中的矿尘浓度。（6）、采掘工作面工作人员均佩戴防尘口罩，以加强个体防护。（7）、本矿井煤尘有爆炸危险，在适当地点要设置岩粉棚。（8）、严格控制风速，不得超限。增大风量或改变通风系统时要采取相应措施，防止煤尘飞扬。5、 顶板管理（1）、生产中注意掌握采区工作面顶板矿山压力显现规律，加强顶板的支护与管理。（2）、锚喷支护的巷道，要采用围岩裂隙探测仪，定期测定围岩松动圈，以确保锚喷支护的效果，同时还要经常测定喷层强度。（3）、综放工作面配备