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佛洼采矿区设计，第一章矿山概况，第一，矿山基本概况(第一)井田范围和位置新景矿井田位于阳泉市西部，距阳泉市中心11公里。 地理坐标东经1132110- 1133117北纬375107- 375631阳泉煤业集团有限责任公司新景矿(以下简称新景矿)是由元阳泉三矿一期改增增增增增增增新井田部分(西部区)和三矿竖井重建的矿山。 (二)地质构造和煤层赋活新景矿井田位于阳泉矿区大型单斜构造的西部，太行山背斜西翼、寿阳斜东翼为沁水煤田的东北部分。 煤层呈东北部偏高西南部偏低状态，倾角一般为6-10。 井田内褶皱构造平面呈东北东北扩展布，以波浪状起伏的短轴褶皱构造为主，呈背斜相间、斜列式、平行式组合，特别局部呈小型扫帚状、环状、s形等组合。 垂直截面的主要特征是上部宽缓，下部弯曲或封闭的平行褶皱。 但是，在一些地区也出现了一些不同形态、不同组合的褶皱群，构成了该区结构的主体轮廓，(3)、地面建筑物1、主要建筑物的结构形式(1)、换气立井D=6.5米(2)、换气立井D=6.0米(3)、风扇室：采用钢筋混凝土独立基础，现在已成为钢筋混凝土建筑面积256.2m2，笠木高9.95m。 (4)扇风室配电室：采用砖结构、毛石条基，现浇钢筋混凝土梁板。 建筑面积105m2，笠木高4.2m。 (5)推风室：采用砖结构、毛石条基、钢筋混凝土梁板。 建筑面积420.0m2，笠木高7.4m。 (6)进入风井井口房：使用砖结构、毛石条基、钢筋混凝土梁板。 建筑面积144m2，笠木高6.0m。 (7)入线塔：一台。 (8)水源井和泵房：建筑面积16m2。 (9)洁净室：钢筋混凝土梁板，建筑面积200m2。 (10 )井下洒水池(包括消防用水):容积800m3。 (11 )调节池：钢筋混凝土结构，容积1500m3。 (12 )热风炉室：混合构造，建筑面积751.7m2，笠木高11m。 (13)35KV变电站：混合结构，建筑面积1066.3m2，笠木高11m。 (14 )厕所：建筑面积25m2。 (15 )玄关门室：建筑面积30m2(与池泵室的合作)。 (16 )单身宿舍：混合结构，建筑面积576m2，笠木高7.8m。 (17 )场内道路：长700m，宽4m。 (18 )涵洞：长250米。 (19 )挡板：长1100m米。 (20 )围墙：长400米。 (四)、河本区属海河流域滹沱河水系，桃河是本区最大的河流，起源于西部寿阳高原的温家庄、太安泽、坪等一带。 全长44km，河床宽约300400m，流域面积503km2，自西向东横跨矿区南部，引入滹沱河。 1996年资料显示，平均流量仅为0.3m3/s，夏季流量一般为28m3/s，最大流量为1959年8月的2200m3/s )，涌水量根据水文地质条件，采用常年平均含水系数0.3709(5588年)适当增加到0.5，本区年设计生产能力为350万吨的双曲馀弦值。 (六)、瓦斯涌出和爆炸性根据新景矿地质测量部门提供的新景矿南带补充勘探地质报告资料显示，本矿山瓦斯主要来源于采矿工作面、掘进工作面和采矿区瓦斯涌出，矿井瓦斯的相对涌出量平均为16.0m3/t，绝对涌出量平均为78m3/min。 对no.3煤层样品进行煤尘爆炸性试验，结果表明no.3煤层有煤尘爆炸的危险性。 根据本井田和邻接矿山的情况，在开采3号煤层时，有气体突出的危险性。 根据山西省煤炭工业局综合测试中心的检测报告，3、8号的煤层没有自然发火性。根据相邻矿山的情况，15号煤层有自然发火性。 (7)、矿山毗邻关系情况为佛洼地区毗邻关系：东部为现产芦湖南地区和芦湖北地区，北部为新景矿北带，西部为集团公司规划中的寿阳区七里河矿，西南部为阳泉市郊区警卫煤矿，南部为隔桃河阳煤集团二矿。 二、矿井开拓概况(一)、开拓方式及井田分区矿井采用主斜井、副立井的综合开拓方式。 其开拓分为525级和420级两个级别。 目前矿山只生产525水平，420水平尚未开拓。 525级主输送采用胶带输送机，辅助输送采用ZK106/5501F型架线式电机车，其次更换为12t防爆特殊型蓄电池电机车，牵引1.5t系列矿山。 配备主斜井巷道网宽4.8m、倾角13.5、带宽1.4m胶带输送机，设置检修道。 主要承担矿井提升煤炭任务，兼顾风井和安全出口。 副立井井筒直径7.5m，配备JKD3.54(2)型多绳电梯，井筒内配备三层四车带平衡锤的大盆，用于矿井人员、材料和设备的提高，兼作风井。 该井装备在设计阶段设置，一期工程设置宽盆，另预约设置场所。 矿井以X=103000线为界将井田分为南和北两个带，即南带和北带。 南带以525西一石门为界分东西两区，分别为芦湖南区和佛洼区北带以准备开拓的525三北石门为界分东西两区，分别为芦湖北区和保安区。 即全矿山分为两带：南带和北带四块：芦湖南块、佛洼块、芦湖北块和保安块(二)，巷道布置佛洼块作为新景矿一块，本设计遵循新景矿的整体开拓方式，其主要副升格仍然利用矿山主要副升格系统地区中东西向沿煤层布置四个采区巷道的煤矸石排放利用芦湖南入风立井排硅系统。 该区中部适宜位置新建成一组回风立井，回风立井配有梯子间、排水管、压排管、消防散水管及照明、动力、通信电缆等，回风立井为安全出口，回风立井为专用回风井的瓦斯抽采利用现有神堂喷管瓦斯抽采系统。 形成佛洼风井除上升外，还有相对独立的供电、换气、排水、压风等系统。 第二章采区基本开采条件，第一、采区基本条件(第一)，佛洼地区开采边界佛洼地区位于新景矿西南部，东部以y=86600和芦湖南、芦湖北地区为界，西部以y=82000计划中的七里河井田为界，北部以x=103000和新景矿北带为界，西南部为保安煤矿，南部为隔桃川阳煤矿(二)、储量佛洼地区地质构造简单，煤层稳定。 参与储量计算的煤层有3号、8号、15号煤层(注：此次设计中9号煤层的储量未计算，其原因将在开拓方案中叙述)。 根据煤炭资源地质勘探规范，可用储量最低为0.8m，最高可划分为40%。 1、储量计算方法采用地质块法：根据公式： Q=SMD式： Q储量，万吨S水平投影面积，m2M平均厚度，mD容积重，t/m3，2，2，煤层厚度：南带储量计算图，对佛洼地区储量块单独进行加权平均8号煤2.06m米； 十五号煤5.23m米。 3、煤容重： 3号煤层为1.40 t/m 3，8号煤层为1.52 t/m 3，15号煤层为1.435t/m3，根据计算，本地区的保有地质储量分别为： 3号煤为4646.4万吨，8号煤为4258.4万吨，15号煤为11033.8万吨可开采储量根据煤炭工业矿井设计规范的相关规定，计算该区间的设计储量和可开采储量，计算结果如表2-1-1、2-1-2所示。安全煤柱新建井田内煤柱的新建和计算方法如下：井田边界：新建20m煤柱； 大巷： 3号、8号煤两侧各留30m煤柱15号煤两侧各留40m煤柱。 建筑物根据保护等级外插保护带，表土以45移动角推进，遇到岩盘时以72移动角推进保安煤柱。 村：根据集团公司的搬迁计划，本地区的村子里没有留下煤柱。 (三)、区划设计产能的确定根据煤层赋存条件、可开采储量、工作面装备水平等情况，确定本区划设计产能为3.50Mt/a，日产能为1万吨。 其主要原因如下： 1、本地块的设计储量为12752万吨，其中3号煤： 3159万吨8号煤： 2805万吨15号煤： 6788万吨。 储量丰富，煤层稳定，煤层倾角为6-10，适合综合机械化开采。 2 .地质报告显示，该区地质构造简单，断层、陷落柱少，水文地质条件简单，适于配置高产高效工作面开采。 3、集团公司经过多年开采，已有多个中厚煤层单产超过100万吨/年的综合开采队，本区东部已装备高产高效工作面，设计生产能力为150万吨/年。 本矿已积累了建、管理特大矿山的丰富经验。 因此，从资源、煤层开采条件和管理水平等方面综合考虑，(3)将本区设计生产能力确定为3.50Mt/a是合理的。 (四)、循环服务年限由下式计算： T=Z/(AK )式中： T服务年限，a； Z设计具有储量，万吨A设计产能，万吨/a K储量备用系数为1.4，分区服务年限为T=12752/(3501.4)26(a )中煤层服务年限分别为： 3号煤为6.4年，8号煤为5.7年(五)、采煤方法选煤方法是采煤技术和采煤巷道布置和时间，空间协调统称为佛洼地区早期采煤层，煤层倾角平缓，一般为610，地质结构简单，煤层稳定，平均厚度2.25m，顶部和底板为砂质泥岩，为半硬岩，适合机械化采煤。 根据佛洼地区开拓配置和煤层赋存情况，该地区产时采用3号煤同时配置两个采煤工作面，设计将3号煤层采煤工作面采煤方法统一为倾斜长壁，顶板管理方法均采用塌方法。 2、采区煤层开采条件(1)、煤层赋存特征井田开采过程中暴露的断层均为中小断层，结构破碎带不发育，矿床充水作用和影响不大。 暴露的塌陷柱几乎不含水，但雨季斜向出现少量涌水。 井田的基本构造形态是单斜的，在此基础上平缓的褶皱和短轴褶皱发达，断层少，简单的中等程度，基本适合机械开采。 (二)、地质状况和煤层概况本区采煤系统上太原组和双系统下山西组煤系地层，共含16层煤，其中l-6号煤为山西组，815号煤为太原组生产。 煤层总厚度为18.63m，煤系地层总厚度为181m，含煤系数为10.6%。 现将本区主要煤层情况分为以下几个部分： (1)2号煤层：大部分地区不采用，向北部逐渐锐减，具有只采用芦湖、坂头、张家岩的地区。 煤点厚度01.42m，平均厚度0.46m，可采区厚度一般为0.8m，为薄煤层。 (2)3号煤层：位于2号煤层之下6.0526.63m，平均间距为11.75m。 煤点厚度为1.873.30m，平均厚度为2.25m。 (3)6号煤层：距3号煤层7.6052.53m，平均间隔23.5m，全区只有东部张家岩，中部芦湖、高岭、新庄窝和西部枣园、旧街3个可开采区，大部分已消失。 (4)8号煤层： 6号煤下11.7844.31m，平均间距25.48m，煤点厚度0.483.30m，平均2.06m，属于薄中厚煤层。 这个地区的北部有些地区不能采矿(厚度不足0.8米)。(5)9号煤层： 8号煤下0.7828.57m，平均11.29m，煤点厚度0.003.48m，平均2.03m，属中厚煤层，该层在李家山、东西榻榻米一带消失，向南和西南方向增厚。 (6)12号煤层： 9号煤下9.1876.58m，平均31.63m，煤点厚度0.711.76m，平均1.29m。 该煤层在东西两地、候家山、张家岩一带厚度大，普遍在1.Om以上，南、西方厚度薄，采不出。 (7)13号煤层：距12号煤层2.3527.55m，平均间距为11.07m，煤点厚度为0.001.40m，平均为0.74m。 这个煤层北部，西部的尖消失了，不能采摘，只能采摘张家岩，芦湖，新庄窝，旧街一带。 (8)15号煤层：距13号煤层14.9263.92m，平均23.69m，煤点厚度3.948.21m，平均5.23m，该煤层东部、北部厚度大，向西部新庄窝、旧街、枣园一带，下部夹层增厚，15号煤层厚度约为4m 为了全区稳定主要可以开采煤层。 (9)15号煤层： 15号煤层下层，距15号煤层0.90一五. 22m，平均1.92m，煤点厚度0.183.83m，平均1.87m，单层出现于芦湖、东西榻两个不可采区，可采区主要分布于西部和西南部保安、旧街一带，可采区属于中厚煤层(三)、煤质各煤层均为中高变质煤层，煤种为无烟煤。 原煤灰分别为3号煤16.54%； 8号煤25.17%； 9号煤20.4%； 12号煤17.7%； 15号煤13.37%。 硫分别为： 3号煤0.39%； 8号煤1.02%； 9号煤0.62%； 12号煤2.72%； 15号煤占2.33%。 原煤挥发成分分别为： 3号煤10.55%； 8号煤11.99%； 9号煤10.9%； 12号煤9.43%； 15号煤是8.4%。 各煤层发热量分别为： 3号煤35.63MJ/kg，8号煤34.69MJ/kg； 9号煤35.3MJ/kg； 12号煤35.87MJ/kg； 15号煤35.58MJ/kg，第三章采区巷道布局，一、采区上山布局方案(一)，布局方案比较和选择确定风井工厂的，本设计以佛洼风井为界将佛洼地区分为东西两个地区，同时提出两个布局方案，分别阐述如下。 1、3号煤在佛洼东区的3号煤准备了1个采矿工作面，由于采矿工作面有5个的顺槽几乎被挖掘出来，因此确定了东区的开拓方案。 其开拓配置方式是利用区域中部东西方向配置的525轨大巷，从北至30米的距离配置区域北翼回风巷，从南至30米的距离分别配置轨横巷、胶带横巷和区域南翼回风巷，区域横巷以东部边界的部分轨横巷和上仓胶带横巷为岩石横巷垂直于分区准备巷道，南北方向配置带状采放工作面。 525轨大巷从佛洼风井东侧开挖至回风井437m左右(y=84650m )，煤层开始形成西向倾斜角度下降的单斜构造，煤层距525轨大巷越来越远，其间隔在50米到100米之间。 525轨道大巷在y=84650m附近挖掘，建成上平车场后，在52