煤炭公司放顶煤工作面开采设计说明书

1、阳泉市大阳泉煤炭有限责任公司阳泉市大阳泉煤炭有限责任公司 15#15#煤煤 81268126 放顶煤工作面放顶煤工作面 开采设计说明书开采设计说明书 工程编号：工程编号：12991299 工程规模：工程规模：9090 万万 t/at/a 总经理：总经理： 王琳琳王琳琳 总工程师：总工程师： 苏新瑞苏新瑞 项目负责人：李茂云项目负责人：李茂云 山西春成煤矿勘察设计有限公司 二一三年一月 目目 录录 前前 言言.1 一、概 况.1 二、设计的主要依据.1 三、设计的指导思想与主要特点.2 四、存在的主要问题与建议.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 第一章、采区概况及地质特征第一章、采区概况及地

2、质特征.1 第一节、矿井概况.1 第二节、采区概况.3 第三节、地质特征.16 第四节、放顶煤工作面基本情况介绍.25 第二章、回采工作面布置及采煤方法第二章、回采工作面布置及采煤方法.27 第一节、回采工作面布置.27 第二节、回采工作面装备.28 第三章、回采工艺第三章、回采工艺.48 第一节、回采工艺.48 第二节、工作面顶煤冒放性及回采率.56 第三节、工作面主要技术经济指标.59 第四章、放顶煤开采的安全技术措施第四章、放顶煤开采的安全技术措施.60 第一节、顶板管理.60 第二节、通风管理.69 第三节、瓦斯防治.73 第四节、粉尘防治.78 第五节、防灭火管理.84 第六节、水害

3、防治.88 第七节、机电设备管理.91 第八节、避灾路线.136 附件：附件： 一、设计委托书 二、采矿许可证 三、煤炭生产许可证 四、安全生产许可证 五、煤质检验报告 六、瓦斯等级鉴定批复 图纸目录：图纸目录： 一、工作面井上下对照图 1:1000 二、103#钻孔柱状图 1:500 三、工作面供电系统示意图（插图） 四、工作面设备布置及配电示意图（插图） 五、工作面巷道布置图（插图） 六、顺槽断面图（插图 ） 七、工作面避灾路线图 八、工作面隔爆水棚布置平面图（插图 ） 九、工作面防尘洒水管路布置平面图（插图 ） 十、 工作面通风系统图（插图 ） 十一、工作面监测监控系统图（插图） 十二、

4、工作面抽放系统图（插图） 十三、工作面支架布置图（插图） 十四、工作面运输系统图（插图） 十五、工作面通讯系统图（插图） 十六、工作面排水系统图（插图） 十七、正规循环作业图表（插图） 前前 言言 一、概况 阳泉市大阳泉煤炭有限责任公司是阳泉市国有重点企业之一。前 身是由山西省经济建设投资公司投资建设的国有中型矿井，1977 年 破土动工，1980 年正式列入国家规划，1992 年建成投产，2001 年改 制为有限责任公司，现隶属于国投南庄煤炭集团有限责任公司。截止 到 2011 年底公司资产总额 9.3 亿元，职工 2942 人，各类专业技术人 员 235 人，矿井年核定生产能力 120 万

5、吨。矿井现有井田面积 10.7891 平方公里，批准开采 3#、6#、12#和 15#煤，现主采 2 层煤 层，分别为 12#和 15#，均属优质无烟煤，截止到 2012 年底，保有地 质储量 5339.4 万吨，可采储量 3132.6 万吨。 公司位于阳泉市西南 2 公里的郊区西峪村，铁路外运专线长 5km 与石太线接轨，并配有装整列产品的快速装车站储装系统，既快捷又 准确；公路 1.5km 与阳泉市南外环路相连，直达太旧高速公路，交通 运输十分便利。 二、设计的主要依据 根据国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局关于加 强煤矿放顶煤开采安全管理工作的通知 （安监总煤行2008130

6、号） 的精神，鉴于放顶煤开采安全管理的特殊性、处理好放顶煤开采与安 全生产的关系，遵照其精神编制了放顶煤回采工作面开采设计； 1、山西省煤炭工业局晋煤行发【2008】1008 号“关于下发阳泉 市大阳泉煤炭有限责任公司等两座煤矿生产矿井地质报告评审意 见书的通知”文件； 2、山西省煤炭工业管理局、山西省煤炭工业厅晋煤地字 【1997】第 86 号“关于阳泉市大阳泉煤矿高产高效矿井补套工程初 步设计的批复”文件； 3、山西煤矿安全监察局晋煤监安一字【2006】159 号“关于对 阳泉市大阳泉煤炭有限责任公司扩建项目初步设计安全专篇的批复” 文件； 4、 煤炭法、矿产资源法、安全生产法、矿山安全

7、法等有关法律、法规、煤矿安全规程、煤炭工业矿井设计规 范； 5、其它法律、法规及有关规定； 6、矿井提供的相关资料。 三、设计的指导思想与主要特点 充分认识放顶煤开采安全管理的特殊性和紧迫性；采用放顶煤开 采必须符合有关规定；强化放顶煤开采的技术和现场管理；严格放顶 煤开采的通风和瓦斯管理；狠抓防尘、防火和防治水措施的落实；加 强对放顶煤开采的监管监察。通过放顶煤开采设计的编制，制定出相 应的措施加以预防和有效控制不安全因素，强化对放顶煤开采的安全 管理。 针对放顶煤开采的特殊性，放顶煤开采强度大，产量高，瓦斯涌 出量大，采空空间大，瓦斯易于积聚；在放顶煤开采过程中易产生大 量煤尘等情况，我们

8、在编制中对诸方面的情况进行了综合考虑，有针 对性地作了一系列的措施和规定。尤其在“一通三防”方面作了较为 详细的规定与实施措施。 第一章第一章 采区概况及地质特征采区概况及地质特征 第一节第一节 矿井概况矿井概况 一、四邻关系 矿井井田北部及东北部为漾泉煤业及阳煤集团二矿(由西峪煤矿、 郊区大阳泉煤矿、野沟煤矿等)；西部是阳煤集团二矿；东部是集团 公司南庄煤矿；南边是南庄煤矿。 （见插图） 二、开拓方式 矿井现装备 5 个井筒，即：主斜井、副斜井、进风立井、旧回风 斜井和新回风斜井，均位于矿井工业场地。 该矿井采用斜井立井联合开拓方式：主斜井、副斜井担负主、 副提升任务。主井装备 1m 带宽的

9、钢丝绳芯强力胶带输送机，副井采 用 3m 直径滚筒绞车担负矿井辅助提升任务。进风立井为专用进风井， 新旧回风斜井回风，兼做安全出口。 三、水平、采区划分 矿井现设一个+480 开采水平，联合开采 12#、15#煤层。+480 水 平（15#煤层）布置有轨道、皮带及回风三条下山。12#煤层布置有轨 道、皮带及回风三条下山。皮带下山采用胶带运输，轨道下山采用绞 车运输。矿井原回风大巷布置在+630 水平，新掘第二回风大巷在 6# 煤层中布置，然后通过回风暗立井与 12#、15#煤层回风下山连接， 并新掘 12#15#配回风巷至 12#煤层与 12#回风下山连通。12#煤层的 煤炭 矿井四邻关系图

10、阳 煤 二 矿 通过 12#煤仓下放到+480 水平，所需材料下放到+480 水平后再经过 材料斜巷运到 12#煤层。 四、开采现状 现矿井在 12#、15#煤层采区组织生产，均为下山采区。15#煤现 开采 8134 工作面，采用支撑掩护式低位放顶煤液压支架开采，备采 工作面为 8126 工作面。12#煤现回采 2128 工作面，采用综采支架进 行开采，备采工作面为 2122 工作面。12#煤和 15#煤掘进工作面均采 用 ebj-120 型和 ebz-160 型综掘机进行掘进。 五、生产系统 1 1、提升系统：、提升系统： （1）主井运输：装备 sp2002-65 型钢丝绳芯胶带输送机，运输

11、 量 600t/h，带宽 b=1000mm，带速 v=3.15m/s，型号 st2000，带强 2000n/mm，阻燃皮带，运输最大角度 16，运输距离 2010m；采用两 点驱动：分别在机头采用电机 ypt355-4 型变频电机，电机功率 3250kw，电压 380v；减速器型号 h3sh11+bs，i=25，在中部 720 米 处采用电机 ybpt355m2-4 型变频电机，电机功率 2250kw，电压 660v；减速器型号 m3psf70，i=25，配有逆止器和断带抓捕器。 电控设备为上海嘉立德太原普松变频电气有限公司生产的地面三 台 acs-800 系列型变频控制柜和井下 bpji-3

12、55/660 型变频柜，均采 用 abb 变频技术，具有过流、缺相、漏电、过压、短路等保护功能。 皮带保护为天津华宁电器有限责任公司生产的 ktc101-z 型胶带运输 机综合保护监控仪，具有堆煤、超温、撕带、打滑、跑偏、烟雾、急 停等保护功能。核定生产能力为 198 万 t/a （2）副斜井：长 508m，倾角 16/25，提升机型号为 jk- 3.02.2 型单卷筒矿井提升机，卷筒直径 3000mm ,卷筒宽度 2200mm，钢丝绳最大静张力 130kn，减速比 30，提升速度 3.5m/s。 提升机配用 z4-400-32 型直流电动机一台，功率 500kw，额定转速 680r/min，

13、额定电压 380v。 电控设备为天津民益电气有限公司生产的直流控制柜，采用西门 子直流调速装置和双 pic 可编过程控制，具有过流、失压、断相、短 路、过卷、松绳、液压制动、二级制动、急停等双线性保护功能。核 定提升能力为 157.4 万 t/a 2 2、运输系统：、运输系统： 井下煤炭运输主要采用皮带运输方式。 12#煤采区采用三部皮带机。分别为：一部 djl1000/2132 型 (电机功率 2132kw/660v，带速 2.5m/s)皮带和 djl1000/90 型(电机 功率 90kw/660v，带速 2.5m/s)皮带和一部 djl120/55 型 (电机功率 55kw/660v)1

14、.2 米转载皮带转载运至 12#煤仓，煤仓容量为 2160 立方 米，然后下落至主提升 st2000 型胶带机上，通过该皮带提升至地面。 15#煤采区采用两部（stj1200/2200，带速 3.15m/s，一部电 机功率 2200kw/1140v，二部电机功率 3200kw/1140v)皮带运至 15#煤仓，15#煤仓容量为 2600 立方米，然后下落至主提升 st2000 型 胶带机上，通过该皮带提升至地面。 皮带保护为南京双京电器有限责任公司生产的 kjd16 型胶带运输 机综合保护监控仪，具有堆煤、超温、撕带、打滑、跑偏、烟雾、急 停等保护功能。 井下材料运输主要采用绞车牵引矿车轨道运

15、输。 3 3、供电系统：、供电系统： 公司地面建有一座 35/6kv 变电站，双回供电电源（309 线路和 308 线路）引自阳泉市电业局泊里 110/35kv 变电站不同馈电母线段 上。矿井主供电线路为 lgj-150g 型钢芯铝绞线，单回全长 7.8km。 站内现安装有两台容量为 10000kva 的变压器，变压器型号为 sz9- 10000/35；一台运行、一台备用。 继电保护采用 pst640 系列数字式变压器保护装置、psl640 系列 数字式线路保护装置、psc640 系列数字式电容器保护装置、psr650 系列数字式综合测控装置、psx600 通信服务器及 yqx-12p pt

16、并列装 置。 主风机房、瓦斯抽放泵站、空压机房及井下中央配电室等均由地 面变电所提供 6kv 双回路电源。井下设有的+498 中央、+630 水平和 12#煤 4 号三个配电室；担负井下生产系统的供电。入井电源分两部 分：一部分引自地面 35kv 变电所的 621、612 号高压开关柜，两路下 井电缆分别采用 myjv42-3240mm2和 myjv42-3185mm2（185mm2电缆 为两趟并为一路使用） ，电缆单回长 2000m，敷设线路均为：地面变 电所进风立井+630 水平大巷主井皮带巷+498 水平中央配电 室，形成双回路供电。12#4 号配电室双回路电源采用 myjv22-312

17、0 mm2电力电缆供电，电缆单回长 900 米，引自+498 中央配电室、 段高压配电装置 6108 号和 6201 号。这两配电室主要服务于现在的井 下生产用电。另一部分引自地面 6kv 配电室，两趟下井电缆采用 myjv42-335mm2，电缆单回长 600m，敷设线路均为地面 6kv 变电所 付料井+630 水平配电室，此配电室主要服务于中央主排水泵房 及南大巷、新人车巷。 4 4、通风系统：、通风系统： 矿井采用中央并列抽出式通风。建有主斜井、副斜井、进风立井 三个进风井，一个回风斜井（新旧回风井并联）。安装两台 bd-ii- 10-35 型对旋轴流式通风机，电机功率 710kw2，一

18、台运行，一台 备用，主扇双回路电源取自矿井 35kv 降压站。2012 年度矿井通风能 力核定为 148.3 万 t/a， 矿井总进风量 10150 左右，总回风量在 9997m3/min 左右，矿井 负压在 4300pa 左右，等积孔为 3.02m2，矿井有效风量率为 87%以上。 15#煤采区布置主井皮带巷、15#轨道巷和 15#配进风巷三条进风 巷以及 15#煤回风巷。12#煤布置 12#煤旧轨道巷、12#煤旧皮带巷、 12#-15#材料联巷四条进风巷以及 12#煤回风巷。系统运行稳定、安 全可靠。 主扇双回路电源由 myjv42-3185mm2 电力电缆分别引自 35kv 变 电所的

19、615、623 号高压开关柜。 5 5、瓦斯抽放系统：、瓦斯抽放系统： 矿井地面建有一座瓦斯抽放泵站，占地 3000 m2。泵站内安装有 三台 cbf610 型、两台 2bec72 型、两台 2bec80 型水环真空泵,额定流 量分别为 290 m3/min、480m3/min 和 600 m3/min。一台 cbf610 型、 一台 2bec72 型和一台 2bec80 型水环泵运行，其余四台水环泵备用， 担负矿井的瓦斯抽放工作。 抽放泵双回路电源取自矿井 35kv 降压站。地面瓦斯泵站设置的 七台瓦斯抽放泵分高低浓度、高低负压进行抽放，保证了矿井抽放的 连续性，矿井的瓦斯抽采率达到了 80

20、%以上，12#煤回采面的抽采率 达到了 85%以上。 目前井下布置有三趟瓦斯抽放管路：一趟 630mm 和两趟 500mm 的主抽放管路。12#煤采区布置一趟 630mm、一趟 500mm 和一趟 450mm 抽放管路，15#采区布置一趟 500mm 和一趟 450mm 抽放管路。矿井及采区瓦斯抽放主管路总长约 14200m，其中 800mm 瓦斯管 500m，630mm 瓦斯管 2400m，500mm 的瓦斯管 8500m，450mm 的瓦斯管 2800m。 6 6、防尘、消防系统：、防尘、消防系统： 矿井井下防尘、消防系统共布置两趟系统：清水系统和矿井水循 环系统。 清水系统矿井地面设置

21、300 m3静压水池供清水下井，井下按要 求敷设了防尘管路，并按规定留设了控制阀门。井下主管路 （150mm）2700m，采区支管路（100mm）3000m，采掘工作面及其 它巷道均采用 2 寸铁管。主要用于所有喷雾设施用水、设备用水、消 防用水。 矿井水循环系统地面设置 200m3的矿井水处理池，对矿井水进行 处理后返回井下使用。主管路采用 6 寸钢管聚乙烯喷涂管，总长 2200m，采区支管路（4 寸钢管聚乙烯喷涂管）3000m，采掘工作面及 其它巷道均采用 2 寸铁管。主要用于冲洗巷道、煤层注水、锚索钻机、 抽放钻机、消防用水使用。 胶带斜井和胶带运输巷内布置的两趟系统的管路分别每隔 50

22、m 设 一个三通阀门，其它巷道布置的管路分别每隔 100m 设一个三通阀门。 主要进风大巷、采区进风大巷安装全断面光控自动喷雾装置，并 在所有轨道巷进行定期洒水，采掘工作面设置触控全断面喷雾、转载 点触控自动喷雾装置和光控全断面自动喷雾，综采工作面安装液压支 架喷雾装置，同时每天早班在两回采工作面煤帮布置 73 mm 的钻孔， 采用乳化泵进行短壁煤层注水。 按照职业病防治的有关规定，定期为井下职工配发个体防护用品， 并建立了监督、考核制度，增强了职工的个人防护意识。 根据 2011 年省局测试中心出具的检验报告，矿井开采的各煤层 均为不易自燃煤层。主要机电硐室均采用不燃性支护材料，使用阻燃、

23、抗静电的胶带、风筒和阻燃电缆，井下敷设了消防洒水管路，同时在 15#煤回采工作面采取了预防性喷洒阻化剂措施。 矿井建立了 kss-200 束管微机监测系统，由束管、2sk-1.5 型束 管抽气泵两台、kss-200（16 路）型气体采样控制器（一台） 、监测 控制微机（一台） 、双路 24 位采样接口、32 路输出控制接口、 sp3430 型束管专用色谱仪（一台） 、打印输出设备、kss-2100 型系统 软件、粉尘过滤器等组成。主管路采用 16 芯束管，对井下已封闭的 8 个工作面采空区进行监测，在采空区密闭共设置 14 个有害气体监 测点 7 7、排水系统：、排水系统： 主排水系统为两级排

24、水，分别在+630 水平和+480 水平设主排水 泵房和水仓。+630 水平水仓总容量为 1400m3，安装三台 md155- 3010 型多级离心式水泵，配套电机电压 6000v、功率 3200kw， 排水管规格为 1594.5 无缝钢管，长度 700m；+480 水平水仓总容 量为 2000m3，安装三台 md155-3010 型多级离心式水泵，配套电机 电压 6kv、功率 3200kw，排水管规格为 1594.5 无缝钢管，长 度 1500m。工作制均为一台工作，一台备用，一台检修，供电系统由 井下配电室双回路电源供电。核定生产能力为 362.5 万 t/a 8 8、压风系统：、压风系统

25、： 矿井地面建有一座空压机房，安装有三台 og250s 型单螺杆 压缩机,排气量分别为 30-42 m3/min；排气压力分别为 0.7- 1.25mpa 和 0.85mpa；电机额定功率分别为 250kw；额定电压分 别为 6kv。一台 og250s 型运行，两台 og250s 型备用，担负矿井 的压风工作。供电系统由 6kv 配电室双回路电源供电。井下 15#煤 采区用气时，空压机房的空气压缩机工作，将气用管路经主井皮带巷、 +630 水平大巷、新人车巷到 15#四联巷口，最后由 15#轨道下山送到 8134 回采工作面、8134 运输和回风顺槽。 井下 12#煤采区用气时， ，空压机房的

26、空气压缩机工作，将气用 管路经主井皮带巷、+630 水平大巷、新人车巷到 12#联巷口，经 12# 轨道下山向下到达 2128 回采工作面。在 12#轨道下山分支送气给 12# 煤掘进工作面。 9 9、 “六大系统六大系统”建设情况：建设情况： （1 1）煤矿井下监测监控系统）煤矿井下监测监控系统 公司使用中煤科工重庆研究院研制生产的 kj90nb 安全监控系统， 用于监测井下以及地面环境和生产参数，系统传输采用专用百兆冗余 工业以太网，系统于 2008 年 5 月按照行业标准要求改造投入运行, 2008 年 7 月通过南煤集团公司验收，2008 年 12 月通过阳泉市煤炭工 业局验收，验收公

27、文号：（阳煤政发2008162 号）。该系统在地面 设置了 2 台监控主机，实现双机热备；设置 1 台数据库服务器，1 台 web 服务器，通过硬件防火墙与公司核心交换机连接，实现了安全监 控数据的局域网 web 浏览，并通过带宽为 6m 煤炭专网网络，实现实 时数据上传到阳泉市煤炭工业局信息中心。该系统井下设备采用传感 器+分站+以太环网模式，井下监控供电采用专用变压器、专用开关和 专用线路的“监控三专”供电，具备 2h 备用电源能力，实现甲烷超 限声光报警断电闭锁、甲烷风电闭锁和故障闭锁功能。截止到 2012 年 12 月 5 日系统共安装井下分站 25 台、瓦斯传感器 53 台、风速传

28、感器 5 台、负压传感器 1 台、温度传感器 9 台、co 传感器 21 台、风 门传感器 12 组、烟雾传感器 14 台、设备开停传感器 28 台、馈电传 感器 24 台、风筒传感器 4 台、井下声光报警器 19 台、断电控制器 29 个、瓦斯抽放管道用高浓传感器 8 台、管道压差传感器 8 台、管 道压力传感器 8 台、管道温度传感器 8 台，循环池水位传感器 3 台。 （2 2）井下人员定位系统：）井下人员定位系统： 公司采用天地（常州）自动化股份有限公司生产的 kj69j 人员定 位系统，于 2010 年 12 月建设完善投入运行、2010 年 12 月通过南煤 集团公司验收，2011

29、 年 12 月通过阳泉市煤炭工业局验收，验收公文 号：（阳煤政发2011181 号）。人员定位系统通过通信工业以太环 网平台进行传输。地面监测主机、备机和数据服务器直接接入环网， 井下数据监测分站就近接入环网交换机。截至到 2012 年 12 月 5 日， 系统配置数据监测分站 11 台、隔爆兼本安电源 11 台、数据接收器 60 台、无线编码发射器 1539 个，定位数据覆盖矿井内各主要巷道及 分支路口，掘进工作面、回采工作面等重要区域，配电室、火药库等 限制区域，当井下人员遇紧急情况，可通过无线编码发射器上的呼叫 按钮向监控中心呼叫报警，监控中心可通过定位系统查明报警区域人 员分布情况。系

30、统还在入井口设置了多媒体大屏和入井防作弊信息显 示装置以及移动检卡仪。多媒体大屏在醒目位置对入井总人数和特岗 人员数、公司领导带班情况等信息滚动显示。入井防作弊信息通过人 员定位数据库存储的数据，以照片、文字等显示携卡人信息，有效防 止一人多卡或者错卡、漏卡等现象发生。 （3 3）紧急避险系统：）紧急避险系统： 公司委托北京科技大学对矿井紧急避险系统进行设计，设计已完 成。目前井下正在安装 630 水平避难硐室工程，明年在 12#煤和 15# 煤采区分别建设一永久避难硐室，今年上半年完成整个避险系统的建 设工程。 （4 4）压风自救系统：）压风自救系统： 我公司在地面建有空压机房，主要设备有

31、3 台 qg250s 型单螺杆 空气压缩机（40 立方米）、2 台冷却水泵 型号 is80-50-200 离心泵、 3 个储气罐（每个容积为 3.15 立方米）等。 在井下主井皮带巷、+630 水平巷、经新人车巷铺设 6 寸管配 6 寸阀门、12#轨道巷、15#轨道巷铺设 4 寸管配 4 寸阀门（配套每隔 100 米设置一处三通及高压阀门）、12#皮带巷、15#皮带巷铺设 2 寸 管配 2 寸阀门（配套每隔 50 米设置一处三通及高压阀门）。 在采、掘及整巷地点布置 2 寸钢管及直径为 16 的高压接头、高 压管管路、2 寸闸阀及直径为 16 的高压球阀，并配套每隔 50 米设置 一处三通及高

32、压阀门。 我公司采用 zyj(c)型矿井压风自救装置(淮北创奇设备有限公司)， 在回采工作面进回风口 30 米安装 1 组，距工作面 30 米安装 1 组；掘 进工作面顺槽口 30 米安装 1 组，向里距掘进头 30 米安装 1 组；各回 采、掘进工作面超 500 米的巷道，在巷道中部安装一组。 （5 5）供水施救系统：）供水施救系统： 清水池供水情况为：清水由地面 400 立方米静压水池通过过滤器、 6 寸总阀门、6 寸管路沿上山公路向下到达主井皮带巷井口。在主井 井口安装向井下供水的 6 寸控制总阀门，再向井下输送清洁的自来水。 正常情况下，清洁的自来水由 1 趟 6 寸管经主井井口、主井

33、皮带巷向 下到+630 水平巷口，沿+630 水平南大巷经新人车巷到 12#口处（6 寸变 4 寸）后分开：1 路（4 寸管）经 12#轨道巷向下到达 2130 回风 口止，（4 寸变 2 寸）后接 1 趟（2 寸管）到 2130 进风巷口；1 趟 （2 寸管）接入 2130 回风巷；另 1 路（4 寸管）主管向下经人车巷机 尾到 15#轨道四联巷，向下到 15#轨道巷，再向下到达 8134 进风口。 沿途的各采煤工作面、掘进工作面及皮带运输巷的供水采取就 近取水的方式供给。管路采用 2 寸焊管。 在主井皮带巷、+630 水平巷、新人车巷铺设 6 寸管配 6 寸阀门。 主井皮带巷另敷设有 2

34、寸防尘供水管，每隔 50 米设置一处防尘洒水 三通及高压阀门及断面、转载点喷雾等。 12#轨道巷、15#轨道巷铺设 4 寸管配 4 寸阀门。 配套每隔 100 米设置一处防尘洒水三通及高压阀门。 12#皮带巷、15#皮带巷铺设 2 寸管配 2 寸阀门。 配套每隔 50 米设置一处防尘洒水三通及高压阀门。 在采、掘及整巷处布置 2 寸焊管及直径为 16 的高压接头管路和 2 寸闸阀及直径为 16 的高压球阀。 在采区进风巷、掘进进风巷配套每隔 50 米设置一处防尘洒水三 通及高压阀门。 在采区回风、掘进回风巷配套每隔 100 米设置一处防尘洒水三通 及高压阀门。 我公司采用 kgs-1 型矿井供

35、水施救装置(淮北创奇设备有限公司)， 在回采工作面进回风口 30 米安装 1 组，距工作面 30 米安装 1 组；掘 进工作面顺槽口 30 米安装 1 组，向里距掘进头 30 米安装 1 组；各回 采、掘进工作面超 500 米的巷道，在巷道中部安装一组。 （6 6）通信联络系统：）通信联络系统： 公司矿井通信联络系统由 ddk-6 综合业务调度通信系统、zb127 应急广播系统组成。 公司矿井通信联络系统采用江西联创通信有限公司研制的 ddk-6 综合业务调度通信系统，2011 年 7 月 15 日建设完善投入运行，2012 年 1 月 11 日通过南煤集团公司验收，2012 年 1 月 16

36、 日通过阳泉市 煤炭工业局验收，验收公文号：（阳煤政发201212 号）。ddk-6 调 度语音通讯系统分为行政电话系统模块、调度电话系统模块、录音系 统模块、会议系统模块、ip 语音接入模块，系统内所有的有线用户 均可以统一进行编号，便于生产调度和指挥。由运营商阳泉网通提供 一条 2m 数字中继接入到 ddk-6 综合业务调度通信系统，采用中国七 号信令作为呼叫控制信令，由网通统一分配 400 个号源作为矿内和外 界进行呼入、呼出通话的通信线路，实现语音畅通。通信联络系统在 生产调度指挥中心设置调度台设置 2 台，一用一备，调度台具有紧急 呼叫、强拆、强插、录音、监听、回放、会议功能，各电话

37、终端用户 均可通过拨“#”键直呼生产调度指挥中心。 矿井通信联络系统信号传输采用百兆工业以太网和 100 对矿用通 信电缆双网传输。正常工作状态下，井下电话终端信号采用工业以太 网传输，当工业以太网出现网络或设备故障时，自动切换至 pstn 线 路，当工业以太网恢复正常后，自动恢复。 根据山西省煤炭工业厅煤矿井下通信联络系统使用与管理规范 （试行）的要求，截止到 2012 年 12 月 5 日分别在井下采掘工作面、 井上下机电硐室及其主要巷道分支点、皮带转载点、煤仓等地点设置 井下本安电话 66 部，地面电话 162 部，井下电话专门制做防尘防水 防护罩加以保护。 公司应急广播系统采用湖南湘潭

38、恒欣生产的 zb127 矿用 ip 网络 广播对讲系统，该系统利用井下通信工业以太环网，通过光缆将各地 点安装的网络广播终端连接起来。系统具有定点广播、分区广播、全 局广播、自动播放、实时对讲、实时录音、上下班铃声自动提醒和应 急寻呼等功能。在日常工作中，可利用本系统在井下各地点播放安全 知识、背景音乐、新闻、宣传报道等。在遇突发事件发生、需要紧急 撤离时，可做为地面调度指挥人员指挥井下人员现场进行疏散和撤离 危险区域。截止到 2012 年 12 月 5 日，矿井在各采掘工作面、井上下 机电硐室、行人集中地点安装 12 台广播终端设备、8 台语音报警设 备、31 台音响。 第二节第二节 采区概

39、况采区概况 一、采区位置 现矿井在 12#、15#煤层采区组织生产，均为下山采区。采区均 在井田西部。 （见采掘工程平面图） 二、采区可采储量及服务年限 截止 2012 年底，矿井 12#采区可采储量为 326.7 万吨，按每年 30 万吨进行生产，可采期为 9.1 年；15#采区可采储量为 2116.9 万 吨，按每年 90 万吨进行生产，可采期为 19.6 年。 三、采区巷道布置及装备情况 15#采区布置有轨道下山、皮带下山、回风下山三条下山巷道， 其中轨道下山沿煤层顶板布置，巷道为矩形断面，作为 15#煤采区的 材料运输巷及进风巷，采用绞车运输。皮带下山在 15#煤底板中布置， 巷道为矩

40、形断面，作为 15#煤采区的煤矸运输巷及进风巷，采用两部 （stj1200/2200）1.2m(电机总功率 5200kw/1140v 供电，带速 3.15m/s)皮带运至集中煤仓。回风下山沿 15#煤层顶板布置，巷道为 矩形断面，作为 15#煤采区的回风巷道。 四、采区生产系统 1、原煤运输系统 15#采区： （1）15#煤回采工作面割煤及放落下的煤分别经工作面 sgz 764/630 前部溜、sgz764/630 后部溜sgbq764/160 顺槽转载机 ssj1000/2160 型胶带输送机溜煤眼15#皮带下山 15#上仓皮带15#煤仓主井皮带地面 （2）15#煤掘进工作面煤矸分别经工作面

41、皮带溜煤眼 15#皮带下山15#上仓皮带15#煤仓主井皮带地面 2、运料系统 15#采区： 地面副斜井 +570 车场15#煤轨道下山+480 水 平车场回采、掘进工作面 3采区通风系统 15#煤采区布置三条进风巷：主井皮带巷、15#轨道下山和 15#配 进风巷，一条回风巷：15#煤回风下山，回风量为 4826 m3/min。 4采区排水系统 工作面积水自流入工作面小水仓，经 bqw4kw 潜水泵至 15#煤采 区水仓，经 bqw45kw 潜水泵至+480 水平水仓。 5采区压风系统 井下 15#煤采区用气时，空压机房的空气压缩机工作，将用气管 路经主井皮带巷、+630 水平大巷、新人车巷到

42、15#四联巷口，最后由 15#轨道下山送到 15#煤各采区工作面及 8134 回采工作面、8126 运输 和回风顺槽。 6采区供电 15#煤采区供电均由井下+498 中央配电室提供，该配电室分别引 出高压（6000v）电缆供 15#煤回采工作面移动变电站、15#煤采区两 部皮带用移动变电站、15#煤主、备用局扇专用移动变电站、15#煤掘 进移动变电站、15#煤监控专变以及井下+480 中央水泵房水泵的电源。 第三节第三节 地质特征地质特征 一、含煤地层 井田内主要含煤地层为下二迭统山西组和上石炭统太原组，分述 如下： 1山西组（p1s）： 为本井田主要的含煤地层之一，岩性以灰深灰色泥岩、砂质泥

43、 岩间夹灰色、灰白色砂岩为主。含煤 36 层，分别为 1、2、3、4、5、6#。其中 3、6#煤层为较稳定的局部可采煤层，其 余均为不可采或零星可采煤层。本组厚 42.072.0m，平均厚 56.68m。 本组煤层的特点是：顶底板岩性变化较大,厚度两极值相差很大， 如 3#煤厚度为 02.40m，6#煤厚度为 0.311.80m。原因是由于在 二迭系初，海水退出及当时地壳升降幅度变化大，不但使煤层厚度两 极值变化较大，而且各地层之稳定程度亦较差。 2太原组（c3t）： 是本井田主要的含煤地层，为一套海陆交互相含煤地层。岩性以 深灰黑色泥岩、砂质泥岩间夹灰白深灰色砂岩和深灰色石灰岩为 主，含煤

44、68 层，分别为 8、9、10、11、12、13、14、15#煤，其 中 12#煤较稳定，大部可采，15#煤稳定全区可采，其余为零星可采 和不可采煤层，本组厚 116.8139.0m，平均厚 121.25m。 本组与太原西山标准剖面对比，可分为三个岩层组合段。 下段：是底界砂岩（k1）至 15#煤层（丈八煤）之底，厚度 14.34m 左右，底部 k1砂岩整合于本溪组之上，为灰白色细中粒砂 岩，厚度 6.19m 左右。 中段：15#煤层至猴石灰岩（k4） ，厚度为 61.6m 左右。由三层 海相石灰岩石，碎屑岩及煤层组成。自下而上灰岩为：四节石灰岩 （k2） ，厚 3.406.13m，平均厚 4

45、.89m；钱石灰岩（k3） ，厚 1.405.36m，平均 2.95m；猴石灰岩（k4） ，厚 0.362.36m，平均 1.53m。煤层自下而上为 15#煤（丈八煤） 、14#煤（四节石下煤） 、 13#煤（钱石下煤） 、12#煤（四尺煤） 、11#煤（猴石下煤）煤层。其 中 15、12#煤层为全区可采煤层。 上段：由 k4石灰岩顶面至 8#煤层老顶第三砂岩（k7） ，平均厚 度 45.31m。岩性由灰白深色砂岩、黑色泥岩、深灰色砂质泥岩及 煤层组成。煤层由下向上为 10、9、8#煤，均为不可采或零星可采煤 层。9#和 8#煤层下，分别发育有一层细中砂岩，即 k5 、k6 标志 层。 二、地

46、质构造 井田位于沁水坳陷东部边缘的北段。区域地层基本呈单斜构造， 走向大致为北北东，向南西西倾斜。在此单斜上伴以小园丘形或马鞍 形的小褶曲，形成幅度不太大的波状起伏，地层倾角不大，一般在 10左右，构造线（断层及褶曲轴）以北东向为主，少数为北西向。 断层不多，一般落差在 20m 以内，陷落柱较发育。 由于本井田位于沁水煤田阳泉矿区的东南边缘，通过地表露头和 钻孔及矿井巷道揭露，井田内主要地质构造如下： 1、褶曲 （1）s1 向斜：位于井田西北部，轴向为 nenee，在井田内延 伸约 3900m。西翼倾角较小，在 5左右；东翼倾角 510。 （2）s2 背斜：位于井田东南部，轴向为 nnwssw

47、，在井田内延 伸约 1500m。北翼倾角较小，在 5左右；南翼倾角为 25。 除上述褶曲外，井田内还有一些小的波状起伏。 2、断层 据地表调查和矿井巷道中掘进揭露，井田内没有大的断层，断距 均小于 10m，对煤层开采无大的影响。 3、陷落柱 据井巷揭露，井田内已发现陷落柱 10 多个，主要分布于井田中 部。 总之，本井田地质构造较简单，经评价井田地质构造复杂程度评 价为简单。 三、煤层赋存情况 1、可采煤层 本井田内现主采煤层为太原组的 12#、15#煤层。 （1）12#煤层：位于太原组中部，上距 6#煤层 67.99 m,距 k4石 灰岩 9.23m, 顶板岩性一般为沙质泥岩或泥岩，底板岩性

48、一般为沙质 泥岩或细砂岩。该煤层厚度为 0.181.87m,平均厚度为 1.40m,煤层 结构简单，大部可采。 （2）15#煤层：位于太原组下部，上距 12#煤层 40.95 m, 顶板 岩性一般为黑灰色页岩，底板岩性一般为黑色页岩，偶见沙质泥岩或 细砂岩。该煤层厚度为 5.207.26m,平均厚度为 5.8m, 煤层厚而稳 定，全区可采。煤层结构较复杂，常有 13 层泥岩或炭质泥岩夹矸， 单层夹矸厚度为 0.070.29m 不等。 四、水文地质条件 1、井田含水层和隔水层 （1）含水层 奥陶系中统石灰岩含水层：为煤系之基盘，厚层状石灰岩为主。 井田北部打到本层位时，发现过溶洞，但未测到水位，

49、本井田西部的 阳煤二矿曾在其主井检查孔中测得本层位稳定水位，标高为 515m。 据邻区资料，此层石灰岩溶洞较发育，渗透系数为 0.92.4m/d，单 位涌水量 0.52.5l/s.m。其水质多为碳酸盐类钙镁水。 石炭系中统太原组砂岩、灰岩含水层：顶部为砂岩，厚度变化较 大，胶结性良好，富水性较差。中下部三层石灰岩层层位稳定，裂隙 较发育，其中 k2石灰岩厚度较大，平均 4.71m，为井田内主要含水层 之一，但据精查勘探 101 孔 k2、k3灰岩抽水资料，单位涌水量 0.00069l/s.m，渗透系数为 0.0059m/d，水位标高 624.727m，含水性 较弱。本矿部分巷道在通过本组灰岩时

50、，可见涌水现象，其中 k2石 灰岩较大，其含水量与地层裂隙关系有关。 山西组砂岩含水层：本组砂岩层 23 层，砂岩厚度变化大，一 般胶结性致密，含水性较弱，据精查勘探资料，其单位涌水量为 0.00030.0045l/s.m，渗透系数为 0.0010.5m/d，水位标高为 723.86m。水质为重碳酸盐-钠钾水。井田内本组属弱含水层。本矿 主、副井筒及运输大巷通过本组砂岩时，普遍有滴水、渗水现象，裂 隙发育处最明显。 石盒子组砂岩含水层：主要含水层为裂隙性的砂岩层。较稳定者 为 k8、k9、k11、k12砂岩，井田内出露广泛，砂岩裂隙发育，胶结致 密，含水性较差，属弱含水层。单位涌水量 0.00

51、0180.024l/s.m， 渗透系数为 0.00110.146m/d。 第四系河床冲积含水层：主要分布于河床中，由砂砾，砂土层组 成，含水较丰富，水质较好，为井田内主要含水层。含水性随季节性 变化大，补给来源主要为大气降水。据精查勘探资料，单位涌水量为 3.304.50l/s.m，渗透系数 2060m/d，富水性较强，该含水层是 阳泉目前主要的供水水源。 （2）隔水层 井田内的隔水层主要为本溪组、太原组、山西组中，除上述含水 层外的砂质泥岩、泥岩，一般发育良好，结构致密，未受构造破坏， 裂隙不发育时，为良好的隔水层，下石盒子组中下部砂质泥岩及泥岩 层为主，其中虽有数层砂岩，但多呈透镜状分布，

52、故此层段亦为隔水 层，但此层在井田内出露较多，受风化后裂隙较多，常含水，影响了 其隔水性能。下石盒子组顶部的铝质泥岩层分布稳定，是良好的隔水 层，但局部受风化作用隔水性能受到一定的破坏。 2、构造对水文地质影响情况 8134 工作面的水患主要来自煤层上部的 k2、k3 灰岩含水层。其 中含水层的涌水量不大，对工作面的影响小。生产时注意观测顶板淋 水及邻近 8136 采空区积水情况，建立完善的防治水系统，发现异常， 要立即排水处理。 3、矿井充水因素分析 矿井充水主要有以下几个方面 （1）煤系地层含水层：影响煤层开采的直接充水含水层主要有 k2、k3、k4石灰岩，k7砂岩及 3#煤顶部砂岩。这些

53、含水层均为局部含 水，多在向斜轴部、低凹部位、裂隙发育的破碎带等处含水。 （2）废弃古窑，小窑积水 矿井北部的漾泉煤业矿井范围内古空区较多，有积水，部分接近 煤层露头线，极易接收地表水、大气降水的补给，对本矿井采空区补 给量大。是矿井主要充水因素。 同时矿井北部有阳煤二矿 3#煤采空区，有积水，对本矿井回采 工作面有充水。 8126 回采工作面在矿井南部矿界附近，这些古空区对工作面的 回采没有影响。 （3）奥陶系石灰岩含水层 据精查勘探资料：奥灰水水位标高在450m，本井田 15#煤底板 标高最低为480m，各煤层均处于奥灰水位之上。其间本溪组为良好 的隔水层，奥灰水对煤矿开采影响不大。 （4

54、）第四系河床冲积层 井田范围仅有山沟小川，平时无水。第四系河床冲积层，对煤矿 生产没有影响。 综上所述，现主采 12#、15#煤层直接充水含水层为山西组砂岩 裂隙含水层和太原组灰岩岩溶裂隙含水层，其单位涌水量分别为 0.00030.0045l/s.m 和 0.00069l/s.m，均属弱含水层。煤层间接充 水含水层主要为奥灰岩溶裂隙含水层，其水位低于各煤层底板标高， 对井田煤层开采无影响。结合该矿现开采 12、15#煤层矿井涌水量为 45-80m3/h 情况综合分析，本矿井水文地质类型为中等类型。 。 五、煤质 根据本矿地质报告资料，井田内煤层均为无烟煤，现就 15#煤层 的煤质指标叙述如下：

55、 15#煤层 水 分(mad)：原煤 1.253.51%，平均 2.11% 精煤 1.133.66%，平均 2.20% 灰 分(ad): 原煤 8.5820.69%，平均 12.71% 精煤 2.717.29%，平均 5.58% 挥发分(vdaf) 原煤 6.789.31%，平均 7.77% 精煤 6.187.45%，平均 6.85% 全 硫(st.d) 原煤 0.881.34%，平均 1.11% 精煤 0.380.93%平均 0.69% 发热量（q） 原煤 35.3235.69mj/kg，平均 35.32mj/kg 15#煤为特低中灰，特低低硫，高发热量之无烟煤。 六、瓦斯、煤尘和煤的自燃

56、1、瓦斯：据山西省煤炭工业厅晋煤瓦发20111634 号文关于 阳泉市 2011 年度矿井瓦斯等级鉴定的批复 ，矿井绝对瓦斯涌出量 138.93 m3/min，相对瓦斯涌出量 47.49m3/t。二氧化碳涌出量 4.85m3/min，相对涌出量 1.66m3/t。矿井月均产量 4213t，属高瓦斯 矿井。 2、煤尘爆炸：根据山西省煤炭工业局综合测试中心 2008 年检验 报告，矿井 15#煤层火焰长度 0mm，岩粉用量 0%，无爆炸危险性。 3、煤的自燃 根据山西省煤炭工业局综合测试中心 2008 年检验报告，矿井 15#煤层自燃倾向性等级为级，属不易自燃的煤层。 4、地温 在生产实践中，尚未

57、发现地温异常现象。 七、开采煤层顶底板岩性 井田内主采煤层顶底板情况如下： 1、12#煤层：顶板为泥岩，局部为砂质泥岩，厚度 9.33m 左右。 底板为砂质泥岩、细砂岩，局部为泥岩、中砂岩，厚度 6.84m 左右。 2、15#煤层：直接顶为黑灰色页岩，结构致密，厚度 13.61m 左右， 老顶为 k2石灰岩，厚度在 4.71m 左右，底板为 1.39m 厚黑色页岩，岩 性为泥质胶结，致密性脆，含植物化石（12、15#煤层顶底板力学试验 结果附表） 。 井田内 12#和 15#煤层顶板均为中等稳定顶板，底板均属稳定底 板。在实际生产中 12#、15#煤层有局部底鼓现象发生。15#煤层赋存 稳定、

58、储量丰富，平均厚度为 5.8m。煤层倾角为 510，15#煤层 抗压强度 13.00 mpa，普氏系数 1.3，属中硬无烟煤，f=1.3，节理裂 隙发育，结构简单，极适于用综采放顶煤法开采。 12#、15#煤层顶底板力学试验结果表（矿井地质报告提供） 煤 层岩层层位 抗拉强度 （mpa） 抗压强度 （mpa） 普氏系数 老顶3.3337.153.7 直接顶3.8021.622.212# 底板7.3745.064.5 老顶3.7835.483.5 直接顶3.0822.522.215# 底板6.2417.921.8 第四节第四节 放顶煤工作面基本情况介绍放顶煤工作面基本情况介绍 一、放顶煤工作面位

59、置 工作面位置：井上：相应地表中南部位于三岔沟山谷，北部山梁， 最高峰海拔 1085.4 米；地势北高南低，高程 1085963 米，盖山厚 400590 米；地表大部分为原岩揭露，部分黄土覆盖，有林地。井 下：工作面北与 15#煤轨道巷相接，南邻矿界，西距 8134 工作面 592 米，东部为 8124 工作面采空区。工作面距上部 12#煤平均厚 40 米， 其上相对应的位置为 12#煤 2122 工作面。工作面倾向长 180 米，走 向长 998 米。 二、工作面煤层 1、煤层厚度：8126 工作面位于 15#煤层中。煤层平均厚 5.76 米 （根据 103 钻孔资料），结构复杂，含有 3

60、4 层夹石，夹石总厚 0.40.8 米。煤岩整体呈带状结构，三组节理发育。煤岩以光亮型煤 为主，含有镜煤、丝炭。 2、煤层产状：从邻近己揭露的工作面分析，8126 工作面内的构 造简单，煤层平缓，倾角一般在 5 度左右。工作面发育在一个单斜地 层上。 3、煤质特性：工作面所开采的 15#煤属于无烟煤，其中水分平 均含量 2.11%，灰分平均含量 12.71%，挥发分平均含量 7.77%，全硫 平均含量 1.11%。煤的发热量平均 35.52mj/kg。 三、工作面储量及服务年限 8126 工作面走向长度 998m（从轨道口到开切眼），倾向长度 180m，面积为 179640m2。 （1）保有地