XX煤矿机械化改造方案

1、汉源县 xx 煤业有限公司 xx 煤矿矿井机械化改造工作方案汉源县 xx 煤业有限公司二 0 一七年四月汉源县 xx 煤业有限公司矿井机械化改造工作方案为贯彻执行安监总煤行 2010178 号关于推进小型煤矿机械化的指导 意见的文件精神，大力实施我矿安全技术改造， 不断提高煤矿机械化程度， 逐步解决我井规模小、工艺落后、技术装备条件差、安全保障能力低等突出 问题，全面提高矿井生产力水平，促进煤矿安全生产形势持续稳定好转，结 合四川省煤炭设计研究院编制 汉源县 xx 煤业 xx 煤矿机械化改造方案设计 及矿井实际情况，现制定我矿机械化改造实施方案。一、矿井概况（一）位置及交通矿区位于汉源县城北西

2、 310方向，行政及隶属四川省汉源县河西乡龙 塘村十组。矿山有简易 3 公里公路与 108 国道在河西乡相接，矿井至汉源县 城13公里，至雅安约131公里，矿区中心地理坐标为：东经102 34 35，北纬 29 25 50（二）矿井历史简述xx 煤矿始建于 1992 年，1993 年投产，投产后生产能力为 30kt/a,2007 年根据国家煤矿资源整合政策，按照（四川省人民政府办公厅关于雅安市 煤炭资源整合方案的复函 200714号文件精神，由 xx 煤矿整合相邻的大 岭煤矿， xx 煤矿为整合主体，整合后企业更名为汉源县 xx 煤业有限公司， 矿井名称为汉源县 xx 煤业有限公司 xx 煤矿

3、。（三）资源储量2012 年 10 月 16 日，四川省国土资源厅颁发了采矿许可证（证号：C51120044596有效期2012年10月16日至2022年10月16日，井田面积 1.1993km2,开采标高+1500叶+987m批准开采 C3 C4 C5煤层，矿井生产 规模为 90kt/a 。根据地质资料，截止 2015 年 12 月 31 日，矿区 C3、 C4、 C5 煤层共占有资源储量（122b） +（ 333）2951kt，累计动用资源储量（122b） 555kt，保有资源储量（122b）+（ 333）2396kt。其中：C5煤层保有储量996kt， 其中（122b）类 691kt，（

4、333）类 305kt ； C4煤层保有储量 500.0kt，（ 122b） 类 348kt，（333）类 152kt ； C3煤层保有储量 900kt，其中（122b）类 510kt，（333）类 390kt 。可采储量 1784.1kt 。二、项目设计2016年委托四川煤炭设计研究院对 xx 煤矿机械化改造进行设计， 于 2016 年 1 月编制完成了汉源县 xx 煤业有限公司 xx 煤矿机械化改造方案设计 生产规模由 90kt/a 提升至 210kt/a 。三、工作思路以科学技术为指导，以煤矿先进机械化设备投入为目的，采取有力的措 施，加强职工安全技术培训和现场操作技能，大力提高煤矿机械

5、化装备建设 为手段，引进和推广先进适用的机械化装备，不断提高矿井劳动生产率和安 全保障，促使我矿在安全生产工作中进一步提高，确保矿井健康发展。四、工作目标通过大力加强煤矿装备建设，采取先进机械设备安装和现场管理，淘汰 落后的机械装备和开采技术，全面采用机械化的投入和使用，进一步提高安 全生产保障及工作效率。实现本年高档普采和连续机械运输，实现配套供电 系统，促进煤矿从传统型企业向现代化矿井转变，增加煤炭生产能力。到年 底实现机械化开采和机械化运输达到 60%，采用先进机械化率达到 45%。五、组织领导为了机械化改造工作有序进行，矿成立机械化改造领导小组组 长：（矿 长）副 组 长：（总工程师）

6、（安全矿长）（机电矿长）（生产副矿长）地测副总工程师）（采掘副总工程师）（机电副总工程师）（安全科长）（生产技术科长）（机电科长）（调度室主任）（通风科长）领导小组下设办公室，李西林兼任办公室主任。领导小组各成员职责：1、组长：负责整个机械化改造全盘督促，确保在规定时间内完成各项分项工程；2、副组长：根据各自分工，负责对机械化改造技术、工程进度、工程质量、工程施工过程中的安全跟进，并定期向组长汇报；3、成员：负责对各项工程下发的任务保质保量完成，并定期向分管领导汇报工程相关情况。六、开采技术条件（一）矿区水文地质条件1、水文地质概况区内地势北西高、南东高，地形坡向为一向南东的单面坡地形。树枝状

7、 水系发育，主要为季节性溪沟，并严格受大气降水控制，仅在雨季特别是暴 雨过程中可形成较大流水， 目前开采煤炭资源大部分位于最低侵蚀基准面 （标 高 +1000 m ）以上。区内无大的地表水体，以季节性冲沟为主，但由于可采煤层出露地表， 在沟谷切割地段附近， 溪沟水可能会通过塌陷裂隙渗入井下， 诱发突水事故， 因此，溪沟水对浅部煤层开采充水影响较大。2、主要含、隔水层特征区内主要含水层有第四系孔隙潜水，须家河组砂岩孔隙裂隙水。第四系分布于河谷低洼地带，为坡积、残坡积层，主要为岩块碎屑、砂 土混杂堆积，呈松散状，透水性好，富水性相对较弱。主要对下部基岩含水 层有一定补给作用，对矿井充水影响微弱。三

8、叠系上统须家河组中段由砂岩（砂砾岩） -粉砂岩 -砂质页岩 - 页岩- 炭 质页岩- 煤线组成多个韵律层，其中石英砂岩、细砂岩孔隙、裂隙发育，渗透 性好，含水性相对较强，粉砂岩为弱含水层，而页岩透水性差，可视为弱含 水层或相对隔水层。由于砂、泥岩互层，各含水段之间在没有大的构造导通 情况下，水力联系微弱，因而，整体而言，该含水层富水性弱中等，地下 水补给条件较差。3、充水因素分析大气降水以及地表溪沟水：矿区范围内大的地表水体不发育，主要为季 节性溪沟，可采煤层在南西侧外围出露地表，含煤地层中页岩、泥岩等为相 对隔水层，因此，地表溪沟水一般对矿井充水影响微弱，但流经中部 xx 为区 内较大水体，

9、切割煤层露头线，由地形地质图以及底板等高线图分析，局部 距地表较近地段（约 2040 m）,大气降水或地表溪沟水对矿井充水有一定 影响。顶板充水： xx 煤矿直接充水含水层为须家河组第二段（中段） （ T3xj2 ） 砂岩孔隙裂隙含水层，孔隙裂隙水将沿开采后冒落裂隙带浸入矿井，该含水 层富水性弱中等，C5煤层开采形成的导水裂隙带高度最大为21.30 m，远没有达到须家河组上段（T3xj3 ）,因此，须家河组中段（T3xj2 ）砂岩孔隙裂 隙含水层为区内主要充水含水层。老窑、采空区积水： xx 煤矿 C5、C4、C3 煤层在矿区南西侧外围出露地 表，储量核实报告以及相关图纸并未反映出沿煤层露头线

10、一带浅部老窑分布 情况，矿区范围内南西侧 +1350 m 标高以上 C5、C3 煤层大部已采空，中部 +1300+ 1100 m亦存在有部分采空区，形成的采空区可能有一定积水，对浅 部煤层开采可能有一定影响，因此，老采空区积水是未来浅部煤层资源开采 时面临的主要水患威胁之一。4、地表水、地下水补、径、排条件地表水、地下水补、径、排条件：由于受构造影响，区内节理、裂隙发 育，地形坡度在 25 35，在雨季地表水顺坡向排泄良好；该区粉砂岩、 页岩又是良好的隔水层，大大减弱了地表水对地下的渗透力度；因此，在该 区内尽管节理、裂隙相对发育，以及弱含水层(砂岩)的存在，但由于上述 原因，渗入地下的水极为

11、有限，地表排泄为区内地下水重要排泄途径。5、矿井涌水量扩能后矿井开采C3 C4 C5煤层，开采深度+1500m至 +987m标高，根据 四川省冶金地质勘查局成都地质调查所 2009 年 5 月提交的四川省汉源县 xx 煤矿资源储量核实报告 ，通过坑道调查资料， 矿井正常涌水量为 100 m3/d(4.2 m/h ),最大涌水量300 m/d (12.5m/h ),未预测矿井开采后期涌水量 值。本次设计采用比拟法预测，+1110 m标高以上矿井正常涌水量为 280 m3/d(11.7 m3/h)，最大涌水量840 m3/d (35.0m3/h)； +987 m水平矿井正常涌水 量为155 m3/

12、d (6.6 m3/h)，最大涌水量465 m3/d( 19.4 m3/h )。全矿井正常 涌水量为 435 m3/d ( 18.1 m3/h)，最大涌水量 1305 m3/d (54.4m3/h )。另据2012年6月，四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队提供的 四 川省汉源县 xx 煤业有限公司 xx 煤矿矿井水患现状调查报告 ，调查期间矿井 正常涌水量为23.85m3/h，最大涌水量为48.0m3/h ;预计矿井东部+1110m水 平以上全部采空时，正常涌水量为 26.85m3/h ，最大涌水量为 54.06m3/h。矿井2016年7月实测正常涌水量为27.5m3/h，最大涌水量约为4

13、5.2m3/h。6、矿井水文地质条件根据地质报告和矿井水患现状调查报告，本矿为以老采空区积水、老窑 水、洪汛期地表水、顶板裂隙水为主的水文地质条件中等矿山。(二) 工程地质区内各可采煤层顶、底板以炭质页岩、泥质粉砂岩夹页岩为主，开挖以 后在地下水的作用下容易软化，易导致垮塌、底鼓等灾害发生。围岩均由炭 质页岩、粉砂岩夹页岩组成，属软半软岩类，岩体稳定性相对较差，页岩 抗压强度低，但厚度不大，均以夹层出现，对巷道掘进将会产生一定影响， 因此，需加强支护。综上所述， xx 煤矿工程地质条件属中等类型。（三）环境地质条件xx 煤矿地处地质灾害易发区，地质环境较为脆弱，据现场调查，区内目 前发现有微小

14、的地面开裂，但未发现塌陷以及崩塌、滑坡等地质灾害，但由 于本矿开采煤层多，累计采厚大，岩体中节理、裂隙发育，岩体力学性质相 对较差，因此，随着区内煤矿开采的继续， 采空区范围及开采深度不断增加， 可能引起进一步地面开裂塌陷变形及地表水疏干等地质灾害。矿山目前存在的主要地质环境问题为矸石不合理堆放，水土污染、危岩 坠石及地表水疏干，因其规模不大，危害和影响程度较小，对当地村民的生 产生活影响程度较轻，矿山地质环境条件良好。（四）瓦斯、煤尘、煤层自燃和地温雅安市安全生产监督管理局 关于 2014 年度雅安市煤矿瓦斯等级鉴定结 果的通知（雅市安监 201537号）， 2010年至 2014 年矿井在

15、建设期间只 鉴定绝对瓦斯涌出量， 2013年绝对瓦斯涌出量 0.68m3/min ，绝对二氧化碳涌 出量 0.87m3/min ，属瓦斯矿井； 2014年绝对瓦斯涌出量 1.25m3/min ，绝对二 氧化碳涌出量 0.779m3/min ，属瓦斯矿井。根据四川省煤炭产品质量监督检验站检测报告，矿井所采各煤层无煤尘 爆炸危险性，各煤层属皿类不易自燃煤层。根据本矿及邻近矿井以往开采资料及矿区内生产小煤矿调查，区内未发 现有地温异常区，矿井不受冲击地压威胁，不受地温及冲击地压威胁。（五）煤层及煤质1、含煤性区内含煤地层为三叠系上统须家河组第二段 （中段）（T3xj2 ）,由砂岩（砂 砾岩）-粉砂岩

16、-砂质页岩-页岩-炭质页岩-煤组成多个韵律层，中下部夹煤层、 菱铁矿层，区内见煤3层，由上至下为C5 C4 C3煤层，全区范围内均可采。2、可采煤层特征区内可采煤层有C5 C4 C3煤层，属较稳定、全区可采煤层，可采煤层 特征详见表1。表1可采煤层特征表煤层赋存层位可采纯煤厚度（m)煤层结构顶底板岩性稳定性块段平均倾角视密 度t/m3厚度平均层间距夹石层数夹石厚度顶板底板C3T3xj20.59 0.6010.15 炭质页岩、粉砂M-I岩炭质页岩、粉砂M-I岩较稳30 35 1.500.6210.19疋C4T3xj20.28 0.30/炭质页岩、粉砂M-I岩炭质页岩、粉砂M-I岩较稳30 351

17、.500.3220疋C5T3xj20.53 0.5530/炭质页岩、粉砂炭质页岩、粉砂较稳00 35 1.500.56M-I 岩M-I 岩疋3、煤质及工业用途根据以往地质勘探对C5 C4 C3煤层煤质化验分析，区内各煤层化学分析结果见表2。表2各煤层工业分析成果表页目灰分挥发分全硫磷发热量煤层Ad (%)Vdaf ( %)S,d ( %)Pd ( %)Qgr.v.d ( MJ/kg )C540.074.270.280.0221.70C439.945.000.300.0222.80C326.589.750.290.0525.12根据煤炭质量分级国家标准（GB/T15224.13-2004）, x

18、x煤矿区内C5C4煤层属高灰、特低硫、低中热值煤，C3煤层属中灰、特低硫、中热值煤。 根据中国煤炭分类标准（GB5751-86划分，区内各煤层属二号无烟煤（WY02, 煤质较好，用途广泛，可作为动力用煤。七、机械化改造的目标及计划按照四川省煤炭设计研究院编制汉源县 xx煤业xx煤矿机械化改造方案设计（以下简称机械化改造设计）要求：（一）机械化改造目标：1、在采煤方面，采煤工作面全部生产过程，包括破煤、装煤、运煤、等 实现机械化。计划在2017年底实现两个普采工作面进行采煤作业（即：1131 工作面、11501工作面）。工作面为走向长壁后退式，采用单体液压支柱配金属铰梁支护，全部垮落法管理顶板2

19、、在掘进方面，实现巷道掘进机械化和机械装载。计划在2017 年底有两个掘进工作面使用机掘工作面，可实现掘进、装载一体化。两个炮掘机装 掘进工作面。3、在运输方面；计划在 2017 年底，主平硐、水平运输大巷采用防爆柴 油机机车牵引运输，工作面运输巷采用带式输送机运输，采煤工作面采用刮 板运输机运输。4、通风方面；矿井采用分列式通风方式、抽出式通风方法，采煤工作面 采用“U型通风。改造后采掘工作面回风均能独立回入总回风上山。优化了 通风系统，确保通风系统的可靠性。5、供电方面；矿井现为两回路电源供电，其中一回路供电电源取自干溪 坝变电站，从该站以10kV的LGJ-50型架空输电线接入矿井地面10

20、kV变电所， 线路长1km另一回供电电源取自河西变电站，从该站以 10kV的LGJ-50型 架空输电线接入矿井地面 10kV 变电所，线路长 1km。干溪坝变电站和河西变电站均并入当地区域电网，矿井的双回路供电电 源稳定可靠。机械化改造后设计生产能力达到 210kt/a ，到 2017 年底矿完成机械化改 造。（二）机械化改造工程计划：1 、掘进工程巷道施工按照机械化改造设计 目前矿井需要工程建设主要是巷道施工工程， 因设计首采工作面布置井田西翼一采区在 C3 煤层中，因此，为了矿井机 械化改造工作按时完成， 目前矿井需三个煤巷掘进工作面， 一个开拓掘进 工作面同时施工掘进。具体施工方案如下：

21、、1131工作面回风巷掘进1 1 31工作面回风巷按照机械化改造方案设计中为 1 1 31首采工作 面回风，布置在矿井西翼一采区，北为 1131 工作面，南为老窑采空区， 东为采区上山井筒保护煤柱，西至井筒边界保护煤柱。布置在C3煤层中， 巷道方位268 ，开口位置在1219m回风巷内往西掘进，首先通过石门进 入C3煤层后，沿C3煤层顶板掘进，巷道规格为，高 2.2m,宽2.6m,矩 形断面。支护材料为锚网支护，局部顶板破碎地段改为工字钢架棚支护， 梯形断面，巷道规格为，高2.2m，下宽2.8m，上宽1.8m。该巷工程量为 650m按照目前掘进队每月 80m施工进度，需8个月施工完成，预计从

22、2017年5月 6日开始 2017年12月底完成。、 1131 工作面运输巷1131工作面运输巷按照机械化改造方案设计中为 1131首采工作 面采煤时进行煤炭运输、排水、行人、供电和通风使用，巷道布置在矿井 西翼一采区，南为 1131 工作面，东为采区上山井筒保护煤柱，西至井筒 边界保护煤柱，北为 1131 工作面（未布置）。布置在 C3 煤层中，巷道方 位268，开口位置在1219m回风巷内往西掘进，首先通过石门进入 C3 煤层后，沿C3煤层顶板掘进，巷道规格为，高2.2m，宽2.6m，半圆拱断 面。支护材料为锚网支护，局部顶板破碎地段改为工字钢架棚支护，梯形 断面，巷道规格为，高2.2m,

23、下宽2.8m,上宽1.8m。该巷工程量为650m 按照目前掘进队每月80m施工进度，需8个月施工完成，预计从2017年 5月 6日开始 2017年12月底完成。、1133工作面运输巷1133 工作面运输巷按照机械化改造方案设计中为接替工作面, 布置在矿井西翼二采区, 南为 1133 工作面,东为采区上山井筒保护煤柱, 西至井筒边界保护煤柱。布置在 C3 煤层中,巷道方位 268,开口位置 在1109m运输巷内，首先通过石门进入C3煤层后往西掘进，沿C3煤层顶 板掘进，巷道规格为，高2.2m，宽2.6m，半圆拱断面。支护材料为锚网 支护,局部顶板破碎地段改为工字钢架棚支护,梯形断面,巷道规格为,

24、 高2.2m，下宽2.8m，上宽1.8m。该巷工程量为650m按照目前掘进队每 月80m施工进度，需8个月施工完成，预计从2017年5月6日开始2017 年 12 月底完成。、1109m运输大巷1109m运输大巷按照机械化改造方案设计中为水平集中运输大巷， 为1109m水平开采煤炭运输、排水、行人、供电和通风使用。布置在矿井 西翼二采区， 南为老窑采空区，东为采区上山井筒保护煤柱，西至井筒边 界保护煤柱。布置在 C3煤层中，巷道方位268，开口位置在1219m回 风巷内往西掘进，首先通过石门进入 C3煤层后，沿C3煤层顶板掘进，巷 道规格为，高2.2m，宽2.6m，矩形断面。支护材料为锚网支护，局部顶 板破碎地段改为工字钢架棚支护，梯形断面，巷道规格为，高 2.2m，下 宽2.8m,上宽1.8m。该巷工程量为650m按照目前掘进队每月80m施工 进度，需 8个月施工完成，预计从 2017年5月 6日开始 2017年12月底 完成。八、机械化改造项目需投入资金筹措方式 、根据C3煤层采区初步设计估算，采区准备巷道工程量有1785m，需