老煤安全高效矿井建设方案

1、老煤安全高效矿井建设方案 第一章煤矿基本状况 一、 煤矿基本状况 1、交通位置 y市老岩湾煤业有限公司老岩湾煤矿(简称“老岩湾煤矿”)位于y市区50°方位,直距约4.0km处,属y市华龙街道办事处上坝桥村三组所辖,矿山中心点地理坐标:东经106°4851,北纬 30°2445。矿山工业广场往北西有约300m矿山碎石公路与华蓥前锋公路相接,至y市区5.5km,y市与广邻高速相通。西侧为襄渝铁路通过,向南至华蓥火车站约6.5km,交通非常便利(见交通位置图)。 x省人民政府以川办函28号文x省人民政府办公厅关于广安市煤炭资源整合方案的复函同意新源煤矿与老岩湾煤矿整合方

2、案。整合后的矿井生产能力为90kt/a, 2、瓦斯:依据广安市安全生产监督管理局关于公布2021年度煤矿瓦斯等级鉴定结果的通知(广市安监153号),我矿井肯定瓦斯涌出量0.845m3/min,矿井肯定二氧化碳涌出量0.61m3/min,属低瓦斯矿井。 3、煤尘:依据中煤科工集团x市研究院于2021年11月出具的煤尘爆炸性鉴定报告资料表明:该矿所采大连、四连、六连煤层均有煤尘爆炸危急性。 4、煤层自燃:依据中煤科工集团x市研究院于2021年11月出具的煤炭自燃倾向等级鉴定报告资料表明:该矿所采煤层的自燃倾向性等级为级,属自燃煤层。但矿井从生产以来,从未发生过煤层自燃。 5、采煤层及矿井服务年限:

3、矿井主要开三叠系上统须家河组(t3x),大连、四连、六连、内双连煤层,矿区内煤层厚度一般0.30.6m,平均0.45m;煤层倾角70°75°,平均72°开采深度+400m+0m,走向长4084m,开采面积1.5703k。矿区范围由6个拐点圈闭,允许开采大连、四连、六连、内双连煤层,井田走向长4084m,其中南翼走向长2154m,北翼走向长1570m,开采面积1.5703k。尚有可采储量126.6万吨,按9万吨/年计算,矿井服务年限为10.8年。 目前矿井开采水平为+200m+300m水平,尚有可采储40万吨,按9万吨/年计算,水平服务年限为4年。 5、矿井涌水量:

4、依据x省地质矿产勘查开发局物探队提交的x省y市老岩湾煤矿资源储量核实报告和矿井供应的实测涌水量资料计算,+200m水平正常涌水量为36.25m3/h,最大涌水量为86.95m3/h。 第二章地质特征 一、地形地貌 矿区位于川东华蓥山山地与川中丘陵的接合部位,华蓥山脉西缘,山脉大约呈北东30°方向展布。地势东高西低,东陡西缓,最高海拔位于矿区东侧生福寨,海拔标高682.3m,最低海拔位于矿区西侧石门坎,海拔标高+377m。相对高差达310m。矿区范围内一般高程在400600m,相对高差200m,属构造剥蚀中低山地貌。 二、区域及矿区地质 矿区所处区域出露地层主要为三叠系下统飞仙关组(t

5、1f)、嘉陵江组(t1j)、中统雷口坡组(t2l)、上统须家河组(t3xj)、侏罗系下统珍宝冲组(j1zh)、中下统自流井组(j1-2z)、中统新田沟组(j2x)、下沙溪庙组(j2xs)、上沙溪庙组(j2s)、上统遂宁组(j3s)、蓬莱镇组(j3p),各组段岩性组合、厚度变化及沉积 环境等特征详见区域地层简表。 区域地层简表 系 统 岩石地层单位 厚度 (m) 岩性描述 沉积环境 名称 代号 侏罗系 上统 蓬莱镇组 j3p 106-408 下部粉砂质泥岩、粉砂岩与砂岩互层;上部砂岩夹紫红、砖红色砂质泥岩、泥岩 浅湖河湖交替 遂宁组 j3s 337-674 鲜紫红色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩夹砂岩

6、 次浅湖 中统 上沙溪庙组 j2s 1483-1641 紫红色泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩夹砂岩 浅湖河湖交替 下沙溪庙组 j2xs 269-462 紫红色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹砂岩、钙质结核 河流浅湖 新田沟组 j2x 144-452 页岩夹砂岩、灰岩 深湖半深湖 中下统 自流井组 j1-2z 138-337 页岩夹灰岩、细砂岩、粉砂岩 深湖半深湖 下统 珍宝冲组 j1zh 188-232 砂岩、粉砂岩、粉砂质页岩、炭质页岩夹煤线、透镜体 滨湖沼泽浅湖 三叠 上统 须家河组 t3xj 168-630 下部炭质页岩夹砂质砂岩、煤层(线);上部砂岩夹页岩、煤层 沼泽、浅湖 系 中统 雷口坡

7、组 t2l 115-562 灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩夹页岩、角砾状灰岩 滨海浅海 下统 嘉陵江组 t1j 425-590 下部白云岩;上部为盐溶角砾岩夹灰岩、白云岩 浅海 飞仙关组 t1f 417-445 页岩、灰岩夹泥质灰岩、鲕状灰岩 浅海 (一)地层 矿区位于宝项背斜北段北西翼,出露地层(包括井下所见)由老到新有中三叠系上统须家河组、侏罗系下统珍宝冲组、中下统自流井组和中统新田沟组。现由新至老将各组岩性等特征分述如下: 1.侏罗系中统新田沟组(j2x) 紫红色、黄绿色、深灰色泥岩、砂质泥岩夹粉砂岩、细砂岩,中下部偶夹灰岩透镜体。厚130m,为湖泊沉积环境。与下伏自流井组整合接触。 2.侏

8、罗系中下统自流井组(j1-2z) 黄灰、灰色泥岩、灰岩夹紫红色泥岩及深灰、灰黑色泥(页)岩。厚140m,为深湖半深湖环境沉积。与下伏珍宝冲组整合接触。 3.侏罗系下统珍宝冲组(j1zh) 紫红色、黄绿色砂质泥岩、泥岩夹粉砂岩、细砂岩及煤线。厚130m。为滨湖沼泽浅湖环境沉积。与下伏须家河组整合接触。 4.三叠系上统须家河组(t3xj) 依据该组岩性组合特征,可进一步细分为七个岩性段。由新到老分述如下: 第七段(t3xj7) 灰色砂质泥(页)岩夹煤层。 第六段(t3xj6) 灰白色、黄褐色厚层块状中粗粒长石岩屑砂岩,上部夹砂质泥(页)岩及煤层。 第五段(t3xj5) 深灰色砂质泥岩、泥岩,夹粉砂

9、岩及煤层多层。厚100-110m。其中所产外独连、大连、四连、六连子等煤层可采,其他煤层如大花、硬荒、内独连等厚度<0.20m,为不可采煤层。 第四段(t3xj4) 浅灰、灰褐色厚层块状中粗粒岩屑长石砂岩、长石石英砂岩。下部夹细砾或含砾砂岩。厚130m。 第三段(t3xj3) 灰色、深灰色泥岩、偶夹粉砂岩、细砂岩及薄煤层。局部夹可采煤层12层,但在矿区不可采。厚40-50m。 第二段(t3xj2) 灰色、浅灰色厚层块状中细粒长石石英砂岩夹岩屑石英砂岩,偶夹粉砂岩、砂质泥岩。厚约100m。 第一段(t3xj1) 深灰色、浅绿灰色砂质泥岩夹炭质泥岩及粉砂岩透镜体。下部夹煤层及菱铁结核。厚30

10、-40m。 (二)构造、节理 矿区位于宝顶背斜北段的北西翼,枝子园断层以西。 矿区构造与区域构造线方向全都,呈走向30°40°方向展布,地层倾向北西300°315°,倾角60°80°,一般70°75°,无大的褶皱构造。总体显示为一向北西陡倾斜的单斜构造。区内未见断层,地质构造简洁;岩石裂隙相对发育。野外井下实测两处裂隙产状:177°21°、210°60°、30°21°、205°55°。 (三)煤层 矿区含煤地层为三叠系上统须家河组(t3

11、x),该含煤地层平均厚495m,能达到大部或局部可采的煤层共五层,其赋存煤线7-10层(厚度小于0.10m)煤层总厚.2.23.3m,按岩性及区域地层特征,将含煤地层划分为七段,其中第一段(t3xj1)、第三段(t3xj3)、第五段(t3xj5)、第七段(t3xj7)为含煤岩段,岩性以细粉砂岩、泥岩、砂质泥岩及煤层为主;第二段(t3xj2)、第四段(t3xj4)、第六段(t3xj6)岩性以中粗粒砂岩、泥岩为主,偶见煤线或团块。矿区开采煤层主要赋存在须家河组第五段(t3xj5),次为第三段(t3xj3),煤层氧化带厚度20-50m。 矿区范围内开采煤层为须家河组第五段之大连煤层、四连煤层、六连子

12、煤层及须家河组第三段(t3xj3)内双连煤层,据本次调查资料及区域资料,其煤层特征分述如下: 1、大连煤层: 位于须家河组第五段(t3xj5)中上部,上距第六段(t3xj6)砂岩底界平均30.5m,下距第四段(t3xj4)砂岩顶界平均119.5m;大连煤层上距外独连煤层平均约10m,下距四连煤层平均约25m,在矿区内煤层厚度一般0.120.5m,平均0.45m;煤层倾角70°75°,平均72°煤层结构简洁,为单一煤层,煤层顶底板均为砂质泥岩夹粉砂岩,该煤层在矿区内属大部可采煤层(局部有薄化带分布)。 2、四连煤层 位于须家河组第五段(t3xj5)中部,上距第六段(

13、t3xj6)底界平均55m,下距第四段(t3xj4)砂岩顶界平均95m,四连煤层上距大连煤层25m,下距六连子煤层55.2米;煤层倾角70°75°,平均72°煤层结构复杂,为复煤层结构,有四个分层,第一分层0.03-0.05m,第二分层0.09-0.12m,第三分层0.2-0.25m,第四分层0.25-0.26m,各煤层间有三层夹矸,自上而下夹矸厚度分别为0.25m、0.6m、0.07-0.08m,四个分煤层纯煤厚0.20-0.64m平均厚0.53m,煤层顶底板岩性为砂质泥岩、砂岩、页岩。该煤层在矿区内属大部可采煤层(局部有薄化带分布)。 3、六连子煤层 位于须家

14、河组第五段(t3xj5)中下部,上距第六段(t3xj6)砂岩底界平均约110m,下距第四段(t3xj4)砂岩顶界平均约40m,六连子煤层上距四连煤层平均约55m,下距内独连煤层平均约9m;煤层倾角70°75°,平均72°煤层结构复杂,为复煤层结构,由五个分煤层组成,一分层0.09-0.12m,二分层0.13m,三分层0.11-0.12m,四分层0.10-0.13m,五分层0.27m,五个分煤层纯煤厚0.2-0.7m,平均约0.6m;煤层倾角70°75°,平均72°分煤层间有四层夹矸,自上而下夹矸厚度分别为0.08m、0.03-0.04

15、m、0.05-0.06m、0.5-0.8m,煤层顶底板岩性为砂质泥岩、砂岩、页岩。该煤层在矿区范围内属大部可采煤层(局部有薄化带分布)。 4、内双连煤层 位于须家河组第三段(t3xj3)中上部,上距第四段(t3xj4)砂岩底界平均约30m,下距第二段(t3xj2)砂岩顶界平均约40m,上距六连子煤层平均约159m,在矿区内煤层厚度一般0.15-0.47m,平均0.46m;煤层倾角70°75°,平均72°煤层结构简洁,为单一煤层,煤层顶底板岩性均为砂岩、粉砂岩,在矿区内属局部可采煤层。矿井可采煤层特征见表1。 表1-2-2可采煤层特征表 含煤 地层 煤层编号 水平间

16、距 (m) 厚度(m) 最小最大 平均 结构 夹矸 可采性 稳定性 视密度(t/m3) 煤层倾角(°) 顶底板岩性 顶板 底板 t3xj 大连 25 0.120.5 0.45 简洁 大部可采 1.40 70°75° 砂质泥岩夹粉砂岩 砂质泥岩夹粉砂岩 四连 55.2 0.200.64 0.53 复杂 3层 大部可采 1.40 70°75° 砂质泥岩、砂岩、页岩 砂质泥岩、砂岩、页岩 六连子 9 0.200.70 0.60 复杂 4层 大部可采 1.40 70°75° 砂质泥岩、砂岩、页岩 砂质泥岩、砂岩、页岩 内双连 0.1

17、50.47 0.46 简洁 局部可采 1.40 70°75° 砂岩、粉砂岩 砂岩、粉砂岩 第三章矿井生产系统 1、开拓系统:矿井采用斜井+平硐开拓。+350m明斜井,倾角25度,落平于+200m水平,现生产水平为+200m+300m水平,分南北两翼开采,目前+200m水平北翼为技改区,南翼为生产区。 2、通风系统:矿井设计通风方式初期为中央分裂抽出式通风。+350m明斜井为进风井,+360m(新源井)北风井为矿井开采初期风井。矿开采后期将形成+350m南风井,矿井将形成两翼对角式通风。 风量风配:矿井总进风量为1473m3/min,总回风量为1516m3/min,通风阻力8

18、50pa。 3、提升运输系统:+350m主斜井至+200m水平(倾角25°),提升系统,铺设22/m钢轨。主斜井安设有一台2jtp1.2×0.8型双滚筒矿用提升绞车,电动机功率75kw,最大静张力30kn,最大静张力差20kn,滚筒直径1.2m,宽度0.8m,绳速2.5m/s。担负井提升煤、矸和下放材料任务。 主斜井采用u型矿车串车提升,每次提升矿车个数为4个。 +200水平运输大巷采用2台蓄电瓶机车运输,采区内为人力推车。 4、排水系统:主水仓容量614m3,副水仓容量533m3,水仓总1043m3,水泵型号为25d25×9多级排水泵4台,流量101米3/时,电

19、机功率75kw。管路设置两趟,排水管直径133mm的无缝钢管。每天一台水泵工作3小时能排24小时的正常涌水量。两台水泵同时工作排水能力能满意最大涌水量排水要求,并且有备用和检修水泵。 5、矿井供电:地面双回路供电己形成并投入使用,一回路电源来自于禄市变电所,线路长10km,采用一趟lgj-3×120型架空线路输送到井口变电所,另一回电源来自天池变电站,供电距离8km,采用一趟lgj-3×35型架空线路输送到井口变电所。井下压器容量为250kva;地面变压器为500250kva,电源均稳定牢靠。 6、瓦斯监测监控: 矿井安装一套kj90n安全监控系统(主机2台),与县监控平台

20、联网。机房设在办公室地面监控中心,依据相关规范,井下各采掘工作面相应的位置安设了kg9701甲烷传感器,在采煤工作面回风巷安设风速、温度和一氧化炭传感器,局部通风机安装了开停传感器、风筒开停传感器,在机电硐室安设温度传感器,主要掌握风门安设了开关传感器,同时,在总回风平硐安设了风速传感器、一氧化炭传感器,在+30m主扇风机引风道内安装了负压传感器。实行24小时连续监控。 安全监测设备各类传感器实际配置表 序号 称名 数量(台) 备注 1 甲烷传感器 13 2 风速传感器 2 3 压力传感器 1 4 风门开关传感器 2 5 开停传感器 5 6 风筒开停传感器 3 7 馈电开停传感器 4 8 一氧

21、化炭传感器 4 9 温度传感器 5 10 kj90-f8分站 3 11 kj90-f16分站 2 第四章安全高效矿井建设方案 一、采煤机械化 1、采煤工作面布置。根据高效矿井生产模式一井一面或一井两面的要求。全矿井在+200m+300m水平北翼布置二个回采工作面。即四连煤层21201采煤工作面.大连煤层21101采煤工作面。 2、选择正规采方法。四连煤层21201采煤工作面选掩伪倾斜柔性掩护支架采煤方法;大连煤层21101采煤工作面,采用伪府斜走向密集支柱采煤方法。 3、回采工艺:落煤方式,四连煤层21201采煤工作面选择爆破落煤;大连煤层21101采煤工作面选择风镐落煤。 4、采煤工作面支护:四连煤层21201采煤工作面采用柔性掩护支架支护,工作面配备内注式单体液压支柱调架及上下出口20m的支护; 5、采面装运:自溜。 6、顺槽机械运输:刮板输送机运输 二、掘进机械化 1、破岩:炮掘。 2、装运:耙斗式装运机。 3、大巷运输:机车+u形矿车运输。 三、运输系统 1、提升方式:+350m主