山西乡宁焦煤集团台头煤焦公司矿井兼并重组整合项目初步设计安全专篇

1、山西乡宁焦煤集团台头煤焦公司矿井兼并重组整合项目初步设计安全专篇前 言山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司位于山西省乡宁县管头镇胡村一带，为乡宁县国有股份制企业，行政区划属山西省乡宁县管头镇管辖。矿井位于乡宁县城东北12km处，乡宁-管头-台头县级公路由井田南部边缘通过，向西南可与吉县-乡宁-襄汾干线公路连通。南同蒲铁路和大（同）运（城）高速公路均在乡宁县城东7382km处通过，井田东距南同蒲铁路襄汾车站约65km，交通运输条件较为便利。2009年11月26日2,批准开采1-9号煤层。2011年8月委托山西地宝能源编制完成了山西省乡宁县台头煤焦有限责任公司兼并重组整合矿井地质报告。山西省煤炭工

2、业厅文件晋煤规发【2011】1361号“关于山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司兼并重组整合矿井地质报告的批复”。根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发【2009】85号关于临汾市乡宁县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复，山西省乡宁县台头煤焦有限责任公司胡村煤矿重组整合后作为单独保留矿井，名称变更为山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司，矿井生产能力1.5Mt/a。2011年9月9日山西省煤炭工业厅晋煤规函【2011】1296号“关于山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司等2处矿井调整变更产能的批复”，同意山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司的矿井产能由150万吨/年调

3、整变更为120万吨/年。受台头煤焦有限责任公司委托，我公司于2011年10月编制完成山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司矿井兼并重组整合矿井初步设计。山西省煤炭工业厅文件晋煤办基发【2011】1406号“关于山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司矿井兼并重组整合项目初步设计的批复”；矿井设计生产能力1.2Mt/a。同月，我公司组织编制山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司矿井兼并重组整合矿井初步设计安全专篇。设计的主要特点及安全评价：1、开拓、开采 台头煤焦有限责任公司属于兼并重组整合单保矿井，设计年生产能力1.2Mt/a，采用斜井开拓，主、副斜井均利用现有，初步设计中发现原1号回风立井不能满足矿

4、井通风需要，故将原1号回风立井该做进风井并新掘直径的2号回风立井，设计采用一个水平开拓全井田1、2、3号煤层，水平标高为+790m、全井田共划分为七个采区，矿井达产时在1号煤东、西翼分别布置一个综采工作面，整个开拓系统力求简单合理，设施完善可靠，井下大巷基本为锚喷加锚索支护，工作面顺槽采用锚网支护，各井巷尺寸符合规程及设计规范要求，断面形状合理，支护可靠，并配备了矿山压力观测和监测设备，对进一步掌握矿山压力显现规律，以便采取行之有效的控制方法提供了可靠保障。 2、矿井通风本矿井为高瓦斯矿井，2010年11月委托煤炭科学研究总院沈阳研究院编制完成了山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司兼并重组整合

5、瓦斯抽采工程初步设计。设计采用中央并列式通风方式，结合本矿井瓦斯的分布规律和瓦斯含量，对矿井低瓦斯区和高瓦斯区的风量及负压分别进行了计算；初期开采低瓦斯区井下设瓦斯移动抽放硐室，后期开采高瓦斯区时地面建立瓦斯抽放泵站。同时井下设置了完善的通风设施及通风构筑物，各用风地点风量满足使用要求，风速符合煤矿安全规程规定；矿井采用通风机反转反风，反风系统安全可靠，达到了通风系统合理，风量配备可靠。为矿井安全生产创造了有利条件。与此同时，设计对通风系统、通风设施、通风构筑物、反风系统及瓦斯抽采等进行了进一步优化，并配备了完善的安全检测仪表及装备，从而极大的提高了整个通风系统的抗灾能力。3、矿井煤尘、瓦斯爆

6、炸的预防对于矿井瓦斯灾害，设计采取了防止瓦斯积聚及防止引燃瓦斯的措施，能有效防止瓦斯爆炸。对于矿井煤尘灾害，设计采取了有效的减尘、降尘、除尘等综合防尘措施，可有效地防治粉尘灾害。矿井按规定设置了隔爆水棚，可预防瓦斯、煤尘爆炸灾害事故。4、矿井防灭火矿井1号煤和2号煤自燃倾向性属自燃煤层。针对矿井可能引发的外源火灾，在井上下均设置了消防材料库，并配备了足够的消防器材。井下机电设备硐室均采用不燃性材料支护，其通路中和硐室均按规定设置了防火门和密闭门，在硐室内配备有足够数量的灭火器材。井下和地面设有完善的消防洒水管网。本次设计中矿井防灭火方法采用以喷洒阻化剂为主，氮气防灭火、凝胶防灭火为辅的综合防灭

7、火措施。通过采取上述措施，不但可有效地防止矿井火灾事故的发生，还可在局部区域和地点发生火灾时迅速有效地扑灭和隔绝火源，防止火灾扩大和漫延，为灭火工作创造了有利条件，也为井下工作人员按设计的避灾路线安全地撤离灾区创造了条件。井下火灾监测预报配备了KYSC-1型束管监测系统。5、矿井防治水井田地表沟谷均为季节性河流，平时多为干枯或小溪，雨季仅有短时的洪流，在无断裂构造导水影响的前提下，不会对煤层的开采产生影响，但井田内有断裂构造存在，地表水沿断裂破碎带下渗使矿井涌水量增大是可能的，因此煤层开采到断层破碎带附近，应加强水文地质工作，另外，本井田奥灰水位标高为635659m，据此标高，本井田西南部可采

8、煤层均处于奥灰水位之下，将对该区段煤层的开采带来影响。必须坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则以避免发生突水事故，威胁工人的生命安全和影响矿山的正常生产。因此，根据矿井涌水量以及井下巷道布置系统，井下留有合理的防水安全煤柱，并配备了探水、排水设备，以及应急排水系统，既可预防突发水患，又能保证最大涌水时的正常生产。6、预防顶板冒落本矿井主要巷道均采用锚喷支护，工作面顺槽采用锚网支护，回采工作面采用液压支架支护，并配备了各种压力计和测力计，能及时掌握支架受力状况和矿压显现，根据不同的围岩情况选择不同的支护参数，能有效的控制和预防顶板事故的发生。7、通讯、监测、监控安监总煤装2010

9、146号文“国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知”要求：“建设完善煤矿井下监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络等安全避险系统（简称安全避险“六大系统”），全面提升煤矿安全保障能力”。在工业场地选用1套KTJ103数字程控交换机，256门，政、调合一，担负场地行政办公、单身公寓、职工住宅及井下通信的要求，作为矿井矿井调度、生产管理总机。矿井选用一套KJ95N型环境安全监测及生产监控系统，实现了对矿井瓦斯、风速、负压、采掘设备等井下主要参数以及风门的开闭状况进行连续监测，对掘进工作面实行风电瓦斯电闭锁，确保矿井安全生产。8、安全出口矿井

10、布置有四个井筒；主斜井、副斜井、1号进风立井和2号回风立井。主斜井、副斜井和2号回风立井，三个井筒作为安全出口，2号回风立井设有梯子间，主、副斜井设有台阶及扶手。各井筒间距符合安全规程要求。9、矿山救护台头煤焦有限责任公司距离临汾市救护中队（驻扎地乡宁县）12km，行车时间在30min以内，根据煤矿安全规程第493条中要求，已与临汾市救护中队签定了救护协议，由临汾市救护中队主要负责本矿发生事故后的救援工作。依据煤矿安全规程、煤矿救护规程和煤矿矿山救护工作暂行规定，并结合本矿实际情况，本矿独立设有救护队，共同保证矿井发生灾害后及时得到救护。1. 概况1.1 矿区开发情况此次兼并重组台头煤焦有限责

11、任公司为单独保留矿井山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司原为加盖煤矿接替矿井，1994年7月由山西省煤炭地质勘探一队完成了该井田精查地质勘探工作，提交有山西省乡宁县胡村勘探区（加盖煤矿接替井）地质报告。1994年11月山西省煤炭工业厅以晋煤基字【1994】第531号文“关于下达山西省乡宁县胡村勘探区（加盖煤矿接替井）地质报告批准决议书的通知”批准该地质报告。2003年1月，由乡宁县地方国营台头煤矿出资成立“乡宁县台头煤焦”，并将原“加盖煤矿接替井”更改为乡宁县台头煤焦有限责任公司胡村煤矿，旨在利用国营煤矿的资金优势，技术优势，合理、规模化开采胡村煤矿的煤炭资源。2004年1月16日山西省国土资

12、源厅以晋煤矿采证发字【2004】10号文批准了煤矿最新的井田范围，并颁发了采矿许可证批准胡村煤矿井田面积2。批准开采山西组1号、2号、3号煤层及太原组的6号、9号煤层。2004年4月西山煤电集团设计院受矿方委托编制完成了山西省乡宁县台头煤焦有限责任公司胡村煤矿可行性研究报告，矿井设计生产能力0.60Mt/a。2004年5月8日，山西省煤炭工业局以晋煤规发2004392号文批准了该可研报告，在批准的可研报告的基础上，2004年5月西山煤电集团设计院又编制完成了山西省乡宁县台头煤焦有限责任公司胡村煤矿初步设计和山西省乡宁县台头煤焦有限责任公司胡村煤矿初步设计安全专篇。2004年7月26日，山西省煤

13、炭工业局以晋煤办基发2004625号“关于山西省乡宁县台头煤焦有限责任公司胡村煤矿初步设计的批复”对该矿初步设计进行了批复，批准矿井规模0.60Mt/a。2005年2月21日，山西煤矿安全监察局以晋煤监安一字【2005】35号文“关于对乡宁县台头焦煤有限责任公司胡村煤矿新建项目初步设计安全专篇的批复”对该矿初步设计安全专篇予以批复。胡村煤矿于2004年11月开工建设，先期施工主斜井、副斜井及回风立井。主斜井净宽4700mm，净高3450mm，净断面2，井筒倾角25，斜长960m，装备大倾角带式输送机及检修道为矿井主提煤井，并作为矿井的进风井和安全出口之一；副斜井净宽3000mm，净高3100m

14、m，净断面2，井筒倾角23，斜长855m，采用串车提升，担负矿井人员、材料、设备等辅助提升任务，为矿井的进风井和安全出口之一；一号回风立井净直径3500mm，净断面2，垂深297m(至1号煤)，井筒内装备梯子间，为矿井的回风井和安全出口。2005年3月，在三条井筒尚未施工到底，0.6Mt/a矿井生产能力尚未形成的条件下，该矿委托煤炭工业西安设计研究院编制山西省乡宁县台头煤焦有限责任公司胡村煤矿初步设计（矿井生产能力1.5Mt/a，主要环节 留3.0Mt/a），由于种种原因，该矿初步设计未进行报批，并在此基础上进行施工图设计。该矿在原批复0.6Mt/a生产能力基础上经过几年建设，现三条井筒及井下

15、主要井巷工程及地面辅助设施工程均建成，并安装试运行。本次兼并重组整合为新建矿井，矿井生产能力1.2Mt/a。井田内现无生产矿井和老窑分布。该矿东北与山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤相邻，西南与山西乡宁焦煤集团惠源焦煤相邻。东部与山西乡宁焦煤集团元甲煤业相接。见四邻关系图1-1-1。现将与本井田相邻各煤业（矿井）基本情况简述如下：1、山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤该矿位于本井田东北，2。生产规模120万t/a，2008年4月山西省煤炭工业局以晋煤行发2008417号文生产能力核定为110万t/a，现矿井实际生产能力为60万t/a。该矿采用斜井、立井联合开拓采煤方法为走向长壁式综合机械化采煤，全部垮落法管理

16、顶板，大巷采用皮带运输，工作面采用刮板输送机运输。中央并列机械抽出式通风，井下正常涌水量为120m3，最大涌水量为180m3/d。为低瓦斯矿井。该矿井与本井田无越界开采现象。2、山西乡宁焦煤集团惠源焦煤该矿位于本井田西南，批准开采1、2、10号煤层，现采2号煤层，生产能力30万t/a，采用斜井开拓，长壁式采煤法，全部垮落法管理顶板，中央并列机械抽出式通风，属低瓦斯矿井，矿井涌水量60100m3/d。2号煤层已部分采空。根据调查该矿井与本井田无越界开采现象。3、山西乡宁焦煤集团元甲煤业该矿为2009年兼并重组整合矿井，由原山西乡宁文元煤业、原山西乡宁永盛泉煤业、山西宁泰煤业、山西乡宁城井煤业、山

17、西乡宁桃卜咀煤业、山西乡宁管头小河沟煤业、山西乡宁管头袁营煤业、山西乡宁管头石窑煤业、山西乡宁刘庄煤业整合而成。兼并重组整合前与本矿相邻的煤矿有山西乡宁文元煤业、山西宁泰煤业。山西乡宁文元煤业该矿位于本井田之东，于1972年建井，1972年投产，设计生产能力21万t/a，平峒开拓，开采2号煤层。1980年以前利用沟西一对平峒在半沟村西开采，1981年在沟东开拓现在的一对平峒，在半沟村东开采。该矿现采用壁式采煤，皮带运输，井下照明为矿灯，机械抽出式通风，井下正常涌水量为120m3，最大涌水量为200m3/d。为低瓦斯矿井。该矿井与本井田无越界开采现象。山西宁泰煤业（原乡宁县管头镇井上煤矿）该矿位

18、于本井田之南，始建于1975年，1981年投产，原设计生产能力6万t/a，2004年经过采煤方法改革，矿井核定生产能力已达30万t/a，现采2号煤层，平峒开拓，采煤方法为长壁式炮采。2007年度瓦斯相对涌出量为3/t，绝对涌出量3/min；二氧化碳相对涌出量为3/t，绝对涌出量3/min；为低瓦斯矿井。井下正常涌水量为80m3，最大涌水量为120m3/d。该矿井与本井田无越界开采现象。据调查上述煤矿存在采空区积水，采空区积水对本矿生产有影响。因此今后本矿在邻近上述煤矿附近开采时，应随时进行探放水，以免与本矿巷道贯通引发各类事故。1.2 编制设计依据1、国家安全生产监督管理总局发布 “井工煤矿初

19、步设计安全专篇编制导则（征求意见稿）”AQ-1055；2、国家安全生产监督管理局、国家煤矿安监局第6号令煤矿建设项目安全设施监察规定；3、山西省国土资源厅2009年11月26日颁发的采矿许可证，证号；4、山西地宝能源2011年8月提交的山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司兼并重组整合矿井地质报告；5、2011年9月山西省煤炭工业厅文件晋煤规发【2011】1361号“关于山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司兼并重组整合矿井地质报告的批复”6、山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发【2009】85号文“关于临汾市乡宁县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复”；7、山西省煤炭工业

20、厅以晋煤瓦发【2010】1793号文对山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司兼并重组整合瓦斯抽采工程初步设计的批复。8、山西省煤炭工业厅晋煤规函【2011】1296号“关于山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司等2处矿井调整变更产能的批复”9、山西省煤炭工业厅文件晋煤办基发【2011】1406号“关于山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司矿井兼并重组整合项目初步设计的批复”10、山西省人民政府办公厅晋政办发 【2009】100号文“山西省人民政府办公厅关于集中办理兼并重组整合煤矿证照变更手续和简化项目审批程序有关问题的通知”；11、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局颁发的煤矿安全规程(20

21、11年版)；12、国家质量监督检验检疫总局和建设部发布的煤炭工业矿井设计规范；13、山西省煤炭工业厅文件晋煤瓦发【2010】788号“关于临汾市山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司矿井瓦斯涌出量预测的批复”。14、临汾市煤炭中心化验室鉴定报告；15、山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司采（古）空区积水、积气及火区调查报告；16、山西省安全生产监督管理局晋煤监办字2005689号文“关于加强煤矿建设项目安全设施三同时监察监管工作有关事项的通知”；17、全国人大常委会1992年颁发的中华人民共和国矿山安全法；18、矿山电力设计规范；19、国家安全生产监督管理总局2006年11月2日发布的煤矿井下粉

22、尘综合防治技术规范(AQ1020-2006)； 20、全国人大常委会1996年颁发的中华人民共和国煤炭法； 21、国务院1996年批准的中华人民共和国矿山安全法实施条例； 22、矿井防灭火规范； 23、煤矿通风安全装备标准； 24、矿井通风安全监测装置使用管理规定；25、煤矿井下粉尘综合防治技术规范（AQ1020-2006）26、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ1029-2007） 27、煤矿救护规程；28、反风规定(AQ1008-2007)； 29、煤矿防治水规定； 30、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程； 31、中华人民共和国安全生产法； 32、煤矿安全监察条

23、例；33、煤矿安全生产基本条件规定；33、煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范34、山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司设计委托书。1.3 建设单位基本情况山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司属单独保留矿井，兼并重组后井田面积为m2，批准开采1-9号煤层，兼并重组整合后矿井生产能力为1.2Mt/a。2009年11月26日山西省国土资源厅为该矿颁发了采矿许可证,证号为，批准开采深度由960米至500米标高。本次设计主、副井均利用现有井筒，设计中发现1号回风立井不能满足矿井通风需要，故将1号回风立井改作进风井并新掘2号回风立井，直径，净断面2。井下巷道及地面辅助设施已基本建成。根据山西省煤炭

24、工业厅晋煤规函【2011】1296号“关于山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司等2处矿井调整变更产能的批复”山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司属单独保留矿井，生产能力1.2Mt/a。1.4 设计概况地理概况台头煤焦有限责任公司地处河东煤田东南部，临汾市乡宁县的东北部管头镇胡村北，行政区划属乡宁县管头镇管辖，地理坐标为北纬360108360505，东经11053531105721。山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司位于乡宁县城东北10km处，乡宁管头台头县级公路由井田南侧通过，向西南可与吉县乡宁襄汾干线公路连通。南同蒲铁路和大运高速公路均由乡宁县东侧通过，井田东距南同蒲铁路襄汾车站约65km

25、，建设中的青兰高速公路从井田南部通过，交通运输条件较为便利。（见交通位置图1-4-1）。本区地处吕梁山脉南端，井田内地形复杂，山高沟深，北部基岩出露良好，南部黄土发育，沟谷内及其两侧间或有基岩分布。总观井田，沟谷纵横，梁岭绵延，表现为强侵蚀的中山地貌。总的地势为北高南低，地形最高点在中北部山脊，高程为1502m，最低点在井田南界处的鄂河床，高程为1079m，一般高程12001500m，一般高差多在200300m，最大相对高差423m。本区属黄河流域，鄂河水系。井田内主要河流为鄂河，由井田东南部边界处流过。除此之外，井田内较大的沟谷还有西南边界的赵家沟、中部的黑家沟、陈家沟、羊坪沟及东部边界的宋

26、家沟，这些沟谷均为季节性河谷，旱季干涸，雨季有少量流水，遇暴雨常发洪水，但雨后很快水退，水流向南汇入鄂河。鄂河为乡宁县的主要河流，发源于管头镇东北的麦楷峪一带，自北东而南西流经管头镇和乡宁县城南，向西于万宝山村北注入黄河。鄂河旱季清水流量约3/s，讯期乡宁水文观测流量为357m3/s，平均3/s，1934 年洪水曾进入乡宁县城，洪峰水位标高达，水位升高4m，最高洪峰流量为1937 年8 月，达2454 m3/s。本区地处山区，四季分明，冬季严寒，夏季炎热，无霜期较短，昼夜温差大，据山西省气候资料，本区属温暖带季风型大陆气候，降水量最大700mm（1971年），多年平均降水量572mm，蒸发量最

27、大（1977年），多年平均蒸发量1878mm，蒸发量为降水量的3.3倍。冬春两季降水少，夏末秋初降水较大，降水量集中在7、8、9三个月。年平均气温，1月份平均，7月份平均21，结冰期为11月至次年3月中旬，最大冻土深度为61cm（1971.2.6）。无霜期约150天。夏季多东南风，冬季多西北风，最大风速18m/s。最大积雪厚度。区内历史上未发生过5级以上大地震，据记载，临汾洪洞大地震曾波及本区，根据中华人民共和国标准GB50011-2001建筑抗震设计规范，乡宁县抗震设防烈度度，基本地震动峰值加速度为。主要自然灾害井田地处中山区，地形切割剧烈，区内黄土陡坎部位可见土体崩塌与裂缝，历史上遇大洪水

28、时，河谷内有轻度泥石流发生。自然状态下黄土滑坡现象比较常见，多分布于沟谷两侧，滑坡属于小型类型。本矿为基建矿井，井下1、2号煤层未采空，无采空区分布，由于井田内煤层大部分埋藏较深，采深采厚之比一般大于100。经调查现状条件下，地面塌陷、地裂缝等地质灾害不发育。由于井田内地形坡度较大，地层倾角较平缓，软硬岩层呈互层状，黄土覆盖区，黄土垂直节理较发育，随着煤矿开采造成地面沉降和塌陷，可能导致地表滑坡、崩塌、泥石流、水土流失等不良地质现象产生。随着下部煤层的持续开采，地表形变可能再次发生。沟谷边坡的崩塌和滑坡将有所增加，为此应加强对采空区地面变形的监测，对因煤层开采引起的新的地面裂缝、塌陷要及时填埋

29、，对需排出的煤矸石堆放也要合理规划、治理，防止引起不必要的损失。据山西省气候资料，本区属温暖带季风型大陆气候，降水量最大700mm（1971年），多年平均降水量572mm，蒸发量最大（1977年），多年平均蒸发量1878mm，蒸发量为降水量的3.3倍。冬春两季降水少，夏末秋初降水较大，降水量集中在7、8、9三个月。年平均气温，1月份平均，7月份平均21，结冰期为11月至次年3月中旬，最大冻土深度为61cm（1971.2.6）。无霜期约150天。夏季多东南风，冬季多西北风，最大风速18m/s。最大积雪厚度。工程建设性质本矿为兼并重组整合单保矿井，建设性质为新建。井田开拓与开采.1 井田境界根据山

30、西省国土资源厅2009年11月颁发的采矿许可证（证号：），井田范围由以下7个拐点座标连线圈定： 井田拐点坐标表 表1-4-1点号80西安坐标系6带54北京坐标系6带XYXY1233992950.664567井田为不规则多边形，北南宽约7270m，东西长约5175m，井田面积2，批采标高960-500m。井田东北与山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤相邻，西南与山西乡宁焦煤集团惠源焦煤相邻。东部与山西乡宁焦煤集团元甲煤业相接。1、山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤该矿位于本井田东北，2。生产规模120万t/a，2008年4月山西省煤炭工业局以晋煤行发2008417号文生产能力核定为110万t/a，现矿井实际生产能

31、力为60万t/a。该矿采用斜井、立井联合开拓采煤方法为走向长壁式综合机械化采煤，全部垮落法管理顶板，大巷采用皮带运输，工作面采用刮板输送机运输。中央并列机械抽出式通风，井下正常涌水量为120m3，最大涌水量为180m3/d。为低瓦斯矿井。该矿井与本井田无越界开采现象。2、山西乡宁焦煤集团惠源焦煤该矿位于本井田西南，批准开采1、2、10号煤层，现采2号煤层，生产能力30万t/a，采用斜井开拓，长壁式采煤法，全部垮落法管理顶板，中央并列机械抽出式通风，属低瓦斯矿井，矿井涌水量60100m3/d。2号煤层已部分采空。根据调查该矿井与本井田无越界开采现象。3、山西乡宁焦煤集团元甲煤业该矿为2009年兼

32、并重组整合矿井，由原山西乡宁文元煤业、原山西乡宁永盛泉煤业、山西宁泰煤业、山西乡宁城井煤业、山西乡宁桃卜咀煤业、山西乡宁管头小河沟煤业、山西乡宁管头袁营煤业、山西乡宁管头石窑煤业、山西乡宁刘庄煤业整合而成。兼并重组整合前与本矿相邻的煤矿有山西乡宁文元煤业、山西宁泰煤业。山西乡宁文元煤业该矿位于本井田之东，于1972年建井，1972年投产，设计生产能力21万t/a，平峒开拓，开采2号煤层。1980年以前利用沟西一对平峒在半沟村西开采，1981年在沟东开拓现在的一对平峒，在半沟村东开采。该矿现采用壁式采煤，皮带运输，井下照明为矿灯，机械抽出式通风，井下正常涌水量为120m3，最大涌水量为200m3

33、/d。为低瓦斯矿井。该矿井与本井田无越界开采现象。山西宁泰煤业（原乡宁县管头镇井上煤矿）该矿位于本井田之南，始建于1975年，1981年投产，原设计生产能力6万t/a，2004年经过采煤方法改革，矿井核定生产能力已达30万t/a，现采2号煤层，平峒开拓，采煤方法为长壁式炮采。2007年度瓦斯相对涌出量为3/t，绝对涌出量3/min；二氧化碳相对涌出量为3/t，绝对涌出量3/min；为低瓦斯矿井。井下正常涌水量为80m3，最大涌水量为120m3/d。该矿井与本井田无越界开采现象。.2矿井储量、设计生产能力及服务年限1、矿井储量(1)矿井保有资源/储量资源/储量估算结果详见附表1-4-2。 资源/

34、储量估算结果汇总表 表1-4-2煤层煤类资 源 / 储 量 (万t)（%）（%）111b122b333其中蹬空区111b+122b+333111b122b3331上JM1053467206SM30323788628小计4082711558341JM14957034622660SM6763211361133小计2171102459837932SM255610011573714PS6877298012217小计3243173095859313JM8949122260SM8034712341508PS23411127372小计11266313832140合计JM16897866513126SM433

35、820306156983PS9218408282589总计JM+SM+PS69483656209412698先期开采地段资源/储量估算结果汇总表 表1-4-3煤层煤类资 源 / 储 量 (万t)（%）（%）111b122b333其中蹬空区111b+122b+333111b122b3331上JM1053420159SM30316120484小计408195406431JM14956792892463SM67616738881小计217184632733442SM2556849753480PS6875424571686小计3243139153251663JM892619134SM803383152

36、1338PS23411127372小计11265201981844合计JM16897393282756SM433815602856183PS9216534842058总计JM+SM+PS69482952109710997高硫煤资源量估算结果汇总表 表1-4-4煤层煤类资 源 量 (万t)2S222S22+333（%）2S112S223332S11+2S22+3339SM7913031094PS10886801768合计SM+PS =SUM(ABOVE) 1879983 =SUM(ABOVE) 2862(2)矿井工业资源/储量本井田9号煤层含硫量大于3%，为高硫煤，目前属禁采煤层，如后期矿方有稳

37、定的用户需求，在环保达标并获批准的条件下，可对9号煤层进行开采，故本次设计9号煤层未计入设计资源/储量。依据山西省煤炭工业厅文件晋煤规发【2011】1361号“关于山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司兼并重组整合矿井地质报告的批复”中，“先期开采地段1上、1、2、3号煤层保有资源储量10997万吨，（详见表1-4-3）达到勘探程度要求，可做为先期开采地段矿井建设的地质依据”矿井工业资源/储量按下式计算：矿井工业资源/储量111b+122b+333k6948+3656+20940.912488.6万t （其中可信度系数k值取0.9）矿井工业资源/储量计算汇总表 表1-4-5煤层号煤类资源/储量（

38、万t）111b+122b+333111b122b333合计1上JM、SM4082711558341JM、SM2171102459837932SM、PS3243173095859313JM、SM、PS11266313832140合计69483656209412698先期开采地段工业资源/储量按下式计算：先期开采地段工业资源/储量111b+122b+333k6948+2952+10970.910887.3万t （其中可信度系数k值取0.9）先期开采地段工业资源/储量计算汇总表 表1-4-6煤层号煤类资源/储量（万t）111b+122b+333111b122b333合计1上JM、SM40819540

39、6436391JM、SM217184632733442SM、PS3243139153251663JM、SM、PS11265201981844合计69482952109710997矿井设计资源/储量矿井设计储量=矿井工业资源/储量永久煤柱损失；万t矿井设计资源/储量见表1-4-7。 矿井设计资源/储量汇总表 表1-4-7 煤层号工业储量（万t）永久煤柱（万t）设计资源/储量（万t）井界煤柱公路煤柱断层煤柱村庄煤柱合计1上1249503合计262002先期开采地段设计资源/储量计算见表1-4-8先期开采地段设计资源/储量汇总表 表1-4-8煤层号工业储量（万t）永久煤柱（万t）设计资源/储量（万t

40、）井界煤柱公路煤柱断层煤柱村庄煤柱合计1上6391293合计339 (4)矿井设计可采储量采区回采率按煤炭工业设计规范规定，薄煤层取85%，中厚煤层取80%。设计可采储量计算根据公式：ZK=(ZG-P)K式中：ZK设计可采储量， 万t；ZG设计资源/储量，万t；P永久煤柱损失量，万t；K采区回采率。计算得设计可采储量为t。矿井设计可采储量计算结果见表1-4-9。 矿井设计可采储量汇总表 表1-4-9 煤层号矿井设计储量（万t）开采保护煤柱损失（万t）开采损失（万t）可采储量（万t）井筒工业场地主要巷道合计1上5389142125933959824950363540903323188276464

41、合计86312442107先期开采地段设计可采储量结果见表1-4-10先期开采地段设计可采储量汇总表 表1-4-10 煤层号设计储量（万t）开采保护煤柱损失（万t）开采损失（万t）可采储量（万t）井筒工业场地主要巷道合计1上5381134125932558423634978603188252440合计86311552018安全煤柱留设井田内需留设保护煤柱的有：工业场地、井筒、大巷、断层、村庄煤柱等。地面建（构）筑物（村庄）、工业场地、井筒安全煤柱的留设按建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程的有关规定留设，围护带宽度，按其保护等级级留设。表土层及基岩厚度参照实际揭露及邻近钻孔资料确

42、定。表土段移动角取45，基岩段岩层水平移动角取72，上山移动角取72，下山移动角取72（为煤层倾角）。井下巷道煤柱留设：式中：S1巷道保护煤柱的水平宽度，m；H巷道的最大垂深，m；M煤层厚度，m；f煤的强度系数。大巷之间及大巷两侧各留设40m。断层安全防水煤柱的留设计算： 式中：L煤柱留设的宽度，m；K安全系数，一般取25；M煤层厚度或采高，m；P水头压力，MPa；Kp煤的抗拉强度，MPa。根据相关经验公式计算，最后确定断层煤柱按50m留设。其他煤柱留设宽度：井田境界煤柱留20m，采区边界煤柱留设为20m。2、矿井设计生产能力根据山西省煤炭工业厅晋煤规函【2011】1296号文，同意该矿生产能

43、力由1.5Mt/a调整变更为1.2Mt/a。结合山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司设计委托要求，考虑井田地质构造、煤层埋藏深度、煤层赋存条件、开采技术条件、装备水平、煤炭外运条件和市场需求等因素，综合确定矿井生产能力为1.2Mt/a。3、矿井服务年限矿井服务年限按下式计算：T=式中：T-矿井剩余服务年限，a；Q可采-井田内可采储量，kt；K-储量备用系数，取1.40；A-设计生产能力，1.2Mt/a；根据上述公式计算，全矿井服务年限为。其中，先期开采地段服务年限为。.3 井田开拓1、井口与工业场地位置的选择井田内地形较复杂，工业场地选择比较困难，目前主斜井、副斜井及一号回风立井均已建成，设计

44、新掘二号回风立井，井口及工业场地均位于井田西南部的刘家沟村附近。场地内水、电、路、通讯等基础设施均已形成，已建成办公楼联合建筑、机修间、储煤筒仓、选矸楼、绞车房、选煤厂等建筑，为了充分利用已有设施，节省投资，设计确定利用原有的工业场地。该工业场地距离乡宁台头临汾公路较近，距乡宁县城仅12km。该场地位置合理,比较宽阔,完全可以满足矿井今后发展要求。2、井田开拓方式采用斜井开拓方式，在现有工业场地利用原主、副斜井，将原有回风立井该做进风井，新掘2号回风立井。主斜井井口标高为+,井底标高为+,井筒倾角25，斜长960m。井筒断面为直墙半圆拱形，净宽，净高，净断面积2，装备斜井乘人装置（运人猴车），

45、担负矿井提煤任务；副斜井井口标高+，（轨面标高），井底标高+790 m，井筒倾角23，斜长855m。井筒断面为直墙半圆拱形，净宽3m，净高，净断面积2，担负矿井辅助提升任务；1号回风立井改做进风井，井口标高+1119.244 m,井底标高+822.55 m,垂深297m，井筒直径，净断面积2，担负矿井进风任务；新掘2号回风立井井口标高+1122.120 m,井底标高+796.9 m,垂深325m，井筒直径，净断面积2，担负矿井回风任务。后期新掘3号回风立井井口标高+1285.000 m,井底标高+822.0 m,垂深463m，井筒直径，净断面积2，担负矿井后期回风任务。主斜井井底标高为+758

46、 m,设井底煤仓、清理撒煤斜巷与东翼轨道巷连通。井底煤仓采用上仓式，直径8m，垂深34m,煤仓容量1000t。副斜井在+810m水平布置甩车场；落底后，在+790m水平布置井底车场，中央水泵房、中央变电所等硐室。水平划分：根据煤层厚度、间距、赋存范围等特征，设计考虑两个水平开拓，1号煤、2号煤、3号煤划分为上组煤，即一水平，水平标高+790m，主要大巷设在2号煤层，1号煤与2号煤采用采区联合布置开采，1上、1号煤采用工作面联合开采；2、3号煤采用工作面联合开采；二水平设在9号煤层。由于9号煤为暂不能利用储量，根据业主意见，暂不考虑开采，因此设计重点进行一水平的开发设计。大巷布置：根据井筒落底点

47、在井田内的位置和水平标高、煤层的赋存形态、井田范围以及辅助运输方式等因素，结合采煤工作面的年进度和回采巷道掘进情况，本着尽可能沿煤层布置巷道的原则，设计1上、1、2号煤层和3号煤层联合开采，主运输水平设在2号煤层，大巷分煤层布置，即1号煤层布置两条大巷，分别为1号煤轨道大巷，1号煤回风大巷；2号煤布置三条大巷，分别为2号煤运输大巷，2号煤轨道大巷，2号煤回风大巷，3号煤层不设大巷和采区巷，利用2号煤层采区巷进行开采。矿井一水平主运输大巷、轨道大巷沿2号煤层地板布置，采用带式输送机运煤。运输大巷及运输下山内铺设带宽B=1000mm的带式输送机。矿井辅助运输初期距离短采用调度绞车运输，后期采用蓄电

48、池电机车运输。由于1上号煤和1号煤层间距，在井田东南部与1号煤层合并。1号煤层与2号煤层间距9.82 m，本次设计1上、1号和2号煤联合布置开采。投产时全井田1、2号煤层共划分七个采区，分别为101采区、102采区、103采区、104采区、105采区、106采区、107采区。由于3号煤层距离2号煤层平均间距,且3号煤层属于大部可采，因此，3号煤层不布置开拓，利用2号煤开采系统进行开采。9号煤层为高硫煤，本次设计暂不开采。在后期矿井确定用户开采9号煤层时，可进行水平延深开采。本次设计投产采区为101采区。101采区位于井田东南部，采区内煤层开采顺序按煤层自上而下依次进行开采。矿井建成时采用中央并

49、列式通风系统，采用机械抽出式通风方法。主、副斜井及1号进风立井进风，2号回风立井回风。井田开拓方式详见插图1-4-2、1-4-3。井筒特征详见表1-4-8。 井筒特征表 表1-4-8井 筒 名 称主斜井副斜井一号进风立井二号回风立井（新掘）三号回风井（后期）井 口座 标80系纬距(X)经距(Y)54系纬距(X)经距(Y)井口标高（m）提升方位角（度）237233井筒倾角（度）2523909090井筒深度或斜长（m）960855297325463井筒直径或宽/度（m）净掘进井筒断面（m2）净掘进砌壁厚度（mm）400/150300/300700/350500/400500/400材料砼碹/锚喷荒

50、料石砌碹混凝土砌碹混凝土砌碹混凝土砌碹井筒装备强力胶带运输机检修道、猴车单钩串车梯子间梯子间备 注行人台阶及扶手行人台阶及扶手根据开拓布置、井筒提升方式和大巷运输方式,副斜井1号煤井底车场为甩车场；2号煤井底车场为平车场。根据已确定的主、副井提升方式，井下大巷主辅运输方式，煤炭运输 利用大巷或上、下山带式输送机将煤运入井底煤仓，再经主斜井带式输送机运至地面。地面下井的设备、材料由副斜井单钩串车下放至井底车场，根据矿井开拓方式，主水平设于2号煤，1号煤设甩车场，两车场均设高低道，空车线长度为23钩车长，车场内铺设单轨道型为30kg/m钢轨，轨距600mm。井下大巷辅助运输初期由调度绞车牵引1t系

51、列矿车，每列车长按4个矿车考虑。后期选用8t蓄电池电机车牵引1t矿车运输。井底车场主要硐室如消防材料库、电机车修理间设在2号煤车场水平，l号煤不设。正常生产期间所使用的材料如消防材料等通过串车提升至l号煤水平甩车场进入1号煤各使用地点。副斜井为辅助提升井，装备单滚筒绞车单钩串车提升。主水平设于2号煤，1号煤设甩车场，两车场均设高低道，空重车线长度为2-3钩车长，车场内铺设30kg/m型钢轨，轨距600mm。低道重车线存放待提矸石车坡度9，高道空车线存放下井的材料车，坡度11。调车方式:初期人工推车，后期采用蓄电池电机车调车。车场通过能力经计算满足煤炭工业矿井设计规范要求。2号煤井底车场及附近布

52、置的主要硐室有井底煤仓、等候室、电机车修理间、清理撒煤硐室、管子道、中央水泵房、中央变电所、消防材料库、井下爆破材料发放硐室、永久避难硐室等。井底煤仓上口位于2号煤车场水平，煤仓直径8m，有效容量1000t，煤仓上口与大巷带式输送机机头硐室相连，同时设有检修联络巷，煤仓下口与主斜井、撒煤清理硐室相通。主井井底清理撒煤硐室设在井底车场水平以下，井底撒煤汇集于井底沉淀后，用1t矿车经绞车提至井底车场水平再经副斜井提至地面。井底水仓有效容量按照可容纳矿井8h的正常涌水量计算，水仓装满系数按照0.9计算。水仓长度约为200m，水仓净断约2,容量为1600m3,水仓采用混凝土砌碹支护。.4井下开采1、采

53、煤方法根据井田开拓布置、煤层赋存条件、开采技术条件以及工作面装备水平和通风条件，矿井初期以一个采区实现矿井设计生产能力。为了节省初期井巷工程量，减少初期投资和建设工期，尽快回收资金，设计将首采区布置在井田西南部的一采区，该采区南北长2770m，东西长880m，采区面积2。首采区西翼1号煤层合并，平均厚度，东翼1号煤层分叉，平均厚度仅。考虑到回收煤炭资源以及保证矿井生产能力，矿井投产时在一采区1上号煤层布置一个薄煤层综采工作面，在1上号、1号煤层合并区布置一个中厚煤层综采工作面，待1上号、1号煤层合并区（一采区西翼）开采结束后。该工作面搬到一采区2号煤层接替。适宜的采煤方法是建设高产高效模式矿井

54、的关键。矿井采煤方法应根据煤层赋存状况、煤层厚度、煤层结构，顶底板条件、煤质条件及矿井生产能力等因素综合考虑确定。1上号煤、1号煤、2号煤和3号煤距离近，设计联合布置开采，1上号煤赋存稳定，大部可采，在首采区西翼与1号煤层合并，平均厚度，东翼1号煤层分叉，平均厚度仅。顶板为砂质泥岩、泥岩，内含植物叶片化石。底板为泥岩或砂质泥岩。矿井属高瓦斯矿井，1、2号煤层煤层为自燃煤层，煤尘均有爆炸危险。从煤层条件，顶、底板岩性等方面以及上级主管部门有关采煤方法改革精神，开采条件较为优越，适合机械化开采，设计确定采用综采一次采全高采煤方法。2、主要采掘设备根据首采区煤层赋存情况, 在1上号煤一采区西南翼布置

55、1个中厚煤层综采工作面，在东南翼布置1个薄煤层综采工作面来保证年产1.2Mt/a的生产能力。采煤工作面主要设备配备有采煤机、液压支架、可弯曲刮板输送机、刮板转载机、乳化液泵站、喷雾泵站、顺槽胶带机等组成。薄煤层工作面机械设备 Mt/a考虑，日产量在909t，每班出煤时间按3h计算，采用“四六”制作业方式，每天三班生产，一班检修。采煤机采高的选择采煤机的采高应与煤层厚度的变化范围相适应，根据薄煤层赋存条件和开采技术条件，确定薄煤层采煤机的采高为。滚筒直径的确定根据采煤机滚筒直径系列，取滚筒直径。采煤机截深截深的选取与煤层厚度，煤层软硬，顶板岩性以及支架移架步距，综合考虑取采煤机的截深为600mm

56、。工作面采煤机小时生产能力式中：Q工作面平均日产量，t/d；909t/d；L工作面长度，m；取165m；I采煤机开缺口行程，m；取50m；k采煤机开机率，%。取35%；Cg工作面采煤机割煤回收率，%；取97%；Td采煤机返向时间，min；取0.5；B采煤机截割深度，m；Hg平均割煤高度，m；实体煤容重，t/m33 。代入参数计算：采煤机平均割煤速度V =/min采煤机平均、最大割煤速度Qmax=kcQm式中：Qmax采煤机最大落煤量，t/h；kc采煤机割煤不均衡系数，取1.4。则：Qmax148.6=208t/h又：Vmax=kcVc式中：Vmax采煤机最大割煤速度，m/min。Vmax3.2

57、=/min工作面采煤机功率按采煤机单位能耗计算采煤机功率为：N=60kbBHgVmaxHw式中：N采煤机截割功率，kW；kb备用系数，取1.3；Hwh/m3。则：N =60设计选用MG150/350-WDK型滚筒采煤机，可以满足本矿井初期实际生产需要，其主要技术参数如下： 采煤机技术特征表 表1-4-9设备性能数 据设备性能参 数采高范围0.9牵引速度8m/min截割深度滚筒转数55r/min适应煤层倾角35机面高度745mm电机功率350kW灭尘方式内外喷雾滚筒直径900mm电压1140V最大牵引力300kN机重17t工作面可弯曲刮板输送机工作面可弯曲刮板输送机的运输能力应与工作面采煤机生产

58、能力相适应，并应考虑设备的过煤量。工作面可弯曲刮板输送机的运输能力应与工作面采煤机生产能力相适应，并应考虑设备的过煤量。 Q运= Q采式中：Q运输送机小时输送能力，t；运输不均匀系数，取1.2；Q机1.2=176.8t/h。选用SGB-630/150C型可弯曲刮板输送机可以满足300kt/a的需要。 刮板输送机技术特征表 表1-4-10 型号铺设长度(m)输送能力(t/h)刮板链速(m/s)中部槽(长宽高)(mm)电机功率(kW)电压等级(V)备注SGB-630/150C13525015006803171501140/660顺槽转载机本次设计选用SZZ764/132型顺槽刮板转载机可以满足30

59、0kt/a生产需要，主要技术参数如下： 转载机技术特征表 表1-4-11型号出厂长度(m)输送能力(t/h)电机功率(kW)电压等级(v)备注SZZ764/132608001321140/660破碎机设计选用PLM1000型破碎机，主要技术参数如下： 破碎机技术特征表 表1-4-12型 号破碎能力（t/h）给料尺寸(mm)出料粒度(mm)电机功率（kW）电压等级（V）备注PLM10001000700700150-4001101140已有顺槽可伸缩带式输送机设计选用SJ-80型可伸缩带式输送机，主要技术参数如下： 可伸缩胶带输送机技术特征表 表1-4-13 型 号输送能力(t/h)输送长度 (m

60、)带宽(mm)电机功率(kW)电压等级(V)SJ-80400800800240660液压支架1上，平均为, 直接顶板砂质泥岩属软弱岩石，老顶中细砂岩属半坚硬软弱岩石，底板砂质泥岩属半坚硬岩石，老底细砂岩属半坚硬岩石；据山西省煤炭地质研究所最新所做岩石物理力学性质研究报告，该煤层顶板自然抗压强度12.0MPa，抗拉强度1.4MPa，抗剪强度3.77MPa；底板自然抗压强度20.3MPa，抗拉强度0.65MPa，抗剪强度2.37MPa,根据生产经验和有关技术文件和煤层赋存厚度，确定支架支撑高度为，架间中心距,顶板载荷计算如下：顶板载荷计算如下：按估算法计算P=Myn10-3/(k-1)/cosa2