矿井资源整合实施开采设计说明书 陕西府谷县万泰明煤矿有限公司.doc
432页1、陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更)说明书说明书宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司二二 0 0 一一一一 年年四四月月陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更)说说 明明 书书工程编号:工程编号:C1066C1066建设规模:前期建设规模:前期 0.90Mt/a0.90Mt/a 后期后期 1.50Mt/a1.50Mt/a院院 长:长: 李继平李继平总工程师:总工程师: 李金龙李金龙项目负责人:李中华项目负责人:李中华 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 二二 0 0 一一一一年年四四月月参参 加加 设设 计计 人人 员员 名名 单单专 业姓 名职务或职称李中华矿井所所长、工程师徐永光矿井所副所长、高级工程师刘光金矿井所主任工程师、工程师朱 宏工程师张满社工程师李 亮助理工程师邴艳东助理工程师采 矿马千里助理工程师王文亮工程师总图运输李瑞锋工程师王荣红矿井
2、所副所长、高级工程师童彦忠高级工程师贾建清高级工程师机械及机制王欣工程师荆 华高级工程师电 气姚向新工程师张善兵高级工程师自 动 化刘 哲工程师李荣涛工业所副所长、工程师土 建陈瑶高级工程师给排水及暖通郭奕助理工程师董朝霞造价中心主任、高级工程师技术经济徐 芳工程师设设 计计 审审 查查 人人 员员 名名 单单专 业姓 名职务或职称李继平院长、高级工程师杨 勇副院长、高级工程师采 矿李金龙总工程师、高级工程师地 质陈翔林教授级高级工程师总图运输刘英华高级工程师机 械宋经求高级工程师矿山机电鲁学森高级工程师电气及自动化雷庆奎高级工程师土 建张全辉高级工程师给排水及暖通马金贵高级工程师陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 目目录录宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 I 目录目录前言 .前-1第一章 矿井建设现状及矿井设计变更原因 .1-1第一节 矿井建设现状 .1-1第二节 矿井设计变更原因及变更内容 .1-1第二章 井田概况及矿井建设条件 .2-1第一节 井田概况 .
3、2-1第二节 矿井外部建设条件及评价 .2-5第三节 矿井资源条件 .2-7第四节 井田勘探程度及开采条件评价 .2-36第三章 矿井资源/储量及服务年限 .3-1第一节 井田境界及资源/储量 .3-1第二节 矿井设计生产能力及服务年限 .3-5第四章 井田开拓 .4-1第一节 井田开拓方式及井口位置 .4-1第二节 开拓部署 .4-9第三节 井 筒 .4-13第四节 井底车场及硐室 .4-22第五章 井下运输 .5-1第一节 煤炭运输方式及设备 .5-1第二节 辅助运输方式及设备 .5-4第三节 矿井车辆配备 .5-9陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 目目录录宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 II 第六章 盘区巷道布置及装备 .6-1第一节 盘区布置 .6-1第二节 采煤方法 .6-7第三节 “三下”采煤及村庄搬迁计划 .6-27第四节 巷道掘进及机械化 .6-29第七章 通风与安全 .7-1第一节 瓦斯资源分析和瓦斯涌出量计算 .7-1第二节 矿井通风 .
4、7-2第三节 矿井瓦斯灾害防治 .7-23第四节 矿井火灾防治 .7-25第五节 矿井粉尘防治 .7-36第六节 矿井水害防治 .7-39第七节 矿井热害防治 .7-40第八节 矿井冲击地压及顶板事故防治 .7-40第九节 矿山救护 .7-43第八章 提升、通风、排水和压缩空气设备 .8-1第一节 提升设备 .8-1第二节 通风设备 .8-4第三节 排水设备 .8-7第四节 压缩空气设备 .8-10第五节 制氮设备 .8-13第九章 地面生产系统 .9-1陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 目目录录宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 III 第一节 煤质及其用途 .9-1第二节 煤的加工 .9-8第三节 地面生产系统 .9-10第四节 辅助设施 .9-12第十章 地面运输 .10-1第一节 概述 .10-1第二节 场外公路 .10-1第三节 其它运输方式 .10-2第十一章 工业场地总平面布置及防洪排涝 .11-1第一节 场地概况 .11-1第二节 工业场地总平面
5、布置 .11-2第三节 矿井地面其他场地布置 .11-3第四节 工业场地竖向设计 .11-5第五节 场内运输 .11-7第六节 工业场地管线综合布置 .11-8第七节 矿井建设用地 .11-8第十二章 供配电系统 .12-1第一节 供电电源 .12-1第二节 电力负荷 .12-1第三节 送 变 电.12-3第四节 地面供配电 .12-9第五节 井下供电 .12-19陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 目目录录宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 IV 第十三章 智能化系统 .13-1第一节 总体架构 .13-1第二节 安全、生产监控及自动化系统 .13-5第三节 计算机管理信息系统 .13-34第四节 通信 .13-42第十四章 地面建筑 .14-1第一节 设计原始资料和建筑材料 .14-1第二节 工业建筑物及构筑物 .14-2第三节 行政、公共福利建筑 .14-3第四节 居住区 .14-5第十五章 给水与排水 .15-1第一节 给水 .15-1第二节 排水 .15
6、-9第三节 室内给排水 .15-18第四节 水量平衡 .15-19第五节 消防及洒水 .15-19第六节 井下供水施救系统 .15-21第十六章 采暖、通风及供热 .16-1第一节 采暖与通风 .16-1第二节 井筒防冻 .16-3第三节 供热热源与锅炉房设备 .16-4第四节 室外热力网 .16-6陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 目目录录宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 V 第十七章 节能、减排 .17-1第一节 节能设计依据 .17-1第二节 矿井能源消耗种类和所在地能源供应状况分析 .17-3第三节 矿井提高能源利用效率的节能减排措施 .17-4第四节 能耗 .17-13第五节 节能的经济效益及社会效益分析 .17-14第六节 结论及建议 .17-17第十八章 劳动安全职业卫生与消防 .18-1第一节 概述 .18-1第二节 建筑及场地布置 .18-2第三节 职业危害因素分析 .18-4第四节 主要防范措施 .18-6第五节 机构设置及人员配备 .18
7、-18第十九章 井下安全避险“六大系统” .19-1第一节 概况 .19-1第二节 矿井安全监控系统 .19-1第三节 井下人员定位系统 .19-8第四节 井下紧急避险系统 .19-10第五节 井下压风自救系统 .19-17第六节 矿井供水施救系统 .19-18第七节 矿井通信联络系统 .19-19第二十章 环境保护及水土保持 .20-1陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 目目录录宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 VI 第一节 环境概况 .20-1第二节 各种污染的防治措施 .20-3第三节 矸石综合利用 .20-8第四节 非污染生态环境影响因素 .20-9第五节 环境保护与水土保持管理与监测 .20-9第六节 环境保护投资估算 .20-10第七节 存在问题及建议 .20-10第二十一章 建井工期 .21-1第一节 建井工期 .21-1第二节产量递增计划.21-2第二十二章 组织机构及人力资源配置 .22-1第一节 组织机构 .22-1第二节 人力资源配置 .2
8、2-3第二十三章 技术经济 .23-1第一节 劳动定员及劳动生产率 .23-1第二节 概算总投资 .23-2第三节 生产成本 .23-5第四节 资金筹措及使用计划 .23-9第五节 产品销售价格 .23-10第六节 经济评价有关技术参数 .23-10第七节 财务评价及计算结果 .23-11第八节 矿井主要技术经济指标 .23-14陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 附附件件目目录录宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 1附录:附录:1、陕西省府谷县万泰明煤矿有限公司矿井资源整合实施方案开采设计(变更)委托书 ;2、陕西省人民政府 陕政函(2007)167 号关于榆林市煤炭资源整合实施方案的批复 ;3、陕西省国土资源厅文件 陕国土资储备200961 号陕西省府谷县万泰明煤矿有限公司煤矿(整合区)勘探报告评审备案证明;4、陕西省国土资源厅文件 陕国土资采划2008330 号关于划定府谷县万泰明煤矿有限公司矿区范围的批复 ;5、供电协议;6、供水协议7、救护协议书。附件:附
9、件:1、 陕西省府谷县万泰明煤矿有限公司矿井资源整合实施方案开采设计主要机电设备及器材目录 ;2、 陕西省府谷县万泰明煤矿有限公司矿井资源整合实施方案开采设计概算书 。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 附附图图目目录录宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 1附图目录附图目录序号图纸名称图号比例备注1地质地形图C1066-144-11:5000采用2井上下对照图C1066-102-11:50003井田开拓方式一平面图C1066-109-11:50004井田开拓方式一剖面图C1066-109-21:20005井田开拓方式二平面图C1066-109-31:50006井田开拓方式二剖面图C1066-109-41:20007主斜井、副井、回风斜井井筒断面图C1066-110/111/118-11:508井巷工程数量表C1066-165-19井巷工程施工进度图表C1066-186-110工业场地安全煤柱平、剖面图C1066-106-111采区巷道布置及机械配备平面图C1066
10、-163-11:200012采区巷道布置及机械配备剖面图C1066-163-21:200013综采工作面采煤方法平面图C1066-157-114巷道断面图册C1066-122示意图15井下运输系统图C1066-124-1示意图16通风系统容易时期系统图C1066-171-1示意图17通风系统困难时期系统图C1066-171-218安全设施布置及避灾路线图C1066-171-3示意图19井下消防洒水管路系统及井下供水救生图C1066-845-11:2000示意图20压风、排水管路布置图C1066-217-1示意图21总平面布置图C1066-169-11:500022工业场地总平面布置图C1066-169-21:50023场地 35/10kv 变电所系统接线图C1066-253-11:10024场地 35/10kv 变电所电气设备布置总平面图C1066-253-225工业场地动力照明图C1066-232-1陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 附附图图目目录录宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤
11、矿设计研究院有限责任公司 2序号图纸名称图号比例备注26地面供配电(网络拓扑图)C1066-261-127井下供配电主变电所系统图C1066-212-128井下供配电 401 盘区变电所配电系统图C1066-212-229井下供配电采掘工作面配电点系统图(一)C1066-212-330井下供配电采掘工作面配电点系统图(二)C1066-212-431矿井生产安全监测系统图C1066-274-132矿井安全监测检测平面布置图C1066-274-21:200033通信系统图C1066-242-134工业电视系统图C1066-270-135计算机网络系统图C1066-264-136地面生产系统总平面布置图C1066-430-11:50037地面生产系统-剖面图C1066-430-21:10038地面生产系统设备联系图C1066-430-339机修车间及综采设备中转库工艺平面布置图C1066-431-11:10040工业场地给水排水系统图C1066-813-11:200041工业场地热力管网C1066-812-11:200042工业场地管网综合布置图C1066-474-143工业场地土方计算图C
12、1066-445-1444-3煤层底板等高线及储量估算图C1066-104-1454-4煤层底板等高线及储量估算图C1066-104-2465-14煤层底板等高线及储量估算图C1066-104-3475-2煤层底板等高线及储量估算图C1066-104-4陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 前前言言宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 前前- -1 1 前言前言一、概一、概 况况 依据陕西省人民政府关于榆林市煤炭资源整合实施方案 (陕政函2007167 号文)的批复,由原府谷县清水乡办煤矿、庙沟门镇凉水河煤矿与庙沟门镇常胜煤矿三个煤矿进行整合后置换搬迁,煤矿整合区的编号为Z21,整合后矿山更名为“府谷县万泰明煤矿有限公司” (以下简称为万泰明煤矿) ,属民营企业。 为此陕西省国土资源厅于 2008 年 10 月 31 日以“陕国土资采划字2008 330 号”文为万泰明煤矿进行了“划定矿区范围批复” ,矿区范围由 5 个拐点 圈定,开采面积约 9.9782km2,初期设
13、计生产能力为 0.9Mt/a,后期设计生产能力为 1.50Mt/a。二、编制设计依据二、编制设计依据1、国发【2010】23 号文国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知 ;2、国家安全监管总局国家煤矿安监局的安监总煤装【2010】146 号文关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知 ;3、国家安全监管总局国家煤矿安监局安监总煤装【2011】15 号文关于印煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知 ;4、国家安全监管总局国家煤矿安监局安监总煤装【2011】33 号文关于印发煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)的通知5、陕政函【2007】167 号陕西省人民政府关于榆林市煤炭资源整合实施方案的批复 ;6、陕西省煤炭生产安全监督管理局陕煤局【2010】36 号文件;陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 前前言言宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 前前- -2 2 7、 “榆林市煤炭资源整合方案” ;8、陕西省国土资源厅关于划定陕西省府谷县万泰明煤
14、矿有限公司矿区范围的批复(陕国土资矿采划【2008】330 号); 9、万泰明煤矿有限公司矿井资源整合实施方案开采设计变更委托书; 10、榆林市荣岩地质勘探有限公司提供的陕西省府谷县万泰明煤矿(整合区)勘探报告 ;11、万泰明煤矿有限公司提供的“工业场地地形图” ;12、 府谷县资源整合矿井的技术规定 ;13、现行煤矿安全规程 、 煤炭工业矿井设计规范 (GB50215-2005)及有关规程、规定和标准; 14、 煤炭工业矿井工程建设项目设计文件编制标准 (GB/T50554-2010) ,2010 年 12 月 1 日实施; 15、国家工程建设强制性条文及其他有关规程、规范、技术规定等。三、设计的指导思想三、设计的指导思想 根据党的十六大、十七大精神,遵循科学发展观,实现数量增长与优化结构、提高质量、改善效益相统一:坚持可持续发展、统筹人与自然的和谐发展:做到生产建设与资源利用、环境保护相统一;坚持以人为本、保障安全生产、促进西部大开发战略在本区实现。 因此,本设计的指导思想为:坚持以经济效益为中心,以矿井安全为根本,根据矿井资源赋存的具体条件,结合矿井工程及设施的情况,精心设计,选
15、择适用的技术工艺,实行在保护中开发;从安全生产上对现有系统、环节和设施,进行核算、评定、建造、利用和完善,力争以最少的投资和最短的工期,把本矿技术改造成生产安全、技术适用、设施合理、管理标准、效益良好的新型矿井。四、原设计建设规模及主要技术特征四、原设计建设规模及主要技术特征1、矿井初期设计生产能力 0.90Mt/a,后期规模设计生产能力陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 前前言言宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 前前- -3 3 1.50Mt/a。2、开拓方式为斜井开拓,设计共开掘两条斜井井筒和一个立风井井筒:主斜井倾角 16,铺设胶带输送机提煤;副斜井倾角 16,作为串车提升井筒;回风立井倾角 90,内设梯子间作为专用回风井,兼做安全出口。3、矿井工业场地选定在井田东南角处香边沟内,占地总面积 14.07hm2。4、井下初期设一个开采水平,即沿 4-4煤层开掘 4 煤组水平巷道,后期再在 5-2煤设置 5 煤组开拓水平。5、井下主运输采用胶带输送机,辅助运输初
16、期采用无极绳绞车运输,后期采用防爆低污染无轨胶轮车。6、井下初期在 4 煤组水平设东西大巷,大巷共三条,即平行开掘胶带机大巷、辅助运输大巷和回风大巷。7、初期井下设两个综采长壁工作面,长度 160m。工作面装备双滚筒采煤机,型号为 MG132/310BW 型,功率 310kW。可弯曲刮板输送机为SGZ630/150 型,功率 150 kW,液压支架选用 ZY3600/08/18 型。8、主斜井安装胶带输送机,带宽 B=1000mm,带速 V=2.0m/s,电机功率N=250kW。9、副斜井提升机选用 JK3.02.2/30 型单卷筒矿井提升机一台,卷筒直径 3.0m;提升速度 3.08 m/s,电机功率 N=450kW。10、矿井通风机型号为 FBCDZ1024(B)型防爆对旋轴流风机两台,电动功率为 2110kW。11、井下设中央水泵房安装水泵三台,型号为 MD46305 型多级离心泵,电动机功率 45kW。两趟1085 无缝钢管排水管路由副斜井通到地面。12、供水系统:府谷县弧山川奥陶系灰岩岩溶水,已铺设管道至郝家沟沟口,距本矿工业场地仅 8 km 左右,水质优良,补给条件好,是矿
17、区供水的很好水源地。13、供热系统:工业场地内设锅炉房,采暖季选用 3 台 SZL2.8-陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 前前言言宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 前前- -4 4 1.0/95/70 型热水锅炉,非采暖季选用 1 台 L(SH)S600-100/20-A常压锅炉。14、在工业场地内设 35kV 变电所,矿井双回路 35kV 电源引自埝沟110/35/10kV 变电站。 15、职工总人数:为 395 人。原煤生产人员效率 11t工。 16、建设工期:建井工期为 22 个月。五、变更后设计建设规模及主要技术特征五、变更后设计建设规模及主要技术特征(一)设计生产能力设计生产能力:前期为 0.9Mta,后期为 1.50Mt/a,矿井主要生产环节按 1.50Mt/a 一次设计。(二)主要技术特征 (1)矿井工业场地 矿井工业场地选定在井田东南角处香边沟内,占地总面积 14.84hm2。 (2)矿井开拓方式 矿井开拓方式采用斜井开拓,设计在选定的工业场地
18、内布置 3 条井筒,分别为主斜井、副斜井和回风斜井,主斜井井筒倾角 65053.2,井筒内安装一台带宽 1.2m 的带式输送机担负矿井煤炭运输任务,兼进风和安全出口任务。副斜井井筒倾角 530,采用防爆低污染无轨胶轮车运输,承担矿井辅助运输任务,兼进风和安全出口任务。回风斜井井筒倾角 7,承担全矿井的回风任务兼做安全出口。 (3)水平划分全井田划分为一个主水平和一个辅助水平,设计将主水平布置在二煤组的 5-2煤层中,水平标高为+1116m,在一煤组的 4-4煤层中布置辅助水平。(4)井下主运输采用胶带输送机,辅助运输采用防爆低污染无轨胶轮车。(5)大巷布置方式陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 前前言言宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 前前- -5 5 三条井筒进入 5-2号煤层后,沿经线 37471200 南北向在 5-2号煤层中布置主水平大巷组,分别为 5-2煤带式输送机大巷、5-2煤辅助运输大巷及 5-2煤回风大巷。在 4-4煤层中南北向布置一组辅助水平大巷
19、(分别为带式输送机大巷、辅助运输大巷和回风大巷) ,与主水平上下重叠布置,大巷均沿煤层布置。(6)盘区布置及装备 初期在一煤组 4-3煤层中的 401 盘区设两个综采长壁工作面,长度160m。工作面装备双滚筒采煤机,型号为 MG132/310-BW 型,功率 310kW。可弯曲刮板输送机为 SGZ630/2132 型,功率 2132kW,液压支架选用ZY6000/09/21 型,初期达到设计生产能力为 0.9Mta。后期在二煤组 5-2煤层中的 501 盘区中布置一个大采高综采工作面,工作面采煤机装机功率宜大于 1200kW,工作面刮板输送机输送能力宜大于 1200t/h,功率为 2700kW,液压支架选用 ZY10000/28/60 型,后期将达到设计生产能力为 1.50Mta。(7)主斜井安装胶带输送机,带宽 B=1200mm,带速 V=2.5m/s,电机功率N=250kW。(8)副斜井运输设备选用防爆低污染无轨胶轮车,作为全矿井的辅助运输。(9)矿井通风机型号为 FBCDZ-10-No27(B)型防爆对旋轴流风机两台,电动功率为 2200kW。(10)井下设中央水泵房安装水泵三台
20、,型号为 MD85454 型多级离心泵,电动机功率 75kW。两趟 1334 无缝钢管排水管路由主斜井通到地面。(11)工业场地:工业场地总平面布置根据建筑物的功能、性质,利用道路划分为四个大功能区:行政生活福利及公用设施区、辅助生产区、生产陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 前前言言宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 前前- -6 6 区和风井区。 (12)建设工期:建井工期为 24.5 个月。(三)主要技术经济指标1、井田面积 9.9782km2。初期设计生产能力为 0.9Mta,后期设计生产能力为 1.50Mta。矿井设计服务年限 37.52a,4-3、4-4号煤层储量备用系数取 1.4,5-1、5-2号煤层储量备用系数取 1.3。2、资源储量:资源储量 96.28Mt,工业资源储量 94.52 Mt,设计资源储量 87.31Mta,设计可采储量 62.12Mt。3、矿井 4-3、4-4、5-1、5-2号煤层煤质为低中灰、中高挥发分、特低硫、低磷、特高发热量,
21、可作为良好的动力用煤、气化用煤、低温干馏用煤。4、煤层厚度:4-3号煤可采厚度 1.141.38m,平均 1.25m;4-4号煤厚0.94 1.23m,平均 1.06m;5-1号煤可采厚度 0.801.70m,平均 0.98m;5-2号煤厚 3.656.23m,平均 4.43m。5、采煤方法:设计确定 4-4、4-3及 5-1煤层采用薄煤层综采采煤方法,5-2煤层采用厚煤层综采采煤方法,全部垮落法管理顶板,综合机械化回采工艺。6巷道掘进:全矿井共布置 2 个综采工作面、2 个综掘工作面和 2 个炮掘工作面,矿井采掘比为 2:4。7井巷工程总量为 19748m,按岩性分:煤巷 11905m,占 60.3%;岩巷3767m,占 19.1%;半煤岩巷 4076m,占 20.6%,万吨煤掘进率 219m。8主斜井运输:装备 1200mm 带式输送机 1 台,带速 V=2.5m/s,胶带机长 L=1056m,倾角 =6.8,运量 Q=600t/h。 9副斜井:倾斜长度 1276m,倾角 530,承担矿井辅助运输任务,采用防爆低污染柴油机无轨胶轮车运送设备、人员、材料等。104-4煤辅助水平的运输
22、大巷运输采用 1000mm 带式输送机。11井下辅助运输:采用防爆低污染柴油机无轨胶轮车。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 前前言言宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 前前- -7 7 12主通风机:FBCDZ-10-No27(B)型防爆对旋轴流式通风机 2 台,矿井总进风量 121m3s。13排水:正常涌水量 35m3h,最大涌水量 50m3h。选用 3 台MD85454 型矿用耐磨多级离心泵,主排水管路选用 1334 无缝钢管,沿主斜井井筒敷设 2 趟,矿井正常涌水量时,1 趟管路工作、1 趟管路备用。14矿井地面生产、生活及消防用水供水水源由府谷县庙沟门镇镇政府供水工程统一考虑解决。该工程已铺设管道至郝家沟沟口,距本矿工业场地仅 8km 左右。其水源为弧山川水源和天桥水源,均为奥陶系灰岩岩溶水,可作为本矿井永久供水水源,能给本矿井供水 3000m3/d,可以满足本矿井地面生产、生活、消防及井下消防洒水对水源规模的需求(本矿井所需水源规模为 2300m3/d)
23、 ,供水水质符合国家现行生活饮用水卫生标准 。15锅炉:锅炉选用两台 SZL10-1.25-AII 型和一台 DZL4-1.6-AII 型蒸汽锅炉进行生活热水供应。16矿井供电:该矿两路 35kV 电源分别来自埝沟 110/35/10kV 变电站的两段不同的 35kV 母线,导线为LGJ-70/15.0km,线路长约 8km。设计矿井总安装容量 11089.2kW;全矿总工作容量 9398.3kW;年电耗 23598498kWh;吨煤电耗 26.22 度/吨。17职工总人数:689 人,全员效率:6.03t工18建设工期:24.5 月。 19静态总投资 61484.79 万元,20吨煤投资 683.16 元t。 (四)经济指标及评价1、税后全部投资回收期 7.69a;2、税后财务净现值 26114.3 万元;陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 前前言言宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 前前- -8 8 3、税后财务内部收益率 15.22:4、年平均利润总额 913
24、6.3 万元;5、年平均税后利润 6851.8 万元;6、盈亏平衡点 61.05。六存在的问题和建议六存在的问题和建议1. 萨拉乌素组含水层基岩顶面的富水性,需进一步查明,以防开采时溃水、溃沙,建议矿方在整合完成后委托有资质的地质部门对萨拉乌素组含水层做进一步的勘探,为后面的安全生产提供可靠的水文地质资料。2. 首采4号煤组存在火烧区。建议矿方在整合完成后委托有资质的地质部门进行勘探查明火烧区范围,根据查明的范围设置隔离煤柱,为该矿后面的生产提供安全可靠保障。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第一一章章矿矿井井建建设设现现状状及及矿矿井井变变更更原原因因宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 1-1-1 1 第一章第一章 矿井建设现状及矿井设计变更原因矿井建设现状及矿井设计变更原因第一节第一节 矿井建设现状矿井建设现状目前矿井从开工至今,首先已把地面平整完毕,并将平整好的工业广场划分为三个平台,即+1218 m 平台,+1225m 平台,+1230m 平台,而在+12
25、18m 平台上已完成和及将要完成施工工程有:办公楼、2 号单身楼、公寓楼主体已封顶;生产系统方面的一车间主体已完、二车间主体也已完、大块煤仓、末煤仓也已到了正负零;而在+1230m 平台上施工已完成和及将要完成的工程有:联合建筑已到正负零、高位水池主体工程已完工;另外就是地面的火药庫已完成施工;护坡也完成了 800m,排洪管沟也已做了 320m。在井下工程方面,在坐标 x:4346915.945,y:37471991.151,标高为+1219m 处布置主斜井,主斜井井筒按 12813方向 65053.2倾角已开凿了 260m;在坐标 x:4346951.301,y:37472022.263,标高为+1230m 处布置副斜井,副斜井井筒按 135方向 530倾角也已开凿了 245m;另外在坐标 x:4346870.131,y:37471864.774,标高为+1225m处布置回风斜井,回风斜井井筒按 12813方向 7倾角已开凿了280m。其它的地面与井下工程均末开工。第二节第二节 矿井设计变更原因及变更内容矿井设计变更原因及变更内容一、矿井设计变更原因一、矿井设计变更原因2008 年
26、8 月由陕西华雁工程设计咨询有限责任公司为该矿编制了陕西陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第一一章章矿矿井井建建设设现现状状及及矿矿井井变变更更原原因因宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 1-1-2 2 省府谷县万泰明煤矿有限公司矿井资源整合实施方案开采设计 ,并于 2009年 4 月通过陕西省煤炭工业局组织专家进行审查,批准初期生产能力0.9Mta,后期生产能力为 1.50Mt/a。由于以下原因本矿进行了设计修改,一方面就是一方面就是地面原因:地面原因:1、原设计工业广场南北宽 116m,东西长约 340m,标高为+1218m,全工业广场为一个平台,三条井简布置在距西北边界约 60m 处,明槽开挖。主井坐标为 x:4346812,y:37472006,z:1218副井坐标为 x:4346843,y:37472037.82,z:1218风井坐标为 x:4346776,43,y:37471985,z:1218实际征地时由于两边为缓坡。中间稍为平缓,东部为深沟,经和村
27、民多次协商,征地宽度南北方向为 320364m,东西长约 650850m,根据征地的现状和地形,我们将原设计方案修改为:1)工业广场划分为三个平台,即+1218m 平台,+1225m 平台,+1230m 平台,+1218m 平台为主生产区,布置主井、驱动机房、筛分一车间、二车间、大块煤仓、矸石仓、末煤仓釆样室、井下水处理站及桟桥系统;+1225m 平台布置风井;+1230m 平台布置副井、联合建筑、35KVA 变电所、机电车间、供应库房、胶轮车库、高位水池、及生活服务设施(办公楼、单身楼、公寓楼、煱炉房等) 。2)由于西北边界有立坡故将三个井筒紧靠边界,取消明槽开挖,同时提高土地利用率,减少投资。修改后坐标为:主井坐标为 x:4346915.945,y:37471991.151,z:1219陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第一一章章矿矿井井建建设设现现状状及及矿矿井井变变更更原原因因宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 1-1-3 3 副井坐标为 x:434695
28、1.301,y:37472022.263,z:1230风井坐标为 x:4346870.131,y:37471864.774,z:1225另一方面就是井下的原因:另一方面就是井下的原因:1、原矿井设计为两个水平开釆,4-3煤层、4-4煤层为一个水平,叫 4 号煤水平;5-1煤层、5-2煤层为一个水平,叫 5 号煤水平。4 号煤水平大巷东西布置,工作面南北向回釆;5 号煤水平大巷南北方向布置,工作面东西方向回采。同时在 4 号煤水平、5 号煤水平分别布置井底大巷及配套设施。开釆时先釆 4 号煤水平,待 4 号煤水平回采结束后(18年)开始回釆 5 号煤水平,现在变更为矿井一个主水平,一个辅助水平,井底大巷、中央变电所、中央水泵房、消防材料库被布置在主水平。井下爆炸材料庫布置在辅助水平,主要是简化了系统,给主釆煤层增加了走向长度,减少了搬家次数,减少了煤柱储量,提高了矿井回采率,由原来的整体开釆薄煤层,变为薄后搭配,加快矿井尽快达到 150 万 t 能力,提高矿井经济效益。2、原设计主井为 16坡度,采用多皮带连接运输,副井 16坡度,副井运输采用绞车提升,风井为立井。现将主井变更为 7坡度
29、,采用一条皮带运输,直通井下煤仓,为主水平与辅助水平服务,简化了井下生产系统,机械化程度高,用人少,事故率低。副井采用了 530坡度,采用胶轮车运输,上下材料及人员方便。风井采用 7坡度,施工方便。3、原设计副井辅助运输采用轨道绞车提升运揄,井下大巷的辅助运输为轨道运输,工作面顺槽采用无极绳运输,现全部采用无轨胶轮运陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第一一章章矿矿井井建建设设现现状状及及矿矿井井变变更更原原因因宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 1-1-4 4 揄,提高可靠性,安全性,运输环节少,运揄成本低,并且安全可靠因此基于上述原因,府谷县万泰明煤矿有限公司委托我公司对原开采设计进行变更。从以上几个方面考虑,我公司为其编制了陕西省府谷县万泰明煤矿有限公司矿井资源整合实施方案开采设计(变更) 。二、矿井设计变更内容二、矿井设计变更内容本次设计做如下变更:1、原设计以标高为+1218m 上做一个工业广场平台,在这个平台上布置三条井筒,分别为:主井坐标为 x:434
30、6812,y:37472006,z:1218副井坐标为 x:4346843,y:37472037.82,z:1218风井坐标为 x:4346776,43,y:37471985,z:1218变更后将工业广场划分为三个平台,即+1218m 平台、+1225m 平台,+1230m 平台,在这三个平台上分别布置主斜井、副斜井、回风斜井:主斜井坐标为 x:4346915.945,y:37471991.151,z:1219副斜井副井坐标为 x:4346951.301,y:37472022.263,z:1230回风斜井坐标为 x:4346870.131,y:37471864.774,z:1225变更后优点是利用西北边界的立坡,将三个井筒沿着立坡紧靠边界布置,并且可取消明槽开挖,集中布置生产系统与生产生活设施,同时提高土地利用率,减少投资。2、原设计采用了两个水平开釆,既 4-3煤层与 4-4煤层为一个开采水平(称为4 号煤层组) ;5-1煤层与 5-2煤层(称为5 号煤层组)为一个开采水平,该开拓方案为 4 号煤层组与 5 号煤层组必须分别布置不同的井底大巷及设置不同的的生产设施。变更后把5 号煤层
31、组作为一个主水平,4 号煤层组作为一个辅助水平,井底大巷、中央变电所、中央水泵房、消防材料库布置在主水平,井下陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第一一章章矿矿井井建建设设现现状状及及矿矿井井变变更更原原因因宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 1-1-5 5 爆炸材料庫布置在辅助水平。变更后的优点是是简化系统,给主釆煤层增加了走向长度,减少了搬家次数,减少了煤柱储量,提高了矿井回采率,由原来的整体开釆薄煤层,变为薄后搭配,加快矿井尽快达到 150 万 t 能力,提高矿井经济效益。3、原设计采用主井为 16坡度,主井运输采用多皮带连接运输,副井 16坡度,副井运输采用绞车提升,风井为立井。变更后主斜井井筒为 65053.2坡度,主井运输采用一条皮带运输;副斜井井筒为 530坡度,副井运输采用防爆胶轮车运输;回风斜井井筒 7坡度。变更后的优点是主井采用一条皮带直通井下煤仓为主水平与辅助水平服务,简化了生产系统,机械化程度高,用人少,事故率低。副井采用防爆胶轮车运输后,辅
32、助运输系统简单、灵活,上下材料及人员方便,运输环节少、安全,辅助运输成本低。回风井 7坡度,施工方便,便于井下人员遇到灾害后安全逃生。4、原设计的4 号煤层组的大巷布置采用东西向布置,工作面南北向回釆;变更后4 号煤层组的大巷布置采用南北向布置,工作面东西向回釆;其优点为增加了工作面推进长度,减少了工作面的搬家次数,减少了大巷煤柱损失量。5、原设计副井为轨道绞车提升运揄,井下大巷为轨道运输运,工作面顺槽采用无极绳运输,变更后井下辅助运输都采用防爆胶轮车运揄,其优点为提高辅助运输系统的可靠性与安全性,辅助运输系统的运输环节少,降低了辅助运输系统的运揄成本低。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-1 第二章第二章 井田概况及矿井建设条件井田概况及矿井建设条件第一节第一节 井田概况井田概况一、矿一、矿井地理位置井地理位置府谷县万泰明煤矿地处陕北侏罗纪煤田神府矿区三道沟井田的北部,
33、行政区划隶属于陕西省府谷县庙沟门镇管辖,位于庙沟门镇西约 8km 处,地理坐标为东经 11038101104053,北纬 391450391630。二、交通位置二、交通位置本区交通条件较为方便,外部公路和建成通车的西(安)包(头)铁路和神(木)黄(骅)铁路, 沿煤矿的南部边界附近通过, 南与陇海线相接;北与京包线相连,向东有大秦、神黄两条西煤东运线通道与京九、京广线相接,形成了衔接四周的运输网络,将为本 矿区煤炭资源开发注入了新的运输活力。万泰明煤矿向西北距内蒙古自治区鄂尔多斯市 131km,向东距府谷县60km,向南距神木县城 64km,向西南直距榆林市 192km。榆林市距西安664 km、距包头 385 km、距介休 340 km、距银川 466 km。榆林新机场已开通榆林至西安、包头、北京航线,太原、银川等大城市航班也即将开通。距本区较近的鄂尔多斯机场也开通至西安、包头、北京等航线。本区铁路、公路、空运交通网已经形成,交通便捷,交通位置见图 2-1-1。二、地形地貌二、地形地貌本井田位于陕北黄土高原北端,毛乌素沙漠东南缘,地貌单元属黄土丘岭地区,黄土覆盖全区,最高处位于矿区的南
34、北部伍秃子梁,标高1345.6m,最低处位于矿区的北部张家沟口,标高1190m,相对高差约陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-2 155m。沙丘平地:主要分布在梁峁上,成片状分布。占矿区面积的 10%。物质组成为第四系松散粉砂、细砂和沙质粘土,多呈半固定状态。地表形态以片沙垄和小沙丘为主,沙丘高一般 23m 不等,多生长有沙蒿、沙柳、柠条和杨树。黄土梁峁:主要分布在井田中部,约占全区面积的 70%,组成物质主要是粉沙、粉土,且以粉质粘土为主,表面常有现代风积沙覆盖。由于雨水的冲蚀作用,梁峁坡面冲沟发育,沟谷直立,黄土见垂直节理。沟梁相间,地形支离破碎,水土流失严重。坡面平缓区为耕地,其余主要为林区和草地。沟谷地貌:主沟沿东西向展布,沟谷两侧基岩断续出露,沟底开阔地带形成一级阶地和河床漫滩。河床漫滩主要分布于北部张家沟及北界的瓦窑沟阶地下,高于河床约 12m 左右,漫滩平缓
35、与阶地相接,与河床以陡坎形式连接,由第四系全新统冲积层组成。一级阶地主要由第四系全新统冲积层组成。河漫滩和一级阶地多经人工平整成梯田,为区内农作物主要种植区。三、水系三、水系矿区内地表水系均属黄河水系,多数季节性河流。雨季暴涨且泥沙含量大,旱季断流,给工农业发展及水土保持等带来诸多不利。区内无大的河流,北部的张家沟、东南部的红石墕沟均为沙梁川沟沟流的次级支沟,较大的有张家沟发育在矿区的北部,常有水流。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-3 图2-1-1 交通示意图四、气候条件四、气候条件本区为典型的中温带干旱、半干旱大陆性季风气候,冬季严寒,春季多陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设
36、计研究院有限责任公司 2-4 风,夏季酷热,秋季凉爽,昼夜温差悬殊,四季冷热多变。常年干旱少雨,年蒸发量较大。全年无霜期较短,一般 10 月初上冻,次年 4 月初解冻。多年平均气温 8.4(19571990 年) ,极端最高气温 38.9(1966 年 6 月 21 日),极端最低气温-28.4(1958 年 1 月 16 日),多年平均降水量435.7mm(19571991 年),枯水年降水量 108.6mm(65 年),丰水年降水量819.1mm(1967 年),多年平均风速 2.2m/s(19571989 年),极端最大风速25m/s(1970 年 7 月 18 日),年最多风向 NW,多年最大冻土深度 146cm(1968年 2 月),多年平均气压 910 毫巴(19741989 年),全年降水量分配很不均匀,多以暴雨形式集中在 79 月份,约占全年降水量的 68%,不同年份降水量变化明显。五、地震五、地震本区地壳活动相对微弱, 属无震区。 据国家建筑抗震设计规范GB50011-2001 规定,本区抗震设防烈度为 6 度,设计基本地震加速度值0.05g。据记载,公元 1448
37、年,榆林地区曾发生过 47 级地震,1621 年在府谷县孤山地区发生过 5 级地震,烈度 6.7 度,此后再未发生过 4 级以上地震,小震也很少。邻省区虽发生过较大地震,但对本区影响甚微。如 1996 年 5月 3 日,距本区 352km 的内蒙古包头发生 6.4 级地震,而本区内仅有震感而已。距本区约 1000km 处举世瞩目的 2008 年 5 月 12 日汶川 8 级大地震,本区也仅有明显的震感。六、区域经济概况六、区域经济概况本区地处陕蒙分界处的陕北黄土高原地带,因受自然条件限制,工农业陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-5 基础薄弱。近年来因陕北能源化工基地的开发建设带动了矿区周边的公路、铁路建设,大型煤矿、电厂也陆续规划建成,经济有所改观,但因农业基础比较薄弱,抗灾抗旱能力很差,农民生活还比较贫穷。农作物以谷子、糜子、大豆、洋芋、玉米为主,牲畜以驴、牛、羊为主
38、,经济作物以葵花、豆类为主。可以预见,随着矿区煤炭资源的开发,必将出现良好的人文环境。七、矿区开发现状七、矿区开发现状府谷县万泰明煤矿是由府谷县清水乡办煤矿、庙沟门镇凉水河煤矿和庙沟镇常胜煤矿共同组建,在万泰明煤矿整合井田范围内无老窑及生产矿井,属未采动的井田,邻区生产小煤矿为府谷县庙沟门镇郝家沟煤矿。府谷县庙沟门镇郝家沟煤矿 1995 年建成投产,设计生产能力为 3 万吨/年,开采 5-1煤层(原 4-3煤层) ,利用一对平硐开采,采煤方法为房柱式采煤。2000 年煤矿进行了技改,设计生产规模为 9 万 t/a,巷道长度约 1400m。八、井田内地面建(或构)筑物及设施八、井田内地面建(或构)筑物及设施该矿井田开采影响范围内无文物古迹、无自然保护区、无军事防务区、无铁路等重要建(或构)筑物及设施,也没有大的村庄与集镇存在。第二节第二节 矿井外部建设条件及评价矿井外部建设条件及评价一、运输条件一、运输条件在井田南部边界附近建成通车的西(安)包(头)铁路和神(木)黄(骅)铁路,南与陇海线相接 ,北与京包线相连,向东有大秦、神黄两条西煤东运线通道与京九、京广线相接 ;另外矿区的简易公路与县
39、级公路相连, 形成了与全国的运输网络 相衔接,这为本矿区煤炭运输提供了可靠的运输条件 。二、矿区电源二、矿区电源陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-6 为适应煤炭资源整合后陕北煤炭发展的新形势,府谷县电力部门对当地电网进行了全面统一规划,确定在埝沟建 110/35/10kV 变电站一座,其中装设 50MVA 三卷变压器二台。该变电站位于万泰明煤矿工业场地的东北约8km 处,变电站的两段 10kV 母线可作为本矿的可靠电源。埝沟 110/35/10kV 变电站按电力部门计划将于今年底开工建设,完全可以满足矿井用电需要。三、矿区水源条件三、矿区水源条件矿井地面生产、生活及消防用水供水水源由府谷县庙沟门镇镇政府供水工程统一考虑解决,该工程已铺设管道至郝家沟沟口,距本矿工业场地仅 8km 左右。其水源为弧山川水源和天桥水源,均为奥陶系灰岩岩溶水,已探明的可开采量为32104 m3
40、/d,已开采利用仅为 0.3104 m3/d,该区水质优良,补给条件好,将是矿区主要供水水源地,可作为本矿井永久供水水源,可以满足本矿井地面生产、生活、消防及井下消防洒水对水源规模的需求,供水水质符合国家现行 生活饮用水卫生标准 。另外,处理井下排水做为本矿生产、井下洒水、绿化等水源。四、矿区通信条件四、矿区通信条件本区通讯条件好,市县乡镇已实现了电话程控化,全部进入国际、国内自动传输网,并开通了数字微波线路和 GSM 移动通讯工程,移动通讯网覆盖全区,因此为本矿提供了通信保障。五、主要建筑材料供应条件五、主要建筑材料供应条件本区主要建筑材料砖、瓦、砂、石等大宗建材当地或邻近的保德、府谷等地均有生产,钢材、木材、高标号水泥等可由外地购入。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-7 六、外部协作条件六、外部协作条件矿井所在的神府矿区,其已是非常成熟的大型现代化矿区,当地经济、文
41、化生活的中心,各种物质供应丰富,供未来矿山外部协作及材料供应条件良好。目前与本煤矿毗邻的三道沟煤矿已建成矿区机修厂、设备租赁站、物资总库及消防救护等一系列完善的生产辅助设施,可为本矿井建设的设备租赁及大、中修等提供服务。矿井的商业服务、医疗卫生和生活居住等可依托附近的府谷县庙沟门镇解决。七、小窑开采情况七、小窑开采情况万泰明煤矿范围内无老窑及生产矿井,属未采动的井田。邻区生产小煤矿为府谷县庙沟门镇郝家沟煤矿。府谷县庙沟门镇郝家沟煤矿 1995 年建成投产,设计生产能力为 3 万t/a,开采 5-1煤层(原 4-3煤层) ,利用一对平硐开采,采煤方法为房柱式采煤。2000 年煤矿进行了技改,设计生产规模为 9 万 t/a。八、外部建设条件综合评价八、外部建设条件综合评价综上所述,本区交通运输方便,水源、电源可靠,对外通讯联系方便,材料供应充足,具备优越的外部建设条件。第三节第三节 矿井资源条件矿井资源条件一、地层一、地层本井田位于三道沟井田北部,地层层序基本和三道沟井田一致,区内出露及钻孔揭露的地层由老至新有:中生界三叠系上统永坪组(T3y) 、侏罗系下统富县组(J1f) 、侏罗系中统延
42、安组(J2y) 、新近系上新统静乐组(N2j) 、第四系中、上更新统(Q2+3)及全新统(Q4) 。现将各组地层特征分述如下:陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-8 (一)中生界1、三叠系上统永坪组(T3y)该组地层为井田侏罗系含煤地层的沉积基底,区内未见出露。根据矿区地层资料及部分钻孔资料,其岩性为一套灰绿色、巨厚层状中细粒长石石英砂岩,夹有灰绿、灰黑色泥岩及薄煤线,砂岩中含有较多的黑云母片、绿泥石等,局部含泥质包体及黄铁矿结核,泥钙质胶结,分选性及磨圆度中等,以块状层理为主,局部具板状交错层理。该组地层在煤矿内未揭露完整,厚度不详。2、侏罗系下统富县组(J1f)假整合于下伏三叠系永坪组地层之上,区内未出露,仅在三道沟井田的部分钻孔中见到,其厚度在 5.6242.14m 之间,平均 18.15m,岩性由灰色,灰白色的细粒砂岩及灰黑色紫灰色泥岩、粉砂岩组成,砂岩成份以石英
43、为主,长石次之,分选性磨园度好。本组地层顶部有一层灰色灰白色的石英砂岩,偶含细砾,易于区分。3、侏罗系中统延安组(J2y)整合于富县组地层之上。广泛出露于区内较大沟谷的两侧,由于遭受后期不同程度的冲刷、剥蚀作用,残留的地层厚度变化较大,一般在84.66283.30m 之间。该组地层为井田的含煤地层。其岩性主要由浅灰色各粒级长石石英砂岩、灰深灰色粉砂岩、泥岩和煤层互层组成,局部地段夹有上平下凸的透镜状河道中粒中细粒砂岩。该组地层中砂岩和泥岩呈规律性的交替出现,综观其岩石组合特征,本组表现为一套内陆大型浅水湖泊三角洲相碎屑沉积。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-9 (二)新近系(N)区内仅有上新统静乐组(N2j)断续出露于井田各川道、支沟沟脑,厚度 020m,变化较大。岩性为浅红色、棕红色粘土、亚粘土,含大量砂及粉砂质、不规则状钙质结核。钙质结核呈层分布。底部局部发育一层厚
44、度 13m 的砾石层,不稳定,砾石成分为砂岩、烧变岩等岩块,砂质充填,泥质胶结。本组中前人曾发现三趾马及其它动物骨骼化石,因而又称之为“三趾马红土”。其与下伏延安组不整合接触,之上多被中更新统离石组覆盖,两者间呈角度不整合接触关系。(三)第四系(Q)全区分布广泛,厚度受地形地貌的控制而变化较大,北部较薄、中部、南部较厚,河谷两侧较薄,梁峁、塬顶较厚,总体看北部松散层厚度为030m,平均 20m,南部厚。第四系的松散层沉积包括有冲积、冲洪积和风积物等。1、中更新统(Q2)仅发育离石组(Q2) 。在区内梁峁之上呈片状,云朵状分布,厚度20m。岩性以土黄色、棕黄色亚粘土、亚砂土为主,局部夹数层厚度0.200.50m 的古土壤层。含大小不一,形态各异的钙质结核,结核呈零散状分布。该组柱状节理发育,是主要耕作层。2、全新统(Q4)区内沉积类型主要有两类,冲洪积层和风积层。冲洪积层中根据其形成先后可分 Q4al和 Q4eol。Q4al:主要分布在整合区北部和西南部较大支沟内,构成一级阶地。上陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采
45、采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-10 部岩性为灰黄色亚砂土、粉细沙,下部为砂砾石(卵石)层,厚度310m。现代冲洪积层,主要分布较大支沟中,主要为粉细沙及砂砾石层,厚度 08m,变化较大。风积层(Q4eol):主要分布在梁峁上及山梁东坡,呈片状以固定半固定沙丘和流动沙丘的形式覆盖于其它地层之上,厚度 5m。岩性为浅黄色、褐黄色细沙、粉沙,含少量细砾石,质地均一,分选较好,磨园差,与下伏地层不整合接触。二、地质构造二、地质构造(一)矿区地质构造陕北侏罗纪煤田位于鄂尔多斯拗陷盆地伊陕单斜区之内,基底为坚固的前震旦系结晶岩系,印支期及其后的历次构造运动对矿区的影响主要表现为垂直升降运动,形成一系列的假整合面或小角度的不整合面。据区域资料,基底中主要存在吴堡靖边 EW 向、保德吴旗 NE 向、榆林西神木西NE 向构造带,对煤田的形成及分布具有一定的控制作用。神府矿区构造单元处于鄂尔多斯地台二级构造单元伊(克昭盟)陕(西)单斜东缘中部。由于基底是坚固的前震旦系结晶岩系,故中生代以来,
46、地史上历次构造运动对本区影响甚微,表现在以垂向运动为主,仅形成一系列沉积间断假整合面,矿区构造极其简单,没有褶皱,倾角 1 左右大单斜层。中生代后期,由于吕梁复背斜构造带大规模抬升,使得鄂尔多斯台向斜东缘强烈翘起褶皱。表现为府谷县黄河沿岸古生代地层奥陶系,石炭系,二叠系翘起裸露于地表,形成有高角度的背斜、向斜褶曲,并伴生有 NW 陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-11 向断裂。也使得矿区东部悖牛川以东地区相对抬升,地层遭受严重剥蚀,缺失侏罗系中统直罗组、安定组及白垩系地层,煤系地层延安组上部地层也遭受剥蚀。区内没有火成岩活动,断层也稀少。根据钻孔揭露及地表露头观测,发现了几条断层。1、蛮兔塔大昌汗正断层在陕蒙边界三界沟(蛮兔塔)有断层露头点,断层面大致向南倾斜,倾角 75。断层的断面有糜棱岩破碎带、劈理及引泪;河谷开挖的露天坑(5-2煤)突然碰到永坪组砂岩壁。此断层大致
47、沿朱盖沟方向NWW 延伸,该沟北侧2-2煤以上地层全部缺失,故属北盘升,南盘降之正断层。断层距蛮兔塔约70m。推测该断层 NWW 向延伸进入大柳塔井田北部,至前石畔井田李家村尖灭;SEE 方向延伸至府谷县大昌汗北,其规模(长度、断距)不明,据府谷矿区普查资料,没有尖灭消失迹象。该断层是目前发现的矿区最大断层,长达 16km。2、吴道沟正断层吴道沟村有断层露头点。断面倾向 SSW,倾角 60。其下盘煤系第五段与上盘直罗组底部砂岩接触。推测断距 1530m。该断层 NWW 向延伸进入活鸡兔井田,至刘家圪堵尖灭; SEE 方向延伸至乌兰木伦河消失。断层长约 10km。3、扎子沟正断层扎子沟与朱盖沟交汇处朱盖沟南岸有断层露头点。断层面倾向NNE,倾角 55。下盘煤系第五段粉砂岩及砂质泥岩与上盘直罗组底部砂陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-12 岩相接触,推断断距 2030m。断
48、层沿 NWW 向延伸至杨家村,SEE 方向延伸至乌兰木伦河趋于尖灭,断层长度约 8.5km。其余几条规模小的断层就不再赘述了。上述断裂的规模和性质,在勘探过程中得到了证实。本区发现的断层均属高角度张性断裂性质,是区域构造特征之一。三道沟井田勘探中根据二维地震勘探成果:解释井田范围内小断层(点)41 个,组合断层 11 条。其中 8 条可靠,3 条较可靠。上述小断层(点)主要分布于三道沟井田的中、西部(首采区有 11 条) ,彼此间隔 5001500m 不等。断层特征较明显,规律性较强,均为正断层,多呈高角度产出,落差不大(均在 413m 范围内),有 4 条落差10m,长度5003000m 不等,走向主要为 NW 和 NWW 向两组(与区域应力场方向一致) ,北东向仅有一条。(二)井田地质构造万泰明煤矿地质构造简单,为一走向北西,倾向南西西,平均倾角1的单斜构造,无大的断裂及褶皱发育,无岩浆活动痕迹。延安组为向西南微倾的简单叠置地层,每千米降深 68m,层内发育宽缓的波状起伏及鼻状隆起,节理等构造。由于地质勘探在井田内未进行二维地震工作,根据已施工钻孔资料,未发现有断层迹象,但不能排除
49、与三道沟井田在同一的应力场作用下,也可能存在有性质类似的小断层,总体看井田构造十分简单,就是有断层,构造也不大,对煤层的展布形态影响不大。三、三、含煤地层含煤地层侏罗系中统延安组为本区的含煤地层,根据岩性、岩相特征,煤矿内由陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-13 下而上可划分为四个岩性段。现分述如下:1、延安组第一段(J2y1)整合于富县组地层之上,仅在井田东南部边界附近的西窑沟的支沟内有少量出露,钻孔大多可见。厚度在 3565m 之间,平均 55.73 m。本段地层岩性以灰、浅灰色厚层状中粗粒长石石英为主。其成份主要为石英和岩屑,含少量长石,分选中等,磨圆度较好;孔隙式胶结,胶结物以泥质为主,泥钙质及钙质次之,具板状交错层理,砂岩中夹灰、深灰色薄层泥岩、粉砂岩及煤层。其沉积层序结构十分明显。5 号煤组赋存于本段地层之中,在煤层合并区内为一完整的由粗至细,再到煤层地完整
50、旋回,在分岔区,表现为两个次一级的粗至细粒的沉积旋回,顶部为 5-2煤和 5-1煤(上分岔煤层) 。煤层的顶板一般均含有大量的植物化石及化石碎片;在煤层底板含有大量植物根部化石。该段地层以 5-1煤层伪顶粉砂岩或泥岩为其顶界。2、延安组第二段(J2y2)该段地层连续沉积于第一段之上,主要出露于整合区东北部及中西南部的各支流岔沟中,本段以浅湖、湖湾沉积为主,旋回结构复杂。厚度在27.5232.90m 之间,平均厚度 31m 左右。该段岩性以灰、深灰色粉砂岩、泥岩的互层为主,中间夹有中细粒砂岩的透镜体,含煤层数较多。多由 34 个中至细粒沉积的亚旋回组成,每个旋回顶部为薄煤层和粉砂质泥岩、粉砂岩互层组成,下部多为中厚层状呈席状分布的中细粒长石砂岩,局部粒度较粗,砂岩分选中等,磨圆度较差,泥钙质胶结,具板状交错层理及小型交错层理。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-14 本段地
51、层含较多的植物化石及其碎片。4 号煤组即赋存于该段之中,从上到下编号 4-1、4-2、4-3、4-4煤层,整合区范围内 4-3、4-4煤层厚度稍大,每个煤层可构成一个小旋回,且各煤层均位于各小旋回的顶部。3、延安组第三段(J2y3)该段地层连续沉积于第二段之上,主要在井田西部的一些支沟沟脑出露。本段以湖湾三角洲沉积为主,表现为单旋回,出露面积较少。由于遭受后期的剥蚀作用,其厚度变化较大,据钻孔揭露,保留的最大厚度为38.2046.34m,平均厚度为 42m。上部为灰、深灰色粉砂岩、泥岩,局部夹 23 层薄煤线。下部岩性主要为巨厚层状、厚层状中粒砂岩,局部粒度较粗,其成份主要为长石,次为石英及岩屑,分选中等,磨圆度中等,为次菱角状次圆状,具大型收敛型交错层理,砂岩的底部常含有大量的铁质结核,直径 530mm,层理面见铁化木、硅化木化石。本段含 3 号煤组,3-2号煤层位于其顶部,局部相变为炭质泥岩。在整合区内 3 号煤分布的上部多遭后期冲刷剥蚀,仅西北角局部残留。4、延安组第四段(J2y4)本岩段为单一旋回结构,是典型前积型相序,有两种粒序结构。首先是正粒序结构最多,中部及下部是巨厚细中
52、粒分流河道砂体。仅有很薄前三角洲底积物粉砂岩或砂质泥岩。顶积层河漫相粉砂岩夹中厚层砂坝,缺口扇砂岩和薄层闭流沼泽相黑色砂质泥岩;顶积层上部有一薄层很稳定的泥炭沼泽相(薄煤) ,由于遭受后期的剥蚀作用,其厚度变化较大,据钻孔揭露,保留的最大厚度为 22.26m。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-15 四、煤层及煤质四、煤层及煤质(一)煤层井田内具有对比意义的煤层 5 层,即为 3-3、4-3、4-4 、5-1、5-2煤。其中3-3煤层仅在中部部分钻孔见可采薄煤层,大部分钻孔未见煤层。可采煤层 4层,编号自上而下为 43、44、5-1、52煤层,可采煤层特征表详见表 2-3-1。(1) 43煤层该煤层产于延安组第二段第二旋回的顶部,为勘探区次主采煤层。与 44煤层的间距较稳定,在 10.8915.23m 之间,平均 13.40m。煤层北部沿陕蒙交界处因后期冲刷,沿沟谷两侧有
53、少量被剥蚀,有一个钻孔不见煤外,勘探区内本次及以往施工的 17 个探煤孔均见可采煤。煤层厚 1.14 1.38m,平均 1.25m,标准差 0.08,变异系数 0.064 %,可采概率 100%,属薄中厚煤层,煤层厚度变化总体特点是由南向北逐渐变厚,为变化规律较明显厚度基本均一的稳定型煤层。煤层结构单一,不含夹矸。顶板岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩,次为粉砂岩;底板以泥岩、粉砂质泥岩为主,少量为粉砂岩。煤层的埋深在 29.07108.81m,底板标高变化在11721203m 之间,大体由北向南倾伏,平均降深递度为 9.30m/km,平均倾角 0.5左右。煤层煤质灰分标准差为 4.77,变异系数 0.57;硫分标准差 0.10,变异系数 0.30;为煤质变化小的煤层(灰分变化标准差小于 5,硫分变化标准差小于 0.5) 。煤类单一,不粘煤(BN31) ,煤层层位及厚度稳定,结构简单,基本全陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院
54、有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-16 区可采,属稳定型的薄中厚煤层。(2) 44煤层该煤层产于延安组第二段第一旋回的顶部,为区内的次主采煤层。与 51煤层的间距较稳定,在 13.6518.47m 之间,平均 16.00m。煤层在勘探区内全部可采,区内 18 个见煤点,均为可采点。煤层厚 0.94 1.23m,平均1.06m,标准差 0.079,变异系数 0.075 %,可采概率 100%,属薄煤层,煤层厚度变化总体特点是由西向东逐渐变厚,为变化规律较明显,厚度基本均一的稳定型煤层。煤层结构单一,不含夹矸。顶板岩性主要为粉砂岩;底板以泥岩为主,少量为粉砂岩。煤层的埋深在 43.37120.76m,底板标高变化在11601189m 之间,大体由北向南倾伏,平均降深递度为 9.30m/km,平均倾角 0.5左右。煤层煤质灰分标准差为 5.35,变异系数 0.53;硫分标准差 0.057,变异系数 0.19;为煤质变化中等的煤层(灰分变化标准差大于 57,硫分变化标准差在 0.50.8) 。煤类单一,不粘煤(BN31) ,煤层层位及厚度稳定,结构简单,全区可采,属稳定型的薄煤层
55、。(3) 5-1煤层位于延安组第一段的顶部,呈层状产出,系 52煤层的上分岔煤层。与 52煤层间距 17.0826.36m,平均 21.70m,分岔线分布在 1116ZK202ZK303陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-17 ZK404 等钻孔连线西南侧,分层编号 5-1,下分层仍沿用编号 5-2,分岔煤层向北变薄,至 ZK201、ZK302、816、ZK502 以北变薄为最低可采(0.8m)线。其外为不可采区。全区有 13 个见煤点,11 个为可采的薄中厚煤层点,因在中部与 52煤层合并,可采区分布于勘探区东部和西北角,可采总面积 5.69km2。可采煤层厚 0.801.70m,平均 0.98m。标准差 0.45,变异系数 0.45%,可采概率 60%,可采区东南部厚度大,向北、西变薄,变化规律明显。煤层结构单一,不含夹矸。顶板岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩,次为泥质粉砂
56、岩、炭质泥岩和中粒砂岩;底板以泥岩、粉砂质泥岩为主,少量为粉砂岩和炭质泥岩。煤层的埋深在 60.65139.07m,底板标高变化在11421170m 之间,大体由北向南倾伏,平均降深递度为 7.56mkm,平均倾角小于 0.5。煤类单一,不粘煤(BN31) ,煤层层位及厚度稳定,结构简单,大部可采,属较稳定型的薄中厚煤层。(4) 5-2煤层该煤层呈层状赋存于延安组第一段第二旋回的顶部,是勘探区内主要可采煤层。全区可采。煤层厚度 3.656.23m,平均 4.43m。在 1116ZK202ZK303ZK404 等钻孔连线西南总体上看合并区厚度大 5.986.23m,分岔区内煤厚 3.784.44m;其中可采见煤点 18 个,均属厚煤层点;标准差0.83,变异系数 0.19,煤厚自东向西增厚。5-2煤层的底板标高变化在11161148m 之间,局部形成一些宽缓的鼻状隆起,总体由北东向南西方向倾伏,平均降深递度为 7.7 m/km,平均倾陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概
57、况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-18 角 0.5左右。煤层普遍含夹矸 1 层,个别地段 2 层,夹矸厚 0.050.20m,岩性以炭质泥岩和泥岩为主,细砂岩少量。夹矸大部分位于煤层的中部偏下位置,规律明显,特征突出,易于对比。煤层的顶板岩性以粉砂质泥岩和泥岩为主,少量为粉砂岩、中粒砂岩和炭质泥岩;底板主要为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,次为泥岩和炭质泥岩,个别为中粒砂岩。煤层与其顶底板为明显接触,局部顶板为冲刷接触。该煤层总体为厚煤层,全区可采,厚度变化缓慢且规律明显,结构简单,煤质变化小,煤类单一,属稳定型煤层。(二)煤质根据本矿的煤层煤质资料,煤质特征简述如下:1、煤的物理性质井田内各煤层均属低变质烟煤,成因类型为腐植煤。各层煤物理性质相近。现综述如下:颜色:黑色,条痕为褐黑色。 可采煤层特征表 表 2-3-1煤层厚度计算特征煤层编号两级值平均值(点数)标准差变异系数(%)结 构层间距可采类型稳定类型4-31.14-1.381.250.080.064不含夹矸全区可采,可采概率 100%稳定10.89-15.2313.404
58、-40.94-1.231.060.0790.075不含夹矸全区可采,可采概率 100%稳定13.65-18.4716.005-10-1.700.980.450.45不含夹矸大部可采,可采概率 83%稳定5-23.65-6.234.430.830.19含 1-2 层夹矸17.08-26.3621.70全区可采,可采概率 100%稳定陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-19 光泽:各层煤一般呈弱沥青沥青光泽;断面上局部见有丝绢光泽(丝炭呈现) 。各层煤相比较,其光泽强度有自上而下逐渐渐弱的趋势。断口:多为参差状断口,部分阶梯状断口,在光亮型中,可见贝壳状断口。裂隙:内生裂隙发育在镜煤及亮煤中,为方解石充填;后生裂隙较发育,一般斜交层里面,裂隙面具有波纹状、羽毛状及滑动痕迹,裂隙面常被方解石及少量黄铁矿薄膜充填或侵染。在 5 号煤层中可见到黄铁矿散晶和菱铁矿鲕粒。各煤层均为块状
59、;着火点(T1)382384,易燃至很易燃,燃烧时烟浓焰长,不熔融膨胀;视密度 1.291.33t/m3;各煤层是电阻率一般为 300500m。煤的硬度 2.30,孔隙率 11.2%。2、化学性质 (1)工业分析工业分析测试成果综合统计见表 2-3-2 和表 2-3-3。现将主要指标分述如下:1)水分(Mad)各煤层煤的原煤水分含量为 7.1514.74%,平均为 10.1411.24%;浮煤水分含量为 2.228.00%,平均为 4.806.17%,随着煤层埋藏深度的增加,原、浮煤水分含量呈趋势性降低。4-3号煤原煤水分含量为 7.1512.79%,平均为 11.24%;浮煤水含量为2.226.89%,平均为 4.80%。4-4号煤原煤水分含量为 9.2314.74%,平均为 11.03%;浮煤水含量为3.897.63%,平均为 6.17%。5-1号煤原煤水分含量为 10.5311.97%,平均为 10.94%;浮煤水含量为2.727.15%,平均为 6.14%。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变
60、变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-20 5-2号煤原煤水分含量为 8.3010.98%,平均为 10.14%;浮煤水含量为2.388.00%,平均为 5.78%。2)灰分(Ad)各煤层原煤灰分产率为 3.6926.99%.4-3煤层原煤灰分产率为 4.4326.99%,平均为 10.00%,标准差为4.77,变异系数为 0.57,表明其原煤灰分产率变化小,为低中灰煤。4-4煤层原煤灰分产率为 3.7721.97%,平均为 10.00%,标准差为5.35,变异系数为 0.53,表明其原煤灰分产率变化中等,为低中灰煤。5-1煤层原煤灰分产率为 3.6910.32%,平均为 5.90%,标准差为 1.93,陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第二章井田概况及矿井建设条件第二章井田概况及矿井建设条件 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-21 煤矿各煤层及煤质试验综合成果表
61、 表 2-3-2原煤分析结果工业分析各硫结果(%)葛 金 低 温 干 馏煤层Mad%Ad%Vdaf%St,d%焦渣特征(1-8)Qb,adCal/gQnet,arMJ/kgSs,dSp,dSo,dARDPd%Water,ad%Tar,ad%CRad%气体%焦型4-37.15-12.7911.24(11)4.43-26.9910.0(11)32.43-38.7434.91(11)0.16-0.460.32(11)1-2 (11)5171-65706188(11)23.80-30.9829.07(11)0.02-0.040.03(3)0.05-0.070.06(3)0.09-0.220.17(3)1.310.005-0.0190.014(11)8.1-13.411.8(4)5.7-9.78.2(4)66.2-76.569.7(4)9.7-10.810.3(4)B(4)4-49.23-14.7411.03(10)3.77-21.9710.00(9)31.06-37.3034.47(10)0.23-0.410.29(10)1-2 (10)5425-66545655(10)24.93-31.32
62、29.60(10)0.03-0.040.04(4)0.03-0.090.07(4)0.09-0.180.14(4)1.310.009-0.0330.019(9)8.0-15.211.6(4)5.5-9.87.7(4)64.9-75.370.1(4)9.6-10.510.0(4)B5-110.53-11.9710.94(8)3.69-10.325.90(8)33.39-35.5334.21(8)0.20-0.280.25(8)16213-67256535(8)28.93-31.0230.46(8)0.03-0.040.04(3)0.06-0.140.11(3)0.18-0.190.18(3)1.300.012-0.0960.058(7)8.5-12.010.6(4)6.3-10.69.0(4)67-7570.3(4)9.9-10.410.3(4)B5-28.30-10.9810.14(12)7.62-19.2010.96(12)32.76-38.2835.34(11)0.15-0.370.21(12)1-25602-65436210(12)25.50-30.2928.93(12)0.03
63、-0.050.04(4)0.02-0.130.08(4)0.12-0.200.17(4)1.320.007-0.0700.042(12)9.0-11.010.3(5)6.8-9.68.1(5)6.90-74.071.5(5)9.2-10.610.2(5)A-B浮煤分析结果浮选密度工业分析元素分析(%)各硫结果(%)回收率%使用密度%煤层(1-8)Cal/gMad %Ad %Vdaf %St,d%焦渣特征(1-8)CR.ICdafHdafNdafOdafSs,dSp,dSo,dPd %4-355-8576(12)1.42.22-6.894.80(12)3.13-5.694.09(12)31.03-39.1534.17(12)0.17-0.420.27(12)2080.38-81.6281.24(4)3.73-4.724.44(4)0.86-1.030.97(4)12.66-13.4712.68(4)0.01-0.040.03(3)0.02-0.040.03(3)0.15-0.190.17(3)0.007-0.0140.008(8)4-455-8574(12)1.43.89-7.636.1
64、7(12)2.71-4.813.85(12)32.92-38.4234.40(12)0.18-0.380.27(12)2080.56-82.2981.38(5)3.73-4.374.24(5)0.82-1.070.97(5)12.11-13.8413.16(5)0.02-0.030.03(4)0.02-0.040.03(4)0.09-0.310.19(4)0.002-0.0490.022(6)5-170-8576(8)1.42.72-7.156.14(8)2.95-4.583.98(8)32.82-36.6734.47(8)0.14-0.330.25(8)2080.01-82.2981.29(3)3.37-4.694.25(3)0.79-1.070.95(3)12.11-14.2713.28(3)0.02-0.040.03(3)0.02-0.030.02(3)0.08-0.280.15(3)0.017-0.0480.03(5)5-260-8576(12)1.42.38-8.005.78(12)3.21-5.004.19(12)33.15-36.3334.33(12)0.14-0.290
65、.21(10)2080.83-81.3181.01(3)4.69-4.934.77(3)0.75-1.030.88(3)12.90-13.1613.07(3)0.01-0.040.03(4)0.01-0.030.02(4)0.09-0.180.14(4)0.009-0.0610.038(5)陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第二章井田概况及矿井建设条件第二章井田概况及矿井建设条件 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-22 煤矿各煤层及煤质试验综合成果表(续) 表 2-3-3煤 灰 熔 融 性()煤 灰 成 份 结 果(%)着 火 点煤中碳酸还原样氧化样原煤样氧化(CO2)TSCO2最大反射率煤层DTSTFTFe2O3Al2O3CaOMgOTiO2SiO2SO3K2ONa2O程度%)%4-31110-11701150(3)1140-12101180(3)1200-12201210(3)18.00-18.0118.01(2)7.54-7.607.57(2)10.
66、20-10.3510.28(2)2.04-2.512.28(2)0.60-0.600.60(2)51.13-51.9951.56(2)5.51-5.575.53(2)0.24-0.260.25(2)0.56-0.580.57(2)366-376372(3)315-354331(3)356-368363(3)18-3024(3)1.47-2.131.80(2)0.3-42.5(3)0.529-0.5630.552(3)4-41190-1500(4)1220(1)13201.95-1.951.92(2)3.90-3.923.91(2)3.62-3.663.64(2)0.33-0.340.34(2)0.38-0.400.39(2)85.67-86.1085.89(2)1.41-1.511.46(2)0.14-0.150.15(2)0.41-0.440.43(2)372-387379(3)329-361347(3)363-373369(3)21-4731(3)0.13-1.730.93(3)0.579 (1)5-11175-12101188(3)1210-12401223(3)1230-130
67、01257(3)14.00-14.2814.14(2)16.13-17.1116.62(2)14.06-14.0614.06(2)1.11-1.551.33(2)0.70-0.800.75(2)38.43-39.4338.93(2)4.51-4.584.55(2)0.32-0.330.33(2)1.55-1.561.56(2)374(1)361(1)365(1)69(1)2.3(1)0.585(1)5-21160-12101189(4)1190-12401223(4)1230-13701280(4)5.18-9.096.49(3)13.55-16.4214.83(3)9.11-16.8411.74(3)1.04-1.631.24(3)0.65-0.800.70 (3)46.34-63.5057.48(3)3.59-4.404.13(3)0.28-0.700.42(3)0.81-0.910.87(3)378-379379(3)358-365360(3)370-371371(3)38-5745(3)1.72-3.012.370.5-11.25.9(2)0.569-0.6020.586(2)
68、化学活性 值 %热 稳 定 性 %可磨微量元素 (g/g)有 害 元素800850900950100010501100TSTSTS性F(g/g)Cl ( %)As(g/g)煤层66330HGIGeGaU原洗原洗原洗4-310.2-11.410.8(2)23.4-28.125.8(2)33.4-40.336.9(2)57.1-61.559.3(2)78.4-80.179.3(2)91.2-91.491.3(2)96.4-98.597.5(2)51.9-74.363.1(2)18.6-44.431.5(2)3.7-7.15.4(2)55-5555(2)0-21(9)1-32(9)0-62(9)26-9043(8)0.006-0.0360.015(8)0-21(8)4-414.2(1)27.3(1)39.1(1)61.2(1)84.5(1)94.4(1)99.1(1)74.1-81.077.5(2)16.2-18.317.3(2)2.8-6.94.8(2)55(1)0-112-321-3231-7449(5)0.007-0.0490.018(7)1-325-112.3(1)24.6(1)39
69、.7(1)63.2(1)80.8(1)94.6(1)98.8(1)59.0-67.463.2(2)37.6-37.332.5(2)3.7-4.13.9(2)56-5857(2)0-112-430-4174-486204(6)0.005-0.0220.013(6)0-215-29.8-15.712.8(2)25.8-30.228.0(2)37.4-41.139.3(2)62.7-64.563.6(2)80.6-81.180.9(2)93.8-96.295.0(2)98.3-99.298.8(2)67.9-77.972.9(2)19.1-28.423.8(2)3.0-3.73.4(2)56-6158(3)0-21(9)1-32(9)1-63(9)50-240126(10)0.002-0.0210.012(10)0-31陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-23 变异系数为 0.
70、33,表明其原煤灰分产率变化小,为低灰煤。5-2煤层原煤灰分产率为 7.6219.20%,平均为 10.96%,标准差为3.27,变异系数为 0.30,表明其原煤灰分产率变化小,为低中灰煤。3)挥发分(Vdaf)各煤层浮煤挥发分产率为 31.0339.15%.。4-3煤层浮煤挥发分产率为 31.0339.15%,平均为 34.17%,属中高挥发分煤。4-4煤层浮煤挥发分产率为 32.9238.42%,平均为 34.40%,属中高挥发分煤。5-1煤层浮煤挥发分产率为 32.8236.67%,平均为 34.47%,属中高挥发分煤。5-2煤层浮煤挥发分产率为 33.1536.33%,平均为 34.33%,属中高挥发分煤(2)元素分析1)碳(Cdaf)碳是煤中主要的可燃元素,各煤层浮煤碳含量平均为 81.0181.38%。2)氢(Hdaf)煤中氢多以碳氢化合物状态存在,在受热时易裂解析出和着火燃烧。各煤层浮煤氢含量平均为 4.244.77%。3)氮(Ndaf)氮是煤中唯一完全以有机状态存在的元素,主要由成煤植物中蛋白质转化而来,各煤层浮煤氮含量平均为 0.880.97%。4)氧(Odaf)各煤
71、层浮煤氧含量为 12.6813.28%。(3)煤中有害组分陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-24 1)全硫(St,d):各煤层原煤全硫含量为 0.150.46%,平均 0.210.32%,均属特低硫煤。各煤层浮煤干燥基全硫为 0.170.42 %,平均值 0.210.27%。4-3煤层原煤全硫为 0.160.46%,平均值为 0.32%,标准差为 0.10,变异系数为 0.30,表明该煤层属于硫分变化小的特低硫煤层。4-4煤层原煤全硫为 0.230.41%,平均值为 0.29%,标准差为 0.057,变异系数为 0.19,表明该煤层属于硫分变化小的特低硫煤层。5-1煤层原煤全硫为 0.200.28%,平均值为 0.25%,标准差为 0.032,变异系数为 0.13,表明该煤层属于硫分变化小的特低硫煤层。5-2煤层原煤全硫为 0.150.37%,平均值为 0.21%,标准
72、差为 0.006,变异系数为 0.29,表明该煤层属于硫分变化小的特低硫煤层。2)磷(Pd):4-3煤层磷(Pd)含量在 0.0050.019%之间,平均值 0.014%,属低磷分煤。4-4煤层磷(Pd)含量在 0.0090.033%之间,平均值 0.019%,属低磷分煤。5-1煤层磷(Pd)含量在 0.0120.096%之间,平均值 0.058%,属低中磷分煤。5-2煤层磷(Pd)含量在 0.0070.070%之间,平均值 0.042%,属低磷分煤。3)砷(As):各煤层砷(As,d)含量极微,在 03g/g 之间,属级含砷煤。4)氟(F):各煤层原煤氟含量变化在 26-486g/g 之间,氟是煤中有害元素之一,燃烧后的挥发物易污染环境,因而必须引起重视。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-25 5)氯(CL):各煤层煤原煤氯含量变化在 0.002-0.049%之间,为
73、特低氯煤。(4)煤的工艺性能(1)粘结指数和结焦性根据 GB575186中国煤炭分类国家标准 ,以表征煤化度的浮煤干燥无灰基挥发分(Vdaf)产率和粘结性指数( GR.I)以及辅助分类指标透光率(PM)确定:区内 3 个可采煤层浮煤挥发份均小于 37%,粘结指数均为 0;各煤层为不粘煤 31 号(BN31) ,3-2煤层有部分长烟煤 41(CY41) 。(2)发热量(Qgr,d)4-3煤层原煤干燥基高位发热量( Qgr,d)在 23.8030.98 MJ/kg 之间,平均值 29.07 MJ/kg,根据 GB/T1522432004煤炭质量分级.第 3 部分发热量标准,属特高热值煤。4-4煤层原煤干燥基高位发热量( Qgr,d)在 24.9331.32 MJ/kg 之间,平均值 29.60 MJ/kg,根据 GB/T1522432004煤炭质量分级.第 3 部分发热量标准,属特高热值煤。5-1煤层原煤干燥基高位发热量( Qgr,d)在 28.9331.02 MJ/kg 之间,平均值 30.46 MJ/kg,根据 GB/T1522432004煤炭质量分级.第 3 部分发热量标准,属特高热
74、值煤。5-2煤层原煤干燥基高位发热量( Qgr,d)在 25.5030.29 MJ/kg 之间,平均值 28.93 MJ/kg,根据 GB/T1522432004煤炭质量分级.第 3 部分发热量标准,属特高热值煤。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-26 3、煤类及煤的工业用途本矿区煤类为不粘煤。镜质组最大反射率为 0.5520.586%,属煤化阶段。惰质组含量平均高达 55.266.8%,矿物质含量 3.05.8%,是显微煤岩组分的一大特点。煤的水分(Mad)平均 10.1411.24%,煤层灰分(Ad)3.6926.99%) ,全硫平均在 0.4以下,发热量(Qnet,ar)为 28.9331.02MJ/Kg,可选性属易选煤,抗碎强度高,化学反应性强,热稳定性好 ,煤中有害元素砷、氯、氟、磷含量低特低 。该矿的煤可作为良好的动力用煤、气化用煤、低温干馏用煤。四、水文地
75、质条件四、水文地质条件(一)地表水井田内水系多为孤山川上游的 23 级支流,流程短,水量小,均属季节性沟流。并且支沟较多,主沟长年流水不断,支沟部分为干沟,只在降水后才有地表迳流。(二)含水层与隔水层根据地下水的埋藏条件、含水层的岩性、分布范围、富(透)水性,可将区内地下水分为第四系全新统孔隙弱富水含水层、第四系中更新统孔隙极弱富水含水层、新近系静乐组红土隔水层、侏罗系中统延安组碎屑岩类裂隙极弱富水含水层组、侏罗系下统富县组裂隙极弱富水含水层组及三叠系上统永坪组基底裂隙极弱富水含水层等六个含、隔水层(组),现分述如下:1、新生界松散层孔隙潜水含水层(1)第四系全新统松散层孔隙弱富水含水层(Q4)陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-27 多分布于梁顶及山坡的背风面,多为固定的沙丘;河流冲洪积物主要分布于各沟谷两侧,含水层为坡积物、河流冲洪积物。其赋存条件及富水性受地貌和岩性
76、条件的控制,分布范围有限,该层厚度 010m,含水层一般厚03.52m,水位埋深差异较大,富水性较差。矿化度 0.3390.771g/L,其补给来源主要为大气降水及各支流汇集的泉水渗入,因此其与地表水有密切的水力联系,并存在着互补关系。(2)第四系中更新统黄土孔隙极弱富水含水层(Q2)广布于全区梁顶及山坡上,厚度差异较大,地貌形态为窄狭的深谷和冲沟。厚度为 020m,梁峁区较厚,山坡较薄。岩性为浅黄色亚沙土、亚粘土,水位埋藏较深,含水微弱,仅在低缓的梁岗区含水,储水条件差。水化学类型为 HCOCaMg 型 ,矿化度 1.29g/L,属极弱富水含水层。(3)新近系静乐组红土隔水层(N2j)主要出露于区内各沟谷上游两侧或大面积分布于山顶及分水岭,厚度020m,岩性为浅红色、棕红色粘土、亚粘土,夹十多层钙质结核层,底部常有 13m 的底砾岩。粘土呈块状,无层理,质地均一,较致密,偶在钙质结横层有泉水出露,是较好的隔水层。2、基岩裂隙潜水含水层(1)侏罗系中统延安组裂隙潜水含水层(J2y)仅出露于补充勘探区内较大沟谷两侧,为本区含煤地层,因受构造影响及后期冲刷剥蚀作用,厚度变化较大,一般厚度在
77、 84.66283.30m 之间。岩性主要由浅灰色各粒级长石石英砂岩及泥岩和煤层组成。露头区裂隙较为发育,出露泉点较多,深埋区裂隙发育很弱。各可采煤层直接充水含水层为其陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-28 上部的中、细粒砂岩,受沉积环境影响,砂体厚度无论沿走向或倾向均变化较大,致使含水层在空间分布上具有一定局限性。该组按岩层层序和含水特征,可分为三个含水层组,各含水层间由于泥岩及煤层的阻隔,使得整个延安组形成一个复合含水层组。根据三道沟井田勘探时提交的水文资料分析本区延安组第一段至第三段的含水性如下:1)延安组第三段:分为风化裂隙带潜水及 4-3煤顶板砂岩承压水潜水含水层主要为基岩风化裂隙带含水层,风化裂隙发育,部分钻孔钻进该层时多发生漏水现象。随着向深部沿伸,其裂隙发育随之减弱,每天总涌水量在 1060m3/d。水化学类型以 HCO3CaMg 型水为主,HCO3Ca
78、Na 型水次之,矿化度 0.3560.829g/l。该段在补充勘探区内无可采煤层。2)延安组第二段遍布全区,岩性以中细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩为主,一般厚度27.5232.90m。主要为裂隙孔隙承压水,含水层主要为 4 号煤组顶板砂岩及5-1煤层顶板砂岩含水层。根据补充勘探水文孔抽水试验和井田外水文孔抽水资料可知:潜水含水层 q=0.631.43,L/S.m,K=1.1730.35m/d;承压含水层 q=0.007L/S.m, K=00.053m/d,水化学类型为 HCO3CaMg 型水,矿化度 0.3230.600g/l。3)延安组第一段广布全区。主要含水层为主采 5-2煤层顶板砂岩,一般厚2.1126.04m。岩性为灰白色中细粒砂岩。基岩裂隙带较发育,深部层间裂陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-29 隙承压水,据 811 水文孔抽水试验资料,S=15.80m,Q=0
79、.00018L/S, K=0.00001m/d,为极弱富水含水层。水化学类型为 HCO3SO4Na 型水,矿化度 0.743g/l。(2)三叠系上统永坪组基底裂隙极弱含水层(T3y)该组地层地表无出露,为勘探区侏罗系含煤地层的沉积基底,仅在钻孔中见到其顶部地层。岩性为灰绿色巨厚层状中细粒长石石英砂岩,以块状层理为主,裂隙不甚发育。据区域有关水文钻孔抽水资料表明,该层段富水性弱、水质差,矿化度高,为一极弱富水含水层。(二)矿井充水因素分析1、充水水源分析根据本区水文地质条件及煤层覆岩结构类型,未来矿井充水方式有直接和间接两种。矿井直接充水水源主要为地下水,即煤层上覆的延安组第二段砂岩裂隙水。矿井间接充水是由于区内基岩风化相对严重,如有大面积的风积松散沙沉积,开采后形成冒落带及导水裂隙带,将使风化岩及松散含水层贯通,导致矿井充水增大。特别是遇到周期长的暴雨,沙丘地汇集水会通过冒裂、冒落带而导入矿井形成较大的事故,应予以足够的重视。2、充水因素分析 大气降水区内广布第四系风成、洪、冲积松散沉积,大气降水直接渗入地下。区内多年平均降水 447.12mm,且多集中在 79 月份,占全年降水量的5
80、5.5%,最大日降水量 136.3mm。据小窑调查,矿井涌水量随季节有不同的变化,其一般滞后半天至一天时间,故大气降水为矿井充水的间接水源。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-30 地表水整合区内地表水系不发育,矿坑直接充水水源为各煤层顶板基岩裂隙水,局部地段煤层开采后形成的冒落带及导水裂隙带将沟通地表水体,地表水通过裂隙带进入矿坑,成为间接充水水源。 地下水本区地下水极不丰富。煤系地层含水层是煤层的直接充水含水层,侵蚀基准面以上 4-3、4-4煤层顶板砂岩含水层,水量小,富水性弱,平硐开采易于排水。侵蚀基准面以下煤层(主要为 5-2煤层)顶板含水层均为承压水,它们水量甚微,富水性弱,易于疏干,对开采不会造成危害。(三)地下水补给径流排泄条件井田补给条件差,迳流排泄条件好,地表松散层孔隙水利于大气降水渗入补给。潜水主要接受大气降水和部分层间水补给。迳流方向受地形和地貌的控
81、制,主要以泉和潜流形式排泄于沟谷.尤其是勘探区内沟谷纵横,地形切割严重, 十分有利于地下水的排泄,在梁峁顶部只有雨季降水才能有效补给。勘探区内承压水除在基岩露头处接受大气降水外,还接受就近潜水的垂直渗透补给。局部地段因受不稳定隔水层的影响,形成局部性承压水,具有多层性,无统一的补给区。本勘探区各煤层直接充水含水层补给的途径主要是大气降水和侧面迳流补给,以垂直渗漏补给为主。(四)水文地质勘探类型综上所述,本区属以基岩裂隙含水层充水为主的裂隙充水矿床,含水层与煤层直接接触,采掘时将直接进入坑道。虽然矿井生产可采煤层位于当地陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-31 侵蚀基准面以下,但矿床主要含水层和强风化带含水层富水性弱,地下水补给条件差,水文地质条件简单,总的看应属水文地质条件简单的矿床。据以上分析,本区水文地质勘探类型应属水文地质条件简单的矿床,即二类一型。(五) 矿井充水
82、因素分析根据本区水文地质条件及煤层覆岩结构类型,未来矿井充水方式有直接和间接两种,本区矿井充水的主要通道是冒落带、导水裂隙带形成的裂隙,其次为基岩风化带裂隙。依据矿区水文地质工程地质勘探规范及本区煤层顶板岩层的工程地质特征,其冒落带、导水裂隙带最大高度及保护层厚度按中硬类岩石的公式计算,即:Hc=(34)MHt=100M /(3.3n +3.8)+5.1H保=4A A=M/n式中:Hc冒落带最大高度(m) ;Ht导水裂隙带最大高度(m) ;H 保保护层厚度(m) ;M累计采厚(m) ;n煤分层层数根据公式计算出各煤层冒落带最大高度、导水裂隙带最大高度及保护层厚度,见表 2-3-4。通过计算本区各可采煤层均开采后冒落带和导水裂隙带绝大部分不会导通到地表,对地表含水层及其富水性不会构成破坏。但局部地段,如整合区北部较深的沟谷分布区在煤层开采后在局部可能使导水裂隙带延伸至沟底,与基岩风化裂隙水或第四系孔隙潜水勾通。(六)矿井涌水量计算陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况
83、及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-32 井田勘探地质报告对矿井涌水量采用大井法、廊道法二种方法进行计算,结果见表 2-3-5、表 2-3-6。从以上“大井法”和“集水廊道法”两种方法进行首采区涌水量预算结陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-33万泰明煤矿煤层冒落带、导水裂隙带及保护带计算结果表 表 2-3-4钻孔 编号3-23-34-34-45-15-24-3煤冒落带(4M)4-4煤冒落带(4M)5-2煤冒落带(4M)4-3煤冒裂带4-4煤冒裂带5-2煤冒裂带4-3煤保护层厚度带 4M/n4-4煤保护层厚度带 4M/n5-2煤保护层厚度带 4M/n备注2011.281.030.814.255.129.2429.4823.13 27.31 48.45 5.124.627.372021.00 1.30 1.00 1.
84、00 4.055.29.229.423.41 27.22 48.34 5.24.67.352031.21 1.04 6.234.84933.9222.14 26.73 67.00 4.844.511.31 2040.290.731.23 0.94 6.024.928.6832.7622.42 25.97 64.88 4.924.3410.92 3021.020.961.30 1.00 0.97 4.035.29.229.223.41 27.22 48.04 5.24.67.33031.371.13 1.48 4.425.481033.624.40 29.14 54.51 5.4858.44011.381.23 0.73 4.00 5.5210.4429.3624.54 30.20 48.28 5.525.227.344031.151.00 1.35 4.24.68.630.821.30 25.77 50.39 4.64.37.74041.161.10 1.70 4.444.649.0433.621.44 26.83 54.51 4.644.528.45011.271.06 0.65 3
85、.865.089.3224.7622.99 27.50 50.28 5.084.668.25 5021.141.03 0.83 3.974.568.6827.8821.16 25.97 46.10 4.564.346.975031.211.14 1.26 3.654.849.429.0422.14 27.70 47.81 4.844.77.26P12(3)0.80 0.60 3.8603.218.645.10 16.37 49.91 01.69.32P12(7)0.60 1.20 0.856.034.88.232.3222.00 24.81 64.08 4.84.110.77 陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-34 果可以看出, “集水廊道法”的计算结果 539.61 m3/d 接近实际情况,即矿井正常涌水量为 22.5m3/h。本设计以地质报告估算的涌水量为基础,但是
86、考虑井下消防洒水析出水量及矿井抵御水害威胁时排水能力,为保证矿井生产安全,设计矿井正常涌水量按 35m3/h、最大涌水量按 50m3/h 考虑井下排水设备的能力。 涌水量预算参数表 表 2-3-5 孔 号参 数811 孔资料渗透系数 K(m/d)0.00001水柱高度 H(m)28.03含水层厚度 M(m)21.38水位降深 S(m)28.03影响半径 R(m)0.89引用半径 r0(m)3973.12引用影响半径 R0 R0=r0+R(m)3973.79涌水量 Q(m3/d)133 涌水量预算参数表(集水廊道法) 表 2-3-6参数MCKH(S)HWLQ数值21.93781280.0000128.0300.89539.61五、五、其它开采技术条件其它开采技术条件1、瓦斯根据地质报告提供的的资料,整合区位于三道沟井田的北部,三道沟井田内以往共采集瓦斯样 17 个,各煤层均涉及。测试结果表明,各层煤所含瓦斯成份都是以氮气为主,二氧化碳微量,属二氧化碳氮气带,甲烷含量深部煤层为零,浅部煤层局部较高。根据陕西省煤炭工业局关于 2007 年度全省矿井瓦斯等级鉴定结果的陕陕西西省省府府谷谷县县万
87、万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-35 批复 (陕煤局发20082 号) ,周边郝家沟煤矿 2007 年检测的 CH4绝对涌出量为 0.11m3/min,相对涌出量 0.76m3/t;批准为低瓦斯矿井。2007 年检测的CO2相对涌出量为 3.78m3/t,亦批准为“低”等级。根据以上矿井鉴定数据以及相邻矿井的瓦斯地质分析在未来开采矿井瓦斯涌出量小,应为低瓦斯矿井,本次设计采用此数据,府谷县万泰明煤矿煤炭资源整合实施完成后应尽快进行瓦斯等级鉴定。2、煤尘爆炸性根据地质报告提供的资料,各煤层测试的火焰长度 200400mm,岩粉用量 7075%,属有爆炸性危险的煤层。本区煤的干燥无灰基挥发分(Vdaf)产率与固定碳(FCdaf)之比(爆炸性指数)远远大于 10%的界线,表明本区煤尘有爆炸性危险,在设计和开采煤炭时必须高度重视。3、煤层自燃情况根据地质报告提供的资料,本矿煤层还原样燃点与氧化样燃点之
88、差值F13及还原样燃点确定:4-3、4-4为层自燃倾向等级属易自燃煤,5-1、5-2煤层自燃倾向在新的鉴定出来前按自燃煤设计,建议矿方委托有资质单位对 5-1、5-2煤层进行自燃倾向鉴定。鉴于上述资料,建议在瓦斯、煤尘易于聚集地点采用瓦斯自动检测报警断电装置和洒水除尘措施,必须制定详细的防灭火的措施和管理制度以及配备防灭火设备,在生产时加强通风和电气设备管理,严格执行煤矿安全规程预防事故发生。4、地温根据地质报告提供的资料,以往区域资料得知,区内地温梯度最大2.9/100m,最小为 0.84/100m,平均地温梯度 1.53/100m。以上资料陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-36 表明,区内地温正常,无地热灾害。5、煤层顶底板1)煤层顶板稳定性4-3层顶板以粉砂岩为主,泥岩次之,局部为细粒砂岩,岩体较完整,属不稳定较稳定型() ,局部为稳定型()。4-4煤层顶板以粉砂
89、岩为主,泥岩次之,RQD6489%,岩体中等完整,质量中等,属不稳定较稳定型() 。5-1煤层顶板大部为泥岩,西部以细粒砂岩为主,RQD6479%,属不稳定较稳定型() 。5-2煤层顶板以泥岩为主、西部以细粒砂岩为主,RQD7695%,岩体完整,基本属不稳定型较稳定型() ,局部为稳定型()。2)煤层底板稳定性煤层底板稳定与否,是否发生底鼓对在矿井生产中对液压支架选型,顶板支护管理方式等关系密切,依据本次勘探以及以往的测试成果对本勘探区煤层底板稳定性作如下评述:4-3煤底板岩性以粉砂岩为主,南部和东北部为泥岩,其岩体完整,RQD7096%,属于较稳定型() 。5-1煤层底板以粉砂岩为主,泥岩次之,细粒砂岩零星分布,岩体较完整,RQD7288%,属不稳定稳定型() 。5-2煤层以粉砂岩为主,泥岩次之,岩体较完整,RQD6485%,属于较稳定型() 。6、地面建筑地面除本矿设计的工业场地,无其它建筑和水体等。六、自然因素形成的环境地质问题六、自然因素形成的环境地质问题陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变
90、更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-37 对煤矿影响较大的有水土流失,并由此产生次生的崩塌、滑坡、地面塌陷、泥(石)流、淤积等环境问题。1、水土流失水土流失强度主要受地形、地表土质、降雨强度、降雨方式及植被覆盖情况等诸多因素影响。本区气候较干燥,降水少,且多以暴雨形式出现,区内地形陡峭,植被虽已改善,覆盖率仍很低,因而大部分地区为水土流失严重区或中等区。水土流失造成大面积土地冲毁、地形割裂,许多基础设施破坏、淤积水库等,煤矿内以前的水库现已淤积成平整田地。2、崩 塌区内凡地形陡峭处,无论是黄土,还是基岩,都有不同程度的崩塌现象发生,但它们的规模和程度都很有限。据调查结果,区内崩塌体一般长度很少超过 50m,高度很少超过 30m,体积一般不超过 500m3。这些现象的发生常受人为削坡及地表水冲刷坡角而诱发,故多产生于公路旁及沟谷陡峭处,常造成交通堵塞或河流不畅。3、滑 坡多发生于黄土梁峁区。主要是由于地表流水下切作用,造成冲沟发育,沟谷相对高差 50100m 以上;造成黄土边坡陡,谷坡坡度多在
91、45以上,沟中上游谷坡达 6070。加之黄土层垂向节理发育,结构疏松,力学强度低,抗剪能力差。黄土底界面常受红粘土阻隔有地下水活动,界面附近的土层吸水软化,力学强度降低,造成其上的边坡滑动。但区内滑坡规模较小,一般长度小于 50m,宽度小于 20m,体积不超过 300m3。4、泥石流由于区内气候干燥,降水少,且降水多以暴雨形式集中出现在 7、8、9月份,这为泥石流的形成提供了水动力条件。加之区内地形陡峭,植被稀少,陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-38 降水极易形成地表迳流,入渗困难,造成区内水土流失严重。矿山建成投产后如对废弃的矸石不能合理的堆放,就会为泥石流的形成提供了物质来源。并因此而加剧了地表水的冲刷能力和破坏能力。应引起建设单位的注意。5、沙尘暴本区属大陆性气候,冬春两季干燥,且西北季风强烈,最大风速达1223m/s。根据榆林市气象局 19831993 年资料
92、,年沙尘暴日数近 5d,扬沙日数 18d,浮尘日数 8d。五级以大风 30d,8 级以上大风 10.2d。尤其近几年来,沙尘暴日数与日俱增,常给农业、水利、交通以及矿井建设和人民生活造成困难。其次,沙尘天气中有几十种化学元素,大大增加了大气中固态污染物的浓度,大风使地面表层蒸发强烈,空气温度降低,沙土及尾矿粉尘遮天蔽日,对空气、水源造成严重污染。七、其它有益矿产七、其它有益矿产煤层中锗(Ge) 、 、镓(Ga) 、铀(U)微量元素测试成果统计见表 2-3-6。 煤层中微量元素成果统计表 (单位:g/g) 表 2-3-6锗(锗(Ge)镓(镓(Ga)铀(铀(U)4-3021(9)132(9)062(9)4-40112321325-10112430415-1021(9)132(9)163(9)测试表明:煤中锗、镓、铀均未达到工业矿床最低品位所要求的 20 g/g、30 g/g、300 g/g。微微量量煤煤层层元元素素陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设
93、设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-39 第四节第四节 井田勘探程度及开采条件评价井田勘探程度及开采条件评价一、井田勘查程度评价一、井田勘查程度评价(一) 地质勘查报告编制简况榆林市荣岩地质勘探有限公司 2008 年 10 月编制了陕西省府谷县万泰明煤矿有限公司煤矿(整合区)勘探报告 ;北京三泰通地勘查技术发展有限公司于 2009 年 12 月编制了陕西省神木县孙家岔龙华矿井煤炭资源储量核实报告 ,对井田内主要可采煤层的勘探网度确定和储量级别划分较合理;先期开采地段的勘探布局合理;查明了可采煤层的层数、层位、厚度、结构、分岔复合、可采范围、面积及稳定性;查明了井田的构造形态和煤层产状;查明了可采煤层的煤质特征及主要可采煤层的夹矸,伪顶的分布区域或地点;基本查明了井田含、隔水层的岩性、厚度、分布及富(隔)水性;基本查明了矿井充水途径及因素。因此,上述两报告可以作为矿井设计的依据。本井田资源可靠,井田的勘探程度能够满足矿井设计的要求。(二) 存在问题及建议1. 萨拉乌素组含水层基岩顶面的富水性,需进一步查明,以防开采时溃水、溃沙,建议矿方在整合完成后
94、委托有资质的地质部门对萨拉乌素组含水层做进一步的勘探,为后面的安全生产提供可靠的水文地质资料。2. 首采 4 号煤组存在火烧区。建议矿方在整合完成后委托有资质的地质部门进行勘探查明火烧区范围,根据查明的范围设置隔离煤柱,为该矿后面的生产提供安全可靠的保障。二、矿井开采条件评价二、矿井开采条件评价(一) 地质构造对开采影响的分析与评价陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-40 井田总趋势为一向西倾斜的缓单斜构造,倾角小,井田内无岩浆活动,岩石裂隙除火烧区外不发育,断裂构造少,地质构造对工作面回采影响不大。(二) 煤层对比的可靠性和稳定性分析及对开采的影响井田内各个可采煤层赋存稳定,煤层倾角小,储量丰富可靠,有利于大规模采用综合机械化开采,充分发挥机械化装备的生产能力,对矿井达产和稳产有保障。(三) 煤质资料分析与评价各煤层的有害组分含量低、燃点低、火焰长、发热量较高,因此可作
95、为良好的动力用煤。可见本矿井煤质好、用途广、销路可靠。(四) 水文地质及对开采影响的评价井田水文地质条件简单,水文地质类型属二类一型,即以裂隙含水层充水为主的水文地质条件简单的矿床,水文地质对矿井开采影响较小。(五) 瓦斯、煤层自燃、煤尘爆炸、地温及煤层顶底板等资料分析与评价矿井为低瓦斯矿井,各煤层具有自燃倾向,煤尘均具有爆炸性。煤层自燃和煤尘爆炸对矿井建设和生产产生不利影响,必须根据现行规范采取综合防灭火和防止煤尘爆炸的措施。矿井虽然为低瓦斯矿井,但是也必须加强瓦斯管理。主要可采煤层的顶底板岩石主要为泥岩、粉砂岩,顶底板稳定性较好,因此巷道顶底板支护相对容易。(六) 地质资源量可靠性评价根据榆林市荣岩地质勘探有限公司提供的陕西省府谷县万泰明煤矿(整陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第二二章章井井田田概概况况及及矿矿井井建建设设条条件件宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 2-41 合区)勘探报告所提供的资料,井田内 4-3、4-4、5-1、5-2煤 4 层煤共获
96、得资源量 96.28Mt。矿井西北角占用内蒙一块资源,储量 0.54Mt,本次储量计算不予计算,矿井范围内地质资源/储量 95.74Mt。井田勘探已经达到精查程度,各主采煤层赋存稳定,地质储量控制程度较高。(七) 结论井田外部交通运输条件良好,电源及水源条件可靠,外部协作条件具备,通信条件较好,井田各个主采煤层赋存稳定,储量丰富可靠,地质条件简单,煤层开采技术条件良好,具备建设现代化矿井的外部条件。为了带动和促进当地经济的发展,实现企业可持续发展,提高经营能力,建议对万泰明煤矿尽快进行开工建设。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第三三章章矿矿井井资资源源 / /储储量量及及服服务务年年限限宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 3-1第三章第三章 矿井资源矿井资源/ /储量及服务年限储量及服务年限第一节第一节 井田境界及资源井田境界及资源/储量储量一、井田境界一、井田境界府谷县万泰明煤矿地处陕北侏罗纪煤田神府矿区三道沟井田的北部,位于庙沟门镇西约 8km 处,行政区
97、划隶属于陕西省府谷县庙沟门镇管辖。根据陕西省国土资源厅文件“陕国土资矿采划2008 年330 号文” 关于划定府谷县万泰明煤矿有限公司矿区范围的批复 ,万泰明煤矿范围由 5 个拐点圈定,井田面积 9.9782km2。各拐点坐标见“井田拐点坐标一览表”表 3-1-1。该矿东邻府谷县中联煤矿,西邻府谷县宝山煤矿,南邻正在建设的三道沟煤矿,北为陕蒙省界,与相邻井田位置关系见图 3-1-1。 井田拐点坐标一览表 表 3-1-1拐点号纵坐标X横坐标 Y拐点号纵坐标X横坐标 Y拐点号纵坐标X横坐标 Y14346130374725003434816937468583543481003747250024346089374685894434917237471134图 3-1-1 井田在矿区中的位置关系图陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第三三章章矿矿井井资资源源 / /储储量量及及服服务务年年限限宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 3-2二、矿井资源二、矿井资源/储量储量(一)
98、资源/储量陕西省人民政府陕政函2007167 号及陕西省国土资源厅关于划定府谷县万泰明煤矿矿区范围的批复陕国土资矿采划2008 年330 号文件批复的矿区范围,本矿可采煤层共有四层。根据榆林市荣岩地质勘探有限公司提供的陕西省府谷县万泰明煤矿(整合区)勘探报告所提供的资料,井田内有 4-3、4-4、5-1、5-2煤层 4 层,共获得资源量 96.28Mt,需要说明的是本矿井西北角占用内蒙一块资源,储量为0.54Mt,本次储量计算不予计算,因此计算矿井范围内地质资源/储量为95.74Mt,矿井地质储量详见表 3-1-2。 矿井地质资源量汇总表 表 3-1-2资 源 量(Mt)保有资源量(Mt)可供利用的资源量村庄压覆资源量整合区内省外资源量范 围煤 层331332333小计331332333小计332小计保有量合计合计4-35.25 6.21 3.68 15.14 0.07 0.18 0.19 0.4415.5815.584-46.40 5.45 0.80 12.65 0.210.07 0.10 0.380.09 0.09 13.1213.125-102.64 4.006.6400.07
99、0.01 0.08006.726.72整合区5-227.1126.41 4.89 58.41 1.32 0.71 0.96 2.99 0.45 0.4560.8660.86合 计38.7640.7113.3792.84 1.60 1.03 1.26 3.89 0.54 0.5496.2896.28(二) 各煤层的分类根据井田内各煤层,结合地质可靠程度,将本井田经济的煤层资源/储量划分为三大类三种类型。具体如下:各煤层的探明块段(331)划分为 111b,扣除采矿损失后为 111;各煤层的控制块段(332)划分为 122b,扣除采矿损失后为 122;陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第三三章章矿矿井井资资源源 / /储储量量及及服服务务年年限限宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 3-3推断的块段(333)划分为内蕴经济的资源量 333。边际经济的的煤层资源/储量划分为三大类三种类型,具体如下:各煤层的控制块段(332)划分为边际经济的 2M22。推断的块段(333
100、)划分为内蕴经济的资源量 333。 (三)矿井工业资源/储量根据煤炭工业矿井设计规范(GB50215-2005)规定地质资源量中探明的资源量 331 和控制的资源量 332,经分类得出的经济的基础储量 111b 和122b、边际经济的基础储量 2M11 和 2M22,连同地质资源量中推断的资源量 333 的折减量,归类为矿井工业资源/储量,因此矿井工业资源/储量为:矿井工业资源/储量=331+332+333k该矿井工业资源储量=331+332+333k =40.08+41.74+4.770.8+9.860.9=94.52 Mt上式中,k 为 333 资源量的折减量,4-3、4-4煤层存在火烧区,因此 4-3、4-4煤层 k 设计取 0.8,其它煤层 k 设计取 0.9。根据计算矿井工业资源/储量为 94.52 Mt。见矿井工业资源/储量表表 3-1-3。工业资源/储量汇总表 单位:Mt 表 3-1-3工业资源/储量(Mt)煤层名称331332333333k合计4-35.326.393.8714.8114.814-46.615.520.9012.8512.855-102.714.016.
101、326.325-228.1527.125.8560.5460.54小计40.0841.7414.3394.5294.52陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第三三章章矿矿井井资资源源 / /储储量量及及服服务务年年限限宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 3-4(四)矿井设计资源/储量矿井设计资源/储量为矿井工业资源/储量减去断层煤柱、井田境界煤柱等永久保护煤柱损失后的资源/储量。经计算矿井永久煤柱损失为 7.21Mt,则矿井设计资源/储量为 87.31Mt。(五) 矿井设计可采储量矿井设计可采储量为矿井设计资源/储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率的资源/储量。采区回采率根据煤炭工业矿井设计规范 (GB50215-2005)第 2.1.4 之规定,厚煤层采区回采率 75%,薄煤层采区回采率 85%,中厚煤层采区回采率 80%。经计算矿井设计可采储量为 62.12 Mt。矿井设计可采储量汇总见表3-1-4。 矿井可采储量汇总表 单位:Mt 表 3-1
102、-4永久煤柱损失工业场地和主要井巷煤柱煤层工业资源/储量村庄河流井田边界合计矿井设计资源/储量井筒及工业场地大巷合计开采损失设计可采储量4-314.810.440.040.380.8613.950.650.521.171.9210.864-412.850.380.120.310.8112.040.590.491.081.649.325-16.320.080.020.20.36.020.890.391.280.714.035-260.542.990.451.85.2455.33.251.815.0612.5637.91合计94.523.890.632.697.2187.315.383.218.5916.8362.12(六)安全煤柱根据现行的规程规范,需对受井下工作面开采影响的地面构筑物留设安全煤柱。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第三三章章矿矿井井资资源源 / /储储量量及及服服务务年年限限宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 3-5(1) 井筒与矿井工业场地煤柱
103、安全煤柱按移动角采用垂线法或垂直剖面法计算。根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 (2000 年版)的规定,工业场地保护等级为级,围护带宽度取 15m。由于没有实测的岩层移动角参数数据,留设安全煤柱时,根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 (2000 年版)附表 5-3 及附表 5-4 选取,表土松散层移动角 取 45,基岩岩层移动角 、均按 65计算。(2) 大巷煤柱矿井主要大巷位于煤层中,大巷两侧各留设 60m 煤柱。(3) 井田境界煤柱根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程(2000 年版)的规定,井田境界在本井田一侧留设 20m 的隔离煤柱。(4) 村庄及其它建构筑物的煤柱对井下主要巷道上方的村庄,设计留设安全煤柱,根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程规定从保护面积边界起以移动角圈定。松散层移动角 =45,基岩 、 均按 65移动角计算。井田内其它村庄按搬迁考虑,井田内无其它建构筑物,不考虑为其它建构筑物留设保护煤柱。(5) 河流煤柱井田内无河流及水库,仅有郝家沟等季节性沟谷,设计不留保护煤柱。第二节第二节
104、矿井设计生产能力及服务年限矿井设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度一、矿井工作制度矿井年工作日为 330d。地面工作制度设计采用“三八”工作制,井陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第三三章章矿矿井井资资源源 / /储储量量及及服服务务年年限限宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 3-6下工作制度采用“四六”工作制,每日三班采煤、一班准备,日净提升时间 16h。二、矿井设计生产能力二、矿井设计生产能力根据陕西省人民政府对榆林市煤炭资源整合方案的批复及府谷县万泰明煤矿提供的设计委托书,结合矿井地质赋存条件和储量,确定矿井初期设计生产能力为 0.90Mt/a,后期开采 5-2煤时,矿井设计生产能力将达到 1.50 Mt/a。本井田煤层赋存稳定,倾角平缓,结构简单,水文地质条件及地质构造简单,瓦斯含量低,资源储量具备条件,因此,本矿初期设计生产能力确定为 0.90Mt/a,后期设计生产能力为 1.50 Mt/a。本井田煤层赋存稳定,倾角平缓,结构简单,水文地质条件及地质
105、构造简单,瓦斯含量低,资源储量具备条件,因此,本矿初期设计生产能力确定为 0.90Mt/a,根据工作面接续,从第 6.8 年开始开采 5-2煤,矿井设计生产能力为 1.50 Mt/a。三、矿井生产能力及服务年限三、矿井生产能力及服务年限通过盘区接续排定矿井初期生产 0.90Mt/a 在 4 号煤组辅助水平,而 4 号煤组辅助水平的设计可采储量为 20.18Mt 其中 4-3、4-4煤层的设计可采储量分别为 10.86Mt、9.32 Mt,由于 4-3、4-4煤层存在火烧区,所以 4-3、4-4煤层的储量备用系数按 1.4 选取,则 4-3、4-4煤层的矿井服务年限计算如下:TKAZK式中: 陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第三三章章矿矿井井资资源源 / /储储量量及及服服务务年年限限宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 3-7T矿井服务年限,a;ZK矿井可采储量,Mt;A设计年产量,Mt /a;K储量备用系数,k=1.4。将有关数据代入公式,则 4-3、4-4煤
106、层的矿井服务年限:3410.868.62( )0.90 1.4Ta煤449.327.39( )0.90 1.4Ta煤则 4 号煤组辅助水平的矿井服务年限为:=8.62+7.39=16.01(a)3444TT煤煤后期矿井生产能力达到 1.50Mt/a,5-1煤作为 5-2煤的配采煤,则后期矿井开采 5 号煤组主水平的矿井设计可采储量为 41.94Mt,储量备用系数按1.3 选取,则后期矿井服务年限计算如下:TKAZK式中: T矿井服务年限,a;ZK矿井可采储量,Mt;A设计年产量,Mt /a;K储量备用系数,k=1.3。将有关数据代入公式:41.9421.51( )1.50 1.3Ta陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第三三章章矿矿井井资资源源 / /储储量量及及服服务务年年限限宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 3-8 则矿井服务年限为:16.01+21.51=37.52 a计算结果,矿井服务年限为 37.52a,满足设计规范的要求。陕陕西西省省府府谷谷县县万万
107、泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-1第四章第四章 井田开拓井田开拓第一节第一节 井田开拓方式及井口位置井田开拓方式及井口位置一、影响井田开拓的主要因素一、影响井田开拓的主要因素1. 地形、地貌及河川分布地形、地貌及河川分布是影响井口位置和工业场地选择、井田开拓布局的主要因素。整合区位于陕北黄土高原北端,毛乌素沙漠东南缘,地貌单元属黄土丘岭地区,黄土覆盖全区,地形特点为南高北低。该区地貌单元可分为沙丘平地、黄土梁峁和沟谷地貌三大类:沙丘平地,主要分布在梁峁上,成片状分布;黄土梁峁主要分布在勘探区中部,约占全区面积的 70%;沟谷地貌主沟沿东西向展布,沟谷两侧基岩断续出露,沟底开阔地带形成一级阶地和河床漫滩。2. 交通运输条件铁路及公路运输条件也是影响井口位置和工业场地选择、井田开拓布局的一个重要因素。野大公路和建成通车的西(安)包(头)铁路和神(木)黄(骅)铁路,沿煤矿的南部边界附近通过,南与陇海线相接;北与京包线相连,向东有
108、大秦、神黄两条西煤东运线通道与京九、京广线相接。3. 井田内煤层埋藏深度井田内煤层埋藏深度是确定井田开拓方式的主要影响因素。本井田地形特点为南高北低。井田内最大埋深 120.76m,最小埋深为 43.37m,最小埋深位于井田北部张家沟沟口处。4. 煤层赋存条件煤层赋存条件是影响井田开拓、水平划分的一个重要因素。本井田含可陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-2采煤层 4 层,除 5-1煤层为局部可采煤层外,其余煤层均为全区可采,4-3煤及 4-4煤为薄煤层、5-1煤为薄中厚煤层、5-2煤为厚煤层,其中 5-2煤为矿井主采煤层。井田内各煤层倾角平缓,主采煤层赋存稳定,井田地质构造和水文地质条件简单。二、工业场地选择二、工业场地选择(一)工业场地位置选择原则根据本井田地形地貌特点、煤层赋存条件及煤炭外运条件,矿井工业场地选择的主要原则如下:1. 井下开拓布置合理,系统简单,投资少。2. 场地平缓,土石方工
109、程量少。3. 工业场地尽量少占耕地,少压煤。不迁村或少迁村,避开村庄,减少与村庄的相互干扰。4. 场地稳定性好。5. 交通运输便利。(二) 工业场地位置选择本着上述场地选择的主要原则,经现场踏勘,提出可供布置矿井工业场地的场址有两处。1. 场址一位于井田东南角处的香边沟,沿沟谷布置,该处工业场地相对较为狭窄,工业场地两侧有基岩出露。优点:(1) 开拓方式简单,初期井巷工程量小。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-3(2) 该工业场地内无村庄、居户, 无须拆迁,干扰小。(3) 该处距离主要运煤公路近,道路连接近。(4) 供电距离短。缺 点:(1) 该场地平整土方工程量较大;(2) 该场地标高相对场址二高,井筒工程量大。2. 场址二位于井田西北部的张家沟沟口附近位置。张家沟为沙梁川沟一支沟,该场地地貌属河沟级阶地,地形较为平坦开阔。场地地层构成简单,表层为厚度不大的第四系冲洪积层。优 点:1. 场地相对
110、平坦,工业场地平整工程量小;2. 工业场地标高低,井筒工程量小。缺 点:1. 该井田位于井田西北部,距离外运公路远,且连接道路经过的地形较复杂,煤炭外运条件较差;2. 该工业场地需占用产粮基本农田,购地难度较大;3. 供电线路较方案一长;依据充分利用荒地、劣地、不占或少占耕地和经济效益高的土地之原则,经过技术经济比较,设计选定场址一作为矿井工业场地。两个工业场地位置见图 4-1-1。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-4图 4-1-1 两个工业场地位置图三、井田开拓方式三、井田开拓方式(一) 井田开拓方式确定的主要原则1. 结合工业场地场址位置、地形条件和煤层埋深,力求开拓方式简单,施工容易,工期短,见效快。2. 主、辅运输系统简捷,装备简单,投资省,环节少,效率高,利于自动化控制。3. 有利于首盘区和首采工作面的快速准备,矿井建设工期短;4. 主井、副井尽可能集中在一个场地或相距较近,利于集中管理
111、;5. 主井口位置确定应考虑地面生产系统的合理布局,工程投资省,运陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-5营费用低(二) 井田开拓方式根据本矿井煤层赋存条件,井田煤层在选定工业场地附近区域埋深小于120m,从煤层的埋藏深度及地形条件看,本井田无平硐开拓的条件,矿井宜采用斜井开拓。(三) 井田开拓方案针对已经选择的矿井工业场地,根据大巷的不同布置设计提出了下述两个井田开拓方案进行综合比较分析。1. 方案一在工业场地内布置 3 条井筒,分别为主斜井、副斜井和回风斜井。井下主运输采用带式输送机,辅助运输采用无轨胶轮车运输。矿井采用中央并列式通风系统,抽出式通风方法。主斜井井筒倾角 65053.2,井口标高+1219.000m,井底标高+1093.085m,斜长 1056m,净断面积 12.7m2。井筒内安装一台带宽 1.2m 的带式输送机担负矿井煤炭运输任务,兼进风和安全出口任务。井筒内敷设一趟消防洒水管、
112、一趟压风管、两趟排水管、照明、通讯电缆及动力电缆。副斜井井筒倾角 530,井口标高+1230.000m,井底标高+1116.0m,斜长 1276m,净断面积 18.9m2,井筒内敷设一趟消防洒水管,运行防爆无轨胶轮车,承担矿井辅助运输任务,兼进风和安全出口任务。回风斜井井筒倾角 7,井口标高+1225.000m,井底标高+1116.0m,斜长 895m,净断面积 15.1m2。井筒承担全矿井的回风任务兼做安全出口。矿井 4 层煤均为近水平煤层,根据煤层间距,设计将 4-3煤层及 4-4煤层陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-6划分为一煤组,将 5-1煤层及 5-2煤层划分为二煤组。全井田划分为一个主水平和辅助水平,设计将主水平布置在二煤组的 5-2煤层中,水平标高为+1116m,在一煤组的 4-4煤层中布置辅助水平。三条井筒进入 5-2号煤层后,沿经线 37471200 南北向在 5-2号煤层中布置
113、主水平大巷组,分别为 5-2煤带式输送机大巷、5-2煤辅助运输大巷及 5-2煤回风大巷。在 4-4煤层中南北向布置一组辅助水平大巷,与主水平上下重叠布置。根据巷道布置,将井田共划分为 4 个盘区,一煤组划分为 2 个盘区,二煤组划分为 2 个盘区。井田开拓方案一平面图见图 4-1-2。2. 方案二方案二工业场地、井筒布置、煤组及水平划分与方案一完全一样,不同的是井下大巷布置方向。三条井筒进入 5-2号煤层后,沿纬线 4347500 东西向在 5-2号煤层中布置一组水平大巷,分别为 5-2煤带式输送机大巷、5-2煤辅助运输大巷及 5-2煤回风大巷。在 4-4煤层中南北向布置一组辅助水平大巷,与主水平上下重叠布置。根据巷道布置,将井田共划分为 4 个盘区,一煤组划分为 2 个盘区,二煤组划分为 2 个盘区。井田开拓方案二平面图见图 4-1-3。3. 方案技术比选(1) 方案一优点:陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限
114、责任公司 4-7图 4-1-2 井田开拓方案一平面图陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-8图 4-1-3 井田开拓方案二平面图陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-9 大巷东西翼工作面推进长度长,有利于矿井稳产; 有利于减少井巷工程量,工作面接续容易; 大巷布置有利于局部可采的 5-1煤布置工作面; 大巷煤柱损失量小。缺点: 西翼工作面相对于薄煤层推进长度较长;(2) 方案二优点: 两翼工作面推进长度大致相等,工作面推进长度有利于薄煤层工作面布置;缺点: 相对于主采的厚煤层,工作面推进长度较短; 大巷布置不利于局部可采的 5-1煤布置工作面; 大巷煤柱损失较大。4. 方案经济比较井田开拓经济比较见表 4-1-1。综
115、上所述,方案一优于方案二,设计推荐方案一。第二节第二节 开拓部署开拓部署一、井筒数目一、井筒数目矿井在工业场地内布置 3 条井筒,分别为主斜井、副斜井和回风斜井。井下主运输采用带式输送机,辅助运输采用无轨胶轮车运输。矿井采用中央并列式通风系统,抽出式通风方法。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-10 开拓方案可比经济比较表 表 4-1-1方 案 一方 案 二序号项 目数量(m)投 资(万元)数量(m)投 资(万元)一地 面相同相同二井下可比井巷工程量2煤 门9601152135016203井下主要巷道 5-1煤中央带式输送机大巷887106410501260 5-1煤中央辅助运输大巷6097318501020 5-1煤中央回风大巷854102510501260合 计23502820295035404总 计3310397243005160三运营费用相当相当四与方案一对比(+、-)1188五建井工期(月
116、)1822附注:地面场址一和场址二地面经济比较见前面场址的比选,本表中仅比较两方案主要的不同项目,相同项目不参与比较。本设计采用主斜井倾角为 651,回风井倾角为 751布置方案与采用常规的主斜井为 16、回风斜井为 20倾角方案进行技术经济比较:矿井采用防爆无轨胶轮车作为矿井辅助运输设备,因此副斜井井筒倾角为 6。而主斜井和回风斜井井筒倾角有大倾角和缓坡斜井两个方案。方案一:大倾角方案设计将主斜井和回风斜井采用常规倾角方案,即主斜井 16、回风斜井20。该方案的优点为:井筒长度短,井巷工程量小;缺点是:井筒角度大,施工难度较大,带式输送机运行工况相对较差。方案二:缓坡斜井方案设计主斜井和回风斜井采用缓坡斜井方案,设计主斜井倾角 651,回风井倾角 751。该方案的优点为:井筒角度小,施工难度较小,带式输送机运陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-11行工况相对较好;缺点是:井筒长度长,井巷工程量相对
117、较大。根据以上的比较及业主的意见,选用缓坡斜井方案。二、水平划分与标高确定二、水平划分与标高确定1. 煤层分组本井田各煤层为近水平煤层,可采煤层为 4 层,从上至下分别为:4-3、4-4、5-1及 5-2煤层,主采煤层为 5-2煤。其中 4-3及 4-4煤层为全区可采的薄煤层,5-1煤层为局部可采的薄煤层,5-2煤层为全区可采的厚煤层。各煤层平均间距分别为:4-3煤与 4-4煤间距为 13.4m,4-4煤与 5-1煤间距为16.0m,5-1与 5-2煤间距为 21.7m。根据井田内各可采煤层间距、可采范围及资源量情况,设计将 4-3煤层及 4-4煤层划分为一煤组,将 5-1煤层及 5-2煤层划分为二煤组。2. 水平划分井田内共四层可采煤层,共分为两个每组,水平有划为一个水平和两个水平两个方案。划分为两个水平方案,初期矿井移交井巷工程量相对较大,考虑到本井田一煤组的煤层较薄,服务年限较短,设计矿井采用单水平开拓,主水平设在二煤组的 5-2煤层中,在一煤组的 4-4煤层中布置一个辅助水平。全井田划分为一个主水平和辅助水平,设计将主水平布置在二煤组的 5-2煤层中,水平标高为+1116m,在
118、一煤组的 4-4煤层中布置辅助水平。辅助水平和主水平均通过煤门与井筒联系,而主水平与辅助水平之间不直接联系。三、大巷布置三、大巷布置1. 大巷布置方式陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-12三条井筒进入 5-2号煤层后,沿经线 37471200 南北向在 5-2号煤层中布置主水平大巷组,分别为 5-2煤带式输送机大巷、5-2煤辅助运输大巷及 5-2煤回风大巷。在 4-4煤层中南北向布置一组辅助水平大巷,与主水平上下重叠布置。2. 大巷数目根据矿井设计生产能力,为满足通风要求,方便主、辅助运输,各大巷组均布置 3 条,分别为带式输送机大巷、辅助运输大巷和回风大巷。3. 大巷层位根据井田内各煤层赋存情况,结合煤层分组和水平设置,设计确定采用分煤组布置大巷。设计在 5-2煤层中布置主水平大巷组,在 4-4煤层中布置辅助水平大巷组。大巷均沿煤层布置。4. 巷道断面及支护方式根据煤层围岩条件,为方便井下巷道掘
119、进,减少岩石工程量,提高巷道断面利用率,井下大巷断面形式均采用矩形断面。带式输送机大巷净宽4.0m,净断面积 9.6m2,掘进面积 11.1m2;辅助运输大巷净宽 5.4m,净断面积 12.5m2,掘进面积 14.6m2;回风大巷净宽 5.2m,净断面积 12.5m2,掘进面积 13.5m2。考虑到大巷断面跨度较大,设计大巷正常段采用锚网喷+锚索联合支护,局部地段如围岩破碎,可采用拱形断面,并架设钢拱架加强支护,钢拱架材料可选用 29 号 U 型钢。四、开采顺序四、开采顺序根据各煤层储量、厚度、层间距,设计开采位置由近及远,煤层由浅及陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-13深的原则,采用下行式开采顺序,先开采上部的薄煤层,后采下部的厚煤层。五、盘区划分与接替五、盘区划分与接替1. 盘区划分根据巷道布置,将井田共划分为 4 个盘区,一煤组划分为 2 个盘区,二煤组划分为 2 个盘区。2. 开采顺序根据
120、各煤层储量、厚度及煤层间距,设计采用下行开采顺序。当煤层间没有压茬关系时,上下煤层可同时开采。盘区间采用前进式开采顺序,由靠近井底的盘区向井田边界推进,由近及远开采。工作面采用后退式回采。矿井移交生产时,首先开采 401(401 表示四煤层组的第一盘区)盘区。盘区接续计划见表 4-2-1。 盘区接续计划表 表 4-2-1第三节第三节 井井 筒筒一、井筒数目现状一、井筒数目现状在工业场地内布置 3 条井筒,分别为主斜井、副斜井和回风斜井。井下陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-14主运输采用带式输送机,辅助运输采用无轨胶轮车运输。矿井采用中央并列式通风方式,抽出式通风方法。现将矿井移交时期 3 条井筒参数论述如下:1. 主斜井井筒位于工业场地内,井口中心坐标:X= 4346915.945,Y= 37471991.151。主斜井井筒倾角 65053.2,井口标高+1219.000m,井底标高+1093.
121、085m,斜长 1056m,净断面积 12.7m2。井筒表土段采用钢筋混凝土砌碹支护,砌碹厚度 350mm,井筒基岩段采用锚网喷支护,喷射厚度为100mm,铺 150mm 厚的混凝土底板。井筒内安装一台带宽 1.2m 的带式输送机担负矿井煤炭运输任务,兼进风和安全出口任务。井筒内敷设一趟消防洒水管、一趟压风管、两趟排水管、照明、通讯电缆及动力电缆。主斜井断面见图 4-3-1 及图 4-3-2。2. 副斜井井筒位于工业场地内,井口中心坐标:X= 4346951.301,Y= 37472022.263。副斜井井筒倾角 530,井口标高+1230.000m,井底标高+1116.0m,斜长 1276m,净断面积 18.9m2。井筒表土段采用钢筋混凝土砌碹支护,砌碹厚度 450mm,井筒基岩段采用锚网喷支护,喷射厚度为 120mm,铺 300mm 厚的混凝土底板。井筒内内敷设一趟消防洒水管,运行无轨胶轮车,承担矿井辅助提升任务,兼进风和安全出口任务。副斜井断面见图 4-3-3 及图 4-3-4。3. 回风斜井井筒位于工业场地内,井口中心坐标:X= 4346870.131,Y= 陕陕西西省省府府谷
122、谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-1537471864.774。回风斜井井筒倾角 7,井口标高+1225.000m,井底标高+1116.0m,斜长 895m,净断面积 15.1m2。井筒表土段采用钢筋混凝土砌碹支护,砌碹厚度 350mm,井筒基岩段采用锚网喷支护,喷射厚度为 100mm,铺150mm 厚的混凝土底板。井筒承担全矿井的回风任务兼做安全出口。回风斜井断面见图 4-3-5 及图 4-3-6。各井筒特征见表 4-3-1。井筒特征表 表 4-3-1井筒名称序号井筒特征单位主斜井副斜井回风斜井纬距(X)m4346915.9454346951.3014346870.131经距(Y)m37471991.15137472022.26337471864.7741井口坐标井口标高m+1219.000+1230.000+1225.0002提升方位角12813135128133井筒倾角65053.253074井底标高m+10
123、93.085+1116.0+1116.05井筒长度m10561276895净宽度/净直径m4.05.24.5掘进表土m4.76.15.26井筒宽度宽度基岩m4.25.444.7表土段钢筋砼砌碹钢筋砼砌碹钢筋砼砌碹7支护方式基岩段锚喷锚喷锚喷表土段mm3504503508支护厚度基岩段mm100120100净断面m212.718.915.1掘进表土m216.926.219.79断面积断面基岩m214.320.916.910井筒装备带式输送机无轨胶轮车轴流式风机陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-16S S净净=12.7m=12.7m2 2S S掘掘=16.9m=16.9m2 2图 4-3-1 主斜井表土段断面图陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏
124、煤矿设计研究院有限责任公司 4-17S净净=12.7m2S掘掘=14.3m2图 4-3-2 主斜井基岩段断面图陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-18S S净净=18.9m=18.9m2 2S S掘掘=26.2m=26.2m2 2图 4-3-3 副斜井表土段断面图陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-19S净净=18.9m2S掘掘=20.9m2图 4-3-4 副斜井基岩段断面图陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-20S S净净=
125、15.1m=15.1m2 2S S掘掘=19.7m=19.7m2 2图 4-3-5 回风斜井表土段断面图陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-21S净净=15.1m2S掘掘=16.9m2图 4-3-6 回风斜井基岩段断面图陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-22二、井筒施工方法二、井筒施工方法(一)井筒穿越地层及水文地质条件1. 井筒穿越地层井筒穿越的地层由新至老有:第四系中、上更新统(Q2+3)及全新统(Q4) 、新近系上新统静乐组(N2j) 、侏罗系中统延安组(J2y) 、侏罗系下统富县组(J1f) 、中生界三叠系上统永坪组(T3y) 。2. 井筒穿越含水层井筒穿越的各含水层渗透性差,富水性弱极弱,各个含水层对
126、井筒施工影响较小。(二)井筒施工方法设计井筒施工方法采用钻爆法施工。三、井壁结构三、井壁结构主斜井、副斜井及回风斜井井筒表土段采用钢筋混凝土砌碹支护,主斜井及回风斜井井筒表土段支护厚度为 350mm,副斜井井筒表土段支护厚度为450mm;三条井筒基岩段均采用锚喷支护,其中主斜井及回风斜井混凝土喷射厚度为 100mm,副斜井喷射厚度为 120mm。主斜井及回风斜井底板铺设150mm 厚的混凝土底板,副斜井底板应铺设 300mm 厚的混凝土底板。第四节第四节 井底车场及硐室井底车场及硐室一、井底车场一、井底车场本井田采用斜井开拓方式,煤炭直接由主斜井带式输送机运至地面,辅助运输从地面至井下各工作地点采用无轨胶轮车连续运输,因此,井下不设井底车场存、调车线。所以就不绘制井底车场及硐室平面图、井底车场巷道陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-23及水沟坡度图。二、主要硐室二、主要硐室矿井井下主要布置有主变电所
127、、主排水泵房、主要水仓、井下消防材料库、爆炸材料发放硐室、一号永久式避难硐室、医疗室及调度室等硐室。1. 主变电所、主排水泵房及管子道井下主变电所和主排水泵房联合布置布置在主水平的副斜井井底附近,该处为井田低点,设置通道与 5-2煤辅助运输大巷相连,并用管子道将管路引至主斜井,管子道通往井筒连接处设置一个平台,平台应高出泵房地面7m。在辅助水平设置一个 401 盘区变电所。2. 主要水仓井底主水仓有效容量按照满足矿井 8h 正常涌水量(矿井正常涌水量为35m3/h)和 4h 最大涌水量(矿井最大涌水量为 50 m3/h)计算,水仓装满系数按 0.6 计算,水仓有效断面面积按 10.7m2计算,水仓有效长度需要 45m。设计水仓长度为 50m,有效容积为 321m3,满足使用要求。水仓清理采用胶轮车清理。3. 井下消防材料库井下消防材料库设置在辅助水平的移交大巷中部附近,设置两个通道,一个通道与 4-4煤带式输送机大巷连通,另一个通道与 4-4煤辅助运输大巷连通,库内按规定存有必需的消防材料。4. 井下爆炸材料发放硐室根据煤矿安全规程要求,井下存放炸药应设置爆炸材料发放硐室,井下爆炸材料
128、发放硐室设置在 4-4煤辅助运输煤门末端。爆炸材料发放硐室采用独立通风,风流直接引入 4-4煤回风煤门。井下爆炸材料发放硐室采用壁龛式,库房巷道内设炸药和雷管存放间,中间用设 240mm 厚的混凝土墙隔陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第四四章章井井田田开开拓拓宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 4-24开,发放硐室设有单独的发放间。爆炸材料发放硐室贮存量不得超过 1 天的供应量,其中炸药量不得超过 400kg。5. 一号永久式避难硐室一号永久式避难硐室设置在辅助水平的的 4-4煤辅助运输煤门与 4-4煤回风煤门之间的联络巷道内,硐室采用自供氧,永久避难硐室需要容纳矿井最大班下井人数,永久避难硐室容纳的人数还要考虑乘以 1.2 系数,矿井井下最大班人数 101 人,永久避难硐室容纳人数为 1011.2=121.1=122 人。永久式避难硐室的系统组成包括防爆密闭门、防爆密闭墙、空气循环系统、空气幕系统、压风系统、地面孔供风系统及其附属系统。永久式避难硐室的内部空
129、间分为缓冲区、避难区、救护区和卫生区。缓冲区是为去除逃生人员进入避难区时所带入的有毒有害气体而设立的;避难区是逃生人员进入避难硐室后的主要活动空间;救护区是对在逃生过程中受伤人员进行紧急救助的区域,此区域备有常用的救护器材和药品;卫生区的设立是为了满足逃生人员在避难硐室内部生存的需求。6. 其它硐室其它硐室主要有医疗室及调度室等。三、硐室的支护方式及支护材料三、硐室的支护方式及支护材料井下主变电所、主排水泵房、主要水仓及爆炸材料发放硐室等均采用混凝土砌碹支护,井下消防材料库、一号永久式避难硐室、医疗室及调度室采用锚喷支护。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第五五章章井井下下运运输输宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 5-1第五章第五章 井下运输井下运输第一节第一节 煤炭运输方式及设备煤炭运输方式及设备一、煤炭运输方式一、煤炭运输方式1、大巷煤炭运输方式选择矿井采用斜井开拓方式,初期设计生产能力 0.90Mt/a,后期设计生产能力 1.50Mt/a。大巷运输方式
130、选择的原则是技术先进、经济合理、安全可靠。结合矿井的生产能力、煤层赋存特征、井下采掘装备水平等因素,设计确定井下大巷煤炭运输采用带式输送机运输。其特点如下:(1) 带式输送机能适应煤层巷道的起伏变化;(2) 运输能力大,增产潜力大,能适应采掘设备生产能力的要求;(3) 便于生产的集中管理和集中监控;(4) 运输系统简单、安全性好、便于维护,生产经营费用低。2、采区主要煤炭运输方式选择 回采工作面采用综采设备采煤,生产能力大,连续性强,选择与之配套的可弯曲刮板输送机运输;运输顺槽选择破碎机破碎、转载机转载煤炭至落地式可伸缩带式输送机运输至采区溜煤眼。二、煤炭运输设备二、煤炭运输设备1、设计条件移交生产时,在井下 401 盘区 4-3煤中布置 2 个综采工作面、2 个综掘工作面和 1 个炮掘工作面,共布置 4 个溜煤眼。43101 工作面来煤运至 1 号溜煤眼,峰值运量 270t/h;43102 工作面来煤运至 1 号溜煤眼,峰值运量运量陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第五五章章井井下下
131、运运输输宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 5-2270t/h;43103 工作面带式输送机巷综掘工作面来煤运至 2 号溜煤眼,峰值运量 25t/h;43104 工作面辅助运输巷综掘工作面来煤运至 2 号溜煤眼,峰值运量 25 t/h;43105 工作面带式输送机巷炮掘工作面来煤运至 3 号溜煤眼,峰值运量 10t/h;43106 工作面辅助运输巷炮掘工作面来煤运至 3 号溜煤眼,峰值运量 10t/h。井下 401 盘区工作面来煤全部经由 4-4煤辅助水平的运输大巷带式输送机转运至 4-4煤集中溜煤眼,然后由主斜井带式输送机运至地面,因此 4-4煤带式输送机大巷主运输峰值运量为 600t/h,输送机初期铺设长度 700m,后期铺设长度 1500m。2、选型计算 根据采煤工作面生产能力,4-4煤辅助水平运输大巷带式输送机运输能力确定为 Q=600t/h;确定运输机带宽为 B=1000mm,带速 V=2.5m/s。(1) 圆周驱动力 Fu 的计算Fu=CfLgqR0+qRu+(2qB+qG)cos+FS1+FS2+qGHg式中:C附加阻力系数,取 C=1.14;f
132、模拟摩擦系数,取 f=0.03;L输送机长度, L=700m;qR0承载分支托辊组每米长度旋转部分重量,qR0=10.175kg/m;qRu回程分支托辊组每米长度旋转部分重量,qRu=3.477kg/m;qB每米长度输送带质量,qB=23kg/m;qG每米长输送物料质量,qG=66.67kg/m;FS1主要特种阻力;FS2附加特种阻力; 陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第五五章章井井下下运运输输宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 5-3H物料提升高度,H=0;输送机倾角,=0。经计算 Fu=32393N;后期 Fu=69070N。(2) 驱动功率计算:传动滚筒轴功率 PA=Fuv/1000电动机功率 PM=PA/( )计算得电机功率:N=91.57kW,取 N=110kW;后期 N=195.7kW,取N=220kW。.(3) 带强及静安全系数设计选用钢绳芯阻燃抗静电胶带,带强 St1000N/mm。经计算,FU=32393N,F2=19436N,Fmax=F
133、U+F2=51829N,胶带的静安全系数m=10001000/51829=19.3;后期铺设长度 1500m 时,胶带的静安全系数m=10001000/110512=9.05。4-4煤中央带式输送机设计选型计算结果:带宽 B=1000mm,运量 Q=600t/h,带速 v=2.5m/s,倾角 a=00,机长L=700m;电动机:型号 YB2-315S-4,N=110kW,1 台;减速器:型号 DCY400-25,i=25,1 台;耦合器:型号 YOXF500(水介质) ;输送带:ST1000,纵向拉伸强度 1000 N/mm,阻燃型;制动器:型号 YWZ5-400/ 80;张紧装置:DYL-01-5/80,N=4kW,1 套。4-4煤中央带式输送机技术特征见下表表 5-1-1陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第五五章章井井下下运运输输宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 5-4胶带机设有防跑偏、打滑、断带、沿线急停等各种保护装置,依据故障性质和程度,分别动作于事
134、故报警或紧急停机。带式输送机技术特征汇总表 表 5-1-1带式输送机项目单位4-4煤大巷带式输送机40101、40103 运顺输送量t/h600270带宽 mm10001000带速 m/s2.52.0输送机长度m700(1500)1270提升高度m00托辊槽角度35托辊直径mm108带强N/mmSt1000传动滚筒直径mm800计算轴功率kW91.57(195.7)电机功率kW110(220)功率配比输送带安全系数19.3(9.05)驱动装置规格/数量Y-ZLY/ZSY(Q568-2D)/1,第二节第二节 辅助运输方式及设备辅助运输方式及设备一、辅助运输方式一、辅助运输方式陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第五五章章井井下下运运输输宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 5-5矿井主要辅助运输任务主要包括运送下井人员、井下各工作面装备、消耗材料以及各硐室设备、材料等。由于井下煤层起伏变化较大,为适应煤层坡度变化,设计认为井下辅助运输方式采用无轨胶轮车运输更为合理。
135、无轨胶轮车以内燃机为动力,单车载重量大,爬坡能力强,连续运输时间长,机动灵活,可一机多用;适应多种辅助运输作业需要,井下巷道无需铺轨;可实现从地面到井下各采掘工作面的直达运输,具有运输环节少、效率高、速度快、安全可靠等优点。辅助运输采用国内矿井广泛应用的防爆低污染柴油机无轨胶轮车从地面至井下直达连续运输系统。二、辅助运输设备二、辅助运输设备1.设计依据井下辅助运输系统由副斜井、4-4煤辅助运输煤门、4-4煤辅助运输大巷、各工作面辅助运输巷组成。其中副斜井口至 401 盘区综采工作面距离约3.1km;至工作面巷道掘进工作面最远距离约 2.1km。4-4煤辅助运输煤门、4-4煤辅助运输大巷沿煤层底板布置,矩形断面,锚网喷+锚索联合支护,宽度 5.2m,高度 2.4m,巷道底板采用强度等级为 C25的混凝土铺设,铺设厚度 200mm,用于运输,进风与行人。综采工作面辅助运输巷为矩形断面,宽度 5.2m,高度 2.4m,锚网喷+锚索联合支护。巷道底板采用强度等级为 C25的混凝土铺设,铺设厚度 200mm,用于运输材料、设备与行人。生产期间每个综采工作面辅助运输量为:人员 24 人班,坑木3m
136、3d,其它材料 5t/d;每个综掘工作面运量为:人员 6 人/班、锚杆 3t/d、陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第五五章章井井下下运运输输宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 5-6钢筋托粱 1t/d、树脂 1t/d、钢筋网 1.5t/d、其他 2t/d。炮掘工作面运量为:人员 8 人/班、锚杆 1.5t/d、钢筋托粱 0.5t/d、树脂 0.5t/d、钢筋网 1.0t/d、其他2t/d、铺底用沙石水泥 150t/d、矸石 162t/d(掘进巷道立交时)。最大班下井人员数 101 人。矿井工作制度:年工作日 330d,井下四班作业,三班生产,一班准备。2.无轨胶轮车车型选择根据本矿井辅助运输内容和运输距离特点,无轨胶轮车全部按国产设备选型。(1)上下班集中运送人员、救护及送餐选用 WC24E 型无轨胶轮人车。主要技术参数如下:柴油机功率:50kW额定载人数:24 人爬坡能力:14最高行驶速度:34km/h最小转弯半径:6.2m离地间隙:280mm参考外形尺寸
137、:775018802100mm整机重量:8.5t(2)运送各种材料和中小型设备等选用 WC3E 型平板式无轨胶轮材料车。主要技术参数如下:陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第五五章章井井下下运运输输宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 5-7柴油机功率:50kW额定载重:3t爬坡能力:14最高行驶速度:34km/h最小转弯半径:6.0m离地间隙:280mm参考外形尺寸:600018802000mm整机重量:7.0t(3)运送散状物料(矸石、砂石水泥等)选用 WC3E 型后翻自卸式无轨胶轮材料车。主要技术参数如下:柴油机功率:50kW额定载重:3t爬坡能力:14最高行驶速度:34km/h最小转弯半径:6.0m离地间隙:280mm参考外形尺寸:600018802000mm整机重量:8.0t(4)选用 WC2J(A)型客厢式生产指挥车,用于井下生产指挥、设备维护维修、抢险时运输散料、小型物料、小型设备及少量人员等。主要技术参数如下:柴油机功率:45kW陕陕西西省省府府
138、谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第五五章章井井下下运运输输宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 5-8客厢结构:全金属封闭后开门式额定装载:2t/12 人爬坡能力:纵向 14最高车速: 29km/h转弯半径: 内 6.5m;外 4.5m最小离地间隙:190mm外形尺寸:500018802150mm整车装备质量:4050kg(5)井下掘进巷道底板平整、推土、铲挖、起重、短途运送和装卸散状物料等作业,选用 ZL16EFB 型(低矮型)防爆装载机。主要技术参数如下:发动机功率:50kW额定载重量:1.8t最高速度:28km/h爬坡能力:14最小转弯半径:4.8m最小离地间隙:280mm参考外形尺寸:570020502200mm(低矮型)整机重量:6.8t(6)主斜井检修选用 WC1.9J 型矿用防爆胶轮车。主要技术参数如下:柴油机功率:26kW柴油机型号:ZL490DFB陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设
139、设计计 (变变更更) 第第五五章章井井下下运运输输宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 5-9最大载重量:5.0t最高速度:9km/h(井下) ;18km/h(井上)启动方式:防爆电启动整车宽度:1.3m整机重量:2.6t第三节第三节 矿井车辆配备矿井车辆配备一、无轨胶轮车台数配备一、无轨胶轮车台数配备为满足矿井辅助运输需要,移交生产时,矿井共需配备各型无轨胶轮车辆共计 16 辆,车辆规格及数量见表 5-3-1,其中:WC24E 型无轨胶轮人车 4 辆(其中维修备用 1 辆) ;WC3E 型平板式无轨胶轮材料车 4 辆(其中维修备用 1 辆) ;WC3E 型后翻自卸式无轨胶轮材料车 3 辆;WC2J(A)型客厢式生产指挥车 2 辆;ZL16EFB(低矮型)防爆装载机 2 辆。WC1.9J 型矿用防爆胶轮车 1 辆,用于主斜井检修。采区搬家、倒面所需支架铲车型号为 WX35J、支架拖车型号为WC40Y,均采用租赁的方式,不计入矿井车辆的配备中,可节约相应的购置费用。车辆规格及数量表 表 5-3-1外形尺寸(mm)数量序号车辆类型容积(m3)单位载重(t)长宽高轨距
140、(mm)轴距(mm)自重(t)备注1人车台24人7750188021005168.52平板台3.06000188020004157.03自卸台3.06000188020008.04指挥台3.05000188021504.055装载台1.8570020502200336.8陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第五五章章井井下下运运输输宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 5-10二、无轨胶轮车作业时间二、无轨胶轮车作业时间辅助运输车辆作业时间,取平均车速 14.4km/h(4m/s)计算。按矿井移交生产时的工作面运输距离计算,副斜井井口至各作业点作业时间详见表 5-3-2 矿井移交生产时无轨胶轮车作业时间平衡表。每个生产班运行的 3 辆 WC24E 型无轨胶轮人车除运送人员外,加上送餐时间后,每辆车平均作业时间约 1.2h/班;3 辆 WC3E 型平板式无轨胶轮材料车运送材料及其他物件,每辆车平均作业时间约 2.8h/班;3 辆 WC3E 型后翻自卸式无轨胶轮材料车
141、运送水泥砂石及各种中小型设备,平均作业时间约3.8h/班。矿井生产期间,随着开拓距离的延伸,可适时调整车辆配置。矿井生产期间,正常作业时估算最大小时柴油消耗量 100L/h,日柴油消耗量约 800L。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第五五章章井井下下运运输输宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 5-11 矿井移交生产时无轨胶轮车作业时间平衡表 表 5-3-2作业地点班数量单位每班次数往返一次循环时间(min)每班作业时间(h)一、401 盘区 43101 综采工作面运送人员24人1250.42运送坑木m31500.84作业内容运送其它材料t2501.68二、401 盘区 43102 综采工作面运送人员24人1260.44运送坑木m31520.87作业内容运送其它材料t2521.74三、401 盘区 43103 辅运巷综掘工作面运送人员6人1180.3运送锚杆t1360.6运送树脂t1360.6作业内容运送其它材料t2361.2四、401 盘区 43104 皮带
142、巷综掘工作面运送人员6人1180.3运送锚杆t1360.6运送树脂t1360.6运送其它材料t2361.2五、 401 盘区 43105 与 43106 皮带运输大巷炮掘工作面运送人员16人1190.32运送锚杆、钢筋网等t1380.64作业内容运送树脂、其它材料等t1380.64陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第五五章章井井下下运运输输宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 5-12运送水泥砂石100t173810.8运送矸石(掘进巷道立交时)108t183811.4陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -1第六章第六章 盘区巷道布置及装备盘区巷道布置及装备第一节第一节 盘区布置盘区布置一、首采盘区特征一、首采盘区特征(一) 首采盘区数目和位置选择1.
143、首采盘区位置选择原则(1) 首采盘区应尽量布置在井底附近,以减少初期大巷的开拓工程量,缩短建井工期,节省初期投资;(2) 勘探程度高,煤层赋存条件好,开采技术条件优越;(3) 盘区尺寸合理,有利于工作面接替,减少工作面搬家次数;(4) 盘区储量丰富,以满足工作面生产能力和盘区服务年限要求;(5) 厚薄煤层要搭配开采,解决压茬关系。2. 首采盘区选择根据煤层赋存情况,井田共 4 层可采煤层,分别为 4-3、4-4、5-1及 5-2煤层,其中 4-3、4-4、5-1均为薄煤层,5-2煤层为主采的厚煤层。由于上下煤层存在压茬关系,设计矿井移交时将 401 盘区作为矿井的首采盘区,在盘区内部布置 2 个薄煤层综采工作面,达到矿井初期 0.9Mt/a 的设计生产能力。待下部 5-2煤层的压茬关系解决后,再在 5-2煤层中增加布置 1 个厚煤层综采工作面,达到矿井后期 1.50Mt/a 的设计生产能力。(二) 首采区地质特征1. 盘区尺寸401 盘区位于井田东北部,东西长约 1.3km,南北倾斜宽约 1.8km,面积约 1.78km2。401 盘区工业储量约 4.81Mt,可采储量约 3.52 M
144、t,设计盘区生陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -2产能力为 0.9Mt/a,盘区服务年限约为 3.0a。2. 煤层赋存条件43煤层厚 1.141.38m,平均 1.25m,属薄中厚煤层,煤层厚度变化总体特点是由南向北逐渐变厚,为变化规律较明显厚度基本均一的稳定型煤层。44煤层厚 0.941.23m,平均 1.06m,属薄煤层,煤层厚度变化总体特点是由西向东逐渐变厚,为变化规律较明显,厚度基本均一的稳定型煤层。3. 地质构造根据目前的地质资料,401 盘区内尚未发现有断层等地质构造。4. 水文地质条件井田属以基岩裂隙含水层充水为主的裂隙充水矿床,含水层与煤层直接接触,采掘时将直接进入坑道。虽然矿井生产可采煤层位于当地侵蚀基准面以下,但矿床主要含水层和强风化带含水层富水性弱,地下水补给条件差,水文地质条件简单,总的看应属水文地质条件简单的矿床。据以上分析,本区水文地质勘探类型应
145、属水文地质条件简单的矿床,即二类一型。5. 其它开采技术条件矿井为低瓦斯矿井,煤层具有自燃发火倾向,煤尘具有爆炸危险,煤层顶底板条件较好,顶底板支护相对容易。二、盘区巷道布置二、盘区巷道布置(一) 煤层分组、分层关系和开采顺序401 盘区内仅赋存有 4-3及 4-4煤层,两层煤层间距 13.40m,设计采用联合布置。4-3及 4-4煤层还存在压茬关系,设计先开采 4-3煤层,待压茬关系解决后再开采 4-4煤层。盘区内工作面采用前进式接续,工作面采用后退式回采。(二) 盘区巷道布置矿井首采盘区为 401 盘区,盘区内采用大巷条带式布置工作面,因此设陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -3计 401 盘区巷道利用 4-4煤辅助水平大巷组巷道,不再单独布置盘区巷道。设计沿经线 37471200 南北向在 4-4号煤层中布置一组辅助水平大巷,分别为 4-4煤带式输送机大巷、4-4煤辅助
146、运输大巷及 4-4煤回风大巷,巷道间距40m。由于盘区内煤层厚度大,煤质中硬,顶底板条件较好,因此盘区巷道均沿煤层底板掘进,巷道均采用矩形断面,以减少岩石工程量。矿井移交时盘区巷道布置平面图见图 6-1-1;矿井达产时盘区巷道布置剖面图见图 6-1-2;(三) 回采工作面布置1. 回采工作面数目矿井移交时首采盘区为 401 盘区,盘区内赋存 4-3及 4-4两层煤层,两层煤层均为薄煤层,平均厚度 1.2m 左右,因此若布置 1 个薄煤层综采工作面,则矿井初期难以达到 0.9Mt/a 的设计生产能力,设计在 401 盘区中布置 2 个薄煤层综采工作面,初期将达到 0.9Mt/a 的设计生产能力。2. 回采工作面位置选择矿井移交时,在 401 盘区南部边界的 4-3煤层中布置 43101(43101 表示四煤层组的 4-3煤层的第一盘区的第一工作面)综采工作面和 43102 综采工作面,工作面长度 160m,推进长度约 1160m,煤层厚 1.141.38m,平均厚1.2m。三、盘区车场及硐室布置三、盘区车场及硐室布置(一) 盘区车场矿井主运输采用带式输送机,辅助运输采用无轨胶轮车,工作面
147、采用大巷条带式布置,无盘区车场。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6-4图 6-1-1 矿井移交时盘区巷道布置平面图陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6-5图 6-1-2 矿井移交时盘区巷道布置剖面图陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -6(二) 盘区主要硐室1.一煤组(4-3煤层及 4-4煤层划分为一煤组)集中溜煤眼设计在 401 盘区南部边界附近布置.一煤组集
148、中溜煤眼,该溜煤眼上口位于 401 盘区带式输送机巷中,下口位于主斜井中,溜煤眼高度为 40m,直径4.0m,仅作为 401 盘区主煤流系统的溜煤通道,不存煤。2. 工作面溜煤眼401 盘区内赋存有 4-3及 4-4煤层,两层煤层间距 13.40m,设计采用联合布置,盘区巷道布置在 4-4煤层中。先期开采 4-3煤层时,在 4-3煤层工作面带式输送机巷和 4-4煤层盘区带式输送机巷之间布置 1 个综采工作面溜煤眼。3. 其它硐室其它硐室主要有 401 盘区机头硐室及机头变电所。四、盘区主要生产系统四、盘区主要生产系统(一) 盘区运输1. 煤的运输401 盘区工作面工作面运输巷4-4煤带式输送机大巷主斜井地面。掘进工作面来煤,经其配套带式输送机到达带式输送机大巷,进入主煤流系统。2. 辅助运输(1)井下矸石设计井下大巷均沿煤层布置,矿井生产期间,井下巷道基本上为煤巷,不产生掘进矸石,仅在工作面运输巷、回风巷与大巷立交处施工时产生零星陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷
149、道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -7矸石,可由铲车将其装入无轨胶轮车内,直接运至井下没有利用的联络巷道内堆放。(2)材料及设备井下所需的材料及设备在地面装入无轨胶轮车,从地面直接运输到井下各个工作地点,中途无需换装。(3) 人员下井人员从地面直接乘坐无轨胶轮车人车,通过副斜井、辅助运输大巷运往井下各工作场所。 (二) 盘区通风盘区利用带式输送机大巷和辅助运输大巷作为主要进风巷,利用回风大巷回风,采用“两进一回”的通风系统。综采工作面由工作面辅助运输巷及工作面运输巷进风,工作面回风巷回风,形成两进一回的“U”型通风系统。(三) 盘区排水各工作面巷道积水可自流或由小水泵排至大巷水沟内,通过大巷水沟流入井下主要水仓内,再通过井底主排水泵房内的水泵排至地面。第二节第二节 采煤方法采煤方法一、采煤方法的选择一、采煤方法的选择1井田特点采煤方法的选择,应根据煤层赋存情况、开采技术条件、地面设施保护要求、设备供应状况以及安全、产量、效率、成本和煤的回收率等诸多因素,综合考虑后确定。本井田具有以下特点:陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤
150、矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -8(1)根据煤层赋存情况,井田共 4 层可采煤层,分别为 4-3、4-4、5-1及5-2煤层,其中 4-3、4-4、5-1均为薄煤层,5-2煤层为主采的厚煤层。(2)本井田含煤地层产状平缓,沿走向、倾向的产状变化不大,无较大的波状起伏、褶皱,地层倾角一般为 01。(3)井田内各煤层的顶板岩性分布规律明显,砂岩基本顶分布面积大,伪顶分布零星;岩石裂隙不发育或极不发育,富水性和渗透性差或极差;岩石抗压强度大,属类中等冒落性和难冒落的顶板。底板岩石稳定,结构简单,抗压强度大,除局部有泥岩外,不易造成底鼓等现象。(4)各主采煤层赋存稳定,构造简单,埋深 50170m 左右,煤层硬度一般为 f=23 左右,属中硬煤层。(5)矿井为现代化大型矿井,生产能力大。2采煤方法的选择根据本井田的上述特点,并结合目前采掘设备的发展现状,设计确定 4-4、4-3及 5-1煤层采用薄煤综采采煤方法,5-
151、2煤层采用厚煤层综采采煤方法,全部垮落法管理顶板,综合机械化回采工艺。二、工作面参数确定二、工作面参数确定1工作面长度根据近年来国内外薄煤层综采工作面的生产经验,工作面的合理长度在100200m 之间,本矿井初期设计生产能力 0.9Mt/a,初期移交时在井下 4-3煤层 401 盘区中布置 2 个长壁综采工作面,长度均为 160m。2工作面推进长度矿井工作面推进长度受盘区尺寸限制,401 盘区推进长度为 1.3km 左右。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -93工作面采高43煤层厚 1.14 1.38m,平均 1.25m,属薄中厚煤层,煤层厚度变化总体特点是由南向北逐渐变厚,为变化规律较明显厚度基本均一的稳定型煤层。44煤层厚 0.94 1.23m,平均 1.06m,属薄煤层,煤层厚度变化总体特点是由西向东逐渐变厚,为变化规律较明显,厚度基本均一的稳定型煤层。401 盘区内
152、的 43煤层厚 1.14 1.38m,平均 1.25m,首采工作面平均采高 1.20m,设计工作面采高随煤层厚度变化而变化。三、回采工艺三、回采工艺1. 工艺参数根据矿井生产能力、煤层赋存条件和工作面设备特点,设计确定采煤机截深为 0.8m。2. 综合机械化回采工艺工作面主要作业工序为:采煤机落煤刮板输送机运煤破碎机破碎桥式转载机转载可伸缩胶带输送机运煤。工作面循环作业方式:采煤机由机头斜切进刀移端头支架和过渡支架移端头刮板输送机采煤机反向割机头煤采煤机反向空驶采煤机割第一刀煤移架推刮板输送机采煤机由机尾斜切进刀,进行下一个循环。(1)割煤方式采煤机在工作面的进刀方式,将直接影响工作面的工时利用以及采煤机效能的发挥。根据我国综采工作面的实际情况,设计采用端部斜切进刀方式。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -10双向割煤具有辅助工序少,采煤速度快,工序紧凑,工时利用率高及生产
153、能力大的特点,因此,结合本矿井具体条件,设计工作面采用双向割煤方式。(2)移架工作面实行追机作业,顺序移架,邻架操纵,移架滞后采煤机 5m 左右进行。移架时,先收护帮板,同时降立柱,操作移架千斤顶,以前溜为支点向前移架。移动一个步距后,立即升柱,打出护帮板。(3)推移刮板输送机在采煤机割煤、移架后推移刮板输送机,滞后采煤机 2025m 左右进行,推移刮板输送机时以支架为支点操作手把,并应保证至少有 23 个推溜千斤顶同时动作。四、工作面主要设备选型四、工作面主要设备选型(一) 工作面设备选型计算矿井移交时在 4-3煤层 401 盘区中布置 2 个综采工作面,矿井初期将达到设计生产能力 0.90Mt/a,年工作日 330d,井下工作制度采用“四六”制,工作面设备应具备以下一些基本的技术参数:1. 采煤机(1)采煤机割煤速度按产量要求,可求得采煤机平均割煤速度为:Vcn(LL1)/TKnt160式中:Vc采煤机平均割煤速度,m/min;n采煤机日进刀数,取 9 刀;陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变
154、更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -11L工作面长度 m,取 160m;L1端头斜切进刀长度 m,取 20m;T工作面生产班时间 h,取 18 小时;t1端头进刀时间 h,取 30min;K采煤机开机率,取 60%;代入上式得:Vc9(16020)/(186060%930)3.33m/min考虑到工作面产量不均衡性,采煤机最大割煤速度:VmaxKcVc1.33.334.33m/min式中:Vax采煤机最大割煤速度,m/min;Kc采煤机割煤速度不均匀系数,取 1.3;(2)采煤机理论生产能力Q60HBVmaxC601.20.804.331.310.97=317t/h式中:Q采煤机理论生产能力,t/h;H采煤机割煤高度,取 1.2m;B采煤机截深,取 0.80m;Vmax采煤机最大可能的牵引速度 m/min;煤的视密度,t/m3,4-3煤取 1.31 t/m3;C工作面回采率,取 0.95。(3)采煤机装机功率采煤机装机功率取决于煤层硬度、采高、截深、割煤速度。设计根据能陕陕西西省省府府谷谷县县万万
155、泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -12耗系数法估算采煤机装机功率,用下式估算:N60HBV max rHw601.20.804.331.310.7 229kW式中:N采煤机装机功率,kW。Hw比能耗值,开采硬煤层时一般取 0.7kWh/t;2. 工作面可弯曲刮板输送机Qm=60BHVc=600.801.23.331.31=251(t/h)QqKcKhKVKyQm=1.301.01.01.0251=326(t/h)式中:Qm采煤机平均落煤能力,t/h;Qq输送机运输能力,t/h;Kh采煤机割煤高度不均匀系数,取 1.0;Kv采煤机与刮板输送机同向运动的修正系数,取 1.0;Ky运输方向及倾角系数,取 1.0。3. 液压支架支护强度液压支架是综采工作面主要设备之一,国外长壁工作面的生产经验表明,液压支架是工作面装备中投资最多的设备,约占 60%70%,因此应把支架的可靠性放在首位,不但要稳定可靠、故障率
156、低,而且使用寿命要长。矿井首采 4-3煤层,设计最大采高为 1.4m。煤层结构单一,不含夹矸。顶板岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩,次为粉砂岩;底板以泥岩、粉砂质泥岩为主,少量为粉砂岩。支架所需支护强度按以下公式计算:陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -13(1)按经验公式P=nrH=(68)2.51.5=22.530t/m20.230.30Mpa:式中:P支架支护强度,Mpa;n计算参数,按 68 计算;r岩石容重,t/m3;H最大采高,取 3.7m。(2)根据缓倾斜煤层工作面顶板分类(MT554-1996)确定液压支架支护强度。4-3煤基本顶为砂岩组,基本顶初次垮落步距取 35m(参考相似条件矿井选取),基本顶初次来压当量 Pe。Pe=241.3ln(Lf)-15.5N+52.6hm=241.3ln35-15.50.54+52.61.5=927kN/m2=0.93MPa式中:
157、Pe基本顶初次来压当量,kN/m2;Lf基本顶初次来压步距,取 35m;N直接顶充填系数,为直接顶厚度(hi)与采高(hm)的比值,根据地质报告取 1m,则 N0.67;hm煤层采高,按采煤机最大采高取值,取 1.5m; 按基本顶级别为级来压显现强烈计,工作面采高取最大采高 1.5m,则由缓倾斜煤层工作面顶板分类 (MT554-1996)附录 D“D2 各级基本顶必陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -14需的额定支护强度下限的计算”公式计算支护强度。额定支护强度下限 Ps 为:Ps=72.3hm+4.5Lp+78.9Bc-10.24N-62.1 式中:hm采高,m;取 1.5mLp基本顶周期来压步距,m;取 Lp=35m。Bc控顶宽度(顶梁长度+梁端距) ,取 Bc=5.0m;N充填系数,取则 N0.67。则:Ps=72.31.5+4.535+78.95.0-10.240.
158、67-62.1591kN/m2=0.59MPa。本井田煤层埋深浅,井巷围岩容易失稳破坏,顶板冒落岩体难以形成碎胀体充满采空区,且工作面基本顶难以形成“结构”支撑上覆岩层,工作面顶板易沿煤壁切顶垮落,从而造成切顶事故。因此,工作面液压支架选型需要考虑到煤层浅埋深的实际情况,液压支架的支护阻力需要在计算结果的基础上留有足够的富裕量。(二) 43101 及 43102 综采工作面设备选型根据上述计算,考虑采煤机截割夹矸和煤层厚度变化等情况,工作面采煤机装机功率宜大于 250kW,设计选用 MG132/310-BW 型采煤机,其主要参数如下:总装机功率:310kW;采高:0.81.6m;截深:800mm;滚筒直径:0.8m;陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -15牵引方式:电牵引;电压:1140V,50HZ。2. 工作面可弯曲刮板输送机工作面刮板输送机输送能力宜大于 330t/h,
159、设计选用 SGZ630/2132 型可弯曲刮板输送机,其主要参数如下:功率:2132kW;电压:1140V,50HZ;运输能力:400t/h;设计长度:160m。3. 转载机与工作面可弯曲刮板输送机配套,设计转载能力不小于 400t/h。设计选用 SZB630/75 型转载机,其主要技术参数如下:输送能力:400t/h;装机功率:75kW;供电电压:1140V;设计长度:35m。4. 破碎机与工作面转载机配套,工作面破碎机设计能力不小于 400t/h,设计选用PCM110 型破碎机,其主要技术参数如下:破碎能力:400t/h;装机功率:110kW;供电电压:1140V。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -165. 工作面运输巷可伸缩带式输送机设计选用 DSJ1000/200 可伸缩带式输送机,主要技术参数如下:功率:200kW;供电电压:1140V;带宽:1000mm;输送
160、能力:400t/h;带速 V: 3.15m/s;带式输送机:向上运倾角 00.5;提升高度 H:+10m;设计长度:1300m。6带式输送机自移机尾其主要参数为:适用输送带宽度:1000mm;泵站压力:31.5MPa。7. 工作面液压支架设计采用 ZY6000/09/21 型液压支架, 其主要技术参数如下:主要参数如下:架型:两柱掩护式;支护高度:最低 0.9m,最高 2.1m;额定工作阻力:6000kN;平均支护强度:0.8MPa;支架中心距:1.5m;陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -17泵站压力:31.5MPa;液压支架质量:18t。8乳化液泵站设计采用 BRW400/31.5 型乳化液泵站,每组三泵两箱、两用一备,其主要技术参数如下:功率:2250kW;流量:2400L/min;压力:31.5MPa;供电电压:1140V。9. 喷雾泵站设计采用 WPZ320/10
161、 型喷雾泵站,两泵一箱,一用一备,其主要技术参数如下:功率:175kW;流量:1320 L/min;压力:10MPa;供电电压:1140V。10. 其他主要设备除上述主要设备外,工作面还配备有 LDW40 型单体液压支柱、DZ-Q1注液枪、TXU-150 型探水钻机、XRB50/12.5 型阻化剂发射泵、JH-30 型回柱绞车、2JDM-40 型调度绞车、BQW50-20/2-11 型小水泵等设备。(三) 后期开采厚煤层时工作面设备选型计算矿井后期开采 5-2煤层厚度 3.656.23m,平均 4.43m。厚煤层工作面最陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -18大生产能力为 1.5Mt/a,工作面设备应具备以下一些基本的技术参数:1. 采煤机(1)采煤机割煤速度按产量要求,可求得采煤机平均割煤速度为:Vcn(LL1)/TKnt160式中:Vc采煤机平均割煤速度,m/min;n
162、采煤机日进刀数,取 6 刀;L工作面长度 m,取 160m;L1端头斜切进刀长度 m,取 25m;T工作面生产班时间 h,取 18 小时;t1端头进刀时间 h,取 30min;K采煤机开机率,取 60%;代入上式得:Vc6(18025)/(186060%630)2.0m/min考虑到工作面产量不均衡性,采煤机最大割煤速度:VmaxKcVc1.32.02.6m/min式中:Vax采煤机最大割煤速度,m/min;Kc采煤机割煤速度不均匀系数,取 1.3;(2)采煤机理论生产能力Q60HBVmaxC604.40.802.61.310.93=669t/h式中:陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -19Q采煤机理论生产能力,t/h;H采煤机割煤高度,取 4.4m;B采煤机截深,取 0.80m;Vmax采煤机最大可能的牵引速度 m/min;煤的视密度,t/m3,5-2煤取 1.31 t/
163、m3;C工作面回采率,取 0.95。(3)采煤机装机功率采煤机装机功率取决于煤层硬度、采高、截深、割煤速度。设计根据能耗系数法估算采煤机装机功率,用下式估算:N60HBV max rHw604.40.802.61.310.7 503kW式中:N采煤机装机功率,kW。Hw比能耗值,开采硬煤层时一般取 0.7kWh/t;2. 工作面可弯曲刮板输送机Qm=60BHVc=600.804.42.61.31=719(t/h)QqKcKhKVKyQm=1.301.01.01.0719=9.34(t/h)式中:Qm采煤机平均落煤能力,t/h;Qq输送机运输能力,t/h;Kh采煤机割煤高度不均匀系数,取 1.0;Kv采煤机与刮板输送机同向运动的修正系数,取 1.0;Ky运输方向及倾角系数,取 1.0。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -203. 液压支架支护强度液压支架是综采工作面主要设备之
164、一,国外长壁工作面的生产经验表明,液压支架是工作面装备中投资最多的设备,约占 60%70%,因此应把支架的可靠性放在首位,不但要稳定可靠、故障率低,而且使用寿命要长。矿井首采 5-2煤层,设计最大采高为 5.8m。煤层结构单一,不含夹矸。顶板岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩,次为粉砂岩;底板以泥岩、粉砂质泥岩为主,少量为粉砂岩。支架所需支护强度按以下公式计算:(1)按经验公式P=nrH=(68)2.55.8=87116t/m20.871.16Mpa:式中:P支架支护强度,Mpa;n计算参数,按 68 计算;r岩石容重,t/m3;H最大采高,取 3.7m。(2)根据缓倾斜煤层工作面顶板分类(MT554-1996)确定液压支架支护强度。5-2煤基本顶为砂岩组,基本顶初次垮落步距取 35m(参考相似条件矿井选取),基本顶初次来压当量 Pe。Pe=241.3ln(Lf)-15.5N+52.6hm=241.3ln35-15.50.67+52.65.8=1153kN/m2=1.16MPa陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计
165、 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -21式中:Pe基本顶初次来压当量,kN/m2;Lf基本顶初次来压步距,取 35m;N直接顶充填系数,为直接顶厚度(hi)与采高(hm)的比值,根据地质报告取 1m,则 N0.67;hm煤层采高,按采煤机最大采高取值,取 5.8m; 按基本顶级别为级来压显现强烈计,工作面采高取最大采高 5.8m,则由缓倾斜煤层工作面顶板分类 (MT554-1996)附录 D“D2 各级基本顶必需的额定支护强度下限的计算”公式计算支护强度。额定支护强度下限 Ps 为:Ps=72.3hm+4.5Lp+78.9Bc-10.24N-62.1 式中:hm采高,m;取 5.8mLp基本顶周期来压步距,m;取 Lp=35m。Bc控顶宽度(顶梁长度+梁端距) ,取 Bc=5.0m;N充填系数,取则 N0.67。则:Ps=72.35.8+4.535+78.95.0-10.240.67-62.1902kN/m2=0.91MPa。本井田煤层埋深浅,井巷围岩容易失稳破坏,顶板冒落岩体难以形成碎胀
166、体充满采空区,液压支架的支护阻力需要在计算结果的基础上留有足够的富裕量。(四)矿井后期要达到设计生产能力 1.50Mt/a,后期开采厚煤层时工作面装备:陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -22矿井后期要达到设计生产能力为 1.50Mt/a,后期必须在 5-2煤层 501 盘区中布置一个大采高综采工作面,年工作日 330d,井下工作制度采用“四六”制,工作面设备应具备以下一些基本性能: 1. 采煤机根据上述计算,考虑采煤机截割夹矸和煤层厚度变化等情况,工作面采煤机装机功率宜大于 1400kW。其主要参数如下:总装机功率:1480kW;采高:3.06.0m;截深:800mm;滚筒直径:1600mm;牵引方式:电牵引;电压:3300V,50HZ。2. 工作面可弯曲刮板输送机根据上述计算,工作面刮板输送机输送能力宜大于 1200t/h。其主要参数如下:功率:2700kW;电压:33
167、00V,50HZ;运输能力:1200t/h;设计长度:250m。3. 转载机与工作面可弯曲刮板输送机配套,设计转载能力不小于 1400t/h。其主要技术参数如下:陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -23输送能力:1400t/h;装机功率:315kW;供电电压:1140V;设计长度:35m。4. 破碎机与工作面转载机配套,工作面破碎机设计能力不小于 1400t/h,其主要技术参数如下:破碎能力:1400t/h;装机功率:315kW;供电电压:1140V。5. 工作面运输巷可伸缩带式输送机主要技术参数如下:功率:3315kW;供电电压:1140V 变频;带宽:1200mm;输送能力:1200t/h;带速 V: 3.15m/s;带式输送机:向上运倾角 00.5;提升高度 H:+10m;设计长度:2700m。6带式输送机自移机尾其主要参数为:陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤
168、矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -24适用输送带宽度:1200mm;泵站压力:31.5MPa。7. 工作面液压支架设计采用 ZY10000/28/60 型液压支架, 其主要技术参数如下:主要参数如下:架型:两柱掩护式;支护高度:最低 2.8m,最高 6.0m;额定工作阻力:10000 kN;平均支护强度:1.0MPa;支架中心距:1.75m;泵站压力:31.5MPa;液压支架质量:43t。8乳化液泵站设计采用 BRW400/31.5 型乳化液泵站,三泵二箱,两用一备,其主要技术参数如下:功率:2250kW;流量:2400L/min;压力:31.5MPa;供电电压:1140V。9. 喷雾泵站设计采用 BPW320/10 型喷雾泵站,两泵一箱,一用一备,其主要技术参数如下:陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章
169、章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -25功率:175kW;流量:1320L/min;压力:10MPa;供电电压:1140V。10. 水泵为保证工作面排水能力,设计工作面配备两台 BQW200-20/4-90 型水泵,其参数为:功率:90kW;供电电压:660V;流量:200L/min;扬程:20m。10. 其他主要设备除上述主要设备外,工作面还配备有 LDW40 型单体液压支柱、DZ-Q1注液枪、TXU-150 型探水钻机、XRB50/12.5 型阻化剂发射泵、JH-30 型回柱绞车、2JDM-40 型调度绞车、BQW50-20/2-11 型小水泵等设备。五、工作面生产能力五、工作面生产能力1. 循环进度及循环产量循环进度决定于采煤机截深大小和综采工作面回采工艺,本设计采煤机截深 0.80m,工作面一个循环进度为 0.80m。(1)循环产量Q 循环LhBk式中:陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷
170、巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -26Q 循环个循环产量,t;L工作面长度,m;H工作面采高,m;B循环进度,m;煤层容重,t/m3;k工作面煤炭回收率,0.97。工作面 Q 循环1601.20.801.310.97195t/循环(2)日循环数及日产量设计日循环 6 刀,每班 2 个循环。工作面日进度:60.80=4.8m工作面日产量:19561170t(3)工作面年推进度及年产量工作面年工作日 330 天,则:工作面年推进度:4.83300.81267m(考虑 0.8 的正规循环率)综采工作面生产能力:工作面产量 A=LhlrK10-6=12671.21601.310.9710-6=0.31(Mt/a)矿井移交达产时,各工作面设计生产能力特征见表 6-2-1。 矿井移交及初期达产时工作面特征表 表 6-2-1项目单位40101 综采工作面40103 综采工作面工作面长度m160160平均采高m1.21.2年推进度M12671267煤容重t/m31.311.31回采率%9797陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有
171、限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -27生产能力Mt/a0.310.31掘进工作面Mt/a0.130.13矿井生产能力Mt/a0.450.45六、回采工作面接替六、回采工作面接替根据各煤层储量、厚度、层间距,设计开采位置由近及远,煤层由浅及深的原则,原则上采用下行式开采顺序,首采盘区内的工作面间采用后退式顺序开采,工作面采用后退式回采。前 10 年矿井工作面接续计划详见表 6-2-2。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -28 前 10 年矿井工作面接续计 表 6-2-2第三节第三节 “三下三下”采煤及村庄搬迁计划采煤及村庄搬迁计划一、受开采影响的地面建(构)筑物和设施一、受开采影响的地面建(构)筑物和设施井田
172、内受开采影响的地面建(构)筑和设施主要有矿井工业场地和地面陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -29村庄。威胁井下开采安全的水体主要郝家沟及张家沟。二、二、“三下三下”采煤项目及安排采煤项目及安排本矿井为大面积大采高的综合机械化开采,井下开采后地面将发生一定程度沉降,对地面建(构)筑物安全影响很大,同时井下开采后形成的导水裂隙带可能沟通地表水体,为保证地面建(构)筑物及井下开采安全,设计采用如下措施:1. 地面村庄井田内村庄较少,人数少,设计留设保护煤柱。2. 井筒与矿井工业场地煤柱安全煤柱按移动角采用垂线法或垂直剖面法计算。根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 (2000 年版)的规定,工业场地保护等级为级,围护带宽度取 15m。由于没有实测的岩层移动角参数数据,留设安全煤柱时,根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 (2000 年版)附表
173、 5-3 及附表 5-4 选取,表土松散层移动角 取 45,基岩岩层移动角 、 均按65计算。3. 河流、水体及铁路煤柱郝家沟及张家沟沟壑较深,沟谷处 4-3 、4-4及 5-1号煤层埋藏深度为060m,开采该三层煤后形成的导水裂隙将会沟通谷底。开采 4-3 、4-4及 5-1号煤层时对郝家沟及张家沟留设防水煤柱。为保证井下安全生产,地面水库、河流及沟谷安全煤柱留设根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程从保护面积边界起以陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -30移动角圈定,松散层移动角 =45,基岩 、 均按 65边界角计算。第四节第四节 巷道掘进及机械化巷道掘进及机械化一、巷道断面及支护方式一、巷道断面及支护方式1. 盘区巷道断面的确定本矿井除井筒为岩石工程外,其余巷道多处于煤层中。由于本区煤层埋藏稳定,顶底板条件较好,综合考虑大型设备运输、通风、掘进、矿压
174、、巷道服务年限等因素,设计确定主要大巷、盘区巷道及工作面巷道断面均采用矩形断面。主要巷道断面特征详见表 6-4-1。2. 盘区巷道支护方式巷道掘进大部分采用综掘,设计确定盘区主要巷道支护方式采用锚网喷+锚索联合支护;工作面巷道支护方式采用锚杆+锚索联合支护;开切眼采用锚杆+锚索联合支护,由于开切眼跨度大,为保证开切眼安全,可适当增加单体液压支柱加强支护。盘区巷道和工作面巷道在局部破碎地段可采用钢拱架加强支护,钢拱架材料可采用 29 号 U 型钢。二、井巷施工掘进进度指标二、井巷施工掘进进度指标根据施工所采用的机械设备、结合本矿区邻近矿井施工的实际水平,并参考近年来国内类似矿井的实际井巷施工水平,设计矿井生产时各类巷道掘进进度指标如下:岩巷(炮掘) 120m/月;煤层巷道(炮掘) 300m/月;煤巷(综掘) 500m/月;陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -31硐室(炮掘)
175、500m3/月。 主要巷道断面特征表 表 6-4-1序号巷 道 名 称断面形状断面 净宽(mm)断面 净高(mm)净断面积(m2)掘进断面(m2)支护厚度(mm)铺底厚度(mm)14-4煤带式输送机大巷矩形400024009.611.110015024-4煤辅助运输大巷矩形5200240012.514.610020034-4煤回风大巷矩形5200240012.513.51004综采工作面带式输送机巷矩形5000240012.012.55综采工作面辅助运输巷、回风巷矩形5200240012.514.02006综采工作面开切眼矩形7500240018.018.8三、掘进工作面和掘进设备配置三、掘进工作面和掘进设备配置矿井在 401 盘区布置 2 个综采工作面,初期设计生产能力 0.9Mt/a,每个综采工作面年推进度为 1267m,则年需掘进巷道约 9000m 左右,为保证正常生产接续,井下需装备 2 个综掘工作面和 2 个炮掘工作面,矿井采掘比为2:4。1综掘工作面的综掘设备掘进工作面配备有 EBZ220TY 型综掘机(选用的综掘机就是能适应半煤岩巷道的掘进条件的设备,因此无需再配置炮掘设
176、备) 、SZD730/90 型桥式转载机、DSJ800/240 型双向伸缩带式输送机、MQT-85C3 型单体锚杆机、MQT-130 型锚索钻机、2BKJ(II)-6.0/37 型局部扇风机、KCS-250 型湿式除尘风机、BQW50-20/2-11 型小水泵、JD-11.4 型调度绞车和 TXU-150 型探水钻机等设备。综掘工作面主要设备参数如下:(1)综合机械化掘进机参考型号:EBZ220TY 型陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -32总功率:355kW电压等级:1140V(2)胶带转载机参考型号:SZD730/90 型功率:90kW电压等级:660/1140V(3)双向可伸缩胶带输送机参考型号:DSJ 800/240 型功率:240kW电压等级:660/1140V长度:1000m2炮掘设备炮掘设备主要在掘进岩石巷道、工作面巷道开口、巷道立交和硐室等时使用,主要有 Z
177、MS-12B 型煤电钻、7668 气腿式凿岩机、ZMY200 型装煤岩机、MFB-100 型发爆器,P4 型混凝土搅拌机、PZ-5B 型混凝土喷射机、FS-1型混凝土喷射机械手和 MPC-1 型混凝土喷射机除尘器等设备。四、井巷工程量四、井巷工程量矿井移交时初期设计生产能力 0.9Mt/a,井巷工程总量为 19748m,按岩性分:煤巷 11905m,占 60.3%;岩巷 3767m,占 19.1%;半煤岩巷 4076m,占 20.6%;按工程类别分:开拓工程量 7843m,回采工程量 11905m,分别占总工程量的 60.3%和 39.7%。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第六六章章盘盘区区巷巷道道布布置置及及装装备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 6- -33万吨掘进率为 219m。矿井移交时井巷工程数量见表 6-4-2。 矿井移交生产时井巷工程数量表 表 6-4-2巷道长度(m)掘进体积(m3)项 目煤岩半煤岩小 计煤岩半煤岩小 计井 筒328232
178、825927859278井底车场主要硐室4854289136582786814450主要煤门8448441198011980主要大巷2704 2704 36397 36397 开拓工程小计0 3767 4076 7843 0 65859 58031 123890 回采工程11905 11905 162641 162641 井巷工程总计11905 3767 4076 19748 162641 65859 58031 286531 陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7- -1第七章第七章 通风与安全通风与安全第一节第一节 瓦斯资源分析和瓦斯涌出量计算瓦斯资源分析和瓦斯涌出量计算一、瓦斯资源分析一、瓦斯资源分析(一) 瓦斯赋存状况根据地质报告提供的的资料,矿区位于三道沟井田的北部,三道沟井田内以往共采集瓦斯样 17 个,各煤层均涉及。测试结果表明,各层煤所含瓦斯成份都是以氮气为主,二氧化碳微量,属二氧化
179、碳氮气带,甲烷含量深部煤层为零,浅部煤层局部较高。(二) 矿井瓦斯等级。根据陕西省煤炭工业局关于 2007 年度全省矿井瓦斯等级鉴定结果的批复 (陕煤局发20082 号) ,周边郝家沟煤矿 2007 年检测的 CH4绝对涌出量为 0.11m3/min,相对涌出量 0.76m3/t;批准为“低”等级。2007 年检测的CO2相对涌出量为 3.78m3/t,亦批准为“低”等级。二、煤尘爆炸性二、煤尘爆炸性根据地质报告提供的资料,各煤层测试的火焰长度 200400mm,岩粉用量 7075%,属有爆炸性危险的煤层。本区煤的干燥无灰基挥发分(Vdaf)产率与固定碳(FCdaf)之比(爆炸性指数)远远大于 10%的界线,表明本区煤尘有爆炸性危险,在设计和开采煤炭时必须高度重视。三、煤层自燃情况三、煤层自燃情况根据地质报告提供的资料,本矿煤层还原样燃点与氧化样燃点之差值F13及还原样燃点确定:4-3、4-4煤层自燃倾向等级属易自燃煤,5-陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全
180、宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7- -21、5-2煤层自燃倾向等级属不易自燃煤。四、地四、地 温温根据地质报告提供的资料,本井田无明显地温异常,无地热危害。第二节第二节 矿井通风矿井通风一、矿井通风方式及通风系统一、矿井通风方式及通风系统矿井采用中央并列式通风系统,抽出式通风方法,主、副斜井进风,回风斜井回风。二、风井数目及服务范围二、风井数目及服务范围矿井移交时在工业场地内共布置 3 条井筒,采用中央并列式通风系统,抽出式通风方法,通风系统简单。井田开采面积小,三条井筒已经足够满足全井田通风需要,后期不再增加井筒。三、掘进通风及硐室通风三、掘进通风及硐室通风掘进工作面原则上采用独立通风,设计掘进工作面均采用局扇压入式通风。井下爆炸材料发放硐室采用独立通风,其它硐室深度小于 6m 时,采用扩散通风。四、矿井通风风量、负压及等积孔计算四、矿井通风风量、负压及等积孔计算(一) 风量计算本矿井为低瓦斯矿井,井下用风地点较多,根据现行煤矿安全规程的规定,设计分别按井下同时工作的最多人数和按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和进行计算,并取最大值。1. 按
181、井下同时工作的最多人数计算Q=4NK陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7- -3式中:Q矿井总供风量,m3/min; 4每人每分钟供风标准,m3/min人; N井下同时工作的最多人数,100 人; K风量备用系数,中央并列式通风系统取 1.20;则 Q=41001.20=480m3/min=8.0m3/s2. 按井下采煤、掘进、硐室及其它地点实际需风量的总和计算Q=(Q采+Q掘+Q硐+Q胶轮车+Q其它)K矿通式中:Q矿井初期总风量,m3/s; Q采回采工作面用风量之和,m3/s; Q掘掘进工作面用风量之和,m3/s; Q接续接续工作面用风量之和,m3/s; Q胶轮车无轨胶轮车尾气稀释风量,m3/s; Q其它其它用风量,按以上四项风量之和的 5%考虑,m3/s; K矿通矿井通风系数,取 1.20。(1)薄煤层综采工作面风量A按工作面温度计算Q采VcScKi式中:Vc回采工作面适宜风速,m/s,取 1
182、.6;Sc回采工作面平均有效断面,按最大和最小控顶有效断面的平均值计算,取 5m2;Ki工作面长度系数,1.31.4,取 1.3;Q采1.651.310.4m3/s陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7- -4B按工作面最大人员数量计算采煤工作面的需风量:Q采=4nc式中,4每人每分钟应供给的最低风量,m3/min;nc采煤工作面同时工作的最多人数,17 人;Q采=417=68m3/min=1.13m3/sC根据瓦斯含量计算工作面风量:Q采100q回Kc式中:Q采采煤工作面需要风量,m3/s;Q回回采工作面瓦斯绝对涌出量,0.761755/(2460)0.93m3/min;Kc工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,即该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比,取 1.2。Q采=1000.931.2=112m3/min=1.9m3/s。D根据 CO2含量计算工作面风量:Q采100q回Kc式中:Q采采煤
183、工作面需要风量,m3/s;Q回回采工作面瓦斯绝对涌出量,3.781755/(2460)4.6m3/min;Kc工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,即该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比,取 1.2。Q采=1004.61.2=552m3/min=9.2m3/s。按 A、B、C、D 项中取最大值原则,并参照附近矿井工作面配风情况,陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7- -5薄煤层综采工作面风量取 12m3/s。E按风速验算现行煤矿安全规程规定,采煤工作面的最低风速不得小于0.25m/s,最大风速不得大于 4m/s,即采煤工作面风量应满足:0.25SCQ采4SC式中:SC回采工作面平均有效断面,m20.255Q采45 即 Q采1.25,20F回采工作面共需风量:综上,薄煤层综采工作面的需风量取 12m3/s。(2)中厚煤层综采工作面风量A按工作面温度计算Q采VcScKi式中:Vc回采工作面适宜风
184、速,m/s,取 1.6;Sc回采工作面平均有效断面,按最大和最小控顶有效断面的平均值计算,取 8m2;Ki工作面长度系数,1.31.4,取 1.3;Q采1.681.316.6m3/sB按工作面最大人员数量计算采煤工作面的需风量:Q采=4nc式中,4每人每分钟应供给的最低风量,m3/min;nc采煤工作面同时工作的最多人数,17 人;陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7- -6Q采=417=68m3/min=1.13m3/sC根据瓦斯含量计算工作面风量:Q采100q 回Kc式中:Q采采煤工作面需要风量,m3/s;Q回回采工作面瓦斯绝对涌出量,0.766060/(2460)3.2m3/min;Kc工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,即该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比,取 1.2。Q采=1003.21.2=384m3/min=6.4m3/s。按 A、B、C 项中取最大值原则,并参照附近矿井工
185、作面配风情况,厚煤层综采工作面风量取 18m3/s。D根据 CO2含量计算工作面风量:Q采100q回Kc式中:Q采采煤工作面需要风量,m3/s;Q回回采工作面瓦斯绝对涌出量,3.782727/(2460)7.15m3/min;Kc工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,即该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比,取 1.2。Q采=1007.151.2=858m3/min=14.3m3/s。按 A、B、C、D 项中取最大值原则,并参照附近矿井工作面配风情况,厚煤层综采工作面风量取 18m3/s。E按风速验算现行煤矿安全规程规定,采煤工作面的最低风速不得小于陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7- -70.25m/s,最大风速不得大于 4m/s,即采煤工作面风量应满足:0.25SCQ采4SC式中:SC回采工作面平均有效断面,m20.258Q采48 即 Q采2,32F回采工作面共需风量:综上,中厚煤层综采
186、工作面的需风量取 18m3/s。(3)接续工作面风量取生产工作面风量的一半,薄煤层综采工作面的接续工作面取 6m3/s,中厚煤层综采工作面的接续工作面取 9 m3/s。则 Q接续6+9=15 m3/s(4)综掘工作面实际需要风量计算A按局部通风机吸风量计算Q掘=QfIKf式中:Qf掘进工作面局部通风机选 2BKJNo6.0/37 型,额定风量447260m3/min;取大值 400m3/minI掘进工作面同时运转的局部通风机台数,台;Kf为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数,根据采矿工程手册取值范围一般为 1.21.3,本设计取 1.2。Q掘=35011.2=420m3/min=7.0m3/sB按掘进工作面最大人员数量计算Q掘=4nj =410=40m3/min=0.7m3/sC按瓦斯涌出量计算陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7- -8Q采100q采Kc/60式中:Qc综掘工作面所需风量,m/
187、s;qc综掘工作面绝对瓦斯涌出量,0.11m3/min;Kc工作面瓦斯涌出量不均匀的备用风量系数,取 1.6Q采1000.111.6/600.29m3/s根据上述计算和生产实践经验,综合机械化掘进工作面配风量取7.0m3/s。(5)炮掘工作面配风量计算A按炸药使用量QjAbt c掘式中:Qj 掘进工作面实际需风量,m3/min;Aj掘进面一次爆破所用的最大炸药量,取 11.4kg;b每公斤炸药爆破后生成的当量 CO 的量,根据炸药有毒气体国家标准,取 b0.1m3/kg。t通风时间,一般不少于 20min;c爆破通风后,人员允许进入工作面的 CO 浓度,一般取 0.02;3311.4 0.1Q285/min4.75/20 0.02%jAbmmst c掘B按局部通风机吸风量计算Q掘=35011.2=420m3/min=7.0m3/sC按工作面最多人员数量计算陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7- -
188、9Q掘41248m3/min=0.8m3/sD按瓦斯涌出量计算Q掘100q采Kc/60Q掘1000.111.6/600.29m3/s参照以上计算结果和邻近矿井的实际配风情况,炮掘工作面配风取7m3/s。(6)冲淡无轨胶轮车尾气实际需要风量计算依据煤矿用防爆柴油机无轨胶轮车安全使用规范AQ 1064-2008 规定,行驶车辆的巷道,应按同时运行的最多车辆数增加巷道配风量,配风量不应小于 4m3/minKw。同时按井下正常生产时或工作面搬家时井下同时运行的胶轮车的台数计算胶轮车需风量。A矿井综采工作面生产时井下正常生产时,1 台自卸式无轨胶轮材料车(75kW) 、2 台无轨胶轮材料车(50kW)和 1 台防爆装载机(50kW)同时工作:(依据煤矿用防爆柴油机无轨胶轮车安全使用规范AQ 1064-2008 规定,行驶车辆的巷道,应按同时运行的最多车辆数增加巷道配风量,配风量不应小于4m3/minKw。本设计按井下正常生产时或工作面搬家两种情况井下同时运行胶轮车台数计算冲淡无轨胶轮车尾气实际需要风量。 )Q胶轮车(175+350)=15m3/s460B矿井工作面搬家时工作面搬家时,1 台支架拖
189、运车(171.5kW) 、1 台无轨胶轮材料车陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7- -10(50kW)和 1 台防爆装载机(50kW)同时工作:Q胶轮车(171.5+250)=19m3/s460根据上述计算结果,稀释无轨胶轮车(柴油机车)废气需风量取 Q胶轮车19.0m3/s。(7)独立通风硐室实际需要风量计算矿井移交独立通风硐室仅为 401 盘区变电所和井下爆炸材料发放硐室,两个硐室均配风 2.0m3/s,则4m3/s。硐Q(8)其它巷道实际需要风量计算其它巷道实际需要风量Q 其它按以上几项和的 5%计算。(9)矿井总风量移交时,井下布置 2 个薄煤层综采工作面、2 个综掘工作面和 2 个炮掘工作面。6.8 年后,在 5-2号煤层中布置 1 个中厚煤层综采工作和 2 个综掘工作面,在 5-1号煤层中布置 1 个薄煤层综采工作面和 2 个炮掘工作面。由于前后期矿井总风量相差不大,设计按后期考虑矿
190、井风量。Q矿=(12+18+15+72+72+19+4)1.051.20=121m3/s,取 121m3/s。3矿井通风总风量根据上述计算,按取大值的原则,设计本矿井通风总风量为 121m3/s。 (二) 负压及等积孔计算 1矿井负压根据盘区和工作面接续计划,矿井移交时在 4-3号煤层的 401 盘区布置2 个薄煤层综采工作面、2 个综掘工作面和 2 个炮掘工作面,此时为矿井通陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7- -11风容易时期,矿井移交后的第 6.8 年左右,矿井工作面推进到井田边界附近,此时为矿井通风困难时期。设计局部阻力按矿井摩擦阻力的 10%计算。设计利用计算机通风网络解算软件,计算出回风斜井通风容易时期及通风困难时期各类巷道的风量及负压。网络计算结果分别见表 7-2-1、表 7-2-2。2. 矿井等积孔计算本矿井开采深度浅,不考虑自然风压对矿井机械通风的影响。经计算矿井通风容易时期负
191、压为-948Pa,矿井通风困难时负压为-1365Pa。矿井通风容易时:A21.19 1214.7948m矿井通风困难时:A21.19 1213.91365m矿井通风容易及困难时期等积孔均大于 2.0m2,矿井为通风容易矿井。矿井通风风量、负压及等积孔见表 7-2-7。矿井容易时通风系统见图 7-2-1,矿井通风困难时通风系统见图 7-2-2。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第七章通风与安第七章通风与安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-12 矿井通风容易时回风斜井通风计算结果表 表 7-2-1巷道编号名 称支护方式始节点号 末节点号 巷道风阻巷道风量巷道负压巷道风速调整后风阻备注1副斜井锚喷180.001178.56.64.22副斜井锚喷870.000838.81.22.135-2 煤辅助运输大巷锚喷760.000838.81.23.145-2 煤辅助运输大巷锚喷650.000429.70.32.455-2 煤辅助运输大巷锚喷450.0016.30.1
192、0.56主斜井锚喷120.005142.59.23.77主斜井锚喷3820.00022.800.28主斜井锚喷3830.00246.30.10.59撒煤清理斜巷锚喷340.00056.30.10.510通风联络巷锚喷2400.000345.30.63.6114-4煤辅助运输煤门锚喷8400.00239.73.13.2124-4煤辅助运输煤门锚喷40360.0007855.36.8134-4煤辅助运输煤门锚喷36390.0006823.76.6144-4煤辅助运输大巷锚喷39110.0002241.60.2 10.4002154-4煤辅助运输大巷锚喷39120.0014808.76.4164-4煤辅助运输大巷锚喷12130.00150.82.74.1174-4煤辅助运输大巷锚喷13140.0024353.63.1184-4煤辅助运输大巷锚喷14150.0012191.22.5陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第七章通风与安第七章通风与安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有
193、限责任公司 7-13 矿井通风容易时回风斜井通风计算结果表 表 7-2-1巷道编号名 称支护方式始节点号 末节点号 巷道风阻巷道风量巷道负压巷道风速调整后风阻备注194-4煤辅助运输大巷锚喷15160.000413.30.11.2204-4煤带式输送机大巷锚喷17180.003326.22.32.7214-4煤带式输送机大巷锚喷18190.0062183.62.5224-4煤带式输送机大巷锚喷19200.00449.71.41.8234-4煤回风大巷锚喷21230.0012232.83.9244-4煤回风大巷锚喷23240.0012373.14.1254-4煤回风大巷锚喷24250.0012514.75264-4煤回风大巷锚喷25260.0009533.75.2274-4煤回风大巷锚喷26270.0003561.45.4284-4煤回风大巷锚喷27280.0011806.86.4294-4煤大巷联络巷锚喷12170.000529.20.43304-4煤大巷联络巷锚喷17260.0005322.60.3 2.5156314-4煤大巷联络巷锚喷19150.00058.30.10.7324-
194、4煤大巷联络巷锚喷16200.000513.30.11.6334-4煤大巷联络巷锚喷20210.0005230.53.434消防材料库锚喷18130.00058.20.10.235爆炸材料发放硐室砌碹36370.0016346.20.4 5.138336管子道、主变电所及主排水泵房砌碹6380.00229.10.21.4陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第七章通风与安第七章通风与安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-14 矿井通风容易时回风斜井通风计算结果表 表 7-2-1巷道编号名 称支护方式始节点号 末节点号 巷道风阻巷道风量巷道负压巷道风速调整后风阻备注3743103 工作面掘进头锚杆14350.0018140.91.4 0.00333843103 工作面带式输送机巷锚杆35240.0018140.51.53943104 工作面掘进头锚杆14410.0018140.91.4 0.00334043104 工作面带式输送机巷锚杆41240.001814
195、0.51.54143105 工作面掘进头锚杆15420.0018140.91.4 0.00334243105 工作面带式输送机巷锚杆42230.0018140.51.54343106 工作面掘进头锚杆15430.0018140.91.4 0.00334443106 工作面带式输送机巷锚杆43230.0018140.51.54543101 工作面辅助运输巷锚杆13290.0013140.31.24643101 工作面辅助运输巷锚杆29300.01296.20.50.64743101 工作面带式输送机巷锚杆29300.01525.80.50.54843101 综采工作面液压支架30310.001612191.7 0.13174943101 工作面回风巷锚杆31270.0143122.115043102 工作面辅助运输巷锚杆29320.0013140.31.25143102 工作面辅助运输巷锚杆32330.01296.20.50.65243102 工作面带式输送机巷锚杆32330.01525.80.50.55343102 综采工作面液压支架33340.0016127.11.7 0.0490陕
196、陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第七章通风与安第七章通风与安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-15 矿井通风容易时回风斜井通风计算结果表 表 7-2-1巷道编号名 称支护方式始节点号 末节点号 巷道风阻巷道风量巷道负压巷道风速调整后风阻备注5443102 工作面回风巷锚杆34270.01436.20.60.5554-4煤回风煤门锚喷28110.0003801.65564-4煤回风煤门锚喷11370.0001820.95.1574-4煤回风煤门锚喷3790.0005853.95.358回风斜井锚喷590.00153655.82.3 0.043159回风斜井锚喷9100.001612122.97.660风硐锚喷1010.0001121-887.6 -0.0060陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第七章通风与安第七章通风与安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁
197、夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-16矿井通风困难时回风斜井通风计算结果表 表 7-2-2巷道编号名 称支护方式始节点号 末节点号 巷道风阻巷道风量巷道负压巷道风速调整后风阻备注1副斜井锚喷180.001178.56.64.22副斜井锚喷870.000838.81.22.135-2 煤辅助运输大巷锚喷760.000838.81.23.145-2 煤辅助运输大巷锚喷650.000429.70.32.455-2 煤辅助运输大巷锚喷450.0016.30.10.56主斜井锚喷120.005142.59.23.77主斜井锚喷3820.00022.800.28主斜井锚喷3830.00246.30.10.59撒煤清理斜巷锚喷340.00056.30.10.510通风联络巷锚喷2400.000345.30.63.6114-4煤辅助运输煤门锚喷8400.00239.73.13.2124-4煤辅助运输煤门锚喷40360.0007855.36.8134-4煤辅助运输煤门锚喷36390.0006823.76.6144-4煤辅助运输大巷锚喷39110.0002241.60.2 10.4002154-4煤辅助运
198、输大巷锚喷39120.0014808.76.4164-4煤辅助运输大巷锚喷12130.00150.82.74.1174-4煤辅助运输大巷锚喷13420.002442.63.63.1184-4煤辅助运输大巷锚喷42140.002440.63.63.1陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第七章通风与安第七章通风与安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-17 矿井通风困难时回风斜井通风计算结果表 表 7-2-2巷道编号名 称支护方式始节点号 末节点号 巷道风阻巷道风量巷道负压巷道风速调整后风阻备注194-4煤辅助运输大巷锚喷14150.001234.91.22.5204-4煤辅助运输大巷锚喷15160.00046.90.11.2214-4煤带式输送机大巷锚喷17180.003326.22.32.7224-4煤带式输送机大巷锚喷18190.006234.43.62.5234-4煤带式输送机大巷锚喷19200.004416.11.41.8244-4煤回风大巷锚喷212
199、20.0012232.83.9254-4煤回风大巷锚喷22240.0012513.14.1264-4煤回风大巷锚喷24250.0012754.75274-4煤回风大巷锚喷25260.0009773.75.2284-4煤回风大巷锚喷26270.0003801.45.4294-4煤回风大巷锚喷27280.0011806.86.4304-4煤大巷联络巷锚喷12170.000529.20.43314-4煤大巷联络巷锚喷17260.0005322.60.3 2.5156324-4煤大巷联络巷锚喷19140.000518.30.10.7334-4煤大巷联络巷锚喷16200.00056.90.11.6344-4煤大巷联络巷锚喷20210.0005230.53.435消防材料库锚喷13180.00058.20.10.236陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第七章通风与安第七章通风与安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-18 矿井通风困难时回风斜井通风计算结果表 表 7-
200、2-2巷道编号名 称支护方式始节点号 末节点号 巷道风阻巷道风量巷道负压巷道风速调整后风阻备注37爆炸材料发放硐室砌碹36370.0016346.20.4 5.138338管子道、主变电所及主排水泵房砌碹6380.00229.10.21.43940111 工作面掘进头锚杆15350.0018140.91.4 0.00334040111 工作面带式输送机巷锚杆35220.0018140.51.54140112 工作面掘进头锚杆15410.0018140.91.4 0.00334240112 工作面带式输送机巷锚杆41220.0018140.51.54340109 工作面辅助运输巷锚杆14290.0013240.31.24440101 工作面辅助运输巷锚杆29300.01296.20.50.64540101 工作面带式输送机巷锚杆29300.01525.80.50.54640101 综采工作面液压支架30310.001612191.7 0.13174740101 工作面回风巷锚杆31240.0143122.114840102 工作面辅助运输巷锚杆29320.0013140.31.24940
201、102 工作面辅助运输巷锚杆32330.01296.20.50.65040102 工作面带式输送机巷锚杆32330.01525.80.50.55141302 综采工作面液压支架33340.0016127.11.7 0.04905240102 工作面回风巷锚杆34240.01436.20.60.5534-4煤回风煤门锚喷28110.0003801.65陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第七章通风与安第七章通风与安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-19 矿井通风困难时回风斜井通风计算结果表 表 7-2-2巷道编号名 称支护方式始节点号 末节点号 巷道风阻巷道风量巷道负压巷道风速调整后风阻备注544-4煤回风煤门锚喷11370.0001820.95.1554-4煤回风煤门锚喷3790.0005853.95.356回风斜井锚喷590.00153655.82.3 0.043157回风斜井锚喷9100.001612122.97.658风硐锚喷1010.000112
202、1-126.67.6 -0.0060陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第七章通风与安第七章通风与安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-20图 7-2-1 矿井容易时回风斜井通风系统图陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第七章通风与安第七章通风与安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-21图 7-2-2 矿井通风困难时回风斜井通风系统图陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-22 矿井各时期风量、负压和等积孔计算结果表 表 7-2-7风量(m3/s)通风时期井 筒 名 称进 风回 风负 压(Pa)等积孔(m2)主斜井78.5副斜井42.5回风
203、斜井121.0布置 2 个面移交时(容易时期)合 计121.0121.0-9484.7主斜井73.7副斜井47.3回风斜井121.0布置 3 个面移交时合 计121.0121.0-12624.1主斜井73.7副斜井47.3回风斜井121.0布置 3 个面(困难时期)合 计121.0121.0-13653.9六、通风设施、防止漏风和降低风阻的措施六、通风设施、防止漏风和降低风阻的措施井下通风安全设施主要有双向风门、调节风门、风桥、隔爆水棚、进风井井口防火铁门及回风井井口防爆门等设施。由于本矿井以煤巷为主,各类巷道位于开采煤层中,在开拓、准备、回采巷道相交处风桥较多,实际生产中要加强通风设施的施工质量,减少漏风。对已采工作面巷道应在停采线处及时密闭,以减少漏风。在进、回风巷道之间,应设两道双向风门,以利于必要时反风和正常时减少漏风并防止风流短路。七、安全出口及避灾路线七、安全出口及避灾路线主斜井、副斜井和回风斜井均为矿井安全出口,当发生灾害时,井下人员可就近撤至地面。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变
204、更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-23采煤工作面两端头为其安全出口,设计在工作面巷道距回采工作面 25m范围内采用单体液压支柱和顶梁加强支护,以加强工作面安全出口的超前支护,确保人员进出和物料运输的畅通。 矿井移交时井下安全设施布置及避灾路线示意图见图 7-2-3。第三节第三节 矿井瓦斯灾害防治矿井瓦斯灾害防治一、防治瓦斯措施一、防治瓦斯措施1防止瓦斯积聚措施工作面局部瓦斯聚集主要表现在上隅角及架间,通常采用如下措施:(1) 加强通风法。在综合考虑防尘、防火的基础上,尽可能地提高采场风速、消除平流层、减少涡流区的方法稀释回风隅角和架间的瓦斯。(2) 风帘法,在工作面与工作面回风巷连接处设挂风帘;防止上隅角瓦斯积聚。(3) 矿井必须从采掘生产管理上采取措施,防止瓦斯积聚;当发生瓦斯积聚时,必须及时处理。综上所述,以通风系统解决瓦斯积聚为前提,以加强监控、预警瓦斯超限为重点,采用瓦斯综合治理措施,可以解决矿井的瓦斯积聚问题。2防治瓦斯爆炸措施井下瓦斯爆炸必须具备三个条件,第一具有一定浓度的瓦斯,第二具有一定温度的引燃火
205、源,第三具有足够的氧气。防治瓦斯爆炸的措施必须从这三个方面进行综合防治,才能阻止瓦斯爆炸。必须严格防止瓦斯超限和积聚,杜绝火源。二、防治煤与瓦斯突出措施二、防治煤与瓦斯突出措施本矿井不属于煤与瓦斯突出矿井。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第七章通风与安全第七章通风与安全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-24图 7-2-3 矿井移交时井下安全设施及通风构筑物图陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-25三、三、防治瓦斯灾害及瓦斯爆炸事故扩大的措施防治瓦斯灾害及瓦斯爆炸事故扩大的措施1、通风系统力求简单,实行分区通风,各水平、各采区和工作面应有独立的进、回风巷,无用的巷道应及时封闭,特别是连通进、回风井和总进、回风流的巷道都必须砌筑两道挡风墙,以防止瓦斯爆炸引起风流短路
206、。 2、主要通风机必须装有反风设备,并应定期进行试验。为了保证实现反风,连通主要进、回风流的巷道内要装设两道方向相反的风门(双向风门)。 3、要创造条件实现区域性反风。 4、装有通风机的井口,必须设置防爆门,以防止爆炸波冲毁通风机。 5、采掘工作面不经批准,不许使用串联通风。 6、设置水棚或岩粉栅、岩粉带,使瓦斯或煤尘爆炸的范围减小。 7、一旦发生瓦斯爆炸,通风机一定要保持正常运转状态,尽一切力量恢复由于爆炸而混乱的通风系统。 8、发生瓦斯爆炸时,灾区人员要镇静,应尽快地带上自救器,无自救器的用湿毛巾掩住口鼻,逆着冲击波的方向迅速进入就近的避难硐室等待抢救,在硐室中精神要放松。第四节第四节 矿井火灾防治矿井火灾防治一、煤层的自燃倾向性等级一、煤层的自燃倾向性等级根据地质报告提供的资料,本矿煤层还原样燃点与氧化样燃点之差值F13及还原样燃点确定:4-3、4-4为层自燃倾向等级属易自燃煤,5-1、5-2煤层自燃倾向等级属不易自燃煤。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第七七章章通通风风与与安
207、安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-26二、外因火灾防治措施二、外因火灾防治措施1建立矿井火灾预测和报警系统。2按煤矿安全规程有关规定,设置井下消防材料库,按规定配备灭火材料、装置与器材。3在火灾隐患严重的地点(井口、井口房、机电硐室等)设置消防管道及消火栓,并配备有关的消防器材。4井下主要机电设备硐室设有防火门或防火棚栏两用门,配备必要的消防器材。5建立井下消防管路系统,按规定设置支管和阀门。6采用阻燃和防静电胶带、不延燃电缆、风筒和不燃液,在带式输送机机头和主要机电硐室设火灾报警和灭火装置。7井底车场、主要大巷及机电设备硐室均采用锚喷、砌碹等不燃性材料支护。8爆破材料发放硐室采用独立通风系统和隔爆设施。9在井口、井口房和通风机房前后 25m 范围内不得有烟火或冬季用火炉、用燃木材取暖,严禁临时性堆放木材(料) 、油类及废弃油纱布、空油筒等易燃易爆物料。10建立入井检身制度,严禁入井人员携带烟草和点火工具下井。井下及井口房内一般不准进行焊接作业,如必须进行,应按煤矿安全规程的有关规定进行。11井筒及井口附近建、构筑物必须采用不燃性材料支护和构筑。1
208、2入井电缆、通讯线路及管路等应严格执行现行煤矿安全规程的相关规定,以防雷电引发的火灾波及井下。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-2713正确选择和合理使用电气设备,加强维护,保证输电线路完好,设备正常运转,防止发生事故。14井下不存放汽油、煤油和变压器油。井下擦抹机械用过的棉纱和布头等放在盖严的桶内,定期送往地面处理。15主扇风机房设置反风装置,井下设置反风构筑物,必要时可进行局部及全矿井反风。16在工作面巷道与大巷连接入口处附近设置防火门墙。二、煤层自燃的防治措施二、煤层自燃的防治措施为防止煤层自燃,设计采取以黄泥灌浆为主,氮气防灭火、喷射阻化剂和均压通风为辅的综合防灭火措施,同时井、上下建立相应的防灭火系统和安全监测、监控系统。(一) 黄泥灌浆系统:设计采用地面固定式灌浆系统1. 灌浆方法工作面采用四六制,三班采煤,一班准备,灌浆站主要采用准备班灌浆,日纯灌浆时间为 6 小时。设计选用随
209、采随灌的方法,采用埋管灌浆或工作面采完后密闭灌浆,确保工作面开切眼(起采线)、运输巷、回风巷和停采线等四线的灌浆质量,确保采空区封闭质量。2. 参数选择本矿井工作制度为四六制,每天灌浆时间按 10h,全年工作天数为330d,灌浆尽量在检修班完成。矿井日灌浆所需黄土量为: Q1KG/煤陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-28式中:Q1日灌浆所需土量,m3/d;G矿井日产量,按 0.90Mt/a 生产能力,日产量为 2727t;煤煤的容重,取 1.34t/m3;K灌浆系数,取 0.027。则 Q10.0262727/1.31=54.3m3/d矿井日灌浆实际开采土量为:Q2Q1 式中:Q2日灌浆所需实际开采土量,m3/d;取土系数,取 1.1;Q1日灌浆所需土量,m3/d。Q21.154.359.8m3/d根据本矿井开拓、开采系统、地理条件、运输距离等因素。本次设计黄泥灌浆水土比按 4:1 考虑。矿
210、井制泥浆每日用水量为:Q水 1Q1式中:Q水 1制备泥浆用水量,m3/d;制浆水土比,取 4:1。Q水 154.34217.2m3/d每日灌浆用水量为:Q水 2K水Q水 1式中:Q水 2灌浆用水量,m3/d;K水用于冲洗管路防止堵塞的水量备用系数,取 1.10Q水 21.10217.2=239.0m3/d矿井每日灌浆量为:陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-29Q浆 1(Q水 1+Q1)M式中:Q浆 1日灌浆量,m3/日;M泥浆制成率,取值 0.910;Q水 1、Q1符号注释同前。Q浆 1=(217.2+54.3)0.910 =247.1m3/d 每小时灌浆量 Q浆 2247.1/1024.7m3/h经计算,矿井日开采土量 59.8m3,日用水量 239.0m3,日灌浆量为247.1m3。3. 灌浆系统及设备选择(1) 系统组成本次设计黄泥灌浆采用地面固定式灌浆注胶防灭火系统。系统由浆料储存场
211、地、浆料输送、连续式定量制浆、过滤搅拌、计量、输浆及管网系统和外加剂添加等部分构成。(2) 系统布置及工艺地面灌浆系统的主要目的是将灌浆原材料按照设备要求的用量均匀送入连续式制浆部分,然后由制浆部分根据需要的浆液浓度配比相应的水量,并搅拌制成一定浓度的浆液。浆液过滤部分把制成的不同浓度的浆液进行过滤,浆液中大于 3mm 的固体颗粒物会被滤出使其不能进入注浆管路,以保证注浆管路不因固体颗粒的沉淀而发生堵塞。浆液压注部分将制成的浆液以小于4Mpa 的压力输送至井下 1000m 内的任何用胶地点。本系统主要设备、仪表、控制柜等都应以固定形式安装在注浆站内,注浆站应建有一定面积的厂房,主要制、滤浆设备及控制系统等需安装于厂房内。所使用的防灭火材料也应放置于厂房内,制浆原料等置于厂房外,但应有雨蓬防雨。从灌浆站至井下的灌浆管路最好通过钻孔进行连接。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-30材料的运输及贮存
212、:制浆料(黄土、粉煤灰)由采土场(尽可能过筛或使用较好的黄土(粉煤灰) )用货车运至灌浆站土场(可提前贮存一定量,约 500 方) ,用推土机或铲车将黄土(粉煤灰)装入制浆机的主料箱内。基料(水玻璃)可使用罐车(每车 510m3不等)运至灌浆站并放入基料池(基料池内严禁有水或进水) ,使用时打开阀门即可放出。悬浮剂购入后放置于灌浆站材料库中,灌浆时取出使用,材料库严禁进水并保持阴凉干燥。胶凝剂在注胶时由井下操作工人从地面运至井下使用地点(每班使用量很少) 。注浆站的布置:本地面灌浆站须建在供水、供电、交通运输及能满足灌浆倍线要求的地方。供水:黄泥灌浆用水采用处理后的井下排水,由黄泥灌浆供水泵从井下水处理车间压力供至风井工业场地的灌浆站;处理后的井下水水量及水质均满足使用要求。供电:根据所选用的设备不同,其供电功率相差较大,建议在现场允许的条件下架设独立变压器为系统单独供电。交通运输:灌浆站应建设在交通便利、场地较为宽阔的地方,以保证设备、人员、原料运输的畅通。灌浆倍线:灌浆倍线是指灌浆管路出、入口之间的灌浆管路长度与垂直高差的比值,不同浆液浓度所需的倍线值不同。本系统中加入悬浮剂的1:
213、1 的灰浆的灌浆倍线不应大于 15,否则就应考虑使用钻孔以缩短灌浆管路长度或加压提升浆液理论垂直高度。当使用较长地面管路时应充分考滤地形条件对管路产生的影响而选用合理的设备进行输送。(3) 制浆站及主要设备在工业场地建黄泥灌浆站一座,对井下采空区进行防火灌浆,灌浆陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-31站内设有:制浆车间一座,LBH=16.014.08.0m。内设:MDZ-30地面固定式灌浆注胶防灭火设备一套,该设备包括制滤机一台, 型号: ZLJ -30,制浆量: 30m3/h;功率: 15kw,电压:380V;潜污泵两台(一用一备),型号:WQ15-20-2.2,N=2.2KW。黄泥灌浆站日灌浆时间按10小时设计。黄泥灌浆用水采用处理后的井下排水,由黄泥灌浆供水泵从井下水处理车间压力供至工业场地的灌浆站;处理后的井下水水量及水质均满足使用要求。井下黄泥灌浆取土方式采用机械取土。由取土场采土
214、后,经汽车运至黄泥灌浆站的堆土场,并用铲土车送至胶体制备机内与水混合、搅拌,制成设计水土比后经滤浆机流入缓浆池,再重力通过D1089无缝钢管沿回风斜井送至井下灌浆点,管路采用“L形”布置方式。黄泥灌浆工艺流程见图 7-4-1。图 7-4-1 黄泥灌浆工艺流程 (二) 氮气防灭火1. 按产量计算按产量计算的实质就是向采空区注入一定流量的氮气,惰化每天采煤所陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-32形成的空间体积,使其氧化浓度降低到惰化指标所需要的注氮流量,可按下式计算:QnA/(1440t12)(C1/C21)式中:Qn注氮流量,m3/min;A年产量,Mt/a;t年工作日,取 330d;煤的容重,取 4-3煤 1.31t/m3、4-4煤 1.31t/m3;1管路输氮效率,取 0.90;2注氮防火效率,取 0.65;C1采空区平均含氧量,取 20.7%;C2采空区防火惰化指,按 7%。则综采工作面
215、注氮量Qn(-1)3.05m3/min183m3/h60.45 101440 1.31 330 0.90 0.6520.7%7%2. 按瓦斯量计算QnQC/(1.0C)式中:Qn注氮流量,m3/min;Q工作面风量,综采工作面风量为 720m3/min;C工作面回风巷中的瓦斯浓度,取 1。则 Qn7201(1-1%)=7.5m3/min=450m3/h3. 按采空区氧化带氧浓度计算1)(Qn221CCQCCNv式中:Qn注氮流量,m3/min;QV采空区氧化带的漏风量,取 QV8m3/min;C1采空区氧化带内原始氧浓度(取平均值) ;C2注氮防火惰化指标,取 7%;陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-33CN注入氮气中的氮气浓度,取 98%;则 Qn10m3/min600m3/h1%7%978%)7%12(综合上述计算,每个综采工作面注氮量取 600m3/h,则矿井总注氮量为1200m3/h
216、。(三) 阻化剂防灭火系统井下煤炭自燃,一般是由于残留在采空区或回采巷中的浮煤,以及压裂的煤柱在漏风过程中氧化发火。通常把回采工作面采空区分为冷却带、氧化带及窒息带。阻化剂是一种吸水性很强的盐(CaCL2) ,喷洒到煤体上,能浸入煤的节理与裂隙,形成一个稳定的抗氧化保护膜,隔绝煤与空气中氧的接触,降低煤在低温下的氧化活性,从而起到阻止、推迟煤层自燃发火的作用。本设计采用移动式阻化剂雾化系统,即在工作面运输巷与设备列车一起设置贮液箱和阻化剂喷射泵,通过管道进入工作面,喷洒气雾阻化剂到采空区。设计选用 XRB50/12.5 型喷射泵和型雾化器。工作面注氮、阻化剂防灭火系统布置平面图见图 7-4-1。(四) 胶体防灭火系统胶体防灭火技术能有效地控制煤层自燃火灾。复合胶体、凝胶等系列防灭火材料,具有良好的防灭火效果。凝胶防灭火技术有集固结水、降温、阻化、堵漏和充填于一体的优点。在凝胶中加入黄土或粉煤灰,使胶体加度增加,高浓度的胶体泥浆可充填高冒空顶区。复合胶体添加用量极小,粉煤灰复合胶体、复合胶体泥浆的添加剂用量仅为 0.41kg/m3。复合胶体可针对性的用于预防自燃危险区,快速扑灭火灾。目前
217、,用于胶体压注的设备类型主要有:XKF-5/18D、XKF-5/18G、XKF-5/18、XKJ-5/18 四个类型。设计选用 XKJ-5/18 型胶体泥浆压注机进行胶体压注。XKJ-5/18 型胶体泥浆压注机操作简单,维护方便,体积小,陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-34重量轻,易于运输。物料比例由设备进行调控,不需人工配料。固、液物料定量准确,配比均匀,并可根据不同情况灵活调节凝胶强度的成胶速度,达到更好的防灭火效果。(五) 采用均压通风防灭火矿井生产日常管理中应采用通风技术措施,调节有发火、自燃征兆的采空区风路两端的风压差,使之减少或趋于零,使漏风量减小,抑制区内的煤炭自燃,起到封闭火区惰化窒息的目的。四、火灾及煤层自然发火灭火四、火灾及煤层自然发火灭火本设计贯彻“预防为主”的安全生产方针,重点是早期预报火情,减少火灾的发生和发展,一旦井下发生火灾,一般有以下几种灭火方法:1. 一般
218、井下明火可由消防管路取水进行灭火;井下设备及设施着火,采用高倍数及低倍数泡沫灭火器直接灭火。2. 采用胶体灭火。当工作面采空区或巷道局部煤层发火时,将发火区密闭,埋入管道,连续注入胶体,直到火源熄灭为止。3. 采用均压通风灭火当煤层自燃发火后,采用通风技术手段,通过设置调压装置,调整通风系统,调节风压,降低漏风巷道两端风压差,使之趋于平衡,达到既不向火区漏风供氧,又阻止火区有害气体泄出,起到封闭火区,使之惰化窒息的目的。4. 矿井为煤层群开采,为防止煤层自然发火,需对采后废弃巷道严密封堵灌浆,杜绝漏风,以防止煤层自燃发火。5. 设计在工作面巷道与大巷连接处设置防火门墙硐室。当工作面发生火灾时,能及时密闭采空区。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第七章通风与安全第七章通风与安全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-35图 7-4-1 工作面注氮、阻化剂防灭火系统布置平面图陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施
219、施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-36第五节第五节 矿井粉尘防治矿井粉尘防治一、煤层爆炸指数及煤尘的爆炸性一、煤层爆炸指数及煤尘的爆炸性根据地质报告提供的资料,各煤层测试的火焰长度 200400mm,岩粉用量 7075%,属有爆炸性危险的煤层。本区煤的干燥无灰基挥发分(Vdaf)产率与固定碳(FCdaf)之比(爆炸性指数)远远大于 10%的界线,表明本区煤尘有爆炸性危险,在设计和开采煤炭时必须高度重视。二、防尘措施二、防尘措施为了保护井下工作人员的身体健康,确保安全生产,设计采取综合防尘措施,在防尘过程中必须贯彻以预防为主的方针,建立完善的防尘洒水管路系统,认真做好综合防尘工作,将粉煤尘降低到煤矿安全规程规定的指标以下,以预防其危害。1防尘原则(1) 尽量减少浮游煤尘的产生;(2) 将煤尘消灭在尘源地点,防止飞扬和进入风流中;(3) 使已经浮游的煤尘沉降、捕集下来;(4) 剩余的煤尘用足够的风量加以稀释,但又要防止风速过大,使已沉积的煤尘重新飞扬。2对各个采掘工作面、装载点、卸载点、
220、胶带运输、煤仓等易产生尘源的地点,采用了以下降尘、除尘、捕尘措施:(1) 炮掘工作面采用湿式凿眼,水炮泥封孔,以减少爆破时的煤尘产生量,同时掘进工作面均配备了 KCS-250 湿式除尘风机除尘。(2) 采煤机、综掘机均采用内外喷雾降尘系统,并配有除尘风机进行综陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-37合除尘。(3) 掘进工作面喷射混凝土作业时,配有混凝土喷射机除尘器,可将喷射混凝土产生的粉尘降到最小程度。(4) 建立完善的井下洒水降尘系统。对各运输机转载点和其它可能产生煤尘的地点进行洒水降尘,设计中配备有洒水管路和洒水器。生产中要及时清除巷道中的浮尘,对积聚的煤尘定期用水冲洗或人工清扫,定期对主要大巷刷浆。(5) 井下采掘工作面等地点的作业人员,需采取个体防护措施,即佩带防尘口罩,或防尘安全帽等个体防护器材。(6) 采掘面配备煤尘检测仪器,定期测定井下主要作业处风流中的粉尘浓度,超规定时立即进行处
221、理。(7) 采掘工作面配有较合适的风量,采煤工作面风速尽量保证在1.02.0m/s 之间,掘进工作面风速尽量保证不大于 0.63m/s,既能很快将工作面漂浮的煤尘带出工作面,也不会把大量落尘重新吹起,风速适宜,以防止煤尘二次扬起。三、防爆措施三、防爆措施1. 设立完善的井下洒水降尘系统,对各运输机械转载点和其它可能产生煤尘的地点进行洒水降尘。对易积聚煤尘的巷道定期用水冲洗或人工清扫煤尘。2. 按煤矿安全规程规定设置隔爆水棚,以隔离相邻采区、相邻工作面、相邻煤层和其它需要隔离的地点。3. 炮掘时采用湿式凿眼,采用水炮泥充填炮眼,掘进面中均配有湿式除尘风机。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-384. 采煤机、掘进机均采用内、外喷雾措施,并配有湿式除尘风机。5. 采掘面配备煤尘检测仪器,定期测定井下主要作业处风流中的粉尘浓度,超限时立即处理。6. 严格按煤矿安全规程的规定选用电气设备,防止电火花引燃
222、或引爆瓦斯、煤尘。7. 井下发生内、外因火灾,均应及时扑灭,防止因火灾引燃、引爆瓦斯、煤尘。8. 煤矿安全规程规定井下所有运输巷和回风巷都应定期撒布岩粉。依据本矿井的开拓及采煤方法设计,原则上在离尘源点 50m 处开始撒布岩粉,每条巷道撒布盐粉长度不得小于 300m,小于 300m 的巷道应全部撒布岩粉,即各个采煤工作面上口、下口,掘进工作面、卸载点撒布岩粉。四、隔爆措施四、隔爆措施按煤矿安全规程的规定,开采有煤尘爆炸危险的煤层,必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施,具体措施如下:1. 按煤矿安全规程规定,设计在井下适当地点(如工作面巷道、工作面巷道掘进头、大巷掘进头、辅助运输大巷、带式输送机输送机大巷、回风大巷等处)均设置了隔爆水棚。2. 生产中定期冲洗和清扫周帮的煤尘和清扫巷道中的浮煤,对煤尘产生点喷雾洒水,使水棚的隔爆效果正常发挥。3. 对各巷道必须定期刷浆,使煤尘固结,减少了巷道中煤尘含量。4.煤矿安全规程规定开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井,必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施。矿井的两翼、相邻的采区、相邻的煤层、相邻的采煤工作面间,煤层掘进巷道同与其相连的巷道间,煤仓同与其相连通的巷道间,
223、陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-39采用独立通风并有煤尘爆炸危险的其他地点同与相连通的巷道间,必须用水棚隔开。第六节第六节 矿井水害防治矿井水害防治一、水害类型及威胁程度一、水害类型及威胁程度井田属以基岩裂隙含水层充水为主的裂隙充水矿床,含水层与煤层直接接触,采掘时将直接进入坑道。虽然矿井生产可采煤层位于当地侵蚀基准面以下,但矿床主要含水层和强风化带含水层富水性弱,地下水补给条件差,水文地质条件简单,总的看应属水文地质条件简单的矿床。据以上分析,本区水文地质勘探类型应属水文地质条件简单的矿床,即二类一型。综上,矿井在生产过程中对有可能发生透水事故的区域或地点(特别是沟谷切割较深的地段) ,必须严格执行煤矿防治水规定 ,加强超前探放水,并采取防、截、疏、堵等措施。矿井防水重点为第四系松散层的潜水及裂隙水、烧变岩水。二、矿井水害防治措施二、矿井水害防治措施1巷道掘进时严格执行煤矿防治水规定 ,坚
224、持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,加强井下探放水,特别是在井下巷道穿越河沟、小煤矿采空区、烧变岩时,必须严格采取防水措施,以防发生突水事故。2在掘进和回采上覆沙层较厚、基岩较薄的地段及沟谷附近时,要注意观察井下涌水情况,防止潜水及地面水突入井下。3应及时处理因井下开采而造成地面的裂缝和不均匀沉降,预防地面积水从采空沉陷区流入井下。4在主排水泵房通道内设置密闭门,确保发生水灾时,水泵仍能正常陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-40工作。5封堵地面裂隙,若发现有地面裂隙或是煤层开采后形成的新的裂隙,应及时封堵,避免溃水溃沙和漏风。6. 井下工作面配备强排水泵及管路,并注意维修排水系统,保证正常运转,以确保矿井溃水时的排水能力。7. 工作面支护设备选型时,考虑到矿井的浅埋深情况,需要适当提高液压支架的工作阻力和初撑力,避免工作面顶板在浅埋深的区域发生发生切顶事故,防止溃水溃沙。8.
225、工作面回采至采空区时或回采至采空区下方时,必须加强探放水工作或将采空区积水进行疏排,避免采空区积水溃入工作面。9.设计需加强沟谷及低洼区域的地面防洪排涝工作,防止地表水导入井下。10.为了防止溃水溃沙灾害,在井底车场附近设置防水闸门,防止淹井事故发生。第七节第七节 矿井热害防治矿井热害防治根据地质报告提供的资料,以往区域资料得知,区内地温梯度最大2.9/100m,最小为 0.84/100m,平均地温梯度 1.53/100m。井田地温正常,无地热灾害。第八节第八节 矿井冲击地压及顶板事故防治矿井冲击地压及顶板事故防治一、矿井冲击地压一、矿井冲击地压本矿井埋藏较浅,不存在冲击地压问题。二、顶板冒落灾害防治二、顶板冒落灾害防治陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-41(一) 影响矿山压力显现基本因素分析1. 煤层顶底板4-3层顶板以粉砂岩为主,泥岩次之,局部为细粒砂岩,岩体较完整,属不稳定较稳定型()
226、,局部为稳定型();4-4煤层顶板以粉砂岩为主,泥岩次之,RQD6489%,岩体中等完整,质量中等,属不稳定较稳定型() ;5-1煤层顶板大部为泥岩,西部以细粒砂岩为主,RQD6479%,属不稳定较稳定型() ;5-2煤层顶板以泥岩为主、西部以细粒砂岩为主,RQD7695%,岩体完整,基本属不稳定型较稳定型() ,局部为稳定型()。4-3煤底板岩性以粉砂岩为主,南部和东北部为泥岩,其岩体完整,RQD7096%,属于较稳定型() ;5-1上煤层底板以粉砂岩为主,泥岩次之,细粒砂岩零星分布,岩体较完整,RQD7288%,属不稳定稳定型() ;5-2煤层以粉砂岩为主,泥岩次之,岩体较完整,RQD6485%,属于较稳定型() 。因此,井田内煤层顶底板条件较好,顶底板支护管理相对容易。3. 煤层埋深本矿井各个煤层埋深较浅,掘进工作面压力显现相对较小,但回采工作面压力显现强烈,对回采工作面顶板管理带来不利影响。4. 工作面采高井田主采煤层采高平均 36m 左右,煤层采高大,矿山压力显现较为强烈,对工作面超前支护及工作面顶板支护要求高。5. 易发生顶板事故的地点回采工作面上、下端头和靠近煤壁处,上、
227、下端头由于空顶面积大,应陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-42力较集中,支护较困难,易发生冒顶事故;靠近煤壁处因液压支架支护不及时,煤壁易片帮,受顶板周期来压的影响,易发生冒顶事故。掘进工作面放炮后巷道围岩松动,支护不及时,往往易发生冒顶和片帮事故。(二) 一般顶板冒落灾害的防治措施及装备1. 回采工作面顶板管理设计井下长壁综采工作面选用液压支架,采用全部垮落法管理顶板。(1) 工作面运输巷和回风巷距工作面 30m 范围内必须加强支护,设计采用单体液压支柱支护。(2) 液压支架必须接顶。顶板破碎时必须超前支护。在处理液压支架上方冒顶时,必须制定安全措施。(3) 采煤机采煤时必须及时移架。采煤和移架之间的悬顶距离,应根据顶板的具体情况在作业规程中明确规定;超过规定距离或发生冒顶、片帮时,必须停止采煤。(4) 严格控制采高,严禁采高大于支架的最大支护高度。2. 掘进工作面巷道支护井下巷道均采用矩形
228、断面,巷道在围岩正常段采用锚网喷+锚索支护,在局部围岩破碎段,巷道采用二次复合支护,初次支护采用锚网喷支护,并增加锚索补强,二次支护采用 29 号 U 型钢,并再次喷射混凝土支护。3. 矿山压力观测及测量设备矿井必须对采掘工作面及井巷进行矿压观测,设计配备有各类矿山压力观测仪器仪表。每个综采工作面配备了 YTL-610 型圆图压力记录仪、YSZ-1型液压支架压力下缩自记仪、BHS-1 型测枪、YZ 系列液压枕和 KY82 型顶板动态仪等仪器;每个掘进工作面配备 CT-2 型超声波围岩裂隙探测仪和陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-43激光指向仪等仪器;矿井地测部门配备足够数量的经纬仪、水准仪、测距仪、平板仪、罗盘等测量仪器仪表。4. 矿压综合监测系统本设计在本矿井配置一套 KJ216 型矿压综合监测系统;系统配接顶板压力分机和顶板检测传感器能够对工作面支架来压进行监测、分析,并对巷道顶板位移进行
229、监测和跨落前预报。对综采工作面的物理指标进行客观描述,方便技术人员对采煤安全进行分析,判断,给相关人员提供科学依据,从而科学,细致的指挥安全生产。5. 其它措施本矿井机械化程度较高,设备较先进,故控制矿井顶板事故要从抓安全管理入手,管理是安全工作的关键环节;回采工作面的端头是支护的薄弱环节,也是事故的多发地点,必须重点管理;其次遇构造带、顶板破碎、顶板初次来压、周期来压时也要制定安全措施,全面进行管理,防止顶板事故发生。第九节第九节 矿山救护矿山救护该矿救护依托府谷县矿山救护队,每年必须与府谷县矿山救护队签订安全事故救护协议,如果发生安全事故,向府谷县矿山救护队呼叫救护。该矿井距离府谷县矿山救护队 30km,行车时间30min,符合安全规程的规定。本矿建立一个辅助救护队,辅助救护队的设施,按规定配备,符合 煤矿安全规程的相关规定,队员由符合条件的工人,工程技术人员和干部兼职组成,队长及队员要定期进行救护业务学习和演练,消防依托府谷县消防中队。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通
230、通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-44救护队队员个人装备详见表 7-9-1。救护队装备详见表 7-9-2。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-45 矿井安全仪器一览表 表 7-9-1质量(kg)序号设备材料名称型号和规格单位数量单件总计备 注一矿井通风检测1高速风表EY11B 便携数字式个32高中速风表AFC-121个63微速风表DFA-3个34秒表块105风速表、管校验仪SFY-2台16通风干湿表DWHJ2个27干湿温度计DHM1个68空盒气压计DYM3个69双管水银压力表DYB3支210U 型倾斜压差计AFJ-150台511皮托管AFP 系列支1012补偿式微压计BWY-250台313矿井通风多参数检测仪JFY台414矿井主扇性能测定仪KSC-2套1二矿井气体检测与其它1光学瓦斯检定器GWJ-1A台1902光学瓦斯榆定器GWJ-2台63瓦斯检
231、定器校正仪DJX-2台34瓦斯检定器综合校验台WZX-2台15便携式瓦斯检测报警仪AZJ-91台2506充电器CDQ-91台1257瓦斯、氧气检测仪JJY-1台258瓦斯报警矿灯KSW10F(A)个1709一氧化碳检定器AT2台610标准气样配气装置ZP-1套1 陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-46 矿井安全仪器一览表 续表 7-9-1质量(kg)序号设备材料名称型号和规格单位数量单件总计备 注11风电瓦斯闭锁装置FDZB-1A套212矿用隔爆型电缆硫化热补器BAR2-127/1.4台113采煤机瓦斯断电控制仪AQD-1台2三矿井粉尘检测1粉尘采样器AQF-1台52矿吸性粉尘采样器AQH-1台53矿用粉尘采样器AFQ-20A台54呼吸性粉尘测定仪ACH-1台55矿用个体粉尘采样器ACGT-2台56电光分析天平TG-328A台17电热恒温干燥器QZ77-104台18湿式除尘风机SCF-7台29
232、混凝土喷射机除尘器MLC-Ic台210压风呼吸器AYH-1A台111压风呼吸器AYH-2台112呼吸性粉尘连续检测仪ALJH-1台113矿井粉尘化验室天平TG-328A、干燥器QZ77-104、其它配套仪表及器材套1天平感量不低于0.0001g14粉尘中游离二氧化硅含量测定TJ270-30(含红外线光度计、量分析天平、它配套器材套1天平感量为0.00001g15粉尘分散度测定显微镜、目镜测微尺物、镜测微、尺其它配套器材套1显微镜600675倍四矿山压力及地质测量1圆图压力记录仪YTL-610台302液压支架压力下缩自计仪YSZ-1台30陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-47 矿井安全仪器一览表 续表 7-9-1质量(kg)序号设备材料名称型号和规格单位数量单件总计备 注3顶板动态仪KY-82台44测枪BHS-10支45液压枕YZ 系列个306钻孔油枕应力计HCZ个57超声波围岩裂隙探测仪CT-
233、2台38激光经纬仪J2-JD台19组合式防爆速测仪RECmin2+DJ2台110光学经纬仪DJK-6台811陀螺经纬仪JT15台112水准仪DS1台113水准仪DS3-2台314防爆光电测距仪REDmin2台1井下用15中短程红外线测距仪DCH-2台1地面用16激光指向仪JZB-1台2主要采掘设备表中已给17平板仪PG3-X2台318矿山挂罗盘KL-100个419地质罗盘CKX-1台4五矿井救护类设备1过滤式自救器AZL-60A台2002自救器气密检查仪ZJ-1台13自救器专用称重仪ASC-3Z台3六火灾检测及防灭火装备1煤矿专用气相色谱仪GC-4008套12煤自燃性测定仪ZRJ-1套13矿井火灾预报束管检测系统ASZ-2套1陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-48 矿井安全仪器一览表 续表 7-9-1质量(kg)序号设备材料名称型号和规格单位数量单件总计备 注4阻化剂喷射泵WJ-24台25胶带
234、机硐室自动灭火系统DMH套56PSA 井下碳分子筛变压吸附制氮装置DT700/8套2陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第七七章章通通风风与与安安全全宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 7-49 辅助矿山救护队技术装备表 表 7-9-2装备名称要 求单位数量备 注 自救器(化学氧)OSR40台10 每人 1 台自动苏生器台2干粉灭火器 只 10风障4m4m块1风障6m6m块1呼吸器校验仪JD9 型台2自救器气密检查仪ZJ-2 型台1一氧化碳检定器MYJ 型台2瓦斯检定器10%、100%台2呼吸器干燥装置 ZG1 型台1自动苏生器专用校验仪 ZS1 型台1防爆工具套1锤、钎、锹、镐等两用锹把2氧气充填泵CT-250 型台 1氧气瓶40L 个5氧气瓶2L 个10氧气瓶1L 个5大绳根1担架副2保温毯 棉织条2绝缘手套双1氧气检定器台1温度计支2采气样工具套1包括球胆 4 个灾区电话 套1引路线m 1000铜顶斧把2矿工斧把2刀锯把2起钉器把2手表块队长每人 1 块电工
235、工具套1氢氧化钙t0.5陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第八八章章提提升升、通通风风、排排水水和和压压缩缩空空气气设设备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 8-1第八章第八章 提升、通风、排水和压缩空气设备提升、通风、排水和压缩空气设备第一节第一节 提升设备提升设备一、主提升设备一、主提升设备(一) 、设计条件及参数1设计条件该矿初期设计生产能力为 0.90Mt/a,后期设计生产能力为 1.50Mt/a 的矿井。矿井采用斜井开拓方式,主井倾角为 65053.2,装备带式输送机作为矿井主运输。井下设置煤仓,原煤经煤仓缓冲后,给入主斜井带式输送机上,运送至地面。2运输量主斜井带式输送机运输能力确定为 Q=600t/h。3带宽和带速根据主斜井带式输送机的运量及粒度要求,确定主斜井带式输送机的带宽为 B=1200mm,带速为 V=2.5m/s。(二) 、设备选型计算预选胶带输送机参数:带宽 B1200mm,带速 v2.5m/s,承载托辊为槽形托辊组,回程托辊为平形托
236、辊组,辊子直径 133mm,阻燃钢绳芯胶带 St2000N/mm,头部自控液压拉紧。输送能力验算: t/h60013436 . 3maxSvkQ圆周驱动力计算: kN4 .147)2(21SSGGBRUROuFFHgqqqqqCfLgF传动滚筒轴功率计算:kW368v UAFP陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第八八章章提提升升、通通风风、排排水水和和压压缩缩空空气气设设备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 8-2电动机功率计算: kW445AMPP取电动机 2250kW,1:1 配置。输送带不打滑最小张力计算: kN16.1911maxmin2eFFu输送带下垂度要求最小张力计算:承载分支: kN8 .15)/(8)(maxmin4ahgqqaFGBo回程分支: kN01.15)/(8maxmin3ahgqaFBu后传动滚筒奔离点输送带张力取:F219.16 kN前传动滚筒趋入点输送带张力计算: kN57.16621FFFu机尾改向滚筒处输送带张力计算: ,
237、满足下垂度要求。kN20)(014StBGBRFHgqqqqfLgFF输送带安全系数计算:设计选用钢绳芯阻燃抗静电胶带输送机,带强 St2000N/mm。经计算Smax=210234N,静安全系数 m=20001000/210234=9.51。(三) 、驱动装置的选择主斜井带式输送机是矿井生产的重要设备,也是矿井咽喉,设计采用变频驱动装置,变频驱动装置能实现软启动,性能可靠,节能。为胶带输送机安全运行,在胶带机驱动部分设置制动器与逆止器。并且,在胶带机机头部陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第八八章章提提升升、通通风风、排排水水和和压压缩缩空空气气设设备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 8-3分设置电子胶带称,用于原煤计量,并和监控系统联网。(四) 、选型结果经计算,主提升胶带机参数如下:1输送机:DTA 型带式输送机,带宽 B=1200mm,带速 V=2.5m/s,胶带机长 L=1056m,倾角 =6.8,运量 Q=600t/h。采用双滚筒双电机驱动,尾部
238、采用自控液压拉紧装置。2输送带:钢绳芯阻燃抗静电胶带,B=1200mm,St2000;3电动机:YB2-355M2-4 (250kW, 660V) 2 台;4减速器:ZSY50031.5 2 台;5逆止器:NYD270 2 台;6制动器: YWZ5-400/121 2 台。胶带机设有防跑偏、打滑、断带、沿线急停等各种保护装置,依据故障性质和程度,分别动作于事故报警或紧急停机。(五)主斜井皮带检修由于主斜井斜长超过千米,倾角小于 7,因此,不适宜设置轨道式检修绞车。主斜井检修时的材料及小型设备可采用矿用防爆无轨胶轮车运输。设计选用 WC1.9J 型矿用防爆胶轮车为主斜井的检修车辆。该车整车宽度仅1.3m,特别适宜低窄巷道设备及材料的运输。选用 WC1.9J 型无轨胶轮车。主要技术参数如下:柴油机功率: 26kW柴油机型号: ZL490DFB最大载重量: 5.0t最高速度: 9km/h(井下) ;18km/h(井上)启动方式: 防爆电启动整车宽度: 1.3m陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第
239、第八八章章提提升升、通通风风、排排水水和和压压缩缩空空气气设设备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 8-4整机重量: 2.6t二、副斜井运输设备二、副斜井运输设备副斜井长度 1276m,倾角 530。由于矿井辅助运输采用防爆低污染柴油机无轨胶轮车将设备、人员、材料等从地面运至井下工作地点,辅助运输设备选型详见第四章。第二节第二节 通风设备通风设备一、设计依据一、设计依据本矿井属低瓦斯矿井,采用中央并列式通风系统,通风方式为抽出式。由主斜井、副斜井进风,回风斜井出风。矿井通风风量为:通风容易时期、通风困难时期均为 121m3/s矿井通风负压为:通风容易时期 948Pa通风困难时期 1365Pa二、通风设备选型二、通风设备选型1、计入通风装置漏风损失和阻力损失后,设计计算通风机需要风量、风压为:风量:Q=1.05121=127.05m3/s风压:通风容易时期 hfmin=948+300=1248Pa通风困难时期 hfmax=1365+300=1665Pa2、通风机选型通风机的选择,由于 FBCDZ 型矿用防爆对旋轴流通风机具有较好的气动性能,两级叶轮互为导叶、减
240、少能量损失,风机运行效率高。风机结构设计中采用回流环,性能曲线无驼峰,能够消除风机的喘振,风机噪音较低。通风机反转反风,反风风量及反风时间均能满足煤矿安全规程规定要求。该型通风机可露天布置,不建通风机房,安装简单,施工周期短,节省基建投资。虽其存在电动机装在风机机壳内不便于维修、叶片角度调整费时费力的缺点,但由于其所具备的诸多优点而在煤矿通风中得到越来越多的使用,陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第八八章章提提升升、通通风风、排排水水和和压压缩缩空空气气设设备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 8-5故本设计通风设备选用该型通风机。根据设计计算矿井主要通风机需要的风量和风压,结合风机特性曲线、矿井通风网络特性曲线,选用 FBCDZ-10-No27(B)型矿用防爆对旋轴流式通风机 2 台,一台工作,一台备用,通风机转速 580r/min。 通风网路特性曲线方程:矿井通风容易时期 Hy=0.07731526Q2矿井通风困难时期 Hn=0.10314897Q2依据该
241、型通风机特性曲线和通风网络特性曲线,确定通风机工况点如下:矿井通风容易时期: 叶片角度 46/38风量 131.3m3/s风压 1325Pa效率 73%轴功率 238.1kW。矿井通风困难时期: 叶片角度 49/41风量 130.2m3/s风压 1746Pa效率 82%轴功率 277.2kW。电动机计算功率:矿井通风容易时期为 285.76kW,矿井通风困难时期为332.67kW,每台通风机选配 2 台 YBFe450M1-10 型通风机专用隔爆电动机,每台电动机功率 200kW,装机功率 2200kW,电压 380V,同步转速600r/min,效率 93.5%。通风机轮叶运转角度留有 6余量。通风系统特性曲线见插图 8-2-1。三、通风电耗三、通风电耗陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第八八章章提提升升、通通风风、排排水水和和压压缩缩空空气气设设备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 8-6矿井通风容易时期:0.338 kw.hMm3pa ;矿井通风困难时期:
242、0.381 kw.hMm3pa 。均低于煤炭工业节能减排要求的单耗指标 0.44kW.h/Mm3.Pa,符合节能要求。四、通风设施四、通风设施 在矿井工业场地回风斜井出口附近设置 2 台 FBCDZ-10-No27(B)型矿用防爆对旋轴流式通风机,一台工作,一台备用。通风机露天放置,不建通风机房,但需建风门间和配电间。风门间内设置 2 个倒换通风机的垂直闸门和 2个用于通风机性能测定的水平进风门,并设置 4 台操纵风门的 JMB4 型电动、手动风门绞车,每台绞车拉力为 40kN,配套电动机 YB160L8 型,功率7.5kW,电压 380V。在装设通风机的场地附近建有通风机配电间。为降低通风设备的噪音,在通风机扩散塔前侧装设消音器。为监测通风机运行情况,配置通风机在线监测装置一套。通风机为反转反风,反风特性曲线图待通风机订货后,按照通风机制造厂家提供资料绘制。60090018001500120021003006570758085757046/3243/3546/3849/4152/4455/4765809511012514015517018520021523024002700FBC D
243、 Z-10-N o27(B)n=580r/ m i nPst 多 Pa多RyRn130.2131.317461325陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第八八章章提提升升、通通风风、排排水水和和压压缩缩空空气气设设备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 8-7图 8-2-1 通风系统特性曲线图第三节第三节 排水设备排水设备一、设计依据一、设计依据矿井正常涌水量 35m3/h矿井最大涌水量 50m3/h主斜井井口标高 + 1219m水泵房底板标高 +1093m排水垂高 126m井筒倾角 65053.2排水距离 1100m二、排水系统二、排水系统井下主排水泵房和主水仓设在主斜井井底附近,井下涌水汇集于主水仓内,经由主排水泵房内的水泵和敷设于管子道、主斜井井筒内的排水管路,排至主斜井工业场地井下水处理站进行处理后复用。三、主排水设备选型三、主排水设备选型1、工作水泵所必需的排水能力矿井正常涌水量时 QB1.23542m3/h矿井最大涌水量时 QBm1.25060m3/h
244、2、水泵选型为较好地适应矿井井下水杂质含量较高,有效延长水泵寿命,主排水泵选用 MD 型矿用耐磨多级离心水泵,该型水泵是在原 D 型泵基础上改进而成,对原泵的首级叶轮、进水段及主要过流部件采用耐磨材质,泵的抗汽蚀性能和耐磨性能得到了较大的提高,从而保证泵在较长的一段时期内保持高效运行,并有效地延长了泵的使用寿命。根据设计计算所需工作水泵流量、排水垂高和排水距离等条件,主排水陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第八八章章提提升升、通通风风、排排水水和和压压缩缩空空气气设设备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 8-8泵选用 MD85454 型矿用耐磨多级离心泵 3 台,设置 2 趟 1405 无缝钢管排水管路,矿井正常涌水量时,水泵 1 台工作,1 台备用,1 台检修;矿井最大涌水量时,2 台水泵同时工作。MD85454 型水泵主要技术参数如下:额定流量 85m3/h额定扬程 180m转速 1950r/min水泵工况按照每台水泵对应一趟排水管路运行进行确定。排水系统
245、特性曲线方程:排水管路运行初期: Hc=131+0.005602194Q2m排水管路淤积后: Hy=131+0.009523729Q2m依据该型水泵特性曲线和排水系统特性曲线,确定水泵工况如下:排水管路运行初期:流量 88.9m3/h扬程 175mH2O效率 75%排水管路流速 1.86m/s必须汽蚀余量 3.8m。排水管路淤积后: 流量 77.5m3/h扬程 187mH2O效率 73%排水管路流速 1.99m/s必须汽蚀余量 3.6m.水泵工作状况见插图 8-3-1 主排水泵工作状况特性曲线图。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第八八章章提提升升、通通风风、排排水水和和压压缩缩空空气气设设备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 8-985. 123(N PSH )r(m ) M D 85-45 4多 多 多 多 多 多 多 多 多RR73. 2179. 5192. 9H m H2O (= 9. 80665kPa)Q m / h%7075170(N PSH )r
246、85954656060160200H1519018031056575708090100图 8-3-1 主排水泵工作状况特性曲线图3、电动机选型计算电动机需要功率:管路运行初期 69.15kW,管路淤积后 66.28kW。每台水泵选用 YB2-280S2 型隔爆电动机一台,功率 75kW,电压 660V,同步转速 3000r/min,效率 92.70%。四、主排水管路四、主排水管路主排水管路选用 1405 无缝钢管,沿主斜井井筒敷设 2 趟,矿井正常涌水量时,1 趟管路工作、1 趟管路备用;矿井最大涌水量时,2 趟管路同时工作。五、水泵昼夜排水时间五、水泵昼夜排水时间矿井正常涌水量时 管路运行初期 9.45h管路淤积后 10.88h陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第八八章章提提升升、通通风风、排排水水和和压压缩缩空空气气设设备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 8-10矿井最大涌水量时 管路运行初期 6.75h管路淤积后 7.78h选用的 3 台 MD85-4
247、54 型矿用耐磨多级离心泵,正常涌水量时,1 台水泵工作,1 台备用,1 台检修;最大涌水量时,2 台水泵同时工作,水泵工作时间均小于 20h,满足矿井排水需要。六、排水电耗六、排水电耗年排水电耗 管路运行初期 22.4104kWh/a管路淤积后 24.8104kWh/a吨煤排水电耗 管路运行初期 0.25kWh管路淤积后 0.27kWh吨水百米电耗 管路运行初期mtW100/hk370. 0管路淤积后 mtW100/hk381. 0水泵管路运行初期和管路淤积后均低于国家发展改革委、国家环保总局关于印发煤炭工业节能减排工作意见的通知发改能源20071456 号文件中关于“矿井中央水泵房排水要采用自动控制技术,使吨水百米排水电耗低于 0.5 千瓦时”的要求。七、主排水泵房及附属设施七、主排水泵房及附属设施主排水泵房按 3 台水泵 2 趟管路布置,泵房硐室长 19m,宽 3.0m,墙高2.5m。水泵采用喷射泵抽气引水系统启动,选配 ZPBZ 型喷射泵总成 3 套。水泵出口设微阻缓闭止回阀防止水锤发生。水泵房配水井安设 PZI500 型配水闸阀 3 个,配水闸阀直径 Dg500。第四节第四节
248、 压缩空气设备压缩空气设备一、设计依据一、设计依据矿井投产时井下布置两个综掘工作面和一个炮掘工作面。每个综掘工作陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第八八章章提提升升、通通风风、排排水水和和压压缩缩空空气气设设备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 8-11面配备 3 台单体锚杆机,1 台锚索钻机和 1 台风镐;炮掘工作面配备 3 台单体锚杆机,1 台锚索钻机,3 台气腿式凿岩机和 1 台混凝土喷射机。单台混凝土喷射机压缩空气消耗量 58m3/min,压力 0.4MPa。单台单体锚杆钻机压缩空气消耗量 3.2m3/min,压力 0.40.63MPa。单台锚索钻机压缩空气消耗量 3.8m3/min,压力 0.40.63MPa。单台气腿式凿岩机压缩空气消耗量耗气量 60L/s/台,风压 0.5MPa。单台风镐压缩空气消耗量 27L/s,压力 0.5MPa。其中单体锚杆机和锚索钻机不同时使用,气腿式凿岩机和锚杆机不同时使用,锚杆钻机及凿岩机与混凝土喷射机不同时使用。各掘
249、进工作面风动工具按同时使用最大台数、耗气量见表 8-4-1。各掘进工作面风动工具使用最大台数、耗气量表 表 8-4-1用气地点风动工具工作台数每台耗气量(m3/min)总耗气量(m3/min)单体锚杆机233.219.2综掘工作面(2 个)风镐211.623.24锚索钻机14.54.5炮掘工作面(2 个)气腿式凿岩机33.610.8矿井井下风动工具所需压缩空气由地面工业广场空气压缩机站提供。该矿井设井下压风管路系统一套,风动工具与压风自救系统共用一套管路,但不同时使用。矿井压风自救用气设施见表 8-4-2。压风自救系统用气表 表用气地点下井工人数量每个人自救用气量(m3/min)井下101 个0.3二、压缩空气需要量计算:二、压缩空气需要量计算:1、矿井风动设备总用气量:陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第八八章章提提升升、通通风风、排排水水和和压压缩缩空空气气设设备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 8-1212miqik =1.21.151.0219(3.
250、260.9+1.6220.9+3.630.9+4.5)=48.53m3/min矿井自救系统总用风量:Q =1miqi=1.21.02191010.337.16(m3/min)式中,1沿管道全长的漏风系数,取 1.22 风动工具的磨损耗气量增加系数 ,取 1.15海拔高度修正系数,取 1.0575mi 同型号风动工具同时使用台数mi最大班下井人数qi 每台风动工具的耗气量(m3/min)qi每人自救用的耗气量(m3/min)ki 同型号风动工具同时使用系数2、压缩空气设备选型根据国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局联合发布的安监总煤【2007】167 号文的规定,设计选用地面固定式空气压缩机。根据计算所需的压缩空气需要量,选用 3 台 SA-160W 型螺杆式空气压缩机,2 台工作,1 台备用。每台空气压缩机主要技术参数:额定排气量 : 27.6m3/min排气压力 : 0.85MPa冷却方式: 风冷配套主电动机功率: 160kW电 压 380V空气压缩机外形尺寸 长 3000mm,宽 1750mm,高 1880mm质量 4560kg陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有
251、有限限公公司司矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第八八章章提提升升、通通风风、排排水水和和压压缩缩空空气气设设备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 8-13经计算所配空气压缩机能满足矿井压风自救系统的供气要求。三、能耗Nb=kW.m3min8 . 5QN空气压缩机的比功率低于国家发展改革委、国家环保总局关于印发煤炭工业节能减排工作意见的通知发改能源20071456 号文件中关于“压缩空气设备能耗低于 5.9 kW.m3min”的要求。四、压缩空气管路四、压缩空气管路压缩空气最远输送距离约为 4.4km,压缩空气管路管径按照其输送距离最远点压力损失不超过 0.1MPa 计算确定。计算压缩空气干管内径 139.3mm,选用 1595 无缝钢管,沿主斜井井筒、4-4煤带式输送机运输大巷敷设一趟;计算压缩空气支管内径 93.8mm,选用 1084 无缝钢管,沿掘进工作面敷设一趟。所有压缩空气管路及管件均应进行防腐处理。在主斜井井口、井底最低处设置油水分离器。五、空气压缩机站及附属设施五、空气压缩机站及附属设施在矿井工业场地主斜
252、井井口附近设空气压缩机站一座,站内安装 3 台SA-160W 型螺杆式空气压缩机,站房长 21m,宽 8m,并附设配电间,值班室,辅助间等。为便于设备安装和检修,空气压缩机站内设 SDQ 型手动单梁起重机 1 台,起重量 5t,跨度 6.5m,轨面高度 6m。第五节第五节 制氮设备制氮设备一、设计依据一、设计依据本矿井各主采煤层均属易自燃煤层。为预防综采工作面采空区内煤自燃发火,设计对采空区采用拖管连续注氮作为防灭火的措施之一,根据发火征兆适时注氮,以确保矿井生产安全。矿井投产时,井下装备两个综采工作面,每个综采工作面防灭火需要注陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第八八章章提提升升、通通风风、排排水水和和压压缩缩空空气气设设备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 8-14氮量为:1、按产量计算按产量计算的实质就是向采空区注入一定流量的氮气,惰化每天采煤所形成的空间体积,使其氧化浓度降低到惰化指标所需要的注氮流量,可按下式计算:QnA/(1440t12)(C1/C
253、21)式中:Qn注氮流量,m3/min;A年产量,Mt/a;t年工作日,取 330d;煤的容重,取 4-3煤 1.31t/m3、4-4煤 1.31t/m3;1管路输氮效率,取 0.90;2注氮防火效率,取 0.65;C1采空区平均含氧量,取 20.7%;C2采空区防火惰化指,按 7%。则综采工作面注氮量Qn(-1)3.05m3/min183m3/h60.45 101440 1.31 330 0.90 0.6520.7%7%2、按瓦斯量计算QnQC/(1.0C)式中:Qn注氮流量,m3/min;Q工作面风量,综采工作面风量为 720m3/min;C工作面回风巷中的瓦斯浓度,取 1。则 Qn7201(1-1%)=7.5m3/min=450m3/h陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第八八章章提提升升、通通风风、排排水水和和压压缩缩空空气气设设备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 8-153、按采空区氧化带氧浓度计算1)(Qn221CCQCCNv式中:Qn注氮流量,m
254、3/min;QV采空区氧化带的漏风量,取 QV8m3/min;C1采空区氧化带内原始氧浓度(取平均值) ;C2注氮防火惰化指标,取 7%;CN注入氮气中的氮气浓度,取 98%;则 Qn10m3/min600m3/h1%7%978%)7%12(综合上述计算,每个综采工作面注氮量取 600m3/h。二、制氮设备选型二、制氮设备选型目前国内煤矿所采用的氮气防灭火系统主要有 3 种:地面固定式制氮装置系统、地面移动式制氮装置系统和井下移动式制氮装置系统。地面固定式制氮装置系统,设备工作环境好,制氮效率高,设备检修方便,但该方式需建厂房,且需敷设管路长,安装工程量大,初期投资也大。地面移动式制氮装置和井下移动式制氮装置其优点为:机动性强,出氮快,更适合煤矿抢险救灾的需要;不需兴建厂房;管路较短。井下移动式制氮与地面移动式制氮相比,更具有优越性,其优越性为:(1)井下移动式制氮站只需在井下组成一个设备列车,地面移动式比井下移动式多主管路,还需在地面建制氮站,基建投资比井下移动式多。(2)当矿井中没有安装输氮管路的巷道发生火灾时,井下移动式设备列车可直接拉到火区附近灭火,而地面移动式需临时敷设管路,
255、既延误了时间,又多花费资金。考虑到本矿井实际条件,为减少输送氮气管路漏气损失和管路沿程阻力损失,设计确定选用井下移动式碳分子筛变压吸附制氮设备,并且为不增加井下供水量,节省制氮机组冷却用水的供给和排出费用,冷却方式选用风冷陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井 资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第八八章章提提升升、通通风风、排排水水和和压压缩缩空空气气设设备备宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 8-16式。计入输氮管路漏损和海拔高度对制氮机组空气压缩机排气量的影响因素后,设计计算采煤工作面所需制氮设备氮气产量为 1380 m3/h。根据计算所需制氮设备氮气产量,选用 2 套 DMY-700 型井下移动式PSA 碳分子筛变压吸附制氮装置同时向工作面注氮。每套制氮装置的主要技术参数为:氮气产量 700 Nm3/h氮气纯度 98输出压力 0.6MPa装机功率 (132+5)2kW额定电压 660V冷却方式 风冷机组外形尺寸 (35)1.21.8m制氮装置车架配置橡胶轮胎。制氮设备放置于靠近综采工作面运输巷道
256、口的工作面运输巷和回风巷的联络巷,通过输氮管路将氮气送至采煤工作面。制氮设备按每服务 2 个工作面后移动一次考虑。三、氮气输送管路三、氮气输送管路氮气输送管路管径按照其输送距离最远点压力损失不超过 0.1MPa 计算确定,计算氮气输送管路内径 95.92mm,另外每个综采工作面注氮量需要600m3/h,则氮气输送管路选用 1084 无缝钢管,沿采煤工作面运输巷底板铺设一趟。氮气输送管路及管件均应做防腐处理。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第九九章章地地面面生生产产系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 9-1第九章第九章 地面生产系统地面生产系统第一节第一节 煤质及其用途煤质及其用途一、煤一、煤 质质(一)资料依据设计以陕西省榆林市荣岩地质勘探有限公司 2008 年 7 月提交的陕西省府谷县万泰明煤矿 (整合区)勘探地质报告中的煤质部分作为该矿生产系统设计的依据。(二)煤的物理性质井田内各煤层均属低变质烟煤,成因类型为腐植煤。各层煤物理性质相近。现综述
257、如下:颜色:黑色,条痕为褐黑色。光泽:各层煤一般呈弱沥青沥青光泽;断面上局部见有丝绢光泽(丝炭呈现) 。各层煤相比较,其光泽强度有自上而下逐渐渐弱的趋势。断口:多为参差状断口,部分阶梯状断口,在光亮型中,可见贝壳状断口。裂隙:内生裂隙发育在镜煤及亮煤中,为方解石充填;后生裂隙较发育,一般斜交层里面,裂隙面具有波纹状、羽毛状及滑动痕迹,裂隙面常被方解石及少量黄铁矿薄膜充填或侵染。在 5 号煤层中可见到黄铁矿散晶和菱铁矿鲕粒。各煤层均为块状;着火点(T1)382384,易燃至很易燃,燃烧时烟浓焰长,不熔融膨胀;视密度 1.291.33t/m3;各煤层是电阻率一般为 300500m。煤的硬度 2.30,孔隙率 11.2%。(三)煤的化学性质及工艺性能1、化学性质陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第九九章章地地面面生生产产系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 9-2(1)工业分析水分(Mad) (空气干基)各煤层煤的原煤水分含量为 7.1514.74%,平均为
258、 10.1411.24%;浮煤水分含量为 2.228.00%,平均为 4.806.17%,随着煤层埋藏深度的增加,原、浮煤水分含量呈趋势性降低。4-3号煤原煤水分含量为 7.1512.79%,平均为 11.24%;浮煤水含量为2.226.89%,平均为 4.80%。4-4号煤原煤水分含量为 9.2314.74%,平均为 11.03%;浮煤水含量为3.897.63%,平均为 6.17%。5-1号煤原煤水分含量为 10.5311.97%,平均为 10.94%;浮煤水含量为2.727.15%,平均为 6.14%。5-2号煤原煤水分含量为 8.3010.98%,平均为 10.14%;浮煤水含量为2.388.00%,平均为 5.78%。灰分(Ad)各煤层原煤灰分产率为 3.6926.99%。4-3煤层原煤灰分产率为 4.4326.99%,平均为 10.00%,为低中灰煤。4-4煤层原煤灰分产率为 3.7721.97%,平均为 10.00%,为低中灰煤。5-1煤层原煤灰分产率为 3.6910.32%,平均为 5.90%,为低灰煤。5-2煤层原煤灰分产率为 7.6219.20%,平均为 10.96%
259、,为低中灰煤。挥发分(Vdaf)各煤层浮煤挥发分产率为 31.0339.15%。4-3煤层浮煤挥发分产率为 31.0339.15%,平均为 34.17%,属中高挥发分煤。4-4煤层浮煤挥发分产率为 32.9238.42%,平均为 34.40%,属中高挥发分煤。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第九九章章地地面面生生产产系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 9-35-1煤层浮煤挥发分产率为 32.8236.67%,平均为 34.47%,属中高挥发分煤。5-2煤层浮煤挥发分产率为 33.1536.33%,平均为 34.33%,属中高挥发分煤。(2)元素分析碳(Cdaf)碳是煤中主要的可燃元素,各煤层浮煤碳含量平均为 81.0181.38%。氢(Hdaf)煤中氢多以碳氢化合物状态存在,在受热时易裂解析出和着火燃烧。各煤层浮煤氢含量平均为 4.244.77%。氮(Ndaf)氮是煤中唯一完全以有机状态存在的元素,主要由成煤植物中蛋白质转化而来,各煤层浮煤氮含量平
260、均为 0.880.97%。氧(Odaf)各煤层浮煤氧含量为 12.6813.28%。(3)煤中有害组分全硫(St,d):各煤层原煤全硫含量为 0.150.46%,平均 0.210.32%,均属特低硫煤。各煤层浮煤干燥基全硫为 0.170.42 %,平均值 0.210.27%。4-3煤层原煤全硫为 0.160.46%,平均值为 0.32%,标准差为 0.10,变异系数为 0.30,表明该煤层属于硫分变化小的特低硫煤层。4-4煤层原煤全硫为 0.230.41%,平均值为 0.29%,标准差为 0.057,变异系数为 0.19,表明该煤层属于硫分变化小的特低硫煤层。5-1煤层原煤全硫为 0.200.28%,平均值为 0.25%,标准差为 0.032,陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第九九章章地地面面生生产产系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 9-4变异系数为 0.13,表明该煤层属于硫分变化小的特低硫煤层。5-2煤层原煤全硫为 0.150.37%,平均值
261、为 0.21%,标准差为 0.006,变异系数为 0.29,表明该煤层属于硫分变化小的特低硫煤层。磷(Pd):4-3煤层磷(Pd)含量在 0.0050.019%之间,平均值 0.014%,属低磷分煤。4-4煤层磷(Pd)含量在 0.0090.033%之间,平均值 0.019%,属低磷分煤。5-1煤层磷(Pd)含量在 0.0120.096%之间,平均值 0.058%,属低中磷分煤。5-2煤层磷(Pd)含量在 0.0070.070%之间,平均值 0.042%,属低磷分煤。砷(As):各煤层砷(As,d)含量极微,在 03g/g 之间,属级含砷煤。氟(F):各煤层原煤氟含量变化在 26486g/g 之间,氟是煤中有害元素之一,燃烧后的挥发物易污染环境,因而必须引起重视。氯(CL):各煤层煤原煤氯含量变化在 0.0020.049%之间,为特低氯煤。2、煤的工艺性能(1)粘结指数(GR.I)和结焦性各煤层粘结性指数均为 0,焦渣特征为 2,显微煤岩成分中丝炭成分含量为 33.450.5%之间,这些指标表明本区煤粘结性极弱,结焦性亦很差。(2)发热量(Qgr,d)4-3煤层原煤干燥基低位发热量(Q
262、net,d)在 23.8030.98 MJ/kg 之间,平均值 29.07 MJ/kg,属特高热值煤。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第九九章章地地面面生生产产系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 9-54-4煤层原煤干燥基低位发热量(Qnet,d)在 24.9331.32 MJ/kg 之间,平均值 29.60 MJ/kg,属特高热值煤。5-1煤层原煤干燥基低位发热量(Qnet,d)在 28.9331.02 MJ/kg 之间,平均值 30.46 MJ/kg,属特高热值煤。5-2煤层原煤干燥基低位发热量(Qnet,d)在 25.5030.29 MJ/kg 之间,平均值 28.93 MJ/kg,属特高热值煤。(3)低温干馏 焦油产率(Tar,d):各煤层干燥基焦油产率在 5.710.6%之间,属富油煤。焦油产率的变化与煤的挥发分大致呈正相关关系,在相同挥发分煤中,粘结性强的煤焦油产率较高。半焦产率(CRad):各煤层空气干燥基半焦产率 64.976.5%
263、之间。气体产率(rad)各煤层煤的气体产率为 9.610.8%。(4)煤的气化指标煤对 CO2的反应性()煤对 CO2的反应性指在一定的温度下,煤对 CO2的还原能力。本区各煤层煤在 1100时对二氧化碳的还原率综合平均值为 97.599.1%,均属于化学反应性强的煤。热稳定性(TS)煤的热稳定性,又称耐热强度。本区各煤层煤经过热稳定性测试后,大于 6mm 级残焦百分率(TS+6)综合平均值为 63.177.5%,均属较高至高热稳定性煤。结渣性(Clin)陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第九九章章地地面面生生产产系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 9-6煤的结渣性是指在气化过程中结渣的难易程度,是评价气化用煤指标之一,煤的结渣性分为以下几个级别:25%强结渣煤。煤的结渣性与煤灰熔点有关,即灰熔点越低,结渣率越高,结渣性越强,同时与灰分含量及灰成分也有关,灰分越高,愈易结渣。本区 4-3、4-4、5-1煤层结渣率等级为难结渣。5-2煤层结渣率等级为中
264、等结渣。煤的抗碎强度(SS)本区各煤层煤经过抗碎强度试验后,25mm 级百分数综合平均值为7681%,均属于高强度煤,表明本区煤保持原有粒度的性能强。煤的可磨性(HGI)本区各煤层煤的哈氏可磨性指数综合平均值在 5558 之间,表明可磨性属较难磨煤。灰熔融性由于酸性氧化物 SiO2 + AL2O3含量相对偏低,碱性氧化物相对较高。碱性氧化物一般起降低煤灰熔融温度的作用。4-3煤层灰熔融温度(ST)11401210,综合平均值 1180,小于1250,属较低软化温度灰。4-4煤层灰熔融温度综合平均值 1220,小于 1250,属较低软化温度灰。5-1煤层灰熔融温度(ST)12101240,综合平均值 1223,小于1250,属较低软化温度灰。5-2煤层灰熔融温度(ST)11901240,综合平均值 1223,小于1250,属较低软化温度灰。二、煤炭分类及煤的用途二、煤炭分类及煤的用途陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第九九章章地地面面生生产产系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤
265、矿设计研究院有限责任公司 9-7(一)煤炭分类区内 3 个可采煤层浮煤挥发份均小于 37%,粘结指数均为 0;各煤层为不粘煤 31 号(BN31) 。(二)煤的用途本区煤类为不粘煤。镜质组最大反射率为 0.5520.586%,属煤化阶段。惰质组含量平均高达 55.266.8%,矿物质含量 3.05.8%,是显微煤岩组分的一大特点。煤的水分(Mad)平均 10.1411.24%,煤层灰分(Ad)3.6926.99%,全硫平均在 0.4以下。发热量(Qnet,ar)为 28.9331.02MJ/Kg。可选性属易选煤。抗碎强度高,化学反应性强,热稳定性好。煤中有害元素砷、氯、氟、磷含量低特低,是良好的动力用煤,气化用煤,低温干馏用煤。1、发电煤粉锅炉用煤煤层的煤灰成分中,铝、硅氧化物含量较低,氧化铁略高且稳定,氧化钙变化较大,因此主要以较低熔灰煤为主,部分高熔灰煤。本区煤挥发分(Vdaf)为 34%左右,发热量(Qnet,ar)28.00MJ/kg, 灰分(Ad)11%,硫分0.32%,软化温度(ST)为 1220左右,哈氏可磨性指数 5558,磷、砷、氟、氯含量特低,符合发电煤粉锅炉用煤技
266、术条件 (GB/T75621998)对煤炭技术质量的各项要求,环境污染小,不腐蚀,是直接用作电厂的佳品燃料。2、直接动力燃料该区煤不经洗选可直接用作发电厂、各种工业锅炉的燃料。煤的抗碎强度高达 7681%,保持原有筛分粒度以及各粒度产品的性能强,热稳定性好(TS+6)为 67.177.5%。由于其灰、硫、砷特低,燃烧后灰渣和有害气体少,污染轻,环境治理比较容易。煤中砷含量小于 3g/g,是食品工业的优质燃料。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第九九章章地地面面生生产产系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 9-83、气化用煤中国动力工程学会进行技术鉴定,认为该煤种具有低灰、低硫、含矸石极少、发热量高、挥发分高、抗碎强度高、反应性强、热稳定性好等优点,适用于固定床煤气发生炉气化。虽然煤灰属易熔性,但灰成分中 CaO 含量较高,能起降低熔融灰粘度的作用。生产实践表明,并未造成炉内严重的结渣或炼炉现象,证明是很好的气化用煤。4、高炉喷吹和其它用煤本矿煤质优良,
267、经科研单位和院校试验还可作高炉喷吹、碳化、块煤炼焦、固体热载干馏等用煤。三、综合利用前景三、综合利用前景本矿煤挥发分高,发热量高,含油率高,化学反应性良好,将用于气化、高炉喷吹和炼焦等,具有良好的工业前景和经济效益。如果将该煤作为燃料或部分作为燃料,其使用价值和经济效益也会随之降低,为此,设计建议本矿原煤应进行洗选加工,以满足气化、高炉喷吹和炼焦等对煤质的要求,洗选后的煤可用于动力、发电、民用等。四、煤质资料的使用和存在问题四、煤质资料的使用和存在问题为了更好地研究煤的可选性,评价其工业使用价值,本设计尚缺少地质部门提供筛分和浮沉试验报告,目前使用的筛分资料是利用邻近矿的资料,虽然有一定代表性,但两矿煤质会有差异的,建议建设单位能设法补做该矿原煤筛分、浮沉生产大样,以供以后设计使用。第二节第二节 煤的加工煤的加工根据本井田煤质资料和目前煤的市场需求,编制煤的加工工艺流程。由于本矿地质部门未提供原煤的筛分试验报告,设计依据相临的榆家梁煤矿的筛分大样作为本矿的设计依据,并依据现有煤质资料进行校正。筛分大样见表 9-2-1。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井
268、井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第九九章章地地面面生生产产系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 9-9工艺流程根据业主的要求将原煤筛分成50mm 两级,+50mm 大块进行人工拣矸。工艺流程图见图 9-2-1,产品平衡表见 9-2-2。表 9-2-1 毛煤自然级筛分粒度组成结果表毛煤自然级筛分粒度组成结果表产产 率率质质 量量粒度级粒度级mm产品名称产品名称筛上累计筛上累计 MadAdSt.d+100煤8.7578.7577.4312.100.2610050煤14.64623.4037.1411.370.30+50 合计23.4037.3011.640.285025煤18.19941.6027.0911.680.3425-13煤14.77756.3797.4011.580.3013-6煤11.92968.3087.0111.620.366-3煤12.70181.0097.3011.830.313-0.5煤11.43892.4477.2815.870.54-0.5煤7.553100.06.4013.191.12 合计1
269、00.07.2612.260.31原 煤r=100Ad=12.26Q=1000筛 分-50mm +50mmr=76.597 r=23.403Ad=12.45 Ad=11.64Q=766 Q=234 拣 矸 +50mm 块矸 +50mm 块煤 r=0.70 r=22.703 Ad=76 Ad=9.66 Q=7.0 Q=227.0图例:r产率% Ad灰分% Q煤量(t)图 921 工艺流程图陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第九九章章地地面面生生产产系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 9-10表表 922 产品平衡表产品平衡表产 量产品名称产率 r%灰分Ad%小时(t)日(t)年(Mt)+50mm 块煤22.7039.66227.020640.68+50mm 块矸0.7767.063.60.02-50mm 末煤76.59712.457666963.32.3原煤100.0012.2610009090.93.00第三节第三节 地面生产系统地面生产系统一、地面
270、生产系统工艺布置概述一、地面生产系统工艺布置概述1、生产系统的组成生产系统主要由主斜井驱动机房、筛选装车车间、矸石仓组成。主斜井胶带机将原煤提升至主斜井驱动机房,经带式输送机转载运至筛选装车车间上部,经筛分机将原煤分成50mm 两级产品。+50mm 块煤经人工拣矸后运至直径为 15m 的块煤仓储存,拣出矸石经矸石带式输送机转运至矸石仓储存;-50mm 末煤经两条刮板输送机分配到两座 15m 的末煤仓内储存。块煤、末煤经仓下给煤机装汽车称重后外运。每个仓容量为 1500t,3 个仓总容量为 4500t。地面生产系统平剖面图见附图 C1066-430-1、C1066-430-2。2、主要设备的选择(1)筛分机:选用 JR1548 型等厚筛,筛孔 50mmn=KQ/Fqn需要的筛子台数;F选用的筛子面积;Q实际入筛的物料数量(t/h) ;q单位面积的处理能力(t/m2h) ;K不均匀系数。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第九九章章地地面面生生产产系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏
271、煤矿设计研究院有限责任公司 9-11n=1500/7.280=0.87 台选择一台 JR1548 型等厚筛能满足要求。(2)拣矸带式输送机Q=3600(B-0.1)HVRCQ手选带式输送机能力,t/h;B手选带式输送机宽度,m;H料层厚度,H=1.5dmin;dmin手选粒度最小粒度,m;V带速,m/s,取 0.3m/s;R煤的堆密度,t/m3;C倾斜系数。Q=3600(1.2-0.1)1.50.050.30.9=80t/h选用 2 台 TDS1 型,B=1200mm 的手选带式输送机两台,Q=802=160t/h117t/h,满足要求。根据本矿煤质资料,并参照临近矿的资料,预计+50mm 矸石含量占原煤约 0.7%,则矸石量为 1.255000.7%=4.4t/h。则每班每工需要人数N=4.48/3=11.7 人,由于布置要求,共设置每班 12 人拣矸,每条拣矸带上设置 6 人。(3)装车仓下给煤机采用该矿选用 XZG-10 型给煤机,Q=400500t/h,=10,每个仓口设 4 台,共需要 12 台。3、煤仓形式及容量生产系统因井下设有容量为 450t 的井下煤仓,对井下主斜井胶
272、带机运输起到缓解峰值的作用。+50mm 块煤储装合一,仓径 15m,仓容 Q=1500t,设一座。-50mm 末煤储装合一,仓径 15m,仓容 Q=1500t,设两座。矸石仓为 7m7m 的方仓,容量约为 100t。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第九九章章地地面面生生产产系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 9-12二、副斜井生产系统二、副斜井生产系统副斜井净断面积 18.9m2,倾角 5.5,斜长 1276m,主要承担下井人员、材料设备、矸石等运输任务。由于井下辅助运输采用无轨胶轮车运输方式,因此副斜井不设置提升设备和轨道。 矿井移交生产时,副斜井运输任务较重,各型无轨胶轮车进出频繁,因此井巷底板应采用混凝土浇筑,各种管线的铺设应符合设计要求;弯道、岔口处应设置醒目的警示标志,确保行车安全;为便于车辆顺利通行,还应设置错车硐室或错车道。三、排矸系统三、排矸系统1、排矸量生产系统手选矸石每年约 6300t,井下掘进矸石量每年约 53700t,共计
273、6万 t/a。2、井下矸石至地面的换装设备井下矸石由副斜井无轨胶轮车直接运送至地面,然后运往附近矸石周转场地。3、手选矸石仓内矸石直接装汽车排往矸石周转场地。4、矸石的利用矸石可以铺路、填沟或作建材,后期可充填采空塌陷区,另外位于矿井东北方向 1.5km 处的荒沟,可容纳 30 万 t 矸石(5 年排矸量) 。为了防止矸石风化后污染周围环境,需进行覆土,有条件可植树造林或造田。排矸场所用装载机或推土机,投产初期暂时不需要购置,手选矸石量很少,填满沟时间较长,矸石场地覆土造田的工序不是每天都有,间隔时间较长,需要覆土造田也是临时工作,为此,排矸场地所需设备可考虑临时租赁办法,以减少基建投资和劳动定员。第四节第四节 辅助设施辅助设施在该矿井资源整合实施方案开采设计中,辅助生产设施增建矿井机电设备修理车间及综采设备中转库、坑木加工房、煤样室三个项目。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第九九章章地地面面生生产产系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 9-13一、
274、修理车间及综采设备中转库一、修理车间及综采设备中转库矿井机电设备修理车间的设置是为了承担本矿井的机电设备的日常维修与设备的小修作业,机电设备的大中修可委托附近的专业生产厂或有大修能力的社会协作方式解决。根据现行的矿山机电设备维修的技术政策,均以社会协作的方式解决矿山机电设备的大、中维修、既可保证设备维修质量,又可避免机修设施重复建设和购置,也是保持高效运行的合理措施。 机修车间及综采设备中转库设备选型及数量表 表 941序号设备名称产品目录中的型号及规格单位数量1普通车床CA6140B,4001000 N=7.84kW台12普通车床CW6163B,6303000 N=11.19kW台13马鞍车床CW6263,10001500 N=10.93kW台14牛头刨床B665,刨程 L=650 N=3kW台15立式钻床ZA5035,35 N=4.125kW台16台式钻床Z4116,16,N=0.75kW7除尘砂轮机CSL-300,300 N=2.25kW台18除尘砂轮机CSL-400,400 N=35kW台19钳工台长宽高 28002200800台310平行虎钳钳口长度 L=150mm个611远
275、红外干燥机炉膛尺寸 306424082300,N=40kW台112摇臂钻床Z3063,63,N=8kW 台113联合冲剪机Q34-16,剪板厚度 16mm,N=5.5kW台114单柱校正压装液压机Y41-160B,压力 1600kN,N=10kW台115剪板机Q11-132500,N=15kW台116整流弧焊机ZXG-250,N=17.3kVA台117可控硅整流式弧焊机ZX5-400,N=25.63kVA18直流弧焊机AX5320 N=14kW台119交流弧焊机BX1-250 N=20.5kvA台220交流弧焊机BX1-400 N=31.4kvA台221二氧化碳气体保护焊机YA600KH,N=45kVA台122双钩桥式起重机Q=32/8t,Lk=16.5m,Hg=9.6m台1起升高度 12m,A5(中级工作制)N=81kW井下按综采工作面采煤,故在机电修理车间旁增设综采设备中转库。设计仅考虑液压支架临时堆放或维修所需面积,对综采设备矿井修理车间只承陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第九
276、九章章地地面面生生产产系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 9-14担日常维护和保养。设计中机修车间及综采设备中转库面积为 18m90m=1620m2,桥式起重机轨面高度为 9.6m,分设机加工组、矿电修组及综采设备中转库。主要设备的选型和数量见表 9-4-1。二、坑木加工房二、坑木加工房坑木加工房的主要任务是承担井下生产及掘进过程中所需临时支护用的木棚、木架、木垛、垫木等木质材料的加工任务,见表 9-4-2。 坑木加工房设备数量表 表 9-4-2序号设备名称产品目录中的型号及规格单位数量1普通杠带锯机MJ3108B,N=20kW台12木工圆锯机MJ109,N=13kW台13移动截锯机M3L2950,N=1.5kW台14自动带锯磨锯机MR1113,N=1.12kW台15万能刃磨机MR3210,N=3kW台16锯条辊压机MR417,N=1kW台1坑木加工房的建筑面积为 9m24m=216m2,选型及数量见表 9-4-2。三、煤样室三、煤样室煤样室的主要任务是为煤样化验工作采制煤样,如井下生产的原煤和分级后的产品煤的送检煤样。煤样室的建筑面积为 612=7
277、2 m2,主要设备选型和数量见表 9-4-3 煤样室设备选型及数量表 表 8-4-3序号设备材料名称产品的型号及规格单位数量1光电读数天平TS14,200g0.1mg台12全自动光电分析天平TG328A,200mg台13托盘天平称量 200g,感量 1/2000台14台称ACT5,称重 5kg台15电热板BGG3.64,N=3.6kW台26箱式电阻炉SX22.510,N=2.5kW台17电热鼓风干燥箱DL102,N=2.5kW台18200mm 分析筛20200 目套19磅称CT500,称量 500kg台110单层振动筛8001600mm,N=1.7kW台111标准振动筛XSB70 型,N=0.37kW台1陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第第九九章章地地面面生生产产系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 9-1512圆盘粉碎机175mm,N=1.1kW台113LP60 型复合式破碎机Q=600kg/h,N=5.5kW台1陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明
278、煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第十十章章地地面面运运输输 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 10-1第十章第十章 地面运输地面运输第一节第一节 概述概述府谷县万泰明煤矿地处陕北侏罗纪煤田神府矿区三道沟井田的北部,行政区划隶属于陕西省府谷县庙沟门镇管辖,位于庙沟门镇西约 8km 处,向西北距内蒙古自治区鄂尔多斯市131km,向东距府谷县60km,向南距神木县城64km,向西南直距榆林市192km。在井田南部边界附近建成通车的西(安)包(头)铁路和神(木)黄(骅)铁路,南与陇海线相接 ,北与京包线相连,向东有大秦、神黄两条西煤东运线通道与京九、京广线相接 ;另外矿区的简易公路与县级公路相连, 形成了与全国的运输网络 相衔接,矿区交通较方便。第二节第二节 场外公路场外公路一、进场道路一、进场道路由于此处场地入口处入口地形复杂,只能设置一条进场公路,设计在进场后进行道路分流。该矿井工业场地通过约 860m 联络公路与红石墕沟公路相连接,这段联络道路设计为路基宽 12.0m 混凝土路面,进出矿井场区的
279、运输由汽车运输完成,运输车辆由社会车辆承担,进场和煤炭外运条件十分良好,能够满足原煤的外运的要求。二、炸药库公路二、炸药库公路该矿火药库位于工业场地东南侧的山坡背面中,距矿井工业场地 200m,与工业场地内联络道路相接。设计为路面 3.5m 宽,路基 5.0m 宽的泥结碎石路面。三、排矸场道路三、排矸场道路排矸场该场地位于工业场地场地东南侧的香边沟内,与工业场地相距约350m(满足设计规范的规定: 排矸场和居民区的距离不宜小于 500m、和工业场地应处于下风向的要求) ,与工业场进场道路相接。排矸场公路设计为路陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第十十章章地地面面运运输输 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 10-2面 6.0m 宽,路基 9.0m 宽的泥结碎石路面,长度 80m。第三节第三节 其它运输其它运输方式方式矿井生产的煤炭采用汽车运输方式由装车仓下直接装车通过设在场区东门的地磅房过磅计量后外运。场外公路运输里程,万泰明煤矿向西北距内蒙古自治区鄂尔多斯市1
280、31km,向东距庙沟门镇约 8km、府谷县 60km,向南距神木县城 64km,向西南直距榆林市 192km,汽车运输车辆由社会运输组织调配。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第十十一一章章工工业业场场地地总总平平面面布布置置及及防防洪洪排排涝涝 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 11-1第十一章第十一章 工业场地总平面布置及防洪排涝工业场地总平面布置及防洪排涝第一节第一节 场地概况场地概况府谷县万泰明煤矿地处陕北侏罗纪煤田神府矿区三道沟井田的北部,行政区划隶属于陕西省府谷县庙沟门镇管辖,位于庙沟门镇西约 8km 处,向西北距内蒙古自治区鄂尔多斯市 131km,向东距府谷县 60km,向南距神木县城 64km,向西南直距榆林市 192km。本区交通条件较为便利。 外部公路和建成通车的西(安)包(头)铁路和神(木)黄(骅)铁路, 沿煤矿的南部边界附近通过, 南与陇海线相接;北与京包线相连,向东有大秦、神黄两条西煤东运线通道与京九、京广线相接陇,形成了衔接四周与全国
281、的运输网络,将为本区煤炭资源开发注入了新的运输活力,交通位置见图 1-1-1。1、地形地貌本矿位于陕北黄土高原北端,毛乌素沙漠东南缘,地貌单元属黄土梁峁区,地表基本被第四系黄土所覆盖,基岩在沟谷中见有出露,地势南部高北部低。场地内地层可划分为一级剥蚀阶地,二级基座阶地和沟谷沉积三个地貌单元。场地地下水位较低,地下水对建筑物无侵蚀作用。2、水系整合区内地表水系均属黄河水系,多数季节性河流。雨季暴涨且泥沙含量大,旱季断流,给工农业发展及水土保持等带来诸多不利。区内无大的河流,北部的张家沟、东南部的红石墕沟均为沙梁川沟沟流的次级支沟,较大的有张家沟发育在整合区的北部,长流 4km。3、气候条件该地区属于中温带干旱、半干旱大陆性季风气候,昼夜温差悬殊,四季冷热多变。常年干旱少雨,年蒸发量较大。多年平均气温 8.4,最高气温陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第十十一一章章工工业业场场地地总总平平面面布布置置及及防防洪洪排排涝涝 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 11-23
282、8.9,最低气温-28.4。降雨多集中在 7、8、9 月份,年平均降雨量为435.7mm,年最大降雨量819.1mm,最小降雨量108.6mm。年平均相对湿度56。多年平均风速 2.2m/s,最大风速 25m/s。冰冻期为每年的 10 月初至翌年的 4 月初。最大冻结深度为 1.46m。4、地震 本区抗震设防烈度为 6 度,设计基本加速度值为 0.05g。第二节第二节 工业场地总平面布置工业场地总平面布置工业场地的选择既要满足地面的各种交通运输和设施设置的需要,又要有利于井下的开拓、开采;同时要充分考虑节约资金。一、总平面布置原则一、总平面布置原则根据井下开拓布置要求,结合井口位置及标高、外部交通条件,充分考虑场地及其周围地形、地貌等外部情况,在满足地面生产工艺布置要求及安全、环保、卫生等要求的前提下,a. 工业场地力求布置紧凑。b. 尽可能采用联合、多层建筑,以简化布置,节约用地 。c. 场地布置功能分区要明确、合理,人流、货流通畅短捷,减少交叉。d. 注意场区的环境保护和美化、绿化,为职工提供一个良好的工作和生活环境。二、工业场地总平面布置二、工业场地总平面布置工业场地位于井田东南
283、侧边界,香边沟南侧 300m 的荒沟内,此处地形复杂,高差较大。工业场地按照生产功能及建筑设施的不同用途,矿井工业场地布置分为四个区,即:行政生活福利区、辅助生产区、主要生产区和风井场地区,部分公用设施根据服务对象的不同,就近布置,矿井工业场地主要技术经济指陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第十十一一章章工工业业场场地地总总平平面面布布置置及及防防洪洪排排涝涝 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 11-3标表见表10-2-1。1、行政生活福利及公用设施区行政区布置在场地东北侧,按人流流向及建筑的自身特点,行政办公楼布置在中心广场的中部,具有良好的场地景观效果,在广场内设置小品、绿地、灯饰、铺砌,形成了良好的自然环境和景观效果;行政办公楼的北侧布置食堂及文体活动中心设施,与行政办公楼相呼应,又顺应人流的特点。2栋单身宿舍位于办公楼东侧,自成一个区域,形成一个围合的空间,其间配置绿化、小品以及供员工休憩的活动场地,为企业营造一个良好的文化和休闲的场所。公用设施区布置在
284、行政生活办公区的西侧,主要布置有:小车库、生活污水处理站、锅炉房、医务室等。2、辅助生产区以副斜井为核心的辅助生产区位于整个场地的西北部,东邻办公区。该区主要布置有副井井口房、浴室灯房联合建筑、35KV变电站、机电检修车间、供应库房等,既便于人员下井,又与行政办公区相邻,美化行政办公区的环境。3、生产区主要包括主斜井和筛分破碎生产系统,主斜井位于工业场地的中西部,通过皮带栈桥与其南部的一次筛分车间相连,再由皮带栈桥与大块煤仓及二次筛分车间相连。矿井来煤先经过一次筛分车间破碎后块煤送至大块煤仓储存,其余经二次筛分车间处理后,中煤和末煤直接通过皮带栈桥送至中煤和末煤仓储存。全部产品煤均经汽车运输至用户。4、风井区此区位于场地南侧,围绕风井主要包括通风机房和煤样室等。第三节第三节 矿井地面其他场地布置矿井地面其他场地布置一、临时排矸石场地一、临时排矸石场地陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第十十一一章章工工业业场场地地总总平平面面布布置置及及防防洪洪排排涝涝 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤
285、矿设计研究院有限责任公司 11-4万泰明矿井地面设临时矸石周转场地一处,该场地位于工业场地场地东南侧的香边沟内,与工业场地相距约 350m(满足设计规范的规定: 排矸场和居民区的距离不宜小于 500m、和工业场地应处于下风向的要求) 。工业场地井下掘进矸石由副斜井出地面后,倒运至汽车上运至矸石周转场地排弃;选煤厂矸石用汽车直接运到矸石周转场地排弃。矸石场地覆土绿化。排矸场的服务年限为 5.0 a。矸石周转场占地面积 2.30hm2 ,平均高差 20.0m。二、地面爆破材料库二、地面爆破材料库该矿火药库位于工业场地东南侧的无人荒沟内,与工业场地以山梁相隔,占地面积约 0.50hm2,距矿井工业场地 200m,主要储存硝胺炸药 2 吨/十天,雷管 10000 发/十天,距最近的村庄西香边则移民新村 800m,满足民用爆破器材工厂设计安全规范中关于炸药库与周边建构筑物安全距离的要求(设计安全规范规定:炸药库储存 1-2 吨炸药的和居民区的安全距离为 250m,当仓库紧靠山脚布置,与背后建筑物的间距应适当核减,当山坡度为 15-25时可减少 25%-30%) 。 矿井工业场地主要技术经济指标表
286、 表 11-2-1序号项 目 名 称单位数量备 注1工业场地围墙内占地面积hm214.842建、构筑物占地面积hm21.873建筑系数%18.104道路及广场占地系数%1.125专用场地占地面积hm22.386综合管道沟占地面积hm21.907场地利用面积hm27.278场地利用系数%70.319绿化面积hm21.8610绿化系数%18.00陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第十十一一章章工工业业场场地地总总平平面面布布置置及及防防洪洪排排涝涝 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 11-5 矿井工业场地主要技术经济指标表 表 11-2-1序号项 目 名 称单位数量备 注11土石方工程填方:万 m3115.94挖方:土方平均运距 500m万 m3112.69第四节第四节 工业场地竖向设计工业场地竖向设计一、竖向布置原则一、竖向布置原则场地竖向布置是结合地形、地质条件,根据生产、运输、排水、管线敷设及土方工程等要求,与总平面布置同时考虑的。1. 竖向布置应保证井口及工
287、业场地不受洪水或内涝威胁。2. 在满足生产、运输的情况下,结合自然地形条件,合理地确定竖向布置形式。3. 减少填挖方量,尽量达到填挖方平衡。二、竖向布置形式二、竖向布置形式万泰明矿井工业场地地势起伏较大,南北高中间低,自然地形标高为+1270.00m+1200.00m。场地竖向需要采用台阶式布置形式,工业场地按照井筒标高分为三个台阶,副斜井台阶标高控制在+1240.00m+1227.00m之间,主井平台标高控制在+1219.00m+1217.00m之间,风井平台标高控制在+1225.00m+1224.00m之间,各台阶之间采用挡墙分割,且均有道路连接。三、场地平整方式三、场地平整方式矿井工业场地在三个平台内采用平坡式平整方式,场地平整坡度为0.5%左右。最大挖方高度31.0m,在场区西侧,最大填方高度12.0m,在工业场地的最东处。场地平整土石方工程量,挖方:112.69万m,填方:115.94万m。当边坡高度大于6m时,边坡采用多级放坡的形式,以挖方1:1,填方1:1.5的坡度放坡。土方以挖作填,填方大于挖方,不足土方利用进场道路陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公
288、公司司矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第十十一一章章工工业业场场地地总总平平面面布布置置及及防防洪洪排排涝涝 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 11-6和河道改造挖方。四、场区排水四、场区排水场区雨水采用地面散流与排水明沟相结合的排水方式。场地内雨水汇集至道路上,沿道路纵坡流至场外。在挖方边坡坡底设排水明沟,挖方坡顶设置截水沟,将山坡及坡面雨水集中收集后排至场外低洼处。排水明沟采用浆砌片石矩形沟,净宽0.5m,平均沟深0.5m,壁厚0.3m,最小纵坡0.3%五、防洪排涝五、防洪排涝防止山洪对井下及工业场地的威胁,保证安全生产是矿井设计的重要内容之一。因此除矿井工业场地选择和井口及有关重要建筑物标高的确定必须严格按照煤炭工业矿井设计规范规定执行外,还必须做好工业场地防洪设计。1 1、防洪标准、防洪标准井口及工业场地的防洪设计标准应符合 11-4-1 表规定。 防洪标准防洪标准 表 11-4-1防洪标准 重现期 (a)工程性质设计校核矿井井口100300矿井工业场地100防洪设计标高应按洪水重现期的计算水位加安全高度。安全
289、高度 在山区应为 1.0m。井口的设计标高应以校核标准检验,按二者的最大值确定。2、洪峰流量的计算及工业场地设计标高的确定、洪峰流量的计算及工业场地设计标高的确定(1)流域特征工业场地附近主要有香边沟和场地东侧的小支沟两条沟流。东侧支沟沟流域面积、流量较小,对工业场地防洪威胁不大,可将沟流引入场区东边挖方坡脚下的排水沟,通过排水沟宣泄此流量。另一条香边沟根据榆林市荣岩陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第十十一一章章工工业业场场地地总总平平面面布布置置及及防防洪洪排排涝涝 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 11-7地质勘探有限责任公司提供的整合区 1:10000 地形地质图估量工业场地所在支沟流域面积 0.78km2,流域长度 1100m。平均坡度 35以内,此沟自西北向东南流经工业场地,流量在夏秋季较大,冬季时常干涸断流。为保证工业场地及矿井井口不受洪水威胁,设计需计算此沟流的洪峰流量,以保证矿井生产安全。(2)计算洪峰流量根据公路科学研究所的经验公式交通科学研
290、究院的推理公式,计算结果为: Q1%=10.03m3/s; Q0.33%=13.62m3/s。(3)设计河槽断面计算根据 Q1%计算明沟排洪渠横断面为宽 2.5m,深 1.50m, 山区地区增加 1m安全高度,故设计采用底宽底宽 2.5m、深 2.5m,靠场地边坡 1:1 的明沟排洪渠以满足工业场地防洪需要。将工业场地上游洪水引至排洪渠内,排洪渠要定期清理避免淤泥杂物堵塞管道影响排洪效果。(4)校 核根据煤炭工业矿井设计规范,矿井井口的防洪标高应按百年一遇设计,三百年一遇校核,按水深 2.5m,底宽 2.5m,则 Q =21.16m3/s。此断面计算得洪峰流量大于 300 年一遇洪峰流量,按上游渠底标高+1214.60m 计算,1214.60m+2.50m=1217.10m,而主井口标高均为+1219m,副斜井井口标高+1225.0m,副井井口标高+1230.0m,故井口标高满足防洪要求。第五节第五节 场内运输场内运输一、运输方式一、运输方式根据本场地自然地形坡度小,结合外部运输条件、井筒布置以及场内总平面布置的要求,确定工业场地以汽车运输和无轨胶轮车运输为主,以满足陕陕西西省省府府谷
291、谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第十十一一章章工工业业场场地地总总平平面面布布置置及及防防洪洪排排涝涝 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 11-8生产、运输、安装、检修、消防及环境卫生的要求。二、道路运输二、道路运输道路型式采用城市型,其主干道和次干道的路面宽度分别为为6m和4.5m。此外,在人流较集中的场前区,综合水处理间、锅炉房、井口房等建筑物出入口处布置铺砌场地,在辅助生产区、产品仓场地和块煤堆场布置一般加固场地,场地内的道路成环行布置。场内道路最大纵坡为8.0,最小转弯半径为6m。道路横断面型式:6m宽的为双面坡,4.5m宽的为单面坡。路面均采用水泥混凝土面层。场内道路结构层为:22cm厚C30现浇混凝土面层,20cm厚水泥稳定砂砾基层,15cm厚天然砂砾垫层。第六节第六节 工业场地管线综合布置工业场地管线综合布置一、工业场地管线种类一、工业场地管线种类场内管线主要有:采暖管沟、高低压电缆管沟、直埋高低压电缆、直埋排水、给水管线、直埋井下复用水管线以及雨水沟等各类管线(
292、沟) 。二、工程管线布置的原则二、工程管线布置的原则场内管线布置尽量使管线间及管线与建、构筑物之间总平面和竖向布置上相互协调,满足规定的间距要求,既要节约用地又要考虑施工、检修及安全生产的要求;全面考虑各种管线的性质、用途、相互联系及彼此之间可能产生的影响,合理安排路径,尽量使管线顺直、短捷并适当集中。三、工程管线的敷设方式三、工程管线的敷设方式本场地各种管线在可能条件下均采用埋地方式进行敷设,以降低造价。第七节第七节 矿井建设用地矿井建设用地本次设计的万泰明矿井工业场地及附属工程中占地均为国有未利用土地中的沙地,土地利用的补偿方式和方法需要业主和当地土地部门协调解决。矿井各场地所占地面积表见表 11-7-1。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第十十一一章章工工业业场场地地总总平平面面布布置置及及防防洪洪排排涝涝 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 11-9 矿井各场地所占地面积表 表 11-7-1序号项目规模占地面积 (hm2)备 注一工业场地17.841矿井工
293、业场地0.90Mt/a14.84围墙内占地 10.34hm22矸石周转场地2.50服务年限 5a3爆破器材库0.50二场外道路5.501进场道路山岭重丘二级4.50沥青混凝土路面,长1400m2爆破器材库公路山岭重丘四级0.60泥结碎石路面,长 200m3排矸道路山岭重丘四级0.40泥结碎石路面,长 80m合 计23.34荒草地(311)陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第十十二二章章供供配配电电系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 12-1第十二章第十二章 供配电系统供配电系统第一节第一节 供电电源供电电源为适应煤炭资源整合后陕北煤炭发展的新形势,府谷县电力部门对当地电网进行了全面统一规划,确定在埝沟建 110/35/10kV 变电站一座,其中装设 50MVA 三卷变压器二台。该变电站位于万泰明煤矿工业场地的东北约 8km处,变电站的两段 35kV 母线可作为本矿的可靠电源。埝沟 110/35/10kV 变电站按电力部门计划将于今年底开工建设,完全可以
294、满足矿井用电需要。因此,矿井两路 35kV 电源分别来自埝沟 110/35/10kV 变电站的两段不同的 35kV 母线,线路长度 8km,能够保证矿井的供电安全,电源可靠。符合煤矿安全规程要求。第二节第二节 电力负荷电力负荷煤矿用电负荷见表 12-2-1“用电负荷表”。全矿总安装容量: 11089.2kW全矿总工作容量: 9398.3W全矿总有功功率: 5618.69kW全矿总无功功率: 4427.76kVAR无功补偿: -21250kVAR 补偿后无功功率: 1927.76kVAR视在功率: 5940.20kVA全矿年耗电量: 23598498kWh吨煤电耗: 26.22 度/吨陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计 (变变更更) 第十二章第十二章供供配配电电系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 12-2 电力负荷统计表 表 12-2-1设备数量设备数量设备容量设备容量(kW)(kW)计计 算算 负负 荷荷序号序号负荷名称负荷名称电压电压(kV)(kV)安安装装工工作作
295、安装安装工作工作需要需要系数系数coscos有有 功功(kW)(kW)无无 功功(kVar)(kVar)视在视在(kVA)(kVA)备备 注注一)井下负荷10kV 二回小 计1161036800.66093.60.550.733341.643142.034586.82二)地 面1主井驱动机房93781649.611332.30.70.89929.6483.881048.0010kV 二回2空气压缩站324803200.80.8256.00192.0032010kV 二回3通风机房848334180.80.8334.4250.841810kV 二回4锅炉房10/0.4kV 变配电室90771325.991234.40.520.94641.43234.61682.9910kV 二回总计31026411089.29398.30.590.795508.524216.926937.3变压器损耗110.17210.85加损耗后11089.29398.30.600.795618.694427.767153.65补偿-250011089.29398.30.600.955618.691927.76594
296、0.20陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第十十二二章章供供配配电电系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 12-3第三节第三节 送送 变变 电电一、供电系统一、供电系统根据矿井用电负荷及附近电源情况,在矿井工业场地内建一座35/10kV变电站,两回35kV电源以LGJ-70/8.0km 的 35kV线路引自埝沟110/35/10kV变电站的两段不同的35kV母线;埝沟 110/35/10kV 变电站至矿井 35kV 变电站电源线路末端电压降为 2.47%,电压降安全,满足用电要求。在矿井工业场地主井驱动机房及锅炉房分别设一座10kV配电室,其电源均引自矿井工业场地35/10kV变电站。矿井工业场地 35/10kV 变电站以 10kV 电压供井下、主井驱动机房、通风机房、空压机房、锅炉房。二、送电线路二、送电线路本工程送电线路气象条件按西北典型气象区区考虑,详见下表 12-3-1。 送电线路气象条件 表 12-3-1最低气温复冰条件 平均气温 最大风速 最
297、高气温操作过电 压安装情况温度 ()-30-55-5405-15风速 (m/S)01003001510冰厚 (mm)010000001. 埝沟 110kV 变电站至矿井 35kV 变电站 35kV 架空线路导线选择:按照矿井的用电负荷,通过经济电流密度及电压降计算,埝沟 110kV 变电站至矿井工业场地 35kV 变电站 35kV 架空线路导线选择为 LGJ-70,并在线路进、出变电所的 1.5km 线路段架设 GJ-50 避雷线。杆型: 本线路全线选用 35kV 单回路定型铁塔。陕陕西西省省府府谷谷县县万万泰泰明明煤煤矿矿有有限限公公司司 矿矿井井资资源源整整合合实实施施方方案案开开采采设设计计(变变更更) 第第十十二二章章供供配配电电系系统统 宁夏煤矿设计研究院有限责任公司宁夏煤矿设计研究院有限责任公司 12-4三、地面变、配电所三、地面变、配电所(一)矿井1.矿井工业场地 35kV 变电站(1) 电气主接线矿井工业场地 35kV 变电站内安装二台 SFZ10-M-8000/3532.5%/10.5、8000kVA 的全密封式三相双绕组有载调压降压变压器,正常运行时两台主变同时运行
298、,负荷率为 37.13%,事故保证率为100%。本变电站 35kV 系统为单母线分段接线,二台进线柜,二台变压器出线柜,二组电压互感器柜,二台所用变柜及二台联络柜共计 10 面柜。35kV 系统设备选用户内 KYN61-40.5 型铠装移开式开关柜。本变电站 10kV 系统为单母线分段接线,2 回进线,17 回出线,两组电压互感器,二台母联柜,2 台电容器馈线柜、2 台消弧柜。10kV 系统设备选用户内 KYN28-12 型开关柜。由于本变电所 10kV 系统电容电流为 21.2A,故须在 10kV 系统每段母线上安装一套 JSW-10 型型消弧装置,该装置可与 10kV 开关柜布置在一起。本矿无功补偿采用 MCR 型 SVC 高压动态无功补偿及滤波装置,共二套,每套容量为 1250kVAR。其功能具有平滑调节无功补偿容量、系统响应速度快,保证系统功率因素始终保持 0.95 以上。35/10kV 变电站系统接线见图 C1066-253-1。35/10kV 变电站总平面布置图见图 C1066-253-2。(2) 电气总平面布置本变电站 35kV 进线由西北面进入变电所,其中主变压器为户外
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