煤礦礦井技術改造初步設計修改說明書

1、第一章 井田概況及地質特征第一節(jié) 井田概況一、交通位置xxxx井田位于xx省xx市東北約48km的黃河西岸，行政區(qū)劃隸屬xx省xx市桑樹坪鎮(zhèn)管轄。二、自然地理1.地形地貌本井田地處xx高塬，為低山丘陵區(qū)。地貌以山地梁峁為主體，由于受長時間的剝蝕，黃河及其支流的下切沖涮，形成了侵蝕深溝地貌。整個井田范圍內，基巖大片裸露，植被稀少，地形比較復雜。地形呈西高東低，海拔標高+392m+657m，相對高差265m。2.河流井田東部外側為黃河，自北向南流過。井田東部邊界距黃河岸邊最短距離為20m，最大距離為345m，平均為176.6m。該段黃河河床狹窄，水流湍急。一般水面高程為+378+381m。據龍門水

2、文站資料，1960年以來，最大流量21000m3/s（1967年8月），最小流量88m3/ s（1972年11月），最高洪水位+385.02m（1964年8月）。井田內發(fā)育兩條東西向的溝谷，分別為杏家渠和石臺溝，水流由西向東注入黃河，均屬季節(jié)性水系。3.氣象及地震本井田所在地區(qū)屬暖溫帶大陸性半干旱氣候，年平均氣溫13.5，極端最高氣溫42.6，極端最低氣溫-14.8。年均降水量559mm，年平均蒸發(fā)量1300mm，無霜期208天，土壤凍結深度42cm。風速一般為23級，最大風速14m/s，春夏季多東南風，秋冬季多西北風。根據xx省抗震辦公室1993年10月編印的xx省工程抗震設防烈度圖，xx地

3、區(qū)地震烈度為度區(qū)。4.經濟概況本井田位于xx石炭二疊紀煤田xx礦區(qū)，礦區(qū)煤炭資源開發(fā)程度較高，有xx礦務局下峪口煤礦，桑樹坪煤礦、燎原煤礦、個體煤礦、選煤廠及焦化廠等數十家企業(yè)。本區(qū)煤炭采、選、運輸條件良好，開發(fā)所需水、電、路等基礎設施完善。xx市被原煤炭部列為全國重點產煤縣（市）之一。糧食作物以小麥為主，次為玉米、谷子和薯類。經濟作物以花椒為主，次為棉花、蓖麻、油菜、大麻等，其中“大紅袍”花椒，顆大色紅，馳名國內外市場。三、井田開發(fā)概況本井田于1989年5月開始開發(fā)建設，1991年2月礦井建成投產，礦井設計建設規(guī)模0.15mt/a。礦井現采用立井、斜井綜合開拓方式，斜井為主提升井，立井為副井

4、，平硐行人回風，開采煤層為下二疊統(tǒng)山西組3號煤層，采用房柱后退式采煤法，回采工藝為炮采，木棚支護，分列式通風方式，抽出式通風方法。礦井現實際原煤產量已達0.15mt/a。2004年5月，咸陽順安煤礦設計院編制完成了xxxx煤礦技術改造初步設計和xxxx煤礦技術改造初步設計安全專篇。礦井技術改造初步設計經上級有關部門審查批復后，于2005年3月開始建設，目前，礦井井巷工程，地面土建工程及部分機電工程已建設到位，礦井技改建設進展順利。由于本井田位于黃河西岸，在井田的東南部，沿黃河岸邊有2號煤層和3號煤出露，煤層埋藏較淺，開采和運輸條件較好，所以，本井田及其附近小煤窯開發(fā)歷史較悠久，有記載的小煤窯有

5、碨子山煤礦等，開采范圍均不清。因此，開采中應做好小煤窯開采范圍的勘查工作，防止小煤窯采空區(qū)積水危及礦井正常生產。四、煤炭運銷1.煤炭市場供需情況隨著國民經濟建設的發(fā)展，煤炭需求量將會持續(xù)地增加。目前，在全國多數地區(qū)由于電煤的緊缺，導致拉閘限電現象時有發(fā)生，煤炭緊缺現象在短期內還很難改變。xx礦區(qū)3號煤煤質良好，得到了江蘇、湖南、安徽、湖北、山東、xx等省、市企業(yè)的青睞，需求量較大。xx二電（120萬kw/a）開工建設及龍門鋼廠的擴大生產，也使得本地耗煤量增大。因此，分析當前煤炭市場情況，xxxx煤礦的原煤銷售市場前景繼續(xù)看好。實施xxxx煤礦的技術改造，對社會、對企業(yè)本身都將產生良好的效益。2

6、.煤炭運輸xxxx煤礦距xx桑樹坪煤礦煤炭鐵路專用線約6km，且有該礦的裝車煤臺。公路運輸距鄉(xiāng)（寧）韓（城）公路約200m，所以煤炭運輸條件十分便利。五、電源礦井現供電電源為雙回路6kw架空進線。其中一路來自xx棗莊6kw變電站饋出線路，另一路來自野雞嶺6kv變電站饋出的煤礦專用線路，供電電源可靠。六、水源本礦井位于黃河西岸邊，地表水和地下水均較豐富。黃河河灘為砂土層，富水性強。二疊系上石盒子組底部砂巖、下石盒子組底部砂巖、山西組底部砂巖和太原組砂巖含水性中等。因此，礦井供水水源充足，能保障礦井的正常生產。第二節(jié) 地質特征一、地層井田內揭露地層由老到新依次為：（一）奧陶系中統(tǒng)（o2）中奧陶統(tǒng)上

7、馬家溝組（o2m）及峰峰組（o2f）為一套海相碳酸巖沉積，巖性主要為深灰色厚層狀石灰?guī)r夾白云巖及薄層泥灰?guī)r，巖溶、裂隙較為發(fā)育，裂隙多被方解石脈充填，受長期風化、剝蝕作用，頂面起伏不平，厚度不詳。（二）上石炭統(tǒng)太原組（c3t）上石炭統(tǒng)太原組（c3t）地層僅在礦井東南部外圍的黃河岸邊出露，巖性為：下部以碎屑巖為主，粘土巖次之，一般不含煤，底部為含鋁質泥巖。中部由石英砂巖、粉砂巖、石灰?guī)r、泥巖及煤層組成。石灰?guī)r層位較為穩(wěn)定，為本區(qū)煤層對比的標志層之一（k2）。上部以各種粒度的砂巖為主，粉砂巖和砂質泥巖次之，砂巖為石英砂巖，以中粒結構為主，細、粗粒結構次之。頂部灰黑色厚層狀粉砂巖、砂質泥巖，中夾細砂

8、巖條帶，發(fā)育水平層理，普遍含黃鐵礦結核、菱鐵礦層或透鏡體。本組地層厚約4065m，與下伏奧陶系為假整合接觸。（三）二疊系（p）1.下二疊統(tǒng)（p1）（1）山西組（p1s）本組地層出露于礦井東部及黃河岸邊，為一套近海陸相含煤沉積，為井田主要含煤地層，巖性以深灰、灰黑色粉砂巖、砂質泥巖夾淺灰、褐灰色砂巖為主，含少量砂質灰?guī)r及石英砂巖。本組中下部為含煤段，3號煤層為本礦井技改開采對象。本組厚度20110m，一般80m左右。與下伏地層整合接觸。（2）下石盒子組（p1x）本組地層出露于本井田大部分地方，為一套湖沼相沉積，巖性主要為灰綠色及紫雜色砂巖、粉砂巖、砂質泥巖及含鮞粒鋁土質泥巖。其中砂巖多為中、細粒

9、巖屑石英砂巖，多為泥質膠結，少量為鈣質膠結，砂質泥巖中含有較多大如米粒的菱鐵質結核，結核呈淺灰色。本組厚度70m左右，與下伏地層整合接觸。2.上二疊統(tǒng)（p2）上石盒子組（p2s）為一套河湖相碎屑巖沉積，巖性為黃綠、暗紫色厚層狀粉砂巖、砂質泥巖及中、細粒砂巖，底部厚層中粗粒砂巖為本區(qū)標志層之一（k5）。本組地層因受后期風化剝蝕作用影響，故厚度不全。與下伏地層整合接觸。（四）第四系（q）第四系（q）沉積物類型受地形影響，山坡分布有少量坡積，溝谷中為沖洪積物，厚度030m，平均10m（綜合柱狀圖）。二、構造本井田大地構造位置處于祁呂賀山字型構造前弧東翼內側與新華夏系第三沉降帶鄂爾多斯盆地東南緣復合部

10、位，井田基本構造形態(tài)為單斜構造，巖層走向北東，傾向北西，傾角4左右。煤田地質勘查及礦井采掘過程中井田內均未發(fā)現斷裂構造。三、煤層及煤質1.煤層本井田含煤地層為下二疊統(tǒng)山西組及中石炭統(tǒng)太原組，含煤層三層，分別為山西組的2、3號煤層和太原組的11號煤層。本礦井采礦許可證批準開采3號煤層。3號煤層位于山西組中部，煤層厚度為4.356.16m，平均厚度5.22m，全區(qū)可采厚度較為穩(wěn)定，煤層結構簡單，基本不含夾矸。2.煤質3號煤層呈黑色，玻璃光澤，條帶狀結構，棱角狀斷口，性脆，受力易碎。燃燒時煙濃，煙焰長或中等，體積膨脹。裂隙發(fā)育，多被方解石脈充填，含黃鐵礦結核。顯微煤巖特征為：凝膠化組分81%90%，

11、半凝膠化組分一般小于10%，半絲炭組分0.8%3.7%，煤中礦物雜質以黃鐵礦和粘土礦物為主，宏觀煤巖類型為半亮型煤。據100、102、103號鉆孔資料，3號煤層煤質為：原煤水分（mad）為1.03%，原煤灰分（ad）為18.38%，原煤揮發(fā)分（vdaf）為14.59%，精煤揮發(fā)分（vdaf）為13.86%，原煤全硫分（st.d）為0.49%，原煤發(fā)熱量（qnet.daf）為35.45mj/kg。3號煤層屬低中灰、特低硫、特高熱值的瘦煤，可作為良好的煉焦配煤。四、水文地質（一）地表水井田東部外側黃河自北向南流過，為常年流水，量大水急，對礦井有影響。井田內還發(fā)育著兩條季節(jié)性河流：杏家渠和石臺溝，水

12、流由西向東注入黃河。（二）地下水1.第四系孔隙含水層（q）主要賦存于第四系砂土及砂礫層中，厚度030m，平均10m，該層零星分布于井田之內基巖之上，主要受大氣降水補給，補給條件差，故本層含水性弱。2.石炭二疊系裂隙含水層（c3t-p1s、p1x、p2s）（1）上石盒子組砂巖含水層（p2s）該層中下部碎屑顆粒較粗，裂隙發(fā)育，透水性好，單位涌水量為：0.0018l/s.m，滲透系數為0.0057m/d，水質類型為hco3-na型，礦化度0.790.83g/l，該層屬弱、中等富水的含水層。（2）下石盒子組底部砂巖含水層（p1x）該層裂隙較發(fā)育，透水性中等，厚度一般1015m，單位涌水量為：0.000

13、350.116l/s.m，平均0.258l/s.m，滲透系數0.0000840.82m/d，水質類型為hco3so4namg型，礦化度0.841.08g/l，屬富水性弱的含水層。（3）山西組底部砂巖含水層（p1s）該層裂隙發(fā)育，透水性中等，厚度一般820m，單位涌水量為：0.0000380.0028l/s.m，平均0.014 l/s.m，滲透系數0.0000780.0023m/d，水質類型為hco3so4na型，礦化度0.870.98g/l。本層上下隔水層較穩(wěn)定，隔水條件良好，屬富水性弱的含水層。井下實際生產中，二疊系砂巖含水性屬中等。（4）太原組砂巖及k2灰?guī)r含水層（c3f）太原組砂巖位于1

14、1號煤層上部。該層砂巖裂隙發(fā)育，透水性中等，厚度一般1216m，單位涌水量為0.0000170.005l/s.m，平均0.0026l/s.m，參透系數0.00210.0088m/d，水質類型為hco3so4namg型，礦化度0.780.89g/l。k2灰?guī)r巖溶發(fā)育不均，厚度變化較大，一般厚度38m，屬含水性極不均一的巖溶含水層。3.奧陶系石灰?guī)r巖溶含水層（o2）奧陶系石炭巖系石炭二疊紀煤系地層的基底，它是由幾個含水層和相對隔水層復合而成，該含水層為非均質強富水的巖溶承壓含水層，區(qū)域水位高程+367m。（三）礦井充水因素分析3號煤層其上覆基巖裂隙含水層富水性中等，地表沖溝發(fā)育，地表排泄暢通，大氣

15、降水補給性差。對井下開采影響不大。黃河位于井田的東部，距井田邊界較近，黃河水流的側向侵蝕，小煤窯的開采及可能出現的斷裂構造，黃河水體對礦井的開采會造成一定的影響，故在開采中應加強地質工作，確保礦井的安全。據現場調查,礦井井田東部曾有小煤窯開采過，開采范圍和開采時間不清，老窯積水是礦井開采中的主要危害之一。據調研分析，本技改設計在不考慮黃河水、窯積水影響的情況下，礦井正常涌水量、最大涌水量分別按35m3/h、53m3/h進行計算。五、開采技術條件1.瓦斯根據xx市煤炭局2004年度礦井瓦斯等級鑒定結果，本礦井瓦斯絕對涌出量為0.98m3/min，相對涌出量11.60m3/td，co2涌出量為9.

16、84m3/td，屬高瓦斯礦井。新井基建中井下實際瓦斯?jié)舛然緶y定值在0.3%0.5%。鄰近礦井桑樹坪煤礦為突出礦井，瓦斯涌出量較大。本礦井下生產13a未發(fā)生煤與瓦斯突出現象。故礦井瓦斯等級按高瓦斯礦井考慮。2.煤塵本礦井開采的3號煤塵具有爆炸危險性。3.煤的自燃性3號煤層含硫量低，變質程度相對較高，井下及地面堆放的煤從未自燃發(fā)火，故3號煤層不具備自燃發(fā)火性。4.地溫根據實際生產過程中地溫狀況及梯度變化情況，本礦井屬地溫正常區(qū)。5.煤層頂底板巖性煤層偽頂為深灰至灰黑色細粉砂巖、砂質泥巖及泥巖，厚度為0.4 1.0m，直接頂為粗粒粉砂巖，老頂為中粒砂巖；直接底板為深灰至灰黑色砂質泥巖及中粒砂巖，含

17、較多植物根部化石。礦井開采時無底鼓現象。六、技改地質資料存在的問題及建議xxxx煤礦技術改造地質資料由xx省煤田地質局一三九隊于2004年3月編制完成。一三九隊根據xx省煤田地質局一三一隊1970年提交的xx礦區(qū)桑樹坪井田精查勘探地質報告、2000年7月編制的xxxx煤礦地質儲量簡測說明及其進行的礦井實測地質資料，編制完成了xxxx煤礦3號煤層資源量說明書，為設計提供了設計基礎資料。存在的問題及建議：1.對井田現開采范圍及巷道布置系統(tǒng)反映不夠全面，礦井剩余資源量計算有偏差。2.老窯開采區(qū)范圍不清，基礎儲量中未扣除老窯開采的儲量。3.黃河保安煤柱確定的依據未提，僅用a、b兩拐點的連線作為劃定邊界

18、。開采前應補做水文地質工作，以確定合理安全的保安煤柱尺寸。4.3號煤層及其頂底板巖層力學性能未闡述，建議技改施工前應進行測試，以確定合理的巷道布置及支護方式。5.xx礦區(qū)是煤與瓦斯突出礦區(qū)，地質資料中對礦井及鄰近礦井瓦斯含量、壓力、涌出量及其梯度變化論述偏少。6.礦井靠近黃河，井田曾有小煤窯開采過，對礦井水文地質條件論述較少，如老窯積水范圍、水量及水壓，井田與黃河水有無構造水力聯系等。建議開采前應補做水文地質勘查。第二章 井田開拓第一節(jié) 井田境界及資源/儲量一、井田境界xx省國土資源廳2000年10月31日頒發(fā)的采礦許可證（證號：6100000031665），xxxx井田由6個拐點圈定，其拐點

19、坐標為：點 號 x坐標 y坐標1 3955000 194605282 3955900 194605003 3957150 19460418b 3957245 19460800c 3956000 19461000a 3955000 19460925開采深度由+423m至+280m標高。2002年4月2日xx省國土資源廳重新審查核準。本井田位于xx省xx礦區(qū)桑樹坪井田東部邊界外側，煤炭資源屬于桑樹坪井田劃歸地方開采的邊角煤。本井田為一近似長條狀矩形，井田走向較小，傾斜較長，其走向460m，傾斜2240m，面積為0.9885km2。井田的北部、西部與xx礦務局桑樹坪煤礦為界，南部與xx市黃河二礦為鄰

20、，東部為黃河保護煤柱。二、資源/儲量1.基礎儲量xx省煤田地質局一三九隊2004年3月編制的xxxx煤礦3號煤層資源儲量說明書中，本井田扣除已采煤量、黃河保護煤柱量（井田內a、b兩拐點連線以東部分）后，保有控制的經濟基礎儲量（122b）為4.20mt。2.可采儲量扣除永久煤柱損失0.86mt（其中新井開采區(qū)0.75mt，老井預留區(qū)0.11mt），開采損失0.83mt（其中新井開采區(qū)0.49mt，老井預留區(qū)0.34mt）后，礦井可采儲量（122）為2.58mt，其中新井開采區(qū)為1.56mt，老井預留區(qū)為1.02mt，詳見表2-1-1。礦 井 可 采 儲 量表2-1-1 mt開采區(qū)名稱基礎儲量（1

21、22b）永久煤柱損失開采損失可采儲量（122）備 注新井開采區(qū)2.730.650.521.56永久煤柱不包括黃河保護煤柱量。開采損失按25%計算。老井預留區(qū)1.470.110.341.02全礦井4.200.760.862.583.永久煤柱留設本井田開采范圍內沒有村莊，需要留設的煤柱有：黃河煤柱、工業(yè)場地煤柱（包括單身職工居住區(qū)）、井筒及井底車場煤柱。大巷煤柱50%回收。各類煤柱留設，按照建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程要求設計。（1）黃河煤柱黃河煤柱留設寬度按下式計算：=0.55.225=34.46m式中 l煤層順層防水煤柱寬度，m；m煤層厚度，m；p隔水層所承受的水壓，mp

22、a。水壓按黃河最大水位標高和井下最低開采標高計算。p=9.8110-3（385-290）=0.93mpa；kp煤層的抗張強度，mpa，取kp=0.4；a安全系數，取a=5。一三九隊編制的xxxx煤礦3號煤層資源儲量說明書中，將井田a、b兩拐點連線的以東部分留為黃河保安煤柱，煤柱邊界線至黃河西岸邊最小寬度為170m，井田內黃河煤柱量為1.05mt（未包括在4.2mt保有儲量內）。由于井田東部有小煤窯開采，且開采范圍不清；地質勘查構造控制不夠，水文地質條件不清。為確保礦井開采期間不受黃河水的威脅，本設計認為在上述條件下，黃河保安煤柱留設大小仍維持一三九隊提出的方案。（2）工業(yè)場地及井筒煤柱工業(yè)場地

23、、井筒煤柱按垂直剖面法留設。工業(yè)場地、井筒煤柱為0.6mt，其中新井工業(yè)場地煤柱（僅本井田內）0.13mt，井筒煤柱0.47mt。（3）井田境界煤柱井田境界煤柱一側為20m。礦井永久煤柱損失共計0.76mt，詳見表2-1-2。需要指出，礦井現混合提升斜井井口(技改后為礦井回風斜井)布置在本井田外，開采期間應處理好井筒保護與資源開采的關系，確保礦井的安全。永久煤柱損失量匯總表表2-1-2 序號煤柱名稱煤柱損失量/mt備注新井開采區(qū)老井預留區(qū)小計1黃河煤柱(1.05)井田內煤柱量,未計入122b2工業(yè)場地煤柱0.130.13井田內所占煤柱量3井筒及井底車場煤柱0.360.110.47不包括與工業(yè)場

24、地煤柱重合部分4井田境界煤柱0.160.165全礦井0.650.110.76不包括黃河煤柱第二節(jié) 礦井設計生產能力及服務年限一、礦井工作制度按煤炭工業(yè)小型礦井設計規(guī)范規(guī)定，確定礦井設計年工作日為330d，每天三班作業(yè)，每天凈提升時間為16h。二、礦井設計生產能力xxxx煤礦現斜井出煤，礦井實際生產原煤0.15mt/a，根據礦井技術改造設計委托書要求，礦井技術改造設計生產能力為0.15mt/a。三、礦井技術改造后礦井服務年限根據xx省煤田地質局一三九隊提供的xxxx煤礦3號煤層資源儲量說明書地質資料和xx煤礦現井下巷道系統(tǒng)及開采范圍，本次技術改造設計將現保有儲量劃分為兩部分開采，劃分的原則盡量擴

25、大新井開采區(qū)的范圍，新井無法開采的范圍劃分為老井開采。經計算，老井預留開采區(qū)的可采儲量為1.02mt，新井開采區(qū)可采儲量為1.56mt。老井預留服務年限為：=5 a新井開采區(qū)服務年限為：=8 a式中 t、t分別為老井預留區(qū)、新井開采區(qū)服務年限，a； zk、zk分別為老井預留區(qū)、新井開采區(qū)可采儲量，mt； a礦井設計生產能力，mt/a；c儲量備用系數，取1.3。礦井設計總服務年限為13a。需要指出，礦井老井預留區(qū)由于受小煤窯碨子山礦的開采，預留區(qū)實際預可采儲量要比地質部門提供的量值要小，老井預留區(qū)實際服務年限要比5a小。第三節(jié) 井田開拓一、井田開拓現狀本井田為傾斜長、走向短的長條狀矩形，煤層埋藏

26、較淺，地質構造簡單，煤層傾角4左右，地面地形條件復雜。礦井現生產井采用斜井、立井綜合開拓方式。新設計井采用斜井開拓。1.現生產井開采區(qū)斜井、立井基本位于井田傾斜方向的中部，走向的西翼。斜井為主提升井，立井為副井，各自都有獨立的工業(yè)場地，兩井口被井田中部的山梁隔開，斜井在山梁的北坡，立井在山梁的南部，兩井口水平間距為610m。斜井井口坐標x=3956246，y=19460450，井口標高+507.480m，井筒傾角25，井筒方位角345，井筒斜長372m，井筒凈斷面積6.3m2，料石砌碹。井筒裝備2.5t自制前卸式箕斗單鉤提升煤炭，提升絞車型號為jt1200-1024型單滾筒絞車，配用電機功率5

27、5kw。立井井口坐標x=3955680，y=19460624，井口標高+545.22m，井筒方位角270，井筒深180m，井筒凈直徑3m，無梯子間，井筒料石砌碹，井筒裝備吊罐運送材料，提升絞車型號為jt1000-900單滾筒絞車，配用電機功率為45kw。斜井、立井均進風，在井田的東部2號煤層露頭處開鑿一平硐（位于3號煤層頂板，距3號煤層底板約47m）作為回風、排水和安全出口。平硐井口坐標x=3955706，y=19460905，井口標高+422.5m，長度40m，斷面積4m2，木棚支護。礦井地面主要通風機為bk54型軸流式通風機，配用電機功率為30kw。井田南部500390m2范圍已回采完，礦

28、井目前正在回采斜井、立井東側的煤炭。根據井下送巷實際揭露，該區(qū)煤炭資源遭小煤窯開采，可采范圍和可采儲量均較地質部門提供的資料有較大差異?；夭呻y度較大，生產成本增高，回采期縮短。由于井田中部小煤窯碨子山礦（現已閉坑）的開采，破壞了xx井田的整體性，隔斷了利用現有開采系統(tǒng)開采井田北部煤炭資源的去路；斜井、立井井底附近的保護煤柱被回采，尤其是斜井井底北部70m范圍。井底巷道變形嚴重，維護困難，利用現有系統(tǒng)開采井田北部煤炭比較困難。因此，xx煤礦于2004年5月開始進行礦井的技術改造工作。2.新井開采區(qū)新井開采區(qū)設計采用斜井開拓。目前，新主斜井、副斜井及井底車場等井巷工程已施工完畢，盤區(qū)巷道及回采巷道

29、正在施工。新井開采區(qū)的開拓方式基本按礦井技改設計的方案進行施工。開拓情況詳見本節(jié)下面內容。 二、新井開采區(qū)工業(yè)場地及井口位置選擇1.技改設計工業(yè)場地及井口位置選擇礦井技改設計根據xx井田北部煤層賦存特點，地形地貌，交通運輸條件等因素，對新井開采區(qū)工業(yè)場地及井口位置的選擇提出了兩種方案，一是在石臺溝溝口北岸，二是在井田的東北角。石臺溝溝口北岸作為礦井工業(yè)場地因地面窯洞多，挖填土方量大；煤炭外運、供電距離較遠；壓煤多；曾有過小煤窯開采，且開采范圍不清；不便于井下巷道布置，井下初期開采的安全性和可靠性差等原因，方案被淘汰。設計確定第二方案，即在井田的東北角黃河岸邊荒坡上布置工業(yè)場地及井口。其優(yōu)點是井

30、田的東北角為一荒坡地，有少量的樹木，地勢較石臺溝北岸平坦，有利于工業(yè)場地布置；挖填土方工程量小；煤炭外運、供電距離近，鄉(xiāng)（山西鄉(xiāng)寧）韓（城）公路從井田北側通過，距礦井工業(yè)場地約200m左右，交通便利；工業(yè)場地位于井田外黃河保安煤柱之上，井田壓煤少；井下可形成一個上山盤區(qū)開采井田北部剩余煤炭資源，井巷工程量少，開采便利，生產環(huán)節(jié)少，簡單；初期開采的安全性和可靠性高。2.礦井現形成的新工業(yè)場地礦井現已形成的新井開采區(qū)工業(yè)場地位置位于井田東北角黃河岸邊荒坡上，基本與技改設計選擇位置大致相近。所不同的是礦井工業(yè)場地向東和北較原設計分別偏移50m和150m，礦井主、副井井口較原設計位置偏移北東110m，

31、井口標高較原設計提高4m多。礦井工業(yè)場地及井口調整的主要原因是：（1）礦井原設計時因時間關系，礦井未進行工業(yè)場地實測，提供的地面地形圖與實際有較大的差異,兩井口北移利于地面工業(yè)場地布置和基建排矸；（2）原設計井口位置基建土方量大，基建費用高；（3）原井口位置附近的農村墳墓遷移未達成協(xié)議。本次技改設計修改認為，新工業(yè)場地位置選擇基本合理，可滿足礦井生產要求。但工業(yè)場地北移使兩井筒長度加長，礦井基建開拓工程量和基建費用增加。同時需要指出，礦井工業(yè)場地布置在黃河保護煤柱上，礦井工業(yè)場地保護煤柱部分壓占鄰近礦井資源，建議礦井生產中應與有關部門及鄰近礦井協(xié)調好關系，確保礦井工業(yè)場地及井筒的安全。三、開拓

32、方案1.技改設計開拓方案礦井技改設計提出二種開拓方案，即一對斜井開拓方案和一立一斜開拓方案。經技術及經濟分析比較，確定方案為一對斜井開拓方案。一對斜井開拓方案：在礦井新開采區(qū)工業(yè)場地布置二條斜井，分別掘至3號煤層頂板和底板，其中一條為主斜井，一條為副斜井，井筒間距為30m。主斜井井口坐標為x=3957137.544，y=19460829.790，井口標高+410.000m（底板標高），井筒方位角為80，井筒傾角25，井筒斜長318.339，井筒凈寬度2.9m，凈斷面積7.6m2，井筒裝備3t自制箕斗，單鉤提升。承擔礦井主提升（煤炭），兼作礦井進風和安全出口；副斜井井口坐標為x=3957108.

33、000，y=19460835.000，井口標高+410.000m（底板標高），井筒方位角為80，井筒傾角23，井筒斜長289.201m，井筒凈寬度2.5m，凈斷面積5.9m2，井筒裝備0.75m3翻斗式礦車、人車及材料車，單鉤串車提升，承擔礦井輔助提升，兼作礦井進風和安全出口；礦井回風井利用現混合提升斜井改作為回風斜井，其利用長度為254.319m，承擔礦井的回風和安全出口任務。主斜井開鑿至3號煤層頂板+300.00m標高，在巖層中布置運輸大巷，副斜井開鑿至3號煤層底板+297.000m標高，在煤層中沿煤層底板布置軌道大巷，并開掘主、副井井底聯絡巷，在副井井底車場南側布置井下中央變電所及水泵房

34、、水倉。輸送機運輸大巷、軌道運輸大巷送至井田西部邊界，沿井田境界煤柱布置三條盤區(qū)上山。盤區(qū)回風上山通過一段回風斜巷與回風斜井（+400m標高）溝通。2.礦井現已形成的開拓方式礦井現已形成的開拓方式與技改設計確定的開拓方式相同，為一對斜井開拓。 主斜井井口坐標 x=3957234.208，y19460883.611，井口標高414.599m，井底標高243.459m，井筒傾角23，井筒斜長438m,井筒提升方位角為65。井筒擬裝備sqd-180型大傾角帶式輸送機承擔礦井主提升（煤炭），兼作礦井進風和安全出口。副斜井井口坐標 x=3957202.841，y19460896.594，井口標高414.

35、420m，井底標高262.353m，井筒傾角21，井筒斜長425m,井筒提升方位角為65。井筒仍擬裝備0.75m3翻斗式礦車、人車及材料車，單鉤串車提升，承擔礦井輔助提升，兼作礦井進風和安全出口?；仫L斜井：礦井回風井仍將利用現混合提升斜井改作為回風斜井，其利用長度從254.319m調整為199m，承擔礦井的回風和安全出口任務。礦井回風井系統(tǒng)改造工作還未進行。礦井未設運輸大巷和軌道運輸大巷。主斜井掘至3號煤層底板下250.492m處采用5m的垂直煤倉與盤區(qū)輸送機上山連接，在井底煤倉下側采用25的斜巷與副井井底車場連接，同時井筒在見煤點采用煤層巷道與盤區(qū)輸送機上山相連接。副斜井掘至3號煤層底板下2

36、62.353m處布置井底車場，在副井井底車場南側布置井下中央變電所、水泵房和水倉。井底車場直接與盤區(qū)材料上山連接。在井田北部邊界，沿井田境界煤柱布置三條盤區(qū)上山。其中輸送機上山和回風上山布置在煤層中，且沿煤層頂板布置，材料上山布置在煤層底板下2027m的巖層中。盤區(qū)回風上山通過一段回風斜巷與回風斜井（+423.379m標高）溝通。本設計認為，礦井現已形成的開拓系統(tǒng)合理、可行，可滿足礦井安全生產的要求。三、開采水平及大巷布置本井田北部新開采區(qū)范圍走向長度為380m，傾斜寬度為910m，開采3號煤層，煤層傾角4左右，煤層平均厚度5.22m，技改設計確定設立一個水平開采剩余儲量,水平標高+300.0

37、0m，運輸大巷布置在3號煤層頂板中，沿煤層頂板掘進，采用膠帶輸送機運輸；軌道大巷設在3號煤層中，標高為+297.000m（沿煤層底板布置）。用一個上山盤區(qū)開采剩余井田儲量。礦井現現形成的開拓系統(tǒng)井下不設運輸大巷和輔助運輸大巷，盤區(qū)巷道直接與井底車場、井底煤倉連接，減少井下運輸環(huán)節(jié)。主井井底標高為243.459m，副井井底標高為262.353 m，礦井開采水平擬定為262m。四、盤區(qū)劃分及開采順序本井田剩余儲量劃為一個單翼上山盤區(qū)開采。由于本礦井為高瓦斯礦井，煤層較軟，為便于開采期間瓦斯防治，工作面頂板支護管理，減少區(qū)段煤柱損失，避免采掘工作面相互干擾，保障采掘間正常接續(xù)，技改設計盤區(qū)內區(qū)段間采

38、用跳采式布置，進行下行式開采，采煤工作面開采順序為后退式。2007年4月9日,礦井在技改施工建設中，輸送機上山掘進到l10區(qū)段時，工作面涌水加大，涌水量為10m3/h15m3/h，截至7月8日，掘進工作面累計涌水量大約20000m3。目前，涌水量減少到100 m3/d(4.2 m3/h)。據分析，涌水水源為新開采區(qū)上部老窯采空區(qū)積水。為使礦井能盡快建成投產，保證礦井按期接續(xù)生產，本次技改設計修改擬將區(qū)段間開采順序調整為上行式。采煤工作面開采順序仍為后退式。第四節(jié) 井筒、井底車場及硐室一、井筒礦井技術改造方案為新掘一對斜井（主、副斜井）與回風斜井（利用現混合提升斜井）進行貫通開拓剩余煤炭儲量。但

39、在實施過程中，井筒的有關參數發(fā)生了變化，變化結果如下：主斜井傾角為23，井筒斜長為438.00m。井筒采用直墻半圓拱斷面、錨噴支護方式，凈斷面為8.03m2，設計掘進斷面為8.82m2。井筒內鋪設800mm皮帶，另外，灑水管路布置在此井筒內。主斜井主要用于提升煤炭并兼作進風井。主斜井井筒斷面見圖2-4-1。副斜井傾角為21，井筒斜長為425.00m。井筒采用直墻半圓拱斷面、錨噴支護方式，凈斷面為6.42m2，設計掘進斷面為6.48m2。井筒內鋪單軌，軌型22kg/m，木軌枕，提升容器為0.75 m3翻斗車、人車及材料車，另外，排水管路、動力電纜布置在此井筒中。副斜井主要擔負提矸、運料和升降人員

40、等任務并兼作礦井另一進風井。副斜井井筒斷面見圖2-4-2。回風斜井利用現混合提升斜井。井筒傾角為25，利用段長度為199m，井筒采用直墻半圓拱斷面、粗石砌碹支護，凈斷面為5.6m2。該井筒主要作為礦井回風兼安全出口之用?；仫L斜井井筒斷面見圖2-4-3。井筒特征見表2-4-1。二、井底車場及硐室副斜井井底車場主要巷道布置在3號煤層底板約27m的巖石中。主斜井井底設置立式煤倉。煤倉為圓形斷面、砼支護，凈徑為5.0m，高度為25m，有效容量約為400t。主斜井井底采用25清理斜巷與副斜井井底相通。井底車場中的主要硐室有：候車室、主變電硐室、主水泵房和水倉等。水倉由獨立的兩條巷道組成，水倉總容量滿足8

41、小時礦井正常涌水量的要求，清理采用人工方式。井底車場巷道和硐室均采用直墻半圓拱斷面、錨噴支護方式。第三章 大巷運輸及設備礦井技改設計修改方案確定，工作面運輸巷和盤區(qū)運輸上山均采用膠帶輸送機運煤，盤區(qū)煤炭直接進入井底煤倉，由主斜井膠帶輸送機運出。材料、設備運輸亦由材料上山經井底車場與副井銜接，完成運輸任務。因此，礦井無運輸大巷，故不進行設備選擇。副斜井選擇0.75m3翻斗車運輸矸石或煤炭，型號為mf0.75-6型；選擇一噸平板車運輸設備，型號為mp1-6a型；選擇一噸材料車運輸材料，型號為mp1-6a型。運輸人員為xrc10-6/6型人車。各類礦車特征見表3-1-1。礦 車 特 征 表表3-1-

42、1 礦車名稱型 號容積/m3載重/kg軌距/mm軸距/mm外形尺寸/mm自重/kg長寬高0.75m3翻斗車mf0.75-60.851100600500170090010503741噸平板車mp1-6a100060055020008804104641噸材料車mp1-6a100060055020008801150494第四章 盤區(qū)布置及裝備第一節(jié) 采煤方法一、采煤方法選擇本井田現開采煤層厚度4.356.16m，平均5.22m，井田西北部較厚，東南部較薄，煤層結構簡單。煤層賦存穩(wěn)定，地質構造簡單，無大的斷裂構造。井田為單斜構造，煤層走向ne53，傾向nw37，傾角4左右。煤層偽頂為深灰至灰黑色細粉砂

43、巖、砂質泥巖及泥巖，厚度為0.41.0m，直接頂為粗粒粉砂巖，老頂為中粒砂巖；直接底板為深灰至灰黑色砂質泥巖及中粒砂巖（綜合柱狀圖）。高瓦斯礦井，煤塵具有爆炸危險性，煤層不自燃。本礦井現采用房柱式擴幫挑頂采煤法，回采工藝為爆破落煤，架子車運煤，工作面頂板控制采用木棚支架，背以木條。此采煤法回采工藝落后，回采率低，煤炭損失量大；采煤工作面安全出口少；靠局部通風機通風，通風可靠性低，排放瓦斯能力差；材料消耗量大；采煤工作面防災抗災能力弱。因此，技改設計建議推薦短壁式采煤法。型長梁放頂煤采煤法，由于其支架成本低，適應性廣，操作方便，安全性能好，經濟效益高等特點，已在全國各地厚煤層開采中被使用。近年來

44、，xx礦務局在吸取總結各地放頂煤開采技術經驗的基礎上，在3號煤層中試驗型長梁炮采放頂煤技術亦獲得了成功，并在全局推廣使用。2000年下峪口煤礦二個炮采隊在3號煤中使用型長梁炮采采煤法產量達到1.007mt，取得了可觀的經濟效益和社會效益。因此，本設計仍確定采用走向短壁型長梁炮采放頂煤一次采全高采煤法。二、回采工藝設備采煤工作面采用炮采放頂煤一次采全高采煤法，其回采工藝為打眼爆破落煤，掛網移主梁護頂，裝運煤炭，支護頂板（主梁煤壁柱），移架放頂煤（移副梁），移溜整架。工作面采高為2.0m（開幫高度），放頂煤高度為2.354.16m，采放比為1:1.21:2.1。1.爆破落煤采煤工作面采高為2.0m

45、，炮眼布置形式為三花眼，眼距為1.5m，炮眼深度為1.3m，開幫進尺1.0m，打眼設備為zms-12b型煤電鉆。2.運煤工作面輸送機選用sgb-620/40型可彎曲刮板輸送機，輸送機推移設備為yq4-8型，工作面運輸巷配sgb-620/40型刮板輸送機為轉載機，工作面運輸巷膠帶輸送為ssj800/40型。3.頂板管理工作面頂板支護選用hdsb-2400型型梁鋼及dz20-30/100型外注式單體液壓支柱支護頂板。一副支架為兩梁（主梁及副梁）五柱，支架間距為0.6m。菱形金屬網護頂。工作面最小控頂距為2.6m，最大控頂距為3.6m。采空區(qū)處理采用全部垮落法。4.工作面循環(huán)作業(yè)工作面作業(yè)方式采用“

46、二采一準”，采煤班一班完成一個循環(huán)，每個循環(huán)進尺1.0m。準備班檢修溜子和整修支架。第二節(jié) 盤區(qū)布置一、 盤區(qū)巷道布置1.技改設計盤區(qū)巷道布置本井田新井開采區(qū)范圍較小，僅0.346km2，扣除井田境界煤柱，黃河保安煤柱，井筒及大巷煤柱，老窯開采區(qū)防水煤柱后，可供布置盤區(qū)開采的范圍則更小，所以新井開采區(qū)只能劃為一個盤區(qū)開采。其開采范圍北至井筒煤柱，南至碨子山礦采空區(qū)防水保安煤柱，西至井田西部境界煤柱，東為黃河保安煤柱。盤區(qū)走向長度360m，傾斜寬度720m，煤層平均厚度5.22m，可采儲量（122）為1.56mt，盤區(qū)服務年限8a。由于盤區(qū)儲量少，服務年限短，生產能力小，盤區(qū)巷道布置主要為煤巷。

47、技改設計沿井田西部境界煤柱邊界線布置三條煤層盤區(qū)上山，形成單翼盤區(qū)。輸送機上山、軌道上山、回風上山分別沿煤層底板、煤層中部、煤層頂板布置，傾角4左右，三條上山間距均為20m，上山保護煤柱寬度為30m；輸送機上山、軌道上山分別與輸送機運輸大巷、軌道大巷連接，回風上山經回風斜巷與回風斜井連接。盤區(qū)共劃分16個區(qū)段回采。首采區(qū)段確定為l14區(qū)段（從盤區(qū)上部往下數第三個區(qū)段），工作面長度40m，走向推進長度285m。盤區(qū)內區(qū)段間采用跳采。2.礦井現已形成的盤區(qū)巷道系統(tǒng)沿井田西部境界煤柱邊界線并列布置三條盤區(qū)上山，分別為輸送機上山、回風上山和材料上山。輸送機上山和回風上山布置在3號煤層中，沿煤層頂板掘進

48、，間距3850m，傾角4左右。材料上山布置在煤層底板巖層中，距煤層底板2027m，傾角5。輸送機上山直接與井底煤倉連接。回風上山為專用回風巷，與回風斜井采用巖石斜巷連接。材料上山與副井井底車場直接連接，與工作面回風巷（軌道）采用21或25巖石斜巷連接。設計盤區(qū)輸送機上山為764m ,材料上山為604m，回風上山為723m。截至2007年7月8日，三條上山現已掘進至l10區(qū)段。由于井下掘進施工過程中工作面的大量涌水，為確保礦井安全，順利基建投產，礦井擬將首采工作面從技改設計的l14區(qū)段調整為l4區(qū)段。l4工作面傾斜長度為40m，工作面走向長度為291m（輸送機上山）。盤區(qū)巷道布置見圖c（jx）1

49、034-163-1、c（jx）1034-163-2。本設計認為，礦井現形成的盤區(qū)巷道系統(tǒng)合理，與井田新的開拓布局相適應，盤區(qū)巷道保護煤柱少，材料上山巷道后期維護費用少，有利于礦井防治水，可滿足盤區(qū)安全生產的要求。但材料上山掘進費用高，投資大，盤區(qū)輔助運輸環(huán)節(jié)多，占有設備多。二、工作面生產能力本次礦井技改設計修改，礦井生產能力仍為0.15mt/a，一個采煤工作面和二個掘進工作面完成礦井0.15mt/a的生產任務。工作面的布置及生產方式不變。工作面作業(yè)方式為“兩采一準”。采煤班每班推進1.0m，日推進度為2.0m，工作面年推進度為ln=nb=33020.90=594m 取ln=600m式中 ln工

50、作面年推進度，m；n工作面年工作日，d；b日循環(huán)進度，m；循環(huán)完成率。工作面生產能力ag= lnmlgrkg10-6=6005.22401.380.8610-6=0.1486mt式中 ag工作面生產能力，mt；m煤層平均厚度，m；lg工作面長度，m；r煤層視密度，t/m3；kg工作面回采率取85%，其中開采（開幫）回采率取95%，頂煤回采率取80%。礦井技改后，新井開采區(qū)正規(guī)生產（初期達產）時工作面特征見表4-2-4。礦井正常生產期間配備2個掘進工作面準備，掘進出煤量年約0.01mt。礦井年采煤、掘進共生產原煤0.1586mt。礦井技改后正規(guī)生產（初期達產）時盤區(qū)工作面特征表表4-2-1 工作

51、面名稱工作面裝備煤層平均厚度/m長度/m日循環(huán)進度/m年推進度/m年生產能/mtl4zms-12b型煤電鉆sgb-620/40型可彎曲刮板輸送機yq4-8型推溜器hdsb-2400mm型梁dz20-30/100型外注式液壓支柱jh-8型回柱絞車dz-q注液槍xrb50/125型乳化液泵站3號煤層5.22402.06000.1486三、盤區(qū)車場及硐室1.盤區(qū)車場采煤工作面煤炭、掘進出煤采用“一條龍”膠帶輸送機運輸至井底煤倉，材料、設備采用礦用無軌防爆三輪車及礦車分段運輸。盤區(qū)材料上山采用無軌防爆三輪車，一、二、三號材料斜巷及工作面回風巷采用礦車運輸。掘進出煤運輸采用膠帶運輸。因此，盤區(qū)上、中、下

52、部設平車場。2.盤區(qū)硐室盤區(qū)后期設變電所。四、盤區(qū)生產系統(tǒng)1.煤炭運輸l4采煤工作面l4工作面運輸巷盤區(qū)輸送機上山井底煤倉主斜井（膠帶）地面。2.材料運輸副斜井井底車場盤區(qū)下部車場材料上山一號材料斜巷l4工作回風巷l4采煤工作面。3.通風新鮮風流由主、副斜井井底車場盤區(qū)材料上山（一號材料斜巷）、輸送機上山l4采煤工作面運輸巷l4采煤工作面。污濁風流由l4采煤工作面l4工作面回風巷盤區(qū)回風上山回風斜巷回風斜井地面。4.排水盤區(qū)采掘工作面均配備小水泵，回采巷道設水溝。水排到材料上山，進入井底車場水倉后，經副斜井排出地面。 第五章 通風和安全第一節(jié) 概 述xx煤礦南部與黃河二礦相鄰，西部、北部與xx

53、礦務局桑樹坪礦為鄰，東部為黃河煤柱，井田為一南北分布的長條帶狀。一、煤層及頂底板礦井只開采3號煤層，此煤層厚4.35m6.16m，平均5.22m。偽頂為深灰至灰黑色細粉砂巖、砂質泥巖及泥巖，含較多的云母和植物化石碎片，裂隙不發(fā)育，易破碎，厚度0.40m1.00m；老頂為中粒砂巖。直接底板為深灰至灰黑色砂質泥巖及中粒砂巖，無底鼓現象。二、開采技術條件1.礦井瓦斯本礦2004年度生產區(qū)瓦斯等級鑒定結果：瓦斯絕對涌出量為0.98m3/min，相對涌出量11.60m3/t，co2相對涌出量9.84m3/t，該礦為高瓦斯礦井。2.煤塵xx礦區(qū)3號煤層的煤塵經測試具有爆炸危險性，因此，該礦煤塵屬爆炸危險性

54、煤塵。3.煤的自燃性3號煤層含硫量低，在鄰近煤礦地面煤堆及井下均未發(fā)生過自燃現象，故本礦煤層無自燃發(fā)火性。4.地溫本礦井屬地溫正常區(qū)，無地熱危害。三、水文地質條件1.地表水礦井東部為黃河，井田東部邊界距黃河最小距離20m。黃河一般水面標高+378m+381m，最高洪水位+385.02m。本礦開采的煤層底板標高為+280m+360m。黃河水流的側向侵蝕及滲漏洪水期的高水位將對3號煤層的開采產生一定的影響。井田內有杏家渠和石臺溝，均為季節(jié)性河流，流量很小。2.地下水地下水有含水層和老空水。含水層有：（1）松散層孔隙水第四系砂土及砂礫石層，厚020m，在井田范圍內呈零星分布，受大氣補給，含水性弱。（2）裂隙水上石盒子組砂巖含水層此含水層屬弱中等富水含水層，單位涌水量為0.0018l/sm，滲透系數0.0057m/d。下石盒子組底部砂巖含水層