礦煤4萬噸擴(kuò)建工程初步設(shè)計(jì)說明書(上)大學(xué)論文

.含水層礦區(qū)含水層為三疊系上統(tǒng)須家河組（T3xj），現(xiàn)敘述如下：須家河組第六段（T3xj6）：厚90～120m，一般厚105m。淺灰色、黃褐色厚層狀中～粗粒長石石英砂巖、長石巖屑砂巖。含水性中等。須家河組第四段（T3xj4）：厚105m。淺灰、灰黃色，厚層中粒長石石英砂巖、砂巖夾粉砂巖、頁巖，底部偶見礫巖透鏡體，含水性中等。2.隔水層須家河組第五段（T3xj5）：厚50～70m，一般厚65m。為灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾粉砂巖、灰質(zhì)頁巖。其中K8（上連）、K7（正連）煤層為本礦開采煤層，屬隔水層。須家河組第三段（T3xj3）：厚10～57m，一般厚35m?；?、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖上部夾炭質(zhì)頁巖及1～3層煤線，不可采，中上部夾薄層細(xì)粒砂巖。屬隔水層。（三）礦井涌水量該礦未作系統(tǒng)的觀測(cè)記錄，上山煤層采空區(qū)積水、砂巖層間水及灰?guī)r巖溶裂隙水是主要涌水水源。礦井涌水為自流排水。該礦井上山為空采區(qū)，存在老窯積水，給下山開采帶來潰水威脅，在開采過程中應(yīng)重視探放水工作，做到“有疑必探、先探后掘(采)”。依據(jù)《重慶市長壽區(qū)但渡桐木煤礦礦井水害防治方案》中關(guān)于涌水量的預(yù)計(jì)。礦井現(xiàn)在正常涌水量為14m3/h，最大涌水量21m3/h。礦井未開采面積為0.28km2，已開采面積為0.10km2，按礦井現(xiàn)在的涌水量采用水文地質(zhì)比擬法計(jì)算出礦井將新增涌水量為：新增礦井正常涌水量：Q正=QO正=14×=23m3/h新增礦井最大涌水量：Q大=QO大=21×=35m3Q正、Q大：礦井預(yù)計(jì)增加的正常涌水量和礦井最大涌水量；QO正、QO大：礦井現(xiàn)在的正常涌水量和最大涌水量；S1：未開采的煤層面積（km2）；SO：已開采的煤層面積（km2）。預(yù)計(jì)礦井將來的總涌水量為：礦井正常涌水量：14+23=37m3/h礦井最大涌水量：21+35=56m3/h綜上所述：礦井水文地質(zhì)條件為簡單。五、其它有益礦物該煤層尚未發(fā)現(xiàn)其它有益伴生礦產(chǎn)。六、地質(zhì)勘探程度及存在問題本設(shè)計(jì)主要依據(jù)的地質(zhì)資料是2008年1月由重慶一三六地質(zhì)隊(duì)編制的《重慶市長壽區(qū)XXXX煤礦煤炭資源保有儲(chǔ)量核查檢測(cè)說明書》，計(jì)算礦井的占用儲(chǔ)量為462.8kt，重慶市國土資源和房屋管理局2009年3月以渝地礦協(xié)儲(chǔ)測(cè)審字【2008】040號(hào)予以審批。根據(jù)《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50399-2006）規(guī)定，本設(shè)計(jì)無批準(zhǔn)的井田勘探或井田詳查（最終）地質(zhì)報(bào)告作為設(shè)計(jì)依據(jù)。建議加強(qiáng)礦區(qū)地質(zhì)工作，進(jìn)一步查明礦區(qū)煤層的賦存狀態(tài)，提高資源開發(fā)利用的可靠程度。第二章井田開拓第一節(jié)井田范圍、儲(chǔ)量及水平設(shè)置一、井田范圍桐木煤礦于2008年10月10日換發(fā)了由重慶市國土資源和房屋管理局頒發(fā)采礦許可證，有效期2月(2008年10月至2008年12月)，證書編號(hào)：5000000830530，設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為10kt/a。桐木煤礦現(xiàn)礦區(qū)范圍共由10個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定，開采深度為+335m～+100m，礦區(qū)南北走向長970m，傾向?qū)?55m，礦區(qū)面積0.3777km2。桐木煤礦拐點(diǎn)坐標(biāo)表2-1-1拐點(diǎn)編號(hào)XY拐點(diǎn)編號(hào)XY13300215364201655330039736420554233005763641999863300319364205983330094836420885733003053642053543300648364210858330036036420471備注礦區(qū)面積：0.3777km2，開采標(biāo)高：+335m～+100m，開采煤層：K7、K8煤層。二、資源/儲(chǔ)量（一）地質(zhì)儲(chǔ)量根據(jù)重慶一三六地質(zhì)隊(duì)2008年1月編制的《重慶市長壽區(qū)XXXX煤礦煤炭資源保有儲(chǔ)量核查檢測(cè)說明書》，該報(bào)告經(jīng)重慶市國土資源和房屋管理局資源儲(chǔ)量處認(rèn)定以渝地礦協(xié)儲(chǔ)測(cè)審字【2008】040號(hào)予以審查通過。該報(bào)告提出礦井劃定范圍內(nèi)(122b)259.9kt、（333）202.9kt。儲(chǔ)量計(jì)算參數(shù)及儲(chǔ)量估算結(jié)果表表2-塊段編號(hào)塊段級(jí)別平面積千m2傾角°斜面積千m2平均厚度m容重t/m3儲(chǔ)量ktK71122b9.1064011.890.501.408.3223.314130.8921.6354.184070.7349.5464.554185.5359.9小計(jì)139.3533353.004069.190.501.4048.4665.614186.9360.8小計(jì)118.61156.12109.2合計(jì)269.756352.15248.5K81`122b13.564017.700.321.407.9226.7364135.420.4421.8353.6694070.060.3231.4464.1704185.030.5059.5小計(jì)120.6533353.7864070.220.321.4031.5667.0264188.810.5062.2小計(jì)93.7合計(jì)214.3合計(jì)462.8（二）礦井工業(yè)儲(chǔ)量截止2008年8月，礦井現(xiàn)有礦權(quán)范圍內(nèi)剩余儲(chǔ)量462.8kt（儲(chǔ)量編碼為122b+333），按照《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50399-2006），因此礦井的工業(yè)儲(chǔ)量為（122b+2M22+333×0.8）259.9+202.9×0.8=422.22kt。（三）礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量1.永久煤柱根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》和該礦井地表無重要建筑物、水體、鐵路和構(gòu)造帶，留設(shè)永久性煤柱為：井田西、東邊界沿走向方向各留設(shè)20m、井田工業(yè)廣場(chǎng)按影響角計(jì)算，保安煤柱共計(jì)損失煤量約10.1kt。2.設(shè)計(jì)儲(chǔ)量根據(jù)《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，設(shè)計(jì)儲(chǔ)量=礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有地面建筑物、構(gòu)筑物滑坡體下需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久性損失量后的儲(chǔ)量。經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)儲(chǔ)量=422.22-10.1=412.12kt。（四）礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量根據(jù)《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量=（礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量-工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱-礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱）×采區(qū)回采率。本礦井工業(yè)場(chǎng)地?zé)o煤柱須留設(shè)煤柱。根據(jù)礦井的開拓布置，采區(qū)行人上山和通風(fēng)上山均布置在煤層中，在各條上山兩側(cè)沿走向各留設(shè)15m的保安煤柱，回風(fēng)平硐和一級(jí)明斜井兩側(cè)留設(shè)20m的保安煤柱。共計(jì)損失煤量約39.6kt。采區(qū)回采率取85％。設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量=（412.12-39.6）×85％=316.6kt。三、水平設(shè)置結(jié)合礦井的實(shí)際情況，將礦井劃分為2個(gè)水平，1水平為+240m以上標(biāo)高，該水平+335m標(biāo)高已上已回采完畢；2水平為+100m～+240m標(biāo)高。第二節(jié)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限一、礦井工作制度本次設(shè)計(jì)礦井工作制度參照《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50399-2006）執(zhí)行，即年工作日為330d，每天三班作業(yè)，“三·八”工作制，二采一準(zhǔn)，每天凈提升時(shí)間16h。二、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力根據(jù)本礦的地質(zhì)條件及煤炭市場(chǎng)的需求，以及項(xiàng)目建議書及批復(fù)，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定為40kt/a，日產(chǎn)原煤121t/d。其主要依據(jù)如下：（一）煤層賦存條件限制了礦井生產(chǎn)能力的進(jìn)一步提高。桐木煤礦為一背斜構(gòu)造，地質(zhì)構(gòu)造簡單。區(qū)內(nèi)煤層傾角一般在40°～41°左右，平均傾角40.5°，屬傾斜煤層。主要開采K7和K8煤層，K7煤層平均厚為0.50m，煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤層穩(wěn)定，K8煤層平均厚為0.50m，煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤層穩(wěn)定，主要可采煤層厚度極薄，可適合機(jī)械化程度極低，煤層生產(chǎn)能力低，只能考慮炮采。（二）現(xiàn)有井田范圍內(nèi)的資源儲(chǔ)量有限全井田地質(zhì)儲(chǔ)量462.8kt，儲(chǔ)量級(jí)別為122b+333，高級(jí)儲(chǔ)量少。經(jīng)計(jì)算全井田可采儲(chǔ)量為316.6kt，井型為40kt/a，礦井服務(wù)年限為5.7a，礦井服務(wù)年限比較合理?？傊?，礦井可采煤層薄、儲(chǔ)量有限等制約了礦井生產(chǎn)規(guī)模的加大。（三）結(jié)合當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)政策（渝府發(fā)【2007】128號(hào)文以及《關(guān)于加快推進(jìn)煤礦整合改制有關(guān)問題的會(huì)議紀(jì)要》），為了保持礦井持續(xù)生產(chǎn)，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，規(guī)劃桐木煤礦在現(xiàn)有采礦權(quán)范圍內(nèi)進(jìn)行技術(shù)改造，進(jìn)一步改善礦井安全生產(chǎn)條件，擴(kuò)大礦井生產(chǎn)能力，此次礦井生產(chǎn)能力由10kt/a擴(kuò)建為40kt/a。（四）礦井為上山采區(qū)開采，根據(jù)井田幾何尺寸，一、二水平各劃分為一個(gè)雙翼采區(qū)是合理的，采用走向長壁采煤法，達(dá)產(chǎn)時(shí)布置2個(gè)回采工作面和3個(gè)掘進(jìn)工作面。按“三·八”工作制度，二采一準(zhǔn)，年推進(jìn)度將達(dá)到561m可保證40kt/a的生產(chǎn)能力。采區(qū)劃分、采掘布署、工作面的生產(chǎn)能力、最大班下井人數(shù)限制，都是制約礦井生產(chǎn)能力進(jìn)一步擴(kuò)大的因素。綜上所述，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定為40kt/a是合理的。三、設(shè)計(jì)服務(wù)年限根據(jù)儲(chǔ)量資料計(jì)算，桐木煤礦的可采儲(chǔ)量316.6kt，故計(jì)算出礦井服務(wù)年限為：礦井服務(wù)年限==≈5.7a礦井或水平可采儲(chǔ)量（kt）設(shè)計(jì)能力（kt/a）儲(chǔ)量備用系數(shù)服務(wù)年限（a）礦井316.6401.45.7第三節(jié)井田開拓一、本井田開拓的主要影響因素（一）地形地貌礦區(qū)屬丘陵低山地貌，地勢(shì)南高北低，區(qū)內(nèi)無常年性河流，但橫斷溝谷較發(fā)育，各主要含水層均有出露。區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)標(biāo)高為+585m，最低點(diǎn)標(biāo)高+250m，相對(duì)高差335m。從地形地貌，利用礦井現(xiàn)主平硐及工業(yè)場(chǎng)地進(jìn)行擴(kuò)建較為理想。（二）井田地層礦區(qū)位于黃草峽背斜北段西翼，單斜構(gòu)造，平均地層傾向337°，傾角40°。礦區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層，地質(zhì)構(gòu)造簡單。（三）地質(zhì)構(gòu)造桐木煤礦區(qū)域構(gòu)造位于黃草峽背斜北段西翼，礦區(qū)內(nèi)出露地層有三疊系上統(tǒng)須家河組三段（T3xj3）、侏羅系下統(tǒng)珍珠沖組（J1z）及部分自流井組（J1z1），總體上說區(qū)域構(gòu)造簡單。（四）含煤地層K8煤層（上連）：賦存于須家河組第五段中下部，上距六段底部石英砂巖的底界18.0～28.0m，層位穩(wěn)定，呈層狀及相似層狀，煤厚0.20～0.63m，淺部+330m水平煤層平均厚0.31m，中深部已掘巷道+240m,煤層平均厚0.61m,全井田平均厚0.39m。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，淺部為單煤層或含一層夾矸，2004年重慶煤研所提供的資料，K8均為單煤層，本次在+328m主平硐K8西運(yùn)輸巷實(shí)測(cè)三個(gè)具代表性的見煤點(diǎn)，凈煤厚0.2K7煤層（正連）：賦存于須家河組第五段中部，上距K8煤層10～12m，層位穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾矸1～2層，巖性為水云母粘土巖，上層夾矸厚0.08～0.13m，下層夾矸厚0.0～0.64m，下層夾矸變化大，K7煤層厚0.37～總之，K7和K8煤層均屬穩(wěn)定煤層，結(jié)構(gòu)簡單。（五）對(duì)外運(yùn)輸?shù)V井有碎石路0.5km與319國道相接，西距銅梁縣城20km，距但渡鎮(zhèn)6km，東距涪陵市42km，礦區(qū)交通方便。（六）現(xiàn)有開拓系統(tǒng)除礦井井田南翼沿走向1040m范圍的±0～+150m標(biāo)高內(nèi)正連煤層未開采外，其余正連煤層已回采完畢。礦井+30～+250m范圍內(nèi)砂石連均未進(jìn)行過開采。礦井采用平硐+暗斜井開拓方式，中央分列式通風(fēng)系統(tǒng)。主平硐標(biāo)高為+318m，+372m回風(fēng)斜井擔(dān)負(fù)礦井開采時(shí)的回風(fēng)。暗斜井布置有2條，其中1條為+318～+150m暗斜井，另1條為+318～+150m回風(fēng)斜井，斜井井筒均布置在煤層中，沿煤層的偽傾斜方向布置。二、井筒數(shù)目及工業(yè)場(chǎng)地位置礦井現(xiàn)地面工業(yè)廣場(chǎng)布置有二個(gè)井筒，+330m～+240m明斜井，為礦井的主井，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭、矸石、材料的運(yùn)輸、人員的進(jìn)出及進(jìn)風(fēng)任務(wù)，為礦井的一個(gè)綜合井筒。+328m回風(fēng)平硐為礦井現(xiàn)有的回風(fēng)井，擔(dān)負(fù)全礦的回風(fēng)?，F(xiàn)有工業(yè)廣場(chǎng)位置選擇合理，設(shè)施基本齊全，為節(jié)省投資，設(shè)計(jì)推薦利用現(xiàn)有井口及工業(yè)場(chǎng)地作為改擴(kuò)建后工業(yè)場(chǎng)地。三、開拓方案礦井的煤炭資源賦存于地下，由于礦井探明的地質(zhì)儲(chǔ)量僅有462.8kt，可采儲(chǔ)量為316.6kt，礦井?dāng)U建后設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力40kt/a，礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限5.7a，煤層又屬于傾斜薄煤層，無論是從環(huán)境保護(hù)、開采技術(shù)條件等方面，還是從經(jīng)濟(jì)的角度分析，其開采方式只適宜地下開采。根據(jù)礦井的地形地貌及地質(zhì)特征、礦區(qū)開采范圍及標(biāo)高、煤層結(jié)構(gòu)特征、煤層賦存條件、礦井生產(chǎn)規(guī)模、現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)、礦井儲(chǔ)量以及礦井已有巷道、設(shè)備等因素進(jìn)行綜合分析，充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)比較合理，若重新布置井筒從經(jīng)濟(jì)上是不合理的。因此設(shè)計(jì)利用已有的明斜井、回風(fēng)平硐、上山及硐室進(jìn)行開拓布置比較切合該礦井的生產(chǎn)實(shí)際，不再進(jìn)行開拓方案的比選。具體開拓方案概述：，，明斜井擔(dān)負(fù)進(jìn)風(fēng)、提升、管路鋪設(shè)等任務(wù)，，該平硐作為回風(fēng)井，在+240m標(biāo)高K8煤層頂板側(cè)布置有一水倉和水泵房。將礦井劃分為2個(gè)水平，1水平為+240m以上標(biāo)高，該水平+335m標(biāo)高已上已回采完畢；2水平為+100m～+240m標(biāo)高。一、二水平各劃分為1個(gè)采區(qū)，一水平為1-1區(qū)，二水平為2-1區(qū)。在+100m水平K7煤層底板側(cè)布置一個(gè)水倉和泵房。礦井改造完畢形成最終生產(chǎn)系統(tǒng)后，為二級(jí)提升，二級(jí)排水，一個(gè)進(jìn)風(fēng)井和一個(gè)回風(fēng)井。四、主要大巷布置方式和位置選擇根據(jù)前述的水平設(shè)置及開拓方案，各主要大巷布置方式及位置選擇如下：根據(jù)資源分布情況，礦井共設(shè)有2個(gè)水平，即+240m、+100m水平，礦井的運(yùn)輸大巷、總回風(fēng)巷、提升暗斜井、回風(fēng)暗斜井、采區(qū)上山的層位布置，有2個(gè)選擇：一是順煤層布置，二是布置在煤層底板中。從桐木煤礦的實(shí)踐和投資角度考慮，同時(shí)將主要井巷布置在煤層中，可以進(jìn)一步探明礦井煤層的賦存情況。因此設(shè)計(jì)主要考慮布置在煤層中。（一）+240m運(yùn)輸大巷、+100m運(yùn)輸大巷布置在K8煤層中，沿煤層走向布置，梯形斷面，巷寬2600mm，巷高2200mm，凈斷面積：4.30m2，設(shè)計(jì)為架廂支護(hù)。（二）二級(jí)暗斜井、1-1區(qū)軌道上山布置在K7煤層中，按偽傾斜25°布置，三心拱斷面，巷寬2600mm，巷高2533mm，凈斷面積：4.36m2，設(shè)計(jì)為砌碹支護(hù)。（三）1-1區(qū)回風(fēng)上山、2-1區(qū)回風(fēng)上山布置在K7煤層中，按偽傾斜25°布置，三心拱斷面，巷寬2300mm，巷高2193mm，凈斷面積：4.36m2，設(shè)計(jì)為噴漿支護(hù)。由于礦井一、二水平各為一個(gè)采區(qū)，根據(jù)礦井開拓布置方式和特點(diǎn)，礦井的回風(fēng)路線均為回風(fēng)平巷和回風(fēng)上山，礦井無需布置水平回風(fēng)大巷。五、礦井開采順序礦井開采K7和K8煤層，K8煤層位于K7煤層上約10～12m，因此實(shí)行聯(lián)合開拓布置。礦井主要開拓巷道布置在K7煤層內(nèi)，首先開采K8煤層具有進(jìn)一步探明煤層走向、縮短技改工程工期、快速的投產(chǎn)解決資金壓力降低技改成本…等等優(yōu)點(diǎn)。煤層間開采順序?yàn)橄滦惺剑合乳_采K8煤層，后開采K7煤層。設(shè)計(jì)為采區(qū)前進(jìn)式，區(qū)內(nèi)后退式的開采方式。采區(qū)內(nèi)區(qū)段間的開采順序?yàn)橄滦惺剑聪乳_采上區(qū)段，后開采下區(qū)段。根據(jù)上述開采順序，首采區(qū)確定為1-1區(qū)，首采工作面確定為1-1區(qū)的W1段K8煤層回采工作面，即111回采工作面。六、采區(qū)劃分及開采順序根據(jù)開采深度和礦井走向長度，將一、二水平各劃分為1個(gè)采區(qū)，一水平為1-1采區(qū)，二水平為2-1采區(qū)。采區(qū)的開采順序?yàn)槭紫乳_采1-1采區(qū)，其次開采2-1采區(qū)；煤層間的開采順序?yàn)橄炔蒏8煤層后采K7煤層；區(qū)段間的開采順序?yàn)橄炔缮蠀^(qū)段后采下區(qū)段。七、井下開采對(duì)地表建（構(gòu)）筑物的影響程度及防范措施礦區(qū)周邊地表主要為自然林木，礦界范圍除礦區(qū)工業(yè)廣場(chǎng)住地外，礦區(qū)范圍地表住宅稀少，因此，井下開采不會(huì)對(duì)地表建筑物構(gòu)成大的威脅。根據(jù)采掘部署，礦井邊界煤柱保留20m，采區(qū)煤層上山兩側(cè)必須各保留10m的保安煤柱。第四節(jié)井筒、井底車場(chǎng)及硐室一、井筒（一）一級(jí)明斜井該井筒布置在K8煤層頂板側(cè)，從+330標(biāo)高以傾角-25°掘至+240m標(biāo)高，掘47m平巷至K7煤層。設(shè)計(jì)為三心拱斷面，巷寬2200mm，巷高2333mm，凈斷面4.36m3，設(shè)計(jì)為裸巷。該明斜井用于礦井進(jìn)風(fēng)、煤、矸、材料設(shè)備運(yùn)輸、人員通行、管線敷設(shè)等，鋪設(shè)30kg/m鋼軌，軌距600mm。（二）+328m回風(fēng)平硐該井筒布置在+328標(biāo)高，掘155m揭穿K8煤層后再掘15m至K7煤層。巷寬2600mm，巷高2533mm，凈斷面4.36m3，設(shè)計(jì)為裸巷。該明斜井用于礦井回風(fēng)、輔助運(yùn)輸，鋪設(shè)15kg/m鋼軌，軌距600mm。井筒特征表表2-4-1序號(hào)項(xiàng)目單位+330+328m1緯距（X）m33007423300700經(jīng)距（Y）m3642045436420430井口標(biāo)高m+330+3282井筒傾角°253‰3方位角°116°36′43″130°15′50″4井筒凈寬m2.22.65凈斷面㎡4.364.366支護(hù)方式裸巷裸巷7支護(hù)厚度㎜8掘進(jìn)斷面表土段㎡5.925.929井筒裝備0.75m3二、井底車場(chǎng)明斜井（暗斜井）擔(dān)負(fù)材料、設(shè)備、矸石、人員等的升降任務(wù)。根據(jù)開拓布置，明斜井井底車場(chǎng)為折返式，落底標(biāo)高±240m水平。下部車場(chǎng)為平車場(chǎng)。井底車場(chǎng)及硐室工程量表2-4-2序號(hào)巷道或硐室名稱支護(hù)方式及支護(hù)材料巷道長度(m)工程量(m3)備注凈掘1+240m裸巷35425.25454..652+240m裸巷29.289.28小計(jì)37434.53463.93空重車線長度的確定：設(shè)計(jì)礦井采用串車提升，其存車線的有效長度為：L=mnLK+NLj+Lf=10×2.2+1×2.15+10=34.15m式中：L：主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線有效長度，m；m：列車數(shù)目，列；n：每列車的礦車數(shù)，按列車組成計(jì)算確定；LK：每輛礦車帶緩沖器的長度，m；N：機(jī)車數(shù)，臺(tái)；Lj：每臺(tái)機(jī)車的長度，m；Lf：附加長度，m，取10礦井調(diào)車方式為：頂推調(diào)車。三、硐室礦井排水系統(tǒng)（泵房、變電所、沉淀池）礦井?dāng)U建后，根據(jù)礦井涌水量資料，以及開拓設(shè)計(jì)情況，+328m以上水平涌水通過+328m回風(fēng)平硐自流出井；+240m水平涌水通過+240m水平水泵房排出地面；+100m水平則通過+100m水平水泵房排至+240m水倉。礦井開采至+100m水平時(shí)共形成二級(jí)排水。（一）+240m水倉按礦井開采至+100m水平后全礦井的涌水量，最大涌水量56m3/h，正常涌水量37ｍ3/ｈ進(jìn)行設(shè)計(jì)，水倉設(shè)計(jì)為雙水倉，其中前倉賦予沉淀功能，可進(jìn)行斷水清倉，清理方式為人工清理。水倉設(shè)計(jì)在K8煤層頂板巖層中，斷面積為7.44m2，水倉總?cè)莘e約為298ｍ3，大于37×8=296ｍ3，符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。（二）+100m水倉按礦井開采至+100m水平后礦井的部分涌水量進(jìn)行設(shè)計(jì)，最大涌水量40m3/h，正常涌水量25ｍ3/ｈ，水倉設(shè)計(jì)為雙水倉，其中前倉賦予沉淀功能，可進(jìn)行斷水清倉，清理方式為人工清理。水倉設(shè)計(jì)在K7煤層底板巖層中，斷面積為7.44m2，水倉總?cè)莘e約為201ｍ3，大于25×8=200ｍ3，符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。（三）礦井設(shè)有沉淀池，沉淀池設(shè)計(jì)采用直流式。（四）水倉設(shè)計(jì)為裸巷，凈斷面積為7.44m（五）礦井變電所和泵房采用砼砌碹支護(hù)，所有井巷均布置在巖層中。序號(hào)巷道或硐室名稱支護(hù)方式及支護(hù)材料巷道長度(m)工程量掘體(m3)備注凈掘進(jìn)1+240m噴砼20282.8367.62+240m噴砼16.6322.0400.13+240砼砌碹40297.6310.84+240裸巷16.165.069.25+100噴砼22311.1404.46+100噴砼17.5339.5421.87+100砼砌碹27200.9209.88+100裸巷17.269.574.09小計(jì)176.41888.42257.7第三章大巷運(yùn)輸及設(shè)備第一節(jié)運(yùn)輸方式的選擇一、井下煤炭運(yùn)輸根據(jù)礦井生產(chǎn)能力及礦井現(xiàn)行運(yùn)輸方式的實(shí)際情況，確定礦井?dāng)U建后井下煤炭運(yùn)輸方式仍采用軌道運(yùn)輸方式。各水平、區(qū)段運(yùn)輸巷由于距離短，根據(jù)實(shí)際情況采用人力推車運(yùn)輸；明斜井、暗斜井和軌道上山則采用提升絞車運(yùn)輸。礦井煤炭運(yùn)輸線路為：工作面煤炭（放炮輔以手鎬落煤）→工作面（塘瓷溜槽）→區(qū)段運(yùn)輸平巷→各區(qū)段車場(chǎng)→軌道上山（絞車提升）→+240m水平運(yùn)輸大巷→一級(jí)明斜井→地面煤坪。二、井下輔助運(yùn)輸根據(jù)礦井生產(chǎn)能力及礦井現(xiàn)行運(yùn)輸方式的實(shí)際情況，礦井生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的掘進(jìn)矸石及所需材料仍采用軌道運(yùn)輸方式。由于區(qū)段運(yùn)輸巷距離短，根據(jù)實(shí)際情況采用人力推車運(yùn)輸；明斜井、暗斜井和軌道上山則采用提升絞車運(yùn)輸。井下所需材料運(yùn)輸線路：材料從地面井口料場(chǎng)→一級(jí)明斜井→+240m運(yùn)輸大巷→軌道上山→各區(qū)段車場(chǎng)→需要地點(diǎn)。矸石運(yùn)輸線路：掘進(jìn)工作面矸石從磧頭→所掘的巷道→各區(qū)段車場(chǎng)→軌道上山→+240m運(yùn)輸大巷→一級(jí)明斜井→地面矸石場(chǎng)。第二節(jié)礦車一、礦井現(xiàn)有礦車情況本礦井為小型礦井，礦井現(xiàn)采用0.75m3翻斗式礦車運(yùn)輸原煤及矸石，根據(jù)礦井實(shí)際情況，礦井?dāng)U建后原煤、矸石仍沿用原有礦車運(yùn)輸，生產(chǎn)所需材料采用MLC2-6B型礦用材料車運(yùn)輸，設(shè)備采用MPC2-6B型礦用平板車運(yùn)輸。礦車規(guī)格特征見表3-2-1。礦車規(guī)格特征表表3-2-1礦車種類型號(hào)容積（m3）載重（t）外形尺寸（mm）軌距（mm）軸距（mm）自重（kg）長寬高0.75t礦車MF0.75-60.750.75183299212396006505202t平板車MPC2-6B220008804106005504902t材料車MLC2-6B220008801150600550520礦井現(xiàn)有礦車規(guī)格型號(hào)及數(shù)量、擴(kuò)建后新增礦車規(guī)格型號(hào)及數(shù)量見表3-2-2。礦井現(xiàn)有及擴(kuò)建后新增礦車規(guī)格及數(shù)量表表3-2-2序號(hào)礦車種類型號(hào)礦井現(xiàn)有（輛）擴(kuò)建后新增（輛）10.75m3MF0.75-6602822t平板車MPC2-6B2132t材料車MLC2-6B41二、礦車數(shù)量計(jì)算礦車數(shù)量按排列法計(jì)算，各使用地點(diǎn)配備數(shù)量見表3-2-3。各使用地點(diǎn)配備數(shù)量表表3-2-3礦車類型使用地點(diǎn)數(shù)量（輛）備注MF0.75-6型翻斗式礦車人力推車車組8按同時(shí)8人推車考慮+240m101-1區(qū)+240103個(gè)掘進(jìn)工作面15按每個(gè)掘進(jìn)工作面5輛2個(gè)采煤工作面16按每個(gè)采煤工作面8輛地面卸煤系統(tǒng)4地面卸矸系統(tǒng)4巷道清理8其他5小計(jì)80備用8按備用10％考慮合計(jì)88礦井達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，各類礦車數(shù)量見表3-2-4。礦井達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)各類礦車數(shù)量表表3-2-4序號(hào)礦車種類型號(hào)單位數(shù)量10.75m3MF0.75-6輛8822t平板車MPC2-6B輛332t材料車MLC2-6B輛5三、運(yùn)人助行設(shè)備礦井井田范圍較小，開采標(biāo)高離地表較近，暫不考慮運(yùn)人助行設(shè)備。第三節(jié)運(yùn)輸設(shè)備選型一、大巷煤炭運(yùn)輸設(shè)備由于礦井井田走向較短、生產(chǎn)能力小，以及區(qū)段運(yùn)輸巷距離短，根據(jù)實(shí)際情況暫不考慮運(yùn)輸大巷配備機(jī)車運(yùn)輸，均采用人力推車運(yùn)輸。二、輔助運(yùn)輸設(shè)備礦井技改完畢后生產(chǎn)人員利用架空人車進(jìn)出井上、下班。第四章采區(qū)布置及裝備第一節(jié)采煤方法一、采煤方法的選擇桐木煤礦開采K7和K8煤層。本礦煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤層穩(wěn)定，K8煤層厚0.32～0.44m，一般0.39m,K7煤層厚0.5m，地層傾向北西，傾角40.5°，屬傾斜煤層。根據(jù)煤層賦存條件，該礦屬極薄傾斜煤層，設(shè)計(jì)采用走向長壁采煤法。二、工作面設(shè)備選型采煤工作面生產(chǎn)工藝為放炮落煤輔以風(fēng)鎬落煤（煤電鉆打眼），工作面的煤炭運(yùn)輸方式設(shè)計(jì)采用塘瓷溜槽運(yùn)輸，支護(hù)材料采用外注式單體液壓支柱進(jìn)行支護(hù)。（一）采煤設(shè)備選型該礦所采煤層屬極薄煤層，根據(jù)安監(jiān)總煤礦【2006】127號(hào)文《關(guān)于加強(qiáng)極薄煤層開采安全工作的指導(dǎo)意見》，采煤工作面支護(hù)后凈高度不得低于0.6m。因此設(shè)計(jì)采高最低為0.6m，采用臥底的方式保證最低采高。設(shè)計(jì)采用炮采輔以風(fēng)鎬落煤，選用EZ2-2.0型煤電鉆濕式打眼，F(xiàn)G-8.3風(fēng)鎬，MFB-200型發(fā)爆器爆破落煤和破矸。（二）工作面運(yùn)輸設(shè)備根據(jù)煤層傾角及工作面坡度，采煤工作面設(shè)計(jì)采用塘瓷溜槽的運(yùn)輸方式，在區(qū)段運(yùn)輸平巷人工放煤裝車。因此工作面只選用塘瓷溜槽運(yùn)輸。（三）支柱選型工作面采用DZ06－20/80Q型單體液壓支柱支護(hù)。頂板管理：采用充填法管理頂板，四·五排控頂，最大控頂距5.2m，最小控頂距4.2m，放頂步距1.0m。（四）在工作面上風(fēng)巷安裝回柱絞車回柱。（五）礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)為2個(gè)采煤工作面。（六）采煤工作面主要設(shè)備配備詳見下表：采煤工作面設(shè)備配置表表4-1-1使用地點(diǎn)序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)采煤工作面1風(fēng)鎬FG-8.32煤電鉆EZ2-1.23發(fā)爆器MFB-2004單體液壓支柱DZ06－20/80Q5回柱絞車JH-86塘瓷溜槽0.67綜合保護(hù)裝置ZZ8L-2.58乳化液泵站RB45/100三、工作面頂板管理方式頂板管理：采用充填法管理頂板?；夭晒ぷ髅鏋樗摹の迮趴仨?，其最大控頂距為：5.2m，最小控頂距為：4.2m，排距：1.0m，柱距1.0m，采用單體液壓支柱進(jìn)行支護(hù)，其支護(hù)密度為1.0根/m2。礦井勞動(dòng)組織方式為“三·八”作業(yè)制，二班生產(chǎn)一班準(zhǔn)備。四、工作面回采方式與超前關(guān)系采煤工作面實(shí)行區(qū)內(nèi)后退式開采，即沿開采煤層走向，由采區(qū)邊界向采區(qū)中央回采。各回采工作面上下出口與平巷連接處20m內(nèi)必須加強(qiáng)支護(hù)。下出口必須保證最小控頂距。在生產(chǎn)作業(yè)過程中必須制定工作面端頭支護(hù)的安全措施，包括工作面端頭的特殊支護(hù)方式，工作面煤壁必須打好貼幫支柱。五、工作面長度及推進(jìn)度每一個(gè)區(qū)段即為一個(gè)回采工作面。回采工作面垂高40m～50m，煤層平均傾角40.5°，上下兩巷寬度及煤柱的厚度不計(jì)入，工作面斜長平均按70m計(jì)算，工作面一次采全高，采高最低定為0.6m。礦井年工作日330d，每天三班作業(yè)，“三·八”工作制度，二采一準(zhǔn)。每天一個(gè)循環(huán)，日推進(jìn)2.0m，按85％的正規(guī)循環(huán)率，年推進(jìn)度為561m。六、采區(qū)及工作面回采率本礦井可采煤層為2層，均屬極薄煤層，根據(jù)《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，采區(qū)回采率按85％、工作面回采率按97％考慮。七、生產(chǎn)時(shí)主要材料消耗指標(biāo)根據(jù)礦井采掘布置和巷道支護(hù)方式，結(jié)合鄰近礦區(qū)生產(chǎn)礦井的實(shí)際材料消耗，預(yù)計(jì)礦井生產(chǎn)時(shí)主要材料消耗指標(biāo)為：鋼材：1.5t/kt坑木：1.5m3/kt炸藥：150kg/kt雷管：400發(fā)/kt水泥:2t/kt第二節(jié)采區(qū)布置一、移交生產(chǎn)達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)的采區(qū)數(shù)目、位置及工作面生產(chǎn)能力計(jì)算（一）移交生產(chǎn)達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)的采區(qū)數(shù)目、位置：實(shí)際達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)的采區(qū)數(shù)目為1個(gè)采區(qū)，即1-1區(qū)，達(dá)產(chǎn)時(shí)為2個(gè)回采工作面。根據(jù)采掘布署，達(dá)產(chǎn)時(shí)在1-1區(qū)布置2個(gè)K8煤層回采工作面。（二）生產(chǎn)能力驗(yàn)證礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為40kt/a，達(dá)產(chǎn)時(shí)2頭2面（K8煤層1頭2面，K7煤層1頭）。首采面暫定為1-1區(qū)W1段111回采工作面?；夭晒ぷ髅嬖O(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按下式計(jì)算：Q=L×b×m×r×c×N式中：Q：采煤工作面年產(chǎn)量，t/a；L：采煤工作面長度，m；b：采煤工作面年推進(jìn)度，m[年推進(jìn)度為561mm：煤層平均開采厚度，m（K8煤層平均厚0.39r：煤的容重，1.35t/m3；c：工作面回采率，97％；N：工作面?zhèn)€數(shù)，個(gè)。K8煤層工作面年生產(chǎn)能力為：Q=70×561×0.39×1.35×0.97×2≈40110t/a≈40.1kt/a礦井采煤工作面年總生產(chǎn)能力40.1kt/a。掘進(jìn)煤按年產(chǎn)量的5%計(jì)算，則礦井的年產(chǎn)量為40.1×1.05≈42.1kt。滿足礦井生產(chǎn)能力要求。二、煤層分組、分層關(guān)系和開采順序礦井開采K7和K8煤層，K8煤層位于K7煤層上約10～12m，因此實(shí)行聯(lián)合開拓布置。礦井主要開拓巷道布置在K7煤層內(nèi)，首先開采K8煤層具有進(jìn)一步探明煤層走向、縮短技改工程工期、快速的投產(chǎn)解決資金壓力降低技改成本…等等優(yōu)點(diǎn)。煤層間開采順序?yàn)橄滦惺剑合乳_采K8煤層，后開采K7煤層。設(shè)計(jì)為采區(qū)前進(jìn)式，區(qū)內(nèi)后退式的開采方式。采區(qū)內(nèi)區(qū)段間的開采順序?yàn)橄滦惺?，即先開采上區(qū)段，后開采下區(qū)段。根據(jù)上述開采順序，首采區(qū)確定為1-1區(qū)，首采工作面確定為1-1區(qū)的E1段K8煤層回采工作面，即112回采工作面。三、巷道布置桐木煤礦井田內(nèi)劃分為2個(gè)水平，一水平：+240m水平（+335m標(biāo)高以上為采空區(qū)）、二水平：+100m水平。由于礦井井田走向較短，每一水平只劃分為1個(gè)采區(qū)，一水平為1-1區(qū)，二水平則為2-1區(qū)。將1-1區(qū)+335m～+240m標(biāo)高劃分為2個(gè)區(qū)段，+335m～+290m和+290m～+240m各為1個(gè)區(qū)段；2-1區(qū)劃分為3個(gè)區(qū)段，+240m～+200m、+200m～+150m和+150m～+100m各為1個(gè)區(qū)段。采區(qū)運(yùn)輸平巷：采區(qū)煤層運(yùn)輸巷設(shè)計(jì)布置在各區(qū)段煤層中，順煤層走向布置。采區(qū)回風(fēng)平巷：采區(qū)煤層回風(fēng)巷設(shè)計(jì)布置在各區(qū)段煤層中，順煤層走向布置。煤層開切眼：設(shè)計(jì)布置在本煤層中，順煤層傾向布置。四、采區(qū)車場(chǎng)、裝車站及硐室桐木煤礦主要開采K7和K8煤層，各采區(qū)均有自己獨(dú)立的系統(tǒng)，煤炭由工作面下口直接裝車運(yùn)至車場(chǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)至一級(jí)暗斜井后運(yùn)出地面，所以礦井內(nèi)無需裝車站，采區(qū)車場(chǎng)即為斜井的車場(chǎng)。采區(qū)硐室為采區(qū)絞車房。五、采區(qū)煤、矸運(yùn)輸和輔助運(yùn)輸方式及設(shè)備選型，采區(qū)通風(fēng)及排水（一）采區(qū)煤矸運(yùn)輸1．原煤運(yùn)輸（設(shè)定為1-1區(qū)112回采工作面）：回采工作面（塘瓷溜槽）→+290m區(qū)段運(yùn)輸平巷（人力推車）→+290m區(qū)段石門甩車場(chǎng)→1-1區(qū)軌道上山（+290m～+240m段）→+240m水平運(yùn)輸大巷（人力推車）→一級(jí)明2．矸石運(yùn)輸（設(shè)定為1-1區(qū)E1段K7煤層+290m煤層運(yùn)輸平巷掘進(jìn)工作面）：掘進(jìn)工作面→所掘巷道→+290m區(qū)段石門甩車場(chǎng)→1-1區(qū)軌道上山（+290m～+240m段）→+240m水平運(yùn)輸大巷→（二）輔助運(yùn)輸方式人員進(jìn)出班采用步行，材料提運(yùn)采用軌道運(yùn)輸方式，平巷采用人力推車。（三）采區(qū)通風(fēng)及排水礦井通風(fēng)路線：新鮮風(fēng)流從地面→一級(jí)明斜井→+240m水平運(yùn)輸大巷→1-1區(qū)軌道上山→+290m區(qū)段運(yùn)輸平巷→回采工作面。污風(fēng)風(fēng)流從回采工作面→+335m區(qū)段回風(fēng)平巷→+328m回風(fēng)平硐→風(fēng)機(jī)→地面。礦井排水路線：+240m水平涌水（+100m水平涌水→+100m水平中央水泵房→）→+240m中央水泵房→一級(jí)明斜井→地面。第三節(jié)巷道掘進(jìn)一、巷道斷面和支護(hù)方式巷道斷面及支護(hù)形式見表4-3-1。二、巷道掘進(jìn)進(jìn)度指標(biāo)各類巷道的掘進(jìn)速度，應(yīng)根據(jù)掘進(jìn)機(jī)械化裝備水平和同類型生產(chǎn)礦井巷道掘進(jìn)的速度確定，可按下列指標(biāo)采用：煤巷：月進(jìn)120～250m，煤巖巷：月進(jìn)120～150m；巖石平巷：月進(jìn)60～100m；巖石斜巷：月進(jìn)40～70m。三、掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)、采掘比例關(guān)系及設(shè)備配備根據(jù)礦井采掘部署，礦井掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)為2個(gè)，采掘比例關(guān)系為1：1。掘進(jìn)工作面主要設(shè)備配備表表4-3-2使用地點(diǎn)序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)掘進(jìn)工作面1發(fā)爆器MFB-1002局部通風(fēng)機(jī)FD-Ⅰ№5/5.53氣腿式鑿巖機(jī)YT-244探水鉆TXU-75A5風(fēng)鎬FG-8.36小水泵KWQX10-15-1.5主要巷道斷面技術(shù)特征表表4-3-1斷面名稱斷面形