古交市千峰精煤有限公司礦井初步設計說明書

古交市千峰精煤有限公司礦井初步設計說明書PAGEPAGE6目錄TOC\o"1-3"\h\u23921第一章井田概述和井田地質特征 310255第一節(jié)礦區(qū)概述 324644第二節(jié)井田地質特征 412134第三節(jié)煤層的埋藏特征 923274第四節(jié)水文地質 1119730第二章井田境界與儲量 156702第一節(jié)井田境界 15788第二節(jié)地質儲量的計算 1726338第三節(jié)可采儲量的計算 1929283第三章礦井工作制度及生產能力 2213266第一節(jié)礦井工作制度 2227042第二節(jié)礦井設計生產能力及服務年限 2210250第四章井田開拓 228893第一節(jié)井田開拓方式的確定 2220623第二節(jié)達到設計生產能力時工作面的配備 2628231第五章礦井基本巷道及建井計劃 2723751第一節(jié)井筒、石門與大巷 2717088第二節(jié)井底車場及硐室 288984第三節(jié)建井工作計劃 305946第六章采煤方法 3222408第一節(jié)采煤方法的選擇與依據 3227633第二節(jié)采區(qū)布置 4227754第三節(jié)回采工藝與勞動組織 4514546第四節(jié)采區(qū)的準備與工作面接替 4630979第七章井下運輸 4926369第一節(jié)運輸系統(tǒng)和運輸方式 491003第二節(jié)礦車 508877第三節(jié)運輸設備選型 5110069第八章礦井提升與排水 6829259第一節(jié)礦井提升 6821389第二節(jié)礦井排水 7617034第九章礦井通風與安全 7929115第一節(jié)風量的計算 794701第二節(jié)礦井通風系統(tǒng)和風量分配 8332200第三節(jié)計算負壓及等積孔 843013第四節(jié)通風設備 852177第五節(jié)安全生產技術措施 876117第十章技術經濟 9811234第一節(jié)勞動定員及勞動生產率 9928833第二節(jié)主要技術經濟指標 99

第一章井田概述和井田地質特征第一節(jié)礦區(qū)概述一、交通位置古交市千峰精煤有限公司位于古交市東曲街道辦事處馬家灘村一帶。井田地理坐標：東經112o13′50″112o16′07″,北緯37o35′03″37o50′55″。井田位于古交市東南約11km處，距太（原）--寧（武）公路不到1km，其間有簡易公路相通，經太（原）--寧（武）公路西北可到達古交市，東南可到達太原。經古交市可通往清徐、交城、婁煩等縣城，本礦有簡易公路與太原—杜兒坪鐵路專用線相連。交通運輸較為便利。交通位置詳見圖1-1-1。二、地形、地勢及河流（一）地形地貌井田位于呂梁山脈的東側，屬中山侵蝕地貌，地表切割劇烈，溝谷縱橫，地形復雜?？偟牡貏轂槟细弑钡?，地形最高點位于井田南部山梁頂，標高1510.7m，地形最低點位于井田北邊界溝谷低部，標高1115.0m，最大相對高差386.70m。（二）水系井田位于汾河南岸約6km處，屬黃河流域汾河水系，井田內無常年性河流等地表水體，各溝谷在雨季時才有微小水流，徑流不久即干。三、氣象及地震本區(qū)屬大陸性半干旱氣候，四季分明，晝夜溫差大，冬季長而寒冷，春季干旱多風,夏季短而炎熱，秋季涼爽多雨。年平均氣溫9－11℃，一般7月份氣溫最高，1月份氣溫最低，歷年最高氣溫37.2℃，最低氣溫－22.4℃。年降水量多集中在7、8、9三個月，年平均降水量426.1mm，年平均蒸發(fā)量1480.9mm，年平均蒸發(fā)量為降水量的3－4倍，無霜期一般189天左右，霜凍期為11月至次年3月份,最大凍土深度860mm，最大積雪厚度為0.40m。全年主導風向為西北風（冬季）和東南風（夏季），平均風速2.1m/s，最大風速16m/s，風力一般為3-4級，最大可達8級。本區(qū)無地震史載，根據中華人民共和國標準GB50011-2001《建筑抗震設計規(guī)范》，本區(qū)抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.15g。第二節(jié)井田地質特征一、地層及構造1、地層井田位于西山古交國家規(guī)劃礦區(qū)西山區(qū)西北部，西銘礦區(qū)西北邊緣，井田地層出露較好，新生界第四系不整合于各時代基巖之上，出露地層有二疊系上統(tǒng)上石盒子組和下統(tǒng)下石盒子組及山西組?，F(xiàn)根據地表出露及鉆孔揭露，由老至新現(xiàn)分述如下：（1）奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）為煤系地層之基底。巖性為灰色～深灰色厚層狀石灰?guī)r，白云質灰?guī)r、泥灰?guī)r，隱晶質結構，厚層狀構造，質較硬，性脆，裂隙發(fā)育，并被方解石脈或纖維狀石膏層充填，頂部有鐵質浸染現(xiàn)象。厚度約110m。（2）石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）平行不整合于峰峰組灰?guī)r之上。巖性為灰色、灰黑色泥巖、砂質泥巖、細砂巖、1～3層薄層灰?guī)r及煤組成。底部為鋁土巖及山西式鐵礦。地層厚度19.43－32.76m,平均25.80m。（3）石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）該組連續(xù)沉積于本溪組地層之上，為一套具明顯沉積旋回的海陸交互相含煤建造，為井田主要含煤地層之一，地層厚度95.00－108.50m，平均102.11m。巖性為黑色炭質泥巖、深灰色～灰黑色泥巖、砂質泥巖、粉砂質泥巖、粉砂巖，灰色中～細粒砂巖，深灰色石灰?guī)r及煤層。3層石灰?guī)r普遍發(fā)育，層位穩(wěn)定，是井田地層對比的良好標志。含煤6層，即6、7、8上、8、9、10號煤層(線)，其中7、8、9號煤層全區(qū)穩(wěn)定可采，6、8上、10號煤為不可采煤層。本組石灰中含海百合莖、長身貝及蜓科等動物化石，泥質巖中含植物化石。底部以一層灰色中細粒砂巖（K1）與本溪組分界。根據巖性、巖性組合特征，自下而上可分為三段：a.下段（C3t1）K1砂巖底至Ｌ1灰?guī)r底，厚度31.77-53.53m，平均43.84ｍ，為本組主要含煤段。巖性主要由黑色炭質泥巖、灰黑色泥巖、砂質泥巖、粉砂質泥巖、粉砂巖，灰色細粒砂巖及煤層(線)組成。所含8、9號煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，泥質巖中含大量的植物化石碎片。底部K1（晉祠砂巖）為灰白色中細粒砂巖，成分以石英、長石為主，含黃鐵礦、菱鐵礦結核，分選性、磨圓度較好，硅質膠結，厚度0.90-2.43m,平均1.81m。b.中段（C3t2）L1石灰?guī)r底至L4石灰?guī)r頂之間的一段地層，厚度17.47-24.00m，平均厚度20.50m。巖性由深灰色粉砂質泥巖、粉砂巖、細粒砂巖和3層深灰色海相石灰?guī)r及7號煤層組成。本段以3層海相石灰?guī)r為主要特征，自下而上分別為L1灰?guī)r（廟溝灰?guī)r）、K2灰?guī)r（毛兒溝灰?guī)r）和L4灰?guī)r（斜道灰?guī)r），為深灰色微晶或泥晶灰?guī)r，含有海百合莖、長身貝及蜓科等動物化石。本段所含7號煤層，層位穩(wěn)定，全區(qū)可采。c.上段（C3t3）L4石灰?guī)r頂至K3砂巖底，厚度28.54-39.64m，平均厚度33.97m。巖性由黑色炭質泥巖、深灰色粉砂巖和灰色、淺灰色中－細粒砂巖及不可采的6號薄煤層組成。（4）二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）連續(xù)沉積于太原組之上，為陸相碎屑巖含煤建造，也是井田主要含煤地層之一。巖性主要由深灰～灰黑色泥巖、砂質泥巖、粉砂質泥巖、粉砂巖間夾灰色中細砂巖及4層煤層(線)：01、02、03、1、2、3、4號煤層(線)。其中2、4號煤層為可采煤層，其余為不可采煤層。本組泥質巖中富含植物化石。底部K3為灰色中粒砂巖，成份以石英長石為主，分選性、磨圓度較差，具斜層理，厚度1.80-11.80m，平均6.58m。本組厚54.07-75.69m，平均64.18m。（5）二疊系下統(tǒng)石盒子組（P1x）連續(xù)沉積于山西組之上，為一套陸相沉積。厚度86.44-102.75m，平均92.47m；根據巖性、巖相特征可分為上、下兩段。井田內大面積出露。下段（P1x1）：自K4砂巖底至K5砂巖底，厚度31.02-38.05m，平均厚度34.02m，巖性為灰色、深灰色泥巖、砂質泥巖、粉砂巖及3-4層細-粗粒砂巖，含1－2層不穩(wěn)定煤線。底部K4為淺灰白色中粗粒砂巖，成分以石英、長石為主，分選性、磨圓度中等，鈣質膠結，斜層理發(fā)育，厚度1.56-14.85m，平均5.05m。上段（P1x2）：自K5砂巖底至K6砂巖底，厚度48.39-69.75m，平均55.52m，巖性為黃綠色、灰綠色砂質泥巖、粉砂巖及中細粒砂巖，局部夾粗粒砂巖。底部K5為淺灰色、灰綠色中粒長石石英砂巖，分選性較差，夾炭質包裹體，泥質膠結，厚度1.35-6.67m，平均4.84m。（6）二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s）連續(xù)沉積于下伏地層之上，為一套陸相沉積，本組地層中北部、北東部風化被剝蝕，井田內殘留其下段的一部分，最大殘留厚度310m左右。巖性為黃綠色、紫紅色泥巖、砂質泥巖、粉砂巖互層，間夾中粒砂巖，頂部為細砂巖且以黃綠色為主。底部K6為黃綠色中粒砂巖，成分以長石、石英為主，具斜層理，厚度4.00-9.60m。（7）第四系中上更新統(tǒng)（Q2+3）井田內第四系中上更新統(tǒng)地層厚度0-15m，上部為上更新統(tǒng)黃土，巖性為灰黃色亞砂土，垂直節(jié)理發(fā)育，底部有鈣質結核。下部為中更新統(tǒng)黃土，巖性為淡紅色亞粘土、砂質粘土，中下段含鈣質結核，底部常有半膠結狀砂礫層。2、構造本井田位于西山煤田西銘礦區(qū)馬蘭向斜的東翼，受新華夏構造體系的控制，總體為一走向NW，傾向SW的單斜構造，地層傾角2－6°。井田內地表出露及井下采掘揭露，共發(fā)現(xiàn)5條正斷層，6個陷落柱，敘述如下：（1）斷層a、F1斷層：位于井田北中部，走向NE，傾向SE，傾角65°，落差10m，正斷層。井田內延伸長度1025m，地表出露，并且2、4號煤層井下開采揭露。b、F2斷層：位于井田北中部，F(xiàn)1斷層南側與F1并列，走向NE，呈弧形展布，傾向NW，傾角63°，落差24m，正斷層。貫穿全井田，地表出露，2、4號煤層井下開采揭露。c、F3斷層：位于井田中部，走向NE，傾向SE，傾角65°，落差2m，正斷層。井田內延伸長度約250m，2、4號煤層井下開采揭露。d、F4斷層：位于井田中部，走向NE，傾向SE，傾角68°，落差36-45m，正斷層。貫穿全井田，地表出露，2、4號煤層井下開采揭露。e、F5斷層位于井田南部，為2號煤層開采揭露，走向NE，傾向SE，傾角70°，落差3-10m，貫穿井田。各斷層特征見表2-1-1。表1-2-1斷層特征表斷層位置走向傾向傾角（°）落差（m）延伸長度（m）控制性質F1北中部NESE65101025開采揭露正斷層F2北中部NENW6324貫穿井田開采揭露正斷層F3中部NESE652250開采揭露正斷層F4中部NESE6836-45貫穿井田開采揭露正斷層F5南部NESE703-10貫穿井田開采揭露正斷層（2）陷落柱井田內2、4號煤層井下采掘揭露，共發(fā)現(xiàn)6個陷落柱，開采2號煤層時揭露，呈圓狀、橢圓狀。直徑大約為20-50m，規(guī)模較小，主要分布在井田中部，最大的位于井田東南部。陷落柱特征見表2-1-2。表1-2-2陷落柱特征表陷落柱位置短軸(m)長軸（m）夾角控制X1F1斷層北303546采掘X2F2斷層南253560采掘X3中部253546采掘X4中部203046采掘X5中部253555采掘X6東南部404546采掘（3）巖漿巖井田內未發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入現(xiàn)象。地質構造詳見圖2-1-1。綜上所述，總體上井田地質構造復雜類型屬簡單。 第三節(jié)煤層的埋藏特征(一)煤層井田內可采煤層為2、4、7、8、9號煤層，各煤層特征如下：1.2號煤層位于山西組中部，上距K4砂巖底22m，煤層厚度0.97-2.10m，平均1.72m，結構簡單，不含夾矸，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。煤層頂板為砂質泥巖，局部為中砂巖、泥巖；底板為砂質泥巖、泥巖、細砂巖。該煤層井田內現(xiàn)已經采空。2.4號煤層位于山西組下部，上距2號煤層9.75-19.65m，平均13.91m，煤層厚度0.75-3.65m，平均2.46m，結構簡單，一般含0-1層夾矸，局部含2層夾矸，夾矸厚度0.11-0.75m，為穩(wěn)定全區(qū)可采煤層。煤層頂板為砂質泥巖，局部為泥巖、粗砂巖或細砂巖；底板為砂質泥巖、泥巖，局部為中砂巖、細砂巖。井田北部采空。3.7號煤層位于太原組上部，L4灰?guī)r之下，上距4號煤層40.31-55.43m，平均47.90m，煤層厚度0.80-1.13m，平均0.96m。結構簡單，不含夾矸，為穩(wěn)定全區(qū)可采煤層，煤層頂板為L4石灰?guī)r，局部為粗砂巖；底板為泥巖。井田北部基本被采空。4.8號煤層位于太原組中部，L1灰?guī)r之下，上距7號煤層18.30-23.00m，平均20.54m，煤層厚度2.65-3.70m，平均3.19m，結構簡單，一般含1層夾矸，局部2層夾矸，夾矸厚度0.05-0.40m，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，煤層頂板為泥巖、砂質泥巖，局部為石灰?guī)r；底板為砂質泥巖、泥巖及粉、細砂巖。5.9號煤層位于太原組中下部，上距8號煤層1.43-5.18m，平均3.25m，煤層厚度2.05-4.24m，平均3.08m，煤層結構簡單，含0-1層夾矸，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，煤層頂板為泥巖、砂質泥巖及中砂巖；底板為砂質泥巖、泥巖。表2-1-3可采煤層特征地層單位煤層編號煤層厚度最?。畲笃骄簩娱g距最小-最大平均結構（夾矸）穩(wěn)定性可采性頂板巖性底板巖性山西組P1s20.97-2.101.72簡單（0）穩(wěn)定全區(qū)可采砂質泥巖中砂巖、泥巖泥巖粉細砂巖砂質泥巖9.75-19.6513.9140.75-3.652.46簡單（0-1）穩(wěn)定全區(qū)可采砂質泥巖粗砂巖泥巖砂質泥巖泥巖粗砂巖細砂巖40.31-55.4347.90太原組C3t70.80-1.130.96簡單（0）穩(wěn)定全區(qū)可采石灰?guī)r泥巖18.30-23.0020.5482.65-3.703.19簡單（0-2）穩(wěn)定全區(qū)可采泥巖砂質泥巖灰?guī)r砂質泥巖粗、細砂巖1.43-5.183.2592.05-4.243.08簡單（0-1）穩(wěn)定全區(qū)可采砂質泥巖泥巖中砂巖砂質泥巖泥巖（二）煤質1、物理性質和煤巖特征1.物理性質各煤層均為黑色，條痕為褐黑色，瀝青－玻璃光澤。斷口呈貝殼狀或參差狀，有一定的韌性，硬度一般為2－3°，內生裂隙較發(fā)育。2.煤巖特征2、4號層煤的宏觀煤巖特征相近，宏觀煤巖類型為暗淡型，主要為暗煤，局部見有絲炭。7、8、9號煤宏觀煤巖類型主要為光亮型和半光亮型，少量為半暗型。煤層主要為線理狀、條帶狀結構，層狀構造，有時也可見均一狀結構，塊狀構造。煤層顯微煤巖組分以有機組分為主，無機組分次之。其中有機組分中又以鏡質組和絲質組為主，半鏡質組和穩(wěn)定組次之；無機組分中主要為粘土類，同時含有少量硫化物和碳酸鹽類。第四節(jié)水文地質1、地表水井田位于汾河西南約6km處，井田內無常年性河流等地表水體，各溝谷在雨季時才有水流排泄，屬汾河水系。2、含水層據西銘東曲精查勘探資料，本區(qū)可劃分出以下含水層組：奧陶系峰峰組灰?guī)r、太原組石灰?guī)r、山西組砂巖、石盒子組砂巖，分述如下：（1）奧陶系中統(tǒng)峰峰組石灰?guī)r巖溶裂隙含水巖組含水性以石灰?guī)r為主，含水性與含水層埋藏深度有密切關系，埋藏愈淺，裂隙巖溶愈發(fā)育，含水也愈豐富，反之含水愈少。據現(xiàn)有資料埋深超過200m含水性就很差。據山西煤田水文地質勘探229隊于2001年在西山煤田進行水文地質勘查的資料，鉆孔抽水試驗，單位涌水量1.479－4.07L/s.m，滲透系數(shù)5.40－15.56m/d，該含水層富水性強。本次施工的水文孔ZK1-1抽水前后靜止水位觀測記錄顯示，奧灰水位標高為835.92m，據此，推測井田內奧灰水位為835-837m。水質類型為HCO3·SO4－Na·Mg及HCO3·CL-Na·Mg型，礦化度為280--852mg/l,硬度為12.41－37.53德國度，為微硬－極硬的淡水。（2）石炭系上統(tǒng)太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層組該裂隙巖溶含水層組由L1、K2、L4三層灰?guī)r組成，井田內無出露，大部埋藏較深，裂隙、巖溶均不發(fā)育，透水性及含水性亦差，鉆孔鉆進時，水位及消耗量無變化或略有變化。ZK1-1水文孔抽水試驗，單位涌水量為0.0018－0.12L/s·m,滲透系數(shù)為0.661m/d,水位標高1094.86m，含水層富水性弱-中等。水質類型為HCO3·SO4－Ca·Mg型，礦化度為376－538mg/l，硬度1.7－20.35德國度，為極軟－硬的淡水。（3）二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層組該含水層組主要為K3砂巖和2、4號煤層間砂巖，僅在井田北部溝谷中出露，大多埋藏較深，含水性差。據ZK1-1水文孔抽水試驗，單位涌水量為0.042L/s·m，滲透系數(shù)為0.052m/d，水位標高為1151.76m，含水層富水性弱。水質類型為HCO3·SO4－Na·Mg及HCO3·Cl－Na·Mg型，礦化度397～473mg/l,硬度0.73～6.97德國度，為極軟－軟的淡水。（4）二疊系上下石盒子組砂巖裂隙含水層組該含水層組為厚層狀中、粗砂巖，井田內出露較多，但由于其分布位置較高，又多被溝壑所切割，一般含水性差，鉆孔抽水試驗，單位涌水量為0.042L/s·m,滲透系數(shù)為0.0526m/d，水位標高1151.76m，含水層富水性弱。水質類型為HCO3·SO4（Cl）－Ca·Na型水，礦化度295mg/l，硬度8.86德國度，為微硬的淡水。3、隔水層（1）本溪組隔水層太原組9號煤層底至本溪組底部主要由泥巖、鋁質泥巖、砂質泥巖等組成，夾不穩(wěn)定的薄煤線、薄層石灰?guī)r等，平均厚68m，系奧陶系中統(tǒng)巖溶水與太原組煤層及石灰?guī)r裂隙巖溶水間的良好隔水層。（2）石炭系太原組和二疊系山西組層間隔水層本隔水層由泥巖、粉砂質泥巖、砂質泥巖、粘土質泥巖及煤層等組成。分布于各層石灰?guī)r和各層砂巖含水層之間，起著層間隔水作用。4、地下水的補、徑、排井田內奧陶系灰?guī)r無出露，屬晉祠泉域的徑流區(qū)，其巖溶水補給來源主要為區(qū)域出露部分接受大氣降水和河流滲漏補給，在井田內由北西向東南方向徑流，最終排向晉祠泉。井田內含煤地層及其上碎屑巖裂隙及碎屑巖夾灰?guī)r溶隙含水層補給主要巖層出露區(qū)接受大氣降水，除太原組井田內未見出露外，山西組以上地層均有出露。含水層接受大氣降水補給后，隨地層傾向變化順層徑流。該組含水層的排泄方式為主要下降泉、礦井排水和民用開采等。5、礦井充水因素分析（1）地表水體對礦井開采的影響井田溝谷發(fā)育，無常年性水體，溝谷中僅在雨季匯聚地表水有短暫徑流，其對礦井開采的影響主要是沿采動裂隙滲入礦井工作面，使雨季礦井涌水量增大。如若地表裂隙及時填埋處理，即地表水對礦井開采影響較小或無影響。副井口位于半山腰，遠離深溝。工業(yè)廣場（主井、風井）歷年來最高洪水位標高為1187m，主井、風井井口標高分別為1198m、1219m，井口標高高于洪水位標高。礦井各井口不受洪水影響。（2）構造對礦井充水作用和影響井田內發(fā)育有5條斷層，6個陷落柱，斷層走向多為NE，落差2-45m，其中3條貫穿井田，2條井田內延伸長度分別250m、1025m。斷層均為井下開掘揭露，斷層、陷落柱均無水。從采掘揭露現(xiàn)有情況看，斷層和陷落柱對礦井充水影響較小。（3）采（古）空區(qū)積水及其對礦井充水的影響井田內采（古）空區(qū)積水井田內無古空區(qū)。井田內2號煤層已大部采空，4號煤層中部以北也大部被采空，7、8、9煤層北部均有老采空區(qū)。上下重疊的采空區(qū)積水一般沿導水裂隙滲入下層采空區(qū)。經調查，2號煤層在井田南部采空區(qū)有1處積水，4號煤層在井田中部采空區(qū)有4處積水，7號煤層在井田北部有1處積水，9號煤層有3處積水。根據以上結果，開采時必須堅持“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的十六字探放水原則。排除積水后方可進行采掘活動，嚴禁頂水作業(yè)。井田煤層埋藏較淺，有溝通地表水威脅，開采時應加強地表巡視，雨季必要時硬化溝谷。(4)奧灰水井田奧灰水水位標高為835-837m，低于井田內9號煤層底板標高(930m)，奧灰水對煤層開采無影響。(5)水害防治措施綜上所述，礦井水害主為井田內采空區(qū)積水和邊界外老小窯采空區(qū)（破壞區(qū)）積水，可采煤層上層煤采空區(qū)積水對下層煤層開采有較大影響，井田東、北邊界外的老小窯采空區(qū)積水對井田內煤層開采威脅較大。另外，未來開采7、8、9號煤層時，礦井涌水量會有所增大。經調查，該礦（各整合礦井）歷年井下開采過程中未發(fā)生過水害事故。根據上述水害分析，建議礦方今后采取以下水害防治措施：a每年汛期前要將井筒周圍的導水溝渠挖好疏通，并由專人負責管理。b要經常對地表進行踏勘，發(fā)現(xiàn)裂隙或塌陷，要及時將其填實。c堅持經常井下涌水觀察和涌水量記錄，做好常規(guī)礦井水文地質工作。d對有潛在危險的地段，特別是鄰近斷層及陷落時，要嚴格堅持“預測預報，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原則。e開采各煤層時，必須先行排除上方采空區(qū)積水；采至井田邊界處時，要先探后掘，做好老小窯采空區(qū)突水防備工作；臨近斷層時，要做好超先探放水工作，疏排斷層水，或留足隔水煤柱。6、礦井水文地質類型井田各煤層采空區(qū)存有積水，各煤層導水裂隙帶高度均達到上層煤層底板，上層煤層采空區(qū)積水對下層煤層存在透水威脅，并且井田內有斷層和陷落柱存在，給礦井水害防治工作帶來一定困難。根據《煤礦防治水規(guī)定》，礦井水文地質類型為中等。7、礦井涌水量根據地質報告，2號單一煤層生產規(guī)模達到1.2Mt/a時，礦井正常涌水量為720m3/d，最大涌水量為1440m3/d；4號單一煤層生產能力擴大為1.2Mt/a時，正常涌水量為133.33m3/d，最大涌水量為200m3/d；7、8、9號煤層生產規(guī)模擴大為1.2Mt/a時，礦井正常涌水量為80m3/d,最大涌水量為160m3/d。本次設計后，在2、7號煤中同時各布置一個綜采工作面，兩個面年產原煤1.2Mt，根據以上地質報告對涌水量的預測，考慮黃泥灌漿析出水量，取正常涌水量50m3/h，最大涌水量可考慮取70m3/h。本次預計的礦井正常涌水量，未考慮斷層或陷落柱的影響，也不包括老窯的突水量。建設單位在大巷或工作面推進至此處時應采取相應措施。第二章井田境界與儲量第一節(jié)井田境界一、井田境界2009年11月27日山西省國土資源廳為該礦頒發(fā)了證號為C14000020091112204591號《采礦許可證》，批準開采2-9號煤層，生產規(guī)模120萬t/a，井田面積由下列12個坐標點連線圈定：表3-1-1井田范圍坐標點坐標編號54年北京坐標系坐標編號80年北京坐標系XYXY14195935.0019608325.0014195886.8219608254.9924196010.0019609120.0024195961.8319609049.9934195980.0019609180.0034195931.8319609109.9944196275.0019609700.0044196226.8319609629.9954195885.0019610000.0054195836.8319609930.0064195194.0019610463.0064195145.8319610393.0074194130.0019611185.0074194081.8419611115.0184192140.0019612130.0084192091.8419612060.0294191500.0019611300.0094191451.8319611230.03104193100.0019610030.00104193051.8319609960.01114194160.0019609180.00114194111.8219609110.00124195286.0019608677.00124195237.8219608607.00井田呈不規(guī)則多邊形，南北長4.775km,東西寬3.8050km，井田面積7.1438km2。該井田北與山西華潤聯(lián)盛新桃園煤業(yè)有限公司相鄰，西與西山煤電公司東曲礦相鄰，東與古交市河南石鑫聯(lián)營煤礦、南（及西南、東南）與西山煤電公司西銘礦相鄰。插圖：井田四鄰關系示意圖3-1-1。第二節(jié)地質儲量的計算礦井地質資源量1、礦井地質資源量估算范圍及工業(yè)指標（1）估算范圍該礦批準開采2-9號煤層，井田內可采煤層為2、4、7、8、9號煤層。本次資源/儲量估算的煤層為2、4、7、8、9號煤層，估算面積為井田邊界圈定的范圍減去采空區(qū)、斷層帶面積。（2）工業(yè)指標井田構造簡單，煤層傾角小于25°，2號煤層以焦煤、貧瘦煤為主，屬煉焦用煤；4號煤層為瘦煤，屬煉焦用煤；7號煤層以貧瘦煤為主，局部為貧煤，亦屬煉焦用煤；8、9號煤層以貧煤為主，局部為貧瘦煤，屬動力用煤。按照中華人民共和國地質礦產行業(yè)標準《煤、泥炭地質勘查規(guī)范》（DZ/T0215－2002）中有關規(guī)定，確定資源/儲量估算各工業(yè)指標如下：2、4、7、8號煤層最低可采厚度0.70m，8、9號煤層最低可采厚度0.80m，最高灰分40%，最高硫分3%。8、9號煤層最低發(fā)熱量（Qnet.d）17.0MJ/kg。2、估算方法本井田構造簡單，煤層傾角小于15°。按照《煤、泥炭地質勘查規(guī)范》（DZ/T0215—2002）標準，資源/儲量估算采用水平投影地質塊段法進行估算。資源儲量估算公式為：Q=S·M·D/10其中：Q——資源儲量（萬t）S——塊段水平投影面積[k(m)2]M——煤層平均偽厚度（m）D——煤層視密度（t/m3）4、礦井地質資源/儲量估算結果經估算，截止2010年6月31日，井田內2、4、7、8、9號煤層保有資源/儲量8078萬t，其中探明的經濟基礎儲量（111b）4021萬t，占總量的50%，控制的經濟基礎儲量（122b）2996萬t，111b+122b占總量的87%，推斷的內蘊經濟資源量（333）1061萬t。其中，焦煤485萬t,貧瘦煤3316萬t,瘦煤1277萬t，貧煤3000萬t。各煤層資源/儲量情況詳見表3-1-2。表3-1-2資源/儲量估算結果匯總表煤層煤類保有資源/儲量(Mt)111b

總量%111b+122b

總量

%備注111b122b333111b+122b總量2JM1.043.811.044.85蹬空3.18MtPS35.80.213.583.79小計4.624.024.628.6453534SM9.860.772.1410.6312.7777837PS（PM)4.652.990.687.648.3256928PS7.314.360.6811.6712.35PM3.218.291.2011.5012.70小計10.5212.651.8823.1725.0542929PS5.852.190.668.048.70PM4.7111.361.2316.0717.30小計10.5613.551.8924.1126.004193合計JM1.0403.811.044.85PS21.399.542.2330.9333.16SM9.860.772.1410.6312.77PM7.9219.652.4327.5730.00總計40.2129.9610.6170.1780.785087第三節(jié)可采儲量的計算1、安全煤柱的計算和留設礦井永久安全煤柱包括：井田境界、斷層及陷落柱、村莊煤柱等。村莊及其它地面建構筑物按三級保護煤柱計算，參考山西石炭、二迭系煤系地層及其上覆巖層的移動規(guī)律，留出保護等級圍護帶寬度后，按下列原則留設：（1）表土移動角：φ＝45°（2）下山移動角：β＝72°-0.5α（α為煤層傾角）（3）上山移動角：γ＝72°（4）走向移動角：δ＝72°井田內分布的村莊煤柱按輔助水平120m和主水平150m留設。采空區(qū)、斷層、陷落柱防水保護煤柱留設根據《煤礦防治水規(guī)定》附錄三中的防隔水煤（巖）柱的尺寸要求計算公式≥20m=0.5×5×1.3×（3×2.93/1.2）1/2=8.80m式中：L=煤柱留設的寬度，m；K――安全系數(shù)，一般取2～5；M――煤層采高，1.3m；P――水頭壓力，MPa；Kp――煤的抗拉強度，MPa。設計采空區(qū)和斷層、陷落柱防水保護煤柱按20-30m留設，滿足計算要求。井下大巷(按9號煤計算)保護煤柱留設按如下公式計算：S=2S1+2a式中：a――受護巷道寬度的一半，取2.25m；S1――斜井保護煤柱的水平寬度（m），可按下式計算：==22.84m。H――巷道的最大垂深，取240m；M――煤厚，9號煤層厚度取3.08m；f――煤的強度系數(shù)，；RC――煤的單向抗壓強度，取40MPa。因此，巷道兩側在9號煤層保護煤柱寬度為：S=2S1+2a=2×22.84+2×2.25=50.18m，取51m。井下大巷實際單側煤柱均按30m留設，滿足計算要求。其他保護煤柱留設參數(shù)如下：井田境界20m，開拓大巷兩側各留設30m。2、礦井工業(yè)儲量、設計儲量、設計可采儲量（1）礦井工業(yè)儲量礦井工業(yè)資源/儲量按下式計算：礦井工業(yè)資源/儲量＝111b+122b+2M11+2M22+333kk——可信度系數(shù)，取0.8經計算，礦井工業(yè)資源/儲量為78.65Mt，其中2號煤工業(yè)資源/儲量為7.84Mt；4號煤工業(yè)資源/儲量為12.34Mt；7號煤工業(yè)資源/儲量為8.18Mt；8號煤工業(yè)資源/儲量為24.67Mt；9號煤工業(yè)資源/儲量為25.62Mt。礦井工業(yè)資源/儲量見表3-1-3：表3-1-3礦井工業(yè)資源/儲量計算表單位：Mt煤層編號地質資源儲量工業(yè)資源/儲量111b122b333k小計28.644.624.02×0.87.84412.779.860.772.14×0.812.3478.324.652.990.68×0.88.18825.0510.5212.651.88×0.824.67926.0010.5613.551.89×0.825.62合計80.78=SUM(ABOVE)40.21=SUM(ABOVE)29.968.4878.65（2）礦井設計儲量礦井設計儲量/儲量計算方法：礦井工業(yè)儲量/儲量減去礦井永久煤柱損失。礦井永久煤柱損失考慮了井田境界、采空區(qū)、斷層和陷落柱、村莊等留設保安煤柱的損失。井田境界煤柱按20m寬留設；采空區(qū)煤柱按30m寬留設；斷層和陷落柱煤柱按20~60m寬留設；淺部的村莊煤柱按120m寬留設，深部的村莊煤柱按150m寬留設。經計算，礦井設計資源/儲量為56.37Mt，其中2號煤設計資源/儲量為1.45Mt；4號煤設計資源/儲量為8.25Mt；7號煤設計資源/儲量為6.45Mt；8號煤設計資源/儲量為19.74Mt；9號煤設計資源/儲量為20.48Mt。礦井設計資源/儲量見表3-1-4。表3-1-4礦井設計資源/儲量計算表單位：Mt煤層編號工業(yè)資源/儲量永久煤柱損失設計資源/儲量井田境界斷層陷落柱采空區(qū)小計27.840.580.500.173.795.042.80412.340.830.790.262.214.098.2578.180.320.280.900.232.916.45824.671.081.020.352.484.9319.74925.621.040.980.342.785.1420.48合計78.65=SUM(ABOVE)22.11=SUM(ABOVE)57.72（3）礦井設計可采儲量礦井設計可采資源/儲量按下式計算：ZK=（ZS-P）·C式中：ZK――礦井設計可采資源/儲量，Mt；ZS――礦井設計資源/儲量，Mt；P――開采煤柱損失，Mt；C——采區(qū)回采率，2、4、8、9號煤層為中厚煤層，采區(qū)回采率取80％；7號煤為厚煤層，采區(qū)回采率取85%。經計算，礦井設計可采資源/儲量為41.36Mt，其中2號煤設計可采資源/儲量為1.15Mt；4號煤設計可采資源/儲量為5.74Mt；7號煤設計可采資源/儲量為4.68Mt；8號煤設計可采資源/儲量為14.56Mt；9號煤設計可采資源/儲量為15.23Mt。礦井設計可采資源/儲量見表3-1-5。表3-1-5礦井設計可采資源/儲量匯總表單位：Mt煤層礦井設計資源/儲量永久安全煤柱損失采區(qū)回采率礦井設計可采資源/儲量備注工業(yè)場地井筒大巷合計22.800.160.080.401.360.801.15輔助水平48.250.230.150.701.080.805.74輔助水平76.450.110.600.230.940.854.68主水平819.740.370.220.951.540.8014.56主水平920.480.350.190.901.440.8015.23主水平合計=SUM(ABOVE)57.72=SUM(ABOVE)41.36第三章礦井工作制度及生產能力第一節(jié)礦井工作制度礦井設計年工作日330d，井下每天四班作業(yè)，其中三班生產，一班準備，地面每天三班作業(yè)，其中兩班生產，一班準備，每日凈提升時間16h。第二節(jié)礦井設計生產能力及服務年限根據《晉煤重組辦發(fā)【2009】79號關于太原市古交煤礦企業(yè)兼并重組整合方案的批復》批準古交市千峰精煤有限公司兼并重組后礦井生產能力為1.2Mt/a。礦井屬低瓦斯礦井，只要加強通風安全管理，對礦井生產影響不大。三、礦井設計服務年限礦井設計服務年限按下式計算：式中：T――礦井設計服務年限a；Zk――礦井設計可采儲量，Mt；A――礦井設計生產能力，1.2Mt/a；K――儲量備用系數(shù)，取1.4。礦井設計服務年限為：T＝41.36/（1.4×1.2）=24.6a則礦井的總服務年限為24.6a。井田開拓第一節(jié)井田開拓方式的確定一、影響井田開拓開采的主要因素本礦為擴建項目，經過多年開采建設，地面設施完善，運輸條件成熟，對此類礦井影響井田開拓的因素主要有如下幾條：1、開拓、開采因素該礦為擴建項目，井田面積較大，資源量豐富，生產能力大，首先應考慮礦井現(xiàn)有工程的合理性，其次結合有利于井田全局開發(fā)的原則。2、地形因素及煤層埋深因素井田位于呂梁山脈的東側，屬中低山侵蝕地貌，地表切割劇烈，溝谷縱橫，地形復雜?？偟牡貏轂槟细弑钡?，地形最高點位于井田南部山梁頂，標高1510.7m，地形最低點位于井田北邊界溝谷低部，標高1115.0m，最大相對高差386.70m。井田內煤層北部埋藏較淺，南部逐漸變深。3、老窯采空區(qū)因素井田內整合的礦井，在井田內已進行過開采，2、4號煤已大面積采空，7、8、9號煤采空區(qū)均分布在井田西北部。采空區(qū)分布較為規(guī)整，對開拓影響較小。4、本井田位于西山煤田西銘礦區(qū)馬蘭向斜的東翼，受新華夏構造體系的控制，總體為一走向NW，傾向SW的單斜構造，地層傾角2－6°。井田內地表出露及井下采掘揭露，共發(fā)現(xiàn)5條正斷層，6個陷落柱，斷層將井田自然分割成三個塊段?？偟膩碚f井田構造較簡單，對礦井開拓開采有一定影響。5、井田內煤層均為低瓦斯，煤塵有爆炸危險性，各煤層除9號煤不易自燃外其余均屬自燃煤層。煤層條件和開采技術條件較好，適合于機械化開采。6、井田奧灰水水位標高為835-837m，低于井田內9號煤層底板標高(930m)，奧灰水對煤層開采無影響。7、2號煤層厚度0.97-2.10m，平均1.72m；4號煤層上距2號煤層9.75-19.65m，平均13.91m，煤層厚度0.75-3.65m，平均2.46m；7號煤層上距4號煤層40.31-55.43m，平均47.90m，煤層厚度0.80-1.13m，平均0.96m；8號煤層上距7號煤層18.30-23.00m，平均20.54m，煤層厚度2.65-3.70m，平均3.19m；9號煤層上距8號煤層1.43-5.18m，平均3.25m，煤層厚度2.05-4.24m，平均3.08m。各煤層厚度變化不大，太原組的2、4號煤間距較近，山西組的7、8、9號煤間距較近，4號與7號間距較大，井田開拓可利用此特點進行水平劃分。二、礦井工業(yè)場地位置的選擇古交市千峰精煤有限公司是由原古交市千峰精煤有限公司、古交市梅園煤礦、古交半溝煤礦有限公司、古交市神堂巖利民煤礦和古交胡家溝煤礦五個煤礦兼并重組整合而成。新礦井設計保留生產主體為原古交市千峰精煤有限公司，其余四座礦井均已關閉。通過對現(xiàn)場的踏勘，結合井下煤層賦存狀況，設計決定利用原古交市千峰精煤有限公司主井場地作為整合后礦井的主工業(yè)場地，利用原古交市千峰精煤有限公司副井場地及原古交半溝煤礦有限公司工業(yè)場地共同作為整合后礦井輔助工業(yè)場地。充分利用現(xiàn)有場地條件，節(jié)省礦井投資，為早日投產見效創(chuàng)造條件。三、井田開拓方式的選定（一）開拓方式選擇原則1、認真貫徹執(zhí)行煤礦開采的有關方針、政策、法規(guī)、規(guī)范，以礦井資源開采條件為基礎，合理開采。2、合理利用礦井現(xiàn)有的井巷工程和地面場地設施，減少擴建投資。3、采用先進的采煤方法，提高資源回收率。4、保證產品質量，提高經濟效益。5、以人為本、依靠科技進步、提高機械化水平、簡化開拓系統(tǒng)。6、礦井的初期巷道布置及采區(qū)位置避開采空區(qū)和村莊。（二）開拓現(xiàn)狀在選定的工業(yè)場地內布置有原千峰主斜井、副斜井、關閉斜井，原半溝主斜井、副斜井共五條井筒。（三）開采方式方案比選1、開拓方案原千峰礦主斜井、副斜井、關閉斜井三條井筒傾角適宜，維護良好，主斜井地面配套設施齊全，副斜井井口場地開闊，經調整后均能滿足整合后礦井提升要求，且改造工程量小。井筒方位對井田開拓比較合理。而原半溝礦井筒方位及井下巷道無法布置。根據現(xiàn)有井筒布置及位置情況，本著充分利用現(xiàn)有工程的原則，確定利用原千峰主斜井作為設計后主斜井，利用原千峰關閉斜井作為設計后副斜井，利用原千峰副斜井作為設計后行人斜井。對原半溝煤礦井筒予以關閉。利用原神堂巖利民煤礦工業(yè)場地新鑿一回風立井作為礦井回風井。2、井下開拓部署比選整個井田形狀較為規(guī)則，略成矩形，西北到東南方向較長，中部稍寬，由井田內三條較大斷層劃分，可分為西北、中部、東南三個塊段，西北塊段在各層煤中均分布有采空區(qū)，中部塊段略成方形，2、4號煤已采空，7、8、9號煤尚未采動，東南部塊段除2號煤大部采空外，其余煤層未有開采活動。千峰礦井下現(xiàn)有巷道沿井田中部布置，大巷兩翼寬約800m，東南部塊段布置一組上下山巷道，布置走向長壁工作面條帶式開采。根據井田面積及形狀，結合現(xiàn)有巷道布置，設計認為利用現(xiàn)有巷道進行井田開拓部署的方案優(yōu)勢明顯，不再進行方案比選。井下開拓部署敘述如下：全井田布置1個主水平和1個輔助水平。主水平標高+1040m，聯(lián)合開采7號、8號、9號煤層，輔助水平標高+1115m，聯(lián)合開采2號、4號煤層。自主斜井井底煤倉處沿9號煤層底板東南、西北和布置1條主水平膠帶大巷，東北、西南向布置1條膠帶上、下山巷道，擔負主水平煤炭運輸任務；沿+1040m主水平平行膠帶大巷布置1條主水平軌道大巷（裝備人車），平行膠帶上、下山沿7號、8號煤層底板各布置1條軌道上下山巷道，擔負主水平輔助運輸任務；平行膠帶大巷沿7號、8號煤層頂板布置1條主水平回風大巷，平行膠帶上、下山沿7號、8號煤層頂板布置1條回風上、下山巷道，擔負主水平回風任務。在F4斷層處設置軌道暗斜井進入輔助水平，輔助水平F4斷層東2號煤層和F4斷層西4號煤層中現(xiàn)均布置有東南、西北向2條巷，兼并重組后分別作為軌道運輸巷和膠帶運輸巷，擔負輔助水平主運輸和輔助運輸任務，再各增設1條回風大巷擔負輔助水平回風任務，主運輸和2號煤層煤倉上口相接，回風巷與回風立井相通，構成輔助水平開拓系統(tǒng)。（3）方案比較結論井筒確定利用延伸原千峰主斜井作為重組后主斜井、刷大改造并延伸原千峰關閉斜井作為重組后副斜井（古煤整辦字【2011】1號文件已批復啟封，詳見附錄）、改造延伸原千峰副斜井作為行人斜井，利用原神堂巖利民煤礦工業(yè)場地新鑿一回風立井作為礦井回風井；大巷布置利用現(xiàn)有巷道，沿用現(xiàn)有開拓方式；水平劃分為一個+1040m主水平和一個+1115m輔助水平開拓全井田。井田開拓方式方案一推薦方案輔助水平平面圖圖3-3-1井田開拓方式方案一推薦方案主水平平面圖圖3-3-2井田開拓方式方案一推薦方案剖面圖圖3-3-3第二節(jié)達到設計生產能力時工作面的配備一、水平劃分根據確定的井田開拓，全井田共劃分一個水平開拓，其中主水平標高+1040m，輔助水平標高+1115m。二、采區(qū)劃分及開采順序根據礦井的開拓，全井田共劃分6個采區(qū)。以F2、F4斷層進行劃分，輔助水平共3個采區(qū)，F(xiàn)4南部2號煤剩余資源為2號煤一采區(qū)，F(xiàn)4南部4號煤剩余資源為4號煤一采區(qū)，F(xiàn)2北部4號煤剩余資源為4號煤二采區(qū)。主水平共3個采區(qū)，F(xiàn)4南部7號、8號、9號煤為二采區(qū)，F(xiàn)4北部F2南部7號、8號、9號煤為一采區(qū)，F(xiàn)2北部7號、8號、9號煤為一采區(qū)。采區(qū)接替原則：從井筒附近由近而遠，由淺至深的依次開采順序，采區(qū)接替順序見表：第五章礦井基本巷道及建井計劃第一節(jié)井筒、石門與大巷一、井筒數(shù)目及用途本次設計礦井開采共布置四個井筒，包括主斜井、副斜井、行人斜井、回風立井，其中主斜井為利用原有延伸，副斜井利用原有刷大延伸，行人斜井利用原有延伸，新建回風立井。副斜井：裝備單鉤絞車。擔負材料運輸任務兼做進風井和安全出口。行人斜井：裝備架空乘人器。擔負人員上下任務兼做進風井和安全出口?；仫L立井：井筒直徑5.0m，落底至主水平。裝備梯子間，擔負主水平回風任務兼做安全出口。井筒特征詳見表3-4-1。表3-4-1井筒特征表第二節(jié)井底車場及硐室一、井底車場形式本次設計輔助提升利用原有井筒刷大改造延伸為副斜井，一次落底至+1040m主水平，傾角16°，凈寬4.0m，凈斷面積12.28m2，表土段混凝土砌碹支護，基巖段錨網噴支護，單軌布置，斜井底設主水平平車場。平車場采用高低道形式，有利于車輛調度。二、井底車場線路布置井底車場線路布置采用雙軌高低道線路的布置，高道坡度11‰，低道坡度9‰。高低道均長30m，雙軌段總長主水平長約83m。能滿足礦井輔助運輸存、調車要求。鋼軌型號為30kg/m，軌距600mm。井底車場主要擔負矸石、材料及設備等輔助運輸任務。三、調車方式從采區(qū)出來的矸石重車及材料空車由軌道運輸巷運行至井底車場重車線調車摘鉤，然后從井底車場空車存車線掛鉤，牽引材料設備重車和矸石空車返回采區(qū)。四、井底煤倉及其它硐室1、井底煤倉：位于主斜井井底處，采用上抬式，煤倉上口與主水平膠帶上下山搭接，倉高30m。煤倉凈直徑6.5m，有效容積850m3，混凝土砌碹支護，滿足規(guī)范要求。輔助水平煤倉設置于輔助水平膠帶大巷與主斜井立交處，為已有工程，倉高15m，直徑3m,有效容量150m3；混凝土砌碹支護，容積較小，鑒于此煤倉已建成并投入使用，本設計不再改變，建議礦方在生產中采取措施，加強管理。2、清理撒煤斜巷：在煤倉下口沿主斜井方向自然延伸轉彎后與膠帶上山相連，長約200m。錨網噴支護，其中設沉淀池與單軌，對煤倉撒煤和積水采用礦車清理和水泵排水。3、井下主變電所、主排水泵房和水倉主水平井底車場一側布置有井下主變電所、主水泵房和礦井主要水倉。主變電所與主水泵房聯(lián)合布置，主變電所長30m，主水泵房長22m，均為混凝土砌碹支護。主要水倉長度230m，分為主倉和副倉，水倉凈斷面積4.95m2，主倉長115m（扣除傾斜段），副倉長65m（扣除傾斜段），采用混凝土砌碹支護，凈容積891m3，平時容量按75%計算有效容積668.3m3，可容納8小時正常涌水量。主水平車場高道一側巷道地板標高+1040.321m，水泵房及通路入口標高為+1041m，管子道與副斜井連接處標高+1048.5m，滿足安全規(guī)程要求。要求水倉每年至少清理兩次，水倉有效容積始終保持原設計容積的3/4以上。水倉用水倉清理機清理，煤泥裝礦車由副斜井提至地面。4、井下消防材料庫和無級繩絞車房在主水平車場另一側以及輔助水平南軌道大巷設計有消防材料庫，采用硐室式，庫房總長50m，有效存放容積約200m3，混凝土砌碹支護。無極繩絞車房共設2個，主水平7號煤軌道大巷設置一個，輔助水平南軌道大巷設置一個，均采用混凝土砌碹支護。5、等候硐室、信號硐室、急救硐室、躲避硐室上述硐室通風方式均為擴散通風。6、采區(qū)變電所硐室設置于輔助水平南軌道大巷與回風大巷之間，變電所長30m，混凝土砌碹支護，采用獨立通風方式，該硐室主要為2號煤一采區(qū)供配電之用。7、井下爆炸材料發(fā)放硐室礦井地面設有爆炸材料庫，井下不設爆炸材料發(fā)放硐室。五、井底車場巷道和硐室支護主水平車場采用錨網噴支護，車場巷道及硐室工程量見表3-5-1。表3-5-1井底車場巷道及硐室工程量表序號巷道及硐室名稱煤巖支護形式長度(m)掘進斷面積(m3)掘進體積(m3)備注巷道硐室1主變電所半煤巖混凝土砌碹3010.03002主排水泵房半煤巖混凝土砌碹229.32803主水平消防材料庫×2半煤巖混凝土砌碹707.15004主要水倉半煤巖混凝土砌碹2307.617505無極繩絞車房×2半煤巖混凝土砌碹558.34506管子道巖混凝土砌碹806.255007主水平車場半煤巖錨網噴19720.6740728信號、等候硐室半煤巖錨網噴106.0609井底煤倉巖混凝土砌碹3035105010采區(qū)硐室11采區(qū)變電所半煤巖混凝土砌碹308.325012輔助水平煤倉巖混凝土砌碹1522013避災硐室×4半煤巖混凝土砌碹15010.0150014合計91910932第三節(jié)建井工作計劃一、項目實施前期工作與進度施工建設是在現(xiàn)有基礎上擴建，根據本礦井的具體條件，二、礦井移交方式與移交標準1、礦井移交方式古交市千峰精煤有限公司設計開采多層煤。依據礦井開拓部署，充分利用已有的主斜礦井移交生產時，井巷工程量19102.00m，萬噸掘進率159.2m。新增掘進體積248076.3m3，萬噸掘進體積為2067.3m3。2、礦井移交標準①礦井礦建、土建、安裝所有單位工程按設計標準全部建成；②經試運轉和試生產考核，主要生產系統(tǒng)和設備性能良好，可以形成設計生產能力；③完成了環(huán)保、安全、消防等三個專篇。預驗收，以及項目工程質量認證。三、井巷平均成巷進度指標井巷平均成巷進度指標是計算和確定礦井建設工期的依據和基礎，其大小直接影響建設工期的長短。設計在對全國專業(yè)施工隊伍施工水平調研的基礎上，綜合分析本礦井井巷布置、斷面大小、提升運輸及施工安全等具體的施工條件和特點，對井巷平均成巷進度指標進行確定，力求正確反映建設工期。井巷平均成巷進度指標如下：斜巷：150m/月；半煤巖巷：300m/月；四、井巷主要連鎖工程根據井巷工程施工進度安排結果(圖18-1-1)，井巷主要連鎖工程由主水平車場巷道、暗斜井及工作面順槽等工程組成。五、三類工程施工組織原則1、始終抓住主要連鎖工程，優(yōu)化施工方案和順序，縮短建設工期。2、合理安排施工力量，力爭做到均衡施工，提高勞動生產率和設備利用率。3、三類工程相互創(chuàng)造有利施工條件，充分利用時間和空間進行平交叉作業(yè)，提高整體效益。4、緊緊圍繞井巷工程，合理安排土建和安裝工程的施工時間，適時形成礦井各個生產系統(tǒng)。六、建井工期預計礦井建設的關鍵是井巷工程，經井巷工程施工進度圖表(見圖18-1-1)排隊，井下同時施工的隊伍為4個時，井巷施工期16.5個月，工業(yè)、行政公共建(構)筑物工期12個月（與井巷工程平行作業(yè)），機電設備安裝4.0個月(其中平行作業(yè)2.5個月)，聯(lián)合試運轉1.0個月，施工準備期1.0個月，建井總工期19.0個月。七、加快建井速度的措施及建議1、做好施工前的準備工作，確保礦井開工后能連續(xù)施工。2、應組織技術力量強、施工經驗豐富的施工隊伍施工主要井巷工程，使礦井主要井巷盡早貫通，盡快形成全負壓通風系統(tǒng)。第六章采煤方法第一節(jié)采煤方法的選擇與依據一、采煤方法選擇根據地質報告，井田內2號煤層厚度0.97-2.10m，平均1.72m，結構簡單，不含夾矸，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。煤層頂板為砂質泥巖，局部為中砂巖、泥巖；底板為砂質泥巖、泥巖、細砂巖。該煤層井田內現(xiàn)已基本采空。僅剩東南部塊段資源為開采。7號煤層厚度0.80-1.13m，平均0.96m。結構簡單，不含夾矸，為穩(wěn)定全區(qū)可采煤層，煤層頂板為L4石灰?guī)r，局部為粗砂巖；底板為泥巖。井田北部基本已采空。4號煤層厚度0.75-3.65m，平均2.46m，結構簡單，一般含0-1層夾矸，局部含2層夾矸，夾矸厚度0.11-0.75m，為穩(wěn)定全區(qū)可采煤層。煤層頂板為砂質泥巖，局部為泥巖、粗砂巖或細砂巖；底板為砂質泥巖、泥巖，局部為中砂巖、細砂巖。井田北部采空。8號煤層厚度2.65-3.70m，平均3.19m，結構簡單，一般含1層夾矸，局部2層夾矸，夾矸厚度0.05-0.40m，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，煤層頂板為泥巖、砂質泥巖，局部為石灰?guī)r；底板為砂質泥巖、泥巖及粉、細砂巖。9號煤層厚度2.05-4.24m，平均3.08m，煤層結構簡單，含0-1層夾矸，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，煤層頂板為泥巖、砂質泥巖及中砂巖；底板為砂質泥巖、泥巖。根據開拓部署及水平接替順序，設計輔助水平和主水平同時開采，在2號煤與7號煤中各布置一個回采工作面。1、采煤方法的選擇及其依據采區(qū)內2、7號煤層厚度變化不大，平均厚度分別為1.72、0.96m，相對適合一次采全高。根據以上分析，對于本礦2、7號煤采用一次采全高綜采采煤法，結合國內先進水平和本礦井型，礦井初期大巷兩翼布置兩個回采工作面同時開采是較適合的。2、8、9號煤層均屬中厚煤層，根據目前煤礦機械化水平，開采此類煤層設計采用一次采全高綜采采煤法，可以保證礦井生產能力。3、其他開采條件本井田煤礦均屬低瓦斯礦井、井田內2、4、7、8、9號煤層煤塵均有爆炸危險性，井田內各煤層除9號煤不易自燃外其余均屬自燃煤層。井田奧灰水水位標高為835-837m，低于井田內9號煤層底板標高(930m)，奧灰水對煤層開采無影響。井田各煤層采空區(qū)存有積水，各煤層導水裂隙帶高度均達到上層煤層底板，上層煤層采空區(qū)積水對下層煤層存在透水威脅，并且井田內有斷層和陷落柱存在，給礦井水害防治工作帶來一定困難。根據《煤礦防治水規(guī)定》，礦井水文地質類型為中等。二、工作面采煤、裝煤、運煤方式及設備選型（一）采煤機選型計算本次設計共布置兩個回采工作面，根據煤層厚度，2號煤工作面生產能力按0.8Mt/a計算，7號煤工作面按0.4Mt/a計算。a適應煤層厚度、夾矸厚度并硬度大的特點，應選用較大功率采煤機；b采煤機截割效率高，裝煤效果好；c牽引速度快，穩(wěn)定性好，操作安全，采用電牽引。根據以上技術要求，結合采區(qū)煤層賦存情況，采煤機主要技術參數(shù)選型如下：1.采煤機應具有的最小生產能力Qh=式中：Qh――工作面設備所需最小生產能力，t/h；Qy――要求的工作面年產量，按0.8×106t/a、0.4×106t/a；D――年生產天數(shù)，330d；f――能力富裕系數(shù)，1.4；N――日作業(yè)班數(shù)，4班；M――每日檢修班數(shù)，1班；t－－每班工作時間，6h；K――采煤機開機率，取0.6。經計算得：Qh2=314.2t/h、Qh7=157.1t/h。2.采煤機平均截割牽引速度Vc=式中：Vc――采煤機平均截割牽引速度，m/min；H――平均采高，取1.72、0.96m；Qh――采煤機生產能力，314.2t/h、157.1t/h；B――截深，0.6m；γ――煤的容重，1.47t/m3、1.36t/m3；C――工作面回采率，0.95、0.97；經計算得：Vc2=3.63m/min、Vc7=3.45m/min。3.采煤機所需最大割煤牽引速度Vmax＝kc×Vc式中：Vmax――采煤機所需最大割煤牽引速度，m/min；Vc――采煤機平均速度，Vc2=3.63m/min、Vc7=3.45m/min；kc――采煤機行走不均衡系數(shù)，取1.4；經計算得：Vmax2=5.08m/min、Vmax7=4.83m/min。為使工作面產量均衡，采煤機的實際截割牽引速度應根據煤層厚薄變化適當調整，以減少輔助工作時間，采煤機的實際截割速度普遍都在4～11m/min左右，最高達13m/min。4.采煤機裝機功率裝機功率包括截割電動機、牽引電動機、破碎電動機、液壓泵電動機、機載增壓噴霧泵電動機等電動機功率總和。其中截割功率是衡量采煤機生產能力和破煤能力的綜合性參數(shù)，截割功率大，截割硬煤能力以及過地質構造時的割巖能力較強。理論截割功率可用下式進行估算：P2=Q×Hw=314.2×0.7～0.8=219.9～251.2kWP7=Q×Hw=157.1×0.7～0.8=109.9～125.7kW式中：P――截割功率，kW；Q――采煤機生產能力，Qh2=314.2t/h、Qh7=157.1t/h。；Hw――比能耗，一般0.7～0.8。在實際生產中，往往會遇到一些地質構造和煤層變薄區(qū)域，需要割頂或割底，為增強采煤機過地質構造時的破巖能力，確保工作面的推進速度，采煤機的實際截割功率應比理論截割功率高出20%左右，即實際截割功率：N實2=1.2P=1.2×（219.9～251.2）=263.8～301.4kW。N實7=1.2P=1.2×（109.9～125.7）=131.8～150.8kW。根據上述計算，考慮煤層傾角因素，為確保設備運行的可靠性，設計2號煤選用MG132/300-W型采煤機，其主要參數(shù)如下：總裝機功率：300kW；采高：0.95～2.2m；截深：630/800mm；滾筒直徑：900mm；重量：21t。牽引方式：液壓牽引；牽引速度：0～6；電壓：1140V；最大生產能力：800t/h；其主要技術參數(shù)見表5-1-1。表5-1-1采煤機技術特征表型號采高(m)電機功率(kW)滾筒直徑(m)截深(mm)牽引速度(m/min)機面高度(mm)重量(t)MG132/300-W0.95-2.2300900630/8000～679021設計7號煤選用MG100/240-BW型采煤機，其主要參數(shù)如下：總裝機功率：240kW；采高：0.76～1.5m；截深：630/800mm；牽引方式：液壓牽引；牽引速度：0～5；電壓：1140V；重量：14t。其主要技術參數(shù)見表5-1-2。表5-1-2采煤機技術特征表型號采高(m)電機功率(kW)滾筒直徑(m)截深(mm)牽引速度(m/min)機面高度(mm)重量(t)MG100/240-BW0.76-1.5240700630/8000～564014（二）輔助水平2號煤工作面主要設備技術參數(shù)如下：1、工作面可彎曲刮板輸送機工作面刮板輸送機選擇與采煤機配套的SGZ630/220刮板輸送機，年生產能力為450×16×0.4×330/1.2×1.05=75.43萬噸，其主要技術參數(shù)見表5-1-3。表5-1-3刮板輸送機技術特征表型號鋪設長度(m)輸送能力(t/h)卸載方式牽引方式電機功率(kW)鏈型備注SGZ630/220150450端卸銷軌2×110中雙鏈3、順槽可伸縮膠帶輸送機選擇DSB800/2×75型可伸縮膠帶輸送機即能滿足要求，主要技術參數(shù)見表5-1-4。表5-1-4可伸縮膠帶輸送機技術特征表型號輸送能力(t/h)輸送長度(m)帶速(m/s)帶寬(mm)電機功率(kW)電壓等級(V)SSJ800/150500777.82.08002×75660/11404、工作面頂板管理方式及液壓支架選型液壓支架的阻力是支架設計中最基本的參數(shù)，支架所有結構的強度都由此決定。設計采用“估算法”計算液壓支架工作阻力。估算法首先考慮支撐冒落帶巖層的重量。P＝9.8Sr∑hcosa式中：P――支架承受的荷載，kN；S――支架支護的頂板面積，m2，取平均值7.5m2；r――頂板巖石視密度，t/m3，為2.4t/m3；∑h――冒落帶巖石的高度（直接頂厚度），m；M∑h＝———K－1M――采高，m，首采區(qū)內平均為1.72m；K――巖石碎脹系數(shù)，取1.25～1.5；α――煤層傾角，（°），平均為2°；上式可寫成：P＝（2～4）×9.8SrMcosa一般用上限，即P＝4×9.8SrMcosa計算中再考慮支架受力不均衡量的安全系數(shù)1.5～2，則P＝（6～8）×9.8SrMcosa則：P＝（6～8）×9.8×7.5×2.4×1.72×cos2＝1364.5～1819.3（kN）設計選用礦方已有的ZY4000/13/32型掩護式液壓支架，工作阻力4000kN，初承力3200KN，支撐高度1.3～3.2mm，支架重量約14t。滿足要求。工作面過渡及端頭支架與廠家配套選購。工作面超前20m采用DZ30-25/110Q型單體液壓支柱配L=3600型Π型鋼梁支護，支撐高度2200-3000mmmm。工作面裝備詳見表5-1-5。表5-1-52號煤綜采工作面主要機械配備表（三）主水平7號煤工作面主要設備技術參數(shù)如下：1、工作面可彎曲刮板輸送機工作面刮板輸送機選擇與采煤機配套的SGZ630/150刮板輸送機，年生產能力為250×16×0.4×330/1.2×1.05=41.9萬噸，其主要技術參數(shù)見表5-1-3。表5-1-3刮板輸送機技術特征表型號鋪設長度(m)輸送能力(t/h)卸載方式牽引方式電機功率(kW)鏈型備注SGZ630/150150250端卸銷軌2×750中雙鏈3、順槽可伸縮膠帶輸送機選擇DSB800/2×75型可伸縮膠帶輸送機即能滿足要求，主要技術參數(shù)見表5-1-4。表5-1-4可伸縮膠帶輸送機技術特征表型號輸送能力(t/h)輸送長度(m)帶速(m/s)帶寬(mm)電機功率(kW)電壓等級(V)SSJ800/90400706.82.08002×45660/11404、工作面頂板管理方式及液壓支架選型液壓支架的阻力是支架設計中最基本的參數(shù)，支架所有結構的強度都由此決定。設計采用“估算法”計算液壓支架工作阻力。估算法首先考慮支撐冒落帶巖層的重量。P＝9.8Sr∑hcosa式中：P――支架承受的荷載，kN；S――支架支護的頂板面積，m2，取平均值7.5m2；r――頂板巖石視密度，t/m3，為2.4t/m3；∑h――冒落帶巖石的高度（直接頂厚度），m；M∑h＝———K－1M――采高，m，首采區(qū)內平均為0.96m；K――巖石碎脹系數(shù)，取1.25～1.5；α――煤層傾角，（°），平均為2°；上式可寫成：P＝（2～4）×9.8SrMcosa一般用上限，即P＝4×9.8SrMcosa計算中再考慮支架受力不均衡量的安全系數(shù)1.5～2，則P＝（6～8）×9.8SrMcosa則：P＝（6～8）×9.8×7.5×2.4×0.96×cos2＝761.6～1015.4（kN）設計選用ZY2000/6.5/13型掩護式液壓支架，工作阻力2000kN，初承力1600KN，支撐高度0.65～1.3mm，支架重量約7t。滿足要求。工作面過渡及端頭支架與廠家配套選購。工作面超前20m采用DZ30-25/110Q型單體液壓支柱配L=3600型Π型鋼梁支護，支撐高度2200-3000mmmm。工作面裝備詳見表5-1-6。表5-1-67號煤綜采工作面主要機械配備表由于本礦輔助水平2號煤服務年限較短，僅為1.05a，為保證生產順利接續(xù)，設計配備一套輔助水平4號煤回采工作面機械設備。表5-1-74號煤綜采工作面主要機械配備表序號設備名稱規(guī)格型號功率(kw)單位數(shù)量備注使用其中備用1雙滾筒采煤機MG-170/410-WD410臺12可彎曲刮板輸送機SGZ-630/2×2002×200臺213綜采支架ZZ3600/12/24135134過渡支架ZZ4000/13/24625端頭支架ZZ5000/13/24626轉載機SZZ-764/110110臺17破碎機PLM1000110臺18可伸縮膠帶伸縮機SSJ100/2×1602×160套19乳化液泵站BRW-200/31.5125210噴霧泵站PB320/6.345套111單體液壓支柱DZ31根1803012π型梁2000mm根806013注水鉆機和探水鉆MYZ-20022臺2探水、注水各一臺14煤層注水泵5D-2/15012臺115