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15萬t/a煤礦開發利用方案

作者:佚名 2012-06-10 20:59 來源:本站原創

  15萬t/a煤礦開發利用方案

  建設規模:15萬t/a

  目 錄

  一、概述 1

  二、礦產品需求現狀和預測 - 6 -

  三、礦產資源概況 - 6 -

  四、主要建設方案的確定 - 17 -

  五、礦床開采 - 25 -

  六、選礦及尾礦設施 - 35 -

  七、環境保護 - 36 -

  八、礦山安全- 40 -

  九、開發方案簡要結論 - 51 -

  附表:

  綜合技術經濟指標表

  附圖:

  (1)礦區地形地質及總平麵圖(1:2000);

  (2)開拓係統、采區巷道布置及機械配備平麵圖(1:2000);

  (3)采區巷道布置Ⅰ-Ⅰ剖麵圖(1:2000);

  (4)采煤方法標準圖(1:100);

  附件:

  一、概 述

  (一)礦區位置、隸屬關係和企業性質

  1.礦區位置

煤礦位於 村境內,行政區劃屬 所轄。礦區地理坐標:東經 ,北緯 。礦區為一五邊形,礦區麵積0.5135km2。

  礦井距 鎮約40.0km,距 火車站5km,距 ~ 公路2.0㎞, 支線從礦山東部邊沿經過,交通極為方便。

  詳見交通位置圖1-1。

  2.隸屬關係和企業性質

  根據 府函〔2006〕205號文,經原 與煤礦業主協商,整合後共同成立煤礦,並獲得了省國土廳頒發的《采礦許可證》,核定生產能力15萬t/a。

  整合後的 煤礦仍屬私營個體企業,行業管理由 煤炭管理局管轄。

  圖1-1 礦區交通位置圖

  3.礦山現狀及編製說明

  煤礦由原 煤礦(拐點坐標見表1—1)與原 煤礦(拐點坐標見表1—2)整合而成,整合後其範圍由5個拐點圈定(表1—3)。新礦權礦區麵積為0.5135km2。

  表1-1 原 煤礦礦權拐點坐標

  拐點XY開采深度(m)

  11550-1350m標高

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  表1-2 原 煤礦權拐點坐標

  拐點XY開采深度(m)

  11600-1350m標高

  2

  3

  4

  表1—3       現 煤礦礦權拐點坐標

  拐點XY開采深度(m)

  01600-1300m標高

  1

  2

  3

  4

  礦區位於 關向斜北西翼北端,屬 關向斜 井田, 關向斜含煤構造單元是 重要的含煤構造及商品煤基地,煤層賦存眾多(主要可采煤層有2、6上、10、12、16上、18上、19、23上、24、30上共10層),煤質較好,屬主焦煤;同時煤層埋藏較淺、有露頭出現,同時本區交通較為方便,因而區內采煤曆史悠久,本礦區內煤層露頭線上有多個小窯分布。大多為當地村民季節性開采,以采掘民用煤為主,證照不齊,現區內所有小煤窯均已關閉、封停。

  區內原 煤礦、 煤礦始建於90年代,均屬合法生產礦井,生產規模 萬t/a。兩礦井均建有完整的開拓開采係統,其中原 煤礦建有2條井筒,井筒位於礦界南部邊界,基本采用沿煤層(10號煤層)斜井開拓,開采10號煤層;原 煤礦亦有完整的開拓係統,建有2條井筒,采用平硐暗斜井開拓,暗斜井(運輸、回風下山)沿12號煤層布置,截止2008年2月29,10、12煤層共開采62.53萬t原煤。

  為適應當前煤炭市場及滿足煤炭產業政策的需要,該兩礦井進行整合並擴能至15萬t/a。為進行整合設計及辦理整合各項手續,2008年3月,業主委托了 省113地質隊編製了《 煤礦資源/儲量核實報告》,該報告通過了 省規劃院的專家評審,其核準的資源/儲量獲得了省國土廳的備案證明( 國土資儲備字〔2008〕427號)。2008年6月,煤礦業主委托我公司編製該礦井的開發利用方案。

  (二)編製依據

  (1) 煤礦(整合)開發利用方案委托書;

  (2)國土資源部(國土資發〔1999〕98號)文,關於“礦山資源開發利用方案編寫內容要求”;

  (3) 省國土資源廳2007年7月10日頒發的 煤礦《采礦許可證》(副本),證號為5200000711364;

  (4) 省113地質隊,2007年12編製的《 煤礦資源儲量核實報告》;

  (5) 省國土資源廳文件( 國土資儲備字[2008]427號)“關於《 省 煤礦資源儲量核實報告》礦產資源儲量評審備案證明”以及附件 省國土資源勘測規劃院《 省 煤礦資源儲量核實報告》礦產資源儲量評審意見書( 國土規劃院儲審字〔2008〕023號);

  (6) 省煤炭管理局文件( 煤行管字〔2005〕246號)“對 市煤礦2005年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批複”( 省煤炭管理局,2005.11.25);

  (7) 省安全生產監督管理局、 省煤礦安全監察局、 省煤炭管理局以“ 安監管字辦字〔2007〕345號文”聯合下發的“關於加強煤礦建設建設項目煤與瓦斯突出防治工作的意見”,2007.10、17;

  (8) 省煤田地質局實驗室《 省 煤礦煤塵爆炸性鑒定報告》(2004.8.17);

  (9) 省煤田地質局實驗室《 省 煤礦煤炭自燃傾向等級鑒定報告》(2004.8.17)。

  (10)《煤炭工業小型礦井設計規範》(GB50399-2006)及《煤礦安全01manbetx 》(2006);

  (11)設計人員現場踏勘收集的礦井建設的外部條件如水、電、路以及建築材料等。

  二、礦產品需求現狀和預測

  (一)礦產品市場需求情況和預測

  省2005年省內消耗5500萬t(其中電力用煤1850萬t),省外消耗4000萬t(含出口),主要是粵、桂、湘、川、渝、滇六省、市、區。

  對於 省,從今後煤炭消費發展看,按照全省對重點耗煤行業的發展規劃,03manbetx 2010、2015年煤炭消費市場情況為12500、13000萬t。

  煤礦有多層可采煤層,其煤種為低灰~中灰、低硫~中硫、低~中熱值焦煤,為較好的煉焦煤及煉焦配煤。焦煤除銷住當地焦化廠外,由於本礦位於 省南部的 ,煤炭可銷往雲南、廣西及廣東等地。隨著當地及周邊經濟的發展,本區煤炭需求量將進一步上升。

  (二)產品價格03manbetx

  當地煉焦用煤,目前坑口價格在 元/t左右。隨著當地經濟的迅速發展,煤炭價格將會繼續上漲,這將為礦山帶來良好的發展機會。

  三、礦產資源概況

  (一)礦區總體概況

  1.礦區總體規劃情況

  為充分發揮煤炭資源優勢,促進 煤炭開發健康、持續、合理、有序發展,六 水市政府委托設計單位對現有生產礦井進行整合、調整、技改,使之符合當前產業政策需要的產業規模從而達到安全生產的目的,編製完成了《 水市 煤礦整合和調整布局方案》,該方案通過省內各相關管理部門的審查,最終由 省人民政府批準。其中 (3萬t/a)與 煤礦(3萬t/a)整合而成,整合後煤礦名稱為 煤礦,由5個拐點圈定,礦區麵積0.5135km2,整合後的 煤礦設計生產能力15萬t/a。

  根據 省國土資源廳2007年7月10日頒發的 煤礦《采礦許可證》, 煤礦屬 合法生產礦井,周邊無其它礦井存在,礦權無重迭現象。

  2.礦區礦產資源概況

  根據《 煤礦資源儲量核實報告》礦產資源儲量評審備案證明( 國土資儲備字[2008]427號), 煤礦(標高+1600-+1300m)保有資源量(122b+333)765.68萬t。其中控製的基礎儲量(122b)641.41萬t,推斷的內蘊經濟資源量(333)124.27萬t。

  3.本設計與礦區總體開發的關係

  根據《 煤炭資源整合方案》, 煤礦為原 及原 煤礦整合,為辦理整合後的《采礦許可證》,亦為合理開發利用保有的礦產資源,受 煤礦業主的委托,編製整合後 煤礦的開發利用方案。

  設計嚴格按照國土資源部門劃定的礦區範圍、準采標高進行設計。同時嚴格按照煤礦設計01manbetx 、規範,煤礦安全01manbetx 進行設計,並結合整合礦井的特點,設計以充分利用原有井巷設施、設備,以節省礦井投資為原則。

  (二)設計項目的資源概況

  1.礦床地質及構造特征

  1)地層

  煤礦區域內出露地層主要為二疊係上統峨眉山玄武岩(Pβ)、龍潭組(P3l)和三疊係下統飛仙關組(T1f)及少量第四係地層。

  (1)峨眉山玄武岩(Pβ):出露於西部外圍,由深灰色及灰綠色拉斑玄武岩、紫色凝灰岩、灰色致密的凝灰質角礫岩等組成,總厚度約250m,與上覆龍潭組呈假整合接觸。

  (2)龍潭組(P3l):為礦段內含煤地層,屬以細碎屑岩為主的海陸交互相沉積。岩性由灰色細砂岩、粉砂岩、泥質粉砂岩、粉砂質泥岩、泥岩及煤層組成,厚度220-245m,一般230m。含煤40-50層,一般可采10層。分為三段:

  第一段:為24號煤層頂界至鋁土岩(龍潭組底界)。含主要可采煤層有24號、30上煤層。平均厚度40m;

  第二段:為12號煤層至24號煤層頂板。含主要可采煤層有12號、16上、18上、19、23上煤層,平均厚度100m;

  第三段:為12號煤層頂板至1號煤層頂板(龍潭組頂界)。含主要可采煤層有2號、6上、10號煤層。平均厚度90m;

  (3)三疊係下統飛仙關組(T1f):平均厚度500m

  第一段(T1f1):為灰綠色細砂岩、粉砂岩、薄層砂質泥岩、泥岩組成,下部富含動植物化石及星散狀黃鐵礦,平均厚度152m。

  第二段(T1f2):多由紫色泥岩、砂岩、泥質粉砂岩等組成,平均厚度359m。

  (4)第四係(Q):

  該地層主要為坡、殘積層分布於地形低窪地帶,岩性為亞粘土及含碎石亞粘土,厚度0-15m左右。

  2)地質構造

  礦區位於 關向斜北西翼南段,地層總體走向北西,傾向南東,傾角17-34°,一般20°。

  礦區及外圍發育的斷層有F24、F28、F245,現分述如下:

  F24斷層:分布於礦區外圍西部,走向N°20—40°E,走向長4100m,向南、北申出圖外,斷層麵近直立,斷層以平推為主,落差60m左右,造成地表煤層重複。

  F28斷層:分布於礦區及礦區以南,走向近南北,走向長約1050m,傾向西,傾角55°,落差15—20m,上 下降,為一正斷層,造成煤層缺失。

  F245斷層:分布於礦區範圍,走向NE—SE,往南交於F24斷層上,傾向NE,傾角50°,落差10—20m,上 下降,為一正斷層,造成煤層缺失。

  另有一些小斷裂,規模較小,在此不在一一贅述。

  綜上所述,礦區構造較簡單。

  2.煤層及煤質特征

  1)煤層特征

  煤礦礦區內主要可采煤層為2、6上、10、12、16上、18上、19、23上、24、30上煤層,現分述如下:

  (1)2號煤層

  位於煤組上段頂部,下距6上煤層13.00—26.00m,平均20.3m。厚度0.37-1.68m,平均厚度1.11m,一般夾0.07-0.68m厚的高嶺石泥岩1—3層,煤層頂板為細砂岩、粉砂岩,厚度9.2m,底板為厚約0.3m泥岩,煤層較穩定。

  (2)6上煤層

  位於煤組上段中部,上距2號煤層13.0—26.0m,平均20.3m,下距10煤層11.0—45.0m,平均22.09m。全層厚度0.64-2.58m,平均厚度1.61m,煤層中夾0.07-0.34米厚的灰色泥岩0—3層,頂板為粉砂岩或粉砂質泥岩,有幾十厘米的偽頂;底板為細砂岩,有幾十厘米的偽底。煤層較穩定。

  (3)10號煤層

  位於煤組第二段中部,上距6上煤層11.0—45.0m,平均22.09m,下距12煤層11.50—27.50m,平均22.09m。全層厚度0.74-1.44m,平均1.15m,夾矸0-2層,為灰色泥岩,煤層較穩定,頂板為粉砂質泥;底板為泥岩、粉砂質泥岩。

  (4)12號煤層

  位於煤組中段上部,上距10號煤層11.50—27.50m,平均22.09m,下距16上煤層8.71—40.5m,平均35.25m。全層厚度0.70-4.23m,平均2.67m,夾矸石0—2層,厚0.05—0.32m,煤層較穩定,厚度變化較大,頂板為粉砂岩,底板為粉砂質泥岩,其上有幾十厘米的泥岩偽底。

  (5)16上號煤層

  位於煤組中段上部,上距12煤層8.71—40.5m,平均35.25m,下距18上煤層6.0—20.0m,平均7.83m。煤層厚度0.79~7.69m,平均厚1.81m,厚度變化大,含夾矸0—2層,為高嶺石泥岩。煤層頂板一般為灰色粉砂質泥岩或泥岩,底板為泥岩或粉砂岩。。

  (6)18上煤層

  位於煤組中段中部,上距16上煤層6.0—20.0m,平均7.83m,下距19號煤層14.0—30.5米m,平均22.08m。煤層厚度0.38~3.43m,一般厚2.32m,煤層構造複雜,一般含0—2層夾矸,夾矸為黑色泥岩,厚0.13~0.51m。頂板為灰色泥岩或炭質泥岩作為偽頂;底板一般為1.00m左右的黑色泥岩,其下為粉砂岩。

  (7)19號煤層

  位於煤組中段中部,上距18上煤層14.0—30.5m,平均22.08m,下距23上煤層約12-25.5m,平均7.23m。煤層厚度0.19-1.97m,一般厚1.62m,厚度穩定。煤層結構複雜,普遍含1—3層0.05-0.36米左右的泥岩夾矸。頂板為泥質粉砂岩,局部有0.2m左右的泥岩作偽頂;底板為0.8m左右的灰黑色泥岩或炭質泥岩,其下為淺灰色粉砂岩。

  (8)23上號煤層

  位於煤組中段下部,上距19號煤層12-25.5m,平均7.23m,下距24號煤層約10.0-19.0m,平均13.68m。煤層厚度0.21-2.91m,一般厚1.07m,厚度變化大,煤層結構複雜,含0-3層0.00-0.64m左右夾矸,頂板為粉砂岩,底板灰黑色泥岩或炭質泥岩。

  (9)24號煤層

  位於煤組下段上部,上距23上煤層10.0-19.0m,平均13.68m,下距30上煤層約27.5-47.0m,平均34.18m。煤層厚度0.55-1.72m,一般厚1.20m,厚度穩定。煤層結構複雜,普遍含0-2層0-0.45m左右的泥岩夾矸。頂板為泥質粉砂岩,局部有薄層泥岩作偽頂;底板為0.8m左右的灰黑色泥岩或炭質泥岩,其下為淺灰色粉砂質泥岩。

  (10)30上煤層

  位於煤組下段下部,上距24煤層27.5-47.0m,平均34.18m,煤層厚度0.13-1.27米,一般厚1.01m,厚度穩定。煤層結構簡單,偶含0—2層0.06m左右的泥岩夾矸。頂板為泥質粉砂岩,局部有薄層泥岩作偽頂;底板為0.5m左右的灰黑色泥岩或炭質泥岩,其下為淺灰色粉砂岩。

  礦區內主要可采煤層特征見表3-1。

  2)煤質特征

  (1)工業03manbetx

  該區原煤灰份為低灰的隻有12號煤層,03manbetx 值為14.32%;為中灰的有2、6上、10、16上、18上、19號煤層,分析值為15.64-23.74%;其餘為高灰煤,分析值為27.66-37.13%。礦區2、6上、16上、18上原煤揮發份平均值為34.00—35.65%,精煤膠質層Y為15.7-21.6,應屬氣煤,23、24、30上原煤揮發份平均值為32.99-34.31%,精煤膠質層Y為29.3-41.2,應屬肥煤,12、19煤層原煤揮發份平均值為33.46-36.24%,精煤膠質層Y為23-25.5,為氣煤到肥煤的過渡層。

  (2)硫分分析

  原煤全硫≤0.50%的有2、6上、10、12、16上、18上、30上,屬特低硫煤;>0.5-1.0%的有19,屬中硫煤;>1.5%的有24、23上,屬中高硫煤。

  (3)發熱量

  該區內煤層原煤可燃基發熱量均在19.71-20.48(MJ/kg)。屬低—中熱值煤。

  礦井可采煤層煤質特征詳見表3-2。

3.礦床開采技術及水文地質條件
1)礦床開采技術條件
(1)頂底板條件
本岩類組主要為三疊統下統飛仙關組(T1f)和二疊係上統龍潭組(P3l)的粉砂岩、粉砂質泥岩、泥岩、粘土岩等,本岩類抗風化能力弱,風化後呈土狀結構,含泥砂重,岩土工程地質性質差。煤層的頂板為粉砂質泥岩、泥岩、粉砂岩、底板為粘土岩、粉砂質泥岩,穩定性差,工程地質條件中等—複雜。

(2)瓦斯
根據原勘探報告,在鑽探過程中,瓦斯突出現象明顯,礦區處於瓦斯突出較激烈地帶。據坑道資料統計,瓦斯含量為2.5%,每晝夜采1噸煤要噴出瓦斯28.5m3。屬瓦斯突出礦井。
(3)煤塵爆炸性
根據原勘探報告經對分析結果進行計算,各煤層之煤層爆炸指數均在22%以上,推定區內煤層易燃,有煤塵爆炸的危險。
(4)煤的自燃傾向性
根據原勘探報告,礦區各煤層均有自燃發火傾向,屬二類自燃煤層。
(5)煤與瓦斯突出
本礦井生產過程中曾發生煤與瓦斯突出02manbetx.com ,按有煤與瓦斯突出礦井設計。
(6)地溫
區內未發現地溫異常區,地溫正常。
2)水文地質條件
礦區位於 西礦區 井田的中部,屬於珠江水係的北 江上遊拖長江支流,拖長江從礦區外圍南部邊界通過,彙入北 江。地表水係呈樹枝狀分布於河流兩側,多為雨源型衝溝,流量隨季節的變化而變化,降水時雨量驟然增大,雨停時則迅速減小,冬春(枯水季節)甚至幹枯斷流。礦區地形總體為北西、南東高,中部低,最低侵蝕基準麵為礦區南側的拖長江河穀,海拔高程為1519.2m,而開采煤層最低標高為1300m,低於當地最低侵蝕基準麵,煤礦開采,地表水補給地下水,將增加煤礦礦坑湧水量。
(1)地下水類型
礦區內地下水類型主要為基岩裂隙水,其次為鬆散岩類孔隙水。
(2)含水岩組及其含水特征
①基岩裂隙水含水岩組:主要包括三疊係下統飛仙關組(T1f)和二疊係上統龍潭組(P3l)及峨眉山玄武岩組(P3β)。
三疊係下統飛仙關組(T1f)含水岩組:上段為灰綠色細砂岩、粉砂岩、薄層砂質泥岩、泥岩組成,下部富含動植物化石及零星散狀黃鐵礦,下段為紫色岩層:多由紫色泥岩、砂岩、泥質粉砂岩等組成。該岩組風化裂隙及垂直溶蝕較發育,透水性較好,富水條件較好,含大量基岩裂隙水,具有較好的含水性能,本次測得其枯季泉流量最大為0.46L/S,為富水性中等含水岩組;
二疊係上統龍潭組(P3l)含水岩組:屬以細碎屑岩為主的海陸交互相沉積。岩性由灰色細砂岩、粉砂岩、泥質粉砂岩、粉砂質泥岩、泥岩及煤層組成,該岩組風化裂隙較發育,含少量裂隙水,本次測得其泉流量為0.23L/S,為富水性弱含水岩組;
二疊係上統峨眉山玄武岩組(P3β)含水岩組:由深灰色及灰綠色拉斑玄武岩、紫色凝灰岩、灰色色致密的凝灰質角礫岩等組成,該岩組富水性弱,未見泉水出露,為富水性極弱含水岩組,為相對隔水層;
②鬆散岩類孔隙水含水岩組:主要為第四係(Q),礦區內除南部少數孤峰基岩裸露外,其餘均為風化殘積、坡積物覆蓋,低窪處和溝穀中有洪積和衝積物堆積。厚度變化不大,0~10m,一般厚2.00m左右。地下水賦存條件差,枯季一般不含水,局部鬆散層厚度較大的地帶,含少量孔隙水。
③斷層破碎帶裂隙水含水岩組:在礦區中、西部發育有斷層F28、F245、F24,落差均大於30米,破壞了煤層的連續性,且均為正斷層,具有一定的富水性和導水性,為將來煤礦開采後礦坑湧水的主要導水通道。
(3)地下水的補給、徑流、排泄條件
礦區內的地下水靠大氣降雨補給,大氣降雨一部份蒸發回到大氣層,另一部份通過裂隙、岩溶管道下滲補給地下水。地下水的流向受岩性、構造的控製,其總體流向為由南西向北東或北流。
(4)礦井充水因素分析
該礦是以大氣降水為主的裂隙充水礦床,主要為頂板中所含裂隙水向巷道內滲漏,其次為老窯積水及采空區積水等。根據實際調查,經采用水文地質“比擬法”對礦井的總湧水量進行估算,整合後 煤礦麵積為0.5135km2,利用公式Q=Q1×S/S1得:雨季湧水量=75m3/h,旱季湧水量=35m3/h。礦山開采過程中的實際測量,煤層開采時有滴水、淋水現象,對礦床開采影響較明顯,在今後開采生產中應加強對采空區積水的監測,確保生產安全。
大氣降水是礦床充水的主要因素。一般沿基岩裂隙滲入礦井,裂隙發育地段礦井充水會有所增大;地表水對地下水具有一定的補給作用,礦床開采引起地表塌限後,地表水與地下水之間可能發生聯係,易引起礦床充水,在掘進過程中,要注意發生突水現象,應引起高度重視,特別是在靠近拖長江一帶,需留設足夠的保安煤柱,加強探測及防水工作。礦區在今後的采礦生產過程中應加強水文地質勘查工作,做好防水和排水工作,確保安全生產。
綜上所述,礦區的水文地質條件屬簡單—中等類型。
4.礦產資源儲量
根據《 省 煤礦資源儲量核實報告》礦產資源儲量評審備案證明( 國土資儲備字[2008]427號),資源量核準基準日:2008年2月29日,評審備案的 煤礦(標高+1600-+1300m)保有資源量(122b+333)765.68萬t,其中探明的基礎儲量(122b)641.41萬t,推斷的內蘊經濟資源量(333)124.27萬t。
礦井各類保有資源/儲量見表3-4。

  5.對地質勘探報告的評述

  本礦井位於 關向斜北西翼北端,屬 關向斜 井田,該井田在1980年, 省煤田地質局159隊對本井田進行了精查地質工作,並於1980年12月提交了《 省 特區 西礦區 井田精查補充勘探報告》。

  2003年,由地質部門在對以往工作總結的基礎上,對 煤礦範圍進行了地質簡測工作,並提交了《 省 煤礦地質簡測報告》。

  2007年12月,113地質隊在總結以上工作的基礎上,對地質簡測工作的1:1萬地形地質圖上地質界線、構造線、煤層露頭線在實地進行了修測;同時實地對井下2個礦井井下巷道進行了實測,對井下煤層厚度、傾角以及采空區賦存狀況進行了實測,提交了井上下對照圖,各煤層底板等高線及儲量估算圖,計算了各開采煤層資源/儲量。截止2008年2月底,共核實整合後 煤礦礦界範圍內可采煤層10層煤層保有資源/儲量(122b)+(333)共計765.68萬t。

  以上地質工作及儲量核實報告,基本滿足編製本開發利用方案需要。

  四、主要建設方案的確定

  (一)開采方案

  1.建設規模及產品方案

  1)建設規模

  合理確定礦井生產能力對保證礦井生產的穩定性、可靠性、節省基建投資和礦井投產和達產至關重要。礦井生產能力的確定,主要是考慮了井田內資源條件、開采技術條件、儲量、地質構造、機械化裝備及管理水平等綜合因素,同時考慮當地規劃、市場、運力等方麵的因素。已頒發的 煤礦一年期《采礦許可證》,核定礦井能力為9萬t/a,但設計考慮以上因素,結合業主投資意向,設計推薦礦井生產能力為15萬t/a。

  (1)儲量

  礦井可采煤層數達10層,保有資源量達765.68萬t,且礦井儲量級別較高,大部分為探明的(122b)資源量,設計可采儲量達448.68萬t。按15萬t/a規模考慮,礦井服務年限約19年,基本能夠滿足《煤炭工業小型煤礦設計規範》對15萬t/a技改礦井服務年限要求。

  (2)煤層賦存及穩定程度

  礦區主采煤層10層,以薄及中厚煤層為主,煤層沿走向、傾向變化不大,以一個炮采工作麵達到15萬/a能力較為容易實現。

  從以上分析可以看出,盡管《采礦許可證》核定能力為9萬t/a,但礦井有達到15萬t/a規模的資源量、開采技術條件,同時業主有強大的資金保證和技術能力,同時擴大規模也符合煤炭產業政策的要求,因此本開采方案設計按15萬t/a設計。

  2)產品方案

  目前礦井產品為原煤,由於礦井規模較小,設計暫不建立洗選廠,僅經過簡單手選即銷售。礦井生產的原煤主要銷往當地焦化廠。部分優質焦煤銷往廣西、雲南兩省化工企業。

  今後有條件時,可結合本區規劃及市場情況,與鄰近礦井共同建造群礦選煤廠,從而降低原煤灰分,滿足更多用戶要求,實現就地增值,給企業帶來更大效益。

  2.可采儲量的確定

  1)礦區範圍

  整合後的 煤礦由原 煤礦、原 煤礦整合並經適當擴界而成。整合前後各礦井相對位置詳見整合前後礦井對照圖4-1。

  整合後的 煤礦,其礦區範圍由 省國土資源廳劃定,根據國土廳頒發的一年期臨時《采礦許可證》,礦區範圍由5個拐點圈定,其拐點坐標(北京坐標係)。

  表4-1         煤礦礦區拐點坐標表

  拐點編號XY

  0

  1

  2

  3

  4

  井田麵積0.5135km2,開采深度為+1600m~+1300m標高。

  2)可采儲量

  (1)礦井資源/儲量

  根據《 省 煤礦資源儲量核實報告》礦產資源儲量評審備案證明( 國土資儲備字[2008]427號),資源量核準基準日:2008年2月29日,評審備案的 煤礦(標高+1600-+1300m)保有資源量(122b+333)765.68萬t,其中探明的基礎儲量(122b)641.41萬t,推斷的內蘊經濟資源量(333)124.27萬t。

  (2)礦井工業資源/儲量

  礦井工業資源/儲量=(122b)+(333)×k

  =641.41+124.27×0.7

  =729.11萬t

  其中,k-可信度係數,根據本井田內地質構造、煤層穩定性,k取0.7。

  (3)礦井設計資源/儲量

  礦井設計資源/儲量為礦井工業資源量減去設計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地麵建(構)築物等永久煤柱損失量後的資源/儲量。

  即:礦井設計資源/儲量=礦井工業資源/儲量-永久煤柱損失

  永久煤柱損失的計算:

  a.斷層煤柱損失

  井田範圍內3~5m小斷層較多,但對礦井開采產生影響的斷層僅一條F28斷層,該斷層需留設斷層保護煤柱。斷層保安煤柱為斷層麵兩端留設25m寬煤柱。計算公式如下式:

  斷層防水煤柱=斷層軸長×留設煤柱寬度×采高×比重/cos20°

  經計算10層煤層的斷層防水煤柱(333),折減0.7係數後為24.59萬t。

  b.防水煤柱損失

  礦區淺部有一定數量的小窯,但基本位於淺部煤層風氧化帶內,而風氧化帶未計算到資源儲量。隻有10、12號煤層有較大的采空區,需計算采空區防水煤柱。防水煤柱寬度(h)按30m計算。

  煤層防水煤柱損失量=L邊×h×M×D/Cos20°×10-4

  經計算礦井(二層煤)采空區防水煤柱(122b)5.53萬t t。

  c.井田境界煤柱

  根據有關設計規範要求,留設30m寬的煤柱。礦井10層可采煤層均需留設邊界煤柱。其計算公式如下:

  礦區邊界煤柱=井田邊界長×留設煤柱寬度×采高×比重/cos20°

  經計算10層煤層邊界煤柱均為(333)資源量,折減0.7後為70.51萬t。

  d.地麵永久煤柱

  井田範圍內目前沒有較集中的村寨和建築物,僅有零星民房,設計建議業主開采前協議搬遷,因此設計不再留設地麵永久建築物煤柱。

  則礦井永久煤柱=24.59+5.53+70.51=100.62

  礦井設計資源/儲量=礦井工業資源/儲量-永久煤柱損失

  =729.11-100.62

  =628.49(萬t)

  (4)設計可采儲量

  設計可采儲量=〔礦井設計資源/儲量-(工業場地+主要井巷煤柱煤量)〕×采區回采率

  礦井主工業場布置於12號煤層底板,需留設12號煤層以下6層煤工業場地煤柱,煤柱按工業地外圍10m以60度移動角投影到各煤層;另外,主、副斜井井筒設於12煤煤層底板圍岩,回風斜井設計於10號煤層中,需留設井筒煤柱,井筒兩端各留設20m煤柱。經計算,工業場地煤柱為(122b)29.77萬t,井筒煤柱46.83萬t。

  礦井共10層可采煤層,為薄~中厚煤層,采區回采率分別取0.8、0.85。經計算礦井設計可采儲量448.68萬t。

  3)礦井服務年限

  可采儲量448.68萬t,設計生產能力15萬t/a,儲量備用係數取1.5,服務年限:

  T=Z/ (A×K)

  =448.68÷(15×1.5)

  ≈19.9(a)。

  式中T—礦井服務年限(a);

  Z—礦井可采儲量 (萬t);

  A—礦井生產能力(萬t/a);

  K—礦井儲量備用係數;按規範取1.5。

  該礦井服務年限約為19.9a。滿足規範要求。

  3.礦床開采方式

  根據開采範圍內的礦體保有資源的賦存條件、礦體產狀,結合原有井巷布置,設計采用地下開采方式。

  4.開拓運輸方案及廠址選擇

  1)開拓現狀

  煤礦由 煤礦、 煤礦整合而成,原兩個生產礦井能力均為萬t/a,整合後擴能到15萬t/a。

  作為整合礦井,整合以後的礦井開拓應充分利用原有場地、井巷設施及設備以充分節省初期投資,但原有場地及井巷設施是否能滿足整合後礦井開發規模的要求,就必須先弄清其現狀,從而才能了解是否可以利用。原生產礦井現狀如下:

  (1)原 煤礦生產現狀

  原 煤礦采用平硐暗斜井開拓,共有三條井筒,工業場地與井筒均布置於礦區邊界南界清水鄉政府附近,公路可直達場地。工業場地布置有礦辦公樓等行政福利設施、地麵生產係統,工業場地(包括生產福利、行政辦公以及生產係統)占地麵積2.22hm2。該場地相對較為開闊,還有發展的潛力。

  原礦井主平硐位於12號煤層頂板,掘進約52m後見12號煤層,沿後沿煤層布置運輸下山,目前礦井采用梯形棚支護,運輸下山長約450m,傾角25°,鋪設22kg/m軌道,采用絞車提升運輸煤炭、矸石及設備材料,各類管線均鋪於該井筒。

  礦井回風斜井距主平硐出口約60m,目前安裝有2台45kW主扇。該風井最初以28°傾角掘進約20m,見12號煤層後,沿煤層傾向布置回風下山,目前采用梯形棚支護,長約450m通過車場與運輸下山溝通形成礦井開拓係統。

  為發展需要,礦井2006年底開始掘進一條副斜井,目前已掘進260m,該井筒為新掘,尚未與老係統溝通,由於該井筒為新掘,技改可以利用。其它兩條井筒由於維護不好,且井筒不直,不能利用。

  目前 煤礦開采12號煤層,至2007年底,12號煤層已開采41.15萬t。

  (2)原 煤礦生產現狀

  原 煤礦采用斜井開拓,共有二條井筒,工業場地與井筒亦布置於礦區邊界南界,該礦井工業場地北距 煤礦場地約150m的10號煤層露頭附近。目前公路也直達場地。工業場地布置有礦辦公樓等行政福利設施、地麵生產係統,目前地麵生產係統能力可達4.5萬t/a左右。該場地相對較為狹窄,基本沒有發展的空間。

  原主斜井沿10號煤層掘進,目前該井筒沿煤層掘進約500m至10號煤層深部邊界,井筒采用錨噴支護支護,鋪設22kg/m軌道,采用絞車提升運輸煤炭、矸石及設備材料,各類管線均鋪於該井筒。主斜井較平直,且目前維護良好,改造可以利用,其回風斜井彎彎曲曲,不能利用。

  2)開拓方案

  (1)開拓方案

  礦區範圍較小,既使兩礦井整合後,礦區範圍仍僅有0.5135km2。可供選擇的工業場地較少,原兩礦井工業場地均布置於礦界南部清水鄉政府附近的緩坡地處,該場地目前能夠處理煤炭生產已達10.5萬t左右,各種生產、生活設施均已形成。

  至目前止,原二個生產礦井共形成5條井筒,其中三條進風井、二條回風井。

  通過對現場調查及井下井巷設施調查,目前的原 場地能夠利用,而其它場地目前均不能滿足布置15萬t/a規模需要。

  故本設計采用原 煤礦工業場地作為整合後 煤礦的工業場地。

  通過對原井筒及井下設施實地調查,原可以利用的井筒有原 主斜井,設計改造該主斜井為技改係統的回風斜井;原 副斜井目前尚在掘進過程中,設計將其改造為新係統的主斜井,同時在該井筒與回風斜井之間另掘一副斜井,主、副斜井掘進至1400m(一水平標高)與已形成的回風斜井溝通形成礦井開拓係統。其中的回風斜井為利用原布置於10號煤層的主斜井,主斜井及副斜井均布置於12號煤層底板圍岩中,其中主斜井大部分為利用改造,副斜井為新掘。主斜井鋪設650mm皮帶作主運輸,副斜井鋪軌作輔助運輸。

  由於礦井各可采煤層為近距離煤層群,設計采用聯合布置,采用布置於12號煤層底板圍岩的主、副斜井與布置於10號煤層中的回風斜井,采用區段石門聯係各開采煤層,區段下行式開采。根據開采標高及原井筒布置情況,劃分為一個水平,水平標高1400.0m。依水平劃分兩個采區,1400.0m標高為一采區,以下為二采區,首采一采區,首采工作麵布置於2號煤層中。

  開拓係統及采區布置詳見圖4-2、圖4-3。井筒特征詳見表4-3。

  注:表中坐標為北京坐標係,黃海高程。

  (2)水平劃分

  礦井按開拓方式,煤層劃定開采高度以及原井筒布置方式,劃分為一個水平,即斜井單水平上、下山開拓。水平標高1400.0m。

  (3)運輸大巷布置

  無運輸大巷布置。

  2)運輸方案

  主斜井鋪設650mm皮帶作為煤炭運輸,副斜井鋪設600mm軌距,30kg/m單軌,采用提升絞車牽引礦車作為輔助運輸。

  區段運輸石門采用650mm固定帶式輸送機運輸煤炭皮帶、工作麵運輸順槽采用刮板運輸機運輸,回采工作麵順槽輔助運輸則采用調度絞車牽引運輸。提升運輸設備選型詳見第五章第六節有關內容。

  3)場址選擇

  由於為整合礦井,經現場踏勘及比較,結合井筒布置,設計利用原有煤礦地麵設施及場址,並按15萬t/a規模配套布置。詳見礦區地形地質及總平麵圖(附圖1)。

  (二)防治水方案

  1.礦井水防治

  礦井以大氣降水為主的裂隙充水型礦床,現狀水文地質條件簡單,但由於受礦區淺部原有小窯及采空區影響,礦區采動後水文地質條件屬於中等類型。需加強探放水工作,堅持“預測預報、有掘必探、先探後掘、先治後采”的探放水措施,避免突水02manbetx.com 的發生。

  在雨季到來前,對直通地麵的裂隙采取封、填和夯實等措施,防止大量雨水通過裂隙滲入坑道;對地表塌陷要進行回填夯實,並保證有一定的流水坡度,防止積水湧入坑道;在回采冒落後有可能與地表溝通的地段,盡量避免雨季開采;定期清理井下水溝,保證井下水流暢通。

  2.地表水防治

  井口及工業場地斜坡地帶,雨季將受到洪澇威脅。為防止雨季山洪威脅礦山安全生產,須在工業場地周圍修築排(截)水溝,將山洪水排出場外。

  3.礦井排水方案及設備

  礦井采用斜井開拓,初期在1400.0m標高布置一水平主、副水倉,並配備三台水泵滿足井下排水需要,設備選型見後述內容。

  五、礦床開采

  (一)開采順序

  礦井各開采煤層為近距離煤層群開采,井筒布置於12號煤層底板的圍岩中,設計采用聯合布置進行開拓,以區段石門聯係各開采煤層,區段下行式開采。

  井田劃分為一個水平,水平標高+1400.0m,先采水平以上煤層,區段間煤層開采順序從上至下開采,首采麵布置於2號煤層。

  (二)采煤方法

  1.采煤方法的選擇及采煤工藝

  1)采煤方法:礦井煤層屬緩傾斜薄至中厚煤層,采用走向長壁後退式開采方法。

  2)采煤工藝:回采工作麵采用放炮落煤、人工攉煤、刮板運輸機運輸、單體液壓支柱配合鉸接頂梁支護,全部陷落法管理頂板。

  3)采區巷道布置

  (1)采區巷道布置詳見開拓係統、采區布置及機械配備平、剖麵圖(附圖2、圖3)。

  首采工作麵煤炭流向:1021回采工作麵→1021運輸順槽→11運輸石門→11溜煤眼→主斜井→地麵儲煤場。

  首采工作麵材料流向:地麵→副斜井→區段軌道石門→1021回風順槽→1021回采工作麵使用地點。

  (2)采區矸石及輔助運輸

  掘進頭矸石經掘進頭→軌道石門→副斜井→地麵窄軌到地麵排矸場。

  4)工作麵支護及頂板管理

  本礦采煤工作麵采用DZ14-30/100型外注式單體液壓支柱配HDJA-1000型金屬鉸接頂梁支護,柱距0.8m,排距1.0m,“四、五”排控頂,最大控頂距5.2m,最小控頂距4.2m,全部垮落法管理頂板,放頂步距1.0m,在切頂線加打叢柱、戧柱,木垛切頂。

  2.采掘機械配置

  回采工作麵配備MSZ-12型煤電鑽2台,采用爆破法落煤,采麵采用刮板輸送機運輸,端頭采用刮板轉載機裝載,運輸順槽采用刮板運輸機運輸。

  回采工作麵主要設備配備詳見表5-1、掘進工作麵主要設備配備詳見表5-2。

  采煤方法詳見采煤方法標準圖(圖4)。

  需要說明的是,若原有設備技術參數與設計選型技術參數接近,原有各類設備可以延用。

  (三)推薦的生產能力及能力驗算

  礦井首采工作麵布置在2號煤層中,走向長度為270m,工作麵長度100m,該工作麵煤層厚度為1.11m。工作麵生產能力計算如下:

  A=lhLρk

  =100×1.11×900×1.47×0.97

  ≈14.25萬t。

  加10%的掘進煤量1.425萬t/a,該工作麵能力可達到15.68萬t/a生產規模,年推進度為900m。

  式中:

  A——工作麵年生產能力,萬t;

  l——采煤工作麵傾斜長度,m;

  h——煤層厚度,m;

  L——工作麵年推進度,m;

  ρ——煤層容重,t/m3;

  k——采煤工作麵回采率,煤層為薄煤層,取0.97。

  (四)利用遠景儲量擴大礦山生產能力或延長服務年限的可能性

  礦區麵積僅0.5135km2,經評審的儲量核實報告提交的保有資源量(122b)+(333)765.68萬t。礦山資源量有限,已沒有能力再擴大生產規模,延長服務年限的可能性亦不大。

  (五)開采崩落範圍的確定

  崩落範圍考慮保有資源量開采範圍內留設邊界煤柱後,煤層采空後所造成的塌陷範圍,根據本礦範圍內的岩土特性,在煤層走向及上山,基岩移動角(δ和γ)取65°,在煤層下山移動角(β)取60°。則礦區範圍保有資源儲量采空後,在煤層走向上、傾向方向的地表移動範圍計算公式分別為:

  采空區在走向上崩落外擴範圍=(采空區邊界地表標高—采空區邊界標高)

  ×tan(90-65)°

  采空區在下山向崩落外擴範圍=(采空區邊界地表標高—采空區邊界標高)

  ×tan(90-60)°

  地表沉陷範圍見附圖1。建議業主在開采過程中除了加強對地麵塌陷及位移的觀測外,對由於采掘而引起的礦界外崩塌範圍亦給予一定的治理。

  (六)開采技術條件及水文地質條件對采礦方法的影響

  煤礦可采煤層10層,屬薄~中厚煤層,煤層傾角平均20º,屬緩傾斜煤層。

  煤礦按煤層有煤與瓦斯突出礦井設計。

  根據 省煤田地質實驗室2004年8月10日對12號煤層所作煤炭自燃傾向性等級鑒定報告和煤塵爆炸性鑒定報告,12號煤層屬二類自燃煤層、煤塵有爆炸性。但未提供其它煤層自燃傾向性等級鑒定報告和煤塵爆炸性鑒定報告。業主需盡快補作。

  因此:本設計按煤層屬自燃煤層、煤塵有爆炸危險性進行設計。

  根據以上煤層開采技術條件,設計采用走向長壁采煤法,全部冒落法管理頂板。

  礦區煤層產於當地最低侵蝕基準點之上,但淺部小窯及采空區積水的影響,礦區煤礦水文地質條件屬中等類型。

  設計要求煤礦業主更進一步作好水文地質工作,將采空區及淺部小窯測繪到采掘平麵圖上,同時堅持“預測預報、有掘必探、先探後掘、先治後采”的探放水措施。以利於指導礦井防水工作。

  (七)工作麵的結構參數及礦井、采區、工作麵的回采率

  首采工作麵的結構參數為走向長約270m左右,工作麵長為100m,煤層平均厚度1.11m,采場麵積約為27000m2。

  根據采區巷道布置、所選回采工藝以及煤層厚度特征,設計2號煤層采區回采率為85%,工作麵回采率為97%。

  (八)礦井提升、通風、排水、供電等主要設備選型

  1.主斜井運輸設備

  主斜井設置固定帶式膠帶機完成煤炭運輸。

  1)設計依據

  原始資料:Q=100t/h,α=20°,L斜長=445m,γ=0.85t/m3初選B=650mm,堆集角為20°

  經計算,輸送機速度V=1.6 m/s。

  2)選型計算

  選用大傾角帶式輸送機,根據目前較為成熟使用較多的為花紋帶式輸送機,帶寬取650mm,帶速1.6m/s,輸送能力計算如下:

  Q運≥(KB2VγCαK)=275×0.652×1.6×0.85×0.9×1.15=163.54。

  即,Q運≥163.54t/h

  式中:Q運-皮帶運輸能力, t/h;

  K-斷麵係數,查表取275;

  B-帶寬,0.65m2;

  V-帶速,m/s,取1.6 m/s;

  γ-物料散密度,取0.85t/m3;

  C-傾角係數,取0.9;

  αK-拖輥槽角影響係數,取1.1~1.15。

  經驗算,輸送機帶速取1.6 m/s滿足運輸要求。

  帶寬校驗:未篩分B≥2amax+200

  未篩分最大塊度取200mm,則帶寬B≥2×200+200=600mm

  則帶寬取650mm滿足要求。

  輸送機所需軸功率計算公式為:

  P=(L斜長+50)(WV/3400+Q/12230)+HQ/367

  W——單位長度機器運動部分質量(kg);

  H——輸送機垂直高度(m),50m。

  電機功率計算公式為:

  N=Pm/η

  m——電動機功率備用係數,取1.2

  η——傳動效率,取0.9

  由上述計算可得出,選用2×90kW電動機即可滿足要求。

  3)設備選型

  (1)驅動係統

  為確保礦井安全、平穩運行,設計選用目前較為先進的CST驅動係統。該係統設有可控停車及軟啟動裝置。可降低膠帶機張力,延長膠帶壽命,提高傳動效率,運行十分可靠。

  (2)膠帶輸送機

  設計選用主斜井膠帶機型號為STJ650/90×2大傾角固定帶式輸送機。

  2、副斜井提升設備

  作為輔助運輸,設計在副斜井井口設置一套提升設備作單鉤串車提升,完成矸石、材料、設備、人員的提升和下放任務。

  1)設計依據

  副斜井提升斜長215m,傾角20°,鋪設600mm、30kg/m單軌;工作製度:每年工作330天,每天四班作業;運輸量:矸石22t/班,下井人員50人/班,材料(含坑木)3次/班,設備1次/班;運輸容器:V型礦車,自重592kg;MC1-6B材料車,自重500kg;MPC1-6A平板車,XRB6/6人車;車場:上、下部平車場,中部甩車場。

  2)選型結果

  一次提升量:矸石3.17噸(2個礦車)或25人(人車XRC-6/6型,一頭車二尾組列)。

  選用6×7同右—21.5—155—特鋼絲繩,其直徑為d=21.5mm,破斷拉力為24700kg。

  副斜井選用提升機JTP-1600×1200,V=2.5m/s,一台,最大靜張力:Fj=30kN。容繩量520m,配套電動機功率75kW,電壓380/660V。主機生產廠家配套供給電控設備。

  經計算得:m矸=13.13>7.5,m人=10.7>9.0。符合安全要求。

  3.礦井通風設備

  本礦采用中央並列抽出式通風方式,選用對旋式高效節能型防爆軸流式通風機滿足礦井通風要求。主扇風機電機反轉即可實現礦井反風。

  1)主要通風機設計依據

  (1)通風風量:Q容易=30m3/s、Q困難=35m3/s;

  (2)通風負壓:h容易=430Pa、h困難=983Pa

  2)選型計算

  (1)通風機需要的風量:Q容易=1.05 QK =1.05×30=31.5m3/s;

  Q困難=1.05 QK =1.05×35=36.75m3/s。

  (2)通風負壓:h容易=(430+120)×1.2/0.99=666.67Pa

  h困難=(1053+120)×1.2/0.99=1336.97Pa

  該式中阻力包含了進、出風井由於高差產生的自然風壓差以及通風設備之間風阻。

  (3)選擇風機

  選用對旋防爆軸流通風機:FBCDZ(Ⅰ)No15-6二台,n=980rpm(一台工作、一台備用);其工況點參數分別為:

  容易時期: Qm前 =34m3/s,Hm前=655Pa,ηm前=0.65,葉片安裝角度-9°;

  困難時期: Qm後 =40m3/s,Hm後=1410Pa,ηm後=0.78,葉片安裝角度0°;

  風機極限安裝角:-9°~+6°。

  用FBCDZ(Ⅰ)No15-6型防爆對旋軸流式通風機其額定參數為:風量23.3~51.7m3/s;風壓:617~2340Pa,功率2×55kW,電壓380V。

  (4)其電機功率驗算

  式中:Pd-電機實際所需功率,kW;

  K-電動機功率備用係數,取1.1;

  η-風機效率;

  Pd容易=1.1×31.5×666.67/(102×0.65×9.8)=37.17kW;

  Pd困難=1.1×36.75×1336.97/(102×0.78×9.8)=72.47kW。

  經計算:所選用的風機電機功率為2×55kW,滿足要求。通風特性曲線見圖6-2-1。

  FBCDZ(Ⅰ)No15型對旋防爆軸流抽出式通風機,其風機工礦參數在礦井配風風量40m3/s ,通風負壓在1410Pa時,其效率可達78以上%,葉片安裝角度+0°,在初期通風容易時期,葉片安裝角度在-9~0°之間,其風機效率均大於65%,軸功率在40~80kW之間,最大限度的節省電能。

  4.礦井排水設備

  采用斜井開拓,在井底車場(1400.0m標高)建水泵房的集中排水方式,將井下湧水由抽水泵抽排至地表汙水處理站。

  1)選擇依據

  (1)礦井正常湧水量Qr為30m3/h,最大湧水量Qrm為75m3/h;

  (2)排水垂高:HP=247m(井口+1547m~井底水倉1300m)。

  2)水泵選型

  1)按礦井正常湧水量確定工作泵最小排水能力QB

  QB=24Qr/20=1.2Qr=1.2×30=36.0(m3/h);

  2)按礦井最大湧水量確定工作泵最大排水能力QBm

  QBm=24Qrm/20=1.2×75=90.0(m3/h);

  3)所需水泵揚程HB

  HB=1.2(h+5)=1.2×(167+5)=206.4(m)

  4)選用MD85-45×5型水泵3台,1台工作,1台備用,1台檢修(最大湧水量時二台工作、一台備用),該水泵流量為55~100.0m3/h,揚程為225m,功率為90kW,660V。

  3)排水管選擇

  (1)排水管路趟數的確定

  根據設計規範要求,確定在副斜井設置兩趟管路,一趟工作,一趟備用。

  (2)管徑計算

  d=[4Q/(3600πV)]1/2

  =[4×30/(3600×3.14×2.0)]1/2

  =0.073(m )

  式中:d——排水管內徑(m)

  Q——通過管路的流量 m3/h

  V——管中流速,取經濟流速2.0m/s

  選用內徑為DN80的無縫鋼管排水管二趟,一趟工作,一趟備用。

  6.瓦斯抽放

  該礦井屬煤與瓦斯突出礦井,在工業場地附近建瓦斯抽放站的集中抽放方式,目前由於開采煤層淺部,加之煤層瓦斯含量等基礎數據不明,因此設計結合本區小型煤礦抽放情況,暫時設置一套高負壓抽放係統,抽放主管通過回風斜井下井,至各抽放地點。由於礦井生產規模較小,目前暫不考慮瓦斯利用,若抽放連續且抽氣量較大,今後再考慮瓦斯綜合利用-如瓦斯發電。

  經計算,選用瓦斯抽放泵選型:重慶平山礦山機電設備有限公司生產的ZBEA352-40/55型固定式瓦斯抽放泵二台,一台工作、一台備用。其性能如下:額定抽氣量40m3/min,耗水量50L/min,供水壓力50~100kPa,極限真空度9.33kPa,配套電機功率55kW,轉速980r/min,電壓380/660V。

  7.礦井主要供電、監測、通信設備

  煤礦由原 煤礦、原 煤礦整合礦井,由於原為生產礦井,原電源已引自白果鎮11萬kVA降壓站10kV端的不同母線,作為礦井雙回路電源,供電線路長度5.0km。礦井開發在電力上是有保障的。

  生產期間全礦用電設備共70台(件),工作設備57台(件),設備總容量1543.50kW,工作設備容量1032.90kW。全礦有功負荷為758.95kW,無功負荷為748.74kVar,噸煤綜合電耗25.30kW.h。地麵工作設備容量420.50kW,地麵設備視在負荷417.64kVA,井下工作設備容量612.0kW,井下設備視在負荷652.0kVA。

  在 煤礦工業場地設10/0.69/0.4kV變電所一座,二回10kV電源線路均引自 柏鎮110kV變電站的10kV不同端,線路為LGJ-50,長約5.0km。

  在地麵10kV變電所共安裝6台變壓器。分別安裝2台S9-500/10/0.4變壓器供地麵設備、地麵用電和照明,變壓器中性點接地;安裝2台KS9-700/10/0.69變壓器分別向井底水倉泵房及井下采煤工作麵、掘進工作麵各用電設備供電,變壓器中性點禁止接地;安裝2台KS9-50/10/0.69變壓器供井下掘進局扇用電,變壓器中性點禁止接地。本礦井按有煤與瓦斯突出礦井設計與管理,掘進頭局扇采用“三專”供電。

  由地麵引四回線路經副斜井至井底配電硐室向井下設備供電,一回供回采工作麵動力供電、一回供掘進工作麵設備供電(並各引一回向井底水倉泵房供電)、二回通過局扇專用開關供掘進頭局扇。各配電點及電纜由隔爆低壓饋電開關引出。井下用電設備總37台(件),設備總容量為908kW,其中工作容量612kW,計算有功負荷為652kW。

  為改善礦井安全麵貌,提高生產效率,原礦井設置K90NA型礦井綜合監控監測裝置。本係統對全礦的瓦斯、風速、風量、溫度、重要采掘運輸設備開停、風門開閉等安全與生產參數進行測量、統計、分析和信息存儲;在參數超限和設備故障時,能及時報警、顯示和打印,必要時還可實現超限自動斷電等功能。

  行政及調度通信,對外聯係可利用行調合一電話站與鄉郵電所交換機中繼連接,亦可考慮直接安裝幾部公網電話。

  井下選用DKH型礦用擴音電話作為工作麵通訊及信號。井下回柱絞車選用XBH21-127型綜合電鈴信號裝置。

  六、選礦及尾礦設施

  1.洗選加工

  目前礦井產品為原煤,由於礦井規模較小,設計暫不建立洗選廠,僅經過簡單手選即銷售。礦井生產的原煤主要銷往當地焦化廠。部分優質焦煤往廣西、雲南兩省化工企業。

  今後有條件時,可結合本區規劃及市場情況,與鄰近礦井共同建造群礦選煤廠,從而降低原煤灰分,滿足更多用戶要求,實現就地增值,給企業帶來更大效益。

  2.矸石處理

  井下排出矸石及手選出的矸石,經窄軌運至排矸場地固定堆放。

  考慮礦井所處位置及當前經濟條件,礦井采掘矸石暫不考慮綜合利用,采用定點填溝堆放處理。矸石堆場排矸期滿後進行林草複墾。

  為防止矸石堆放對環境造成汙染,矸石堆場設有排水溝和攔矸壩。

  七、環境保護

  (一)礦區地質環境報告

  1.礦山開采引起的地質災害及監測預防措施

  1)礦山現狀地質災害及開發活動引發的地質災害

  礦區地形總體上是北東高南西低,最高點在小寨北西坡頂,海拔1722.81m,最低處為礦區南部 附近,海拔1558.0m,相對高差164.81m。最低侵蝕基準麵位於礦區南部拖長江河底,海拔1513.0m。

  礦區內溝穀發育,雨後山間溝穀溪水流量較大,暴雨後有山洪發生,枯季流量小或幹枯,流量大小也主要受大氣降水的控製。

  根據現場調查,礦山現狀地質災害不發育。礦山尚未編製《礦區地質災害危險性評估報告》。

  設計建議業主盡快開展礦區地質災害危險性評估工作,並經評審、備案。

  2)監測及預防措施

  對開采活動可能引發的地質災害除加強監測外,尚需采取如下措施:

  (1)對工業廣場施工誘發地質災害危險性大的岩質邊坡,應及時清除危石並采取掛網噴錨及錨樁抗滑等支護措施。

  (2)填方區的回填土必須進行分層碾壓及強夯處理,並作分層檢驗;對於厚層回填土邊坡應采取抗滑樁與擋牆相結合的方式進行處理。

  (3)流經工業廣場的潛在泥石流溝,要在進一步調查評價其危害的基礎上,對其上遊采取逐級的工程攔截措施;在工業廣場區應修建有足夠防洪、防泥石流能力的堤渠,嚴防泥石流危害。

  (4)地下開采必須按有關規範、01manbetx 留出保安煤柱,劃定的禁采區不得開采。

  (5)對於禁采區以外的地下開采可能危及的分散居民,要組織搬遷,嚴防人身傷亡02manbetx.com 的發生。

  2.礦山開采引起的區域地質條件影響評價

  1)開采有可能誘發的地麵地質災害

  (1)岩土體崩塌、滑坡:開采形成地下采空後,小於安全厚度的地段大山,地勢陡峻,開采有誘發崩塌、滑坡的可能性。

  (2)地麵塌陷、地裂縫及地麵沉降:開采形成地下采空後,在采掘影響高度範圍之內,煤係地層地帶可能會出現局部地麵塌陷、地裂縫及地麵沉降。

  2)盡量不要破壞現有植被,必要時還要恢複植被、開展截排水工作,提高地表排水能力,以減少滑坡、崩塌的發生。

  3)在開采過程中,要定時對礦山的穩定性進行觀測,發現地質災害隱患及時采取有效措施進行整治,盡量避免引發地質災害。

  3.礦山閉坑時地質災害的處理措施

  礦山開采結束時,尾礦場地應種草、植樹。對采礦留下的陡坎應進行開挖、填土並複墾。加強礦山環境的整治,盡量不影響當地村民的生產活動。

  (二)礦山環境影響報告書、水土保持和土地複懇方案

  礦井目前尚未編製《環境影響評價報告》,設計建議業主盡快請有資質的單位編製,報相關管理部門評審批準及備案。

  為減少以上礦山生產等因素對環境的影響,應采取以下防範及複墾措施:

  ①采礦產生的廢碴應妥善堆存,采礦完成後應盡量回填綠化;

  ②鑽孔采用濕法鑽孔,盡量減少揚塵,避免矽肺病的發生;

  ③主要噪聲為空壓機運行聲及放炮產生的噪聲,對空壓機應采用隔聲進行處理,放炮噪聲采用控製裝藥量進行控製;

  ④礦山在生產過程中產生的廢水,必須經過處理後,經檢查達標後方能向外排放;

  ⑤采礦作業結束時,應對廢碴場進行覆土、種草、種樹等複墾措施。整治礦山環境,不能影響當地村民的生產生活,盡量恢複礦區的原始環境。

  ⑥植被恢複時應盡量種植當地的物種,避免引進非本地生物物種,造成物種之間的競爭和本地優良物種的消失。

  (三)礦山環境影響及治理措施

  1.設計采用的環境保護標準

  1)環境標準

  (1)大氣:《環境空氣質量標準》(GB3095—1996)中二級標準;

  (2)地表水:《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)中Ⅰ類標準;

  (3)地下水:《地下水質量標準》(GB/T14848—93)中Ⅲ類標準;

  (4)噪聲:《城市區域環境噪聲標準》(GB3096—1993)中2類標準。

  2)排放標準

  (1)《大氣汙染物綜合排放標準》(GB16297—1996)二級標準;

  (2)《鍋爐大氣汙染物排放標準》(GB13271—2001)二類區標準;

  (3)《工業企業廠界噪聲標準》(GB12348—90)的Ⅱ類標準;

  (4)固體廢棄物:《危險廢物鑒別標準》(GB5085.3—1996)。

  2.水汙染源及治理措施

  煤礦水汙染源有:礦井井下排水、工業場地生產、生活汙廢水。其治理措施根據不同汙染水類型分別采用:

  (1)礦井井下排水:主要汙染物為懸浮物,設計采用混凝沉澱加過濾一級工藝處理。

  (2)工業場地生產、生活汙廢水:工業場地生活汙廢水主要由燈房浴室、洗衣房、食堂廢水和廁所糞便汙水等構成,其中主要汙染物是懸浮物和有機物。汙廢水中燈房廢水采用中和處理,食堂汙水采用隔油池處理後與其餘汙廢水一起采用XFZ-Ⅰ-10型生活汙水生物處理綜合裝置處理。

  (3)綜合樓生活汙水,主要汙染物是懸浮物和有機物,生活汙水采用XFZ-Ⅰ-10型生活汙水生物處理綜合裝置處理。

  以上汙廢水經處理後,均能達到《汙水綜合排放標準》(GB8978——1996)一級標準和小溪河水汙染物總量控製要求。經處理達標後的汙廢水經場地排水溝排入衝溝。

  3.大氣汙染源及治理措施

  鍋爐燃料為本礦所產原煤,設計采用濕式除塵器進行處理,其除塵效率大於95%,並具有一定的脫硫效率,經處理後煙氣中煙塵和SO2出口濃度能滿足《鍋爐大氣汙染物排放標準》(GB13271—2001)二類區、Ⅱ時段標準要求。

  對煤炭儲、裝、運過程產生的粉塵,主要采取灑水防塵措施。

  4.固體廢棄物治理措施

  主要固體廢棄物是煤矸石,采用定點填溝堆放處理。矸石堆場排矸期滿後進行林草複墾。

  為防止矸石堆放對環境造成汙染,矸石堆場設有排水溝和擋矸牆。

  5.噪聲防治措施

  設計在設備選型時,首先選擇高效低噪聲設備;對於通風機等產生的空氣動力噪聲,采取在風機進出氣管上安裝消聲器的措施進行降噪;對於在其它不易采取消聲、隔聲措施的高噪聲源附近工作的人員,則采取個體防護措施。

  6.地表沉陷治理措施

  地下煤層的開采,會使采空區上方地表產生不同程度的移動和變形,其地表移動變形的範圍略大於采空區範圍,一般開采深度越深對地表的影響越小。對於井田內散布的民房,根據其所在位置及地表變形情況和破壞等級,采取相應的搬遷、加固措施。

  八、礦山安全

  煤礦生產中要認真貫徹黨和國家的安全方針,堅持“安全第一,預防為主,綜合治理,總體推進”的指導思想,煤礦生產管理中要嚴格執行《煤礦安全規程》(2006)及相關規程規範,保障煤礦職工的安全和健康,保護國家資源和財產不受損失,促進煤炭工業現代化建設。

  嚴格執行以下規程、規範:

  (1)《礦井防滅火規範》;

  (2)《建築設計防火規範》;

  (3)《煤礦01manbetx 》(2006);

  (4)《煤炭工業小型礦井設計規範》(GB50399-2006);

  (5)《工業企業設計衛生標準》;

  (6)《煤礦井下粉塵防治規範》;

  (7)《礦井通風安全監測裝置使用管理規定》;

  (8)《礦井防突細則》;

  (9)《中華人民共和國礦山安全法》;

  (10)《中華人民共和國礦產資源法》;

  (11)《中華人民共和國煤炭法》;

  (12)《中華人民共和國環境保護法》;

  (13)中華人民共和國行業標準AQ-2006等相關安全標準。

  (一)礦井災害

  1.瓦斯、煤與瓦斯突出

  煤礦由原 、原 煤礦整合而成,原2對礦井均為3萬t/a合法生產礦井,目前尚在開采,整合後技改擴能到15萬t/a。

  儲量核實報告未取得礦區範圍內煤層瓦斯含量、煤層瓦斯壓力等基礎資料,本次設計瓦斯資料來自於2005年瓦斯等級鑒定( 省煤炭管理局文件( 煤行管字〔2005〕246號)“對六 水市煤礦2005年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批複”( 省煤炭管理局,2005.11.25)),根據鑒定批複,本礦按高瓦斯礦井進行設計管理,礦井在生產過程中應加強礦井通風,采取有效的預防措施,防止礦井瓦斯聚集,嚴格執行《煤礦01manbetx 》的有關規定,保證礦井安全生產。瓦斯等給鑒定結果見下表8-1。

  本礦井根據原生產礦井瓦斯鑒定資料按高瓦斯礦井設計,但礦井未取各煤層瓦斯基礎資料(如煤層瓦斯含量、瓦斯壓力、瓦斯梯度等參數),因此要求業主在技改建設期間取得煤層樣,進行瓦斯參數測定。

  礦井由於未取得鑒定資料,為安全起見,根據 煤監管辦字〔2007〕345號文件,設計按礦井有突出危險考慮。新掘開拓巷道及主要井巷均布置於岩層中,同時要求煤礦業主在掘進期間石門(井筒)揭穿煤層前采取預防突出措施,防止發生突出意外。同時要求礦井請有資質單位進行煤與瓦斯突出鑒定。

  建議礦井在石門掘煤前,必須編製專門的揭煤措施,由企業總工程師審批;在開采深部煤層時,煤礦要做好突出危險性預測預報工作,注意數據資料的收集,若煤層具有煤與瓦斯突出危險性,必須采取“四位一體”的綜合防突措施。

  2.煤層自燃及煤塵爆炸性

  根據 省煤田地質實驗室2004年8月10對12號煤層所作煤炭自燃傾向性等級鑒定報告和煤塵爆炸性鑒定報告,12號煤層屬二類自燃煤層、煤塵有爆炸性。但未提供其它煤層自燃傾向性等級鑒定報告和煤塵爆炸性鑒定報告。業主需盡快補作。

  因此:本設計按煤層屬自燃煤層、煤塵有爆炸危險性進行設計。

  3.水害

  煤礦充水因素有以下幾個方麵:大氣降水、地表河流、老窯積水。礦井屬於以大氣降水(或地表河流)為主要補給來源的裂隙充水礦床,水文地質條件初步定為中等偏複雜類型。

  《 省 煤礦儲量核實報告》,采用水文地質比擬法預測礦坑湧水量,礦井正常湧水量35m3/h,最大湧水量75m3/h。但在今後生產過程中必須及時收集水文地質資料,以便及時修正設計。

  4.煤層頂底板

  本岩類組主要為三疊統下統飛仙關組(T1f)和二疊係上統龍潭組(P3l)的粉砂岩、粉砂質泥岩、泥岩、粘土岩等,本岩類抗風化能力弱,風化後呈土狀結構,含泥砂重,岩土工程地質性質差。煤層的頂板為粉砂質泥岩、泥岩、粉砂岩、底板為粘土岩、粉砂質泥岩,穩定性差,工程地質條件中等—複雜。

  5.礦山地質災害

  礦區現有地質災害不明顯,但工程建設本身可能誘發山體崩塌、滑坡、地麵塌陷、地裂縫、邊坡岩土體滑塌、地麵不均勻沉降,這些地質災害將有可能對工程建設、附近村寨及其它設施造成威脅。

  (二)安全措施

  1.開拓、開采及礦壓控製

  (1)礦井、采區及采煤工作麵安全出口

  礦井的主斜井、副斜井及回風斜井為礦井安全出口;采煤工作麵兩端頭為其安全出口,在兩端頭配備有單體液壓支柱,用以加強工作麵安全出口的支護,以保證進出人員安全及物料的暢通。

  (2)采煤工作麵及主要巷道的支護

  采煤工作麵采用單體液壓支柱支護。根據礦井的煤層硬度和頂底板岩性,主要運輸巷既有沿煤層布置,也有沿岩層布置,煤層巷道以梯形棚支護為主、岩層巷道表土段及大斷麵硐室采用混凝土镟支護為主、一般岩層巷道推薦以錨噴支護為主,煤層段巷道采用梯工棚支護型式。

  (3)地表塌陷等地質災害的防治措施

  本礦井煤層埋藏淺,開采後地表將發生不同程度的沉陷,為避免破壞地麵建築物及其它設施,對地麵建(構)築物等留設煤柱加以保護。

  2.礦井通風

  本礦井采用中央並列抽出式通風方式。

  根據礦井通風需要,在必要地點設置有風牆、風門、調節風門等通風構築物。井下設置風速、瓦斯、溫度、風壓、風門等傳感器。回風斜井設置防爆門。

  3.防滅火

  本礦井的12號煤層屬自燃煤層,其它煤層未進行鑒定,設計暫按自燃煤層設計,取樣鑒定後另行修改設計。因此井下防火即要防煤層自燃引起的內因火災,尚要防外因火災防治,采取如下措施:

  1)內因火災

  設計在對開采煤層進行自燃預測預報的基礎上,采取綜合防滅火措施。

  (1)主要井筒(主、副井筒)均布置為岩石巷道,杜絕了煤層自燃對主要井筒的影響,采區上山布置於煤層底板圍岩中。

  (2)選擇走向長壁後退式采煤法,全部垮落法管理頂板,一次性采全高,巷道布置簡單,加快回采速度,縮短采空區暴露時間。

  (3)加強通風管理,使新風和乏風均不通過采空區,漏風少;調節風門、風門應設置在圍岩堅固、地壓穩定的地點,還應避免引起采空區或煤柱裂隙漏風量的增大;采取措施,降低采區進回風巷之間兩端的負壓差,以減少漏風。

  (4)加強監測監控。

  (5)采取綜合防滅火措施,如采用流動汽霧阻化、隔漏風牆、及采空區灌水等措施。

  (6)建立井下消防灑水係統。

  2)外因火災

  外因火災主要有電氣設備的防火、電纜的防火以及其它外因火災。采取如下措施:

  (1)在井下設消防灑水管路係統,水源來自地麵高位水池。

  (2)在井底車場等巷道中設置消火栓或三通及閥門,供滅火和衝洗巷道用。

  (3)井下主要硐室采用不燃性材料支護。

  (4)井下機電硐室在通道處設防火門或防火柵欄兩用門。硐室內按其防火性質配備不同類型的滅火器。

  (5)采用主要通風機反轉實現礦井反風。

  (6)對廢棄巷道、采空區及時封閉,並噴灑阻化劑。

  (7)井下硐室不準存放汽油、柴油、煤油和變電器油,擦拭機械用的棉紗、布頭等,要放在鐵桶內封閉,並定期送到地麵處理。

  (8)爆破材料的運送、保管,要嚴格執行《煤礦01manbetx 》(2006)規定。

  4.防治水

  本礦井水文地質條件屬中等類型。預防的重點是上部裂隙含水層受采動影響形成水力聯係造成的礦坑湧水、淺部老窯或采空區積水以及雨季滲水。

  (1)在靠近河流保安煤柱、老窯(采空區)、斷層等有突水危險的地點附近掘進巷道時,必須先探後掘,防止突水,並配備相應的探水鑽。

  (2)在雨季之前,對直達地麵的地表裂隙要采取措施封填密實,防止大量雨水通過裂隙泄入井下;對地表塌陷坑要回填夯實,保證流水坡度,防止積水滲入井下;對回采冒落後,有可能與地表溝通的地段,盡量避開雨季回采。

  (3)定期清理水倉和水溝,維護好水泵和排水管路,保證井下水流暢通和排水設備完好。

  總之,該礦頂板直接進水的裂隙、岩溶充水礦床,其水文地質條件中等複雜,礦山開發中必須切實做好防排水工作,防止突水淹井02manbetx.com 的發生。

  5.粉塵防治

  經鑒定本礦井12號煤層的煤塵有爆炸性,但其它煤層未取樣進行鑒定,暫按煤塵有爆炸危險性考慮,同時為改善井下勞動條件,保證井下工人的身體健康,設計采取綜合防塵措施,在“預防為主”的綜合防塵方麵采取如下措施:

  (1)對回采工作麵進行灑水,使煤體濕潤,減少開采時煤塵飛揚。

  (2)煤炭運輸轉載點設自動噴霧灑水裝置,以控製各產塵點的粉塵。

  (3)掘進工作麵采用濕式鑿岩,配備濕式除塵風機,設置水幕淨化裝置。

  (4)及時調整和控製各巷道風速,防止因風速過小而不能及時帶出空氣中的浮塵和風速過大重新揚起落塵。

  (5)定期清掃和刷洗巷壁上的煤塵,並用石灰水粉刷。

  (6)對井下采掘人員進行個體防護,配備防塵口罩和呼吸器。

  (7)采、掘工作麵配備呼吸性粉塵測定儀、光電煤塵測定儀,用以檢測井下空氣,及時發現粉塵濃度超限,以便立即采取措施。

  (8)為防止煤塵爆炸而引起瓦斯爆炸造成更大的礦難,設計要求分別在回采工作麵、掘進頭設立隔爆水棚。

  6.防治瓦斯、煤與瓦斯突出

  1)本礦井按有煤與瓦斯突出礦井設計,設計采取“四位一體”的綜合防突措施,要求礦井堅持每年進行瓦斯等級鑒定。同時加強瓦斯管理和采取相應措施防止瓦斯事故的發生

  2)該設計為礦井考慮了完善的通風係統,充足的風量,配備了隔離式自救器,瓦斯檢測器,便攜式瓦斯檢測報警器等,能夠隨時檢測井下瓦斯濃度,配備有專職的安全檢測人員,以便加強日常通風管理和通風瓦斯檢測,並根據井下瓦斯湧出量及時調整風量,防止事故發生。

  3)礦井通風必須可靠,防止瓦斯超限和積聚。嚴格執行瓦斯檢查製度,加強對瓦斯的監測工作,防止瓦斯積聚超限;對廢巷、盲巷及采空區要及時封閉;對工作麵上隅角,低風速頂板附近積聚的瓦斯要及時處理,並保證各用風地點有足夠的風量。若要恢複已封閉的的停工區或采掘工作麵,必須先進行瓦斯排放,確認瓦斯濃度降至《煤礦01manbetx 》(2006)所規定的界線以下後方可恢複施工。接近老窯采空區時,必須製定安全技術措施,事先排出其中積聚的瓦斯,並做好探放水工作。礦井安全管理部門要隨時注意礦井瓦斯湧出量的變化,發現問題,及時處理。

  4)防止瓦斯燃燒:嚴禁將可燃物品和點火工具帶入井下,禁止在井下及井口附近使用明火,井下爆破器材的使用及操作必須遵守《煤礦安全規程》(2006)的有關規定;井下掘進工作麵的局扇和電氣設備都必須安裝風、電閉鎖裝置;井下電器起動前必須進行瓦斯檢查,嚴禁帶電檢修電氣設備。

  5)本礦井按突出礦井設計,設計考慮了瓦斯抽放係統,由於目前未掌握礦井煤層瓦斯基礎資料,建議業主有條件時請有資質的單位進行測試,取得煤層瓦斯資料,然後進行專項瓦斯抽放設計,以更符合煤礦實際情況,采取的措施更為有針對性。

  6)設計按要求設置礦井安全監測、監控係統,對井下所有作業地點的瓦斯濃度、CO、設備開停等情況進行監控。礦井裝備KJ90監測監控係統及若幹分站、各類環境參數探頭,設備開停傳感器,業主應按設計要求配備齊全各類參數參探,以保證礦井安全生產。

  7)為防止瓦斯爆炸造成災難性災害,設計在工作麵運輸順槽、回風順槽各設置二組隔爆水棚,在掘進工作麵分別設置一組隔爆水棚。

  8)井下所有電氣設備均按《煤礦安全規程》(2006)規定選取。

  7.加強頂板管理與巷道支護

  積極開展回采工作麵的礦壓觀測工作,掌握礦壓顯現規律,在初次放頂和周期來壓期間采取安全措施。回采工作麵支柱排放整齊,移柱及時,盡量減小控頂距及空頂時間,以防止冒頂事故。

  從礦井目前開采情況可以看出,一般情況下頂底板較為穩固,但局部小斷層破碎帶,頂板易垮落,需加強支護。

  礦井安全設備配備詳見表8-1。

  8.斜巷(井)各類保護措施

  對於下(上)山巷道,可能存在如下事故:由於提升機失控、鋼絲繩和連接裝置斷裂造成提升容器全速上升或下降,破壞井上、井下設施甚至傷及生命。根據《煤礦安全規程》(2006版)第三百七十條、第一項的規定:“在傾斜井巷內安設能夠將運行中斷繩、脫鉤的車輛阻止住的跑車防護裝置。”為此,礦井在斜井(巷)內串車提升時需采用機械防跑車裝置。同時加強對井巷斷麵的維護,使提升容器與井壁之間的間隙都能滿足《煤礦安全規程》(2006)的規定。

  9.爆炸材料運輸及井下爆破安全措施

  1)爆炸材料運輸安全措施

  采用人力由爆炸材料庫直接向井下工作地點運送爆炸材料時,應遵守下列規定:

  (1)電雷管必須由爆破工親自運送,不得交給他人代運送,炸藥應由爆破工或在爆破工監護下由其他人員運送;

  (2)爆炸材料必須裝在耐壓和抗撞衝、防震、防靜電的非金屬容器內。電雷管和炸藥嚴禁裝在同一容器內。嚴禁將爆炸材料裝在衣袋內。領到爆炸材料後,應直接送到工作地點,嚴禁中途逗留。當班使用爆炸材料應有交接和領退製度,並作好記錄。

  (3)在交接班、人員上下井的時間內,嚴禁攜帶爆炸材料人員沿井筒上下。

  2)放炮必須遵守井下爆破的有關內容的規定。

  (1)掘進工作麵都必須使用取得產品許可證的煤礦許用炸藥和煤礦許用雷管。使用煤礦許用毫秒電雷管時,最後一段的延期時間不得超過130毫秒。

  (2)掘進工作麵應采用毫秒爆破。

  (3)炮眼封泥應用水炮泥,水炮泥外剩餘的炮眼部分,應用粘土炮泥封實。

  (4)炮眼封泥嚴禁用煤粉,塊狀材料或其它可燃性材料,無炮泥或不實的炮眼,嚴禁放炮。

  (5)炮眼內發現異狀、溫度驟高驟低、有顯著瓦斯湧出、煤岩鬆散、透老空等情況時,不準裝藥放炮。

  (6)放炮母線、連接線和電雷管腳線必須相互扭緊並懸掛,不得同軌道、金屬管、鋼絲繩、刮板輸送機等導電體相接觸。

  (7)在放炮地點20m內,有礦車、未清除的煤、矸或其它物體堵塞巷道1/3以上時,不準裝藥放炮。

  (8)處理瞎炮(包括殘炮)必須在班組長直接指導下進行,並應在當班處理完畢。如果當班未能處理完畢,放炮員必須同下一班放炮員在現場交接清楚。

  (9)放炮時,應采用正向起爆。

  (10)放炮必須嚴格執行“一炮三檢查” (裝藥前、放炮前、放炮後)和“三人連鎖”(放炮員、班組長、瓦檢員)製度,嚴禁采用糊炮、明火放炮和一次裝藥多次放炮。

  (11)嚴格執行《規程》中關於爆破材料和井下放炮的各條規定,且按高瓦斯礦井等級選用煤礦許用的炸藥和雷管。

  10.加強防護、救護措施

  為使井下生產安全、可靠,便於掌握井下環境狀況,須對井下工作環境、生產狀況實行綜合監測。

  為保障井下工人生命安全,井下工人每人配備1台自救器。當發生災害時,為便於及時搶救,按有關規定建立相應的救護隊,並配備必要的裝備;另外配備急救用的自動蘇生器、氧氣呼吸器等救護設備。

  礦山救護主要依托林安順市煤炭救護中隊,並與其簽訂救護協議,礦井應編製應急救援預案。同時設立礦山輔助小隊。

  11.減輕繁重體力勞動的措施

  (1)采、掘工作麵盡量實現機械化。

  (2)人員運輸盡量實現機械化。

  (3)對井下生產係統及環境,實行自動化集中監控,確保安全又減輕工人的勞動強度。

  12.搶救事故措施

  (1)瓦斯、煤塵爆炸事故的搶救

  ①組織救護隊探明事故性質、地點和範圍,由礦有關領導作出反風、限風或維持原通風係統的決定,防止二次爆炸。

  ②全力以赴搶救遇險人員,迅速恢複破壞的巷道和通風設施,及時解決救災所需器材和設備。

  ③發生瓦斯、煤塵爆炸時,所有災區或受災區威脅的人員積極進行自救和互救,立即佩帶好自救器,沿避災線路迅速撤離。

  (2)水災事故搶救

  一旦發生突水事故,現場人員要迅速撤離,同時開動所有的排水泵排水。

  (3)火災事故的搶救

  ①迅速查明火災地點,災區人員立即戴好自救器沿與火源點相反且最近的進風方向撤離。

  ②切斷火區電源,采取措施防止火災向有人員的巷道蔓延,積極組織搶救遇險人員。

  ③根據火區地點確定井下通風係統是否改變。

  ④火災初期立即組織力量積極滅火。

  (4)冒頂事故的搶救

  ①發現冒頂預兆來不及處理時,人員必須迅速撤離險區。

  ②探明冒頂區範圍和受害人數及可能所在位置,並決定搶救處理方法。

  ③迅速恢複冒頂關閉區的正常通風,如一時不能恢複,則必須利用壓風管、水管或打鑽向埋壓和堵截人員供給新鮮空氣。必要時向遇險人員處開鑿小巷道。

  ④在搶救處理中,必須有專人檢查與監視頂板情況,防止二次冒頂。

  ⑤搶救中遇到大塊石,嚴禁采用爆破方法處理。

  13.災害預防和處理

  (1)組織廣大職工認真學習“安全規程、技術01manbetx 、作業規程”和災防計劃,樹立安全第一的思想。

  (2)礦領導和安全部門要定期進行檢查災防計劃的貫徹執行情況,認真落實災防計劃的有關器材、設備。

  (3)下列圖紙必須齊全:

  a.礦井地質和水文地質圖

  b.井上、下對照圖

  c.采區巷道布置及機械設備配備平、剖麵圖

  d.礦井通風係統圖、礦井通風網絡圖

  e.井下運輸係統圖

  f.安全監測裝備布置圖

  g.各種路管係統圖

  h.井上下供電係統、通信係統圖

  i.井下避災路線圖

  j.礦井生產監控、監測係統圖

  k.安全監測係統井下傳感器布置圖

  (4)嚴格執行《煤礦安全規程》(2006)有關規定。

  九、開發方案簡要結論

  (一)設計利用礦產資源量、礦山設計生產規模及服務年限

  (1)保有資源量=(122b)+(333)=765.68萬t。

  (2)礦山設計資源/儲量=662.74萬t。

  (3)設計可采儲量=482.80萬t。

  (4)礦井生產能力15萬t/a。

  (5)服務年限22.99a。

  (二)產品方案

  礦井生產、銷售原煤。

  (三)地麵工業場地、開拓運輸方案

  (1)地麵工業場地:利用、改造原小田壩煤礦主井工業場地。

  (2)開拓方式:斜井開拓。

  (3)運輸方案:主斜井采用皮帶運輸;輔助運輸采用軌道運輸。地麵為汽車運輸。

  (四)采、選工藝方案

  (1)采礦方法:走向長壁采煤法,放炮落煤。

  (2)選礦工藝:礦井初期不建洗煤廠,隻進行簡易手選撿矸,後期建群礦選煤廠。

  (五)綜合回收、綜合利用方案

  其它有益礦產尚不具備開采條件,暫無法進行綜合開發利用。

  (六)對工程項目扼要綜合評價

  煤礦煤層賦存比較穩定,地質構造中等、水文地質條件屬中等類型,水、電外部條件好,交通運輸條件一般,用戶可靠,市場前景廣闊。

  本礦井的開發可使本區的資源優勢轉化為經濟優勢,帶動地方經濟發展,具有較好的經濟效益和社會效益。礦井綜合技術經濟指標詳見附表。

  (七)存在的主要問題及建議

  (1)本礦井相對勘探程度較高,資源儲量可靠。但本礦井由於是兩個煤礦整合為一個礦,原礦井均存在越界開采,並進行上、下煤組重疊開采,所以應特別注意了解采空區範圍、麵積以及積水情況,建議業主進一步加強對原有采空區範圍的調查,特別是今後采空區積水是造成礦井可能突水的重要威脅,因此在礦井技改期間加強地質編錄,更進一步掌握煤層、采空區資料,為下一步生產打下更可靠的基礎,確保安全生產。

  (2)本礦井根據原生產礦井瓦斯鑒定資料按高瓦斯礦井設計,但礦井未取各煤層瓦斯基礎資料(如煤層瓦斯含量、瓦斯壓力、瓦斯梯度等參數),因此要求業主在建設期間取得煤層樣,進行瓦斯參數測定,若鑒定結果與設計有不同,需重新進行修改設計,並報相關管理部門審查備案。

  另外,盡管本區未發生煤與瓦斯突出現象或瓦斯動力現象,但隨著采深的增加,煤層瓦斯壓力及地壓的增加,亦有可能出現瓦斯突出現象,因此對於石門掘進揭煤,應采取相應的局部防突措施,確保礦山生產安全。設計建議礦山在條件滿足時,必需進行煤與瓦斯突出鑒定,根據取得的數據請有資質的設計單位重新進行專項瓦斯抽放設計以及製定防止煤與瓦斯突出措施。

  (3)礦井僅對12號煤層取樣進行了煤塵爆炸危險性鑒定,而其它煤層未取得鑒定資料,本設計均按煤塵有爆炸危險性考慮。但建議業主在有條件時應取樣鑒定,以指導下一步礦井的防塵工作。

  (4)礦井亦僅對12號煤層取樣進行煤炭自燃傾向性鑒定,鑒定結果為二類自燃煤層,本設計均按自燃煤層考慮。但建議業主在有條件時應取樣鑒定,以指導下一步礦井防火安全生產。另外,本次設計利用的一條井筒(回風斜井)布置於10號煤層中,考慮到該煤層為自燃煤層,同時這三條井筒是今後開采其它煤層的主要開拓巷道,服務於整個礦井,故設計進行改造時除滿足設計斷麵要求外,還對所有井筒進行密閉處理,以防止煤炭自燃。設計對井筒采用錨網噴(根據頂板岩性情況可考慮加錨索),同時均進行噴漿封閉裸露煤巷,另外亦可根據岩性情況采取砼镟進行全封閉支護。

  (5)本礦井為整合礦井,煤層眾多,原生產礦井均有越界開采現象,礦井采空區範圍較大且不規範,是否積水、積水量多少以及積水範圍均不明確,采空區或淺部老窯突水是本礦井安全生產的一個重大隱患,設計要求業主加強水文地質工作,查清老窯采空區分布情況,視老窯分布留設隔水煤柱,在淺部采掘時,堅持做到“預測預報、有掘必探、先探後掘、先治後采”的探放水原則,防止礦井突水,以確保礦山生產安全。

  (6)本礦井整合擴界擴能後,尚未進行礦區環評及地災評估工作,設計建議業主應盡快開展這兩項工作,編製環評、地災報告,並報相關管理部門評審、備案,然後按照審查批準的措施進行實施。

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