堿溝煤礦300萬噸年改擴建方案設計(井工及通風部分)
礦井井工及通風部分
第一章 井田概況及地質特征
第一節 井 田 概 況
一、概況
堿溝煤礦1956年前屬軍區後勤小窯,1956年與其它窯合並,名為農六師農建煤礦總廠二、三分廠,1969年改名農六師第一煤礦二、三分廠,1966進行30萬噸/年改擴建設計,因“文革”等原因設計的+616水平直到1982年4月才投產,1975年體製改革轉屬新疆煤炭廳稱東山煤礦三分礦,1979年烏魯木齊礦務局成立後更名為烏魯木齊礦務局堿溝煤礦。1983年經自治區人民政府批準將蘆草溝煤礦並入堿溝煤礦,核定井型30萬噸/年,設計服務年限34年。由於井田內15個小煤礦的掠奪式開采和破壞,報損儲量1882.61萬噸,隻服務了10.5年。1993年由於水平接續緊張,又進行了30萬噸/年+556水平的水平延深設計,於1995年10月+556水平試投產,設計服務年限47年,該設計將+556水平運輸大巷的電機車運輸改為+564水平的皮帶運輸,同時與主斜井的大傾角運輸形成配套,使礦井的運輸能力大為提高。 1997年後通過采用先進的采煤方法,合理布置采區,實現了礦井集中生產。1998年又對地麵儲裝運係統進行改造,徹底解決了井下生產能力大,井上儲裝運能力小的問題。
曆經多年的努力,礦井的提升、運輸、通風等各大係統大為改善,礦井生產能力提高到75萬噸/年,比設計提高了近兩倍。1997年礦井生產能力核定為50萬噸/年,2005年自治區煤炭工業管理局、國家發改委及國家煤炭工業協會對礦井生產能力進行了核定,確定礦井生產能力為75萬噸/年。
二、交通位置
堿溝煤礦位於烏魯木齊市東北部,距烏魯木齊市區20km。屬烏魯木齊市東山區管轄。煤礦北距公司總部和216國道8km,有瀝青公路相通;礦區鐵路專用線至堿溝煤礦,煤礦至蘭新線北站38km,交通方便。
三、地形地勢
井田地處天山中段北麓的丘陵地帶,地勢西南高、東北低,地形起伏不大,海拔標高在+740—+860m之間,相對高差50-120m。
四、礦井生產現狀
(一)、現開拓方式:
礦井采用一對主副斜井階段石門方式進行開拓,現有井口數目三個即主斜井、副斜井、立風井,礦井有二個安全出口,即主斜井、副斜井。
(二)、水平劃分:
礦井現劃分為四個水平,第一水平回風水平標高為+686m,運輸水平標高為+616m,目前已基本結束。延深水平標高為+556m,現正在生產。深部有+436水平,+300水平目前均未開采。
(三)、采區劃分:
針對堿溝煤礦井田走向長度,工業廣場的位置,各煤組煤層賦存的不同特點和小煤窯的開采狀況,將井田共劃分為六個采區,以工業廣場煤柱分界東翼三個采區,西翼三個采區。采區石門間距700米,采區內一、二組煤走向長度從468m到1070m不等視具體情況而定,三、四組煤走向長度從530m到815m不等,根據設計要求和所確定的采煤方法,一、二組煤為單翼采區開采,三、四組煤為雙翼采區開采。
(四)現有主要井巷技術特征
1、主斜井:井筒內布置800mm寬大傾角皮帶,行人台階兼檢修道。主斜井井口標高+748.9m,井下標高+556m,總斜長490m,傾角25°,采用料石砌壁,井筒掘進斷麵8.83m2。岩石硬度係數f=4~6。支護厚度250mm。2、副斜井:副斜井井口標高+748.61m,井下標高+556m,斜長459m,傾角25°,采用料石砌壁,井筒掘進斷麵6.08m2。岩石硬度係數f=4~6。支護厚度250mm。3、立風井:井口標高+755m,井下標高+616m,井深137m,采用料石砌壁,傾角90°,井筒直徑為2.8m,井筒掘進斷麵9.1m2。岩石硬度係數f=4~6。支護厚度300mm。4、+556材料運輸石門:掘進斷麵7.4 m2,采用架棚支護,長度350米, 岩石硬度係數f=4~6。5、+616水平材料運輸大巷:掘進斷麵11.7 m2,采用料石砌壁,長度300米,支護厚度250mm, 岩石硬度係數f=4~6。6、+564水平B3運輸大巷:掘進斷麵6.2 m2,采用架棚支護,長度531米,岩石硬度係數f=2~3。
(五)、現生產係統
(1)、提升係統:
主斜井采用SGD-220型寬800mm的皮帶提升,帶長1100米,主斜井傾角25°,全長(斜長)540m。副斜井裝備一台JK-2/30型絞車提升。
(2)、運輸係統:
井下主運輸采用膠帶運輸,輔助運輸采用1噸礦車及平板車運輸。膠帶型號SD80型,帶寬800mm。
(3)、排水係統:
礦井采用一級排水方式。均運轉正常。+556水泵房安裝有3台200D43 * 7型水泵。其中一台工作、一台備用、一台檢修。
(4)、通風係統:
礦井采用中央並列式全負壓通風,風井裝備兩台FBDCZNO-20型煤礦地麵用防爆抽出式對旋軸流通風機。
(5)、供電係統:
本礦供電電源為葦湖梁電廠,東山礦區35kw的區域變電所引出6kv級供電線路至本礦,總通過能力為4000kw左右。采用雙回路供電,電氣設備均完好。
礦內部供電係統設有地麵變電所,井下中央變電所和采區變電所分別承擔地麵和井下的電力分配。
(6)、地麵生產係統:
原煤經主井斜皮帶運到地麵落地或卸入煤倉,落地煤再經返煤皮帶裝倉經火車外運。地麵貯煤場能力24萬噸。
(六)、現有采煤方法
在一、二組煤B1、B2及B4+6煤層采用綜采放頂煤采煤方法,在小槽煤三、四組煤采用巷柱式放頂煤采煤法。
五、井田周邊礦井情況
(一)、礦區範圍內小窯分布
堿溝煤礦井田範圍內共有15個小煤礦,其中地方國營煤礦2個,鄉鎮煤礦13個,井田主斜井以西分布有7個小煤礦,井田主斜井以東分布有8個小煤礦,這些小煤礦的開采給堿溝煤礦造成了極大的損失,使礦井服務年限大大縮短,造成國有資源的極大浪費和環境汙染。
(二)、小煤窯情況概述
1、礦名:烏縣四十戶鄉東村煤礦井口坐標:
X 4860860 Y 29555500 Z +819
開采水平: +650.0 開采煤層: B23-B34
開采時間: 1995年
開采範圍: X1 4860790 Y1 29555417
X2 4860890 Y2 29555528
X3 4860766 Y3 29555642
X4 4860667 Y4 29555534
開采情況說明: 該礦井未越界開采,也未超深開采。
2、礦名: 青格達湖鄉聯營一礦
井口坐標: X 4861215 Y 29555922 Z +814.5
開采水平: +655.7 開采煤層: B23-B34
開采時間: 1985年
開采範圍: X1 4861018 YI 29555645
X2 4861338 Y2 29555972
X3 4861217 Y3 29556092
X4 4860897 Y4 29555763
開采情況說明: 該礦井未越界開采,也未超深開采。該礦井現已關閉。
3、礦名: 烏縣四十戶鄉八道灣煤礦
井口坐標: X 4861476 Y 295556194 Z +822
開采水平: +617.5 開采煤層: B23-B34
開采時間: 1984年
開采範圍: X1 4861018 YI 29555992
X2 4861552 Y2 29556220
X3 4861424 Y3 29556326
X4 4861242 Y4 29556105
開采情況說明: 該礦井未越界開采,但超深開采,超深開采垂高17.5米。該礦井現已關閉。
4、礦名:烏縣地窩堡鄉宣仁墩八道灣煤礦
井口坐標: X 4861697 Y 29556439 Z +801.3
開采水平: +613.3 開采煤層: B23-B34
開采時間: 1981年
開采範圍: X1 4861572 YI 29556244
X2 4861849 Y2 29556557
X3 4861790 Y3 29556718
X4 4861830 Y4 29556792
X5 4861885 Y5 29556718
X6 4861460 Y6 29556346
開采情況說明: 該礦井未越界開采,也未超深開采。
5、礦名:東山區蘆草溝鄉農機站井
井口坐標: X 4861862.8 Y 29556660.6 Z +826.5
開采水平: +580.0 開采煤層: B23-B34
開采時間: 1987年
開采範圍: X1 4861906 YI 29556556
X2 4862060 Y2 29557005
X3 4862144 Y3 29557069
X4 4861950 Y4 29556845
開采情況說明: 該礦井未越界開采,但超深開采,超深開采垂高54.5米。
6、礦名:建工局三建煤礦主井
井口坐標: X 4860656 Y 29555842 Z +828
開采水平: +514.0 開采煤層: BS1+2-B4-6
開采時間: 1992年
開采範圍: X8 4860625 Y8 29555500
X9 4861260 Y9 29556186
X10 4861122 Y10 29556309
X11 4860946 Y11 29556115
X12 4860684 Y12 29556365
X13 4860086 Y13 29555706
X14 4860308 Y14 29555493
X15 4860460 Y15 29555655
開采情況說明: 該礦井未越界開采,也未超深開采。
7、礦名:農六師103團八道灣煤礦新井
井口坐標: X 4861362 Y 29556626 Z +827.5
開采水平: +557.5 開采煤層: BS1+2-B4-6
開采時間:
開采範圍: X15 4861283 YI5 29556160
X16 4861758 YI6 29556705
X17 4861577 YI7 29556870
X18 4861482 YI8 29556760
X19 4861279 YI9 29556950
X20 4860721 Y20 29556331
X21 4860946 Y21 29556115
開采情況說明: 該礦井未越界開采,也未超深開采。
8、礦名:烏縣安寧渠區第一煤礦主井
井口坐標: X 4862446 Y 29558108 Z +821
開采水平: +522.0 開采煤層: BS1+2-B4-6
開采時間: 1958年
開采範圍: X1 4862386 YI 29557891
X2 4862637 Y2 29558208
X3 4862442 Y3 29558365
X4 4862192 Y4 29558050
開采情況說明: 該礦井走向越界開采,但未超深開采。於2002年關閉。
9、礦名: 烏縣安寧渠鄉二號井
井口坐標: X 4862604 Y 29557878 Z +806.8
開采水平: +610.8 開采煤層: B13-B20
開采時間: 1956年
開采範圍: X1 4862688 YI 29557613
X2 4862927 Y2 29557945
X3 4862881 Y3 29557976
X4 4862795 Y4 29557844
X5 4862638 Y5 29557962
X6 4862560 Y6 59557858
X7 4862582 Y7 29557840
X8 4862509 Y8 29557745
開采情況說明:該礦井不但走向越界開采,而且超深開采,超深開采垂高19.2米。該礦井現已關閉。
10、礦名:烏縣地窩堡鄉煤礦
井口坐標: X 4862767 Y 29558116 Z +807.9
開采水平: +615.5 開采煤層: B14-B20
開采時間: 1956年
開采範圍: X1 4862802 YI 29557870
X2 4863151 Y2 29558310
X3 4863089 Y3 29558359
X4 4863004 Y4 29558253
X5 4862935 Y5 29558306
X6 4862878 Y6 29558235
X7 4862815 Y7 29558286
X8 4862606 Y8 29558023
開采情況說明: 該礦井未越界開采,但超深開采,超深開采垂高14.5米。該礦井現已關閉。
11、礦名: 東山區蘆草溝鄉石仁子村二號井
井口坐標: X 4862611.4 Y 29558109.6 Z +812.8
開采水平: +560.0 開采煤層: B7-B13
開采時間: 1979年
開采範圍: X1 4862606 YI 29558002
X2 4862719 Y2 29558154
X3 4862657 Y3 29558201
X4 4862542 Y4 29558050
開采情況說明: 該礦井未越界開采,但超深開采,超深開采垂高70米。主井深220米,走向以主井為界向西70米,向東210米。現已關閉。
12、礦名: 東山區蘆草溝鄉石仁子村二號副井
井口坐標: X 4862499.9 Y 29557838.5 Z +815.5
開采水平: +557.0 開采煤層: B7-B12
開采時間: 1980年
開采範圍: X1 4862496 YI 29557718
X2 4862627 Y2 29557893
X3 4862516 Y3 29557976
X4 4862383 Y4 29557802
開采情況說明: 該礦井未越界開采,但超深開采,超深開采垂高31.5米。現已關閉。已於2000年8月關閉。
13、礦名: 東山區蘆草溝鄉第二煤礦
井口坐標: X 4862890 Y 29558336 Z +810.6
開采水平: +639.0 開采煤層: B7-B14
開采時間: 1976年
開采範圍: X1 4862864 YI 29558246
X2 4863058 Y2 29558523
X3 4862983 Y3 29558574
X4 4862791 Y4 29558299
開采情況說明: 該礦井未越界開采,也未超深開采。該礦井現已關閉。
14、礦名: 東山區蘆草溝鄉得喜煤礦
井口坐標: X 4863024 Y 29558338 Z +796.9
開采水平: +590.9 開采煤層: B15-B20
開采時間: 1971年
開采範圍: X1 4863007 YI 29558275
X2 4863083 Y2 29558393
X3 4863015 Y3 29558435
X4 4862941 Y4 29558320
開采情況說明: 該礦井未越界開采,但超深開采,超深開采垂高39.1米。主井深206米(實測),走向以主井為界向東80米,向西60米,南北寬140米。已於2000年8月關閉。
15、礦名: 東山區蘆草溝鄉石仁子村4號井
井口坐標: X 4863008 Y 29558075 Z +800
開采水平: +638.7 開采煤層: B30-B34
開采時間: 1972年
開采範圍: X1 4862995 YI 29557935
X2 4863138 Y2 29558133
X3 4863050 Y3 29558198
X4 4862906 Y4 29558002
開采情況說明:該礦井未越界開采,也未超深開采。已於2000年8月關閉。
五、水係
與礦井開采初期有關的水係有烏蘭木倫河及其支流補連溝、霍吉圖溝和黑炭溝、活雞兔溝、爾林兔溝、呼和烏素溝、石灰溝。屬黃河水係,其支流為季節性溪流,個別溝內有地下水以泉水的形成滲出。據陝西省境內的五道恒塔水文站曆年觀測成果,烏蘭木倫河最大徑流量為9260m3/s,貧水期流量為3.13m3/s,流速為1.115m3/s。
補連溝位於補連盤區中部,基本為常年溪流,流量隨季節和氣候而變化。
活雞兔溝位於上灣盤區南部,黑炭溝橫貫上灣盤區中部,基本為常年流水,水量受季節影響變化較大。
六、氣象及地震烈度
該區屬大陸性氣候,年最高溫度+38.3℃,最低溫度-35.0℃,平均+6.5℃,凍結深度1.0-1.4m,冰凍期由10月中旬至翌年4月初。年平均降雪量為0.5m,年平均降雨量為270mm,最大日降雨量34.5mm,年平均蒸發量為2090mm。風向多為東南風或西北風,風速平均為2.0-2.3m/s,最大29m/s。
根據新疆地震局資料,該區屬VIII度地震烈度區。
第二節 地質構造及煤層特征
一、 地質構造
井田位於八道灣向斜南翼,為一單斜構造。地層走向自西向東46°~55°呈一略向北突出的弧形。地層傾向西北,傾角60°~88° 傾角變化一般趨勢為西緩東陡,淺緩深陡。蘆草溝一帶淺部地層向南倒轉,傾角88°。到+603水平後又恢複正常,傾角仍約88°,再往深部又稍微有所變緩。
井田斷裂構造不發育,在鑽探和現生產水平開采中所見隻有兩條:
斷層F9逆斷層:走向53°,傾向北,傾角84°,斷層北盤上衝,切割了西山窯組頂部煤層和頭屯河組底部地層,斷層落差70m,走向延長約1000m。隻影響B33號煤層以上煤層。
f1平推斷層:在堿溝井下+616m水平北石門所見,平推斷距約2m,將B14煤層錯斷,對煤層開采影響不大。
二、地層
井田地層主要為侏羅係砂岩、泥岩、煤和第四係鬆散沉積物。侏羅係地層有下統的三工河組,中統的西山窯組、頭屯河組。其中西山窯組為含煤地層。第四係鬆散沉積物廣布全區。由老到新是:
三工河組J1x:
呈北東-西南向,分布於井田南側,為一套河湖相沉積。岩性以淺灰綠、灰綠色細砂岩為主,次為灰白色的中粗砂岩粉砂岩,夾黑色碳質粉砂岩和碳質泥岩。水平層理、波狀層理發育,鈣質、泥質膠結。中粒砂岩呈層狀和厚層狀,成分以長石、石英為主。堅硬、致密。底部以一灰綠色致密堅硬的中砂岩層與下伏地層整合接觸。地層總厚400餘米。
西山窯組J2x:
為井田含煤地層,呈北東~南西向條帶狀展布,傾向西北,岩性由灰色、深灰色粉砂岩、細砂岩、泥岩、碳質泥岩及煤組成。夾不穩定的灰、灰白色中粒砂岩。屬一套湖泊、沼澤相沉積,富含銀杏類和蕨類化石。
頭屯河組J2t:
呈北東~南西向條帶展布於井田北側;岩性以藍灰色、灰綠色(東部有紫紅色)粉砂岩為主。岩性均一,夾泥岩和灰白色細砂岩。底部為一薄層灰白色中砂岩。西部為含礫細砂岩,東部相變為粉砂岩。地層厚510米。
第四係Q:廣布於井田。
Q31為未膠結及半膠結的砂礫石層。礫石成份由衝積,洪積的火成岩塊、變質岩塊和砂岩塊組成,夾透鏡狀亞砂土。一般厚度0.55~40.90米,平均厚度9.47米。
Q32黃土層。土黃色,以亞砂土為主,未膠結,一般厚度0~30米。平均厚度十餘米。
Q4現代河床衝,洪積砂礫石層。
三、含煤地層
井田含煤地層為侏羅係中統西山窯組,地層總厚613.45米。自下而上編號的37層煤為:Bs、B1+2、B3、B4-6、B7、B8、B9、B10、B11、B12、B13、B14、B15、B16、B17、B18+19、B20、B21、B22、B23、B24、B25+26、B27、B28+29、B30、B31、B32、B33、B34、B35、B36.井田平均可采總厚175.49米其中頂部的B35、B36煤層因夾石多、灰分高而普遍未采。Bs~B3435層煤的平均可采總厚:堿溝、蘆草溝井範圍為168.17米。煤層厚度由一、二組煤的特厚到三、四組煤的薄、中厚、厚煤層為主,顯示出自下而上的逐步變化趨勢。其中屬於特厚的(大於8米)有10層:B1+2(31.00~37.26米,平均厚33.30米),B3-6(30.26米~52.91米平均44,15米),B18+19(8.48米~10.51米,平均9.36米),B25+26(6.04米~10.69米,平均8.80米);10層煤平均可采總厚95.61米,占35層可采總厚的56.85%。屬於厚煤層(3.5米~8.00米)有B9、B17、B20、B28~29、B30、B30、B33等7層煤.平均可采厚度30.73米,占35層煤總厚度的18.27%屬於中厚煤層(1.3米~3.5米)的有BS、B7、B8、B10、B11、B12、B13、B14、B15、B16、B22、B23、B24、B27、B31、B32、B34等17層煤,平均可采總厚度40.84米,占35層可采煤層總厚度的24.28%;屬於薄煤層(小於1.3米)的隻有B21一層(0.80米~1.17米),占35層總厚度的0.60%。
煤層夾石自下而上層數增多,含矸率增高。第一煤組由Bs、B1+2煤層及灰、深灰、灰白色細砂岩組成,地層總厚86.95米,含可采煤層3層,煤層總厚35.85米,夾矸1~3層,平均厚0.76米,含矸率2.12%;第二煤組由B3、B4~6煤層與灰、灰白、深灰色細砂岩、泥岩、砂質泥岩組成。地層總厚130.1米,含可采煤層4層,煤層總厚49.27米,夾矸11~12層,平均厚2.62米,含矸率4.54%;第三煤組由B7~B21煤層及灰白、灰、深灰色細砂岩、粉砂岩、粉砂質泥岩組成。地層總厚258.99米,煤厚49.83米,夾矸7~9層平均厚2.26米,含矸率4.54%;第四煤組由B22~B34煤層及灰白、白、灰、深灰色細砂岩、粉砂岩、粉質泥岩、碳質泥岩組成,地層總厚138.36米,煤厚38.36米,夾矸25層,含矸率6.90%。
井田煤層很多,大部穩定和較穩定,距離較近。600餘米石門即可全部穿透煤層,采區範圍內煤厚變化不影響開采。煤厚於井田範圍內的變化,沿走向自西向東明顯變厚,延傾向稍有變薄趨勢。
一、二、三、四組煤的對比主要依據煤層間較大的間距(數十米),間隔部分岩石顆粒較粗,其間不含煤層。特別是俗稱南(B1~2),北(B3~6)大槽的一、二組煤,地麵塌陷條帶寬數十米,沿走向一覽無餘,在此範圍內的分層對比更加清楚。
俗稱小槽煤的三、四組煤煤層數較多。其中三組煤的B8因礦區各水平運輸大巷都順此掘進而清楚,是明顯的對比標誌。從B8依次向上編號到B20的各層由於在井田範圍內層位穩定而對比清除;B20~B21間的50米~80米的無煤間隔帶在整個礦區穩定。從B21到B34的部分煤層,常有因夾矸層數和厚度的增減而分離合並的現象,但作為一個編號,仍對比清楚。
可采煤層特征表 表1-3-1
四、煤質
井田內各煤層物理性質相似,多呈瀝青色,條痕黑褐色;玻璃、半玻璃光澤;條帶狀、均一結構,內生裂隙較發育。煤岩成份以亮煤為主,暗煤次之,鏡煤少量。煤岩類型以光亮型和半亮型煤為主,暗淡型次之。煤的變質程度除位於含煤地層下部的Bs、B1+2煤層屬弱粘結煤外,其餘B3~6~B34煤層皆為長焰煤。煤牌號為弱粘結和長焰煤兩種。除灰份和揮發份外,煤質在縱橫方向上無明顯變化,縱向上的變化是煤係底部煤層的灰份、揮發份偏低,隨著層位的升高而逐漸增大,而煤層的含碳量和發熱量則隨著層位的升高而降低。氧、氫、氮含量無顯著變化。
井田煤層屬低變質、高揮發份的煤種,煤質較好,是低硫,高發熱量的優質動力煤。主要用於發電廠的發電用煤。
根據生產煤礦工業03manbetx ,煤層灰份在8.24-33.7%之間,一般在20%以下,水分為1.58-4.91%,一般在2%左右,揮發份在31.32-47.06%,一般在45%以下,全硫含量一般為0.4-1.76%,發熱量一般以49.03-72.27MJ/kg。煤的含碳量和發熱量隨著層位升高而降低,氧、氮、氫含量無顯著變化。
煤層的頂底板含有粘土層和炭質粘土岩,可隨煤岩一起采出,主要位於B1-2煤層的直接底板,厚0.52-0.95m,可用為釉麵磚胚料、耐火粘土及硫酸鋁製作的原料。
第三節 礦井水文地質、瓦斯、煤塵、自燃發火期
一、 礦井水文地質概況
烏魯木齊礦區位於天山(博格達峰)北麓的山前丘陵地帶上,地層走向近於東西,源自天山,自南而北的各過境河流將礦區切成了東西以河為界的各河間地塊。其中八道灣河、蘆草溝河之間的地段即為堿溝井田。
井田內的礦井湧水主要來自東西兩界河。八道灣河、蘆草溝河流量僅在春季融雪期及夏季暴雨期較大。其中八道灣河夏季幹枯,蘆草溝河為常流水。
井田內較大衝溝隻有一條堿溝。溝中流水除融雪、暴雨期的自燃彙水外,平時隻有生活汙水和礦井排水,日流量1800m3左右。上源沒有泉流,衝積層厚4~5米。
最高洪水位:八道灣河、蘆草溝河河槽陡坎高3~5米。一般洪水位隻1~2米,不漫出河槽。據訪問,五十年代曾有一次特大洪水漫上了蘆草溝兩側的河漫灘,淹沒了兩側的農田,造成了達700餘米寬的洪流。
井田含水層主要為兩界河的衝積層;次為裂隙發育的煤岩層。當自南而北的衝積層地下水橫穿東西向的裂隙發育的煤岩層時,便順煤岩層走向滲入礦井。當采空條帶因橫入河漫灘橫切河流衝積含水帶時,便直接跌落礦井。
礦區衝積層的富水性,主要是蘆草溝河部分較大。其量,東、西兩側各約4600m3/d的排量。據截流施工資料,該衝積層水的影響半徑為150米,單位湧水量4~6L/S.m。
井田基岩(岩層,煤層)含水性很差,以泥質為主的膠結物在中、細砂岩部分的裂隙裏容易將裂隙充填而使裂隙不大。煤層裂隙則不僅較中、細砂岩發育,而且更因沒有泥質物的充填而較通暢,總裂隙度也較大。井田煤層平均可采厚度170餘米,裂隙度如按7%計,裂隙的水平總寬度可達11米多而且中、細砂岩則因總厚不到50米,仍按7%計時,水平總寬度也隻3米多。
基岩含水層的富水性:由於煤岩層裂隙不發育,故基岩層含水性較差。按井下情況看,在無補給來源情況下,存於裂隙中的一點靜儲量在采區的開拓掘進中就可疏幹,其量隻有200~300m3/d.因此勘探當時鑽孔單位湧水量隻有0.0089~0.0001L/S.m.滲透係數隻有0.0001~0.0097m/d。依據煤礦礦井水文地質分類要求屬中等類型。
主要含水層位:煤層有B1+2、B4~6、B18+19、B25+26四組特厚煤層。中細砂岩有:Bs底板細砂岩層,厚約5米;B1+2老頂細砂岩厚約15米;B3~6老頂細砂岩層,厚約20米;B19+20~B22之間的中、細砂岩層,厚約30米。全為細砂岩的前三層中,因含有粉砂岩的互層而更差。
含水層水溫14℃左右。水質為高礦化質水。
當富水性較好的界河衝積層水自南而北橫切東西向的基岩時,裂隙較發育的煤岩層便成了補給通道,該通道的導水性更由於以下三個因素的作用而較好:
(1).因裂隙而導水的煤岩層,導水通道主要在風化裂隙比較發育的淺部。
(2).由於大槽煤(B1+2、B4~6)采空條帶橫切河漫灘而將河床一側之地下水全部截入井下.
(3).淺部煤層大部被小窯采空,有的甚至采到河床煤柱,不僅存在老窯積水,而且還將衝積層的水直接導入。
礦井充水因素主要有:地表水係充水因素主要為蘆草溝河,次為堿溝河過境時的滲漏補給;井田西側的八道灣河主要影響葦湖梁井田;小窯積水;大氣降水;農田灌溉;滅火灌漿。
井田內的井下湧水主要來自東西界河,緊靠界河的采區或小井的可采即可截流。
礦井湧水量基本上不隨采深的增加而增加。這是補源位於淺部,補給通道也位於淺部的緣故。補源位於淺部,補給水主要來自河床之下,而河床之下的地下水又主要賦存於第四係鬆散沉積物中,而鬆散沉積物八道灣隻有30米,蘆草溝隻有10餘米,而卵礫石層之下的基岩層屬細粒沉積,透水性很差,沿走向朝礦井滲透時,僅裂隙較為發育的煤層較好,而煤層裂隙發育的部位又位於風氧化帶所在的淺部,因而補給通道埋深不大。因而礦井湧水量在可采麵積一定條件下基本上不隨可采深度的增加而明顯增加。
二 、礦井瓦斯
現生產水平礦井相對瓦斯湧出量為2.91m3/t,延深水平按地質報告提供的瓦斯采深梯度為1m3/50m計,延深100m相對瓦斯湧出量約增2m3/t,屬低沼礦井。1994年對西一采區+564m的B4~6煤層中的掘進巷道進行了瓦斯等級鑒定,測得相對瓦斯湧出量為5.37m3/d.t,與此同時在局部煤電鑽施工的鑽孔內,測得瓦斯濃度在60%~70%之間,流量0.1m3/min,此後原自治區煤炭工業廳和烏魯木齊礦務局研究確定,將西一采區+564m水平一、二組煤定為瓦斯湧出異常區,瓦斯相對湧出量為5.37 m3/t。
三、煤塵、自燃發火期
該礦煤層爆炸性指數一般在31.2-34.4Vr之間,煤塵有爆炸危險性。煤層有自燃發火傾向,根據生產實踐所獲資料,發火期一般為3~6個月。另有一些人為因素最短發火期曾短至27天。主要原因有:老窯自燃發火的影響;采煤方法影響;漏風條件的影響。
四、存在的問題及建議
1、礦井精查地質報告應盡快完成,保證準確的地質資料;
2、礦井進行開拓係統布置時應盡量考慮係統簡單,減少運輸環節;
3、加強對礦井深部探礦權的申請,擴大礦井儲量,保證礦井服務年限;
4、提高設備運轉效率;
5、進行采區布置、工作麵走向長度確定時,要全麵考慮煤層走向、頂底板特征變化及周遍小煤窯的影響;
6、盡快要求關閉103煤礦及三建煤礦;
第二章 井田開拓及開采
第一節 井田境界及儲量
一、井田境界
堿溝煤礦開采範圍為:井田東起蘆草溝河床煤柱與小紅溝煤礦相鄰,西與葦湖梁煤礦共界。東西走向長4560米,南起Bs煤層露頭線以南200米,北止B34煤層露頭線以北500米,南北寬1805米,麵積8.233平方公裏,設計開采深度+780~+300米。礦區由6個拐點圈定為:
1、4861580.00;29554750.00
2、4864320.00;29558370.00
3、4862964.00;29559448.00
4、4861745.00;29557720.00
5、4861405.00;29557350.00
6、4860050.00;29556030.00
井口坐標:X:4862271Y:29557183,
二、儲量
儲量計算原則:礦井儲量計算範圍:東起蘆草溝河,西至葦湖梁井田東界(7勘探線以西780m),上部至現開采水平,深部至+300m水平,最低可采厚度0.7m,煤的灰份小於40%,夾矸厚度大於等於0.05m時從可采厚度中剔除,夾矸厚度小於0.05m時計入可采厚度。
現有生產井開采水平標高為+616~+556m,采礦許可證批準的開采深度為+300m,根據《煤炭工業礦井設計規範》要求,設計將礦井劃分為+414m和+300m兩個水平分別計算儲量。
全礦井共有地質儲量24667.3萬噸,+564-+300水平地質儲量為22227.13萬t,其中A+B級9260.05萬t、C級7360.1萬t、D級5606.98萬t。+564-+300水平工業儲量16620.15萬t,其中+564m—+444m水平9583.24萬t,+444m—+300m水平7036.91萬t;+564m—+414m水平永久煤柱828.94萬t,+414m—+300m水平永久煤柱624.86萬t,全礦井可采儲量為11374.77萬t。
第二節 礦井設計生產能力及服務年限
一、礦井工作製度
礦井年工作日300天,每天三班作業,其中三班生產,邊生產邊準備,日淨提升時間14h。
二、礦井設計生產能力的論證和確定
影響礦井設計生產能力的因素主要有以下幾個方麵:
1、煤層賦存條件和開采技術條件
井田內煤層傾角60-88°,可采煤層水平厚度1.69-40.94m,煤層共分為四組,煤層間距1.6-90.0m,各煤層頂底板主要為粉砂岩。由於煤層傾角較大,受開采條件的限製,煤層生產能力必須依靠采用先進設備、提高機械化程度、加快工作麵推進速度來實現,根據該礦近幾年來的開采經驗,厚煤層采用綜采放頂煤工作麵單產已經超過了80萬噸/年,但由於提升運輸等環節的限製,導致工作麵的煤拉不出來,為充分發揮煤層的生產能力,對礦井的主要生產環節進行改造是十分必要的。
2、市場需要
神華新疆能源有限責任公司所屬的六道灣煤礦和葦湖梁煤礦的生產能力合計為210萬噸/年,以上兩個礦井已進入烏市水磨溝區規劃,兩礦井關閉後將使東部礦區減少210萬噸/年的產量,將影響烏市及周邊地區煤炭的穩定供應。根據市場供需情況03manbetx 及集團公司今後的發展趨勢,東部礦區減少的產量將分別由堿溝煤礦和鐵廠溝煤礦來補充,堿溝煤礦井型定為300萬噸/年較為適宜。
3、儲量與服務年限
礦井設計水平及以上有可采儲量11374.77萬t,根據《煤炭工業礦井設計規範》對礦井設計服務年限的規定,礦井設計生產能力為300萬t/a時,礦井服務年限27.08a;不滿足設計規範不小於60a的要求。但設計水平之下+300m —-300m水平資源量估算為56375.32萬噸,使礦井具有豐富的後備資源,可滿足300萬噸/年礦井建設的需要。
精查後將開采水平延至-300m水平,估計將增加資源量56375.32萬噸,可采量按50%計算,計算可采儲量28187.66萬噸,服務年限67年。
第三節 井田開拓
一、影響礦井開拓因素
井田內地層為單斜構造,傾角60°~88°,主要開采Bs~B34號煤層,原礦井設計生產能力為30萬噸/年,1992年~1997年該礦對采煤方法進行了改造,井下采用水平分層走向長壁綜采放頂煤和巷柱式放頂煤采煤法,使工作麵生產能力逐年提高,但由於受提升運輸環節的製約,2004年礦井實際生產能力僅為75萬噸/年。
井田範圍內淺部西翼有103團煤礦和三建煤礦開采,開采最深標高已達+536m,嚴重影響了堿溝煤礦西翼的開拓布置,若不能及時關閉,則堿溝煤礦在西翼的開采長度將縮短,影響工作麵的連續推進長度。而東翼采區由於礦井東翼原安寧渠煤礦(現已關閉),開采深度標高已達+520m,將影響東翼采區首采工作麵的連續推進長度。
根據礦井現生產水平的東一采區石門及東三采區石門所揭穿的煤層顯示,礦井東翼沿走向煤、岩層厚度變化較大。在東一采區B3煤層與B4+6煤層之間岩石約為8米,而在東三采區岩石約為1.9米。煤層走向的變化將對我礦東翼采區工作麵推進長度的連續布置造成影響。如采用長距離布置則工作麵兩順槽巷之間的間距必須隨走向進行調整,工作麵長度將發生變化,隻有通過增減工作麵支架進行調整。
二、井田開拓的主要原則
1、充分利用已有開拓係統,節省井巷工程量,縮短建井工期。
2、多用煤巷,少用岩巷,節省礦井投資。
3、簡化生產係統,尤其是運輸環節,采用大型膠帶輸送機裝備。
4、提高礦井機械化、自動化程度,把礦井建設成為一座高產高效大型現代化礦井。
5、充分利用現有工業場地和設施,有利於節省投資。
三、礦井已形成開拓係統及開采情況
目前的開拓方式為斜井開拓,井田內布置了一對傾角25°的斜井。 1、主斜井:井筒內布置800mm寬大傾角皮帶,行人台階兼檢修道。主斜井井口標高+748.9m,井下標高+556m,總斜長490m,傾角25°,采用料石砌壁,井筒掘進斷麵8.83m2。2、副斜井:副斜井井口標高+748.61m,井下標高+556m,斜長459m,傾角25°,采用料石砌壁,井筒掘進斷麵6.08m2。布置有600mm軌距18kg/m的軌道,采用JK—2/30型絞車單鉤串車提升,擔負下放材料、設備及升降人員的任務,兼作礦井的主要進風井,3、立風井:井口標高+755m,井下標高+616m,井深139m,采用料石砌壁,傾角90°,井筒直徑為2.8m,井筒掘進斷麵9.1m2。
礦井現一、二組煤開采水平為+564m,三、四組煤開采水平為+616m。
四、礦井開拓方案的確定
該礦井田內已有的井筒斷麵太小,同時支護形式又多為料石和砼支護,擴大斷麵的費用較高,因而原有井筒僅做為安全出口和風井使用。根據該礦井的煤層賦存條件、開采技術條件、上部小煤礦的開采影響等因素綜合考慮,提出以下礦井開拓方式,主要不同點為分層石門。
(一)開拓方案及技術比較
方案Ⅰ:混合立井分層馬頭門集中石門開拓方案
新掘主箕鬥立井作為提煤井,副井利用現有的主斜井作為改擴建後的副斜井。主立井淨直徑Φ5m,裝備一對20t多繩箕鬥,擔負礦井原煤提升任務;現有主斜井斷麵擴大至10.42m2後(淨寬3.5米,牆高1.6米)作為改擴建後的副斜井兼安全出口。二水平時副斜井從+436m水平反向延深至+300m,井筒鋪設30kg/m鋼軌,采用單鉤串車提升,擔負礦井提升矸石、下放材料、升降設備和人員等任務;現有中央風井斷麵擴大至12.56m2(直徑4米),並延深至+556m水平作為礦井的回風井;利用現有的副斜井作為改擴建礦井的第二安全出口。
從現生產水平+556水平開掘下山至+444水平,後開掘+444井底車場、水泵房、水倉,布置+444水平分層石門。在各水平分層布置分層馬頭門、井底車場及水平分層集中石門。采區劃分為東、西翼采區,在+556回風水平布置東、西翼回風石門。從+564~+444水平120米段高,共分4個分層開采;布置分層井筒煤倉,同時布置分層主井裝載硐室。
方案Ⅱ:混合立井分層馬頭門東西翼石門開拓方案
新掘一對主、副立井,井口位置位於現有地麵生產係統以北的露天庫房院內,主立井淨直徑Φ5m,裝備一對20t多繩箕鬥,擔負礦井原煤提升的任務;副立井淨直徑Φ6.5m,裝備一個1.5噸礦車900mm軌距單層雙車特寬罐籠,配平衡錘提升,擔負礦井提升矸石、下放材料、升降設備和人員等任務。利用現有立風井延深至+556m水平作為礦井東翼風井,利用現有主斜井作為礦井西翼風井兼安全出口,用現有的副斜井作為礦井的第二安全出口。
從現生產水平+556水平開掘軌道下山至+436水平,後開掘+436井底車場、水泵房、水倉,布置+436水平集中運輸石門。在各水平分層布置分層馬頭門及材料石門。在+436水平布置雙側馬頭門,在各分層布置單側馬頭門。采區劃分為東、西翼采區,布置東、西翼石門。在B6煤層中布置各水平運輸大巷;從+564~+436水平128米段高,共分5個分層開采;煤倉采用分段煤倉,在B8煤層布置由+488水平至+436水平的集中煤倉。
方案Ⅲ:混合立井上、下山開拓方案
該方案在井田走向的中部新建一個混合提升立井,井筒淨直徑8m,井筒內布置一對20噸雙箕鬥,承擔煤的提升,同時井筒內布置一個1.5噸礦車900mm軌距單層雙車特寬罐籠,配平衡錘提升,承擔輔助提升。風井利用現有的立風井延深至+556m水平,作為礦井東翼風井,利用現有的主斜井作為礦井的西翼風井兼安全出口,用現生產礦井的副斜井作為礦井的另一個安全出口。
分別在東西兩翼沿河床煤柱布置東西翼運輸、回風石門及軌道上山。一、二組煤及三、四組煤各布置一組軌道上山,軌道上山為穿岩上山,垂直於煤層走向布置,傾角均為22度,采用錨網噴支護,巷道內布置30kg/m、900mm軌距的單軌。承擔矸石、材料、設備及人員的提升。
開拓方案技術經濟優缺點比較表
經上述技術比較,方案I生產係統簡單,運輸環節少,石門掘進量少,人員行走路線短,提高勞動效率,井筒強度可通過加強局部段支護強度來改善。因而設計推薦方案I即混合立井分層馬頭門集中石門開拓方案。
五、開拓方式
1、開拓方式說明:在井田走向的中部新建一個混合提升立井,井筒淨直徑8m,井筒內布置一對20噸雙箕鬥,承擔煤的提升;同時井筒內布置一個1.5噸礦車900mm軌距單層雙車特寬罐籠,配平衡錘提升,承擔輔助提升;要求在混合立井設安全出口,保證礦井兩個安全出口的要求。風井利用現有的立風井延深至+556m水平,作為礦井東翼風井,利用現有的主斜井作為礦井的西翼風井,用現生產礦井的副斜井作為礦井的另一個安全出口。
從現生產水平+556水平開掘下山至+444水平,後開掘+444井底車場、水泵房、水倉,布置+444水平分層石門。在各水平分層布置分層馬頭門、井底車場及水平分層石門。采區劃分為東、西翼采區,在+556回風水平布置東、西翼回風石門。從+564~+444水平120米段高,共分4個分層開采;布置分層井筒煤倉,同時布置分層主井裝載硐室。
+556~+444下山前期作為第二施工路線,後期作為安全出口。
2、各水平巷道布置:
(1)各水平主要巷道的布置:
在各水平分層布置分層馬頭門及井底車場,在工業廣場煤柱中部布置各水平分層石門。為保證材料、設備的運輸,各水平分層石門采用機軌合一大巷布置,斷麵約在24m2。采用錨網噴支護。在井筒處要求布置上、下分層井筒煤倉及井筒裝載硐室。上、下分層井筒煤倉,煤倉垂高45m,淨直徑6.5m,截麵為圓形,斷麵積33.2m2,煤倉容量約為1500m3。
(2)+556水平主要巷道的布置:
回風標高為+556m,沿+556B3煤層布置西翼集中回風巷,沿+556B8煤層布置東翼集中回風巷,集中回風巷斷麵約為13m2,采用錨網噴支護。沿工業廣場保護煤柱邊界布置東、西翼的回風石門,巷道斷麵巷斷麵約為13m2,采用錨網噴支護。
六、水平劃分及階段垂高的確定
+616m—+556m水平剩餘儲量隻能保證礦井正常回采約2.5年,這部分儲量可供礦井改擴建期間開采,改擴建係統開采556m水平以下的煤層。根據井田內煤層的賦存情況和礦井的生產經驗,+556m以下劃分為兩個水平,一水平運輸標高為+444m,回風標高為+556m,階段垂高112m。二水平運輸標高為+300m,回風標高為+444m,階段垂高144m。
七、采區劃分及開采順序
該礦井田中部有堿溝河,必須留設河床煤柱,堿溝煤礦井田走向長為4.56km,以井田中部的堿溝河河床煤柱為界劃分為一個雙翼采區,采區東翼走向長2.1km,西翼走向長2km,這樣可以減少工作麵的搬家次數,充分發揮機械化開采的優勢,提高礦井的經濟效益。
采區內的開采順序是原則上是先采頂板煤後采底板機,東西兩翼煤層工作麵互為接續。考慮到大小槽煤儲量分布不均,因而煤組間必須進行配采,即采一、二組煤時在三、四組煤中布置小槽工作麵配采,在一、二組大槽煤中布置兩個綜放工作麵,同時在三、四組煤中布置一個小槽煤巷放工作麵,以保持礦井產量均衡。
考慮到初期快速收回投資,投產時在B4-6和B1-2煤層中各布置一個綜采放頂煤工作麵,這樣的采掘接續不會破壞頂部的煤層,等收回一部分前期投資後再安排對小槽煤的開采。
八、井筒、井底車場及硐室
(一)、井筒裝備及布置
1、井筒用途
混合提升井擔負全礦井的提升任務,兼進風。
東翼風井僅承擔采區東翼的回風任務,西翼風井承擔采區西翼的回風任務兼安全出口,礦井的安全出口作為人員上下的安全通道並進風。
2、井筒裝備
混合提升立井淨直徑8m,淨斷麵50.24m2,料石砌镟支護,支護厚度465mm,掘斷麵67.93m2,至+444m深307m,並向下繼續延深40米以留出煤倉、裝載硐室等的高度。井筒裝備一對20噸多繩箕鬥提煤,鋼罐道,同時裝備1.5噸礦車900mm軌距礦車單層雙車寬罐籠加平衡錘,承擔輔助提升任務。並敷設排水管、清水管、動力、通訊和信號電纜。
東風井淨直徑2.8米,采用砼支護,井筒深度199米,其中60米為新做,井筒中不布置設備。
西風井淨寬2.6米,牆高1.8米,半圓拱形斷麵,料石砌镟支護,至+556m斜長461m,設台階和扶手。
安全出口淨寬2.6米,牆高1.8米,半圓拱形斷麵,料石砌镟支護,至+556m斜長462m,設台階和扶手。
(二)、井底車場
混合提升立井輔助運輸的車場為環行式車場,在井筒南北兩側分別設存車線,以繞道內布置調車線。
(三)、硐室
1、中央變電所及水泵房
中央變電所及水泵房設在混合提升井井底車場東側的岩石中。
2、水倉容量大於8h正常湧水量,水倉容量為1000m3。
3、井下炸藥庫設在+444mB6煤層頂板的岩石內。
4、消防材料庫設在+444mB7煤巷內。
5、侯車室設在混合提升井井底車場附近。
6、井下設置充電硐室,位置在+444mB7煤巷內。
第四節 井下開采
一、采煤方法的選擇
1、煤層的賦存條件
井田範圍內主要可采煤層厚度在3.0m以上的煤層有B1-2、B3、B4-6、B13、B14、B16、B17、B18+19、B20、B23、B25+26、B28+29等共18層煤,其中B1-2、B4-6為主采特厚煤層,煤層傾角60-88°。煤層賦存穩定—較穩定,煤層結構簡單—較簡單,各煤層偽頂為炭質泥岩或泥岩,厚0.1-0.2m。直接頂岩性大部分為粉砂岩,少量為細砂岩,煤層底板岩性大部分為粉砂岩,少量為細砂岩,粉砂岩、細砂岩比較堅硬,不易隨采隨冒落。根據2002年礦井瓦斯鑒定資料,瓦斯相對湧出量為2.74m3/t,局部一、二組煤層有瓦斯湧出現象,屬低瓦斯礦井。煤層易自燃發火,發火期3-6個月:煤塵具有爆炸危險性。
2、采煤方法的選擇
堿溝煤礦在B1、B2和B4-6特厚煤層中現使用水平分層綜合機械化放頂煤采煤法,在其它特厚和中厚煤層中使用巷柱式放頂煤采煤法,上述兩種采煤方法的開采技術已經成熟,具有工作麵單產高、安全條件好、機械化程度較高等優點。
3、工作麵開采段高及截割高度的確定
堿溝煤礦的煤質較硬,放頂煤時一般不自行垮落,根據堿溝煤礦以往生產過程中所積累的放頂煤開采經驗,放頂煤高度一般為20-25米。為進一步提高工作麵產量,必須加快工作麵的推進速度,同時加大放頂煤的高度,建議放頂煤工作麵的分層高度確定為30m,為提高工作麵產量做準備。為保證工作麵采放比的可靠性建議加大工作麵截割高度,由原截割高度2.4米增加到3.0米,工作麵采放比為1:9。
二、工作麵生產能力的確定
礦井投產時為能達產在B4-6和B1-2煤層中各布置一個綜采放頂煤工作麵。B4-6煤層的生產能力約在200萬噸/年,B1-2煤層的生產能力約在100萬噸/年,另外為合理配采及保證300萬噸/年的產量在其它煤層中布置巷放工作麵。
三、主要采煤機械設備選型
(1)水平分層綜合機械化放頂煤工作麵
1、采煤機:MG250/300—NWD型短臂交流電牽引采煤機
截割高度 2.5—3.2m
煤層傾角 <16
截深630mm,800mm
2、前、後部溜子:SGZ730/2*160
3、轉載機:SGZ730/132橋式轉載機
4、破碎機:PLM—1000型,110kw
5、過渡支架(排頭架):ZFS5600/16/32
中間架: ZFS5000/16/32
6、掘進機:AM---50型
掘進巷道斷麵:6—18.1m 2
最大掘進高度:4m
爬坡能力:16.2º
最大切割煤岩硬度:≦7
裝機總工功率:174kw
額定電壓:660/1140V
(2)巷柱式放頂煤工作麵
工作麵開幫采用煤電鑽打眼,頂煤鬆動爆破采用深孔鑽機,爆破落煤,工作麵支護采用ZFBZ2200/16/24型放頂煤液壓支架。在運輸順槽內配備1台DSP-1040/800型可伸縮帶式輸送機,該帶式輸送機運量為400t/h,滿足工作麵生產的要求。
四、工作麵產量分配及配采關係
為了減少前期投資,在不破壞下部煤層的前提下,投產將工作麵布置在+534m東翼B4-6煤層和西翼B1-2煤層中,均為水平分層走向長壁綜采放頂煤工作麵,開采標高為+564-+534m。B4-6煤層綜采放頂煤工作麵長度約為42m,放頂煤高度為27m,工作麵采高3米,工作麵日進度約為5.3米,工作麵回采率為0.8,則工作麵年產量可達200萬噸。B1-2煤層綜采放頂煤工作麵平均長度為28米,工作麵日推進度為4米,工作麵年產量105.62萬噸,礦井布置2個綜掘和1個炮掘工作麵可以達到采掘平衡。開采其它煤層時應適當的提高工作麵的推進速度。
五、掘進工作麵數目及設備配備
綜合機械化掘進工作麵配備EBZ---110SH型巷道掘進機掘進,如果技術條件成熟,也可以選擇EMG—250型掘錨機,掘進高度2.8—3.5m,掘進寬度4.2m, 爬坡能力±16º。
炮掘工作麵配備ZMS—12A型濕式煤電鑽打眼、MFB-50型發爆器、DSP——1010/650A型可伸縮帶式輸送機運煤、巷道支護選用MGJ—2型錨杆打眼安裝機。
第五節 通風與安全
一、概況
根據已批準的《烏魯木齊礦務局堿溝煤礦礦井地質報告》及煤礦提供的資料,對礦井施工和生產安全造成威脅的主要因素有:
1、瓦斯:經2002年度檢測礦井瓦斯相對湧出量為2.74m3/t,絕對瓦斯湧出量為4.16m3/min,瓦斯成分為CH4、CO2、CO、H2S、NO2、SO2等。1994年對西一采區+564m的B4-6煤層中的掘巷道進行了瓦斯等級鑒定,測得相對瓦斯湧出量為5.37m3/d.t,與此同時在局部煤電鑽施工的鑽孔內,測得瓦斯濃度在60-70%之間,流量0.1m3/min,鑒於此,原自治區煤炭工業廳和烏魯木齊礦務局研究確定,將西一采區+564m水平一、二組煤定為瓦斯湧出異常區。
2、煤塵:煤塵爆炸指數一般在31.20-34.40Vr之間,煤塵具有爆炸危險性。
3、煤的自燃:煤層具有自燃發火傾向,自然發火期為3-6個月。
4、地溫:地溫隨深度增加而增加,地溫梯度3℃/100m,屬地溫正常區。
5、水文地質:據現生產礦井資料03manbetx ,礦井湧出量基本上不隨采深的增加而增加,補給源及補給通道均位於井田的淺部,根據勘探抽水試驗,含煤地層基岩含水性微弱,該礦井水文地質屬較簡單類型。
礦井+556m生產水平實測正常排水量為115m3/h,最大排水量(7-8月)150m3/h。根據水文地質資料和2002年1-9月排水量統計03manbetx ,礦井延深水平的湧水量不會有大的變化。
6、煤層頂底板:本礦開采的煤層大部分有偽頂,岩性為炭質泥岩或泥岩,厚度0.1-0.2m,可隨煤垮落;直接頂大部分為粉砂岩,少量為細砂岩,較堅硬,很少隨煤層垮落;直接底板大部分為粉砂岩,少量為砂質泥岩和細砂岩,較堅硬,很少隨煤層垮落。
二、通風方式及通風係統
根據已確定的開拓方式,由混合提升井和安全出口進風,由立風井和回風斜井同時回風,通風係統為中央並列式,通風方式為機械抽出式。
三、礦井風量分配
經計算礦井總需風量為150m3/s。各用風地點風量分配如下:
綜采放頂煤工作麵:共2個,每個工作麵配風量為25m3/s;
綜掘工作麵:共2個,每個工作麵配風量為15m3/s;
炮掘工作麵:共1個,每個工作麵配風量為10m3/s;
井下火藥發放硐室:3.0m3/s;
井下蓄電池機車充電硐室:4.0m3/s;
其它地點配風:10 m3/s。
四、預防井下火災措施
(一)預防井下火災措施
1、礦井達產時井下布置兩個綜采放頂煤工作麵,布置兩個綜掘工作麵和一個炮掘工作麵,為保證礦井安全生產,地麵設置一套BXD—300型製氮裝置和黃泥灌漿站,對采空區實施注氮和預防性黃泥灌漿,並采用均壓通風等綜合防滅火措施,井下設置一套森透裏昂安全監控係統。
2、加強對回采工作麵自然發火情況的安全檢測,及時掌握煤層自然發火規律,及時封閉采空區和廢棄巷道,減少向采空區漏風。
(二)防治水措施
礦井應作好井下湧水的觀測工作,根據湧水量的變化及時采取相應的措施。該礦淺部存在有采空區,采空區的水主要來源於地麵大氣降水的補給,對該部分積水采取探放水並留設煤柱的措施。該礦井田中部的堿溝河采取留煤柱的措施。井田內已發現兩條斷層,掘進巷道時可采用探水鑽超前打探眼以探明是否存在斷層破碎帶和含水帶。
(三)防瓦斯措施
礦井現開采水平(+556m)為低瓦斯礦井,但局部有湧出異常(鑒定相對湧出量為5.37m3/t/d),地麵建立永久性瓦斯抽放係統,井下建立移動式瓦斯抽放係統,改擴建對礦井的抽排瓦斯係統進行擴能,補充和更新抽放泵站及鑽機等設備。
五、井下通風線路:
東翼通風線路:混合立井(安全出口)→各分層井底車場(安全出口+556車場及+556~+444下山))→水平分層石門→工作麵進風巷→工作麵→工作麵回風巷→回風天槽→+556東回風石門→+556B8集中回風巷→立風井→地麵
西翼通風線路:(1)、混合立井(安全出口)→各分層井底車場(安全出口+556車場及+556~+444下山))→水平分層石門→工作麵進風巷→工作麵→工作麵回風巷→回風天槽→+556西回風石門→+556B3集中回風巷→立風井→地麵
第六節 井下原煤及輔助運輸
一、井下原煤運輸
井下原煤運輸采用皮帶運輸
原煤運輸線路:工作麵原煤→工作麵運輸順槽巷→集中運輸石門→井筒分層煤倉→主提絞車至地麵。
二、井下輔助運輸
輔助運輸方式選擇900mm軌距的軌道運輸,運輸工具選擇5噸電瓶車、專用平板車,以及礦車。
井下輔助運輸:混合立井→各水平分層石門→工作麵順槽軌道巷→工作麵