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山西大同大學畢業設計說明書(原一礦)

在線文檔 2014-08-03 0
軟件名稱: 山西大同大學畢業設計說明書(原一礦)
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整理時間: 2014-08-03
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目 錄

第一章 井田概況及資源整合前各礦現狀 2

第一節 井田概況 2

第二節 資源整合前各礦現狀 4

第二章 整合後礦井地質條件 8

第三章 井田開拓 18

第一節 資源整合前各礦開拓開采現狀 18

第二節 井田境界及資源/儲量 19

第三節 礦井設計生產能力及服務年限 22

第四節 井田開拓 22

第五節 礦井提升及井筒特征 27

第六節 井底車場及硐室 28

第四章 大巷運輸及設備 30

第一節 運輸方式選擇 30

第二節 礦車 31

第三節 運輸設備 32

第五章 采煤方法及盤區布置 33

第一節 采煤方法 33

第二節 采區布置 33

第三節 巷道掘進 35

第六章 礦井通風設計和安全措施 36

第一節 礦井通風條件概況 36

第二節 礦井通風係統 37

第三節 礦井風量計算 37

第四節 礦井總阻力計算 41

第五節 通風設備選型 52

第六節 安全技術措施及災害預防 54

第七節 主要技術經濟指標 58

參考文獻 62

致 謝 63

第一章 井田概況及資源整合前各礦現狀

第一節 井田概況

一、交通位置

本礦井為資源整合礦井,整合後的本礦井田地理座標為:

東經:113°08′21″—113°09′03″

北緯:40°08′35″—40°09′25″

井田範圍由原大同市礦區原一煤礦、原二礦整合而成。整合後井田形狀為一不規則多邊形,其東西最長約1.5km,南北長0.86km,井田麵積為0.7904km2,開采2號、3號煤層。

礦界拐點坐標(國家6°帶座標)為:

點號 X Y

1 X=4448603 Y=19682815

2 X=4448617 Y=19683615

3 X=4447950 Y=19683720

4 X=4447952 Y=19683812

5 X=4447834 Y=19683773

6 X=4447817 Y=19683629

7 X=4447737 Y=19683630

8 X=4447715 Y=19682340

9 X=4447916 Y=19682312

10 X=4447933 Y=19683037

11 X=4448044 Y=19683029

12 X=4448372 Y=19682878

13 X=4448393 Y=19682819

井田東西最長約1.5m,南北最寬約0.86m。

原一礦東距大同市直線距離約14km,南距109國道約2.5km,其間有簡易公路,相通距裏又宮礦工業廣場約2 km,距慶民鐵路裝車站約3 km,交通運輸較方便。

二、地形地貌

本井田地處晉北黃土高原,井田內為平緩的丘陵地形, 地貌類型以侵蝕的黃土梁、溝為主。區內地形比較複雜,總體地勢水係為東高、西低,最高點位於井田東邊,標高1330m,最低點位於西部,標高1229m,相對高差101m。

三、水係

本區屬海河流域,永定河水係,桑幹河支係。

井田內無常年性河流,有溝穀但平時幹涸無水,唯雨季時才有洪水從溝穀中流出,彙入十裏河。

十裏河為本區最大河流,位於井田南部,為長年流水之河流,全長74km,流經本區50km,流域麵積達1210 km2。

四、氣象與地震

本區屬高原地帶,半幹旱大陸性季風氣候,風沙嚴重,春季幹旱雨缺,夏季炎熱多雨,秋季溫度適中,冬季寒冷。

本區屬高原地帶,半幹旱大陸性季風氣候,風沙嚴重,春季幹旱雨缺,夏季炎熱多雨,秋季溫度適中,冬季寒冷

1、氣溫

氣溫一般較低,以年溫差與日溫差大為特點,年平均氣溫為5.1℃,最高溫度約39℃,最低溫度在-35℃,季度溫差和晝夜溫差顯著。

2、降水量

年降水量分布極不均勻,暴雨強度大,多集中在7、8、9三個月,約占年降雨量的80%,曆年中最大降水量為579.0mm,最小降水量為212.8mm。平均年降水量為384.0mm,

3、蒸發量

曆年年蒸發量在1664-2105mm之間,平均為1847mm,其中5-7月份蒸發量最大,約占全年蒸發量的50%-60%,蒸發量大於降雨量。

4、風

本地區向來以風沙多而著稱,大風天氣多集中於冬春季節。平均每年有風天氣達302天(日平均最大風速≥5m/s),其中大風天氣167天(日平均最大風速>8m/s),4、5月是大風最多月份,最大風速達22m/s。

5、濕度

曆年各月平均絕對濕度1.0-17.8mbar,各月平均相對濕度為31-74%,曆年最大絕對濕度27.8 mbar,最小絕對濕度0.1 mbar。

6、凍土

曆年凍土月份為11月至次年3月,最長可至4月份,最大凍土深度156cm。

7、積雪

時間為11月至次年3月,最大積雪深度22cm。

根據 《中國地震烈度區劃圖》,本區地震基本烈度為7度,對應的地震動峰值加速度為0.15g。

第二節 資源整合前各礦現狀

整合前井田內分布的礦井為大同市礦區一礦和二礦。

一、大同市礦區一礦

一礦屬集體企業,2003年10月經山西省國土資源廳以1400000331179號采礦許可證批準開采侏羅係大同組2-1號、2-3號、3號煤層,生產規模90kt/a,礦區麵積0.5018km2,采礦許可證有效期2003年10月至2006年10月。

礦區範圍拐點坐標(國家6°帶座標)為:

點號 X Y

1 X=4448617 Y=19683615

2 X=4447950 Y=19683720

3 X=4447933 Y=19683037

4 X=4448044 Y=19683029

5 X=4448372 Y=19682878

6 X=4448393 Y=19682819

7 X=4448603 Y=19682815

開采深度由1006m至952m標高。

井口坐標(國家6°帶座標)為:

主井: X=4447675.00 Y=19683141.00 H=1243.51

副井: X=4447759.22 Y=19683136.46 H=1235.64

該礦於1992年建設,1994年投產,原設計生產能力90kt/a,實際生產能力90kt/a。批準開采侏羅係大同組2-1號、2-3號、3號煤層,曾開采3號煤層,2-1號、2-3號煤層未采。

該礦3號煤層部分采空,2-1、2-3號煤層未采,查明資源/儲量2431kt,動用資源/儲量473kt,現保有資源/儲量1958kt,因參與資源整合,該礦已停產。

見一礦采掘工程平麵圖。

二、大同市礦區二礦

原二礦位於礦區南部,屬集體企業,現有山西省國土資源廳頒發的《采礦許可證》,其證號為1400000330304,批準開采2-3、3號煤層;山西省煤炭工業局頒發的《煤炭生產許可證》,其證號為X040202-12Y1,批準開采2號煤層。證件有效期自2003年6月至2006年6月止。井田麵積0.2887 km2,礦井年設計生產能力為6萬噸,原核定年生產能力為12萬噸。

井田範圍由下列6個拐點坐標連線圈定(6°帶)

點號 X Y

1 X=4447715 Y=19682340

2 X=4447737 Y=19683630

3 X=4447817 Y=19683629

4 X=4447834 Y=19683773

5 X=4447952 Y=19683812

6 X=4447916 Y=19682312

開采深度由1120m至950m標高。

該礦2號煤層南部隻有一個回采麵已采空,大部分為一礦的采空造成的蹬空區。詳見二礦采掘工程平麵圖。

根據整合後礦井的生產能力、開拓方式、采煤方法,整合後,兩礦可利用的井巷見表1-1,可利用的主要設備見表1-2。

整合後能利用的井巷斷麵特征表 表1-1




名 井筒

名稱 井口坐標 井口

標高

(m) 井筒

傾角

(°) 井筒 井筒(巷)

淨寬

(m) 斷麵

形狀 井筒(巷)

斷麵

(m2) 支護

方式

X Y 垂深/斜長

(m)





礦 主斜井 4447675 19683141 1243.51 25 658 2.8 半園拱 6.4 局部砌镟

副斜井 4447759.22 19683136.46 1235.64 28 600 2.6 半園拱 5.31 局部砌镟

轉載皮帶斜巷 18 90 2.8 半園拱 6.4 局部砌镟

3號層盤區運輸巷 3.0 矩形 6.3 錨杆

3號層盤區回風巷 3.0 矩形 6.3 錨杆









礦 主斜井 4447295.84 19683527.86 1257.49 26 648 2.6 半園拱 5.69 局部砌镟



2號層盤區運輸巷 3.0 矩形 6.3 錨杆

2號層盤區回風巷 3.0 矩形 6.3 錨杆




整合後能利用的主要設備明細表 表1-2

礦名 使用地點 設備名稱 型號 功率(Kw) 數量 備注

一礦 主斜井井口 提升絞車 GKT2×20-1.5 180 1

地麵變電所 變壓器 S7-315/6 2

副斜井井口 通風機 FBCZ-№17 75 1

井下水泵房 水泵 25-30×10

D12-25×12 45

30 1

1

二礦 主斜井井口 提升絞車 JTP1.6 130 1

地麵變電所 變壓器 S7-500/10

S7-315/10 1

1

井下水泵房 水泵 D12-25×12 30 3




















第二章 整合後礦井地質條件

一、礦井地質條件

(一)地層

井田內多為黃土掩蓋,基岩僅出露於井田內東部,根據以往地質資料,井田內發育地層由老到新為:寒武係、侏羅係下統永定莊組、中統大同組、雲岡組,第四係中上更新統。井田內地表出露地層主要為侏羅係中統雲岡組和第四係中上更新統。現自下而上敘述如下:

(一)寒武係(ε)

1、下統(ε1)

岩性為磚紅色泥岩、紫紅色頁岩、紫紅色角礫狀白雲岩。

2、中統(ε2)

岩性為青灰色中—厚層狀鮞粒灰岩夾泥岩。

3、上統(ε3)

岩性為灰色薄層狀灰岩、中厚層狀白雲岩,夾竹葉狀灰岩。

(二)侏羅係(J)

1、下統永定莊組(J1y)

地表未出露。由灰紫、灰黃等雜色粉砂岩、砂礫岩、砂質泥岩、砂岩等組成,底部砂礫岩為K8標誌層,本組厚78.4-119.8m,一般97.5m,與下伏地層呈明顯的角度不整合接觸。

2、中統大同組(J2d)

地表未出露。岩性為灰、深灰色粉砂岩、細砂岩、砂質泥岩、粗砂岩及煤組成,厚度127.4-224.85m,平均188.50m,底部灰白色含礫粗砂岩K11為本組標誌層,與下伏地層呈整合接觸。

3、中統雲岡組(J2y)

井田的東部有出露。岩性為白色、灰白色中、粗粒砂岩,斜層理、交錯層理發育,上部由紫色、紫紅、灰綠色砂岩、粉砂岩及砂質泥岩組成,本井田厚230-320m,一般厚250m,底界為K21標誌層,與下伏地層為平行不整合接觸。

(三)第四係(Q)

中上更新統(Q2+3)

廣布於梁峁及溝穀兩側,上部為淺黃、褐黃色鬆散狀黃土,即馬蘭黃土;下部為亞粘土、亞砂土,厚0-10.50m,一般厚7.2m與下伏地層呈角度不整合接觸。

(二)構造

本井田位於大同煤田的東北部, 井田內基本上為一單斜構造,地層走向近於南北向,傾向西,傾角一般5-14°左右,地質構造簡單。

井田內有一正斷層,斷層走向NE向,斷層傾向SE,傾角70°,斷距2.0m。

井田內未發現陷落柱,也未發現岩漿活動。總體上來說,地質構造簡單。

二、煤層及煤質

(一)含煤性

本井田含煤地層為侏羅係中統大同組,平均厚188.50米。岩性為灰色、深灰色粉砂岩、細砂岩、砂質泥岩、白色中粗粒砂岩及煤層。砂岩中水平層理和交錯層理發育,為一套陸相含煤沉積。含煤10層,編號為2-1、2-3、3、4、7-1、7-2、8、11-3、12、12-2號煤層,其中可采煤層共5層,即2-3、3、7-1、11-3、12-2號,其餘為不可采煤層可采。煤層總厚度為11.04m,含煤係數5.90%。本組所含的煤層,厚度變化小,比較穩定。該井田批采的2-3、3號煤層為穩定可采的煤層,11-3、12-2號煤層的資源屬於同煤集團,而不屬於本礦資源,根據礦方提供資料,11-3、12-2號煤層均未開采。

(二)可采煤層

2-3號煤層:上距雲岡組底界砂礫岩0-18.20m左右。煤層厚0.71-2.87m,平均2.12m。

3號煤層:全井田均有分布,煤層穩定可采,是大同組上部較厚的一層煤層,上距2號煤23.15-27.43m,平均24.98m,煤層結構簡單,在所賦存區域內厚度變化較小,煤層厚2.33-3.35m,平均2.83m,該煤層一直是本礦的主采煤層。

11-3號煤層:上距8號煤層26-41m,平均33m,煤層厚1.45-2.78m,平均2.15m。煤層偶含一層夾石,厚0-0.3m,平均0.15m。

12-2號煤層:位於大同組底部,下距K11礫岩8-15m,平均14.5m,該煤層結構複雜,含0-5層夾矸,煤層較厚,一般為0.46-1.95m,平均1.57m。(見可采煤層特征一覽表)

批采的2-1、2-3、3號煤層,為穩定型,結構較簡單,且大部分可采。

可采煤層特征一覽表 表2-1

煤層

編號 煤層厚度(m) 煤層間距(m) 煤層結構 穩定性 可采性 頂底板岩性

最小-最大

平均 最小-最大

平均 頂板 底板

2-3 0.71-2.87

2.12

23.05-27.43

24.77 簡單 穩定 部分

可采 粉砂岩 砂質泥岩粉砂岩

3 2.33-3.35

2.83 簡單 穩定 全區

可采 粉砂岩 砂質泥岩

22.10

7-1 0.61-2.00

1.49 簡單 穩定 部分

可采 細砂岩 粉砂岩



11-3 1.45-2.78

2.15 55.05 簡單 穩定 全區

可采 細砂岩 細砂岩



12-2 0.46-1.95

1.57 50.30 複雜 穩定 部分

可采 粉砂岩

砂質泥岩 砂質泥岩


(三)煤層對比

大同侏羅係地層為陸相沉積,岩性變化大,標誌層不甚明顯,煤層層數多,且多為中厚和薄煤層,煤層間距不十分穩定,因此,給煤層對比工作帶來了一定的困難,但我們已認識到煤層對比在地質工作中的主要性,所以引起了足夠的重視。現將本井田煤層對比的情況簡述如下:

1、主要煤層的存在:2-1號煤層位於大同組的頂部,與雲岡組底砂礫岩相距1.5m左右,層位穩定,易於識別;2-3號煤層上距雲岡組底界砂礫岩0—18.20m,平均6.97m。煤層厚0.73—2.87m,厚度及層位穩定,易於識別;3號煤層是大同組上部較厚的一層煤層,上距2號煤層23.15—27.43m,平均23.93m,煤層結構簡單,在井田內厚度變化小,故易於識別。

2、標誌層的存在:雲岡組基底砂礫岩或礫岩,(K21)厚度一般為6-10m,礫大如拳,多為燧石及石英質,礫石呈灰圓狀或次棱角狀,膠結較堅固,為對比上部煤層的主要標誌,其次在3號煤層的上部普遍的發育著一層砂岩帶,一般厚度在10m以上。除此而外,接近大同組基底發育著數層褐灰色鮞狀砂質頁岩,為下部不再含煤之特征。

3、層間距之穩定性:整個大同北部煤田侏羅係煤係地層,煤層的層間距十分穩定,如2-3~3號煤層一般為25m,最大到30m。上述煤層之層間距,雖然有所變化,但也有限且有規律可尋,這樣給煤層對比工作帶來了有利條件。

(四)煤層頂底板條件

1、2-1號煤層直接頂板為淺灰色粉砂岩,含植物化石碎片,厚度約為1.5m左右。老頂為含礫粗砂岩,鈣質膠結,較硬。厚度約為5-10m,底板為淺灰色粉砂岩,含植物化石。

2、2-3號煤層的直接頂板為淺灰色粉砂岩。含植物化石,厚度約為4.01m左右。底板為灰色砂質泥岩,含大量煤屑,水平層理。

3、3號煤層,偽頂為灰色薄層細砂岩,含大量煤屑,水平層理,局部賦存,厚度0-0.2m,直接頂板為灰色粉、細砂岩互層,水平層理,較硬。厚度5-8m。老頂為灰色砂質泥岩,水平層理發育,較硬,厚度15-19m。

底板為深灰色砂質泥岩,頂麵平整,易於管理。未發生底鼓。

(五)煤質

井田內2-1號煤表麵為黑色,以玻璃光澤為主,油脂光澤為輔,斷口棱角狀、貝殼狀及階梯狀,質較硬、性脆,內生裂隙發育,有時可見黃鐵礦結核。

2-3號煤表麵為黑色,以玻璃光澤為主,油脂光澤為輔,斷口棱角狀、貝殼狀及階梯狀,質較硬、性脆,內生裂隙發育,有時可見黃鐵礦結核。

3號煤表麵為黑色,以玻璃光澤為主,油脂光澤為輔,斷口棱角狀、貝殼狀及階梯狀,質較硬、性脆,內生裂隙發育,有時可見黃鐵礦結核。

宏觀煤岩類以半亮型煤—光亮型煤為主,半暗型煤次之。宏觀煤岩成份以亮煤為主,次為暗煤,少量鏡煤。煤層具有均勻的條帶狀結構。

2、 化學組成、工藝性能

根據山西省煤炭工業廳綜合測試中心對原一礦、二礦提供的鑒定報告,其原煤工業分析指標見表1-3。

煤質特征表 表2-2

礦名 煤層號 水分

Mad/% 灰分

Ad/% 揮發分

Vadf/% 硫

St,d/% 發熱量

Qb,daf 焦渣特征

CRC 比重

TRD

一礦 3# 2.92 5.15 31.57 1.19 4 1.32

轟脊梁礦 2# 2.86 7.41 23.24 0.54 2 1.32



3、煤的風化和氧化

根據鑽孔煤芯煤樣化驗資料和該礦開采揭露情況,井田內未見到2-1、2-3、3號煤層風化、氧化現象。

4、煤類及工業用途評價

1)煤類

根據《中國煤炭分類國家標準》GB5751—86標準,以浮煤揮發分(Vdaf)為主要指標,參考粘結指數(GR.I)、膠質層厚度、Y值(mm)為輔助指標,確定井田2-1、2-3、3號煤層煤類均為不粘煤。

2)煤的可選性

本次報告沒有收集到浮沉試驗報告,現根據相鄰的《晉華宮礦地質報告》中用±0.1含量法評價可選性的結論認為:本井田煤層的可選性按±0.1含量法評價,如指定精煤灰分為6.0%時,分選比重±0.1含量一般低於10.0%,可選性等級為極易選。

3)用途

該井田煤質特點為:特低灰,特低灰—低硫,特低—低磷,較高發熱量,弱粘結性,富油煤。開采多年,一直為我國優質動力用煤,並且可供氣化,高爐噴吹使用,隨著今後用煤技術不斷發展,本井田煤炭將會有更多的用途。

三、瓦斯、煤塵、自燃性、地溫

1.瓦斯

據大同市安全生產監督管理局同安監安字[2005]159號文件《關於對礦區大北溝等煤礦二00五年度瓦斯等級和二氧化碳湧出量鑒定結果的批複》,二礦開采2號煤層,瓦斯相對湧出量4.64m3/t,絕對湧出量0.58 m3/min。為低瓦斯礦井。一礦開采3號煤層,瓦斯相對湧出量2.67m3/t,絕對湧出量0.5 m3/min。為低瓦斯礦井。

由於本井田含煤性好,含煤係數高,岩性、岩相在橫向比例上穩定,以及水文地質條件簡單,礦井湧水量小,加之離礦區不遠處為壓性逆斷層構成封閉型,這些因素都為瓦斯的賦存提供了良好條件,因而給礦井生產埋伏了隱患。臨近晉華宮煤礦自開采以來,多次發生大量瓦斯湧出,有積水時產生水沸騰似的噴出現象,本區域的煤礦至今已有幾次瓦斯爆炸事故發生,因此要加強瓦斯監測工作,嚴格遵照《煤礦安全規程》,從通風管理上采取措施,防止瓦斯聚集;當發生瓦斯積聚時,必須及時處理。為煤礦安全生產提供保障。

2.煤塵、自燃傾向性

根據山西煤炭工業局綜合測試中心檢驗報告(2001年): 一礦開采3號煤層,火焰長度〉400mm,岩粉用量75%,有煤塵爆炸危險性;吸氧量0.8413m3/g,自燃等級Ⅰ級,自燃傾向性屬容易自燃。

根據山西省煤炭工業廳綜合測試中心的測試報告(2003年):二礦開采2號煤層,火焰長度30mm,岩粉用量30%,有煤塵爆炸危險性;吸氧量0.8826m3/g,自燃等級Ⅰ級,自燃傾向性屬容易自燃。

各煤層發火期一般為4個月。

礦井必須建立完善的灑水防塵係統。必須及時清除巷道中的浮煤,清掃或衝洗沉積煤塵,定期撒布岩粉;定期對主要大巷刷漿。礦井每年應製定綜合防塵措施,完善預防和杜絕煤塵爆炸的管理製度,並組織實施,防範煤塵爆炸事故發生。

通過調查本礦采礦區內沒有火區,但煤層在開采過程中如果采空區滯留煤量較多,後若不能及時密閉,加上構造裂隙和采空塌陷勾通地表,氧源充足,不易散熱,有自燃發火趨勢,因此在開采容易自燃煤層的礦井,必須采取綜合預防煤層自燃然發火的措施。如發生火區必須注明所有火區及曾經發火的地點。每一處火區都要按形成的先後順序進行編號,建立火區管理卡片,繪製火區位置關係圖,並和火區管理卡必須永久保存。

3.地溫

本地區生產礦井中未發現地溫、地壓異常現象,采掘過程中不會受熱害影響。在以後日常礦井地質工作中,做好地溫、地壓的觀測測試,為采掘布置提供依據。

四、井田水文地質

本區為山區,地表出露有侏羅係中統雲崗組,地表水量不大,煤係地層基岩風化殼潛水與地表水溝通,水量很大,水文地質條件簡單。

1、地表水

本區位於大同煤田的東北部,屬十裏河水係,地表覆蓋薄,屬典型的低山丘陵地貌,黃土覆蓋率低,植被稀少,降水少且強度集中,不利於大氣降水的入滲補給,區內無地表水體,奧灰岩溶不甚發育。區內支溝由北向南流入十裏河,常年為幹溝,雨季排泄地表水。較大的溝為杏山溝,溝穀呈樹枝狀分布,地表逕流主要來源於雨季山洪瀑發,且時間短暫,雨後排泄很快,入滲量小。最高洪水位線為1257m,從礦井近年來開采的情況看,地表水的補給量甚微,未發現有富水強的含水層,對煤層開采無影響。

總觀井田內部大範圍地下補給來源貧乏,岩石含水性從上至下逐漸變弱,中深部、深部地層含水性極弱,水文地質條件簡單。故井田水文地質類型為簡單類型。

2、井田內含水層

1、侏羅係下統永定莊組砂岩裂隙含水層

岩性由灰色、灰白色碎屑岩組成,裂隙不發育,富水性弱。

2、侏羅係中統大同組砂岩裂隙含水層

岩性由灰色、灰白色碎屑岩組成,裂隙不發育,富水性弱。

3、侏羅係中統雲岡組砂岩裂隙含水層

岩性由紫紅、灰綠、灰白色碎屑岩組成,裂隙不發育,富水性較弱。

4、風化殼裂隙含水層

主要由基岩風化物組成,埋深30-70m,岩石節理裂隙發育,岩石破碎,富水性中等-強,河成階地單位湧水量0.2-1.88L/s.m,河穀兩岸台地上湧水量相對較小,單位湧水量0.03-0.235Ls/.m,富水性弱-中等。

5、第四係鬆散孔隙含水層

位於河穀兩岸一二級階地及河漫灘,厚0-20m,主要為砂礫石層,單位湧水量1.21-9.47L/s.m,富水性強,但十裏河、口泉河沿河穀兩岸因礦坑排水影響,已成為滲漏性河穀,衝積層水位較深,富水性弱-中等。

3、隔水層

為煤係地層(大同組)砂岩裂隙含水層間的隔水層,由泥岩、砂質泥岩和煤層組成。其間夾有粉砂岩和細砂岩透鏡體,厚度3-30m,它們夾在各層砂岩含水層之間,構成平行複合結構,起層間隔水作用。

六、礦井充水因素分析及水害防治

(一)礦井充水因素分析

井田範圍內2-1、2-3、3號煤層,隨著其開采,煤層間夾的中厚層砂岩,其裂隙水會湧入礦井,成為煤層開采的主要充水因素。其次為2-1、2-3、3號煤層上覆煤層采空區積水,隨開采裂隙進入礦井。

(二)突水原因分析與預測

1、斷層

井田內有1條正斷層,開采後斷層導水裂隙易溝通支溝與礦井水力聯係。支溝雖平時無水,但洪水期流量仍十分可觀,當向該斷層方向掘進時,尤其是雨季,隨時觀測礦井湧水量的變化,提前進行探放水,以防煤層開采引發頂板冒落而產生導水裂隙與該支溝溝通,使其在洪水期倒灌井田,造成不必要的損失。

2、采空、古空區積水

本井田內的原礦井經過多年的煤炭開采,均有一定的采空區,據礦上有關技術人員分析介紹,3號煤層在巷道掘進時井下沒有淋水,采空區內也沒有積水存在,隻是在井田的西部采空區內有一少部分積水,預計為7916m3,現在礦上正在抽水。

古空區積水對本礦井下開采也具有一定的威脅,從目前調查情況看,未發現古空區,但由於古窯的開采曆史久遠,隱蔽性強,較難發現,可能還會有隱蔽的古窯,古空區內若有積水,在采掘過程中一但構成聯通,就會有大量的古空區積水湧入井下,在這方麵應給予足夠的重視。因此在今後的采掘工作中必須堅持做到“預測預報、有疑必探、先探後掘、先治後采”的工作原則和“防、堵、疏、排、截”五項綜合治理措施,以杜絕突發的水災事故的發生。

本礦自建井以來沒有受到過各種水害影響,從原礦井排放水設施上看,基本可滿足礦井生產上的防治水需求,但絕不可麻痹大意,還必須要按照《規程》要求盡快解決存在的問題。

(三)井田水文地質類型

大同煤田侏羅係大同組地層內部岩層平緩,均以膠結致密的碎屑岩和泥岩組成,再加上地質構造簡單,難以構成地下水和地表水的水力聯係,地下水補給來源貧乏,岩石富水性從上到下逐漸變弱,水文地質條件尚屬簡單。本礦井水文地質條件從屬於區域水文地質條件,根據《礦井水文地質規程》該礦井水文地質類型為簡單型。

(四)礦井主要水害類型及防治水措施

1、礦井主要水害

本礦主要水害類型為本礦及周邊礦井的采空區、古空區積水以及斷層水。

2、防治措施

(1)地表水的防治工作,從曆年最高洪水位線分析,本井田在杏山溝裏最高洪水位線標高為1257m,現有井口均遠離此溝,不存在洪水淹井現象發生,但也決不可麻痹大意,一但遇到罕見的降水,引發山洪瀑發,高於井口,就會造成淹井事故發生,因此,在井口有效位置應修築防洪堤壩,防患於未然。另外,還應加強坡體治理工作,平整、加固坡體麵,建造分流水渠,防止滑坡現象發生。

(2)斷層及采動裂隙湧水是威脅本礦生產的主要水害之一,在本井田內目前雖然沒有發現有較大的斷層,也沒有斷層水湧入礦井的現象,但也決不可麻痹大意,在今後的開采時一但遇到較大的斷層,尤其是本井田內煤層賦存較淺,采空區麵積隨開采時間而擴大一但發生采動誘發的采空區大麵積坍塌,造成頂板大麵積的裂隙發育,在雨季期間很容易引發地表水湧入井下的突發性水害發生,因此,在采掘布置上一定要留有足夠的保安煤柱,在采掘過程中要製定確實可行的探放水措施及防災救災應急預案,確保安全生產。

(3)在生產過程中,進一步查明積水情況,為礦井防治水工作提供依據。

(4)及時充填地表塌陷區或地表裂縫,防止洪水沿導水裂隙潰入井下。

(5)如有發現透水預兆(掛紅、掛汗、空氣彎冷、霧氣、水叫、頂板淋頭水、加大頂板來壓、底板結膨脹、產生裂隙、出現滲水、水色發渾有臭味等症狀時),必須采取相應的措施。

(6)進一步查明井田含水層厚度、岩性、富水性、水質、補給、逕流、排泄條件,以及含水層間的水力聯係,查明隔水層厚度,岩性分布情況。

(7)水淹區必須標出探水線位置,采掘到探水線位置時必須探水前進,否則不能進行采掘。

(8)水淹區域麵積水麵以下采掘時,必須編製詳細的探放水規程,采掘必須在排除積水以後進行。

(9)在相鄰礦界的分界處必須留有隔離煤柱。

(10)必須定期收集、調查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況,並在井上、下工程對照圖上標出開采範圍,開采年限、積水情況。

(11)必須針對主要含水層(段)建立地下水動態觀測係統,進行地下水動態觀測、水害預測分析,並製定相應的“防、堵、疏、排、截”五項綜合治理措施。必須作好水情、水害分析預報,堅持做到“預測預報、有疑必探、先探後掘、先治後采”的探放水原則,確保煤礦安全生產。

(五)礦井湧水量及預算

1、礦井曆年湧水量

1)根據近年來礦井實際觀測資料分析。礦井湧水量與煤炭產量、開采麵積、巷道長度關係不大。湧水的原因主要是采空區積水未及時抽放而為。

2)礦井湧水量與大氣降水成正比關係,隻是在雨季時,受大氣降水的影響水量增加,旱季則相應減少。

2、礦井湧水量

經調查,3號煤層礦井最大湧水量不超過50m3/d,一般為30m3/d,日產原煤250噸煤,噸煤含水係數最大湧水量不超過0.24m3/t,一般為0.12m3/t。


















第三章井田開拓

第一節 資源整合前各礦開拓開采現狀

一、一礦

該礦利用一對斜井開拓,主斜井落底於3號煤層,井口坐標為:X=4447675,Y=19683141,H=1243.51m,井筒斜長658m,淨寬2.8m,淨斷麵積6.4m2,傾角25°(局部22°),半圓拱荒料石砌镟,裝備GKT2×20-1.5型提升絞車串車提升,電動機功率180 kW,擔負全礦井煤炭提升、輔助運輸、進風任務兼安全出口;副斜井落底於3號煤層,井口坐標為:X=4447759.22,Y=19683136.46,H=1235.64m,井筒斜長600m,淨寬2.6m,淨斷麵積5.31m2,傾角28°(局部30°),半圓拱荒料石砌镟,作為專用回風斜井,擔負全礦井回風、行人等任務兼安全出口。通風方式為中央並列式,風機工作方式為抽出式,副斜井井口安裝兩台通風機,一台運行,一台備用,工作扇型號為BK40-No15型,功率37kW;備用扇型號為FBCZ-No17型,功率75kW。副井井底設有水倉,安裝三台水泵,工作泵型號為25-30×10,功率45kW;工作泵型號為D12-25×12,功率30kW;檢修泵型號為25-30×10,功率45kW,水倉容積150 m3,經副井敷設φ54mm排水鋼管兩趟,直接排出地麵,排水能力20 m3/s。

礦井原采3號煤層,井下現已準備出北一盤區和北二盤區,采煤方法為短壁刀柱炮采,盤區巷為錨杆支護,采掘麵為木支柱支護頂板。采區布置為前進式,回采工作麵為後退式。

礦井運輸方式為軌道運輸方式,采掘麵煤炭采用JD-11型或JD-25型調度絞車接力牽引0.75t“V“型礦車通過順槽和盤區巷運至主井井底車場,最後由主井的串車提升至地麵。

該礦北部、南部局部已采空。

二、大同市礦區二礦

該礦利用一對斜井開拓,主斜井落底於2號煤層,井口坐標為:X=4447295.84,Y=19683527.86,H=1257.49m,井筒斜長648m,淨寬2.6m,淨斷麵積5.69m2,傾角26°(局部25°、24°),半圓拱荒料石砌镟,井口裝備JTP-1.6型提升絞車串車提升,電動機功率130 kW,擔負全礦井煤炭提升、輔助運輸、進風任務兼安全出口,副斜井落底於2號煤層,井口坐標為:X=4447290.64,Y=19683370.26,H=1256.67m,井筒斜長430m,淨寬2.6m,淨斷麵積5.69m2,傾角26°(局部25°、24°),作為專用回風斜井,擔負全礦井回風、行人等任務兼安全出口。通風方式為中央並列式,風機工作方式為抽出式,副斜井井口安裝兩台BK54-No11型通風機,功率30kW,一台運行,一台備用。副井井底設有水倉,安裝三台12D-25×12型水泵,電動機功率均30kW,水倉容積150 m3,經副井敷設φ50mm排水鋼管兩趟,直接排出地麵,排水能力125 m3/s。

礦井原采2號煤層,井下現已準備出兩條盤區巷,采煤方法為短壁刀柱炮采,采掘麵、大巷均為木支柱支護頂板。采區布置為前進式,回采工作麵為後退式。

礦井運輸方式為軌道運輸方式,采掘麵煤炭采用JD-11.4型或JD-25型調度絞車接力牽引1t“U”型礦車經盤區巷運至主井井底車場,最後由主井絞車提升至地麵。

該礦中部局部已采空。

第二節井田境界及資源/儲量

一、井田境界

整合後井田麵積0.7904km2,開采2-3、3號煤層。整合後範圍由以下13個拐點坐標連線圈定(國家6°帶)

點號 X Y

1 X=4448603 Y=19682815

2 X=4448617 Y=19683615

3 X=4447950 Y=19683720

4 X=4447952 Y=19683812

5 X=4447834 Y=19683773

6 X=4447817 Y=19683629

7 X=4447737 Y=19683630

8 X=4447715 Y=19682340

9 X=4447916 Y=19682312

10 X=4447933 Y=19683037

11 X=4448044 Y=19683029

12 X=4448372 Y=19682878

13 X=4448393 Y=19682819

井田東西最長約1.5m,南北寬約0.86m。

整合後在批采的2、3號煤層範圍內無小煤礦生產,周邊為大同市青磁窯煤礦、榆澗煤礦和晉華宮礦,均為生產礦井,至今未發現越層越界開采現象。

二、資源/儲量

1. 資源儲量估算範圍

本次估算2-3號、3號煤層,整合範圍以山西省煤炭資源整合和有償使用領導組辦公室晉煤整合辦核[2006]36號文件核準的(包括原一礦、二礦,整合後礦區總麵積為0.7904Km2)範圍減去采空區的麵積。

2.工業指標確定

井田號2-1、2-3、3號煤層均為不粘煤,屬非煉焦用煤,根據中華人民共和國地質礦產行業標準《煤、泥炭地質勘查規範》(DZ/T0215--2002)參與資源儲量估算的煤層必須滿足:

1、煤層最低可采厚度:0.8m;

2、最高灰分Ad:40%;

3、最高硫分St,d:3%;

4、最低發熱量(Qnet,d):17.0MJ/kg

根據現有資料,井田2-1、2-3、3號煤層上述各項工業指標均在限定範圍之內。

3.資源/儲量估算方法的選擇及其依據

本井田地質構造簡單,煤層傾角為5-14°,平均8°,因此資源/儲量估算方法采用地質塊段法。即采用煤層偽厚及水平投影麵積估算。

計算公式為:Q=S×H×d/1000

式中:Q — 塊段資源儲量(kt)

S — 塊段水平投影麵積(㎡)

H — 塊段煤層平均厚度(m)

D — 煤層視密度(t/m3)

4.資源/儲量估算結果

全井田動用儲量588kt,現保有資源量3722kt,累計查明資源儲量4310kt,(詳見附表3-1)。

資源儲量估算結果彙總表

表3-1

煤層

編號 煤類 資源儲量(kt)

111b 333 現保有 采空區 累計查明

2-3 BN 1313 35 1348 17 1365

3 BN 2374 2374 571 2945

2-3+3 合計 3687 35 3722 588 4310

5.可采儲量

本井田開采時工業場地、井筒、井田境界、蹬空區等均留設保安煤柱。可采儲量通過下式計算:


式中:ZK——礦井可采儲量,萬噸;

Zg——礦井工業儲量,萬噸;

P——固定煤柱損失,萬噸;

C——采區回采率,薄煤層取85%,中厚煤層取80%,厚煤層取75%。

礦井永久煤柱及開采損失為1394kt,可采儲量合計1862.4kt。

各煤層可采儲量詳見彙總表3-2。

礦井可采儲量彙總表   表3-2

煤層 保有儲量

(kt) 保安煤柱(kt) 回采率

(%) 可采儲量

(kt)

大巷(盤區)

計50% 保安煤柱資源儲量 合計

2 1348 158 399 557 80 632.8

3 2374 214 623 837 80 1229.6

合計 3722 372 1022 1394 1862.4


三、安全煤柱及各種煤柱的留設

井田內需留設永久安全煤柱的有:村莊、井田境界、井筒;其它需留設煤柱的有:工業場地、大巷、采區隔離煤柱等。

地麵建(構)築物(公路、村莊等)工業場地、井筒安全煤柱的留設按《建築物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》的有關規定留設。圍護帶寬度,考慮到建築物位置的誤差按15m計算。岩層移動角:表土段取45°,岩層水平移動角δ取72°,上山移動角γ取72°。

煤柱留設寬度,井田境界煤柱留20m,大巷之間及兩側各留20 m,斜井井筒落底見煤處一側留30m。

第三節 礦井設計生產能力及服務年限

一、礦井工作製度

根據《煤炭工業設計規範》,礦井設計年工作日330天,每天三班作業,其中兩班生產,一班準備,淨提升時間為14小時。

二、礦井設計年生產能力

資源整合後礦井生產規模為210 kt/a。報告考慮到煤層賦存條件、資源/儲量、地質及水文地質條件、開采技術條件、裝備水平、煤炭外運條件、煤質及市場供需情況、企業經濟效益、投資償還期等諸因素,結合分析後,認為井型確定為210 kt/a是可行的。

三、礦井服務年限

礦井服務年限按下式計算:


式中:T——礦井服務年限,年;

ZK——礦井可采儲量,萬噸;

A——礦井設計生產能力,萬噸/年;

K——儲量備用係數,取K=1.35。

第四節 井田開拓

一、井田開拓方案

1.井筒、工業廣場位置的選擇

井口位置的選擇綜合考慮以下因素:

1、要有足夠的場地,便於布置地麵生產係統及其工業建築物及構築物;

2、有較好的工程地質和水文地質條件;

3、便於礦井供電、給水和運輸,便於建設排矸設施的地點;

4、井筒位置高於當地最高洪水位;

5、能充分利用地形,使地麵生產係統、工業場地總平麵布置合理,使平整場地的工程量小;

6、少占耕地,少壓煤。

該礦資源整合前,原一礦、二礦均有一對斜井,工業場地及配套設施均已具備,本次資源整合設計,選用三個井筒進行開拓(理由詳見本節後敘述),按照以上工業場地選擇原則,考慮到原兩工業場地距離較近,本設計將原兩工業場地均采用,其中:原一礦工業場地為整合後主工業場地,原二礦工業場地為整合後輔工業場地。從而滿足21萬t/a礦井生產能力的需求。

2.水平劃分

根據地質報告,2、3號煤層平均間距約為24.77m。2號煤層南部部分采空,北部局部為蹬空區,大部分未采;3號煤層大部分已采空,井下開拓大巷均已形成,且井底煤倉上口已在2號煤層內,為聯合開采創造了條件,故本次設計將該礦批采的2號、3號兩層煤劃分為一個水平開采,水平設在3號煤層,標高為+989m。

3.煤層開采順序

本礦井資源整合後一個水平開采2號、3號兩層煤,在可采區域,煤層的開采順序為從上到下,盤區內區段的開采順序為後退式。考慮到早投產,本次設計選擇2號煤層不可采區域下的3號煤層北一盤區為首采盤區。該盤區開采結束後,然後依次開采2號煤層、3號煤層各盤區。

4.井田開拓方案

該礦整合前,原一礦兩斜井落底於3號煤層,原二礦兩斜井落底於2號煤層,本次整合後利用原一礦主斜井作為皮帶斜井,副斜井作為專用回風斜井,原二礦主斜井作為輔助提升斜井,同時,副井報廢。本著投資少、投產快、安全、可行的原則,確定以下開拓方案:

由於落底於2號層的副井井底下部3號煤層已采空,無法直接延伸至3號煤層,故從副井井底沿城路溝井筒延伸方向開掘兩條集中巷道,即:2#層集中軌道巷、2#層集中回風巷,軌道巷通過2#-3#暗斜井至3#煤層巷道,回風巷通過2#層回風繞道直接與回風斜井連通。

在2#層北部沿東西向布置兩條盤區巷道,即:盤區軌道巷、盤區回風巷,盤區軌道巷直接與2#層集中軌道巷相通,並於主井井底煤倉相通,盤區回風巷直接與2#層集中回風巷相通,從而將2號煤層劃分為南盤區、北盤區兩個盤區,走向長壁式推進開采,詳見圖3-1所示。

3#煤層北部原巷道已部署完畢,隻是在南部需新開掘一條軌道巷,與原有一條巷道共同開采南部煤炭,從而將3#煤層劃分為北一盤區、北二盤區、南盤區三個盤區開采,形成較為完整、經濟的生產係統。

二、井口數目和位置

該礦整合前一礦、二礦均有一對斜井,通過實地勘察和計算,兩礦主井井筒斷麵小,且均為單鉤串車提升,遠遠不能滿足整合後21萬t/a生產能力的需求,考慮到原一礦主井落底於3號煤層,且井筒較直、坡度基本相同,故本設計選擇本井筒作為整合後的主斜井,布置膠帶輸送機,擔負煤炭運輸任務;為減少投資,原二礦主井作為整合後的副井,單鉤串車提升,擔負輔助提升任務;原一礦副井已落底於3號煤層,故本設計選擇本井筒作為整合後的回風斜井,擔負全礦井的回風任務。利用主、副斜井及回風斜井三個井筒開采全井田各煤層,所形成的開拓方式為斜井開拓。

三、主要運輸大巷及總回風道的布置和位置

依據所選方案一所述,本次資源整合後,從副井井底沿城路溝井筒延伸方向開掘兩條集中巷道,即:2#層集中軌道巷、2#層集中回風巷,軌道巷通過2#-3#暗斜井至3#煤層巷道,回風巷通過2#層回風繞道直接與回風斜井連通。

四、建(構)築物、水體、鐵路安全煤柱留設

礦井工業廣場安全煤柱按其輪廓線外推10m為維護帶,再以45°安全角下切第四係至基岩,再以75°安全角下切至各煤層底板得出。

本井田範圍內無其它建(構)築物、水體及鐵路。




圖3-1 2號煤層開拓平麵圖

圖3-2 3號煤層開拓平麵圖



第五節 礦井提升及井筒特征

一、資源整合前各礦的提升設備情況

該礦資源整合前原二礦主井采用JTP-1.6型提升絞車單鉤串車提升,一礦主井采用GKT2×1.5-20型提升絞車單鉤串車提升。資源整合後,一礦主井作為整合後主井,但由於其提升能力不能滿足21萬t/a的需求,故改為深槽膠帶輸送機提升,二礦主井作為整合後副井,其運輸方式可不變,由於資源整合後需提人,原提升絞車不能采用,但可采用原一礦GKT2×1.5-20型提升絞車。

二、主井提升設備

本設計主斜井采用深槽式膠帶輸送機提升。

主要參數指標:選用帶寬B=800mm,帶速V=1.6m/s的ST1250輸送帶;滾筒直徑D =800mm;功率選用55kw×2,電動機型號為YB250M-4,電壓380/660V;逆止器NF200。膠帶輸送機綜合保護裝置KJ50。

三、副井提升設備

副斜井除作為礦井的一個進風井外,主要擔負礦井的輔助材料、設備及工作人員的升降任務。

資源整合的副斜井為二礦的主斜井,其井筒、坡度為26°,井筒斜長648m。采用斜井串車提升方式。經計算選原一礦安裝的 GKT2-1.5/20型單滾筒絞車,可以滿足礦井整合後的提升要求。

四、井筒裝備及布置

礦井移交生產時,全井田共布置三個井筒,全部利用現有井筒。

主斜井(原城路溝主斜井):裝備膠帶輸送機,鋪設行人台階和扶手,擔負全礦井煤炭提升任務,兼做進風和安全出口。

副斜井(原紅脊梁主斜井):裝備提升絞車,鋪設軌道,設置行人台階和扶手,擔負全礦井材料、設備、矸石及人員提升任務,兼作進風和安全出口,入井電纜及管路沿該井筒敷設。

回風斜井(原城路溝副斜井):裝備礦井主要通風機,設置行人台階和扶手,擔負礦井回風任務,兼做安全出口。

井筒參數及裝備見表3-3。井筒斷麵及其特征詳見巷道斷麵圖。

井 筒 特 征 及 裝 備 表   表3-3



號 井筒名稱

項目 主斜井 副斜井 回風斜井

1 井口坐標 緯距 (m) 4447675 4447295.84 4447759.22

經距 (m) 19683141 19683527.86 19683136.46

2 井口標高 (m) +1243.51 +1257.49 +1235.64

3 井筒方位角 ( ° ) 200° 143° 198°

4 井筒傾角 ( ° ) 25° 26°° 28°

5 井底見煤標高 (m) +989.12 +1006 +980

6 井筒長度 (m) 658 648 600

7 井筒支護形式 砌镟 砌镟 砌镟

斷麵形狀 半圓拱 半圓拱 半圓拱

淨寬(直徑) (m) 2.8 2.6 2.6

淨高   (m) 2.6 2.5 2.4

淨斷麵積   (m2) 6.4 5.69 5.31

8 裝配設備 深槽強力皮帶 提升絞車 對旋軸流式通風機

五、井壁結構

主斜井:荒料石砌镟,半圓拱斷麵。

副斜井:荒料石砌镟,半圓拱斷麵。

回風斜井:荒料石砌镟,半圓拱斷麵。

各井筒斷麵詳見巷道斷麵圖。

第六節 井底車場及硐室

一、井底車場形式

井底車場利用現有的副井在2#層的井底平車場。

二、空重車線長度

副斜井裝備單鉤串車,擔負礦井材料、設備、矸石、人員的提升任務,井下輔助提升量不大,經計算,確定空重車線長度均為25m。

三、井底車場硐室名稱及位置

本次設計在副斜井井底處布置中央變電所、水泵房、管子道、等候室、主副水倉等硐室,各硐室布置嚴格按《煤礦安全規程》的有關規定進行設置。主副水倉容量分別為200m3、100m3,當一個水倉清理時,另一個水倉能正常使用,並根據《煤礦安全規程》在水倉進口處設篦子。水倉的空倉容量必須經常保持在總容量的50%以上。

在北一盤區巷東部設置消防材料庫及爆破材料發放硐室。

1、煤倉容量

現主斜井井底設有井底煤倉,煤倉容量400t。資源整合後,礦井設計生產能力210kt/a,煤倉容量滿足要求。

2、水倉容量

由於礦井正常湧水量為3.5m3/h<1000m3/h,水倉容積應符合V≥8Qn要求。

8×Qn=8×3.5=28( m3)

而實際水倉容量300 m3>28m3,滿足《煤礦安全規程》要求。

四、井底車場主要巷道和硐室的支護方式及支護材料

井底車場巷道和硐室均采用半圓拱斷麵,車場巷道、消防材料庫、等候室、信號室、采用錨杆支護,爆破材料發放硐室、主變電所、水泵房等硐室采用混凝土砌镟支護。

井底車場巷道及硐室工程量見下表3-4。

    井底車場巷道及硐室工程量表    表3-4

序號 項目名稱 煤岩類別 支護形式 長度(m)

硐室(m3) 掘進體積(m3) 斷麵(m2) 備注

淨 掘進

1 副井井底車場 煤 錨噴支護 49.9 588.8 8.24 9.39

2 爆破材料發放硐室及通道 煤 錨噴支護 107.6 516.48 4.8

3 消防材料庫 煤 錨杆支護 50 50

4 水泵房 煤 砌镟支護 20.8 265.2 9.31 12.75

水泵房通道 煤 錨噴支護 52 386.1 6.3 7.4

5 管子道 岩 錨杆支護 6.8 54.4 5.9 8.0

6 主變電所及通路 煤 砌镟支護 15 198 10.0 13.2

7 水倉及通路 岩 砌镟支護 174.4 1240 5.13 7.11

8 信號室、等候室及醫務室 煤 錨噴支護 353.8 353.8

9 合計 3652.78




第四章 大巷運輸及設備

第一節 運輸方式選擇

一、井下煤炭運輸

1.煤炭運輸方式

調度絞車牽引礦車具有投資少,對沿煤層起伏布置的巷道變化適應性強,機動靈活,適應運量少,運距短的生產特點。本次設計考慮到該礦煤層傾角較小、礦井生產能力為21萬t/a,本著節約投資,設計大巷主運輸維持原調度絞車牽引礦車的軌道運輸方式。

2.煤炭運輸係統

回采工作麵(可彎曲刮板輸送機)→運輸順槽(刮板輸送機)→北一盤區巷(調度絞車串車)→盤區集中煤倉→轉載皮帶斜巷(膠帶輸送機)→井底煤倉→主斜井(膠帶輸送機)→地麵生產係統。

掘進煤運輸係統:掘進工作麵(調度絞車串車)→北一盤區巷(調度絞車串車)→盤區集中煤倉,進入礦井運煤係統。

二、輔助運輸

本礦井井下運輸距離較短,設計大巷輔助運輸采用調度絞車牽引1t係列礦車運輸。

3.運矸係統

局部掘進矸石(調度絞車牽引礦車)→ 盤區軌道巷(調度絞車牽引礦車)→暗斜井井底平車場→2#-3#材料暗斜井→2#層軌道集中巷→副斜井井底平車場→副斜井→地麵→汽車集中排棄。

4.盤區輔助運輸係統

副斜井→副斜井井底平車場→2#層軌道集中巷→2#-3#材料暗斜井→暗斜井井底平車場→ 盤區軌道巷(調度絞車牽引礦車)→軌道順槽→回采工作麵。

三、主要運輸巷道斷麵、支護方式、坡度及鋼軌型號

礦井整合前已有巷道斷麵均為矩形斷麵,淨斷麵6.3m2,采用錨杆支護或木支護形式,本設計要求資源整合後,逐步將原木支護段逐步替換為金屬棚式支護。新掘的2#層集中軌道巷、2#層集中回風巷均為矩形斷麵,淨斷麵6.3m2,采用錨杆支護形式,當地質條件不好時,礦方根據具體條件采用砌镟支護。

由於煤層傾角不大,設計主要巷道基本沿煤層起伏變化坡度,盤區軌道巷道按鋪設雙軌來設計,軌型選擇22kg/m。


第二節 礦車

資源整合後,大部分均采用原有礦井礦車,適當增加一些材料車、平板車,各類礦車規格特征見表4-1。礦井達到設計生產能力時各類礦車數量見表4-2。

礦 車 規 格 特 征 表

表4-1

礦車名稱 礦車類型 容積

(m3) 載重(kg)

名義載重 外形尺寸(mm) 軌距 軸距 自重

長 寬 高

固定礦車 MG1.1-6B 1.1 1000 2000 880 1150 600 550 592

0.75噸礦車 MF0.75-6B 0.75 700 1832 992 1239 600 600 520

材料車 MC1-6A 1000 2000 880 1150 600 550 511

平板車 MP3-6A 1000 2000 880 410 600 550 482

平板車 MP16-6A 16000 2700 1200 300 600 1000 811

斜井人車 XRC15-6/6S 15人 4540 1520 1538 600 1300 2200

斜井人車 XRC15-6/6W 15人 4540 1520 1538 600 1300 2200


礦井達到設計生產能力時各類礦車數量表

表4-2

礦車名稱 礦車類型 礦車數 備 注

固定礦車 MG1.1-6B 24 井上下矸石及材料運輸

0.75噸礦車 MF0.75-6B 60 掘進工作麵運煤

材料車 MC1-6A 10 地麵至井下運料

平板車 MP3-6A 5 地麵至井下運送設備

平板車 MP16-6A 3 地麵至井下運送大型設備

斜井人車頭車 XRC15-6/6S 1

斜井人車尾車 XRC15-6/6W 1



第三節 運輸設備

首采工作麵運輸順槽運煤采用兩部型號為SGB630/40的刮板輸送機,盤區軌道巷采用調度絞車接力牽引串車運煤,轉載皮帶斜巷選用DTⅡ800/40型皮帶輸送機運輸;掘進工作麵運輸采用0.75噸V型翻鬥車,將掘進煤運至盤區集中煤倉後側翻。井下輔助運輸運送矸石采用1噸U型固定礦車;運送材料時礦車選用MC1-6B型材料車,運送設備時選用MP1-6B型平板車,運送大型設備時選用MP16-6A型平板車。

一、3號層盤區轉載皮帶斜巷皮帶機

根據實際情況以及有關技術數據,選用的皮帶機型號為DTⅡ型固定式鋼架落地皮帶機,輸送帶類型為阻燃抗靜電。

根據上述計算初選固定膠帶輸送機DTⅡ800/40型,功率40kW。

二、3號層盤區軌道巷運輸選型

設計3號層盤區大巷運輸采用JD-11.4調度絞車牽引1t係列礦車把煤運到盤區煤倉,軌型22kg/m,軌距600mm。









第五章 采煤方法及盤區布置

第一節 采煤方法

一、采煤方法

1.首采3號煤層煤層賦存情況

3號煤層:全井田均有分布,煤層穩定可采,是大同組上部較厚的一層煤層,上距2號煤23.15-27.43m,平均24.98m,煤層結構簡單,在所賦存區域內厚度變化較小,煤層厚2.33-3.35m,平均2.83m,該煤層是本礦的主采煤層。

2.3號煤層頂、底板條件

3號煤層偽頂為灰色薄層細砂岩,含大量煤屑,水平層理,局部賦存,厚度0-0.2m,直接頂板為灰色粉、細砂岩互層,水平層理,較硬。厚度5-8m。老頂為灰色砂質泥岩,水平層理發育,較硬,厚度15-19m。底板為深灰色砂質泥岩,頂麵平整,易於管理。未發生底鼓。

3.采煤方法

根據該礦實際情況調查,為減少投資,考慮到本礦生產能力小、地質條件簡單等因素,本次資源整合設計選用輕型支架梁綜合機械化采采煤方法。

二、工作麵回采方向與超前關係

根據開拓部署,3號煤層首采北一盤區,工作麵推進大體沿傾斜方向推進。由於工作麵煤層為中厚煤層,一次采全高,不存在超前關係。

第二節 采區布置

一、移交生產和達到設計生產能力時的采區數目、工作麵生產能力

該礦生產能力為210kt/a,按照“一井一麵”要求,礦井移交生產時,布置一個北一盤區,一個801回采麵,兩個掘進麵。

根據循環進度、工作麵長度等對工作麵產量進行計算得工作麵生產能力為242kt/a。

掘進煤量按回采煤量的10%計算,則礦井生產能力為:

Q礦=1.1 Q采=1.1×242=266.4 kt/a

經計算3號煤年生產能力266.4kt/a;

滿足礦井生產能力210kt/a要求。

二、煤層分組、分層關係及開采順序

井田內可采煤層共有含煤10層,編號為2-1、2-3、3、4、7-1、7-2、8、11-3、12、12-2號煤層,其中:可采煤層共5層,即2-1、2-3、3、11-3、12-2號,其餘??

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