枣泉简要说明(煤炭局)（出15份）.doc

宁夏煤业集团有限责任公司 枣泉煤矿初步设计简介 中煤国际工程集团武汉设计研究院 二OO五年十二月 宁夏煤业集团枣泉煤矿 设计简介 目 录 一、井田概况及地质特征 二、井田开拓 三、大巷运输及设备 四、采区布置及装备 五、通风和安全 六、提升、通风、排水、压风和制氮设备 七、地面生产系统 八、地面运输 九、总平面布置及防洪排涝 十、电气 十一、信息及自动化 十二、地面建筑 十三、给水排水 十四、采暖、通风与供热 十五、节约能源及职业安全卫生 十六、环境保护与水土保持 十七、建井工期 十八、技术经济 中煤国际工程集团武汉设计研究院 一 、 井田概况及地质特征 （一） 井田概况 1、交通位置 井田西距灵武市62km，北距羊场湾煤矿约10km，井田中心至银川市约80 km 。银（川）青（岛）高速公路已至盐池，黎（家新庄）羊（场湾）矿区公路已形成。 包兰国铁于矿区西部约70 km处通过，矿区铁路支线在其大坝站接轨，延至矿区古窑子车站。古窑子至羊场湾铁路（11.83km）目前也已建成通车。 2、地形地势 井田位于走向呈南北的两山之间。井田内广布有相对高差为20m左右的沙丘，由南向北渐低。井田内最高点为1435m左右（南部），最低点为1300m左右（东部边界处）。地形总体比较简单。 3、水系 井田内河流不发育，主要有斜穿井田中部的碎石井沟和北部的倒江沟。 碎石井沟为仅在暴雨后有两小时左右洪水流的干沙沟，每年夏秋季节有3～4次洪水。 倒江沟洪水罕见，也为干沙沟。 4、气象与地震 本井田属半干旱沙漠大陆性季风气候。季风多集中于春秋两季，风向多正北或西北，风力最大可达8级。年最低气温为-28.0℃，最大冻土深度为1.09 m。抗震设防烈度为8度。 5、电源条件 羊场湾煤矿已建有110kV变电所，其电源以两回导线为LGJ-150的110kV线路引自矿区110kV变电站。枣泉矿井供电以两回导线为LGJ-150/12km的110kV线路引自羊场湾110kV变电所。 6、水源条件 吴忠金银滩一期给水工程的日供水量30000m3，该工程已于1996年全部建成，至羊场湾煤矿供水管路也已建成。该工程可以满足枣泉煤矿的用水要求，枣泉煤矿供水水源由羊场湾煤矿引出。 7、通信条件 矿区本部（黎家新庄中心区）汇接局行政电话系统已经开通，汇接局与银川市邮电局的传输信道为光缆线路。 （二）地质特征 1、井田构造 （1）褶曲 碎石井背斜为井田内的主体构造，走向近乎南北、两翼对称、向南倾没。全长约35km，井田内长度19km。轴部地层产状3～5，两翼地层产状一般为15～36,东北角深部可达40～45，平均地层产状小于25。 （2）断层 在井田北部发现落差大于20～30m的断层有3条。 F1断层位于东翼的28I勘探线，正断层，落差为28m～38m。走向长度约750m。 F2断层位于东翼的20I和20勘探线，正断层，落差为25m～45m。走向长度约1250m。 F3断层位于西翼的20和29I勘探线，逆断层，断层落差为19m～57m。走向总长约1200m。 断层集中在27勘探线以北，其性质均已控制和查明。对矿井初期开采没有影响。 2、井田地层 井田地层为第四系、中侏罗统、下侏罗统及上三叠统等。 3、含煤地层 含煤地层为中侏罗统延安组（J2Y），共含煤41 层，平均总厚41.24m。 4、煤层 井田内计算储量的共有15层煤，其中主要可采煤层为1、2、7、14等四层。 1煤主要分布于井田东翼，平均2.20m。其地质储量约占全井田地质储量的5.6。 2煤井田内最主要可采煤层，平均厚7.88m。其地质储量约占全井田地质储量的40.8。 7煤全井田普遍发育，层位稳定，厚度平均2.42m。其地质储量约占全井田地质储量的11.4，仅次于2煤。 14煤全井田可采，煤厚平均3.43m。其地质储量约占全井田地质储量的8.4 。 6、8下、10、12等5层煤在井田范围内均有分布，大部分地段可采，可采范围内厚度变化不大，属较稳定煤层。 2下、3、8、9、11、15、16等7层煤属不稳定煤层。 5、煤质 各煤层主要为低灰（10）、低硫（原煤全硫1）、特低磷、较高水分、高发热量的不粘煤。为良好的发电用煤、城市“环保”用煤，气化用煤及化肥原料用煤和良好的民用燃料煤。 6、水文地质 井田属水文地质条件简单的裂隙充水矿床，即二类一型。 井田精查地质报告，预测1050m水平以上范围的矿井涌水量为195m3/h。 此次设计，由于首采区域面积增大，按矿井正常涌水量为360 m3/h，最大涌水540m3/h，东西两翼涌水量相同考虑。 7、瓦斯、煤尘、自燃及其他开采技术条件 瓦斯属低瓦斯矿井。 煤尘具爆炸性。 井田内各煤层均属很易自燃煤层。 井田内地温值偏高，但7煤以上煤层无地温问题，深部存在一、二级热害区。 岩石成岩程度低，极易风化，属半坚硬岩石。岩石工程地质属第三类二型。 二、井田开拓 （一）井田境界及储量 1、井田境界 东北部以赵儿塔向斜轴与羊场湾煤矿为界，正北部以29勘探线与英子梁井田为界，东西南三面均以1煤600m水平底板等高线在地面的投影线为界。 井田南北长13km，东西宽平均约4km，面积为52km2。 2、储量 根据枣泉井田勘探精查地质报告，全井田地质总储量为964.68Mt。工业储量为949.36Mt。 矿井949.36Mt工业储量中，包含了15层煤，但由于2下、3、8、11、15、16等6个煤层储量较少（占工业储量的比例均小于3），且多为孤立块段，属不经济开采储量。故本次设计仅计算包含1、2、6、7、9、10、12、14等9个煤层的矿井设计储量。 矿井设计储量为833.25Mt。 矿井设计可采储量为529.30Mt。 （二）矿井设计年生产能力及服务年限 1、矿井工作制度 矿井年工作日为300d。每天三班作业，两班生产，一班准备，每天净提升时间为14h。 2、矿井设计年生产能力的确定与论证 根据建设方要求，并结合国家计委对灵武矿区总体设计的批复，枣泉井田的内、外部建设条件及市场供需情况，确定矿井设计年生产能力为5.0Mt/a（后期8.0Mt/a）。 矿井储量丰富，外部建设条件好、煤质优良、市场条件在逐步形成，开采技术条件优越，开拓系统简单，经济效益好，适于建设特大型矿井。另外，矿井深部的600m标高边界是一个人为边界，随着生产的发展和勘探程度的提高，矿井深部边界可扩大调整，矿井资源量还可增加。为使矿井早达产、早见效，并为矿井的后期发展创造条件，设计认为矿井设计年生产能力确定为5.0Mt/a，后期8.0Mt/a是合适的。 3、矿井及水平的服务年限 按5.0Mt/a矿井设计年生产能力，考虑1.4的储量备用系数，则矿井的服务年限为75.6a；其中，980m水平以上为34.3a，980m水平以下为41.3a。矿井深部人为边界扩大调整后，矿井的服务年限还可延长。 （三）井田开拓 1、开拓方式及井口与工业场地位置选择 （1）影响开拓方式及井口与工业场地位置选择的主要因素 A、地面因素 ①外部条件 矿井对外联系的公路、铁路、输电线路、输水管路、通信网络等均从井田东北部的羊场湾煤矿接入，从外部条件来看，井口及工业场地位置越向北布置越有利。 ②地面地形条件 井田地形总的比较简单，地面建筑物和人烟稀少。地面地形对井口与工业场地位置选择影响较小。 ③地面河流分布 井田内碎石井沟和倒江沟虽为干沙河，但每年雨季时有3-4次洪水，河床宽度大（最宽达505m）。对井口和工业场地位置选择及地面运输的公路、铁路布置有一定的影响。 ④白芨滩自然保护区 属于国家级森林生态自然保护区，东部边界为古羊铁路以西100m和枣泉井田西边界。矿井建设和生产的各项设施应尽可能避开保护区。 ⑤工程地质条件 第四系总厚度为0.6025.00m，平均8.00m左右，其下部即为中侏罗统的砂岩类基岩。第四系上部风积砂层是建筑基础开挖的清除层。 B、井下因素 ①井田构造 井田构造比较简单，主体构造为一两翼对称向南倾没的背斜构造。3条落差大于20-30m的小断层，均分布于井田北部28II线以北，其中F1和F2为不导水断层，F3为导水断层。 ②煤层埋深 由于火烧区的影响，在北部东翼， 2号煤层的开采上限为1100m上下，煤层埋藏深度为200m左右；在北部西翼， 2号煤层的开采上限为1200m上下，煤层埋深为100m左右。在中部005纬线附近，2号煤层有露头出露地表（风积沙之下），再向南，煤层埋深逐渐加大。 ③煤层厚度分布状态 1煤煤层最大厚度4.87m，平均厚2.20m，厚度变化趋势为北厚南薄。在25线以北平均厚度为3.50m左右，24线以南在1.0m左右，24线至25线之间厚度变化幅度较大。 2煤厚度变化小，最小点在25线上的2514孔，厚4.74m；最大点在29II线上的L64孔，厚9.42m。煤厚变化规律不明显。 ④煤层倾角 2号煤层的倾角变化幅度大，15以下的煤层主要赋存在轴部两侧东西宽1800m左右，南北长6km左右（中部005纬线至井田南部边界）的范围内。25以下的煤层主要赋存在轴部两侧2500m左右宽度，中部005纬线以南的区域。其它区域煤层倾角均在25以上，最大达到45。 2号煤层15以下区域储量为110Mt左右，占28；1525区域储量为80Mt左右，占20。 ⑤勘探程度及高级储量分布 井田的勘探程度是北部高、南部低。2号煤层A级储量区主要分布在25线以北，沿着开采上限宽500m左右的范围内，标高最深至850m。B级储量主要分布在23线以北至26线以南的广大地区，标高最深至700m。 ⑥储量平衡点 2号煤层储量26线以北为153.02Mt，25线以南为181.87Mt，25线至26线之间为52.89Mt。可见2号煤层的储量平衡点位于25线与26之间，且偏向于25线。 全井田的储量平衡点也在25线与26线之间，但偏向于26线。 ⑦水文地质条件 井田内主要含水层有两个，即两条干沙河的沟谷潜水和分布于井田北部、背斜两翼的1号、2号煤层露头处的火区烧变岩含水体。两个含水层相互贯通，互为补给，静储量大，且每年接收大气降水补给。给井筒的布置和首采区的位置选择带来一定的影响。 （2）开拓方式 根据对井田开拓方式的影响因素分析可知，本矿井无平硐开拓的可能，可采用立井或斜井开拓。经过比较，设计认为斜井开拓的优势更加突出，主要表现在 a、井筒施工技术要求低，施工设备简单，施工速度快，工期短，出煤早，见效快。 b、地面设施简单，没有高耸的井架，抗震能力强，地面环境条件好。 c、井筒装备简单，井上、下没有复杂的操车系统和装卸载系统，井底车场硐室小，工程量省。 d、主斜井采用皮带提升，提升能力大，连续性强，增产潜力大，效率高，效益好。 e、有利于人员安全出口。 因此，设计确定本矿井采用斜井开拓方式。 （3）井口与工业场地位置选择 根据前述的影响因素，设计中考虑了中部、南部和北部三个井口与工业场地位置方案。 a、方案I中部井位方案 本井田为背斜构造，浅部煤层隐伏出露，因此具备沿背斜两翼分别作斜井开拓的条件。井田中部005纬线基本上为2煤倾角变化相对明显的分界线，同时也是2煤露头和火烧区范围的南界线。 因此，本方案井口及工业场地位置选择在井田中部005纬线、背斜轴部L01孔附近。在工业场地东西两侧沿2煤露头向两翼分别布置斜井井筒。形成一矿两井的开拓布署方式。 b、方案II南部井位方案 为保证初期有较好的开采条件，设计考虑将井筒布置在平缓区的中部975纬线附近。根据井田东、西对称分布的特点，南部井位又分为东侧井位（II1）和西侧井位（II2）两个位置。 西侧井位（II2）井口及工业场地位于井田西侧，井口标高1390m。 东侧井位（II1）井口及工业场地位于井田东侧，井口标高1410m。 方案II2井口及工业场地位置处地形较平坦，地面标高低20m左右，但其处在白芨滩自然保护区内，且对外联系的铁路、公路、输电线路和输水管路均较方案II1长3.0km左右，不利因素较明显，故设计不再考虑，仅对方案II1（东侧井位）作进一步的论证比较。 方案II采用反斜井开拓，在工业场地内设有主、副斜井两个井筒，另外在背斜轴部，工业场地以西2.0km左右，设有风井广场，布置一回风立井。 c、方案Ⅲ北部井位方案 从有利于矿井对外联系考虑，本方案将井口及工业场地位置布置在井田北部的2036孔附近。在工业场地东西两侧沿6煤露头向东、西两翼分别布置斜井井筒，形成一矿两井的开拓布置方式。 d、方案Ⅳ沿碎石井背斜轴部布置井筒 井口位置同方案Ⅰ，井筒南北向布置，主斜井井筒倾角17；副斜井井筒倾角5；回风斜井井筒倾角25。井筒初期均至2煤。三个井筒见2煤后，即沿煤层布置三条下山和回采工作面。 e、方案比选 1方案III（北部井位方案）井口标高低，井筒长度短，矿井对外联系的铁路、公路、输电线路及输水管路等长度短，工程量少。但方案III存在的问题也较突出，主要有 ①矿井主采的2煤及其上部的1煤由于火烧区的影响，开采上限下降，开采深度加大。上部开采边界在背斜的东翼达到1100m标高，西翼达到1200m标高，950m水平以上仅能布置1～2个区段工作面； 上山储量少，可采储量仅有42.35Mt；且煤层倾角在25以上，角度大，给采掘设备的选择和工作面生产能力的发挥带来非常不利的影响。 ②地质构造复杂北部区段是全井田构造最复杂的地区。以井筒为界，采区南部有F1断层，采区北部有F2和F3断层，且F3断层还是导水断层，与浅部的沟谷潜水含水层存在水力联系，给矿井的安全生产带来较大的隐患。 综合上述分析，设计认为井田北部区段不适合作为矿井的首采区，对方案Ⅲ不再作进一步的工作。 2方案Ⅳ与方案Ⅰ相比，主要特点有 ①初期井筒长度短，岩巷工程量省，建设工期短。 ②大长度的片盘斜井开拓对井田最南部的2煤缓角度区接替开采有利。 ③下山倾角小，为采用无轨胶轮车作为辅助运输创造了条件。顺槽高差小，顺槽皮带不用搭接。 ④矿井后期（除2煤缓角度区以外部分）开采的兼顾性差，后期井筒岩巷工程量大三个井筒均为岩巷，石门长度大。 矿井的后期生产时井下运输条件不利，运输环节多，系统复杂，反向运输现象严重。 ⑤矿井生产过程中不能做到有效的搭配生产，14.5年后煤层开采条件会明显变差。 ⑥工作面推进方向长度较短，搬家较为频繁；工作面煤炭反向运输较为明显；三角煤（工作面开切眼和收尾处）损失大，最大达17左右。 ⑦井筒及下山沿背斜轴部布置，理论和实践都证明轴部地层的地应力复杂，煤层及顶底板岩石结构受到一定的破坏，承载力下降，未来的巷道支护条件差。 设计从整个矿井开拓布置合理，有利于矿井长期稳产高产等方面考虑，认为方案Ⅰ还是较优越。 （3）设计仅对方案I和方案II进行全面分析比较，综述如下 1）首采区条件 方案I首采区位于24I线至27线之间，走向长6.0km左右，双翼布置。煤层埋深50～400m井筒处，可以采用斜井开拓。煤层倾角在井筒南翼大部分为15以下，井筒北翼为15～30之间。首采1、2煤，储量级别高，其可采储量为91.75Mt。 方案II首采区位于4200500纬线以南，走向长6.5km左右，双翼布置。煤层埋深在400m以上（井筒处），采用反斜井开拓，下山开采。煤层倾角在井筒的南北两翼大部分均在15以下。首采2煤（局部有1煤），储量级别低，其可采储量为96.9Mt。 从首采区条件来看方案Ⅰ在煤层埋深和储量级别方面占优势，方案Ⅱ在煤层倾角方面占优势。 2）井下运输条件 方案I走向上划分为二个双翼分区和一个单翼分区，首采中央双翼分区，可采储量为269.22Mt左右，占全井的50以上。井筒基本上在井田的储量中心，后期南翼运距为3.0km，北翼运距平均为5.0km左右，矿井可向两翼发展。 方案II走向上划分为二个双翼分区和一个单翼分区，首采南部的双翼分区，可采储量为183.85Mt左右，占全井田的34。井筒距井田的储量中心达3.0km以上，后期只能向北单翼发展，后期运距为8.0km左右。 从井下运输条件来看，方案Ⅰ比方案Ⅱ优越。 3）井巷工程 方案I采用一矿两井开拓方式，矿井设有6个井筒（初期3个），2个片盘下山采区，2个各自独立的井底车场。其可比部分工程量井筒7930m，井底车场及硐室2181m，合计为10111m。 方案II采用反斜井开拓，矿井设有3个井筒。其可比部分工程量井筒3153m，井底车场及硐室1515m，主要运输和回风巷3962m，合计为8630m。 方案I比方案II多1481m。 但矿井初期5.0Mt/a规模时，方案I只开工建设东井，其可比部分工程量为5191m，比方案II少3439m。 4）建设工期 方案I采用斜井开拓，初期井筒兼作首采区上山，中央并列式通风，井巷连锁工程长度短，矿井出煤期短，建设工期短。矿井建设工期为30月。 方案II采用反斜井开拓、中央分列式通风，井巷连锁工程长度长，建设工期长。矿井建设工期为35月。 方案I建设工期比方案II少5月。 5）经济效益 矿井达到8.0Mt/a规模时，可比部分基建投资方案I为 26405万元，方案II为 26769万元，方案I比方案II 少364万元。可比部分年生产经营费用方案I为 3600万元/ a , 方案II为 3800万元/ a，方案I比方案II少200万元/a。 方案I采用一矿两井的开拓方式，初期5.0Mt/a规模时，可先期开工建设东井，方案II则没有此条件。初期5.0Mt/a，方案I可比部分的投资为 18905万元，比方案II少 7864万元。 后期井下运输费用方案I为1400万元/ a，方案II为2240万元/ a，方案I比方案II少 840万元/ a。 井口与工业场地位置方案比较结果详见表2-1。 综上所述，方案I和方案II在可比部分的基建投资和生产经营费用方面均相差不大，但方案I略占优势。方案II虽然有首采区两翼煤 井口及工业场地位置方案比较表 表2-1 序 号 项 目 单 位 方案I中部井位 方案II南部井位 I比II（、-） 工程量 投资 万元 工程量 投资 万元 工程量 投资 万元 一 基本特征 井口标高 m 东井1353 西井1355 1410 井底标高 m 980 主井1000 副井950 井筒垂高 m 东井373 西井 375 主井410 副井460 二 井巷工程 井筒 m 7930 6233 3153 2957 4777 3276 井底车场及硐室 m 2181 1646 1515 1110 666 536 主要运输和回风巷 m 3962 3054 -3962 -3054 合 计 m 10111 7879 8630 7121 1481 758 三 主井提升系统 套 2 4938 11 4088 850 四 副井提升系统 套 2 800 1 450 350 五 通风系统 套 2 228 1 172 56 六 排水系统 套 2 307 1 244 63 七 公路运输 km 10.07 1516 12.07 1817 -2 -301 八 铁路运输 km 10.41 7180 12.53 8640 -2.12 -1460 九 供电系统 km 12 860 14 1003 -2 -143 十 供水系统 km 11.3 756 13.3 890 -2 -134 十一 工业场地土石方 万m3 98.2 541 117.1 644 -18.9 -103 十二 风井工业场地 万元 196 -196 十三 矿井总占地（可比） hm2 93.27 1400 100.27 1504 -7 -104 十四 可比部分投资合计 万元 26405 26769 -364 十五 井筒及工业场地煤柱量 Mt 8.4（仅1、2煤） 8.6（仅1、2煤） -0.2 十六 施工技术条件 第四系厚8.3m 第四系厚工广8.3m，风井10.4m -0.5～2.1 十七 建设工期 月 30初期5.0Mt/a 35 -5 十八 可比部分生产经营费（万元/a） 3600 3800 -200 十九 后期井下运输费用（万元/a） 1400 2240 -840 层倾角小，达到8.0Mt/a总规模时，井巷工程量省，矿井采用一对井筒开拓，系统相对简单等优点，但方案I初期5.0Mt/a规模时，也可实现一对井筒生产，其初期工程量更省，投资更低，矿井建设工期比方案II短5.1月，这对特大型高产高效矿井的建设而言，意义重大。在整个矿井的后期生产中，无论是井下运输还是井上运输，方案I均比方案II优越。结合可研审查意见，设计推荐方案I，即中部井位方案，井口及工业场地位于L01孔附近，矿井采用一矿两井的斜井开拓方式。 2、水平划分及标高 井田开采垂高为600m左右，设计就全井田划分为两个水平开拓还是一个水平开拓进行了比较。 两个水平开拓时，由于初期开采的1、2煤层浅部大面积火烧，因此一水平上山采区斜长最小处不足200m，上山采区储量较少，工作面布置困难。故设计采用一个水平上、下山开拓全井田。 水平标高设计考虑980和900m两个方案。 为了对矿井的东、西两翼和初、后期开采都能兼顾，设计推荐水平标高为980m。 3、煤层分组 井田主要可采和大部可采的煤层为1、2、6、7、8下、10、12、14等八层煤，其层间距和可采储量分布情况见表22。 为保证各煤层之间的联络工程量小，各煤组之间有较均衡的储量和服务年限，设计将所有的煤层分成三组，即上煤组（主要包括1、2煤层），中煤组（主要包括6、7煤层）和下煤组（主要包括8下、10、12和14煤层）。 主要开采煤层层间距及可采储量一览表 表2-2 煤层号 煤层平均 厚度（m） 煤层间距 （m） 可 采 储 量 备 注 可采储量 （Mt） 占全井田比例（） 1 2.22 25.34-53.57/36.20 35.33-147.41/91.46 5.30-20.78/10.44 24.01-69.75/44.70 11.69-36.14/20.67 14.46-53.20/32.72 25.54-77.65/38.29 37.73 7.1 2 7.88 248.74 47.0 6 1.76 40.57 7.7 7 2.42 64.57 12.2 8下 1.30 32.16 6.0 10 2.50 39.22 7.4 12 1.88 26.71 5.0 14 3.43 35.20 6.7 为保证各煤层之间的联络工程量小，各煤组之间有较均衡的储量和服务年限，设计将所有的煤层分成三组，即上煤组（主要包括1、2煤层），中煤组（主要包括6、7煤层）和下煤组（主要包括8下、10、12和14煤层）。 4、大巷布置 （1）大巷层位选择 大巷布置层位考虑了三个方案即沿2煤布置、沿7煤布置或沿14煤布置。 大巷若沿2煤层布置，则除2煤层本身留设的煤柱较大外（煤柱总宽度为200m），另外由于压茬关系其下部的所有煤层，留设的保护煤柱将更多。大巷如沿14煤层布置，大巷煤柱量少，但存在的主要问题有 14煤层中由于薄化带的存在，其岩巷工程量将较大；大巷与井筒及采区上、下山之间的石门较长，煤炭反向运输较长。而7号煤层，煤厚适中变化小，顶底板条件也较好。因此设计确定大巷设7号煤层布置。 （2）大巷平面布置 a、南部大巷 矿井南部有三、四分（采）区，其可采储量为50Mt左右，占全井田的9左右，可采储量有限。故设计考虑仅设置一组大巷，为减少大巷的煤柱损失和折弯，大巷沿7煤的东翼布置。 b、北部大巷 矿井北部有东翼的六分（采）区和西翼的五分（采）区，其可采储量分别为97Mt和107Mt左右，占全井田的18和20左右，可采储量多。为减少石门工程量和煤柱损失量，设计考虑沿7煤层东、西两翼分别设置两组大巷，分别联接东、西两井。 为了有利于掘进和使用，每组大巷均考虑两条，即轨道运输大巷和皮带运输大巷。 矿井后期采用集中大巷、采区石门、分煤组设置上、下山的开拓方式。 后期北部开采时也可根据生产发展情况，取消井下大巷布置，在地面设置皮带走廊，实行一矿多井口的布置方式。 5、通风方式 初期采用中央并列抽出式通风方式，东西两翼分设风井，风井位于工业场地内。 后期南部在24I线2422孔附近设一回风立井，采用分区式通风。 后期北部两翼分设一对进、回风斜井，采用分区式通风。两个进风斜井同时兼作辅助提升的副斜井。 6、分区划分、分区储量及开采顺序 走向上全井田共划分六个分区，每个分区走向长56 km双翼。一、三、五分区位于背斜的西侧，二、四、六分区位于背斜的东侧。 各分区内分煤组划分采区。 矿井的开采顺序，原则如下走向方向上先采中央的一、二分区， 然后接南部的三、四分区，最后开采北部的五、六分区；在倾向上先采上山部分，后采下山部分，在剖面上先采上煤组（1、2煤层），然后中煤组（6、7煤层），最后采下煤组。 （四）井筒、井底车场及大巷运输 1、井筒 矿井移交生产时，东西井区各有3个井筒，即主斜井、副斜井和回风斜井。 2、井底车场及硐室 东西井区井底车场均设在980m水平，车场形式、布置及功能基本相同。 按照矿井开拓方式，井筒兼作首采区上山，因此井底车场主要为后期采区服务。根据井筒与后期采区上、下山之间的相对位置关系，井底车场采用平车场。鉴于矿井主运输采用胶带连续运输的方式，井底车场轨道系统仅服务于辅助运输。 三、大巷运输及设备 矿井投产初期无大巷，直接利用斜井胶带输送机提升工作面煤炭。 四、采区布置与装备 （一）采煤方法 1、采煤方法的选择 矿井移交时，开采1、2煤，故本设计主要对1、2煤的采煤方法进行选择。 1煤 煤层厚度0.57～4.48m，平均厚度3m，设计采用走向长壁综采，全部垮落法管理顶板。 2煤 厚度4.75～9.28m，平均7.9m，厚度变化小，结构单一。设计中考虑有放顶煤综采（一次采全高）和分层综采两个方案。 放顶煤综采巷道掘进率和材料消耗量低，可减少综采设备的搬家次数，节省采面的安装和搬迁费用，对煤厚变化大、构造比较复杂的地质条件有较好的适应性，且易于实现高产高效。 分层综采适用于煤层顶板中等冒落,直接顶具有一定厚度的缓倾斜及倾斜厚煤层。经过二十多年的努力，分层综采在我国已有了长足的发展。但其巷道掘进率高，且下分层开采时顶板管理较困难。 根据对2煤及其顶板的物理力学性质、煤层结构、煤层厚度、开采深度、自燃发火和瓦斯含量等影响综放开采顶煤冒放性的自然因素的综合分析，认为影响本矿2煤冒放的最主要因素是煤层的高韧性。2煤的抗拉强度大，韧性高（平均1.21MPa，韧性指标910），在自然条件下，2煤不宜采用综采放顶煤开采。但在采取顶煤软化处理措施后，可以采用放顶煤综采，并有望实现高产高效。 目前，邻近的磁窑堡技改井正在对2煤进行综采放顶煤开采。 磁窑堡技改井2煤层为稳定的厚煤层，总厚度为10.74m，煤种为不粘结煤，底部有0.50m的夹矸，夹矸以上煤厚平均9.24m，煤的硬度为f1.61.9，容重为1.31t/ｍ3。 磁窑堡技改井2煤层采用走向长壁综采放顶煤一次采全高采煤方法，全部垮落法管理顶板。为了改善煤层的冒放性，提高放顶煤的回收率，在工作面的中部沿走向贴顶板布置两条措施巷，对顶煤进行预爆破处理。煤层平均厚度10.74m，其中割煤高度3.2m，放煤高度 7.54m，采放比为12.35。综放工作面回采主要工艺流程以放顶煤工序为中心，一采一放，割、放煤工序同向平行作业。 从工作面生产的实际情况来看，由于主运输系统能力的限制，平均月产162kt左右，最高达到月产270kt，工作面割煤回采率为95，放煤回采率为60，综合回采率为70左右，实验取得了较好的效果。 鉴于枣泉煤矿2煤层赋存条件及开采技术条件和磁窑堡技改井相似，根据目前开采情况，结合建设单位意见，枣泉煤矿2煤层也采用综采放顶煤开采。 综上所述，设计确定1煤采用一次采全高走向长壁综合机械化开采，2煤采用综采放顶煤开采，但考虑到首采工作面顺槽已施工过半，对首采工作面采用分层开采。 2、回采工作面参数 根据目前国内外采掘设备能力，结合矿井地质条件，确定初期工作面长度在175～220m之间，推进方向长度为3000m。 1煤为薄至中厚煤层，在25线以南，1煤厚度沿走向变化较大，可采范围内为0.8～4.31m，平均为2.2m。为便于提高工作面单产和设备选型，2m以下区域后期开采，则12采区南翼煤层平均厚度3m左右，北翼3.72m左右，设计采用综采一次采全高进行回采。 2煤为厚至特厚煤层，首采区平均厚度7.83m，设计采用综放开采，割煤高度取3.2m，放煤高度4.63m。首采工作面顶分层采高为3.5m。 3、工作面设备选型 （1）1煤工作面 采煤机 MG400/920-QWD型无链电牵引 刮板输送机 SGZ830/630型 转载机 SZZ830/315 掩护式液压支架 ZY5200/17/38型 顺槽带式输送机 SSJ1200/2132型。 整个系统生产能力 1200t/h。 （2）2煤工作面 采煤机 MG500/1200－WD型无链电牵引 刮板输送机 SGZ1000/1200型 转载机 SZZ1200/400型 掩护式液压支架 ZFS7800/19/37型 顺槽带式输送机 SSJ1400/3355（2条）。 整个系统生产能力 2000t/h。 4、工作面生产能力计算 1煤工作面年产量 Q20001.330.953.02201.67Mt 2煤工作面年产量 Q19201.33（3.20.954.630.65）2203.40Mt 5、顺槽辅助运输 工作面顺槽辅助运输方式采用无级绳连续牵引车。 1煤工作面顺槽最大长度1300m左右，配置一套SQ1400/110型顺槽连续牵引车。 2煤工作面顺槽最大长度2050m左右，配置一套SQ1400/110型顺槽连续牵引车。 6、采区及工作面回采率 凡中厚煤层采区回采率为80，工作面回采率为95，凡厚煤层采区回采率为75，工作面回采率为93。 根据1煤、2煤所采用的采煤方法，1煤工作面回采率为95，2煤工作面割煤回采率为95，放煤回采率为65，综合回采率为77。 （二）采区布置 1、移交生产时采区、工作面数目及位置 矿井移交生产时，移交东井12采区，同时开采1煤和2煤。1煤布置一个综采工作面，2煤布置一个综放工作面（首采面为分层开采）。 2、采区尺寸 采区走向长度双翼6000m左右，单翼3000m左右；倾斜长度650～2000m。 3、采区巷道布置 根据开拓布置，初期斜井井筒兼作12采区的上山。每个工作面布置三条巷道，回风巷一条；运输巷两条，其中一条作为下区段的回风巷。两条运输巷间距25m，两巷之间每隔300m设一联络巷。 （三）巷道掘进及装备 1、掘进工作面个数及装备 根据本矿采区和工作面的接续要求，设计配备2个煤巷综掘工作面，一个普掘工作面，采掘面比23。 综掘工作面配备EBJ-160SH型半煤岩掘进机，DEQ65/30胶带转载机，DSP-1010/150可伸缩带式输送机，MTY-120C锚杆液压钻机及局扇等。 岩巷掘进面配备MTY-120C锚杆液压钻机、 ZY-24凿岩机、 P-30B装岩机， 及风镐、调度绞车、污水泵、局扇、混凝土搅拌机、混凝土喷射机组和除尘器等。 预计正常生产时掘进率为1.9m/kt，矸石率为12‰。 2、移交达产时井巷工程量 矿井达到5.0Mt/a设计生产能力时，总工程量为22364m，其中煤巷15331m，占移交工程的69；岩巷7033m，占移交工程的31。矿井掘进率为4.5m/kt。 井巷工程量详见表4-1。 矿井井巷工程量汇总表 表4-1 序号 项 目 名 称 长 度 （m） 体 积 （m3） 煤 巷 岩 巷 小 计 煤 巷 岩 巷 小 计 1 井 筒 1120 2716 3836 20160 42238 62398 2 井底车场 1212 1212 14355 14355 3 采 区 14211 3105 17316 178729 40833 219562 合 计 15331 7033 22364 198889 97426 296315 五、通风与安全 一 矿井通风 1、通风方式和通风系统的选择 矿井通风方式采用机械抽出式，通风系统采用分区式。初期共有三个通风井，主、副斜井进风，回风斜井回风，回风斜井服务区域主要为二分区，独立服务年限约20a左右。 2、矿井风量、风压及等积孔的计算 根据建设方要求，矿井总风量按1、2煤各布置1个综采工作面，1备用面， 3个综掘面及2个普掘面考虑（预留1个备用面和1个综掘面及1个普掘面风量）。 根据各用风点需风量计算结果和配风原则，确定本矿井总风量为Q 总110.0 m3 /s，详见表5-1。 矿井配风量计算表 表5-1 序号 用 风 点 数量 配风指标 m3 /s 小 计 m3 /s 备 注 一 1煤综采面 1 16 16.0 二 2煤综采面 1 20 20.0 三 备采工作面 1 13.0 13.0 初期预留 四 掘进工作面 综 掘 3 6.0 18.0 普 掘 2 5.0 10.0 五 井下爆炸材料发放硐室 1 3.0 3.0 六 采区变电所 1 3.0 3.0 小计 83.0 其它5 5.0 备用25 22.0