鑫锋煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计(修改终稿)_图文.doc

贵州省盘县羊场乡鑫锋煤矿 防治煤与瓦斯突出专项设计 说明书 设计生产能力15万 t/a 提交单位贵州省盘县羊场乡鑫锋煤矿 编制单位江苏省第一工业设计院有限责任公司 编制时间二〇一〇年十月 贵州省盘县羊场乡鑫锋煤矿 防治煤与瓦斯突出专项设计 说明书 设计生产能力15万 t/a 审 查 人薛桂田 项目负责陈怀伟 提交单位贵州省盘县羊场乡鑫锋煤矿 编制单位江苏省第一工业设计院有限责任公司 编制时间二〇一〇年十月 目 录 概 况 . .................................................................................................. 错误未定义书签。 第一章 矿井基本情况 . .............................................................................................................5第一节 井田概况 . ............................................................................................................5第二节 地质构造及特征 . ................................................................................................7第三节 煤层、煤质 . ........................................................................................................8第四节 矿井主要灾害因素及安全条件 . ......................................................................12第五节 矿井开拓开采概况 . ..........................................................................................14第六节 矿井通风情况简介 . ..........................................................................................20第二章 矿井动力现象统计及分析研究 . ...............................................................................24第一节 矿井动力现象记录情况 . ..................................................................................24第二节 矿井动力现象记录分析研究 . ..........................................................................24第三章 矿井防治煤与瓦斯突出综合技术方案 . .................................................................25第四章 区域与局部综合防突措施方案 . ...............................................................................28第一节 区域综合防突措施方案 . ....................................................................................28第二节 局部综合防突措施方案 . ....................................................................................49第五章 矿井安全防护措施 . ...................................................................................................72第六章 矿井防突计划和管理 . ...............................................................................................76第一节 防突组织管理 . ....................................................................................................78第二节 防突技术管理 . ....................................................................................................79第三节 现场管理 . ............................................................................................................82第七章 防突仪器、装备选型及投资估算 . .........................................................................87第一节 防突仪器、装备 . ..............................................................................................87第二节 投资估算 . ..........................................................................................................87 概 况 鑫锋煤矿为私营小型煤矿,设计生产能力 15万 t/a。鑫锋煤矿位于盘县羊场乡董家 寨村境内,直距盘县城关镇 22公里、红果镇 42公里、羊场乡 9公里。地理坐标为东 经 10448′ 41″10449′ 12″,北纬 2553′ 35″2554′ 23″。 根据黔安监管办字 [2007]345号文件,盘县属煤与瓦斯突出矿区,故矿井在建设和 生产过程中必须严格按照“四位一体”防突措施的要求进行防突管理。 为了科学、 规范开采矿山煤矿资源, 保证矿井安全高效生产, 根据 煤矿安全规程 简称规程 ,以下同第 179条和防治煤与瓦斯突出规定 简称规定 ,以下 同第 14条的规定有突出危险的新建矿井及突出矿井的新水平、新采区,必须编制 防突专项设计。设计应当包括开拓方式、煤层开采顺序、采区巷道布置、采煤方法、通 风系统、防突设施设备 、区域综合防突措施和局部综合防突措施等内容。为此,鑫 锋煤矿委托江苏省第一工业设计院有限责任公司为其矿井进行煤与瓦斯突出综合治理 方案设计。 随后, 江苏省第一工业设计院有限责任公司组织有关专家及科技人员根据鑫 锋煤矿现有条件和了解的情况, 本着既符合当前实际又可有效防治煤与瓦斯突出、 在技 术和装备上符合国家的相关标准及规范的原则, 以完善采掘、 通风系统为前提,地质保 障、掘进先行,以抽放瓦斯区域防突和瓦斯治理为重点,装备升级,技术和管理并重, 根据规程 、 规定及有关法规的相关规定,经过认真分析研究,提交了贵州省盘 县羊场乡鑫锋煤矿煤与瓦斯突出综合治理方案设计 。 一、编制设计的依据 1. 贵州省盘县九村井田鑫锋煤矿勘查地质报告 ; 2.贵州永风矿山科技服务有限公司 2008年 12月提交的贵州省盘县羊场乡鑫锋 煤矿开采方案设计变更 ; 3.贵州永风矿山科技服务有限公司 2009年 6月提交的 盘县羊场乡鑫锋煤矿变 更安全专篇 ; 4.矿方提供的矿井现有采掘工程平面图及相关资料; 二、设计遵循的主要标准 1. 中华人民共和国煤炭法 1996.8 ; 2. 中华人民共和国安全生产法 2002.6.29 ; 3. 中华人民共和国矿山安全法 1992.11.7 ; 4. 中华人民共和国矿山安全法实施条例 1996.10.11 ; 5. 煤矿安全监察条例 2000.11.7 ; 6. 煤矿安全规程 2010年 ; 7. 煤炭工业矿井设计规范 GB50215-2006 ; 8. 煤矿瓦斯抽采基本指标 AQ1026-2006 ; 9. 煤矿瓦斯抽放规范 AQ1027-2006 ; 10. 防治煤与瓦斯突出规定 2009 ; 11. 石门揭穿煤与瓦斯突出煤层程序技术条件 MT/T955-2005 ; 12. 石门揭穿突出煤层震动爆破技术条件 MT/T958-2005 ; 13. 关于印发贵州省 2008年煤矿瓦斯防治工作要点的通知 黔发改能源 〔 2008〕 249号 ; 14. 关于贵州省高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井瓦斯治理方案的通知 黔煤行管字 [2006]158号 ; 15. 关于对 2008年安全生产工作要点分解督查的通知 黔安监管办字 〔 2008〕 86号 ; 16. 关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见 黔安监管办字 [2007]345号 。 三、设计概况 本设计从鑫锋煤矿的实际出发,分别对矿井“合理的采掘部署、突出危险性预测、 防突措施、防突措施有效性检验和安全防护措施、 防突管理等内容进行了方案设计,其 主要结论如下 1.开采保护层 本矿井从上至下有 6层可采煤层,分别为 10、 12、 15、 16、 17、 18煤层,各煤层 间距分别为 20.77m 、 19.15m 、 8.87m 、 9.69m 、 15.29m 。依据煤层间距开采方案设计采 用集中联合布置进行开采。 目前未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定, 根据预测的各煤层瓦 斯含量情况,采用从上到下的煤层下行式开采, 配以邻近层瓦斯抽采,自然起到对下伏 煤层有效保护范围内的保护作用,即先开采 10号煤层,保护 12、 15等下伏煤层。 但根据该矿目前的施工情况,该矿首采工作面布置在了 15号煤层,即 11501工作 面,该工作面已经形成,根据该矿的采掘计划,先采 11501采面,再采 11502采面,后 采 11001采面。因此开采第一区段时设计暂将 15号煤层作为保护层进行开采,但在开 采 15号煤层时必须确保该煤层在采取各种措施后经验证消除突出危险性方可回采。在 回采下区段时建议该矿按照开采方案设计确定的开采顺序进行开采, 或请有资质的单位 对各煤层做煤与瓦斯突出危险性鉴定, 再根据鉴定结果, 选择无突出危险或突出危险较 小的煤层作为保护层先行开采。 2.预抽煤层瓦斯 由于该矿一区段首采工作面11051工作面已经形成,设计在开采 11051工作面 时采用顺层钻孔对煤层瓦斯进行预抽,同时利用已形成的回采巷道施工穿层钻孔对上、 下邻近层瓦斯进行预抽。建议在下区段回采时,在 10号煤层底板布置底板瓦斯抽放巷 对各可采煤层瓦斯进行预抽。 3.矿井局部防突措施主要为超前排放钻孔。排放钻孔用于抽采“空白带”和抽采 不充分地带以及预抽效果检验超标的地带, 其掘进工作面钻孔宜采用长、 短钻孔相结合 的排放钻孔联合布置方法;回采工作面采用平行排放钻孔。 4. 预测和效果检验指标及其临界值应根据实测资料确定, 在无考察资料的情况下, 可参照规定推荐的指标及临界值执行。 5.矿井应设置专门的防突机构,并完善有关的管理制度,加强对防突工程的监督 检查。 四、待解决的问题及建议 1. 本矿井从上至下有 6层可采煤层,分别为 10、 12、 15、 16、 17、 18煤层,各煤 层间距分别为 20.77m 、 19.15m 、 8.87m 、 9.69m 、 15.29m 。依据煤层间距开采方案设计 采用联合布置进行开采。即先开采 10号煤层,按顺序依次开采 12、 15、 16、 17、 18煤 层,首采工作面布置在 10号煤层中。但根据该矿目前的施工情况,该矿首采工作面布 置在了 15号煤层,即 11501工作面,该工作面已经形成,根据该矿的采掘计划,先采 11501采面,再采 11502采面,后采 11001采面。由于该矿各煤层未做煤与瓦斯突出危 险性鉴定,将 15号煤层作为首采层缺乏必要的依据,但该工作面已经形成,因此开采 第一区段时设计暂将 15号煤层作为保护层进行开采, 但在开采 15号煤层时必须确保该 煤层在采取各种措施后经验证消除突出危险性方可回采。 在回采下区段时建议该矿按照 开采方案设计确定的开采顺序进行开采, 或请有资质的单位对各煤层做煤与瓦斯突出危 险性鉴定, 再根据鉴定结果, 选择无突出危险或突出危险较小的煤层作为保护层先行开 采。 2.矿井各可采煤层未做煤与瓦斯突出危险性鉴定,建议请有资质的单位做该方面 的工作,以便指导矿井安全生产。 3.该矿开采方案及安全专篇设计均为设置底板瓦斯抽放巷,由于 1区段的 11501工作面已形成,因此本设计 1区段未设置底板瓦斯抽放巷,但必须利用布置在 15号煤 层中的回采巷道施工穿层钻孔对上下邻近层瓦斯预抽,建议在下一区段回采时,在 10号煤层底板设置瓦斯抽放巷对可采煤层进行预抽,实现“先抽后掘,先抽后采” 。 4. 矿井在开采 15号煤层时, 必须对保护效果及范围进行实际考察,并不断积累经 验、不断改进,以便准确确定 15号煤层开采后,对被保护煤层的保护范围。 5.矿井开采保护层后,应对保护范围及效果进行考查,将被保护层的准备巷道布 置在保护范围内。另外尽量采用无煤柱开采,防止局部应力集中, 导致矿井发生煤与瓦 斯突出事故。 6.矿井必须建立满足抽采能力的瓦斯抽采系统,加强煤层瓦斯预抽工作,工作面 采掘作业前,必须将煤层瓦斯压力及含量降到煤矿瓦斯抽采基本指标要求以下。 7.矿井必须加强管理人员和井下从业人员的防突知识培训,提高管理人员和从业 人员的防突意识和防突操作技能。 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第 5页 第一章 矿井基本情况 第一节 井田概况 一、地理位置及交通状况 鑫锋煤矿位于盘县羊场乡董家寨村境内, 直距盘县城关镇 22公里、 红果镇 42公里、 羊场乡 9公里。 地理坐标为东经 10448′ 41″10449′ 12″, 北纬 2553′ 35″2554′ 23″。 盘县水城公路东线从羊场经过;羊场洒基线从本煤矿矿权范内边 缘经过;煤矿矿权范内直距水城柏 果 铁路松河编组站 21公里,且有公路相通, 交通较为方便。详见交通位置示意图 1-1-1。 图 1-1-1 鑫锋煤矿交通位置图 二、自然地理 1、地形地貌 鑫锋煤矿矿权范围内属构造剥蚀山地地貌, 发育单面山, 单面山脊之间组成单斜 谷地, 北东部外为由峨眉山玄武岩组地层构造构成构造坡, 南西西部有三叠系地层构 成剥蚀坡, 在构造坡与剥蚀坡之间由龙潭组地层组成不对称单斜谷地。 煤矿矿权范内内 属于中切割的低中山地形, 煤系地层地面多被第四系坡积物覆盖。 受岩层抗风化程度的 控制,地形坡度变化较大,煤矿矿权范围内北部煤系地层地段地形坡度 515;煤矿 矿权范围内中部飞仙关组下段地层出露地段地形坡角一般 2040;煤矿矿权范围内 南西西部飞仙关组上段下部地层出露地段地形坡角 3050。呈东低西高的阶状变 化。总体地势西高东低。煤矿矿权范围内最高点位于南西边界中部山顶,标高 1806米 左右,最低点位于拐点 B 处,标高 1490米左右,相对高差 316米。属低中山地形。 2、气象 本区属亚热带高原性季风气候区, 气候温和湿润, 冬无严寒, 夏无酷暑, 雨量充沛。 根据盘县气象局资料年平均降水量 1382.00毫米,月平均气温 15.2℃,日极端最高 气温 36.7℃,日极端最低气温 -7.9℃,年平均相对湿度 78。 3、地表水 煤矿矿权范围内有见泉点和季节性小沟、 溪, 泉点流量甚小,一般在 0.05升 /秒左 右;小冲沟发育,并呈树枝状展布,煤矿矿权范围内有两条较大型冲沟,煤矿矿权范围 内所有沟溪水基本都汇入这两条冲沟, 冲沟水流量主要受大气降水控制北东部外围为 九村小河, 九村小河属于珠江流域北盘江上游, 支流, 河水流量变化幅度大, 雨季暴涨, 枯季流量较小甚至干涸,主要受大气降水控制。 4、地震 根据贵州省城乡建设环境保护厅“黔城设通发 [1992] 230号文关于公布贵州省 地震烈度新区规划的通知 ” ,盘县地区震烈度为Ⅵ度区。 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第 6页 第二节 地质构造及特征 一、矿区地层 煤矿矿权范内及其外围出露的地层有二叠系上统峨眉山玄武岩组至三叠系下统飞 仙关组。现从老到新分述如下 1、 二叠系上统P 3 峨眉山玄武岩组P 3 β 出露于煤矿矿权范内东边界以外,岩性为灰绿色、暗绿色玄武岩、拉斑玄武岩及凝 灰岩。顶部 50米左右为灰绿色有暗紫色凝质灰岩,夹灰色粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、 含煤层 3-5层。厚度大于 900米。 与上覆地层呈假整合接触。 龙潭组P 3 l 出露于煤矿矿权范内北部、北东部及其边界以外,平均厚度 432米,分上、中、下 三段,从下到上为 下段P 3 l 1 下伏峨眉山玄武顶界至 24号煤层顶界。出露于煤矿矿权范内边界以 外,为灰深灰色粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩及泥岩,产植物化石、中下部个别层位 产动物化石。含煤层 3-5层,可采 2层。平均厚度 144米。 中段P 3 l 2 24号煤层顶界12号煤层顶界。煤矿矿权范内北、北东部有 18号以上煤层出露,为灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩及泥岩、产植物化石、下部产动 物化石。含煤层 26层,可采 6层,平均厚度 161米。 上段P 3 l 3 12号煤层顶界1号煤层顶界。出露于煤矿矿权范内北、北东及 中部,为灰深灰色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩。富产植物化石及动物化石。 含煤层 14层,可采 5层。平均厚度 118米。 与上覆地层整合接触。 2、三叠系下统T 1 飞仙关组T 1 f 出露于煤矿矿权范内西部及南西部大部分地区,平均厚度 730米,分上、下两段。 下段T 1 f 1 出露于煤矿矿权范内中部大部地区,岩性为灰绿色细砂岩、粉砂 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第 7页 岩为主,底部为灰绿色粉砂质泥岩夹粉砂岩。平均厚度 150米。 上段T 1 f 2 出露于煤矿矿权范内中部及南、南西部大部地区,上部为灰紫色粉 砂岩、泥质灰岩及紫红色泥岩;中部为暗紫色粉砂岩、粉砂质泥岩、夹细砂岩;下部为 暗紫灰色细砂岩及粉砂质泥岩。全段富产瓣鳃类动物化石。平均厚度 580米。 与上覆地层不整合接触。 3、第四系 Q 覆盖于煤矿矿权范内大部分煤系地层,以残坡积的碎石土、砂土及亚粘土为主。 厚 度 0 20米。 二、地质构造 本煤矿矿权范内位于土城向斜北翼东段,为区域地层产状转折端。据 盘县煤田九 村井田普查最报告 ,本煤矿矿权范内构造复杂,煤层被分割成不规则或楔形小块,总 体呈一单斜构造,地层走向北西,倾向南西,倾角 15至 30,一般 20左右。煤矿 矿权范内发现 F1、 F2、 F3、 F8、 F16、 F30断层;煤矿矿权范内西北边界发现 F7断层; 煤矿矿权范内北东界外见区域性大的破裂带 F29。 煤矿矿权范内倾向断层由于绝大部分错断飞仙关组和煤系地层, 切割深度大, 因此 造成的影响较大,这些倾向断层排列均匀,大部分为逆断层。 本煤矿矿权范内构造复杂 程度应属复杂。 第三节 煤层、煤质 一、煤层 本煤矿矿权范围内含煤地层为二叠系上统龙潭组,分上、中、下三段,总厚约 423米,含煤 50余层,可采及局部可采煤层 17层,总厚约 50余米,含煤系数约 12。本 煤矿矿权范内主要可采煤层为上煤组 10号煤层及中煤组 12、 15、 16、 17及 18等 6层 煤层 其中 16号煤层为局部可采煤层; 18煤层以下及龙潭组下段各煤层原煤全硫 St,d 平均 3,在目前政策下,不能利用。 1018号煤系地层总厚约 112米,可采煤层总厚约 11米,含煤系数约 10。 10号煤层 距煤系顶界约 103米; 18号煤层距煤系底界约 210米,龙潭组含煤 50余层,其中可采 煤层 17层,普遍可采煤层 13层。本煤矿矿权范内主要可采煤层为 10、 12、 15、 17及 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第 8页 18等煤层 5层。 可采煤层特征见表 1-3-1。 二、煤质 1、煤的物理性质和煤岩特征 煤的颜色为黑色, 玻璃光泽, 断口多为参差条带状及线理。 煤岩类型为半半亮型。 宏观煤岩特征以条带状半暗型为主,少有暗淡型和似均一状煤。煤岩成分主要由 暗煤和镜煤组成,含有丝炭透镜体。 微观煤岩特征各煤层均属亮暗煤类,矿化丝质亮暗型煤。 煤层视相对密度10、 12号煤层为 1.45; 15、 16、 17、 18号煤层为 1.40。 2、 化学性质和工艺性能 灰分 15号煤层为低灰;其他 5个煤层为中灰,其中 17号煤层接近低灰原煤 Ad 平均值为 15.84 。 硫分 15、 16、 17、号煤为特低硫; 10、 18号煤层为中硫; 12号煤层为中高硫。 磷各层煤均低于 0.02,属于低磷煤。 发热量据邻区资料,空气干燥基高位发热量 Q d gr 为 35.5636.40MJ/Kg。 煤类10、 12、 15、 16号煤层为焦煤; 17、 18号煤层为焦煤向瘦煤的过渡带, 17号煤层以焦煤为主,有瘦煤插花点, 18号煤层以瘦煤为主,有焦煤插花点。 3、煤的利用方向 本煤矿矿权范围内的煤层适用于炼焦、炼焦配煤及动力、气化和民用。 鑫锋煤矿可采煤层主要煤质指标见表 1-3-2。 三、煤层顶底板岩性 本煤矿矿权范内主要是采煤层顶板岩性为粉砂岩及粉砂质泥岩, 不坚固、 不稳定、 易垮落。 煤层底板为粉砂质泥岩、 粉砂岩, 一般与煤层接触处均有 0.20-0.50米的泥岩, 该泥岩遇水后易泥化,产生底鼓现象。 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第 9页 表 1-3-1 可采煤层主要特征表 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第 10页 表 1-3-2 煤层煤质特征表 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第 11页 第四节 矿井主要灾害因素及安全条件 一、瓦斯 1、煤层瓦斯赋存及规律、煤层瓦斯含量、压力、矿井瓦斯等级 由于 鑫锋煤矿勘查地质报告 中未提供各煤层瓦斯含量及规律, 该矿 开采方案 及安全专篇根据采矿工程设计手册提供的经验公式对各煤层瓦斯含量进行了估 算,本次防突设计采用以上估算的结果,矿井煤层瓦斯含量预测值见表 1-4-1。 表 1-4-1 煤层瓦斯含量预测表 根据预测, 随着开采深度的增加, 预计深部开采水平瓦斯含量及瓦斯涌出量将会有 所增加。 由于鑫锋煤矿勘查地质报告 未对各煤层瓦斯含量进行测试,未反映不同煤层埋 藏深度瓦斯含量数据变化情况, 即瓦斯含量梯度及赋存规律未获得, 本矿井瓦斯含量数 据为根据经验公司预测而得, 只能作为矿井设计参考的依据, 因此矿井在建设和生产过 程中,必须请有资质的单位对各煤层的瓦斯含量、瓦斯压力、矿井瓦斯涌出量、煤与瓦 斯突出危险性等进行鉴定,未鉴定前,矿井按具有煤与瓦斯突出矿井进行管理。 2、矿井煤岩与瓦斯二氧化碳突出危险性 该矿未做煤与瓦斯突出危险性鉴定报告,根据黔安监管办字 [2007]345号文件,盘 县属国家划定的煤与瓦斯突出矿区,因此该矿按具有煤与瓦斯突出危险进行设计与管 理。 3、矿井瓦斯等级 矿井 2010年度绝对瓦斯涌出量 7.29 m/min,相对瓦斯涌出量 52.49m ∕ t ,根据矿 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第 12页 井瓦斯等级鉴定规范 AQ1025-2006规定,矿井 2010年度瓦斯等级鉴定结果为高瓦 斯矿井。 4、其它有害气体情况 矿井未发现其它有害气体。 二、煤尘爆炸危险性 根据本矿 10号煤层煤尘爆炸性鉴定报告, 10号煤层煤尘有爆炸危险性,其它煤层 未做鉴定,建议尽快补做,在未鉴定前,各煤层按煤尘有爆炸危险性进行设计与管理。 10号煤层爆炸性指标见表 1-4-2。 表 1-4-2 煤尘爆炸性鉴定表 三、煤层自燃倾向性 根据本矿 10号煤层自燃倾向性鉴定报告, 10号煤层属自燃煤层自燃倾向性分类 为 II 级 ,其它煤层未做鉴定,建议尽快补做,在未鉴定前,各煤层按容易自燃煤层进 行设计与管理。 10号煤层自燃倾向性指标见表 1-4-3。 表 1-4-3 自燃倾向性鉴定表 四、煤层顶、底板情况 本矿范围内主要可采煤层顶板岩性未粉砂岩及粉砂质泥岩, 不坚固,不稳定,易垮 落,煤层底板未粉砂质泥岩、粉砂岩,一般与煤层接触处有 0.2-0.5米的泥岩,该泥岩 遇水后易泥化,产生底鼓。 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第 13页 五、冲击地压、地温情况 地质报告及矿方提供的资料中均没有提及关于冲击地压的资料, 本矿区内也无冲击 地压的历史记录,矿井暂按无冲击地压矿井考虑。 本井田属地温正常区,未发现热害影响。 第五节 矿井开拓开采概况 一、 井田境界、储量、设计生产能力、服务年限 1、井田境界 根据贵州省国土资源厅黔国土资矿管函【 2003】 09号“准予划定盘县鑫锋煤矿矿 区范围的批复”和盘县羊场乡鑫锋煤矿采矿许可证证号5200000510046 ,矿区范围 由 5个拐点圈定,开采深度由 1525米至 1250米标高,矿区面积约 1.2628平方公里, 矿区走向长 0.831.4km , 倾斜宽 0.721.08km , 其矿区范围拐点坐标如下表 表 1-5-1 。 2、储量 根据贵州省国土资源厅黔国土资储审字【 2002】第 116号“审查批准贵州省盘县 九村井田鑫锋煤矿勘查地质报告 意见书” , 矿界范围内煤炭总资源量共计 759万吨 未 包含断层煤柱 339万吨,村寨煤柱 23万吨 ,其中 332类别 166万吨, 333类别 340万 吨, 334类别 253万吨。 矿井地质资源量 332 333 506万吨 矿井工业资源 /储量 122b 2M22 333K 1663400.8438万吨 式中K 可信度系数,取 0.8。 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第 14页 矿井设计资源 /储量 矿井工业资源 /储量 -永久煤柱损失量 438-9.830.8430.14万吨 本矿区内的永久煤柱损失量主要有断层煤柱在储量计算过程中已扣除 、井田 境界煤柱、村寨煤柱在储量计算过程中已扣除 。 矿井设计可采储量矿井设计资源 /储量-工业场地和主要井巷煤柱采区回 采率 [430.14-18.314.440.8 ]85347.04万吨 3、设计能力 矿井设计生产能力为 15万吨 /年。 4、服务年限 矿井服务年限为 16.5年 二、 矿井开拓系统 1、开拓方式 根据该矿开采方案设计变更 ,采用斜井开拓,共布置有三条井筒,主、副、风 井均从 17号煤层顶板穿层掘进至 1300m标高,在 1300标高布置井下变电所、水泵房 和主副水仓,主斜井井口标高为 1513.9m,副斜井井口标高为 1526.39m,回风斜井井 口标高为 1524.8m,方位角 37。全井田划分为一个水平,三个采区开采。主斜井、 副斜井和回风井分别在 1460m和 1490m标高掘一区段运输石门和一区段回风石门揭穿 10号煤层,再沿 10号煤层走向掘 1101运输巷和 1101回风巷至井田边界,并贯通形成 一区段首采工作面, 同时布置 1102运输石门掘进头和 1102回风石门掘进头, 形成完整 的井下生产系统。煤层开采顺序是先采一区段 10号层,然后 12号、 15号,以此类推, 即采完一区段各层后,再采下一区段。 主井筒主要作为矿井煤炭运输、进风,铺设 22kg/m轨道、铺设动力、通讯和照明 线、压风管和消防管; 副井主要用于运送人员、运输矸石、设备、材料和进风、铺设通讯线和消防管; 回风井作矿井的回风用,铺设矿井排水管和防尘管,设有防爆门、引风道。 三条井筒表土段均采用半圆拱料石砌碹支护砌碹厚度 300mm ,井筒基岩段采用 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第 15页 半圆拱锚喷支护喷射厚度 100mm 。 风井与副井间距为 33m ,副井与主井间距为 36m ,井筒风速满足煤矿安全规程 的要求,并留设有井筒保护煤柱。 井筒功能及装备见井筒特征表,表 1-5-2。 表 1-5-2 鑫锋煤矿井筒特征表 三、采煤方法及采区巷道布置 1、采煤方法 根据鑫锋煤矿拟采煤层的赋存情况及矿井开采技术条件、 机械装备水平和矿井设计 生产能力等综合考虑,本设计选择走向长壁式采煤法。 2、采区巷道布置 根据划定的井田范围,本矿共划分为三个采区一采区、二采区、三采区 。采区 开采顺序为一采区→二采区→三采区, 采区内采取区段下行式开采, 煤层开采顺序由上 至下,即先开采 1采区 10号煤层,然后依次为 12号、 15号、 17号、 18号煤层。 主、副、风井均从 17号煤层顶板穿层掘进至 1300m标高,在 1300标高布置井下 变 电所 、水 泵房 和主副水 仓, 主 斜 井井口标 高为 1513.9m,副斜井井口标高为 1526.39m,回风斜井井口标高为 1524.8m,方位角 37。全井田划分为一个水平,三 个采区开采。主斜井、副斜井和回风井分别在 1460m和 1490m标高掘一区段运输石 门和一区段回风石门揭穿 10号煤层, 再沿 10号煤层走向掘 1101运输巷和 1101回风巷 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第 16页 至井田边界, 并贯通形成一区段首采工作面, 同时布置 1102运输石门掘进头和 1102回 风石门掘进头,形成完整的井下生产系统。煤层开采顺序是先采一区段 10号层,然后 12号、 15号,以此类推,即采完一区段各层后,再采下一区段。 根据黔安监管办字 [2007]345号文件,盘县属煤与瓦斯突出矿区,采区巷道中除回 采巷道布置在开采煤层中采用锚喷支护外, 其余巷道均布置在岩层中采用锚喷或砌碹支 护。 采区巷道布置详见图 1-5-1、 1-5-2。 3、采煤方法合理性分析 1采煤方法选择考虑的因素 A 、可采煤层全区稳定较稳定可采,煤层结构为简单复杂,井田呈单斜构造, 据盘县煤田九村井田普查最报告 ,本煤矿矿权范内构造复杂,煤层被分割成不规则 或楔形小块,总体呈一单斜构造,地层走向北西,倾向南西,倾角 15至 30,一般 20左右。煤矿矿权范内发现 F1、 F2、 F3、 F8、 F16、 F30断层;煤矿矿权范内西北边 界发现 F7断层;煤矿矿权范内北东界外见区域性大的破裂带 F29。 B 、主要煤层赋存稳定,但结构为简单复杂。其中 10号煤层平均厚 2.1m , 12号 煤层平均厚度为 1.65m , 15号煤层平均厚度 1.80m , 16号煤层平均厚度 0.85m , 17号煤 层平均厚度 2.64m , 18号煤层平均厚度 2.70m ,除 16号煤层属薄煤层外,其余煤层为 中厚煤层。 C 、本矿范围内主要可采煤层顶板岩性未粉砂岩及粉砂质泥岩,不坚固,不稳定, 易垮落,煤层底板未粉砂质泥岩、粉砂岩,一般与煤层接触处有 0.2-0.5米的泥岩,该 泥岩遇水后易泥化,产生底鼓。 D 、煤矿矿权范内内含风化裂隙水,随着垂深增加,风化程度减弱,含水性减小, 深部含水甚微,甚至无水。风化裂隙水以渗流为主,水力联系较差。本煤矿矿权范内水 文地质条件属第二类第一型, 即以大气降水为主要补给水源的裂隙充水矿床, 水文地质 条件简单。 预计矿井正常涌水量为 30 m3/h,最大涌水量为 90 m3/h。 E 、鑫锋煤矿按煤与瓦斯突出矿井设计,根据本矿 10号煤层煤尘爆炸性鉴定报告, 10号煤层煤尘有爆炸危险性,其它煤层未做鉴定,各煤层按煤尘有爆炸危险性进行设 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第 17页 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第 18页 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第 19页 计与管理,根据本矿 10号煤层自燃倾向性鉴定报告, 10号煤层属自燃煤层自燃倾向 性分类为 II 级 ,其它煤层未做鉴定,各煤层按容易自燃煤层进行设计与管理,本矿区 内无冲击地压现象。 根据上述考虑因素, 结合煤层倾角及构造赋存特点, 设计本矿采用走向长壁式采煤 法,炮采工艺,后退式回采,全部垮落法管理顶板,设计认为该采煤方法是合理的。 第六节 矿井通风情况简介 一、通风方式 根据井筒布置,本矿井通风方式为中央并列式。 二、通风方法 矿井主要通风机的通风方法采用抽出式。 采煤工作面采用“ U ”型全负压上行通风,新鲜风流从主井→运输石门→工作面运 巷→工作面;污风从工作面风巷→回风石门→风井→引风道→地面。 掘进工作面采用局部通风机压入式通风, 使用长距离通风的抗静电、 阻燃性能风筒、 双风机双电源并能自动切换和“风电闭锁” 。矿井通风系统见图 1-6-1。 井下各机电设备硐室包括主变电硐室、 水泵房等均处在新新鲜风流中, 设计扩散通 风的机电硐室均设在进风巷道内如信号硐室 ,并且硐室深度不超过 6m ,硐口宽度不 小于 1.5m 。 三、风井数目 根据井田煤层赋存条件和矿井开拓部署,本矿井共设三条井筒,其中两条进风井, 即主井和副井; 一条回风井, 即风井。 三条井筒均为整个矿区服务, 服务年限暂定 16.5年根据煤炭工业小型矿井设计规范规定,本次矿井服务年限计算中,在准采标高 内有 253万吨334保有资源量未参与计算,故随着矿井资源级别的提高,各井筒 服务年限均有所增加 。 四、通风设备 掘进工作面选用 FBD № 5.6/215型对旋式局部通风机压入式供风,功率为 215Kw ,风量为 400230m 3/min,全压为 4504800Pa 根据开采方案设计, 主要通风机设计选用 FBCZ54 4№ 13型防爆轴流式通风机两 江苏省第一工业设计院有限责任公司 第 20页 台作矿井主要通风机, 一台工作, 一台备用, 电机功率为 N55kw, 风量 7502320m 3/min, 负压 3311673Pa ,能满足矿井通风安全要求。 五、避灾线路 1、火灾、瓦斯、煤尘避灾线路 11001工作面→ 11001工作面运输巷→一区段运输石门→主斜井→地面。 2、水灾避灾线路 11001工作面→ 11001工