茶树湾煤矿开发利用方案书明书（修改）.doc

远安县茶树湾煤炭有限责任公司茶树湾煤矿开发利用方案说明书 第一章 概 述 第一节 矿井基本情况 一、企业性质和隶属关系 远安县茶树湾煤炭有限责任公司茶树湾煤矿属私营企业，隶属于远安县茅坪场镇政府经贸办，矿井始建于1998年，位于远安县茅坪场镇铁炉湾村。目前各种证照齐全，设计规模为3万吨/年，生产经营状况较好。为了更合理开发矿区资源，宜昌市煤矿整顿关闭和煤炭资源整合规划方案中拟定远安县茶树湾煤炭有限责任公司茶树湾煤矿与远安县正湾煤炭有限责任公司正湾煤矿进行资源整合，整合后保留远安县茶树湾煤炭有限责任公司茶树湾煤矿（附远安县茶树湾煤矿四周关系图），湖北省安全生产委员会于2006年11月同意上述整合方案（鄂安[2006]23号），受远安县茶树湾煤矿的委托，我院特编制远安县茶树湾煤炭有限责任公司茶树湾煤矿6万吨/年的开发利用方案。 二、交通位置 矿井位于远安县城北东约25的方位，直距县城23公里，属远安县茅坪场镇铁炉湾村管辖。 在矿区西部有远安至铁炉湾煤矿的干线公路通过，矿山有6公里独立的运矿公路与之相连,沿干线公路向南经茅坪场镇约15公里到达远安县城，距宜昌市142公里，交通较为便利，见交通位置示意图。 三、矿井开发现状 远安县茶树湾煤矿开采三叠系上统晓坪组周家山含煤亚段三煤层（以下简称Ⅲ3煤层），矿井与2007年与正湾煤矿整合，整合主体为茶树湾煤矿，整合后保留三个井口。 矿井采用地下开采，采矿证生产规模3万吨/年，累计生产原煤740 Kt，消耗损失量111 Kt，回采率87。矿山现有固定资产850万元，职工110人，其中管理人员9人，普通工人77人，特殊工种24人。原煤发热量22.7MJ/kg,主要销往荆门、宜昌、襄樊等地做生活用煤。 矿井采用斜井开拓方式，主斜井沿煤掘进，井口高程668.4m，坡度-9，方位角60，目前已开拓486m巷道，本次利用486 m，主斜井采用JTK-1.2型绞车提升。回风斜井利用原正湾煤矿主斜井改建而成，位于主斜井的南侧，井口高程686.3m，坡度-11，方位角45目前已开拓巷道860m，本次利用860m。副斜井位于主斜井的北端，沿煤层掘进，主要用于行人、排水，井口高程663.7m，坡度-10，目前已开拓巷道491m，本次利用491m。原正湾煤矿回风斜井由于漏风大，巷道弯曲，本次不再利用，主斜井、副斜井与回风斜井均为梯形断面，面积4.8m2, 砼棚支护，局部地段砌碹支护。 矿井地质构造简单，主要为断裂构造，实际揭露断距大于10m有两条，一条位于其矿界西侧（F4），一条位于矿区中部（F6），F6断层对开采影响较大。矿井涌水量小，低瓦斯矿井，煤层不自燃，不具备爆炸性。 矿井目前已开采至380m水平，采用三级提升系统，三级排水系统，采煤工作面采用木支护，走向壁式采煤法，全部垮落法管理顶板，区段平巷采用人力推车，运输大巷采用人力推车运输。 矿井主电源引自茅坪变电站10k高压输电线路，自备两台柴油发电机组，生产生活用水取自地表水。 第二节 编制依据 一、编制依据 1、设计委托书； 2、湖北省国土资源厅关于远安县茶树湾煤炭有限责任公司变更矿区范围的批复（鄂国土资变[2008]52号）； 3、湖北省安全生产委员会关于宜昌市煤矿整顿关闭和煤炭资源整合规划方案的批复（鄂安[2006]23号）; 4、湖北省远安县矿山设计所提交的湖北省远安县大堰煤矿区2006年度矿山矿产资源储量报告宜市国土资储核函[2007]92号； 5、煤炭工业小型矿井设计规范与煤矿安全规程2006年修改版； 6、国土资源部国土资发[1999]98号关于矿产资源开发利用方案编制内容深度要求； 7、远安县茶树湾煤矿矿井瓦斯等级结果表,煤尘爆炸性鉴定报告,煤炭自燃倾向性鉴定报告; 二、设计内容 1、根据委托方的要求，设计茶树湾煤矿生产能力60Kt/a,开采对象为Ⅲ3煤层； 2、对矿井合并后的开拓、开采提供合理的方案； 3、在矿山现有生产技术、管理水平条件下进行改造，改进采煤方法，补充完善运输、供电、排水、通风、供气等系统。 4、对矿井涉及正规生产、安全生产的设备、设施等进行完善设计。 5、对安全、环保进行初步设计。 6、对矿井新增巷道、设备、建筑进行投资估算。 三、设计原则 认真分析矿井内部资源条件与外部建设条件，遵循“合理开发和有效利用矿产资源”的原则，体现出“依法办矿、科学采矿、安全生产、保护环境”的生产管理模式，提高煤矿的安全技术装备水平和抗灾害能力；矿井开采设计力求适应小煤矿特点，在开拓部署上尽量利用已有巷道，减少开拓工程量；主要生产工艺力求便于安全生产管理；设备选用矿山常用低能耗设备，为施工及安全生产创造良好环境和条件。 第二章 煤炭供求现状与市场预测 第一节 煤炭市场供求预测 一、矿产品现状 中国正处于工业化、城市化的中期阶段,这一发展阶段对能源的需求将有较大幅度增长,能源需求量也将随之较快增长,在较长时期内,煤炭仍然是中国的基础能源,而中国的煤炭销售主要集中在电力、钢铁、建材和化工四个重工业部门,中国煤炭需求的发展趋势,主要取决于该四个行业的发展状况。目前中国煤电油运全面紧张,成为国民经济发展瓶颈。2007年,我国仍坚持扩大内需的方针,继续实施积极的财政政策和稳健的货币政策,宏观经济仍将保持8.0以上的增长速度,近几年电力、冶金、建材、石化等主要耗能行业生产增势不减,煤炭需求旺盛,煤炭市场外部环境良好,煤炭市场仍将保持产销两旺的态势。 二、国内外近、远期的需求量及主要销向预测 目前我国工业用煤占煤炭市场消费总量的90以上,其中电力、冶金、建材、炼焦业和化工五大行业煤炭消费量占全部消费量的比重超过75。由于2007年电力生产仍将保持较快增长,冶金等高耗能产业近年来投资的高速增长,生产能力进一步扩张,因此,2008年煤炭需求仍将继续增长,新增煤炭需求仍以电力和冶金用煤为主。 近年来，我国经济持续高速增长，直接带动了各相关行业对能源的需求，加之关闭整顿小煤矿力度不断加大，煤矿总数已从5年前的10万个减少到不足3万个，一升一降，煤炭市场供过于求的状况明显改观，煤炭价格自2001年起开始回升，特别是近几年来，随着电力、冶金、建材等行业的迅猛发展，煤炭价格加速上行。到明年，国内电力用煤价格将上涨30，其中部分产品如优质炼焦价格已经翻了一番。 第二节 煤炭市场价格现状与预测 一、产品价格现状 在国际煤炭价格总体上涨的情况下,由于国内煤炭库存处于较低水平,加之需求仍然旺盛,预计2008年国内煤炭价格仍将呈现需求拉动型特征,全年原煤价格将比2007年增长10以上,其中一季度原煤价格同比增长超过17。 二、产品价格稳定性及变化趋势 湖北省为缺煤大省，市场需求在6000万吨/年，而本身仅能生产1000万吨/年，供需矛盾突出，我县又是湖北省重点产煤县市，每年约产煤炭150万吨左右，远远不能满足市场需求。由于该矿开采的煤炭质量优，开采条件好，经济效益一直保持良好，原煤售价每吨300元，如果抓好产品质量，价格仍有上涨空间，吨煤利润达到100元。 第三章 矿产资源概况 第一节 矿区总体概况 远安县大堰煤矿区是我县重要的产煤区，因该区煤质优、开采技术条件好，区内自七十年代小窑开采以来，一直火爆。矿区内到目前为止共有14家采矿权人，20对生产井口，分别开采三叠系上统晓坪组周家山含煤亚段Ⅲ3、Ⅲ2煤层、水井湾含煤亚段Ⅳ2、Ⅳ3煤层与九里岗组上含煤段Ⅱ4、Ⅱ5煤层。矿区东西长6公里,南北宽4公里,面积约23平方公里，其西与远安县铁炉湾煤矿区相邻，南与远安县黄茶堰煤矿区相邻，北为远安县荻古岭探矿区。其西、西南为煤层露头，向东北倾斜，煤层平均坡度100。 茶树湾煤矿开采三叠系上统晓坪组周家山含煤亚段Ⅲ3煤层，矿区 面积1.3626km2，开采深度670m～380m，其西为远安县黑虎垭煤矿，南为远安县换相树湾煤矿（该矿2008年6月关闭）,深部为远安县张家滩煤业有限公司李家岗煤矿。其下部为远安县大堰煤炭有限责任公司大堰煤矿，大堰煤矿开采三叠系上统晓坪组周家山含煤亚段Ⅲ2煤层，矿区面积1.1962 km2，开采深度640m～100m，目前已开采至445m水平，其开采范围符合远安县矿产资源总体规划。 Ⅲ3煤层与Ⅲ2煤层垂直落差在90m左右，中间为中-细粒粉砂岩，岩体硬度较强，在两矿重叠范围内，地质构造简单，仅有一条断层存在，断层导水微弱，目前茶树湾煤矿平面开采超前大堰煤矿420m左右；另外茶树湾煤矿服务年限在4年左右，而大堰煤矿在7年左右；从两矿多年的开采证实，两者在开发利用上不会存在安全隐患。 第二节 井田资源概况 一、地层 1、区域地层 茶树湾煤矿位于荆当向斜西翼，构成荆当向斜地层由老到新为三叠系中统巴东组、上统九里岗组、晓坪组，侏罗系下统香溪组、中统自流井组、上统重庆组，白垩系上统罗镜滩组、红花套组、跑马岗组，第三系上统掇刀石组及第四系，见远安县区域地层简表。 2、矿区地层 远安县正湾煤矿出露的地层由老到新为三叠系上统晓坪组周家山砂岩亚段（T3X1-1）、晓坪组周家山含煤亚段（T3X1-2）、晓坪组水井湾砂岩亚段（T3X2-1）、晓坪组水井湾含煤亚段（T3X2-2）及第四系地层（Q），现简述如下 1、晓坪组周家山砂岩亚段（T3X1-1）由浅灰色厚层状中～细粒长石石英砂岩、粉砂岩夹砂质泥岩及泥岩组成，局部夹炭质泥岩或煤层小透镜体，含黑褐色铁质结核，有时含泥岩角砾，厚度101～235 m，一般厚度162 m，该段仅在矿区西南部有部分出露。 2、晓坪组周家山含煤亚段（T3X1-2）由灰色中厚层状细粒长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩夹炭质泥岩与煤层组成。含煤4层（自下而上为Ⅲ1～Ⅲ4），其中具有开采价值的为Ⅲ3与Ⅲ2煤层，在该区较为发育，煤层常呈薄层状产出，本段厚度60～120m，一般厚度80m。产丰富的植物化石，主要有枝脉蕨、银杏等，动物化石主要有咸水双壳类贝荚蛤、偏顶蛤等。 3、晓坪组水井湾砂岩亚段（T3X2-1） 下部为灰白色厚层状粗～细粒长石石英砂岩夹粉砂岩，局部含煤屑，底部含泥岩角砾，砾径1.30～3.00mm；中部为灰色粉砂岩，砂质泥岩夹细粒长石石英砂岩，局部含煤屑；上部为灰白色薄～中厚层状粗～细粒长石石英砂岩夹粉砂岩，局部夹有泥岩角砾。本段厚度82～190m，一般厚度140m。 4、晓坪组水井湾含煤亚段（T3X2-2）下部由灰色薄层状细粒长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩夹炭质泥岩及煤层组成，沿层面可见较多的白云母碎片；上部以浅灰色中厚层状中～细粒长石石英砂岩为主，夹粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩及煤层。全段含煤6层（IV1IV6），在本区具有开采价值的为IV3煤层与IV2煤层，煤层常呈透镜状或似层状产出，该段厚度95～250m，一般厚度130m，产丰富的植物化石，其中主要有枝脉蕨，枞型枝、似银杏等，动物化石为咸水双壳类贝荚蛤、偏顶蛤等。 5、第四系（Q） 多分布在较宽阔的沟谷两侧及斜坡底部，为砾、碎石、砂质粘土及腐植土组成。厚0～11.37m，一般2～4m。 二、 构造 1、区域地质构造 荆当向斜呈北西～南东向展布，平缓而开阔，北部收敛，向南展开被江汉平原覆盖，状如簸箕，面积约2000km2，向斜两翼除边缘在断层作用下，局部地层倾角达45～80外，一般为5～20，向斜两翼次一级褶曲及断裂构造较发育。 2、矿区地质构造 矿区为一单斜构造，地层走向南东，倾向北东，倾角一般8～12，略具缓波状起伏，巷道揭露有两条断距大于10 m的断层，均为高角度的正断层，分别位于茶树湾煤矿的西北部和中部，现分述如下 F4断层断层从浅部黑虎垭煤矿与本矿交界处进入，经珠宝沟、吴家畈东北的两河口、徐家山（新屋）西侧出矿区，延伸长度数千米，断层走向N25～38E，倾向115～128，倾角约70，断距约20～60 m，为一南东盘下降、北西盘上升的正断层。 F6断层位于茶树湾煤矿井田之内，属实测的正断层，断层走向N65～80E，倾向300～325，倾角约80，断距约1～20 m，为一南东盘上升、北西盘下降的正断层。 F4断层虽断距大,但位于煤矿区的外侧，对开采不会带来影响，F6断层虽在该矿井田中部，但位于断层南侧的煤层已回采完毕，对其西北侧的煤层开采不会带来影响，上述两断层导水性差。 矿区砂岩亚段岩石节理裂隙比较发育，一般发育有2组一组裂隙走向N20～45E，倾向南东，裂隙密度为2～3条/ m，大多闭合；另一组走向为N10～45W，倾向南西，裂隙密度为1～2条/ m，多为闭合型，泥膜充填。 综上所述,矿区地质构造属简单类型。 第三节 煤层及煤质 一、含煤地层 三叠系上统周家山含煤亚段（T3X1-2）该亚段含煤4层，自下而上为Ⅲ1～Ⅲ4，煤层常呈薄层状产出，含煤段厚60～120 m，一般厚80 m，在本区具有开采价值的为Ⅲ3与Ⅲ2煤层。 含煤段上部为深灰色～黑灰色泥岩、炭质泥岩、泥质粉砂岩及砂质泥岩夹中厚层状细砂岩及粉砂岩，发育透镜状层理、缓波状层理及爬行波痕层理，含少量咸水双壳类动物化石及丰富的植物化石碎屑，其顶部为Ⅲ4煤层，在该区不发育。中上部为较稳定性Ⅲ3煤层，全区大部分可采。Ⅲ3煤层大体为单一结构，赋存稳定，平均厚度0.4～0.70 m，煤层总体走向130～145，倾向45～60，倾角8～12。煤层伪顶为泥岩、粉砂质泥岩，直接顶与老顶为中粒砂岩，直接底板为泥质粉砂岩，老底为中粒砂岩。。 含煤段下部为褐灰、黑灰色泥岩和泥质粉砂岩，呈薄层状及中厚层状，发育缓波状层理，含较多的植物化石碎屑，其底部为Ⅲ1煤层，该煤层较薄在该区不具备工业开采价值。顶部夹Ⅲ2煤层，该煤层赋存于周家山含煤亚段的下部，上距水井湾砂岩亚段底界约87m，距Ⅲ3煤层底约70 m，下距Ⅲ1煤层约35 m。煤层呈层状产出，属较稳定型煤层，煤层为单层结构，平均厚0.33 m，伪顶为泥岩、粉砂质泥岩，直接顶与老顶为中粒砂岩，直接底板为炭质泥岩及砂质泥岩，老底为粉砂岩。 二、煤层 1、煤的物理性质 Ⅲ3煤层为黑色块状及粉状，似金属光泽，上分层条带状结构，夹条带状炭质泥岩，为半暗～暗淡型煤；下分层主要为粉状煤，以亮煤和半亮煤为主夹暗煤条带，为半亮型煤。 2、煤的化学性质 该矿Ⅲ3煤层原煤水份1.47,灰份42.67,挥发份8.64,全硫0.86,发热量23.61MJ/kg。 根据矿井Ⅲ3煤层的物理、化学性质, Ⅲ3煤层煤质牌号为高灰低硫无烟煤,可作民用及动力用煤。 第四节 主要开采技术条件 一、煤层顶底板特征 Ⅲ3煤层顶板为浅灰色中粒砂岩，岩石强度较高，有薄层泥岩伪顶，伪顶厚度0.2～0.4m，老顶为厚层状细砂岩，直接底为泥岩粉砂质，局部为粉砂岩，力学强度中等，直接底厚度0.1～0.4m，老底为中粒砂岩。伪顶力学强度较低，需加强支护，直接底中泥岩、粉砂质泥岩强度低，遇水变软，需加强巷道支护工作。 二、瓦斯 该矿煤层2004年12月经煤炭科学研究总院重庆分院鉴定，瓦斯等级为低瓦斯矿井，测定瓦斯相对涌出量5.864m3/t，本次按低瓦斯矿井进行设计。 三、煤层自燃 2004年12月重庆煤研所对煤层进行鉴定，该煤层不易自燃。 四、煤尘 2004年12月重庆煤研所对该煤层进行鉴定，煤尘无爆炸性。 第五节 水文地质条件 一、自然地理 矿区地貌类型较单一，属中～低山区，地面标高580～758m，相对高差178m左右，地表冲沟发育，沟谷纵横，总体地势中间高、两边低，山脉一般由西北至东南方向展布，矿区内最大的山脊由黑虎垭至罗家尖，将矿区划分为两个独立的地表水系单元，位于山脊的北东侧其地表水顺沟流入庄屋河，并沿河流入漳河，位于山脊西南侧的地表水顺沟谷流经罗家冲沟，沿此沟向南方最终流入尼龙水库，其水量随季节性变化较大，秋冬季节流量较小，春夏季节性流量较大，暴雨时流量剧增。主要矿体位于当地侵蚀基准面以上。 本区属亚热带季风气候，四季分明，长年无霜期242天，多年平均降雨量1224mm，大体集中在5、6、7三个月，多年平均气温15.5℃,夏季平均气温26.5,冬季平均气温1℃,风向多为南北向,最大风力6～7级。 本区山体植被保护较好，覆盖率较高，多为杂、灌木，山林间夹小面积耕地，主要农作物为水稻、小麦，经济林木有柑桔、橙类、板栗，主要养殖牲畜为牲猪、山羊，整体产出以农业和矿业为主。 根据国家地震部门核定，本区地震烈度为VI级。 二、含水层 矿区内各砂岩段的砂岩为含水层，含煤地层为细碎屑沉积、裂隙不甚发育，为相对隔水层。 A、晓坪组周家山砂岩亚段裂隙含水层（T3X1-1）该层位于矿区西南部呈条带状分布，多形成陡岩地形，位于罗家冲河床以下，岩性主要为灰黄色中厚层状中粒砂岩，泥质胶结，具交错层理，裂隙较发育，为裂隙含水层，距钻孔资料揭露岩石渗透系数K0.1418m/d，含水性较强，是九里岗组上含煤段顶板的直接充水含水层，茶树湾煤矿的间接底板含水层，因地下水流向与岩层倾向一致，矿体位于当地侵蚀基准面以上,故对矿坑涌水量不大。 B、晓坪组周家山含煤亚段中部砂岩裂隙含水层由浅灰色厚层状中粒长石石英砂岩组成，分选中等，泥质及硅质胶结，夹2-3层薄-中厚层状粉砂岩及泥质粉砂岩，一般厚51 m左右，该层位于矿区的中部，沿煤层露头呈条带分布，分布面积极广，位于罗家冲河床以上，为Ⅲ3煤层直接顶板含水层，是矿坑涌水的主要来源，一般以顶板裂隙水的形式出现，涌水量受季节影响较大。 C、晓坪组水井湾砂岩亚段裂隙含水层（T3X2-1） 为浅灰色～灰白色巨厚层状中～粗粒长石石英砂岩，硅质及钙质胶结，分选中等，为Ⅲ3煤层顶板裂隙含水层，厚80-190 m，该层主要分布在矿区的东北部，距矿层较高，对矿坑涌水影响不大。 三、隔水层 区内地层除上述含水层外,以细碎屑岩为主, 裂隙一般不发育,当巷道穿过此类地层时一般干燥无水。 四、地下水补给、迳流、排泄条件 区内地层总体向北东倾斜,地下水主要靠大气降水补给及矿区内沟谷溪流补给，水流量受季节影响,由于区内地层多为细碎屑地层,直接补给条件较差,地下水流向与地层倾向一致,地下水迳流条件较差。 五、矿区水文地质条件终述 该区地势西北高、东南低,地表无大的水体和迳流,地下水来源于大气降水,雨季地表水向冲沟汇集,并向南东排出区外,地表水排泄条件较好，只有少量地表水顺裂隙沿含水层渗透，且各煤层及砂岩段中的薄层炭质泥岩均为隔水层，因此其地下水的补给及径流条件较差 综上所述,茶树湾煤矿充水水源为顶板裂隙水，顶板裂隙水主要来于大气降水，矿井涌水量依据该矿实际情况进行抽水试验得到的数据，正常情况下涌水量5.0m3/h，4～8月份矿井涌水量相对较大，涌水量8.3m3/h。 综上所述,该区水文地质条件属简单类型。 第六节 矿井资源储量及地质报告评述 一、 设计利用的矿产资源储量 根据湖北省远安县大堰煤矿区2006年度矿山矿产资源储量检测报告，茶树湾煤矿占有资源储量252kt（121b类162kt, 122b类90Kt）。 二、地质报告评述 1、1975年湖北省地质局荆当煤田指挥部综合组编撰荆当煤田含煤沉积特征及煤层分布规律研究报告； 2、1975年，湖北省地质七队完成工作量15万地质填图1058km3，探槽10445m2、探井654.10m、钻探20个钻孔共计1215.47m，编写了湖北省荆当煤田地质普查评价报告，在综合前人地质工作成果和本次地质工作成果基础上，确定了含煤地层的时代，基本查明了当阳向斜深部含煤地层赋存状态，为今后煤矿地质勘查工作提供了依据； 3、1989年，湖北煤田地质125队全面收集远安县境内含煤区与荆当煤田区勘探成果资料；调查43个生产小煤窑、4个老窑，素描坑道共计3637m，在基本查明远安县煤炭资源分布、开发与利用基础上，编写了湖北省远安县煤炭资源调查报告； 4、2004年1月，宜昌市矿业协会提交了湖北省远安县大堰煤矿区二00三年度矿产资源储量检测地质报告及各矿山的资源储量分割报告，该报告由宜昌市国土资源局组织专家进行了评审，并批准了报告中所计算的矿区资源储量，批准文号为宜市资储核涵[2005]36号。 5、远安县矿山设计所于2007年4月提交湖北省远安县大堰煤矿区2006年度矿山矿产资源储量报告，该报告于2007年11月由宜昌市国土资源局组织专家进行审查通过，并批准了报告中所计算的资源储量（宜市资储核涵[2007]92号），矿区累计查明资源储量14391 kt，其中开采消耗3918kt，保有资源储量10473 kt。 以上报告查明了矿区的地质构造特征，矿体赋存状态和分布规律，已探明主要矿体的规模、形态、产状及其厚度，以及变化规律，所计算的资源储量较为可靠，为本次开发利用方案的编制和矿山科学开采提供了可供利用的地质依据。 但上述报告中针对水文地质工作程度偏低，因此，矿方在以后的工作中要注意收集、整理并分析水文地质资料，以补上述不足之处。 第四章 主要建设方案 第一节 开采方案 一、 建设规模及产品方案 1、井田开采境界 远安县茶树湾煤炭有限责任公司茶树湾煤矿经资源整合后，省厅批复其矿区范围由8个拐点坐标圈定，拐点坐标如下 点号 X坐标 Y坐标 1 3457857 37566985 2 3459030 37567570 3 3458339 37568600 4 3458044 37568200 5 3457513 37567645 6 3457464 37567674 7 3457307 37567450 8 3457558 37567112 矿区面积1.3626km2，开采深度670m～380m,开采三叠系上统晓坪组周家山含煤亚段Ⅲ3煤层。 根据现有井口布置及设计方案的需要，原正湾煤矿主斜井本次设计为回风斜井，其井口位置在省厅划定的矿区范围之外，因此，建议对矿区范围坐标调整，调整后的矿区范围拐点坐标如下 点号 X坐标 Y坐标 1 3457857 37566985 2 3459030 37567570 3 3458339 37568600 4 3458044 37568200 5 3457513 37567645 6 3457464 37567674 7 3457272 37567400 8 3457558 37567112 矿区面积1.3746km2，开采深度670m～380m。 2、建设规模 1茶树湾煤矿属小型矿山，服务年限应在3年左右，根据其储量与矿山服务年限相匹配的原则，矿山建设规模6万吨/年较为适宜。 2根据湖北省安全生产委员会关于进一步做好全省煤矿整顿关闭工作的通知鄂安[2007]18号的文件精神,煤炭改扩建矿山生产能力不应小于6万吨/年的要求。 3结合目前井下的开拓系统及运输生产能力，按6万吨/年生产规模较为合理。 综上所述，本矿设计生产规模确定为6万吨/年。 3、产品方案 本矿产品方案为原煤销售，产品根据粒度、块径分为两级，粒度在50mm以上为块煤， 50mm以下为混合煤，通过自动分级，由人工选拣出矸石及块煤，本矿块煤率在30左右。 二、 矿井地质储量与可采储量 1、矿井地质储量 矿井开采Ⅲ3煤层，煤层开采平均厚度0.75m（含0.25m的伪顶，俗称“五花煤”），可采含煤率100，根据湖北省远安县大堰煤矿区2006年度矿山矿产资源储量报告，茶树湾煤矿占有资源储量252kt（121b类162kt, 122b类90Kt），矿井在2006年度资源储量检测后，2007年度消耗资源储量14千吨（121b类9kt, 122b类5Kt），由于矿山整合后在做系统整改，所以采煤量较小。 2、保安矿柱 保护煤柱的留设井田边界20m（永久性的），断层防水煤柱20 m（永久性的）。采区下山及主要运输、回风巷沿煤掘进，煤柱在后期可回采，经计算共损失资源煤量10kt（122b类10千吨）。 3、可采储量 扣除保安矿柱占用资源储量后，矿井实际保有资源储量228千吨（121b类153千吨，122b类75千吨）。 矿井采区回采率按照85计，可采储量为194kt。 4、矿井生产能力及服务年限 （1）、矿井工作制度 设计年工作日为330天，每日三班作业，每班8小时，工作面“二采一准”，每天净提升时间16小时。 （2）、矿井设计生产能力 矿井可采储量194kt，储量备用系数取1.3，设计可利用资源储量服务年限为2.5年。由于该矿煤质较好，顶板为砂岩，瓦斯低，开采技术条件好，煤层赋存稳定，位于450m水平以上的护巷煤柱可在后期开采，根据开采技术条件及大巷煤柱的所留矿量并结合当地开采经验，矿井回收煤柱期限约1.5年，整个矿井服务年限则为4年。 5、生产规模验证 本矿井煤层较薄，为提高生产能力，减少开拓工作量，并结合本地开采管理水平，工作面长度确定为85m,工作面采用两采一准，早、中班采煤,各推进1.0m，夜班回柱放顶、检修，一个回采工作面生产，年工作日330天，工作面年推进度660 m。 1、采煤工作面年生产能力 ALL1MγC660850.751.450.9759178t 式中A----采煤工作面产量 t L----工作面年推进度 660m L1----工作面平均长度 85m γ----原煤体重 取1.45t/m3 C-----工作面回采率 97 M----工作面开采煤层厚度 0.70m 2、掘进带煤 掘进带煤按回采煤量的6计算，总量为3600t。 全矿井年生产能力为62778t。 三、 矿床开采方案 开拓方式选择的主要因素 1、矿井开采范围内地质构造简单，煤层赋存较稳定，倾角约8～12,矿体位于当地侵蚀基准面以上； 2、根据矿区地形地貌特征，除矿区西南罗家冲沟沿线一带坡度较缓外，其余地段坡度一般大于300，考虑到地面工业广场的布置，所以建井只能在罗家冲沟沿线一带；矿井开采区内煤层平均走向长800m，倾斜宽300m；矿体沿罗家冲沟（西南部）上部有煤层露头出露，若在煤层露头下开掘平硐见煤，由于煤层倾角缓，其运输距离长，所以只能选择斜井开拓； 3、茶树湾煤矿经过多年的建设，已建成设施比较完备的工业场所，该工业广场布局合理，完全能满足生产和生活的需要，交通条件极为优越； 4、矿井开采范围内的保有工业储量仅194 kt，服务年限较短。 开拓方式的确定 1、井口位置及开拓方案 根据该区地形地貌特征、煤层赋存条件及现有资源条件，矿井选择斜井开拓最为经济、合理，且施工难度小，考虑到该矿为老矿井，现有井巷、设施、及地面工业广场布置基本合理，并结合建设单位意见，设计采用现有的斜井开拓方式。 该矿井为资源整合矿井，茶树湾煤矿与正湾煤矿合并后，保留茶树湾煤矿，为能充分利用矿区资源，减少煤柱损失，另外考虑到现有巷道质量，整合后保留三个井口，利用茶树湾煤矿主斜井作为设计主斜井，该主斜井外侧的地面工业广场较为开阔，而且提升环节少。利用正湾煤矿主斜井作为回风斜井，该斜井巷道质量好，漏风小。利用茶树湾煤矿原回风斜井作为行人、排水斜井，可以尽量利用原井下的排水系统，减少投资额。 本方案优点能充分利用原工业广场，少征地，尽量减少投资额，能利用原有已形成的巷道，初期工程量小，工期短、见效快。缺点是矿井为老系统，运输距离长，提升环节多，不便于安全、生产管理，通风距离长，全矿井负压大。 第二节 井田开拓 一、井田内水平、采区划分及开采顺序 根据矿井煤层赋存特征、矿井开拓方式、开采技术条件及矿山的生产安全管理水平，矿井采用多水平开采，共划分为三个水平，一水平为562 m水平（主斜井落底），二水平为449m水平（运输暗斜井落底），三水平为矿井最终生产水平（380 m水平）。目前一水平、二水平资源已回采完，矿井设计在三水平开采，考虑三水平内煤层走向长仅800m，在三水平内划分一个采区开采。为达到矿井设计年产量，在一采区下山布置一个回采工作面开采，开采顺序自上而下。 二、井筒、车场及硐室 矿井达到生产期间，有三个井口，其井筒性质如下 井筒名称 主斜井 回风斜井 副斜井 X 3457759 3457440 3457824 Y 37567038 37567255 37567009 Z 668.4 686.3 663.7 方位角 600 450 井筒斜长 486 860 491 坡度 -90 -110 -100 井筒断面 4.8m2 4.8m2 4.8m2 支护形式 砼棚 砼棚 砌碹 井筒装备 15kg/m轨距 15kg/m轨距 15kg/m轨距 主斜井采用小型单绳缠绕式单滚筒提升机运输,主要承担原煤、矸石、材料等运输任务，兼作进风井，并敷设动力、照明电缆， 梯形断面，净断面4.8m2。 副斜井主要承担排水、行人任务，兼作进风井，梯形断面，净断面4.8m2。回风斜井沿煤掘进, 梯形断面，净断面4.8m2,主要用作回风井,兼作安全出口。 1、车场及硐室 采区内设上部车场、中部车场、下部车场。 一采区运输下山上部设平车场, 绞车房位于449m水平标高处，双轨调车,车场巷道净断面7.2m2，车场通过存车道与449m运输平巷相连。 采区下部设甩车场,车场位于390m水平标高处，巷道净断面7.2m2，车场内开掘水仓、泵房、信号等硐室，水仓断面6.0m2,容积240m3,裸体支护,水泵房布置在煤层底板岩层中,采用砌碹支护。 采区内各阶段设双道起坡单向甩车场,双轨调车, 车场巷道净断面7.2m2。 井底车场、采区上车场、下部车场采用砌碹支护，中部甩车场因服务时间短，采用钢筋混凝土预应力支架配11号矿用工字钢梁头架设亲口棚子支护。 2、大巷运输 区段运输平巷运距较短，任务轻，可采用人力推车运输。 第三节 防治水方案 区内地层总体向北东倾斜,地下水主要靠大气降水补给及矿区内沟谷溪流补给，水流量受季节影响,由于区内地层多为细粒碎屑地层,直接补给条件较差,地下水流向与地层倾向一致,地下水迳流条件较差，地表水对矿井充水影响较小，该区水文地质条件属简单类型。 为防治老空透水及断层裂隙水，其主要防治措施如下 1、本次设计在老空下部与断层两侧均留20m永久性防水煤柱。 2、按最大涌水量合理设计水仓，科学选择水仓位置，排水设备配置齐全。 3、密切注意周边矿井生产情况,掌握周边矿井与本矿的水力联系情况,防止周边矿井涌水造成本矿水灾事故。 4、采掘工作面配齐探水站,做到“有疑必探,先探后掘”,矿井采掘工程及时填图,做到有针对性预防。 5、疏通采空区排水管道，保证水流畅通，防止采空区大面积积水。 6、采掘工作面出现透水预兆时，应停止工作，撤除所有受水灾威胁区域的人员，报矿进行处理。 7、保持排水设备的完好和正常运行，备用设备能正常启动，水仓、沉淀池及水沟要及时清理、疏通。 8、建设和生产中必须严格执行原煤炭部制定的煤矿防治水工作条例。 第五章 矿井开采 第一节 采煤方法 一、采煤方法的选择 茶树湾煤矿井田范围内的煤层属较稳定的极薄煤层，倾角缓，平均厚度0.75m。矿井涌水量小，低瓦斯矿井，煤层不易自燃，不具有爆炸性。煤层老顶为中粒砂岩，有薄层泥岩伪顶，底板为中细粒长石石英砂岩，顶、底板力学强度中等，稳定性较好。 根据本矿煤层开采技术条件，结合本区域内生产实际，设计采用走向长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板，工作面长度确定为85m。 二、工作面生产工艺、支护方式及主要设备 根据矿井生产能力和开拓布置，设计一个采区一个采煤工作面满足矿井年产6万吨的要求。 Ⅲ3煤层为极薄煤层，若只单一采煤，工作面不好操作，因此应挑伪顶作业，挑顶厚度0.3m左右，使开采高度达到1.0米左右，岩、煤分次爆破，先爆破顶板岩石，岩渣充填采空区，再爆破煤层，待工作面原煤完成，然后打顶支护。 根据工作面采高，煤层顶、底板岩性与冒落情况，设计选用单体液压支柱配合金属铰接顶梁架设正悬壁走向棚子支护，最大控顶距4.0m，最小控顶距2.0m，放顶步距2.0m，采用密集支柱切顶，密集支柱间距50cm,每组密集支柱长5.0m，留设0.8m的安全通道，切顶困难或顶板破碎时，可采用木剁、毛石剁等方法进行管理。 顶板管理方式见附图（采矿方法图） 根据工作面煤层赋存状况和采煤方法，设计工作面采用煤电钻打眼、装药、爆破、落煤方法，采用煤矿许用硝铵炸药，顺发电雷管起爆，每个回采工作面配备TXU-75A型探水钻探水，MZ-12A煤电钻打眼，SGW-17可弯曲刮板运输机运输，JH-8型回柱绞车回柱，煤电钻综合保护器各一台，0.7m3U型侧卸式矿车装煤，平巷采用高低差或人力辅助装车，人力推车运输。 三、工作面长度、年推进度及产量 本矿井工作面长度确定为85m,工作面采用两采一准，早、中班采煤,各推进1.0m，夜班回柱放顶检修，一个回采工作面生产，年工作日330天，工作面年推进度660 m。 1、工作面生产能力，经过计算工作面年可采煤59178kt。 2、掘进带煤按设计煤量的6计算，总量为3600t。 全矿井年生产能力为62778t。 四、采区及工作面回采率 工作面采用无煤柱开采，尽可能回收工作面的浮煤，确定采区回采率85，工作面回采率97。 第二节 采区布置 一、设计采区数目 根据矿井设计生产能力及煤层走向长度等因素，设计投产时一个采区，一个采煤工作面。 二、开采顺序 本次设计开采顺序在一采区内自上而下双翼布置回采工作面开采，首采工作面为一采区3111工作面。 三、采区尺寸及巷道布置 （1）采区大巷布置 为保证矿井正常接替，设计首采区布置在三水平内，采区内设集中运输下山与回风下山。运输下山担负进风、运料、运煤、供电及排水等任务，回风下山担负采区回风、行人任务，下山巷道间隔20m。一采区运输下山与回风下山井筒方位角350，长度300m，坡度-100。采区大巷沿煤掘进，井巷净面积4.8m2，开拓期间每隔85m用联络巷贯通，每隔30m设一安全峒室。 （2）工作面巷道布置 采区内煤层巷道分区段布置，沿煤层倾斜方向每隔85m划分区段,待采区中部车场形成后，分南北分别开掘区段运输平巷，当运输平巷掘进至采区边界后，与上部回风平巷贯通形成采煤工作面，工作面自上而下布置,开采顺序由上而下。 首采工作面为一采区3111工作面，3111采面为427m水平北运输平巷与443m水平北回风平巷所构成，工作面长85m，平巷断面4.4m2,沿煤层卧底掘进，坡度5‰，有利于排水及运输，支巷道护方式为木支护,装备11Kg/m钢轨。 工作面回采过程中,运输平巷采用沿空留巷,做为下一阶段采煤工作面的回风平巷,实现无煤柱开采,以减少掘进工程量,提高资