兴林煤矿初设说明书.doc

双鸭山市宝清县富山乡兴林煤矿 矿井改扩建初步设计 说 明 书 双鸭山坤原勘察设计院 二○○五年十月 - 61 - 双鸭山市宝清县富山乡兴林煤矿 矿井改扩建初步设计 说 明 书 工程编号C1035 工程规模60kt/a 双鸭山坤原勘察设计院 二○○五年十月 目 录 前 言1 第一章 井田概况及地质特征- 5 - 第一节 井田概况- 5 - 第二节 地质特征- 7 - 第二章 井田开拓- 12 - 第一节 井田境界及储量- 12 - 第二节 矿井设计生产能力及服务年限- 14 - 第三节 井田开拓- 16 - 第四节 井 筒- 17 - 第五节 井底车场及硐室- 18 - 第三章 井下运输及设备- 19 - 第一节 运输方式- 19 - 第二节 运输设备- 19 - 第四章采区布置及装备- 21 - 第一节采煤方法- 21 - 第二节采区布置- 23 - 第三节 巷道掘进- 24 - 第四节 矿井移交生产时三个煤量及可采期- 26 - 第五章通风与安全- 27 - 第一节 矿井通风- 27 - 第二节 矿井制氮防灭火系统- 31 - 第三节 灾害预防及安全措施- 37 - 第六章 矿井主要设备- 42 - 第一节 提升设备- 42 - 第二节 通风设备- 48 - 第三节 排水设备- 49 - 第四节 压缩空气设备- 50 - 第七章 地面生产系统- 52 - 第一节 煤的加工- 52 - 第二节 生产系统- 52 - 第三节 辅助设施- 53 - 第八章 总平面布置- 54 - 第一节 概况- 54 - 第二节 平面布置与竖向布置- 54 - 第三节 场内运输- 55 - 第四节 其它工业场地布置- 55 - 第五节 地面运输- 55 - 第六节 防洪排涝- 56 - 第九章 电气- 56 - 第一节 供电电源- 56 - 第二节 电力负荷- 56 - 第三节 变配电- 57 - 第四节 地面供配电- 57 - 第五节 井下供配电- 58 - 第六节 监控、信号及通信- 59 - 第十章 地面建筑- 61 - 第一节 设计原始资料和建筑材料- 61 - 第二节 工业建筑与构筑物- 62 - 第三节 行政、生活福利建筑- 62 - 第十一章 给水、排水- 64 - 第一节 给水- 64 - 第二节 排水- 65 - 第三节 消防及洒水- 65 - 第十二章 采暖、通风及供热- 67 - 第一节 采暖通风- 67 - 第二节 井筒防冻- 67 - 第三节 锅炉房设备- 68 - 第四节 室外热力管网- 69 - 第十三章 职业安全卫生与节能- 70 - 第一节 职业安全卫生- 70 - 第二节 节约能源- 73 - 第十四章 环境保护与水土保持- 77 - 第一节 环境保护- 77 - 第二节 水土保持- 80 - 第十五章 建井工期- 83 - 第一节 建井工期- 83 - 第二节 产量递增计划- 85 - 第十六章 技术经济分析与评价- 86 - 第一节 建设资金概算及筹措- 86 - 第二节 劳动定员及劳动生产率- 87 - 第三节 原煤生产成本概算- 88 - 第四节 产品销售及利润的计算- 89 - 第五节 敏感性分析- 90 - 第六节 项目技术经济总评价- 92 - 双鸭山市宝清县富山乡兴林煤矿矿井改扩建初步设计 前 言 一、概述 黑龙省双鸭山市宝清县富山乡兴林煤矿，该矿区井田范围进行过长期开采活动。结合本井的具体开采条件和长远发展规划，本井在原有开采5号煤层及5下煤层资源的基础上拟将4号煤层资源扩充进来。根据国家、省产业政策有关要求以及矿方委托，我院对该矿井进行6万t/a改扩建初步设计。 根据黑龙江省双鸭山市地质勘探队2002年提供的黑龙江省双鸭山市宝清县富山乡兴林煤矿煤炭资源储量核实报告及矿方提供的待扩资源的4号煤层赋存情况，初步查明了井田内构造、煤层赋存情况、水文地质条件以及其他开采技术条件，基本满足井型6万t/a的需要。 三、煤炭市场预测 随着煤家对煤炭行业治理整顿政策措施的落实，煤炭行业准入制度进一步完善，煤炭企业逐步走向良性循环的发展轨道，煤炭市场不合理的状况已明显改善，煤炭销售价格呈恢复性上涨，产品价格较稳定，市场情况良好，随着我省经济建设的快速发展及市场需求的不断增长，预计在相当长的一段时间内，煤炭市场呈现供不应求的局面，煤炭价格仍将有上升的空间。 三、矿井建设的必要性 由于该井是地方小煤矿，矿井安全技术装备水平低，投入少、安全隐患多、矿井防灾抗灾能力差，资源回收率低、产量波动大，为加快资源回收，提高防灾抗灾能力进行改扩建，使矿井的各生产系统符合煤矿安全规程的要求。 本井田煤层比较稳定，地质储量多且稳定，地质储量截止到2005年11月末为61.15万t。根据地质报告中煤质化验结果，本井田内的煤质为气煤，低硫、低磷，灰分在23.83，挥发分40.92，发热量5544卡/g，是良好的动力用煤。 本矿井位于宝清县城西南55km处，从宝清县城通往七台河市的宝七高等级公路在煤矿北侧3km处通过，从矿井宝七公路有岚峰林场的内部运材简易公路相连，交通较为方便。本矿井设有两回路电源线路，由宝清县变电所引出，电源可靠。矿井生活用水外购，生产用水取自矿井水，水量满足矿井生产需要。 总之，本矿井的改扩建有利用保证本地区煤炭市场的供需平衡，促进地区经济的发展具有十分重要的意义。 四、编制依据 1、煤炭工业小型煤矿设计规定； 2、煤矿安全规程（2005年版）； 3、国家其他现行的有关煤炭项目建设的技术法规和技术政策； 4、黑龙江省双鸭山市地质勘探队提供的黑龙江省双鸭山市宝清县富山乡兴林煤矿煤炭资源储量核实报告； 5、矿方提供的相关图柢、资料。 五、设计指导思想 1、遵循社会主义市场经济规律，以市场为导向，以经济效益为中心，以高产高效为标准，以安全生产为重点，体现依法办矿、正规开采、严格管理的思想。化资源优势为经济优势，将矿井建设成经济型、效益型的现代企业。 2、充分体现地方煤矿特点，认真贯彻当前地方煤矿的建设方针、政策。着眼当前，兼顾长远，合理布局，规模开采，安全高效，集中生产。 3、认真分析本矿井的资源条件、外部条件、开采技术条件，精心设计，力求技术先进、安全可靠、经济合理，达到建设工期短、投资少、达产快、经济效益高的目标。 4、根据矿井规模及设计特点，在满足安全生产的前提下，尽量简化井上、下生产系统。充分利用现有井巷、设备，满足生产和安全的前提下，减少投资。 六、设计主要特点 1、设计仍采用斜井开拓，在原生产标高的基础上进行下延。井巷工程量少，投资省、建井工期短。 2、设计充分考虑了地面地形特点，对工业场地及设施进行了优化。 3、由原来的木支柱支护、刀柱式采煤改为走向长壁后退式采煤方法，金属摩擦支柱支护，回采工艺简单，成本低、安全性好、回采率高，经济效益显著。 4、根据改扩建后的矿井生产规模，对本矿井的各生产系统进行了相应的技术改造，主要包括提升系统、通风系统、排水系统。 七、存在的主要问题与建议 1、该地区是全裸露地区，适宜施工槽井探工程，以前在该地区做的勘查工作均以槽井探为主要勘探手段，该地区始终处于普查找煤勘查阶段，矿主在申请办矿时只挖了一些槽井探工程，没有达到“小煤矿勘探规程”关于在解决特定的各项地质任务之后方可申请办矿的要求。矿方所提供的地质报告不能满足设计精度要求，应补充地质孔和根据生产实际尽快做出补充地质报告作为设计依据。 2、该区虽属低瓦斯矿井，但瓦斯在深部有局部富集的可能；煤尘是否具有爆炸性，矿方没有提供资料，建议开采时应采取相应措施确保安全生产。 3、4号煤层的采矿权正在申办过程中，根据矿方的意见，4号煤层境界暂与5号煤层的开采境界相同，待取得采矿许可证后以经批准的井田拐点坐标为准。 5、黑龙江省双鸭山市宝清县富山乡兴林煤矿煤炭资源储量核实报告中关于F4断层特征的叙述与矿方提供的储量图中标注的不一致，按矿方意见本设计以储量图为准。 第一章 井田概况及地质特征 第一节 井田概况 一、交通位置 兴林煤矿位于宝清县城西南55km处，从宝清县城通往七台河市的宝七高等级公路在煤矿北侧3km处通过，从矿井宝七公路有岚峰林场的内部运材简易公路相连，交通较为方便。 矿区行政区划属双鸭山市宝清县富山乡管辖，地面绝大部分是岚峰林场经营的林地。 该矿井于1997年经宝清县地质矿产局批准，开采5、5下两煤层由六个拐点圈定，面积0.38km2。拟扩资源为4号煤层，待申请井田的井田拐点坐标与5号煤层相同。 二、地形地貌及水系 矿区处于低山丘陵地区，井田内地形简单，地势西高东低，井区内最高标高292m，最低标高282m，主井标高282.8m。井田内无地表水体，岚峰地区1991年最高洪水位线标高228m。井田都处于历年来最高洪水位线以上。 三、气象与地震 矿区处在高寒地带，属大陆性气候，冬夏温差大，据宝清县气象局历年来的资料，夏季最高温度36.2℃，冬季最低温度-37.2℃，年平均气温3℃，无霜期低山丘陵地区100天左右，每年的10月中、下旬开始封冻到翌年4月中、下旬解冻，封冻期长达6个月，冻土层最大深度2.00m，一般在1.61.8m，无永冻层。每年的7、8月是雨季，年降水量平均在575mm，最大年份827mm，最小年份只有325mm。 每年410月期间以东南风为主，风力一般在12级，有时有5级以上大风天。冬季以西西北风为主，风力平原要比山区大，平原地区一般在2级以上，而且时有暴风雪天气。 四、经济概况 井田附近无居民，地面绝大部分是岚峰林场经营的林地。 五、矿井建设外部条件 1、矿区交通运输 从矿井宝七公路有岚峰林场的内部运材简易公路相连，交通较为方便。 2、矿区电源 矿区电源均引自宝清变电所甲线、乙线，电压等级10KV。矿井目前设有两台变压器，型号为S9，100KW；S9，160KW。 3、矿区水源 矿井饮用水取本地区自来水；矿井工业用水利用井下涌水排至地面沉淀后使用，其水量满足矿井生产用水要求。 六、井田开发状况 本矿井于1997年兴建，设计生产能力为1万t/a，目前开采标高5号层为116.6m，5下煤层164.8m。 第二节 地质特征 一、地层 该煤井处于勃利煤田最东北部，该地区出露较全，见表1-2-1。 表1-2-1 井田地层表 界 系 统 组 代号 厚度（米） 新生界 第四系 全新统 冲、坡积层 Q4 115 第三系 中新统 玄武岩 βN 10150 白 垩 系 上统 松木河组 K2S ＞500 下 统 东山组 K1ds ＞400 穆棱组 （珠山组） K1m K1Z ＞800 城子河组 （云山组） K1ch K1y ＞800 滴道组 （裴德组） K1DD K1P ＞1000 三迭系 上统 南双鸭山组 T3n 2002350 古 生 界 二迭系 中统 塔头河组 C3t 100340 石炭系 上统 珍珠山组 C3Z 70550 下统 北兴组 C1b 270 泥盆系 上统 老秃顶子组 D3L ＞700 下统 黑台组 D2h ＞2000 中元古界 黑龙江群 Ptzhl ＞5000 岚峰地区含煤地层有二套，即下白垩统的穆棱组（珠山组）及城子河组（云山组）。但由于该地区的地质勘查工作程度较低，只挖了一些零星的槽井探工程，尚末建立起一个较为完全的含煤地层层序，能反映该地区的含煤地层全貌。但从目前遍地开发的小煤矿所开采的煤层综合分析，目前只控制含煤地层约有200m，在这仅有200m地层中，含有可采煤层78层，而且各煤层之间层间距较小而集中，含煤系数高，从目前已获资料分析，相当于七台河地区上含煤地段中部地层，但也可同宝密桥十八里地区珠山组上部地层中含煤性相似可以对比。 岚峰地区含煤地层，处于鸡西群和龙爪沟群交会过渡地带，岚峰地区这套含煤地层相当于鸡西群，还是龙爪沟群有待今后资料积累研究再论。 二、地质构造 兴林煤矿处于勃利煤田最东北部，勃利煤田在中国1/400万大地构造区划中属佳木斯地块中勃利拗陷盆地。而勃利煤田总体构造形态呈山字型构造（有人称勃利弧形构造），而兴林煤矿处于勃利山型构造前弧东翼反射弧部位。井田内构造简单，呈单斜构造，地层走向北4050西，向西南倾斜，倾角浅部15往深部倾角变陡在2535，矿井开发过中左三片右侧见有一条北西向小断层，其落差在1.5m。其主井右侧170m处，见有一条落差100m以上F4断层，目前已开凿全岩40余m，该断层在开发上部的7、8煤层的双富煤井中也见到F4断层，双富煤井于2002年7月施工一个钻孔，孔深96m，末见7、8号煤层，初步推测该断层落差要大于120m，F4断层落差方位北15东。 三、火成岩 该地区的火成岩活动较弱，在该煤井已开凿的大巷中尚末见有火成岩侵入，也许随着向深部开拓，会有少量火成岩侵入，但不会对煤层造成较大的破坏性。 四、煤层 该矿井经批准开采煤层为5号煤层及5下煤层，拟扩资源待批的煤层为4号煤层。5号煤层在该地区属较下部的一层可采煤层，它距上部的7煤层有30m，该煤层是单一结构煤层，煤层厚度0.70.8m，以亮煤为主，夹有细条带状暗煤，层状构造半亮型煤。顶板有0.03m灰黑色粉砂岩，再向上是灰白色细砂岩块状，底板有0.03m灰色凝灰岩，再向下是灰白色细砂岩厚层状。 5下煤层距上面5煤层8m，是单一结构煤层，煤厚一般为0.50m，以亮煤为主，层状构造，半亮型煤，顶底板岩性均是深灰色粉砂岩。 4号煤层距其上面的5下煤层间距为5m，煤层厚度0.6m，煤层顶板为白砂岩，底板为白黑砂岩。 各煤层倾角为2025。 五、煤质 煤层灰分23.83，挥发分40.92。粘结特征6（18）,低位发热量5544卡/克，煤种为气煤，是良好的动力用煤。 六、水文地质 该矿井处在低山丘陵地区，矿区内无地表水体，煤系地层之上第四系覆盖层较薄且不含水，矿区内水文地质条件较为简单，煤系地层风化裂隙带充水是矿井的主要含水层段。矿井水补给来源主要是靠天然降水补给，目前矿井的涌水量12m2/h。 七、矿井开采其他技术条件 （一）煤层顶、底板 本矿井目前生产标高5号煤层为116.6m，5下煤层为164.8m，开采深度较浅，5号煤层顶板有0.03m灰黑色粉砂岩，再往上是灰白色细砂岩块状，底板有0.03m灰色凝灰岩，再向下是灰白色细砂岩厚层状。5下煤层距上面5号煤层8m，顶底板岩性均是深灰色粉砂岩。开采的5号及5下煤层围岩条件属中等稳固类。 （二）瓦斯 矿井瓦斯含量经实际测定矿井瓦斯绝对含量0.13m3/min，相对瓦斯含量4.84m3/t，属低沼气矿井。 矿井开采深部时，要加强对瓦斯的监测和监控。 （三）矿方资料中没有提供煤尘爆炸指数的测定数据，建议矿方进行煤尘爆炸指数的测定。本设计依据煤的挥发分，按煤尘具有爆炸危险性设计。 （四）煤层自燃 矿方未提供煤层的自燃倾向性资料，设计按煤层具有自然发火倾向性设计。矿井投产后，要尽快经国家授权单位对煤层的自燃倾向性作出鉴定。 七、地质勘探程度评价 （一）矿区勘查工作简况及开发简史 兴林煤矿位于勃利煤田最东北部，该地区勘查工作原归110勘探队负责，于1956年由110勘探队负责的宝清大和镇兰棒山地区的1/10万地质填图项目，曾在该地区作过地质调查工作，于1956年12月提交宝清县大和镇兰棒山地区勘查地质报告。 1967年由110勘探队施工宝清宝密桥兰棒山地区1/5万地质填图项目，曾在宝密桥、大主桥、851农场、十八里及岚峰等地挖了一些零星的槽井探工程，于1970年提交宝清宝密桥地区地质总结资料。 1975年以后，该地区地质勘查工作划给七台河市二0四勘探队负责。204勘探队曾在该地区也做了一些地质勘查工作。 岚峰地区是在1990年初各地大办地方煤矿高潮中，宝清县提出要办成产煤大县。在宝清地区掀起办小煤矿高潮中，岚峰地区开始办矿，各办矿业主自筹资金。在已知矿点四周挖槽井探，见煤后就申请办矿。 该煤矿自1997年取得采矿权以来，由于各种原因一直处于半停产状态，到目前主井斜长220余米，开凿三条水平大巷，目前开采标高最低为116.6m。 （二）勘探方法 该地区是全裸露地区，适宜施工槽井探工程，以前在该地区做的勘查工作均以槽井探为主要勘探手段，该地区始终处于普查找煤勘查阶段，矿主在申请办矿时只挖了一些槽井探工程，没有按照小煤矿勘探规程中要求解决特定的各项地质任务之后方可申请办矿。 （三）本次地质工作程度 2001年9月双鸭山市地质勘探队组织有关专业人员深入井下，对该矿井历年来的开采情况进行核查，对开采的5煤层进行素描，对2001年末所剩余的资源按新规范要求进行分类，重新计算资源储量。 第二章 井田开拓 第一节 井田境界及储量 一、井田境界 兴林煤矿的井田范围，根据黑龙江省双鸭山市地质勘探队提供的黑龙江省双鸭山市宝清县富山乡兴林煤矿煤炭资源储量核实报告，经批准所开采的5、5下两煤层及拟扩资源待批的4号煤层的井田境界均由6个点坐标联线圈定，面积0.38km2（表2-1-1）。 表2-1-1 井田境界拐点坐标表 点号 X Y 点号 X Y 1 5114205 22710760 2 5113735 22710445 3 5113820 22710335 4 5113650 22710205 5 5113750 22709910 6 5114435 22710130 二、地质储量 （一）资源储量计算范围、工业指标确定及各项参数选择 浅部以各煤层露头线以下的无用煤带为界。F4断层以西，因该断层落差较大，到今尚未探清，煤层露头出露位置不清，今次资源储量核实只计算F4断层以东地区。5煤层储量计算范围如表2-1-1中4个拐点之间连线为界。 表2-1-1 5煤层储量计算范围 点号 X Y 点号 X Y A 5114354 22710380 B 5114094 22710306 C 5113878 22710540 1 5114205 22710760 5下煤层也是由表2-1-2中的4个拐点之间连线为今次计算边界。 表2-1-1 5下煤层储量计算范围 点号 X Y 点号 X Y A 5114328 22710374 B 51144166 22710320 C 5113934 22710580 1 5114205 22710760 拟扩资源待批的4号煤层储量计算范围矿方没有提供。 最低可采煤厚0.50m，灰分不超过40，视密度采用1.33t/m3，无用煤带界线按矿井实际开采为界。 （二）资源储量计算方法 采用煤层底板等高线水平投影块段方法，块段内资源储量块段内斜面积块段内平均煤厚视密度。 （三）资源储量分类原则 经巷道控制区内资源储量为331量。巷道控制点外推250m内资源为333量。井界煤柱划入2S22量。 （四）资源储量计算结果 本矿井截止2005年11月末保有资源储量61.15万t，5号煤层18.46万t，5下煤层6.69万t，4号煤层36万t。 三、可采储量 （一）煤柱留设 1、防水煤柱 因井田内无地表水体，故不需留设防水煤柱。 2、井田境界及断层煤柱 设计对落差大于50m的断层两侧各按50m留设煤柱，落差小于50m的断层两侧各按30m留设煤柱。本井田范围内的断层，由于图中显示的落差较小，设计确定暂不留设煤柱，等实际揭露后，按上述原则留设煤柱。 井田境界煤柱宽度留设20m，经计算，其煤柱量为4.92万t。 3、井筒保护煤柱 主井井筒和风井两侧煤柱各留设20m煤柱，经计算其煤柱量为5.12万t。 4、开采损失 设计采用走向长壁后退式采煤方法，爆破落煤，根据近年来炮采面的实际开采经验，采区回采率暂按85计算，开采损失为7.67万t。 （二）可采储量 矿井工业储量61.15万t，扣除井田境界煤柱、井筒保护煤柱，以及开采损失煤量后，矿井设计可采储量为43.44万t。 第二节 矿井设计生产能力及服务年限 一、矿井工作制度 矿井设计年工作日为330d，每日三班作业，边采边准。每班工作8h，每天净提升时间为16h。 二、矿井设计生产能力 根据矿井储量，煤层赋存条件及开采机械化水平，设计确定矿井设计生产能力为6万t/a。 1、煤层赋存条件 5号煤层在该地区属较下部的一层可采煤层，它距上部的7煤层有30m，该煤层是单一结构煤层，煤层厚度为0.70.8m，煤层倾角在2025，以亮煤为主，夹有细条带状暗煤，层状构造半亮型煤。顶板有0.03m灰黑色粉砂岩，再向上是灰白色细砂岩块状，底板有0.03m灰色凝灰岩，再向下是灰白色细砂岩厚层状。 5下煤层距上面5煤层8m，是单一结构煤层，煤厚一般在0.50m，以亮煤为主，层状构造，半亮型煤，顶底板岩性均是深灰色粉砂岩。 2、井田构造 兴林煤矿处于勃利煤田最东北部，勃利煤田在中国1/400万大地构造区划中属佳木斯地块中勃利拗陷盆地。而勃利煤田总体构造形态呈山字型构造（有人称勃利弧形构造），而兴林煤矿处于勃利山型构造前弧东翼反射弧部位。井田内构造简单，呈单斜构造，地层走向北4050西，向西南倾斜，倾角浅部15往深部倾角变陡在2535，矿井开发过中左三片右侧见有一条北西向小断层，其落差在1.5m。其主井右侧170m处，见有一条落差100m以上F4断层，目前已开凿全岩40余m，该断层在开发上部的7、8煤层的双富煤井中也见到F4断层，双富煤井于2002年7月施工一个钻孔，孔深96m，末见7、8号煤层，初步推测该断层落差要大于120m，F4断层落差方位北15东。 三、矿井服务年限 本矿井为改扩建矿井，矿井生产初期在5号煤层布置一个走向长壁后退式炮采工作面。矿井生产能力为6万t/a。 备用系数取1.4，矿井总可采储量为43.44万t，服务年限为 TZm/（AK） 其中Zm可采储量，万t； A年产量，万t/a； K储量备用系数，取1.4。 则矿井的服务年限为43.44/（6*1.4）5.17a。 第三节 井田开拓 一、开拓方式 本矿井原为斜井片盘开拓方式，由地面分别开凿主井和风井，位于5号煤层中，开采井田浅部煤层。根据井下各煤层倾角平均为22、且倾角变化不大的赋存条件，并结合地面地形条件，考虑工业场地布置形式，确定本次矿井改扩建仍利用原两条井筒下延，斜井片盘开拓方式不变。 二、井筒数目及位置 一段井筒数目为两条，仍为原主井和风井。位于井田北部边界煤层露头处。 三、水平、采区划分 本井各层开采下限标高为-10m，井底车场标高为-5m；所开采煤层走向平均560m，倾斜长平均760m。 四、开采顺序 本矿井为单水平、斜井片盘开采，沿井田倾向及各煤层之间的开采顺序是自上而下的下行式；回采工作面采用后退式开采。 第四节 井 筒 一、主井 主井井筒沿5号煤层施工，井口座标（X5114350，Y22710502，Z259.967）, 井筒坡度22，方位角221，井筒全长885m。井筒内铺设轨道，采用单钩串车提升方式，担负提升煤炭、矸石，升降人员、材料设备等提升任务并兼做进风井及安出口。主井净宽2.6m，净断面6.3m2，掘进断面7.0m2，井筒表土段采用发碹支护，支护厚度400mm，并向基岩延深10m；基岩段采用锚喷支护，喷厚100mm。井筒内敷设洒水管路、电缆等。 二、风井 风井井筒沿5号煤层施工，井口座标（X5114374，Y22710524，Z253.967）, 井筒坡度22，方位角221，井筒全长885m。担负本矿井的回风任务，并作为矿井的第二安全出口。井筒净宽2.4m，净断面5.1m2，掘进断面5.8m2，井筒表土段采用发碹支护，支护厚度400mm，并向基岩延深10m；基岩段采用锚喷支护，喷厚100mm。井筒内设有行人台阶和扶手。井颈处设主扇风硐和行人通道。 第五节 井底车场及硐室 该矿井为斜井开拓方式，井底车场设置在-5m标高，采用双道甩车场，长度为50m，变电所布置在60主井与风井中间。井底设机电水泵硐室，水仓布置在-5m水平，水仓容量200m3，能够容纳矿井8h的正常涌水量，采用人工清理水仓。排水管设在风井，敷设两趟φ70mm钢管，一趟工作，一趟备用。 第三章 井下运输及设备 第一节 运输方式 本矿井设计生产能力为6万t/a，采用斜井开拓，工作面下顺槽采用调度绞车牵引1吨U型固定箱式矿车方式运输；顺槽内材料、掘进矸石等辅助运输采用调度绞车牵引矿车运输方式。 井下轨道运输巷道敷设15kg/m钢轨，井底车场采用18kg/m钢轨，均为600mm轨距。 第二节 运输设备 一、调度绞车选型 综合考虑设备的操作及安全性能，经计算，车场选用JD-11.4型调度绞车，功率11.4kw，电源电压380/660V。为配合斜井混合提升，调度绞车每次牵引矿车5辆。 二、矿车选型 采用1吨U型固定箱式矿车运输，并根据井下运输方式、运输能力要求，运输材料、设备选用1吨材料车及平板车。斜井运送人员选用CRX-10/600型斜井人车一组，首尾车各1辆。 三、矿车数量 矿井达到设计生产能力时，全矿井配备矿车数量按排列法计算得出，如表3-2-1所示。 表3-2-1 矿车数量表 种类 使用地点 数量 备注 1吨U型矿车 地面、井底车场、片盘车场、采煤工作面上顺槽和下顺槽、掘进工作面 30 备用5辆 1t材料车 5 备用2辆 1t平板车 3 备用1辆 斜井人车 主井 2 首尾车各1辆 合计 40 备用8辆 第四章 采区布置及装备 第一节 采煤方法 一、采煤方法的选择 本矿井5号煤层厚度0.70.8mm，5下煤层厚度为0.5m，煤层倾角2025，为缓倾斜煤层。5号煤层顶板有0.03m灰黑色粉砂岩，再向上是灰白色细砂岩块状，底板有0.03m灰色凝灰岩，再向下是灰白色细砂岩厚层状；5下煤层距上面5煤层8m，是单一结构煤层，煤厚一般为0.50m，以亮煤为主，层状构造，半亮型煤，顶底板岩性均是深灰色粉砂岩。 根据上述煤层赋存条件，设计采用走向长壁后退式采煤方法，放炮落煤，金属摩擦支柱支护。 工作面采用放炮落煤，由工作面刮板输送机运到下顺槽刮板输送机装入1t矿车，顺槽煤炭运输以调度绞车牵引矿车为主，人力推车为辅的方式，将矿车运至车场，经主井提升绞车直接运至地面卸载站。 二、回采工作面顶板管理 1、概述 根据本矿井煤层赋存条件、顶底板岩性及地面地形地物情况，确定回采工作面顶板管理方式为全部垮落法。 2、支柱选择 工作面支护设备选用适应性强，体积小、重量轻、易操作、安全性好的型金属摩擦支柱，其中，5号煤层选用HZJA-850型金属摩擦支柱，5下煤层选用HZJA-650型金属摩擦支柱。 三、工作面回采方向 为有利于通风管理，回采工作面推进方向采用走向长壁后退式。即从井田边界向井筒侧开采。 四、工作面生产能力 本矿井以一个回采工作面保证矿井生产能力6万t/a，改扩建后首采工作面布置在井田的第九片盘，开采上限标高130140m，煤层平均厚度0.75m，工作面平均长度为100m，煤的容重为1.33t/m3，工作面循环进度为0.80m，年工作日330天，年产量 QL*G* h * r *c*n*N900.800.751.33973330 68969t 式中 L工作面长度，90m； G循环进度，0.80m； r煤的容重，1.33t/m3； h煤层厚度，0.75m； c工作面回采率，取97； n日循环数，取3； N工作日，330d。 则矿井年生产能力为6万t/a。 五、主要材料消耗指标 矿井生产时主要材料消耗指标预计如下 坑木 2m3/kt； 炸药 400kg/kt； 雷管 900发/kt。 第二节 采区布置 一、采区巷道布置 采区按斜长划分为片盘，每个片盘长度90m。每个片盘施工甩车场，沿煤层走向方向布置顺槽，至井田边界保护煤柱后，施工开切眼，形成回采系统。 二、运输系统 1、煤炭运输系统 回采工作面煤炭运输系统工作面→下顺槽装车→绞车牵引到片盘车场→主井→地面。 2、辅助运输系统片盘上顺槽通过片盘车场与主井相联，负责运送材料、设备等。 三、通风系统 矿井回采工作面采用全负压通风，设有各类通风设施，保证通风效果，掘工作面配备局扇通风。 矿井通风路线主井→各片盘车场→工作面下顺槽→工作面→工作面上顺槽→回风道→风井→地面。 四、排水系统 矿井涌水自流到井底水仓，由水泵经风井的排水管路排到地面消防水池，部分经地面明渠排至矿区外。 第三节 巷道掘进 一、巷道支护方式 根据该矿井煤（岩）层情况，并结合邻近矿井的井巷支护效果分析，原则上回风绕道、石门、水仓、硐室、交岔点等全岩巷道断面为半圆拱形，采用锚喷支护为主；工作面顺槽等沿煤巷道断面为梯形，采用锚杆支护为主。 井巷断面以满足设备运输、通风要求为原则进行选取，以达到经济、实用的目的。 二、掘进工作面个数及机械配备 为保证回采工作面的正常接替，矿井投产时，设计配备3个掘进工作面。 半煤岩巷掘进工作面主要设备有风动凿岩机、调度绞车、局扇、锚杆打眼安装机等。 岩巷掘进工作面主要设备有风动凿岩机、耙斗装岩机、混凝土搅拌机、混凝土喷射机、局扇等。 三、巷道掘进指标 根据当地生产矿井实际情况，并结合矿井掘进面装备水平，巷道掘进指标如下 半煤层平巷150m/月； 半煤层斜巷120m/月； 岩石平巷90m/月； 岩石斜巷80m/月； 硐室400m3/月。 四、矿井投产时采掘比例关系、矸石率 1、 矿井投产时采掘比例为13； 2、 矿井投产后预计矸石率为25。 五、矿井移交生产时井巷工程量 矿井移交生产时，需新掘的巷道工程量为2517m，其中煤巷90m，占总长度3.6，半煤2102m岩巷，占总长度83.5，岩巷325m，占总长度12.9，见表4-3-1。 表4-3-1 井巷巷工程量汇总表 名称 长度（m） 煤 半煤岩 岩 计 主井 425 风井 488 60变电所 30 主井下部车场 82 风井下部车场 40 二段井底机电水泵硐室 133 含通道 九片车场及绕道 70 续表4-3-1 井巷巷工程量汇总表 名称 长度（m） 煤 半煤岩 岩 计 九片轨道巷 200 九片回风巷 126 九片采面回风上山 160 九片采面上顺槽 210 九片有面下顺槽 220 九片开切眼 90 十片上顺槽及联络巷 243 合计 90 2102 325 2517 第四节 矿井移交生产时三个煤量及可采期 一、回采煤量5.5万t，可采期11个月； 二、准备煤量6万t，可采期1a； 三、开拓煤量43.44万t，可采期5a。 第五章 通风与安全 第一节 矿井通风 一、概述 （一）瓦斯 根据周边煤矿及前期鉴定结果，确定本矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。 本设计认为，由于地质报告中缺少瓦斯鉴定工作，因此，在矿井建设及生产过程中，应根据开采范围及深度的不断变化，必须定期进行瓦斯鉴定工作，并依据鉴定结果及时调整矿井通风及相应安全装备标准，确保矿井生产安全。 （二）煤尘 矿方没有提供本井所开采各煤层的煤尘爆炸性鉴定资料，按煤矿安全规程规定，本矿井应进行煤尘爆炸性试验工作，由国家授权单位进行鉴定。本设计暂按煤尘具有爆炸性采取相应的安全措施。 （三）煤的自燃 地质报告中没有对煤层自燃做鉴定，依据周围煤矿及煤矿井开采实践，初步确定该区煤层属易自燃煤层。矿井投产后，应重新对煤层的自燃倾向性进行鉴定。 （四）地温 煤矿在井下通风良好的情况下，井下温度较低，一般在10℃左右，尚未发现有地温异常现象。 二、矿井通风系统和通风方式 根据矿井开采技术条件，煤层赋存条件和矿井开拓巷道布置，矿井通风系统采用中央并列式，通风方式为机械抽出式，即由主井进风，回风斜井回风。 三、矿井风量计算 根据煤矿安全规程（2004年版）有关规定，矿井需要的风量分别计算如下 （一）按井下同时工作的最多人数计算 Q4*N*K4421.25210m3/min3.5m3/s 式中 Q矿井总供风量，m3/min； N井下同时工作的最多人数，42人； K矿井通风系数，取1.25。 （二）按采煤、掘进、硐室等处实际风量的总和计算 1、采煤工作面需风量 （1）按工作面温度计算 Q采60*Vc*Sc601.02.1 126m3/min 式中 Vc回采工作面适宜风速，取1m/s； Sc回采工作面通风断面，2.1m2； （2）按炸使用量计算 Q采25A2510250m3/min4.17m3/s250.2 m3/min 式中 A采煤工作面一次使用最大炸药量，10kg； （3）按作业人数计算 Q采4*N42080m3/min1.33m3/s79.8 m3/min 式中 Q采采煤工作面同时工作的最多人数，20人； （4）按风速验算 煤矿安全规程规定，工作面最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s。 故工作面最低风量为 Qmin≥15*S152.131.5m3/min 工作面最高风量为 Qmax≤240*S2402.1504 m3/min 根据以上计算，设计取采煤工作面风量Q采250m3/min。 2、掘进工作面风量 （1）按炸药使用量计算 Q掘25A257175 m3/min 式中 A掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，7kg。 （2）按局扇吸入风量计算 Q掘Qf*I*Kf15031.2540 m3/min 式中 Qf局扇额定风量，FD-I№5/11型额定风量到150 m3/min； I局扇台数，3台； Kf风量备用系数，取1.2。 （3）按工作人数计算 Q掘42472 m3/min 式中 N掘进工作面同时工作的最多人数，3个掘进面共计24人。 （4）按风速验算 工作面最低风量为 Qmin≥15*S1543180m3/min 工作面最高风量为 Qmax≤240*S240432880 m3/min 根据以上计算，设计取3个掘进工作面总风量Q掘540m3/min。 3、硐室及其他地点需