芦溪县金山煤矿+7m水平延深设计方案

1萍乡市芦溪县银河镇金山煤矿+7m水平延深初步设计方案萍乡市芦溪县银河镇金山煤矿萍乡市煤矿技术服务中心二0一三年四月三日2参与矿井初步设计人员姓名单位职务（职称）参与环节采煤工程师采煤技师矿井通风机电工程师矿井供电、提升、排水矿长3目录一、矿井基本情况1．企业概况2．矿井生产现状3．矿井开采范围与储量二、井田地质概况1．地层2．构造3．煤层4、开采技术条件三、水平延深开拓1．开拓方案2．设计依据3．开拓顺序与巷道布置四、区划分与采区布置1．开采划分理处2．采区布置3．开采顺序4、采区生产工艺五、开拓准备工程量4六、水平延深需要设备与选型1．需要设备计划表2．设备选型七、矿井通风1．掘进通风2．水平采区通风八、工程工期计算九、矿井安全监控系统十、防尘系统十一、防灭火系统十二、延深投资估算十三、结论5一、矿井基本情况1．企业概况萍乡芦溪县银河镇金山煤矿为私有合资企业，属三改六系统改造矿井，主要管理人员6人，有技术职称的技术人员3人。矿区地处安源区安源镇境内，距萍乡市区8KM，距安源镇2KM，交通甚是便利，道路畅通。2．矿井生产现状矿井现为平硐斜井联合开拓，主斜井标高+229m，副平硐口标高+232m，风斜井口标高+231m。矿井现生产水平为+76m，主采上煤组3#、4#两层煤，+76水平开采已接近收尾阶段，矿计划向+7水平延深开拓，以接替矿井生产。3．矿井开采范围与储量矿井开采范围由13个拐点圈定（表1-1），开采面积0.4213km2，开采上限+410m，下限±0m，《采矿许可证》由省国土厅颁发。开采范围拐点坐标表1-1点号坐标点号坐标xyxy13053225384905558305275038497052305303738490734930537453849054533053080384907501030527803849040064305330038490868113052722384903605305317638491330123052784384903006305251038490810133052960384901907305266038490800根据资料提供，矿井2005年末仍保有（122）预可采储量1300kt,服务年限15年。二、井田地质概况1、地层井田内出露地层有三叠系下统大冶组，三叠系上统安源组及第四系（表2-1）井田地层划分编表表2-1第四系Q全新统Q1第三系（R）新第三系NPT3a3三丘田段（T3a3）三丘田亚段（T3a32）上煤组1#、2#、3#、三煤层爱坡里亚段（T3a31）4#煤层T3a2三家冲段（T3a2）紫家冲段（T3a1）下煤组八寸槽、列皮槽、一号大槽、二号大槽2、构造井田为一较开阔的不对称向斜，走向NE60°，在向斜轴部被RF2断层纵向逆层所截，分成南北两翼，南翼地层较平缓，倾角一般为10°～30°。北翼地层倾向南西，倾角约25°～28°，与南翼地层互成“丁”字型。73、煤层井田内分上煤组、下煤组，上煤组主要可采煤层3#、4#两层煤；下煤组主要可采煤层有八寸槽、列皮槽、一号大槽、二号大槽，区内煤层层位较稳定，但结构较复杂。煤类属1/3焦煤，上煤组原煤发热量（QDR）平均3040大卡/kg，下煤组原煤发热量（QDR）平均5300大卡，煤层赋存情况见表2-2主要可采煤层赋存情况表表2-2煤组煤层煤层厚度（m）煤层倾角（°）层间距煤层结构稳定性上煤层三号煤层0.6—5.030—3725—28复杂较稳定2.132四号煤层6.3—1223—5150极复杂不稳定8.63130—120下煤层八寸槽0.6—1.515—2720复杂较稳定1.32019—36列皮槽0.67—1.5915—3325复杂较稳定1.22223—72一号大槽0.8—2.412—2051复杂较稳定1.81625—90二号大槽0.7—1.514—2270复杂较稳定1.21884、开采技术条件①水文地质矿区水文地质条件为简单—中等，矿井受老窿和老采空区水、砂砾岩含水层水、底部灰岩水等各种充水因素的综合影响。矿区主要含水层为空隙—裂隙承亚区水类型,,主要含水层有:第四系冲积层、三丘田上亚段底部砾岩含水层组、天子山砂岩含水层组、紫家冲段底部砾岩含水层组、天子山砂岩含水层组、紫家冲段底部砾岩含水层组。主要导水层为RF2断层，钻孔中见岩石破碎，孔内漏水。矿井最大涌水量为58m3/h,正常涌水量28m3/h。②矿井瓦斯2005年度鉴定矿井绝对瓦斯量为0.58m3/min,相对瓦斯量6.15m3/t属低瓦斯矿井。③煤层自燃倾向与煤尘爆炸性经省级单位鉴定，矿井主采煤层均有爆炸性，煤层自燃倾向性为Ⅱ级自燃煤层。④地压地温据地质部门测定，矿井无冲击地压现象，煤系地层地温正常。⑤煤层顶底板3#煤层、八寸槽、列皮槽、1#大槽、2#大槽、顶板岩性均为4#槽顶板岩性为粉砂岩，各煤层底板均为砂岩和粉砂岩。9三、水平延深开拓（以上未修改）1．开拓方案选择：①开拓布置Ⅰ方案：在+73m水平开拓运输大巷到12号测点前+75.6米标高处刷大巷道，以225°方位开拓20米车场，再开拓暗斜井延深至+6.3m起平，开拓20米下车场后，以215°方位做开拓石门，分别揭穿A3、A2煤层，揭穿A2煤层后沿A2煤层与排水井的二水平+6,5米水平A2煤层顺槽大巷贯通，形成通风系统。Ⅱ方案：将+73m水平运输大巷10号测点以260°方位开拓20米，以225°方位开拓20米车场，再开拓暗斜井延深至+6.3m起平，开拓20米下车场后，以215°方位做开拓石门，分别揭穿A3、A2煤层，揭穿A2煤层后沿A2煤层与排水井的二水平+6,5米水平A2煤层顺槽大巷贯通，形成通风系统。②开拓方案比较Ⅰ方案：优点：a.可利用12号测点现有的巷道，只需将巷道刷大。b.暗斜井按225°方位布置，可缩短+下部车场的运输大巷开拓工量。缺点：a.12号测点前的巷道已经跨落，给刷大巷道带来安全隐10患，且车场布置的位置岩层比较破碎，对施工和支护等造成不利的安全因素，影响施工工期。b、起平后，开拓穿槽石门时A2煤层底板与灰岩距离较近。Ⅱ方案：优点：a.开拓工程直接在10号测点平巷，不需穿越垮落地段,有利施工安全。b.起平后，开拓穿槽石门时A2煤层底板与灰岩距离较近。缺点:a.不能利用原有石门,增加工程投资,施工工期略有增加。③开拓方案选择根据二方案的比较，Ⅱ方案较优于Ⅰ方案，故选择Ⅱ方案计布置开拓延深。2．延深开拓设计依据①地质资料由《金山煤矿地质报告》提供，勘查精度比较高，依据可靠。②延深开拓至+6.3m水平，矿井开采深度及走向开拓范围在矿井扩边范围内。③遵照《煤照煤矿安全规程》等国家法规和生产技术规范。④提升改造后矿井生产能力为6万t/a,年工作日330天，昼夜中班作业。3.开拓顺序与巷道布置（详见《水平延深开拓设计图》）11①+73m运输大巷掘20m，巷道方位260°，坡度5‰。②暗斜上部车场20m，类型：双轨道巷道梭式车场。③暗斜井井筒斜长130m，方位225°，倾角28°。④暗斜井井底+6,3m车场（同上部车场），贯通原排水井二水平A2煤层运输大巷，形成开拓系统。4．+7m水平储量与服务年限+7m水平主要开采北翼井田的A3、A2煤层，水平走向平均长200m，可采标高68m，可采煤层A2、A3煤层，煤层重1.4t/m3，煤层厚度见表2-2。①水平可采储量=800×42sin68×1.8（1.3+1.8）80%=363kt式中：80%—可采系数取80%，考虑有煤层变化②水平服务年限=4.160363=4年式中:1.4—储量备用系数四、采区划分采区布置1、采区划分北翼井田主要可采煤层A3、A2两层煤层，+7m水平布置一个采区，每槽煤层布置四个走向壁式回采工作面。由于+73m水平南翼采区接近灰岩，为考虑矿井生产正常接替，本方案只设计A3回采工作面，A2煤层的回采工作面布置待后期探明后再进行设计。2．采区布置（详见表）12①采区尺寸走向长度：走向以RF2断层为界，RF2断层向西325m为西向边界，东西两界各留20m隔离煤区，采区走向长285m。倾向长度：下限标高+7m，上限标高+75m，A3煤层倾角42°，采区倾向长度=42sin775=101m②区段划分根据矿井生产能力6万t/a,平均日产量182t的需求，全区划分为2个区段回采工作面，可满足矿井生产能力需求的日产量。③巷道布置a.采区运输大巷：利用矿井+7mA2顺槽大巷与石门。b.采区回风平巷：利用原金源矿井+115m回风顺槽。c.采区上山：利用原为轨道上山，一条为行人上山，均与+米回风平巷联通。d.区段运输平巷：在溜煤上山+m水平向两翼掘运输顺槽平巷至采区边界。e.回采工作面开切眼：在采区东翼边界处从+运输顺槽平巷开切眼通至+米回风平巷。f.上山联络巷：两条上山开巷联通+m区段运输平巷。3.开采顺序采区走向前进式：即先采东翼，后采西翼。回采工作面后退式：即由+75m水平逐段向+7m水平移动，13上区段顺槽运输平巷采用沿空留巷法，留做下区段回风平巷。4.生产工艺①采煤方法与落煤方式：走向长壁式采煤方法，煤电钻打眼，爆破落煤方式。②支护方式：掘进巷道砌碹或锚喷支护，回采工作面揉性掩护支架。③运输方式：溜煤上山搪瓷溜槽自溜，大巷人力推车运输，暗斜井绞车提升。④采区通风：掘进工作面选用局扇压入式通风，回采工作面采用全风压通风。五、开拓准备工程量（见表5-1）开拓工程量统计表表5-1项目序号工程巷道岩性单位断面规格数量备注名称开拓工程1+75m运输大巷岩m/m25.2202+75m上车场岩m/m27.1203暗斜井岩m/m25.21304+7m下车场岩m/m27.120小计：190m配套工程5运输道岩m/m22.41256水泵房岩m/m27.1107下水道岩m/m23.2258水仓岩m/m25.250149吸水间岩m/m21.0510信号硐室岩m/m25.23小计：218m准备工程11采区集中上山煤m/m23.6以下未填数12+m区段运输平巷煤m/m24.213采区上山联络巷煤m/m23.614工作面超前副巷煤m/m23.615区段上山煤m/m23.216工作面开切眼煤m/m23.6小计：m合计m六、水平延深需要设备选型1、水平延深需要设备计划水平延深需要设备计划表表6-1序号设备名称型号规格用途单位数量备注1阻燃电缆My3×50+1×10井下供电m5002阻燃电缆My3×25+1×2.5采区供电m4003矿用绞车xtk1×1.2暗井提升台1防爆电机4多级水泵DA1—80×6+7m排水台3工作、备用、检修各一台100D45×4+75m排水35排水管路∮=80mm无缝钢管配套排m300二趟∮=100mm无缝钢管2006钢丝绳6×19+1∮=18.5mm暗井提升m2007阻燃电缆My3×25+1×2.5设备供电m2008阻燃电缆My3×10+1×6设备供电m3009煤电钻M—12127V1.2KW采煤用台310搪瓷溜槽400×1200溜煤块20011馈电开关KBZ80—400井下配电台112馈电开关KBZ80—200井下配电台113防爆磁力起动机QBZ—120配电台11514防爆磁力起动机QBZ—80配电台615防爆磁力起动机QBZ—60配电台416综保开关ZB81—127/20煤电钻开关台217安全监控监控瓦斯套1包括联网18防尘设施井下防尘套119局扇BKY60—11开拓通风台220局扇BKY60—5.5推进通风台321轻轨11/m运输轨吨13.522压风机螺杆式岩巷掘进台223凿岩机ZY24岩巷掘进台224风镐G10岩巷掘进台125储气罐3m3金属品岩巷掘进只2说明:不足需要设备,可利用矿井原有设备或另编编制补充计划2、设备选型①排队水设备造型Ⅰ：水泵选型a.矿井涌水量（以下未修改）矿井正常涌水量m3/h，最大涌水量m3/h，主井垂高60m，暗斜井延深垂高68m，矿井每百米垂深递增涌水系数取15%，矿方查明原排水矿井正常涌水量m3/h，最大涌水量m3/h,则:+7m水平正常涌水量=+×15%=m3/h+7m水平最大涌水量=+×15%=m3/h+76m水