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唐山开滦赵各庄矿业有限公司十四水平延深技术改造初步设计说明书唐山开滦勘察设计有限公司编制二○一○年十月唐山开滦赵各庄矿业有限公司十四水平延深技术改造初步设计说明书项目负责人：窦国辉副总工程师：蒋昭利副经理：赵纯发总工程师：赵纯发经理：边继敏唐山开滦勘察设计有限公司编制二○一○年十月参加设计人员名单专业姓名职务或职称采矿韩六和采矿副总、高工窦国辉采矿室主任、高工仝永兵高级工程师耿永丰工程师机械张建军机械室主任、高工李百营高级工程师电气蒋昭利副总工程师、高工赵国忠电气室主任、高工夏小永工程师经济孙宝华经济室主任韩淑芬助理工程师高志军工程师目录前言...................................................1第一章井田概况及地质特征...............................2第一节井田概况.....................................2第二节地质特征.....................................4第二章水平延深范围及储量..............................14第一节水平延深范围................................14第二节延深区域储量................................14第三章矿井开拓及现有系统装备..........................15第一节矿井开拓方式................................15第二节矿井提升系统................................16第三节矿井排水系统................................18第四节矿井通风系统................................20第五节矿井供电系统................................21第六节矿井井下压风系统............................22第四章延深水平开拓....................................22第一节延深水平设计生产能力及服务年限..............22第二节水平延深方案................................23第三节井巷工程量及建设工期........................27第五章采区准备........................................31第一节首采区位置的选择............................31第二节首采区巷道布置及采煤方法....................32第六章矿井通风与安全..................................36第一节矿井通风....................................36第二节瓦斯抽放....................................62第三节防尘洒水....................................64第四节灾害预防....................................66第五节安全监测系统................................71第七章防灭火灌浆系统..................................73第一节自燃原因....................................73第二节防止煤层自燃的预防性措施....................74第三节预防性灌浆..................................76第四节灌浆参数计算及选择..........................78第八章主要机械设备....................................83第一节轨道斜井提升设备选型........................83第二节主皮带提升设备..............................91第三节排水设备...................................102第四节架空乘人装置设计...........................114第五节压风设备选型计算...........................118第九章供电系统.......................................121第一节供电电源...................................121第二节电力负荷...................................122第三节井下供配电.................................127第四节短路电流计算...............................130第五节信号.......................................131第六节通讯.......................................131第七节安全监测...................................132第十章经济...........................................134第一节投资概算...................................134第二节主要技术经济指标...........................136第十一章附图、附件...................................137唐山开滦赵各庄矿业有限公司十四水平延深技术改造初步设计说明书1前言为了保证矿井正常的水平接替及采掘衔接，原开滦（集团）赵各庄矿业有限公司（现改制后更名为“唐山开滦赵各庄矿业有限公司”，下简称赵各庄矿）于2006年11月曾委托我公司编制了《开滦（集团）赵各庄矿业有限公司十四水平延深工程初步设计》，并于2007年8月10日由开滦(集团)有限责任公司煤业分公司审查通过了该设计。在此次设计审查的会议纪要中明确提出“为确保十四水平开发安全，由赵各庄矿业公司委托唐山开滦勘察设计有限公司编制《赵各庄矿业公司延深工程初步设计安全专篇》。”按此要求，赵各庄矿对我公司提出了“赵各庄矿业公司延深工程初步设计安全专篇的设计委托”，据此，我公司于2008年5月完成了经过开滦集团审查后修改的最后一版《开滦（集团）赵各庄矿业有限公司十四水平延深工程初步设计安全专篇》。随后该矿井的十四水平延深工程开始施工，直到2010年9月初暂停。“《国家煤矿安全监察局关于加强煤矿建设项目安全设施设计审查与竣工验收工作的通知》（煤安监监察[2007]44号）文”仅规定了“新建项目、扩建项目、改建项目需上报安全设施设计，并须经煤矿安监部门审查设计与竣工验收”，当时开滦集团及赵各庄矿界定该项目为水平延深，属于正常的水平接替，因此《赵各庄矿业公司延深工程初步设计安全专篇》未报煤监部门审查，而只作为完善该唐山开滦赵各庄矿业有限公司十四水平延深技术改造初步设计说明书2矿井安全设施的要求。然而在2010年9月煤监部门组织的安全大检查中，煤监部门依据“煤安监监察[2007]44号文”第二条界定项目类型中“改建项目……主要包括：……矿井延深水平开拓方式与原设计不一致的项目。”由于该矿井为百年老矿，已不能找出原始的矿井初步设计，煤监部门认定该项目为“延深技术改造项目”。根据煤监部门的意见，同时结合现行的煤炭行业政策法规，受矿方委托，我公司重新编制了《唐山开滦赵各庄矿业有限公司十四水平延深技术改造初步设计》，进而编制《唐山开滦赵各庄矿业有限公司十四水平延深技术改造安全设施设计》。第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、交通位置唐山开滦赵各庄矿业有限公司（以下简称赵各庄矿）是由开滦（集团）赵各庄矿业有限公司改制而来，由开滦（集团）控股，业务上受开滦（集团）有限责任公司煤业分公司领导。井田位于开平向斜的东北边缘，位于河北省唐山市古冶区，西距唐山市区约28km，京山铁路古冶站以北4km,京沈高速公路在矿井附近，交通便利（详见图1-1-1）。唐山开滦赵各庄矿业有限公司十四水平延深技术改造初步设计说明书3荆各庄矿东欢坨矿车轴山向斜岳胥勘探区京斜丰南县山唐山矿唐山市北021公里缸窑矿向钱家营矿范各庄矿赵各庄矿开马家沟矿平铁吕家坨矿林西矿唐家庄矿路图1-1-1赵各庄矿井田位置示意图该矿井处于开平主向斜的东北边缘,井田东翼浅部与原开滦唐家庄矿相邻，深部与开滦林西矿为界，西翼与巍山以37号剖面线为界，深部技术边界暂定为-1200m，东西走向为9050m，井田面积24.4km2,井口地面标高为+54.5m。二、自然地理㈠地形、地貌特征该区域地形一般北高南低，西高东低，北部为燕山山脉高山南麓形成的丘陵，南部因受开采影响，形成了低洼不平、大小不一的塌陷坑。井田范围地面标高在+67～+83m之间。㈡水文、气象特征该区位于华北冲积平原的东北部，北依燕山，南临渤海，受海洋性季风气候的控制，属半大陆性气候。夏季炎热多雨，冬季寒冷多风。年平均气温11～12℃，最高近40℃，最低至-21℃，年平均唐山开滦赵各庄矿业有限公司十四水平延深技术改造初步设计说明书4降雨量为614.7mm，最高降雨量1085.6mm，年平均蒸发量1747.2mm，平均湿度63%。本区为丘陵山地，历史上未遭受过洪水影响，参考临近低洼地区情况，可视最高洪水位为+34.3m。冰冻期限由每年12月份至第二年3月份，冻土深为0.6～0.8m。㈢地震简况自十五世纪有地震记载以来，唐山、滦县一带共发生有感地震100余次，震级大于443级的有10次，其中6级以上的有2次，最大为7.8级，极震烈度为10～11度，（1976年7月28日，唐山—丰南地震），根据国家地震局（78）震发科字第111号颁发的《中国地震烈度区划图》，属于8烈度地震区。第二节地质特征一、地层该矿井煤系地层由石炭系中、上统及二叠系组成，煤系地层的起始与终止分别为G层铝土岩和A层铝土岩。其下伏地层和上覆地层分别为奥陶系石灰岩和二叠系上统紫杂色碎屑岩及泥质岩沉积。煤系内标志层共有11层，自上而下依次为：G层铝土岩、K2泥质灰岩、唐山石灰岩（K3）、14煤层顶板石英中砂岩、赵各庄石灰岩（位于13煤层顶板，城K6）、12煤层顶板腐泥质粘土岩、11煤层顶板粉砂岩、9煤层顶板粗砂岩、7煤层顶板中砂岩、5煤层顶板粉砂岩及A层铝土岩。二、地质构造㈠地质构造总体特征唐山开滦赵各庄矿业有限公司十四水平延深技术改造初步设计说明书5该矿井地质构造比较复杂，构造形式以断裂为主，其次为褶皱。十四水平地质构造总体特征仍沿袭上巷格局，并受矿井总体构造格架的控制。整个水平煤岩层产状变化很大，分为三个块段，即①东翼倾斜区，煤层走向120°左右，倾角25°～40°，地质构造简单，无大中型地质构造，但各可采煤层原生沉积变化较大，且东边界附近受开平向斜的影响；②井口及西翼缓倾斜～倾斜区，煤层走向120°～180°～100°左右，在井口保护煤柱西侧形成宽缓向斜。煤层倾角20°～45°。地质构造复杂，主要发育有东Ⅲ断层、东Ⅶ断层和东Ⅷ断层等大中型断层。在剖面上，这些断层表现为与煤层同倾，但倾角比煤层倾角大（37°～60°），呈迭瓦状；在平面上，这些断层的走向与煤层走向斜交（呈10°～20°夹角），呈羽状排列，使可采煤层受到严重切割；③西翼急倾斜区，煤层走向110°～90°，倾角45°～70°，地质构造较复杂，发育西Ⅱ断层、西III断层和F2断层三条大中型断层，造成煤层局部重复。㈡断层产状及控制情况十四水平大中型断层共有6条，详见表1-2-1（十四水平延深区域主要断层情况表）：这些断层中东Ⅲ断层、东Ⅷ