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玛纳斯县芦草沟园丰煤矿放顶煤专项设计说明书园丰煤矿生产技术科2011年6月2图纸目录序号图名比例备注1矿井开拓系统平面图1：2000新制2矿井开拓系统剖面图1：1000新制3采区巷道布置及机械设备配置图1：2000新制4采煤方法图1：100新制5矿井通风系统图示意新制6超前预爆破炮眼布置图1：100新制参加设计人员名单姓名专业职称或职务备注仝来斌采矿工程师杨春俭地测工程师目录3前言第一章井田概况及地质特征第一节井田概况第二节井田地质第二章井田开拓第一节井田境界及储量第二节矿井设计生产能力及服务年限第三节井田开拓第三章矿井现状及专项设计的必要性第四章采煤方法及装备第一节采煤方法的选择第二节采煤工艺及设备选型第三节采区布置第五章矿井运输及通风第一节矿井运输第二节矿井通风第三节灾害预防第四节避灾路线第六章采区供电第七章技术经济第一节劳动定员及劳动生产率第二节原煤生产成本估算第八章预期目标及可行性评价前言4新疆玛纳斯县芦草沟煤矿位于天山北麓低山区的玛纳斯河上游东侧，矿区煤炭蕴藏量十分丰富，是北疆较重要的煤产地之一。随着国家西部大开发战略的实施，该区依靠地缘优势，积极推动当地经济的快速、稳步、有序的发展，使该地区的经济出现较为明显的增长。而该矿区内除了个别煤矿企业采掘机械化程度较高之外，其余各矿煤矿发展速度相对较慢，生产工艺科技含量低，产业链短，严重制约了煤炭行业的发展。随着当地工业的大踏步发展，对煤炭产业的需求与日俱增，煤炭产品质量的好坏和产能的大小，直接关系到当地工业发展的速度和进程，另外，随着环保力度和意识的增强，优质的煤炭产品将会备受欢迎。为此，该矿积极响国家的号召，在力所能及的前提下，为当地的煤炭产业的发展尽自己的一点绵薄之力。根据上级部门的要求需编制放顶煤设计，现编制《新疆玛纳斯县芦草沟园丰煤矿放顶煤专项设计》，力争使该矿的采煤方法及采矿工艺再上一个新台阶。放顶煤采煤法为目前国内开采厚煤层时首选的一种较为先进、安全的采煤方法，虽然该采煤法具有回采率相对较低，开才技术条件要求较高等缺点，但同时该采法具有巷道掘进率低、生产能力大、生产成本低、用人少、工人劳动强度低、安全性能高等较为明显的优点，故经过多年的现场推广，和其他矿的经验，现己成为一种普遍认同的采煤方法，具有较为广阔的推广前景和实用性。一、设计依据1、《煤炭工业小型煤矿设计规定》、《煤矿安全规程》及国家行业管理部门有关政策法规。2、新疆煤田地质局综合地质勘查队于2005年8月提交的《新疆玛纳斯县芦草沟园丰煤矿详查地质报告》。3、《新疆玛纳斯县芦草沟园丰煤矿改扩建工程初步设计》。54、新煤行管发［2008］278号文《关于新疆维吾尔自治区煤矿采煤方法改革的意见》。5、安监总煤行［2008］130号文《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于加强煤矿放顶煤开采安全管理工作的通知》。6、新煤安监发［2008］111号文《转发国家安全监管总局国家煤矿安监局关于加强煤矿放顶煤开采安全管理工作的通知》。二、设计的指导思想及主要设计原则设计本着充分利用现有工程和设施，选择先进、合理、可行的采祛，提高资源回收率，本着投资少、见效快、工程量小。力求实用、安全、可靠的原则进行设计。三、设计的主要特点本设计采用走向长壁悬移支架炮采放顶煤采煤法。合理布置工作面，降低巷道掘进率；在安全生产有保证的前提下，使矿产资源的口收利用率相对有所提高。选择适合该矿煤层赋存特点的支架支护工作面顶板，同时，有针对性的预防安全生产中出现的各类事故的发生，从而确保矿井的安全生产，另外，还可从一定程度上降低工人的劳动强度及企业的生产成本。四、设计主要技术经济指标1、生产能力：9.0万t/a。2、采煤方法采用走向长壁悬移支架炮采放顶煤采煤法3、回采工效：9.28t/工.日；4、吨煤成本：77.18元/t；5、可采储量：17.1万t，服务年限1.9a；6、工作面平均日产量：353t；7、采区回采率：79.1%。6第一章井田概况及地质特征第一节井田概况交通位置井田位于玛纳斯县县城西南54km的芦草沟矿区，玛纳斯河东侧，西邻玛纳斯县联营煤矿，北邻玛纳斯县玛河煤矿，行政区划属玛纳斯县清水河子乡管辖。井田中心地理坐标：东经85°53′49″,北纬43°53′52″。矿区向西有5km简易盘山砂石路连接石河子南山煤矿红沟分矿矿部，红沟煤矿矿部向北西方向有15km砂石路至紫泥泉子镇（151团场），紫泥泉子镇向北有40km柏油路与乌奎高速公路、312国道和北疆铁路相接，交通便利。详见交通位置图1-1-1。二、地形地貌井田位于天山北麓低山区的玛纳斯河上游东侧，总的地势为南高北低、南北向岭谷相间的特征，沟谷狭窄，山岭陡峻，海拔+1230～+1596m。矿区最高点在东南角，标高+1583m；最低点在矿区东北部，标高+1246m，相对高差337m左右，地形切割强烈，为低山区地貌。三、河流井田内有两条沟谷，均为近南北向，其中东部沟谷为小芦草沟，无常年地表水流，仅春季融雪期有少量雪融水和夏季暴雨引发的暂时性洪水；中部为芦草沟，常年有水，以上游山区雪融水和山泉水为补给源，流量一般在2～10L/s，向北3km注入玛纳斯河。井田西侧的玛纳斯河是常年性河流，为本地区的最低侵蚀基准面，河底标高+990m，年迳流量8.38～11.10×108m3，7～8月洪水期流量200～400m3/s，10～3月枯水期流量3～5m3/s。7四、气象与地震矿区属大陆性半干旱气候区，冬季严寒，每年12月至次年2月平均气温-12.7—-16.5℃，最低气温-38℃，最大冻土深度1.2米；夏季气候凉爽，6—8月平均气温23.8—25.8℃，最高气温32℃，区内气候干旱，年降水量285.1—550.3毫米，平均降水量417.63毫米。每年10月开始降雪，翌年4—5月消融。6—8月为雨季，多暴雨冰雹，常形成山洪。本地区属中温带大陆性干旱气候，气候变化的总趋势为冬季严寒，夏季炎热，春秋两季气候多变。全年最冷在12月至翌年2月，最低气温-20℃左右，每年7～8月气温最高，平均在零上20℃以上。年降水量276mm左右，最大日降水量18mm。年平均降水日70～90天，年蒸发量一般为2143mm，最大蒸发量在7月份可达356.5mm。每年10月下旬上冻，3月下旬至翌年4月份开始解冻；初雪在10月上旬，终雪在4月下旬，最大冻土深度最深达1m。风向以西南风为主，秋冬季风大，最大风速2.9m/s，一般风速1.2～2.0m/s。井田位于天格尔山北部边缘，属强震断裂带范围之内，其烈度区根据现行评价标准划为八级烈度区。第二节井田地质一、矿区地质A、矿区地层（一）地层本井田地层属于新疆地层表乌鲁木齐分区、玛纳斯小区，区域出露的地层呈北西西—南东东向带状分布，由南而北依次出露有：石炭系中统前峡组；侏罗系下统八道湾组、三工河组，中统西山窑组、头屯河组，上统齐古组、喀拉扎组；白垩系下统吐谷鲁群及第四系上更新统风积黄土层和全新统冲洪积层，各时代地层详8见表1-2-1。区域地层简表表1-2-1界系统地层名称代号接触关系岩相岩性特征厚度（m）新生界第四系全新统冲洪积层Q4apl不整合为冲积、洪积层，岩性以砾石、中粗砂，砂土为主，砾石为棱角状，分选性差，松散状，未胶结。7.9—18上更新统风积黄土层Q3eol为风积亚砂土、沙土黄土0—10不整合中生界白垩系下统吐谷鲁群K1tga湖相沉积的绿灰色，酱紫色泥岩夹长石砂岩434—669不整合侏罗系上统喀拉扎组J3k山麓河流相沉积的棕红色，紫褐色砾岩，夹粗砂岩、粉砂岩，粉砂质泥岩132.82—305整合齐古组J3q干旱条件下的杂色河湖相沉积,由粉砂岩泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩组成不均匀互层600—900整合中统头屯河组J2t干旱条件下的湖相沉积，由粉砂岩，粉砂质泥岩，泥岩450—520整合9夹砂岩、砂砾岩组成西山窑组J2x为河流相，泥炭沼泽相沉积，由灰色深灰色砂岩、粉砂岩、泥岩、炭质泥岩、煤层组成15.63—1457.47整合下统三工河组J1s为湖相沉积的深灰，灰绿色、黄绿色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩夹砂岩组成，不含煤层200—400整合八道湾组J1b为河流相沉积的砂岩、砂砾岩、砾岩，本区域内不含可采煤层。171—580断层古生界石炭系中统前峡组C2qx为海相碎屑岩，火山喷发沉积岩及火山岩3544（二）构造井田位于准噶尔地块之乌鲁木齐山前拗陷的西段，主体构造为向北倾斜的单斜构造。井田内岩层、煤层总体为近东西走向、向北偏东方向倾斜的单斜构造，地层走向350—20°，倾角30—40°，井田西部地层产状变化不大，井田东南部地层有波状起伏但影响范围不大，井田范围未发现大的断层构造。(三)烧变岩位于芦草沟以西的火烧区大部分裸露地表，位于芦草沟以东地段的火烧区大部分被第四系黄土所覆盖，均为死火区。由于受煤层自燃影响，煤层顶底板岩石由于10受到高温烘烤多以变质成烧变岩，岩石变的硬而脆，裂隙发育，岩石破碎,孔隙大，透水性强。位于芦草沟与火烧区交界地段泉水众多，并形成了大面积的沼泽地，而其它地段则末见此现象，说明该地段由于受芦草沟的切割，使得火烧区中地下水通过第四系砂砾石层外溢。据磁法探测和钻孔控制，该区煤层火烧深度一般在＋1300m以上。二、煤层及煤质（一）煤层1、含煤性井田内西山窑组地层中含编号煤层21层，从下至上依次编号为B1—B21；在编号煤层中，0.70m以上可采或局部可采煤层11层，可采总厚33.60m，含煤地层总厚552.09m,可采煤层含煤系数6.1%。煤层倾角35º～40º,平均37º。2、主要可采煤层井田内可采煤层共11层，现将各可采煤层特征分述如下:B19煤层为稳定的全区可采煤层，结构简单，煤层可采厚度1.50-1.88m,平均厚度1.65m。B19煤层为现在一号井（在井田西部）开采煤层，现开采水平已经在井田以外。B17煤层为不稳定的可采煤层，煤层结构简单，全区可采，煤层可采厚度1.88-8.16m,平均厚度3.79m，煤层在矿区西部与其下部B16煤层合并。B16煤层为稳定可采煤层，结构简单，煤层可采厚度1.50-2.51m,平均厚度2.21m。B14煤层为不稳定煤层，全区可采，结构简单，煤层可采厚度0.99-2.64m,平均厚度2.07m。11B10煤层为稳定的全区可采煤层、结构较简单，煤层可采厚度3.59-5.42m,平均厚度4.63m。B9煤层为稳定的可采煤层、结构简单，煤层可采厚度1.95-2.45m,平均厚度2.21m。B8煤层为较稳定的可采煤层，结构较复杂，全区可采，煤层可采厚度1.93-5.55m,平均厚度3.96m。B6煤层为较稳定的全区可采煤层，结构较简单，煤层可采厚度0.92-3.30m,平均厚度1.98m。B3煤层为较稳定的全区可采煤层，结构较简单，煤层可采厚度1.72-5.11m,平均厚度3.90m。B2煤层为稳定的全区可采煤层，结构简单，煤层可采厚度1.17-1.72m,平均厚度1.44m。B1煤层为稳定的全区可采煤层，结构简单，煤层可采厚度0.70-0.98m,平均厚度0.85m。可采煤层特征见表1-2-2。可采煤层特征统计表表1-2-212煤层编号煤层厚度煤层间距夹矸层数煤层厚度变异系数可采性指数煤层结构类型煤层稳定性煤层倾角（度）最小-最大最小-最大平均（m）平均B191.50-1.881.6551.00-122.8079.5007%1简单稳定35～40B171.88-8.163.79066%1简单不稳定0-20.508.50B161.50-2.562.210-118%1简单稳定20.36-48.0030.29B140.99-2.642.07045%1简单不稳定43.3-78.7957.69B103.59-5.424.630-117%1简单稳定21.96-34.6727.5413B91.95－2.452.2121.00-38.0021.900-19%1简单稳定B81.93－5.553.960-311%1较复杂稳定1.57-9.585.35B60.92－3.301.980-140%1简单较稳定33.87-48.0939.82B31