七采区十一层设计修改说明书

1七采区十一层煤开拓方案设计修改说明书山东明兴矿业有限公司小港煤矿二○○九年五月2设计编制人员：张照发、巩玉才、李树宏、李光、陈庆申肖波、董仕奎、路万柱、陈平设计负责人：公建伦3目录七采区十一煤方案设计修改说明.......................5第一章地质说明书................................7第一节概况......................................7第三节采区构造..................................9第四节煤层与煤质...............................10第五节采区水文地质条件.........................14第六节储量计算.................................20第二章矿井主要生产系统现状......................20第一节提升系统..................................20第二节通风系统..................................21第三节矿井排水系统..............................21第四节矿井供电系统..............................22第五节井下采掘生产情况..........................22第六节运输系统..................................22第七节原六、七采区下组煤设计说明.................22第三章七采区方案设计修改的确定...................24第一节七采区方案设计修改的提出...................24第二节七采区方案设计修改确定的原则..............25第四章采区开采.............................29第一节采煤方法、机械装备.......................29第二节采煤工作面支护设计.......................31第五章二级主暗斜井提升绞车选型..................344第六章二级副暗斜井皮带机选型....................37第七章-565泵房排水设备选型.....................44第八章七采区11层供电、设备选型.................52第九章风量计算及通风阻力计算..................58第十章主要经济技术表..........................６６第十一章安全技术措施..........................６７5七采区十一煤方案设计修改说明一、概况小港煤矿于1969年建矿，1979年投产，当初设计能力为21万吨/年。矿井先后经两次扩界形成目前的井田面积。最后一次扩界是2004年完成，也就是现在扩大区范围，矿井东西长4公里（不包括西翼），南北长1.34公里，开采深度为124-924m。矿井开拓方式为立井、斜井混合式开拓。有1对竖立井，一个斜井，分别都是由地面延伸到-50m水平。矿井有一对立井进风，直径4m，井深226m，主立井装备2JK-2.5/11.5提升机及QJLGA/4.5三吨箕斗提升，副立井装备2JK-2.5/20提升机及一吨单层单车单罐笼，东风井回风，坡度24o，斜长657m。矿井通风方式为中央分列式通风，配备G4-73-11№-25D离心式扇风机二台，配用电机310kw，矿井最大进风量为4700m3/min，目前矿井通风能力51.3万t/a。现矿井需风量为4400m3/min，等积孔为1.87m`2。采煤方法采用走向长壁式后退式采煤法，见四回一全部垮落法管理顶板。主要开采二叠系山西组的2、4、6层和石炭系太原组的11、13、15、16层煤。其中2、4层只有扩大区还没有进行开采，下一步重点开拓扩大区2、4层、七采区11、13、15、16层。截止到2008年底，我矿保有地质储量3116.1万吨；可采储量1920.2万吨。目前，我矿两个水平准备及生产，一个是-400水平，也是我矿主采水平，该水平有六采、七采两个采区，共有3个工作面；另一个准备水平为-310水平，是矿井最后一次扩界范围。目前扩大区西翼的开拓巷道已完成，正在加紧对回采巷道的掘进，预计在09年11月份完成对工作面的布置。二、目前存在的问题1、我矿是一个建矿40年的老矿，先后经两次扩界，形成现在的井田面积，每次扩界后，矿井进行一次技术改造。建井初期，矿井第一水平就设在-50水平，以后随井田扩大采用暗斜井形式逐级向下延伸，第一级延伸到-310水平，第二级延伸到-400水平。目前-400水平有六采区、七采区生产，其中六采区主运输6基本实现皮带运输，但从采区下山到地面共有8级运输；辅助运输为串车提升，共有5级，中间周转车场4处。七采区上组煤即将结束，接续采区为-310水平的八采区。八采区主运输系统也将实现皮带运输，共有6级运输，辅助运输有3级提升，中间周转车场2处。提升环节多。2、目前我矿采区分散，机电设备硐室较多，共有17个，其中配电硐室井下就有8个。3、目前开采的六采11层储量还有40万吨，必须马上安排新采区的开拓，原六采区划定的范围面积较小，各区段推进距离平均只有500m左右，不利于机械化生产。需重新调整采区划分及新的开拓方案。三、通过矿井优化需达到的要求1、能够形成集中生产，减少目前提升运输复杂环节。2、新系统优化，要更能利于下组11、13、15层煤的开拓。3、新系统优化，要充分考虑矿井的正常接续，实行边生产，边改造。4、新系统优化，要充分考虑能够使用原巷道，从而减少工程量。5、新系统优化，要减少目前硐室配置。四、七采区修改设计方案六采11层还有40万吨储量，七采区上组煤还有7万吨储量，都面临新采区的开拓，原设计六采、七采下组煤分两个采区开拓，但随着机械化程度的提高，原采区的划分已不适应当前开采的需求，为形成集中生产，减少巷道开拓量，根据井田分布情况，对六采、七采系统进行修改设计，从-310水平分别掘进二级主、副暗斜井至-565水平，该两条暗斜井分别穿过11、13、15层煤，形成对下组煤的开拓开采，同时将原六采、七采合并为一个采区（七采区），形成双翼采区，从而减少一个采区的巷道开拓、准备工程量。采区储量增至260万吨。矿井优化后效果1、生产布置7通过系统优化后，形成东（扩大区）、西（七采区）两翼各一个工作面开采，使扩大区2、4层上组煤与七采区下组煤11、13、15层相互配采，提高煤质。2、提升运输系统优化后两翼采区提升、运输分别集中到-310水平，通过主、副暗斜井集中提、运到-50水平，再通过主、副井提到地面。3、供电、排水系统优化后供电由-50配电所至-310配电所，再由-310配电所分别给七采区、八采区供电。排水将由七采区及扩大区下部水仓排到-310水平，再由-310泵房集中排到-50泵房，供电、排水系统更加简单。第一章地质说明书第一节概况一、目的新泰市小港煤矿始建于1969年6月，自行设计、施工建设，设计年生产能力21万吨,2003年核定生产能力为30万吨,2006年核定生产能力42万吨。2001年委托山东科技大学编制了生产矿井地质报告.随着矿井开拓生产的需要,对小港、大港村庄下压煤进行开采。于1996年原山东省煤炭局以鲁煤生(1996)32号文批复了东翼技术改造方案设计(包括七采上组煤特采设计)。为了求得较大经济效益，委托山东科大学进行庄下采煤设计。二、位置与地表七采区位于小港、大港庄煤柱下方开采保护煤柱内。北边为F22-2断层，西边、南边为井田边界，与泰山能源有限责任公司翟镇煤矿为邻，东边与本矿八采区为邻。地表为农田及大港庄，还有本矿风井机房(风井地表标高+182.8米)，地表标高为+170米左右，建筑物有土坯房、砖瓦房及二层楼房。8三、周边矿井的开采情况七采区南部、西部与翟镇煤矿井田相邻；靠近南部边界的翟镇煤矿上组煤2、4煤已回采完毕，下组煤尚未开采；靠近西部边界的翟镇煤矿2、4煤大部风化不可采，下组煤已布置回采51101工作面。第二节采区地质一、地层1、第四系（Q）厚度0.5～5.50m，主要为洪积和冲积所形成的砂砾石层和黄土层，砂砾石层分布于山丘附近，而黄土层则主要分布于山间平原和汶河两岸，与下伏老第三系管庄组呈不整合接触。～～～～～～～～～～不整合～～～～～～～～～～2、老第三系（E）管庄组（E2）为一套不含煤的紫红色陆相碎屑沉积，俗称“上红层”或“新红层”，厚度变化很大，可切割老红层，对煤系地层造成破坏，最大厚度可达600m。可分为上下两段，上段为紫红、灰黑色泥岩、粘土岩、砂岩、夹砾岩和泥灰岩；下段主要以河湖相的紫红色砂岩、砾岩为主，夹粘土岩、泥岩等。与上覆、下伏地层均呈不整合接触。～～～～～～～～～～不整合～～～～～～～～～～3、二叠系（P）（上石盒子组剥蚀）下石盒子组（P12）为一套以绿、黄灰色为主，夹紫色的河湖相碎屑沉积，以砂岩、粉砂岩和泥质岩为主夹煤线。厚度变化较大，多在百米以上。该组地层因剥蚀而保存不全，残厚约在18～40m。与下伏地层呈整合接触。——————————整合———————————山西组（P11）为一套以三角洲沉积体系为主的含煤沉积，厚度为55~119m，平均厚度在86m左右。岩性较简单，主要为灰白色中细砂岩、暗灰色粉砂岩、9粉砂质泥岩和泥岩组成。共含煤6层，由于受到新红层的剥蚀，2、4、6煤局部风化，残存部分可采，与下伏地层呈整合接触。——————————整合———————————4、石炭系（C）太原组（C3）平均厚度在114m（179~66m），以深灰色粉砂岩、泥岩和砂岩为主，夹灰岩5层（一、二、三、四灰及煤15顶板泥灰岩），其中一、四灰厚度和层位稳定，是区内重要标志层；二灰、三灰和泥灰岩厚度和分布多不稳定，常相变为泥岩或粉砂质泥岩。共含煤11层（煤7～煤17），主要可采煤层为煤11、煤13和煤15，煤8、煤9、煤16为局部可采煤层。与下伏地层呈整合接触。——————————整合———————————5、本溪组（C2）平均厚度在36m（33~40m），以杂色泥岩、粘土岩和灰色长石石英砂岩为主，夹2～3层石灰岩。徐家庄灰岩（五灰）厚度较大，全区分布稳定，为主要标志层，草埠沟灰岩（六灰）为一层不稳定石灰岩。底部具一层杂色含铁很高的铁铝质岩，与华北地区山西式铁矿和G层铝土岩层位相当，该组地层中上部常含1～3层煤线。与下伏地层呈假整合接触。----------假整合6、奥陶系（O）仅发育中、下统，出露于煤田南部边界的外侧。主要由厚层状石灰岩、豹皮灰岩及白云质灰岩组成，并夹有较多的泥质灰岩及白云岩，含头足、腕足及腹足类等化石，总厚度800～1000m。第三节采区构造一、褶曲大港褶曲位于F22-2断层以南由大港次级向斜和一个背斜组成。背斜向南倾伏，轴向N30°，倾伏角及两翼地层倾角均较小，10°左右;向斜位于经线20557800以西至西部井田边界，向西倾伏。二、断层10采区内小断层较发育，尤以F22-2断层附近为最，这些断层分二组，一组走向N90°，另一组走向S45°E，落差1-5m，倾角45-85°，平均断层密度1.5条/万m2。断层延伸最大长度为440m，平均150m。三、煤层风化1、范围2、4煤层均揭露大面积风化，2煤层仅位于F22附近形成一个采面，其余风化剥蚀。4煤以33孔与7孔连线为风化北边界，南部井田边界以北100m为风化边界，整个七采区4煤被风化带分割，6煤位于33孔与35-2孔之间约有20000m2风化。2、成因分析1）红层明显存在着二元结构，即存在两套红层。老红层可能为印支运动产物，新红层可能为燕山期产物。老红层覆于新红层之下，新红层对老红层进行二次改造，当这种改造贯穿老红层时，便对煤系地系地层进行侵蚀，构成破坏。这种破坏是不均匀的、不规则的，无论在深度及广度都会因地而异，类似于“构造沙窗”的效果。2）