羊泉煤矿三采优化设计说明书

新泰市羊泉煤矿三采区优化设计说明书新泰市羊泉煤矿二○一○年十二月2设计编制人员：潘玉峰、巩玉才、和法友、徐加成、丁安详、吕元军、李平设计负责人：杨文军3目录三采区优化设计说明书....................................5第一章井田概况及地质说明书.............................6第一节概况...........................................6第二节地质概况.......................................7第三节区域构造......................................10第四节煤层与煤质....................................10第五节三采区优化（-520水平延伸）与采空区的关系......12第六节区域水文地质条件..............................12第七节储量计算......................................17第八节三采区设计生产能力及服务年限...................18第二章矿井主要生产系统现状..........................18第一节提升系统......................................18第二节通风系统......................................19第三节矿井排水系统..................................19第四节矿井供电系统..................................19第五节井下采掘生产情况..............................19第六节运输系统......................................19第七节原三采区下组煤设计说明........................20第三章三采区优化设计方案............................20第一节三采区优化设计方案的提出......................20第二节三采区优化设计方案确定的原则...................20第四章采区巷道布置及机械配备........................23第一节采区及工作面巷道布置..........................23第二节采煤方法......................................24第三节采煤工作面支护设计............................26第四节巷道掘进及支护设计............................27第五章矿井通风与安全.................错误!未定义书签。第一节概况...........................错误!未定义书签。第二节矿井通风......................................29第三节灾害预防....................................37第六章矿井提升、通风、排水及压缩空气设备.............29第一节矿井提升系统..................................434第二节井下运输系统..................................46第三节矿井排水系统..................................52第四节矿井压风系统..................................58第五节井下消防及洒水................................58第七章三采区供电、设备选型..........................59第八章环境保护与综合利用............................64第一节概述..........................................64第二节矿井开发产生的主要污染源......................65第三节污染源防治工程及防治措施......................65第四节塌陷区综合治理.................................67第九章主要经济技术表...............................６９第十章安全技术措施.................................７０5新泰市羊泉煤矿三采区优化设计说明书一、概况新泰市羊泉煤矿煤矿位于新汶煤田泉沟一井田北部，新泰市泉沟镇境内，西距京沪铁路约60km，西距泰安市市区约60Km。京沪铁路磁莱支线、磁莱公路、泰新公路、京沪高速公路从矿区附近通过，南距泰（安）新（泰）公路约2km，济（南）新（泰）公路3km，东距磁（窑）莱（芜）铁路新泰火车站16km，南距翟镇煤矿（统配）铁路专线约3.5km，距通往新泰空军机场公路0.2km，交通较为方便。羊泉煤矿煤矿于1991年建矿，1996年投产，设计能力为15万吨/年，2006年经山东省煤炭工业局核定年生产能力18万t/年。矿井井田面积2.9196km2，开采深度为-50--700m,矿井开拓方式为立井开拓,矿井有一对立井,主井进风，直径4.5m，井深420m，主立井装备2JK-3.5/20B双层罐笼，副立井装备2JK-2.5/20B一吨单层单车单罐笼。矿井通风方式为中央并列式通风，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21.9万t/a。现矿井需风量为4400m3/min，等积孔为1.87m2。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层和石炭系太原组的6、11、13、15、16层煤。现已开采2、4、11煤，下一步重点开拓三、四采区2、4层。截止到2010年底，资源储量1672.5万吨，基础储量496.3万吨，储量395.5万吨。目前，我矿现有2个采煤工作面，4个掘进迎头，主要分布在首采区11煤层和三、四采区的2、4层。二、目前存在的问题1、我矿原是一个乡镇煤矿，2008年整合到山东明兴矿业有限公司，原设计规划多为串车提升，运输环节多，人工拥车，劳动效率低。2、目前我矿采区分散，运输系统、回风系统复杂，运输线路、通风线路长，受地质条件影响，压力大，巷道维护量大。3、目前开采的四采2、4层储量还有85.9多万吨，须安排三采区的开拓，原三采区划定线路通过四采区运输和回风，形不成单独的回风系统，需重新调整新的开拓方案。4、对开采下组煤，占用煤柱大，不利于资源回收。6三、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，减少巷道煤柱。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，回风系统、运输系统、排水系统更加简单，高效。四、三采区优化设计方案三采区4煤层还有59.2万吨储量，2煤层还有26.7万吨储量，原设计三采、四采合并一个采区开拓，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，为减少巷道量，根据井田分布情况，对三采进行优化设计，从-410水平的主、副暗斜井至-520水平，该两条暗斜井分别穿过F羊羊羊---111断层，形成对三采区4煤层的开拓开采，同时将原-410水平采区的下组煤进行开拓布置，从而减少该采区的巷道开拓、准备工程量。并将下组煤的开拓巷道布置在主副暗斜井煤柱内，减少了巷道压煤。矿井优化后效果1、生产布置通过系统优化后，形成四采区一个工作面回采，三采区一个工作面准备，每个采区一面两头，提高效率。2、提升运输系统优化后三采区提升、运输分别集中到-520水平，通过主暗斜井集中皮带到-204水平煤仓，罐车通过主井提到地面。3、供电、排水系统优化后供电由-204配电所至-520配电所，再由-520配电所分别给三采区供电。排水将由-520水平水仓排到-204水平水仓，供电、排水系统更加简单。第一章井田概况及地质说明书第一节概况一、目的新泰市羊泉煤矿1991年由枣庄市煤炭规划设计院进行了初步设计，并于1991年6月破土动工。设计能力15万吨／年，2003年核定生产能力18万吨／年。1996年新泰市煤炭局以新煤字[2000]28号文批复了羊泉煤矿-410水平三采区设计。7二、位置与地表三采区位于矿工业广场以北的农田内。北部在莲花山大断层保护煤柱以南，西部以盛泉矿业有限公司自然边界以内，南部至本矿四采区，东部至莲花山断层保护煤柱线。地表为矿北农田，地表标高为+186米左右。三、周边矿井的开采情况该采区南部为本矿四采区、东部为莲花山断层；靠近东南部为本矿-410水平采区，由F12大断层保护煤柱相隔，且2、4层已回采完毕，本采区下组煤尚未开采；靠近西北为本矿边界。第二节地质概况一、地层本井田含煤岩系为石炭—二叠系，属华北型含煤建造。井田内地层系统自上而下分别为：第四系（Q）、第三系（R）、二叠系（P）、石炭系（C）、奥陶系（O）（图3-1）下面分述之：1、第四系（Q）厚0.25-5.80m，平均厚度2.05m。主要由砂土、砂质粘土及次生黄土构成，与下伏第三系呈不整合接触。2、第三系（R）厚218.30-601.26m，平均370.09m。主要由砖红色细砂岩、粉砂岩、泥岩及砾岩组成，砾石成分以灰岩为主，分选差，坚硬。第三系与下伏二叠系呈不整合接触。3、二叠系（P）在本井田仅保存石盒子组和山西组。石盒子组厚91.91-157.50m，平均127.77m，为非含煤地层。岩性以杂色粘土岩为主，夹数层砂岩，中部发育A层铝土岩，为干旱条件下的陆相沉积。山西组厚89.42-108.78m，平均97.88m，为本井田主要含煤地层。岩性以灰白色砂岩和灰色粉砂岩为主，含煤4层，可采者2层（2煤、4煤）。与下伏石炭系整合接触。4、石炭系（C）本井田与整个华北地区一样，仅发育上石炭统（C2），包括太原组和本溪组。太原组（C2t）厚180m左右，为本井田主要含煤地层。共含煤13层，可采和局部可采5层（6、11、13、15、16煤）。岩性以灰-灰黑色粉砂岩和灰色砂岩为主，常见粉细砂岩互层。夹灰岩4层（一灰、二灰、三灰和四灰），其中稳定者2层（一灰、四灰），为海陆交替型含煤沉积。本溪组（C2b）厚38m左右，岩性为深灰色泥岩、浅灰色或灰绿色夹紫红色粘土岩、粉砂岩、铝土岩、夹2-38层石灰岩，底部为紫色含铁铝的粘土质砂岩，不含煤。与下伏奥陶系呈假整合接触。5、奥陶系（O）为煤系的基底，本区钻孔仅揭露奥陶系上部地层，据区域资料，该地层厚800余m，下部为白云质厚层状石灰岩，含燧石条带及结核；上部为灰色-灰黑色中厚层石灰岩、白云岩及豹皮灰岩组成9地层系统界系统组地层厚度（m）综合柱状煤层标志层名称两极厚度（m）一般厚度（m）岩性描述层间距（m）两极间距一般间距第四系Q石炭系本溪组0.25-5.802.05218.30-601.26370.0991.91-157.50127.771.18-2.902.091.07-2.471.910.34-1.442.341.30-3.440.910.60-0.680.640-0.200-1.351.40-2.131.714.58-8.666.921.10-1.851.451.18-1.811.450.47-1.180.81表土层本组以紫红色粘土质粉砂岩为主，其中夹有数层砾岩，砾石成份均为石灰岩，胶结尚好。与下伏地层呈不整合接触。本组为干燥性陆相沉积，不含煤层以杂色粘土岩为主，夹有数层砂岩和铝土岩，在其中部的A层铝土岩质较好，