煤矿采区设计大学论文Word文档格式.docx

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-400/-600东二石门区安全监测监控及传感器布置图

9

-400/-600东二石门区井下避灾路线图

10

-400/-600东二石门区水采管路系统图

11

-400/-600东二石门区压风管路及消防及防尘管路系统图

12

-400/-600东二石门区井下供电示意图

13

-400/-600东二石门区通讯线路系统图

14

-400/-600东二石门区人员定位系统示意图

15

-400/-600东二石门区采煤方法图

前言

道清煤矿北斜井位于白山市八道区六道江境内，67年投产，06年通过技改核定矿井生产能力为75万吨，截止2013年尚有煤炭资源储量3456.6万t，设计可采储量989.2万t。

矿井目前生产水平标高为-400～-600m标高及+160～-200m标高复采区，两个采区各有一个水采工作面。

全井共划分为四个开拓水平，三段斜井提升。

第一水平+439～+160m标高开采完毕，第二水平+160～-200m标高正在复采，第三水平-200～-600m标高为现主要生产水平。

第四水平-600～-770m标高为延深水平。

目前，北斜井三水平-400～-600m标高中央石门区处于收尾阶段，预计2015年4月份开采完毕；

-200～-400m标高六道江三区正在准备中，预计2015年4月份出面回采，从掘进过程中实际揭露该区地质条件比较复杂，火层岩侵入严重，造成地质资源储量减少，为保证矿井生产正常接续和均衡生产，决定准备-500/-600m二石门区。

据此，编制本次北斜井接续区（-500～-600m二石门区）采区设计。

一、编制设计依据：

1、地质部门提供的-500～-600m二石门区地质说明书

2、《煤矿安全规程》

3、《煤炭工业矿井设计规范》

二、设计指导思想：

本着充分发挥资源优势、合理集中生产和保证安全生产的原则，认真贯彻执行煤矿安全生产方针，严格执行《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》，合理确定生产系统和设备选型，力求使矿井开拓布置合理、生产集中、系统完善、环节畅通。

通过优化设计，来实现投资少、效益好的效果。

三、主要设计原则：

1、采区设计能力为37.5万t/a。

2、采煤方法为水力采煤，布置一个水采工作面。

3、水采工艺系统与现生产相同并充分利用原有系统。

四、需要说明的问题:

1、掘进和回采期间，要做好地质勘探工作，进一步摸清煤层赋存情况，以指导生产。

2、该区为深部开采，加强矿压观测与瓦斯防治工作，结合实际情况、必要时进行专题研讨，制定和采取专项措施，确保安全生产。

第一章采区概况及地质特征

第一节采区概况

该区位于北斜井井田的东北部，盲斜井筒东翼。

上至-500标高、下止-600标高，西以中央区技术边界为界、东至北斜井井田技术边界。

（地表为小横道河子）全区走向长500米，倾斜长120米。

地表标高+503m，煤层埋藏深度1003～1103m。

第二节地质特征

一、含煤地层

含煤系地层为石炭二迭系上统太原组和山西组，下伏中石炭系本溪统以及下部奥陶系马家沟统灰岩地层，本溪统平均厚度50-160m。

主要由砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成，四号煤层发育较好为主采煤层

可采煤层特征表

含煤地层

煤层编号

煤层厚度

平均

结构

夹矸

可采性

稳定性

容重

顶底板岩性

顶板

底板

石炭二迭系山西、太原组

4层

3.88

复杂

2-4

可采

较稳定

1.32

石英

砂岩

砂岩、

砂质页岩

二、地质构造

该区内可利用钻孔有补XX线的84-4勘探线钻孔。

井下小钻钻孔20个，06-57号孔、06-58号孔、07-10号孔、07-44号孔、08-19号孔。

-600～-770井筒绞车绕道1号、2号、3号孔、-600皮带巷1号、2号、3号孔、以及-60008-16号孔、10-19号孔、东二钻窝1号、2号、3号孔、4号孔、东三钻场1号、2号、3号孔控制该区内煤岩层呈一单斜构造产出，其走向为北东45º

左右、向南东倾斜，倾角最大为75º

、最小倾角为40º

、平均倾角为56º

三、煤层及结构

根据该区上部（-200～-400）已采区井巷工程控制情况实见，煤层结构十分复杂，煤层中含2-4层透镜状夹石，其岩性以灰黑色砂质页岩、青灰色粗粒砂岩以及灰白色中粒砂岩为主，厚度一般在0-8.5米之间。

本区内赋存一层煤，即四号煤层。

基本上全区发育可采，四号煤层最大厚度12.12米，最小厚度0.2米，平均厚度3.88米，结构十分复杂。

另外从该区上部已采区开采情况看煤层稳定性差，呈连藕状产出，无论从走向上还是从倾向上厚度变化较大，给生产带来一定困难。

顶底板特征（附煤层综合柱状图）

层

次

柱

状

厚度

小大

平均

岩性特征

1、

老顶：

灰白色中粒石英质砂岩，砂质胶结、较坚硬、

2、

2—3m

直接顶：

灰黑色砂质页岩层，厚度在2—3米之间

3、

12.12-0.2

3.88m

四层煤：

黑色有光泽。

夹石情况：

临区实见夹石以灰黑色砂质页岩或灰白色中粒砂岩为主，厚度在0-4.5米之间。

东三石门夹石主要为青灰色粗粒石英质砂岩，厚度在0-8.5米之间，较坚硬。

4、

0.05-0.1m

伪底：

为黑色铝土质页岩及炭质页岩，一般厚度0.05—0.1米之间

5、

老底：

为灰黑色中粒砂岩及砂质页岩、细砂岩

四、水文地质

-200～-50区段采完后采区老巷水现从-200东三石门小峒室流出，最大流量40.3mз/小时，最小流量12.40mз/小时。

-400m标高平均涌水量30mз/小时.在生产过程中要采取必要的防排水、探放水措施以确保安全生产。

预计平均涌水量（富水系数法）：

22.2mз/h

五、瓦斯、地温等情况

本区绝对瓦斯涌出量：

14.36mз/min,煤尘爆炸指数：

24.08,自然发火期：

7个月，地温：

17º

。

第二章采区开拓

第一节井田境界及储量

一、采区范围

全区走向长500米，倾斜长120米

二、采区储量

1、该采区范围内尚有地质资源/储量为[122b]30.7万t

2、设计可采储量

设计可采储量=工业资源/储量×

回采率

=30.7×

70%

=21.5万t

注：

该矿井厚煤层水力采煤，根据《煤炭工业矿井设计规范》，水采矿井厚煤层采区回采率为70%。

第二节采区设计能力及服务年限

一、工作制度

采区工作制度与矿井同，即设计年工作日为330d，每天按三班作业，每班8h，每天净提升时间为16h。

二、设计能力与服务年限

该采区设计能力为37.5万t，采区范围内可采储量为21.5万t，

采区服务年限按下式计算：

T=Zk/A×

B

式中：

T—采区服务年限a

Zk—可采储量74万吨

A—年生产能力37.5万吨

B—1.1

B=21.5/（37.5×

1.1）=0.52a

第三节采区开拓

矿井开拓方式为阶段斜井，现有三段开拓:

一段由地表～+160m标高；

二段由+160m～-200m标高；

三段由-200m～-600m标高。

本接续区位于三段-500m～-600m标高。

本设计接续采区（-500～-600m二石门）的开拓，是利用-200/-600m暗盲斜、-600m标高东大巷来开拓接续采区，阶段高度为100m,阶段布置与其相邻采区（-400～-600m东翼一石门区）相同。

接续采区的大巷运输方式不变，煤炭运输直接通过溜煤井运送到-600底卸坑，辅助运输采用1t矿车（包括材料车、平板车）运输。

第三章采区布置及装备

第一节采区布置

该矿井为水力采煤，根据接续采区走向长度（平均500米左右），在靠近采区中央位置布置两条集中上山，其中一条行人、运料辅助上山、一条溜煤上山。

辅助上山坡度25°

，长度190米，该上山负担采区的材料运送、人员行走及通风。

溜煤上山坡度25°

，长度为190米，该上山做为集中溜煤道。

采区内通过-500m标高底板巷石门进入煤层，采区内共设计1个阶段。

两条集中上山与上石门贯通后沿煤层走向回采小阶段分层顺槽，坡度8°

，小阶段分层顺槽高度10米。

分层顺槽内每隔50米掘一联络巷与上分层贯通，直至边界。

在-600标高对应采区两条集中上山位置布置采区煤水小硐室，小硐室包括煤水泵泵房与配电室、煤水仓，刮板捞坑，筛机道及斜井块煤仓。

煤水小硐室处布置一个斜井块煤仓，工作面煤水经溜煤道至捞坑分级，筛上品经刮板筛机载入斜井块煤仓后直接进入-600卸载坑；

筛下品由采区煤水泵经转排站排至地面洗煤厂。

采区及回采工作面为负压通风，在回采工作面配备一台15kw×

2对旋风机正压供风；

掘进工作面采用11kw×

2对旋风机正压供风。

新鲜风流由-600m标高运输大巷入，经-600m下石门、溜煤、辅助上山，分层顺槽、-500回风石门、-500底板巷、原-200～-600皮带道、排入箕斗井。

采区涌水量不大，预计平均涌水量Q=22.2M³

／h采区排水方式为自然排泄，即采区内的涌水经巷道流至-600运输大巷，沿大巷水沟流入-600中央水仓。

第二节采煤方法

一、采煤方法：

该区为倾斜煤层，煤层倾角75～40°

，平均56°

，煤层厚度不均匀、平均煤厚3.88米，煤层走向变化大。

根据地质情况和北斜井开采技术情况，该采区采用走向小阶段水力采煤法。

开采时按由上至下、由里至外的顺序后退式开采，工作面采用高压水枪水力落煤，顺槽、上山采用煤水自滑的方式运输。

顶板管理方式为全部垮落法。

回采最大冲采角为70°

，回采最小退枪步距3.0米。

二、采区装备及支护：

本采区内煤层普氏硬度系数f≈1.0（煤层硬度较软，煤层裂隙较发育），选用S-Q型水枪，水枪落煤压力一般为＞100Mpa。

考虑到局部煤层硬度的变化因素，并参照以往水采经验水枪落煤压力为10MPa左右，水枪射流量为250m³

/h。

水力采煤为工作面无支护落煤，该区巷道采用U型钢、矿工钢及锚网等支护方式。

三、采区生产能力

水采工作面生产能力按下式计算

A=n×

w×

h×

d

A—工作面生产能力万t/a

n—工作面落煤台枪数台

w—台枪小时生产能力t

h—日生产时间h

d—年生产天数d

该区地质条件复杂，煤层厚度变化较大，根据相邻采区的生产实践，此类煤层赋存条件条件下，实际台枪能力在90～110t/h左右（取100t/h）,每天开枪时间取10h，则:

A采=1×

100×

10×

330=33万t

掘进出煤约占15%，A掘=37.5×

15%=5.6万t

年采区生产能力A采+A掘=33+5.6=38.6万t>

37.5万t

三、走向小阶段水采相关安全技术措施

1、本采区内煤层普氏硬度系数f≈1.0（煤层硬度较软，煤层裂隙较发育），选用S-Q型水枪（特殊地段选用YJSQ-3远程监控水枪），水枪落煤压力一般为＞100f。

考虑到局部煤层硬度