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工程师
采矿
蒙家松
机电
周伯征
教授
通风
杨朝元
杨秀明
地质
肖昌孝
秦岭
吴泽培
刘强伟
实习生
矿山机电
梁道红
黄顺
目录
前言1
第一章井田概况及地质特征5
1.1井田概况8
1.1.1矿区地质8
1.1.2煤层赋存情况10
1.1.3煤质11
1.1.4水文地质12
1.1.5矿井灾害情况15
1.2矿井生产建设概况15
1.2.1生产能力、地质储量及服务年限16
1.2.2井田地质特征17
1.2.3矿井开采技术条件24
第二章井田开拓26
2.1井田境界及储量26
2.2矿井设计生产能力及服务年限26
2.3井田开拓27
2.4巷道28
第三章矿井运输及设备30
3.1运输方式30
3.2运输巷道断面及支护形式30
第四章采区布置及装备31
4.1采区布置31
4.2采煤方法32
4.3巷道掘进33
4.4移交标准及建设工期34
第五章矿井通风35
5.1概况35
5.2矿井通风系统35
5.3矿井通风及通风阻力计算36
5.3.1矿井总风量计算36
5.3.2矿井风量分配38
5.3.3矿井通风总阻力计算(详见附表6-l、6-2)38
5.3.4矿井等积孔计算39
5.4主要通风机选型40
5.4.1设计依据40
5.4.2通风设备选型40
第六章供电及通讯44
6.1供电电源44
6.2电力负荷44
6.3送变电44
6.4井下配电45
6.5通讯45
第七章矿井运输47
第八章矿井排水及设备选型50
8.1设计依据50
第九章地面布置52
第十章环境保护53
10.1矿山地质环境53
10.2大气污染防治54
10.3.污废水处理54
10.4.废渣处理55
10.5.地表沉陷防治措施55
10.6.噪声防治及绿化55
10.7.水土保持56
第十一章经济技术57
11.1劳动定员57
11.2建设资金57
11.3主要技术经济指标58
11.4财务分析59
图纸目录
序号
图纸名称
图号
备注
1
地形地质及矿区范围图(1:
10000)
01
采用
2
上元炭煤层底板等高线及储量计算图(1:
02
3
地层综合柱状图(1:
1000)
03
4
井上下对照图(1:
5000)
04
5
开拓系统及采区布置平面图(1:
05
6
开拓系统剖面图(1:
06
7
矿井通风系统、监控设备及避灾线路图(技改初期、容易时期)
07
8
矿井通风系统、监控设备及避灾线路图(矿井末期、困难时期)
08
9
矿井供电系统图
09
10
工业广场布置图(1:
11
井下提升运输系统图
12
防尘及消防管路布置图
13
井下设备布置示意图
14
排水设备系统示意图
15
巷道断面图册
附件
1、采矿许可证
2、瓦斯等级鉴定报告批复
3、煤层自然发火、煤尘爆炸性检测报告
前言
一、概况
福进煤矿始建于2001年,属个人独资企业。
该煤矿“四证”齐全。
有工商营业执照(执照号:
510321400015)、采矿许可证(证号:
5100000520143)、生产许可证(证号:
新办)、矿长资格证书(证号:
00038906)。
福进煤矿位于荣县县城314°
方向,直距约11km,属荣县铁厂镇同心乡山王村所辖。
矿区东至骑龙坳、臭水河、福进一线,西至寨子湾、井槽湾、观音坡、手爬岩一线,南至寨子岩,北抵梯子坳、长沟头。
大河坝煤矿矿山公路从矿区东侧通过,经臭水沟煤矿在荣县西五里墩与自贡—乐山省级公路相接,从矿区西南部臭水河至荣县10km,至自贡58km,交通比较方便。
二、编制设计的依据
1、设计委托书
2、四川省荣县福进煤厂《开发利用方案》。
3、自贡市荣县福进煤厂《矿山地质环境影响评价报告》。
4、《煤炭工业技术政策》、《煤炭工业小型煤矿设计规定》、《乡镇煤矿设计规范》、《煤矿安全规程》(2005)、《煤炭工业计划与统计常用计算方法》、《煤矿安全生产基本条件规定》。
5、煤矿提供的有关技术图纸和资料及矿井的《采矿许可证》。
三、编制报告的原则
1、认真贯彻《煤炭工业小型煤矿设计规定》、《乡镇煤矿设计规范》、《煤矿安全规程》、《四川乡镇煤矿安全生产基本装备若干规定》和《四川省煤矿瓦斯治理十二项规定》,按照技改工程主要技术原则,结合矿井具体条件,根据矿井地质情况及煤层赋存状况,尽量采用矿井相适应的技术、工艺、设备,使之达到正规的、安全的、稳定的生产。
2、尽量做到布局合理、生产集中、系统完善、环节畅通,使矿井能够实现“以矿养矿”由小到大逐步发展的目的。
3、提高矿井装备水平,完善安全设施,充分合理地利用原有井上、下工程、设备和设施,降低矿井生产成本,提高经济效益。
4、重视矿井安全生产,根据矿井实际情况,按照煤矿安全生产的基本条件规定的要求,配备通风、安全检测设施和设备,尽可能提高矿井的抗灾能力。
5、重视环境保护,采取必要措施,减少矿井生产对环境的污染。
四、设计的主要特点
1、矿井设计生产能力:
3万t/a。
2、新井采用斜井开拓,根据地形特征,井口标高为+520m,该井口位置不仅满足了地面工艺系统布置的要求,而且充分利用了地形地势,减少了地面场区的工程量。
3、主要运输大巷沿煤层布置,矿井采掘、运输、通风、排水等主要系统完善、功能明确、服务全面,呈现正规化、专业化特点。
4、矿井达产时,新井布置一个采区,两个采煤工作面。
采区上山均布置在煤层中,采区巷道布置简单,工程量省。
采煤、掘进、运输、通风等系统合理,工艺简单,设备经济实用。
既符合正规开采的要求,又结合了乡镇煤矿生产的实际情况。
5、新井利用原有风井斜井作回风井,形成独立的中央并列抽出式通风系统,而且配备必要的通风安全检测仪表,确保矿井安全生产。
6、矿井外部运输采用汽车运输。
7、根据地形地貌,结合矿井开拓部署,地面工业广场设煤仓、储存、装车外运等生产系统,其他设施一律从简或利用现有设施。
五、主要技术经济指标
3万t/a
2、矿井服务年限:
27.7a
3、开拓方式:
斜井
4、采区个数:
一个
5、达产时回采工作面个数及长度:
2×
90m
6、采煤方法:
倾斜长壁条带式仰斜采煤法
7、通风方式:
中央并列式
8、通风方法:
抽出式
9、达产时掘进工作面个数:
2个
10、技改工程静态投资:
153.75万元
11、技改工程工期:
12个月
六、存在问题及建议
1、技术改造之前要制订周密的工作计划(特别是安全措施方面),材料、设备、设备齐全,确保施工安全,降低对现有生产的干扰程度。
2、在施工时,应对所穿过的地层了解清楚,其中包括断层、地质破碎带、采空区、老窑积水等。
对断层地质破碎带、采空区、老窑积水等采取“先探后掘、有疑必探”的原则,确保施工安全。
3、本地区地质勘探程度较低,建议矿井在生产过程中注意收集瓦斯、水文地质、地质构造等方面的资料,以降低因地质因素变化而带来的投资风险。
另外,矿井在施工前对井口及工业场地做相应的工程地质调查工作,查明是否有滑坡或不良地质现象,组织施工图设计,并编制作业规程,批准并组织职工贯彻学习后再行施工。
4、根据《矿产资源法》及《矿产资源开采登记管理办法》的相关规定,煤炭资源进行有偿转让,在采矿许可证规划的井田范围内,矿井获得的地质储量较少,服务年限相对较短。
但矿井划定范围以外还有一定储量,区、市主管部门对此也高度重视,并做了相应规划,矿井可以根据国土资源管理部门的相关规定,增划煤炭资源,逐级申请办理煤炭资源的开采权,以延长矿井服务年限。
第一章井田概况及地质特征
1、基本情况:
大河坝煤矿矿山公路从矿区东侧通过,经臭水沟煤矿在荣县西五里墩与自贡—乐山省级公路相接,从矿区西南部臭水河至荣县10km,至自贡58km,交通比较方便,详见交通位置图。
2、地形地势:
矿区位处川南北部侵蚀构造低山区,地势起伏较大。
谷沟深切,属侵蚀切割低山地貌。
海拔标高一般+650m~750m.相对高差80m~120m,地势北高南低,最高点为龙王山,标高为+809.5m,最低点在臭水河,标高为+450m。
3、气象、水文及地震:
本区属压热带湿润季风气候,春暖早,夏季长,秋雨多,东寒迟,无霜期长(多在300天以上),多年平均日照时数1159h~1293h。
多年平均气温16.6º
C~17.9º
C,最冷为1月,平均气温7.5º
C,极端最低气温-4º
C最热为7月,平均气温26.9º
C,极端最高39.9º
C。
多年平均降雨量986mm~1048mm,多集中于5月~9月。
占全年降雨量的69%~74%,最大日降雨量可达206.5mm,常有冬干、春早、夏秋洪涝发生。
根据《中国地震裂区画图》1990年版,本区地震基本烈度为VI度。
4、矿区内工农业生产开概况:
县内工业除煤炭外,有制盐、轻化工、农机等。
农业以稻米、小麦、玉米、薯类为主,经济作物有大豆、花生等。
5、矿区内工农业生产开概况:
6、企业性质和隶属关系
福进煤厂属民营企业。
由荣县铁厂镇政府负责日常管理,荣县煤管局、安全监察局负责行业及安全生产管理,荣县国土资源局负责资源规划、开发利用等监督管理工作。
7、井田范围
矿区东至骑龙坳、臭水河、福进一线,西至寨子沟、井槽弯、观音坡、手爬岩一线,南至寨子岩,北抵梯子坳、长沟头,新井矿区范围由1—11号拐点圈定,面积3.0953km2,详情见表1—1。
矿区北跨“山王普查区”(既取得探矿权部分),北东临岔河煤矿、西接兰靛沟、溴水河煤矿,东接本矿老井,各矿间均无矿权纠纷。
表1—1煤厂矿区拐点坐标(上元炭)
点号
X纵坐标
Y横坐标
3266200
35438010
3268020
35437389
34535950
3269078
35437397
3269083
35436590
3268621
35436587
3268623
35436183
3268161
35436180
3268159
35436584
3265450
35436580
35437820
面积3.0953km2
开采标高+650m~+300m
8、其它情况
1)、气候:
矿区属亚热带温湿季风气候,夏季多暴雨,冬季多雨雾,无霜期长,年平均降雨量1100mm,降雨多集中于6~9月份,且多以暴雨或大雨形式降落,年平均气温16℃。
2)、经济概况:
本区国民经济以农业为主,粮食作物以稻米、小麦为主,玉米、薯类次之,经济作物以水果、油菜等为主;
工业主要以煤炭为主,除煤炭外、还有医药、机械、轻化工、建材、食品等。
1.1井田概况
1.1.1矿区地质
一、矿区地质及构造特征
根据四川省煤田地质工程勘察设计研究院提交的《四川省荣县福进煤厂既申请扩大矿区煤矿地质普查报告》,现将矿区范围内地层及构造特征叙述如下:
二、地层
矿区出露主要地层为三叠系上统须家河组(T3xj),其下伏三叠系中统雷口坡组(T21)隐伏未露。
兹由新至老分述如下:
1、须家河组(T3xj):
为本区含煤地层,属近海平原河湖相沉积,为一套碎岩含煤建造。
在本区含煤性较差,按岩性、含煤性和沉积旋回分六段。
第六段(T3xj6):
呈带状分布在矿区以南,厚176.49m~285.29m,平均228.43m。
上部约89m,为深灰色砂质泥岩,中部夹浅灰—深灰色粉—中粒长石石英砂岩,含薄煤层或煤线2层,俗称草皮碳、夹壳碳。
下部约139m,为灰白色、灰色细至中粒岩屑长石石英砂岩,局部夹粉砂质泥岩、泥岩。
显斜层理、平行层理,与下伏泥质岩冲刷接触。
第五段(T3xj5):
厚112.46m~122.55m,平均117.50m。
为灰、深灰色砂质泥岩、泥岩、细至粉砂岩互层,中部夹厚曾状细粒富岩屑砂岩。
顶、底部各含比没、薄煤层或煤线一层,俗称高碳、大白碳。
第四段(T3xj4):
厚59.11m~87.18m,平均66.97m。
浅灰、灰色厚~巨厚层状细~中粒岩屑石英砂岩和中粒长石石英砂岩,间夹薄层砂质泥质.底部为含砾砂岩及砾岩,砾石为燧石、菱铁矿等。
显楔型、直线型斜层理,与下伏泥质岩冲刷接触。
第三段(T3xj3):
厚4570m~92.09m,平均65.01m。
黄色、灰色薄—中厚层状泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩互层,夹细粒钙质石英砂岩和长石砂岩。
上部和中部各含厚0.20m左右薄煤一层,俗称二棒碳、小白碳。
第二段(T3xj2):
厚52.93m~69.37m,平均60.60m。
灰色厚层状含格子状双晶微斜长石的细~中粒岩屑石英砂岩和长石岩屑石英砂岩,夹薄层泥岩、粉砂岩、显交错层理。
对下伏上元炭煤层有冲刷现象。
第一段(T3Xi1):
据矿区南侧原四川省135煤田地质队(以下称川煤135队)533号钻孔揭露,厚度为11.33m。
剖面为:
(10)上元炭煤层,为黑色块状半暗型煤,结构为0.20(0.20)0.15,夹矸为炭质泥岩,厚0.55m;
(9)深灰色泥质粉砂岩,具水平层理,见虫迹构造(为煤层对比标志),厚0.56m;
灰色细砂炭岩,厚0.56m;
(8)浅灰色泥质粉砂岩,厚1.03;
(7)灰色细砂岩,厚0.40m;
(6)黑色灰炭质泥岩(下元炭),厚0.15m;
(5)褐灰色及灰色粘土岩,厚0.97m;
(4)浅灰色及灰绿色角砾岩,厚0.42m;
本段与下伏地层假整合接触。
2、雷口坡组(T21):
灰色及褐薄~中厚层状泥质石灰岩,夹薄层钙质泥岩,厚度不祥。
三、构造
根据四川省地质工程勘察设计研究院堤交的«
四川省荣县福进煤厂暨申请扩大矿区煤矿地质普查报告»
,该区位于资威穹背斜南翼西段近倾伏区,区内地层产状子缓,总体倾向151º
~158º
倾角3º
~7º
。
地层沿走向及倾斜方向微有起伏,地表未见断层,地质构简单。
煤层平均倾角5º
井田内有一个10m断距的逆断层,把井田分割为南西、北东两部分。
1.1.2煤层赋存情况
据相邻矿井及钻探资料三元炭煤层对比具有如下标志:
(1)三元炭分布区,须一段(T3xj1)厚度多大于10.0m,不足10m的地区多为含煤段上部被须二段砂岩中刷所至。
(2)上元炭煤层位于含没段顶部,其直接顶板多为须二段中粒砂岩,底板为湖滨相深灰色泥质粉砂岩,富含完整叶化石,具缓波状和透镜状层理,虫迹构造发育(可见较多的近垂直层面直径0.5cm~1.5cm灰色柱状粉砂充填酌如洞)为特征,本次在所编录调查的4个坑道中,均见有此明显标志。
(3)下元炭煤层位于含煤段近地部,距T21平均3.0m左右,地板为数十厘米至两三米褐~褐灰色似鲕状粘土层位稳定,其下为绿色、杂色风化残积角砾岩,为下元炭煤层对比的可靠标志。
(4)中元炭煤层位居上、下元煤炭之间,靠近下元炭煤层,其底板为深色泥寨及泥质粉砂岩,无虫迹。
中、岩,下元炭煤层可以煤层底板岩性特征谁确区分。
综上所述,本区上元炭煤层对比是可靠的。
1.1.3煤质
上元炭煤层为区内唯一可采煤层,据在大河坝、香谷咀煤矿及臭水河1、2号探硐坑道内实测的25个煤厚点资料:
煤层结构简单,一般含0.02m~0.04m不稳定夹石一层,煤层总厚0.30m~0.55m,平均0.45m,仅在2号探硐见夹石2层(夹石总厚0.11m~0.18m,纯煤0.35m~0.41m)。
该煤层全区可采。
为稳定~较稳定煤层。
此外,煤层厚度变化,除原沉积因素外,尚有受顶板须二砂岩冲刷影响而局部变薄的现象。
上元炭煤层呈黑色,条痕为褐黑色,具弱玻璃光泽,性脆,棱角状断口,水平层状构造,细条带状结构。
煤岩类型以半亮~亮煤型煤多主,夹暗淡型煤。
据506号钻孔粉煤光片鉴定:
以有机组分为100%计,凝胶化组74.10%,半凝胶化组4.25%,半丝炭化组17.10%,半化胶化组4.40%,稳定组0.02%.以有机组分家无机组分为100%计,有机组中凝胶化组56.50%,半凝胶化组3.20%,半丝炭化组13.00%,丝炭化组3.30%,稳定组0.20%,合计76.20%;
无机组分中粘土类19.50%,氧化硅类2.00%,硫化物类2.30%,合计23.80%。
据本次在大河坝煤矿和1号探硐所采煤层样分析资料,原煤:
水分(Mad)1.59%~1.66%,灰分(Ad)10.29%~16.51%,挥发份(Vd)33.05%~28.96%,固定炭(FCd)56.66~54.53%,全硫1.9%~1.15%,发热量31.75MJ/kg~29.17MJ/kg浮煤;
挥发分36.69%~33.17%,焦渣特征7~8。
煤类为1/3焦煤,为低中灰、中硫、特高热值煤,可作炼焦煤和工业、民用燃料等。
1.1.4水文地质
矿区位于金溪河上游支流~荣溪河源头地区,属沱江下游西岸低山区,沱江与岷江两大水系分水岭从矿区北、西侧通过。
区内地势北西高、南东低,地形起伏较大,切割较强烈,海拔标高一般+650m~750m,相对高差80~120m。
地形坡度一般20º
左右,含煤地层的分布区域地形一般较缓,砂岩的分布区域地形一般较陡,且陡岩发育。
地貌类以低山台地、单面山为主的侵蚀切割低山地貌。
区属亚热带湿润季风气候,年均气温16.6~17.9º
C,多年平均年降雨量986~1048mm,降雨多集中于5~9月(汛期),占全年降雨量的69~74%,最大日降雨量可达206.5mm,其中7~9月为洪水期,12月~次年2月为枯水期,且常有冬干、春早、夏秋涝的天气发生。
矿区内主要溪沟为大河坝(臭水河),由此西向南东迳流,汇入荣溪河,最后经金溪河汇入沱江,地表水排泄通畅。
大河坝是较大的常年流水溪沟,其在2号探硐附近最高水位为+495m,流量一般1~1000L/s。
区内含水层主要为第四系(Q)孔隙含水层、上三叠统须家河组(T3xj)裂隙含水层及中三叠统雷口坡组(T21)岩溶裂隙含水层。
除第四系含水层外,各含水层间均有隔水层存在,一般无水力联系。
地下水具承压性,其水位多高于地表,常形成地表泉水,对矿山生产、生活用水相对在利。
1、含水层
第四系孔隙含水层:
一般厚1m~5m,主要分布于沟谷交斜坡地带。
岩性为亚粘土及卵石、碎石层。
泉流量一般小于0.47L/s,水质类型多为重碳酸盐、硫酸盐、钙、钾钠水。
须家河组第六段裂隙含水层:
分布在矿区南侧外围。
岩性主要为灰色中厚层状长石石英砂岩、细粒砂岩,其浅部风化裂隙发育,直接接受大气降水的补给,含水性较强,深部含水性逐渐减弱。
老窖流量0.250~1.750L/s,水质类型为硫酸盐、钾钠水。
须家河组第四段裂隙含水层:
厚59.11m~87.18m为浅灰、灰色厚层状长石石英砂岩夹2层薄层砂质泥岩,为裂隙含水层,其含水性中等,富水性一般,泉流量为0.500L/s。
须家河组第二段裂隙含水层:
厚52.93~69.37m,岩性为灰色厚层状长石石英砂岩,夹薄层状泥岩、砂质泯岩。
属砂岩裂隙含水层,其含水性中等,富水性一般,钻孔涌水量一般1.290L/s,为区内主采煤层顶板直接充水含水层。
雷口坡组溶隙含水层:
为区内隐伏地层,岩性主要为灰、深灰色,局部为褐色的泥质石灰岩夹薄层钙质泥岩,单位涌水量为0.001472L/s.m,渗透系数(K)0.002223m/d。
其含水性相对较差,富水性一般较弱,为弱含水层。
该层含水不均,岩涪发育带含水性强。
在大河坝煤矿井下见面积约200m2的溶蚀陷落柱。
是区内主采煤层层板直接充水含水层。
2、隔水层
须家河组第五段相对隔水层:
厚112.46m~122.55m,岩性主要为深灰色薄层状泥岩、砂质泥岩夹2~3层薄层状长石石英砂、细砂岩,含薄煤层。
其含水性弱,富水性差,为具弱含水性的相对隔水层。
厚45.70m~92.0m,为黄灰、灰色薄~中厚层状砂质泥岩、细砂岩及泥岩互层。
含煤线数层,其含水性能差,隔水性能相对较好,为隔水层。
须家河组第一段隔水层:
厚约11.00m,为深灰色薄层状泥岩、砂质泥岩,局部夹细砂岩,含煤层,其含水性差,隔水性较好,为一隔水层。
根据开采上元炭煤层的大河坝煤矿资料,上元炭直接顶板为中厚层状细~中粒长石石英砂岩,其巷道以潮湿为主,在砂岩裂隙发育地段可见滴水现象和偶有淋水现象。
矿井涌水量一般在220m3~400m3/d,矿井最大涌水量为17m3/h,正常涌水量10m3/h。
矿坑充水来源主要为大气降水,顶板砂岩裂隙水及采空区水等,水文地质条件简单。
1.1.5矿井灾害情况
根据矿井2004年瓦斯等级鉴定结果:
据自贡市经济贸易委员会[2004]43号文件《关于荣县煤矿2004年瓦斯鉴定结果的批复》,该矿井为低瓦斯矿井,相对瓦斯涌出量为5.04m3/t。
2005年4月29日经四川省煤炭产品质量监督检验站对所采煤层的煤尘爆炸性进行鉴定,鉴定结果煤尘无爆炸危险性;
同时对煤的自燃倾向鉴定,鉴定结果为不易自燃。
该矿也从未发生过煤与瓦斯突出现象。
煤层未发生过自燃发火,且无煤(岩)与瓦斯、二氧化碳突出危险性。
因此,矿井仅受瓦斯、煤层自然发火、顶板、矿坑积水及有毒气体等自然灾害威胁。
该矿也从未发生过煤与瓦斯突出及动力现象。
1.2矿井生产建设概况
福进煤厂新井从业人员100人左右,钻爆落煤,人力运输,机械通风、提升、排水。
目前矿井已经发展成为生产系统完善、生产生活设施较齐全的正规的矿井。
经四川省煤炭行业矿井生产领导小组办公室整顿验收,本矿为合格的保留矿井。
1.2.1生产能力、地质储量及服务年限
一、井田范围
矿区东至骑龙坳、臭水河、福进一线,西至寨子沟
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- 荣县 煤矿 说明书
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