《设计说明书正文》word版.doc

目目 录录 前前 言言 1 1 第一章第一章 井田概况和地质特征井田概况和地质特征 5 5 第一节 井田概况 .5 第二节 地质特征. 7 第二章第二章 通风系统技术改造方案 1414 第一节 矿井通风系统技术改造方案的提出及确定 14 第二节 井田开拓18 第三节 采煤方法 20 第四节 井巷工程量.21 第三章第三章 矿井风量风阻计算矿井风量风阻计算 2424 第一节 矿井通风方法及通风方式 24 第二节 矿井瓦斯涌出量 24 第三节 矿井风量和通风阻力 26 第四节 矿井通风机选型 35 第五节 安全技术措施 39 第四章第四章 建设工期和估算投资建设工期和估算投资 6060 第一节 建设工期 60 第二节 投资估算 47 第五章第五章 施工安全技术措施施工安全技术措施 6161 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井通风系统技术改造设计 1 附件(附文字报告内) 1.剑川县双河村煤矿牛圈房矿井通风系统技术改造设计委托书 ； 2.大理州经济委员会关于剑川县双河村煤矿牛圈房矿井通风系统技 术改造项目的批复 ； 3.双河村煤矿牛圈房矿井矿井瓦斯等级鉴定证书 ； 4.双河村煤矿牛圈房矿井煤尘爆炸性鉴定报告 ； 5.双河村煤矿牛圈房矿井煤层自燃倾向性鉴定报告 ； 6.双河村煤矿牛圈房矿井采矿许可证 ； 7.双河村煤矿牛圈房矿井煤炭生产许可证 ； 8.双河村煤矿牛圈房矿井安全生产许可证 ； 9.煤矿矿长资格证书 ； 10.煤炭生产经营单位主要负责人安全资格证书 ； 11.企业营业执照。 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 1 2009 年 10 月编制 前前 言言 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井属“六证”齐全的合法生产矿井，矿井 核定生产能力为 30Kt/a，尚有保有储量 320Kt。矿井于 1991 年 2 月开工 建设，1992 年 1 月投产以来，经过 10 多年的开采，矿井总回风巷两侧都 是采空区通,巷道漏风严重,巷道维修量大,每年都投入大量资金进行巷道 维修,为解决这一问题,矿山提出对现有矿井通风系统进行技术改造项目申 请和可行性研究报告，先后经剑川县经济局和大理州经济委员会审核同意 立项。 双河村煤矿牛圈房矿井根据 2009 年 6 月 29 日下发的大理州经济委 员会关于剑川县双河村煤矿牛圈房矿井通风系统技术改造项目的批复 （大经发【2009】156 号）文件要求，委托剑川县双河村煤管所对矿井通 风系统技术改造项目进行设计。我所接受委托后，安排了工程技术人员到 现场，对该矿井进行实地踏勘，收集资料，并与矿井相关人员一起商讨方 案；共同选择了较为合理的方案予以设计。 一、简况一、简况 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井位于剑川县城之西北（N30W）18 公里 处，行政区划属大理州剑川县金华镇双河村辖区。矿井经济类型属私营煤 矿。 剑川县地处滇西北高原。矿区山峦起伏，山高谷深、地形陡峻，区内 最高马鹿山+2693m 与最低双河河谷高差 300 余米，具典型的中高山构造剥 蚀地貌单元单元特征。结合矿区地形和煤层赋存条件，本井田范围内适宜 作平硐开拓布置。 矿井开采范围位于河北井田桃树村向斜东翼。向斜轴向南北，向斜平 缓开阔，煤层由东向西倾斜，倾角 822。 矿区内断层不发育，仅在矿界南部有东西走向的 CF2断层和东部有南 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 2 2009 年 10 月编制 北走向的 SF1断层，均在矿界以外，对开采没有太大的影响。 矿区内出露的岩浆岩有碱性正长斑岩及煌斑岩两类，岩浆岩沿煤层上 下盘侵入时，往往使煤层变薄，灰份增高。成小角度沿煤层侵入时，往往 破坏了煤层的完整性，使煤层变薄消失。随岩浆岩侵入，烘烤现象普遍， 煤层也出现变质现象。岩浆岩的侵入对开采影响较大。 井田内仅有 C31可采煤层，该层产出基本稳定，厚 0.041.30m，结 构简单，仅局部为煌斑岩床侵蚀而有变化。煤层倾角 822，属缓倾 斜薄煤，开采区呈单斜构造。 区内煤层受岩浆岩的影响而出现不同程度的变质。根据区内煤的变 质程度，属褐煤至长焰煤阶段，可作动力及民用煤。 双河村煤矿牛圈房矿井属低瓦斯矿井，煤尘有爆炸危险性，煤层自 燃倾向性为一类，容易自燃。 我所根据矿井的自然条件和开采实际，在充分利用原有井巷工程的基 础上，设计布置出开采区的开拓、开采巷道，以及通风系统和巷道断面设 计等工作，于 2009 年 10 月 30 日完成了设计任务。 二、编制设计的依据：二、编制设计的依据： 1.双河村煤矿牛圈房矿井通风系统技术改造设计委托书 ； 2.双河村煤矿牛圈房矿井采矿许可证； 3.双河村煤矿牛圈房矿井瓦斯等级鉴定证书 、 煤尘爆炸性鉴定报 告及煤层自燃倾向性鉴定报告 ； 4.煤矿安全规程及各有关规程、规范、规定和标准； 5.煤炭工业小型矿井设计规范 ； 6.安监总煤行2007216 号“三推行”通知； 7.双河村煤矿牛圈房矿井安全生产许可证 ； 8.双河村煤矿牛圈房矿井煤炭生产许可证 ； 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 3 2009 年 10 月编制 9.大理州经济委员会关于剑川县双河村煤矿牛圈房矿井通风系统技 术改造项目的批复 （大经发【2009】156 号） ； 10.业主提供的通风系统技术改造项目可行性研究报告、矿井实测井 巷工程平面图、矿井现有设备清单、储量核实报告等相关资料。 三、设计的指导思想三、设计的指导思想 1.贯彻执行国家有关安全方面的法律法规。 2.最大限度地利用已有的井巷工程、设备、设施，减少投资，缩短建 设工期。提高矿井技术装备水平和资源回收率，完善安全设施，降低矿井 生产成本，提高经济效益。 3.贯彻煤炭工业小型矿井设计规范 、 煤矿安全规程等安全技术 法规，紧密结合本矿井的地质构造、煤层赋存条件、开采技术条件、技术 装备水平和现场实际，采取适宜的技术、工艺、设备，使矿井达到正规、 稳定生产、安全可靠、经济合理的要求。 4.本设计仅限于矿井通风系统改造部分，对矿井建设其它内容和生产 系统则尽量做到布置合理、生产集中、系统完善、环节畅通、符合相关规 定。 5.充分考虑矿井未来发展的要求。 四、设计的主要特点四、设计的主要特点 1.根据矿井开采技术条件，将其分为两个采区进行开采，即 X-5 以南 采区和 X-5 以北采区，实行进、回风井均独立的分区式通风。 2.开拓方式: 两个采区均采用平硐开拓,设置一个生水平。X-5 以南采 区为+2487m 水平,一个上山采区,利用原（+2487m）平硐为主井，新掘回风 平硐（井口标高+2599m）进行开拓；X-5 以北采区为+2584m 水平,一个上 下山采区, 在+2581m 标高开掘平硐为主进风井，于采区上部边界+2638m 掘进回风平硐进行开拓。 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 4 2009 年 10 月编制 全矿井同时生产的采区数一个采区，一个回采工作面和两个掘进工作 面。 3.根据煤层赋存特点，上山和区段平巷沿煤层布置采准工程。采煤方 法为走向长壁采煤法，爆破落煤，坑木支护，全部垮落法管理顶板。 4.通风方式：矿井采用分区式通风方式，通风方法为机械抽出式。 5.矿井原煤生产能力 30kt/a。 6.运输方式：回采采用工作面刮板运输机运输，其余井巷内采用轨道 矿车运输，人力推车。 7.排水：在平硐、上山、区段运输平巷布置水沟，自流排水。 8.压风：利用原有地面固定式空气压缩机经主平硐向井下供风。 双河村煤矿牛圈房矿井通风系统技术改造项目建成后，可以改善矿井 开拓开采布局，技改工程的实施既不影响生产，又能保证矿井通风系统的 稳定，实现正常生产、安全生产、持续稳产。对加强安全生产管理、提高 劳动生产率和经济效益、降低成本都将发挥积极作用。 五、主要技术经济指标五、主要技术经济指标 1.该矿由 10 个拐点圈定矿区范围，矿权开采标高：+2490+22420， 井田走向长 420m，倾斜宽 330m，面积 0.1382 km2。 2.井巷工程量：改造投产时的井巷工程量为 1078m，建设工期 8.5 个 月； 3.本项目建设总投资估算为：140 万元。 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 5 2009 年 10 月编制 第一章第一章 井田概况井田概况和地质特征和地质特征 第一节第一节 井田概况井田概况 一一、矿矿山山位位置置及及交交通通 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井位于剑川县城之西北18公里处，行政区划属大 理州剑川县金华镇双河村辖区。 矿区中心地理坐标：东经 994640，北纬283050。 矿区有塘石公路与国道 214线相通，交通方便。 二、地形地貌二、地形地貌 剑川县地处滇西北高原。隶属大理州管辖，东与鹤庆、西与兰坪、南 与洱源、北与丽江接壤，属高原侵蚀地形，矿区山峦起伏，山高谷深、地 形陡峻，区内最高马鹿山+2693m 与最低双河河谷高差 300 余米，具典型的 中高山构造剥蚀地貌单元单元特征。 矿区南低北高，中部隆起，东西部低，区内分布岩层为上第三系之剑 川混杂砂岩组，构成矿井内缘分水岭。地形坡度大，地表沟谷发育，雨季 能迅速形成地表迳流，早季能排泄地下水。区内无较大地表水流、水体， 多为季节性溪流，仅东、西部边缘有常年水流，但干、雨季流量悬殊，雨 季地表水可没枝状溪流排出矿区，注入金龙河。 区域内植被类型以云南松为主，主要为次生林，其次为灌木丛林，植 被状况一般，植被类型较为单一。区内无珍稀动植物，设有文物保护点。 三、气象三、气象 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 6 2009 年 10 月编制 因矿区地处高原复地，受北部玉龙雪山，西部老君山影响，年平均气 温相对较低，一般 12.112.8。冬季月平均气温 3.56，最低9， 霜冻期长。6、7 月气温略高，一般 17.519.3。雨季 集中在 7、8 月， 年降雨量达 760mm，属温带半干燥高原气候。 四、地震四、地震 据建筑抗震设计规范 （GB50011-2001）划分，剑川县抗震设防烈 度为 8 度第一组，设计基本加速度值为 0.30g，震级相对较高。 五、矿区工农业经济五、矿区工农业经济 区内是一个“少、边、穷”的贫困山区，农作物以玉米等杂粮为主， 民族有白族、纳西族、傈僳族、彝族等少数民族杂居。人口密度不大，总 人口 2761 人。耕地面积 2065 亩，全部为山地，年总产 634 吨，单产 328 公斤/亩。生活来源以前靠国家补贴，现主要开采煤炭。 六、矿区电源及通信六、矿区电源及通信 区内供电属云南滇西电网剑川县电力公司供电范围，由距离矿井 28Km 处的西中变电所引入一趟 10KV 的供电回路进行供电，矿井配有柴油发电 机作为备用电源。 本区均已开通了程控电话；中国移动、中国联通、中国电信均已开通 移动电话网。 七、井田境界七、井田境界 依煤矿采矿许可证 ，双河村煤矿牛圈房矿井矿区由 4 个拐点圈定， 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 7 2009 年 10 月编制 开采标高：+2420m+2490m。与相邻矿井矿界清楚。面积 0.1382km2。矿 区范围高拐点坐标见表 1-1-1。 表 1-1-1 双河村煤矿牛圈房矿井矿区范围拐点坐标表 拐点号拐点号X X 坐标坐标Y Y 坐标坐标 矿 1 2943280.0033584705.00 矿 2 2943280.0033585135.00 矿 3 2942875.0033585050.00 矿 4 2942825.0033584840.00 矿区面积：0.1382Km2开采标高：+2420+2490m 八、矿井开拓开采现状八、矿井开拓开采现状 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井采用平硐开拓，现有井筒 2 个，主平硐 位于矿区中部，井口坐标为 X=2943071.55，Y=33584779.03，标高 Z=2487，坡度 5，断面积为 4.6m2，梯形木棚支护，装备 8kg/m 钢轨，铺 设管、缆、线等，担负进风、行人及运输煤炭、材料、设备等，井筒长 60m；回风平硐（风井）位于矿界外北西部，井口坐标为 X=2943299，Y=33584383，标高 Z=+2535，坡度 5，井筒长 25m，梯形木 棚支护，断面积为 4.6m2，担负回风兼安全出口。 主平硐在+2487m 水平穿 C31煤层后，沿 C31煤层底板北西向掘运输大巷 约 365m，布置有六条采煤上山和一条回风上山经总回风巷与回风平硐连通， 构成短壁采煤法生产系统。 全矿井划分为一个+2487m 水平，一个生产采区。 矿井现有一个掘进工作面，即 C31煤层五号上山掘进工作面。 矿井运输大巷以北已大部分形成采空区。 该矿下一步大致的接替计划为：待主平硐北西翼开采结束后，转向开 采主平硐东北翼煤层。 现有通风系统： 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 8 2009 年 10 月编制 新鲜风流1#平硐+2488m 西翼运输大巷进风平巷采煤上山（采 煤工作面）回风平巷回风上山总回风巷风井回风平硐 地面。 通风方式：分区式。 通风方法：机械抽出式。 煤矿地面储、装、运系统及排矸系统较为完善。并具有畅通的场外运 输公路，有完备的供电、供水、通讯等设备、线路和设施。 随着双河村煤矿牛圈房矿井主平硐北西翼煤炭资源开采结束，作为接 替的主平硐东北翼煤层开拓已计划实施，由于原回风平硐不仅漏风严重， 而且距待开拓的东北翼煤层位置较远，已不能满足接替开采区域的通风要 求。因此，必须对矿井通风系统进行技术改造。 第二节第二节 地质特征地质特征 一、区域地质特征一、区域地质特征 双河煤田地处云南省西北部中甸断褶区南端。小金河、翁水河剑川 大断裂向南西延伸，与北西向延长的哀牢山深断裂在此区交汇。西与三江 地槽褶皱系交界、东和丽江台缘褶皱带为邻。印支晚期后，该区一直处于 上升阶段。喜山运动使中甸断褶区出现地槽主旋回后磨拉石丽江组角砾岩、 砂泥岩、灰岩和晚第三系上新世含煤沉积。形成了丽江组在该区的广泛分 布和现在的双河煤田。 喜山运动在该区的强烈挤压、抬升，区内断裂构造及岩浆岩活动极为 发育，中碱性岩浆岩大量喷出、侵入、各类变质作用广泛出现，双河煤质 也出现了众多变种。 二、地层二、地层 牛圈房矿井地处双河煤田盆地中部。位于河北井田南端。SF1 断层西 侧、南和河南井田隔河相望。区内出露地层主要为双河含煤组 26 段。 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 9 2009 年 10 月编制 从老至新分述如下： N12：混杂砂岩段，灰绿色灰色长石岩屑混杂砂岩，厚 927m，平 均 18m，自南向北厚度逐渐变薄。 N13：钙质砂岩段，灰色中厚层状钙质细砂岩夹灰绿色泥岩，厚 713m，平均 10m。 N14：下含煤段，由灰色钙质细砂岩、钙质泥岩、粉砂岩、煤层交替产 出。含煤 3 层，顶部 C3煤层由 C31及 C32两分层组成。中部为 C2煤层，煤 层薄，但层位稳定，且含大量介形虫类动物化石，可作 C1煤层与 C3煤层 划分标志。底部 C1煤层，本区厚度变化大，仅局部可采。本段厚 1230m，平均 17m。 N15：泥灰岩段，深灰、瓦灰色泥灰岩夹灰色粉砂岩或泥岩薄层。含较 多瓣鳃类动物化石。本层产出稳定，岩性特殊，是区分上下含煤段的极好 标志，厚 3657m。 N16：泥岩、粉砂岩段，深灰色泥岩，粉砂岩夹中厚层细砂岩，时呈瓦 层产出，含介形虫类动物化石，厚 4560m。 第四系（Q）：坡积、残积、冲积，仅在低凹处河床分布。 三、构造三、构造 1、褶皱：纵贯河北井田轴向近南北的桃树村向斜是该区的主要褶皱 构造。牛圈房矿井位于向斜南部倾没端，向斜两翼由双河煤组地层组成： 岩层倾角 515之间。向斜开阔平缓，向南延伸逐渐转为 N50E 而倾 没。 2、断层：区内断层不甚发育，仅在矿井南侧见 SF1、及 CF23断层分布。 因该区无可采煤层分布，影响不大。 3、岩浆岩对煤层影响 区内所见之岩浆岩主要是煌斑岩类。煌斑岩主要沿 C32煤层露头线呈 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 10 2009 年 10 月编制 岩床侵入，部分沿 C31煤层侵入而破坏了煤层的完整性。在矿井西侧矿界 之外，见煌斑岩呈岩床沿 N15与 N16接触线侵入。产状和围岩一致。出露较 广，具一定规模。并见小煌斑岩岩脉穿插其中。 岩浆岩当煌斑岩沿煤层上下盘侵入时，往往使煤层变薄，灰份增高。 成小角度沿煤层侵入时，往往破坏了煤层的完整性。使煤层变薄消失。随 岩床侵入，烘烤现象普遍。煤层也出现轻微变质。 三、煤层三、煤层 （一）含煤性特征 该区成煤集中于晚第三系中新统双河煤组。据岩性、岩相及产出特征： 以 N15泥灰岩段为界，划分为上、下两个含煤段。可采煤层自下而上、自 南向北逐渐升高。河南井田以底部 C1煤层为主采煤层，至北部河源井田则 为上含煤段 C4煤层为主采煤层。C31煤层在南中部均局部可采。C32煤层则 因太薄结构复杂或为煌斑岩破坏，全区不可采。 （二）煤层 牛圈房矿井矿界内仅出露了下含煤段（N14） ，含 C1、C2、C3三个煤层， 各煤层产出特征如下： C1煤层：延至河北井田后，因厚度变薄，灰份增高而仅局部可采。 C2煤层：含煤性差，煤层薄不可采。但层位稳定且含较多介形虫类动 物化石而可作为划分 C1与 C3煤层标志。 C3煤层：据产出特征划分为 C31与 C32两个分层。其间为 24m 的薄层 粉砂质泥岩间隔。C31煤层在该区产出基本稳定，厚 0.041.30m 结构简单， 仅局部为煌斑岩床侵蚀而有变化。是本区唯一可采煤层。是本区唯一可采煤层。C32煤层产出不稳 定，结构复杂，大部分为煌斑岩床侵蚀破坏而无意义。 （三）煤层对比 区内煤层不多，各煤层产出部位较固定，对比划分标志清楚。如 C1煤 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 11 2009 年 10 月编制 层即产于 N14底部。中部为层位稳定，含较多化石之 C2煤层可将 C1煤层和 C3煤层相区别。C32煤层产于 N14层顶部，且多为煌斑岩床侵入。故区内煤 层对比标志清楚，连接划分可靠。 四、煤质四、煤质 经鉴定，C3煤层煤质主要由半亮煤组成，具丝绢光泽至玻璃光泽，细 条带状马尾丝状构造，时见角质层、树皮等，含少量半凝胶化基质体 和角质小孢子等。 煤层中矿物杂质主要有石英、粘土、黄铁矿、方解石、长石等。石英 呈粉砂碎屑状，一般直径 0.01-0.05mm；长石很少；粘土矿物呈土状分布 于凝胶化基质或团块状分布裂隙中；方解石主要为后生充填，呈细脉状或 团块状；黄铁矿呈浑圆细粒广泛分布。 成因类型为陆植煤，属半高型、弱粘结煤。变质程度属褐煤至长焰煤 阶段。煤层挥发份高为 40%，收缩率 3747，发热量 40004500 卡/克， 原煤炭份 2127%，洗煤灰份 13%左右；精煤回收率低于 50%，最小只有 5.55%，属极难选煤；磷份万分之几，属低磷煤；硫3%；焦油实出率大 于 8.46%。 主要用途为动力用煤、民用煤和化工原料。 煤炭流向主要供剑川、洱源、下关、鹤庆、迪庆、兰坪、保山、临沧 等地县的冶矿、工业生产和生活用煤。国家实行“天保工程”以来，周边 地区以煤代柴的生活用煤也显得尤为重要。 五、水文地质五、水文地质 矿区地形陡峻，沟谷发育，地形切割剧烈相对高差大。自西向东流入 剑川坝子的双河，是区内最大的地表水体，也是井田最低侵蚀基准面。年 平均流量 0.25.47m3/s。 河北井田地形北高南低，极有利于地表水的排泄。地下水主要是靠大 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 12 2009 年 10 月编制 气降水补给。由于地表排泄条件好，故在井田内开采的巷道一般无较大涌 水。纵贯河北井田的桃树村向斜是区内唯一汇水构造，但其轴南北同样北 高南低，亦变成了地表极有利的泄水通道。再加地层产状走向南北，大部 分平缓东倾。煤层主要沿走向平巷开采，自然排水条件良好，矿区水文地 质属简单类型。 六、工程地质六、工程地质 煤层顶底板稳定性 C31煤层顶底板钙质粉砂岩、细砂岩，底板钙质泥岩，较稳固。 C1煤层：顶板钙质细砂岩、底板泥岩、粉砂岩，稳固。 采空区稳定性 本矿井目前已经形成大面积采空区，应注意观察因采空区塌陷而引起 的地面变形、裂隙，严防地表水倒灌。 工程地质属中等类型。 七、环境地质评价七、环境地质评价 矿区有历史记载地震 17 次，最大级别 3.9 级，从未发生过破坏性地 震。据建筑抗震设计规范 （GB50011-2001）划分，剑川县抗震设防烈 度为 8 度第一组，设计基本加速度值为 0.30g，震级相对较高。 矿区内可采煤层距地表较近，大面积开采后，容易引起地表塌陷、滑 坡及泥石流等地质灾害。 煤层中硫、磷是有害元素。C13煤层硫平均含量不超过 3%，磷 0.06%， 属高硫低磷煤。目前，矿井水未经净化排放，地表水系受一定程度的污染， 排矸形成粉尘对空气亦有一定的污染。 地质环境条件属中等类型。 八、瓦斯、煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性八、瓦斯、煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性 经云南省煤炭工业局 2008 年 11 月 10 日瓦斯等级鉴定,最大相对瓦斯 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 13 2009 年 10 月编制 涌出量为 6.54m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为 0.40m3/min，最大相对二氧 化碳涌出量 5.45m3/t，属低瓦斯矿井。 根据煤炭科学研究总院重庆分院于 2005 年 8 月 1 日出具的鉴定报告, 双河村煤矿牛圈房矿井 C31煤层的煤尘有爆炸危险性和自燃倾向性，自燃 倾向性等级为一级。 九、地质储量情况九、地质储量情况 根据云南省地质勘查总公司于2008年3月编制的储量核实报告，双河 村煤矿牛圈房矿井经多年开采，尚余保有资源/储量32.0万t。 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 14 2009 年 10 月编制 第二章第二章 通风系统技术改造方案通风系统技术改造方案 第一节第一节 矿井矿井通风系统技术改造方案的提出通风系统技术改造方案的提出及确定及确定 一、通风系统技术改造的原因一、通风系统技术改造的原因 双河村煤矿牛圈房矿井为低瓦斯矿井，现有井筒两个均为平硐，断面 为 4.6m2，+2487m 水平主平硐及运输大巷已开掘 425m，+2535m 标高回风平 硐及总回风巷已开掘 100m，并开掘有六条上山与总回风巷相连，布置短壁 工作面回采。因运输大巷及回风巷周边已采空，通风系统漏风严重，且回 风平硐距接替开采区位置较远，继续利用原回风平硐开采井田北东翼接替 区煤层，不仅在经济和技术上不合理，而且安全上也无法保障。故矿井必 须对通风系统进行改造，确保生产安全。 二、影响通风系统技术改造的主要因素二、影响通风系统技术改造的主要因素 1、矿区地形呈北高南低之势，地形绝对标高+2450m+2693m，煤层 开采深度+2650m+2480m，煤层在东南部有出露。具备平硐开采条件。 2矿区内地表植被发育，但开采影响区内无重要的设施、建筑和自 然村落需要保护。 3.矿区内由于火山岩侵蚀煤层，造成煤层被分隔、变薄及尖灭等现象， 给开采带来较大影响。其他构造对开采影响不大。 4.井田内仅有 C31一层可采煤层，接替开采区位于桃树村向斜北东翼， 煤层呈单斜构造，属缓倾斜薄煤层。 5.矿井主平硐西北翼煤层已基本开采完，接替区开拓开采系统有待重 新布置。 6、矿区地面生产、生活设施基本配套，原有的部分井巷工程和地面 生产系统可以利用。 7.根据云南省煤炭工业局 2008 年 11 月 10 日测定结论，该矿属低瓦 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 15 2009 年 10 月编制 斯矿井。 8.根据煤炭科学研究总院重庆分院 2005 年 8 月 1 日出具的鉴定报告， 双河村煤矿牛圈房矿井 C3煤层有煤尘爆炸危险性，以及 C3煤层的自燃倾 向性分类为一类，容易自燃。 9.矿井水文地质条件简单、工程地质条件中等、环境地质条件中等。 10.矿区为多年老采区，浅部煤层大多经过老窑开采，但具体开采的 范围无法调查清楚，给设计带来较大困难。 三、通风系统改造方案确定三、通风系统改造方案确定 按照大理州经济委员会关于剑川县双河村煤矿牛圈房矿井通风系统 技术改造项目的批复 ，本设计根据双河村煤矿牛圈房矿井现有井巷工程、 地形地貌、水文地质及工程地质条件、煤层赋存条件、工业场地布局，以 及多年开采后保有资源/储量分布情况，结合现有技术装备水平和现有生 产系统等实际情况，为保证既充分利用矿区储量，减少煤炭资源损失，又 能尽量利用现有的井上、下生产系统，达到安全生产有保障、投资省、工 期短、见效快、节能、环保的目的，经过多个可行开拓方案的对比，提出 以下通风系统改造方案。 1.1.火山岩（火山岩（X-5X-5）以南剩余煤层开拓）以南剩余煤层开拓 该采区煤层位于双河村向斜轴以东，火山岩（X-5）以南，煤层开采 标高+2490+2560m，局部已采空。设计将该采区按 25m 垂高划分为三个 区段。开拓方式为：利用原主平硐（+2487m 水平）沿 C31煤层底板向北延 伸 110m 后，布置两条采区上山，其中运输上山沿煤层底板掘至+2540m 标 高落平，布置上部平车场，中部车场按甩车场形式布置，下部按平车场形 式布置；回风上山沿煤层底板开掘，布置成阶梯形式，通过石门与回风平 硐贯通后形成通风系统。各区段平巷沿煤层布置，掘至火山岩（X-5）边 缘后，开切眼贯通区段平巷构成走向长壁式回采工作面，后退回采。 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 16 2009 年 10 月编制 井口位置：井口位置： 1#主平硐位于井田现有工业场地内。井口标高+2487m，井口坐标： X=2943071.55，Y=33584779.03。 1#回风平硐位于主平硐东北侧,井口标高+2559.825m，井口坐标： X=2943360.522，Y=33584907.061。 工业场地：工业场地： 利用现有工业场地改造完善。 井筒用途：井筒用途： 1#主平硐用于进风和运输煤、矸、材料、设备，行人；1#回风平硐用 作回风井，内铺设防尘供水管道，兼安全出口。 提升运输：提升运输： 上山原煤采用已有 JTd-0.6 绞车下放，提升方式为单钩串车提升。井 下主要运输巷采用矿车运输，人工推车，采煤工作面已有的 U40 型刮板运 输机运输，区段轨道运输平巷装矿车。 通风方式：通风方式： 通风方式为分区式。通风方法为机械抽出式。 压风：压风： 空压站设于主平硐井口前方约 30m 处，通过敷设于主平硐的压气管向 井下供风。 2.2.火山岩（火山岩（X-5X-5）以北煤层开拓）以北煤层开拓 该区煤层位于火山岩（X-5）以北，开采标高为+2638+2525m，设计 按主平硐+2581 水平划分为两个采区，即+2581m 以上为上山采区、以下为 下山采区，采区内按 25m 垂高划分区段。巷道布置为：利用已开掘的 +2581m 水平主平硐，沿煤层底板布置上、下山开采，从煤层露头处+2638m 标高新掘回风平硐，已开掘的回风平硐（+2610m 标高）由于位置低且压煤 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 17 2009 年 10 月编制 大，废弃不用。先开采上山煤，既从已开掘的+2582m 运输大巷沿煤层低板 布置运输和回风上山各一条，其中运输上山掘至+2620m 落平后，布置转盘 式车场，中部车场按甩车场形式布置，下部车场按顶板绕道平车场形式布 置；回风上山掘至+2638m 水平与上区段回风平巷及回风平硐贯通形成通风 系统后，再沿煤层布置区段平巷至采区边界，开切眼贯通区段平巷构成走 向长壁式回采工作面，后退回采。待上山煤开采结束后再布置两条下山开 采+2581m 标高以下煤层，下山同样沿煤层底板布置，其中运输下山的车场 形式为：上部平车场、中部甩车场、下部平车场。在+2525m 水平下山平车 场与区段运输平巷连接处适当位置布置水仓，以满足下山排水要求。区段 运输平巷采用沿空留巷方式维护，保留下来作为下区段回风平巷使用。 2#主平硐用于进风和运输煤、矸、材料、设备，行人；2#回风平硐用 作回风井，内铺设防尘供水管道，兼安全出口。 井口位置：井口位置： 2#主平硐位于井田现有工业场地内。井口标高+2581.77m，井口坐标： X=2943520.236，Y=33584884.020。 2#回风平硐位于主平硐东北侧,井口标高+2638m，井口坐标： X=2943617.907，Y=33584774.132。 工业场地：工业场地： 利用现有工业场地改造完善。 提升运输：提升运输： 上山原煤采用已有 JTd-0.6 绞车下放，提升方式为单钩串车提升。井 下主要运输巷采用矿车运输，人工推车，采煤工作面已有的 U40 型刮板运 输机运输，区段轨道运输平巷装矿车。 通风方式：通风方式： 通风方式为分区式。通风方法为机械抽出式。 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 18 2009 年 10 月编制 下山排水：下山排水： 矿井涌水经各巷道水沟汇集流入下山井底水仓，经回风下山抽排至 +2581m 运输大巷经平硐流出地面。 压风：压风： 空压站设于主平硐井口前方约 30m 处，通过敷设于主平硐的压气管向 井下供风。 第二节第二节 井田开拓井田开拓 一、井筒数量及位置一、井筒数量及位置 矿井正常生产时与地面直接连通的井筒有主平硐和回风平硐。各井筒 用途、布置及装备情况见井筒特征表 2-2-1 和表 2-2-2。 井筒、巷道断面见断面图册。 二、水平划分及采区布置二、水平划分及采区布置 1.火山岩（X-5）以南煤层 矿井仅划分为一个水平（即+2487 水平）和一个上山采区。采区内按 25m 划分为三个区段。只需在采区内布置一个回采工作面即可达产，投产 工作面编号为 11101。 区段开采顺序：由上往下逐段回采。 工作面的开采顺序：区内后退式。 采区布置煤层运输上山和回风上山，沿煤层布置区段运输平巷和区段 回风平巷，区段运输平巷采用沿空留巷方式维护，保留下来作为下区段回 风平巷使用。采区车场形式按上部转盘式平车场、中部甩车场和下部简易 平车场布置。 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 19 2009 年 10 月编制 表表 2-2-12-2-1 井筒特征表井筒特征表 井 筒 名 称1#主平硐1#回风平硐 纬距（X） 2943071.552943360.522 井口坐标 经距（Y） 33584779.0333584907.061 井口标高（m） +2487+2559.825 方位角（0） 192157 井筒坡度（） 55 井筒长度（m） 6130 净 2000/26002000/2600 井筒直径 或宽度 （mm） 掘进 2400/30002400/3000 净 4.64.6 井筒断面 积（m2） 掘进 6.676.67 支护支护方式12H 工字钢12H 工字钢 井筒装备 8kg/m 轨道、敷设管、缆、线。 防爆门、正反向风门、防尘管路。 用 途 用于进风，运输煤、矸，材料、 设备，行人员。 用于回风、反风、安全出口、铺设防 尘供水管道，兼作安全出口等 2.火山岩（X-5）以北煤层 矿井划分为一个水平（即+2582 水平） ，以及一个上山采区和一个下山 采区。采区内按 25m 划分为三个区段。只需在采区内布置一个回采工作面 即可达产，投产工作面编号为 11102。 区段开采顺序：由上往下逐段回采。 工作面的开采顺序：区内后退式。 采区布置煤层运输上山和回风上山，沿煤层布置区段运输平巷和区段 回风平巷，区段运输平巷采用沿空留巷方式维护，保留下来作为下区段回 风平巷使用。采区车场形式按上部转盘式平车场、中部甩车场和下部顶板 绕道平车场布置。 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 20 2009 年 10 月编制 表表 2-2-22-2-2 井筒特征表井筒特征表 井 筒 名 称2#主平硐2#回风平硐 纬距（X） 2943520.2362943617.907 井口坐标 经距（Y） 33584884.02033584774.132 井口标高（m） +2581.77+2638 方位角（0） 79189 井筒坡度（） 55 井筒长度（m） 5336 净 2000/26002000/2600 井筒直径 或宽度 （mm） 掘进 2400/30002400/3000 净 4.64.6 井筒断面 积（m2） 掘进 6.676.67 支护支护方式24H 工字钢24H 工字钢 井筒装备 8kg/m 轨道、敷设管、缆、线。 防爆门、正反向风门、防尘管路。 用 途 用于进风，运输煤、矸，材料、 设备，行人员。 用于回风、反风、安全出口、铺设防 尘供水管道，兼作安全出口等 第三节第三节 采法方法采法方法 矿井开采煤层为单一薄煤层，平均倾角为 21左右，根据煤层赋存条 件及矿山现有的开采技术水平和设备，设计采煤方法采用走向长壁采煤方 法，采煤工艺为打眼放炮落煤，坑木支护顶板，回采工作面采用刮板运输 机运煤，人工攉煤，全部垮落法管理顶板。工作面推进方向采用后退式， 即从采区边界往上山方向推进，区段运输平巷采用轨道矿车运输，人工推 车。 工作面回采工艺为：煤电钻打眼放炮落煤坑木支护人工攉煤 回柱放顶。 1、采煤工作面布置及生产能力 矿井移交生产时， 设计 C31煤层布置一个工作面投产保证矿井设计生 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 21 2009 年 10 月编制 产能力，即 11101 工作面，回采工作面斜长 65m，平均采高为 0.75m。工 作面采用“三、五”控顶，支柱排距为 0.8m，柱距为 0.8m，最大控顶距 4.2m，最小控顶距 2.6m。矿山年工作 330d，正规循环率取 80%，则工作面 年推进度为 422m/a。工作面生产能力计算如下： A采=NlmLC 式中：A采工作面年产量（万 ta） N工作面个数（个） l工作面平均长度（m） m工作面平均采高（m） 煤的平均体重（tm3） L工作面年推进度（m） C工作面回采率（%） A采=1650.751.554220.973.09（万 ta） 2、矿井生产能力计算 矿井投产时布置两个掘进工作面，掘进出煤率按5%计算，采掘工作面 生产能力为： A掘=0.05A采=0.053.09=0.15万t/a 则采区生产能力为： A=A工+A掘=3.09+0.15=3.2(万t) 矿井采、掘工作面生产能力可达 3.2 万 t/a。 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 22 2009 年 10 月编制 第四节第四节井巷工程量井巷工程量 矿井移交生产时新增井巷工程量汇总见表 2-4-1 和表 2-4-2。 表表 2-4-12-4-1 移交生产时新增井巷工程量汇总表（火山岩（移交生产时新增井巷工程量汇总表（火山岩（X-5X-5）以南煤层开）以南煤层开 拓）拓） 断面积（m2）巷道长度（m） 顺 序 巷道名称 净掘进 岩 巷 煤岩巷 煤 巷 掘进 体积 (m3) 断面 形式 支护方式 一、一、 井筒井筒 1 1#回风平硐，铺8kgm单轨 ，水 沟, 坡度 5 4.66.6730200 梯形金属支架 2 引风硐 3.144.5225113 圆形混凝土 3 安全出口 4.26.2128174 梯形金属支架 二、二、 主要巷道主要巷道 1 1 运输大巷运输大巷 4.66.67115767 梯形金属支架 三三采区巷道采区巷道 1 运输上山 4.66.67130867 梯形金属支架 2 回风上山 4.66.671881253 梯形金属支架 3 回风石门 4.66.6725167 梯形金属支架 4 区段回风巷，8kg/m 单轨 4.26.21125776 梯形金属支架 5 11101 工作面开切眼 3.43.9165254 矩形坑木支柱 6 区段轨道运输平巷，8kg/m 单轨 4.26.212121316 梯形金属支架 7 运输上山转盘式平车场 5.49.035315 梯形金属支架 8 运输上山下部平车场 5.49.060540 梯形金属支架 9 绞车房回风联络巷 3.65.4640218 梯形金属支架 小计243 8356960 合 计 1078m 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 23 2009 年 10 月编制 表表 2-4-22-4-2 移交生产时新增井巷工程量汇总表（火山岩（移交生产时新增井巷工程量汇总表（火山岩（X-5X-5）以北煤层开）以北煤层开 拓）拓） 断面积（m2）巷道长度（m） 顺 序 巷道名称 净掘进 岩 巷 煤岩巷 煤 巷 掘进 体积 (m3) 断面 形式 支护方式 一、一、 井筒井筒 1 2#回风平硐，铺8kgm单轨 ，水 沟, 坡度 5 4.66.6736240 梯形金属支架 2 引风硐 3.144.5225113 圆形混凝土 3 安全出口 4.26.2150310 梯形金属支架 二二采区巷道采区巷道 1 运输上山 4.66.6798653 梯形金属支架 2 回风上山 4.66.671841227 梯形金属支架 3 区段回风巷，8kg/m 单轨 4.26.212351459 梯形金属支架 4 11101 工作面开切眼 3.43.9172282 矩形坑木支柱 5 区段轨道运输平巷，8kg/m 单轨 4.26.212471533 梯形金属支架 6 运输上山转盘式平车场 5.49.035315 半圆拱金属支架 7 运输上山下部平车场 5.49.060540 半圆拱金属支架 8 绞车房回风联络巷 3.65.461582 梯形金属支架 小计221 8296754 合 计 1050m 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 24 2009 年 10 月编制 第三章第三章 矿井风量风阻计算矿井风量风阻计算 第一节第一节 矿井通风方法及通风方式矿井通风方法及通风方式 一、通风方法一、通风方法 矿井通风方法采用机械抽出式。 掘进工作面采用局部通风机压入式通风。 二、通风方式二、通风方式 矿井采用分区式通风方式。从矿井开采技术条件、开拓方式、采区布 置及原有巷道情况等因素考虑，通风系统为主平硐进风，回风平硐回风， 新鲜风流由主平硐进入井下，经运输大巷、采区下部车场、采区上山（下 山） 、中部车场、区段平巷，进入工作面；污风由回风平巷、回风上山、 回风联络巷、引风硐，经风机排出地表。 第二节第二节 矿井瓦斯涌出量矿井瓦斯涌出量 一、瓦斯等级、煤尘爆炸性、自然发火倾向性及地温一、瓦斯等级、煤尘爆炸性、自然发火倾向性及地温 经云南省煤炭工业局 2008 年 11 月 10 日瓦斯等级鉴定,最大相对瓦斯 涌出量为 6.54m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为 0.40m3/min，最大相对二氧化 碳涌出量 5.45m3/t，属低瓦斯矿井。 根据煤炭科学研究总院重庆分院于 2005 年 8 月 1 日出具的鉴定报告, 双河村煤矿牛圈房矿井 C31煤层的煤尘有爆炸危险性和自燃倾向性，自燃 倾向性等级为一级。 本设计正式投产后矿井应对全部可采煤层送样鉴定，并依鉴定结论采 取相应的防范治理措施，确保矿井生产安全。 矿井开采过程中均未发现地温异常现象，属地温正常矿井。 二、瓦斯预测二、瓦斯预测 本次设计按一个采区、一个采煤工作面生产，两个掘进工作面掘进， 剑川县双河村煤矿牛圈房矿井矿井通风系统技术改造设计 剑川县双河村煤管所 25 2009 年 10 月编制 矿井瓦斯涌出量即为采区瓦斯涌出量。由于 2008 年度矿井瓦斯等级鉴定 数据来源于现生产水平（+2487m 水平） ，矿井在矿权范围内已无开拓延深 的条件。因此，矿井瓦斯涌出量即为鉴定报告的涌出量，无需进一步预测。 矿井通风能力按 3 万 t/a 考虑。 （一）矿井及采区绝对瓦斯涌出量（一）矿井及采区绝对瓦斯涌出量 1.矿井及采区相对瓦斯涌出量为 6.54（ m3/t） 2.矿井及采区绝对瓦斯涌出量为： q矿绝=0.41（m3/min） 1440 Tq矿相 144