中平能化集团九矿己二下延采区初步设计.doc

平顶山天安煤业九矿有限责任公司己二下延采区初步设计说 明 书 平顶山平煤设计院有限公司二一年四月平顶山天安煤业九矿有限责任公司己二下延采区初步设计说 明 书工程编号：C1250（己二下）工程规模：0.6Mt/a院 长：总 工 程 师：项目负责人：平顶山平煤设计院有限公司二一年四月 平顶山天安煤业九矿有限责任公司己二下延采区初步设计说明书设 计 审 查 人 员专 业姓 名职 称签名平顶山平煤设计院有限公司附录：1、平煤股份九矿己二下延采区初步设计委托书2、中平办【2010】13号文转发省工业和信息化厅关于2009年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果批复的通知3、平煤股份【2009】187号文关于平煤九矿己二下延采区地质说明书的批复4、平煤股份会纪20104号文九矿己二下延采区方案设计审查会议纪要5、平煤股份200948号文平煤股份公司煤与瓦斯突出矿井区域性瓦斯治理指导意见6、平煤股份200948号“关于印发平煤股份公司煤与瓦斯突出矿井区域性瓦斯治理指导意见的通知”7、河南理工大学煤矿安全工程技术中心平顶山煤业集团九矿有限责任公司戊二采区戊9-10煤层、己二采区己15煤层 “煤与瓦斯突出危险性鉴定报告”附件：1、主要机电设备器材目录2、概算书平顶山平煤设计院有限公司前 言一、概述平顶山天安煤业九矿有限责任公司（以下简称九矿）位于平顶山矿区西部，距市中心约12km，行政区划属平顶山市新华区管辖。九矿井田东邻五矿，西接十一矿，南到己二煤层露头，北到锅底山正断层。井田东西走向2km，南北倾斜长2.7km，井田面积5.4km2。矿区有专用铁路线与京广线孟平支线相连接，程平、平宝公路从矿区穿过。矿井于1958年8月21日破土动工。1959年11月30日简易投产，设计生产能力0.21Mt/a。二、开发己二下延采区的必要性九矿现有己二采区（-618m以上）、戊二采区（-390m以上）、丁二采区（-340m以上）三个采区正常生产。截至2009年12月平煤九矿戊二采区有戊8(9,10)-22020、戊8(9,10)-22030、戊8(9,10)-22040三个采面，己二采区有己15(16-17)-22010、己15(16-17)-22020两个采面，剩余圈定储量185.91万t,各采区相继在20112014年正规回采结束。其接替采区分别为己二下延采区（-618m以下）、戊（丁）二下延采区（-390m以下）。己、戊（丁）二下延采区工业储量3170.5万t，可采储量2132.52万t。设计生产能力120万t/a。己、戊（丁）二下延采区服务年限共计为16.53a。111平顶山平煤设计院有限公司第一章 采区概况及地质特征第一节 概况一、交通位置平煤股份九矿位于平顶山市以西12km，行政区划属于平顶山市新华区管辖。连接京广、焦枝两大干线的孟（庙）宝（丰）支线和矿区铁路专用线在该矿南部通过。矿区专用铁路线通过本矿井，铁路运输已形成。平（顶山）宝（丰）公路、许（昌）南（阳）公路从矿区通过，区内交通方便。详见平顶山交通图1-1-1。 二、采区边界东部边界：上部为五矿西部井田边界，下部为锅底山断层。西部边界：十一矿井田东部边界。南部边界：为己二采区北部边界。北部边界：锅底山断层。走向长1876m，倾向长1481m，面积约1.5Km2。三、地形及地貌特征本矿井位于平顶山煤田的西南缘，属剥蚀残余丘陵地貌，井田北部为二叠系石千峰砂岩组成的丘陵山体，山体呈北西南东向展布，山脊标高+227.3+320.4m。井田南缘为寒武系灰岩组成呈北西南东展布的剥蚀残丘和垄岗，标高+176.1+102.0m。井田地势大致呈北高南低。井田范围内无天然河流和水库，仅在井田南部有一些南北向季节性水流冲沟，地表排泄条件良好，矿井排水及雨季地表水由西向东注入湛河。湛河河宽50m左右，流量0.087.8m3/s。四、气象与地震本区属暖温带大陆性半干旱季风气候。根据平顶山气象站的资料，历年来最大降雨量1323.6mm，最小降雨量373.9mm，平均降雨量732.8mm，雨季一般集中在69月份。历年最大蒸发量2825mm，最小蒸发量1490.5mm，年平均蒸发量1880.4mm，蒸发量大于降雨量。历年最高气温42.6，最低气温-18.8，平均气温14.9。风向随季节而变，夏季多为东南风和南风，秋、冬季多为西风和西北风。冰冻期一般为11月到次年3月，最大冻土层深度220mm，最大积雪厚度160mm。本区地震基本烈度定为度。五、区内小煤矿开采情况本采区上部无小煤矿。第二节 地质特征一、地质构造九矿井田主要构造形态为单斜构造。地层走向北西，倾向北东，倾角变化大，总的来看，深部陡，浅部缓，东部缓，西部陡。结合九矿及五矿和十一矿已开采揭露的情况来看，丁、戊组煤层在-300水平以上构造较为简单，倾角、煤厚较为稳定，有少量落差在10m左右的走向为NESW的大断层外，小断层不发育，-300m水平以下，构造复杂，煤层厚度不稳定，倾角变化大，除NESW的大断层外，小断层发育，特别是在锅底山断层附近，煤层遭到构造破坏严重，在47、48勘探线附近，距锅底山断层100m处，有一条走向与锅底山断层走向基本一致的大断层，落差80m左右。己16-17煤层在-500m水平构造简单，煤层厚度、倾角较稳定。-500m水平以下，构造较为复杂，煤层厚度变化大。锅底山正断层：位于井田的东北锅底山附近，47-6和48-6孔分别在308m和399m遇见断层，其附近岩芯受挤压而破碎。47-6孔在286.77m见丁2煤层后，至356.79m见己16-17煤层，367.57m见太原组第一层灰岩，断失戊煤。48-6孔在491.49m见丁2煤层后，间距缩短4553m，而在524.02m见戊2煤层。断层经46、47、48等勘探线勘探证实：走向西北南东，倾向南西，为东北（下盘）上升，西南（上盘）下降的正断层。断距在48线为45m，47线为120m，46线为150m，逐渐由北西向南东增大。该断层成为六矿与五矿、九矿井田的自然分界。二、地层区内地层自下而上为：寒武系固山组（3g）、石炭系上统太原组（C3t）、二迭系下统山西组（P1sh）、下石盒子组（P12sh）、上统上石盒子组（P2sh）、第三系下统、第四系更新统。三、煤系地层本采区己15煤层和己16-17煤层系为二迭系山西组含煤地层。四、煤层及煤质1、煤层区内己15煤上距戊组煤层一般为180m，下距己16,17煤层15m。己15煤厚为0.003.25m，平均厚为1.80m，煤层倾角最大25，最小7，平均20，且有上陡下缓之趋势。结构单一，煤厚变化无规律。在可利用的39个见煤点中有12个见煤点不可采，主要出现在井田东部露头线附近和井田西部大片地区。己1617煤厚为3.1711.58m，平均厚为6.50m，下距太原群深灰色泥灰岩（L1）5.8m。煤层结构一般较为简单，己1617煤厚含夹矸1层（厚0.050.10m），厚度变化大，煤层变化同己15煤层。据该上部采区揭露，该区地质构造较复杂，小型断层多，煤层起伏不定，厚度变化大，煤体受构造影响，拉动挤压明显。煤层特征详见表1-2-1。 煤层特征表 表1-2-1煤层名称倾角()煤层厚度最小最大一般厚度（m）煤层间距最小最大煤层结构煤层稳定程度平均（参数点数）（m）一般（m）己157252003.251.80（39）0.602.20101613结构单一不稳定己16,17725200.1420.546.50（50）5.007.00结构简单稳定2、煤质己15煤层半光亮型焦煤，块状；己16-17煤层，属半光亮型焦煤，碎块状，中夹一层矸石。其可选性和炼焦性能好，为优质的炼焦用煤。详见煤质特征表1-2-2。五、煤层顶、底板岩性据采区钻孔资料分析：己15煤层伪顶为0.2m厚的炭质泥岩，直接顶为深灰色粉砂岩和细砂岩，局部砂质泥岩，厚约2.0m，普氏硬度系数613，弱含水层；基本顶为10m厚的细中粒长石石英砂岩及砂质泥岩薄层，比较坚硬。底板为灰色泥岩直接底，遇水易膨胀、底鼓，厚约0.10.8m ，其下为灰白色中厚层状中粒长石、石英砂岩细中粒砂岩老底，厚7.0m。己16,17煤层伪顶为0.2m厚的深灰色泥岩，隔水层，松软破碎，直接顶为深灰色砂质泥岩，厚4.0m；底板为0.10.8m深灰色泥岩及粉砂岩，老底为灰白色中细粒砂岩及砂质泥岩互层，厚约5.8m，再下部为平均厚度61.8m的太原群泥灰岩含水层，富水性较强。详见煤层顶底板岩性表1-2-3。煤质特征表 表1-2-2物理特征煤层颜色光泽硬度容重煤岩类型己15黑色弱玻璃状光泽1.5-2.01.32不稳定性煤层己16-17黑色弱玻璃状光泽1.5-2.01.32较稳定性煤层工业指标煤层MAVFCSPQY工业牌号己151.007.3836.900.4036.9016.01/3JM己16-170.356.2529.960.4029.9616.01/3JM六、瓦斯、煤尘、自燃、地温及地压1、瓦斯根据平煤股份【2009】187号文件关于平煤九矿己二下延采区地质说明书的批复，九矿为煤与瓦斯突出矿井，瓦斯相对涌出量：8.08m3/t，瓦斯绝对涌出量：8.60m3/min。煤层顶底板岩性表 表1-2-3五、煤层顶底板煤层类别岩石名称厚度主要岩性特征（含水性）己15顶板伪顶炭质泥岩0.2m深灰色泥岩，隔水层直接顶砂质泥岩2.0m深灰色条带状砂质泥岩，弱含水层老顶细中粒砂岩10.0m灰白色砂岩，弱含水层底板直接底泥岩0.10.8m深灰色泥岩，隔水层老底细中粒砂岩7.0m灰白色中厚层状中粒长石、石英砂岩己16-17顶板伪顶炭质泥岩0.2m深灰色泥岩，隔水层直接顶砂质泥岩4.0m深灰色砂质泥岩，弱含水层基本顶细中粒砂岩7.0m灰白色中厚层状中粒砂岩，弱含水层底板直接底泥岩0.10.8m深灰色泥岩，隔水层老底细中粒砂岩5.8m灰白色中细粒砂岩及砂质泥岩互层2、煤尘根据平煤股份【2009】187号文件关于平煤九矿己二下延采区地质说明书的批复，己组煤层煤尘爆炸指数为38.1542.01，煤层具有爆炸危险性。3、自燃根据平煤股份【2009】187号文件关于平煤九矿己二下延采区地质说明书的批复，己组煤层属容易自燃煤层，自燃发火期为13个月。4、地温据有关资料，恒温带深度25m，温度为17.2。采区内地温梯度21.5/100m。属地温正常区。5、地压地质报告中未提到地压，但根据平煤其它矿井实际经验，当采深达到700m以上时，应加强地压观测工作，并加大巷道支护强度。七、水文地质1、基本特征己15煤层顶板为山西组砂岩、砂泥岩弱含水层，总厚度35.4m，根据已有采动情况揭露，水文地质情况简单，采掘过程中有顶板淋水、渗水现象，但水量较小。己1617煤层底板为5.8m砂质泥岩弱含水层，含水性弱，再下部为平均厚度61.8m的太原群泥灰岩含水层，富水性较强。2、充水因素及威胁程度1、太原群上段灰岩含水段（L1L2）是采区涌水的主要直接水源，由于灰岩水大量被疏放，地下水位已大幅下降。2、太原群灰岩下段（L5L7）灰岩和寒武系灰岩，通过第三系及基岩风化带补给太原群上段灰岩，东部补给比较明显，西部补给较少。3、寒武纪灰岩出露及第三、四系沉积厚度小，地下水极易接受大气降雨的渗漏补给。涌水量与大气的季节性变化和地下水位的季节性波动十分明显。涌水量与大气降雨量为正比关系，一般大雨过后数日内，涌水量成倍增加。一般丰水期涌水量为枯水期的1.53倍。该采区己1617煤层在450水平上部已基本全部采完，充水含水层主要是底板太原群泥灰岩含水层，受水害威胁主要为上部的的老空水，在现在的生产中已对东西两翼采空区最低地段探透和掘透，已相连通，对采空水实施探放，已无大的水害威胁，但在部分地段存在有局部老空水及老巷水的可能。采区属水文地质条件简单中等类型。3、涌水量预测及依据根据平煤股份【2009】187号文件关于平煤九矿己二下延采区地质说明书的批复和平煤股份会纪20104号文九矿己二下延采区方案设计审查会议纪要，采区正常涌水量68m3/h,最大涌水量136m3/h。考虑到采区疏放水量30m3/h，采区正常涌水量取值为98m3/h,最大涌水量196m3/h。4、防治水措施建议（1）对矿井直接充水的含水层主要是含煤地层各砂岩含水层及下部的太原群灰岩、寒武纪灰岩含水层。前者水量不大，后者含水性相对较强，但由于受到矿井排水的影响，与建井初期相比井田内己组煤层下部含水层水位已大为降低。如加强排水措施，可保证矿井安全生产。尽管如此，在揭露之前，巷道在掘进过程中应注意观察，发现水情况及时汇报。 (2)己组煤层断层多数被本矿及邻矿揭露，尚未发现富水性较强的断层。但考虑到井田内含煤地层中数层砂岩及寒武纪和石炭纪灰岩富水性较强，在遇到落差较大的断层时，也应加强探放水工作，发现水情，及时疏降，以免突水事故发生。（3）在靠近临近采区小煤柱开采时应注意对老空水的探放。第三节 地质勘探程度存在的问题1、己15煤层有三个钻孔煤厚为0.00m，煤层赋存不稳定，在生产中要进一步查明己15煤系地层在局部区域的变化情况。2、该采区南部边庄逆断层经过采掘工程的进一步揭露，走向往东北方向偏移，与过去提供的资料情况有一定差异，在今后的生产中要加强该断层的分析，查明断层往东北部的延伸方向。第二章 矿井生产概况第一节 概况九矿目前现状为：己二采区、戊二采区（丁二采区）正在生产，己二下延采区、戊二下延采区正在进行设计。第二节 技术面貌一、矿井开拓方式及生产采区现状矿井开拓方式为立-斜井混合开拓方式，矿井现使用6个井筒，分部于3个工业广场内,分别为新主斜井、新副井、老主井、老副井、西井、西风井。矿井通风方式为抽出式。矿井生产采区有:丁二采区、戊二采区、己二采区。戊组-390m水平以上为戊二采区，剩余可采储量：203.202万吨。戊二采区下延资源/储量1300.23万吨，可采储量981.01万吨。己组-618m水平以上为己二采区，剩余可采储量：203.202万吨。己二采区下延资源/储量1399.4万吨，可采储量865.8万吨。丁组煤的工业储量855.3万吨，可采储量：604.5万吨。矿井接替采区：生产采区戊二采区，己二采区。其接替采区分别为戊二下延采区，己二下延采区，丁二下延采区备用。3、工作面装备采煤工作面全部为综采工作面。二、井下运输井下煤炭运输为带式输送机运输，丁煤、戊煤和己组煤通过井下煤仓调节分时段运输。己二采区原煤通过采区皮带下山进入采区煤仓及新主斜井到达地面筛分楼；丁戊采区原煤通过丁（戊）二采区皮带下山、丁戊采区集中皮带巷、-215m集中大巷上仓皮带巷、新主斜井到达地面筛分楼。丁（戊）、己二采区采面均安装有采面皮带。己二采区皮带下山及主斜井安装有高强皮带，设计运量均为630t/h，带宽1000mm，带速2.0m/s，满足采区0.60Mt/a的设计生产能力要求。大巷辅助运输为1t固定式矿车，600mm轨距，22kg/m钢轨；电机车为XK8-6/140-KBT蓄电池电机车，每次可牵引1t矸石车15辆。运输距离共计1200m。三、矿井主要设备1、提升新主斜井：井口位于老工业广场，倾角22346，斜长1350m，安装2台Y450M1-4电机,带宽B=1000mm，能满足矿井产业升级后1.2Mt/a的生产能力。新副井：井筒直径为6.0m，位于边庄新工业广场内，选JKMD-2.84(I)C型落地式多绳摩擦轮提升机1台，配用一台直流电机Z500-4A；额定功率755kw。提升容器为一对单层二车多绳罐笼(宽、窄各一个)。2、通风矿井采用分区通风。西风井担负己组采区回风任务，安装二台BDK-6-No22型对旋轴流风机，一台工作，一台备用，YBFS400M1-6型防爆电机，电机功率2200kw，转速994r/min，电压6kv，采用改变风叶安装角度调整风量及风压。西井担负丁、戊采区回风任务。3、排水矿井井下原有四级排水系统，分别为-120m、-215m、-450m和-618m水平排水系统。矿井产业升级对排水系统优化后保留-120m水平和-618m水平排水系统，取消-215及-450排水系统，新建了-390排水系统。开采下延采区己组煤层时，利用-618m排水系统，将己二采区-950m（一期-850m）水仓的水沿皮带下山向上排到-390m中央泵房水仓，再利用-390m水平排水设备将矿井深部涌水排到地面。-618水平主排水中央泵房安装3台MD280-436型多级离心泵，其中正常涌水量时1台工作，1台备用，1台检修。无缝钢管排水管2738mm二趟，通过己二皮带下山排至-390m中央泵房，排水高度228m。正常涌水量时一趟工作，一趟备用，最大涌水量时为2趟排水管路同时工作。-618水仓有内外2个水仓，内外水仓有效容积1500m3。-390水平主排水中央泵房正在施工，服务于整个矿井，中央水仓有内外3个水仓，内水仓有效容积2861m3。选用PJ1508型高扬程离心泵，水泵配套电机710KW。泵房布置五台水泵，其中两台工作，两台备用，一台检修。排水管路为两趟27312无缝钢管，通过主斜井排至地面。4、压风老工业广场内设压风站，现有BLT-350W-43/8型空气压缩机三台，压风量为43.4 m3/min，排气压力0.8Mpa，配用电机功率250Kw，电压等级380v。矿井压风主管路直径为1594.5mm无缝钢管，由明斜井入井，经己二（丁戊）采区轨道下山到各采区运输顺槽、采区回风顺槽、岩巷掘进头、煤巷掘进头等用风点，全长约2500m。5、瓦斯抽放在西风井工业广场内建有地面瓦斯抽放站，管路通过丁、戊轨道下山到各个采区。经过己二专回到己二下延采区各个作业地点，站内设置2台CBF530-2BG3瓦斯抽放泵,280KW,一台工作、一台备用；抽放负压2001000HPa，抽放量250m3/min。井下在-450大巷附近布置有瓦斯抽放泵站,泵房内设置2台2BE1-253-0型水环式真空泵,一台工作、一台备用，抽放负压33KPa，抽放量3544m3/min，电机型号为Y315M1-8；功率75kw，转速740r/min。6、防尘、防灭火矿井建有完整的防尘、防灭火系统，井下防灭火管路齐全，有完善的防尘、防火管理制度。其中地面老工业广场有1个蓄水池，总容积2000m3，设有1个地面灌浆站。西风井地面设有制浆站，泥浆通过钢管下到井下，泥浆通过159mm无缝钢管到井下，经西风井回风平巷六采区专回下山回风平巷己二回风下山（戊二回风下山）己二回风下山下延（戊二回风下山下延）工作面回风巷输送工作面。工作面采用埋管灌浆辅以洒浆作为补充措施。矿井实行综合防尘+区域管理制度，主要措施有加强煤体注水、采面架间喷雾、转载点喷雾、巷道净化水幕、放炮采用水炮泥、煤壁浅孔注水等。防灭火措施有黄泥灌浆、喷洒阻化剂等。四、供电现状九矿地面共设有三个变电所：主井地面6kV变电所、新副井地面6kV变电所及西井地面6kV变电所。主井地面6kV变电所电源为双回路，双回路电源均自香山35kV降压站，导线型号为LGJ-185、长约1.2km。其除负担主斜井皮带、地面压风机等主井地面负荷外，并从变电所6KV不同母线段引双回路电源电缆至井下-120变电所，给井下己组残采、皮带等负荷供电。新副井地面6kV变电所电源为双回路，双回路电源均自香山35kV降压站，导线型号为LGJ-300、长约1km。其除负担新副井提升绞车等新副井地面负荷外，并从变电所6KV不同母线段引四趟电源电缆至井下-450变电所，给井下己二采区（包括己二下山皮带、绞车）、-450泵房、-618泵房等负荷供电。西井地面6kV变电所电源为双回路，其中一回路为主供专用电源，自香山35kV降压站引来，导线型号为LGJ-95，长约1.65km；另一回路为备用回路，由主井6kV地面变电所引来，导线型号为LJ-50长约0.6km。其除负担西井地面提升设备等地面负荷外，并从变电所6KV不同母线段引双回路电源电缆至井下-190变电所，给井下戊二采区、丁组采区（包括丁戊皮带、下山绞车）、-390泵房等负荷供电。五、矿井通讯系统现状在地面调度室设一台JSY2000-06D 型 容量为200门的矿用调度交换机。通信系统的主干电缆从地面调度室由副井引至井下各个采区，变电所、排水泵房、绞车房、回采面顺槽、掘进头等处设电话分机。六、井上下安全监测监控系统情况该矿采用KJ66N型煤矿安全监测系统，监测监控系统的主干电缆从地面调度室由副井引至井下各个采区，电缆采用MHY39型矿用阻燃镀锌圆钢丝铠装信号电缆。传感器电缆也采用了矿用阻燃电缆，使信号的可靠性达到了一个较高的水准。在井下采区变电所、采面、掘进头等处增加井下分站，设置传感器，对瓦斯等进行超限报警；对局扇开停、风筒脱节、风门开关、皮带开停等状况进行监测；对工作面及其进、回风巷内、掘进巷道内以及回风流中机电设备硐室内等全部非本质安全型电气设备装备了远程断电控制装置。井下分站在布置上均安放在主要的进风巷道的环境相对好的地方，传感器布置在既能满足工况要求又无滴水和相对安全的地方，以保证其工作的可靠性，所有的分站和传感器都具有防爆合格证满足井下使用条件，从而确保系统安全可靠运行。七、地面生产系统1.主井提升系统由于本矿井丁、戊煤与己组煤煤质和用途不同，因此矿井生产必须采用分采分运方式，即依靠丁戊采区煤仓和己组采区煤仓调控给煤时间来实现分采分运。主斜井装备一条1355m大倾角带式输送机，机尾通过煤仓和610m己二大倾角皮带下山带式输送机搭接，皮带机头卸载硐室与地面上筛份楼皮带机相连接，形成己组煤运输系统；在-231m标高处和丁、戊采区煤仓通过石门相连接，形成丁、戊组煤运输系统。2.地面生产系统主斜井装备一条主明斜钢绳芯胶带运输机。井下煤炭由主斜钢绳芯胶带运输机提至地面，经皮带机机头溜槽，将煤炭给到上筛分楼的胶带输送机上，由该胶带输送机运送到筛分楼上，经机头溜槽导入振动筛，进入振动筛的原煤，经过筛分处理后，大于50mm的筛上品，流入手选胶带输送机，进行人工手选，选出的矸石及其他杂物，进入矸石仓，经矿车运送至排矸场排弃；块煤则经过破碎机破碎后，转载到筛下胶带输送机上，和小于50mm的粉煤混合转载到上仓胶带输送机上，进入上仓胶带输送机上的煤，直接进入原煤装车仓上部卸载给配仓皮带机， 经过配仓胶带输送机上卸料器卸入装车煤仓中，原煤装车仓共设四个，仓总容量2500t，安装甲带给煤机。进入煤仓的煤，由甲带给煤机直接装车，外运至选煤厂进行洗选精加工，然后外运销售，或直接销售。 当装车仓装满时，也可直接由上仓胶带输送机上的卸料器，卸入到储煤场，地面广场分别设有丁戊组煤、己组煤储煤场和运输系统以实现不同品种煤的分储、分运、分装。地面储煤场总储存能力3万吨，储煤场设有返装漏斗，利用推土机可将储煤场存煤返装外运。为了防止落煤（堆煤）过高而污染环境和造成煤炭损失，储煤场配置推土机及撒水防尘设施。储煤场返煤需用推土机辅助作业。3、新副井生产系统新副井主要承担矸石的提升、设备的升降及部分人员的升降任务。新副井井筒直径6m，井筒内装备一对GBJG1/6/1/2型1t矿车单层双车多绳钢罐道罐笼（宽窄各一），副井井口房内矿车经阻车器、摇台等操车设备进入罐笼。副井井口房内留有备用罐笼存放位置，并设有更换、安装罐笼或起吊长材料用的起吊设备。井底马头门处设有阻车器、摇台等操车设备，以实现矿车进出罐笼和上下人员。在马头门出车侧设一台绞车用于上下长材料及设备的起吊和牵引。在副井井口与井底除设有电气安全保护设施外，还设有缓冲器（FHT型及BS型）、防撞梁等过卷、过放机械保护装置。4、排矸系统新副井工业广场不设矸石山，矿井所产矸石由窄轨铁路从副井井筒运至1吨矿车用前倾式卸载架卸入排矸场，由汽车运至原工业广场矸石山。排矸流程为：边庄副井矿车轻便轨翻笼房卸矸架临时排矸场装载设备汽车外运。第三章 采区巷道布置及采煤方法第一节 采区边界及储量一、采区边界东以48勘探线与平煤五矿相邻，西以51勘探线与十一矿相邻，南部为标高-618m标高，北至锅底山正断层。采区走向长1.876km，倾斜宽约1.481km，面积1.5km2。二、采区储量1、储量计算参数：根据中华人民共和国国土资源部发布的煤、泥炭地质勘查规范（DZ/T0215-2002），并考虑煤的实际用途和煤层稳定情况，本采区煤层资源储量估算的主要工业指标为：采区内煤层倾角一般小于20，各煤层为非炼焦用煤，依据现行煤、泥炭地质勘查规范，确定其最低可采厚度为纯煤真厚0.8m。能利用储量见煤点最高原煤灰分（Ad）为40%。见煤点原煤最高硫分（St.d）为3%。最低发热量（Qnet,d）17.0MJ/kg。己二下延采区储量见表3-1-1储量汇总表 表3-1-1煤层工业储量（万吨）可采储量（万吨）己15煤层210.599226.0己16,17煤层1132.9021839.8合计1399.4865.8三、安全煤柱边界煤柱：矿井边界煤柱按每边20m留设。下山保护煤柱： 50m。锅底山断层煤柱：100m。(详见本设计第四章【通风与安全】第五节“井下灾害预防”四、预防井下水灾措施)第二节 采区生产能力及服务年限一、工作制度矿井年工作日330d，每天净提升时间16h，每天三班作业，两班生产，一班检修。二、生产能力及服务年限1、生产能力采区生产能力分析：根据平煤九矿己二煤层下延采区煤层赋存情况，己组煤分层，分为己15和己16,17煤层，倾角728，平均20，上部倾角大，下部缓。己15煤层下距己16,17煤层15m。煤层厚度04.70m，煤层厚度0.003.25m,平均1.80m。己16,17位于己二煤下部。煤层厚度0.1420.54m，平均厚度6.50m，一般厚度57m，为井田内主要可采煤层。根据九矿综采机械化水平、采区防突要求，己二煤层下延采区初期,首采面22040布置在己15煤层中，采高在1.8m，采用一次采全高开采。移交生产时，布置一个己15煤层综采工作面。Q丁二=LHk1k2式中：Q丁二工作面设计生产能力L工作面长度，L=160mH采面采高，H=1.80m年推进度，W=1700m煤的容重，=1.32t/m3，k1工作面回采率，k1=95。K2综合调整系数，取0.95Q丁二=1601.8017001.320.950.95=0.583Mt/a掘进煤按10%，则采区设计生产能力：Q丁二=0.5831.1=0.642Mt/a经过以上计算，布置一个综采工作面，能够满足0.6Mt/a的生产能力的要求。因此本采区生产能力按照0.6Mt/a设计。2、 采区服务年限己二下延采区可采储量865.8万吨。采区服务年限：T=Z/(Ak) （a）式中：T-采区服务年限（a） Z-采区可采储量（万吨）, 8.658Mt A-采区生产能力（0.6Mt/a） k储量备用系数，取1.3T=865.8/(601.3)=11.1(a)采区服务年限分别为11.1a。第三节 采区巷道布置一、移交生产时采面及掘进工作面个数根据有关规定，己二下延采区布置一个综采工作面，一个备用面，四个掘进工作面：两个煤巷掘进头保证采面接替，两个岩巷掘进头保证后期接替。二、开采顺序开采己15和己16-17煤层时采区下山联合布置，按照双翼自上而下分段，依次开采。先开采己15后采己16-17，首采面布置在己15煤层中，作为保护层对突出的己16-17煤层解放。三、巷道布置方案（一）、下山条数的确定根据己二下延采区方案批复意见，采区布置四条下山：两进（轨道、皮带下山）两回（两条回风下山）。（二）、下山平面位置的确定为解决煤层间压茬关系，便于生产管理，减少煤柱压煤量，己二下延采区下山与丁戊下延采区下山重合布置。（三）、平面相对位置的确定1、皮带下山自-618m上部车场做下延采区皮带下山，上口布置一个6.0m、27m高的缓冲煤仓与己组煤皮带下山连接，形成采区的出煤系统，考虑九矿各煤种的产量平衡及采区接替，为了己二下延早日投产，在下山巷道施工过程中，应该多头并进，这样就出现皮带下山前期施工出矸问题，加上轨道下山尚没有到位，前期出煤系统难以形成，结合九矿目前实际的生产系统，采区皮带下山从己二轨道下山适当位置开口施工皮带机头设备通道，在-618m车场位置做一个矸石仓，矸石及前期出煤直接进入矸石仓，再由-618m车场装入矿车，通过己二轨道下山运到-390水平井底车场。后期煤炭经己二采区皮带下山己二采区煤仓己二皮带下山主斜井皮带到地面筛分楼。2、轨道下山轨道下山自-618m车场开口，经过一个甩车场到达轨道下山位置。由于轨道下山前期材料、人员、矸石利用己二轨道下山及-618m现有生产系统，施工较为方便。3、回风下山为便于生产期间回风，采区布置两条回风下山，分别布置在轨道下山的外侧。综合以上，己二下延采区四条下山自西向东相对位置为：西翼回风下山、轨道下山、东翼回风下山、皮带下山，各下山之间净间距分别为20、25m。(四)、下山层位的选择皮带下山沿己16,17煤层底板下面灰岩布置，轨道下山布置在煤层顶板砂岩中，西翼回风沿己15煤层布置，东翼回风布置在煤层顶板砂岩中。1、皮带下山皮带下山基本沿己16,17煤底板以下15m处的厚23.7mL1L4灰岩中，岩性较好，便于布置采面溜煤眼和猴车。总长度L=1398m，落地为-950m己16-17底板灰岩的下部车场中。担负运煤及人员上下任务。2、轨道下山上部车场（-618m车场）在己16-17煤顶板的砂质泥岩中。到达轨道下山位置做2337下坡，大部分布置在己16-17煤顶板以上厚1215m深灰色泥岩及砂泥岩互层中，该岩层灰白、灰色，中厚层状，细粗粒结构，含云母片和暗色矿物，具缓波状层理，硅质胶结。下部穿煤层段约70m,总长度L=1321m，坡度为2337122332,落地标高为-950m己16-17底板灰岩的下部车场中。担负采区辅助运输任务。3、回风下山西翼回风下山沿己15煤层顶板布置，由于在采区中部己15煤层缺失，基本上为岩石巷道，下部又沿己15煤层布置。下部穿煤层段约70m,总长度L=1488m，坡度为2420,落地标高为-950m下部车场。东翼回风下山放在己16-17煤层顶板砂岩中，距离己16-17煤层顶板8m左右，此层砂岩厚度7m左右，该岩层浅灰、灰色，细中粒结构，灰白色中厚层状中粒砂岩，弱含水层，以石英为主，含暗色矿物和植物叶部化石，硅质胶结，具斜层理。下部穿煤层段约70m,总长度L=1403m，坡度为2420,落地标高为-950m己16-17底板灰岩中的下部车场。四、采区车场及硐室采区车场：设轨道上、下平车场，中部甩车场。采区硐室：轨道下山绞车房、通道及绳道；采区煤仓、装载硐室、矸石仓、皮带机头硐室及检修道；采区上、中、下变电所，采区泵房、采区瓦斯抽放硐室等。五、采区各系统1、原煤运输采面机巷己二下延皮带下山采区煤仓己二皮带下山己二采区煤仓主斜井地面。2、辅助运输系统矸石：岩石掘进头己二轨道下山-618车场己二轨道上山-390m大巷新副井井底车场副井罐笼地面。己二下延皮带下山系统形成后，-618m矸石仓可作为皮带下延二期工程中的运输矸石使用。采掘工作面的矸石运输路线为：工作面己二皮带下山-618矸石仓己二轨道下山-390m大巷新副井井底车场副井罐笼地面。材料设备（大件）：地面副井罐笼新副井井底车场-390m大巷己二轨道下山采区上车场（-618m车场）轨道下山采掘面。材料设备（小件）：地面老主斜井（改为副斜井）-120水平车场新暗斜井己15-390石门己二轨道下山采区上车场（-618m车场）轨道下山采掘面。3、人员上下地面老副斜井（改为行人斜井）架空乘人装置-120水平车场新暗斜井架空乘人装置-390石门己二轨道下山架空乘人装置己二皮带下山机头设备通道-己二皮带下山架空乘人装置采掘面。4、通风边庄新副井（主进风）新副井井底车场-390m大巷己二轨道下山采区上车场（-618m车场）轨道下山采掘工作面回风下山六采区专回下山西风井地面。5、排水-950水仓己二皮带下山-618m水仓己二皮带下山-390石门-390中央泵房主斜井排至地面。6、供电己二下延采区共设两个变电所，分别为：-800m变电所、-950m变电所。两个变电所电源均引自己二采区的-618泵房变电所。掘进工作面配双风机，采用风电闭锁及瓦斯电闭锁。7、消防洒水水源为地面200m3消防水池供水，通过主斜井、己二皮带下山、-618m车场，到下延采区，水质及水压符合煤炭工业矿井设计规范（GB50215-2005）的要求。8、压风压风由明斜井入井，经己二（丁戊）采区轨道下山到各采区运输顺槽、采区回风顺槽、岩巷掘进 头、煤巷掘进头等用风点。矿井压风主管路直径为1594.5mm无缝钢管，9、瓦斯抽放该采区按照平煤股份防突与瓦斯治理分源抽放的原则，建立三套抽放系统，即：本煤层抽放系统、上隅角（含采空区）抽放系统、高位抽放系统。其中本煤层抽放系统负责首采面和备用面的瓦斯抽放；上隅角负责己15（己16-17）煤层采空区的瓦斯抽放；高位抽放系统担负在己15煤层布置钻场对己16-17煤层的瓦斯穿层抽放。10、黄泥灌浆系统本矿现有一套黄泥灌浆系统，在西井工广地面设有制浆站，泥浆通过159mm无缝钢管到井下，经西风井回风平巷六采区专回下山回风平巷己二回风下山（戊二回风下山）己二回风下山下延（戊二回风下山下延）工作面回风巷输送工作面。第四节 采煤方法一、采煤方法区内己15煤厚为0.003.25m，平均厚为1.80m，煤层倾角最大25，最小7，平均20，且有上陡下缓之趋势。结构单一，煤厚变化无规律。在可利用的39个见煤点中有12个见煤点不可采,主要出现在井田东部露头线附近和井田西部大片地区。己1617煤厚为3.1711.58m，平均厚为6.50m，下距太原群深灰色泥灰岩（L1）5.8m。煤层结构一般较为简单，己1617煤厚含夹矸1层（厚0.050.10m），厚度变化大，煤层变化同己15煤层。据该上部采区揭露，该区地质构造较复杂，小型断层多，煤层起伏不定，厚度变化大，煤体受构造影响，拉动挤压明显根据以上资料，采用走向长壁后退式采煤法，综合机械化采煤，全部跨落法管理顶板，己15煤一次采全高，己1617煤层上下分层开采,先采上分层，采高3.50m。二、工作面设备选型首采面己15综采工作面采煤机为MG375-W1型，液压支架为ZY4100-14/24型，刮板输送机为SGZ-764/500WS型，转载机SZB-764/264型，破碎机LPS-1000,乳化液泵为XRB2B-80/350,移动变电站KBSGZY-1250/6（5台）。综采面己16-17综采工作面采煤机为MG250/600型，液压支架为ZY4100-17/37型，刮板输送机为SGZ-764/500WS型，转载机SZB-764/264型，破碎机LPS-1000,乳化液泵为XRB2B-80/350,移动变电站KBSGZY-1250/6（5台）。三、工作面参数结合矿井开采经验，采面长度按160m设计，工作面年推进度考虑1700m。四、采区、工作面回采率1、采区回收率采区回采率按80%。2、工作面回收率工作面回采率，己15为中厚煤层按95%；己16-17为厚煤层按93%。第五节 巷道掘进一、巷道断面尺寸及支护形式按采区通风、运输、行人、风速等安全要求，结合九矿实际情况，考虑到一定的断面富裕系数，采区巷道断面特征见表3-5-1。皮带下山基本沿己16,17煤底板以下13m处的厚23.7mL1L4灰岩中，岩性较好，布置采面溜煤眼和架空乘人装置（俗称猴车），半圆形断面，锚喷支护,长度1397m。担负运煤及人员上下任务轨道下山岩石段半圆形断面，锚喷支护；穿煤段架设U型钢支护后再喷浆封闭。西翼回风下山沿己15煤层掘进，梯形断面，先架设工字钢支护再喷浆封闭，岩石段半圆形断面，锚喷支护；穿煤段架设U29型钢支护后再喷浆封闭。东翼回风下山沿己16-17煤层顶板岩石掘进,半圆形断面，锚喷支护；穿煤段架设U29型钢支护后再喷浆封闭。二、巷道掘进进度指标根据矿区经验结合九矿施工队伍的机械化水平及人员素质情况，成巷指标推荐如下：岩石平巷：100m/月岩石斜巷：8090m/月煤平巷：80100m/月 煤斜巷：80100m/月半煤岩：80100m/月 硐室：400m3/月 主要巷道断面特征及支护形式表 表3-5-1顺序巷道名称断面形式支护方式断面积（m2）净掘1轨道下山（岩石）半圆拱锚网喷12.68313.844轨道下山（煤巷）半圆拱U型钢13.213.742西翼回风下山半圆拱锚网喷11.7512.873东翼回风下山半圆拱工字钢11.7512.874皮带下山半圆拱锚网喷18.9420.335联络巷半圆拱锚网喷8.038.986采面机巷梯形锚网12.813.57采面风巷梯形锚网12.813.58采面切眼矩形金支12.313.8三、掘进工作面个数及机械配备根据采掘面个数及采区工作面接替，本采区配备四个掘进工作面，两个煤巷，两个岩巷保证采区的正常接替。掘进工作面配电煤钻、煤巷液压钻机、可弯曲刮板运输机、调度绞车、局扇、小水泵、瓦斯抽放钻、锚杆安装机、混凝土喷射机等设备。四、采区移交生产时的煤量及井巷工程量井巷工程量：采区井巷工程总量为13927m，准备工程量10099m，回采工程量3828m。其中移交生产时一期的井巷工程总量为9173m（准备工程量5345m，回采工程量3828m。）岩巷4427m，煤4745m。详见井巷工程量表3-5-2。准备煤量：555.9万吨，可采期8.8年。回采煤量：59.38万吨，可采期0.96年。井巷工程量表 表3-5-2顺序项目名称移交生产时长度（m）1准备工程岩巷4427煤巷918合计53452回采工程煤巷3828合计3828合 计9173第四章 通风与安全第一节 概 况根据中平办【2010】13号文转发省工业和信息化厅关于2009年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果批复的通知,九矿为煤与瓦斯突出矿井。在2009年2月河南理工大学煤矿安全技术研究中心完成的平煤集团九矿有限责任公司戊9-10、己15煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告中，己15为不突出煤层。己二下延采区按照煤与瓦斯突出设计。根据平煤股份200948号文平煤股份公司煤与瓦斯突出矿井区域性瓦斯治理指导意见，己15煤层作为己16,17煤层的保护层，首先开采己15煤层。瓦斯相对涌出量：8.08m3/t，瓦斯绝对涌出量：8.6m3/min。煤尘爆炸指数为38.1542.01%，煤层具有爆炸性。煤层自燃发火期13月，属容易自燃煤层。据有关资料，恒温带深度25m，温度为17.2。地面标高+176.1+102.0m，据钻孔测温资料，采区内地温梯度1.5/100m，属地温正常区。采区内温度为26.132.2。地质报告中未提到地压，但根据平煤其它矿井实际经验，当采深达到800米以上时，地压显现强烈，须加强预测预报并采取相应安全技术措施。第二节 采区通风矿井为分区式通风系统，通风方式为抽出式。服务于己二煤层下延采区的风井三个：新副井、新主斜井、西井主要通风线路（主线路）：边庄新副井-390m水平井底车场-390m大巷己二煤层轨道下山-618m车场己二下延皮带下山机