威鑫煤矿叙永二井22采区方案设计说明书

四川省威达煤业有限责任公司泸州市威鑫煤矿22采区方案设计说明书四川省川煤矿山勘测设计有限责任公司二一一年十一月参加设计人员名单专业姓名职务、职称总工程师、高级工程师所长、工程师高级工程师工程师工程师工程师地质采矿通风工程师所长、高级工程师高级工程师机电机制工程师院长、高级工程师所长、高级工程师工程师总图土建助理工程师所长、工程师经济经济师图纸目录序号名称图号比例1C19号煤层储量计算图采用150002C20号煤层储量计算图采用150003井上下对照及地质地形图（上）采用150004采区巷道布置平面图（方案一）F12010091631120005采区巷道布置剖面图（方案一）F12010091632120006采区巷道布置平面图（方案二）F12010091633120007采区巷道布置剖面图（方案二）F12010091634120008采区巷道布置及工作面机械配备平面图F12010091634120009通风系统示意图F12010091711示意10避灾路线示意图F12010091671示意11安全生产监测系统图F12010091741示意12井下传感器布置示意图F12010091742示意13井下消防除尘管路示意图F12010098451示意14矿井通讯示意图F12010092441示意15井下压风管路系统示意图F12010092171示意1622采区配电系统图（一、二、三）F12010092611示意17主要巷道断面图册F1201009122150目录前言1第一章采区概况3第一节基本情况3第二节采区地质5第三节采区储量10第二章采区开拓方式及生产系统11第一节采区开拓方式11第二节采区生产系统19第三章采区生产能力及服务年限27第四章采煤方法与巷道掘进29第一节采煤工艺29第二节巷道掘进33第五章采区通风38第一节矿井瓦斯基础参数测算38第二节采区通风45第六章采区供电50第七章采区提升及运输67第八章“六大系统”78第一节安全监测78第二节井下人员定位系统81第九章主要安全措施及环境保护87第十章采区技术经济指标99前言四川省威达煤业有限责任公司泸州市威鑫煤矿（以下简称威鑫煤矿），该矿于2010年7月获得由四川省国土资源厅颁发的采矿许可证（证号C51000020100071120069380）。威鑫煤矿开采原沈家山井田资源，井田东西长约89KM，南北平均宽约30KM。矿区范围由115号拐点圈定，面积357KM2。开采标高1100M840M，开采C17、C19、C20、C24煤层。矿井设计生产能力210KT/A。该矿井采用平硐开拓，主平硐及主井工业场地位于2号勘探线以南250M处的向阳坪附近，井口标高为850M。在主平硐以北2KM左右1100标高为回风平硐。矿井利用主平硐担负矿井煤炭、矸石、材料和设备运输以及进风、行人、排水等任务，并在其中敷设电缆、瓦斯抽采管路、压风管路等。利用回风平硐担负全矿井回风，并兼做应急安全出口。该矿有两个水平（980M水平、850M水平），980M水平只有一个采区（11采区），11采区为现生产采区；850M水平有两个采区（21采区、22采区），22采区是11采区的接替采区，21采区是22采区的接替采区。该矿井通风方式为分列式，通风方法为抽出式；矿井1100M回风平硐利用FBCDZ620型隔爆对旋轴流式通风机2台，1台运行，1台备用。每台风机配置YBF315L26型矿用防爆型电机N2132KW，U380V，N980R/MIN，风量范围415114M3/S，风压范围15004130PA。22采区生产时，矿井通风方式、通风方法不改变。980M水平11采区的井下实际情况，采区南翼煤层薄化，采区服务年限严重缩短，22采区急需要准备。本次设计的850M水平22采区为980M水平11采区的接续采区，根据井下实际情况和与矿协商确定，把采区范围和工作面走向和倾斜长度都适当扩大，适合机械化开采，提高采区生产能力。二、采区设计依据1、威鑫煤矿22采区设计委托书；2、四川省威远煤矿叙永二井矿区范围占有储量说明书；3、四川省叙永县川南煤田古叙矿区沈家山井田勘探（精查）地质报告；4、四川省威达煤业有限责任公司泸州市威鑫煤矿210KT/A初步设计调整和安全专篇调整说明书；5、煤炭工业矿井设计规范；6、煤矿安全规程（2011）；7、国家安全监管总局、国家煤矿安监局“关于印发煤矿井下安全避险六大系统建设完善基本规范（试行）的通知”（安监总煤装201133号）；8、威鑫煤矿提供的其他相关图纸和目前施工现状等。第一章采区概况第一节基本情况一、采区位置、范围及面积850M水平22采区位于矿区范围的北翼，开采5号勘探线到矿区范围北边界之间850M980M标高之间的C17、C19、C20、C24煤层。850M水平22采区北边为矿区边界（与落叶坝井田相邻，与矿井之间留有25M保护煤柱），南边为850M水平21采区（至21采区集中人行上山，与上山之间留设20M保护煤柱），西边为980M水平11采区（水平之间留设20M保护煤柱），东边为矿区边界（为矿井深部水部水平）。22采区南北长（走向长）约1900M，东西宽（倾斜长）680M。二、邻近采区开采情况及矿山压力资料850M水平22采区西边为980M水平11采区，11采区为现生产采区；南边为850M水平21采区，接替22采区；北边和东边为矿区边界，无采区。11采区布置三条上山，轨道上山、回风上山和运输上山，上山布置在煤层底板岩石中；11采区第一个区段进行回采，第二区段准备，其它区段未布置。21采区布置三条上山，集中轨道上山、集中行人上山和集中运输上山，采区三条上山为本采区和980M水平服务。采区内未布置回采巷道。三、井上下对照关系矿区位于四川盆地与云贵高原过渡地带，按四川地貌分区属于川南山地。地势北高、南低，最高点为赵家营，海拔143767M；最低点为南端的震东河谷，海拔691M。相对高差一般200400M，最高达740多米，属于低中山高中山地形。矿山地貌因地层岩性不同而异，大致可分为两类飞仙关组龙潭组地层出露区，山峦和沟谷相架，浑圆形山丘与脊状的长梁山脊，纵横罗列有序，山高谷深，地形陡峻，为构造剥蚀地形；而茅口组、栖霞组、嘉陵江组的碳酸盐地层出露区的山间平坝内，溶蚀洼地与溶蚀残丘、石笋、石芽、溶洞、漏斗十分发育，为典型的岩溶地貌景观。水系属长江支流永宁河水系。由于地处山区，矿区范围内河流不发育，主要有桐子沟、癩子沟、赵子沟和小沟，均为季节性溪沟，平时流量很小甚至断流，雨季流量较大。南端的震东河为常年性山区壮年期河谷，发源于乌龙乡，沿途接纳溪沟、泉水的补给，自东向西蜿蜒迳流，观测流量04023778M3/S，一般245M3/S，最大洪峰流量为79555M3/S，在震东乡附近流出井田外。第二节采区地质一、煤系地层、含煤岩系采区含煤地层为上二叠统龙潭组P2L，为海陆交互相含煤沉积，共含煤517层。其中，大部分可采和局部可采5层，均属薄煤层。岩性主要为灰、深灰、灰黑色泥岩、粘土岩、砂质泥岩、粉砂岩、砂岩、炭质泥岩。其中，泥质岩占含煤地层的622，粉砂岩占含煤地层的108，砂岩占含煤地层的211，灰岩占含煤地层的07。煤层平均厚481M，占含煤地层的52。黄铁矿产于C12煤层以上和C20煤层以下。与上覆地层P2C呈整合接触。、可采煤层采区可采煤层有5层，由上而下为C17下、C19、C20、C24下、C25煤层。1、C17下煤层谷称“么连煤”，位于含煤岩系中下部，上距P2C底界平均5822M，该煤层结构简单，局部含夹矸1层，煤层厚0136M，平均051M，在矿区内局部可采。2、C19煤层俗称“大白煤”，位于含煤岩系中下部，上距C17下煤层平均298M，该煤层结构简单，不含夹矸，厚013101M，平均058M，在矿区内大部分可采。3、C20煤层全区大部分可采，俗称“小白煤”，位于含煤岩系下部，上距C19煤层平均576M，煤层结构简单，厚0135M，平均078M。4、C24下煤层俗称“三层炭”，全区大部分可采，位于含煤岩系下部，上距C20煤层平均909M，煤层结构多数复杂，少数简单，厚012135M，平均071M，含矸石13层，一般2层，夹矸厚0032M。5、C25煤层俗称“落底臭”，位于含煤岩系底部，下距茅口组灰岩平均457M，煤层结构简单，厚0126M，平均059M，煤中含大量黄铁矿结核。二、构造本采区呈单斜构造，褶曲不发育，断裂稀少；据煤层底板等高线图，采区范围内未见大的断层。四、水文地质、区域含隔水层情况矿区处于古蔺复式背斜北翼两端，地层为下三叠统飞仙关组及上二叠统龙潭组一套海陆交互砂岩、泥岩夹灰岩煤系地层，从区域水文地质背景看，含隔水层相间出露。由新至老依次为第四系潜水层、三叠系下统嘉陵江组岩溶强含水层、飞仙关组二至四段相对隔水层、飞仙关组一段上亚段岩溶及裂隙弱中等含水层、飞仙关组一段下亚段隔水层、长兴组岩溶及裂隙含水层、龙潭组相对隔水层、茅口组、栖霞组岩溶含水层。上述诸含水层中，含煤岩系底部茅口、栖霞组岩溶含水层是主采煤层之相距最近的含水层，是矿井采煤系统的直接充水源。、矿区水文地质1、地表水矿区内年降水量大于1000MM，大气降雨量较为丰富，地表水的排泄主要方式是通过片流汇入各汇水盆中的支沟。区内主要河流为震东河，是较大的常年性山区河流，发源于乌龙沟，自东向西流过井田南端，为沈家山、灯盏坪井田的分界河，在震东附近横穿洛窝背斜，于骡子田转入地下伏流。1990年4月至1991年7月，在团山堡设站观测流量04023646M3/S，一般245M3/S，动态变化大，一般洪水位标高7069467744MM，历史最高洪水位标高71284M。据详、普查时估算，其最大洪水流量99555M3/S1920年5月23日。2、泉水区内泉水较发育。多为下降泉，随季节变化，平时流量极小或干涸，泉水一般较清澈。3、断层裂隙水F13断层破碎带位于矿区北部，且断层性质为正断层，地表未见泉水出露。据井田精查资料，断层导水及含水性均较弱，且远离煤层，对未来矿井无充水影响。综上，断层含水性弱，对矿井充水影响不大。4、老窑老硐积水矿区范围内采煤历史悠久，沿煤层露头有老窑34个，虽规模不大，但由于采空塌陷裂隙发育，有利于大气降水补给滞留。据调查，斜井开采的小煤窑均有不同程度的积水，建议在今后开采过程中加以防范，防止老窑突水事故发生。5、岩溶发育规律区内发育有大量的可溶性碳酸盐岩。据资料，区内溶洞和暗河以及漏斗、天然井均较发育。其分布规律为海拔1400M以上的分水岭地带，以竖井、干溶斗等竖直岩溶为主；8001000M岩溶发育呈各种形态，具有垂直循环带厚、潜水位深的特点；310600M的河谷地带，主要发育梯级的溶洞和暗河出口，是地下水的主要排泄地带，即为地表河流的主要源头。6、矿井充水水源受区域水文背景条件的限制，矿井充水水源主要为顶板、底板、小煤窑及老窑积水，以含煤岩系浅部裂隙水和老窑采空区积水为主，次为长兴组灰岩岩溶裂隙水渗透补给；含煤岩系底部茅口、栖霞组岩溶含水层直接补给矿井。龙潭组砂岩、泥岩、煤、砂质泥岩组成的互层为隔水层，在没有断裂、裂隙、溶洞以及暗河等裂隙主要为张裂隙及二次裂隙，裂隙产状为220297O3587O，这二组节理在区内较发育，具有穿层特征，它是连通矿区含水层之间的导水构造。矿井向下开拓，随采空区的增大，其涌水量将会增大。故矿区在开采时应密切关注矿井涌水量的变化，防止不安全事故的发生。据精查地质报告，未来矿井首采水平涌水量采用水文地质比拟法计算结果最大3981M3/D，一般1649M3/D。矿区水文地质类型属简单型。五、其它开采技术条件、瓦斯根据四川省威达煤业有限责任公司泸州市威鑫煤矿210KT/A初步设计调整说明书和安全专篇调整说明书，矿井为高瓦斯矿井。根据煤炭科学研究总院重庆研究院2011年3月提供的泸州市威鑫煤矿有限责任公司C19、C20、C24、C25号煤层瓦斯突出参数测定及突出危险性鉴定报告，威鑫煤矿C19号煤层鉴定为具有突出危险性煤层，C20号煤层在井田范围11、21采区内标高899M标高以上范围鉴定为不具有煤与瓦斯突出危险性，C24号煤层在井田范围11、21采区内标高886M标高以上范围鉴定为不具有煤与瓦斯突出危险性，C25号煤层在井田范围11、21采区内标高878M标高以上范围鉴定为不具有煤与瓦斯突出危险性，矿井开拓22采区或采掘范围扩大至井田范围外时，应从新进行C19、C20、C24、C25号煤层突出危险性鉴定。22采区开采范围在鉴定报告预测范围之外，且开采范围内C19号煤层为具有突出危险性煤层；本次设计开采22采区范围内为突出危险区域。、煤尘据井田精查资料，并参照相邻矿井四川省叙永煤矿开采本区内相同煤层的经验，本矿所采各煤层之煤尘均无爆炸性。、煤的自燃据井田精查资料，并参照相邻矿井四川省叙永煤矿开采本区内相同煤层的经验，除C25煤层为自然发火煤层外，其余均为不易自燃煤层。、地温根据调查，本矿无冲击地压影响。矿井平均地温为166，与叙永县年平均气温1773相近，矿井开采高度在800M之上，井田属地温正常区。、煤的物理、化学性质和煤岩特征1、煤的物理性质和煤岩特征矿区各煤层均呈灰黑黑色，粉末为棕黑色，玻璃金刚光泽，条带状或丝状结构，参差状或贝壳状断口，外生裂隙比较发育。宏观煤岩类型为光亮型、半亮型为主，半暗型、暗淡型煤次之。2、化学性质、煤类及工业用途据精查地质报告，井田内煤层以低中灰中高灰、特低硫和中高硫和中高灰、低中硫为主，中灰中高灰、特低硫和特高硫煤次之。其化学性质列述如下水份173217。灰份6384996。挥发份578923。固定碳57977303。硫份014394。磷份00050031。发热量22522820MJ/KG。C25煤层硫分含量平均394，按国家规定不准开采。四川省环境保护局于1998年7月8日以川环函1998144号及川环函2003318号文批复C25煤层不准开采。按照中国煤炭分类国家标准GB575186，矿区煤层主要工业用途为合成氨用煤、高炉喷吹用煤、发电及民用煤、烧结矿石用煤以及一般工业锅炉用煤。第三节采区储量一、840M水平储量根据四川省叙永县川南煤田古叙矿区沈家山井田勘探（精查）地质报告和四川省威达煤业有限责任公司泸州市威鑫煤矿210KT/A初步设计调整说明书和安全专篇调整说明书，840M980M水平C17煤层50KT，C19煤层2183KT，C20煤层2183KT，C24煤层1820KT。储量地质储量（KT）水平（M）类型C17下C19C20C24下小计水平合计111B168322597474689121B140130110380980840122B503603159631688合计502183270418206757二、22采区储量840M水平储量扣除21采区储量，C17煤层50KT，C19煤层650KT，C20煤层700KT，C24煤层420KT。22采区储量C19煤层1533KT，C20煤层2004KT，C24煤层1400KT，合计4937KT。三、22采区可采储量采区工业资源储量为减去保护煤柱（491KT）后乘以采区回采率以85计，可采煤量3779KT。第二章采区开拓方式及生产系统第一节采区开拓方式一、方案选择、方案介绍1、方案850M水平22采区布置为双翼采区，21采区布置为单翼采区。22采区北边为矿区边界（与落叶坝井田相邻，与矿井之间留有25M保护煤柱），南边为850M水平21采区（至21采区集中人行上山，与上山之间留设20M保护煤柱），西边为980M水平11采区（水平之间留设20M保护煤柱），东边为矿区边界（为矿井深部水部水平）。22采区南北长（走向长）约1900M，东西宽（倾斜长）680M。22采区中部位置（与11采区三条上山位置差不多对齐）布置四条上山，从北到南依次为轨道上山、运输上山、架空行人上山和回风上山；四条上山均布置在茅口灰岩中；轨道上山与运输上山之间的平面间距为37M，运输上山与架空行人上山之间的平面间距为15M，和架空行人上山与回风上山之间的平面间距为15M。22采区轨道上山，为整个采区生产服务，用于运矸、进风、设备材料运输；巷道净宽28M，净高30M，净断面积647M2，喷浆支护，喷浆厚度50MM，半圆拱型断面；铺设轨道，轨型22KG/M，轨距600MM。上部标高982M与980M运输大巷相连，下部标高860M与850M运输大巷相连，上山倾角125，斜长546M。22采区运输上山，为整个采区生产服务，用于运煤、进风；巷道净宽30M，净高29M，净断面积771M2，喷浆支护，喷浆厚度50MM，半圆拱型断面；铺设皮带。上部标高982M与980M运输大巷相连（11采区980M运输绕道口位置），下部标高860M与860M运输石门相连，上山倾角10，斜长675M。22采区架空行人上山，为整个采区生产服务，用于行人、进风、铺设管线；巷道净宽30M，净高35M，净断面积951M2，喷浆支护，喷浆厚度50MM，半圆拱型断面；安装人车。上部标高982M与980M运输大巷相连，下部标高860M与850M运输大巷相连，上山倾角13，斜长521M。22采区回风上山，为整个采区生产服务，用于回风；巷道净宽28M，净高29M，净断面积726M2，喷浆支护，喷浆厚度50MM，半圆拱型断面。上部标高982M通过回风上山与11采区回风上山，通过联络巷与行人上山相连，下部标高860M与860M运输石门相连，上山倾角9，斜长749M。22采区划分为五个区段，区段垂高为2024M，区段斜长120140M；采区内布置1个综采工作面（22910采煤工作面）和1个抽采工作面（2299抽采工作面），2个掘进工作面。开采范围内3层煤可采（C17号煤层不可采），煤层之间开采顺序为从上往下开采，先采上层再采下层；采区内各区段之间先采下区段在采上区段，下行式开采。详见方案平、剖面图。2、方案850M水平22采区布置为双翼采区，21采区布置为双翼采区。22采区北边为矿区边界（与落叶坝井田相邻，与矿井之间留有25M保护煤柱），南边为6号勘探线为界（采区之间留设20M保护煤柱），西边为980M水平11采区（水平之间留设20M保护煤柱），东边为矿区边界（为矿井深部水部水平）。22采区南北长（走向长）约1300M，东西宽（倾斜长）680M。22采区中部位置布置四条上山，从北到南依次为轨道上山、架空行人上山、运输上山和回风上山；四条上山均布置在茅口灰岩中；轨道上山与架空行人上山间的平面间距为15M，架空行人上山与运输上山之间的平面间距为15M，运输上山与回风上山之间的平面间距为15M。22采区轨道上山，为整个采区生产服务，用于运矸、进风、设备材料运输；巷道净宽28M，净高30M，净断面积647M2，喷浆支护，喷浆厚度50MM，半圆拱型断面；铺设轨道，轨型22KG/M，轨距600MM。上部标高982M与980M运输大巷相连，下部标高860M与850M运输大巷相连，上山倾角13，斜长522M。22采区运输上山，为整个采区生产服务，用于运煤、进风；巷道净宽30M，净高29M，净断面积771M2，喷浆支护，喷浆厚度50MM，半圆拱型断面；铺设皮带。上部标高982M与980M运输大巷相连，下部标高860M与860M运输石门相连，上山倾角10，斜长662M。22采区架空行人上山，为整个采区生产服务，用于行人、进风、铺设管线；巷道净宽30M，净高35M，净断面积951M2，喷浆支护，喷浆厚度50MM，半圆拱型断面；安装人车。上部标高982M与980M运输大巷相连，下部标高860M与850M运输大巷相连，上山倾角13，斜长522M。22采区回风上山，为整个采区生产服务，用于回风；巷道净宽28M，净高29M，净断面积726M2，喷浆支护，喷浆厚度50MM，半圆拱型断面。上部标高982M通过联络巷与980M运输大巷相连，下部标高860M与860M运输石门相连，上山倾角10，斜长622M。22采区划分为五个区段，区段垂高为2024M，区段斜长120140M；采区内布置1个综采工作面（2292采煤工作面）和1个抽采工作面（2291抽采工作面），2个掘进工作面。开采范围内3层煤可采（C17号煤层不可采），煤层之间开采顺序为从上往下开采，先采上层再采下层；采区内各区段之间先采上区段在采下区段，上行式开采。详见方案平、剖面图。方案比较1、方案优点充分利用矿井现有巷道，简化采区开拓系统；采用下行式开采，有利于解决采掘工作面的水患；简化中间环节，减少井巷工程量，节约投资；采煤工作面走向较长，减少工作面搬家次数，有利于机械化开采，提高单产；22采区开拓准备对11采区影响较小；22采区形成后，11采区煤炭从22采区运出，少去850M运输大巷的皮带运输环节，节约运输成本。缺点工作面下行式开采，回风巷为上区段运输巷；运输巷内需铺皮带要求巷道变形不大，增加维修工程量；两个采区采用一套运输系统，运输系统故障就影响全矿井生产。21采区变为单翼采区减小采区服务年限。2、方案优点充分利用矿井现有巷道，简化采区开拓系统；采用上行式开采，运输巷为下区段回风巷，可少量维修即能使用；11采区与22采区系统相对独立，互不影响；21采区为双翼采区增加采区服务年限。缺点工作面走向长较短，增加工作面搬家次数，不利于机械化开采；22采区开拓布置对11采区影响较大；两套煤炭运输系统，运输成本增加。选定方案经比较方案一、二较方案二经济技术上更为合理，特别是增加采区走向长度，有利于减少回采准备工作量，简化生产环节，实现高产高效；采区开拓准备对现有采区影响较小。故推荐采用方案进行开拓布置。方案综合比较详见表211。表211方案比较表方案方案井巷工程量煤巷4849M，岩巷10866M；共15715M煤巷3226M，岩巷7130M；共10356M井巷概算53523万元51156万元优点充分利用矿井现有巷道，简化采区开拓系统；采用下行式开采，有利于解决采掘工作面的水患；简化中间环节，减少井巷工程量，节约投资；采煤工作面走向较长，减少工作面搬家次数，有利于机械化开采，提高单产；22采区开拓准备对11采区影响较小；22采区形成后，11采区煤炭从22采区运出，少去850M运输大巷的皮带运输环节，节约运输成本。充分利用矿井现有巷道，简化采区开拓系统；采用上行式开采，运输巷为下区段回风巷，可少量维修即能使用；11采区与22采区系统相对独立，互不影响；21采区为双翼采区增加采区服务年限。缺点工作面下行式开采，回风巷为上区段运输巷；运输巷内需铺皮带要求巷道变形不大，增加维修工程量；两个采区采用一套运输系统，运输系统故障就影响全矿井生产。21采区变为单翼采区减小采区服务年限。工作面走向长较短，增加工作面搬家次数，不利于机械化开采；22采区开拓布置对11采区影响较大；两套煤炭运输系统，运输成本增加。二、采区开拓方式、采区巷道布置22采区轨道上山，为整个采区生产服务，用于运矸、进风、设备材料运输；巷道净宽28M，净高30M，净断面积647M2，喷浆支护，喷浆厚度50MM，半圆拱型断面；铺设轨道，轨型22KG/M，轨距600MM。上部标高982M与980M运输大巷相连，下部标高860M与850M运输大巷相连，上山倾角125，斜长546M。22采区运输上山，为整个采区生产服务，用于运煤、进风；巷道净宽30M，净高29M，净断面积771M2，喷浆支护，喷浆厚度50MM，半圆拱型断面；铺设皮带。上部标高982M与980M运输大巷相连（11采区980M运输绕道口位置），下部标高860M与860M运输石门相连，上山倾角10，斜长675M。22采区架空行人上山，为整个采区生产服务，用于行人、进风、铺设管线；巷道净宽30M，净高35M，净断面积951M2，喷浆支护，喷浆厚度50MM，半圆拱型断面；安装人车。上部标高982M与980M运输大巷相连，下部标高860M与850M运输大巷相连，上山倾角13，斜长521M。22采区回风上山，为整个采区生产服务，只用于回风为专用回风巷；巷道净宽28M，净高29M，净断面积726M2，喷浆支护，喷浆厚度50MM，半圆拱型断面。上部标高982M通过回风上山与11采区回风上山，通过联络巷与行人上山相连，下部标高860M与860M运输石门相连，上山倾角9，斜长749M。区段内同一标高布置两条石门，运输石门和回风石门平面间距30M；运输石门采用三心拱断面，净宽45M，净高29M，净断面积1157M2，用于行人进风、运输、铺设管线；回风石门采用半圆拱型断面，巷道净宽28M，净高29M，净断面积726M2，用于回风为专用回风巷，严禁行人和运输。、采区区段划分及开采顺序22采区划分为五个区段，第一、二、三区段垂高为24M，四、五区段垂高为20M，区段斜长120140M。第一个区段972M948M、第二个区段948M924M、第三个区段924M900M、第四个区段900M880M、第五个区段880M860M。开采4层煤，煤层之间开采顺序为从上往下开采，先采上层再采下层；采区内各区段之间先采下区段在采上区段，下行式开采。、采煤工作面、运输巷和回风巷22采区范围内C17号煤层不可采，第一个工作面布置在C19号煤层。采区内布置1个综采工作面（22910采煤工作面）和1个抽采工作面（2299抽采工作面）。运输巷和回风巷沿煤层布置，采用锚网索支护；运输巷净宽36M，净断面积69M2；回风巷净宽28M，净断面积57M2。工作面回风巷采用沿空留巷，作用上一区段的工作面运输巷。、采区硐室1、860M运输石门内布置1个采区变电所。2、850M运输大巷内布置1个永久避难硐室。第二节采区生产系统一、运煤系统从采煤工作面运输巷开始全部采用胶带输送机连续运输，运输路径为采煤工作面工作面运输巷860M运输石门22采区运输上山22采区煤仓850M运输大巷地面原煤仓。二、运矸系统1、掘进工作面900M运输石门区段石门矸仓22采区运输上山22采区矸仓850M运输大巷地面。三、通风系统新鲜风流从850M主平硐进入，经850M运输大巷，860M运输石门，到22910工作面运输巷和采煤工作面，乏风经22910工作面回风巷、880M回风石门、22采区回风上山、11采区回风上山、1100M回风大巷、1100M回风平硐，最后从1100M回风平硐排出地面。四、供电系统22采区电源取自中央变电所10KV母线不同母线段，分别用两回MYJV2287/10KV370型，长13KM的电缆经850M运输大巷引入22采区变电所，再引到各工作面，详见22采区配电系统图（一）、22采区配电系统图（二）、22采区配电系统图（三）图F120100926101、F120100926102、F120100926103及第六章。五、设备、材料及人员提升系统22采区布置轨道上山用于提升设备、材料。采区工作面运输巷的设备、材料由850M运输大巷至采区轨道上山下部车场，22采区轨道上山区段运输石门工作面回风巷、回风巷。人员可从850M运输大巷通过平巷人车运送至22采区架空行人上山下部人车停放站，再经22采区架空行人上山区段联络巷区段运输石门工作面回风巷、回风巷。六、辅助生产系统压风系统1、威鑫煤矿现有压风系统及压风自救系统威鑫煤矿现有矿井压气系统及压风自救系统采用地面固定压风机房供压风自救系统、矿井下固定硐室压风机供动力用风；地面压风机房位于850M主平硐外侧，装备3台SA90A（N90KW、P085MPA、Q152M/MIN）型压风机，2台工作，1台备用。入井主压风管路为1335MM的无缝钢管，经850M主平硐、850M运输大巷、集中行人上山、980M水平运输大巷、980压风机硐室、至一区段运输石门。支管选用6835型无缝钢管。2、威鑫煤矿22采区压风系统及压风自救系统威鑫煤矿22采区矿井压气系统及压风自救系统的设计利用现有系统。从850M运输大巷接入压风自救系统，到各用风地点。在880M运输石门靠近2298工作面回风巷、2297工作面回风巷设一移动压内站，供掘1（煤巷综掘）、掘2（煤巷综掘）动力用风。3、22采区用风量计算救生压风量为QQ硐室Q自救2150390M3/MIN在上式中，按照2个避难硐室计算，每个硐室按照15人计，每人03M3/MIN需风量计。生产动力用风量生产动力压风需风量计算统计见表221。表221压风需风量统计表序号设备名称型号单台耗风量M3/MIN使用台数同时使用系数需风量M3/MIN1凿岩机YT24282156管路漏风系数12机械磨损系数115海拔高度修正系数11总需风量85（M3/MIN）2、压风管路根据矿井总需风量计算压风主干管管径为DE52012PGLTR527160158403691227MM式中DE压风主干管直径，MM；G空气流量，KG/H；R气体常数，R2927KG；P管路中的平均压力，取7KG/CM2；T管路中的平均温度,一般取346KP压力损失,取1KG/CM2取09122。经计算22采区压风主干管采用1335无缝钢管，只用于压风救生的压风管路采用5735焊缝钢管，管路布置见压风管路示意图。地面压风机设备能力能够满足矿井压风自救需要。排水系统采区涌水由工作面排出后经采区石门、采区上山至850运输大巷后自流出地表。供水系统22采区井下采用消防与除尘洒水合一的管道系统供水，经统计采区除尘用水为60887M3/D，一次消防用水量为33048M3。水源为震东乡石桥溶洞水作为矿井主要水源，经处理后的矿井水作为备用水源。经泵送至1140M高位水池，由DN80主管道经静压供主平硐和850M水平，经静压分别供22采区各用水点。22采区主干管采用8945无缝钢管快速接头连接，各巷道支管采用5735无缝钢管。通讯系统在850M水平集中行人上山下部车场干线线盒处分接，由50对通信电缆接至22采区下部车场，再由用20对电缆接至22采区中部车场，再分接至各工作地点。在采区各工作面运输巷、回风巷、掘进工作面、胶带输送机机头和机尾、轨道上山上、下车场及提升机硐室、行人上山上、下车场及驱动室、采区变电所等地点设置生产调度电话机，电话机采用矿用本质安全型。22采区井下消防、除尘用水量统计表序号用水名称用水量L/S数量水压MPA日工作时间H日用水量M3备注一生产消尘用水量1除尘用喷雾装置046151210368每组5个喷嘴2风流净化水幕0246152412442每组3个喷嘴3放炮用强喷雾装置031152216炮掘4移动液压支架强喷雾装置04215102880综采工作面5采煤机内外喷雾1520512129602机采工作面6煤巷掘进巷综掘7湿式凿岩机0081038230炮掘8混凝土配料搅拌机DN250410145769冲洗巷道用给水栓DN25045053216018处同时冲洗巷道10装岩前洒水及冲洗帮顶DN2503204121611锚喷前冲洗岩帮DN25031041108小计46836生产消尘用水量合计6088713富余系数调整二井下消防用水1消火栓75105616200按一次火灾，延续6H2胶带输送机自动喷水灭火装置9610226912按一次火灾，延续2H3隔火水幕4610269936按一次火灾，延续6H消防用水合计33048注1、综采支架乳化液循环使用，用水量忽略不计；2、自动灭火装置喷水强度为8L/MINM2，保护巷道长度为16M，宽45M。喷雾隔火装置用水量按喷水灭火装置考虑安全监测威鑫煤矿为高瓦斯矿井，所采煤层为不易自然煤层，煤尘不具有爆炸危险性。矿区属于地温正常区，无地温异常现象。根据煤炭工业矿井设计规范和煤矿安全规程有关规定，矿井应设置生产安全监控系统。为便于集中管理、合理使用，矿井安全监测和生产监测合用一套监测装置，选用原矿井KJ90NB型煤矿综合监测监控系统，在原集中运煤上山的04分站对接。根据井下开拓方式及采掘工作面的配置情况，在井下各采掘工作面、主要回风巷、机电硐室、运煤上山、避难硐室及大巷等处设置瓦斯、风速、一氧化碳、风筒、风门等传感器。860M水平22采区布置有1个综采工作面、1个综掘工作面、1个炮掘工作面，一个避难硐室。1、瓦斯传感器各掘进工作面设置一台T1及T2瓦斯传感器，T1安设置在距迎头小于5M处，T2安设在掘进工作面回风与全风压回合点以里1015M范围内，2个掘进工作面需安设传感器4台。采煤工作面安设6台瓦斯传感器（T1、T0、T2）其位置分别为T1安设在回风巷内距工作面煤壁不大于10M处；T0安设在采煤工作面上隅角；T2安设在采煤工作面在回风巷距石门1015M处。共需安设瓦斯传感器6台。2、开停传感器每个掘进工作面工作局部通风机和备用局部通风机开关电源侧各安设一台风机开停传感器，2个掘进工作面共需安设风机开停传感器4台。3、风门开关传感器860M水平22采区变电所、采区回风上山、900M运输石门、980M运输绕道等安设风门开关传感器，22采区共需安设风门开关传感器13台。6、风速传感器在850M水平运输大巷、采煤工作面回风巷、掘进工作面回风巷、回风上山、行人上山、轨道上山等安设风速传感器，采区共需安设风速传感9台。7、馈电传感器22采区布置2个掘进工作面，每个掘进工作面安设一台馈电传感器，采煤工作面安设一台馈电传感器，共应安设馈电传感器3台。8、温度传感器在85M水平22采区变电所及避难硐室内外和采煤工作面回风巷、轨道上山绞车房个安设一台温度传感器，共应安设温度传感器5台。9、烟雾传感器及一氧化碳传感器在采煤工作面和运煤上山皮带滚筒下风侧安设1台烟雾传感器及1台一氧化碳传感器，避难硐室内外安装1台一氧化碳传感器，共计安设烟雾传感器2台，一氧化碳传感器5台。10、风压传感器在22采区回风上山安设1台风压传感器。11、二氧化碳传感器在22采区避难硐室内外各设1台二氧化碳传感器，共计安设2台。同时，为提高劳动生产率，还设置生产监控系统，主要对各采、掘工作面的主要机械设备等工作状况、各采区煤仓煤位、给煤机的开停、运输大巷的胶带输送机运行状况、采区变电所运行状况进行实时监测。22采区共需安设分站6台，分站能可靠地实现风、电、瓦斯闭锁功能。生产安全监控系统详见图F120100927401。瓦斯监控设备、材料见表222。表222瓦斯监控设备、材料一览表序号设备名称型号单位安装量1分站KJ90F8、F16、F32台62瓦斯传感器KG9701A台103一氧化碳传感器GTH500B台54烟雾传感器GQF01（A）台25温度传感器GW50（A）台56馈电传感器KGD18个37风速传感器KF15台98开停传感器GTLA台49风门开关传感器KG921台1310二通接线盒KP5001个12011三通接线盒KP5001个10012模拟量电缆PUYVR147/052KM413开关量电缆PUYVR127/028KM314二氧化碳传感器KG3031A台2第三章采区生产能力及服务年限一、矿井工作制度矿井设计年工作日为330D，每天四班作业，其中三班采煤，一班准备，四班掘进，每班工作6H。二、采区生产能力根据矿井煤层赋存情况、开采技术条件和开采现状，22采区内布置1个采煤工作面，1个抽采工作面，2个掘进工作面，达到210KT/A设计生产能力。22采区在第五个区段C19煤层北翼布置一个综采工作面，工作面编号22910综采工作面；南翼布置一个抽采工作面，工作面编号2299抽采工作面。2个掘进工作面为2298工作面回风巷综掘工作面和2297工作面回风巷炮掘工作面。采煤工作面生产能力A采LMLRC1200971267140971032003KT/A式中L采煤工作面平均长，120M；M煤层平均厚度，K19煤层095M；L工作面年推进度；矿井采用“三八”制作业，每天两班采煤，一班准备。综采工作面每班完成4个循环，每天完成8个循环，采用往返一次割两刀，每天割煤8刀，按采煤机截深06M，每天进尺48M，正规循环率80计，年进度约1267M；R煤层容重，140T/M3；C工作面回采率，取C097。考虑5的掘进出煤，移交生产时的生产能力为A105A采10520032103KT/A22采区C19煤层中布置1个回采工作面能够达到210KT/A的设计生产能力。三、采区服务年限TKAZ式中ZK采区的可采储量，3779KT；A采区设计生产能力，210KT/A；K储量备用系数，取K14；经计算，按生产能力210KT/A计，22采区服务年限129A。第四章采煤方法与巷道掘进第一节采煤工艺一、采煤方法的选择该矿井有可采煤层四层，分别为C17下、C19、C20、C24下煤层，各煤层间间距小，倾角1425，为近距离缓倾斜煤层群。C17下煤层谷称“么连煤”，位于含煤岩系中下部，上距P2C底界平均5822M。该煤层结构简单，局部含夹矸1层，煤层厚0136M，平均051M，在矿区内局部可采。C19煤层俗称“大白煤”，位于含煤岩系中下部，上距C17下煤层平均298M。该煤层结构简单，不含夹矸，厚013101M，平均058M，在矿区内大部分可采。C20煤层全区大部分可采，俗称“小白煤”，位于含煤岩系下部，上距C19煤层平均576M。煤层结构简单，厚0135M，平均078M。C24下煤层俗称“三层炭”，全区大部分可采，位于含煤岩系下部，上距C20煤层平均909M。煤层结构多数复杂，少数简单，厚012135M，平均071M，含矸石13层，一般2层，夹矸厚0032M。22采区开采范围按突出危险区域设计；除C25煤层为自然发火煤层外，其余均为不易自燃煤层；所采各煤层之煤尘均无爆炸性。根据该煤层开采技术条件，设计确定采用走向长壁采煤法。二、工作面采、装、运煤方式及设备选型采、装、运煤设备选型根据煤层赋存情况以及矿井现有装备运行情况，C19号煤层综采工作面采用MG110/265BWD型采煤机落煤，SGZ630/290型刮板输送机运煤，ZY2400/55/12型支撑掩护式液压支架支护工作面，工作面下端采用SGW40T型桥式转载机转载，工作面运输巷采用DSJ80/42/240型可伸缩带式输送机运输煤炭。采、装、运煤设备的技术参数1、C19号煤层综采工作面双滚筒采煤机型号MG110/265BWD额定生产能力563T/H电机功率265KW采高09159M刮板运输机型号SGZ630/290额定运输能力400T/H电机功率290KW综采工作面主要设备配备见表411表411综采工作面主要设备配备序号设备名称型号单位数量1双滚筒采煤机MG110/265BWD，N265KW台12刮板输送机SGZ630/290，N180KW台13掩护式液压支架ZY2400/55/12架904刮板转载机SGW40T台15胶带输送机DSJ80/42/240，N240KW台16乳化液泵站BRW200/315，N125KW套27乳化液泵箱RX1000套18设备列车SLZ500列29煤电钻ZMS12台210双速多用绞车SDJ20台1三、工作面顶板管理方式及支架设备选型工作面顶板管理方式根据煤层顶底板条件及工作面采煤设备配套的要求以及矿井的实践经验，设计确定回采工作面采用全部垮落法管理顶板。液压支架选型根据煤层顶底板岩性，综采工作面选用掩护式液压支架。1、液压支架强度计算用经验公式确定顶板荷载PK1M98COS式中P支架单位面积上应有的支护强度，KPA；K1支架荷载相当于采高岩重的倍数，取60；M煤层开采厚度，煤层最大采高16M；顶板岩石容重，取26T/M3；煤层倾角，煤层814，取10。经计算，最大压力P241KPA。2、工作阻力PK1MF98COS式中F支架的支护面积，FLBL支架控顶距，M；B支架中心距，M。P601635152698COS101265KN3、液压支架的最大高度HMAX、最小高度HMIN的确定HMAXMMAX02，MHMINMMIN025，M式中MMAX工作面最大采高，取12M；MMIN工作面最小采高，取09M。经计算，液压支架最大、最小高度应为HMAX14M，HMIN065M。根据上述各参数计算，采煤工作面选用ZY2400/55/12型支撑掩护式液压支架，支架最大支撑高度为14M，最小支撑高度055M，工作阻力3400KN。初撑力17762433KN，支护强度049061MPA，支架重量130T。四、工作面设备防滑、防倒在开采时必须采取以下措施运送、安装和拆除液压支架时，必须有安全措施，明确规定运送方式、安装质量、拆装工艺和控制顶板的措施。工作面煤壁、刮板输送机和支架都必须保持直线。支架间的煤、矸必须清理干净。液压支架必须接顶。顶板破碎时必须超前支护。在处理液压支架上方冒顶时，必须制定安全措施。采煤机采煤时必须及时移架。采煤与移架之间的悬顶距离，应根据顶板的具体情况在作业规程中明确规定；超过规定距离或发生冒顶、片帮时，必须停止采煤。严格控制采高，严禁采高大于支架的最大支护高度。当煤层变薄时，采高不得小于支架的最小支护高度。工作面两端必须使用端头支架或增设其他形式的支护。工作面转载机安有破碎机时，必须有安全防护装置。处理倒架、歪架、压架以及更换支架和拆修顶梁、支柱、座箱等大型部件时，必须有安全措施。工作面爆破时，必须有保护液压支架和其他设备的安全措施。第二节巷道掘进一、巷道断面和支护方式巷道断面根据各类巷道的不同用途，并以满足运输、行人、管线敷设、通风和安全要求，以及巷道布置的岩层层位综合考虑。支护方式按各类巷道的服务时间和所穿过的岩性不同，岩石巷道支护以喷浆和锚喷为主，交岔点及部分支护困难的破碎地段采用混凝土砌碹，半煤岩巷则以锚网支护为主，所有硐室包括煤仓均采用混凝土支护。各巷道断面尺寸详见断面图册。二、巷道掘进进度指标在巷道掘进时应严格按照煤矿安全规程的有关规定执行。根据原煤炭部制订的矿井建设工期定额和其它有关规定，并参照目前临近矿区生产矿井巷道施工的实际指标，按照不同的断面、不同的支护方式，确定本矿井各类巷道掘进进度指标如下岩石平巷120M/月；岩石斜巷70M/月；硐室及车场100M/月；煤层斜巷150M/月；煤层平巷150M/月炮掘；煤层平巷260M/月综掘；开切眼150M/月。三、掘进工作面个数及掘进设备配备根据采掘接替进度关系，为保证各回采工作面结束前有足够的时间，完成接续工作面的掘进及设备安装，采区投产时22采区共配备1个综掘工作面和1个炮掘工作面，均为煤巷掘进工作面，分别为2298工作面回风巷综掘工作面和2297工作面回风巷炮掘进工作面。其主要装备见表421、422。表421综掘工作面主要设备配备序号设备名称型号单位数量1综掘机EBZ160，N160KW台12胶带输送机DSJ80/42/45，N45KW台13喷雾泵站WPZ125/55，N55KW台14激光指向仪JZB1台15局部扇风机BDF56，N211KW台26掘进机除尘器KC062S，N185KW台17风动凿岩机ZY24台18探水钻机MYZ150，N11KW台19泥浆泵TBW50/15，N22KW台1表422炮掘工作面主要设备配备序号设备名称型号单位数量1扒矿装载机ZWY80/185，N185KW台12气动锚杆钻机MQT130/28J台13激光指向