七公里煤矿抽放设计526

1、织金县城关镇七公里煤矿瓦斯抽放设计贵州永风矿山科技服务有限公司2013年5月织金县城关镇七公里煤矿瓦斯抽放设计（生产能力15万t/a）设 计：审 核：项目负责： 贵州永风矿山科技服务有限公司2013年5月目 录前 言1第一章 矿井概况3第一节 井田概况3第二节 矿井地质及煤层赋存情况5第三节 矿井设计概况14第四节 矿井通风与瓦斯21第二章抽采瓦斯设计参数23第一节 抽采瓦斯的必要性和可行性23第二节 瓦斯来源分析25第三节 煤层瓦斯基本参数25第四节 瓦斯储量和可抽量29第五节 矿井瓦斯涌出量31第六节 抽放规模36第三章 抽采方法设计37第一节 抽采瓦斯方法选择37第二节 抽采参数确定43

2、第三节 抽采钻孔布置及施工43第四章 瓦斯抽采系统计算及设备选型48第一节 抽采管路系统的选择及计算48第二节 抽采设备选型计算52第五章 瓦斯利用57第六章抽采瓦斯地面工程58第一节 抽采站工业场地总平面布置58第二节 抽采站建筑58第三节 设备安装及管网布置59第四节 给水、排水59第五节 采暖、通风61第七章 泵站供配电、照明、防雷及通讯62第一节 泵站供配电及照明62第二节 防雷、接地63第三节 通讯64第八章 瓦斯抽采监测及控制65第一节 抽采利用监测设计内容65第二节 抽采实时监测65第三节 抽采管路的附属设施、泵房辅助设施66第九章抽采瓦斯组织管理及安全措施70第一节组织管理70

3、第二节安全措施71第三节 有关操作注意事项74第十章 环境保护79第一节 抽采瓦斯工程对环境的影响79第二节 污染防治措施79第三节 抽采站绿化79第十一章技术经济80第一节机构设置与人员配置80第二节 投资估算80第三节 管理与规章制度表格81 附 件1、设计委托书；2、采矿许可证、煤炭生产许可证、安全生产许可证、矿长资格证、矿长安全资格证、企业营业执照；3、贵州省煤田地质局2007年9月提供的织金县城关镇七公里煤矿M23煤层煤炭自燃倾向等级鉴定报告及煤尘爆炸性鉴定报告；4、贵州省煤田地质局2007年9月提供的织金县城关镇七公里煤矿M23煤层煤炭自燃倾向等级鉴定报告及煤尘爆炸性鉴定报告；5、

4、贵州省能源局文件黔能源发【2010】497号关于对毕节地区工业和能源委员会关于请求审批织金县城关镇七公里煤矿M16煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的报告。6、毕节市工业和能源委员会（毕市工能复201268号）关于对织金县城关镇七公里煤矿二采区开采方案的批复7、贵州煤矿安全监察局毕节监察分局文件（黔煤安监毕2012181号）关于对织金县城关镇七公里煤矿二采区安全设施设计的批复；8、贵州省煤炭管理局文件（黔能源发2010699号）关于毕节地区工业和能源委员会的批复；附 图序号图 名比 例1采区巷道布置图1：20002采区巷道布置剖面图1：20003瓦斯抽放系统图1：20004抽采管网布置图示意5瓦斯

5、泵站供电系统及配电照明布置图示意6抽采泵房布置图1：507泵站避雷系统图1:200前 言织金县城关镇七公里煤矿属生产矿井。全矿划分为三个采区，M16煤层为一采区，全矿M23、M27、M30煤层为二采区，全矿M6、M7煤层为三采区（说明：三采区位于+1440m标高以上，该矿已经以上限+1600m标高编制了资源储量核实报告，贵州省国土资源厅已经批复；目前正在变更采矿许可证上限标高，在采矿许可证上限标高未变更以前，原设计的三采区不得开采），目前生产在一采区最后一个工作面，即将开采完毕，正在进行二采区系统的掘进过程中。根据该矿实际情况，本次设计针对二采区进行设计。该矿于2011年10月取得采矿许可证（

6、证号：C5200002011111120120659），有效期限：2011年10月至2016年9月，该矿矿界由6个拐点圈定，井田面积0.8144km2，开采标高+1440m+1200m，生产规模15万吨/年。矿井按照毕市工能复201268号关于对织金县城关镇七公里煤矿二采区开采方案的批复和黔煤安监毕2012181号关于对织金县城关镇七公里煤矿二采区安全设施设计的批复已经建成，并于2012年2月取得煤炭生产许可证（证号：205224250568）和2011年12月取得煤矿安全生产许可证（证号：(黔)MK安许可证字0571）。该矿可采煤层6层，从上到下分别为M6、M7、M16、M23、M27、M3

7、0煤层，根据贵州省能源局文件黔能源发【2010】497号关于对毕节地区工业和能源委员会关于请求审批织金县城关镇七公里煤矿M16煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的报告的批复中的2010年7月中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室提交的贵州省织金县城关镇七公里煤矿M16煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的结论；七公里煤矿M16煤层在鉴定范围内（标高1380以上的M16煤层）为无突出危险性。其余煤层未作煤与瓦斯突出危险性鉴定，因此，设计按矿井具有煤与瓦斯突出危险性进行设计和管理，鉴定范围内无突出危险性的煤层按突出煤层的无突出危险区域进行设计和管理。在生产过程中及时定期进行瓦斯等级鉴定工作，并加强矿井通

8、风，采取有效的预防措施，防止矿井瓦斯聚集，严格执行煤矿安全规程的有关规定，保证矿井安全生产。根据贵州省能源局文件：黔能源发2010699号关于毕节地区工业和能源委员会的批复，七公里煤矿绝对瓦斯涌出量为3.84m3/min，鉴定等级为高瓦斯矿井。随着矿井的开采，七公里煤矿今后回采工作面和掘进工作面瓦斯涌出量都会不断增加，为解决今后的瓦斯超限问题，矿井应进行瓦斯抽放设计。受七公里煤矿的委托，贵州永风矿山科技服务有限公司承担该矿矿井瓦斯抽放设计。由于矿井为生产矿井，矿井原就设有永久抽放系统，若矿井现有的抽采设备可满足变更后的矿井瓦斯抽放需要，则继续利用，若不能满足，则根据实际的抽放需要重新选择抽放设

9、备。七公里煤矿按突出矿井设计，随着开采深度增加，瓦斯涌出量将增大，只有降低煤层瓦斯含量，才可有减少矿井瓦斯涌出量。本设计从矿井瓦斯涌出量和突出矿井等因素考虑设计，决定建立地面固定式瓦斯抽采系统来治理瓦斯。一、编制本设计的依据1、煤矿瓦斯抽采工程设计规范（GB50471-2008）2、矿井瓦斯抽采技术规范AQ1027-2006国家安全生产监督管理总局3、矿井瓦斯抽采管理规范（1997）中华人民共和国煤炭工业部4、煤矿安全规程（2011）国家煤矿安全监察局5、防治煤与瓦斯突出规定（2009）国家安全生产监督管理总局令6、贵州省煤炭管理局文件（黔能源发2010699号）关于毕节地区工业和能源委员会的

10、批复；7、贵州省煤炭管理局文件（黔煤规字200866号）关于对织金县城关镇七公里煤矿二采区开采方案设计的批复8、贵州煤矿安全监察局毕节监察分局文件（黔煤安监毕2012181号）关于对织金县城关镇七公里煤矿二采区安全设施设计的批复9、贵州永风矿山科技服务有限公司相关人员现场收集的通风、生产、瓦斯、地质等相关资料及七公里煤矿提供的相关资料二、设计的主要技术经济指标（1）矿井相对瓦斯涌出量为50m3/t，矿井绝对瓦斯涌出量为15.8m3/min。（2）抽放浓度：高负压40%、低负压20%；（3）抽采纯量：8m3/min（其中：高负压5.0m3/min，低负压8m3/min）；（4）抽采率：50%。第

11、一章 矿井概况第一节 井田概况一、位置与交通矿区位于贵州省织金县城关镇西7Km处，行政区划属织金县城关镇管辖。井田走向长1.11.5km，倾斜宽0.40.9km，面积0.8144km2。矿区地理坐标范围为：东经10542291054322，北纬264025264050。矿区周边有贵毕、贵黄公路， S210、S306省道等四条主要公路通过。贵毕、贵黄公路为二级公路标准，S210、S306省道为柏油路面，达到三级公路标准。交通非常方便，矿区交通位置详见图1-1-1。（详见矿区交通位置图1-1-1）二、地形地貌矿区属高原低中山、中山地貌，总体地势为北部高，南部低，最高点位于矿区西北部，海拔标高+18

12、82.44m，最低点位于矿区南部煤层露头线附近，海拔标高+1431m，相对高差451m。三、气候条件织金县属北亚热带冬春干燥夏季湿润型，冬长夏短。年平均气温14.1，最冷月平均气温4.0，最热月平均气温22.5，极端最高33.5，极端最低-12.1。年平均降水量1444.1mm，集中于夏半年，年平均降雨日数（日降水量0.1mm）213.2天，日降水量5.0mm的日数61.34天，暴雨日（日降水量50.0）4.6天，大暴雨日数（降水量100.0mm）0.5天，最大一日降水量曾达185.7天。年平均日照时数1172.2小时，占可照时数的26%。年平均风速2.3m/s，全年以NE风为多，夏季盛行S风

13、，冬季盛行NE风，全年静风频率为26%。矿井工业场地及附近区域，大气环境功能属二类区。灾害性天气主要有春旱、冰雹、夏旱、夏季暴雨等。四、水系及主要河流七公里煤矿所在区域位于黔中高原南西部。属长江流域乌江水系。区内地下水主要分为碳酸盐岩溶水、裂隙水。碳酸盐岩溶水分布于裸露及半裸露岩溶山区，泉水流量大；裂隙水为大气降水渗入风化裂隙、构造裂隙而形成，泉水流量小。井田地表水体不发育，无山塘、河流、水库等地表水体存在，仅发育数条季节性的小溪沟，沟水主要由大气降雨补给，枯水季节基本无水，雨季随降雨量的变化而变化。井田东部有条小溪沟，但流量不大，对矿井开采影响不大。五、地温情况根据贵州省煤田地质局174队2

14、010年4月提交的贵州省织金县城关镇七公里煤矿资源/储量核实报告，报告通过计算钻孔平均地温梯度为2.67/100m；从上表看出钻孔孔底温度23.58，在31以下，未发现高温区。六、地震烈度根据中国地震动参数区划图(GB183062001)，矿区地震烈度为度，地震动峰值加速度为0.05g，因此，本工业场地所在地的地震基本烈度为VI，须按建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）进行抗震设计。七、冲击地压根据周边生产矿井和该矿井原生产过程中相关资料，矿井现无冲击地压动力现象，暂按无冲击地压矿井进行设计，但随着开采深度的增加，有可能会出现冲击地压现象，因此，矿井在今后的生产过程中，应加强观察，若

15、发现有冲击地压现象，矿井必须采取相应的防治冲击地压措施。矿山位置图1-1-1 织金县城关镇七公里煤矿交通位置图第二节 矿井地质及煤层赋存情况一、区域地质概况（一）地层一）区域地层据1:20万区域地质调查报告以及2006年1月13日贵州省国土资源勘测规划院关于印发贵州省岩石地层与年代地层对照表的通知（黔国土规划院20063号），区域内地层见表2-1-1。表2-1-1 区 域 地 层 简 表系统组段岩 性 特 征厚 度第四系Q为坡积、冲积及腐植表土层，不整合于其它地层之上0-80下第三系E厚层状角砾岩0-170三叠系T中统T2关岭组T2g三段中至厚层白云岩夹白云质灰岩及溶塌角砾岩。251-381二

16、段中至厚层状灰岩，上部夹少量白云岩及白云质灰岩，下部夹泥灰岩及蠕虫状灰岩。288-350一段泥岩、页岩与泥质白云岩互层，中部夹1-2层及底部2-5m为斑脱岩化凝灰岩（即绿豆岩）。130-198下统T1永宁镇组T1yn二段下部为灰黄、浅灰色钙质泥岩夹灰岩、泥灰岩；中部为中厚层状石灰岩；上部为白云岩及溶塌角砾岩。264-458一段薄至厚层石灰岩夹鲕状灰岩，下部为泥质灰岩。154-272飞仙关组T1f3-6段T1f3-6薄至中厚层状石灰岩，中部具鲕状结构，上部夹紫色及黄色泥岩。227-4291-3段T1f1-3上部为薄层状泥灰岩及石灰岩灰绿、紫色钙质泥岩及粉砂岩，下部以灰、灰绿色钙质粉砂岩、钙质泥岩

17、为主。217-370二叠系P上统P3大隆长兴组P3c+d大隆组为硅质岩夹高岭石泥岩薄层；长兴组以燧石灰岩为主。31龙潭组P3l以粉砂岩，细砂岩为主，夹较多的泥岩、石灰岩及煤。242-375峨嵋山玄武岩组P3暗绿色和黑色块状致密至细粒玄武岩，拉斑玄武岩、玄武质火山玻屑凝灰岩。0-342中统P2茅口组P2m灰灰岩、白云质灰岩、燧石灰岩及少量硅质灰岩、硅质岩、白云岩354-388二）煤矿区地层煤矿区内出露的地层有二叠系中统茅口组（P2m）、二叠系上统龙潭组（P3L）、大隆组（P3d）、长兴组（P3c）、三叠系下统飞仙关组（T1f）与永宁镇组（T1yn）、第四系（Q）。现由老到新分述如下：1、茅口组（

18、P2m)：由石灰岩、燧石灰岩及少量硅质岩组成，下段为厚层至块状灰岩为主，下部夹白云岩，上段底部为薄至中层状燧石灰岩夹燧石层，中、上部为石灰岩、生物灰岩。位于含煤地层(龙潭组)底部，厚403m。2、龙潭组(P3l)：为煤矿区的含煤地层，系以陆相沉积为主的海陆交互相含煤地层，以泥岩至细粒碎屑岩为主，含少量碳酸岩和煤岩，浅海至滨海平源沼泽相的海陆交互相含煤沉积岩系。根据岩性、岩相和含煤特征，以标五项、标七顶为界，分为上、中、下三段。上段(P313)：以粉砂岩、细砂岩、泥岩为主，夹石灰岩及煤层，含层位稳定的海相灰岩标志层数层，统一编号为标三上、标三下、标四，含煤48层，其中6、7号为可采煤层，生物化石

19、以动物化石为主，植物化石多以碎片方式保存。厚50.0073.00m,一般厚66.00m。中段(P312)：以粉砂岩、细砂岩为主，夹泥岩及煤层，海相成分极少，仅标五为较稳定硅质菱铁岩，13号煤层上、下及16号煤层间接顶板等少数层位含有少量海相动物化石，含煤814层，可采煤层为16号，生物化石以盛产保存完好的植物化石为特征。厚96.45122.57m，一般厚110.00m。下段(P311)：主要为浅海、泻湖海湾滨海相砂泥岩、硅质岩及碳酸盐岩含煤沉积，含具对比意义的灰岩68层，标志层有七上、七下、十、十一、十二、十三等6层。含煤717层，23、27、30号为可采或局部可采。生物化石以动物化石为主，仅

20、27号附近有保存完整的植物化石。厚96.15132.09m，一般112.00m。3、长兴组(P3c)：位于龙潭组上部，以海相灰岩为主，上部为深灰色厚层状石灰岩夹岩屑细砂岩及泥岩，距顶1.003.00m处夹一薄煤层，一般0.30m。下部为一层厚约10.00m的燧石灰岩，深灰色，巨厚层状，坚硬，在地表往往形成陡坎。产蜒科、腕足类等化石，厚26m。4、大隆组(P3d)：黑灰色中厚层状硅质岩，夹黄绿色蒙脱石泥岩，产菊石等化石，厚5.00m。5、飞仙关组(T1f)：为一套浅海相石灰岩、泥灰岩、泥岩。砂质泥岩及粉砂岩组成。共分六段，区内分布有一、二、三段。一段(T1f1)：浅灰绿色薄层状钙质粉砂岩及钙质泥

21、岩为主，夹泥灰岩，向上钙质含量增加，底部常夹深色硅质条带，产王氏、格氏蛤等化石，厚90m。二段(T1f2)：上部为中厚层壮石灰岩，夹白云岩、泥质条带，缝合线发育；下部为深灰色、绿灰色薄中薄层状泥灰岩，夹钙质泥岩及石灰岩，厚115m。三段(T1f3)：浅灰色，薄中厚层状灰岩为主，夹泥灰岩及钙质泥岩，厚62m，煤矿区内仅矿区北部边缘山顶有少量分布，残留厚度约30m。6、第四系(Q)：主要为坡积、崩积、残积亚粘土、砂、砾石等松散沉积物，厚5-15m，主要分布在矿区南部。（二）地质构造煤矿区内为一简单单斜构造，倾角9左右，断层不发育，无次一级褶曲，综合所得，其构造复杂程度为简单。二、煤层煤矿区内含全区

22、可采煤层4层：6、16、27、30号煤层；大部可采煤层2层： 7、23号煤层。分述如下：6号煤层：厚1.73-4.64m，一般3.2m，采用厚度1.73-4.64m，平均2.60m，厚度较稳定，全区可采，含夹石0-2层，单一及含1层夹石的见煤点占64.7%，为一较简单结构的较稳定煤层。直接顶板为砂质泥岩或泥岩，间接顶板为粉砂岩，底板为泥岩。7号煤层：厚0-1.15m，平均0.49m，结构单一。该煤层在文家坝井田为局部可采煤层，但在本煤矿范围内，见煤点11个，可采点6个，可采面积55%，大部可采，不稳定煤层。顶板为石灰岩，常有0-0.5m的泥岩伪项，底板为泥岩及粉砂岩。16号煤层：厚0.82-2

23、.29m，一般1.90m，属中厚煤层，全区可采，采用厚度0.82-2.20m，平均1.64m，含夹石0-3层，单一煤层占见煤点的69.4，结构简单，厚度较稳定，为较稳定煤层。顶板为粉砂质泥岩，间接顶板为粉砂岩夹薄层菱铁岩，底板为浅灰色团块状泥岩。M23煤层：区内大部分可采，一般厚1.352.69m,平均厚为1.50m。煤层顶板为中厚层石灰岩或厚层钙质细砂岩，二者互为消长，稳定性好，一般有伪顶，厚0.4m左右，为泥岩、粉砂岩，质软，极易呈碎片剥落。底板为泥岩，遇水易膨胀。M27煤层：在矿区范围内为局部可采煤层，一般厚0.92.40m, 平均厚为1.20m。结构较复杂。直接顶板为12层菱铁质薄层石

24、灰岩与12层铝土质泥岩或高岭石泥岩组成，厚0.51m，石灰岩中有垂直裂隙，泥岩质软，稳固性较差，个别地段见片状的泥质灰岩伪顶，厚0.20.3m，极易脱落。底板以泥岩或粉砂质泥岩为主。M30煤层：在矿区范围内为局部可采煤层，最大厚度4.81m ,一般厚0.802.12m，平均厚为1.00m。结构较简单。顶板为粉砂岩，局部向下过度为泥岩，薄层状，层理发育，稳固性较差。底板为泥岩，厚0.3m左右，其下为钙质细砂岩。煤层稳定程度评价：综上所述，6、16、23、30号煤层为较稳定煤层，全区可采；7号煤层为不稳定煤层，区内大部分可采。其煤层稳定程度属较稳定。根椐实际揭露各可采煤层特征见表1-2-1。表1-

25、2-1 可采煤层特征表煤层编号煤层平均厚度(m)煤层平均倾角()层间距（m）煤层结构稳定性容重(t/m3)顶、底板岩性顶板底板M62.651065301220较简单稳定1.5钙质细砂岩粘土岩M70.85较简单不稳定1.5泥岩、粉砂质泥岩泥岩、粉砂质泥岩M161.75较简单稳定1.5砂质粘土岩、粘土岩M231.55较复杂较稳定1.5石灰岩钙质细砂岩泥岩、粉砂岩M271.25较复杂较差1.5石灰岩、高岭石泥岩泥岩、粉砂质泥岩M301.05较简单较差1.5粉砂岩局部为泥岩泥岩三、煤质特征（一）煤质1）煤的物理性质煤矿区内各主要可采煤层煤层的物理性质差异不大，多为黑色或钢灰色，层状构造，常为条带状结构

26、，以亮煤为主，夹暗、镜煤及少量丝炭，沥青-似金属光泽，参差状断口，半亮半暗型。2）化学性质矿区内主要可采煤层为C5、 C7和C12煤层。各煤层煤质特征见表1-2-2。表1-2-2 煤质特征表分析结果煤层编号挥发份Vdaf（%）灰份（%）Ad发热量（MJ/Kg）硫（%）Std水份（%）Mad体重（t/m3）66.588.0730.201.033.401.4177.099.4533.211.443.261.43146.078.4430.651.252.851.50166.129.4532.400.923.631.50235.147.2533.201.253. 571.46276.648.9533.

27、401.433.531.48306.227.0431.111.623.111.48平均值6.298.3432351.033.441.45（二）煤的用途区内煤种单一，属无烟煤2号（WY2）。各可采煤层均属于中灰、中高硫、高发热量、特低低挥发份、可选性为极易选的无烟煤。适用于发电、工业锅炉用煤、动力化工和民用煤等。四、水文地质条件（一）区域水文地质概况七公里煤矿所在区域位于黔西北高原向黔中丘陵过渡地带，地势由西向东逐渐降低。属乌江水系六冲河支流。煤矿位于阿弓向斜北段南翼，向斜较开阔，区内地形以低中山为主，内部多盆地和缓坡，境内碳酸盐类岩石广泛分布，岩溶地貌如溶丘、洼地、峰丛、溶斗、伏流等分布普遍。

28、区内地下水主要为碳酸盐岩溶水、裂隙水、部分为孔隙水。碳酸岩溶水分布于裸露及半裸露岩溶山区，泉水流量大；裂隙水为大气降水渗入风化裂隙、构造裂隙而形成，泉水流量小。本区最低侵蚀基准面约1376.80m。1、各地层的含、隔水性矿区面积0.8144km，主要出露三叠系飞仙关组二段至一段，二叠系长兴大隆组，龙潭组及茅口组。1）第四系（Q）弱含水层：成片分布于矿区西北部岩溶洼地处及矿区南部煤系地层出露处，岩性以砂土及亚粘土为主，一般厚度510m，富水性弱。2）飞仙关组二段(T1f2)强含水层：主要分布于矿区北部，为薄层灰岩、泥灰岩、及钙质粉砂岩组成，一般厚度110130m，岩溶洼地、溶斗、落水洞等岩溶等岩

29、溶地形顺倾向发育，在矿区中部形成陡崖。含溶洞水，裂隙水，其富水性强。因该地层距离煤系地层较远，对矿井开采影响较小。但随着开采活动的加剧，造成的山体开裂可能影响至该层位，可能导致该层地下水导入裂隙，影响开采活动。3）飞仙关组一段（T1f1）弱含水层：出露于矿区中部，位于飞仙关二段底部，由钙质粉砂岩夹泥灰岩组成，厚度85100m，形成地形以陡崖为主，不利于地下水补给，富水性弱。该层地下水对开采活动影响较小。4）长兴大隆组（P3c+d）中等含水层：主要分布于矿区中部，位于飞仙关一段之下，岩性主要为上部的硅质岩及中、下部的燧石灰岩组成。厚度30m左右，地形以陡崖为主，地下水补给面积小。地下水主要以岩溶

30、管道水为主。富水性中等。随着矿井开采，由其是上部6号煤层的开采活动，通过导水裂隙带可能直接勾通该层地下水，应做好对该层的地下水防治措施。5）龙潭组（P3l）弱含水层：主要分布于矿区南部，岩性以砂岩、泥岩、煤层夹少量灰岩构成，厚度300m左右。地形以缓坡为主，主要以裂隙水及孔隙水为主，富水性弱。该地层本身含水性弱，是较好的相对隔水层，其自身对开采活动影响不大。6）茅口组（P2m）强含水层：在矿区内无出露，岩性以厚层状石灰岩为主，该地层岩溶管道及发育，富水性强，含水量大。但其距煤系地层最下一层可采煤层平均距离约60m，在无断层的影响下，其对矿井开采活动无影响。2、断层、裂隙、陷落柱等构造导水性根据

31、实际开采揭露情况，井田断层导水性不强，对开采影响不大。3、采空区及老窑水文地质概况1）老窑 老窑主要分布在矿区南部煤系地层上，从上世纪八十年代初至九十年代，由地表浅部小规模开采发展至小窑井下开采，以开采16、23号煤层为主，矿井开拓方式以斜井开拓或平硐开拓，见煤后沿煤层掘进，开采斜长一般4080m，最大采掘垂深约30m。小规模作业，以锹镐作业，厢木支护，无风井通风，采用自然排水或水泵间隙排水，顶板坚固之处不支护或极少支护，多属季节性开采，为当地民用煤。现老窑已全部关闭，大部分老窑巷道有积水。2）七公里煤矿开采历史情况七公里煤矿原名平寨岩脚煤矿，建于七十年代，属县办煤矿，主采16号煤层。因技术问

32、题煤矿于1999年10月出售予私企，更名为七公里煤矿，于2001年获得采矿许可证，设计生产能力为3万吨/年，利用矿区内原有矿井巷道及老窑巷道设置了新的开采方案。后于2007年办理新采矿许可证，生产规模为15万吨/年。2008年由贵州煤炭设计院设计开采方案，采用原有开拓系统及工业广场，以平硐暗斜井开拓，矿井设有主平硐、回风斜井、辅助进风井三个井筒。矿井划分两个采区，16号煤层为一采区，23、27、30号为二采区，首采一采区。采用长壁式采煤法，后退式回采。回采工作面采用钻眼爆破落煤，刮板运输，全部跨落法管理顶板。机械通风，水泵排水。3）七公里煤矿目前开采状况七公里煤矿于2011年6月验收后，开始正

33、规生产，全部开采一采区，即M16煤层。至2012年4月， M16煤层已经开采完，采空区面积约1602000 m2，由于该矿区底板为厚层泥岩，底鼓严重，根据实际放水统计，放水量46000m3，考虑局部存水，总积水量预计23000m3。M23煤层采空区面积约383000 m2，由于该矿区底板为厚层泥岩，底鼓严重，根据实际探放水统计，放水量9000m3，考虑局部存水，总积水量预计2500m3。4、矿井主要含水层或积水区与主要开采煤层之间的关系含煤地层上覆含水层为飞仙关二段岩溶水，地层厚度大，富水性强，水量较大，但距煤层远，其间有飞仙关组一段相对隔水层阻隔。长兴组富水性中等，直接接触煤系地层，是矿井间

34、接充水含水层。二叠系中统茅口组厚度大，岩溶管道发育，富水性极强，水量大，直接接触煤系地层，距最近一层可采煤层有大约60m煤系地层作为隔水段，在无隐伏断层的影响下，对矿井开采无影响。（二）水文地质类型根据各含水层水文地质特征、区内地下水补给来源主要以大气降水为主，第四系分布面积小，地表无水体分布，地下水及地表水排泄方便，准采标高+1440+1200m，三层主采煤层（M6、M7、M16号煤层）在该区最低侵蚀基准面1376.80m，矿区内未发现落差大于10m的断层。属裂隙充水为主矿床，由于老窑及采空区积水量、范围、位置情况不清楚，水文地质勘查类型属复杂类型。随着开采活动加剧，开采深度一旦超过侵蚀基准

35、面，将改变煤系地层自身地下水的流经，由地下水补给地表水改变为地表水补给地下水。（三）矿井涌水量据矿区水文地质条件分析，矿井涌水量与矿井开采深度及开采面积有关，由于该矿及邻近煤矿无相关资料，因此仅采用比拟法估算矿坑预测涌水量，矿井最大涌水量20 m3/d，正常涌水量按60m3/h计算。在今后的开采过程中，根据此公式可对涌水量进行粗略的估算。为了更好准确的估算涌水量，需在今后的工作中做好井下涌水量记录。观察涌水量的变化情况。根据涌水量记录情况，修改涌水量的估算公式。在开采深部或最低侵蚀基准面以下煤层时，加强水文地质工作及边采边探也是该矿必须做和应高度重视的工作。井田内断层对煤层破坏较大，地质报告对

36、其描述不详，其产状、导水特性、瓦斯赋存情况不十分清楚。因此在断层附近井巷施工过程中，要加强探放水工作，严格做到“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”，还应做到“有疑必停”，确保施工安全。同时要加强矿井水文地质工作。五、其他开采技术条件1、矿井瓦斯等级根据贵州省能源局文件：黔能源发2010699号关于毕节地区工业和能源委员会的批复，七公里煤矿绝对瓦斯涌出量为3.84m3/min，鉴定等级为高瓦斯矿井。2、煤与瓦斯突出危险性根据贵州省能源局文件黔能源发【2010】497号关于对毕节地区工业和能源委员会关于请求审批织金县城关镇七公里煤矿M16煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的报告的批复中的2010

37、年7月中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室提交的贵州省织金县城关镇七公里煤矿M16煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的结论；七公里煤矿M16煤层在鉴定范围内（标高1380以上的M16煤层）为无突出危险性，矿井其余煤层未作煤与瓦斯突出危险性鉴定，因此，矿井按突出矿井设计和管理，M16煤层鉴定范围按突出矿井的不突出区域进行设计和管理。建议矿井及时请有资质单位对未鉴定区域进行煤与瓦斯突出危险性鉴定，并根据鉴定结果管理矿井。3、煤尘爆炸性根据贵州省煤田地质局实验室2010年7月19日和2007年8月提交的织金县城关镇七公里煤矿煤尘爆炸性鉴定报告，七公里煤矿M23煤层煤尘无爆炸性。M27、M30煤层未

38、取样鉴定，矿井按煤尘有爆炸性设计及管理。建议业主补作其余煤层的煤尘爆炸性鉴定，并根据鉴定结果管理矿井。4、煤层自燃倾向性 根据贵州省煤田地质局实验室2007年8月提交的织金县城关镇七公里煤矿煤层自燃倾向等级鉴定报告，七公里煤矿M23煤层属III类、不易自燃煤层，M27、M30煤层未取样鉴定，设计按I类、容易自燃煤层设计。建议业主补作其余号煤层的煤层自燃倾向性等级鉴定，并根据鉴定结果管理矿井。5、地温根据贵州省煤田地质局174队2010年4月提交的贵州省织金县城关镇七公里煤矿资源/储量核实报告，报告通过计算钻孔平均地温梯度为2.67/100m；从上表看出钻孔孔底温度23.58，在31以下，未发现

39、高温区。6、冲击地压根据周边生产矿井和该矿井原生产过程中相关资料，矿井现无冲击地压动力现象，暂按无冲击地压矿井进行设计，但随着开采深度的增加，有可能会出现冲击地压现象，因此，矿井在今后的生产过程中，应加强观察，若发现有冲击地压现象，矿井必须采取相应的防治冲击地压措施。第三节 矿井设计概况一、井田境界根据贵州省国土资源厅2011年10月颁发的采矿许可证（证号：C5200002011111120120659），织金县城关镇七公里煤矿由6个拐点坐标圈定，矿井呈不规则的多边形，矿区面积为0.8144km2。开采深度：由+1440m+1200m标高。现七公里煤矿矿区拐点坐标见表1-3-1。表1-3-1

40、矿区范围拐点坐标拐点西安坐标80坐标X（m）Y（m）12951666.72635570816726355704217263557188772635571887.186备注面积约0.8144km，开采深度为：+1440m+1200m二、储量及服务年限1、储量（1）矿井地质资源量根据贵州省煤田地质局174队2010年4月提交的贵州省织金县城关镇七公里煤矿资源/储量核实报告，及2010年7月贵州省国土资源厅文件关于矿产资源储量评审备案证明（黔国土资储备字2010118号）；核实截止2010年1月30日，准采范围内（标高+1

41、600m-+1200m）煤炭保有资源储量842万吨，其中：（111b）615万吨；（122b）98万吨；（333）129万吨。设计的二采区包含M23、M27、M30煤层，保有资源储量为449万t。全矿M16煤层为一采区，全矿M23、M27、M30煤层为二采区，全矿M6、M7煤层为三采区（说明：三采区位于+1440m标高以上，该矿已经以上限+1600m标高编制了资源储量核实报告，贵州省国土资源厅已经批复；目前正在变更采矿许可证上限标高，在采矿许可证上限标高未变更以前，原设计的三采区不得开采），目前生产在一采区最后一个工作面，一采区即将开采完毕，根据该矿的实际情况，设计只对二采区储量进行估算。（2

42、）矿井二采区工业资源/储量二采区工业资源/储量=401+480.9=444.2万吨0.9是对333资源量作资源可靠性评价后的可性度系数（3）矿井设计资源/储量二采区设计资源/储量=二采区工业资源/储量二采区永久煤柱损失量=444.2-（77.7+7.00.9）=360.2万吨（4）矿井二采区设计可采储量共获得设计可采储量264.64万t。设计可采储量汇总见表132。表1-3-2 二采区可采储量汇总表 (万吨) 序号煤层编号设计资源/储量主要巷道保护柱损失采区回采率（%）设计可采资源/储量（万t）（111b）（333）（111b）（333）1M2369.436.910.23.98073.22M2

43、7131.6011.5085102.083M30122.3020.708586.36合计323.336.942.43.9261.642、矿井设计服务年限1）矿井工作制度矿井年工作日为330天，按“四、六”制作业，每班工作时间为六小时。2）矿井生产能力根据矿井设计可采储量、煤层赋存条件、开采技术条件、井下开拓部署、安全管理等因素综合考虑，该矿井首采工作面布置一个炮采工作面可满足15万t/a的生产能力。该矿井变更规模确定为15万t/a基本合适。3）矿井二采区设计服务年限根据矿井基础储量及资源类型、矿床地质构造中等和开采方式等情况，可采储量261.14万吨，设计生产规模15万t/a，储量备用系数取1

44、.4，服务年限为：服务年限=可采储量/（矿井设计能力储量备用系数）三、矿井开拓开采1、主要开拓方式七公里煤矿采用平硐斜井开拓方式，设有主平硐、辅助进风井、回风斜井。主平硐：X=2951827.126，Y=35571379.19，Z=+1448.581，=170，=-3；辅助进风井：X=2951900.126，Y=35571565.19，Z=+1446.828，=197，=-12；回风斜井：X=2951692.126，Y=35570890.19，Z=+1448.370，=143，=5。三条井筒均穿M23、M27、M30煤层布置。2、采区布置1）水平与采区划分水平划分井田划分为三个煤组，每个煤组单

45、独开采，每个煤组设计一个水平，二采区划分一个水平（水平标高+1330m）。采区划分矿井分煤组开采，划分为三个采区，全矿M16煤层为一采区，全矿M23、M27、M30煤层为二采区，全矿M6、M7煤层为三采区（说明：三采区位于+1440m标高以上，该矿已经以上限+1600m标高编制了资源储量核实报告，贵州省国土资源厅已经批复；目前正在变更采矿许可证上限标高，在采矿许可证上限标高未变更以前，原设计的三采区不得开采）。2）采区布置采用平硐暗斜井开拓，M23、M27、M30为联合准备，设计布置三条下山，运输下山坡度14，回风下山坡度12，轨道下山坡度17，采区下部在+1330m落平，通过石门连接。在轨道

46、下山落平后布置井底车场，水泵房。采区运输下山上部连接主平硐，采区轨道下山上部通过进风大巷连接辅助进风平硐，采区回风下山中部通过总回风斜、回风大巷连接回风斜井。三条下山均为穿层布置，布置范围在M16煤层与M30煤层底板之间。遵循距离井筒位置由近至远开采原则，采用走向长壁后退式回采，二采区设计首采M23煤层，从三条下山作区段石门或区段斜巷至M23煤层，沿M23煤层布置采面运输巷、回风巷，均采用单巷布置。首采工作面为二采区M23的东翼的22301工作面。同时在另一翼M23煤层进工作面。3）开采顺序采区的开采顺序根据井田范围、开拓布置及水平的设置，矿井共划分为三个采区，开采顺序为一采区二采区三采区。区

47、段内煤层间的开采顺序采用下行式开采，二采区内开采M23、M27、M30煤层，煤层开采顺序为M23M27M30。3、采煤工艺安全设施设计采用机采工艺，工作面采用单体液压支柱配合铰接顶梁进行支护，全部垮落法管理顶板。设计采用走向长壁后退式采煤法。四、提升、排水、压缩空气、通风系统1、主要运输设备主平硐选1台DTL80/20/45型输送机，其技术参数：B=800mm，Q=200t/h，=水平，L325m，V=1.6m/s，N=45kW，电压660v；运输下山选1台DTL80/20/110型输送机,其单台技术参数：B=800mm，Q=200t/h，=14，L480m，V=1.6m/s，N=110kW；

48、22301运输石门选1台DSJ80/20/55型输送机，其技术参数：B=800mm，Q=200t/h，=水平，L60m，V=1.6m/s，N=55kW，电压660v；采面运输巷选1台DSJ80/20/55型输送机，其技术参数：B=800mm，Q=200t/h，=水平，L60m，V=1.6m/s，N=55kW，电压660v；轨道下山选1台JTPB-1.61.2型单筒防爆提升绞车，最大静张力45kN，绳速2.0m/s，滚筒直径1600mm、宽度1200mm，配套电机功率90kW；2、排水设备该矿为斜井开拓，在+1400m标高布置主、副水仓，并建水泵房集中排水，排水管道经辅助进风井将井下涌水量直接排

49、至地面。MD85-454型水泵3台，水泵流量85m3/h，扬程180m，配带电机功率YB280S-2、75kw，电压660V。正常涌水时1台工作，1台备用，1台检修；最大涌水时2台工作，1台备用检修。3、压缩空气设备矿井原有两台JN75-8及一台VF-9/7空压机，JN75-8该空压机额定排气量为每台14.1m/min，额定排气压力为0.8Mpa，配套电动机功率75kw；VF-9/7该空压机额定排气量为每台9m/min，额定排气压力为0.7Mpa，配套电动机功率55kw。4、主要通风设备选用FBCDZ17型对旋轴流式通风机2台，1台工作1台备用，风机叶片安装角为40/3255/47，风量范围3

50、3.9-75.3m/S，风压范围792-2992Pa 。选用290kW，380V/660V型矿用防爆电动机两台。五、供电1、供电电源根据织金电力公司织金县北片区煤矿双电源供电工程可行性报告，中寨（金平线）35kV变电所（主变容量25MVA）可作为七公里煤矿的供电电源，中寨35kV变电所的一回35kV电源引自织金110kV变电站，35kV线路的规格为LGJ-70/6.5km；另一回35kV电源接三白（金凤线）35kV线路上， 35kV线路的规格为LGJ-70/3.5km。由中寨35kV变电站的两段10kV母线分别引10kV供电线路至七公里煤矿，两回供电线路的规格均为LGJ-50（两回供电线路为已

51、有线路），单回长约6km。2、地面供配电地面供电电压等级为380V和220V，地面工业广场布置高压开关柜。根据矿井所处的位置及开拓方式，在矿井工业场地负荷集中地段设置10kv变电所向工业场地地面设备供电。回风斜井场地设置10kV变电所。在10kV变电所设附设式10/0.4kV电变所，变压器400kVA，两台变压器运行负荷率0.447，单台变压器保证系数1.12；当一台变压器检修时，另一台变压器运行能保证全部负荷用电。在回风斜井场地设置10kV变电所，变压器400kVA，两台变压器运行负荷率0.388，单台变压器保证系数1.29；当一台变压器检修时，另一台变压器运行能保证全部负荷用电。3、井下供

52、配电该矿井下供电，由地面高压配电室引出双回路10kV电源（铠装电缆：MYJV228.7/10kV 350）到井下变电所。设计局部通风机采用双风机双电源供电方式，正常情况下两台供电变压器同时运行，当一台变压器发生故障不能供电时，另一台变压器同时向二台局部通风机供电。选择两台KS11-200/10/0.69（采用）型变压器供电。井下除局部通风机、采面用电设备外用电设备选择2台KS11-630/10/0.69型变压器供负荷用电；采煤机及采面刮板机的移动变压器的选择选择1台KBSGZY-500/10/1.2型变压器供采煤机用电。井下变压器中性点禁止接地。井下变压器中性点禁止接地。六、“六大系统”设计1

53、、安全监控安全监测监控主要考虑瓦斯监控系统，地面设监控主机KJ90NA两台（一用一备），打印机一台，调度终端一台；安设瓦斯传感器、负压传感器、设备开停传感器、风速传感器、煤位传感器、粉尘传感器、烟雾传感器、一氧化碳传感器等对矿井瓦斯、负压、设备开停、风速、等进行监测监控。监测监控系统在井下设置分站，由井下采区变电所电源供电，地面分站由220V电源供电。2、人员定位系统矿井安装一台KJ251型人员考勤定位管理系统，该系统与瓦斯监测监控系统共享平台，通过增设KJ251-F型读卡分站，下井人员携带KJ251-K型人员标识卡即可实现矿井人员跟综定位及考勤管理。清楚掌握井下人员的位置及活动轨迹，为安全生

54、产调度及事故抢险提供科学依据。3、避难硐室设置根据煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定，煤与瓦斯突出矿井应建设采区避难硐室；突出煤层的掘进巷道长度及采煤工作面走向长度超过500米时，必须在距离工作面500米范围内建设避难硐室；其他矿井应在距离采掘工作面1000m范围内建设避难硐室。永久避难硐室设置在采区上部联巷附近，额定避险人数60人，长20m，宽3.2m，高2.8m。采用全负压通风，采用半圆拱形断面、砌碹支护。矿井在22302运输防突风门外、22302回风防突风门、22301运输巷、22301回风巷、轨道下山设置临时避难硐室，额定避险人数11人，长6m，宽4 m，高2.0m。采用扩散通风，采用矩形断面、锚喷支护。4、压风自救设计在距采掘工作面2540m的巷道内设置一组压风自救装置，在采、掘工作面运输巷、回风巷每隔4