9#、10#、12#煤层开拓延伸设计说明书

1、9#、10#、12#煤层开拓延伸设计说明书9#、10#、12#煤层开拓延伸设计说明书、尸、 亠前言 乌达矿业公司五虎山煤矿是国家六十年代投资建设的年设计能力 150万吨的大型矿井。 该矿井 1970 简易投产， 1983年达产，1990年产 量曾突破 200 万吨。三十年来，五虎山矿共生产煤炭 2316.1 万吨。2000 年五虎山矿进行技术改造，技改后的矿井主采 4#、 7#煤层， 主产品是低硫精煤、电煤。截止 2003 年 6 月，技改后圈定的 4#、 7# 煤层可采储量约为 365.4万吨，按年产 150 万吨计，只能维持二年多， 矿井接续紧张。五虎山矿井开拓延伸涉及的煤层是 9#、10

2、#、12#。根据乌达矿区 煤层分布及开采状况看 ,苏海图矿主采 12#、13#、15#煤层，已没有 9#、 10#煤层，黄白茨矿现主采 9#煤层，但储量有限，只能开采 2 年，五虎 山矿井 9#、10#煤层可采储量约 1837.3 万吨。 9#、10#煤层虽然属高硫 煤，但灰分低，发热量高，经市场调研，高硫煤市场前景是明朗的， 具有开采价值。本次矿井开拓延伸方案主要设计开采 9#、10#、12#煤 层，其中先期开采 9#、10#煤层，后期开采 12#煤层，矿井设计能力可 提升至 240 万吨/年。第一章矿井概况第一节地理位置、交通 五虎山煤矿位于内蒙古自治区乌海市境内，为贺兰山北部煤田乌达矿区

3、的一部分。 包兰铁路、 110 国道从乌达矿区东侧通过。 矿区铁路 专用线在包兰铁路的乌海西站接轨。区内有乌达通至巴音浩特和吉兰 泰等地区的主要公路。第二节地质概况五虎山矿井范围拐点坐标：1：X=4376543Y=36384241;2：X=4376553Y=36380481;3：X=4376296Y=36380464;4：X=4374958Y=36381152;5：X=4374110Y=36381610;6：X=4372800Y=36382371;7：X=4372800Y=36383131;8：X=4371973Y=36383446;9：X=4372303Y=36383601;10：X=437

4、2303Y=36383921;11：X=4372813Y=36383981;12：X=4372953Y=36384101;13：X=4375453Y=36384491;14：X=4376553Y=36384241;井田走向长4.5KM,倾斜长2.5KM,面积为11.5665平方公里。井田地质构造北部简单，南部较复杂，北部呈单斜构造，倾角 10左右，南部呈一向斜构造，倾角为20。30°井田内的断层以逆掩断层或逆断层为主，于主要断层两侧往往伴生有波状褶曲，中部有F37、F38断层组，南部有几个辐射状断层。断层落差除乌达逆掩断层达200 600m外，其它一般均在1020m。井田内共有煤层2

5、4层，可采煤层14层，煤层总厚度36.5m。其上 部煤系地层为下二迭系山西组，含煤 8层（1#2#、3#、4上、4#、5#、 6#、7#）可采 5 层（1#、2#、4#、6#、7#）下部煤系地层为石炭统、太原 群，含煤 16层可采 9层（8#9#、10#、12#、13上 2、13#、15#、16#、 17#）。井田内原始能利用储量 3.06亿吨，其中可采储量 2.3亿吨。截止 2002年底，井田保有储量 1.8亿吨，可采储量 1.4亿吨。井田内 7#煤层以上,煤质属 1/3JM， 8#煤层全部 9#、 1 0#煤层局部 属FM,其余下部煤层属于JM。原煤灰分除4#煤层大于30%外,其余 煤层均

6、小于 30%，各煤层发热量均大于 20.5MJ/kg。五虎山矿井属低瓦斯矿井，2002年矿井瓦斯鉴定结果CH4和CO2 相对涌出量分别为2.41m3/T和2.80m3/T。井田深部局部煤层和地段瓦 斯涌出异常，涌出量较高。各煤层根据地质钻孔资料，煤尘爆炸指数 均大于 30%，有爆炸危险。井田水文地质比较简单，主要煤系地层含水不大。根据水文地质 资料和近年来矿井的涌水实测结果分析，矿井生产时正常涌水量为53m3/h，最大为 100m3/h。第三节原设计概况五虎山矿井 1965 年由北京煤炭设计研究院设计， 设计生产能力为 150 万吨/年，服务年限为 107 年。设计采用斜井开拓，分两个水平开

7、采。一水平标高 +1100，二水平标高 +950，水平分界线为 +1025。一水 平地质储量为 2.14亿吨，服务年限 75年，二水平地质储量为 0.92 亿 吨，服务年限为 32 年。一水平井底车场布置在 4#煤层底板岩石中， 由南北主要运输大巷、 石门与盘区巷道相联接。矿井设计开采方式为盘区石门上下山开采。盘区双翼走向长度1000m。开采顺序自上而下，两翼交替回采。采煤 方法为单一走向长壁全部垮落法。原矿井采用中央压入式通风。主要通风机型号为 70B-No25 型，电 机功率800kw，新风由进风立井经南、北主要运输大巷进风，污风从 各盘区轨道上山排至地面，井下运输采用石门装车，电机车牵引

8、矿车 运至井底煤仓经主井皮带运往地面。根据生产需要，五虎山矿 2000 年以盘区合并，加大盘区走向长度 为重点，对矿井原生产，通风系统进行了必要的技术改造。在井底车场开凿暗斜井，与 7#煤层轨道上山以车场进行连接。主 井延伸124m通过煤仓及皮带联络巷与7#层皮带上山相连，中盘区4#、 7#层上山南翼拟布置走向长度 2000m和1500m的工作面。4#层上山北 翼已采完，7#层上山以北与五采区之间能布置走向长度为 350m的工作面。矿井通风方式为分区抽出式。主要通风机型号 BDK-8-NO24,电机 功率160X 2kw为实现4#煤的分装分运，从工业广场地表掘 4#层运输 反斜井，至东石门 4

9、#煤仓，地面配套建有跳汰选煤厂，洗选 4#煤。第二章矿井开拓延伸设计第一节矿井开采现状五虎山矿技改后设计生产能力保持 1 50万吨/年，服务年限 12年， 经圈定 7#层工作面可知， 7#层南翼被地方小窑侵蚀，小井越界进入大 井井田 500m 之多，致使煤量损失严重，服务年限骤减。从 1999 年初至 2003 年 6 月， 4#煤储量除大井动用外因小井开采 和地质条件、火区影响而减少。中盘区 4#层已圈定范围内，还可布置 2 个工作面， 406 和 408 两个工作面由于留井底车场保安煤柱需提前停 采，目前圈定范围内的地质储量为 277 万吨。其中可开采储量为 168 万吨。中盘区 6#煤层

10、属开采不经济煤层。 7#煤层因工作面走向长度减小 而损失的地质储量为 148.5 万吨。中盘区 7#层上山北翼可布置走向长 度350m的工作面2个。南翼还可布置三个走向千米的工作面， 已圈定 的 7#煤层地质储量为 324 万吨，可采储量为 197.4 万吨。矿井技术改造后圈定范围内的 4#、7#层剩余的地质储量总计为 601 万吨，其可采储量为 365.4 万吨。按 150 万吨 /年计 ,只能维持二年多。矿井通风，在技改初期，采用分区抽出式通风，后由于4#煤上部火区影响， 中盘区主要通风机采用压入式供风，五采区主要 换行通风 机仍然是抽出式，矿井形成两套相对独立的通风系统。第二节矿井开拓延

11、伸的必要性一、矿井正常生产接续的需要近年来，由于井田周边地方小井的无序越界开采， 使得中盘区 4#、 7#煤层南翼的工作面，其走向长度比原设计缩短 500 多米，煤炭储量 损失严重，与 4#、7#煤层技改所设计的服务年限差距甚远。现五虎山 矿大井圈定范围内的 4#、7#煤层的可采储量按 150 万吨/年的生产能力 计算，只能维持二年多。而 9#、 10#、12#煤层开拓延伸的工程需二年 多方能投入生产，所以矿井的接续问题十分紧张迫切。现在矿井正常 生产的同时，加快施工开拓延伸工程，可实现上下组煤的正常接续， 否则日后将面临停下生产搞延伸的境地。二、适应市场的需要考虑到高硫煤现有一定的市场， 黄

12、白茨矿的高硫煤储量只能维持 2 年，因此五虎山矿的 9#、 10#层可利用这个机会，及时开发，抢占高硫煤市场。第三节开拓延伸设计方案此次五虎山矿 9#、 10#、12#煤层开拓、延伸设计方案，改变以前 盘区划分的界限，加大盘区走向长度、优化巷道布置，在充分利用原 有巷道和系统的基础上，本着技术可行、安全可靠、经济合理的原则 提出本设计方案。本方案暗斜井上部车场的开口选择在井底车场内， 延伸见 9#、12#煤层处各设下部车场与其轨道上山相连。主井从现在位置继续延伸至 15#煤层底板。以煤仓和皮带联络巷分别与 10#、12#煤层皮带上山相通。 盘区走向长度3000m,上下山布置在井田中央，南北两翼

13、各 1500m, 以利于集中生产。开拓延伸的通风系统与现在中盘区4#、7#煤层生产的通风系统相互独立,能保证开拓延伸工程始终不影响 4#、 7#煤层的正常生产。本方案优点归纳如下：一、从生产格局上看,上下山布置在井田中央,南北两翼各为 1500m，以利于均衡生产，随着五采区7#煤层,中盘区4#、7#煤层回采 结束,北大巷、中盘区 4#、 7#上下山、 380 皮带巷及东石门等井巷可 随之报废,有利于采面连续推进,可实现高产稳产。二、从经济上分析,该方案暗斜井延伸避开 7#层暗斜井,可在不 影响 7#层正常生产的情况下,顺利实现上、下层的接续。并且随北大 巷、东石门、 380 皮带巷等井巷的报废

14、 ,可取消电机车运输,降低巷道 维护及辅助运输费用。三、从分装分运的情况来看,本方案增加了一条从主井至 4#层反斜井的皮带运输巷,充分利用反斜井和地面的跳汰洗 煤厂,实现 9#、 10#层和 12#层的分装分运,体现煤炭的优质优价,提 高经济效益。四、从安全上考虑,本方案井巷布置较为合理,三个层位布置在 同一盘区内,主运输设备布置在一条巷道内,运输环节少,设备利用率高，生产系统集中，便于管理，因而安全系数较高，有利于安全生 产。第四节 开拓延伸设计一、盘区巷道布置本次开延工程将所揭露的 9#、10#、12#煤层分成两个盘区，分别 是 9#、 10#层为一个盘区 ;12#层为一个盘区。其中 9#

15、、 10#层盘区在井田中央布置四条上山巷道，三条布置在 9#层，一条布置在 10#层，分别是 9#进风上山， 10#皮带上山 （进风 ）和 两条 9#回风上山，形成两进两回。12#层盘区在井田中央布置两条上山巷道，即 12#皮带上山和 12# 轨道上山，形成一进一回。两个盘区两翼的走向长度均为 3000 米，斜长为 1500 米。工作面 走向长度 1500 米，斜长一般为 180米，受构造影响的采面，局部地方 小于该尺寸。煤柱尺寸的确定：采区边界：由采区边界线后退 10 米，上山煤柱：一侧留 20 米，区段煤柱：中 中 20 米。二、采煤方法（一）9#、10#、12#煤层均采用走向长壁全部陷落

16、采煤法。 9#、 10# 层一次采全高 ;12#煤层沿底留顶。（二）落煤方法和顶板管理9#层工作面采用 MG-250/600-1.1D机组和SGZ-764/400刮板机，配 合ZY-35型液压支架进行采、装、运、支工作。10#工作面采用 MG-375/150W机组和SGZ-630/220刮板机，配合轻型掩护式液压支架进行采、装、运、支工作。12#层工作面采用MG-300/700-WD机组和SGZ-764/630刮板机，配合 ZZ4800/42/22 型液压支架进行采、装、运、支工作。三、生产系统开拓延伸后 9#、 10#、 12#煤层的主要生产系统如下：一、运输系统：1、运煤：9#、10#层：

17、工作面-运输顺槽-皮带上山-盘区煤仓- 主井皮带4#皮带运输巷4#反斜井地面12#层：工作面 -运输顺槽 -皮带上山 -盘区煤仓 -主井皮带 -地 面2、运料：地面-副井-轨道暗斜井-轨道上山-各采掘面或其它用料点3、行人：地面-副井-井底车场-行人斜巷（猴车道）-9#层进风上 山（12#层轨道上山 ） -各采掘面二、供电系统地面三万五变电所6K钻孔暗斜井轨道上山盘区变电所 各配电点详见五虎山煤矿 9#、 12#层设备选型及供电设计。三、供排水系统： 利用新增的供排水设备及管道等，与大井原供排水系 统并网，供水利用地面水池采用静压供水，排水由盘区排至暗斜 井下部水仓 ,然后排至井底水仓后，集中

18、外排。四、通风系统：矿井采用抽出式通风， 主井、付井进风， 9#与 12#煤层各设集中回 风平巷和回风上山。 三个层位同时生产时， 安置两套主要通风机， 9#、 10#层和 12#层回风各自进入自己的回风井，分别排出地面。 （9#层集回 平巷由于受地质条件影响，需施工穿岩下山进入12#层，在 12#层中布置，但与 12#层集回相互独立。 ）矿井开拓延伸结束后，井下最多时安排 3 个综采工作面和 6 个掘 进工作面同时生产 ;其中 9#、10#层系统为两个综采工作面 ,四个掘进工 作面 ;12#层系统为一个综采工作面 ,两个掘进工作面。由于 9#、10#层系统和 12#层系统回风相互独立 ,所以

19、分别对两套系 统进行风量分配计算 ,确定各自的风量。根据临近矿井 9#综采工作面的瓦斯涌出和配风经验，9#工作面配风应在 2000m3/min 以上，相应的 10#工作面也不低于 1000m3/min 。掘进工作面距离较长，深部瓦斯涌出较大，每个掘进工 作面配风500m3/min，每个变电所配风100m3/min,绞车峒室配风由Q 其它解决。9#10#系统:Q总=（EQ采+EQ备+EQ掘+刀QQ同+刀Q其它）K通=8200m3/min12#综采工作面配风 1200m3/min, 每个掘进工作面配风 500m3/min, 每个变电所配风100m3/mi n,绞换行车同室配风由Q其它解决.12#系

20、统 :Q 总=（EQ采 +EQ备+EQ掘 +EQQ同 +EQ其它）x 通=3800m3/min矿井通风系数均按 1 .2选取。附矿井通风阻力计算： 根据以上风量分配和阻力计算 ;9#、10#层系统主要通风机选用BD-H -8N026型,其风量范围89m3/s-210m3/s, 最高效率点风 量 140m3/s, 高效区静压范围 1402Pa-4913Pa可满足9#、10#系统通风的需要。12#系统主要通风机选用BDK（m ）-8-N024型，风量范围 75m3/s-150m3/s, 最高效率点风 量 100m3/s, 高效区静压范 围 784Pa-3038Pa可满足12#系统通风的需要。其通风

21、线路为：新风：付井-轨道暗斜井-9#层进风上山f 9#层运输顺槽f 9#层工作面主井-10#层皮带联络巷-10#层皮带上山-10#层运输顺槽-10# 层工作面主井-12#层皮带联络巷 -12#层皮带上山 -12#层运输顺槽 -12# 层工作面。泛风：9#层工作面-9#层回风顺槽-9#层回风上山-9#层集回-9# 层风井t地面10#层工作面 -10#层回风顺槽 -9#层回风上山 -9#层集回-9#层 风井-地面。12#工作面 -12#回风顺槽 - 1 2#轨道上山 -12#集回平巷 -12#风井 -地面第五节开拓延伸后矿井生产能力及服务年限按上述方案，矿井延伸后，主采煤层为9#、10#、12#煤

22、层。其中9#属中厚煤层，煤层平均厚度3.21m，布置综采工作面;10#煤层平均厚 度2.3m,考虑10#煤层顶板的岩性，及与9#煤层的层间距不大等情况， 10#煤层宜选轻型掩护式支架，使用综采 ;12#煤层属厚煤层，平均厚度 4.64 m,宜用综采。开拓延伸完成的第二年，安排 9#综采 90 万吨/年， 12#综采 50 万 吨/年,与 7#同采,当年计划产量 180万吨。第三年延伸采面全部投入 生产,其中 9#综采 90 万吨/年, 10#综采 60万吨/年, 12#综采 90万吨 /年,合计 240 万吨 /年,以后每年按 240 万吨考核。根据设计方案所圈定的 9#、10#、12#煤层的

23、可采储量为 3364.9万 吨,按 240万吨/年的生产能力计算, 矿井延伸后的服务年限为 14年。9#、 1 0#、 1 2#煤层储量汇总表煤层保有储量 （万吨）可采储量 （万吨）9#1625.91057.110#1317.7780.212#3111.31527.6合计 6054.93364.9第六节产品质量预测根据我矿和黄白茨矿的有关资料， 如果9#煤 10#煤以2 : 1的比例 配煤，作为动力煤以现在的市场行情，考虑硫分扣款后，售价为 110 元/ 吨，如果高硫洗精煤市场能够拓展，可生产高硫精煤和洗混煤，效 益会更好些。第三章矿井开拓延伸工程概算 本次矿井开拓延伸方案测算，其工程量及工程费用概算分别见附 表，设备费用见设备购置明细表。第四章投资估算及资金来源第一节投资估算固定资产投资估算：本次开拓延伸工程施工工期 24 个月，根据开拓延伸方案，该项目 从