大众煤矿综掘可行性论证报告

1、永城煤电集团股份有限公司安阳鑫龙煤业有限责任公司大众煤矿采用综掘工艺2018年7月3日- -大众煤矿综掘工艺可行性论证签名表生产技术部：年月日安全监察部：年月日机电运输部：年月日调度室：年月日通风防突部：年月日企管部：年月日人力资源部：年月日供应部：年月日通风队：年月日副总工程师（生产）：年月日副总工程师（地测）：年月日副总工程师（机电）：年月日副总工程师（通风）：年月日副总工程师（抽放）：年月日副总工程师（安全）：年月日防突副总经理：年月日机电副总经理：年月日生产副总经理：年月日安全副总经理：年月日总工程师：年月日总经理：年月日大众煤矿采用综掘工艺可行性论证报告大众煤矿目前掘进机械化水平较低

2、（煤岩巷均采用炮掘），制约了矿井的发展，特别是放炮掘进，功效低、员工劳动强度大，造成了我矿接替较为紧张，为了进一步落实落实国家安全监管总局办公厅国家煤矿安监局办公室关于印发V单班入井超千人矿井科技减人工作方案的通知（安监总厅科技20178号）及河南省煤炭工业管理办公室关于印发V河南省单班入井超千人矿井科技减人行动方案的通知（豫煤行2017122号）要求，深入推进煤矿“机械化换人、自动化减人”,及集团公司“多上设备少上人、无人则安”的理念，提高矿井机械化程度，大众煤矿拟在13071下顺槽掘进工作面作为综掘试点，为综掘在掘进进度与巷道质量标准化的推广应用作一些有益的尝试与探索。现将项目可行性论证情

3、况汇报如下：矿井基本情况一、矿井基本情况大众煤矿原为林县县办煤矿，1974年建井，1978年投产，矿井原设计生产能力30万t/a,2009年2月核定生产能力为42万t/a。（一）地理位置及交通大众煤矿位于安阳县铜冶镇南鲁仙村。东南距安阳市约30km，南距水冶镇约7km,安阳至林州铁路经井田南部边沿通过，我矿建有铁路专用线与安邙日）林（州）铁路接轨。西距省道大（湖）一白（土）省级公路1km,区内乡间公路纵横成网，交通便利。（二）自然地理本区属于太行山余脉浅山丘陵地区，区内地势呈西高东低，海拔最高点标高为265.76m，最低点为125.70m，相对最大高差140.06m。地面冲沟发育，有利于大气降

4、水的迳流和排泄。本区属海河流域卫河水系。区内无常年性地表水流，主要地表水体为粉红江河，发源于西部老爷山，上游称湾漳河，下游称粉红江。该河为一季节性地表水流，自西向东经双全水库、张家庄水库注入安阳河；双全水库位于双全村西，为一中型水库，最大库容量为1600万m3，库底岩性为二叠系砂、泥质碎屑岩层，局部为新近系砂砾石（岩），储水条件较好，主要用于拦蓄洪水、灌溉农田及水产养殖等。（三）井田边界及储量井田矿区范围以河南省国土资源厅认可的安阳大众煤业有限责任公司煤矿区范围为准，由12个拐点座标顺次直线连线而圈定。井田南北走向长8.11km，东西倾向宽2.22km，井田面积约16.0436km2。截止到2

5、018年6月底矿井保有地质储量为10884.2万t,可采储量为3136.4万t。（四）井田地质特征大众井田位于安阳矿区中北部，铜冶煤矿的东部，区内总体构造形态为走向近南北、向东倾伏具波状起伏的单斜构造。其北、中部发育有轴向近东西、向东倾伏的向、背斜褶曲。全区发育有NNE、NEE向正断层24条，F为北部矿区边界断层。该矿区地质构造复杂程度中等。11、铜冶向斜铜冶向斜为一区域性褶曲构造，矿区内位于小五里涧北约1km，向斜轴走向近东西，向东倾伏，区域走向长达8km以上。两翼地层相向倾斜，南翼倾向北东，倾角1323；北翼倾向南东，倾角18-26。向斜北翼较陡，南翼较缓，轴面倾向北，倾角78，矿区内延伸

6、1.8km。2、铜冶背斜位于西鲁仙与何家坟之间，背斜轴走向北东东，向东倾伏，两翼地层相背倾斜，东西横穿整个矿区，被F、F断为西、中、东三段。西段：位21101于F西，西鲁仙附近，背斜轴走向近东西，两翼倾角均小于10；中段：21位于F、F之间，北翼地层倾向NE，倾角1323，南翼地层倾向SE，倾21101角920，北翼地层较陡，南翼地层较缓，轴面倾向南，倾角80；东段位于F以东，北翼地层倾向NE,倾角1015,南翼地层倾向SE，倾角1010120。3、断层矿区内共发现正断层24条，均为高角度正断层，总体走向为NNE，仅北部边界断层F及东南部F为NEE向，另外发育有少量近SN向的小断层。落差1D1

7、大于100m的断层4条（F、F、F、F）；10050m的1条（F）；501011105812120m的4条（F、F、F、F）；落差小于20m的15条。根据查明程度分为查D14D82380明、基本查明、初步查明。4、含煤地层井田内含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组、下石盒子组、上石盒子组，含煤地层平均总厚845.65m，含煤14层，煤层平均总厚6.85m，含煤系数为0.8%。可采煤层平均总厚5.59m，可采含煤系数0.7%。山西组为二煤组，二煤层较稳定，为区内主要可采煤层，煤层平均厚1度4.29m，煤层倾角822。本井田以贫煤和无烟煤为主，天然焦次之，各主要煤层以粉状为主，粒状、鳞片状次之，块

8、状少许，易磨碎。煤质以低灰、发热量特高热值、特低硫、特低氯、低磷为主要特征，为一级含砷煤。煤灰属较高软化和较高流动温度灰。（五）水文地质本井田水文地质类型为：顶板砂岩裂隙水充水为主的水文地质条件中等型矿床，即第二类第二型。矿井正常涌水量300ma/h,最大涌水量400m3/h。目前实际矿井涌水量为363ma/ho（六）其它开采技术条件1、煤层顶底板岩性二煤直接顶板多为砂质泥岩和泥岩，砂质泥岩为深灰色薄层及中厚层1状，裂隙不发育，裂隙中多充填方解石脉。泥岩多为深灰色块状。砂岩为灰白色，一般致密坚硬，裂隙不发育。直接顶板之上为细、中粒砂岩老顶，局部为粉砂岩，多为浅灰色，成分以石英为主，长石、岩屑次

9、之，厚层状，硅、钙质胶结，局部裂隙发育2、瓦斯大众煤矿为煤与瓦斯突出矿井。矿井绝对瓦斯涌出量为10.6m3/min,矿井相对瓦斯涌出量为12.65ms/1。目前实测最大瓦斯压力0.5MPa,实测最大原始瓦斯含量8.6279ms/1。矿井主采二煤层属可抽放煤层，煤层透气性系数10.020.035m2/MPa2d,钻孔流量衰减系数为0.0206d-1，有效抽采半径为2.5m（一个月）。3、煤尘煤尘爆炸性指数为7.76%，无爆炸危险性。4、煤的自燃煤层自燃倾向性等级鉴定为III类，不易自燃。5、地温安阳煤田二煤层底板测温深度为113.901195.96m，温度为14.56133.42C，地温梯度介于

10、0.0142.68C/100m之间，恒温带深度为30m,温度为16C。区域地温状况属低温低梯度矿区，虽有相对异常现象，但仍属正常地温范围。（七）矿井开拓方式及各生产系统情况矿井开拓方式为立井多水平上、下山开拓，现开采水平为-250m水平。目前有1个生产采区，为13采区；接替采区为120万吨技改首采采区（21上采区）。目前生产地区为：一个采煤工作面：13051综采工作面；一个岩巷掘进工作面：13071上顺槽联络巷。通风系统：矿井通风方式为两翼对角式，通风方法为抽出式。全矿井共布置6个井筒，主井、副井、新副井、新主井进风，西风井、北风井回风北风井安装两台FBCDZ-NQ26型轴流式对旋通风机，西风

11、井安装两台FBCDZ-Nq22型轴流式对旋通风机，目前矿井总进风风量8112m3/min，总回风量8450m3/min，其中：北风井回风风量3351m3/min，负压1170Pa，西风井回风风量5099m3/min，负压1360Pa。采区建有专用回风巷，各采、掘头面均有独立的通风系统，通风系统可靠，风量满足矿井生产需要。供电系统：大众煤矿地面建有35kV变电站，35kV变电站双回路电源取自相村110kV变电站和铜冶110kV变电站，采用LGJ-185钢芯铝绞线，线路截面185mm2。自35kV变电站入井的高压电缆有4趟，其中MYJV42-6/6kV-3X150粗钢丝铠装电缆2趟，MYJV42-

12、6/6kV-3X95粗钢丝铠装电缆2趟，完全满足矿井的安全生产需要。供电电压等级：井上下高压采用6kV，井下低压采用1.14kV、0.66kV和0.127kV提升系统：大众煤矿主、副井均为立井提升。主井井筒深414m,井筒直径4.5m，井筒断面15.8m2。提升机选用2JK-3-20型双滚筒提升机，电机容量570kW，提升容器选用箕斗，箕斗容重5t。副井井筒深414m,井筒直径5.0m，井筒断面19.6m2，副井提升机为2JK-3X1.5型双滚筒提升机，电机容量500kW，提升容器选用GLS-1Q轻型标准双层罐笼。主副井提升能够满足矿井的生产需要。运输系统：大众煤矿原煤运输流程为：工作面回采的

13、原煤经工作面下顺槽转载到采区皮带运输巷，由带式输送机运送到采区煤仓，由主井南翼皮带运到井底煤仓，然后由主井底煤仓给煤机给入箕斗。排水系统：大众煤矿排水系统为二级排水系统：13采区设有采区泵房，排水高度140m，13采区泵房至-250水平大巷内敷设有2趟150mm长700m的排水管，泵房内安设有MD280-43X7型号水泵3台（额定流量30m/h,额定扬程280m），1台运行，1台备用，1台检修，13采区水仓容积970m3；在副井井筒内敷设有3趟250mm长490m的排水管，-250m水平设有中央排水泵房，排水高度450m，泵房内安设有MD450-60X8型号水泵5台（额定流量450m3/h,额

14、定扬程480m），1台运行，3台备用，1台检修，中央泵房设有内外水仓，其中内水仓容积1280m3，外水仓容积1840m3，水仓容积共计3120m3。排水能力满足正常生产需要。瓦斯抽放系统：矿井建有地面和井下瓦斯抽放泵站，其中地面泵站安装四台瓦斯抽放泵，单泵最大抽气量130m3/min；井下泵站位于13采区上部，安装两台瓦斯抽放泵，最大抽气量62m3/min；新副井地面安装3台瓦斯抽放泵，其中一台抽气量70m3/min、两台抽气量40m3/min；抽放主管路直径为355mm，安装有在线抽采计量装置，抽放系统稳定可靠，满足瓦斯治理安全生产需要。二、13071下顺槽掘进工作面情况1、巷道布置从130

15、71辅助运输巷H测点沿180方位角开口掘进532m到位。12、巷道设计断面设计支护方式为：锚网支护，巷道断面为4200mm（净宽）X3000mm（中高）斜顶梯形。3、地质情况根据三维地震资料、周边巷道掘进过程中超前探测及揭露的资料及区域瓦斯治理钻探资料分析，13071下顺槽掘进区域地质构造复杂程度中等，工作面地层从南往北整体上为一单斜构造，工作面地层倾向110。130,倾角14。27,平均22，巷道周边20m附近未发现落差大于煤厚2.0m的断层、陷落柱及火成岩侵入体，紧邻下顺槽有一条物探断层F，距下顺槽D5最短距离为29m。结合13031、13051工作面揭露情况及钻探资料分析，13071下顺

16、槽区域（距下顺槽口241393m段）存在一煤厚变薄区，煤厚1.22.6m。4、水文地质条件13071下顺槽位于13采区下部，布置在煤层中，东为矿井深部未开拓区，西距13051工作面采空区154m，南为石涧村村庄保护煤柱，北为南鲁仙村庄保护煤柱，巷道周边水文地质情况清楚，无采空区分布，因此掘进不受老空水影响。掘进期间直接充水水源为煤层顶板砂岩水，结合13051工作面掘进、回采揭露情况，二煤层顶板砂岩裂隙水以静储量为主，富水性弱，易于疏干，1预计掘进巷道在裂隙发育地段会出现顶板淋、滴水现象。太原组灰岩含水层及奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层为间接充水水源，太原组上段L灰岩含水层顶界面距二煤底板27.764

17、6.63m,平均34m,L灰岩818厚1.154.69m,平均2.97m,根据周边地质钻孔分析该含水层富水性弱，且不均一，沉积厚度小，泥质成分含量高，岩溶裂隙不发育，补给条件不良，不会对工作面掘进构成水害威胁。太原组下段L灰岩含水层顶界面距二21煤底板大约111m,L灰岩厚2.2411.05m，平均5.61m，根据煤矿防治水2规定附录四中的（4-1）公式计算，巷道底板距L灰岩安全隔水层厚度为25764m，小于底板的实际隔水层厚度111m，不会对工作面掘进构成水害威胁；0灰岩含水层顶界面距二煤底板131m，水位标高,+136.15m,根据煤21矿防治水规定附录四中的（4-1）公式计算，巷道底板距

18、0灰岩安全隔水2层厚度为6371m，小于底板的实际隔水层厚度131m，不会对工作面掘进构成水害威胁。预计掘进期间预计正常涌水量为2m3/h,最大涌水量为5m3/h（包含生产用水）。四）煤层顶底板条件：煤层顶底板情况类别岩石名称最小最大平均厚度(m)普氏系数f岩性特征基本顶细粒砂岩、砂质泥岩、粉砂岩9.0916.2512.8646浅灰一灰色成分以石英为主次为长石暗色矿物层面含炭质及白云母片含少量绿泥石具泥质包体。直接顶泥岩、砂质泥岩4.887.1824浅灰一灰色，薄层状，局部含铁质及铝土质，致密夹有泥岩，泥岩中含植物化石碎片。5.94直接底泥岩2.926.3224深灰色，含植物化石碎片及白云母碎

19、片。4.97基本底细粒砂岩5.5116.3946灰色，成分以石英为主次为长石及暗色矿物，硅质胶结，具交错层理。10.3913071下顺槽使用综掘项目实施条件1、人员条件：项目总负责人为总经理蒋恒，项目直接负责人为总工程师李跃华。大众煤业是由永煤集团控股并经营生产，有稳定的技术管理人员和职工队伍，为项目的实施打下坚实基础。2、资金条件项目投入主要购置综掘机和皮带运输设备。在设备选型上我们注重新增设备与原有设备的楔合，既满足生产能力的要求，又充分利用现有设备精确控制机电设备的投入，预计新增设备投入综掘机EBZ135A一部，价格136万元，可伸缩皮带机DTL80/45/2X90部，价格105万元，移

20、动变电站KBGZY-1250/6/(1140)660一台，价格19万元，合计：260万元(控制开关，综掘机自身配有)。3、工程条件13071工作面下顺槽全长532米，锚网索+钢带支护，可伸缩皮带机出煤。每天两个班掘进，一个班敷设或检修设备，使用综掘机后每小班三个循环掘进2.4m,每月能掘进144米，正规循环率按85%计算每月进尺为122m；需4个半月便可完成13071下顺槽掘进工程4、瓦斯综合治理条件区域性防突措施的实施矿井为煤与瓦斯突出矿井，生产采区为13采区，绝对瓦斯涌出量为10.6m3/min,相对瓦斯涌出量为12.65ms/1,目前实测最大瓦斯压力0.5MPa,实测最大原始瓦斯含量8.

21、6279m3/t。13071下底抽巷平行顺槽布置，距煤层15m,与设计顺槽平距20m。在巷道中每隔4m设计一组抽放钻孔，每组钻孔施工12-14个抽放钻孔，钻孔呈扇形分布，平均孔深30m，孔径94mm，终孔位置孔间距不大于5m，控制范围为煤巷轮廓上帮15m、下帮20m，并随打随抽。iii：iiiiii；in1niHi；iii；iii：iitiii：nnnnnnrnnrnTrnnimnnnnninnnnninnmnnninnnrninnrnnnnnrnriinnn川llllll|i|llllllllllll|l|lllllllllill|l|l川llllllll|l|liiil：!liill|l|

22、lllllfllllll|i|llillillilll|l|IFillillllll|i|ll训lllll|l|lillllllliliiiiiiihililiiiiiliiiiiililiiiliiiiiiililiiililiiiiiililiiililiiiiiiliiiiililiiiiiiliiiiihliiiiiiiiiiiililiiiiiiiiiilililiiiiiiiiiiiili：n；i屯氐翅科呢二：.迢盘曲M4XAJ-H=llM底板穿层钻孔布置示意图13071下顺槽掘进工作面掘进前严格执行综合防突措施，采用穿层钻孔钻孔预抽方法，分别在13071切眼底板抽放巷、13071

23、下底板抽放巷和13071下底板抽放巷回风巷施工穿层钻孔对13071工作面下巷煤体进行预抽，钻孔控制13071工作面下顺槽及切眼巷道轮廓线两帮的距离均不小于15m,工作面前方的距离均不小于20m。共设计钻孔2663个，钻孔工程量76429.64m,实际施工钻孔2663个，钻孔工程量76429.64m，其中控制范围内见煤段钻孔工程量为15156.77m。瓦斯异常区：根据底板抽放巷掘进超前探测揭露的资料及区域瓦斯治理抽放钻孔资料分析可知，13071工作面下顺槽及切眼掘进区域未发现瓦斯异常区。构造异常区：根据底板抽放巷掘进超前探测揭露的资料及区域瓦斯治理抽放钻孔资料分析可知，13071工作面下顺槽及切

24、眼掘进区域未发现陷落柱及火成岩侵入体。钻孔施工期间未出现喷孔、卡钻等异常情况。2018年6月4日10日安阳鑫龙煤业瓦斯灾害防治中心对13071工作面下顺槽及切眼抽采区域进行区域措施效果检验，共布置效检孔23个，实测工作面最大残余瓦斯含量3.6087m3/1,计算残余瓦斯含量4.4675ms/1；实测工作面最大残余瓦斯压力0.13MPa,计算残余瓦斯压力0.112MPa,各测点及计算残余瓦斯含量均小于河南省人民政府关于印发河南省强化煤矿安全生产暂行规定的通知豫政【2014】63号文件第三条规定残余瓦斯含量小于6m3/1和残余瓦斯压力0.6MPa的要求。13071下顺槽掘进工作面在施工期间采取连续

25、验证,对区域验证出现超标的,必须重新采取区域防突措施。防护措施13071下顺槽局部通风机采用双风机双电源自动切换装置，对掘进工作面不间断供风，工作面进风、回风均布置有瓦斯监控，每14天进行瓦斯传感器的标校工作，提高风电瓦斯电闭锁的灵敏度和可靠度。工作面掘采用反向风门、远距离爆破、避难硐室、压风自救、自救器等安全防护措施。5、机电及设备选型设计设计的原则：安全、配套、经济的原则在机械化矿井生产中，机电设备决定生产能力的因素日益显著，机电运输系统的配套性、协调性成为制约安全生产的关键，因此，科学、合理的选型设计对于满足矿井安全生产需要、提高经济效益，具有十分重要的意义。1、综掘机选用EBZ135A

26、系列悬臂式掘进机，具有体积小、结构简单、重量轻、运输方便、(集切刀、行走、装运喷雾灭尘于一体)、防爆安全，包含多种结构，具有多重功能。2、运输机、转载机采面配置SGZ630/264型边双链式、运输能力大，维护简单，坚固耐用，能较好地适应机械化采煤短时过煤量大，设备抗变形损坏能力强的要求，装载机配置SGB-630/150C刮板机，满足运输需要。3、皮带机选用DTL80/45/2X90可伸缩式顺槽运输机，450t/小时，满足生产需要。安装洒尘管道、喷咀、和压风自救。供电系统动力电由移动变电站KBGZY-1250/6/1140(660)供电，风机由两套风机专用变压器提供，配置漏电选择性保护和双风机双

27、电源自动切换装置。必要性、可行性和风险性分析一、必要性分析：（一）缓解现在较为紧张的采掘接替。（二）国家产业政策要求：积极推广新技术、新工艺，淘汰落后产能提高机械化程度，降低工人劳动强度，符合国家产业政策要求。（三）建设本质安全性矿井要求：创造条件上设备，多上设备少上人符合建设本质安全性矿井要求。（四）采用综掘机掘进安全生产系数较高,杜绝了因放炮造成的事故隐患,杜绝了放炮事故,确保了掘进过程中的施工安全。与炮掘相比较减少了因放炮震动造成的顶板和煤帮松动,减少了支护用品,降低了支护成本,保证了巷道掘进后顶帮的稳定性,有利于顶板支护,降低了掘进对顶帮及围岩的破坏程度。2、可行性分析技术及管理可行性分析技术方面：13071工作面下顺槽煤层较稳定，煤厚1.25.4m，平均厚度3.5m，其水文地质条件简单，工作面内无大的构造发育，煤层顶底板条件较好，适合综掘条件。虽然为突出煤层，但已经采取区域综合防突措施，并且进行区域措施效果检验，防突方面满足综掘面的要求。矿井现有供电能力能满足综掘面各项设备的用电需求。管理方面：现有各类管理人员和技术人员充足,具备管理要求。经济效益分析与同类型炮掘面相比，综掘工效略为增加，但大大减轻了