河南某大型煤矿扩建工程施工组织设计

第一章矿井工程概况第一节矿井自然条件一、矿井交通位置**煤电股份有限公司九矿（以下简称**九矿）位于**矿区北部边界，南邻四矿，北邻****煤矿。井田南距**市区13km，东北距安阳市16km。九矿现有井田位于西北浅部，扩大井田(延深新区)位于东南深部，行政地域跨**和安阳两市，地理坐标为东径114°08′46″～114°11′23″，北纬36°00′24″～36°02′54″。**九矿东距京广铁路安阳车站与汤阴车站约14～15km，距京珠高速公路为19～20km，矿区铁路专用线在汤阴站与京广铁路接轨，向西至矿区后分成南北两条支线，铁路向南至**市，向北延深到四矿和九矿。安鹤公路和汤鹤公路横穿本井田，交通尚属方便。详见交通位置图1-1-1。图1-1-1交通位置图二、自然条件1、地形：龙宫井田位于太行山东麓、太行山与华北平原过渡地带，为丘陵地貌，地势西南高东北低，高程为+141.2～+249.5m，相对高差为108.3m。2、水系：龙宫井田属海河流域卫河水系，井田内无常年性河流，仅有数条季节性溪流。地表水体主要有龙泉、苹果园、吴家洞等小型水库，水库接受大气降水、丘陵间小溪的补给。3、气象本区属北暖温带大陆性干旱季风气候，夏热冬冷，四季分明。最高气温42.3℃，最低气温-15.5℃，平均气温14.2℃。年最大降水量1394.1mm，年最小降水量266.6mm，平均降水量683.2mm，降水集中在六、七、八三个月，占全年降水量的60％。最大蒸发量2695.0mm，最小蒸发量1637.40mm，年平均蒸发量2328.3mm。每年八月至来年二月多刮西北风，最大风速23m／s，每年三至七月多刮南风，最大风速14m／s。4、地震**市地震基本烈度为Ⅷ度，其地震设防应为Ⅷ度。三、主要自然灾害矿区的主要自然灾害为气象灾害，由于降水集中在7、8、9三个月，雨量大时易形成洪涝灾害。四、矿区概况**煤业(集团)有限责任公司是河南省六大国有重点矿区之一，是国家和河南省重要的动力煤基地。集团公司现有八对生产矿井，设计生产能力5.25Mt／a，2003年实际生产原煤718万吨。在四、六矿建有两座洗选厂，年入洗能力210万吨，有一装机容量24MW的坑口电厂，年发电能力约15000万kW.h。矿区经过几十年发展，已形成了以煤炭为依托，集电力、运输、建材、化工、冶炼、纺织为一体的大型现代化企业集团，现有资产总额228614万元，利税属河南省百强，企业信用等级为AAA级。根据**集团总体发展规划要求，为加快龙宫井田的开发，缓解本地区煤炭供求的需要，对九矿进行改扩建，有利于集团公司保持其煤炭生产能力和经济效益的持续稳定的发展。**九矿是**煤业(集团)有限责任公司下属的一个矿井。五、水源、电源及通信情况1、水源九矿老工业广场内生产、生活用水水源仍采用原有水源；新工业场地的生产生活用水在工业广场西南500米处打一水井经消毒后供工业区和生活区用水。2、电源在九矿新副井地面建一座6kV变电站，一回路6kV电源线路引自**集团公司四矿**35kV变电站，供电距离约为2.3km；另一回路6kV，电源线路引自**集团公司九矿35kV变电站，供电距离约为1.8km。两回电源互为备用，电源可靠。3、通信行政电话交换机选用SOPHO-iS3000型数字程控电话交换机一台，初装容量为120门，安装在办公生活区综合办公楼。生产调度电话交换机选用HRD—512型数字程控调度交换机一套，初装容量64门，安装在新工业广场安全监测楼。下井电缆经井口房安全耦合器，分别沿副井井筒不同的间隔各敷设一条30对MHYA32型阻燃通信电缆，以确保井下用户的畅通和安全。第二节井田地质特征一、地质特征（一）地层龙宫井田为第三、四系全覆盖区，地层由老到新有：奥陶系、石炭系、二叠系、第三系及第四系，含煤地层为石炭二叠系，简述如下：1、奥陶系中统峰峰组(O2f)据区域资料，厚约122.54m，由深灰色中厚～厚层状石灰岩、白云质石灰岩等组成。2、石炭系中统本溪组(C2b)井田内有3孔揭露，厚17.76～27.53m，平均21.50m，下部为一较稳定，厚度较大的灰白色铝土质泥岩，中上部为泥岩、砂质泥岩，顶部含铝质，与下伏峰峰组为平行不整合接触。3、石炭系上统太原组(C3t)井田内有3孔揭露本组，厚103.41—138.69m，平均123.91m，含9层石灰岩(L1～L9)，含煤4～10层，根据岩性特征可分为下、中、上三段：(1)、下部灰岩段：下起本溪组顶，上至L4石灰岩顶，厚36.82～49.86m，平均43.01m，含石灰岩4层(L1～L4)，其中L2石灰岩厚度大且稳定，平均6.17m，石灰岩下含煤3层，其中一11煤稳定，普遍可采，平均2.27m。(2)、中部碎屑岩段：下起L4石灰岩顶，上至L7石灰岩底，厚43.90～52.43m，平均49.02m，以碎屑岩为主，发育2层石灰岩(L5～L6)，均较稳定，石灰岩下部发育3层煤，均不可采。(3)、上部灰岩段：下起L7石灰岩底，上至L9石灰岩顶，厚27.69～36.56m，平均32.50m，由L7、L8、L9三层石灰岩和泥岩、砂质泥岩组成，与下伏本溪组为整合接触。4、二叠系下统山西组(P1sh)厚74.06～113.25m，平均96.54m，与下伏太原组呈整合接触。根据其岩性组成特征可分为四段：(1)、二l煤层段，平均厚37.02m。(2)、大占砂岩段，平均厚19.30m，其下部赋存的大占砂岩(Sd、S10)平均厚7.39m，为主要标志层之一。(3)、香炭砂岩段，平均厚24.85m，含两层香炭砂岩，下层平均厚8.75m，上层平均厚7.10m。(4)、小紫泥岩段，平均厚16.59m。5、二叠系下统下石盒子组(P1x)下起砂窝窑砂岩底，上至田家沟砂岩底，厚243.74~295.05m，平均269.45m，与下伏山西组呈接合接触。根据其沉积特性分为三、四、五、六四个含煤段，均不可采。6、二叠系上统上石盒子组（p2s）下起田家沟砂岩底，上至平顶山砂岩底，厚287.09~337.00m，与下伏下石盒子组为整合接触。根据其岩性组合特征分为七、八、九三个煤段，均不可采。7、二叠系上统石千峰组（p3s）由于风化剥蚀作用，仅保留平顶山砂岩段，最大保留厚度111.68m。8、第三系**组（N2h）井田内零星出露，厚0~300.75，平均92.29m，与下伏二叠系呈角度不整合接触。由砂质亚粘土、半固结泥岩和5~7层砾岩组成。9、第四系（Q）第四系广泛覆盖，厚0~33.52m，平均7.42m，与下伏**组呈不整合接触。主要为黄土，略含砂质，底部夹薄层砾石。（二）、地质构造龙宫井田总体为地层走向北北西~近南北向，倾向近北东东的单斜构造，地层倾角平缓，一般5~17°，局部较陡达35°，一般10°左右。主要构造以NE向断裂构造为主，并沿走向伴有明显褶曲，尤其在较大的断层之间及旁侧褶曲更为明显。简述如下：龙宫井田共分布有25条断层，均为高角度正断层。位于九矿扩大区范围内的NNE（北北东）向较大正断层有10条NW（北西）向正断层5条。详见表1-2-1九矿扩大区断层发育情况一览表表1-2-1断层方向断层编号断层性质区内伸展长度(kkm)产状落差（m）分布范围控制程度走向倾向倾角北~北东方向F153正2.105~30°SEE78°200~400井田西北部边界查明F150正1.700~30°SEE70°80~200九矿延深区查明F150-1正0.9025°SEE75°0~40九矿延深区基本查明DF2正0.3510°SEE70°0~12九矿延深区查明DF6正0.3715°NWW70°0~11九矿延深区查明DF8正0.17NE70°0~4九矿延深区查明F1正2.1810°NWW70°0~40九矿延深区查明F1-1正0.255°NWW70°0~10九矿延深区查明F2正3.4420~35°NWW70°0~50四矿、九矿延深区区查明F7正3.2214~30°NWW70°0~150延深区分界查明北西方向DF7正0.37120°SSW70°0~12九矿延深区查明DF3正0.66167°NEE70°0~12九矿延深区查明DF5正0.14125°NE60°0~3九矿延深区查明DF4正0.16125°SW70°0~3九矿延深区查明DF1正0.27120NE70°0~3九矿延深区查明二、煤层及煤质特征（一）、煤层本井田含煤地层为山西组和太原组，其中二1、一11煤层为全区可采煤层，一2煤为大部分可采煤层，可采煤层含煤系数为1.23%。现将主要可采煤层分述如下：1、二1煤层二1煤位于山西组下部北岔沟砂岩和大占砂岩之间，上距大占砂岩（S10）0.69~15.59m，平均8.77m，下距L8石灰岩36.87~55.15m，平均44.85m，煤层埋深646~1276m，标高为-440~-1070m。九矿延深区：埋深485~830m，标高为-300~-670m；有15个孔穿过该煤层，24-4孔受断层影响煤层变薄（1.08m）外，其余钻孔均为正常见煤点，煤厚3.12～9.72m，平均7.19m，标准差δn-1=1.62，变异系数为22.5%；有11孔见夹矸，见1层夹矸8孔、2层夹矸1孔、3层夹矸1孔、4层夹矸1孔，夹矸厚度0.04~0.52m，平均0.24m。九矿目前现阶段开采二1煤层。一2煤和一11煤层因勘探程度低，煤质属中高硫，开采条件暂不具备。各煤层发育状况见表1-2-3。九矿延深区煤层发育恨况一览表表1-2-2地层单位煤组煤层编号见煤情况（孔数）煤层厚度（m）煤层发育情况稳定型别穿见见煤可采不可采零点断失两极直平均值发育情况可采情况山西组二煤组二11514140013.21~9.7727.19发育情况全区可采不稳定太原组一煤组一929303510~0.300.10不发育不可采不稳定一919404410~0.510.19不发育不可采不稳定一816202310~0.340.12不发育偶见可采点不稳定一623202100~0.390.19不发育不可采不稳定一613101200~0.160.05不发育不可采不稳定一53101200~0.230.08不发育不可采不稳定一23321000.78~1.2201.01普遍发育大部可采稳定一123303000.38~0.5590.51普遍发育不可采稳定一113330001.31~2.8832.27普遍发育全区可采稳定（二）、煤质二1煤层原煤水分平均0.88%，贫瘦煤平均0.68%，原煤灰分贫煤平均14.46%，贫瘦煤平均14.74%；原煤挥发分贫煤平均14.98%，贫瘦煤平均16.77%，原煤硫分贫煤平均0.26%，贫瘦煤平均0.28%，原煤恒容干燥基高位发热量贫煤平均30.68MJ/㎏，贫瘦煤平均30.21MJ/㎏，灰熔点贫煤平均1328℃；胶质层厚度贫瘦煤平均2mm，粘结指数11。二1煤层属低中灰、特低硫、低磷、高发热量贫瘦煤和贫煤。主要用于电厂、民用等动力用煤和炼焦配煤、高炉喷吹等钢厂用煤。详见二1煤层煤质特征表1-2-3。二1煤层煤质特征表表1-2-3含煤地层V%V/)m山西组~1.446~188.58)~166.09)~0.226~0..039~322.34)~0.883~177.22)~188.40(7))~0.338~31..23)~5~16三、水文地质㈠、主要含水层1、二1煤顶板砂岩含水层：由山西组砂岩组成，一般30m，含孔隙裂隙承压水，水位标高158.18m，单位涌水量0.008L／s·m，表明孔隙裂隙不发育，含水性弱。2、太原组L8灰岩含水层：位于二1煤层下44.85m，为二1煤层底板直接充水含水层，有8孔揭穿，厚0.84～5.00m，一般4.5m左右。邻区单位涌水量为0.0015～0.03L／s·m，渗透系数为0.018～0.786m／d，浅部四、九矿多次揭露该含水层，其含水性弱。目前该含水层水位在-250m以深，水量不大，以静储量为主，易于疏干。3、太原组L2灰岩含水层：位于二1煤层下135.42m，有3孔揭穿，厚5.61～7.64m，钻进该含水层时未漏水。水位标高128.67～157.60m，单位涌水量0.0041—1.510L／s·m，渗透系数0.0146～16.965m／d，该含水层岩溶裂隙发育及富水性极不均一。4、中奥陶统O2灰岩含水层：区域资料厚约500m，有3孔揭露厚度6.00～15.73m，1301、1507孔钻进该含水层时严重漏水，均在O2顶界面下约11m处，富水性较好。㈡、主要隔水层1、二1煤层底板隔水层：厚一般25～35m，浅部较薄、深部较厚。2、太原组中段隔水层：厚度24.21～43.44m，裂隙不发育，隔水性较好。3、本溪组隔水层：由铝土质泥岩等组成，厚18.29—27.86m，北部厚南部薄，岩性致密，隔水性能良好。㈢、断层水文地质特征1、边界断层：F153断层为龙宫井田西北部边界，走向NNE，落差200～400m，二1煤层与奥陶系灰岩含水层直接对接。邻区230孔对断层带进行抽水，单位涌水量0.0012—0.0215L／s·m，说明断层具有一定的富水性。西北F7为四矿、九矿延深区的分界断层，邻区3′—1孔对断层带进行抽水，单位涌水量0.029L／s·m，说明断层富水性较弱。2、井田内断层：井田内断层均为压扭性断层，包括F1、F2、F150、F150-1等多条断层，在钻孔揭露断层带时均未发生涌、漏水现象，说明井田内断层不富水或富水性较弱，正常情况下与各含水层不发生水力联系。㈣、充水因素分析1、生产矿井充水情况1959年1月至2003年12月共发生突水93次，均发生在一组煤开采期间，为奥陶系灰岩突水和老窑突水。O2灰岩厚度大，裂隙岩溶发育，含水丰富，最大突水量4090m3／h；L2灰岩厚度小，虽有裂隙和溶洞，但含水性差，对矿井充水影响不大；L8灰岩厚度小，岩溶裂隙发育不均匀，局部二1煤层与其对接，未发生突水事故，对矿井未形成威胁。二1煤层顶板砂岩含水层，突水水量5～10m3／h，最大15.6m3／h。充水通道是断层破碎带和顶板裂隙，对矿井威胁不大。由于小煤窑的乱采滥掘，破坏了防水煤柱等，曾多次造成矿井突水，涌水量大(最大1790m3／h)、来势猛之特点。2、延深新区充水因素分析延深新区二1煤层上覆基岩平均784.02m，故地表水及第三、四系孔隙水对开采二1煤层影响较小。二1煤层顶、底板直接充水含水层富水性均较弱，在没有其它补给来源时，两直接充水含水层对矿井充水影响不大。奥灰水是最强的地下水源，但距二1煤层间距大于160～180m，而井田内断层导水性较弱，故正常情况下对二1煤层不会造成充水。㈤、二1煤层水文地质勘探类型根据二1煤层顶、底板直接充含水层特征，勘探报告将二1煤层水文地质勘探类型确定为以底板岩溶裂隙含水层充水为主的水文地质条件简单型。㈥、矿井涌水量预算勘探报告预测延深区正常、最大涌水量分别为71.23m3／h和85.48m3／h。勘探报告采用含水系数用比拟法预算的上述涌水量，只包含二1煤层顶、底板含水层的涌水，未包括底板L8灰岩、L2灰岩和奥灰的突水水量，因此设计认为其涌水量偏小。延深新区巷道布置中，巷道多位于二1煤层底板，局部穿过L8灰岩或离L8灰岩较近，难以阻隔L8灰岩水，L8灰岩含水层水量不大，易于疏干。故延深水平预测正常涌水量应包括L8灰岩涌水量，建设单位根据生产矿井井下实际涌水情况预测延深井田L8灰岩突水量130m3／h，即正常、最大涌水量分别按201.23m3／h和241.48m3／h进行排水设备选型。生产当中应根据实际涌水量对排水设备予以调整。四、其它开采技术条件（一）瓦斯1、现生产矿井瓦斯情况九矿1989以前开采一11、一2煤，为低沼气矿井；1990年配采二1煤层，1991年后采二1煤层，一11、一2煤停采，现生产水平为-250m下山采区，按高瓦斯矿井管理。现正在生产2505工作面瓦斯相对涌出量为18.51m3/t。该矿曾对矿井瓦斯相对涌出量进行详细观测统计，详见表1-2-4。瓦斯主要来自回采工作面及掘进工作面。采掘过程中局部地段发生过瓦斯集中涌出、风流瓦斯浓度增高的现象。有关方面从1993~2003年度进行了矿井瓦斯等级鉴定，鉴定结果见表1-2-5。根据河南省煤炭工业局“豫煤安[2004]246号”文属高瓦斯矿井。瓦斯分布有以下特点：a、CH4成分高于80%，CH4含量8ml/gr以上。B、随煤层埋深增加，瓦斯含量而增加。据南翼二1煤补勘报告及历年开采资料，瓦斯含量递增率为2.6m3/t·100m，瓦斯梯度为0.16m3/t·m。九矿历年瓦斯涌出量统计表表1-2-4m33t2、延深新区瓦斯地质特征延深新区二1煤层瓦斯成分大于80%，九矿延深区瓦斯含量为8.41~27.21ml/gr，属沼气带。延深新区瓦斯有以下特征（1）、煤层厚度越大，瓦斯含量愈高。矿历年瓦斯鉴定结果表表1-2-5项目时间相对涌出量（m33/t）相对涌出量（m33/min）采区最大相对涌出出量（m3/t）鉴定等级CH4CO2CH4CO2CH4CO2CH4CO2199327.513.7617.835.8032.91高199411.429.3011.296.3016.7126.40高低199543.208.5426.005.1440.3706.75高低199621.608.9713.005.4011.082.63高低199722.105.0314.833.3024.403.40高低199820.605.7013.813.8521.705.82高低199917.493.8611.362.5120.755.46高低200038.767.4824.654.76156.3335.54高低（2）、煤层埋深增大,瓦斯含量增高。（3）、煤层顶、底板多为泥岩，砂质泥岩等致密岩石，致使瓦斯含量相对较高。（4）、断层控制了二1煤层瓦斯赋存，一方面井田内断层为压扭性断层，断层瓦斯含量相对较高，另一方面不同断块，煤层瓦斯含量不同，地堑内瓦斯含量相对较高，地垒内煤层瓦斯含量相对较低。（5）、煤层瓦斯含量受煤变质程度影响，北部为贫煤，瓦斯含量相对较高，南部为贫瘦煤，瓦斯含量相对较低。九矿延深新区二1煤层钻孔瓦斯含量详见表1-2-6。3、煤和瓦斯突出邻近生产矿井四矿在七十年代未水采期间曾发生过7次煤与瓦斯突出，突出地区为两组褶皱的叠加部位。八十年代水采改旱采以后，20多年从未发生过煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸事故。九矿从未发生过煤与瓦斯突出。九矿延深区二1煤层钻孔瓦斯含量表表1-2-6孔号样品编号止煤深度(m)煤层厚度瓦斯成分(%)瓦斯含量(ml//gr)样品质量资料评价CO2CH4N2CO2CH4N2Mad(%)Ad(%)O2(%)样重(g)解1合格解合格解2合格解1合格解合格解2合格解3合格扩大延深区二1煤层埋藏深，瓦斯含量大，建议在开发建设进期委托授权单位测定煤层瓦斯压力(P)、瓦斯放散初速度（△P）、煤的坚固性系数（f）、煤的破环类型等基本参数，以确定煤层突出危险性。（二）、煤尘爆炸危险性根椐九矿2003年度煤尘爆炸鉴定和403-01、903-01孔煤样测试，二1煤有煤尘爆炸性。（三）、煤层自燃倾向九矿2003年度煤的自燃发火鉴定结果表明，二1煤具有自燃倾向，根据河南省煤炭工业局“豫煤安【2004】246号文，九矿属自燃矿井，发火期为6~12个月”。延深井田对403-01及903-01孔二1煤煤样测试结果，自燃发火倾向性属IV类不易自燃，故在今后生产中，应加强煤的自燃发火倾向鉴定，设计暂按自燃矿井。（四）、地温井田有9孔进行了测温，二1煤层最大测温深度880.29m，最高温度20.4℃，平均地温梯度0.64℃/100m，推算深度1200m处二1煤层底板（-1000m）温度为23.47℃，远小于一级高温区温度31℃，为地温正常区。（五）、二1煤层顶、底板工程地质（1）生产矿井顶、底板条件直接顶为灰黑色砂质泥岩或泥岩，厚2.70～26.00m，平均7.00m，极易垮落；老顶为灰～灰白色区厚层状中细粒石英砂岩，层面含大量白云母片，厚1.22～11.95m，平均5.05m。直接底板为灰黑色砂质泥岩或泥岩，厚0.74～17.93m，平均7.00m；老底为深灰～浅灰色厚层状细中粒石英砂岩，层理发育，厚0.45～26.50m，平均10.70m。（2）、延深新区顶、底板工程地质特征直接顶以泥岩为主，次为砂质泥岩，局部可见细粒砂岩，局部具有泥岩或炭质泥岩伪顶，厚0.10~0.85m。老顶为细~中粒砂岩。直接底板以泥岩为主，砂质泥岩呈零星分布，局部为细粒砂岩。二1煤层顶、底板岩石抗压强度，泥岩、砂质泥岩抗压度较低，砂岩抗压强度较高。根据岩性组合特征，顶板类型应为Ⅱ类，即中等冒落性顶板。详见二1煤层顶、底板岩石抗压强度表1-2-7.二1煤层顶、底板岩石抗压强度表表1-2-7岩性顶底板岩性顶底板泥岩砂质泥岩砂岩石灰岩顶板抗压强度（MMpa）15.9~36..032.5~50..939.2~12..49底板抗压强度（MMpa）24.5~86..922.4~43..343.3~1155.374.4~76..2五、对矿井地质勘探安全条件资料的评价及存在向题和建议㈠、勘探程度评价本井田经历普查、详查、精查三个阶段，勘探面积8.27km2。共施工钻孔35个，总钻探进尺27904.35m，平均2.95孔／km2，完成二维地震测线18条，长38km，物理点2142个，三维地震线束38束，物理点4771个，有效控制面积3.55km2。进行了相应的数字测井及采样化验工作。通过以上工作，查明了井田地层层序，含煤地层岩性及物理特征；查明了井田构造形态，控制了断层边界和煤层底板等高线，查明了井田内含煤地层的含煤性及煤层可采性；查明了二1煤层层位、厚度、结构及其变化规律；查明了二1煤层的物理性质、煤岩特征、化学性质及其变化规律，并确定了煤类及分布；查明了二1煤层直接顶、底板充水含、隔水层及分布规律，查明了井田地下水的补给、迳流、排泄条件，进行了矿井充水因素分析，估算了延深区矿井涌水量；查明了二l煤层顶、底板岩性及物理力学特征，通过瓦斯样品测试及生产矿井资料详细分析二1煤层瓦斯含量、赋存特征、分带情况及影响地质因素，对二1煤层煤尘爆炸性及自燃发火倾向作了评述；查明了井田地温状况及地温梯度。该报告经国土资源部国土资储备字(2004)253号关于《河南省**煤田四矿、九矿延深区(龙宫井田)勘探报告》矿产资源储量评审备案证明和评审意见书，予以批复，基本满足了设计和生产要求。㈡、存在问题及建议1、延深新区没有对含水层进行专门抽水，水文地质工作不足，致使延深水平预测的矿井涌水量明显偏小。2、部分以往施工的钻孔封孔质量较差，生产期间应注意防患钻孔透水发生。3、由于水文地质勘探工作不足，生产期间应加强水文地质探查工作，及时调整排水设备，确保生产安全。4、随着矿井向深部延深，矿压较大，瓦斯含量高，建议及时进行瓦斯区域预测和鉴定工作，以便采取相应的防治措施。第三节矿井设计概况一、工程规模和性质九矿系国有重点煤矿，工程性质属生产矿井改扩建。原井型30万吨/年，改造后井型60万吨/年。二、井田开拓与开采㈠、井田境界及储量1、井田境界九矿原井田境界：：西及西南以以下夹煤露头头为界；西北北及北部以F155断层为为界，与王家家岭煤矿相邻邻；东部以F155断层和和二1煤层-400m底板等高线线为界；东南南以F7断层与四矿矿为界。原井井田南北约4.5km，东西宽约0.5～2.5km，面积约7.6kmm2。龙宫井田范围由河河南省国土资资源厅批准的的“河南省**市—安阳市龙宫宫井田南部煤煤勘探”1煤层-400或-450m底板等高线线，深部为二二1煤层-800m底板等高线线，南部为F12断层，北北部为第9勘探线)，南北走向向长2.9～4.6km，东西倾向向宽2.6～3.6km，面积约11.866km2。龙宫井田划为四矿矿、九矿两个个延深区，九九矿延深区由由表1-3-1所列的16个坐标点依依次连接圈定定，走向长1.6km，倾向宽1.4～2.8km，面积约3.7kmm2。2、井田储量依据矿井改扩建初初步设计，全全矿井有资源源储量4655万吨，其中中老井田1281万吨，延深深区的龙宫井井田3374万吨，去掉掉各种煤柱和和开采损失后后全矿井保有有可采储量2342万吨，其中中老井田584万吨，新井井田1758万吨。详见见表1-3-2。㈡、矿井设计生产产能力及服务务年限矿井设计生产能力力由0.3Mt／a改扩到0.6Mt／a，净增0.3Mtt/a。根据可采储量23342万吨，考虑1.4储量备用系系数，矿井服服务年限27.9a。九矿延深区拐点坐坐标一览表表1-3-11序号地理坐标从地坐标东经北纬纬距经距1114°08′550″36°02′288″3990185..08385132677.432114°09′001″36°02′544″3990986..89385135411.56d114°09′336″36°02′544″3990990..00385144200.00c114°09′224″36°02′044″3989450..00385141300.00b114°09′550″36°01′388″3988660..00385147688.00a114°09′227″36°01′100″3987770..00385141955.0019114°09′226″36°01′122″3987843..96385141722.4020114°09′115″36°00′577″3987381.6921114°09′005″36°00′488″3987103..39385136477.7222114°09′006″36°01′022″3987534..94385136722.0923114°09′004″36°01′122″3987843..09385136211.5324114°08′558″36°01′200″3988089..44385134700.9125114°08′550″36°01′277″3988304..89385132700.2126114°08′447″36°01′433″3988797..94385131944.4227114°08′446″36°01′533″3989106.9228114°08′448″36°02′100″3989630..19385132188.20矿井可采储量汇总总表表1-3-22水平资源储量(万吨)永久煤柱(万吨))设计储量(万吨)保护煤柱(万吨))开采损失(万吨)可采储量(万吨)断层边界工广巷道原井田范围1281392889110195584龙宫区-560m水平以以浅2281407151859601984001201-560m水平以以浅109332625742185557小计3374733402601601985851758合计465511254034901701987802342㈢、井田开拓1、矿井生产现状矿井1958年开始建建井，1960年底简易投投产，1967年正式生产产。起初以开开采一组煤为为主；1985年开拓延深深至-250m水平，主采采二l煤层。矿井井设计生产能能力0.30MMt/a，现实际生生产能力已达达到0.45Mt/a。矿井为斜井一暗斜斜井多水平上上、下山开采采。第一水平平标高+15m，第二水平平标高-250m。目前生产产区域集中在在-250m水平，生产产采区为25采区，布置置一个炮采放放顶煤生产工工作面。箕斗斜井斜长5000m，倾角29°，装备JX-4型斜井箕斗斗，XKT×2.5×1.2B--11.5型双滚筒提提升机，担负负主要提升任任务；副斜井井斜长818m，倾角28°，装备GTK-22500／1200--30型单滚筒提提升机，担负负提矸，下料料和升降主要要设备；行人人斜井斜长800m，倾角30°，装备猴车车，运送人员员上下。+15m水平和--250m水平通过两两条暗斜井构构通。主暗斜斜井长度624m，倾角28.5°，装备JX-4型斜井箕斗斗，2JK-22.5-111.5型双滚筒提提升机；副暗暗斜井长度626m，倾角26.5°，装备JK-20型绞车；担担负上下人员员和提矸下料料。矿井通风系统为中中央分列式。三三个进风井，一一个回风井。回回风井安装2台BDK-88-No24B型轴流流式风机，电电机功率2××280kW，担负目前前生产区域的的通风。井下排水为接力排排水，+15m和-250m水平分别设设有排水阵地地。2、开拓方式为节省投资，充分分利用现有生生产的各系统统，设计从现现生产的二水水平(-250m)做胶带、回回风两条暗斜斜井延深至-420m水平。同时时为解决扩大大区辅助运输输和进风环节节多、线路过过长的问题，在在扩大区浅部部边缘新凿副副立井至-420m水平，二者者通过-420m水平大巷沟沟通。然后通通过暗斜井继继续延伸至扩扩大区的-560m水平，设置置第四水平。利利用-420m水平轨道、胶胶带、回风三三条大巷布置置首采区，倾倾斜条带开采采。3、水平划分及标高高矿井目前已有二个个水平，标高高分别为+15m和-250m，矿井生产产集中在-250m水平下山采采区。根据延延深区的煤层层赋存情况和和开拓部署，设设计分别设置置-420m、-560m两个水平。4、大巷布置-420m水平和和-560m水平均设有有三条大巷，分分别为轨道运运输大巷、胶胶带运输大巷巷和专用回风风大巷，大巷巷平行布置、相相互间距30m，为便于采采区车场布置置和通风，胶胶带运输大巷巷和专用回风风大巷高于轨轨道运输大巷巷5m。延深区设计采用综综采放顶煤工工作面开采，因因此巷道断面面均较大。加加之延深区煤煤层埋藏较深深，矿压大。为为便于巷道维维护，原则上上大巷均设在在煤层底板中中。-420m水平西翼轨轨道运输大巷巷要服务整个个延深区，设设计将其布置置在二，煤层层底板的砂岩岩中；-420m水平东翼轨轨道大巷和--415m水平的胶带带运输大巷、回回风大巷仅服服务31采区，年限限较短，可不不苟层位，按开开拓部署布置置。-560m水平西翼大大巷基本沿煤煤层底板布置置，-560m水平东翼大大巷由于穿过过断层比较多多，较难沿同同一层位水平平布置。5、通风系统：矿井井投产时采用用主斜井和窦窦马庄新副井井进风，原回回风立井回风风混合式通风风系统。通风风方式为抽出出式。6、采区划分及开采采顺序目前矿井生产为225采区，原井井田范围内已已无接替采区区。井田扩大区以-5500m、-560m水平分界划划分为31、41、51三个采区。采采区开采顺序序由浅到深排排序。（四）、采区布置置及主要设备备1、首采区位置及数数目矿井设计生产能力力0.60MMt/a，根据煤层层赋存条件和和开采技术条条件，结合矿矿区内目前生生产实际情况况，投产一个个采区即可保保证矿井设计计生产能力。首首采区为位于于延深区浅部部的31采区。2、采区巷道布置投产采区为31采采区，设计沿沿-420m水平布置三三条大巷，作作为采区准备备巷道，即-420m辅助水平轨轨道运输巷，-415m辅助水平胶胶带运输巷，-415m辅助水平专专用回风巷，分分别担负采区区原煤运输，辅辅助运输和专专用回风，通通过三条准备备巷道，直接接开掘工作面面顺槽，形成成倾斜条带工工作面。回采采工作面两条条顺槽均沿煤煤层倾斜单巷巷布置，相邻邻区段采用沿沿空送巷，工工作面运输顺顺槽与胶带运运输大巷直接接搭接。3、采煤方法采煤方法要用倾斜斜长壁综采放放顶煤采煤法法，倾斜式开开采，全部陷陷落法管理顶顶板。4、采煤工作面装备备工作面装备与工作作面生产能力力，煤层厚度度、倾角顶、底底板稳定程度度，构造等诸诸多因素有关关，设计选取取用在**矿区使用用较为成熟的的综放设备，主主要有4MG2000-W1型采煤机，ZF24000/16//24ZC型轻型放顶顶煤液压支架架，SGD-6630/2220型刮板输送送机。采煤工工作面装备详详见表1-3-4。综采工作面主要设设备表表1-3-44序号设备名称规格型号功率（kw）单位数量备注1采煤机4MG200-WW1200台12放顶煤液压支架ZF2400/116/24ZZC1架138包括备用3端头液压支架ZFG360-000组2两架一组4可弯曲刮板机SGD-630//220110×2部25刮板转载机SZD-630//7575台16乳化液泵站DRB-200//31.5125套1两泵一箱7喷雾泵站PB-320/66.355套1含过滤器组8探水钻TXU-754台59注水泵5D-2/150015台110注水及瓦斯抽放机机MZY-15015台311可伸缩带式输送机机SSJ-10000/2×7552×110部1三、提升、通风、排排水和压缩空空气设备㈠、提升设备1、箕斗井斜井斜长长499.55m，倾角28°~229°，本次改扩扩建设计，将将原有的4t斜井箕斗更更换为6t斜井箕斗，提提升设备仍利利用现有的一一台XKT2×22.5×1..2B-111.5型单绳缠绕绕式双筒提升升机及JR15110-10型，6kV，400kW交流电机一一台。2、主暗斜井提升设设备提升斜长602mm，倾角28°300′，本次改扩扩建设计，将将原有的4t斜井箕斗更更换为6t斜井箕斗，提提升设备仍利利用现有的一一台2JK-22.5/111.5型单绳绕式双双筒提升机及及JR1510--10型，6kV，400kW交流电机一一台。3、新副井提升设备备副井井筒净直径66.0m，提升高度608m。装备一对1t矿车单层二二车多绳罐笼笼，一宽一窄窄。提升机选选用一台JKMD--2.8×4（I）E型落地式多多绳摩擦轮提提升机，配YR630—10／1180型，6kV，630kW交流电机一一台。4、轨道暗斜井上段段辅助提升设设备轨道暗斜井上段斜斜长472m，倾角11°，采用1t矿车，单钩钩串车提升，选选用一台JTPB-1.6型单筒防爆爆提升机，配配JB03555M-6型，660V，132kW防爆电机一一台。㈡、通风设备该矿井为高瓦斯矿矿井。现有各各斜井、暗斜斜井和新副井井进风，老回回风井回风。本本次改扩建，将将现有风机更更换为2台BDK-88-No244B型矿用防爆爆对旋轴流式式风机，1台工作，1台备用，每每台风机配2台280kW专用防爆电电机。㈢、排水设备1、-420m水平主主排水设备九矿延深区开采初初期，正常涌涌水量150m3／h，最大涌水水量200m3／h；龙宫井田田开采后期，正正常涌水量351.223m3／h(含-560m水平201.223m3／h涌水)，最大涌水水量441.448m3／h(含-560m水平241.448m3／h涌水)；排水高度615m。排水设备备选用MD4500-60×11型多级离心心泵3台，l台工作，1台备用，1台检修。水水泵配用YB7100S1-4型防爆电动动机，功率1250kkW，电压6kV。矿井正常常涌水时期1台泵工作，1台备用，1台检修，最最大涌水期2台工作。排排水管路采用用φ325×14mmm(12mmm、10mm，分段选择择管壁厚)无缝钢管，一一用一备。2、-560m水平主主排水设备(后期)龙宫井田开采后期期，-560m水平正常涌涌水量201.223m3／h，最大涌水水量241..48m3／h，排水高度140m。排水设备备选用MD2280-433×5型多级离心心泵3台，1台工作，1台备用，l台检修。水水泵配用YB4000M2-4型防爆电动动机，功率280kW，电压6kV。矿井正常常涌水时期1台泵工作，1台备用，1台检修，最最大涌水期2台工作。排排水管路采用用φ273mmm(10mmm、8mm，分段选择择管壁厚)无缝钢管，一一用一备，沿沿轨道暗斜井井敷设至-420m水平。-560m排水设设备本次改扩扩建不计入投投资。(四)、压缩空气设备矿井改扩建后，新新增用气量主主要集中在井井下，井下共共有四个岩巷掘进进头。该矿井井下现有的4台4L-20／8型空压机安安装在+15m水平大巷，随随着向深部龙龙宫井田的延延伸，开拓任任务大幅增加加，现有的4台压风设备备风量已不能能满足需要，加加之由于输送送距离较远，存存在着风压损损失大和管路路维修难等问问题。鉴于上上述情况，初初设根据井下下风动工具配配置情况、风风动工具不同同时作业的特特点，考虑到到用风设备的的漏风系数和和同时使用系系数，计算每每个掘进头用用风量为16.8—19.8mm3／min，故选择SMM-51322A型井下移动动式空压机四四台，其中三三台分别工作作于三个掘进进头，另一台台备用，单台台空压机排气气量20—21m3／min，排气压力0.8—0.7MPPa，配套电机YB3155M-4型，功率132kW，电压660V，转数1480r／min。冷却风扇扇配YBll22M-6型，功率2.2kWW，电压660V。压风管采用φ899×4mm无缝钢管，管管路采用管接接头连接。四、井上下主要运运输设备㈠、井上主要运输输设备l、场内运输场内运输采用道路路运输和窄轨轨铁路运输两两种形式。场场内道路主干干道宽6.0m，窄轨铁路路为600mm轨距，15kg／m钢轨。2、场外运输矿井东有京广铁路路和京珠高速速公路，北有有安李铁路和和安水公路，九九矿老井广场场至**北站的铁铁路专用线长长9.4km，本矿所产产的煤炭通过过铁路运往各各地。新建的新副井广场场西临豫北公公路蜀大线约约400m，路基宽度8.5m，路面宽度7m。新广场需需新建进矿公公路约520m，路基宽7.5m，路面宽6.0m。与蜀大公公路相接，矿矿井生产所需需要的材料、设设备均可通过过铁路火车和和公路汽车运运到各用户地地点。㈡、井下运输1、运输方式井下煤炭运输采用用胶带输送机机和斜井箕斗斗提升到地面面，进入生产产系统。井下下辅助运输采采用8t防爆型蓄电电池电机车牵牵引1t矿车或调度度绞车牵引1t矿车运输。2、主要运输设备(1)、箕斗斜井井、暗箕斗斜斜井采用JX-6型斜井箕斗斗和2.5m双筒绞车提提煤。(2)、-4200m水平大巷、上上山和暗斜井井、主运输为为皮带机运煤煤，由于斜长长、倾角不一一样，功率大大小不同外，均均采用带宽1.0m的强力胶带带输送机运煤煤。(3)、-4200m水平井底车车场和大巷采采用XK8-6／140-KKBT型防爆型蓄蓄电池电机车车牵引1t矿车做辅助助运输。(4)、井下矿车车为MGl.11-6B1tt固定矿车，MC1-6B1t材料车、MPl.66B1t平板车、MPl.66-6B，16t平板车和MP3-63t平板车。(5)、井下采用KKGCAl00A-90／100-1190KB充电用可控硅硅整流装置，向向蓄电池电机机车充电。五、地面生产系统统㈠、煤质及其用途途九矿主要开采二11煤，二l煤煤种为贫贫煤和瘦煤。二二l煤原煤灰分分10.28~211.92％，平均15.27％；挥发分6.00~~17.766％；发热量量为26.37～32.32MJ//kg。贫煤为黑色粉粒状状煤层，偶见见鳞片状及碎碎块状，黑色色条痕，镜煤煤呈金属光泽泽和金刚光泽泽，真相对密密度和视相对对密度分别为为1.44、1.43gg/cm3；贫瘦煤为为黑色粉粒状状煤层，少量量碎块状，强强玻璃光泽，真真相对密度和和视相对密度度分别为1.51、1.40gg/cm3。二1煤属低中灰、特低低硫、低磷、高高发热量、高高熔融、易磨磨、中等可选选瘦煤和贫煤煤，贫煤可作作气化用煤、炼炼钢高炉喷吹吹煤和动力用用煤，贫瘦煤煤也可作炼焦焦配煤。㈡、煤的加工根据各商品煤用户户对煤种、灰灰分、发热量量、粒度等质质量指标的要要求，本矿改改扩建配套扩扩建选煤厂，选选煤厂采用风风选法加工矿矿井毛煤，主主要商品煤品品种为：特大大块、中块煤煤、混精煤、尾尾煤(电煤)。㈢、地面生产系统统1、主井生产系统生产系统工艺矿井为斜井～暗斜斜井多水平上上、下山开采采。第一水平平标高+15m，第二水平平标高-250m。箕斗斜井井斜长500m，倾角29°，原装备JXX-4型斜井箕斗斗，改扩建后后新装备一对对6t斜井箕斗，担担负主要提煤煤任务；+15m水平和-250m水平通过两两条暗斜井沟沟通，主暗斜斜井长度602m，倾角28.5°，原装备JXX-4型斜井箕斗斗，改扩建后后新装备一对对6t斜井箕斗。工作面开采的煤炭炭经工作面刮刮板输送机、顺顺槽转载机、可可伸缩带式输输送机，-415m水平胶带输输送机运送至至-420m水平煤仓，再再由-420m上山胶带输送送机运送至-250m水平煤仓，由由矿井原主斜斜井系统提升升至地面。煤煤炭提出地面面后，卸载曲曲轨打开箕斗斗闸门，通过过导煤板将煤煤卸入井口接接受仓。主井井井口接受仓仓下给料机将将矿井毛煤经经胶带机运往往选煤厂进行行加工。2、副井生产系统窦马庄新副井：净净直径6.0m，内装备一个GBGK11/6/l//2K宽罐和一个GDGl//6/1/22窄罐，担负负扩大区的升升降人员、提提矸下料等辅辅助提升任务务，并兼作矿矿井进风井和和安全出口。由由于副井进风风，井口设防防火门。副井井口房进入井井下的矿车经经TBC6//11销齿操车机机、ZC6/55.6阻车器、YC6/11.0摇台入罐。出出罐矿车自溜溜滑行出井口口房，矸石矿矿车由绞车牵牵引至排矸沟沟。井口房内内留有备用罐罐笼存放位置置，并设有更更换安装罐笼笼用的悬臂桥桥式起重机，可可直接将罐笼笼送入井筒内内。在井底马头门进车车侧，设两台台TBC6//11型销齿操车车机，矿车经经销齿操车机机、ZC6/55.6阻车器、YC6/22.8摇台入罐。出出罐矿车自溜溜进入出车线线。在马头门出车侧，设设一台JD-111.4绞车，用于于长材料的卸卸出及设备的的起吊和牵引引。在副井井口，还设设有安全门、楔楔形罐道、防防撞梁、托罐罐装置、防过过卷缓冲装置置等安全保护护装置。井底底设有安全门门、防撞梁、尾尾绳防纽结梁梁、防蹲罐缓缓冲装置等设设施。3、矸石系统本矿改扩建后排矸矸系统由两部部分组成。一一部分为新副副井排矸系统统，另一部分分为老工业广广场选煤厂排排矸。为减少少污染、美化化环境及少占占良田，新副副井工业广场场不设永久性性矸石山，井井下矸石用lt固定厢式矿矿车装载，由由1t矿车一层二二车多绳罐笼笼提至井口，由由绞车将矸石石矿车牵引至至排矸沟，通通过1t矿车移动式式翻车机将矸矸石翻入沟内内填沟。老工工业广场选煤煤厂排矸系统统不能满足改改扩建后生产产要求，设计计以改造为主主。4、辅助设施新副井广场设矿井井修理车间，主主要承担矿井井机电设备的的日常检修和和维护小矿车车及拱形金属属支架等材料料设备的修理理。车间面积积15×366m2，设一台桥桥式起重机，维维修设备按井井型配备。坑木加工房主要承承担矿井各种种坑木材料的的加工制作，面面积为9×18mm2，其设备按按井型配备。六、工业场地布置置特征，防洪洪排涝、地面面建筑及煤柱柱(—)、工业场地布置特特征1、老井工业场地布布置九矿老主副斜井工工业场地早已已形成并投入入使用多年，设设有地面生产产系统，生产产、生活福利利设施。2、新副井工业场地地布置窦马庄新副井工业业场地位于老老工业场地的的北面约1.5km处，具体位位置为窦马庄庄村东北800m。花园农场场以西700m，蜀大公路路从其西面400m通过，交通通非常方便。新副井工业场地地地形较为复杂杂，东南高西西北低，场内内台地较多，高高度均不太大大，自然标高高为+182~~+203mm，场区中间间有一较小的的冲沟，深约约2m，平均宽度18m。在工业场场地东南方向向为一山坡沟沟地，东西为为山坡，西北北面及北面不不远处为一较较宽的冲沟，深深度约5m。在新副井工业场地地西北约250m处有一块已已有60亩土地。办办公生活区就就布置在这块块土地上，其其北半部分，地地势较平坦，可可布置办公生生活建筑。南南半部分地形形较复杂，主主要用于绿化。其总总体地势西高高东低，自然然标高/181~~188m，区内原为为砖厂，有一一些简易建构构筑物和两个个小井筒，均均需要废弃拆拆除。3、其它工业场地布布置本矿井的矸石主要要用于综合利利用及填沟，矸矸石堆场位于于新副井工业业场地的东南南面为一谷地。矿井所所需火药由老老工业场地火火药库供应，其其地面不再增增设火药库。㈡、防洪排涝本区属海河流域卫卫河水系。勘勘探区西北有有善应河，本本矿井主要受受其影响，该该河向北注入入安阳河，其其上游为季节节性小溪，下下游为常年性性流水，最高高洪水位139.338m。地表水体体还有贾吕寨寨、赵家荒、小小南海、彰武武等小型水库库。本副井井口标高为为+188..0m，满足防洪洪要求。本工业场地的平场场均比东南面面及东面地势势稍低，且其其场地的中间间为一较小的的冲沟，故存存在场外雨水水的威胁，但但其汇水面积积非常小，故故只需在工业业场地的外面面设置截水沟沟即可防止场场外雨水对工工业场地的冲冲刷。㈢、地面建筑及煤煤柱1、地震及工程地质质地震：本区抗震设设防烈度为8度，设计地地震分组为第第一组。工程地质：本区为为丘陵地貌，地地表由第四系系(Q)土层所覆盖盖地基土主要要由粘土，砾砾石层构成。目目前尚无详细细工程地质报报告。待施工图设设计阶段，应应进行详细勘勘探，对地基基做出评价，为为地基基础设设计提供依据据。2、工业建筑、构筑筑物新副井井架为钢结结构，副井井井口房为框架架结构，绞车车房、器材库库机修车间为为排架结构，调调节水池、斜斜管沉淀池、无无阀滤池为现现浇钢筋混凝凝结构。变电电所等其余建建筑为单层砖砖混结构。3、行政、公共建筑筑浴室、更衣室为框框架结构，综综合办公楼和和安全监测楼楼为多层混合合结构，矿灯灯房、职工食食堂、汽车库库等为单层砖砖混结构。其其中综合办公公楼、职工食食堂、汽车库库等设在办公公生活区内。4、煤柱为了保障地面建筑筑、设施和人人员生命财产产安全，对新新副井工业场场地留设安全全煤柱。①、窦马庄新副井工工业场地保护护煤柱井筒及工业场地煤煤柱按岩层移移动角留取。根根据《建筑物物、水体、铁铁路及主要井井巷煤柱留设设及压煤开采采规程》有关关规定和***地区其他矿矿井的经验数数据，各参数数选取如下：：表土层移动角：φφ45°上山移动角：γ==77°下山移动角：β==84°走向移动角：δ==84°保护煤柱根据上述述参数，采用用作图法计算算。②、村庄煤柱井田深部村庄较少少，但压煤量量大，并且由由于该区煤层层埋藏较深，上上覆松散层厚厚度较小，矿矿井开采对地地表的影响程程度较小。所所以设计村庄庄均按不留设设煤柱考虑，以以解放更多资资源。七、供电及通信㈠、供电l、供电电源**集团公司九矿矿35kV变电站位于于九矿新副井井西部，安装装l台4000kkVA、35/6kkV主变压器，2台1800kkVA、35/6kkV主变压器，担担负九矿整个个矿井的供电电任务。其双双电源一回引引自康家110kV变电站，导导线型号为LGJ-1120，供电距离离约3.67kkm；另一回引引自**集团公司司四矿35kV变电站，导导线型号为LGJ-770，供电距离离约4.56kkm。**集团公司司四矿贾吕寨寨风井地面设设计一座355kV变电站，位位于九矿新副副井东南部，设设计2台SF9-125000/35、35/6..3kV、125000kVA主变压器。双双回路35kV电源线路均均引自**集团公司司四矿35kV变电站，导导线型号为LGJ-995，供电距离离约3km。在《**煤电股份份有限公司四四矿改扩建初初步设计》中中已考虑转供供九矿新副井井用电负荷。因因此**集团公司司四矿贾吕寨寨35kV变电站和***集团公司九九矿35kV变电站作为为九矿新副井井的供电电源源，容量充足足，安全可靠靠。设计在新副井地面面建一座6kV变电站，一一回路6kV电源线路引引自**集团公司司四矿贾吕寨寨35kV变电站，导导线型号为LGJ-2240，供电距离离约为2.3km；另一回路6kV电源线路引引自**集团公司司九矿35kV变电站，导导线型号为LGJ-2240，供电距离离约为1.8km。2、电力负荷根据全矿井用电负负荷统计，矿矿井6kV变电所6kV母线最大负负荷计算结果果如下：计算有功功率：44217.445kW计算无功功率：33657.339kvarr计算视在容量：55582.44kVA自然功率因数：00.76为提高矿井用电功功率因数，减减少电能损耗耗，提高电气气设备利用率率，设计在矿矿井6kV变电所6kV母线上安装2400kkvar并联电容器器，补偿后矿矿井负荷为：：计算有功功率：44217.445kW计算无功功率：11257.339kvarr计算视在功率：44400.99kVA功率因数：0.996吨煤电耗：18..8kWh//t。㈡、送变电l、电源线路新建矿井地面6kkV变电所的电电源线路为6kV架空输电线线路，一回路路引自**集团公司司四矿贾吕寨寨35kV变电站，导导线型号为LGJ-2240，供电距离离约为2.3km；另一回路6kV电源线路引引自**集团公司司九矿35kV变电站，导导线型号为LGJ-240，供电距离离约为1.8kmm。线路途径地地形为丘陵。线线路设计气象象条件按全国国第Ⅵ典型气象区区，年最高气气温+40℃，年最低气气温-20℃，最大风速25m/s，最大覆冰10mm，年平均气气温+10℃。杆型采用用环形钢筋混混凝土电杆。2、电气一次部分广场内设6kV变变电所一座，双双回供电电源源一回工作，一一回备用。6kV主接线为单单母线分段，6kV配电装置选选用KYN288A-12型高压开关关柜16台，操作电源源选用GZDW--40/2220，100AH型微机控制高高频开关直流流电源系统，内内设一组1000AH阀控式密封封免维护铅酸酸蓄电池组，该该电源系统提提供变电所控控制保护、自自动装置、事事故照明切换换等设备的控控制电源。为提高矿井用电功功率因数，减减少电能损耗耗，提高电气气设备利用率率，设计在矿矿井6kV变电所6kV母线上安装2400kkvar并联电容器器。根据无功功管理及供用用电原则，并并联电容器装装置的容量和和分组按就地地补偿、便于于调整电压及及不发生谐振振的原则进行行配置。设两两组并联电容容器装置，分分别接在两段段6kV母线上，每每段母线l组电容器，每每组容量按1200kkvar配置。无功功补偿为屋内内成套装置，型型号为TZZZll0—1200。每段母线上上的两组电容容器分别装设设6％及12％限制涌流流和谐波分量量的串联电抗抗器。接地变压器及消弧弧线圈的容量量根据具体工工程设计条件件计算的电网网单相接地电电容电流选定定。单相接地地电容电流估估算和消弧线线圈参数的选选择应计及不不同架空，电电缆线路电容容器电流和变变电所增加的的电容电流16％，并考虑虑1.35过补偿系数数。经计算，单单相接地电容容电流小于20A，故本变电电站设计未设设置接地变压压器及消弧线线圈。矿井变电所0.44kV低压侧为单单母分段接线线，设置S9-800//6.3，6.3/00.4kV，800kVVA变压器2台，一用一一备。低压配配电装置选用用MNS型低压配电电柜8台。整个变电所设防雷雷和保护接地地装置。为了了防止感应雷雷及雷电浸入入波，在变电电所母线上采采用避雷器保保护；为了防防止真空断路路器的操作过过电压，设计计选用金属氧氧化物避雷器器过电压保护护装置。全所所接地电阻要要求小于0.5Ω。3、电气二次部分(1)、系统方案案为保证矿井供电安安全可靠，提提高矿井供电电管理水平，矿矿井新建变电电所电气二次次保护装备一一套就地分散散式6kV变电站微机机保护及自动动装置，对所所内主要电气气设备进行监监视、控制。各各微机控制保保护单元均安安装在开关柜柜上，与一次次设备一一对对应，各单元元相对独立运运行。变电所信号系统由由微机监控系系统的数据采采集／处理系系统按照事故故发生的时间间和顺序自动动记录、处理理和显示报警警，并通过CRT显示报警画画面和打印故故障数据。测量系统采集量按按照《电测量量仪表装置设设计技术规程程》配置，采采用交流采样样方式。所有有需要测量的的电气量和非非电气量除进进入微机监控控系统进行采采集、处理和和显示外，对对于直流系统统、主变温度度等，就地装装设有常规测测量仪表。(2)、系统配置置数据采集与处理：：微机监控系系统定时采集集全站运行数数据，例如电电流、电压、有有功功率、无无功功率等模模拟量，有功功电度、无功功电度等电度度量，断路器器、隔离开关关等状态量及及保护动作等等信号量等。并并实时更新数数据库，同时时进行逻辑判判断，以实现现备用自投、越越限报警等功功能。运行监视：运行人人员通过CRT画面对本站站各主要电气气设备的运行行工况及参数数进行实时监监视。控制操作：运行人人员在操作员员站上通过键键盘输入实现现对全站开关关柜的操作控控制。事件报警：当发生生事故或运行行设备工作异异常时，自动动报警，推出出事件性质和和异常参数值值。人机接口：监视器器、鼠标、功功能键盘等提提供灵活的人人机交互关系系，可灵活的的调用各种数数据、报表、运运行状态等画画面。系统及元件保护：：（1）线路保护：具有有电流速断保保护、过流保保护、零序保保护、过负荷荷保护等保护护。并带有防防跳动操作回回路等。故障障录波就地保保存并自动上上传。（2）6kV电容器保护护：具有电流流速断保护、过过流保护、接接地保护、失失压保护、过过压保护、开开口三角电压压保护。并带带有防跳操作作回路等。（3）6kV变压器保护护：具有电流流速断保护、过过流保护、接接地保护、过过负荷保护等等功能。并带带有防跳操作作回路等。（4）6kV电压互感器器保护：6kV母线装一套套微机型PT监视和切换换装置，完成成测量6kV母线电压及及母线的切换换，并可发母母线接地信号号。（5）6kV母线分段保保护具有速断断、过流保护护等保护，并并带有防跳操操作回路等。㈡、地面供配电矿井工业广场内动动力及照明负负荷除副井绞绞车采用6kV（双回）供供电外，其他他电气设备均均采用380/2220V供电，由新新建矿井地面面6kV变电所供电电。矿井地面变电所安安装2台S9-800//6.3、6.3/00.4kV、800kVVA动力变压器器，供副井绞绞车房、副井井井口房、锅锅炉房、空气气加热室、日日用消防泵房房、地面生产产系统、地面面注浆系统、机机修厂、坑木木加工房等低低压动力负荷荷和照明负荷荷用电。正常常情况下，2台变压器一一用一备。除除副井绞车房房、副井井口口房、锅炉房房、空气加热热室、日用消消防泵房等配配电点采用双双电源供电外外，其他配电电点均采用单单电源供电。工业场地高于155m的建筑物、构构筑物、构筑筑物采用避雷雷针或避雷带带进行防雷保保护，其接地地装置利用建建筑物、筑物物基础或钢管管接地极，其其接地电阻不不大于设计规规范规定的要要求。工业场地动力线网网主要采用直直埋和电缆沟沟两种敷设方方式。室外照照明线网采用用直埋和电缆缆沟两种敷设设方式。㈣、井下供配电1、井下负荷井下最大负荷为；；正常涌水时：计算有功功率：33657.331kW计算无功功率：33080.002kvarr计算视在容量：44781.550kVA最大涌水时：计算有功功率：33898.111kW计算无功功率：33260.662kvaar计算视在容量：55082.000Kvaa选用2根MYJV42-66000、3×3000mm2电力电缆，沿沿新副井井筒筒下至井底中中央变电所。2、井下电压井下电压等级：井井下高压6kkV，低压1140V、660V，照明及手手持式用电设设备为127V。3、变电所设备及供供配电根据矿井开拓方式式、排水及采采掘机械设备备布置，在副副井井底车场场附近设井下下中央变电所所。副井底中中央变电所为为单母线分段段接线，均选选用矿用隔爆爆型设备。6kV配电装置选选用BGP500-6型矿用隔爆爆型高压开关关柜10台，0.66kkV配电装置选选用BRD10、QC815型。中央变电所以6kkV电压向中央央水泵房主排排水泵、1#移动变电站站、2#移动变电站站等负荷供电电；以660V电压向煤巷巷掘进头、-420m水平回风巷巷掘进头、-420m水平胶带运运输巷掘进头头、-420m水平轨道运运输巷掘进头头、-420m北翼胶带输输送机、-420m暗斜井胶带带输送机、-420m上山胶带输输送机等负荷荷供电。1#移动变电站以6660V电压向首采采工作面负荷荷供电；2#移动变电站站以1140V巷电压向首首采工作面负负荷供电。掘进工作面局部通通风机按照“三专两闭锁”要求供电。井下电缆选择：高高压电缆选用用MYJV222-6000型煤矿专用用电缆。低压压电缆选用MY-6660型煤矿专用用电缆。4、井下照明井下大巷、车场、运运输上（下）山山、工作面运运输顺槽及机机电硐室设固固定照明。照照明灯具采用用DGS355/127NN型隔爆防水水高压钠灯，照照明线路均采采用MY-00.38/00.66煤矿用阻燃燃橡套电缆，干干线与支线的的连接采用热热补法。5、井下接地系统井下中央变电所的的主接地极设设置在主、副副水仓中（主主、副水仓各各设一套），接接地极采用面面积不小于0.75㎡的镀锌钢钢板。装有电电气设备的硐硐室和每个低低压配电点，均均安装局部接接地极。并通通过电缆接地地芯线、铠装装电缆金属包包层、机电硐硐室内的接地地母线与主接接地极可靠连连接并形成不不间断的井下下接地网。井井下接地网上上任意一点测测得的电阻，不不得大于2Ω。每一移动动式和手持式式电气设备至至局部接地极极之间保护接接地用的电缆缆芯线和接地地连接导线的的电阻值，不不得超过1Ω。㈤、通信根据井田扩建需要要及矿方意见见，本矿井通通信设行政管管理电话交换换系统及生产产调度电话交交换系统。行行政管理电话话选取用SOPHOO-iS30000型数字程控控电话交换机机一台，初装装容量为120门，安装在在办公生活区区综合办公楼楼。生产调度度电话选取用用HRD-5512型数字程控控调度交换机机一套，初装装容量64门，安装在在新工业场地地安全监测楼楼调度室内。为为便于扩建后后新老工业场场地之间的通通讯联系，新新老工业场地地之间设10对中继线，通通讯电缆架空空敷设。地面通信线网采用用直埋及电缆缆沟敷设方式式。下井电缆缆经井口房安安全耦合器，分分别从新副井井筒不同的间隔隔各敷设一条条30对MHYA322型阻燃通信信电缆，确保保井下调度用用户的畅通和和安全。在地面和井下变电电所，综采工工作面及其轨轨道、运输顺顺槽等场所设设置矿用选号号式报警广播播电话机，并并以专线连接接，分别构成成电力直通电话和综采采工作面直通通电话。㈥、监测监控系统统1、矿井安全及生产产监测监控系系统本矿为高瓦斯矿井井，主采煤层层属自燃煤层层，煤尘有爆爆炸性危险。根根据矿方要求求，矿井扩建建部分配备一一套KJ95型煤矿综综合监控系统统，实现对矿矿井瓦斯、一一氧化碳、温温度、风速、风风门、主要设设备的开停等等参数的实时时监测及监控控。采煤工作作面、掘进工工作面设有瓦瓦斯断电仪，掘掘进工作面配配备了瓦斯风风电闭锁，以以满足矿井安安全生产管理理的需要。监控系统地面中心心站设在新工工业场地安全全监控楼调度度室内。地面面中心站与分分站、分站与与传感器之间间具有良好的的隔离功能，系系统具有较强强的抗干扰能能力。监测监控系统的主主干电缆经新新副井井口房房避雷器由地地面引至井下下，电缆采用用4蕊PUYV399型阻燃信号号电缆。2、新副井井底、井井口操车及新新副井提升信信号系统新副井井底、井口口操车系统分分别采用PLC控制系统。控控制系统调有有自动、手动动、上下人员员、检修四种种工作方式。在手动方方式下，操作作人员通过按按钮可控制各各设备动作；；在上下人员员方式下，只只有摇台和安安全门可参与与动作，其它它设备均被封封锁不能动作作。只有在检检修方式时，才才能对各设备备单独操作。新副井井底、井口口操车及新副副井提升信号号系统合用控控制台。在新新副井井底、井井口、绞车房房设有信号装装置，信号采采用转发方式式，井底信号号由井口转发发至绞车房，信信号与通信合合为一体，系系统具有提人人、提物、检检修，并相互互闭锁。3、轨道暗斜井绞车车提升信号-420m轨道暗暗斜井绞车配配备了小斜井井提升信号装装置，该信号号装置通过手手动方式，实实现绞车硐室室与各车场之之间的联系，在在轨道沿途也也可向绞车司司机发信号，在在人车上配备备斜井人车信信号装置，以以满足各提升工况况的要求。4、工作面通信、信信号及控制综采工作面配备了了ZK-2型通信、信信号及控制装装置，作为采采煤工作面运运输机、转载载机的控制及及通讯设备。该该装置主要由由控制台、扩扩音电话、远远方启动预警警报发生器、电电压监视器、转转换及电缆等等组成。5、井下带式输送机机集控-420m暗斜井井胶带输送机机，首采工作作面顺槽胶带带输送机均配配备有PLC控制系统。单单机电控工作作方式时，备备控制装置可可完成对单条条胶带机的监监控，把信息息汇入胶带机机集控系统。集集控工作方式式时，各控制制装置作为一一个分站，接接受主站的控控制命令，完完成对胶带输输送机的监测测监控。正常常情况下采用用逆煤流方向向起动，顺煤煤流方向信车车控制方式。故故障时，按照照系统的设定定紧急刹车。设设备之间相互互闭锁，并设设有起车、停停车、事故和和联系信号。6、防跑车控制系统统在-420m暗斜井井轨道中、下下部分别设有有防跑车控制制系统。系统统采用PLC控，由脱扣扣机构、传感感器、主控箱箱、限位器、档档车栏、语音音报警器等组组成。平时正正常情况下，档档车栏外于常常闭状态；提提升人员时，档档车装置和防防跑车装置必必须是常开状状态，并能可可靠地锁住。当当绞车启动，正正常运行时，矿矿车到达测速速区域后，挡挡车拦自动升升起，矿车过过后，档车拦拦自动落下。当当矿车超速、跑跑车、溜车时时，测速发电电机发出挡车车信号，控制制系统便对有有关设备进行行自动闭锁，对对跑车进行可可靠的阻挡，避避免事故发生生。7、其它控制系统锅炉房配备了2台台锅炉控制柜柜及1台水处理仪仪表柜，实现现锅炉及水处处理系统的检检测、控制。水处理站分别配备备了相应的控控制装置，系系统根据工艺艺过程、水位位的高低自动动开停水泵。八、给水、排水、采采暖通风及供供热㈠、给水、排水1、给水水源矿井老工业场的生生产、生活用用水仍采用原原有水源，本本次设计不再再考虑，供水水水源仅考虑虑新工业广场场的用水。新新工业场地的的生产、生活活用水采用处处理后的矿井井排水。经过过处理后的矿矿井排水其水水质完全符合合生活饮用水水卫生标准。2、用水量矿井新建工业广场场该矿井生产产、生活总用用水量为709.118m3/d，最大小时时用水量为85.977m3/h。由于选煤煤厂位于老工工业场地且采采用干式选煤煤的生产工艺艺，用水量较较少，只有防防尘洒水，该该部分用水由由老工业广场场水源供给。洗洗煤厂洒水用用水量为：16m3/h。矿井新建建工业广场地地面消防用水水量为30L/s，一次火灾灾延续时间为为6小时，一次次火灾用水量量为648mm3。矿井下用用水量为330mm3/d，井下消防防用水量为7.5LL/s，每个消火火栓的计算流流量为2.5LL/s，一次火灾灾延续时间为为6小时。3、给水系统矿井新建工业广场场水源采用处处理后的矿井井排水，矿井井正常涌水量量为201..23m33/h，最大涌水水量为241.448m3/h。满足场地地用水量要求求，但因受开开采过程中煤煤尘污染，悬悬浮物和COOD含量较高高，如果利用用必须经沉淀淀、过滤及消消毒处理，处处理后的矿井井排水其水质质也完全可以以满中要求。矿井排水经穿孔旋旋流反应斜管管沉淀池处理理后除部分进进一步处理作作为矿井供水水水源外，剩剩余部分排至至附近河沟。外外排的矿井水水可达到GB89778-19996一级排放标标准。给水系统图，见图图示。加药↓矿井排水→地面一一级调节水池池→斜管沉淀池→地面二级调节水池→重力式无阀阀滤池↓→多余外排加药消毒水塔↓↓↑→日用消防水池→新新建工业广场场供水管网↓→自流至井下消防洒洒水矿井新建工业广场场地面给水系系统采用生产产、生活和消消防合并的给给水系统。㈡、排水矿井正常涌水量为为201.223m3/h，最大涌水水量为241.445m3/h，矿井排水水经穿孔旋流流反应斜管沉沉淀池处理后后，已达到国国家一级排放放标准，除部部分进一步处处理作为矿井井供水水源外外，剩余部分分排至附近河河沟。新建工业场地生产产废水及生活活污水排放量量为186.33m3/h，主要是洗洗浴排水，办办公楼、单身身宿舍排出的的生活污水经经化粪池处理理后，与食堂堂排水经隔油油池处理后的的这些废水、污污水混合后排排入一座地理理式一体化综综合污水处理理设备，处理理以后的污、废废水可满足污污水国标GB89（78-19996表四）要求求一级综合排排放标准，然然后再外排至至附近河沟。污污水及废水处处理流程如下下：粪便排水化粪池食堂污水隔隔油池地理式综合合水处理设备备浴池及其它污废水水外排至附近近河沟