振兴煤矿初步设计说明书

陕西路源投资有限责任公司利胜煤矿初步设计说明书天地科技股份有限公司二○○五年五月陕西路源投资有限责任公司利胜煤矿改扩建初步设计说明书工程编号：C1150设计规模：0.30Mt/a总经理：吴德政总工程师：潘广生项目经理：杨承文天地科技股份有限公司二○○五年五月

参加设计人员名单专业姓名技术职称采矿孟祥峰高级工程师采矿杨承文高级工程师采矿孙玉平高级工程师机电刘金钟高级工程师机电苏淑阳高级工程师电气张学松高级工程师机械王忠义高级工程师土建陈岗高级工程师土建高维荣高级工程师水暖尹福明高级工程师水暖李宏工程师暖通梁怡芳高级工程师环保郝华工程师环保张伟工程师给排水王平高级工程师给排水郭登璜高级工程师总图杨卫东高级工程师总图冯治安高级工程师经济吴建华高级工程师经济李雪峰高级工程师院内审查人员名单姓名技术职称孙震教授级高级工程师郭金山教授级高级工程师潘广生教授级高级工程师侯启勋教授级高级工程师张瑛高级工程师目录TOC\o"1-2"\h\z前言 1第一章井田概况及地质特征 1第一节井田概况 1第二节地质特征 3第二章井田开拓 24第一节井田境界及储量 24第二节矿井设计生产能力及服务年限 27第三节矿井开拓开采现状 27第四节井田开拓 28第五节井筒 31第六节井底车场及硐室 31第三章大巷运输及设备 33第一节运输方式的选择 33第二节运输设备选型 34第三节矿车 35第四章盘区布置及装备 36第一节采煤方法 36第二节盘区布置 39第三节巷道掘进 41第五章通风与安全 43第一节概况 43第二节矿井通风 43第三节灾害预防及安全装备 50第六章提升、通风、排水设备 55第一节提升设备 55第二节通风设备 59第三节排水设备 61第四节压缩空气设备 64第七章地面生产系统 66第一节煤质及其用途 66第二节煤的加工 68第三节生产系统 68第四节辅助设施 69第八章地面运输 70第一节概况 70第二节场外道路 70第九章工业场地总平面布置 71第一节概况 71第二节工业场地总平面布置 71第三节竖向设计及排水 73第四节场内运输 74第五节管线综合布置 74第十章电气 75第一节供电电源 75第二节电力负荷 75第三节送变电 78第四节地面供配电 80第五节井下供配电 81第六节矿井安全生产监控及计算机管理 82第七节通信 84第十一章地面建筑 86第一节设计原始资料 86第二节工业建筑物及构筑物 87第三节行政、生活福利建筑 89第十二章给水排水 95第一节给水 95第二节排水 99第三节室内给排水及消防 99第四节井下消防洒水 100第十三章采暖、通风及供热 101第一节采暖与通风 101第二节井筒防冻 103第三节锅炉房设备 103第四节室外供热管道 104第十四章职业安全卫生 105第一节概述 105第二节建筑及场地布置 105第三节职业危害因素分析及防范措施 105第四节消防设施 107第五节机构设置和人员配备 108第六节专项投资 108第十五章环境保护 109第一节概述 109第二节各种污染的防治措施 110第三节水土保持与绿化 115第十六章建井工期 118第一节施工准备及移交标准 118第二节建井工期 118第十七章节能与节水 120第一节节能 120第二节节水 123第十八章技术经济 125第一节劳动定员及劳动生产率 125第二节原煤生产成本 127第三节投资构成及资金筹措 128第四节财务分析 129第五节矿井设计主要技术经济指标 131附录：内蒙古自治区国土资源厅划定矿区范围批复，内国土资采划字[2003]0145号内蒙古自治区国土资源厅关于《内蒙古自治区卓子山煤田白云乌素I勘探区巴音陶亥振兴煤矿煤炭资源资源量核实报告》矿产资料储量评审备案证明，内国土资储备字[2004]90号。乌海市国土资源局海南分局，证明。采矿许可证。同意贷款通知书。乌海市电业局关于高压供用电合同。乌海市环境保护局关于乌海市海南区巴音陶亥振兴煤矿年开采15万吨原煤项目环境影响报告表审批意见。。附件：1、概算书2、主要机电设备及器材目录前言乌海市海南区巴音陶亥振兴煤矿已更名为陕西路源投资有限责任公司利胜煤矿，于2005年4月办理采矿许可证。利胜煤矿位于桌子山煤田白云乌素I勘探区4-5勘探线西端，行政区划分隶属于乌海市海南区所辖。为本项目的实施，利胜煤矿委托我院对该矿进行技术改造初步设计。一、设计依据1．内蒙古煤田地质局117队提交的《内蒙古自治区桌子山煤田白云乌素Ⅰ勘探区巴音陶亥振兴煤矿煤炭资源储量核实报告》。2．振兴煤矿关于编制《陕西路源投资有限责任公司利胜煤矿技术改造初步设计》的委托书。3．《供电协议》。4．《土地征用协议》。5．《供水协议》。6．采矿许可证证号；15000005201527．生产许可证。8．现场提供的相关资料及矿井现状资料。二、设计原则1．设计尽量利用矿井目前已形成的井巷工程，地面设施等。2．力求少投入多产出，尽可能减少非生产性投资等。3．优化矿井开拓布置，力求减少巷道工程量，多做煤巷、少做岩巷。4．尽可能采用机械化设备开采和运输，提高资源回收率及生产效率。5．设计中充分体现现代矿井设计思想和利用先进的开采技术及设备，使矿井达到机械化水平。三、设计的主要特点1．矿井设计生产能力0.30Mt/a。2．矿井开拓方式为斜井多水平，第一水平标高+1006m，第二水平标高+93．主要大巷布置在煤层中，尽量减少岩巷工程量。4．矿井达产时一个炮采工作面，一个炮采放顶煤工作面。5．采用炮采放顶煤采煤法，简化巷道布置，降低了掘进率和生产成本。6．井下主运输采用胶带运输机，辅助运输为绞车牵引矿车。7．地面设置储煤场，汽车外运。8．地面设10kV变电站，主变压器容量两台630kVA。矿井通讯汇接于乌海市海南区通讯网。9．地面建筑物用热设计采用DZL1.4-0.7/95/70-AⅡ型热水锅炉一台，空气加热室及及浴室加热设计选用DZL4-0.7-AⅡ型热水锅炉供给，矿井生活用水由海南区水务局自来水公司供给。四、矿井主要技术经济指标1．井巷工程量巷道总长度：9279m；巷道掘进总体积：98680（112931）m3；万吨掘进率：309m/万t。2．地面建筑（1）工业、行政建筑总面积：3868m2（2）工业、行政建筑总体积:18145m33．矿井工业场地占地面积为:4.97ha。4．建井总工期：19个月5．全员效率:4.29t/工；6．吨煤投资:406.59元/t；7．矿井总投资:12197.76万元；8．内部收益率:13.19%；9．投资回收期：7.72年。五、存在的主要问题1．勘探程度偏低，水文地质及工程地质不详，在工程开工前应进行补勘。2．放顶煤开采加强顶板管理支护，对于放顶煤的工艺措施，在生产前进行必要的人员培训和放顶煤试验。3．由于本区煤层发火期较短，放顶煤开采没有成熟的采空区管理措施，需边生产、边总结，防止煤层自燃发火4．井田内瓦斯涌出量不祥，补勘时应做瓦斯涌出量调整。第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、地理位置利胜煤矿位于桌子山煤田白云乌素I勘探区4-5勘探线西端，行政区划隶属于乌海市海南区所辖。依据该煤矿2003年7月3日《采矿许可证》(证号1500000330139)，原井田面积为0.0784Km2；又据《内蒙古自治区国土资源厅划定矿区范围批复》(内国土资采划字[2003]0145号)，新扩井田面积约0.7674Km2；则井田总面积合计0.8458Km2。共有13表1-1-1矿区范围拐点座标表新扩区原井田拐点号XY拐点号XY1436790036405500143676803640583024366890364058002436746036405830343668903640600034366890364060004436746036405830443668903640615054367680364058306436742036405940743674203640672084367690364070809436790036407080标高：从1100m至标高：从980m至9二、交通井田北距乌海市海渤湾区33km，矿区内有109国道通过，东距鄂尔多斯市东胜区322km。井田距海拉(海渤湾至拉僧庙)支线铁路上的拉僧庙车站约3.5km。交通极为便利，见图1-1-1。三、自然地理及经济1、地形地貌井田地处桌子山背斜南部倾没端的西侧，地势较为平坦，地形东高西低，海拔标高一般在1230-1267m之间。区内多有小冲沟，但平时2、气象3、水文本区属半沙漠干旱气候，每年总降水量不足200mm，但蒸发量很大，地表无常年径流，雨季水很快流出区外。4、地震本区属于8级强震区之预测范围，地震动峰值加速度为0.20g。5、区域经济乌海市是内蒙古自治区的重要工业城市之一，也是重要的煤炭能源、化工基地之一，资源丰富、工业发达、厂矿企业相对集中，有大型煤矿、水泥厂、钢铁厂、玻璃厂、灰砖厂、发电厂及中小型化工厂等。该市工业发展迅速，城市人口增加较快，居民区相对集中，劳动力资源较丰富。本区农业生产发展相对滞后，粮食生产尚难满足本区需求量。四、煤矿的建设及生产情况（一）基本情况利胜煤矿（原振兴煤矿）1996年投产，开采西来峰断层东侧的断保煤层储量，采用立槽方式开采，截止2003年，该煤矿与恒利煤矿接壤地带的断保煤炭资源储量已基本采空。（二）开采中遇到的地质情况1、煤层：全区共含煤17层，自上而下为2-18号煤层。全区共有可采煤层10层，其中8-1、9-2、16-1、16-2、17号五层煤为全区主要可采煤层；5、8-2、9-3、10、15号五层煤为局部可采煤层；其它为极不稳定煤层或煤线。2、构造：3、顶底板：煤层顶底板多为砂泥岩、泥岩、细粉砂岩、灰色细粉砂岩及灰黑色砂泥岩和薄煤组成。4、矿井水文：开采过程中顶板有滴水现象，但目前对煤矿的开采无影响。5、瓦斯及煤尘：未发生瓦斯及煤尘爆炸。6、煤的自燃：煤堆有过自燃现象。（三）人员及设备工人66名，管理人员6名，技术人员3名，厂房30间，装载机一台，地面净资产60万元，井下抽水及通风设备18万元。五、周边煤矿该煤矿东接长富煤矿，南邻恒利煤矿。第二节地质特征一、地层（一）区域地层桌子山地区属华北地层区鄂尔多斯分区，太古界地层分布为千里山群，元古界地层出露有震旦系长城统，古生界至新生界地层除志留系和泥盆系地层缺失外，其它各时代的地层出露基本齐全，尤其是石炭系及二叠系地层特别发育，详见表1-2-1。表1-2-1桌子山煤田白云乌素I勘探区区域地层表界系统组符号厚度(m)新生界第四系Q0->400第三系R0->300中生界志丹群J3-K1zh625侏罗系中统安定组J2188直罗组J1z92-260下统延安组J1y238三叠系上统延长组T3y>200中下统T1-21755-2060古生界二叠系上统石千峰组P2sh85-544P2s下统下石盒子组P1x44-231123山西组P1s36-231113石炭系上统太原组C2t21-14468本溪组C2b3-5425西来峰断层西侧奥陶系中统上部岩段O22117-422下部岩段O12290-794寒武系∈266-653元古界震旦系长城统Z127->694太古界千里山群Ar31296-2344古生界石炭系和二叠系含煤建造，出露于黄河东岸，围绕桌子山和桌子山—岗德尔山之间分布，形成了桌子山煤田的一套含煤地层。（二）井田地层白云乌素I勘探区位于桌子山背斜南部倾没端的西侧，出露地层主要有古生界奥陶系中统、石炭系及二叠系，参见下表1-2-3，现由老至新分别叙述如下：1、奥陶系中统(O2)表1-2-3白云乌素矿区地层简表原报告核实报告界系统代号厚度(m)接触关系含矿性段组代号统系界第四系Q3-5角度不整合角度不整合－整合－－整合－－整合－－整合－－整合－－整合－－整合－－整合－－整合－－整合－假整合－整合－Q第三系R不详R三叠～二叠系P-T390T古生界二叠系上统P2sh>510石千峰组P2sh上统二叠系古生界P2s上石盒子组P2s下统P1x不详下石盒子组P1x下统P1s414.35-63.70第四岩段山西组P1s4P1s34.07-31.232、3、4煤层(甲煤组)第三岩段P1s3P1s217.40-47.825煤层第二岩段P1s2P1s118.16-34.667、8、9、10煤层（乙煤组）第一岩段P1s1石炭系上统C3t226.73-43.7811、12、13煤层第二岩段太原组C2t2上统石炭系C3t121.28-58.8114、15、16、17、18煤层(丙煤组)第一岩段C2t1C2b6.61-34.63底部有山西式铁矿本溪组C2b奥陶系中统O22>400O22中统奥陶系O12>200O12为石炭系和二叠系煤层之基底，可分为下部及上部两个岩段：（1）下部岩段(O21)：分布在区内东北侧，为蓝灰色厚层状石灰岩，致密质纯，含有直角石等头足类化石，厚约200m（2）上部岩段(O22)：分布于区内西侧西来峰逆断层以西，为深灰色薄层石灰岩和黄绿色薄层状砂泥岩、钙质泥岩及薄层灰岩，该段地层仅在西来峰断层西侧有沉积。全层厚度>400m2、石炭系(C)为本区重要含煤地层之一。出露于区内东北部及西侧中间，按岩性可分为上统本溪组及太原组。（1）石炭系上统本溪组(C2b)由灰白色致密坚硬的石英砂岩及薄层灰黑色泥岩组成，夹薄煤。在该组地层底部与奥陶系平行不整合的接触面上，由鸡窝状山西式铁矿，局部含铁较富，可供小规模开采。该组地层厚6.61m-34.63m（2）石炭系上统太原组(C2t)是本区主要含煤地层。组成岩性为砂泥岩、煤层及中细砂岩，可分为两个岩段：下岩段含煤较丰富，含砂泥岩粒度较细，含翅羊齿、鳞木等植物化石；上岩段含煤较少，煤层也薄，细、中粒砂岩也逐渐增多，在其中下部及底部，局部夹钙质泥岩及泥灰岩，其中含有网格长身贝等动物化石。该组岩层厚56.57m-87.04m3、二叠系(P)亦是本区主要含煤地层之一。可分为上下两统，下统又可分为山西组及下石盒子组，上统又可分为上石盒子组及石千峰组。（1）二叠系下统山西组(P1s)为主要含煤层段，富煤层段在本组下部，含煤稳定，中至上部含煤渐次变差。中上部多以中、粗粒砂岩夹砂质泥岩组成，在其砂质泥岩中多有不可采煤层赋存，并含有科达叶及楔羊齿植物化石。该组地层又可分为4个岩性段(P1s1-P1s4)。（2）二叠系下统下石盒子组(P1x)由灰白色巨厚层状中、粗粒砂岩夹少量灰绿色砂质泥岩组成。可分为三个岩段(P1x1、P1x2、P1x3)，本组地层不含煤，广泛出露于本区中部及南部。本统地层厚度较为稳定，总厚度在220m（3）二叠系上统(P2)由一套紫红、灰紫、灰绿等杂色砂泥岩、砂质粘土岩及中、粗砂岩组成。本统岩层仅在中部分水岭的山上有零星残存；另在本区北部的深部区发育(钻孔揭露)。本统地层分为石千峰组及上石盒子组，均为干旱的湖泊相及少量的河漫相沉积。全统地层厚度>510m本系地层整合接触于太原组之上。4、第四系(Q4)区内大面积分布于地表，多为黄土、亚砂土及风积砂。河床内多为冲积砾石或砂土，厚度一般小于10m二、构造白云乌素I勘探区位于桌子山穹隆背斜南部倾没端的西三、含煤地层、煤层、煤质（一）含煤地层及含煤性全区共含煤17层，自上而下为2-18号煤层。全区共有可采煤层10层，其中8-1、9-2、16-1、16-2、17号五层煤为全区主要可采煤层；5、8-2、9-3、10、15号五层煤为局部可采煤层；其它为极不稳定煤层或煤线。可采煤层总厚13.00m。现将可采煤层和局部可采煤层由上而下分述如下：（二）煤层将井田内可采煤层和局部可采煤层由上而下分述如下；1、8-1号煤层：位于二叠系山西组第一岩段的中部，顶板岩性多为灰色砂泥岩及细、粉砂岩，底板岩性为灰褐色粘土岩及灰黑色碳泥岩。煤层结构不复杂，含夹矸0-4层，一般为1～2层，北部多为1层，中南部夹矸层数逐渐增多，煤层亦趋复杂，夹矸多为泥岩或碳泥岩。煤层厚0～3.36m，平均1.74m，纯煤厚度0～2.46m，平均1.29m。23、9-平均厚2.04m。纯煤厚度0.45m～3.34m，平均厚1.83m。本煤层厚度较稳定，且变化有规律，可为较稳定煤层。4、95、10号煤层：位于二叠系山西组第一岩段底部，上距9-3或9-2号煤层3～5m。顶板为泥岩或砂泥岩，底板细、粉砂岩。北部厚0.60～1.18m，向南逐渐变薄或尖灭。6、15号煤层：位于石炭系太原组第一岩段上部，顶板岩性多为深灰色泥岩或砂泥岩，底板砂泥岩及细砂岩。只在8线以南形成0.60m以上的局部可采区。7、16-1号煤层：位于石炭系太原组第一岩段中上部，上距9-2号煤层55m。顶板岩性为泥岩、砂泥岩、细砂岩，底板多为灰黑色泥岩或碳泥岩。煤层厚度0.25m～4.90m，平均厚2.84m。纯煤厚度0.25m～4.24m，平均厚2.53m。煤层结构不太复杂，夹矸多为泥岩或碳泥岩，夹矸层位及厚度不稳定，夹矸层数0～10层，一般2～3层。8、16-2号煤层：位于16-1号煤层下部，上距16-1号煤层0.50m±。顶板岩性为泥岩、碳泥岩、细砂岩、砂泥岩；底板岩性为灰色细、粉砂岩或砂泥岩。煤层厚0.67m～7.25m，平均厚3.46m。纯煤厚度0.67m～5.81m，平均厚2.77m。煤层夹矸复杂，复杂部位多在中上部，夹矸厚度及层位很不稳定，夹矸层数0～10层，一般4～5层，多以泥岩及碳泥岩组成。9、17号煤层：位于石炭系太原组第一岩段的底部。上距16-2号煤层4m±，顶板多为深灰色泥岩及砂泥岩，底板为灰色细砂岩或粘土岩。煤层厚度0.39m～5.70m，平均厚2.05m。纯煤厚度0.39m～3.51m，平均厚1.31m。利胜煤矿范围内全区可采煤层有：9-2、10、16-1、16-2，局部可采煤层有8-1、9-3、17。各可采煤层特征见表1-2-4。可采煤层钻孔见煤结构见表1-2-5。表1-2-4可采情况稳定程度0．22-1．570-10．92（5）0．152．63-5．260．67-2．180-24．45（5）1．61（5）0．340．33-1．540．59-2．320．86（5）1．05（5）3．27-4．530．70-1．183．70（5）0．87（5）45．70-66．672．31-7．991-553．95（5）4．00（5）2．160．43-2．000．67-4．150-72．53（5）2．34（5）3．736．34-14．580．61-1．578．92（5）1．02（5）

表1-2-5利胜煤矿钻孔见煤结构登记表勘探线号钻孔编号煤层编号煤层结构采用厚度(m)(m)煤层级别备注34298-10.960.96849.86乙9-20.14(0.03)0.75(0.09)0.901.82842.96甲9-30.590.59841.47乙100.850.85836.59甲16-11.05(0.31)1.262.31788.58乙16-20.670.67786.75甲17《0.61》《0.61》78.84甲485048-10.840.841013.18丙9-21.491.491006.89甲9-30.940.941004.95丙100.800.801000.75甲16-11.23(0.20)0.49(0.20)2.18(0.03)0.344.27944.87甲16-20.82(0.63)《0.28》(0.35)(0.07)0.781.58941.53甲170.920.92933.06甲585548-1《0.22》《0.22》1071.40优9-20.670.671068.10优9-3《0.50》0.13《0.63》1065.93优100.810.811060.59优16-10.43(0.06)2.37《0.12》(0.66)《0.24》0.64(0.08)0.42(0.38)《0.36》2.36《0.21》(0.10)《0.22》1.777.99985.93优16-20.90(0.04)0.27(0.07)0.28(0.25)0.88(0.30)《0.38》0.88(0.08)《0.06》(0.08)0.13(0.08)0.774.15973.68优171.201.20958.90优

续表1-2-5利胜煤矿钻孔见煤结构登记表勘探线号钻孔编号煤层编号煤层结构采用厚度(m)底板标高(m)煤层级别备注585418-10.44(0.31)0.861.301042.39乙9-20.20(0.04)1.29(0.40)1.362.891034.42甲9-30.550.551032.67甲10《0.76》《0.76》1028.21甲16-12.082.08978.90甲16-20.53(0.25)0.92(0.60)0.672.14975.84乙170.76(0.38)0.541.30968.56乙1308-10.50(0.07)《0.40》0.531.031030.53甲9-20.10(0.03)0.82(0.09)0.961.91甲9-30.780.781022.84甲101.181.181018.37甲16-10.74(0.12)《0.15》2.222.96961.81甲16-20.59(0.09)0.20(0.03)0.81(0.20)(0.35)(0.05)0.56(0.18)(0.02)0.702.89956.92甲171.571.57948.64甲1438-1《0.87》(0.08)《0.70》《1.57》1088.39甲9-2《0.80》(0.70)0.32(0.03)1.83《0.80》2.181082.331080.01甲9-32.322.321077.36甲100.700.701073.39甲16-10.47(0.02)1.982.471018.73甲16-20.29(0.09)0.64(0.27)0.53(0.01)0.33(0.30)0.88(0.20)0.513.191013.58甲170.14(0.01)0.640.791006.45甲（四）煤质根据该区勘探报告资料综合整理，钻孔煤芯样分析结果见表1-2-6，区内各可采煤层煤质特征列表1-2-7。表1-2-6利胜煤矿钻孔煤芯样分析结果表煤层编号钻孔编号洗选情况水分Mad(%)灰分Ad(%)挥发分Vdaf(%)全硫St,ad(%)发热量Qbd(MJ/kg)煤类8-1429原0.8334.520.38洗0.6113.9929.900.588504原0.8226.9229.211.0524.97洗130原1.1432.45洗0.2412.6330.78143原0.8742.0234.830.3918.58洗1.089.6130.258541原0.3842.2632.651.2418.55洗0.3415.6326.901.368554原1.0241.5834.52洗0.9211.1930.239-2429原1.4127.200.63洗0.6711.1028.310.628504原0.9031.5728.050.8523.01洗1.008.6927.840.6832.54130原0.6626.05洗143原0.9625.9428.580.7025.54洗1.0610.1228.768541原0.6132.3428.860.4523.16洗0.479.1027.820.588554原0.9634.3531.22洗0.7512.9428.469-3429原0.6718.270.53洗0.639.5231.160.558504原洗130原0.4725.76洗续表1-2-6利胜煤矿钻孔煤芯样分析结果表煤层编号钻孔编号洗选情况水分Mad(%)灰分Ad(%)挥发分Vdaf(%)全硫St,ad(%)发热量Qbd(MJ/kg)煤类9-3143原0.9830.3234.990.4923.89洗1.149.3132.508541原0.5125.0553.200.6625.97洗8554原1.0242.3936.41洗0.7510.4630.6010429原1.0520.182.94洗0.628.1331.860.628504原0.6426.0130.753.7025.52洗130原0.4830.28洗0.5111.0931.02143原0.6132.0135.713.4323.55洗1.1610.3831.958541原0.4040.6835.172.3319.95洗0.4012.9134.010.978554原0.8329.6332.10洗0.6311.4030.3216-1429原0.7228.701.55洗0.4711.3229.601.228504原0.5424.3226.931.3826.46洗0.719.9326.011.3832.32130原0.7426.231.99洗0.4011.7028.351.50143原0.6823.7928.652.5626.79洗0.849.4028.521.358541原0.4823.158.681.3922.74洗0.2912.3929.181.458554原0.6231.7229.162.42洗0.4712.0827.031.45续表1-2-6利胜煤矿钻孔煤芯样分析结果表 煤层编号钻孔编号洗选情况水分Mad(%)灰分Ad(%)挥发分Vdaf(%)全硫St,ad(%)发热量Qbd(MJ/kg)煤类16-2429原0.7434.301.01洗0.629.6526.668504原0.4931.3228.462.7223.39洗0.7011.9927.6631.62130原0.6635.901.95洗0.4111.7125.681.04143原0.7627.0529.801.9224.37洗0.6210.4328.501.038541原0.3738.7829.614.7720.45洗8554原0.6231.8828.552.52洗0.5711.5225.761.1817429原0.8149.171.01洗8504原0.7617.9627.242.7238.85洗0.809.2326.781.3932.96130原0.7828.586.50洗0.528.7928.661.29143原1.0327.4729.312.8626.65洗0.659.2228.731.168541原0.5646.0135.763.3417.18洗8554原0.5736.8929.784.51洗0.5610.9228.291.638-1429原0.8334.520.38洗0.6113.9929.900.588504原0.8226.9229.211.0524.97洗130原1.1432.45洗0.2412.6330.78143原0.8742.0234.830.3918.58洗1.089.6130.258541原0.3842.2632.651.2418.55洗0.3415.6326.901.368554原1.0241.5834.52洗0.9211.1930.23续表1-2-6利胜煤矿钻孔煤芯样分析结果表 煤层编号钻孔编号洗选情况水分Mad(%)灰分Ad(%)挥发分Vdaf(%)全硫St,ad(%)发热量Qbd(MJ/kg)煤类9-2429原1.4127.200.63洗0.6711.1028.310.628504原0.9031.5728.050.8523.01洗1.008.6927.840.6832.54130原0.6626.05洗143原0.9625.9428.580.7025.54洗1.0610.1228.768541原0.6132.3428.860.4523.16洗0.479.1027.820.588554原0.9634.3531.22洗0.7512.9428.469-3429原0.6718.270.53洗0.639.5231.160.558504原洗130原0.4725.76洗9-3143原0.9830.3234.990.4923.89洗1.149.3132.508541原0.5125.0553.200.6625.97洗8554原1.0242.3936.41洗0.7510.4630.6010429原1.0520.182.94洗0.628.1331.860.628504原0.6426.0130.753.7025.52洗130原0.4830.28洗0.5111.0931.02143原0.6132.0135.713.4323.55洗1.1610.3831.958541原0.4040.6835.172.3319.95洗0.4012.9134.010.978554原0.8329.6332.10洗0.6311.4030.32续表1-2-6 利胜煤矿钻孔煤芯样分析结果表煤层编号钻孔编号洗选情况水分Mad(%)灰分Ad(%)挥发分Vdaf(%)全硫St,ad(%)发热量Qbd(MJ/kg)煤类16-1429原0.7228.701.55洗0.4711.3229.601.228504原0.5424.3226.931.3826.46洗0.719.9326.011.3832.32130原0.7426.231.99洗0.4011.7028.351.50143原0.6823.7928.652.5626.79洗0.849.4028.521.358541原0.4823.158.681.3922.74洗0.2912.3929.181.458554原0.6231.7229.162.42洗0.4712.0827.031.4516-2429原0.7434.301.01洗0.629.6526.668504原0.4931.3228.462.7223.39洗0.7011.9927.6631.62130原0.6635.901.95洗0.4111.7125.681.04143原0.7627.0529.801.9224.37洗0.6210.4328.501.038541原0.3738.7829.614.7720.45洗8554原0.6231.8828.552.52洗0.5711.5225.761.1817429原0.8149.171.01洗8504原0.7617.9627.242.7238.85洗0.809.2326.781.3932.96130原0.7828.586.50洗0.528.7928.661.29143原1.0327.4729.312.8626.65洗0.659.2228.731.168541原0.5646.0135.763.3417.18洗8554原0.5736.8929.784.51洗0.5610.9228.291.63表1-2-7区内可采和局部可采煤层煤质特征表煤层灰份Ad（%）全硫St,ad（%）发热量（MJ/kg）胶结层精煤回收率（%）（%）燃点煤质牌号原煤洗煤原煤洗煤Qb,dQb,daf数码煤分类8-118.56-38.4729.017.77-14.8911.350.34-2.670.590.40-0.930.5621.00-29.9825.0032.04-35.7733.9819.639.8025.2034635EQ\F(1,3)9-218.73-37.9728.946.42-19.1710.690.03-1.990.660.54-1.220.6819.40-27.6523.8425.91-38.0433.5818.130.4037.535535EQ\F(1,3)9-317.83-31.3726.687.98-11.809.840.49-0.960.630.51-0.690.6123.77-29.0025.9832.49-35.2934.3224.945.3030.62535EQ\F(1,3)1014.51-35.0325.047.93-18.0310.540.71-3.701.900.52-1.140.8022.72-30.9025.7131.27-36.1434.3330.639.820.235835FM为主16-19.90-39.5227.034.90-16.8311.000.40-4.632.360.70-3.621.7719.51-32.9825.3032.25-36.0534.4626.535.429.936536FM为主16-217.84-37.6427.225.18-14.8510.510.33-5.762.290.59-3.171.3320.46-31.3425.3426.82-35.8634.2123.835.027.636453625JM36FM1717.94-39.6328.895.63-17.0210.900.81-10.253.500.76-4.321.3720.21-29.3025.0426.20-35.7234.4230.539.125.93606FM为主表中数值：最小—最大平均井田内各主要可采煤层容重值，详见表1-2-8。表1-2-8煤层编号8-19-29-31016-116-2171.501.431.431.431.441.531.58上述各煤层分析项目表明：原煤灰分为中灰—高灰煤，原煤全硫含量差异大，从特低硫煤到高硫煤均有产出。煤质牌号定为肥煤(FM)及焦煤(JM)，各层煤质牌号均属可供配煤和炼焦用煤牌号。四、水文地质（一）区域水文地质特征1、概况本区为半沙漠干旱少雨区。区内沟谷较发育，但地表无常年径流，仅7～9月雨季偶有暴雨，沟谷内才有短暂的洪流倾注而下。洪流主要由白云乌素沟、黑龙龟沟和棋盘井沟分别汇于阿不亥阿水系及拉僧庙水系注入黄河。黄河距本区约14km，水位标高1065m，区内最低标高比黄河水位高出160m，对煤矿开采无直接影响。矿井范围为南部高而北部低，不利于地表聚水，降水很快由白云乌素沟排出区外，流入西部黄河。2、含、隔水层简述（1）第四系松散岩层孔隙潜水含水组风成砂、残坡积物及人工堆积一般透水而不含水；黄土状亚沙土含水微弱；冲积层分布于间歇性河谷及台地，分选性差成分复杂，层厚10m左右，其中含水层厚1～3m，q=0.28L/s·m，k=26.02m/d，总硬度8.58德国度，矿化度0.295g/L，为HCO3—Ca·（2）坚硬岩层裂隙孔隙承压水含水组I含水带(P2s)：岩性为紫红色、砖红色的砂泥岩及灰白色、淡绿色中、细砂岩，多为互层，层厚0～150m。据骆驼山矿区钻孔抽水资料：q=0.109L/s·m，k=0.119m/d，含裂隙孔隙水微弱。该层赋存在深部区，对浅部先期开采地段一般无影响。II含水带(P1s4—P1x3)：上部为灰白色粗、中砂岩，下部为中、细砂岩，泥岩夹粘土岩，岩层大部分裸露于地表。含裂隙孔隙水较弱，含水层平均厚度104m。钻孔抽水资料：q=0.0639L/s·m，k=0.476m/d，矿化度0.211g/L，总硬度为6.38德国度，水质属HCO3-Ca·K+Na一隔水层(P1s3)：砂泥岩、粘土岩及2号煤层。一般厚6m，隔水性能较好。III含水带(P1s2或2号-8号煤层)：灰白色粗砂岩、中砂岩及细砂岩，该层分布在第6勘探线以北，第9勘探线南，中部多被风化剥蚀。含水层平均厚26.87m，含裂隙孔隙水微弱。钻孔抽水资料二隔水层(P1s1、8号、9号煤层)：主要为粘土岩、砂泥岩、8和9号煤层，层厚稳定，平均厚9.85m，隔水性能良好。IV含水带(C3t2、9号—16号煤顶)：灰白色、浅灰色细砂岩，局部为中砂岩，平均含水层厚度15.63m，弱含裂隙孔隙水。据钻孔抽水资料q=0.000442L/s·m，k=0.00362m/d，矿化度1.126g/L，总硬度24.62，水质为SO4·HCO3·CI-K+Na·三隔水层(16号煤层)：煤层及砂泥岩，一般厚6m，隔水性能较好。V含水带(16号煤层底-O2)：灰白色细砂岩、中砂岩，局部有含砾粗砂岩。平均厚度18.51m，由于基底不平或是岩相变化，局部含水层厚度变薄，8531孔含水层厚度5m，弱含裂隙孔隙水。据钻孔抽水资料q=0.000254-0.00217L/s·m，k=0.00139-0.0545m/d，矿化度3.675-0.776g/L，总硬度7.21-14.66，水质为CI·SO4-K+Na·Mg和CI·HCO3·SO各隔水层在正常地层中，隔水层位比较稳定，隔水性能也是较好，各含水带不会产生水力联系。在断裂带中，承压水相互沟通，形成水力联系，故巷道通过较大断层时，应采取有效措施，预防井下涌水量。各含水带其各自条件不同，分析多方原因，含水带涌水量对未来生产不会造成大的影响。（二）井田水文地质特征本区属半沙漠干旱气候，每年总降水量不足200mm，但蒸发量很大，地表无常年径流，雨季洪水很快流出区外。又因本区地层主要为砂、泥岩及煤层，泥砂、钙质胶结，节理不甚发育，含水性弱、渗水性较差。据此矿床一般不含有大的充水。另外经过对矿区内断层抽水试验证明，断层一般含水性弱，渗透性能不强，对煤层开采影响不大。但是西来峰逆断层落差较大，使煤系地层与富水性较强的下奥陶统灰岩直接接触，使含水性较丰富，导水性强，q=0.286L/s·m，k=1.06m/d。在矿山未采掘到附近时，应引起重视。总之，矿区水文地质条件简单，属2类I型矿床，只是在特殊构造部位有可能涌水量稍大。（三）供水水源井下涌水排到地面沉淀后作为工业用水，生活用水由乌海市水务局自来水公司供给。五、工程地质各主要煤层的顶板主要为砂质泥岩及泥岩，次为细砂岩和粘土岩，底板多为细砂岩，少数为粘土岩及砂泥岩和泥岩。其中8、9、10、16号煤层顶板节理裂隙较发育易破碎。全区主要煤层8-1、9-2及17号煤层顶板为砂岩、泥岩、粘土岩，易冒落，顶板维护较为困难或复杂，9号煤层底板为松软粘土岩，开采过程中应注意其底板隆起。对于不安全区应根据实际情况采取相应的防护措施。六、环境地质煤矿属半隐伏矿床，开采深度大，地表为荒漠—半荒漠地貌，植被稀疏，生态环境脆弱。该煤矿的开采，除了井田开拓工程和储煤场占据一定场地外，采掘工程一般可以保证地形地貌的完整性。该煤矿地表无塌陷、无裂缝，煤矸石可直接用于井下回填支护。地表固体废弃物要合理堆放，其中CI、S等元素可在雨中侵蚀下随雨水渗透到地下含水带，污染环境及水源，要采取积极有效的措施，尽量减少污染环境。该区历史上小于6级地震已有多次记载，应在矿井建设中采取相应的预防措施。根据GB/T18306—2001规范，该区地震动峰值加速度为0.20，对照烈度为8度。该区为干旱荒漠区，植被稀少，应加强保护好环境。今后应在井田内种草植树绿化环境，搞好生态建设。七、其它开采技术条件1、瓦斯随着煤层埋藏深度的加深，覆盖层厚度的加大，甲烷成分也会逐步提高。该区北部416号钻孔，16-1号煤层中甲烷含量已达到10.18cm3/g另据邻区煤矿曾发生过数次瓦斯事故，说明井下瓦斯有积聚造成灾害事故的可能性，矿井生产过程应对瓦斯管理引起足够的重视。2、煤尘该区做煤尘爆炸试验结果证明：煤层均有爆炸性，故在矿井开采过程中应考虑采取综合防尘措施。3、煤的自燃本区各煤层除少数三、四级不易自然点外，多数均在一、二级易自燃倾向级内。所以本区各煤层均属容易自燃煤。从邻区资料看，公乌素、老石旦、卡布其等煤矿，从井下采出的煤在地表堆放了6个月，均开始发生着火，特别雨后更易自然。因此，该矿在今后开发时，应采取措施，防止煤层自燃。尤其是堆放的煤堆，更应采取预防煤自燃的较好措施。4、煤层中的放射性煤层放射性在原报告中没有提出，在煤田内煤矿开采中没有发现放射性对人体损坏。5、地温：原报告中没有提出。根据邻区资料分析矿区及周边属正常地温区。第二章井田开拓第一节井田境界及储量一、井田境界依据该煤矿2003年7月3日《采矿许可证》(证号1500000330139)，原井田面积为0.0784Km2；又据《内蒙古自治区国土资源厅划定矿区范围批复》(内国土资采划字[2003]0145号)，新扩区面积约0.7674Km2；井田总面积合计0.8458Km2。共有13个拐点分别圈定了原井田和新扩区的开采范围，划定井田拐点坐标见下表表2-1-1矿区范围拐点座标表新扩区原井田拐点号XY拐点号XY1436790036405500143676803640583024366890364058002436746036405830343668903640600034366890364060004436746036405830443668903640615054367680364058306436742036405940743674203640672084367690364070809436790036407080标高：从1100m至标高：从980m至9二、储量该井田范围内核实查明全区可采煤层9-2、16-1、16-2、17，局部可采煤层8-1、10资源储量共计1000万t，均为保有资源储量。本次资源储量估算，因原报告中储量计算块段面积较大，参与储量计算工程多，而本核实报告储量计算块段面积较小，参与储量计算工程少，造成其中块段平均厚度有差异，故各煤层资源储量增减变化不一，但总储量汇总变化不大。资源储量见下表2-1-2。表2-1-2利胜煤矿煤炭资源储量核实汇总表煤层编号底板标高(m)原储量级别查明资源储量(万吨)资源储量类型(编码)区块类别原报告核实报告增减变化消耗保有8-11032C5152+152333新增区9-21024B3127-427122b新增区C8168-1368333D1516+116334合计127111-16111D1010010334(X)原采区Σ137121-161119-31023C1724+724122b新增区C2419-519333Σ4143+243101012C1515015122b新增区C4345+245333D1111011334合计6921+271D77031334(X)原采区Σ7678+27816-1958B5656056122b新增区C2162160216333D3574+3974334合计307346+39346D2858+3058334(X)原采区Σ335404+69404煤层编号底板标高(m)原储量级别查明资源储量(万吨)资源储量类型(编码)区块类别原报告核实报告增减变化消耗保有16-2954B5347-647122b新增区C91116+25116333D3442+842334合计178205+27205D2329+629334(X)原采区Σ201234+3323417940B2121021122b新增区C4647+147333Σ6768+168全井田合计B161190190122b新增区C584563563333D163143334104104334(X)原采区累计B+C+D908896+56896新增区104+36104原采区1000921000全井田其中：333储量按80%计算，121b按100%计算三、安全煤柱的确定井田边界留设20m煤柱，井筒及工业广场第四系表土段按45°塌陷角留设煤柱，基岩段按70°塌陷角留设煤柱，大巷留设30m第二节矿井设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度矿井设计年工作日330天，每日三班作业，三班生产、每日净提升时间16小时。二、矿井设计生产能力1、资源条件：本矿井煤炭资源较少，但煤质优良，开采技术条件优越，产品市场前景广阔。2、水源条件：矿井用水由乌海自来水公司供给。 3、电源条件；矿井电源由西来峰110kv区域变电站10kv侧不同母线段配出两回，以架空线路至矿井工业场地内10kv变电所，形成矿井双回路电源供电.综上所述，并结合公司的销售市场及资金投入等因素，确定矿井技术改造后生产能力0.30Mt/a,日产原煤909t。三、矿井服务年限矿井服务年限===11.4a则矿井的服务年限为11.4a，储量备用系数为1.第三节矿井开拓开采现状利胜煤矿1996年投产，开采西来峰断层东侧的断保煤层储量，采用立槽方式开采，截止2003年，该煤矿与恒利煤矿接壤地带的断保煤炭资源储量已基本采空。煤矿现有工人66名，管理人员6名，技术人员3名，厂房30间，装载机一台，地面净资产60万元，井下抽水及通风设备18万元。第四节井田开拓一、井田地质构造、老窑范围、煤层及水文等条件对开采的影响。断层为一走向近东西，微弱波状起伏的向斜构造，向斜轴在井田西部南北向延伸，共含煤17层，自上而下为2-18号煤层。全区共有可采煤层10层，其中8-1、9-2、16-1、16-2、17号五层煤为全区主要可采煤层；5、8-2、9-3、10、15号五层煤为局部可采煤层；其它为极不稳定煤层或煤线。可采煤层总厚13.00m。煤层为一向西北倾斜的单斜构造，地层产状平缓，左右，对煤层开发较为有利。二、井口及工业场地的位置矿井原主井设于井田南部，断层附近。井筒损坏严重，已经达不到使用要求。故本次设计考虑新掘主、副井筒及风井。根据井田形状和煤层赋存状态，提出两个开拓方案。方案一，在井田西北部掘主斜井，在井田中北部掘副立井，主斜井兼回风。详见图2-4-1、2-4-2、2-4-3。方案二，在井田西北部掘主斜井和副斜井，不设独立回风井，主斜井兼回风。详见图2-4-4、2-4-5、2-4-6。开拓方案技术比较表表2-4-1项目第一方案第二方案特征1、主斜井倾角250。副立井倾角900。主井负责主提升兼回风，副立井下放人员物料和排放矸石。2、主提升皮带提升，辅助提升为串车。3、开拓方式为斜-立井混合开拓。4、副井设行人梯子间，主井设人行台阶。5、地面工业广场在主、副井筒附近分开布置。1、主斜井倾角250。副斜井倾角250。主井负责主提升兼回风，副井下放人员物料和排放矸石。2、主提升为皮带输送机，辅助提升均为串车。3、开拓方式为斜开拓。4、主、副井设人行台阶。5、地面工业广场集中布置。优缺点优点：井筒保安煤柱较多。2、井筒工程量相对较少。3、通风线路较短。4、消防洒水管路及灌浆管路较短。缺点：1、井巷工程投资大。2、提升系统投资费用高。3、人员升入井较第二方案困难。4、地面工业广场不集中。5、副井井筒装备费用高。优点：1、井巷工程投资小。2、提升系统投资费用低。3、人员升入井较第二方案容易。4、地面工业广场集中。5、副井井筒装备费用低。缺点：1、井筒保安煤柱较少。2、井筒工程量相对较多。3、通风线路较长。4、消防洒水管路及灌浆管路较长。据矿井现有的外部运输条件，井口几何尺寸及地形特征和煤层赋存特征及外运条件等因素，结合分析确定矿井采用第二方案，主、付井井口及工业场地布置在井田西北部一平缓台地上。三、井筒形式及数量本次设计共有两条井筒，主斜井倾角25°，提升为皮带输送机，在9-3煤层底板和16-2煤层底板分别布置运输大巷，做为煤炭出井通道，兼做回风井和行人安全出口。副斜井倾角25°，提升为串车，设动力、通信电缆，担负运送人员、排放矸石以及下放材料，并设洒水管路兼进风井和行人安全出口。四、大巷数目的确定根据该区内煤层赋存特征，井田开拓方式及井下运输方式等综合考虑，本设计就大巷布置数目提出两个方案进行综合比较。第一方案：“两巷制”一条皮带运输大巷（兼回风），一条辅助运输大巷（进风）。第二方案：“三巷制”一条皮带运输大巷（进风），一条辅助运输大巷（进风），一条回风大巷。方案一：矿井无专用回风大巷，运输大巷兼做回风大巷，矿井通风管理较复杂，通风构筑物较多，不利于安全管理。方案二：矿井设专用回风大巷，运输大巷、辅助运输大巷入风，回风大巷回风，矿井通风管理较简单，通风构筑物较少，有利于安全管理。因此，本设计大巷大巷布置采用“三巷制”。五、井田开拓本矿井开拓方式采用斜井开拓，新掘主、副斜井。在9-3煤层底板和16-2煤层底板分别布置运输大巷和辅助运输大巷，在8-1煤层底板和16-1煤层底板布置回风大巷。详见图2-4-4、2-4-5。六、大巷布置主运输采用皮带输送机，辅助运输均采用绞车牵引矿车，根据井田形状和煤层赋存状态，运输大巷、辅助运输大巷及回风大巷均布置在煤层中。新掘大巷水平间距30七、水平划分本矿井所开采为多煤层联合开采，所以本矿井为多水平开采，第一水平开采8煤组和9煤组，水平标高为+1006m。第二水平开采16煤组，水平标高为+9八、盘区划分开采顺序根据所确定的开拓巷道布置方式，全矿井共划分为两个盘区，盘区内前进式，工作面后退式。第五节井筒一、井筒用途、布置及装备1、主斜井：倾角25°，运输设备为皮带输送机，担负矿井煤炭的提升任务，兼回风和安全出口，井筒内敷设消防洒水管路和动力、信号电缆。2、副斜井：倾角25°，运输设备为串车，担负矿井下放材料、排放矸石以及运送设备和人员的通道，兼进风和安全出口，井筒内敷设消防洒水管路、排水管路和通讯动力电缆。井筒特征详见表2-5-1。井筒断面见图2-5-1、2-5-2。表2-5-1井筒特征表井筒名称坐标井口底板标高（m）方位角（度）倾角（度）断面（m2）垂深（m）斜长（m）装备支护方式备注纬距X经距Y净掘主斜井4367843.88636406050.1521232.5270257.288.33312.5739皮带锚喷副斜井4367873.5436405779.61232.5270258.829.98298.8707串车锚喷第六节井底车场及硐室一、井底车场形式由于矿井辅助运输为串车，井底车场的用途是存放一些应急材料和布置井下硐室，所以井底车场为甩车场。详见图C1150-121-1、C1150-121-2。二、井底车场硐室井底车场设有井下中央变电所、水泵房、水仓、消防材料库、防火门硐室、信号硐室、火药发放硐室、井底煤仓等。水仓容量及长度计算井底设主、副水仓、两仓定期交替清理，清理方式为人工清理，根据邻近矿井情况，矿井正常涌水量30m3/h；最大涌水量60m/h水仓容量Q=8QZ=8X30=240m式中：Q——水仓容量，m38——时间，hQZ——矿井正常涌水量，30m3则水仓容量取：240m水仓断面S净=5.45水仓的长度为l=240/5.45=44根据井底车场平面位置主仓长度为47m，副仓长度为44一水平煤仓容量360t，二水平煤仓容量450t。三、井底车场巷道及硐室的支护方式和工程量井底车场巷道及硐室的支护方式和工程量详见表2-6-1。表2-6-1井底车场及硐室工程量表顺序巷道或硐室名称支护方式巷道长度（m）工程量（m3）净掘1一水平运输石门锚喷1307808742一水平辅助运输石门锚喷211126614183一水平回风上山锚喷1256257092一水平煤仓砼324045326二水平井底车场巷道锚喷302402657井底煤仓砼185096159火药发放硐室及通路锚喷2141160130510变电所及水泵房通道锚喷2014316511中央水泵房及变电所锚喷2128332212水仓及通道锚喷11160567713管子道锚喷10160667914井底煤仓砼1012616115消防材料库及通路锚喷37222249合计106069697971第三章大巷运输及设备第一节运输方式的选择一、运输方式选择1、运输方式根据矿井开拓布置以及运量、运距等因素确定大巷主运输采用胶带输送机。辅助运输采用绞车牵引矿车运送材料、排放矸石。2、运输系统①原煤运输系统工作面采煤经刮板输送机——转载机——破碎机——运输顺槽皮带机——运输大巷皮带机——主斜井提至地面生产系统。②掘进煤运输系统掘进煤——掘进顺槽装煤机——顺槽矿车——区段煤仓——运输大巷——主斜井至地面生产系统。③掘进矸石运输系统掘进矸石——掘进顺槽装煤机——顺槽矿车——辅助运输大巷——辅助运输车场——副斜井至地面生产系统。④材料及设备运输系统地面材料棚装上材料（设备