30m水平延深设计方案

#萍乡市潘家冲煤矿新峰井水平延深初步设计方案萍乡市潘家冲煤矿新峰井

萍乡市煤矿技术服务中心

二00六年八月三日

参与矿井生产能力核定人员姓名单位职务（职称）参与环节李新衡萍乡市煤矿技术服务中心主任审核胡国庆萍乡市潘家冲煤矿新峰市采煤助理工程师矿井采掘刘海忠萍乡市煤矿技术服务中心采煤工程师凌爱惠萍乡市煤矿技术服务中心采煤技师矿井通风张文奇萍乡市煤矿技术服务中心机电工程师矿井供电、提升、排水钟寨明萍乡市潘家冲煤矿新峰井矿长一、矿井基本情况1．企业概况2．矿井生产现状3．矿井开采范围与储量二、井田地质概况1．地层2．构造3．煤层4、开采技术条件三、水平延深开拓1．开拓方案2．设计依据3．开拓顺序与巷道布置四、区划分与采区布置1．开采划分理处．采区布置．开采顺序4、采区生产工艺五、开拓准备工程量六、水平延深需要设备与选型1．需要设备计划表2．设备选型七、矿井通风1．掘进通风2．水平采区通风八、工程工期计算九、矿井安全监控系统十、防尘系统十一、防灭火系统十二、延深投资估算十三、结论一、矿井基本情况1．企业概况萍乡潘家冲煤矿新峰井为市属地方国有企业，企业六证齐全，现有职工四百余人，主要管理人员13人，有技术职称的技术人员5人。矿区地处安源区安源镇境内，距萍乡市区 ，距安源镇 ，交通甚是便利，道路畅通。2．矿井生产现状矿井现为平硐斜井联合开拓，主斜井标高，副平硐口标高，风斜井口标高1矿井现生产水平为 ，主采上煤组、两层煤，水平开采已接近收尾阶段，矿计划向+3水0平延深开拓，以接替矿井生产。3．矿井开采范围与储量矿井开采范围由13个拐点圈定（表1-）1，开采面积,开采上限，下限士,《采矿许可证》由省国土厅颁发。开采范围拐点坐标 表1-点号坐标点号坐标根据资料提供，矿井200年5末仍保有（12）2预可采储量服务年限年。二、井田地质概况1、地层井田内出露地层有三叠系下统大冶组，三叠系上统安源组及第四系（表2-）

井田地层划分编表 表第四系全新统第三系（）新第三系三丘田段（）三丘田亚段（ ）上煤组、 、 、三煤层爱坡里亚段（ ）煤层三家冲段（）紫家冲段（ ）下煤组八寸槽、列皮槽、一号大槽、二号大槽、构造井田为一较开阔的不对称向斜，走向°,在向斜轴部被 断层纵向逆层所截，分成南北两翼，南翼地层较平缓，倾角一般为°~ 0北翼地层倾向南西，倾角约°~28°，与南翼地层互成“丁”字型。3、煤层井田内分上煤组、下煤组，上煤组主要可采煤层3#、4#两层煤；下煤组主要可采煤层有八寸槽、列皮槽、一号大槽、二号大槽，区内煤层层位较稳定，但结构较复杂。煤类属1/焦煤，上煤组原煤发热量（）平均大卡，下煤组原煤发热量（）平均大卡，煤层赋存情况见表主要可采煤层赋存情况表 表煤组煤层煤层厚度（：煤层倾角层间距煤层结构稳定性

(°)上煤层三号煤层——复杂较稳定四号煤层——极复杂不稳定—下煤层八寸槽——复杂较稳定—列皮槽——复杂较稳定—一号大槽——复杂较稳定—二号大槽——复杂较稳定4、开采技术条件①水文地质矿区水文地质条件为简单—中等，矿井受老窿和老采空区水、砂砾岩含水层水、底部灰岩水等各种充水因素的综合影响。矿区主要含水层为空隙—裂隙承亚区水类型,主,要含水层有:第四系冲积层、三丘田上亚段底部砾岩含水层组、天子山砂岩含水层组、紫家冲段底部砾岩含水层组、天子山砂岩含水层组、紫家冲段底部砾岩含水层组。主要导水层为 断层，钻孔中见岩石破碎，孔内漏水。矿井最大涌水量为 正常涌水量 。②矿井瓦斯年度鉴定矿井绝对瓦斯量为 相对瓦斯量 属低瓦斯矿井。③煤层自燃倾向与煤尘爆炸性经省级单位鉴定，矿井主采煤层均有爆炸性，煤层自燃倾向性为||级自燃煤层。④地压地温据地质部门测定，矿井无冲击地压现象，煤系地层地温正常。⑤煤层顶底板3#煤层、八寸槽、列皮槽、1#大槽、2#大槽、顶板岩性均为4#槽顶板岩性为粉砂岩，各煤层底板均为砂岩和粉砂岩。三、水平延深开拓1．开拓方案选择：①开拓布置I方案：在 水平车场开拓暗斜井延深至 水平，水平开拓运输大巷，穿过 断层后，再揭穿八寸槽与原金源矿井巷道形成系统。II方案：在 水平开拓运输大巷到一定位置后，再开拓暗斜井延深至，在水平与原金源矿井水平已穿过断层的石门贯通，直接进入八寸槽，与原金源矿井巷联通形成系统。②开拓方案比较I方案：优点：可利用 水平四场为暗斜井上部车场。暗斜井按北翼地层走向布置，可缩短运输大巷开拓工量。缺点：暗斜井施工会影响 水平的正常生产运输，造成平车场的调车秩序混乱。开拓运输大巷穿过 ，有可能对施工工期的排水、支护等造成不利的安全因素，影响施工工期。不能利用原金源矿井东石门直接进入八寸槽，增加开拓投资。II方案：优点：施工不影响 水平的正常生产秩序延深开拓工程不需穿越 断层有利施工安全利用原金源矿井东石门可以直接进入八寸槽布置采区能节省工程投资,缩短施工工期.缺点:暗斜井不能利用 水平的车场做上部车场要重新布置.运输大巷开拓量较大。③开拓方案选择根据二方案的比较，11方案较优于I方案，故选择II方案计布置开拓延深。2．延深开拓设计依据①地质资料由《安源矿井精查地质报告》提供，提供，勘查精度高，依据可靠。②延深开拓至 水平，矿井开采深度及走向开拓范围在矿井扩边范围内。③遵照《煤照煤矿安全规程》等国家法规和生产技术规范。④矿井生产能力万年工作日 天昼夜中班作业。3开.拓顺序与巷道布置（详见《水平延深开拓设计图》）① 运输大巷掘 ，巷道方位 。，坡度％0。②暗斜上部车场 ，类型：双轨道巷道梭式车场。③暗斜井井筒斜长，方位 。，倾角 °.④暗斜井井底 车场(同上部车场)，贯通原金源矿井巷，形成开拓系统。水平储量与服务年限水平主要开采北翼井田的下煤组煤层，水平走向平均长，可采标高 ，可采煤层有八寸槽、列皮槽、TOC\o"1-5"\h\z大槽、大槽四层煤层，煤层重 ，煤层厚度见表 -①水平可采储量 085X( )27。sin70%=356kt式中：70%—可采系数取70，%考虑有老采空区②水平服务年限_J① 年60义1.4式中:1—.储4量备用系数四、采区划分采区布置1、采区划分北翼井田主要可采煤层有八寸槽、列皮槽、1#大槽、2#大槽四层煤层，水平布置一个采区，每槽煤层布置一个走向长壁采回采工作面。由于水平南翼采区已接近收尾，为考虑矿井生产正常接替，本方案只设计八寸槽回采工作面，列皮槽、1#大槽、2#大采槽的回采工作面布置待期后再行设计。2．采区布置（详见表）①采区尺寸走向长度：走向以 断层为界， 断层向西为西向边界，东西两界各留 隔离煤区，采区走向长 。倾向长度：下限标高 ，上限标高 3八寸槽煤层倾角。，采区倾向长度115二3027。sin②区段划分根据矿井生产能力万平均日产量的需求，全区划分为三个区段回采工作面，可满足矿井生产能力需求的日产量。③巷道布置采区运输大巷：利用原金源矿井 八寸槽顺槽大巷与东石门。采区回风平巷：利用原金源矿井 回风顺槽。采区上山：利用原金源矿井为轨道上山，一条为行人上山，均与+11回5风平巷联通。区段运输平巷：在溜煤上山 水平向两翼掘运输顺槽平巷至采区边界。回采工作面开切眼：在采区东翼边界处从 运输顺槽平巷开切眼通至+11回5风平巷。上山联络巷：两条上山开巷联通 区段运输平巷。3开.采顺序采区走向前进式：即先采东翼，后采西翼。回采工作面后退式：即由 水平逐段向 水平移动，上区段顺槽运输平巷采用沿空留巷法，留做下区段回风平巷。4生.产工艺①采煤方法与落煤方式：走向长壁式采煤方法，煤电钻打眼，爆破落煤方式。②支护方式：掘进巷道梯型木支架支护，回采工作面单腿液压支柱或金属支柱与绞接顶梁支护。③运输方式：回采工作面型刮板运输机运输，溜煤上山搪瓷溜槽自溜，轨道上山调度绞车提料，大巷人力推车运输，暗斜井绞车提升。④采区通风：掘进工作面选用局扇压入式通风，回采工作面采用全风压通风。

五、开拓准备工程量（见表5-）1开拓工程量统计表 表项目序号工程巷道名称岩性单位断面规格数量备注开拓工程运输大巷LJ-I岩车场LJ-I岩暗斜井LJ-I岩车场LJ-I岩小计：配套工程管子道LJ-I岩水泵高度（配电室）LJ-I岩下水道LJ-I岩水仓LJ-I岩吸水间LJ-I岩信号硐室LJ-I岩小计：准备工程八寸槽采区集中上山煤区段运输平巷煤采区上山联络巷煤工作面超前副巷煤区段上山煤工作面开切眼煤小计：

合计六、水平延深需要设备选型1、水平延深需要设备计划水平延深需要设备计划表 表序号设备名称型号规格用途单位数量备注阻燃电缆X +井下供电阻燃电缆X X采区供电矿用绞车X暗井提升台防爆电机多级水泵——X排水台工作、备用、检修各一台X排水排水管路f 无缝钢管配套排二趟Xf 无缝钢管钢丝绳X+暗井提升调度绞车——采区提料台防爆电机钢丝绳X+采区提料刮板运输机—— 型工作面运输台阻燃电缆X X设备供电阻燃电缆X X设备供电专用电缆X X煤电专用台煤电钻——采煤用台搪瓷溜槽X溜煤块馈电开关——井下配电台馈电开关——井下配电台防爆磁力起动机——配电台防爆磁力起动机——配电台防爆磁力起动机——配电台综保开关——煤电钻开关台安全监控监控瓦斯套包括联网防尘设施井下防尘套局扇—开拓通风台局扇—推进通风台轻轨运输轨吨压风机移动式岩巷掘进台凿岩机岩巷掘进台风镐岩巷掘进台储气罐金属品岩巷掘进只说明不足需要设备可沐1」用矿井原有设备或另编编制补充计划、设备选型①排队水设备造型I:水泵选型矿井涌水量矿井正常涌水量，最大涌水量，主井垂高,暗斜井延深垂高，矿井每百米垂深递增涌水系数取，矿方查明原金源矿井正常涌水量，最大涌水量 贝I」水平正常涌水量X水平最大涌水量 X水平正常涌水量水平最大涌水量矿.井吨煤涌水量

矿井核定生产能力为6万吨,平均日产量18水平吨煤正常涌水量10.2义24182水平吨煤最大涌水量20.1义24182水平吨煤正常涌水量38.2义24182水平吨煤最大涌水量70」义24182水泵排水能力计算《煤矿安全规程》规定，水泵工作能力，在完矿井24小时的矿井涌水量，则：水泵排正常涌水量1.345x1.2x6x1.15x10420x330水泵排最大涌水量2处12x6x1.15x10420x330水泵排正常涌水量5.037x1.2x6x1.15x10420x330水泵排最大涌9.244x1.2x6x1.15x10420x330式中:1—.涌2水量富余系数取1.21.—1年5产量富余系数取1.15吨2,则内能排吨2,则内能排水量根据计算结果水平排水选用 一X型多级离心泵三台，水泵流 扬程 配用动力 。正常涌水期，水泵一台工作，一台备用，流量>最大涌水期水泵二台工作一台备用流量X>扬程>选用水泵能满足+30水用平排水需要。水平排水原装有二台一X型多级离心泵，水泵流量 不能满足矿井延深后排水需要，故重新选用X型多级离心泵三台，水泵流量 扬程，配用动力，政党涌水期，一台工作，一台备用，一台检修，流量>最大涌水期二台工作一台备用流量X85>115.扬9程71动80>用155选用用动水泵能满足+76水用平排水需要.3配.用排水管路选型主斜井垂高倾角°′斜长暗斜井垂高倾角°′斜长 根据选用水泵出水口径和水泵工作台数 排水选用§ 的金属管路二趟，与水泵配套排水， 排水选用§ 的金属管路二趟，与水泵配套排水，正常涌水期，各使用一趟管路排水，最大涌水期各用二趟管路排水。矿井排水能力验算排水能力32.4义20*330 万年〉万年1.345义1042义32.4义20*330 万年〉万年2.65义104经验算， 水平排水能力满足矿井生产能力需求。排水能力85义20*330万年〉万年5.037义1042义85*20*330万年〉万年9.244义104经验算， 水平排水能力满足矿井生产能力需求。②提升设备造型（1）选型依据：矿井年产量：万年含矸率：

工作制度：33工作制度：33日0/年小时/日暗井垂高：井筒倾角:24°.5井筒斜长：提升容器：自重装煤重装矸重2（2）天轮高度确定设计变坡点至天轮中线水平距离 ，弦角。，天轮中心至绞车滚筒中线水平距离 ，弦角°天轮高度X°（3钢）丝绳选型钢丝绳悬垂长度 205。cos钢丝绳子绳端荷重xBB=2（1280X+（5s0i0n°）+204.0515cos24.=1524.7kg每米钢丝绳重量' Q m m 110-B-lo(sin0+fcosP)M2 1524.7 110义15510 -132.08(0.4147+0.24*0.91)钢丝绳选型根据计算结果选用X型钢丝绳钢丝绳直径钢丝直径 m破断拉力总和 公称抗拉强度 每米重量 > 4安全系数验算 Q (Q+Q)(sinP+fdos0)+Plo(sin+fcosP)nC 1 b 219950

(2560+1000)(0.4147+0.0136)+1.218x132.08(0.4147+0.2184)=10.9经验算选用钢丝绳安全系数>符合《煤矿安全规程》40条1中对专为升降物料钢丝绳的安全系数规定。③绞车选型、滚筒直径X.

经验算，绞车滚筒直径选用 。b最大静张和最大静张力差sPBB=2(1280+500)(0.4X01.4974+(00..0c绞车选型根据计算结果，选用—X型单筒绞车，绞车滚筒直径 ，滚筒宽度 ，最大静张力 ，最大静张力差 ，钢丝绳平均速度 配用电动机功率 ，滚筒直径最大静张力与最大静张力差均能满足提升要求。d绞车提升能力验算：330x3(6x3600-tR-DtQ)104―itm+P104―itm+Pm―1Rtc+——tcP pc)C330x3(6x3600-3600-3x180)104f125200+1.25x25%200+25%300、(1.92 2.56 2.56 )万年〉年生产能力万满足矿井生产能力提升需求。式中：——人员上下班时间——下放其它材料次数——下放其它材料时间——提升不均衡系数——提煤一次重量——提煤一循环时间——提矸石重量比——提矸石重量比——材料重量比——放材料一循环时间3通.风设备选型①局扇选型（1开）拓工作面需要风量计算:按工作面同时工作最多人数算按.工作面一次爆破用最多炸药量算：XX经计算开拓工作面需要风量 选用—型局扇，§ 阻燃柔性风筒向工作面供风；局扇吸风量 ~ —距离风筒涌风率取15，%局扇工作效率取60%，则：扇XXX> 局扇有效工作风量满足工作面需要风量。（2）顺槽巷道掘进工作面需要风量按工作面一次爆破用最多炸药量算：XX按工作面一次爆破用最多炸药量算：XX按工作面绝对瓦斯涌出量算XXd经计算，顺槽掘进工作面需要风量取 选用一型局扇阻燃柔性风筒向工作面供风风筒漏风

率取15%局,扇风量率取15%局,扇风量局,效率取，则：扇XX%> 选用局扇工作风量能满足顺槽掘进工作面需要风②主扇选型(1)矿井需要风量采区投产后，采区布置一个煤层联络石门掘进，二个顺槽掘进，一个回采工作面，可满足矿井生产能力的产量需要。I回采工作面需要风量a按工作面同进工作最多人数算：采** %%b按工作面一次爆破用最多炸药量算采** % %c按工作面气象条件算采基本采高采面长温=(60%1.%18.%730%%1.)3%1%1%1.1d按工作面绝对瓦斯涌出量算采.系, XX经计算，回采工作面需要风量取最大值为 。II矿井需要风量采掘采备硐=[X386.25+1(4104.0X.5+50)%+0X]1.15=5393./9mmin根据近年测定矿井风量内漏系数为 则实 X(2主)扇选型I主扇吸风量确定根据矿井风阻为32.1通7风3条,件较困难,设定主扇工作效率 则主扇需要吸风量为.II矿风井现装主扇现装主扇型号为 NZ功率风量一 ，主扇最低工况点> 。故利用该套主扇装备拆迁安装到北风井通风为矿井安全生产服务，可满足矿井风量需求。4．空压设备选型考虑开拓巷道长，故选用移动式 功率的采区空压机压风到 储气罐供风， 型风动凿岩机湿式打眼。5．水平供电由地面变电所经电缆， 电压送至暗斜井上部车场机电峒室的 馈电开关配电，暗斜井井底机电峒室的馈电开关控制采区配电。6．信号主井、暗斜井上下均选用声、光二套装置控制信号，并配备电话直通地面调度室。七、矿井通风1．掘进通风①开拓工程掘进通风选用—，功率 ，风量一的局扇与柔性阻燃, 的风筒向掘进面供风，局扇安装在回风口 的进风巷中。泛风流入回风巷中，由北风井（原金源矿主斜井）抽出到地面。②采区准备工程掘进通风选用一型，功率 ，风量一的局扉与柔性阻燃§ 的风筒向掘进面供风局扇安装在距回风口的进风巷中泛风流入回风巷中由北风井原金源矿主斜井）抽出到地面.2．水平采区通风①通风系统水平形成系统后利用原金源矿主斜井变更为北风井北风井坐落在 水平北翼采区西向边界井口标高井口坐标 井底标高并有暗斜井延深到水平，原风井装备 型，功率，风量— ，风压—的轴流式通风机，拆迁安装到北风井，形成中央分列式通风系统。矿井通风能力原已经核定能满足矿井生产能力需要，但在水平投产后，原风井改为提升进风主井，原主井改为副井。原平峒副井密闭，不再服务于矿井生产。水平新风由主、副井进入，经运输大巷，暗斜井运输石门，八寸槽运输大巷，采区集中上区段运输平巷主回采工作面。泛风从回风巷流入总回风巷，由北风井抽出到地面。②矿井通风阻力（见表）矿井通风阻力计算表达式 表巷道名称支护形式净断面净周长摩阻系数风量巷道长度负压备注主斜井拱运输大巷（车场）裸暗斜井车场拱运输石门裸八寸槽运输大巷枝架集中上山条枝架工作面切眼枝架区段运输顺槽枝架回风顺槽枝架总回风巷裸局部阻力 X合计：③矿井等积孔0.38Q'0.38x631.7八“———=0.70m2hh 60V32.173根据等积孔计算，矿井通风较困难。八、水平延深开拓准备工程工期预算1．开拓工程工期① 水平运输大巷工期：QxK192xL2 天M3②暗斜井及井上下车场工期=xK192xL2 天M3式中一巷道工程量—工期富余余数

—日进度量③水仓工期Q义K50义1.1天TOC\o"1-5"\h\zM 3④泵房、配电室、信号碉、下水道工期Q义K (0+25+21.2)1.15 天M 3⑤吸水井、管子道工期Q义K20义一天M3⑥合计开拓工期天准备工程工期①采区集中上山工期=义K370义口天M6②上山联络巷工期Q义K30义1」 天M2.7③区段运输顺槽回风顺、切眼工期

③区段运输顺槽回风顺、切眼工期QQ义K285+290+62天.M6④合计准备工期天3总.计工期总开拓准备 天总九、矿井安全监控系统1．监控设备：监控设备，包括地面显示器一台、瓦斯断电仪一台、瓦斯监测器（探头）四台。2．设备安装：显示器安装在地面监控室，瓦斯断电仪安装在进风巷中的专用峒室内，监测器安装采掘工作面距迎头的回风侧巷道内与总回风巷内。3．监控制度：①矿安全监控显示必须与市监控室联网，并通讯畅通。②矿井必须编写专项安全监控室联网，并通讯畅通。③矿安全监控室必须小时有人值班，并随时可与市监控室取得联系。④实行监控与现场检测的综合防治瓦斯系统。十、矿井防尘系统①距副斜井 右左处砌筑防尘水池，水池容量应在以上，并有长久性水源供给，经常保证水池满水。②防尘管路从水池出水口经副井往井下布置，直到开拓掘进工作面。③防尘管路由阀门等控制用水地点，应保证随时都可用水。水平形成系统投产后①水池可建在北风井口附近，管路从风井往采区各采掘工作面布置。②水池、管路要求同上。3．防尘系统管理①防尘系统应有专人负责管理，并编写好矿井防尘专项安全技术措施。②井下采用式凿岩，掘进工作面可采用水炮泥等措施。③井下定期检测矿尘含量。④井下作业工人定期检查尘肺健康状况。十一、矿井防灭火系统1．防灭火设备器材矿井应购置充足的化学灭火器、