矿煤4万吨扩建工程初步设计说明书(上)

.含水层矿区含水层为三叠系上统须家河组（T3xj），现叙述如下：须家河组第六段（T3xj6）：厚90～120m，一般厚105m。浅灰色、黄褐色厚层状中～粗粒长石石英砂岩、长石岩屑砂岩。含水性中等。须家河组第四段（T3xj4）：厚105m。浅灰、灰黄色，厚层中粒长石石英砂岩、砂岩夹粉砂岩、页岩，底部偶见砾岩透镜体，含水性中等。2.隔水层须家河组第五段（T3xj5）：厚50～70m，一般厚65m。为灰色泥岩、砂质泥岩夹粉砂岩、灰质页岩。其中K8（上连）、K7（正连）煤层为本矿开采煤层，属隔水层。须家河组第三段（T3xj3）：厚10～57m，一般厚35m。灰、深灰色泥岩、砂质泥岩上部夹炭质页岩及1～3层煤线，不可采，中上部夹薄层细粒砂岩。属隔水层。（三）矿井涌水量该矿未作系统的观测记录，上山煤层采空区积水、砂岩层间水及灰岩岩溶裂隙水是主要涌水水源。矿井涌水为自流排水。该矿井上山为空采区，存在老窑积水，给下山开采带来溃水威胁，在开采过程中应重视探放水工作，做到“有疑必探、先探后掘(采)”。依据《重庆市长寿区但渡桐木煤矿矿井水害防治方案》中关于涌水量的预计。矿井现在正常涌水量为14m3/h，最大涌水量21m3/h。矿井未开采面积为0.28km2，已开采面积为0.10km2，按矿井现在的涌水量采用水文地质比拟法计算出矿井将新增涌水量为：新增矿井正常涌水量：Q正=QO正=14×=23m3/h新增矿井最大涌水量：Q大=QO大=21×=35m3Q正、Q大：矿井预计增加的正常涌水量和矿井最大涌水量；QO正、QO大：矿井现在的正常涌水量和最大涌水量；S1：未开采的煤层面积（km2）；SO：已开采的煤层面积（km2）。预计矿井将来的总涌水量为：矿井正常涌水量：14+23=37m3/h矿井最大涌水量：21+35=56m3/h综上所述：矿井水文地质条件为简单。五、其它有益矿物该煤层尚未发现其它有益伴生矿产。六、地质勘探程度及存在问题本设计主要依据的地质资料是2008年1月由重庆一三六地质队编制的《重庆市长寿区XXXX煤矿煤炭资源保有储量核查检测说明书》，计算矿井的占用储量为462.8kt，重庆市国土资源和房屋管理局2009年3月以渝地矿协储测审字【2008】040号予以审批。根据《煤炭工业小型矿井设计规范》（GB50399-2006）规定，本设计无批准的井田勘探或井田详查（最终）地质报告作为设计依据。建议加强矿区地质工作，进一步查明矿区煤层的赋存状态，提高资源开发利用的可靠程度。第二章井田开拓第一节井田范围、储量及水平设置一、井田范围桐木煤矿于2008年10月10日换发了由重庆市国土资源和房屋管理局颁发采矿许可证，有效期2月(2008年10月至2008年12月)，证书编号：5000000830530，设计生产规模为10kt/a。桐木煤矿现矿区范围共由10个拐点坐标圈定，开采深度为+335m～+100m，矿区南北走向长970m，倾向宽355m，矿区面积0.3777km2。桐木煤矿拐点坐标表2-1-1拐点编号XY拐点编号XY13300215364201655330039736420554233005763641999863300319364205983330094836420885733003053642053543300648364210858330036036420471备注矿区面积：0.3777km2，开采标高：+335m～+100m，开采煤层：K7、K8煤层。二、资源/储量（一）地质储量根据重庆一三六地质队2008年1月编制的《重庆市长寿区XXXX煤矿煤炭资源保有储量核查检测说明书》，该报告经重庆市国土资源和房屋管理局资源储量处认定以渝地矿协储测审字【2008】040号予以审查通过。该报告提出矿井划定范围内(122b)259.9kt、（333）202.9kt。储量计算参数及储量估算结果表表2-块段编号块段级别平面积千m2倾角°斜面积千m2平均厚度m容重t/m3储量ktK71122b9.1064011.890.501.408.3223.314130.8921.6354.184070.7349.5464.554185.5359.9小计139.3533353.004069.190.501.4048.4665.614186.9360.8小计118.61156.12109.2合计269.756352.15248.5K81`122b13.564017.700.321.407.9226.7364135.420.4421.8353.6694070.060.3231.4464.1704185.030.5059.5小计120.6533353.7864070.220.321.4031.5667.0264188.810.5062.2小计93.7合计214.3合计462.8（二）矿井工业储量截止2008年8月，矿井现有矿权范围内剩余储量462.8kt（储量编码为122b+333），按照《煤炭工业小型矿井设计规范》（GB50399-2006），因此矿井的工业储量为（122b+2M22+333×0.8）259.9+202.9×0.8=422.22kt。（三）矿井设计储量1.永久煤柱根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》和该矿井地表无重要建筑物、水体、铁路和构造带，留设永久性煤柱为：井田西、东边界沿走向方向各留设20m、井田工业广场按影响角计算，保安煤柱共计损失煤量约10.1kt。2.设计储量根据《煤炭工业小型矿井设计规范》，设计储量=矿井工业储量减去断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有地面建筑物、构筑物滑坡体下需要留设的保护煤柱等永久性损失量后的储量。经计算，设计储量=422.22-10.1=412.12kt。（四）矿井设计可采储量根据《煤炭工业小型矿井设计规范》，设计可采储量=（矿井设计储量-工业场地保护煤柱-矿井井下主要巷道及上下山保护煤柱）×采区回采率。本矿井工业场地无煤柱须留设煤柱。根据矿井的开拓布置，采区行人上山和通风上山均布置在煤层中，在各条上山两侧沿走向各留设15m的保安煤柱，回风平硐和一级明斜井两侧留设20m的保安煤柱。共计损失煤量约39.6kt。采区回采率取85％。设计可采储量=（412.12-39.6）×85％=316.6kt。三、水平设置结合矿井的实际情况，将矿井划分为2个水平，1水平为+240m以上标高，该水平+335m标高已上已回采完毕；2水平为+100m～+240m标高。第二节矿井设计生产能力与服务年限一、矿井工作制度本次设计矿井工作制度参照《煤炭工业小型矿井设计规范》（GB50399-2006）执行，即年工作日为330d，每天三班作业，“三·八”工作制，二采一准，每天净提升时间16h。二、矿井设计生产能力根据本矿的地质条件及煤炭市场的需求，以及项目建议书及批复，矿井设计生产能力确定为40kt/a，日产原煤121t/d。其主要依据如下：（一）煤层赋存条件限制了矿井生产能力的进一步提高。桐木煤矿为一背斜构造，地质构造简单。区内煤层倾角一般在40°～41°左右，平均倾角40.5°，属倾斜煤层。主要开采K7和K8煤层，K7煤层平均厚为0.50m，煤层结构简单，煤层稳定，K8煤层平均厚为0.50m，煤层结构简单，煤层稳定，主要可采煤层厚度极薄，可适合机械化程度极低，煤层生产能力低，只能考虑炮采。（二）现有井田范围内的资源储量有限全井田地质储量462.8kt，储量级别为122b+333，高级储量少。经计算全井田可采储量为316.6kt，井型为40kt/a，矿井服务年限为5.7a，矿井服务年限比较合理。总之，矿井可采煤层薄、储量有限等制约了矿井生产规模的加大。（三）结合当前的产业政策（渝府发【2007】128号文以及《关于加快推进煤矿整合改制有关问题的会议纪要》），为了保持矿井持续生产，促进当地经济的发展，规划桐木煤矿在现有采矿权范围内进行技术改造，进一步改善矿井安全生产条件，扩大矿井生产能力，此次矿井生产能力由10kt/a扩建为40kt/a。（四）矿井为上山采区开采，根据井田几何尺寸，一、二水平各划分为一个双翼采区是合理的，采用走向长壁采煤法，达产时布置2个回采工作面和3个掘进工作面。按“三·八”工作制度，二采一准，年推进度将达到561m可保证40kt/a的生产能力。采区划分、采掘布署、工作面的生产能力、最大班下井人数限制，都是制约矿井生产能力进一步扩大的因素。综上所述，矿井设计生产能力确定为40kt/a是合理的。三、设计服务年限根据储量资料计算，桐木煤矿的可采储量316.6kt，故计算出矿井服务年限为：矿井服务年限==≈5.7a矿井或水平可采储量（kt）设计能力（kt/a）储量备用系数服务年限（a）矿井316.6401.45.7第三节井田开拓一、本井田开拓的主要影响因素（一）地形地貌矿区属丘陵低山地貌，地势南高北低，区内无常年性河流，但横断沟谷较发育，各主要含水层均有出露。区内最高点标高为+585m，最低点标高+250m，相对高差335m。从地形地貌，利用矿井现主平硐及工业场地进行扩建较为理想。（二）井田地层矿区位于黄草峡背斜北段西翼，单斜构造，平均地层倾向337°，倾角40°。矿区内未发现断层，地质构造简单。（三）地质构造桐木煤矿区域构造位于黄草峡背斜北段西翼，矿区内出露地层有三叠系上统须家河组三段（T3xj3）、侏罗系下统珍珠冲组（J1z）及部分自流井组（J1z1），总体上说区域构造简单。（四）含煤地层K8煤层（上连）：赋存于须家河组第五段中下部，上距六段底部石英砂岩的底界18.0～28.0m，层位稳定，呈层状及相似层状，煤厚0.20～0.63m，浅部+330m水平煤层平均厚0.31m，中深部已掘巷道+240m,煤层平均厚0.61m,全井田平均厚0.39m。结构复杂，浅部为单煤层或含一层夹矸，2004年重庆煤研所提供的资料，K8均为单煤层，本次在+328m主平硐K8西运输巷实测三个具代表性的见煤点，净煤厚0.2K7煤层（正连）：赋存于须家河组第五段中部，上距K8煤层10～12m，层位稳定，结构复杂，夹矸1～2层，岩性为水云母粘土岩，上层夹矸厚0.08～0.13m，下层夹矸厚0.0～0.64m，下层夹矸变化大，K7煤层厚0.37～总之，K7和K8煤层均属稳定煤层，结构简单。（五）对外运输矿井有碎石路0.5km与319国道相接，西距铜梁县城20km，距但渡镇6km，东距涪陵市42km，矿区交通方便。（六）现有开拓系统除矿井井田南翼沿走向1040m范围的±0～+150m标高内正连煤层未开采外，其余正连煤层已回采完毕。矿井+30～+250m范围内砂石连均未进行过开采。矿井采用平硐+暗斜井开拓方式，中央分列式通风系统。主平硐标高为+318m，+372m回风斜井担负矿井开采时的回风。暗斜井布置有2条，其中1条为+318～+150m暗斜井，另1条为+318～+150m回风斜井，斜井井筒均布置在煤层中，沿煤层的伪倾斜方向布置。二、井筒数目及工业场地位置矿井现地面工业广场布置有二个井筒，+330m～+240m明斜井，为矿井的主井，担负全矿井的煤炭、矸石、材料的运输、人员的进出及进风任务，为矿井的一个综合井筒。+328m回风平硐为矿井现有的回风井，担负全矿的回风。现有工业广场位置选择合理，设施基本齐全，为节省投资，设计推荐利用现有井口及工业场地作为改扩建后工业场地。三、开拓方案矿井的煤炭资源赋存于地下，由于矿井探明的地质储量仅有462.8kt，可采储量为316.6kt，矿井扩建后设计生产能力40kt/a，矿井设计服务年限5.7a，煤层又属于倾斜薄煤层，无论是从环境保护、开采技术条件等方面，还是从经济的角度分析，其开采方式只适宜地下开采。根据矿井的地形地貌及地质特征、矿区开采范围及标高、煤层结构特征、煤层赋存条件、矿井生产规模、现有的生产系统、矿井储量以及矿井已有巷道、设备等因素进行综合分析，充分利用现有的生产系统比较合理，若重新布置井筒从经济上是不合理的。因此设计利用已有的明斜井、回风平硐、上山及硐室进行开拓布置比较切合该矿井的生产实际，不再进行开拓方案的比选。具体开拓方案概述：，，明斜井担负进风、提升、管路铺设等任务，，该平硐作为回风井，在+240m标高K8煤层顶板侧布置有一水仓和水泵房。将矿井划分为2个水平，1水平为+240m以上标高，该水平+335m标高已上已回采完毕；2水平为+100m～+240m标高。一、二水平各划分为1个采区，一水平为1-1区，二水平为2-1区。在+100m水平K7煤层底板侧布置一个水仓和泵房。矿井改造完毕形成最终生产系统后，为二级提升，二级排水，一个进风井和一个回风井。四、主要大巷布置方式和位置选择根据前述的水平设置及开拓方案，各主要大巷布置方式及位置选择如下：根据资源分布情况，矿井共设有2个水平，即+240m、+100m水平，矿井的运输大巷、总回风巷、提升暗斜井、回风暗斜井、采区上山的层位布置，有2个选择：一是顺煤层布置，二是布置在煤层底板中。从桐木煤矿的实践和投资角度考虑，同时将主要井巷布置在煤层中，可以进一步探明矿井煤层的赋存情况。因此设计主要考虑布置在煤层中。（一）+240m运输大巷、+100m运输大巷布置在K8煤层中，沿煤层走向布置，梯形断面，巷宽2600mm，巷高2200mm，净断面积：4.30m2，设计为架厢支护。（二）二级暗斜井、1-1区轨道上山布置在K7煤层中，按伪倾斜25°布置，三心拱断面，巷宽2600mm，巷高2533mm，净断面积：4.36m2，设计为砌碹支护。（三）1-1区回风上山、2-1区回风上山布置在K7煤层中，按伪倾斜25°布置，三心拱断面，巷宽2300mm，巷高2193mm，净断面积：4.36m2，设计为喷浆支护。由于矿井一、二水平各为一个采区，根据矿井开拓布置方式和特点，矿井的回风路线均为回风平巷和回风上山，矿井无需布置水平回风大巷。五、矿井开采顺序矿井开采K7和K8煤层，K8煤层位于K7煤层上约10～12m，因此实行联合开拓布置。矿井主要开拓巷道布置在K7煤层内，首先开采K8煤层具有进一步探明煤层走向、缩短技改工程工期、快速的投产解决资金压力降低技改成本…等等优点。煤层间开采顺序为下行式：先开采K8煤层，后开采K7煤层。设计为采区前进式，区内后退式的开采方式。采区内区段间的开采顺序为下行式，即先开采上区段，后开采下区段。根据上述开采顺序，首采区确定为1-1区，首采工作面确定为1-1区的W1段K8煤层回采工作面，即111回采工作面。六、采区划分及开采顺序根据开采深度和矿井走向长度，将一、二水平各划分为1个采区，一水平为1-1采区，二水平为2-1采区。采区的开采顺序为首先开采1-1采区，其次开采2-1采区；煤层间的开采顺序为先采K8煤层后采K7煤层；区段间的开采顺序为先采上区段后采下区段。七、井下开采对地表建（构）筑物的影响程度及防范措施矿区周边地表主要为自然林木，矿界范围除矿区工业广场住地外，矿区范围地表住宅稀少，因此，井下开采不会对地表建筑物构成大的威胁。根据采掘部署，矿井边界煤柱保留20m，采区煤层上山两侧必须各保留10m的保安煤柱。第四节井筒、井底车场及硐室一、井筒（一）一级明斜井该井筒布置在K8煤层顶板侧，从+330标高以倾角-25°掘至+240m标高，掘47m平巷至K7煤层。设计为三心拱断面，巷宽2200mm，巷高2333mm，净断面4.36m3，设计为裸巷。该明斜井用于矿井进风、煤、矸、材料设备运输、人员通行、管线敷设等，铺设30kg/m钢轨，轨距600mm。（二）+328m回风平硐该井筒布置在+328标高，掘155m揭穿K8煤层后再掘15m至K7煤层。巷宽2600mm，巷高2533mm，净断面4.36m3，设计为裸巷。该明斜井用于矿井回风、辅助运输，铺设15kg/m钢轨，轨距600mm。井筒特征表表2-4-1序号项目单位+330+328m1纬距（X）m33007423300700经距（Y）m3642045436420430井口标高m+330+3282井筒倾角°253‰3方位角°116°36′43″130°15′50″4井筒净宽m2.22.65净断面㎡4.364.366支护方式裸巷裸巷7支护厚度㎜8掘进断面表土段㎡5.925.929井筒装备0.75m3二、井底车场明斜井（暗斜井）担负材料、设备、矸石、人员等的升降任务。根据开拓布置，明斜井井底车场为折返式，落底标高±240m水平。下部车场为平车场。井底车场及硐室工程量表2-4-2序号巷道或硐室名称支护方式及支护材料巷道长度(m)工程量(m3)备注净掘1+240m裸巷35425.25454..652+240m裸巷29.289.28小计37434.53463.93空重车线长度的确定：设计矿井采用串车提升，其存车线的有效长度为：L=mnLK+NLj+Lf=10×2.2+1×2.15+10=34.15m式中：L：主井空、重车线，副井进、出车线有效长度，m；m：列车数目，列；n：每列车的矿车数，按列车组成计算确定；LK：每辆矿车带缓冲器的长度，m；N：机车数，台；Lj：每台机车的长度，m；Lf：附加长度，m，取10矿井调车方式为：顶推调车。三、硐室矿井排水系统（泵房、变电所、沉淀池）矿井扩建后，根据矿井涌水量资料，以及开拓设计情况，+328m以上水平涌水通过+328m回风平硐自流出井；+240m水平涌水通过+240m水平水泵房排出地面；+100m水平则通过+100m水平水泵房排至+240m水仓。矿井开采至+100m水平时共形成二级排水。（一）+240m水仓按矿井开采至+100m水平后全矿井的涌水量，最大涌水量56m3/h，正常涌水量37ｍ3/ｈ进行设计，水仓设计为双水仓，其中前仓赋予沉淀功能，可进行断水清仓，清理方式为人工清理。水仓设计在K8煤层顶板岩层中，断面积为7.44m2，水仓总容积约为298ｍ3，大于37×8=296ｍ3，符合设计规范要求。（二）+100m水仓按矿井开采至+100m水平后矿井的部分涌水量进行设计，最大涌水量40m3/h，正常涌水量25ｍ3/ｈ，水仓设计为双水仓，其中前仓赋予沉淀功能，可进行断水清仓，清理方式为人工清理。水仓设计在K7煤层底板岩层中，断面积为7.44m2，水仓总容积约为201ｍ3，大于25×8=200ｍ3，符合设计规范要求。（三）矿井设有沉淀池，沉淀池设计采用直流式。（四）水仓设计为裸巷，净断面积为7.44m（五）矿井变电所和泵房采用砼砌碹支护，所有井巷均布置在岩层中。序号巷道或硐室名称支护方式及支护材料巷道长度(m)工程量掘体(m3)备注净掘进1+240m喷砼20282.8367.62+240m喷砼16.6322.0400.13+240砼砌碹40297.6310.84+240裸巷16.165.069.25+100喷砼22311.1404.46+100喷砼17.5339.5421.87+100砼砌碹27200.9209.88+100裸巷17.269.574.09小计176.41888.42257.7第三章大巷运输及设备第一节运输方式的选择一、井下煤炭运输根据矿井生产能力及矿井现行运输方式的实际情况，确定矿井扩建后井下煤炭运输方式仍采用轨道运输方式。各水平、区段运输巷由于距离短，根据实际情况采用人力推车运输；明斜井、暗斜井和轨道上山则采用提升绞车运输。矿井煤炭运输线路为：工作面煤炭（放炮辅以手镐落煤）→工作面（塘瓷溜槽）→区段运输平巷→各区段车场→轨道上山（绞车提升）→+240m水平运输大巷→一级明斜井→地面煤坪。二、井下辅助运输根据矿井生产能力及矿井现行运输方式的实际情况，矿井生产时产生的掘进矸石及所需材料仍采用轨道运输方式。由于区段运输巷距离短，根据实际情况采用人力推车运输；明斜井、暗斜井和轨道上山则采用提升绞车运输。井下所需材料运输线路：材料从地面井口料场→一级明斜井→+240m运输大巷→轨道上山→各区段车场→需要地点。矸石运输线路：掘进工作面矸石从碛头→所掘的巷道→各区段车场→轨道上山→+240m运输大巷→一级明斜井→地面矸石场。第二节矿车一、矿井现有矿车情况本矿井为小型矿井，矿井现采用0.75m3翻斗式矿车运输原煤及矸石，根据矿井实际情况，矿井扩建后原煤、矸石仍沿用原有矿车运输，生产所需材料采用MLC2-6B型矿用材料车运输，设备采用MPC2-6B型矿用平板车运输。矿车规格特征见表3-2-1。矿车规格特征表表3-2-1矿车种类型号容积（m3）载重（t）外形尺寸（mm）轨距（mm）轴距（mm）自重（kg）长宽高0.75t矿车MF0.75-60.750.75183299212396006505202t平板车MPC2-6B220008804106005504902t材料车MLC2-6B220008801150600550520矿井现有矿车规格型号及数量、扩建后新增矿车规格型号及数量见表3-2-2。矿井现有及扩建后新增矿车规格及数量表表3-2-2序号矿车种类型号矿井现有（辆）扩建后新增（辆）10.75m3MF0.75-6602822t平板车MPC2-6B2132t材料车MLC2-6B41二、矿车数量计算矿车数量按排列法计算，各使用地点配备数量见表3-2-3。各使用地点配备数量表表3-2-3矿车类型使用地点数量（辆）备注MF0.75-6型翻斗式矿车人力推车车组8按同时8人推车考虑+240m101-1区+240103个掘进工作面15按每个掘进工作面5辆2个采煤工作面16按每个采煤工作面8辆地面卸煤系统4地面卸矸系统4巷道清理8其他5小计80备用8按备用10％考虑合计88矿井达到设计生产能力时，各类矿车数量见表3-2-4。矿井达到设计生产能力时各类矿车数量表表3-2-4序号矿车种类型号单位数量10.75m3MF0.75-6辆8822t平板车MPC2-6B辆332t材料车MLC2-6B辆5三、运人助行设备矿井井田范围较小，开采标高离地表较近，暂不考虑运人助行设备。第三节运输设备选型一、大巷煤炭运输设备由于矿井井田走向较短、生产能力小，以及区段运输巷距离短，根据实际情况暂不考虑运输大巷配备机车运输，均采用人力推车运输。二、辅助运输设备矿井技改完毕后生产人员利用架空人车进出井上、下班。第四章采区布置及装备第一节采煤方法一、采煤方法的选择桐木煤矿开采K7和K8煤层。本矿煤层结构简单，煤层稳定，K8煤层厚0.32～0.44m，一般0.39m,K7煤层厚0.5m，地层倾向北西，倾角40.5°，属倾斜煤层。根据煤层赋存条件，该矿属极薄倾斜煤层，设计采用走向长壁采煤法。二、工作面设备选型采煤工作面生产工艺为放炮落煤辅以风镐落煤（煤电钻打眼），工作面的煤炭运输方式设计采用塘瓷溜槽运输，支护材料采用外注式单体液压支柱进行支护。（一）采煤设备选型该矿所采煤层属极薄煤层，根据安监总煤矿【2006】127号文《关于加强极薄煤层开采安全工作的指导意见》，采煤工作面支护后净高度不得低于0.6m。因此设计采高最低为0.6m，采用卧底的方式保证最低采高。设计采用炮采辅以风镐落煤，选用EZ2-2.0型煤电钻湿式打眼，FG-8.3风镐，MFB-200型发爆器爆破落煤和破矸。（二）工作面运输设备根据煤层倾角及工作面坡度，采煤工作面设计采用塘瓷溜槽的运输方式，在区段运输平巷人工放煤装车。因此工作面只选用塘瓷溜槽运输。（三）支柱选型工作面采用DZ06－20/80Q型单体液压支柱支护。顶板管理：采用充填法管理顶板，四·五排控顶，最大控顶距5.2m，最小控顶距4.2m，放顶步距1.0m。（四）在工作面上风巷安装回柱绞车回柱。（五）矿井达产时为2个采煤工作面。（六）采煤工作面主要设备配备详见下表：采煤工作面设备配置表表4-1-1使用地点序号设备名称型号采煤工作面1风镐FG-8.32煤电钻EZ2-1.23发爆器MFB-2004单体液压支柱DZ06－20/80Q5回柱绞车JH-86塘瓷溜槽0.67综合保护装置ZZ8L-2.58乳化液泵站RB45/100三、工作面顶板管理方式顶板管理：采用充填法管理顶板。回采工作面为四·五排控顶，其最大控顶距为：5.2m，最小控顶距为：4.2m，排距：1.0m，柱距1.0m，采用单体液压支柱进行支护，其支护密度为1.0根/m2。矿井劳动组织方式为“三·八”作业制，二班生产一班准备。四、工作面回采方式与超前关系采煤工作面实行区内后退式开采，即沿开采煤层走向，由采区边界向采区中央回采。各回采工作面上下出口与平巷连接处20m内必须加强支护。下出口必须保证最小控顶距。在生产作业过程中必须制定工作面端头支护的安全措施，包括工作面端头的特殊支护方式，工作面煤壁必须打好贴帮支柱。五、工作面长度及推进度每一个区段即为一个回采工作面。回采工作面垂高40m～50m，煤层平均倾角40.5°，上下两巷宽度及煤柱的厚度不计入，工作面斜长平均按70m计算，工作面一次采全高，采高最低定为0.6m。矿井年工作日330d，每天三班作业，“三·八”工作制度，二采一准。每天一个循环，日推进2.0m，按85％的正规循环率，年推进度为561m。六、采区及工作面回采率本矿井可采煤层为2层，均属极薄煤层，根据《煤炭工业小型矿井设计规范》的规定，采区回采率按85％、工作面回采率按97％考虑。七、生产时主要材料消耗指标根据矿井采掘布置和巷道支护方式，结合邻近矿区生产矿井的实际材料消耗，预计矿井生产时主要材料消耗指标为：钢材：1.5t/kt坑木：1.5m3/kt炸药：150kg/kt雷管：400发/kt水泥:2t/kt第二节采区布置一、移交生产达到设计能力时的采区数目、位置及工作面生产能力计算（一）移交生产达到设计能力时的采区数目、位置：实际达到设计生产能力时的采区数目为1个采区，即1-1区，达产时为2个回采工作面。根据采掘布署，达产时在1-1区布置2个K8煤层回采工作面。（二）生产能力验证矿井设计生产能力为40kt/a，达产时2头2面（K8煤层1头2面，K7煤层1头）。首采面暂定为1-1区W1段111回采工作面。回采工作面设计生产能力按下式计算：Q=L×b×m×r×c×N式中：Q：采煤工作面年产量，t/a；L：采煤工作面长度，m；b：采煤工作面年推进度，m[年推进度为561mm：煤层平均开采厚度，m（K8煤层平均厚0.39r：煤的容重，1.35t/m3；c：工作面回采率，97％；N：工作面个数，个。K8煤层工作面年生产能力为：Q=70×561×0.39×1.35×0.97×2≈40110t/a≈40.1kt/a矿井采煤工作面年总生产能力40.1kt/a。掘进煤按年产量的5%计算，则矿井的年产量为40.1×1.05≈42.1kt。满足矿井生产能力要求。二、煤层分组、分层关系和开采顺序矿井开采K7和K8煤层，K8煤层位于K7煤层上约10～12m，因此实行联合开拓布置。矿井主要开拓巷道布置在K7煤层内，首先开采K8煤层具有进一步探明煤层走向、缩短技改工程工期、快速的投产解决资金压力降低技改成本…等等优点。煤层间开采顺序为下行式：先开采K8煤层，后开采K7煤层。设计为采区前进式，区内后退式的开采方式。采区内区段间的开采顺序为下行式，即先开采上区段，后开采下区段。根据上述开采顺序，首采区确定为1-1区，首采工作面确定为1-1区的E1段K8煤层回采工作面，即112回采工作面。三、巷道布置桐木煤矿井田内划分为2个水平，一水平：+240m水平（+335m标高以上为采空区）、二水平：+100m水平。由于矿井井田走向较短，每一水平只划分为1个采区，一水平为1-1区，二水平则为2-1区。将1-1区+335m～+240m标高划分为2个区段，+335m～+290m和+290m～+240m各为1个区段；2-1区划分为3个区段，+240m～+200m、+200m～+150m和+150m～+100m各为1个区段。采区运输平巷：采区煤层运输巷设计布置在各区段煤层中，顺煤层走向布置。采区回风平巷：采区煤层回风巷设计布置在各区段煤层中，顺煤层走向布置。煤层开切眼：设计布置在本煤层中，顺煤层倾向布置。四、采区车场、装车站及硐室桐木煤矿主要开采K7和K8煤层，各采区均有自己独立的系统，煤炭由工作面下口直接装车运至车场转运至一级暗斜井后运出地面，所以矿井内无需装车站，采区车场即为斜井的车场。采区硐室为采区绞车房。五、采区煤、矸运输和辅助运输方式及设备选型，采区通风及排水（一）采区煤矸运输1．原煤运输（设定为1-1区112回采工作面）：回采工作面（塘瓷溜槽）→+290m区段运输平巷（人力推车）→+290m区段石门甩车场→1-1区轨道上山（+290m～+240m段）→+240m水平运输大巷（人力推车）→一级明2．矸石运输（设定为1-1区E1段K7煤层+290m煤层运输平巷掘进工作面）：掘进工作面→所掘巷道→+290m区段石门甩车场→1-1区轨道上山（+290m～+240m段）→+240m水平运输大巷→（二）辅助运输方式人员进出班采用步行，材料提运采用轨道运输方式，平巷采用人力推车。（三）采区通风及排水矿井通风路线：新鲜风流从地面→一级明斜井→+240m水平运输大巷→1-1区轨道上山→+290m区段运输平巷→回采工作面。污风风流从回采工作面→+335m区段回风平巷→+328m回风平硐→风机→地面。矿井排水路线：+240m水平涌水（+100m水平涌水→+100m水平中央水泵房→）→+240m中央水泵房→一级明斜井→地面。第三节巷道掘进一、巷道断面和支护方式巷道断面及支护形式见表4-3-1。二、巷道掘进进度指标各类巷道的掘进速度，应根据掘进机械化装备水平和同类型生产矿井巷道掘进的速度确定，可按下列指标采用：煤巷：月进120～250m，煤岩巷：月进120～150m；岩石平巷：月进60～100m；岩石斜巷：月进40～70m。三、掘进工作面个数、采掘比例关系及设备配备根据矿井采掘部署，矿井掘进工作面个数为2个，采掘比例关系为1：1。掘进工作面主要设备配备表表4-3-2使用地点序号设备名称型号掘进工作面1发爆器MFB-1002局部通风机FD-Ⅰ№5/5.53气腿式凿岩机YT-244探水钻TXU-75A5风镐FG-8.36小水泵KWQX10-15-1.5主要巷道断面技术特征表表4-3-1断面名称断面形状断面积设计掘进尺寸支护方式支护厚度(mm)巷道净周长（m）铺轨型号(kg/m)S净（m2）S掘（m2）净宽（mm）净高（mm）一级明斜井断面三心拱4.365.9222002333裸巷7.930二级暗斜井、1-1区轨道上山断面三心拱4.365.9226002533砌碹2007.930一级明斜井+240m车场、二级暗斜井+100m车场、1-1采区+240m车场信号硐室断面三心拱4.644.6420002517锚喷508.315一级明斜井+240m车场、二级暗斜井+100m车场、1-1采区+240m车场摘挂钩段断面三心拱12.1512.9942003400裸巷13.415一级明斜井+240m车场、二级暗斜井+100m车场、1-1采区+240m车场断面三心拱12.1512.9942003400裸巷13.415甩车场断面三心拱4.365.9222002333裸巷7.915+240m、+100m水平中央变电所断面三心拱14.1418.3844004600砌碹30014.315+240m、+100m水平水泵房断面三心拱19.4024.1051005200砌碹30016.815+240m、+100m水平水泵房管子道断面三心拱4.044.3021002217锚喷507.7+240m、+100m水平水仓断面三心拱7.447.7731002750锚喷5010.415水仓与大巷交叉点巷道三心拱4.264.9321002517锚喷507.915+100m～+240m、+240m～+330m回风上山断面三心拱4.364.6223002193喷浆508.0各区段运输（回风）平巷断面三心拱4.304.6226002200架厢8.615联络石门、回风绕道断面梯形4.264.6420002467裸巷7.915+328m回风平硐断面三心拱4.365.9226002533裸巷7.915四、矿井生产时掘进率、矸石率预计矿井正常生产时的采掘比例关系为1：1.5，达产时的掘进率为：36.5m/kt。矿井正常生产期间预计矸石率为15%。五、井巷工程量井巷工程量分类统计表表4-3-3一、新掘井巷工程量单位：m+240m西翼运输大巷601-1区+240m下部车场401-1区轨道上山1201-1区+290m中部车场301-1区+335m绞车房及车场100首采面区段运输平巷541首采工作面开切眼70首采面区段回风平巷513小计1474二、巷道改造系统工程一级明斜井213+240m车场471-1区回风上山225K8煤层E1段+335m回风巷133+328m回风平硐170小计788总计2262井巷工程量汇总表表4-3-4序号项目名称长度（m）掘进体积(m3)备注移交达产移交达产1井筒503503219329772井底车场及硐室217217161416863主要运输及回风巷道14721472632968004采区7070301323合计226222621043711786六、“四个煤量”及可采期由于矿井为低瓦斯矿井，不需要采取区域性开采保护层防突措施，因此，矿井只存在“三量”。移交生产时的三个煤量表表4-3-5煤量（kt）可采期（年）开拓煤量1283.2准备煤量611.5回采煤量270.7目录TOC\o"1-2"\h\z第一章项目基本情况 3一、项目情况说明 3二、可行性研究的依据 5第二章项目建设的必要性与可行性 8一、项目建设背景 8二、项目建设的必要性 9三、项目建设的可行性 14第三章市场供求分析及预测 17一、项目区生猪养殖和养殖粪污的利用现状 17二、禽畜粪污产量、沼气及沼肥产量调查与分析 18三、项目产品市场前景分析 20第四章项目承担单位的基本情况 21一、养殖场概况 21二、资产状况 21三、经营状况 21第五章项目地点选择分析 23一、选址原则 23二、项目选点 23三、项目区建设条件 24第六章 工艺技术方案分析 27一、污水处理模式的选择 27二、处理工艺的选择 29三、项目工艺流程 31四、主要技术参数 35五、主要设备选型 39第七章项目建设目标 40一、项目建设目标 40二、项目建设规模 40第八章项目建设内容 42一、建安工程 42二、仪器设备 46第九章投资估算和资金筹措 48HYPERLINK\