康苏煤矿矿井开拓方案(可编辑)

康苏煤矿矿井开拓方案康苏煤矿二采区开拓方案说明书编制人审核公司领导审批康苏煤矿二O—三年一月概况一矿井概况康苏煤矿位于乌恰县康苏镇距喀什市117公里距阿图什市120公里距离乌恰县20公里老井始建于1958年1960年3月投产原核定生产能力21万吨年1990年经过30多年开采的康苏煤矿老井资源枯竭面临停产1992年国家累计投资五千四百多万元建设康苏煤矿新井新井由主立井和副斜井构成新井基建工程于2004年基本完成设计生产能力11万吨年开采深度为360米康苏煤矿井田主要煤种为优质气肥煤采矿证井田面积339平方公里探矿证井田勘察面积1874平方公里可采煤层共有7层其中M7M6煤层为主采煤层矿井地质储量1217万吨可采储量737万吨根据实际揭露煤层情况主采煤层M7煤平均厚度23mM6煤平均厚度19m矿井开拓方式为主立井副斜井混合开拓主立井装备一对25吨箕斗副斜井单钩串车提升矿井通风系统为中央并列式通风方式为机械抽出式根据2011年瓦斯等级鉴定结构M7煤绝对涌出量004m3min属瓦斯矿井煤尘具有爆炸危险性属易自燃煤层在实际开采中没发生过自燃现象现采掘工作面布置情况现北一采区布置的工作面均在M7煤中一个回采工作面即71103工作面剩余18万吨储量两个掘进头即71104下顺联巷和71105上顺槽北一采区剩余M7煤储量121万吨计划M7煤回采完后回采M6煤M6煤可采储量172万吨二采区概况位置及范围F5断层以西2030m运输巷以北标高2000m2150m作为北二采区邻区情况本采区东为F5断层北部为采空区南部为2030m运输巷西部为实体煤地质及水文地质简述地质情况简单为一单斜构造根据二维地震预报北二采区西南方向有一F10断层届时边掘边探水文地质简单涌水量不大详见四水文地质采掘情况目前本采区尚未布置采掘工作面预计7>2013年3月份开始掘进二采区运输巷车场自然灾害及其它本矿区降水量不大且矿区南北部各有一宽18m深15m沟渠且标高比矿区标高低30m副井口标高2384m沟渠平均标高2354m排水条件较好受洪水威胁的可能性小地面情况及受生产影响程度地面建筑设施等本采区上方无建筑物均为山区和丘陵采区上方有一干沟属于季节性河流地形地貌植被地层出露情况等采区上方地表均为沟壑丘陵地形复杂植被稀少水系及地面积水范围采区上方无积水但地表有一干沟属于季节性河流雨季时可能有少量流水干沟和采区高差320m200m雨季可能会有少量裂隙渗水但对生产影响不大为什么采掘影响及破坏程度采区北部有采空区采空区标高均在2200m以上二采区首采面设计在2150m以下距离采空区较远并且掘进期间边掘边探保证安全生产三采区主采M6M7煤层特征煤层赋存情况根据新疆地矿局第二地质队提供的CZK2VZK1VZK2VIIZK1钻孔资料M6M7煤层赋存条件均不稳定均为采区自东向西煤厚逐渐减薄且M6煤在采区中下段煤层夹矸18m左右夹矸上部煤层厚度ll-14m下部煤层214-248m采掘期间以下部煤层为采掘煤层煤层厚度倾角结构间距根据新疆地矿局第二地质队提供的资料采区上部2050水平以上M7煤层厚度为2m-26m左右下部平均厚度为26m-3mM6煤层厚度采区上半部平均298m下半部平均187mM6M7煤层倾角为2430。根据一采区实际揭露M6煤层和M7煤层的层间距平均为65mM7煤层含夹矸24层夹矸厚度为02074mM6煤层含夹矸13层最多为8层夹矸不稳定厚度为01m264m不等平均079m3M7M6煤层顶底板M7煤层顶板为含碳粉砂岩煤层底板为粉砂岩或细砂岩煤层顶底板岩层外露后较破碎M6煤层顶板是粉砂岩和细砂岩底板为粉砂岩粉砂质泥岩和少部分细砂岩强度四水文地质水文基本特征康苏矿区属干旱山区矿体埋藏于地下水位以下离地表水体较近但水力联系极微弱矿床充水水源主要为基岩裂隙水构造裂隙为主要导水通道属不均匀入渗型通道单孔涌水量小于50m3d属极弱含水层矿区地表水不甚发育只有发源于北部山区的康苏河由北向南从矿区西侧流过流量02〜20m3s洪水期流量大于20m3s康苏河在F10断层以西距离本采区较远对采区基本无影响水因素及威胁程度本采区水威胁主要来源于采区北部采空区积水和地表干沟雨季裂隙渗水但二采区首采面设计在2150m以下根据原老矿遗留图纸和资料二采区北部采空区均在2200m以上并且掘进期间严格按照有掘必探的施工原则进行施工所以老空积水对采区影响不大雨季干沟流水量增大时实地观测采区渗水量如果涌水量增大对安全生产造成威胁时将考虑对地面干沟进行处理减少渗水量综上所述采区整体受水威胁程度较小水量预测及依据根据一采区实测涌水量推断本采区正常用水量为40m3h左右防治水措施在二采区运输巷和轨道上山交岔口低洼处建水仓安装2台BQS60-60-22N型潜水泵一配一用配合①50mm排水管排至2030m水平运输巷水沟内2雨季及冰雪融化季节加强地表和井下的检查防止地表水渗入入井下3采掘过程中坚持执行有掘必探先探后掘的防治水措施五影响生产的其他地质因素现有资料只有2011年新疆煤矿矿用安全产品检验中心提供的《矿井瓦斯等级鉴定及二氧化碳测定结果报告》对M7煤采样检验瓦斯根据2011年的瓦斯等级鉴定结果绝对瓦斯涌出量为004m3min预计本采区的瓦斯涌出量变化不大煤尘经鉴定煤尘有爆炸性煤层自燃经鉴定煤层属较易自燃煤层地温地质资料表明井下温度8-12°C地温无异常5地压目前无相关资料6岩层与地表移动情况目前无资料六采区储量计算1计算范围该采区走向长520m倾斜长460m2000m---2150m水平标高之间采区面积0164km2现有储量采用煤厚参照87年康苏煤矿地质报告和钻孔计算本采区可采储量计算为341万吨仅计算M6M7煤层其中M6煤可采储量113万吨M7煤可采储量228万吨第二章开拓布置方案的选择一方案说明根据矿井实际条件共考虑2套方案1方案一二采区运输巷在2030m运输石门揭M7煤处开口施工沿M7煤层走向布置运输巷设计为机轨合一巷施工方位344°16’36〃二采区回风巷在2150m回风石门揭M7煤处开口施工沿M7煤层倾向伪倾斜施工上半段最大坡度37°下半段最小坡度25°平均坡度30°在靠近F5断层位置布置三条上山分别为二采区轨道上山二采区回风上山二采区运输上山二采区运输上山和二采区轨道上山沿M6煤施工二采区回风上山沿M7煤施工施工平均坡度均为18°—20°其中轨道上山为进风巷运输上山和回风上山为回风巷该方案工程量为1二采区运输巷车场120m其中100m岩巷20m煤巷2二采区运输巷475m煤巷二采区回风下山449m煤巷二采区轨道上山445m煤巷其中16m的岩巷二采区回风上山406m煤巷二采区运输上山449m煤巷其中16m的岩巷二采区绞车房90m岩巷2方案二利用矿井2150m水平原老巷2150m水平北翼运输巷作为二采区回风巷二采区运输巷在2030m运输石门揭M7煤处开口施工沿M7煤层走向布置运输巷设计为机轨合一巷在采矿权范围中部布置三条上山该方案可比工程量为1修复2150m水平北翼运输巷370m2二采区回风巷160m岩巷3二采区回风巷250m煤巷二方案比较1方案一优缺点1优点a由于2150m回风巷年久失修通风断面小方案一甩掉2150m回风巷失修严重巷道通风管理容易b运输方便出煤系统和运料系统简单c开拓岩巷少工期短d工作面掘进期间可以准确掌握煤层变薄位置2缺点靠近断层施工难度较大2方案二优缺点优点采区上下山和煤柱占用的煤量小缺点利用老回风系统通风阻力大巷道维修量大开拓岩巷量较大通过以上比较认为本矿现状采区接替面临失调需考虑掘进进度问题另外2150m回风巷失修严重通风阻力大综合考虑所以确定采用方案一比较合适第三章采煤方法根据我矿煤层赋存情况和煤层厚度倾角等条件二采区将继续使用单体柱配合n型梁支护顶板炮采采煤法进行回采第四章巷道断面及支护方式根据巷道实际用途和掘进期间采用的掘进方式另外根据二采区运输等需要的断面等综合考虑1二采区重要巷道设计情况二采区运输巷车场采用断面为半圆拱断面小断面净宽28m净高26m大断面净宽38净高3m锚喷支护二采区运输巷采用半圆拱断面净宽38m墙高12m净高3m梯子梁锚喷支护二采区回风下山采用梯形断面上梁净宽22m净高21m工字钢棚喷浆支护二采区轨道上山采用半圆拱形断面净宽32m净高22m工字钢棚支护二采区回风上山采用矩形断面净宽28m净高22m锚喷支护二采区运输上山采用矩形断面净宽28m净高24m锚喷支护2巷道断面见巷道断面图第五章采区运输提升一采区运输1二采区运输巷采用机轨合一巷采用DSJ80402X40带式输送机运输出煤采用SQT8002X22无极绳绞车运料2二采区轨道上山采用JTPB-12X10绞车提升3二采区运输上山采用SST8002X22点滚筒皮带出煤采掘工作面运输采用刮板输送机配皮带输送机运输二采区提升设备采区轨道上山采用JTPB-12X10绞车提升运料铺设架空乘人装置运送人员第六章采区通风矿井二采区设计2个炮采工作面2个掘进工作面各工作面的风量按以下进行计算炮采工作面风量计算矿井二采区设计2个炮采工作面工作面采高均为22m最小控顶距24m最大控顶距34m平均断面积为638m2考虑支架等设备占的面积按09m2计断面S548m2取55m2工作面斜长最大不超过90m上顺槽不超过400m下顺槽不超过500m按照瓦斯或二氧化碳涌出量计算Q采125Xq瓦采XK125X02X250m3min式中Q采为采煤工作面需风量m3minK为采煤工作面的风量备用系数炮采取14-20q瓦采为工作面绝对瓦斯涌出量取02m3min12按工作面气象条件计算Q采Q基本XK采高XK采面长XK温26796X11X10X1029476m3min其中Q采为采煤工作面需风量m3minQ基本为不同采煤方式工作面所需的基本风量m3minQ基本60X工作控顶距X工作面实际采高X70X适宜风速不小于10ms60X29X22X70X126796m3minK采高为回采工作面采高调整系数见表1K采面长为回采工作面长度调整系统见表2K温为回采工作面温度与对应风速调整系数见表3表1回采工作面采高调整系数2回采工作面长度调整系数回采工作面长度m80-150150-200 >200系数K采高长1010-1313-15表3回采工作面温度与对应风速调整系数回采工作面温度。C回采工作面风速ms系数K温V20 1010020-23 10-15 100-110 23-26 15-18 110-125 26-2818-25 125-140 28-3025-30 140-160 13按回采工作面最多同时作业人数计算Q采4XN4X62248m3min式中工作面内最多人数按交接时计算为62人14按工作面一次爆破的炸药量计算Q采25A25X312578125m3min式中A为工作面一次爆破的炸药量每次拉炮取3kg15按风速进行验算回采工作面需风量取以上计算的最大值即29476m3min按最低风速验算工作面最低风量为025X60XS825m3min式中S为采煤工作面的平均断面积取55m2按最高风速验算工作面最大风量为4X60XS1320m3min式中S为采煤工作面的平均断面积取55m21320m3min 29476m3min825m3min采煤工作面计算所需风量为29476m3min符合《煤矿安全规程》要求EQ采294762947658952m3min2掘进工作面风量计算矿井二采区设计4个掘进工作面巷道设计梯形断面均采用工字钢支护上净宽26m净高22m巷道净断面积为657m221按照瓦斯或二氧化碳涌出量计算Q掘125Xq掘XK掘通125X004X210m3min式中Q掘为掘进工作面需风量m3minK为掘进工作面瓦斯涌出不均匀系数炮掘取12-20q为掘进工作面绝对瓦斯涌出量取004m3min22按工作面一次爆破的炸药量计算Q掘25A25X5125m3min式中A为工作面一次爆破的炸药量取5kg23按掘进工作面最多同时作业人数计算Q掘4XN4X30120m3min式中N为掘进工作面同时工作的人数取30人交接班时24按局部通风机的实际吸风量计算掘进工作面选用FBDNq602X11kw型轴流式局部通风机通风能力范围为170〜340m3min风筒直径①600mmQ4QiXI60X025XS170X160X025X4230m3min式中Qi掘进工作面局部通风机时间吸入风量m3minI掘进工作面同时运转的局部通风机台数台S安设局部通风机的巷道段面积m2取4m225按风速进行计算掘进工作面风量取以上计算的最大值125m3min按最低风速验算工作面最低风量为025X60XS9855m3min式中S为掘进工作面的平均断面积取657m2按最高风速验算工作面最大风量为4X60XS15768m3min式中S为掘进工作面的平均断面积取657m2因为15768m3min125m3min9855m3min故掘进工作面计算所需风量为125m3min符合《煤矿安全规程》要求风机前所需风量为230m3minEQ掘125X4500m3min硐室需风量计算二采区需配通风的硐室有二个即绞车房Q硐1采区变电所Q硐22280ml水泵房Q硐3按硐室中运行的机电设备发热量进行计算Q硐3600XEWX0pXCpX60XAt式中Q硐机电硐室供风量m3minEW机电硐室中运转的电动机或变压器总功率按全年中最大值计算kw0机电硐室发热系数可根据实际考察由机电硐室内机械设备运转的实际发热量转换为相当于电器设备容量作无用功的系数确定也可按查表4p空气密度一般取p12kgm3Cp空气的定压热一般可取Cp10006KJkgk△t机电硐室进回风流的温度差温度取1--3°C3600热功当量1kwh3600KJ将绞车房电机功率代入公式计算结果为Q硐13600X55X00312X10006X60X24123m3min采区变电所及变电硐室可按经验值确定需风量一般取60-80m3minEQ硐m3s表4机电硐室的发热系数0机电硐室名称发热系数 空气压缩机房抽放泵房015〜018 水泵房001〜003变电所绞车房002〜004 4其它地点的需风量EQ其它180m3min矿井二采区总需风量为Q矿进EQ采刀Q掘刀Q硐刀Q其它X125895250026613180X12184278m3min式中刀Q采为采煤工作面需风量之和m3sEQ掘为掘进工作面需风量之和m3sEQ硐为井下硐室需风量之和m3sEQ其它为其它巷道需风量之和m3s根据以上计算矿井总进风量取184278m3min2矿井风量分配矿井二采区采煤工作面配风量各取300m3min掘进工作面配风量各取125m3min局部通风机前配风量各取230m3min绞车房配风量取42m3min变电所配风量取60m3min2280m水泵房配风量取168m3min其它配风量180m3min考虑风量动能损失总进风配风量为1860m3min四矿井负压及等积孔计算矿井二采区负压及等积孔计算采用通风最长路线的回采工作面阻力见负压计算表局部阻力系数取1%Pa局部阻力为15计算为8822Pa合计为67635Pa矿井通风等积孔为A119XQ总Mh119X3167635142m2式中A为矿井等积孔Q总为矿井总进风量31m3sh为矿井的总阻力单位pa通风等积孔为m2通风难易程度为第七章采区供电一概况康苏煤矿二采区共设置两个炮采工作面两个综合机械化掘进工作面一条运输大巷一条运输上山和一条轨道上山设备总负荷共计1215kW供电方式康苏煤矿二采区电源引自中央变电所609高压配电柜经MYPTJ610kV3X503X2533X25型矿用高压阻燃橡套屏蔽电缆输送至采区变电所PJG-30010型高压真空配电装置PJG-30010型高压真空配电装置下设4台PJG-10010型高压真空配电装置分别控制风机专用移变综掘专用移变和采煤专用干式变压器康苏煤矿二采区所有机电设备供电电压均为660V二设备选型1采区设备选型1掘进机EBZ1322台2胶带输送机DSJ80402X751部3胶带输送机DSJ80402X404部4刮板输送机SGB62040T5部5乳化液泵BRW80204台6潜水泵BQS20-50-75N8台7潜水泵BQS60-60-22N2台8局部通风机FBDNq602X114台9架空成人装置RJKY37-2515001套10提升绞车JTPB-12X101台2电气设备选型1干式变压器KBSG-63061台2移动变电站KBSGZY-50062台

3移动变电站KBSGZY-10061台4高压真空配电装置PJG30061台5高压真空配电装置PJG10064台6真空馈电开关KJZ-40016台7真空馈电开关KBZ-2002台8真空起动器QBZ-12014台9真空起动器QJZ-8010台10真空起动器QBZ-80SF2台11真空起动器QBZ-80N7台12煤电钻综保ZBZ-406台13照明信号综保ZBZ-406台三采区负荷统计采区负荷统计见下表设备名称型号数量台总功率kW额定电压V额定电流起动电流A 掘进机EBZ13222X2226602251050胶带输送机DSJ80402X7527566086602胶带输送机DSJ80402X4044X4066045315刮板输送机SGB62040T5 5X4066045315 局部通风机FBDNq602X1148X116601284乳化液泵BRW8020 4 2X37 66043301潜水泵BQS60-60-22N2 2266024168 潜水泵BQS20-50-75N88X7566085595架空成人装置RJKY37-2515001 3766043301提升绞车JTPB-12X10 1 5566060420四采区变压器选择及校核1康苏煤矿二采区变电所配置4台变压器其中KBSG-63061型干式变压器为71201采煤工作面71202采煤工作面运输大巷运输上山轨道上山所有机电设备供电所带总负荷688kW普通机械化采煤工作面需用容量按下式计算STKde^PNCOSe式中EPN 由变压器供电的所有用电设备的额定功率之和688kWcose 用电设备的加权平均功率因数取07Kde 需用系数Kde可按公式计算Kde02860714XPNmEPN式中PNm 容量最大的电动机的额定功率kW即Kde02860714X756880364STKdeEPNCOSe0364X68807358kVA康苏煤矿二采区变电所选用KBSG-63061型干式变压器为71201采煤工作面71202采煤工作面运输大巷运输上山轨道上山所有机电设备供电共需用变压器容量358kVA选用KBSG-6306型干式变压器供电变压器额定容量630kVA358kVA完全能满足需要2康苏煤矿二采区变电所配置4台变压器其中KBSGZY-50063型移动变电站为71203下顺槽及切眼所有设备供电所带总负荷328kW综合机械化掘进工作面需用容量按下式计算STKdeEPNCoSe式中EPN 由变压器供电的所有用电设备的额定功率之和328kWCoSe 用电设备的加权平均功率因数取07Kde 需用系数Kde可按公式计算Kde0406XPNmEPN即Kde0406X1323280641STKde^PNCOSe0641X32807300kVA康苏煤矿二采区变电所选用KBSGZY-50063型移动变电站为71203下顺槽及切眼所有设备供电需用变压器容量300kVA选用KBSGZY-5006型移动变电站供电变压器额定容量500kVA300kVA完全能满足需要康苏煤矿二采区变电所配置4台变压器其中KBSGZY-50064型移动变电站为71203上顺槽所有设备供电所带总负荷288kW综合机械化掘进工作面需用容量按下式计算STKdeEPNCOS0式中EPN 由变压器供电的所有用电设备的额定功率之和288kWCOSO 用电设备的加权平均功率因数取07Kde 需用系数Kde可按公式计算Kde0406XPNmEPN式中PNm 容量最大的电动机的额定功率kW即Kde0406X1322880675STKdeEPNCOSO0675X28807278kVA康苏煤矿二采区变电所选用KBSGZY-50064型移动变电站为71203上顺槽所有设备供电需用变压器容量278kVA选用KBSGZY-5006型移动变电站供电变压器额定容量500kVA278kVA完全能满足需要康苏煤矿二采区变电所配置4台变压器其中KBSGZY-10062型移动变电站为4个掘进头局部通风机供电所带总负荷88kW普通机械化掘进工作面需用容量按下式计算STKde^PNCOSe式中EPN 由变压器供电的所有用电设备的额定功率之和88kWcose 用电设备的加权平均功率因数取07Kde 需用系数Kde可按公式计算Kde02860714XPNmEPN式中PNm 容量最大的电动机的额定功率kW即Kde02860714X11880375STKdeEPNCOSe0375X880747kVA康苏煤矿二采区变电所选用KBSGZY-10062型移动变电站为4个掘进头局部通风机供电共需用变压器容量47kVA选用KBSGZY-1006型移动变电站供电变压器额定容量100kVA47kVA完全能满足需要变压器技术参数型号容量kVA额定电压kV 额定电流A损耗kW空载短路阻抗电压KBSG-6306630630696065272 2145KBSGZY-5006500630694814166 21355 45KBSGZY-1006100630699628332 0751245五电缆选择及校验1高压电缆选择及校验型号选择根据《煤矿安全规程》规定高压电缆选择MYPTJ-610kV-3X503X2533X25型其技术参数为主芯线截面积50mm2长时允许载流量173A承载电压等级为6kV电缆长度确定考虑电缆敷设时要有一定的弯曲和弧度电缆的长度应大于敷设路径的长度对于橡套电缆Lsx11LsH高压电缆长度总计960m3按长时允许负荷电流校验以康苏煤矿二采区变电所供电主高压电缆校验为例康苏煤矿二采区变电所供电系统中设备装机总容量1215kW电缆长时工作电流IgPNmXKdeV3Uencos。1215X04661732X6X09X0787A因Ig87AVIe173A所以所选高压电缆满足要求4按经济电流密度校验电缆截面用下式核算SjIgJj式中Ig电缆实际长时间的工作电流AJj经济电流密度Amm2一般取25Sj8725348mm250mm2根据上述计算所选高压电缆截面积满足要求2低压电缆校验选取供电距离最远用电设备校验以供71203上顺槽最里端掘进机电缆为例校核其它设备用电缆省略a回路允许电压损失AU660-660X9066Vb电缆电压损失△ULPNmXKfXLX1000DXUeXSzn132X1X820X100053X660X70X0949V式中D导电率取53Kf负荷系数取1L电缆长度820mSz电缆截面70mm2n电机效率取09c变压器电压损失UbUepURcos申Uxsin申100660X05560433X072X0714100660X0556X0017364V式中Ue变压器二次额定电压660VP变压器负荷系数00556U△Ub△UL49V64V554V△U66V所选电缆的电压损失满足供电要求电缆用途电缆名称 电缆规格长时允许电流A长度m 掘进机煤矿用移动橡套软电缆MY3X701X25215 820刮板输送机煤矿用移动橡套软电缆MY3X251X1611320乳化泵煤矿用移动橡套软电缆MY3X251X1611320潜水泵煤矿用移动橡套软电缆MY3X61X6 4620胶带输送机煤矿用移动橡套软电缆MY3X251X1611320无极绳绞车煤矿用移动橡套软电缆MY3X501X16173300提升绞车煤矿用移动橡套软电缆MY3X501X16173350架空成人装置煤矿用移动橡套软电缆MY3X501X16173500 3按长时允许负荷电流电缆选择如下六短路电流计算采区各工作面用电点的短路电流计算选取最远用电点的短路电流计算为例其它设备电动机处的短路电流计算略采取供电系统最远用电设备是71203上顺槽最里端EBZ132掘进机其主电