矿井技术改造方案

矿井技术改造方案修

目录

前言..........................................................1

目录...........................................................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............................................2

第二章井田开拓...............................................7

第一节井田境界及储量......................................7

第二节矿井设计生产能力及服务年限.........................8

第三节井田开拓............................................8

第四节井筒..............................................11

第五节井底车场及胴室....................................12

第三章大巷运输及设备.........................................14

第一节运输方式及设备.....................................14

第二节矿车..............................................14

第四章采区布置及装备........................................16

第一节采煤方法..........................................16

第二节采区布置...........................................18

第三节巷道掘进...........................................20

第五章通风与安全............................................23

第一节概况...............................................23

第二节矿井通风...........................................23

第三节灾害预防...........................................32

第六章提升、通风和排水、压风设备.............................36

第一节提升设备...........................................36

第二节通风设备...........................................39

第三节排水设备...........................................40

第四节压风设备...........................................41

第七章地面生产系统...........................................43

第一节煤的加工...........................................43

第二节生产系统...........................................43

第三节辅助设施...........................................44

第八章地面运输...............................................45

第一节概况..............................................45

第二节地面运输...........................................45

第九章平面布置...............................................46

第一节工业场地布置及地面建筑.............................46

第二节竖向设计及场内排水..................................46

第三节场地绿化...........................................46

第四节管线综合布置.......................................47

第五节防洪排涝...........................................47

第十章电气与通讯.............................................48

第一节供电电源...........................................48

第二节井上下供配电.......................................48

第三节通信..............................................50

第十一章矿井安全监测监控.....................................51

第一节安全监测、监控系统的选择...........................51

第二节安全监测、监控和传输设备选择.......................52

第三节监控设备各类传感器布置............................53

第四节矿井安全监测监控系统运行可靠性分析.................54

第十二章工业行政及公共建筑...................................56

第一节设计原始资料和建筑材料.............................56

第二节建（构）筑物.......................................56

第十三章给排水...............................................58

第一节给水.............................................58

第二节排水..............................................60

第三节室内给排水.........................................60

第四节井下消防洒水.......................................61

第五节地面消防及洒水.....................................61

第十四章采暖、通风及供热.....................................62

第一节采暖及制冷.........................................62

第二节井筒防冻...........................................63

第三节锅炉房设备.........................................63

第四节室外热力管网......................................64

第十五章职业安全卫生.........................................65

第一节概述...............................................65

第二节建筑及场地布置....................................66

第三节职业危害因素分析...................................67

第四节主要防范措施.......................................69

第五节预期效果评价.......................................74

第六节机构设置及人员配备..................................74

第十六章环境保护.............................................75

第一节概述...............................................75

第二节主要污染物的防治措施................................77

第三节机构设置及建议.....................................79

第十七章建设工期.............................................81

第一节建设工期...........................................81

第二节产量递增计划.......................................82

第十八章技术经济.............................................83

第一节劳动定员及劳动生产率................................83

第二节原煤生产成本.......................................83

第三节技术经济分析与评价..................................85

第四节矿井设计主要技术经济指标...........................87

图纸目录

1、矿区范围图

2、可采煤层储量计算图

3、采掘工程平面图

4、技术改造开拓方式图

5、采区巷道布置及机械设备配备图

6、运输系统图

7、排水系统图

8、矿井地面供电系统图

9、矿井井下供电系统图

10、通风系统图

11、通讯系统图

12、矿井安全监测系统图

13、矿井综合管线（防尘、消防、压风）系统图

14、避灾线路图

15、工业广场平面布置图

16、通风困难时期通风系统示意图

17、安全监测平面布置图

第一章井田概况及地质特征

第一节井田概况

一、交通位置

邯郸市峰合矿业有限公司位于河北省南部，邯郸市磁县观台镇境内，东

艾口村东南约1km,地处河北省最南端。北距观台镇约3km、都党镇约9km、

邯郸市峰峰矿区新市区约26km；东南距河南省安阳市约35km,交通较为便

利。

该矿已于峰峰集团有限公司所属单位签订了重组协议，由峰峰集团有限

公司控股。

二、地形地貌

矿区范围内属丘陵地貌，海拔标高最高+268.6m,最低+190m,相对高差

78.6m,井田内地表除工业广场建筑物外，无其它需保护性建筑物。

三、河流

区内无大的河流及水体，降水能很快沿沟谷流走。

四、气象及地震情况

本区气候属大陆性季风气候，年降雨量为1273.4〜374.9mm,雨季为每

年的7、8月间，无霜期230天，最高气温在7月份，可达40.5℃,最低气

温在1月份，为零下15.5℃。

本区位于太平洋地震构造带，为地震活动区。按照《中国地震烈度区划

图（1990）》的划分，本区地震烈度为7级。

五、矿区经济概况

区内以农业生产为主，农作物主要有小麦、玉米、土豆等。

矿区工业比较发达，工业生产有采煤、焦化、陶瓷、水泥等。

区内钢材.、水泥、石灰、枝等建筑材料充足。

六、煤田开发简史及邻近生产矿井概况

峰合矿业有限公司属股份制企业，前身为磁县中兴煤矿一磁县六河沟煤

矿。始建于1987年，1989年建成投产，设计生产能力3万吨/年。1987年

磁县政府以(1987)磁政55号文划归县办，1992年11月邯郸地区煤炭工业

公司以(92)邯地煤字第116号文批复，磁县六河沟煤矿按县营煤矿纳入行业

管理。1993年9月开始技术改造，生产能力由3万吨/年改造为6万吨/年,

1995年主斜井及井底水仓建成。1996年8月，因暴雨冲毁矿井主、备用供

电线路致使矿井停电失去排水能力，同时雨水渗入井下造成矿井被淹，矿井

被迫停产。

2000年12月取得新的采矿许可证，矿井更名为磁县观台镇中兴煤矿，

采矿许可证编号为：1300000040527o发证日期：2000年12月24日，有效

期3年，至2003年12月，生产规模6万吨/年。

2000年开始进行矿井恢复生产的准备工作，因当时没有制定合理的追

排水恢复生产方案，排水能力不足，排水设备和供电不可靠，追排水过程中

事故频出，排水工作断断续续，追水效果不佳。2002至今，因煤矿进行专

项整顿验收、机构改革和职能调整等诸多原因，矿井仅进行整改，没有生产。

2006年更名为磁县中兴煤矿。

井田南部与河南省安阳矿务局主焦煤矿相邻，东部与己关闭的宝兴、观

耐煤矿相邻，北部与已关闭的团结矿、二街村办矿为邻，西部与已关闭的安

顺煤矿为邻。

七、水源、电源

水源：矿井供水水源取自第四系含水层，能够满足矿井生产、生活用水。

电源：目前拟定供电方案为采用观台镇变电所供电，架空走线,线路长

度约3kmo

第二节地质特征

一、地层特征及地质构造

1、地层

本区在大地构造位置上位于新华夏构造体系第三隆起带中太行山隆起

与华北沉降带的过渡带中，北北东向的新华夏及南北构造系断裂构造是本区

构造的基本骨架，此外尚发育一些与其有共生联系的北东向羽状断裂。

矿区内揭露的地层自老至新依次为：奥陶系中统峰峰组、石炭系中统

本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、二叠系下统下石盒子组、

二叠系上统上石盒子组地层、第三、第四系。

(I)奥陶系中统峰峰组(0「)：灰褐色中层致密灰岩和褐灰色薄层致密白

云质灰岩、致密花斑灰岩互层，间夹中层角砾状灰岩，下部为灰黄、灰红色

角砾状灰岩夹薄层致密白云质灰岩。

(2)石炭系中统本溪组(C?b)：黑色粉砂岩为主，局部呈新状，下部为一

层铝土质泥岩，与奥陶系中统峰峰组呈不整合接触，平均厚度18m。

(3)石炭系上统太原组(Gt)：以黑色粉砂岩和灰色中细砂岩组成，含

有大量植物化石，中夹6〜8层石灰岩，含煤6〜9层，煤层位于中部及下部,

本组厚120m,整合与本溪组之上。

(4)二叠系下统山西组(Pc)：以中细砂岩和粉砂岩为主，砂岩以石英、

长石为主，胶结物为泥质，含有大量的植物化石，本组厚78m。

(5)二叠系下统下石盒子组(Pix)：以粉砂岩和中粒砂岩为主，具有水

平层理，胶结物为铁质和泥质，本组顶部有一层浅灰紫色铝质泥岩或粉砂

岩，底部为一厚层中粒砂岩，本组厚55m。

(6)二叠上统上石盒子组(P2S)：岩性为深灰、灰、灰绿紫花斑色粉砂岩

为主，夹中粗粒砂岩数层，粉砂岩中富含铝土质成分及植物化石，其中具有

明显的酬状结构3-4层，中部夹一层灰绿色带紫斑色铝土质泥岩并富含大量

豆状及鲍状菱铁矿氧化为褐铁矿结核，本组厚360m。

(7)第三系(R)：由石英砂砾岩、石灰岩卵砾石混杂组成，充填钙质和砂,

层厚2〜20m。

(8)第四系(Q)：以黄土、粘土和亚粘土为主，局部含砾石和砂砾，垂直

节理发育。

2、地质构造

本区地质构造相对简单，主要为一系列的北北东向的新华夏构造系断

裂构造有共生联系的北东向羽状断裂。

井田内断裂构造不发育，仅在矿区东边界见有小的断裂构造F”走向北

北东，倾向北西，倾角65°,断距9m左右。

二、煤层与煤质

1、煤层

该矿批准开采2,煤，为矿区内主要可采煤层，位于二叠系下统山西组下

部，距山西组地层顶部55m,底部20m,煤层稳定，厚度变化不大，煤层平

均厚度为3.5m,为一向斜构造，总体走向北东，倾向南东，倾角16。左右,

矿体埋深98〜270m,煤层结构简单，局部地段有夹石层，顶板、底板均为

粉砂岩。

2、煤质

该矿所采煤层为低灰、低硫、高发热量优质主焦煤。

灰分(Ad)17.64%,挥发分(Vdaf)23.68%,全硫(S分)0.36%,发热量

36.14MJ/kgo3#煤灰分(Ad)21.23%,视密度1.

三、储量

依据《河北省磁县中兴煤矿资源/储量检测报告》，目前矿区内保有2*

煤资源量(122b+333)为114.37万t,其中控制的经济基础储量(122b)104.07

万t,推断的内蕴经济资源量(333)8.21万3

四、其它开采技术条件

1、瓦斯

根据河北省煤矿安全生产监督管理办公室文件冀煤安办[2005]43号

《关于邯郸市地方煤矿2005年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复》，矿井瓦斯

绝对涌出量预计为0.189m3/min,相对涌出量预计为3.279m'/t；二氧化碳

绝对涌出量预计为0.284m3/min,相对涌出量预计为4.927m7to该矿井属

低瓦斯矿井。

2、煤尘爆炸及煤的自燃

经河北冀南矿业安全检测检验有限公司鉴定，峰合公司井下所开采2#

煤层具有爆炸性，煤尘爆炸指数12.03%；煤层自然倾向性为：III类不易自

燃煤层。

3、地压、地温

根据本矿多年开采资料，井巷压力不大，由于采深较小，地温增加不大，

井下一般温度为20度左右，属正常地温区。

五、矿井水文地质条件

1、水文地质条件

2#煤层顶板为砂岩，平均厚度10m左右，属中等富水性含水层。

4#煤层顶板为野青石灰岩，是该区主要的含水层，平均厚度2.7m左右，

分布稳定，钻孔单孔涌水量0.3041/s-m,属中等富水性含水层。

各含水层之间存在厚度不等的粉砂岩和泥岩，是良好的隔水层，含水层

之间一般不产生垂向上的水力联系。

据该矿水文资料，本矿正常涌水量约IZOm'/h,易于疏干。

综上所述本矿井属水文地质条件简单型。

2、矿井充水因素分析

矿井开采2#煤层时，主要充水水源为于煤顶板砂岩含水层，因含水层以

储存量为主，易于疏干，故对开采*煤层不构成威协。

该矿井开采2,煤层，地质构造及水文地质条件简单。根据矿方资料，2#

煤采空区内没有积水。根据《矿井水文地质规程》及《煤矿安全规程》规定，

井田边界必需留设防水隔离煤柱。

3、矿井涌水量

根据矿井实际揭露及参考邻近矿井涌水情况，采用类比法，矿井开采

2,煤层时，预计正常涌水量为120m'/h,最大涌水量为250m3/h。

六、地质勘探程度及存在的问题

1、地质勘探程度

本矿井地层研究程度较高，地质构造基本形态已查明，矿井水文地质条

件已基本查清，对煤层结构已查清，对影响矿井安全生产的瓦斯、煤尘、自

燃、地压等情况基本已查清。

2、存在的主要问题

(1)本矿井已有多年开采历史，对本矿井采空区，生产中要加强勘探，

加强防范。

(2)地质资料主要来源于该矿井生产中实际揭露，对井田内较小的地质

构造和隐伏的地质构造探查程度不够，生产中要加强勘探，以保证生产安全。

第二章井田开拓

第一节井田境界及储量

一、井田境界

根据该矿采矿许可证(1300000720187),矿井井田境界由1〜17拐点

座标依次连线圈定。各拐点座标见表2-1。

表2-1井田境界拐点座标一览表

拐点纬距X(m)经距Y(m)拐点纬距X(m)经距Y(m)

140189303850766610401870038508012

240189003850767611401870038508502

340189703850796012401853038508434

440190203850795013401853038508490

540189003850807214401840038508444

640190203850813815401840038508328

740188943850860016401811038508222

840188803850859417401811038507500

9401888038508075

矿区面积0.6km1开采深度由+203.7m〜-80m标高。

二、矿井剩余储量

(1)储量计算范围

矿井批准开采煤层为2#煤层，因此储量计算范围为井田内2#煤层储量。

该矿2#煤层平均厚度为3.5m,根据现场调查，该矿以前使用的采煤方

法为老采，回采厚度2.0m左右，且为摸顶回采，因此，即使在采空区内仍

尚有相当可观的资源，未计入储量。

(2)矿井剩余地质储量及可采储量

矿井2"煤尚有保有地质储量114.37万t,根据《河北省磁县中兴煤矿

资源开发利用方案》，工业场地和主要井巷煤柱煤量为23.37万t,矿井可

采储量为：(114.37-23.37)X0.80=72.8万t。可采储量为72.8万t。

(3)资源整合后的矿井储量

根据邯郸市磁县国土资源局编制的《河北省邯郸市磁县矿区煤炭资源整

合总体规划方案说明书》，以中兴煤矿为主体整合后矿井占有储量为869.34

万吨。

第二节矿井设计生产能力及服务年限

一、矿井工作制度

矿井设计年工作日为330d,每天三班作业，其中两班生产，一班准备、

检修，每天净提升时间为16ho

二、矿井设计生产能力

根据该矿的设计委托要求，技术改造后矿井的设计生产能力为6.0万

t/a。

三、矿井服务年限

矿井服务年限依下式计算：

式中：

T一矿井服务年限，a；

Z一矿井可采储量，72.8万1;；

A一矿井年设计生产能力，6.0万t/a；

K一储量备用系数，根据煤层赋存条件及水文地质条件，取K=L4。

经计算，该矿井服务年限为8.67a。

第三节井田开拓

一、矿井目前的开拓布局

技改前矿井采用斜井开拓方式，井田已有2个斜井（主井和副井）和一

个立井（回风井）。

二、技术改造后矿井开拓布置

1）开拓布置

矿井技术改造方案拟采用斜井单水平上下山开拓方式。

矿井水平大巷标高为+9.0m,轨道下山沿岩层倾向布置在回风井南侧，

+82南翼进风巷开口，坡底标高+8.5m,巷道斜长180m。轨道下山掘至+8.5

标高后沿岩层走向掘北大巷，巷道长度200米，掘至向斜轴位置后，沿煤层

倾向掘轨道上山。

运输上山由主井+26m标高处开口掘皮带机道，巷道长度240米，掘至

向斜轴位置后，沿岩层倾向掘运输上山。

2）井筒

（1）井筒用途

主斜井安装皮带担负煤炭运输任务。副斜井担负材料、设备运输任务，

兼作人员上下井通道。主、副斜井兼做进风井，风井为立井，担负全矿井的

回风任务。主、副斜井和回风井作为矿井的安全出口。

主斜井井底布置井底车场，中央变电所、泵房、水仓、消防材料库等胴

室。

主斜井井口中心坐标：X=4018662,Y=38507610,井底中心坐标

X=4018460,Y=38507900；井口标高为+203.7m,井底标高为+17.0m,井筒斜

长397.7m,倾角a=28°,半圆拱断面，断面积7.790）2。

副斜井井口中心坐标：X=4018570,Y=38507623,井底中心坐标

X=4018390,Y=38507710；井口标高为+197.25m,井底标高为+82.7m,井筒

斜长220m,倾角a=26°半圆拱断面，断面积7.79m2。

风井井筒中心坐标：X=4018510,Y=38507745,井口标高为+199.0m,井

底标高为+82m,井筒深度117.0m,井筒净直径2.8m。

(2)井壁结构

主斜井采用料石砌帽，支护厚度400mm,局部巷道采用U钢支护。

副斜井全部采用“U钢支护”，U钢型号为U25。

风井采用料石砌石宣，支护厚度400mm。

三、主要巷道布置方式及位置

矿井采用单水平上、下山开拓。

在向斜轴西侧布置西采区，为实现煤炭的复采，在主斜井北侧、F6T与

Fg断层之间布置212回采工作面。靠近F6T断层布置回风顺槽，兼作工作面

设备、物料、砰石运输。靠近Fg断层布置运输顺槽，担负工作面煤炭运输,

兼作进风巷。

在向斜轴东侧布置东采区，利用北大巷和皮带机道，东采区运输上山和

轨道上山分别担负上山采区的运输、回风任务。在运输上山和轨道上山南翼

布置回采工作面，开掘回采巷道。

回采工作面的运输顺槽和回风顺槽均沿煤层底板布置。

四、采区划分及开采顺序

1、采区划分

根据井田煤层赋存条件和目前采空区分布情况，设计将剩余煤田划分为

一个采区。

2、开采顺序

采区开采采用自上而下的开采顺序。因西采区绝大部分已进行胴采，其

开采程度和范围不详，有待实际揭露后探测煤层储量情况，根据储量布置回

采工作面。

采区内开采顺序为后退式。

五、村庄及建(构)筑物煤柱

井田内除工业广场外，无村庄和其它需要保护的建（构）筑物。

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》，确

定工业广场保护煤柱。工业广场内受保护建筑物包括井架、提升机房等，维

护带宽度值取15m,根据岩层移动特点，确定建筑物保护煤柱范围。经计算

工业广场压煤量为9.4万吨。

第四节井筒

一、井筒数目及用途

矿井现有三个井筒，即主斜井、副斜井和回风井（立井）。主斜井担负

矿井的煤炭运输任务，并兼作进风井；副斜井担负矿井人员上下、肝石和材

料设备等辅助提升任务，并兼作进风井；立井为矿井的专用回风井；三个

井筒均为矿井的安全出口。

二、井筒布置及装备

（1）主斜井

主斜井井筒断面积7.79mz,井筒斜长397.7m,倾角28°,井壁采用料

石砌硝支护。设计在井筒内装备一条0.8m宽的强力皮带，并布置动力电缆、

排水管道、消防洒水管道、压风管路、动力、通信、信号电缆等。

（2）副斜井

副斜井井筒斜长220m,倾角a=26°断面积7.79m2o设计布置30kg/m

的轨道，采用l.Ot矿车串车运输。

副井井筒内装备斜井人车运送人员上下。

（3）立风井

井筒直径2.8m,深度117.0m,作为专用回风井。井筒内安装梯子间，

作为矿井反风期间的安全出口。

各井筒特征详见表2-2和井筒断面布置图所示。

表2-2井筒特征表

项目单位主井（斜）副井（斜）风井（立）

井口

510

4018

570

4018

662

4018

X)

纬距(

坐标

7745

3850

7623

3850

7610

3850

Y)

经距(

25

197.

高

井口标

.0

+199

7

+203.

m

+82.0

+82.7

m

0

+17.

高

井底标

m

117.0

220

397.7

度

(深)

井筒长

一

一

2.8

m

径

井筒直

形

半圆拱

形

半圆拱

状

井筒形

圆形

—

—

设置

梯子间

3趟

路

排水管

无

无

护

U钢支

殖

料石砌