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1、 第一章 绪论第一节 目的和任务一、隶属关系矿区位于贺兰山煤田呼鲁斯太矿区蚕特拉井田最终勘探区西南部,行政区划隶属于阿拉善左旗的宗别立苏木。矿井为股份制。二、主要依据:1、2009年12月25日,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20090135号)。2、2006年7月18日,内蒙古自治区煤矿整顿关闭领导小组办公室“关于阿盟煤矿整合技改方案的批复”(内煤整办字200613号)。3、2007年1月,阿拉善盟煤矿整顿关闭工作领导小组“关于我盟25处技改煤矿抓紧开展技改施工,确保技改工程如期完工的通知”(阿煤整关办字20071号)。4、2007年10月,内蒙古自治区矿业开发总公司
2、提交的内蒙古自治区贺兰山煤田呼鲁斯太矿区蚕特拉煤矿煤炭资源储量核实报告。5、2009年2月内蒙古自治区国土资源厅“关于内蒙古自治区贺兰山煤田呼鲁斯太矿区蚕特拉煤矿煤炭资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明”(内国土资储备字200920号)。6、2005年9月包头安全工程服务有限公司“阿拉善左旗订华满都拉公司二矿八号井2005年度矿井瓦斯等级鉴定报告”。7、2007年1月内蒙古矿山安全与职业危害与检测检验中心“阿左旗贺兰山焦煤有限公司煤尘爆燃性、煤自燃倾向性检验报告”。8、2010年5月,贺兰山焦煤有限公司与内蒙古太西煤集团股份有限公司矿山救援大队鉴定的“矿井抢险救灾协议书”。9、内蒙古太西煤
3、集团股份有限公司蚕特拉煤矿设计委托书。10、煤矿安全规程(2009年版)。11、煤炭工业矿井设计规范(GB50215-2005)。12、矿方提供的采掘工程平面图及相关资料。三、目的、任务及经济技术路线:1、设计生产能力:30万t/a;2、井田保有资源储量771万t,矿井可采储量为264.28万t,矿井服务年限:6.8年;3、矿井采用斜井开拓方式,井田划分成四个开采水平,矿井通风方式为中央并列式通风;4、矿井采用伪倾斜柔性掩护支架爆破落煤采煤法;5、矿井设计井巷总长度4882m,掘进总体积44620m3;6、主斜井选用DX型强力胶带输送机,副斜井选用JK-2/30卷筒加宽型提升机,风井选用FBC
4、DZ-6-16A型轴流风机;7、原煤不分级,工业场地设储煤场,由装载机装车外运;8、矿井双回路电源引自贺兰山焦煤有限公司35kV变电站;9、在藉人数:353人,全员生产效率:3.71t/工;10、项目总投资:6755.28万元(225.18元/t)。11、完全成本为115.42元/t,财务内部收益率52.51%;12、投资回收期:2.94年。第二节 位置、范围及交通一、矿区位于贺兰山煤田呼鲁斯太矿区蚕特拉井田最终勘探区西南部,行政区划隶属于阿拉善左旗的宗别立苏木。其地理坐标为: 东 径10603091060340; 北 纬390715 390848。矿区位于呼鲁斯太镇南西约23Km, 东北距旗
5、(盟)政府所在地巴彦浩特镇约63km,在乌海市西约90km,在宁夏石嘴山市西北约55km,均有柏油公路相通,平(平罗)汝(汝箕沟)铁路从矿区穿过,交通十分便利。交通位置图见插图1-1-1。二、井田境界内蒙古自治区国土资源厅于2009年12月25日以内国土资采划字20090135号文为该矿再次办理了划定矿区范围批复。矿区范围由四个区域组成,矿区范围由24个拐点圈定。开采深度由2050m至1200m标高。矿区面积4.96平方公里。规划生产能力为430万吨/年。煤矿坐标拐点见表2-1-1。蚕特拉煤矿范围各拐点直角坐标一览表表2-1-1范围拐点编号1980年西安坐标系拐点编号1980年西安坐标系XYX
6、Y划定矿区范围一矿1.23.934.22.942.25.945.22.933.23.956.23.93开采标高20501200m二矿1.21.914.22.932.23.935.22.943.23.936.19.91开采标高20501200m三矿1.21.913.19.912.21.914.19.91开采标高20501200m四矿1.15.875.19.892.17.886.20.893.17.887.19.904.19.898.15.88开采标高20001200m第三节 自然地理一、地形地貌蚕特拉煤矿位于贺兰山北段,地势总体北低南高。山势多呈东西或北东东向,海拔标高17902170m,相对高
7、差380m,属中低山区。河流分部及范围区内地表水系不发育,无地表水体存在,仅在沟谷间有季节性水流。三、气象及地震矿区属温带大陆性干旱气候,具高原寒冷剧变的特点,降水少但多风,温差变化大。年最高气温36,最低气温-31.4,年均降水量213.1mm,多集中于79月份,年均蒸发量2349.2mm;年最大风速19.0m/s,每年月底至翌年4月初为冰冻期,最大冻土层深度1.2m。根据中国地震动峰值加速度区划图(GB18306-2001)矿区所在地地震动峰值加速度(g)为0.15,地震烈度为7.5度区。第四节 煤矿生产建设情况2007年8月13日,内蒙古自治区国土资源厅以“内国土资采划字20070263
8、号”在蚕特拉煤矿采矿许可证的基础上,对中区采矿范围予以扩大,扩大区域统称西区。面积4.96km2,开采标高20501200m,其范围由12个拐点圈定。其中西区范围在平面及开采标高上均包含了中区范围。2009年4月3日以“内国土资采划字20090011号”文对划定矿区范围进行了延续,预留期至2009年9月底。2009年12月25日,内蒙古自治区国土资源厅于以内国土资采划字20090135号文为该矿再次办理了划定矿区范围批复。矿区范围由四个区域组成,矿区范围由24个拐点圈定。开采深度由2050米至1200米标高。矿区面积4.96平方公里。规划生产能力为430万吨/年。一、矿井设计生产能力据“内国土
9、资采划字20090135号文件”,矿井规划生产能力为30万吨/年,综合考虑市场需求、矿井建设资源条件及矿井建设外部条件,矿井井型确定为30万吨/年是合理的。1、市场需求矿区内煤质属于中高灰、低中硫、低磷的焦煤和瘦煤,各煤层煤的发热量为中中高发热量煤,属良好的炼焦和配焦用煤,可用于冶金焦的生产,洗选后可以供电厂发电,亦可做工业锅炉动力燃烧用煤。本矿生产的原煤主要用于选后炼焦。随着本区和邻区一些焦化厂的陆续建成,产品市场前景看好。矿井建设投产后,煤矿具有较好的经济效益,矿井建设规模不受市场需求约束。2、矿井建设资源条件矿井可采储量为264.28万吨,服务年限6.8年。考虑到井田勘探程度低,可采储量
10、小,服务年限较短,矿井井型确定为30万吨/年较合理。3、矿井建设技术条件井田可采煤层5层,属急倾斜煤层,煤层厚度在2.170.91m之间,煤层赋存较稳定,矿井水文地质条件简单,瓦斯等级为高瓦斯矿井,矿井建设条件和生产条件相对良好。按本矿开采条件,矿井运输、提升等生产环节能够采用机械化生产,但矿井采煤工艺仍以放炮落煤采煤法为主,工作面单产较低,效率不高。按我国急倾斜炮采工作面平均单产考虑,矿井井型确定为30万吨/年较合理。4、矿井建设外部条件矿区位于呼鲁斯太镇南西约23km,东北距旗(盟)政府所在地巴彦浩特镇约63km,均有柏油公路相通,交通便利;矿井双回路电源引自贺兰山焦煤有限公司35kV变电
11、站,矿井有充足的电力供应;矿井建设所需的砖、石、钢材、木材及水泥等材料可以从巴彦浩特镇购入,建材供应渠道畅通,矿区具备建设中型矿井的外部条件。二、矿井服务年限矿井设计可采储量264.28万吨,根据地质构造复杂程度和地质勘探程度,储量备用系数取1.3。矿井服务年限计算如下:Tz=Zk/(KA)式 中:ZK矿井设计可采储量,264.28万吨;K资源储量备用系数,取1.3;A矿井设计生产能力,30万吨/年。T264.28/(1.330)6.8年。1、地质构造蚕特拉井田位于汝箕沟宗别立向斜的西翼,褶皱不发育,以断裂构造形迹为主,煤系地层东西两端呈北东向,中部近东西走向,总体构造形态为一倾向南东、倾角7
12、080的单斜,局部近于直立或倒转。矿区地质构造复杂程度为复杂类型。2、矿井建设及采空区据储量核实及井田开采调查,采空区下界标高在1810m水平以上,采空区分布不规则。自2006年以来,矿井处于技术改造施工过程中,井田采用斜井开拓,在井田南侧,新建主斜井、副斜井、回风斜井,三条井筒并列布置,其中主斜井已施工到1700m水平(一水平);副斜井施工到1700m水平,副井井底1700m水平车场及石门已掘进130m;回风斜井掘进到1780m水平,1780m回风石门已施工完成。已完成的井巷工程断面符合要求,施工质量较好,均可利用。3、煤 层井田含可采煤层5层,编号为2、3、4、5、7煤层,煤层平均厚度分别
13、为1.89m、2.17m、1.31m、0.93m、0.91m,煤层倾角7080之间。4、水文地质条件矿区没有永久性地表水流,地下水补给来源不足,含水层含水性小,水文地质条件比较简单。三、矿井开拓方式确定1、开拓系统设计原则本次矿井整合改造的目标是“提高矿井生产集中度和提高矿井机械化生产水平,在保障矿井安全生产的基础上,实现矿井高产高效”,为实现矿井改造目标,矿井开拓系统设计,确定如下原则:(1)矿井进行多年技术改造施工,井田开拓系统已建设形成,必须充分利用现有井巷工程,降低矿井改造投资,保障矿井具有较好的经济效益。(2)贯彻自治区煤炭产业政策,实现矿井集中生产,一个矿井一套生产系统,矿井实现集
14、中生产。(3)开拓布署有利于提高矿井机械化生产水平,保障矿井在提升系统、井下运输系统及采区生产系统实现机械化生产,以实现矿井安全生产和矿井高产高效。2、井田开拓按现有井田开拓工程施工成果,现有主斜井、副斜井、回风斜井位于井田中部,井口位于井田南侧,三条井筒并列布置。主斜井、副斜井、回风斜井已施工到投产水平(1700m水平),1700m水平运输石门及1780m回风石门大部分已施工结束。综合如下分析,矿井开拓应利用现有主斜井、副斜井、回风斜井:(1)井田走向长度约1100m,保有资源储量主要分布在井田西侧600m范围内,现有三条井筒位于主采范围边界,有效减少了井筒保护煤柱损失,并保障采区有合理的走
15、向长度(约600m)。现有三条井筒的位置选择是合理的。(2)现有主斜井井筒净断面积11.3m2,拱形断面,锚喷支护,井筒倾角25度,副斜井井筒净断面6.3m2,半圆拱形断面,锚喷支护,井筒倾角25度,回风斜井井筒净断面6.6m2,半圆拱形断面,锚喷支护,井筒倾角25度,三条井筒断面符合要求,施工质量较好,可以继续使用。(3)主、副斜井已施工到1700m水平,回风斜井施工到1780m水平,1700m水平运输石门及1780m水平回风石门大部分已施工完成,矿井在主、副、风井地面已建设大量生产设施,煤矿在矿井建设已投入了大量资金。为降低矿井改造投资,必须充分利用现有井巷工程及地面设施。综合上述分析,井
16、田开拓沿用现有矿井开拓系统,既,利用现有主斜井作矿井主斜井,装备胶带输送机,作矿井主提升井;利用现有副斜井作矿井副斜井,装备单钩串车,作矿井辅助提升井;利用现有回风斜井作矿井回风井,矿井通风方式为中央并列式。四、井筒形式及个数选择根据矿井的开拓方式,井田共有3条井筒,即主斜井、副斜井、回风斜井。1、主斜井位于井田南侧,主斜井井筒净宽4.2m,井筒净断面积11.3m2,拱形断面,锚喷支护,井筒倾角25度;主斜井安装800mm宽的胶带输送机,用于矿井主提升;为便于后期检修,井筒铺设检修轨道,主斜井作辅助进风井;井筒内设台阶、扶手,作为矿井安全出口。2、副斜井位于井田南侧,与主斜井并列布置,副斜井井
17、筒断面净宽2.6m,净高2.9m,净断面积6.3m2,半圆拱形断面,锚喷支护,井筒倾角25度。副斜井装备单钩串车,担负矿井一采区的材料、矸石、设备、人员等运输任务。副斜井兼作矿井主进风井。井筒内设台阶、扶手,作为矿井安全出口。3、回风斜井位于井田南侧,与主斜井并列布置,回风斜井井筒断面净宽2.7m,净高2.85m,净断面积6.6m2,半圆拱形断面,锚喷支护,井筒倾角25度,井筒设台阶扶手,作为一采区专用回风井,兼作一采区安全出口。五、水平划分及标高矿井开采范围标高为+1780m水平至+1200m水平,垂高580m。井田可采范围内煤岩层倾角约70-80,属急倾斜煤层。矿井1700m水平甩车场及运
18、输石门均已施工建设,为充分利用现有石门及车场工程,矿井一水平标高确定为1700m,开采范围1700-1780m,开采垂高80m,划分成两个区段开采,一区段标高1740m,二区段标高1700m。主斜井、副斜井、回风斜井延伸到1600m水平时,井底位于井田北部边界,井底最终水平为1600m。将1600m确定为二水平,开采范围1600m-1700m,开采垂高100m。下部1200-1600m采用下山开采,按急倾斜煤层合理水平垂高,划分成二个开采水平,既三水平标高确定为1400m水平,开采范围1400-1600m,开采垂高200m;四水平标高为1200m水平,开采范围1200-1400m,开采垂高20
19、0m。井田共划分成四个开采水平,一、二、三、四水平标高分别为1700m、1600m、1400m、1200m。六、大巷布置井田走向长度较小,井筒位于井田中部,各水平仅划分成一个采区,井筒通过石门与采煤工作面联系,井下不需要布置运输大巷。七、采区划分及开采顺序1、采区划分井田走向长约1000m,井筒位于井田中部,保有资源储量集中在井田西部600m范围内,井田东部受地质构造影响,大部分不可采。井田走向长度较小,各水平划分成一个采区。井田四个水平开采,各水平划分成一个采区开采,井田共有四个采区,属单翼采区,主要开采井田西翼资源储量。煤层服务年限表表2-3-3 采区单、双翼采区尺寸(m)可采储量(万t)
20、服务年限(年)一采区单翼100051.61.3二采区单翼100048.81.3三采区单翼100081.92.1四采区单翼100082.02.12、开采顺序开采按由上到下的顺序,先采一采区,然后按二、三、四采区顺序开采。矿井属急倾斜煤层,煤层开采顺序按由上到下的顺序,先采上部煤层,后采下部煤层。矿井投产时,布置二个回采工作面,首采工作面布置在一采区二号煤层和三号煤层中,工作面编号分别为1201、1301。准备工作面掘进头布置在一采区西翼四号煤层中,掘进准备1401工作面,1201工作面回采结束后,接续投产1401工作面。八、井 筒一)、井筒布置及装备根据矿井的开拓方式,矿井投产时共有3条井筒,即
21、主斜井、副斜井、回风斜井。1、主斜井位于井田南侧,主斜井井筒净宽4.2m,井筒净断面积11.3m2,拱形断面,锚喷支护,井筒倾角25度;主斜井安装800mm宽的胶带输送机,用于矿井主提升;为便于后期检修,井筒铺设检修轨道,主斜井作辅助进风井;井筒内设台阶、扶手,作为矿井安全出口。井筒断面见插图2-4-1。2、副斜井位于井田南侧,与主斜井并列布置,副斜井井筒断面净宽2.6m,净高2.9m,净断面积6.3m2,半圆拱形断面,锚喷支护,井筒倾角25度。副斜井装备单钩串车,担负矿井一采区的材料、矸石、设备、人员等运输任务。副斜井兼作矿井主进风井。井筒内设台阶、扶手,作为矿井安全出口,井筒断面见插图2-
22、4-2。3、回风斜井位于井田南侧,与主斜井并列布置,回风斜井井筒断面净宽2.7m,净高2.85m,净断面积6.6m2,半圆拱形断面,锚喷支护,井筒倾角25度,井筒设台阶扶手,作为一采区专用回风井,兼作一采区安全出口。井筒断面见插图2-4-3。主、副、风井井筒特征见表2-4-1。井 筒 特 征 表表2-4-1 序号 项目名称特征井筒名称主斜井副斜井回风斜井1坐标纬距(X)34665.55034686.84434704.463经距(Y)96656.77296680.92396708.652井口标高(m)1872.7561872.5841872.7083提升方位角(度)1511511514井筒倾角(
23、度)2525255井筒深度或斜长(m)6416416437断面()净11.36.36.6掘12.26.77.18井筒支护厚度()100100100材料锚喷锚喷锚喷9井筒装备胶带输送机单钩串车台阶扶手二)、井底车场主斜井装备胶带输送机,副斜井采用单钩串车提升,矿井辅助提升量较小,副斜井在1780m、1740m、1700m分别设甩车场,井底车场形式较简单,在辅助运输石门内,通过巷道加宽的方式,设错车线和储车线既可。三)、主要硐室(1)主井井下装载系统包括:井底煤仓、给煤机硐室等。煤仓为1个净直径为4.0m的圆形筒直仓,总容量约190吨。煤仓底下设有给煤机,能确保矿井稳产的需要。井底煤仓容量计算:Q
24、=(0.150.25)A式中:A矿井设计日产量,909tQ=0.2909=181t井底煤仓容量确定为190吨。(2)排水硐室:主要由排水泵房、水仓、管子道等组成。主、副水仓容量满足8矿井正常涌水量的要求。水仓清理采用人工清理方式。井底水泵房布置在1700m水平运输石门,管子道与副斜井相连,排水管路沿副斜井敷设。(3)井下主变电硐室:由变压器室、配电室及通道等组成,井下主变电硐室布置在副斜井井底,与井底水泵房联合布置。(4)其它硐室:有井下消防材料库。四)、车场巷道及硐室支护方式车场巷道及部分硐室采用锚(网)喷支护方式,主要硐室采用砼或钢筋混凝土砌碹支护。在施工过程中,应根据实际揭露围岩情况进行
25、调整。井底车场巷道及硐室工程量见表3-5-1。井底车场巷道及硐室工程量表表2-5-1 序 号工程名称长度(m)掘进体积(m3)1车场巷道8010882井底煤仓255403变电所206064水泵房206615水仓22016306消防材料库20376合 计3855445九、 运输方式的选择据矿井开拓方式及井下运输设备配备,井下原煤运输采用胶带输送机运输,辅助运输采和轨道运输方式。矿井初期开采一采区时,材料经副斜井、1780m甩车场、1780m水平回风石门运送到工作面, 1780m水平运输石门距离较短(最大运距约150m),辅助运输量较小,矿井开采一水平(1700m)时,矿井辅助运输采用人推矿井方式
26、。矿井开采下部二、三、四水平时,水平运输石门运输距离较长(运距大于300m),井下辅助运输采用2.5t蓄电池电机车牵引矿车。一)、矿车矿车选型及数量按设计规范要求和矿井实际需要配备。设计选用MG1.16 1t固定矿车矿车运矸石,材料及设备运输分别选用1t材料车和1t、1.5t平板车,数量按规范要求及矿井实际需要配备。矿车型号及规格特征见表3-2-1。矿车需用数量按排列法计算,矿井达到设计生产能力时矿车数量见表3-2-2。井下运输石门、运输大巷及车场,铺轨轨型22kg/m,轨距600mm,钢筋混凝土轨枕,道渣道床。矿 车 特 征 表表3-2-1矿车类型载重(t)外形尺寸长宽高(mm)轨距(mm)
27、轴距(mm)自重(kg)MG1.16 1t固定矿车1206010001290600650487MC16A1t材料车120008801150600550494MP16A1t平板车12000880410600550464MP1.56A1.5t平板车1.524001050415600750560矿 车 数 量 表 表3-2-2矿车类型使用地点矿车数量(辆)备注MG1.16 1t固定矿车副斜井井筒6石门运行矿车9井底车场7工作面回风顺槽4掘进工作面15地面井口车场5小计46备 用4合 计50MC16A1t材料车MC16A16MP16A1t平板车MP16A16MP1.56A1.5t平板车MP1.56A8
28、二)、 运输设备选型1、设计依据矿井开采二、三、四水平时,矿井辅助运输采用2.5t蓄电池电机车牵引矿车运输。蓄电池电机机选型计算如下:1)矿井矸石量:按原煤产量5%计算,矿井产煤量30万吨/年,矸石量305%1.5万吨/年。2)班运输时间7h;3)矿井年工作日:330d,三班运输;4)每班运输:矸石15000/(3303)=15.2t。材料及设备6次/班。5)平均运输距离350m。2、电机车选型计算1)按电机车粘着重量计算QZ1000P/(Z,+ip+110a)P式中:QZ车组重量,t;P电机车重量,2.5t;起动时电机车粘着系数,按撒砂计算取0.24;Z,重列车起动阻力系数,13.5;ip线
29、路平均坡度,3;a列车起动时加速度,0.04m/s2。QZ10002.50.24/(13.5+3+1100.04)2.526.2 t2)按电动机温升条件计算平均运行速度:uP0.75uch式中:uP列车平均运行速度,m/such列车长时运行速度,2.5m/suP0.752.51.9m/sTY2L/(60uP)式中:TY列车往返一次运行总时间(min)L运输距离,350mTY2350/(601.9)6.1(min)TY/(TY+)式中:相对运行时间停车及调车时间,20min6.1/(6.1+20)0.23QZFch/(Zid)P式中:Fch电机车长时牵引力,26kg调车系数,1.4Z重列车阻力系
30、数,9id等阻坡度,3QZ26/1.40.23(93)2.513.3t3)按制动条件计算减速度buch2/2L式中:b减速度,m/s2L制动距离,40 mb4.52/(240)0.25m/s2QZ1000P/(110b+ip-Z)P10002.50.17/(1100.25+3-9)-2.517.3t4)车组矿车数QZ取13.3t为车组重量。ZQZ/(G+G0)式中:Z车组矿车数(辆);G矿车载重,1t;G0矿车自重,0.487t。Z13.3/(1+0.487)8.9辆经上述计算和综合考虑后,车组的矿车数由8辆矿车组成,可以满足井下运输生产的要求。5)电机车台数列车往返一次全部时间:TTY+6.
31、1+2026.1(min)一台电机车一个班内可能往返的次数n60tb/T式中:b个班净运输时间,7hn607/26.116.1次每班运矸石所需列车数nhK1K2Ab/ZG式中:nh每班运矸石所需列车数(次)K1运输不均衡系数,1.25K2矸石系数,1.0Ab矿井班产量,13.6tnh1.251.015.2/(71)2.7次每班运矸石所需列车数为3次,材料及设备6次/班。共计9次/班。工作电机车台数:NGnh/n9/16.10.6(台),取1台经计算,矿井辅助运输,需2.5t防爆特殊型蓄电池电机车1台,备用1台,矿井2.5t防爆特殊型蓄电池电机车共计2台。2.5吨CTY2.5t防爆特殊型蓄电池电
32、机车参数整备重量:2.5T轨距:600mm牵引力:2.55KN牵引电机:3.5kW1台总长:2300mm总宽:914mm轴距:650mm轮距:460mm最小曲线半径:5m调速方式:电阻制动方式 三)、工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型。支护:采用11号矿用工字钢梁组合柔性掩护支架。采煤:配备MSZ12A型湿式煤电钻打眼,爆破落煤。装煤:爆破自装配合人工攉煤。运煤:塘瓷溜槽自溜运输。十、工作面顶板管理方式,超前支护工作面顶板管理方式采用全部垮落式。采煤工作面选用3.5m长的型钢梁配DW25型单体液压支柱作为超前支护,一梁三柱。工作面运输顺槽和辅助运输顺槽内超前20m加强支护。一)、工作面回采方
33、向投产工作面回采方向为后退式回采。二)、采煤工作面的循环数、月进度、年进度及工作面长度矿井投产时,投产二个回采工作面,投产工作面编号为1201、1301采煤工作面,工作面年产量分别为13.6万t/a、15.5万t/a,两个工作面同时生产,矿井生产能力为30万t/a。工作面特征见表4-1-1。回采工作面特征表表4-1-1工作面编号采煤方法工作面长度(m)日循环数循环率(%)推进度(m)年产量(万t)日月年1201柔性掩护支架803852.456.167313.61301柔性掩护支架803852.456.167315.5三)、采区及工作面回采率工作面回采率95%。四)、主要材料消耗指标坑木:3m3
34、/万t;炸药: 1795kg/万t;雷管:4532发/万t;乳化液:100kg/万t。十一、投产采区及工作面布置矿井投产时一个采区生产,首采区为一采区。矿井投产二个伪斜柔性掩护支架采煤法采煤工作面。一采区运输水平标高1700m,回风水平标高1780m,采区开采垂高80m。采区划分成二个区段开采,一区段标高1740m,开采垂高40m;二区段标高1700m,开采垂高40m。为简化采区布置,兼顾各煤层开采,一采区采用区段石门方式布置,沿1780m水平布置区段回风石门,沿1740m水平布置一区段集中运输石门,沿1700m水平布置二区段集中运输石门。1740m运输石门通过溜煤斜巷与1700m水平井底煤仓
35、联系。一)、回采工作面参数选择1、工作面长度确定依据煤层赋存特点及我国伪斜柔性掩护支架工作面长度经验数据,按工作面生产能力、工作面正规循环率、工作面合理推进长度等参数计算,工作面长度确定为80m。2、工作面采高1201工作面:开采二号煤层,煤层厚度1.89m,一次采全高。1301工作面:开采三号煤层,煤层厚度2.17m,一次采全高。3、工作面推进度和生产能力矿井投产二个采煤工作面即可达到设计生产能力30万吨/年,投产1201、1301工作面。1201工作面生产能力计算:工作面日产量:A1LLH1n1 A11.42.4801.890.95=482.6t/d工作面年产量:AA1Ln10-4 A48
36、2.63300.8510-4=13.6万t/a1301工作面生产能力计算:工作面日产量:A1LLH1n1 A11.42.4802.170.95=554.1t/d工作面年产量:AA1Ln10-4 A554.13300.8510-4=15.5万t/a式中:L工作面长度,80m;L工作面日进度,2.4m;Ln年工作日,330d;n1工作面回采率,95%;正规循环率 ,85%;H1工作面采高,二号煤层1.89m;三号煤层2.17m;煤的容重,1.4t/m3。矿井二个采煤工作面,矿井生产能力:A采13.615.529.1万t/a;矿井三个掘进工作面,掘进面生产能力按采煤工作面10%计算,矿井生产能力:A
37、矿A采229.1(1+10%)=32.0万t/a。设计投产时,布置二个采煤工作面能满足矿井设计生产能力30万t/a的要求。二)、工作面顺槽布置1、巷道布置1201、1301采煤工作面分别布置在井田一采区二号、三号煤层中,工作面采用伪斜柔性掩护支架采煤法,工作面斜长80m,工作面回风顺槽标高1780m,铺轨道,作辅助运输巷及回风巷,坡度3取平,回风顺槽通过1780m回风石门与回风斜井、副斜井联络。1201、1301采煤工作面运输顺槽标高1740m,装备胶带输送机,作主运输和进风巷,运输顺槽尽量取直。运输顺槽通过1740m水平集中运输石门、溜煤斜巷与1700m水平井底煤仓联系。2、煤炭运输1201
38、工作面出煤的运输流程如下:1201工作面原煤1201工作面运输顺槽1740m区段集中运输石门溜煤斜巷井底煤仓主斜井地面。1301工作面出煤的运输流程如下:1301工作面原煤1301工作面运输顺槽1740m区段集中运输石门溜煤斜巷井底煤仓主斜井地面。掘进工作面采用矿车运输,运送到溜煤巷卸载,进入主煤流系统。3、辅助运输1201工作面材料运输路线:地面副斜井1780m水平回风石门1201工作面回风顺槽1201工作面。1301工作面材料运输路线:地面副斜井1780m水平回风石门1301工作面回风顺槽1301工作面。岩石巷道掘进工作面矸石由矿车经运输石门、副斜井运到地面。4、通风系统1201工作面通风
39、线路:副斜井1740m区段运输石门1201工作面运输顺槽1201工作面1201工作面回风顺槽1780m水平回风石门回风斜井地面。1301工作面通风线路:副斜井1740m区段运输石门1301工作面运输顺槽1301工作面1301工作面回风顺槽1780m水平回风石门回风斜井地面。5、排水系统1201工作面排水路线:1201工作面1201工作面运输顺槽1740m水平集中运输石门溜煤斜巷井底水仓副斜井地面。1301工作面排水路线:1301工作面1301工作面运输顺槽1740m水平集中运输石门溜煤斜巷井底水仓副斜井地面。三)、掘进工作面个数为了保证矿井开拓、准备及回采工作面的正常接替,配备3个普通掘进工作
40、面,分别掘进1700m水平集中运输石门、1401工作面运输顺槽、1401工作面回风顺槽。回采工作面与掘进工作面之比为2:3。1、掘进机械配备掘进工作面的主要设备配备见表4-3-1。掘进工作面主要设备特征表表4-3-1顺序设备材料名称产品目录中的型号及规格单位数量备 注1煤电钻MSZ-12 台9备用2台2局部扇风机YBT-11 台63污水泵BWQ15-20 台24激光指向仪JZB-1台35发爆器MFB-100台6备用2台6安全钻机TXU-75A台37湿式混凝土喷射机PZ-5台18混凝土搅拌机P4台19锚杆打眼安装机MQT-85C1台210扒装机P-30B台311岩石电钻EZ2-2.0台32、巷道
41、支护设计综合考虑设备运输、通风、掘进、矿压、巷道服务年限等因素,确定各类巷道断面形状及支护方式为:(1)主要石门:设计考虑以锚网喷为主;部分围岩岩性差的巷道局部采用注浆加固岩体、锚网喷综合支护方式。(2)回采顺槽:以锚杆支护为主,局部破碎地段采用锚网支护,对于维护时间较长的部分顺槽,为了减少煤壁因暴露时间长而风化冒落,在掘进时进行喷浆,对煤壁进行封闭。回采工作面顺槽超前支护采用单体液压支柱加强支护。3、掘进指标按前述技术装备,要求生产巷道掘进月进度指标如下:煤层巷道:200350m/月半煤岩巷道:200m/月 岩石巷道:150m/月十二、井巷总工程量根据设计确定的开拓布局、井底车场巷道及硐室、
42、主要巷道和采区布置,矿井投产时设计的井巷工程量为4882m/44620m3,其中,井筒工程量1158m,井底车场巷道及硐室385m,主要运输巷及回风巷1138m,采区巷道2201m,万吨掘进率为162.7m/1487m3,井巷工程量的构成分项见表4-5-1。投产时井巷工程量表表4-5-1序号项 目井 巷 工 程 量长度 (m)体积 (m3)1井 筒1158114912井底车场及硐室38554453主要运输巷和回风巷1138126454采 区220115039合 计488244620第五节 井田(矿田)内及周边煤矿 井田周边无其它产权矿井。蚕特拉煤矿一矿、二矿、三矿、四矿沿煤层走向划界,没有上、
43、下水平开采关系,同时开采互不影响。各矿生产情况和一矿基本相同。第二章 地质勘查与煤矿地质工作第一节 以往地质勘查工作一、水文地质勘查类型矿区是以裂隙含水层为主的矿床,除煤系下伏含水层及第四系孔隙潜水含水层含水性较大外,其余均为微弱含水层;由于矿区没有永久性地表水流,地下水补给来源不足,含水层含水性小,水文地质条件比较简单,勘查类型为第一型。二、地质勘探程度及存在问题1966年前内蒙古147队对本区进行过普查。1967年元月开始由内蒙古自治区水文地质队进行勘探,1968年6月结束勘探工作,68年12月水文地质队提交了贺兰山煤田呼鲁斯太矿区蚕特拉井田最终勘探报告(普查)。1968年12月30日,内
44、蒙古革委会生产建设指挥部工交组审查批准了蚕特拉井田最终勘探报告。2002年11月13日,内蒙古自治区国土资源厅,以内国土资认储字200255号文件,审查通过了内蒙古庆华集团阿拉善满都拉煤炭有限责任公司提交的内蒙古自治区贺兰山煤田呼鲁斯太矿区蚕特拉煤矿煤炭资源储量核实报告,批复备案煤炭资源储量共计169万吨。2004年12月24日,内蒙古自治区国土资源厅,以内国土资储字备字2004336号文件,审查通过了内蒙古自治区贺兰山煤田呼鲁斯太矿区蚕特拉煤矿二矿二采区(勘探线)煤炭资源储量核实报告,(东区)批准备案煤炭资源储量2898万吨。内蒙古自治区贺兰山煤田呼鲁斯太矿区蚕特拉煤矿煤炭资源储量核实报告由
45、内蒙古自治区矿业开发总公司于2007年10月编制。该报告于2009年2月备案(关于内蒙古自治区贺兰山煤田呼鲁斯太矿区蚕特拉煤矿煤炭资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明,内国土资储备字200920号)。报告提供的图纸资料规范,文字章节齐全,结论正确。符合煤、泥炭地质勘查规范等有关规程、规定,可以作为设计的地质依据。存在主要问题及建议如下: 1、原煤矿已有采空区存在,为防止老硐积水造成井下水患,必须查明采空区位置及范围,加强对采空区的管理及巷道的维护。矿山在开采过程中,必须按矿山设计采掘,预设保安煤柱。2、井田及边界地段存在断层多条,但均未做钻孔抽水试验,且钻孔封孔质量不清,断层破碎带及钻孔均
46、有可能沟通各含水层之间的水力联系。因此开采过程中,一定要特别注意断层、钻孔对水文地质条件的影响,避免其勾通地下水或老硐积水引起突水事故。3、本煤矿为高沼气瓦斯矿井,应加强瓦斯和煤尘的监测,加强通风管理,杜绝瓦斯、煤尘爆炸事故的发生。4、主要可采煤层顶板岩性主要为泥岩、炭质泥岩等软弱岩石,稳定性差,开采过程中应加强支护管理,避免塌落事故发生。同时应注意对顶板的维护与支护。确保安全生产。第二节 煤矿地质工作一、地表水对矿床充水的影响1、蚕特拉井田位于贺兰山煤田呼鲁斯太矿区的西南部,地势总体为北低南高,山势多呈东西向或北东东走向,最大海拔标高+2170m,最低海拔标高+1790m,相对高差380m,
47、属中低山区。2、区内基岩裸露,植被稀少。地表水系不发育,无地表水体,沟谷间有季节性表流和洪水。相对高差及煤矿地形条件有利于自然排水。二、矿床充水条件1、降水:降水为本区地下水之主要补给来源。随着煤层的不断开采,地面将有坍塌裂隙发生,致使地面雨水灌注井下;在汇水的沟谷附近,更是造成井下充水的良好通路。今后需预防洪水沿坍塌裂隙灌注井下。2、老窑及采空区积水:煤矿浅部有众多小窑采空区和煤矿大面积采空区,采空区及老窑积水亦为矿井充水因素。从矿区地质构造和含、隔水层特征分析,结合历年来浅部煤矿生产情况,煤层顶、底板和大面积采空塌陷裂隙带是井下充水的主要途径。3、含水层本区气候干燥,降水稀少。区内沟谷平时
48、干涸无水,雨季时有暂时性流水。区内沟谷发育,且切割较深,地表水排泄条件良好,因此大气降水对开采没有多大影响。4、井田内与矿井充水有关的含水层共有6层:(1)沟谷第四系孔隙潜水含水层:岩性为砂、砂砾及卵石。含水层厚2.714.49m,水位深度3.635.6m,单位涌水量1.0L/sm。(2)2煤层顶板以上裂隙含水层:岩性为细、中粗粒砂岩,总厚16.851.6m。(3)2、3煤层之间承压裂隙含水层:岩性为中粗粒砂岩,总厚4.9745.90m。据水源勘探3号孔资料,单位涌水量0.17 L/sm。(4)8煤层顶板承压裂隙含水层:岩性为中粗粒砂岩,总厚11.8231.83m。(5)9煤层顶板承压裂隙含水
49、层:岩性为中粗粒砂岩,总厚2.845.17m。(6)煤系下伏寒武系承压自由裂隙溶洞含水层:岩性为薄厚层状灰岩,厚约258m左右。裂隙、溶洞发育,但未见泉水出露。据水源勘探4号孔抽水试验资料,水位标高为1763.51m,单位涌水量1.003L/sm,渗透系数13.23m/d。上述六层含水层表明本区是以裂隙含水层为主的矿床,除煤系下伏含水层及第四系孔隙潜水含水层含水性较大外,其余均为微弱含水层;由于本区没有永久性地表水流,地下水补给来源不足,含水层含水性小。5、地下水的补给、径流、排泄:矿区没有永久性地表水流,地下水补给来源不足,含水层含水性小。各岩层不同程度地发育着裂隙,地下水补给主要为大气降水
50、,直接充水含水岩层充水空间发育但补给贫乏,其间有泥岩和粘土岩作为相对隔水层。断层局部发育,能够勾通含水层之间的水力联系,钻孔单位涌水量均小于q=1.003 L/s.m。本矿井防治水工作的重点是防止本井田范围内采空区积水。要加强对采空区位置、范围及积水情况的调查了解,井下采掘时必须坚持“有疑必探、先探后掘”的原则,充分作好井下防有毒有害气体及水害的预防工作。第三节 煤矿地质工作质量评述一、水文地质类型矿区是以裂隙含水层为主的矿床,除煤系下伏含水层及第四系孔隙潜水含水层含水性较大外,其余均为微弱含水层;由于矿区没有永久性地表水流,地下水补给来源不足,含水层含水性小,水文地质条件比较简单,勘查类型为
51、第一型。二、水患类型及威胁程度1、水灾类型主要是雨季洪水对矿井的威胁,本矿井主井口标高+1872.756m;副井口标高+1872.574m;风井口标高+1872.708m,工业广场标高+1845m,据矿方提供资料,雨季最高洪水水位+1830m,不会对井口及工业场地造成威胁。含水层对矿井开采无大的影响。2、老空积水的分析井田内存在大量的采空区,应防止采空区内的积水进入井下造成安全事故,在建井及生产期间应注意探放水,严禁破坏采空区防水安全煤柱。3、其他形式的进水由于井田内存在废旧井筒,加之部分老钻孔封孔质量较差,将成为把地表水和各含水层的水导入到井下的通道,从而容易引发钻孔突水事故。三、矿井水文安全条件评价、对水文地质基础资料来源及可靠性评价本井田水文地质资料来自内蒙古自治区贺兰山煤田呼鲁斯太矿区残特拉煤矿煤炭资源储量核实报告,并搜集了周边煤矿的生产资料,基础资料较齐全,可靠性较高。基本查明了该区的水文地质条件。、水文地质勘探程度及存在问题结合矿井生产情况,井田内水文地质勘探程度基本能满足矿井改扩建的要求。但本矿井采空区积水情况不明确,在生产中应高度重视。第三章 区域地质第一节 区域地质简况一、区域地质区域大地构造属于华北地台区(I)之鄂尔多斯西缘坳陷带(
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