绮陌煤矿瓦斯抽放设计.docx

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1、织金县绮陌乡绮陌煤矿瓦斯抽采方案设计(修改)说 明 书矿井规模:15万吨/年审 核:项目负责:贵州创新矿冶工程开发有限责任公司二一三年五月矿井瓦斯抽采方案设计委托书织金县绮陌乡绮陌煤矿委托贵州创新矿冶工程开发有限责任公司进行织金县绮陌乡绮陌煤矿瓦斯抽采方案设计(修改)编制工作。项目名称织金县绮陌乡绮陌煤矿瓦斯抽采方案设计(修改)建设性质生产工程规模15万吨/年任务来源受织金县绮陌乡绮陌煤矿委托投资建设地点织金县绮陌乡工程设计内容及要求按照煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出规定、煤矿瓦斯抽采工程设计规范(GB50471-2008)及有关瓦斯综合治理方面的规范要求,满足防治煤与瓦斯突出内容及要求。由编

2、制单位提交报告,并负责审查后的修改工作。委托单位织金县绮陌乡绮陌煤矿联系人联系电话承接单位贵州创新矿冶工程开发有限责任公司联系人联系电话织金县绮陌乡绮陌煤矿瓦斯抽采方案设计说明书目录目录1前 言1第一章 矿井概况- 4 -第一节 井田概况- 4 -第二节 矿井地质及煤层赋存情况- 6 -第三节 矿井开拓与开采- 12 -第四节 矿井通风与瓦斯- 17 -第二章抽采瓦斯设计参数- 19 -第一节 抽采瓦斯的必要性和可行性- 19 -第二节 瓦斯来源分析- 21 -第三节 煤层瓦斯基本参数- 22 -第四节 瓦斯储量和可抽量- 24 -第五节 矿井瓦斯涌出量- 25 -第六节 抽采规模及服务年限3

3、2第三章 抽采方法设计33第一节 抽采瓦斯方法选择33第二节 抽采参数确定40第三节 抽采钻孔布置及施工42第四章 瓦斯抽采系统计算及设备选型49第一节 抽采管路系统的选择及计算49第二节 抽采设备选型计算53第五章 瓦斯利用57第一节 瓦斯利用方向57第二节 用户种类及覆盖范围57第三节 瓦斯利用规模及对场地的要求58第六章抽采瓦斯地面工程59第一节 抽采站工业场地总平面布置59第二节 抽采站建筑59第三节 设备安装及管网布置59第四节 给水、排水60第五节 采暖、通风62第七章 泵站供配电、照明、防雷及通讯63第一节 泵站供配电及照明63第二节 防雷、接地64第三节 通讯66第八章 瓦斯抽

4、采监测及控制67第一节 抽采利用监测设计内容67第二节 抽采实时监测67第三节 抽采管路的附属设施、泵房辅助设施68第九章抽采瓦斯组织管理及安全措施72第一节组织管理72第二节安全措施73第三节 有关操作注意事项76第十章 环境保护80第一节 抽采瓦斯工程对环境的影响80第二节 污染防治措施80第三节 抽采站绿化80第十一章技术经济81第一节机构设置与人员配置81第二节 投资估算81第三节 管理与规章制度表格84 附 件1、设计委托书;2、设计资质证复印件;3、织金县绮陌乡绮陌煤矿采矿许可证(证号:C5200002012071120126943);4、贵州省煤炭管理局文件:黔煤规字200831

5、2号“关于织金县绮陌煤矿(整合)开采方案设计的批复”。贵州省煤炭工业协会文件:“织金县绮陌煤矿(整合)开采方案设计评审意见”;5、贵州煤矿安全监察局水城监察分局文件:“关于对织金县绮陌煤矿安全设施设计的批复”;6、贵州省能源局文件(黔能源发2010699号)关于毕节地区工业和能源委员会关于请求审批2010年度矿井瓦斯等级鉴定报告的报告的批复;7、毕节地区煤炭检测检验中心:煤尘爆炸性鉴定报告、煤层自燃鉴定报告(2011.12.7)。附图序号图 名比 例1开拓系统布置及机械配备平面图1:50002采区巷道布置及机械配备平面图1:20003开拓系统、采区巷道布置剖面图1:20004瓦斯抽放系统图示意

6、5抽放泵房布置图1:506泵站避雷系统图1:2007抽采管网布置图示意8瓦斯泵站供电系统及配电照明布置图示意95前 言织金县绮陌乡绮陌煤矿(以下简称绮陌煤矿)位于织金县绮陌乡,行政区划属织金县绮陌乡管辖,是由原织金县绮陌乡永安煤矿、原绮陌煤矿合并整合而成。该矿现有贵州省国土资源厅2012年7月颁发的织金县绮陌乡绮陌煤矿采矿许可证(证号:C5200002012071120126943),生产规模为15万吨/年。矿区范围由10个拐点圈定,矿区面积0.99km2,开采深度为+1550+1145m。井田走向长约3.1km,倾斜宽为0.200.43km。矿井开拓方式为斜井开拓方式,矿井煤层为倾斜至缓倾斜

7、薄及中厚煤层群。采煤工作面采用走向长壁采煤法,单体液压配合绞接顶梁支护。矿井为整合矿井,由原织金县绮陌乡绮陌煤矿和原织金县永安煤矿整合而成,可采及局部可采煤层为14、16、27、30煤层。根据矿井2010年度的瓦斯鉴定等级报告的批复,矿井瓦斯等级鉴定为高瓦斯。经鉴定27号煤层属三类不易自燃煤层,其它煤层未作鉴定。27号煤层经鉴定,煤尘无爆炸性,其它煤层未作鉴定。根据黔安监管办字2007345号“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”,织金县属于突出矿井分布区,由于该矿未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定,本设计按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理。开采方案设计(变更) 于2008年5月编制,设计

8、按国家安全生产行业标准AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法对矿井瓦斯涌出量进行了预测。根据对回采工作面、掘进工作面、采空区及生产采区瓦斯涌出量的计算,一采区开采C14煤层瓦斯涌出量最大,矿井开采27号煤层时工作面经抽放后相对瓦斯涌出量为13.36m3/t,矿井生产能力为15万t/a,则绝对瓦斯涌出量为4.22m3/min。随着矿井生产水平的延深,绮陌煤矿今后回采工作面和掘进工作面瓦斯涌出量都会不断增加,为解决今后的瓦斯超限及消除煤与瓦斯突出危险,从根本上减轻生产过程中防突与瓦斯方面的压力。受绮陌煤矿的委托,贵州创新矿冶工程开发有限责任公司承担该矿矿井瓦斯抽采方案设计。绮陌煤矿按煤与瓦斯

9、突出矿井设计,属多煤层开采矿井,采动时瓦斯涌出量较大,随着开采深度增加,瓦斯涌出量更将增大,只有大量降低煤层瓦斯含量,才可有效防止煤与瓦斯突出,减少矿井瓦斯涌出量。本设计从矿井瓦斯涌出量较大和矿井煤与瓦斯突出危险性等因素考虑设计,决定建立地面固定式瓦斯抽采系统来治理瓦斯。一、编制本设计的依据1、煤矿瓦斯抽采工程设计规范(GB50471-2008)2、矿井瓦斯抽采技术规范AQ1027-2006国家安全生产监督管理总局3、矿井瓦斯抽采管理规范(1997)中华人民共和国煤炭工业部4、煤矿安全规程(2011)国家煤矿安全监察局5、防治煤与瓦斯突出规定(2009)国家安全生产监督管理总局令6、织金县绮陌

10、乡绮陌煤矿开采方案设计(整合),贵州宏景矿产资源开发服务有限公司;7、贵州创新矿冶工程开发有限责任公司相关人员现场收集的通风、生产、瓦斯、地质等相关资料及绮陌煤矿提供的相关资料。8、关于切实加强近期煤矿安全生产工作的紧急通知黔安监煤矿【2012】269号;9、关于印发煤矿瓦斯抽采达标暂行规定的通知安监总煤装2011163号;10、国家局安监总煤行2007167号国家安全监管总局国家煤矿安监局关于所有煤矿必须立即安装和完善井下通讯、压风、防尘供水系统的紧急通知;11、煤矿瓦斯抽放技术规范MT/T692199712、贵州省煤炭管理局、贵州煤矿安全监察局文件黔煤办字(2005)161号关于我省小型煤

11、矿瓦斯抽采有关事宜的通知;13、贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件黔安监管办字【2007】345号关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见;14、织金县绮陌乡绮陌煤矿煤矿安全专篇;15、煤矿瓦斯抽放技术规范MTT 6921997;16、黔府办发电20134号文件:省人民政府办公厅转发省安全监管局“关于进一步加强煤矿瓦斯治理工作意见的通知”。二、设计的主要技术经济指标1、矿井预测相对瓦斯涌出量:31.2m3/t2、矿井绝对瓦斯涌出量:11.3m3/min(1)瓦斯抽采率:36.5%;(2)抽采纯量:4.2m3/min(其中:高负压4.27m3/min,低负压

12、1.95m3/min);(3)抽放浓度:高负压30%、低负压15%;(4)孔口负压:高负压20kPa、低负压5kPa;第一章 矿井概况第一节 井田概况一、交通位置绮陌煤矿位于贵州省织金县中北部,绮陌乡南西面,行政区划属织金县绮陌乡管辖。该矿距织金县城约6km,织金至大方省道从矿区东侧通过,矿山主井口有简易公路与主干公路相连,距离约2km,交通较为方便。矿区位置详见图1-1-1。二、井田范围和煤炭储量1.矿区范围:根据贵州省国土资源厅于20012年7月颁发的采矿许可证(证号:C5200002012071120126943),绮陌煤矿为一个不规则长条形,共有10个拐点组成,其拐点其拐点坐标(西安8

13、0坐标)及开采范围见表1-1-1。表1-1-1 绮陌煤矿矿区拐点坐标坐标拐点直角坐标XY02955465.73435575800.22412955707.73435576138.22722956896.73835577245.23632957240.73935577385.23842957797.74135577831.24252958013.74235577773.24262957245.74035576960.23572956836.7393556703.23382955937.73635575944.22692955664.73535575643.224矿区面积:0.99km2;开采标高

14、:+1550+1145m图1-1-1 交通位置图2储量1)矿井保有资源储量根据贵州省煤田地质局174队2007年5月提交的贵州省织金县绮陌乡绮陌煤矿资源/储量核实报告及关于矿产资源储量备案证明,截止2007年7月6日,该矿的煤炭保有基础储量(122b)416万吨,其中:准采标高(1550-1145m)范围内388万吨,准采标高(1150m以上)范围外28万吨。2)设计可采储量和服务年限根据贵州宏景矿产资源开发服务有限公司2008年5月提供的织金县绮陌乡绮陌煤矿开采方案设计(整合)说明书,在绮陌煤矿范围设计可采储量为268.49万吨,按15万吨/年计算,设计服务年限为12.8年。第二节 矿井地质

15、及煤层赋存情况一、地质概况(一)地层矿山出露最老地层为二叠系中统茅口组(P2m ),最新地层为第四系(Q),由老到新叙述于下:1、茅口组(P2m )出露于本区南东边界附近,为浅灰色深灰色厚层至块状灰岩,中含燧石结核,局部夹白云岩或白云质斑块,产丰富的蜒类化石。根据岩性特征,可分为上下两段,上段以含燧石结核、夹燧石条带为特征,厚150米左右;下段以含白云质斑块和次生白云岩为特征,厚度230米左右。2、龙潭组(P3l)龙潭组为区内含煤地层,主要由浅灰色、灰色及深灰色,薄至中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、煤层及石灰岩等组成。含煤3043层,一般20层左右平均厚280m

16、。与下伏地层呈假整合接触。根据岩性、含煤性及沉积特征等,可分为上、中、下三段。上段(P3l3) :从标二底至标五顶的一套海陆交互相沉积。由灰岩、硅质岩、粉砂岩、菱铁岩、粉砂岩、泥岩、煤组成。本段含煤5-9层,主要可采煤层2-4层。平均厚度约60米。中段(P3l2):标五顶标七顶。以陆相碎屑岩沉积为主,有少量海相沉积。本段含煤10-20层,主要可采煤层3-5层,以16号煤层最为稳定,14号煤次之。平均厚度约100米。下段(P3l1):标七顶-煤系地层底界。以泻湖海湾、湖泊相、滨海相沉积为主,由细砂岩、粉砂岩、泥岩、煤及灰岩、硅质岩等组成。含煤7-15层,主要可采煤层36层,27、30号煤层相对较

17、为稳定。平均厚度约120米。3.大隆组(P3d)深灰色薄层硅质岩,常夹数层1-10厘米厚的石腊色蒙脱石粘土岩。厚度3-22米。4.长兴组(P3c)中部、上部为碎屑岩间夹生物灰岩及劣质煤或炭质泥岩一层,下部为灰色厚层状含燧石灰岩。厚度3-29米。5.三叠系(T)三叠系飞仙关组及永宁镇江组主要由钙质粉砂岩、粉砂岩、灰岩、白云岩、溶塌角砾岩等组成,在矿山北西边界以外出露,不再赘述。6.第四系(Q)主要分布于矿山低洼处,为灰、褐灰、黄灰色粉质土、砂质土、砾石等,厚约010m。与下伏地层呈不整合接触。 (二)井田构造矿山位于阿弓向斜南东翼,总体为一单斜,地层走向北东南西,倾向北西,倾角15-48,煤层露

18、头近南东向矿界一侧倾角较大,多在30以上,向北西向地层倾角逐渐变缓,总之,向深部和向斜轴方向,地层倾角有变缓的趋势。矿山次级褶皱不发育。矿山中部地表见正断层一条(详查报告编号为F13),呈北东向延伸,倾向南东,断层倾角82,走向长度大于1100米,北东端消失于飞仙关组地层中,南西端没入茅口灰岩中,断层带附近岩层产状紊乱,在中煤组和上煤组断距较大,最大断距45米。另在14号煤层以下见一断距约40米的正断层(F122-1),断失16号煤层。构造复杂程度中等。二、煤层及煤质1、本区可采煤层:含煤地层龙潭组(P3l)厚280 m,含煤3043层,组内可采煤层总厚度平均13.42m,可采系数4.8%。矿

19、山可采煤层为14、16、27、30号,由上到下叙述如下:(1)14煤层一般为一煤组,分为上中下三层,结构复杂,中层可采性较佳,厚度0.25-1.28 m,平均1.03 m,含12层夹石,属较稳定型煤层。(2)16煤层位于龙潭组(P3l)中部,厚度2.04-2.69 m,平均2.25m,大部分无夹石,结构简单,属较稳定型煤层。(3)27煤层位于龙潭组(P3l)下部,上距标七64m,厚0.762.24m,平均厚度1.73m,含夹矸2-3层,属较稳定型煤层。(4)30号煤层位于龙潭组(P3l)底部,煤层厚度0.751.65m,平均1.25m,无夹矸,结构简单。煤层以下为灰岩及泥质粉砂岩,其中含动物化

20、石(标十)较稳定型煤层。各可采煤层特征见表1-2-1。表1-2-1 煤层特征表煤层名称层间距(m)煤层厚度(m)煤层结构稳定性煤 层可采性煤层倾角(度)顶底板岩性顶板底板14300.25-1.281.03含夹矸12层较稳定局部可采2633泥岩粉砂质泥岩162.04-2.692.15大 部无夹矸较稳定局部可采2633细砂岩粉砂岩66270.76-2.241.73含夹矸23层较稳定局部可采2633泥质灰岩、粉砂岩粉砂岩20300.75-1.651.25无夹矸较稳定局部可采2633细砂岩灰岩、泥质粉砂岩 2、煤层风、氧化带区内主采煤层有露头出露,煤层风氧化带深度为煤层露头斜深30m左右。3、煤质1)

21、宏观煤岩特征区内煤层均为黑色,少量灰黑色-黑色,线理状至中条带状结构,煤的光泽以似金属光泽为主,煤岩类型以半暗半亮型为主,次为暗淡型,光亮型少见,煤岩成分以暗煤和亮煤为主,其次为镜煤和丝炭。2)煤质主要指标(1)化学性质主要可采煤煤层的主要化学性质及发热量见表1-22。表1-22 煤 质 特 征 一 览 表煤 层Mad(%)最小值-最大值平均值d(%)最小值-最大值平均值Vdaf(%)最小值-最大值平均值St,d(%)最小值-最大值平均值Qb,daf(MJ/kg)最小值-最大值平均值143.55-3.813.6617.6-20.1118.496.20-7.406.671.95-2.152.05

22、30.89-6.5531.56162.9518.166.580.906.06273.26-3.653.4618.14-19.4818.816.30-6.726.511.14-1.241.1933.57-34.5834.08302.79-2.992.8921.90-22.33222.137.63-7.957.792.21-2.392.3030.06-31.9831.02注:上表为阿弓向斜北段详查报告中的平均值。(2)煤类区内煤层的煤类单一,所有煤层煤皆属无烟煤三号。3)煤的工业用途本区可采煤层为中灰、低富硫、高发热量无烟煤,可作化工、动力用煤。4)煤的可选性能本区未作煤的可选性分析,据邻区资料,

23、14、16、27、30号煤层可能为易选至中等易选煤。三、开采技术条件(一) 矿井瓦斯等级根据贵州省煤炭管理局文件:黔能源煤炭2010699号关于毕节地区工业和能源委员会关于请求审批2010年度矿井瓦斯等级鉴定报告的报告的批复结果,绮陌煤矿绝对瓦斯涌出量2.86m3/min,绝对二氧化碳涌出量0.69m3/min,鉴定结果为高瓦斯矿井。 (二)矿井煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险性本矿未作煤与瓦斯突出鉴定,应委托有资质的单位对本矿煤与瓦斯突出危险性作出鉴定,以利于安全生产。本矿暂按有煤与瓦斯突出危险性设计。 (三) 煤尘爆炸指数及煤尘爆炸危险性1、煤尘爆炸性根据毕节地区煤炭检测检验中心2011

24、年12月提交的织金县绮陌乡绮陌煤矿煤尘爆炸性鉴定报告,绮陌煤矿27号煤层煤尘无爆炸性,故矿井其他煤层按煤尘有爆炸性进行设计。建议业主请有资质的相关单位对井田范围内其它开采煤层进行煤尘爆炸危险性鉴定。2、煤的自燃倾向根据毕节地区煤炭检测检验中心2011年12月提交的织金县绮陌乡绮陌煤矿煤层自燃倾向性鉴定报告,绮陌煤矿27号属于不易自燃煤层,其他煤层未作相关鉴定,矿其他煤层按易自燃煤层进行设计。建议业主请有资质的相关单位对井田范围内其它开采煤层进行煤炭自燃倾向性鉴定。 (四)水文地质条件区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源,地下水动态随季节变化明显,一般每年5月中、下旬地下水流量

25、、水位开始回升,69月为最高值,其间出现23次峰值,1012月份进入平水期,水位、流量开始逐渐递减,到次年三、四月份降为最低值。区域内龙潭组煤矿床上覆的中强岩溶含水层之间一般具有较好的隔水层,含水层之间水力联系较弱,对煤矿床开采影响较小,只是当导水断层或其他导水通道沟通上覆含水层与矿床水力联系时,上覆含水层才会成为矿井的充水水源,从而威胁到煤矿床的开采。龙潭组煤矿床下伏茅口组强灰岩含水层与煤矿床深部下煤组煤层间隔水层较厚,其地下水间接威胁深部下煤组煤层的开采;当玄武岩缺失或其厚度变小,下伏茅口组强灰岩含水层与煤矿床深部下煤组煤层间隔水层变薄时,其威胁更大。1各含水层及隔水层(1)二叠系中统茅口

26、组(P2m)强含水层出露于本区南东边界附近,在矿山内多形成溶蚀洼地或岩溶漏斗。在南东边界以外大面积出露,其中溶洞、漏斗、落水洞、溶蚀洼地比比皆是,其地下暗流极为发育。该层地下水具有埋藏深、循环深、水力联系遥远、水量丰富等特点。因该层地下水埋藏深,所以泉眼稀少,溶沟大部分干枯。(2)二叠系上统龙潭组(P3l)弱含水层本层地下水主要由两部分组成:一为风化裂隙水,由于以碎屑岩为主,岩石含泥质成分多,因而岩石普遍抗风化能力弱,露头区有较厚的强中风化带,易渗入大量大气降水,含浅层风化裂隙潜水,越往深部,岩石裂隙发育程度减弱,岩石含水性相应降低。二为本组地层细砂岩孔隙中及灰岩溶蚀裂隙中的地下水,由于煤系地

27、层中细砂岩及灰岩在全组地层中所占比例较小,因此,总的来讲,含水微弱,据钻孔放水资料,单位涌水量为0.01-0.069升/秒米。总之,本组含水微弱,含水岩层不发育,且含水岩层之间有多层隔水层相阻隔,水力联系差,因此,本组为弱含水层。(3)大隆长兴组(P3c+d),弱中等含水层含水岩层主要由灰岩、细砂岩等组成,裂隙、孔隙、溶洞等发育,据钻孔抽放水资料,单位涌水量0.03326-0.0998升/秒米。区域内,一般将本段视为中等含水层,但本矿山大隆长兴组出露于山坡高处,浅部含水量且排泄方便,因此,在开采平硐水平标高以上煤层时,可将本段视为弱含水层。 (4)第四系(Q) )弱含水层仅分布于山谷、溪沟、洼

28、地及山间斜坡一带,由残积、坡积及冲积物等组成,厚度一般小于5m,仅含微弱孔隙潜水,属于弱含水层。2断层含水性及导水性F13断层在煤系地层中断距较大,延展长,切割了上部强含水层,且为一张性正断层,开采过程中,要充分注意该断层及其派生的小断层沟通强含水层或地表老窑水的可能。3地表水矿区无地表水体。一般情况下,既无长年性水体,亦无季节性水体;仅在雨季时,有少量地表水 “V”型冲沟水,冲沟流程短,水量小,天晴日久后干涸。4老窑积水区内老窑开采历史较长,以斜井或平硐开采,见煤后一般沿煤层走向掘进,由于井口垮塌、排水、通风困难等原因而停采,均有一定量的积水。5水文地质类型本矿山大部分矿床位于最低侵蚀基准面

29、以上,直接充水水源主要为龙潭组裂隙水、小煤矿和老窑采空区积水、地表冲沟水,开采位于最低侵蚀基准面以下的煤层时,间接充水水源为飞仙关组二段强岩溶水及茅口组强岩溶水,故本矿山属于以裂隙充水为主,水文地质条件复杂程度为中等,水文地质类型属二类二型。开采时要特别注意老窑积水及地表河流渗透溃入井下,必须加强探放水工作,必须遵循“预测预报、有掘必探、先探后掘 、先治后采”的探放水原则和“探、防、堵、截、排”五项综合防治措施。预留设足够的河流和断层保护煤柱,裂隙发育地段矿井充水会有所增加,为了防止老窑积水渗入矿井,应留足隔水安全煤柱。5矿井涌水量据矿方实测资料,最大涌水量为60m3/h,最小涌水量为20m3

30、/h,一般情况下在30m3/h左右。 (五)煤层顶底板矿区内的主要可采煤层顶板为粉砂质泥岩、粉砂岩或泥岩,底板为粉砂质泥岩、泥岩或粉砂岩。顶板易破碎,底板岩性抗压强度低,遇水易产生底鼓现象,应加强底板软岩管理及破碎带顶板的支护。 (六)地温情况本井田属地温正常区,无热害影响。(七)冲击地压地质资料中未提供冲击地压的相关资料,该矿井及周围矿井尚未发生过冲击地压。第三节 矿井开拓与开采一、井田开拓方案1、开拓方式矿井采用斜井开拓,投产时共布置有主斜井、副斜井、回风斜井三个井筒。主斜井井口坐标为:X2957082,Y=35577313,Z=+1355(实测标高为+1350m)。主斜井井筒按18的倾角

31、、278的方位角掘至+1232m标高落平(矿井实际落平点标高为+1255m),+1232m标高设置井底车场、井底水仓等。主斜井口布置在30号煤层底板岩层中,净断面为8.3m2,岩层不稳定地段采用砌碹支护,岩层稳定地段采用锚喷支护,铺设皮带运输机。主要用于运煤、进风,行人、敷设管线等。副斜井井口坐标为:X2957114;Y=35577330,Z=+1357。副斜井井筒按20倾角、278的方位角掘至+1232m标高落平。副斜井口布置在30号煤层底板岩层中,净断面为7.0m2,表土段采用砌碹支护,基岩段采用锚喷支护,铺设22kg钢轨、水泥枕,主要用于进风、材料、设备、矸石、人员的提放、敷设管线和排水

32、等任务。回风斜井井口坐标为:X2957053,Y=35577277,Z=+1355。回风斜井井筒倾角按21、278的方位角掘至+1232m标高落平,落平后通过联络巷与副斜井及主斜井井底车场联通。回风斜井主要承担矿井一采区的回风。主要井筒特征见表1-3-1。表 1-3-1 井筒特征表 顺序名称单位主斜井副斜井回风斜井1井口坐标Xm295708229571142957053Ym3557731335577330355772772井口标高m+1355+1357+13553方位角度2782782784断面净m28.37.07.8掘进m29.057.78.65长度m3683603326倾角(坡度)度182

33、0217井筒装备皮带机铺轨8备注2、水平划分矿井划分为一个水平,水平标高+1232m。3、采区划分根据矿井开采现状,矿井以F13断层为界,F13断层以北划分为一采区,以南部分划分为二采区(另布置井筒进行开采),开采顺序为:采区开采顺序为先一采区,后二采区;煤层开采顺序为先上层后下层;煤层内区段开采顺序为由上至下。4、大巷布置首先开采一采区,无水平大巷。开采二采区的煤炭资源时,另外选择工业场地,并新掘三条井筒,三条井筒均布置在岩层中。5、采煤工艺及主要设备本井田范围内可采煤层均属于缓倾至倾斜煤层,由于上部的14号煤层已基本采空,结合矿井的实际开采情况。首采工作面布置在27号煤层, 27号煤层顶板

34、岩性为泥质灰岩、粉砂岩,底板岩性为粉砂岩。根据煤层的倾角和顶底板岩性,本设计推荐采用单体支柱配合绞接顶梁支护,走向长壁采煤法,炮采工艺,全部垮落法管理顶板。(1)工作面支护及顶板管理井田内可采煤层顶板为泥岩、细砂岩、泥质灰岩、粉砂岩,属软中等岩石,容易冒落,底板为粉砂质泥岩、粉砂岩、灰岩、泥质粉砂岩炭质泥岩。故确定采用型单体液压支柱配HJDA-1000铰接顶梁支护顶板,“三、四”排控顶。在切顶线加打密集支柱和戗棚。(1)支架布置方式:排距1.0m,柱距0.8m,顶板破碎时柱距缩小到0.6m。(2)特殊支架:放顶线采用密集支柱和戗棚切顶。采面机头、机尾采用钢梁(3.6m长)四对八根交替迈步前移支

35、护,上、下安全出口用单体液压支柱打成托梁支护,安全出口超前支护为20米。(3)控顶方式:采用“三、四”排控顶。即最大控顶距4.2米,最小控顶距3.2米。(4)采煤工作面机械配置及运输方式回采工作面配GMZ1.2型煤电钻2台,采用钻眼爆破法落煤,搪瓷溜槽运煤。回采工作面主要设备配备见表1-3-2。表132 回采工作面主要设备配备表序号设备名称型号主要技术参数单位数量使用备用合计1煤电钻GMZ-12N=1.2kw,电压127v台2132回柱绞车JH8N=7.5kw,电压660v台113调度绞车JD-11.4N=11.4kw,电压660v台114搪瓷溜槽节100201205刮板转载机SGB420/3

36、0TN=30kw,电压660v台116单体液压支柱DZ1.4-30/100棵600806807铰接顶梁HJDA-1000棵540806208乳化液泵XRB40/200N=15w,电压660v台1129乳化液泵箱XRXTA台1110注液枪DZ-Q1台8210(3)掘进工作面设备配备掘进工作面采用普通钻爆法掘进,人工装煤矸,矿车运输,配备GMZ1.2型煤电钻和EZ2-2.0型岩石电钻打眼,JD-11.4型调度绞车牵引矿车运输,并配备TXU150A型探水钻、PZ-5B型喷浆机、YBT-11型局部通风机供风。布置两个半煤岩巷掘进头,掘进工作面设备配备详见表1-3-3。表1-3-3 掘进工作面设备配置表

37、序号设备名称型号主要技术参数单位数量使用备用合计1煤电钻GMZ-12V=127v,1.2kw台2132岩石电钻EZ2-2.0V=127v,N=2kw台1123局部通风机YBT-11风量130240m3/min,V=660v , 11kw台114探水钻TXU150AV=660,台115调度绞车JD-11.4N=11.4kw,电压660v台11二、提升、排水、压缩空气、通风系统1、提升运输设备主斜井选用SD-80X型带式输送机运输,运输能力400t/h,运距800m,带速2m/s,1000s的橡胶面整芯输送带,胶带宽度800mm,输送最大倾角18,电机功率240kw,电压380v。副斜井倾角20,

38、长度360m,选用JTY1.6/1.2B型单滚筒提升绞车,滚筒直径1600mm,宽度1200mm,最大拉力45KN,功率75kW,速度1.84m/s;主机生产厂家配套供给电控设备,选用钢丝绳67FC-18。2、排水设备 该矿为斜井开拓,在+1232m标高布置主、副水仓,并建水泵房集中排水,排水管道经主斜井将井下涌水量直接排至地面。选择MD80-306型耐酸水泵3台,正常涌水时一台工作,一台检修,一台备用;最大涌水时两台工作,一台备用。水泵扬程:180m,流量:43m3/h,选用配套电机功率为37kw、660v防爆电机3台。选用直径为1004mm的无缝钢管排水管二趟,一趟工作,一趟备用,排水管敷

39、设在副斜井内,排水管长2360m。3、压风设备选用SA75W型螺杆式空气压缩机二台(一台工作,一台备用),排气量11.312.6m3/min,排气压力1.251.05Mpa,其配套电机功率75kW、380V。空压机技术参数见表1-3-4。表1-3-4 空压机技术参数型号额定排气量(m3/min)额定排气压力(Mpa)电动机/功率(kW)电压(V)数量(台)SA75W11.312.61.251.05753802 压风主管路选用无缝钢管834mm,从副斜井下井。支管选用无缝钢管684mm,压风自救管路选用无缝钢管573.5mm。4、矿井通风和通风设备1)矿井通风方式根据开拓部署及井下巷道的布置,通

40、风方式为分区式,通风方法为机械抽出式。2)采煤工作面采用 “U”型全负压通风,掘进工作面采用局部通风机压入式通风。采掘工作面独立回风。3)通风设备矿井主要通风机通风机型号为FBCDZ(原BDK)40-6-No15型防爆抽出式对旋式风机两台,其中一台工作、一台备用。风量1651m3/s,负压981746Pa,主扇配套选用防爆电机型号为YBFe225M-6,电机功率N=372kw。其风机性能参数风机性能参数表见下表1-3-5.表1-3-5 BCDZ(原BDK)40-6-No15型防爆轴流通风机性能参数风量(m3/s)风压(Pa)转速r/min功率(kW)16-5198-1746980372掘进工作

41、面采用YBT-11kW局部通风机配阻燃、抗静电胶质风筒压入式通风,其风压4954518Pa,风量为130240m3/min,电机功率11kw。三、井上下主要运输设备1、地面运输该矿井所需的各种原材料、设备等均由公路运进。由于社会汽车运输力量富裕,矿井生产煤炭主要运用社会汽车运输。2、井下运输采煤工作面采用炮采,搪瓷溜槽运煤,运输巷采用1台SGD420/22型刮板运输机转载,运输顺槽采用胶带运输,主斜井采用胶带运输机运输,副斜井安装绞车,负责矿井矸石、材料、人员等的运输工作。四、供电及通讯该矿一回路由35KV中山变10KV中绮线供电,该变电站主要容量25MVA。二回路从110KV八步变出一回10

42、KV专线至该煤矿,满足双电源供电要求。绮陌矿井生产能力为15万吨/a,斜井开拓,全矿安装设备82台/件,其中工作设备64台/件;设备总容量982.4 kw,工作容量639.9kw,计算有功负荷为442.14kw,无功负荷462.54kvar,视在负荷456.84kVA,矿井年耗电1989630kw-h,综合电耗为13.26kwh/t煤。第四节 矿井通风与瓦斯一、通风方式矿井通风方式为分区式,通风方法为机械抽出式。采煤工作面采用负压通风方式,根据采区巷道布置和开采方法,回采工作面和掘进工作面均采用独立的通风系统。该矿井年生产能力为15万t,采用炮采采煤工艺,以一个回采工作面达到生产能力,回采工作

43、面采用U型通风。设计矿井投产时期总风量为32m3/s,其中:回采工作面配风13m3/s,每个掘进工作面配风5m3/s。目前矿井实际安装一台FBCDZ(原BDK)40-6-No15型对旋式主要通风机,电机型号为YBFe225M-6,372Kw、380V,转速n=980rpm,风量:16-51m3/s。掘进工作面采用局部通风机进行压入式通风,采用KDF-5/11kW型局部通风机压入式供风,风量为130240m3/min,电机功率11kw。采用直径为600mm的矿用阻燃风筒。二、矿井瓦斯涌出情况根据贵州省煤炭管理局文件:黔能源煤炭2010699号关于毕节地区工业和能源委员会关于请求审批2010年度矿井瓦斯等级鉴定报告的报告的批复结果,绮陌煤矿绝对瓦斯涌出量2.86m3/min,绝对二氧化碳涌出量0.69m3/min,鉴定结果为高瓦斯矿井。矿区在黔安监管办字2007345号文件所划定的煤与瓦斯突出矿区和突出危险区内,矿井未曾对各可采煤层进行突出危险性鉴定,按有突出危险性矿井设计。开采方案设计(变更) 于2008年5月编制,设计按国家安全生产行业标准AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法对矿井瓦斯涌出量进行了预

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