司马煤矿1.8Mta新井设计【专题绿色开采理论技术及途径】.docx

1、目 录1 井田概况及地质特征11.1 矿区概况11.1.1 交通位置11.1.2 地形、地势及河流11.1.3 气象与地震情况11.1.4 矿区工农业生产概况11.1.5 井田开发概况11.1.6 煤炭运销情况31.1.7 电源、水源情况31.1.8 场地征地情况31.1.9 主要建筑材料供应情况42 井田境界和储量51.2 井田地质特征51.2.1 地质构造51.2.2 水文地质特征81.2.3 井巷涌水情况111.3 煤层特征131.3.1 主要含煤地层131.3.2 煤质特征161.3.3 瓦斯、煤尘和自燃情况202 井田境界和储量232.1 井田境界232.2矿井工业储量232.2.1

2、井田地质勘探232.2.2 储量计算基础242.2.3矿井地质储量计算242.2.4矿井工业储量计算262.3矿井可采储量272.3.1井田边界保护煤柱272.3.2断层保护煤柱272.3.3村庄公路保护煤柱282.3.4氧化带保护煤柱282.3.5工业广场保护煤柱282.3.6矿井可采储量303 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限313.1 矿井工作制度313.2 矿井设计生产能力及服务年限313.2.1 确定依据313.2.2 矿井设计生产能力313.2.3 矿井服务年限313.2.4井型校核324 井田开拓344.1井田开拓的基本问题344.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标344.

3、1.2工业场地的位置354.1.3开采水平的确定及带区划分354.1.4主要开拓巷道354.1.5方案比较364.2 矿井基本巷道444.2.1井筒444.2.2井底车场及硐室484.2.3主要开拓巷道485 准备方式535.1煤层地质特征535.1.1盘区位置535.1.2盘区煤层特征535.1.3煤层顶底板岩石构造情况535.1.4水文地质535.1.5地质构造535.2盘区巷道布置及生产系统535.2.1盘区准备方式的确定535.2.2盘区巷道布置545.2.3盘区生产系统555.2.4盘区内巷道掘进方法565.2.5盘区生产能力及采出率575.3盘区车场选型设计586 采煤方法596.

4、1采煤工艺方式596.1.1采区煤层特征及地质条件596.1.2确定采煤工艺方式596.1.3确定工作面长度596.1.4 回采工作面破煤、装煤方式606.1.5进刀方式606.1.6移架方式606.1.7移运输机方式616.1.8放煤方式616.1.9采煤工艺626.2设备626.2.1液压支架626.2.2采煤机646.2.3工作面主运输设备646.3顶板管理676.3.1支护设计676.3.2工作面顶板管理686.3.3工作面上、下端头及出口的顶板管理696.4劳动组织和工作面成本716.4.1劳动组织716.4.2工作面成本716.5回采巷道布置736.5.1回采巷道布置方式736.5

5、.2回采巷道参数737 井下运输757.1概述757.1.1井下运输的原始条件和数据757.1.2井下运输系统757.2煤炭运输方式和设备选择757.3辅助运输方式和设备选择767.3.1选择电机车777.3.2设备选择778 矿井提升798.1矿井提升概述798.2主副井提升798.2.1主井提升798.2.2副井提升819 矿井通风及安全839.1矿井通风系统选择839.1.1矿井概况839.1.2矿井通风系统的基本要求839.1.3矿井通风方式的确定839.1.4主要通风机工作方式选择849.1.5采区通风系统的要求859.1.6工作面通风方式的选择859.1.7回采工作面进回风巷道的布

6、置869.2采区及全矿所需风量879.2.1采煤工作面实际需要风量879.2.2掘进工作面需风量889.2.3硐室需风量889.2.4其它巷道所需风量899.2.5矿井总风量计算899.2.6风量分配899.3矿井通风总阻力计算909.3.1矿井通风总阻力计算原则909.3.2确定矿井通风容易和困难时期909.3.3矿井最大阻力路线909.3.4矿井通风阻力计算919.3.5矿井通风总阻力939.3.6两个时期的矿井总风阻和总等积孔939.4选择矿井通风设备949.4.1选择主要通风机949.4.2电动机选型969.4.3矿井主要通风设备及装备要求969.5防止特殊灾害的安全措施979.5.1

7、瓦斯管理措施979.5.2煤尘的防治989.5.3预防井下火灾的措施989.5.4防水措施9810 设计矿井基本技术经济指标99参考文献101绿色开采技术理论及途径1031 煤矿绿色开采的提出1032煤炭开采形成的环境问题1033绿色开采的内涵与技术体系1034 实现绿色开采的途径1044.1、充填开采1044.2 煤与瓦斯共采技术1064.3煤层巷道支护技术与减少矸石排放技术1074.4 煤炭地下气化技术1074.5 保水采煤技术1075绿色开采技术的理论依据1086 结束语110参考文献：111英文原文113中文译文119致 谢1251 井田概况及地质特征1.1 矿区概况1.1.1 交通位

8、置司马矿井田位于山西省长治市西南部，沁水煤田长治勘探区的东部边缘地段，其地理位置为北纬360407361023，东经1130033360530。选定的工业场地位于长治县苏店镇西申家庄村北侧350m处、经坊煤矿铁路专用线以东的平地上，场地距长治市约8.5km，南距长治县约4km，矿井隶属于山西潞安矿业集团石圪节煤业有限责任公司（以下简称石圪节煤业公司）。区内交通极为方便。太（原）焦（作）铁路从井田西缘穿过，接轨于太焦铁路小宋车站的经坊煤矿铁路专用线从矿井工业场地西缘通过。207国道和在建的长（治）晋（城）高速公路分别从矿井工业广场西侧1.02km处和1.2km处通过，长（治市）长（治县）级公路（

9、三级）从矿井工业广场西侧500m处通过，长（治市）陵（川县）公路（三级）从矿井工业场地东侧2.3km处通过，这两条公路均与207国道相连。交通位置详见图1.1。1.1.2 地形、地势及河流本区地处太行山西侧，属长治断陷堆积盆地。井田内地形总的趋势为南高北低，北部地势较为平坦，最高点位于鲍村西山附近，标高为+993.6m，最低点位于安城村西，标高+932.4m，地形最大相对高差61.2m。本区属海河水系，区内无大的地表水体，井田中部有一黑水河，为受季节控制的间歇性小溪，向北流入浊漳河，最终汇入海河。1.1.3 气象与地震情况本区属于大陆性气候，昼夜温差较大。据长治市气象站观测统计，气温为29.0

10、37.6，平均9.1，年降水量340.19832.9mm，平均595mm；年平均蒸发量为 1558mm。夏季多为东南风，冬季多西北风，最大风力为10级，无霜期160180d，冻土深度5075cm，属半湿润地区。根据中国地震局GB183062001图A1中国地震动峰值加速度区画图，本区地震动峰值加速度为0.10，对应地震烈度为度区。1.1.4 矿区工农业生产概况长治县位于长治盆地东南部边缘，面积484,人口约30.3万人，人口密度625人/,全县经济以煤炭工业为支柱产业。县域工业主要有采矿、冶铁、建材、食品、纺织等，其次有化肥、陶瓷、电势、玻璃器皿等地方工业。主要农作物有小麦、谷子、玉米、薯类和

11、豆类等；经济作物有潞麻、油菜等。1.1.5 井田开发概况本井田内试生产矿井，在井田以南有经坊煤矿，井田西北有南寨煤矿。经坊煤矿：位于长治县韩店镇黎岭村，属长治县县营。1986年开始建井，1997年投入生产，设计生产能力为1.2Mt/a，开采山西组3号煤层，煤厚3.20m，一对斜井开拓，采用长壁式综采采煤法开采。矿井排水量为12001500m/d，相对瓦斯涌出量为1.91 m/t，图1.1 交通位置图属于低瓦斯矿井。现在年实际产量为900kt。南寨煤矿：位于长治市区西南寨村，属长治市市营。设计生产能力900kt/a，立井开拓，开采山西组3号煤层，综采和炮采相结合，现年实际产量1.2Mt。1.1.

12、6 煤炭运销情况（1）运输情况本矿井生产的煤炭产品全部经太焦铁路进入国铁网，外运至长治钢铁集团公司、山西现代煤焦公司和五阳煤矿热电厂。接轨于太焦线铁路小宋车站的经坊煤矿铁路专用线，并平行于经坊煤矿专用线布置装车站场。太焦线铁路和经坊煤矿铁路专用线均为电气化铁路，太焦铁路运输能力为40Mt/a，富裕能力很大，而司马矿井接替即将报废的石圪节矿井后，原煤生产能力仅增加了300800kt/a，因此，本矿井建成投产后，铁路交通条件完全可以满足矿井的煤炭外运要求。矿井进场公路直接与长陵公路和西申家庄村西线乡公路（三级）相连，这两条公路均与207国道相接，经207国道可通向全国各地。（2）矿井煤炭销售预测矿

13、井主采山西组3号煤层，该煤层为低灰富灰、特低硫、高发热量、高熔灰分之瘦煤、贫瘦煤，洗选后是良好的炼焦配煤和优质的动力煤，该煤种属稀缺煤种，无论是国内市场还是还是国际市场缺口都很大，供不应求。根据潞安矿业（集团）有限责任公司与长治钢铁集团公司和山西现代煤焦公司达成的煤炭供销协议，司马矿井接替石圪节矿井投产后，生产的煤炭产品绝大部分就地消化，供给长治钢铁集团公司、山西现代煤焦公司和山西潞安（集团）有限责任公司所属的五阳煤矿热电厂；少量外销至华东、华北和华南地区。根据煤炭供销协议，长治钢铁集团公司前期需要配焦用煤600kt/a，最终需要1.20Mt/a；山西现代煤焦公司一期工程需要配焦用煤700kt

14、/a，最终需要2.00Mt/a。由此可见，司马矿的煤炭产品其销售市场是比较稳定和可靠的。随着炼焦配煤和优质的动力煤炭资源的日益减少和国内外市场对煤种需求量日益增大，此煤种的价格优势将会进一步体现出来，其发展前景相当广阔，市场潜力巨大。1.1.7 电源、水源情况（1）电源情况根据石圪节煤业公司司马矿井筹备处与山西省电力公司长治分公司达成的协议，司马矿井设35kV双回路供电电源，一回电源引自城南110kV变电站35kV母线，另一回路电源引自韩店110kV变电站35kV母线，矿井工业场地设35kV变电所，矿井供电电源可靠。（2）水源情况本区浅水层和地表水均无利用价值，矿井供水水源考虑取用水量丰富、水质优良的奥灰水。另外，矿井涌水排至地面经净化处理达到复用水的标准后，可用于选煤厂生产和井下消防洒水，矿井水源比较可靠。1.1.8 场地征地情况根据石圪节煤业公司司马矿井筹备处与长治县政府、西申家庄村政府达成的征地协议，矿井工业场地、铁路装车站场和进场公路占地采用征购地的方式解决，目前场地征地协议已办妥。1.1.9 主要建筑材料供应情况矿井建设所需要的建材、如：砖、石料、水泥、沙子等当地可满足供应；钢材、木材需要外地调进。1.