河南神火集团薛湖煤矿初步设计.doc

1、目 录1 矿区概况及井田地质特征11.1矿区概况11.2井田地质特征52 矿井储量、年产量及服务年限252.1井田境界252.2井田储量252.3矿井设计生产能力及服务年限323 井田开拓 353.1概述353.2井田开拓373.3井筒特征443.4井底车场463.5开采顺序及带区、采煤工作面的配置583.6井巷工程和建井工期604 采煤方法644.1采煤方法的选择644.2采区巷道布置及生产系统654.3回采工艺设计715 矿井运输、提升及排水765.1矿井运输765.2矿井提升845.3排水设备1006 矿井通风与安全技术措施1126.1矿井通风系统的选择1126.2风量计算及风量分配11

2、56.3全矿通风阻力计算1186.4扇风机选型1226.5矿井安全技术措施1257 矿山环保1327.1污染源概述1327.2矿山污染的防治132结论135致谢136参考文献1371371 矿区概况及井田地质特征1.1 矿区概况1.1.1 地理位置与交通 薛湖矿井位于河南省永城市北部，属永城市管辖。地理坐标为东径11617301162830，北纬340530341000。井田中心南距永城市23，西至商丘市75km，东至江苏徐州市80km，至安徽淮北市40km，分别与京九、陇海、津浦三条铁路干线有公路相连，北至陇海铁路砀山站38km，永城矿区自用铁路与京九、陇海铁路相连。连、霍高速公路从本区北缘

3、通过，砀山永城公路从井田东部通过，井田内乡间公路纵横成网，交通便利。见薛湖煤矿交通位置图1-1。图1-1薛湖煤矿交通位置图1.1.2 地形地貌及水系A 地形地势本区位于淮河冲积平原北部，地势平坦开阔，总体为西北高，南东低。最高海拔标高+40.2m，最低+32.3m，一般+36+38m。B 地表水系本区属淮河水系，地表水体不发育，主要河流为王引河，流经勘探区东北部边界附近，最大流量为46.6m3/s，最高水位标高为+39.70m。其余均为季节性河流，雨季水位上涨，流量增大，旱季水量减少，甚至干涸无水。1.1.3 气象本区属半干旱半湿润季风型气候，年平均降水量877.4mm，年最大降水量1518.

4、6mm，年最小降水量为556.2mm，降水多集中于7、8、9三个月。多年平均蒸发量为1811.12mm，蒸发量大于降水量。每年七、八月最热，一、二月最冷，最高气温为+ 41.5，最低气温为-23.4，年平均气温+14.4。夏季多东南风，冬季多北、西北风，多年平均风速3.4m/s，最大风速20m/s。冰冻期为每年11月初至翌年3月底，最大冻土深度为0.21m。1.1.4 地震永城市属郯城庐江地震带影响范围，地震烈度小于6。据有关记载，公元925年以来，永城市东部安徽省境内肖县、宿县一带曾发生38次强烈地震。1668年山东郯城曾发生8.3级地震，永城市受到地震影响。根据中国地震动参数区划图（GB1

5、8306-2001），本区位于地震烈度度区。1.1.5 矿区开发概况永夏矿区面积1150km2，其中含煤面积716km2，全区探明储量2556Mt，其中精查储量1476Mt。全矿区规划7对矿井，规划总能力10.05Mt/a，其中统配矿井4对（陈四楼、车集、城郊、新桥），地方矿井3对（葛店、新庄、刘河），薛湖矿井规划为接替矿井。统配矿中的陈四楼、车集、城郊矿井已相继建成投产，新桥矿井和刘河矿井正在进行前期准备。葛店矿井为永城矿区最早开发的生产矿井。1985年6月1988年6月完成了由0.21Mt/a0.3Mt/a改扩建工程。1995年1997年完成了由0.3Mt/a0.75Mt/a改扩建工程，目

6、前矿井实际生产能力已达到0.9Mt/a。矿井属低瓦斯矿井，瓦斯相对涌出量2.0 m3/t.d，煤层不易自燃，矿井正常涌水量486.64m3/h，最大涌水量720m3/h。设计一对立井单水平上下山开拓，水平标高-225m，回采工艺方式为炮采。原为中央并列式通风系统，副井进风，主井回风。现集中在北翼生产，北翼建有北风井，为混合式通风系统。矿井一水平经过20余年的开采，目前二2煤储量所剩无几，正在延伸开采双庙扩大区。新庄矿井1995年投产，原设计生产能力0.90Mt/a，1998年完成1.80Mt/a改造，目前矿井实际生产能力已超过2.0Mt/a。矿井属低瓦斯矿井，瓦斯相对涌出量5.06m3/t.d

7、，煤层不易自燃，最大涌水量480m3/h。矿井为一对立井开拓，水平标高-380m，回采工艺方式为综采、炮采。原为中央分列式通风系统，浅部南风井回风。现生产在-600m标高左右，在深部又建了北风井，为混合式通风系统，副井进风，北风井和主井回风。陈四楼矿井1997年11月投产，为永煤集团第一处投产矿井，投产当年达到2.40Mt/a设计生产能力，目前矿井实际生产能力已达到3.50Mt/a。矿井属低瓦斯矿井，2002年瓦斯鉴定相对涌出量1.54m3/t.d，绝对涌出量9.40 m3/min，局部瓦斯有富集现象。煤层不易自燃，煤尘无爆炸性到具弱爆炸性，650m以深属一级热害区。勘探报告提供矿井正常涌水量

8、894m3/h，最大涌水量1627m3/h，目前实际正常涌水量1287m3/h，最大涌水量1990m3/h，多次发生突水事故，最大突水量860 m3/h。矿井为立井开拓，水平标高-440m，轨道、胶带运输大巷原则沿煤层布置，煤炭运输方式为胶带运输。先期开采二2煤层，回采工艺方式以综采为主，辅以炮采。中央并列式通风系统，副井进风，中央风井回风。车集矿井1999年12月投产，设计生产能力1.80Mt/a，勘探报告提供为煤与瓦斯突出矿井，由于依据不足，设计按高瓦斯矿井设计，2002年鉴定瓦斯相对涌出量1.81m3/t.d，绝对涌出量4.24m3/min，生产实际资料表明为低瓦斯矿井，局部瓦斯有富集现

9、象。煤层不易自燃，煤尘无爆炸性，深部存在一级高温区。勘探报告提供矿井正常涌水量723m3/h，最大涌水量927m3/h，多次发生突水事故，目前实际正常涌水量1355m3/h，最大涌水量2080m3/h。矿井为立井两个水平上下山开拓，一水平标高-550m，二水平标高-820m，设计运输大巷布置在煤层底板，由于煤层走向变化大，实际穿层布置，煤炭运输方式为电机车牵引矿车轨道运输。二2煤层与三煤组配采开采，回采工艺方式以综采为主，辅以炮采。对角式通风系统，副井进风，南一、北一风井回风。城郊矿井1997年正式开工建设，2002年7月1日进入试生产，2003年10月11日正式投产，当年达到2.40Mt/a

10、设计生产能力。矿井属低瓦斯矿井，各煤层瓦斯含量一般低于0.5m3/t.r，瓦斯鉴定相对涌出量1.35m3/t.d，绝对涌出量2.1 m3/min。煤层不易自燃，煤尘无爆炸性，-600m以深多为一级高温区。勘探报告提供矿井正常涌水量1182m3/h，最大涌水量1917m3/h，目前实际正常涌水量1800m3/h，最大涌水量2456m3/h。矿井为立井两个水平上下山开拓，一水平标高-490m，二水平标高-800m，前期煤炭运输方式为胶带运输，轨道、胶带运输大巷原则沿煤层布置。先期开采二2煤层，回采工艺方式以综采为主，辅以炮采。中央分列式通风系统，副井进风，北一风井回风。该矿区为国家重点建设项目和基

11、本建设改革的试点矿区，通过设计、施工和管理体制的改革，已初步成为起点高、效益好、技术力量雄厚、管理水平先进的现代化矿区。该区由于表土层厚，煤层埋藏深，井筒施工困难，建设费用高，故截至目前尚未有小煤窑开采。1.1.6 矿区经济概况永夏矿区地处黄淮平原北部。矿区工业以煤炭、电力、冶金、建筑材料为主，农业以种植小麦、玉米、大豆等为主，经济作物主要有花生、棉花、芝麻等。矿区南部裕东电厂正在建设，其中一期装机规模2300MW已于2004年投产发电，二期2600MW电厂也在积极筹建，预计电厂全部建成约需煤500万t/a。此外，神火集团还有自备电厂，也都需要薛湖矿井供应煤炭。矿井建设所需钢材、木材从外地采购

12、，经铁路和公路直接运至工业场地，砖、瓦、沙、石及水泥均可就地供应。本区地处黄淮冲积平原的北部，土地肥沃，人口稠密，在矿区范围内分布有薛湖乡、聂四楼、候寺村、洪寨村、洪路口、洪后楼等40多个大大小小的村庄，征地和拆迁工作对矿井生产会有一定的影响。神火集团公司已建成的矿区中心居住区及机修、器材供应等辅助设施，可为矿井建设和生产提供生活服务及生产服务。1.1.7 运输、水源和电源陇海铁路位于矿区北部，青（龙山）阜（阳）铁路从矿区南部通过，西部有京九铁路，由青阜线青町车站接轨的矿区铁路专用线已建成投入运营，并在陈四楼矿为薛湖矿井留有接轨位置。区内第三、四系松散孔隙承压水含水层，砂层厚度大，分布稳定，富

13、水性较好，水质符合饮用标准，可作为矿井供水水源。另外，井下排水经处理后也可作为矿井供水水源。永城市水利局对矿井生产、生活用水、取水已给予批复。本矿井供电电源双回路均来自距离矿井约41km已建成属神火集团管理的神火中心220kV变电站。1.2 井田地质特征1.2.1 地层永夏煤田属华北地层区鲁西分区徐州小区，新生界松散沉积物覆盖全区，为一掩盖型煤田。依据钻孔揭露，本井田发育地层自下而上分别为：中奥陶统马家沟组(O2m)、中、上石炭统本溪组(Cb)、太原组(C3t)、下二迭统山西组(P1sh)与下石盒子组(P1x)、上二迭统上石盒子组(P2S)、石千峰组(P2sh)及新近系(N)、第四系(Q)。A

14、 奥陶系中统马家沟组（O2m）主要为浅灰、灰色隐晶质细晶质中厚厚层状石灰岩，上部含黄铁矿，岩溶裂隙较发育，本区仅有少数钻孔揭露，揭露最大厚度38.86m。B 石炭系（C）(1) 石炭系中统本溪组（C2b）本组上部由灰深灰色砂质泥岩及泥岩组成，偶夹二层薄层泥灰岩；下部为灰灰白色铝土质泥岩或铝土岩，含菱铁质鲕粒，具滑感；底部有紫花色铝土泥岩，含较多的铁质鲕粒和结核。本组地层厚1623m，平均厚19m，与下伏马家沟组呈平行不整合接触。(2) 石炭系上统太原组（C3t）由薄中厚层状石灰岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩组成，含薄煤34层，据区内钻孔揭露,未见到可采煤厚点。全组共含石灰岩911层，单层一般厚35m

15、，厚者可达14m。本组地层厚135142m，平均139m。与下伏本溪组呈整合接触。 下段：自本溪组铝土质泥岩顶至L2灰岩顶界，厚30m左右。该段下部为细粒砂岩夹粉砂岩、泥岩；上部为灰色厚层状石灰岩(L2)，富含动物化石及燧石结核，为K2标志层。 中段：自L2灰岩顶至L7灰岩底，厚60m左右，主要由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、薄层石灰岩及薄煤层组成，煤层均不可采，灰岩中含大量动物化石，泥岩多具鲕状结构。 上段：自L7灰岩底至山西组底，厚50m左右，以石灰岩为主，夹薄层泥岩、细粒砂岩及煤层。顶部第一层灰岩厚1m左右，层位稳定，为K3标志层。中部常发育一层厚10.0m左右的灰岩(L8)，含较多燧石结核，厚度稳定。C 二叠系（P）(1) 二叠系下统山西组（P1sh）该组为本区主要含煤地层，即二煤段。自二1 1煤底板砂岩至下石盒子组底鲕状铝土质泥岩（K4）底，由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、砂岩组成。含煤34层，分布于中下部，其中二2煤是本区主要可采煤层。本组地层厚68109m，平均92m，与下伏太原组呈整合接触。下段（即二2煤以下）：为一套层理非常发育的粉、细粒砂岩互层，含23层薄煤（二1煤），底