木瓜煤矿一采区10#煤层开采初步设计.doc

1、摘 要本次设计是木瓜煤矿一采区10#煤层，说明书共七章。根据采矿工程的需要和特点，重点设计为第二、三章，其他如井底车场、采区车场及硐室施工设计仅做一般的选型计算。木瓜煤矿位于洪洞县与蒲县的交界处，行政区划上跨山西省洪洞县左木乡、山头乡和蒲县乔家湾乡。地理坐标为：北纬362127362539东经11121201112449 井田走向长约4.76公里,倾向长3.56公里,面积16.54平方公里。井田内有主、副斜井及一个风井。一采区内没有断层、陷落柱等地质构造，只有褶曲构造发育，褶曲开阔平缓，伴有次一级波状起伏。采区内地层总体产状为走向N2530E,倾角510局部可达26。本井田共划分为八个采区，每

2、层煤各四个采区。本次设计为一采区10#煤层。10#煤原煤灰分较低，硫分也较低。经洗选后，灰分均有较大幅度降低。经在附近煤矿采样试验，8#，12#煤层均属于中等可选。该采区绝对瓦斯涌出量为30m3/min，相对瓦斯涌出量为5.9m3/t，CO2绝对涌出量为0.91m3/min，相对涌出量为1.80m3/t，该矿井属高瓦斯矿井。 矿井采用主斜副斜开拓方式，回采工艺采用综采，采煤方法采用走向长壁采煤法，采用“三八制”作业制度。工作面的设备有双端可调双滚筒采煤机、液压支架、可弯曲刮板运输机、破碎机、转载机等。顶板管理采用液压支架，采空区处理采用全部跨落法。本矿井设计一采区的设计生产能力是72万吨，采用

3、一套综采设备来满足产量的要求。该采区运输大巷采用皮带运输作为主运输，采用无极绳绞车作为辅助运输。矿井通风采用轴流式扇风机主副斜井进风回风斜井回风，通风方式为中央并列式。关键词：低瓦斯；主斜副斜开拓； 一采区；综采；长壁采煤法。目 录摘 要I第一章 井田概述和井田地质特征1第一节 矿区概述1一.矿井概况1二、矿区地质情况2三、井田开拓4四、石门及大巷7五、井底车场7第二节 采区地质特征9一、采区地质概况9二、采区煤层及顶底板特征10三 、地质构造10四、采区水文地质概况11五、资源/储量计算汇总表15六、采区设计可采储量计算15第三节 采区生产能力及服务年限16第四节 采煤方法及采区参数17一采

4、煤方法的选择18二采区参数的确定18三、采区尺寸及巷道布置18第二章 采区巷道布置18第一节 采区巷道布置方案初选分析18第二节 确定采区巷道布置的可行方案19第三节 方案比较19第四节 采区准备工作21一、开采顺序21二、采区准备及组织22三、工作面接替25第三章 回采工艺设计27第一节 设计工作面的地质概况27第二节 回采工艺方式的选择27第三节 落煤与装煤27第四节 运煤28第五节 工作面顶板管理28第六节 回采工作面生产技术管理29第四章 采区车场及硐室施工设计31一、采区车场31二、采区车场主要硐室31第五章 采区生产系统及机电设备选型31第一节 采区运输31第二节 采区通风32第三

5、节 采区通风系统和风量分配38第四节 计算负压及等积孔39一、负压计算39二、等积孔40第五节 采区供电41第六节 采区供排水42第六章 安全技术措施42第一节 预防瓦斯和煤尘爆炸43第二节 防止水患44第三节 防止火灾45第四节 冒顶片帮事故的预防45第五节 避难硐室和避灾路线45第六节 矿山救护大队的设置45第七章 采区技术经济指标46参考文献48致谢49III第一章 井田概述和井田地质特征第一节 矿区概述一.矿井概况 1、井田位置木瓜煤矿位于洪洞县与蒲县的交界处，行政区划上跨山西省洪洞县左木乡、山头乡和蒲县乔家湾乡。地理坐标为：北纬362127362539东经11121201112449

6、井田范围由以下5个坐标点圈定，其坐标见表1-1-1：表1-1-1 木瓜煤矿井田范围控制坐标序#X坐标Y坐标14032947.6819531644.14224032947.6819536829.14234030047.6819537077.91144029022.6819535254.1425 4029045.215519531644.142井田走向长约4.76公里,倾向长3.56公里,面积16.54平方公里。井田内有主、副斜井及一个风井，其井口坐标列入表112。表1-1-2 木瓜煤矿井口坐标井筒名称X坐标Y坐标标 高主斜井4026359.37219534441.380+1250副斜井40264

7、88.33119534378.757+1250回风斜井4026679.75519534333.736+12502、交通木瓜煤矿东距大运公路、南同蒲铁路30，向南距临汾市60，向北距霍州市70，井田内有临汾-克城公路通过，交通方便。交通位置见图1-1-1图1-1-1 交通位置图二、矿区地质情况木瓜煤矿位于吕梁山脉东麓，为侵蚀中高山地貌。井田范围内沟谷纵横，梁岭绵延，地形比较复杂。地势高低起伏，森林多覆盖于山峰之顶及山的阴坡。总观全区西部高、东部低，最高点位于井田西北的芦家岭村北山，海拔标高为1442.4m，最低点位于井田东南角底，海拔标高为1150m，相对高差292.4m，属中高山区。2、气象区

8、内气候为大陆性气候，四季分明，具有冬季严寒、少雪多风，夏季暑热干旱，春季多风，秋季凉爽多雨等特点。年平均气温8.510,最热月气温2123，最冷月气温-5-7，极端最高气温35.538.5，极端最低气温-20.5-23.5，无霜期170d195d，霜冻期为10月上旬至来年四月中旬，冻土深度103cm，每年7、8、9三个月为雨季，年降水量为600mm左右。平均相对湿度为62.7%，全年日照2500小时。本区春季以偏南风为主，其次是偏北风，夏、秋、冬三季以偏北风为主，西南风次之，静风频率达15.43%。年平均风速为1.9m/s，春夏两季风速较大，分别为2.4 m/s 和2.2 m/s，秋冬两季风速

9、较小，分别为1.6 m/s和1.5 m/s。最大风速达2.8 m/s。 3.水源本矿井地面生活用水永久水源取自本矿井范围内的泉水、上层滞水。在工业广场西北侧山坡上设一高山蓄水池，再由管道输送至工业广场各用水地点，高山蓄水池水量尚可满足矿区生活用水需要。井下水排出地面后，经混凝、沉淀、过滤、消毒处理后，作为井下消防洒水水源。据地质报告，预计矿井正常涌水量为120150 m3/h，最大涌水量240 m3/h，水质中性，经处理后可供井下消防、洒水和地面消防等用水。三、井田开拓井筒是连接地面与井下主要巷道的唯一通道，是矿井的咽喉。为了保证矿井的正常生产，以满足煤炭运输、通风、上下人员、运送材料设备等的

10、需要，在用斜井或立井开拓时，一般多以一对井筒来开拓井田。一个为主井，担负煤炭提升任务；另一个为副井，完成通风、上下人员、材料、设备和矸石等的辅助提升。根据矿井情况，可开专用风井、充填井，以及其他专用井筒。风井个数根据生产安全需要和通风系统合理确定。主要决定因素是瓦斯涌出量大小、通风系统和井型大小等。矿井前期采用主、副斜井进风，回风斜井回风的并列式通风方式。 1、井筒数目及用途本矿井共布置3个井筒，即主、副斜井，回风斜井。主斜井：担负全矿井的煤炭提升任务，并兼作进风井和安全出口。副斜井：担负全矿井矸石、材料和设备等运输任务，上下人员、排水，并兼作进风井和安全出口。回风斜井：作为矿井专用回风井，并

11、兼作安全出口。2、井筒布置主、副斜井和回风斜井、井筒断面见相关图纸。3、开采水平的划分依据2006年实施的新煤炭工业矿井设计规范3.2.4 矿井开采水平划分应根据煤层赋存条件、地质条件、开采技术与装备水平、资源/储量和生产能力等因素，经综合比较确定，并应符合下列规定：当矿井划分为阶段开采时，其阶段垂高宜为：1)缓倾斜、倾斜煤层200350m；2)急倾斜煤层100250m。条件适宜的缓倾斜煤层，瓦斯含量低、涌水量不大时，宜采用上、下山开采相结合的方式；近水平多煤层开采，当层间距不大时，宜采用单一水平开拓；当层间距大时，可分煤组(层)多水平开采。本矿井拟采的煤层有10、11#层，其层间距为10.7

12、1m。煤层间距较小，因此，本着节约巷道工程量和合理集中的思想，设计采用单一水平联合开采方式，在11#煤层的底板+927m标高设置开采水平。水平服务年限为64年。4、开采水平的布置开采水平的布置主要包括运输大巷、主要石门及暗井的位置、形状及数目。依据2006年实施的新煤炭工业矿井设计规范3.3.1 开拓巷道布置应根据煤层赋存条件、地质条件、开采技术条件和矿井开拓、通风、运输方式等因素确定，并应符合下列规定：开采近距离多煤层时，宜采用集中或分组运输大巷布置方式；煤层(组)间距大时，宜采用分层运输大巷布置方式；开拓巷道不得布置在有煤与瓦斯突出危险煤层中和严重冲击地压煤层中；当煤层无煤与瓦斯突出危险、

13、无冲击地压，煤层顶底板围岩较稳定、煤层较硬、含水量较小，或自燃发火、高瓦斯煤层采取安全措施在技术可行、经济合理时，主要运输大巷及总回风巷宜布置在煤层中；近水平多煤层开采，采用分层或分组布置运输大巷时，宜将开采水平分层(组)运输大巷重迭布置；开拓巷道布置应避开应力集中区和活动断层，且不宜沿断层布置。3.3.2 当开采煤层上部留设防水(砂)煤岩柱时，总回风巷道应设在防水(砂)煤岩柱以下。3.3.3 主要运输大巷、总回风巷支护方式，应根据围岩性质、地压状况、巷道用途及服务年限、通风安全等因素确定，并应符合下列规定：岩石巷道应优先选用锚喷、挂网锚喷或锚注等支护；半煤岩及煤巷宜选用锚喷、挂网锚喷、锚索或

14、型钢支架等支护方式。本矿井具体的开采水平的布置情况为：主斜井掘至11#煤层底板岩石中，布置井底煤仓和进风行人斜巷，靠近井田中部沿东西方向在11#煤层中布置运输大巷，运输大巷铺设胶带输送机，担负煤炭的运输任务；副斜井掘至11#煤层底板岩石中，布置井底车场，靠近井田中部沿东西方向在11#煤层中布置轨道大巷，轨道大巷铺设轨道，担负辅助运输任务；从10#煤层中的回风斜井底部，打回风煤门到达井田中部，在10#煤层中沿东西方向布置回风大巷。运输大巷和轨道大巷标高为+928m，回风大巷的平均标高为+936m。开采水平内的大巷均为煤层巷道，半圆拱形断面，采用锚喷支护。5、带区的划分和开采顺序划分带区时，经常受一系列自然条件和技术经济因素的影响，如在生产中可以大的断层、背斜或向斜轴线、无煤地带、媒质界限、煤层厚度和倾角变化线以及地面河流、铁路、建筑物等的安全煤柱，作为带区的界限。若无这些自然条件作为带区的界限时，就要从技术经济等方面的因素加以综合考虑。带（盘）区开采顺序一般有两种方式：前进式、后退式。采用前进式初期工程量少、基建投资少、工期短、投产快。但采用前进式有时会带来由于回采的采动影响，而使运输大巷（特别是位于煤层中时）不好维护，易于漏风，煤易于自燃，已采区又不易密闭等问题，为消除这些缺点可以采用后退式。