宣汉县樊哙金花煤业有限公司采区设计.doc
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1、宣汉县渡口乡有缘煤厂 三采区设计二0一四年九月 三采区设计方案会审人员编制时间:二0一四年九月编制单位: 宣汉县樊哙金花煤业有限公司编 制:审 核:总 工:生产副矿长:安全副矿长:机电副矿长:矿 长:目 录第一章 矿井基本概况第一节 1第二节 9第二章 采区概况 10 第三章 采区地质 11第四章 采区开采第一节 采区储量、采煤方法及参数 15第二节 开拓准备方式煤方法及参数 17第三节 采区巷道布置煤方法及参数 18第四节 生产系统 19第五节 采掘机械 21第六节 开采顺序 21第五章 五采区防治重大灾害的安全技术组织措施第一节 矿井灾害预防和处理组织机构23第二节 通风事故预防 25第三
2、节 水灾事故预防 27第三节 火灾事故的与早、预防和处理30第四节 火灾事故的与早、预防和处理32第五节 瓦斯、煤尘爆炸事故的预防和处理措施34第六节 顶板大面积毛罗与早、预防和处理措施37第七节 供电事故预防和处理措施 39第七节 提升运输事故预防措施 40第八节 其他预防措施 52第九节第六章 施工组织计划第一节 施工准备内容 55第二节 建设方式及移交标准 56第三节 井巷施工平均成巷进度指标 56第四节 井巷主要联锁工程的确定 56第五节 三类工程施工组织的主要原则 57第六节 施工期 58第七节 采区接替计划 58第八节 劳动定员 59第九节 投资概算 63第一章 矿井基本情况主要叙
3、述矿井概况、开拓方式、通风方式、开采状况及本采区设计依据。 一、矿井概况宣汉县渡口乡有缘煤厂位于宣汉县55方位,直距约604km处的宣汉县渡口乡境内,矿区地理坐标:东经108148、北纬314044.1。 2010年,四川省经济和信息化委员会以川经信煤炭函【2010】81号由四川广信勘察设计院有限公司编制的宣汉县渡口乡有缘煤厂扩建工程初步设计(代可行性研究报告)的说明进行了批复,四川省煤监局川煤监审批【2010】129号文对宣汉县渡口乡有缘煤厂扩建工程初步设计安全专篇进行了批复,批复生产能力90kt/a。矿井在扩建工程一采区施工过程中,发现原一采区+800m标高以上资源分布零乱,且局部已被老窑
4、开采,而+780800m之间的K7和K5煤层平均厚度与原储量核实报告有较大变化,并经宣汉县国土局对宣汉县渡口乡有缘煤厂资源分布情况的证明,为此于2011年7月,矿井对扩建工程初步设计进行了修改,四川省经信委川经煤炭函【2011】1382号文对扩建工程进行了批复,四川省煤监局川煤监审批【2011】451号文对宣汉县渡口乡有缘煤厂扩建工程初步设计安全专篇修改版的批复进行了批复。二、矿井开拓1、开拓方式采用平硐开拓方式,主平硐井口坐标:X=3506575、Y=36522857、Z=+730m。西回风平硐,井口坐标为:X=3506723、Y=36522235、Z=+780m。东回风平硐,井口坐标为:X
5、=3506427、Y=36522879、Z=+780m。2、水平划分矿井划分为两个水平,一水平标高+640m、二水平标高+740m。3、采区划分矿井以井口为界,有两个资源块段,前期开采东块段,后期开采西块段。全矿划分为五个采区。东西翼开采,东翼块段划分为三个采区(+640m水平划为一采区、+740m水平划为二采区);西翼二个采区开采,其中+700m水平划分为四、五采区,先开采东翼,后开采西翼,采用下行式开采顺序。4、大巷布置+730m水平运输大巷为改造利用巷道,沿走向布置K5煤层中。+780m西回风巷为新掘巷道,沿走向布置在西块段K5K7煤层中。+780m东回风巷为改造利用巷道,沿走向布置在东
6、块段K5K7煤层中。+686副平硐沿走向布置在东块段K7煤层中。+780二采区到+686三采区材料上山沿K7煤层中。5、采掘工艺矿井开采两煤层(K5和K7煤层),可采段纯煤层厚度0.30.8m,一般0.60.7m,夹矸厚0.050.1m,煤层倾角2536。设计采用走向长壁式采煤方法,采用单体液压支柱配金属铰接顶梁支护顶板,全部垮落法管理采空区。根据矿井对K5、K7煤层顶、底板岩石硬度的测试结果,其硬度系数f值大于6,因此掘进工作面采用炮掘机装工艺。平巷掘进工作面用矿井现有的ZLZY60/11.5T型立爪式装岩机装矸,斜巷掘进工作面选用P30B型耙斗式装岩机装矸。三、矿井通风采用分区式通风方式,
7、抽出式通风方法;西回风平硐和东回风平硐均选用两台FBCDZ615A型轴流式主要通风机,1台工作,1台备用,配套电机功率37kW。回采工作面采用“U”型通风,掘进工作面采用局部通风机压入式通风。四、提升运输水平运输大巷采用CCG5/600FB型矿用防爆柴油机车牵引矿车运输,煤炭、矸石采用1t固定式矿车装载,设备、材料采用平板车或材料车装载。轨道暗斜井、轨道下山采用JTPB-1.21.0型矿用防爆提升绞车提升运输;人行暗斜井、人行下山安设RJY22-28/750型架空乘人装置升降人员。五、矿井排水矿井+620m水泵房选用3台D12-255型水泵,配套电机11kw矿井正常涌水量为15m3/h,最大涌
8、水量为30m3/h。井下涌水经水泵抽排至+730m水平运输大巷水沟后,自流出井口。六、矿井供电矿井双回路10kV电源分别来自樊哙变电站和渡口变电站,供电距离分别7km和5km,线路规格均为LGJ35mm2。地面工业场地利用原有主变电所,建筑面积150m2。双回电源线路进入地面主变电所,10kV母线采用单母线分段接线方式。主变电利用所内安设的两台S11-500/10/0.4型变压器,其中1台工作、1台备用,供地面工业场地电气设备用电。由地面主变电所不同母线段各馈出两回10kV电源线路,分别供至东、西回风平硐工业场地,东、西回风平硐工业场地均利用已安设的两台S11500/10/0.4型变压器,其中
9、1台工作、1台备用,供主要通风机用电。矿井采用双回路10kV高压下井,井下中央变电所主接线采用单母线分段,正常运行时采用分列运行方式,当一回停止供电时,另一回可承担全部负荷。采煤工作面的电气设备设瓦电闭锁,掘进工作面的电气设备设风电闭锁、瓦电闭锁。地面用电设备采用10kV、380V、220V电压等级;井下用电设备采用10kV、380V、127V电压等级。 七、矿井安全监控等六大系统矿井装备KJ73N型煤矿安全监控系统,地面设中心站,井下设分站,按煤矿安全规程和煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范的有关规定安装各类传感器,一旦出现瓦斯超限,能自动切断工作面及其回风巷内所有非本质安全型用电设备电
10、源。矿井消防、防尘、压风管路、通讯、人员定位、紧急避险系统等按煤矿安全规程及有关文件规定装备。八、目前开拓回采状况及调整开采顺序开始布置三采区原因1、目前开拓回采状况730水平一采区2013年底投产以来,目前已回采大部,剩余回采煤量约2.1万吨。二采区开拓中发现该采区K5和K7煤层厚度均小于250mm,开采条件极为困难,根据当前煤炭市场行情,矿拟定暂不开采二采区,调整到先开采三、四采区为矿接替采区。为了保持煤矿“三量”的平衡,现在需要开拓+700m水平K5和K7煤层采区运输巷,布置620686水平东翼三采区人行下山及通风下山两个掘进工作面,形成700水平东翼三采区开拓系统,根据如下:1、 按照
11、四川煤监局川煤监函2013205号批复的关于宣汉县渡口乡有缘煤厂调整安全专篇部份内容的批复中规定: “开采三、四五采区时必须建设井下紧急避难系统,施工前应委托有资质的设计单位进行专门设计”2、 按照四川省经信委川经信煤炭函【2010】81号宣汉县渡口乡有缘煤厂扩建工程初步设计(代可行性研究报告)的说明批复中规定: “同意矿井在东翼三采区下车场+640m标高、西翼集中下山下车场+700m水平和五采区下车场+620m标高分别设水仓和水泵房”。3、宣汉县渡口乡有缘煤厂扩建工程初步设计(代可行性研究报告)的说明中第二章井田开拓中明确: “2.3.2 开拓方案矿井采用平硐、暗斜井开拓方式、分区式通风方式
12、。设计将矿井划分为两个水平,一水平标高+700m、二水平标高+620m。以主平硐为界,分为东、西两个资源块段,前期开采东块段,后期开采西块段。全矿划分为五个采区。西块段划分为两个采区(+730m水平划为一采区、+700m水平划为二采区);东块段划分为二个采区,其中+700m水平划分为三、四、五采区。改造利用原有缘煤厂+780m回风平硐作为矿井东回风平硐,作为东部一、二采区的回风井;改造利用原+686m副平硐作为西部各采区的回风井,作为西部三五采区的回风井。相应设置东、西回风暗斜井分别与+730m东总回风巷和+700m西总回风巷贯通。+730m水平运输大巷担负一水平各采区的进风和运输等,一水平布
13、置2个下山采区,即一、二采区。第二章 采区概况一、采区位置1、地面位置:对应地面标高为+935m至+580m。2、井下位置:三采区属于矿井东翼资源块段,井下标高为+700m水平。二、采区边界及面积三采区上部与二采区相接,西邻矿区薄化带,东部矿区薄化带。采区走向长1200m,倾斜宽300360m,面积0.312km2。三、开采范围本设计开采K7煤层,标高+700m+620m之间。四、邻区采掘情况上部的二采区尚未开采。本采区的开采在层位关系上对邻区不会造成影响。 第三章 采区地质一、地质构造矿区所在构造部位为位于南大巴山外弧褶带添子城复式背斜西南边缘的三墩向斜与立石门背斜两边缘构造之间,即为位于三
14、墩向斜的北东翼,又位于立石门背斜的南西翼上。立石门背斜和三墩向斜均为线性褶曲,两构造轴线大致平行(相距21km左右),均呈北西南东向展布,向斜两翼主要由嘉陵组千佛崖组地层组成,两翼基本对称;背斜出露最老地层为志留系,两翼基本对称。三墩向斜为向东延入开县境内,向西在前河以西逐渐倾没消失。立石门背斜向东延入三墩境内,向西延入万源境内。有缘煤厂矿区一带的构造形态为单斜,地层走向S60E左右,倾向SW,倾角一般为2240。矿区一带的次级褶皱及断裂不发育。矿区断层稀少,在开采标高范围内对1111煤层的开采影响不大,区内构造复杂程度应为简单中等。二、 地层地层综合柱状详见图31 。三、煤层1、煤层赋存K7
15、煤层俗称康脉,为区内可采煤层,赋存于白田坝组第一段近底部,上距白田坝组一段顶界148m左右。该煤层为结构简单的大部可采煤层,在矿区约4000m的煤层分布区中,可采段长约3400m,中部薄化,从而将矿井分为东、西两个资源块段。矿井范围内,可采区纯煤厚0.40.62m,一般厚0.5m,含夹矸一层,厚0.050.2m。K7煤层在+700m标高以下倾角2536,平均倾角30,煤层特征详见表11所示。表11 煤层特征表煤层纯厚度(m)层间距(m)倾角()视密度(t/m3)煤层结构顶、底板岩性K520.40.620.52536301.40简单多为砂岩,偶见炭质泥岩伪顶煤层顶、底板岩性多为砂岩,局部偶见炭质
16、泥岩伪顶。2、煤质1)煤的物理特征:K7煤层颜色为黑色,似金属光泽,条带状结构,层状构造,参差状断口,外生裂隙发育。煤岩成分以半亮型煤为主,煤岩类型为半亮型。2)煤的化学性质:根据重庆市地质矿产测试中心2008年11月提供的检测报告,按GB/T15224划分,K7煤层为中高灰、特低硫、中热值煤贫煤。K7煤层煤质主要指标如表122。表122 煤层煤质主要指标成果表项目煤层指标Mad(%)Ad(%)Vd(%)St,d(%)Qb,d(MJ/kg)GY煤炭类别K52原煤0.4838.8411.280.1820.958100贫煤精煤0.337.2612.230.3533.725图11 地层综合柱状详见图
17、三、 水文地质条件根据宣汉县渡口乡水患调查报告,矿井水文地质条件属简单类型。根据储量核实报告,预测矿井开采至+620m标高时,矿井正常涌水量为15m3/h,最大涌水量为25m3/h。1、采区充水因素1)大气降水:原有缘煤厂主平硐一般流量3.5m3/h,洪期时最大流量可增大4倍,主要是平硐以上采空区来水,下山矿坑水小,受大气降水影响小。说明大气降水是矿坑充水的主要水源。它对矿坑充水影响程度大,但影响时间短,一般在大雨后35天后流量减小明显。由于五采区上部、东部尚未开采,西部为薄化带,故大气降水对本采区涌水量无直接影响。但需要防范大气降水经过五采区回风上山、及一采区轨道下山、人行下山、西回风暗斜井
18、等涌入本采区。2)含水层水:区内对矿坑产生直接充水影响的含水层为煤层顶板砂岩裂隙含水层,对K5煤层巷道系统产生充水影响的含水层是白田坝组一段K5煤层顶板以上砂岩裂隙含水层和白田坝组一段底部砂岩裂隙含水层,分别厚27m和18m。在井下出露的含水层有淋水现象。这2个含水层岩体结构较致密,砂岩中裂隙不发育,连通不远,富水性弱,但对矿坑充水产生长期的影响。3)隔水层:区内隔水层为K5煤层底板至顶板隔水层,厚30m左右,由泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩组成,厚度较稳定,隔水性能良好。4)断层导水性:在一、二采区开采过程中,数次发现隐伏小断层,在断层破碎带巷道无水流现象,导水性极弱。根据普查地质报告在该区域
19、没有发现大的断层。故断层导水性对该区正常开采无大的影响。5)老窑及老空区水:由于三采区上部尚未开采,西部为薄化带,故本采区不受老窑及老空区水直接影响。但需要防范老窑及老空区水经过三采区回风上山、及一采区轨道下山、人行下山、西回风暗斜井等涌入本采区。四、瓦斯、煤尘、煤的自燃倾向性和地温1、瓦斯根据达州市经济委员会关于核准2012年度煤矿瓦斯等级鉴定报告的通知(达市安监2012284号),2012年度有缘煤厂绝对瓦斯涌出量0.856m3/min,相对瓦斯涌出量3.63m3/t;绝对二氧化碳涌出量1.039m3/min,相对二氧化碳涌出量4.40m3/t;属低瓦斯矿井。2、煤尘爆炸危险性根据煤炭科学
20、研究总院重庆分院提供的检测报告,矿井开采的K7煤层无煤尘爆炸危险性。3、煤层自然发火倾向性根据煤炭科学研究总院重庆分院2011年9月14日提供的检测报告,矿井开采的K7煤层自燃倾向等级为类,属不易自燃煤层。4、地温本区属正常地温区。第三章 采区开采第一节 采区储量、采煤方法及采区参数一、 采区储量1、根据达州万安环境资源咨询有限公司2011年12月提交的四川省宣汉县添子城矿区有缘煤炭资源/储量核实报告、四川省矿产资源储量评审中心“川评审2011078号”四川省宣汉县添子城矿区有缘煤厂煤炭资源/储量核实报告评审意见书和四川省国土资源厅“川国土资储备字2011236号” 关于四川省宣汉县添子城矿区
21、有缘煤厂煤炭资源/储量核实报告评审备案的证明,截止2013年11月30日止,矿井划定矿区范围内保有资源储量(122b+333)82.2万吨,其中(122b)16.1万吨、(333)64.1万吨。2、三采区包含16号块段储量(333)8.3万吨,19号块段储量(333)19.1万吨,22号块段储量(333)8.0万吨,但22号块段储量(333)8.0万吨在开采标高以外,故合计储量(333)27.4万吨。(333)资源量取可信度0.8,则采区工业资源储量为:27.40.8=21.92万吨。3、暂不能利用储量A1+A2+A3+A40.83万吨式中:A1断层煤柱煤量,设计区域内无大的断层,故0万吨;A
22、2防水煤柱煤量,根据初步设计,需要沿+350m运输大巷留设20m水平隔离煤柱,走向长1000m,五采区所属煤柱宽10m,计0.83万吨;A3边界煤柱,设计区域内无相邻矿界,故0万吨;A4地面建(构)筑物煤柱煤量,地面无大型村庄及其它需设保护煤柱的建(构)筑物,故0万吨。4、开采损失煤量=(采区工业资源储量暂不能利用储量)(1-采区回采率)=(21.920.83)(10.85)=3.16万吨采区回采率,取85% 5、本采区地质储量详见表4-1-1三采区储量汇总表 表411煤层能利用储量暂不能利用储量开采损失(万吨)可采储量(万吨)块段(333)储量(万吨)可信度工业资源储量(万吨)断层煤柱(万吨
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