2011最新池州市贵池区石门黄煤矿矿井水平延深设计说明书.pdf
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1、池州市贵池区石门黄煤矿矿井水平延深设计说明书 1 第一章矿井概况 1.1 矿区交通位置 池州市贵池区石门黄煤矿位于池州市贵池区梅村镇境内,距池州市南 23km, 梅村镇西北 6.5km, 矿区中心地理坐标为东经 1173153北纬 30 2647。矿区由约 2km 的简易公路与村村通公路相连,经约 3km 的村 村通公路即至齐山石门高的县级公路。由此可达 318 国道及安庆、池州、 铜陵等沿江城市,交通运输方便,见交通示意图。 附图 1-1矿山交通示意图为矿区位置 池州市贵池区石门黄煤矿矿井水平延深设计说明书 2 1 1.2 矿区自然经济地理概况 矿区属中低山地貌,区内地形起伏较大,地势北西高
2、,最大标高约 +390m;南东稍低,最低标高约+260m。区内无大的水体、水系,仅有季节 性小冲沟,雨季有水,枯水期则干涸。 气象:本区属季风副热带半湿润气候,年平均气温 16.2,六、七、 八三个月最高,最高气温 40.6,十二、一、二月气温最低,最低气温为 -11.9,年平均降水量 1449.6mm,以 58 月份降水量最多。 地震:本区未发生过大的地震,区域地震设防烈度为 6 级。 区内经济欠发达,以农业为主,主产水稻、玉米,盛产茶、竹、木材 等林木产品,近年来,采矿业和矿产品加工业占有一定位置。 区内劳动力充足,水电资源丰富,可满足矿山开发需求。 1.3 矿权设置情况 池州市贵池区石门
3、黄煤矿于 2009 年 10 月取得了石门黄煤矿延续采矿 权,许可证号为:C3400002009061130022045,有效期 2009 年 10 月至 2012 年 10 月,发证机关为安徽省国土资源厅,开采方式为地下开采,开采规模 为 6 万 t/a。矿区范围拐点坐标为: 1、X:3370200Y:39551625 2、X:3369880Y:39551585 3、X:3369750Y:39550800 4、X:3369975Y:39550585 矿井东西走向长约 950m,南北宽 280m,矿区面积 0.2642km 2,矿井开 采深度+250m 至+100m。 1.4 矿井开采现状 贵
4、池区石门黄煤矿始建于 1992 年, 2006 年进行资源整合, 核定矿井生 产能力 4 万 t/a, 2008 年进行矿井技术改造, 提升矿井生产能力至 6 万 t/a。 池州市贵池区石门黄煤矿矿井水平延深设计说明书 3 目前,该矿是池州市仅有的几家煤矿企业中资源储量最好、开采条件优越、 技术装备先进、安全管理到位、经济效益较好的矿山生产企业,相关证照 齐全有效。 一、矿井开拓系统: 1、开拓方式 矿井采用斜井、单水平上、下山开拓方式 2、井筒 矿井有主斜井、副斜井和回风斜井三个井筒。主斜井担负全矿井提煤、 提人、下放设备、材料等任务,为矿井的一个安全出口;副斜井担负全矿 井提矸和辅助材料运
5、输任务,为矿井的另一个安全出口。回风斜井担负全 矿井回风。 3、水平、采区 矿井生产水平为+180m,回风水平为+200m,在二煤层中布置集中回风 巷。矿井布置二个采区,即东采区和西采区。 二、矿井开采系统 矿井现有一采一掘 2 个工作面。工作面布置及采煤方法: 采煤工作面为西采区+180m 一煤工作面, 走向长度 140m, 倾斜长度 20 30m,煤层均厚 1.2m,倾角 3070,采用单一走向短壁后退式采煤方 法,放炮落煤,冒落法管理顶板(工作面采用单体液压支柱、金属铰接顶 梁。 一梁一柱走向棚) 。 掘进工作面为+180m 水平东采区的三煤掘进工作面。 三、提升运输: 1、主斜井提升系
6、统 提升设备为 JTK-1.61.2 型单滚筒绞车一台, 电机功率 90kW, 钢丝绳 直径为 21mm, 斜井轨道 18kg/m,单钩串车提升,提升容器为 0.5t 翻斗式 矿车,并安装一台 XRC10-6/6S 型矿用乘人车。 池州市贵池区石门黄煤矿矿井水平延深设计说明书 4 2、副斜井提升系统 提升设备为 JT800/630 型单滚筒绞车一台,电机功率 22kW,钢丝绳直 径为 15.5mm, 斜井轨道 14kg/m,单钩箕斗提升,最大载重量 1000kg。 四、排水: 矿井为一级排水,在+180m 水平设立主排水系统,水仓容量为 242m 3, 安装 80DF305 水泵 3 台,一台
7、工作,一台备用,一台检修,电机为 30kW, 双电源供电,排水能力为 43 m 3/h。主排水管路两趟均为 D N895,一路工 作,一路备用。 五、供电: 矿井采用 10KV 双回路供电,一路引自梅村变电所,另一路引自潘桥变 电所。 工业广场内建有一座 10kV 变电所, 共安装 4 台变压器, 其中两台 S9- 250/10/0.4 变压器供地面用电,两台 S9-160/10/0.4 变压器供井下用电。 矿井主、副斜井提升绞车及主要通风机实行双回路供电。 六、通风: 矿井采用中央并列抽出式通风方式。主斜井、副斜井进风,回风斜井 回风。 回风斜井安装 2 台 FBCDZ12-218.5 对旋
8、轴流式通风机,一台工作, 一台备用,采用双回路供电。矿井需风量 980m 3/min,矿井总进风量 1051.70m 3/min,矿井总回风量 1059.20 m3/min。 井下测风站、风门、密闭墙等通风设施齐全,矿井进行了通风阻力和 风机性能测试。 七、安全监控系统: 安全监控系统 2006 年 12 月份建立起 KJ91A 煤矿安全监控系统,2008 年 8 月份进行升级改造建立起 KJ101N 监测系统,按照要求规范了矿监控网 络。 中心站设在矿调度室, 分站设在井下+180m 采区机电峒室和回风井抽风 池州市贵池区石门黄煤矿矿井水平延深设计说明书 5 机房内,对井下各掘进、回采工作面
9、、回风井巷、总回风安装 KJ101-45B 型甲烷传感器,掘进局扇安装 KGT8 开停传感器,风门均安装 KGE8 型风门 位置传感器,回风井风硐安装 KGF2 型风速传感器,风机房安装 KGY5 型负 压传感器、主扇开停馈电传感器,2011 年 3 月安装了温度、一氧化碳传感 器。基本上满足了安全监控系统需要。另外矿井各级管理干部和机电等人 员下井佩戴 JCB-B20 型便携式甲烷检测报警仪,每班有一名专职瓦斯检查 员,配备 AQG-1 型光干涉式甲烷测定器,对全矿井瓦斯进行检测,特别是 采掘面一炮三检工作。矿井在井口设立监控生产调度联合值班室,24 小时 值班。通过了市经委的验收。 八、防
10、火、防尘系统 地面井口设置消防材料库,消防用水不间断的山泉水,铺设 DN25 消防 管路, 每隔 100m 设置支管和阀门。 井下+180m 水平井底车场设消防材料库, 存放有黄沙、红砖、灭火器、消防绳、尖锹等消防工具。 利用消防管路在井下各转载点、溜煤眼、采煤面、掘进面等地点安装 喷头,喷雾洒水降尘,回风巷安设水幕,净化风流,掘进岩巷均采用湿式 钻眼,放炮使用水炮泥,炮后洒水降尘;另外有专人对主要进回风巷定期 清扫,冲洗岩帮等。 九、压风系统 矿井地面压风系统,空压机型号 YP-6/7 型空压机,电机功率 45KW,选 用 DN2.5 寸镀锌管架设到各作业地点。 1.5 矿井水平延深设计的理
11、由 矿区总走向长度为 950m,扣除断层及变簿带,实际可采走向长不足 800m。全矿井原保有地质储量 55.1 万吨,其中一煤为 27.21 万吨,三煤为 27.89 万吨;近几年+180m 水平以上共消耗资源储量 4.40 万 t,+180m 以上 水平可采资源基本开采结束。现矿井保有地质储量 50.70 万吨,减去断层 池州市贵池区石门黄煤矿矿井水平延深设计说明书 6 煤柱、井筒保护煤柱、井田边界煤柱等储量损失 18.29 万吨,现矿井保有 可采储量 32.41 万吨,基本赋存在+180m+100m 水平。为了矿井生存和可 持续发展,为了矿井安全生产,提高矿井资源回收率,根据煤矿安全监察
12、部门的要求,在综合利用现有井巷工程、设备的基础上,将现有主、副井 生产系统继续延深,进行水平延深改造十分必要。 1.6 设计依据 1、 煤矿安全规程 、有关法律法规; 2、矿井 6.0 万吨/年的技改初步设计说明书; 3、 贵池区石门黄煤矿 2011 年采掘方案 1.7 设计指导思想和原则 1、贯彻执行国家的有关法令、方针和政策及煤炭工业技术标准,在确 保安全的前提下,以经济效益为中心,体现“少投入、多产出、工期短、 效益高”的设计原则。 2、 根据本矿井地质特点, 结合矿山现实状况, 技术改造变更初步设计, 在充分利用现有工程、设备的基础上,合理开拓布置,简化生产环节、优 化生产系统,提升安
13、全标准,体现良好的经济效益。 池州市贵池区石门黄煤矿矿井水平延深设计说明书 7 第二章矿井地质特征 2.12.1 矿矿区区地地质质 2.1.1 地层 本矿区位于皖南山区,地层出露较好,矿区内出露地层主要有:二迭 系下统栖霞组(P1q)孤峰组(P1g) ,上统龙潭组(P2l) 、大隆组(P2d) ,三 迭系下统殷坑组(T1y) 、和龙山组(T1h)及第四系残积坡积层(Q4) 。现根 据地表出露,并结合区域地质资料,分述如下: 二迭系下统栖霞组(P1q) :该组地层有六个岩性段,底部碎屑岩段;岩 性为深灰灰黑色页岩,偶夹透镜状煤层;下部臭灰岩段:为深灰、灰黑 色中至厚层状沥青质灰岩;下硅质层段:灰
14、深灰色厚巨厚层状灰岩; 上硅质层段:为灰黑色薄层硅质岩夹泥质条带灰岩;顶部灰岩段:灰黑色 灰岩,中厚厚层状。该组地层厚度约 150m。 二迭系下统孤峰组(P1g) 下部以深灰色硅质页岩为主,多含锰质,黑色褐色,一般含锰数层, 极不稳定,富含腕足类动物化石;中部以硅质页岩为主,夹薄层硅质灰岩, 细晶质,致密坚硬;上部以灰深灰色硅质岩夹薄层硅质页岩。本区地层 厚约 120m,与上覆龙潭组呈假整合接触。 二迭系上统龙潭组(P2L) 是本区的主要含煤地层,本组有两个岩性段。上部为含煤段:以灰至 深灰色薄层粉砂岩、砂质泥岩、炭质页岩、泥岩和煤组成,含植物化石碎 片。一般含煤 4 层,自上而下为 1、2、
15、3、4 煤层,其中 1、3 煤层属大部 可采煤层,2、4 煤层多为煤线及偶尔见可采煤层;下部不含煤段主要为浅 灰深灰色中细中粗粒砂岩、砂质泥岩和砂质页岩,底部间夹薄层菱铁 矿。全组厚约 70m,与下伏地层假整合接触。 池州市贵池区石门黄煤矿矿井水平延深设计说明书 8 二迭系上统大隆组(P2d) 下部为一层深灰色至灰色硅质灰岩,含大量腕足类化石碎片,致密坚 硬,厚层状,裂隙发育。中部为灰黑色硅质页岩夹薄层泥质页岩,微含炭 质。顶部为灰黑色硅质灰岩及薄层状硅质页岩。全组厚约 50m 左右,与下 伏地层整合接触。 三迭系下统殷坑组(T1y) 下部为灰黄黄绿色钙质泥岩,薄层页片状;中部为灰灰黄公薄 层
16、泥质灰岩夹钙质页岩;上部为浅灰黄绿色钙质泥岩夹灰岩。本组厚约 120m,与下覆伏地层整合接触。 第四系(Q) 为坡积、冲积、残积沉积物。主要为粘土、亚粘土及砂砾石,厚度05m。 2.1.2 构造 本区构造位置处于潘桥张溪复式向斜东翼,大龙山次级向斜之南翼。 1、褶皱 矿区内地层为一单斜构造,地层走向为 NE600,倾向北西,倾角 4047,局部倾角达 60。 2、断裂 矿区内仅发育一条倾向斜切逆断层(F1) ,位于矿区中东部,该断层走 向 NE4550,倾向北西,落差大于 200m。断层斜切煤系地层,造成煤 系地层在走向上不连续。 2.1.3 岩浆岩 矿区范围内地表及井下均无岩浆岩。 综上所述
17、,矿区内控制及研究程度不高,构造复杂程度应属中等复 杂类型。 池州市贵池区石门黄煤矿矿井水平延深设计说明书 9 2.2 煤层及煤质特征 2.2.1 煤层特征 本区含煤地层为二迭系上统龙潭组,为海陆交互相沉积。含煤 4 层, 自上而下为 1、2、3、4 煤。主要可采煤层为 1、3 煤。 一煤层:位于含煤段顶部。黑色粉沫状块状,多则光泽,其顶板为 薄层黑色深灰色炭质页岩及泥岩,有时相变为深灰色砂质页岩,距大隆 组底部灰岩石 0.55m, 底板为薄层砂质泥岩, 有时相变为砂质页岩或薄层 细砂岩,多含植物根部化石。根据石门黄煤矿历年开采所见煤巷的煤厚资 料,煤层厚度 0.305.00m,一般 1.2m
18、 左右。煤层结构简单,属较稳定的 大部可采煤层,为本区主采煤层之一。 二煤层:黑色磷片状,碎块状。局部相变为炭质页岩。顶板为深灰色 泥岩,底板为灰黑色砂质泥岩。有时相变为薄层砂岩,距一煤层 514m, 正常 10m 左右,煤层厚度 01.30m,平均 0.28m,煤层结构较复杂,含夹 矸 12 层,有时分叉为 23 层,属极不稳定局部可采煤层。 三煤层:黑色粉沫状及碎块状,多则光泽,局部相变为炭质页岩,顶 板为黑色炭质页岩、炭质泥岩,有时相变为砂质页岩。底板为黑灰黑色 泥岩或相变为砂质页岩或细砂岩。距第一煤层 2035m,煤层厚度 0.70 3.80m。根据石门黄煤矿历年开采的巷道中揭露的煤厚
19、点平均煤层大于 1.3m,煤层结构较复杂,含夹矸 12 层,有时分叉为 23 小分层。矿区 内属较稳定的可采煤层,为本矿区主要可采煤层之一。 四煤层:黑色,粉沫状,常见为煤线及薄煤层,有时相变为炭质页岩, 顶板、底板均为泥岩或砂质页岩。矿区内未见可采点,属极不稳定的不可 采煤层。 2.2.2 煤质特征 池州市贵池区石门黄煤矿矿井水平延深设计说明书 10 本区 1992 年进行开采, 2001 年 10 月 22 日, 经池州市质量技术监督技 术所以池检(2001)化验字 494 号文, (2001)质监验字(05)号、 (2001) 量认(皖) (Z0230)号认证,检测结果如下表: 外水份%
20、内水份%灰份%挥发份%固定炭% 发热量 千卡/kg 硫% /1.0313.087.7628.5368210.64 根据煤炭质量分级标准(GB/T15224.1-2001)分析,矿区一煤层 属中灰、低硫、中高发热量的无烟煤;三煤层属高灰、中硫、低发热量 的无烟煤。 2.2.3 瓦斯与自燃及煤尘爆炸性情况 1、瓦斯 安徽省经济和信息化委员会皖经信煤炭函20101222 号文,对全省煤 矿进行瓦斯等级审定,池州市石门黄煤矿属低瓦斯矿井。石门黄煤矿鉴定 结果如下表: 绝对涌出量相对瓦斯涌出量 矿井 名称 瓦斯 m 3/min 二氧化碳 m 3/min 瓦斯 m 3/t 二氧化碳 m 3/t 2008
21、年瓦 斯等级 2009 年瓦 斯等级 石门黄煤矿0.4530.3433.7202.820低低 2、煤层自燃及煤尘爆炸性 2003 年 9 月 8 日,安徽省煤矿安全参数测定站对本矿区煤尘爆炸及煤 层自燃分别作出两份报告如下表: 1)煤层自燃情况如下表 煤层 编号 水份 (%) Mad 灰份(%) Aad 挥发份(%) Vad 全硫 (%) St.ad 真密度 TRD (g/cm 3) 吸氧量 (ml/g 干煤) 自燃倾向 等级 池州市贵池区石门黄煤矿矿井水平延深设计说明书 11 022042.0612.037.14/1.530.73不易自燃 2)煤尘爆炸情况如下表 工业分析(%)煤尘试验 煤样
22、 编号 水份 Mad 灰份 Aad 挥发份 Vad 火焰长度 (mm) 抵制煤尘爆炸最低 岩粉量(%) 鉴定结果 022042.0612.037.1400无爆炸性 从以上资料可以看出石门黄煤矿目前所采一、三煤层,属无煤尘爆炸、 不易自燃的低瓦斯煤层。上述分析样品均取自浅部,随着开采深度的增加, 瓦斯含量会随着增加,煤质特征可能有所变化,加强通风、防尘、防爆管 理,是矿山安全生产的重要环节,不可轻视。 2.32.3 开开采采技技术术条条件件 2.3.1 水文地质条件 1)矿区地表水 矿区无大的水体、河流,只有零星分布的几条山间间歇性小溪。小溪、 泉源均受大气降水控制,雨季水量丰富,旱季水少或干涸
23、。 2)小煤窑和生产井的水文地质情况 小煤窑:开采年代久远,更早的已无法得知。这些老窿位置不清, 均有少量积水,因老窿开采较浅,目前对矿山未形成威胁。 生产矿井水文地质情况:该煤矿建矿至今,在开拓过程中从未发生 过突水现象,一般是滴水和淋水。遇到小断层、小错动一般涌水量也很小。 根据矿井+180m 水平设立的 242m 3 的水仓,在枯水季节满水时间为 24 小时,得出正常涌水量为 10m 3/h;雨季时+180m 水仓蓄水时间为 12 小时, 得出矿井最大涌出量为 20m 3/h,且长期较稳定。 3)矿区水文地质情况 含水层地下水类型:从以往勘查资料得知,矿区存在三种地下水类 池州市贵池区石
24、门黄煤矿矿井水平延深设计说明书 12 型。 孔隙水类型:赋存于第四系冲积、坡积、残积层中的地下水。第四系 分布在山坡及低洼地带,厚 05m,一般厚 12m,坡积层中有少量的泉水 出露。 裂隙水类型:主要发育在大隆组、龙潭组、孤峰组地层中。 大隆组:硅质页岩和硅质灰岩交替出现,岩性致密、坚硬,裂隙大多 被方解石充填。含沙层以为硅质灰岩,较稳定,局部有含水较弱的裂隙含 水层。 龙潭组:以泥岩、粉砂岩为主,夹薄煤层,厚约 70m。含水层为砂岩裂 隙水,属弱含水层。 孤峰组: 为硅质灰岩和硅质岩互层, 致密, 水平层理发育。 厚 100120m, 该组地层自身含水甚少,属弱含水层。 裂隙溶洞水类型 殷
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