郑州市昌隆煤业有限公司一1煤开采初步设计
避险“六大系统”的通知》(安监总煤装[2010]146号);
15、《国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于印发煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知》(安监总煤装[2011]15号);
16、其它有关规定; 17、初步设计委托书。 三、设计指导思想
根据小型煤矿和区域一1煤层开采特点,认真分析矿井开采的内外部条件,结合目前已有的井上下矿、土、安工程,在尽量利用已有设施和设备的原则下,深化设计改革,简化生产系统,结合一1煤层赋存条件,优化开拓方式和采区巷道布置,提高资源回收率,积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料,使矿井达到安全可靠、技术合理、投资省、效益好的目的。
四、设计的主要特点
本次开采设计主要针对一1煤层,只涉及一1煤开采所需要的井巷、设备、安装等工程,地面利用已有建筑、设备和设施。开采条件及开拓布置主要对一1煤层进行论述。
1、开采条件:本区位于西施村向斜东段,总体构造形态为一宽缓的向斜构造(西施村向斜),并在矿区西北部边界发育一条正断层(F101),结合东施井田构造发育情况,确定构造复杂程度属中等。一1煤层位于太原组底部,下为本溪组铝土矿,上为L1灰岩。矿区内煤层厚度0~1.29m,由四个见煤钻孔(补-3、补-4、补-6、补-7)控制,平均0.92m。煤层结构简单,无夹矸或偶含薄层碳质泥岩夹矸。煤层总体呈北薄南厚,造成厚度变化的主要原因是沉积环境,其次为后期构造活动。通过对煤层变异系数和可采指数的计算,本矿区一1煤层为较稳定偏不稳定型薄煤层。煤层倾角8°~18°。矿井水文地质条件简单,一1煤层预计正常涌水量为60m3/h,最大为120m 3/h。
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一1煤层属瓦斯矿井;有煤尘爆炸性;煤层不易自燃。
2、资源情况:本次设计的资源储量依据批准的《郑州市昌隆煤业有限公司煤炭资源储量(扩层)核实报告》。全区一1煤层保有资源储量74.4万t,保有工业资源储量59.52万t,一1煤层可采储量32.03万t。矿井设计生产能力0.15Mt/a,一1煤层服务年限1.6a。
3、开拓方式:本次一1煤开采设计,由主、副井底向北分别布置主、副暗斜井及进风暗斜井(暗斜井下扎方向与煤层倾斜方向相反)对二1煤下部的一1煤层进行开采。矿井现有开拓方式不变,仍采用三立井开拓方式,暗斜井落底于一1煤层+141m水平。
4、采区及工作面布置:井下一1煤层开采共划分为二个采区,分别为22上山采区和21下山采区。首采区为22上山采区,投产工作面为221104工作面。全矿井布置1个高档普采工作面,1个半煤岩巷综掘工作面保产和接替。
该矿井田赋存区域为向斜构造,向斜轴近东西方向,西低东高。井田储量近80%处于向斜轴的北翼,煤层倾向南,广场内三个立井筒位于煤层走向的中部,倾向的中下部。暗斜井由南向北施工,下穿二1 煤层与一1 煤层之间各岩层,从二1煤层水平进入一1煤层水平,单水平上下山开采。一1煤层划分为两个采区,副暗斜井落底处沿煤层走向设采区分界线,以北上山开采为22采区,以南下山开采为21采区,采区上山或下山巷道均布置在煤层走向的中部,均采用双翼布置形式。首采区22采区。副暗斜井落底后,继续向北并向上折转沿一1煤层顶板布置22采区轨道上山和皮带上山,上山沿煤层倾向布置,工作面上下付巷沿煤层走向布置。根据煤层赋存条件,22采区由北向南(由浅至深)划分为三个区段,上山东西两翼各布置3个工作面,首采面位于上山西翼,即221104工作面,工作面上下付巷沿煤层布置,视
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情况采用裸巷或裸巷锚网支护。
5、采煤方法:采用走向长壁采煤法,单体液压支柱点柱支护顶板,爬底式采煤机采煤,全部垮落法管理顶板,高档普采工艺。
6、提升设备:矿井开采一1煤时采用二个立井担负提升任务,其中主井直径4.0 m,井深175m,采用一对1.5t非标准箕斗担负矿井0.15Mt/a的提煤任务,兼做进风井,提升绞车型号为2JK-2×1型,减速比31.5,所配电机为YR355M3-8型,功率185kw,额定电压380V,提升钢丝绳为24NAT-6×19S+FC-1670型;副立井直径4.0m,井深129.4m,采用一对1.0t非标准罐笼下料、升降人员等辅助提升任务,兼做进风井,提升绞车型号为2JTP-1.6型,电动机为JR125-8型绕线式异步电动机,功率95kw,额定电压380V, 提升钢丝绳为20NAT-6×19S+FC-1770型。
7、通风系统:本矿井为瓦斯矿井,通风方式为中央分列式;通风方法为机械抽出式。主井、副井进风,风井回风。矿井所需风量Q=29m3/s,通风容易期负压393Pa;困难期负压426Pa。矿井现有主通风设备为FBCZ№13型2台,一台工作,一台备用。配电机为55kw,额定电压为380V。主通风机电控采用低压变频装置控制。
8、排水系统:矿井一1煤正常涌水量60m/h,最大涌水量120m/h,排水高度177m(其中包括地面水处理扬程10m),排水管路经副暗斜井、风井井筒敷设至地面,矿井一1煤开采时主排水设备选用D155-30×8型离心式水泵 3台,正常涌水量时一台工作,一台备用,一台检修,最大涌水量时开一台水泵亦能满足排水要求。该泵配电机为YBK2-315-4型,功率:185kw,电压:660V。
9、供电系统:井下副暗斜井底设置一1煤配电所为一1煤生产服务。 10、安全监控:仍利用现有KJ95N型煤矿安全生产监控系统。
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11、人员定位:仍利用现有KJ69N型人员定位系统。
12、压风系统:压风设备利用现有的两台空气压缩机,1台LGBP-20/8G型、1台LGJ-20/7G型,单台供风量20m3/min,额定排气压力均为0.7MPa,配套电机功率为110kw, 额定电压380V。压风管路系统主干管为Φ108×4mm流体输送钢管,沿副井井筒敷设,以套管焊接连接;到井下后采用Φ108×4mm流体输送钢管沿暗斜井敷设,井下分支管路采用φ54×4mm流体输送钢管。
13、通讯系统:利用调度室内现有一台MTD-958型80门数字程控调度通讯系统。
14、安全措施方面:建设和生产时必须坚持经常性监测、监控,根据水压制定有效的防治水措施;回采时及时密闭采空区,加强顶板管理,采取有效方法提高采面回采率等。
五、矿井主要技术经济指标
1、设计生产能力: 0.15Mt/a 2、设计服务年限: 1.6a
3、井巷工程总量: 3074m(24640m3)
4、掘进率: 204.9m/万t(1642.7m3/万t) 5、矿井在籍总人数: 490人 6、原煤生产人员工效: 1.33t/工
7、建设总工期: 13个月(建井工期12个月、准备期1个月) 8、建设项目总资金: 1289.20万元 9、吨煤投资: 85.95元/t 六、存在问题及建议
1、深部下山开采时,必须高度重视底板突水威胁,根据具体情况可设置采区专用疏水巷道、采用底板注浆加固等措施。
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2、下山深部采掘巷道布置原则不能破坏底板隔水层。
3、核查报告水文地质部分,水文地质资料,阐述简单。应委托有资质单位编制本矿区专项水文地质报告,准确划分矿井水文地质类型,奧灰水文地质特征,目前水位及对生产的影响程度,绘制隔水层厚度等值线、突水系数等值线等较为详细的水文地质图,为矿井安全生产制定安全措施提供可靠依据。
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