大阳煤矿初步设计—(编辑修改稿)

大阳煤矿初步设计—(编辑修改稿)内容摘要：

64m，因此今后在开采中应特别注意奥陶突水。 矿井涌水量 目前矿井生产期的涌水量较小，只有 500m3/d 左右。 现生产盘区的正常涌水量为 50m3/h，最大涌水量为 60m3/h。 考虑到开采深度逐渐增加，生产能力逐渐扩大等因素，矿方提供的全矿井设计正常涌水量为 100m3/h，最大涌水量为 120m3/h。 七、矿井充水因素分析 现依据井田水文地质条件将井田矿坑充水因素分析如下： 大气降水对矿坑充水的影响 大 气降水通过基岩裂隙及松散堆积物孔隙渗入地下，在裂隙沟通的情况下进入矿坑 (主要是 3 号煤矿坑 )，是矿坑充水的重要来源。 矿坑涌 19 水量受降水的季节变化影响随之具有明显的动态变化特征。 地表水及断层对矿坑充水的影响 根据观测资料，区内河流的富水期往往与浅层潜水的高水位、富水期相吻合，有着一定的水利联系。 为此，煤矿开采时，唐安、古周、上村一带地表水的渗透将成为矿井主要充水水源之一，形成矿坑充水的补给边界。 地表水可通过岩土层的孔隙、裂隙及断层破碎带对矿坑充水。 河水在近河地段是矿坑充水的主要因素之一。 老窑水对矿坑充 水的影响 本井田分布大量的老窑及现在仍在开采中的小煤矿，由于其开采给地水水的赋存创造了广泛的积水空间，给本井田今后的开采造成了诸多不利因素。 矿井东部煤层露头线附近，有金章贝聚祥煤矿、中窑煤矿、西街煤矿、向东联营煤矿；南部又窑坪煤矿、中村煤矿；西南有王坡煤矿；北及东北又庄头煤矿。 该矿采空区已在 3 号煤层中部形成了。 该矿回采工作面顶板实行了全部垮落，未有大的积水区，但仍 存有一定积水，矿井开采中对此应引起高度重视，特别是临近采空区和古空区开采时，应严格坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，根据水 头压力确定防水煤柱大小，留足保安煤柱，防范积水涌入巷道，造成水害事故。 大阳煤矿在日常生产中已绘制有详细的采掘工程平面图，可以准确地预测采空区的位置，所以小窑积水、老空积水对矿井生产无太大的威胁。 20 奥灰水对矿坑充水的影响 井田内奥陶静水位标高为 +564m，而井田西部边缘 15 号煤层底板标高低于 +564m，因此今后在开采该区 15 号煤层中应特别注意奥陶突水问题。 八、其它有益矿产 山西式铁矿：位于本溪组底部，出露于大阳、南社一带，矿体呈鸡窝状及透镜状，平均厚 ，但分布不广，储量甚少，无工业开采价值。 锰铁矿：位于石盒子组地层，含矿体 6 层，其中 1 层具有工业价值，该层位于石盒子组底部，在井田西南角上村一带赋存较好，一般厚 2m，但变化较大，估计有 2020 万 t 储量。 石灰岩：奥陶系石灰岩出露于东掘山、靳家庄一带，质纯，可作为炼铁溶剂及烧制水泥原料；太原组石灰岩可做建筑石料。 锗：在勘探过程中对主要煤层增进行了测定，均未达到工业利用指标，无开采价值。 九、地质勘探程度及存在问题 地质勘探程度 本井田历经普查、详查、精查勘探阶段，共施工钻孔 83 个，钻探进尺。 其中精查勘探阶段施工钻 孔 73 个，钻探进尺 ，岩芯采取率在 75%以上的达 84%。 1999 年又在香山探测区约 内进行了地震补充勘探。 通过以上工作，基本查清了井田构造形态，对井田内主要断层、褶 21 曲已查明，煤层对比较可靠，对煤质、煤层特征、陷落柱 、开采技术条件等基本查明，基本能满足矿井设计与生产建设的需要。 存在问题和建议 （ 1） 井田内老窑及其它小煤矿甚多，可能会在地下形成老窑积水。 由于对小煤窑边界控制不够，缺少小煤窑坑道实测图。 因此，在今后的开采中必须先探后采，有疑必探。 （ 2） 矿井预计涌水量资 料不够齐全。 （ 3） 钻孔的封闭虽按规程进行，但未经检查，生产中应引起重视。 （ 4） 生产中要进一步落实奥灰水静水位和水量。 （ 5） 对岩溶陷落的性质了解不够，开采时尤其对不封闭的陷落及破碎带要加强观测，以策安全。 （ 6）井田内有水库和村庄，已留有足够的煤柱，以防水库水进入矿井和避免村庄塌陷破坏，保证矿井安全开采。 （ 7）建议对采空区范围和受矿井开采影响的村庄范围进行实测，以便为矿井后期设计和建设提供可靠的依据。 （ 8）应积极处理好小窑的边界问题，防止小窑越界开采。 第二章 井田开拓 第一节 井田境界及 储量 一、井田境界 22 山西兰花科技创业股份有限公司大阳煤矿分公司位于晋城市北偏西约 35km处，西为王坡煤矿，东有向东、中窑煤矿，北有庄头、西周煤矿。 其地理坐标为：北纬 35176。 37′ 30″～ 35176。 45′ 00″，东经 112176。 43′ 45″～ 112176。 50′ 37″。 根据山西省国土资源厅 2020年 11 月换发的采矿许可证，证号为 1400000421262，井田批准开采 3 号、9 号、 15 号煤层，井田范围由以下 11 个拐点圈定： X= Y= X= Y= X= Y= X= Y= X= Y= X= Y= X= Y= X= Y= X= Y= X= Y= 1 X= Y= 面积为。 其中 3 号煤层面积需扣除大周煤矿、西周煤矿、金章背聚祥煤矿、西周窑岭煤矿、向东联营煤矿、中窑煤矿和厅山煤矿等七个煤矿占用本井田的范围。 二、井田储量 23 本次储量计算的煤层为 3 号、 9 号和 15 号煤层，储量计算边界同井田边界并除去采空区及小煤矿坡坏区。 采空区范围由大阳煤矿提供，小煤矿破坏区以山西省国土资源厅 批准的开采范围为界。 5 号煤层因其煤层薄，可采范围小，储量少而未参与计算。 井田内风氧化带未计算储量。 根据地质报告提供的各钻孔岩芯煤样的容重测试结果，然后取其平均值为各煤层的平均容重，各煤层的容重如下： 3 号煤层～ ； 9 号煤层～ ； 15号煤层～。 本矿井和浅部小煤窑已开采 20 多年，井田范围内剩余的地质储量 ,结合大阳煤矿提供的有关资料计算。 储量计算采用地质块段法，计算公式如下： Q=D178。 L178。 S 式中： Q――块段煤炭储量， t； D――煤的容重， t/m3； L――块段煤 层平均厚度， m； S――块段煤层水平投影面积， m3。 经计算，矿井能利用储量为 ，其中 3 号煤层为。 详见表 211。 表 2－ 1－ 1 矿井能利用储量计算汇总表 单位： 10kt 24 煤层 编号 A B C 工业储量 A+B+C A+B A+B+C (%) 能利用储量 A+B+C 3 7861 1036 2836 11733 76 11733 9 798 2284 1644 4726 65 4726 15 1769 8453 4685 14907 69 14907 合计 10428 11773 9165 31366 71 31366 可采储量的计算 矿井设计可采储量按下式计算： 矿井可采储量 =（工业储量 已采储量、永久煤柱损失）179。 采区回采率 其中：采区回采率 3 号煤层取 ， 9 号煤层取 ， 15 号煤层取。 经计算，矿井设计可采储量 ，其中 3 号煤层可采储量为，各煤层可采储量详见表 212。 表 212 矿井可采储量汇总表 单位： 10kt 煤层 设计能利用储量 永久煤柱损失 开采 损失 可采 储量 村庄 水库 其它 小计 3 11733 455 292 991 1758 2499 7496 9 4726 285 91 54 430 644 3652 15 14907 840 299 156 1295 2722 10890 合计 31366 1580 682 1201 3463 5865 22038 25 第二节 矿井设计生产能力和服务年限 一、矿井工作制度 矿井设计年工作日为 300d，每日三班作业，其中两班生产，一班准备；每日净提升时间为 14h。 二、矿井设计生产能力 结合井田煤层埋藏深度、煤层赋存条件、 开采技术条件、装备水平、煤炭外运条件和市场需求等因素，确定矿井技术改造后的生产能力由900kt/a 提高到 1500kt/a，净增 600kt/a。 三、矿井（ 3号煤）服务年限 矿井（水平）服务年限按下式计算： T=Z/（ A178。 K） 式中： T—— 矿井（水平）服务年限， a； Z—— 设计可采储量， kt； A—— 设计生产能力， kt/a； K—— 储量备用系数，取。 矿井服务年限： T=Z/（ A178。 K） =22038/（ 1500179。 ）≈ （ a） 3 号煤服务年限： T=Z/（ A178。 K） =7496/（ 1500179。 ） ≈ （ a） 则按 1500kt/a 规模， 3 号煤服务年限为。 26 第三节 井田开拓 一、井田开拓现状 大阳矿井 3 号煤层采用斜井单一水平开拓方式，工业场地布置有一对主、副斜井、南风井作为进风立井、北翼布置了一个回风立井。 主副斜井落底后沿煤层走向平行布置有 +750m水平轨道大巷和 +750m水平胶带大巷，在大巷两侧布置上下山采区开采。 主斜井装备 1000mm 胶带输送机，副斜铺设 600mm 轨距串车提升；大巷煤炭运输采用胶带输送机，辅助运输采用架线电机车牵引 1t 系列矿车，采煤方法为轻型综采放顶煤开采。 二 、井田开拓 本次设计基本维持了原初步设计的井田开拓格局，只是根据地质条件的变化对采区布置做了适当调整。 方案一：井田共划分成 3 个采区开采，即延伸现有一对大巷至井田北部，东西方向沿煤层倾斜方向布置北二采区下山至西部边界处，见图 2— 3— 1，进一步加大了北二采区的开采范围。 北一采区维持的现有划分格局不变。 方案二：即延伸现有一对大巷至井田北部，东西方向沿煤层倾斜方向布置北二采区下山至井田西中部，然后再延煤层走向南北布置三采区的开拓巷道。 见图 2— 3— 2。 井田西部煤炭由三采区开采。 设计推荐方案一，其优点是扩大了北二 采区的开采范围，减少采区接替次数，利于矿井的稳产，同时也减少了回采工作面的搬家次数。 27 第四节 井筒及井底车场 本次设计主要针对井下采区布置及回采工作面进行，井筒及井底车场仍然维持原初步设计的参数。 第三章 大巷运输及设备 第一节 大巷运输方式的选择 一、煤炭运输方式的选择 根据井田开拓布置，结合矿井现状及主井提升方式，大巷运输方式选择为带式输送机运输方式。 大巷采用带式输送机运煤，运输环节少，运输能力大，运输事故少，易于实现运输集中控制，也是目前国内大中型矿井普遍采用的运输方式，利于矿井生产前后期的平稳衔 接。 从投资分析，与电机车运输方式比较，因其对巷道坡度要求不高，大巷可全部沿煤层布置，因而节省了井巷工程费用，普通带式输送机的设备费用也并非昂贵，相比电机车运输，减少了铺轨、架线、轨道维修费用，因此，带式输送机运输方式总的说来投资并未增加。 二、辅助运输方式的确定 结合矿井的现状及矿井产量，本矿井初期可选择的辅助运输方式有、架线电机车、调度绞车牵引矿车和无极绳绞车牵引矿车两种方式，鉴于本矿初期采区巷道几乎全部沿煤层布置且有重型设备运输等特点，本着节省投资，易于操作的原则，设计确定初期辅助运输方式为：平巷为架 28 线 电机车牵引矿车运输，斜巷为调度绞车牵引矿车运输，其优点是技术工艺简单，操作便利，对近水平及缓斜煤层产状变化适应性强，较无极绳系统机动灵活，投资省。 第二节 大巷运输设备选型 根据矿井运量和巷道参数，井下大巷煤炭运输设备的主要技术参数如下： 一、 +750m水平胶带大巷一号带式输送机 水平长： ，倾角 3176。 左右； 胶带宽度： B=1200mm； 输送能力： Q=1000t/h； 带速能力： V=； 胶带强度： ST=1250N/mm； 电动机： YB400M24 N=280kW 减速器： M3RSF70+风扇 +逆止器 i=25； 液力偶合器： 24KXDB； 制动器： YWZ5 500/201 拉紧方式：液压绞车自动拉紧。 二、 +750m水平胶带大巷二号带式输送机 水平长： 1530，倾角 2176。 左右； 胶带宽度： B=1200mm； 29 输送能力： Q=1500t/h； 带速能力： V=； 胶带强度： ST=1250N/mm； 电动机： YB400M24 N=2179。 280kW 减速器： B3SH11+风扇 +逆止器 i=20； 液力偶合器： 24KXDB； 制动器： YWZ5 500/201 拉紧 方式：液压绞车自动拉紧。 三、三号带式输送机（北二采区） 水平长： ，倾角 2176。 — 16176。 左右； 胶带宽度： B=1200mm； 输送能力： Q=1500t/h； 带速能力： V=； 胶带强度： ST=1250N/mm； 电动机： YB355434 N=280kW 减速器： FLENDER 直交轴减速机 (带逆止器及风扇 ) 2 台； 液力偶合器：意大利传斯罗伊产品 2 台 隔爆； 制动器：液。