史山煤矿矿井设计.doc

第一章 井田概况及地址特征第一节 矿区概述一、地理位置及交通条件 （一）交通条件 阳城史山煤矿位于山西省阳城县东16 km，隶属于阳城县北留镇，其地理坐标为：东经112°3237112°3345，北纬35°315735°3321。 本井田与外界交通较为方便，东部有太焦铁路通过，由晋城市可达京广铁路，西有侯月铁路从阳城县通过，南面为晋（城）阳（城）高速公路，村与村之间有简易公路相通，交通便利。图例： 高速公路 国道 省道 县道 交通位置图（1/50万） （二）地理位置井田地处太行山脉西麓，沁水盆地的南缘，地貌属剥蚀中低山地丘陵，地形复杂，地表切割强烈，冲沟遍布，总的地势东高西低，最高点位于井田东部，海拔990 m，最低点位于井田西南部，海拔665 m，相对高差325 m。本区属黄河流域沁河水系获泽河支流，井田内无常年性地表水径流及大的地表水体，主要水源为大气降水，雨季出现短暂的洪流。二、矿区电力供应基本情况本矿电源引自北留变电站和东山变电站两座变电站，电压等级为10KV：为双回路供电。三、矿区的地形与气象 井田属大陆性气候。一年内四季分明。夏季午间较热，早晚凉爽，雨季充沛。冬季寒冷少雪。春季风多雨少。据阳城县气象站13年资料统计，年平均气温10.3，最高气温37.3，最低气温-18.7。无霜期180天左右，最大冻土深度为43 cm。夏季多东南风，冬季多西北风，最大风力为10级。 年降水量最大为891.2 mm，最小为412.5 mm。79月份雨量最大，占全年的56 %。平均年蒸发量为1578.7 mm，最大为48月，占全年的62%，其中46月份占全年的41%。四、矿区的水文简况 本区各煤层充水来源于其顶板含水层。其中正开采的3号煤含水量来源于顶板砂岩裂隙水，与地表降水呈正比关系，含水性较差。水文地质条件属简单类型；9号、15号煤层含水量来源多。预计开采3号煤层时矿井正常涌水量20m3h，最大涌水量35m3h。五、矿区开发史及周边小窑状况 阳城史山煤矿基本情况分述如下： 1、阳城史山煤矿 阳城史山煤矿位于阳城县东16km处，史山煤矿为集体企业， 2002年1月由省国土资源厅换发采矿许可证，批准开采3号煤层，设计能力900Kt/a,生产规模为900Kt/a。井田面积3.84km2。该矿井采用斜井开拓，矿井采用长壁综采金属网分层开采，中央分列式通风，机械排水，该矿井属高瓦斯矿井。第二节 井田地质特征一、地层 井田内沟谷纵横，大面积为基岩裸露区，仅在沟坡两侧零星被第四系黄土覆盖，结合钻孔资料，先将本区地层由老至新分述如下： 奥陶系中统峰峰组（O2f） 岩性主要为深灰色厚层状石灰岩和灰黄色泥灰岩，岩溶发育。底部为一层含方解石脉的泥质角砾状岩。含腕足类化石，为煤系地层基地。厚度120m左右。 石炭系（C） 中统本溪组（C2b）灰色铝土质泥岩为主，夹砂质泥岩，泥岩，砂岩，底部常见鸡窝状山西式铁矿。一般厚8.6m，变化范围518m。 上统太原组（C3t） 岩性主要为灰灰黑色砂岩、泥岩、石炭岩及煤层。为区内主要含煤地层之一。底部以K1砂岩与本溪组分界，与下伏地层呈整合接触。本组厚93.76m。据岩性组合特征划分三个岩性段： 一段（C3t1）：K1 砂岩至K2石灰岩底。底部为灰白色含砾石英砂岩（K1砂岩）；中部为灰灰黑色泥岩；顶部为15号煤层，煤层厚2.082.18m，平均厚2.13m。为区内主要稳定可采煤层之一。本段厚一般为9.73m左右。 二段（C3t2）：K2灰岩底至K4灰岩顶。岩性主要为石灰岩，砂岩，泥岩和煤层。本段含石灰岩三层（K2 、K3 、K4），其岩性为深灰色厚层状含燧石石灰岩；含12、13号煤，区内不可采。本段厚31.00m。 三段（C3t3）：K4灰岩顶至K7砂岩底。岩性主要为砂岩，泥岩，石灰岩及煤层，其中含石灰岩12层（K5 、K6），含煤35层（5、6、7、8、9号），其中9号煤层稳定可采，煤层平均厚1.48m，本段厚53.03m。 二叠系（P） 下统山西组（P1s）岩性主要为灰灰黑色砂岩、泥岩及煤组成，含煤13层，其中3号煤为区内稳定可采煤层，煤层厚6.756.96m，平均厚6.82m。底部以K7砂岩与太原组分界，一般厚45.53m。 下统石盒子组（P1x）岩性主要为灰绿黄绿色，灰色砂岩、粉砂岩、砂质岩及铝土质泥岩组成。井田内西南部大面积出露，风化后呈灰白色、黑灰、杏黄等杂色，地表易于辩认。底部发育一层4m左右厚的灰白色粗砂岩，定为标志层K8，是与山西组分界的标志。本组上部发育一层铝土质泥岩，鲕状结构，风化后多小孔，裂隙且被铁质充填。本组地层厚约70.00m。 上统上石盒子组（P2s）由中砂岩、砂质泥岩及泥岩组成。井田内由出露广泛，砂岩风化后呈黄绿色，泥岩风化后呈杏黄色，交错层理及斜层理发育，底部往往有一层粗粒砂岩，成分以石英为主，硅质胶结为与下石盒子组分界标识（K9），本组地层厚约230m左右。残留最大厚度约150m。 第四系中上更新统（Q2+3） 井田内零星分布，主要为浅黄浅红色亚粘土，亚砂土，厚013.65m，平均厚约10m。二、含煤地层本井田的含煤地层主要为石灰系上统太原组和二叠系下统山西组。太原组（C3t）：为井田内主要含煤地层之一，由灰灰黑色砂岩、泥岩、石灰岩、煤等组成。含煤8层，15号煤层稳定可采，9号煤层稳定，本井田内可采，本组发育46层浅海相灰岩，为地层对比的标识层，自下而上编号为k2k6，本组厚93.16m。太原组标识层k2灰岩，深灰色致密坚硬，上部夹34层条带状黑色燧石为其主要特征。厚7.4011.5m平均10.50m，稳定发育，为15号煤层的顶板，可与太原西山毛儿沟，庙沟灰岩对比。K3灰岩下距K2顶16.00m，厚1.505.60m，一般厚3.60m。灰深灰色，性脆坚硬，含少量燧石结核，发育较稳定。K4灰岩，位于太原组中下部，下距K3灰岩约10.50m，上为9号煤层，灰色含黄铁矿结核。厚0.601.80m，平均厚0.90m，发育较稳定。K5灰岩，灰黑色含方解石脉及黄铁矿，中上部夹有燧石层，上距3号煤层底板29.25m，下距K4灰岩32.98m，全区发育稳定，平均厚2.80m，可与太原西山东大窑灰岩对比。山西组（P1s）：主要含煤地层之一，由灰、灰黑色砂岩、泥岩及煤组成，为陆相沉积。砂岩多为中细粒，石英含量较多。泥岩层理发育，含植物化石。本组厚45.53m，主要含3号煤层，煤层厚6.756.96m，平均厚6.82m。该组底界有一层灰白色细粒砂岩，定为标识层K7，厚约3.20m，是山西组与太原组分界标识，本层位可与太原西山北岔沟砂岩对比。三、地质构造 井田内发育一组走向NW的褶皱组合，总体上区内岩层走向NE,倾向NW,倾角25°，并具次级宽缓的背向斜构造。断裂构造不发育，未见岩浆岩，地质构造属简单类型。四、井田水文地质及矿井涌水量概况 1、井田内主要含水层特征 第四系松散沉积物孔隙潜水含水层 井田内第四系呈零星分布，岩性主要为红褐色粉质粘土夹细纱层，含水层的厚度、水位深埋及其富水性在不同部位差别较大，地下的补给、排水条件、水质类型及其动态特征与前述区域相应含水岩组的情况基本一致。 二叠系上、下石盒子组及山西组砂岩裂隙含水层 井田内出露普遍，主要接受降水补给及含水层之间的垂向渗透补给，以泉点形式排泄或向3号煤矿井内排泄。地下水的埋深条件在长期开采3号煤疏排矿井水的影响下，目前主要以潜水形式储存。地下水动态变化较大。砂岩含水层的富水性一般较差。钻孔单位涌水量为0.00020.002L/(s·m)，水质类型与前述区域该层位含水量的水质类型相同。 石灰系太原组灰岩及砂岩岩溶裂隙含水层 该含水层在部分地段埋藏较深。含水层以K2、K3、K4、K5等几层灰岩为主，呈层状分布全被泥岩隔水层分隔，相互间水力联系较弱。含水层富水性较差，据长河祥查区102水文资料，钻孔单位涌水量为0.00130.02L/(s·m)，涌透系数为0.0510.096m/d，水质类型为HCO3Ca·Mg或SO4·HCO3Ca·Mg型水。含水层一般要接受上部基岩地下水及3号煤矿井水的渗透补给。 中奥陶统岩溶承压含水层 含水层岩性主要为上马家沟组灰岩，岩溶裂隙发育，富水性较强。区内奥陶灰岩溶水向区外延河泉方向径流排泄。井田西侧约5Km，有原山西水文队施工的水文孔（水22），据其抽水试验资料，奥灰岩溶水水位降深0.39m，涌水量为3.72L/s，单位涌水量9.5L/(s·m),渗透系数15.2m/d，奥灰岩溶水位标高512.39m。另井田位于水22和102孔之间，奥灰岩溶水水位标高518.528，由北至南西递降。井田奥灰水位标高485m左右。 2、井田内主要隔水层 本溪组及太原组底部泥岩、铝土质泥岩隔水层位于15号煤层之下，平均厚度8.6m，在正常情况下阻隔或减弱了15号煤与奥灰水之间的水力联系。 石炭系、二叠系泥岩、砂质泥岩隔水层该水层分布于各灰岩、砂岩含水层之间，其单位厚度差别较大，埋藏较深时在含水层之间起到较好的隔水作用，但在采煤矿井顶板之上导水裂隙内的泥岩将减弱或失去其隔水性能。 3、矿井充水因素分析及水害防治措施 （1）、充水因素分析 充水来源及其影响程度 大气降水对矿井水的影响 降水通过不同成因的基岩裂隙及松散沉积物孔隙在裂隙沟通的情况下进入矿井，成为矿井充水的间接但重要的补给来源。矿井涌水量受降水的季节变化影响，具有明显的动态变化特征。 奥灰水对矿井充水的影响 本区奥灰岩溶水位标高约为485m。据煤层底板等高线图，区内15号煤层底板标高在535590m之间，高于奥灰水位。正常情况下不存在底板突水问题。但考虑到引用的奥灰岩溶水位标高系长河勘查期成果，至今时间较长，期间水位变化情况未进一步探明，建议以后做进一步探测补充工作，生产中做好地下水的探测防护。 （2）、矿井水文地质类型 井田内3号煤的主要充水含水层富水性较差。据矿方提供资料，矿井涌水量不大，其涌水量与地表降水成正比关系。井田内构造简单，无大的断层存在，奥灰水虽然丰富，但其水位（518528m）远低于煤层底板标高，不会对3号煤开采造成威胁，随着采空区积水将成为矿井生产的主要隐患，应引起足够的重视。总的来说，3号煤矿床水文地质条件简单。 9号煤的主要含水层富水性较差，奥灰水位低于煤层底板（565620m），在正常情况下不会对矿井形成突水威胁。矿体之上3号煤矿井积水可能通过9号煤底板以上导水裂隙带对矿井产生部分导水，即9号煤层矿床水文地质条件简单。 15号煤矿床位于当地基准面以下，含水性、富水性差。煤层底板（535590m）高于奥灰岩溶水位，不具备底板突水危险。在长期开采条件下，顶板冒落后导水裂隙带可达9号煤层，从而使上部煤层矿井水成为15号煤矿井充水重要的补给来源，即15号煤层矿床水文地质条件简单。综上所述，根据矿井水文地质规程规定，确定本区矿井水文地质类型为类。 （3）、矿井涌水量预测 本区各煤层充水来源于其顶板含水层。其中正开采的3号煤含水量来源于顶板砂岩裂隙水，与地表降水呈正比关系，含水性较差。水文地质条件属简单类型；9号、15号煤层含水量来源多。预计开采3号煤层时矿井正常涌水量20m3h，最大涌水量35m3h。 第三节 煤层的埋藏特征一、煤层 井田内主要可采煤层为3号、9号和15号。 3号煤层：位于山西组下部，俗称“香煤”，上距下石盒子组底砂岩（K8）约26m，下距太原组K6灰岩12.0m，煤层厚6.406.96m，稳定可采。煤层结构较简单，根据钻孔资料，本井田中部、南部3号煤层含有一层夹矸（厚0.4米），井田北部没有夹矸。3号煤直接顶板多为细砂岩、粉砂岩，其底部常有0.11.01m炭质泥岩及灰色泥岩伪顶，老顶为灰色中、细粒砂岩，成分以石英为主，泥质、钙质胶结。底板一般为泥岩、粉砂岩或细砂岩。3号煤因其含硫量低而有“香煤”之称。 9号煤层：位于太原组中下部K4灰岩之上，上距3号煤层底板63.55m，下距K1砂岩顶约38.13m，煤层厚度1.431.53m，煤层厚度变化不大，结构简单，常夹一层夹矸，顶板为中砂岩，底板为K4石灰岩，无伪顶。9号煤尚未开采。 15号煤层：位于太原组下部K2灰岩之下02.60m，上距3号煤层底板96.03m，上距9号煤层底板32.48m，下距K1砂岩顶5m，煤层厚度2.082.18m，平均2.13m，煤层厚度变化大，结构简单，常夹一层夹矸（厚0.14米）。顶板多为K2灰岩，局部为黑色泥岩；底板为黑色泥岩。15号煤层尚未开采。可采煤层特征见下表。 各可采煤层特征一览表含煤地层煤层编号煤层厚度（m）最小最大平均煤层间距（m）最小最大平均矸石层数矸石类别顶板岩性底板岩性煤层稳定程度备 注P1S36.406.966.681简单细砂岩砂质泥岩稳定有伪顶C3t91.431.601.5153.9363.5558.741简单中砂岩石灰岩稳定无伪顶C3t152.052.402.1326.4232.4829.451简单石灰岩泥岩稳定无伪顶二、煤质及用途 1、物理性质和煤岩特征 （1）3号煤层 宏观煤岩特征：为黑色灰黑色，半亮、光亮型煤，玻璃似金属光泽，条带状结构，层状构造，阶梯状、贝壳状断口，条痕灰黑色，裂隙不发育。 显微煤岩特征：煤岩组分主要为镜质组（半镜质组）、丝质组次之。镜质组：以无结构均质镜质体为主、次为胶质体、基质镜质体。丝质组：氧化丝质体为主，呈碎屑状、透镜状分布。 （2）9号煤层 宏观煤岩特征：为黑色灰黑色、半亮光亮型煤，玻璃似金属光泽，条带状结构，层状构造，阶梯状、贝壳状断口，条痕灰黑色，质坚硬，裂隙不发育，偶见黄铁矿。 显微煤岩特征：煤岩组分主要为镜质组（半镜质组）、丝质组（半丝质组次之）。镜质组：以无结构均质镜质体为主，次为胶质镜质体、基质镜质体。丝质组：氧化丝质体为主，呈碎屑状、透镜状分布。矿物质以粘土矿物为主，其次为少量黄铁矿、碳酸盐矿物。 （3）15号煤层 宏观煤岩特征：为黑色灰黑色、半亮型煤，似金属光泽，以条带状均一结构、粒状，阶梯状断口为主，贝壳状次之，条痕为灰黑色，裂隙较为发育，常见黄铁矿充填。 显微煤岩特征：煤岩组分主要为镜质组、丝质组。镜质组：主要为无结构均质镜质体，其次为胶质镜质体，偶见基质镜质体分布。丝质组：以氧化丝质体为主，呈碎屑状分布，或分布于镜质体中，或与粘土渗杂在一起。矿物质以粘土矿物和黄铁矿为主。 2、煤质及工业用途评价 3号煤层为低中灰、低磷、特低硫、高热值、高熔灰分、高强度之无烟煤。煤对CO：反应低、中等结渣、浮煤回收率良等，固定碳含量高，为良好的合成氨用煤、动力用煤和铸造用型焦特种配煤。 9号煤层为低中灰、中磷、中硫、高热值、高熔灰分、高强度之无烟煤。煤对CO：反应低、中等结渣、浮煤回收率良等，固定碳含量高，为良好的合成氨用煤、动力用煤和气化用煤。 15号煤层为低中灰、特低磷、中硫、高热值、高溶灰分、高强度之无烟煤。热稳定性好，浮煤回收率良等，为良好的动力用煤。三、瓦斯、煤尘爆炸危险性、煤的自燃性及地温情况 1、瓦斯 阳城史山煤矿上年度瓦斯绝对涌出量5.81m3/min，相对涌出量9.36m3/t，鉴定等级为高瓦斯矿井；按瓦斯含量随深度增大而增高的规律，本区9、15号煤层应属高瓦斯含量煤层。 2、煤尘和煤的自燃 据国家煤及煤化工产品质量监督检测中心2007年10月对阳城史山煤矿的检验报告，3号煤层无爆炸性，自燃等级为III级，不易自燃。 长河区详查勘探报告中对9、15号煤层进行了煤尘爆炸性采样试验。经抚顺煤炭科学研究所进行分层煤尘爆炸性试验，15号煤层火焰长度为0，岩粉量也为0，属无爆炸危险煤层。9号煤层没采样试验，按其煤质特征、类比分析，其煤尘爆炸危险性一般不大。鉴于上述情况，9、15号煤层开采时应进行煤尘爆炸性和煤的自燃倾向性测试工作。 3、地温地压 根据长河区详查勘探报告，该区地温正常，参考区域资料该区的地温梯度为1.6/百米，恒温带深度在65米深度左右，井田及其周边没有发现地温和地压异常现象，该井田属地温地压正常区。第二章 井田境界及储量第一节 井田境界 阳城史山煤矿3号煤层由以下4个拐点（6度带）坐标圈定。 山西阳城北留史山煤业有限公司3号煤层井田境界坐标表拐点XY1.00.002.00.003.00.004.00.00井田面积3.8400km2。 9号、15号煤层由以下4个拐点（6度带）坐标圈定。 阳城史山煤矿9、15号煤层井田境界坐标表拐点XY1.00.002.00.003.00.004.00.00井田面积3.8400km2。第二节 井田储量一、计算储量的工业指标最小可采厚度0.8m最高灰分40%最高硫份3% 最低发热量22.1MJ/kg夹石剔除厚度0.05m二、保有工业资源/储量 阳城史山煤矿地质勘查报告对该矿资源/储量的核查结果，矿井保有能利用资源/储量估算结果见表 井田保有资源/储量计算汇总表 单位：kt煤层水平资源/储量类别331332331+332+333（）煤种3313323333313323313323333号一水平31942003194231942100WY9号二水平00835208352WY15号三水平0011136011136WY合计3194201948805143062三、矿井设计储量 井田保有工业储量减去开采时的永久煤柱损失为矿井设计储量。计算结果见表 矿井设计储量计算表 单位：kt煤层编号水平工业资源/储量331332333永久煤柱损失设计储量井田境界铁路村庄小计3号一319422784无无2784291589号二8352696无无696765615号三11136928无无92810208合计514304408440847022第三节 可采储量一、矿井设计可采储量 矿井设计可采储量按矿井设计储量，减去矿井工业场地、井筒、主要大巷留设的开采保护煤柱量，乘以矿井采区回采率计算。根据设计规范，薄煤层采区回采率为0.85%，中厚煤层采区回采率为0.8%，厚煤层采区回采率为0.75%。 设计可采储量（设计储量-保护煤柱量）×采区回采率 3号煤设计可采储量（29158-3544）×0.7519211（kt） 9号煤设计可采储量（7656-728）×0.85=5889（kt） 15号煤设计可采储量（10208-1239）×0.8=7175（kt） 矿井设计可采储量计算结果见表 矿井设计可采储量计算表 单位：kt煤层编号水平设计储量（kt）开采煤柱损失（Mt）采区回采率（%）开采损失设计可采储量备注工业场地井筒主要大巷小计3号一水平2915860163723063544753428157839号二水平7656958155272885630525915号三水平1020822016585412398012075968合计4702291688337125511526527010二、安全煤柱及各种煤柱留设和计算方法 井田开采需要留设安全煤柱的主要有矿井工业场地、井筒、井田境界、主要大巷。各种煤柱留设方法按照“设计规范”和“建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程”的有关规定，结合矿井开采中已留设煤柱的现状进行计算留设。 计算留设安全煤柱的岩层移动角：表土段45°，基岩段72°。 井筒煤柱：一级保护，围护带宽度20m，并结合已开采的留设现状确定。 工业场地煤柱：二级保护，围护带宽度15m，并结合已开采留设现状确定。 大巷煤柱：结合现有大巷煤柱留设现状，大巷两侧和两巷之间均留有煤柱30m。第三章 矿井工作制度及生产能力 第一节 矿井工作制度 矿井按年工作日330d，每日二班生产，一班准备。日净提升时间为16h。第二节 矿井设计生产能力一、矿井生产能力根据山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室文件“关于晋城市阳城县煤炭资源整合和有偿使用工作方案的核准意见”（晋煤整合办核200617号），结合当地的生产技术条件，最终确定矿井生产能力为900kta。二、矿井服务年限 本井田煤层结构简单，勘探程度较高，储量备用系数取1.4。 矿井设计可采储量 矿井服务年限= 矿井设计生产能力×储量备用系数 27010 = - =21.4a 900×1.4 第一水平设计可采储量第一水平服务年限 = 矿井设计生产能力×储量备用系数 15783 = = 12.5a 900×1.4则矿井服务年限为21.4a，第一水平服务年限为12.5a。第四章 井田开拓阳城史山煤矿设计针对批准开采的3号、9号、15号煤层进行开拓布置，但本设计只针对3号煤层开采布置,因此根据3号煤层地质条件和煤层赋存情况，根据已确定的矿井工业场地位置，选择斜井开拓，本着井上、下生产管理集中，方便生产，减少初期投资，多做煤巷，少做岩巷的原则，本次设计提出的3号煤层开拓方式为生产主斜井装备胶带输送机作为主提升井,副斜井装备单滚筒绞车作为辅助提升井,回风井功能不变。另外利用矿井回风斜井作为行人安全出口井。 根据煤层赋存特征，设一个水平开拓全井田，斜井沿井田中央北偏东43°方向布置运输、回风大巷、轨道大巷，基本垂直于运输(回风)大巷布置工作面运输、回风顺槽。运输、回风顺槽分别与相对应的采区巷道直接沟通，运输大巷、轨道大巷、采区运输巷沿煤层底板布置，回风大巷、采区回风巷沿煤层顶板布置，全井田共划分2个采区。详见井田开拓方式平面图插图。详见井筒特征表 井筒特征表 井筒名称主斜井副斜井回风斜井井口座标经距Y.283.325.169纬距X.739.283.751井口标高（m）+727.10+720.32+778.926提升方位角（度）236233井筒倾角（度）182030井筒深度或斜长（m）第一水平245164154井筒直径或宽度（m）净3.202.602.1掘进3.803.102.6井筒断面（m）净8.56.294.7掘进10.998.116.0砌壁厚度（m）300250250材料荒料石荒料石荒料石井筒装备皮带机单钩串车备注行人扶手行人扶手行人扶手第五章 矿井基本巷道及建井计划第一节 井简装备及布置主斜井净宽3.2m，净断面8.5m2，倾角18度，斜长245m，半园拱，荒料石砌碹，装备皮带机，作为矿井主提升井。副斜井净宽2.6m，净断面6.92m2，倾角20度，斜长164m，荒料石砌碹，装备单钩串车，担负全矿井辅助下料、行人任务。另外利用原有回风斜井作为行人安全出口井。井筒特征见表。井筒断面见断面图册。 井筒特征表 井筒名称主斜井副斜井回风斜井井口座标经距Y.283.325.169纬距X.74.283.751井口标高（m）+727.10+720.32+778.926提升方位角（度）236233井筒倾角（度）182030井筒深度或斜长（m）第一水平245164154井筒直径或宽度（m）净3.202.602.1掘进3.803.102.6井筒断面（m）净8.56.294.7掘进10.998.116.0砌壁厚度（m）300250250材料荒料石荒料石荒料石井筒装备皮带机单钩串车备注行人扶手行人扶手行人扶手第二节 井底车场形式及硐室主斜井井底车场为平车场，井底车场水平标高+657m。主斜井井底布置有井底煤仓，煤仓直径4.0m，垂深15m，容量100。副斜井井底布置有井下主变电所及水泵房、井底水仓等硐室，主副斜井之间布置有无极绳绞车房。其它硐室还有等候室及井下消防材料库等，井下水仓容量800m3。第三节 建矿计划一、施工准备的内容与进度施工准备工作是保证矿井建设顺利进行的一个重要环节，直接影响建设工期。只有充分做好准备，才能最大限度地发挥建设队伍的作用，加快矿井建设速度。因此，必须有机地结合矿井特点，科学地安排矿井建设的准备工作，力求在施工中取得最佳经济效益。矿井采用斜井开拓，达到设计生产能力时布置一个采区1个长壁工作面。根据建井建设工期定额的规定，结合本矿井开拓特点，确定其施工准备期为2个月。矿井施工准备期内要作好包括技术，物质供应、施工队伍组织以及“五通一平”为中心的准备工作。（1）购地主斜井场地所占地均已经征用，不再购地。（2）施工“五通一平”本矿为生产矿井，主井场地紧邻公路，“五通一平”条件均达到。矿井通信、生产调度使用本矿调度通信系统，矿井与外界的联系由阳城县电信局直接与矿井连通。矿井施工用水取自深井水。准备期的大部分工作宜采用平行交叉作业的方法。二、移交标准本矿井设计生产能力900kt/a，一次建成投产。移交1个分层综采工作面，工作面总长度200m，完成井巷工程量，地面各生产系统及机电设备安装应一次建成移交生产。三、井巷平均成巷进度指标根据原煤炭工业部下达的基建巷道成巷指标要求，结合本矿井井巷断面支护特点，又考虑到施工人员素质以及采用的施工方式，对井巷工程采用如下成巷指标：岩巷：60m/月煤层砌碹巷道：120150m/月其它半煤岩巷道：120m/月四、井巷主要连锁工程的确定矿井建设的特点（1）井筒已建成，并已形成系统。（2）矿井已有3个井筒均至3号煤层，平行施工条件好。（3）矿井连锁工程贯通距离短，贯通时间短。（4）工业场地已建成。（5）地面工程彼此距离较近，联系方便，且靠近公路，施工准备条件较好。（6）井下施工均为煤巷，矸石排放量很小。在施工组织中要根据上述矿井建设的特点，充分利用有利条件，克服不利因素，采用适宜方式，加快建设速度。矿井建设工期，井巷工程已施工完成，机电设备已安装运转。第六章 采煤方法一、采煤方法根据现采工作面揭露煤层情况，3号煤层平均厚度6.82m，煤层倾角3-5°，煤层顶板为泥岩或中细粒砂岩，局部为炭质泥岩及中砂岩，底板为粉砂岩、泥岩，局部为泥岩。根据3号煤层赋存情况及顶底板岩性，保证矿井安全生产和提高煤炭质量，设计采用采上采下放中煤分层综采采煤方法，顶板管理采用全部垮落法。采上分层时铺顶网，采下分层时再铺顶网，开天窗放中煤。二、工作面参数考虑目前的开采技术水平，3号煤层开采方式采用采上、采下放中煤分层综采采煤方法，顶板管理采用全部垮落法。在采区布置1个回采工作面,1个掘进工作面，设计投产工作面为3101采上分层综采工作面，上分层采煤工作面长度确定为200m，采高2.64m，后期下分层采高2.64m，放顶高度为1.54m。每班完成4个循环，日循环数8个，工作面循环进尺0.8m，正规循环率90。工作面最大控顶距6.673m，最小控顶距5.873m，支架间距1.0m。三、综采工作面产量计算回采工作面年产量：A采=L×H×M×N××工×D×r式中：A采回采工作面年产量，kt；L工作面开采长度，200m；H采高，2.64m；M日循环数，8个/d；N工作面循环进尺，0.8m/个循环；正规循环率，90；I工作面回收率，95；D年工作日，330d；r3号煤容重，1.45t/m3。A=200×2.64×8×0.8×0.9×0.95×330×1.45=1382kt掘进煤量按回采煤量10计，为138kt。则：矿井生产能力为：A矿=A采+A掘=1382+138=1520kta满足矿井设计生产能力要求。第七章 井下运输第一节 运输方式的选择根据井田开拓布置，主斜井直接大巷连通，主运输为皮带运输，辅助运输采用无极绳绞车牵引1t矿车运输。第二节 矿 车一、矿车类型井下采用MG1.1-6型1t固定矿车运输矸石和辅助材料，利用MC1-6B材料车和MP1-6A平板车运送材料及设备。二、矿车达到设计产量时各类矿车数目1t固定矿车：40辆；1t材料车：10辆；1t平板车：10辆。第三节 运输设备选型一、大巷煤炭运输设备大巷煤炭运输采用胶带输送机，各参数如下：型号：DSP-1063；长度：1200m；带宽：800mm；运输速度：2m/s；运输能力：400t/h；电机功率：125kW。二、辅助运输设备轨型：24kg/m；轨距：600mm；运输设备型号：JW-1200/63无极绳绞车；电机功率：37kW；运输距离：1200m。第八章 矿井提升 主斜井提升设备一、主斜井提升方式主斜井井筒倾角18°，现安装一部JD2型胶带机，担负全矿井的提煤任务。经验算，该胶带机满足矿井900kt/a的生产需求。二、主提升设备选型设计（一）原始数据及工作条件1、矿井年产量：900kt/a，工作制度330d/a，16h/d；2、井口至井底煤仓斜长：L=245m；3、胶带机倾角：=18°；4、散煤容重：1.0；5、输送能力：Q=400t/h；6、工作环境：温度、湿度适中，灰尘较多，机头部分处于室内，阻力系数=0.025（二）选型验算1、基本参数设定（1）每米物料重量： q=Q/3.6v=34.7kg/m（2）每米胶带重量： q0=17.8kg/m（3）每米上托辊转动部分重量： q=11.7kg/m（4）每米下托辊转动部分重量： q=4kg/m（5）运动阻力系数： =0.025（6）胶面滚筒磨擦系数： =0.3（7）提升高度： H=76m（8）水平机长： Lh=345m（9）胶带机运行速度： V=1.9m/s（10）带强： St=680N/mm若包角=200°，则K1=2.85 2、胶带机运行总阻力及圆周力（1）总阻力：F=F1+F2+F3+F（2）上分支运行阻力：F1=（q+ q0 +q）Lh=554（kg）（3）下分支运行阻力：F2=（q0+q）Lh=188（kg）（4）物料提升阻力：F3=q×H=2673（kg）（5）附加阻力：F=200（kg）总阻力：F=F1+F2+F3+ F=3579（kg）正常运行总圆周力：P=F=3579（kg）3、正常运行时的轴功率：N0=V/102=56（kW）4、电动机功率验算：N=KN0 =1.3N0=73（kW）现有电机功率N=125kW，满足矿井提升要求。5、输送带安全系数校核m=680×80/3579=1579，现有胶带强度满足要求。（三）验算结果经验算，现井筒内安装的胶带机胶带强度、电机功率等均满足要求，故本次设计采用现有设备，不做任何变动。现有设备特征如下：1、输送机：强力带式输送机，带速V=1.6m/s，胶带机长L=357m，倾角=18°-0。单滚筒单电机驱动，驱动滚筒为800mm的胶面滚筒。尾部重载小车张紧。2、输送带：PVG整芯阻燃抗静电橡胶带，B=800mm，St=680N/mm。3、电动机：N=125kW 1台4、减速器：ZSY315 1台5、液力偶合器：YOTGC500B 1套6、制动器：WFBTS40-60 1个7、