四矿己组煤三水平初步设计说明书-大学论文.doc

平顶山天安煤业股份有限公司四矿己组煤三水平初步设计说 明 书煤炭工业部郑州设计研究院二五年八月平顶山天安煤业股份有限公司四矿己组煤三水平初步设计说 明 书工程编号：C1194设计规模：1.5Mt/a院 长：总工程师：项目负责人：煤炭工业部郑州设计研究院二五年八月参加设计人员名单专 业姓 名职 称采 矿李 明教授级高级工程师许汝哲教授级高级工程师陈绍东高级工程师欧阳广斌高级工程师丁永杰工程师韩永强工程师刘成军工程师机 电刘前进高级工程师张朝晖高级工程师刘东工程师机 选刘 平高级工程师吴 彬工程师总 运李灯平工程师杨全安高级工程师环 保滑翠玲高级工程师水 暖高爱英高级工程师刘新亚高级工程师土 建张晓伟工程师经 济曲振亭高级工程师李小创高级工程师陈玉莲高级工程师楚红霞高级工程师目录总说明1第一章 井田概况及地质特征5第一节 井田概况5第二节 地质特征6第三节 生产矿井技术面貌13第二章 井田开拓17第一节 井田境界及储量17第二节 矿井设计生产能力及服务年限19第三节 井田开拓22第四节 井筒30第五节 井底车场及硐室33第三章 大巷运输及设备35第一节 大巷运输方式35第二节 矿车35第四章 采煤方法36第一节 采煤方法36第二节 采区布置38第三节 巷道掘进42第五章 通风和安全45第一节 概况45第二节 矿井通风46第三节 瓦斯抽放58第四节 矿井热害防治59第五节 煤与瓦斯突出矿井防突措施61第六节 灾害预防及安全装备68第六章 提升、通风、排水和压缩空气设备77第一节 提升设备77第二节 通风设备89第三节 排水设备92第四节 压缩空气设备95第七章 地面生产系统97第一节 煤质及其用途97第二节 煤的加工97第三节 生产系统98第四节 辅助设施100第八章 地面运输101第一节 概况101第二节 北风井公路101第九章 工业场地总平面布置102第一节 主斜井工业场地总平面布置102第二节 风井工业场地总平面布置102第十章 电气104第一节 供电电源104第二节 电力负荷104第三节 送变电109第四节 地面供配电112第五节 井下供配电112第六节 通信116第七节 计算机管理及监控系统117第十一章 建筑物与构筑物119第一节 设计原始资料及建筑材料119第二节 主要工业建筑物与构筑物119第十二章 给水排水122第十三章 采暖通风及供热124第十四章 职业安全卫生125第一节 概述125第二节 建筑及场地布置126第三节 职业危害因素分析126第四节 主要防范措施127第十五章 环境保护131第一节 环境保护设计依据131第二节 矿井主要污染源和主要污染物131第三节 设计采用的污染物排放标准及环境保护目标133第四节 各种污染防治措施及预期效果134第五节 机构设置和专项投资137第十六章 建井工期139第一节 建井工期139第二节 矿井产量递增计划141第十七章 节约能源措施142第一节 概述142第二节 节约能源的措施142第十八章 技术经济145第一节 劳动定员及劳动生产率145第二节 原煤生产成本与售价146第三节 技术经济分析与评价147第四节 矿井设计主要技术经济指标150附录：1、平顶山天安煤业股份有限公司平煤安技20032号“关于四矿己组煤三水平地质说明书的批复”2、平煤会纪（2002）91号“关于四矿三水平设计方案论证的会议纪要”3、河南省矿产储量委员会豫储决定（1989）01号文审查批准河南省平顶山煤田一、四、六矿深部扩勘地质报告决议书4、平煤集团公司平煤总200315号文“关于四矿己组煤三水平设计方案请示的批复”5、平煤集团公司平煤会纪200512号关于四矿三水平皮带运输方案及三水平进风立井方案的会议纪要。6、2005年2月2日“关于四矿三水平主斜井装备的会议纪要”7、设计委托书附件：1、主要机电设备和器材目录 2、概算书图 纸 目 录序号图纸名称图号比例备注1地层综合柱状图采用2己15煤层底板等高线及储量计算图采用3己16煤层底板等高线及储量计算图采用4己17煤层底板等高线及储量计算图采用5己组煤开拓方式采区布置及机械配备平面图C1194-109/163-11：5000新制6己组煤开拓方式采区布置剖面图C1194-109-163-21：2000新制7巷道断面图册C1194-122新制8-620m水平井底车场平、断面图C1194-121.1-1新制9-780m水平井底车场平、断面图C1194-121.2-1新制10北进风井井筒平面布置图C1194-118-1新制11北回风井井筒平面布置图C1194-118-2新制12井下运输系统示意图C1194-124-1新制13通风容易时期通风系统示意图C1194-171-1新制14通风困难时期通风系统示意图C1194-171-2新制15北风井地面6kv变电所供电系统图C1194-261-01新制16-620m车场供电系统图C1194-261-02新制17主斜井、-780m车场供电系统图C1194-261-03新制18井上下通讯系统图C1194-262-1新制19安全监控系统图C1194-274-1新制20安全生产监控系统井下传感器布置图C1194-274-2新制21井下消防洒水管路平面布置图C1194-845-1新制22井下灌浆注胶管路平面布置图C1194-847-1新制23主斜井地面生产系统平面图C1194-430-00新制24主斜井地面生产系统A-A剖面图C1194-430-01新制25主斜井地面生产系统B-B、C-C剖面图C1194-430-02新制26主斜井总平面布置图C1194-447-1新制27北风井总平面布置图C1194-481-1新制平煤四矿三水平初步设计 总说明总 说 明受天安四矿委托，我院于2003年6月份编制完成了该矿己组煤三水平方案设计文件。由平煤集团公司于2003年9月5日组织有关人员对方案设计进行论证。并于2003年9月11日以平煤总200315号文关于四矿己组煤三水平设计方案请示的批复，批准该方案设计。在该方案设计的基础上经现场调研，收集资料，我院编制完成了平顶山天安煤业股份有限公司四矿己组煤三水平初步设计文件的编制工作。全套设计文件包括设计说明书、概算书、主要机电设备和器材清册及设计附图。一、概述平顶山天安煤业股份有限公司四矿己煤组三水平位于二水平己三采区深部。开采己15、己16、己17三层煤，设计生产能力1.50Mt/a。 设计依据1由天安四矿地质科编写的平煤集团天安公司四矿己煤组三水平地质说明书及附图。 2平顶山天安煤业股份有限公司，平煤天安技20032号文“关于四矿己组煤三水平地质说明书的批复”。3平煤集团公司“关于四矿己组煤三水平设计方案请示的批复”。4. “关于四矿三水平皮带运输方案及三水平进风立井方案的会议纪要”。5. “关于四矿三水平主斜井装备的会议纪要”。 6平顶山天安四矿提交的设计委托书。 7煤炭工业现行规程、规范和相关行业标准。 设计指导思想结合生产矿井延深扩建的具体条件，因地制宜优化三水平开拓布置，做到布局合理，生产集中，系统完善，环节畅道，创造条件早出煤，提高经济效益；优化采煤方法，提高工作面单产，实现采、掘、运输机械化，为减人提效创造条件；贯彻“预防为主，安全第一”的安全生产方针，健全安全生产设施和防护手段，改善作业环境；依靠科技进步，积极采用新技术、新装备、新工艺、新材料，向科技要效益；充分利用生产矿井现有生产系统，尽量减少初期投资，将本矿井建设成为经济型、效益型的现代化矿井。二、设计的主要内容及特点根据设计委托书的要求，本设计重点解决以下问题：1. 优化三水平主要开拓巷道的布置方式（层位和数量）；2. 论证三水平通风系统，提出优化方案；3. 三水平及其外围胶带输送机选型计算；4. 三水辅助提升及排水设备能力验算；5. 三水平供电及地面变电所设备能力验算。三水平可采储量40.52Mt，设计生产能力1.50Mt/a，可服务20.8年。由于己组煤赋存比较稳定，井田构造比较简单，适合机械化开采，因此，主要运输设备选型时留有年产1.80Mt的余地。 三水平划分为一个大采区，采区走向长5.3km。布置四条下山，其中胶带输送机下山、轨道运输下山布置在己组煤层底板L2灰岩中，二条回风下山一条沿己14煤层层位布置，一条沿己15煤层布置。三水平通风系统：在井田深部38-26钻孔北200m处开凿一对进、回风立井。三水平生产的煤炭由回采工作面顺槽及下山胶带输送机运至-620m水平井底煤仓，经主斜井运到地面。由-260m水平丁、戊组石门开凿三水平轨道暗斜井至-620m水平，安装绞车，担负三水平的辅助提升任务，敷设台阶扶手，兼作安全出口。三水平涌水先排至-620m水平水仓，再由-620m水平主排水泵沿主斜井排至地面。初期开采己15煤层，达到设计产量时布置两个综合机械化工作面，由于压茬关系影响，初期移交一个综采工作面。为改善井下工作环境利用己三风井工广内已有的瓦斯抽放站抽放瓦斯。主要技术经济指标：设计生产能力：1.50Mt/a服务年限：20.8年工业储量：63.94Mt可采储量：40.52Mt井巷工程量：22405m，384715.5m3万吨指标：149.4m/万t，2564.8m3/万t职工人数：1185人效 率：6t/工总 投 资：54349.36万元吨煤投资：362.33元/t建设工期：30个月三、存在问题和建议 1、三水平共有钻孔31个，其中6孔在井田边界以外，区内25孔分布极不均匀。因此个别块段，对煤层控制程度较低，建议提前补勘，提高勘探程度，指导生产。 2、地质资料中，缺少己组煤底板灰岩含水层水文地质资料，因此，无法判断其对己组煤开采的影响，建议补充水文地质资料。 3、本区井下地温异常，地质部门预计开采到-800m水平时，地温将达到50左右，但依据不足，缺少预测地温所必须的岩层热物理参数，建议地质部门进一步落实三水平地温资料，为制冷降温设计提供可靠技术参数。 4、本设计三水平按有煤与瓦斯突出危险管理，投产前应对三水平瓦斯等级，做进一步鉴定。 156煤炭工业部郑州设计研究院平煤四矿三水平初步设计 第一章 井田概况及地质特征第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况平顶山天安煤业股份有限公司四矿，位于平顶山市北西约5km 。四矿三水平位于二水平己三采区深部，面积约11.1km2。交通位置见图1-1-1。一、地形地势 该区属于低山丘陵地带，地表位置在擂鼓台、小擂鼓台和落凫山所形成的分水岭以北，总体为南高北低；但又以阳光咀为界向东西两边渐低。山坡有零星的果树和杂木林，有庄稼地。出露地层为上二迭（P22）石千峰组，以平顶山砂岩为主要特征，其次为石盒子组（P12）。 二、水系及地面积水范围该区处在擂鼓台、小擂鼓台和落凫山所形成的近东西分水岭以北，总体水流向北；地面有姚孟电厂排灰水库，积水面积52500m2，水量105000m3；同家水库己干涸。三、采掘影响及破坏程度 一水平丁、戊组煤层下部回采边界距该区下部边界不远，地表受其影响出现裂沟、房屋裂缝、水井干涸，该区回采后，破坏会更严重。四、地面村庄、设施等 由于该区是低山丘陵地带，交通不便，除姚孟电厂排灰水库外，没有大的建筑和设施，只是分布着零星的村庄。从南到北有谢家、新寨、牛家、贺家、龙池、樊家等村庄。五、气象及地震情况本区属大陆性半干旱气候。年蒸发量大于降雨量，夏季炎热湿润，冬季寒冷干燥，四季分明，雨季多集中在七、八、九三个月。据平顶山气象站资料：气温：最高气温42.6 ，最低气温-18.8，历年平均气温14.9。冰冻期一般为11月到次年3月。冻土最大深度22cm。降雨量：年最大降雨量1323.6mm，年最小降雨量373.9mm，年平均降雨量742.6mm，月最大降雨量366mm。蒸发量：年最大蒸发量2823.66mm，年最小蒸发量1490.5mm。平均绝对湿度13.5g/m3，平均相对湿度67%。最大风速24m/s，平均风速2.8m/s。地震：据历史记载，河南省发生的八次大地震中，七次对本区有较大破坏。1975年至1993年18年间汝州、禹州、郏县三地发生28次地震，震级一般2.13.5级，最大4.7级。本地区抗震设防烈度为6度(0.5g)。六、公司煤炭生产概况目前天安公司拥有一矿、四矿、六矿、八矿、十一矿、高庄矿、大庄矿七对生产矿井和田庄选煤厂、八矿选煤厂两座选洗厂。煤炭产品主要有原煤和精煤两大类。据2000年统计资料，天安公司拥有煤炭地质储量1268Mt，工业储量1179Mt，可采储量785Mt，按核定生产能力13.05Mt/a计算可服务50年以上。天安公司四矿核定生产能力2.8Mt/a。第二节 地质特征 一、地质构造 1含煤地层本区主要含煤地层有太原组、山西组和下石盒子组。 太原组（C3）：厚度5368m平均62.5m，由L1L7七层灰岩，48层煤（煤线）及粉砂质泥岩所组成,夹细砂岩、泥岩，其中庚20为可采煤层。 山西组（P11）：厚87114m，平均105.3m，由深灰色砂质泥岩、粉砂岩、泥岩及细中粒石英岩、碎屑砂岩和煤层组成。含煤25层，其中己15、己16、己17为本区主要可采煤层，己16、己17煤层在本区仅局部为合层，大部为分层，富含植物化石。 下石盒子组戊煤下段（P12-1）：由大紫泥岩、砂锅窑砂岩、砂质泥岩、粉砂岩组成，其中砂锅窑砂岩厚16.3728.71m，一般21.43m，为灰灰白色中粒砂岩，常出现板状交错层理，为下石盒子组，山西组分组标志层。本组丁组、戊组煤可采。 2地质构造 本区总体构造为单斜，根据等高线图及己三采区揭露情况，对本区构造描述如下： 断层 根据钻孔、丁组、戊组及己三采区揭露资料，影响本区的断层主要有两条，一条正断层，一条逆断层。即F1断层为正断层，落差15.0m，位于3622孔南150m，为钻孔控制，丁组、戊组只揭露其次生断层，还没有真正揭露主断层，由此所形成的NE向构造带对东部的回采将造成较大的影响；第二条为逆断层（张家逆断层），落差2030m，为钻孔控制，位于本区东北角3222孔与3119孔之间，对本区影响不大。但是根据己三揭露情况看，落差小于2.5m的小断层所形成的NE走向构造带发育，己三采区就存在二个这样的构造带，对回采就造成较大影响。 褶曲：根据煤层底板等高线图分析，36线北部有一背斜，轴向330°，对本区东部有影响；另外，根据己三实际揭露资料，小型的起伏较发育，对采掘有一定影响。主 要 构 造 特 征编号构造性质产状（褶曲轴面）实见位置及控制情况走向(°)倾向(°)倾角(°)落差(m)1正断层58-325215.0一矿丁6-22160及3622孔控制2逆断层137474020303222孔与3119孔之间，本区东北角，钻孔控制。3背 斜33036线北部二、煤层特征本水平己煤组含煤四层：己14、己15、己16、己17，其中己14为不可采煤层，其余三层均可采。1己15煤层：全区发育，位于山西组己煤段上部，上距己14煤层4.2m，下距己16、己17煤8.0m，煤厚02.45m，一般为1.5m，可采系数0.9，变异系数0.26,属较稳定煤层。总体分布呈东薄西厚,36线以西较厚。煤层走向-120°122°,倾向-30°32°,倾角3.8°15°,平均8.9°。煤层结构较简单，仅局部有夹矸，厚00.3m。 2己16煤层：为本水平主要可采煤层之一,全区发育，位于己煤段下部,层位稳定。区内与己17基本分层,仅在西南角和3622孔附近,局部合层。己16煤层厚度05.3,一般1.9m,无夹矸,可采系数0.81，变异系数0.29，属较稳定煤层。煤层产状：走向-120°122°,倾向-30°32°,倾角4°15°，平均9°。3己17煤层：为本区主要可采煤层之一,全区发育,位于己16煤层之下，层位稳定，区内与己16煤分层。己17煤层厚度02.25m,一般1.3m,无夹矸，可采系数0.94，变异系数0.26,属较稳定煤层。煤层产状：走向-120°122°，倾向-30°32°,倾角4°15°，平均9°。4己16、17煤层：仅在西南部边缘及3622孔附近发育，位于己煤段下部，层位稳定，距己15煤层10.21m，下距庚20、21煤43m，煤层厚度2.364.45m,一般为3.4m，可采系数1.0，变异系数0.16,属稳定煤层。煤层结构较复杂，含12层夹矸，厚00.7m。夹矸为泥岩，粉砂质泥岩、粉砂岩等。可 采 煤 层 特 征 表煤层名称煤厚(m)倾角(°)结构层间距(m)可采系数变异系数稳定性己15 平均 最小最大 1.5 02.45 8.9 3.8015夹矸00.30.9 0.26较稳定己16 平 均 最小最大 1.9 05.3 9 415无夹矸 8.0 1.3814.00.81 0.29较稳定己17 平 均 最小最大 1.3 02.25 9 415无夹矸 3.0 0.78.00.94 0.26较稳定己1617 平 均 最小最大 3.4 2.364.45 9 415夹矸00.71.0 0.16稳定三、煤质 己15、己16、17均为黑色，玻璃光泽，煤质较硬。其工业牌号为1/3焦煤或焦煤。各层煤的工业指标详见煤质特征表。煤 质 特 征 表煤层W(%)A(%)V(%)FC(%)S(%)PQ(J/g)Y(1-8)工业牌号己153.5826.6630.7950.080.380.0012483451/3JM、JM己163.9011.4929.9853.910.720.0033550061/3JM、JM己173.9414.2730.2151.200.380.0022994061/3JM、JM己16、173.9616.7130.7057.090.360.0022715961/3JM、JM四、水文地质1地表水及主要含水层本区处在擂鼓台、小擂鼓台和落凫山、平顶山所形成的分水岭以北；又以阳光咀为界，形成东西两边低、中间高的地形。因此地表水系不发育，仅有季节性河流。东部有姚孟电厂排灰水库，面积52500m2，积水105000m3。故该区涌水量主要为砂岩裂隙水、老空水及底板灰岩水，水文地质应属中等类型。2矿井充水因素分析 大气降水：由于本区煤层埋藏较深，井下涌水基本不受大气降水和地表水的影响。 断层F1断层落差只有15m，张家逆断层位于井田东北角，对开采基本无影响，因此在正常情况下本井田断层导水对生产的影响较小。 己煤组顶板砂岩水为该区主要充水水源，但其水量有限，以静储量为主，能影响正常生产，但不会造成重大的突水淹井事故。相邻己三采区正常涌水量80m3/h，最大涌水量120m3/h。 己三采区相邻己回采工作面采空区积水也是主要水害之一，生产中应采取防范措施。 太原组灰岩含水组，也是本矿井充水因素之一，据二矿-225m水平资料，太原组灰岩岩溶裂隙含水层，浅部裂隙发育，深部裂隙发育较差，单位涌水量0.0001L/s.m。水位标高-310m。3三水平涌水量预计经地质部门预测，三水平回采时正常涌水量214m3/h，最大涌水量364m3/h。五、其它开采技术条件1煤层顶、底板己15煤层直接顶板为砂质泥岩、粉砂岩，灰黑色，厚4.22m。伪顶为炭质泥岩随采随落，厚0.2m。老顶为粉、中粒砂岩，厚25.15m。直接底板为泥岩、砂质泥岩，灰黑色，块状，含镜煤条带，厚25.14m。己16煤层直接顶为泥岩、砂质泥岩和粉砂岩，厚17.62m。伪顶为灰色泥岩，厚0.5m。老顶为粉、中粒砂岩，厚15m。直接底为泥岩、砂质泥岩，厚12.66m。己17煤层无伪顶，直接顶为泥岩、砂质泥岩，老顶为粉中粒砂岩。底板为砂质泥岩。己16、17煤层伪顶为泥岩，厚0.5m，直接顶为砂质泥岩，底板为砂质泥岩。2瓦斯依据一、四、六矿深部扩勘地质报告，本区范围内有11个钻孔获得己组煤层瓦斯含量试验成果，CH4含量为1.3947.435ml/g。详见表1-1。其分布规律为：东部瓦斯小，西部瓦斯大，36勘探线以东瓦斯逐渐变小，36线西至40线瓦斯含量较大。沿倾斜方向，随着煤层埋深的增加，瓦斯含量逐渐加大。己组煤层瓦斯试验成果表 表1-1孔号底板标高（m）CH4含量(ml/g)备注32-22-786.62.59234-18-458.333.58734-20-587.11.95236-18-481.51.39436-22-575.30.037龙池断层36-25-587.14.56236-24-702.45.01538-24-596.87.43540-24-555.04.40240-26-624.34.75240-27-700.95.784该组煤-400m水平以下属高沼气区。邻区己三采区，在己16、17煤层中掘进时，曾发生过煤与瓦斯动力现象。因此，三水平应属煤与瓦斯突出矿井。己16、17煤层应属实出煤层，己15煤层未发生过瓦斯动力现象。3煤尘爆炸性预测己组煤火焰长度80650mm，最大岩粉量为80%，爆炸指数为27.2530.68，煤尘有爆炸危险。4煤层自燃倾向己15、己16、17煤层均属自燃煤层，自燃发火期36个月。5地温四矿恒温带温度17.20，深25m，地温递增率为3.29/百米，己组煤-400m以下属二级热害区，地温约大于37，-700m以下有可能达到50以上。6地压地质资料没有提供地压数据，但由于埋深增大，地压也会增加，特别是在构造带和煤层分叉合并线附近，应引起高度重视。六、勘探程度及可靠性本区是一、四、六矿深部扩勘地质报告的一部分。该报告由原煤炭部129地质队提供，由河南省矿产储量委员会审查批准。在扩勘报告的基础上，结合邻近生产采区实际揭露的地质资料，于2002年6月由四矿地质科编写平煤集团天安公司四矿己煤组三水平地质说明书。平煤集团公司于2003年4月26日以平煤天安技20032号文批准该地质说明，可以作为本次设计依据。第三节 生产矿井技术面貌平顶山天安四矿设计年生产能力1.8Mt，主要开采二叠系的丁、戊、己三个煤组计八个可采煤层，可采煤层累计厚度14.68m，单斜构造，煤层平均倾角9°左右。目前的生产水平为第一、第二水平。一、一水平基本情况1. 开拓方式第一水平开拓方式为一对立井，集中大巷，区内分组集中下山，采面为走向长壁后退式开采的开拓方式。目前一水平有丁九、戊九两个生产采区。实际生产能力在1.2Mt/a左右。2. 井筒装备一水平标高±0m，主井深203m，净经5.0m，装备XKT2×3.5×1.7B-20型提升机,6t箕斗,核定提升能力1.55Mt/a；副井深203m，担负一、二水平的辅助提升任务，井径6.0m，现装备2JK-4/10.5型提升机，非标2t双层单车罐笼，核定提升能力166Mt/a；东风井倾角25°，斜长460m，净断面13.8m2，进风兼作一、二水平的辅助提升之用，安装一台JK-2.5/30型提升绞车。3. 通风方式一水平通风方式为抽出式，由丁九风井回风，安装两台2AGF606-2.20-1.30-2型轴流式风机，进风量6722m3/min，负压为4600Pa。4. 煤炭运输一水平丁、戊组采区生产的煤经采区下山皮带、集中下山皮带运送到一水平井底缓冲煤仓，经主井箕斗提升到地面。井下所需材料由副井下放至井底车场，由电机车经主要石门、大巷运送到采区。5. 排水一水平的水经丁、戊组石门流入二水平井底水仓，由二水平井底主排水泵直接排到地面。6. 压风本矿井地面工业广场内设有压风机房，共有5台5L40/8型压风机，风量40m3/min。压风管沿副井敷设。7. 供电四矿地面工业广场建有一座35kV变电站，主供电源引自谢庄110kV变电站，备用电源来自一矿地面变电站。35kV变电站安装两台8000kVA变压器。四矿工业广场内有一座自备电厂，装机容量2×6000kW。二、二水平基本情况二水平主要开采己组煤，1983年建成投产，设计生产能力0.6Mt/a，水平标高-260m。1. 开拓方式二水平开拓方式为立井上、下山开拓。一对主、副井，利用己三风井回风。2. 井筒装备二水平主井（新主井），净经5.1m，井深478m，装备6t箕斗一对，多绳摩擦轮提升机，核定提升能力1.37Mt/a；二水平副井是将一水平副井延深到-260m水平，担负一、二水平的辅助提升任务。3. 通风系统，副井进风，己三风井回风。己三风井担负二水平己一和己三采区回风，净经5.0m，井深553m，安装两台BDK-8-26B风机，电机功率2×500kW。二水平采用抽出式通风方式，新鲜风流由主、副井及南风井进入井下用风地点，乏风再由己三风井排到地面。目前二水平总风量为12026m3/min，负压4300Pa。4. 煤炭运输己三采区生产的煤炭经皮带暗斜井运至二水平主井底煤仓，由二水平主井提升到地面。5. 辅助运输井下所需材料设备系由副井下放至二水平井底车场。二水平综采设备及其它大件设备主要由东风井上下。6. 排水二水平采用一级排水，选用200D-65×9型水泵五台，850kW电机，273×10无缝钢管三趟。7供电二水平供电线路有三条，两条ZQD50-150mm2670m×2，一条为ZGD42-150mm2670m。二水平中央变电所至采区变电所采用6kV供电。平煤四矿三水平初步设计 第二章 井田开拓第二章 井田开拓第一节 井田境界及储量一、井田境界四矿三水平位于二水平己三采区深部。开采上限标高-600m,以己三采区下部技术边界为界；北部开采下限至-800m水平；东以二、四及四、十矿井田技术边界为界；西以四、五矿井田技术边界为界。整个水平倾斜长1800m，走向长5300m，面积11.1km2。二、储量计算1保有工业储量参加储量计算的煤层有己15、己16、己17三层煤，己16和己17局部合层为己16、17。圈定各级储量的原则： 36勘探线以西按一类一型，圈定A级储量的基本线距为1000m，B级2000m，C级4000m； 36勘探线以东按一类二型，圈定A级储量的基本线距为500m，B级1000m，C级2000m； 容重采用1.4t/m3。 最低可采厚度取0.8m，最高可采灰分不大于40%。经批准的三水平己煤组工业储量63.94Mt ，其中A级0.99Mt，B级37.26Mt，C级25.69Mt。A+B级为38.25Mt，高级储量占总储量的60.0%。2、可采储量 煤柱留设 深部风井工业广场煤柱四矿曾委托煤炭科学研究总院唐山分院对深部风井（简称北风井）留设小煤柱进行可行性论证。论证报告推荐在井田中深部建井。预计丁、戊、己组煤开采后，风井口地表下沉值为2211mm，上山方向倾斜值为0mm/m，走向方向倾斜值为4mm/m，下山方向水平移动值121mm，走向方向水平移动值为527mm，上山方向水平变形值为0.3mm/m，走向方向水平接伸变形值为15.9mm/m，井筒内竖向方向最大压缩变形值为4.2mm/m。上述数据说明，留设小煤柱时在巨大的压缩变形以及水平拉伸变形和倾斜变形的作用下，即使采取一定的抗变形措施，井筒产生破坏变形是不可避免的。变形破坏是否影响井筒正常使用，有待实践验证。另外，论证报告只提出了竖向压缩抗变形措施，但对其可行性，有待实践中验证。对于水平移动（移动值0.527m）的抗变形措施，尚要进一步研究落实。为确保井筒安全，本次设计暂按留设井筒保护煤柱方案计算投资。由于四矿无法提供实测岩层移动角数值，设计暂参照建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程中推荐的中硬岩岩层移动角计算压煤量。表土段：=45°基岩段：=75°，=-0.6下阶段设计时应按四矿实测岩层移动角进一步核算井筒安全煤柱。 井田边界煤柱井田边界煤柱按边界两侧各留20m计算，二、三水平间按两侧各留10m计算。 丁、戊组下山煤柱，按地质报告提供数据计算。根据建设单位意见，姚孟电厂排灰水库大坝，暂不留保护煤柱。待丁、戊组煤层开采后，视其对大坝的损坏程度，再确定己组煤是否需要留保护煤柱。 各可采煤层回采率己15、己16、己17均为中厚煤层，采区回采率为80%。扣除各种煤柱损失和采区开采损失后,共获得可采储量40.54Mt。详见储量汇总表2-1-1，各煤层煤种汇总表2-1-2和可采储量汇总表2-1-3。第二节 矿井设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度年工作日为300天，每天三班作业，其中两班生产，一班维修，每天净提升时间为14小时。二、三水平生产能力考虑到三水平储量丰富，构造简单，适合机械化开采，以及四矿采区接替等要求确定年生产能力1.5Mt。主要设备选型应满足年产1.8Mt时的需要。三、服务年限三水平可采储量40.52Mt，设计生产能力1.5Mt/a，储量备用系数1.3，计算三水平服务年限为20.8a。储 量 汇 总 表表2-1-1工 业 储 量 （万吨）ABCA+BA+B+C(A+B)/(A+B+C)（%）总 计99.13889.82404.83988.96393.762.4一矿丁、戊组二上下山煤柱线以西己1529.71299.2392.31328.91721.2己1601235.1734.61235.11969.7己170814.7612.7814.71427.4己16、1769.4328.20397.6397.6小计99.13452.31846.63551.45398.0一矿丁、戊组二上下山煤柱线以东己1500346.40346.4己16041.9194.041.9235.9己170170.7124.8170.7295.5小计0273.7581.6273.7855.3各煤层合 计己1529.71299.2738.71328.92067.6己1601277928.612772205.6己170985.4737.5985.41722.9己16、1769.4328.20397.6397.6各煤层煤种汇总表表2-1-2 煤 种煤层一矿丁戊组二上下山保护煤柱组以西一矿丁戊组二上下山保护煤柱线以东合计(万t)JM(万t)1/3JM(万t)小计(万t)JM(万t)小计(万t)己151290.8430.41721.2346.4346.42067.6己161649.2320.51969.7235.9235.92205.6己171297.0130.41427.4295.5295.51722.9己16、17383.514.1397.600397.6合计4620.5895.45515.9877.8877.86393.7矿 井