辅助采区设计说明书(改2)

福建省永安矿务局加福煤矿辅助采区初步设计说明书一九九五年八月2参加设计人员批准：总工程师：夏邦金审核：副总工程师：陈万满设计：采矿：徐汝华庄金华地质：翁依宝机电：罗金标编制：徐汝华3目录前言第一章：采区地质特征第二章：采区布置方案选择第三章：采区生产能力及服务年限第四章：采区主要巷道布置第五章：采煤方法和开采顺序第六章：采区生产、通风系统第七章：采区机电系统的机械、提升、电气设备的选型及计算（另附）第八章：安全技术组织措施第九章：主要技术经济指标4附图：1、辅助采区移交生产及达到设计产量时采区布置和机械配备平剖面图（1：2000）2、辅助采区供电系统图（另发）附表：1、辅助采区机械设备明细表5前言加福矿辅助采区位于加福井田南部，开采+50水平以下深部块段资源，该块段总储量约有51.9万吨，主采煤层为C9，其储量有26.8万吨，占总煤量的51.6%。由于该采区位于+50水平以下，局部深度可达-70m左右，采区周围均被断层所切割，邻近无其它资源可供开采，相对储量较少，若在-70m水平（或更深水平）再设置一个生产水平，很不经济。因此，经反复探讨研究后确定，将本采区划归+50水平，实行下山开采，其深部先设计到-70m水平。根据采区的煤层赋存和地质构造情况，及矿井的总体生产能力和生产采区的配置，同时也考虑到本采区的下山开采，生产能力有限，经全面经济分析比较，初拟本采区的生产能力3万吨/年。鉴于本采区的下山开采和生产能力情况，同时，参照矿井历年来的提升运输生产实际，设计本采区的轨道上山提升由45KW单卷筒绞车承担，区内各中间运输环节仍沿用矿车进采区的方式，由隔爆式电瓶车牵引。考虑到采区的提升、排水等负荷较大，及便于维修起见，采区变电所设置在+50上部绞车房后通道。为了便于集中排水，及时形成合理的通风系统和为了采掘生产的安全，将轨道下山及人行下山一次性施工到-70水平，并在-70水平设置集中排水系统。6第一章采区地质特征一、采区位置：辅助采区位于加福井田南部，东以标高+50m为界；南以F6断层为界或救护队建筑物保安煤柱线为界；西以标高-70m为界；北以F11断层或生产系统、总变电所建筑物保安煤柱线为界。上部为203采区。采区走向长平均550m，倾斜长平均220m，倾角0°～41°，一般倾角为31°。二、地质构造该采区构造较为复杂，采区中存在F6、F0、F11三条大断层和一对背向斜。1、断裂构造：本采区有三条大断层F6、F0、F11断层分别分布在采区边界的南、西、北部，断层挤压破碎带较宽，带内泥质岩经挤压片理发育，并有较多挤压界面，裂隙面上常见白色粉末状应力矿物。预计在F0断层附近会出现多条伴生小断层。F6断层为横向正断层，出露于33～34线一带，产状变化较大，走向70°左右，倾向340°，倾角42～53°，走向上西陡东缓，地层断距为60～150m，落差115m左右，西部小，向东逐渐变大。F0断层为隐伏正断层，在本井田内断层出露标高为-229～+46m。断层产状呈宽缓之波状起伏，向东又有扬起的趋势，在走向上也有较大的起伏。根据钻孔资料，该断层挤压破碎带宽0.65～20m，带内泥质岩经挤压片理发育，并有较多挤压镜面，裂隙面上常见较多白色粉末状应力矿物，绝大部分钻孔均见不规则之团块状石英脉密集分布。F11断层为深部隐伏正断层，延伸方向北东15～60°，倾向南东148°，倾角40°左右，地层断距一般30m左右，最大60m，落差25～30m，断距下大上小。7总之，这三条断层，断距大，破碎带宽，裂隙发育，所以在掘进和回采过程中必须加强顶板管理，确保安全生产。2、褶皱构造本采区有一对背向斜，即Ⅱ号背向斜。背斜轴向25～40°，轴长740m左右，西翼地层倾角30°左右，东翼16～40°，两翼近于对称，局部有次级短轴褶皱发育，垂直幅度55m左右，水平幅度110m；向斜轴向25～40°，轴长约400m左右，褶皱轴面稍往北西倾斜，倾角80°左右。三、火成岩无火成岩侵入。四、水文地质简述1、含水层二迭系下统童子岩组第三段第四带（P2t3-4）砂岩裂隙承压含水层，主要分布在翠屏山组一段底部砂岩之下、1号煤层之上砂岩裂隙之中，有时与其上部的底界砂岩含水层没有稳定隔水层。含水组由2～5含水层组成，总厚度为7.00～39.00米，富水性弱。二迭系下统童子岩组第三段第三带砂岩（P2t3-3）裂隙承压含水层，主要分布在3号煤层之上及3号煤层与4号煤层之间砂岩裂隙之中，其厚度变化较大，0～39米，分布零星，仅局部含水且规律性差，富水性很弱且不均匀。二迭系下统童子岩组第三段第二带砂岩（P2t3-2）裂隙承压含水层，主要分布在6+1号煤层、5号煤层之上，10号煤层底部砂岩裂隙之中，其次为7～8号煤层之间，8～9号煤层之间砂岩裂隙局部有时含水，厚度2.57～40.71米，变化较大,且规律性较差，富水性较弱。以上含水层在施工时隔水层受到破坏或者遇到地质构造对地层产生破坏时，其含水层裂隙水很容易涌出，有时出现少量淋水，有时出现较大涌水现象，但过一段时间后，水量逐渐变小至消失。经过历年开采证实，井下含水层对矿井涌水量影响不大，不会对矿井构成水患威胁。2、断层导水性及充水性8F6横向正断层：断层带受挤压破碎，有石英脉及辉绿岩侵入，导水性弱不均匀；井巷工程揭露到该断层附近煤岩层或断层带时，局部地段有淋水现象，涌水量不大，但经过一段时间后，淋水会消失。F0隐伏正断层：断层带破碎挤压，石英脉发育，胶结较好，不导水；F11隐伏走向正断层：断层带破碎裂隙发育，不导水；井巷工程揭露到该断层附近煤岩层或断层带时，局部地段有少量滴水现象。从上述三条断层导水及充水性一般较差，为导水性弱或不导水断层。经历年开采证实，充水断层对矿井涌水量影响不大。3、地表水与地下水关系九龙溪、长板溪、祖武溪流经本井田，河床座落在隔水岩层占优势的二迭系上统翠屏山组岩层之上，裂隙不发育，不利河水与地下水的联系，F16、F17两逆断层穿越九龙溪，裂隙张开性差，多为闭合裂隙，经断层带河流两侧施工钻孔及井巷工程观测，通过水位、水质、水温等资料分析比对，现有条件地表水和地下水没有明显水力联系。五、瓦斯情况本矿井属于低瓦斯矿井，按一级瓦斯处理，局部地段有瓦斯聚集，在生产过程中，必须加强瓦斯监测，完善通风系统，加强管理。六、煤层顶底板特征，见附表一9表一煤层编号厚度最小-最大---------平均煤层结构稳定性顶板岩性底板岩性煤层间距最小-最大---------平均(点数)10.08～2.03---------0.73简单为主少数复杂不稳定直接顶板以砂质泥岩为主，厚度0.5米，有的直接顶板为细砂岩、粉砂岩。直接顶板上部部见厚层砂岩，煤层顶常见密集条带状似层状黄铁矿。直接底板为含丰富植物根茎的泥质岩，厚一般0.05米，其下为存度不稳定的粉砂岩、细砂岩。26.7(24)2.5-1220.1-1.45---------0.52简单至局部复杂不稳定以泥岩为主，含黄铁矿化虫迹及大个体黄铁矿结核。向上变粗为粉砂质岩，具水平层理，含植物碎片化石。厚1.65-9.72米，一般为5米。老顶以砂岩为主，次为粉砂质岩，厚2.4-10.96米，一般为5米。以粉砂质岩和砂质岩为主，且具浑浊状层理，部分含植物根茎化石。厚0.92-4.55米，一般为2米。少数直接具砂质泥岩伪底，含植物根茎化石。15.2(19)40-8750.08-1.55---------0.53简单为主少数复杂不稳定泥岩，近煤处富含饼状似层状黄铁矿结核，厚度1～5米。泥岩、砂质泥岩，含丰富的植物根茎化石，厚度1～4米，向下变粗过渡到粉砂岩、砂岩。64.2(10)32-5380-1.08---------0.53简单不稳定泥岩,具隐蔽水平层理，含舌形贝、炭蚌等化石和数层菱铁矿结核层，岩性较坚硬，厚度1～5米。泥岩，直接底板见薄层含植物化石的粉砂岩。44.2(20)6-1490.52-1．2---------0．85简单至复杂较稳定泥岩，块层状，厚度2～5米，含线戟贝并见较多的椭园形菱铁矿结核。煤层分叉间含虫迹及线戟贝化石的泥岩。直接底板细粉砂～砂质泥岩，含植物根茎化石，厚.2～2米左右。其下则为厚层细砂岩。9.42(21)23-34100.26-1.84---------0.78简单至局部复杂不稳定泥岩，水平层理发育，富含单个或似层状菱铁矿结核，厚度1～2米，向上则为砂质泥岩、粉砂岩。砂质泥～细粉岩，含较多的植物根茎化石。厚0.5～3米。28.4(23)七、储量计算1、面积：采用电子求积仪按块段分水平重复测量二次，误差小于2%时，用平均值乘求积仪常数为平面积，然后采用煤层倾角换算斜面积。2、厚度：按块段平均厚度3、采用公式：Q=D.H.S4、储量计算结果C1地质储量：7.5万吨10C2地质储量：7.6万吨C8地质储量：6.4万吨C9地质储量：26.8万吨C10地质储量：3.6万吨以上合计采区地质储量：51.9万吨。（C5为局部不稳定可采煤层，局部地段可实施探采。）第二章采区开拓方案的选择一、采区布置方案本采区开拓方式选择采用两条上山，即一条轨道下山和一条人行下山。根据辅助采区煤层底板等高线图，采区上山布置有两种方案，方案Ⅰ为将两条下山布置32#勘探线附近，方案Ⅱ为将两条下山布置32#勘探线及33#勘探线中间。二、方案技术经济比较方案Ⅰ布置优点：1、与方案Ⅱ相比减少+50运输大巷、+50上部车场、人行通道施工长度约240米,2、前期准备工程量少；3、每一区段生产、通风系统形成较快。4、减少+50上部提升系统完善的施工难度缺点：下山布置在辅助采区偏北翼，采区煤层两翼不平衡。方案Ⅱ布置优点：111、下山位置布置在辅助采区中央，相对布置采区煤层两翼集中缺点：1、辅助采区南翼以F0断层、F6断层为界，南翼边界煤层赋存不稳定。2、各区段生产、通风系统形成较慢；3、各区段联络运输巷工程量大；4、与方案Ⅰ相比增加+50运输大巷、+50上部车场、人行通道施工长度约240米。两种布置方案及井巷工程概算表表二序号工程名称单价元/米方案一方案二工程量（米）费用（万元）工程量（米）费用（万元）一、轨道下山82029324．0229324．021+50运输大巷7001087．619313．52+50车场900736．616214．63提升道600372．3372．34绞车房18007.51.357.51.355配电室900151.35151.356-70底部车场950403.8403.87-70水仓950403.8403.88通道500201.0904.59躲避峒水仓250250．63250．63二、人行下山82026521．726521．71+50人行通道60070．42885．32-70底部车场950252．4252．4三区段联络巷（岩巷）70016011．216011．2累计88．17110．4513采区主要机电设备购置及安装概算表表三序设备材料名称单位数量单价复价序设备材料名称单位数量单价复价号（万元）（万元）号（万元）（万元）一、轨道上山提升12.577馈电开关200A台60.241.44145KW绞车台1668喷浆机台11.31.32变压器200KV台12.32.39防爆充电机台25103高爆开关50A台13.13.110低压电缆（排水水泵用）m5000.00723.64馈电开关400A台20.260.5211提升信号装置套3135检漏继电器台10.20.2四、安装工程17．486真空开关台20.450.451辅助采区提升绞车安装处10.80.8二、采区变电所21.542采区变电所安装处10.60.61高压电缆m18000.00488.643泵房安装处11.51.52变压器200KV台22.34.64单开道岔付80.514.083馈电开关400A台10.260.265机车架线m3200.0030.964馈电开关200A台60.241.446排水管路5口寸m4000.00963.845高爆开关50A台23.16.27供风管路4口寸m4000.00722.886检漏继电器台20.20.48供水管路2口寸m5