采煤方法改革设计说明书

37柳林县陈家湾乡煤矿采煤方法改革设计说明书生产能力：300Kt/a所长：刘拴亮总工：刘俊保项目负责人：王建生吕梁地区煤炭设计研究所二00四年十二月37柳林县陈家湾乡煤矿采改情况表地址：柳林县陈家湾乡采矿许可证号1400000430616井田面积2.0978(km2)批准开采煤层9#生产规模9万吨/年生产许可证号X040807041Y2G1井田面积2.0978(km2)开采煤层9#生产能力9万吨/年原生产能力9万吨/年采改后生产能力30万吨/年保有地质储量1201万吨可采储量705.6万吨服务年限16.8年矿井开拓采改前竖井-竖井采改后斜井-竖井-竖井混合式采改内容1、开凿主斜井310米2、延伸主斜井附属段125米3、开凿煤仓300吨4、开凿水仓、水泵房1000米35、掘进下山巷道490米6、掘进顺槽420米7、开切眼100米8、安装皮带6部9、水泵等其它设备10、开凿中央变电所40米采改投资2442.95万元37图纸目录序号图名图号比例1井上下对照图1︰50002井田开拓平面图1︰20003采区巷道布置及机械配备平面图1︰20004通风系统图1︰20005井上下供电系统图6回采工艺布置图7891037前言根据国家“资源整合、关小建大”的战略布置，坚持“提高一批、规范一批、关闭一批”的原则，坚决遏制重特大事故的发生，矿方为合理规划，正规开采，实现规模化生产，建成规模型、效益型、系统型的企业，委托我所编制采煤方法改革设计方案。一、编制依据1、煤矿开采设计的有关手册及国家的有关法律、法规、规程等。2、吕行发（2004）28号《关于煤矿停产整顿复产验收的实施方案》。3、矿方提供的有关图纸、资料和井下实测资料。4、根据柳安监字[2002]41号文件。二、设计的指导思想设计在贯彻执行煤炭工业政策、法规、条例的前提下，以经济效益、安全生产为中心，以促进区域经济的发展为目标，以矿井资源条件、开发条件为基础，以市场需求为导向，本着“规范设计，正规开采，提高效率，改善矿井安全状况”的原则，为矿井安全高效生产创造良好的条件，力争使该矿改造工程达到工程量省、投资少、工期短、见效快的目的，通过采煤方法改革把煤矿建设成用人少、效率高、成本低、环境效益好的环保型企业。三、设计的主要内容1、根据政策，改造井下运输系统。2、进行采煤方法改革的设计，减少资源浪费，解放生产力。3、本着“整体规划，正规开采，重点设计”的原则，以“一矿、一井、一采、两掘”为出发点进行设计。4、利用已开凿的主斜井（已基本临近煤层），后期调整运输和通风系统。37第一章矿井基本情况一、地理概况陈家湾乡煤矿位于柳林县陈家湾乡下寺头村，在柳林县县城东南直距约11km处，地理坐标为：东经110º54′40″——110º00′52″，北纬37º21′28″——37º22′45″距孝柳铁路穆村站19km，距307国道13km，东山矿区循环公路经过该矿区，交通较为便利。（见交通位置图）该矿区西邻张家社煤矿，东靠陈家湾村煤矿，南依郭家山、狮尾沟联营煤矿，北为风氧化带尖灭区。二、企业概况该矿于1988年经山西省煤炭资源委员会晋煤资字[1988]第237号批准筹建，2000年投产，属乡办集体企业。批准井田面积2.0978km2，批准开采9#煤层，采矿许可证号1400000430616，生产规模30万吨/年。生产许可证号X040807041Y2G1，核准生产能力9万吨/年。该矿地质构造为单斜构造，简单且稳定，煤层平均厚度5.2m。据山西省煤炭地质公司提交的地质报告知，该矿现保有地质储量1201万吨，可采储量705.6万吨，若生产能力按30万吨/年计算，服务年限16.8年，虽然服务年限较短，但该矿以南郭家山和狮尾沟联营矿均属集团公司煤矿，目前该两矿都在开采上组煤，根据公司整体部署，决定把这两个矿长2500米，宽360米的下组煤整合给陈家湾乡煤矿，这样就解决了该矿服务年限短的大问题。第二章矿井开采条件一、地质构造井田位于鄂尔多斯盆地东部边缘，河东煤田中部，大地构造位置处于华北地块之次级构造单元河东凹块之中。区域构造为一单斜构造，地层倾向南西，倾角3—12º。37本井田构造简单，总体上为向西南倾斜的单斜构造，地层倾角3—12º，井田内发现有氧化带及陷落柱等构造，在今后井下开采中应注意隐伏和陷落的线索，预防事故的发生。二、含煤地层井田内含煤地层主要是二叠系下统山西组和石炭系上统太原组的地层，现叙述如下：山西组（P1S）山西组以陆相沉积为主的含煤沉积，主要同灰黑色砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、灰色细砂岩及煤层组成，本组含3、4、5号煤层，均为不可采煤层或零星可采煤层，本组厚度稳定性较太原组稍差，平均厚度为5.2m。本组从沉积特征来看，形成于海退过程中，聚煤作用发生于海退造成的滨海三角洲平原段及湖泊，泻湖、潮坪环境中，砂岩层较太原组稍发育一些，而石灰岩则不发育。底部的中粗粒砂岩为山西组和太原组的分界线，该砂岩厚度一般为2.90—9.89m，平均为7.64m，砂岩为中粒结构，层状构造泥质胶结。太原组（C3t）下段：从太原组底部的K1砂岩至9号煤层底部，厚度约93.29m。岩性以泥岩、薄层灰岩、砂质泥岩和砂岩为主，底部以K1砂岩为界，与下伏地层整合接触。中段：从9号煤层底至L3灰岩底，厚度为16.62-23.7m平均20.16，本段主要发育有三层煤层（8上、8下、9号煤）和灰岩、泥岩。上段：从L3灰岩底界至K3砂岩底界，厚度为24.25-65.68m，平均为44.96m。岩性为石灰岩、泥岩，砂岩及煤线组成，含有6、7号煤层，均为不可采煤层。三、煤层特征371、煤的物理性质井田内各煤层的物理性质大体相同，表现为黑色，条痕为棕黑色、褐黑色，玻璃和强玻璃光泽，硬度一般为2—3，有一定韧性，参差状、阶梯状断口，内生裂隙发育。2、煤岩特征各层煤的宏观煤岩组分以亮煤为主，次为暗煤，镜煤少量丝炭。宏观煤岩类型主要为光亮型和半亮型，半暗型次之，少量暗淡型，煤层主要为条带状，线理状结构，层状构造，其次为均一状结构。块状构造。各层煤的显微煤岩组分以有机组分为主，无机组分次之。其中有机组分中又以镜质和半镜质组为主，丝质组次之，无机组分主要为粘土类，少量硫化物类。镜质组油浸最大反射率为1.4%。3、煤层厚度（1）8上号煤层：平均厚度0.69m，为局部可采；8下号煤层平均厚度1.06m，为全区可采煤层。（2）9号煤：煤层厚4.55-5.82m，平均为5.2，中间夹有2—3层矸石，矸石厚度0.1—0.36m。四、煤质1、8下号煤层：原煤水分（Mad）为1.50%；灰分（Ad）为16.02%；挥发分（Vdaf）为20.90%；全硫(st.d)为1.54%；发热量（Qgr.vd）为29.15MJ/kg。精煤水分（Mad）为0.48%；灰分（Ad）为6.22%；挥发分（Vdaf）为18.59%；全硫(st.d)为1.17%；粘结指数（Gr.l）为62.7。确定该煤层为中灰、低硫的焦煤或瘦煤。2、9号煤层：原煤水分（Mad）为1.42%；灰分（Ad）为15.33%；37挥发分（Vdaf）为21.42%；全硫(st.d)为1.41%；发热量（Qgr.vd）为28.98MJ/kg。精煤水分（Mad）为0.48%；灰分（Ad）为7.65%；挥发分（Vdaf）为19.17%；全硫(st.d)为1.10%；粘结指数（Gr.l）为65.18。确定该煤层为中灰、低硫的焦煤或瘦煤。五、水文地质（一）地表水陈家湾乡煤矿矿区属吕梁山西测中山区，矿区内沟谷中的季节性流水汇入罗候河。（二）含水层1、奥陶系碳酸岩岩溶裂隙含水层埋藏于井田深处，距地表深浅不一，地层厚度大，分布广泛，溶洞和裂隙发育，具有良好的含水空间，富水性强，水量大，水质较好，是井田主要含水层，据柳林县焦化厂水井资料以及柳林泉域水位资料，奥陶系灰岩岩溶水水位标高为803米，9号煤层最低底板标高为805米，标高高于奥灰水水位。2、井田主要隔水层本溪组底部为一套以泥岩和铁铝质粘土岩为主的地层，夹有砂岩和石灰岩，该层分布普遍，厚度稳定，是太原组与下伏奥陶系灰岩之间的重要隔水层，隔水性好。（三）矿井涌水量该矿现采9#煤层，设计生产能力为9万吨/年，正常涌水量为5m3/h，最大涌水量为10m3/h。六、瓦斯、煤层及煤的自燃性37根据柳林县安监局《2004年度矿井瓦斯等级和二氧化碳鉴定汇总表》提供的资料，该矿现开采9#煤层时的矿井瓦斯相对涌出量为1.55m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.3m3/min，属低瓦斯矿井。根据煤炭科学研究院西安分院物化测试中心提供的检验报告，该矿现在开采的9#煤层煤尘火焰长度为40mm，煤尘爆炸指数为17%具有爆炸性。因此，在今后的生产过程中，应加强防尘防爆措施，及时处理好浮煤和粉尘，严格控制风流风速，并进行洒水防尘，以杜绝煤尘爆炸。根据检验报告，该矿的煤层△Τ0=31℃，属Ш类不易自燃煤。七、煤层顶、底板情况（1）8下号煤层位于太原组中部，L3灰岩为其直接顶板，距下部9号煤层12m左右，煤层厚0.74—1.27m，平均为1.00m。该煤层不含夹矸，为结构简单，层位局部较稳定的可采煤层。煤层顶板为灰岩，底板为泥岩。（2）9号煤层位于太原组中部，距上部8下号煤层底12米左右，距下部K1砂岩顶65m左右，煤层厚4.5-5.82m，平均5.2m,含有1-3层夹矸,厚0.1-0.36m，为结构较简单、层位稳定的全区可采煤层。煤层顶板为泥岩，底板亦为泥岩。第三章矿井现状一、开拓开采系统据矿井资料及实际情况，现采用立井开拓，单一水平布置，井筒37特征如下表：井筒名称开拓形式井口坐标井口高程坡度深度井筒规格断面支护形式用途主井立井X4138783.669Y19498513.402929.24390º762.86.15料石砌碹提煤进风副井立井X4138760.751Y19498612.757929.77990º742.54.9料石砌碹行人下料回风该矿为单一煤层开采，两翼布置.矿井分为两个采区，现采一采区，由于历史原因，前期开掘巷道布置不合理，且弯曲严重，矿井现布置一个90米长壁式工作面，采高2.2米，采用放炮落煤，刮板输送机运输，金属支柱配合π梁支护顶板，布置两个掘进工作面，采用爆破配合手镐落煤，刮板运输，锚网支护，掘进巷道，上宽3.1米，下宽2.9米，采高2.8米。掘进工作面的作业方式及劳动组织（一）掘进方法掘进采用爆破和手镐切壁成巷的掘进方法，人工攉煤、人力平车运输，经刮板输送机、顺槽皮带、大巷皮带运出。（二）掘进工艺流程每班交接班后，由带班长、安全员、瓦检员、机电工对井下作业场所全面检查，确认安全后作业人员方可进入作业地点，按如下流程作业。冲刷煤壁→打眼→装药→放炮→洒水降尘→临时支护→装运煤→锚网支护（三）作业方式掘进采用三班作业，班作业时间为8小时，一班两循环，循环进尺1.25m，日进尺为7.5m。37（四）爆破材料及爆破器材炸药：煤矿许用乳化炸药；雷管：煤矿许用瞬发电雷管；发爆器型号：MFB—50；煤电钻型号ME—1.2；钻杆：Φ35钻杆L=1.5m（五）劳动组织1、作业形式：每一掘进面循环进尺1.25m，班进尺2.5m。2、劳动组织表工种代班长采煤工攉煤工瓦斯员机电工支护工洒水工通风工杂工合计人数11311211112二、通风系统矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式，回风立井井口安装BK54—4—NO11型轴流式风机两台，一台工作，一台备用，配套功率30kw，电压等级380V，矿井通风阻力为55mmH2O，计划风量1025m3/min，实测风量1148m3/min，掘进工作面安装YBT41—2型局部通风机两台，功率5.5KW。三、提升系统主立井担负矿井提煤、进风任务，井口安装JTP—1.2提升绞车，并装设各大保护，提升采用2吨箕斗，提升能力为30T/h。副立井担负矿井提人、下料、回风任务，井口安装JTP—1.2提升绞车，各大保护装置齐全可靠，提升采用FX—500防坠罐笼，额定准乘人数6人/次。四、运输系统工作面放炮落煤→SGB—420/40刮板运煤→顺槽SGB——420/4037刮板→SS