马家岩煤业优化设计概况

山西煤炭运销集团马家岩煤业有限公司基建情况一、地理及水文地质概况山西煤炭运销集团马家岩煤业有限公司位于太原市娄烦县城北新舍科村以南，行政区划隶属娄烦县静游镇管辖。乡级柏油路通过本矿区，东距太佳高速娄岚出口约4公里，可与全国主要交通干线相接，交通十分方便。矿井建设规模为900kt/a，井田面积3.867km2，保有储量78750kt，可采储量46744kt。井田位于宁武煤田南部的岚县矿区龙泉井田精查勘探区东南部，井田内总体地势南高北低，最高点位于井田南部山梁，标高为1372.4m，最低点位于井田北部的龙泉河谷，标高为1215.2m，最大相对高差157.2m。井田构造形态大致为一走向北西，向北东倾伏的单斜构造，地层倾角一般为5。～14。，一般10。左右。批准开采4#、7#、9#煤层为石炭系上统太原组，为全区稳定可采近水平煤层。4号煤位于太原组顶部，煤厚7.00～8.47m，平均7.78m。结构中等，含夹石0～4层。顶板为砂质泥岩、粉砂岩，局部为砂岩或炭质泥岩，底板为砂质泥岩或中砂岩。7号煤位于太原组中部，L3石灰岩下4m左右，上距4号煤层41.32m，煤层厚1.07～1.46m，平均1.24m。顶板为砂质泥岩或粉砂岩，局部为泥岩及灰岩，底板为粉砂岩及砂质泥岩，该煤层结构简单，一般不含夹矸。9号煤位于太原组中下部，L1灰岩之下，上距7号煤层25.07m左右。煤层厚9.12～13.43m，平均11.81m，结构复杂，含夹石0～5层。顶板为泥灰岩或石灰岩，局部为砂岩，底板为泥岩或砂质泥岩。矿井水文地质类型4、7号煤为中等，9号煤为复杂，（根据水文地质类型划分报告，9号煤积水排完后，其水文地质类型煤变为简单），9号煤层底板标高最低为860m，低于奥灰水1120m水位标高，为带压开采区，矿井正常涌水量为150m3/h,最大涌水量为200m3/h。二、资源/储量、生产能力、服务年限矿井设计生产能力0.90Mt/a。井田内保有资源/储量69.898Mt,其中111b资源/储量65.782Mt,122b资源/储量1.312Mt，333资源量2.804Mt。经计算，矿井工业储量69.617Mt，设计储量64.865Mt，设计可采储量41.390Mt。矿井服务年限32.8a，其中4号煤层服务年限11.0a。三、工业场地本次变更仍利用批复井田北的工业场地，作为矿井的工业场地，回风井场地重新布置在井田中部。四、井筒1.主斜井仍利用原设计批复的主斜井，净宽4.5m，净断面14.25m2，斜长354.93m，倾角25°,装备B=1000mm带式输送机并设人行台阶和扶手，担负全矿井的煤炭提升、进风任务兼作安全出口。2.副斜井仍利用原设计批复的副斜井，净宽4.2m，净断面12.30m2，斜长345.5m，倾角23°，装备单钩串车,担负全矿井的辅助提升任务,设人行台阶，为矿井的进风任务兼做安全出口。3.进风行人斜井仍利用原设计批复的进风行人斜井，净宽3.0m，净断面7.4m2，倾角19°装设架空乘人器并设人行台阶，为矿井的进风任务兼做安全出口。4.由于回风斜井连接4号煤层回风巷时，要穿过小窑老空区，且断面仅6.4m2，长800m，需重新刷大整巷，施工工程量大，运行费用高，投产后通风距离远，通风阻力大，采空区漏风严重，容易引起原小窑采空区自燃发火，形成火区，存在安全隐患。经现场踏探并与矿方沟通，确定在原新舍科矿的工业场地内，新掘一个回风立井，作为矿井兼并重组后的回风立井，原设计刷大利用的回风斜井按“六条标准”实施关闭。回风立井：直径6.0m,净断面25.26m2，落底到4号煤层，垂深139m，装备行人梯子间，担负全矿井的回风任务兼做矿井的安全出口。井筒特征表序号井筒特征井筒名称主斜井副斜井进风行人斜井回风立井1井筒坐标纬距(X)544226302.7034226450.0004226282.7034225302.616经距(Y)19565383.94619565400.00019565413.94619566200.552纬距(X)804226254.4534226401.7504226234.4534225350.866经距(Y)19565313.79019565329.85019565343.79019566130.4022井口标高(m)12301225.001230.5981238.8493方位角(度)329313°30′314井筒倾角(度)25231990°5水平标高(m)一水平+1090二水平+10406井筒垂深或斜长(m)354.930/483.31345.506/473.4325/416.5146/218.87井筒净径或净宽(m)4.54.23.06.08井筒支护支护形式表土段钢筋混凝土钢筋混凝土料石钢筋混凝土基岩锚喷锚喷锚喷锚喷支护厚度(mm)表土段350350300800基岩1201204009断面积m2断面形状半圆拱形半圆拱形半圆拱形圆形净14.2312.37.428.26掘进表土段18.4217.0310.245.34基岩15.9314.4936.310井筒装备带式输送机B=1000mm单钩串车架空乘人器梯子间11备注新掘新掘利用已有新掘五、开拓大巷布置矿井仍维持原批复设计以两个水平开拓全井田。第一水平标高1090m，开采4号煤层，第二水平标高1040m，开采7号、9号煤层，4号煤层开拓副斜井在4号煤层中布置甩车场后，沿北西-南东方向布置运输大巷、轨道大巷、回风大巷至井田中部，后向东偏北方向距车场250m处布置401采区运输下山、轨道下山、回风下山，至井田东部边界附近，其中运输、轨道巷沿4号煤层底板布置，回风巷沿4号煤层顶板布置。7、9号煤层开拓布置方式与原批复设计一致。六、采区布置（一）采区巷道布置本次设计首采工作面由原来采区巷道的北部变更到4煤层采区巷道的东南，位于井田东部。首采面40101，接替工作面为40102回采工作面。4采区轨道下山、胶带机下山沿4号煤层底板布置，回风下山巷沿4号煤层顶板布置，间距为30m，40101工作面运输、回风顺槽均沿4号煤层底板布置，运输顺槽直接与胶带运输巷相接，工作面回风顺槽直接与回风大巷相接。（二）采区开采顺序采区开采顺序仍为：401上山采区→701下山采区→702上山采区→901下山采区。首采区布置在为401采区，首采40101回采工作面，接替工作面为40102回采工作面。（三）移交生产和达到设计能力时的工作面个数及生产能力计算1.矿井移交生产及达到生产能力时，在一采区4号煤层井田南部，布置1个综采放顶煤工作面，工作面长度为150m，掘进工作面为2个，采掘比为1：2。（四）回采率401采区40101工作面回采率为85%，401采区回采率为75%。七、移交生产时的井巷工程量矿井移交和达到设计生产能力时,井巷工程总长度9454.6m,掘进总体积121691.3m3,万吨掘进率105.1m。八、通风矿井通风方式为中央并列式，风机工作方法为机械抽出式。矿井采用主斜井、副斜井和进风行人井进风，回风立井回风的中央分列式通风系统，局部通风采用局部通风机，风机工作方法为压入式的。根据国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局2011年颁发的《煤矿安全规程》第103条规定,进行矿井需要的风量计算，矿井总风量为80m3/s，同原批复设计一致，但由于回风斜井变为回风立井，通风线路变短，计算的矿井负压为：最小689.49Pa,最大负压1185.06Pa，矿井通风容易时期等积孔为3.63m2。通风困难时期等积孔为2.76m2,矿井通风容易、困难时期都属小阻力矿井。九、安全避险“六大系统”根据“国家安全监管总局、国家煤矿安全监察局安检总煤装【2011】15号文和33号文，本矿井必须设置安装监测监控系统、井下人员定位系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统、紧急避险系统六大系统。（一）监测监控系统设计利用矿井现用的安全生产监测监控系统为KJ95N型安全生产监测监控系统。（二）井下人员定位系统本次设计选用KJ106井下人员定位系统一套，当事故发生时，救援人员也可根据井下人员定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。（三）压风自救系统进风行人斜井井口附近设置有压缩空气站，站内选用OGLC220A-40/0.7型固定式风冷型螺杆空气压缩机三台，。压气干管选用Φ159×4.5型无缝钢管，支管选用Φ133×4型无缝钢管。（四）供水施救系统井下设有完备的消防洒水管路，接入避难硐室。水源取自矿井生活用水水池。（五）井下通信联络系统矿井设置一套KTJ4H型矿用数字程控交换机，负责矿井工业场地各个生产、管理单位及井下各单位的调度通信。为了解决井下移动通信的需要，提高调度指挥能力和劳动生产率，特别是作为井下工程抢险和人员救援时的通信工具。设计在井下设置一套KT105A防爆无线通信系统，主机设在地面调度室。（六）建设完善井下紧急避险系统紧急避险系统建设的内容包括为入井人员提供自救器、建设井下紧急避险设施、合理设置避灾路线、科学制定应急预案等。1.井下紧急避险设施：1）永久避难硐室：设计在井底车场20m处，轨道大巷与胶带机大巷之间布置一个永久避难硐室，人员按最多70人考虑，人员系数按1.2倍备用考虑，硐室内可容纳85人，硐室生存室净宽为3.0m，净高3.3m，净断面积8.93m2，内设直通地面的钻孔，直径400mm,硐室总长度70m。2）可移动式救生舱:设计在距离5上号回风大巷100m处，50101工作面回风顺槽侧旁；距5上号胶带机大巷160m，50101工作面运输顺槽侧旁；在距离5上号回风大巷100m处，50102掘进回风顺槽侧旁；距5上号胶带机大巷160m，50102掘进运输顺槽侧旁；各设置一个型号为KJYF-16/96的可移动式救生舱，人数为16人，矿方在实际订货时必须要有煤安标志；采用在巷道旁开挖巷道侧帮硐室方式，不影响胶带，轨道运输的通风、行人、运输等要求。开挖硐室长度30m，净高2.6m，净宽4.0m。采用锚喷加锚索支护方式。永久避难硐室、移动式救生舱的硐室布置、具体制造、安装要求及硐室、舱内的设施及设备配置严格按照安检总煤装【2011】15号文和33号文的规定执行。十、通风与压风设备（一）选型原由矿井负压的变化，本次变更重新选型计算选用FBCDZ-10-№24B型对旋式轴流风机2台，配用YBFe400L-10型电机（功率132kW×2，电压380V,转速580r/min），1台工作,1台备用。（二）压气设备矿井地面无风动工具，井下用风设备仅为掘进工作面。掘进工作面用风设备的风量和风压为：混凝土喷射机PZ-5型2台，耗气量7—8m3/min，风压0.2—0.4Mpa。选用OGLC220A-40/0.7型螺杆空气压缩机2台，其供气量：40.0m3/min、供气压力：0.70MPa。电机为Y型，功率220W，10kV。冷却方式为风冷式，正常生产使用风动工具和井下发生安全事故向井下人员供气时均为1台工作，1台备用。压气干管选用Φ159×4.5型无缝钢管，支管选用Φ133×4型无缝钢管。压气管道从地面经副斜井井筒敷设至井下采掘工作面。十一、风井场地布置新选风井场地位于工业场地（主、副井场地）的南部，主要布置有风机、风机值班室、黄泥灌浆站、安全出口等，场地占地面积场地占地面积0.56ha，土石挖方工程量565m3，填方550m3十二、供电1、矿井供电系统技术特征本次设计变更后，引自娄烦矿区110kV变电站35kV不同母线段的两回35kV供电电源，导线型号均为LGJ-300mm2，输电距离均约7km，电压降均为2.3%；两回电源线路一回工作，一回(带电)备用。当一回线路故障时，另一回仍能保证全矿井负荷用电。十三、安全生产监控与通信（一）、安全生产监控原批复的安全生产监控系统为KJ95N，本次设计不作变更，仅根据采区巷道工程的增加，对分站及传感器作了相应增加。系统分别在井下回采工作面、掘进工作面、中央变电所、大巷带式输送机机头、采区回风巷、总回风巷、永久避难硐室、移动救生