八采二层煤优化设计说明书

八采区二层煤开采方案优化设计说明书山东明兴矿业集团有限公司小港煤矿二○○九年十月1设计编制人员：张照发、巩玉才、高太升、董仕奎、徐宝增陈庆申、肖波、路万柱、陈平、王继杰设计负责人：公建伦2目录第一章八采区2层煤开采方案优化设计说明.............................................4第二章地质说明书..........................................................................................6第一节概况......................................................................................................6第二节八采区地质特征..................................................................................8第三节八采区水文地质条件.......................................................................14第四节八采区开采技术条件.......................................................................25第三章八采区储量.......................................................................................31第四章矿井主要生产系统现状...................................................................33第一节提升系统...........................................................................................33第二节通风系统...........................................................................................33第三节矿井排水系统...................................................................................34第四节矿井供电系统...................................................................................35第五节井下采掘生产情况...........................................................................35第六节运输系统...........................................................................................35第七节原八采区设计说明...........................................................................35第五章八采区方案优化设计的确定...........................................................36第一节八采区方案优化设计的提出...........................................................36第二节八采区优化方案设计确定...............................................................36第三节方案的比较.......................................................................................38第三节方案的选择.......................................................................................40第四节八采区巷道布置优化方案...............................................................403第六章采煤方法与工艺...............................................................................40第七章八采区供电、设备选型...................................................................50第八章八采二层优化后的风量计算及通风阻力计算..............................92第九章环境保护与综合利用......................................................................114第十章主要经济技术表.......................................................................１１９第十一章安全技术措施.......................................................................１２２4第一章八采区2层煤开采方案优化设计说明一、概况小港煤矿于1969年建矿，1979年投产，当初设计能力为20万吨/年。矿井先后经两次扩界形成目前的井田面积。最后一次扩界是2004年完成，也就是现在八采区范围，矿井东西长4公里（不包括西翼），南北长1.34公里，开采深度为124-924m。矿井开拓方式为立井、斜井混合式开拓。有1对竖立井，一个斜井，分别都是由地面延伸到-50水平。矿井有一对立井进风，直径4m，井深226m，主立井装备2JK-2.5/11.5提升机及QJLGA/4.5三吨箕斗提升，副立井装备2JK-2.5/20提升机及一吨单层单车单罐笼，东风井回风，坡度24o，长度657m。矿井通风方式为中央分列式通风，配备G4-73-11№-25D离心式扇风机二台，配用电机310kw，矿井最大进风量为4703m3/min，目前矿井通风能力51.3万t/a。现矿井需风量为4307m3/min，等积孔为1.87m2。采煤方法采用走向长壁式炮采，见四回一全部垮落法管理顶板。主要开采二叠系山西组的2、4、6层和石炭系太原组的11、13、15、16层煤。其中2、4层只有八采区还没有进行开采，下一步重点开拓八采区2、4层、七采区11、13、15、16层。截止到2008年底，我矿保有地质储量3262.8万吨；可采储量2106万吨。目前，我矿两个水平准备及生产，一个是-400水平，也是我矿主采水平，该水平有六采、七采两个采区，共有2个工作面；另一个准备水平为-310水平，是矿井最后一次扩界范围，目前八采区西翼的开拓巷道已完成。二、八采区2层煤方案优化设计原因51、每次扩界后，矿井进行一次技术改造。建井初期，矿井第一水平就设在-50水平，以后随井田扩大采用暗斜井形式逐级向下延伸，第一级延伸到-310水平，第二级延伸到-400水平。目前-400水平有六采区、七采区生产，七采区即将结束，接续采区为-310水平的八采区。八采区主运输系统也将实现皮带运输，共有6级运输，辅助运输有3级提升，中间周转车场2处。如果继续向东延伸，形成双翼采区，势必又增加运输环节。2、二层煤冲刷侵蚀区在八采区的西边界，即五采区的东边界这一区域内，经施工的八采轨道下山和皮带下山实际揭露，二层煤侵蚀扩大，仅在八采区西部侵蚀面积达97600m2，与侵蚀带相邻的二层煤厚度变薄，煤质变软，颜色变暗，极不稳定，而且顶板破碎，遇水易膨胀，维护极为困难。造成原划定采面范围储量大大减少，必须对采区区段布置重新进行划分。3、随探巷掘进，在采区中部揭露F（落差22-40m）、F6（落差0-23m）断层，其中F断层的出现，直接影响采区布置。4、原划定的采区范围走向长度只有600m左右，再加上有西翼风化的影响，走向长度进一步减少，各区段推进距离平均只有500m左右。不利于机械化生产。5、八采区走向长1400m，按综采面布置，该距离较合适，不必形成双翼工作面布置。三、八采区优化设计方案八采区可采储量923.4万吨，其中上组煤2、4层可采储量410万吨，原设计是先回采八采区西翼2、4层，再在八采区中部布置下山形成双翼采区。根据实际6揭露靠近八采区西翼2层有风化现象（面积97600m2），造成储量减少，同时在采区中部揭露F、F6断层,由于受断层切割，再采用双翼布置就显得极不合理。2层煤为复合顶板，2层与1层煤相距0.4-1.6m，顶板稳定性较差，易冒落，如果采用炮采或高档普采，对顶板都将难以控制，只有通过综采，工作面才可以达到支护及时，推进速度快，支护强度高的要求。经研究决定在八采区采用综采。既解决顶板难以控制的隐患，又提高机械化水平，使回采工艺改进一步到位。为此对八采区原设计方案进行修改，利用现有的开拓巷道:-310轨道大巷、-265皮带巷及八采轨道下山、皮带下山、辅助行人下山，形成单翼采区，增加区段长度，使区段走向长由原来600m增加到现在的1400m，单面储量由18万吨提高到55万吨。采煤工艺由原先高档普采设计改进为综采工艺。单翼采区不但减少开拓准备工程3744m，也减少工作面的搬家次数，更能发挥机械化采煤的安全高效的效果。第二章地质说明书第一节概况根据山东省国土资源厅2005年6月15日颁发的采矿许可证，小港煤矿井田范围由16个拐点坐标圈定。八采区边界的拐点共7个，八采区（原名扩大区）位于新汶煤田北翼泉沟二井田与翟镇井田的结合部,主要开采煤层2、4、6、11、13、15、16煤。2002年10月小港煤矿依法获得了扩大区的煤炭资源探矿权（矿产资源勘查许可证号：3700000210437），并随后委托新汶矿业集团地质勘探有限责任公司对该区进行了勘探工作。2002年10-11月勘探公司完成了野外钻探工作，12月编制了《山东省新汶煤田小港煤矿扩大区勘探（精查）地质报告》。小港煤矿根7据鲁国土资字【2004】19号文件内容进行设计、开拓。小港煤矿八采区北部与山东阳光矿业集团有限公司崖头煤矿相邻，边界拐点坐标为（7#：3980632，20558500；8#：3980689，20558459；9#：3980970，20559500）；东部与山东泰丰集团矿业有限公司王家寨煤矿相邻，边界拐点坐标为（9#：3980970，20559500；10#：3980775，20559500；11#：3980695，20560288；12#：3980300，20560288）；南部与山东泰山能源有限责任公司翟镇煤矿相邻，边界拐点坐标为（12#：3980300，20560288；13#：3980150，20559268；14#：3979880，20559075）。小港煤矿八采区东西长1.83km,南北长0.979km,采区面积1.034km2，地表分布地质钻孔3个，97-1孔、泉31孔（未达煤层）、02-1孔;地表对应村庄（翟南、翟北、翟东）及农田，地面标高+176.0～+186.8m。具体的坐标见表1-1和平面图见图1-2。表1-1井田拐点坐标表拐点号直角坐标拐点号直角坐标纬距(X)经距(Y)纬距(X)经距(Y)13979918.0020555834.009*3980695.002056028