小港煤矿开采设计修合kuangfa

山东明兴矿业有限公司小港煤矿-565水平开采设计1前言一、概况小港煤矿位于新汶煤田翟镇井田东北部，东距新泰市约6km，南距京沪高速公路约8km，泰新公路通过本区中部，翟镇煤矿专用铁路通过本区西南部，经谷里与磁莱铁路相连，在磁窑与津浦铁路线衔接，畅达全国各地，本矿交通十分方便。小港煤矿于1969年建矿，1979年投产，当初设计能力为21万吨/年。后经井田扩界、改扩建建设，矿井生产能力不断提高，2006年经山东省煤炭工业局核定年生产能力42万t。矿井先后经两次扩界形成目前的井田面积。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-50m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240，斜长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4700m3/min，目前矿井通风能力51.3万t/a。现矿井需风量为4400m3/min，等积孔为1.87m2，。采煤方法采用走向长壁式后退式采煤法，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层只有扩大区还没有进行开采，下一步重点开拓扩大区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3116.1万吨；可采储量1920.2万吨。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3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。目前扩大区西翼的开拓巷道已完成，正在加紧对回采巷道的掘进，预计在09年11月份完成对工作面的布置。二、目前存在的问题1、小港煤矿为开采40年的老矿，先后经两次扩界，形成现在的井田面积，山东明兴矿业有限公司小港煤矿-565水平开采设计2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，其中六采区主运输基本实现皮带运输，但从采区下山到地面共有8级运输；辅助运输为串车提升，共有5级，中间周转车场4处。七采区上组煤即将结束，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。提升环节多。2、目前我矿采区分散，机电设备硐室较多，共有17个，其中配电硐室井下就有8个。3、目前开采的六采11层储量还有40万吨，必须马上安排新采区的开拓，原六采区划定的范围面积较小，各区段推进距离平均只有500m左右，不利于机械化生产。需重新调整采区划分及新的开拓方案。三、通过矿井优化需达到的要求1、能够形成集中生产，减少目前提升运输复杂环节。2、新系统优化，要更能利于下组11、13、15层煤的开拓。3、新系统优化，要充分考虑矿井的正常接续，实行边生产，边改造。4、新系统优化，要充分考虑能够使用原巷道，从而减少工程量。5、新系统优化，要减少目前硐室配置。四、-565水平开采设计方案六采11层还有40万吨储量，七采区上组煤还有7万吨储量，都面临新采区的开拓，原设计六采、七采下组煤分两个采区开拓，但随着机械化程度的提高，原采区的划分已不适应当前开采的需求，为形成集中生产，减少巷道开拓量，根据井田分布情况，对六采、七采系统进行修改设计，从-310水平分别掘进二级主、副暗斜井至-565水平，该两条暗斜井分别穿过11、13、15层煤，形成对下组煤的开拓开采，同时将原六采、七采两个水平开拓合并为一个水平开采，从而减少一个采区的巷道开拓、准备工程量。-565水平设两个采区，即七采区和九采区，其中七采区开采11层煤，也是-565水平开采设计的首采区。九采区为13、15层联合布置，为双翼采区。山东明兴矿业有限公司小港煤矿-565水平开采设计3矿井优化后效果1、生产布置通过系统优化后，形成东（扩大区）、西（七采区）两翼各一个工作面开采，使扩大区2、4层上组煤与七采区11煤相互配采，提高煤质。2、提升运输系统优化后两翼采区提升、运输分别集中到-310水平，通过主、副暗斜井集中提运到-50水平，再通过主、副井提到地面。3、供电、排水系统优化后供电由-50配电所至-310配电所，再由-310配电所分别给七采区、扩大区供电。排水将由-565水平水仓及扩大区下部水仓排到-310水平，再由-310泵房集中排到-50泵房，供电、排水系统更加简单。山东明兴矿业有限公司小港煤矿-565水平开采设计4第一章井田概况第一节概况一、目的新泰市小港煤矿始建于1969年6月，自行设计、施工建设，设计年生产能力21万吨,2006年核定生产能力为42万吨。2001年委托山东科技大学编制了生产矿井地质报告.随着矿井开拓生产的需要,对小港、大港村庄下压煤进行开采。于1996年原山东省煤炭局以鲁煤生(1996)32号文批复了东翼技术改造方案设计(包括七采上组煤特采设计)。为了求得较大经济效益，委托山东科大学进行村庄下采煤设计。二、位置与地表-565水平位于小港、大港庄煤柱下方开采保护煤柱内。北边为F22-2断层，西边、南边为井田边界，与泰山能源有限责任公司翟镇煤矿为邻，东边与本矿八采区为邻。地表为农田及大港庄，还有本矿风井机房(风井地表标高+182.8米)，地表标高为+170米左右，建筑物有土坯房、砖瓦房及二层楼房。三、周边矿井的开采情况该水平南部、西部与翟镇煤矿井田相邻；靠近南部边界的翟镇煤矿上组煤2、4煤已回采完毕，下组煤尚未开采；靠近西部边界的翟镇煤矿2、4煤大部风化不可采，下组煤已布置回采51101工作面。第二节地质概况一、地层1、第四系（Q）厚度0.5～5.50m，主要为洪积和冲积所形成的砂砾石层和黄土层，砂砾石山东明兴矿业有限公司小港煤矿-565水平开采设计5层分布于山丘附近，而黄土层则主要分布于山间平原和汶河两岸，与下伏老第三系管庄组呈不整合接触。～～～～～～～～～～不整合～～～～～～～～～～2、老第三系（E）管庄组（E2）为一套不含煤的紫红色陆相碎屑沉积，俗称“上红层”或“新红层”，厚度变化很大，可切割老红层，对煤系地层造成破坏，最大厚度可达600m。可分为上下两段，上段为紫红、灰黑色泥岩、粘土岩、砂岩、夹砾岩和泥灰岩；下段主要以河湖相的紫红色砂岩、砾岩为主，夹粘土岩、泥岩等。与上覆、下伏地层均呈不整合接触。～～～～～～～～～～不整合～～～～～～～～～～3、二叠系（P）（上石盒子组剥蚀）下石盒子组（P12）为一套以绿、黄灰色为主，夹紫色的河湖相碎屑沉积，以砂岩、粉砂岩和泥质岩为主夹煤线。厚度变化较大，多在百米以上。该组地层因剥蚀而保存不全，残厚约在18～40m。与下伏地层呈整合接触。——————————整合———————————山西组（P11）为一套以三角洲沉积体系为主的含煤沉积，厚度为55~119m，平均厚度在86m左右。岩性较简单，主要为灰白色中细砂岩、暗灰色粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩组成。共含煤6层，由于受到新红层的剥蚀，2、4、6煤局部风化，残存部分可采，与下伏地层呈整合接触。——————————整合———————————4、石炭系（C）太原组（C3）平均厚度在114m（179~66m），以深灰色粉砂岩、泥岩和砂岩为主，夹灰岩5层（一、二、三、四灰及煤15顶板泥灰岩），其中一、四灰厚度和层位稳定，是区内重要标志层；二灰、三灰和泥灰岩厚度和分布多不稳定，常相变为泥岩或粉砂质泥岩。共含煤11层（煤7～煤17），主要可采煤层为煤11、煤13和煤15，煤8、煤9、煤16为局部可采煤层。与下伏地层呈整合接触。——————————整合———————————5、本溪组（C2）山东明兴矿业有限公司小港煤矿-565水平开采设计6平均厚度在36m（33~40m），以杂色泥岩、粘土岩和灰色长石石英砂岩为主，夹2～3层石灰岩。徐家庄灰岩（五灰）厚度较大，全区分布稳定，为主要标志层，草埠沟灰岩（六灰）为一层不稳定石灰岩。底部具一层杂色含铁很高的铁铝质岩，与华北地区山西式铁矿和G层铝土岩层位相当，该组地层中上部常含1～3层煤线。与下伏地层呈假整合接触。----------假整合----------6、奥陶系（O）仅发育中、下统，出露于煤田南部边界的外侧。主要由厚层状石灰岩、豹皮灰岩及白云质灰岩组成，并夹有较多的泥质灰岩及白云岩，含头足、腕足及腹足类等化石，总厚度800～1000m。第三节区域构造一、褶曲大港褶曲位于F22-2断层以南由大港次级向斜和一个背斜组成。背斜向南倾伏，轴向N30°，倾伏角及两翼地层倾角均较小，10°左右;向斜位于经线20557800以西至西部井田边界，向西倾伏。二、断层区内小断层较发育，尤以F22-2断层附近为最，这些断层分二组，一组走向N90°，另一组走向S45°E，落差1-5m，倾角45-85°，平均断层密度1.5条/万m2。断层延伸最大长度为440m，平均150m。三、煤层风化1、范围2、4煤层均揭露大面积风化，2煤层仅位于F22附近形成一个采面，其余风化剥蚀。4煤以33孔与7孔连线为风化北边界，南部井田边界以北100m为风化边界，整个七采区4煤被风化带分割，6煤位于33孔与35-2孔之间约有20000m2风化。山东明兴矿业有限公司小港煤矿-565水平开采设计72、成因分析1）红层明显存在着二元结构，即存在两套红层。老红层可能为印支运动产物，新红层可能为燕山期产物。老红层覆于新红层之下，新红层对老红层进行二次改造，当这种改造贯穿老红层时，便对煤系地系地层进行侵蚀，构成破坏。这种破坏是不均匀的、不规则的，无论在深度及广度都会因地而异，类似于“构造沙窗”的效果。2）老红层下有无煤系存在，取决于第一期剥蚀，第一期剥蚀对石炭-二叠纪破坏不大。新汶煤田内大部可见，凡有老红层覆盖，石炭二叠纪煤系都保存完好，其下都残留含煤地层和可采煤层。新红层最深可剥蚀到本溪组，因此，老红层护煤作用、新红层剥蚀作用极明显。第四节煤层与煤质一、区内煤层特征区内含煤地层为石炭～二叠纪海陆交互相煤系，煤系假整合于中奥陶统石灰岩基底之上，平均保留厚度252m（225~279m），共含煤16层（编号：煤1～煤16），煤层平均累计厚度为12.01m，含煤系数为4.7%。第11层煤：厚度1.60~1.70米，平均1.65米，属全区稳定可采的中厚煤层。该层煤结构较简单，一般含1~2层夹矸，厚0.15-0.20米，岩性为高岭石泥岩，顶底板一般均为粉砂岩。下距第13层煤43.30~48.00米，平均45.65米。该层煤小港煤矿已采至本区西北部边界附近，实际揭露厚度1.5~1.8米，一般含1~2层夹矸，其中一层厚度小于0.05米。第13层煤：厚度1.10~2.50米，平均1.58米，属全区稳定可采的薄~中厚煤层。该层煤结构简单，一般含一层不稳定的、透镜状炭质砂岩夹矸，厚0.2-0.5米。顶板为四灰，底板为粉砂岩。下距第15层煤8.35~10.30米，平均9.33米。该层煤小港煤矿已采至本区西北部边界附近，实际揭露厚度1.2~1.7米，煤层总厚稳定，一般含一层不稳定的炭质砂岩夹矸，厚度有时大于煤分层。山东明兴矿业有限公司小港煤矿-565水平开采设计8第15层煤：厚度1.10~2.50米，平均1.58米，属全区稳定可采的薄~中厚煤层。该层煤结构简单，一般含一层粉砂岩夹矸，厚0.1~0.5米。顶板一般为薄层泥灰岩，底板为粘土岩。下距徐灰7.4~24.30米，平均16.40米；下距奥55.64米（02-1#孔）。该层煤小港煤矿已大面积开采，实际揭露厚度1.2~1.8米，煤层总厚稳定，中部一般含一层粉砂岩夹矸，厚度有时大于煤分层。第16层煤：本煤层位于太原组底