煤礦開發(fā)利用設計方案

目 錄
一、概述 1
二、礦產品需求現(xiàn)狀和預測 - 6 -
三、礦產資源概況 - 6 -
四、主要建設方案的確定 - 17 -
五、礦床開采 - 25 -
六、選礦及尾礦設施 - 35 -
七、環(huán)境保護 - 36 -
八、礦山安全 - 40 -
九、開發(fā)方案簡要結論 - 51 -

 

 

 

 

附表:
　　　　綜合技術經濟指標表
附圖:
　　　　（1）礦區(qū)地形地質及總平面圖（1：2000）；
　　　?。?）開拓系統(tǒng)、采區(qū)巷道布置及機械配備平面圖（1：2000）；
　　　?。?）采區(qū)巷道布置Ⅰ－Ⅰ剖面圖（1：2000）；
　　　　（4）采煤方法標準圖（1:100）；
附件：
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　一、概 述
　　（一）礦區(qū)位置、隸屬關系和企業(yè)性質
　　　　1．礦區(qū)位置
　　　 煤礦位于 村境內，行政區(qū)劃屬 所轄。礦區(qū)地理坐標：東經 ，北緯 。礦區(qū)為一五邊形，礦區(qū)面積0.5135km2。
　　　礦井距 鎮(zhèn)約40.0km，距 火車站5km，距 ～ 公路2.0㎞， 支線從礦山東部邊沿經過，交通極為方便。
　　　詳見交通位置圖1－1。
　　　　2．隸屬關系和企業(yè)性質
　　　根據(jù) 府函〔2006〕205號文，經原 與 煤礦業(yè)主協(xié)商，整合后共同成立 煤礦，并獲得了省國土廳頒發(fā)的《采礦許可證》，核定生產能力15萬t/a。
　　　整合后的 煤礦仍屬私營個體企業(yè)，行業(yè)管理由 煤炭管理局管轄。
　　　
　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　圖1-1 礦區(qū)交通位置圖
　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　
　　　　3．礦山現(xiàn)狀及編制說明
　　　 煤礦由原 煤礦（拐點坐標見表1—1）與原 煤礦（拐點坐標見表1—2）整合而成，整合后其范圍由5個拐點圈定（表1—3）。新礦權礦區(qū)面積為 km2。
　　　

　　礦區(qū)位于 關向斜北西翼北端，屬 關向斜 井田， 關向斜含煤構造單元是 重要的含煤構造及商品煤基地，煤層賦存眾多(主要可采煤層有2、6上、10、12、16上、18上、19、23上、24、30上共10層)，煤質較好，屬主焦煤;同時煤層埋藏較淺、有露頭出現(xiàn)，同時本區(qū)交通較為方便，因而區(qū)內采煤歷史悠久，本礦區(qū)內煤層露頭線上有多個小窯分布。大多為當?shù)卮迕窦竟?jié)性開采，以采掘民用煤為主，證照不齊，現(xiàn)區(qū)內所有小煤窯均已關閉、封停。

　　區(qū)內原 煤礦、 煤礦始建于90年代，均屬合法生產礦井，生產規(guī)模 萬t/a。兩礦井均建有完整的開拓開采系統(tǒng)，其中原 煤礦建有2條井筒，井筒位于礦界南部邊界，基本采用沿煤層(10號煤層)斜井開拓，開采10號煤層;原 煤礦亦有完整的開拓系統(tǒng)，建有2條井筒，采用平硐暗斜井開拓，暗斜井(運輸、回風下山)沿12號煤層布置，截止2008年2月29，10、12煤層共開采62.53萬t原煤。

　　為適應當前煤炭市場及滿足煤炭產業(yè)政策的需要，該兩礦井進行整合并擴能至15萬t/a。為進行整合設計及辦理整合各項手續(xù)，2008年3月，業(yè)主委托了 省113地質隊編制了《 煤礦資源/儲量核實報告》，該報告通過了 省規(guī)劃院的專家評審，其核準的資源/儲量獲得了省國土廳的備案證明( 國土資儲備字〔2008〕427號)。2008年6月，煤礦業(yè)主委托我公司編制該礦井的開發(fā)利用方案。

　　(二)編制依據(jù)

　　二、礦產品需求現(xiàn)狀和預測

　　(一)礦產品市場需求情況和預測

　　省2005年省內消耗5500萬t(其中電力用煤1850萬t)，省外消耗4000萬t(含出口)，主要是粵、桂、湘、川、渝、滇六省、市、區(qū)。

　　對于 省，從今后煤炭消費發(fā)展看，按照全省對重點耗煤行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，分析2010、2015年煤炭消費市場情況為12500、13000萬t。

　　煤礦有多層可采煤層，其煤種為低灰～中灰、低硫～中硫、低～中熱值焦煤，為較好的煉焦煤及煉焦配煤。焦煤除銷住當?shù)亟够瘡S外，由于本礦位于 省南部的 ，煤炭可銷往云南、廣西及廣東等地。隨著當?shù)丶爸苓吔洕陌l(fā)展，本區(qū)煤炭需求量將進一步上升。

　　(二)產品價格分析

　　當?shù)責捊褂妹?，目前坑口價格在 元/t左右。隨著當?shù)亟洕难杆侔l(fā)展，煤炭價格將會繼續(xù)上漲，這將為礦山帶來良好的發(fā)展機會。

　　三、礦產資源概況

　　(一)礦區(qū)總體概況

　　1.礦區(qū)總體規(guī)劃情況

　　為充分發(fā)揮煤炭資源優(yōu)勢，促進 煤炭開發(fā)健康、持續(xù)、合理、有序發(fā)展，六 水市政府委托設計單位對現(xiàn)有生產礦井進行整合、調整、技改，使之符合當前產業(yè)政策需要的產業(yè)規(guī)模從而達到安全生產的目的，編制完成了《 水市 煤礦整合和調整布局方案》，該方案通過省內各相關管理部門的審查，最終由 省人民政府批準。其中 (3萬t/a)與 煤礦(3萬t/a)整合而成，整合后煤礦名稱為 煤礦，由5個拐點圈定，礦區(qū)面積0.5135km2，整合后的 煤礦設計生產能力15萬t/a。

　　根據(jù) 省國土資源廳2007年7月10日頒發(fā)的 煤礦《采礦許可證》， 煤礦屬 合法生產礦井，周邊無其它礦井存在，礦權無重迭現(xiàn)象。

　　2.礦區(qū)礦產資源概況

　　根據(jù)《 煤礦資源儲量核實報告》礦產資源儲量評審備案證明( 國土資儲備字[2008]427號)， 煤礦(標高+1600-+1300m)保有資源量(122b+333)765.68萬t。其中控制的基礎儲量(122b)641.41萬t，推斷的內蘊經濟資源量(333)124.27萬t。

　　3.本設計與礦區(qū)總體開發(fā)的關系

　　根據(jù)《 煤炭資源整合方案》， 煤礦為原 及原 煤礦整合，為辦理整合后的《采礦許可證》，亦為合理開發(fā)利用保有的礦產資源，受 煤礦業(yè)主的委托，編制整合后 煤礦的開發(fā)利用方案。

　　設計嚴格按照國土資源部門劃定的礦區(qū)范圍、準采標高進行設計。同時嚴格按照煤礦設計規(guī)程、規(guī)范，煤礦安全規(guī)程進行設計，并結合整合礦井的特點，設計以充分利用原有井巷設施、設備，以節(jié)省礦井投資為原則。

　　(二)設計項目的資源概況

　　1.礦床地質及構造特征

　　1)地層

　　煤礦區(qū)域內出露地層主要為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖(Pβ)、龍?zhí)督M(P3l)和三疊系下統(tǒng)飛仙關組(T1f)及少量第四系地層。

　　(1)峨眉山玄武巖(Pβ)：出露于西部外圍，由深灰色及灰綠色拉斑玄武巖、紫色凝灰?guī)r、灰色致密的凝灰質角礫巖等組成，總厚度約250m，與上覆龍?zhí)督M呈假整合接觸。

　　(2)龍?zhí)督M(P3l)：為礦段內含煤地層，屬以細碎屑巖為主的海陸交互相沉積。巖性由灰色細砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、泥巖及煤層組成，厚度220-245m，一般230m。含煤40-50層，一般可采10層。分為三段：

　　第一段：為24號煤層頂界至鋁土巖(龍?zhí)督M底界)。含主要可采煤層有24號、30上煤層。平均厚度40m;

　　第二段：為12號煤層至24號煤層頂板。含主要可采煤層有12號、16上、18上、19、23上煤層，平均厚度100m;

　　第三段：為12號煤層頂板至1號煤層頂板(龍?zhí)督M頂界)。含主要可采煤層有2號、6上、10號煤層。平均厚度90m;

　　(3)三疊系下統(tǒng)飛仙關組(T1f)：平均厚度500m

　　第一段(T1f1)：為灰綠色細砂巖、粉砂巖、薄層砂質泥巖、泥巖組成，下部富含動植物化石及星散狀黃鐵礦，平均厚度152m。

　　第二段(T1f2)：多由紫色泥巖、砂巖、泥質粉砂巖等組成，平均厚度359m。

　　(4)第四系(Q):

　　該地層主要為坡、殘積層分布于地形低洼地帶，巖性為亞粘土及含碎石亞粘土，厚度0-15m左右。

　　2)地質構造

　　礦區(qū)位于 關向斜北西翼南段，地層總體走向北西，傾向南東，傾角17-34°，一般20°。

　　礦區(qū)及外圍發(fā)育的斷層有F24、F28、F245，現(xiàn)分述如下：

　　F24斷層：分布于礦區(qū)外圍西部，走向N°20—40°E，走向長4100m，向南、北申出圖外，斷層面近直立，斷層以平推為主，落差60m左右，造成地表煤層重復。

　　F28斷層：分布于礦區(qū)及礦區(qū)以南，走向近南北，走向長約1050m，傾向西，傾角55°，落差15—20m，上 下降，為一正斷層，造成煤層缺失。

　　F245斷層：分布于礦區(qū)范圍，走向NE—SE，往南交于F24斷層上，傾向NE，傾角50°，落差10—20m，上 下降，為一正斷層，造成煤層缺失。

　　另有一些小斷裂，規(guī)模較小，在此不在一一贅述。

　　綜上所述，礦區(qū)構造較簡單。

　　2.煤層及煤質特征

　　1)煤層特征

　　煤礦礦區(qū)內主要可采煤層為2、6上、10、12、16上、18上、19、23上、24、30上煤層，現(xiàn)分述如下：

　　(1)2號煤層

　　位于煤組上段頂部，下距6上煤層13.00—26.00m，平均20.3m。厚度0.37-1.68m，平均厚度1.11m，一般夾0.07-0.68m厚的高嶺石泥巖1—3層，煤層頂板為細砂巖、粉砂巖，厚度9.2m，底板為厚約0.3m泥巖，煤層較穩(wěn)定。

　　(2)6上煤層

　　位于煤組上段中部，上距2號煤層13.0—26.0m，平均20.3m，下距10煤層11.0—45.0m，平均22.09m。全層厚度0.64-2.58m，平均厚度1.61m，煤層中夾0.07-0.34米厚的灰色泥巖0—3層，頂板為粉砂巖或粉砂質泥巖，有幾十厘米的偽頂;底板為細砂巖，有幾十厘米的偽底。煤層較穩(wěn)定。

　　(3)10號煤層

　　位于煤組第二段中部，上距6上煤層11.0—45.0m，平均22.09m，下距12煤層11.50—27.50m，平均22.09m。全層厚度0.74-1.44m，平均1.15m，夾矸0-2層，為灰色泥巖，煤層較穩(wěn)定，頂板為粉砂質泥;底板為泥巖、粉砂質泥巖。

　　(4)12號煤層

　　位于煤組中段上部，上距10號煤層11.50—27.50m，平均22.09m，下距16上煤層8.71—40.5m，平均35.25m。全層厚度0.70-4.23m，平均2.67m，夾矸石0—2層，厚0.05—0.32m，煤層較穩(wěn)定，厚度變化較大，頂板為粉砂巖，底板為粉砂質泥巖，其上有幾十厘米的泥巖偽底。

　　(5)16上號煤層

　　位于煤組中段上部，上距12煤層8.71—40.5m，平均35.25m，下距18上煤層6.0—20.0m,平均7.83m。煤層厚度0.79～7.69m，平均厚1.81m，厚度變化大，含夾矸0—2層，為高嶺石泥巖。煤層頂板一般為灰色粉砂質泥巖或泥巖，底板為泥巖或粉砂巖。。

　　(6)18上煤層

　　位于煤組中段中部，上距16上煤層6.0—20.0m,平均7.83m，下距19號煤層14.0—30.5米m,平均22.08m。煤層厚度0.38～3.43m，一般厚2.32m，煤層構造復雜，一般含0—2層夾矸，夾矸為黑色泥巖，厚0.13～0.51m。頂板為灰色泥巖或炭質泥巖作為偽頂;底板一般為1.00m左右的黑色泥巖，其下為粉砂巖。

　　(7)19號煤層

　　位于煤組中段中部，上距18上煤層14.0—30.5m,平均22.08m，下距23上煤層約12-25.5m，平均7.23m。煤層厚度0.19-1.97m，一般厚1.62m，厚度穩(wěn)定。煤層結構復雜，普遍含1—3層0.05-0.36米左右的泥巖夾矸。頂板為泥質粉砂巖,局部有0.2m左右的泥巖作偽頂;底板為0.8m左右的灰黑色泥巖或炭質泥巖，其下為淺灰色粉砂巖。

　　(8)23上號煤層

　　位于煤組中段下部，上距19號煤層12-25.5m，平均7.23m，下距24號煤層約10.0-19.0m，平均13.68m。煤層厚度0.21-2.91m，一般厚1.07m，厚度變化大,煤層結構復雜，含0-3層0.00-0.64m左右夾矸，頂板為粉砂巖,底板灰黑色泥巖或炭質泥巖。

　　(9)24號煤層

　　位于煤組下段上部，上距23上煤層10.0-19.0m，平均13.68m，下距30上煤層約27.5-47.0m，平均34.18m。煤層厚度0.55-1.72m，一般厚1.20m，厚度穩(wěn)定。煤層結構復雜，普遍含0-2層0-0.45m左右的泥巖夾矸。頂板為泥質粉砂巖,局部有薄層泥巖作偽頂;底板為0.8m左右的灰黑色泥巖或炭質泥巖，其下為淺灰色粉砂質泥巖。

　　(10)30上煤層

　　位于煤組下段下部，上距24煤層27.5-47.0m，平均34.18m，煤層厚度0.13-1.27米，一般厚1.01m，厚度穩(wěn)定。煤層結構簡單，偶含0—2層0.06m左右的泥巖夾矸。頂板為泥質粉砂巖,局部有薄層泥巖作偽頂;底板為0.5m左右的灰黑色泥巖或炭質泥巖，其下為淺灰色粉砂巖。

　　礦區(qū)內主要可采煤層特征見表3-1。

　　表3-1 主要可采煤層特征表

　　2)煤質特征

　　(1)工業(yè)分析

　　該區(qū)原煤灰份為低灰的只有12號煤層，分析值為14.32%;為中灰的有2、6上、10、16上、18上、19號煤層，分析值為15.64-23.74%;其余為高灰煤，分析值為27.66-37.13%。礦區(qū)2、6上、16上、18上原煤揮發(fā)份平均值為34.00—35.65%，精煤膠質層Y為15.7-21.6,應屬氣煤，23、24、30上原煤揮發(fā)份平均值為32.99-34.31%，精煤膠質層Y為29.3-41.2,應屬肥煤，12、19煤層原煤揮發(fā)份平均值為33.46-36.24%，精煤膠質層Y為23-25.5，為氣煤到肥煤的過渡層。

　　(2)硫分分析

　　原煤全硫≤0.50%的有2、6上、10、12、16上、18上、30上，屬特低硫煤;>0.5-1.0%的有19，屬中硫煤;>1.5%的有24、23上，屬中高硫煤。

　　(3)發(fā)熱量

　　該區(qū)內煤層原煤可燃基發(fā)熱量均在19.71-20.48(MJ/kg)。屬低—中熱值煤。

　　礦井可采煤層煤質特征詳見表3-2。

　　表3-2 可采煤層煤質特征表

　　3.礦床開采技術及水文地質條件

　　1)礦床開采技術條件

　　(1)頂?shù)装鍡l件

　　本巖類組主要為三疊統(tǒng)下統(tǒng)飛仙關組(T1f)和二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)的粉砂巖、粉砂質泥巖、泥巖、粘土巖等，本巖類抗風化能力弱，風化后呈土狀結構，含泥砂重，巖土工程地質性質差。煤層的頂板為粉砂質泥巖、泥巖、粉砂巖、底板為粘土巖、粉砂質泥巖，穩(wěn)定性差，工程地質條件中等—復雜。

　　(2)瓦斯

　　根據(jù)原勘探報告，在鉆探過程中，瓦斯突出現(xiàn)象明顯，礦區(qū)處于瓦斯突出較激烈地帶。據(jù)坑道資料統(tǒng)計，瓦斯含量為2.5%，每晝夜采1噸煤要噴出瓦斯28.5m3。屬瓦斯突出礦井。

　　(3)煤塵爆炸性

　　根據(jù)原勘探報告經對分析結果進行計算，各煤層之煤層爆炸指數(shù)均在22%以上，推定區(qū)內煤層易燃，有煤塵爆炸的危險。

　　(4)煤的自燃傾向性

　　根據(jù)原勘探報告，礦區(qū)各煤層均有自燃發(fā)火傾向，屬二類自燃煤層。

　　(5)煤與瓦斯突出

　　本礦井生產過程中曾發(fā)生煤與瓦斯突出事故，按有煤與瓦斯突出礦井設計。

　　(6)地溫

　　區(qū)內未發(fā)現(xiàn)地溫異常區(qū)，地溫正常。

　　2)水文地質條件

　　礦區(qū)位于 西礦區(qū) 井田的中部，屬于珠江水系的北 江上游拖長江支流，拖長江從礦區(qū)外圍南部邊界通過，匯入北 江。地表水系呈樹枝狀分布于河流兩側，多為雨源型沖溝，流量隨季節(jié)的變化而變化，降水時雨量驟然增大，雨停時則迅速減小，冬春(枯水季節(jié))甚至干枯斷流。礦區(qū)地形總體為北西、南東高，中部低，最低侵蝕基準面為礦區(qū)南側的拖長江河谷，海拔高程為1519.2m，而開采煤層最低標高為1300m，低于當?shù)刈畹颓治g基準面，煤礦開采，地表水補給地下水，將增加煤礦礦坑涌水量。

　　(1)地下水類型

　　礦區(qū)內地下水類型主要為基巖裂隙水，其次為松散巖類孔隙水。

　　(2)含水巖組及其含水特征

　?、倩鶐r裂隙水含水巖組：主要包括三疊系下統(tǒng)飛仙關組(T1f)和二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)及峨眉山玄武巖組(P3β)。

　　三疊系下統(tǒng)飛仙關組(T1f)含水巖組：上段為灰綠色細砂巖、粉砂巖、薄層砂質泥巖、泥巖組成，下部富含動植物化石及零星散狀黃鐵礦，下段為紫色巖層：多由紫色泥巖、砂巖、泥質粉砂巖等組成。該巖組風化裂隙及垂直溶蝕較發(fā)育，透水性較好，富水條件較好，含大量基巖裂隙水，具有較好的含水性能，本次測得其枯季泉流量最大為0.46L/S，為富水性中等含水巖組;

　　二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)含水巖組：屬以細碎屑巖為主的海陸交互相沉積。巖性由灰色細砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、泥巖及煤層組成，該巖組風化裂隙較發(fā)育，含少量裂隙水，本次測得其泉流量為0.23L/S，為富水性弱含水巖組;

　　二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P3β)含水巖組：由深灰色及灰綠色拉斑玄武巖、紫色凝灰?guī)r、灰色色致密的凝灰質角礫巖等組成，該巖組富水性弱，未見泉水出露，為富水性極弱含水巖組，為相對隔水層;

　?、谒缮r類孔隙水含水巖組：主要為第四系(Q)，礦區(qū)內除南部少數(shù)孤峰基巖裸露外，其余均為風化殘積、坡積物覆蓋，低洼處和溝谷中有洪積和沖積物堆積。厚度變化不大，0～10m，一般厚2.00m左右。地下水賦存條件差，枯季一般不含水，局部松散層厚度較大的地帶，含少量孔隙水。

　?、蹟鄬悠扑閹Я严端畮r組：在礦區(qū)中、西部發(fā)育有斷層F28、F245、F24，落差均大于30米，破壞了煤層的連續(xù)性，且均為正斷層，具有一定的富水性和導水性，為將來煤礦開采后礦坑涌水的主要導水通道。

　　(3)地下水的補給、徑流、排泄條件

　　礦區(qū)內的地下水靠大氣降雨補給，大氣降雨一部份蒸發(fā)回到大氣層，另一部份通過裂隙、巖溶管道下滲補給地下水。地下水的流向受巖性、構造的控制，其總體流向為由南西向北東或北流。

　　(4)礦井充水因素分析

　　該礦是以大氣降水為主的裂隙充水礦床，主要為頂板中所含裂隙水向巷道內滲漏，其次為老窯積水及采空區(qū)積水等。根據(jù)實際調查，經采用水文地質“比擬法”對礦井的總涌水量進行估算，整合后 煤礦面積為0.5135km2,利用公式Q=Q1×S/S1得：雨季涌水量=75m3/h，旱季涌水量=35m3/h。礦山開采過程中的實際測量，煤層開采時有滴水、淋水現(xiàn)象，對礦床開采影響較明顯，在今后開采生產中應加強對采空區(qū)積水的監(jiān)測，確保生產安全。

　　大氣降水是礦床充水的主要因素。一般沿基巖裂隙滲入礦井，裂隙發(fā)育地段礦井充水會有所增大;地表水對地下水具有一定的補給作用，礦床開采引起地表塌限后,地表水與地下水之間可能發(fā)生聯(lián)系，易引起礦床充水,在掘進過程中，要注意發(fā)生突水現(xiàn)象，應引起高度重視，特別是在靠近拖長江一帶，需留設足夠的保安煤柱,加強探測及防水工作。礦區(qū)在今后的采礦生產過程中應加強水文地質勘查工作，做好防水和排水工作，確保安全生產。

　　綜上所述，礦區(qū)的水文地質條件屬簡單—中等類型。

　　4.礦產資源儲量

　　根據(jù)《 省 煤礦資源儲量核實報告》礦產資源儲量評審備案證明( 國土資儲備字[2008]427號)，資源量核準基準日：2008年2月29日，評審備案的 煤礦(標高+1600-+1300m)保有資源量(122b+333)765.68萬t，其中探明的基礎儲量(122b)641.41萬t，推斷的內蘊經濟資源量(333)124.27萬t。

　　礦井各類保有資源/儲量見表3-4。

　　表3-4 　　　各類資源/儲量表　　　　　　　單位：(萬t)

　　5.對地質勘探報告的評述

　　本礦井位于 關向斜北西翼北端，屬 關向斜 井田，該井田在1980年， 省煤田地質局159隊對本井田進行了精查地質工作，并于1980年12月提交了《 省 特區(qū) 西礦區(qū) 井田精查補充勘探報告》。

　　2003年，由地質部門在對以往工作總結的基礎上，對 煤礦范圍進行了地質簡測工作，并提交了《 省 煤礦地質簡測報告》。

　　2007年12月，113地質隊在總結以上工作的基礎上，對地質簡測工作的1：1萬地形地質圖上地質界線、構造線、煤層露頭線在實地進行了修測;同時實地對井下2個礦井井下巷道進行了實測，對井下煤層厚度、傾角以及采空區(qū)賦存狀況進行了實測，提交了井上下對照圖，各煤層底板等高線及儲量估算圖，計算了各開采煤層資源/儲量。截止2008年2月底，共核實整合后 煤礦礦界范圍內可采煤層10層煤層保有資源/儲量(122b)+(333)共計765.68萬t。

　　以上地質工作及儲量核實報告，基本滿足編制本開發(fā)利用方案需要。

　　四、主要建設方案的確定

　　(一)開采方案

　　1.建設規(guī)模及產品方案

　　1)建設規(guī)模

　　合理確定礦井生產能力對保證礦井生產的穩(wěn)定性、可靠性、節(jié)省基建投資和礦井投產和達產至關重要。礦井生產能力的確定，主要是考慮了井田內資源條件、開采技術條件、儲量、地質構造、機械化裝備及管理水平等綜合因素，同時考慮當?shù)匾?guī)劃、市場、運力等方面的因素。已頒發(fā)的 煤礦一年期《采礦許可證》，核定礦井能力為9萬t/a，但設計考慮以上因素，結合業(yè)主投資意向，設計推薦礦井生產能力為15萬t/a。

　　(1)儲量

　　礦井可采煤層數(shù)達10層，保有資源量達765.68萬t，且礦井儲量級別較高，大部分為探明的(122b)資源量，設計可采儲量達448.68萬t。按15萬t/a規(guī)?？紤]，礦井服務年限約19年，基本能夠滿足《煤炭工業(yè)小型煤礦設計規(guī)范》對15萬t/a技改礦井服務年限要求。

　　(2)煤層賦存及穩(wěn)定程度

　　礦區(qū)主采煤層10層，以薄及中厚煤層為主，煤層沿走向、傾向變化不大，以一個炮采工作面達到15萬/a能力較為容易實現(xiàn)。

　　從以上分析可以看出，盡管《采礦許可證》核定能力為9萬t/a，但礦井有達到15萬t/a規(guī)模的資源量、開采技術條件，同時業(yè)主有強大的資金保證和技術能力，同時擴大規(guī)模也符合煤炭產業(yè)政策的要求，因此本開采方案設計按15萬t/a設計。

　　2)產品方案

　　目前礦井產品為原煤，由于礦井規(guī)模較小，設計暫不建立洗選廠，僅經過簡單手選即銷售。礦井生產的原煤主要銷往當?shù)亟够瘡S。部分優(yōu)質焦煤銷往廣西、云南兩省化工企業(yè)。

　　今后有條件時，可結合本區(qū)規(guī)劃及市場情況，與鄰近礦井共同建造群礦選煤廠，從而降低原煤灰分，滿足更多用戶要求，實現(xiàn)就地增值，給企業(yè)帶來更大效益。

　　2.可采儲量的確定

　　1)礦區(qū)范圍

　　整合后的 煤礦由原 煤礦、原 煤礦整合并經適當擴界而成。整合前后各礦井相對位置詳見整合前后礦井對照圖4-1。

　　整合后的 煤礦，其礦區(qū)范圍由 省國土資源廳劃定，根據(jù)國土廳頒發(fā)的一年期臨時《采礦許可證》，礦區(qū)范圍由5個拐點圈定，其拐點坐標(北京坐標系)。

　　2)可采儲量

　　(1)礦井資源/儲量

　　根據(jù)《 省 煤礦資源儲量核實報告》礦產資源儲量評審備案證明( 國土資儲備字[2008]427號)，資源量核準基準日：2008年2月29日，評審備案的 煤礦(標高+1600-+1300m)保有資源量(122b+333)765.68萬t，其中探明的基礎儲量(122b)641.41萬t，推斷的內蘊經濟資源量(333)124.27萬t。

　　(2)礦井工業(yè)資源/儲量

　　(3)礦井設計資源/儲量

　　礦井設計資源/儲量為礦井工業(yè)資源量減去設計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建(構)筑物等永久煤柱損失量后的資源/儲量。

　　即：礦井設計資源/儲量=礦井工業(yè)資源/儲量-永久煤柱損失

　　永久煤柱損失的計算：

　　a.斷層煤柱損失

　　井田范圍內3～5m小斷層較多，但對礦井開采產生影響的斷層僅一條F28斷層，該斷層需留設斷層保護煤柱。斷層保安煤柱為斷層面兩端留設25m寬煤柱。計算公式如下式：

　　斷層防水煤柱=斷層軸長×留設煤柱寬度×采高×比重/cos20°

　　經計算10層煤層的斷層防水煤柱(333)，折減0.7系數(shù)后為24.59萬t。

　　b.防水煤柱損失

　　礦區(qū)淺部有一定數(shù)量的小窯，但基本位于淺部煤層風氧化帶內，而風氧化帶未計算到資源儲量。只有10、12號煤層有較大的采空區(qū)，需計算采空區(qū)防水煤柱。防水煤柱寬度(h)按30m計算。

　　煤層防水煤柱損失量=L邊×h×M×D/Cos20°×10-4

　　經計算礦井(二層煤)采空區(qū)防水煤柱(122b)5.53萬t t。

　　c.井田境界煤柱

　　根據(jù)有關設計規(guī)范要求，留設30m寬的煤柱。礦井10層可采煤層均需留設邊界煤柱。其計算公式如下：

　　礦區(qū)邊界煤柱=井田邊界長×留設煤柱寬度×采高×比重/cos20°

　　經計算10層煤層邊界煤柱均為(333)資源量，折減0.7后為70.51萬t。

　　d.地面永久煤柱

　　(4)設計可采儲量

　　設計可采儲量=〔礦井設計資源/儲量-(工業(yè)場地+主要井巷煤柱煤量)〕×采區(qū)回采率

　　礦井主工業(yè)場布置于12號煤層底板，需留設12號煤層以下6層煤工業(yè)場地煤柱，煤柱按工業(yè)地外圍10m以60度移動角投影到各煤層;另外，主、副斜井井筒設于12煤煤層底板圍巖，回風斜井設計于10號煤層中，需留設井筒煤柱，井筒兩端各留設20m煤柱。經計算，工業(yè)場地煤柱為(122b)29.77萬t，井筒煤柱46.83萬t。

　　礦井共10層可采煤層，為薄～中厚煤層，采區(qū)回采率分別取0.8、0.85。經計算礦井設計可采儲量448.68萬t。

　　礦井可采儲量各各煤層煤柱匯總見表4-2。

　　3)礦井服務年限

　　可采儲量448.68萬t，設計生產能力15萬t/a，儲量備用系數(shù)取1.5，服務年限：

　　T=Z/ (A×K)

　　=448.68÷(15×1.5)

　　≈19.9(a)。

　　式中T—礦井服務年限(a);

　　Z—礦井可采儲量 (萬t);

　　A—礦井生產能力(萬t/a);

　　K—礦井儲量備用系數(shù);按規(guī)范取1.5。

　　該礦井服務年限約為19.9a。滿足規(guī)范要求。

　　3.礦床開采方式

　　根據(jù)開采范圍內的礦體保有資源的賦存條件、礦體產狀，結合原有井巷布置，設計采用地下開采方式。

　　4.開拓運輸方案及廠址選擇

　　1)開拓現(xiàn)狀

　　煤礦由 煤礦、 煤礦整合而成，原兩個生產礦井能力均為萬t/a，整合后擴能到15萬t/a。

　　作為整合礦井，整合以后的礦井開拓應充分利用原有場地、井巷設施及設備以充分節(jié)省初期投資，但原有場地及井巷設施是否能滿足整合后礦井開發(fā)規(guī)模的要求，就必須先弄清其現(xiàn)狀，從而才能了解是否可以利用。原生產礦井現(xiàn)狀如下：

　　(1)原 煤礦生產現(xiàn)狀

　　原 煤礦采用平硐暗斜井開拓，共有三條井筒，工業(yè)場地與井筒均布置于礦區(qū)邊界南界清水鄉(xiāng)政府附近，公路可直達場地。工業(yè)場地布置有礦辦公樓等行政福利設施、地面生產系統(tǒng)，工業(yè)場地(包括生產福利、行政辦公以及生產系統(tǒng))占地面積2.22hm2。該場地相對較為開闊，還有發(fā)展的潛力。

　　原礦井主平硐位于12號煤層頂板，掘進約52m后見12號煤層，沿后沿煤層布置運輸下山，目前礦井采用梯形棚支護，運輸下山長約450m，傾角25°，鋪設22kg/m軌道，采用絞車提升運輸煤炭、矸石及設備材料，各類管線均鋪于該井筒。

　　礦井回風斜井距主平硐出口約60m，目前安裝有2臺45kW主扇。該風井最初以28°傾角掘進約20m，見12號煤層后，沿煤層傾向布置回風下山，目前采用梯形棚支護，長約450m通過車場與運輸下山溝通形成礦井開拓系統(tǒng)。

　　為發(fā)展需要，礦井2006年底開始掘進一條副斜井，目前已掘進260m，該井筒為新掘，尚未與老系統(tǒng)溝通，由于該井筒為新掘，技改可以利用。其它兩條井筒由于維護不好，且井筒不直，不能利用。

　　目前 煤礦開采12號煤層，至2007年底，12號煤層已開采41.15萬t。

　　(2)原 煤礦生產現(xiàn)狀

　　原 煤礦采用斜井開拓，共有二條井筒，工業(yè)場地與井筒亦布置于礦區(qū)邊界南界，該礦井工業(yè)場地北距 煤礦場地約150m的10號煤層露頭附近。目前公路也直達場地。工業(yè)場地布置有礦辦公樓等行政福利設施、地面生產系統(tǒng)，目前地面生產系統(tǒng)能力可達4.5萬t/a左右。該場地相對較為狹窄，基本沒有發(fā)展的空間。

　　原主斜井沿10號煤層掘進，目前該井筒沿煤層掘進約500m至10號煤層深部邊界，井筒采用錨噴支護支護，鋪設22kg/m軌道，采用絞車提升運輸煤炭、矸石及設備材料，各類管線均鋪于該井筒。主斜井較平直，且目前維護良好，改造可以利用，其回風斜井彎彎曲曲，不能利用。

　　2)開拓方案

　　(1)開拓方案

　　礦區(qū)范圍較小，既使兩礦井整合后，礦區(qū)范圍仍僅有0.5135km2?？晒┻x擇的工業(yè)場地較少，原兩礦井工業(yè)場地均布置于礦界南部清水鄉(xiāng)政府附近的緩坡地處，該場地目前能夠處理煤炭生產已達10.5萬t左右，各種生產、生活設施均已形成。

　　至目前止，原二個生產礦井共形成5條井筒，其中三條進風井、二條回風井。

　　通過對現(xiàn)場調查及井下井巷設施調查，目前的原 場地能夠利用，而其它場地目前均不能滿足布置15萬t/a規(guī)模需要。

　　故本設計采用原 煤礦工業(yè)場地作為整合后 煤礦的工業(yè)場地。

　　通過對原井筒及井下設施實地調查，原可以利用的井筒有原 主斜井，設計改造該主斜井為技改系統(tǒng)的回風斜井;原 副斜井目前尚在掘進過程中，設計將其改造為新系統(tǒng)的主斜井，同時在該井筒與回風斜井之間另掘一副斜井，主、副斜井掘進至1400m(一水平標高)與已形成的回風斜井溝通形成礦井開拓系統(tǒng)。其中的回風斜井為利用原布置于10號煤層的主斜井，主斜井及副斜井均布置于12號煤層底板圍巖中，其中主斜井大部分為利用改造，副斜井為新掘。主斜井鋪設650mm皮帶作主運輸，副斜井鋪軌作輔助運輸。

　　由于礦井各可采煤層為近距離煤層群，設計采用聯(lián)合布置，采用布置于12號煤層底板圍巖的主、副斜井與布置于10號煤層中的回風斜井，采用區(qū)段石門聯(lián)系各開采煤層，區(qū)段下行式開采。根據(jù)開采標高及原井筒布置情況，劃分為一個水平，水平標高1400.0m。依水平劃分兩個采區(qū)，1400.0m標高為一采區(qū)，以下為二采區(qū)，首采一采區(qū)，首采工作面布置于2號煤層中。

　　開拓系統(tǒng)及采區(qū)布置詳見圖4-2、圖4-3。井筒特征詳見表4-3。

　　表4-3 井 筒 特 征 表

　　(2)水平劃分

　　礦井按開拓方式，煤層劃定開采高度以及原井筒布置方式，劃分為一個水平，即斜井單水平上、下山開拓。水平標高1400.0m。

　　(3)運輸大巷布置

　　無運輸大巷布置。

　　2)運輸方案

　　主斜井鋪設650mm皮帶作為煤炭運輸，副斜井鋪設600mm軌距，30kg/m單軌，采用提升絞車牽引礦車作為輔助運輸。

　　區(qū)段運輸石門采用650mm固定帶式輸送機運輸煤炭皮帶、工作面運輸順槽采用刮板運輸機運輸，回采工作面順槽輔助運輸則采用調度絞車牽引運輸。提升運輸設備選型詳見第五章第六節(jié)有關內容。

　　3)場址選擇

　　由于為整合礦井，經現(xiàn)場踏勘及比較，結合井筒布置，設計利用原有煤礦地面設施及場址，并按15萬t/a規(guī)模配套布置。詳見礦區(qū)地形地質及總平面圖(附圖1)。

　　(二)防治水方案

　　1.礦井水防治

　　礦井以大氣降水為主的裂隙充水型礦床，現(xiàn)狀水文地質條件簡單，但由于受礦區(qū)淺部原有小窯及采空區(qū)影響，礦區(qū)采動后水文地質條件屬于中等類型。需加強探放水工作，堅持“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水措施，避免突水事故的發(fā)生。

　　在雨季到來前，對直通地面的裂隙采取封、填和夯實等措施，防止大量雨水通過裂隙滲入坑道;對地表塌陷要進行回填夯實，并保證有一定的流水坡度，防止積水涌入坑道;在回采冒落后有可能與地表溝通的地段，盡量避免雨季開采;定期清理井下水溝，保證井下水流暢通。

　　2.地表水防治

　　井口及工業(yè)場地斜坡地帶，雨季將受到洪澇威脅。為防止雨季山洪威脅礦山安全生產，須在工業(yè)場地周圍修筑排(截)水溝，將山洪水排出場外。

　　3.礦井排水方案及設備

　　礦井采用斜井開拓，初期在1400.0m標高布置一水平主、副水倉，并配備三臺水泵滿足井下排水需要，設備選型見后述內容。

　　五、礦床開采

　　(一)開采順序

　　礦井各開采煤層為近距離煤層群開采，井筒布置于12號煤層底板的圍巖中，設計采用聯(lián)合布置進行開拓，以區(qū)段石門聯(lián)系各開采煤層，區(qū)段下行式開采。

　　井田劃分為一個水平，水平標高+1400.0m，先采水平以上煤層，區(qū)段間煤層開采順序從上至下開采，首采面布置于2號煤層。

　　(二)采煤方法

　　1.采煤方法的選擇及采煤工藝

　　1)采煤方法：礦井煤層屬緩傾斜薄至中厚煤層，采用走向長壁后退式開采方法。

　　2)采煤工藝：回采工作面采用放炮落煤、人工攉煤、刮板運輸機運輸、單體液壓支柱配合鉸接頂梁支護，全部陷落法管理頂板。

　　3)采區(qū)巷道布置

　　(1)采區(qū)巷道布置詳見開拓系統(tǒng)、采區(qū)布置及機械配備平、剖面圖(附圖2、圖3)。

　　首采工作面煤炭流向：1021回采工作面→1021運輸順槽→11運輸石門→11溜煤眼→主斜井→地面儲煤場。

　　首采工作面材料流向：地面→副斜井→區(qū)段軌道石門→1021回風順槽→1021回采工作面使用地點。

　　(2)采區(qū)矸石及輔助運輸

　　掘進頭矸石經掘進頭→軌道石門→副斜井→地面窄軌到地面排矸場。

　　4)工作面支護及頂板管理

　　本礦采煤工作面采用DZ14-30/100型外注式單體液壓支柱配HDJA-1000型金屬鉸接頂梁支護，柱距0.8m，排距1.0m，“四、五”排控頂，最大控頂距5.2m，最小控頂距4.2m，全部垮落法管理頂板，放頂步距1.0m，在切頂線加打叢柱、戧柱，木垛切頂。

　　2.采掘機械配置

　　回采工作面配備MSZ-12型煤電鉆2臺，采用爆破法落煤，采面采用刮板輸送機運輸，端頭采用刮板轉載機裝載，運輸順槽采用刮板運輸機運輸。

　　回采工作面主要設備配備詳見表5-1、掘進工作面主要設備配備詳見表5-2。

　　采煤方法詳見采煤方法標準圖(圖4)。

　　需要說明的是，若原有設備技術參數(shù)與設計選型技術參數(shù)接近，原有各類設備可以延用。

　　(三)推薦的生產能力及能力驗算

　　礦井首采工作面布置在2號煤層中，走向長度為270m，工作面長度100m，該工作面煤層厚度為1.11m。工作面生產能力計算如下：

　　A=lhLρk

　　=100×1.11×900×1.47×0.97

　　≈14.25萬t。

　　加10%的掘進煤量1.425萬t/a，該工作面能力可達到15.68萬t/a生產規(guī)模，年推進度為900m。

　　式中：

　　A——工作面年生產能力，萬t;

　　l——采煤工作面傾斜長度，m;

　　h——煤層厚度，m;

　　L——工作面年推進度，m;

　　ρ——煤層容重，t/m3;

　　k——采煤工作面回采率，煤層為薄煤層，取0.97。

　　(四)利用遠景儲量擴大礦山生產能力或延長服務年限的可能性

　　礦區(qū)面積僅0.5135km2，經評審的儲量核實報告提交的保有資源量(122b)+(333)765.68萬t。礦山資源量有限，已沒有能力再擴大生產規(guī)模，延長服務年限的可能性亦不大。

　　(五)開采崩落范圍的確定

　　崩落范圍考慮保有資源量開采范圍內留設邊界煤柱后，煤層采空后所造成的塌陷范圍，根據(jù)本礦范圍內的巖土特性，在煤層走向及上山，基巖移動角(δ和γ)取65°，在煤層下山移動角(β)取60°。則礦區(qū)范圍保有資源儲量采空后，在煤層走向上、傾向方向的地表移動范圍計算公式分別為：

　　采空區(qū)在走向上崩落外擴范圍=(采空區(qū)邊界地表標高—采空區(qū)邊界標高)

　　×tan(90-65)°

　　采空區(qū)在下山向崩落外擴范圍=(采空區(qū)邊界地表標高—采空區(qū)邊界標高)

　　×tan(90-60)°

　　地表沉陷范圍見附圖1。建議業(yè)主在開采過程中除了加強對地面塌陷及位移的觀測外，對由于采掘而引起的礦界外崩塌范圍亦給予一定的治理。

　　(六)開采技術條件及水文地質條件對采礦方法的影響

　　煤礦可采煤層10層，屬薄～中厚煤層，煤層傾角平均20º，屬緩傾斜煤層。

　　煤礦按煤層有煤與瓦斯突出礦井設計。

　　根據(jù) 省煤田地質實驗室2004年8月10日對12號煤層所作煤炭自燃傾向性等級鑒定報告和煤塵爆炸性鑒定報告，12號煤層屬二類自燃煤層、煤塵有爆炸性。但未提供其它煤層自燃傾向性等級鑒定報告和煤塵爆炸性鑒定報告。業(yè)主需盡快補作。

　　因此：本設計按煤層屬自燃煤層、煤塵有爆炸危險性進行設計。

　　根據(jù)以上煤層開采技術條件，設計采用走向長壁采煤法，全部冒落法管理頂板。

　　礦區(qū)煤層產于當?shù)刈畹颓治g基準點之上，但淺部小窯及采空區(qū)積水的影響，礦區(qū)煤礦水文地質條件屬中等類型。

　　設計要求煤礦業(yè)主更進一步作好水文地質工作，將采空區(qū)及淺部小窯測繪到采掘平面圖上，同時堅持“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水措施。以利于指導礦井防水工作。

　　(七)工作面的結構參數(shù)及礦井、采區(qū)、工作面的回采率

　　首采工作面的結構參數(shù)為走向長約270m左右，工作面長為100m，煤層平均厚度1.11m，采場面積約為27000m2。

　　根據(jù)采區(qū)巷道布置、所選回采工藝以及煤層厚度特征，設計2號煤層采區(qū)回采率為85%，工作面回采率為97%。

　　(八)礦井提升、通風、排水、供電等主要設備選型

　　1.主斜井運輸設備

　　主斜井設置固定帶式膠帶機完成煤炭運輸。

　　1)設計依據(jù)

　　原始資料：Q=100t/h，α=20°，L斜長=445m，γ=0.85t/m3初選B=650mm，堆集角為20°

　　經計算，輸送機速度V=1.6 m/s。

　　2)選型計算

　　選用大傾角帶式輸送機，根據(jù)目前較為成熟使用較多的為花紋帶式輸送機，帶寬取650mm，帶速1.6m/s，輸送能力計算如下：

　　Q運≥(KB2VγCαK)=275×0.652×1.6×0.85×0.9×1.15=163.54。

　　即，Q運≥163.54t/h

　　式中：Q運-皮帶運輸能力， t/h;

　　K-斷面系數(shù)，查表取275;

　　B-帶寬，0.65m2;

　　V-帶速，m/s，取1.6 m/s;

　　γ-物料散密度，取0.85t/m3;

　　C-傾角系數(shù)，取0.9;

　　αK-拖輥槽角影響系數(shù)，取1.1～1.15。

　　經驗算，輸送機帶速取1.6 m/s滿足運輸要求。

　　帶寬校驗：未篩分B≥2amax+200

　　未篩分最大塊度取200mm，則帶寬B≥2×200+200=600mm

　　則帶寬取650mm滿足要求。

　　輸送機所需軸功率計算公式為：

　　P=(L斜長+50)(WV/3400+Q/12230)+HQ/367

　　W——單位長度機器運動部分質量(kg);

　　H——輸送機垂直高度(m)，50m。

　　電機功率計算公式為：

　　N=Pm/η

　　m——電動機功率備用系數(shù)，取1.2

　　η——傳動效率，取0.9

　　由上述計算可得出，選用2×90kW電動機即可滿足要求。

　　3)設備選型

　　(1)驅動系統(tǒng)

　　為確保礦井安全、平穩(wěn)運行，設計選用目前較為先進的CST驅動系統(tǒng)。該系統(tǒng)設有可控停車及軟啟動裝置?？山档湍z帶機張力，延長膠帶壽命，提高傳動效率，運行十分可靠。

　　(2)膠帶輸送機

　　設計選用主斜井膠帶機型號為STJ650/90×2大傾角固定帶式輸送機。

　　2、副斜井提升設備

　　作為輔助運輸，設計在副斜井井口設置一套提升設備作單鉤串車提升，完成矸石、材料、設備、人員的提升和下放任務。

　　1)設計依據(jù)

　　副斜井提升斜長215m，傾角20°，鋪設600mm、30kg/m單軌;工作制度：每年工作330天，每天四班作業(yè);運輸量：矸石22t/班，下井人員50人/班，材料(含坑木)3次/班，設備1次/班;運輸容器：V型礦車,自重592kg;MC1-6B材料車，自重500kg;MPC1-6A平板車，XRB6/6人車;車場：上、下部平車場，中部甩車場。

　　2)選型結果

　　一次提升量：矸石3.17噸(2個礦車)或25人(人車XRC-6/6型，一頭車二尾組列)。

　　選用6×7同右—21.5—155—特鋼絲繩，其直徑為d=21.5mm，破斷拉力為24700kg。

　　副斜井選用提升機JTP-1600×1200，V=2.5m/s，一臺，最大靜張力：Fj=30kN。容繩量520m，配套電動機功率75kW，電壓380/660V。主機生產廠家配套供給電控設備。

　　經計算得：m矸=13.13>7.5，m人=10.7>9.0。符合安全要求。

　　3.礦井通風設備

　　本礦采用中央并列抽出式通風方式，選用對旋式高效節(jié)能型防爆軸流式通風機滿足礦井通風要求。主扇風機電機反轉即可實現(xiàn)礦井反風。

　　1)主要通風機設計依據(jù)

　　(1)通風風量：Q容易=30m3/s、Q困難=35m3/s;

　　(2)通風負壓：h容易=430Pa、h困難=983Pa

　　2)選型計算

　　(1)通風機需要的風量：Q容易=1.05 QK =1.05×30=31.5m3/s;

　　Q困難=1.05 QK =1.05×35=36.75m3/s。

　　(2)通風負壓：h容易=(430+120)×1.2/0.99=666.67Pa

　　h困難=(1053+120)×1.2/0.99=1336.97Pa

　　該式中阻力包含了進、出風井由于高差產生的自然風壓差以及通風設備之間風阻。

　　(3)選擇風機

　　選用對旋防爆軸流通風機：FBCDZ(Ⅰ)No15-6二臺，n=980rpm(一臺工作、一臺備用);其工況點參數(shù)分別為：

　　容易時期： Qm前 =34m3/s，Hm前=655Pa，ηm前=0.65，葉片安裝角度-9°;

　　困難時期： Qm后 =40m3/s，Hm后=1410Pa，ηm后=0.78，葉片安裝角度0°;

　　風機極限安裝角：-9°～+6°。

　　用FBCDZ(Ⅰ)No15-6型防爆對旋軸流式通風機其額定參數(shù)為：風量23.3～51.7m3/s;風壓：617～2340Pa，功率2×55kW，電壓380V。

　　(4)其電機功率驗算

　　Pd=K×Q×h

　　102×η×9.8

　　式中：Pd-電機實際所需功率，kW;

　　K-電動機功率備用系數(shù)，取1.1;

　　η-風機效率;

　　Pd容易=1.1×31.5×666.67/(102×0.65×9.8)=37.17kW;

　　Pd困難=1.1×36.75×1336.97/(102×0.78×9.8)=72.47kW。

　　經計算：所選用的風機電機功率為2×55kW，滿足要求。通風特性曲線見圖6-2-1。

　　FBCDZ(Ⅰ)No15型對旋防爆軸流抽出式通風機，其風機工礦參數(shù)在礦井配風風量40m3/s ，通風負壓在1410Pa時，其效率可達78以上%，葉片安裝角度+0°，在初期通風容易時期，葉片安裝角度在-9～0°之間，其風機效率均大于65%，軸功率在40～80kW之間，最大限度的節(jié)省電能。

　　4.礦井排水設備

　　采用斜井開拓，在井底車場(1400.0m標高)建水泵房的集中排水方式，將井下涌水由抽水泵抽排至地表污水處理站。

　　1)選擇依據(jù)

　　(1)礦井正常涌水量Qr為30m3/h，最大涌水量Qrm為75m3/h;

　　(2)排水垂高：HP=247m(井口+1547m～井底水倉1300m)。

　　2)水泵選型

　　1)按礦井正常涌水量確定工作泵最小排水能力QB

　　QB=24Qr/20=1.2Qr=1.2×30=36.0(m3/h);

　　2)按礦井最大涌水量確定工作泵最大排水能力QBm

　　QBm=24Qrm/20=1.2×75=90.0(m3/h);

　　3)所需水泵揚程HB

　　HB=1.2(h+5)=1.2×(167+5)=206.4(m)

　　4)選用MD85-45×5型水泵3臺，1臺工作，1臺備用，1臺檢修(最大涌水量時二臺工作、一臺備用)，該水泵流量為55～100.0m3/h，揚程為225m，功率為90kW，660V。

　　3)排水管選擇

　　(1)排水管路趟數(shù)的確定

　　根據(jù)設計規(guī)范要求，確定在副斜井設置兩趟管路，一趟工作，一趟備用。

　　(2)管徑計算

　　d=[4Q/(3600πV)]1/2

　　=[4×30/(3600×3.14×2.0)]1/2

　　=0.073(m )

　　式中：d——排水管內徑(m)

　　Q——通過管路的流量 m3/h

　　V——管中流速，取經濟流速2.0m/s

　　選用內徑為DN80的無縫鋼管排水管二趟，一趟工作，一趟備用。

　　6.瓦斯抽放

　　該礦井屬煤與瓦斯突出礦井，在工業(yè)場地附近建瓦斯抽放站的集中抽放方式，目前由于開采煤層淺部，加之煤層瓦斯含量等基礎數(shù)據(jù)不明，因此設計結合本區(qū)小型煤礦抽放情況，暫時設置一套高負壓抽放系統(tǒng)，抽放主管通過回風斜井下井，至各抽放地點。由于礦井生產規(guī)模較小，目前暫不考慮瓦斯利用，若抽放連續(xù)且抽氣量較大，今后再考慮瓦斯綜合利用-如瓦斯發(fā)電。

　　經計算，選用瓦斯抽放泵選型：重慶平山礦山機電設備有限公司生產的ZBEA352-40/55型固定式瓦斯抽放泵二臺，一臺工作、一臺備用。其性能如下：額定抽氣量40m3/min，耗水量50L/min，供水壓力50～100kPa，極限真空度9.33kPa，配套電機功率55kW，轉速980r/min，電壓380/660V。

　　7.礦井主要供電、監(jiān)測、通信設備

　　煤礦由原 煤礦、原 煤礦整合礦井，由于原為生產礦井，原電源已引自白果鎮(zhèn)11萬kVA降壓站10kV端的不同母線，作為礦井雙回路電源，供電線路長度5.0km。礦井開發(fā)在電力上是有保障的。

　　生產期間全礦用電設備共70臺(件)，工作設備57臺(件)，設備總容量1543.50kW，工作設備容量1032.90kW。全礦有功負荷為758.95kW，無功負荷為748.74kVar，噸煤綜合電耗25.30kW.h。地面工作設備容量420.50kW，地面設備視在負荷417.64kVA，井下工作設備容量612.0kW，井下設備視在負荷652.0kVA。

　　在 煤礦工業(yè)場地設10/0.69/0.4kV變電所一座，二回10kV電源線路均引自 柏鎮(zhèn)110kV變電站的10kV不同端，線路為LGJ-50，長約5.0km。

　　在地面10kV變電所共安裝6臺變壓器。分別安裝2臺S9-500/10/0.4變壓器供地面設備、地面用電和照明，變壓器中性點接地;安裝2臺KS9-700/10/0.69變壓器分別向井底水倉泵房及井下采煤工作面、掘進工作面各用電設備供電，變壓器中性點禁止接地;安裝2臺KS9-50/10/0.69變壓器供井下掘進局扇用電，變壓器中性點禁止接地。本礦井按有煤與瓦斯突出礦井設計與管理，掘進頭局扇采用“三專”供電。

　　由地面引四回線路經副斜井至井底配電硐室向井下設備供電，一回供回采工作面動力供電、一回供掘進工作面設備供電(并各引一回向井底水倉泵房供電)、二回通過局扇專用開關供掘進頭局扇。各配電點及電纜由隔爆低壓饋電開關引出。井下用電設備總37臺(件)，設備總容量為908kW，其中工作容量612kW，計算有功負荷為652kW。

　　為改善礦井安全面貌，提高生產效率，原礦井設置K90NA型礦井綜合監(jiān)控監(jiān)測裝置。本系統(tǒng)對全礦的瓦斯、風速、風量、溫度、重要采掘運輸設備開停、風門開閉等安全與生產參數(shù)進行測量、統(tǒng)計、分析和信息存儲;在參數(shù)超限和設備故障時，能及時報警、顯示和打印，必要時還可實現(xiàn)超限自動斷電等功能。

　　行政及調度通信，對外聯(lián)系可利用行調合一電話站與鄉(xiāng)郵電所交換機中繼連接，亦可考慮直接安裝幾部公網電話。

　　井下選用DKH型礦用擴音電話作為工作面通訊及信號。井下回柱絞車選用XBH21-127型綜合電鈴信號裝置。

　　六、選礦及尾礦設施

　　1.洗選加工

　　目前礦井產品為原煤，由于礦井規(guī)模較小，設計暫不建立洗選廠，僅經過簡單手選即銷售。礦井生產的原煤主要銷往當?shù)亟够瘡S。部分優(yōu)質焦煤往廣西、云南兩省化工企業(yè)。

　　今后有條件時，可結合本區(qū)規(guī)劃及市場情況，與鄰近礦井共同建造群礦選煤廠，從而降低原煤灰分，滿足更多用戶要求，實現(xiàn)就地增值，給企業(yè)帶來更大效益。

　　2.矸石處理

　　井下排出矸石及手選出的矸石，經窄軌運至排矸場地固定堆放。

　　考慮礦井所處位置及當前經濟條件，礦井采掘矸石暫不考慮綜合利用，采用定點填溝堆放處理。矸石堆場排矸期滿后進行林草復墾。

　　為防止矸石堆放對環(huán)境造成污染，矸石堆場設有排水溝和攔矸壩。

　　七、環(huán)境保護

　　(一)礦區(qū)地質環(huán)境報告

　　1.礦山開采引起的地質災害及監(jiān)測預防措施

　　1)礦山現(xiàn)狀地質災害及開發(fā)活動引發(fā)的地質災害

　　礦區(qū)地形總體上是北東高南西低，最高點在小寨北西坡頂，海拔1722.81m，最低處為礦區(qū)南部 附近，海拔1558.0m，相對高差164.81m。最低侵蝕基準面位于礦區(qū)南部拖長江河底，海拔1513.0m。

　　礦區(qū)內溝谷發(fā)育，雨后山間溝谷溪水流量較大，暴雨后有山洪發(fā)生，枯季流量小或干枯，流量大小也主要受大氣降水的控制。

　　根據(jù)現(xiàn)場調查，礦山現(xiàn)狀地質災害不發(fā)育。礦山尚未編制《礦區(qū)地質災害危險性評估報告》。

　　設計建議業(yè)主盡快開展礦區(qū)地質災害危險性評估工作，并經評審、備案。

　　2)監(jiān)測及預防措施

　　對開采活動可能引發(fā)的地質災害除加強監(jiān)測外，尚需采取如下措施：

　　(1)對工業(yè)廣場施工誘發(fā)地質災害危險性大的巖質邊坡，應及時清除危石并采取掛網噴錨及錨樁抗滑等支護措施。

　　(2)填方區(qū)的回填土必須進行分層碾壓及強夯處理，并作分層檢驗;對于厚層回填土邊坡應采取抗滑樁與擋墻相結合的方式進行處理。

　　(3)流經工業(yè)廣場的潛在泥石流溝，要在進一步調查評價其危害的基礎上，對其上游采取逐級的工程攔截措施;在工業(yè)廣場區(qū)應修建有足夠防洪、防泥石流能力的堤渠，嚴防泥石流危害。

　　(4)地下開采必須按有關規(guī)范、規(guī)程留出保安煤柱，劃定的禁采區(qū)不得開采。

　　(5)對于禁采區(qū)以外的地下開采可能危及的分散居民，要組織搬遷，嚴防人身傷亡事故的發(fā)生。

　　2.礦山開采引起的區(qū)域地質條件影響評價

　　1)開采有可能誘發(fā)的地面地質災害

　　(1)巖土體崩塌、滑坡：開采形成地下采空后，小于安全厚度的地段大山，地勢陡峻，開采有誘發(fā)崩塌、滑坡的可能性。

　　(2)地面塌陷、地裂縫及地面沉降：開采形成地下采空后，在采掘影響高度范圍之內，煤系地層地帶可能會出現(xiàn)局部地面塌陷、地裂縫及地面沉降。

　　2)盡量不要破壞現(xiàn)有植被，必要時還要恢復植被、開展截排水工作，提高地表排水能力，以減少滑坡、崩塌的發(fā)生。

　　3)在開采過程中，要定時對礦山的穩(wěn)定性進行觀測，發(fā)現(xiàn)地質災害隱患及時采取有效措施進行整治，盡量避免引發(fā)地質災害。

　　3.礦山閉坑時地質災害的處理措施

　　礦山開采結束時，尾礦場地應種草、植樹。對采礦留下的陡坎應進行開挖、填土并復墾。加強礦山環(huán)境的整治，盡量不影響當?shù)卮迕竦纳a活動。

　　(二)礦山環(huán)境影響報告書、水土保持和土地復懇方案

　　礦井目前尚未編制《環(huán)境影響評價報告》，設計建議業(yè)主盡快請有資質的單位編制，報相關管理部門評審批準及備案。

　　為減少以上礦山生產等因素對環(huán)境的影響，應采取以下防范及復墾措施：

　?、俨傻V產生的廢碴應妥善堆存，采礦完成后應盡量回填綠化;

　　②鉆孔采用濕法鉆孔，盡量減少揚塵，避免矽肺病的發(fā)生;

　?、壑饕肼暈榭諌簷C運行聲及放炮產生的噪聲，對空壓機應采用隔聲進行處理，放炮噪聲采用控制裝藥量進行控制;

　　④礦山在生產過程中產生的廢水，必須經過處理后，經檢查達標后方能向外排放;

　?、莶傻V作業(yè)結束時，應對廢碴場進行覆土、種草、種樹等復墾措施。整治礦山環(huán)境，不能影響當?shù)卮迕竦纳a生活，盡量恢復礦區(qū)的原始環(huán)境。

　　⑥植被恢復時應盡量種植當?shù)氐奈锓N，避免引進非本地生物物種，造成物種之間的競爭和本地優(yōu)良物種的消失。

　　(三)礦山環(huán)境影響及治理措施

　　1.設計采用的環(huán)境保護標準

　　1)環(huán)境標準

　　(1)大氣：《環(huán)境空氣質量標準》(GB3095—1996)中二級標準;

　　(2)地表水：《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838—2002)中Ⅰ類標準;

　　(3)地下水：《地下水質量標準》(GB/T14848—93)中Ⅲ類標準;

　　(4)噪聲：《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》(GB3096—1993)中2類標準。

　　2)排放標準

　　(1)《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297—1996)二級標準;

　　(2)《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271—2001)二類區(qū)標準;

　　(3)《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》(GB12348—90)的Ⅱ類標準;

　　(4)固體廢棄物：《危險廢物鑒別標準》(GB5085.3—1996)。

　　2.水污染源及治理措施

　　煤礦水污染源有：礦井井下排水、工業(yè)場地生產、生活污廢水。其治理措施根據(jù)不同污染水類型分別采用：

　　(1)礦井井下排水：主要污染物為懸浮物，設計采用混凝沉淀加過濾一級工藝處理。

　　(2)工業(yè)場地生產、生活污廢水：工業(yè)場地生活污廢水主要由燈房浴室、洗衣房、食堂廢水和廁所糞便污水等構成，其中主要污染物是懸浮物和有機物。污廢水中燈房廢水采用中和處理，食堂污水采用隔油池處理后與其余污廢水一起采用XFZ-Ⅰ-10型生活污水生物處理綜合裝置處理。

　　(3)綜合樓生活污水，主要污染物是懸浮物和有機物，生活污水采用XFZ-Ⅰ-10型生活污水生物處理綜合裝置處理。

　　以上污廢水經處理后，均能達到《污水綜合排放標準》(GB8978——1996)一級標準和小溪河水污染物總量控制要求。經處理達標后的污廢水經場地排水溝排入沖溝。

　　3.大氣污染源及治理措施

　　鍋爐燃料為本礦所產原煤，設計采用濕式除塵器進行處理，其除塵效率大于95%，并具有一定的脫硫效率，經處理后煙氣中煙塵和SO2出口濃度能滿足《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271—2001)二類區(qū)、Ⅱ時段標準要求。

　　對煤炭儲、裝、運過程產生的粉塵，主要采取灑水防塵措施。

　　4.固體廢棄物治理措施

　　主要固體廢棄物是煤矸石，采用定點填溝堆放處理。矸石堆場排矸期滿后進行林草復墾。

　　為防止矸石堆放對環(huán)境造成污染，矸石堆場設有排水溝和擋矸墻。

　　5.噪聲防治措施

　　設計在設備選型時，首先選擇高效低噪聲設備;對于通風機等產生的空氣動力噪聲，采取在風機進出氣管上安裝消聲器的措施進行降噪;對于在其它不易采取消聲、隔聲措施的高噪聲源附近工作的人員，則采取個體防護措施。

　　6.地表沉陷治理措施

　　地下煤層的開采，會使采空區(qū)上方地表產生不同程度的移動和變形，其地表移動變形的范圍略大于采空區(qū)范圍，一般開采深度越深對地表的影響越小。對于井田內散布的民房，根據(jù)其所在位置及地表變形情況和破壞等級，采取相應的搬遷、加固措施。

　　八、礦山安全

　　煤礦生產中要認真貫徹黨和國家的安全方針，堅持“安全第一，預防為主，綜合治理，總體推進”的指導思想，煤礦生產管理中要嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》(2006)及相關規(guī)程規(guī)范，保障煤礦職工的安全和健康，保護國家資源和財產不受損失，促進煤炭工業(yè)現(xiàn)代化建設。

　　嚴格執(zhí)行以下規(guī)程、規(guī)范：

　　(1)《礦井防滅火規(guī)范》;

　　(2)《建筑設計防火規(guī)范》;

　　(3)《煤礦安全規(guī)程》(2006);

　　(4)《煤炭工業(yè)小型礦井設計規(guī)范》(GB50399-2006);

　　(5)《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》;

　　(6)《煤礦井下粉塵防治規(guī)范》;

　　(7)《礦井通風安全監(jiān)測裝置使用管理規(guī)定》;

　　(8)《礦井防突細則》;

　　(9)《中華人民共和國礦山安全法》;

　　(10)《中華人民共和國礦產資源法》;

　　(11)《中華人民共和國煤炭法》;

　　(12)《中華人民共和國環(huán)境保護法》;

　　(13)中華人民共和國行業(yè)標準AQ-2006等相關安全標準。

　　(一)礦井災害

　　1.瓦斯、煤與瓦斯突出

　　煤礦由原 、原 煤礦整合而成，原2對礦井均為3萬t/a合法生產礦井，目前尚在開采，整合后技改擴能到15萬t/a。

　　儲量核實報告未取得礦區(qū)范圍內煤層瓦斯含量、煤層瓦斯壓力等基礎資料，本次設計瓦斯資料來自于2005年瓦斯等級鑒定( 省煤炭管理局文件( 煤行管字〔2005〕246號)“對六 水市煤礦2005年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批復”( 省煤炭管理局，2005.11.25))，根據(jù)鑒定批復，本礦按高瓦斯礦井進行設計管理，礦井在生產過程中應加強礦井通風，采取有效的預防措施，防止礦井瓦斯聚集，嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的有關規(guī)定，保證礦井安全生產。瓦斯等給鑒定結果見下表8-1。

　　表8-1　　　 　　　原礦井瓦斯等級鑒定結果表

　　序號礦井名稱日產量(t)全礦井瓦斯全礦井二氧化碳鑒定結論

　　絕對量(m3/min)相對量(m3/t)絕對量(m3/min)相對量(m3/t)

　　1 煤礦1351.5013.080.070.56高瓦斯

　　2屋基煤礦1401.1512.270.434.59高瓦斯

　　本礦井根據(jù)原生產礦井瓦斯鑒定資料按高瓦斯礦井設計，但礦井未取各煤層瓦斯基礎資料(如煤層瓦斯含量、瓦斯壓力、瓦斯梯度等參數(shù))，因此要求業(yè)主在技改建設期間取得煤層樣，進行瓦斯參數(shù)測定。

　　礦井由于未取得鑒定資料，為安全起見，根據(jù) 煤監(jiān)管辦字〔2007〕345號文件，設計按礦井有突出危險考慮。新掘開拓巷道及主要井巷均布置于巖層中，同時要求煤礦業(yè)主在掘進期間石門(井筒)揭穿煤層前采取預防突出措施，防止發(fā)生突出意外。同時要求礦井請有資質單位進行煤與瓦斯突出鑒定。

　　建議礦井在石門掘煤前，必須編制專門的揭煤措施，由企業(yè)總工程師審批;在開采深部煤層時，煤礦要做好突出危險性預測預報工作，注意數(shù)據(jù)資料的收集，若煤層具有煤與瓦斯突出危險性，必須采取“四位一體”的綜合防突措施。

　　2.煤層自燃及煤塵爆炸性

　　根據(jù) 省煤田地質實驗室2004年8月10對12號煤層所作煤炭自燃傾向性等級鑒定報告和煤塵爆炸性鑒定報告，12號煤層屬二類自燃煤層、煤塵有爆炸性。但未提供其它煤層自燃傾向性等級鑒定報告和煤塵爆炸性鑒定報告。業(yè)主需盡快補作。

　　因此：本設計按煤層屬自燃煤層、煤塵有爆炸危險性進行設計。

　　3.水害

　　煤礦充水因素有以下幾個方面：大氣降水、地表河流、老窯積水。礦井屬于以大氣降水(或地表河流)為主要補給來源的裂隙充水礦床，水文地質條件初步定為中等偏復雜類型。

　　《 省 煤礦儲量核實報告》，采用水文地質比擬法預測礦坑涌水量，礦井正常涌水量35m3/h，最大涌水量75m3/h。但在今后生產過程中必須及時收集水文地質資料，以便及時修正設計。

　　4.煤層頂?shù)装?/p>

　　本巖類組主要為三疊統(tǒng)下統(tǒng)飛仙關組(T1f)和二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)的粉砂巖、粉砂質泥巖、泥巖、粘土巖等，本巖類抗風化能力弱，風化后呈土狀結構，含泥砂重，巖土工程地質性質差。煤層的頂板為粉砂質泥巖、泥巖、粉砂巖、底板為粘土巖、粉砂質泥巖，穩(wěn)定性差，工程地質條件中等—復雜。

　　5.礦山地質災害

　　礦區(qū)現(xiàn)有地質災害不明顯，但工程建設本身可能誘發(fā)山體崩塌、滑坡、地面塌陷、地裂縫、邊坡巖土體滑塌、地面不均勻沉降，這些地質災害將有可能對工程建設、附近村寨及其它設施造成威脅。

　　(二)安全措施

　　1.開拓、開采及礦壓控制

　　(1)礦井、采區(qū)及采煤工作面安全出口

　　礦井的主斜井、副斜井及回風斜井為礦井安全出口;采煤工作面兩端頭為其安全出口，在兩端頭配備有單體液壓支柱，用以加強工作面安全出口的支護，以保證進出人員安全及物料的暢通。

　　(2)采煤工作面及主要巷道的支護

　　采煤工作面采用單體液壓支柱支護。根據(jù)礦井的煤層硬度和頂?shù)装鍘r性，主要運輸巷既有沿煤層布置，也有沿巖層布置，煤層巷道以梯形棚支護為主、巖層巷道表土段及大斷面硐室采用混凝土碹支護為主、一般巖層巷道推薦以錨噴支護為主，煤層段巷道采用梯工棚支護型式。

　　(3)地表塌陷等地質災害的防治措施

　　本礦井煤層埋藏淺，開采后地表將發(fā)生不同程度的沉陷，為避免破壞地面建筑物及其它設施，對地面建(構)筑物等留設煤柱加以保護。

　　2.礦井通風

　　本礦井采用中央并列抽出式通風方式。

　　根據(jù)礦井通風需要，在必要地點設置有風墻、風門、調節(jié)風門等通風構筑物。井下設置風速、瓦斯、溫度、風壓、風門等傳感器。回風斜井設置防爆門。

　　3.防滅火

　　本礦井的12號煤層屬自燃煤層，其它煤層未進行鑒定，設計暫按自燃煤層設計，取樣鑒定后另行修改設計。因此井下防火即要防煤層自燃引起的內因火災，尚要防外因火災防治，采取如下措施：

　　1)內因火災

　　設計在對開采煤層進行自燃預測預報的基礎上，采取綜合防滅火措施。

　　(1)主要井筒(主、副井筒)均布置為巖石巷道，杜絕了煤層自燃對主要井筒的影響，采區(qū)上山布置于煤層底板圍巖中。

　　(2)選擇走向長壁后退式采煤法，全部垮落法管理頂板，一次性采全高，巷道布置簡單，加快回采速度，縮短采空區(qū)暴露時間。

　　(3)加強通風管理，使新風和乏風均不通過采空區(qū)，漏風少;調節(jié)風門、風門應設置在圍巖堅固、地壓穩(wěn)定的地點，還應避免引起采空區(qū)或煤柱裂隙漏風量的增大;采取措施，降低采區(qū)進回風巷之間兩端的負壓差，以減少漏風。

　　(4)加強監(jiān)測監(jiān)控。

　　(5)采取綜合防滅火措施，如采用流動汽霧阻化、隔漏風墻、及采空區(qū)灌水等措施。

　　(6)建立井下消防灑水系統(tǒng)。

　　2)外因火災

　　外因火災主要有電氣設備的防火、電纜的防火以及其它外因火災。采取如下措施：

　　(1)在井下設消防灑水管路系統(tǒng)，水源來自地面高位水池。

　　(2)在井底車場等巷道中設置消火栓或三通及閥門，供滅火和沖洗巷道用。

　　(3)井下主要硐室采用不燃性材料支護。

　　(4)井下機電硐室在通道處設防火門或防火柵欄兩用門。硐室內按其防火性質配備不同類型的滅火器。

　　(5)采用主要通風機反轉實現(xiàn)礦井反風。

　　(6)對廢棄巷道、采空區(qū)及時封閉，并噴灑阻化劑。

　　(7)井下硐室不準存放汽油、柴油、煤油和變電器油，擦拭機械用的棉紗、布頭等，要放在鐵桶內封閉，并定期送到地面處理。

　　(8)爆破材料的運送、保管，要嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》(2006)規(guī)定。

　　4.防治水

　　本礦井水文地質條件屬中等類型。預防的重點是上部裂隙含水層受采動影響形成水力聯(lián)系造成的礦坑涌水、淺部老窯或采空區(qū)積水以及雨季滲水。

　　(1)在靠近河流保安煤柱、老窯(采空區(qū))、斷層等有突水危險的地點附近掘進巷道時，必須先探后掘，防止突水，并配備相應的探水鉆。

　　(2)在雨季之前，對直達地面的地表裂隙要采取措施封填密實，防止大量雨水通過裂隙泄入井下;對地表塌陷坑要回填夯實，保證流水坡度，防止積水滲入井下;對回采冒落后，有可能與地表溝通的地段，盡量避開雨季回采。

　　(3)定期清理水倉和水溝，維護好水泵和排水管路，保證井下水流暢通和排水設備完好。

　　總之，該礦頂板直接進水的裂隙、巖溶充水礦床，其水文地質條件中等復雜，礦山開發(fā)中必須切實做好防排水工作，防止突水淹井事故的發(fā)生。

　　5.粉塵防治

　　經鑒定本礦井12號煤層的煤塵有爆炸性，但其它煤層未取樣進行鑒定，暫按煤塵有爆炸危險性考慮，同時為改善井下勞動條件，保證井下工人的身體健康，設計采取綜合防塵措施，在“預防為主”的綜合防塵方面采取如下措施：

　　(1)對回采工作面進行灑水，使煤體濕潤，減少開采時煤塵飛揚。

　　(2)煤炭運輸轉載點設自動噴霧灑水裝置，以控制各產塵點的粉塵。

　　(3)掘進工作面采用濕式鑿巖，配備濕式除塵風機，設置水幕凈化裝置。

　　(4)及時調整和控制各巷道風速，防止因風速過小而不能及時帶出空氣中的浮塵和風速過大重新?lián)P起落塵。

　　(5)定期清掃和刷洗巷壁上的煤塵，并用石灰水粉刷。

　　(6)對井下采掘人員進行個體防護，配備防塵口罩和呼吸器。

　　(7)采、掘工作面配備呼吸性粉塵測定儀、光電煤塵測定儀，用以檢測井下空氣，及時發(fā)現(xiàn)粉塵濃度超限，以便立即采取措施。

　　(8)為防止煤塵爆炸而引起瓦斯爆炸造成更大的礦難，設計要求分別在回采工作面、掘進頭設立隔爆水棚。

　　6.防治瓦斯、煤與瓦斯突出

　　1)本礦井按有煤與瓦斯突出礦井設計，設計采取“四位一體”的綜合防突措施，要求礦井堅持每年進行瓦斯等級鑒定。同時加強瓦斯管理和采取相應措施防止瓦斯事故的發(fā)生

　　2)該設計為礦井考慮了完善的通風系統(tǒng)，充足的風量，配備了隔離式自救器，瓦斯檢測器，便攜式瓦斯檢測報警器等，能夠隨時檢測井下瓦斯?jié)舛龋鋫溆袑Ｂ毜陌踩珯z測人員，以便加強日常通風管理和通風瓦斯檢測，并根據(jù)井下瓦斯涌出量及時調整風量，防止事故發(fā)生。

　　3)礦井通風必須可靠，防止瓦斯超限和積聚。嚴格執(zhí)行瓦斯檢查制度，加強對瓦斯的監(jiān)測工作，防止瓦斯積聚超限;對廢巷、盲巷及采空區(qū)要及時封閉;對工作面上隅角，低風速頂板附近積聚的瓦斯要及時處理，并保證各用風地點有足夠的風量。若要恢復已封閉的的停工區(qū)或采掘工作面，必須先進行瓦斯排放，確認瓦斯?jié)舛冉抵痢睹旱V安全規(guī)程》(2006)所規(guī)定的界線以下后方可恢復施工。接近老窯采空區(qū)時，必須制定安全技術措施，事先排出其中積聚的瓦斯，并做好探放水工作。礦井安全管理部門要隨時注意礦井瓦斯涌出量的變化，發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。

　　4)防止瓦斯燃燒：嚴禁將可燃物品和點火工具帶入井下，禁止在井下及井口附近使用明火，井下爆破器材的使用及操作必須遵守《煤礦安全規(guī)程》(2006)的有關規(guī)定;井下掘進工作面的局扇和電氣設備都必須安裝風、電閉鎖裝置;井下電器起動前必須進行瓦斯檢查，嚴禁帶電檢修電氣設備。

　　5)本礦井按突出礦井設計，設計考慮了瓦斯抽放系統(tǒng)，由于目前未掌握礦井煤層瓦斯基礎資料，建議業(yè)主有條件時請有資質的單位進行測試，取得煤層瓦斯資料，然后進行專項瓦斯抽放設計，以更符合煤礦實際情況，采取的措施更為有針對性。

　　6)設計按要求設置礦井安全監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)，對井下所有作業(yè)地點的瓦斯?jié)舛?、CO、設備開停等情況進行監(jiān)控。礦井裝備KJ90監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及若干分站、各類環(huán)境參數(shù)探頭，設備開停傳感器，業(yè)主應按設計要求配備齊全各類參數(shù)參探，以保證礦井安全生產。

　　7)為防止瓦斯爆炸造成災難性災害，設計在工作面運輸順槽、回風順槽各設置二組隔爆水棚，在掘進工作面分別設置一組隔爆水棚。

　　8)井下所有電氣設備均按《煤礦安全規(guī)程》(2006)規(guī)定選取。

　　7.加強頂板管理與巷道支護

　　積極開展回采工作面的礦壓觀測工作，掌握礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，在初次放頂和周期來壓期間采取安全措施?；夭晒ぷ髅嬷е欧耪R，移柱及時，盡量減小控頂距及空頂時間，以防止冒頂事故。

　　從礦井目前開采情況可以看出，一般情況下頂?shù)装遢^為穩(wěn)固，但局部小斷層破碎帶，頂板易垮落，需加強支護。

　　礦井安全設備配備詳見表8-1。

　　8.斜巷(井)各類保護措施

　　對于下(上)山巷道，可能存在如下事故：由于提升機失控、鋼絲繩和連接裝置斷裂造成提升容器全速上升或下降，破壞井上、井下設施甚至傷及生命。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》(2006版)第三百七十條、第一項的規(guī)定：“在傾斜井巷內安設能夠將運行中斷繩、脫鉤的車輛阻止住的跑車防護裝置。”為此，礦井在斜井(巷)內串車提升時需采用機械防跑車裝置。同時加強對井巷斷面的維護，使提升容器與井壁之間的間隙都能滿足《煤礦安全規(guī)程》(2006)的規(guī)定。

　　9.爆炸材料運輸及井下爆破安全措施

　　1)爆炸材料運輸安全措施

　　采用人力由爆炸材料庫直接向井下工作地點運送爆炸材料時，應遵守下列規(guī)定：

　　(1)電雷管必須由爆破工親自運送，不得交給他人代運送，炸藥應由爆破工或在爆破工監(jiān)護下由其他人員運送;

　　表8-1 　　　 礦井安全設備配備表

　　序號名 稱型 號單位數(shù)量

　　一礦井通風檢測類儀表

　　1高速風表EY11B便攜式數(shù)字式個2

　　2高中速風表AFC-121個3

　　3微速風表DFA-3個2

　　4秒表塊3

　　5通風干濕表DWHJ2個1

　　6干濕溫度計DHM1個2

　　7空盒氣壓計DYM3個2

　　8雙管水銀壓力表DYB3支1

　　9礦井通風多參數(shù)檢測儀JFY臺2

　　二礦井瓦斯及其它氣體檢測儀表、設備

　　1光學瓦斯檢定器GWJ-1A臺25

　　2便攜式瓦斯檢測警報儀AZJ-92臺20

　　3充電器CDQ-91臺10

　　4風電閉鎖裝置FDZB-1A套3

　　5礦用隔爆型電纜硫化熱補器BAR2-127/1.4臺1

　　6一氧化碳檢定器AT2臺2

　　7煤層瓦斯壓力測定儀ACW—1臺1

　　三礦井總粉塵、呼吸性粉塵檢查、檢測類儀器儀表

　　1粉塵采樣器AQF-1臺1

　　2呼吸性粉塵采樣器AQH-1臺1

　　3呼吸性粉塵測定儀ACH-1臺1

　　四礦山壓力及地質測量類儀表、設備

　　1支柱測力計DZ-CL-1臺4

　　2頂板下沉速度報警儀DSB-1臺1

　　3測槍BHS-10支2

　　4光學經緯儀DJK-6臺2

　　5防爆光電測距儀REDmini2臺1

　　6地質羅 CKX-1個2

　　五礦井救護類設備

　　1隔離式自救器QSR—40個200

　　2自救器氣密檢查儀ZJ-2臺1

　　(2)爆炸材料必須裝在耐壓和抗撞沖、防震、防靜電的非金屬容器內。電雷管和炸藥嚴禁裝在同一容器內。嚴禁將爆炸材料裝在衣袋內。領到爆炸材料后，應直接送到工作地點，嚴禁中途逗留。當班使用爆炸材料應有交接和領退制度，并作好記錄。

　　(3)在交接班、人員上下井的時間內，嚴禁攜帶爆炸材料人員沿井筒上下。

　　2)放炮必須遵守井下爆破的有關內容的規(guī)定。

　　(1)掘進工作面都必須使用取得產品許可證的煤礦許用炸藥和煤礦許用雷管。使用煤礦許用毫秒電雷管時，最后一段的延期時間不得超過130毫秒。

　　(2)掘進工作面應采用毫秒爆破。

　　(3)炮眼封泥應用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分，應用粘土炮泥封實。

　　(4)炮眼封泥嚴禁用煤粉，塊狀材料或其它可燃性材料，無炮泥或不實的炮眼，嚴禁放炮。

　　(5)炮眼內發(fā)現(xiàn)異狀、溫度驟高驟低、有顯著瓦斯涌出、煤巖松散、透老空等情況時，不準裝藥放炮。

　　(6)放炮母線、連接線和電雷管腳線必須相互扭緊并懸掛，不得同軌道、金屬管、鋼絲繩、刮板輸送機等導電體相接觸。

　　(7)在放炮地點20m內，有礦車、未清除的煤、矸或其它物體堵塞巷道1/3以上時，不準裝藥放炮。

　　(8)處理瞎炮(包括殘炮)必須在班組長直接指導下進行，并應在當班處理完畢。如果當班未能處理完畢，放炮員必須同下一班放炮員在現(xiàn)場交接清楚。

　　(9)放炮時，應采用正向起爆。

　　(10)放炮必須嚴格執(zhí)行“一炮三檢查” (裝藥前、放炮前、放炮后)和“三人連鎖”(放炮員、班組長、瓦檢員)制度，嚴禁采用糊炮、明火放炮和一次裝藥多次放炮。

　　(11)嚴格執(zhí)行《規(guī)程》中關于爆破材料和井下放炮的各條規(guī)定，且按高瓦斯礦井等級選用煤礦許用的炸藥和雷管。

　　10.加強防護、救護措施

　　為使井下生產安全、可靠，便于掌握井下環(huán)境狀況，須對井下工作環(huán)境、生產狀況實行綜合監(jiān)測。

　　為保障井下工人生命安全，井下工人每人配備1臺自救器。當發(fā)生災害時，為便于及時搶救，按有關規(guī)定建立相應的救護隊，并配備必要的裝備;另外配備急救用的自動蘇生器、氧氣呼吸器等救護設備。

　　礦山救護主要依托林安順市煤炭救護中隊，并與其簽訂救護協(xié)議，礦井應編制應急救援預案。同時設立礦山輔助小隊。

　　11.減輕繁重體力勞動的措施

　　(1)采、掘工作面盡量實現(xiàn)機械化。

　　(2)人員運輸盡量實現(xiàn)機械化。

　　(3)對井下生產系統(tǒng)及環(huán)境，實行自動化集中監(jiān)控，確保安全又減輕工人的勞動強度。

　　12.搶救事故措施

　　(1)瓦斯、煤塵爆炸事故的搶救

　?、俳M織救護隊探明事故性質、地點和范圍，由礦有關領導作出反風、限風或維持原通風系統(tǒng)的決定，防止二次爆炸。

　?、谌σ愿皳尵扔鲭U人員，迅速恢復破壞的巷道和通風設施，及時解決救災所需器材和設備。

　?、郯l(fā)生瓦斯、煤塵爆炸時，所有災區(qū)或受災區(qū)威脅的人員積極進行自救和互救，立即佩帶好自救器，沿避災線路迅速撤離。

　　(2)水災事故搶救

　　一旦發(fā)生突水事故，現(xiàn)場人員要迅速撤離，同時開動所有的排水泵排水。

　　(3)火災事故的搶救

　?、傺杆俨槊骰馂牡攸c，災區(qū)人員立即戴好自救器沿與火源點相反且最近的進風方向撤離。

　?、谇袛嗷饏^(qū)電源，采取措施防止火災向有人員的巷道蔓延，積極組織搶救遇險人員。

　?、鄹鶕?jù)火區(qū)地點確定井下通風系統(tǒng)是否改變。

　?、芑馂某跗诹⒓唇M織力量積極滅火。

　　(4)冒頂事故的搶救

　　①發(fā)現(xiàn)冒頂預兆來不及處理時，人員必須迅速撤離險區(qū)。

　?、谔矫髅绊攨^(qū)范圍和受害人數(shù)及可能所在位置，并決定搶救處理方法。

　　③迅速恢復冒頂關閉區(qū)的正常通風，如一時不能恢復，則必須利用壓風管、水管或打鉆向埋壓和堵截人員供給新鮮空氣。必要時向遇險人員處開鑿小巷道。

　?、茉趽尵忍幚碇校仨氂袑Ｈ藱z查與監(jiān)視頂板情況，防止二次冒頂。

　?、輷尵戎杏龅酱髩K石，嚴禁采用爆破方法處理。

　　13.災害預防和處理

　　(1)組織廣大職工認真學習“安全規(guī)程、技術操作規(guī)程、作業(yè)規(guī)程”和災防計劃，樹立安全第一的思想。

　　(2)礦領導和安全部門要定期進行檢查災防計劃的貫徹執(zhí)行情況，認真落實災防計劃的有關器材、設備。

　　(3)下列圖紙必須齊全：

　　a.礦井地質和水文地質圖

　　b.井上、下對照圖

　　c.采區(qū)巷道布置及機械設備配備平、剖面圖

　　d.礦井通風系統(tǒng)圖、礦井通風網絡圖

　　e.井下運輸系統(tǒng)圖

　　f.安全監(jiān)測裝備布置圖

　　g.各種路管系統(tǒng)圖

　　h.井上下供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)圖

　　i.井下避災路線圖

　　j.礦井生產監(jiān)控、監(jiān)測系統(tǒng)圖

　　k.安全監(jiān)測系統(tǒng)井下傳感器布置圖

　　(4)嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》(2006)有關規(guī)定。

　　九、開發(fā)方案簡要結論

　　(一)設計利用礦產資源量、礦山設計生產規(guī)模及服務年限

　　(1)保有資源量=(122b)+(333)=765.68萬t。

　　(2)礦山設計資源/儲量=662.74萬t。

　　(3)設計可采儲量=482.80萬t。

　　(4)礦井生產能力15萬t/a。

　　(5)服務年限22.99a。

　　(二)產品方案

　　礦井生產、銷售原煤。

　　(三)地面工業(yè)場地、開拓運輸方案

　　(1)地面工業(yè)場地：利用、改造原小田壩煤礦主井工業(yè)場地。

　　(2)開拓方式：斜井開拓。

　　(3)運輸方案：主斜井采用皮帶運輸;輔助運輸采用軌道運輸。地面為汽車運輸。

　　(四)采、選工藝方案

　　(1)采礦方法：走向長壁采煤法，放炮落煤。

　　(2)選礦工藝：礦井初期不建洗煤廠，只進行簡易手選撿矸，后期建群礦選煤廠。

　　(五)綜合回收、綜合利用方案

　　其它有益礦產尚不具備開采條件，暫無法進行綜合開發(fā)利用。

　　(六)對工程項目扼要綜合評價

　　煤礦煤層賦存比較穩(wěn)定，地質構造中等、水文地質條件屬中等類型，水、電外部條件好，交通運輸條件一般，用戶可靠，市場前景廣闊。

　　本礦井的開發(fā)可使本區(qū)的資源優(yōu)勢轉化為經濟優(yōu)勢，帶動地方經濟發(fā)展，具有較好的經濟效益和社會效益。礦井綜合技術經濟指標詳見附表。

　　(七)存在的主要問題及建議

　　(1)本礦井相對勘探程度較高，資源儲量可靠。但本礦井由于是兩個煤礦整合為一個礦，原礦井均存在越界開采，并進行上、下煤組重疊開采，所以應特別注意了解采空區(qū)范圍、面積以及積水情況，建議業(yè)主進一步加強對原有采空區(qū)范圍的調查，特別是今后采空區(qū)積水是造成礦井可能突水的重要威脅，因此在礦井技改期間加強地質編錄，更進一步掌握煤層、采空區(qū)資料，為下一步生產打下更可靠的基礎，確保安全生產。

　　(2)本礦井根據(jù)原生產礦井瓦斯鑒定資料按高瓦斯礦井設計，但礦井未取各煤層瓦斯基礎資料(如煤層瓦斯含量、瓦斯壓力、瓦斯梯度等參數(shù))，因此要求業(yè)主在建設期間取得煤層樣，進行瓦斯參數(shù)測定，若鑒定結果與設計有不同，需重新進行修改設計，并報相關管理部門審查備案。

　　另外，盡管本區(qū)未發(fā)生煤與瓦斯突出現(xiàn)象或瓦斯動力現(xiàn)象，但隨著采深的增加，煤層瓦斯壓力及地壓的增加，亦有可能出現(xiàn)瓦斯突出現(xiàn)象，因此對于石門掘進揭煤，應采取相應的局部防突措施，確保礦山生產安全。設計建議礦山在條件滿足時，必需進行煤與瓦斯突出鑒定，根據(jù)取得的數(shù)據(jù)請有資質的設計單位重新進行專項瓦斯抽放設計以及制定防止煤與瓦斯突出措施。

　　(3)礦井僅對12號煤層取樣進行了煤塵爆炸危險性鑒定，而其它煤層未取得鑒定資料，本設計均按煤塵有爆炸危險性考慮。但建議業(yè)主在有條件時應取樣鑒定，以指導下一步礦井的防塵工作。

　　(4)礦井亦僅對12號煤層取樣進行煤炭自燃傾向性鑒定，鑒定結果為二類自燃煤層，本設計均按自燃煤層考慮。但建議業(yè)主在有條件時應取樣鑒定，以指導下一步礦井防火安全生產。另外，本次設計利用的一條井筒(回風斜井)布置于10號煤層中，考慮到該煤層為自燃煤層，同時這三條井筒是今后開采其它煤層的主要開拓巷道，服務于整個礦井，故設計進行改造時除滿足設計斷面要求外，還對所有井筒進行密閉處理，以防止煤炭自燃。設計對井筒采用錨網噴(根據(jù)頂板巖性情況可考慮加錨索)，同時均進行噴漿封閉裸露煤巷，另外亦可根據(jù)巖性情況采取砼碹進行全封閉支護。

　　(5)本礦井為整合礦井，煤層眾多，原生產礦井均有越界開采現(xiàn)象，礦井采空區(qū)范圍較大且不規(guī)范，是否積水、積水量多少以及積水范圍均不明確，采空區(qū)或淺部老窯突水是本礦井安全生產的一個重大隱患，設計要求業(yè)主加強水文地質工作，查清老窯采空區(qū)分布情況，視老窯分布留設隔水煤柱，在淺部采掘時，堅持做到“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則，防止礦井突水，以確保礦山生產安全。

　　(6)本礦井整合擴界擴能后，尚未進行礦區(qū)環(huán)評及地災評估工作，設計建議業(yè)主應盡快開展這兩項工作，編制環(huán)評、地災報告，并報相關管理部門評審、備案，然后按照審查批準的措施進行實施。

　　附表：綜合技術經濟指標表

　　綜 合 技 術 經 濟 指 標 表

　　序 號名 稱單位指 標備 注

　　1建設規(guī)模萬t/a15

　　2礦井服務年限a19.9

　　3煤的牌號JM

　　4儲量

　　(1)礦井保有資源量萬t765.68(122b)+(333)

　　(2)礦山設計資源/儲量萬t528.49

　　(3)采區(qū)回采率%85/80薄煤層/中厚煤層

　　(4)可采儲量萬t448.68

　　5煤層情況

　　(1)可采煤層層數(shù)層10

　　(2)可采煤層總厚度m16.12

　　(3)煤層傾角°20

　　6礦區(qū)面積km20.5135

　　7開拓方式斜井開拓

　　8回采工作面?zhèn)€數(shù)及長度個/m1/100

　　9回采工作面年推進度m900

　　10采煤方法走向長壁采煤法

　　11頂板管理方法全部陷落法

　　12回采面裝備

　　(1)工作面支護單體液壓支柱

　　(2)工作面運輸機械刮板運輸機

　　13掘進工作面?zhèn)€數(shù)個2

　　14井巷工程量m3195

　　15通風

　　(1)瓦斯等級煤與瓦斯突出

　　(2)通風方式中央并列式

　　續(xù)表 綜 合 技 術 經 濟 指 標 表

　　序號名 稱單位指 標備 注

　　(3)主要通風機功率kW2×55一用一備

　　16提升

　　(1)提升方式(軌道上山)串車

　　(2)提升機功率

　　副斜井kW90.0單鉤

　　16礦井占地面積hm21.35

　　17產品方案原煤

　　18項目投資萬元3658.31

　　(1)噸煤投資元/t243.89

　　(2)投資利潤率%16.26

　　(3)投資利稅率%24.32

　　(4)投資回收期(稅后/稅前)a4.65/3.25