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煤矿企业扩建初步设计安全专篇

146
2020年4月19日
文档仅供参考

重庆渝西矿业集团产纸沟煤业有限公司
扩建工程初步设计 (变更)

安 全 专 篇

重庆永荣电力设计有限公司
二○一二年五月

重庆渝西矿业集团产纸沟煤业有限公司
扩建工程初步设计(变更)

安 全 专 篇

工 程 规 模: 60kt/a
总 经 理 :
总 工 程 师:
审 核 人:
项目负责人:

重庆永荣电力设计有限公司
二○一二年五月
主要参加编制人员
专 业
姓 名
职 称
签 字
地质测量
万 建 军
高级工程师

郝 玉 刚
助理工程师

采 矿
钟 华
高级工程师

机 电
马 少 明
高级工程师

通 风
廖 周 建
工 程 师

经 济
穆 荣 跃
高级工程师

设计委托书及承诺书

重庆永荣电力有限公司:
重庆渝西矿业集团产纸沟煤业有限公司为扩建矿井(扩建后生产能力扩大为60kt/a),因原没有设计”六大系统”,以及资源情况变化和开拓水平变更,我矿为了进一步完善矿井安全生产条件,特委托贵单位为我矿编制扩建初步设计(变更)安全专篇,其设计要求及承诺如下:
1、贵单位在满足<煤炭工业小型矿井设计规范>、<煤矿安全规程>及煤炭工业技术法规要求前提下,完成矿井扩建初步设计(变更)说明。
2、原设计的主斜井、副斜井直接落平至+70m标高,+70m水平为首采水平,建设工期长、初期投资费用高等,故矿方特委托我公司对原设计进行变更,主、副斜井落平于+150m标高,在+150m标高设置中部水平,+150m中部水平为首采水平,现+150m中部水平开拓系统均已布置完成。
3、因实际施工揭露,+230m标高以上大龙煤层已缺失,独连煤层薄化为不可采,泡碳煤层已采完,因此首采面需变更布置在+150m中部水平+150～+230m区段的泡碳煤层。
4、重庆渝西矿业集团产纸沟煤业有限公司(扩建)自愿投资,所提供的设计所需的基础资料真实可靠,若在建设和生产过程中地质情况发生变化,自愿承担一切经济后果(投资风险自负),与上级主管部门和设计单位无关。
5、其它具体事宜另行共同协商。

委托单位:重庆渝西矿业集团产纸沟煤业有限公司
3月28日

<重庆渝西矿业集团产纸沟煤业有限公司扩建初步设计说明书(变更)>
内审意见书

重庆渝西矿业集团产纸沟煤业有限公司为扩建矿井(扩建后生产能力扩大为60kt/a),因原没有设计”六大系统”, 原设计的主斜井、副斜井直接落平至+70m标高,+70m水平为首采水平,由于资源情况变化和开拓水平变更,矿井现实际布置主、副斜井在已经+150m标高落平,并在+150m标高形成了中部水平井底车场,现+150m中部水平开拓系统均已布置完成。因此重庆渝西矿业集团产纸沟煤业有限公司委托我公司编制<重庆渝西矿业集团产纸沟煤业有限公司扩建初步设计安全专篇(变更)>,我公司于 5月30日组织有关工程技术人员对初步设计安全专篇(变更)内容进行了审查,审查意见如下:
1、初步设计安全专篇(变更)根据<重庆渝西矿业集团产纸沟煤业有限公司扩建初步设计说明书>、<重庆渝西矿业集团产纸沟煤业有限公司扩建初步设计安全专篇>以及相关的文件批复而进行。
2、根据初步设计安全专篇(变更)选用斜井开拓方式、伪斜长壁采煤法、钻爆法掘进工艺,主、副斜井落平于+150m水平,+150m水平为首采水平,开拓方式合理。
3、矿井”六大系统”完善,布置合理。

内审组长:
重庆永荣电力设计有限公司
5月30日
目 录

第一章 概 况 1
第一节 矿区开发情况 1
第二节 项目设计依据 3
第三节 建设单位基本情况 7
第四节 设计概况 7
第五节 安全预评价 18
第二章 矿井开拓与开采 19
第一节 煤层赋存及开采条件 19
第二节 矿井主要灾害因素及安全条件 19
第三节 矿井开拓系统 20
第四节 采煤方法及采区巷道布置 21
第五节 顶板管理及冲击地压 22
第六节 井下主要硐室 22
第七节 井上、下爆炸材料库 22
第八节 安全出口 23
第三章 瓦斯灾害防治 24
第四章 矿井通风 25
第一节 矿井通风系统 25
第五章 粉尘灾害防治 28
第一节 粉尘危害及防尘措施 28
第二节 煤层注水及采空区灌水防尘 28
第三节 井下消防、洒水系统 28
第六章 防灭火 31
第七章 矿井防治水 32
第八章 电气安全 33
第一节 矿井电源及送电线路 33
第二节 矿井主变电所 33
第九章 提升、运输、空气压缩设备 36
第一节 提升设备 36
第二节 胶带运输设备 42
第三节 机车运输 42
第四节 井下其它辅助运输设备 46
第五节 压缩空气设备 50
第十章 井下安全避险六大系统 58
第一节 矿井安全监控系统 58
第二节 井下人员定位系统 84
第三节 紧急避险系统 84
第四节 压风自救系统 107
第五节 供水施救系统 111
第六节 通讯联络系统 113
第七节 六大系统管理维护 117
第十一章 矿井救护、应急救援与保健 119
第一节 矿井安全标示设置 119
第二节 灾变逃生路线 119
第十二章 安全管理机构与安全定员、培训 122
第十三章 待解决的主要问题及建议 124

附录:
1、委托及承诺书;
2、采矿许可证(副本)、煤炭生产许可证(副本)、安全生产许可证(副本)、营业执照、矿长资格证、矿长安全资格证;
3、重庆市经济委员会<关于产纸沟煤业有限公司扩建初步设计的批复>(渝经煤管[ ]405号)。
4、<关于重庆渝西矿业集团产纸沟煤业有限公司扩建工程安全设施设计及安全专篇审查的批复>(渝煤监渝中监一[ ]15号)。
5、<重庆市煤炭工业管理局关于永川区煤矿 矿井瓦斯等级鉴定结果的批复>(渝煤监管〔 〕59号);
6、国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心对泡碳、独连、大龙煤层的煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性等级鉴定报告;
7、产纸沟储量备案情况说明;
8、相邻矿井边界互保协议书;
9、矿山救护协议书。
图 纸 目 录
序号
图纸名称
比例
图号
备注
1
地形地质及井上下对照图
1:5000
CB1001-103-1

2
开拓方式平面图
1:
CB1001-109-1

3
开拓方式立面图
1:
CB1001-109-2

4
开拓方式剖面图
1:
CB1001-109-3

5
采区主要巷道布置及机械配置平面图
1:
CB1001-163-1

6
采区主要巷道布置示意图
示意
CB1001-163-2

7
矿井安全监测监控及人员定位系统图
示意
CB1001-174-01

8
矿井监控传感器及人员定位读卡器布置图
示意
CB1001-174-2

9
井下消防、防尘洒水及供水施救系统图(达产时期)
示意
CB1001-845-01

10
井下避灾线路图(达产时期)
示意
CB1001-167-1

11
压风管路系统布置图(达产时期)
示意
CB1001-242-1

12
矿井通信系统图(达产时期)
示意
CB1001-162-1

13
井下排水系统图
示意
CB1001-125-1

14
煤系地层综合柱状图
1:1000
采用

15
开拓方式平面图
1:
C1001-109-1
原设计
16
开拓方式立面图
1:
C1001-109-2
原设计
17
采区主要巷道布置及机械配置立面图
1:
C1001-163-1
原设计
18
永久避难硐室布置平、剖面图
1:100
C1001-154-1

第一章 概 况

第一节 矿区开发情况

一、矿区总体规划
根据重庆市人民政府<关于实施煤矿整合的通知>(渝府发[ ]2号)的规定,重庆渝西矿业集团产纸沟煤业有限公司(下面简称”产纸沟煤矿”)属扩建矿井,生产规模扩建为60kt/a。产纸沟煤矿矿区位于重庆市永川城区265°,平距14km,属青峰镇莲花石村所辖。隶属永川区煤炭工业管理局行政管理。
产纸沟煤矿 2月委托我公司编制该矿井扩建初步设计及安全专篇,设计生产能力为60kt/a。 9月取得<重庆市经济委员会关于产纸沟煤业有限公司扩建初步设计的批复>(渝经煤管[ ]405号), 1月取得<关于重庆渝西矿业集团产纸沟煤业有限公司扩建工程安全设施设计及安全专篇审查的批复>(渝煤监渝中监一[ ]15号)。矿井在建设中,因原没有设计”六大系统”,及原设计的主斜井、副斜井直接落平至+70m标高,+70m水平为首采水平,由于资源情况变化和开拓水平变更,矿井现实际布置主、副斜井在已经+150m标高落平,并在+150m标高形成了中部水平井底车场,现+150m中部水平开拓系统均已布置完成(详见变更说明对照表)。致使煤矿施工过程中的建设现状与原设计不相符合,故再次委托本公司做设计变更,本变更设计只针对变更部分说明,其余均以原设计、专篇为准。
表1-1-1 变更说明对照表
变更
名称
主要内容
变更原因
变更前
变更后
开拓系统
在矿井工业广场内新掘+397m主斜井以37°方位角,25°倾角,沿独连煤层顶板稳定岩层中穿层布置,利用现有+390m平硐进行改造,作为扩建后的副平硐,设计在+390m平硐,以33°方位角,25°倾角沿独连煤层顶板布置一级架空人车暗斜井,利用原提升下山改造作为一级回风暗斜井。主斜井、一级架空人车暗斜井和回风暗斜井在+70m标高落平,落平后,掘石门依次揭穿各煤层后,沿大龙煤层底板布置+70m水平运输大巷。
后期在+70m水平井底车场附近向北东翼以234°方位角,25°倾角,布置二级主暗斜井、二级架空人车暗斜井和二级回风暗斜井,在-230m标高落平,落平后布置井底车场掘石门依次揭穿各煤层后,沿大龙煤层底板布置-230m水平运输大巷,形成矿井开拓系统。
井筒布置与原设计相同,在矿井工业广场内新掘+397m主斜井以37°方位角,25°倾角,沿独连煤层顶板稳定岩层中穿层布置,利用现有+390m平硐进行改造,作为扩建后的副平硐,设计在+390m平硐,以33°方位角,25°倾角沿独连煤层顶板布置一级架空人车暗斜井,利用原提升下山改造作为一级回风暗斜井。主斜井、一级架空人车暗斜井和回风暗斜井在+150m标高落平,落平后布置+150m中部水平车场,然后掘石门依次揭穿各煤层后,沿大龙煤层底板布置+150m中部水平运输大巷。
下一步开采+70～+150m区段时,主斜井、架空人车暗斜井、回风暗斜井继续延伸至+70m标高落平后布置+70m水平井底车场,然后掘石门依次揭穿各煤层后,沿大龙煤层底板布置+70m水平运输大巷。
后期在+70m水平井底车场附近向北东翼以234°方位角,25°倾角,布置二级主暗斜井、二级架空人车暗斜井和二级回风暗斜井,在-230m标高落平,落平后布置井底车场掘石门依次揭穿各煤层后,沿大龙煤层底板布置-230m水平运输大巷,形成矿井开拓系统。
由于矿井现实际布置主、副斜井在已经+150m标高落平,并在+150m标高形成了中部水平井底车场,现+150m中部水平开拓系统均已布置完成,因此变更设计在原设计的基础上增加+150m中部水平。

水平及采区划分
原设计矿井划分两个水平两个采区,水平标高为+70m和-230m。
变更设计矿井划分三个水平三个采区,水平标高为+150m、+70m和-230m。
开拓系统变更导致水平划分变化。
首采面
首采面布置在独连煤层+230m —+310m标高之间
首采面布置在泡碳煤层+150m —+230m标高之间
因实际施工揭露,+230m标高以上大龙煤层已缺失,独连煤层薄化为不可采,泡碳煤层已采完
六大系统
按原来的产业政策要求未设计六大系统。
按现在的产业政策要求,补充了六大系统的设计。

坐标系
1954年北京坐标
1980年西安坐标

其它
矿井通风,设备选型、供电做相应的变化。
以上开拓系统变更引起的相应变更。

二、矿井建设
煤矿施工过程中的建设现状与原设计不相符合,矿井现实际布置主、副斜井在已经+150m标高落平,并在+150m标高形成了中部水平井底车场,现+150m中部水平开拓系统均已布置完成(现已经建成)与原设计不相符合,设计结合建井过程中巷道的施工状况,决定充分利用原有巷道,变更设计对矿井的开拓系统作了全面的调整。故再次委托本公司做设计变更。

第二节 项目设计依据

一、国家法律法规
1、<中华人民共和国安全生产法>(主席令第70号, 11月1日起施行);
2、<中华人民共和国矿山安全法>(主席令7届第65号,1993年5月1日起施行);
3、<中华人民共和国煤炭法>(1996年12月1日起施行);
4、<中华人民共和国矿产资源法>(1996年8月29日);
5、<中华人民共和国环境保护法>(1989年12月26日施行);
6、<中华人民共和国劳动法>( 1月1日起施行);
7、<民爆物品管理条理>(国务院第466号令);
8、<矿山安全条例>(国务院制定);
9、<矿山安全监查条例>(国务院制定);
二、规程、规范及行业标准
1、规程
(1)<煤矿安全规程>( )。
(2)<矿山救护规程>(AQ1008- )。
(3)<爆破安全规程>(GB6722- );
(4) <建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程>( );
(5)<煤矿防治水规定>(国家安全生产监督管理总局令第28号);
2、规范及行业标准
(1)<煤炭工业小型矿井设计规范>(GB50399— );
(2)<煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范>(AQ1055- );
(3)<煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范>(AQ1029- );
(4)<煤矿安全监控系统通用技术要求>(AQ6201- );
(5)<矿井瓦斯涌出量预测方法>(AQ1018－ )
(6)<矿井通风安全装备标准>MT/T5016-96;
(7)<井下探放水技术规范>(MT/T632－1996);
(8)<煤矿井下消防、洒水设计规范>(GB50383－ );
(9)<建筑防雷设计规范>GB50057-94;
(10)<煤矿井下粉尘综合防治技术规范>(AQ1020－ );
(11)<矿井均压防灭火技术规范>(MT／T 626—1996);
(12)<煤矿用氮气防灭火技术规范>(MT／T 701—1997);
(13)<煤矿注浆防灭火技术规范>(MT／T 702—1997);
(14)<矿井密闭防灭火技术规范>(AQ1044- );
(15)<工业企业噪声控制设计规范>GBJ—75;
(16)<煤矿井下热害防治设计规范>MT5019-96;
(17)<电气装置安装工程施工与验收规范>GB50254-50259-96;
(18) <矿山电力设计规范>(GB50070－94);
(19) <煤矿井工开采通风技术条件>(AQ1028－ );
(20) <计算机站场地安全要求>(GB9361-88);
(21) <大气污染物综合排放标准>GB19297-1996;
(22) <工业企业照明设计标准>GB50034-92;
(23) <污水综合排放标准>GB8978-1996;
3、国家相关部门文件
(1) 国家安全监管总局 国家煤矿安监局,关于<进一步加强煤矿安全监控系统装备联网和维护使用工作的通知>(安监总煤装[ ]41号);
(2) 国家安全监管总局、国家煤矿安监局,关于<加强煤矿劳动定员管理严格控制井下作业人数的通知>(安监总煤行[ ]218号);
(3) 国家安全监管总局、国家煤矿安监局,关于<在小煤矿推行专用回风井、壁式采煤方法和支护方式改革的通知>(安监总煤行[ ]216号);
(4)国家安全监管总局、国家煤矿安监局,关于<提高煤矿主要负责人和安全生产管理人员安全资格准入标准的通知>(安监总煤调[ ]5号);
(5) 国家安全生产监督管理总局等,关于<加强煤矿安全生产工作规范企业劳动定员管理的若干指导意见>(安监总矿字[ ]216号);
(6) 国家安全生产监督管理总局等,<煤矿矸石山灾害防范与治理工作指导意见>(安监总煤矿字[ ]162号);
(7) 国家安全生产监督管理总局,关于发布<禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录(第一批)>的通知(安监总规划[ ]146号);
(8) 国家安全生产监督管理总局,关于发布<禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录(第二批)>的通知(安监总煤装[ ]49号);
(9) <禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录(第三批)>(安监总煤装[ ]17号);
(10) 国家安全监管总局和国家煤矿安监局<关于建设完善煤矿井下安全避险”六大系统”的通知>(安监总煤装[ ]146号);
(11)<关于规范煤炭资源整合技改工作的通知>(安监总煤监[ ]185号)。
(12)<关于进一步加强煤矿建设项目安全管理的通知>(发改能源[ ]709号)。
(13)<国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知>(国发[ ]23号)。
(14)国家安全监管总局 国家煤矿安监局<关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知>(安监总煤装[ ]15号)。
(15) <重庆煤矿安全监察局重庆市煤炭工业管理局关于印发〈重庆市煤矿建设项目管理规定〉的通知>(渝煤监办[ ]8号文)。
(16)<重庆市人民政府关于进一步开展煤矿整合工作的通知>(渝府[ ]2号)。
三、提供的主要技术资料与审批文件
1、设计委托书;
2、<采矿许可证>;
3、<煤炭生产许可证>;
4、<安全生产许可证>;
5、<矿长资格证>;
6、<矿长安全资格证>;
7、<营业执照>;
8、<重庆市煤炭工业管理局关于永川区煤矿 矿井瓦斯等级鉴定结果的批复>(渝煤监管[ ]59号);
9、产纸沟煤矿大龙、独连、泡碳煤层自然发火倾向及煤尘爆炸性鉴定报告;
10、<重庆市经济委员会<关于产纸沟煤业有限公司扩建初步设计的批复>(渝经煤管[ ]405号);
11、<关于重庆渝西矿业集团产纸沟煤业有限公司扩建工程安全设施设计及安全专篇审查的批复>(渝煤监渝中监一[ ]15号)。
12、矿山救护协议书;
13、本矿现场收集资料记录。
四、设计的主要原则及指导思想
本节内容与原专篇相同。

第三节 建设单位基本情况

本节内容与原专篇相同。

第四节 设计概况

由于开拓系统变更,导致水平设置变化,矿区范围拐点坐标改为1980年西安坐标。本节作相应修改,其余未变更。
一、井田境界
根据产纸沟煤矿采矿许可证(证号:5000000 ,有效期为 .7.28～ .07.28),产纸沟煤矿矿区范围由4个拐点圈定,矿区走向长1955m,倾斜宽462m,面积0.8786km2,开采大龙、泡炭和独连煤层,划定上界标高+500m,下界标高-250m。产纸沟煤矿矿区范围拐点坐标见表1-4-1。
表1-4-1 矿区范围拐点坐标表
拐点号
X
Y
备 注
1
3244107
35572193
开采标高:+500～-250m;
开采煤层:泡炭、独连、大龙;
矿区面积0.8786km2。
2
3245494
35573541
3
3245815
35573260
4
3244450
35571860
二、矿井资源/储量
(一)地质储量
根据重庆市地质矿产勘查开发局205地质队 12月编制的<重庆市永川区渝西矿业集团产纸沟煤业有限公司煤矿 资源储量动态检测报告>,截止 12月底,该矿保有资源储量(122b+333)951kt,其中 122b级储量489kt ,333级储量462kt。按煤层划分,其中独连煤层259kt;泡炭煤层282kt;大龙煤层412kt。具体见表1-4-2。
表1-4-2 产纸沟煤业有限公司保有储量计算结果表
煤层名称
块段编号及类别
估算标高(m)
立面积(m2)
倾角(°)
平均厚度(m)
容重(t/m3)
储量(kt)
备注
大龙
122b-1
230～200
23519
72
0.42
1.35
14
保有
122b-2
230～200
7918
70
0.47
1.35
5
保有
122b-3
200～±0
304269
71
0.43
1.35
187
保有
333-4
100～±0
34859
71
0.43
1.35
21
保有
333-5
100～±0
48801
71
0.43
1.35
30
保有
333-6
±0～-250
275594
71
0.40
1.35
155
保有
334?-7
±0～-250
90106
71
0.40
1.35
49

334?-8
±0～-250
117908
71
0.40
1.35
65

小计
(122b+333)412kt
泡炭
122b-1
310～±0
354709
71
0.28
1.35
142
保有
333-2
310～-100
116652
71
0.28
1.35
47
保有
333-3
350～-100
102599
71
0.28
1.35
41
保有
333-4
±0～-100
141110
70
0.26
1.35
52
保有
334?-5
-100～-250
289700
70
0.26
1.35
108

111b-6
+350～+230
150254
71
0.28
1.35
60
消耗
小计
(122b+333)282kt,(111b)60kt
独连
122b-1
350～±0
429541
71
0.23
1.35
141
保有
333-2
350～±0
110631
71
0.23
1.35
36
保有
333-3
250～±0
60266
71
0.23
1.35
20
保有
333-4
±0～-100
194346
70
0.22
1.35
62
保有
334?-5
-100～-250
286895
70
0.22
1.35
91

小计
(122b+333)259kt
合计
122b:489kt;333:462kt;334?:313kt;111b:60kt。

(二)工业资源/储量
根据储量估算结果,矿区范围内共有(333)煤炭资源储量462kt,(122b)煤炭资源储量489kt。区内地质构造简单,煤层赋存稳定,其可信度按0.8计算,则工业资源/储量=489+462×0.8=858.6kt。
(三)设计资源/储量
设计利用资源/储量为矿井工业资源量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建(构)筑物等永久煤柱损失量后的资源/储量。
即:设计利用资源/储量＝矿井工业资源/储量－永久煤柱损失
永久煤柱损失的计算:
1、断层煤柱损失:
根据<重庆渝西矿业集团产纸沟煤业有限责任公司煤炭资源储量核实报告>,矿区范围内地表未见断层及次级褶皱,本次设计不留设断层煤柱。
2、井田境界煤柱:根据有关设计规范要求及矿井实际情况,井田边界煤柱按20m宽度留设,独连、泡炭煤层留设的井田边界煤柱长度为3160m,大龙煤层留设的井田边界煤柱长度为2900m。
边界煤柱=边界煤柱长度×留设煤柱宽度×煤厚×比重
独连煤层:3160×20×0.23×1.35=22.42kt
泡炭煤层:3160×20×0.28×1.35=27.29kt
大龙煤层:2900×20×0.44×1.35=34.45kt
合计:22.42+27.29+34.45=84.16kt
则井田边界煤柱需留设84.16kt。
3、防水煤柱损失:井田范围内无河流和大的地表水体需留设煤柱。
4、地面建(构)筑物:矿井地面无大的建构筑物需留设煤柱。
由上述永久煤柱量可得:设计利用资源/储量＝矿井工业资源/储量－永久煤柱损失＝858.6－84.16＝774.44kt
(四)设计可采储量
设计可采储量＝〔设计利用资源/储量－(工业场地+主要井巷煤柱煤量)〕×采区回采率
根据各煤层底板等高线及储量估算图显示,产纸沟煤业公司工业场地位于各煤层范围之外,无压煤建筑物,无需留设工业场地煤柱;主平硐垂直揭穿煤层布置,主斜井和架空人车暗斜井布置在独连煤层顶板的稳定岩层中,为了防止煤层开采对井筒造成影响,留设井筒煤柱,需留设井筒煤柱25.4 kt。井田内各煤层均属薄煤层,根据<煤炭工业小型矿井设计规范>,采区回采率不小于85％,则可采储量为:
设计可采储量=(774.44-25.4)×0.85=636.68kt
(五)矿井设计生产能力及服务年限
由于矿井储量变化,设计矿井服务年限做相应变更。
矿井设计服务年限按下式计算:
T=ZK/(A×K)
式中:T——矿井服务年限,a;
ZK——可采储量,kt;
K——储量备用系数,取1.4;
A——矿井设计生产能力,kt/a。
T=636.68 /(60×1.4)=7.58a
矿井设计生产能力60kt/a,其服务年限为7.58a。
三、井田开拓
1、开拓方式
矿井开拓方式: 综合开拓(主斜井-副平硐),集中布置运输大巷和回风大巷。
由于矿井现实际布置主、副斜井在已经+150m标高落平,并在+150m标高形成了中部水平井底车场,现+150m中部水平开拓系统均已布置完成,因此变更设计在原设计的基础上增加+150m中部水平。
井筒布置与原设计相同,在矿井工业广场内新掘+397m主斜井以37°方位角,25°倾角,沿独连煤层顶板(即须家河组第六段细砂岩)稳定岩层中穿层布置,担负全矿煤炭、矸石、材料运输和进风,利用现有+390m平硐进行改造,作为扩建后的副平硐,担负全矿的人员运输和进风。由于大龙煤层底板为须家河组四段砂岩,涌水量较大,因此,本次设计在+390m平硐,以33°方位角,25°倾角沿独连煤层顶板布置一级架空人车暗斜井,利用原提升下山改造作为一级回风暗斜井。主斜井、一级架空人车暗斜井和回风暗斜井在+150m标高落平,落平后布置+150m中部水平车场,然后掘石门依次揭穿各煤层后,沿大龙煤层底板布置+150m中部水平运输大巷。
下一步开采+70～+150m区段时,主斜井、架空人车暗斜井、回风暗斜井继续延伸至+70m标高落平后布置+70m水平井底车场,然后掘石门依次揭穿各煤层后,沿大龙煤层底板布置+70m水平运输大巷。
后期在+70m水平井底车场附近向北东翼以234°方位角,25°倾角,布置二级主暗斜井、二级架空人车暗斜井和二级回风暗斜井,在-230m标高落平,落平后布置井底车场掘石门依次揭穿各煤层后,沿大龙煤层底板布置-230m水平运输大巷,形成矿井开拓系统。
2、水平划分
根据矿井现实际布置情况,设计将井田划分为三个水平,即+150m中部水平、+70m水平和-230m水平,+150m中部水平垂高80m,+70m水平垂高80m,-230m水平垂高300m,+150m中部水平和+70m水平均划分为一个区段开采,-230m水平划分为三个区段开采。
3、主要巷道布置
本次设计新掘主斜井以37°方位角,25°倾角,沿独连煤层顶板穿层布置;利用+390m平硐作为矿井的副平硐,主要担负矿井的进风、行人井筒。设计将架空人车暗斜井和回风暗斜井以33°方位角,25°倾角沿独连煤层顶板布置;+150m水平运输大巷、+70m水平运输大巷和-230m水平运输大巷也沿大龙煤层底板布置距离大龙煤层底板平距25m。上一水平的运输大巷作为下一水平的回风大巷。
4、采区划分及开采顺序
采区划分:
设计将一个水平划分为一个采区,即沿煤层走向将+150m中部水平划分为一采区,将+70m水平划分为二采区,沿煤层走向将-230m水平划分为三采区。采区内划分为条带开采,在走向上每间隔400～500m左右划分为一个开采区间,每个区间沿煤层作一条回风上山,将运输巷和回风巷连通,构成回采工作面进、回风系统。
首采区布置在+150m中部水平,一采区,首采工作面布置在+150～+230m区段的泡炭煤层工作面,矿井达产时再布置两个独连煤层工作面。
开采顺序:
(1)水平开采顺序:先采+150m中部水平(一水平),再采+70m水平(二水平),最后采-230m水平(三水平)。
(2)采区开采顺序:先开采一采区,后开采二采区,最后采三采区。
(3)煤层开采顺序:独连→泡炭→大龙煤层。
(4)区段开采顺序:开采顺序为由上到下,先采上区段,再采下区段。
(5)区间开采顺序:区间采用前进式逐步向井田边界推进,工作面采用后退式回采。
5、井筒
矿井布置的主要井筒包括主斜井、副平硐、回风平硐,其技术特征见表1-4-3。
表1-4-3 井筒特征表
井筒名称
主斜井
副平硐
(主平硐改造)
回风平硐
(改造)
井口座标
X
3245380
3245394
3245447
Y
35573192
35573253
35573107
井筒方位角(°)
37
133
145
井口标高(m)
+397
+389.6
+436
井筒长度(m)
601
140
70
井筒宽度
净(m)
2.4
2.4
2.4
掘进(m)
2.5
2.5
2.5
井筒断面
净(m2)
5.61
5.14
5.61
掘进(m2)
5.94
5.44
5.94
井筒支护
支护方式
锚喷
锚喷
锚喷
厚度(mm)
50
50
50
材料
砂浆
砂浆
砂浆

6、采区布置
设计将一个水平划分为一个采区,主斜井和一级回风暗斜井在+230m布置运输石门和集中回风石门,揭穿各煤层后沿大龙煤层底板25m布置+230m回风大巷,采区内划分为条带开采,在走向上每间隔400～500m左右划分为一个开采区间,每个区间沿煤层作一条回风上山,将运输巷和回风巷连通,构成回采工作面进、回风系统。
7、建井工期
矿井移交生产时的井巷工程量为:改造巷道2087m;新建巷道2710m。
根据连锁工程的控制,矿井一期工程为3.1个月,二期为3.9个月,三期为5.5个月。矿井剩余工期为12.5个月,机电设备联合试运转3个月,预计建成投产共需15.5个月(不含准备期)。一期工程为主斜井、+150m井底车场及硐室、副平硐(改造)、一级人车暗斜井(改造)、一级回风暗斜井(改造)、总回风上山(改造)、回风平硐改造,工程量为2087m,其中已完成工程量为2087m,剩余工程量为2087m。二期工程为+150m集中运输大巷、+150m集中运输石门、+230m回风大巷(改造)、+230m集中回风石门,工程量为1070m,其中已完成工程量为2087m,剩余工程量为2087m。三期为石门、掘进回风上山及所有回采巷道,工程量为1640m,其中已完成工程量为2087m,剩余工程量为2087m。
三、提升、排水及压缩空气系统
(一)提升设备
1、一级提升主暗斜井提升设备选型
设计选用JTP-1.6×1.5P型矿用提升绞车(主斜井绞车房设置在地面),卷筒直径1.6m,宽度1.5m,绞车绳速为2.94m/s,最大静张力Fe=45kN,容绳量880m,配套电机功率132kw。
选择6×7+FC-24-1670钢丝绳(d=24mm),重量p=2.02kg/m,破断力总和Qp=319kN。
提升系统设置FJB-A型斜井防跑车装置、阻车器、挡车拦及声光信号系统。
2、提升主暗斜井提升设备选型
提升主暗斜井提升系统:经计算提升主暗斜井提升用绞车选择JTKB-1.6×1.2型防爆提升绞车一台,配套电机功率132kW。绳速2.94m/s,最大静张力Fe=45kN,选择6×7+FC-24-1670钢丝绳,完全能满足设计生产能力的要求,且有一定的富裕系数。并设置FJB-A型斜井防跑车装置、阻车器、挡车拦及声光信号系统。
3、一级架空人车暗斜井人车设备选型
设计选用CRZZ30-25°/380型架空人车,倾角25°,架空人车机长585m,主导轮及尾轮直径1.25m,运行速度0.8m/s。
选用18×19S+IWS-20-1670型钢丝绳,直径20mm,重量1.56kg/m,破断力总和207kN。
电动机:YB250M-6,额定功率30kW,转速730r/min,额定电压660V。
4、中部架空人车暗斜井和二级架空人车暗斜井人车设备选型
中部架空人车暗斜井和二级架空人车暗斜井提升设备选型计算及校验与一级架空人车暗斜井提升设备选型计算相同,经计算中部架空人车暗斜井选择RJY18.5-25/400型架空人车一台,主导轮及尾轮直径1.25m,运行速度0.75m/s,配套电机功率18.5kW。钢丝绳选用20NAT6×19S+FC1570ZS251 144 GB8918- -重要用途钢丝绳,直径20mm,重量1.44kg/m,破断力总和251.3kN;二级架空人车暗斜井选择JCJ1.25-22型架空人车一台,主导轮及尾轮直径1.25m,运行速度0.8m/s,配套电机功率30kW。钢丝绳选用18×19S+FC-22-1670型钢丝绳,直径22m,重量2.25kg/m,破断力总和315kN。
(二)排水设备
1、+150m水平排水系统水泵的选型
设计选用D85-45×8型离心泵3台(Q=85m3/h、H=360m,功率132kW),其中1台工作、1台备用、1台检修。排水管选用Ф168×5无缝钢管两趟,正常涌水时一趟工作,一趟备用,最大涌水时两趟同时工作。
2、+70m、-230m水平排水系统水泵的选型
+70m、-230m水平排水系统水泵的选型计算及校验与+150m水平排水系统水泵的选型计算相同,经计算+70m水平排水系统水泵选择D85-45×3型离心泵3台(Q=85m3/h、H=135m,功率55kW),其中1台工作、1台备用、1台检修。排水管选用Ф168×5无缝钢管两趟,正常涌水时一趟工作,一趟备用,最大涌水时两趟同时工作;-230m水平排水系统水泵选择D85-45×9型离心泵3台(Q=85m3/h、H=405m,功率160kW),其中1台工作、1台备用、1台检修。排水管选用Ф168×5无缝钢管两趟,正常涌水时一趟工作,一趟备用,最大涌水时两趟同时工作。
(三)压缩空气设备
设计在地面建立压风机房,经过主平硐向井下集中供气。
选配MLGF-10/8-55G螺杆式空气压缩机3台,2台使用,1台备用检修,其主要参数为:排气量:10m3/min;排气压力:0.8MPa;冷却方式:风冷;电机功率:55kW。
四、井上下主要运输设备
地面运输与原专篇相同。
井下运输:
1、井下煤炭运输
工作面煤炭自溜装