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1、前 言 内蒙古自治区人民政府内政字[2005]37号《关于加快煤炭产业结构调整的指导意见》及[2004]417号《关于鄂尔多斯市煤矿安全生产综合治理实施方案的批复》；鄂尔多斯市关于《地方煤矿提高回采率三年攻坚战实施意见》（讨论稿），对鄂尔多斯市各煤矿提出了各项要求，本矿是乌兰煤炭集团重点规划的煤矿之一。 鄂尔多斯市乌兰煤炭集团公司满来壕煤矿，位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗境内，行政区划隶属于伊金霍洛旗新庙镇 矿井伊金霍洛旗新庙镇南部，距新庙镇约15km，距西部包府公路约2km，距北部边（边家壕）弓（弓家塔）公路约3.5km，距北部鄂尔多斯市东胜区约80km，距西南部陕西省
2、榆林市神木县大柳塔镇约20km。上述公路均为柏油路面。 井田东西宽约2.45km，南北长约3.89km，面积4.5094km2。矿区最下层煤底板标高1079.58m，埋深110.42m。 井田内可采煤层数1层，保有工业储量4.64Mt。 本次《安全专篇》是与改扩建初步设计的配套，设计针对矿井的安全条件采用了较为先进的监控系统和新型的常规检测仪器，而且对井上、下安全设施的设置 到安全，可靠和方便管理。 一、设计依据 1、内蒙古煤田地质局117队提交的《内蒙古自治区东胜煤田准格尔召-新庙矿区满来壕煤矿煤炭资源储量核实报告》及备案证明。 2、关于编制《乌兰煤炭集团公司满来壕煤矿改扩建初
3、步设计》的委托书。 3、《供电协议》。 4、《土地征用协议》。 5、《供水协议》。 6、采矿许可证。 7、现场提供的相关资料及矿井现状资料。 8、《煤矿安全规程》（2005年版）； 9、《矿井通风安全装备标准》（1996年版）； 10、国家煤矿安全监察局文件，煤安监监一字〔2002〕65号“关于印发《煤矿（井工、露天）初步设计安全专篇编制内容》的通知”； 二、设计的指导思想与设计原则 第一章 井田概况及安全条件 第一节 井 田 概 况 一、交通位置 乌兰煤炭集团公司满来壕煤矿，位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗新庙镇境内，行政区划隶属于伊金霍洛旗
4、新庙镇。具体位置在勃牛川以东、蒙陕边界以南满来梁一带。其地理坐标： 东经：110°20′47″—110°22′29″ 北纬： 39°18′59″— 39°21′01″ 矿井伊金霍洛旗新庙镇南部，距新庙镇约15km，距西部包府公路约2km，距北部边（边家壕）弓（弓家塔）公路约3.5km，距北部鄂尔多斯市东胜区约80km，距西南部陕西省榆林市神木县大柳塔镇约20km。上述公路均为柏油路面。因此，矿区交通尚属方便。详见交通位置图1-1-1。 置图1-1-1。 二、地形地貌 矿井
5、总体地势呈西北高东南低，海拔标高一般1100m—1150m，最高点位于矿区西北边界附近，海拔标高1210m，最低点位于矿区南部勃牛川内，海拔标高1080m，相对高差一般50m，最大130m。 区第四系风积砂（Q4eol）分布广泛，植被稀少，沟谷不太发育，为高原侵蚀性丘陵、半荒漠地貌特征。 三、河流水系 区内地表水系不太发育，北东、东部边界发育有勃牛川，据新庙 水文站观测资料，勃牛川雨季最大洪水流量8000m3/s，旱季最小流量0.005m3/s，平均年迳流量0.645亿m3。矿区西南边界发育有七概沟，为勃牛川支沟，属间隙性流水沟谷，流水由西北向东南在矿区南界汇入勃牛川，然后向南经陕西省
6、窟野河注入黄河。 四、气象及地震 本区气候干燥，日照丰富，冬寒夏热，多风少雨。据伊金霍洛旗气象站资料，区内年平均气温6.2℃，最高气温36.6℃（1975年7月22日），最低气温-29.6℃（1961年2月11日）。年平均降水量350mm，降雨多集中在7、8、9月；年平均蒸发量2492.1mm。最大冻土深度2.04m。常年以西北风为主，最大风速24m/s。 依据“中国地震烈度区划图”划分，本区所处地域地震烈度为6度以下。据了解本区近年来未发生过较大的地震。 五、矿区内工农业生产概况 本区的农业受当地地理与经济状况的限制，耕作方式主要以传统的方式生产，生产十分落后。 本区的主要经济支
7、柱为采矿业，随着东胜煤田的大规模开发，补连矿区东部、南部有许多大、中、小型矿井开采，许多从事传统农业的农民也加入到煤炭采掘的工作中，成为煤炭工人，农村剩余劳动力不多。 随着采矿业的大力发展，当地第三产业也呈大力发展的趋势，带动了地方经济的进一步发展。 六、煤田开发简史 满来壕煤矿始建于1999年，2001年正式投产，为平峒式开采，设计生产能力为15万吨/年。 煤矿现形成一对井筒，井口坐标为X：4356195，Y：37446123，掘进深度1230米；另一井口坐标为X：4356154，Y：37445962，掘进深度1050米。主、副井平行向近西方向掘进，两井筒间距40米，在井筒北部已形成
8、一采空区，采空面积近0.08Km2，主采Ⅵ—2煤层，揭露煤层平均厚度3.00m，顶板岩性以细粒砂岩为主，底板岩性为粉砂质泥岩、砂质泥岩。井下涌水量微小，正常生产时涌水量在20m3/h左右。目前采掘条件下所反映的水文地质条件简单。 该矿周边无邻近生产矿井。 七、水源、电源情况 本矿井供水水源为大口井，水量水质均可满足矿井供水要求。本区供电由新庙变电所10kv引入。 附近现有电源如下：布尔台110kV变电站，该电站主变容量5.0MVA+0.8MVA，有110kV、35kV和10kV三个电压等级。新庙35kV变电站，35kV变电站主变容量为2*4000kVA，有35kV和10kV两个电压等级
9、 第二节 安全条件 一、地层及地质构造 （一）、地层 东胜煤田为侏罗纪大型含煤建造，主要含煤地层为侏罗系中下统延安组（J1—2y），其沉积基底为三迭系上统延长组（T3y），其上覆地层有侏罗系中统直罗组（J2z）、安定组组（J2a），白垩系下统伊金霍洛组（K1y）、第三系上新统（N2），第四系上更新统马兰组（Q3m），第四系全新统（Q4）。见表1-2-1。 东胜煤田大地构造位于华北地台鄂尔多斯台向斜东胜隆起区之 东胜煤田地层一览表 表1-2-1 地 层 单 位 厚度（M） 最小～最大 平均 岩 性 第 四 系 Q 全新 统Q4
10、 0～68.24 16.41 主要由风积砂层，次为河流淤积、洪积层。风积砂成份以细粒石英为主，沙流淤积层岩性为砂、粉砂或砾石，洪积层以砂、砾石为主。 更新 统Q3 上部为淤积层，岩性为砂、粉砂及黑色土壤，底部为马兰黄土，岩性为淡黄色亚砂土，柱状节理发育，含钙质结核。 不整合于老地层之上 第 三 系 R 上 新 统 N2 0～10.14 4.43 上部为粉红色砂质粘土、亚砂土，下部为灰色、桔黄、棕红色砾岩夹棕红、棕黄色砂岩，分选及滚园度差，呈半胶结状态，松散。 不整合于老地层之上 上侏罗 ︱ 下白垩统 J3～K1zh 7.37～185
11、85 85.86 上部以砖红、粉红及灰绿色的细、粉砂岩为主，局部含砾，泥质胶结，较疏松，具大型斜层理。下部为紫红、桔黄色的杂色砾岩及含砾粗砂岩互层，夹粉砂岩，砾石以花岗岩、花岗片麻岩、石英岩等组成。分选差，磨园中等，泥质胶结，较疏松。 与下伏地层不整合 中 侏 罗 统 J2 安 定 组 J2a 11.26～48.74 27.47 为一套紫红、砖红、黄棕色中、细粒砂岩，中夹灰紫色砂质泥岩。底部为浅黄色，向上变为浅紫色的巨厚层状砂岩。 与下伏地层假整合 直 罗 组 J2z 15.56～161.85 96.07 上部为一套杂色的细、中
12、粒砂岩，颜色为灰白、灰黄、灰兰、灰绿、灰紫色等，泥质或粘土质胶结。底部为厚层状的灰黄色中粗粒砂岩，局部相变为砂质泥岩。含较多铁质、泥质结核。底部局部含1号煤层。 与下伏地层假整合 中 下侏罗统 J1-2Y 上 岩 段 J1-2Y3 39.70～84.09 63.06 上部主要由灰白色中、细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及2号煤组成。底部为灰白、黄绿色细、粉砂岩及泥岩，具小型波状层理及水平层理。 中 岩 段 J1-2Y2 33.10～78.30 63.77 主要由灰—深灰色粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩和3、4号煤组组成。底部为厚层状灰白色中、细粒砂岩，
13、具波状层理、楔状交错层理和水平层理。 下 岩 段 J1-2Y1 13.66～96.97 64.96 主要为灰、灰白色细砂岩、粉砂岩及灰黑色、黑色泥岩、砂质泥岩、煤组成。含5、6号煤组。底部为灰色～灰白色的细中粒砂岩，局部相变为粗砂岩或砾岩，发育大型槽状交错层理。 与下伏地层假整合 上 三 迭 统 T3y ＞132.80 由灰绿色、灰白色细、中粒石英砂岩组成，含较多云母及少量的暗色矿物，粘土质胶结，局部地段顶部有明显的风化壳产物。 东南部，地层倾向南西，倾角一般1—3°，无较大的断裂构造和褶皱、岩浆岩侵入，局部有平缓的波状起伏，整体构造形态为一向南西倾
14、斜的单斜构造，区域地质构造简单。 矿区绝大部分被第四系覆盖，仅在东北部及西南部的沟谷中零星有基岩及煤层出露，根据钻孔揭露及地质填图成果，将矿区地层由老至新详细阐述如下： （1）三迭系上统延长组（T3y） 岩性为灰绿色、绿色粗粒、中粒砂岩，含砾粗粒砂岩，夹薄层深灰色砂质泥岩，据区内ZK7605—1钻孔揭露厚度为74.33m，为煤系地层沉积基底，发育大型交错斜层理，属典型的曲流河沉积体系。 （2）侏罗系中下统延安组（J1—2y） 为矿区主要含煤地层，岩性为灰色、深灰色砂质泥岩、泥岩，灰白色粗粒砂岩、灰色细粒砂岩及黑色炭质泥岩、煤层等。据区内ZK7605—1钻孔，揭露厚度为35.19m，区
15、外ZK6405号钻孔揭露厚度为131.04m，在勃牛川及七概沟两侧零星出露。含Ⅴ、Ⅵ两个煤组，由西向东逐渐被剥蚀，为典型的大型内陆盆地沉积体系，与下覆地层呈平行不整合接触。 （3）第三系上新统（N2） 岩性为浅红色砂质泥岩，夹大量层状分布的钙质结核，底部为紫红色含砾粗粒砂岩，半胶结，厚度小于5m，零星分布于矿区西部边界附近。与下伏地层呈不整合接触。 （4）第四系全新统（Q4） 岩性为棕黄色风积砂（Q4eol）、冲洪积砂砾石层（Q4al+pl），ZK7605—1号钻孔揭露厚度为20.31m。风积砂全区分布，冲洪积物主要分布在沟谷中。与下伏地层呈不整合接触。 满来壕煤矿位于东胜煤田准格尔
16、召—新庙详查区南部，构造形态与东胜煤田区域构造形态基本一致，为一平缓的单斜构造，地层倾向南西，倾角1—3°，多在1°左右，产状接近水平，无褶皱，仅有少量宽缓的微波状起伏，无断层，没有岩浆岩侵入体。因此，矿区构造复杂程度划分为简单构造类型。 二、煤层及煤质 （一）含煤地层 矿区含煤地层为侏罗系中下统延安组（J1—2y），根据其岩性组合及沉积旋回特征，又划分为五个岩段，现分述如下： （1）第一岩段（J1—2y1） 从延安组底界至Ⅵ—1煤层顶界，岩性为灰白色中粒、粗粒砂岩，灰 色砂质泥岩、粉砂岩及煤层，厚度35.19m—49.16m，平均42.18zm，西南部较厚，东北部较薄，含Ⅵ煤组2
17、层煤，含可采煤层1层。 煤层工业分析一览表 表1-2-4 煤层 洗选 情况 水分（Mad）% 灰分（Ad）% 挥发分（Vdaf）% 最小～最大 平均 最小～最大 平均 最小～最大 平均 4-2 原 5.38～9.81 8.57 4.89～17.01 7.28 32.72～39.22 36.29 浮 4.90～11.43 8.25 3.57～4.81 4.08 32.97～40.24 36.07 （2）第二岩段（J1—2y2） 从Ⅵ—1煤层顶界到Ⅴ—1煤层顶界，岩性为灰黑色泥质粉砂岩、泥岩，灰色粉砂岩夹灰白色中粒、细粒砂岩，厚度
18、0—30.21m，平均15.11m，仅在矿区西部发育，向东逐渐被剥蚀，含Ⅴ煤组2层煤，均为局部可采煤层。 （3）第三岩段（J1—2y3） 从Ⅴ—1煤层顶界到Ⅳ—2煤层顶界，岩性为灰白色细粒砂岩夹深灰色粉砂质泥岩，厚度0—31.87m，平均15.94m，零星分布于矿区西北部，大部分被剥蚀，含Ⅳ煤组1层不可采煤层。 （4）第四岩段（J1—2y4） 从Ⅳ—2煤层顶界到Ⅲ—2煤层顶界，岩性为灰白色细粒砂岩、深灰色泥岩夹灰色粉砂岩、砂质泥岩，厚度0—19.80m，平均9.90m，零星分布于矿区西部边界一带，绝大部分被剥蚀，在区内不含煤。 （5）第五岩段（J1—2y5） 从Ⅲ—2煤层顶界至延安
19、组顶界，岩性为灰色砂质泥岩、泥岩、灰白色细粒砂岩，在区内无分布，全部被剥蚀。 根据区内ZK7605—1钻孔揭露、井下测量煤层厚度及岩煤层对比结果，矿区内Ⅵ—2煤层为对比可靠、全区可采的稳定煤层，其余煤层为对比基本可靠、零星可采或不可采的不稳定、极不稳定煤层。主要可采煤层Ⅵ—2煤层的发育特征及赋存情况为： Ⅵ—2号煤层：全区发育，除矿区东北及南部零星露头与火烧区外，全区可采，煤层厚度2.47—2.56m，平均2.52m，煤层结构简单，不含夹矸。顶板岩性为棕黄色、土黄色风积砂，灰白色细粒砂岩；底板岩性为灰白色泥质粉砂岩、细粒砂岩，含植物化石及炭屑。 （二）煤质 1、煤的物理性质和煤岩特征
20、 （1）、煤的一般物理性质 区内煤呈黑色，条痕褐黑色，沥青光泽，局部为油脂光泽，丝绢光泽，贝壳状及参差状断口，内生裂隙发育，局部为黄铁矿充填。条带状结构，层状构造。煤的燃点在300℃左右，燃烧试验为剧燃，残灰为灰白色粉沫。显微硬度为19.5—20.3kg/mm2。 （2）、煤岩特征 宏观煤岩类型 区内主要可采煤层Ⅵ—2号煤层的宏观煤岩类型为半暗型煤。 显微煤岩类型 根据中国地科院对显微煤岩类型的分类方案，区内Ⅵ—2煤层为丝质亮暗煤。 （3）、煤层容重 原准格尔召—新庙矿区详查地质报告中参与资源储量计算的煤层的容重值，是全区钻孔中所采煤芯煤样容重测试结果的平均值，本次核实直接利用
21、其成果，Ⅵ—2煤层的容重为1.25t/m3。 2、煤的化学性质及工艺性能 （1）、煤的化学性质 根据区内ZK7605—1钻孔煤芯煤样测试分析成果，Ⅵ—2煤层为特低灰、特低硫、特低磷、中高发热量煤。 （2）、工艺性能 发热量 如前所述，区内Ⅵ—2煤层原煤干燥基弹筒发热量Qb·d为27.80 MJ/Kg，属中高发热量煤。 粘结性 区内Ⅵ—2煤层的粘结指数为零，焦渣类型为2，因此煤层无粘结性。 煤类 根据区内ZK7605—1钻孔煤芯样分析成果，Ⅵ—2煤层的煤类划分为长焰煤（CY41）。 （3）、煤的可选性 根据原报告煤层简选样的浮沉试验综合成果：当分选液比重为1.5时，各煤层
22、的浮煤灰分产率在4.92—6.03%之间，浮煤产率在87.94—96.58%之间。依据±0.1含量法分类标准，Ⅵ—2煤层属于极易选煤。 （4）、煤的工业用途 区内Ⅵ—2煤层为长焰煤，具有特低灰，特低硫、特低磷，中高发热量的特点，因此是良好的动力用煤，适用于各种工业锅炉，火力发电及民用燃料，同时也可作为低温干馏、气化、液化、冶炼以及建材工业用煤。 三、瓦斯、煤尘、煤的自燃及地温 1、瓦斯 原报告在详查区内选择20个钻孔共采取了81个煤层瓦斯样进行了测试，测试成果见表5—2：煤层瓦斯含量测试成果表。 由此可知，矿区主要可采煤层瓦斯含量0.16—0.68 ml/g·燃，瓦斯中可燃气体C
23、H4含量6.01—9.92%，CO2含量5.26—10.76%，N2含量85.93—90.16%，瓦斯分带属N2，矿井开采无瓦斯危害。 2、煤尘 矿区煤层具有很高的挥发分，各煤层爆炸性指数在37—46之间，远大于10的界线指标，属于易爆炸煤层。据原报告所采煤尘样及生产大样试验结果：其火焰长度大于400mm，抑制爆炸的岩粉量65—73.33%。表明各煤层均有煤尘爆炸性。煤尘爆炸是煤矿开采中的一大灾害，在开采过程中，应采取有效的防尘、降尘措施，严防事故发生。 3、煤的自燃 矿区主要可采煤层Ⅵ—2煤层为长焰煤，煤中水分含量较低，挥发分产率高，化学活性好，其自燃发火倾向性必然很强。据煤层自燃发
24、火趋势样的测试结果，煤层还原样与氧化样之差（△TO）一般在18—30℃之间，判定Ⅵ—2煤层为较易自燃煤，且矿区东北及南部煤层露头已有自燃现象发生。因此，在开采过程中应采取有效的采掘方法，产出煤应合理堆放，尽量缩短堆放时间，避免煤的自燃。 4、地温情况 据本区钻孔测温记录得知：本区地温变化梯度为2℃/100，属于地温正常区，对矿井开采无影响。 四、其它开采技术条件 （一）煤层顶底板情况 矿区第四系松散沉积物分布广泛，东部个别地段如ZK7605—1钻孔直接覆盖在Ⅵ—2煤层上，可能会造成矿井涌砂、涌水等工程地质问题。含煤地层侏罗系碎屑岩类沉积岩以泥岩、粉砂岩、细砂岩为主，抗压强度29—49
25、MPa，力学强度较高。煤层顶底板岩石以泥质粉砂岩、砂岩泥岩为主，局部为风积砂。据原报告岩石物理力学测试成果，泥岩单轴极限抗压强度小于29MPa，属于软弱岩石；粉砂岩抗压强度39—59MPa，多为49MPa，属于半坚硬岩石；泥质填隙砂岩抗压强度小于29MPa，属软弱岩石，钙质填隙的砂岩抗压强度39—59MPa，属半坚硬岩石。 由此可知，矿区煤层顶底板岩石以层状碎屑沉积岩类为主，夹松散软弱岩类，为软弱—半坚硬岩石，另外矿区地形地貌条件简单，地形有利于自然排水，地层岩性较单一，地质构造简单，岩溶不发育，岩体以厚层状结构为主，岩石强度较高，稳定性较好，但局部地段有松散及软弱夹层，可能会发生局部矿山工
26、程地质问题，因此将矿区工程地质类型划分为第一—三类第一—二型，即松散软弱—层状岩类，工程地质条件简单—中等型。 五、水文地质 （一）、一般概况 满来壕煤矿位于东胜煤田南部，“东胜梁”以南，地形西北高东南低，大面积被第四系风积砂（Q4eol）覆盖，地处干旱的半沙漠地带，为侵蚀性丘陵地貌。矿区水系不发育，均属勃牛川流域。根据原报告资料，结合矿区含水岩组的赋存条件、分布状况及富水性等特点，将矿区含水岩组划分为两类：松散岩类孔隙潜水含水岩组和碎屑岩类孔隙、裂隙潜水—承压水含水岩组，现分述如下： 1、松散岩类孔隙潜水含水岩组 该含水岩组主要由第四系冲洪积砂砾石层（Q4al+pl）构成，分布于七
27、概沟与勃牛川中，厚度一般小于5m，水位埋深1.5—2m左右，钻孔涌水量Q=0.1.2~0.483 l/s，泉水流量1~13 l/s，渗透系数K=3.433 m/d，地下水化学类型为HCO3—Ca型水，水中溶解性总固体含量低，水质良好，含水层富水性中等，局部富水性强，含孔隙潜水。 该含水岩组主要接受大气降水的垂直渗入补给以及上游潜水含水层的侧向迳流补给；含水层透水性强，迳流条件好，以侧向迳流为主，迳流方向与河谷走向一致；潜水的排泄方式主要有蒸发排泄、泉水排泄、迳流排泄等。该组在矿区西部距离煤层较远，为矿井的间接充水含水层；在矿区东部煤层露头区，直接通过煤层向矿井充水，构成矿井的直接充水含水层。
28、 2、碎屑岩类孔隙、裂隙潜水—承压水含水岩组 （1）侏罗系中下统延安组（J1—2y）孔隙裂隙潜水—承压水含水层 该含水层以中粒砂岩，风化裂隙发育的泥岩为主，隔水层为完整的泥岩、砂质砂岩，含水层厚17.65—60.00m。据原报告钻孔抽水试验资料：涌水量Q=0.0081—0.186 l/s，单位涌水量q=0.0003—0.0023 l/s.m，渗透系数K=0.0118m/d，水位标高1227.00—1258.96m，水中溶解性总固体790mg/l—860mg/l，地下水化学类型为HCO3.Cl—Na型及Cl.HCO3—Na型水，水质较好。据矿井实际开采资料：矿井在生产中的正常涌水量为240
29、m3/d。含水层富水性弱，含孔隙、裂隙潜水—承压水。 该含水层以区外侧向迳流补给为主，大气降水次之，迳流条件较差，以矿井排水、侧向迳流排泄为主，是矿井直接充水含水层。 （2）三迭系延长组（T3y）孔隙裂隙承压水含水层 该含水层分布在Ⅵ—3煤层之下，岩性以灰绿色中粗粒砂岩为主，厚度73.17m。据原报告钻孔抽水试验资料：涌水量Q=0.08 l/s，单位涌水量q=0.0007 l/s.m，渗透系数K=0.238m/d，水位标高1258.30m，含水层富水性弱，含孔隙裂隙承压水。 该含水层以区外远距离侧向迳流补给为主，仍以侧向迳流为其排泄方式，是矿井间接充水含水层。 （3）火烧岩裂隙潜水含
30、水层 煤层长期裸露地表发生自燃，留下燃烧残渣，顶板岩石也受到烘烤，最后形成变质的火烧岩，裂隙非常发育。矿区火烧剧场体厚度一般4.22—11.48m。据原报告与矿区相距约15公里的ZK2号钻孔对Ⅲ号煤层火烧岩含水层抽水试验资料：涌水量Q=6.9836 l/s，单位涌水量q=1.8723l/m.s，渗透系数K=45.26m/d，水化学类型为HCO3—Ca型水，溶解性总固体含量少，水质良好，含水层富水性强，含裂隙潜水。 该含水层地下水补给来源于大气降水、第四系孔隙潜水、煤系地层承压水等，由于裂隙发育，迳流畅通，排泄方式有侧向迳流排泄、矿井排泄、泉水排泄等，是矿井直接充水含水层，也是矿井防治水的主
31、要对象。 综上所述，矿区直接充水含水层含水空间以裂隙为主，孔隙次之；煤层位于地下水位以下，以大气降水为主要充水水源，直接充水含水层单位涌水量q＜0.1 l/s.m，富水性弱，火烧岩涌水量大，富水性强，但水头压力不高，补给来源有限，因此，将矿区水文地质类型划分为第一—二类第一—二型，即孔隙—裂隙充水，水文地质条件简单—中等的矿床。 （二）、涌水量计算结果分析 本次涌水量预算，由于含水层厚度受人为划分及抽水试验受时间限制等因素，故计算参数不同程度的受到一些影响，涌水量也相应受到一定的影响。建议生产部门在开采过程中根据实际涌水量及时调整排水设施，据矿方提供的矿井涌水量为480m3/d。 （六
32、地质勘探程度及存在问题 1、本井田由煤田地质公司1117队提交了《满来壕煤矿煤炭资源储量核实报告》。 2、查明了该区的地层层序、时代，详细划分了含煤地层，查明了该区地质构造基本形态为一单斜构造，产状平缓，Ⅳ-2煤层的埋藏深度、厚度、结构及分布范围。 3、查明了本区煤层的煤质特征，确定了煤类并对煤的工业用途作出了评价，矿保有储量333：2.60Mt，总储量4.64Mt。 4、查明了本区的水文及其它开采技术条件。 5、本次报告收集整理了邻区生产矿井的水文地质资料，煤质资料，完全可做为初设基础资料加以利用。 6、本次储量核实报告所采用钻孔资料为一个勘探阶段的钻孔。 7、矿井虽然所处
33、详查区内，由于矿井已开采了多年，所开采的煤层稳定，但是井田的火烧区范围控制得精度不够，其解释不甚可靠，资源储量计算时采用的火烧露头顶界内推300m作为计算边界，是根据火烧延深宽度的平均值确定的，而火烧延深宽度相差又很大，因此该边界储量的确定依据不充分。也说明原报告在本矿区内的火烧岩范围尚未查清，建议矿方开采时对矿区的火烧区范围进一步做勘查工作，准确控制火烧区边界，以保安全生产。 第三节 矿井设计概况 一、工程性质 本矿井属改扩建矿井。 二、井田开拓开采 （一）井田境界 矿区井田东西宽约2.45km，南北长约3.89km，面积4.5094km2。矿区最下层煤底板标高1079.58m，
34、埋深110.42m。 井田范围拐点坐标为： 拐点号 x y 1 4357690 37445230 2 4356120 37443660 3 4355710 37444100 4 4355210 37445200 5 4354650 37445620 6 4354410 37445490 7 4354360 37445850 8 4353900 37446080 9 4356970 37446110 （二）、储量 资源储量 当前保有资源储量464万吨，详见表2-1-1：资源储量汇总表。 满来壕煤矿核实查明资源储量表
35、表2-1-1 单位：Mt 煤 层 资 源 储 量 121b 122b 333 合计 Ⅳ-2 0 0 4.64 4.64 合 计 4.64 4.64 安全煤柱的确定 井田边界留设20m煤柱，井筒煤柱留设经计算确定，围护带宽度按20m计算，第四系表土段移动角按450计算，基岩段岩层移动角按 650计算，大巷及采空区留设30m煤柱。 工业场地处在井田外部，因此不计算工业场地煤柱。 井田范围内有小的沟谷存在，这些沟谷在枯水
36、季节一般干涸无水，但在丰雨季节，可形成短暂的溪流或洪流，洪流具有历时短，一般在雨后24小时后即可恢复正常。地面河流对矿井开采影响不大，本次设计暂按不留煤柱考虑。 地质报告及现场勘查表明，井田范围内无大的村庄存在，仅有零星散户存在，数量极少，本设计暂按不留煤柱考虑。 可采储量 经计算，矿井设计可采储量2.98 Mt，矿井可采储量计算见表2-1-2。 矿井可采储量汇总表 表2-1-2 单位：Mt 煤层 资源 储量 各种煤柱损失 设计资源储量 盘区回采率（%）
37、 设计可采储量 井田 边界 井筒 大巷 采空区 计 Ⅳ-2 4.64 0.14 0.08 0.514 0.19 0.924 3.716 80 2.98 合计 4.64 0.14 0.08 0.514 0.19 0.924 3.716 2.98 （三）矿井设计生产能力及服务年限 改扩建后生产能力0.30Mt/a,日产原煤1000t。 矿井服务年限= = =7.1a 则矿井的服务年限为7.1a，储量备用系数为1.4。 （四）井田开拓方式 矿井原有三条井筒，两条斜井，一条斜风井，两条斜井布置在井田东部，
38、斜风井布置在井田的南部，根据矿井现有的外部条件，井田几何尺寸及地形特征、煤层赋存特征及外运条件等因素，本次设计还是利用原来的副井作为技改后的主井，利用原来的主井作为技改后的副井，原来的回风井还作为回风井。 本矿井开拓方式采用平硐、斜井混合开拓，利用原有的三条井筒和运输大巷、辅运大巷，新掘回风大巷。已掘成的斜井作为矿井的回风井，详见图1-3-1、1-3-2。 （五）盘区布置及主要设备 本矿井所开采煤层为Ⅳ-2煤层，煤层倾角1～3°，所以本矿井为单水平开拓，一水平标高为+1105m。 根据所确定的开拓巷道布置方式，一水平二个盘区，盘区内回采顺序为由远及近，工作面后退式。 1、采煤机：MG
39、200W型 1台； 2、可弯曲刮板输送机：SGW-420/2X22型 1台； 3、转载机：SZD-730/40型 1台； 4、单体液压支柱：ＤE25-25/100 1000根 5、可伸缩皮带输送机：STD800/40型 1台； 6、破碎机：PEM1000×650 1台； 图1-3-1、 图1-3-2。 三、提升及排水 1、提升设备 （1）主斜井提升设备 本矿井主井井筒采用斜井开拓方式，井筒倾角α
40、10°，井筒斜长L=339m，（井口至井底煤仓中心线）。设计主井提升设备为DX型钢绳芯强力皮带输送机、N=55 KW、运量Q=150t/h，设计生产能力为0.3Mt/a，工作制度按年工作日300d，每天净提升时间为14h（两班生产，一班检修）。 （一）、副井提升设备 副井生产系统主要担负全矿井材料、设备、人员的提升和下放。副井井筒为倾角5.50的辅助运输平硐，辅助运输设备采用防爆型无轨胶轮车。矿井生产的辅助材料及设备的进出均采用汽车运输。 2、排水设备 矿井正常涌水量为20m3/h，矿井主排水设备选用：65D25-30X3型三台，标称流量为30m3/h，扬程为83m，转速2950r/
41、min，一台工作，一台备用，一台检修,电机功率15kw。为了减少阻力损失，降低电耗，提高水泵运行效率，本设计采用无底阀排水。 电机：YB系列，转速2950 r/min，功率15KW，电压~660V。 排水管：选用外径89mm，内径82mm壁厚3.5mm的无缝钢管。 吸水管：选用外径108mm，内径100mm，壁厚4mm的无缝钢管。 电控：由井下中央变电所直接控制，水泵房设就地操作按钮。 四、井上、下主要运输设备 1、地面运输方式 该矿井原煤由井底煤仓下给煤机给入主井强力胶带输送机上，由主井提升至地面，通过转载楼卸至储煤栈桥上的刮板筛分机上，混末煤堆和块煤堆可利用推土机形成混末煤储
42、煤场和块煤储煤场。根据煤质要求在刮板筛分输送机栈桥上设有人工选矸台位，同时配有手推小车将所选矸石倒入栈桥前端矸石卸料口，卸入矸石堆，采用汽车外排。 产品煤采用前装机装汽车外运，在该矿出口处设置有100t汽车衡对外运煤进行统一计量。 矿井掘进矸石运至地面后和手选矸一同采用汽车外排。选择适当的排矸场地，要统筹考虑环境保护和复土造田等。 2、井下运输方式及设备 井下主井运输为强力胶带输送机，大巷选用DT型胶带输送机，顺槽选用ＳＳＪ型可伸缩胶带输送机，井下辅助运输采用ＷＹ-3型防爆无轨胶轮车。 五、地面生产系统 （一）煤质特征及用途 1、煤质特征 该井的煤为不粘煤，煤的灰分较低，为低灰
43、或特低灰煤，原煤灰分一般小于10％，原煤水分平均值一般小于6％，其中煤的有害成分低，发热量较高，原煤Ｑnet,d均大于27MJ/kg.煤的气化性好，易结渣，灰溶点偏低，煤的容重为1.28-1.31t/m3。 2、煤的用途 区内Ⅵ—2煤层为长焰煤，具有特低灰，特低硫、特低磷，中高发热量的特点，因此是良好的动力用煤，适用于各种工业锅炉，火力发电及民用燃料，同时也可作为低温干馏、气化、液化、冶炼以及建材工业用煤。 从以上煤的特点可看出，本矿井煤质较好，煤中有害成分少，是良好的动力用煤和民用煤。该矿主要用户为发电厂，大块煤的主要用户为周边小城镇的民用煤。 （二）煤的加工 根据设计委托书的要求
44、及目前市场用户对煤质的要求，本设计考虑该矿井生产的原煤进行+50mm刮板筛分捡矸即可产出适销对路的产品，+50mm级块煤经人工拣矸后和-50mm级混煤分别由汽车外运销售。 （三）主井生产系统 该矿井原煤由井底煤仓下K-0型给煤机给入主井强力胶带输送机上（B=800mm V=1.6m/s L=345m Q=100t/a α=10°N=55KW）由主井提升至地面，经转载胶带输送机（B=800mm V=1.6m/s L=154.2m Q=100t/a α=3°N=22KW）通过转载楼卸至储煤栈桥上的刮板筛分机上（B=1000mm L=50m Q=100t/a α=10° N=
45、45KW），刮板筛分输送机中间槽板底板可加工成为50mm的筛孔对原煤进行筛分，〈+50mm的混末煤直接落地，〉+50mm级的块煤从机头落入块煤堆，混末煤堆和块煤堆可利用推土机形成混末煤储煤场和块煤储煤场。根据煤质要求在刮板筛分输送机栈桥上设有人工选矸台位，同时配有手推小车将所选矸石倒入栈桥前端矸石卸料口，卸入矸石堆，采用汽车外排。 产品煤采用前装机装汽车外运，在该矿出口处设置有100t汽车衡对外运煤进行统一计量。 （四）副井生产系统 本矿井副井设计为平硐，辅助运输为防爆无轨胶轮车，主要负担矿井入井的材料，井下掘进矸石的提升及下井人员的升降。 （五）矸石系统 矿井掘进矸石运至地面后和手
46、选矸一同采用汽车外排。选择适当的排矸场地，要统筹考虑环境保护和复土造田等。 （六）辅助设施 本矿井辅助设施由设备维修间，坑木加工房、材料库、材料棚、消防材料库、油脂库、汽车库及地磅房组成。 六、工业场地布置防洪排涝，地面建筑物 （一）工业场地布置 本矿井工业场地主要包括三个主要区域，即主井生产区、辅助生产区和行政福利区。 主井生产区域主要包括主井胶带生产系统，地面筛分储装及运输系统，位于工业场地西南部，主导风向下风侧，即减少了对工业场地的污染，也方便外运。 辅助生产系统区域主要包括设备维护车间、坑木房、材料库、材料棚、消防器材库、油脂库及场地等。在副井井口附近布置了空气加热室、灯
47、房浴室、及井下水处理系统等。该区与主井生产区用花坛和绿化隔离带隔开。即可减少污染和相互间的干扰，亦可美化环境。 变电所位于工业场地北部，靠近电负荷中心，进出线顺畅，环境清洁、独立。锅炉房设在场地东南端，靠近储煤场及公路，上煤、出渣、进出管线均很方便。 （二）防洪排涝 区内地表水系不太发育，北东、东部边界发育有勃牛川，据新庙水文站观测资料，勃牛川雨季最大洪水流量8000m3/s，旱季最小流量0.005m3/s，平均年迳流量0.645亿m3。矿区西南边界发育有七概沟，为勃牛川支沟，属间隙性流水沟谷，流水由西北向东南在矿区南界汇入勃牛川，然后向南经陕西省窟野河注入黄河。本设计沿工业场区周围设有
48、截水沟，坡度由北向南下坡汇入勃牛川，确保场区不受洪水威胁，也能排除内涝，确保场区安全。 （三）工业建筑物与构筑物 行政、生活福利建筑，矿井根据生产需要，主要确定建筑物为： 一、地面生产系统 1、主井井口房，9m×10m高5m,净断面3m×2.2m。半地下式地下部分钢筋砼结构，地下深4m，地上部分为框架结构。 2、井口房至转载点胶带机走廊，水平长147m，其中地上64m，地下83m，地上部分砖混结构，地下部分为钢筋砼箱形结构。 3、转载点，6 m×6m高7.8m,框架结构,钢筋砼独立基础,现浇钢筋砼楼板. 4、刮板筛分机走廊，42m长，净断面5m×2.4m钢筋砼框架结构,钢筋砼独立
49、基础,现浇钢筋砼楼板。 5、煤矸卸料点，6m×15m，高4m，框架结构，钢筋砼独立基础。 二、辅助厂房 1、设备维修间 设备维修间15m×7.5m，檐高4.2m，砖混结构毛石基础，钢筋砼现浇屋面板。 2、消防材料库 消防材料库4.5m×6m，檐高3.3m，砖混结构，毛石基础，钢筋砼屋面板。 3、材料库 材料库12m×7.5m，檐高4.2m，砖混结构，钢筋砼屋面板，毛石基础。 4、油脂库 油脂库3.6m×6m，檐高3.3m，砖混结构，钢筋砼屋面板板，毛石基础。 5、材料棚 材料棚15m×7.5m，檐高4.2m，轻钢结构，屋面采用彩钢板、钢屋架。基础采用钢筋砼独立基础。
50、6、电子汽车衡计量室 计量室4.2m×3.9m，檐高3m，砖混结构，钢筋砼屋面板，毛石基础。 三、供配电 1、变电所 变电所15.3m×7.5m，檐高4，砖混结构钢筋砼屋面板，毛石基础。 四、给排水及消防工程 1、日用消防泵房 日用及工业消防泵房10.5m×6m，檐高3.5m，为半地下地下1m。砖混结构，钢筋砼屋面板，毛石基础。 2、井下水处理间 井下水处理间12m×6m，檐高3.9m，砖混结构，钢筋砼屋面板，毛石基础。 3、井下水提升泵房，污水泵房 井下水提升泵房，污水泵房6m×6m，檐高3m，砖混结构，钢筋砼屋面板，毛石基础。 4、日用消防水池，井下消防洒水水池，井
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