煤矿消防完整版
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摘要
矿井通风设计在整个矿井的设计内容中占有重要的地位,是保证井下安全生产和矿工生命安全的重要环节。
矿井通风的主要任务是向井下持续输送新鲜空气,稀释并排除多种对人体有害的气体,为井下提供安全舒适的工作环境。
此次设计根据煤矿煤田地质条件,当地气候条件,可采煤层构造等情况,设计最有利的通风系统,以最实用,可靠的方式向井下各工作地点提供新鲜稳定的风流,从而保证井下工作人员的身体健康和工作安全。
本设计根据的是大同鹊山精煤有限责任公司,可开采侏罗系大同组3、4、7、8、11、12、14号煤层,井田面积10.9214km2,生产规模为110万吨/年。
矿井采用3个井筒开拓,主斜井、副斜井和风井。
矿井采用中央分列式通风方式,抽出式通风,矿井在容易时期和困难时期负压分别为931.01Pa和1331.50Pa。
在风井口配备两台2K60型矿用防爆轴流式通风机两台,一台运转,一台备用,总回风量为68m3/s,选择Y-315L1-2电机,功率为160kw。
关键词:矿井开拓;矿井通风设计;通风机
ABSTRACT
Mine ventilation design in the design of the whole mine content occupies an important position, is to ensure mine safety production and an important part of the miner's life safety. To underground mine ventilation is the main task of the continuous conveying fresh air, dilution and ruled out a variety of harmful gas, for underground to provide a safe and comfortable working environment.
This design according to the coal mine coal field geological conditions, the local climate conditions, minable seam structure, etc., design the best ventilation system, in the most practical and reliable method to mine the work site to provide fresh and stable wind flow, so as to ensure the health of underground workers and job security. The design on the basis of datong queshan plant co., LTD., is recoverable Jurassic datong group 3, 4, 7, 8, 11, 12, 14 # coal seam, mining field area of 10.9214 km2 and the production scale of 1.1 million tons/year. Mine adopts three shaft, the main slope, slope and wind well. Mine adopts central such ventilation method, drawer-type ventilation, mine in easy and difficult time during the period of negative pressure of Pa Pa 931.01 and 931.01 respectively. In wind well equipped with two type 2 k60 mine explosion-proof axial flow fan two, a functioning, a backup, total air volume of 68 m3 / s back, choose l1 Y - 315-2 motors, power of 160 kw.
Key words: mine development; Mine ventilation design; The ventilator
目录
1 矿井概况及井田地质特征 (5)
1.1矿区概述 (5)
1.1.1井田位置及交通条件 (5)
1.1.2自然地理 (5)
1.1.3矿井生产建设情况 (7)
1.1.4周边矿井情况 (8)
1.2煤系地层情况 (9)
1.2.1井田地质特征 (9)
1.2.2煤层及煤质 (10)
1.2.3顶底板状况 (13)
1.2.4矿井瓦斯含量 (16)
1.2.5矿井煤尘 (16)
1.2.6煤的自燃倾向性 (17)
1.3井田储量 (17)
1.3.1井田面积 (17)
1.3.2井田储量计算 (17)
1.3.3服务年限 (18)
2井田开拓设计 (19)
2.1开拓方式的选择 (19)
2.1.1开拓方式的分类 (19)
2.1.2开拓方式的选择 (20)
2.2井筒的特征 (20)
2.2.1井筒坐标 (20)
2.2.2井筒的数量、净断面积、用途 (20)
2.3大巷情况 (21)
2.4井底车场 (21)
2.4.1井底车场组成 (21)
2.4.2井底车场主要硐室 (22)
3采区布置及开采方法设计 (23)
3.1采区布置 (23)
3.1.1水平划分 (23)
3. 1.2 采区划分 (23)
3.1.3采区巷道布置 (23)
3.1.4开采顺序与接替 (23)
3.1.5首采面位置及布置 (24)
3.2采煤方法 (24)
3.2.1采煤工作面的布置 (24)
3.2.2采煤工作面运输和回风顺槽 (24)
3.2.3采区煤炭运输、辅助运输、通风及防尘系统 (25)
3.2.4工作面长度及采高 (25)
3.2.5采煤工作面设备选择 (26)
3.2.6工作面采量核定 (28)
4矿井通风设计 (29)
4.1通风系统 (29)
4.1.1矿井通风方式 (29)
4.1.2矿井通风方法 (30)
4.2矿井总风量计算及分配 (31)
4.2.1配分标准 (31)
4.2.2井下工作面人数及瓦斯涌出量 (31)
4.2.3井下各用风地点风量计算 (31)
4.2.4矿井风量分配 (35)
4.3通风网络图的编制 (36)
4.4矿井通风阻力的计算 (37)
4.5矿井主要通风机的选择 (40)
4.5.1矿井通风设备的要求 (40)
4.5.2主要通风机的选择 (41)
4.5.3主要通风机的电动机选择 (42)
参考文献 (44)
致谢 (45)
1 矿井概况及井田地质特征
1.1矿区概述
1.1.1井田位置及交通条件
该矿位于大同煤田西北部、大同煤田侏罗系含煤地层剥蚀边界线附近,大同市左云县鹊儿山镇石墙框村、鹊儿山村、小破堡村及其以东一带,行政隶属左云县鹊儿山镇管辖,其地理坐标为:
东经:112º48′50″~112º49′18″
北纬:40º05′40″~40º08′24″
井田东距大同市28km,西距左云县城22km,南距新高山煤炭集运站3km,本矿有运煤铁路专用线,左云县至大同市的公路沿十里河从井田南部通过,京包、北同蒲、大秦铁路线交汇于大同市铁路枢纽,井田交通便利。
1.1.2自然地理
表1—1 矿井自然地理情况
地形地貌特征本井田位于大同煤田西北部,为黄土丘
陵区,井田内大部分为黄土覆盖,植被稀少,
地形切割强烈,冲沟发育,沟内常年干涸无
水,总体地势呈东北高西南低趋势,十里河
从井田南部通过,支沟呈羽状分布。
井田内
最高点位于北部,标高1340m,最低点位于
十里河河床1195m,最大相对高差145m。
水文本区属海河流域,永定河水系,桑干河
支系。
井田内最大的河流为十里河,由西向
东从井田南部通过,河床宽500-700m,河床
最低标高1195m,十里河发源于井田西部左
云县曹家堡一带,经左云县城进入大同平原,
汇入御河,注入桑干河,河流全长89.3km,
流域面积1304km2,上游河床宽约50m,中
游宽约200-900m,下游宽达600m,坡度
1-2‰,一般流量0.5-2.0m3/s,据观音堂水文
站资料最大洪峰流量为2020m3/s(1967)。
近几年,河流时有干枯;鹊儿山沟,位于井
田西部,河床宽50-150m,河底标高约
1205-1225m,流经小破堡、鹊儿山、石墙匡
村等村庄,为季节性河流;井田共发育有冲
沟9条,呈树枝状展布,流向鹊儿山河,平
时干涸无水,雨季有短暂水溪。
气象本区属黄土高原地带,半干旱大陆性季风气
候,冬季严寒,夏季炎热,气候干燥,风沙
严重,根据大同气象台及左云县气象台资料
分述如下:
①气温
以年温差与日温差大为特点,年平均气
温为5.1℃,极端最高温度在39.9℃,极端最
底温度在-35℃。
最冷月为1月,平均温度
-14℃;最高气温月为7月,平均温度22℃。
年最高最低温差可达60℃以上,一般日温差
20℃。
②降水量
年降水量分配极不均匀,暴雨强度大,
多集中在7、8、9三个月,约占年降水量的
80%,年最大降水量为628.3mm,年最小降
水量为259.3mm,最大日降水量为79.90mm,
年平均降水量为389.43mm。
③蒸发量
全年日照时间为2880-3140h,平均为
3011.4h。
历年来蒸发量大大超过降水量,一
般蒸发量为降水量的4-5倍,年蒸发量在
1885.1-2386.3mm之间。
④风
大同地区一向以风沙多而著称,西北风
几乎贯穿全年,多集中于冬春季节,年平均
风速为3.2m/s,最大风速可达17m/s。
⑤湿度
历年平均相对湿度53%,最大相对湿度
100%,最小相对湿度为0。
⑥冻土
历年冻土月份为11月至第二年4月,最
大冻土深度1610mm。
⑦最大积雪深度:历年积雪时间为11月
份至第二年3月份,最大年积雪深度为1996
年3月23日,积雪深度为9cm。
⑧年霜冻期:历年年霜冻期为177-218
天,一般为每年的9月至翌年的4月。
⑨年结冰期:历年年结冰期为177-209
天,一般为每年的10月至翌年的4月。
1.1.3矿井生产建设情况
大同鹊山精煤有限责任公司(原名左云县鹊儿山煤矿)在1958年前由社队开采,年产量3万吨,1958年后转为县营矿井。
1964年进行改扩建,1968年建成投产,1969年达到5万吨设计能力,1974年该矿生产原煤13.6万吨,为设计能力的2.7倍。
1980年根据省计委晋计煤基字(1980)第201号文和山西地方煤
管局晋地煤基字(1980)第160号文件精神扩建为年产30万吨矿井,1982年建成投产,1983年生产原煤28万吨/年。
1984年第三次改扩建,被列为山西省地方煤矿六十个重点改扩建矿井之一,经山西省计委以晋计基燃字(1984)第265号文批复,将扩建为生产能力60万吨/年的矿井,并委托沈阳煤矿设计院进行初步设计,此后的生产规模日益扩大,在上世纪90年代中期产量达到90万吨,2003年山西省煤炭工业局晋煤规发[2003]686号《关于2003年全省国有煤矿矿井、选煤厂生产能力核定的批复》核定本矿2003年生产能力为110万吨/年,2008年核实的煤炭生产许可证载明本矿生产能力为110万吨/年。
1.1.4周边矿井情况
矿井四邻:矿井东与大同煤矿集团四台沟煤矿相邻,南与大同煤矿集团燕子山煤矿相接,西与山煤集团左云草垛沟煤业有限公司相连,北界基本为侏罗系剥蚀边界
○1大同煤矿集团有限责任公司四台矿
四台矿为国有企业,采矿许可证号1000000220032,隶属大同煤矿集团有限责任公司,批准开采侏罗系大同组所有煤层,生产规模500万吨/年,井田面积65.4584km2。
该矿井为生产矿井,采用斜井—竖井联合开拓,采煤方法为综合机械化开采方法,实际生产能力500万吨/年,现在本井田东部生产,对本矿生产无影响。
○2大同煤矿集团有限责任公司燕子山矿
燕子山矿为国有企业,采矿许可证号100000220032,隶属大同煤矿集团有限责任公司,批采开采侏罗系大同组所有煤层,生产规模400万吨/年,井田面积55.2936km2,该矿井为生产矿井,采用斜井—竖井联合开拓,采煤方法为综合机械化开采方法,实际生产能力450万吨/年,现在井田南部十里河以南开采,对本矿生产无影响。
○3山煤集团左云草垛沟煤业有限公司
为2009年兼并重组整合煤炭企业,经济类型为有限责任公司,批准开采侏
罗系大同组5、8、11、14号煤层,生产规模60万吨/年,井田面积10.1028km2,该矿井现为整合基建矿井,采用斜井开拓,综合机械化采煤。
对本矿生产无影响。
该公司兼并重组整合的原矿井为左云县管家堡乡曹家沟煤矿、左云县鹊儿山镇小西沟煤矿和左云县鹊儿山镇小西沟二号井煤矿,见图1-3及表1-6。
a 原左云县管家堡乡曹家沟煤矿
曹家沟煤矿采矿许可证号1400000020703,经济类型为集体企业,井田面积1.3805km2,批准开采侏罗系大同组11、14号煤层,生产规模21万吨/年,采用斜井开拓,房柱式采煤方法,开采11、14号煤层,未发现越层越界开采现象,有积水、有积气,为低瓦斯矿井,煤尘有爆炸性,煤的自燃等级Ⅰ类,为容易自燃煤层,2009年12月参与兼并重组整合关闭。
b 原左云县小西沟煤矿
小西沟煤矿采矿许可证号1400000731200,经济类型为国有企业,井田面积1.3603km2,批准开采侏罗系大同组11号煤层,生产规模9万吨/年,采用斜井开拓,房柱式采煤方法开采11号煤层,未发现越层越界开采现象,有积水、有积气,为低瓦斯矿井,煤尘有爆炸性,煤的自燃等级Ⅰ类,为容易自燃煤层,2009年12月参与兼并重组整合关闭。
c 原左云县鹊儿山镇小西沟二号井煤矿
小西沟二号井煤矿采矿许可证号1400000721199,经济类型为集体企业,井田面积0.3105km2,批准开采侏罗系大同组8、11号煤层,生产规模为9万吨/年,采用斜井开拓,房柱式采煤方法,开采8、11号煤层,未发现越层越界开采现象,有积水、有积气,为低瓦斯矿井,煤尘有爆炸性,煤的自燃等级Ⅰ类,为容易自燃煤层,2009年12月参与兼并重组整合关闭。
1.2煤系地层情况
1.2.1井田地质特征
井田位于大同煤田的西北部,大同矿区西北部,属黄土半掩盖区,基岩仅出露于沟谷两测。
揭露地层由老到新为:寒武系中统徐庄组、石炭系中统本溪组、
侏罗系下统永定庄组、中统大同组、云岗组、白垩系下统左云组、第四系中、上更新统和全新统.本井田内含煤地层为侏罗系中统大同组(J2d)。
大同组共含煤13层。
以11-3、7号煤层顶可将大同组分为下、中、上三部分,也即三个旋回。
本井田位于大同煤田的北部,大同向斜北西翼。
井田内总体地层走向NE,倾向SE,倾角2°-6°,井田内以次一级构造褶曲为主,由一系列倾角不大的背斜、向斜组成。
各背、向斜两翼对称,倾角2°-6°。
井田内断层不多,断距不大
在开采11-3、14号煤层时普遍存在古河流冲刷现象。
冲刷层为砂砾岩、粗粒砂岩,冲刷的深度、宽度、长度均不同。
如11-3号煤层北二盘区11806工作面,由于冲刷,使11-3号煤层出现了150m×100m范围内无煤区。
在14号煤层也发育有冲刷现象,这些冲刷使煤层局部变薄,给开采造成了很大的影响。
井田内未发现有岩浆岩侵入。
综上所述井田地质构造复杂程度为简单类型
1.2.2煤层及煤质
本井田大同组含煤地层平均厚182.40m。
共含2-2、2-3、3、4、5、7、8、9、11-3、12、13、14、15号等13层煤,煤层总厚14.80m,含煤系数为8.1%。
其中可采煤层7层,即3、4、7、8、11-3、12、14号,可采煤层总厚12.82m,含煤系数7%,采矿许可证批准开采3、4、7、8、11、12、14号煤层,和井田内开采煤层一致,井田内3、4号煤层基本采空,7、8、号煤层大部采空,11-3、(勘探区为11号煤层的分叉煤层)、12、14号煤层均有开采,现主要开采11-3、12、14号煤层。
各主要可采煤层以弱玻璃光泽较多,油脂-沥青光泽较少。
阶梯状或参差状断口,条带状结构,含有菱铁质结核,内生裂隙较发育,填充碳酸盐类矿物,节理发育中等,下部煤层可见黄铁矿结核。
宏观煤岩成分以亮煤为主,其次为暗煤,镜煤呈细条带或线理状分布。
宏观煤岩类型以半亮型煤为主,光亮型和半暗型煤为辅。
显微煤岩有机组成,镜质组+半镜质组占50-70%,一般60%左右;丝质组一般在35-45%,稳定组在5%以下。
无机组成主要是粘土类矿物。
上部煤层硫化
铁类矿物含量很少,下部11-3、12、14煤层的含量较高平均在1.5%左右。
3号煤层:
水分(Mad)原煤4.44%-9.01%,平均6.95%,浮煤8.93%,为特低-中等水分。
灰分(Ad)原煤12.83%-28.11%,平均21.24%,浮煤7.55%,为低灰-中灰煤。
挥发分(Vdaf)原煤30.38%-35.21%,平均32.08%,浮煤32.58%,为中高挥发分煤。
硫分(St,d)原煤0.62%,浮煤0.30%,为低硫分煤。
发热量(Qgr,v,d)原煤24.71MJ/kg-25.24MJ/kg,平均24.93MJ/kg,为中热值煤。
胶质层厚度(y):0mm。
4号煤层:
水分(Mad)原煤4.88%-7.05%,平均5.86%,浮煤6.92-7.20%,平均7.06%,为低水分。
灰分(Ad)原煤4.99%-19.49%,平均10.90%,浮煤2.59%-6.74%,平均7.06%,为特低灰煤。
挥发分(Vdaf)原煤26.21%-39.74%,平均33.55%,浮煤35.91%-36.13%,平均36.02%,为中高挥发分煤。
硫分(St,d)原煤0.48%-0.99%,平均0.77%,浮煤0.20%-0.29%,平均0.25%,特低硫-中硫分煤。
发热量(Qgr,v,d)原煤25.53MJ/kg-31.34MJ/kg,平均27.91MJ/kg,为高热值-特高热值煤。
胶质层厚度(y):0mm。
7号煤层:
水分(Mad)原煤3.05%-8.45%,平均6.30%,浮煤8.05%,为特低-中等水分。
灰分(Ad)原煤8.92%-21.50%,平均14.69%,浮煤5.13%,为特低灰-中灰煤。
挥发分(Vdaf)原煤21.76%-37.96%,平均32.29%,浮煤32.98%,为中等挥发分-高挥发分煤。
硫分(St,d)原煤0.43%-0.72%,平均0.58%,浮煤0.26%,为特低硫-低硫分煤。
发热量(Qgr,v,d)原煤22.14MJ/kg-28.12MJ/kg,平均25.65MJ/kg,为低热值-高热值煤。
胶质层厚度(y):0mm。
8号煤层:
水分(Mad)原煤4.31%-7.19%,平均5.36%,为特低-低水分。
灰分(Ad)原煤5.13%-30.23%,平均12.37%,为特低灰-高灰煤。
挥发分(Vdaf)原煤24.19%-29.40%,平均26.57%,为中等挥发分-中高挥发分煤。
硫分(St,d)原煤0.63%,为低硫分煤。
发热量(Qgr,v,d)原煤20.47MJ/kg-28.75MJ/kg,平均26.26MJ/kg,为低热值-高热值煤。
胶质层厚度(y):0mm。
11-3号煤层:
水分(Mad)原煤3.23%-11.06%,平均6.12%,浮煤5.36%-7.54%,平均6.45%,为特低-中等水分。
灰分(Ad)原煤5.12%-31.31%,平均13.14%,浮煤3.74%-5.50%,平均4.62%,为特低灰-高灰煤。
挥发分(Vdaf)原煤26.14%-32.44%,平均29.06%,浮煤27.17%-30.95%,平均29.06%,为中等挥发分-中高挥发分煤。
硫分(St,d)原煤0.30%-3.85%,平均1.46%,浮煤0.32%-0.33%,平均0.33%,为特低硫-高硫分煤。
发热量(Qgr,v,d)原煤20.26MJ/kg-30.36MJ/kg,平均26.10MJ/kg,为低热值-特高热值煤。
胶质层厚度(y):0mm。
14号煤层:
水分(Mad)原煤3.12%-8.17%,平均5.56%,浮煤4.44-6.96%,平均5.70%,为特低-中等水分。
灰分(Ad)原煤7.80%-28.23%,平均17.65%,浮煤3.66%-3.71%,平均3.59%,为特低灰-中灰煤。
挥发分(Vdaf)原煤26.22%-35.50%,平均30.83%,浮煤29.89%-36.29%,平均33.09%,为中等挥发分-中高挥发分煤。
硫分(St,d)原煤1.76%-3.01%,平均2.42%,浮煤0.60%-0.75%,平均0.68%,为中高硫-高硫分煤。
发热量(Qgr,v,d)原煤19.88MJ/kg-28.12MJ/kg,平均25.09MJ/kg,为低热值-高热值煤。
胶质层厚度(y):0mm。
煤灰成分及灰熔融性:在此仅有4号煤层测试资料,煤灰成分以SiO2为主,含量58.50%,Al2O3含量为18.72%,Fe2O3含量较高为12.11%,其它氧化物含量较低。
煤灰熔融性测定的软化温度低于1250 C°,属于较低软化温度灰。
有害元素:4号煤磷含量测定结果≤0.001%,为特低磷煤。
1.2.3顶底板状况
表1—2 各层煤层顶底板状况
煤层顶板伪顶老顶底板
3号煤层:以伪顶为主,老
顶次之除鹊12、台15
钻孔为老顶外,
其它均为伪顶,
岩性为炭质泥
岩,厚度
0.20-0.50m,稳
分布在鹊12、台
15两钻孔附近,
岩性为中砂岩、
粉砂岩,厚度分
别为10.10m、
8.50m
砂质泥岩、粉砂
岩
定性差
4号煤层分布较稳定,岩
性为粉砂岩、粉
细砂岩互层,厚
度1.90-8.31m,
岩石致密坚硬,
稳定性好仅云410号孔为
厚度0.27m的炭
质泥岩
细砂岩、砂质泥
岩,致密坚硬,
属老底
7号煤层老顶为主,直接
顶次之分布在鹊9、鹊
11、鹊12号孔,
厚度
1.70-6.00m,均
为单层结构,岩
性粉砂岩,岩石
胶结致密,坚硬、
稳定性较好,鹊
8号孔有0.20m
的炭质泥岩,稳
定性差
主要分布在井田
南部,岩性为粗
砂岩,厚度
10-20m,巨厚
层,胶结致密,
稳定性好
为砂质泥岩、细
砂岩与砂质泥岩
互层
8号煤层直接顶为主,老
顶次之
鹊13号孔为
0.40m的泥岩,
性脆,易碎,稳
定性差
分布于鹊8、鹊9
号孔,岩性为中
砂岩、细砂岩,
岩石胶结良好、
致密、坚硬,稳
定顶板
细砂岩、砂质泥
岩,岩石致密属
老底
11-3号煤层直接顶板为主全区分布,厚度
0.60-5.60m,由
北向南逐渐变
厚,最厚处在云
410号孔,最薄
处在鹊8号孔均为复杂结构,
为细砂岩、砂质
泥岩互层,细砂
岩与薄煤层互
层,结构复杂,
其强度视岩石的
内部结构而定,
随有机质含量的
增加,且以煤线
砂质泥岩,细砂
岩
形式出现,岩石的强度降低,顶板稳定性较差
12号煤层分布在鹊3、鹊
11、鹊12、鹊13、
鹊9、鹊10号钻
孔中,岩性为泥
岩及砂质泥岩与
细砂岩互层,厚
度一般为
1.20-6.14m,最
厚处在鹊9号孔
处,岩石胶结致
密,稳定性较好有伪顶分布的钻
孔有鹊7、鹊8、
台15,岩性为炭
质泥岩,厚度
0.30-0.50m,性
脆,易碎
仅410、鹊6号
钻孔分布老顶,
岩性细砂岩、中
粒粗砂岩,厚度
1.12,8.33m,胶
结致密,坚硬
砂质泥岩同细砂
岩互层为主
14号煤层分布的钻孔有鹊
4、鹊9、鹊10、
台15,岩性为泥
岩、砂质泥岩互
层、粉砂岩,厚
度1.80-4.70m,
岩石胶结良好,
属中等稳定顶板
全区分布较稳
定,岩性以粗砂
岩、细砂岩为主,
厚度一般为
2.46-5.00m,最
厚处在鹊7号
孔,厚度为
14.58m,最薄处
在鹊2号孔,厚
度为1.20m,岩
石致密,胶结良
好,坚硬属稳定
顶板
岩性以泥岩、砂
质泥岩与细砂岩
互层
1.2.4矿井瓦斯含量
大同鹊山精煤有限责任公司开采11-3、12、14号煤层,据2007年12月29日山西省煤炭工业局文件晋煤安发[2007]2030号《关于2007年度年产30万吨及以上煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》,2007年度大同鹊山精煤有限责任公司瓦斯相对涌出量为3.25m3/t,绝对涌出量6.67m3/min,相对二氧化碳涌出量2.87 m3/t,绝对二氧化碳涌出量5.90 m3/min,批复等级为低瓦斯矿井。
2008年12月16日山西省煤炭工业局文件晋煤安发[2008]1116号文件《关于大同市2008年度30万吨/年及以上煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》,2008年度大同鹊山精煤有限责任公司瓦斯相对涌出量3.2 m3/t,绝对涌出量6.58m3/min,二氧化碳相对涌出量2.30 m3/t。
绝对涌出量4.73 m3/min,鉴定结果为低瓦斯矿井。
2010年6月11日山西省煤炭工业厅文件晋煤瓦发[2010]471号《关于大同市2009年度30万吨/年及以上煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》,2009年度大同鹊山精煤有限责任公司瓦斯相对涌出量1.94 m3/t,绝对涌出量4.96m3/min,二氧化碳相对涌出量1.52m3/t,绝对涌出量3.89m3/min,鉴定结果为低瓦斯矿井。
2011年2月17日山西省煤炭工业厅文件晋煤瓦发[2011]271号《关于大同2010年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》,大同鹊山精煤有限责任公司2010年度瓦斯相对涌出量1.54 m3/t,绝对涌出量 3.39 m3/min,二氧化碳相对涌出量 1.4 m3/t,绝对涌出量3.57m3/min,鉴定结果为低瓦斯。
但随开采深度增加,瓦斯含量可能增加,局部瓦斯聚集可能性时刻存在,该矿1980年发生过两次局部瓦斯爆炸,虽然是低瓦斯矿井,但为保证安全生产,开采中要加强通风和瓦斯监测工作,防范瓦斯事故发生。
日常工作中要加强瓦斯监测,以便加强对瓦斯的管理。
1.2.5矿井煤尘
山西省煤炭工业局综合测试中心2008年8月3日检验报告,大同鹊山精煤有限责任公司11号煤煤尘爆炸性火焰长度>400mm,抑制煤尘爆炸最低岩粉用量
75%,有爆炸性。
山西省煤炭工业局综合测试中心2008年8月3日鉴定报告14号煤层火焰长度>400mm,抑制煤尘爆炸最低岩粉用量75%,煤尘有爆炸性。
开采中要严格实行洒水除尘制度,防范煤尘爆炸事故发生。
1.2.6煤的自燃倾向性
据山西省煤炭工业局综合测试中心2008年8月3日检验报告,大同鹊山精煤有限责任公司11号煤层自燃倾向性吸氧量0.78cm3/g,自燃等级I级,为容易自燃煤层。
山西省煤炭工业局综合测试中心2009年8月3日鉴定报告14号煤吸氧量0.77 cm3/g,自然倾向性等级为I级,属于容易自然煤层。
煤层自燃最短发火期为3-6个月,煤层在开采和堆放时要注意防范。
开采容易自燃和自燃煤层的矿井,必须采取综合预防煤层自然发生的措施。
如发生火区必须注明所有火区及曾经发火的地点。
每一处火区都要按形成的先后顺序进行编号,并建立火区管理卡片。
火区位置关系图和火区管理卡必须永久保存。
1.3井田储量
1.3.1井田面积
2006年12月22日山西省国土资源厅颁发采矿许可证,证号为1400000633082,批准井田面积10.9124km2。
1.3.2井田储量计算
本井田地层平缓,约为3º-6º左右,故采用地质块段法估算资源/储量,即采用煤层伪厚及水平投影面积估算,资源/储量估算以Kt为单位,不保留小数,计算公式为:
Q =S×M×D
式中:Q—资源/储量(Kt)
S—块段面积k(m2)
M—块段内平均煤厚(m)
D—视密度(t/m3)
1.3.3服务年限
本矿井现生产规模110万吨/年。
根据矿井服务年限=可采储量/生产能力×1.4(储量备用系数)
=27392/1100×1.4=18年
矿井服务年限为18年。
2井田开拓设计
2.1开拓方式的选择
2.1.1开拓方式的分类
井田开拓方式按井筒形式可以分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓四类;按开采水平数目可分为单水平开拓和多水平开拓两类;按阶段内的布置方式可分为采区式、分段式和带区式三类。
井田开拓方式的概念是井筒形式、开采水平数目和阶段内的布置方式的组合。
如“立井一单水平一采区式”、“斜井一多水平一分段式”及“平硐一单水平一带区式”等。
在开拓方式的构成因素中,井筒形式占有着突出的地位,因此常以井筒形式为依据,把井田开拓分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓等几种方式。
表2—1各类开拓方式特点:
斜井开拓主、副井筒均为斜井的开拓方式称为斜井开拓。
斜井开拓方式在我国煤矿中应用较广,半数以上的矿井是斜井开拓。
随着技术和设备水平的发
展,尤其是长距离、大运量、大倾角带式输送机的应用,使斜井开拓方
式的应用更加广泛
立井开拓主、副井均为立井的开拓方式称为立井开拓。
由于煤层赋存条件和开采技术水平的不同,立井开拓分为立井单水平采区式开拓、立井多水平采
区式开拓等
.平硐开拓利用水平巷道从地面进入煤体的开拓方式称为平硐开拓。
井田内的划分及巷道布置等与斜井、立井开拓方式基本相同。
根据地形条件与煤层赋存状态的不同。
按平硐与煤层走向的相对位置不
同,平硐分为走向平硐、垂直平硐和斜交平硐;按平硐所在标高不同,
平硐分为单平硐和阶梯平硐
综合开拓采用立井、斜井、平硐等任何两种或两种以上井筒形式开拓的方式称为综合开拓
2.1.2开拓方式的选择
根据本矿的现有条件,本矿井生产能力,井田范围,确定井田开拓方式为斜井单水平分区式,共有3个井筒为生产服务,开采最大深矿度142m。
2.2井筒的特征
2.2.1井筒坐标
表2—2 井筒坐标详情
井筒名称
井口坐标
西安80坐标(6°)矿区独立坐标北京54坐标(6°)
H Y X Y X Y X
主井
4443499.
28 19665615.1
236
537790.
70
4441832.
54
19665686
.44
4443545.
67
1217.2
3
副井
4443478.
13 19665639.9
638
537815.
19
4441810.
97
19665711.
28
4443524.
52
1216.6
7
风井
4444926.
057 19666057.0
441
538256.
57
4443251.
46
19666128
.36
4444972.
44
1250.3
2
2.2.2井筒的数量、净断面积、用途
表2—3 井筒详情
井筒名称方位
角
(º)
斜长
(m)
倾角
(º)
井筒
宽度
(m)
净高
(m)
井筒
净断
面积
(m2
)
砌壁
井筒
用途
厚
度
(m
)
材料
主井
72º47′
00″385 22 4.20 3.0
11.3
1
0.3
5
砌碹
主提
升、进
风
副井1 72º47′
00″
325 25 3.52 2.54 8.0
0.3
砌碹
进风、
行人
进料
风井
69º30′
00″335 25 4.0 3.0
11.0
8
砌碹回风
2.3大巷情况
根据矿井开拓图,主井和副井分别连接两条井底大巷,在采区下部车场连接三条轨道上山分别是轨道上山、运输上山、回风大巷等。
2.4井底车场
2.4.1井底车场组成
井底车场是联接井筒和井下主要运输大巷的一组巷道和硐室的总称,是联接井下运输和井筒提升的枢纽,担负着煤炭、矸石、物料和人员的转运及为全矿井通风、排水、供电服务的任务。