某煤矿矿井扩建工程辅助提升系统改造初步设计方案

某煤矿矿井扩建工程辅助提升系统改造初步设计方案前言一、矿井概述某市某煤炭有限责任公司老鹰岩井位于资中县城南西210º，直线平距 6.6km，矿区中心地理坐标为东经104º45′50″，北纬29º30′00″。

行政区划属双河镇长堰村所辖。

距资中—威远的省道交通干线仅2km，并有乡村公路与主干线相连，距资中县城16km，资（中）泥（河）铁路从矿区通过，并建有双河车站，交通方便。

我院受某市某煤炭有限责任公司的委托，于2007年8月完成了某市某煤炭有限责任公司老鹰岩井扩建工程初步设计工作，矿井采用立井＋斜井综合开拓方式，中央并列通风方式，抽出式通风方法；矿井设计生产能力300kt/a （下元炭煤层生产能力150kt/a，高炭生产能力150kt/a），服务年限为约24a。

该矿扩建工程于2008年11月竣工投产，四川省经济委员会组织专家进行验收，以川经煤炭函〔2008〕1342号《四川省经济委员会关于某市某煤炭有限责任公司老鹰岩井扩建工程综合竣工验收和煤炭生产许可证颁证条件验收的批复》，于2009年1月获得新的煤炭生产许可证，其证号为205110254003，有效期至2014年10月。

由于该矿井高炭煤层资源已经枯竭，为了持续、稳定矿井生产规模，某公司决定将原高炭煤层工作面移至下元炭煤层开采，因立井无法满足矿井提升、通风能力的需要，为了解决这一突出的严重矛盾，提高运输系统的能力，对提升系统的改造已迫在眉睫。

因此，该公司决定对老鹰岩井辅助提升系统系统进行改造，受某市某煤炭有限责任公司的委托，我院承担《某市某煤炭有限责任公司老鹰岩井辅助提升系统改造设计》。

某市某煤炭有限责任公司是一个全民股份所有制企业，其公司管理和技术力量较雄厚，有较为丰富的生产管理和安全管理经验，特别是具有开采下元炭煤层的经验，有一支从事煤矿生产的专业队伍，为该矿井进一步开发提供了人力资源。

综上所述，设计认为，某市某煤炭有限责任公司老鹰岩矿井辅助提升系统改造，已具备充分必要条件，因而是可行的。

二、编制设计的依据1、某市某煤炭有限责任公司“设计委托书”；2、采矿许可证；3、生产许可证；4、安全生产许可证；5、川经煤炭函[2008]1342号《关于某某煤炭有限责任公司老鹰岩井扩建工程综合竣工验收和煤炭生产许可证颁证条件的批复》。

6、《煤炭工业小型煤矿设计规定》、《煤矿安全规程》和《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与煤开采规程》。

7、某市某煤炭有限责任公司老鹰岩井提供的其它相关资料；8、《煤炭工业小型矿井设计规范》（GB50399-2006）；9、《煤矿安全规程》（2009年版）；10、国家工程建设有关的设计规范、技术规程等。

三、设计编制的指导思想认真贯彻执行《煤炭工业小型矿井设计规范》（GB50399-2006）、《煤矿安全规程》及相关规定，结合矿井实际情况，遵循“技术可行、安全可靠、方便实用、经济合理”的原则，尽量采用与矿井相适应的技术、工艺、设备，做到布局合理，系统完善，环节畅通，使矿井达到正规、安全、稳定生产。

四、项目投资及建设工期某市某煤炭有限责任公司老鹰岩井辅助提升系统系统改造工程建设静态概算投资为1297.05万元。

其中：井巷工程：1143.47万元设备及工具器购置费：56.81万元安装工程(包括线缆工程)：11.93万元.工程预备费：84.85万元吨煤静态投资：43.24元/t建设工期：12.0月五、问题与建议1、本设计为老鹰岩井辅助提升系统改造专项设计，矿井生产和安全不属于此次设计范围，其相关内容以原初步设计和安全专篇为准。

2、矿井须家河二段石英砂岩中，含油、含气、含盐，压力高，具有喷出性，施工中应采取切实可行措施进行防治，以防患于未然。

3、该井存在铁路下压煤，按一般地表变形规律，（采深、采厚比达250倍），预计不会构成危险，但应建立地面岩层移动观测站，通过实测确认，并按有关规定执行。

4、本设计为该矿井的辅助提升系统改造设计，提供了主要机电设备及器材目录，本着尽量利用现有设备的原则进行设计选型，建议对照现场现有的设备器材，本着缺啥买啥的原则购置，以免浪费。

第一章矿井基本条件第一节概况一、地理概况老鹰岩井位于资中县城210°方向、直距6.6 km，属资中县双河镇长堰村管辖。

矿区中心点地理坐标为东经104°45′50″，北纬29°30′00″，矿区范围面积12.3597 km2，准采高炭、下元炭1、下元炭2煤层，高炭煤层准采标高为+320～+203 m；下元炭1、下元炭2煤层准采标高+50～-228 m。

矿区距资中-威远的省道交通干线仅2 km，并有乡村公路与主干线相连，距资中县城16 km，资（中）-泥（河）铁路从矿区通过，并建有双河车站，交通方便。

详见交通位置图2-1-1。

二、地形地貌及气象条件井田处于四川盆地中部，地形为西北高、东南低，起伏较小的丘陵地带。

最高点为西部的莲花寨，海拔标高+710 m；最低点为东南部的葫芦寺，海拔标高+360 m，相对高差350 m。

一般标高+400～+500 m，无明显分水岭，呈低山丘陵地貌特点。

据资中县气象站近年资料，全年阴天数达241 d，晴天数达17 d，无霜日335 d；全年日照时数1263 h，年平均气温17.4℃。

年降雨量1037.6 mm，夏季达580 mm，冬季仅44 mm，年蒸发量1175.5 mm。

降雪日数多年平均不足1 d。

相对湿度年平均80%。

全年八级以上大风日数为43 d，最大风速19 m/s，一般1～2 m/s，风向多为偏北风。

老鹰岩井图2-1-1 老鹰岩井交通位置图三、水系及主要河流区内属沱江水域，区内无大的河流，仅有双河、断桥沟、玉河沟等山区小溪沟，由大气降水补给，水位涨落随季节变化甚大。

双河流量0.012～52.99 m3/s，其余溪沟流量为0.0013～2.68 m3/s。

四、人文状况井田内较大的场镇有双河镇、宋家乡。

本区人口密度较大，工农业生产都较发达。

工业主要有钢铁、矿山机械修造、水泥、食盐、煤炭等。

农业盛产水稻、小麦、油菜、花生。

五、环境状况由地形地质图分析，矿区范围内尚未发现有较大规模崩塌、滑坡体，建议矿山企业加强对地表地质灾害隐患排查、观测工作，实现矿山开发与环境保护协调发展，实践科学发展观。

六、地震烈度根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）及《建筑抗震设计规范（2008版）》（GB50011-2001），资中县境内抗震设防烈度为Ⅵ度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震第一组。

第二节资源条件一、矿区地层区内地表出露地层为侏罗系中下统自流井组（J1-2z）、侏罗系中统新田沟组（J2x）及第四系（Q），且埋深较大（600～700 m）。

现将地层由新到老分别简述于下。

（一）第四系（Q）厚0～7 m，主要分布于山间冲沟两侧和地势低洼地带，堆积物主要为风化残坡积砂、粉砂、粘土、块碎石土及少许冲积层。

（二）侏罗系中统新田沟组（J2x）区内仅见其下部，灰色长石石英砂岩，平均厚10 m，砂岩之下有时见一层由油质砂岩、钙质胶结的砂岩等角砾岩，角砾岩厚1 m。

与下伏J1-2z呈假整合接触。

（三）侏罗系中下统自流井组（J1-2z）在区域上可分为三段，即大安寨段、马鞍山段和东岳庙段。

大安寨段（J1-2z3）：厚26 m，上部为灰色厚层泥质灰岩，间夹钙质泥岩、泥岩；下部由黄灰、紫灰色钙质粘土夹灰色泥岩构成。

马鞍山段：（J1-2z2）：平均厚112 m，上部为紫红、灰、绿色泥岩夹泥灰岩，厚55 m；中部为灰黄色薄～中厚层长石石英砂岩，厚7 m；下部为紫红、灰绿色粘土岩，有时夹黄灰色泥质砂层，厚50 m。

东岳庙段（J1-2z1）：厚2～5 m，由浅灰、深灰色薄～中厚层泥质灰岩，夹灰绿色、浅黄色薄层泥岩、钙质泥岩组成。

（四）侏罗系下统珍珠冲组（J1z）厚28 m，由紫红色砂质泥岩和褐黄色泥岩夹灰色、灰绿色薄层中～细粒长石石英砂岩组成。

（五）三叠系上统须家河组（T3xj）区内含煤地层，共分为六段，地表可见第五、六段。

第六段（T3xj6）厚49.37 m，以泥岩、砂质泥岩和砂岩为主，底部含1～4层煤线，分别为老顶炭、泡炭、硬炭，仅硬炭局部可采。

第五段（T3xj5）厚170 m，以长石石英砂岩为主，夹少量泥岩、砂质泥岩。

砂岩底部有时夹1～2层厚约0.4 m角砾岩。

第四段（T3xj4）厚约82 m，由灰黑色炭质泥岩、砂质泥岩为主，夹粉砂岩、细砂岩，有时呈互层状产出。

赋存有井田内次要可采煤层——高炭煤层，复合结构、煤质差，厚度变化大（0～1.35m）。

第三段（T3xj3）厚57.15 m，由深灰色中粒长石石英砂岩夹泥岩组成，底部有一层厚约0.07 m砾岩状菱铁矿。

第二段（T3xj2）厚46.6 m，灰黑色砂质泥岩、泥岩夹较多薄层粉砂岩和细砂岩，其上部有时夹1～2层煤线。

第一段（T3xj1）厚75 m，以黑色碳质泥岩、砂质泥岩为主，夹砂岩、泥质砂岩，底部见灰褐、灰绿色泥岩、碳酸盐岩、角砾岩。

区内主要含煤段之一，产下元炭（分为下元炭1和下元炭2）、中元炭和上元炭。

其中下元炭2较稳定。

与下伏T2l呈假整合接触。

二、矿区构造井田在区域构造上位于资威穹隆背斜东部的倾没端部位，倾伏角约3°。

背斜轴呈NE向延展。

背斜两翼皆有次级小型褶皱，尤以背斜轴部附近为甚，在开采中应引以注意。

在井田内共见断裂5条，其中F1地表迹象明显，其余为施工过程中发现的隐伏断裂。

现择其要者简述与后。

f3逆断层呈NNE～SSW延伸，长920m。

断距近10m，位于断层之上138号孔为井田内四大喷气、喷水钻孔之一，更为严重的是在该断层SW约500 m处131号孔喷气、喷水更为厉害，当钻孔揭穿T3xj1砂岩后，地下水喷出地表达16.14m，并喷出数吨原油和盐卤等。

f4正断层呈NEE～SWW延伸840 m，推测断距近10 m，断层带上162号孔喷气、喷水厉害，在井深444.04 m处遇天然气无法下钻。

断层以北400 m处161号孔，尽管离断层较远，喷气、喷水现象也十分明显。

f5逆断层出露于矿区北侧Ⅱ勘探线上，呈SEE～NWW延伸，长1100 m，倾向SW，断距＜10 m。

141钻孔揭露该断层，在井深534.9～536.95 m岩芯异常破碎，且有涌水现象。

综上可见，该区隐伏断裂及其附近地区是采煤作业的最大安全隐患区，加之下伏T2l为含油、含气层，更加大了危险因素的存在。

总体来说，矿区地质构造复杂程度属中等类型。

三、煤层、煤质（一）含煤性区内含煤地层为三叠系上统须家河组（T3xj），含煤层和煤线较多，具有工业价值者仅为下元炭、中元炭和高炭煤层，呈层状或似层状展布，延伸不稳定，厚度变化大。

（二）可采煤层特征高炭煤层为井田内次要可采煤层，赋存于T3xj4上部，系复合结构，有0～5层夹矸，一般2～3层，厚0～1.35 m，平均0.83 m。