普定县猴场乡民族煤矿采区设计方案

普定县猴场乡民族煤矿采区设计方案设计：二0一0年二月第一章矿井概况1．交通位置隶属关系都格河边煤矿位于贵州省六盘水市北东部，矿区地理坐标：东经105°59′39″～106°00′24″，北纬26°22′03″～26°23′08″，直距六盘水市区约28Km，煤炭运输十分方便。

行政区划属六盘水市水城县都格乡管辖。

（见交通位置图）都格河边煤矿行政区划属六盘水市水城县都格乡所辖；为私营企业。

2．矿井现状都格河边煤矿于1997年开始进行矿山建设，设计年产原煤3万吨/年。

煤矿矿区范围由8个拐点组成，面积1.1756K㎡，准采标高由1385～1330m。

矿井采用斜井开拓，矿井共掘有三条井筒，一条主斜井、一条副斜井一条回风斜井。

主井井口坐标：X：1988，风井井口坐标：X：1985，主要开采1#、9#、18#、26#煤层，走向长壁采煤法开采。

3．开采的指导思想①根据现场的实际情况，从经济、科学、安全的角度去考虑，使得矿井的投入小，见效快，收益高。

②设计重点是：规范工艺、优化系统、提高工效、强化安全、注重职业卫生、注重环保、使用先进的设备和仪器。

第二章采区地质概况一、地形地貌1．地形地貌采区地表属中山斜坡地形，溶蚀～侵蚀沟谷地貌，地形起伏较大。

多为林地及灌木林，冲沟较开阔。

地势呈西高东低，采区内最高标高1616m，最低标高为1339m相对高差277m左右。

2、地质概况（1）地层区内出露地层从上至下分别为：①第四系（Q）：零星分布于老地层上部或地势低凹处，不整合于老地层之上，为残坡积土、冲积粘土及表层土，厚0~3m。

②上二叠统龙潭组（P3L）：为本区含煤地层，由灰、浅灰，灰黑色薄至中厚层粉砂岩，泥质粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、夹燧石灰岩，泥灰岩，炭质页岩及煤层等组成。

厚约348m。

本区龙潭组（P3L）共含煤10-15层，全区可采煤层为1#、9#、18#、26#煤层，另有数层为不可采或局部可采煤层。

1#、9#、18#、26#煤层为本矿区准采d1）：分布在矿区外围的西部，岩性为深灰、灰黑泥岩夹少煤层。

A、黄金段（C1量泥灰岩及钙质泥岩。

地层厚约22—25M。

（2）构造矿井位于蔡官向斜北西翼。

在矿区西北部有一区域性大断层F1通过，倾向北西，倾角50°，为逆断层，断距约200米，对矿山开采影响不大。

地层产状：倾向南东，倾角25°～30°，平均28°。

矿区内未发现破坏性断层，构造复杂程度为中等类型。

无陷落柱和火成岩侵入现象。

3）煤层及煤质(1)煤层A、含煤岩系特征上二叠统龙潭组（P3L）为本矿区的含煤地层，厚约348m左右，含煤10～15层，可采煤层目前得知为1#、9#、18#、26#煤层，属较稳定型煤层，总体倾向南东，倾角25°～30°，平均28°。

1#、9#煤层变化不大，全矿区范围内均可采，含煤地层自上而下为：龙潭组（P3L）含煤地层：上部：以粘土岩为主，夹燧石灰岩，泥质灰岩，泥灰岩以及少量粉砂岩，炭质粘土岩；中部：以中细粒岩屑砂岩，粉砂岩为主，夹粉砂质粘土岩，炭质页岩及煤层；下部：以燧石灰岩，粉砂岩、粘土岩及少量炭质页岩为主。

B、可采煤层矿区内主要可采煤层1#、9#、18#、26#煤层，现分别叙述如下：①、18#煤层：位于龙潭组（P3L）中部，距上覆地层长兴组（P3c）底部燧石灰岩120～130m，下距9#煤层20m左右。

是矿区内的可采煤层，据邻近矿区永顺煤矿地质资料，18#煤层3.5m，平均厚3m，无夹矸，厚度变化不大，属较稳定性煤层。

煤层直接顶板为粘土岩、炭质粘土岩等较软岩石，厚0～3.4m，其上覆老顶燧石灰岩厚3.5m，部分地区灰岩直接与煤层接触。

底板为粉砂质粘土岩。

在矿界内，地表出露高程为1470m左右，深部埋深高程1305m，相对高差165m左右。

②、1#煤层：位于龙潭组（P3L）中部，上距9#煤层20m左右，据邻近矿区，同厂沟煤矿地质资料，9#煤层厚2.5～2.8m，平均厚2.6m，局部有0.25m的夹矸，煤层直接顶板为粉砂质粘土岩，粉砂岩，厚0～2.7m，上覆老顶为灰岩，厚3.55m，大部分地区煤层直接与老顶接触。

煤层直接底板为粘土岩，粉砂质粘土岩，粉砂岩，厚4.5m。

稳固性较好。

全区可采煤层。

在矿界范围内，地表出露高程为1445m 左右，深部埋深高程1280m左右，相对高差165m左右。

③、9#煤层：位于1#煤层之下，上距9#煤层约55m左右，煤层厚2.5～3.0m，平均厚度2.7m。

有二至三层夹矸，平均每层夹矸厚0.05m左右。

向煤层倾斜方向深处，夹矸层数逐渐减少。

煤层较稳定。

直接顶板为泥灰岩及粉砂岩，直接底板为粉砂岩，泥质粉砂岩。

在矿界范围内，地表出露高程为1405m左右，深部埋深高程1240m左右，相对高差165m左右。

可采煤层特征表表1—14）瓦斯、煤尘爆炸性和煤的自燃倾向性①瓦斯：根据贵州省煤炭管理局文件（黔煤生产字（2007）488号），“对六盘水市煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”，六盘水市都格河边煤矿全矿井绝对瓦斯涌出量为1.06m3/min，相对涌出量为8.87 m3/t；二氧化碳全矿井绝对涌出量为0.29 m3/min，相对涌出量为2.43 m3/t。

②煤层自燃和爆炸性：根据贵州省煤田地质局实验室2005年10月24日提交的《贵州省煤田地质局实验室六盘水市西秀区都格河边煤矿自燃倾向性、煤尘爆炸性鉴定报告》，该矿井煤层自燃等级为Ⅲ类，属不易自燃煤层；煤尘无爆炸危险性。

③井田内无地温异常现象，属地温正常矿井。

5）采区水文地质特征矿井涌水量因该采区为本煤层第三个采区，上有两个采空区，上覆开采煤层采空区水有隔水层且距离较远，所以本采区主要水源为断层裂隙水和顶板基岩裂隙水。

根据临近矿井经验估计，最大涌水量为10 m3/h，最小涌水量2 m3/h，正常涌水量在5 m3/h。

第三章采区储量及生产能力第一节矿井工作制度由于本采区全部设计为走向长壁采煤后退式采煤方法，运输采用机械运输（皮带和刮板输送机），所以主要生产系统工作制度同回采工作面和掘进工作面而定，采煤工作面采用“三。

八”制，即三班生产，三班准备。

掘进分三班，循环掘进。

辅助工种同采煤作业同时进行。

第二节采区储量采区设计可采储量(1)、地质资源量：（122b）+（332）+（333）=107.5万吨；(2)、工业资源/储量＝（122b）+（332）+（333）×0.8=86万吨(3)设计资源/储量＝工业资源/储量－永久煤柱损失永久煤柱损失包括防水煤柱、井田井境煤柱、公路煤柱及地面建（构）筑物煤柱等。

根据采区开采技术条件及《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定，①采区边界留设20米保护煤柱；②主要井巷保护煤柱取20米；③公路煤柱留设20米。

永久煤柱损失（122b）2.19万吨，（333）24.05万吨。

采区设计资源/储量＝工业资源/储量－永久煤柱损失=86-9.4＝76.6万吨本采区开采范围内M14煤层为薄煤层，设计采区回采率85%。

采区内大巷煤柱在采区收尾后予以回收。

煤柱损失及储量计算汇总表第三节采区生产能力根据煤层赋存条件，采煤工作面可以采用普通机械化采煤一、采煤工作面长度采用100米，方对拉面的形式同时推进，日进尺3米。

二、采煤工作面的生产能力=100（面长）*3（日进尺）*1.2（煤厚）*1.4（容重）=504吨/日。

三、采区生产能力，包括采煤工作面能力和掘进工程煤，掘进出煤一般为采面的10%，即采区生产能力为504*25*11+50.4*25*11=15.246万吨/年。

第四节采区服务年限采区服务年限为：采区可采储量*采区采出率/采区生产能力，该采区的服务年限约在4年。

第四章采区方案设计第一节采煤方法的选择采煤方法的确定煤层倾角6°，无大的断层影响采区布置，顶板条件较好，根据过去的经验，故采用成熟的应用较广泛的采煤方法，即采用走向长壁后退式采煤方法。

第二节采区巷道布置1、主下山布置：因地层倾角较缓，走向长度约在1100米，采区内还有一村庄需留煤柱，故采用分两翼开采，主运输和回风下山布置在采区中部。

2、联络巷：因分两翼，联络巷根据运输方便，每个工作面上下道分别和主副巷连接，便于通风和运输管理。

3、工作面长度：两翼工作面长度各为450~500米。

第三节经济技术方案比较该采区有两种方案可供选择，即单翼和双翼开采，根据技术和经济分析，采用两翼开采比较合理。

方案技术经济比较表表2-3-1第四节巷道掘进一、巷道断面本采区均为全煤岩巷，主要大巷采用半圆拱型，工作面上下巷为矩形主运输巷为3*2.2m2，回风巷为2.6*2.0m2，工作面运输巷为2.8*1.8m2，工作面回风巷2.6*1.8m2。

二、掘进施工掘进速度，根据巷道岩性为半煤岩，正常工序打眼-放炮-出矸-支护-延溜，掘进每班可进行两个循环，3米，日进尺平均在8米，每月可进200米。

掘进安排，两条主巷一次施工到底，然后后退式方面回采三、支护形式因顶板岩性较好，主副巷和工作面均采用锚杆支护，间排距可以放宽至1 .5米。

四、采区工程量和投产工期计算表第五章采煤工艺第一节落煤、装煤、运煤落煤及运输方式回采工作面采用爆破落煤配电煤钻（MZ－1.5型）打眼，3#煤矿安全许用炸药爆破，瞬发电雷管进行起爆。

工作面使用刮板运输机运输；运输斜巷采用皮带运输机运输，运料采用调度绞车提升矿车运输。

第二节工作面支护1.支护形式。

单体液压支柱（柱高2.5米）配合金属铰接顶梁，齐梁齐柱形式，一梁一柱后定位700㎜/300㎜进行支护顶板。

单体支柱支护强度验算1.）采用经验公式计算支护强度。

Pt=9.81*h*r*k=(9.81*1.2*2.5*4)Kn=117.72Kn/㎡式中Pt-工作面合理的支护强度Kn/㎡h—采高r—顶板岩石的密度k—工作面支柱应支护的上覆岩层厚度与采高之比，一般为4-8 2）.参考临近工作面观测资料，最大平均支护强度208.5Kn/㎡。

3）.选择工作面支护强度。

根据以上计算和观测数据，208.5＜220.725，因此工作面支护强度应大于220.725kN/㎡。

4）.支柱实际支撑能力。

Rt=kg*kz*kb*kh*ka*R=(0.99*0.95*0.9*1.2*.10*250)Kn=268.04kN式中Rt—支柱实际支撑能力Kg—工作系数Kz—增阻系数Kb—不均匀系数Kh—采高系数Ka—倾角系数R—支柱额定工作阻力5）.工作面合理的支护密度n=Pt/Rt=117.72/268.04=0.44棵/㎡式中n—支柱的支护密度，棵/㎡取基本支架的柱距1.0m。

符合要求2.支护质量和布置。