年产100万吨煤矿西一煤采区设计说明书 精品

沈阳煤业(集团)有限责任公司红阳三矿西一七煤采区设计说明书设计能力：年产100万吨矿长：总工程师：项目负责人：红阳三矿参加设计人员前言红阳三矿于1991年12月26日破土动工，1997年5月投入试生产，2000年12月27日正式移交生产。

矿井原设计生产能力为150万吨。

矿井为立井单水平开拓，现有的生产采区为北二上、下采区。

准备采区为西一采区和南一采区。

本次的采区设计只作7煤层的设计，由于3煤层可采范围小，12煤层在本采区内以-1000米等高线为界，开采范围小，储量少，将来可以利用北二上、下采区系统联合开采，所以此次采区设计只作七煤的设计说明书。

本次设计主要依据：1、原东煤公司煤田地质局一O三勘探队编制的《红阳煤田三井精查地质报告》；2、红阳三矿地测科编制的《西一采区地质说明书》；3、《煤矿安全规程》、《煤炭工业设计规范》及公司和矿有关指示精神。

目录1.地质概况 (1)1.1地层 (1)1.2构造 (2)1.3煤层与煤质 (3)1.4水文地质 (5)1.5瓦斯、煤尘、煤自燃倾向和地温 (6)2.生产能力及工作制度 (8)2.1储量 (8)2.2设计生产能力及服务年限 (8)2.3工作制度 (8)3.开拓与开采 (9)3.1开拓方式与开拓系统 (9)3.2掘进方式 (9)3.3采区布置及采煤方法...................................................................... 9·4.设备选型及计算 (12)4.1工作面设备选型 (14)4.2采区运输设备能力校核 (15)5.采区通风 (18)5.1概况 (18)5.2通风系统 (19)5.3采区风量计算 (19)5.4通风阻力计算 (22)6.采区供电与通讯系统 (23)6.1采区机电设备 (23)6.2采区供电 (34)6.3采区压风、排水、降温系统 (42)6.4采区监测监控及通讯系统 (50)7.安全技术措施 (51)7.1安全设施 (51)7.2灾害预防 (52)8.采区主要经济技术指标 (55)1.地质概况1.1地层西一采区地层由第四系，第三系、侏罗系、二迭系、石炭系、奥陶系地层组成。

现由新至老叙述如下：1.1.1 第四系（Q）主要为冲积洪积相及河漫相，湖沼相堆积同，岩性为砂、砂砾、砾石，夹少量粘土、亚粘土、亚砂土及淤泥组成,总厚度137.7m～176.7m，平均厚155.07m。

与下伏地层为角度不整合接触。

1.1.2第三系（N）新第三系:由黄褐色、灰绿色泥岩、砂岩、砂砾岩组成，固结比较疏松，呈半成岩状态。

偶夹薄层木质褐煤。

总厚度0～21.08m,平均厚14.19m。

与下伏地层为角度不整合接触。

1.1.3 侏罗系上统大明山组（J3）本组地层角度不整合超覆沉积在上古生界不同层位之上，根据岩性可分为三段：上段梨树沟层，为灰色、灰绿色泥岩、灰白色凝灰岩夹薄层砂岩、粉砂岩、泥岩及浅灰色泥岩。

中段小岭火山岩层。

以中酸性安山岩、流纹岩、安山质集块岩、凝灰岩为主间夹薄层紫红色粉砂岩。

下段小东沟层，以紫色厚层粉砂岩为主，夹薄层灰绿色杏仁状玄武岩。

底部有15.0m左右的灰岩质砾岩。

本组厚577.83m～628.95m，平均厚：598.88m。

1.1.4 石炭系（Ｃ）：1）上统太原组（Ｃ3）：本组为本区主要含煤地层。

含煤七层（层号为8-14，其中12、13煤为沉积较为稳定的中厚可采煤层）。

该组按岩性组合特征可分为：上部黑色泥岩，夹薄层灰岩段和中部砂岩段；下部含煤段（该区底部为D层耐火粘土）；底部砂岩段。

本组厚67.70m～82.22m，平均厚72.98m。

2）中统本溪组（Ｃ2）：平行不整合于中奥陶统马家沟组之上，按岩性大致可分为上、下两段，总厚150m左右。

上段由5～7层薄层灰岩和浅灰绿色砂岩互层组成，灰岩厚度一般不大。

下段以紫色、杂色粘土质泥岩为主，夹灰绿色砂岩。

粘土岩黑色泥岩，底部为山西式铁矿及G层耐火粘土。

1.1.5 奥陶系中统马沟家组（Ｏ2）本组岩层的组成以深灰、灰褐色厚层石灰岩、白云质灰岩为主。

含大量的头足类及角石类化石为其特征，该组约400m。

1.2构造1.2.1褶曲西一采区地层平缓，产状250°～310º∠4°～12º, 总体为单斜构造，而在单斜构造内有宽缓背向背斜，起伏较小。

1.2.2断层本采区位于背斜轴部断层组西翼。

采区中部及西侧煤层倾角3-10°，精查报告提供西一采区边界断层2条，区内未组合断点3个（参见表1）。

主要断层情况现分述如下：1）F60号断层：位于井田中央北斜轴部，F59号断层以南，本采区南侧，为采区南部边界断层。

倾向300°，倾角80°，最大落差52m，正断层。

已查明。

2）59号断层：位于井田中央北斜轴部，F60号断层以北，本采区南侧，为采区南部边界断层。

倾向120°，倾角45～80°，最大落差76m，正断层。

已查明。

1.2.3 火成岩本井田岩浆岩活动分为两期，燕山期和第三纪喜马拉雅期。

燕山期对煤系影响不大。

喜马拉雅期火成岩以辉绿岩为主，沿构造和层间裂隙以及松软岩体呈岩床或岩墙侵入煤系和煤层之间，对煤层和煤质均有破坏。

西一采区断层特征表表1-2-11.3煤层与煤质1.3.1煤层本采区含煤地层为上石炭系太原组及下二迭系山西组，共含煤14层，可采有五层，分别为3、7、12-1、12-2、13号煤层。

其中3煤位于山西组上部；7煤位于山西组下部；12-1、12-2、13号煤层位于太原组下部，现由上往下叙述如下：3煤：为局部可采的临界可采的薄煤层，采区北部、东部及南部均有不可采的块段。

西部大多可采，煤厚0.64～1.17m，平均厚0.88m。

7煤：为稳定的复合煤层，一般分为7-1、7-2、7-3三分层，其中7-1煤不可采。

7-1煤厚0.20～0.60m,平均厚度0.36m。

夹矸泥岩，厚0.56～1.05m,平均厚度0.70m。

7-2煤厚0.25～0.65m,平均厚度0.42m。

夹矸泥岩，厚0.10～0.47m,平均厚度0.25m。

7-3煤厚0.74～1.79m,平均厚度1.14 m。

7-2至7-3煤总厚为，1.40～2.16m,平均厚度1.73m。

全区可采。

12-1煤：沉积较稳定，煤厚1.34～1.71m，平均厚度1.52m。

煤层结构一般为两分层，夹矸有时为2层，有时无夹矸。

夹矸累计厚度0.05～0.20m,平均0.14 m,均为黑色泥岩。

12-2煤：沉积较稳定，煤厚1.28～1.84m,平均厚度1.54m，一般为单一煤层，有时1层夹矸，均为黑色泥岩。

夹矸平均厚0.08m, 均为黑色泥岩。

13煤：结构复杂，沉积不稳定，灰分大，厚度变化大。

煤层结构一般为两分层；夹矸1层，多为泥岩或粉砂岩，累计厚度0.20m～0.63m,平均0.40 m。

煤层厚度2.22～2.73，平均厚2.41m。

详见煤层特征表1-3-1煤层特征表表1-3-11.3.2煤质1、煤种7煤煤种为贫瘦煤（PS）。

2、物理性质和煤岩特征7煤多呈半光亮型，由亮煤和暗煤组成，夹有镜煤线理，含少量黄铁矿，呈透镜状或分散状分布。

光泽较强，颜色为黑色或灰黑色，多呈粉状或碎粒状，条带状结构，内生裂隙发育。

3、煤质特征7煤：原煤、精煤灰份，硫份和磷的含量与三煤相比都稍有偏高，属低灰、低硫、低磷煤，。

详见煤质特征表1-3-2。

煤质特征表表1-3-21.4水文地质1.4.1地层含水性及补给来源1、第四系孔隙承压强含水层全区发育，为井田内主要含水层。

该系地层由粘土、亚粘土、粉、细、中、粗砂及砂砾、卵砾等组成，总厚度137.7～176.7m,平均厚度155.07m。

粘土、亚粘土为隔水层，粉、细、中、粗砂，砂砾为强含水层。

根据抽水试验资料，第四系单位涌水量为3.27～7.60 l/sm，渗透系数0.98～11.0 m/d。

水头深度一般20m。

水力补给来源为大气降水和地表水系,补给强度随季节变化，年变化幅度为2～3m。

2、侏罗系上统大明山组裂隙承压弱含水层，由泥岩、安山岩、细砂岩及底砾岩组成，厚度为577.83～628.95m。

单位涌水量0.00259～0.015 l/sm，渗透系数0.00221～0.0596 m/d。

红阳三矿生产采区北一、北二采区多处巷道揭露侏罗系底砾岩，均不含水。

3、石炭系上统太原组厚67.70m～82.22m，由泥岩、砂岩、粉砂岩组成；中统本溪组厚约150m，由泥岩、砂岩、粉砂岩及灰岩、泥灰岩等组成。

两组均为弱含水层。

单位涌水量0.00004-0.00064 l/sm，渗透系数0.00004-0.00084 m/d。

4、奥陶系灰岩裂隙岩溶水灰岩中不含水，但裂隙和岩溶情况不详。

巷道设计要远离该层位，防止发生岩溶水及裂隙水突水事故。

5、断层水由于上侏罗统大明山组为弱含水层，覆盖在煤系地层之上，而F48、F49、F51断层仅切割石炭系地层。

所以F59、F60断层水的补给来源小，预计导水和富水性较弱。

但是由于地质构造的复杂性，断裂带不同地段含水、导水条件及水力来源的复杂性差异较大，故在开采中应对F59、F60断层，编制防突水施工措施。

6、钻孔水本井田顶部侏罗系上覆厚度大、分布广的第四系承压强含水层。

但煤系地层与第四系之间有约600m的侏罗系弱含水层相隔，第四系水平循环带不在矿床导水裂隙带范围之内，远离矿体，因此对矿床充水无直接威胁。

而本井田所打钻孔均由第四系钻到太原组或本溪组地层，穿过煤系地层。

所以这些钻孔就构成了各含水量和地表水通道，当巷道接近或揭露钻孔时，如封闭不好就会发生突水。

西一采区有417、810、734、929、905钻孔封闭不良，故在采掘生产中采取探放水措施，防止封闭不良钻孔漏水。

1.4.2涌水量预计预计西一采区正常涌水量为10 m3/h，最大涌水量为30 m3/h。

1.5瓦斯、煤尘、煤自燃倾向和地温1.5.1瓦斯情况：瓦斯地质图上，本采区由北向南瓦斯含量逐渐增加。

12-1、12-2、13煤北部大部分为低瓦斯区，瓦斯含量小于10m3/t；南部有瓦斯含量大于10m3/t，为高瓦斯区，最高达18.8 m3/t。

7煤瓦斯含量分布规律与12、13煤基本相符，只是瓦斯含量低于12、13煤。

瓦斯含量5～13 m3/t之间。

3煤仅井检孔采了一个样，瓦斯含量7.61m3/t。

综上所述，西一采区为高瓦斯区。

详见表1-5-1、1-5-2、1-5-3。

各煤层瓦斯含量及突出危险性在采区生产前须进一步查明。

西一采区3煤层瓦斯含量一览表表1-5-1西一采区7煤层瓦斯含量一览表表1-5-2西一采区12、13煤层瓦斯含量一览表表1-5-31.5.2煤尘和煤的自燃倾向煤尘具有爆炸性，7煤煤尘爆炸指数为17.47%。