煤炭有限责任公司老鹰岩井辅助提升系统改造设计方案.doc

前 言
一、矿井概述
内江市双鹰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。
我院受内江市双鹰煤炭有限责任公司的委托，于2007年8月完成了内江市双鹰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内江市双鹰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，双鹰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，受内江市双鹰煤炭有限责任公司的委托，我院承担《内江市双鹰煤炭有限责任公司老鹰岩井辅助提升系统改造设计》。
内江市双鹰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，内江市双鹰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、内江市双鹰煤炭有限责任公司“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《关于内江双鹰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、内江市双鹰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
内江市双鹰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。
中元炭煤层赋存于T3xj1中、上部，煤厚0～1.24 m，平均0.11 m。仅局部范围内可达工业厚度。
下元炭2煤层为区内主采煤层，赋存于T3xj1中部，煤质较好，层位相对稳定。煤层厚度0～0.92 m，平均0.37 m；可采范围内煤层厚度可达0.40～0.70 m。含1～2层夹矸。
下元炭1煤层赋存于T3xj1下部，局部可采煤层，平均厚0.18 m，局部可达0.70 m。可采范围内煤层厚度0.58～0.77 m，主要分布于双河镇北侧1 km的局部地带。
下元炭1煤层距下元炭2煤层0.05～6.48 m，平均2.20 m；下元炭2煤层距高炭煤层平均202.16 m。
（三）煤质
高炭煤层呈黑灰～灰黑色，以暗煤为主，亮煤次之，亮煤呈条带状分布于暗煤之中，性硬多呈块状，光泽属暗淡至半暗淡型。
下元炭2煤层呈黑色，以亮煤为主、暗煤次之，暗煤呈条带状，呈光亮至半光亮型；下元炭1煤层呈黑色，以亮煤为主，暗煤次之，夹线状镜煤及丝炭，为光亮至半光亮型。
根据储量核实报告，各可采煤层原煤化学分析结果见表2-2-1。
表2-2-1 各可采煤层化学分析成果表
项目
煤层
灰分
Ad（%）
挥发分
Vdaf（%）
全硫
St,d（%）
磷Pd
（%）
发热量Qgr. d
（MJ/kg）
高炭
32.58～39.33
20.00
0.30～1.06
0.004
22.062
下元炭2
22.75
24.49
1.18
0.106
22.062～26.962
下元炭1
11.71～26.64
17.77～25.27
0.21～1.15
0.106
21.393～31.024
（四）煤的分类及工业用途
根据表煤炭质量分级国家标准（GB/T15224.1～3-2004），区内高炭煤层属高灰、特低～中硫、低热值煤；下元炭2煤层属中灰、中硫、低～高热值煤；下元炭1煤层属低～中灰、特低～中硫、低～高热值煤。根据中国煤炭分类国家标准（GB5751-86），高炭煤层属一～二号气肥煤（QF），可作动力、民用及发电用煤等；下元炭2、下元炭1煤层属1/3焦煤（1/3 JM），洗精煤为冶金炼焦用煤，中煤用于发电。
四、水文地质条件
区内主采煤层高炭、下元炭赋存于T3xj5、T3xj1，因此，区内主要充水含水层为可采煤层顶板T3xj5、T3xj1砂岩裂隙含水层。
须家河组第五段（T3xj5）以细～中粒长石石英砂岩为主，为裂隙含水层，地表仅在沟谷中出露上、中段，有泉井9个，老窑水17个，较大水池5个，泉流量一般0.006～0.015 L/s。CK17、144号钻孔抽水试验，单位涌水量分别为0.00027、0.00021 L/s·m，富水性较弱。水质为HCO3-Na·K型水，是开采高炭煤层时主要充水段。
须家河组第一段（T3xj1）上部为中粒长石石英砂岩，钻孔揭露该含水层时，喷气、油、涌水者较多，131号孔钻进该层顶部时，喷气、涌水，水位高出地表达16.14 m，并喷出数吨绿色原油；162号孔在T3xj1上部长石石英砂岩（井深444.04 m）喷气、涌水；159号孔抽水试验，稳定水位高出地表41.68 m，水位降低164.45 m，单位涌水量0.001284 L/s·m，并有少量气体逸出，水质为Cl-K·Na+Ca型水。是未来开采下元炭煤层时主要充水水源。
另外，大气降水为区内地下水主要补给来源，老空水、断层破碎带水以及未封闭或封闭不良钻孔水为老鹰岩井主要充水因素，因此，老鹰岩井水文地质条件属中等类型。
根据矿井提供资料，高炭煤层正常涌水量25 m3/h，最大涌水量35 m3/h；开采下元炭煤层枯水期矿井中涌水量约400～600 m3/d，雨季涌水量约1800 m3/d。
五、其它开采技术条件
（一）煤层顶、底板情况
高炭煤层顶板为灰黑色泥岩、砂质泥岩，厚0～4.75 m，平均1.00 m，底板为灰黑色泥岩、砂质泥岩夹薄层泥质粉砂岩，厚3.70 m。
下元炭2煤层顶板上部为灰黑色泥岩、砂质泥岩，中、上部为细砂岩，厚3.72～11.72 m，平均6.14 m，顶板上21.94 m为浅灰色细～中粒长石石英砂岩夹1～2层泥岩、砂质泥岩，含油、气、盐卤。底板为灰黑色泥岩、砂质泥岩夹薄层泥质粉砂岩，有时含油，下部为浅灰色细～中粒长石石英砂岩，厚0.05～6.48 m，平均2.20 m。
下元炭1煤层顶板为深灰～灰黑色泥岩、砂质泥岩，有时含油，厚0.05～6.48 m，平均2.20 m，底板为粘土质泥岩、石英砂岩，层位稳定，厚0～11.16 m，平均3.07 m。
（二）瓦斯
根据内江市安全生产监督管理局（内安监救援【2009】218号）《关于全市矿山瓦斯等级鉴定结果的通知》，内江市双鹰公司老鹰岩井2009年绝对瓦斯涌出量为11.85m3/min，相对瓦斯涌出量为28.58m3/t，属高瓦斯矿井。
（三）煤的自燃倾向及煤尘爆炸危险性
根据四川省煤炭产品质量监督检验站2003年12月31日提交的报告，高炭煤层自燃倾向性等级为Ⅱ类，属自燃煤层；根据重庆煤炭质量监督检验站2005年1月19日提交的报告，下元炭2煤层自燃倾向性等级为Ⅰ类，属容易自燃煤层。各煤层均有煤尘爆炸危险性。
（四）地温及冲击地压
根据矿山周边矿井向家寨煤矿的资料，本区地温梯度小于3℃/100 m，即地温增温级大于33 m/℃，属地温正常区。
根据地质报告和矿井实际揭露情况，并参照邻近同一井田开采同一煤层资料，井田属地压正常区，受冲击地压威胁可能性较小。

第二章 井田开拓
第一节 井田境界及储量
一、井田境界
内江市双鹰煤炭有限责任公司老鹰岩寺井位于资中县双河镇内。1987年建井，1990年投产。老鹰岩井现持《采矿许可证》是在2004年10月8日，由四川省国土资源厅颁布发的《采矿许可证》，证号为5100000420872。企业经济类型为有限责任公司。矿区范围共由42个拐点组成，准采高炭、下元炭1、下元炭2煤层，各拐点坐标如表2-1-1，面积12.3597km2，高炭采高为+320～+203m；下元炭1、下元炭2采高50m～-228m。
表2-1-1 内江市（老鹰岩井）采矿证拐点坐标一览表
矿区
拐点号
X坐标
Y坐标
拐点号
X坐标
Y坐标
高炭
1
3281565
35477300
6
3283790
35478670
2
3281870
3547720
7
3283130
35478475
3
3283040
35477520
8
3282990
35477900
4
3283120
35476815
9
3282680
35477795
5
3284340
35477880
10
3282405
35478215
下元
炭1

下元
炭2
1
3281950
35480150
17
3285510
35477270
2
3280830
35478600
18
3285860
35477510
3
3281840
35477600
19
3285870
35479315
4
3281565
35477300
20
3286490
35479260
5
3281870
35477020
21
3287065
35479480
6
3282770
35477415
22
3287310
35478725
7
3283040
35477458
23
3287375
35478580
8
3283120
35476820
24
3287660
35478270
9
3284030
35477625
25
3288125
35478780
10
3284665
35477550
26
3288110
35479070
11
3285115
35477340
27
3287830
35479465
12
3285020
35478330
28
3287400
35479760
13
3285390
35478615
29
3286135
35479960
14
3285190
35478160
30
3284990
35479940
15
3285460
35477860
31
3283515
35479750
16
3285580
35477665
32
3282780
35479190
井田范围无相连的小煤窑，在井田西南方向有葫芦寺矿业公司，与本井有50m矿界煤柱相隔，在井田北部有兴达煤业公司，与本井之间有300m无煤冲刷带相隔。互无水力联系，对本井无影响。故矿权上无争议或纠分。
二、储量
1、地质储量
根据四川省地勘局区域地质调查队2003年6月提交的《四川省资中县资威煤田内江市双鹰煤炭有限责任公司老鹰岩矿井下元炭储量核实报告》，在新增划下元炭煤层采矿权范围内，共核实111b+331+332级储量8192k。根据四川省地质矿产公司2007年9月提供的《内江市双鹰煤炭有限责任公司（老鹰岩井）高炭资源储量核实报告》，在高炭煤层开采范围内，共核实122b+333级储量1651.2kt。
2、工业资源/储量
矿井工业资源/储量应为地质资源量中探明的资源量331和控制的资源量332，经分类得出的经济的基础储量111b和122b、边际经济的基础储量2M11和2M22，连同地质资源量中推断的资源量333的大部。本矿井构造简单，333储量可信度系数按0.8计取，则矿井工业资源/储量为 9756.2kt。各煤层工业资源/储量计算如下：
下元炭工业资源/储量=111b+331+332=6494.0+386.0+1312.0=8192.0kt
高炭工业资源/储量=122b+333k=1216.2+435.0×0.8=1564.2kt
3、矿井设计资源/储量
矿井设计资源/储量应为矿井工业资源/储量减去计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑等永久煤柱。根据本矿煤层赋存位置及条件，矿井构造简单，无大的断层；地面仅一条小河和支线铁路通过，但煤层埋藏较深，开采对其影响应较小，无需留设其他煤柱（国土资源部门划界时已留煤柱）；因此矿井设计资源/储量即为矿井工业资源/储量。
4、矿井设计可采储量
矿井设计可采储量应为设计资源/储量减去主要井巷等煤量后与带区回采率的乘积，取带区回采率93%经计算，现矿井设计可采储量为约7216.8kt。
第二节 矿井设计生产能力及服务年限
一、矿井工作制度
矿井年工作日为330a，每天三班作业，两班采煤，一班准备，三班掘进。
二、矿井设计生产能力
矿井设计生产能力，系根据地质勘探程度和井田地质构造，储量、煤层生产能力、开采技术条件及市场供需情况等因素确定。2003年，通过技术改造，将原煤生产能力由90kt/a增至150kt/a，提升、通风、排水、运输等主干系统按210kt/a设计。当时预计投产时高炭煤层将开采完毕，而其生产能力全集中于下元炭。但根据矿井生产揭露和对地质勘探工作的加强，矿井原高炭煤层尚余较多储量，根据该矿2006年生产能力核定报告，高炭煤层生产能力为210kt/a，尚可服务8年左右；而原90kt/a增至150kt/a的扩建工程完毕后，高炭尚余较多资源。为合理利用已形成的高炭煤层和下元炭煤层生产系统，做大做强企业，设计拟对全矿井生产能力进行调整，拟将生产能力进一步扩大至300kt/a，下元炭生产能力不变仍然维持150kt/a，高炭煤层生产能力调整至150kt/a，待高炭煤层开采完毕后，利用下元炭进行接替。
三、矿井及水平服务年限
T=
式中：ZK—— 矿井（或水平）的可采储量，万t；
A—— 矿井（或水平）设计生产能力，万t/a；
K—— 储量备用系数，取K＝1.3。
经计算，矿井扩建投产后至5.0年期间，矿井生产能力为300kt/a；5.0年后，矿井生产能力为210kt/a，可采期为19.0年；全矿总服务年限为24.0年，矿井服务年限基本满足设计规范的要求。
第三节 井田开拓
一、矿井开拓方式
矿井现为立井+斜井综合开拓方式，立井担负矿井进风、运煤、行人等任务，斜井担负矿井进风、材料、矸石运输等任务，回风斜井担负矿井回风任务。
二、水平划分
根据煤层赋存情况和本矿井装备水平，由于井田倾斜长度6km较长，阶段斜长按500～600m左右划分，全矿井共划分3个水平，即：高炭+237m水平、下元炭-90m水平、下元炭-180m水平，但考虑到下元炭±0m以上尚有少量资源，增设一±0m辅助水平。
三、大巷布置
本矿井主采煤层下元炭2和局部开采煤层下元炭1均属极薄～薄煤层，且间距较近，平均2m左右。根据目前施工揭露，下元炭煤层底板为砾岩，而下元炭煤层和高炭顶底板为砂岩或砂质页岩，易于施工和维护，根据邻近矿井经验，设计拟将运输大巷和回风大巷均布置在煤层中。
四、带区划分及开采顺序
（一）带区划分
根据该矿煤层赋存情况、井型和技术水平，设计以人为边界和自然边界相结合方式划分条带。沿走向每隔800m左右划分一个带区。每个带区倾斜长500～800m，走向宽800m。每个带区布置4个对拉工作面。全矿下元炭共划分为22个带区。
（二）开采顺序
本矿下元炭煤层有两层，即下元炭1、下元炭2。对于下元炭2和下元炭1煤层，则采用自上而下开采，即先开采下元炭2，然后开采下元炭1。带区采用前进式开采，采煤工作面后式开采，以井筒为基准向东西两翼边界方向进行开采。水平间一般采用下行式开采方式。

第三章 带区布置及装备
第一节 带区布置
一、移交生产和达到设计能力时的带区数目，位置和工作面生产能力计算
该矿开采两层煤：高炭和下元炭，层间距约280m。辅助提升系统改造结束后，高炭煤层资源已经枯竭，因此，本设计在下元炭煤层置三个对拉工作面。
根据下元炭煤层赋存情况及开采技术条件，按倾斜条带布置，矿井改建移交生产和达到设计生产能力需布置三个条带：在±0m辅助水平XW2201带区布置一个对拉工作面，在－90m水平XE1101、XE1102带区各布置一个对拉工作面。见图F2225－163－1。
矿井投产时和达产时，由XW2201、XE1101、XE1102三个带区（每个带区一个对拉工作面）保证矿井300kt/a的设计生产能力。
三个带区三个对拉工作面生产能力按下面计算：
A=LγMrC
=690×200×0.45×1.6×0.97=96.4kt/a
式中：AX——一个对拉工作面的生产能力，kt/a；
L——工作面年推进度，690m；
γ——一个对拉工作面长度，200m；
M——煤层平均厚度，0.45m；
r——煤的容重，1.6t/m3；
C——工作面回采率，97%。
考虑5%的掘进出煤，XW2201带区、XE1101和XE1102带区共三个对拉工作面生产能力：
A2X=3×1.05×AX
=3×1.05×96.4=303.7kt/a
上述计算表明，矿井布置三个对拉工作面（倾斜条带）能达到303.7kt/a的矿井设计生产能力。
二、开采顺序
根据矿井的现状及主井井筒的位置，为节约投资，设计决定（立井井筒）东西两侧均采用带区前进开采。该矿系高瓦斯矿井，且瓦斯主要来源于采空区，为有利于采空区瓦斯的排放，设计决定倾斜条带（工作面）均采用后退式回采。
第二节 采煤方法
一、采煤方法的选择及其依据
（一）采煤方法的确定
本井田内地质构造及水文地质条件均较简单，煤层倾角为3～4º，仅井田西南端局部倾角5º。矿井开采的煤层（下元炭2和下元炭1）的顶板多为泥岩或砂质泥岩，厚度不稳定，其性脆易风化，开采中极易冒落，较难管理。根据上述开采技术条件及该矿多年来的生产经验，本矿井确定采用倾斜长壁采煤法。全部冒落法管理顶板。
（二）工作面长度的确定
本矿井为近水平极薄煤层，设计可采煤层为下元炭煤层。
下元炭煤层亦系复合煤层，含夹矸1－2层；层位相对稳定，储量计算范围内平均纯煤厚0.45 m；采高0.8 m。
根据高炭煤层和下元炭煤层平均煤厚及采高，在参考类似矿井的基础上，结合该矿以往的生产经验。各带区对拉工作面长确定为200m（100m×2）。
二、工作面采煤、装煤、运输方式及设备选型
该矿井设计生产能力300kt/a，属小型矿井。由于开采的下元炭为极薄煤层，且均为复合煤层。移交生产和达产需三个对拉工作面XW2201带区、XE1101和XE1102。平均纯煤厚0.45 m；采高为0.8 m。
根据目前省内开采极薄煤层的实际生产水平，并结合该矿以往的实际生产经验，设计下元炭煤层回采工作面采用MG100-TP采煤机落煤，工作面安装SGD－420/22刮板运输机将煤炭运至运输斜巷中的SGD－420/30型刮板运输机上再由皮带外运。
三、工作面支架及顶板管理方式
下元炭煤层回采工作面选用DZ08－30/100单体液压支柱配HDJA-800铰接顶梁支护，采用全部冒落法管理顶板，工作面夹矸用于回风斜巷沿空留巷砌筑和充填采空区。
四、采煤工作面循环环数，日进度、年进度
采煤工作面每天3个循环，循环率按87%计，一个循环进0.8m，月进度57.5m，年进度690m。
五、条带及工作面回采率
经计算，带区回采率为95%，工作面回采率为97%，符合规范规定。
六、生产时主要材料消耗指标
生产时要材料消耗指标如下：
雷管：7500发/万t；
炸药：2500kg/万t；
钢材：10t/万t；
木材：30m3/万t
第三节 巷道掘进
一、巷道断面及支护形式
根据各巷道围岩性质，服务年限、运输、行人、通风等因素综合考虑确定。轨道暗斜井、水平运输大巷、回风斜井等为半圆拱，锚喷支护。工作面运输巷、工作面回风巷等采用梯形断面，金属支架支护。详见《巷道断面图册F2225-122》。
二、掘进工作面个数、掘进机械设备配备
矿井扩建投产时，3个对拉工作面回采，6个掘进工作面掘进。各掘进工作面各配备风动凿机（YT-27）2台，全液压侧卸式装岩机（ZCY-45）1台，局扇（BKJ5.5×2）1台，泥浆泵1台，混凝土喷射机1台。
四、采掘比例关系和矸石率予计
矿井达产时，3个对拉工作面回采，6个掘进工作面掘进，采掘比为3:6，根据确定的巷道掘进指标计算，回采工作面接替准备时间是充裕的。
预计矿井的掘进出矸率为20%。
五、井巷工程量和移交生产的三个煤量
井巷工程量见表3-3-1

表3-3-1 井巷工程量汇总表
顺序
项目
名称
断面
形状
支护
方式
长度(m)
掘进断面积(m2)
掘进体积(m3)
煤
半煤
岩
计
煤
半煤
岩
计
一
带区

1
＋236～±0m轨道暗斜井
半圆拱
锚喷

558
558
10.1

5635.8
5635.8
2
±0m轨道石门
半圆拱
锚喷

306
306
8.7

2662.2
2662.2
3
±0m辅助水平运输大巷
半圆拱
锚喷

466
466
9.1

4240.6
4240.6
4
＋2m回风大巷
半圆拱
锚喷

410
410
7.2

2952.0
2952.0
5
－90m～±0m轨道暗斜井
半圆拱
锚喷

250
250
8.7

2175.0
2175.0

±0m辅助水平回风斜巷
半圆拱
锚喷

575
575
7.2

4140.0
4140.0
6
-90m西主石门
半圆拱
锚喷

606
606
8.7

5272.2
5272.2
7
工作面运输巷
　梯形
金支

633　

633
5.8

3671.4　

3671.4
9
工作面回风巷
　梯形
金支

1265　

1265
5.8

7337.0　

7337.0
10
工作面开切眼
矩形
单体支柱

200

200
2.7

540.0　

540.0
11
其它
　梯形
金支

200　

200
5.8

1160.0　

1160.0
合计

5469

39786.0

第四节 移交标准及建井工期
本矿井扩建投产时移交3个带区，3个对拉工作面。工作面总长度476～638m，井巷工程总长度5469m，掘进总体积39786m3。详见表3－3－1。
辅助提升贯通路线长2166m，贯通工期12.0个月，若需形成XW2201带区XM220101、XW220102 对拉工作面，则施工工期为16.0个月。
第四章 矿井通风与安全
第一节 矿井通风
一、矿井瓦斯、煤尘、煤层自然发火、地温及冲击地压
（一）矿井瓦斯
1、瓦斯等级
根据内江市安全生产监督管理局（内安监救援【2008】218号）《关于全市矿山瓦斯等级鉴定结果的通知》，内江市双鹰公司老鹰岩井2008年绝对瓦斯涌出量为11.85m3/min，相对瓦斯涌出量为28.58m3/t，属高瓦斯矿井。
根据矿井开采下元炭实际情况，矿井下元炭瓦斯主要来源于采后破坏的煤层顶板须家河组二段砂岩含油含气层及掘进巷道遇裂隙导通雷口坡灰岩裂隙含气层。另外，本煤层瓦斯涌出、邻近煤层瓦斯涌出、围岩裂隙中瓦斯涌出也是下元炭瓦斯来源之一。据矿方提供的资料，该矿下元炭采煤工作面风排瓦斯量为3.85m3/min，工作面瓦斯抽采纯量为1.75m3/min，属高瓦斯矿井。
2、矿井瓦斯涌出量预测
根据上述资料分析，双鹰公司老鹰岩井二00八年度开采下元炭煤层标高在-90m以上，地面标高为+430m以上，开采平均深度在450m以上，都处于瓦斯风化带以下，故按下式确定a值：
a=（H1－H0）/(q1－q0)
式中：H1—瓦斯带内1水平的开采深度，m；
H0—瓦斯风化带深度，m；取60m。
Q1—在H1深度开采时的相对涌出量，m3/t；
Q0—瓦斯风化带的相对涌出量，m3/t；取2 m3/t。
代入数据得：a=（450－60）/(28.58－2)=14.67m/（m3/t）。
预计矿井技改投产时开采XE1101、XE1102、XW2201带区，开采最大深度为496.8m，预计矿井相对瓦斯涌出量为：q =（496.8－60）/14.67+2=31.78m3/t。
根据周围生产矿井瓦斯等级签定相关参数，采用矿山统计法预测矿井瓦斯涌出量为31.78m3/t，绝对量为20.08 m3／min，此时采煤工作面瓦斯涌出量为5.6m3／min，以此参数确定采煤工作面抽采和配风。
（二）煤尘爆炸性
根据四川省煤炭产品质量监督检验站2003年12月31日提交的报告，该矿所采高炭煤层有煤尘爆炸危险；根据重庆煤炭质量监督检验站2005年1月19日提交的报告，该矿所采的下元炭2有煤尘爆炸危险。因此在生产中必须采取除尘措施，设置隔爆设施，以防煤尘爆炸。
（三）煤的自燃倾向性
根据四川省煤炭产品质量监督检验站2003年12月31日提交的报告，该矿所采高炭煤层煤的自燃倾向性为自燃；根据重庆煤炭质量监督检验站2005年1月19日提交的报告，该矿所采的下元炭2煤层煤的自燃倾向性为容易自燃。因此在生产中必须采取防治自燃发火措施。
（四）地温
据矿井生产揭示，区内无地温异常区，井下温度较低，无热害危及矿井安全生产，据地质资料，深部区域也无地温异常区。
(五)冲击地压
矿井无冲击地压显现，属正常地压矿井。
二、矿井通风方法及通风方式
（一）通风方法
由于该矿为高瓦斯矿井，选择抽出式通风方法通风。
（二）通风方式
矿井采用中央并列式通风方式。采煤工作面采用“W”型通风，掘进工作面采用局部通风机压入式通风。
三、风井数目、位置、服务范围及服务时间
矿井目前有3个井筒，即主立井、斜井和+436m回风斜井。主立井和斜井进风，+436m回风斜井回风。+436m回风斜井服务于整个矿井的开采时期。矿井技改后井