安徽省煤矿矿井技术改造设计方案说明书—-毕业论文设计.doc

目 录
前 言 4
第一章 矿井概况及地质特征 7
第一节 井田概况 7
第二节 地质特征 9
第二章 井田开拓 14
第一节 井田境界及储量 14
第二节 矿井设计生产能力及服务年限 17
第三节 井田开拓 17
第四节 井 筒 19
第五节 井底车场及硐室 20
第三章 采区布置及采煤方法 21
第一节 采煤方法 21
第二节 采区巷道布置 22
第三节 采区通风、运输、排水 22
第四节 巷道掘进与支护 23
第五节 矿井建设移交标准及建井工期 25
第四章 通风和安全 26
第一节 概况 26
第二节 矿井通风系统及通风方式 26
第三节 矿井风量与负压 27
第五章 提升、通风、排水、压风设备 31
第一节 提升设备 31
第二节 排水设备 35
第三节 压风设备 37
第四节 洒水灌浆系统 38
第五节 矿井通风设备 39
第六章 工业广场与地面布置 41
第一节 总平面布置 41
第二节 平面布置 42
第三节 竖向设计及场内排水 42
第四节 场内运输 42
第五节 管线综合布置及防洪排涝 43
第七章 矿井供电 44
第一节 供电 44
第二节 通信及信号 45
第三节 防雷 45
第四节 安全监控系统 45
第八章 劳动安全与工业卫生 47
第一节 概述 47
第二节 矿井安全 47
第三节 劳动保护与工业卫生 55
第九章 环境保护 57
第一节 设计依据及采用标准 57
第二节 大气污染源排放与防治 57
第三节 废水排放及处理 57
第四节 固体废弃物排放及综合利用 58
第五节 主要噪声处理 58
第六节 矿区绿化 58
第十章 技术经济部分 59
第一节 劳动定员及劳动生产率 59
第二节 矿井经济分析 60
第三节 矿井设计主要技术经济指标 61
附件：
1、关于《安徽省XX县新建XX矿2006年度矿产资源/储量年度报告》评审意见书
2、安徽省经济委员会、安徽煤矿安全监察局皖经煤炭函[2007]270号《关于公布2006年安徽省地方煤矿矿井生产能力复核结果的通知》
3、XX市国土资源局铜矿储备[2006] 72 号《安徽省XX县新建XX煤矿2006年度矿产资源/储量年度报告》矿产资源储量评审备案证明
4、《关于XX县XX煤矿技术改造项目备案的复函》省经委皖经煤炭函[2007]914号
5、《关于2007年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复》省经济委员会【2007】728号（XX煤矿）
6、《煤炭自燃倾向性鉴定报告》
7、《煤尘爆炸性鉴定报告》
8、XX煤矿“五证一照”复印件
9、XX县新建XX煤矿技术改造初步设计委托书

前 言
一、概况
XX煤矿位于XX市南约3.5公里处，矿区中心位置地理坐标为东经117°49′14″，北纬30°53′29″。行政区划隶属于XX市郊区大通镇，为镇办集体企业。矿区有公路与快速通道及合铜公路相连，距XX火车站约4公里，矿区距长江横港码头、XX县码头很近，水陆交通方便。
二、矿井现状
1、矿井开采现状
XX煤矿建于1994年，1995年建成投产，属镇办集体企业，原设计生产能力为3万吨/年。开拓方式为一对斜井开拓，混合井井口标高＋93m，井底水平标高－18m,井筒坡度30°,净断面3.69m2,斜长222m。混合井井口安装一台混合井提升绞车为JT-1.2绞车，电机功率为75KW，提升容器为1.0吨自制箕斗，主要用于提煤、提矸和下料、排水、进风和人员上下。回风井井口标高＋97m，井底标高＋54m,井筒坡度39°,净断面3.62m2, 斜长74m。主要用于回风和行人，地面安装两台FBCZ-№9.0型轴流式通风机，电机功率11KW。矿井通风方式为中央并列式。现暗斜井开拓至－120m标高，回风水平为－105m水平。全矿井通风、排水、消防、防尘、安全监测系统健全，设施齐备，具有良好的安全生产基础条件。
2、矿井技术改造的必要性
一是从资源上看，资源较好，煤层稳定。根据2006年9月《安徽省XX市XX煤矿2006年矿山资源储量年度报告（第一次）》提供，矿区保有资源储量122b+333类别49.45万吨，本次设计利用资源/储量为39.56万吨，可采储量为33.63万t；二是从煤炭销售市场来看，目前煤炭市场看好，销售价格呈上涨之势；三是从行业政策上看，3万吨／年生产能力的矿井将被淘汰，技改扩建，提高矿井生产能力，技改6万吨／年的矿井势在必行。
三、编制设计的依据
1、XX县XX煤矿采矿许可证；
2、《安徽省XX县XX煤矿2006年矿山资源储量年度报告（第一次）》
3、安徽省经济委员会皖经煤炭【2007】728号《关于2007年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复》
4、《煤矿安全规程》(2006年版)；
5、《煤炭工业小型矿井设计规范》GB50399－2006
6、XX县XX煤矿技改设计委托书
7、XX县XX煤矿提供的生产资料
四、设计的指导思想和原则
1、认真贯彻执行国家的有关法令、方针政策和矿山技术标准，在确保安全生产的前提下，以经济效益为中心，切实体现“少投入、多产出、工期短、效益高”的设计原则。
2、以《煤矿安全规程》（2006年版）及有关设计规范为依据，力争达到总体布局合理、安全可靠性高、投资省、见效快的目的。
五、矿井设计的主要技术经济指标
1、保有煤炭资源量为49.45万吨，本次设计可采储量33.63万吨。
2、矿井设计能力6万吨/年，服务年限4.0年。
3、矿井改造后采用混合井、石门、运输大巷，多水平上山开采，采用中央并列式通风方式，第一水平-150m，第二水平-200m，第三水平-300m，回风水平-105m 。
4、矿井建设移交投产首采工作面布置在矿井第一水平一采区东翼，投产移交一个采煤工作面，二个掘进工作面。
5、矿井提升系统
混合井：井筒净断面5.62㎡,斜长518m,单钩串车提升，提升机为JTKY-1.6型（非标）矿用提升机，电机功率110KW。
6、矿井通风
矿井总进风量为14m3/s，矿井通风方式为中央并列式。
选用风机型号为：FBCDZ-6-№12/ 2×15轴流对旋通风机（一用一备），电机功率2×15KW。
7、矿井排水
矿井涌水量：矿井－150m水平正常涌水量20m3/h，最大涌水量30m3/h。
矿井－150m水平采用一级排水，－150m水平建立排水系统。
排水设备选择：利用现有矿井排水泵，其型号为D46-50×6离心式水泵，电机功率75KW。一台工作，一台备用，一台检修。
－150m水仓容量：240m3,其中：主水仓160m3，副水仓80m3。
－200m水平及－300m水平均为二级排水，将来在技改深部开采设计中详述。
8、矿井供电
技改后矿井仍采用双回路供电，一路为铜供大通区域变电所128#，50mm2架空线路；另一路为东村区域变电所黄狮涝金矿专供，70mm2架空线路。
9、压风系统
在地面建立集中压气站，安装2台型号为W-6/8G空气压缩机，电机功率37kw, 排气压力0.8MPPa。
10、井巷工程量：1623m，万吨掘进率270.5m/万t。
11、原煤全员效率：1.47吨／工日。
12、矿井建设静态总投资：418.9万元。
13、新增产量吨煤投资：140元。
14、矿井建设工期：11.3个月。

第一章 矿井概况及地质特征
第一节 井田概况
一、交通位置
XX煤矿位于XX市南约3.5公里处，行政区划隶属于XX市郊区大通镇金华村，为镇办集体企业。矿区中心位置地理坐标为东经117°49′14″，北纬30°53′29″。
矿区有公路与快速通道及合铜公路相连，距XX火车站约4公里，矿区距长江横港码头、XX县码头很近，水陆交通方便。（详见交通位置图）
二、地形与气候
矿区位于长江南岸丘陵地带，植被发育。地势北西高，南东低，最高处海拔157米，最低处海拔约90米，相对高差67米。山体走向为北东向，矿区呈狭长的条带状分布在山坡上，平均坡角约23°。区内地表水体不发育，仅有小水塘和季节性小水沟分布在矿区南东低洼处，旱季多干涸。
本区气候温湿，属季风副热气候，温和湿润，冬夏寒署交替明显，平均气温
+16°C，最高气温+40.3°C，最低气温-12.5°C。年最大降水量2731.3mm，年最小降水量1213.4mm，年平均降水量1640.2mm,雨量集中在4～7月份。最多风向为东南风，最大风力8级，多在春季出现。
本区物产丰富，经济以农业、矿业为主，农作物盛产水稻、油菜，粮食自给有余。矿业主要是铜、铁、铅锌、金银、煤等。区内用电主要来自华东电网，该矿有高压线，供电正常，电力充足，用水来自市自来水。
三、地震
本区未发生5级以上地震，根据省地震局资料，本区地震烈度为6级。
四、矿井生产概况
XX煤矿隶属XX市郊区大通镇，为镇办集体企业。采矿许可证、安全生产许可证、煤炭生产许可证、工商营业执照、矿长资格证、矿长安全资格，“五证一照”齐全。该矿建于1994年，1995年建成投产，原设计生产能力为3万吨/年。
矿井目前各生产系统状况

1、采掘系统
矿井有一对斜井，采用斜井开拓方式，现生产水平为－105m，矿井开拓至－120m标高。
2、通风系统
矿井采用中央并列式通风，一进一回。矿井安装两台FBCZ-№9.0型轴流式通风机，配套电机功率15KW，一台工作，一台备用。现矿井总进风量626m3/min,总回风量645m3/min。井下掘进工作面安装5.5KW局扇，选用Φ400㎜导风筒压入式供风。
3、矿井供电
矿井实行双回路供电，一路为铜供大通区域128#线路；另一路为东村区域变电所黄狮涝金矿专供线路送至地面变电所。安装四台变压器，一台200KVA及一台100KVA供井下用电。两台100KVA供地面用电，中性点不接地。井上下供电分开，供电三大保护齐全，供电安全可靠。主抽风机、主排水泵和主要配电点均采用双回路供电。
4、提升系统
混合井用于提煤、提矸和下料。混合井提升绞车为JT-1.2绞车，电机功率为75KW，提升容器为1.0吨自制箕斗。采煤工作面采用自溜运煤，平巷采用0.5t的矿车，人力推车。
5、瓦斯监控
矿井安全监控系统型号KJ91A，南京富邺科技有限公司生产，分站1台，配置六台GJ4型甲烷传感器，运行主机1台，并装有防雷装置。按规定进行调校使用，能打印并保留历史记录。
6、防尘系统
矿井设有较完善的防尘系统，主斜井井口设有防尘（消防）蓄水池,其水源来自市自来水。主管路沿主斜井布置，管经均为DN25,井下支管为DN15。井下运输巷、回风巷、掘进巷道、卸煤点，转载点均按规定安装了阀门和喷头。井下粉尘较小，粉尘浓度委托皖南救护大队定期测定。
7、防灭火系统
该矿在混合井井口设有防尘（消防）蓄水池,其水源来自市自来水和井下排水沉淀池中沉淀水合用，在井底车场、运输巷留有三通和水管。井上、下设置消防器材库，配备了灭火器、消防砂、桶等消防器材。
8、防排水系统
矿井混合井建立了排水系统，混合井－105水平设立固定泵房和水仓，安装两台D46－30*9水泵（配套电机功率55KW）,一台工作，一台备用，另有一台同型号检修泵，铺设二路排水管，二路电缆，水仓容量220m3。
五、矿井技术改造的必要性
一是从资源上看，资源较好，煤层稳定。根据2006年9月《安徽省XX县XX煤矿2006年矿山资源储量年度报告（第一次）》提供，矿区保有煤炭资源量保有资源储量122b+333类别49.45万吨，本次设计利用资源/储量为39.56万吨，可采储量为33.63万t；二是从煤炭销售市场来看，目前煤炭市场看好，销售价格呈上涨之势；三是从行业政策上看，3万吨／年生产能力的矿井将被淘汰，技改扩建，提高矿井生产能力，技改6万吨／年的矿井势在必行。
第二节 地质特征
XX煤矿煤系地层为龙潭煤系。从矿井开采以来的情况及勘探情况分析，整个矿区地质构造大致为一单斜构造。
一、地层
矿区大地构造位置处于扬子准地台下扬子台坳贵池～繁昌凹断褶束之铜官山背斜中段南东翼。区内出露地层自老至新有二叠系下统栖霞组（P1q）、孤峰组（P1g）、二叠系上统龙潭组（P2l）、大隆组（P2d），三叠系下统殷坑组（T1y）及第四系（Q）。岩性特征自上而下简述如下：
1、二叠系下统栖霞组（P1q）：分布在矿区北西侧，其下部为深灰色厚层生物碎屑灰岩，上部为深灰色中厚层含燧石结核、燧石条带生物碎屑灰岩。层厚大于150m。
2、二叠系下统孤峰组（P1g）：出露在矿区北西部，其底部为紫褐、黄褐、黑色含锰硅质页岩，下部为黑色硅质岩，上部为黑色燧石夹灰黑色硅质灰岩、硅质页岩。层厚60～70m，与栖霞组呈假整合接触关系。
3、二叠系上统龙潭组（P2l）：分布在矿区南东部，为本区含煤地层，厚度62～72m，按岩性组合特征，自下而上分为三段：
下段以深灰～灰黑色页岩、砂质页岩为主，夹炭质页岩及细砂岩条带，富含菱铁矿透镜体及黄铁矿结核，沿层理分布，层厚25m左右。
中段为灰白色中厚层中～细粒长石石英砂岩夹砂质页岩，厚度约20m。
上段为含煤段，以页岩、砂质页岩为主，夹有粉砂岩及炭质页岩。顶部含煤两层，其中一煤层较稳定，大部分地段可采，二煤层不稳定，仅局部可采。富含黄铁矿结核，厚度25m左右。
龙潭组与孤峰组呈假整合接触。
4、二叠系上统大隆组（P2d）：分布在矿区南东侧，下部为灰～深灰黑色中～厚层硅质灰岩夹硅质页岩及燧石层，中部以灰～灰黑色硅质页岩为主，夹薄层硅质灰岩及燧石层，上部以硅质灰岩为主，夹灰黑色硅质页岩、钙质页岩。厚度50～70m，与龙潭组呈假整合接触。
5、三叠系下统殷坑组（T1y）：分布在矿区外南东部，地表无露头，岩性以浅灰色薄层条带状灰岩为主，夹深灰色钙质页岩，底部为灰～灰黄色钙质页岩夹透镜状泥灰岩，顶部为巨厚层钙质页岩夹灰岩。层厚82.3m，与下伏大隆组呈假整合接触关系。
6、第四系主要分布在山坡及南东低洼地带，由残积、坡积灰～黄灰色粘土、亚粘土及碎石、砂砾等组成，厚度0～12.87m。
二、构造
矿区位于铜官山背斜中段南东翼，该背斜轴线总方向约为42°，核部地层为志留系砂页岩，两翼由泥盆系至三叠系地层组成，在中段，北西翼地层正常，南东翼地层倒转。矿区内为一倒转的单斜构造，地层走向北东35°～45°，倾向北西，倾角65°～71°，北东陡，南西缓，平均约为68°。
在形成倒转背斜的后期，挤压应力逐渐分解转化为张拉应力，致使局部地段产生断裂，发生平移。在本区以外的南西角有F2斜断层，该断层走向北西西，倾向北北东，倾角70°左右，为一正断层，垂直落差25m左右，由浅部往深部断层错动逐渐变小直至消失，由于该断层在矿区外，对矿区煤层开采无影响。
三、岩浆岩
通过地表调查和坑道揭露，区内未见岩浆岩分布。
四、煤层及煤质
1、煤系地层特征
本区含煤地层位于龙潭组上段，含煤二层，自上而下分别命名为一煤层和二煤层。
2、煤层特征
一煤层：位于含煤段顶部砂岩与大隆组底部硅质灰岩之间，煤层走向北东40°左右，倾向北西，平均倾角68°。煤层结构较复杂，常有分枝复合现象，夹矸岩性为灰黑色页岩、炭质页岩，夹矸厚0.1～0.7m不等。根据钻孔控制及巷道揭露，该煤层在同一标高内自南西向北东逐渐变厚，呈似层状展布。煤层厚度为0.48～3.72m，平均厚度为1.82m，在区内均可采，属较稳定煤层。浅部煤层风化较强烈，风化带深度一般在30m左右。
二煤层：位于一煤层之下（倒转时为之上），相距2～6.5m，产状与一煤层相同，煤层厚0～1.24m，变化较大，属不稳定煤层，分布零星，未能构成可采块段，矿山不能利用。
3、煤层顶底板
一煤层底板岩性为大隆组硅质灰岩或硅质页岩、钙质页岩，顶板岩性为含煤段砂岩或砂页岩互层。
4、煤质
本矿煤层物理性质为黑色，玻璃光泽、金刚光泽，多呈粉末状及碎块状，煤岩有机组分主要为凝胶化基质，次为形态分子。煤岩类型为暗煤质亮煤类型，内生裂隙较发育。煤层化学性质，本区煤样经混合采样化验，其主要指标见下表。
煤质分析结果表
样号
编号
分析项目(%)
发热量
MJ/Kg
采样位置
Wf
Vf
Af
固定炭
Fc
全硫
S
1＃
3.56
9.21
30.52
59.23
1.71
18.82
-125YM1＃石门
2＃
3.24
9.17
31.02
58.80
1.75
19.07
-125YM2＃石门
3＃
3.72
9.42
28.19
61.37
1.62
20.70
-115YM石门
平均
3.51
9.27
29.91
59.80
1.69
19.53

根据煤质分析结果，本区煤层煤质较稳定，属中灰、中硫、低磷的无烟煤，可作民用和动力用煤。
五、水文地质条件
1、地表水文概况
矿区位于铜官山背斜中段南东翼，核部地层为志留系砂页岩，两翼由泥盆系至三叠系地层组成，在中段，北西翼地层正常，南东翼地层倒转。矿区内为一倒转的单斜构造，北东陡，南西缓，平均约为68°，从地形条件上看，皆不利于矿床地下水的聚集和补给。矿井布置合理，地表水不会危害矿山。
2、岩层含水特征
区内及其附近含水岩组按岩性及含水层空隙可分为四组：
（1）松散岩类孔隙含水岩组：分布于山间低凹地带及山坡上，主要由第四系灰～灰黄色粘土、亚粘土及碎石组成，固结程度差，结构松散，含少量孔隙潜水，水位埋深2米左右。一般在山前地带，因碎石含量增高，分选性差，孔隙性增大，含水量也相应增大。
（2）碎屑岩类裂隙含水岩组：由孤峰组、龙潭组、大隆组地层组成，岩性主要为硅质岩、硅质页岩、砂岩、粉砂岩、粉砂质页岩，这些岩层本身结构致密，渗透性极小，是良好的隔水层，但因其岩性较脆，在风化作用及构造应力作用下，容易产生风化裂隙和构造裂隙，这些裂隙一般方向性和连通性较差，延长较小，含少量裂隙水，钻孔单位用水量小于0.1升/秒·米，水化学类型为HCO3-Ca·Na型到HCO3·SO4- Na型水，矿化度0.55克/升，PH值7.4，属富水性弱至积弱的含水层。
（3）碳酸岩类裂隙～岩溶含水岩组：由栖霞组灰岩组成。分布在矿区北西，与煤层赋存部位相距较远，其岩溶较为发育，含丰富的岩溶水。据前人资料，最大可能涌水量为22升/秒，水化学类型为HCO3·SO4-Ca型水，矿化度0.13～0.29克/升，PH值6.5～9.5，属富水性中等至强的含水层。
（4）碳酸盐夹碎屑岩类岩溶～裂隙含水岩组：由殷坑组灰岩夹钙质页岩组组成，分布在矿区南东，其岩溶不发育，含少量岩溶裂隙水，据前人资料，最大可能涌水量为0.1～0.5升/秒，水化学类型为HCO3·SO4-Na型水，矿化度0.7～0.53克/升，PH值6.8，属富水性弱的含水层。
3、地下水补给、径流、排泄条件
矿区地下水主要由大气降水补给，降水通过第四系松散层和裸露岩层间接或直接补给地下水。
本区地下水以地下迳流为主，通过矿坑排水及零星泉源排出地表，另外地表蒸发也是地下水排泄的一种方式。
根据现生产井情况，矿井正常涌水量为16m3/h，最大涌水量为22m3/h。预计矿井技改后矿井正常涌水量为20m3/h，最大涌水量为30m3/h。
综上所述，矿井直接充水因素为煤层顶、底板裂隙水，从水文地质条件来看，该区域的水文地质条件为简单类型。
六、安全技术条件
矿区地层以古生界地层为基底，矿区无构造活现象，无6级以上强震震史，矿区无大型悬崖陡壁，地形坡度较为平缓，因此矿区稳定性为良好。
煤层中瓦斯含量低，每年测定工作由矿山自测报县、市行业部门审查，报省经委审批。2006年自测定瓦斯最大绝对与相对涌出量分别为0.171m3/min、2.26m3/t，二氧化碳最大绝对与相对涌出量分别为0.234m3/min、3.1m3/t，为低瓦斯矿井。2007年为停产期间，未鉴定，根据省经济委员会【2007】728号《关于2007年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复》提供，为低瓦斯矿井。分析其原因，主要是本区煤层赋存浅，又为薄及中厚煤层；附近没有出现温泉等地温热源体。以上地质因素不利于瓦斯富集而形成危险。
矿山曾取样送至安徽省煤矿安全测定站化验，测定结果为Mad4.53%，Aad21.38%，Vad3.3%；火焰长度为0，其密度为1.82 t/m3，吸氧量0.37ml/g，鉴定结论为煤尘无爆炸性，煤层为不易自燃煤层。但矿井生产过程中仍须加强通风工作。
综上所述，该矿井水文地质条件为简单类型，安全地质条件较好，瓦斯危害较轻。因此，本矿床为开采技术条件简单矿床。
七、存在问题及建议
1、矿井地质勘探程度较低，区内仅有一条勘探线，主要为生产中收集的地质资料。
2、矿井地质构造煤层赋存条件简单，有利于开采。但煤层不够稳定，探矿工程大。
3、矿井水文地质条件简单，有利于矿井开采。
4、矿山开采过程中应有防水、防冒顶、防瓦斯等工程措施，加强矿山安全生产管理和矿井防治水工作。

第二章 井田开拓
第一节 井田境界及储量
一、井田境界
XX煤矿设计资源/储量范围：走向长600m，倾斜宽160m，面积0.0961km2，标高为+90m至-300m。由下列四个拐点坐标圈定：
拐点号 X Y
a　　　　　　　　　　3418949　　　　　　　　39578281
b　　　　　　　　　　3419069　　　　　　　　39578170
c　　　　　　　　　　3419522　　　　　　　　39578574
2　　　　　　　　　　3419400　　　　　　　　39578675
二、储量
根据华东冶金地质勘查局八一二地质队编制的矿山储量年度报告提供，储量计算的对象、范围、方法及参数
1、计算对象
本井田储量计算的对象为XX县XX煤矿龙潭系煤层。
2、计算范围
本次设计范围: +90m至-300m、S＝0.0961 km2
3、计算方法及公式
本次在垂直纵投影图上按地质块段法进行估算。
估算公式：Q＝S·M·D/Sinα
其中Q――块段煤炭资源储量（万吨）；
　　S――块段垂直投影面积（m2）
　　M――块段煤层平均厚度（m）取1.82 m
　　D――煤的容重（t/m3）取1.65t/m3
　　α――块段内煤层的平均倾角取68°。
4、资源/储量估算结果
本次估算，矿山保有资源/储量（122b+333）类别49.45万吨，其中：浅部（122b+333）类资源/储量10.79万吨，122b类别3.98万吨，333类资/源量6.81万吨（含保护煤柱3.10万吨）；深部（122b+333）类资源/储量38.66万吨，122b类储量5.88万吨，333类资/源量32.78万吨，具体见资源/储量估算表。
资源/储量统计表
类型
资源储量
类别
浅部
深部
合计
(万吨)
备注
块段
编号
资源储量
(万吨)
块段
编号
资源储量
(万吨)
新增消
耗储量
111b
K1
1.57
K3
2.25
6.83
K1、K3为2005前消耗，K2为2005年～2006年7月消耗。
K2
3.01
小计
4.58
小计
2.25
保有资
源储量
333
K4
2.61
K7
0.25
39.59
K4、K5、K6、K7为保留矿柱
K5
0.08
K11
29.39
K6
0.41
K12
3.14
K9
3.71
小计
6.81
小计
32.78
122b
K8
3.98
K10
5.88
9.86

小计
3.98
小计
5.88
122b+333

10.79

38.66
49.45
合计
111b+122b
+333

15.37

40.91
56.28
5、本次技改设计储量计算范围及指标：
根据资料提供，矿井累计工业储量为49.45万t，本次设计利用资源/储量为39.56万吨，可采储量为33.63万t。其中：-110m以上目前剩余工业储量10.93万吨，设计利用资源/储量为8.74万吨，可采储量7.43万吨；-110m～-300m剩余工业储量38.52万吨，设计利用资源/储量为30.82万吨，可采储量26.20万吨。-110～-150m水平煤层厚度1.82m，-150～-300m水平煤层厚度1.92m，平均倾角为68°，煤的容重为1.65t/m3。
6、技改设计各水平及区段储量计算结果：
（1）-110m～-150m水平之间煤层储量
工业储量（333）：
Q＝S×M×γ
=600×（40÷sin68）×1.82×1.65
=7.77万吨
设计利用储量：7.77×0.80=6.22万吨
可采储量：
6.22×0.85=5.29万吨
（2）-150m～-200m水平之间煤层储量
工业储量（333）：
Q＝S×M×γ
=600×（50÷sin68）×1.92×1.65
=10.25万吨
设计利用储量：10.25×0.80=8.2万吨
可采储量：8.20×0.85=6.97万吨
（3）-200m～-300m水平之间煤层储量
工业储量（333）：
Q＝S×M×γ
=600×（100÷sin68）×1.92×1.65
=20.5万吨
设计利用储量：20.5×0.80=16.4万吨
可采储量：16.4×0.85=13.94万吨
矿井储量计算表
煤层
水平
倾角(度)
走向长(m)
垂高(m)
煤层均厚(m)
容重
(t /m3)
工业储量(万吨)
设计利用储量(万吨)
可采储量(万吨)
一煤
-110m以上
68
600

1.65
10.93
8.74
7.43
一煤
-110m～-150m
68
600
40
1.82
1.65
7.77
6.22
5.29
一煤
-150m～-200m
68
600
50
1.92
1.65
10.25
8.20
6.97
一煤
-200m～-300m
68
600
100
1.92
1.65
20.5
16.40
13.94
合 计
49.45
39.56
33.63

第二节 矿井设计生产能力及服务年限
一、矿井生产能力
本次委托设计生产能力为6万t/a。
矿井年工作日为330天，每天三班作业，每天净提升时间为16小时。
二、矿井服务年限
根据此块段的估算储量及可采储量计算，矿井可采储量为39.40万吨。
T=39.40/(6×1.4)＝5.0 5(年)
T -可采储量 万吨
A -生产能力 A＝6万t/年
K-储量备用系数， 取 K=1.4
技改矿井服务年限为5.05年，符合设计规范要求。
第三节 井田开拓
一、矿井原开拓系统
XX煤矿建于1994年，1995年建成投产，原设计生产能力为3万吨/年。
该矿一对斜井开拓，混合井井口标高＋93m，井底落脚－18m,斜长222m。两道下山延深，现矿井暗斜井开拓至-120m标高，利用石门进入煤层，回风水平为－105m。全矿井生产系统及辅助生产系统基本健全。
二、技术改造开拓方案选择
根据目前矿井现状，拟订两套开拓方案进行比较。
方案一：在工广中部打一立井至－150m水平（技改一水平），作为技改混合井，通过暗斜井延深至－200m水平（技改二水平）及－300m水平（技改三水平）。改原混合井为技改副井，回风井用途不变。
其优点：1、着眼矿井长远开拓，矿井双翼开拓，能兼顾整个井田。
2、有利于矿井下一步扩大规模。
其缺点：1、井巷工程量大，工期长，投资多，见效慢。
2、不能充分利用原有井巷。
3、立井安全管理难度大。
方案二：利用原暗斜井（－18m～―120m）分别向上延伸至地面（－18m～+93m）向下延深至－150m水平，作为技改混合井，通过暗斜井延深至－200m水平（技改二水平）及－300m水平（技改三水平）。原混合井不再利用，回风井用途不变。
其优点：1、前期井巷工程量小，工期短，投资省，见效快。
2、老系统利用程度高。
3、斜井施工简单，管理有经验。
其缺点：1、单翼开拓巷道维护时间长，维修费用大。
2、后期矿井开采接替紧张，不利于矿井下一步扩大规模。
方案比较

方案一
方案二
工程量
岩巷
1053
814
煤巷
809
809
合计
1862
1623
优点
通风、提升能力大大提高。
井巷维修费用小。
开拓系统简单，能实现集中生产。充分利用原有井巷，总工程量较小，投资省。
斜井施工简单，管理有经验。
缺点
井巷总工程量较大，新增提升设备能力较大，技改投资多。
立井施工组织复杂，管理难度大。
后期矿井开采接替紧张，不利于矿井下一步扩大规模。
井巷维修费用大。
综合以上经济技术分析，同时，根据矿方意见，选择方案二，利用原暗斜井（－18m～―120m）分别向上延伸至地面（－18m～+93m）向下延深至－150m水平，作为技改混合井，通过暗斜井延深至－200m水平（技改二水平）及－300m水平（技改三水平）。原混合井不再利用，回风井用途不变。
三、井筒数目及用途
通过上述方案比较：本次设计利用原暗斜井（－18m～―120m）分别向上延伸至地面（－18m～+93m）向下延深至－150m水平，作为技改混合井，主要用于提煤、矸、下料、排水、进风和人员上下等。－150m以下通过改变井筒方向采用暗斜井延深至－200m水平（技改二水平）及－300m水平（技改三水平）。原混合井不再利用，回风井井筒进行维修、改造、扩大断面，主要用于回风和行人。
四、水平划分
水平划分及标高的确定
根据本区煤层的赋存状况，矿井技改共分三个水平，第一水平为－150m水平，第二水平为-200m水平,第三水平为-300m水平。回风水平为-105m水平。阶段及区段：一水平阶段：-105m～-150m。分-110m～-130m及-130m～-150m两个区段；二水平阶段：-150m～-200m。分-150m～-175m及-175m～-200m两个区段；三水平：-200m～-300m。分-200m～-225m, -225m—-250m, -250m～-275m及-275m～-300m四个区段。各水平只划分一个采区，采区均采用双翼布置。
五、主要巷道布置
根据本井田煤层赋存特点及矿井开拓方式，确定采区布置和采煤方法，本矿井主要巷道采用主石门和大巷开拓。
第四节 井 筒
技改设混合井、回风井两个井筒
井筒布置用途及装备
一、混合井井筒
混合井井筒，井口标高＋93m，井底水平标高－150m,井筒坡度28°, 井筒斜长518m，净断面5.62m2,采用半圆拱断面锚喷支护（表土层为砌碹支护）。担负矿井提煤、提矸、下放材料设备及人员上下任务。本井筒为矿井的进风井，并兼作矿井的一个安全出口。井筒内还敷设排水管两趟，洒水管、动力电缆、通讯电缆、监控电缆等。
二、回风井井筒
回风井井筒井口标高＋97m，井底水平标高＋54m，井筒坡度39°, 井筒斜长74m，净断面改扩为4.10m2,采用半圆拱断面锚喷支护，本井筒作为矿井回风行人井，并兼作矿井的另一个行人安全出口。
井 筒 特 征 表

井筒
名称
井口坐标
井口
标高(m)
井筒倾角（度）
井筒
斜长(m)
井筒
断面(净)m2
井筒
装备
支护
材料
X
（34）
Y（395）
混合井
19082
78418
+93
28
518
5.62
矿车
锚喷
回风井
19130
78484
+97
39
74
4.10

锚喷
第五节 井底车场及硐室
一、井底车场
新建-150m水平井底车场，采用串车提升，大巷车场位于－150 m大巷内，设空、重车线，存车线长根据串车数量及设备的最大尺寸确定，其长度为26m。
二、主要硐室
在-150m水平设中央泵房、配电硐室、水仓和消防材料库。
1、水泵房：在-150水平井底车场附近设中央泵房，泵房长12m，宽2.4m，高2.6m。泵房地坪高出巷道0.5m，采用锚喷支护。
2、配电硐室：在-150水平井底车场附近设配电硐室，硐室长8m，宽2.4m，高2.6m，采用锚喷支护。
3、水仓：在-150水平井底车场附近设内、外水仓，内、外仓断面均为4.17㎡，内仓长20m，外仓长40m，水仓容积240m3。
4、井下消防材料库：在-150水平井底车场附近设消防材料库，其长度为6m,断面为4.17㎡。
三、采区车场及硐室
1、矿井技改后，在-110m～-150m之间沿煤布置一组采区上山，采区上山下部（-150m）设采区存车线，其长度为25m。
2、采区硐室：在采区下部车场附近设采区配电硐室、信号硐室等。
第六节 大巷运输
一、运输方式的选择
本矿井技改设计生产能力为6万t／a，井田面积0.0961km2，大巷坡度3‰,混合井井筒采用600mm轨距的22kg/m钢轨，井下主运输巷铺轨采用600mm轨距的15kg/m的钢轨。区段运输平巷铺设11kg/m的钢轨。均采用人力推车运输。
针对本矿井井下运输的服务地点少，运量小，运距短等特点，结合小型矿山的具体情况，井下煤炭和矸石、材料等辅助运输均采用矿车运输。
二、运输设备的选择
矿山现使用的20台0.5t翻斗式矿车（MF0.6－6）,用于采区内区段运输平巷运输，技改新增40辆1t固定车箱式矿车（MG1.1-6B），用于水平运输巷及主提升井装运煤炭和矸石。并自制6辆材料车。
第三章 采区布置及采煤方法
第一节 采煤方法
一、采煤方法的选择
1、采煤方法
根据煤层的开采条件以及采煤面淘汰木支护的要求，设计采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法，即利用采煤工作面一对开切眼逐步把水平铺设的掩护支架、下放到与水平面成30℃夹角的伪倾斜位置，形成伪倾斜采煤工作面，然后工作面沿走向推进。
2、采煤工艺
根据本矿井煤层的赋存条件，设计选取炮采回采工艺，辅助以风镐落煤，确定采取一次采全高。
3、工作面采煤、装煤、运煤方式
工作面采用放炮落煤，人工装煤，工作面自溜运煤，实行两班采煤，一班准备的作业方式。
4、工作面顶板管理
工作面采用伪倾斜柔性掩护支架支护，日推进度1.4 m。由于掩护支架把工作空间与采空区隔开，故顶板管理方法为自然垮落法。
二、工作面主要技术参数的确定
1、工作面采高
本矿井煤层较稳定块段煤厚为0.98～2.9米，平均厚度为1.82米，根据已确定的采煤工艺，采用一次采全高方式回采，其平均采高与煤层平均厚度相一致。
2、工作面长度
根据本矿井煤层开采条件和现有开采水平，回采工作面斜长设计为40～50m（一个区段的斜长）。
3、工作面产量预计
根据现有生产矿井的实践经验，回采工作面“两班采煤，一班准备”的作业方式，工作面一般为一昼夜两个循环的作业方式，工作面生产能力为：
A＝L·S·M·Y·C·N
＝42×1.4×1.82×1.65×0.95×330
＝5.54（万t/a）
加上10%的掘进煤量，全矿井年产量可达6万吨，满足矿井生产能力6万t/a的设计要求。
三、主要采煤设备选型
回采工作面爆破落煤，煤层