煤矿开发利用正文.doc

第一章 概 述 第一节 概 述 一、矿井地理位置与交通 1、位置与交通 XXXXX煤炭有限公司XXX位于XX市红土乡，属漂水岩煤矿区，距XX市约50 km。矿区南缘有公路通达XX市区，全程约120 km，交通运输尚方便。 前龙煤矿 图1-1 XXX交通位置图 2、自然地理 本区在地貌上属中高山地区，总体上东南高西北低。区内最高点海拔标高1200m，最低点海拔标高约450m，相对高差750m，属中切割山区。 矿区内植被保护较好，覆盖率约80，多为杂灌木。 区内气候属亚热带季风性湿润气候，四季分明，年平均气温约17℃，年均降雨量1400mm，积雪厚度28cm。区内有溪流数条，冬季无水，夏季涨水，溪流以北东向为主，由西向东汇入XXX。 区内经济以农业为主，主要农作物为麦子、玉米、红薯、土豆等，主要经济作物有烟叶、药材、生漆等，区内经济较为落后。 本区地震烈度为VI度。 二、隶属关系 企业隶属XX市红土乡管辖。 三、企业性质 企业性质为有限责任公司。 四、矿井现状 1、基本情况 矿区煤炭资源的开采可追溯到上世纪八、九十年代。九十年代后期，国家对小煤矿进行整顿，目前矿区煤矿整合后计划保留XXX、谭家湾煤矿、长槽煤矿、平锦煤矿、大树林煤矿、漂水岩煤矿六家采矿权人。 XXX由原前塘煤矿和龙洞湾煤矿资源整合而成，两矿整合后，井田范围进行了调整。为合理开拓部署，提高矿井生产能力，因此进行矿井技术改造，对井田开拓重新部署，矿井设计生产能力6万吨/年。 XXX长时期为小规模开采，井田东北部和煤层露头浅部已被开采形成采空区。矿井主采煤层为二叠系上统吴家坪组含煤段煤层。 矿井目前采用走向短壁式采煤方法，采煤工作面采用木支柱支护，全部垮落法管理顶板。 巷道掘进采用YT-23型凿岩机和MZ-12型煤电钻，W-3/5型空压机供气，巷道采用梯形或矩形断面，木支架支护。 矿井正常涌水量2 m3/h，最大涌水量5 m3/h。 矿井瓦斯等级为低瓦斯，煤炭自燃倾向性为三类（即不易自燃），煤尘无爆炸性。 矿井斜井采用矿用绞车串车提升，平巷为人力推车运输，装载容器为MF0.75-6型翻斗式矿车。 矿井供电来自红土供电所10 kv架空线路，自备电源为KH50GF型柴油发电机组，变压器为S9-50/10型1台。 矿井现有职工38人，主要是生产人员，辅助人员和管理人员较少。 矿井采用“三八”工作制，两采一准的作业形式。 矿井工业广场与生产配套，地面建筑和设施基本能满足生产、生活需要，矿井技术改造只需新增少量生产生活用房和设施。 2、井田范围 表1-1-1 原前塘煤矿井田范围拐点坐标表 拐点号 X坐标 Y坐标 备 注 1 3356955 19396930 2 3356860 19395975 3 3357465 19395975 4 3357735 19397175 井田面积0.7238 km2，开采深度由标高860m～660 m。 表1-1-2 原龙洞湾煤矿井田范围拐点坐标表 拐点号 X坐标 Y坐标 备 注 1 3356725 19397030 2 3356700 19397150 3 3356750 19397400 4 3356635 19397620 5 3356285 19397550 6 3356170 19397190 7 3356420 19396690 8 3356860 19395975 9 3356955 19396930 井田面积0.6506 km2，开采深度由标高750m～665 m。 表1-1-3 井田范围调整后拐点坐标表 拐点号 X坐标 Y坐标 备 注 1 3357780 37397350 2 3357290 37397300 3 3357000 37397000 4 3356920 37397620 5 3356390 37397850 6 3356170 37397190 7 3356420 37396690 8 3356860 37395975 9 3357465 37395975 井田面积1.767km2，开采深度由标高730m～610 m。 3、资源状况 XXX开采二叠系上统吴家坪组煤层，保有煤炭资源储量967.1千吨。 表1-1-4 XXX占用资源储量统计表 采矿权人 资源储量类型 查明资源储量千吨 累计 消耗 其中 保有 其中 增减 增减 前 龙 煤 矿 122b 522.1 522.1 -121.3 333 415.7 415.7 -5.7 2S22 29.3 29.3 29.3 111b 555.9 555.9 100.7 小计 1523.0 555.9 100.7 967.1 -97.7 2S22 744.0 744.0 0 第二节 编制依据 一、前期工作 受XXX的委托，2007年7月，我院派出设计人员到达矿区，开展设计的前期准备工作。 1、了解矿井目前的开采状况，收集矿井生产资料； 2、根据井田的开采条件和矿井开采现状，确定矿井技术改造的总体方案； 3、向矿方介绍设计的基本原则和总体方案，得到矿方（委托方）的认可。 二、主要资料 1、委托书； 2、XXXXX煤炭有限公司前塘煤矿、龙洞湾煤矿采矿许可证； 3、湖北省区域地质矿产调查所，湖北省XX市漂水岩煤矿区煤炭资源储量检测报告（截止2006年12月资源储量整合），2007年3月； 4、湖北省国土资源厅，关于印发核查意见书的函； 5、湖北省安委会，鄂安[2006]24号关于XX州煤矿整顿关闭和煤炭资源整合规范方案的批复，2006年11月22日； 6、前塘煤矿、龙洞湾煤矿瓦斯等级鉴定表、煤层自燃倾向性鉴定报告、煤尘爆炸性鉴定报告； 7、国土资源部, 国土资发[1999]98号矿产资源开发利用方案编写内容要求，1999年4月19日; 8、煤矿安全规程； 9、煤炭工业小型矿井设计规范（GB50399-2006）； 10、矿井实测采掘工程平面图。 第二章 矿产品需求现状和预测 第一节 煤炭需求现状和市场供应情况 我国煤炭资源十分丰富，煤炭产量居世界第一，约21亿多吨，但在地域分布上不均衡。湖北省是煤炭资源量少的省份，又是耗煤大省，年需煤量约8000多万吨，产煤才1000万吨左右，供需矛盾突出，因此开发利用煤炭资源市场前景较好。充分、合理开发利用本区煤炭资源，必将促进本地和周边地区工业的发展，振兴和活跃地方经济。 随着经济的不断发展和国家天然林保护政策的逐步实施，煤炭将在较长时期内供不应求。预计今后较长时期本区煤炭市场稳定可靠。 第二节 产品价格分析 本矿井煤炭资源开发，经济效益较好。吨煤销售成本平均165元，目前售价平均每吨260元，吨煤利润50元左右。 煤炭资源的开发利用，不仅经济效益可观，同时对天然林保护和退耕还林起到积极作用，是山区富余劳动力就业和当地农民致富的重要途径之一。 预测今后较长时期内煤炭销售市场与价格将保持稳定。 第三章 矿产资源概况 第一节 矿区地层 漂水岩矿区属上扬子台坪八面山台褶带XX台褶束。具体位于三叉溪背斜北翼，为一向北西西呈波状平缓倾斜构造，断裂不发育，构造简单。地层出露有第四系，三迭系下统大冶组，三迭系上统大隆组，吴家坪组，二迭系下统茅口组，栖霞组。现简述如下 1、第四系（Q） 残坡积堆积层上部为亚粘土、亚砂土，下部为灰岩岩块，燧石岩块砂及泥质物。 厚0～10m 2、三迭系下统大冶组（T2d） 底部为黄绿色页岩或泥质岩，向上为薄层微晶灰岩夹中－厚层灰岩，上部为中层－厚层微晶灰岩。 厚79.25m 3、二迭系上统大隆组（P2d） 下部为黑色薄层含炭泥质硅质岩夹炭质硅质泥岩，上部为薄层－中层硅质岩夹微晶白云岩或灰岩，泥灰岩，含菊石化石。 厚51.59～62.72m 4、二迭系上统吴家坪组（P2w） 上部灰岩段（P2w2）灰色中层状含燧石结核微晶云质灰岩夹薄层含 炭质硅质岩，生物微晶云质灰岩。 厚20.79～34.61m 下部含煤段（P2w1）为深灰色、灰色粘土岩，鲕状粘土岩，岩屑砂岩，黑色炭质泥岩夹煤层，有时底部出现硬砂岩及黄铁矿结核。 厚4.71～13.74m 与下伏地层呈平行不整合接触。 5、二迭系下统茅口组（P1m） 上部硅质岩段（P1m3）灰黑色薄层～片状云质泥岩夹云岩透镜体，向下为灰黑色薄板状含炭硅质岩夹硅质泥岩，局部夹云岩透镜体。ZK504孔相变为含炭硅质灰岩夹含炭硅质岩薄层。厚51.67～59.04m 中部厚层灰岩段（P1m2）厚～巨厚层状灰岩，向下为厚～巨厚层有机灰岩，燧石结核灰岩，底部眼球状灰岩夹有机质泥岩，泥质灰岩。 厚69.44m 下部瘤状灰岩段（P1m1）中层状含燧石结核～条带瘤状灰岩，向下为中～厚层含燧石结核灰岩，燧石呈不规则条带或团块分布。 厚83.32m 6、二迭系下统栖霞组（P1q） 仅见于矿区北部XXX边，岩性为灰黑色中层状含有机质含燧石结核含生产灰岩。 未见底 第二节 矿区构造 矿区位于三叉溪背斜北翼，近东西展布，为－向北北西呈波状缓倾斜的单斜构造，倾向为310～350，倾角一般为3～14之间，地表产状零乱，倾角相对较大，一般为9～14，深部产状较稳定，倾角较小，一般4～6左右。 矿区外缘出露良好的大隆组硅质岩段及吴家坪组灰岩段，其露头均较为完整，未发现明显的断裂构造形迹。但在大冶组灰岩段中发现几处（如稻池、杉树塘、董家包等地）褶皱及断裂现象，断层走向以北西西为主，北东向次之，断面倾角49～78。由于第四系覆盖，断层及断层性质不详。根据钻孔剖面反映，大冶组地层岩石呈角砾状，较为破碎。断层影响深度约70m，局部影响到大隆组灰泥岩段，深度100m，对矿层未产生破坏影响，说明断裂构造主要属表层垮塌或推覆构造。其形成机制可能为大冶组灰岩在重力作用下，沿下部软弱层灰泥岩段的层面滑动挤压作用。 褶皱构造亦不发育。地表主要表现为大冶组灰岩的不规则揉皱的宽度及长度均较小，数米至十米不等，深部主要表现为煤系地层局部性的波状褶皱，主要分布在后槽、龙洞湾、向家湾－牛路口等地，轴向北北东或北东，起伏高差10～30m，宽700～1000m，长800～1500m，两翼岩层倾角6～8，对煤层影响不大。 综上所述，矿区构造较为简单，但地表构造为复杂，总体构造复杂程度为简单～中等。 第三节 煤层特征 一、含煤岩系特征 含煤岩系大体可分为三部分 上部为含硅质结核含炭泥岩，偶含不可采煤层（M5）。 厚1.39～3.94m 中部为含炭泥岩，炭质泥岩，粉砂岩夹可采煤层（M3），偶含不可采煤层（M2、M4）。 厚2.02～4.74m 下部为浅灰～灰白色鲕状粘土岩，局部夹有炭质粘土岩，含薄煤层（M1）及岩屑砂岩。 厚2.75～5.863m 含煤岩系赋存煤4～5层，其中M3煤层为可采煤层，其它4层煤横向变化大，厚度薄，均不可采。 二、煤层特征 M3煤层位于含煤岩系中部，由较稳定发育的三层夹矸分割成4个煤分层，自下而上其编号分别为M31、M32、M33、M34，厚度1.27～1.77m，其结构及分布特征如下 1、顶板灰黑色含煤岩系中部，由粘土矿物，炭质，黄铁矿及石英、长石组成。泥质结构，含条带状～线理状煤线，与下部煤层（M34）呈过渡关系。 厚0.08～0.22m 2、M34煤层（俗称老天炭）黑色、块状、土状光泽，弱玻璃光泽，金属光泽，线理状结构，阶梯状及不规则状断口。含透镜状黄铁矿，夹炭质泥岩条带，较不稳定。 厚0.02～0.15m 3、含炭泥岩（俗称天夹）黑色水平微波状层理，单层厚1～2cm，含岩屑细粉砂，局部尖灭。 厚0～0.40m 4、M33煤层（俗称天炭）黑色，金属光泽，均一结构为主，块状构造，内生裂隙发育，不规则状及贝壳状断口。煤岩类型为半亮煤，较稳定。 厚度0.07～0.28m 5、含炭质泥质岩屑砂岩（俗称腰夹）黑色。水平－微波状层理，单层厚0.50 cm，含星散状黄铁矿。 厚度0.01～0.15m 6、M32煤层（俗称腰炭）黑色，强玻璃光泽，金刚光泽，条带－线理结构，层状构造。内生裂隙发育，阶梯状与不规则状断口。含透镜状黄铁矿，较不稳定。 厚度0.14～0.41m 7、含粉砂炭质泥岩（俗称底夹）黑色，水平－微波状层理，单层小于1 cm，较不稳定。 厚度0.02～0.17m 8、M31煤层（俗称底炭）黑色，玻璃光泽，条带结构，层状构造，内生裂隙发育，阶梯状断口，含黄铁矿结核。煤炭类型为半亮煤，较稳定。 厚度0.08～0.26m 9、底板黑色炭质泥岩，水平层理，含少量透镜状及星散状黄铁矿。 煤层（M3）最大厚度0.66m，最小厚度0.62m，平均厚度0.65m。煤层平均倾角10，煤层容重1.6t/m3。煤层上部为块煤，下部为碎煤，前者约占80％，后者约占20％，含矸率23.86％。矿层顶板为灰黑色炭质泥岩，厚0.08～0.22m，间接顶板为浅灰色中厚层微晶白云岩夹深灰色生物屑白云质泥岩，薄层状硅质岩，厚度20～40m，底板为黑色炭质泥岩，厚度0.10～0.23m，间接底板为薄层泥质微晶白云岩，含燧石结核生物屑微晶灰岩。 三、煤质特征 1、煤岩类型 M31煤层以光亮煤为主，由混合亮煤组成。M32煤层由混合亮煤及丝质暗亮煤组成。M33煤层主要由弱硫丝质暗亮煤及混合暗亮煤组成。M34煤层为半暗型煤，主要由强风化半丝质暗亮煤组成。全煤层从上至下有光泽强度逐渐减弱、矿化强度逐渐增高的规律。 2、煤的工业分析 煤的化学成份为 表3-3-1 煤质特征表 煤层 编号 水份 （Mt） 灰份 （Ad） 挥发份 （Vdaf） 硫 （Std） 固定碳（Cdaf） 发热量 （Qgr,dafg） M3 2.22 21.75 4.36 2.34 72.95 6351Kcal/Kg 综上所述，矿区煤炭属中高灰、中高硫、高发热量无烟煤，可作一般动力用煤和民用煤。 第四节 矿井储量 根据湖北省区域地质矿产调查所提交储量检测报告，截至2006年12月底，XXX保有煤炭资源储量967.1 kt，其中122b类522.1 kt，333类415.7 kt，2S22类29.3 kt；保有硫铁矿资源量2S22类744.0kt。 第五节 开采技术条件 一、水文地质特征 矿区地势呈南高北低，南北中脊线高，北东、北西两侧低的斜坡地貌。地表无较大水体，矿层位于当地基准侵蚀面以上。大气降水可顺坡向自然向下排泄，下渗不多，故地形有利于排水。 矿区出露地层为三叠系下统大冶组（T1d）,二叠系上统大隆组（P2d），吴家坪组（P2w），下统茅口组（P1m）。上述各地层中均有碎屑岩类隔水层阻隔，在无断裂构造破坏的作用下，相互间不会发生水利联系。因此，采掘井巷内发生较大规模的充水情况的可能性不大。水文地质条件简单。 据实地调查，井下除局部地段略显潮湿外，一般都比较干燥，但在靠近采空区附近，由于采空区的不均匀沉陷，破坏了顶板的完整性，顶帮滴水现象常见，一般3～24滴/分，属弱滴水带。在节理裂隙发育，且上覆岩层厚度变薄的地段，地表水可直接沿顶板裂隙进入巷道与顶帮水一道成为井巷水主要补给来源，水量一般随降水量变化。 涌水量的变化与大气降雨密切相关，矿井正常涌水量一般为2.0m3/h，最大涌水量可达5.0m3/h，矿井水文地质条件属简单类型。 二、煤层顶底板 煤层直接顶板为灰黑色炭质泥岩，由粘土矿物、炭质、黄铁矿及石英、长石组成，泥质结构，含条带状～线理状煤线，与下部煤层呈过渡关系。厚度0.08～0.22m。底板为黑色炭质泥岩，水平层理，含少量透镜状及星散状黄铁矿。厚度0.10～0.23m。 根据与同类型矿山岩石类比，矿层及其底板岩石硬度低，力学性能差，属软质岩类。 三、瓦斯、煤尘及煤的自燃 矿井瓦斯等级鉴定为低瓦斯，经重庆煤科院鉴定本矿煤尘无爆炸性，煤炭自燃倾向性为三类即不易自燃。 第六节 地质勘探报告评述 储量检测严格按照湖北省矿产资源含量年度检测技术要求及相关的规范进行，取得了预期的成果。 1、查明区内地层层序、岩性、厚度和地质构造特征。 2、基本查明含煤岩系、赋煤层位、厚度、岩性及组合特征。 3、基本查明煤层的空间位置、形态、产状、煤类、煤质特征。 4、基本查明矿区水文、工程地质等开采技术条件。 5、对矿区的资源储量进行了估算。 湖北省国土资源厅组织专家进行评审，下发了资源储量检测地质报告核查意见书的函。 根据核查意见书，该报告可作为编制矿井开发利用方案的依据。 第四章 主要建设方案 第一节 开采方案 一、建设规模及产品方案 1、开采范围 资源整合后XXX井田范围为原前塘煤矿与龙洞湾煤矿井田范围之和，拐点坐标见表1-1-3。 2006年12月湖北省区域地质矿产调查所对矿区地质检测资源储量计算范围为610 m煤层底板等高线以上至上部730m煤层底板等高线。 因此设计开采范围为储量检测计算范围，以储量检测边界线为界。 2、矿井可采储量 XXX保有煤炭资源储量967.1 kt，其中122b类522.1 kt，333类415.7 kt，2S22类29.3 kt。保有硫铁矿资源量2S22类744.0kt。 设计在井田边界、原有采空区留设煤柱20 m。 122b类煤柱损失量 P11600cos10200.651.60 33.8（kt） 333类煤柱损失量 P23300cos10200.651.60 69.7（kt） 煤炭可采储量Zk1[122b类-P 12S22类（333类-P2）0.9]85 [522.1-33.829.3（415.7-69.7）0.9]85 704.7（kt） 式中 Zk可采储量，kt； Z保有储量，kt； P永久煤柱损失，kt； 0.9可信度系数； 85采区回采率。 3、产品方案 区内M31煤层以光亮煤为主，由混合亮煤组成。M32煤层由混合亮煤及丝质暗亮煤组成。M33煤层主要由弱硫丝质暗亮煤及混合暗亮煤组成。M34煤层为半暗型煤，主要由强风化半丝质暗亮煤组成。全煤层从上至下有光泽强度逐渐减弱、矿化强度逐渐增高的规律。 区内煤炭属中高灰、中高硫、高发热量无烟煤，可作一般动力用煤和民用煤。 本矿产品方案为原煤人工分选后，按块煤和粉煤分别销售；硫铁矿直接销售，不加工。 4、矿井建设规模及服务年限 XXX煤层厚0.620.66 m，平均0.65 m，大部分可采。煤层厚度变化不大，较稳定，结构较简单，属薄煤层。煤炭保有储量967.1 kt，可采储量704.7 kt；硫铁矿保有资源量744.0kt，可采储量632.4kt。按目前的行业政策，可能的建设规模有60 kt/a和90 kt/a两个方案。 矿井建设规模从矿井服务年限、需要配备的采煤工作面数量、掘进工作面数量、劳动定员等方面比较。 （1）矿井服务年限 TZk/AK 式中 T矿井服务年限，a； Zk可采储量，kt； A建设规模，kt/a； K储量备用系数，取1.4。 计算得建设规模60 kt/a和90 kt/a两方案矿井服务年限分别为15.9 a和10.6 a。 （2）采煤工作面数量 N 式中 N---采煤工作面数量，个； A---建设规模，kt/a； L---工作面年推进度，m/ a； L1---工作面平均长度，80 m； M---煤层采高，0.65 m； γ---煤层容重，1.60 t/m3； C---工作面回采率，97％。 计算得两方案采煤工作面数量分别为2个和3个。 （3）掘进工作面数量 采煤、掘进工作面数量按采掘比11.5配置，两方案掘进工作面数量分别为3个和5个。 （4）劳动定员 按“三八”工作制，“两采一准”作业方式，年生产天数330天，全员工效1.6 t/工，年出勤250天，定员系数1.46计算。 定员人数定员系数 表4-1-1 建设规模方案比较表 方案 建设规模 （kt/a） 矿井服务年限（a） 采面数量（个） 掘进工作面 数量（个） 定员人数（人） 备注 Ⅰ 60 15.9 2 3 166 Ⅱ 90 10.6 3 5 249 从上表可知，方案II建设规模大，服务年限短，生产组织复杂，劳动定员多，此外投资偏大；方案I生产组织相对简单，定员人数合适，投资较小，适合小型煤矿建设。因此，推荐采用方案I，即建设规模60 kt/a，服务年限15.9 a。 5、推荐规模方案的简要论证 矿井目前生产能力小，主要是现有井巷布置和施工不规范，巷道成形差、断面小、失修严重，造成运输能力小。加上采区布置混乱，工作面不正规，制约了矿井的生产能力。矿井资源整合除了对井田进行总体开拓部署外，还必须对现有井巷进行全面改造。90 kt/a建设规模工程量大，投资大，工期长，生产管理复杂，矿井目前的生产组织和安全管理水平还达不到。 因此，矿井资源整合建设规模不宜过大，选择60 kt/a的建设规模是适宜的。 二、开采方式 依据煤层的赋存状况和开采技术条件，本井田不宜露天开采。因此，采用井工开采方式。 第二节 开拓方案选择 一、开拓方案 前塘煤矿和龙洞湾煤矿均为生产矿井，生产系统已形成，采用平硐开拓。 两矿资源整合后的XXX可行的开拓方案有2个。 方案I利用原前塘煤矿主井继续作主井，原龙洞湾煤矿主井作风井，在井田东南部布置1条后期主井。 方案II对井田分西北和东南两个块段分别布置1对井筒进行开拓。 根据经济技术比较，经综合考虑，选择方案I。 表4-2-1 开拓方案比较表 方案 I II 备注 主要 内容 全井田3条井筒开拓，利用原前塘煤矿主井、龙洞湾煤矿主井、新建后期主井进行井田开拓 全井田共有4条井筒，分西北与东南两块段分别进行井田开拓 井下提升运输系统 相同 地面运输 相同 井巷工程量 相同 基建投资 多1条井筒，增加建设与 维护费用 排水系统 平硐自流 平硐自流 生产 经营费 较低 较高 优点 减少1条井筒，节约投资，减少维护费用 通风线路短，系统简单 缺点 通风线路较长，系统较复杂 建设与维护费用较高 矿井采用平硐开拓方式。 二、水平及采区划分 根据井田范围、地质构造和煤层赋存特征，井田设计开采范围共划分2个生产水平，即640 m、680 m水平。 井田共划分3个采区，按开采顺序编号。 采区走向长约600～1000 m，倾斜宽450～650 m。 每个采区划分4～5个区段，区段斜长100 m。每个区段在采区上山两翼布置工作面，采煤工作面走向长约300 m，倾斜宽（工作面长度）80 m左右。 三、巷道布置 采煤工作面在采区上山两侧双翼布置。 从采区上山甩片布置区段运输平巷、回风平巷、运输顺槽、通风行人眼、溜煤眼、开切眼，形成采煤工作面。上一区段的运输平巷作下一区段的回风平巷。 在各水平车场内侧布置取挂钩硐室、配电硐室等。 1、通风矿井回采工作面采用负压通风。新鲜风流经主平硐、运输大巷、采区轨道上山、区段运输平巷、运输顺槽进入回采工作面。乏风经回风平巷进入总回风巷，经风井排出地面。 掘进工作面采用局扇供风。 2、运输采掘工作面煤炭、矸石在运输平巷装载点装车，人力推车至采区车场，由采区提升绞车下放至主平硐水平，再由防爆柴油机车牵引运至地面。 3、排水矿井水均从主平硐自流出井。 第三节 采煤方法 一、采煤方法 井田内地质构造简单。煤层倾角910，煤厚平均0.65 m，不利于大规模生产，可供选择的采煤方法有走向壁式采煤法和倾斜壁式采煤法。 走向壁式采煤法的优缺点巷道掘进工程量相对较少，工作面回采率高、生产组织容易，但控顶面积大，安全性稍差。 倾斜壁式采煤法的优缺点对地质条件变化的适应性较强，工作面回采率较高，但巷道施工难度较大，生产组织较复杂。 综上所述，为提高生产的安全性，有利于组织生产，选择走向壁式采煤方法。 二、回采工艺 爆破落煤临时支护出煤永久支护移溜回柱放顶。 采煤工作面使用爆破落煤，爆破落煤使用MZ-12型煤电钻钻眼，FBR-100型发爆器起爆。 三、采煤工作面顶板管理 采煤工作面支护材料为坑木，采用“一梁二柱”顺山压嘴棚支护或点柱支护，坑木直径不得小于16 cm，支护间距为柱距、排距1.0 m，顶板稳定性差时适当缩小柱距至0.8～0.9 m。 工作面采用全部垮落法管理顶板，密集切顶，密集排距2.0 m，JHS5型回柱绞车回柱放顶。工作面最大控顶距4.2 m，最小控顶距2.2 m，放顶步距2.0 m。详见采煤方法图。 第四节 井巷工程量及工期 一、井巷工程量 表4-4-1 井巷工程量表 序 号 巷道名称 净断面 （㎡ 支护形式 长度 （m） 岩巷 半 煤 煤 1 642水平运输大巷 5.34 梯形木支架 480 480 2 I采区轨道、回风上山 4.40 梯形木支架 800 800 3 I采区布置 4.40 梯形木支架 1600 1400 200 4 675水平运输大巷 5.34 梯形木支架 650 650 5 II采区轨道、回风上山 4.40 梯形木支架 450 450 6 II采区布置 4.40 梯形木支架 300 300 合 计 4280 4080 200 矿井整合技改建设新增井巷工程量4280 m。其中半煤岩巷4080 m，煤巷200 m。 二、建设工期 矿井技改施工组织组织3个掘进工作面、一日三班施工。 综合考虑当地施工技术水平，平均施工进度指标为半煤岩巷80 m/月，煤巷100 m/月。矿井建设工期约为18个月。 第五节 井下生产系统 一、提升、运输系统 I采区上山斜长396 m，倾角10，选用JTB-1.00.8型37 kw绞车提升，配用￠18.5 mm钢丝绳。 主平硐、水平运输大巷采用FCJ-2.5/8.8-6型矿用防爆柴油机车运输，区段平巷采用人力推车运输。 二、矿井通风系统 矿井为低瓦斯矿井，煤尘无爆炸性，煤层自燃倾向性等级为三类。采用分列式通风系统，抽出式通风方式。 矿井用风地点为2个采煤工作面，3个掘进工作面，机电硐室2个，矿井需风量18.70 m3/s，风机风量21.50 m3/s。选用BK54-6-№14型矿用地面抽出式轴流式通风机，其额定风量12.50～31.50 m3/s，风压150～790Pa，电机功率30 kw。 三、排水系统 矿井水均从主平硐自流出井，井下不设主排水设备。 四、压缩空气系统 掘进工作面采用YT-28型凿岩机钻眼，G8A型风镐辅助破岩。 矿井设计配备掘进工作面3个，每个工作面配凿岩机、风镐各2台，同时工作的凿岩机3台，需气量9.24 m3/min，采用2台L2-10/7型55 kw水冷固定式空压机向掘进工作面供气，其中1台工作、1台备用。配用输气管为D503.5型钢管。 五、供水系统 矿井供水水源来自山间泉水，流量35 m3/ h，水量充足，水质满足生产生活需要。使用D503.5 mm钢管输送到200 m3蓄水池，再输送到井上下各用水地点。 六、井上下供电 1、电源 矿井供电采用双电源，一路来自红土乡变电站，线路长8 km；一路为KH120GF型自备柴油发电机组。 两路电源一路工作，一路备用。 2、矿井电力负荷 本矿共有主要设备48台套，设备装机总容量282 kvA，工作负荷197 kw。其中地面设备容量220 kvA，工作负荷135 kw。井下设备装机容量62 kvA，工作负荷62 kw。年耗电72万度，吨煤电耗12度。 3、地面供电 地面设备供电采用1台S9-250/10型变压器供电，生活照明采用S9-50/10型变压器1台供电，以上变压器均为矿井现有设备。 4、井下供电 从地面变电所引2路低压电缆到井下，其中一回路运行，另一回路备用。配电设备为1台KS9-100/10型矿用变压器。在每一路隔爆馈电总开关处装设检漏继电器作为井下漏电保护。 井下所有电气设备、接线盒、电缆严格按煤矿安全规程要求选用有煤矿矿用产品安全标志的产品。 井下接地保护装置按煤矿安全规程要求安装并形成接地保护网络。 煤电钻必须使用综合保护装置供电。 各隔爆馈电开关必须有过流保护，各磁力开关应有短路保护。 在架空线进户线跌落保险RW3-10与变压器之间安装避雷器。 在井口附近将直接入井的钢轨和悬空的非水、防尘钢管进行不少于两处的良好集中接地。 通讯线路在入井处装设避雷器，矿井安全监控系统在主机房线路上装设避雷器。 5、主扇供电 矿井采用2台隔爆轴流式通风机进行通风，其中1台工作，1台备用。从地面配电室敷设两路电缆安装于2台风机，备用电源为柴油发电机组。 通风机反转实现反风。 6、防雷电措施 （1）防雷保护进线高压、下井低压侧均安置避雷装置，并在变压器附近设避雷针。 （2）接地保护地面配电室的变压器系统，高低压开关器、柜等的基础槽钢，正常不带电金属部均连成一体，形成一个总接地体，其接地电阻不得大于4 Ω。由于井下采用三相三线制中性绝缘系统，所有井下机电设备不带电金属外壳均应有良好的保护措施。 井下每个装有固定设备的硐室和单独的开关装置，巷道内照明设备的接线合盒及照明线路每隔100 m均设局部接地极，任一点测得的网总流散电阻不超过2 Ω，每一移动设备至总接地网或最近接地极这间接地线的电阻不超地过1 Ω。 7、通讯 在矿综合办公室装一部程控电话接入当地电信线路，用于对外联系。井口调度室安装DTL型16门程控交换机，井下各车场、绞车房、水泵房、井上下变电所、主扇房装设HBZ（G）-1A矿用本安型自动按键电话机，用于井上、下联络。 第六节 防治水方案 区内煤层赋存标高730610 m，多位于当地侵蚀基准面（450 m）以上，地下水补给源主要为大气降水，水文地质条件属简单类型。 一、井下防治水 1、查明水源通道，对不明原因的水量变化应及时查明原因，清除隐患。采区布置与老窑采空区之间、断层两侧、井田边界须留20m以上的保安（隔水）煤柱。 2、掘进工作面必须坚持“有疑必探，先探后掘”的探防水原则。对采掘工作面出现煤（岩）层发潮变暗、煤壁“挂汗”、“挂红”；空气变冷，巷道发生雾气；顶板淋水，水叫；工作面有害气体浓度增加均为透水预兆，应停止工作，撤出人员，制定专门措施进行处理。 掘进工作面配备TXU-75型探水钻机。 3、工作面发生透水事故时，应停止工作，迅速撤出人员、并通知所有受水害威胁的工作面人员撤离。 4、井下局部下山采用机械排水时，要加强排水设备的保养和维修，备用设备应能正常启动，水仓水位保持在最低状态。 二、地面防治水 1、在主井井口、风井井口及工业广场山体一侧砌筑护坡、防洪挡墙和泄洪沟，拦截山上的洪水，防止山洪倒灌入井下，威胁矿井生产。 2、雨季对山体、防洪沟经常进行检查，防止地表塌陷、防洪沟堵塞等情况的发生，发现问题及时处理。 3、及时排出工业广场的积水。 第七节 安全技术措施 1、认真贯彻“安全第一、预防为主”的安全生产方针，按建设项目安全设施“三同时”的要求，确保建设项目（工程）符合国家规定的有关劳动安全卫生标准，保障劳动者在生产过程中的安全与健康。 2、切实加强生产过程中的重大危险、有害因素的预防工作。可能造成的重大事故包括瓦斯灾害事故，煤尘爆炸事故，顶板事故，水灾事故，火灾事故，其它可能发生的重大伤亡或重大财产损失的事故。 3、加强对矿井施工和开采的职业安全管理建立健全安全生产规章制度、事故统计分析制度、应急计划与措施、消防安全管理制度等。按安全生产法规定设置安全生产管理机构及配备安全管理人员。 4、严格按煤矿安全规程、作业规程、操作规程作业。 5、加强技术管理，及时进行测量填图工作，正确指导安全生产。 6、加强地表变形的观察和监测，防止地质灾害的发生。 第八节 总平面布置 一、设计原则 1、充分利用地形，减少工程量，少占或不占耕地。 2、新建设项目要近期与长远兼顾。 3、布局合理，生产流程顺畅，节约投资。 二、 地面运输及公共设施现状 矿井有简易公路与主干线接通，公路汽车运输方便。 矿井配套的地面生产生活设施齐全，布置于工业广场周边。工业广场铺设18kg/m钢轨，柴油机车牵引运输。 矿井地面工业广场占地约1200 m2，主要建筑物有变电所60 m2、修理房120 m2、办公室100 m2、食堂30 m2、澡堂25 m2、职工宿舍120 m2、井口调度室50 m2、主扇房30 m2、煤场储煤能力3000吨。 三、地面设施 1、修理间，建筑面积120m2。 2、地面变电所建筑面积60m2。 3、地面煤场储煤能力为3000吨。 4、办公室及职工宿舍220m2。 第五章 职业安全卫生与环境保护 第一节 设计依据 1、中华人民共和国矿山安全法； 2、工业企业设计卫生标准TJ36-79； 3、工业企业噪音控制设计GBJ87-85； 4、生产过程中安全卫生要求总则GBJ1280-91； 5、煤矿安全规程。 第二节 矿井主要灾害预防 矿井建设必须坚持“安全第一、预防为主”的方针，树立“生产必须安全，安全促进生产”的辨证统一思想，严格执行矿产资源法、煤炭法、矿山安全法、煤矿安全规程，认真制定施工作业规程和安全技术措