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第一章 概 况1.1 矿区开发情况山西陵川崇安苏村煤业有限公司隶属于山西陵川崇安煤业有限责任公司。该矿井为证照齐全的合法生产矿井，证载生产能力为0.9Mt/a。山西陵川崇安苏村煤业有限公司具有独立的生产系统和合法的安全、生产证件，有相对独立的开采范围，分别开采3号煤和9号煤。山西陵川崇安苏村煤业有限公司位于苏村的东部，开采范围在国土资源部批准的苏村煤矿井田范围内，勘探程度为精查地质勘探区域，苏村煤矿精查地质报告在前期苏村煤矿设计前已经进行过审批。1、矿区总体规划为实现集中开发，减少矿区地面和井下工程布置，提高企业综合经济效益，国家发改委发改能源2003383号文，同意在晋城矿区新区在矿区境界不变的条件下，由苏村煤矿集中开采。井田合并后的苏村煤矿规划建设总规模调整为11.0 Mt/a，分期建设。一期工程建设规模为4.0Mt/a，二期工程扩建到年产原煤8.0Mt/a，三期规模发展到11.0 Mt/a。经过近几年的生产实践和技术改造，使用先进的技术装备和管理经验，苏村煤矿的实际核定生产能力已达到10.80Mt/a，成庄矿井的实际核定生产能力已达到8.30Mt/a。2、相邻地方煤矿井田外西北部为高平市建宁乡苏庄煤矿（关闭），西部为高平市北诗镇长畛煤矿。详见井田四邻关系示意图 1-1-2 。1）高平市建宁乡苏庄煤矿：已关闭，位于本矿区西北部，与本井田相邻，为村办煤矿，1981年投产，矿区面积0.42km2，开采3号煤层，设计生产能力20kt/a ，核定生产能力30kt/a ，1998年产煤20kt 。该矿采用斜井开拓，其中主井长度156m ，倾角13 ，副井长度135m，倾角15。采煤方法为房柱式，运输方式为人力平车，中央并列式通风，机械排水，矿井涌水量约80120m3/d ，为低瓦斯矿井。区内3号煤层资源已开采完毕，关闭前无越层越界开采行为，煤尘无爆炸性，为不易自燃煤层，区内基本无积水。2）高平市北诗镇长畛煤矿：位于本矿区西侧，属北诗镇长畛村办集体所有制企业，始建于198 4年，于19 85年投产。200 6年1 0月山西省国土资源厅为该矿换发采矿许可证，其证号为1400000 622211，生产规模90kt/ a ，井田面积0.646km 2，批准开采3号煤层，山西省煤炭工业局以晋煤行发（2005）9 75号文件，核定生产能力为90kta。该矿井采用斜立井混合开拓，采煤方法为短壁式炮采，通风方式为中央并列式，矿车运输，机械排水，属低瓦斯矿井 ，区内3号煤层煤尘无爆炸性，为不易自燃煤层。矿井涌水量 一般为360m3/d，雨季为600m3/d。无越层越界开采行为，区内基本无积水。3、山西陵川崇安苏村煤业有限公司现状和规划（1）现 状山西陵川崇安苏村煤业有限公司经山西省煤炭工业管理局批准，改造为一个独立的生产矿井，设计生产能力0.30Mt/a。2005年经山西省煤炭工业管理局批准进行了扩建，设计生产能力提升到0.90Mt/a。2008年2月，0.90Mt/a改扩建工程通过了竣工验收，开采9号煤层，由晋城煤业集团公司列入国有重点矿管理。矿井开拓方式为主斜井、副立井综合开拓方式，大巷主运输为胶带运输，辅助运输为无极绳连续牵引车和小绞车倒段运输，采煤方法为综采，掘进方法为综掘。原煤出井后，由汽车运抵寺河矿，按比例与3号煤混合洗选处理后，外运销售。为切实加强安全生产保障能力，寺河二号井在90万吨/年扩建过程中，原地质报告对开采下组煤涌水量、瓦斯含量估计较大，设计在排水、通风、瓦斯抽放等环节预留了较大的富余系数。根据现实际生产过程中排水量、瓦斯涌出量情况，通风、排水主要生产环节能力均能满足1.80Mt/a生产需要；其次，在采掘工艺和装备上，由于盘活使用现有集团公司的综采、综掘设备，使得采掘工作面实际生产能力也达到了1.80Mt/a；为与采掘设备能力相匹配，在主提升、主运输、供电、监控等方面的能力均预留了较大的富余系数，实际生产能力均达到了1.80Mt/a。在二号井9号煤现生产的三盘区结束后，接替的六盘区在项目核准未批复前无法施工，为缓解9号煤采掘接替紧张的状况，要考虑在已被解放的15号煤一盘区内，利用已经具备布置15号煤工作面的条件，考虑布置15号煤工作面。山西省发改委晋发改能源发2008782号文，同意山西陵川崇安苏村煤业有限公司按1.80Mt/a生产能力组织联合试运行，但须补办核准手续。山西省发改委晋发改能源发2010209号文，对山西陵川崇安苏村煤业有限公司1.80Mt/a项目核准进行了批复。山西省煤炭工业厅晋煤办基字20101498号文呈报了山西陵川崇安苏村煤业有限公司1.80Mt/a项目核准初步设计审查意见；山西省发改委晋发改设计发20101914号文，对山西陵川崇安苏村煤业有限公司1.80Mt/a项目初步设计进行了批复。为了坚持矿井安全生产“三同时”的原则，进一步提高矿井的技术合理性和安全可靠性，受晋煤集团公司委托，我公司结合矿井初步设计，按照煤矿初步设计安全专篇编制内容的要求，编制了山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司1.80Mt/a项目核准初步设计安全专篇。2011年1月19日20日，山西煤矿安全监察局组织专家对本安全专篇进行了审查，根据审查意见，设计单位进行了认真修改和补充，编制了山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司1.80Mt/a项目核准初步设计安全专篇（修改版）。（2）规 划山西陵川崇安苏村煤业有限公司是晋煤集团整编矿井。前期：山西陵川崇安苏村煤业有限公司利用现已形成的1.80Mt/a生产系统，和9号煤薄煤层开采工艺，开采寺河东区井田内已经解放了的3号煤区域内的下组9号煤层。两个矿井各自发挥既有的优势，最大限度地提高资源回采率，实现3号煤优质资源和9号煤劣质资源的合理配采，最大限度地提高矿井的整体经济效益。中期：在苏村煤矿东区3号煤层开采结束，接替到西区、北区开采3号煤层后，利用东区既有的3号煤生产系统主采下组15号煤中厚煤层，东区分盘区形成9号、15号煤层合理配采的格局。其中：寺河矿主采已经解放了的9号煤区域内的下部15号煤层；二号井主采9号煤层。两个矿井分别在不同的盘区内进行开采，顺序实现上下接替。后期：在苏村煤矿东区9号煤全部开采结束后，苏村煤矿单独开采井田内剩余盘区内的15号煤。苏村煤矿所出煤炭全部运抵寺河矿现有工业场地，利用地面现有的洗选系统、储装运系统，合理配采洗选，进行销售。1.2 编制设计依据1.2.1 主要技术资料与审批文件1、山西陵川崇安苏村煤业有限公司1.80Mt/a生产能力项目设计委托书。2、2010年1月，北京圆之翰煤炭工程设计有限公司编制的山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司1.80Mt/a项目核准初步设计。3、山西陵川崇安苏村煤业有限公司提供的煤层瓦斯、自燃倾向性、煤尘爆炸性等检测资料和矿井现状技术资料。4、晋发改能源发2008782号文件“山西省发展和改革委员会关于转发国家能源局、国家煤矿安全监察局关于对山西同煤集团公司塔山等建成煤矿组织联合试运行有关事宜的复函的通知”。5、晋煤集总工字2008638号文件“关于苏村煤业9号、15号煤层开采范围划分的意见”。6、国家环境保护部环审2009520号文关于山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司扩能项目环境影响报告书的批复。7、山西省发改委晋发改能源发2010209号文件“山西省发展和改革委员会关于山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司180万吨/年项目初步设计的批复”。8、山西省煤炭工业厅晋煤办基字20101498号文件“关于呈报山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司项目核准初步设计审查意见的报告”。9、山西省发改委晋发改设计发20101914号文件“山西省发展和改革委员会关于晋城无烟煤矿业集团公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司180万吨/年项目核准的批复”。10、山西省煤炭工程项目咨询评审中心晋煤咨评地字20106号文“关于山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司建井地质报告的评审意见书”。11、河南理工大学2010年5月编制的山西陵川崇安苏村煤业有限公司9号、15号煤层瓦斯涌出量预测。12、煤炭科学研究总院重庆研究院2010年6月编制的山西陵川崇安苏村煤业有限公司瓦斯抽采系统工程初步设计(修改版)。13、瓦斯抽采设计、瓦斯涌出量预测的批文。14、煤炭科学研究总院西安研究院编制的苏村煤业防治水总体规划。15、矿方提供的其他设计资料和基础数据。1.2.2 设计的指导思想与主要原则坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，以国家颁布的有关煤矿安全方面的规程、规范、AQ标准及条例、法令为依据，建立健全煤矿各系统、各环节的安全装备、安全设施、安全措施和安全机构，确保矿井在兼并重组整合后能够安全生产，具有较强的抗灾能力，成为安全生产的标准化矿井。1.2.3 国家有关安全法律法规、规范和标准1、国家安全生产监督管理总局煤安监司函监察200917号文“关于井工煤矿初步设计安全专篇编制导则（征求意见稿）”。2、国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局第6号令煤矿建设项目安全设施监察规定。3、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局颁发的煤矿安全规程(2010年版)。4、中华人民共和国标准GB50215-2005煤炭工业矿井设计规范。5、煤矿防治水规定。6、AQ1055-2008煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范，以及与本设计编制相关的其它规范、AQ标准、规定等法律、法规。1.3 单位基本情况晋城煤业集团是由山西省国资委控股，国家开行、中国信达和中国建行三方股东持股的有限责任公司，是全国最大的煤层气抽采利用企业、全国最大的煤化工企业和我国优质无烟煤重要的生产企业。现有55个控股子公司、12个分公司。企业位列2010中国企业500强第106名、中国煤炭企业100强第9名。截至2010年，企业总资产1101亿元，省内员工6.9万人、省外员工5万人。2010年预计可完成营业收入605亿元。山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司是晋城矿区内的最大的煤炭生产国有企业。矿区分老区和新区两部分，老区有古书院、王台铺、凤凰山三对国有重点生产矿井，2006年核定生产能力9.40Mt/a，目前各矿3号煤层可采储量所剩无己，正在根据10万t/a煤制甲醇用煤需要量，开采15号高硫煤。新区成庄、寺河、长平三对国有重点生产矿井生产能力21.80Mt/a，赵庄矿井2007年5月竣工投产，设计能力6.00Mt/a。根据山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室相关文件，资源整合后矿区范围内将新增煤矿34处。当前，晋煤集团正在按照山西省委、省政府“安全发展、转型发展、跨越发展”的总体部署，全面实施“双千亿工程”。 1.4 设计概况1.4.1 地理概况1、交通位置寺河井田位于晋城煤业集团东南部，距离晋城市约70km。山西陵川崇安苏村煤业有限公司位于寺河井田东区的东部。工业广场位于晋城市泽州县川底乡和村西北部，距晋城市约30 km。区内交通方便，东有太（原）焦（作）铁路，西有侯（马）月（山）铁路。二号井距晋（城）阳（城）高速公路约10km，经润（城）端（氏）一级公路到苏村煤矿。交通运输条件便利。矿井交通位置见图1.4-1。2、地形地貌寺河井田地形复杂，地势陡缓不一，沟谷发育、切割剧烈。3、水系晋城矿区属黄河流域沁河水系。二号井井田的东南建有寺河水库，其容量约206万m3，用于农田灌溉、防洪和养鱼。4、气象及地震本区为大陆性气候。地震基本烈度为6度。1.4.2 主要自然灾害矿井工业场地所在区域无隐伏全新活动断裂，未发现滑坡、崩塌、泥石流等不良的自然灾害现象。场地周围没有大的河流及水库，不会发生洪涝自然灾害。1.4.3 工程建设性质本项目为矿井生产能力释放，生产能力释放后矿井生产能力为1.80Mt/a。1.4.4 井田开拓与开采 1、井田境界本次设计规划山西陵川崇安苏村煤业有限公司9号煤井田面积48.0023 km2，15号煤井田面积22.859 km2。9号煤井田境界为现寺河矿采矿证批准的寺河东区9号煤矿界。15号煤井田境界为寺河矿采矿证批准的寺河东区内的15号煤矿界。2、储量本次设计资源/储量估算为9号和15号煤层。井田内9号、15号煤层保有储量、工业储量、设计储量、设计可采储量估算结果见表1.4-3。表1.4-1 储量估算结果表(单位：万t)煤层号工业储量设计储量可采储量9号79.69353.29742.63915号79.74367.43553.948总计159.436120.73296.5873、矿井设计生产能力及服务年限矿井设计生产能力为1.80Mt/a。矿井工作制度：矿井设计年工作日为330d，四六制作业，三班生产，一班检修。每天净提升时间为16h。矿井服务年限：经计算，9号煤服务年限为36.44a，15号煤服务年限为46.11a。则，全矿井的服务年限为46.11a，其中9号、15号煤配采36.44a。4、井田开拓与开采（1）井口及工业场地选择工业场地仍利用现有的场地。场地内井口位置已经确定，本次设计投产验收时维持不变，不再增加场地、井筒。（2）矿井开拓方式山西陵川崇安苏村煤业有限公司为斜立井综合开拓方式，工业场地现布置有主斜井、副立井、1号回风立井和2号回风立井，四个井筒，满足本次设计需要。主斜井装备带宽1000mm的大倾角胶带输送机和行人台阶，担负原煤提升，兼进风和安全出口。副立井装备一宽一窄两个单层单车罐笼和梯子间，担负矿井人员、设备、材料、矸石等辅助提升，兼进风和安全出口。1号回风井，担负九四盘区回风。2号回风井筒，装设有梯子间，担负十五一盘区回风，兼矿井安全出口。项目核准后，为保证矿井9号煤生产盘区的正常接替，需尽快建设井田中部、瓦斯抽放场地的3号进风立井、3号回风立井，服务于九六盘区（上部3号煤层已经解放）。投产验收时需先施工瓦斯管道井，待3号回风立井施工完成后，再把瓦斯管道井改造为3号进风立井，并把瓦斯管道移到3号回风立井。后期改造利用王街风井场地的两个斜井、一个立井，分别改造为王街进风斜井、王街进风立井、王街回风斜井，担负该区域九七盘区生产的进风和回风，兼安全出口，并利用原有的井巷工程延深布置9号煤盘区巷道，九六盘区的正常接替；根据开采盘区接替规划和巷道布置，再在井田北部新选风井场地，布置一直径5.0m的北回风立井，装备梯子间，担负九五、九八盘区的回风，兼安全出口。见图1.4-39号煤层开拓方式平面图。见图1.4-415号煤层开拓方式平面图。（3）井底车场及硐室井底车场及硐室全部利用现有工程。副立井井底车场水平为井底9号煤层底板，水平标高+657m。车场型式为环型绕道车场，调车灵活。在副立井井底车场布置有中央水仓、泵房、变电所、信号硐室、急救硐室、等候硐室等硐室。在主斜井井底附近布置的硐室有：井底煤仓、主斜井井底水仓泵房、消防材料库硐室。硐室及交岔点均采用锚喷支护，锚索加强支护。（4）水平划分及盘区布置全井田划分：断层以东分为9号煤层和15号煤层两个水平开采，断层以西利用二水平现有四条巷道过断层后，一组沿9号煤层布置，另一组沿15号煤层布置联合开采。（寺河二号井3号煤层已开采结束，不再考虑）。9号煤层水平标高+650m，位于9号煤层底板。15号煤层西胶带大巷过了F61断层后水平标高为+618m，位于15号煤层底板。全井田9号煤层划分为8个盘区，其中：F61断层以东为九一盘区、九二盘区，F61断层以西为九四盘区、九五盘区、九六盘区、九七盘区、九八盘区。现九一盘区、九二盘区和九三盘区已采完毕，正在开采九四盘区。投产验收盘区为九四盘区。9号煤层盘区开采顺序为：九四盘区九六盘区九七盘区九五盘区九八盘区。全井田15号煤层划分为4个盘区，其中：F61断层以东为十五二盘区，F61断层以西的中部为十五一盘区、南部为十五三盘区、北部为十五四盘区。投产验收盘区为十五一盘区。15号煤层盘区开采顺序为：十五一盘区十五二盘区十五三盘区十五四盘区。（5）采煤工艺及主要设备全矿按两个综采工作面布置，9号、15号煤层各布置一个。9号煤层采用现有的长壁工作面一次采全高采煤方法。现九四盘区正在使用一套综采设备，维持不变：MG2125/560-WD型双滚筒采煤机，SGB-764/400型刮板输送机，SZB764/132Z型转载机，PCM-110型破碎机，工作面顺槽装备DSP-1063/1000型胶带输送机，ZZ4000-1.0/2.1型液压支架。9号煤层工作面设计平均长度为180m。根据实际生产条件，本次投产验收的九四盘区94303工作面设计长度为150m。15号煤层选择长壁一次采全高综合机械化采煤方法。主要采煤设备为：MG250/600-WD型双滚筒采煤机，SGB-764/400型刮板输送机，SZB764/132Z型转载机，PCM-110型破碎机，工作面顺槽装备DSP-1063/1000型胶带输送机，ZZ8000/17/32型液压支架。本次投产验收的十五一盘区151302工作面设计长度为180m。移交生产时，9号、15号煤层各布置2个综掘面。全矿采掘比2：4。综掘工作面分别配备EBZ-120型掘进机、SJ-80型带式输送机、FBD-NO6/215型对旋式局部通风机、ZDY-548A型探水钻机等设备。1.4.5 提升、排水、压缩空气系统设备型号及参数1、提升系统（1）主斜井带式输送机主斜井选用大倾角钢绳芯带式输送机担负煤炭提升任务，带宽为1000mm，带速为2.8m/s，机长为483m，倾角为2023，运量为600t/h，机头双滚筒双电机驱动，配2台YKK450-4三相异步电动机（280kW，10kV）。（2）副立井提升系统副立井采用双钩罐笼提升，采用一宽一窄两个非标罐笼。采用1台2JK-3.5/28E型双滚筒提升机，配YZPF500L1-10-A0093型三相异步电动机（500kW，660V）。2、排水系统矿井井下共有四个排水泵房，即副立井井底中央水泵房、主斜井井底泵房、西翼盘区泵房及十五一盘区泵房。西翼盘区泵房水仓接受九号煤生产盘区的矿井涌水及十五一盘区泵房排来的矿井涌水，中央水泵房水仓接受西翼盘区泵房排来的矿井涌水，主斜井井底泵房水仓接受西翼盘区泵房排来的矿井涌水，十五一盘区泵房水仓接受十五号煤一盘区生产时的矿井涌水。3、压风系统矿井地面工业场地已建成空压站，共有4台空压机，其中2台EAS-150G/8（19m3/min、0.85MPa、110kW）型空压机，2台LS20-150L（20m3/min、0.85MPa、110kW）型空压机，单台供风能力为20m3/min，3台工作1台备用，总供风能力60m3/min。经验算，可满足矿井用风要求。1.4.6 井上下主要运输设备1、地面运输方式矿井煤炭采用汽车外运方式，现工业场地外已有一条长约1.5km，宽7.0m的混凝土公路，同晋（城）韩（城）公路相接，距晋（城）阳（城）高速公路约10km，经润（城）端（氏）一级公路到达苏村煤矿。场外公路运输能力完全可以满足本矿井汽车外运煤炭的需要。2、井下主要、辅助运输方式及设备（1）主运输方式及设备井下煤炭运输采用胶带输送机运输方式。首采盘区煤炭运输系统为：工作面刮板机顺槽带式输送机盘区大巷带式输送机（盘区煤仓）（仓下给煤机）西胶带大巷带式输送机（3部）上仓斜巷胶带机井底煤仓仓下给煤机主斜井带式输送机地面带式输送机。（2）辅助运输方式及设备井下大巷辅助运输选用无极绳连续牵引车，大型设备（如采煤机、液压支架等）、普通物料及设备装矿车后经副立井至井底车场，由轨道运输大巷无极绳连续牵引车牵引，再配合其他局部地段调度绞车牵引到达回采工作面或掘进工作面。1.4.7 供电及通讯1.4.7.1 矿井电源二号井工业场地已建一座35/10kV变电所，其双回35kV电源引自川底110kV变电站不同母线段，矿井电源已由山西省电力公司晋城供电分公司以泽电计字200525号文关于山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司山西陵川崇安苏村煤业有限公司供电方案的批复进行了批复。川底110kV变电站设2台40MVA容量变压器，其双回110kV电源引自东沟220kV变电站不同母线段，川底变电站主变容量仍有富裕，能满足本矿井增容供电要求。1.4.7.2 电力负荷全矿井计算电力负荷为：有功功率 9166.78kW无功功率 1640.01kVar视在功率 9312.33kVA功率因数 0.98补偿总容量 7000kVar生产原煤吨煤综合电耗 23.89kWh/t。1.4.7.3 送变电方式在工业场地内已有一座35kV变电所，两回35kV电源引自川底110kV变电站不同母线段。矿井电源线路架空导线型号选择为LGJ-120，双回路全线架设避雷线，避雷线为GJ-35，本线路双回全部采用铁塔。1.4.7.4 地面供配电工业场地35kV变电所内现设两台SZ11-6300/35、35/10kV型低损耗节能变压器，1用1备，矿井生产能力增加后原有两台变压器须更换为12500kVA容量变压器。矿井35kV变电站以双回10kV电源向副井绞车电控室、风井通风机、压风机房配电室、瓦斯抽放泵站电控室等地供电。1.4.7.5 井下供配电下井双回采用10kV电压等级电源，引自工业场地35/10kV变电所不同母线段，电缆采用MYJV42-10kV-3185煤矿用铜芯交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆，沿副立井井筒敷设。1.4.7.6 安全监控与计算机管理本设计仍利用原KJ65N煤矿安全生产监测监控系统，对矿井瓦斯、风速、水位、风门、风机等模拟量和设备开停等开关量的实时监测和瓦斯电闭锁控制功能，为矿井安全生产提供保证。原有1套KJ251A型人员定位系统，装备一套ICS-17J产量监控系统。已建立一个计算机管理系统网络，采用100Mbps的Ethernet（以太网）交换机，网络结构为星形，主干网络采用光缆传输方式，各建筑内一般采用超五类电缆布线，并通过路由器与矿区ITERNET相联通。该网络与矿井监控系统联网，形成一个多层次、多媒体的矿井数据通信网络。1.4.7.7 矿井通信地面行政通讯系统采用华为数字程控交换机（CC08型）通过传输设备与成庄矿通信机房中继系统相连，实现矿井与集团公司、国内通信。行政电话号码纳入集团公司电话统一管理。调度通讯系统采用江西联创公司生产的DDK6M数字程控调度机，容量176门，装机80门，系统具有调度、数字录音以及完善的后台维护管理功能。井下通讯线路由主斜井口敷设两趟MHYA32 8020.8铠装矿用通讯电缆，两条电缆互为备用。井下各主要机电硐室、水泵房都安装有能直接和调度室联系的电话。1.4.8 地面辅助生产系统1、主井生产系统：矿井地面已有筛分系统，设计产品可分四级，但由于本矿井煤炭是运抵寺河矿进行洗选加工配煤后销售，故，不再进行筛分，原煤经筛分系统直接转载到地面原煤储煤场后，直接装汽车外运。原煤储煤场为地面转载煤场，储煤量满足矿井设计要求，四周架设有防风抑尘网和喷雾设施，满足环保设施要求。2、副井生产系统：副井提升系统设置了防撞梁、FHT型托罐装置、托罐梁及BS型多盘式摩擦缓冲装置，可避免发生罐笼过卷、蹾罐等事故，防止毁坏设备，保障人身安全。下井材料在材料堆场装车后，通过现有地面轻轨系统，经蓄电池机车牵引矿车至副井井口，然后经推车机进入罐笼下放至井下。3、矸石系统：矿井矸石出井后，沿现有地面轻轨系统，由蓄电池机车牵引矿车到工业场地翻矸点，由人工翻车把矸石卸载后，由汽车外运到场外排矸场地。蓄电池机车采用CAY10/6P型机车两台。4、给水、排水： 给 水矿井总用水量为1474.8m3/d。其中：取自水源井水量570.8m3/d；取自矿井回用水量904m3/d。 奥灰水系统在工业场地内打有一眼水源井作为供水水源。水源井小时抽水量50 m3/h，最大供水能力Q=1000 m3/d（按抽水时间20h计）。主要用水对象为工业场地生活用水、锅炉用水、井下瓦斯泵站用水量，总用水量570.8 m3/d。在水源井安装潜水电泵一台，型号为250QJ332-368/16（流量332m3/h，扬程368m，电机功率N=150kW）。在地面设生活水泵房和生活水池一座。 回用水系统设计将井下水处理站设在地面工业场地内，井下水直接排至矿井水处理厂（处理能力250m3/h），处理达标后再抽到消防水池，供井下消防洒水及地面消防洒水用，多余部分排向场外排水沟内。 排 水矿井排水主要是生活污水、场地雨水及井下排水。在工业场地布置有井下水处理站一座，处理能力250m3/h。井下排水处理后利用用作地面和井下消防洒水。矿井生活污水主要来自浴室、食堂、办公楼、单身楼卫生间等建筑的排水。生活污水排至矿井生活污水处理厂（处理能力20m3/h），处理达标后供场地道路洒水、绿化等用。5、采暖、供热：建筑物采暖负荷：4271.74kW，联建洗浴洗衣负荷：130kW，井筒防冻负荷：3.84MW，冬季总负荷12260.6kW，夏季负荷1300kW。（1）采 暖本矿井锅炉房共布置2台锅炉。其中：一台DZL21.25W3型蒸汽锅炉供洗澡热水用，一台DZL2.8-95/70/1.25-W型热水锅炉供采暖用。供热管网采用枝状系统，管道敷设采用地沟敷设方式。（2）井筒供热矿井进风井分别有主斜井、副立井，主斜井进风约40m3/s，副立井进风约100 m3/s（设计总进风132 m3/s）。现有两台JL-4热风炉，一用一备，完全可以满足主斜井和副立井的井筒供热需求。1.4.9 地面设施1、场地总平面布置现主斜井和副立井均位于工业场地中心的同一平台上，标高+781.4m，距离50m。场地布置以平行于主、副井提升方向为轴线，划分工业场地为南北两翼，北侧主要布置辅助生产区，南部为原煤筛分和储煤场。另外，场地东部现有生活区办公和单身公寓楼，满足矿井扩建需要。后期为进一步改善职工生活质量环境，在场地西部规划布置部分行政办公和生活设施。工业场地总平面布置图见图1.4-6。2、主要建（构）筑物本次设计全部利用现有建(构)筑物，无新增加建(构)筑物。第二章 矿井开拓开采2.1 煤层埋藏及开采条件2.1.1 地质构造及特征2.1.1.1 地 层本井田内地层自下而上如下所述： 中奥陶统峰峰组（O2f），全组厚约400450m。 中石炭统本溪组（C2b），全组厚018.0m，平均厚9.02m。 上石炭统太原组（C3t），全组残留厚度30.00118.50m，平均厚79.50m。 二叠系下统山西组（P1s），全组平均厚43.88m。 二叠系下统下石盒子组（P1x），全组平均厚87.75m。 二叠系上统上石盒子组（P2s） 第四系（Q），厚度064.33m，平均13.99m。2.1.1.2 含煤地层及含煤性上石炭统太原组及下二叠统山西组两含煤地层总厚为123.38米，含煤14层，总厚14.34米，含煤系数11.62%，可采煤层有3层煤（3号、9号、15号），可采煤层总厚为10.6m。煤层走向为北东向，倾向北西。煤层平缓，倾角210度，一般5度。2.1.1.3 井田地质构造：寺河井田位于沁水复式向斜盆地的南端，东翼处于晋获褶断带、沁水盆地南缘东西北东向断裂带及阳城西哄哄晋城石盘东西向断裂带之间。区域总体构造形态是一倾向北西北北东的单斜构造，在此基础上发育的构造行迹是与沁水大型复式向斜走向的北北东向宽缓褶皱，岩（煤）层呈波状起伏，伴有落差较小、规模不大的高角度正断层及低角度逆断层。山西陵川崇安苏村煤业有限公司井田的基本构造形态与区域构造一致，为一走向北北东。倾向北西西的单斜构造。在此基础上发育了一系列近南北北东向的宽缓褶曲，形成井田内岩（煤）层的波状起伏，地层倾角28，一般3左右，个别地段受构造影响岩层倾角变大。断层较少，除老潘庄逆断层、F13外，其余规模一般不大。山西陵川崇安苏村煤业有限公司井田西南部边缘发现有两个陷落柱，长轴约70m左右。井田内无岩浆侵入，总体构造属简单。山西陵川崇安苏村煤业有限公司井田内主要构造为：褶曲有老母掌向斜和54号向斜、53号背斜。常店向斜、郑村背斜、49号背斜，断层有F61（老潘庄逆断层）、F13逆断层、F14逆断层、F51正断层。其中以F61逆断层为最大，纵贯井田中部，全长4km，属压扭性断裂，落差33m；F13逆断层全长2km，落差28m；F14逆断层全长0.5km，落差10m；F51正断层井田内延伸1600m，落差18m。主要断层特征见表2.1-1。表2.1-1 主要断层特征表断层名称性 质走 向倾 向倾角()落差(m)备 注F61断层逆断层北北东西455033老潘庄逆断层F13断层逆断层南北向西5028位于寺河村北F14断层逆断层南北向西6010位于寺河村东F51断层正断层北东南西北西658018西坡庄西北2.1.2 煤层及煤质2.1.2.1 煤层： 3号煤本井田3号煤层已不具备开采条件，故，对3号煤层特性不进行描述。 9号煤位于太原组三段下部，上距3号煤层47.57m，下距15号煤层36.38m。厚0.002.37m，平均1.37m，含夹矸04层，夹矸厚一般小于0.20m，结构为简单。煤层厚度变异系数为30，可采系数为0.99，属稳定大部可采煤层。顶板多为粉砂岩，局部为砂岩。底板北部多为粉砂岩，南部多为石灰岩。 15号煤位于太原组一段顶部，K2石灰岩为直接顶板，上距9号煤层29.03m。煤层厚1.973.84m，平均2.66m。含夹矸04层，夹矸单层厚度小于0.60m，一般小于0.20m。结构为简单。煤层厚度变异系数为8，可采系数为1，属稳定可采煤层。底板多为泥岩，少数为粉砂岩，顶板为K2石灰岩，局部为薄层黑色泥岩。3、主要煤层顶底板条件9号煤层直接顶板一般为粉砂岩，局部见泥岩伪顶，老顶为泥质灰岩。底板多为泥岩或粉砂岩，局部为中粒、细粒砂岩，9号、10号煤层合并地段底板为石灰岩。15号煤层直接顶板为石灰岩（K2），沉积稳定，局部见含炭泥岩或炭质泥岩伪顶，具水平纹理，含黄铁矿化的小个体腕足类等化石。底板多为泥岩或含炭质泥岩，常含有黄铁矿结核，偶为粉砂岩。2.1.2.2 煤质（1）9号煤层原煤灰分（Ad）为8.82%36.41%，平均18.83%；浮煤灰分（Ad）为3.36%10.24%，平均6.93%。原煤硫分（St,d）0.75%7.02%,平均2.74%；浮煤硫分（St,d）为0.63%2.13%，平均1.11%。原煤挥发分（Vdaf）为5.34%12.70%，平均7.93%；浮煤挥发分（Vdaf）为3.55%7.44%，平均5.93%。原煤发热量（Qgr,d）为23.0932.21MJ/kg，平均28.45MJ/kg。9号煤层为属特低灰-高灰、低硫-高硫、中热值-特高热值之无烟煤。（2）15号煤层原煤灰分（Ad）为9.21%34.39%，平均19.90%，浮煤灰分（Ad）为3.49%9.67%，平均6.09%。原煤硫分（St,d）1.85%7.63%,平均2.89%；浮煤硫分（St,d）为1.44%2.58%，平均2.02%。原煤挥发分（Vdaf）为5.55%14.46%，平均8.90%；浮煤挥发分（Vdaf）为5.37%7.09%，平均6.11%。原煤发热量（Qgr,d）为22.0631.94MJ/kg，平均27.20MJ/kg。15号煤层为属特低灰-高灰、中高硫-高硫、低热值-特高热值之无烟煤。2.2 矿井主要灾害因素及安全条件2.2.1 瓦斯2008年山西省煤炭工业局批复山西陵川崇安苏村煤业有限公司9号煤层为高瓦斯；瓦斯绝对涌出量27.59m3/min，其中：风排量16.87m3/min，抽放量10.72m3/min，相对涌出量13.88m3/t；CO2绝对涌出量2.53 m3/min，相对涌出量1.27 m3/t。根据根据河南理工大学瓦斯涌出量预测报告：本井田9号、15号煤层瓦斯含量具有随埋藏深度增加而增大的趋势，东部靠近露头瓦斯含量低、中西部埋深大的区域瓦斯含量大。9号煤层原煤瓦斯含量为4.2511.31 m3/t，15号煤层原煤瓦斯含量为6.7110.91 m3/t。回采工作面瓦斯涌出量预测结果见表2.2-1。掘进工作面瓦斯涌出量预测结果见表2.2-2。采区瓦斯涌出量预测结果见表2.2-3。矿井瓦斯涌出量预测结果见表2.2-4。2.2.2 煤尘爆炸性根据本矿井所做的煤尘爆炸性鉴定报告，本井田3号煤、9号煤、15号煤均无煤尘爆炸威胁性。2.2.3 煤的自燃倾向性根据本矿井所做的煤层自燃倾向性鉴定报告，本井田3号煤层、9号煤层为三类不易自燃煤层，15号煤为二类自燃煤层。表2.2-1 回采工作面瓦斯涌出量预测结果生产采区煤厚（m）瓦斯含量（m3/t）平均产量(t/d)瓦斯涌出量（m3/t）开采层邻近层合计九四盘区1.376.3824983.095.228.31九六盘区1.379.5724986.8111.3818.19九七盘区1.377.9724984.958.2913.24九五盘区1.377.9724984.958.2913.24九八盘区1.379.5724986.8111.3818.19十五一盘区2.669.3922155.582.708.28十五二盘区2.666.2622151.941.143.08十五三盘区2.667.8322153.761.905.66十五四盘区2.669.3922155.582.708.28表2.2-2 掘进工作面瓦斯涌出量预测结果生产采区煤厚（m）瓦斯含量（m3/t）巷长(m)掘进速度（m/mon）瓦斯涌出量（m3/min）煤壁落煤合计九四盘区1.376.389503500.520.210.731.376.3821003500.770.210.98九六盘区1.379.5724003501.230.471.701.379.5721003501.150.471.62九七盘区1.377.9718003500.890.341.231.377.9721003500.960.341.3九五盘区1.377.9719503500.930.341.271.377.9721003500.960.341.30九八盘区1.379.5727003501.310.471.781.379.5721003501.150.471.62十五一盘区2.669.3917004502.090.852.942.669.3921004502.330.853.18十五二盘区2.666.2621004501.550.301.852.666.2621004501.550.301.85十五三盘区2.667.8314004501.580.582.162.667.8321004501.940.582.52十五四盘区2.669.3919004502.210.853.062.669.3921004502.330.853.18表2.2-3 采区瓦斯涌出量预测生产采区平均产量(t/d)采区瓦斯涌出量回采(m3/min)掘进(m3/min)采空区(m3/min)合 计(m3/min)(m3/t)九四盘区272714.421.715.64 21.77 11.50 九六盘区272731.553.3212.21 47.08 24.86 九七盘区272722.972.538.92 34.42 18.18 九五盘区272722.972.578.94 34.48 18.21 九八盘区272731.553.412.23 47.19 24.92 十五一盘区272712.746.126.60 25.46 13.44 十五二盘区27274.743.72.95 11.39 6.01 十五三盘区27278.714.684.69 18.07 9.54 十五四盘区272712.746.246.64 25.62 13.53 表2.2-4 矿井瓦斯涌出量预测生产时期生产采区平均产量（t/d）瓦斯涌出量生产（含开拓）采区(m3/min)已采采区(m3/min)合计m3/minm3/t前期九六盘区和十五一盘区545572.5425.3897.9225.85中期九五盘区和十五二盘区545545.8716.0561.9216.35后期九八盘区和十五四盘区545572.8125.4998.3025.952.2.4 煤层顶底板根据顶底板物理力学性质、本矿井9号煤开采情况，本矿井9号煤层直接顶板为中等稳定性顶板，老顶为级（来压明显）。底板为中硬性底板。对开采影响不大。15号煤层顶板为K2灰岩，根据晋煤集团古书院矿、凤凰山矿和王台铺矿15号煤层开采情况来看，顶板坚硬，周期来压强烈，需要对其进行超前强制放顶，对开采有一定影响。2.2.5 冲击地压危险性本矿井属于地压正常区，无冲击地压危险。2.2.6 地温情况根据本矿井及相邻矿井开采现状，均为常温、常压开采。2.2.7 相邻矿井主要灾害因素及安全条件情况据调查，相邻矿井各煤层煤尘无爆炸危险性，地温、地压正常区域。2.2.8 矿井主要灾害评价根据上述综合评价，本矿井最大危害为瓦斯、采空区积水、开采15号煤层时的坚硬顶板。2.3 矿井开拓系统2.3.1 井筒1、井筒的设置及功能投产时利用现有的4个井筒，分别为：主斜井、副立井、1号回风立井、2号回风立井。4个井筒均位于工业场地内。主斜井：净宽3.36m，净断面9.47m2，倾角20，表土段采用450mm厚的料石支护，基岩段采用150mm厚的锚喷支护，斜长461m，装备带宽1000mm的大倾角胶带输送机，井筒一侧布置检修道和行人台阶，担负主提升，兼进风和安全出口。副立井：净直径D6.0m，净断面28.27m2，表土段采用500mm厚的钢筋混凝土支护，基岩段采用150mm厚的锚喷支护，垂深124.14m，装备一宽一窄两个单层单车罐笼和梯子间，担负矿井人员、设备、材料、矸石等辅助提升，兼进风和安全出口。井筒梯子间中梯子的角度按不大于80设计安装，相邻2个平台的垂直距离按不大于8m设计安装。梯子间应经常维护，保持通畅。1号回风立井：直径D3.0m，净断面7.07m2，表土段采用300mm厚的料石支护，基岩段采用150mm厚的锚喷支护，垂深116.9m，担负九四盘区回风。2号回风立井：直径D4.2m，净断面13.85m2，表土段采用300mm厚的料石支护，基岩段采用150mm厚的锚喷支护，垂深123.9m，担负十五一盘区回风，井筒中装设有梯子间，兼作矿井安全出口。井筒梯子间中梯子的角度按不大于80设计安装，相邻2个平台的垂直距离按不大于8m设计安装。梯子间应经常维护，保持通畅。随着盘区接替，中后期还规划有3号进风立井、3号回风立井、王街进风斜井、王街进风立井、王街回风斜井、北回风立井等6个井筒。3号进风立井：直径D4.7m，净断面17.34m2，表土段采用500mm厚的钢筋混凝土支护，基岩段采用150mm厚的锚喷支护，垂深195m，担负九六盘区进风。3号回风立井：直径D6.0m，净断面28.26m2，表土段采用500mm厚的钢筋混凝土支护，基岩段采用150mm厚的锚喷支护，垂深195m，井筒中装设有梯子间、瓦斯抽放管路，担负九六盘区回风，兼作矿井安全出口。王街进风斜井：净宽3.5m，净断面7.70m2，倾角22，采用300mm厚的料石支护，斜长221.5m，布置行人台阶，担负九七盘区进风和安全出口。王街进风立井：直径D3.0m，净断面7.07m2，采用300mm厚的料石支护，垂深125m，担负九七盘区进风。王街回风斜井：净宽3.5m，净断面7.70m2，倾角25，采用300mm厚的料石支护，斜长560m，布置行人台阶，担负九七盘区回风和安全出口。北回风立井：直径D6.0m，净断面28.26m2，表土段采用500mm厚的钢筋混凝土支护，基岩段采用400mm厚的混凝土支护，垂深392m，井筒中装设有梯子间，担负九五、九八盘区回风和安全出口。2、井筒和工业场地工程地质特征根据地质报告，现有工业场地和井筒没有不良地质条件。3、防洪设计标准工业场地位于山坡台地上，附近无大的地表水体，防洪排涝仅考虑局部暴雨汇集对场地的威胁。现有4个井筒，其井口标高均高于周围场地1.01.5m。场内主要道路分北路、中路、南路布置，均由高向低从里向外布置，道路两侧均布置水沟，能够把雨水由里向外排出场区。故工业场区内，无洪涝危害。4、保护煤柱的留设上述各井筒和工业场地共用煤柱：按一级保护煤柱进行留设，围护带宽度取20m，煤柱留设计算方法：按照建筑物、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，安全煤柱的岩层移动角：表土段45，基岩段72，结合岩层厚度，经计算井筒和工业场地共用煤柱在开采9号煤层时留设60m，开采15号煤层时留设80m。5、进、回风井口的安全性主斜井、副立井周围所有工程设施均按规程、规范要求保持足够的安全距离，使井口不受粉尘、高温和有毒有害气体的威胁。进、回风井口标高大于场地标高1.0m以上，场地内设有排水沟，保证工业场地及井口不受内涝和河流洪水威胁。现有4个井筒距离周围各建筑物满足现行规范、规程规定的安全距离要求，井口之间的距离大于30m，井筒及工业场地范围内无溶洞、淤泥等不良工程地质，场地稳定，各井筒的安全性有保障。主斜井、副立井的井口房内均布置防火铁门，回风井井口设有防爆盖，通过钢筋混凝土风硐连接到通风机房。各井口房附近20m范围内，严禁一切烟火。2.3.2 盘区划分及开采顺序根据井田内各煤层赋存、储量分布及井田构造、地面设施、寺河矿采掘衔接规划等情况，确定采用9号、15号煤层联合开拓布置和盘区划分、接替顺序。先开采上覆3号煤已解放的9号煤，最后开采下部的15号煤。全井田9号煤层划分为8个盘区，其中：F61断层以东为九一盘区、九二盘区，F61断层以西为九四盘区、九五盘区、九六盘区、九七盘区、九八盘区。现九一盘区、九二盘区和九三盘区已采完毕，正在开采九四盘区。投产验收盘区为九四盘区。9号煤层盘区开采顺序为：九四盘区九六盘区九七盘区九五盘区九八盘区。全井田15号煤层划分为4个盘区，其中：F61断层以东为十五二盘区，F61断层以西的中部为十五一盘区、南部为十五三盘区、北部为十五四盘区。投产验收盘区为十五一盘区。15号煤层盘区开采顺序为：十五一盘区十五二盘区十五三盘区十五四盘区。2.3.3 主要巷道1、西轨道大巷沿9号煤层底板布置，矩形断面，锚喷、锚索加强支护，净宽4.0m，净高2.8m，净断面11.2m，已有轨道为22kg/m钢轨，轨距600mm。设计对已有轨道进行加固处理。南与相邻的西一回风大巷留有30m安全煤柱，北与采空区留有60 m安全煤柱；运输最大件时，一侧安全间隙为1.0m，另一侧安全间隙为1.55m；设计最大风速2.65.0m/s，满足规程要求。2、西一回风大巷沿9号煤层底板布置，矩形断面，锚喷、锚索加强支护，净宽4.0m，净高2.8m，净断面11.2m。北与相邻的西轨道大巷留有30m安全煤柱，南与相邻的西胶带运输大巷留有70 m安全煤柱；设计最大风速3.24.4m/s，满足规程要求。3、西胶带大巷沿9号煤层底板布置，过老潘庄逆断层后沿15号煤层顶板布置，均为矩形断面，锚喷、锚索加强支护，净宽4.2m，净高2.3m，净断面9.66m，装备带宽1.0m的胶带输送机。北与相邻的西一回风大巷留有70m安全煤柱，南与西二回风大巷留有30 m安全煤柱；胶带输送机一侧安全间隙为1.0m，另一侧安全间隙为1.70m；设计最大风速2.35.1m/s，满足规程要求。4、西二回风大巷沿9号煤层底板布置，过老潘庄逆断层后沿15号煤层顶板布置，均为矩形断面，锚喷、锚索加强支护，净宽4.0m，净高2.8m，净断面11.2m。北与相邻的西胶带大巷留有30m安全煤柱，南与采空区留有60 m安全煤柱；设计最大风速5.06.2m/s，满足规程要求。2.3.4 投产时应具备的条件1、移交生产时井巷工程量情况1）井筒工程：移交生产时共布置4个已有井筒，分别为：主斜井、副立井和1号回风立井和2号回风立井。2）井底车场及硐室：井底车场、煤仓、主斜井泵房水仓、副立井泵房水仓、中央变电所、爆炸材料库、
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