华晋焦煤有限责任公司沙曲煤矿300万吨矿井初步设计

继续教育学院毕业设计（论文）纸第 1 页前 言毕业设计是采矿工程专业最后一个教学环节，其目的是使本专业学生运用大学阶段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计，并就本专业范围的某一课题进行较深入的研究。以培养和提高学生分析和解决实际问题的能力，是学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个采矿工程技术人员的基本训练。本次设计的内容是柳林县华晋焦煤有限责任公司沙曲矿 2 号、 3 号煤层初步设计。是在华晋焦煤有限责任公司沙曲井田概况和地质特征的基础上，结合搜集到的其它相关原始资料、运用所学知识、参考 煤矿开采学 、 煤炭工业矿井设计规范 、 煤矿矿井开采设计手册 等参考资料，在辅导老师深入浅出的精心指导下独立完成。在设计的过程中我受益非浅。此次毕业设计是根据国家煤炭建设的有关方针、政策，结合设计矿井的实际情况，遵照采矿专业毕业设计大纲的要求，在收集、整理、查阅大量资料的前提下，运用自己所学的专业知识独立完成设计的。通过本次设计，我看到了许多以往自己欠缺的地方，提高了综合能力，知识水平有了很大的提高，由于本人的初次设计，错误难免，恳请各位老师指正。本次设计的指导老师为 郭庆华 老师， 郭庆华 老师的悉心指导，他们在许多方面给予了宝贵意见，为了帮助我们顺利、正确地完成毕业设计，经常加班加点，牺牲了大量的工作时间和业余时间，在此表示衷心的感谢和深深的敬意！由于本人水平有限，设计中难免存在错误和不足，恳请各位老师不吝指正。全套图纸加 153893706继续教育学院毕业设计（论文）纸第 2 页学生：日期：2013 年 8 月 4 日华晋焦煤有限责任公司沙曲煤矿300万吨增加开采2号、3号保护煤层矿井初步设计说明书太 原 理 工 大 学 继 续 教 育 学 院矿 业 工 程 学 院 采 矿 工 程 专 业学 生 ：二 一 二 年 八 月继续教育学院毕业设计（论文）纸第 3 页目 录前 言 -7第 一 章 井 田 概 况 及 地 质 特 征 -11第 一 节 井 田 概 况 -11第 二 节 地 质 特 征 -13第 二 章 矿 井 现 有 生 产 系 统 概 述 -28第 一 节 井 田 开 拓 -28第 二 节 井 下 开 采 -30第 三 节 矿 井 主 要 生 产 系 统 -31第 三 章 保 护 层 开 拓 与 开 采 -34第 一 章 保 护 层 开 采 的 必 要 性 和 可 行 性 -34第 二 节 井 田 开 拓 -39第 三 节 井 下 开 采 -41第 四 章 大 巷 运 输 及 设 备 -48第 一 节 运 输 方 式 的 选 择 -48第 三 节 运 输 设 备 选 型 -49继续教育学院毕业设计（论文）纸第 4 页第 五 章 通 风 与 安 全 -57第 一 节 矿 井 瓦 斯 -57第 二 节 矿 井 通 风 -63第 三 节 矿 井 安 全 -73第 六 章 提 升 、 通 风 、 排 水 、 压 风 、 瓦 斯 抽 放 设 备 -88第 一 节 提 升 设 备 -88第 二 节 通 风 设 备 -100第 三 节 排 水 设 备 -107第 四 节 压 缩 空 气 设 备 -122第 五 节 瓦 斯 抽 放 设 备 -133第 七 章 地 面 生 产 系 统 -134第 八 章 地 面 运 输 -134第 九 章 总 平 面 布 置 及 防 洪 排 涝 -134第 十 章 电 气 -134第 一 节 供 电 电 源 -134第 二 节 电 力 负 荷 -135第 三 节 送 变 电 -136第 四 节 地 面 供 配 电 -138第 五 节 井 下 供 配 电 -138第 六 节 矿 井 通 信 -142第 七 节 矿 井 监 控 与 计 算 机 管 理 -142第 十 一 章 地 面 建 筑 -143继续教育学院毕业设计（论文）纸第 5 页第 十 二 章 给 水 排 水 -143第 一 节 给 水 、 排 水 、 室 内 给 排 水 -143第 二 节 井 下 消 防 及 洒 水 -144第 十 三 章 采 暖 、 通 风 及 供 热 -146第 十 四 章 环 境 保 护 -153第 一 节 概 述 -153第 二 节 矿 井 生 产 期 污 染 防 治 措 施 及 综 合 利 用 -154第 三 节 生 态 环 境 保 护 措 施 -155第 四 节 机 构 设 置 及 人 员 配 置 -156第 十 五 章 建 井 工 期 -156第 十 六 章 技 术 经 济 -157第 一 节 劳 动 定 员 及 劳 动 生 产 率 -157第 二 节 投 资 概 算 -160继续教育学院毕业设计（论文）纸第 6 页华晋焦煤有限责任公司沙曲煤矿 300 万吨简要说明增加开采 2#、3#保护煤层初步设计附 图 目 录图纸编号序号图 纸 名 称图 号 比 例1 矿井开拓系统平面图 C1154 -109-1 1:50002 采区巷道布置及机械配备平面图 C1154 -163 -1 1:20003 回采工作面工艺详图 C1154 -164 -1 1:5004 断面图 C1154 -109-3 示意图5 采区巷道平面面罩及机械配备剖面图 C1154 -163 -2 1:1000034567继续教育学院毕业设计（论文）纸第 7 页华晋焦煤有限责任公司沙曲煤矿 300 万吨简要说明增加开采 2#、3#保护煤层初步设计附 图 目 录前 言一 、 矿 井 概 况1、 沙 曲 煤 矿 隶 属 于 华 晋 焦 煤 有 限 责 任 公 司 ， 井 田 地 处 山 西 省 河 东 煤 田 中 段 ， 吕梁 山 背 斜 西 翼 ， 其 地 理 位 置 在 山 西 省 柳 林 县 西 部 ， 工 业 场 地 距 县 城 约 5km。2、 矿 井 设 计 生 产 能 力 3.0Mt/a， 于 1994 年 12 月 正 式 开 工 建 设 ， 2004 年 11 月8 日 通 过 了 国 家 发 改 委 组 织 的 竣 工 验 收 并 正 式 投 产 。3、 矿 井 生 产 现 状沙 曲 井 田 走 向 长 22km， 倾 斜 宽 4.58km， 面 积 138.35km2。 区 内 可 采 煤 层 共 八层 ， 为 山 西 组 2#、 3#、 4#、 5#煤 和 太 原 组 6#、 8#、 9#、 10#煤 。截 至 2008 年 底 地 质 资 源 /储 量 2133497 万 t， 工 业 资 源 /储 量 190486.5 万 t， 设 计资 源 /储 量 144375 万 t， 设 计 可 采 储 量 115500 万 t。矿 井 采 用 斜 、 立 井 混 合 开 拓 方 式 ， 划 分 两 个 水 平 开 采 。 一 水 平 开 采 山 西 组2、 3、 4、 5 号 煤 ， 水 平 标 高 +400m； 二 水 平 开 采 太 原 组 6、 8、 9、 10 号 煤 ， 水 平 标高 +200m。 两 个 水 平 之 间 采 用 暗 斜 井 方 式 联 络 。 矿 井 目 前 生 产 水 平 为 +400m 水 平 。矿 井 以 位 于 井 田 中 央 的 南 北 工 业 场 地 为 中 心 ， 呈 南 、 北 两 翼 开 拓 的 布 局 ， 在+400m 水 平 向 南 、 北 两 翼 各 开 凿 三 条 大 巷 ， 分 别 为 +400m 水 平 （ 南 、 北 翼 ） 胶 带 输送 机 大 巷 、 +400m 水 平 （ 南 、 北 翼 ） 辅 运 大 巷 和 +400m 水 平 （ 南 、 北 翼 ） 回 风 大 巷 。+400m 水 平 各 条 大 巷 均 布 置 在 5#煤 底 板 岩 层 中 。井 下 生 产 采 区 现 为 南 二 采 区 和 北 二 采 区 ， 其 中 ： 南 二 采 区 位 于 工 业 场 地 南 侧 、继续教育学院毕业设计（论文）纸第 8 页+400m 水 平 南 翼 大 巷 西 侧 ， 利 用 南 二 采 区 集 中 巷 （ 三 条 ） 在 5#煤 层 中 布 置 一 个 倾 斜长 壁 工 作 面 ， 设 计 年 产 原 煤 100 万 t/a； 北 二 采 区 位 于 工 业 场 地 北 侧 、 +400m 水 平 北翼 大 巷 西 侧 ， 利 用 +400m 水 平 北 翼 大 巷 在 4#煤 层 中 布 置 一 个 倾 斜 长 壁 工 作 面 ， 设 计年 产 原 煤 200 万 t/a。 两 个 工 作 面 均 采 用 倾 斜 长 壁 采 煤 法 ， 综 采 一 次 采 全 高 工 艺 ， 全部 垮 落 法 管 理 顶 板 。井 下 煤 炭 运 输 采 用 胶 带 输 送 机 ； 辅 助 运 输 现 采 用 无 极 绳 绞 车 牵 引 矿 车 方 式 。4、 矿 井 移 交 投 产 情 况矿 井 投 产 时 有 两 个 工 业 场 地 和 一 个 风 井 场 地 。 两 个 工 业 场 地 选 在 井 田 中 央 三 川河 两 岸 平 地 上 ， 其 中 ： 主 井 场 地 位 于 三 川 河 以 南 （ 简 称 南 工 业 场 地 ） ， 建 有 主 斜 井 、1#回 风 斜 井 和 2#副 斜 井 三 个 井 筒 ； 副 井 场 地 位 于 三 川 河 以 北 （ 简 称 北 工 业 场 地 ） 布置 有 副 立 井 井 筒 。 风 井 场 地 选 在 工 业 场 地 以 北 约 3.5km 的 山 丘 上 （ 简 称 北 风 井 场 地 ） ，建 有 北 进 风 立 井 和 北 回 风 立 井 两 个 井 筒 。 投 产 时 ， 矿 井 南 、 北 工 业 场 地 和 北 风 井 场 地共 有 六 个 井 筒 。5、 通 风 系 统 一 期 改 扩 建 工 程根 据 山 西 省 煤 炭 工 业 局 晋 煤 办 基 发 2007523 号 关 于 华 晋 焦 煤 沙 曲 矿 井 通 风 系统 技 术 改 造 工 程 项 目 初 步 设 计 的 批 复 ， 2007 年 沙 曲 煤 矿 进 行 一 期 通 风 系 统 技 术 改 造 ，一 期 通 风 系 统 技 术 改 造 主 要 是 在 矿 井 北 翼 下 龙 花 垣 工 业 场 地 新 增 下 龙 花 垣 进 、 回 风 立井 ， 在 矿 井 南 翼 白 家 坡 工 业 场 地 新 增 白 家 坡 进 、 回 风 立 井 ， 南 北 两 翼 进 、 回 风 立 井 与原 有 井 筒 贯 通 形 成 分 区 通 风 系 统 。目 前 ， 一 期 通 风 系 统 改 造 工 程 施 工 已 接 近 尾 声 。 一 期 通 风 系 统 改 扩 建 完 成 后 ，北 翼 大 巷 从 副 立 井 井 底 车 场 向 北 延 展 至 下 龙 花 垣 进 、 回 风 立 井 处 ， 长 度 约 6800m；南 翼 大 巷 从 副 立 井 井 底 车 场 向 南 延 展 至 白 家 坡 进 、 回 风 立 井 处 ， 长 度 约 3500m。 全矿 井 井 筒 数 量 达 到 10 个 ， 其 中 6 个 进 风 井 、 4 个 回 风 井 。 各 井 筒 特 征 见 下 表 。6、 瓦 斯 抽 放 系 统 扩 建 工 程在 瓦 斯 抽 放 系 统 扩 建 之 前 ， 原 有 2 套 地 面 瓦 斯 抽 放 系 统 ， 分 别 是 南 翼 瓦 斯 抽 放系 统 和 北 翼 瓦 斯 抽 放 系 统 。 其 中 ： 南 翼 瓦 斯 抽 放 系 装 备 CBF410A-2BV5 型 抽 放 泵 2台 ， 一 用 一 备 ； 北 翼 瓦 斯 抽 放 系 统 装 备 2BEC67A 型 抽 放 泵 四 台 ， 两 台 运 行 ， 两 台备 用 。 随 着 井 下 开 采 深 度 和 采 空 区 的 增 加 ， 瓦 斯 有 明 显 增 加 的 趋 势 ， 造 成 瓦 斯 抽 放系 统 能 力 不 够 ， 给 正 常 安 全 生 产 带 来 严 重 隐 患 。2007 年 沙 曲 煤 矿 对 南 、 北 翼 瓦 斯 抽 放 系 统 进 行 扩 建 。 其 中 ： 南 翼 瓦 斯 抽 放 系 统新 建 南 翼 瓦 斯 抽 放 2#泵 站 ， 装 备 三 台 2BEC72 型 水 环 式 真 空 泵 ,一 台 高 负 压 抽 放 ， 一台 低 负 压 抽 放 ， 一 台 备 用 ， 和 原 南 翼 瓦 斯 抽 放 1#泵 站 共 同 承 担 沙 曲 煤 矿 南 翼 瓦 斯 抽放 任 务 ； 北 翼 扩 建 原 瓦 斯 泵 站 ， 增 加 两 台 2BEC72 型 水 环 式 真 空 泵 ， 一 台 高 负 压 抽放 ， 一 台 备 用 ， 和 原 有 四 台 2BEC67A 型 抽 放 泵 共 同 承 担 沙 曲 煤 矿 北 翼 瓦 斯 抽 放 任 务 。该 瓦 斯 抽 放 系 统 扩 建 工 程 已 于 2007 年 底 改 造 完 毕 ， 并 经 山 西 焦 煤 集 团 安 监 局 于2008 年 3 月 16 日 验 收 通 过 。沙曲煤矿现有工业场地及井筒一览表场地名称 编号 井筒名称 井筒特征 功能及装备 备注南工业场地 1 主斜井净宽 3.8m，斜长1383.0m，倾角 161400mm 胶带输送机，煤炭提升、台阶、扶手 进风井继续教育学院毕业设计（论文）纸第 9 页2 1#回风斜井 净宽 4.8m，斜长512m，倾角 30 台阶、扶手 回风井3 2#副斜井 净宽 4.9m，斜长535m，倾角 25 JK-3 型单绳单滚筒缠绕式提升机，台阶、扶手 进风井北工业场地 4 副立井 6.5，井深 375.5m一宽一窄罐笼，升降人员、材料及设备、梯子间 进风井5 北进风立井 6.0m ，井深 496.0m 梯子间 进风井北风井场地 6 北回风立井 6.0m ，井深 495.0m 梯子间 回风井7 下龙花垣进风立井 8.0，井深 583.0m 梯子间 进风井下龙花垣风井场地 8 下龙花垣回风立井 7.0，井深 583.0m 梯子间 回风井9 白家坡进风立井 7.0，井深 633.7m 梯子间 进风井白家坡风井场地 10 白家坡回风立井 7.0，井深 610.55m 梯子间 回风井7、 增 加 开 采 5#煤 工 程矿 井 投 产 至 2008 年 ， 井 下 南 一 、 南 二 、 北 一 采 区 4#煤 已 回 采 完 毕 。 为 减 少 矿井 安 全 隐 患 ， 考 虑 到 5#煤 层 瓦 斯 已 得 到 很 好 释 放 ， 4#与 5#煤 层 层 间 距 小 ， 开 采 5#煤 层 可 充 分 利 用 4#煤 层 的 生 产 系 统 ， 投 入 少 、 工 期 短 、 见 效 快 ； 且 4#煤 层 又 是 国 家保 护 性 开 采 的 优 质 焦 煤 ， 开 采 5#煤 层 可 延 缓 4#煤 层 开 采 速 度 ， 同 时 中 低 硫 、 特 低 硫煤 层 搭 配 开 采 ， 既 缓 解 优 质 焦 煤 的 开 采 速 度 ， 又 有 利 于 矿 井 长 远 发 展 。为 此 ， 2009 年 初 沙 曲 煤 矿 经 山 西 焦 煤 集 团 公 司 上 报 山 西 省 煤 炭 工 业 厅 申 请 开 采5#煤 层 ， 2009 年 7 月 山 西 省 煤 炭 工 业 厅 以 晋 煤 行 发 【 2009】 52#文 批 复 同 意 ， 并 以晋 煤 办 基 发 2009207 号 对 华 晋 焦 煤 有 限 责 任 公 司 沙 曲 矿 井 增 加 开 采 5 号 煤 层 初 步设 计 进 行 批 复 。 目 前 井 下 南 翼 已 开 始 回 采 5#煤 。8、 本 次 增 加 开 采 保 护 层 （ 2#、 3#煤 ） 工 程目 前 井 下 已 回 采 的 工 作 面 上 方 2#、 3#煤 可 采 资 源 均 已 丢 弃 ， 资 源 浪 费 严 重 。 同时 ， 随 着 井 下 开 采 的 不 断 延 伸 ， 开采煤层瓦斯含量和压 力 进一步增高， 动 力 现 象 频 发 。矿 井 基 建 期 间 于 2003 年 4 月 25 日 、 2003 年 4 月 27 日 在 南 翼 发 生 了 两 次 瓦 斯 动 力 现象 ； 生 产 期 间 于 2005 年 6 月 17 日 在 北 翼 发 生 了 一 次 瓦 斯 动 力 现 象 。 到 目 前 为 止 共发 生 大 小 多 次 煤 与 瓦 斯 突 出 现 象 ， 严 重 威 胁 着 沙 曲 煤 矿 的 安 全 生 产 。经 山 西 省 煤 炭 工 业 厅 和 煤 炭 科 学 研 究 总 院 抚 顺 分 院 对 沙 曲 煤 矿 井 下 各 煤 层 瓦 斯突 出 危 险 性 鉴 定 ， 结 果 为 ： 2#煤 在 +430m 水 平 及 以 浅 区 域 无 煤 与 瓦 斯 突 出 危 险 性 ；3#煤 南 翼 +420m 以 浅 区 域 无 煤 与 瓦 斯 突 出 危 险 性 ； 4#、 5#煤 具 有 煤 与 瓦 斯 突 出 危 险性 。根 据 新 版 防 治 煤 与 瓦 斯 突 出 规 定 第 6 条 规 定 “防 突 工 作 坚 持 区 域 防 突 措 施先 行 、 局 部 防 突 措 施 补 充 的 原 则 ”和 第 40 条 规 定 “区 域 防 突 措 施 应 优 先 采 用 开 采 保护 层 ”。 结 合 考 虑 沙 曲 煤 矿 井 下 各 煤 层 赋 存 条 件 及 各 煤 层 瓦 斯 突 出 危 险 性 鉴 定 结 果 ，具 备 开 采 保 护 层 。 保 护 层 开 采 后 将 有 效 降 低 主 采 煤 层 的 煤 与 瓦 斯 突 出 危 险 性 ， 保 证矿 井 安 全 回 采 和 掘 进 。继续教育学院毕业设计（论文）纸第 10 页编 制 本 次 增 加 开 采 保 护 层 （ 2#、 3#煤 ） 工 程 初 步 设 计 ， 其 主 要 内 容 为 ： 南 翼 增加 一 个 2#煤 薄 煤 层 综 采 工 作 面 作 为 南 翼 保 护 层 开 采 ； 北 翼 增 加 一 个 3#煤 薄 煤 层 综 采工 作 面 作 为 北 翼 保 护 层 开 采 。 并 配 套 相 应 的 掘 进 工 作 面 和 瓦 斯 底 抽 巷 。二 、 编 制 依 据1、 华 晋 焦 煤 有 限 责 任 公 司 设 计 委 托 书 。2、 采 矿 许 可 证 ： 证 书 号 1000000420071.。3、 沙 曲 矿 生 产 许 可 证 。4、 沙 曲 矿 安 全 生 产 许 可 证 。5、 山 西 省 煤 炭 地 质 技 术 委 员 会 评 审 中 心 文 件 ： 晋 煤 地 技 评 字 2005420 号 华晋 焦 煤 有 限 责 任 公 司 沙 曲 矿 井 建 井 地 质 报 告 评 审 意 见 书 。6、 晋 煤 行 发 2006 297 号 “关 于 对 山 西 汾 西 曙 光 煤 业 有 限 责 任 公 司 河 东 煤 矿等 107 座 矿 井 生 产 矿 井 地 质 报 告 评 审 意 见 书 的 批 复 ”文 件 。7、 煤 炭 科 学 研 究 总 院 抚 顺 分 院 2005 年 3 月 对 华 晋 焦 煤 有 限 责 任 公 司 沙 曲 矿 “瓦 斯 动 力 现 象 鉴 定 ”。8、 山 西 煤 炭 工 业 局 文 件 ： 晋 煤 安 发 2005529 号 “关 于 确 定 山 西 焦 煤 集 团 华 晋焦 煤 有 限 责 任 公 司 沙 曲 矿 井 为 煤 与 瓦 斯 突 出 矿 井 、 4 号 煤 层 为 突 出 煤 层 的 批 复 ”。9、 煤 炭 科 学 研 究 总 院 抚 顺 分 院 2008 年 3 月 提 交 的 华 晋 焦 煤 有 限 责 任 公 司 沙曲 矿 3 号 煤 层 煤 与 瓦 斯 突 出 危 险 性 鉴 定 报 告 。10、 煤 科 总 院 抚 顺 分 院 2008 年 8 月 华 晋 焦 煤 有 限 责 任 公 司 沙 曲 矿 2 号 和 5 号煤 层 煤 与 瓦 斯 突 出 危 险 性 鉴 定 报 告 。11、 煤 炭 科 学 研 究 总 院 抚 顺 分 院 通 风 防 灭 火 实 验 室 对 沙 曲 矿 井 4 号 煤 层 的 “煤炭 自 燃 倾 向 鉴 定 报 告 ”。12、 煤 炭 科 学 研 究 总 院 抚 顺 分 院 瓦 斯 实 验 室 对 沙 曲 矿 井 的 “实 验 室 煤 尘 爆 炸 性鉴 定 报 告 表 ”。13、 山 西 省 煤 炭 工 业 局 文 件 ： 晋 煤 安 发 20081119 号 关 于 山 西 焦 煤 有 限 责 任公 司 2008 年 度 矿 井 瓦 斯 等 级 和 二 氧 化 碳 涌 出 量 鉴 定 结 果 的 批 复 。14、 山 西 省 煤 炭 工 业 局 文 件 ： 晋 煤 办 基 发 2007523 号 关 于 华 晋 焦 煤 沙 曲 矿 井通 风 系 统 技 术 改 造 工 程 项 目 初 步 设 计 的 批 复 。15、 山 西 省 煤 矿 安 全 监 察 局 下 发 的 晋 煤 监 安 一 字 2007619 号 关 于 对 华 晋 焦 煤有 限 责 任 公 司 沙 曲 矿 井 改 建 项 目 初 步 设 计 安 全 专 篇 的 批 复 。16、 山 西 焦 煤 集 团 公 司 安 全 监 察 局 2008 年 3 月 16 日 “关 于 华 晋 焦 煤 有 限 责 任公 司 沙 曲 矿 南 北 翼 瓦 斯 抽 采 系 统 工 程 的 验 收 意 见 ”。17、 山 西 省 煤 炭 工 业 厅 下 发 的 晋 煤 办 基 发 2009207 号 关 于 华 晋 焦 煤 有 限 责 任公 司 沙 曲 矿 井 增 加 开 采 5 号 煤 层 初 步 设 计 的 批 复 。18、 山 西 省 煤 矿 安 全 监 察 局 下 发 的 晋 煤 监 安 一 字 2009581 号 关 于 对 华 晋 焦 煤有 限 责 任 公 司 沙 曲 矿 井 改 建 项 目 （ 增 加 开 采 5 号 煤 层 ） 初 步 设 计 安 全 专 篇 的 批 复 。19、 山 西 省 煤 炭 工 业 厅 下 发 的 晋 煤 行 发 2009368 号 关 于 对 华 晋 焦 煤 有 限 责 任公 司 沙 曲 矿 井 增 加 开 采 保 护 层 的 批 复 。20、 华 晋 焦 煤 有 限 责 任 公 司 提 供 的 沙 曲 矿 井 生 产 建 设 现 状 资 料 及 相 关 资 料 。21、 煤 炭 工 业 矿 井 设 计 规 范 、 煤 矿 安 全 规 程 、 防 治 煤 与 瓦 斯 突 出 规 定 、 煤 矿 防 治 水 规 定 等 。22、 国 家 和 地 方 政 府 有 关 煤 炭 工 业 技 术 政 策 和 法 规 。继续教育学院毕业设计（论文）纸第 11 页三 、 保 护 层 开 采 方 案井 下 北 翼 在 北 二 采 区 布 置 一 个 2#煤 开 采 保 护 层 工 作 面 ， 维 持 原 有 北 二 采 区 4#煤综 采 工 作 面 ， 并 配 套 增 加 两 个 2#煤 顺 槽 综 掘 工 作 面 ； 南 翼 在 南 三 采 区 布 置 一 个 3#煤开 采 保 护 层 工 作 面 ， 维 持 原 有 南 二 采 区 5#煤 综 采 工 作 面 ， 并 配 套 增 加 两 个 3#煤 顺 槽综 掘 工 作 面 。同 时 ， 在 保 护 层 回 采 区 域 的 5#煤 底 板 5m 以 下 的 岩 石 中 布 置 底 板 岩 石 瓦 斯 抽 采巷 。 该 瓦 斯 抽 采 巷 与 上 部 回 采 工 作 面 顺 槽 垂 直 布 置 ， 在 该 巷 道 内 布 置 上 向 扇 形 钻 孔 ，先 后 穿 透 5#、 4（ 3+4） #、 3#、 2#煤 层 ， 提 前 进 行 瓦 斯 预 抽 ， 释 放 煤 层 的 瓦 斯 压 力 ，预 抽 后 掩 护 保 护 层 顺 槽 掘 进 。 相 邻 两 条 底 板 瓦 斯 抽 采 巷 在 开 采 保 护 层 时 期 通 过 联 络巷 形 成 全 负 压 通 风 系 统 ， 在 开 采 4（ 3+4） #、 5#煤 层 时 ， 作 为 工 作 面 采 空 区 抽 采 巷 道 。全 矿 井 在 原 有 两 个 （ 4#、 5#煤 ） 综 采 工 作 面 基 础 上 新 增 两 个 开 采 保 护 层 工 作 面 ，其 中 ： 北 翼 一 个 2#煤 薄 煤 层 综 采 工 作 面 ， 南 翼 一 个 3#煤 薄 煤 层 综 采 工 作 面 。 矿 井 生产 能 力 维 持 3.0Mt/a 不 变 。四 、 主 要 工 程 内 容1、 南 翼 主 要 新 增 工 程南 翼 井 下 在 南 三 采 区 增 加 开 采 保 护 层 3#煤 的 采 区 巷 道 及 相 配 套 的 5#煤 底 板 岩 石瓦 斯 抽 采 巷 等 采 准 巷 道 工 程 ； 增 加 采 区 回 采 、 掘 进 、 供 配 电 设 备 及 相 配 套 的 瓦 斯 抽采 、 压 风 、 电 缆 、 消 防 洒 水 、 通 信 、 监 测 监 控 等 井 下 管 线 。 同 时 在 白 家 坡 井 底 增 设抗 灾 潜 水 电 泵 ， 管 路 沿 白 家 坡 进 风 立 井 敷 设 出 地 面 ， 地 面 增 设 配 套 的 潜 水 电 泵 控 制 系统 。2、 北 翼 主 要 新 增 工 程北 翼 井 下 在 北 二 采 区 增 加 开 采 保 护 层 2#煤 的 采 区 巷 道 及 相 配 套 的 5#煤 底 板 岩 石瓦 斯 抽 采 巷 等 采 准 巷 道 工 程 ， 增 加 采 区 回 采 、 掘 进 、 供 配 电 设 备 及 相 配 套 的 瓦 斯 抽采 、 压 风 、 电 缆 、 消 防 洒 水 、 通 信 、 监 测 监 控 等 井 下 管 线 。 同 时 在 下 龙 花 垣 井 底 增设 抗 灾 潜 水 电 泵 ， 管 路 沿 下 龙 花 垣 进 风 立 井 敷 设 出 地 面 ， 地 面 增 设 配 套 的 潜 水 电 泵 控制 系 统 。五 、 主 要 技 术 经 济 指 标1、 矿 井 生 产 能 力 维 持 3.0Mt/a，2、 井 田 开 拓 维 持 现 有 开 拓 方 式 。3、 井 下 新 增 两 个 保 护 层 回 采 工 作 面 。4、 新 增 保 护 层 回 采 面 均 采 用 薄 煤 层 综 采 工 艺 。5、 井 下 掘 进 工 作 面 南 翼 增 加 3 个 ； 北 翼 增 加 3 个 。 全 矿 井 采 掘 比 维 持 1： 3。6、 白 家 坡 和 下 龙 花 垣 井 底 新 增 潜 水 电 泵 抗 灾 系 统 。7、 矿 井 总 风 量 560 m3/s， 其 中 ： 南 翼 风 量 250 m3/s； 北 翼 风 量 310 m3/s。8、 新 增 井 巷 工 程 量 23693.6m， 掘 进 总 体 积 258135.1m3。9、 保 护 层 开 采 建 设 工 期 ： 26 个 月 （ 含 瓦 斯 预 抽 6 个 月 ） 。10、 总 投 资 ： 建 设 项 目 静 态 总 投 资 为 64555.26 万 元 .。六 、 项 目 实 施 效 果 预 计北 二 采 区 保 护 层 2#煤 工 作 面 卸 压 开 采 后 ， 预 计 下 部 被 保 护 层 （ 3+4） #煤 瓦 斯 含量 由 11.03 m3/t.r 下 降 至 4.3 m3/t.r， 降 幅 达 61%， 回 采 工 作 面 绝 对 瓦 斯 涌 出 量 下 降至 34.81 m3/min； 南 三 采 区 保 护 层 3#煤 工 作 面 卸 压 开 采 后 ， 下 部 被 保 护 层 4#煤 瓦 斯继续教育学院毕业设计（论文）纸第 12 页含 量 由 11.03 m3/t.r 下 降 至 4.4 m3/t.r， 降 幅 达 60%， 回 采 工 作 面 瓦 斯 涌 出 量 下 降 至21.84 m3/min。经 过 三 年 左 右 的 保 护 层 开 采 调 整 ， 使 矿 井 的 开 拓 区 、 抽 采 区 、 保 护 层 开 采 区 和 被保 护 层 开 采 区 协 调 配 置 ， 确 保 突 出 煤 层 在 采 掘 前 实 施 区 域 防 突 措 施 ， 实 现 北 二 采 区 主采 的 4（ 3+4） #、 5#煤 和 南 三 采 区 主 采 的 4#、 5#煤 层 在 无 突 出 危 险 区 域 生 产 ， 从 而提 高 巷 道 掘 进 速 度 和 工 作 面 推 进 速 度 ， 保 证 全 矿 井 安 全 、 高 效 生 产 。七 、 存 在 问 题 与 建 议1、 井 田 2#煤 +430m 水 平 以 深 、 3#煤 +420m 水 平 以 深 煤 与 瓦 斯 突 出 危 险 性 需 抓紧 时 间 委 托 有 资 质 单 位 进 行 鉴 定 。2、 井 田 各 煤 层 瓦 斯 含 量 较 高 ， 地 质 报 告 中 对 瓦 斯 储 量 、 可 抽 性 和 瓦 斯 梯 度 等 内容 叙 述 较 少 ， 建 议 委 托 有 资 质 的 单 位 进 行 专 项 瓦 斯 地 质 工 作 。第一章 井田概况及地质特征第 一 节 井 田 概 况一 、 交 通 位 置沙 曲 煤 矿 位 于 山 西 省 西 部 河 东 煤 田 中 段 的 离 柳 矿 区 ， 其 地 理 位 置 在 山 西 省 吕 梁市 柳 林 县 境 内 ， 主 工 业 场 地 距 柳 林 县 城 约 5km， 井 田 地 理 座 标 为 ： 北 纬 371854 373027， 东 经 1104533 1111941。公 路 方 面 ： 太 （ 原 ） 军 （ 渡 ） 绥 （ 德 ） 国 家 级 公 路 （ 307 国 道 ） 穿 本 矿 井主 工 业 场 地 ， 青 银 高 速 公 路 与 307 国 道 平 行 沿 本 井 田 中 部 三 川 河 谷 东 西 向 蜿 蜒 穿 过 ，穆 村 至 各 地 公 路 里 程 见 表 1-1-1：穆村至各地公路里程表地名 太原 汾阳 离石 柳林 秦皇岛 吴堡里程（km） 221 115 34 5 1160 21铁 路 方 面 ： 孝 （ 西 ） 柳 （ 林 ） 铁 路 终 点 穆 村 站 位 于 矿 井 主 工 业 场 地 附 近 ， 沙曲 煤 矿 铁 路 专 用 线 在 穆 村 站 东 端 接 轨 ， 在 建 的 太 中 银 铁 路 沿 本 井 田 中 部 三 川 河 谷东 西 向 穿 过 ， 交 通 方 便 。矿 井 交 通 位 置 参 见 下 图 1-1-2：继续教育学院毕业设计（论文）纸第 13 页二 、 地 形 地 貌 及 水 系沙 曲 井 田 位 于 吕 梁 山 脉 中 段 西 部 ， 区 内 地 形 大 部 分 为 侵 蚀 切 割 强 烈 的 梁 峁 状 黄 土丘 陵 ， 局 部 为 堆 积 地 形 。 区 内 沟 谷 密 集 狭 窄 ， 形 状 多 呈 “V”字 型 。井 田 内 地 形 总 的 趋 势 东 高 西 低 ， 南 高 北 低 。 最 高 点 位 于 南 部 枣 园 山 ， 高 程+1149.4m； 最 低 点 位 于 西 部 边 界 鄢 哉 村 附 近 的 三 川 河 河 谷 ， 标 高 +740.0m。 一 般 相对 高 差 100 200m， 最 大 高 差 409.4m。井 田 属 黄 河 水 系 ， 三 川 河 是 井 田 内 唯 一 河 流 ， 由 井 田 中 段 向 西 穿 出 后 ， 在 石 西 镇西 的 两 河 口 入 黄 河 ， 井 田 内 流 经 长 度 8km。 三 川 河 长 年 流 水 ， 平 均 年 径 流 量 2.88 亿m3， 洪 水 期 最 大 流 量 2260m3/s， 其 余 沟 谷 平 时 无 水 ， 只 有 在 雨 季 有 短 暂 水 流 汇 入 三川 河 或 直 接 流 入 黄 河 。三 、 气 候 条 件本 区 属 暖 温 带 大 陆 性 季 风 半 干 旱 气 候 ， 气 温 昼 夜 变 化 悬 殊 ， 四 季 分 明 ， 冬 春 季 多西 北 风 ， 夏 秋 季 多 东 北 、 东 南 风 ， 年 平 均 风 速 1.2 2.46m/s， 最 大 9.3 15m/s， 气候 干 旱 ， 冬 季 寒 冷 ， 夏 季 炎 热 ， 年 最 低 气 温 平 均 6.9 ， 最 高 气 温 平 均 24.6 ， 降 水多 集 中 在 6 9 月 ， 年 降 水 量 最 小 373.5mm， 最 大 577.7mm， 平 均 464.2mm。 年 蒸 发量 最 低 1766.2mm， 最 高 2171.7mm， 平 均 1888.7mm。 年 平 均 相 对 湿 度 56%， 初 霜期 一 般 在 10 月 上 旬 ， 终 霜 期 在 翌 年 3 月 下 旬 ， 无 霜 期 150 200 天 。 初 雪 期 为 11 月中 、 下 旬 ， 终 雪 期 为 翌 年 3 月 中 、 下 旬 。 冻 土 期 在 11 月 至 来 年 3 月 ， 最 大 冻 土 深 度1m。四 、 地 震 烈 度本 根 据 中 国 地 震 动 峰 值 加 速 度 区 划 图 （ GB18306-2001） ， 井 田 地 震 动 峰 值 加速 度 小 于 0.05g。 相 当 于 原 地 震 基 本 烈 度 度 。五 、 外 部 建 设 条 件继续教育学院毕业设计（论文）纸第 14 页1、 交 通 运 输 条 件太 （ 原 ） 军 （ 渡 ） 绥 （ 德 ） 国 家 级 干 线 公 路 （ 307 国 道 ） 从 矿 井 工 业 场 地 北侧 通 过 ， 青 银 高 速 公 路 与 307 国 道 平 行 沿 本 井 田 中 部 三 川 河 谷 东 西 向 穿 过 ， 公 路 运输 十 分 方 便 ； 矿 井 铁 路 专 用 线 在 孝 柳 铁 路 终 点 穆 村 站 东 端 接 轨 ， 在 建 的 太 中 银 铁 路 沿本 井 田 中 部 三 川 河 谷 东 西 向 穿 过 ， 铁 路 运 输 条 件 良 好 。2、 电 源沙 曲 煤 矿 在 北 工 业 场 地 已 建 有 一 座 本 公 司 的 华 晋 110kV 变 电 所 ， 变 电 所 安 装 两台 三 圈 主 变 压 器 （ 225000kVA） ； 变 电 所 两 回 110kV 电 源 引 自 柳 林 电 厂 ， 线 路 导 线型 号 为 LGJ 150mm2， 长 度 分 别 为 2.722km 和 3.135km。 在 沙 曲 选 煤 厂 有 本 公 司 的35 kV 变 电 所 ， 变 电 所 安 装 两 台 主 变 压 器 （ 216000kVA） ； 变 电 所 两 回 35kV 电 源 引自 华 晋 110kV 变 电 所 ， 线 路 导 线 型 号 为 LGJ 150mm2， 长 度 分 别 为 5.547km 和5.567km。柳 林 电 厂 为 吕 梁 地 区 的 主 力 电 厂 、 装 机 容 量 为 （ 2100+2600） MW， 因 此 矿 井两 回 110kV 电 源 满 足 安 全 供 电 的 要 求 。3、 井 田 周 边 矿 井 情 况井 田 南 接 汾 西 矿 业 集 团 贺 西 煤 矿 ； 北 邻 汾 西 矿 业 集 团 双 柳 煤 矿 ； 东 部 边 界 分 布九 个 地 方 煤 矿 ， 这 些 地 方 煤 矿 大 部 分 开 采 4#、 5#煤 层 ， 少 数 开 采 8#、 9#、 10#煤 层 。生 产 能 力 在 0.09 1.5Mt/a 之 间 。 掘 进 方 式 为 炮 掘 和 机 掘 ， 开 采 方 式 为 普 采 、 高 档 普采 和 综 采 ， 各 矿 均 采 用 机 械 抽 出 式 通 风 方 式 ， 通 风 系 统 完 善 。 主 运 输 为 箕 斗 或 串 车提 升 ， 辅 助 运 输 方 式 为 调 度 绞 车 或 无 极 绳 ， 矿 井 排 水 方 式 一 般 为 多 段 接 力 ， 矿 界 均留 设 40m（ 各 20m） 保 护 煤 柱 ， 各 地 方 煤 矿 暂 未 发 现 越 界 开 采 现 象第 二 节 地 质 特 征一 、 地 层 及 地 质 构 造1、 地 层本 区 所 属 河 东 煤 田 离 柳 矿 区 ， 井 田 内 地 层 层 序 自 下 而 上 为 奥 陶 系 中 统 上 马 家 沟 组（ O2s） 、 峰 峰 组 （ O2f） ； 石 炭 系 中 统 本 溪 组 （ C2b） 、 上 统 太 原 组 （ C3t） ； 二 叠 系 下统 山 西 组 （ P1s） 、 下 石 盒 子 组 （ P1x） ， 上 统 上 石 盒 子 组 （ P2s） 、 石 千 峰 组 （ P2sh） ；三 叠 系 下 统 刘 家 沟 组 （ T1l） ； 新 生 界 第 三 系 、 第 四 系 。 井 田 内 地 表 只 出 露 下 石 盒 子 组及 以 上 地 层 ， 其 余 出 露 于 井 田 以 东 。 根 据 地 表 及 钻 孔 揭 露 资 料 ， 将 井 田 地 层 分 述 如 下 ：（ 1） 奥 陶 系 中 统a、 上 马 家 沟 组出 露 于 井 田 以 东 ， 与 下 马 家 沟 组 整 合 接 触 。 本 组 共 分 三 段 ： 下 段 为 灰 、 灰 白 色 角砾 状 白 云 质 泥 灰 岩 ， 厚 27 53m， 平 均 厚 48m； 中 段 为 青 灰 、 灰 黑 色 中 厚 层 石 灰 岩 、灰 白 色 白 云 质 灰 岩 、 豹 皮 状 灰 岩 ， 厚 110 159m， 平 均 厚 122m； 上 段 为 灰 、 深 灰 色厚 层 状 石 灰 岩 、 白 云 质 灰 岩 、 豹 皮 状 灰 岩 ， 夹 白 云 质 泥 灰 岩 及 泥 质 白 云 岩 ， 厚61 73m， 平 均 72.7m。b、 峰 峰 组 （ O2f）出 露 于 井 田 以 东 ， 与 下 伏 上 马 家 沟 组 整 和 接 触 ， 本 组 厚 103.54 147.41m， 平 均124.16m。 下 、 中 部 多 为 浅 灰 、 灰 白 色 角 砾 状 泥 灰 岩 、 砾 屑 灰 岩 ， 夹 薄 层 白 云 质 灰 岩及 铝 土 质 泥 岩 ， 含 不 稳 定 的 近 似 层 状 、 透 镜 状 细 晶 石 膏 2 3 层 ， 厚 1 7m， 或 为 巨继续教育学院毕业设计（论文）纸第