某煤礦初設(shè)匯報(bào)

某礦井總平面煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)研究院2004年元月山東省巨野礦區(qū)某礦井初步設(shè)計(jì)匯報(bào)初步設(shè)計(jì)編制依據(jù)1、“山東魯能菏澤煤電開發(fā)有限公司初步設(shè)計(jì)委托書”。2、《山東省巨野煤田某井田勘探（精查）地質(zhì)報(bào)告》及“礦產(chǎn)資源儲量認(rèn)定書（國土資認(rèn)儲字[2002]214號）”。3、山東省環(huán)境保護(hù)局文件（魯環(huán)審[2002]69號）“關(guān)于山東省巨野礦區(qū)某礦井環(huán)境影響報(bào)告書的批復(fù)”。4、《巨野煤田某井田首采區(qū)三維地震勘探報(bào)告》。5、《魯能菏澤煤電公司某礦井井筒檢查孔地質(zhì)報(bào)告》。6、山東省發(fā)展計(jì)劃委員會文件（魯計(jì)基礎(chǔ)函〔2003〕58號）“關(guān)于同意對巨野礦區(qū)某井田開展可行性研究工作的函”。7、國土資源部劃定礦區(qū)范圍批復(fù)（國土資礦劃字[2003]008號）8、山東省發(fā)展計(jì)劃委員會文件（魯計(jì)基礎(chǔ)〔2003〕1476號）“關(guān)于山東魯能菏澤煤電開發(fā)有限公司某礦井可行性研究報(bào)告的批復(fù)”。9、國家煤炭工業(yè)的有關(guān)方針、政策以及規(guī)程、規(guī)范等。一、井田概況及地質(zhì)特征二、井田開拓三、大巷運(yùn)輸及設(shè)備四、采區(qū)布置及裝備五、礦井通風(fēng)六、提升、通風(fēng)、排水及壓縮空氣設(shè)備七、地面生產(chǎn)系統(tǒng)八、地面運(yùn)輸九、總平面布置及防洪排澇十、電氣十一、地面建筑十二、給水排水十三、采暖通風(fēng)及供熱十四、環(huán)境保護(hù)十五、建設(shè)工期十六、技術(shù)經(jīng)濟(jì)某礦井初步設(shè)計(jì)（1）位置及交通某井田位于山東省西南部，鄆城縣城東14km，嘉祥縣城北約32km。礦井面積約67.1934km2，其中3煤層含煤面積21km2。行政區(qū)劃屬菏澤市鄆城縣管轄。井田內(nèi)有公路可直達(dá)巨野、嘉祥、鄆城、梁山、等縣市。交通十分方便。一、井田概況及地質(zhì)特征（2）鄰近礦區(qū)開發(fā)情況某井田屬巨野礦區(qū)梁寶寺煤田的一部分，位于該煤田的西部。巨野礦區(qū)包括巨野煤田和梁寶寺煤田。巨野煤田共劃分5對礦井，包括龍固、趙樓、郭屯、鄆城、萬福礦井；梁寶寺煤田包括某和梁寶寺2對礦井。本礦井東南部為已建成的濟(jì)（寧）北礦區(qū)，其中許廠、岱莊和葛亭三對礦井已投入生產(chǎn)，唐口礦井正在建設(shè)之中。本礦區(qū)的梁寶寺、龍固等礦井也正在建設(shè)之中。上述礦井在建設(shè)、生產(chǎn)、管理等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，將為本礦井的開發(fā)建設(shè)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。一、井田概況及地質(zhì)特征（3）礦井建設(shè)外部條件評述

某礦井具有交通方便、電源可靠、通訊發(fā)達(dá)、水源充足，土產(chǎn)材料易于解決等有利條件，同時(shí)有鄰近礦井建設(shè)的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)和充足的資金保證。因此，本礦井建設(shè)的外部條件是優(yōu)越的。

（4）地質(zhì)特征地層：勘探區(qū)地層自上而下分為：第四系、上第三系、二迭系上統(tǒng)上石盒子組、下統(tǒng)下石盒子組及山西組、石炭系上統(tǒng)太原組、中統(tǒng)本溪組及奧陶系中、下統(tǒng)。自上而下分述如下：①第四系(Q)：厚度102.20～142.00m,平均125.09m。

②上第三系(N)：厚164.20～424.5m,平均313.78m。

新生界地層厚度：本井田新生界地層為第四系和上第三系。新生界厚度275.40~543.30m。井筒檢查鉆資料：主井井檢孔揭露厚度為299.10m，副井井檢孔揭露厚度為299.65m。

③二迭系：（1）上統(tǒng)上石盒子組(P21)：最大殘厚533.10m。（2）下統(tǒng)包括下石盒子組與山西組下石盒子組(P12)：最大殘厚75.60m。山西組(P11)：厚13.70～91.20m，平均69.72m。

④石炭系：包括上統(tǒng)太原組、中統(tǒng)本溪組。（1）上統(tǒng)太原組(C3)：厚45.30～176.70m，平均148.97m。（2）中統(tǒng)本溪組(C2)：厚9.80～27.40m，平均15.98m。

⑤奧陶系中、下統(tǒng)(O1~2)：井田內(nèi)有6個(gè)鉆孔揭露，最大揭露厚度53.24m。

（4）地質(zhì)特征地層產(chǎn)狀及主要褶曲井田內(nèi)地層傾角一般5°~14°，最大為28°，最小為2°左右；褶曲幅度不大，一般幅差為100~200m。區(qū)內(nèi)主要褶曲有：孫垓向斜、后某背斜、黃垓背斜、張官屯向斜。

斷層：全區(qū)共組合斷層39條，其中落差H≥100m的斷層17條，100m＞H≥50m的斷層有2條；50m＞H≥20m的斷層有8條，小于20m的斷層有12條。

煤層：本井田含煤地層為下二迭統(tǒng)山西組和上石炭統(tǒng)太原組，含可采煤層4層，其中山西組1層（3下）；太原組3層（6、16上、17）?？刹擅簩又杏忠?下煤層最重要，平均總厚2.22m，是本井田首采及主采煤層。煤層特征表（5）煤層及煤質(zhì)煤層：本井田含煤地層為下二迭統(tǒng)山西組和上石炭統(tǒng)太原組，含可采煤層4層，其中山西組1層（3下）；太原組3層（6、16上、17）?？刹擅簩又杏忠?下煤層最重要，平均總厚2.22m，是本井田首采及主采煤層。煤層特征表（4）煤層及煤質(zhì)煤質(zhì)：本井田各煤層以氣煤為主。3下煤層為低灰~中灰、低硫、特低磷、中高~特高發(fā)熱量。6煤層為低灰~中灰、中硫、特低磷、中高~特高發(fā)熱量。16上、17煤層屬低灰~低中灰、高硫、低磷、特高發(fā)熱量。各煤層經(jīng)過洗選加工后，均可用作煉焦配煤、動(dòng)力燃料、氣化、液化等工業(yè)用煤。其它開采技術(shù)條件：瓦斯：本井田屬低瓦斯礦井。煤塵爆炸性：各煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)性。煤的自燃：各煤層均按有自然發(fā)火傾向?qū)Υ?。地溫：本井田平均地溫梯度非煤系地?.09OC/100m，煤系地層2.55OC/100m,屬地溫正常區(qū)。水文地質(zhì)條件：本井田上組煤的水文地質(zhì)類型為裂隙、巖溶類簡單型；下組煤的水文地質(zhì)類型：因十下灰及奧灰專門水文地質(zhì)工程量少，暫定為裂隙巖溶類中等偏復(fù)雜型。礦井正常涌水量預(yù)計(jì)：根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，設(shè)計(jì)考慮井下消防灑水和煤壁注水等水量，經(jīng)計(jì)算全礦井開采3下煤層的正常涌水量為420m3/h。（一）井田境界及可采儲量根據(jù)國土資源部國土資礦劃字[2003]008號文，某礦井由十八個(gè)座標(biāo)拐點(diǎn)圈定的范圍，即為本礦井的井田范圍。礦井面積約67.1934km2。

二、井田開拓（一）井田境界及可采儲量根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告，勘探區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)儲量為14702.5萬t,工業(yè)儲量(A+B+C)6635.9萬t。經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)可采儲量為3242.1萬t,其中首采區(qū)3下煤層為1748.6萬t。二、井田開拓二、井田開拓

（二）礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力根據(jù)本井田煤炭儲量、煤層賦存及開采技術(shù)條件、礦井地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等因素，設(shè)計(jì)提出了0.45、0.60、0.90Mt/a三個(gè)方案，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，設(shè)計(jì)推薦礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力0.45Mt/a。礦井服務(wù)年限為51.5a（采用1.4的儲量備用系數(shù)），其中首采區(qū)3下煤層服務(wù)年限為27.8年。方案I：井口位于小屯村以南、X—3鉆孔西南200m。新生界厚度300m以內(nèi)。工業(yè)場地布置在公路以北。方案II：小屯村以南，X—3鉆孔西南600m。新生界厚度320m。工業(yè)場地沿公路在路北布置。

方案III：劉官屯村以北，X—7鉆孔東200m。新生界厚度480m。

方案IV：薛店村東北，X—5鉆孔北450m。新生界厚度420m。工業(yè)場地沿公路在路南布置。

（三）井口位置采用立井下山開拓方式。在工業(yè)場地內(nèi)布置主井、副井兩個(gè)井筒，主井兼作回風(fēng)井，中央并列式通風(fēng)方式，井底車場水平-420m。井筒到底后，由井底車場分別布置兩條巷道向東、西兩翼開拓。初期開拓東翼采區(qū)，沿煤層布置兩條下山，在-750m設(shè)置輔助水平，設(shè)立排水、供電系統(tǒng)。在下山兩側(cè)分別布置回采工作面，走向長壁采煤法。方案I開拓方式：方案II開拓方式：開拓布置與I方案不同之處：兩條下山采用偽斜布置方式。其余與I方案類似。方案III開拓方式：開拓方式：采用立井上山開拓方式。井底車場水平-750m。井筒到底后，布置一組上山向西南方向開拓。初期僅在井底車場設(shè)立排水、供電系統(tǒng)。采用雙翼布置回采工作面，走向長壁采煤法。。方案IV開拓方式：開拓方式：采用立井、下山開拓方式。井底車場水平-420m。井筒到底后，布置一組偽斜下山向東北方向開拓，后期布置一組下山開拓西部區(qū)域。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較：

方案I井口位置表土層厚度最薄，礦井開拓部局合理，有利于整個(gè)井田的開拓，場外公路較短，初期井巷工程量省，建井工期短，故設(shè)計(jì)推薦I方案。（四）水平標(biāo)高方案Ⅰ：井底車場水平標(biāo)高-420m，主井采用半上提；方案II：井底車場水平標(biāo)高-450m，主井采用全上提；方案III：井底車場水平標(biāo)高-500m，主井采用全上提。經(jīng)綜合分析，設(shè)計(jì)推薦方案Ⅰ。井底車場水平標(biāo)高為-420m。方案I主要優(yōu)點(diǎn)：（1）井筒和井底車場離三灰較遠(yuǎn)，建井和初期生產(chǎn)不受三灰水的直接威脅。井底車場離三灰較遠(yuǎn)（50m左右）。（2）井底車場巷道和主要硐室位于較堅(jiān)硬的細(xì)粒砂巖、粉細(xì)砂巖、粗粒砂巖中,巖石強(qiáng)度系數(shù)f=3.4~6.2，巖性較好，有利于施工和永久支護(hù)。（3）減少井筒工程量，縮短建井工期。方案I井筒工程量比方案II減少20m，比方案III減少120m。

（五）井筒方案Ⅰ

：井筒凈直徑5.0m，裝備一對8噸多繩箕斗，采用鋼罐道，設(shè)有玻璃鋼梯子間，層間距6m。井筒內(nèi)設(shè)有一趟灌漿管及通訊信號電纜等。方案Ⅱ：井筒凈直徑4.5m，裝備情況同方案Ⅰ。（1）主井井筒（1）主井井筒方案Ⅰ

：由于井徑較大，有利于礦井建設(shè)期間臨時(shí)改絞的布置，生產(chǎn)期間通風(fēng)費(fèi)用較少（每年節(jié)省電費(fèi)17.5萬元），但其初期投資稍大（294萬元）。方案Ⅱ：井筒其掘砌稍低。但不利于礦井建設(shè)期間臨時(shí)改絞的布置，生產(chǎn)期間通風(fēng)負(fù)壓大，通風(fēng)費(fèi)用較高?？紤]到礦井后期開采深度較大，通風(fēng)距離較遠(yuǎn)，故設(shè)計(jì)推薦方案Ⅰ為主導(dǎo)方案。（五）井筒方案Ⅰ

：井筒凈直徑6.0m，裝備一寬一窄1t礦車雙層四車多繩罐籠，采用鋼罐道，設(shè)有6m層間距玻璃鋼梯子間。方案Ⅱ：井筒凈直徑5.0m，裝備一寬一窄1t礦車雙層二車多繩罐籠，井筒布置同方案Ⅰ。（2）副井井筒（3）井筒施工方法及井壁結(jié)構(gòu)①井筒施工方法

根據(jù)本礦井地質(zhì)資料，參照鄰近礦區(qū)井筒施工經(jīng)驗(yàn)，確定井筒表土層段采用凍結(jié)法施工，凍結(jié)深度暫定為378m。②井壁結(jié)構(gòu)

凍結(jié)段井壁采用雙層高性能鋼筋砼結(jié)構(gòu)?；鶐r段采用普通砼結(jié)構(gòu)。

（六）井底車場及硐室采用環(huán)形車場。該車場具有調(diào)車方便、通過能力大、井巷工程量少等優(yōu)點(diǎn)。三、大巷運(yùn)輸及設(shè)備1、煤流運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸方式，下山膠帶輸送機(jī)采用鋼繩芯帶式輸送機(jī)：運(yùn)量：Q=600t/h，帶寬：B=1000mm，帶速：V=3.15m/s2、輔助運(yùn)輸井底車場水平采用蓄電池電機(jī)車牽引1t礦車運(yùn)輸。軌道下山采用絞車提升，選用JKY-2.5/2.3B型防爆液壓絞車。四、井下開采1、采煤方法本礦井前期集中開采3下煤層。初期采區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較簡單，勘探程度高，煤層賦存穩(wěn)定，傾角5～18，厚度為1.25～4.57m，平均2.66m。地面小屯村影響礦井的前期開采。針對上述3下煤層開采條件，對3下煤層采煤方法提出如下三個(gè)方案：

I方案：走向長壁綜合機(jī)械化采煤法;

II方案：房柱式采煤法;

III方案：短壁采煤法。

設(shè)計(jì)推薦方案I，走向長壁綜合機(jī)械化采煤法。主要理由：1、開采條件較好，適合綜采一次采全高采煤法。2、首采區(qū)3下煤層可采儲量較豐富，達(dá)1748.6萬t。3、工作面生產(chǎn)能力大、生產(chǎn)效率高，增產(chǎn)潛力大。4、機(jī)械化程度高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低。前期（礦井投產(chǎn)前）需搬遷小屯村。2、首采區(qū)位置選擇本井田以F21支2斷層為界，將全井田劃分為東、西二個(gè)采區(qū)，因東翼采區(qū)面積較大，儲量豐富，煤層賦存穩(wěn)定。故設(shè)計(jì)推薦東翼采區(qū)為投產(chǎn)采區(qū)。3、采區(qū)巷道布置從井底車場沿3939000線向東布置兩條下山,首采面布置在下山北側(cè)，工作面推進(jìn)長度達(dá)1610m。

4、礦井投產(chǎn)時(shí)井巷工程量五、礦井通風(fēng)

1、通風(fēng)方式采用中央并列抽出通風(fēng)方式。2、礦井風(fēng)量經(jīng)計(jì)算全礦井初期風(fēng)量為81m3/s，通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)量為100m3/s。

3、礦井通風(fēng)負(fù)壓初期通風(fēng)負(fù)壓1501.9Pa，通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)負(fù)壓為2451.1Pa。4、礦井等積孔經(jīng)計(jì)算，初期礦井等積孔為2.5m2，30年內(nèi)最困難時(shí)等積孔為2.4m2，屬通風(fēng)容易礦井。六、提升、通風(fēng)、排水及壓縮空氣設(shè)備（一）主井提升設(shè)備（二）副井提升設(shè)備（三）通風(fēng)設(shè)備（四）排水設(shè)備（五）壓縮空氣設(shè)備七、地面生產(chǎn)系統(tǒng)（1）煤的加工大塊煤排矸方式主要有四個(gè)方案：1、人工揀矸2、選擇性破碎選矸3、重介選矸4、動(dòng)篩排矸綜合比較，設(shè)計(jì)推薦動(dòng)篩排矸工藝。

地面建動(dòng)篩車間，以先進(jìn)的動(dòng)篩排矸工藝，降低煤炭的含矸率，合理使用煤炭資源及提高經(jīng)濟(jì)效益。（2）動(dòng)篩工藝原煤經(jīng)過雙層篩篩分（Φ300mm、Φ50mm）后，>300mm雜物經(jīng)雜物帶式輸送機(jī)送至車間外雜物場地，篩上300~50mm物料進(jìn)入動(dòng)篩跳汰機(jī)進(jìn)行排矸，動(dòng)篩矸石經(jīng)帶式輸送機(jī)送至矸石倉；動(dòng)篩塊精煤經(jīng)破碎后與篩下末煤混合作為動(dòng)力用煤，由帶式輸送機(jī)送至2個(gè)Ф15m的原煤倉（總儲量為7000t，為礦井3.5天的產(chǎn)量），煤由倉下設(shè)給煤機(jī)直接裝汽車外運(yùn)。動(dòng)篩塊精煤也可由帶式輸送機(jī)送至塊精煤倉，直接作為產(chǎn)品供給用戶。（3）地面生產(chǎn)工藝流程圖八、地面運(yùn)輸在巨野礦區(qū)總體規(guī)劃中，本礦井所產(chǎn)煤炭主要供郭屯電廠，設(shè)計(jì)提出公路、鐵路兩種運(yùn)輸方式進(jìn)行了比較。因鐵路投資太大（7800萬），煤炭外運(yùn)量又較小，礦井所產(chǎn)煤炭暫按地銷考慮，即采用公路運(yùn)輸，也可利用梁寶寺礦井鐵路裝車站，通過梁寶寺鐵路專用線、兗新鐵路外運(yùn)。待郭屯電廠建成后,供郭屯電廠使用。根據(jù)工廣布置及交通運(yùn)輸需要，需修建場外、運(yùn)煤、貨運(yùn)三條公路。場外公路出大門后南行，與鄆城至黃堆集地方公路相接，全長0.6km；運(yùn)煤公路出大門后西行，與鄆城至黃堆集地方公路相接后，再沿鄆城至黃堆集地方公路向北與鄆城至嘉祥的省道相接，全長3.2km；貨運(yùn)公路與運(yùn)煤公路相接，全長0.2km。八、地面運(yùn)輸九、總平面布置及防洪排澇工業(yè)廣場劃分為四個(gè)區(qū)，即場前區(qū)、輔助生產(chǎn)倉庫區(qū)、煤炭加工儲運(yùn)區(qū)和臨時(shí)矸石堆放場地.功能分區(qū)明確，工藝流程合理，地面建筑簡化，布置緊湊.

九、總平面布置及防洪排澇（一）平面布置礦井總占地面積為21.868ha。其中：工業(yè)場地購地面積為10.218ha。（圍墻內(nèi)購地面積9.96ha）場外公路購地面積：9.15ha臨時(shí)矸石山占地：2.50ha九、總平面布置及防洪排澇礦井工業(yè)場地所在位置地形較平坦，地面標(biāo)高為+40.50~+41.10m之間，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研和鄆城縣水務(wù)局證明，本區(qū)百年一遇洪水位標(biāo)高為+41.60m。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，為確保礦井安全生產(chǎn)，確定礦井井口鎖口盤標(biāo)高為+42.50m，同時(shí)其他主要建、構(gòu)筑物室內(nèi)標(biāo)高要比如通用機(jī)房、變電所、提升機(jī)房等建筑物，室內(nèi)標(biāo)高亦為+42.50m。場地平整標(biāo)高在+42.00m左右。

（二）防洪排澇十、電氣變電所兩回電源線路分別引自巨野縣三里廟220kV變電所，鄆城水滸220kV變電所，線路長度分別為18km、15.3km。（一）供電電源（二）電力負(fù)荷（三）主變電所設(shè)備選擇補(bǔ)償后礦井35kV變電所10kV母線上計(jì)算負(fù)荷為：有功功率：7938.44kW無功功率：3339.66kVAR功率因數(shù)：0.922噸煤電耗：38.90kW·h/t在工業(yè)場地內(nèi)的東南側(cè)設(shè)一座35kV變電所，另外，在工業(yè)場地設(shè)鍋爐房6kV變電所。設(shè)計(jì)選用兩臺SF9-8000/35，8000kVA，35±2×2.5%/10.5kV主變壓器，當(dāng)一臺故障或檢修時(shí)，另一臺保證礦井一、二級負(fù)荷用電。（四）井上下供配電井上下高壓供電電壓均為10kV。本礦井下井電纜共3回。其中2回MYJV428.7/10kV3×185mm2和一回選用MYJV428.7/10kV3×50mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套粗鋼絲鎧裝電力電纜。礦井集中安全監(jiān)測監(jiān)控：選用KJ95井下環(huán)境安全檢測系統(tǒng)。井下環(huán)境監(jiān)測還另設(shè)一套KSS-200束管監(jiān)測系統(tǒng)。工業(yè)電視：采用KJ32光纖工業(yè)電視系統(tǒng)主井裝卸載自動(dòng)化：選用KJD9型主井提升裝卸載自動(dòng)控制及提升信號裝置。井下運(yùn)輸機(jī)控制：選用ZBK-II型膠帶機(jī)綜合保護(hù)控制裝置。地面生產(chǎn)系統(tǒng)集中控制：選用PLC對地面生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全過程自動(dòng)化程序控制。（五）控制和自動(dòng)化（六）礦井通信礦井通信系統(tǒng)包括行政管理通信、生產(chǎn)調(diào)度通信、電力調(diào)度通信、防火灌漿通信、無線通信等。（1）行政通信：自劉官屯敷設(shè)200對市話電纜至礦井工業(yè)場地，由中國電信設(shè)在劉官屯的遠(yuǎn)端模塊放號。（2）生產(chǎn)調(diào)度通信：選328線數(shù)字程控調(diào)度總機(jī)一套，安裝于礦辦公樓。（3）電力調(diào)度通信：一是同35kV供電線路一并建設(shè)的光纜傳輸系統(tǒng)；二是中國網(wǎng)通為當(dāng)?shù)仉娏Σ块T建設(shè)的虛擬電力調(diào)度專網(wǎng)，用戶線由網(wǎng)通劉官屯鄉(xiāng)通信站引至礦井35kV變電所。

（4）防火灌漿通信：在生產(chǎn)調(diào)度室、防火灌漿站、采煤工作面之間開通直通電話，供防火灌漿調(diào)度使用。（5）無線通信：在井下調(diào)度室設(shè)無線電漏泄通信系統(tǒng)一套。十一、地面建筑全礦井建筑總面積21128m2,建筑總體積128576m3。工業(yè)建筑:建筑面積12884m2,建筑體積99603m3，棧橋總長度317.9m，水池總體積3855m3。行政公共建筑:建筑面積6331m2,建筑體積23617m3。初期在礦井工業(yè)場地西南側(cè)，修建一棟四層單身宿舍樓(施