第二章井田开拓.docx

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1、第二章井田开拓第一节井田境界及储量一、井田境界2008年4月8日陕西省国土资源厅以“陕国土资矿采划2008 125号” 文批复了 Z69整合区（河西联办煤矿）的矿区范围，井田东与孙家岔镇刘 石畔村阴湾煤矿（Z42整合区）为邻，西、北、南部均为陕煤集团柠条塔井 田。地理坐标在东经 110。1555北纬 39。020439。0058 之间，井田东西宽1. 00km,南北长2. 50km,面积1. 5385kni2。井田范围拐 点坐标见表2-1-1。表27 7河西联办煤矿整合区拐点坐标序号XY经度纬度1432046637435370110。1513.630”3900f52. 553243206203

2、743537011015z13. 5783900f57. 547343216573743590011015z35. 2563901z31. 311443224763743590011015z34. 979390r57. 8675432271837435705110。1526. 790”39。0205. 662”643230283743637011015z54. 33239。0215. 889”7432047237436370110。1555. 190”39。0053 012二、矿井资源/储量1、矿井地质资源量根据陕西省榆林市荣岩地质勘探2008年6月编制的陕西省 神木县Z69煤炭资源整合区（河

3、西联办煤矿）资源储量核实报告，截至2007 年12月，河西联办煤矿保有地质资源量为27. 147Mt。其中：探明的内蕴经 济资源量（331）为9.989Mt；控制的内蕴经济资源量（332）为0.969Mt, 推断的资源量（333）为16. 189Mt。矿井保有地质资源量详见表2-l-2o 胴室，生产管理较复杂;（2）开采井田北部煤层时，工作面推进长度短，工作面搬家频繁，不 利于矿井稳定生产；综上，方案一相比方案二而言，方案一副斜井井筒长度长，初期投资 大，但井下无需换装，可实现连续运输；方案二井筒长度短，初期投资省, 但井下需设换装胴室，辅助运输不连续，生产管理较方案一复杂。所以设 计推荐采用

4、井田开拓方案一，副斜井采用无轨提升。四、水平划分本井田可采煤层五层，由上至下依次为T煤、3T煤、煤、4一3煤、5一2 煤。2一2煤厚度5. 587. 94m,平均7. 33m,仅井田南部边界处可采，与3T 煤层的间距较稳定，在27. 0-35. 0m之间，平均31m； 3T煤厚度2. 74-3. 11m, 平均2. 94m,属稳定的大部可采煤层，与4一2煤层平均间距约49m； 4煤厚 度3. 523. 74m,平均3. 60m,属全区可采的中厚煤层，与4一3煤层平均间 距Um。炉煤厚度3. 523. 74m,平均3. 60m,属全区可采的中厚煤层，与 5T煤层平均间距46m, 5一2煤厚度4.

5、 565. 92m,平均5. 0m,属稳定的全区 可采煤层。2子煤层可采储量2. 282Mt, 3T煤层可采储量3. 022Mt, 煤层可采 储量1. OlOMt,/煤层可采储量2. 012Mt, 5e煤层可采储量5. 544Mt0 根据煤层间距、厚度及储量，设计将全区分为两个主水平和一个辅助水平, 一水平设在4-煤层中，二水平设在5号煤层中，辅助水平设在3T煤层中。 主、副斜井落底后，在井田东部边界南北向沿煤布置一水平三条大巷， 回采4工煤；辅助水平设在3T煤层中，沿3T煤布置三条大巷，要开采 2寸煤，辅助水平与布置在4.2煤层中的一水平通过斜巷和溜煤眼联系。五、主要开拓大巷布直矿井各水平均

6、沿井田东部边界处南北向布置一组大巷，南部大巷条带 式开采。一水平大巷组：带式输送机大巷、辅助运输大巷和回风大巷均布 置在煤层中，大巷间距30m。煤顶板岩性以粉砂岩为主，泥岩次之， 局部为细粒砂岩，属不稳定较稳定型（III）,局部为稳定型（HI）；底 板以粉砂岩为主，泥岩次之，RQD值6489%,岩体中等完整，平均抗压强 度为24. 60MPa,属不稳定一较稳定型（111）。辅助水平大巷组：带式输送机大巷、辅助运输大巷和回风大巷均布置 在3T煤层中，大巷间距30m。4一2煤层顶板以泥岩为主，局部为中粒砂岩、 粉砂岩,RQD值4180%,抗压强度25. 90MPa,属不稳定一较稳定型（I II ）

7、； 底板以泥岩为主，局部为粉砂岩和细砂岩，RQD值4176%,抗压强度 24. 40MPa,属不稳定一较稳定型（I 11 ）。二水平大巷组均布置在5一2煤层中，大巷间距35m,两侧留设100m平安 煤柱。顶板大局部为泥岩、细粉砂岩，其分布规律性不明显，RQD值为 6479%,抗压强度为23. lOMPa,属不稳定一较稳定型（111）。六、盘区划分及开采顺序（一）盘区划分影响盘区划分的主要因素有井田地质构造、煤层赋存条件、矿井生产 规模及拟选择工作面装备标准与开采工艺等。本井田为一煤层倾角不大于3。的单斜构造，且没有发现断层、折曲构 造，邻近矿井生产也未发现有断裂现象，属构造简单类型。所以井田地

8、质 构造和煤层赋存条件对盘区划分的影响小。根据上述情况及整合后矿井生产规模0. 30Mt/a具体情况，盘区划分的 单翼长度按工作面推进一年左右考虑较为适宜，即650m左右。根据推荐的井田开拓方案，本井田设两个主水平和一个辅助水平，分河西联办煤矿煤炭资源整合实施方案开采设计说明书第二章井田开拓水平划分盘区，一水平划分141、142两个盘区；一水平辅助水平划分1 (1) 31一个盘区；二水平划分251、252两个盘区，全井田共划分为五个盘区。(二)盘区接续根据各煤层储量、厚度、层间距，设计开采位置由近及远，煤层由浅 及深的原那么，采完一水平后，再采二水平。开采顺序依次为一水平：141盘区、1 (1

9、) 31盘区、142；二水平：251 盘区、252盘区。第四节井 筒河西联办煤矿资源整合后共有三条井筒，分别为主斜井、副斜井、回 风斜井。分述如下：1、主斜井主斜井担负井下原煤提升任务，同时兼作进风和平安出口。设计井口 标高+ 1134. 0m,井底标高+ 1002. 0m,井筒倾角16,斜长492m。井筒内 铺设带宽800mm的胶带输送机。井筒断面采用半圆拱断面，表土及风化基 岩段采用混凝土砌殖支护，基岩段采用锚喷支护，净宽3.2m,净断面积 8.5k。井筒内敷设压风和井下消防洒水管路。2、副斜井副斜井担负全矿井的辅助运输和主要进风任务，兼作平安出口。设计 井口标高+ 1133. 5.0m,

10、井底标高+ 1072. 0m,井筒倾角6。，斜长度690m。 井筒内运行无轨胶轮机车，底板铺设300nlm厚的混凝土，采用半圆拱断面, 表土及风化基岩段采用混凝土砌罐支护，基岩段采用锚喷支护，净宽4. 0m, 净断面积12. 7m2。井筒内敷设动力电缆和井下消防洒水管路。3、回风斜井担负全矿井的回风任务，兼作平安出口。设计井口标高+1134. 0m,井底标 高+1072. 0m,倾角20。，斜长181m。井筒采用半圆拱断面，表土及风化基 岩段采用混凝土砌硝支护，基岩段采用锚喷支护，净宽4. 0m,净断面河西联办煤矿煤炭资源整合实施方案开采设计说明书第二章井田开拓积12.7而。井筒内敷设排水管路

11、。主斜井、副斜井和回风斜井断面布置见图2-4-13。井筒特征见表2-4-1 o第二章井田开拓河西联办煤矿煤炭资源整合实施方案开采设计说明书表2-4-1井筒特征表井筒 名称井口座标井口标高 (m)井筒方位角井筒 斜长 (m)井底 标图 (m)筒角 井倾断面积(n?)用 途纬距(X)经距(Y)底板净掘主斜井4322582.60037436235.908+ 1134.00035030492+ 1072.0168.511.6/9.8提煤、进风、平安出口副斜井4322598.52137436268.730+ 1133.50035030690+ 1072.0612.717.6/14.9辅运、进风、平安出口

12、回风斜井4322576.60737436201.424+ 1134.000350030,187+ 1072.02012.716.8/14.9回风、平安出口2-14河西联办煤矿煤炭资源整合实施方案开采设计说明书第二章井田开拓第五节井底车场及洞室一、井底车场根据推荐的井田开拓方案，设计在4.2煤层布置有井底车场。因主运输系统 选用胶带输送机连续运输，辅助运输系统选用无轨胶轮直达运输，无需井底转 载环节，因此，井底车场形式十分简单，在此不再赘述。二、井底车场主要胴室主斜井井底布置的主要碉室有：井底煤仓、井底撒煤清理碉室；副斜井辅助运输系统设计主要洞室有：无轨胶轮车会让胴室。另外，在井底车场附近设计其

13、他碉室还有：+ 1072m水平主排水泵房及水仓、 中央变电所、井下爆破材料发放胴室、消防材料库等。1、井底煤仓井底煤仓设计为圆形断面立仓，净直径8. 0m,支护形式为混凝土砌值，厚 度400mln,煤仓的有效容量约500t。煤仓下口接主斜井胶带输送机；上口接 煤带式输送机大巷。2、主排水泵房及水仓主排水泵房及水仓位于井底车场附近，管子道与回风斜井相连。设计排水 系统能力按照矿井正常涌水量最大涌水量40 nl7h考虑；水仓容量不小 于8个小时矿井正常涌水量。3、中央变电所中央变电所位于主排水泵房的南侧，与主排水泵房联合布置。2-15表2-1-2矿井地质资源量汇总表单位：Mt序 号煤层 编号地质资

14、源量探明的331控制的332推断的333预测的334合计12-21.8881. 1563. 04423T4. 2420. 4474. 6893炉1.2990. 3205.0116. 63044T0. 6200. 1532.4263. 19951.9400. 4967. 1499. 585合计9. 9890. 96916. 18927. 1472、矿井工业资源/储量根据煤炭工业矿井设计规范，矿井工业资源/储量=探明的资源量 (331)中经济的基础储量(111b)和边际经济的基础储量(2M11) +控制 的资源量(332)中经济的基础储量(122b)和边际经济的基础储量(2M22) +推断的资源量

15、(333) xko k为可信度系数，本矿井地质条件简单，煤层 赋存稳定，k取0.9。根据上述规定，计算河西联办煤矿(整合区)工业资源/储量为 25. 528Mto矿井工业资源/储量详见表2-1-30表2-1-3矿井工业资源/储量分析表单位：Mt序号煤 层 编 号工业资源量合计331332333k111b2M112S11小计122b2M222S22小 计11.8881.0402.92823T4. 2420. 4024. 6443不1.2990. 3204.5106. 12944T0. 6200. 1532. 1832.956551.9400. 4966. 4348.870合计3. 3879. 3

16、9912.71825. 5283、矿井设计资源/储量及设计可采储量根据煤炭工业矿井设计规范的规定，计算矿井设计资源/储量时, 应从工业资源/储量中减去断层、防水、井田边界、地面建（构）筑物等永 久煤柱量及因法律、社会、环境保护等因素影响不得开采的煤柱量；计算 设计可采储量时，应从设计资源/储量中减去工业场地、井筒、井下主要巷 道等保护煤柱量。煤柱留设原那么：1、井田境界内侧留设宽201n的井田边界煤柱；2、大巷间距30m,两侧煤柱留设25m。3、采空区边界保护煤柱按20nl留设。4、火烧边界煤柱按50 m留设。根据上述规定，经计算矿井设计资源/储量及设计可采储量计算结果分 别为：设计资源/储量

17、22. 108Mt；设计可采储量16.87Mt。矿井设计资源/储量及设计可采储量详见表2-l-4o表2-1-4矿井设计可采储量汇总表单位：Mt煤层工业储 量永久煤柱损失量设计利 用资源 储里设计煤柱损失量回采 率开采 损失可采 储里河流 煤柱重要 工程小计井筒 及工 业场 地主要 井巷小计2-22.9280. 140. 1402. 7880. 120. 120. 750. 4822.2823T1. 6440. 7460. 130. 8763. 7680. 170.450. 620.80. 4863. 0224-26. 1290. 4040. 180. 5845. 5450. 350. 871.

18、220.81. 0114.0104T2.9560. 3840. 100. 4842. 4720. 130. 390. 520.80. 2522. 012528.8701. 1070. 231. 3278. 5430. 381. 151. 530.82. 3895. 544合 计25. 5282. 6370. 783. 24022. 1081.032. 984.010.83. 64016. 87第二节矿井设计生产能力及服务年限一、工作制度矿井年工作制度330d,每日净提升16小时。井下采用“四六”作业制, 每天四班作业，三班生产，一班检修，每班工作6h；地面采用“三八”作业 制。二、矿井设计生产

19、能力按照陕政函2007 167号陕西省人民政府关于榆林市煤炭资源整合 实施方案的批复，河西联办煤矿设计生产能力确定为0. 30Mt/ao三、矿井服务年限服务年限计算公式为：T=Zk/ （A-K）式中：T计算服务年限，a；ZK可米储量，Mt；A设计生产能力，Mt/aK储量备用系数，取K=1.30本井田工业储量25. 528Mt,计算可采储量16. 87Mt,按0. 30Mt/a生产 能力计算，考虑L30的储量备用系数，服务年限为43. 2a。第三节井田开拓一、井田开拓的主要影响因素影响井田开拓方式及井口位置选择的主要因素有矿井外部建设条件、 地面地形条件、井田地质构造、煤层赋存特点、首采区位置选

20、择及机械化 技术装备水平与开采工艺等。（一）外部建设条件1、地面运输条件：府（谷）新（街）公路从井田北部通过，府（谷） 新（街）公路向东与S204省道相连。本矿井场外公路拟连接到府（谷） 新（街）公路，依托府（谷）新（街）公路为矿井的建设、生产和生活 服务。从外部公路条件来看，井口选择在井田北部有利于煤炭外运。2、供电：本井田两回电源分别引自：柠条塔井田10kV变电站和神木 农电公司35kV变电站。柠条塔井田10kV变电站位于本井田西南部2.0km 处，神木农电公司35kV变电站位于本井田西部1.0km处。从变电站的地理 位置来看，井口越往西，那么供电线路越短。3、供水：本矿井水资源匮乏，井下

21、水的复用不能满足矿井整合后用水 量的要求。设计考虑在考考乌素沟内打井取侏罗系中统延安组（J2y）中的 砂岩层为裂隙承压水（潜水）含水层的水作为本矿井生产、生活用水及灌 溉。综上所述，井口位置选择在井田北部，外部建设条件较为有利。（二）地面地形条件本井田地处黄土高原北部，毛乌素沙漠南缘，区内主要以沙丘沙地及 局部黄土沟壑地貌为主，地表多为半固定或流动沙丘，在沟流两侧局部有 含煤岩系基岩出露，地形总趋势是南高北低，区内最高点在平地沙东侧梁 郎上，海拔+1211. 0m,最低点在整合区北部昌城西侧考考乌素沟的支沟内, 海拔+1135. 0m,相对最大高差为76m。总体特点是梁期相对开阔，沟谷坡面 较

22、陡立。综观井田地形、地貌，可供选作矿井工业场地的位置有井田北部的考 考乌素沟（原河西联办煤矿厂址）和井田南部边界处较平坦的郭家地滩。（三）资源条件及首采区位置1、煤层厚度特点本井田主要可采煤层五层，由上至下煤层编号为223 4-5-2煤。2一2煤厚度5.587. 94 m,平均7. 33m,该煤层为火烧残留、局部可采 煤层，主要分布井田南部；3T煤厚度2. 743. 11m,平均2. 94m,属稳定的 大部可采煤层，井田中部局部有采空区；4-煤厚度3. 52- 3. 74m,平均 3. 60m,全井田赋存；4一3煤厚度1.571. 78m,平均1. 66m,属稳定的全区 可采中厚煤层；5 2煤

23、厚度4. 565. 92m,平均5. 0m,属稳定的全区可采厚 煤层；从煤层赋存特点来看，矿井工业场地选选择基本不受煤层赋存条件 的影响。2、构造特点本井田位于鄂尔多斯拗馅盆地伊陕单斜区之内，地层总体为倾向NWW, 倾角不大于3。的单斜构造。没有发现断层、折曲构造，邻近矿井生产也未 发现有断裂现象，属构造简单类型。3、小矿井采空区影响整合前河西联办煤矿的工业场地位于井田北部边界的考考乌素沟内， 该矿批准开采3T号煤层，现开采3T号煤层，采用斜井开拓，房柱式炮采， 设计规模为6万吨/年，3T煤在井田中部已采空，采动面积大约为0.25km2。综上所述，从井田资源条件来看，井田南部本矿井各可采煤层均

24、有分 布，且上覆煤层2一2煤为火烧残留、局部可采煤层，受火烧边界的影响较大 不适合布置首采区，井田北部主要赋存有42、4飞5-2煤，不存在2 31 煤压茬关系，且上覆煤层4.2煤平均厚度3.60m,首采区放在井田北部有利 于矿井稳定达产。结合本矿井煤赋存特征，矿井首采区宜布置在井田北部。（四）煤层开采技术条件及水文地质条件矿井开拓开采布置受煤层开采技术条件和井下水文地质条件的影响和 制约较小。二、工业场地及井口位置选择（一）工业场地及井口位置选择的原那么1、交通运输条件便利，有利于矿井外部运输；2、煤层埋藏浅，井巷工程量少，投资省，建井工期短；3、场地开阔，能够满足矿井工业场地布置的要求，且便

25、于场地布置；4、工业场地尽量少占农田，压煤少，征地方便；5、满足防洪要求。（二）工业场地方案比选按照上述原那么，并结合木井田外部建设条件、地面地形条件等因素， 设计提出两个工业场地的位置，分述如下：1、方案I矿井工业场地选择井田北部边界处的考考乌素沟，即：在原河西联办煤矿工业场地的基础上进行扩建。方案I具有如下优点：(1)原河西联办煤矿地面已形成的有关设施可充分利用；(2)场地较开阔、平坦，适合布置整合后矿井的工业场地；(3)场地水、电、路条件均已具备；(4)场地标高为全矿井最低，煤层埋藏浅(距离4.2煤约62m),井筒 工程量少，投资省，建井工期短；(5)场地北部紧邻府新公路，煤炭运输不反向

26、；(6)场地位于考考乌素沟，地表标高低，有利于矿井取水。该方案主要缺点为：初期开采4-煤时受3T煤采空区影响较大。2、方案H矿井工业场地选择在井田南部郭家地滩。方案H具有如下优点：(1)工业场地较开阔、平整，能够满足工业场地布置的要求；(2)井下不受3T煤采空区的影响。该方案主要缺点为：(1)场地位于井田南部，煤炭外运不便；(2)煤层埋藏深，井筒长度大，井筒工程量大，初期投资大，建井工 期较长；(3)进场公路较方案一长2. 5km,供电线路较方案一长1. 5km,初期 场地投资较大；(4)场地标高约为+1228m,较方案一场地(+1133m)高95m,加之场 地距离考考乌素沟较远，不利于矿井取

27、水。综合比选，设计推荐方案I。即将矿井工业场地选择在井田北部考考 乌素沟，原河西联办煤矿工业场地。三、井田开拓方式(一)井田开拓方式确定的原那么1、力求开拓方式简单，井巷工程量少，便于施工，建井工期短。2、利于井下总体开拓布局，提升、运输、通风、排水等主要系统简单 合理，环节少、效率高，便于实现自动化控制、集中管理。3、利于首采区选择在构造简单、储量丰富、控制程度高的区域，利于 快速施工和移交后便于矿井生产能力按期达产、稳产。4、主、副井和初期回风井尽可能集中布置或相距较近，利于集中管理, 尽可能的节省初期投资，降低生产本钱，为矿井获得较好效益奠定良好基 础。（二）井筒方案确实定本矿井工业场地

28、井田上部可采煤层煤层埋深约62m,属浅埋深煤层, 水文地质条件较简单，故设计采用斜井开拓方式。主斜井倾角16。铺设带式输送机，担负全矿井的煤炭提升任务；副斜井根据提升方式不同有两个方案分别为16。方案和6。方案。设计结 合井下大巷布置和盘区划分综合比拟后确定。（三）井田开拓方案在设计推荐工业场地位置和井筒方案基础上，根据副斜井井筒倾角和 井下盘区划分不同，提出两个方案，分述如下：1、方案一主、副斜井基本沿南北向布置，主斜井井口标高+ 1134. 0m,井底标高 +1002. 0m,井筒倾角16,斜长492m。副斜井井口标高+1133. 5m,井底标 高+1002m,井筒倾角6,斜长1316m。

29、回风斜井井口标高+1134. 0m,井底 标高+1002m,井筒倾角20。，井筒长度386m。全井田共划分为两个水平和一个辅助水平，一水平设在煤层中，二 水平设在5一2号煤层中，辅助水平设在3,煤层中。主、副斜井落底后，在井 田东部边界南北向沿4一2煤布置一水平三条大巷，回采424一3煤；辅助水平 设在3T煤层中，沿3T煤布置三条大巷，主要开采22 3T煤，辅助水平与 布置在厂煤层中的一水平通过斜巷和溜煤眼联系。开采二水平时，延深副斜井和回风斜井，沿5一2号煤层布置二水平三条大巷。开拓方案一平面图见图2-3-1 o该方案主要优点如下：(1)大巷呈“一”字型布置，井下带式输送机大巷可实现一条带运

30、输， 井下运输环节少，生产管理便利；(3)井田南部煤层可实现大巷条带式开采；(3)井田北部各可采煤层采用盘区式开采，工作面推进长度适中，有 利于矿井稳定生产；(4)首采盘区不受上覆2-煤和寸煤压茬的影响，矿井初期开采42 煤，有利于矿井稳定达产；(5)副斜井采用无轨脚轮车提升，辅助运输环节少，可实现井上下连 续运输，无需换装。该方案存在主要问题如下：(1)相对于方案二在开采北部煤层时多一条盘区带；(2)副斜井采用无轨运输，斜井长度大，初期井筒投资较大。2、方案二主、副斜井基本沿南北向布置，主斜井井口标高+ 1137. 7m,井底标高 +1002. 0m,井筒倾角16,斜长492m。副斜井井口标高+1133. 5m,井底标 高+1002m,井筒倾角16,斜长477nio回风斜井井口标高+1134. 0m,井底 标高+1002m,井筒倾角20。，井筒长度386m。水平划分同方案一。开拓方案二平面图见图2-3-2o该方案主要优点如下：(1)大巷呈“一”字型布置，井下带式输送机大巷可实现一条带运输， 井下运输环节少，生产管理便利；(2)矿井副斜井提升采用有轨运输，副斜井井筒长度短，有利于缩短 矿井建设工期；(3)全井田各煤层均可实现大巷条带式开采。该方案存在的主要问题是：(1)副斜井采用有轨提升，辅助运输环节较方案一多，井下需设换装