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1、主要编制依据1、省煤炭地质勘查院于年 月编制的省县矿区矿井资源储量报告 及其矿产资源储量认定书（湘国土资储小矿认字）;省煤炭地质勘查院于2001年12月编制的省县矿区煤炭资源开发 评价报告；2、煤矿安全规程（2004年版）；3、煤炭工业小型煤矿设计规定（1992年版）；4、矿井通风安全装备标准（1996年版）；5、矿井通风安全监测装置使用管理规定（1995年版）；6、煤矿安全生产基本条件规定；7、国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定（2005年第446 号国务院令）；8、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程；9、矿山电力设计规范（GB50070-947）；10、业主提供的其它
2、技术经济资料。设计指导思想本次设计从矿井生产实际出发，结合该矿井现有的井巷工程、设备、 设施条件，对该矿井的生产系统各环节作扩能设计，来达到提高矿井生 产能力，提高矿井安全生产装备水平，实现矿井“增产、增效、安全”的目的。本次设计在矿井各生产系统已形成的6万t/a生产能力基础上，新增 一个采区、一个采煤工作面，同时，客观地对矿井现有安全生产系统进 行配套设计，便可达到3万t/a生产能力的目的。该设计项目技术经济指 标只针对净增的3万t/a生产能力部分，项目造价不计矿井6万t/a生产 能力的属正常生产、接替的工程项目投资；地面10kV供电线路由当地 电力部门建设。设计主要特点1、本次技术改造矿井
3、井型确定为9万t/a。2、矿井采用斜井开拓，利用现有主斜井直接延深作为矿井的全能主 斜井，落底于+80m水平，下一水平采用暗斜井延深水平；全矿井划分为 四个水平即+188m、+80m、-40和-160m水平,其中-160m水平为上、下 山开采。利用现有回风斜井作为风井，本矿井采用抽出式通风方式，中 央并列式通风系统。3、投产采区为H-1、H-2采区，以主斜井代替H-2采区轨道上山， 做到了一巷多用，减少投产井巷工程，缩短了矿建工期，节省了投资。4、大巷采用为5t蓄电池电机车牵引600mm轨距h标准矿车运输。5、采用走向壁式采煤方法，爆破落煤回采工艺，全部垮落法管理顶 板，后退式回采，一次采全高
4、。采用矿车进采区的运输方式。6、对现有地面供电系统进行了合理改造。鉴于矿井现有电源线路不 能满足改造后矿井供电要求，设计从十井变电所增加一回10KV供电线 路（9km）至本矿井地面变电所，该线路由当地电力部门建设。7、设计以充分利用现有地面生产设施、设备为原则，对地面生产系 统进行了优化改造，提高了矿井煤炭的储、装、运效率。8、行政、公共及居住区建筑物本次设计利用现有，不予新增。9、现有生产、生活用水水源满足要求，设计利用了现有的消防、洒 水除尘管网系统，只作新增采区内的管网补充设计，并在地面增加一座 300m3生产消防水池。主要技术经济指标1、可采储量:553.22万t；2、设计生产能力：6
5、改9万t/a,净增3万t/a；3、矿井服务年限：41.0a；4、达产时井巷工程量：长度5836.0m,其中，煤巷325m,半煤岩巷1938.0m,岩巷3573.0m；掘进体积42371.06m3。5、矿井新增建筑面积和体积：工业建（构）筑物体积3550.9 n?工业建（构）筑物面积556.4 m26、矿井新增占地面积：不需新增。7、建井工期：15个月；8、矿井全员工效：1.2 t/工；9、矿井总投资：1118.46万元；10、吨煤投资:372.82 7C/to存在问题及建议1、矿井地质构造复杂，资源储量控制程度较低，故煤层产状、层位 对比，煤层底板等线、不可采区分布等与实际揭露有较大的出入，建
6、议 进一步加强地质勘探工作，修编资源储量报告。2、矿井现在+188m水平生产，据资源储量报告，该水平尚有服务年 限3.2 a。鉴于+188 m水平I -1采区实际揭露储量落空，迫使矿井采用 递头下山形式提前开采H-2采区，本设计以+80m水平作为技术改造后 的生产水平。一、井田概况及地质特征井田概况1、交通位置矿井位于县县城东北部，距县县城直线距离约49km,隶属于黄丰桥 镇管辖，地理坐标为东经113 43 59113 46 01，北纬27 14 2527 15 41。区内有公路与在矿井西侧23km处的醴（陵）茶 （陵）铁路网岭站和公路106国道衔接，交通较为方便（见图1-1-1）。2、地形地
7、貌矿井地处武功罗霄山脉西侧，境内为罗霄山脉派生，群峦迭嶂， 山势陡峻，冲沟发育，高差悬殊，地形复杂，很少有较宽广的平坦地带, 属构造剥蚀平行岭中低谷山区。区内海拔高度+220.2m+449.8m,整体 上西南低东北部高，最低位置在洋滨村。3、地表水系井田范围内无较大的河流，仅有洋滨溪，该溪由东南角半坡里附近 流入，经江东庙、茶园冲、洋滨，从唐屋场流出本区，再往西注入攸水, 该溪在雨季最大洪峰流量为27264L/S,旱季最小流量为110.23 L/s, 一般 流量为432.54 L/s。由于地表冲沟发育，相对高差较大，形成较好的地表 水径流条件，汇入洋滨溪流出本区，地表水对矿井充水影响很小。由于
8、受农药污染和矿坑水污染，洋滨溪不宜作为饮用水。4、气象及地震情况该区属中亚热带季风性湿润气候。气候湿润，四季分明，雨量充沛, 夏冬两季长，春秋两季短。年平均气温为17.8,以1月份最冷，平均 气温2.4。以7月份最热，月平均气温在29.8。日照时数年平均约 1652h,日照时数一年中以2月最少，7月最多。无霜期为292天。风向 冬季多北北西风，夏季多正南风。冰冻在12月至次年3月中旬，12 月最多，占95%,最早的冰冻在12月10日左右，最迟在3月14日终止。该区处于南山地丘陵多雨中心区和衡邵盆地少雨中心区的过渡地 带。黄丰桥柏树下一带是全省四大暴雨区之一。县年平均降雨量为 1401mm,降雨
9、集中在46月，一般占全年总降雨量的44.258.5%。年 平均蒸发量为1358.2mm,年迳流深785mm,年迳流量20.95亿nA地震烈度：6度。5、矿区经济概况区内山上大部分被树木覆盖，除灌木丛外，主要有杉、楠木、松、油桐和油茶。山间平地及缓坡地带种植水稻、小麦、玉米、红薯及少量 的棉花、烤烟等。粮食自给自足。区内工业和要有煤矿生产，当地经济主要为采煤业、林竹业及到外 地打工。6、矿区开发概况本区煤炭开采历史久远，沿煤层露头线附近老窑密布，本矿井邻近 生产矿井有双石门矿、栈背冲矿、江冲矿、高陂矿业公司、矿、梓树坡 矿等。本矿井于1985年以碉探方式兴建，1989年投产，1991年元月，由
10、我院编制了省县煤矿矿井初步设计，原设计生产能力6万t/a0 2001 年，该矿井的采矿权正式由县煤矿有偿转让给公司。其资产债务均已理 清交接完毕。该矿井采取顶板斜井开拓方式，中央并列式通风，当前生产水平为 + 188m水平，局部已开采至+150m标高。7、现有煤炭运销和经济效益情况区内煤炭运输以公路为主，当地为发展地方经济，矿井境外公路均 为水泥或沥清公路，运输畅通。矿井开采煤层为中灰、特低低硫、低磷、中高发热量、高熔灰份 的无烟煤，煤质好，是良好的民用和动力用煤，其中块煤可作为氮肥工 业用煤，外销株洲、湘潭、长沙、萍乡等地，市场紧缺，供不应求，销 售前景广阔。按目前市场形势，原煤价格220元
11、/t,年利润约320万元。8、现有水源、电源情况水源：矿井投资30多万元，已建成引水工程，将大丰村山泉水引入 本矿场地，水量达80m3/h,水量、水质能满足本次改造要求。电源：由黄丰桥35/10kV变电站供电，现有引自该变电所一回线路（LGJ-95） 10kV,距离6km,电力线路到达本矿。井田地质特征1、地层井田内出露地层由新至老为：第四系（Q）、上二迭统大隆组（Pzd）和龙潭组（P2I）,出露地层分述如下：1）第四系（Q）分布于沟谷及山坡，以冲积及坡积形式出现，主要为粉砂土、亚砂 土、亚粘土等，底部含砂砾石，厚025m,不整合于各地层之上。2）上二迭统大隆组（P2d）上部为深灰色，中厚层状
12、硅质岩、硅质灰岩及泥灰岩，水平层理 发育，产菊花化石，厚约52m。下部以硅质泥岩、钙质泥岩为主，夹硅 质灰岩，产菊石及腕足类化石，厚约63m,与下伏地层呈整合接触。3）上二迭统龙潭组（P2L）分布于向斜两翼，厚702.71m,为本区含煤地层。主要由细中粒 砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及煤组成，岩性、岩相变化大，标志 层不明显。按其岩性特征、化石组合及含煤性，以14煤下部中厚层状细 中粒砂岩为界，将龙潭组分为上、下两段，现分述如下: 龙潭组上段(P2L2)厚318.71m,主要由细中粒砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及 煤层组成。含煤14层，其中大部分可采的有5、7、10煤层，其它为局 部可采、
13、偶尔可采或不可采煤层。上部产瓣鲤类，偶见腕足类化石，7、 10、11煤层附近盛产植物化石。龙潭组下段(P2L)厚约384m,主要为粉砂岩、砂质泥岩及泥岩等组成，局部夹薄层细 砂岩，水平层理发育，化石少见。风化后略带浅灰绿色，具球状风化。 中上部偶含15、16、17煤层，个别点达可采，煤层层位极不稳定，一般 不具工业价值。2、构造湘煤公司矿井井田位于向斜西北翼，紧邻转折端，主要为次级向背 斜发育的复式向斜形态。井下巷道所见小褶曲也较发育，矿井范围内， 发育F6、F8两条较大的逆断层。现就影响较大，控制较好的主要向背斜 及断裂构造分述如下：1)褶曲构造主向斜：向斜轴在矿区范围内走向长2700m,略
14、向东南凸起成弧 形，东南翼地层倾角较陡，约4045 ,浅部被Fio断层切割；西北翼 表现为次级的向背斜褶曲，总体地层倾角较缓，约30左右，呈不对称 的复式向斜形态。背1:该背斜为向斜派生的次级小型褶曲。背斜形态不明显，往 南西方向埋藏越深，往0线剖面可能逐渐消失。其西北翼被F8断层切割, 轴线走向北东向，在矿区范围约2000m。向1：该向斜为向斜西北翼的次生向斜，往。线剖面逐渐消失， 轴部从北东往南西逐渐变深，总体轴向为北东向，大致平行向斜，在矿 区范围长约2200m左右。（4）背2：往4线剖面逐渐消失，往煤矿表现更为明显，走向也是大 致平行向斜北东向，为一小型次生背斜。2）断裂构造F6断层：
15、该断层规模较大，贯穿整个向斜的西北翼，其走向为北 东向，明显向东南凸起成弧形，倾向东南，倾角为6070 ,在矿区范 围地表出露长2700m,垂直断距30100m,走向断距较大，具明显的平 推逆断层性质。为浅部小煤矿与煤矿的分界线。F8断层：地表在8线附近，该断层走向北东，倾向东南，倾角 60-70 ,在矿区范围内走向长约1200m,在2线剖面附近逐渐消失， 为一垂直断距为40m左右的逆断层。主要断层特征见表1-2-1 o主要断层特征表表 1-2-1编号断层性质倾向倾角 （度）断距 m控制工程备注f6逆北东60-7030100ZK802和潭家冲主井Fb逆北东60-7040ZK804和主斜井综上所
16、述，本矿区总体为一复式向斜构造，次级褶曲发育，断裂较 多，且规模较大，构造类型为复杂。3、煤层及煤质1）煤层井田含煤地层为龙潭组上段（P2L?）,厚318.71m,主要由细中粒 砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及煤层组成。含煤14层，其中大部分 可采的有5、7、10煤层，其它为局部可采、偶尔可采或不可采煤层。5煤层：呈黑色，似金属光泽，中宽条带结构，层状结构，具贝壳 状和参差状断口。内、外生裂隙较为发育，裂隙间具有白色次生矿物（多 为方解石）薄膜。块煤多，硬度大，煤岩成份以镜煤为主，煤岩类型属 光亮型煤，为区内可采煤层之一，厚。2.36m,平均0.81m。7煤层：呈黑色，似金属光泽，粒状或碎屑状
17、结构，块状结构，土 状和参差状断口，构造镜面发育。见有顺层分布的浸染状黄铁矿结核。 宏观煤岩类型一般为半亮半暗型煤，为区内可采煤层之一，厚0.10- 3.17m,平均 0.91m。10煤层：呈黑色，似金属光泽，粒状结构，块状构造，土状或参差 状断口。煤岩成份以暗煤为主，次为亮煤。宏观煤岩类型属半暗型半 亮型煤，为本区可采煤层之一，厚。1.69m,平均0.89m。可米煤层特征见表l-2-2o2）煤质及用途据省县矿区矿井资源储量报告，5煤为中灰、低硫、低磷、中高 发热量、高熔灰份的无烟煤一号；7煤为中灰、低硫、中磷、中高发热 量、高熔灰份的无烟煤一号；10煤为中灰、特低硫、中磷、中高发热量、 高熔
18、灰份的无烟煤一号。是良好的民用和动力用煤，其中块煤可作为氮 肥工业用煤，外销株洲、湘潭、长沙、萍乡等地。可采煤层煤质特征见表l-2-3o4、瓦斯、煤尘及煤的自燃瓦斯据矿井2005年瓦斯等级鉴定结果，矿井+150 m水平相对瓦斯涌出 量为0n?/t,相对二氧化碳涌出量为8.4n)3/t,为低瓦斯矿井。邻近生产矿井也均为低瓦斯矿井。煤尘据本矿井地质报告和矿井2005年瓦斯等级鉴定结果，井田内可采煤 层均无煤尘煤炸危险性。可采煤层特征表表122煤组煤层煤层厚度 (m)煤层间距 (m)煤层结构顶底板岩性稳定性倾角 (度)视密度 (t/m3)备注最小最大平均最小最大平均夹石 层数夹石总厚度 (m)顶板底
19、板P2L2502.360.81010-0.39泥岩砂质泥岩不稳定401.732.983.121.87P2L270.13.170.91砂质泥岩粉砂岩不稳定 较稳定401.803.5104.5332.95P2L21001.690.89砂质泥岩砂质泥岩不稳定401.70可采煤层煤质特征表表 1-2-3验项目煤层号、工业分析灰熔点Mad (%)Ad (%)Vdaf (%)Qgr.d (MJ/kg)St,d (%)Pd (%)ST ()51.83 5.653.487.62 25.3718.232.21 5.233.7824.5030.4527.220.28 1.140.760.03 0.0650.045
20、12851470135971.80 4.753.8113.82 27.3822.282.60 5.013.6523.5928.1825.290.32 3.781.150.046 0.090.067126014401360102.13 5.163.5317.80 27.0021.762.71 5.314.0624.0027.4825.640.27 1.100.590.013 0.120.059128013851334（3）自燃本矿井可采煤层均无自燃发火倾向。（4）地温井田内无地温异常现象，属地温正常、无热害矿井。冲击地压矿井主采煤层开采后顶板跨落较为充分，造成大面积悬顶的可能性 较小，不存在冲击
21、地压影响。5、水文地质1）含水层第四系孔隙含水组（Q）主要分布在三条溪流两侧，由冲积层及残积层组成，岩性松散，孔 隙度好，透水性强，含孔隙潜水，厚度一般5m,泉水流量较小，一般为 0.1 0.5L/s。上二迭统大隆组岩溶裂隙含水组（P2d）由深灰色薄层状泥灰岩、硅质灰岩夹钙质泥岩组成，厚115m。地表 可见直径2-6cm的小溶孔，风化裂隙发育，裂面被方解石充填。泉水流 量一般为0.329L/S。富水性中等。矿化度为0.229g/L,为重碳酸钙型水。上二迭统龙潭组上段裂隙孔隙含水组（P2I?）主要由中细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，含水 组平均厚度318.71m,其中砂岩含水层累厚1
22、29.50m左右，占全组厚度 的40.6%,地表泉水流量均小于0.5L/S。溢水老窑流量一般在0.21.2L/S, 富水性弱。矿化度在0.0430.188g/L,为重碳酸钙、钠型水。2）隔水层上二迭统龙潭组上段隔水组（P2L2）主要由中细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，全组 平均厚度318.71m,其中砂质泥岩、泥岩可视为相对隔水层，累厚189.21m 左右，占全组厚度的59.4%上二迭统龙潭组下段隔水组（P2L1）由灰深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩夹薄层砂岩组成，厚384m, 泥岩与砂质泥岩厚度占45%,而局部夹的砂岩厚度不到5%,地面仅见少 量季节性泉水，泉水流量不大，最大的未超过
23、0.45L/S。砂岩层段含微弱 裂隙水，属极弱含水层，该组为相对的隔水层。3）地表水本区地表水系不发育，地表冲沟发育，相对高差较大，形成较好的 地表水径流条件，汇入洋滨溪流出本区，地表水对矿井充水影响很小。4）老窑水本区煤炭开采历史久远，沿煤层露头线附近老窑密布，老窑水对矿 井有很大危害及影响，必须采取相应的防治水措施。5）断层水区内断层较发育，但由于断层切割的岩层大都为隔水层和弱的含水层，且断层性质主要为走向逆断层，断裂带较紧密，透水性一般较差， 故对矿坑充水一般影响不大。6)矿井水水质经监测，从矿坑中排出的水呈褐黄色，PH值为2-6,属酸性水，腐 蚀性较强。7)矿井涌水量矿井2002年实测
24、+150 m水平最小涌水量为40m3/h,矿井最大涌水 量一般为最小涌水量的3倍，本次设计应用比拟法计算得出，矿井-300 m 水平最小涌水量为120.8m3/h,最大涌水量为362.3m3/h。综上所述，本井田是以裂隙孔隙含水层为主的裂隙孔隙充水矿床， 以大气降水和老窑水为主要充水来源。本井田水文地质条件为简单类型。6、煤层顶底板条件(1) 5煤层顶板：为泥岩，深灰色，薄层状，水平层理，部分为砂质泥岩及粉 砂岩，局部夹细中粒砂岩，底部偶见碳质泥岩，厚。13.5m, 一般 6.00mo平均抗压强度为40.41 MPa,抗剪强度为8.14MPa,抗拉强度为 l.OIMPa,常见有炭质泥岩伪顶，黑
25、色，薄层状，质软，厚0.100.50m, 一般随采随落，属1b类不稳定顶板。底板：砂质泥岩，深灰色，薄层状，局部为粉砂岩或泥岩，产植物 碎片化石，厚2.834.00m,平均10.92m,属IV类中硬底板，无底鼓。(2) 7煤层顶板：砂质泥岩，深灰色，薄层状，水平层理，部分为中细粒砂岩 或粉砂岩及泥岩，底部砂质泥岩中含指状菱铁矿及黄铁矿结核，平均抗 压强度为56.50MPa,抗剪强度为13.33MPa,抗拉强度为l.HMPao有时 见有薄层状炭质泥岩伪顶，厚00.50m, 一般随采随落，属1b类不稳 定顶板。底板：粉砂岩，灰黑色，薄层状，水平层理，夹薄层细砂岩，局部 为中细粒砂岩或砂质泥岩，产植
26、物碎片化石，厚2.319.5m,平均9.8m, 属IV类中硬底板，无底鼓现象。10煤层顶板：砂质泥岩，深灰色，薄层状，水平层理，局部为中细粒砂岩 或粉砂岩，产植物化石，厚1.2037.6m,平均12.39m。抗压强度为 33.15MPa,抗剪强度为8.43MPa,抗拉强度为0.590.69MPa。伪顶一般 不发育。属2类中等稳定顶板。底板：砂质砂岩，黑灰色，薄层状，水平层理，夹泥岩、泥质粉砂 岩、粉砂岩及细砂岩，产植物化石，厚9.5042m, 一般18m,属W类 中硬底板，无底鼓现象。7、有益矿产据省煤炭地质勘查院于2001年12月编制的省县矿区煤炭资源开 发评价报告，矿井所在矿区有益矿产勘探
27、情况如下。1）铸矿本区煤系地层外围当冲组的含镒硅质岩，含铳硅质泥岩，泥岩，地 表风化后，多为棕褐色褐黑色，由于风化和水的淋滤作用，镒的含量 得到富集，可进一步工作进行工作。2）微量元素以往已采样170个，对18种微量元素进行了光谱分析，发现区内微 量元素的Ga、Ge在某些煤层顶、底板中达到或接近工业要求的边界品 位（Ga边界品位为30ppm, Ge为20Ppm）。钱（Ga）：煤矿2煤顶底板；塔前煤矿5煤底板；满江煤矿5煤底 板；石联煤矿2煤顶板、5煤顶板、6煤顶板；丁家冲煤矿6煤底板，含 量 28.943.3ppm。错（Ge）：石联井4煤顶板；满江村煤矿5煤顶底板，丁家冲煤矿6 煤顶板，含量1
28、8.319.8ppm。今后可加强这方面工作的研究，进一步探 求赋存规律，找出有工业价值的层段来。3）菱铁矿及黄铁矿据目前所获资料，区内龙潭组上段和下段的泥岩、砂质泥岩中局部 有菱铁矿条带和结核富集，煤层及顶底板泥岩中有时见黄铁矿结核，但 均不具工业价值。8、井田勘探程度省煤炭地质勘查院编制的省县矿区矿井资源储量报告和省县 矿区煤炭资源开发评价报告工作程度达到普终，鉴于该矿井在生产期 间已大量揭露煤层，煤层赋存稳定，资源可靠，故基本满足矿井生产及 本次设计的需要。存在主要问题：一是对煤层产状、层位对比调查尚不够清晰，煤层 底板等高线与实际揭露有较大的差距；二是矿井涌水量预计未扣减保护 煤柱、变薄
29、区面积；三是瓦斯参数不具体；四是储量控制级别偏低。二、井田开拓井田境界及储量1、井田境界根据省国土资源厅批准的矿井采矿许可证（证号：）,矿井准采范 围由50个拐点圈定（拐点坐标见表2-1-1）,井田走向长2.25 km,倾斜 宽1.43 km,面积3.2091 ki* 开采深度为+450m-300m。2、储量工业指标储量计算的工业指标为：最低可采厚度0.6m,最高可采灰分40%, 最低发热量12.5MJ/kg0储量计算范围参与储量计算的煤层为5、7、10煤层，计算边界按采矿许可证（证号：）圈定。储量计算方法以勘探地质报告提供的各煤层储量计算图以及矿方提供的采掘工程 平面图为依据，采用地质块段法
30、分水平、分煤层计算。(4)矿井保有地质资源量及工业储量据省县矿区矿井资源储量报告及其矿产资源储量认定书，按GB/T17766-1999固体矿产资源/储量分类标准，井田范围拐点坐标表表 2-1-1点号XY点号XY113016083384749392301619238475031330161143847504743016118384750675301621231475047630164663847526173016305384754528301650638475628930163043847597110301633738476192113016174384763841230157753847608
31、01330143453847490014301521538473860153015460384741401630154303847418017301582038474630183015889384746311930159903847463220301615238474856标高：+450m -300m2213015442384735932230158253847394023301568038474080243015560384740101530154603847414014301521538473860标高：+ 100m -300m1301582538473940230159903847408
32、53301643538474517430163123847466553016040384745456301599038474632730158893847463183015820384746309301543038474180103015460384741401130155603847401012301568038474080标高：+49m300m31301631238474665263016152384748562730159903847463228301604038474545标高：+200m-300m42930162123147504730301611838475067313016114
33、3847504732301619238475031标高：+200m -300m533301668638475776343016337384761923530163043847597136301650638475628标高：+199m -300m经计算，截止2005年底，井田范围内保有地质资源量1076.26万3其 中5煤层243.86万3 7煤层482.00万t, 10煤层350.40万t；其中C级 （122b 类）储量 37.14 万 t, D 级（333 类）储量 1039.12 万 t。截止2005年底，矿井保有工业储量764.52万t按（122b+333 X0.7） 计算,其中5煤层1
34、77.16万3 7煤层342.08万3 10煤层245.28万t。矿井保有地质资源量、工业储量分水平、分煤层汇总表见表2-1-2。矿井设计储量及设计可采储量矿井设计储量矿井设计储量=矿井工业储量一永久煤柱本矿井永久煤柱包括：F8断层煤柱、井田边界煤柱。经计算，全矿井设计储量为723.34万3其中5煤层166.98万3 7 煤层322.58万3 10煤层233.78万t。矿井设计可采储量矿井设计可采储量=矿井设计储量一（工业广场煤柱+主要井巷煤柱）X采区回采率主要井巷煤柱为主斜井、风井保护煤柱、+80m水平西翼运输大巷、II-2采区回风上山和+80m水平泵房、中央变电所。采区回采率：按设计规范规
35、定，取85%。经计算，矿井设计可采储量为553.22万3其中5煤层139.62万37煤层242.73万3 10煤层17087万t。矿井设计可采储量分水平、分煤层汇总表见表2-1-2。3、安全煤柱及各种煤柱的留设和计算方法矿井各类煤柱损失160.89万t,见表2-l-2o 井田境界煤柱：井田境界一侧留20m,计有45.02万t；井筒保安煤柱：井筒围护带宽度为10m,根据表土层及岩层厚 度和下列参数6=45、3=70。、8=55、丫=70 ,按垂直剖面法留 设，计有32.12万t；工业广场煤柱：工业广场围护带宽度为10m,根据表土层及岩 层厚度和下列参数6=45、6 =70、6=55、丫 =70
36、,按垂直剖面 法留设，计有70.58万t；F8断层：两侧各留15m煤柱，经计算断层煤柱为13.17万t。矿井设计生产能力及服务年限1、矿井年工作制度矿井年工作日330d,每天四班作业，其中两班采煤，两班准备，每 日净提升时间16ho2、矿井设计生产能力矿井设计年生产能力确定为9万t/a,其主要理由如下： 本矿井资源较丰富，储量较可靠。截止2005年底全矿井地质资 源量为1076.26万t,工业储量764.52万3按9万t/a井型改造后可服务 41.0a。满足煤炭工业技术政策和煤炭工业小型煤矿设计规定关 于改扩矿井服务年限的规定。该矿井地质构造复杂，可采煤层赋存不稳定，倾角1555 , 一般40
37、 ,厚度03.17m,平均分别为0.81、0.91 0.89 m,为缓倾斜 急倾斜薄煤层，布置二个炮采工作面可以实现达产，但是，煤层的赋存 条件和煤层生产能力限制了矿井生产能力的进一步提高。矿井现有的供电、供水、交通条件已经基本具备，局部配套后 可满足9万t/a的生产要求。(4)长沙矿业集团有限责任公司是一个国有重点煤矿企业，具有较 强的管理水平，公司为长沙矿业集团控股的公司，故现有一支高素质的 工程技术、管理人员及员工队伍，为矿井技术改造提供了技术支持和人 力资源保证。综上所述，矿井生产能力定为9万t/a是合理的。3、矿井及各水平服务年限根据计算的可采储量及设计确定的矿井设计生产能力，按下式
38、计算 水平及全矿井服务年限：r = ?AxK其中:水平或矿井服务年限，a；Z一一设计可采储量，万t；A一一矿井设计生产能力，万t/a；K一一储量备用系数，按煤炭工业小型煤矿设计规定第2.2条规定，K取1.5o经计算：第一水平（ + 188m水平）服务年限为3.2a；第二水平（+80m水平）服务年限为7.7a；第三水平（-40m水平）服务年限为10.3a；第四水平（-160m水平）服务年限为19.8a；全矿井服务年限为41.0a。矿井及各水平服务年限符合煤炭工业技术政策和煤炭工业小 型煤矿设计规定对服务年限的规定。井田开拓1、矿井开采沿革及开拓现状本矿井于1985年以碉探方式兴建，1989年投产
39、，1991年元月，由 我院编制了省县煤矿矿井初步设计，原设计生产能力6万t/a0 2001 年，该矿井的采矿权正式由煤矿转让给公司。矿井采取顶板斜井开拓方 式，中央并列式通风，当前生产水平为+188m水平，现局部已采用“递 头”下山形式开采至+150m标高。近年来，矿井原煤产量均已达到了设计生产能力，且具有扩大生产 能力的条件。为进一步加大规模生产进程，挖掘矿井潜力，提升企业整 体效益，对矿井进行技术改造已成必然。2、预提方案分析1)井筒本井田煤层赋存较深，且已进入深部水平开采，地表高差悬殊，地 形复杂，很少有较宽广的平坦地带，只能采用斜井或立井开拓，考虑到 矿井井型较小，立井开拓投资大，且地
40、面已布置有工业广场，故井口位 置选择在现有工业广场内或周围，选用斜井开拓。2)通风系统本矿井位于向斜西北翼，紧邻向斜端部，整体上为一向斜构造，在 向斜西北端，靠近轴部布置有工业广场和主斜井、风井，现有通风系统 为中央并列式。结合煤层赋存条件、通风系统现状和井田地形地势，本次设计该矿 井通风系统有二种方案：一是新掘双风井，形成两翼对角式通风。西北翼新掘风井适宜位置 为准采范围24 (11)控制拐点N135 W方向140nl处，落底于+80m水平; 东南翼新掘风井适宜位置为主斜井口 N143方向705nl处，落底于+188m 水平；二是维持现有的中央并列式通风系统。对井田西北翼，新掘风井的优点是通
41、风线路短，阻力小，缺点是需 要风井场地征地、供电投资，需要增加井巷工程量约200m,初期投资大; 考虑到+188m水平西翼回风大巷已布置到HI-4采区中部，布置回风上山 贯穿+80m+188m水平，利用现有风井回风的优点是减少了井巷工程、 风井场地征地、供电线路投资，初期投资少，风井场地在工业场附近， 便于管理，缺点是需维护+188m水平西翼回风大巷，巷道维护费用高， 但维护时间不长，深部水平可以通过-40m水平西翼回风大巷回风。对井田东南翼，考虑到东南翼5煤层全部为不可采，7煤层有大块不 可采区，10煤层浅部也不可采，浅部储量有限，深部水平可以通过-40m 水平东翼回风大巷回风。综上分析，设
42、计选用利用现有风井方案。3）开采水平数目及标高分析矿井开采煤层为缓倾斜急倾斜薄煤层，+188m为矿井当前生产水 平，根据矿井实际，合理的阶段垂高不应超过120m,按采矿许可证 的平面和深度范围要求，西北翼HI-4采区的开采上限为+100m标高，预 留井田边界煤柱，开采上限约为+80m标高，故水平划分标高为+188m、 +80m -40m -160mo3、井田开拓方式根据矿井开发现状及煤层赋存条件，按开拓井筒及暗井的形式及位 置的不同，经初选方案后提出3个开拓方案进行技术经济比较，方案分 述如下：方案I ：轴向暗斜井方案该方案利用现有主斜井直接延深作为全能主斜井，担负技术改造后 全矿井主、辅运输
43、、排水、进风、管线敷设及上下人员等任务，主斜井 落底于+80m水平；下水平采用主暗斜井开拓，其主暗斜井靠近井底车场， 大致沿背1轴线方向布置在10煤层底板，基本位于井田储量中心，中间 以接力车场联接，落底于-160m水平；利用现有风井作为风井；全矿井 划分为+188m、+80m -40m T60m四个水平，其中T60m-300m为下山 开采；分13个采区开拓矿井剩余煤量，以H-1、II-2采区为首采区，每 个采区中布置一个炮采工作面，全井共二个炮采工作面达产。该方案开拓系统平面图详见插图2-3-lo方案H：走向暗斜井方案该方案主暗斜井大致沿背1、向1间煤层的走向布置在10煤层底板, 基本处于井
44、田储量中心，至井底车场通过+80m水平西翼运输大巷联接， 落底于-160m水平，其他和方案I相同。该方案开拓系统平面图详见插图2-3-2o方案III：新主斜井方案在现有主斜井井口南西约88nl处新掘一全能主斜井，担负技术改造 后全矿井主、辅运输、排水、进风、管线敷设等任务，主斜井落底于+80m 水平；主暗斜井靠近井底车场，布置在5煤层底板，7、10煤层顶板， 位于井田储量中心附近，在主暗斜井上部通过接力车场与+80m井底车场 联接，主石门顶板穿层布置，落底于-160m水平；现有主斜井改作为风 井；其他和方案I相同。该方案开拓系统平面图详见插图2-3-3o4、开拓方案的确定1）轴后暗斜井方案一走
45、向暗斜井方案的比较轴向暗斜井方案和走向暗斜井方案技术经济比较如表2-3-1所示。上述两种方案，尽管轴向暗斜井方案的主暗斜井上部车场靠近井底 车场，+80 m水平营运费用少，但走向暗斜井方案以其井巷工程量少， 初期投资节约23.02万元，主暗斜井沿背西北翼煤层走向布置，111-2、 W-2采区开采时区段石门短，而优点突出，走向暗斜井方案优越。2）新主斜端方案与走向暗斜井方案的比较：新掘主斜井方案和走向暗斜井方案技术经济比较如表2-3-2所示。对新掘主斜井方案和走向暗斜井方案，尽管新掘主斜井方案的下水 平主暗斜井靠近井底车场，在深部水平开采时，+80 m水平营运费用较 少，改造工程对矿井目前正常生产影响较小，新主斜井井底车场和主暗 斜井间为接力车场联系，不需要机车牵引运输的