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1、（冶金行业）开滦赵各庄矿业公司十四水平延深说明书唐山开滦赵各庄矿业有限公司十四水平延深技术改造初步设计说明书唐山开滦勘察设计有限公司编制二一年十月唐山开滦赵各庄矿业有限公司十四水平延深技术改造初步设计说明书项目负责人：窦国辉副总工程师：蒋昭利副 经 理：赵纯发总 工 程 师：赵纯发经 理：边继敏唐山开滦勘察设计有限公司编制二一年十月参加设计人员名单专业姓 名职务或职称采矿韩六和采矿副总、高工窦国辉采矿室主任、高工仝永兵高级工程师耿永丰工程师机械张建军机械室主任、高工李百营高级工程师电气蒋昭利副总工程师、高工赵国忠电气室主任、高工夏小永工程师经济孙宝华经济室主任韩淑芬助理工程师高志军工程师目 录
2、前 言1第一章 井田概况及地质特征2第一节 井田概况2第二节 地质特征4第二章 水平延深范围及储量13第一节 水平延深范围13第二节 延深区域储量14第三章 矿井开拓及现有系统装备14第一节 矿井开拓方式15第二节 矿井提升系统15第三节 矿井排水系统18第四节 矿井通风系统19第五节 矿井供电系统20第六节 矿井井下压风系统21第四章 延深水平开拓22第一节 延深水平设计生产能力及服务年限22第二节 水平延深方案23第三节 井巷工程量及建设工期26第五章 采区准备30第一节 首采区位置的选择30第二节 首采区巷道布置及采煤方法31第六章 矿井通风与安全35第一节 矿井通风35第二节 瓦斯抽放
3、61第三节 防尘洒水63第四节 灾害预防64第五节 安全监测系统70第七章 防灭火灌浆系统72第一节 自燃原因72第二节 防止煤层自燃的预防性措施73第三节 预防性灌浆75第四节 灌浆参数计算及选择76第八章 主要机械设备81第一节 轨道斜井提升设备选型81第二节 主皮带提升设备89第三节 排水设备101第四节 架空乘人装置设计112第五节 压风设备选型计算117第九章 供电系统120第一节 供电电源120第二节 电力负荷121第三节 井下供配电126第四节 短路电流计算128第五节 信号129第六节 通讯130第七节 安全监测131第十章 经济133第一节 投资概算133第二节 主要技术经济
4、指标134第十一章 附图、附件135前 言为了保证矿井正常的水平接替及采掘衔接，原开滦（集团）赵各庄矿业有限公司（现改制后更名为“唐山开滦赵各庄矿业有限公司”，下简称赵各庄矿）于2006年11月曾委托我公司编制了开滦（集团）赵各庄矿业有限公司十四水平延深工程初步设计，并于2007年8月10日由开滦(集团)有限责任公司煤业分公司审查通过了该设计。在此次设计审查的会议纪要中明确提出“为确保十四水平开发安全，由赵各庄矿业公司委托唐山开滦勘察设计有限公司编制赵各庄矿业公司延深工程初步设计安全专篇。”按此要求，赵各庄矿对我公司提出了“赵各庄矿业公司延深工程初步设计安全专篇的设计委托”，据此，我公司于20
5、08年5月完成了经过开滦集团审查后修改的最后一版开滦（集团）赵各庄矿业有限公司十四水平延深工程初步设计安全专篇。随后该矿井的十四水平延深工程开始施工，直到2010年9月初暂停。“国家煤矿安全监察局关于加强煤矿建设项目安全设施设计审查与竣工验收工作的通知（煤安监监察200744号）文”仅规定了“新建项目、扩建项目、改建项目需上报安全设施设计，并须经煤矿安监部门审查设计与竣工验收”，当时开滦集团及赵各庄矿界定该项目为水平延深，属于正常的水平接替，因此赵各庄矿业公司延深工程初步设计安全专篇未报煤监部门审查，而只作为完善该矿井安全设施的要求。然而在2010年9月煤监部门组织的安全大检查中，煤监部门依据
6、“煤安监监察200744号文”第二条界定项目类型中“改建项目主要包括：矿井延深水平开拓方式与原设计不一致的项目。”由于该矿井为百年老矿，已不能找出原始的矿井初步设计，煤监部门认定该项目为“延深技术改造项目”。根据煤监部门的意见，同时结合现行的煤炭行业政策法规，受矿方委托，我公司重新编制了唐山开滦赵各庄矿业有限公司十四水平延深技术改造初步设计，进而编制唐山开滦赵各庄矿业有限公司十四水平延深技术改造安全设施设计。第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置唐山开滦赵各庄矿业有限公司（以下简称赵各庄矿）是由开滦（集团）赵各庄矿业有限公司改制而来，由开滦（集团）控股，业务上受开滦（集团）有限
7、责任公司煤业分公司领导。井田位于开平向斜的东北边缘，位于河北省唐山市古冶区，西距唐山市区约28km，京山铁路古冶站以北4km,京沈高速公路在矿井附近，交通便利（详见图1-1-1）。图1-1-1 赵各庄矿井田位置示意图该矿井处于开平主向斜的东北边缘,井田东翼浅部与原开滦唐家庄矿相邻，深部与开滦林西矿为界，西翼与巍山以37号剖面线为界，深部技术边界暂定为-1200m，东西走向为9050m，井田面积24.4km2,井口地面标高为+54.5m。二、自然地理地形、地貌特征该区域地形一般北高南低，西高东低，北部为燕山山脉高山南麓形成的丘陵，南部因受开采影响，形成了低洼不平、大小不一的塌陷坑。井田范围地面标
8、高在+67+83m之间。水文、气象特征该区位于华北冲积平原的东北部，北依燕山，南临渤海，受海洋性季风气候的控制，属半大陆性气候。夏季炎热多雨，冬季寒冷多风。年平均气温1112，最高近40，最低至-21，年平均降雨量为614.7mm，最高降雨量1085.6mm，年平均蒸发量1747.2mm，平均湿度63%。本区为丘陵山地，历史上未遭受过洪水影响，参考临近低洼地区情况，可视最高洪水位为+34.3m。冰冻期限由每年12月份至第二年3月份，冻土深为0.60.8m。地震简况自十五世纪有地震记载以来，唐山、滦县一带共发生有感地震100余次，震级大于4级的有10次，其中6级以上的有2次，最大为7.8级，极震
9、烈度为1011度，（1976年7月28日，唐山丰南地震），根据国家地震局（78）震发科字第111号颁发的中国地震烈度区划图，属于8烈度地震区。第二节 地质特征一、地层该矿井煤系地层由石炭系中、上统及二叠系组成，煤系地层的起始与终止分别为G层铝土岩和A层铝土岩。其下伏地层和上覆地层分别为奥陶系石灰岩和二叠系上统紫杂色碎屑岩及泥质岩沉积。煤系内标志层共有11层，自上而下依次为：G层铝土岩、K2泥质灰岩、唐山石灰岩（K3）、14煤层顶板石英中砂岩、赵各庄石灰岩（位于13煤层顶板，城K6）、12煤层顶板腐泥质粘土岩、11煤层顶板粉砂岩、9煤层顶板粗砂岩、7煤层顶板中砂岩、5煤层顶板粉砂岩及A层铝土岩。
10、二、地质构造地质构造总体特征该矿井地质构造比较复杂，构造形式以断裂为主，其次为褶皱。十四水平地质构造总体特征仍沿袭上巷格局，并受矿井总体构造格架的控制。整个水平煤岩层产状变化很大，分为三个块段，即东翼倾斜区，煤层走向120左右，倾角2540，地质构造简单，无大中型地质构造，但各可采煤层原生沉积变化较大，且东边界附近受开平向斜的影响；井口及西翼缓倾斜倾斜区，煤层走向120180100左右，在井口保护煤柱西侧形成宽缓向斜。煤层倾角2045。地质构造复杂，主要发育有东断层、东断层和东断层等大中型断层。在剖面上，这些断层表现为与煤层同倾，但倾角比煤层倾角大（3760），呈迭瓦状；在平面上，这些断层的走
11、向与煤层走向斜交（呈1020夹角），呈羽状排列，使可采煤层受到严重切割；西翼急倾斜区，煤层走向11090，倾角4570，地质构造较复杂，发育西断层、西III断层和F2断层三条大中型断层，造成煤层局部重复。断层产状及控制情况十四水平大中型断层共有6条，详见表1-2-1（十四水平延深区域主要断层情况表）：这些断层中东断层、东断层在十三水平有所控制，其余断层在十三水平以下尚未得到控制。但从上巷实见资料分析，断层产状、发展规模比较稳定，展布规律明显，不影响十四水平的延深设计和总体布置。由于大中型断层具体位置及对可采煤层的影响范围、程度关系到采区的开采边界，对采区地质条件和生产有一定影响，所以有必要在今
12、后的开拓和生产过程中加强勘探，增加对大中型断层的控制。表1-2-1 十四水平延深区域主要断层情况表断层名称断层性质断层产状落差（m）本区域实见控制情况东断层张扭性正断层18022015301530十三西钻孔 东断层张扭性正断层1802154710无控制，根据上巷推测东断层张扭性正断层1702006012十三东1石门、983001、983003、983003、983004、983005孔西断层压扭性正断层330350501030无控制，根据上巷推测F2断层压扭性正断层3253556580520无控制，根据上巷推测西断层压扭性正断层17020540601060无控制，根据上巷推测地质构造影响分析以
13、上断层均为矿井大中型断层，落差较大，延展范围较长。从上巷实际揭露资料看，这些断层使各可采煤层受到严重切割，并导致在断层两侧发育一定宽度的构造影响带和薄煤带，同时造成煤岩层产状发生较大变化。在构造影响带内，还发育次一级伴生小断层，进一步加剧了对煤层的切割和破坏，给开采带来了一定困难，如东断层、东断层，上巷多未采至断层。在以上这些大中型断层中，又以东断层影响最大，该断层往往表现为57个平行小断层构成的断层组，破坏和影响带达百米以上，断层附近煤岩层破碎、松动，容易抽冒，对采掘及开拓施工影响较大。另外，东断层由煤系地层一直切穿到奥灰，破坏了12煤层底板至奥灰间岩柱的完整性，缩小了岩柱厚度，增加了奥灰突
14、水的危险性。1972年3月矿井9132工作面奥灰突水就是发生在位于12煤层底板中的东断层带上。三、煤层十四水平煤系地层沉积稳定，地质层位齐全，总厚度为401510m，平均460m，共含煤17层，编号自上而下依次为117（详见地层综合柱状图）。可采煤系地层为5煤层顶板至12煤层底板，厚度为90140m，平均113m。可采及局部可采煤层共6层，分别为5、7、9、11、121、122煤层，其中7、9、121煤层为可采煤层。5、11煤层厚度较薄，接近最低可采厚度，仅局部可采，且难以选择合适的采煤方法，其地质储量已转到表外。122煤层沉积不稳定，厚度变化巨大，部分可采。但受到底板高压奥灰水的威胁，突水系数在0.1MPa/m以上，其地质储量也已作为防水煤柱转到表外。121、122煤层在东翼为分区沉积，在井口区域及西翼合区沉积为一层，即12煤层，全部可采。煤层特征详见表1-2-2，各可采煤层间距详见表1-2-3。进行区域划分的采煤方法研究表1-2-2 煤层特征表煤 层厚度（m）
