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1、兴义市白碗窑镇超强煤矿（整 合） 开采方案设计简介 设计能力：15万t/a项目背景兴义市白碗窑镇超强煤矿，由原白碗窑镇三矿 和超强煤矿整合而成。根据业主签订的整合协 议，本矿井属股份有限责任公司合伙企业，由 兴义市白碗窑镇超强煤矿承办。兴义市白碗窑 镇超强煤矿位于贵州省兴义市西南，行政区域 隶属黔西南州兴义市白碗窑镇所辖，经济上独 立经营、自负盈亏。 根据贵州省国土资源厅2007年9月颁发的 采矿许可证，矿井范围由7个拐点圈定， 面积为2.9474 km2。 交通运输条件超强煤矿位于贵州省兴义市南西 ，矿 山距白碗窑镇6公里，距兴义市43km(直 距19km)，距顶效火车站50km ,交通较
2、方便。 电源条件矿方已与兴义市电力有限责任公司签定 高压供用电合同，双电源分别以 10kv白漆线46号杆和10kv白镇线市煤矿 支线41号杆作分界向该矿形成双回路供 电供电，以确保矿井安全和主要生产负 荷用电。 水源条件矿区范围内无较大的水源地分布，仅有 零星泉水点可供利用。其中生活用水为 主斜井工业场地泉水;生产用水为主斜 井工业场地公路旁一废弃老窑水和井下 水复用。 通信条件移动公司和联通公司的移动信号网络已 基本能覆盖本矿各工业场地，可满足矿 井地面对外通信的要求。地层及地质构造1. 矿区及周边出露的地层从老至新有：二叠系上统龙潭组（ P3l）、长兴组（P3c），三叠系下统永宁镇组（T2
3、yn）及 零星分布的第四系（Q）。受构造影响，缺失下三叠统飞 仙关组等地层。 2. 矿区位于雄武背斜北西翼的北东。雄武背斜为一轴向45 50延伸约30Km。矿区构造线呈北东-南西向，主要有F1 、F2断层。F1、F2断层斜穿背斜核部，向北东延伸贯穿 本矿区。 3. F1：位于矿区中部，构成矿区煤层的北西边界线，走向 46，倾向316，倾角5055，北西盘地层为关岭组第一 段，南东盘为长兴组地层，为压性逆断层，断距800米 。F2：位于矿区北西侧，走向50，倾向320，倾角60， 北西盘地层为龙潭组第二段，南东盘为关岭组第一段，正 断层，断距800米。 可采煤层特征煤层 编号煤层厚度m 最小-最
4、大 平均厚度煤层 间距（m）煤层 结构顶底板岩性稳定 性平均 倾角体重 （t/m3） 项板底板C11.05-1.461.30简单粉砂 质粘 土岩粉砂 质粘 土岩较稳 定161.3823C21.80-2.202.02简单较稳 定161.3921C30.9-1.21.01简单较稳 定161.42 15C41.03-1.38 1.17简单较稳 定161.38煤炭资源/储量核实结果 类别 煤层 编号采空 区消耗 资源量 111b控制 经济基 础储量 332推断内 蕴经济 资源量 333预测 资源量 334？断层 保安煤 柱准采标 高以上 资源量保有 资源量总资源 量C1013.824.43012.37
5、53.5550.6104.15C211.5422.7253.133.7532.6159.9112.21183.65C36.9112.8858.030.5317.0314.5788.47109.95C40 2369.4219.6519.677.34131.74139.08合计18722052482135383536.83煤质情况煤 层煤 质 分 析煤 种 水 分 （Mad）灰 分 （Ad）挥发 分（ Vdaf）全 硫（Std ）固定炭发热 量（ MJ/kg）粘结性C1原煤1.7218.047.642.4971.3124.94粉状WMC2原煤3027.839.242.047030.9粉状C3原煤2
6、.4519.107.322.8470.7834.7粉状C4原煤1.6218.17.082.7570.9525.21粉状瓦斯根据贵州省煤炭管理局文件“黔煤生产字2007516号 ”，本矿井瓦斯绝对涌出量为1.61 m3/min，瓦斯相对 涌出量11.59m3/t；二氧化碳绝对涌出量0.71m3/min， 二氧化碳相对涌出量5.08 m3/t, 为高瓦斯矿井。 根据中国矿业大学矿山开采与与安全教育部重点实 验室2008年10月10日对贵州省兴义市超强煤矿C3煤 层所作的煤与瓦斯突出危险性鉴定，其鉴定结论为 ：兴义市超强煤矿在鉴定范围（标高1480.45m以上 的C3煤层）无突出危险。 设计在+14
7、80.45m标高以上的C3煤层按高瓦 斯矿井设计和管理，除C3以外的其它煤层及 在+1480.45m标高以下的C3煤层按有煤与瓦 斯突出危险性设计和管理。 煤层自燃及爆炸性矿井所开采C2、C3煤层煤尘均无爆炸 性，其余煤层均未作鉴定。本设计按煤 尘有爆炸性进行设计和管理。 矿井所开采2、3煤层自燃倾向等级 均为级（不易自燃），其余煤层均未 作鉴定。本设计按容易自燃进行设计和 管理。 水文条件煤层最低开采标高为+1200 m,当地浸蚀 基准面标高为+1356.5 m。区内地下水的 埋藏类型为潜水，埋藏深度随地势高低 而变化。主要来源于大气降水和地表水 ，地下水动态 随季节而变化，一般规律 是丰水
8、期流量增大，而枯水期地下水流 量减小 。预测矿井最大涌水量为95.88 m3/h，最小 涌水量为39.9 m3/h。 开发现状 原兴义市白碗窑镇超强煤矿矿区范围由 5个拐点坐标圈定，矿区面积为0.872 km2，开采标高为1729.6m1356.6m， 主要开采C2和C3煤层。 原白碗窑镇三矿（预设矿名）,属原规划 矿井，长期以来没有业主进行建设。即 原白碗窑镇三矿只是一个矿名，未对资 源进行开采。 建设规模与服务年限 矿井设计可采储量为Zk= 183.84万t ,按15 万t/a规划规模，服务年限9a。 井田开拓与开采 方案一：综合开拓A 。方案二：综合开拓B 。 方案方案一方案二优点1、改
9、造选用原轨道下山，回风 下山，初期工程量少，建设工 期短； 2、通风线路短，通风阻力小； 3、岩巷工程量少，投资省； 4、运输石门采用溜子运输，运 输量大，效率高。1、运输线路短，运输费用低； 2、岩巷多，维护费 用低； 3、不用上山留设煤柱，煤柱损 失小。缺点1、运输线路长，费用高； 2、煤巷多，维护费 用高； 2、C4煤层要为三条上山留煤柱 ，煤柱损失大。1、岩巷工程量大，初期投资大 ； 2、通风线路长，通风阻力大； 3、未利用原有下山，建井工期 长。推荐方案经经济比较结果可看出，方案一相对于方案 二的百分率为111 %，方案一较方案二优， 综合经济技术考虑，方案一充分利用了原有 井巷，大
10、大减少了岩巷工程量，通风线路短 ，通风阻力小，建井工期短。所以本设计推 荐采用方案一：综合开拓A，矿井采用单水 平上山开拓。开拓方式：综合开拓，通风方式：中央并列式通风(抽出式)。 井筒 主斜井：沿C4煤层并距C4煤层15m布置，井底标高为 +1408m，采用绞车提升，主要担负原煤的提升、进 风及敷设管线等任务，井筒内铺设600mm轨距22kg/m 钢轨，井筒净断面为6.6m2,采用锚喷支护，同时，作 为矿井安全出口。 副平硐：改造原超强煤矿主平硐作副平硐，全长 180m，方位角108，坡度3，拱形断面，净断面 6.6m2，采用锚喷支护，浅部岩层不稳定地段采用砌 碹支护；井筒内铺设600mm轨
11、距22kg/m钢轨、混凝土 轨枕，人力推车。主要担负运料、排矸、进风、行人 及管线敷设等任务，同时，作为矿井安全出口。 风井：改造原超强煤矿风井作风井，全长275m，方 位角166，上段坡度3，下段倾角为16，下段布置 在C2煤层中，拱形断面，净断面5.6m2，采用砌碹支 护。作为矿井专用回风井，在紧急情况下可作安全出 口。水平及采区划分、开采 顺序1. 本矿划分为1个水平，水平标高为：+1400 m。 2. 矿井划分为两个采区。自井田中部及以F1断层为界人 为将井田划分为两个采区。分别为一采区，二采区 。 3. 采区开采顺序：先采一采区，再采二采区。 4. 不同煤层间：煤层下行式 5. 工作
12、面采用倾斜长壁后退式开采。井底车场及硐室 在主斜井井底布置井底车场和机车充电硐室，在采区上 山底部布置采区下部车场、水泵房、主副水仓。其中水 仓最低标高为+1400m，井底车场和采区下部车场用砌碹 支护(围岩条件好时可锚喷支护)，铺设600mm轨距 22kg/m轨道(双轨)。在采区石门布置消防材料硐室和在 运输下山下部布置采区煤仓。 同采采区数及首采区位 置本矿井采用一个采区一个工作面生产即可达产，首采采区 为一采区。 开拓巷道布置1. 改造原主平硐作副平硐，改造原风井作风井。新掘一主 斜井（X=2767198， Y=35475771，Z=+1560m，=161 ，=17），沿C4煤层底板并距
13、C4煤层底板15米布置并 按17倾角施工至+1408m标高后落平，然后改变方位， 在1408m水平沿C4煤层底板布置水平运输大巷，并改 造利用原总回风巷作总回风巷。 采煤方法与采煤工艺1. 采煤方法：走向长壁后退式采煤法 2. 采矿工艺与机械配备：工作面设计采用炮采工艺：煤电 钻打眼，放炮落煤，人工攉矿，刮板输送机运输；采煤 工作面采用单体液压支柱配合绞接顶梁支护顶板；全部 垮落法管理采空区。 3. 工作面采用单体支柱配合金属绞接顶梁支护顶板，“三、 四”排控顶，支柱为DN16外注式单体液压支柱，支撑高 度1.6-1.005m，初撑力118157kN，工作阻力为300kN/ 根；顶梁型号：HD
14、JA-1200，长度1200mm。最大控顶距 5m、最小控顶3.8m，放顶步距1.2m。 采煤工作面布置及能力首采工作面为C1煤层1101工作面，采用走向长壁布 置：工作面长90m。采煤工作面平均生产能力为 14.58万t/a。掘进煤按10%考虑，为1.46万t/a，矿井 年生产能力为16.04万t/a，满足设计能力15万t/a的要 求。 主要设备选型1、矿井主要通风机风量：Qk= 32m3/s。Qf= 2016 m3/min静压：通风困难时期：hfmax = 1056.01 Pa通风容易时期：hfmax = 825.25 Pa功率：通风困难时期：Ne = 52.04 kw通风容易时期：Nf
15、= 40.67 kw选用FBCZ16/60-8型煤矿地面用防爆型抽出式轴流式通风机二 台（一台工作，一台备用）。风量27471411m3/min，静压342 1782Pa。风机叶片极限安装角：-1010；电机功率为230 kw 。该通风机叶轮叶片安装角可调，满足矿井不同时期风量及风压要求 。需要反风时，直接反转反风。叶片防止摩擦火花措施和防爆型电机， 整体符合防爆要求。 主要设备选型2、主井提升绞车 主斜井选用JTK-1.61.2型单滚筒提升绞车，绳速Vp= 3.6m/s，钢丝绳 最大静张力Fmax= 45KN；配套电机：160kw、380V；容绳量880m； 主机生产厂家配套供给电控设备。
16、3、电机车 矿井共配备3台CDXT-2.5蓄电池电机车，其中2台工作，一台备用。3、排水设备 选用三台100D-454型多级离心泵，一台工作，一台备用，一台检修 。水泵流量QM= 85m3/h，扬程为180m；配套电机功率75kw，工作 电压660v。工作和备用水泵的总能力170m3/h大于115.056m3/h。在轨 道上山安设两趟直径125mm的无缝钢管作为排水管路将矿井水抽至 副平硐自流到污水处理池。型号粘着质量电机车 质量长时牵 引力速度蓄电池组 容量电压 CDXT-2.52.5t2.52.7KN4.5km/h330Ah48v主要设备选型4、带式输送机 在运输上山选取一台DTL80/30/40带式输送机输送煤炭，带 宽800mm,带速1.6m/s，输送带型号680S，电机功率240kw 。 5、瓦斯抽放泵 选择2BE1 203-0水环真空泵2台(一台工作、一台备用)，最大 抽气量
