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1、靖远煤业集团有限责任公司魏家地煤矿技术改造可行性研究报告靖远煤业集团有限责任公司魏家地煤矿产能提升 方案设计目 录前 言1第一章 矿井概况- 3 -第一节 矿井基本情况- 3 -第二节 地质特征- 4 -第三节 矿井生产现状及主要生产系统- 6 -第二章 井田开拓- 11 -第一节 井田境界及储量- 11 -第二节 矿井设计生产能力及服务年限- 12 -第三节 产能提升实施步骤- 12 -第四节 井田开拓- 13 -第五节 井筒、井底车场及大巷运输23第三章 采区布置与装备25第一节 采煤方法25第二节 采区布置26第三节 采区参数及开拓方式27第四章 采区开拓工程排队37第一节 井巷工程成巷
2、进度指标37第二节 采区开拓工程排队37第五章 采区、工作面接替安排43第六章 地面生产系统47第一节 产品方案47第二节 生产能力47第三节 选煤方法48第四节 地面生产系统工艺流程综述49第五节 地面生产系统工艺布置50第六节 工业场地平面布置51第七节 生产辅助工程52第八节 建筑物与构筑物56第七章 矿井瓦斯灾害防治57第一节 瓦斯抽采57第二节 防 突61第八章 存在问题和建议6541前 言一、项目的提出魏家地煤矿设计生产能力150万t/a，服务年限105年，矿井于1989年12月建成投产，开拓方式为立井单水平分区开拓，井田范围内原划分为17个采区，2008年进行了深部井田采区优化设
3、计，调整后矿井共划分为9个采区，其中东翼5个，西翼3个，北翼1个。初采采区为西一采区，采煤方法为综采放顶煤一次采全高采煤法。近年来，魏家地煤矿在“双突”矿井条件下，通过不断地探索与实践，成功应用了综采放顶煤开采技术、煤巷锚网支护技术等先进的主导性采掘技术，攻克了制约矿井生产的主要技术难题，综放单产水平不断提高，矿井生产稳步发展。特别是2004年以来通过逐年实施安全改造项目，加大生产系统技术改造，不断改善装备条件和安全基础设施，矿井生产能力不断提升，2008年核定生产能力为200万t/a。根据靖煤集团公司1000万t矿井建设方案，从2010年开始集团公司整体产能将达到1000万t/a以上，但随着
4、红会四矿、宝积山煤矿等矿井相继资源枯竭闭坑，将出现较大的产能缺口。魏家地煤矿作为公司高产高效骨干型矿井，煤炭资源储量丰富，技术装备条件先进，具有产能提升的潜力和空间。为了保持靖煤集团公司的健康稳定发展，提高企业市场竞争能力，进一步提升矿井产能是非常必要的。二、设计依据1.设计委托书。2.煤炭工业矿井设计规范、矿井抽采瓦斯工程设计规范、防治煤与瓦斯突出规定。3.煤矿安全规程（2009年版）。4.兰州煤矿设计研究院1985年3月编制的甘肃省煤炭工业总公司靖远矿务局魏家地竖井修改初步设计。5.靖远煤业集团有限责任公司1000万t矿井建设方案。三、设计指导思想本次设计的指导思想是：坚持实事求是、安全高
5、效、规范合理的原则，矿井产能按三年内达到240万t/a、六年内达到300万t/a的总体思路，分步进行实施；从提升、运输、“一通三防”及开拓开采系统等进行综合考虑，合理增加矿井生产区域；优化矿井生产系统，因地制宜地推广应用新技术、新设备、新材料和新工艺，提高矿井安全装备水平，对不能满足矿井规划生产能力要求的设备、设施进行提升改造，实现矿井集约化高效安全生产。四、设计的主要特点根据设计委托要求，魏家地煤矿产能提升方案设计具有以下特点：1.本次设计立足矿井长远发展，依靠科技进步和装备水平的提高，科学合理提升矿井产能。2.在中后期采区设计时，合理加大采区和工作面几何尺寸，降低万吨掘进率，提高采区和工作
6、面生产能力，减少煤柱损失，也符合采矿技术的发展方向。3.长征-红会铁路从魏家地煤矿境内通过，横贯井田东西走向的全长，影响范围大。本次设计不考虑铁路影响，井下不留设铁路保护煤柱，开采后根据地表塌陷情况进行路基整修加固，并依此原则对井田内采区进行重新划分。4.根据魏家地煤矿瓦斯含量高且突出的特点，在采区、工作面接替时考虑了6个月以上的瓦斯预抽时间。第一章 矿井概况第一节 矿井基本情况一、交通位置靖远煤业集团有限责任公司魏家地煤矿位于甘肃省白银市平川区东南约10km，井田东西长约8.5km，南北宽约2.5km，井田面积约21.04km2。本区交通便利，矿区铁路专用线由此经过在长征站与其接轨。矿内公路
7、与308省道相连，交通极为便利。二、地势及地形地表为沙川、黄土、丘陵、山地。井田南有红山，标高1730m。区内无常年流水，在井田中部有党家水沙河和其它沟状沙河，均为季节性河流。三、气象及地震本区属大陆性气候，最低气温为-23.8，最高气温为37.4，平均气温18左右。冰冻期为11月至次年2月，冻结深度0.95m，年平均降雨量为238.2mm，多集中在6-9月份，年蒸发量为1500mm以上。全年多北风，次为东南风，最大风力可达8级。根据中国地震动参数区划图，本区内地震基本烈度为8度。四、水源、电源水源：黄河供水系统，矿区供水管网已形成；电源：矿区35/6kV变电所已建成，矿区供电网络已形成。五、
8、区内经济及工农业、建材概况本区经济以农业为主，农产品主要有小麦、谷物，玉米等。由于干旱多风，产量均较低。工业方面，靖煤集团公司所属各煤矿以及矿区辅助和附属企业、事业单位等，还有靖远县所属厂矿及定西地区陶瓷厂、煤矿等企业，国家重点建设工程靖远电厂已竣工投入生产，靖远矿区供水工程正常使用，并正在进行扩能改造。矿区水、电、路、通讯等都已形成系统和综合能力。主要建筑材料，除钢材外，水泥、砖、砂、石、白灰为当地生产材料，就地均可买到。第二节 地质特征一、地质构造（一）褶皱构造魏家地煤矿井田从西向东由1号背斜、2号向斜、3号背斜及4号向斜组成较宽缓的褶皱构造。从剖面上看整个井田为一锲形上升的条带状地质体。
9、1.1号背斜位于F3断层以北，西起于X线107号钻孔附近，轴向由S70E经线后急转N60E，又转为近东西向后在加线以西被F46断层切断，延展长度3.5km左右，两翼倾角1020，为一宽缓背斜。2.2号向斜位于1号背斜的南侧，基本与1号背斜平行，全长5.3km，向斜轴被F3、 F48断层切割成不等的三段，两翼倾角1025，为一宽缓的向斜。3.3号背斜轴向近东西逐渐转为S60E，并向东继续延伸出井田外，井田内的长度2.2km，两翼倾角1115，为一宽缓的背斜。4.4号向斜位于3号背斜的南翼，轴向基本与3号背斜轴向平行展布，两翼倾角北缓南陡，北翼11，南翼25，井田内的长度1.2km。（二）断裂构造
10、断裂构造主要有F1-2断层组、F3断层、F48断层、F46断层等，另外还有F1-2断层的派生斜向小断层F49、F50断层等。二、地层井田内中生代地层发育，有白垩系和侏罗系。白垩系分为上、下白垩统，主要出露于井田西南红山一带。侏罗系分为上侏罗统和中下侏罗统，主要出露于宝积山向斜北翼和F1-2断层组的西南盘。中下侏罗统是含煤地层，上三叠统是含煤地层的基底。井田大部分为第四系黄土所覆盖，基本隐蔽。三、煤层魏家地煤矿井田含煤地层为侏罗系，井田内含煤五层，由上至下为未1煤层、1煤层、2煤层、未2煤层及3煤层。可采煤层为1煤层、2煤层、3煤层。1煤层较稳定，全区分布，局部不可采，厚度0.23-37.78
11、m，平均13.08m，结构为简单-较复杂，夹矸1-3层，夹矸厚0.2-1.5m，夹矸不稳定，为主要可采煤层；2煤层不稳定，分布在井田中部、零乱不规则，面积小，厚度0.23-14.37m，平均3.84m，结构非常复杂，夹矸1-8层，夹矸厚0.2-0.7m，为局部可采煤层；3煤层比较稳定，厚度0.29-15.03m，平均5.58m，煤层结构简单或较简单，夹矸1-8层，夹矸厚0.2-1.0m，为主要可采煤层。四、煤质魏家地煤矿井田内煤的灰分平均为14.58%，挥发分为32.74%，硫分为0.42%，水分为2.76%，发热量平均值为28.25MJ/Kg，比重为1.39t/m3。属低-中灰、低硫、低-中
12、磷，具有较高发热量的动力用煤，亦可作为气化用煤，煤的工业牌号为弱粘煤及不粘结煤。五、水文地质本井田水文地质条件简单，区内无常年性水流和地表水体，主要断层是良好的隔水层，矿井涌水主要来自于富水性极弱的、含水层。目前矿井涌水量为120.7145.3m3/h，随着矿井开采规模和范围的扩大，矿井涌水将有增大的趋势。六、瓦斯、煤尘及煤的自燃性瓦斯：煤层瓦斯含量9.22-10.17m3/t，2007年鉴定矿井相对涌出量为13.92m3/t。1989年12月14日原中国统配煤矿总公司以（89）中煤基字678号文批复该矿为煤与瓦斯突出矿井，1煤层和3煤层为突出煤层。煤的自燃倾向性：煤层属自燃煤，自然发火期4-
13、6个月，最短21天。煤尘爆炸性：煤尘具有爆炸危险性，爆炸指数为29.25%。第三节 矿井生产现状及主要生产系统一、矿井生产及接续现状矿井采用立井开拓方式，共有五条井筒，一对中央主、副立井，一条中央回风立井和一对边界回风斜井，中央回风立井即为北风井，边界回风斜井即为南风井。生产水平为+1070m，现生产采区为西一采区和西二采区，开拓采区为东一采区。二、矿井主要生产系统（一）矿井提升系统1.主井装备主井装备一对TDG-16/1504型4绳16t底卸式箕斗，自重17.8t，担负原煤提升任务，提升机选用德国“GHH”公司生产的f44多绳摩擦轮提升机，塔式布置。提升机以直流低速电动机直联方式拖动，配套G
14、LC-8165.79/16型直流电动机，额定功率2100kW，额定转速47.75r/min，电枢电压900V，额定负荷时电动机效率87.3%，电动机采用强迫通风冷却，通风机为LD71/ZE1120R型，配AM250MW-4型，功率为55kW，1475r/min电动机，随主机成套配备。提升钢丝绳选用德国三角股钢丝绳，直径37.7mm，单重5.15kg/m，抗拉强度180kg/mm2，钢丝绳破断总拉力102600kg。提升钢丝绳4根；左捻右捻各2根。尾绳为镀锌扁丝绳，单重10.3kg/mm2，抗拉强度140kg/mm2，共2根。主绳轮径与导向轮径均为4m。2.副井装备副井装备一对1t双层4车4绳罐
15、笼，自重11.191t。担负人员升降、提升矸石、下放材料和设备等任务。提升机为洛阳矿山机器厂生产的JKM-2.8/4（）型摩擦轮提升机，塔式布置。提升机主绳轮径2.8m，导向轮径2.5m，最大静张力30t，最大静张力差9.5t，减速器为ZHD2R-140型，减速比10.5。配套电动机为YR118/44-8型,630kW，额定转速741rmin，电压6kW，2台。提升钢丝绳选用6A(34)甲-28-170-特-光-左右同型，直径28mm，单重3.214kg/m，钢丝绳破断总拉力51300kg。提升钢丝绳4根；左捻右捻各2根。尾绳选用637-43-140-I-甲-镀-左右同型，单重6.553kg/mm2，共2根。（二）井下运输矿井大巷主运输方式为胶带输送机运输，辅助运输采用8t蓄电池电机车牵引1t固定式矿车运输。（三）矿井通风矿井采用中央并列与中央分列混合抽出式通风方式，主、副井进风，北
