xx区xx寨煤矿技改开采方案设计设计文档格式.docx
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第五节瓦斯抽放设备54
第四章地面设施59
第一节地面工艺及总平面布置59
第二节地面设施60
第三节供电、监测及通讯60
第四节供水68
第五章矿井安全69
第一节矿井灾害简述69
第二节防治措施70
第三节 安全装备117
第六章环境保护119
第一节地表塌陷治理119
第二节矸石处理120
第三节污水处理120
第四节烟尘处理121
第五节消音措施121
第六节工业卫生121
第七节绿化122
第八节环境监测123
第九节环境管理及投资123
第七章节能减排124
第一节地面建筑节能124
第二节矿井供电节能125
第三节供热节能125
第四节给排水及环保节能125
第五节煤层气综合开发利用126
第八章施工工期126
第九章技术经济指标128
第一节劳动定员及劳动生产率128
第二节投资估算及资金筹措129
第三节成本费用及售价估算135
第四节财务评价136
第四节技术经济指标140
前言
一、概况
1.交通位置隶属关系
XX煤矿位于xx区城正北面，行政区划隶属XX市XX特区XX乡所辖;
矿山距XX火车站6km左右，有XX至XX公路从矿区南部经过，井口距XX至XX公路约50米，交通较为便利，矿区地理坐标范围为：
东经xx，北纬xx。
XX煤矿行政区划属XX区XX所辖;
为私营企业。
2.矿井现状
XX煤矿2002年4月15日获得了中华人民共和国煤炭生产许可证，证号为X24020xx，有效期为2002年4月至2008年4月;
2006年获得了中华人民共和国采矿许可证，证号为520xx，有效期限为2006年7月至2007年12月，经贵州省有色地质勘查二总队实地勘测，原采矿证上的矿区拐点坐标有误，该矿实际生产矿区拐点由5个拐点圈定，矿区面积1.1352k[换行]m2,开采标高1302—1205m。
表1—2原XX煤矿矿区实际生产拐点坐标：
拐点号XY
1
2
3
4
5
矿区面积：
1.1352Km2
开采标高：
1302—1205m
XX煤矿始建于1997年，于2001年技改完成，设计生产规模为3万t/年，主采C7煤层，采用斜井开拓，主斜井布置在+1278米标高，坐标X=2907611，Y=35544284，方位角146度，主斜井长40米。
回风斜井布置在+1303米标高，坐标为X=2907848，Y=35544155，方位角271°
，回风斜井长45米。
该矿山在建矿前二十世纪中期就有采矿活动，主要采地表C7、C18、C19和C20层煤，到二十世纪九十年代后期，发展为井下采矿，采矿规模逐渐加大，从2001年完成技改，主采C7层煤。
由于采矿活动时间较长，对浅表煤层的破坏较大，现在主要是采掘深部煤层。
根据《贵州省XX煤矿生产地质报告》（贵州省地质矿产勘查开发局105地质大队2008年12月编制）;
截至2008年12月底，矿山保有资源储量（122b+332+333+334?
）839万吨，其中：
（122b）106万吨;
（332）250万吨：
（333）438万吨，（334?
）45万吨。
3.设计任务的来源和设计依据
（1）设计任务的来源
XX煤矿《开采方案设计（技改）》的委托。
（2）设计依据
①《贵州省xx区xx乡xx煤矿资源/储量核实报告》（贵州省地质矿产勘查开发局105地质大队2008年3月编制）;
黔国土资储备字〔2008〕520号关于《贵州省xx区xx煤矿生产地质报告》矿产资源储量评审备案证明，及黔国土规划院储审字〔2008〕561号《贵州省xx区xx煤矿生产地质报告》矿产资源储量评审意见书;
②《中华人民共和国煤炭法》、《中华人民共和国矿产资源法》;
③《中华人民共和国矿山安全法》及《中华人民共和国矿山安全法实施条例》;
④《煤矿安全规程》（2006年版）;
⑤《煤炭工业小型矿井设计规范》（GB50399-2006）;
⑥《矿井抽放瓦斯工程设计规范》（MT5019-96）;
⑦煤安字〔1995〕第30号《防治煤与瓦斯突出细则》;
⑧国发〔1984〕97号文《关于加强防尘防毒工作的决定》;
⑨黔安监办字【2007】345号文《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》，
4.开采的指导思想
①根据现场的实际情况，从经济、科学、安全的角度去考虑，使得矿井的投入小，见效快，收益高。
②设计重点是：
规范工艺、优化系统、提高工效、强化安全、注重职业卫生、注重环保、使用先进的设备和仪器。
三、矿井建设综合评价
1.矿井开拓方式
采用斜井开拓，以一个走向长壁炮采工作面满足设计能力。
2.资源可靠性评价
本矿的《贵州省XX生产地质报告》基本上查清了浅部的地质构造和煤层赋存特点，但建议在今后的巷道掘进过程中，认真做好地质编录，并整理成生产地质资料，以利于指导生产。
3.用户
XX煤矿生产的煤炭主要销往xx、安顺等地电厂，少量供应本地工矿企业及当地民用，用户可靠，市场销售前景好。
4.外部的协作条件
XX煤矿行政区划隶属于XX区，矿山距XX火车站6km左右，有XX至XX公路从矿区南部经过，井口距XX至XX公路约50米，矿区交通运输比较便利。
矿井主电源来自XX乡10kv变电站，距离矿山8km，导线LGJ-50，另一回路设计引自XX井35/10kv变电站，距离矿山12km，导线LGJ-50。
5.开采方案的主要技术经济指标
（1）设计生产能力：
15万t;
（2）全员效率：
1.47t/工;
（3）井巷工程量为3174m，其中：
岩石巷道2254米，煤巷920米;
（4）劳动定员：
186人（开采后全矿总人数）;
（5）项目总投资：
2396.22万元;
（6）建设工期：
23个月;
（7）投资回收期：
25个月。
6.综合评价
本矿井储量基本可靠，煤层赋存较稳定，地质构造及水文地质条件中等复杂，开采技术条件较好，用户可靠，市场前景广阔，为矿井开采提供了有利条件。
7.存在问题[换行]矿井资源/储量核实报告对可采煤层进行了一定分析和研究，但该报告达到详查深度的要求，建议在今后的生产中加强地质勘查工作，注意收集有关的资料并进行总结分析。
8.几点建议
（1）由于该矿井小煤窑开采历史久，浅部采空区多，对今后的采煤有一定的影响。
而且技改前原来矿井的采空区在新的矿区范围内为不规范的存在，对新系统的布置也有一定的影响，当开采到老采空区附近时，应注意老窑水情况，做到“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”，应坚持有疑必停并留设足够的安全煤柱。
在今后的生产中还要注意采空区积水和断层水。
（2）有条件时，应考虑煤炭的深加工，就地增值，同时也提供更多的就业机会。
（3）必须留设足够的煤柱以保证地面建、构筑物的安全。
（4）在开采中应经常进行井上下测量，进行井上下对照，合理开发,保证安全。
第一章井田概况及建设条件
第一节交通位置及隶属关系
一、交通位置
XX煤矿位于xx区城正北面，行政区划隶属XX市XX区XX乡所辖;
二、地形地貌及气象
1.地形地貌
矿区地处贵州高原西南部乌蒙山脉，属长江流域乌江分水岭地带，以中风化剥蚀山地地貌以主，总体地势西高东低。
区内最高海拔为南部水井坡山顶1526.8m;
最低点为东部溪沟交汇处外围约100m的沟中，高1259.8m，最大高差相对高差267m，属中等剥蚀山区地貌，自然坡度一般为10-35°
，地形起伏较大，地貌类型单一。
2.气象
矿区属亚热带季风性湿润气候，冬无严寒，夏无酷暑，气候温和。
历史最低气温为-6.40C，最高气温为34.60C。
年日照时数平均为1659.2小时，日照率35%;
年平均降雨量1438.9㎜，夏季降雨量占全年的84%，雨量较充沛，降水量大，且集中于5月至8月初，年最大降雨量2105.5㎜，年最小降雨量791.5㎜，一般年份降雨量1151.1-1602.2㎜，降雨随季节变化明显，每年五至十月为雨季，占年水量的87.4%，十一月至次年四朋为旱季。
冬季大积雪深为23㎝，结冰最大直径为23㎝，结冰期最长为15日所在区域属北温带湿润季风气候，总的特征是温和湿润，降雨充沛，冬无严寒，夏无酷暑，四季不甚分明。
3.地震
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），矿区地震烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05g。
三、水源条件
该矿井田范围内泉水丰富，矿井水源取自井口南面附近的泉水，距原主斜井口300m，其水量充足，流量3L/s，水质无污染，可作为生活和生产用水，矿区目前供水水源为初期采区的矿井水，该矿井水经沉淀净化处理后，供矿井生产用水，减少了污水排放，有利于环保政策。
为满足矿区开发用水的需要，建议进行矿区供水水源勘探工作。
四、电源条件
矿井主电源来自xx区xx乡10kv变电站，距离矿山8km，导线LGJ-50，另一回路设计引自XX区xx井35/10kv变电站，距离矿山12km，导线LGJ-50。
电源可靠，能满足矿井生产要求。
五、煤炭运输及经济效益
XX煤矿生产的煤炭主要销往xx等地电厂，少量供应本地工矿企业及当地民用，用户可靠，市场销售前景好。
第二节矿井建设的资源条件
一、煤系地层
矿区出露地层为上二叠系上统龙潭组（P3l）、三叠系下统夜郎组（T1y）、三叠系下统永宁镇组（T1yn）及第四系。
自新至老简述如下：
（1）第四系（Q）：
主要分布于沟谷及缓坡地带。
由残坡积物、塌积物（粘土、亚粘土及岩块、碎石等）组成。
厚0—5m左右。
（2）三叠系下统永宁镇组（T1yn）：
岩性为浅灰色灰岩、泥灰岩、白云岩容塌角砾，夹紫色、黄色粉砂岩、细砂岩。
与下伏地层夜郎组呈平行假整合接触。
本组厚310米。
（3）三叠系下统夜郎组（T1y）：
上部为紫红色钙质粘土岩、页岩，中部为灰色、浅灰色中至厚层灰岩，下部为黄褐色、土黄色钙质粘土岩夹薄层泥灰岩，平均厚度220米。
（4）二叠系上统龙潭组（P3l）：
为区内的含煤系地层，主要为灰——深灰色、灰黑色粉砂岩、细砂岩、粉砂质粘土岩、炭质粘土岩、粘土岩、薄层灰岩、泥灰岩，厚度约500——511米。
含煤10——33层。
可采和局部可采2——4层。
矿区有可采厚度的煤层为4层，即C7、C18、C19、C20。
二、构造
矿区位于xx向斜北东翼，构造简单，为一单斜构造，地层走向315~320°
，倾向SW，倾角16~36°
，一般为15~25°
，由北向南东扩展，属缓倾斜的单斜构造。
xx煤矿矿界南部一条断层F7，在以往的开采过程中未发现次一级的小断层，矿区内未见小褶皱，构造较为简单。
三、煤层
本矿含煤地层为二叠系上统龙潭组，平均总厚425m，含煤33层，平均总厚为25m，含煤系数为5.85%，含煤地层特征明显，标志层稳定，主要煤层易于对比。
可采煤层4层（C20、C19、C18、C7），平均总厚约6.9m。
[换行]由上至下为C20、C19、C18、C7煤层，各可采煤层特征如下：
C20煤层：
以亮型和半亮型为主，黑色，多呈片状或薄层状，位于龙潭组（P3l）上部上距飞仙关组底界，煤层变化不大，煤层产状与地层产状一致，煤层顺层产出。
倾向东南105度，倾角约为28度，煤层厚度1.30—1.70m，平均1.50m，无夹矸。
围岩界线清楚，结构单一。
C19煤层：
以亮型和半亮型为主，黑色，多呈片状或薄层状，位于龙潭组（P3l2）中下部，煤层变化不大，煤层产状与地层产状一致，煤层顺层产出，上距C20号煤层约为145米。
倾向东105度，倾角约为28度，煤层厚度1.45—1.70m，平均1.6m;
无夹矸。
围岩界线清楚，结构简单一。
C18煤层：
以亮型和半亮型为主，黑色，多呈片状或薄层状，位于龙潭组（P3l）中下部，煤层变化不大，煤层产状与地层产状一致，煤层顺层产出，上距C19号煤层约为10米。
倾向东南105度，倾角约28度，煤层厚度1.70—1.90m，平均1.80m，无夹矸。
C7煤层：
以暗为主，黑色，位于龙潭组（P3l）中下部。
煤层变化不大，煤层产状与地层产状一致，煤层顺层产出，上距C18号煤层约为24~30米，一般为26米，倾向东南105度，倾角约为28度，煤层厚度1.70—2.50m，平均2.00m，煤层含夹矸。
夹矸岩性为炭质粘土岩，厚度不稳定，有时尖灭，总厚0——10cm。
围岩界线清楚，结构较单一。
四、煤质
肉眼观察，煤岩为黑色，条痕棕褐、褐黑、黑灰色，风化后多为粉状或粉粒状，呈玻璃或金刚光泽，性松软，表面常见铁锈，新鲜是则为鳞片状，阶梯及参差状断口，条带状结构，层状构造，节理较发育，含黄铁矿结核及细脉。
矿石特征具显微结构，凝胶化基质及木煤体呈显微分子形态，非均匀性强，凝胶化基质84%，丝炭化基质及镜煤丝炭8—12%，角质化物质呈条带状，含量1—5%，黄铁矿包裹于基质体中，含量1—3%，其他矿物及杂质1—2%。
属丝炭亮煤及角质亮煤。
黄铁矿：
反射光下呈黄白色，显均质性。
热液期黄铁矿有两种，一种为早期生成的颗粒较大的立方体自形、半自形晶，粒径0.01—0.5毫米，大致顺层浸染呈条纹状、环带状分布，局部富集时含量可达10—15%。
另一种后期生成的黄铁矿颗粒较细，一般在0.05mm以下，其晶形多见自形、半自形的五角十二面体和它形等轴状晶，内部可见草莓状黄铁矿，立方体黄铁矿重结晶增长的环带结构，呈疏密不均的星散浸染状分布，但其含量较低。
C7、C18、C19、C20煤层均属中灰、中高硫、高热值贫瘦煤。
五、煤层顶、底板情况
xx煤矿采矿巷道主要布置龙潭组地层中，从井口至见煤处巷道揭露岩性为粉砂岩、细砂岩，此段巷道由浆砌石和混泥土支护，未发现冒顶、片邦、垮塌等工程地质问题。
见煤后巷道沿煤层走向、倾向布置，巷道多采用木料支护，C7煤层顶板岩性为泥岩，抗压强度不高，可塑性及膨胀性强，稳定性差，发生冒顶、片邦等工程地质问题，应注意随时清理巷道，更换支护木料。
从以上分析来看，本区的工程地质复杂类型属中等型。
六、瓦斯、煤尘爆炸性和煤的自燃倾向性
1.瓦斯：
根据贵州省煤炭管理局文件黔煤行管字[2007]67号“对xx市煤矿2006年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”，xx煤矿矿井相对瓦斯涌出量为24.64m3/t，绝对瓦斯涌出量为1.54m3/min。
2.煤层自燃和爆炸性：
根据贵州省煤田地质实验室2004年9月提供的xx区xx煤矿《煤尘爆炸性鉴定报告及煤层自燃倾向等级鉴定报告》，该矿井C7煤层煤尘有爆炸性。
C7煤层自燃倾向性为二类，属自燃煤层。
其它煤层的爆炸性和自燃倾向未作鉴定，故按煤层容易自燃和煤尘有爆炸性设计。
井田内无地温异常现象，属地温正常矿井。
七、煤与瓦斯突出
技改前矿井在生产过程中未发生过煤与瓦斯突出现象，地质资料及储量核实报告也未提供煤与瓦斯突出的相关资料。
周边邻近生产的其它煤矿开采时也未曾发生煤与瓦斯突出现象。
但该矿还没有对煤与瓦斯突出危险性进行鉴定，依据黔安监办字【2007】345号文《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》，xx煤矿属煤与瓦斯突出矿区，故技改后按煤与瓦斯突出矿井设计。
建议立即找有资质的部门进行鉴定，若鉴定后为无煤与瓦斯突出危险时，可按无突出危险矿井进行管理。
八、矿井资源量
根据《贵州省xx区xx乡xx煤矿生产地质报告》（贵州省地质矿产勘查开发局105地质大队2008年12月编制）;
截至2008年11月底，矿山保有资源储量（122b+332+333+334?
）449万吨，其中：
（122b）38万吨;
（332）107万吨：
（333）241万吨，（334?
）63万吨。
第三节矿井水文地质特征
1、地表水
xx煤矿地处贵州高原中部，面积1.8808km2。
属乌江水系三岔河流域。
区内无河流，但溪沟发育，沟水变化幅度大，雨季暴涨，枯季流量小甚至干枯，流量大小也主要受大气降水的控制。
在井田中部及北部边界外围附近，分别发育一条相对本区最大的山区雨源型季节性溪沟，总体自西向东穿越或绕经井田并在评估边界北东部附近交汇延伸出评估区。
因此，整个评估区内斜坡上沟谷中的大气降水沿冲沟向斜坡下部排泄，汇集于上述两条溪沟中。
溪流多具季节性，其水源主要来自大气降水、山泉及矿山的矿坑抽排水，沽水期流量约1.5~3.5升/秒，丰水期流量相对较大，属山区雨型溪流，流量主要受大[换行]气降水的控制，总体呈基流水、流程短、季节性流量变化大的源头性水流特征。
2、含水层及隔水层
（l）碳酸盐岩岩溶裂隙、管道水：
下三叠统夜朗组（T1y）和其上部永宁镇组（T1yn）与茅口组（P2m）灰色中至厚层灰岩是地下水发育富集良好含水层，由于地表岩溶裂隙、溶斗、溶洞及地面陷落发育，地下水活动性较强，因此，含溶洞裂隙水，其富水性中等至强。
（2）基岩裂隙水：
基岩裂隙水赋存于龙潭组（P3l）、夜朗组（T1y）及永宁镇组（T1yn）等泥岩、砂页岩、粉砂岩、砂质泥岩及砂岩的风化节理裂隙中，由于地下水埋藏浅，其富水性较弱，深部中、微风化岩石中节理裂隙又不发育，为相对隔水层。
（3）松散岩类孔隙水：
主要为第四系（Q）坡积物、残积物，分布于沟谷、缓坡及山麓地带，形成覆盖面大的孔隙含水层，厚0～5m，由大气降水直接补给。
富水性和含水性弱。
（4）茅口组（P2m）灰色中至厚层灰岩与含煤地层龙潭组之间有夜郎组相隔，该组厚220m。
因此，茅口组灰岩水不会对煤层开采造成威胁。
3、矿井涌水量
根据本矿及矿山周边矿井涌水量的调查，矿井涌水量一般为5—10t/h，雨季涌水量10—20t/h。
矿井涌水量预测
根据该矿提供的现状开采条件涌水量实测资料，采用比拟法进行估算未开采区域的矿井涌水量
Q=Q1×
（F0/F1）×
（S0/S1）1/2
Q—最低开采水平的涌水量，单位m3/d
Q1—矿区目前的涌水量，单位m3/d
F0—最低开采水平的面积，单位km2
F1—目前开采区的面积，单位km2
S0—矿区最低开采水平降深，单位m
S1—矿区目前的水位降深，单位m
则预测本矿区正常涌水量：
Q正常=10×
（1880800/1135200）×
（200/100）1/2=23.43m3/h，取25m3/h。
预测本矿区最大涌水量：
Q最大=20×
（200/100）1/2=46.86m3/h，取50m3/h。
井田内无抽水试验资料，不能进行准确的涌水量预测，业主在今后的生产中应加强矿井的涌水量实测工作，为矿山的防排水提供可靠的依据。
5、矿井充水因素
矿坑充水水源有3种，其中大气降水、老窑积水是矿井充水的主要因素，次为地下水。
地下水：
地下水是矿坑的直接充水水源。
当矿山主井揭露或通过含水层时，地下水就会立即涌入矿坑。
主井揭穿含水层厚度愈大，矿坑的涌水量就愈大。
地表水：
因矿区开采标高大部分高于地表水水位以下，小溪距矿区较近，断裂是地表水下渗导流的主要通道，雨季地表水渗入是主要影响因素。
民采废硐积水：
由于废硐长年不排水，贮有大量积水，直接或间接地增大矿井涌水量，特别是在雨季，大气降水通过小煤窑而进入井下，使矿井涌水量明显增大，有些小窑开采在山沟里，且开采深度大，积水较多，对矿井井下安全构成威胁。
6、水文地质类型
矿山拟开采的煤大部分位于最低侵蚀基准面以下，地下水迳流速度快，交替循环良好，直接充水水源主要为夜朗组岩溶裂隙水及龙潭组裂隙水和老窑采空区积水、地表冲沟水，区域承压水也可能突入,故本矿区属于以裂隙—岩溶充水为主，水文地质条件复杂程度为中等复杂。
综上所述，本区水文地质类型属裂隙-岩溶充水矿床,水文地质条件属中等复杂类型。
第四节勘探程度及可靠性
xx煤矿矿区内煤矿地质工作开展较早，地质调查始于二十世纪六十年代初，先后有：
贵州省煤田地质勘探公司一四二队、贵州省有色地质勘查局二总队等、贵州省地矿局105地质大队地质单位在该区煤矿开展过地质工作。
1965年贵州省地质局区域地质调查大队对该区作过区调工作，提交了1:
20万安顺幅区域地质调查和矿产报告。
一九九九年九月贵州省煤田地质局一四二队提交了《贵州省xx市六xx区xx乡xx矿区地质简测报告》。
2004年贵州省有色地质勘查局二总队提交的《贵州省xx区xx乡xx煤矿资源量核实报告报告》，共求得xx矿区范围内保有资源量159.15万吨。
其报告由六盘水市国土局评审通过。
贵州省地矿局105地质大队2005年9月提交的《贵州省xx区xx乡xx煤矿地质灾害危险性评估说明书》。
1975年贵州省地矿局水文地质大队提交过1:
50000xx区域水文地质图。
2004年以来贵州省有色地质勘查局二总队在该井田区开展井上、井下测量工作。
2007年10月，贵州省地质矿产勘查开发局105地质大队在历次地质工作成果在基础上，通过对所积累的资料进行分析研究，结合对该矿范围内煤层赋存情况、构造变化规律及水文地质条件等的调查，编制了《贵州省xx区xx乡xx煤矿资源量核实报告报告》，以上地质工作均对该矿区煤层的赋存情况、顶底板岩性、水文地质、工程地质条件、煤层厚度、煤质变化特征及影响矿井开拓布置的主要构造等，进行了较详细的说明，可以作为开采方案设计的依据。
该《储量核实报告》：
（1）初步了解了矿区内可采煤层赋存层位，大致控制和了解了可采煤层厚度、结构、分布范围、可采情况以及煤质变化特征。
（2）通过资料收集和生产矿井的调查，大致了解了核实区内水文地质、工程地质、环境地质及其它开采技术条件，阐述了矿井主要充水主要原因，初步划分了矿床水文地质类型，评述了开采后区内水文地质、工程地质、环境地质条件可能发生的变化。
（3）核实区前期地质勘查、研究程度低，区内可采煤层空间位置、形态不明，无煤层对比资料;
地表所有探槽揭露的可采煤层无任何资料保证，亦无测试资料证实，煤层出露位置与矿区内产状，地形不相吻合;
除C7煤层有生产井控制揭露外，其它可采煤层中，浅部无工程揭露控制;
区内未进行过实质性的
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