嘉乐泉矿延深开采9号媒层设计说明书.doc
《嘉乐泉矿延深开采9号媒层设计说明书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《嘉乐泉矿延深开采9号媒层设计说明书.doc（214页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
-
太原煤气化股份有限公司嘉乐泉煤矿
九号煤层（延深）初步设计
说明书
太原理工矿山设计研究所
二○○九年二月
太原煤气化股份有限公司嘉乐泉煤矿
九号煤层（延深）初步设计
说明书
工程编号：
C1198
工程规模：
900kt/a
所长：
田取珍
总工程师：
张东峰
项目负责人：
曲民强
太原理工矿山设计研究所
二○○九年二月
参加设计人员名单
专业
姓名
职称
签名
地质
陈建国
高工
采矿
弓培林
教授级高工
采矿
曲民强
高工
采矿
王开
工程师
采矿
张东峰
高工
机械
何美荣
高工
机电
石栋华
高工
机电
郭明亮
工程师
暖通
周永芳
高工
给排水
周文清
高工
土建
李嘉信
高工
土建
冯强
工程师
总图
张一民
工程师
经济
陈耀明
高工
图纸目录
序号
图纸名称
比例
图号
1
井田地形及矿井总布置图
1:
5000
C1198-103-01
2
9号煤层底板等高线及储量计算图
1:
5000
C1198-105-01
3
8号煤层采掘工程平面图
1:
5000
C1198-106-01
4
综合柱状图
1:
500
C1198-107-01
5
9号煤层开拓方案一平面图
1:
5000
C1198-109-01
6
9号煤层开拓方案一剖面图
1:
5000
C1198-109-02
7
9号煤层开拓方案二平面图
1:
5000
C1198-109-03
8
井底车场平、断面图
1:
500
C1198-121-01
9
井巷断面图
1:
50
C1198-122-01
10
9号层一采区巷道布置及机械配备平面图
1:
2000
C1198-163-01
11
9号层一采区巷道布置及机械配备剖面图
1:
2000
C1198-163-02
12
8号层二采区巷道布置及机械配备平面图
1:
2000
C1198-163-03
13
通风系统图（容易时期）
C1198-171-01
14
通风系统图（困难时期）
C1198-171-02
15
综合施工进度图表
C1198-186-01
16
地面变电所供电系统图
C1198-253-01
17
一采风井变电所供电系统图
C1198-253-02
18
二采风井变电所供电系统图
C1198-253-03
19
井下中央变电所供电系统图
C1198-214-01
20
大巷、六采变电所供电系统图
C1198-214-02
21
9号层一采区变电所供电系统图
C1198-214-03
22
8号层二采区变电所供电系统图
C1198-214-04
23
工业场地总平面布置图
1:
500
C1198-447-01
24
9号层一采区消防洒水管网平面布置图
1:
2000
C1198-845-01
25
8号层二采区消防洒水管网平面布置图
1:
2000
C1198-845-02
26
9号层一采区压风管网系统图
1:
2000
C1198-217-01
27
8号层二采区压风管网系统图
1:
2000
C1198-217-02
28
矿井安全生产监控系统图
C1198-239-01
29
9号层一采区传感器布置图
1:
2000
C1198-239-02
30
8号层二采区传感器布置图
1:
2000
C1198-239-03
31
井上下通信系统结构框图
C1198-262-01
--
太原煤气化股份有限公司嘉乐泉煤矿九号煤层（延深）初步设计说明书
目录
前言 1
第一章井田概况及地质特征 5
第一节井田概况 5
第二节地质特征 7
第二章井田开拓 33
第一节井田境界及储量 33
第二节矿井设计生产能力及服务年限 37
第三节井田开拓 38
第四节井筒 41
第五节井底车场及硐室 43
第三章大巷运输及设备 45
第一节运输方式的选择 45
第二节运输设备选型 45
第三节矿车 49
第四章采区布置及装备 50
第一节采煤方法 50
第二节采区布置 58
第三节巷道掘进 67
第五章通风与安全 72
第一节概况 72
第二节矿井通风 73
第三节灾害防治 81
第六章提升、通风、排水、压风设备 86
第一节提升设备 86
第二节通风设备 98
第三节排水设备 100
第四节 压风设备 104
第七章地面生产系统 107
第一节煤质及其用途 107
第二节生产系统 107
第三节辅助设施 109
第八章总平面布置及场地排水 111
第一节概况 111
第二节平面布置 112
第三节竖向布置及排水 113
第四节场内运输 114
第五节矿井其它场地布置 114
第九章供电、通信及安全监测 116
第一节供电电源 116
第二节电力负荷 117
第三节送变电 118
第四节 地面供配电系统 129
第五节井下供电系统 136
第六节通讯调度 142
第七节矿井监控系统 143
第十章地面建筑 145
第一节设计原始资料和建筑材料 145
第二节 工业建筑物与构筑物 146
第三节行政、生活福利建筑 146
第四节地面建筑消防 149
第十一章给水排水 152
第一节给水 152
第二节排水 155
第三节室内给排水 157
第四节消防及洒水 158
第五节节水 161
第十二章采暖、通风及供热 162
第一节采暖、通风及供热 162
第二节井筒防冻 166
第三节锅炉房设备 168
第四节室外热力管网 168
第十三章环境保护 170
第一节概述 170
第二节主要污染的防治措施 172
第三节地表塌陷治理 174
第四节机构设置 174
第十四章职业安全卫生 176
第一节危害因素和危害程度 176
第二节职业安全卫生措施 180
第三节节能与节水 190
第十五章建井工期 193
第一节建井工期 193
第二节产量递增计划 195
第十六章技术经济 196
第一节劳动定员及劳动生产率 196
第二节建设项目资金概算 198
第三节原煤生产成本 200
第四节技术经济分析及评价 201
第五节矿井设计主要技术经济指标 204
附录：
1.设计委托书；
2、采矿许可证：
1000000520045号；
3、煤炭生产许可证：
G040109002G4号；
4、晋煤行发[2008]415号；
5、晋煤地技评字[2008]1821号；
6、晋煤安发[2007]2030号；
7、山西煤矿安全装备技术测试中心提供的嘉乐泉煤矿8号煤层煤样检验报告；
8、山西省煤炭工业局综合测试中心提供的嘉乐泉煤矿9号煤层煤样检验报告；
8、救护协议；
9、供电协议；
10、取水许可证；
附件：
1.主要机电设备目录；
2.初步设计概算书；
206
2023/4/29
太原煤气化股份有限公司嘉乐泉煤矿九号煤层（延深）初步设计说明书
前言
一、概述
太原煤气化股份有限公司嘉乐泉煤矿位于太原古交市嘉乐泉乡，行政辖区属太原古交市嘉乐泉乡。
井田范围由1000000520045号采矿许可证批准的29个拐点坐标（6°带）连线圈定，井田面积为7.0342km2，批准开采03、2.3、4、8、9号煤层，开采深度为810～1200m。
由国家发展和改革委员会于2006年8月8日为太原煤气化嘉乐泉煤矿核发了G040109002G4号煤炭生产许可证，2006年10月核定生产能力为100万t/a。
本矿采用斜井开拓,2.3号和4号煤已采完,现开采8号煤层一、二采区,8号煤层一采区已快采完,准备开采9号煤层。
9号煤层为新开采煤层,为了合理开发9号层煤炭资源，提高矿井安全生产水平和经济效益，2008年9月太原煤气化股份有限公司嘉乐泉煤矿委托我所编制太原煤气化股份有限公司嘉乐泉煤矿九号煤层（延深）初步设计,矿井设计生产能力900kt/a。
二、设计依据
1、设计委托书；
2、采矿许可证：
1000000520045号；
3、煤炭生产许可证：
G040109002G4号；
4、晋煤行发[2008]415号；
5、晋煤地技评字[2008]1821号；
6、晋煤安发[2007]2030号；
7、山西煤矿安全装备技术测试中心提供的嘉乐泉煤矿8号煤层煤样检验报告；
8、山西省煤炭工业局综合测试中心提供的嘉乐泉煤矿9号煤层煤样检验报告；
9、救护协议；
10、供电协议；
11、取水许可证；
12、太原煤气化股份有限公司嘉乐泉煤矿提供的8号煤层采掘工程平面图等有关图纸。
13、《煤炭工业设计规范》、《煤矿安全规程》等。
三、设计的指导思想
1、从煤矿实际出发，在符合《煤矿安全规程》及《煤炭工业设计规范》要求的前提下，通过合理设计，最大限度地提高矿井的资源回收率和经济效益。
2、采煤方法力求选用既先进又适用的采煤方法，尽量采用先进技术、新工艺和新设备，提高矿井生产的安全性及回采工效。
3、尽可能多做煤巷、少做岩巷，减少矿井岩石工程量，降低投资。
4、力求矿井生产系统简单、可靠，初期工程量小，建井工期短、投产快。
5、力求提高矿井机械化程度、降低工人劳动强度，提高矿井抗灾、抗风险的能力，确保矿井安全生产。
四、设计的主要原则
1、认真贯彻执行国家有关方针、政策和法规。
2、以提高经济效益为中心，设计遵循投资省、工期短、用人少、效率高、成本低、效益好的原则。
3、努力提高生产集中化程度，提高矿井装备水平，简化生产环节，减少初期工程量，多做煤巷，少做岩巷。
4、劳动配备尽量做到减员提效，管理机构的设置以生产技术管理为中心，尽量减少管理机构数量及人员。
5、配备完善的安全生产设施，保障矿井安全生产。
6、以满足生产为主，最大幅度地压缩生活福利设施。
7、贯彻节能、节地的方针，机电设备选择高效、节能新型产品。
地面建筑尽量联合布置，以减少占地。
8、注重环境保护工作。
五、设计的主要特点和技术经济指标
1、井田开拓方式:
斜井单水平分区式；
2、矿井保有资源/储量（111b＋122b＋333）52084kt。
其中9号煤层工业资源/储量15393kt,设计资源/储量11912kt,可采储量7446kt；
3、矿井设计生产能力：
900kt/a，矿井设计服务年限为23.9a,其中9号煤层服务年限为8.85a；
4、矿井开采9号煤层移交生产时新增井巷工程量为4411m,其中煤巷：
3388m,占76.8％；岩巷：
1023m,占23.2％，硐室掘进体积660m3。
万吨掘进率为49.01m/万t；
5、建设工期：
12.1个月；
6、矿井开采9号煤层移交生产时，在9号煤层一采区布置一个普采工作面，普采工作面长度为140m；
7、采煤方法：
走向长壁采煤法；回采工艺方式为普采（组合顶梁悬移支架），全部垮落法管理顶板；
8、矿井工业场地占地面积：
20.85ha；
9、场区工业建筑物及构筑物总面积：
49574m2，总体积：
173082.9m3；
10、矿井在籍人数：
664人,全员效率：
6t/工；
11、本建设项目总投资为8473.62万元，吨煤投资为188.30元（按九号层能力）。
其中：
井巷工程投资2667.48万元，土建工程投资为57.58万元，设备及工器具购置投资为3211.11万元，安装工程投资为1034.62万元，工程建设其它费用投资为765.82万元，预备费541.56万元，建设期贷款利息195.44万元。
六、存在的主要问题与建议
1、因该矿无9号煤层瓦斯涌出量资料，根据8号煤层瓦斯涌出量资料，
按低瓦斯矿井设计。
建议矿井施工进入9号煤层后，应立即对9号煤层瓦斯涌出量进行鉴定，根据瓦斯鉴定结果及时调整通风设计。
2、1030运输大巷人行道宽度不符合规程要求,必须按规程要求增设躲避硐，并应做到行车不行人，行人不行车，确保行人安全。
3、因8、9号煤层层间距较小，故在9号煤层施工过程中应密切注意8号煤层采空区积水情况，做到预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采，防止发生透水事故。
4、因二采风井位于井田东部边界之外,建议包井口。
第一章井田概况及地质特征
第一节井田概况
一、交通位置
太原煤气化股份有限公司嘉乐泉煤矿位于太原古交市嘉乐泉乡狮子河旁，行政辖区属太原古交市嘉乐泉乡，地理位置：
北纬37°58′45″～38°01′02″，东经112°04′35″～112°07′00″。
太原—镇城底铁路线、太原—佳县的二级公路离本矿2500m，该矿有通往太原—镇城底铁路线的煤运专线，交通便利,见交通位置图1-1-1。
井田西北以安庄大断层为界，东南与清河一矿相连，东北与清河二矿相邻，西部与咀头矿相接,见矿井四邻关系图1-1-2。
二、地形、地势
井田位于吕梁山脉东侧，属中低山区，地表经长期风化剥蚀，沟谷纵横，梁峁绵延，地形十分复杂。
井田内较大的沟谷为狮子河河谷，由北向南穿越井田，大小支沟分别沿东西两侧呈树枝状展布，沟底多有基岩裸露，沟尾和沟间则为黄土冲沟和土梁、土峁。
由于受风化侵蚀等地质作用影响，基岩裸露处常形成砂岩陡坎和峭壁，黄土覆盖处可见一些大小不等的自然滑坡现象。
井田总的地势为北高南低，地形最高点位于东北边界处山梁，标高1360m，最低位于西南边界处狮子河河床，标高1060m，最大相对高差300m。
三、河流
本区属黄河流域，汾河水系。
狮子河自东北向西南贯穿本区，经炉峪口村汇入汾河，属季节性河流，平时水量较小，旱季甚至断流，雨季水量增大，洪水流量最大可达180m3/s。
1985年5月11日曾发特大洪水，淹没河床成灾，虽洪水延续时间不长，但危害性较大，该河流属汾河水系。
四、气象
井田地处黄土高原，气候干燥，昼夜温差较大，春冬多风，夏季多雨，且集中在7、8、9三个月，年蒸发量大于降雨量四倍左右，属大陆性气候。
年平均气温9.6℃，极端最高气温36.4℃，极端最低气温－18.5℃。
年平均降雨量426.1mm，年平均蒸发量2093.8mm。
风向多为西，年平均风速2.5m/s，七级以上大风25天，多集中在4、5、12月。
无霜期189天，霜冻期为10月下旬至翌年3月下旬，最大冻土深度860mm。
五、地震
本区地震基本烈度在GB50011-2001上划定为7度区。
六、电源情况
矿井采用6kV双回路供电电源，引自炉峪口煤矿35kV变电站6kV母线I、II段。
七、水源情况
嘉乐泉矿生活用水取自工业广场南部的深井奥陶系灰岩岩溶裂隙水，采用250QG80—240/12深井泵抽取，供水分一天三次，每次5～6小时。
供水范围：
矿区生活用水，澡塘，咀头村、嘉乐泉村村民人畜用水。
井下排出的污水经过处理后作为生产用水。
八、矿井生产建设概况
嘉乐泉煤矿于1982年立项，同年由山西省煤矿设计院设计，原煤炭部批准，1983年11月开始建设，1987年9月建成投产，矿井原设计生产能力45万t/a，1989年达到设计能力，2005年核定生产能力为103万t/a，2006年10月核定生产能力为100万t/a。
矿井采用斜井开拓，现有主、副斜井和一、二采区回风斜井共四个井筒。
地面设6KV变电所一座，双电源引自炉峪口煤矿35kV变电站6kV母线I、II段。
井下涌水由中央水泵房排水设备直接排至地面。
中央水泵房安装三台由新乡水泵厂生产的125D-25×5型离心式水泵，该水泵设计流量125m3/h，扬程107.5m，配套电机功率为45kW。
其中一台工作、一台备用、一台检修,最大涌水时工作泵及备用泵同时运行。
排水管路采用φ159mm管路沿副斜井布置（一趟工作、一趟备用），排水高度为65m。
矿井设主、副水仓各一个，水仓总容量为980m3。
本矿2.3号和4号煤已采完，现开采8号煤层，采煤方法采用走向长壁分层开采，回采工艺方式采用高档普采。
井下布置有两个高档普采工作面，采用MG—200型双滚筒采煤机割煤，SGW—150型刮板输送机运煤，DZ25型单体液压支柱配合2.6m长π型梁和人工塑料网假顶支护顶板。
通风方式采用分区通风，主扇工作方式为抽出式，一采风井服务于一采区，二采风井服务于二采区，一、二采风井主扇型号均为4—72—11№20B型。
矿井投产后根据企业发展和安全生产的需要，前后进行了两次提升运输环节技术改造。
1993年进行了主斜井技改，由原设计主斜井4t箕斗提升改为大倾角胶带输送机运输；1996年进行了运输大巷技术改造，将原设计大巷主要运输采用的7t架线式电机车牵引1t“U”型固定式矿车，改造为胶带输送机运输，在1030大巷采用机轨合一布置，共安装了4部胶带输送机，实现了由工作面、采区上、下山、大巷、主斜井至地面的煤炭运输胶带化。
矿井综合生产核定能力为100万t/a。
两次技术改造都是当年开工，当年竣工投产。
井田范围尚有2.3号、4号、8号、9号和10号煤层资源/储量合计共52084kt，现开采8号煤层。
第二节地质特征
一、地层
井田大面积为新生界地层覆盖，仅沟谷及其两侧有基岩出露。
所见地层有古生界奥陶系、石炭系、二叠系及新生界上第三、第四系。
现由老到新分述如下：
（一）奥陶系
1、中统上马家沟组（O2S）
全组厚度206.64 ～269.22m，一般210m左右，分为上、下、中三段。
下段：
厚19.61～41.96m，一般20m左右。
以灰黄色、灰色角砾状泥灰岩为主，夹数层石膏；有时见灰黄色薄层状泥灰岩，局部夹薄层石灰岩。
中段：
厚71.29～157.22m，一般120m左右，本段层位稳定。
岩性为深灰色厚层致密灰岩，含大量泥质条带，通称蠕虫状或豹皮状灰岩。
底部为质纯的中厚层状石灰岩，局部夹薄层泥灰岩。
上段：
厚49.24～118.97，一般为60m左右。
以深色厚层石灰岩为主，中夹薄层灰黄色泥岩。
2、中统峰峰组（O2f）
全组厚度43.57～89.65m，一般85m左右，分为上、下两段：
下段：
厚10.22～59.06m，一般25m左右。
为一套灰色、灰黄色角砾状泥灰岩，角砾成分为石灰岩、泥灰岩碎块，呈棱角状。
常夹有石膏或脉状石膏（称第一石膏带）。
上段：
厚23.94～69.81m，一般60m左右。
岩性为深灰色厚层状石灰岩，致密坚硬，裂隙发育，中部有时夹灰黄色薄层状泥灰岩。
（二）石炭系
1、中统本溪组（C2b）
全组厚度20.72～44.22m，平均31.12m。
以“山西式”铁矿为基底，平行不整合于奥陶系之上。
铁矿呈鸡窝状，厚0～3.12m，平均1.90m；本区埋藏浅，钻孔所见亦多为褐铁矿。
其上为不稳定的G层铝土，厚0～8.23m，平均3.5m左右，银灰或浅灰色，团块状，具鲕状结构，常与铁矿共生，有时呈侵染状或透镜状赋存于铝土之中。
个别点见铁矿、铝土同时尖灭，代之以砂岩或砂质泥岩直接覆于O2之上。
中、上部由灰黑色泥岩、深灰色粉砂岩、灰色砂岩及浅灰色粘土岩组成，夹不稳定灰岩1～3层及煤线1～2层。
主要为浅海相、过渡相；总的看旋迥结构明显，为海陆交互相沉积。
含Pecopterisunita联合栉羊齿，Pecopterisarborescens小羽栉羊齿等植物化石。
2、上统太原组（C3t）
全组厚度95.26～123.77m，平均113.13m，与下伏本溪组整合接触，属海陆交互相沉积。
系本区主要含煤地层之一。
基底K1（晋祠）砂岩区内不甚发育，厚0～10.34m，平均3.56m，多为灰色细砂岩，部分钻孔为中或粉砂岩，个别点相变为砂质泥岩。
本组以色调深及含稳定的灰岩、煤层为其特征。
岩石组成以各粒级砂岩为主，夹灰黑、深灰色泥岩，含煤8层。
旋迥结构明显，除主要煤层及灰岩层位稳定外，其它岩石横向均有不同程度的相变现象。
（三）二叠系
1、下统山西组（P1s）
全厚20.89～47.96m，平均39.20m，与下伏太原组连续沉积，为主要含煤地层之一。
基底K3（北岔沟）砂岩，区内不发育，厚0 ～7.47m，平均2.36m。
多系灰色、灰褐色细砂岩或与粉砂岩呈互层状为特征，部分为中砂岩，亦有相变为泥质岩者。
本组以陆相沉积及含煤厚度大为特征。
主要由黑灰或深灰色砂质泥岩、深灰色粉砂岩、灰色砂岩组成，含煤4～5层。
旋迥结构较为明显，岩性变化不大。
2、下统下石盒子组（P1x）
全组厚度71.22～118.90m，平均85.35m，以K4（骆驼脖）砂岩为基底与下伏山西组整合接触。
本组依岩性及色调的不同，以K5砂岩分上下两段。
下段（P1x1）：
厚33.10～52.42m，平均42.35m，以深灰色、灰色、灰绿色砂质泥岩、粉砂岩为主，夹黄绿色砂岩，呈互层状，下部常含1～2层薄煤线。
含植物化石：
Sphenophyllumsino-coreanse中朝楔叶；Sphenophyllumoblongifolium椭圆楔叶；Pecopterisarborescens小羽栉羊齿；Pecopterisliuiana密纹栉羊齿；Pecopterishemitelioides简脉羊齿；Odontopterissubcrenulata亚圆齿羊齿；Althoptrisnorinii麻座延羊齿。
上段（P1x2）：
厚38.12～66.48m，平均43m左右，以灰绿色、黄绿色粉砂岩、砂质泥岩为主，间夹黄绿色砂岩及灰色泥岩。
含植物化石：
TeniopterisSp。
3、上统上石盒子组下段（P2s）
本区出露不全，以安庄附近最厚约20m。
以黄绿色中—粗砂岩（K6）为基底，与下伏地层连续沉积，其上为黄绿色、紫色砂质泥岩与粉砂岩互层。
（四）第三系
1、上新统保德组（N2b）
全组厚度0～47.32m，一般21m左右。
以砾岩为基底不整合于下伏基岩之上。
砾石成分以石灰岩、变质岩为主，胶结较好。
其上为棕红色粘土，含粉、细砂质较多，上部含2～3层钙质结核层。
本组富含脊柱动物化石。
（五）第四系
1、中更新统离石组（Q2l）
全组厚度0～44.05m，一般30.55m左右。
以淡红色、浅红色粘土及砂质粘土为主，中下部含钙质结核3～5层，底部常有1～2层半胶结状砂砾层。
不整合覆于较老地层之上。
2、上更新统马兰组（Q3m）
全组厚度0～27.80m，一般10.78m左右。
主要为灰黄色黄土，含粉、细砂，垂直节理发育，底部有豆（卵）状钙质结核，与下伏地层呈不整合接触。
3、全新统（Q4）
厚0～10m，一般5.69m。
系近代冲（洪）积层，分布于大小沟谷中，多以石灰岩、变质岩、砂岩之砾，卵石及砂粒组成，常混杂泥质，分选差。
二、地质构造
嘉乐泉井田处于吕梁山隆起东翼、西山煤田平缓不对称向斜的北部，
升级会员 