宁中煤田九龙川井田建设规划 - 图文

甘肃能源集团有限责任公司

宁中煤田九龙川井田建设规划

二〇一二年九月

矿井建设条件

一、井田概况

1.位臵与交通

宁县中部勘查区位于庆阳市东南直距约42km处，宁县县城位于井田西北部。九龙川井田位于宁县中部勘查区西南部，井田自北而南呈矩形划分为一、二、三盘区，面积分别为32.21km2，30.13km2，36.40km2，总面积98.74km2。其中先期开采地段为一盘区和二盘区，总面积62.33km2；首采区为一盘区（图1）。井田拐点坐标如下（北京54坐标系统）：

1、107°50′00″，35°24′00″ 2、107°52′00″，35°24′00″ 3、107°52′00″，35°27′00″ 4、107°53′00″，35°27′00″ 5、107°53′00″，35°29′00″ 6、107°54′00″，35°29′00″ 7、107°54′00″，35°29′07″ 8、107°57′21″，35°29′07″ 9、107°57′21″，35°22′30″

10、107°50′00″，35°22′30″ 图1 井田划分盘区 区内交通便利，G211国道在勘查区内北西-南东方向穿过。宁县县城与S202省道的长官路口有正式公路相连，里程22km；从长官路口向南，经长庆桥到凤翔路口与312国道相接，里程39km。距勘查

区最近的火车站是宝中铁路的平凉站，公路行程143km（图2）。

2.自然条件

本区属陇东黄土高原的东南部，地貌主要由黄土塬、河谷阶地和低山丘陵组成。

本区属半湿润、半干旱型季风气候。冬春季干旱，多西北风；夏秋季湿润，多偏南风。年降水量在357.7～827.7mm之间，多年平均降水量565.9mm。

二、井田地质

1.地层

区域地层自下而上有：上三叠统延长群，下侏罗统富县组，中侏罗统延安组、直罗组和安定组，下白垩统志丹群，上第三系和第四系。

井田位于宁县中部勘查区的西南部，其范围内大部分为第四系覆盖，井田地层自老到新依次为上三叠统、侏罗系、下白垩统和第四系。井田广泛分布的下白垩统志丹群为宜君组、洛河组和环河华池组，缺

失罗汉洞组和泾川组。地层特征见表1。

井 田 地 层 系 统 表

表1 地 层 系 第 四 系 统 群 组 符号 岩 性 出露在泾河、四郎河河谷及阶地上的为砂砾石层。广泛分布在塬、梁、峁上的为各种黄土：浅黄、土黄、浅橙红色，含黑色锰质物，富含钙质结核，具垂直节理，孔隙发育，有细小空洞。测井底界面清晰。 紫红、暗紫红色砂质泥岩、泥岩与同色粉-细砂岩互层，中夹灰绿、蓝灰色砂质泥岩及细砂岩，发育水平层理及虫孔构造，下部含石膏。测井底界面较清晰。 紫红、浅棕红色砂岩夹少量同色砂质泥岩及细砾岩，砂岩分选性较好，以中粒为主，砂岩胶结较差，岩性疏松均一，斜层理发育。测井底界面较清晰。 紫红色块状成分中砾岩，泥铁质基底一接触式胶结，较致密。测井底界面清晰。 厚度（m） 两极值 平均值（见及钻孔数） 3.60～256 159.77(196) Q 白 垩 系 下 统 志 丹 群 K1zh 环 河 华 池 组 洛 河 组 宜 君 组 安 定 组 K1h 132.35～503.80 272.16 (196) K1l 313.38～572.15 434.55(196) 0.50～34.03 5.88(193) K1y 侏 罗 系 中 统 直 罗 组 延 安 组 下 统 三 叠 系 上 统 延 长 群 富 县 组 紫红、灰绿色泥岩、砂质泥岩、粉砂3.48～105.60 J2a 岩及砂岩，下部为浅灰红、紫灰、灰白色36.39(195) 粗砂岩或细砾岩。测井底界面较清晰。 紫红、灰绿、灰、蓝灰等杂色砂泥岩，中夹灰绿、灰白色含砾粗砂岩。泥岩、粉8.51～97.73 J2z 砂质泥岩往往成团块状，缺少层理。下部40.70(196) 发育一层灰白色粗粒长石石英砂岩，含炭屑及黄铁矿结核。测井底界面清晰。 灰、深灰、灰黑色泥岩，泥质粉砂岩、粉砂岩和浅灰、灰白色砂岩，中夹煤层及炭质泥岩，含黄铁矿结核及薄膜，富含植0.94～83.17 J2y 物化石、植物碎屑及植物根，发育斜波状45.62(184) 层理，缓波状层理、水平层理、递变层理等。测井底界面不清晰。 灰、灰绿、紫红、灰黑、褐紫色泥岩、粉砂岩夹细砂岩，常见有杂色、灰色、紫0～48.59 J1f 红色斑块，普遍具似鲕状结构或豆状结13.76(182) 构，缺少层理构造。测井底界面不清晰。 绿灰、灰黑色泥岩、粉砂岩、细砂岩T3yn 互层，中夹黑色页岩、含油页岩及薄层浅最大揭露厚度316.23 黄色菱铁质泥岩，发育水平互层层理。

2.构造

宁县中部勘查区区域构造位臵位于鄂尔多斯盆地西缘陕北单斜的南端，总体为一个向北西缓倾的单斜构造。次级构造为短轴状的宽缓背斜（隆起）和向斜（凹陷），各背、向斜轴线弯曲以“S”型为主，轴部宽短，两翼倾角平缓，井田内尚未发现断裂，构造复杂程度属简单类型。 3.煤层

九龙川井田内中侏罗统延安组煤层自上而下为：煤2、煤5-1、煤5-2、煤6和煤8层（组）。可采煤层自上而下为：煤5-1、煤5-2、煤6和煤8层（组）。各煤层特征见表2：

表2 各煤层特征一览表

煤层真厚（m） 煤层 名称 全区 可采范围内 最小-最大 最小-最大 平均（点数） 平均（点数） 0.08-3.66 1.51(40） 0.10-5.79 1.99（125） 0.20-4.21 1.49（72） 0.14-4.22 1.49（116） 0.05-17.70 7.16（139） 0.80-3.66 1.86（30） 0.84-5.79 2.24（107） 0.82-4.21 1.77（56） 0.80-4.22 2.01（78） 0.82-17.70 7.57（131） 煤层 结构 夹矸真厚（m） 稳 夹矸 定 层数 单层厚(层数) 性 总厚（点数） 较 0.10-0.75(10) 0-2 稳 0.10-1.07(8) 定 0.05-0.78(68) 较 0-5 0.10-1.20(47) 稳 定 较 0.10-0.72(33) 0-4 稳 0.10-1.90(23) 定 较 0.05-0.79(73) 0-3 稳 0.05-1.68(49) 定 较 0.04-0.80(211) 0-7 稳 0.05-2.58(79) 定 分布范围 煤2 煤5-1 煤5-2 煤6 煤组厚 8 简单 简单 复杂 简单 复杂 简单 较简单 较简单 复杂 见煤孔 40个，可采煤孔30个。 见煤孔125个，可采煤孔107个。 见煤孔72个，可采煤孔56个。 见煤孔116个；可采点78个，零星可采。 见煤孔139个，可采煤孔131个。

(1)煤2层

位于延安组第三段的顶部，井田范围内普、详查共有11个孔见及，厚0～1.65m，平均0.81m，有6个零星可采见煤点，可采厚度0.94～1.65m，平均厚度1.22m。属井田内零星分布的不可采煤层。

(2)煤5-1层

为煤5层（组）的上分层，位于延安组第二段顶部，煤层大面积分布，井田范围内普、详查共有54个孔钻遇，煤层厚0.10～4.45m，平均1.50m，有43个可采见煤点，可采厚度0.80～4.45m，平均厚度1.74m。可采面积76.532km2，占井田面积的78%。属井田内较稳定大部可采煤层。

(3)煤5-2层

为煤5层（组）的下分层，井田范围内普、详查共有40个孔钻遇，煤层厚0.45～2.14m，平均1.05m；有29个可采见煤点，可采厚度0.80～2.14m，平均厚度1.21m。可采面积46.582km2，占井田面积的47%。属井田内较稳定局部可采煤层。 (4)煤6层

位于延安组第二段下部，井田范围内普、详查共有49个孔钻遇，煤层厚0.28～3.80m，平均1.27m；有35个可采见煤点，可采厚度0.84～3.80m，平均厚度1.59m。可采面积55.275km2，占井田面积的56%。属井田内较稳定局部可采煤层。

(5)煤8层

位于延安组第一段顶部，井田范围内煤层厚0.66～16.05m，平

均8.51m。平均厚度8.64m。可采面积97.035km2，占井田面积的98%。属井田内较稳定的大部可采煤层，是井田内主要可采煤层。

三、水文地质

井田内的含、隔水层按其含水性、含水类型及水力特征，可划分为5个含水层和3个隔水层。其中第一、第二含水层为潜水含水层，第三、四、五含水层为承压含水层。 1.含水层

(1)第四系全新统砂砾层孔隙潜水含水层，为井田第一含水层。 (2) 下白垩统志丹群碎屑岩类孔隙裂隙潜水含水层，为井田第二含水层。

(3) 下白垩统志丹群孔隙、裂隙承压含水层，为井田第三含水层。 (4)中侏罗统直罗组、延安组上、中部(煤8层顶板以上)砂岩复合承压含水层，为井田第四含水层。

(5) 中侏罗统延安组下部（煤8层底板以下）三叠系砂岩、砾岩孔隙、裂隙复合承压含水层，为井田第五含水层。 2.隔水层

(1)下白垩统志丹群环河组粉砂岩、砂质泥岩为井田第一隔水层。 (2)中侏罗统安定、直罗组砂泥岩，粉砂岩构成井田第二隔水层。 (3)中下侏罗统延安组下部（煤8层顶板）下侏罗统富县组底板以上的砂质泥岩、煤层为井田第三隔水层。

对矿井开采有影响的主要含水层为第三承压含水层，其次为第四、第五复合承压含水层。第一、第二含水层与煤层的间距大，对矿

井开采基本无影响。

四、其他开采技术条件

1.工程地质条件

据宁县中部勘查区详查资料分析，各可采煤层顶、底板岩石均属不坚固—中等坚固岩石，煤层直接顶底岩体质量等级基本为Ⅳ类，间接顶板岩体质量等级为Ⅲ-Ⅳ类。主采煤层煤8层直接顶板多为粗砂岩、粉砂岩、泥岩。岩石完整性差—较好，岩石强度低—中等，属不坚固—中等坚固岩石；煤8层底板为砂质泥岩、泥岩。岩石完整性极差—较好，岩石强度低，属不坚固岩石。 2.煤层瓦斯及煤层气

宁县中部勘查区详查阶段主要可采煤层煤8层瓦斯总量最大达到6.79m3/tdaf，其中沼气含量为5.83m3/tdaf。而且紧邻本区南部的核桃峪井田和新庄井田两个井田完成的勘探地质报告中均建议矿井建设按高瓦斯矿井设计。因此本区的煤8层很可能出现高瓦斯煤层，未来生产矿井瓦斯等级很可能出现高瓦斯区。 3.煤尘爆炸性

影响煤尘爆炸的主要因素是煤中的挥发分，其含量越高煤尘的爆炸危险性越大。通过做煤层煤尘爆炸性试验，结论是可采煤层的煤尘均具有爆炸性危险。 4.煤的自燃

根据勘探钻孔煤8层、煤5-1层、煤5-2层煤心样煤的自燃倾向性测定结果，各煤层煤的吸氧量在0.57～1.13cm3/g之间,自燃倾向

性等级为Ⅰ—Ⅱ级，属容易自燃煤—自燃煤。 5.顶底板

各可采煤层顶、底板岩石均属不坚固—中等坚固岩石，煤层直接顶底岩体质量等级基本为Ⅳ类，间接顶板岩体质量等级为Ⅲ-Ⅳ类。以Ⅳ类为主。岩石强度低，稳定性差，未来开采时，岩石变形产生的裂隙穿透顶底板岩石，造成地下水渗入，导致岩石强度大幅度降低，围岩整体稳定性降低，其次由于该区煤层埋藏较深，井巷岩石自身所受地应力高，由以上二个原因引发的岩石冒顶、底鼓、片帮，甚至发生岩爆等问题会对井巷的施工和维护产生大的危害，生产部门要高度重视。 6.地温

本区地温状况评述如下：分布于区内的71个测温孔全孔恒温带以下平均地温梯度1.58（N104）～3.16℃/100m（NK605），平均2.53℃/100m，除NK605和NK809两孔略大于3.0℃/100m外，其余各孔均小于3.0℃/100m，属地温正常区。

井田开拓与开采

一、矿井储量、规模与服务年限

井田东西长8.11km，南北宽12.23km，面积99.12km2。井田内共有4层可采煤层（煤2层全区不可采），其中主采煤层5-1煤大部可采，煤5-2和煤6局部可采，煤8层全区可采。

根据钻孔统计煤5-1层厚度一般在1.05~4.45m、平均厚度1.85m；煤5-2层厚度0.95~1.40m、平均厚度1.34m；煤6层厚度0.95-2.25m、平均厚度1.65m；煤8层属特厚煤层，厚度2.03-16.05m、平均厚度8.51m。规划的资源量1363.48Mt，可采储量853.44Mt。

首采一盘区内只有3层煤可采（没有煤2层和煤5-2层），煤5-1层零星可采，2年左右即可采完，煤6层在一盘区内大部可采，煤8层全区可采。矿井初期在一盘区的煤5-1和煤6层各布臵1个综采工作面，煤5-1层开采结束后转入煤8层开采，届时在煤8层布臵1个综采放顶煤工作面开采，煤6层的综采工作面继续生产。矿井达到8.00 Mt/a在一盘区上组煤布臵1个综采工作面和煤8层布臵1个综采放顶煤工作面，5个综掘工作面和3个普掘面。

综上分析，井田内煤层赋存比较稳定，主采层煤5-1层大部可采，煤8层全区可采，煤层厚度大，厚度2.03~16.05m、平均厚度8.51m，为实现综采放顶煤提供有利条件；储量丰富，规划的资源量1363.48Mt，可采储量853.44Mt，设计矿井生产能力分别为8.00Mt/a、6.00Mt/a，服务年限分别为76.2a、101.2a；井田内地质构造简单，未发现断层，总体为一个向北西缓倾的单斜构造，煤层倾角平缓。因此设计推荐矿井生产能力8.00Mt/a。

二、工业场地位臵及井田开拓方式

井田内地形复杂，地貌主要由黄土塬、河谷阶地和低山丘陵组成。全区地势东高西低，北高南低，海拔920m～1300m，全区相对高差380m。工业场地布臵在塬上，高差大，矿区铁路沿塬上布臵线路坡度太大，

机车牵引难于进入塬上。马莲河河滩阶地较窄，无法布臵铁路装车站及场地；九龙河的河滩阶地较开阔可供选择矿井工业场地。工业场地选在井田的东北角，宁县园艺站东侧、九龙河的河滩阶地上。其洪水位标高+958.00m。

水文孔抽水试验结果表明，该含水层水量较大，含水层渗透系数为0.010～0.512m/d，涌水量357～5090m3/d，单位涌水量0.0388～1.664L/s〃m。据了解核桃峪矿井在立井井筒采用普通法施工到该含水层水量较大，现改为冻结法施工，缓坡斜井施工速度慢。

综上所述，矿井采用立井开拓，工业场地内分别布臵1个主立井、副立井和回风立井。

矿井通风采用抽出式通风，主、副立井进风，回风立井回风，通风系统为中央并列式。后期在井田中部507钻孔以南100m处开凿1对进、回风立井，以满足矿井后期的通风要求。

三、主要巷道布臵及运输方式

井田内的煤层倾角平缓，可采煤层共有4层，煤5-1层与煤5-2层平均间距6.15m，煤5-2层与煤6层平均间距11.01m，煤6层与煤8层较大，平均间距26.33m。

大巷分组布臵：上组煤5-1、5-2、煤6层为1组，沿煤5-1层布臵1组大巷，开采上组煤层；下组煤8层单独布臵1组大巷，开采本煤层。全井田共划分3个盘区，一盘区为首采盘区。

井下煤炭全部采用胶带运输机运输。上组煤直接运至井底煤仓或下组胶带运输机大巷；下组煤通过大巷胶带运输机之间运至井底煤仓，集中提升、排水。

井下辅助运输：上组煤井下辅助运输采用蓄电池机车或无极绳运输，下组采用无轨胶轮车运输。

四、采煤工艺

本矿井煤8层采用放顶煤综采是比较合适的，大部分区域能够一

次性采完。综采放顶煤具有投资少，见效快的特点，并能够充分发挥机械效能，达到高产高效。

五、采煤机械配备

矿井移交和达产时以2个放顶煤综采工作面、5综合机械化掘进工作面和1个岩普掘工作面保证8.0Mt/a的设计生产能力和工作面接替。考虑本矿井煤层赋存条件，本次设计为减少投资并考虑设备的稳定性和可靠性，液压支架的电液阀、密封等关键部件引进，可弯曲刮板输送机的链轮、减速器等关键部件引进，其余主要选用国产配套设备。条件适合时，也可选用引进设备。

综采工作面的采、装、运、支工序全部机械化；本矿井为大型现代化矿井，故采煤机选用电牵引采煤机；根据煤层顶底板岩性条件，选用支撑掩护式液压支架，架型采用正四连杆双输送机插板式低位放顶煤液压支架，ZF1100/18/35型放顶煤液压支架，端头过渡支架与液压支架相配套；煤8层放顶煤综采工作面前、后刮板输送机选用SGZ900／800可弯曲刮板输送机。

六、采煤工作面布臵

采煤工作面采用三巷布臵，每个工作面三条顺槽，分别为辅助运输顺槽、胶带输送机顺槽和回风顺槽，胶带输送机顺槽与大巷胶带机直接搭接，不设溜煤眼。采煤工作面由盘区边界向大巷方向后退式回采。

七、巷道掘进、支护与井巷工程量

1.支护方式

综合考虑大型设备运输、通风、掘进、巷道服务年限等因素，设计确定井下石门及大巷断面形状采用拱形，支护方式采用锚（索）网喷；工作面顺槽断面形状采用矩形，支护方式采用锚（索）杆加钢带联合支护；开切眼采用锚索、锚杆及支柱支护。 2.巷道掘进

结合各类巷道的断面形状、支护方式及掘进工程量，确定盘区煤层巷道采用综掘机掘进，各联络巷、风桥、巷道开口和顺槽过断层等采用普掘设备掘进。为保证矿井正常生产接替，配备5个综合机械化掘进工作面和1个岩普掘工作面。采掘比为1:3。

八、井下运输

本矿生产能力大，井下生产集中，适宜采用带式输送机运煤，确定大巷运输设备采用钢丝绳芯带式输送机。

本矿井辅助运输系统采用地面→副立井→井底车场→辅助运输大巷→工作面辅助运输顺槽→采掘工作面不转载连续运输方式。

九、矿井通风

矿井采用抽出式通风方式。通风设施有风门、调节风门、风墙、风桥和风帘等。需配臵完整的风门、调节风门、风墙和风桥等通风设施和安全监测系统。

矿山供电

宁中一号矿井及选煤厂、宁中三号矿井的估算负荷为80MW，用110kV电压等级供电。在宁中一号矿井工业场地新建110kV变电所1座，初期主变压器2台，型号为SZ11-50000/110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5kV ，1台工作，1台备用，届时可根据矿井生产发展的需要，适时再上1台同容量的变压器，运行方式改为2台工作， 1台备用；2回110kV电源均引自良平330kV变电站，输电线路为LGJ－2×240/2×20km。本变电所以10kV向本矿井地面、井下、选煤厂负荷供电，以35kV向宁中三号矿井供电。

一、地面供电系统

1.副井提升机配电室

副井装备一套提升设备，高压配电系统采用单母线运行方式，2回10kV电源分别引自工业场地110kV变电所10kV不同母线段。两回同时工作，互为备用。 2.通风机配电室

通风机为2台防爆轴流通风机，一台工作，一台备用，在通风机旁设高压配电室，2回10kV电源引自工业场地110kV变电所10kV不同母线段，一回工作、一回热备。 3.锅炉房10/0.4kV变电所

本变电所与锅炉房联建，除主要担负锅炉房负荷外，还担负附近的材料库、木材加工房等处的动力、照明用电。2回10kV电源引自工业场地110kV变电所10kV不同母线段，两回电源同时工作、互为备用。变电所内设移开式高压真空开关柜，10/0.4kV干式变压器2台，低压抽出式开关柜。两台变压器同时工作，互为备用。 4.制冷站配电室

配电室与制冷站联建，2回10kV电源工业场地110kV变电所10kV不同母线段，两回电源同时工作、互为备用。

5.办公楼10/0.4kV变电所

变电所设在办公楼内，主要担负职工公寓、灯房浴室联合建筑、行政办公楼等处的动力、照明用电。2回10kV电源引自工业场地110kV变电所10kV不同母线段，两回电源同时工作、互为备用。变电所内10/0.4kV干式变压器，2台两台变压器同时工作，互为备用。 6.综采设备库10/0.4kV变电所

变电所布臵在综采设备维修车间内，除主要担负综采设备库及维修车间、矿井维修车间、井下水处理站、生活污水处理站、救护队、空压机房、黄泥灌浆站等处的动力、照明用电电源。2回10kV电源引自工业场地110kV变电所10kV不同母线段，两回电源同时工作、互为备用。变电所内建10/0.4kV干式变压器2台，两台380V变压器同时工作，互为备用。 7.主井提升机配电室

主井配电室高压配电系统采用单母线运行方式，2回10kV电源分别引自工业场地35kV变电所10kV不同母线段。两回同时工作，互为备用。

二、井下供配电系统

根据矿井地面与井下开拓布臵以及井下负荷计算，确定从工业场地沿副立井下三回电缆到副立井井底车场主变电所，从副立井下两回电缆到大巷机头变电所，再从副立井下三回电缆到盘区变电所。到各变电所的电缆均引自工业场地110kV变电所的10kV母线段，几回电源同时工作，互为备用。

矿井井下共设4个变电所，分别为：主变电所、大巷机头变电所、盘区变电所及石门带式输送机机头变电所。

1.主变电所采用矿用隔爆型高压真空、矿用隔爆型干式变压器2台及矿用隔爆型低压馈电开关，本变电所主要担负主排水泵、井下制冷及副立井井底其他设备用电。本变电所三回电源进线，变电所高压

单母线分三段，电源均引自工业场地110kV变电所的10kV母线段。

2.大巷机头变电所采用矿用隔爆型高压真空配电装臵、矿用隔爆型干式变压器2台及矿用隔爆低压馈电开关。本变电所主要担负中央大巷带式输送机、副立井底设备等用电。同时还为石门胶带输送机机头变电所提供两回电源。本变电所双电源进线，电源引自副井工业场地110kV变电所的10kV不同母线段。

3.盘区变电所采用矿用隔爆型高压真空配电装臵、矿用隔爆型干式变压器2台及矿用隔爆低压馈电开关。本变电所主要担负盘区综采工作面和掘进工作面。本变电所三回电源进线，变电所高压采用单母线分三段。三回10kV电源引自工业场地110kV变电所的10kV不同母线段。

4.石门带式输送机机头变电所采用矿用隔爆型高压真空配电装臵、矿用隔爆型干式变压器2台及矿用隔爆低压馈电开关。本变电所主要担负石门大巷带式输送机、仓上转载带式输送机、主立井井底装卸载等设备用电。本变电所双电源进线，两回供电电源引自大巷机头变电所。

井下各变电所均采用单母线分段方式，变电所的几回电源同时工作，互为备用，当任一回电源因故停止供电时，剩余电源仍能保证本变电所所供全部设备正常运行。

井下供电网络为中性点不接地系统。由地面变电所至主变电所和机头变电所的电缆线路上装设零序电流互感器和选择性的单相接地保护装臵；盘区变电所至移动变电站的馈电线路上装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装臵。井下低压馈电线路上均装设有选择性的检漏保护装臵。由上述装臵对井下电网的绝缘状况进行连续检测，当电缆线路发生故障时，可及时切断电源，以保证矿井安全生产。

在井底水泵房的主、副水仓中各设一块主接地极，各机电硐室、配电点处均设有局部接地极。所有电气设备的保护接地装臵（包括电

缆的铠装、接地芯线等）和局部接地极均同主接地极相连接，以形成总接地网，其接地电阻不大于2欧姆。

矿井主要设备

一、提升设备

本矿井设计生产能力8.00Mt/a，在主井工业场地设主立井，副井工业场地设副立井及回风立井。矿井服务年限70a。

主立井担负矿井原煤提升任务，井筒直径Φ9m，装备两对40t多绳提煤箕斗，外动力卸载异侧装载，单水平提升。

副立井担负全矿矸石的提升和人员、材料、设备、大件等的升降作业任务，井筒直径Φ9m，装备一对双层罐笼，单一水平提升。 1、主井提升设备

(1)提升机的布臵形式有落地式提升方案和塔式提升两种，为加快矿井施工进度，减小占用井口时间，主井提升采用塔式布臵，副井提升采用落地式布臵。

(2)对箕斗吨位的选择经从运行的安全可靠性，以及技术实现的可能，和经济投资等方面比较，设计确定采用2对40t箕斗。

(3)选用全数字矿井多绳提升机中压交-直-交变频电控系统，主接线为全数字控制中压交-直-交变频。 2、副井提升设备

副井提升机的方式采用落地式布臵。对于副立井提升设备，装备1对特制双层罐笼（一宽一窄），提升主机为1台JKMD-6×4型落地式摩擦轮提升机，配悬挂式3200kW同步电动机，交-直-交变频控制。

二、通风设备

本矿井采用中央并列抽出式通风，按高瓦斯矿井考虑，煤尘有爆炸危险性，煤层有自然发火倾向。由主立井和副立井进风，回风立井回风。回风立井服务年限按20年考虑。

推荐选用轴流式矿井通风机。矿井所需风量225m3/s，矿井最小阻力1803Pa，矿井最大阻力2923Pa。采用变频调速，配合叶片角度调节，既可有效调节负压，又可使风机一直在较高的效率区运行。对

于变频器的电压等级，综合比较后推荐6kV变频器。

在一台通风机正常工作时，另一台通风机应具有测试通风装臵性能曲线的功能，通风机应配带有关测风和进风设施。

在通风机旁设高压配电室给通风机配电，考虑矿井前后期负压变化较大，通风机采用变频驱动方式。 三、排水设备 1.主排水设备

本矿井采用一级排水系统，在副立井井底车场+128m水平附近设有水仓及排水设备。井下涌水排至井底车场水仓后，由主排水设备沿副立井排至地面井下水处理站。

矿井正常涌水量1200m3/h，最大涌水量1850m3/h，排水高度997.3m，排水管沿副立井敷设。副立井井口至矿井水处理站约100m。

考虑到井下泵房、巷道及井筒内管路布臵、安装及维修问题，推荐选用2台泵、1管并联运行的方式排水，考虑到排水系统有可能出现单独运转的可能性，所以，主排水泵和配套电动机均按单独运转工况校验。

2.副立井井底水窝排水设备

选用KWQB32-30/2-5.5型防爆潜水泵二台，一台工作、一台备用。配5.5KW、660V防爆电机。沿井筒敷设Φ108×4排水管路一趟，将水排至+128水平井底车场水沟。管路采用柔性管接头连接。 3.应急排水设备

本矿井水文地质条件按复杂设计，根据煤矿安全规程，需在井底车场周围设具有独立供电系统且排水能力不小于最大涌水量的潜水泵。

矿井最大涌水量1850m3/h，排水高度997.3m。选用550-1105/13-2500/W-S型矿用潜水电泵4台，采用并联排水，每两台水泵配一趟管路，水泵额定工况点流量550 m3/h，扬程1105m，配电机功率2500kW，转速1480r/min，电压10kV。

四、压缩空气设备

根据风动工具使用地点、用气量及国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局发布的《关于所有煤矿必须安装和完善井下通讯、压风、防尘供水系统的紧急通知》，推荐在地面集中设臵空压机站敷设管道下井向井下掘进工作面、普通机械化掘进面供气的方案。

对压缩机机型，目前属传统活塞式和螺杆式并存的状况。由于螺杆式机组具有结构简单，零部件数量少，外形紧凑，重量轻，运行平稳，维护工作量少，其比功率接近或达到活塞式空压机的水平，气量调节方便，近年已成矿山大量应用的主要趋势。因此推荐采用螺杆式空压机组。

五、井下防火灌浆及制氮设备

本井田各可采煤层自燃倾向性等级为Ⅰ—Ⅱ级，属容易自燃煤—自燃煤。确定本矿井建立以黄泥灌浆防灭火、氮气防灭火为主的综合防灭火措施，对采空区实施灌浆、注氮，对工作面和巷道喷洒阻化剂进行综合防火。

1.矿井建一套黄泥灌浆系统，制浆站设在副立井工业场地，通过回风立井与井下巷道相连，由管道输送泥浆对工作面采空区进行灌浆防灭火。

灌浆站设在副井工业场地，采用汽车将黄土运到储料场内，采用水枪直接冲刷疏松的黄土混合成浆，浆液经地沟流入（设臵过滤网）浆池(10m×5.0m，深2.0m,容积100m3)，在泥浆池上安设行走式搅拌机，搅拌过滤（筛网孔径为10mm）后进入输浆管路，在输浆管路的出口端安设泥浆流量计。

2.采用井下移动式制氮装臵系统。本矿井制氮设备采用膜分离制氮机。根据矿井氮气防灭火系统所需的注氮量，选用4套MD-600型井下移动式膜分离制氮机（每个回采工作面配备2台）。

安 全

一、预防井下水灾的措施

1. 在井田范围内盘区之间，井田边界均按规定留设了防水隔离煤柱；

2. 靠近井田南部边界凸扫沟流域、响水河以及北部的王家石庙、海子沟沟谷内上覆地层较薄，煤层开采后地表发生切冒的区域应对坑、洞、塌陷台阶及时填平修复，并予以绿化，防止水土流失。 3. 生产中掘进巷道时，如前方及周围有火烧区，小窑采空区，需采取超前钻探及预防突水措施。

4. 对位于井田西南部及西北部的富水区，为避免井下开采引起地表断流，影响当地村民生产、生活及农田灌溉，确定留设煤柱暂不开采。

5. 地面有水库或水塘的区域在开采时必须留设相应的安全煤柱，以确保回采安全。

二、预防和扑灭井下火灾的措施

1. 主要巷道和机电设备硐室均采用不燃性材料支护； 2. 井下设有消防材料库，储备有足够的消防器材，井下机电设备硐室及盘区内适当地点也备有消防器材；

3. 主斜井采取可靠的安全技术措施，可不设防火门，其余各进风口设有防火门；井下主要机电设备硐室设有防火门或防火棚栏两用门；

4. 主扇设有反风装臵，必要时可进行反风；

5. 采用阻燃和防静电胶带、不延燃电缆、风筒，在胶带输送机机头和主要机电硐室设火灾报警和灭火装臵；

6. 正确选择和合理使用电气设备，加强维护，保证输电线路完好，设备正常运转，防止发生事故；

7. 为防治煤层自燃，设计采取以氮气防灭火为主，喷洒阻化剂

和灌注胶体为辅的综合防灭火措施，同时井上下建立相应的防灭火系统和安全监测、监控系统。

8. 该井煤层为自燃发火煤层，采后应及时对采空区进行密闭，防止漏风，引起采空区温度升高，浮煤自燃发火、甚至引发巷道非采空区一侧煤柱自燃。

三、预防瓦斯和煤尘爆炸的措施

1. 全矿井配用足够的风量，冲淡和排除井下有害气体及矿尘，确保其浓度不超过《煤矿安全规程》的规定。

2. 回采工作面采用煤壁注水湿润煤体，增加煤的水分，掘进工作面采用水炮泥，以减少煤与掘进时的煤尘产生量。

3. 采煤机、掘进机配有内外喷雾装臵除尘；各运输机转载点均进行洒水降尘，对易聚集煤尘的开拓和准备巷道定期用水冲洗或人工清扫煤尘。应定期对主要大巷刷浆。

4. 按《煤矿安全规程》的有关规定，设臵隔爆水棚，用来隔离盘区以及相邻的回采工作面。 5. 回风井井口设臵有防爆门。

6. 生产期间要定期对爆破工(放炮员)加强安全教育，坚持“一炮三检”制度。

四、井下顶板事故的预防

1. 回采工作面

长壁综采工作面选用掩护式液压支架，全部冒落法管理顶板。 (1) 工作面运输巷和回风巷距工作面20m范围内采用超前支架加强支护，并有专人维护，巷道底鼓变形时，必须及时清底保证工作面巷道有足够的过风断面；对综采支架和超前支架立柱，在采煤工作面回采结束后或使用时期超过8个月后，必须进行检修。检修好的支柱，必须进行压力试验，合格后方可使用。

(2) 液压支架必须接顶保证支架有足够的工作阻力。顶板破碎时

支架前探梁要及时护顶护帮。

(3) 采煤机采煤时必须及时移架。采煤和移架之间的悬顶距离，应根据顶板的具体情况在作业规程中明确规定；超过规定距离或发生冒顶、片帮时，必须停止采煤。

(4) 在生产中应加强顶板管理和顶板矿压观测，获得准确的矿山压力显现资料，作为生产制定针对性的技术措施和安全措施的依据。 2. 巷道支护

根据巷道布臵，为方便工作面回采和节省工程费用，所有巷道均沿煤层布臵，为矩形断面。巷道除局部必要的部位采用混凝土砌碹，其余均为锚（网）喷支护，必要时增加锚索、托梁补强。对于服务年限较长的大巷等煤层巷道，均喷混凝土保护层，以防止煤层风化和氧化自燃。巷道掘进时应及时进行临时支护。

生产期间，需对各类使用巷道进行巡视检查，发现问题应及时维修，加强支护。

本矿井机械化程度较高，管理是安全工作的关键环节；另外，加强工作面端头的管理，回采工作面的端头是支护的薄弱环节，也是事故的多发地点，必须重点管理；其次遇构造带、顶板破碎、顶板初次来压、周期来压时也要制定安全措施，全面进行管理，防止顶板事故发生。

五、矿山救护

矿井生产是地下作业，自然条件复杂，顶板、瓦斯、水、火、煤尘等自然灾害都有可能发生，为保护矿井职工人身生命和国家、集体财产安全发生事故后能及时抢救，使损失降低到最低限度，按《煤矿安全规程》、《煤矿矿山救护工作暂行规定》和《煤矿救护规程》规定，由于本矿井距宁县县城较近，因此，矿山救护工作依托设在宁县的救护队完成，本矿井仅设矿井辅助救护队，人员由生产人员兼任。矿山消防任务由宁县的消防队完成。

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