采矿工程设计光裕煤矿改扩建初设说明书调整版08-9

内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计（调整版）

前 言

光裕煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗境内，东胜煤田不拉峁详查区西北部外围，行政区划隶属准格尔旗羊市塔镇，地理坐标为：东经110°37′47″～110°39′23″，北纬39°21′45″～39°23′06″。

依据内蒙古自治区国土资源厅认定《内蒙古自治区东胜煤田不拉峁矿区光裕煤矿煤炭资源储量核实报告》，本矿井可采煤层3层，即6－2上、6－2、6－2下，保有资源储量2162万吨，其中推断的内蕴经济资源量（333）1984万吨，预测的资源量（334）178万吨。矿井设计可采储量为974.33万吨。

原光裕煤矿始建于1999年6月，由煤矿自行组织设计施工，于2000年6月投产。主采煤层为6－2煤层，设计生产能力9万吨/年，实际生产能力为15万吨/年，技改后设计生产能力为30万吨/年。现有主、副两个斜井井筒，沿6-2煤层布置，而且弯曲太大。

2007年由枣庄市工业设计院编制的《内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计（修改）》，新掘一主斜井作为主提升，改造利用矿井原有主、副斜井作为矿井的副斜井和回风斜井，矿井采用一个水平开采全井田。采用高档普采采煤工艺，全部跨落法管理顶板。在矿井实际施工中，因为揭露的地质条件的变化及地表公路的改道等，对采区及工作面作了适当的调整，为了提高矿井的机械化程度，工作面采用综采。针对矿上实际施工中所作的调整，此次改扩建设计调整版对开拓、采区工作面作适当调整，并完善通风、供电系统、地面生产系统等，使光裕煤矿尽早验收投产。

井田内煤层赋存稳定，结构简单，断裂等构造较少，开采技术条件较好。通过矿井改扩建，进一步优化开拓布置，因地制宜地少布置岩巷；简化辅助设施和生产环节，采用较先进的工艺、设备，合理集中生产，提高资源回收率；选用先进的安全监测设备，保证矿井的安全生产；将矿井改扩建成为一座现代化、标准化的矿井，为矿井投产产生较好的经济效益创造条件。

一、设计指导思想

认真贯彻党和国家有关安全生产的方针、政策、法规，遵守有关的技术政策、规范、

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规程等，本着工程量省、投资少、工期短、见效快、易施工和易管理等原则，做到技术先进、经济合理、系统简化、环节顺畅、安全可靠，进一步提高矿井综合经济效益和社会效益，适应市场经济发展的要求。

二、设计依据

1、内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗光裕煤矿有限公司《光裕煤矿设计委托书》； 2、内蒙古义民资源勘查与环境检测有限公司《内蒙古自治区东胜煤田准格尔旗光裕煤矿煤炭资源储量核实报告》；

3、矿方提供的采掘工程平面图及相关资料；

4、《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215－2005）、《煤矿安全规程》（2006版）； 5、《中华人民共和国矿山安全法》、《煤炭法》、《矿产资源法》等法规； 6、《内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计(修改)》。

三、改扩建的主要特点及技术经济指标

1、矿井设计生产能力为60万吨/年。

2、本矿井采用斜井开拓方式。主斜井采用皮带输送机运输，担负矿井煤炭运输和进风，兼作安全出口；副斜井采用防爆无轨胶轮车运输，担负矿井主要进风，兼作安全出口；回风斜井担负矿井的回风及安全出口。

3、矿井采用一个水平一个采区开采全井田，矿井主斜井井筒落至6－2下煤层内，沿6－2下煤层穿过采空区后，沿6-2煤层布置；辅助运输布置在6－2煤层中。

4、采用综采采煤工艺，首采工作面位于运输大巷的南侧6－2上煤层内，采用微倾斜走向长壁采煤工艺，矿井配备一个采煤工作面，三个掘进工作面达产。

5、矿井采用中央并列式通风方式，设专用回风巷。

6、井下运输：主运为皮带，辅助运输采用防爆无轨胶轮车运输。 7、矿井共占地30680m2.

8、井巷工程总长度为2949m，掘进体积28427.9m3。其中岩巷599m，半煤岩巷553m，煤巷1797m。

9、全员工效为7吨/工。

10、矿井总投资为9490.54万元。 11、矿井改扩建工期为8个月。

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12、矿井投资回收期为1.1年。

四、问题及建议

1、本矿井勘探程度较低，难以对煤层的稳定性、构造、水文、煤层结构及顶底板岩性等做详细分析，建议建设、生产期间做进一步补充勘探工作。

2、本矿井井田内的钻孔封孔质量不详，对封闭不合格钻孔，应采取必要的防范措施。

3、本矿井的主要地质灾害是矿井开采后形成的地表裂缝，煤层顶板上覆地层岩性结构、矿井充水因素不详；水文地质条件可能会对矿井开拓、生产产生影响，建议矿井生产时加强顶板冒裂带形成高度的规律性研究，防止矿井发生意外。对地表裂缝须尽可能进行及时充填，并在裂缝区设警示标。

4、本矿井是在已有井筒的基础上进行技术改造，建议矿井进一步做好防洪设施和防洪措施的准备工作。

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第一章 井田概况及地质特征

第一节 井田概况

一、位置与交通

1、位置

光裕煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗境内，东胜煤田不拉峁详查区北部外围，行政区划隶属准格尔旗纳日松镇。

其地理坐标为：东经110°37′47″～110°39′23″

北纬39°21′45″～39°23′06″

2、交通

矿区位于准格尔旗西南部的纳日松镇境内，矿井西距曹～羊公路约5km；沙～羊公路（沙圪堵镇～羊市塔镇）经矿区东部通过，两条公路均为主要交通干线。准东（准格尔～东胜）铁路从矿区北部通过，距矿区直线距离26km，乌苏沟集装站距曹～羊公路仅8km，边～府公路（边家壕~府谷县）在矿区南部通过，距矿区仅1.5km。羊市塔镇向北与沙圪堵镇以砂石公路相通，该公路从矿区内东南角通过，约在66km处与109国道（北京～拉萨）相接；准格尔旗沙圪堵镇经109国道向西106km至鄂尔多斯市东胜区，向北经薛家湾190km至呼和浩特市，均为柏油路，交通便利。（见交通位置图）

二、地形、地貌及水系

（1）地形地貌

井田位于东胜煤田区域性分水岭“东胜梁”之南侧，区内地形总体呈东高西低。最高点位于井田的东部，海拔标高为1340.8m；最低点位于井田的西南部边界处，标高为1198.1m。最大地形标高差为142.7m。一般地形海拔标高在1325~1250m之间，一般高差为75m左右。

区内属典型的高原侵蚀丘陵地貌特征，植被稀疏，枝状沟谷十分发育，地形较为复

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杂。

（2）水系

推锚沟位于井田西界附近，敖包沟及次一级沟不拉沟位于井田东部，纳林沟位于井田南部。这些沟谷水流，均由北向南分别流入川掌沟和沙梁川，然后向东南方向汇入陕西省境内后称孤山川，最终注入黄河。上述沟川发育有季节性流水，旱季干涸，在雨季大雨后可形成短暂洪流。

三、气象及地震

（1）气象

矿区内属半沙漠、半干旱高原大陆性气候。冬季漫长寒冷，夏季短暂炎热，春秋干燥多风，昼、夜温差大。区内多风，主要集中在4-5月及10-11月，平均风速2.3m/s，在春季极易形成沙尘爆。无霜期平均为165天，霜冻、冰冻期平均为195天，结冰期在每年11月至次年3-4月，最大冻土深度1.5m。

（2）地震

据中科院地震局提供的地震资料，鄂尔多斯市附近地区地震动峰值重力加速度为0.05，相当于地震烈度6度，为弱震区的预测范围，历史上亦无破坏性地震记载。

四、电源、水源

1、电源

光裕煤矿地面10kV变电所两回路电源线均从相距约5.45km纳林庙一矿35kV变电站10kV不同母线段接取。

2、水源

矿井给水水源选用第四系潜水。工业场地内原有深水井，供水能力约为160m/d可满足煤矿生活、生产和消防用水。技改后，随着用水量增加，生产生活用水水源除现有水源继续使用外，由准格尔旗科源水务有限公司供给。

3

五、矿区总体规划及开发现状

光裕煤矿有限责任公司将原光裕煤矿与通达煤矿合并规划为60万t/a的现代化矿井。

原通达煤矿始建于1998年，1999年正式投产，设计年生产能力30万吨。主采6-2煤层，斜井开采，长壁式采煤，煤柱支护，炮采落煤，装载机装煤，自卸车运煤。截至

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2006年3月31日，已动用资源量47万吨。

矿井采掘揭露煤层顶板岩性为砂质泥岩，底板泥岩，正常生产时涌水量30m3/d左右，采掘过程中未发现涌水、冒顶及底鼓等现象，亦无瓦斯煤尘爆炸事故，所反映的开采技术条件简单。

六、矿区经济概况

本区位置较为偏僻，多年来由于受交通条件制约，经济比较落后，居民多以从事农业为主，牧业次之，但由于土地贫瘠，可耕地少，经济不发达。近几年来，随着东胜煤田的大力开发，交通运输条件有所改善，煤炭开采业逐步成为本地区的主导产业和重要的经济来源之一。区内除煤炭开采外，无其他工业企业。

七、周边煤矿

矿区北部与白家梁煤矿相邻。开采6-2煤层，为斜井开采，放炮落煤，四轮车运输，生产期间涌水量200m3/d左右。在采掘过程中，未发现任何事故，开采技术条件简单。

八、其它建设条件

钢材、木材、水泥需从东胜、包头等购入，砖、砂、石等材料均可在本地解决。外购材料由矿井运煤车辆回程运输。

第二节 地质特征

一、区域地质

（一）区域地质地层

东胜煤田为侏罗纪早中世大型含煤建造，三叠系延长组（T3y）在大多数地段都是侏罗系含煤地层延安组（J1-2y）的沉积基底。本区由于沉积了侏罗系下统富县组（J1f）,其沉积厚度较小，不含可采煤层。除此之外，区域地层系统尚未包括侏罗系的延安组（T1-2y）、直罗组（J2z）、安定组（J2a），上侏罗～下白垩统的志丹群（J3－K 1 zh），第三系（N2）、第四系（Q）等地层。（详见表1-2-1）。

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表1-2-1 东胜煤田区域地层简表

系 统 组 厚度（m）最小-最大 0-25 岩性描述 第四系 全新统上更新统上新统（Q4） 为湖泊相沉积层、冲洪积层和风积层。 马兰组（Q3m） 0-40 浅黄色含砂黄土，含钙质结核，具柱状节理。 不整合于一切地层之上。 上部为红色、土黄色粘土及其胶结疏松的砂质泥岩，下部为灰黄、棕红、绿黄色砂岩、砾岩，夹有砂岩透镜体。不整合于一切老地层之上。 浅灰、灰紫、灰黄、黄、紫红色泥岩、粉砂岩、细砂岩、沙砾岩、泥岩、砂岩互层，夹薄层泥岩灰岩。交错层理较发育。顶部常见一层中粗粒砂岩，含砾，呈厚层状。 浅灰、灰绿、棕红、灰紫色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂岩、粗砂岩、细砾岩、中夹薄层钙质细砂岩。斜层理发育，下部常见大型交错层理。与下伏地层，呈不整合接触。 浅灰、灰绿、黄紫褐色泥岩、砂质泥岩、中砂岩。含钙质结核。 灰白、灰黄、灰绿、紫红色泥岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂岩、粗砂岩、下部夹薄煤层及油页岩，含1煤组。与下伏地层呈平行不整合。 灰～灰白色砂岩，深灰色、灰黑色砂质泥岩，泥岩和煤。和煤。含2、3、4、5、6、7煤组。与下伏地层呈平行不整合接触。 上部为浅黄、灰绿、紫红色泥岩，夹砂岩。下部以砂岩为主，局部为砂岩与泥岩互层，底部为浅黄色砾岩。与下伏地层呈平行不整合。 黄、灰绿、紫、灰黑色块状中粗砂岩。夹灰黑、灰绿色泥岩和煤线、与下伏地层呈平行不整合接触。 以灰绿色含沙砾岩、砾岩、紫色泥岩、粉砂岩为主。 第三系 白垩系 （N2） 东胜组2（K1zh） 伊金霍洛组1（K1zh） 安定组（J2a） 0-100 下统志丹群40-230 30-80 10-80 1-278 中统直罗组（J2z） 延安组（J1-2y） 侏罗系 中下统 下统 78-247 富县组（J1f） 110 三迭系 上统 中统 延长组（T3y） 二马营组（T2er） 35-312 87-367 此表依据内蒙古煤田地质勘探公司117队1990年编制的东胜煤田地质图资料

（二）区域地质构造

东胜煤田大地构造分区属华北地台鄂尔多斯台向斜东胜隆起区（Ⅲ级构造单位）之东北部，总体构造形态表现为一向南西倾斜的单斜构造，倾向210°左右，倾角一般1～5°，局部地段倾角略有增大，地层沿走向和倾向有宽缓的波状起伏，无大的褶皱和断裂构造，仅在煤田东部有少量高角度正断层，未见岩浆岩侵入体，构造复杂程度为简单类

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型。从大地构造发展来看，燕山运动初期（早侏罗世）东胜隆起区处于相对的隆起状态，沉积间断，普遍缺失富县组（J1f）沉积，形成延安组与下伏地层延长组之间的假整合接触关系。燕山运动早中期盆地稳定发展，沉积了延安组（J1-2y）、直罗组（J2z）和安定组（J2a）；至燕山期末（白垩纪）盆地整体开始抬升、萎缩，喜山期（白垩纪末）盆地进一步萎缩，仅在较小的范围内形成了第三系上新统（N2）,与下伏地层延安组（J1-2y）呈不整合接触关系。

二、井田地质

（一）地层

井田位于东胜煤田东南部，新生代的地质营力在该范围内表现强烈，含煤地层延安组上部被剥蚀，而残存部分也被树枝状沟谷切割破坏，地层初露不全，根据地形地质填图和地表出露以及钻孔揭露的主要地层有：侏罗系下统富县组（J1f）、侏罗系中下统延安组（J1-2y）、第四系上更新统～全新统（Q3+4）。现由老至新分述如下：

1、侏罗系下统富县组（J1f）

为本井田含煤地层的沉积基底。钻孔中所见岩性上部以紫色为主的杂色泥岩夹薄层中细砂岩，局部夹鲕粒，鲕粒成份以方解石为主。钻孔中金揭露该组上部地层，揭露最大厚度29.93m。

2、侏罗系中下统延安组（J1-2y）

为矿区含煤地层，广泛出露矿区西部的推猫沟及其支沟两侧，东部不拉沟也有出露，共含5、6两个煤组，根据地质填图成果及岩煤层对比，即岩性组合特征及含煤性分析，矿区延安组地层只残存一岩段和二岩段下部，其它地层因遭受后期剥蚀而不存在。

（1）第一岩段（J1-2y1）：从延安组底界至5煤组顶板砂岩底界止。在井田内地表的各支沟两侧广泛出露；由于受第四系残坡积物的覆盖，部分地段地表呈零星出露。岩性组合为一套浅灰～灰白色细砂岩、少量中粒砂岩，灰色至深灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及5与6煤组。（矿区北部5煤组大部被剥蚀）钻孔揭露地层厚度89.19～138.52m。平均107.11m，与下伏富县组呈整合接触。

（2）第二岩段（J1-2y2）：该岩段由5煤组顶板砂岩底界至3煤组顶板砂岩底界，一般含有3、4两个煤组。本区由于上部被风化剥蚀，只残存下部地层。据M009号孔中揭露厚度25.88m，岩性为浅灰、灰色、灰白色砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩。与下伏地层呈

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整合接触。

3、第三系上新统（N2）

据M006、M009、M107号钻孔揭露，岩性组合为一套浅红色砂质岩和泥岩，含丰富的呈层状钙质结核，基本处于未完全固结成岩的较疏松状态，钻孔揭露厚度10.40～80.20m，平均34.59m。与下伏地层呈角度不整合接触。

4、第四系（Q3+4）

矿区广泛出露，由冲洪积物、残坡积物及少量次生黄土和风沙组成。

冲洪积物分布于枝状沟谷谷底，岩性由砾石、冲洪积砂积粘土混杂堆积而成；残坡积物及少量次生黄土分布于山梁坡脚地带，由砂及砾石组成，局部地段含少量次生黄土；风积沙主要分布缓坡洼地中，以粉细砂为主。矿区厚度一般<5m，不整合于下覆各老地层之上。

（二）构造

矿区含煤地层构造形态与东胜煤田总体构造形态一致，为一向南西倾斜的单斜构造，倾向210～230°，倾角1～3°，发育有宽缓的波状起伏。区内未发现岩浆岩体，地质构造复杂程度属简单类型。

三、煤层

（一）含煤地层、含煤性、煤层对比 1、含煤地层

矿区含煤地层为侏罗系中下统延安组（J1-2y），根据其岩性组合及沉积旋回特征，划分为三个岩段，由于后期剥蚀，仅残存第二岩段下部及第一岩段。

（1）第一岩段（J1-2y1）：该岩段从延安组底界至5煤层顶板砂岩、砂泥岩底界，平均厚度107.11m。岩性下部为灰白色中、粗砂石英砂岩，局部含砾；上部为粉砂岩、砂质泥岩夹细粒砂岩及煤层。含5、6两个煤组4层煤，即5、6-2上、6-2、6-2下 ，其中6-2煤层为在开煤层，5号煤层为局部可采煤层。

（2）第二岩段（J1-2y2）：该岩段从5煤组顶板砂岩底界至3煤组顶板砂岩底界，矿区上部3煤组、4煤组均被剥蚀，只残存下部部分地层。且只在M009号钻孔揭露，残存厚度为25.94m。

2、含煤性

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矿区含煤地层为侏罗系中下统延安组（J1-2y），区内含有5、6两个煤组，含煤地层厚度93.63～112.67m，据利用的3个钻孔（M006、M009、M107）成果统计,延安组在区内含煤3～7层，平均5层，煤层累计厚度5.49～7.55m，平均6.20m，含煤系数平均为5.8％，6煤组含煤3层，大部可采；5煤组含煤1层，只在M009号孔揭露，可采煤层累计厚度4.39～5.80m，平均5.08m，含可采煤层系数平均4.8％。

3、煤层对比

本井田利用不拉峁矿区西段详查报告中2个钻孔及井田内巷道见煤点1个，进行了煤层对比。根据西部邻区纳林庙详查报告中6-2煤层为一层，而东部邻区的不拉峁详查报告中6-2煤层，在西部分为6-2上 和6-2两层，在东北部为6-2煤层合并区，6-2下 煤层向西变薄尖灭之趋势。井田正处于6-2煤层分叉的过渡带。

（二）煤层

本次资源储量核实根据原报告3个钻孔（M006、M009、M107）资料及煤岩层对比结果，井田内共有可采煤层4层，编号为5、6-2上、6-2及6-2下 煤层。煤层倾角1～3°。各可采煤层的发育特征见表1-2-2。

表1-2-2 可采煤层特征表

厚度（m） 煤层编号 最小～最大 平均（点数） 5 6-2 6-2 6-2下 上可采厚度（m） 最小～最大 平均（点数） 1.23 1.23（1） 1.69～2.53 2.15（3） 1.52～1.75 1.69（3） 0.80～0.99 0.91（3） 煤层间距（m） 最小～最大 平均（点数） 42.52 42.52（1） 7.97～10.69 9.06（3） 9.95～13.30 12.09（3） 局部可采 较稳定 大部可采 大部可采 较稳定 较稳定 不可采 不稳定 可采情况 稳定性 1.23 1.23（1） 2.04～3.03 2.57（3） 1.52～2.00 1.69（3） 0.12～2.35 0.91（3）

1、5号煤层：位于延安组一岩段顶部。仅在M009号钻孔中见到，煤层厚度为1.23m，不含夹矸。顶底板岩性均为砂质泥岩，在井田内受后期剥蚀而零星可采。煤层稳定程度属不稳定类型。由于煤层自然影响，可采范围极小，无工业开采价值，本次核实未估算其资源量。该煤层与下部6-2上 煤层间距为42.52m。

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第二章 井田开拓

第一节 井田境界及储量

一、井田境界

井田境界以“内国土资采划字【2006】0151号”文为光裕煤矿进行了“划定矿区范围批复”和采矿许可证，划定矿区范围由11个拐点圈定，各拐点直角坐标见表2－1－1。

表2-1-1 矿区范围拐点坐标表

拐点编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

开采标高1235－1170米。井田南北长约2.2－2.4km，东西宽约1.5－1.9km，井田面积4.4759km2。

二、矿井资源储量计算 （一）储量计算原则

根据《煤炭资源地质勘探规范》有关规定和煤炭工业技术政策，结合井田资源储量核实报告资料，本井田参加储量计算的可采煤层为6-2上、6-2、6-2下煤层。

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X 光裕煤矿 4361410.00 4361330.00 4361200.00 4360900.00 4360268.00 4359720.00 4358890.00 4358889.00 4359350.00 4360340.00 4361300.00 Y 37469060.00 37470000.00 37470005.00 37470610.00 37470420.00 37470410.00 37469859.00 37468390.00 37468100.00 37468570.00 37468950.00 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计（调整版）

1、工业指标：根据《内蒙古自治区东胜煤田不拉峁矿区光裕煤矿煤炭资源储量核实报告》确定煤层最低可采厚度为0.8m，原煤最高灰分不大于40%。

2、计算方法：井田内各可采煤层产状平缓，倾角1～3度，小于15度，煤层总体形态为一单斜构造，地质构造复杂程度为简单类型。依据规范规定，资源储量估算采用地质块段法，利用水平投影面积和煤层伪厚度估算资源储量。

3、视密度：

表2-1-2 可采煤层视密度值一览表

煤层编号 视密度（t/m3）

（二）各级储量计算 1、矿井地质资源储量

依据内蒙古自治区国土资源厅认定《内蒙古自治区东胜煤田不拉峁矿区光裕煤矿煤炭资源储量核实报告》，本矿井可采煤层3层，即6－2上、6－2、6－2下保有资源储量2162万吨，其中推断的内蕴经济资源量（333）1984万吨，预测的资源量（334）178万吨。

2、矿井工业资源储量

矿井工业资源储量为矿井地质资源量中探明的资源量和控制的资源量，连同地质资源量中推断的资源量作资源可靠性评价后乘以可信度系数。本矿井（333）可信度系数取0.8。经计算，矿井工业资源储量为1646.72万吨，其中6－2上煤层工业资源储量为723.76万吨，6－2煤层工业资源储量为634.95万吨，6－2下煤层工业资源储量为288.01万吨，[6－2下（334）储量不计入工业资源储量]。

3、矿井设计资源储量计算

矿井设计资源储量＝工业资源储量－井田边界煤柱－采空区保护煤柱－火区隔离煤柱量－公路保护煤柱量－建筑物保护煤柱。

6－2上 1.29 6－2 1.30 6－2下 1.30 截至2006年3月31日光裕煤矿煤炭资源储量估算结果表

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表2－1－3

煤类 煤层编号 底板标高（m） 储核实范围 原光裕煤矿 12356－2 上查明资源储量（万吨） 原报告 399 399 265 265 221 221 664 327 327 253 253 196 196 580 227 227 178 178 120 120 405 953 953 518 518 178 178 537 537 2008 178 2186 本次增减量级别 D ∑ D ∑ D ∑ D D ∑ D ∑ D ∑ D D ∑ D ∑ D ∑ D D ∑ D ∑ D ∑ D ∑ D 消耗资源储量保有资源储量（万吨） 399 399 252 252 221 221 872 327 327 242 242 196 196 765 227 227 178 178 120 120 525 953 953 494 494 178 178 537 537 1984 178 2162 资源储量类型（编码） 核实 变化 （万吨）399 399 271 271 221 221 743 374 374 260 260 196 196 227 227 178 178 120 120 1000 1000 531 531 178 178 537 537 2068 178 2246 0 0 +6 +6 0 0 +79 +47 +47 +7 +7 0 0 0 0 0 0 0 0 +47 +47 +13 +13 0 0 0 0 +60 0 +60 0 0 19 19 0 0 19 47 47 18 18 0 0 65 0 0 0 0 0 0 0 47 47 37 37 0 0 0 0 84 0 84 原通达煤矿 新扩区 全井田 原光裕煤矿 －1195 (333) 12256－2 －1182 原通达煤矿 新扩区 全井田 (333) 728 +148 (333) （334）？ (333) (333) (333) （334）？ (333) (333) （334）？ BN31 CY41 6－2下 1210－1170 原光裕煤矿 原通达煤矿 新扩区 全井田 原光裕煤矿 原通达全 井 田 1276－1208 新扩区范围 合计 总计 煤矿 523 +118 注：（333）为推断的内蕴经济资源量，（334）为预测的资源量；原报告系指《东胜煤田资料汇编》

井田边界煤柱：根据《矿井水文地质规程》规定，井田边界留设20m保护煤柱。经

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计算井田边界煤柱量为72.05万吨。

采空区保护煤柱：井田西南部、北部6－2上、6－2煤层有开采留下的采空区，采空区内易积聚大量的瓦斯及水，巷道一旦与其打通，将有可能会造成瓦斯爆炸及淹井的后果。因次，采空区需留设保护煤柱，暂按采空区边缘向外20m留设。经计算采空区保护煤柱为26.38万吨。

火区隔离煤柱：按规范规定火烧区一侧留设保护煤柱20m，经计算火烧区一侧留设保护煤柱量21.53万吨。

公路保护煤柱量：由于井田主要含煤地层为侏罗系，故岩石移动角按60度计算，考虑15m维护带，公路维护带外围煤柱为50m。经计算公路保护煤柱量178.59万吨。

建筑物保护煤柱：主要为零散住户房屋煤柱，分布在工作面靠近中部位置的住户不留设煤柱，按搬迁设计；濠羊公路附近零散住户，因房屋靠近公路，房屋保护煤柱与公路保护煤柱大部分重叠，因此设计留设保护煤柱，具体方法：沿建筑物角点作矩形，使矩形各边分别平行于煤层的倾斜方向和走向方向，然后，外推10m作为围护带，以45°角下切松散层到基岩，再以70°安全角切到煤层底板得出。经计算建筑物保护煤柱量7.0万吨。

矿井设计资源储量＝1646.72－72.05－26.38－21.53－178.59-7＝1341.17万吨。

表2－1－4

煤层 上工业 储量 永久煤柱损失 井田境界 31.23 27.60 13.22 采空区隔火烧区隔离 14.84 115.4 0 26.38 离 12.1 9.43 0 21.53 84.00 66.11 28.48 178.59 公路煤柱 建筑物煤柱 3.2 2.5 1.3 7.0 145.37 117.18 43 305.55 578.39 517.77 245.01 1341.17 小计 设计储量 6－2 723.76 6－2 634.95 6－2下 288.01 合计 1646.72 72.05

4、矿井可采资源储量

矿井可采资源储量＝矿井设计资源储量－主、副、回风井井筒保护煤柱－大巷煤柱－开采损失。

主、副、回风井井筒保护煤柱：由于井田主要含煤地层为侏罗系，故岩石移动角按60度计算，考虑15m维护带，经计算主、副、回风井井筒保护煤柱为50m，经计算矿井

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主、副、回风井井筒保护煤柱量为1.76万吨。

大巷保护煤柱：经计算大巷煤柱均留设50m煤柱，加上大巷间煤柱，大巷煤柱宽度为160m。经计算大巷煤柱量为121.5万吨。

开采损失：矿井采区回采率，取80％。 经计算矿井设计可采储量为974.33万吨。

表2-1-5 矿井设计可采储量汇总表

煤层 设计储量 井筒 6－2上 578.39 6－2 合计

5、开采上限计算

井田西部及推猫沟支沟埋深较浅，6-2上煤层局部出露地表，按防水安全煤岩柱的计算公式来计算开采上限。

Hsh≥Hli+Hb

式中：Hsh—垂高；

Hli—导水裂缝带的最大高度； Hb—保护层厚度； Hli=

5.0?M?8.0100?M?3.0(极软弱岩层计算公式）

开采保护煤柱损失 大巷 55.1 43.3 23.1 121.5 合计 55.9 43.92 23.44 110.35 0.8 0.62 0.34 1.76 剩余 储量 522.49 473.85 221.57 1217.91 回采率 设计可采储量 80% 80% 80% 417.99 379.08 177.26 974.33 517.77 1341.17 6－2下 245.01 式中：∑M—累计采厚,2.53m，一次采全高；

Hb=4A=10.12m Hli=15.25m

Hsh=10.12+15.25=25.37m

经计算防水安全煤柱的高度要大于26m。

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第二节 矿井改扩建生产能力及服务年限

一、矿井工作制度

矿井年工作制度为年工作日330a，每天三班作业， 其中两班生产，一班检修，每天净提升时间为16h。

二、矿井改扩建年生产能力

根据本井田煤层赋存条件和设计委托要求，矿井改扩建后年生产能力为60万t。

三、矿井改扩建服务年限

按《煤炭工业矿井设计规范》的规定，矿井设计服务年限按下式计算： 矿井服务年限=可采储量÷（矿井生产能力3储量备用系数）

＝974.33÷（6031.3）＝12.5

备注：储量备用系数取1.3

第三节 井田开拓

一、井田开拓方式

现有主、副两个斜井井筒，沿6-2煤层布置，而且弯曲太大。主、副斜井均为半圆 拱形巷，毛石砌碹，副斜井井底不设车场，设防爆胶轮车加宽错车巷或错车硐室。矿井开拓方式为斜井单水平开拓，主采6-2煤层，采煤方法为假顶残柱式采煤，采用梅花点煤柱支撑顶板，炮采落煤、人工装运、四轮车运煤。矿井采掘揭露煤层顶板岩性为砂质泥岩，底板泥岩，正常生产时涌水量10m3/h左右，采掘过程中未发现涌水、冒顶及底鼓等现象，亦无瓦斯、煤尘爆炸事故，所反映的开采技术条件简单。原光裕煤矿的大巷运输均采用5t自卸车运料、运煤。该运输方式存在着管理混乱、安全隐患多及出煤率低等缺点。主、副斜井进风，风井回风，机械分区式抽出，矿井通风系统紊乱。

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设计根据矿井现状、煤层赋存条件及外部条件等各方面综合考虑，原光裕煤矿主、副斜井沿6-2煤层布置，而且弯曲太大，原《初步设计(修改)》中的胶带输送机大巷全部沿6-2下布置，6-2下煤层较薄，施工时大部分巷道为半煤岩巷道，施工速度慢。为了不受采空区的影响及加快施工速度，先将主斜井布置在6-2下煤层中当穿过采空区后，主运输巷道沿6-2布置。井田开拓仍然采用斜井单水平开拓方案。

二、井口及工业场地位置选择

根据矿井开采现状和井田区域地形条件以及井田内煤炭资源储量，本着充分利用现有设施的原则，结合矿井已经形成的地面生产系统布置情况和储煤能力，并考虑煤炭外运的方便性及其他外部条件，设计按原初步设计确定的位置利用原光裕煤矿现有工业场地作为矿井的工业场地。

三、井田开拓

由于光裕煤矿以前生产对两斜井附近的煤进行了开采，本着先近后远、先上后下，先期集中开采勘探程度高、构造简单、煤层赋存稳定、储量块段大的原则，根据本井田煤层特征。根据实际的施工情况确定矿井的开拓布置及首采工作面的位置。具体方案如下：

主斜井地面位置选择X＝4359595.529，Y＝37468178.672，井筒净断面10.99m3，砼砌碹支护，井筒以8度的倾角向下152m见6－2下煤层，沿6-2下煤层布置主运输大巷，从下部穿过6-2煤层采空区后，再以8度上山穿层93米进入6-2煤层布置。将原主斜井改为副斜井，断面11.3m3，倾角3度，井筒长度68m，将原有的6-2煤层巷道扩修后改为辅助运输大巷，配备防爆无轨胶轮车。在工业工场以北约252米、运煤路以东约60米处新建回风斜井，具体位置选择X＝4359786.666，Y＝37468354.090，井筒净断面9.62m3，砼砌碹支护，倾角18度，斜长35米，将原有的6-2煤层副巷扩修后改为回风大巷，原来的副斜井口安装防爆门。回风大巷、辅助运输大巷新掘段间距30米。

四、水平划分及标高

根据开拓方案及煤层赋存情况，全井田划分一个水平，开采标高为＋1191m，煤层赋存平缓，一个水平开采全井田。

五、运输大巷与回风大巷

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本井田一个水平开采，前期主要开采6－2上煤层，主运输大巷沿6－2下煤层布置，穿过6－2煤层采空区后沿6－2煤层布置；辅助运输大巷按现有施工情况布置在6－2煤层中；回风大巷根据现有施工情况，利用已有巷道6－2煤层副巷，新延伸巷道布置在6－2上煤层中。

六、采区划分及开采顺序

按照矿井开拓布置，根据井田内的煤层赋存条件，整个井田划分为一个采区。 采区开采顺序本着先近后远、先上后下，集中开采勘探程度高，构造简单、储量集中的区域。根据采区划分情况，先开采较近的主运输大巷南侧的6－2上煤层。

第四节 井 筒

一、井筒数量、用途及装备

1、井筒数量

本矿井年生产能力为60万吨/年，根据矿井开拓布局和矿井安全生产、通风、安全出口等规定的需要，矿井共设主斜井、副斜井、回风斜井。主斜井为新建井筒，副斜井为原光裕煤矿的主斜井，回风井为原光裕煤矿的副斜井，新建回风斜井。

2、井筒用途、布置及装备

（1）主斜井：担负全矿井的煤炭提升任务，兼做进风和安全出口。主斜井井筒净宽3.8m，倾角8度，斜长152m，净断面10.99m2，装备一条带宽1000mm带式输送机，敷设排水、压风、消防洒水管路，兼作进风和安全出口。

（2）副斜井：担负全矿井人员的升降、矸石提升，材料设备下井等辅助提升任务，是矿井的主要进风井筒，兼作安全出口。副斜井井筒净宽3.4m，倾角3度，斜长68m，净断面11.3m2，采用防爆无轨胶轮车运输材料设备、人员等。

（3）回风斜井：担负矿井回风任务，兼做矿井安全出口。回风斜井井筒净宽3.2m，斜长35m，倾角18度，净断面9.62m2。

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二、井筒井壁结构

副斜井已形成，主斜井表土段采用混凝土砌碹支护，基岩段采用锚喷支护。回风斜井采用混凝土砌碹支护。主斜井为带式输送机提升运输，用C15混凝土铺底，厚度100mm。副斜井为无轨胶轮车运输，采用C30混凝土铺设永久性路面，铺底厚度根据井筒底板岩性确定，一般为200mm。

表2-4-1 井筒特征表

序号 1 坐标 2 标高 3 斜长 4 井宽 5 断面 6 支护 7 支护厚度 8

净 宽 表土掘宽 基岩掘宽 净 表土掘 基岩掘 表 土 基 岩 表 土 基 岩 项目名称 X Y 井 口 井 底 单位 m m m m m m m m m2 m2 m2 mm mm 度 主斜井 4359595.529 37468178.672 1204.474 1180.68 173 3.8 4.4 4.4 10.99 14.2 14.2 混凝土 锚喷 300 100 275 副斜井 4359585.524 37468157.161 1198.027 1194.8 66.2 3.4 4.1 4.1 11.3 —— —— 料石碹 料石碹 300 300 回风斜井 4359786.666 37468354.090 1199.4 1182 35 3.2 3.8 3.8 9.62 12.32 12.32 混凝土 混凝土 300 300 提升方位角 第五节 井底车场及硐室

一、井底车场形式

光裕煤矿井下辅助运输均采用防爆无轨胶轮车运输，故副斜井井底不设车场，仅设

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防爆无轨胶轮车加宽错车道或错车硐室。

二、井底主要硐室

井下煤炭运输为胶带输送机，主要动力电缆均在胶带运输大巷；动力通讯电缆设置在胶带运输大巷，供水、排水管路布置在胶带运输大巷内。

1、排水系统：由井下主排水泵房、井底水仓组成。井底水仓容量满足8h矿井正常涌水量的要求，水仓设置两条，其中一条主水仓，一条副水仓，定期交替清理。

2、供电系统：设置井下中央变电所。

3、其他硐室：消防材料库利用已有6-2煤联络巷。

四、硐室支护

巷道及部分硐室采用锚喷支护，主要硐室采用锚喷加砼或钢筋砼砌碹支护。

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第三章 大巷运输及设备

第一节 运输方式的选择

一、主运输方式

本矿井改扩建后产量将大幅度提高，主斜井及主运输大巷以直线布置为主，煤炭运输采用带式输送机运输煤炭。

根据矿井技术改造开拓布置，大巷原煤运输以皮带为主，其运输系统为：工作面生产的煤——工作面运输顺槽——主运输大巷——主斜井——地面。

二、辅助运输

由于本矿井副斜井倾角不大、煤层赋存浅、底板较稳定等特点，能够充分发挥无轨胶轮车机动灵活、经济高效的优势，结合近年来神东矿区无轨胶轮车的成功经验，所以本设计采用无轨胶轮车作为辅助运输设备。

根据井下现实情况，有坡度、巷道不平不直和矿井生产管理经验，矿井辅助运输选用防爆无轨胶轮车。

其主要特征如下：

（一）采用中央铰接结构形式，全液压转向，转弯半径小； （二）四轮驱动，牵引性能好，爬坡能力强；

（三）机械传动采用标准汽车变速箱，传动效率高；液压传动采用工程机械成熟部件，操作可靠方便；

（四）工作制动采用湿式多片制动，紧急及停车制动采用失效安全型多盘制动，使机车运行安全可靠；

（五）废气处理采用水洗式处理方式，净化程度高，排气温度低；

（六）Ⅱ型采用侧向驾驶，双向行驶方向，通过换向装置实现正逆双向同速行驶，简单方便而实用。

四、主要运输巷道断面及支护方式

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主运输大巷巷道断面净宽3.2米，净断面6.72m2。辅助运输大巷断面净宽4.3m，净断面10.75m2 ，采用矩形锚喷支护。

第二节 运输设备选型

一、设计依据

输送能力 400t/h； 松散密度 0.95t/m3 ； 煤的粒度 ≤300mm； 大巷倾斜角度 1°～8°；

二、主运设备选型

带式输送机具有连续性输送程度高、维护简单、容易实现自动化控制等优点。 技改后煤炭产量大幅度提高，运输巷道布置减少了弯曲转折地段，以直线布置为主。为适应发展的需要及提高机械化水平，减少人员及减轻劳动强度，主斜井提升为带式输送机；大巷运输也采用带式输送机。

经计算选用固定带式输送机为DTⅡ1000/2*220型，选用PVG型阻燃带，带宽B=1000mm，带速V=2.5m/s(与主斜井相同)。考虑到矿井初期产量不稳、带载启动等，配用标准隔爆型电机(YB315S-4 660/1140V 220kW)一台，双机拖动。皮带运输机电控均采用KXJ5-200/660型(配BSY5-127型带式输送机综合保护装置)隔爆兼本质安全型综合保护电控设备。该系统采用PLC集中控制(含控制台)，具有速度控制、过速报警、制动、断带、跑偏、急停、烟雾、温度等连续监测报警保护装置，当火灾发生时能自动报警。拉紧采用DKL-4液压拉紧装置，与电控装置配合使用，对带式输送机运行进行自动控制；皮带还设置了逆止器。

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第四章 采区布置及装备

第一节 采煤方法

一、投产采区概况

根据矿井开拓布置，水平设置和采区划分，矿井投产采区为靠近井筒部分。矿区含煤地层构造形态为一向南西倾斜的单斜构造，倾角1～3度，发育有宽缓的波状起伏。6-2上煤层位于延安组一岩段中部，为6-2煤层的上分层。厚度2.04～3.03m。一般含一层夹矸，厚度0.35～0.50m，平均0.42m，夹矸岩性多为砂质泥岩。可采厚度1.69～2.53m，与6-2煤层间距7.79～10.69m，平均9.06m，顶底板岩性均为砂质泥岩。大部可采，煤层稳定程度属较稳定类型。根据钻孔及开采揭露，6-2上煤层顶底板岩性以砂质泥岩为主，次为粉砂岩，局部为泥岩。

二、采煤方法

根据井田的开采技术条件和国内目前采煤技术的现状，选择采煤方法及工艺主要考虑以下原则：

1、与煤层赋存条件相适应，有利于提高工作面单产和矿井的稳产，实现矿井生产的高度集中化，以达到矿井高产高效的目的；

2、依靠科技进步，借用国内外新技术、新工艺、新设备、新材料，大力提高采煤机械化水平；

3、简化采煤工艺，减少运输环节，降低巷道掘进率；

4、保证矿井安全生产，有效的防止煤层自然发火和其它灾害，为工人创造舒适的井下工作环境；

5、提高资源回收率，减少资源损失； 6、工期短，达产快，效益好。

结合井田自然条件、采区划分等，设计选择一个较适应地微倾斜走向长壁采煤方法。顶板管理采用全部陷落法管理，采区前进、工作面后退式回采。

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三、采煤工艺

为提高技术改造后矿井产量及效率、促进安全生产，同时为了提高资源回收率，本次技术改造设计采用机械化回采。结合国内外采煤装备水平，同时以节省井巷工程量，提高矿井经济效益为原则，对采煤工艺，设计提出了一次采全高综采和高档普采两种采煤工艺。

本井田地面地形为东高西低，结合井下煤层赋存情况，6-2上煤层在东部埋深最大，为90～110m左右。西侧埋深约为30m，大部在50～80m。

东胜煤田普遍存在浅埋煤层地压问题，只有综采支架能够满足支护要求。 同时，矿方提出的涉及修改意见中，在支架选择上要考虑浅层地压影响的问题，设计认为，从安全、可实施上应该选择液压支架。

综上所述，设计确定工作面支护采用液压支架，综合机械化开采。

四、采煤机械

1. 采煤机

设计选用MG300/700－AWD 型双滚筒采煤机。其主要技术参数如下： 最大计算生产能力：800t/h； 采 高： 1.7～3.2m： 装机总功率：700kW； 供电电压： 1140V； 滚筒直径： 1600mm； 截割深度： 630mm； 牵引力： 580/350 KN；

牵引速度： 0～7.28～12m/min； 机身高度： 1300mm； 2、 可弯曲刮板运输机

工作面可弯曲刮板运输机选型应满足三个方面要求：一是运输能力与采煤机生产能力相适应；二是结构形式与采煤机、液压支架相匹配；三是输送机长度与工作面长度相一致。根据以上原则，综采工作面选用SGZ764/400型刮板输送机，其主要技术参数如下：

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功 率：23200kW； 电 压：1140V； 运输能力：900t/h； 链 速：0.93m/s。 3、 转载机

与工作面可弯曲刮板输送机配套，综采工作面选用SZZ764／160型转载机，其主要技术参数如下：

功 率：160kW； 电 压：1140V； 运输能力：1000t/h； 链 速：1.28m/s。 4、 破碎机

综采工作面选用PLM1000破碎机，其主要技术参数如下： 功 率：110kW； 电 压：1140V； 破碎能力：1000t/h。 5、可伸缩带式输送机

综采工作面选用DSJ1000/2*125型可伸缩带式输送机一台，其主要技术参数如下： 功 率：23125kW； 电 压：1140V； 运输能力：630t/h； 运输距离：800m； 带 速：2.0m/s。 6、支护设备

液压支架是综采工作面主要设备之一，国内、外长壁工作面的生产经验表明，液压支架是工作面装备中投资最多的设备，约占工作面装备的60%左右，因此应把支架的可靠性放在首位，不但要稳定可靠、故障率低，而且使用寿命要长。

6-2上号煤层顶板岩性为粉砂岩、砂质泥岩，抗压强度粉砂岩为22.6～35.0MPa，泥

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