2023年煤礦礦井通風能力核定及風量計算方法

2022-06-24 18:27:05 字數 4575 閱讀 4714

山西和順天池能源有限責任公司

礦井通風能力核定報告書

山西和順天池能源有限責任公司

二o一三年一月

山西和順天池能源有限責任公司

礦井通風能力核定報告書

核定資質單位負責人(簽字):

核定資質單位專案負責人(簽字):

山西和順天池能源有限責任公司

二o一三年一月

礦井通風能力核定報告編制人員

目錄第一章礦區概述 1

第一節概述 1

第二節開採技術條件 3

第二章礦井開拓開採現狀 10

第一節礦井開拓開採概況 10

第二節主要生產系統概況 11

第三章礦井需風量計算 16

第一節風量計算 16

第四章礦井通風能力計算 28

第五章礦井通風能力驗證 30

第六章礦井通風能力核定結果 31

第七章問題與建議 32

1地理位置

山西和順天池能源有限責任公司煤礦位於和順縣城西南約17km處的喂馬鄉古窯口村至東遠佛村一帶,行政區劃隸屬於和順縣喂馬鄉管轄。井田地理座標為:東經113°26′20″-113°29′23″,北緯37°13′26″-37°17′31″。

井田中心座標為東經113°27′42″,北緯37°15′28″。

2礦區範圍

山西和順天池能源有限責任公司作為單獨保留礦井,2023年7月18日,山西省國土資源廳為該礦頒發了新的採礦許可證,證號為〔c1400002010041220072235〕,批准井田面積18.7016k㎡,開採3號和15號煤層,開採深度由1375.02m至930.

03m標高,生產規模為120萬t/a,有效期自2023年7月18日至2023年7月18日。

礦井位於山西和順縣城西南約13km,交通較為便利。公路方面,其東3km即為往北在陽泉與石太高速公路相接、往南可達左權縣的207國道;北部有東西向榆邢二級公路穿過和順縣城,往東約129km通至邢台市,往西北約136km可達晉中市。縣級公路範圪線(範莊一昔陽圪塔店)和松白線(松菸—邢台白岸)均為出省公路。

礦井通往河北省的出省公路一主二輔共三條,即榆邢線、範圪線和松白線,年運輸能力為400-500萬噸。

鐵路方面,陽涉鐵路在井田西北邊界通過,該鐵路於2023年l0月全線貫通,具有1700萬噸/年的運輸能力,往北約80km在陽泉與石太綫接軌,往南約110km在涉縣與邯長鐵路相接。可以通過石太綫、邯濟線、兗新線向東部以及京廣線、京九線、京滬線向南北方向運輸,煤炭可以銷售到山東、河北、河南、江蘇、湖北及湖南等省市。本礦東北距陽涉鐵路會裡站16km,南距左權縣寒王發煤站5km。

3礦井建設及生產規模

山西省和順天池能源有限責任公司前身為和順縣縣營古窯煤礦。後者於2023年建礦,2023年投產,屬地方國有煤礦。該礦主採15號煤層,有生產礦井兩對(1號井和3號井,2號井因井筒塌方於2023年報廢),井型均為斜井。

礦井面積9.744k㎡,刀柱式採煤,設計生產能力15萬噸/年,實際生產能力9萬噸/年。在改擴建前,該礦井已停採3號煤層,只開採15號煤層。

在改擴建前,該礦井已停採3號煤層,主要由於3號煤層是區域性可採煤層,且可採厚度較低,滿足不了礦井實際生產的需要。3號煤層的採空區主要位於一採區的中東部區域、二採區西南部小塊區域和三採區東南邊界的小塊區域。目前該礦井只開採15號煤層,15號煤層的採空區範圍主要位於一採區大部、二採區和五採區部分區域。

2023年依據設計進行了改擴建,首先在1150m水平對15號煤層進行了改擴建,現已形成了一套完整的生產系統。礦井採用斜井開拓,綜合機械化開採。設計生產能力為120萬噸/年,設計服務年限49.

7年,主要煤層15號煤層服務年限為42.7年。

改擴建後其開拓方式為斜井開拓,礦井布置五個井筒,副斜井利用原大糧溝提公升斜井,擔負3號煤層1240m水平和15號煤層1150m水平的矸石、裝置、材料及人員的公升降任務;主斜井利用原3號斜井,擔負兩個水平的煤炭的提公升;原3號回風斜井改為15號煤層1150m水平專用進風井;新建回風立井,擔負全礦兩水平回風,布置在101號鑽孔南103m處。

設計單水平開採,水平為1150m水平,沿15號煤層布置水平大巷,開採15號煤層。

採煤方法為:15號煤層綜採。

該礦大巷煤炭運輸方式:所有主要運輸大巷,包括井筒、上下山、順槽均採用膠帶輸送機運輸。大巷輔助運輸方式有架線電機車運輸、蓄電池機車運輸方式,礦車選用mg1.

1—6a型1噸固定箱式礦車。

礦井排水採用**集中式排水,在副斜井井底水平設**水幫浦房及水倉,集中排放。

供電為:主供電電源引用和順縣110/35/10.5kv變電所35kv母線;備用電源引自石港口水泥廠35kv變電所35kv母線。

地面負荷主要集中副斜井井口、主斜井井口、回風井井口三處。

1地質賦存條件

1.1地層

井田範圍內賦存的地層包括奧陶系中統峰峰組、石炭系中統本溪組、石炭系上統太原組、二疊系下統山西組、二疊系下統下石盒子組、二疊系上統上石盒子組和第四系。出露地層為二疊系中統上石盒子組,中統下石盒子組。

圖1-1井田地層綜合柱狀示意圖

1.2構造

通過地質勘探和礦井地質工作,尤其是改擴建後的三維**勘探和補充勘探,對礦井地質構造有了較詳細的認識。總體而言,煤礦內構造簡單,地層總體呈走向北東,傾向北西的單斜構造,地層傾角平緩,一般在15°左右。區內發育寬緩的小規模褶皺9個,其中背斜4個、向斜5個。

斷層63條,其中,正斷層56條、逆斷層7條。

2煤層2.1含煤性

井田內主要含煤地層為二疊系下統山西組和石炭系上統太原組。其中:太原組地層平均厚度129.

33m,煤層總厚7.84m,含煤係數6.06%,主要含煤11層,自上而下編號為8上、8、9上、9、10、11、12、13、14、14下、15號煤層,其中15號煤層為穩定的全區可採煤層,8號煤層為較穩定的區域性可採煤層,14號煤層為不穩定的區域性零星可採煤層,其餘煤層均為不可採煤層。

山西組地層平均厚度67.07m,煤層總厚2.69m,含煤係數4.

01%,其中3號為不穩定的大部可採煤層,2號煤層不穩定的零星可採,其餘煤層均為不可採煤層。井田內含可採煤層三層(3、8、15號煤層)。其中15號煤層條件最好,厚度大而且穩定,是目前開採的主要物件。

表1-2 可採煤層特徵一覽表

15號煤層位於太原組下段中下部,煤層埋深在83.78-602.96m之間,平均330.

92m,厚度在0.45-5.71m之間,平均4.

18m。下距奧灰36.19-50.

02m。該煤層在煤礦內層位穩定,在全礦井絕大部分區域內可採,僅中南部的409號孔一帶和415鑽孔以西區域性不可採(厚度0.45m),存在4處沖刷無煤區。

該煤層含夾矸0-4層,礦井西南部基本不含夾矸,東南部常含夾矸1層,北部、中北部均含夾矸。中西部和東北部常含夾矸2層以上,而在313孔、306孔一帶可含3-4層夾矸。圖4-4反映了15號煤層的厚度變化情況,其變化規律性較明顯。

在橫向上,礦井東北部最厚,向西南部逐漸減薄,而在409-407-415一帶又存在乙個薄煤帶。煤層變異係數36%,可採性指數0.96。

頂板岩性多為泥岩,節理、裂隙發育,區域性為炭質泥岩、中粒砂岩。底板岩性多為灰色鋁質泥岩,質軟、節理較發育。該煤層為大部可採的穩定煤層。

3開採技術條件

3.1開採方法

目前開採15號煤層,開拓方式採用斜井開拓,綜合機械化、全冒落管理頂板方式、綜合機械化採煤工藝。

3.2煤層頂底板工程地質特徵

15號煤層老頂多為粗砂岩、中砂岩或中粗砂岩,極區域性地帶為含礫粗砂岩,其厚度在0-21.71m之間,平均10.22m。

在橫向上,礦井西北部和東南部厚度相對較大,向東、向西減薄。有時含有細砂岩或砂泥互層的直接頂,厚度0-8.10m,平均1.

77m。此外,部分地區含有炭質泥岩、泥岩或粉砂岩偽頂,底板多為鋁質泥岩,區域性為泥岩或砂質泥岩,質軟、節理發育,厚度0-1.40m,平均0.

02m。二採區15號煤層頂板物性特徵為:比重2.

65-2.75g/cm,平均2.70 g/cm;孔隙率1.

30-7.00%,平均3.69%,含水量0.

20-0.90%,平均0.39%(表6-1),抗壓強度31.

60-105.60mpa,平均65.25mpa,抗拉強度1.

77-4.00mpa,平均2.80mpa(表6-2)。

底板特徵:密度平均2.72g/cm;孔隙率平均3.

45%,含水率0.72%;含水量0.40-0.

90%,平均0.48%;軟化係數0.21-0.

54,平均0.37;抗壓強度13.73-38.

93mpa,平均24.99mpa,抗拉強度0.20-1.

57mpa,平均1.07mpa。

礦井15號煤層老頂屬ii級3類,即穩定來壓明顯頂板;直接頂屬於2類中等穩定頂板;底板屬iv類中硬底板。其底板偏軟,而頂板在偽頂發育地帶可能會發生冒落。

4水文地質

井田範圍內無常年性河流,僅在雨季溝谷內才有流水。各主要含水層的補給**主要為大氣降水,其特點是受氣候變化及地理環境影響很大,在雨季當大氣降水滲入地下形成地下徑流後,往往順岩層傾斜方向流動,在被切割的地方就以泉的形式出露,其餘即潛向地層深部。地下水的排洩以水井取水、泉、礦井排水為主。

本地區供水水井主要分布在第四系沖積層內,為第四系孔隙含水層的主要排洩方式。二疊系及石炭系砂岩裂隙含水層除了個別水井取水外,主要以泉及礦井排水的形式排洩。奧陶系石灰岩含水層的水主要以泉的形式排洩。

區內斷層不甚發育,地下水通過斷層進行補給排洩的可能性不大。

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