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1、山西潞安环保能源开发股份有限公司 常村煤矿S6采区S6-8综放工作面开采设计说明书前 言第一节 概 况一、地理位置、隶属关系、交通山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿(以下简称常村煤矿)位于山西省屯留县东部,沁水煤田东部中段,地理坐标东经11254261125929,北纬361651362609。行政区划属山西省长治市屯留县管辖。本区范围北以文王山南断层为界,南以安昌断层、藕泽断层及绛河北岸最高洪水位线保护煤柱为界,东邻王庄井田,西邻屯留井田。井田东西宽7.4 km,南北长17 km,面积约为107.3818km2。本区北距太原市200km,南距长治市23km,东距长治火车站15km,交通
2、十分便利。井田中部有东西向309国道穿过,南北向208道从本区东部通过,另外本矿还建有铁路专用线。见交通位置图。二、企业性质潞安矿业(集团)有限责任公司,是2000年在原潞安矿务局的基础上改制成立的,属山西省授权经营的12户国有重点企业,全国500家最大工业企业之一。2001年7月19日,经山西省人民政府晋政函2001202号文件批准, 以山西潞安矿业(集团)有限责任公司作为主发起人,联合郑州铁路局、日照港(集团)有限公司、上海宝钢国际经济贸易有限公司、天脊煤化工集团有限公司和山西潞安工程有限公司五家单位共同发起设立山西潞安环保能源开发股份有限公司。 山西潞安环保能源开发股份有限公司顺应市场经
3、济新形势的要求,积极迎接全球经济一体化带来的机遇和挑战,正在进一步深化体制机制改革,全方位大力实施建设中国潞安的发展战略,力争在不久的将来,建设成为一个高效率、高效益、高技术、高管理,四跨经营的大型现代化企业集团。三、工作面生产能力及可开采时间常村煤矿生产能力核定为7.0Mt/a,截止2012年底3号煤保有资源储量为678.64Mt,保有可采储量257.27Mt; 153号煤保有资源储量为138.18Mt,保有可采储量34.92Mt。矿井的服务年限为29.71a。矿井现开采N3采区、S6采区。其中S6采区位于井田东南部,东西宽约3.4km,南北长约3.1km,面积约5.66km2。S6-8工作
4、面东北接S6轨道上山、东邻S6-5工作面(未布置)、西邻S6-7工作面,本次设计S6-8生产能力为2.4Mt/a,工作面开采煤层为3#煤层,探测平均厚度为5.81m。经计算S6-8工作面可采储量为160万吨,工作面可开采时间约为7.83个月。第二节 设计的主要依据1、国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局于2008年7月下发安监总煤行2008130号文国家安全生产监督管理总局 国家煤矿安全监察局关于加强煤矿放顶煤开采安全管理工作的通知2、山西省煤炭工业局下发晋煤安发2008702号文关于转发的通知3、山西省煤炭工业厅晋煤安发2009118号关于山西省放顶煤开采工作面设计审批和验收工作方案
5、的通知;4、山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿放顶煤工作面设计委托书;5、山西省煤炭地质114勘查院编制的山西潞安环保能源开发股份公司常村煤矿生产矿井地质报告(2013年)及批文;6、中华人民共和国国土资源部2001年颁发的采矿许可证;7、煤炭工业太原设计研究院于2005年编制的山西潞安环保能源开发股份公司常村矿井西坡风井初步设计安全专篇;8、有关防灭火、防治水的设计规范;9、煤矿安全规程(2011年);10、煤炭工业矿井设计规范(GB50215-2005);11、煤、泥炭地质勘查规范(DZ/T0215-2002);12、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程;13、矿井通风
6、安全装备标准(GB/T50518-2010);14、矿井抽放瓦斯工程设计规范(MT5018-96);15、煤矿瓦斯抽放规范(AQ1027-2006);16、煤矿防治水规定;17、常村煤矿提供的工作面回采地质说明书等有关资料。第三节 设计的指导思想与主要特点一、设计的指导思想本着“安全第一、预防为主、综合治理”的基本原则,以国家颁布的有关安全生产法令、法规,以及规程、规范和标准为依据,建立健全和完善煤矿放顶煤工作面安全管理,增强放顶煤工作面的综合抗灾能力和安全程度,确保安全高效生产。以经济效益为中心,以安全可靠的采掘运设备为保障,以现代化管理模式为手段,确保将该矿井建成生产系统和环节布局合理,技
7、术先进,设备可靠,经济效益佳,并能与现有各系统衔接顺畅,配套协调,以使常村煤矿成为更安全、高产、高效之现代化矿井。二、设计的主要特点1、在矿井已形成的生产系统的基础上,充分利用已有巷道、设施和设施,合理确定回采工作面的参数及巷道布置,保证采掘衔接顺利。2、工作面采用走向长壁一次采全厚综采放顶煤采煤法。3、工作面采用“一进两回”的通风方式:回风顺槽沿3号煤层顶板布置,轨道顺槽和胶带顺槽沿3号煤层底板布置,有效解决工作面的瓦斯超限问题。第四节 存在的主要问题与建议一、主要问题3号煤上部发育有7、8、9、10、11、12号6个砂岩含水层,除7、8号含水层距3号煤层较近外,其它含水层距3号煤层较远,而
8、7、8号含水层为弱含水层。因此,各含水层水对巷道掘进影响不大。根据瞬变电磁勘探,工作面范围内3号煤层顶板7、8、9号含水层基本不含水。另S6-8工作面属于承压开采区域,煤层底板标高为+513+580m该矿奥灰水水位标高为639m,承压59126m高水柱,断层和陷落柱可能导通含水层,进行采掘工程时要坚持“预测预报、有掘必探、有采必探,先探后掘、先探后采”的原则。二、建议常村矿井为高瓦斯矿井,煤尘具有爆炸危险性,瓦斯问题直接影响矿井生产。建议在今后的补勘工作中,进一步查明S6-8工作面瓦斯的赋存状况,为矿井治理瓦斯提供更丰富、可靠的地质资料。S6-8工作面为带压开采,虽然山西省144煤田地质勘探队
9、山西省屯留县沁水煤田潞安矿区常村精查勘探区地质报告(1979年)已按有关规范进行了评价,奥灰水对煤层开采无影响,但是矿井突水受多种因素影响,如果遇导断层或陷落柱,水文地质条件将趋于复杂。生产过程中需总结经验,采取防范措施。第一章 采区概况及地质特征第一节 矿井概况一、矿井四邻关系常村井田东邻王庄煤矿,西邻余吾煤业有限公司,东北部邻漳村煤矿,南部邻古城煤业有限公司,西南部邻郭庄煤业有限责任公司。周边矿井目前均无越界开采行为,基本情况如下图1-1-1。郭庄煤业有限责任公司:采矿许可证号为1400000622546,是山西省潞安矿业(集团)有限责任公司控股企业。始建于1988年,1996年建成投产,
10、设计年产原煤60万t/a,开采山西组3号煤层,采用一对立井单水平开拓方式,走向长壁式倾斜分层采煤法。经技术改造,2007年核定生产能力90万t/a,仍开采3号煤层,采煤方法为走向长壁式综采放顶煤。经鉴定属低瓦斯矿井,煤尘有爆炸危险性,3号煤层属不易自燃煤层,2010年矿井正常涌水量39m3/h,最大涌水量50m3/h。王庄煤矿:采矿许可证号为1000000120131,许可证有效期2001年11月2031年11月,是山西潞安环保能源股份有限公司下属企业之一。采用主斜井结合盘区石门,上下山开拓方式,采煤方法为走向长壁式综采放顶煤。现开采山西组3号煤层,2006年矿井核定生产能力为710万t/a。
11、经鉴定属低瓦斯、局部(52、62采区)为高瓦斯区,煤尘有爆炸性,3号煤层属不易自燃煤层,2010年矿井正常涌水量为337.00m3/h,最大涌水量为374.00m3/h。漳村煤矿:采矿许可证号为1000000120133,有效期自2001年11月至2031年11月,是山西潞安环保能源股份有限公司下属企业之一。开拓方式为斜立井混合开拓,采煤方法为走向长壁式综采放顶煤。现开采山西组3号煤层,2008年核定生产能力为400万t/a。经鉴定属低瓦斯矿井,煤尘具有爆炸性,3号煤层属不易自燃煤层,2010年矿井正常涌水量为300m3/h,最大涌水量为370m3/h。余吾煤业有限公司:采矿许可证号为1000
12、000720109,许可证有效期为2007年11月16日至2036年12月31日,是山西潞安环保能源股份有限公司下属企业之一,采用中央立井开拓方式,采煤方法为走向长壁式一次采全高。现开采3号煤层,2006年核定生产能力为270万吨/年。经鉴定属高瓦斯矿井,煤尘有爆炸性。2010年矿井正常涌水量为160m3/h,最大涌水量311.5m3/h。古城煤矿是王庄煤矿接替井,拟建生产能力1000万t/a矿井。在建矿井。周围煤矿因为边界都留有保安煤柱,井田内无小窑,故对本矿的安全生产影响不大。二、开拓方式常村煤矿采用立井开拓方式,工业场地布置有主立井、副立井和回风立井。为解决矿井南翼S5、S6采区的通风问
13、题,2005年在西坡村的西南侧约5 km处新建了西坡进、回风2个立井。1、主立井主立井井筒净直径为6.5m,井筒深度497.0m,提升机为引进德国SIEMAG公司的5绳摩擦提升机,提升容器为一对30t箕斗,井筒装备为槽钢组合罐道梁空心矩形钢罐道。主立井井筒断面见图1-1-2。2、副立井副立井井筒净直径为8.0m,井筒深度447.0m,装备两套提升设备,双罐提升机为引进德国EPR公司制造的4绳摩擦式提升机,滚筒直径3500mm。单罐提升机引进德国EPR公司制造2绳摩擦式提升机,滚筒直径3500mm。井筒内装备有梯子间,担负全矿井的辅助提升任务,兼做矿井主要进风井和安全出口。井筒装备为槽钢组合罐道
14、梁空心矩形钢罐道。副立井井筒断面见图1-1-3。3、回风立井回风立井净直径为6.5m,井筒深度375.7m,装备有梯子间,通风机为AGF606-4.0-2.4-2型轴流式通风机两台,一用一备,配套电机额定功率为4000 kW,主要担负矿井的+520 m水平北翼采区和前期南翼部分采区的回风任务,兼做安全出口。回风立井井筒断面见图1-1-4。4、西坡进风立井西坡进风立井井筒净直径为6.0m,井筒深度403.8m,装备有梯子间,主要担负矿井的+520m水平南翼采区的进风任务,兼做安全出口。西坡进风立井井筒断面见图1-1-5。5、西坡回风立井西坡回风立井井筒净直径为6.0m,井筒深度359.0m,装备
15、有梯子间,通风机为AGF606-4.0-2.4-2型轴流式通风机两台,一用一备,配套电机额定功率为4000kW,主要担负矿井的+520m水平后期南翼采区的回风任务,兼做安全出口。西坡回风立井井筒断面见图1-1-6。三、水平划分常村煤矿3号煤划分为两个水平,第一水平为+520m水平(目前的生产水平),开采3号煤浅部,采用4条南翼、5条北翼大巷布置:在3号煤层底板岩石中设一条水平轨道大巷,在3号煤层中设一条胶带输送机大巷和两条回风大巷,北翼较南翼多布置一条进风行人大巷。第二水平为+470m水平,开采3号煤层的深部,现已开展各项审批手续。四、采区划分及开采现状依据充分利用永久建筑的煤柱线作为采区边界
16、和保证采区合理开采范围等原则,设计将+520 m开采水平划分为9个采区,分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6、N1、N2、N3,其中S1、S2、S3、S4、N1、N2采区已经基本采完。目前正在开采工作面有S6-7、N3-7和N1-3综采放顶煤工作面。常村煤矿+520m开采水平采区划分及开采现状如图1-1-7所示。 图1-1-7 常村煤矿+520 m开采水平采区划分及开采现状五、生产系统1、提升系统本矿目前正在运行的提升设备有主立井提升设备和副立井提升设备。主立井担负全矿原煤提升任务,在井底设有容量2000 t的缓冲煤仓,井口地面标高937.3 m,井深497 m,井筒直径6.5 m,组合钢
17、罐道,装备一对30 t同侧装卸式五绳箕斗。提升设备为一台引进德国SIEMAG公司制造的五绳落地式多绳摩擦轮提升机(Dg=5 m、Fm=110 t、Fc=30 t、i=1、0.25、Vm=13 m/s);配2台1DQ5040-7AA06-Z型同步电动机(22000 kW、49.65 r/min 、1550 V);电气传动系统采用德国西门子公司模拟交交变频矢量控制同步电机系统,控制系统采用S7-400控制器,传动控制系统采用SIMADYNC模拟控制系统。首绳为英国BRIDON公司制造的635-FO-1670型镀锌钢丝绳(直径50 mm、单重9.08 kg/m、拉断力总和1593 kN/根)共5根;
18、尾绳为鞍钢制造的P17728(849)扁股钢丝绳,共3根。主井井架为单斜撑钢结构井架,井架上天轮中心到井口高58 m,下天轮中心到井口高50 m,天轮直径5 m。一次提升循环时间为T=75.5 s,目前核定提升能力(330 d、18 h)7.02 Mt/a。副立井担负人员、矸石、材料、设备和大件的提升任务,井口轨面标高937 m,提升高度420 m,井筒直径8 m,组合钢罐道,装备两套提升容器,一套是两个3 t矿车双层单车罐笼(每次可提升2辆3 t矿车或87人,最大提升负荷为18 t),另一套为长材罐平衡锤(可提升12 m长材或20人,最大提升负荷为4 t)。双罐提升机为引进德国EPR公司制造
19、的4绳落地式多绳摩擦轮提升机(Dg=3.5 m、Fm=41.6 t、Fc=10.6 t、i=1、0.25、Vm=8 m/s);配1台瑞典ABB公司制造的LC1903型直流电动机(900 kW 、43.7 r/min 、390 V)。控制系统采用AC800控制器,传动控制采用TYRAK系统,监控采编采用MasterView320系统,编程维护系统采用AS140工程站。首绳为英国BRIDON公司制造的625FC(12/6+6/1)镀锌钢丝绳(直径40 mm,单重4.56 kg/m、拉断力总和852 kN/根)共4根;尾绳为347WSC平衡钢丝绳(直径40 mm,单重6.39 kg/m)共3根。长材
20、罐提升机为引进德国EPR公司制造的2绳落地式多绳摩擦轮提升机(Dg=3.5 m、Fm=19.8 t、Fc=2 t、i=23.5、0.25、Vm=6.5 m/s);配1台瑞典ABB公司制造的LAB355LC型直流电动机(260 kW、834 r/min、425 V)。控制系统采用MasterView200控制器,传动控制采用TYRAK系统,监控采编采用MasterView320系统,编程维护系统采用AS140工程站。首绳为英国BRIDON公司制造的625FC(12/6+6F/1)FC镀锌钢丝绳(直径35 mm,单重4.56 kg/m、拉断力总和852 kN/根)共2根;尾绳为347WSC平衡钢丝
21、绳(直径27 mm)共3根。上述两套副井提升设备共用一个井架,井架高度28.8 m。2、运输系统1)辅助运输系统常村煤矿现有的辅助运输系统为:大巷采用12 t蓄电池式电机车牵引900 mm轨距、3 t系列矿车,运送物料和人员;采区材料巷(材料上、下山)采用英国产700型卡轨车、DXP60型防爆蓄电池单轨吊和DZ1800型柴油机单轨吊辅助运输;工作面采用单轨吊运送物料。井下目前有25台单轨吊、5部卡轨车。大型设备、物料运送:副井井底车场+520m水平大巷16t换装站卡轨车运至单轨吊换装站单轨吊至各工作面卸料点。日常生产材料:副井井底车场+520m水平大巷各采区车场单轨吊至各工作面卸料点。人员运送
22、:副井井底车场等侯室520大巷人车各采区候车点S翼猴车至回采工作面。2)煤炭运输系统在+520m水平胶带大巷南北两翼各装备一条带宽1200mm固定式钢丝绳芯胶带输送机,各工作面的原煤分别由顺槽输送机转载到各采区胶带输送机上,再经采区煤仓给煤机落到+520m水平胶带大巷胶带输送机上。然后转载到现有的+520m水平井底煤仓(螺旋立煤仓),原煤由+520m水平井底煤仓下的定量装载输送机装入30t箕斗后提升至地面。3、通风系统目前,常村煤矿矿井通风方式为主立井、副立井、西坡进风立井进风,回风立井、西坡回风立井回风的分区域并列式通风。全矿井总进风量为45600m3/min,总回风量为45600m3/mi
23、n,其中:主立井、副立井进风量为25440m3/min,回风立井回风量为24450m3/min,西坡进风立井进风量为20160m3/min,西坡回风立井回风量为21150m3/min。回风立井安装有轴流式通风机,型号为AGF606-4.0-2.4-2,电机额定功率为4000 kW,一台运转,一台备用。西坡回风立井安装有两台型号为AGF606-4.0-2.4-2型同等能力的轴流式通风机,电机额定功率为4000 kW,一台运转,一台备用。 4、排水系统常村煤矿排水系统为单水平开采直接排水系统,在副立井井底+520m水平设主排水泵房,内设5台MD280658型水泵(配6 kV、710 kW电动机),
24、沿副立井敷设37711排水管2趟,排水高度420m。正常涌水期间一趟排水管工作,一趟排水管备用,最大涌水期间,两趟排水管全部工作。正常涌水时2台水泵并联工作,2台备用,1台检修,每台水泵排水能力280m3/h,满足全矿井排水的要求。在副立井井底布置有效容量为4980m3的井底水仓,水仓采用主、副水仓分别布置形式。5、矿井压风系统常村煤矿向井下提供压缩空气的地面空气压缩站有中央压风机房和西坡压风机房。中央压风机房现有型号为SA-250W-6K压风机5台(两用两备一检修),由北京复盛公司生产,配套电机功率250 kW,台排气量40.5m3/min,排气压力0.85MPa。中央压风机房主要向井下S3
25、采区、S4采区、N1采区、N2采区、N3采区、S+520大巷、N+520大巷、+470水平、主井装载系统、副井提升操车系统、井下单轨吊道叉及换装站供风。西坡风井压风机房有型号为SA250-6K-T压风机3台(一用一备一检修),由北京复盛公司生产,配套电机功率250 kW,每台排气量40.5m3/min,排气压力0.8/0.85 MPa。西坡风井压风机房主要向井下S5采区、S6采区及其采区使用单轨吊道叉及换装站供风。矿井主要用风设备为采掘工作面风动设备及压风自救装置救灾用风。6、供电系统常村矿110 kV变电站是矿区的一座中心变电站,共有四回路,两回电源引自库西开闭站,导线型号为LGJ-300m
26、m2,长度3km;另两回引自五阳电厂,导线型号为LGJ-240mm2,长度16km。该变电站设三台主变压器,容量为31.5 MVA,电压等级为110/35/6 kV,运行方式为两台运行一台备用,据调查该变电站现35kV侧负荷为50MW,6kV侧负荷为10MW,现已满负荷运行,而且35kV部分已没有备用间隔,6kV部分还有备用间隔。7、瓦斯抽放系统常村煤矿2012年矿井瓦斯绝对涌出量为114.63m3/min,相对涌出量为8.51m3/t。常村煤矿目前采用地面永久泵站及井下移动泵站高、低负压综合抽采,共计敷设高、低负压抽采管路51000m,其中高负压抽采管路 43000m,低负压抽采管路8000
27、m。主要采用边掘边抽、采前预抽、边采边抽、采空区裂隙带抽采、埋管抽采。随着移动泵站的投运,抽采系统得到了明显改善,解决了抽采负压不足的问题,移动泵站投运后,主要用于综采工作面边采边抽及采空区裂隙带抽采,2011年常村煤矿顺利实现了抽采达标。常村煤矿地面永久抽采瓦斯系统于2006年8月开工建设,2007年1月建成开始运行。地面瓦斯抽采泵站共安设7台2BEC72型水环式真空泵,高负压系统为两台运转,两台备用,一台检修(每十天切换一次);低负压系统为一台运转,一台备用。额定最大抽采量为525m/min,额定最大抽采负压为80kPa,电机额定功率710kW。地面瓦斯抽采泵站目前平均抽采负压49kPa,
28、管道混合气体流量450-475m/min,平均瓦斯浓度约8-10%,纯瓦斯流量约45-55m/min。井下移动抽采泵共安设六台2BEY52型水环式真空泵,S3、S5、N3采区各两台,一台运转,一台备用。额定最大抽采量为280m/min,额定最大抽采负压为80kPa,电机额定功率355KW。截止2010年10月份全部正式投运,移动泵站主要用于抽采综采工作面的边采边抽、采空区裂隙带抽采、埋管抽采,进行低负压瓦斯抽采。8、监测监控及通讯系统1) 矿井监测监控系统常村煤矿属高瓦斯矿井,不易自燃煤层,目前矿井装备有一套KJ95N安全生产监控系统,该系统目前就运行于千兆环网平台上,该系统符合煤矿安全监控系
29、统通用技术要求(AQ6201-2006)和国家安全生产监督总局颁发的煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029-2007标准)。目前矿井下瓦斯监控系统共安装有监控分站106余台,对井下各采掘工作面、各进回风巷、总回风巷及煤溜一条线系统、主扇、井下固定及移动避难硐室等地方的各种环境及工况参数进行24小时不间断监测。系统具备甲烷电、风电闭锁装置的全部功能。目前共安装瓦斯传感器152台、风速传感器43台、CO传感器76台、温度传感器27台、开停传感器257台、风门传感器15台、负压传感器4台、烟雾传感器50台,各类传感器共计930余台(套)。目前KJ95N型安全监控系统在地面中心站配备有两
30、台监控主机,实现双机冗余热备份,当一台出现故障时,可自动切换到另一台,防止了数据丢失或控制失控,并配有图形工作站及打印机,具备声、光报警、显示、存储、浏览和打印报表的功能。同时监测监控系统通过专用监控服务器与矿井“安全生产信息网络系统”实现了联网,在矿井任何地方、办公室都可通过工作站浏览、共享监控系统的各种信息。并且与集团公司安全监控网联网,将系统实时监测的信息上传公司监控网络,实现了对安全监测数据的远程监控。2)井下作业人员管理系统常村煤矿目前使用的人员定位跟踪系统是KJ251A型系统,该系统覆盖了井下所有巷道、工作面,所有下井人员全部佩戴有人员定位识别卡,做到了100%人员覆盖和地点覆盖。
31、该系统建立有独立的百兆光纤环网平台,具备自愈、自检功能,系统安装的后备电源系统停电后能保持不小于两小时的不间断监测。该系统符合煤矿安全监控系统通用技术要求(AQ6201-2006)和国家安全生产监督总局颁发的煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029-2007标准),同时该系统还担负矿井车辆运输管理定位,对矿井生产使用的各种车辆进行跟踪定位,方便于矿上运输车辆调度。目前矿井上下人员定位系统共安装定位交换机9台,定位分站46台,读卡器178台,人员定位识别卡6500张,车辆定位卡1350张。该系统采用主副机双机热备功能,可实时查看井下人员工作分布地点,并可实时跟踪,并可以对历史轨迹进行
32、再现,并且具有危险区域报警功能,非指定人员进入专属区域会在地面主机上发出声光报警信号。井口设有人员定位检卡系统,该系统采用国内先进的八点人脸识别,可在15-20m范围内实现人员的人脸识别,实现全面检卡。同时人员定位系统通过专用监控服务器与矿井“安全生产信息网络系统”实现了联网,在矿井任何地方、办公室都可通过工作站浏览、共享系统的各种信息。并且与集团公司安全监控网联网,将系统实时监测的信息上传公司监控网络,实现了对井下作业人员信息的远程监控。3)产量监测系统矿井现装备有ICS-XB型电子皮带秤计量系统,实时计量矿井产量情况,并将产量数据通过煤矿安全监控专网传送到各级监控中心和管理部门。4)通讯联
33、络系统矿井目前井下使用的通讯联络共有三种系统,分别是调度电话通信系统、无线小灵通通讯系统、应急救援紧急扩音通讯系统。调度电话通信系统:使用哈里斯H20-20 IXP2000/S R交换机,装机总容量512门,现装机256门,目前井下共使用电话210余部,覆盖井上下生产作业地点、机电硐室、避难硐室、大巷车场等,地面调度指挥中心使用四台双手柄2B+D调度台,可以实现强拆、强插、群呼等功能,与主扇、主排水泵房、主要变电所均设有直通电话。同时利用光纤传输及PCM交叉复用技术,以及全数字SDH网络构建了常村煤矿到西坡风井、温庄煤业、潞阳公司各矿的远距离调度通信系统。调度指挥中心使用电话全部实现录音。无线
34、小灵通系统:目前信号覆盖了井下主/副井口/底,S/N520大巷、各采区轨道上下山,方便了井下流动作业人员的通讯联络。应急救援紧急扩音通讯系统:在S6采区安装了安全避险应急救援紧急喊话系统,覆盖了S6采区各巷道,工作面、S6救援舱等地方,在巷道中每100m安设一台扩音喊话器,通过井上下环网与调度指挥中心可以实现双向喊话通信,一旦出现紧急情况,可以在指挥中心与井下进行紧急喊话通信。9、压风系统矿井中央工业场地地面压风机房选用3台SA-250W-8.5螺杆式压缩机和两台SA-250W-6k螺杆式压缩机。单台排气量40.5m3/min,额定排气压力0.85Mpa,配6kV,250kW电动机。矿井西坡风
35、井场地地面压风机房选用3台SA250-6K-T型螺杆式压缩机。单台排气量40.5m3/min,额定排气压力0.85/0.85Mpa,配6kV,250kW电动机。压风干管沿副立井和西坡进风立井井筒敷设,将压缩空气送至井下各用风地点。矿井压风自救系统:(1)设置压风自救系统,压风自救装置安装在回采工作面巷道内的压缩空气管道上。(2)每个压风自救系统一般可供58人使用,压缩空气供给量,每人按0.3m3/min计。压风自救装置设置在距离采掘工作面2540m巷道内、工作面顺槽间隔50m安设一组阀门。压风管路设减压装置、消音装置、过滤装置和控制阀,压风出口压力在0.10.3兆帕之间,供风量不低于0.3m3
36、/分钟人,连续噪声不大于70分贝。(3)在S6-8综采放顶煤采煤工作面轨道顺槽及胶带顺槽内敷设压风管路。压风自救系统安装位置必须是支架完好、无空帮空顶,地点宽敞的人行道侧。必须加强压风自救管理,及时维修,经常检修。9、井下紧急避险系统根据井下大巷和各掘进、回采工作面的长度,在S6采区设永久避难硐室,在S6-8工作面设置救生舱,永久避难硐室按照相关规定与要求设置,具有抗爆、防毒、防火、耐高温等功能,设置了防爆密闭、氧气供应、动力供应、监测监控、通讯及人员定位系统,硐室内储存的食物和纯净水可满足设计救援时间内人员的需求,直通地面的钻孔内设置食物输送管,可直接向硐室内输送流体食物,紧急避险系统稳定、
37、可靠。本矿井为高瓦斯矿井,下井人员都佩带OSR-40化学氧自救器,并且要求额定防护时间不低于30min。10、矿井供水施救系统煤矿企业必须按照煤矿安全规程的要求,建设完善的防尘供水系统;除按照煤矿安全规程要求设置三通及阀门外,还要在所有采掘工作面和其他人员较集中的地点设置供水阀门,保证各采掘作业地点在灾变期间能够实现提供应急供水的要求。要加强供水管路维护,不得出现跑、冒、滴、漏现象,保证阀门开关灵活。矿井供水施救系统水源引自工业场地生活给水系统。管道由应急钻孔通过束管引入井下,送至永久避难硐室供水点,并同时与井下消防洒水供水系统连接,设置阀门控制。在支管处设立三通,并加装闸阀和可调式减压阀,消
38、防支管和洒水栓可以兼作供水点。主管采用DN50无缝钢管,支管采用DN20无缝钢管。同时在永久避难硐室设置罐装纯净水供应急情况下使用。在工作面胶带顺槽、轨道顺槽设置有救生舱,从井下消防洒水管道引支管,并设置阀门与救生仓采用软连接的方式连接,作为救生舱内的供水水源之一。同时在救生舱内设置罐装纯净水供应急情况下使用。井下供水施救管路要采取保护措施,防止灾变破坏。每隔一个月对供水施救管路进行维护,定期检修、测试,防止管路出现跑、冒、滴、漏,保证在灾变期间提供应急供水。第二节 采区概况一、采区概况S6采区位于井田东南部,东西宽约3.4km,南北长约3.1km,面积约5.66km2。整体地势东南高西北低,
39、煤层底板标高为+510+595m,地表标高为+908.7+932.2m。3号煤位于山西组的中、下部,为全井田可采。根据临近1068、常61、常62号钻孔统计确定该工作面煤层总厚为5.785.85m,平均厚度为5.81m,含夹矸一层,平均厚度为0.3m。工作面顶底板岩性为:老顶为粉砂岩、平均厚度3.41m,直接顶为泥岩、平均厚度2.33m,直接底为泥岩、平均厚度1.15m,老底为细砂岩、平均厚度1.79m。二、巷道布置及生产系统服务于S6工作面的巷道有S翼轨道巷(S6轨道上山)、S翼5胶带巷(S6皮带上山)、S翼1回风巷(S61回风上山)、S翼2回风巷(S62回风上山)、S翼猴车巷,共5条巷道,
40、采区采用“三进两回”通风方式。在S6皮带上山安装一部胶带输送机,在S翼轨道巷(S6轨道上山)安装一部700型卡轨车,在S6采区中部设单轨吊换装硐室,在各工作面轨道顺槽安装NECD916型单轨吊将材料运进工作面。采区生产系统:(1)运煤系统S6-8工作面胶带顺槽胶带机S6皮带上山S翼5胶带巷S翼(41)胶带巷主井螺旋煤仓地面。(2)辅助运输系统1)运料:副立井S520水平运输大巷S6材料车场及斜巷S翼轨道巷S6采区轨道上山S6-8工作面轨道顺槽。2)运人:副立井井底车场S520水平运输大巷S翼猴车巷S6采区运输上山S6-8工作面轨道顺槽。3)通风系统副立井井底车场S520水平运输大巷S翼轨道巷S
41、6采区轨道上山S6-8工作面胶带顺槽 S6-8回采工作面S6-8轨道顺槽(S6-8回风顺槽)S6轨回联络巷(S6采区2#正头联络巷)S6采区1、2号回风上山S翼1、2号回风巷西坡回风立井地面。第三节 地质特征一、矿井基本地质情况1、含煤地层井田含煤地层为下二叠系山西组及上石炭系太原组,含煤地层总厚163.36m,含煤1017层,煤层总厚11.25m,含煤系数为6.9%。(1)山西组厚54.1m,含主要可采煤层3号煤层,煤层平均厚度6.05m,含煤系数11.20%,山西组顶底部、局部发育不稳定薄煤层13层,一般均不可采。(2) 太原组厚109.26m,含稳定的可采煤层15-3号煤层,不稳定的局部
42、可采煤层8、9、12、15-1、15-2号煤层及不稳定薄煤层6、7、8-1、11、13、14号等煤层,太原组煤层总厚5.2m,含煤系数4.8%。2、矿井地质构造(1)褶曲矿区姬村以东基本为一向西倾斜的单斜,发育有次一级轴向近南北向的褶曲,地层倾角3-7。姬村以西则以近南北向的相互平行的背、向斜为主,由东向西依次为姬村向斜、路村背斜、老军庄向斜、王村背斜、水东村背斜、宋村向斜和郭庄背斜,轴向均为近南北,在南北两端略有偏转,北端偏西,南端偏东,局部有一些东西向的小起伏。(2)断层截至2012年底,井田内发现有221条断层,其中由井巷、钻探工程揭露160个,落差大于20m的断层9条,落差较小的断层7
43、0个,该类断层落差一般小于5m;三维地震解释未经井巷、钻探工程验证的断层61条。除北部边界文王山南断层和东南边界的安昌断层、藕泽断层规模较大,由井巷工程和钻探工程揭露验证的断层较大的断层有F2、F3、FB-1以及F23与F17、F22等断层组成的断裂带,该类断层之间煤层走向较长时,作为划分采区的边界。2008年至2011年底,生产过程中井巷中揭露90条断层。矿区发育的正断层多为高角度,走向为近东西向,延伸较长。矿区发育的逆断层较少,断层较大的有F3、FB-1,逆断层走向为近南北向,倾角为45左右,延伸较短。(3)陷落柱在实际生产过程中,至2012年底先后揭露有39个大小不等的陷落柱,均对生产有
44、不同程度的影响。从实际揭露的陷落柱看,平面形态多为椭圆形,少数为近圆形,长轴多为南北向,短轴多为东西向,陷落柱长轴长度介于10200m,短轴长度介于8120m,最大面积达18992m2(X18),最小面积为64m2(X20)。除X6号陷落柱含水外(揭露时最大含水量为120m3/h,后逐渐减少,半年后为30m3/h左右,分析定为3号煤层顶板砂岩水),其他陷落柱不含水。另外,三维地震成果解释,未经井巷工程验证的陷落柱有69个。(4)岩浆岩本区无岩浆岩侵入。(5)构造类型本井田总体上为一向西倾的单斜,在此基础上井田东部发育有近东西向的波状起伏,西部近南北向的次级褶曲,伴有一定数量的断层和陷落柱,影响
45、煤层开采的主要构造因素为断层、褶曲及陷落柱,均对生产有不同程度的影响;采掘过程和三维地震勘查表明,有为数不少的陷落柱。综上所述,常村煤矿总体构造类型应属简单偏中等类型。3、煤层(1)3号煤层位于山西组的中下部,以其本身厚度大、层位稳定为重要对比标志,上距K8砂岩22.4243.3m。平均31.67m,下距K7砂岩顶面2.7018.85m,平均12.98m,煤层对比非常可靠。煤层厚度4.847.32m,平均厚度6.05m,结构简单,夹石13层,夹石厚0.10.3m,仅个别孔(1009号孔)夹石变厚达0.75m。该煤层控制研究程度较高,为稳定型全井田范围内可采煤层。(2)8-2号煤层位于太原组中上
46、部。上距3号煤层46.5866.66m,平均57.17m。下距9号煤层3.623.21m,平均9.68m,厚度01.73m,平均0.43m。属不稳定局部可采煤层。煤层顶板多为黑灰色厚层中粒砂岩。底板多为黑灰色粉砂岩。(3)9号煤层位于太原组中部,下距K4灰岩0.799.60m,平均3.69m,个别钻孔如2012、2023号钻孔,9号煤层直复于K4灰岩之上。厚02.21m,平均0.99m,属不稳定局部可采煤层。本区中部一般发育较好,多为可采厚度。夹矸03层,厚度及层数变化较大。向南、向北因下部夹矸增厚煤层分叉渐至尖灭。该煤层顶板多为黑灰色粉砂岩,底板多为黑灰色泥岩、粉砂岩等。(4)12号煤层位于
47、K4、K3石灰岩间。上距K4灰岩0.97.08m,平均3.68m。下距K3灰岩1.9211.7m,平均3.33m,厚01.02m,平均0.5m,结构简单,为单一煤层。属不稳定局部可采煤层。顶底板多为灰、黑色薄层粉砂岩或泥岩。(5)15号煤层实际为一煤层组,位于太原组底部,上距K2石灰岩2.714.57m,平均5.29m,一般发育15-1、15-2、15-3号煤层。1)15-1号煤层:煤层厚01.35m,平均厚0.62m。除南部冲刷带外,全区普遍发育,结构简单,为单一煤层。北部常村以北、中部南浒庄一带发育较好,多达可采厚度,属不稳定局部可采煤层。煤层顶底板多为灰黑色泥岩,炭质含量增高,变为炭质泥岩。2) 15-2号煤层煤层厚00.87m,平均厚0.57m。结构简单,为单一煤层。本区中部南浒庄一带发育较好,成片达可采厚度。其余地区仅有零星钻孔达可采厚度,属不稳定的局部可采煤层。煤层顶底板多为黑色薄层泥岩。3)15-3号煤层本区内北部大面积范围内,该煤层厚度较稳定,煤厚02.73 m,平均1.66 m。夹矸13层,除本区南部大面积同生冲刷外,一般均达可采厚度,局部顶底板及夹石为炭质泥岩。4、井田水文地质概况地表水系主要有南部的绛河及北部的阎村水库、常隆水库。绛河:由西向东流经本区南部,河床平缓开阔,一、二级阶地发育。据观测资料,流经本区南部最大流量1.46m
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