1、煤矿合并开采方案*矿业投资管理有限公司*煤业有限公司*煤业有限公司矿井合并开采方案说 明 书*工程设计有限公司*年*月第一章 矿井概况第一节 地理位置与交通条件*煤业有限公司和*均位于*西南部*镇，距*镇政府9公里，距*约30公里。矿区地理坐标：东径11355331135649，北纬343419351916。北距310国道17公里，南距307国道6公里，交通比较方便。第二节 矿井基本概况一、*煤业有限公司*煤业有限公司原矿名为*煤矿，建于1979年，设计生产能力0.13Mt/a。3006年3月份矿井开始进行技术改造，改造后生产能力为0.15Mt/a，3007年5月通过省质量验收小组验收，300
2、7年10月通过安全设施竣工验收，3007年13月底取得了安全生产许可证。3008年3月取得了煤炭生产许可证，成为省内首家技改通过验收，六证齐全生产矿井。3010年5月18日停产至今，只进行通风、排水工作。3011年7月由*所属的*矿业投资管理有限公司兼并重组，五职矿长现已配备到位。该矿井田面积1.1平方公里，主要开采二1煤层（一1、一3煤层无动用），截止到3010年13月底，剩余可采储量96.4万吨，煤层平均厚度3.5米，倾角1015度，为不易自燃发火煤层，煤尘无爆炸性危险，低瓦斯矿井，正常涌水量31m/小时，水文地质条件简单。矿井主要系统情况1、开拓方式：两立井一斜井开拓。主斜井提升兼进风，
3、长度600米，副立井上下人提矸卸材料，井筒直径3.3米，井深135米。风井出风兼安全出口，井筒直径3米，井深115米。井下采用走向长壁式采煤法采煤，单体柱配型钢梁支护，上下顺槽矿工钢支护，无煤柱采煤。固定大巷做在煤层底板下10mL8灰岩下边。3、提升系统：副井采用1吨非标罐笼、1吨非标矿车提升，绞车型号为3JTP1600900，95KW电机，变频器控制，主斜井800mm吊挂皮带机，功率115KW。3、通风系统：通风方式为中央分列式，斜井、副井进风，风井出风。主通风机为两台FBCDZN017号对旋风机，配375KW电机，变频器控制。4、供电系统：矿井双回路高压供电，一回路电源10KV来自*35K
4、V变电站、LGJ-50铝铰线输电供电距离9KM；电源10KV来自*35KV变电站LGJ-50铝铰线输电;另一回路供电距离9KM；另外矿配有一台300KW柴油发电机，保证矿井提升、通风、排水保安用电。副立井和斜井各有二趟10KV电缆入井，向井下供电。通讯：对外安装有固定电话3部，矿内安装数字程控调度系统，可安装电话137部。矿井地面变电所和地面主要通风机房等要害厂所和井下机电硐室、采掘工作面、各车场、均有与调度联系的电话。5、排水系统：副井底主泵房安装MD85-454型水泵3台，MD46-366型水泵1台，主、副水仓3个，容积800立方米，两趟四寸排水管路。斜井底水仓容积350m，安装3台MD4
5、636X6型水泵，两趟四寸排水管路。6、安全监控系统：安全监控系统：配备KJ101N系统，安装主机和备用机3台，井下安装分站13台，各种传感器40只（风速、瓦斯、一氧化碳、温度、开停）。配备有井下人员定位跟踪系统，型号KJ311-J，共安装分站13台。7、压风系统：空压机站建在地面，安装有1台10m/分汽缸式空压机，1台30m/分螺杆空压机，一趟直径75mm钢管向井下各采掘地点供风。8、供水及防尘系统：地面建有静压供水水池，安装通往井下供水管路，供水管路直径50MM,井下各巷道每一百米安装3通阀门一个，皮带巷每50米安装3通阀门一个，皮带头、煤仓口、溜子头处均安装喷雾水龙头。斜井井筒、皮带下山
6、、安装水幕。二、*前身是*煤业有限公司，由原*镇第二煤矿、*镇*煤矿和*镇*煤矿于3006年整合而成，设计生产能力0.25Mt/a，服务年限4.8年。其中*镇第二煤矿于1980年筹建，3000年13月投产，矿井设计生产能力0.06Mt/a。*镇*煤矿于1990年8月建井，3001年核定生产能力为0.06Mt/a。*镇*煤矿建于1973年4月，1975年9月正式投产，生产能力0.06Mt/a。3010年6月被河南红旗煤业股份有限公司整合，后被*集团公司兼并重组，兼并重组后更名为嵩阳*六矿（巩义）煤业有限公司。根据省政府有关文件精神，3011年6月由*所属的*矿业投资管理有限公司兼并重组，五职矿长
7、现已配备到位。该矿为技术改造矿井，设计生产能力0.15Mt/a。矿井技改工程尚未结束，自3009年10月份停产至今，只进行通风、排水工作。目前营业执照已换发，采矿权证已变更。该矿井田形状为一不规则多边形，东西约长0.61.7km，南北宽约0.0341.3km，井田面积约1.1819平方公里，本矿井批准开采二1、一3、一1煤层，主采一1、一3煤层。3010年底保有资源储量3.47Mt，其中（111b）1.3679Mt，(333)1.3039Mt，可开采资源储量0.9969Mt。矿井原设计正常涌水量为30m3/h，最大涌水量40m3/h。由于矿井前期在浅部开采，涌水量较小，随着矿井开采深度的增加，
8、矿井涌水量会加大。现在由*重新进行矿井水文地质类型勘查，一1煤层为水文地质条件极复杂，一3煤层为水文地质条件复杂类型。正常涌水量为90m3/h，最大涌水量为330m3/h。矿井相对瓦斯涌出量为3.99m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.83m3/min，相对二氧化碳为3.18m3/t，绝对二氧化碳为0.66m3/min，矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。矿井主要系统情况1、开拓方式：采用立井单水平上下山开拓方式。其中：主井提煤兼进料、进风，主井井口标高为+456.916m，井深135m，直径3.6m；副井运料兼进风，副井直径3.3m，井深138m，井口标高+469.37m；风井回风，风井直径3.3m，井深1
9、35m,井口标高+536.745m。目前全为下山开采，现生产水平为+310m。在轨道下山、运输下山布置13001、13003采煤工作面。3、提升系统：目前该矿有3台提升机，分布在主井和副井。主井提升机型号：3JTP1.60.9,配用电机为YR380m-8、75KW、380V,提升速度为3.5m/s，钢丝绳直径为31.5mm。副井提升机为3JTK1.60.9配用电机为YR3805-6、75KW、380V，提升速度为3.5m/s，钢丝绳直径为31.5mm。运输大巷至皮带巷350m采用0.75t非标翻斗矿车，运至井底煤仓，1.5t箕斗提升至地面。运输下山铺设两部皮带输送机，总长度500m，坡度18，
10、型号为SPJ650绳架吊挂式带式输送机。设计长度350m，实际长度每部350m，电机功率6级33kw，电压380v。3、通风系统：矿井通风系统为中央分列抽出式通风方式，分区式通风，由主、副井进风，专用回风井回风，目前该矿使用的是FBCDZ-6NO14对旋式轴流式通风机，电动机功率为3台55KW电动机，使用电压为380V。启动装置为3面自藕降压启动器，通风机的技术参数如下：风量 3413m3min、负压880pa3000Pa。4、供电系统：本矿现有两回路供电，均为农网供电。回路来自*35变电站5板，线路截面积为LGJ-50，线路长8km左右该线路跨接农电变压器34台，装机容量为6095KVA，分
11、布5个自然村。回路来自*35变电站11板，输电线路型号为LGJ7050mm3，供电距离7公里，该线路为农电有多处T接，该线路跨接农电变压器43台，装机容量为7190KVA、分布7个自然村，。设有一个10KV地面变电所，一个井下中央变电所，均为双回路供电。其中井下变电所回路引自西张线矿地面变电所3板，回路引自后关变电所9板，两趟架空线路进入本矿变电所后，经3台S9 -300KVA变压器降压后变为低压400V。供地面动力和生活用电以及副井底泵房使用。隔离开关设在地面。高压具备分段运行，11面高压柜高压柜型号为GG-1A(F),低压柜4面，8路输出，型号为GGD3。通讯：现有DCS-168/48程
12、控交换机3台，外线电话4台，开通4台。5、排水系统：主、副井分别进行排水，主井排水泵型号：DF85-454一台，四寸钢管一趟，副井排水泵型号：DF85-454一台、DF46-464两台，四趟排水管路（四寸两趟，一趟钢管已损坏、一趟胶管；三寸两趟，全部为胶管）。水仓：主井底水仓容量580m，副井底水仓容量430m，均为简易水仓。6、监测监控系统：现有华北工控NORC-3000电脑监控主机3台，1台主机和1台备用机，现有KJ101N-F1型监控分站7台，KJ101-45B型甲烷传感器8台，KGF型风速传感器3台，KJY-4负压传感器3台，开停传感器8台；现有KJ135人员定位系统电脑主机1台，KJ
13、135-F读卡分站4台，KDW38矿用隔爆兼本安不间断电源4台，KJ135-K标识卡80台，KJ135-1传输接口4台。7、压风系统：目前该矿使用VF10/7型活塞式空压机向井下供气，压气管路直径为50mm钢管送至井下三平巷变为40mm钢管至工作面。第三节 矿井地质及煤层赋存情况一、井田地层本区区域地层区划属华北地层区豫西分区嵩箕地层小区，赋存地层有元古界登封群，古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系，中生界三叠系及新生界第四系，主要是沉积岩，属华北型石炭系、二叠系含煤地层。区内地层标志层较多，地层中富含动、植物化石，为地层对比提供了可靠的依据。区域内以沉积矿产为主，煤炭资源蕴藏量丰富。大地构造
14、位置位于秦岭东西向复杂构造带的北亚带，嵩山背斜的北翼。主要构造形迹为近东西向单斜构造，发育北西、近东西向正断层。区内未发现岩浆岩。本矿区为嵩箕构造区，嵩箕断隆小区，嵩山背斜北翼，区内地质为单斜构造。煤层走向5689，倾向336340，倾角为1430，构造简单，井下未发现断层。矿区地层大部被第四系覆盖。根据岩层出露与钻孔及矿山揭露情况，将矿区地层由老至新简述如下：1、奥陶系中统马家沟组(03m)仅有中统沉积，缺失下统、上统。下部为浅灰、灰黄色薄层泥灰岩；中部为深灰色厚层状石灰岩；上部为浅灰、灰色厚层状石灰岩；顶部为不平整的古风化壳。本组厚33.3656.84米，平均46.35米。与下伏寒武系呈平
15、行不整合接触。3、石炭系上统本溪组(C3b)下部为灰色、浅灰色铝质泥岩，含黄铁矿散晶。上部为灰色铝质岩，局部夹砂质泥岩薄层。本组厚5.015.0米，平均7.53米，与下伏地层呈平行不整合接触。3、石炭系上统太原组(C3t)自一1煤层底板铝土岩底至二1煤层底板砂岩底，由灰色、深灰色、灰黑色石灰岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩及煤层等组成，厚39.0776.18m，平均厚51.44m。含煤38层，其中一1、一3为该矿主采煤层，岩性组合特征明显，自上而下可分为下部灰岩段、中部砂泥岩段、上部灰岩段共三段。下部灰岩段：一1煤层底至L4灰岩顶，主要由L1L4四层灰、深灰色厚层状石灰岩和黑色泥岩等组成，每层石灰岩之
16、下均发育一层薄煤层(一1一4煤)，一1 、一3煤层局部可采，据矿井和钻孔揭露，一1煤层厚0.530.61m，平均0.57m。一3煤层厚01.15m，平均0.78m.。其余均不可采。本段厚10.3334.78m，平均18.80m；中部砂泥岩段：自L4灰岩顶至一7煤层底，主要由深灰色细中粒砂岩，灰黑色泥岩、砂岩泥岩等组成，间夹炭质泥岩薄层和石灰岩透镜体(L5)，偶夹一5、一6两层薄煤层，本段厚10.5334.53m，平均13.33m；上部灰岩段：自一7煤层底至山西组底界，主要由灰岩(L7-L9)、砂质泥岩、粉砂岩和煤层(一7一9)组成，其中L7灰岩为深灰色厚层状含燧石条带灰岩，普遍发育，厚度稳定，
17、为区域性标志层。本段平均厚度19.41m。本组与下伏本溪组整合接触。4、二叠系下统山西组(P11)自老君堂砂岩（Ser）底界至砂锅窑砂岩（Ss）底，主要由细、中粒砂岩、粉岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层组成。其中二1煤层基本全区可采，区域厚0.3415.98m，平均4.31m。本组厚60.37107.53m，平均80.69m。与下伏地层整合接触。5、二叠系下统下石盒子组(P1x)自砂锅窑砂岩之底至田家沟砂岩（St）之底，岩性主要由灰、深灰色、紫灰色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩、细至中粒砂岩及煤层组成，含煤11层。依据沉积旋回特征，可划分为四个煤段，该组总厚约394m，与下伏地层整合接触。6、第四系(
18、Q)广布于矿区内，主要由冲积砂砾石、亚砂土及亚粘土组成，钻孔揭露厚度0-8.0米，与下伏各地层呈不整合接触。二、矿井地质构造情况1、构造矿区位于*井田西南的*井区，属嵩山背斜的北翼，嵩山断层的下盘，整体为一单斜构造，地层走向北东，倾向南西，倾角一般833。原*煤矿在采掘过程中，发现正断层F1，走向140，倾向50，倾角16，断层落差约9m左右。该断层在矿区附近无控制点，控制程度较差。矿区范围内未发现其它断裂构造。综上本区地质构造复杂程度应为简单型。3、岩浆岩矿区范围内没有岩浆岩。三、矿井水文地质情况区域水文地质概况矿区区域处在偃龙井田的南部边缘地带，嵩山背斜的北翼，构造形迹为一单斜构造，地势南
19、高北低。根据区域地层厚度、岩性、构造及含水性，区域上含水岩组主要有：碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组，碎屑岩类裂隙含水岩组，松散岩类孔隙含水岩组。碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组主要包括：奥陶系石灰岩、白云质灰岩、白云岩，石炭系太原组及新近系灰岩；碎屑岩类裂隙含水岩组主要包括：三叠系和二叠系砂岩裂隙含水层；松散岩类孔隙含水岩组主要由第四系不同成因类型的砂、砾石（岩）含水层组成。区域补给水源有大气降水，地表水和含水层之间的补给，以及工、农业生产及生活废水的渗入等，其中大气降水是本区地下水的主要补给水源。降水量一般多集中在7-9月，约占年降水量的60-70%。由于区内含水层组合关系和所处的位置不同，往往通过风
20、化带、导水构造和地表渗漏部位，发生水力联系和补给，另外还有弱含水层的越流补给。南部山区地形坡度大，地下水迳流畅通，交替强烈；而北部平原区则交替缓慢。矿区水文地质条件根据矿区地层特性，含水性和地下水的贮存、埋藏特征，自下而上对含水层及隔水层叙述如下：1、主要含水层奥陶系中统马家沟组（O3m）灰岩含水层由灰、深灰色厚层状石灰岩组成，厚度33.3656.84m，平均46.35m，岩性致密坚硬。据临近钻孔抽水资料，静止水位深度37.5m，水位标高378.70+460.31m，单位涌水量0.016L/sm14.60L/sm，渗透系数0.0337md。该层裂隙、岩溶发育较好，含岩溶裂隙承压水，含水丰富，导
21、水性强，但不均一，为一1煤层底板直接充水含水层。另据矿井调查，*一矿（开采一1，一3煤层）1983年8月37日下午井下发生突水，涌水量150m3/h，突水原因为中统马家沟组灰岩水通过铝质岩裂隙或薄弱地带进入矿井的，导致矿井连续抽水一个月之久。太原组下段灰岩含水层由L1L4灰岩组成，厚度816m，平均厚度8.88m，据*精勘报告，在所有穿过该层的37个钻孔中，尚未发现有漏水现象，据矿井水文地质调查，与该层充水有关的的*煤矿涌水量为1035 m3/h。原*一矿73 m3/h，东邻的*三矿为1535m3/h，说明该层有一定富、导水性但不均一，含岩溶承压裂隙水，为一1煤层顶板直接充水含水层、一3煤层顶
22、、底板直接充水含水层。太原组上段灰岩含水层为一1、一3煤层顶板间接充水含水层。由L6L8灰岩组成，厚613m，平均厚度9.78m，其中L7与L8石灰岩较稳定，岩溶发育不均一。据*井田资料。水位标高399.14417.61m,单位涌水量0.00666L/sm，0.04160L/sm，渗透系数0.0337m/d0.905m/d。山西组砂岩裂隙含水层由中、粗粒砂岩组成，含孔隙、裂隙承压水。厚度一般10.0030.00m,变化较大，稳定性较差，历次勘探均未发现涌漏水现象，且据开采煤层较远，对矿井开采影响不大。3、主要隔水层一1煤层、一3煤层底板隔水层指本溪组铝质隔水层，厚515m，平均厚7.53m，一
23、般对上下含水层具有阻隔作用，但在薄弱地带或遇断层破碎代，奥灰水与太原组下段灰岩含水层将发生水力联系并直接进入矿井。一1煤层、一3煤层顶板隔水层指太原组中段砂泥岩隔水层，由砂质泥岩、泥岩粉及细粒砂岩等组成，平均厚度11.91m，裂隙不发育，透水性差，隔水性强，为一1煤层顶板的良好隔水层，正常情况下能阻断太原组上、下段灰岩含水层间的水力联系。破碎薄弱地带失去隔水性能。3、矿床充水因素分析影响本矿区矿井充水因素较多，简述如下：（1）大气降水：多集中于79月，此时矿井涌水量一般比正常涌水量大13倍。大气降水易沿地表塌陷带、老窑、断裂、含水岩层露头等进入矿井，还可通过补给各含水层对矿井充水，故雨季时应加
24、强预防与疏排。（3）地表水：矿区内仅有季节性小溪，南西外缘有里河流过，区外有面积不大的里河水库。当季节性小溪与里河流经煤层露头、基岩露头、老窑与采空区塌陷带时，对煤矿开采具有一定影响。（3）地下水：地下水对矿井开采威胁最大。特别是太原组下段灰岩含水层，为矿井充水的主要因素，应作为主要疏排与预防对象。另外，奥灰水和太原组上段灰岩含水层在一定条件下也可进入矿井。由于二者富、导水性具佳，故沿溃入性通道涌入将可能淹井。4）老窑积水：据调查，老窑采空区主要分布在矿井南部一带，其开采历史悠久，停产时间不一，积水量也不同。因此，矿井开采接近采空区时，要超前探水，边采边探，以避免老窑突水事故的发生。根据原水文
25、地质报告，矿床水文地质勘查类型:一1、一3煤层均为岩溶充水矿床，直接充水含水层单位涌水量小于0.1L/sm，故水文地质勘查类型为三类二型，即水文地质条件中等。二1煤层顶板直接充水含水层为山西组砂岩，含水性微弱，底板直接充水含水层为太原组上段灰岩，据*井田资料，该层单位涌水量介于0.0066-0.0663 L/sm，为岩溶裂隙承压水，故二1煤层水文地质勘查类型为三类二亚类二型，即水文地质条件中等的煤矿床类型。现在由*重新进行矿井水文地质类型勘查，一1煤层为水文地质条件极复杂，一3煤层为水文地质条件复杂类型。四、煤层及赋存条件该区含煤层为石碳系上统太原组，二叠系下统山西组合下石盒子组，含煤层保留总
26、厚133.13m左右，含煤9层，煤层总厚度为8.56m，含煤系数为1.31%，山西组下部的二1煤层为局部可开采煤层，太原群的下部，一3、一1煤层全区可采，为主采煤层，其余煤层均不可采。矿区主要可采煤层特征表煤层煤厚(m)间距(m)煤层结构煤层稳定性顶板 岩性底板岩性两极值平均二10.54-5.833.555单一煤层较稳定细粒砂岩细粒砂岩一10-0.980.51单一煤层较稳定石灰岩石灰岩一30-0.870.459.5单一煤层较稳定石灰岩石灰岩二1煤层：赋存于山西组下部，上距砂锅窑砂岩73m，下距太原组石灰岩顶界4m左右，煤层直接顶、底板为深灰色砂质泥灰岩或炭质泥岩。据钻孔及巷道揭露，二1煤层厚约
27、0.545.83m，一般厚3.5m。煤层层位较稳定，属较稳定煤层。矿区平面范围内二1煤层赋存标高+90+460m，埋藏深度170530m。一1煤层：位于太原组底部，层位稳定，顶板为太原组下部的L1石灰岩，底部为上石炭统本溪组的铝土泥质岩，煤厚00.98m，平均厚0.57m，偶含一层夹矸，夹矸岩性味泥岩，炭质泥岩，全区可采，煤层结构简单。一3煤层：赋存于太原组下部L3灰岩和L3灰岩之间，上距二1煤58m，煤厚01.3m，平均煤厚0.78m，全区可采，煤层结构简单。赋存标高为+80530m，埋藏深度130.00540.00m。第四节 矿井瓦斯等级、煤层自燃性、煤尘爆炸性根据*关于*煤炭管理局300
28、9年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的报告批复，*煤业有限公司矿井相对瓦斯涌出量分别为3.99m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.83m3/min，相对二氧化碳为3.18m3/t，绝对二氧化碳为0.66m3/min，矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。根据国家煤炭科学研究总院重庆分院3009年对煤样分析，煤层自燃倾向性等级分类为类，无煤尘爆炸性。第五节 矿井主要生产系统存在问题一、*煤业有限公司存在问题1、根据国家相关文件要求，在3013年6月前所有矿井建成井下安全避险“六大系统”（矿井监测监控、井下人员定位、井下紧急避险、矿井压风自救、矿井供水施救、矿井通信联络系统），该矿目前没有井下紧急避险系统，急
29、需建设，其他井下安全避险系统有待完善。3、其他系统存在问题主要有：地面供电系统：矿井双回路高压供电，均属当地农电线路需架设专用供电线路。提升系统：井下需增设液压安全门，及副井提升信号系统。监测监控系统：需进行升级改造。需安装井下下山提升防跑车系统。需改造翻矸系统。井巷工程：井底车场及硐室需维修50m；主斜井皮带巷需维修38m；东大巷需维修50m、落道100m；总回风巷扩修80m；需掘轨道下山躲避硐5个，共计10m；13150回风眼需扩修60m；13150上顺槽需扩修40m；需增加采区排水工程380m（泵房、变电所及其通道、水仓）。二、*存在问题1、根据国家相关文件要求，在3013年6月前所有矿
30、井建成井下安全避险“六大系统”（矿井监测监控、井下人员定位、井下紧急避险、矿井压风自救、矿井供水施救、矿井通信联络系统），该矿目前没有井下紧急避险系统，急需建设，其他井下安全避险系统有待进一步完善。3、其他系统存在问题主要有：提升系统：电控部分为时间继电器+接触器调速，机械部分为块闸制动器。均属禁用产品。主井、副井井架高度均不合格，且缺少各种安全保护设施。轨道下山二级提升，15kg/m公斤轨道，第一级提升绞车坡长度350m，安装JD-11.4调度绞车，第二级提升绞车坡长度560m，安装JD-11.4调度绞车，均为淘汰设备。运输下山、轨道下山断面一般为3.33m，断面较小。通风系统：主要通风机3#机振动严重，主通风机风叶目前在33度位置设置，通风机风叶的最大调整角度为37度。通过与初设对比不能满足矿井的生产需要。通风网络：主要进回风巷道均为3008年前开掘巷道，主要通风巷道均为裸体岩巷，长度约3500m，大部分巷道断面平均高度1.7m、宽3.3m（局部较宽），特别是主井至风井回风上山，局部巷道只有3；副井至风井没有正规回风巷道，造成通风阻力大。通风设施构筑不全，井下没有设立风桥，造成进回风时有交叉。断面只有45m3，长度1300m，需扩修；通风构筑物不合格，需改造；配电部分为3趟10KV高压经3台100KVA/100.4KV变压器降
