850水平延伸設(shè)計(jì)方案

1、貴州恒睿礦業(yè)有限公司福泉+850水平二采區(qū)延伸施工設(shè)計(jì)方案二 0 一七年二月十二日作業(yè)規(guī)程、安全技術(shù)措施、技術(shù)方案審批表項(xiàng)目名稱： +850m水平二采區(qū)設(shè)計(jì)方案編制單位 :生產(chǎn)技術(shù)科編制日期2017年 2 月會(huì)審人員職務(wù)及簽名會(huì)審日期12 日備注安全礦長(zhǎng)生產(chǎn)礦長(zhǎng)機(jī)電礦長(zhǎng)總工程師批準(zhǔn)人（礦長(zhǎng)）會(huì)審意見目錄第一章、煤礦基本情況3（一）礦區(qū)總體情況3（二）礦區(qū)小煤窯開采情況3（三）井下采掘現(xiàn)狀3第二章、工程說明4（一）、采區(qū)延伸開拓原因4（二）、巷道布置3第三章、采區(qū)設(shè)計(jì)布置方案5第四章、采區(qū)各系統(tǒng)方案說明6（一）、采區(qū)巷道布置7（二）、各巷道斷面6（三）、各巷道支護(hù)6（四）、巷道施工組織7第五章、

2、生產(chǎn)系統(tǒng)8第一節(jié)運(yùn)輸系統(tǒng)8第二節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)8第三節(jié)排水系統(tǒng)11第四節(jié)供電系統(tǒng)15第六章、安全監(jiān)控布置23第七章、附圖說明28+850 水平二采區(qū)延伸施工設(shè)計(jì)方案第一章、煤礦基本情況（一）礦區(qū)總體情況福泉市高石鄉(xiāng)幸福煤礦屬于整合礦井， 由原幸福煤礦、 平艾壩煤礦和平艾中心煤礦三家煤礦于 2006 年 12 月 29 日整合形成，整合以原幸福煤礦為主體進(jìn)行， 整合后新的礦井名稱為幸福煤礦， 設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模 9 萬 t/a，整合后礦區(qū)內(nèi)可采煤層為 D 煤層，煤層傾角平均 22，整合后設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 135.6 萬噸，服務(wù)年限 10.8 年。（二）礦區(qū)小煤窯開采情況礦區(qū)內(nèi)原有的三家小型煤礦，主采 D 煤層，

3、整合前均生產(chǎn)礦井，原平艾壩煤礦為保留生產(chǎn)礦井， 此次整合以原幸福煤礦為主體整合成新的幸福煤礦。據(jù)調(diào)查了解，老窯開采歷史悠久，以斜井為主，見煤后沿煤層掘進(jìn)，開采斜長(zhǎng)一般 2050，最大采掘垂深約 20m。大部分老窯巷道有積水。由于井口垮塌、排水及通風(fēng)困難等原因停采。（三）井下采掘現(xiàn)狀幸福煤礦于2008 年 8 月 272009 年 6 月開始建設(shè)新系統(tǒng)，于日取得建設(shè)項(xiàng)目開工備案批復(fù)，于2015 年 11 月完成驗(yàn)收正式投產(chǎn)，目前井下沒有采煤工作面，正在布置 D103 采面的運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷以前 D104 采面的運(yùn)輸巷。第二章、工程說明（一）、延伸開拓原因幸福煤礦根據(jù)安全專篇和開采方案設(shè)計(jì)礦井共設(shè)計(jì)

4、為兩個(gè)水平， +1130m +970m 劃分為一采區(qū)， +970m +850m 劃分為二采區(qū)，由于 +970 水平的一采區(qū)， 總共只有四個(gè)采面， 目前 D101、D102 和 D104 采面已經(jīng)開采結(jié)束， D103 采面總的可采儲(chǔ)量只有2 萬噸左右，為確保礦井的采掘正常接替，在D103 采面開采結(jié)束以后能正常生產(chǎn)，因此必須盡快進(jìn)行下水平的延伸。按照安全專篇和開采方案設(shè)計(jì)的要求延伸的+850 水平二采區(qū)位于 +850m 標(biāo)高以上，我礦準(zhǔn)許開采的標(biāo)高為 +800m 以上，設(shè)計(jì)施工的二采區(qū)均布置于許可標(biāo)高以內(nèi)， 在投影位置上也均在我礦的礦界以內(nèi)。（二）、延伸水平的位置+850 延伸水平二采區(qū)，利用原

5、 +970 水平一采區(qū)的回風(fēng)上山進(jìn)行延伸施工二采區(qū)的回風(fēng)下山，利用原 +970 水平一采區(qū)底部車場(chǎng)做為 +850 延伸水平二采區(qū)上部車場(chǎng)施工 +850 水平二采區(qū)的運(yùn)輸下山，延伸的回風(fēng)下山和運(yùn)輸下山均布置在 D 煤層中掘進(jìn)。各中部車場(chǎng)及下部車場(chǎng)均布置在 D 煤層的頂板巖石中，采用頂板巖石繞道施工車場(chǎng)， 車場(chǎng)施工完成后再施工全巖石門揭煤布置各采面的運(yùn)輸巷。巷道采用沿空留巷工藝， 將上一區(qū)段采面運(yùn)輸巷維護(hù)做為下一區(qū)段采面的回風(fēng)巷。（三）、延伸二采區(qū)用途延伸二采區(qū)屬于礦井的正常采區(qū)接替，充分利用礦井的資源。巷道設(shè)計(jì)布置圖見附圖1。第三章、采區(qū)設(shè)計(jì)布置方案二采區(qū)計(jì)劃布置兩條下山，分別為采區(qū)運(yùn)輸下山和采

6、區(qū)回風(fēng)下山，計(jì)劃施工 400 米至 +850m 標(biāo)高落平。落平后施工二采區(qū)下部車場(chǎng)和采區(qū)水泵房、 正副主水倉，采區(qū)共布置 4 個(gè)區(qū)段，布置一區(qū)段車場(chǎng)、二區(qū)段車場(chǎng)、三區(qū)段車場(chǎng)和采區(qū)上、下部車場(chǎng)，其中采區(qū)上部車場(chǎng)為利用原 +850 水平一采區(qū)下部車場(chǎng)。采區(qū)內(nèi)共布置八個(gè)采煤工作面，采區(qū)走向長(zhǎng)約為 500m，采區(qū)傾斜長(zhǎng) 400 米，平均煤厚 1.2m，平均傾角 16 度，采區(qū)可采儲(chǔ)量為 34 萬噸，采面按走向長(zhǎng)壁式回采工作面布置， 巷道采用沿空留巷將上一區(qū)段運(yùn)輸巷兼做下一區(qū)段的回風(fēng)巷。具體巷道布置情況見采區(qū)巷道布置圖。第四章、工程系統(tǒng)方案說明（一）巷道布置1、二采區(qū)回風(fēng)上山沿一采區(qū)回風(fēng)下山進(jìn)行延伸，開

7、口段為全巖巷道，按 25 度傾角往下施工，揭穿煤層后沿煤層進(jìn)行掘進(jìn)，施工到 +850m 水平以后開始施工采區(qū)底部車場(chǎng)與提升上山貫通， 形成采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，巷道預(yù)計(jì)施工長(zhǎng)度為 380m，巷道半圓弧形狀，凈高 2.2m，凈寬 3.0m，凈斷面積 6.16m2，掘進(jìn)面積 7.22m2。2、二采區(qū)運(yùn)輸上山在一采區(qū)下部車場(chǎng)內(nèi)開口施工二采區(qū)的上部車場(chǎng)，與一采區(qū)回風(fēng)上山貫通后，按 25 度坡度向下施工全巖巷道揭穿煤層后順煤層施工， 待施工到 +850m 標(biāo)高以后落平施工二采區(qū)下部車場(chǎng)，與回風(fēng)上山貫通形成通風(fēng)系統(tǒng)，二采區(qū)上部車場(chǎng)長(zhǎng)度為 60m，二采區(qū)運(yùn)輸下山為 380m，巷道半圓弧形狀，凈高 2.2m，凈寬 3

8、.0m，凈斷面積 6.16m2，掘進(jìn)面積 7.22m2。3、二采區(qū)下部車場(chǎng)施工完成以后，開始施工采區(qū)水泵房和主副水倉和管子道，其中主水倉長(zhǎng)度110m，副水倉長(zhǎng)度80m，下部車場(chǎng)長(zhǎng)度 70m。4、等采區(qū)水泵房和主副水倉施工完成以后，開始布置二采區(qū)一區(qū)段中部車場(chǎng)，車場(chǎng)布置在 D 煤層的頂板中，車場(chǎng)長(zhǎng)度為 150m。（二）各巷道掘進(jìn)斷面1、二采區(qū)回風(fēng)下山斷面為，巖石段圓弧形狀，凈高 2.2m，凈寬3.0m，凈斷面積 6.16m2，掘進(jìn)面積 7.22m2,煤巷部分為矩（異）形巷道，凈高 2.2m，凈寬 3m，凈斷面積 6.6m2，掘進(jìn)面積 7.44m2，巷道采用錨桿掛網(wǎng)噴漿支護(hù)。見附圖巷道斷面圖。2、

9、二采區(qū)運(yùn)輸下山斷面為，巖石段圓弧形狀，凈高 2.2m，凈寬3.8m，凈斷面積 8.7m2，掘進(jìn)面積 9.6m2,煤巷部分為矩（異）形巷道，凈高 2.2m，凈寬 3.8m，凈斷面積 8.6m2，掘進(jìn)面積 9.7m2，巷道采用錨桿掛網(wǎng)噴漿支護(hù)。見附圖巷道斷面圖。3、二采區(qū)中部車場(chǎng)斷面為，圓弧形狀，凈高 2.2m，凈寬 3.0m，凈斷面積 6.16m2，掘進(jìn)面積 7.22m2，巷道采用錨桿掛網(wǎng)噴漿支護(hù)。見附圖巷道斷面圖。（三）各巷道掘進(jìn)支護(hù)方式設(shè)計(jì)全巖巷段采用錨桿噴漿支護(hù)，半煤巷段采用錨桿掛網(wǎng)支護(hù)。1、支護(hù)材料：（1）錨桿：規(guī)格 18mm1.6m 長(zhǎng)，托盤規(guī)格 150 mm150 mm。（ 2）樹脂

10、藥卷型號(hào)： CK 23350mm。（ 3）錨網(wǎng)：規(guī)格： 1.0m1.2m 長(zhǎng)，網(wǎng)格為： 10mm 10mm 的8鐵絲網(wǎng)。2、支護(hù)布置 : （1）臨時(shí)支護(hù)根據(jù)本礦現(xiàn)有的掘進(jìn)情況，臨時(shí)支護(hù)采用木支護(hù)帶帽點(diǎn)柱。（2）永久支護(hù)施工巷道永久支護(hù)采用預(yù)應(yīng)力樹脂錨桿支護(hù)，錨桿間、排距0.8m0.8m。（3）特殊支護(hù)過斷層、過裂隙構(gòu)造帶采用 11?工字鋼架棚支護(hù)， 棚距 0.8m，頂幫必須背實(shí)。（四）、巷道施工組織1、施工方案（ 1）二采區(qū)巷道均采用全斷面一次成巷， 全巖巷采用一次爆破法，半煤巖巷采用先破煤再爆破底板的巖石。（2）巷道施工作業(yè)時(shí)均采用鉆眼、爆破的方法破巖，使用 YT 29A 7655 型鑿巖機(jī)

11、鉆眼。風(fēng)源來自地面的空壓機(jī)。2 、施工方法掘進(jìn)采用爆破法進(jìn)行施工。采用煤電鉆，麻花釬桿，42mm 麻花鉆頭，施工炮眼。采用 BSG150AD，排氣量： 20m3，功率 110KW 的空壓機(jī)帶動(dòng) YT 29A 7655 型鑿巖機(jī)鉆眼。采用人工裝巖， MF 1.10.8 型翻斗礦車，人工推車至掛鉤處，絞車提升運(yùn)輸。采用 600mm 抗靜電阻燃膠質(zhì)風(fēng)筒、 FBDNO7.52 對(duì)旋式局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)。第五章、采區(qū)形成以后的生產(chǎn)系統(tǒng)第一節(jié)、運(yùn)輸系統(tǒng)1、運(yùn)料材料從主斜井（提升絞車）井底車場(chǎng)運(yùn)輸大巷（蓄電池電機(jī)車）運(yùn)輸下山（提升絞車）一采區(qū)下部車場(chǎng)（人工推車）二采區(qū)上部車場(chǎng)二采區(qū)運(yùn)輸下山區(qū)段車場(chǎng)工作面。

12、2、運(yùn)矸（煤）工作面施工巷道區(qū)段車場(chǎng)二采區(qū)運(yùn)輸下山二采區(qū)運(yùn)輸上部車場(chǎng)一采區(qū)下部車場(chǎng)（人工推車）一采區(qū)運(yùn)輸下山（提升絞車）運(yùn)輸大巷（蓄電池電機(jī)車）井底車場(chǎng)主斜井（提升絞車）地面。第二節(jié)、通風(fēng)系統(tǒng)一、采面通風(fēng)二采區(qū)考慮首采面為D201 采面，該采面通風(fēng)系統(tǒng)為：新鮮風(fēng)流從主斜井井底車場(chǎng)運(yùn)輸大巷運(yùn)輸下山一采區(qū)下部車場(chǎng)二采區(qū)上部車場(chǎng)二采區(qū)運(yùn)輸下山區(qū)段車場(chǎng) D201 運(yùn)輸巷工作面 D201 回風(fēng)巷一采區(qū)回風(fēng)上山總回風(fēng)巷主要通風(fēng)機(jī)地面。二、掘進(jìn)通風(fēng)當(dāng) D201 采面投產(chǎn)時(shí)，開始布置 D202 采面， D202 運(yùn)輸巷通風(fēng)線路為：新鮮風(fēng)流從主斜井井底車場(chǎng)運(yùn)輸大巷運(yùn)輸下山一采區(qū)下部車場(chǎng)二采區(qū)上部車場(chǎng)二采區(qū)運(yùn)輸下

13、山一區(qū)段車場(chǎng)D202 運(yùn)輸巷工作面污風(fēng) D202 運(yùn)輸巷一區(qū)段車場(chǎng)一采區(qū)回風(fēng)上山總回風(fēng)巷主要通風(fēng)機(jī)地面。三、礦井風(fēng)量計(jì)算根據(jù)煤礦安全規(guī)程（ 2016 年版），礦井需要的風(fēng)量按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)與采煤、 掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和分別進(jìn)行計(jì)算，并取其中最大值。1、按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算Q1=4NK 499 1.25603式中： Q1 礦井總風(fēng)量， m3/min ；4 每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)， 4m3/min ；N 同時(shí)下井人數(shù)， 99 人（設(shè)計(jì)按最大班下井人數(shù)為99 人）；K 礦井通風(fēng)系數(shù)， K 取 1.25。2、按采、掘工作面、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算按采煤、掘進(jìn)、硐室及

14、其它地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量分別進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式如下：Q2=（Qa QbQc Qd）K式中： Q2 礦井總進(jìn)風(fēng)量， m3/min ；Qa采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/min；Qb掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/min；3Qc獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需風(fēng)量總和，m /min ；Qd除采掘硐室外其它用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量的總和，m3/min ；K 礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.25。（1）采煤工作面需風(fēng)量計(jì)算1）按瓦斯涌出量計(jì)算：Qa1125qaK a1250.5 1.487.5式中： Qa1采煤工作面需風(fēng)量， m3/min ；qa采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯的絕對(duì)涌出量；K a 采煤工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)；2）按工作面溫度計(jì)算

15、Qa260V aSaK a 601.0 51.1 330式中： V a 采煤工作面風(fēng)速，取1.0m/s；Sa采煤工作面的平均斷面積m2；采用柔性掩護(hù)支架，斷面積 5.0m2。K a 回采工作面長(zhǎng)度系數(shù)，取1.1；3）按最大班作業(yè)人數(shù)計(jì)算Qa3=4Na=430=120式中： Na 采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人；4 每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3 /min；4）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算600.25 SaQa 60 4.0 aS3式中： Qa 采煤工作面風(fēng)量， m /min ；2Sa采煤工作面的平均斷面積，m ；4 采煤工作面最高允許風(fēng)速，m/s；0.25采煤工作面最低允許風(fēng)速，m/s；經(jīng)計(jì)算：采煤工作

16、面配風(fēng)為330 m3 /min。（2）掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量1）按瓦斯涌出量計(jì)算Qb1125qbK b1250.3 1.813.5式中： Qb1單個(gè)掘進(jìn)工作面需風(fēng)量， m3 /min；qb掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯的絕對(duì)涌出量，m3/min ；K b掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡通風(fēng)系數(shù)；2）按掘進(jìn)工作面同時(shí)作業(yè)人數(shù)計(jì)算Qb2=4nj=4936式中： Qb2 單個(gè)掘進(jìn)工作面需風(fēng)量，m3/min ；nj 掘進(jìn)工作面同時(shí)工作得最多人數(shù)，巖巷取9 人，煤巷取 9 人。4 每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3 /min。3）按炸藥使用量計(jì)算Qb3=10A j=1025=250式中Q 普掘 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量， m3/mi

17、n ；A j 掘進(jìn)面一次爆破所用最大炸藥量，kg；A j =usdu 炸藥消耗量綜合指標(biāo)， kg/m3；s 巷道掘進(jìn)斷面， m2；d 循環(huán)進(jìn)度， m，取 1.5m；4）掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算結(jié)果：掘進(jìn)工作面配風(fēng)量為250 m3 /min5）按選用局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量驗(yàn)算根據(jù)風(fēng)機(jī)選型計(jì)算及采用上述方法得出的風(fēng)量最大值，可知礦井掘進(jìn)工作面配備的 FBD 6.0/2 7.5 型局部通風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量為280m3/min 190m3/min，其全壓范圍是 615pa-5460pa，實(shí)際吸風(fēng)量設(shè)計(jì)為340m3 /min，能滿足要求。按局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)地點(diǎn)占用風(fēng)量計(jì)算：QbQsIi+600.25 Sj（煤巷

18、）QbQsIi+600.15 Sj（巖巷）式中： Qb2單個(gè)掘進(jìn)工作面占用風(fēng)量，m3/min ；Qs局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量，m3/min ；Ii 掘進(jìn)工作面同時(shí)通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，取 1； Sj 局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)處斷面積 m2。6）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算600.25 SjQbI=59A選用 2 回 MYJV22 8.7/10kV-3 50mm2 型煤礦用交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，當(dāng)任一回電纜故障時(shí)，另一回電纜能夠保證井下全部負(fù)荷正常運(yùn)行。2、按經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn)A=In/ （ NJ）式中A電纜截面， mm2；In井下正常涌水時(shí)工作電流，59A；N井下同時(shí)工作電纜的根數(shù)；J經(jīng)濟(jì)電流密度，查表得2A

19、/mm 2；A=59/ （12） 30mm2選用 MYJV22-8.7/10kV 3 50 mm2 型交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝電力電纜滿足要求。3、按允許電壓損失校驗(yàn)Uup PL式中U 下井電纜電壓損失百分?jǐn)?shù)，；up 下井電纜每 1MW km 的電壓損失百分?jǐn)?shù)， 0.446（根據(jù) 50mm2 電纜查表）；P 井下有功負(fù)荷， 749.78KW （根據(jù)負(fù)荷計(jì)算）； L 下井電纜長(zhǎng)度， 1.2km。U 0.446%0.74978 1.20.4地面架空線最大壓降為 4.7%，入井電纜最大壓降為 4.7%+0.4=5.17%滿足要求選用 MYJV22-8.7/10kV 3 50 mm2 型交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼

20、帶鎧裝電力電纜滿足要求。根據(jù)以上計(jì)算及校驗(yàn)， 下井電纜選用 MYJV22-8.7/10kV 3 50 mm2 型交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝電力電纜。(四 )井下供電方案和設(shè)備選型一、井下供電方案1、變電所和配電點(diǎn)的設(shè)置850 延伸水平布置，一個(gè)采煤工作面， （最多時(shí)候）三個(gè)掘進(jìn)工作面，根據(jù)開拓方式、排水及采掘機(jī)械設(shè)備布置， 設(shè)計(jì)考慮在 D102 回風(fēng)中部車場(chǎng)布置井下中央變電所，該變電所標(biāo)高為 +1028m，比二采區(qū)水泵房 +850m 標(biāo)高位置高，在 D201 采面運(yùn)輸巷設(shè)置低壓配電點(diǎn)，在各掘進(jìn)工作面運(yùn)輸巷設(shè)置低壓配電點(diǎn)，在井底水泵房設(shè)變電所，在各軌道斜巷、軌道石門、運(yùn)輸巷及采面回風(fēng)巷等地設(shè)置低壓配

21、電點(diǎn)。（1）井下中央變電所井下中央變電所設(shè)置在 +1028m 標(biāo)高，采用雙回路供電， 為 D201 采面、 D202 運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面、 D203 運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面、 D203 回風(fēng)巷掘進(jìn)工作面及水泵房提供 660V 電源，設(shè)置 2 臺(tái) KBSG-800/10/0.69kV 型礦用隔爆干式變壓器，容量為 800kVA，同時(shí)為該區(qū)域及本所提供照明電源。 另設(shè) 2 臺(tái) KBSG-200/10/0.69kV 型礦用隔爆干式變壓器為三個(gè)掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)提供工作電源及備用電源。中央變電所內(nèi)設(shè)置PJG110Y 型礦用隔爆型永磁機(jī)構(gòu)高壓真空配電裝置9 臺(tái)，其中 2 臺(tái)進(jìn)線、 1 臺(tái)聯(lián)絡(luò)、2 臺(tái)備用、 4 臺(tái)饋出。所內(nèi)低壓饋電開關(guān)選用KBZ 型礦用隔爆型真空饋電開關(guān)； 照明綜保裝置選用ZBX型礦用隔爆型照明信號(hào)變壓器綜合保護(hù)裝置。（2）D201 采面運(yùn)輸巷配電D201 采面運(yùn)輸巷設(shè)備及工作面設(shè)備由設(shè)置在運(yùn)輸巷的KBZ 型礦用隔爆型真空饋電開關(guān)供電， 660V 電源均由采區(qū)變電所饋出。（3）掘 1、掘 2 及掘 3 配電三個(gè)掘進(jìn)