【正文】 少、管理簡單、運行費用低； b、改造期間，延深段井筒可以反井施工，煤倉、箕斗裝載硐室、聯(lián)絡(luò)巷、上倉膠帶機(jī)巷均利用 220m 水平已有的南大巷施工，掘進(jìn)出矸均可利用220m水平軌道系統(tǒng)，投資省、施工簡單、工期 短、對生產(chǎn)影響??；c、撒煤清理系統(tǒng)簡單，與 220m井底車場連接方便，工程量小； d、通風(fēng)系統(tǒng)簡單，易于管理。利用原混合井改為回風(fēng)井，礦井改造后，形成立井單水平上、下山開拓全井田，通風(fēng)方式為中央分列抽出式通風(fēng)。 綜上所述，設(shè)計推薦方案Ⅰ，使礦井以最少的投資、最短的時間完成礦井技術(shù)改造工程，增加礦井生產(chǎn)能力，提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益，扭轉(zhuǎn)長期虧損的 局面，成為集團(tuán)公司現(xiàn)代化的骨干礦井。 開采順序原則上是：先上后下，先淺后深。反井施工順序為利用現(xiàn)有 220m 南大巷施工聯(lián)絡(luò)巷至 209m 經(jīng)新增主井清理撒煤硐室至風(fēng)井下口處，從 110m風(fēng)井井筒處，用鉆機(jī)打一鉆孔至清理撒煤硐室，掛 鉆頭上提擴(kuò)大鉆孔至 110m 水平，然后從上往下采用鉆爆法擴(kuò)大井筒至設(shè)計值。 （ 2）井底煤倉位置的確定：根據(jù)提升機(jī)位置及 220m 水平井底車場的巖性，煤倉平面位置選擇在主井西側(cè) 30m處，目的是避開太原灰?guī)r水的威脅，縮短井下煤炭運距，有利于充分利用現(xiàn)有南大巷與煤倉上、下山的連接，減少改造工程量、節(jié)省投資。從運營費及方便改造施工看，與 連較合理，可省掉一條膠帶機(jī)的電耗，同時，也為礦井發(fā)展及處理主 提事故時留有正常生產(chǎn)的余地。 ①年運營費高；②不便于與原系統(tǒng)配件互換，管理 較復(fù)雜。輔助運輸車輛均利用礦井已有設(shè)備。 7 煤 為礦井主采煤層， 見煤點厚度 ～ ，平均厚度。 結(jié)合礦井生產(chǎn)能力及煤層開采條件，選用走向長壁采煤法后退式開采，全部垮落法管理頂板。因此，確定工作面 全部采用后退式回采。設(shè)計可采儲量 t，服務(wù)年限 。 r ＝ =(Mt/a) 柳泉煤礦技術(shù)改造工程初步設(shè)計 44 江蘇省第一工業(yè)設(shè)計院有限責(zé)任公司 由此看出 2 個機(jī)采工作面即可保證礦井年生產(chǎn)能力達(dá) 。 k h 7－ 1 采區(qū)范圍為井田西部邊界，－ 800m 底板等高線及不可采邊界所圍成塊段。 四、工作面回采方向及超前關(guān)系 工作面推進(jìn)方向可分為后退式、前進(jìn)式和回轉(zhuǎn)式三種。巖漿巖對 7煤層影響不大，僅在本區(qū)西北角部分煤層變?yōu)樘烊唤埂?3 煤層在最北端受巖漿巖入侵影響變?yōu)樘烊唤埂? 掘進(jìn)矸石經(jīng) 610m～ 520m 軌道下山→ 520m～ 420m 軌道下山→ 420m～ 220m 軌道下山→ 220m 軌道大巷→ 220m 軌道石門→220m 井底車場→副井提至地面。 53′ 巷道及硐室工程量 （ m/m3） 巷道費用（萬元） + 設(shè)備及安裝（萬元） + 電機(jī)功率（ kw） 67 75 8 優(yōu)點： ①采用礦井原有膠帶機(jī)規(guī)格，便于設(shè)備配件互換，易于管理；②電機(jī)功率小，運營費用低（價 /年） ①改造工程量省，費用低（可節(jié)省投資）；②轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，事故率低，用人少。后經(jīng)原上倉膠帶機(jī)上山至 煤倉上口。因風(fēng)井改造成主井后，井下新增硐室有 220m水平的井底煤倉、箕斗裝載硐室、主井井底清理撒煤硐室，以及與硐室相通的各聯(lián)絡(luò)巷及上倉膠帶機(jī)巷。井筒斷面布置見圖 241。 五、礦井各水平、煤層、上下山和采區(qū)的開采順序 本井田含可采煤層為下石盒子組 3 煤層及山西組 7煤層， 3 煤層間距 0～ 10m， 3煤層距 7煤層距離為 130m，各煤層均有缺失、火侵、變薄不可采區(qū)，主要塊段集中在兩條集中下山周圍，由于主井落底水平淺，多為下山開拓開采，因此采區(qū)劃分原則上每一個水平的各煤組劃分為一個采區(qū)。 方案Ⅱ優(yōu)點： a、工業(yè)場地接近儲量中心，運輸提升環(huán)節(jié)少、運營費用低； b、通風(fēng)距離短，通風(fēng)費用低，可省掉后期一個風(fēng)井；c、改建期間不影響現(xiàn)有礦井正常生產(chǎn)。隨井田范圍往深部的擴(kuò)大，使井田沿斜向長度達(dá)到 4Km多，顯然現(xiàn)有工業(yè)場地遠(yuǎn)離儲量中心，開采深度由 500m增加 至 1000m，勢必造成礦井提升環(huán)節(jié)多、設(shè)備多、管理復(fù)雜、通風(fēng)距離遠(yuǎn)、負(fù)壓大等問題。二是井筒延深至 209m 水平，通過清理撒煤系統(tǒng)與 220m 水平井底車場相連。技術(shù)改造后礦井所需風(fēng)量為 53 m3/s，井筒風(fēng)速為 ；如考慮一個箕斗容器所占面積 m2，則井筒風(fēng)速為 ，仍小于 8m/s，符合《煤礦安全規(guī)程》的要求，說明現(xiàn)有風(fēng)井改造成主井提升是可行的。由于擴(kuò)大了井田范圍，增加了深部山西組 7 煤的資源量，為改善煤質(zhì)，扭轉(zhuǎn)生產(chǎn)虧損局面，進(jìn)一步擴(kuò)大礦井生產(chǎn)能力至 ，新增山西組 7 煤采區(qū)，由 3 煤層 520m水平車場處分別開鑿兩條反下山至 610m水平的 7煤，現(xiàn)已完成 7煤采區(qū)的7101機(jī)采面的準(zhǔn)備工作。中央軌道下山傾角 21176。提升設(shè)備為 2JK3/20E型雙滾筒提升機(jī)，電動機(jī)功率為 400Kw，提升速度 。 20xx年“ ”事故后，景山煤礦被列為停產(chǎn)整頓礦井。 3煤層間距 0～ 10m， 7煤距 3 煤間距為 130m，因此， 3 煤宜聯(lián)合開采， 7煤單層開拓開采，如局部有 9煤時可聯(lián)合開采。礦床水文地質(zhì)條件屬簡單型。其構(gòu)造形跡受東西向構(gòu)造、華夏系及新華夏系構(gòu)造體系的聯(lián)合控制，褶皺軸向呈北東 40176。結(jié)合本礦井具體情況，設(shè)計認(rèn)為技術(shù)改造后，礦井生產(chǎn)能力確定為 ，其理由如下： 本礦井為低瓦斯礦井，煤層穩(wěn)定 ~較穩(wěn)定，水文地質(zhì)條件簡單，構(gòu)造偏簡單，深部煤層傾角較小，開采條件簡單。 b. 主要大巷及上下山保護(hù)煤柱 為避免巷道受采動影響，主要運輸大巷及集中下山兩側(cè)各為20m保護(hù)煤柱，經(jīng)計算約 。 （ 2）礦井可采儲量估算 ① 永久煤柱的留設(shè) 本井田永久煤柱主要有斷層防水煤柱和井田邊界保護(hù)煤柱。本次設(shè)計依據(jù)江蘇省國土資源廳于 20xx年 1月 27日頒發(fā)的采礦許可證（證號 320xx00620xx5）新劃定的井田境界：南自第 1勘探線，北至 05勘探線，淺部至各煤層露頭，深部至 1000m煤層等高線或F6 斷層。儲量分級符合有關(guān)規(guī)定，基本查清各煤層瓦斯含量，為低瓦斯礦井，水文地質(zhì)條件簡單，大氣降水，地表水和沖積層孔隙水對礦井開采無直接水力聯(lián)系?；讑W陶系灰?guī)r雖然接受東南裸露山區(qū) 側(cè)向補給，但本溪組下部泥巖段具良好隔水作用。水質(zhì)為硫酸鈉鎂型，礦化度 ／ L。 （ 6）石千峰組 (P2sh) 區(qū)內(nèi)僅 1 個鉆孔揭露。鄰區(qū)李場井檢孔 3 煤層底板 (基巖風(fēng)化帶 )至山西組 7 煤頂?shù)装迳皫r混合抽水試驗 (1995 年 5 月 )：單位涌水量／ s （ 3）山西組 (P1s) 厚度 ～ ，平均 。 1957 年微山湖水泛濫，蘇北堤河以東全部受淹，洪水位標(biāo)高～ ，目前沿湖大堤堤頂標(biāo)高一般在 。 C／ lOOm，屬地溫正常區(qū)。 6）砷（ As）：本區(qū)各煤層的砷含量一般在 0～ 8PPM 之間，砷含量較低。本區(qū)各煤層均屬低水分煤層，故對煤層的利用影響很小。惰性組以粗粒體為主，其次 為絲質(zhì)體、半絲質(zhì)體、微粒體，出現(xiàn)少量菌類體。殼質(zhì)組以大小孢子體為主，含少量角質(zhì)體、樹脂體及木栓質(zhì)體。碳酸鹽類呈塊狀或充填裂隙。 1） 2 煤：灰黑～黑灰色，油脂光澤，條痕為黑褐色，硬度 ～2176。檢測區(qū)穿過 7 煤層鉆孔 13個，其中沉缺點 2 個，火侵點 1 個，斷缺點 1 個，見煤點 9 個，可采點 6 個，可采性指數(shù) 。 ② 3 煤層 柳泉煤礦技術(shù)改造工程初步設(shè)計 14 江蘇省第一工業(yè)設(shè)計院有限責(zé)任公司 煤厚 ，平均 。 ① 2 煤層 見煤點煤厚 ~，平均厚度 。 NW 75176。 0~40 3400 04— 02— 3 兩孔穿過， 0 05二條勘探線控制 可 靠 F4 正 NE45176。轉(zhuǎn)向NE50176。左右，斷裂走向北東 30176。 該組與下伏下石盒子組整合接觸。灰色粉砂巖及灰褐色粘土巖中多含植物碎片化石及植物根化石?；疑貙雍窦s 40m，為本組含煤段地層。該組地層與下伏太原組 為整合接觸。本組共含煤 3~5 層，可采煤層兩層（ 7 煤、 9煤），煤層常位于該組地層的中下部。十一灰及十二灰組成上薄下厚的雙層結(jié)構(gòu)，尤以十二灰厚度大，含大量紡?fù)庀蚣忓N蜒而為本組地層的主要標(biāo)志之一。 電源條件 柳泉煤礦工業(yè)場地內(nèi)現(xiàn)有 35/6kV 變電所，兩路電源分引至付城 35kV 和柳城 35kV 變電所，該變電所 35kV電源可靠，能保證礦井的正常生產(chǎn)和技改用電需要。 垞 城煤礦毗鄰于本礦井西南部，同屬一個含煤條帶。 本區(qū)地震烈度 7 度區(qū)。 四、氣象及地震情況： 本區(qū)屬南溫帶魯淮區(qū)，具長江和黃河流域氣候的過渡區(qū)特征，氣候溫和，日照充足、四季分明、雨水較多。 本區(qū)有部分鉆孔資料不全，封孔質(zhì)量不詳，建議生產(chǎn)過程中引起重視。副井井筒裝備一對 1t雙層二車單繩罐籠，提升機(jī)型號 機(jī)功率 400KW。 二、設(shè)計的指導(dǎo)思想 認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家有關(guān)方針政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真分析礦井已有資料，合理開發(fā)利用礦產(chǎn)資源儲量；以經(jīng)濟(jì)效益為中心，以安全生產(chǎn)為根本，以科技創(chuàng)新為動力，根據(jù)該礦自身特點，充分利用礦井已有工程及設(shè)施，協(xié)調(diào)好技術(shù)改造 工程與生產(chǎn)的關(guān)系，爭取以最少的投資，最快的速度，最短的時間，將柳泉煤礦建成一個科技含量高，經(jīng)濟(jì)效益好的現(xiàn)代化中型煤炭企業(yè)。 （ 2）礦井共設(shè)二個立井，針對礦井主提升能力不足問題，技術(shù)改造 后，將原混合井（ D=）改為副井，將原風(fēng)井（ D=）改為主井兼回風(fēng)井，井筒由 110 水平延深至 209m。 （ 9）地面新增與主提系統(tǒng)有關(guān)的井架，提升機(jī)房，輸煤走廊等。 圖 111 交通位置圖 柳泉煤礦技術(shù)改造工程初步設(shè)計 6 江蘇省第一工業(yè)設(shè)計院有限責(zé)任公司 二、地形地貌： 區(qū)屬黃淮沖積平原，地勢平坦，地面標(biāo)高 32～ 34m，自西北向東南略有傾斜，地面坡度一般為 1/5000，沿湖為 1/3000，向南 3km為由寒武奧淘紀(jì)石灰?guī)r組成的低山區(qū)，山體標(biāo)高 100～ 150m。年平均氣溫 14℃左右，七月份平均氣溫最高，一月份平均氣溫最低。農(nóng)作物主要有小麥、玉米、花生、棉花、山芋等，是江蘇省糧食生產(chǎn)基地的一部分。 本礦井位于景山勘探區(qū)北部，南部為 垞 城煤礦， 垞 城煤礦已有近 30年生產(chǎn)史，柳泉煤礦從開始建礦也有近 10年的生產(chǎn)史，多年的生產(chǎn)實踐為本礦井的建設(shè)和生產(chǎn)積累了豐富的經(jīng)驗。 第二節(jié) 地質(zhì)特征 一、地質(zhì)構(gòu)造 地層及地質(zhì)構(gòu)造 （ 1）地層 本井田為隱蔽式煤田，自上而下地層特征如下： ① 石炭系上統(tǒng)太厚組（ C3t） 區(qū)內(nèi) 16個鉆孔均未穿透，揭露厚度 ~。四灰厚度大，含燧石結(jié)核，為本段地層的主要標(biāo)志之一。沉積雖然連續(xù)，但厚度變化大。因上、下地層沉積特征各異，分上、下兩段敘述： 下部含煤段：厚約 。成分以長石石英為主，具多量巖屑，泥質(zhì)膠結(jié)，分選性差，具韻律分選層理，厚度為 ~20m，平均厚 。 本組地層與下伏山西組為整合接觸。底部為一層厚 30m左右的含礫粗砂巖，與下伏上石盒子組整合接觸。 ~75176。而翹起，略呈“ L”形，軸長約 8km；該向斜北西翼受后期斷裂 F6等切割，完整性差；8 條勘探線控制，煤層底板等高線涂上清晰，控制程度可靠；其東南翼發(fā)育有秦樓背斜和城子河向斜等次級褶曲。 SE 75176。依據(jù)肉眼鑒定描述，侵入到下石盒子組，山西組的巖漿巖，其巖性相似，為深灰 ~灰綠色，隱 ~細(xì)晶質(zhì)，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，含黑云母碎片，礦物成分為斜長石、角閃石或輝石，屬中基性云煌巖或煌斑巖、閃長玢巖，多呈巖床狀順層侵入到各可采煤層之中，其中對 9 煤破壞最嚴(yán)重：局部吞蝕，多被拱開，分叉變薄，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致 9煤烘烤變質(zhì)成天然焦，破壞其可采性及穩(wěn)定性。見煤點 14 個，可采點 4 個，可采性指數(shù) 。 3 煤頂板大部分為深灰色泥巖，少數(shù)為深灰色粉砂巖及淺灰色細(xì)砂巖。 7煤頂板多數(shù)為深灰色泥巖及粉砂巖，極少數(shù)為中細(xì)砂巖；這說明后期河床的沖刷對 7 煤影響甚微。惰性組以粗粒體、絲質(zhì)體為主，含少量半絲質(zhì)體、微粒體、氧化樹脂體、菌類體等。褐黑～黑色條痕，具厚度不等的條帶狀結(jié)構(gòu)，性脆、易碎，土狀～參差狀斷口，內(nèi)生裂隙較發(fā)育，半暗～暗淡型煤。碳酸鹽呈塊狀晶體充填裂隙。鏡質(zhì)組最大反射率 (R)為 ～。 7 煤中天然焦灰分為 %，屬富灰煤。 7 煤中天然焦發(fā)熱量為 ／ kg。西南部的麻雀山為區(qū)內(nèi)最高峰，標(biāo)高 241m。據(jù)區(qū)域資料，正常條件下，它為基底奧陶系灰?guī)r強(qiáng)巖溶含水層與太原組灰?guī)r巖溶水的良好隔水邊界。煤層頂部 50m以內(nèi)的充水砂巖直接影響 7煤層開采，其層數(shù) 1～ 7 層，平均 4 層；厚度 ～ , 平均；鉆孔中均未見漏水。 （ 5）上石盒子組 (P2s) 厚度 ～ ，平均 ，淺部遭剝蝕。剖面上一般可將第四系松散層劃分為上、中、下、底四段。見少量現(xiàn)代蚌螺殼殘體。 礦井涌水量 原地質(zhì)報告預(yù)測礦井的正常涌水量 90 m3／ h；預(yù)測最大涌水量為 355 m3／ h。生產(chǎn)中應(yīng)重點防治的水害有：老塘水、頂板砂巖水及老鉆孔封孔質(zhì)量不好的鉆孔水，地質(zhì)報告達(dá)到詳查要求，可作為編制初步設(shè)計的依據(jù)。 井田拐點座標(biāo)表 表 2