1、 前 言前 言一、概述河南登封市向阳煤业有限公司（煤矿），位于登封市东部约22km，行政隶属登封市大冶镇管辖。本次资源整合，由原登封市向阳一井、向阳二井、西村三矿、向阳三井、向阳四井组合。矿井原矿井生产能力共约0.27Mt/a，共有17个井筒。经本次资源整合，设计生产能力为0.45Mt/a，设3个井筒。本次资源整合的五个矿井，矿井开采范围扩大，为了合理开发经资源整合后本井田的煤炭资源，充分利用现有的工业场地和井下井巷工程。利用向阳一井主斜井作为副斜井，副斜井作为主斜井，利用向阳三井主井作为风井，形成二斜一立开拓系统。副斜井倾角721，斜长749m，双钩串车提升，并配备有斜井人车，担负全矿井的升
2、降人员、提矸、下料等辅助提升任务，并兼作进风井，井筒内设置有行人台阶和扶手，作为矿井的一个安全出口。主斜井倾角1625，斜长529m；暗主斜井倾角718，斜长414m，铺设800mm宽胶带运输机，担负全矿井的煤炭运输任务，井筒内设置有人行台阶和扶手，作为矿井的一个安全出口。风井净直径4.0m，装备有金属梯子间，回风兼作安全处口。技改完成后其它井筒设计不再利用，给予报废。经技术改造后，形成一立二斜井的开拓方式，以满足矿井0.45Mt/a的设计生产能力要求。为了合理开发井田，受向阳煤业有限公司的委托，我院编制了河南省登封市向阳煤业有限公司技术改造初步设计。设计文件包括说明书。主要机电设备和器材清册
3、、概算书及图纸。根据河南省煤炭工业管理局对初步设计的审查意见，设计将初期-190m辅助水平提至-57m水平，初期工程量、概算、消防洒水系统及通风系统做了相应的调整，增加了地面压风系统，+50m水平轨道大巷蓄电池电机车改为调度绞车牵引矿车等。二、设计依据由向阳煤业有限公司提供的以下资料，作为本矿井技术改造初步设计的依据：1、2005年11月4日河南省国土资源厅颁发的河南省登封市向阳煤业有限公司采矿许可证证号：4100000520597；2、河南省煤田地质三队2005年11月编制的河南省登封市向阳煤业有限公司煤炭资源储量核查报告；3、河南省国土资源厅2006年1月16日豫国土资储备字【2006】2
4、号关于河南省登封市向阳煤业有限公司煤炭资源储量核查报告矿产资源储量评审备案证明；4、2004年9月登封市矿山救护队对登封市向阳煤矿矿井瓦斯和二氧化碳等级鉴定报告；5、2004年9月煤炭科学研究总院重庆分院对登封市向阳煤矿的煤尘爆炸性鉴定报告；6、2004年9月煤炭科学研究总院重庆分院对登封市向阳煤矿的煤炭自燃倾向等级鉴定报告；7、矿方提供的有关文字资料和图纸。三、设计指导思想1、充分利用现有工业场地，尽量减少占地和压煤。2、充分利用现有井筒工程，加强矿井的安全设施，充分利用地面生产系统和相配套的生产、生活辅助设施。矿井设计坚持安全第一的原则，优化生产系统、开拓方式和采区布置，合理开发全井田。4
5、、积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料、使矿井初期少投入、多产出、出煤早、见效快、技术经济合理。四、设计的主要特点及主要经济技术指标（一）资源特点河南省煤田地质三队根据以往的勘探地质资料和资源整合矿井已做过的资源核查报告于2005年12月编制了河南省登封市向阳煤业有限公司煤炭资源储量核查报告并经浅部原有生产矿井多年的实际开采情况，该矿井的地质资料和资源储量是可靠的。2、本井田主要开采二叠系山西组二1煤层和太原组一1煤层，该煤层结构简单，层位稳定，全区可采，属较稳定性煤层。二1煤层厚度0.3013.71m，平均3.56m，赋存标高+260m-210m；一1煤层厚度0.211.93m，平均1.1
6、3m，赋存标高+170-300m。3、本矿井开采煤层为低灰、特低硫、低磷、高熔灰分之特高发热量的贫煤。4、矿井按高瓦斯矿井设计，煤尘有爆炸性，不易自燃。5、全井田查明保有地质储量18040kt。（二）设计主要特点1、矿井共有二1、一1二层可采煤层，初期开采二1煤层。矿井设计生产能力为0.45Mt/a，服务年限14.9a2、矿井设计为一个立井、两个斜井的开拓方式。开采水平标高50m，采用走向长壁后退式炮采采煤法，回采工作面采用单体液压支柱配型钢梁支护顶板。井下布置一个生产采区，装备一个炮采工作面和三个掘进工作面，保证矿井的设计生产能力。3、主斜井铺设800mm胶带运输机，运送煤炭。副斜井采用1t
7、矿车双钩串车提升，担负全矿井的人员升降及材料运输，为辅助提升。4、通风系统为中央分列式，即副斜井进风，立风井回风。通风方式为负压抽出式。新选用FBCDZ20/902(B)型防爆对旋轴流通风机两台，一台工作，一台备用。5、矿井排水设备选用MD155-676型离心式水泵3台，一台工作，一台备用，一台检修。排水管路选用1946mm钢管两趟，由风井排出。6、矿井水源仍利用现有机井，出水量约40m3/h，水质水量均能满足技改后矿井的用水量。7、工业场地已有一座10kV变电所，其电源为双回路，一路引自向阳自备电厂35kV变电站，一路引大冶35kV变电站。电压等级为10kV，供电距离均为2km，输电线路采用
8、LGJ-95导线，可满足供电安全需要。8、地面生产系统比较简单。井下煤炭经主井胶带运至地面后，装汽车外运。9、充分利用现有的工业场地，按照生产及辅助设施的功能分区布置，其布置紧凑合理。（三）主要技术经济指标井巷工程总长度：6055.7m井巷工程总体积：56706.6m3万吨掘进率：134.6m全员工效：2.0t/工建井工期：12个月矿井动态总投资：9414.11万元税后投资回收期：3.23（包括建井期）五、存在问题与建议1、本区二1埋藏较浅，煤层较厚，上覆基岩厚度小，煤层顶板岩石遭受风化时间长，力学强度相对较低，生产中对煤层顶板破坏严重，建议在井下要加强顶板的维护和管理，以减少冒顶、垮塌等不良
9、工程地质现象的发生。2、矿区浅部老窑和周邻采空区较多，会积滞有大量老窑老空水和采空区老塘水，矿井生产过程中，一方面应加强地面的疏排水治理工作，对破裂带，地裂缝及沉陷凹地等，要进行及时回填，开挖疏排洪渠道或其它防、排水基础设施，以避免发生洪水倒灌、老窑老空水突出溃水，造成淹井等水患。另一方面当井巷工程向浅部及边界开拓掘进时，应打超前探、放水钻，真正做到有疑必探、先探后掘，先探后采，并留设足够的防水保安煤（岩）柱，以避免浅部老窑老空水和采空区老塘水溃入矿坑，造成淹井事故。3、根据勘探资料和矿井瓦斯鉴定结果，矿井属低瓦斯矿井。但煤层瓦斯的赋存具有一定的不均衡性，生产后期随着开采深度的增加，矿井瓦斯含
10、量有所增大，设计按高瓦斯矿井考虑。为此，要加强通风管理与瓦斯监测监控工作，认真执行矿井瓦斯鉴定工作，以免造成瓦斯事故的发生。4、本设计不再利用的井筒和巷道，应进行填实封闭处理，给予报废。对相邻矿井留设的煤柱，严禁越界开采，确保安全生产。137 第一章 井田概况及地质特征第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况 一、交通位置本区西距登封市约22km，东北距新密市约22km。登封大冶新密公路从区北通过，新郑伊川伊水寨铁路从区外东南部通过，矿区距大冶车站约2km，新郑登封地方小铁路从本区南部边界通过，交通便利。 详见交通位置示意图111。二、地形地貌及河流1、地形地貌本区为低山丘陵地形。区内地势呈
11、西北高、东南低，最高海拔标高为418.40m，最低海拔标高为265.10m，相对高差153.30m。地面冲沟发育，有利于大气降水的迳流和排泄。2、水系本区属淮河流域颍河水系。区内主要常年性地表水体为西施和向阳水库（紫罗池水库），位于矿区西南和中部，均为小型塘坝，几乎常年干枯，仅在大雨过后有短暂蓄水。区内季节性冲沟较发育，平时干涸无水，雨季细流潺潺，暴雨时段洪流滚滚，自北向南、自西向东流入双洎河，向东经水冶、超化、新郑、扶沟等地后又折向南，于周口市汇入颍河。三、气象本区属大陆性半干旱型季风气候区。夏、秋两季炎热多雨，冬、春两季寒冷干燥。年降雨量416.501102.90mm，一般600800mm
12、；降雨多集中在79月份，约占全年降雨量的65%。年平均气温14.2，七月份最热，历年最高气温高达44.6；元月份最冷，历年最低气温达-18.2。最大冻土深度为20cm。春、夏、秋三季以东北风、东风为主，冬季以西北风为主，冬、春季风力较大，最大风速可达20m/s。 交通位置示意图111四、地震据河南省地震局资料，登封市及邻近地区近期未发生过大的破坏性地震。历史上有记载的较大地震有6次均波及本区，并造成较大损失。七十年代中期曾发生过3次2.5级以上有感地震，未造成损失。根据国家质量技术监督局发布的中国地震参数区划图（GB18306-2001），登封市及其附近地区的地震动峰值加速度g值为0.05，对
13、应的地震基本设防烈度值为度。五、地温矿区内以往未进行过地温测试工作，西邻登封煤田在详查阶段进行了地温测试工作，据“登封煤田详查勘探地质报告”资料，本区恒温带深度确定为20m，温度为16.8，地温梯度为1.504/100m。矿区内二1煤层底板最低标高为245m，故推算区内最高地温为20.18，小于一级高温区下限温度（31）。因此，推测本矿区内属地温正常区，矿坑深部回采时不会出现地温高温热害问题。六、邻近生产矿井及老窑 本区周围无生产矿井，在矿区东北部分布有少量老窑。现将区内生产矿井和老窑叙述如下：（一）生产矿井（1）向阳煤矿该矿属大冶镇办集体企业，原为东施煤矿，建于1974年，1975年10月投
14、产，目前该矿分为四个井区开采，其中四井已停产，现生产能力为27万吨/年。煤层结构简单，不含夹矸。煤层顶、底板均为黑色泥岩或砂质泥岩。矿井经历年开采，累计动用资源储量479万吨。向阳一井，一对斜井开拓，片盘开采，主斜井装备一对3.5t斜井箕斗，副斜井采用单钩串车提升，主井进风，副井回风，井下布置一个炮采工作面，设计能力0.21Mt/a，井下正常涌水量1020m3/h。低瓦斯。主要在徐庄断层以南开采。向阳二井，主、副、风三立井开拓。主井净直径4.0m，井深123m，装备一对1.5t箕斗；副井净直径3.2m，井深104.3m，装备一对0.75t非标罐笼；风井2.8m，井深80.2m，爬梯。走向长壁开
15、采，炮采，主副井进风，风井回风。低瓦斯。生产能力0.03Mt/a。 主要在徐庄断层以北，+100m水平以浅开采。向阳三井，主、副、风三立井开拓。主井净直径4.0m，井深272.7m，落底标高+30m，装备一对1.5t箕斗，钢丝绳罐道，敷设有排水管及电缆；副斜井净直径2.8m，井深184m，装备一个非标0.75t矿车罐笼，爬梯；风井，净直径2.8m，井深49.7m，敷设有一趟排水管，爬梯。采煤方法为走向长壁式，炮采，机械通风。低瓦斯。生产能力0.03Mt/a。主要采掘范围在井田西南部，-50m以浅。向阳四井，主、副、风三立井开拓。位于一井西部，炮采，开采范围较小，早已停产。（2）西村三矿位于本区南部二1煤层露头附近，1989年9月建井，为村办集体企业，竖井开采二1煤层，采掘范围内煤厚11.0020.00m，构造简单。由于该矿井范围小，煤层厚度大，矿井采用群井开采，工作面采用金属支架支护，不留设护
