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2、永久避难硐室平、剖、断面图及工程量表C1157bx-175(G)-02
前言
一、项目背景
该矿位于古交市西北约11.5km处,嘉乐泉乡咀头村北,行政区划隶属古交市嘉乐泉乡,其地理坐标为:
东经112°
03′13″~112°
04′32″;
北纬37°
58′14″~37°
59′24″,属于西山煤田梭峪精查区边缘地带。
根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[2009]79号文件,以大同煤矿集团有限责任公司为主体兼并重组整合古交市咀头煤矿、古交市福鑫煤业有限公司共2个煤矿生产企业,兼并重组后煤矿企业预核准名称为大同煤矿集团太原鸿福煤业有限公司。
山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室以晋煤重组办发[2010]43号文件同意将该矿兼并重组整合主体变更为华润电力控股有限公司,企业核准名称为山西华润鸿福煤业有限公司。
山西省国土资源厅于2011年1月28日为该矿颁发了证号为C140000************7763采矿许可证,井田面积为2.4454km2,批准开采2~9号煤层,生产规模为600kt∕a。
2011年3月,山西地宝能源有限公司编制完成了《山西华润煤业有限公司鸿福煤矿兼并重组整合矿井地质报告》,太原市煤炭工业局于2011年4月以并煤规发【2011】144号文对该报告予以批复。
2011年5月,山西安煤矿业设计工程有限公司编制完成了《山西华润煤业有限公司鸿福煤矿兼并重组整合项目初步设计》,太原市煤炭工业局于2011年6月3日以并煤规发【2011】213号文件予以批复。
同年6月,山西安煤矿业设计工程有限公司编制完成了《山西华润煤业有限公司鸿福煤矿兼并重组整合项目初步设计安全专篇》,2011年7月太原市煤矿安全监察局以并煤监字〔2011〕81号文予以批复。
2011年8月31日,太原市煤炭工业局以并煤基发[2011]197号文批准山西华润煤业有限公司鸿福煤矿进行开工建设,目前,矿井正处于基建阶段。
为深入贯彻落实《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发[2010]23号)、国家安全监管总局和国家煤矿安监局《关于认真落实国务院<
通知>
精神切实加强煤矿安全生产工作的实施意见》(安监总煤监[2010]152号)、国家安全监管总局和国家煤矿安监局《关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》(安监总煤装[2010]146号)、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知》(安监总煤装〔2011〕15号)、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)》的通知》(安监总煤监[2011]33号)、《山西省人民政府关于贯彻落实国发[2010]23号文件精神进一步加强企业安全生产工作的意见》(晋政发[2010]24号)以及省煤炭工业厅《关于推进全省煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善工作的通知》(晋煤救发[2010]164号)精神要求。
为此,根据国家、省市有关文件精神,同时确保井下紧急避险系统与矿井同时设计、同时施工建设,同步投入使用的原则需对鸿福煤业有限公司的井下紧急避险系统进行进一步的补充和完善,以增强矿井抗灾害能力实现安全生产,山西华润鸿福煤业有限公司委托我公司编制《山西华润煤业有限公司鸿福煤矿井下紧急避险系统安全设计》文件。
二、设计依据
1、设计委托书”。
2、2011年1月22日国家安全生产监督管理总局印发的《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知》(安监总煤装〔2011〕15号)。
3、2011年3月21日国家安全生产监督管理总局国家煤矿安监局关于印发《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)》的通知》(安监总煤监[2011]33号)。
4、《山西华润煤业有限公司鸿福矿井兼并重组整合矿井地质报告》及其批复文件。
5、《山西华润煤业有限公司鸿福矿井兼并重组整合项目初步设计》及其批复。
6、《山西华润煤业有限公司鸿福矿井兼并重组整合项目初步设计安全专篇》及其批复。
7、煤芯样煤自燃倾向性、煤尘爆炸检测报告。
8、《煤炭工业矿井设计规范》。
9、《煤矿安全规程》(2011版)。
10、国家有关煤炭工业的规程、规范和技术政策等。
三、设计的指导思想
1、认真贯彻执行国家、山西省和太原市有关煤矿井下紧急避险系统政策法规,以《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿安全规程》以及《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》为依据,结合本井田的实际,充分利用现有系统进行设计。
2、井下紧急避险系统与矿井安全监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统共同形成井下整体安全避险系统。
矿井安全监测监控系统应对紧急避险设施的环境参数进行监测;
矿井人员定位系统应能实时监测井下人员分布和进出紧急避险设施的情况;
矿井压风自救系统应能为紧急避险设施供给足量压缩空气。
矿井供水施救系统应能在紧急情况下为避险人员供水,并为在紧急情况下输送液态营养物质创造条件;
矿井通信联络系统应延伸至井下紧急避险设施,紧急避险设施内应设置直通矿调度室的电话。
使矿井达到系统可靠、设施完善、管理到位、运转有序”的要求。
3、紧急避险设施的设置要与矿井避灾路线相结合,紧急避险设施应有清晰、醒目的标示。
矿井避灾路线图中应明确标注紧急避险设施的位置和规格、种类,井巷中应有紧急避险设施方位的明显标示,以方便灾变时遇险人员迅速到达紧急避险设施。
4、紧急避险系统应随井下采掘系统的变化及时调整和补充完善,包括紧急避险设施、配套系统、避灾路线和应急预案等。
四、设计特点
1、本次设计按矿井整合改造达产时采区布置及机械设备配备状况设计井下紧急避险设施。
2、在井下建立永久避难硐室与移动救生舱相结合的避险方式。
3、矿井监测监控、供水施救、压风自救、人员定位、通信联络与井下紧急避险系统对接,构成全矿井的综合避险系统。
第一章 井田概况及地质特征
一、井田概况
行政区划
详见交通位置图1-1-1。
地震情况
据GB50011~2001《建筑防震设计规范》,本区设计地震动峰值加速度为0.15g,对应的地震基本烈度为Ⅶ度。
二、地质构造及煤层赋存条件
地质构造
该井田位于西山煤田西北部,总体为一单斜构造,走向WE,倾向S,
井田南部地层较缓,约2°
~8°
,北部较陡,局部大于30°
,发育一向斜(狮子河向斜)和小型背斜。
此外,据地表及井巷揭露,井田内共发育7条断层,均为正断层,落差为2~15m。
发育陷落柱1个,呈圆形,直径50m左右,陷壁角70°
-85°
。
分述如下:
1、褶曲
(1)S1向斜(狮子河向斜):
位于井田东北部,轴向大致北东-南西向,向北东倾伏,两翼基本对称,倾角一般10°
~20°
,局部可达35°
(2)S2背斜:
位于井田西北部,轴向北西-南东向,向南东倾伏,两翼不对称,地层倾角2°
~10°
2、断层
(1)F41断层:
正断层,发育于井田北部,走向N35°
E~N55°
E,倾向SE,倾角65°
,落差10m,井田内延伸长度大约855m。
(2)F80断层:
正断层,发育于井田东部,走向N55°
E,倾向SE,倾角60°
,落差5m,井田内延伸长度大约430m。
(3)F25断层:
正断层,发育于井田中部,走向近SN,倾向W,倾角70°
,落差15m,井田内延伸长度大约910m。
(4)F1断层:
正断层,发育于井田东南部,走向N25°
E,倾向NW,倾角65°
,落差5m,井田内延伸长度大约410m。
(5)F2断层:
正断层,发育于井田东南部,走向近SN~N30°
,落差10m,井田内延伸长度大约450m。
(6)F26断层:
正断层,发育于井田南部,走向N80°
W,倾向NE,倾角70°
,落差2-12m,井田内延伸长度大约450m。
(7)F3断层:
正断层,发育于井田南部边界,走向N70°
E~N85°
W,倾向SE,倾角50°
,落差5m,井田内延伸长度大约300m。
表1-1-1断层统计表
断层编号
位置
性质
走向
倾向
倾角
(度)
落差
(m)
井田内延
伸长度(m)
备注
F41
井田北部
正
N35°
E
SE
65
10
855
井下揭露
F80
井田东部
N55°
60
5
430
地面填图
F25
井田中部
近SN
W
70
15
910
F1
井田东南部
N25°
NW
410
F2
近SN~N30°
450
F26
井田南部
N80°
NE
2-12
F3
井田南部边界
N70°
50
300
3、陷落柱
井田内东南部发育1个小型陷落柱,形状近似为圆形,推测直径为50m。
4、岩浆岩
井田内未发现岩浆岩侵入及破坏现象。
综上所述,本井田地质构造属简单类型。
兼并重组后可采煤层
1、矿井批采煤层为2-9号,2+3+4号已全部采空,7号局部可采,8号大部分采空,9号为矿井主采煤层。
2、8号、9号、10号煤层赋存情况(见表1-1-2)
(1)8号煤层
位于太原组中下部,L1灰岩之下,煤层厚度3.51~5.25m,平均4.30m。
结构较简单,含0-4层夹矸,全区稳定可采煤层。
煤层顶板为L1石灰岩,底板为砂质泥岩、泥岩。
井田北部边界出露。
(2)9号煤层
位于太原组下部,上距8号煤层5.58~12.82m,平均9.00m。
煤层厚度0.48~2.42m,平均1.22m,煤层结构简单,含1-3层夹矸,稳定大部可采,煤层顶板粉砂岩、泥岩,底板为泥岩。
(3)10号煤层
位于太原组下部,上距9号煤层2.47~13.22m,平均6.91m。
煤层厚度0.49~1.37m,平均0.96m,煤层结构简单,含0-1层夹矸,稳定大部可采,煤层顶板中砂岩、炭质泥岩,底板为泥岩。
表1-1-2可采煤层特征一览表
地地层
煤层
厚度
最小-最大
平均(m)
层间距
结构
(夹矸数)
稳定性
可采性
顶底板岩性
顶板
底板
太太原组
7
0-1.54
0.81
14.07-19.12
16.29
简单
0-2
较稳定
局部
可采
石灰岩
泥岩
8
3.51-5.25
4.30
较简单
0-4
稳定
全区
砂质泥岩、泥岩
5.58-12.82
9.00
9
0.48-2.42
1.22
1-3
大部
粉砂岩、砂质泥岩
2.47-13.22
6.91
0.49-1.37
0.96
0-1
中砂岩、炭质泥岩
三、井田水文地质类型划分
1、井田构造较多、井田内各可采煤层充水含水层富水性弱,补给条件、采古空区积水情况等,水文地质条件为中等类型。
2、矿井涌水量
矿井正常涌水量为20m3/h,最大涌水量为27m3/h。
四、其他开采技术条件
1、顶、底板条件
8号煤层直接顶板为石灰岩,厚度0.45~2.78m,平均1.31m,致密坚硬,不易垮落,底板为砂质泥岩、泥岩,不具膨胀性,顶、底板均易于管理。
据本矿2010年8月在井下采8号煤层顶底板岩样送山西省煤炭工业局综合测试中心进行测试,其结果:
石灰岩顶板抗压强度11.6~16.0MPa,平均13.7MPa,抗拉强度0.42~0.64MPa,平均0.49MPa,抗切强度1.03~1.18MPa,平均1.09MPa;
砂质泥岩底板抗压强度14.8~18.0MPa,平均16.3MPa,抗拉强度0.74~0.81MPa,平均0.79MPa,抗切强度1.11~1.49MPa,平均1.28MPa。
9号煤层直接顶板为砂质泥岩、粉砂岩,底板为泥岩。
根据相邻矿井山西华润煤业有限公司福巨源煤矿2011年3月钻孔芯中9号煤层顶底板岩样,送山西省煤炭工业局综合测试中心进行岩石力学物理试验,其结果:
砂质泥岩顶板自燃抗压强度7.6~24.7MPa,平均16.45MPa,饱和抗压强度4.7~16.9MPa,平均9.40MPa,软化系数0.42~0.68,平均0.58,抗拉强度0.85~1.12MPa,平均0.95MPa,抗切强度1.71~2.17MPa,平均1.90MPa,属软弱岩石。
泥岩底板自燃抗压强度5.7~18.6MPa,平均12.15MPa,饱和抗压强度2.7~5.4MPa,平均4.05MPa,软化系数0.29~0.47,平均0.38,抗拉强度0.74~1.11MPa,平均0.93MPa,抗切强度1.28~2.24MPa,平均1.26MPa,属软弱岩石。
10号煤层直接顶板为中砂岩,局部为炭质泥岩,底板为泥岩。
2、瓦斯
原古交市咀头煤矿开采8号煤层,据山西省煤炭工业局文件《关于太原市2005年254对煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果的批复》,原古交市咀头煤矿瓦斯相对涌出量为1.34m3/t,瓦斯绝对涌出量为0.33m3/min,二氧化碳相对涌出量4.07m3/t,二氧化碳绝对涌出量为1.00m3/min,属低瓦斯矿井。
原古交福鑫煤业有限公司开采8号煤层,据太原市煤炭工业局文件《关于2008年度30万吨/年以下矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》,原古交福鑫煤业有限公司瓦斯相对涌出量为7.33m3/t,二氧化碳相对涌出量3.28m3/t,属低瓦斯矿井。
根据2011年1月由河南理工大学提交的《山西华润煤业有限公司鸿福煤矿8#煤层瓦斯涌出量预测》,8#煤层开采期间,矿井达产时开采8#煤层,矿井最大绝对瓦斯涌出量为9.98m3/min,相对瓦斯涌出量为7.90m3/t,其中,回采瓦斯涌出为3.73m3/min。
鸿福煤业开采8号煤层的各生产时期属低瓦斯矿井。
3、煤尘爆炸性
2010年8月山西华润鸿福煤业有限公司于井下采取8号煤层煤样委托山西省煤炭工业局综合测试中心进行煤尘爆炸性试验,其结果:
8号煤层火焰长度200mm,加岩粉量75%,煤尘具有爆炸性。
根据相邻矿井山西华润煤业有限公司福巨源煤矿2011年1月在井下取样送山西省煤炭工业局综合测试中心进行煤尘爆炸危险性测试,其结果:
9号煤层火焰长度>400mm,抑制煤尘最低岩粉量85%,煤尘具有爆炸性。
4、煤层自燃倾向性
2010年8月山西华润鸿福煤业有限公司于井下采取8号煤层煤样委托山西省煤炭工业局综合测试中心进行煤层自燃倾向性测试,其结果:
8号煤层吸氧量0.65cm3/g,自燃倾向性等级为Ⅱ级,为自燃煤层。
据相邻矿井山西华润煤业有限公司福巨源煤矿2011年1月在井下取样送山西省煤炭工业局综合测试中心进行煤的自燃倾向性测试,其结果:
9号煤层吸氧量0.69cm3/g,自燃倾向性等级为Ⅱ级,为自燃煤层。
5、地温地压
井田未做过地温和地压这方面的测试工作,煤层开采至今未发现有地温异常和地压异常现象。
据邻区资料,地温无异常现象,地温梯度也偏小,一般为1-3°
/100m,本区应属地压正常区。
第二章矿井兼并重组初步设计及安全专篇相关内容概况
一、井田境界及储量
1、井田境界
根据2011年1月28日山西省国土资源厅为该矿颁发的第C140000************7763号采矿许可证,批准开采2-9号煤层。
井田范围由以下13个坐标点连线圈定,井田为不规则多边形,北南长约2210m,东西宽约1725m,井田面积2.4454km2。
开采深度1142-916m标高。
2、储量
根据已批复的初步设计,井田煤层保有资源/储量1097万t,可采储量为383.1万t。
3、矿井规模及服务年限:
井型600kt/a,全井田服务年限4.56a。
二、井田开拓、开采
开拓方式:
斜井开拓。
井筒布置:
投产时矿井共布置主斜井、副斜井、回风斜井三个井筒。
主斜井:
利用咀头矿现主斜井,支护形式及装备不变,长度238m,倾角20°
,半圆拱料石砌碹支护,净宽2.82m,净高2.71m,净断面积6.8m2。
担负矿井煤炭提升、行人、进风任务,设有人行台阶及扶手兼做矿井的安全出口。
副斜井:
利用现咀头矿副斜井,将断面扩至:
净宽3.6m、墙高1.6m半圆拱断面锚喷支护,净断面10.85m2,长度197m,铺设30kg/m轨道单钩串车提升,作为矿井材料斜井,担负矿井材料设备下放、矸石提升及行人任务,设有人行台阶及扶手兼做矿井安全出口。
回风井:
刷大原咀头煤矿回风斜井作为兼并重组后矿井的回风斜井,井筒倾角22°
,净宽由2.05刷大为4.3m,净断面12.4m2,落底于4号煤层。
水平划分:
全井田设一个开采水平,水平标高为+1024.42m,在8号煤层。
大巷布置:
井下大巷采用“三巷制”,分别为胶带、轨道、回风巷,8、9号煤联合布置。
井下开拓部署详见图2-1-1。
采区划分:
全井田划分为3个采区,分别为一采区(开采8号煤、9号煤),二采区(开采8号煤),三采区(开采8号煤、9号煤)。
采区布置
矿井移交生产和达到设计生产能力时,共布置一个生产采区。
1、采区巷道布置:
矿井首采区和工作面布置在井田北部,垂直于8号煤三条下山的西侧,向西掘工作面运输巷和工作面回风巷。
工作面带式输送机顺槽与工作面运输巷直接搭接。
工作面轨道顺槽与8号煤二采区专用回风巷直接相接,并通过联络巷与工作面运输巷相接。
2、掘进工作面:
全矿井共配备2个掘进工作面,一个综掘工作面,一个普掘工作面,采掘比1:
2。
详见采区巷道布置图2-1-2。
井底车场布置
在副斜井井底设置+1024.42m水平井底车场,车场采用平车场型式。
车场内设高、低道线路和进、出车线。
井底新建的中央变电所、中央水泵房、水仓、调度室、医务室、等候室等。
三、矿井供电
矿井两回10kV电源,一回引自银宇35kV变电站10kV母线段,一回引自银宇梭峪35kV变电站10kV母线段。
正常情况下,两回电源,一回工作,一回带电备用,以保证供电的连续性和可靠性。
当一回故障停止供电时,另一回路应能担负矿井全部负荷。
井下采用10kV下井供电,下井电缆选用MYJV22-8.7/103×
95矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆,单回长度450m,两回电缆经主斜井敷设至井下中央变电所。
两回电缆,当任一回电缆停止运行时,另一回可满足井下全部负荷用电。
四、通信系统
选用JSY-2000型矿用通信交换机一套,实现行政通讯和调度通讯,用于调度通信的总容量为256门。
交换机置于矿办公楼内,在矿调度室、矿灯房、矿井变电所、井口房、锅炉房、通风机房、机修间等地设置本安型电话机,通信电缆采用MHYA-0.8型市话通信电缆。
敷设方式采用沿建筑物外墙吊挂方式,至偏远地点采用电杆架设方式。
在井底车场、井下中央变电所、主排水泵房、采区变电所、综采工作面、掘进工作面设置本安型调度电话机,通信电缆选用MHYA32—50×
2×
0.8煤矿用聚乙烯绝缘钢丝铠装聚氯乙烯护套阻燃通信电缆,两回电缆,分别沿主、副斜井井筒敷设至井下中央变电所交接箱,再经分线盒引至各用户。
五、监测、监控系统
选用KJ160N型煤矿安全生产监控系统一套,对井下各监控点的环境参数及生产设备运行状况进行实时数据监测。
六、人员定位系统
矿井装备KJ301型井下人员考勤定位监控系统,由地面监控室、传输系统、井下定位分站及无线信息采集设备组成,对下井人员进行监测,实现考勤管理,并对井下作业人员的分布情况进行动态跟踪。
七、井下消防洒水、供水施救系统
井下消防、洒水水源取自地面静压清水池,井下排水经净化处理后,水质符合井下消防洒水用水水质标准,可作为井下消防、洒水及井下各种用水设施用水水源。
井下消防、洒水系统和生产用水采用合流制,管网呈枝状布置,管路由副斜井引入井下,送至各消防、洒水及井下各用水设施的用水点。
管路沿巷道侧壁敷设或设支墩沿地面敷设。
矿井供水施救系统灾变时饮用水源引自地面高山生活水池(生活用水),地面设紧急供水阀门切换装置,管道由副斜井引入井下,在井下运输、回风大巷、采区运输、回风顺槽和掘进工作面运输、回风巷道等,凡井下工人到达部位均敷设有井下消防洒水管道,并每隔100m(胶带运输巷为50m)设DN50支管阀门,阀门后装快速管接头。
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,防止管路出现跑、冒、滴、漏,保证在灾变期间提供应急供水。
八、压风自救系统
工业场地压风机站选用3台GA132VSD-10型双螺杆式空气压缩机,压风管路干管选用无缝钢管φ133×
4.0mm,内径125mm。
两台工作一台备用,可以满足井下风动设备和事故时井下所有人的供氧要求。
压风管路经地面由主斜井至井下工作面、掘进工作面及压风自救器设置地点,压风自救供氧系统设置在距采掘工作面25~40m的巷道内、放炮地点、避难硐室、撤离人员与警戒人员所在的位置,井底车场,主排水泵房,主变电所,装、卸载硐室以及回风道有人作业处,长距离掘进巷道每50m左右设置一组,每组按5~8人使用,每人不少于0.3m3/min。
九、劳动定员
山西华润煤业有限公司鸿福煤矿设计生产能力为0.6Mt/a,全矿井在籍总人数为495人。
劳动定员汇总表及岗位劳动定员明细详见表2-2-1。
表2-2-1劳动定员汇总表
序号
工种
出勤人数
在籍
系数
人数
第一班
第二班
第三班
第四班
小计
一
- 配套讲稿:
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