某礦井總平面煤炭工業設計研究院2004年元月山東省巨野礦區某礦井初步設計匯報初步設計編制依據1、“山東魯能菏澤煤電開發有限公司初步設計委托書”。2、《山東省巨野煤田某井田勘探（精查）地質報告》及“礦產資源儲量認定書（國土資認儲字[2002]214號）”。3、山東省環境保護局文件（魯環審[2002]69號）“關于山東省巨野礦區某礦井環境影響報告書的批復”。4、《巨野煤田某井田首采區三維地震勘探報告》。5、《魯能菏澤煤電公司某礦井井筒檢查孔地質報告》。6、山東省發展計劃委員會文件（魯計基礎函〔2003〕58號）“關于同意對巨野礦區某井田開展可行性研究工作的函”。7、國土資源部劃定礦區范圍批復（國土資礦劃字[2003]008號）8、山東省發展計劃委員會文件（魯計基礎〔2003〕1476號）“關于山東魯能菏澤煤電開發有限公司某礦井可行性研究報告的批復”。9、國家煤炭工業的有關方針、政策以及規程、規范等。一、井田概況及地質特征二、井田開拓三、大巷運輸及設備四、采區布置及裝備五、礦井通風六、提升、通風、排水及壓縮空氣設備七、地面生產系統八、地面運輸九、總平面布置及防洪排澇十、電氣十一、地面建筑十二、給水排水十三、采暖通風及供熱十四、環境保護十五、建設工期十六、技術經濟某礦井初步設計（1）位置及交通某井田位于山東省西南部，鄆城縣城東14km，嘉祥縣城北約32km。礦井面積約67.1934km2，其中3煤層含煤面積21km2。行政區劃屬菏澤市鄆城縣管轄。井田內有公路可直達巨野、嘉祥、鄆城、梁山、等縣市。交通十分方便。一、井田概況及地質特征（2）鄰近礦區開發情況某井田屬巨野礦區梁寶寺煤田的一部分，位于該煤田的西部。巨野礦區包括巨野煤田和梁寶寺煤田。巨野煤田共劃分5對礦井，包括龍固、趙樓、郭屯、鄆城、萬福礦井；梁寶寺煤田包括某和梁寶寺2對礦井。本礦井東南部為已建成的濟（寧）北礦區，其中許廠、岱莊和葛亭三對礦井已投入生產，唐口礦井正在建設之中。本礦區的梁寶寺、龍固等礦井也正在建設之中。上述礦井在建設、生產、管理等方面積累了豐富的經驗，將為本礦井的開發建設提供寶貴的經驗。一、井田概況及地質特征（3）礦井建設外部條件評述

某礦井具有交通方便、電源可靠、通訊發達、水源充足，土產材料易于解決等有利條件，同時有鄰近礦井建設的有關經驗和充足的資金保證。因此，本礦井建設的外部條件是優越的。

（4）地質特征地層：勘探區地層自上而下分為：第四系、上第三系、二迭系上統上石盒子組、下統下石盒子組及山西組、石炭系上統太原組、中統本溪組及奧陶系中、下統。自上而下分述如下：①第四系(Q)：厚度102.20～142.00m,平均125.09m。

②上第三系(N)：厚164.20～424.5m,平均313.78m。

新生界地層厚度：本井田新生界地層為第四系和上第三系。新生界厚度275.40~543.30m。井筒檢查鉆資料：主井井檢孔揭露厚度為299.10m，副井井檢孔揭露厚度為299.65m。

③二迭系：（1）上統上石盒子組(P21)：最大殘厚533.10m。（2）下統包括下石盒子組與山西組下石盒子組(P12)：最大殘厚75.60m。山西組(P11)：厚13.70～91.20m，平均69.72m。

④石炭系：包括上統太原組、中統本溪組。（1）上統太原組(C3)：厚45.30～176.70m，平均148.97m。（2）中統本溪組(C2)：厚9.80～27.40m，平均15.98m。

⑤奧陶系中、下統(O1~2)：井田內有6個鉆孔揭露，最大揭露厚度53.24m。

（4）地質特征地層產狀及主要褶曲井田內地層傾角一般5°~14°，最大為28°，最小為2°左右；褶曲幅度不大，一般幅差為100~200m。區內主要褶曲有：孫垓向斜、后某背斜、黃垓背斜、張官屯向斜。

斷層：全區共組合斷層39條，其中落差H≥100m的斷層17條，100m＞H≥50m的斷層有2條；50m＞H≥20m的斷層有8條，小于20m的斷層有12條。

煤層：本井田含煤地層為下二迭統山西組和上石炭統太原組，含可采煤層4層，其中山西組1層（3下）；太原組3層（6、16上、17）。可采煤層中又以3下煤層最重要，平均總厚2.22m，是本井田首采及主采煤層。煤層特征表（5）煤層及煤質煤層：本井田含煤地層為下二迭統山西組和上石炭統太原組，含可采煤層4層，其中山西組1層（3下）；太原組3層（6、16上、17）。可采煤層中又以3下煤層最重要，平均總厚2.22m，是本井田首采及主采煤層。煤層特征表（4）煤層及煤質煤質：本井田各煤層以氣煤為主。3下煤層為低灰~中灰、低硫、特低磷、中高~特高發熱量。6煤層為低灰~中灰、中硫、特低磷、中高~特高發熱量。16上、17煤層屬低灰~低中灰、高硫、低磷、特高發熱量。各煤層經過洗選加工后，均可用作煉焦配煤、動力燃料、氣化、液化等工業用煤。其它開采技術條件：瓦斯：本井田屬低瓦斯礦井。煤塵爆炸性：各煤層均有煤塵爆炸危險性。煤的自燃：各煤層均按有自然發火傾向對待。地溫：本井田平均地溫梯度非煤系地層2.09OC/100m，煤系地層2.55OC/100m,屬地溫正常區。水文地質條件：本井田上組煤的水文地質類型為裂隙、巖溶類簡單型；下組煤的水文地質類型：因十下灰及奧灰專門水文地質工程量少，暫定為裂隙巖溶類中等偏復雜型。礦井正常涌水量預計：根據地質報告，設計考慮井下消防灑水和煤壁注水等水量，經計算全礦井開采3下煤層的正常涌水量為420m3/h。（一）井田境界及可采儲量根據國土資源部國土資礦劃字[2003]008號文，某礦井由十八個座標拐點圈定的范圍，即為本礦井的井田范圍。礦井面積約67.1934km2。

二、井田開拓（一）井田境界及可采儲量根據精查地質報告，勘探區范圍內地質儲量為14702.5萬t,工業儲量(A+B+C)6635.9萬t。經計算，礦井設計可采儲量為3242.1萬t,其中首采區3下煤層為1748.6萬t。二、井田開拓二、井田開拓

（二）礦井設計生產能力根據本井田煤炭儲量、煤層賦存及開采技術條件、礦井地質構造、水文地質條件等因素，設計提出了0.45、0.60、0.90Mt/a三個方案，經技術經濟比較，設計推薦礦井設計生產能力0.45Mt/a。礦井服務年限為51.5a（采用1.4的儲量備用系數），其中首采區3下煤層服務年限為27.8年。方案I：井口位于小屯村以南、X—3鉆孔西南200m。新生界厚度300m以內。工業場地布置在公路以北。方案II：小屯村以南，X—3鉆孔西南600m。新生界厚度320m。工業場地沿公路在路北布置。

方案III：劉官屯村以北，X—7鉆孔東200m。新生界厚度480m。

方案IV：薛店村東北，X—5鉆孔北450m。新生界厚度420m。工業場地沿公路在路南布置。

（三）井口位置采用立井下山開拓方式。在工業場地內布置主井、副井兩個井筒，主井兼作回風井，中央并列式通風方式，井底車場水平-420m。井筒到底后，由井底車場分別布置兩條巷道向東、西兩翼開拓。初期開拓東翼采區，沿煤層布置兩條下山，在-750m設置輔助水平，設立排水、供電系統。在下山兩側分別布置回采工作面，走向長壁采煤法。方案I開拓方式：方案II開拓方式：開拓布置與I方案不同之處：兩條下山采用偽斜布置方式。其余與I方案類似。方案III開拓方式：開拓方式：采用立井上山開拓方式。井底車場水平-750m。井筒到底后，布置一組上山向西南方向開拓。初期僅在井底車場設立排水、供電系統。采用雙翼布置回采工作面，走向長壁采煤法。。方案IV開拓方式：開拓方式：采用立井、下山開拓方式。井底車場水平-420m。井筒到底后，布置一組偽斜下山向東北方向開拓，后期布置一組下山開拓西部區域。經技術經濟比較：

方案I井口位置表土層厚度最薄，礦井開拓部局合理，有利于整個井田的開拓，場外公路較短，初期井巷工程量省，建井工期短，故設計推薦I方案。（四）水平標高方案Ⅰ：井底車場水平標高-420m，主井采用半上提；方案II：井底車場水平標高-450m，主井采用全上提；方案III：井底車場水平標高-500m，主井采用全上提。經綜合分析，設計推薦方案Ⅰ。井底車場水平標高為-420m。方案I主要優點：（1）井筒和井底車場離三灰較遠，建井和初期生產不受三灰水的直接威脅。井底車場離三灰較遠（50m左右）。（2）井底車場巷道和主要硐室位于較堅硬的細粒砂巖、粉細砂巖、粗粒砂巖中,巖石強度系數f=3.4~6.2，巖性較好，有利于施工和永久支護。（3）減少井筒工程量，縮短建井工期。方案I井筒工程量比方案II減少20m，比方案III減少120m。

（五）井筒方案Ⅰ

：井筒凈直徑5.0m，裝備一對8噸多繩箕斗，采用鋼罐道，設有玻璃鋼梯子間，層間距6m。井筒內設有一趟灌漿管及通訊信號電纜等。方案Ⅱ：井筒凈直徑4.5m，裝備情況同方案Ⅰ。（1）主井井筒（1）主井井筒方案Ⅰ

：由于井徑較大，有利于礦井建設期間臨時改絞的布置，生產期間通風費用較少（每年節省電費17.5萬元），但其初期投資稍大（294萬元）。方案Ⅱ：井筒其掘砌稍低。但不利于礦井建設期間臨時改絞的布置，生產期間通風負壓大，通風費用較高。考慮到礦井后期開采深度較大，通風距離較遠，故設計推薦方案Ⅰ為主導方案。（五）井筒方案Ⅰ

：井筒凈直徑6.0m，裝備一寬一窄1t礦車雙層四車多繩罐籠，采用鋼罐道，設有6m層間距玻璃鋼梯子間。方案Ⅱ：井筒凈直徑5.0m，裝備一寬一窄1t礦車雙層二車多繩罐籠，井筒布置同方案Ⅰ。（2）副井井筒（3）井筒施工方法及井壁結構①井筒施工方法

根據本礦井地質資料，參照鄰近礦區井筒施工經驗，確定井筒表土層段采用凍結法施工，凍結深度暫定為378m。②井壁結構

凍結段井壁采用雙層高性能鋼筋砼結構。基巖段采用普通砼結構。

（六）井底車場及硐室采用環形車場。該車場具有調車方便、通過能力大、井巷工程量少等優點。三、大巷運輸及設備1、煤流運輸采用膠帶輸送機運輸方式，下山膠帶輸送機采用鋼繩芯帶式輸送機：運量：Q=600t/h，帶寬：B=1000mm，帶速：V=3.15m/s2、輔助運輸井底車場水平采用蓄電池電機車牽引1t礦車運輸。軌道下山采用絞車提升，選用JKY-2.5/2.3B型防爆液壓絞車。四、井下開采1、采煤方法本礦井前期集中開采3下煤層。初期采區范圍內地質構造較簡單，勘探程度高，煤層賦存穩定，傾角5～18，厚度為1.25～4.57m，平均2.66m。地面小屯村影響礦井的前期開采。針對上述3下煤層開采條件，對3下煤層采煤方法提出如下三個方案：

I方案：走向長壁綜合機械化采煤法;

II方案：房柱式采煤法;

III方案：短壁采煤法。

設計推薦方案I，走向長壁綜合機械化采煤法。主要理由：1、開采條件較好，適合綜采一次采全高采煤法。2、首采區3下煤層可采儲量較豐富，達1748.6萬t。3、工作面生產能力大、生產效率高，增產潛力大。4、機械化程度高，工人勞動強度低。前期（礦井投產前）需搬遷小屯村。2、首采區位置選擇本井田以F21支2斷層為界，將全井田劃分為東、西二個采區，因東翼采區面積較大，儲量豐富，煤層賦存穩定。故設計推薦東翼采區為投產采區。3、采區巷道布置從井底車場沿3939000線向東布置兩條下山,首采面布置在下山北側，工作面推進長度達1610m。

4、礦井投產時井巷工程量五、礦井通風

1、通風方式采用中央并列抽出通風方式。2、礦井風量經計算全礦井初期風量為81m3/s，通風困難時期風量為100m3/s。

3、礦井通風負壓初期通風負壓1501.9Pa，通風困難時期通風負壓為2451.1Pa。4、礦井等積孔經計算，初期礦井等積孔為2.5m2，30年內最困難時等積孔為2.4m2，屬通風容易礦井。六、提升、通風、排水及壓縮空氣設備（一）主井提升設備（二）副井提升設備（三）通風設備（四）排水設備（五）壓縮空氣設備七、地面生產系統（1）煤的加工大塊煤排矸方式主要有四個方案：1、人工揀矸2、選擇性破碎選矸3、重介選矸4、動篩排矸綜合比較，設計推薦動篩排矸工藝。

地面建動篩車間，以先進的動篩排矸工藝，降低煤炭的含矸率，合理使用煤炭資源及提高經濟效益。（2）動篩工藝原煤經過雙層篩篩分（Φ300mm、Φ50mm）后，>300mm雜物經雜物帶式輸送機送至車間外雜物場地，篩上300~50mm物料進入動篩跳汰機進行排矸，動篩矸石經帶式輸送機送至矸石倉；動篩塊精煤經破碎后與篩下末煤混合作為動力用煤，由帶式輸送機送至2個Ф15m的原煤倉（總儲量為7000t，為礦井3.5天的產量），煤由倉下設給煤機直接裝汽車外運。動篩塊精煤也可由帶式輸送機送至塊精煤倉，直接作為產品供給用戶。（3）地面生產工藝流程圖八、地面運輸在巨野礦區總體規劃中，本礦井所產煤炭主要供郭屯電廠，設計提出公路、鐵路兩種運輸方式進行了比較。因鐵路投資太大（7800萬），煤炭外運量又較小，礦井所產煤炭暫按地銷考慮，即采用公路運輸，也可利用梁寶寺礦井鐵路裝車站，通過梁寶寺鐵路專用線、兗新鐵路外運。待郭屯電廠建成后,供郭屯電廠使用。根據工廣布置及交通運輸需要，需修建場外、運煤、貨運三條公路。場外公路出大門后南行，與鄆城至黃堆集地方公路相接，全長0.6km；運煤公路出大門后西行，與鄆城至黃堆集地方公路相接后，再沿鄆城至黃堆集地方公路向北與鄆城至嘉祥的省道相接，全長3.2km；貨運公路與運煤公路相接，全長0.2km。八、地面運輸九、總平面布置及防洪排澇工業廣場劃分為四個區，即場前區、輔助生產倉庫區、煤炭加工儲運區和臨時矸石堆放場地.功能分區明確，工藝流程合理，地面建筑簡化，布置緊湊.

九、總平面布置及防洪排澇（一）平面布置礦井總占地面積為21.868ha。其中：工業場地購地面積為10.218ha。（圍墻內購地面積9.96ha）場外公路購地面積：9.15ha臨時矸石山占地：2.50ha九、總平面布置及防洪排澇礦井工業場地所在位置地形較平坦，地面標高為+40.50~+41.10m之間，根據現場調研和鄆城縣水務局證明，本區百年一遇洪水位標高為+41.60m。根據《煤炭工業礦井設計規范》的規定，為確保礦井安全生產，確定礦井井口鎖口盤標高為+42.50m，同時其他主要建、構筑物室內標高要比如通用機房、變電所、提升機房等建筑物，室內標高亦為+42.50m。場地平整標高在+42.00m左右。

（二）防洪排澇十、電氣變電所兩回電源線路分別引自巨野縣三里廟220kV變電所，鄆城水滸220kV變電所，線路長度分別為18km、15.3km。（一）供電電源（二）電力負荷（三）主變電所設備選擇補償后礦井35kV變電所10kV母線上計算負荷為：有功功率：7938.44kW無功功率：3339.66kVAR功率因數：0.922噸煤電耗：38.90kW·h/t在工業場地內的東南側設一座35kV變電所，另外，在工業場地設鍋爐房6kV變電所。設計選用兩臺SF9-8000/35，8000kVA，35±2×2.5%/10.5kV主變壓器，當一臺故障或檢修時，另一臺保證礦井一、二級負荷用電。（四）井上下供配電井上下高壓供電電壓均為10kV。本礦井下井電纜共3回。其中2回MYJV428.7/10kV3×185mm2和一回選用MYJV428.7/10kV3×50mm2交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套粗鋼絲鎧裝電力電纜。礦井集中安全監測監控：選用KJ95井下環境安全檢測系統。井下環境監測還另設一套KSS-200束管監測系統。工業電視：采用KJ32光纖工業電視系統主井裝卸載自動化：選用KJD9型主井提升裝卸載自動控制及提升信號裝置。井下運輸機控制：選用ZBK-II型膠帶機綜合保護控制裝置。地面生產系統集中控制：選用PLC對地面生產系統實現全過程自動化程序控制。（五）控制和自動化（六）礦井通信礦井通信系統包括行政管理通信、生產調度通信、電力調度通信、防火灌漿通信、無線通信等。（1）行政通信：自劉官屯敷設200對市話電纜至礦井工業場地，由中國電信設在劉官屯的遠端模塊放號。（2）生產調度通信：選328線數字程控調度總機一套，安裝于礦辦公樓。（3）電力調度通信：一是同35kV供電線路一并建設的光纜傳輸系統；二是中國網通為當地電力部門建設的虛擬電力調度專網，用戶線由網通劉官屯鄉通信站引至礦井35kV變電所。

（4）防火灌漿通信：在生產調度室、防火灌漿站、采煤工作面之間開通直通電話，供防火灌漿調度使用。（5）無線通信：在井下調度室設無線電漏泄通信系統一套。十一、地面建筑全礦井建筑總面積21128m2,建筑總體積128576m3。工業建筑:建筑面積12884m2,建筑體積99603m3，棧橋總長度317.9m，水池總體積3855m3。行政公共建筑:建筑面積6331m2,建筑體積23617m3。初期在礦井工業場地西南側，修建一棟四層單身宿舍樓(施