1、 安徽安徽XXXX煤电股份有限公司煤电股份有限公司XXXX煤矿整合区可行性研究报告煤矿整合区可行性研究报告说明书说明书二一八年十二月二一八年十二月 目 录 总 论1 第一节 项目背景、项目建设的必要性1 第二节 编制依据及研究范围4 第三节 矿井概况6 第四节 主要技术特征10 第五节 存在主要问题及建议20 第一章 井田概况及矿井建设条件21 第一节 井田概况21 第二节 外部建设条件24 第三节 矿井资源条件25 第四节 存在问题及建议35 第二章 井田开发方式及建设规模37 第一节 井田开发方式37 第二节 井田境界与资源/储量47 第三节 矿井生产能力与服务年限57 第三章 井田开拓与2、开采63 第一节 井田开拓63 第二节 井下开采84 第三节 井下运输102 第四章 通风与安全108 第一节 瓦斯赋存状况分析和瓦斯涌出量预计108 第二节 瓦斯抽采117 第三节 矿井通风123 第四节 井下主要灾害因素分析及防治措施128 第五节 井下安全避险“六大系统”143 第五章 矿井主要设备148 第一节 提升设备148 第二节 通风设备149 第三节 排水设备151 第四节 压缩空气设备156 第六章 地面设施及供电158 第一节 地面生产系统及辅助设施158 第二节 地面运输159 第三节 工业场地总平面布置161 第四节 矿井供电170 第五节 通信、监测监控与信息管理183、2 第六节 给水、排水184 第七节 采暖、通风与供热185 第八节 地面建筑186 第七章 资源综合利用及节能节水189 第一节 煤炭资源开发及其它资源综合利用189 第二节 节 能191 第三节 节 水197 第八章 环境保护与水土保持199 第一节 环境现状199 第二节 环境保护与水土保持执行标准201 第三节 项目建设和生产过程中环境影响因素202 第四节 环境保护与水土保持措施206 第五节 环境管理机环境监测209 第六节 环境保护投资估算209 第九章 劳动安全职业卫生与消防210 第一节 职业危害因素分析210 第二节 劳动安全、职业卫生保护措施216 第三节 地面消防2274、 第十章 组织机构与人力资源配置229 第一节 组织机构229 第二节 人力资源配置230 第十一章 项目实施计划231 第一节 移交标准231 第二节 建设工期231 第十二章 投资估算与经济评价236 第一节 投资估算236 第二节 资金筹措237 第三节 经济效益分析238 第十三章 风险分析253 第一节 主要风险因素识别及应对措施253 第二节 风险管理手段258 第十四章 社会评价260 第一节 项目社会评价框架260 第二节 项目所在地基本情况260 第三节 项目对社会经济影响分析262 第四节 社会评价结论264 第十五章 研究结论与建议265 第一节 推荐方案总体描述265 5、第二节 主要方案描述266 第三节 结论与建议269 第四节 项目主要技术经济指标270 附 录：附录一：国家发展和改革委员会文件发改能源2006643 号“国家发改委关于淮北矿区总体规划的批复”275 附录二：国土资源部国土资函2012605 号“国土资源部关于安徽省淮北煤炭国家规划矿区矿业权设置方案（修编）的批复”278 附录三：皖北煤电集团有限责任公司设计委托书280 附 图 目 录 顺序 图 名 比 例 图 号 1 地形地质图 1：10000 K1374Z-103-1 2 地层综合柱状图 K1374Z-103-2 3 第45-46勘探线地质剖面图 K1374Z-104-1 4 第43-6、44勘探线地质剖面图 K1374Z-104-2 5 第42勘探线地质剖面图 K1374Z-104-3 6 第40勘探线地质剖面图 K1374Z-104-4 7 第36勘探线地质剖面图 K1374Z-104-5 8 31煤层底板等高线及资源/储量估算图 1：10000 K1374Z-105-1 9 51煤层底板等高线及资源/储量估算图 1：10000 K1374Z-105-2 10 72煤层底板等高线及资源/储量估算图 1：10000 K1374Z-105-3 11 82煤层底板等高线及资源/储量估算图 1：10000 K1374Z-105-4 12 联合开发井口位置（方案）开拓方式 平面图 17、：10000 K1374Z-109-1 13 深部区移交时井下巷道布置及机械 设备配备平面图 1：2000 K1374Z-163-1 14 产量配采计划表 K1374Z-164-1 15 深部区地面总布置图 K1374Z-490-1 16 深部区场地总平面布置图 K1374Z-447-1 17 井巷工程施工进度图 K1374Z-186-1 18 深部区移交时通风系统示意图 K1374Z-117-1 XXXX煤矿整合区可行性研究报告总论煤矿整合区可行性研究报告总论 1总论第一节项目背景、项目建设的必要性XX深部位于XX矿区临涣区XX煤矿深部，我院 2006 年编制的安徽省XX矿区总体规划中，XX8、煤矿深部区划归XX煤矿开采，并经国家发展和改革委员会以发改能源2006643 号文给予了批复。2012 年安徽省XX煤炭国家规划矿区矿业权设置方案修编中，将XX深部划归XX煤矿开发，国土资源部以国土资函2012605 号文给予了批复。XX矿整合区范围将XX煤矿原采矿权范围（42.0705km2）与其XX煤矿深部勘探区（20.8673km2）整合形成，整合区面积62.9378km2，范围由 46 个拐点圈定。该范围已获得国土资源部的批复，为下一步变更采矿许可证提供依据，为XX煤矿接替和持续发展提供保障，受XX煤电集团有限责任公司委托我院编制了XX煤矿整合区可行性研究报告。一、项目名称、隶属关系及9、所在位置项目名称：XX煤矿整合区可行性研究报告。XX整合区隶属安徽省XX煤电有限责任公司，位于安徽省宿州市西南约 30km，行政区划隶属于XX市XX县管辖。二、承办单位概况XX煤电集团有限责任公司是安徽省属国有大型煤炭企业，前身是XX矿务局，1984 年由省委省政府设立，1998 年改制为国有独资公司，公司总部位于安徽省宿州市，地处经济发达的华东地区，毗邻中国经济最具活力的长江三角洲，坐落在全国 13 个亿吨级煤炭基地之一的两淮基地，区位优势明显，交通运输便利。京沪、陇海、京九等三大铁路干线贯穿矿区，京福、连霍、合徐等高速公路和 206、104 XXXX煤矿整合区可行性研究报告总论煤矿整合区可10、行性研究报告总论 2国道从矿区经过，水路可通过淮河、京杭大运河、长江达江入海。主营业务是煤炭开采洗选加工、煤炭物流、煤化工和非金属材料加工等，是两淮亿吨煤炭基地的四家国有大型煤炭企业之一。企业成立 30 多年来，在各级政府及有关部门的大力支持下，经过历届领导班子和全体员工的不懈努力，走出了一条自我积累、滚动发展的创业之路。近年来，XX煤电集团坚持“战略、管理、人本”并重，加快战略实施步伐，大力开展管理创新，企业实现了跨越式发展，形成了煤、煤化工、煤炭物流“增长三极”，构建了XX煤电、淮化集团、北方能化“三大板块”。目前，集团公司煤炭板块省内下辖 7 对生产矿井（XX、XX、祁东、卧龙湖、五沟、11、钱营孜、朱集西）。省外辖有 3 对生产矿井（山西临汾新生一矿、新生二矿、山西岚县昌恒煤矿）和 1 对基建矿井（内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗麻地梁矿井）。集团公司是全国地方煤矿中第一个建成质量标准化的矿务局，历年百万吨死亡率均低于全国平均水平。先后被原能源部、国家安全生产委员会、煤炭工业协会评为安全生产先进企业。集团公司 2009 年荣列中国企业 500 强第 436 位、安徽企业 100 强第 12 位，是安徽利税大户、银行资信等级历年来均为 AAA 级。30 多年来，企业累计生产原煤近 2 亿多吨，实现利税 60 多亿元，为国民经济和社会发展做出了较大贡献。在科技兴煤方面，集团公司近年来构建全新12、的科技管理体制，大力推动产学研结合，有效运用社会资源为企业技术创新服务。集团公司与安徽理工大学签定了共建技术中心协议，与中国矿业大学、清华大学、煤科总院唐山分院、西安分院、重庆分院、抚顺分院等学研单位建立了长期的合作关系。集团公司技术中心 2002 年就被认定为省级技术中心。目前正在加紧建设煤矿水害防治国家工程研究中心。集团公司始终坚持大力推进企业技术进步，积极推广应用四新技 XXXX煤矿整合区可行性研究报告总论煤矿整合区可行性研究报告总论 术，开展科技攻关，加快新区现代化矿井建设和老井技术改造，加大科技投入，在瓦斯综合治理、采煤方法改革、地质勘探、井巷掘进与支护、深厚表土层建井技术、“三下”13、采煤等方面取得了明显成效，形成了一套适合两淮矿区复杂地质条件下的快速建井、安全生产和高产高效的核心技术，为矿区的可持续发展奠定了坚实基础。1984 年以来获科技创新成果奖 5 项，其中国家级 3 项，省部级 2 项；获科技进步奖 34 项，其中国家级 1 项，省部级 28 项，市级 5 项；拥有国家专利 73项。因此，无论从XX煤电集团公司的经济实力还是其矿井建设技术实力及经验，都具有投资建设大型现代化矿井的能力。三、项目建设的必要性（一）开发建设XX深部区符合国家发改委关于XX矿区总体规划的批复意见；符合安徽省煤炭工业“十三五”规划要求。（二）XX煤矿整合区矿业权设置，已获得国土资源部国土资14、函2012605 号文“关于安徽省XX煤炭国家规划矿区矿业权设置方案（修编）的批复”，明确XX煤矿深部勘探区划归XX煤矿。（三）实施深部资源开发是保证稳产及正常接替的需要。根据XX煤电股份有限公司文件XX煤电生技【2018】48 号 XX煤电股份公司关于重新划定停止开采区和暂缓开采区的通知，XX煤矿划定了 1 个停止开采区和 2 个暂缓开采区，分别为5、中六采区和上煤组 3 煤层，以上 3 处区域共计地质储量 12238.2 万吨，可采量 5910.4 万吨。受以上 3 处区域影响，以及浅部各采区实际开采条件、经济开采价值影响，截至 2018 年 11 月底，矿井浅部剩余可采储量 2157.115、 万吨，按生产能力 2.4Mt/a 计算，考虑 1.4 的储量备用系数，剩余服务年限仅有 6.4a。根据采掘接替，2025 年深部区主采煤层 7 煤层必须投产，才能确保矿井的正常接替和稳产，考虑到深部区主采煤层瓦斯治理的时空关系以及深部区建设工期，因此，实施整合区工程开发深部资源迫在眉睫。XXXX煤矿整合区可行性研究报告 总 论 煤矿整合区可行性研究报告 总 论 4（四）实施深部资源开发是区域瓦斯治理的需要。根据防治煤与瓦斯突出规定要求，突出矿井开采时，要坚持区域性防突措施先行，局部防突措施补充的原则，需将预抽煤层瓦斯、保护层开采等工程与矿井采掘部署、工程接替统一安排，确保在突出煤层采掘前实施16、区域防突措施，不掘突出头，不采突出面。XX煤矿为煤与瓦斯突出矿井，XX深部煤层埋藏较深，均赋存在二水平以深，现有系统不具备直接开采深部煤层的条件，且瓦斯含量和压力大，因此应建立深部三水平开拓系统，提前对深部主采煤层进行区域性瓦斯治理，满足矿井安全生产的需要。第二节 编制依据及研究范围 一、编制依据（一）XX煤电集团有限责任公司设计委托书；（二）中华人民共和国国土资源部国土资函2012 605 号“关于安徽省XX煤炭国家规划区矿业权设置方案（修编）的批复”；（三）XX矿区总体规划及国家发改委发改能源2006643 号“关于XX矿区总体规划的批复”；（四）安徽省XX县XX煤矿深部勘查区煤炭勘探报告17、；（五）安徽省XX县XX煤矿资源储量核实报告；（六）XX煤矿生产能力核定报告书（七）XX煤电集团有限责任公司及XX煤矿提供的相关基础资料。（八）相关法律、法规1 煤矿安全规程（2016）；2 煤炭工业矿井设计规范（GB50215-2015）；3.煤矿防治水细则（煤安监调查【2018】14 号）；XXXX煤矿整合区可行性研究报告总论煤矿整合区可行性研究报告总论 4.防治煤与瓦斯突出规定（国家安全生产监督管理总局 195号 令）；5.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范 （2017 版）；6 中华人民共和国环境保护法（2015 年）；7 煤炭矿井设计防灭火规范（GB51078-20118、5）；8 煤矿瓦斯抽采达标暂行规定（安监总煤装2011163号）；9 安徽省煤矿瓦斯综合治理与利用办法（安徽省人民政府办公厅皖政办【2011】62 号；10关于加强煤矿井下生产布局管理控制超强度生产的意见(发改运行2014893 号)；11煤炭 工业 矿 井工 程建 设项 目 可行 性研 究报 告 编制 标 准（MT/T1151-2011）；14现行的其它法律法规及规程规范。二、设计编制的指导思想根据XX煤矿目前生产状况和深部区煤层赋存特点，借鉴安全高效矿井的设计、建设及生产经验，本着充分利用现有生产系统和尽可能简化深部区地面设施，投资省、工期短的原则，积极采用先进技术、工艺和装备，优化矿井开19、拓，实现矿井安全高效生产，把XX煤矿建设成经济效益好、资源回收率高、能源消耗低、环境优美的现代化矿井。三、研究范围可行性研究报告研究范围为XX煤矿整合区内深部区煤炭资源开发，投资范围包括XX煤矿整合区工程自筹建开始至竣工投产时所需的全部资金。XXXX煤矿整合区可行性研究报告总论煤矿整合区可行性研究报告总论 第三节矿井6概况 一、井田概况（一）井田境界 XX煤矿原井田位于XX矿区临涣区的中部，其南以 F7断层与许疃煤矿为界，北以界沟断层与孙疃煤矿相邻，西至可采煤层隐伏露头线，井田东西宽约 1.73.5km，南北长约 12.5km，采矿许可证面积约 42.0705km2。（二）构造 XX井田位于童20、亭背斜东南翼，F3 断层以北地区为向东倾斜的单斜构造，F3 断层以西地区走向转为北西西，其中 50 线4 线一段为童庄向斜北翼的东延部分，表现为不完整的向斜形态，1 线以西则为一个大致向东开口的童庄向斜。48 线深部，F23 断层外侧，有一个北北西的王大庄背斜。F23 断层内侧，显示一个向斜构造，为童亭背斜与王大庄背斜之间的鞍部构造。区内地层产状比较平缓一般为 1320，局部可达 2530。构造较为发育，共发现落差5m 的大中型断层 56 条，其中正断层 50条，逆断层 6 条；按落差分：其中落差 100mH 的断层 4 条，30H100 的断层 7 条，5H30 的断层 45 条。陷落柱较为21、发育，已查明陷落柱 3 个。（三）煤层共有可采煤层 6 层，分别为 31、51、52、72、73、82煤层，其中 31、51、72、82煤层为主要可采煤层，平均厚度分别为 1.52m、1.37m、3.12m、2.06m。（四）资源储量及服务年限截至 2017 年底，矿井保有资源/储量 195904kt，可采储量81804kt。按 2.40Mt/a、1.4 的储量备用系数，矿井剩余服务年限 XXXX煤矿整合区可行性研究报告总论煤矿整合区可行性研究报告总论 为 24.37年。（五）开采技术条件 1矿井瓦斯等级：根据 2017 年度矿井瓦斯等级鉴定结果，矿井最大绝对瓦斯涌出量为 10.77m3/mi22、n，最大相对瓦斯涌出量为2.54m3/t，为煤与瓦斯突出矿井。2水文地质条件：二叠纪煤系砂岩裂隙水即成为本矿井开采的主要充水因素。根据XX煤电集团公司XX煤矿矿井水文地质类型划分报告（2016年），XX煤矿水文地质条件为极复杂类型。3煤层自燃：各煤层自燃倾向等级多为类，属自燃容易自燃之煤层。二、矿井概况（一）矿井设计生产能力 XX煤矿原设计年生产能力 1.5Mt/a。2016 年核定生产能力2.4Mt/a。（二）矿井开拓 矿井工业场地内布置有主井（D5.0m）、副井（D7.2m），浅中部边界布置有中风井（D6.0m），北翼浅部设有北风井（D6.0m）。矿井采用立井、主要石门、分组大巷开拓方式。23、共划分为 2 个水平，一水平标高为-520m，二水平标高为-720m。二水平延深采用副井直接延深。（三）主要生产系统1提升系统 （1）主井提升系统主井井筒净直径 D5.0m，装备一套 16.0t 双箕斗，提升机为JKM-44（I）RL 型多绳摩擦提升机，配套电机功率 2000kW。（2）副井提升系统副井井筒：净直径 D7.2m，装备 1 套 1t 双层四车双罐笼和 1 套 XXXX煤矿整合区可行性研究报告总论煤矿整合区可行性研究报告总论 1t 双层四车宽罐笼带平衡锤，双罐提升设备采用 JKM-2.868（）A 型塔式多绳摩擦轮提升机，配 1 台 1000kW 直流电动机；单罐提升设备采用 JK24、M-2.86（）E-（RL）型塔式多绳摩擦轮提升机，配 1 台 630kW 直流电动机。井筒已延深至二水平。2通风系统XX煤矿采用混合式通风方式，主、副井、北风井进风，中风井回风。中风井井筒净直径 D6.0m，装备 2 台 ANN3120/1600N 型轴流式风机，每台风机配 AM163L6W 型异步电动机，990r/min，额定功率 2000kW。3排水系统本矿井采用接力排水方式，在-520m、-720m 水平均设有主排水泵房，-720m 水平涌水排至-520m 水平水仓，然后经-520m 水平水泵房排至地面。-520 水平水泵房内安装 6 台 MD4506010 型多级离心水泵，其中 2 25、台工作、2 台备用、2 台检修。单台水泵流量 450m3/h，扬程600m，配 套YB630M2-4型 防 爆 电 动 机(1120kW、6kV、1480r/min)。副井井筒内布置 3 趟 D325 排水管路。外水仓总容量为 4223m3-520m 水平内、。-720 水平水泵房内安装 6 台 MD450-60/844 型多级离心水泵，其中 2 台工作、2 台备用、2 台检修。单台水流量 450m3/h，扬程240m，配 套YB450M2-4 型 防 爆 电 机（500kW、6kV、1480r/min)。副井井筒内布置 3 趟 D325 排水管路。外水仓总容量为 2574m3-720m 水平26、内、。4压风系统 工业场地压机房内安装有 7 台型号为 GA250-8.5 型阿特拉斯螺杆空压机，电机功率 250kW，公称排气量为 41.82m/min，额定排气压力 0.85Mpa。5井下运输系统 XXXX煤矿整合区可行性研究报告总论煤矿整合区可行性研究报告总论 井下煤炭运输采用胶带输送机运输。大巷及石门主要采用蓄电池电机车牵引 1.0 矿车及平板车，采区上山及斜巷采用绞车提升，采煤工作面轨道顺槽主要采用连续牵引车运输。井下主要运输巷为 30kg/m 轨道，轨距 600mm9。7供电系统矿井两路电源均引自南坪 220kV 区域变电所，导线型号为LGJ-120。地面 35kV 变电所安装 227、 台 SZ9-20000/35、3532.5%/6.3kV 主变压器。8瓦斯抽采系统矿井在中风井场地建有地面瓦斯抽采系统，安装 2 台 2BEY-67水环式真空泵（配备电机 560kW，额定流量 415m3/min）和 2 台2BEY-72水 环 式 真 空 泵（配 备 电 机800kW，额 定 流 量 为630m3/min）；下井管路采用 1 趟 DN500mm 和 1 趟 DN600mm抽采总管，均通过钻孔敷设下井。9安全监控系统矿井现安装一套 KJ73X 型安全监控系统。系统传输采用光纤以太环网+现场总线方式，传感器至分站传输为数字信号。10防灭火系统（1）灌浆系统 地面风井场地建有地面28、灌浆站。制浆机型号为 ZO5000，制浆池2 个，尺寸为 33m1.1m1.4m，单个注浆池容量为 45m3。（2）注氮系统 矿井浅部没有建立注氮防灭火系统。本报告配备井下移动式注氮设备一套，设备选用能力 1000m3/h 制氮机组 1 台。11通讯系统矿井行政调度通信系统采用华为 S9500 程控数字交换机，容量4000 门，现使用 2850 门。生产调度通信系统采用大华 DH-3000数字程控调度通讯系统，容量 500 门，现使用 372 门。行政通信系 XXXX煤矿整合区可行性研究报告总论煤矿整合区可行性研究报告总论 统与调度通信系统均可以满足不同的容量需求，可以接远端用户单元，10构成29、多级组网。（四）开采现状 全井田共划分为 17 个采区：其中上煤组 4 个采区，即 31、32、33、34；中煤组 13 个采区，即中一、中二、中三、中四、中五、中六、1、2、6、51、52、51、52。目前矿井已开采煤层为 51、72、73、82 煤，共有 4 个生产采区，分别为中三、中五、51 和2 采区。目前矿井正在回采的综采工作面 2 个，分别为51 采区的5112N、中五采区南翼 7255 工作面；跳采改造工作面一个，即中三采区南翼 8231 工作面；准备工作面 2 个，分别为位于中五采区南翼四区段的 72511 和2 采区二区段的7324N 工作面；6 个掘进工作面，其中 4 个煤30、巷掘进工作面。第四节主要技术特征 一、整合后井田境界XX煤矿深部区与XX矿整合后，井田境界北起界沟断层与孙疃煤矿、孙疃煤矿深部为界；南部浅部以 F7断层与许疃煤矿相邻，深部与赵集井田相接；东到 31煤层-1500m 等高线的平面投影，西至煤层隐伏露头线，矿井东西宽 47km，南北长约 12.5km，面积计62.937km2。二、资源储量XX煤矿井田境界调整后，XX煤矿共有资源/储量 777154kt，可采储量 443066kt，其中，-1200m 以浅保有资源/储量 587113kt，可采储量 337699kt；深部-1200-1500m 尚有煤炭资源储量199041kt，预计可采储量为 1031、5366kt。三、整合区工程主要技术原则（一）整合区深部区开发方式 XXXX煤矿整合区可行性研究报告总论煤矿整合区可行性研究报告总论 11 经综合分析论证，本报告推荐任楼煤矿深部区与任楼煤矿联合开发方式，即任楼深部作为任楼煤矿的 1 个生产接替分区。深部开采时采用主、副井暗斜井延深方式，在深部区场地内新增 1 个深部回风井用于深部区回风，同时，为满足后期开采需要，在深部区工业场地内预留一个深部进风井XX深部区位于任楼煤矿东深部，面积大，煤层埋藏较深，可采煤层多，煤炭储量丰富。其开发方式可采用单独建井开发和与浅部井联合开发两种方式。该方案具有能够充分利用现有地面设施，总投资省；工程用地和工业场地32、压煤少等优点。（二）矿井生产能力及服务年限 1矿井工作制度 设计工作制度仍沿用任楼煤矿现行工作制度，即年工作日为 330天，每天 3 班作业，其中 2 班生产，1 班检修，每班工作 8 小时，日净提升时间 18 小时。2矿井生产能力 任楼煤矿设计生产能力为 1.5Mt/a，2016 年矿井核定生产能力为 2.4Mt/a。本次整合是为保证矿井正常接替和稳产而实施的工程，因此，整合后矿井设计生产能力维持核定生产能力 2.4Mt/a 不变。3矿井服务年限 按2.4Mt/a生产能力计算，考虑1.4的储量备用系数，矿井剩余服务年限100.5a。（三）开拓方式 整合后，矿井采用立井多水平、主要石门、分组大33、巷开拓方式。为了保证矿井正常接替和稳定矿井产量，提前对深部煤层进行区域性瓦斯治理，对深部区的开拓，原则上应尽量利用矿井浅部现有开拓系统，因此，报告推荐深部区采用暗斜井、主要石门、分组大巷开拓方式，新增深部回风井用于深部区回风。任楼煤矿任楼煤矿整合区可行性研究报告整合区可行性研究报告 总总 论论 12（四）深部回风井井口位置 根据井田煤层赋存特点，结合地面及井下建设条件及深部回风井服务范围，同时兼顾后期风井场地需新增深部进风井以及与浅部井的联系的原则，报告考虑了 2 个方案进行比选，推荐井口位置设于 43-44线 10 孔以西约 225m 处，前葛家以西，初期移交51 采区，布置 1个 51煤层34、综采工作面。该方案一是距离首采区近，工程量小、投资省，工期短；二是距浅部井工业场地近，两个工业场地保护煤柱部分重叠，减少矿井总压煤量；三是深浅部工业场地煤柱南北边界基本一致，有利于与工业场地南北翼采区布置等优点。（五）井筒数目及用途 本次整合区工程在深部区场地内设 1 个深部回风井，同时从浅部区二水平施工 3 条暗斜井至深部区三水平，分别为分别为-720m-1000m 暗主斜井、-720m-1000m 暗副斜井、-720m-1000m暗矸石斜井。深部回风井净直径 6.5m，用于深部区回风，井筒内设密闭梯子间作为矿井的一个安全出口，井筒内还敷设瓦斯管 4 趟、灌浆管 1 趟。-720m-100035、m 暗主斜井布置于 51煤层底板，倾角 14.516，方位角 84，上口与51 采区运输上山搭接，下口与-1000m5煤底板胶带机大巷搭接，为深部区煤炭运输服务，初期兼做51 采区胶带机上山。-720m-1000m 暗副斜井布置于 82煤层底板，上口位于2 采区上山下部车场附近，从-720m 北运道拨口，以倾角 18，方位角124向下延深至-1000m 水平，为深部区辅助运输服务。-720m-1000m 暗矸石斜井布置于 82煤层底板，倾角 18，方位角 124，上口通过矸石仓与-720m 水平矸石装车站联系，下口通过大巷矸石仓与-1000m 矸石胶带机大巷联系，为深部区矸石及人员运输服务。整36、合工程完成后，矿井共形成 5 个立井井筒，其中，浅部区有主任楼煤矿任楼煤矿整合区可行性研究报告整合区可行性研究报告 总总 论论 13 井、副井、中央风井和北风井 4 个井筒，深部区场地内有深部回风井；并在深部区场地预留 1 个深部进风井位置，在深部区北翼边界 32 线22 孔附近设 1 个北二回风井，届时全矿井共有 7 个井筒。（六）水平划分及水平标高的确定 目前，矿井划分为 2 个水平，一水平标高-520m，二水平标高-720m。任楼深部各煤层回采上限-720m，回采下限-1200m，回采总高度为 480m，煤层倾角 1115。报告推荐三水平标高为-1000m，四水平标高暂定为-1200m，37、采用暗斜井延深。整合后，全矿井划分为 4 个水平，一水平标高-520m，二水平标高-720m，三水平标高为-1000m，四水平标高暂定为-1200m。（七）主要巷道布置 根据煤层赋存特点及浅部井开采经验，本报告推荐深部区井下巷道采用主要石门、分组大巷布置方式，分组大巷分别布置在 31、82煤层底板约 50m 处。矿井初期从三水平井底车场向西分别布置 1 条轨道、矸石胶带机和回风主石门，分别接于 82煤层底板大巷。（八）井下运输 深部区井下煤炭运输采用胶带输送机运输；本矿井主采煤层均为突出煤层，瓦斯治理工程量大，推荐矸石运输也采用胶带输送机运输，井下人员、材料和设备等采用 8t 隔爆特殊型蓄电池38、电机车牵引 1.0t矿车运输，轨距为 600mm，主要巷道采用 30kg/m 钢轨。（九）采煤方法和采区布置 1采煤方法 深部区总体构造为一走向南北的单斜构造，一般均小于 25，向北局部达 30。F11断层以南为主要开采块段，煤层倾角 518，F11断层以北受倾斜断层的切割各采区走向较短。深部区可采煤层为 31、51、52、72、73、82煤层，平均厚度分别任楼煤矿整合区可行性研究报告 总 论 任楼煤矿整合区可行性研究报告 总 论 14为 1.96m、1.51m、1.13m、3.67m、1.67m、2.36m，除 31、51和 52为大部可采煤层，其它煤层均为全区可采较稳定煤层。根据煤层赋存条39、件，F11断层以南推荐采用走向长壁采煤方法，F11断层以北采用倾斜长壁采煤方法为主，综采一次采全高工艺，全部冒落法管理顶板。深部区首采区51 采区用走向长壁采煤法。2采区巷道布置 根据煤层间距，结合任楼煤矿现有煤层分组现状，6 层可采煤层分为 31、5152和 7282煤层 3 个煤组，采用分煤层组布置采区。首采区51 采区 51、52煤层联合布置，采用走向长壁综合机械化一次采全高回采工艺。为满足提升、通风要求，51 采区布置轨道、胶带机和专用回风3 条上山，3 条上山均布置在 52煤层底板。回采工作面轨道、胶带机顺槽均采用沿空掘巷布置方式。（十）矿井通风与安全1矿井通风本次整合工程完成后，矿40、井共有 5 个通风井筒，主井、副井及北风井承担全矿井进风任务，中央风井承担一、二水平生产时的回风任务，深部回风井承担深部区三水平生产时的回风任务。后期在深部区增设 1 个深部进风井及 1 个北二回风井，全矿井通风井筒数目为 7 个。深部进风井承担深部区三水平大部分进风，深部回风井承担深部区 F11断层以南区域生产时的回风，北二风井承担深部区 F11断层以北区域生产时的回风。预计深部 区投产 时深部回风井风量为 146m3/s，通风阻力1508Pa；后期供风量为 281m3/s，通风阻力 2613Pa。2瓦斯治理 预计深部区三水平瓦斯绝对涌出量为 37.1393.34 m3/min，。深部区选择41、首采 51煤层，作为 7282煤层的保护层开采，同时对 7282煤层采取底板穿层钻孔强化抽采措施。任楼煤矿整合区可行性研究报告 总 论 任楼煤矿整合区可行性研究报告 总 论 15其他抽采措施沿用矿井目前采用的顶板走向钻孔、顺层钻孔、上隅角埋管、采空区埋管等措施。抽采设备前期选择 4 台 2BEF72（800kW）型抽采泵，后期增加 4 台同能力泵。深部区回风井内敷设 4 趟管径为 D72014mm 的无缝钢管，井筒管路一次建成。3其他安全设施 深部区设安全监测系统、防火灌浆系统、消防洒水系统和井下移动注氮系统等安全设施和设备，以确保矿井生产安全。（十一）矿井新增主要设备1提升设备-720-1042、00m暗副斜井选用2JK-31.8P型双滚筒单绳缠绕式防爆变频提升机 1 台，滚筒直径 3.0m，宽度 1.8m，钢丝绳最大静张力 150kN，最大静张力差 105kN，配防爆电动机 560kW，740r/min，1140V。天轮直径 1.6m，游动距离 1.35m。提升速度 4m/s。-720-1000m暗主斜井安装 1 台带宽 1200mm，带速 3.15m/s，运量 1100t/h，=014.516，机长 1090m，YB560M2 型 电机 3 台（560kW），带强 ST3150 的钢绳芯阻燃型带式输送机。-720-1000m 暗矸 石 斜 井 安 装 1 台 带 宽 1000mm，43、带 速2.5m/s，运量 220t/h，=0180，机长 970m，YB2-450S1-4 型电机 2 台（280kW），带强 PVG1800 的深槽带式输送机。2通风设备 深部回风井通风设备选用 GAF33.5-20-1FB 型轴流式通风机 2台，1 用 1 备。配套异步电动机功率 1800kW、转速 590r/min、电压 10kV。3排水设备 三水平井下主排水设备选用 MD360-954 型多级离心泵 3 台，流量 360m3/h，扬程 380m，正常、最大涌水时均为 1 台工作，1台备用，1 台检修。配 YB 型、560kW、6kV、1480r/min 防爆电任楼煤矿整合区可行性研究报44、告 总 论 任楼煤矿整合区可行性研究报告 总 论 16动机 3 台。选用 2 趟 D325 排水管路，沿暗副斜井敷设。潜水电泵选用 BQ275-383/10-450/W-S 型隔爆型立式潜水电泵 2 台，单台额定流量 275m3/h，扬程 383m。配 YB 型、450kW、6kV、1470r/min 防爆潜水电动机 2 台。选用一趟 D325 排水管路，沿暗副斜井敷设，将-1000m 水平涌水排至-720m 水平。4空气压缩设备 矿井现有压风机房内布置 5 台 GA-250 型风冷螺杆式空气压缩机，4 用 1 备。单台额定供气量 40 m3/min，供气压力 0.8 MPa；配套电动机功率 45、250kW。设备最大供风能力 160m3/min。副井井筒内布置 1 趟 D2737 压风管路。深部区开采时，井下掘进工作面个数不增加，经校核现有压风设备供风能力满足整合后全矿井开拓及生产时的用风需求。（十二）地面设施 1地面生产系统 本次整合区工程地面生产系统维持既有方式不变。2地面运输 任楼煤矿煤炭外运以铁路运输为主。铁路专用线接轨于青芦矿区铁路。本报告任楼深部区煤炭通过井下暗主斜井，经浅部井下主运输系统运至浅部井底煤仓，再由浅部主井提升至地面，洗选后再由任楼煤矿铁路专用线外运，现有铁路专用线可满足运输要求。深部区建场前道路并预留货运公路，场前路由工业场地北大门向北延伸与既有 037 乡道46、相接，线路长约 100m。预留货运公路自工业场地货运公路大门向前延接于既有 037 乡道，线路长约 65m。场外道路占地面积 0.392hm2。3工业场地总平面布置 深部区工业场地内设 1 个深部回风井，并预留 1 个深部进风井位置。根据工艺和场外道路布置的要求，结合场地的自然条件，工业场 任楼煤矿任楼煤矿整合区可行性研究报告整合区可行性研究报告总总论论 地按建（构）筑物功能不同，大致分为风井区、预留深部进风井场区、场前区。工业场地共设出入口 2 处，其西北侧为人员主要出入口，东北侧为预留后期矸石及货运出入口。工业场地用地面积为 9.615hm217。4地面建筑深部区场地距离任楼煤矿较近，深部47、区主要生产、生活设施依托任楼煤矿，大型设备维修依托XX煤电集团公司。本区所需人员由任楼煤矿现有人员统一调配，由于深浅场地距离较近，为减少投资和占地，深部区不再建职工公寓。5供电整合工程完成后全矿井总负荷为 18262.9kVA。若使用 35kV 电压供电，计算电流为 301A。考虑到矿井后期须在深部区场地内增设 1个深部进风井，供电负荷将要大量增加，因此本次报告在深部区场地新建一座 110kV 变电站，为全矿井负荷供电。其 2 回路 110kV 电源分别引自杨柳和南坪 2 座 220kV 变电所，线路长度分别为 18km 和11km。原浅部工业场地 35kV 变电所 35kV 电源改为由新建的48、110kV 变电所引入，线路长度均为 2km。深部区 110kV 变电所内设 2 台 SZ11-31500/110、11081.25%/37/10.5kV 的主变压器，两台主变采用分列运行方式。前期井下供电采用 6kV 电压等级。6给排水本矿井工业场地内设有矿井水处理站 1 座，实际处理能力4000m3。深部区打开后，预计全矿井正常涌水量 200m3/h，矿井水处理站能力需达到 4800m3/d 方可满足要求；但考虑到目前井下实际涌水量较小（132m3/h），因此，报告考虑待实际涌水量明显增加甚至超出 167m3/h 时再适时扩建现有系统，使其满足井下排水处理的要求。同时考虑到矿井采场逐步向深49、部转移，本报告推荐在深部区场地内预留矿井水处理站，矿井水处理站设计能力 4800m3/d。任楼煤矿任楼煤矿整合区可行性研究报告整合区可行性研究报告 总总 论论 18 7采暖与供热 矿井浅部区工业场地内已建有完善的采暖、通风与供热系统，并配套设有热力管网。目前热源均取自任楼煤泥煤矸石电厂，电厂总装机容量为三炉两机：三台 35t/h 电站锅炉，配两台 6000kW 的抽凝式汽轮发电机组。电厂容量满足矿井工业场地地面生产、辅助及生活福利联合建筑各个建筑采暖、供热的需要。整合后，矿井不增加新的热负荷，现有工业场地采暖、通风与供热系统能够满足要求。深部区工业场地内不设置锅炉房，前期考虑利用现有任楼煤矿矸50、石电厂余热来供热。深部区建成后，热源可考虑瓦斯发电余热利用和矿井回风和排水的废热综合利用。（十三）资源综合利用 1瓦斯利用 深部区建有地面集中瓦斯抽采站，初期装备 2BEY72 型水环式真空泵 4 台，配套电机 630kW，瓦斯泵站预留了 4 台泵的位置。任 楼 煤 矿 建 有 低 浓 度 瓦 斯 发 电 站，装 备 3 台 6000kW 的GF1-1RW 的低浓度瓦斯发电机组，目前由于抽采瓦斯量小，瓦斯发电站暂未运行。基于上述原因，深部区初期暂不建立瓦斯利用系统，预留瓦斯利用场地。2煤泥、煤矸石利用 目前矿井选煤厂的副产品煤泥、煤矸石就地作为低热值煤电厂燃料。矿井建设初期，矸石主要用于工业场51、地平整和道路、铁路路基的填筑，后期用于沉陷区复垦造田。3井下排水与生活污水利用 矿井水处理后回用于井下消防洒水、防火灌浆、地面绿化洒水等用水，剩余回用于现有选煤厂或矸石电厂。矿井生活污处理后全部回用于井下防火灌浆用水。4废热利用 为了减少环境污染，提高能源的利用效率，任楼深部区前期利用任楼煤矿任楼煤矿整合区可行性研究报告整合区可行性研究报告 总总 论论 19 现有矸石电厂发电的余热来供热，后期矿井生产期间矿井回风流、矿井排水废热、井下降温冷凝热等是较稳定的热源，可利用水源热泵机组供热。废热利用系统分期建设，场地预留位置。（十四）环境保护 根据环境保护要求，报告对矿井开采后地表塌陷区综合治理、污52、废水处理、矿井水处理及排放、固体废弃物治理、噪声治理、废气治理等进行了规划和设计。（十五）劳动定员 本次整合区工程主要是为保证矿井正常接替和稳产而实施的工程，工程完成时，新增少量岗位从现有岗位中抽调，即不新增加人员。（十六）建设工期 根据矿井施工进度安排和移交标准，投产时移交51 采区，装备1 个综采工作面，建设工期为 38.5 个月。四、项目总投资及财务评价（一）本项目估算总投资为 143921 万元，其中，静态投资129264 万元，建设期间投资贷款利息 7174 万元，流动资金 7483万元。（二）财务评价指标 本报告按 30.00%资本金、70.00%贷款融资方案进行财务评价。项目投资53、财务内部收益率（所得税前）：21.70%；项目投资财务净现值（所得税前）：190153 万元；项目投资回收期（所得税前）：7.57a；总投资收益率：27.50%。五、主要技术经济指标 1井巷工程量 17912.2m，掘进总体积 357257.7m3。2本项目总占地面积 10.097hm2。其中：工业场地占地 9.615hm2；水源井占地 0.09 hm2；任楼煤矿任楼煤矿整合区可行性研究报告整合区可行性研究报告总总论论 场外道路占地 0.392hm220。第五节存在主要问题及建议 一、深部区82煤层下距石炭系太灰正常在117.51137.58m，平均129.20m，其间又有隔水性能较好的泥岩和54、粉砂岩分布，一般情况下，开采82煤层时太灰水不致突入矿坑。但是，若受断层切割而致太灰与煤层间距缩小甚至彼此对接，或遇导水陷落柱，很可能引发突水事故，必须引起高度重视。工作面布置应远离大、中型断层和82煤层与太灰间距异常的块段，且在巷道掘进和开采82煤层前即查明相关断层的突、导水性，并根据取得的地质与水文地质参数，合理留设断层防水煤柱。二、鉴于XX地区岩溶陷落柱比较发育且本矿井生产期间已揭露陷落柱构造（7222 工作面岩溶陷落柱、7218 工作面岩溶陷落柱和51 岩溶陷落柱），在今后的建设与生产过程中，应引起高度重视，认真研究XX地区及任楼煤矿岩溶陷落柱的发育规律，并运用多种适合的探查手段，加强55、对岩溶陷落柱的查找力度；同时，也应积极做好岩溶陷落柱的预测工作，避免可能由此造成的重大损失。三、目前，任楼煤矿、任楼煤矿深部勘查区为两个相邻的独立矿权，根 据 任 楼 煤 矿 采 矿 许 可 证（采 矿 许 可 证 编 号：C1000002009111120046384），任 楼 煤 矿 开 采 标 高 为-315-720m，与-720m深部勘查区西边界之间存在“三角带空白区”，建议开发主体按照矿业权设置方案适时办理矿权整合手续。四、本区钻孔封闭质量大部分合格，但仍有23个封闭不良钻孔。建议进行部分钻孔的启封检查工作，并对封闭不合格和封闭情况不明的钻孔进行补封。如果一些钻孔不具备补封的条件，或56、者补封的效果不好，尚必须对其留设必要的防水煤柱，以策安全。任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告第一章第一章井田概况及井田概况及矿井矿井建设条件建设条件 第一章井田概况及21矿井建设条件 第一节井田概况一、位置与交通本井田位于安徽省XX市西南，隶属濉溪县任集镇和蒙城县许疃镇管辖，距XX市中心直线距离约30km。井田内的矿区公路东接宿（州）蒙（城）公路，北至XX市，东北约18km有合（肥）徐（州）高速公路XX出口；矿区铁路支线从井田中部穿过，向西约45km可至阜（阳）濉（溪）线的青疃车站。交通十分便利。见图1-1-1。二、地形与地貌本井田地处XX平原中部，地形平坦，地面标高介于57、+25+27m，一般约26m，总趋势为西北高东南低。三、地面水系本井田属淮河流域，澥河从井田内流过，其下通淮河，最高水位历年均低于地表；井田东北侧有浍河流过，其最高洪水位达+28.34m（1965年临涣水文站），曾酿成内涝，自1968年12月新汴河开挖完成以后，最高洪水位为+26.98m（1977年7月31日），对矿区开发不构成威胁。四、气候与气象本井田所在地属季风暖温带半湿润气候，四季分明，冬冷夏热。该地区每年春、秋季多东北风，夏季多东东南风，冬季多北西北风，平均风速2.2m/s，最大风速20m/s；平均气温14.6，最低-12.5，最高40.3；平均降雨量756mm，且多集中在7、8月份；58、无霜期210240d，冻结期一般在12月上旬至次年2月中旬，最大冻土深度17mm。图1-1-1 交通位置关系图任楼煤矿任楼煤矿22 任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告第一章第一章井田概况及井田概况及矿井矿井建设条件建设条件 五、地震烈度根据建筑抗震设计规范（2016 年版）（GB50011-2010）的有关规定，本井田所在地的抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度为 0.05g23。六、地区经济概况本井田所在地区属XX平原中部，地势平坦，经济以矿业和农业为主，随着近几年能源需求量的骤增，矿业开发建设及所在地的城镇建设得到迅速发展；农业以种植业和养殖业为主，农作物主要有59、小麦、玉米、大豆、花生、棉花等，是国家粮食生产基地的一部分；养殖业（包括肉牛、肉猪、羊和渔等）生产也 初具规模。区内有许多村庄，人口较密。丰富的物质资源和大量的人力资源，为矿井的开发建设提供了有力条件。七、矿区总体规划及开发现状根据国家发展与改革委员会发改能源（2006）643 号文国家发展改革委关于XX矿区总体规划的批复，XX矿区共划分为 46 对矿井（不包括小煤矿），生产建设总规模为 6305 万吨/年，其中，生产矿井 22 对，新建矿井（包括规划矿井）24 对。经过多年的勘探、建设和生产及国家去产能政策影响，生产矿井的数量、规模和产量均发生了变化，至 2017 年底，XX矿区共有在籍生产60、矿井 30 对，其中属于XX矿业（集团）有限责任公司的 20 对、XX煤电集团有限责任公司的 7 对、地市煤矿 3 个。本矿区主要由淮北矿业集团公司、XX煤电集团公司以及安徽省物资能源公司等企业共同开发建设。按照矿区的总体发展构想，本着先易后难、先简单后复杂、先浅后深以及少投入、早产出的原则，优先开发煤种优、赋存条件好、外部建设条件优越的井田。本次设计主要对象任楼煤矿深部由皖北煤电集团负责开发，考虑到浅部任楼煤矿至2030年产量将大幅下降，深部区资源丰富，煤层条件优良，是稳定任楼煤矿产量的有力保证。任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告第一章第一章井田概况及井田概况及矿井矿井61、建设条件建设条件 八、地面已有建构筑物及设施地面以村庄和农田为主，任圩小学、前后葛家分别分布于深部区工业场地东西两侧，井田范围内有 500kV24输电线路，无文物古迹、自然保护区、军事防务区、铁路、高速公路、油气管道、油气井设施、水库。第二节外部建设条件 一、交通运输条件任楼煤矿位于安徽省XX市西南，隶属濉溪县任集镇和蒙城县许疃镇管辖，距XX市中心直距约30km。井田内的矿区公路东接宿（州）蒙（城）公路，北至淮北市，东北约18km有合（肥）徐（州）高速公路XX出口；矿区铁路支线从井田中部穿过，向西约45km可至阜（阳）濉（溪）线的青疃车站。交通十分便利。二、供电电源条件本矿井位于安徽省XX市西62、南，距中心直距约 28km，在濉溪县任集镇境内。目前在淮北地区电网内有淮北一电厂装机 1015MW，淮北二电厂装机 600MW，其它电厂 100MW，所有电厂均与电网并网相连；该矿井附近有杨柳和南坪区域变电所。南坪 220kV 区域变电所位于本矿井东 11km 处，所内装设 2 台120MVA，220/110/35kV 主变，以 220kV 输电线路向南经芦集区 变与淮南电厂相联，向北与淮北电厂、XX宿东电厂、姬村 220kV 变电所相联。杨柳 220kV 区域变电所位于本矿井北 18km，所内装设 2 台120MVA，220/110/35kV 主变，该变电所一回 220kV 线路与淮北电厂相63、联，另一回 220kV 线路与蒙城 220kV 区域变电所相联。因此，本矿井供电电源可靠。任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第一章第一章 井田概况及井田概况及矿井矿井建设条件建设条件 25 三、供水水源可靠性 本区新生界松散层一含、二含埋藏浅、水质好、水量较为丰富，可作为矿井工业及生活用水的供水水源；矿井水经净化处理后，可作为矿井生产用水的主要水源。矿井井下正常涌水量为 200m3/h，水量较为丰富，经矿井水处理站处理后，水质能够达到生产用水标准，可以回用，其水质和水量可以满足矿井生产用水的要求。四、通讯条件 矿井周边现有皖北煤电集团公司通信专网，另外，中国移动、中国联64、通、中国电信通信网络也覆盖本地域，本矿井有线及无线通信网络资源丰富。五、外部建设条件综合评价 本矿井交通方便，进场公路顺畅；电源可靠，水源充沛；矿区建设经验丰富。因此，矿井建设的外部条件较为优越。第三节 矿井资源条件 一、地层 本井田为全隐蔽含煤区，钻探所及地层自上而下依次为第四系、新近系、古近系、二叠系、石炭系和奥陶系。二、地质构造 本井田位于淮北煤田童亭背斜的东南翼和南翼，总体形态为一走向近南北北西西、倾向东南的单斜构造；地层倾角一般均小于25，向北局部达30。经钻探、测井、地震及井下揭露等勘查手段，本井田共发现组合断层59条，其中正断层52条，逆断层7条。按断层的最大落差大小来分，则有大65、于等于100m的4条，小于100m而大于等于50m的7条，小于50m而大于等于20m的18条，小于20m的30条。若按控制程度任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第一章第一章 井田概况及井田概况及矿井矿井建设条件建设条件 26 来分，查明的40条，基本查明的10条，查出的9条。断层的展布方向以北东向为主，北西向次之。断层主要特征见表1-3-1。本井田尚未发现岩浆岩分布。本井田现已揭露三个岩溶陷落柱，分别为7222工作面岩溶陷落柱、7218工作面岩溶陷落柱和51岩溶陷落柱。总体来看，本井田构造复杂程度为中等。三、煤系与煤层 本井田含煤地层为华北型石炭、二叠系，其中二叠系的山66、西组与上、下石盒子组为主要含煤层段。本井田二叠纪煤系总厚1100m，分下统的山西组与下石盒子组和上统的上石盒子组，含自上而下编号依次为1、2、3、4、5、6、7、8、10、11计10个煤组，含煤11-28层，煤层平均总厚14.88m，含煤系数为1.35%，共含可采煤层6层，分别为31、51、52、72、73和82煤层，可采煤层平均总厚10.89m，约占煤层平均总厚的73.19%，其中72、73和82为主要可采煤层，平均总厚7.07m，约占可采煤层平均总厚的64.92%，31、51、52煤层为次要可采煤层，平均总厚3.82m，约占可采煤层平均总厚的35.08%。本井田可采煤层以薄中厚煤层为主，煤67、层结构简单，属大部可采或全区可采的较稳定煤层。可采煤层主要特征见表1-3-2。四、煤质 本井田可采煤层煤质较稳定，煤类较单一，主要属低中灰、特低低硫、特低低磷、中高高挥发分，强粘结性、中高热值、富油的气煤和 1/3 焦煤；其浮煤粘结性、结焦性良好，是较为理想的炼焦配煤，中煤可作为动力用煤。各可采煤层煤质特征见表 1-3-3。本井田煤层的风氧化带深度为基岩界面下垂深 20m。五、水文地质（一）水文地质特征 1新生界松散含、隔水层（组）27 断层主要特征表 表 1-3-1 名称 性质 走向 倾向 倾角()落差（m)延展长度（m）控制程度 界沟 正 NEE NNW 58 270-350 3650 查68、明 F13 正 NE-NNE NW 70 0-25 1770 查明 F21 逆 NNE SEE 50 020 840 查明 F1 正 NE NW 70 025 1500 查明 F2 正 NEE-NNE NNW-NWW 58 25-125125 5250 查明 F2-1 正 NEE-NNE NNW-NWW 5058 3065 3150 查明 F16 平移 NNW-NW 北部 NEE 南部 WW 6590 0-30 1200 查明 F11 正 NE NW 55 0-60 2100 查明 F14 正 NE NW 55 0-50 550 查明 F3 正 NW SW 5570 20-105 2000 查69、明 F4 正 NW SW 75 0-40 380 查明 F5 逆 NWW-EW-NW SSW-S-SW 4050 20130 8000 查明 F5-1 逆 NWWE SSW 50 030 200 查明 DF5-2 逆 NW SW 4555 55 600 查明 F5-3 逆 NW SW 3550 025 535 查明 F22 正 NWW SSW 70 020 920 查明 F23 正 NE NW 70 025 1500 查明 F7 正 NNWNWW SWW-SSW 52 080 6300 查明 F7-1 正 NNWNWW SWW-SSW 52 060 5600 查明 F26 正 NW SW 8070、 25 600 查明 DF3 正 NE SE 72-82 0-40 基本查明 DF5 正 NE SE 60-80 0-25 2400 查明 DF10 正 NE NW 80-85 0-25 1900 查明 DF11 正 NE NW 65-85 0-20 2200 查明 DF12 正 NW NE 65-85 0-25 1800 查明 DF21 正 NE SE 70-83 0-20 3000 查明 DF23 正 NE NW 75-83 0-20 650 基本查明 DF25 正 NE SE 75-80 0-20 130 基本查明 DF7(赵集)逆 NE SE 50-55 0-50 500 查明 注：表71、中仅列出落差大于等于 20m 的断层。28 可采煤层主要特征表 表 1-3-2 煤层 煤层厚度（m)下距煤层（m）顶板岩性 底板岩性 结 构 可采性 稳定性 最小最大 平均 31 0.203.28 1.5 176.36 以泥岩为主，砂岩少量 泥岩 简单 大部可采 较稳定 51 02.30 1.33 4.52 以泥岩为主，砂岩少量 以泥岩为主，粉砂岩少量 简单 大部可采 较稳定 52 03.80 0.99 55.48 以泥岩为主，粉砂岩、砂岩少量 泥岩 简单 大部可采 较稳定 72 0.299.05 3.13 2.78 以泥岩为主，粉砂岩少量 以泥岩为主，粉砂岩少量 简单 全区可采 较稳定 7372、 05.53 1.88 13.74 以泥岩为主，粉砂岩少量 泥岩 简单 全区可采 较稳定 82 04.85 2.06 以泥岩为主，粉砂岩少量 泥岩 简单 全区可采 较稳定 29 可采煤层主要煤质特征表 表 1-3-3 煤层 Ad（%）最小最大 平均(点数)Mad（%）最小最大 平均(点数)Vdaf（%）最小最大 平均(点数)St.d（%）最小最大 平均 Pd（%）最小最大 平均(点数)Qb.d（MJ/kg）最小最大 平均(点数)Y（mm）最小最大 平均(点数)煤类 31 8.9239.45 22.55(151)0.542.39 1.24(151)26.5643.24 38.26(147)0.073、92.91 0.71 0.0010.041 0.010(80)19.5337.35 26.79(127)9-36 16.1(126)QM、1/3JM JM 51 13.4239.88 25.24(174)0.556.97 1.27(174)17.6740.91 36.96(169)0.141.50 0.39 0.0010.045 0.009(78)19.7632.15 25.60(147)7-48 16.5(139)QM、1/3JM FM 52 11.6639.34 22.16(157)0.422.53 1.24(157)24.6241.69 36.54(153)0.181.29 0.39 074、.0010.048 0.010(76)19.6434.61 26.75(126)7-56 18.2(121)QM、1/3JM FM 72 11.0439.15 20.39(213)0.452.97 1.30(213)10.0942.17 35.69(207)0.130.92 0.35 0.0010.075 0.018(90)19.9732.57 27.53(195)10.5-53 17.6(190)QM、1/3JM FM 73 8.6736.89 17.11(139)0.522.62 1.22(139)29.3740.81 35.77(137)0.191.84 0.41 0.0020.040 75、0.011(72)16.8532.00 28.71(122)7.5-26 16.2(125)QM、1/3JM FM 82 11.3539.96 20.35(214)0.383.22 1.32(214)29.4438.46 35.69(215)0.241.47 0.44 0.0010.122 0.013(95)19.6232.81 27.50(182)10-61 18.2(188)QM、1/3JM FM 任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第一章第一章 井田概况及井田概况及矿井矿井建设条件建设条件 30 本井田新生界松散层厚度介于191.30320.55m之间，平均272.76、00m，总体趋势为西北向东南逐渐增厚。根据沉积物组合特征和含、隔水情况，可将新生界松散层自上而下大致分为一含、一隔、二含、二隔、三含、三隔和四含计4个含水层（组）和3个隔水层（组）。三隔上、中部由灰绿色粘土及砂质粘土，夹细砂、粘土质砂组成，下部由棕黄色、棕红色砂质粘土，灰白色钙质粘土、乳白色泥灰岩夹薄层砂或粘土质砂组成，有效隔水层厚度31.35148.30m，平均91.30m，厚度大，分布稳定，粘土膨胀性强，隔水性良好，可以阻隔上覆一、二、三含水、地表水及大气降水与下伏各含水层（组、段）间的水力联系，是重要的隔水层（组）。四含厚度024.40m，平均6.00m，主要由砾石、砂砾、粘土砾石、粗砂77、细砂，粘土质砂组成，抽水资料表明，q=0.0012140.09254L/(s.m)，富水性弱，与煤系砂岩裂隙含水层可通过风化裂隙带构成一定的水力联系，是浅部煤层开采时矿井充水的主要补给水源。2古近系“红层”含、隔水层（段）古近系“红层”厚38.5473.47m，以紫红色泥岩、粉砂岩为主，次为细砂岩，按岩性组合特征大致分上含、中隔和下含三部分，相邻井田（赵集、许疃）抽水资料表明，q=0.000179810.005842 L/(s.m)，富水性弱，由于该含水层仅分布于整合区东部边缘，对矿井开采基本无影响。3二叠纪煤系含、隔水层（段）二叠纪煤系主要由砂岩、泥岩、粉砂岩和煤层等组成，且以泥岩、粉砂岩78、为主。根据岩性组合特征和可采煤层赋存位置，可将二叠纪煤系大致分为3煤上部隔水层（段）、34煤（K3）间砂岩裂隙含水层（段）、45煤间隔水层（段）、58煤层间砂岩裂隙含水层（段）、8煤下10煤上铝质泥岩隔水层（段）、10煤层顶底板砂岩裂隙含水层（段）和10煤太原组一灰间隔水层（段）七部分，其中含水层（段）多为中、细砂岩，厚度变化较大，分布不稳定，裂隙发育不均，富水性弱，任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第一章第一章 井田概况及井田概况及矿井矿井建设条件建设条件 31 均位于隔水性能较好的泥岩或粉砂岩之间，虽是矿井开采的直接充水水源，但地下水以储存量为主，补给水源不足，一般79、对矿井开采影响不大。4石炭系太原组石灰岩岩溶裂隙含水层（段）本井田共有61个钻孔揭露太原组地层，最大揭露厚度93.17m（水22孔），主要由石灰岩与其间的泥岩、粉砂岩和薄煤层组成，共含石灰岩915层，累厚4871m，其中3、4、12灰厚度较大，其余均较薄。石灰岩岩溶裂隙浅部较发育，深部逐渐减少，富水性浅强深弱，抽水资料表明，14灰q=0.0077350.1434 L/(s.m)，富水性弱中 等。由 于 太 灰 上 距 82煤 层 正 常 在 117.51 137.58m，平 均129.20m，其间又有隔水性能较好的泥岩和粉砂岩分布，一般情况下，开采82煤层时太灰水不致突入矿坑。但是，若受断层切80、割而致太灰与煤层间距缩小甚至彼此对接，或遇导水陷落柱，很可能引发突水事故。5奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层（段）根据区域资料：奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层（段）总厚约500m，主要为浅灰、灰棕至深灰色厚层状白云质灰岩，一般浅部岩溶裂隙发育，向深部逐渐减弱，但总体富水性强。因奥灰上距可采煤层较远，正常情况下，对开采无直接充水影响，但不排除井巷工程不慎遇导水断层或岩溶陷落柱时有突水的可能。6断层富、导水性 本井田煤系断层破碎带宽度260m，多为泥质充填，岩性较混杂，主要为泥岩、粉砂岩及少量砂岩，挤压、揉皱现象严重，岩芯较破碎，砂岩呈碎块状或角砾状，泥岩呈糜棱状，穿断层钻孔均未发生漏水现象，表明断层破碎带81、一般含水性弱，导水性差。但是，若受采动影响，少数断层局部地段有可能成为导、突水的重要通道。综上所述，本井田新生界四含孔隙水和二叠纪煤系砂岩裂隙水对井下开采均有较大影响。但是，由于在可采煤层的浅部留有适当高度的防水煤柱，新生界四含孔隙水一般不致于溃入矿坑而对井下开采构 任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告第一章第一章井田概况及井田概况及矿井矿井建设条件建设条件 成大的威胁，而石炭系太灰水在正常情况下无直接充水影响，仅在受断层影响的局部地段可能成为矿井的补给水源，这样，二叠纪煤系砂32岩裂隙水即成为本矿井开采的主要充水因素。水文地质特征见表1-3-4。（二）涌水量根据任楼煤矿提82、供的地质资料，本矿井一水平采用实测矿井涌水量（2009年1月2012年10月），即正常涌水量164 m3/h，最大涌水量187 m3/h；预计二水平（-520-720m）正常涌水量120 m3/h，最大涌水量140 m3/h；预计-720m以浅正常涌水量200 m3/h，最 大涌水量230m3/h；预计任楼深部区（200m3/h，最大涌水量为230m3/h-1200m）正常涌水量为。（三）水文地质类型根据XX煤电股份有限公司文件XX煤电通地201668 号文XX煤电股份公司关于确定矿井水文地质类型的通知，任楼煤矿水 文地质类型为极复杂类型，本次设计按水文地质类型为极复杂型进行设计。六、其它开采83、技术条件（一）主要可采煤层顶、底板岩性及工程地质条件 本井田主要可采煤层顶板多以泥岩为主，粉砂岩次之，少量细砂岩；底板主要为泥岩，少量粉砂岩。主要可采煤层顶（底）板不同岩石的力学强度不同，一般砂岩胶结良好，坚硬致密，抗压强度高，属硬岩类，岩体质量中等优良；粉砂岩属中硬岩类，岩体质量中等；泥岩抗压强度相对较低，多属软岩类，岩体质量差；断层带和风化带则属软弱结构面，岩体质量差坏。按照煤炭科学研究院煤层顶（底）板岩石指标分类，本井田砂岩属中等稳定型，粉砂岩属中等不稳定型，泥岩属不稳定型，风化带及破碎带属不稳定型。本井田工程地质类型属层状碎屑岩类矿床，工程地质条件为复杂型。33 主要水文地质特征表 表84、 1-3-4 地 层 含、隔水 层（段）厚度（m）主要水文地质特征 水位标高(m)单位涌水量(L/sm)渗透系数(m/d)矿化度(g/L)水质 类型 界 系 统 组 新生界 一含 7.426.3 以浅黄色粉砂及砂土为主，夹多层砂质粘土，上部受大气降水及地表水补给，富水性中等。0.47481 2.7552 0.535 HCO3-NaMg 一隔 6.1024.30 主要为暗黄色砂质粘土及粘土，局部夹 12 层薄层或透镜状细砂及粘土质砂，分布稳定，隔水性能大部分较好，但局部地段隔水层较薄，具有弱透水性。二含 7.630.10 主要为灰黄色粉砂、细砂及粘土质砂与粘土、砂质粘土呈互层状，含水砂层发育不稳85、定，厚度变化较大。二隔 5.3037.40 主要为深黄色、棕黄色及棕红色粘土及砂质粘土，局部夹 12 层细砂及粘土质砂，粘土类可塑性强，分布稳定，隔水性好。三含 9.655.20 主要为土黄色、浅肉红色、棕红色、灰白色细砂、粉砂、粘土质砂，夹 35 层灰绿色及棕黄色粘土、砂质粘土，按岩性组合与富水性划分为上下两段，富水性中等。0.3856 0.3917 1.6801 0.5992 1.152 1.884 Cl.SO4-Na.Ca Cl.SO4.HCO3-Na.Mg.Ca 三隔 31.35148.30 中上部主要为灰绿色粘土及砂质粘土，夹细砂、粘土质砂，下部主要为棕黄色、棕红色砂质粘土，灰白色钙86、质粘土、乳白色泥灰岩夹薄层砂或粘土质砂，隔水层厚度大，分布稳定，为良好的隔水层。四含 024.40 主要为砾石、砂砾、粘土砾石、粗砂、细砂，粘土质砂，富水性弱。0.0012140.09254 0.0066160.1585 1.8472.49 Cl.SO4-Na.Ca.Mg、Cl.SO4-Ca.MgSO4-Na.Ca.Mg“红层”含、隔水层 38.5473.47 主要为紫红色泥岩、粉砂岩，根据岩性组合分为一个隔水层和两个含水层，含水层富水性弱。0.005842 0.004645 1.205 SO4.HCO3.Cl-K+Na.Mg.Ca 古生界 二叠系 上、下统 石盒子组 砂岩裂隙含水 层（段）主87、要由泥岩、粉砂岩及砂岩夹数层煤层组成，分布较稳定，裂隙不发育，地下水以储存量为主，连通性差，富水性弱，各含水层（段）之间地下水一般无水力联系。0.00580.0189 0.0054040.01856 0.49941.205 HCO3.SO4-Na、HCO3.Cl-Na SO4.Cl-Na 石炭系 上统 太原组 灰岩岩溶裂隙含水层（段）128.87130.46 共含灰岩 915 层，灰岩岩溶裂隙发育不均一，富水性也不均一，上距 82煤底板正常在 129.2m 左右。0.0077350.1434 0.006461.356 1.2631.99 Cl.SO4-Na.Ca 奥陶系 中下统 灰岩岩溶裂隙含88、水层（段）区域内500m 左右 主要由厚层状石灰岩组成，岩溶裂隙较发育，富水性强，正常情况下，对煤层的开采影响较小 2.5781 1.8379 2.425 CL.SO4-Na.Ca 任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第一章第一章 井田概况及井田概况及矿井矿井建设条件建设条件 34（二）瓦斯 本井田从解吸法采测的6个可采煤层计489个有效样点资料（深度在408.201583.14m）来看，本井田瓦斯分带现象不明显，各可采煤 层 瓦 斯 成 分 在 0 95.98%之 间，瓦 斯 含 量 为 0.00 20.77ml/g.daf。其中 31煤层瓦斯含量为0.0013.49m89、l/g.daf，51煤层瓦斯含量为0.0519.46ml/g.daf，52煤层瓦斯含量为0.2517.47ml/g.daf，72煤层瓦斯含量为0.0018.95ml/g.daf，73煤层瓦 斯 含 量 为 0.02 20.77ml/g.daf，82煤 层 瓦 斯 含 量 为 0.00 19.28ml/g.daf。根据2017年矿井瓦斯等级鉴定结果，任楼煤矿绝对瓦斯涌出量10.77m3/min，相对瓦斯涌出量2.54m3/t。矿井瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井，72、73、82煤层为突出煤层。（三）煤层自燃与煤尘爆炸 本井田各可采煤层均有煤尘爆炸危险；煤的自然发火倾向性为容易自燃自燃。（四）地温 本90、井田的恒温带深度为自地表向下垂深30m，恒温带温度为16.9。本井田地温梯度平均为 2.64/hm，属正常地温背景下的地温正常区。预计出现一、二级高温区的深度分别在 504m 以下和 731m以下。七、煤层气及其它有益矿产（一）煤层气 本井田-1500m 以浅共有潜在煤层气资源量约为 9.02108m3，其中 51、72和 82 煤煤层气资源量分别为 1.39108m3、4.04108m3、3.59108m3。（二）其它有益矿产 本井田与煤伴生的铝质泥岩中 Fe2O3+TiO2平均含量为 5.06%，任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第一章第一章 井田概况及井田概况及矿91、井矿井建设条件建设条件 35 TiO2平均值为 0.66%，目前尚不具备工业开采价值；与煤共生的微量元素中，镓和锗均未达最低工业品位要求。因此，以上共（伴）生矿产资源尚无开采利用价值。第四节 存在问题及建议 一、存在的问题 1深部区82煤层下距石炭系太灰正常在117.51137.58m，平均129.20m，其间又有隔水性能较好的泥岩和粉砂岩分布，一般情况下，开采82煤层时太灰水不致突入矿坑。但是，若受断层切割而致太灰与煤层间距缩小甚至彼此对接，或遇导水陷落柱，很可能引发突水事故，必须引起高度重视。工作面布置应远离大、中型断层和82煤层与太灰间距异常的块段，且在巷道掘进和开采82煤层前即查明相关92、断层的突、导水性，并根据取得的地质与水文地质参数，合理留设断层防水煤柱。2鉴于淮北地区岩溶陷落柱比较发育且本矿井生产期间已揭露陷落柱构造（7222 工作面岩溶陷落柱、7218 工作面岩溶陷落柱和51岩溶陷落柱），在今后的建设与生产过程中，应引起高度重视，认真研究淮北地区及任楼煤矿岩溶陷落柱的发育规律，并运用多种适合的探查手段，加强对岩溶陷落柱的查找力度；同时，也应积极做好岩溶陷落柱的预测工作，避免可能由此造成的重大损失。3目前，任楼煤矿、任楼煤矿深部勘查区为两个相邻的独立矿权，根 据 任 楼 煤 矿 采 矿 许 可 证（采 矿 许 可 证 编 号：C100000200911112004638493、），任楼煤矿开采标高为-315-720m，与-720m深部勘查区西边界之间存在“三角带空白区”，建议开发主体按照矿业权设置方案适时办理矿权整合手续。4本井田钻孔封闭质量大部分合格，但仍有23个封闭不良钻孔，见表1-4-1。建议进行部分钻孔的启封检查工作，并对封闭不合格和任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第一章第一章 井田概况及井田概况及矿井矿井建设条件建设条件 36 封闭情况不明的钻孔进行补封。如果一些钻孔不具备补封的条件，或者补封的效果不好，尚必须对其留设必要的防水煤柱，以策安全。封闭不良钻孔汇总表 表1-4-1 封闭不良钻孔个数 封闭不良钻孔孔号 23 461、4694、2、463、388、422、426、481、382、3812、3814、402、348、342、346、010、026、482、504、344、3810、388、421、424 任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第二章第二章 井田开发方式及建设规模井田开发方式及建设规模 37 第二章 井田开发方式及建设规模 第一节 井田开发方式 一、任楼煤矿概况 1生产能力 任楼煤矿原设计年生产能力 1.5Mt/a。2016 年矿井核定年生产能力 2.4Mt/a。2井田境界 本井田北以界沟断层与孙疃井田为界，南以 F7断层与许疃井田相邻，东到采矿权边界，西至 11 煤层隐伏露头线，井田95、南北长 811km，东西宽 47km，采矿许可证面积 42.0705km2。3资源/储量及服务年限 截至 2017 年底，矿井剩余可采储量 81804kt，按 1.4 的储量备用系数，矿井剩余服务年限为 24 年。4开采技术条件 任楼煤矿位于淮北煤田童亭背斜的东南转折端，总体形态为一走向近南北北西西、倾向东南、倾角为 1030的“J”型单斜构造。井田内可采煤层 6 层，分别为 31、51、52、72、73、82煤层，各可采煤层平均厚为 1.52m、1.37m、1.03m、3.12m、1.89m、2.06m，其中 31、51、72、82煤层为主采煤层。二叠纪煤系砂岩裂隙水是本矿井开采的主要充水因96、素。本矿井水文地质条件为极复杂类型。本矿井为煤与瓦斯突出矿井，本井田各可采煤层均有煤尘爆炸危险；煤的自燃倾向等级属容易自燃自燃。5井田开拓 矿井采用立井、主要石门、分组大巷开拓方式。二水平采用主要任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第二章第二章 井田开发方式及建设规模井田开发方式及建设规模 38 大巷、分区石门的开拓方式。本矿井共划分为 2 个水平，其中一水平标高为-520m，二水平标高为-720m，二水平延深采用副井直接延深。（1）井口及工业场地位置 本矿井主、副井井口及工业场地位于井田中部 44 线 14 孔西北约312m 处，中风井位于井田浅部边界 44 线 6 孔97、北约 28m 处，北翼浅部 37 线 2 孔西北约 320m 处设有北风井。（2）井筒及矿井主要装备 主井井筒：净直径 D5.0m，落底标高-618.0m，装备一套 16.0t双箕斗，提升机为 JKM-44（I）RL 型多绳摩擦提升机。配套直流电机，电机功率 2000kW，采用晶闸管直流供电方式。副井井筒：净直径 D7.2m，落底标高-720.0m，装备 1 套 1t 双层四车双罐笼和 1 套 1t 双层四车宽罐笼带平衡锤，双罐提升设备（1#提升机）采用 JKM-2.86（）A 型塔式多绳摩擦轮提升机，配 1台 1000kW 直流电动机；单罐提升设备（2#提升机）采用 JKM-2.86（）E-98、（RL）型塔式多绳摩擦轮提升机，配 1 台 630kW 直流电动机。中风井井筒：净直径 D6.0m，装备 2 台 ANN3120/1600N 型轴流式风机，配备 AM163L6W 型异步电动机，额定转速 990r/min，额定功率 2000kW。北进风井：净直径 D6.0m，落底标高-315.0m。6采面生产格局 任楼煤矿目前井下布置 2 个综采工作面。7井下主运输 本矿井井下煤炭主运输采用胶带输送机，材料、矸石等辅助运输采用蓄电池机车、绞车相结合的运输方式，人员运送采用乘人车与架空乘人装置相结合的运输方式。8地面运输 铁路专用线：本矿井铁路专用线接轨于青芦矿区铁路。任楼煤矿任楼煤矿整合整合区99、可行性研究报告区可行性研究报告 第二章第二章 井田开发方式及建设规模井田开发方式及建设规模 39 二、井田开发方式 任楼煤矿（以下称浅部井）北以界沟断层与孙疃井田为界，南以F7断层与许疃井田相邻，东南以 F23断层为界，东到 31煤层-800m等高线的平面投影，西至 11 煤层露头线，井田东西宽 47km，南北长 811km，面积 42.0705km2。2004 年 1 月安徽省皖北煤电集团有限责任公司依法取得了任楼煤矿深部探矿权。任楼深部勘探区西侧与浅部任楼煤矿相邻，南侧为赵集井田，北侧为孙疃煤矿深部，东以探矿许可边界为界，勘查深度为-1500m，东 西 宽 1.4 2.7km，南 北 长 100、12.5km。面 积 为23.22km2。2012 年国土资源部国土资函2012605 号文国土资源部关于安徽省淮北煤炭国家规划矿区矿业权设置方案（修编）的批复，将任楼深部划归任楼煤矿开发。深部区范围：北起界沟断层与孙疃煤矿深部为界，南与赵集井田相邻，东到 31煤层-1500m 等高线的平面投影，西至各煤层-720m 底板等高线，南北走向长 12.5km，东西宽 4km，面积约 36.22km2。对深部区域资源开发方式，设计考虑了联合开发和单独建井 2 类方案：方案:联合开发方案 为保证矿井正常接替和稳产，将任楼深部资源划归任楼煤矿，任楼深部作为浅部井的 1 个生产接替分区。深部采用暗斜井、主101、要石门、分组大巷开拓方式，在深部区场地内新增 1 个深部回风井用于深部区回风。联合开发后，矿井生产能力维持为 2.4Mt/a 不变。深部工业场地设 1 个深部回风井，井口位置设在 43-44 线 10 孔以西约 225m 处，地面标高+25m。井下布置 3 条暗斜井，分别为暗主斜井、暗副斜井和暗矸石斜井。浅部井一水平标高为-520m，二水平标高为-720m，深部资源划任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第二章第二章 井田开发方式及建设规模井田开发方式及建设规模 40 归浅部井后，全矿井共划分 5 个水平开采。其中深部划分为三个水平开采，三水平标高-1000m，井底车场位于102、 51煤层顶板约 90m 处。四水平标高-1200m，五水平标高-1500m。深部投产时，初期移交51 采区 1 个 51煤层综采工作面。该方案移交井巷工程量为 17912.2m，工期为 38.5 个月。深部区工业场地压煤 32241kt，其中-1200m 以上 22724kt。场外公路向北接自任楼煤矿进场公路，长约 100m。该方案开拓方式平面布置见图 2-1-1。方案：独立建井方案 深部资源独立开发。1井田划分（1）井田划分的主要原则 1）根据煤矿建设项目安全核准基本要求的规定，新建煤矿项目第一水平不应超过 1000m；两矿井在垂直方向上，资源不得相互重叠。2）井田划分应充分结合目前任楼煤103、矿生产现状，合理划分井田边界，即有利于现有矿井的稳产和安全生产，也有利于深部资源的合理开发。（2）井田划分方案 任楼深部煤矿地面防洪标高为+27m，其一水平标高不应超过-970m。任楼煤矿采矿权开采深度为-315-720m，两矿井若以 31煤层-720m 底板等高线垂直投影为界，任楼深部煤矿 72、82煤层回采上限标高在-980m 左右，该方案井田划分剖面见图 2-1-2。该方案一水平仅能开采 31煤层，井田划分明显不合理。因此，设计考虑两矿井以 82煤层-800m（方案）和-850m（方案）底板等高线垂直投影为界 2 个方案。方案：以 82煤层-800m 底板等高线垂直划分作为任楼煤矿和任楼104、深部煤矿的井田边界。该方案井田划分剖面见图 2-1-3。井田边界划分后，任楼煤矿剩余资源/储量 212883kt，可采储 图2-1-1 联合开发方案开拓方式布置平面图41+2辅助轨道上 2辅助运输山上 2辅助回风山上山安徽XX煤电股份有限公司 任楼煤矿整合区井口位置方案 开拓综合开拓方式平 面 图K1374Z-109-11：10000说明:1.图中坐标系为北京1954坐标系;2.图中断层为51煤层断层;3.图中所注尺寸以米为单位。任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第二章第二章 井田开发方式及建设规模井田开发方式及建设规模 42 图 2-1-2 以 31煤层-720m 底105、板等高线垂直划分 图 2-1-3 以 82煤层-800m 底板等高线垂直划分 量 98588kt，31煤层回采下线-540m，51煤层回采下限为-720m，72、82煤层回采下限约-800m。任楼深部煤矿-1200m 以浅约有资源/储量 386718kt，可采储量 265024kt。任楼深部煤矿 31煤层回采标高-540m-1500m，51煤层回采标高为-720-1500m，72、82煤层回采-800-1500m。方案：以 82煤层-850m 底板等高线垂直划分作为任楼煤矿和任楼深部煤矿的井田边界。该方案井田划分剖面见图 2-1-4。井田边界划分后，任楼煤矿剩余资源/储量 244815kt，可106、采储量 118306kt，31煤层回采下限为-590m，51煤层回采下限为-770m，72、82煤 层 回 采 下 限 约-850m。任 楼 深 部 煤 矿 约 有 资 源/储 量354786kt，可采储量 245485kt。任楼深部煤矿 31煤层回采标高任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第二章第二章 井田开发方式及建设规模井田开发方式及建设规模 43-590m-1500m，51煤层回采标高为-770-1500m，72、82煤层回采-800-1500m。图 2-1-4 以 82煤层-850m 底板等高线垂直划分 方案两矿井以 82煤层-800m 底板等高线垂直划分井田边107、界，深部可采煤层开采开采垂高在 170430m 之间，其中开采条件相对较好、储量较多的 72、73、82煤层一水平开采垂高约 170m，阶段斜长 600650m，可布置 3 个区段开采，阶段垂高相对合理。浅部井现有水平为-720m，完全具备利用现有水平开采-720-800m 的资源。方案两矿井以 82煤层-850m 底板等高线垂直划分井田边界，任楼深部井田可采煤层开采垂高在 120380m 之间，其中开采条件相对较好、储量较多的 72、73、82煤层一水平开采垂高约 120m，阶段斜长 440450m，可布置 2 个区段开采，垂高相对偏短，采区工作面个数偏少，工作面接替难度大。另外，从任楼深部108、煤矿一水平储量分析，方案-970m 以浅有可采储量 128897kt，比方案多 19718kt，且一水平储量较多，一水平服务年限长。综合以上分析，设计推荐两矿井以 82煤层-800m 底板等高线垂直划分井田边界。2开发方案 任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第二章第二章 井田开发方式及建设规模井田开发方式及建设规模 44 任楼深部煤矿采用立井、主要石门、分煤（组）大巷的开拓方式。设计生产能力为 2.4Mt/a。矿井计算服务年限 71.9 年。其中，一水平服务年限为 37 年。井口设于 4344 线 12 孔北偏西约 180m 处，地面标高24.5m左右，井筒处表土厚约 109、285m。工业场地占地面积 19.25hm2，压煤约 47250kt。工业场地内设主井、副井、中央回风井3个井筒，后期在北边界深部增加1个边界回风井。任楼深部煤矿划分为3个水平开采，一水平标高-970m，井底车场位于31煤层顶板约55m。二水平标高-1200m，三水平-1500m。任楼深部煤矿投产时，移交51采区，布置1个51煤层综采工作面，采用走向长壁布置。移交时井巷工程量28987.5m，工期67个月。铁路专用线接自矿区铁路肖王庄车站，正线长4.535km，占地面积8.26hm2。该方案开拓方式平面布置见图 2-1-5。联合开发和独立开发 2 个方案相比，联合开发的主要优点：（1）采用联合110、开发方案，符合淮北矿区总体规划及矿业权设置要求。2006 年，在安徽省淮北矿区总体规划中将任楼煤矿深部区划归任楼煤矿开采；2012 年安徽省淮北煤炭国家规划矿区矿业权设置方案修编将任楼煤矿深部区划归任楼煤矿设置 1 个采矿权。采用联合开发方案与淮北矿区总体规划和矿区矿业权设置方案修编一致，符合国家相关政策要求，减少了深部区煤层开采的项目立项和审批难度。（2）有利于矿井的高产、稳产。任楼煤矿投产后，主要开采煤质较好、煤层厚度较大的 72、73和 82煤层，经过近二十年的开采，矿井 3 层主采煤层储量急剧减少，预计到 2025 年以后，矿井 3 层主采煤层基本采完，届时，矿井主要 图2-1-5 独111、立建井方案开拓方式布置平面图4521333738394041-720m南大巷-720m北大巷-520m南大巷-520m北大巷中二采区上山中一采区上山212集中回风巷-315北翼总回风巷212集中回风巷中四采区上山中一采区上山中五采区上山中三采区上山副井主井-720m南大巷-520m南大巷主皮带石门主轨道石门北风井79212859091331175(180)760(785)+中央回风井+任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第二章第二章 井田开发方式及建设规模井田开发方式及建设规模 46 开采条件较差的 31、51、52煤层，矿井产量只能维持 1.0Mt/a 左右。将深部资源112、划归任楼煤矿后，矿井采用联合开发方式开采，可及时打开深部的 72、73、82煤层接替浅部的厚煤层综采工作面，保证矿井的稳产和接替。（3）能充分利用矿井现有系统提前对深部煤层进行区域性瓦斯治理，提高矿井的安全生产水平。开采深部煤层工期短，安全性高。采取联合开发后，深部区开采时，可充分利用现有矿井生产水平向深部区开拓，提前对深部煤层进行区域性瓦斯治理，为深部煤层瓦斯治理提供了足够的时间和空间。同时，也可利用浅部区现有系统担负深部开采时的辅助运输、通风等任务，为深部区煤层的安全开采和提前开采提供了可靠的保证。（4）与独立建井相比，深部场地不需设地面生产系统、选煤厂、铁路专用线等设施，且能充分利用浅部113、井地面现有辅助设施，深部工业场地设施少，征地面积小（较方案少征地 17.88hm2），初期投资较省（较方案省 97075 万元），工期短（较方案短 28.5 个月）。（5）深、浅部区之间不需留设井田境界煤柱，可根据矿井接替统筹开采，合理开发矿井资源。保证矿井的均衡生产。方案的主要缺点：（1）由于受现有51 运输上山和五一-520 皮带机大巷胶带机运输能力制约，需要对其进行改造以满足深部区煤炭运输，对生产有一定影响。方案的主要优点：（1）深部独立建井，有利于深部资源大规模开发，能充分发挥深部资源的经济效益。（2）两个矿井开采完全独立，与方案相比，不影响浅部井生产。方案的主要缺点：（1）深部独立建114、井后，浅部井如按照目前生产能力计算仅能服任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第二章第二章 井田开发方式及建设规模井田开发方式及建设规模 47 务约 24 年。浅部井剩余服务年限偏短，造成现有设施浪费和工程的重复投资。（2）不能充分利用目前矿井现有设施，初期需建地面生产系统、选煤厂、铁路等设施，工业场地占地面积大，投资高。（3）两矿井之间需要留设煤柱，造成矿井可采储量减少，且保护层不能连续开采，不利于主采煤层的瓦斯治理。（4）2012 年 安徽省淮北煤炭国家规划矿区矿业权设置方案（修编）将任楼煤矿深部区划归任楼煤矿设置 1 个采矿权。如深部区单独建井，与矿区总体规划和矿业权115、设置不符。重新申报程序繁琐，审批难度大。综上所述，在目前浅部井主采煤层剩余可采储量较少，矿井接替紧张的情况下，采用深、浅部联合建井方案实现深、浅部薄厚煤层搭配开采，有利于矿井的稳产；且联合建井方案有利于利用现有系统开采深部资源，提前对深部煤层进行区域性瓦斯治理，为深部煤层安全开采提供了足够的时间和空间。具有投资省、工期短等优点。而独立建井前期投入高，项目申报程序繁琐，审批难度大，结合淮北矿区总体规划和矿业权设置现状，设计推荐方案，即深、浅部采取联合开发方式，任楼深部作为浅部井的 1 个生产分区，深部采用暗斜井、主要石门、分组大巷开拓方式，在深部区场地内新增 1 个深部回风井。第二节 井田境界与116、资源/储量 一、井田境界（一）任楼煤矿井田境界 任楼煤矿位于淮北矿区临涣区的中部，其南以 F7断层与许疃煤矿为界，北以界沟断层与孙疃煤矿相邻，西至可采煤层隐伏露头线，井田东西宽约 1.73.5km，南北长约 12.5km，面积约 42.0705km2。本矿井的采矿许可证（采矿许可证编号：任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第二章第二章 井田开发方式及建设规模井田开发方式及建设规模 48 C1000002009111120046384）中明确的开采范围由表 2-2-1 中27 个拐点圈定。井田井界拐点坐标表 表 2-2-1 拐点号 X Y 拐点号 X Y 1 3707253117、.55 39476697.13 15 3700883.53 39479503.19 2 3707108.55 39476057.12 16 3700083.52 39478417.19 3 3708438.56 39475992.11 17 3702303.51 39475727.15 4 3708953.56 39475977.11 18 3702714.51 39474913.15 5 3710993.57 39476127.10 19 3702876.50 39473871.14 6 3710863.58 39477107.10 20 3703172.50 39473200.13 7 3118、711903.60 39479129.11 21 3703612.50 39472615.12 8 3711113.60 39479447.12 22 3703672.57 39472587.83 9 3709938.59 39479637.13 23 3703318.51 39473817.13 10 3708453.58 39480192.14 24 3703273.51 39474267.14 11 3707453.58 39480277.15 25 3703553.52 39474867.14 12 3704478.56 39480267.17 26 3704598.54 394767119、57.15 13 3702058.54 39479907.18 27 3705413.54 39476847.14 14 3701268.54 39479977.19 开采标高：-315-720m 注：以上坐标采用 1980 北京坐标系。（二）-720m深部勘查区西边界 目前，任楼煤矿、任楼煤矿深部勘查区为两个相邻的独立矿权，根 据 任 楼 煤 矿 采 矿 许 可 证（采 矿 许 可 证 编 号：C1000002009111120046384），任 楼 煤 矿 开 采 标 高 为-315-720m，那么-720m深部勘查区西边界之间为“三角带空白区”。（三）任楼煤矿深部勘查区 任楼煤矿深部勘查120、区探矿权范围由 21 个拐点坐标圈定，东西宽约 1.52.7km，南北长约 12.5km，面积约 22.81km2。拐点坐标见表 2-2-2。任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第二章第二章 井田开发方式及建设规模井田开发方式及建设规模 49 深部区拐点坐标表 表 2-2-2 序号 X Y 序号 X Y 1 3713328.22 39479050.18 12 3700844.74 39481735.51 2 3711910.96 39479047.11 13 3713322.73 39481759.05 3 3711109.01 39479458.24 14 371238121、3.07 39481757.05 4 3709937.85 39479636.41 15 3712144.57 39481568.4 5 3708457.79 39480201.15 16 3711917.29 39481465.13 6 3707440.91 39480276.51 17 3711560.17 39481450.82 7 3704483.17 39480270.49 18 3710918.55 39481341.49 8 3702049.95 39479903.93 19 3710683.93 39481372.03 9 3701279.55 39479979.82 20 3122、710508.44 39481454.95 10 3700879.99 39479514.02 21 3710220.59 39481752.97 11 3700849.24 39479488.12 （四）境界调整后井田划分及井田范围 根据国土资函2012605 号文关于安徽省淮北煤炭国家规划矿区矿业权设置方案（修编）的批复，任楼煤矿、任楼煤矿深部勘查区与其之间的“三角带空白区”进行整合，合并后的任楼煤矿北起界沟断层与孙疃煤矿、孙疃煤矿深部为界；南部浅部以 F7断层与许疃煤矿相邻，深部与赵集井田相接；东到 31煤层-1500m 等高线的平面投影，西至煤层隐伏露头线，矿井东西宽 47km，南北长123、约 12.5km，面积计 62.937km2。拐点坐标见表 2-2-3。本次主要设计对象为整合区的深部区域，即矿井-720-1500m之间的资源，深部区范围：北起界沟断层与孙疃煤矿深部为界，南与赵集井田相邻，东到 31煤层-1500m 等高线的平面投影，西至各煤层-720m 底板等高线，南北走向长 12.5km，东西宽 4km，面积约36.22km2。任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第二章第二章 井田开发方式及建设规模井田开发方式及建设规模 50 拐点坐标一览表 表 2-2-3 序号 X Y 序号 X Y 1 3707253.55 39476697.13 24 370124、6866.89 39481746.93 2 3707108.55 39476057.12 25 3705988.66 39481573.72 3 3708438.56 39475992.11 26 3705443.32 39481488.32 4 3708953.56 39475977.11 27 3704857.44 39481576.26 5 3710990.57 39476127.10 28 3704522.03 39481637.46 6 3710863.58 39477017.10 29 3704127.67 39481594.74 7 3711873.60 39479067.11 125、30 3703818.26 39481541.65 8 3712863.61 39479050.10 31 3703690.24 39481619.60 9 3713328.22 39479050.18 32 3703612.14 39481740.82 10 3713322.75 39480874.99 33 3700844.68 39481735.61 11 3712736.59 39480871.86 34 3700844.73 39479450.97 12 3712465.00 39480947.47 35 3700083.52 39478417.19 13 3712485.31 39126、481003.35 36 3702303.51 39475727.15 14 3712130.47 39481087.28 37 3702714.51 39474913.15 15 3711845.22 39481221.79 38 3702876.50 39473871.14 16 3711415.43 39481279.27 39 3703172.50 39473200.13 17 3710913.14 39481316.19 40 3703612.50 39472635.12 18 3710515.68 39481753.79 41 3703672.57 39472587.83 19 3127、709487.20 39481751.85 42 3703318.51 39473817.13 20 3709003.58 39481536.91 43 3703273.51 39474267.14 21 3708631.11 39481487.23 44 3703553.52 39474867.14 22 3708322.74 39481560.22 45 3704598.54 39476757.15 23 3708080.60 39481749.21 46 3705413.54 39476847.14 注：开采深度为-315m-1500m；以上坐标采用1980西安坐标系。二、资源/储量（一128、）任楼煤矿（-315m-720m）依据安徽省濉溪县任楼煤矿 2017 年度矿山储量年报，截止2017 年底，任楼煤矿保有资源/储量 195904kt，剩余可采储量81804kt，其中一水平（-315m-520m）保有资源/储量 86686kt，任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第二章第二章 井田开发方式及建设规模井田开发方式及建设规模 51 剩余可采储量 31281kt；二水平（-520m-720m）保有资源/储量109218kt，剩余可采储量 50523kt。任楼煤矿（-315-720m）保有资源/储量及剩余可采储量汇总见表 2-2-4。（二）-720m深部勘查区西边129、界（“三角带空白区”）根据任楼煤矿提供的地质资料，任楼煤矿-720m深部勘查区西边界共有资源/储量 299013kt，其中探明的内蕴经济资源量（331）178490kt，控制的内蕴经济资源量（332）71143kt，推断的资源量（333）49380kt，-720m深部勘查区西边界共有可采储量192845kt。资源/储量汇总见表 2-2-5，可采储量汇总见表 2-2-6。（三）任楼煤矿深部勘查区 1资源/储量估算范围、对象、方法及工业指标（1）估算范围 资源/储量估算范围为探矿权拐点坐标圈定的范围，深部至各可采煤层-1500m 底板等高线。（2）估算对象 参加资源/储量估算的煤层有 31、51、130、52、72、73和 82计 6 层。（3）估算方法 资源/储量估算采用地质块段法在各可采煤层底板等高线图上进行。（4）工业指标及主要参数 煤层最低可采厚度为 0.70m；原煤最高可采灰分产率为 40%；原煤最高硫分为 3%；煤层视密度采用各层平均值。2资源/储量估算结果 经核算，任楼煤矿深部勘查区共有煤炭资源/储量 282237kt，由于深部勘查区共有预测资源量（334？）18667kt，故查明煤柱资源/储量为 263570kt，其中探明的内蕴经济资源量（331）59915kt，控制的内蕴经济资源量（332）25732kt，推断的资源量（333）177923kt。资源/储量汇总见表 2-2-7131、。52 任楼煤矿煤炭保有资源/储量及可采储量汇总表 表 2-2-4 单位：kt 水平 煤层 保有资源/储量 剩余可采储量 111b 122b 333 合计 一水平（-315m-520m）31 5642 6291 8396 20329 6484 51 7694 2650 4225 14569 5456 52 4291 887 3830 9008 3128 72 9381 2542 5863 17786 8343 73 4568 1265 3980 9813 3540 82 5845 2598 6282 14725 4330 10 456 456 小 计 37421 16233 33032 866132、86 31281 二水平（-520m-720m）31 938 7799 13063 21800 9019 51 1673 4513 10009 16195 6958 52 1203 2895 6211 10309 3837 72 4944 8850 10107 23901 10868 73 3665 6260 6013 15938 8263 82 7245 6562 7020 20827 11578 10 248 248 小 计 19668 36879 52671 109218 50523 合计 31 6580 14090 21459 42129 15503 51 9367 7163 1423133、4 30764 12414 52 5494 3782 10041 19317 6965 72 14325 11392 15970 41687 19211 73 8233 7525 9993 25751 11803 82 13090 9160 13302 35552 15908 10 704 704 合 计 57089 53112 85703 195904 81804 53 任楼煤矿深部（-720m深部勘查区西边界）资源/储量汇总表 表 2-2-5 单位：kt 块段 水平 煤层 资源/储量 331 332 333 334？合计 -720m深部勘查区西边界 三水平（-720-1000m）31 11134、935 4241 2278 18454 51 15061 8176 4964 28201 52 9143 4423 4684 18250 72 32522 16112 17155 65789 73 14849 5143 4179 24171 82 20398 13490 9774 43662 小计 103908 51585 43034 198527 四水平（-1000-1200m）31 51 4334 2853 1990 9177 52 3259 1353 1749 6361 72 37918 5929 124 43971 73 10507 1465 2153 14125 82 17531 7135、829 330 25690 小计 73549 19429 6346 99324 五水平（-1200-1500m）31 51 52 72 73 82 1033 129 1162 小计 1033 129 1162 合计 31 11935 4241 2278 18454 51 19395 11029 6954 37378 52 12402 5776 6433 24611 72 70440 22041 17279 109760 73 25356 6608 6332 38296 82 38962 21448 10104 70514 小计 178490 71143 49380 299013 54任楼煤矿深136、部（-720m深部勘查区西边界）地质资源量及可采储量汇总表 表 2-2-6 单位：kt 块段 水平 煤层 地质资源量 工业资源/储量 永久煤柱 设计资源/储量 浅部工业场地煤柱 深部工业场地煤柱 设计损失 设计可采储量 井界煤柱 断层煤柱 合计-720m深部勘查区西边界 三水平（-720-1000m）31 18454 17998 22 22 17977 145 3014 2964 11854 51 28201 27208 391 764 1155 26053 2238 771 4609 18435 52 18250 17313 195 463 659 16655 1245 490 2238 1137、2682 72 65789 62358 1007 2966 3973 58385 4408 694 10657 42627 73 24171 23335 255 495 750 22585 4856 344 3477 13908 82 43662 41707 576 1810 2386 39321 4569 304 6890 27559 小计 198527 189920 2446 6499 8945 180975 17461 5617 30834 127064 四水平（-1000-1200m）31 51 9177 8779 8779 1470 1462 5847 52 6361 6011 60138、11 1163 727 4121 72 43971 43946 35 64 99 43847 298 6527 7404 29617 73 14125 13694 101 21 122 13573 314 3340 1984 7935 82 25690 25624 40 224 264 25360 485 2827 4410 17638 小计 99324 98055 176 309 485 97570 1097 15327 15987 65159 五水平（-1200-1500m）31 51 52 72 73 82 1162 1162 1162 385 155 622 小计 1162 1162 139、1162 385 155 622 合计 31 18454 17998 22 22 17977 145 3014 2964 11854 51 37378 35987 391 764 1155 34832 2238 2241 6071 24282 52 24611 23325 195 463 659 22666 1245 1653 2965 16803 72 109760 106304 1042 3030 4072 102232 4706 7221 18061 72244 73 38296 37030 356 516 872 36158 5170 3684 5461 21843 82 70514 140、68493 616 2034 2650 65843 5054 3516 11455 45819 小计 299013 289137 2622 6807 9430 279707 18558 21329 46976 192845 55任楼煤矿深部勘查区资源/储量汇总表 表 2-2-7 单位：kt 块段 水平 煤层 资源/储量 331 332 333 334？合计 深部勘查区-700-1000m 31 6975 2537 2217 11729 51 371 91 462 52 72 73 82 小计 6975 2908 2308 12191-1000-1200m 31 2593 2689 24491 141、29773 51 6996 1963 2353 11312 52 4910 1086 1821 7817 72 11855 1057 1905 14817 73 2301 1832 4101 8234 82 5491 1424 2299 9214 小计 34146 10051 36970 81167-1200-1500m 31 18667 18667 51 623 377 21376 22376 52 308 659 11429 12396 72 8932 9722 54433 73087 73 2315 14776 17091 82 6616 2015 36631 45262 小计 1879142、4 12773 138645 18667 188879 合计 31 9568 5226 26708 18667 60169 51 7619 2711 23820 34150 52 5218 1745 13250 20213 72 20787 10779 56338 87904 73 4616 1832 18877 25325 82 12107 3439 38930 54476 小计 59915 25732 177923 18667 282237 任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第二章第二章 井田开发方式及建设规模井田开发方式及建设规模 56 3资源/储量分析（1）地质143、资源量 根据矿井设计规范中有关资源/储量计算的规定，地质资源量由查明煤炭资源组成。因此，本次设计的地质资源量即包括 331、332和 333 三部分，共有 263570kt。（2）工业资源/储量 按照矿井设计规范中有关资源/储量的计算要求，工业资源/储量由查明煤炭资源的大部分组成。因此，工业资源/储量即包括331、332和大部分333，其中大部分333以333乘以其可信度系数k表之。为使333的可信度系数确定得比较合理，设计对可信度系数k值首先从本区的构造复杂程度考虑，再结合可采煤层的稳定性综合选取。由于本区构造中等，煤层为较稳定煤层，因而，将地质资源量中333的k值取0.8，这样，即可求得工144、业资源/储量为227985kt。（3）设计资源/储量 1）永久煤柱量 a断层煤柱 考虑到区内断层对开采可能造成的危害程度不同，本次参照淮北矿区生产矿井断层煤柱的留设经验，暂按断层的最大落差大于等于100m、小于100m而大于等于50m和小于50m而大于等于20m，分别于两侧各留100m、50m和30m宽度为之，共有煤柱量2914kt。当然，在正式开采前，断层煤柱的安全尺寸尚应根据取得的地质与水文地质基本参数计算确定。b井界煤柱：深部勘查区东、南和北边界均存在人为划定边界，井田边界煤柱量共有3231kt。2）设计资源/储量 工业资源/储量扣除6146kt永久煤柱量后，共有设计资源/储量22184145、0kt。（4）设计可采储量 任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第二章第二章 井田开发方式及建设规模井田开发方式及建设规模 57 1）工业场地保护煤柱量经计算，深部工业场地煤柱量为12315kt。2）开采损失根据矿井设计规范的要求，本矿井各可采煤层的开采损失按属于薄煤层（52煤层）、中厚煤层（31、51、72、73和82煤层），分别由扣除了保护煤柱量后的设计资源/储量乘以15%和20%的采区回采损失率计算，共有41109kt。3）设计可采储量设计资源/储量扣除保护煤柱量和开采损失后，任楼煤矿深部勘查区共有设计可采储量168417kt。深部勘查区设计可采储量见表2-2-8。146、（四）境界调整后任楼煤矿（-315m-1500m）任楼煤矿井田境界调整后，任楼煤矿共有资源/储量 777154kt，可采储量 443066kt，其中一水平（-315 m-520m）共有资源/储量 86686kt，可采储量 31281 kt；二水平（-520 m-720m）共有资源/储量 109218kt，可采储量 50523 kt；三水平（-720 m-1000m）共有资源/储量 210718kt，可采储量 135735kt；四水平（-1000 m-1200m）共有资源/储量 180491kt，可采储量 120160kt；五水平（-1200 m-1500m）共有资源/储量 190041kt，可147、采储量 105366 kt。一、二水平资源/储量及可采储量见表 2-2-4，三、四及五水平资源/储量及可采储量见表 2-2-9、2-2-10，全矿井资源/储量及可采储量见表 2-2-11。第三节 矿井生产能力与服务年限 一、矿井工作制度 本矿井目前年工作日 330d，工作制度为“三八”制，每日 3 班作业，其中 2 班生产，1 班检修，每天提煤时间为 18h，本次设计维 58任楼煤矿深部勘查区地质资源量及可采储量汇总表 表 2-2-8 单位：kt 块段 水平 煤层 地质资源量 工业资源/储量 永久煤柱 设计资源/储量 深部工业场地煤柱 设计损失 设计可采储量 井界煤柱 断层煤柱 合计 深部勘查148、区-700-1000m31 11729 11286 374 186 560 10726 258 2094 8374 51 462 444 73 73 371 74 297 52 72 73 82 小计 12191 11729 446 186 633 11097 258 2168 8671-1000-1200m31 29773 24875 167 334 502 24373 1285 4618 18470 51 11312 10841 98 96 194 10647 1067 1916 7664 52 7817 7453 149 106 254 7198 573 994 5632 72 1481149、7 14436 489 0 489 13947 0 2789 11158 73 8234 7414 650 0 650 6763 0 1353 5411 82 9214 8754 421 0 421 8333 0 1667 6667 小计 81167 73773 1974 536 2510 71263 2925 13336 55001-1200-1500m31 51 22376 18101 41 318 359 17742 500 3448 13793 52 12396 10110 42 285 327 9783 482 1395 7906 72 73087 62200 267 930 119150、8 61003 5129 11175 44699 73 17091 14136 182 202 385 13751 733 2604 10414 82 45262 37936 278 456 734 37202 2288 6983 27932 小计 170212 142483 810 2192 3002 139481 9132 25605 104744 合计 31 41502 36160 541 521 1062 35099 1543 6711 26845 51 34150 29386 212 414 626 28760 1567 5439 21754 52 20213 17563 191 3151、90 582 16981 1055 2389 13537 72 87904 76636 756 930 1686 74950 5129 13964 55857 73 25325 21550 833 202 1035 20514 733 3956 15825 82 54476 46690 698 456 1154 45536 2288 8650 34598 小计 263570 227985 3231 2914 6146 221840 12315 41109 168417 59 任楼煤矿三、四、五水平资源/储量汇总表 表 2-2-9 单位：kt 块段 水平 煤层 资源/储量 331 332 333152、 334？合计-720-1500m 三水平（-720-1000m）31 18910 6778 4495 30183 51 15061 8547 5055 28663 52 9143 4423 4684 18250 72 32522 16112 17155 65789 73 14849 5143 4179 24171 82 20398 13490 9774 43662 小计 110883 54493 45342 210718 四水平（-1000-1200m）31 2593 2689 24491 29773 51 11330 4816 4343 20489 52 8169 2439 3570 14153、178 72 49773 6986 2029 58788 73 12808 3297 6254 22359 82 23022 9253 2629 34904 小计 107695 29480 43316 180491 五水平（-1200-1500m）31 18667 18667 51 623 377 21376 22376 52 308 659 11429 12396 72 8932 9722 54433 73087 73 2315 0 14776 17091 82 7649 2144 36631 46424 小计 19827 12902 138645 18667 190041 合计 31 21154、503 9467 28986 18667 78623 51 27014 13740 30774 71528 52 17620 7521 19683 44824 72 91227 32820 73617 197664 73 29972 8440 25209 63621 82 51069 24887 49034 124990 小计 238405 96875 227303 18667 581250 60 任楼煤矿三、四、五水平地质资源量及可采储量汇总表 表 2-2-10 单位：kt 块段 水平 煤层 地质资 源量 工业资源/储量 永久煤柱 设计资源/储量 浅部工业 场地煤柱 深部工业 场地煤柱 设计155、损失 设计可采储量 井界煤柱 断层煤柱 合计-720-1500m 三水平（-720-1000m）31 30183 29284 396 186 582 28703 145 3272 5058 20228 51 28663 27652 464 764 1228 26424 2238 771 4683 18732 52 18250 17313 195 463 659 16655 1245 490 2238 12682 72 65789 62358 1007 2966 3973 58385 4408 694 10657 42627 73 24171 23335 255 495 750 22585 48156、56 344 3477 13908 82 43662 41707 576 1810 2386 39321 4569 304 6890 27559 小计 210718 201649 2892 6685 9578 192072 17461 5875 33002 135735 四水平（-1000-1200m）31 29773 24875 167 334 502 24373 1285 4618 18470 51 20489 19620 98 96 194 19426 2537 3378 13511 52 14178 13464 149 106 254 13209 1736 1721 9753 72 5157、8788 58382 524 64 588 57794 298 6527 10193 40775 73 22359 21108 751 21 772 20336 314 3340 3337 13346 82 34904 34378 461 224 685 33693 485 2827 6077 24305 小计 180491 171828 2150 845 2995 168833 1097 18252 29323 120160 五水平（-1200-1500m）31 51 22376 18101 41 318 359 17742 500 3448 13793 52 12396 10110 42 158、285 327 9783 482 1395 7906 72 73087 62200 267 930 1198 61003 5129 11175 44699 73 17091 14136 182 202 385 13751 733 2604 10414 82 46424 39098 278 456 734 38364 2673 7138 28554 小计 171374 143645 810 2192 3002 140643 9517 25760 105366 合计 31 59956 54158 563 521 1084 53076 145 4557 9675 38699 51 71528 653159、73 603 1178 1781 63592 2238 3808 11510 46036 52 44824 40888 386 853 1241 39647 1245 2708 5354 30340 72 197664 182940 1798 3960 5758 177182 4706 12350 32025 128101 73 63621 58580 1189 718 1907 56672 5170 4417 9417 37668 82 124990 115183 1314 2490 3804 111379 5054 5804 20105 80417 小计 562583 517122 585160、3 9721 15576 501547 18558 33644 88085 361262 61 任楼煤矿(井田境界调整后)资源/储量及可采储量汇总表 表 2-2-11 单位：kt 煤层 资源/储量 可采储量 111b 122b 331 332 333 334 合计 31 6580 14090 21503 9467 50445 18667 120752 54202 51 9367 7163 27014 13740 45008 102292 58450 52 5494 3782 17620 7521 29724 64141 37305 72 14325 11392 91227 32820 8958161、7 239351 147312 73 8233 7525 29972 8440 35202 89372 49471 82 13090 9160 51069 24887 62336 160542 96325 10 704 704 小计 57089 53112 238405 96875 313006 18667 777154 443066 任楼煤矿任楼煤矿整合整合区可行性研究报告区可行性研究报告 第二章第二章 井田开发方式及建设规模井田开发方式及建设规模 62 持现有工作制度不变。二、矿井生产能力 任楼煤矿设计生产能力为1.5Mt/a，2016年矿井核定生产能力2.4Mt/a。本次整合是为保证矿井162、正常接替和稳产而实施的工程，深部资源划归浅部井后，深部区主要为矿井的接替分区，深浅部联合有序开发，实现矿井的稳产和均衡生产。因此，整合后矿井设计生产能力维持核定生产能力2.4Mt/a不变。三、矿井服务年限 任 楼 煤 矿 井 田 境 界 调 整 后，-1200m 以 浅 保 有 资 源/储 量587113kt，可采储量 337699kt。按 2.4Mt/a 生产能力计算，矿井储量备用系数取 1.4，计算矿井联合开发服务年限为 100.5a。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 63 第三章 井田开拓与开采 第一节 井田开拓 一、矿163、井开拓开采现状 矿井采用立井多水平、主石门、两翼集中大巷开拓方式。工业场地内设主、副 2 个立井，在井田中浅部设中央风井，井田北翼设北风井；目前主、副井及北风井进风，中央风井回风。全井田划分为二个水平，一水平标高为-520m，二水平标高为-720m。矿井一水平采用立井、主要石门、分组大巷开拓方式。二水平延深采用暗主斜井和副井直延方式；采用主要大巷、主要石门开拓方式。分煤组布置水平运输大巷，主要大巷布置在 82 煤底板下 2030m。目前矿井已开采煤层为 51、72、73、82 煤，共有 4 个生产采区，分别为中三、中五、51 和2 采区。目前矿井正在回采的综采工作面 2 个，分别为51 采区的164、5112N、中五采区南翼 7255 工作面；跳采改造工作面一个，即中三采区南翼 8231 工作面；准备工作面 2 个，分别为位于中五采区南翼四区段的 72511 和2 采区二区段的7324N 工作面；6 个掘进工作面，其中 4 个煤巷掘进工作面。二、深部区开拓 任楼深部区与任楼煤矿整合后，矿井东西宽 47km，南北长约12.5km，以各煤层-720m 底板等高线为界，以浅区域为浅部区，以深区域为深部区。（一）井田特点 1深部区南北走向长 12.5km，东西宽 4km，呈走向长、倾向短的特点。2区内地势平坦，地面标高一般+25m 左右，总趋势西北高、东南低。地面建筑物密集，较大河流主要有东北部的165、浍河和南部的澥任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 64 河。3任楼煤矿浅部井口及工业场地位于 44 线 14 孔附近。矿井铁路专用线和进场道路从井田中南部由西向东穿过。4 任楼深部区新生界松散层厚度介于 191.30320.55m 之间，平均 266.00m，总体趋势为西北向东南逐渐增厚。5井田构造：深部区位于任楼煤矿东部，总体构造为一走向近南北，倾向东的单斜构造，局部地段地层略有波状起伏，地层倾角一般均小于25，向北局部达 30。全井田共发现 30 条断层，断层的展布方向北东向为主，北西向次之。区内未发现岩浆岩和岩溶陷落柱分布166、。6煤层特征：深部区共有可采煤层 6 层，自上而下分别为 31、51、52、72、73和 82煤层，可采煤层平均总厚 12.30m，其中 72、73和 82为主要可采煤层，平均总厚 7.70m，约占可采煤层平均总厚的 62.6%。（二）开拓方式 深部区北起界沟断层与孙疃煤矿深部为界，南与赵集井田相邻，东到 31煤层-1500m 等高线的平面投影，西至各煤层-720m 底板等高线，南北走向长 12.5km，东西宽 4km，面积约 36.22km2。煤层赋存标高-720m-1500m。为了保证矿井正常接替和稳定矿井产量，提前对深部煤层进行区域性瓦斯治理，对深部区的开拓，原则上应尽量利用矿井浅部现有167、开拓系统，因此，报告对深部区的开拓提出 2 个方案进行比较。方案：主、副井采用暗斜井延深、在深部新增深部回风井，并预留 1 个深部进风井位置。本方案井下共设置 3 条暗斜井，分别为-720m-1000m 暗主斜井、-720m-1000m 暗副斜井、-720m-1000m 暗矸石斜井。1主运系统 由-720m-1000m 暗主斜井构成深部区煤炭运输系统，各采区煤炭经-1000m 胶带机大巷、-1000m 东、西翼胶带机石门、三水平任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 65 集中煤仓、-1000m5 煤底板胶带机大巷进入主斜井。-72168、0m-1000m 暗主斜井布置于 51煤层底板，倾角 14.516，方位角 84，上口与51 采区运输上山搭接，下口与-1000m5煤底板胶带机大巷搭接，初期兼做51 采区胶带机上山。2辅助运输系统（1）材料运输系统 由-720m-1000m 暗副斜井构成深部区材料运输系统，采区通过-1000m 轨道大巷（石门）与暗副斜井联络。-720m-1000m 暗副斜井布置于 82煤层底板，上口位于2 采区上山下部车场附近，从-720m 北运道拨口，以倾角 18，方位角124向下延深至-1000m 水平，斜长 912m。（2）矸石运输系统 由-720m-1000m 暗矸石斜井构成深部区矸石运输系统，在2169、 采区上山下部车场附近设置-720m 水平矸石装车站，采区矸石经-1000m 矸石胶带机大巷（石门），通过大巷矸石仓与暗矸石斜井联络。暗矸石斜井内安装有架空乘人器，兼作行人斜井。-720m-1000m 暗矸石斜井布置于 82煤层底板，倾角 18，方位角 124，上口通过矸石仓与-720m 水平矸石装车站联系，下口通过大巷矸石仓与-1000m 矸石胶带机大巷联系，斜长 1018m。3回风系统 在深部区场地内设 1 个深部回风井，井口位于 43-44 线 10 孔以西约 225m 处，原始地面标高25m，井筒处表土厚约 260m，回风井车场标高-980m，位于 51煤顶板约 90m 处泥岩、粉砂岩170、中。该方案三水平标高-1000m，井底车场位于 82 煤层底板，四水平标高-1200m。初期移交51 采区，布置 1 个 51煤层综采工作面。后期在深部回风井场地内增设 1 个深部进风井，在 32 线 22 孔附近设 1 个北二风井。该方案深部风井场地压煤 32241kt，其中三水平以上 5880kt，任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 66-1000-1200m 之间 16850kt，-1200m 以下 9520kt。场外公路向北接自任楼矿进场公路，长约 100m。该方案移交井巷工程量为 17912.2m，工期为 38.5 个171、月。该方案井下开拓布置见图 3-1-1。方案：在深部工业场地内设深部进风井、深部回风井 2 个立井井筒，暗主斜井布置在 51煤层底板约 20m，倾角 14.516，上口与51 采区运输上山搭接，下口通过三水平集中煤仓与东西翼主要胶带机石门（大巷）联系，初期兼做51 采区胶带机上山。深部区井口位于 43-44 线 10 孔以西约 225m 处，前葛家以西。该方案原始地面标高25m，井筒处表土厚约 260m，三水平标高-1000m，井底车场位于 51煤顶板约 90m 处泥岩、粉砂岩中；四水平标高暂定为-1200m，初期移交51 采区，布置 1 个 51煤层综采工作面。后期在 32 线 22 孔附近172、设 1 个北二风井。该方案工业场地压煤 38700kt，其中三水平以上 7056kt，-1000-1200m 之间 20220kt，-1200m 以下 11424kt。场外公路向北接自任楼矿进场公路，长约 100m。该方案移交井巷工程量为 19834.2m，工期为 40.5 个月。该方案井下开拓布置见图 3-1-2。两个方案相比较，方案的主要优点是：1深部区采用暗斜井的方式，利用浅部二水平现有系统巷道直接顺延至三水平，施工方便。2能充分利用矿井现有系统提前对深部煤层进行区域性瓦斯治理，提高矿井的安全生产水平。开采深部煤层工期短，安全性高。3深部场地不需设地面生产系统，且充分利用浅部井地面现有设173、施，深部工业场地设施少，征地面积小，压煤量少。4工程量省、工期短、投资省。方案的主要缺点：1辅助运输系统采用暗斜井延深，提升能力较小，环节多。+2辅助轨道上山 2辅助运输上山 2辅助回风上山安徽恒源煤电股份有限公司 任楼煤矿整合区井口位置方案 开拓综合开拓方式平 面 图K1374Z-109-11：10000说明:1.图中坐标系为北京1954坐标系;2.图中断层为51煤层断层;3.图中所注尺寸以米为单位。图3-1-1 深部区开拓巷道布置（方案）平面图47+2辅助轨道上山 2辅助运输上山 2辅助回风上山68图3-1-2 深部区开拓巷道布置（方案）平面图任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行174、性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 69 2进风能力偏小。方案的主要优点是：1新增深部进风井提升，提升能力大，环节少。2进风能力大。方案的主要缺点是：1不能充分利用浅部井地面现有设施，初期需建地面生产系统等设施，工业场地占地面积大，投资高，压煤量大。2工程量大、工期长、投资高。综上所述，虽然方案采用暗斜井延深存在辅助运输能力较小，环节多，但是该方案能充分利用矿井现有系统提前对深部煤层进行区域性瓦斯治理，提高矿井的安全生产水平。开采深部煤层工期短，工程量少，投资省。因此本报告推荐方案，即采用暗斜井、新增深部回风井方式。（三）深部回风井井口位置选择 根据井田煤层赋存特点，结合地175、面及井下建设条件及深部回井服务范围，同时兼顾后期风井场地需新增深部进风井以及与浅部井的联系的原则，报告考虑了 3 个方案进行比选。见图 3-1-3。方案：深部回风井位于 43-44 线 10 孔以西约 225m 处，前葛家以西。该方案原始地面标高25m，井筒处表土厚约 260m，回风井井底水平标高-1000m，位于 51煤顶板约 90m 处泥岩、粉砂岩中。该方案深部风井场地压煤 32241kt。场外公路向北接自任楼矿进场公路，长约 100m。该方案移交井巷工程量为 17912.2m，工期为 38.5个月。该方案井下开拓巷道布置见图 3-1-4。方案：井口位于 42-43 线 11 孔以西约 5176、0m 处，小曹家以南。该方案原始地面标高25m，井筒处表土厚约 265m，回风井井底水平标高-1000m，井底车场位于 51煤顶板约 90m 处泥岩中。该方案深部风井场地压煤 44370kt。场外公路向南接自任楼矿进场公路，长 图3-1-3 井口位置平面图70秦王家丁王家桥东任家张庙后卓圩小曹家骑路张南小庄后葛家王庙台子郭 家雷 家河东小学小李池大王家东任家杨井孜陆圩孜梁庄小学 路北队康平敬老院苏小庙前 梁秦王家小王家陆圩孜肖李家中 梁小王家小张家牤牛张家耿庙村民委员会前任家后耿家前耿家后王家太平学校太平集朱圩孜大刘家大陆家小陆家小曾家桥东任家西老荒小王家庙台小学庙台村民委员会小葛家前葛家李池177、新村任圩小学前王家李大池前卓圩路西王家曾 集曾集村委会东雷家陈碱昌曾集小学杨李庄西小庄小沈家南坪镇双堆集镇东老荒大王家后楼庄机浍河浍河+2辅助轨道上山 2辅助运输上山 2辅助回风上山安徽恒源煤电股份有限公司 任楼煤矿整合区井口位置方案 开拓综合开拓方式平 面 图K1374Z-109-11：10000说明:1.图中坐标系为北京1954坐标系;2.图中断层为51煤层断层;3.图中所注尺寸以米为单位。图3-1-4 井口位置（方案）开拓布置平面图71任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 72 约 480m。该方案移交井巷工程量为 2133178、0.8m，工期为 42 个月。该方案井下开拓巷道布置见图 3-1-5。方案：井口位于 44 线 22 孔东北约 170m 处，前葛家以南。该方案原始地面标高25m，井筒处表土厚约 306m，回风井井底水平标高-1000m，位于 31煤底板约 40m 处砂岩中。该方案深部风井场地压煤 41050kt。场外公路向北接自任楼矿进场公路，长约720m。该方案移交井巷工程量为 18313m，工期为 40 个月。该方案井下开拓巷道布置见图 3-1-6。三个方案相比，方案主要优点：1深部区风井场地位于浅部工业场地正东部，与浅部工业场地基本在一条直线上，相距约 1.5km，有利于与浅部井联系，同时兼顾了深部煤179、层的开采。2深部风井场地压煤方向与浅部工广压煤基本一致，有利于工业场地两翼采区巷道布置；2 个工业场地煤柱部分重合，压煤量最小。3井下未发现断层等地质构造，工程地质条件较好。4风井场地位于开采条件较好、适宜初期开采的一块段和二块段中间，对开采该两个块段的煤炭资源最有利。方案主要缺点：风井场地位于任楼矿铁路专用线和进场公路之间，工业场地布置稍有影响。方案主要优点：1后期开采北部块段时，通风、运输距离均最短。方案主要缺点：1 井位稍偏离适宜首采的一块段，初期开采51 采区 51煤层，井巷工程量大，工期长。2井位北侧附近有 DF7断层，其落差为 015m。3工业场地压煤量多。方案主要优点：1地面开阔180、，对工业场地布置有利。+2辅助轨道上山 2辅助运输上山 2辅助回风上山图3-1-5 井口位置（方案）开拓布置平面图73+2辅助轨道上山 2辅助运输上山 2辅助回风上山1040(1074)图3-1-6 井口位置（方案）开拓布置平面图74任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采75 方案主要缺点：1进场公路较长，且需要跨矿区铁路。2井位偏于井田南部，后期开采北部块段时，通风、运输距离均最长。综上分析，设计考虑的井位均偏于井田南部，主要围绕着适宜初期开采的 F11断层以南块段（特别是 43 线以南块段）布置。方案、均存在距浅部井工业场地较远181、不利于与浅部井联系等缺点。方案过于偏深部区南部，对后期北翼开采不利，设计不予推荐；方案偏离于适宜于首采的一块段，初期井巷工程量大，工期长，且井下工程地质条件差，设计也不予推荐。故报告推荐方案，即深部回风井井位设于 43-44 线 10 孔以西约 225m 处。（四）井筒数目及用途根据深浅部联合开发对提升和通风要求，初期在深部区场地内设1 个深部回风井，同时从浅部区二水平施工 3 条暗斜井至深部区三水平，分别为分别为-720m-1000m 暗主斜井、-720m-1000m 暗副斜井、-720m-1000m 暗矸石斜井。深部回风井井筒净直径 6.5m，用于深部区回风，装备密闭梯子间，作为矿井一个182、安全出口。-720m-1000m 暗主斜井布置于 51煤层底板，倾角 14.516，方位角 84，上口与51 采区运输上山搭接，下口与-1000m5煤底板胶带机大巷搭接，初期兼做51 采区胶带机上山。-720m-1000m 暗副斜井布置于 82煤层底板，上口位于2 采区上山下部车场附近，从-720m 北运道拨口，以倾角 18，方位角124向下延深至-1000m 水平。-720m-1000m 暗矸石斜井布置于 82煤层底板，倾角 18，方位角 124，上口通过矸石仓与-720m 水平矸石装车站联系，下口通过大巷矸石仓与-1000m 矸石胶带机大巷联系。另外，为满足后期开采需要，在深部区风井场地内183、预留 1 个深部任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 76 进风井位置。（五）水平划分及水平标高 1水平划分 深部区主要开采二水平以下资源，赋存标高为-720m-1500m。本 次 设 计 主 要 考 虑-1200以 浅 资 源 开 采，开 采 标 高 为-720m-1200m。煤层赋存垂高 480m。井田内煤层基本上为走向近南北，向东倾斜的单斜形态，倾角一般小于 25。根据深部区煤层赋存特点，对于深部-720m-1200m 之间资源的开采，设计认为以 2 个水平开拓较为合理，均采用上山开采。2水平标高的确定 针对三水平标高，结合184、已确定的井口位置、阶段垂高及主要块段工作面区段划分，设计提出 2 个方案，方案（-1000m）和方案（-1050m）。主要技术比较见表 3-1-1。三水平标高比较表 表 3-1-1 方 案 比较项目 I 水平标高（m）-1000-1050 三水平可采储量（kt）135735 159116 三水平服务年限（a）（按 2.4Mt/a 生产能力计）40.4 47.4 阶段垂高（m）280 330 一块段阶段斜长（m）二块段阶段斜长（m）10001200 9501100 12001500 11001300 一块段可布置工作面个数 二 块段可布置工作面个数 5 个 4 个 6 个 5 个 井底车场岩性 185、51煤顶板约 90m 的泥岩、粉砂岩 51煤顶板约 40m 的泥岩、细砂岩 装载硐室岩性 以细砂岩、粉砂岩为主 以泥岩为主 2 个方案相比，其主要优缺点如下：任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 77（1）方案中一块段可划分 5 个面长为 200m 的区段，二块段可划分 4 个面长为 220m 的区段；方案中一块段可划分 6个面长为 200m 的区段，二块段可划分 5 个面长为 220m 的区段。因此，方案更合理。（2）两个方案井底车场巷道岩性相似，主要以粉砂岩及泥岩为主。但方案装载硐室以细砂岩、粉砂岩为主，岩性较好。（3）方案中186、一块段上山斜长达到 1350m，提升运输距离长，提升设备选型困难。（4）方案井底离 51煤层近，初期开采 51煤层每条石门工程量小约 300m。综合上述分析比较，-1000m 水平方案开拓及采区布置更合理，对于开采条件较好的一、二块段有合理的阶段垂高和区段布置，同时又具有合适的水平服务年限，且该方案装载硐室岩性较好，故设计推荐三水平标高为-1000m。根据煤层赋存情况，四水平标高暂推荐为-1200m，采用暗斜井延深。（六）主要巷道布置 深部区井田内可采煤层多，倾角平缓，煤层间距大。31煤层距离51煤层平均间距 173m，52煤层距离 72煤层平均间距 52m。依据浅部井开采经验，以煤层层间距可187、分为 31、5152、7282三个煤层组。对于主要巷道布置做了两个方案进行比较：方案：主要巷道采用主要石门、分组大巷布置方式，井底车场采用立式布置。分组大巷分别布置在 31、82煤层底板约 50m 处。方案：主要巷道采用集中大巷、分区石门，井底车场采用卧式布置。集中大巷布置在 51煤层顶板约 50m 处。两个方案相比：方案采用集中大巷、分区石门布置，可以省去 1 组大巷工程量，但是开采 7282主采煤层时石门工程量大，分区石门穿煤层数多，每组石门都要穿 72、73、82三个突出煤层，施工工期长。因此，设计推任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井188、田开拓与开采 78 荐主要大巷布置采用主要石门、分组大巷布置。即分别在 31、82煤层底板布置分组大巷，分组大巷间以分区石门联络。矿井初期从井底车场布置 1 条轨道、主运胶带机和回风主石门，分别接于 82煤层底板大巷。（七）井筒 1井筒布置及装备 本报告深部区井下新增-720-1000m 暗主斜井、-720-1000m暗副斜井、-720-1000m 暗矸石斜井，地面在深部区场地内增设深部回风井 1 个立井井筒。（1）-720-1000m 暗主斜井-720-1000m 暗主斜井主要承担深部区煤炭提升任务兼进部分风。井筒断面为半圆拱，净宽净高 4.63.7m，倾角 14.516，安装 1 台带宽 189、1200mm，带速 3.15m/s，运量 1100t/h，=14.516，机长 1090m，YB560M2 型电机 3 台（560kW），带强 3150N/mm 带式输送机。（2）-720-1000m 暗副斜井-720-1000m 暗副斜井由二水平至三水平，主要承担三水平提升材料、设备以及大件任务，并进风。井筒断面为半圆拱，净宽净高 5.24.8m，倾角 18，安装 1 台 2JK-31.8P 型双滚筒单绳缠绕式防爆变频提升机，由 1 台 560kW 防爆电机拖动。（3）-720-1000m 暗矸石斜井-720-1000m 暗矸石斜井胶带机斜井主要承担深部区矸石提升及人员运输任务兼进部分风。井190、筒断面为半圆拱，净宽净高 4.63.7m，倾角 18，安装 1 台带宽 1000mm，带速 2.5m/s，运量220t/h，=18，机长 970m，YB2-450S1-4 电机 2 台（280kW），带强 PVG1800 的带式输送机。（4）深部回风井井筒 深部回风井井筒净直径 6.5m，井口绝对标高为+27.0m，井筒深任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采79 度 1017.0m，为深部区主要回风井。井筒内装备密闭梯子间作为矿井的一个安全出口，梯子间梁采用树脂锚杆牛腿托架固定于井壁上。井筒内还敷设灌浆管 1 趟、瓦斯管 4 趟。191、井筒平面布置见图 3-1-7。2井壁结构（1）水文地质资料根据任楼煤矿地质资料及井位处附近钻孔资料，深部回风井井位处新生界松散层厚度约 260m，基岩风化带厚度暂按 25.0m 考虑。（2）井筒施工方法深部回风井需穿过 285.0m 厚的新生界松散层及基岩风化带，目前可供选择的井筒施工方法只有冻结法和钻井法。若采用钻井法施工，需在工业广场内设置泥浆池和预制井壁场地等，这对深部区场地布置、井口附近有关永久建筑物的施工及环境保护影响较大。而且，钻井法施工不能一次钻至井底，即井筒穿过的新生界松散层采用钻井法施工，基岩段采用普通法施工，这样，两种施工方法的施工单位之间和施工工艺之间均需相互转换，不可预192、见的因素较多，且钻井法施工综合成井速度慢，建井工期难以保证。就穿过的新生界松散层厚度和井筒净直径而言，根据两淮井筒施工经验，冻结深度在 300.0m 左右的深部回风井井筒，不仅技术可靠，经济合理，而且建井速度、工期和井壁质量均较易得到保证。综上所述，深部回风井井筒穿过的新生界松散层段和基岩风化带均建议采用冻结法施工。由于深部回风井井筒深度超过 1000m，采用普通钻爆法施工的基岩段还有 737.0m772.0m 左右，为了确保井筒施工安全和加快施工速度，井筒基岩段均推荐采用地面预注浆加固围岩和堵水，即井筒施工方法为“上冻下注”，力争打干井。另外还应高度重视千米深井软岩支护问题。（3）冻结深度8193、0图 3-1-7 深部回风井筒平面布置图任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 81 根据任楼煤矿地质资料及相关规范，冻结深度必须深入不透水的稳定岩层 10m 以上，井筒的冻结深度暂定为 298.0m。冻结段井壁支护深度为 290.0m。（4）井壁结构形式 深部回风井井筒冻结段井壁采用双层钢筋混凝土内夹双层塑料板复合井壁，混凝土强度等级为 C30C60，且井筒在冻结壁与外层井壁之间铺设 2550mm 厚的泡沫塑料板，借以隔热和减缓冻土压力。内层井壁按 1.0H 静水压力计算荷载，外层井壁按冻土压力计算荷载，并按内外层井壁共同承载全部194、水土压力校核，水土压力外荷载按 1.3H 静水压力计算。深部回风井井筒冻结段支护深度 290.0m，冻结段井壁总厚度1100mm。井筒内、外层井壁间铺设双层 1.5mm 厚塑料薄板。深部回风井井筒基岩段井壁采用单层混凝土井壁结构（破碎带采用钢筋混凝土井壁），基岩段井壁支护厚度 500550mm，混凝土强度等级为 C40C45。（八）井底车场及硐室 任楼煤矿深部区采用暗斜井、主要石门、分组大巷开拓方式，深部区场地内布置有 1 个深部回风井，井底车场水平标高为-1000m，位于 51煤层顶板约 90m。井下煤炭、矸石采用胶带输送机运输；材料、人员、设备及少量矸石采用 8t 蓄电池机车牵引 1.0t195、 固定式矿车运输。1井底车场形式的确定 根据已确定的三水平开拓布置、斜井提升及大巷运输方式，斜井与主运运输大巷相互位置关系等因素，从缩短建设工期、有利于硐室维护等方面考虑，结合煤层赋存条件，本报告推荐-1000m 水平井底车场布置于 82煤层底板，其主要特点是车场线路布置简单，岩性好，与大巷（石门）联络方便且顺畅等。2井底车场硐室 任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 82 本报告车场硐室主要包括井下主变电所、主排水泵房、潜水泵房、管子道、井底水仓充电整流硐室、爆破材料库等。（1）中央变电所、中央水泵房及管子道 中央变电所和中央水196、泵房采取联合布置，设在-720-1000m 暗副斜井下部车场北侧，管子道位于-720-1000m 暗副斜井西侧。中央变电所净宽 5.0m，净高 4.0m，采用钢筋混凝土支护。中央水泵房净宽 5.9m，净高 6.0m，采用钢筋混凝土支护。（2）井底水仓 根据任楼煤矿提供的地质资料，任楼矿深部区正常涌水量为200m3/h，按8小时正常涌水量计算，水仓有效容积不小于1600m3；水仓采用内外仓联合布置形式，内外仓平面间距为30m，水仓设计净断面积为7.0m2，有效储水断面按5.6m2计算，水仓设计有效长度为286m。（3）其它硐室 除上述主要硐室外，井下还设有蓄电池电机车充电整流硐室、电机车修理间、197、消防材料库、等候室、调度室及爆破材料库等硐室。3矿井现有水仓容量校核 矿井采用接力排水方式，设计对-520m、-720m 水仓容量进行了核算，均满足要求。根据任楼煤矿提供的地质资料，预计任楼深部区（-1200m）正常涌水量为200m3/h，最大涌水量为230m3/h。按 8 小时正常涌水量计算，-520m、-720m 水仓容量不应小于1600m3，-520m、-720m 水仓现有效总容量分别为 4223m3、2574m3，容量满足要求。（九）开采顺序 1本井田上、下煤组间距大，各煤组间具备上行开采的条件，煤组内各煤层间距较小，一般采用下行开采。中一采区构造简单、储量丰富、72煤层厚度大，宜初期198、开采，但考虑到 7282煤组三层煤任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 83 均有突出危险，瓦斯治理工程量大、周期长，设计推荐初期开采51采区 51煤层，作为中一采区 7282煤层的保护层。2沿走向采用由近及远前进式开采顺序。3沿倾斜方向，一般采用由浅至深开采顺序。（十）采区划分及配采计划 1采区划分 采区划分的原则:（1）保持采区适当的走向长度和储量，维持同一采区较稳定的生产，避免采区接替频繁造成的接替紧张。（2）以主采煤层为核心，煤层间距为依据，进行煤组划分，近距离煤层采用联合布置。（3）尽可能利用断层作为采区自然边界。根据构199、造形态、地层产状、煤层赋存等特点，深部-720-1000m阶段划分为 6 个开采块段，南翼划分为一、三和五 3 个块段，其中工业场地保护煤柱线南侧到 F3-1断层之间为一块段、F3-1断层到 F3断层之间为三块段、F3断层到井田边界为五块段。北翼划分为二、四、六 3 个块段。工业场地保护煤柱线北侧到 F11断层之间为二块段、F11断层到 F2断层之间为四块段、F2断层到井田边界为六块段。本井田共有 6 层可采煤层，根据煤层间距大小，自上而下分为 31、5152和 7282煤 3 个煤组。结合各煤层赋存范围，深部-7201000m块段共划分为 16 个分煤层组采区。2配采计划（1）安排配采计划考200、虑的主要原则 1）矿井初期尽量开采厚度较大、煤质较好的煤层以及构造相对简单的块段，以确保矿井前期效益。2）在确保矿井综采面顺利接替的条件下，适当安排厚、薄煤层搭配开采。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 84 3）从发展的角度出发，适当提高工作面单产，尽量减少同采采区和工作面数，以利矿井集中生产。（2）配采计划 受任楼煤矿停采区、暂缓开采区（5、中六采区和上煤组 3 煤层 3 处）影响，以及浅部实际开采条件、经济开采价值影响，目前浅部剩余可采储量 2157.1 万吨，按生产能力 2.4Mt/a 计算，剩余服务年限仅有 6.2a。201、根据采掘接替，2025 年深部区主采煤层 7 煤层必须投产，才能确保矿井的正常接替和稳产。因此，根据上述配采原则、矿井开采现状以及本井田煤层赋存特点，深部首采区51 采区的 51煤层作为下部的 7282煤层的保护层，中一采区 72煤层在深部区移交后 36 个月投入生产，之后全矿井 2个工作面均位于深部区，矿井生产能力为 2.4Mt/a。矿井配采计划见表 3-1-2。第二节 井下开采 目前全矿井布置 2 个综采工作面，主要开采 72、73、82 煤层，煤层平均厚度分别为 3.12m、1.89m、2.06m，采用分煤层（组）布置采区，各采区一般布置 3 条上山，分别为轨道、胶带机和回风上山。回采巷202、道采用沿空掘巷，采用长壁式采煤方法，全部垮落法管理顶板，综采一次采全高回采工艺。本次整合区工程仅包括深部区首采区工程及投资，并对深部区首采区采煤方法、首采区位置及设备选择、首采区巷道布置进行论述。一、首采区位置及地质特征（一）首采煤层选择 本井田自上而下共含 31、51、52、72、73和 82计 6 层可采煤层，根据可采煤层间距大小及赋存范围，自上而下分为 31、5152和 7282煤 3 个煤（层）组。上组的 31煤层厚度不大，且任楼煤矿现在还未 85表 3-1-2 矿井配采计划表任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 86 开203、采 31煤层，无任何开采经验，因此首采上组的 31煤层欠妥。考虑到中组煤可采煤层多、储量丰富，打开中组煤后更有利于接替，因此推荐首采中组煤层。任楼煤矿 72、73、82煤层为突出煤层。深部区域煤层埋藏更深，因此深部的 72、73、82煤层突出危险性更大，而中组煤中 51、52煤层在-720m 以上不突出，-720-1000m 水平突出可能性小。结合二水平51 采区 51煤层已开采，将积累其作为 72、82煤层保护层的经验。从有利于深部区瓦斯治理、尽早开采中组煤角度分析，设计推荐首采 51煤层。（二）首采区位置的选择 首采区位置选择原则：1首采区要求地质勘探程度较高、地质构造较简单、储量丰富可靠204、，且煤层赋存稳定。2首采区应布置在井筒附近，尽量减少初期开拓工程量及井巷贯通距离，节省基建投资，缩短建井工期，利于矿井尽快投产，产生效益。3首采区应尽量布置在邻近矿井有生产实践经验的煤层中，以保证矿井尽快投产。4首采区布置要有利于瓦斯治理和通风管理。5首采区布置应有利于采场接替，投产后易于拓展空间。深部区场地保护线以南、F3-1断层以北-720-1000m 块段南北走向长 2.13.6km，东西倾斜宽 1.02.1km，勘探控制程度最高，构造简单，煤层较厚，宜作为矿井先期开采块段。按照上述原则，结合煤层赋存特点与采区划分，设计推荐首采区为工业场地保护煤柱南侧的51 采区。深部区投产时移交 1 205、个51采区，布置 1 个 51煤层综采工作面。（三）首采区地质特征 51 采区位于深部区场地保护煤柱线南侧、南至 F3-1断层及井任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 87 田边界，西起 51煤层-720m 底板等高线与51 采区相邻，东止 52煤层-1000m 底板等高线。采区走向长度 21003600m，倾斜宽10002100m。采区面积约 4.9km2。本采区总体构造形态为一自西向东的单斜构造，共发现 2 条正断层，分别为：DF1、H=0-8m、DF2、H=0-5m。本采区含有 51、52两层可采煤层。51煤层厚度 1.11206、2.11m，平均厚度为 1.65m，煤层顶板以泥岩为主，个别点为砂岩，底板以泥岩为主，少量为粉砂岩。52煤层上距 51煤层 1.359.05m，平均约 3.76m。煤层厚度 0.912.84m，平均厚度为 1.58m，煤层顶板以泥岩为主，个别点为粉砂岩或砂岩，底板为泥岩。煤层倾角 515。对本采区开采影响的主要含水层为砂岩裂隙含水层。瓦斯：根据地质资料，本采区 51、52煤层实测瓦斯含量最大值分别为 9.96m3/t（标高-946m）、0.52 m3/t（标高-961.69），本次设计暂按非突出煤层设计。煤尘：51、52煤层具有煤尘爆炸危险性。（四）首采区资源储量 51 采区可采资源储量 15207、392kt。深部区首采区主要技术特征见表 3-2-1。二、采区巷道布置（一）采区布置方式 本井田 31煤层下距 51煤层平均间距 172.94m，51煤层下距 52煤层平均间距 4.95m，52煤层下距 72煤层平均间距 52.28m。根据煤层（组）间距，结合任楼煤矿现有煤层分组现状，51、52煤层采用联合布置采区。（二）采区巷道布置 1采区巷道布置 本采区采用单翼布置。采区上山位于深部场地南侧 51煤层保护煤柱线内。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 88 矿井首采区主要技术特征表 表 3-2-1 序号 项 目 单 位 51 208、采区 1 南北走向长度 m 21003600 2 东西倾斜宽度 m 10002100 3 煤层倾角 度 515 4 开采煤层 m 51、52煤层 5 可采储量 kt 15392 6 平均厚度 m 1.65 7 采煤方法 走向长壁 8 首采面回采工艺 综合机械化一次采全高 9 首采工作面装备 综采 10 首采工作面走向推进长度 m 2000 11 首采工作面长度 m 220 12 首采工作面数目 个 1 13 采区生产能力 Mt/a 0.60 14 计算采区服务年限 a 18.3 2上山数目 本矿井为煤与瓦斯突出矿井。为满足采区通风和运输要求，设计提出 3 条上山和 4 条上山 2 个方案进行比209、较。3 条上山方案即布置 1条轨道上山、1 条胶带机上山和 1 条专用回风上山，胶带机上山内布置架空乘人装载担负运人任务。该方案的主要优点是：工程量省，巷道利用率高。而 4 条上山方案即布置 1 条轨道上山、1 条胶带机上山、1 条行人上山和 1 条专用回风上山。该方案的主要优点是专巷专用、互不影响，轨道上山、行人上山和胶带上山进风，使得胶带机上山风速低，有利于降低采区煤尘污染和改善工作面作业环境；人员运输方便、灵活。其缺点是多 1 条上山工程量。综上分析，从减少初期工程任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 89 量、节约投资角度210、考虑，设计推荐布置 3 条上山方案。3上山布置 关于 3 条上山的层位，设计提出以下 2 个方案进行比较：方案：采用全岩布置，3 条上山均布置在 52煤层底板岩石中。本方案的优点是上山维护工作量小，缺点是岩巷工程量大。施工速度慢，工期长。方案：采用 1 岩 2 煤布置方式，即将轨道上山布置在煤层底板岩层中，胶带机上山、回风上山沿煤层布置。该方案岩巷工程量小，施工速度快，且先掘煤层上山有利于摸清煤层赋存和构造情况，缺点是煤巷维护工作量大。深部区煤层埋藏深、地压大，结合任楼矿现在有巷道矿压显现情况，从减少维护工作量、有利于生产角度考虑，设计推荐方案，即3 条上山均布置在 52煤层底板岩石中。（三）211、回采巷道布置 目前，国内外无煤柱护巷技术主要有沿空留巷和沿空掘巷 2 种方式。其中国内沿空掘巷使用普遍，沿空留巷在部分较薄厚煤层中已取得成功。考虑到深部首采区开采深度已达千米，煤层埋藏深，地压大，巷道维护较困难，而且淮北矿区沿空留巷使用较少，巷道的二次支护及巷壁充填技术不够完善，因此，确定工作面巷道采用沿空掘巷方式。为保证综采工作面等长推进，工作面上下顺槽采用平行布置（即沿中线掘进）。三、采煤方法（一）采煤方法选择 1开采条件 本区总体构造为一走向近南北，倾向东的单斜构造，局部地段地层略有波状起伏，地层倾角一般均小于25，向北局部达30。本区共发现 30 条断层，断层的延展方向以北东向为主，北212、西向次之。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 90 根据瓦斯突出预测参数分析，31、51、52煤层突出指标超限的样点很少且均在-1000m 以深，-1000m 以上为突出煤层的可能性较小。2采煤方法 深 部 区F11断 层 以 南 为 主 要 开 采 块 段，工 业 场 地 以 南-720-1000m 之间走向长 21003600m，倾斜宽 10002100m，煤层倾角 515；工业场地以北-720-1000m 之间走向长 24003100m，倾斜宽 850m，煤层倾角 1318；F11断层以北受倾斜断层的切割各采区走向较短。根213、据煤层赋存条件，F11断层以南采用走向长壁采煤方法，F11断层以北采用倾斜长壁采煤方法，全部冒落法管理顶板。深部区首采区51 采区用走向长壁采煤法。3回采工艺 本矿井可采煤层为 31、51、52、72、73、82煤层，平均厚度分别为 1.96m、1.51m、1.13m、3.67m、1.67m、2.36m，除 31、51和 52为大部可采煤层，其它煤层均为全区可采较稳定煤层。依据煤层厚度，国内外采煤工艺的发展水平，结合任楼煤矿目前生产的实践经验，本设计采用综采一次采全高为主的回采工艺。4工作面推进方向 在正常生产期间，为切实掌握采区内煤层构造及变化情况，充分发挥采煤机械化效能，保证矿井安全高产稳214、产，回采工作面全部采取后退式开采。即走向、倾斜长壁工作面沿煤层走向方向或倾斜向采区上山或主要大巷方向推进。（二）工作面主要技术参数的确定 1工作面长度 随着长壁工作面开采技术的日趋成熟和管理水平的提高，国内近几年投产、在建和新设计的矿井工作面长度普遍加长，工作面长度多在 200m 左右，省内已投产千米深井国投新集公司口孜东矿首采工作面长度达 310m，淮南矿业集团谢桥煤矿 11613 工作面长度到任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 91 达 380m。国外高产高效工作面长度达到 450m 以上。根据本矿井煤层开采技术条件，结合淮215、北矿区多年来开采的实际情况，本设计推荐综采工作面长度为 180220m，设计首采工作面长度为 220m。2工作面采高 根据已确定的采煤工艺，本矿井主要煤层采高确定如下：深部井田的 31、51、52、72、73、82煤层平均厚度分别为 1.96m、1.51m、1.13m、3.67m、1.67m、2.36m，设计采用一次采全高方式回采，其平均采高与平均煤厚相同。3工作面年推进度 目前，我国生产条件较好的矿区综采工作面年推进度已达 3000m左右。本矿井井下实行二班生产、一班检修，为可靠起见，按采煤班每班割煤 45 刀，每刀进 0.8m，日循环进尺 6.48.0m，循环率取 0.9，年工作日 330216、 天计算，综采工作面年推进度可达 19002376m。4工作面单产 工作面单产水平主要取决于煤层赋存条件、开采技术水平、工作面装备水平及管理水平。为了合理确定工作面单产，设计从以下几个方面对工作面单产水平进行分析和预测：（1）国内综采工作面单产水平 随着国内综合机械化开采的日趋成熟以及新技术、新工艺的应用，国内较先进的中厚厚煤层综采面单产以达到 3000kt/a 以上；淮北矿区较先进的中厚厚煤层综采面单产也已达到 1500kt/a 左右。（2）安全技术措施水平的提高为提高工作面单产提供了保证 本矿井所在的淮北矿区地质条件较复杂，存在瓦斯、水、火、顶板等自然灾害。目前，对这些灾害的预防技术措施已217、发展成熟，如瓦斯方面：积极开展瓦斯抽采工作，坚持先抽后采的方针，正确处理生任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 92 产接替和瓦斯抽采的关系，加强瓦斯监测、监控等。防治水方面：采用地面高分辨三维地震查明矿井地质构造，防止断层导水。采用地面直流电法探查导水通道，寻找富水区。防灭火方面：逐步配备注氮系统、远程注浆系统、束管监测系统，进一步提高矿井的防灭火水平。热害防治方面：目前国外井下降温技术和大功率制冷设备已经成熟，并得到广泛应用。综上所述，安全技术措施水平的提高为工作面单产提高提供了可靠保证。（3）按设计确定的年推进度计算综采面单218、产 A=LhlC10-3 式中：A综采工作面单产，kt/a；L综采工作面年推进度，m/a；h综采工作面采高，m；l综采工作面长度，m；煤的容重，t/m3；C综采工作面回采率。各煤层综采工作面产量计算结果见表 3-2-2。d按采煤机割煤速度计算综采面单产 A=TbhVctunC10-3 式中：A、h、C 符号含义同前式 T设计年工作天数，天；b采煤机截深，m；Vc采煤机平均割煤速度，m/min；t每班工作时间，min/班；u综采机组开机率；n每天采煤班数，班。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 93 按年推进度综采工作面产量计算表219、 表 3-2-2 参数 煤层 L（m/a）h(m)l(m)(t/m3)C A(kt/a)31 19002376 1.96 220 1.37 95 10661333 51 19002376 1.51 220 1.42 95 8511065 52 19002376 1.13 220 1.39 97 637796 72 19002376 3.67 220 1.38 93 19692462 73 19002376 1.67 220 1.35 95 8951120 82 19002376 2.36 220 1.37 95 12841606 综采工作面产量计算结果见表 3-2-3。按采煤机割煤速度综采工作220、面产量计算表 表 3-2-3 煤 层 参 数 A(kt/a)T(天)b（m）h(m)(t/m3)Vc(m/min)t(min/班)u n(班/天)C 31 330 0.8 1.96 1.37 5.5 480 0.5 2 95 1778 51 330 0.8 1.51 1.42 5.5 480 0.5 2 95 1420 52 330 0.8 1.13 1.39 5.5 480 0.5 2 97 1062 72 330 0.8 3.67 1.38 5 480 0.5 2 93 2984 73 330 0.8 1.67 1.35 5.5 480 0.5 2 95 1493 82 330 0.8 2221、.36 1.37 5 480 0.5 2 95 1946 综合以上多方面分析论证，结合任楼煤矿和淮北矿区综采面单产水平现状，推荐首采区 51煤层综采工作面单产为 8001000kt/a、52煤层综采工作面单产为 500700kt/a，31煤层综采工作面单产为8001200kt/a、72煤层综采工作面单产为 18002400kt/a、73煤层综采工作面单产为 8001000kt/a、82煤层综采工作面单产为10001500kt/a。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 94 深部区移交时投产51 采区 1 个 51 煤层综采工作面。222、移交工作面特征见表 3-2-4。参考任楼煤矿工作面单产，推荐首采区 51 煤层工作面单产为 900kt/a。移 交 时 工 作 面 特 征 表 表 3-2-4 采 区 工作面编号 采煤 工艺 工作面参数 计算年生产 能力（kt）面长（m）采高（m）年推 进度（m）容重（t/m3）回采率（%）51 511 综采 220 1.65 1900 1.42 95 900 （三）首采工作面主要设备选型 深部区移交时布置 1 个 51煤层综采工作面。1设备选型原则（1）设备选型应满足技术先进、生产可靠，同时各设备间要相互配套，保证运输流畅。以期达到采运平衡，最大限度地发挥综采优势。（2）根据国内综采工作面装223、备经验，为减少设备故障率，提高开机率，综采工作面采运设备应留有一定的富裕能力，从而实现工作面安全生产。（3）任楼煤矿深部区煤层埋藏深、地压大，应适当加大采煤机功率和液压支架工作阻力，以增强综采面过断层能力，确保综采面安全高效稳产。（4）目前淮北矿区中厚煤层的综采回采技术已经运用成熟。从方便设备的正常维护和易损件的更换、降低投资及生产成本方面考虑，综采工作面设备选型应立足国产设备。2液压支架选型 本采区内 51煤层平均厚度 1.65m，直接顶多数为含有煤层的复合顶板，少数为单一岩性顶板。岩性为泥岩、粉砂岩、细砂岩、中砂岩、煤、炭质泥岩。直接底岩性为泥岩、炭质泥岩底。煤层倾角 515。任楼煤矿整合224、区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 95 液压支架是综采工作面对顶板进行支护管理的重要设备，支架要能顶得住，移得走，并且要满足工作面采高、倾角及通风等要求。根据首采块段钻孔资料统计分析，51煤层顶、底板为泥岩、粉砂岩及细砂岩。泥岩单轴抗压强度 7.3563.88MPa，变形模量小，遇水易泥化膨胀，煤层顶板极易坍塌冒落，开采过程中容易放顶。中细砂岩抗压强度高为 39.87121.52MPa，岩石坚硬完整，顶板不易坍塌。根据对51 采区 51煤层钻孔资料的统计分析，51煤层厚度为1.112.11m，平均厚度为 1.65m。结合煤层及顶、底板条件225、，设计推荐采用综采一次采全高的采煤工艺，液压支架的支护高度、支护强度、工作阻力分别估算如下：1）支架最大高度 Hmax和最小高度 Hmin按下式计算 Hmax=Mmax+0.2，Hmin=Mmin（0.250.35）式中：Mmax煤层最大采高（m）；Mmin煤层最小采高（m）。经计算：Hmax=2.11+0.2=2.31m Hmin=1.11-0.25=0.86m 2）支护强度计算 P=nM 式中：P支架支护强度（kN/m2）；n岩重倍数，取 8；M采高（m），取 2.31m；上层岩层容重（kN/m3），取 25.48kN/m3。经计算：P=82.3125.48=470.9kN/m2 任楼煤矿226、整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 96 3）工作阻力计算 F=PS 式中：F支架工作阻力（kN）；P支架支护强度（kN/m2），P=470.9kN/m2；S支架支护的顶板面积（m2），S=LB；L支架顶梁长度（m），L=5.04m；B支架宽度（m），B=1.7m。经计算：F=470.9（5.041.7）=4034.7kN 根据上述计算结果，结合淮北矿区生产实际经验以及安全高效工作面液压支架的选型趋势，考虑到深部地压大，确定51 采区首采工作面支架选用 ZY8800-15/30 型二柱掩护式支架，其支撑高度为1.53.0m，工作阻力为 227、8800kN。为保证液压支架的快速升降及移动，支架配备大流量电液控制系统。3采煤机选型 1）采煤机平均牵引速度：VC=n（LL1）/（TKnt1）60 式中：VC正常条件下割煤时采煤机平均牵引速度（m/min）；n采煤机日进刀数（刀）；L工作面长度（m）；L1进刀长度（m）；T工作面生产班时间，取 18h；t1每循环进刀时间（h）；K采煤机开机率，50%80%。工作面日进刀数按下式计算：任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 97 KQBQn=刀年330 式中：n采煤机日进刀数（个）；Q年工作面年设计产量（t/a）；B机采煤厚占总煤228、厚的百分比（%）；330年工作天数（天）；K不均衡系数，0.90.95。Q刀工作面一刀产量（t/刀）；工作面日每进一刀产量按下式计算：Q刀=BHLCr 式中：Q刀工作面一刀产量（t/刀）；B采煤机截深（m）；H平均割煤厚度（m）；L工作面长度（m）；C工作面的回收率（%）；r煤的容重（t/m3）；根据以上公式计算结果如下：51煤层工作面日每进一刀产量为 Q51 煤刀=0.81.6522095%1.42=391.7（t/刀）51煤层工作面日进刀数为：n=60104100%/（330391.70.9）=5.2，取整数刀为 5 刀。51煤层综采工作面采煤机平均牵引速度：VC=n（LL1）/（TKnt229、1）60=5（22030）/（1665%50.33）60=1.8m/min 任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 98 2）采煤机平均生产能力 Qm=60HBVCC 式中：Qm正常条件下采煤机平均生产能力（t/h）；H工作面煤层平均采高（m）；B采煤机滚筒截深（m）；VC正常条件下割煤时采煤机平均牵引速度（m/min）；煤的实体密度（t/m3）；C工作面的回采率。5-1煤层综采工作面采煤机平均生产能力：Q=601.650.81.81.420.95=187（t/h）3）采煤机装机功率按下式计算：P=60KbBHVmaxrHw Vma230、x=KcV 式中：P采煤机装机功率（kW）；Kb备用系数，取 Kb=1.31.5；B采煤机滚筒截深（m）；H工作面煤层平均采高（m）；r煤层容重（t/m3）；Hw采煤机单位能耗，取（0.60.8）（kW h/t）；Vmax采煤机最大割煤速度（m/min）；Kc采煤机割煤速度不均匀系数，取 1.21.5；V采煤机平均割煤速度（m/min）。经计算，Vmax=1.31.8=2.3 P=601.40.81.652.31.420.7=253（kW）任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 99 根据上述计算结果，为增强采煤机切割小断层的能力，231、设计推荐综 采 面 选 用 MG300/701-WD 型 采 煤 机，其 牵 引 速 度 为 0 9m/min，截深为 0.8m，装机总功率为 701kW，电压等级为 3300V。4其他主要设备选型 根据采煤机小时割煤能力，结合国内综采工作面设备配套经验，各运输环节应留有一定的富裕能力，以减少设备故障率，提高开机率，从而实现安全高效之目的，首采工作面暂选用下列设备：工作面刮板输送机：选用 SGZ-830/500 型，输送能力 1200t/h，电机功率 2250kW；工作面刮板转载机：选用 SZZ-764/220 型，输送能力 1200t/h，电机功率 220kW；破碎机：选用 PLM2000 232、型，破碎能力 2000t/h，电机功率200kW；顺槽胶带输送机：选用 ST2000 系列,B=1000mm，Q=660t/h，配 160kW 电机，共 2 条；乳化液泵站：选用 BRW400/31.5 型，流量 400L/min，工作压力 31.5MPa，电机功率 200kW；喷雾泵站：选用 BPW320/6.3 型，流量 320L/min，工作压力6.3MPa，电机功率 45kW。51 采区工作面主要采煤设备特征见表 3-2-5。四、巷道掘进与支护（一）主要巷道断面与支护方式 根据目前先进矿井巷道支护的成功经验和淮北矿区巷道支护状况，并结合巷道支护技术发展趋势，考虑到深部区井深，地压大，设233、计推荐岩巷支护以锚网喷+锚索的支护为主，石门、大巷过断层段采 用锚网喷+U 型棚+锚索支护；薄煤层煤巷支护以锚网喷为主，厚煤层以锚梁网为主。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 100 主要采煤设备特征表 表 3-2-5 序 号 设备名称 型号及规格 单 位 主要技术参数 数量 使用 备用 小计 1 采煤机 MG300/701-WD 台 截深 0.8mm，采高 1.53.0m，N=701kw，3300v 1 1 2 液压支架 ZY8800-15/30 架 支护高度 1.53.0m,工作阻力 8800KN 130 15 145 3 234、端头支架 ZZ8800-13/26 架 支护高度 1.53.0m,工作阻力 8800KN 6 2 8 4 刮板输送机 SGZ-830/500 台 输送能力 1200t/h，N=2250kw,3300v 1 1 5 转载机 SZZ764/220 台 输送能力 1200t/h,N=250kw,3300v 1 1 6 破碎机 PCM200 台 破碎能力 1800t/h,N=220kw，3300v 1 1 7 顺槽胶带输送机 ST2000/160 台 输送能力 2000t/h，N=160kw，1140v 2 2 8 乳化液泵站 BRW-400/31.5 套 流量 400l/min，压力 31.5MPa235、,N=250kw，1140v 1 1 9 喷雾泵站 BPW320/6.3 套 流量 320l/min，压力 6.3Mpa，N=75kw，660/1140v 1 1 巷道断面除满足通风、运输、行人和敷设管线的要求外，并考虑一定的断面收缩率。井筒和煤仓采用圆形断面，开切眼采用矩形断面，工作面顺槽采用等其它巷道采用直墙半圆拱断面。主要巷道断面特征见表 3-2-6。（二）巷道掘进 1掘进工作面个数 根据矿井开拓部署及采、掘正常接替的要求，按照“以采促掘、以掘保采、采掘并举、掘进先行”的原则，通过采掘排队，深部区投产时移交 1 个采区 1 个综采工作面，井下配备 6 个掘进工作面。其中岩巷普掘头 2 个236、，岩巷综掘头 2 个，煤巷综掘头 2 个。采掘面头比为1：6。2掘进工作面机械配备 任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 101 主 要 巷 道 断 面 特 征 表 表 3-2-6 序 号 巷 道 名 称 类别 支 护 形 式 断 面（m2）净 掘 1-720-1000m 暗主斜井 岩 锚网喷+锚索 14.7 16.2 2-720-1000m 暗副斜井 岩 锚网喷+锚索 20.9 23.9 3-720-1000m 暗矸石斜井 岩 锚网喷+锚索 14.7 16.2 4-1000m 轨道石门 岩 锚网喷+锚索 20.9 23.9 5-237、1000m 水平回风石门 岩 锚网喷+锚索 21.0 22.8 6 轨道上山 岩 锚网喷 16.5 18.2 7 胶带机上山（兼主暗斜井）岩 锚网喷 16.8 18.0 8 回风上山 岩 锚网喷 16.2 18.6 9 轨道顺槽 半煤岩 锚网索+钢带 15.2 16.7 10 胶带机顺槽 半煤岩 锚网索+钢带 18.0 19.3 11 开切眼 煤 锚网+钢带+单体液压支柱 18.8 19.4 （1）岩巷普掘：主要配备 ZY-24 型气腿凿岩机，P-60B 型耙斗装岩机，MQT-300 型气动锚杆锚索钻机以及局部扇风机、砼喷射机组等设备。（2）岩巷综掘：主要配备 EBZ200 型岩巷掘进机，ZC238、D-75 型侧卸式装岩机，MQT-300 型气动锚杆锚索钻机以及局部扇风机、砼喷射机组等设备。（2）煤巷综掘：主要配备 EBH-160 型掘进机、ZQS-50/300型风动钻机、G10 型风镐以及 FD-10.0 型局部扇风机、激光指向仪、钻孔布眼仪、污水泵、掘进可伸缩胶带运输机、掘进胶带转载机等设备。3矸石率 根据矿井前、后期掘进头数目和巷道断面，结合邻近生产矿井实际矸石率，并考虑到本矿井瓦斯治理岩石巷道较多等因素，设计按矸任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 102 石率 15%考虑。4井巷工程量 深 部 区 开 发 移 交 239、工 程 量17912.2m，掘 进 总 体 积 约 为357257.7m3。井巷工程量汇总见表 3-2-7。井 巷 工 程 量 汇 总 表 表 3-2-7 序 号 项 目 名 称 长 度 (m)体 积 (m3)岩 巷 煤巷 小 计 岩 巷 煤 巷 小 计 1 井 筒 深部回风井（D6.5m）1027.45 1027.45 51752.5 51752.5 2 井底车场及硐室 2484.2 2484.2 46778.0 46778.0 3 主要运输道及回风道 4846.0 4846.0 100350.9 100350.9 4 51 采区 4528 4084 8612 79048.8 65308.1240、 144356.9 5 排水系统 585.5 585.5 9939.2 9939.2 6 安全技术及控制系统 56 56 1117.2 1117.2 7 供电系统 301.0 301.0 2963.0 2963.0 8 全矿井总计 13828.2 4084 17912.2 291949.6 65308.1 357257.7 岩、煤巷所占比例（%）77.2 22.8 100 81.7 18.3 100 第三节 井下运输 一、井下运输方式及设备（一）煤炭运输方式 任楼深部区与任楼煤矿整合后，作为任楼煤矿的接替区，矿井生产能力维持 2.4Mt/a 不变，深部区煤炭利用任浅部区井下主运输系统运至浅部井241、底煤仓，由浅部主井提升至地面。深部区投产时移交51采区，布置 1 个 51煤层综采工作面。任楼煤矿目前煤炭采用带式输送机输送机。考虑带式输送机运输任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 103 具有井下煤炭运输连续化、运量大、事故少，且运输系统简单、设备单一、环节少及带式输送机维护量小、劳动定员少、效率高等优点，因此，深部区煤炭运输仍推荐采用带式输送机运输。（二）煤炭运输设备选型 深部区投产时，移交51 采区，装备 1 个 51煤层综采工作面，采区煤炭运输采用上运，工作面来煤经顺槽带式输送机由51 采区上山带式输送机（三水平暗主斜井242、带式输送机）运至浅部二水平51采区运输上山，经五一-520 皮带大巷带式输送机、主皮带机石门带式输送机进入浅部井底煤仓后，经主井提升至地面。151采区上山带式输送机（三水平暗主斜井带式输送机）：输送量：Q1100t/h；带宽：B1200mm；速度：V=3.15m/s；倾角：=014.516；水平机长：L1090m；提升高度：H284m。选用 ST3150 钢绳芯阻燃型胶带，配套 3 台 YB560M2 型电动机，功率 560kW，3 台 TSH160F-31.5C 型减速器，i=31.5，采用调速型液力耦合器软启动、YZLA 型液压自控拉紧装置、低速轴盘形闸制动器。2-1000m5 煤底板大巷243、带式输送机 输送量：Q1100t/h；带宽：B1200mm；速度：V=3.15m/s；倾角：=0140；水平机长：L420m；提升高度：H15m。选用 PVG1000 胶带，配套 2 台 YB2-315M-4 型电动机，功率任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 104 160kW，2 台 TSH130-31.5C 型减速器，i=31.5，配限矩型液力耦合器软启动、YZLA 型液压自控拉紧装置、高速轴制动器及逆止器。3-1000m 水平石门带式输送机 输送量：Q1100t/h；带宽：B1200mm；速度：V=3.15m/s；倾角：=244、0140；水平机长：L360m；提升高度：H0m。选用 PVG1000 胶带，配套 1 台 YB2-315M-4 型电动机，功率160kW，1 台 TSH130-31.5C 型减速器，i=31.5，配限矩型液力耦合器软启动、YZLA 型液压自控拉紧装置、高速轴制动器及逆止器。带式输送机技术特征见表 3-3-1。井下所有带式输送机均装设驱动滚筒打滑、防跑偏、温度、烟雾、堆煤、胶带张力下降、防撕裂、拉绳急停装置，制动及防逆转装置，溜槽堵塞联锁，起动停车的预报及警告信号，电动机过载、电机超温等保护。带式输送机还装设自动洒水装置、井下胶带机连续式火灾监测系统，火灾监测系统接入矿井安全监测系统。需要说明245、的是，深部区投产时，移交51 采区，装备 1 个 51煤层综采工作面，采区煤炭运输采用上运，由51 采区上山带式输送机（三水平暗主斜井带式输送机）运至浅部主运系统，-1000m5 煤底板大巷带式输送机、-1000m 水平石门带式输送机主要承担 7、8 煤采区煤炭运输，本次设计仅对其进行选型设计，不纳入本次工程移交范围。二、辅助运输方式及设备 目前任楼煤矿大巷辅助运输采用蓄电池电机车牵引，采区上山及斜巷采用绞车提升，并设置能够将运行中的断绳、脱钩的车辆阻止住的跑车防护装置。采煤工作面轨道顺槽主要采用连续牵引车运输。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与246、开采井田开拓与开采 105 带式输送机（煤炭）技术特征汇总表 表 3-3-1 项目 单位 带式输送机 51采区上山 带式输送机-1000m5 煤底板带式输送机-1000m 石门 带式输送机 输送量 t/h 1100 1100 1100 带宽 mm 1200 1200 1200 带速 m/s 3.15 3.15 3.15 带式输送机长度 m 1090 420 236 提升高度 m 284 15 0 托辊槽角 35 35 35 托辊直径 mm 133 133 133 带 强 N/mm 3150 1000 1000 传动滚筒直径 mm 1250 1250 1250 计算轴功率 kW 1063 204247、 88 电机功率 kW 1435 278 102 功率配比 2：1 1：1 输送带安全系数 7.7 13 15 驱动装置规格/数量 560kW/3 台 160kW/2 台 160kW/1 台 深部区三水平开采时，考虑煤层开采较深，瓦斯治理工程量较大，矸石量较多，因此，设计推荐井下大巷、采区内部矸石主要采用胶带机运输，人员、材料及设备和部分矸石采用蓄电池电机车牵引固定式矿车。工作面顺槽辅助运输采用顺槽连续牵引车。人员运输采用架空乘人装置，并与矸石带式输送机一同布置在矸石暗斜井内。输送机与架空乘人装置设置电气闭锁，两设备不得同时运行，且设置可靠的隔离措施。1暗副斜井选用 2JK-31.8P 型双滚248、筒单绳缠绕式防爆变频提升机1 台，滚筒直径 3.0m，宽度 1.8m，钢丝绳最大静张力 150kN，最大静张力差 105kN，配防爆电动机 560kW，740r/min，1140V。天轮直径 1.6m，任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与开采 106 游动距离 1.35m。提升速度 4m/s。2 深部区井下矸石通过-720m-1000m 矸石暗斜井带式输送机运输至浅部井下矸石仓，仓下接闸门将矸石给入矿车，由机车牵引至副井提升至地面。斜井角度为 18，运输设备考虑采用多托辊深槽带式输送机。-720m-1000m 暗斜井矸石带式输送机主要249、参数如下：输送量：Q220t/h；带宽：B1000mm；速度：V=2.5m/s；倾角：=0180；水平机长：L970m；提升高度：H280m。选用 PVG1800 胶带，配套 2 台 YB2-450S1-4，功率 280kW，2 台 TSH140F-40C 型减速器，i=40，采用限矩型液力耦合器软启动、YZLA 型液压自控拉紧装置、低速轴盘形闸制动器及逆止器。3 暗 斜 井 人 员 采 用 架 空 乘 人 装 置 运 输，选 用 型 号 为RJY45-18/1200。吊椅间距 10m，运行速度 1.1m/s，适应坡度18，工作运输距离 1200m，驱动装置功率 45KW，并采用重锤张紧装置。250、4电机车型号及台数的确定 本矿井为煤与瓦斯突出矿井，结合淮北矿区使用习惯和设备的统一性，选用 8t 防爆特殊型蓄电池机车。按启动、运行发热、重车下坡制动进行计算及校验，矸石列车由 20 辆 1.0t 固定式矿井组成。根据井下辅助运输量要求，结合两翼不同时期辅助运输距离，经计算初期井下选用 XK8-6/110-KBT 型 8t 防爆特殊型蓄电池机车 3台，其中 2 台工作，1 台备用；后期需电机车 5 台，其中 4 台工作，1 台备用。本矿井采用 600mm 轨距，主要运输道采用 30kg/m 钢轨。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第三章第三章 井田开拓与开采井田开拓与251、开采 107 3矿车及其他车辆 根据本矿井掘进煤量不大的情况，本设计推荐采用 1.0t 固定式矿车运输，材料车运送材料，平板车运送设备，大巷人员采用人车运输。根据井下列车运行台数及井底车场空重车线、采区车场、掘进工作面、井底清理等地点所用车辆统计，采用排列法计算，矿井初期共配备 330 辆 1.0t 固定式矿车。另外，根据井下材料、设备、人员运输量要求，配备了一定数量的相应运输设备。井下辅助运输车辆配备见表 3-3-2。井下辅助运输车辆配备一览表 表 3-3-2 规格 类型 型 号 载重（t）外形尺寸（长宽高）轨距(mm)轴距(mm)牵引 高度（mm）自重（kg）数量(辆)矿车 MG1.1-6252、B 1 20008801150 600 550 320 592 330 材料车 MC1.5-6A 1.5 240010501200 600 750 300 566 30 MLC3-6 3 240010501200 600 750 320 564 30 平板车 MPC3-6 3 24001050415 600 1100 320 530 50 重型平板车 MPC20-6 32 600 66 大巷 人车 PRC-12-6/6 12(人/车)446010241520 600 1500 1460 20 任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 108 253、第四章 通风与安全 第一节 瓦斯赋存状况分析和瓦斯涌出量预计 一、瓦斯赋存状况分析（一）瓦斯含量 1矿井浅部瓦斯情况（1）勘探资料 任楼煤矿地勘及补充勘探期间，采用解吸法对任楼井田可采煤层瓦斯含量进行了测定，共采用合格样品 34 个、参考样品 10 个，-720m以上瓦斯含量最大值为 12.63m3/t（54-4 孔 73煤层，采样标高-530.94m）。（2）实测瓦斯资料 任楼煤矿实测瓦斯含量最大值为 7.74m3/t（72煤层，采样地点51轨道石门，标高-689m），实测 72煤层瓦斯压力最大值为 1.8MPa（采样地点51 轨道石门，标高-689m）、实测 82煤层瓦斯压力最大值为 1.254、87MPa。2矿井深部瓦斯情况（1）钻孔瓦斯资料 任楼深部勘探报告共利用可采煤层瓦斯样品 180 个，样品采集深度为 796.141583.14m。采用解吸法测试的各可采煤层瓦斯含量0.0252.85ml/g.daf（0.0243.35ml/g.ad），瓦斯成分两极值为0.0095.98%。详见表 4-1-1。根据钻孔瓦斯资料分析，各煤层瓦斯含量随着埋深的增加而增加，下部煤层的瓦斯含量高于上部煤层。各煤层-720m-1000m 的瓦斯含量详见表 4-1-2。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 109 瓦斯测试成果统计表 表 4-1-1 255、煤层(点数)瓦斯含量 ml/g 瓦斯成分%最大值(孔号)深度 CH4,daf CH4,ad CO2,daf N2 CH4 CO2 31(30)0.2320.52 4.23 0.1417.78 3.41 0.2213.56 2.37（26）6.1493.78 48.39 0.8587.99 32.39 1.7565.17 19.11 20.52(35-20)1085.95 51(33)0.1830.54 7.80 0.1421.88 6.11 0.108.08 1.63（29）1.6093.51 39.23 0.7694.39 48.79 1.9361.11 11.81 30.54(40-27)256、1276.28 52(27)0.5621.06 6.83 0.4617.86 5.45 0.057.70 2.19(24)8.5390.78 35.92 4.3788.14 44.38 3.2471.70 19.35 21.06(46()-7)1168.72 72(30)0.0448.26 7.57 0.0337.40 6.16 0.1614.11 2.76(26)2.5594.78 46.42 095.98 38.61 1.4576.19 14.41 48.26(40-27)1331.25 73(28)0.0220.77 4.82 0.0215.12 3.80 0.1210.13 3.59(257、26)12.8993.8 54.94 078.24 23.96 1.3155.10 20.61 20.77(32-23)1174.32 82(32)0.5652.85 8.79 0.4143.35 7.18 0.407.82 2.86(28)2.3392.98 50.19 2.4990.55 34.58 1.9954.45 14.91 52.85(40-27)1363.00-720m-1000m 各煤层瓦斯含量 表 4-1-2 煤层 孔号 采样深度 瓦斯含量(ml/g)煤层 孔号 采样深度 瓦斯含量(ml/g)CH4(daf)CH4(ad)CH4(daf)CH4(ad)31 44-22-973258、.19 1.41 1.18 51 39-21-894 4.33 46()5-1024.51 3.09 2.44 41-21-865 4.43 32-23-939.21 6.23 4.79 41-22-1004 12.43 44-45-11-992.03 1.12 0.76 44-45-8-839 7.68 45-46-11-966.9 6.44 5.10 45-11-842 6.34 46()-7-995.77 4.1 3.39 45-12-943 7.08 43-44-10-981.65 9.91 8.74 45-46-8-860 5.46 37-23-1015.45 8.66 6.75 4259、6()5-1004 6.71 34-23-989.97 2.28 1.90 46()2-946 9.96 31-3-1004 0.52 0.40 46()3-996 5.22 47()2-890.54 2.56 2.15 46-47-11-855 5.39 46()4-920.7 2.93 2.21 46-47-12-941 7.98 42-23-994.2 1.01 0.83 52 47()1 991.25 0.62 0.52 46-15-964.84 5.81 4.83 72 39-20-864 8.96 47()3-940.59 1.62 1.13 39-21-961 9.57 47()260、1-796.14 4.67 3.66 41-21-923 3.77 35-19-1023.65 2.23 1.62 44-20 x-967 7.43 46-47-15-996.36 0.49 0.38 45-12-1006 5.07 51 47()1-982.69 8.26 6.03 82 36-27-952 3.54 46-47-13-1004.35 2.41 1.87 39-20-877 12.14 35-17-908.38 18.23 39-21-974 8.43 38-30-781 3.10 42-21-940 6.22 38-31-892 3.12 45-46-8-939 5.21 261、39-20-784 3.27 46-47-11-932 5.59 任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 110（2）根据瓦斯地质图预测深部瓦斯含量 皖北煤电集团公司任楼煤矿瓦斯地质图编制说明书根据浅部瓦斯资料总结了煤层埋深与瓦斯含量及瓦斯压力的相关公式。根据相关公式预测的瓦斯含量如下：51煤层：X=-0.0148H-5.0159，预测-1000m 含量为 10.15m3/t；52煤 层：X=-0.0171H-5.9021，预 测-1000m含 量 为11.63m3/t；72煤 层：X=-0.0166H-5.2317，预 测-1000m含 262、量 为11.78m3/t；73煤层 X=-0.0274H-10.612，预测-1000m 含量为17.47m3/t；82煤层 X=-0.025H-10.665，预测-1000m 含量为 14.96m3/t。可以看出，根据埋深与瓦斯含量的相关公式预测的瓦斯含量与钻孔瓦斯资料接近。（3）瓦斯压力 目前掌握的资料无深部瓦斯压力数据，根据皖北煤电集团公司任楼煤矿瓦斯地质图编制说明书提供的煤层埋深与瓦斯压力的相关公式预测的瓦斯压力如下：72煤层：P-0.0059H-2.6299，预测-1000m 瓦斯压力为3.41MPa、-929m 瓦斯压力为 3MPa。82煤层：P-0.0026H-0.8914，预测263、-1000m 瓦斯压力为1.77MPa。（4）突出指标 深部区共在钻孔采取瓦斯突出性试验样 47 个，瓦斯突出预测参数测试成果见表 4-1-3（1）（2）。煤的坚固性系数（f）煤的坚固性系数两极值为 0.430.86，47 个样品中 f 值0.5的 21 个，0.5 的 26 个。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 111 瓦 斯 突 出 性 试 验 成 果 表 表 4-1-3（1）煤 层 孔 号 取样 深度 工 业 分 析(%)真相 对密 度 TRD 视相 对密 度 ARD 孔隙率%坚固 系数 f值 放散 初速 度 P 等温吸附试验(264、30)K值 P f Mad Ad Vdaf a b 31 45-46-12 1045.48 1.76 21.63 33.27 1.46 1.35 7.53 0.51 8 17.1174 0.7415 15.69 43-44-10 983.85 1.68 25.1 30.15 1.50 1.37 8.67 0.54 6 16.2500 0.5449 11.11 34-23 990.54 1.66 25.74 31.56 1.51 1.37 9.27 0.56 6 15.8360 0.6097 10.71 47(I)1 795.44 2.02 26.38 28.97 1.52 1.39 8.55 265、0.64 4 15.4271 0.4998 6.25 42-43-12 1056.60 1.78 23.57 27.15 1.48 1.36 8.11 0.52 4 16.1210 0.5174 7.69 35-23 1370.03 1.92 19.46 26.66 1.43 1.32 7.69 0.48 6 16.6211 0.5537 12.50 46-47-14 901.80 1.84 26.37 32.54 1.52 1.39 8.55 0.52 4 15.8507 0.4850 7.69 32-23 939.11 1.67 29.78 31.2 1.56 1.34 14.1 0.86266、 8 17.3984 0.9612 9.30 40-27 1098.68 1.93 26.56 31.31 1.52 1.39 8.55 0.77 6 16.5058 1.0989 7.79 46（II）5 1025.51 1.56 18.1 33.33 1.42 1.31 7.75 0.72 6 18.6875 1.0887 8.33 51 45-46-12 1224.84 1.57 24.37 32.64 1.49 1.37 8.05 0.54 6 16.4479 0.6614 11.11 43-44-10 1155.30 1.73 22.54 31.48 1.47 1.36 7.48 0267、.52 6 16.8520 0.5944 11.54 34-23 1174.59 1.71 23.61 32.24 1.48 1.35 8.78 0.53 6 16.4683 0.6193 11.32 47(I)1 982.98 1.93 23.21 29.62 1.48 1.36 8.11 0.53 6 16.4142 0.5318 11.32 42-43-12 1245.70 1.83 20.44 26.31 1.44 1.33 7.64 0.48 8 17.1604 0.6286 16.67 46-47-14 1081.86 1.73 24.52 29.63 1.49 1.37 8.05268、 0.50 6 17.1554 0.6568 12.00 40-27 1276.38 1.77 18.94 33.53 1.43 1.31 8.39 0.72 6 17.1253 1.0647 8.33 46（II）5 1201.56 1.62 18.93 30.37 1.43 1.26 11.89 0.82 6 16.3967 1.094 7.32 52 45-46-12 1229.61 1.64 20.44 33.21 1.44 1.33 7.64 0.52 8 17.3102 0.7646 15.38 34-23 1180.51 1.74 22.85 32.53 1.47 1.35 8.269、16 0.51 6 16.9646 0.6515 11.76 47(I)1 990.54 2.04 21.19 28.14 1.45 1.34 7.59 0.50 6 16.6109 0.5631 12.00 46-47-14 1087.31 1.77 27.15 32.52 1.52 1.39 8.55 0.52 6 16.4460 0.5288 11.54 46（II）5 1206.05 1.76 24.28 34.18 1.49 1.38 7.38 0.62 8 20.7263 1.139 12.90 72 45-46-12 1285.08 1.68 22.54 33.54 1.47 1270、.36 7.48 0.48 10 17.7098 0.8460 20.83 43-44-10 1223.50 1.64 19.43 32.86 1.43 1.33 6.99 0.43 8 17.6301 0.9294 18.60 34-23 1214.35 1.67 24.53 33.15 1.49 1.37 8.05 0.50 8 17.1089 0.7943 16.00 47(I)1 1045.43 1.82 20.54 26.51 1.45 1.34 7.59 0.50 8 16.9156 0.6942 16.00 42-43-12 1301.63 1.88 21.62 30.57 1.271、46 1.35 7.53 0.46 8 17.4393 0.6299 17.39 46-47-14 1141.80 1.68 23.38 28.87 1.48 1.37 7.43 0.46 8 17.2954 0.7727 17.39 40-27 1335.45 2.02 25.14 32.45 1.5 1.37 8.67 0.76 6 16.848 1.0813 7.89 46（II）5 1262.08 1.62 16.42 33.15 1.4 1.28 8.57 0.74 6 18.3027 1.0505 8.11 73 45-46-12 1287.08 1.73 20.38 33.72 272、1.44 1.34 6.94 0.46 10 18.6165 1.0715 21.74 47(I)1 1047.72 1.78 18.73 24.33 1.42 1.32 7.04 0.48 8 17.2568 0.6954 16.67 42-43-12 1312.00 1.74 24.51 32.14 1.49 1.38 7.38 0.44 8 17.8045 0.6600 18.18 46-47-14 1144.90 1.72 21.14 27.15 1.45 1.34 7.59 0.44 8 17.7644 0.7817 18.18 32-23 1170.57 1.6 22.14 34.273、52 1.46 1.31 10.27 0.72 12 21.4761 1.2832 16.67 46（II）5 1263.93 1.67 24.44 31.2 1.49 1.35 9.4 0.76 6 17.3034 1.0107 7.89 任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 112 瓦 斯 突 出 性 试 验 成 果 表 表 4-1-3（2）煤 层 孔 号 取样 深度 工 业 分 析(%)真相 对密 度 TRD 视相 对密 度 ARD 孔隙率%坚固 系数 f值 放散 初速 度 P 等温吸附试验(30)K值 P f Mad Ad Vda274、f a b 82 45-46-12 1300.75 1.77 19.48 33.82 1.43 1.33 6.99 0.44 10 20.2889 1.0995 22.73 43-44-10 1236.85 1.70 21.22 33.27 1.45 1.34 7.58 0.46 10 19.3206 1.0695 21.74 34-23 1245.81 1.64 25.2 33.87 1.50 1.37 8.67 0.52 10 18.7173 0.9056 19.23 47(I)1 1060.28 1.87 21.08 31.67 1.45 1.35 6.90 0.48 8 17.8517275、 0.7157 16.67 42-43-12 1325.30 1.77 22.22 33.62 1.47 1.36 6.80 0.48 10 18.8024 0.9038 20.83 46-47-14 1156.40 1.82 24.15 26.44 1.49 1.38 7.38 0.48 8 18.1347 0.7755 16.67 46-47-14 1157.95 1.88 22.63 24.38 1.47 1.36 7.48 0.44 8 18.8117 0.9420 18.18 32-23 1204.35 1.59 21.77 31.12 1.46 1.28 12.33 0.72 10276、 18.4626 1.1602 13.89 40-27 1364.95 1.74 16.73 34.67 1.4 1.3 7.14 0.44 10 20.1838 1.2163 22.73 46（II）5 1277.92 1.58 18.63 35.63 1.43 1.32 7.69 0.68 10 20.4668 1.1891 14.71 瓦斯放散初速度（p）瓦斯放散初速度p 波动幅度不大，两极值为 412，且多在 610 之间。47 个样品中10 的样点 10 个。突出综合指标（K）突出综合指标 K 值变化幅度较大，两极值为 6.2522.73，47个样点中 K15 的样点 22 个。根据277、瓦斯突出预测参数分析，31、51、52煤层突出指标超限的样点很少且均在-1000m 以深，-1000m 以上为突出煤层的可能性较小。（二）煤与瓦斯突出危险性 1矿井瓦斯等级 根据 2017 年矿井瓦斯等级鉴定结果，任楼煤矿绝对瓦斯涌出量10.77m3/min，相对瓦斯涌出量 2.54m3/t，矿井瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井，72、73、82煤层为突出煤层。2煤层突出危险区域 1、2采区、中五采区北翼 72、73煤层底板标高-520-800m为突出危险区；82煤层底板标高-520-800m 为突出危险区。72、73及 82煤层-520m 以浅为无突出危险区，中五采区南翼 7、82煤-720m 以278、浅为无突出危险区，中六采区 72、73、82煤-520m 以任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 113 浅为无突出危险区。（三）瓦斯资源/储量 1矿井浅部瓦斯资源 根据矿井采、掘接替计划，前期浅部区最多布置 1 个采煤工作面生产，后期浅部区的生产已经萎缩，因此，本次设计暂不计算浅部区的瓦斯资源量。2矿井深部瓦斯资源 根据任楼煤矿深部勘探报告，实际估算煤层气资源量者有 51、72、82等 3 层，全勘查区共获得资源量 28223.7 万吨。包括受采动影响的不可采煤层和围岩的瓦斯储量，预计瓦斯储量 351106m3，可抽瓦斯量 203.21279、06m3，见表 4-1-4。瓦斯储量表 表 4-1-4 煤层 水平 瓦斯储量（106m3）可抽瓦斯量（106m3）51 矿界-1500 74 37.0 72 矿界-1500 168 100.8 82 矿界-1500 109 65.4 合计 351 203.2 二、瓦斯涌出量预计 按照矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018-2006）预测矿井瓦斯涌出量。深部区首先开采的是-1000m 以上区域，而目前掌握的-720m-1000m 瓦斯资料相对较少。如前分析，根据埋深与瓦斯含量的相关公式预测的瓦斯含量与钻孔瓦斯资料接近，本报告预测深部区生产时瓦斯涌出量的瓦斯含量按埋深与瓦斯含量的相关公式取值。深部区280、首采51 采区 51煤层，主要瓦斯涌出来源为 1 个 51煤层综采工作面、2 个 51煤层煤巷掘进工作面及采空区瓦斯；其中，回采工作面的瓦斯来源主要包括本煤层瓦斯和邻近层 72、73、82煤层瓦斯。1回采工作面的瓦斯涌出量 任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 114 回采工作面瓦斯主要来源于本煤层、围岩及邻近层。本煤层瓦斯涌出量，根据煤层厚度、采高、产量、采场丢煤、采场所在位置的煤层瓦斯含量、掘进预排系数等因素综合计算；邻近层涌向开采层的瓦斯根据其层位、距本煤层距离、瓦斯含量、厚度等因素进行计算。（1）采场内瓦斯涌出量按下式计算：q本=281、K1K2K3（M/Mo）（Wo-Wc）式中：q本采场的相对瓦斯涌出量，m/t；M煤层厚度，m；Mo采出厚度，m；Wo瓦斯含量，m/t；Wc运到地表后，煤中残存瓦斯含量；本矿井 51、72煤层残存瓦斯含量取 2m/t；K1岩石瓦斯涌出系数，取 K1=1.2；K2工作面采煤损失，用回采率的倒数计算；工作面回采率 95%；K3掘进预排系数，K3=LhL2，L 为工作面长度，h 为掘进预排等值宽度。工作面长度 L=220m，h 取 17m。（2）邻近层瓦斯涌出量按下式计算：q邻=ni 1oiMM（Woi-Wci）i 式中：q邻邻近层瓦斯涌出量，m/t；mi邻近层煤层厚度，m；i邻近层瓦斯排出系数；Wo282、i第 i 个邻近层煤层原始瓦斯含量，m/t；Wci第 i 个邻近层煤层残存瓦斯含量。（3）回采面瓦斯总涌出量计算：回采面瓦斯总涌出量（qc）等于上述两部份之和。qc=q本+q邻 矿井各时期回采工作面瓦斯涌出量预计见表 4-1-5。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 115 回采工作面瓦斯涌出量表 表 4-1-5 时 间 采煤工作面 开采 工艺 煤厚(m)日产量(t)瓦斯 含量(m3/t)相对瓦斯涌出量(m3/t)绝对瓦斯涌出量(m3/min)q本 q邻 q总 采区 投产 51采区51煤 综采 1.51 1636 6.8 5.13 18.283、08 23.21 26.38 后期 52采区51煤 综采 1.51 1636 6.59 4.90 18.08 22.99 26.12 一采区72煤 综采 3.67 4909 3.71 1.83 6.07 7.90 26.92 2掘进工作面的瓦斯涌出量 煤巷掘进工作面瓦斯涌出量主要影响因素有掘进速度、煤层厚度和瓦斯含量等。掘进巷道的瓦斯涌出来源包括两部分，即煤壁瓦斯涌出与落煤瓦斯涌出。煤巷综掘工作面掘进速度按月推进 150m 计算。（1）煤壁瓦斯涌出量计算公式如下：qb=DVq0（2VLo-1）式中：qb巷道煤壁瓦斯涌出量，m/min；D巷道断面内暴露煤面周长，m；对于薄及中厚煤层，D=2m，m284、 为开采层厚度；V平均掘进速度，m/min；L0巷道掘进长度，m；q0煤壁瓦斯涌出初速度，m/min；q0=0.0260.0004（Vr）2+0.16W0 式中：Vr煤中挥发份含量，%，51煤挥发份含量 35.79%，72煤挥发份含量 34.21%。（2）掘进落煤瓦斯涌出量按下式计算：qL=SV（Wo-Wc）式中：qL落煤瓦斯涌出量，m/min；S巷道断面，m2；煤的容重，t/m。（3）掘进巷道瓦斯总涌出量 任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 116 qj=qb+qL （m/min）煤巷掘进工作面瓦斯涌出量计算结果见表 4-1-6。煤巷285、掘进工作面瓦斯涌出量表 表 4-1-6 时 间 煤巷名称 工艺 月掘 进量(m)巷道 断面(m2)瓦斯 含量(m3/t)瓦斯涌出量(m3/min)q壁 q落 q总 投 产 时 51 采区 51 煤轨道顺槽 综掘 150 16.7 6.8 1.20 0.40 1.59 51 采区 51 煤胶带机顺槽 综掘 150 14.6 7.6 1.34 0.40 1.74 后 期 52 采区 51 煤轨道顺槽 综掘 150 16.7 3.71 1.48 0.14 1.62 52 采区 51 煤胶带机顺槽 综掘 150 14.6 4.31 1.72 0.16 1.88 一采区 72 煤轨道顺槽 综掘 150 286、16.7 6.59 1.16 0.38 1.54 一采区 72 煤胶带机顺槽 综掘 150 14.6 7.28 1.28 0.38 1.66 3采区瓦斯涌出量 生产采区瓦斯涌出量系采区内所有回采工作面、掘进工作面及采空区瓦斯涌出量之和，其计算公式为：011/1440(qAqAqkniijiniic）区=+=式中：q区生产采区瓦斯涌出量，m3/t；k生产采区内采空区瓦斯涌出系数；qci第 i 个回采工作面瓦斯涌出量，m3/t；Ai第 i 个回采工作面平均日产量，t；qji第 i 个掘进工作面瓦斯涌出量，m3/min；A0生产采区平均日产量，t。4矿井瓦斯涌出量=niiiniiAAqk1001/(287、q）区矿井 式中：q矿井矿井瓦斯涌出量，m3/t；k已采采空区瓦斯涌出系数；q区 i第 i 个采区瓦斯涌出量，m3/t；任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 117 A0i第 i 个生产采区平均日产量。采区及矿井瓦斯涌出量预测结果见表 4-1-7。其中生产采空区的瓦斯涌出量按采煤、掘进瓦斯涌出量之和的 25%计算，已采采空区的瓦斯涌出量按总涌出量之和的 25%计算。采区及矿井瓦斯涌出量表 表 4-1-7 时 间 名 称 日产(t)回 采(m3/min)掘 进(m3/min)采空区(m3/min)老空区(m3/min)瓦斯涌出量 q相(m3288、/t)q绝(m3/min)投产时 51 采区 51煤 1636 26.38 3.33 7.43 32.68 37.13 矿井 深部 1636 26.38 3.33 7.43 32.68 37.13 后期 52 采区 51 煤 1636 26.12 3.20 7.33 9.16 32.25 45.81 一采区 72煤 4909 26.92 3.50 7.61 9.51 11.15 47.53 矿井 深部 6545 53.05 6.69 14.93 18.67 20.53 93.34 根据预计结果，矿井绝对瓦斯涌出量为 37.1393.34m3/min，相对瓦斯涌出量为 20.5332.68m3/289、t。从矿井瓦斯涌出量预测结果看，深部区开采时矿井瓦斯涌出量较目前要大。需要说明的是，本次计算瓦斯含量取值按实测和按勘探钻孔瓦斯含量最大值计算，预测瓦斯涌出量可能偏大。因深部区可利用瓦斯样点测试资料较少，瓦斯测定资料可靠性相对较差，因此在矿井建设和生产过程中应加强瓦斯基础参数测定工作，根据实际揭露煤层的瓦斯情况采取相应治理措施。第二节 瓦斯抽采 一、瓦斯抽采的必要性和可行性（一）抽采瓦斯的必要性 1本矿井为煤与瓦斯突出矿井，按照煤矿安全规程的规定，突出矿井必须建立地面永久抽采瓦斯系统。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 118 2 深 部290、 区 三 水 平 生 产 时 预 计 瓦 斯 涌 出 量 为 37.1393.34 m3/min，按煤矿瓦斯抽采达标暂行规定的要求必须进行抽采。且深部区设计采取保护层的瓦斯治理措施，开采保护层时，必须抽采被保护层的卸压瓦斯。3根据各回采工作面瓦斯涌出量计算结果，回采工作面预计瓦斯涌出量均大于 5m3/min，采用通风方法不能完全稀释瓦斯或不合理时，必须采取抽采措施。部分煤巷掘进工作面预计瓦斯涌出量大于3m3/min，也需要采取抽采措施。（二）瓦斯抽采的可行性 皖北煤电集团根据自身的开采技术条件，致力于瓦斯抽采技术攻关，积累了丰富的经验。尤其是近年来进行了保护层卸压后底板预抽、地面钻孔抽采等一系291、列试验研究及总结工作，运用到实际生产中，使瓦斯抽采量大幅增加。两淮矿区采用保护层开采后的卸压预抽、边抽边采(掘)、密闭采空区抽采等方法效果显著，其中，顶板钻孔抽采率达 5060%以上、抽采总量 1520m3/min，卸压煤层的顶（底）板巷抽采量可达 1530m3/min（纯）、本煤层顺层钻孔瓦斯抽采量达 510m3/min。本矿井浅部采取顶板走向钻孔、顺层钻孔、底板穿层钻孔、上隅角埋管、采空区埋管等综合抽采措施取得了较好的抽采效果，瓦斯抽采率达到 60%以上。二、瓦斯抽采方法（一）瓦斯涌出来源分析 通过分析可知，深部区首采51 采区，51煤层作为保护层开采，回采面是矿井瓦斯涌出量的主要来源，而292、回采面的瓦斯来源主要包括邻近层和本煤层瓦斯，开采保护层时邻近层瓦斯量较大，邻近层为回采面瓦斯的主要来源，也是矿井瓦斯的主要来源。因此需加强邻近层的瓦斯治理。（二）深部区瓦斯抽采方法选择 深部区51 采区投产时，装备一个 51煤综采工作面。根据煤层任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 119 赋存情况及瓦斯涌出来源情况，结合目前矿井采取的瓦斯抽采方法，确定深部区工作面主要采取顺层钻孔、底板穿层钻孔、顶板走向钻孔、上隅角埋管、采空区埋管等综合抽采方法。1本煤层抽采方法 本煤层主要采取顶板走向钻孔、上隅角埋管综合抽采方法。（1）顶板走向钻孔 在293、 51煤组回风顺槽切眼口外 100m 开始施工 1钻场，然后每隔100m 左右再施工钻场，每个钻场设计施工 6 个抽采钻孔。顶板走向钻孔要求钻孔落孔点在 51煤顶板上 1824m 的裂隙带中，钻孔压茬50m，抽采钻孔开孔采用150mm 钻进直至终孔，终孔成扇形布置。（2）上隅角埋管 站管用108mm 焊接钢管加工而成，站管的长度为 1.5m，管上加工成20mm、间距 60mm（中对中）小孔，将抽采站管直立预埋在上隅角采空区位置，距回风顺槽上帮 200mm，随着回采工作面的向前推进，抽采管口距工作面的距离在 5m 左右时投入抽采，站管采用交替埋管法，埋站管循环间距为 4m。为了提高抽采效果，预埋294、的站管用厚度不小于 50mm 的木板掩盖；上隅角用阻燃抗静电编制袋构筑隔离墙，将上隅角封堵严实，隔离墙的厚度不小于 0.6m。2邻近层抽采方法（1）保护层的选择 如前分析，31、51及 52煤层在-1000m 以上为突出煤层的可能性较低，其中 31煤层与 72煤层间距 200m 以上，不具备作为保护层的条件，而 52煤层上距 51煤层间距 5m 左右，不具备上行开采条件，只有 51煤层可以作为保护层的备选煤层。鉴于 51煤层距离 72煤层的平均间距为 58.72m，大于防治煤与瓦斯突出规定中附录 D 中 50m 的有效保护范围；按煤层间距分析，72、73、82煤层处于保护层下方的底鼓变形带中。295、根据两淮矿区及其他矿区的经验，上保护层与被保护层间距较大的有祁东矿开采 71煤层保护 9 煤层，煤层间距约为 44m。通过矿井任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 120 的开采实践，保护层 7122 工作面开采后，被保护层 9 煤走向煤层变形变化较显著的为设计卸压线内的考察钻孔，根据 9 煤层顶底板绝对变形量计算 出垂 直煤层层面 方向 的相对变形 分别 为 14.17、5.18；被保护煤层瓦斯动力参数发生规律性变化，说明 9 煤被保护区内的煤岩体卸压发生膨胀变形，增加了煤岩的透气性，促进了煤层瓦斯解吸和自然排放，并为瓦斯抽采提供了良好296、的条件，从而降低煤层内的瓦斯含量与压力，降低了 9 煤的突出危险性。另外，袁亮院士通过总结淮南矿区开采保护层的经验，在其所著煤与瓦斯共采一文中指出：“在淮南矿区进行多重卸压开采后，下向卸压距离达 15100m，采用预先布置的巷道进行穿层钻孔抽采卸压瓦斯，瓦斯压力由 3.6MPa 降至 0.2MPa，透气性系数增大 570 倍，抽采率达 50%以上”。综上所述，51煤层作为 72煤层的上保护层的效果有类似成功的案例，但没有相关规范依据，保护效果有待验证。本方案设计选择 51煤层作为 72、73、82煤层的上保护层开采；保护层开采的同时，必须进行保护效果及范围的实际考察，并不断积累、完善资料，以便297、得出保效果和有效保护作用范围的参数。（2）邻近层瓦斯抽采方法 51煤层作为中组煤的保护层开采，开采保护层时，必须对被保护层 72、73、82煤层的卸压瓦斯进行抽采。设计对保护范围内中组煤采取强化瓦斯抽采措施，在 82煤层底板20m 左右布置底板抽采巷，在底板巷中施工上向穿层钻孔，抽采 72、73、82煤层的卸压瓦斯。穿层钻孔按终孔 1515m 网状布置，开孔孔径108mm，终孔孔径91mm，封孔长度不小于 8m，钻孔终孔位于 72煤层顶板以上 0.5m。对于 72、73、82煤层未被保护区域或者保护效果不达标区域，顺槽掘进采用底板岩巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯掩护掘进，掩护掘进钻孔按 55m 布置。298、未被保护区域或者保护效果不达标区域的回采区段采用底板穿层预抽，终孔间距按 1010m 布置。3顺层钻孔抽采 任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 121 本报告设计选择开采保护层的防突措施，深部区突出煤层尽量在开采保护层后进行准备及回采。但限于本矿井的煤层赋存条件，保护层工作面与被保护层工作面的间距大于防突规定的有效保护范围，保护层开采效果有待验证。另外，目前的非突出煤层也可能升级为突出煤层，部分突出煤层可能不具备开采保护层的条件。突出煤层无保护层开采的区域、开采保护效果不达标区域及未被保护区域，除了采取上述穿层钻孔预抽措施外，还要采取顺299、层钻孔抽采措施。顺层钻孔在工作面上、下顺槽布置，开孔孔径108mm，终孔孔径91mm，沿煤层倾向平行布置，间距 5m，封孔长度不小于 10m；钻孔长度要保证覆盖工作面倾向全长。4封闭采空区抽采 51、52、72及 73煤层工作面回采结束后，实行采空区封闭抽采，降低下部煤层工作面生产过程的瓦斯涌出量。三、瓦斯抽采系统（一）矿井瓦斯抽采系统 任楼煤矿中风井场地建有地面瓦斯抽采系统，安装 2 台 2BEY-67水环式真空泵（配备电机 560kW，额定流量 415m3/min）和 2 台2BEY-72水 环 式 真 空 泵（配 备 电 机800kW，额 定 流 量 为630m3/min）；下井管路采用300、 1 趟 DN500mm 和 1 趟 DN600mm抽采总管，均通过钻孔敷设下井。（二）深部区瓦斯抽采系统 1瓦斯抽采量 根据瓦斯涌出量预计结果，深部区不同时期生产时绝对瓦斯涌出量分别为 37.1393.34m3/min；抽采率按 70%预计，需要抽采量为26.0065.34m3/min；平均抽采浓度按 20%考虑，抽采混合量分别为 129.96326.69m3/min；按高、低负压分别抽采的抽采量为：高负压 100200m3/min、低负压 100300m3/min。根据煤矿瓦斯抽采达标暂行规定的要求，确定深部区抽采设备装机额定流量前期按 1000m3/min、最大按 2000m3/min 301、设计。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全122 2抽采管路系统 井筒中的抽采总管按后期最大量一次建成，深部区抽采总管设 4趟管径为 D720mm 的无缝钢管（按 12m/s 流速计算，管路总能力为标准流量 1100m3/min），敷设在深部回风井中；井下各水平每翼主管路敷设 2 趟管径为 D630mm 管路，以保证实现高低浓度分别抽采；顺槽及底板抽采巷管路为 D219D426mm。3抽采设备 根据需要的抽采流量和抽采压力，设计选用 2BEF72 型水环式真空泵，前期装备 4 台，2 用 2 备；后期再增加 4 台，4 用 4 备。配防爆302、电动机为 YB630M2-4 型，电压 10kV，功率 800kW。为确保生产安全，瓦斯抽采站内泵房附近瓦斯管路进、出气侧均设有总闸阀、水封式防爆防回火器、放空管、放水器、孔板流量计及压力、流量、浓度自动测量装置。泵房内有电机、照明监控设备均为矿用防爆型或本安型。4瓦斯抽采站 深部区瓦斯抽采站设于深部工业场地西南侧，泵房按 8 台泵的安装要求一次建成，初期安装 4 台抽采泵。5瓦斯抽采应达到的效果 瓦斯抽采作为瓦斯治理的主要措施之一，是防治煤与瓦斯突出、防止采掘工作面瓦斯超限的重要手段。设计深部区抽采系统能力时，按矿井瓦斯抽采率70%，并留有足够的富余系数进行抽采设备及管路系统设计，在抽采系统303、能力上为瓦斯抽采提供了可靠的保证。对有突出危险的煤层采取采前预抽、保护层开采后的卸压预抽、生产过程中的边抽边采（掘）。要求抽采效果达到以下要求：有突出危险煤层的煤层瓦斯含量降到8m3/t以下，或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa以下。实际生产中，要根据工作面瓦斯涌出的实际情况，制定工作面的瓦斯抽采措施，确保抽采达标后进行生产，若抽采率达不到设计要求，必须采取降低推进速度等措施，确保安全生产。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 123第三节 矿井通风 一、通风系统（一）矿井通风系统现状 1通风方式及方法 矿井采用混合式通风方式，全负压抽出式304、通风；主井（D5.0m）、副井（D7.2m）及北风井（D6.0m）进风，中央风井（D6.0m）回风。矿井分为两个水平生产，一水平标高为-520m，二水平标高为-720m。-520m 水平和-720m 水平进风，-315m 水平回风。2通风设备及运行参数 中央风井装备 ANN3120/1600 型轴流式风机 2 台（1 用 1 备），配备电机额定功率 2000kW，转速 990rpm，叶片角度为 28；目前总回风量 221m3/s，负压 2274Pa。（二）整合后通风系统 1深部区三水平开拓 深部区三水平采用暗斜井、主要石门、分组大巷开拓方式。本次报告在深部区工业场地内布置 1 个深部回风井（D305、6.5m），深部区回风井井口位置选择在 43-44 线 10 孔以西约 225m 处。深部区三水平标高-1000m。2整合后通风系统 整合后，全矿井通风井筒数目为 5 个。主井、副井及北风井承担全矿井进风任务，中央风井承担一、二水平生产时的回风任务，深部回风井承担深部区三水平生产时的回风任务。后期在深部区增设 1 个深部进风井及 1 个北二回风井，全矿井通风井筒数目为 7 个。深部进风井承担深部区三水平大部分进风，深部回风井承担深部区 F11断层以南区域生产时的回风，北二风井承担深任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 124部区 F11断306、层以北区域生产时的回风。新增的井筒中，深部进风井、深部回风井设玻璃钢密闭梯子间作为矿井深部的安全出口，北二回风井设玻璃密闭钢梯子间作为矿井深部北边界的安全出口。整合后通风系统见图 4-3-1。（三）采掘工作面及硐室通风 深部区三水平移交时，投产51 采区，装备 1 个 51煤层综采工作面。首采块段煤层倾角 515，工作面采用走向长壁布置，深部三水平设 4 条集中大巷，分别为主运胶带机大巷、矸石胶带机大巷、轨道大巷和回风大巷。回采工作面采用后退式回采，顺槽采用沿空掘巷准备方式，回采工作面通风方式为“U”型通风。各掘进工作面采用压入式通风。深部区中央变电所、爆破材料库、充电整流硐室、采区内部机电硐307、室均采取独立通风。矿井通风网络无串联风和循环风。二、风量与通风阻力（一）风量计算 矿井通风的主要任务是供给井下人员呼吸的空气、稀释并排除有毒有害气体及烟尘、改善作业场所气象环境及散热条件等。本矿井深部瓦斯涌出量较大，热害较严重，井下工作面的风量配备原则主要基于稀释排除有毒有害气体及降温的需要。各时期风量按采煤、掘进、硐室及其它用风地点所需风量总和进行计算，并考虑风量备用系数。采掘工作面及硐室配风标准参考本矿井实际配风情况，综采工作面配风量按 2032m3/s 考虑；51煤层煤巷综掘工作面按 2 台局部通风风机（1 用 1 备）供风量 8m3/s 考虑，72煤层按 4 台局部通风风机（2 用 2308、 备）供风量 16m3/s 考虑，岩巷掘进工作面按 2 台局部 符 号乏风流局部通风机永久调节风门风门名 称新鲜风流图 例1215临时调节风门说明：图中风量单位为3m/s。深部回风井1461465煤层工作面胶带机顺槽102020轨道顺槽101088818381438314106270328216348 煤层底板抽采巷2-720 南大巷883056426305240810146-720-1000m暗矸石斜井-720-1000m暗副斜井840502414242266图4-3-1 深部区移交时期通风系统图125任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安309、全 126通风机（1 用 1 备）供风量 8m3/s 考虑配风；总回风流中瓦斯浓度按不超过 0.70%进行校核。考虑到瓦斯治理需要及矿井采掘工作面接替的波动性，矿井通风系数取 1.25。深部区初期装备 1 个 51煤层综采工作面、6 个掘进面（2 煤 4 岩），预计需要风量 146m3/s；深部回风井最大风量按 2 个回采工作面同时生产考虑，配备 12 个掘进工作面，预计需要风量为 281m3/s，风量计算见表 4-3-1、表 4-3-2。深部区投产时深部回风井风量计算表 表 4-3-1 用风 地点 工作面名称 通风 断面(m2)瓦斯涌出量(m3/min)稀释 风量(m3/s)设计供风 抽采前310、 抽采后 风 量(m3/s)风 速(m/s)回 采 51 采区 51煤层综采面 7.2 7.88 4.39 12.8 20 2.8 备用工作面风量 10 采煤合计 30 掘 进 煤巷综掘（2 个）210=20 岩巷掘进（4 个）48=32 掘进合计（6 个）52 硐室 爆破材料库：3m3/s，充电整流硐室：4m3/s，深部区中央变电所：3m3/s，采区硐室：6m3/s，降温硐室：8m3/s，合计：24m3/s 其它（含瓦斯抽采巷等）11m3/s 深部 系统风量：146m3/s（通风系数 1.25）（二）通风阻力1井巷通风阻力根据深部区各生产时期需风量和各用风地点的需风量，计算深部区投产时井巷通311、风阻力 1508Pa，深部回风井通风困难时期井巷通风阻力 2613Pa。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 127深部回风井最大风量计算表 表 4-3-2 用风 地点 工作面名称 通风 断面(m2)瓦斯涌出量(m3/min)稀释 风量(m3/s)设计供风 抽采前 抽采后 风 量(m3/s)风 速(m/s)回 采 一采区 72煤层综采面 10 26.92 8.08 23.6 32 3.2 51 采区 51煤层综采面 7.2 7.63 4.28 12.5 20 2.8 备用工作面风量 16 采煤合计 68 掘 进 煤巷综掘（4 个）210+312、216=52 岩巷掘进（8 个）88=64 掘进合计（12 个）116 硐室 爆破材料库：3m3/s，充电整流硐室：4m3/s，深部区中央变电所：3m3/s，采区硐室：8m3/s，降温硐室：8m3/s，合计：26m3/s 其它（含瓦斯抽采巷等）15m3/s 深部区 系统风量：281m3/s（通风系数 1.25）2自然风压 根据矿区其他实测气温预计深部区自然风压始终与主要通风机风压一致，有利于深部区主要通风机通风。3矿井通风阻力结果 矿井通风阻力为井巷通风阻力与自然风压之和，自然压风与通风机作用相同时为负值，自然压风与通风机作用相反时为正值。考虑了自然风压后，深部区风量、阻力计算结果见表 4-3313、-4。深部区回风井风量、阻力和等积孔 表 4-3-4 矿井生产时期 风 量（m3/s）通风阻力（Pa）等积孔（m2）备注 深部投产时 146 1508 4.5 通风容易 后 期 281 2613 6.5 通风容易 任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 128 第四节 井下主要灾害因素分析及防治措施 一、井下主要灾害因素分析（一）瓦斯灾害因素分析 根据 2017 年矿井瓦斯等级鉴定结果，矿井瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井，突出煤层为 72、73、82煤层。1、2采区、中五采区北翼 72、73煤层底板标高-520-800m为突出危险区；82煤层底314、板标高-520-800m 为突出危险区。72、73及 82煤层-520m 以浅为无突出危险区，中五采区南翼 7、82煤-720m 以浅为无突出危险区，中六采区 72、73、82煤-520m 以浅为无突出危险区。根据瓦斯突出预测参数分析，31、51、52煤层突出指标超限的样点很少且均在-1000m 以深，-1000m 以上为突出煤层的可能性较小。（二）煤层自燃倾向性、煤尘爆炸危险性 本井田可采煤层自燃倾向等级属容易自燃自燃，可采煤层的煤尘均具有爆炸危险。（三）矿井热害 1矿区气温 本矿井地处淮河冲积平原，属季风温暖带半湿润气候，季节性明显，夏季炎热。矿井所在地宿州市的年平均气温为 14.4，7、315、8 月份的月平均气温在 27以上，历史最高气温 40.3。由于夏季地面入风温度较高，且温、湿度变化较大，因而导致井下入风流温度较高，温、湿度变化也较大。2地温 本矿区恒温带深度 30m，恒温带温度为 16.9。地温梯度为2.542.96/hm，平均 2.69/hm。本区属于正常地温背景下的正常地温区，按本区平均地温梯度 2.69/hm 计算，约在埋深 554m任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 129 左右可能出现一级热害，约在埋深 777m 左右可能出现二级热害。深部三水平原始预计岩温为 43.7。3矿井生产环境（1）机电设备散热 深316、部设计机械化程度高，开采强度较大，生产过程中机电设备运转时产生的热量对井下热环境具有直接的影响。（2）氧化散热 矿井生产中煤和含煤、含碳、含硫等有机物质的氧化放热，是使局部气温升高的热源。（3）其它热源 运输中的煤矸放热、人身散热及其它局部热源，也会引起矿井风流温升。（4）风流压缩热 深部区三水平开采深度 1000m 以上，风流自然压缩使风流温升较大。（四）矿井水患类型及威胁程度 本井田新生界松散层孔隙水、二叠纪煤系砂岩裂隙水和石炭系灰岩溶裂隙水、断层含（导）水对井下安全开采具有一定影响，但是，在留设防水煤柱的情况下，新生界松散层孔隙水及断层水一般不致于溃入 矿坑 而对 开 采构 成大 的威 317、胁，由 于太 灰上 距 82煤层 正常 在117.51137.58m，平均129.20m，其间又有隔水性能较好的泥岩和粉砂岩分布，一般情况下，开采82煤层时太灰水不致突入矿坑，但是，若受断层切割而致太灰与煤层间距缩小甚至彼此对接，或遇导水陷落柱，很可能引发突水事故，这样，二叠纪煤系砂岩裂隙水为矿井开采的主要充水因素。（五）顶、底板灾害因素分析 本井田主要可采煤层顶板多以泥岩为主，粉砂岩次之，少量细砂岩；底板主要为泥岩，少量粉砂岩。主要可采煤层顶（底）板不同岩任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 130 石的力学强度不同，一般砂岩胶结良好，318、坚硬致密，抗压强度高，属硬岩类，岩体质量中等优良；粉砂岩属中硬岩类，岩体质量中等；泥岩抗压强度相对较低，多属软岩类，岩体质量差；断层带和风化带则属软弱结构面，岩体质量差坏。按照煤炭科学研究院煤层顶（底）板岩石指标分类，本井田砂岩属中等稳定型，粉砂岩属中等不稳定型，泥岩属不稳定型，风化带及破碎带属不稳定型。本井田的工程地质类型属层状碎屑岩类矿床，工程地质条件复杂型。（六）冲击地压 地质资料未提供冲击地压方面的资料，从本矿井及邻近矿井资料看，本矿区未见冲击地压地层。根据防治煤矿冲击地压细则（煤安监技装20188 号）第十条，本矿井暂不需要进行煤层（岩层）冲击倾向性鉴定。二、主要灾害防治措施（一）瓦319、斯灾害防治 1瓦斯防治综合措施（1）在矿井生产及深部区的建设过程中，井巷首次揭开 31、51、52煤层前，必须测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量及其它与突出危险性相关的参数，经具有煤与瓦斯突出危险性鉴定资质的单位鉴定。若鉴定为突出煤层，必须对突出煤层进行区域划分，编制防治突出煤层突出专项设计，按防治煤与瓦斯突出规定的有关规定实施防突和治理措施。（2）要注重搜集深部的瓦斯资料，实测煤层瓦斯含量、压力、透气性系数、抽采半径、百米钻孔瓦斯流量等参数，认真总结煤层瓦斯含量及压力的分布规律，尤其是要注意掌握瓦斯在区域构造带附近的赋存规律；根据实际瓦斯资料，制定日常通风安全管理制度。（3）加强通风管理，合理分配风320、量，确保各用风地点有足够的新鲜风流。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 131（4）建立个体巡回检查和安全技术监控双重监测体系，以便掌握各地点瓦斯浓度，预防瓦斯超限。一旦瓦斯超限，现场人员必须立即停止作业，切断电源，必要时人员需迅速撤至安全地点。（5）严格井下及井口附近所有生产和非生产火源的管理，对井下所有电器设备的防爆性能要严格检查、维护，如发现有失爆现象要及时处理。（6）顶、底板抽采巷道层位要根据矿区的经验数据并结合本矿井的煤层顶底板岩性综合分析确定。必要时可在瓦斯涌出量较小的区段进行试验，待取得准确参数后实施，以保证瓦斯抽采效果。321、2.瓦斯抽采 具体内容见第二节。（二）综合防突措施 1深部各煤层突出危险预测 本矿井 72、73、82煤层已经确定为突出煤层，且井田深部均处于突出危险区；根据深部勘探报告，31、51、52煤层突出指标超限的样点很少且均在-1000m 以深，-1000m 以上为突出煤层的可能性较小。本报告深部三水平设计首采 51煤层，51煤层-730m 以浅已经鉴定为非突出危险区。设计的首采工作面回风顺槽标高-720m，处于已经鉴定的非突出危险区，下顺槽标高为-800m 左右，首采面为危险区的可能性较小，本报告首采区暂按非突出危险区设计。但深部区建设时要及时对 51煤层进行突出危险性鉴定及突出区域划分，若首采区322、鉴定为突出危险区，必须修改设计，调整瓦斯治理方案。2开拓开采方面的防突措施 开拓掘进巷道首次揭煤、穿越断层等地点，均按防突要求进行施工。在一定的安全岩柱外，打钻测压，并测定煤的坚固性系数 f、瓦斯放散初速度P、钻屑量、解吸指标等，结合邻近矿井的指标分析方法和临界值综合评价突出危险性。根据突出危险程度，采取相应的措施揭煤。任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 132 3在收集资料的基础上完善本矿井的瓦斯地质图，图中标明采掘进度、煤层赋存条件、地质构造、突出点的位置、突出强度、瓦斯基本参数等，作为突出危险区域预测和制定防突措施的依据。4矿井开323、拓巷道均布置在岩层中，且距煤层 20m 以外。5为防止煤层突出、降低开采时的瓦斯涌出量，深部区建立了瓦斯抽采系统，预抽煤层瓦斯作为防突措施之一，具体抽采措施详见本节瓦斯抽采部分。6 在距有突出煤层的采掘工作面 2540m 的巷道内、放炮地点、撤离人员与放炮人员以及警戒人员所在的位置以及回风道有人作业处设压风自救系统。7采区设永久避难硐室，首采区永久避难硐室设于采区下部车场附近，避难硐室的设置应符合煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的要求。突出煤层长度超过 500m 的掘进巷道设临时避难硐室，非突出煤层长度超过 1000m 的掘进巷道设临时避难硐室，临时避难硐室要满足工作面最多作业人数时的避难324、要求。8配备瓦斯解吸仪及取样装置、瓦斯压力测定仪、煤层瓦斯含量和成份测定仪、瓦斯突出综合预测仪等防突仪器装备。配备防突人员，培训后持证上岗。9矿井要按防治煤与瓦斯突出规定的要求编制深部区的防突专项设计。10开采保护层 开采保护层是最有效、最经济的区域防突措施，开采保护层后，由于采空区的顶、底板岩石冒落、移动采空区上、下形成卸压区，使煤层膨胀变形、形成裂隙与孔道、透气性增加，通过抽采消除煤与瓦斯突出危险。本报告设计选择 51煤层作为 72、73、82煤层的上保护层开采，保护层开采的同时要抽采被保护层的卸压瓦斯，具体抽采措施详见第任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四325、章 通风与安全通风与安全 133 二节瓦斯抽采部分。开采保护层时，必须进行保护效果及范围的实际考察，并不断积累、完善资料，以便得出保护效果和有效保护作用范围的参数。（三）防灭火措施 本井田可采煤层自燃倾向等级属容易自燃自燃。设计采取以下火灾防治措施。1自然发火的预防（1）开拓开采方面的措施 1）顺槽以外的煤层巷道采用锚喷全封闭支护，防止暴露煤体氧化自燃。2）选用先进的支护形式，加强顶板管理，减少因巷道冒顶造成的自然发火隐患。3）及时封闭采空区，提高回采率，老塘中不遗留可燃性材料。4）回采工作面采用后退式开采；并采用先进的采煤设备，优化采煤工艺，缩短循环周期，提高工作面的推进速度。（2）灌浆防灭326、火系统 地面风井场地建有地面灌浆站。制浆机型号为 ZO5000，制浆池2 个，尺寸为 33m1.1m1.4m，单个注浆池容量为 45m3。地面灌浆站浆液通过 D108mm 管路送到井下，通过各回风上山支管与采掘工作面注浆管路进行连接，对于收作面进行预防性灌浆。本报告在矿井深部回风井附近建立一座地面灌浆站，其中深部区灌浆系统能力按 2.4Mt/a 的生产能力设计。灌浆总管选用 D21920mm 无缝钢管，敷设在深部回风井中，井下干管采用 D1597mm焊接钢管。（3）注氮防灭火 矿井浅部没有建立注氮防灭火系统。本报告配备井下移动式注氮设备一套，设备选用能力 1000m3/h 制氮机组 1 台。2327、其它火灾预防 任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 134（1）井上、下设消防材料库，并按规定配备各种灭火器材和设备。（2）相关工作面及硐室内部配备灭火器材，硐室进出口均设有防火栅栏两用门。（3）矿井深部场地设消防水池、消火栓；井下设消防洒水管路，并按规定每隔一定距离设支管和阀门。（4）地面主要生产厂房、行政办公楼等处设火灾报警系统，并与矿井安全监控系统联网。（5）遇有明火时，应视火灾性质、灾区通风和瓦斯情况，立即采取一切可能的方法直接灭火，控制火势，防止灾情扩大。（6）胶带机巷设烟雾、温度报警器。（四）防尘措施 本井田各煤层煤尘均具有爆328、炸性，为减少粉尘飞扬，改善井下作业场所环境卫生，防止煤尘爆炸，本报告采取以防为主的综合防尘、降尘及限制煤尘爆炸的措施。1回采工作面采用煤层注水措施。2采煤机、掘进机的内、外喷雾系统必须保持完好，工作时喷雾系统要同时运作。支架上设喷雾头，落架、移架、升架时自动喷雾。3掘进工作面必须采取湿式钻眼、水炮泥，装岩前先洒水降尘。4建立消防及洒水系统，在采掘工作面、运输巷及转载处，配置洒水、喷雾降尘设备。5建立隔爆系统，在相邻采区间、煤层间和相邻的回采联络巷内，以及采区进、回风石门，回采工作面进、回风巷和煤层掘进巷内，均设置隔爆水棚区，以阻止煤尘爆炸冲击波的传播。6井下人员作业地点空气中粉尘浓度应符合有关329、规定；喷射混凝土必须佩带防尘器具方可操作；接尘人员必须定期进行健康检查，配备防尘口罩等用品。（五）热害防治措施 任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 135 1为降低矿井的热害程度，设计采取以下开采技术及通风降温措施（1）合理开拓部署。根据井田情况，矿井采用立井多水平、集中运输大巷、分区运输石门开拓方式，深部采用暗斜井、主要石门、分组集中大巷开拓方式；尽量缩短进风风流线路长度，减少进风风流在通风路径中的热增量，以降低采掘工作面风流的温升。（2）选择合理的开采方法。回采工作面采用走向或倾斜长壁后退式回采，“U”型通风，以减少采空区的散热量。330、（3）合理增大工作面风量，把井巷风速控制在经济、允许范围内，尽量缩小风流与井巷围岩的交换面积，减少围岩传热量。同时，增大工作面风量，不仅能降低风流温度，而且能合理提高工作面风速，改善人体的散热条件。深部区综采工作面配风风速达 3.2m/s；掘进工作面配风量达 816m3/s，风速达 1m/s 左右。（4）深部进风井筒在通过表土层和基岩含水层时，采用封堵和注浆等措施，减少井筒淋水，降低风流的含湿量，减小进风流热焓。（5）采用煤层注水、煤岩巷湿式掘进，以降低煤岩体温度。（6）采空区采用黄泥灌浆充填、注氮、及时封闭等措施，抑制采空区的氧化散热。以上措施虽避免和减少了部分热源向风流中散热，矿井气象条件331、得到了一定程度的改善，浅部井的采用开采技术措施基本可以解决矿井热害问题；对于深部区，由于热源多，围岩与机电设备散热量大，在采取了上述措施后，采掘工作面的气温仍然较高；预计深部三水平夏季回采工作面气温可达 3539、掘进工作面气温可达 3841。深部区开采深度大、地温高、开发强度高、瓦斯涌出量大，为稀释瓦斯、降低气温所确定的风量已经较大，回采工作面配风量已接近规定的最高允许风速，掘进工作面配风量按运行 12 台大功率局部通风机配置，供风量达 816m3/s，故采、掘工作面通风量增大潜力非常有限。通风与其它综合降温措施，仅能相对减小热害程度，并不能任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研332、究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 136 从根本上治理热害。因此，深部区的热害治理，在充分发挥通风降温作用的同时，还必须采取机械制冷降温，设计采用井下移动降温系统对个别高温采掘工作面进行降温。2局部机械制冷降温措施（1）局部降温设备 井下移动降温系统选用 DV400 矿用制冷装置，配套有蒸发器、回冷机、自动化电控系统等。制冷装置设在工作面运输顺槽加宽式冷源硐室，回冷机和蓄水箱设在回风联络巷内，便于热能释放后能直接回到矿井总回风道。在距工作面每隔 700m 左右的运输顺槽中各安装一套制冷装置，实现分级降温。随着工作面回采的推进，逐步将制冷装置移至工作面收作线处，保证工作面的降温效果。（333、2）降温系统辅助设施 冷源硐室：制冷装置需要在进风巷道预备专门的设备硐室，长度15 米左右，宽 1.2 米，高度 1.5 米左右。冷却系统：降温机主机的冷却通过回冷机循环系统实现。回冷机安置在回风联络巷道内，以便释放的热能够排到地面。保冷材料：为降温机输送冷却水的管路需要外敷聚乙烯的隔热钢管。冷风机出口的冷风需要保温输送时，选择合适口径的风筒即可。（3）供配电 电压等级与负荷：每套 DV400 的功率负荷约为 180kW，电压660V。供电电源：降温机采用井下移动式变电站供电，回冷机采用采区变电所供电。（4）系统监控 DV400 电控系统提供了主机监控、温度监测、通信网络和工业电视等监控和相应的控制接口，可以完全实现全系统全自动化运行。（六）矿井防治水措施 任楼煤矿整合区可行性研究报告任楼煤矿整合区可行性研究报告 第四章第四章 通风与安全通风与安全 137 1排水设施设计 在-1000m