初步设计内容要点 (2)
前言
0.1 兼并重组整合的批准文件
根据晋煤重组办发〔2009〕45号“关于吕梁市中阳县、兴县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复”的文件精神，山西吕梁中阳付家焉煤业有限公司由原中阳县裕祥煤业有限公司和原中阳县裕安煤业有限公司重组整合而成，
重组整合后井田面积为9.1156km，批准开采4-10号煤层，生产能力增加到1.2Mt/a。
1.1.1 交通位置
山西吕梁中阳付家焉煤业有限公司位于吕梁市中阳县城西北11Km处的付家焉村，行政区划属中阳县张子山乡管辖。其地理坐标为东经111°06′15″～111°08′57″，北纬37°27′01″～37°28′36″。
1.1 井下煤炭运输
大巷煤炭运输方式采用带式输送机运输方式井下辅助运输方式： 井下设备辅助运输采用SQ-80型连续牵引车2台，集中轨道大巷1台，轨道大巷一台，以减少运输环节。
井下工作人员运输采用RJKY型架空乘人器2部，集中进风大巷1部，进风行巷1部。
3.1.2 资源/储量和可采储量 1. 矿井保有资源/储量 （1）储量计算方法
采用地质块段法进行储量估算，其估算公式为： 计算公式：Q＝S×H×D÷106 式中：Q ——块段资源/储量(Mt)
S——块段水平面积(m2) H——块段平均厚度(m) D——煤层平均视密度(t/m3)
（2）工业指标
2
根据中华人民共和国国土资源部DZ/T0215-2002《煤、泥炭地质勘查规范》规定，确定资源/储量估算各项指标如下：
最低可采厚度： 0.70m； 最高可采灰分（Ad%）: 40%； 最高硫分(St.d)： 3%；
4号煤层为1.37t/m3，9号煤层1.44t/m3， 10号煤层1.37t/m3。 （3）资源/储量
兼并重组后批准开采煤层有4-10号煤层，根据地质报告，本次资源/储量估算共获得重组整合井田范围4、9、10号煤层保有资源/储量6693万t（SM4623万t、JM2025万t、PS45万t），其中111b储量5077万t（SM3950万t、JM1082万t、PS45万t），122b储量1552万t（SM618万t、JM934万t），333类资源量56万t（SM47万t、JM9万t）。111b储量占保有资源/储量的75.9%，（111b+122b）储量占保有资源/储量的99.2%。
上述资源/储量中，9号煤层蹬空111b储量8万t。 各煤层保有煤炭资源/储量汇总见表3－1－2。 2. 矿井工业资源/储量
矿井工业资源/储量按下式计算： 矿井工业资源/储量＝111b＋112b＋333k ＝5077＋1552＋56×0.9 ＝6679.4（万t） 式中：
k——可信度系数，根据本矿煤层赋存情况，k值取0.9。 3. 矿井设计储量
矿井设计储量计算公式如下：
设计储量＝工业资源/储量－永久煤柱损失
经计算，4号煤层设计储量约为113.8万t，9号煤层设计储量约为979.3万t，10号煤层设计储量为4723.1万t。
4. 矿井设计可采储量
矿井设计可采储量计算公式如下：
设计可采储量＝（设计储量－开采煤柱损失）×采区回采率 采区回采率：4号煤层为85%，
9号煤层为85%， 10号煤层为75%。
经计算，4号煤层设计可采储量约为85.5万t，9号煤层设计可采储量约为448.0万t10号煤层设计可采储量为2822.8万t。
永久煤柱损失 v煤层 编号 4 9 工业资源/储量 111b+122b+333×0.9 153.3 1141.1 井田边界 22.5 31.2 采空村庄 区 边界 125.4 311.5 436.9 12.4 4.6 5.2 39.5 161.8 113.8 979.3 断层 小计 设计 储量 10 5385 75.6 260 14.8 661.9 4723.1 合计 6679.4 129.3 272.4 24.6 863.2 5816.2 3.2 矿井设计生产能力及服务年限 3.2.1 矿井工作制度
矿井设计年工作日330d，每天四班作业，其中：三班生产、一班准备，日净提升时间16h。
3.2.2 矿井设计生产能力
根据晋煤重组办发〔2009〕45号“关于吕梁市中阳县、兴县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复”的文件精神，山西吕梁中阳付家焉煤业有限公司确定矿井设计生产能力为1.2Mt/a。
3.2.3 矿井服务年限
矿井主要开采4-10号煤层，服务年限按各煤层的储量进行计算：
T＝Zk/(AK)
式中：T——矿井设计服务年限，a；
Zk——各煤层设计可采储量，万t； A——矿井设计生产能力，万t/a； K——储量备用系数，K＝1.3。
T＝Zk/(AK)＝3582.4 /(120×1.3)≈23a。
经计算，全矿井服务年限23a，其中4号煤层0.6a，9号煤层3.75a，10号煤层18.65a。
1）井筒布置：现有三个井筒不进行刷大，原斜井和副立井分别作为兼并重组后矿井的主斜井和专用进风井，将现有直径4.5m主立井井筒改造为副立井，担负人员及小型材料辅助提升兼进风。由于本矿井为高瓦斯矿井，矿井总进风量为222m3/s，若将现有三个井筒任何一个井筒作为回风井，三个井筒至少二个井筒需要刷大，才能满足进风和回风的需要。相比在已有裕安场地内新掘一回风立井，两个井筒的刷大改造费用高，工程量大。因此设计在井田东部区域原裕安工业场地内新掘一回风立井，净直径7.0m，净断面38.48m2，垂深312m，装备梯子间，用于回风，兼做安全出口。改造后3个进风井，1个回风井，其余井筒按“六条标准”进行关闭。矿井采用斜-立综合开拓方式。
2）大巷布置：4个井筒落底10号煤层后，以主斜井落底标高为10号煤层开采水平标高（＋4m），在主斜井未落底点上方12m处建一煤仓，煤仓上口与上仓皮带巷相通，下口与主斜井相连；在主斜井落底点建一平车场，车场内布置水仓、变电所和水泵房等硐室。在主斜井井底车场附近，沿东西方向布置五条大巷，三条进风巷，二条回风巷，分别为北回风大巷、轨道大巷、进风行、巷、胶带运输大巷和南回风大巷。
若五条开拓大巷中二条回风大巷沿9号煤层布置，较利于矿井通风，使其通风阻力明显减小。但是由于9号煤层为薄煤层，平均厚度在1.25m左右，本矿井又为高瓦斯矿井，需要回风断面较大，这务必会使岩巷掘进量增大，掘进费用大大增加，因此开拓大巷中两条回风大巷沿10号煤层顶板布置，其余三条大巷沿10号煤层底板布置。
同时，由于矿井总进风量为222m3/s，井下若布置胶带大巷和轨道大巷二条进风巷，另外，将现有的二条进、回风巷均改为进风巷，与副立井联通的大巷
改造为集中轨道大巷，与进风立井联通的大巷改造为集中进风大巷。这二条集中大巷与全井田东西向的轨道大巷和进风行巷联接，构成主要进风系统。集中轨道大巷和集中进风大巷均沿10号煤层底板布置。
4号煤层仅在原裕安煤业井田范围局部可采，兼并重组后，设计在4号煤层设辅助水平，在4号煤层可采范围沿东西方向在4号煤层中布置三条大巷，4号煤胶带运输大巷由4号煤仓与10号胶带运输大巷联通， 4号煤轨道大巷通过暗斜井（倾角25°）与10号煤集中轨道大巷连接，另外4号煤胶带运输大巷、轨道大巷通过4号煤进风兼安全通道与主斜井联通，构成主要运输、运料和进风系统；4号煤回风大巷与回风立井相通，构成4号煤层的回风系统。
9号煤层仅在原裕祥煤业井田范围局部可采，兼并重组后，设计9号煤层和10号煤层联合开采，并利用10号煤层开拓系统进行开采。
3.3.2 水平划分及标高
根据4、9、10号煤层赋存特征，矿井布置一个主水平和一个辅助水平，主水平设置在10号煤层，水平标高为＋4m。辅助水平设置在4号煤层，水平标高为＋720m。其中9号煤层与10号煤层联合开采。
3.3.3 大巷布置
在主斜井井底车场附近，在9、10号煤层合并采区沿东西方向布置5条大巷，3条进风巷，2条回风巷，分别为回风大巷（北面）、轨道大巷、进风行巷、胶带运输大巷和回风大巷（南面）；胶带运输大巷、轨道大巷和进风行巷沿10号煤层底板布置，2条回风大巷沿10号煤层顶板布置。
4号煤层采区由于瓦斯等级鉴定为低瓦斯，本次设计布置三条大巷，分别为回风大巷、轨道大巷、胶带运输大巷；胶带运输大巷、轨道大巷和回风大巷均沿4号煤层顶板布置。
3.3.4采区划分及开采顺序
井下划分3个采区，4号煤1个采区，9、10号煤合并区1个采区，9、10号煤分叉区1个采区。采区接替顺序：4号煤采区、9、10号煤合并区采区→9、10号煤分叉区采区→回收煤柱。
3.3.5 “三下”开采
井田内无水体和铁路，地面有8个村庄。因此，本井田开采时工业场地、
井筒、井田境界、村庄等均留设保护煤柱。井筒、工业场地按Ⅰ级保护，村庄按Ⅲ级保护，表土段移动角45°，基岩移动角72°，留设地面建构物煤柱。
主要硐室具体情况如下： 1.主斜井井底煤仓
井底煤仓采用立煤仓，煤仓上口位于10号煤层顶板，煤仓下口位于10号煤层，垂高30m，净直径8.0m，有效容积1507m3。
2.4号煤井底煤仓
井底煤仓采用立煤仓，煤仓上口位于4号煤层，煤仓下口位于10号煤层上仓胶带大巷，垂高35m，净直径6.0m，有效容积1100m3。
3．变电所
变电所布置在10号煤层中，净宽为4.0m，净断面11.08m2，长38m，采用混凝土支护。
4．水泵房
水泵房布置在10号煤层中，净宽为4.0m，净断面11.08m2，长43m，采用混凝土支护。
5．水仓
井底水仓由主、副仓组成，为半圆拱断面，净宽为3.2m，净断面7.86m2，有效容积1660m3，矿井正常涌水量100m3/h，最大涌水量150m3/h，按照煤矿安全规程规定，所需水仓有效容量应为：Q0＝8×100＝800m3，符合安全规程要求。水仓清理采用调度绞车牵引1t矿车，人工清理。
主、副井底车场巷道及硐室工程量见表3－5－1。
4.3.1 井下煤炭运输设备选型
根据井田开拓布置，井下运输巷装设的带式输送机为： 1）. 10号煤胶带运输大巷带式输送机， 2）.上仓运输带式输送机，
3）.4号煤胶带运输大巷带式输送机1）设计依据 矿井设计年生产能力为1.2Mt/a。
工作制度：每年330天；原煤松散密度γ＝0.9t/m³，煤的粒度0～300㎜。
每天四六班工作制，井下工作面开机率按40%计，不均衡系数为1.2。 经计算带式输送机的设计运输能力为
Q＝1200000÷330÷（16×0.4）×1.2×1.05×1.1＝787.5t/h。 取井下运输巷带式输送机的设计输送能力Q＝800t/h。 3. 4号煤胶带运输大巷带式输送机 1）设计依据
4号煤设计年生产能力为0.15Mt/a。
工作制度：每年330天；原煤松散密度γ＝0.9t/m³，煤的粒度0～300㎜。每天四六班工作制，井下工作面开机率按40%计，不均衡系数为1.2。
经计算带式输送机的设计运输能力为
Q＝150000÷330÷（16×0.4）×1.2×1.05×1.1＝98t/h。 取4号井下运输巷带式输送机的设计输送能力Q＝120t/h。