协庄矿井基本概况

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1、新矿集团协庄煤矿第一部分矿井基本概况第二部分各生产系统情况第三部分 矿井开拓布局第一部分 矿井基本概况一、地理位臵： 新汶矿业集团协庄煤矿，地处山东省新泰市小协镇境内，东距新泰市约13公里，其地理坐标在东经117。3103117。4115，北纬 35。53,4535。56,58范围内，井田处在新汶煤田西部，位于新汶向斜 南翼。矿井于1958年建井， 1962年 12 月投产，原设计生产能力120 万吨/年， 1997年改扩建后，设计生产能力达到180万吨/年。井田面 积 35.6 平方公里。二、地形地貌： 本区域位于小汶河两岸，为莲花山和蒙山之间的山间凹地半缓阶地形丘陵，呈东西向分布，中间低，

2、南北高。井田范围内地面标高 +147.0+200.9m。三、主要河流： 小汶河自东向西流经本区浅部，为本区的主要地表水系，最大流量1830m3/s( 1964.07.17),其支流崖头河流经本区东部。近年来由于 上游不断建筑蓄水，小汶河已经成为季节性河流。四、煤田地质特征：1、地质构造、构造类型本井田位于新蒙向斜南翼，系一向北倾斜的单斜构造，次一级褶 曲不甚发育。煤系地层属石炭二叠系，呈走向近东西、倾向北的单斜 构造，煤岩层倾角6-36，呈东缓西急之势。地层走向近东西。区内 断裂构造比较发育，多为高角度正断层，主要断层按走向分为NE向、NEE 向和 NW 向三组，其中绝大多数断层为 NE 向。

3、矿井地质条件 分类为IILIIb, Id, Ilbg。2、煤层 本区属华北型石炭二叠系海陆交互相含煤沉积，煤系地层总厚 256米，共含煤19层，煤层平均厚12.07m，其中可采6层（二、四、 六、十一、十三、十五层煤），可采煤层总厚10.34m,含煤系数4%。 分为前组煤和后组煤，前组煤为二层、四层和六层煤，后组煤为十一 层、十三层和十五层煤。二、四、十一层煤为稳定煤层；六、十三层 煤为较稳定煤层；十五层煤为不稳定煤层。二、四、十一层煤为中厚 煤层；六、十三、十五层煤为薄煤层。二层煤平均厚度为2.43m，四 层煤平均厚度为2.67m,二、四层煤为矿井主采煤层，六层煤平均厚 度为0.8m，十一层

4、煤平均厚度为1.5m，十三层煤平均厚度为0.87m， 十五层煤平均厚度为 0.72m。3、煤质二、四、六层煤为气煤；十一、十三、十五层煤为气肥煤。六、 十一、十三层煤为低灰煤、二、四、十五层煤为中灰煤。二、四层煤 为特低硫煤,六层煤为低硫煤,十一层煤为中硫煤,十三层煤为富硫 煤,十五层煤为高硫煤。二、六、十一层煤为低可选煤,四、十三、 十五层煤为中可选煤。煤层发热量在28.4233.32MJ/kg。4、水文地质 煤系地层露头位于小汶河床内及其两岸,地表水、大气降水及第四系潜水为主要补给水源,矿井涌水量随季节变化明显,平均16.38m3/min,最大29.69m3/min。矿井主要含水层有：第四

5、系砂砾层、 山西组砂岩、太原组一灰、四灰、本溪组徐灰、草灰及奥陶系灰岩， 构成了煤田多层结构地下水类型，属北方型多含水层岩溶裂隙充水矿 床。矿井水文地质条件分类为复杂型。5、开采技术条件瓦斯绝对涌出量14.38m3/min、CO2绝对涌出量31.27m3/min，相 对涌出量瓦斯为4.251m3/T, CO2为9.245m3/T，矿井为低级瓦斯、低 二氧化碳矿井。煤尘有爆炸危险，爆炸指数：二层为 41.22%，四层 为 37.26%，六层为 40.46%,十一层为 40.64%，十三层为 47.27%，十 五层为 52.17%。煤层自燃发火等级为二类，自燃发火期为 6 个月。 井下平均温度22

6、匕五、矿井储量：1 、矿井边界矿井井田东以F5号断层（深部以F0号断层）为界，西至各煤层 剥蚀边界，浅部边界为各煤层露头，深部至各煤层-1050m等高线。2、储量（分水平、分煤层或采区）单位：万吨名称地质储量工业储量可采储量表外储量全矿井合计16652.312108.76970.84543.6分水平:-50水平-300水平1325.4683.1392.9642.3-550水平5596.24083.62312.51512.6-850水平9730.77342.04265.42388.7分煤层：二层2969.32969.31537.90四层3552.33552.31947.20六层1494.8125

7、1.7739.7243.1十一层3558.92519.51560.51039.4十三层2895.21815.91185.51079.3十五层2181.82181.83、村下压煤可采、地质储量分别为：2988.0、4178.0 万吨。后 备资源储量张官屯扩大区新增地质储量 7410.0 万吨，工业储量 A+B+C级5100.0万吨，高级储量A+B级4000.0万吨，D级及暂不 能利用储量 2310.0万吨。4、矿井服务年限矿井原始能利用储量1 5687.9万吨，可采储量 11765.9万吨，后 经多次划界及开采， 2003 年底可采储量为 69708 万吨。矿井服务年 限：T=6970.8/（1

8、80*1.3）=29.8 年 若第五水平可采储量增加约2800万吨，则矿井服务年限可延长 10年左右，达到40年。第二部分 各生产系统情况一、主井提升系统协庄煤矿主井提升方式为皮带提升，共安装皮带机 5 部，主井皮 带提升系统如下：-50 至地面安装 GX3500 强力皮带机一部，-300 至 -50安装GDS-1200钢缆皮带机一部,50.-300水平各安装TD62-1000 转载皮带机一部，-550至-300安装GX3500强力皮带机一部。-50至地面强力皮带机带速2.5m/s,带宽1000mm,电机功率 200KWX4,安装倾角17。17，,斜长883m，设计运输能力500t/h; -3

9、00 至-50安装GDS-1200钢缆皮带机一部，带速2m/s,带宽1200mm, 电机功率400KWX2，安装倾角17。52，,斜长870m,设计运输能力 500t/h； -550至-300安装GX3150强力皮带机一部，带速2.5m/s,带 宽1000m m,电机功率200KWX4，安装倾角15。38,，斜长1160 m,设 计运输能力500t/h； -300转载机为TD62-1000型皮带机，带速2m/s, 带宽1000mm,电机功率55KW，安装倾角15,斜长45m，设计运 输能力500t/h； -50转载机为TD62-1000型皮带机，带速2m/s，电机 功率55KW，安装倾角15,

10、斜长46m，设计运输能力500t/h。根据上述计算，2002年核定主井皮带提升能力为235.20万t/a。 1997年核定主井皮带提升能力为233.86万t/a,由于1997年至2002 年主井皮带运输系统没有进行较大的改造,因此,主井皮带提升能力 变化不大,与1997年矿井主井皮带提升能力基本一致。二、副井提升系统 副井提升系统主要包括两条副斜井和一条副立井。其中地面1#、 2#副井各安装1 部绞车，地面副立井安装1部绞车，-550暗斜井安装 1 部绞车，-850 矸石暗斜井、人行斜暗井各安装1 部绞车。1#副井安 装2JK-3.5/20绞车一台，绞车滚筒直径3.5m，宽度1.7m,最大提升

11、 速度为4.5m/s,电机型号YR143/39-12,功率630KW,井筒斜长1363m;2#副井安装XKT2x3.5x1.7B-11.5绞车一台，滚筒直径3.5m，宽度 1.7m，最大提升速度为4.5m/s，电机型号JRZ630-20，功率630KW, 井筒斜长1363m； -550暗井安装2JK-2.5/20A绞车一台，绞车滚筒直 径2.5m，宽度1.2m，最大提升速度为3.8m/s，电机型号，JR157-10, 功率260KW，井筒斜长800m； -850矸石暗井安装2JK-3/30E绞车一 台，绞车滚筒直径3m，宽度1.5m，最大提升速度为3.8m/s，电机型 号YR4004-8，功率

12、250KW，井筒斜长807m； -850人行暗井安装 2JK-3/30E绞车一台，绞车滚筒直径3m，宽度1.5m，最大提升速度 为3.8m/s，电机型号YR4004-8，功率250KW，井筒斜长807m;副 立井安装JKD-3.25x4绞车一台，绞车滚筒直径3.25m，最大提升速 度为11.4m/s，电机型号ZD215/40，功率1100KW，井筒长728m。1#、2#、-550暗井、副立井、-850矸石暗井、-850人行暗井绞 车担负全矿人员、矸石、材料提升任务。1#、2#副井绞车提升能力之和为84.78+89.21=173.99万t/a，主要 是服务于-300水平和提升-550、 -850

13、水平的全部半煤岩以及其它所需 材料， -550暗井绞车现主要提升矿井-550、 -850水平的半煤岩和所 需要的其它材料，其提升核定能力为126.73万t/a。因现阶段矿井主要在-550水平开采，其中-300水平开采量很少，-850 水平主要是掘进，由于矿井半煤岩全部由-550 暗井和 1#、2#副 井提升，因此 2002 年矿井提升能力应为副立井（副立井绞车提升矸 石中不包括-550、-850 水平半煤岩）和-550 暗井提升能力（1#、2# 副井绞车主要是服务于-300 水平和提升-550、-850 水平的全部半煤 岩，且1#、2#副井提升能力之和173.99万t/a大于-550暗井提升能

14、力 126.73 万 t/a）之和：P=130.64+126.73=257.37 万 t/a1997年矿井副井提升提能力为225.7万 t/a， 2002年矿井核定提升能力有所提高，主要原因为：副立井绞车经过技术改造，其排矸系 统已趋于完善，提升速度提高较快，因此提升能力有所提高； -550 暗井由于提人时间减少，提升能力也有所提高，因此， 2002 年核定 副井提升能力较1997年有所提高。三、井下运输系统 协庄煤矿现阶段井下集中运输皮带巷主要在-500水平，共安装3条皮带，-550水平4-3运输巷皮带（STJ1000/125）, -550水平3-2集 中运输巷皮带（SDJ-150），-55

15、0水平西翼运输巷皮带（STJ1000/125）；-550 东翼十一层采煤由3 吨底卸式矿车运住-550 分运煤仓；-300 东 翼采区由1 吨矿车经-300东大巷运至-300翻笼。根据上述计算，2002 年核定矿井井下运输能力为：P=109.54+122.98+26.18+52.01+122.98=433.69 万 t/a。1997 年矿 井井下运输核定能力为355.55万t/a，2002年核定能力有所提高，主 要原因为： 1997年矿井井下原煤采用皮带集中运输，虽然 2002年矿 井井下运输一部分由矿车运输，但 2002年矿井下皮带运输由1997年 的 2 部增加至 3 部，因此 2002

16、年矿井井下运输核定能力有所提高。四、通风系统1、通风方式及现状矿井通风方式为混合式，主要进风井为1 号副井、2 号副井和副 立井；主要回风井为七采风井和中部风井，其中七采风井配有 70B2-2124型轴流式风机两台，风机额定风量342000m3/h，额定全 压3924Pa,电机型号TD-118/44-8,功率800Kw，中部风井配有KZS-28 型轴流式风机两台，风机额定风量471600594000m3/h，额定全压 15202580Pa，电机型号T710-10/1430，功率710Kw;七采风井系 反风道反风，中部风井系风机反转反风。002年矿井总产量1909900t, 日均产量5457t，

17、实际需要风量9363m3/min,吨煤实际需要风量为 1.71m3/t。矿井通风网络总长度：七采风机系统 17100 米,中部风机系统 14300米。瓦斯绝对涌出量14.72m3/min,CO2绝对涌出量31.27m3/min, 瓦斯相对涌出量为3.88m3/T, CO2相对涌出量为8.25m3/T，矿井为低 瓦斯矿井。煤尘有爆炸危险,爆炸指数：二层为 41.22%，四层为 37.26%， 六层为 40.46%，十一层为 40.64%,十三层 45.39%。煤层具有自燃倾 向性,自燃发火期6个月。1997年矿井通风能力核定为224.04万t/a, 2002年核定为235.62 万t/a,与97

18、年相比增加11.58万t/a,通风能力提高主要因为：通过 对矿井进行通风系统优化,降低了矿井通风阻力,使矿井实际需风量 降低、实际进风量提高。此次生产能力，矿井各生产系统中，通风能力相对较低，为 235.62 万 t/a ，随着综采工艺的引进，需要对通风系统进行改造。由于 2003 年 1 月，西部风机正式运行，矿井由 2 个回风井增加为 3 个回风井， 矿井实际进风量增加为14416m3/min,按2002年核定结果，吨煤需 风量为1.68m3/t,通风系数取1.25,矿井通风能力为240.27万t/a;矿 井三个风井最大进风量为22298m3/min，核定矿井最大通风能力为 371.63

19、万 t/a。五、矿井排水系统 协庄煤矿排水方式为立排和接力排水两种方式,其中-50 水平直 接立排至地面, -300 水平排至地面, -500 水平排至-300 水平, -850 水平排至-550水平。-50水平中央泵房安装200D43X7型水泵4台， 200D40X7型水泵3台，PJ150X4型水泵2台，其中4台工作、4台备 用、1台检修，每台水泵排水量280m3/h, JS147-4型电机6台，功率 为360KW, JRQ148-4型电机3台，功率为360KW，排水管申325x9 四趟,排至地面。 -300 水平中央泵房安装 200D65X10 型水泵 4 台、 MD280-65X8 型水

20、泵 3 台,其中 3 台工作、 3 台备用、 1 台检修,每 台水泵排水量 280m3/h, JSQ158-4 型电机 2 台,功率 680KW, JSQ1510-4型电机5台，功率850KW，排水管申273x9四趟，排至地 面。-550水平中央泵房安装D500-57X6型水泵3台，其中1台工作、 1台备用、1台检修，每台水泵排水量500 m3/h，JSQ158-4型电机3 台，功率680KW，排水管申299x9两趟，排至-300水平。-850水平中央泵房安装MD450-60X6型水泵3台，其中1台工作、1台备用、1 台检修，每台水泵排水量 450m3/h， JSQ158-4 型电机 3 台，

21、功率 680KW，排水管申325x9两趟，备用排水管申245x7 趟，排至-550 水平。虽然-850水平正常涌水时排水能力为144.50万t/a,排水能力较 小，但-850水平一采设计生产能力为35万t/a，因此能够满足-850水 平前期开采能力要求。由以上计算说明：现阶段矿井排水能力应为-300 水平正常涌水时 排水能力，为 332.20 万 t/a。1997 年矿井-300 水平排水能力为 417万 t/a， 2002年矿井-300 水 平排水能力有所下降，主要原因为：（1）1997 年矿井正在-300 水平 开采， -550 水平正在掘进， -550 水平当时涌水量较小，因此-300

22、水 平排水量较小。（2）2002 年矿井-300 水平的排水量是-300、 -550、 -850 三个水平之和，比 1997 年排水量大得多。六、压风系统我矿压风系统采用集中供风方式，压风机房设在付立井工业广场 内，共安装 4 台压风机， 3 台 4L40/8 压风机，一台 V860/8 压风 机。压风管路长为4400米，其中申219x7管路沿副立井井筒敷设，长 为800米,-550西大巷申159x6管路长为2700米,-850人车暗井申245x7 管路长为 900 米，共计压风主管路长为 4400 米（其中-550 东大巷 申108x4管路长为1600米）。矿井2002年核定工作压风机供气能

23、力为243.95万t/a,核定最大 供气能力为253.27万t/a。由以上计算说明：矿井核定供气能力为 253.27万t/a。矿井目前正常运行2台压风机，供气量为100 m3/min, 个别情况下运行 3 台,能够满足矿井井下用气量要求。七、矿井供电系统1 、简述我矿现设35KV变电站3处，分别是副立井降压站、电厂升压站、 西风井降压站。 副立井降压站35KV电源来自泰安电业局泉沟110KV/35KV变 电站,线路为泉协一回、泉协二回双路架空线,其中泉协一回为 LGJ-3X150，额定载流量445A,泉协二回为LGJ-3X120，额定载流量 380A,正常运行方式：泉协二回工作，泉协一回带电备

24、用，现设 SJ-7500/35 及 SF7-8000/35 主变两台，8000KVA 主变工作，7500KVA 主变冷备用。 电厂升压站提供 35KV 上网电压和 6KV 直供电压,电厂升压 站设SFL-10000/35主变两台，1台工作，1台备用。电厂新配电所设 SF9-16000/6隔变两台，2台工作，并分段运行。 矿里配电所供电电源来自电厂新配电所，其供电线路为 YJV22-3X185四路电缆线路，额定载流量为504A，其中两条运行， 两条备用。 河北配电所供电电源来自电厂新配电所，其供电线路为 LGJ-3X240双路架空线，额定载流量为610A，其中一条运行，一条 备用。 西风井降压站

25、 35kV 电源来自华丰线、禹村线，两线路均为 LGJ-3X70架空线，额定载流量为275A,运行方式为华丰线正常运行, 禹村线备用，现设2000kVAx2主变，一台运行，一台备用。 我矿井下各类变压器及高压电动机装机容量为34390KW,在用 容量为23790KW；地面生产用各类变压器及高压电动机装机容量为 12786KW，在用容量为7738KW；全矿装机总容量为47176KW，在 用容量为31528KW；最大负荷为13170KW，平均负荷为10609KW, 负荷率为 80%。 2002年全矿总用电量为 14598.91， 2002年矿井综合 电耗为54.27kwh/t，原煤电耗为39.54

26、 kwh/t。2、自备电站折算矿井生产能力自备电站折算矿井生产能力按电厂装机容量 24000kW 计算：24000x350x16/（54.27x10000）=247.65（万吨/年）。八、矿井综合生产能力项目日能力（吨/日）年能力（万吨/年）采掘工作面能力5560194.60主井提升能力6720235.20副井提升能力7353257.37通风能力6731235.62矿井排水能力9491332.20矿井供气能力6970243.95井下运输能力12391433.69地面生产系统6720235.20矿井供电能力7115249.02矿井综合能力5429190从上表可以看出，采掘工作面能力最低，为194

27、.60万t/a，因此2002年矿井综合能力核定为190万t/a,省局批复矿井生产能力为180 万吨/年。矿井历年产量：1961 年36 万吨1962 年18.1 万吨1963 年37.2 万吨1964 年66.7 万吨1965 年97.6 万吨1966 年125.2 万吨1967 年105.4 万吨1968 年103.2 万吨1969 年66 万吨1970 年106.9 万吨1971 年101.6 万吨1972 年105.9 万吨1973 年100.9 万吨1974 年40 万吨1975 年76.7 万吨1976 年97.3 万吨1977 年110 万吨1978 年114.3 万吨1979 年

28、114.1 万吨1980 年127.2 万吨1981 年96.6 万吨1982 年110 万吨1983 年104.2 万吨1984 年103.8 万吨1985 年101.7 万吨1986 年110.2 万吨1987 年127.2 万吨1988 年137.7 万吨1989 年169.2 万吨1990 年168.8 万吨1991 年188.2 万吨1992 年201.7 万吨1993 年188.8 万吨1994 年223.3 万吨1995年221 万吨1996 年200 万吨1997年205.4 万吨1998 年191.2 万吨1999年192.9 万吨2000 年191.4 万吨2001年193

29、.6 万吨2002 年200.0 万吨2003年193.3 万吨到 2003 年协庄矿累计产煤 5639.33 万吨。第三部分 矿井开拓布局一、矿井开拓方式、开采方法1、开拓方式 矿井原开拓方式为斜井分组运输大巷开拓，改扩建后开拓方式为 主斜副立多水平混合式集中大巷开拓。矿井共划分为四个水平，-50m 水平、-300m水平.-550m水平和-850m水平。协庄煤矿1958年建矿, 1962 年投产，设计生产能力为 120 万吨/年， 1996 年改扩建工程完工 后，设计生产能力达到180万吨/年。矿井地面标高为+160-+200m, 开采上限标高为+110m，开采下限为各煤层-1050m底板等

30、高线。矿 井开拓方式为主斜副立多水平混合式开拓，共划分为四个水平， -50m 水平.-300m水平.-550m水平和-850m水平，目前-50m水平及-300m 水平已基本开采完毕，-550m水平及-850m水平为生产水平。井筒位臵：目前共 8 个通达地面的井筒：主井、 1#副井、 2#副井、管子井、 副立井、七采风井、中部风井、西部风井。不断扩界造成矿井两翼不均横当时主井位于井田走向中央，下部边界为-400m水平，改扩建后， 扩至F21断层以东部分，主井已偏东，因此-550两条暗井均向西北方 向延深，到达-550水平后，辅助运输路线若仍采用斜井则环节长，因 此新建副立井，从地面直通-550水

31、平，728m深，解决辅助运输及进 风。-850延深矿界扩至-1050水平，西至剥蚀边界，东至F21断层， 目前矿井基本属单翼生产，运输路线长，费用高、风路长等问题都暴 露出来，-850三条暗井位于-550井底车场以西2000m处。大巷布臵：-300及-50水平采用分组大巷开拓， -550及-850水平采用集中大巷开拓，原因：（1）浅部地压小，巷道易于维护，倾角小，层间联络石门 工程量大；（2）深部地压大，巷道维护困难，倾角大，层间联络石门 短。采区划分：多以断层为界 浅部划分情况 深部划分 采区巷道布臵原则： 上下山布臵（位臵、联合、层位、两翼均 衡问题、东缓西急）硐室布臵原则 采区车场设计原

32、则（顶板、 底板绕道、平甩车场比较 石门及反上山适用条件） 工作面 布臵（长度、方向、单拉顺拉工作面比较，顺拉工作面下工作面 更换设备困难，可考虑增加中间巷断面，机轨合一巷布臵，运输 巷靠近斜交断层处方案）-850水平延深经验及教训：98 年 9 月开始， 2003 年 7 月结束，经历 58 个月（设计 56.5 个 月），实现了水平尽快达产， -850 水平两翼不均衡，井底车场偏东， 对缓解矿井长远接续起到了积极的作用。-850 水平采区划分：采区个数、东翼边界教训：（1）西部风井位臵不合理，偏南（2）-550 西大巷断面不合理（3）-850 东大巷报废过早原因：三边原则边勘探、边设计、边施工。2、开采方法协庄煤矿断层较为发育，采区边界多以大中断层为界，采用走向长壁 后退式采煤法，顶板管理方式为全部陷落法和缓慢下沉法（仅十三层 回采工作面采用），中厚煤层回采工艺采用高档普采工艺，薄煤层采 用炮采工艺。为缓解矿井采掘接续紧张的局面，提高煤炭资源回收率， 目前回采工作面布臵方式多为顺拉分运方式，每个工作面长度为90150 m。现有工作面的采煤方法均采用走向长壁后退式采煤法，全 部垮落法管理顶板。