煤矿安全设施设计

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1、 前 言兴盛煤矿位于自治区鄂尔多斯市区潮脑梁乡境，距鄂尔多斯市区约24km。整合扩展后的矿田，拟改建为年产0.30Mt/a的露天煤矿进展开采。兴盛煤矿委托自治区煤炭科学研究所编制?自治区鄂尔多斯市区兴盛煤矿煤炭资源露天开发利用方案?。本?平安设施设计?就是与?自治区鄂尔多斯市区兴盛煤矿煤炭资源露天开发利用方案?相配套设计的。一、设计依据1、设计委托书。2、采矿许可证 证号：1500000420344。3、自治区市邦兴矿业2006年7月提交的?自治区煤田铜匠川详查区兴盛联营煤矿煤炭资源储量核实报告?。4、自治区国土资源厅关于?自治区煤田铜匠川详查区兴盛联营煤矿煤炭资源储量核实报告?矿产资源储量评

2、审备案证明国土资储藏字200638号。5、?自治区煤田铜匠川详查区兴盛联营煤矿煤炭资源储量核实报告?矿产资源储量评审意见书国土资储审字2003131号。6、?自治区鄂尔多斯市区兴盛煤矿煤炭资源露天开发利用方案?。7、?自治区鄂尔多斯市区兴盛煤矿煤炭资源露天开发利用方案?审查意见书。8、?煤矿矿井、露天矿初步设计平安专篇编制容? 国家煤矿平安监察局200265号文；9、国家煤矿平安监察局2004年版?煤矿平安规程?。10、中华人民国国家标准?煤炭工业露天矿设计规?GB50197-2005。11、国家现行相关法律、法规。12、矿方提供的采掘工程平面图。二、设计指导思想 1、认真贯彻平安生产方针及一

3、系列平安法规；2、坚持管理、装备、培训并重的原那么；3、坚持平安设施与矿建工程同步设计、同时施工、同时投入使用的三同时原那么；4、技术岗位、高危岗位、涉险岗位职工先培训，后上岗；5、充分考虑煤矿职工的平安和安康，坚持平安第一的原那么；6、保证国家煤炭资源和财产不受损失；7、借鉴历史上类似矿山平安生产的实践经历及教训。三、设计主要平安技术决策 1、采掘与排弃在采掘与排弃过程中，针对小窑及采空区、煤层自燃等平安隐患制定了相应的平安防护措施。对主要采装设备和排土设备的生产作业分别制定作业平安措施。2、矿山运输加强车辆运行组织管理，完善车辆保养，道路平安设施设置、道路养护及平安防护措施。3、边坡稳定合

4、理确定采场排土场稳定边坡角，建立采场、排土场边坡监测系统，制定完善的边坡稳定分析、监测、预报、治理方案。4、爆破确定合理具体的各项爆破参数，确定平安可行的爆破起爆方式，明确煤矿爆破平安规程的最主要条款，确保火工品的使用和储运平安。5、防排水保证采场具有可靠的排水能力，提出疏干排水根本方案，选取排水设备，制定排水环节的管理考前须知，确保采场各生产环节作业不受水害威胁。6、机修设施提出了汽车保养间设置时的有关平安距离，坡道坡度，危险品的放置考前须知，操作过程中的考前须知，防灭火的器具数量，制定了汽车保养间的其它平安规程。7、油库及加油站提出了加油车出现意外时的处置程序及加油车车库的平安防护措施。8

5、、电气及通信设备对供电线路及各种电气设备的配备和管理，提出满足防雷、防爆、防火、防静电等平安要求。9、给排水、消防和供热对输水管路提出采取保温及防水锤的具体措施。各建构筑物间距以及充分保证消防通道及消防用水量。对锅炉爆管、爆炸制定了详细的检查制度及平安防护措施。10、抗震各主要建构筑物的防震设防标准要求按8度进展设防。11、总平面布置对露天矿新建工业场地防洪排涝、建构筑物根底工程地质条件、平安间距、仓库平安管理，以及进入场区权限制定了平安防护措施。12、劳动定员及投资全矿平安人员为15人，平安设施、设备固定资产投资为112.46万元。五、存在问题及建议历史采空区是本矿生产中最现实的平安威胁，因

6、此，预防采空区塌陷必须作为矿山领导人日常工作中的首要任务，建议矿山设立专门机构应对采空区采剥作业问题。露天矿非工作帮滑坡是影响矿山生产最大的平安隐患，由于本矿田没有专门的边坡工程地质勘探报告，开发利用方案对边坡稳定性评价只能在类比分析其它矿山资料根底上进展。虽然本矿的最终边坡高度并不高，但为了较准确地对露天矿的边坡稳定性进展评价，制定更为接近实际的平安防护措施，建议矿方在生产过程中进展边坡地质勘探工作，测定岩石、岩体根本力学数值，以查清边帮岩体软弱构造面大致数量和位置，并依据现场调查的数据进展边坡稳定的校核。在对本矿区的煤炭资源进展开发的同时，必须要注意环保及复垦问题，防止造成草原地区的植被的

7、破坏。第一章 矿田概况及平安条件第一节 矿田概况一、位置与交通1、位置兴盛煤矿位于自治区鄂尔多斯市区潮脑梁乡境，其地理坐标为：东经：110o1246110o1437北纬：39o473439o49282、交通区是自治区西部地区政治、经济、文化中心及交通枢纽城市，交通干线四通八达，公路、铁路形成网络。1、铁路：包神铁路从通过，主要承当煤田、神府煤田煤炭外运。2、公路：兴盛联营煤矿 24 km市柏油公路 100km薛家湾镇柏油公路 145km县柏油公路 215km市柏油公路 370km故本区交通条件十分便利，详见交通位置图图1-1-1。交通位置图 图1-1-1二、自然地理一地形地貌矿区位于鄂尔多斯黄

8、土高原东北部，区一般标高为12001500m，最高点为神山鄂博标高为1584.6m。总的地形地貌为东北高西南低的缓斜。因水流的向源侵蚀作用使地形地貌形成数条树枝状冲沟，沟谷纵横与丘陵和沙丘相结合，形成复杂的地形地貌。矿田地形地貌为南北向两条树枝状冲沟所夹有山梁的复杂地形地貌。矿田标高13601460m，高差为100m。 二气象矿区属干旱半干旱高原大陆性气候，辐射强烈，日照丰富，昼夜温差较大。冬季寒冷漫长，夏季炎热短暂，春季少雨多风，秋季多雨凉爽，据鄂尔多斯市气象局资料，准格尔旗最高气温38.3，最低气温30.9，年降水量277.7544.1mm，平均401.6mm，且多集中于7、8、9三个月，

9、年蒸发量1749.72436.2mm，平均2108.29mm，为年均降水量的5倍，无霜期165天，最大冻土深度1.5m。全年多风，冬春季多刮西北风，夏秋季节多刮东南风，平均风速2.4m/s，最大风力8级，最大风速可达20m/s。三地震情况据?中国地震动参数区划图?GB-18306-2001，本区所在区域地震动峰值加速度g为0.1，比照?中国地震烈度区划图1990?对照烈度为7度。属地震微弱区。按7度设防。四地表水系矿区位于梁分水岭两侧，横穿区主要沟川，东有麦计沟、神山沟、康家沟和乌兰哈达沟，汇水流经四道柳川汇入悖牛川，流经省境窟野河注入黄河；西有三台地川、困铁某、铜匠川，汇水聚集于乌兰木伦河流

10、经省境窟野河注入黄河；北有哈拉不拉沟、巴龙兔沟、哈什拉川、库伦沟，汇水流经罕台川进入达拉特旗沙漠。河川方向均为南西、北西向。沟谷大局部为季节性、间歇性沟谷，只有四道柳流川、罕台川、悖牛川、乌兰木伦河四季有水流淌，大雨、暴雨形成山洪，且流量大时间短，形成集中补给与集中排泄，并以表流形式向南汇入省境窟野河注入黄河之中，向北注入达拉特旗沙漠，只有少数渗入地下。矿田位于亚麻图沟的上游，地形地貌为两条树枝状冲沟即亚麻图沟和康家沟所夹一道梁复杂的地形地貌。矿区总体地貌为南高北低，大气降水快速排泄于亚麻图沟和康家沟中，向下游快速排泄掉，两条沟平时为干沟，在矿田无地表水体。五区域经济简况本区域人口少，且居住分

11、散，生产以农业为主，但因土地贫瘠雨量稀少，故粮食常不能自给自足，其次为牧业，手工业、工业甚少，农民生活贫穷、经济相对滞后。随着国民经济蓬勃开展带动地区经济，近年来鄂尔多斯以煤炭、天然气、耐火粘土、羊绒四大支柱产业为优势，取得了很好的经济效益，地区丰厚的资源受到国外的重视，赢得了很好的投资环境，为鄂尔多斯地区的经济开展起到积极的推动作用，同时也为煤炭资源开发提供了更广阔的前景。三、矿区外部条件一水源矿山位于亚麻图沟东南侧，可在沟中第四系冲、洪积层中施工大口水井，其水源充足，能满足工业用水和生活用水的需要。矿山技术改造后的供水水源取自水源井。二电源根据矿山电力负荷和当地电源情况，矿山供电电源由东盛

12、区镇35/10KV变电所10kV侧的不同母线段引二回10kV线路，导线LGJ-185，距离约为8 km。一回工作，一回备用。因此，矿山电源可靠。三建材供给矿山建立所需建材，沙、石可就地解决，水泥、钢材有蒙西水泥厂及钢铁厂提供，木材当地可解决一局部，主要靠外地调运。第二节 平安条件一、地层一区域地层煤田位于鄂尔多斯台向斜中部，属中生代陆相含煤构造，其区域地层由下而上为：三叠系上统延长组T3y、侏罗系中下统组J1-2y、侏罗系中统直罗组J2z、侏罗系中统安定组J2a、白垩系下统K1、第三系上新统N2、第四系更新统Q3、第四系全新统Q4。二矿区地层由于矿区位于煤田的浅部露头一带，煤系地层只赋存组的一

13、岩段J1-2y1，二岩段J1-2y2局部被剥蚀，因此矿区地层只表达组一、二岩段J1-2y1、J1-2y2及底部地层的延长组T3y，现由下到上分别表达。1、三叠系上统延长组T3y该地层为矿区的最终孔层位，在矿区及周边钻孔揭露最多为顶部20m，其顶部岩性为紫红色泥岩，厚度510m，有时相变为灰色粗砂岩，其下部为灰绿色及灰色粗砂岩，本组地层区域厚度130m。2、侏罗系中下统组J1-2y为矿区主要含煤地层，广泛出露于矿区及周边的沟谷，其岩性为一套粗、中、细、粉砂岩及泥岩，砂质粘土岩和煤层组成。根据岩性组合分为三段，在矿区只保存一岩段和二岩段的局部：1、一岩段J1-2y1分四个亚段进展，由下到上表达为：

14、、底部砂岩6-2中煤层亚段：厚度1740m，底部为灰色粗砂岩，其上为粉砂岩、泥岩，6-2中煤层厚度1.875.45中夹不稳定的7煤层，厚度04.63m。、6-2中煤层顶6-1下煤层亚段：厚度20m左右，岩性以浅黄色泥岩、砂泥岩为主，局部相变为粗砂岩，其上6-1下煤层厚度为0.521.93m，有时出现6-1中煤层，厚度0.5m左右。、6-1下煤层顶5-1煤层亚段：厚度1327m，岩性为浅黄色粉砂岩及浅黄色泥岩，5-1煤层厚度0.302.21m。、5-1煤层顶5-1上煤层亚段：厚度2030m，岩性为浅黄色粉砂岩，局部夹薄煤12层，5-1上煤层在本矿区未见。在本矿区一岩段厚度86113m，平均94m

15、，出露于矿区各沟谷中，与下伏地层延长组T3y假整合接触。2、二岩段J1-2y2在本矿区上部被剥蚀，只保存下部。、5-1上煤层顶4-1煤层亚段：厚度1025m左右，岩性以灰黄色砂泥岩及粉砂岩为主，局部夹薄煤12层，4-1煤层厚度为68m，在本区全部被自燃。、4-1煤层顶3-1煤层亚段：在本矿区剥蚀不全，岩性由于煤层自燃被烧烤变为浅红色粗砂岩。本段地层在区域78m与下伏地层组一岩段J1-2y1整合接触。其上为第四系黄土。二、构造煤田位于华北地台鄂尔多斯台向斜东部隆起区的东北部，走向大致为NW3050o，倾向SW，倾角25o。矿区位于煤田的浅部露头一带，其构造和煤田构造的整体形态小异，矿区为一走向近

16、南北、倾向西且有微弱波状起伏的单斜，地层倾角在1o左右，根本上保持了东高西低的煤田单斜构造整体趋势。三、岩浆岩区未见断层及岩浆岩侵入体。四、含煤地层及含煤性本区含煤地层为侏罗系中下统组J1-2y及中统直罗组J2z。其含煤岩系主要由陆缘碎屑岩组成的陆相沉积地层，沉积环境为冲洪积相、泥炭沼泽相、湖泊相为主的大型陆盆地。其中组J1-2y为主要含煤地层，厚度 120210m，平均厚度 203m，含煤系数9.3，直罗组J2z底部含1煤组层位，划分比照为1-l、1-2煤层，一般均不可采。五、煤层本矿区煤层有5-1、6-1下、6-2中煤层，其它煤层在本矿区有的未沉积，有的自燃。本矿区赋存煤层由上到下详细表达

17、如下：一、5-1煤层：位于组下部一岩段上部，在矿区5个孔中为：664孔1.00m、687孔0.41m、686孔0.76m、692孔0.35m、693孔未见，矿区煤层厚度0l.00m，平均0.50m，不可采。在矿区外周边有可采点最厚为712孔 2.12m，薄煤层构造单一，顶底板均为砂质泥岩粉砂岩，在矿区为不稳定煤层，距6-1下煤层间距1618m平均17m。二、6-l下煤层：位于组下部一岩段的中部，在矿区及周边煤层厚度为0.521.93m，平均1.03m，含矸l2层，矸单层厚度0.10m左右，岩性为泥岩及粘土岩，顶底板均为灰褐色粗砂岩。在矿区为不稳定煤层，在矿区西部不可采，东部可采，最大厚度为1.

18、93m，可采面积约占矿区面积的40。 (三)、6-2中煤层：为本矿区主要可采煤层，位于组下部一岩段的中部，在矿区及周边厚度1.875.45m，平均3.94m，含矸l3层，矸单层厚度 0.100.20m，岩性为泥岩，顶板为深灰色砂质粘土岩，底板为深灰色砂质泥岩。为较稳定煤层，在矿区全区可采。可采煤层特征见表1-2-1。表1-2-1 可采煤层特征表煤层编号煤层厚度层间距可采程度稳定程度最小最大平均最小最大平均6-2中1.875.453.94全区可采较稳定6-1下0.521.931.032.3841.2521.82局部可采较稳定到不稳定六、煤质一煤的物理性质各主要可采煤层的物理性质：颜色一般为黑色至

19、褐黑色，条痕黑褐色。暗淡光泽，局部无光泽或土状光泽，并见有沥青光泽的镜煤和亮煤条带，在煤层层面上多见丝绢光泽的丝炭。比重小，性脆，硬度2左右。在煤层的节理和裂隙中含方解石和黄铁矿薄膜，煤层中含黄铁矿结核。煤层的裂隙一般生裂隙比外生裂隙发育，断口一般呈参差状，其中镜煤和亮煤呈贝壳状断口。条带状构造，块状或层状构造具水平和微斜层理，易风化。火焰不大，残灰为粉末状，为灰白、黄灰色。(二)、煤岩特征1、宏观煤岩成分及煤岩类型6-2中煤层煤岩成份合有少量的丝炭和镜煤、亮煤，大局部为暗煤组成。煤岩类型以暗淡型夹有少量光亮型，总体为半暗淡型煤。2、显微煤岩特征根据详查区现有254个钻孔煤岩资料分析，认为全区

20、煤岩组分百分含量中以镜质组和丝质组最高或较高，半镜质组次之，稳定组分大多数为零。镜质组和丝质组的百分含量有时前者占优势，有时后者占优势，说明当时的成煤环境、复原环境与氧化环境不断变化。3、镜煤最大反射率从详查区254个钻孔资料说明，详查区煤层属褐煤和低煤化烟煤阶段即属褐煤、长焰煤、不粘煤变质阶段，以不粘煤为主。详查区几层主要煤层的镜煤反射率由上至下镜煤最大反射率光电略有增加，说明深层变质作用略有增强。(三)、化学性质 1、水分Mad：各可采煤层原煤水分在 6.1618.41之间，其中6-2中煤层原煤水分6.2418.41。2、灰分Ad：各可采煤层原煤灰分在6.2722.27之间，其中6-2中煤

21、层原煤灰分7.9916.50。属低灰煤。3、挥发分Vdaf：各可采煤层洗煤挥发分在32.3039.04之间，其中 6-2中煤层洗煤挥发分32.3037.30。4、全硫St，d：各可采煤层原煤硫分在0.262.72之间，其中6-2中煤层原煤硫分0.712.72，属低硫煤。5、发热量Ob，d MJ/kg：各可采煤层原煤枯燥基弹筒发热量在 25.4127.56 MJ/kg之间，其中 6-2中煤层原煤枯燥基弹筒发热量 25.4127.56 MJ/kg，属中等发热量煤。各可采煤层特征见表1-2-2。表1-2-2 可采煤层煤质特征表工程煤层号工业分析%全硫%发 热 量MJ/kg焦渣型号MadAdVdafS

22、t，dQb，dQb，dafQnet，d 6-1下原6.1617.936.2722.2733.4138.360.261.8825.4227.2929.1130.3724.1925.83 210.78(12)10.89(12)35.02(12)0.84(8)26.69(6)29.61(6)25.40(6)浮4.3614.155.438.4933.7039.040.120.2726.3226.7828.6729.2225.3226.0729.46(12)7.13(12)35.66(12)0.19(8)26.06(5)28.93(5)25.55(5) 6-2中原6.2418.417.9916.5032

23、.2337.330.712.7225.4127.5629.2431.1123.8826.17211.07(16)11.48(16)34.53(16)1.81(11)26.43(9)30.16(9)25.04(9)浮5.8513.225.217.2632.3037.300.150.3326.8527.6728.7429.5925.6026.4529.53(16)6.61(16)35.17(16)0.24(11)27.39(8)29.33(8)26.15(8)七、煤类根据资料分析，洗煤挥发份在 32.3039.04，胶质层为 0 mm，透光率为 79，粘结指数为 0，所以确定煤为不粘结煤。八、工业

24、用途6-l下、6-2中煤层为低灰、低硫、中等发热量煤，煤质牌号为不粘结煤，为良好的动力用煤及民用煤，也可作为汽化用煤。九、水文地质条件对平安影响一水文地质特征1、概况煤田属鄂尔多斯黄土高原的一局部，北部是库布其沙漠，南部是毛乌素沙漠，处半干旱半沙漠高原气候。大局部地区被黄土覆盖，地表植被稀少，覆盖率极低。年降水量少、蒸发量大，大气降水大局部以地表迳流形式排泄于黄河，地表受后期流水冲蚀作用形成树枝状冲沟，沟谷纵横，形成复杂的地形地貌特征。黄河距煤田百余公里，对外西、北、东三面径流，是区域唯一常年地表径流。罕台庙塔拉壕常称梁是区域分水岭的一局部。分水岭北部各川沟降水分别聚集于哈什拉川、罕台川，流向

25、北部注入达旗沙漠；分水岭南部铜匠川、困铁某向南聚集乌兰木伦河。经流省窟野河后注入黄河。沟川一般为季节性、间歇性河谷，只有四道柳川、罕台川、悖牛川、乌兰木伦河常年有溪流，因连年干旱，河流补给来源贫乏，溪流变得小，局部形成潜流。主要沟川两岸发育着河漫滩和对称阶地。雨季河谷偶有急洪流倾注而下，可造成灾害。详查区沟谷一般呈NNE和SSW向延伸，沟谷端部坡角一般为5060 o，向下游坡角逐渐变缓。南部黄土状亚砂土较发育，坡角较陡。梁属侵蚀地台，两侧为侵蚀丘陵。各沟川坡谷有现代沉积，北部南部有风积沙堆积。区一般海拔标高12001500米，均比黄河海拔标高高250550m，黄河是地表水向外排泄的唯一渠道。半

26、干旱区地下水的补给主要来自大气降水，由于大气降水的贫乏，使地下水的补给受到限制。第四系黄土为亚粘土亚沙土，不整合于各地层之上，由于沟谷的切割不连续分布于地表，含水微弱。第四系冲洪积层主要分布于较大的沟谷中，岩性为沙砾粉沙泥质，由于沟谷水的补给含水丰富，形成潜水或潜流，潜水埋藏深度0.092m，单位涌水量q=0.091.2升秒.米。在沟川两侧阶地上有民井可满足人畜饮用，也可抽水灌溉少量农田。第三系在详查区断续分布，主要分布在详查区的中部和西北部、附近，岩性主要为红色中、细粉砂岩、泥岩，底部砂砾岩含水。据抽水资料q=0.171升秒.米。白垩系下统地层覆盖面积较大，有承受降水补给的条件，因此，向斜中

27、部有自流井出现，流量虽小，水头压力较大，如13号孔正水头9.28m区外。侏罗系地层倾角极缓，出露面积大，对承受降水补给形成有利因素。降水补给的地下水在运动过程中遇到沟谷一局部以泉的形式排泄于地表。根据地下水补给来源有限、直接充水含水带含水微弱、构造简单、以孔隙水为主、裂隙水次之的特点，将水文类型定为一类一型。2含、隔水层简述1、第四系风积沙Q4eol： 广泛分布于煤田各大沟谷中及地形低洼背风处，一般呈沙梁、沙垄及新月型的沙丘出现，此层透水而不含水。2、第四系冲洪积层Q4el+pl：分布于煤田各大冲沟中，厚度不均，为砂砾、中、细粉砂及泥质，由于沟谷水的补给含水丰富，自上游向下游单位涌水量增大，据

28、乌兰木伦河流域、哈什拉川流域抽水试验，地下水埋深在0.096.57m，单位涌水量为q=0.091.45升秒米。3、第四系黄土层Q3meol：为轻亚粘土。广泛分布于全区，厚度较大，一般在050m左右，含钙质结核，透水性中等。不含水或含水微弱。 4、第三系N2：全区断续分布，与下伏地层不整合接触，岩性为桔黄、微红色泥质粉砂岩、砂泥岩、中细砂岩、砖红色泥岩，底部为含砾粗砂岩，含微弱孔隙、裂隙水，ZK32 号孔抽水资料q0171升秒米。 5、白垩系下统K1： 岩性为上部灰白、灰绿、土红色粗、中、细粉砂岩、砂质泥岩，下部为紫红色、砖红色中、细砂岩、泥岩及砂砾岩层，中部细砂岩中巨型斜层理自北向东南、西南增

29、厚，含水不均匀局部含水丰富q=0.092.04升秒.米，据邻区钻孔放水资料q=0.109升秒，正水头大于 9.28m，含水层厚度 0130m，此层属间接充水含水层，补给其下的煤系地层，对于上覆此层的矿山有一定的影响。6、侏罗系中下统组J1-2：在煤田厚度有200m左右。由一套砂岩、砂质泥岩、泥岩、粘土岩和煤层等组成。其中含煤地层岩、煤层相间发育，由于隔水层泥岩、粘土岩等的存在，使大气降水渗入地下者甚少，地下水位较深，补给来源贫乏，各岩层含水微弱，据钻孔抽水试验资料，单位涌水量最大为0.22升秒.米，水质类型以CI-HeO3-K+Na+型水为主。二、矿区水文地质特征矿区水文地质特征和区域根本一样

30、，面积小且没有形成单独的水文地质单元，不再重复多叙，只把矿区所关联到的水文地质条件加以表达。1、地表水体：矿区位于亚麻图沟的上游，地形地貌为两条树枝状冲沟即亚麻图沟和康家沟所夹一道梁复杂的地形地貌。矿区总体地貌为南高北低，大气降水快速排泄于亚麻图沟和康家沟中，向下游快速排泄掉，两条沟平时为干沟，在矿区无地表水体。沟中第四系冲洪积含水对其下岩层有补给作用，又由于所开采煤层顶板为砂质粘土岩起到很好的隔水作用，故对煤层的开采无影响。2、煤层及顶底板的富水性：矿区位于煤田的浅部，所开采煤层在矿区东部己出露，地下水和地表水补给条件差，在煤矿的开采中无水，6-2中煤层顶板为砂质粘土岩、砂质泥岩，厚度10m

31、左右起到了良好的隔水作用，但随着开采深度的增加地层含水有所增加。3、构造水文条件：矿区构造为一走向近南北、倾向西的单斜构造，倾角l o左右，构造水文地质条件以单斜为根底，如果地层中含水，地下水的流迳由东向西。矿区未发现断层，不可能有断层的涌水、漏水。4、古窑水文地质：在矿区的西部、西南部、南部、东南部均有古窑，而且巷道分布稠密、零乱、相互贯穿，距现采空区的西南角仅有250m。由于井口现已坍塌无法调查其积水情况，因此在开采中要继续调查古窑的分布情况，留足隔离煤柱。三、涌水量估算采用地下水动力稳定流大井法计算涌水量为35m3/h；采用比较法计算涌水量为60m3/h。四、地面供水水源矿区位于亚麻图沟

32、东南侧，可在沟中第四系冲、洪积层中施工大口水井，水源充足，能满足工业用水和生活用水的需要。十、工程地质对平安影响主采的6-2中号煤层顶板为砂岩、砂质泥岩，抗压强度53176kg/cm2，普氏系数2.332.49，比重2.602.68 g/cm3，容重2.112.18g/cm3，孔隙率 18.6618.85，含水率 6.9910.8。 本区煤层变质程度低，挥发分较高，丝炭含量高，吸氧性强，易氧化且燃点低，一般在300左右，T1-3为1524，因此，属易自燃煤层。通过对土及岩石物理力学试验得知：松散层疏松，基岩根本上属硬特硬级，可采煤层顶底板均为基岩，属于工程地质条件简单矿区，但是本区砂岩类的胶结

33、物多为泥质成分，砂岩类遇水浸泡后，其强度减弱，开采时应引起注意。第二章 工程设计概况第一节 采掘、运输、排土与煤的加工一、开采境界一境界圈定的依据和原那么1、?自治区煤田铜匠川详查区兴盛联营煤矿煤炭资源储量核实报告?；2、根据国家有关规定及本煤田地质条件，露天矿境界剥采比按10.0m3/t进展圈定；3、与生产规模相适应的矿山煤炭储量和矿山效劳年限；4、设计依据工程地质条件所确定的稳定帮坡角；5、尽量避开小窖采空区和地面重要建筑物。二境界圈定1、地表境界根据上述确定因素，露天矿境界按境界剥采比NK10m3/t进展圈定，即按境界剥采比NK10m3/t圈定6-2中煤层底板境界。然后按26帮坡角反推露

34、天矿地表境界。露天矿地表境界拐点座标见表2-1-1 矿区划定围及露天开采地表境界表 表2-1-1点号XY14410168.0037432541.0024408929.0037432658.0034409864.0037433945.0044410467.0037432978.0054409975.0037432948.00露天矿地表占地面积为1.025km2，2、底板境界露天矿底板境界拐点坐标见表2-1-2。底板境界拐点坐标表 表2-1-2点号XY14410091.0037432610.0024409046.0037432708.0034409862.0037433903.0044410432

35、.0037433000.0054409881.0037433000.00二、储量及剥离量计算一资源/储量在露天矿圈定的开采围，6-1下和6-2中煤层的资源储量依据煤层底板等高线及储量计算图，分级别、分块段进展计算。储量计算公式：P=SMd式中：P煤层储量，104tS煤层面积：104m2M煤层厚度，md煤层容重1.28t/m3计算结果见表213，资源储量汇总表。资源储量汇总表表213单位：104m3煤层编号保有资源/储量6-1下120.186-2中721.05合计841.23二设计可采储量及效劳年限1、设计可采储量根据国土资发2002271号文件精神，可采资源储量计算过程中，对于控制的经济根底储

36、量122b按100计入采用资源储量，推断的蕴经济资源量333按80计入采用资源储量根据煤层特点及开采方法，储量计算方法采用断面法，分采区分条带分别计算，计算中扣除了大于500mm的夹矸。可采储量计算结果见表2-1-4。设计采用剖面法对剥离物进展计算，计算中将剥离量参加总剥离量中。剥离量计算结果见表214。露天矿剥离量、可采煤量汇总表表2-1-4 单位：104t采区条带剥离量 (104m3)可采煤量 (104t)条区剥采比 (m3/t)累计剥离量 (104m3)累计采煤量 (104t)剥采比 (m3/t)基建量83.4首采区1167.7025.376.61167.725.376.612152.9

37、623.146.61320.6648.516.613192.1425.557.52512.8074.066.924182.0424.507.43694.8498.567.05二采区1573.3982.746.931268.23189.156.702693.7088.377.851961.93277.527.073748.4287.748.532710.75365.267.424905.6790.849.973616.42456.107.935901.3790.599.954517.79546.698.266746.6088.258.465264.39634.948.29三采区7730.6288

38、.568.255995.01723.58.288606.8775.678.026601.88799.178.26合计6601.88799.178.262、露天开采效劳年限T =设计可采储量(年生产能力储量备用系数) =799.17(301.1)=24.2年。三、剥离量计算根据煤层特点及开采方法，可采储量及剥离量计算采用断面法，分条带计算。剥离量计算结果见表2-1-4。经计算露天矿全矿平均剥采比为8.26m3/t。三、 建立规模与工作制度 1、露天矿建立规模本露天矿生产能力为30万吨/年。2、露天矿工作制度根据我国露天矿生产经历，综合本矿自然条件和开采工艺等因素，确定本矿工作制度为330天，每天

39、3班、每班8小时。根据确定的建立规模及工作制度，露天矿日、班产量如下：年生产能力：30万吨/年；露天矿日平均产量为909吨；露天矿班平均产量为303吨。四、 开采工艺与设备选型(一)、开采工艺设计推荐本矿采用单斗汽车开采工艺。(二)、开采工艺参数1、台阶高度煤台阶高度为2m,自然划分,岩台阶高度为10m(外包工程以4-3-3作业)。2、台阶坡面角统一坡面角为65。3、采掘带宽度采掘带宽度定为16m。4、平盘宽度煤岩台阶均为35m。五、设备选型及数量 本露天矿主要的采、运、排设备选型及数量见表2-1-5主要采、运及辅助设备数量表表2-1-5设 备规 格数量穿采运排破挖掘机4钻 机KXD-801前

40、装机KLD-85Z1推土机T-1802液压铲1辅助检修车FZ131工具车1矿山指挥车V630001矿山指挥车BJ2020SG1杂作业车五十铃客货1通勤车黄河DD6801六、剥离方式露天矿均采用单斗-汽车开采工艺进展剥离。剥离方式为水平划分台阶,台阶高10m,采掘带宽度16m,岩石台阶需要爆破作业。流程为:单斗端工作面采装剥离物至汽车,经移动坑线到外排土场排弃。七、采煤方法煤层采用倾斜分层的方法,台阶高度按自然厚度划分。按自然厚度倾斜分层,推土机清理煤顶后,由前装机和液压铲进展采掘和装车。汽车经运煤通道外运。八、排土场根据露天矿拉沟位置及采区的划分，设计考虑在采场北部建立露天矿外排土场。由于考虑

41、露天矿境界及采场的开采境界外排土场设置占用了河道的位置，但为保证行洪的要求可在排土场的外界根据泄洪要求设置排洪沟。第二节 辅助与附属设施露天矿本着尽肯可能利用社会力量的原那么，除建汽车及工程机械保养间、小型储煤场和爆破材料储装设施外，其余一律不新建。一、机修设施由于吴家梁股份煤矿位于鄂尔多斯市准格尔旗川掌镇东南约18公里处，而川掌镇的社会维修力量有能力承当本矿的工程机械的各种修程的维修工作，因此，本设计只考虑新建汽车及工程机械保养间，主要负责承当露天矿采、运、排设备的保养和维护，更换易损易耗件，同时可作为冬季自卸卡车的车库，机器设备的维修全部依靠区社会维修力量来完成。二、加油站及仓库由于剥离全

42、部外包，外包设备用油均由外包单位自行解决，自营设备用油由油罐车解决，设计不考虑新建加油站。另外，本露天矿新建综合材料库，用来存放露天矿所需的材料、备品备件。汽车库，用来停放辅助生产车辆。三、爆破器材库露天矿爆破器材及材料储存量按7d考虑，火药存放量不大于15000Kg，按?民用爆破器材工厂平安设计规?要求，火药库及雷管库分开建立。为确保火工品的平安存放，防止丧失，设计确定火药库、雷管库周围设挡土堤及平安值班室，外围增设铁丝网围墙。库房修筑规格要求满足?民用爆破器材工厂平安设计规?，火药库和雷管库之间距离按?规?表5.3.2-1A2要求大于30m。四、行政福利设施露天矿行政福利建筑包括办公室、单

43、身宿舍、食堂、浴室等，均为砖构造或砖混构造,。第三节 主要技术指标主要技术经济指标表详见表3-1-1矿山设计主要技术经济指标表表3-1-1序号指标名称单位指标备注1露天矿主要技术特征1.1地表境界平均长度km1.2地表境界平均宽度km1.3地表境界面积km21.0251.4开采深度m701.5最终帮坡角02602煤层2.1可采煤层数层22.2可采煤层总厚度m7.692.3煤层倾角度10303资源/储量3.1资源/储量Mt84.13.2设计可采储量Mt79.94煤类4.1各煤层BN315煤质5.1Aad11.486-2煤层原煤5.2St.d1.815.3Vdaf34.535.4Qnet.dMJ/

44、kg25.04续表311序号指标名称单位指标备注6露天煤矿设计生产能力6.1年生产能力Mt/a0.306.2日生产能力t/d9097露天煤矿效劳年限7.1设计生产年限a24.28露天煤矿设计工作制度8.1年工作天数d3308.2日工作班数班39露天煤矿主要设备9.1主要采掘设备台4+19.2主要运输设备台24自卸汽车11建立用地11.1用地总面积hm211.1.1其中：工业场地hm21.2511.1.2外排土场hm220.3313人员配置13.1在籍员工总人数人15613.2原煤生产工效吨/工.日6.7814工程投资14.1工程总投资万元3835.6814.1.1.1其中：矿建工程万元562.

45、7314.1.1.2土建工程万元351.74续表311序号指标名称单位指标备注14.1.1.3设备及工器具购置万元1348.8714.1.1.4安装工程万元265.0514.1.1.5环保及水保万元14.1.1.6其他费用万元2733.7614.1.1.7根本预备费万元239.7614.2流动资金万元210.0014.3吨煤投资14.1/6.1元/吨127.8615原煤本钱与售价15.1原煤生产本钱元/吨55.1815.2原煤平均售价元/吨90.0016工程建立期16.1建立工期月617财务评价主要指标17.1财务部收益率%12.1717.2财务净现值万元17.3投资回收期a4.8117.4投

46、资利润率%10.4417.5投资利税率%19.16第三章采掘与排土第一节 采 掘一、现有空巷、火烧区资料分析根据地质资料，结合本次设计情况，露天矿首采区南部有采空区，在二采区中部有采空区。所采煤层均为6-2中煤层。截止本设计提出前，露天矿田未发现火烧区。二、矿田围空巷及小煤窑采空区对露天矿平安的影响该露天矿为井工开采改为露天开采，井工开采后采空区的存在，对露天矿后期剥离平安构成极大威胁。因此，必须引起生产管理人员的高度重视：首先矿山应设立采空区作业的专门管理机构，对采空区作业进展专门管理，具体做法为：首先将原有井下全部巷道及采空区的位置、围反映在露天采掘工程平面图上，进展井上下严格对照，并在现

47、场进展测量标定，设置警示牌示警；其次，要制定具体的采空区生产作业规程，对具体作业人员进展培训，让作业人员对面临的现实危险有足够的认识，能够严格按作业规程进展生产，对异常情况有思想准备；再次，管理机构要对生产作业情况经常进展核查，发现异常及时进展处理；最后要制定突发事故的抢险救援预案。作业中的具体考前须知为：在旧巷及采空区作业前，先用钻机打勘探眼，并用仪器检测旧巷及采空区的瓦斯含量。在瓦斯含量不超限的情况下，在上部缺乏10m时，再穿爆破孔或采取原孔悬吊炸药提前爆破，假设瓦斯含量超限，那么先行采取通风措施，释放空巷及采空区的瓦斯，再穿爆破孔或采取原孔悬吊炸药提前爆破，促使采空区上部彻底塌落充实，再

48、行作业；没条件时，在上部10米以进展剥离作业时，采、运及辅助设备不得横垮旧巷及采空区，必须由挖掘机站立在旧巷及采空区暴露端头的另一侧进展挖掘，使旧巷及采空区顶板冒落充实后，挖掘机及其它设备才可横垮旧巷和采空区进展作业，此两条作业规程不得随意改变。在旧巷及采空区上部覆盖层厚度超过10米进展剥离作业时，由于挖掘机及其它设备均属小型设备，自重不大，可以横跨旧巷和采空区作业，但要随时观察。为了确认采空区具体位置，可用钻机对整幅采掘带先进展穿孔前探，对危险地段提前爆破处理，促使采空区彻底塌陷，然后采装设备再进入现场作业。采空区作业必须实行特殊作业专项负责制，专门管理机构要指派人员作为作业负责人。三、采场

49、、排土场发火区的治理本矿煤层燃点较低，容易自燃，露天矿生产中，长期暴露的待产采煤工作面、非工作帮、端帮及采空区底板上有煤体暴露及浮煤，有发生自燃的可能性。为防止自燃，首先合理安排采剥工程，尽量缩短备采煤台阶的出露时间，在采煤工作面敷设自燃灭火软管，用采掘场的排水对煤台阶进展洒水并及时对发火点进展灭火；对端帮出露的煤层应进展排土覆盖，隔断空气的通路；采煤时应用推土机清扫干净底板浮煤；采空区底板上少量残留浮煤，无法利用的含煤岩土及煤矸石那么应用推土机进展覆盖0.5米以上厚度的砂土；对发现的明火或用砂土覆盖，或用洒水车入坑进展喷灭，并应予消除。四、露天矿生产设备不平安因素分析及相应措施露天矿规模较小

50、，采掘设备为小型设备，主要是小型液压挖掘机斗容约1.5m3左右和20吨自卸汽车。1、挖掘机向汽车装载时应遵守以下规定1勺斗容积和物料块度应与汽车载重相适应，设计选用的挖掘机及前装机与20t自卸汽车根本上是匹配的。2单面装车作业时，只有在挖掘机司机发出进车信号，汽车开到装车位置停稳并发出装车信号后，方可装车。双面装车作业时，正面装车汽车可提前进入装车位置；反面装车应由勺斗引导汽车进入装车位置。无论正反面装车，车、铲之间均应在装车前后用鸣笛方式做到呼唤应答。3挖掘机装载第一勺斗时，不得装大块：卸料时尽量放低勺斗，严禁高吊铲斗装车。4装入汽车里的物料，如超出车箱外，影响平安时，必须妥善处理后，才准发

51、出发车信号。5装车时严禁勺斗从汽车驾驶室上方越过。6装入车的物料要均匀，严禁单侧偏载、超载。2、挖掘机在挖掘过程中，碰到以下情况时必须停顿作业，退到平安地点，并报告有关部门检查处理：1发现台阶崩落或有滑动迹象，危及挖掘机平安。2临近上部工作面作业时，如上部工作面有伞檐或大块物料，可能砸坏挖掘机。3暴露出未爆炸的药包或雷管。4临近有冒落危险的老窑或火区。5遇有特殊松软岩体，可能造成挖掘机沉陷或掘沟突水有可能造成设备被淹。6发现不明地下管线或其它不明障碍物。五、冬季作业防寒防冻技术措施露天矿采取季节性作业方式，冬季剥离作业停顿，主要进展采煤作业，该地区冬季严寒，挖掘机、自卸汽车、推土机各种设备的水

52、箱要加防冻液，以保证这些设备正常工作。六、大型设备沉陷的可能性及技术平安措施露天矿局部岩土较软，且含水较大，对采掘及运输的大型设备发生沉陷的可能性较大，为了防止沉陷的发生，设计中采取如下措施：1、对沉降量超过1OOmmm的地段，应采取预先以推土机或压路机压实，提高岩土的密实度后，再由大设备进展采装、运输作业，防止单斗挖掘机或卡车发生沉陷。2、对含水率较大的淤泥状物料，应及时清理，填入或换填剥离物中坚硬物料后，大型设备才可进展采装、运输作业。七、大风天气高大设备防倾倒措施露天矿最大设备是液压挖掘机,应按具体停机要求，适当停顿作业，并按顺风方向停放好八、保证采掘、排土设备的平安作业，从平安角度验证

53、采掘与排土参数的合理性。剥离、采煤台阶的高度设计一般为小于10米，均符合所选设备所要求的采掘高度，是能够保证设备平安作业，是合理的；特殊地段台阶高度超过10米时，应采用组合台阶进展降段开采。九、露天采场深部有害气体的监测本露天矿最终最大开采深度约120m，属开采深度较小的露天矿，且采场底板境界标高在地面标高以上，由于煤层簿，含硫低，瓦斯含量低，有害气体的自然排出量甚微，加之当地多风，因此，露天矿底部的大气污染源难于聚集，空气污染源主要是采装作业和汽车行驶中产生的扬尘，可在排水管路上引一支管安设喷头，向采装工作面喷水降尘，做好道路经常性洒水，降低扬尘净化空气，有条件在道路洒水中掺入适量的食盐效果

54、更好。本矿无需设置有害气体的监测设施。十、保证采掘设备平安作业的措施为保证采掘设备平安作业设计中采取如下措施：l、在生产中应加强生产技术管理，严格按开采程序作业。2、设备机组人员必须严格按照设备操作规程使用设备；3、生产中严格按设计参数和工作平盘规格进展作业；4、不需爆破的台阶高度不大于挖掘机最大挖掘高度,在采装过程中如果发现台阶崩落危及挖掘机平安时，挖掘机应停顿采装，并退到平安地点，待检查处理后，方可重新采装。最小工作平盘宽度必须保证采掘和运输设备能平安作业，并能正常布置供电线路、电缆、排水沟等设施； 5、挖掘机装车必须待卡车开到正常装车位置停稳前方可装车。严禁勺斗从卡车驾驶室上方越过。挖掘

55、机工作半径围严禁站人；设备作业时未经特殊许可严禁人员上下；6、采掘设备为大型设备，设备功率大、部电路、油路布设复杂，因此，应经常检查可能发生的管路漏油、电路短路现象。随机应配备灭火器，以防万一；7、大型设备现在一般都设有自身的平安监测系统，一旦发现平安监测系统故障，设备应停顿作业。设备随机携带的平安监测系统不可撤除；8、设备调动，尤其是挖掘机升降段行走时，予先应对行走路线的技术条件进展检查，并有专人指挥，主要机械部件应保持正确位置，以保证设备正常运行；9、挖掘机、自卸卡车,推土机等设备在作业中的相互配合要求非常严格，且移动频繁，必须严格遵守各自的操作规程，以防止相互砸、擦、刮、碰及撒料等危害发

56、生。十一、最大采深时采矿作业平安措施本露天矿最终开采深度120余m，接近最终帮下部时是采矿作业最具危险的时期，要采取以下平安措施：1、在生产中应加强边坡和排土场的管理、维护：随时观测边坡情况；加强边坡巡视，发现有台阶崩落或滑动迹象时，及时去除边坡不稳定因素。2、做好平盘排水沟，如有淤积及时清理。如发现边坡整体稳定有问题时应分析原因，必要时可减缓最终帮坡角；3、挖掘机靠近边帮底部作业时，一旁应有监视人员，如发现危险能发出警报，并通知设备操作人员及时撤出；4、最深部的煤采出后，采空区有条件回填应及时回填，一方面可减少运距，另一方面也可降低暴露边帮的高度，减少滑坡危险； 十二、采掘场深部设备防淹措施

57、采掘设备如挖掘机、推土机、钻机等多为重型、移动缓慢的设备，本露天矿虽然采掘场的底部境界也在地表之上，且采场周围沟谷发育，汇水外泄条件好，采掘场即使到最深部也不太可能被淹，但也不可掉以轻心，雨季在采掘场深部作业的设备应采取以下防淹措施：1、确保采掘场深部有足够容量的积水坑，防暴雨泵数量足够、运转正常，确保随时可启用；2、现场管理人员对每天的天气预报情况清楚，确保设备有随时撤离的道路，停放位置，在突发暴雨时应能及时将设备调离危险作业区域。3、雨天无法作业时，操作人员不能擅自离机。如需操作人员离机，首先应将设备应停放在不被水淹的较高处、并远离台阶底部。4、雨季降临时，平安人员应对采掘场周边进展检查，对地表汇水可能涌入采掘场的地段进展堵截，以防采掘场底部的积水水位突然上升。采掘场局部危险性分析见表3-1-l。采掘场局部危险性分析表表3-1-1 序号事故部位事故故障类型引发条件危险等级主要对策措施挖掘机与其它作业设备碰撞平盘规格缺乏、作业设备间联系失误、操作失误等3平盘宽度应满足联合作业要求；平安措施到位1采掘铲斗物料砸人人员误入作业区3严禁无关人员进入作业区工作面台阶片帮砸铲台阶超高、冬季冻土3台阶不能超高、冬季处理冻块挖掘到瞎炮爆破故障及未处理故障2改善