煤矿资源开采技改项目投资立项可行性计划书

经济概况当地工农业发达，村镇企业众多，以采矿业为主，农产品丰富，人口稠密，劳动力充足。

地形地貌矿区内地势平坦，北部略高于南部，绝对标高，相对高差。

矿区西部边界以外处有青云山，为中奥陶统石灰岩出露区，绝对标高为左右照片。

气象水文气象工作区内气候属暖温带季风气候区，略受海洋性气候影响。

春季干燥，夏季湿热多雨，四季分明。

据临沂市气象站年资料，多年平均气温。

全区多年平均降水量，最大年降水量年，最小年降水量年，年平均降水量为。

降水多集中在月份，占降水量的左右，月份更集中，占年降水量的，多年平均蒸发量为，月份蒸发量远远大于降水量，月份蒸发量小于降水量，多年平均无霜期为天。

水文矿区内有陷泥河，自北而南流经矿区，呈南北方向经五寺庄煤矿以东，流入武河。

矿区西部分布有灌溉渠。

井田地质特征井田地层自上而下有第四系白垩系侏罗系二叠系奥陶系。

含煤地层为石炭二叠系的山西组和太原组，平均厚度。

含煤层，总厚度，含煤系数，其中可采局部可采层，平均总厚。

可采含煤系数。

煤层平均厚，为不稳定煤层。

煤层平均可采厚度，为较稳定不稳定煤层。

煤层为不稳定较稳定煤层，煤厚，平均。

可采范围内平均厚度。

可采煤层平均灰分，属中灰富灰煤。

硫分含量，属特低硫中硫煤。

磷分含量较低。

煤层发热量较高，属高热值煤。

由于岩浆岩活动强烈，大部分煤层变成无烟煤或天然焦，影响较小地段为肥煤。

可做炼焦及动力用煤，天然焦可用于水泥化肥工业及民用。

井田总体呈单斜构造，由南向北地层走向由近南北转向北东方向。

断层以走向断层为主，区内已发现断层条，其中落差大于的条，以下者条。

区内岩浆岩侵蚀严重，以岩床岩脉形式大面积侵入山西组煤层，使之变成天然焦或全部被吞蚀。

井田水文地质条件属简单类型，矿井正常涌水量。

煤层顶板为砂岩，为稳定类型顶板，底板为粘性土泥岩，质软易碎，对支护不利。

煤层瓦斯含量较低，属低瓦斯矿井。

煤层煤尘具有爆炸危险性，煤层二类自燃，煤层煤尘无爆炸危险性，煤层不易自燃。

地温属正常区。

小庄子煤矿年底开工建设，设计生产能力万吨年，年月投产，年改扩建至万吨年，现设计生产能力万吨年，核定生产能力万吨。

本矿井采用对立井开拓，主井混合提升，风井回风。

共设三个水平开采，第水平在，第二水平在，第三水平在。

浅部水平以上已经采完，现生产工作面主要集中在和水平。

截止年底，累计动用储量万吨，其中采出量万吨，损失量万吨。

矿井储量矿井边界小庄子煤矿法定边界共由个拐点圈定点号坐标坐标开采二三层煤。

开采深度由米至米标高。

矿井储量据山东省临沂煤田小庄子煤矿资源储量核实及扩界扩层地质报告表明，截止年月底，小庄子煤矿矿区内保有煤炭资源储量万吨。

其中，可采储量万吨，预可采储量万吨，探明的可研经济的基础储量万吨，控制的预可研经济基础储量万吨，探明的可研次边际经济资源量万吨，控制的次边际经济资源量万吨，控制的内蕴经济资源量万吨。

矿井开拓方式与开采方法开拓方式本矿井采用对立井开拓，主井混合提升，风井回风兼作安全出口。

共设三个水平开采，第水平在，第二水平在，第三水平在。

浅部水平以上已经采完，现生产工作面主要集中在和水平。

开采方法采煤面采用普通炮采，由于水平煤层受岩浆岩侵蚀严重，赋存形态特殊，根据本矿地质特征及多年的开采经验，以走向短壁式放炮落煤采煤法为主，现二水平煤层赋存较稳定，二层煤水平以下均可形成正规壁式开采工作面，局部受岩浆影响区段采用留煤岩柱重开切眼方式，确保工作面正常推进。

矿井生产存在的问题通过对小庄子煤矿的实际考察，发现矿井生产主要存在以下几个问题井田内岩浆岩分布广泛，井田内的三个可采煤层煤煤煤均受到岩浆岩不同程度的破坏和影响。

井田由于岩浆岩侵蚀，对各煤层破坏严重，部分区域煤层稳定性差，且老钻孔钻探资料质量低劣，有的孔尚未测井或测井参数不够，因而煤厚难免有出入主要探煤上山在主要运输上山中，分别按定距离般为交叉布置斜巷上山，把煤包划分成若干块段，形成菱格状雁行斜列式排列。

这样在煤包内就组成了组羽毛状的采煤巷道系统。

图羽状探采巷道布置图阶段运输巷阶段回风巷如果煤包的厚度大于而无法次采全厚时，可改变工作面布置方式而形成台阶式落煤方法，这种落煤方式是将煤厚划分为上下两个台阶，当工作面顶板完整不易垮落时，可先采上部台阶的正台阶工作面如果顶板稳定性较差时可先采下部台阶的倒台阶工作面。

如果煤包的最大厚度超过，可将探煤斜巷沿煤包的周边螺旋式布置，从而形成螺旋式落煤方法图所示。

这种落煤方法的巷道布置式将探煤斜巷沿煤包边缘螺旋状掘进，直至煤包顶部与回风联络巷联通，形成主要通风系统后，自该处向下掘溜煤眼与上山或阶段运输巷联通，然后自煤包顶部开始，从螺旋巷向溜煤眼斜下掘若干回采斜巷。

由于探煤斜巷呈螺旋状，故自该巷向溜煤眼掘出的各回采斜巷间，在空间呈入射状，且这些巷道彼此间不在个平面上，而是位于个螺旋面上。

相邻的两条回采斜巷间高差左右，在螺旋面上将煤包切割成块块倾斜的扇形。

回采顺序是自煤包顶板开始，自上而下逐个回采，用接杆钎子在回采斜巷内向两侧及上方或下方打眼，放炮落煤，松散煤自溜到溜煤眼放出。

当采至煤包底部煤不能自溜时，也可用耙斗和绞车出煤。

开采时的风流系统如图所示，新鲜风流自阶段运输巷经主要探煤上山至工作面乏风由回采斜巷经探煤斜巷至阶段回风巷排出。

由于煤包工作面顶板拱部容易积聚有害图螺旋式落煤方法示意图阶段运输巷阶段回风巷上山螺旋斜巷溜煤巷回风联络巷溜煤眼采煤斜巷石门气体，所以应在工作面下部增设台压入式局部通风机向顶板拱部供风。

煤包顶板常为拱形，岩性为坚硬岩浆岩，无层理，不易垮落，故采用空场法管理顶板。

急斜极不稳定煤层长炮孔爆破采煤法小庄子煤矿煤层受地质构造影响较大，煤层倾角较大，在开采期间的采掘比又严重失调，为减轻了工人劳动强度，提高工效，降低坑木炸药雷管消耗，降低吨煤直接成本，并结合小庄子煤矿自身具备的技术与管理条件，小庄子煤矿在倾斜极不稳定煤层中可使用长炮孔爆破采煤法。

急斜极不稳定煤层长炮孔采煤方法的巷道布置与急斜煤层普通采煤方法的巷道布置类似如图图所示。

图长孔爆破采煤法巷道布置运输平巷回风巷溜煤眼斜坡预装药炮孔空炮眼长炮孔爆破采煤方法的采煤工艺比较简单，人员不能进入采煤工作面，工作面无支护长孔爆破落煤，工作面的煤依靠底板的大倾角自溜。

因此采煤工艺的主要内容是钻眼装药爆破及出煤。

钻眼工具可采用型强力煤电钻或型煤电钻和型钻架型节联式麻花钻杆。

钻机般布置在工作面下部，由下往上钻眼，如图所示，钻眼通常情况下必须平行煤壁，般要求终孔偏差不大于。

在爆破过程中，有时大块的煤或矸石会卡住溜煤口，因而巷道布置时将区段运输巷布置成向回采方向单斜的形式以利出煤。

顶板控制主要时采用无支护自然垮落法，即从空间和时间安排上寻找适应安全生产的垮落规律来控制顶板。

因此，应合理安排采煤顺序，尽量加快采煤速度，合理布置炮孔，合理使用药量，合理留设块段切顶煤柱和挡矸掩护煤柱。

遇采空区矸石块压实工作面时，留点隔离煤柱，用钻大孔或爆破法重开长炮孔爆破自由面。

这种采煤方法的主要优点是安全可靠，钻眼装药出煤等工序都在完整支护的巷道内作业钻孔机具灵活轻巧，操作方便，减轻了工人劳动强度工效高降低了坑木炸药雷管消耗，降低吨煤直接成本采出率较高，普通采煤法开采以下的煤层图长孔爆破采煤法巷道布置二水平运输大巷回风大巷超前巷上山眼切眼中间巷空炮眼预装药炮孔溜煤眼很困难，长炮孔爆破采煤法对于的煤层也可以开采。

缺点适应要求较高，如在顶板破碎或倾角小的煤层中使用，效果不好煤质上有时受到顶板矸石的影响。

综合以上分析，根据小庄子煤矿矿井地质和生产技术条件，对小庄子煤矿岩浆岩侵蚀煤层的采煤方法小结如下岩浆岩侵蚀煤层使煤层结构发生变化，地质条件变得复杂，极大地影响了开采方法的选择，阻碍了煤矿安全高效生产。

小庄子煤矿主采煤层受岩浆岩侵蚀严重，决定了该矿不具备正规长壁开采的条件，但是在倾角较大，尺寸较大的瓮状煤体中可采用伪斜上行短壁式采煤方法。

依据节约煤炭资源降低采掘比的原则，在煤层赋存较差的区域，小庄子煤矿可采用房柱式采煤法。

小庄子煤矿在对岩浆侵入区煤层赋存资料掌握不够的情况下，可布置羽状巷道探找岩浆侵入区煤层，找出可采煤层为煤包时，在煤包内布置羽状回采巷道系统进行开采。

图长孔爆破钻眼布置图运输巷炮眼回风巷巷道掘进与支护工艺技术参数优化根据现场调研可知，小庄子煤矿在煤巷和岩巷掘进中都采用打眼放炮的方法破煤岩，普遍存在机械化水平低工人劳动强度较大，每次爆破进尺不能达到设计要求巷道次成形率较低等问题。

结合小庄子煤矿现场实际技术与管理条件，对其掘进工艺及巷道支护参数进行优化。

掘进工艺优化凿岩方式小庄子煤矿现行使用的凿岩方式是打眼放炮，先进的煤矿掘进机价格昂贵，对操作工人文化素质水平，管理人员的管理水平要求都比较高，结合小庄子煤矿资金工人素质等实际情况，仍然采用打眼放炮的方法破煤岩。

打眼机具采用型风钻打眼，并配备部风镐，风源来自地面压风机房。

爆破工艺在小庄子煤矿中硬岩石巷道掘进中，其爆破参数掏槽方式装药结构炸药选择等存在不合理之处，比如循环进尺较小，所选择炸药爆力偏小，造成爆破效率低，严重影响了循环进尺，从而影响了施工速度。

因此，必须对小庄子煤矿岩巷掘进进行优化设计。

爆破参数的确定单位炸药消耗量的确定爆破每立方米岩石所消耗的炸药量，般可用经验公式计算，再根据国家规定炸药消耗定额及使用非标准炸药调整系数，或根据现场实践加以调整。

按修正普氏公式计算单位耗药量炸药爆力的校正系数，优化设计中选用抗水岩石硝铵炸药型则式中岩石坚固性系数巷道掘进断面。

小庄子煤矿受岩浆岩侵蚀比较严重，整个井田内岩浆岩比较发育，岩石硬度系数选取，巷道掘进断面形状为半圆拱形，参照临近煤矿使用情况，结合本矿实际，断面积以绕道及石门为准，取。

代入数据，得按明利捷公式计算单位耗药量式中装药直径系数，装药直接时炮眼深度系数，眼深时炸药爆力校正系数，爆力为时装药密度的校正系数岩石坚固性系数巷道掘进断面，。

代入数据，得按煤炭部定额炸药消耗量时，每炸药消耗量单位炸量消耗量