东盈煤矿开发利用方案说明书.doc
双鸭山市东盈煤炭销售有限公司岭西煤矿 矿产资源开发利用方案 说 明 书 xxxxx设计院 二〇〇六年六月 双鸭山市东盈煤炭销售有限公司岭西煤矿 矿产资源开发利用方案 说 明 书 工程编号 F1022 工程规模 30kt/a 院长 总工程师 项目负责人 xxxxx设计院 二〇〇六年六月 参加设计人员名单 专 业 姓 名 职 务 采 矿 高级工程师 高级工程师 机 械 高级工程师 电 气 高级工程师 自动化 高级工程师 总 图 高级工程师 土 建 高级工程师 给排水 高级工程师 暖 通 高级工程师 环 保 高级工程师 经 济 高级工程师 院审检人员名单 专 业 姓 名 职 称 采 矿 副总、高级工程师 机 电 副总、高级工程师 机 制 副总、高级工程师 总 图 副总、高级工程师 目 录 一、概 述1 (一)矿井位置、隶属关系和企业性质1 (二)编制依据3 二、煤炭需求现状和预测4 (一)煤炭在国内外需求情况和市场供应情况4 (二)产品价格分析7 三、煤炭资源概况9 (一)矿区总体概况9 (二)井田资源概况9 四、主要建设方案的确定14 (一)开拓开采方案14 (二)提升、通风、排水、压风、供电和通信系统16 (三)防治水方案19 (四)矿井防尘措施20 (五)瓦斯防治措施22 五、井下开采25 (一)投产采区位置的选择25 (二)采煤方法的选择25 (三)工作面参数选择25 (四)回采率27 六、环境保护28 (一)概述28 (二)污染防治措施30 (三)矿井闭坑处理措施32 (四)环境保护专项投资32 七、开发方案简要结论34 (一)设计利用矿产资源储量、设计生产能力和矿井服务年限34 (二)厂址及开拓运输方案34 (三)采矿工艺方案35 (四)综合回收、综合利用方案35 (五)对工程项目扼要综合评价35 (六)存在的主要问题及建议35 附 录 一、设计委托书; 二、双鸭山市东盈煤炭销售有限公司岭西煤矿采矿许可证(副本)复印件; 三、黑龙江省国土资源厅关于黑龙江省双鸭山市岭西矿区东盈煤矿2005年矿产资源储量动态监测年度报告矿产资源储量评审备案证明; 三、双鸭山市地质勘探队编制的黑龙江省双鸭山市岭西矿区东盈煤矿2005年矿产资源储量动态监测年度报告; 附 图 1、地形地质及井上下对照图; 2、井田开拓方式平面图; 3、采区巷道布置平面图。 42 双鸭山市东盈煤炭销售有限公司 岭西煤矿 矿产资源开发利用方案 一、概 述 (一)矿井位置、隶属关系和企业性质 1、矿井位置 双鸭山市东盈煤炭销售有限公司岭西煤矿位于岭西安帮乡南翼村南2.0km处,行政区划隶属岭东区管辖。矿井有自修公路与双鸭山市至岭西公路相接,距双鸭山火车站14km,交通较为便利(附交通位置图1-1)。 井田范围其范围以该矿井采矿许可证(证号2300000520460)确定的各层拐点坐标圈定(表1-1),井田面积约0.1653km2。 表1-1 井田拐点坐标一览表 煤层 点号 坐 标 煤层 点号 坐 标 X Y X Y 10 1 5161654.00 44431657.00 20 1 5161550.00 44431652.00 2 516222.00 44431652.00 2 5161164.00 44431652.00 3 5161222.00 44431326.00 3 5161164 44431316.00 标高从185m至135m 4 5161550 44431156.00 15 1 5161654.00 44431657.00 标高从220m至70m 2 516222.00 44431652.00 3 5161222.00 44431326.00 标高从197m至146m 2、隶属关系和企业性质 企业法人是双鸭山市东盈煤炭销售有限公司。双鸭山市东盈煤炭销售有限公司岭西煤矿现为一生产矿井,该矿井始建于1983年,1987年与双鸭山市工商银行联营,1988年归属工商银行,更名为双鸭山运盈煤井,2002年被个人买断,矿井更名为双鸭山市东盈煤炭销售有限公司岭西煤矿。企业性质为私营企业。 图1-1 交通位置 3、自然地理概况 本区位于低山丘陵地区,地势东南高西北低,地面海拔标高240~290m,地形较简单,在矿区东约1.9km处有安邦河向北流过。 本区气候属寒温带大陆性气候,冬季严寒而漫长,夏季炎热多雨,最高气温36℃,最低气候-39℃,年平均气候在3℃左右。冻土层深度达1.8~2.0m,全年无霜期有120天左右,每年7、8、9三个月为降雨期,年降雨量450~526mm。冻结期每年10月至翌年4月,年平均风速3~4m/s。 本区井口处于历年来最高洪水位线以上。 根据国家地震局资料,本区地震烈度在6度以下,无强烈地震需史。 (二)编制依据 1、煤矿矿产资源开发利用方案编写提纲; 2、双鸭山市地质勘探队编制的黑龙江省双鸭山市岭西矿区东盈煤矿2005年矿产资源储量动态监测年度报告; 3、中华人民共和国国家标准煤炭工业矿井设计规范GB50215-2005; 4、国家煤矿安全监察局2004年版煤矿安全规程; 5、设计委托书; 6、双鸭山市东盈煤炭销售有限公司岭西煤矿矿井系统改造设计说明书; 7、矿方提供的相关图纸、资料。 二、煤炭需求现状和预测 (一)煤炭在国内外需求情况和市场供应情况 本矿井可采煤层3层,为10、15、20号煤层。10号煤层是岭西地区最上部的一个可采煤层,该煤层是单一结构煤层,厚度在0.4~0.7m之间;15号煤层是单一煤层,厚度0.5m左右;20号煤层厚度一般在1.60~1.80m。本井田煤质为1/3JM,属低灰份、低硫、低磷、高热量的优质原煤,可用做工业炼焦及民用。 1、国际煤炭市场 据国际能源机构和美国能源部能源消息局最近预测,世界煤炭消费量主要变化趋势如下 (1)在未来20年内,世界能源消费量年均增长率为2.0%;世界煤炭需求量呈低增长趋势,年均增长率为1.7%;天然气年增长率为2.7%。 (2)世界煤炭消费量将由2000年的42.98亿吨增长到2020年的58亿吨,增加15亿吨。其中,亚洲煤炭消费增长量达13.2亿吨,主要是燃煤电厂用煤增加。 (3)煤炭在世界一次能源消费构成中所占比例将由1999年的22%下降到2020年的20%。 (4)世界煤炭贸易量将由1999年的5.48亿吨增加到2020年的7.04亿吨。 世界各地区煤炭消费趋势大相径庭。北欧和西欧地区由于大量使用天然气,从1985年到1999年煤炭消费下降了35%。在前苏联和东欧国家,由于经济崩溃或产业结构调整,从1985年到1999年煤炭消费量下降了48%。世界多数国家这一时期的煤炭消费则呈增长趋势,但总趋势是,世界煤炭消费量在能源构成中所占比例趋于下降,已由1985年的27%下降到1999年的22%。 2、国内煤炭市场 煤炭是我国的主要能源,长期以来,煤炭生产和消费在我国一次性能源消费中的比重始终维持在70以上。二十世纪九十年代以前,我国煤炭供不应求,总量缺口较大;九十年代初期,供需基本平衡;1996年以来,煤炭总量出现过剩,社会库存量增加,煤炭需求不旺,市场疲软,价格持续下滑,煤炭市场开始由卖方市场转化为买方市场。1998年开始,国家出台了“关井压产”的宏观调控政策,2000年又出台了关闭所有矿办小井及停产整顿地方小煤矿的政策,有效地打击了非法小煤矿蚕食大井资源的势头,煤炭市场出现了转机,市场价格开始回弹,从而扭转了连续2年持续下滑的态势。2000年底全国煤炭产量由1997年的13.45亿吨,下降到10亿吨左右,市场的产需状况逐渐趋于平衡。今后一个时期,随着我国产业结构调整的完成和新型能源的不断开发和应用,煤炭消费增长幅度会逐步放慢,虽然煤炭在一次能源中的比重将进一步下降(预计到2050年,煤炭消费占一次性能源的46),但煤炭消费总量将会增加。2003年,我国煤炭产量为17.36亿吨,创历史新高。在煤炭产量大幅度提高的同时,由于电力、冶金等重点用煤行业的旺盛需求,出现了局部性供需偏紧。对于 2004年的形势,国内发电、冶金用煤仍将有较大幅度增长,而国际市场方面,今年世界经济复苏可能加快,国际煤炭需求增加,煤炭产量及煤炭的价格将继续保持上涨趋势。 3、东北煤炭市场 东北地区是我国的重工业基地,同时也是我国的能源生产基地,但是煤炭需求与供给从地域分布很不平衡,吉林、辽宁是缺煤省份,黑龙江省是上述两省煤炭主要输出省份。 在“九五”期间,吉林和辽宁省共需求煤炭145.80Mt,其中吉林62.80Mt、辽宁83.00Mt。但吉林省煤炭产量约24.00Mt,辽宁省煤炭产量为55.00Mt。吉林和辽宁省分别缺口38.80Mt和28.00Mt。到2010年东北规划区煤炭年产量将达到21.579Mt,其中内蒙古东部62.40Mt、黑龙江省94.04Mt、吉林省20.25Mt、辽宁省39.00Mt。地区消费总量为287.00Mt,产销差为-71.21Mt;内蒙东部消费量为42.00Mt,产销差为-20.40Mt;黑龙江省消费量为77.00Mt,产销差17.04Mt;吉林省消费量为56.00Mt,产销差为-35.65Mt,辽宁省消费量为112.00Mt,产销差为-73.00Mt。 根据东北地区煤炭产量和消费量的规划,东北地区将面临着严重的煤炭短缺现象。因此,应加大东北地区特别是黑龙江省的煤炭开发和基本建设的力度,并应同时改善和加强目前煤炭运输的状况。 4、黑龙江省煤炭市场 黑龙江省是东北地区的产煤大省,也是煤炭消费大省。在黑龙江省的一次能源消费中,煤炭占主要地位,同时黑龙江也是煤炭调出大省,对东北地区的工农业的发展起到了重要的作用。近年来,由于受多种因素的影响,黑龙江省煤炭的需求放慢,从1996年开始,黑龙江省全社会能源消耗总量出现了负增长,煤炭市场趋于饱和。随着国家拉动内需和关井压产等宏观调控措施的实施,从2000年开始黑龙江省的煤炭市场产销形势开始好转,煤炭价格开始回升,社会库存量减少。2003年黑龙江省煤炭总产量完成81.05Mt。 根据黑龙江省煤炭工业调整规则,“十五”期间,黑龙江省GDP预计增长9以上,随着经济的稳定增长和人民生活水平的不断提高,能源需求总量将继续稳步上升。根据经济发展速度,并考虑产业结构变化及电力工业发展与煤炭消耗的相关性,结合近几年实际的煤炭消费情况,预计黑龙江省内煤炭消费量2004年为50.00Mt;省外的消费量为35.00Mt;根据黑龙江省长远规划,在“十五”期间省内煤炭产量将达到100.00 Mt ,成为产煤大省。按省内目前的煤炭生产能力,产量缺口较大。因此,供需矛盾将长期存在。 本矿井所开采的各煤层为1/3焦煤,属低灰、低硫、高发热量的优质煤种,是优质工业配焦用煤,在国内焦煤市场上有很强的竞争力。双鸭山市本地焦炭企业设计能力就达到400万t/a,随着该市焦化企业逐步达产,对焦煤的需求量将急剧增加,仅立足于本地市场,就可使企业有良好的经济效益。 (二)产品价格分析 1999年底,煤炭产品销售价格已经跌落到最底点,近几年来,煤炭价格逐步回升,许多煤炭企业逐步从亏损变为盈利。随着国家对煤炭资源的进一步整和以及小煤矿的关闭和压产、限产措施的进一步落实,预测今后的煤炭价格应该是稳中有升,煤炭产品价格形式看好。 1、成本预测 本矿井生产成本参照国家开发银行煤炭建设项目财务评估统一口径、煤炭工业建设项目经济评价方法与参数以及投资项目可行性研究指南中的有关规定,并结合本矿井历年来的实际生产成本、和财务实际费用按费要素计算方法进行未来成本预测。单位生产成本见表2-1。 表2-1原煤成本估算表 顺序 费用项目 单位 数量 单价(元) 单位成本(元/t) 备注 一 材料费 元 4.50 二 动力费 元 7.50 三 工资及职工福利费 元 16.12 四 修理费 元 2.70 五 其它支出 元 7.60 六 基本折旧费 元 9.50 七 维简费(含井巷基金) 元 5.50 八 安全费用 元 6.00 九 摊销费 元 1.40 十 利息支出 元 0.53 其中基本贷款利息 元 流动资金贷款利息 0.53 合计 61.35 2、产品价格趋势分析 根据黑龙江省煤炭生产现状和调查收集的资料,结合本矿井实际情况,经评价估算,本矿井原煤销售价格在180元/t左右,随着市场的调节及需求量的增长,原煤销售价格将呈现上升趋势。 三、煤炭资源概况 (一)矿区总体概况 双鸭山岭西竖井煤矿位于双鸭山煤田的西侧,始建于1952年4月,设计生产能力为45万t/年。由于前些年煤炭市场疲软,矿井开采深度变大,开采成本长期居高不下,于2002年经国家正式批准破产后随之关停。 本煤井位于原岭西竖井煤矿井田范围内,开采原岭西竖井剩余浅部资源。本井田由东煤110队在五十年代进行过一系列的勘查,于1995年提交精查地质报告,经东煤二局批准。从周边煤矿开采和原岭西竖井开采历史来看,开采煤层具有倾角缓、构造简单、瓦斯含量低、顶底板稳定(中等稳定)、煤层结构简单、厚度稳定等诸多适于开采的有利因素。通过采掘生产证实,煤层、煤质和储量等方面,与原地质报告相差无几,原报告的精度及可靠性均较高。本井开采的难点是煤层薄,生产能力受到一定限制。总体上来说,本井的资源是可靠的,正常经营下能够给业主带来丰厚的利润,取得满意的效果。 (二)井田资源概况 1、井田地质及构造特征 (1)地层 本井田地层由老至新的排列顺序为 ①元古界麻山群变质岩系,主要岩性为绿泥石片岩,黑云花岗岩及片麻大理岩,构成煤系地层的基底。 ②中生界上侏罗系鸡西城子河组,不整合于元古界麻山群之上,为一套陆相含煤碎屑地层,由不同颗粒的砂岩、粉砂岩、泞灰岩和煤组成,城子河组分为上、下两个含煤段,其中上含煤段50号煤层以上的地层划入上含煤段,岭西地区的主要可采煤层都赋存于上含煤段之中,煤层命名编号由上而下为10号、14号、15号、20号、25号、30号、35号、40号、50号等煤层,该段最大厚度可达450m。 ③新生界第三系玄武岩厚度10.0~40.0m。 ④新生界第四系表土层厚度1.0~5.0m。 (2)构造 本区位于双鸭山煤田岭西区浅部,属华夏系第二隆起带上。井田总体构造形态呈单斜构造,地层走向由N50W往东逐渐变为近东西向,向南倾斜,地层倾角7~12之间,较为平缓。 由于该井20号煤层已经开采,因此区内构造已经实际揭露,共有较大构造一条,为R1断层,位于井田中央,为倾斜正断层,走向N36E,落差40m左右,另有小于2m的小断层存在。 (3)岩浆岩 井区内东南部有火成岩活动,呈南西北东向岩墙状,为煌斑岩。因本井田位于岭西矿区浅部,故对煤层与煤质影响不大。厚度在此约40m。 (4)煤层 本区含煤地层为中生界侏罗系鸡西群城子河组,总厚度350~850m,主要岩性为灰白色砂岩、深灰色粉砂岩、泥岩、泞灰岩、煤等组成,它是一套陆相含煤碎屑沉积地层。该组又分为上、中、下三个含煤段,中含煤段为本矿区主要含煤段,发育主要煤层有10、15、24、30、40、50号等煤层。其中,20号煤层为全区发育煤层,其它煤层为局部发育煤层。中含煤段厚度为170~240m。 本井经批准开采的煤层为10、15、20号三个可采煤层,10号煤层是岭西地区最上部的一个可采煤层,该煤层是单一结构煤层,厚度在0.40~0.70m,该煤层中间由于煤层结构发生变化,有时夹有0.15~0.20m厚的灰页岩,其顶底板为灰白色中砂岩。15号煤层为单一煤层,煤层厚度0.50m左右,顶底板为细砂岩。20号煤层厚度一般在1.60~1.80m,顶板稳定性好,为一层厚层中细粒砂岩。15号煤层距10号煤层18~20m,距其下部的20号煤层40~45m。 (5)煤质 煤的物理性质本井田全部蕴藏着煤煤,该区煤层多由镜煤型和亮煤型组成,颜色黑,具有玻璃光泽和金刚光泽之间,比重1.3481.465,硬度23度,脆性较大,断面多为贝壳状或规则状,具有明显的水平层状构造和条带状结构。x节理发育,内生板状节理多现于镜煤中,无同生包裹体,充填在煤层裂隙中的次生矿物多为碳酸盐类和少量的硫酸盐矿物,但对煤质影响不大。 煤的化学性质 ①炭氢含量 本区炭的含量非常稳定,一般在8687以上,唯有七斜井区和竖井九采区,因受中性火成岩作岩墙侵入的结果,从而使部分煤的变质程度加强,使得炭的含量有所增加外,其他各井皆无大的变化。氢的含量一般在5.5左右。 ②硫和磷的含量 本矿区总硫量含量最大者0.54,一般在0.30.4左右,可燃硫的最大含量为 0.53,磷的含量为0.01730.0036,一般为0.007,因此本区属于低硫低磷煤。 ③煤的发热量 根据唐山煤炭研究此实测结果,岭西区各层煤的挥发热量(Q)的变化范围为60007000卡/kg,平均为6500卡/kg,从生产井田了解煤的灰份变化一般以2231最为普遍。水分(Wa)的含量为1.121.58,由于灰分和水分含量不多,所以增加了煤的发热能力。 ④灰熔点 灰熔点的变化范围为13201505℃,皆属中熔、难熔类型。 ⑤炼焦性 该区煤的结焦性指数Vr的变化为2735,一般皆在31左右,胶质层厚度为1122,中以14或16者居多,粘结性强,多属膨胀熔化粘结。 煤的工业分类本井田煤质为1/3JM,属低灰份、低硫、低磷、高热量的优质原煤,可用做工业炼焦及民用。 2、开采技术条件及水文地质条件 (1)开采技术条件 ①瓦斯根据矿井瓦斯鉴定,相对瓦斯涌出量为1.48m3/t,绝对瓦斯涌出量为0.046m3/min,为低瓦斯矿井。 ②煤尘爆炸指数为37.09,各煤层均具有煤尘爆炸危险性。 ③煤的自燃各煤层为不易自然发火煤层。 ④地温本矿井地温为正常区,对矿井生产影响不大。 ⑤可采煤层、顶底板条件 本区煤层顶底板,多为白色或灰白色中粒、细粒砂岩,理层类型多为波状层理;顶底板层面基本平整坚实,无鼓底现象,伪顶仅在局部地区出现,其厚一般在0.10.4m之间。 (2)水文地质条件 本井田地处山区,无地表水体,水文地质条件较为简单,该井深部为20号煤层采空区,现静止水位为118m标高。本井开采标高为130m,因矿井深部岭西竖井矿的开采,本矿井岩石裂隙水等均被岭西竖井矿疏干,因此矿井现无涌水。预计在开采本井15号煤层深部时,正常涌水量为1m3/h,最大涌水量为5m3/h左右。 3、设计利用矿产资源储量 根据双鸭山市地质勘探队编制的黑龙江省双鸭山市岭西矿区东盈煤矿2005年矿产资源储量动态监测年度报告提供的数据,本矿井截止2005年末保有资源储量11.92万t,其中2S11量4.32万t,332量4.40万t,333量3.20万。 4、对地质报告的评述 本煤井属岭西井区内,东煤110队在五十年代进行过一系列的勘查,于1995年提交精查地质报告,经东煤二局批准。岭西煤矿竖井始建于1952年4月,通过采掘生产证实,煤层、煤质和储量等方面,与原报告相差无几,原报告的精度及可靠性均较高。 四、主要建设方案的确定 (一)开拓开采方案 1、矿井生产能力及产品方案 (1)矿井设计生产能力 本矿井为正在生产矿井,其采矿许可证规定的生产规模为3.00万t/a。根据本矿井的资源条件、开发条件与市场形势发展要求,设计推荐矿井设计生产能力仍为3万t/a。现对矿井生能力论证如下 ① 储量是决定矿井生产能力的基础。本矿井截止2005年末,保有资源储量11.92万t,其中2S11量4.32万t,332量4.40万t,333量3.20万。矿井回采率按85计算,其可采储量为可采储量11.928510.132(万t)。由于本矿井剩余储量不多,开采强度不宜加大。因此,按设计生产能力3万t/a考虑,既比较稳妥可靠,又能使矿井保持近3年的稳定生产和合理的接续。 ② 井田内煤层埋藏平缓,倾角平均12左右,煤层赋存稳定,10号煤层厚度为0.40~0.70m,15号煤层0.50m左右, 20号煤层一般在1.60~1.80m(该煤层大部分已由原岭西竖井煤矿开采完毕,仅剩残余边角煤柱)。由于10、15号煤层为极薄煤层,不适合机采,只能炮采,生能力受到限制。 综合上述分析,确定矿井年生产能力3万t,无论从可能和技术、企业经济效益等各方面看都是合理的。故推荐矿井年生产能力为3万t。 (2)产品方案 本井田各煤层是低灰、低硫、低磷、高热值1/3焦煤,其用途可用作工业炼焦配煤。 本矿井的煤炭产品为原煤。 2、确定开采储量 (1)设计储量 根据资源储量类型,按相关规定,由此确定本矿井的开发方案利用储量为11.92万t。 (2) 可采储量 本矿井开采的煤层除20号煤层外均为薄煤层,按有关规定,其回采率按85计算可采储量,经计算其可采储量为10.132万t。 3、开拓方式 (1)井田开拓方式 本矿井采用斜井开拓方式,井筒的倾斜方向与煤层的伪倾斜方向相反,如附图中“矿井开拓平面图”所示。 (2)井口及工业场地位置 本矿井为正在生产矿井,工业场有主井、风井两条斜井井筒,主井井筒长度270m,坡度23;风井井筒长度115m,坡度25。工业场地位于井田东部边界中央位置,地面建筑及设施均已形成。 (3)井筒个数 本矿井设计主井、风井两条斜井井筒。 主井井口座标(X5161376,Y44431708,Z255.37), 井筒坡度23,方位角270,井筒全长270m。井筒内铺设轨道,采用单钩串车提升方式,担负提升煤炭、矸石,升降人员、材料设备等提升任务并兼做进风井及安出口。主井净宽2.15m,净断面4.3m2,掘进断面6.0m2,井筒表土段采用发碹支护,支护厚度400mm,并向基岩延深10m;基岩段采用锚喷支护,喷厚100mm。井筒内敷设洒水管路、电缆等。 风井井筒井口座标(X51612418,Y44431670,Z245.1), 井筒坡度25,方位角221,井筒全长115m。担负本矿井的回风任务,并作为矿井的第二安全出口。井筒净宽2.15m,净断面4.3m2,掘进断面6.0m2,井筒表土段采用发碹支护,支护厚度400mm,并向基岩延深10m;基岩段采用锚喷支护,喷厚100mm。井筒内设有行人台阶和扶手。井颈处设主扇风硐和行人通道。 (4)采区划分及开采顺序 ① 根据矿井的开拓部署和各开采煤层的赋存情况,全井分为10层采区、15层采区和20层采区三个采区。矿井两条反斜井分别揭露各开采煤层,施工片盘车场,布置各开采煤层采区。 ② 采区开采顺序由上至下,先开采10号煤层,后开采15号煤层。采区内沿倾斜划分区段,区段内沿井筒两翼布置回采工作面,工作面长度50~60m。 4、运输方案 工作面采用放炮落煤,由工作面刮板输送机运到下顺槽刮板输送机装入1t矿车,顺槽煤炭运输以调度绞车牵引矿车为主,人力推车为辅的方式,将矿车运至车场,经主井提升绞车直接运至地面卸载站。顺槽内材料、掘进矸石等辅助运输采用调度绞车牵引矿车运输方式。 4、采煤方法 根据煤层赋存条件,设计采用走向长壁后退式采煤方法,放炮落煤,金属支柱支护。 (二)提升、通风、排水、压风、供电和通信系统 1、提升系统 矿井仍沿用原提升系统,主井采用单钩串车提升,担负担负提升煤炭、矸石,升降人员、材料设备等提升任务并兼做进风井及安出口。根据矿井生产能力、井筒长度、坡度等,选用1吨U型矿车,可满足矿井年生产能力3万t的要求。 2、通风系统 由于本矿井为正在生产矿井,通风系统已经建立,通风设备的选择能够满足矿井正常生产用风的需要。 本矿井为低瓦斯矿井,矿井通风方式为中央并列风井抽出式。主井入风,风井回风。井下各采掘工作面均为独立的通风系统。 矿井目前总风量17m3/s,负压176Mpa。 矿井选用矿用防爆抽出式轴流通风机YBF-No9.0型风机二台,电机功率55kW。 3、排水系统 矿井深部已由原岭西竖井煤矿开采,本矿井岩石裂隙水等均被岭西竖井矿疏干,因此矿井现无涌水。为保证本矿井安全,在主井底已设有一套简易排水系统。 4、压风系统 (1)设计依据 根据生产布局,全矿井设三个半煤巷掘进工作面。 掘进工作面实行煤岩分装分运,每个工作面煤巷掘进配备MFC-1094/2465型风动单体锚杆钻机一台,耗气量<3.1m3/min。 岩巷掘进配备 ZY24型凿岩机1台,耗气量2.8m3/min; FG-8.3型风镐2台,耗气量1.2m3/min; MFC-1094/2465型风动单体锚杆钻机1台,耗气量<3.1m3/min; ZP-2型干式混凝土喷射机1台,耗气量5-8 m3/min。 (2)空气压缩机选择 ① 需总压缩空气量 Q初=K同Ko∑niQi =0.81.133.1=8.18 m3/min Q后=K同Ko∑niQi =0.51.1(2.831.23.17.5) =9.35 m3/min ② 根据用风量,选择HPY18-10/7-K型移动式滑片空气压缩机2台,一台工作,一台备用。其技术参数如下 排气量10 m3/min; 排气压力0.7MPa; 转速1470 r/min; 轨距600mm。 电动机型号YB280s-4,75kw、660V。 (3)供配电 该空压机电控与空气压缩机一体由厂家配套,电源由变电所引接。 5、供电系统 本矿井从岭西竖井变电所母线段引接两回6KV电源。建两回LGJ-50导线6KV砼电杆架空输电线路2km,使矿井有两回独立的6kV电源,每回6kV线路在最大负荷时200kVA。在地面设有4台S9节能型变压器。 下井电缆选用二根U-1000,350116型煤矿用阻燃聚乙烯绝缘电力电缆。一根电缆故障,另一根可保证井下全部负荷用电。 6、通信系统 由于矿井规模较小,将行政电话总机与生产调度电话总机合为一体,共用一台10门矿用程控调度总机。对外联络使用手机和网通电话。 下井电话电缆采用2根各10对矿用电话电缆,分设在主井井筒二侧,并设有联络电缆。当一条电缆出现故障时,可迅速转接,以保证井下主要电话用户通信不中断。 地面各生产部门、行政管理部门、绞车房、通风机房等设施设置普通自动电话。井下采煤工作面、掘进工作面、采区变电所、车场等处设矿用安全型电话。 7、安全监测系统 安全监控设备选用KJF2000煤矿安全监测监控系统。系统由地面中心站、局域网、远程数据终端、通讯接口装置、地面分站(三个)、井下分站(四个)、隔爆兼本质安全型多路电源,远程断电器及各种传感器组成。 (三)防治水方案 1、地面防治水 矿区地处低山丘陵地区,井田内地形简单,地势南高北低,井田内最高标高267m,最低标高250m,主井井口标高255.30m,风井井口标高245.1m,井田内无地表水体,岭西地区马蹄河历年来的最高洪水水位标高160m,井区处于最高洪水位以上。 2、井下防治水 ⑴ 在矿井生产过程中自始至终都要作好水文地质工作,切实掌握水文情况,保证矿井安全施工和生产。 ⑵ 为了防止钻孔沟通第四系含水层,采区准备施工前,应严格检查封孔质量,不符合要求的必须重新启封。 ⑶ 在落差较大的断层两侧必须留有足够的防水煤柱。当掘进工作面接近断层时,必须打超前钻孔探水。 ⑷ 根据断层的落差及含水情况按规定留设足够的断层煤柱。 ⑸ 配备相应机械设备进行掘进超前探放水,坚持“有疑必探,先探后掘,先治理,后生产”的原则。 ⑹ 动态掌握原岭西竖井煤矿井下水位情况,发现上涨,及时采取措施。 (四)矿井防尘措施 由于井下工作空间狭窄,供风量有限,工作时产尘量大,煤尘浓度高。因此,为保护工人健康和防止煤尘爆炸事故,在矿井建设和生产时均应制定除尘、降尘和防止粉尘爆炸事故的措施。 1、防尘措施 ⑴ 矿井建立完善的防尘、降尘洒水系统。 ⑵ 控制风速设计通过设置各种通风设施、选择适宜的巷道断面以及合理的风量分配,使巷道内及各用风地点的风速合理,既能带走大量粉尘,也不至于使已沉下的粉尘重新扬起。 ⑶ 喷雾洒水设计在采掘工作面、煤炭装载点和运输转载点等处采用自动喷雾洒水装置,以有效控制粉尘的飞扬,使其湿润后迅速沉降。 ⑷ 湿式钻眼对普掘工作面实行湿式钻眼,使凿眼过程中形成的粉尘湿润后排出,不致飞扬,爆破使用水炮泥或水封爆破。 ⑸ 风流净化设计在主斜井和各尘源地点设置风流净化水幕。 ⑹ 冲洗、清扫和刷白巷道设计要求经常进行巷壁冲洗工作,定期清扫并运出巷道内沉集的粉尘,在井下消防材料库等主要硐室内,用石灰水将巷壁刷白,既可美化井下环境,又可减少粉尘,利于冲洗。 ⑺ 个体保护井下所有接触粉尘的人员,均按规定配备相应的个体防尘器具,以对井下尘源地的工作人员加强个体保护。 ⑻ 环境监测利用矿井安全监测系统和个体安全检测设备,及时测定井下巷道内及各产尘地点的粉尘浓度。 2、回采、掘进工作面除尘 ⑴ 采、掘等机械设备均设有内外喷雾(注水)装置。 ⑵ 普掘工作面实行湿式打眼,放炮使用水封爆破或水炮泥。 ⑶ 设计要求炮眼布置要科学合理,装药量要适度,增加块度,减少粉尘,爆破前、后要冲洗巷壁,爆破时应喷雾降尘。 ⑷ 采煤工作面回风巷及掘进巷道设置风流净化水幕。 ⑸ 采煤工作面及煤巷掘进工作面实行煤层超前注水降尘。 ⑹ 掘进工作面均配备湿式除尘器。 ⑺ 定期冲洗采煤工作面的上、下巷和掘进巷道。 ⑻ 对所有接触粉尘的人员都配备防尘口罩或防尘帽。 3、防爆措施 本矿属于有煤尘爆炸危险的矿井,设计采取以下防尘降尘及防止引燃等方法。 ⑴ 采用冲洗煤壁,撒布岩粉,喷雾洒水、控制风速、清扫落尘、风流净化等综合措施防尘、除尘。 ⑵ 严格执行有关规定,杜绝明火发生。 ⑶ 消除放炮时产生的火焰。 ⑷ 井下电器均选用防爆设备,有效杜绝电器火源。 ⑸ 有效地防止运输斜巷跑车及金属强烈碰撞产生的火源。 ⑹ 喷洒粘结剂在工作面的顺槽采用喷洒粘结剂的方法防爆,实质是把氯化钙(矿方可根据当地原材料供应情况按矿井防灭火规范采用其它氯化物)等吸水物质和湿润剂的混合水溶液喷洒在巷道周壁上,使已沉积的煤尘湿润成团或粘结,不致重新扬起形成煤尘后参与爆炸。其浓度可视具体情况而定,一般每年喷洒2~3次。 ⑺ 井壁刷浆在井底车场、石门、运输大巷等主要的岩石巷道内,采用巷壁刷浆方式防爆。其材料主要为石灰石,浓度一般为石灰石水11.5(体积比),用压风喷洒于巷壁,厚度0.2mm,用量0.6~0.8升/m2。 (五)瓦斯防治措施 1、防止瓦斯积聚的措施 ⑴ 矿井在生产期间应严格控制风量分配,保证各工作地点和硐室有足够的新鲜风和适宜的风速,通风设施完好、齐全,防止漏风和风流短路,杜绝循环风,确保通风系统的稳定。 ⑵ 设置瓦斯自动监测、监控报警系统和自动断电仪器,及时监控瓦斯变化情况并采取相应措施。 ⑶ 建立完善的个体巡回检测制度,及时掌握井下工作地点的供风量及瓦斯变化情况,防止瓦斯积存。 ⑷ 配备专职瓦斯检测员及多种检测和报警设备。 ⑸ 设计要求所有井下工人,特别是瓦斯检测、监控的技术人员,必须进行岗前安全培训,熟练技能,持证上岗,发现问题及时报告、处理。 2、消除引爆火源的措施 ⑴ 严格执行煤矿安全规程(2004)中消除明火的规定。 ⑵ 严格执行煤矿安全规程(2004)中关于消除放炮时产生火花的有关规定。 ⑶ 消除电气火源 ① 井下电器设备的选用要符合煤矿安全规程中的规定。 ②、井下不得带电检修、搬迁电气设备,电缆和电线。 ③ 井下防爆电气设备的运行,维护和修理工作,必须符合防爆性能的各项技术要求。防爆性能受到破坏的电气设备,必须立即修理或更换,严禁继续使用。 ④ 因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备必须在瓦斯浓度降到规定浓度以下时,方可通电开动。 ⑤、消除其它火源,如井巷跑车,金属碰撞产生的火花。 ⑥、矿井生产时应制定严格的管理制度和采、掘面的作业规程,严禁火种进入井下,井下严禁使用可能产生静电的材料。 3、井下电气设备及保护的选择、井下电气设备和测量仪器仪表检修搬迁、操作等采取的的措施 井下各个采掘工作面、转载点等易产生煤尘地点的电气设备均选用防爆型,各种电气保护严格按煤矿安全规程的规定设置。 上述地点的电气设备不得带电检修、搬迁,检修或搬迁前,必须切断电源,检查瓦斯。所有开关把手在切断电源时必须闭锁,并悬挂“有人工作,不准送电“字样的警示牌,只有执行此项工作的人员,才有权取下此牌并送电。非专职或非值班电气人员,不得擅自操作电气设备。操作高压电气设备时,操作人员必须按规定戴绝缘手套,穿电工绝缘靴或站在绝缘台上;127V手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分,必须有良好绝缘。 五、井下开采 (一)投产采区位置的选择 根据本矿井的煤层赋存条件及地质构造情况,结合矿井开拓布置方式,在10号煤层布置一个投产采区,即全矿井以一个采区、一个回采工作面达到设计生产能力。 (二)采煤方法的选择 本矿井10号煤层是岭西地区最上部的一个可采煤层,该煤层是单一结构煤层,厚度在0.40~0.70m,该煤层中间由于煤层结构发生变化,有时夹有0.15~0.20m厚的灰页岩,其顶底板为灰白色中砂岩。15号煤层为单一煤层,煤层厚度0.50m左右,顶底板为细砂岩。20号煤层厚度一般在1.60~1.80m,顶板稳定性好,为一层厚层中细粒砂岩。15号煤层距10号煤层18~20m,距其下部的20号煤层40~45m。各煤层平均倾角12。 根据上述煤层赋存条件,设计采用走向长壁后退式采煤方法,放炮落煤,金属支柱支护。 工作面采用放炮落煤,由工作面刮板输送机运到下顺槽刮板输送机装入1t矿车,顺槽煤炭运输以调度绞车牵引矿车为主,人力推车为辅的方式,将矿车运至车场,经主井提升绞车直接运至地面卸载站。 (三)工作面参数选择 1、工作面长度 工作面长50m,推进长度1300左右m。 2、回采工作面产量 根据煤矿现行工作制度,设计确定工作面采用“三八”工作制,,边采边准,每班工作8h,每班1个循,日进3m,刚工作面总体能力可达到 QL面长B循环进度H采高r容重k回采率N班数n次数M天数 501.00.61.320.9731330 3