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前 言 一、概况 刘庄井田位于安徽省阜阳市颍上县的北部，南距颍上县城20km，西至阜阳市40km。 井田范围东以F5断层为界，与谢桥矿井毗邻；西以F12断层为界，与口孜集勘探区接壤；南自F1断层及17-1煤层-1000m底板等高线的地面投影线，北至1煤层隐伏露头。东西走向长约16.0km，南北宽3.5～8.0km，面积约90.0km2。 二、编制报告的主要依据、过程 （一）主要依据 1.安徽省淮南煤田刘庄勘探区精查地质报告及其审批决议书； 2.国家计划委员会计交能[1997]1458号国家计委关于同意安徽省淮南刘庄矿井由新集能源开发有限责任公司开发建设的函； 3.安徽省计划委员会计交能字[1997]544号文关于同意煤炭部将刘庄矿井划归新集矿区开发有关问题的请示； 4.中国国际工程咨询公司关于安徽省新集矿区刘庄煤矿可行性研究报告及项目建议书的咨询报告； 5.国投新集能源股份有限公司刘庄矿井可行性研究报告（3.0Mt/a）； 6.国投新集能源股份有限公司刘庄煤矿首采区东段高分辨率三维地震勘探报告； 7.国投新集能源股份有限公司刘庄矿井（西翼采区）三维高分辨地震勘探报告； （二）编制过程 我院于1997年8月受原新集能源开发有限责任公司委托编制刘庄矿井可行性研究报告，并于同年9月完成编制工作。1997年9月22日中国国际工程咨询公司提出了对刘庄矿井可行性研究报告及项目建议书的咨询报告。2000年9月4日受国投新集能源股份有限公司的委托，于2000年10月完成了刘庄矿井可行性研究报告的修改工作，同年11月北京东能咨询公司对此报告进行了咨询。2000年12月根据国投新集能源股份有限公司的委托和东能公司咨询意见完成了刘庄矿井可行性研究报告（3.0Mt/a）。2001年12月我院又编制了刘庄矿井及选煤厂可行性研究报告（优化），2002年 月受国投新集能源股份有限公司委托，编制了刘庄矿初步设计。 三、编制本报告的指导思想 认真贯彻执行国家有关煤炭建设的方针、政策，本着投资省、工期短、安全可靠原则，采用先进技术、装备和现代化企业管理模式，博采众长，优化开拓部署和地面布置，以经济效益为中心，实现矿井安全高效，将刘庄矿井建成国际先进、国内一流的现代化大型矿井。 四、井田主要特征 （一）井田东西走向长约16.0km，南北倾斜宽3.5～8.0km，面积约90.0km2。 （二）井田范围内地势平坦，自然地形标高一般为24～26m。 （三）井田为全隐蔽区。第四系地层厚60～550m。 （四）本井田含煤地层为二叠系，共含可采煤层13层，平均总厚27.58m，其中主采煤层5层，平均总厚18.51m。 全井田共有地质储量1560.56Mt,可利用的工业储量1254.71Mt，可采储量679.406Mt。 煤质为中灰、高挥发分、低硫～特低硫，低磷～特低磷，具弱粘结性、中等发热量、高～难熔灰分，富油～高油的气煤，以及少量的1/3焦煤和1/2中粘煤。 （五）本井田为一不完整的略有起伏的宽缓向斜。位于井田中部的F19与F25断层构成落差为0～170m，宽700～1200m的地堑带，斜楔于井田中部，将井田划分为东、西两个主要块段。地堑东部地层走向近东西，长约7.0km，煤层倾角一般为12～17，构造简单。地堑西部长约6.0km（不包括后备区2.0km），中深部地层出现转折，煤层倾角一般5～10，局部近水平，与东部相比，断层较发育。 （六）本井田第四系松散层有3个含水层（组），2个隔水层（组）和1个底部碎石层。正常情况下，4～17煤层属裂隙类充水矿床，水文地质条件简单；1煤层属岩溶裂隙底板进水为主类型矿床，水文地质条件中等。矿井开采4～17煤层时，正常涌水量550m3/h，最大涌水量960m3/h，开采1煤层时太灰的正常突水量为126m3/h。 （七）本井田主要煤层瓦斯含量最大值为4.17～8.86m3/tr，经计算本矿井最大相对瓦斯涌出量8.7m3/t，矿井投产时相对瓦斯涌出量为5.9m3/t，均小于邻近矿井，但邻近矿井均为高瓦斯或突出矿井，为矿井生产安全起见，本矿井按高瓦斯矿井设计。各可采煤层的煤尘均具有强爆炸性，煤的自然倾向为很易自燃～不自燃。自燃发火期为3～6个月。-762m水平煤层最高温度为40.3℃，平均38.9℃，属二级高温区。 五、矿井建设的外部条件 矿井南缘有阜～淮铁路干线通过，东侧有淮南矿业（集团）公司自营的潘谢矿区铁路，东界有颍上至利辛公路过境。该公路与潘谢公路西段相接。交通运输十分方便。 矿井东南部有220kV张集区域变电所，可供本矿井用电，另外谢桥矿井已建成的110kV变电所留有1个110kV出线间隔，亦可作为本矿井的供电电源之一。本矿井供电电源充足可靠。 六、矿井主要技术原则 （一）矿井生产能力 从本矿井资源条件（开采范围大、储量丰富、资源可靠），煤炭开采技术和采掘设备的发展情况以及外部建设条件等方面分析，本井田宜建5.0～6.0Mt/a特大型矿井，但同时考虑到企业资金筹措情况以及国家现行的煤炭建设政策和煤炭市场的供求关系等诸多因素，设计本着初期投资少、见效快，矿井建设稳妥可靠以及以煤养矿，自我造血，滚动发展的改革精神，并结合专家多次咨询意见，设计推荐矿井优先开发开采条件好，勘探程度高的东区，矿井生产能力为3.0Mt/a，并在主要生产环节上留有发展到6.0Mt/a生产能力的余地。 （二）井口位置 根据井上、下建井条件，本设计对主、副井井口位置经多方案综合分析论证认为方案Ⅰ井口位置不仅工程地质条件简单可靠，距首采区近，工程量省，建井工期短，而且地面开阔，铁路、公路延接方便，同时有利于优先开发条件较好的东区并能兼顾后期西区的开发，故本报告推荐方案Ⅰ，即将井口位置选择在17线122孔西南约200m处。 （三）开拓方式 根据本井田表土层厚，煤层埋藏深，煤层层数多，开采范围广等特点，设计推荐立井、集中大巷、分区开拓、分区通风、集中出煤的开拓方式。 （四）井筒数目及用途 根据矿井开拓部署和矿井通风、提升等要求，矿井工业场地内设主井、副井和中央回风井3个井筒。并预留1个主井位置，以满足矿井发展到6.0Mt/a生产能力的提升需要。 主井净直径5.5m，装备1套32t双箕斗，用于提煤并进部分风。同时考虑为矿井后期增产留有条件，即可将32t箕斗加长改为40t箕斗。 副井净直径6.7m,装备1套1.5t双层四车一宽一窄双罐笼，主要担负人员、设备及材料等辅助提升和进风。井筒内设有梯子间，作为矿井安全出口之一， 中央回风井净直径6.5m，担负矿井东区回风。井筒内设有密闭梯子间，为矿井另一个安全出口。 鉴于目前生产矿井副井提升一般均较为紧张，为了减轻副井提升的压力，在保障安全生产的前提下，充分利用井筒空间，增加功效，设计考虑将中央回风井装备一套5t矸石双箕斗，供井下掘进矸石提升之用。 矿井后期在西区布置1个进风井和1个回风井，进风井装备提升设备，担负西区的辅助提升，回风井担负西区回风任务；后期在井田东翼浅部设置1个回风井，以满足矿井东区通风需要。 （五）水平划分 根据本矿井东西两翼煤层赋存特点，经分析论证推荐矿井东翼以1个水平上、下开采，水平标高确定为-762m；矿井西翼划分为2个水平开采，一水平标高为-762m，二水平标高暂定为-900m，采用上、下山开采。 （六）井下运输 井下煤炭运输采用胶带机运输。井下掘进矸石运输，考虑高产高效工作面的采区接替要求，开拓大巷及石门掘进选用了国外先进的快速掘进设备，为满足快速掘进的后配套运输，设计推荐开拓大巷及石门掘进矸石采用连续胶带机运输，采区内部出矸以及辅助材料、设备等仍采用蓄电池电机车牵引1.5矿车运输。 （七）采煤方法及采区布置 本矿井东翼煤层倾角一般为16～17，推荐采用走向长壁开采；矿井西翼煤层倾角一般小于12,除个别采区由断层影响不宜采用倾斜长壁开采，其它各采区推荐采用倾斜长壁开采。 根据各煤层厚度推荐11-2、8煤层采用一次采全高综采工艺，13-1、5、1煤层东翼厚度大部分在4.5m以下，采用一次采全高综采工艺，西翼厚度一般为4.5～6.0m，可采用综采放顶煤工艺。 工作面顶板采用全部陷落法管理，推进方向为后退式。 首采区东二（13-1）采区推荐采用走向长壁一次采全高综采工艺。 （八）矿井通风与安全 本矿井为高瓦斯矿井，矿井达产时，中央回风井风量为202m3/s，负压为258 mmH2O，当开采困难时期，风量增加到280m3/S，负压达到450mmH2O。 矿井投产时，为中央并列式通风，后期东回风投入运行，东区通风变为混合式。随着西区的打开，矿井形成分区式通风系统。 矿井通风方式采用机械抽出式通风。 矿井设置有瓦斯抽放系统，降温系统，注浆以及消防洒水等系统，以确保矿井生产的安全。 （九）矿井提升、通风、排水及空气压缩设备 主井采用1台JKM-4.56（Ⅲ）型塔式多绳摩擦轮提升机，配3000kW，50.93r/min，交－交变频同步交流电动机2台，提升速度为10.5m/s。 副井选用JKMD-44（Ⅲ）型落地式多绳摩擦轮提升机1台，配备1700kW,50.0r/min电动机1台，电枢回路由无环流、反并联的晶闸管直流供电，提升速度为10.47m/s。 中央回风井选用1台JKM-2.254（Ⅲ）型塔式多绳摩擦轮提升机，配700kW，630r/min电动机1台，电枢回路由无环流、反并联的晶闸管直流供电，提升速度为7.068m/s。 通风设备选用GAF35.5-21.2-1型轴流式风机2台，前期600r/min，配1250kW同步电机，后期750r/min，配2600kW同步电动机。 排水设备采用PJ200B10型耐磨水泵5台，配套电机为YB710M1-1600型，1600kW、10kV、1480r/min。 空气压缩机选用LU2000-315WA螺杆式空气压缩机4台，3台工作，1台备用，配套电动机为315kW、10kV同步电动机。 （十）地面生产系统 矿井地面生产系统布置上与选煤厂进行了统一规划。来自主井井口受煤仓的原煤经胶带输送机运至准备车间进行50mm分级，破碎并检除杂物，然后入筛分车间，经转载至装车仓、快速定量装车站装车外运。落地原煤可经筛分车间去储煤场。装车仓由2个直径22m跨线式圆筒仓组成，总容量约为20000t。矿井发展至6.0Mt/a时,再增建2个同容量的装车仓。另外矿井还设置直径为90m的圆形均质化储煤场，容量为40000t。 （十一）地面运输 本矿井煤炭外运以铁路运输为主，落地煤外运主要采用公路或水路运输。矿井铁路专用线拟从阜～淮铁路黄桥站延接入矿，公路考虑从颍利公路延接。 （十二）工业场地布置 从有利于功能分区合理，工艺流程通畅和减少占地面积以及便于矿井今后扩展、注重整体景观效果等方面综合分析，设计推荐主井位于西侧，副井位于东侧，生产储运区位于工业场地的西部，辅助生产区位于工业场地的东北部，矿井水及污水处理区设在均质化储煤场的北侧，场前区布置在工业场地东南隅，并开南大门方案，其主要优点是功能分区合理，工艺流程通畅，场内道路顺直并对矿井今后发展有利，特别是场前区位于主导风向的上风侧，且艺术处理手法简洁、美观。景观效果好，体现了大型现代化矿井的风采。 （十三）供电及通信 本矿井由张集220kV变电所以110kV供电，工业场地110kV变电所内设2台20MVA、110/10.5kV主变压器。并预留1台主变压器位置。 本矿井通信站为矿区专用通信网的一个通信支所，它与新集矿区其它地区的话务来往以及市话、长话等业务均由矿区通信中心汇接集中受理。 （十四）矿井安全生产监控及自动化 矿井安全生产监控及矿井自动化部分组成的矿井综合检测、监控系统是实现高产、高效现代化矿井的核心，为便于调度和控制，根据各子系统的性质和功能，整个矿井的综合检测监控系统划分为四大系统，即安全监控系统，生产监控系统，电力调度系统和矿井消防监视系统，各系统在矿井调度室建有相对独立的控制和显示终端，由调度室进行集中控制和监视。在网络上同时增设全矿井办公自动化系统，使整个矿井生产、办公有机的联系起来，实现全矿井现代化管理。 十五单身服务区 根据目前国家房改政策和煤矿建设经验，本矿井不再新建职工生活小区，只在矿井工业场地南侧建单身服务区，生活小区结合城镇规划拟建在古城，职工住宅实行货币化分房，由职工自购住房。 （十五）供排水 矿井饮用水取自第四系上更新统（Q3）砂层孔隙含水层，生产、消防及部分生活用水（非饮用）取自矿井水处理站。 井下排水入矿井水处理站，进行净化处理，一部分回用，多余部分达标后排入附近水体；工业场地污水经生物接触氧化处理达标后排入附近水体。 矿井水处理站与污水处理站一起设于矿井工业场地西北部。 十七采暖与供热 刘庄矿井选煤厂规划与矿井同步建设，为了解决选煤厂副产品煤泥、煤矸石的出路，拟建设煤泥煤矸石电厂，所以设计考虑在工业场地内设临时锅炉房供热，待热电厂建成后，再由其供热。 采暖用热媒为130/70℃的高温水，高温水由工业场地锅炉房的热水蒸汽锅炉提供气源，并通过热交换器供给。 工业场地采用集中供热的方式。锅炉房安装3台DZL6-1.25-AⅡ型蒸汽锅炉。 七、矿井主要技术经济指标 1.井巷工程量20135.956m，掘进体积380628.53m3，万吨掘进率67.1m； 2.建（构）筑物面积和体积 工业建筑面积32290m2，总体积272086m3； 行政及生活福利建筑面积10860m2，总体积43904m3； 单身服务区建筑面积11427m2； 3.矿井总用地面积85.23ha 其中工业场地 33.22ha； 单身服务区3.69ha； 准轨铁路专用线14.70ha（不包括工业场地铁路用地1.70ha）； 场外道路31.07ha； 水源井0.10ha； 临时矸石山2.45ha； 4．矿井建设工期为38个月。 5．职工在籍总人数为798人； 6．矿井全员效率为15.9t/工，井下工效率为22.3t/工。 八、技术经济分析与评价 1.投资估算与资金筹措 （1）项目估算总资金 矿井建设概算总资金为108785.07万元。其中静态投资 102983.58万元，建设期贷款利息4296.49万元，铺底流动资金 1505万元。 （2）资金来源及筹措方式 本项目资本金43140万元，约占建设投资的40，申请银行贷款64140.07万元，约占建设投资的60。本项目生产所需的流动资金为万元，其中30申请银行贷款，其余70由企业自筹。 2.财务评价指标 （1）财务内部收益率（全部投资）12.97 （2）投资回收期（全部投资）9.19a （3）累计财务净现值（全部投资）25246万元 （4）投资利润率11.72 （5）投资利税率16.72 （6）贷款偿还期10a 八、存在问题及建议 1.精查地质报告对本井田太原群灰岩岩溶裂隙含水层的水文地质条件作了初步了解，并估算开采1煤层时距底板灰岩含水层仅有12.0～21.0m，开采该煤层时始终存在着底板突水的威胁，故本矿井在开采1煤层之前，仍需补作水文勘探工作，制定可靠的疏排措施，确保生产安全。 2.井田尚有12个钻孔封孔质量差，3个钻孔封闭不合格，在建设和生产过程中予以注意，以防发生水患。 3.矿井首采工作面回采前要做好水文地质工作，以确保生产安全。