大方县兴凤煤矿开采方案设计(审后修改定稿).doc 135页

'大方县兴凤煤矿开采方案设计 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页前言大方县凤山乡兴凤煤矿是根据黔煤办字[2006]97号批准的年产9万t的扩界扩能建设项目。按黔煤办字[2006]97号、黔国土资函[2007]109号、黔煤呈[2007]03号和国家有关规定，为了规范项目建设的需要，完善有关法律手续，大方县凤山乡兴凤煤矿特委托毕节地区地方煤矿勘测设计队根据贵州大学资源与环境学院于2007年11月提交的《大方县凤山乡兴凤煤矿资源/储量核实报告》编制开采方案设计。但《大方县凤山乡兴凤煤矿资源/储量核实报告》提供的储量较丰富，完全能满足9万t/a生产规模矿井的服务年限的要求，故本开采方案设计按年产9万t生产规模进行编制。我队与业主于2008年8月19日签定了委托书，根据《大方县凤山乡兴凤煤矿资源/储量核实报告》及我队地表现场踏勘收集的相关资料编制了《大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计》。一、概述1.矿山位置、隶属关系大方县凤山乡兴凤煤矿位于贵州省大方县城北东，属大方县凤山乡所辖，地理坐标：东经105°43′53″～105°44′42″，北纬27°12′46″～27°13′42″，矿区位于凤山乡政府南东侧，326国道从矿区穿过，矿区距大方县城22km，交通方便（见交通位置图）。根据贵州省国土资源厅矿管函〔2007〕1598号文，对毕节地区扩界扩能煤矿矿区范围（资源配置）方案附表二，对大方县凤山乡兴凤煤矿扩界范围进行了批复，该矿地理坐标为:东经120º43′52″～120º44′42″，北纬27º12′28″～27º13′43″。扩界矿区范围拐点坐标见表2－1—1。矿界形状呈长五边形，长2330m，宽1435m，面积1.8741km2。准采标高+1619～+1739m。2.任务来源、编制报告的依据1）任务来源本报告编制受大方县凤山乡兴凤煤矿之委托。2）报告编制依据：(1)大方县凤山乡兴凤煤矿关于委托毕节地区地方煤矿勘测设计队进行“《大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计》的设计任务委托书”；(2)贵州大学资源与环境学院2007年11月提交的《大方县凤山乡兴凤煤矿资源/储量核实报告》；(3)贵州大学资源与环境学院2007年11月提交的“大方县凤山乡兴凤煤矿地形地质及井上下工程平面图（1:5000）”；(4)贵州大学资源与环境学院2007年11月提交的“大方县凤山乡兴凤煤矿地质剖面图（1:5000）”；(5)贵州大学资源与环境学院2007年11月提交的“大方县凤山乡兴凤煤矿M8煤层资源量估算图（1:5000）”； 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页(6)贵州大学资源与环境学院2007年11月提交的“大方县凤山乡兴凤煤矿M11煤层资源量估算图（1:5000）”；(7)贵州大学资源与环境学院2007年11月提交的“大方县凤山乡兴凤煤矿水、工、环综合地质图（1:5000）”；(8)贵州大学资源与环境学院2007年11月提交的“大方县凤山乡兴凤煤矿矿区及地面工程地质灾害危险性评估说明书(三级评估)及附图、备案登记表；(9)黔国土资储备字〔2007〕602号－《关于<大方县凤山乡兴凤煤矿资源/储量核实报告>矿产资源储量评审备案证明》；(10)2006年11月29日中华人民共和国建设部和中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布的《煤炭工业小型煤矿设计规范》（2006版）；《煤矿安全规程》（2006版）；(11)黔煤办字[2006]97号；(12)黔国土资函[2007]109号文；(13)黔煤呈[2007]03号文；(14)2007年10月17日贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤炭管理局、贵州煤矿安全监察局联合下发的黔安监管办字[2007]345号－《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防止工作的意见》；(15)我队工程技术人员2007年10月在煤矿进行的现场调查资料。(16)矿方提供的有关生产资料。（17）黔府办发[2008]83号。1.以往工作情况简述（1）该区在1966年由贵州石油勘探指挥部作过1/5万地质填图;（2）1973年贵州地矿局区调队开展了1/20万区域地质调查（毕节幅）；（3）贵州地矿局一一三地质队在1986～1990年作《贵州毕节煤田煤炭资源远景调查报告》时对该区进行过工作；（4）2000年贵州地矿局一一七地质队对该区进行了地质简测工作，并于2000年9月提交《大方县凤山乡兴凤煤矿地质简测报告》；（5）2004年贵州地矿局一O二地质队对该矿进行了扩界勘查地质工作，于2004年6月提交《大方县凤山乡兴凤煤矿扩界勘查地质报告》,并通过省国土资源厅组织专家评审（备案文号黔国土资储函[2004]115）。同年11月该队又提交原矿界范围内的《资源量核实报告》，由毕节地区国土资源局组织评审并登记备案。附原矿区范围、原扩界范围、本次扩界范围关系图1-2。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页根椐2004年6月贵州地矿局一O二地质队提交的《大方县凤山乡兴凤煤矿扩界勘查地质报告》，初步查明井田内可采煤层二层M51（本次编号为M8）、M11（本次编号为M11），总资源量311万t，其中（333）资源量51万t，（334）？资源量154万t，另估算公路、村寨及断层煤柱资源量106万t。同年11月该队提交的《大方县凤山乡兴凤煤矿资源量核实报告》中，总资源量249.64万t，矿山累计消耗资源储量25.8万t，公路、村寨及断层煤柱资源量30.88万t，保有资源量192.96万t。通过以上工作，对所积累的资料进行分析研究，初步查明矿井范围内煤层赋存情况、构造变化规律及水文地质条件等；对矿井煤层的结构、构造、煤质、水文地质条件、开采技术条件及其变化规律已基本查清。（6）本次工作时间为2007年8月下旬～10月上旬，由于项目时间紧，本次工作以收集资料为主。为了编制本核实报告，报告编制小组到兴凤 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页煤矿进行实地调查访问，调查了井下煤层厚度、矿井涌水量、采空区、地层产状及新揭露的地质构造等情况，矿方提供了巷道掘进、煤厚及煤质资料，收集煤矿地质等相关资料进行汇总、分析，编写文字报告和图件，从而完成本次核实工作。本次核实工作编制图件6张，文字报告1本。本次核实工作取得的主要地质成果有：1）查明了矿山地层层序，划分了地层，初步查明了矿山构造形态，矿山内构造复杂程度属简单类型。2）查明了矿山内可采煤层的层数、层位、厚度、结构、及其空间分布。确定了M8、M11煤层为较稳定可采煤层。3）了解了可采煤层的煤类，初步确定了煤层风氧化带界线，评价了煤的工业利用方向。4）基本查明了区内含、隔水层及含、隔水性，基本查明了水文地质类型、矿床充水因素，初步确定了矿山内水文地质条件为中等，了解了主要可采煤层顶底板的主要工程地质特征及矿山内水文地质特征。对工程地质、环境地质等开采技术条件作出了进一步评价。5）本次核实M8、M11煤层准采标高+1619～+1739m范围内煤炭总资源量390万t，其中111b采空区资源量34万t，保有资源量356万t，其中：探明的内蕴经济资源量（331）0万t，控制的内蕴经济资源量（332）109万t，推断的内蕴经济资源量（333）247万t。6）在矿区范围内准采标高+1619～+1739m范围之外，最低采准标高+1619m以深，煤炭资源量68万t（全部为M11），全部为推断的内蕴经济资源量（333）68万t。一、矿井建设综合评价1.主要特点兴凤煤矿主采2层煤即M8和M11号煤层，煤质较好；主采煤层为缓倾斜薄煤层；煤层赋存稳定，储量较丰富，地质构造简单，工程及水文地质条件简单；矿区交通便利，实施矿井的建设具有较好的基础和条件。2.资源可靠性根据2007年11月贵州大学资源与环境学院提交了《大方县凤山乡兴凤煤矿资源/储量核实报告》及地形地质图（1：5000），对区内停采老硐、探槽进行了调查，估算了矿区M8、M11煤层（332＋333）煤炭资源量为390万t。资源可靠，开采技术条件较好。3.用户兴凤煤矿建成后主要市场有凤山乡、六龙镇及周边乡镇的老百姓生活用煤，剩余部分可销往大方电厂、毕节头步电厂、本县及邻近县（市）的工矿企业，以及云南、四川、两湖及两广。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页1.外部协作配套条件1）交通条件大方县凤山乡兴凤煤矿位于贵州省大方县北东，属大方县凤山乡所辖，地理坐标：东经105°43′53″～105°44′42″，北纬27°12′46″～27°13′42″，矿区位于凤山乡政府南东侧，326国道从矿区穿过，矿区距大方县城22km，交通方便。2）电源条件矿井电源一趟引自110kv大方变电站10kv线路，另一趟引自10kv六龙镇变电站10kv六凤支线路。形成双回路电源。目前大方县地方电网基本形成，国家电网覆盖面较大，供电电源主要有乡镇变电所。电厂有大方电厂及周边县（市）的电厂。因此，兴凤煤矿未来的电力充足。3）水源（1）凤山乡政府自来水水源矿区工业广场位于乡政府所在附近，煤矿职工生活用水可从凤山乡政府街上的自来水引入，该自来水水量较大，水源充足，完全能满足矿山生活用水需要。（2）矿井涌水水源根据地质普查报告，矿井正常涌水量10m3/h，最大涌水量40m3/h，排到地面经处理净化达标后主要复用于井下和地面生产消防和防尘。不足部分由矿区中南部的小溪沟作为井下和地面生产消防和防尘水源的补充。2.主要方案评述兴凤煤矿是国土资源厅，根据[2006]97号文批准的年产9万吨的扩界扩能技改建设项目，本设计按9万t/a的生产规模进行设计。矿井原系统采用平硐开拓，落煤方式为放炮落煤，机械通风。该矿井在2006年年初作过技改，报废原有系统，在井田南部边界新建主平硐和回风平硐，采用平硐开拓，由于受整合政策的影响，技改工程未完成就被迫停止。本设计根据矿山地质地形、煤层赋存条件，并结合矿井的现状，在井田西南面新建主斜井、副斜井、回风斜井，三条井筒同方位穿M11、M8煤层布置，均在+1619m落平，在副斜井井底布置井底水仓，然后变方位朝向井田正东面布置M8煤层运输石门、行人石门、回风石门。在井筒+1637m处朝向井田正西面布置M11煤层运输石门、行人石门、回风石门。本设计采用斜井开拓，走向长壁后退式回采，矿井建设完工后，规划一个采区生产，一采两掘达到设计生产能力（9万t/a）。工业场地建设在主斜井、副斜井及回风斜井井口处。3.推荐方案主要技术经济指标（1）设计生产能力：9万t/a；（2）井巷工程量（长度）：4241m；（3）工业场地占地面积：1159m2；（4）建设井工期：23.05个月； 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页（1）劳动定员：298人；（2）项目总投资：1615.025万元，吨煤投资：107.67元/t；（3）财务内部收益率：24.34%(税前)；18.26%(税后)；（4）投资利润率：15.78%；投资利税率：40.92%；（5）动态投资回收期:3.25a(税前)；4.25a(税后)。1.综合评价兴凤煤矿煤层赋存稳定，地质构造及水文地质条件较简单，开采技术条件好，资源可靠，水电外部条件具备，交通运输条件优越，用户可靠，市场前景广阔。通过对项目的技术经济盈利能力、偿还能力和不确定因素分析，各项技术经济评价指标较理想，投资效益较好，项目的抗风险能力较强。本项目的实施，无论对企业还是对投资商均具有较好的经济效益，投资效果良好。同时本项目的实施，有利于促进地方经济的发展、解决当地剩余劳动力的出路问题，社会效益亦十分明显。因此，研究评价认为，该项目的建设在经济上是完全可行的。建议上级有关部门尽快予以审查批准。二、存在的主要问题与建议1、矿井的探矿工程符合要求，煤层赋存较浅，因此提供的储量级别较高，（332）级储量为109万吨，（333）级储量为247万吨，无（334？）级储量。因此建议在开采过程中必须设计进行开采，不得浪费资源。2、建议对矿井内的小煤窑开采和积水情况进行详细调查。3、以往的勘探工作对矿井瓦斯、煤的可选性、矿井涌水量等工作不够深入，建议在今后的巷道掘进和生产过程中注意收集地质资料，以作为进一步的补充、完善，从而指导矿井生产。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页第一章井田概况及建设条件第一节井田概况一、地理位置及交通状况大方凤山乡兴凤煤矿位于贵州省大方县北东，属大方县凤山乡所辖，地理坐标：东经105°43′53″～105°44′42″，北纬27°12′46″～27°13′42″，矿区位于凤山乡政府南东侧，326国道从矿区穿过，矿区距大方县城22km，交通方便（见交通位置图1－1－1）。矿区范围由1、2、3、4、5共五个拐点圈定，面积约1.8742km2。隶属大方县凤山乡管辖。图1－1－1大方县凤山乡兴凤煤矿交通位置图 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页一、地形地貌及气象1.地形地貌矿山总体为侵蚀、剥蚀低中山地貌，地势西北高东南低，海拔标高一般1580～1830m，最高点位于大方至金沙公路以西矿界西北角海拔1884.1m，最低点位于矿界东南角处海拔1580m，相对高差304.1m。矿区被煤系地层龙潭组覆盖，含煤地层为顺向坡产出，经多次风化剥蚀形成高低起伏的斜坡地形，矿区东部矿界外为茅口组地层，峰丛、洼地、溶斗、溶洞等喀斯特地貌较发育。2.气象煤矿所在区域属亚热带温暖湿润气候区，据大方县气象局最近10年气象资料，年平均气温13.6℃，日极端最高气温33℃，日极端最低气温-9.6℃，年平均降雨量1267mm,日极端最高降雨量154.8mm，雨季多在5～9月，枯季多在12月至次年3月，年平均相对湿度81%。年霜冻天数5～16d，平均7.9d，年平均风速1.6m/s，灾害性天气主要有春旱、倒春寒、冰雹、夏旱、夏暴雨、秋绵雨等。3.地震根据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001），地震动峰值加速度为0.05g。二、矿区内工农业生产概况、矿区煤炭生产建设及规划概况1.矿区内工农业生产概况煤炭工业是大方县的主要工业，煤炭生产是大方县的重要经济支柱，煤炭生产促进了大方县的经济发展，改善了人民生活。区内地方工业生产基础薄弱，改革开放以来地方工业和乡镇企业有很大发展。矿产资源丰富，除煤矿外，主要还有水泥用石灰岩等，建材、矿冶、旅游、服务业均有所发展。区内粮食作物主要以玉米为主，其次为麦类、豆类、薯类。经济作物有油菜籽、烟叶等；畜牧业主要有牛、马、猪等。2.矿区内煤炭生产建设及规划概况（1）老窑及小煤矿1）老窑老窑开采历史悠久，以平硐、斜井为主，见煤后沿煤层掘进，开采一般100～200m，最大采掘垂深约20m。大部分老窑巷道有积水。由于井口垮塌、排水及通风困难等原因停采。本次工作调查老窑2个，以往工作调查了6个。2）小煤矿凤山煤矿与兴凤煤矿北部矿界紧邻，目前规模在6万t/a。开采情况如下：凤山煤矿：紧邻兴凤煤矿矿界北部，两矿边界相距约20m 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页，采用斜井开拓，主采M8煤层，有部分巷道已进入兴凤煤矿，现已密闭。兴凤煤矿西南矿界500之外有大路边、白岩脚等有证生产矿井及星罗棋布的小煤窑，目前小煤窑已关闭。（2）兴凤煤矿生产规模、开采等情况该煤矿属私营企业，建于1996年，2002年验收，为证照齐全的单列技改扩能矿井，矿山开采方式为地下开采，斜井开拓方式，长壁式采煤方法，自矿山投产以来，建成主斜井1个，回风斜井1个，主斜井井口坐标为X=3012108、Y=35572990，风井井口坐标为X=3012175、Y=35573080，主采煤层M8，煤厚1.20m，一般为简单结构煤层，经多年开采,在矿区北部已形成大面积采空区,目前有一个工作面两个掘进头生产。矿井设计年生产规模为3万t/a，煤炭主要销往大方电厂，由于生产规模小，经济效益欠佳。本次兴凤煤矿扩能扩界后，矿区面积由0.8901km2扩至1.8742km2，主要向矿区南部扩界0.9841km2，拟生产规模为15万t/a。由于历史原因，矿山自2004年以来一直处于技改，并已完成技改主平硐及回风平硐，其主平硐井口坐标为X=3011214、Y=35573285，回风平硐井口坐标为X=3011050、Y=35573340，其均在位于M11煤层露头底版，整个设计系统先开采在M8煤层露头之外的M11，接近M8煤层后，先开采同一位置的M8煤层再开采M11煤层。矿山经扩界后延长了矿山的服务年限，实现了规模生产，符合煤炭产业政策，进一步发挥了该片区煤炭资源优势，缓解煤炭供需日渐突出的矛盾，满足当地民用及电厂用煤的需求。（3）煤矿开采中存在的重大问题兴凤煤矿为多年生产矿井，矿区西南500m外现有生产矿井两对（大路边、白岩脚煤矿），均与兴凤煤矿开采同一煤层，另外，原来还有大大小小几十个老煤窑，现虽已关闭，但在雨季大气降水渗入老窑再顺层就流入兴凤矿井，加之兴凤煤矿为一老矿井，井口位置选择欠合理，在雨季大气降水顺地表流入矿井，在2002年前又存在乱挖乱采，现在的主巷道相当部分在原采空区中经过，井下的水仓等排水设施尚不能解决矿井水问题，雨季常引起矿井涌水量增加，故矿山存在较大水患。现开采的M8煤层顶板较破碎，有顶板冒落、片帮、底鼓、支架下陷等工程地质问题。矿井目前瓦斯含量低，但矿山处于高瓦斯矿区，相邻矿井为高瓦斯矿井，故矿井开采应严格执行《煤矿安全规程》，加强矿井瓦斯综合治理。兴凤煤矿矿界周边无其它矿权设置，矿界范围之间无重叠关系。贵州省为江南煤炭资源强省和煤炭生产大省，在周边省区占有10～20%不等的市场份额，与北煤南运相比无论在价位还是在煤质或品种上均具有优势。随着国家的产业政策、资源保护和环保政策的日益严格以及西部大开发战略的实施，全省现有煤炭产量不能满足“西电东送”的要求。同时，周边缺煤省、区对我省优质煤炭的需求量也不断增加，在考虑“北煤南运”的情况下，预计2010、2015年仍需从我省调入煤炭2050、2420万t。由于兴凤煤矿位于大方县，紧邻云南召通、四川沪洲，因此，矿井建成后，煤炭可销往省外市场。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页综上所述，开发建设兴凤煤矿在国家实施西部大开发及“西电东送”战略，有效保护国家资源，支援周边省市区经济建设，促进地区经济发展等方面是必要的。目前，非法开采小煤窑已经全部关闭。大方县为发展地方经济，确保本县、本省及周边省（市）工业企业有稳定可靠的煤炭能源，进行了大方县煤炭开发规划，规划矿井将于近期陆续开工，兴凤煤矿已列入规划矿井之一。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页第一节矿井建设的外部条件一、运输条件及评述凤山乡兴凤煤矿位于贵州省大方县北东，属大方县凤山乡所辖，地理坐标：东经105°43′53″～105°44′42″，北纬27°12′46″～27°13′42″，矿区位于凤山乡政府南东侧，326国道从矿区穿过，矿区距大方县城22km，交通方便。二、电源条件及评述矿井电源一趟引自110kv大方变电站10kv线路，另一趟引自10kv六龙镇变电站10kv六凤支线路。形成双回路电源。目前大方县地方电网基本形成，国家电网覆盖面较大，供电电源主要有乡镇变电所。电厂有大方电厂及周边县的电厂。因此，兴凤煤矿未来的电力充足。三、水源条件及评述（1）凤山乡政府自来水水源矿区工业广场位于乡政府所在附近，煤矿职工生活用水可从凤山乡政府街上的自来水引入，该自来水水量较大，水源充足，完全能满足矿山生活用水需要。（2）矿井涌水水源根据地质普查报告，矿井正常涌水量10m3/h，最大涌水量40m3/h，排到地面经处理净化达标后主要复用于井下和地面生产消防和防尘。矿区中南部的小溪沟，溪沟标高1686m～1600m，可作为井下和地面生产消防和防尘水源的补充。四、矿区小煤窑开采情况凤山煤矿与兴凤煤矿北部矿界紧邻，目前规模在6万t/a。开采情况如下：凤山煤矿：紧邻兴凤煤矿矿界北部，两矿边界相距约20m，采用斜井开拓，主采M8煤层，有部分巷道已进入兴凤煤矿，现已密闭。兴凤煤矿西南矿界500之外有大路边、白岩脚等有证生产矿井及星罗棋布的小煤窑，目前小煤窑已关闭。兴凤煤矿矿界周边无其它矿权设置，矿界范围之间无重叠关系。五、在矿区内优先开发本矿井的比较与评述大方县凤山乡兴凤煤矿为合法煤矿，为了合理开发煤炭资源，兴凤煤矿被列入大方县煤炭总体规划的煤矿，资源可靠，煤质优良，交通便利，水源、电源条件具备，其资金实力雄厚，管理技术人员素质高，因此优先开发兴凤煤矿是有条件的，必要的。六、迁村、土地征用情况及评述矿井工业场地内无居民居住，故工业广场场地不需折迁农户，土地征用可与当地农民协商或报相关政府着情处理。根据贵州大学资源与环境学院提供的地形地质图可看出，煤层露头线及其以外地势相对较缓，有零星建筑，矿界外东面地势均为中高山，井田范围内开采煤层区域地表有部分建筑，建议先折迁后开采，否则必须按设计规定留设保护煤柱。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页一、主要建筑材料供应条件及评述矿井建设所需材料中钢材、水泥可在大方县采购，其它建筑材料如砂、石材、砖瓦、石灰等均可就地解决，木材可由省内供应。二、其他协作项目有关问题的评述本矿井地处山区，环境容量较大，设计对生产过程中产生的废水、废气、噪声、矸石等污染物（源）采取控制处理后排放或临时堆弃，并对环保工程列有专款。三、综合评述综上所述，兴凤煤矿交通方便，工业物资供应及煤炭运销条件较好，电源、水源可靠，征用的土地多属荒山旱地，建筑材料可以就地解决，环境保护已采取措施，矿区及附近居民均以农业为主，劳动力富余，具备了矿井建设的各种有利条件。第二节矿井建设的资源条件一、地层、地质构造及煤层特征1.煤系地层大方县凤山乡兴凤煤矿矿区内出露地层有三叠系下统夜郎组沙堡湾段及玉龙山段（T1y1+2），二叠系上统长兴组（P3c）、龙潭组（P3l）及二叠系下统茅口组（P2m）。现将各地层由老到新简述如下：（1）二叠系下统茅口组（P2m）岩性为浅灰色～灰白色薄～中厚层状粗～细晶灰岩，夹燧石条带，产海相动物化石，厚度大于100m。（2）二叠系上统龙潭组（P3l）为区内含煤地层，厚120～180m，与下伏茅口灰岩呈假整合接触。根据其含煤性及岩性组合可分为三段，矿区仅出露中段及上段，现简述可下：1）上段（P3l3）：深灰色岩屑粉～细砂岩，夹泥质粉砂岩、粘土岩及煤层，顶部夹薄层状泥质灰岩，局部含结核状、透镜状菱铁矿及星散状、条带状黄铁矿。显水平层理及波状层理，该段含煤层2～4层，该段厚48.0～62.0m，平均52.0m。2）中段（P3l2）：细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹粘土岩、粉砂岩、炭质泥岩及煤层，显水平层理及波状层理，含煤层或煤线9～12层，其中稳定可采煤层（M8）。该段厚32.0～42.0m，平均38.0m。3）下段（P3l3）：泥质粉砂岩、粉砂岩夹细砂岩、少量粘土岩或硫铁矿层，显水平层理、缓波状层理。该段含煤层或煤线11～17层，其中稳定可采煤层（M11）。该段厚65.0～75.0m，平均69.1m。（3）二叠系上统长兴组（P3c）深灰色厚层状含燧石结核、条带灰岩，层间常夹有机质条带或薄层，偶夹条带状炭质泥岩，顶部为深灰色中厚层状硅质岩夹薄层状泥灰岩，产腕足类化石，厚10～30m。（4）二叠系上统大隆组（P3d） 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页灰色薄至中厚层硅质灰岩、硅质岩、硅质页岩为主，夹砂岩、泥岩及灰绿色斑脱岩化泥灰岩。厚度1～2m。与下伏长兴组扩界接触，与上覆夜郎组呈假扩界接触。（5）三叠系下统夜郎组（T1y）按其岩性可分为三段，区内仅出露沙堡湾段及玉龙山段，从老到新依次为：1）沙堡湾段（T1y1）：黄绿色、浅绿色薄层状泥岩，含粉砂质泥岩及钙质泥岩，显水平层理。与下伏长兴灰岩呈假扩界接触，厚4～10m。2）玉龙山段（T1y2）：上部为灰色厚层～巨厚层状微～细晶灰岩，偶见锯齿状缝合线构造。顶部为厚0.7～1.1m厚的鲕粒灰岩，鲕粒含量30%左右。中部及下部为浅灰、浅灰色中厚～中薄层状泥质灰岩，含泥质条带，往下渐变为泥灰岩且泥质条带渐增，与下伏第沙堡湾段呈渐变关系，含瓣鳃类动物化石。该段厚度大于250m。（6）第四系（Q）主要分布于矿山北西部，为灰、褐灰、黄灰色粉质土、砂质土、砾石等，厚约0～4m。与下伏地层呈不扩界接触。1.构造矿区位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱毕节北东向构造变形区，大方背斜北东翼次级构造羊场向斜北段西翼，正断层(F)西盘（下降盘），断层倾向西，倾角65°左右，且为凤山矿区东部边界。矿区构造线方向呈北北东向展布，地层总体倾向东，倾角4～8°，一般5°，为缓倾斜单斜构造。本次工作调查到：该矿山目前主采的M8煤层在走向方向有缓波状起伏，在生产过程中遇到断距小于2m的小断层。综上所述，区内构造复杂程度简单～中等。2.含煤岩性及煤层区内含煤地层为二叠系上统龙潭组(P3l)，为浅灰色、灰色及深灰色，薄至中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、煤层组成。含腕足类及瓣鳃类动物化石，产大量植物化石，见栉羊齿PecopterisBrongninartSP.化石等。（1）含煤性矿区含煤地层龙潭组（P3l）含煤12～21层。含煤总厚120～180m，平均厚160m，含煤总厚7.85m，含煤系数4.9%，含可采煤层2层，平均总厚2.0m，可采含煤系数1.25%。（2）可采煤层矿区内含可采煤层二层，编号为M8（原扩界报告为M51）、M11（原扩界报告为M73）。M8号煤层为区域主要开采煤层。现将煤层情况分述如下：M8：（俗称山龙煤）位于龙潭组中段，层位及厚度稳定，距龙潭组顶约100m。为矿区主要可采煤层，厚度一般0.95～1.32m，平均厚1.20m，厚度变化较小，结构较简单。矿区北部经多年开采，控制程度高，南部有露头，曾有老窑开采，矿区西南500m外有大路边、白岩脚等煤矿开采该煤层。属全区稳定可采煤层。M11煤层位于龙潭组中部,上距M8煤层30～40m，一般35m层位较稳定。厚度0.80～0.84m，平均0.82m 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页，厚度变化较小。见煤点9个（其中生产巷道4个，煤层露头老窑调查5个），结构较简单。属全区较稳定可采煤层。（3）煤层对比矿山内无特殊岩性的岩层，煤层对比采用层间距法、煤层本身特征、煤质特征等进行对比，可采煤层M8、M11煤层对比较可靠。1）层间距法M8、M11两煤层层间距较稳定，平均30～40m，一般35m，煤层层间距变化均不大，层位较稳定。2）煤层本身特征M8、M11煤层全区可采，厚度变化不大，层位稳定～较稳定，结构简单。其特征见表1－3－1。可采煤层特征表表1－3－1顺序区域组煤层名称煤层平均厚度(m)层间距（m）煤层倾角（0）煤层性质顶底板岩性顶板底板1龙潭组中段M81.20355块状，光亮～半亮型伪顶为20cm炭质页岩，直接顶为粉砂岩粉砂岩、泥质粉砂岩2下段M110.825粉状、粒状。由暗煤和亮煤组成。半亮型直接顶粉砂岩与砂质泥岩粘土岩、粉砂岩（4）煤层风、氧化带矿山未采风、氧化带煤层样，根据矿山区域原生产窑及老窑开采情况，煤层风、氧化带为煤层露头往下垂深25m，本次工作，风、氧化带下界定为煤层露头往下垂深25m。1.可采煤层煤质特征根据2003年6月，由贵州省地矿局102地质大队提交的该矿《扩界勘查地质报告》及同年11月提交的《储量核实报告》，区内可采煤层属低中～中硫、低中～中灰高发热量无烟煤。（1）物理性质和煤岩特征M8煤层颜色为灰黑色，粉色为深黑色，块状、粒状为主，条带状结构，似金属光泽，硬度半坚硬，参差状断口，次生裂隙较发育，黄铁矿呈浸染状、薄膜状、星点状为主煤岩类型为半亮型煤～光亮型煤。M11煤颜色层为灰黑色，条带状构造，似金属光泽，硬度较大，黄铁矿呈星点状、透镜状、瘤状，次生裂隙较发育，半亮型煤为主。（2）化学性质、工艺性能及煤类1)化学性质采用《扩界勘查地质报告》中煤质分析结果，按照GB/T15224—2004标准执行： 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页①水分（Mad）M8原煤水分：1.87～1.93%，平均1.90%。M11原煤水分：1.77～2.55%，平均1.87%。②灰分（Ad）原煤干燥基灰分：M8煤层17.23～19.52%，平均灰分18.3%，为中灰分煤；M11煤层20.88～23.68%，平均21.21%，属中灰分煤。③硫分（St,d）原煤干燥基全硫：M8煤层1.28～1.35%，平均1.31%，属于中硫煤。M11煤层1.20～1.75%，平均1.61%，属于中高硫煤。④挥发分（Vdaf）原煤干燥无灰基挥发分：M8煤层9.15～8.47%，平均8.81%。M11煤层7.25～8.33%，平均8.03%。⑤发热量（Qnet,d）原煤干燥基低位发热量：M8煤层27.73～27.86MJ/Kg，平均27.79MJ/Kg，属高热值煤。M11煤层26.59～27.03MJ/Kg，平均26.81MJ/Kg，属高热值煤。2）工艺性能①灰熔点（ST）煤层软化温度为1120～＞1450℃，平均1377℃，属高熔灰分煤。②固定碳含量（FCdaf）固定碳产率59.82～68.57%，平均63.97%，属中等固定碳。3）有害元素本矿无相关资料。可参考邻区煤矿资料：原煤磷含量（P）：两极值0.007～0.014%,平均值0.009%,属特低磷煤。原煤砷含量(As):两极值0.000～56×10-4%,平均值5×10-4%，属二级含砷煤。原煤氟含量(F):两极值84～322ppm,平均值172ppm，属低氟煤。其它指标本矿及邻区无资料。4）煤类矿区内主要可采煤层浮煤干燥无灰基挥发分8.33～9.15%，平均8.58%，，小于10%，由此该井田各煤层为无烟煤（WY）。(3)煤质及工业用途评价本矿各煤层其用途作民用煤外，还可作动力用煤及发电。煤的样品分析结果统计见表1－3－2。主要可采煤层煤质指标汇总表表1－3－2煤层编号煤样类别工业分析（%）Qgr.d(MJ/kg)水份(Mad%)灰份(Ad%)挥发份(Vdaf%)硫份(St.d%)发热量M8原煤1.87～1.931.917.32～19.5218.39.15～8.478.811.28～1.351.3127.73～27.8627.79 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页M11原煤1.77～2.551.8720.88～23.6821.217.25～8.338.031.20～1.751.6126.59～27.0726.811.其它有益矿产矿山含煤地层二叠系上统龙潭组（P3l）中含有菱铁矿，但其品位低，无开采价值。含煤地层二叠系上统龙潭组（P3l）底部含有铝土矿，无采样及测试资料，品位情况不详。2.岩浆岩矿山峨嵋山玄武岩属火山喷发沉积岩，玄武岩组为龙潭组含煤地层的沉积基底，对含煤地层和煤层无破坏作用。二、矿床开采技术条件1.区域水文地质条件兴凤煤矿所在区域位于黔中高原南西部，属长江流域乌江水系上游的三岔河的支流—白布河支流东侧分水岭斜坡地带，地形起伏较大，冲沟及岩溶发育，岩溶地貌如溶丘、洼地、峰丛、溶斗、伏流等分布普遍。区域内最低侵蚀基准面标高为1332.8m，矿区含煤地层出露最低标高(M11)为1580m，高于最低侵蚀基准面。区域内岩层主要为碳酸盐岩和碎屑岩两大类，碳酸盐岩包括三叠系下统夜郎组玉龙山段灰岩，二叠系中统茅口组灰岩，碳酸盐岩分布面积广，分布区多属裸露及半裸露的基岩山区，地表岩溶洼地、落水洞、溶斗、岩溶潭、岩溶大泉等较发育，地下局部发育溶洞、暗河，大气降水容易通过地表大量的负地形渗入岩溶裂隙、管道、暗河之中，岩层中赋存着丰富的岩溶水，富水性强，这些岩溶水长途径流，最后以岩溶大泉、岩溶泉群或暗河等形式集中排泄于当地河谷中。碎屑岩分布面积较大，主要包括三叠系下统夜郎组沙堡湾段粉砂岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩，二叠系上统龙潭组砂泥岩，碎屑岩靠近地表时风化作用较强烈，风化裂隙较发育，含风化裂隙水，深部发育构造裂隙地段，以构造裂隙水为主，碎屑岩区地下水运动受地形、地貌、岩性、构造控制，富水性总体较弱，主要依靠大气降水补给，受地势影响，一般为近源补给、就近排泄。区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源，地下水动态随季节变化明显，一般每年5月中、下旬地下水流量、水位开始回升，6～9月为最高值，其间出现2～3次峰值，10～12月份进入平水期，水位、流量开始逐渐递减，到次年三、四月份降为最低值。区域内龙潭组煤矿床上覆的中～强岩溶含水层之间一般具有较好的隔水层，含水层之间水力联系较弱，对煤矿床开采影响较小，只是当导水断层或其他导水通道沟通上覆含水层与矿床水力联系时，上覆含水层才会成为矿井的充水水源，从而威胁到煤矿床的开采。龙潭组煤矿床下伏茅口组强灰岩含水层与煤矿床深部下煤组煤层间隔水层较厚，其地下水间接威胁深部煤层的开采。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页1.地层含、隔水性（1）相对隔水层1）上二叠统龙潭组（P3l）地层呈近水平覆盖整个矿区，岩性以细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩等碎屑岩为主，夹数层煤层。该组平均厚度约160.0m。2）下三叠统夜郎组沙堡湾段（T1y1），主要分布于矿区北部界外坡顶，岩性以薄层状泥岩，含粉砂质泥岩及钙质泥岩。厚4～10m。由于以碎屑岩为主，岩石含泥质成分多，因而岩石普遍抗风化能力弱，露头区有较厚的强～中风化带，易渗入大量大气降水，含浅层风化裂隙潜水，越往深部，岩石裂隙发育程度减弱，岩石含水性相应降低，仅含微弱基岩风化裂隙水和构造裂隙水，该组为一弱含水层。水文地质测绘未见泉点，见老窑7个，其中有一老窑顶板滴水，但流量0.001l/s。3）第四系(Q))仅残留于山谷、溪沟、洼地及山间斜坡一带。碎屑岩的残积、坡积及冲积物厚度一般小于5m，仅含微弱孔隙潜水。调查中未发现泉点，总体上该层为一弱含水层。（2）含水层1）中二叠统茅口组（P3m），分布于矿界东部边界外，岩性为薄～中厚层状粗～细晶灰岩，夹燧石条带，厚度大于100m。2）二叠系上统长兴组（P3c+d）呈条带状分布于矿区北部界外陡坡处，以灰岩含燧石结核，偶夹条带状炭质泥岩，硅质灰岩、硅质岩、硅质页岩为主，夹砂岩、泥岩及泥灰岩。厚12～33m。3）下三叠统夜郎组玉龙山段（T1y2）,上部岩性为灰色厚层～巨厚层状微～细晶灰岩，偶见锯齿状缝合线构造，中部及下部为中厚～中薄层状泥质灰岩，含泥质条带。该段厚度大于250m。含水层以灰岩、含泥质以灰岩、泥质灰岩为主，出露标高较高，地势上多呈陡坡，节理裂隙发育，富水性强，尤其是茅口组灰岩，岩石破碎，岩溶裂隙发育，是区内含岩溶水最丰富的地层。2.断层带水文地质特征矿区东部边界为正断层，且有一定充水性，且断层下盘为茅口组灰岩，由于断层落差大，故煤层与岩溶含水层以断层接触，对矿井充水影响较大。由于矿区内无大落差断层，只有少量落差小于2m的小断层，井下发现5条小断层，全为正断层。一般不会造成强含水层与煤层拉近或对接而造成矿井突水，发育于以塑性岩石为主的含煤地层中的多数小断层仅具有微弱的含水、导水性能，对矿井充水影响小。但是当井巷穿越地下浅部发育的小断层时，由于周围岩层的风化节理裂隙较发育，有利于大气降水的渗入，井巷可能发生渗水、淋水和涌水现象。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页1.小煤矿、老窑水文地质特征兴凤煤矿西南500m外有生产矿井两对，大路边煤矿及白岩脚煤矿，另外北部边界外有凤山煤矿，均开采M8煤层，生产能力为6万t/a，开拓方式以斜井为主，矿煤层及其顶板一般无水，老采空区有积水来自雨季从井口流入，采用间隙性水泵抽水，未发生过突水、淹井事故。矿山外未发现小煤矿、老窑，矿山内有老窑7个。老窑开采历史较长，以斜井或平硐开采，见煤后一般沿煤层走向掘进，由于井口垮塌、排水困难、通风困难等原因而停采，因天长日久坑道内积存有一定的矿坑水。2.地下水补径排经过本次野外水文地质调查结合以往资料分析，矿区地下水主要靠大气降水补给，通过节理裂隙、洼地、落水洞接受补给。地下水主要由西向东径流，排泄于地形切割的沟谷中。3.充水因素分析（1）充水水源1）地表冲沟水冲沟水沿途接受泉水及煤窑水补给，雨季还有较大面积大气降水汇入，水量较大，这些冲沟多位于含煤地层露头地带，冲沟附近的网状、脉状裂隙密集，它们与煤层风化、氧化带直接接触，将来沿沟溪一带开采煤层时，冲沟水可能沿风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，为矿井浅部开采的直接充水水源。2）第四系孔隙水矿山内覆盖的第四系，含水性弱，加之厚度不大，分布不广，蓄水量有限，对煤矿开采影响小。3）龙潭组弱裂隙含水层该组主要为碎屑岩，富水性总体微弱，在构造断裂及应力破坏影响的地段，含水量相对会较大，矿床开采到这些地段，矿井出水量会比正常出水量增大。该组为煤矿床开采的直接充水水源。4）小煤矿、老窑采空区积水小煤矿、老窑内存在着一定的积水，是浅部矿井开采的重要充水因素，在开采浅部煤层时，采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源。5）矿区东侧断层，具有一定的充水性，当开采至断层附近，断层充水对煤层开采造成一定影响。（2）充水通道1）岩石天然节理裂隙 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页矿山内的龙潭组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发育，而深部则发育成岩或构造节理、裂隙，尤其是内部菱铁质细砂岩等脆性岩石更为发育，它们是地下水活动的良好通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。2）人为采矿冒落裂隙未来的采煤活动将产生大量的采矿裂隙，这些人为裂隙也会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，成为地下水活动的良好通道。3）断层破碎带断层破坏了地层的完整性、连续性，降低了岩石的力学强度，塑性岩石中断层破碎带含水性和导水性不强，刚性岩石中断层破碎带有一定含水性和导水性，可能连通含煤地层上部的中强含水层或地表水，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水更可能沿断裂带进入矿井。4）小煤矿和老窑采空区矿山内小煤矿和老窑，其废弃采面或巷道会成为老窑水、采空区积水、部分地表水进入矿井的通道。5）岩溶管道矿山外夜郎组玉龙山段灰岩含水层局部地段可能发育岩溶管道，当它们被断层沟通与下伏煤层联系时，也会成为矿井充水通道。（3）充水方式由于矿井直接充水含水层露头分布不广，接受大气降水补给不强，为中等～弱含水层，充水通道主要以地下水顺层渗流为主，其次为岩石原生和采矿节理、裂隙为主，规模一般不大，少量为断层、老窑巷道、岩溶管道导水，因此矿井充水方式主要以西南部界外的生产矿井及老窑水顺层渗流为主，可能发生突水，成为矿井充水的主要方式。局部有节理、裂隙滴水、淋水。1.水文地质类型本矿山矿床位于最低侵蚀基准面（1332.8m）以上，直接充水水源主要为龙潭组裂隙水、小煤矿和老窑采空区积水、地表冲沟水，间接充水水源为夜郎组玉龙山段岩溶水及茅口组强岩溶水，故本矿山属于以裂隙充水为主，水文地质条件复杂程度为中等，水文地质类型属中等，只是在断层交错地带、老窑密集地带，水文地质条件复杂程度增大。2.矿井涌水量根据兴凤煤矿多年的生产资料，掘进巷道及采掘工作面煤层顶板局部有少量滴水现象，其汇集后水量约0.02l/s，在生产标高相对低的水仓处，矿井水汇集，涌水量大增。Q正常=10.0m3/h，Q最大=40.0m3/h。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页本次预计的矿井涌水量，是采用矿井历年资料进行比拟的。用水文地质比拟法而得。在本矿具有足够的矿井涌水量观测资料后，可采用本矿实测资料和比拟法公式预计矿井涌水量。故应加强水文地质工作及边采边探和老生产系统的改造使之更加合理，是本矿必须做和应高度重视的工作。据访：各矿老窑及采空区有积水，老窑及采空区无通风等原因无法进入，未收集到资料，积水量不详。矿井涌水量由比拟法所得，在矿井生产期间应进一步核实。一、工程地质（一）工程地质条件现状评价1、工程地质岩组的划分矿山内工程地质岩组可划分为坚硬岩组、半坚硬岩组、软弱岩组及松散岩组四类。坚硬岩组：主要包括中～微风化的三叠系下统夜郎组玉龙山段（T1f2）灰岩，二叠系中统茅口组（P2m）灰岩。半坚硬岩组：主要包括中～微风化的三叠系下统夜郎组沙堡湾段（T1f1）泥质粉砂岩、二叠系上统龙潭组（P3l）细砂岩、粉砂岩等碎屑岩。软弱岩组：主要包括强风化的三叠系下统夜郎组沙堡湾段（T1f1）粉砂质泥岩、二叠系上统龙潭组（P3l）碎屑岩、煤层等，以及胶结程度中等～好的断层破碎带。松散岩组：主要包括第四系碎屑岩残积、坡积土。2、岩土工程地质条件（1）土体工程地质条件第四系碎屑岩残积、坡积土层：主要分布于含煤地层露头区，分布面积不大。由细砂岩、粉砂岩、泥岩等经长期风化、剥蚀后的残积、坡积物，土层厚度不大，缓坡及沟谷中稍厚，一般小于5m，土质多为碎石土、砂土、粉质粘土，土体呈松散或半固结状，分选性、胶结性差，土体较松散，透水性较好，土体强度弱，压缩性高，受力后土体沉降量大，边坡容易失稳，不适宜直接作工程建筑地基，只有采取加固措施后才可作为工程建筑地基。（2）岩体工程地质条件1）上覆地层含煤地层上覆围岩有碳酸岩，主要为夜郎组玉龙山段灰岩，大部为中～厚层状，岩体普遍较完整，岩体多为块状，岩石致密、坚硬，属坚硬类型，抗压强度高，抗风化能力强，RQD值高，岩体多数II、III类，岩体稳定性中等～良，工程地质条件较好，不良之处是这类岩石岩溶发育较强烈，巷道掘进时应防止高地压、岩爆、掉块、跨塌、涌水、突泥等。含煤地层上覆围岩大部分为碎屑岩，主要为夜郎组沙堡湾段、玉龙山段及长兴组粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，岩石多为薄层状，层理特征多为均匀层理、交错层理或水平层理，以泥质胶结为主，泥质含量较高，靠近地表岩石容易遭受风化、剥蚀而形地残积土，地下深部则岩石较完整。此种岩体结构特点是岩体分层多，受沉积因素影响，平面上和剖面上岩相、厚度分布变化大。受各种结构面的相互影响，结构体形态以长方体、板状体为主，该类岩体抗压强度中等，饱水后强度降低，当失去原岩应力平衡状态后，以离层或沿滑动面滑脱失稳为主要表现形式。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页总体上该碎屑岩多为层状结构，少量碎裂结构，属中等坚硬岩，岩体多数III类，岩体质量中等，工程地质条件中等。在该类岩石中掘进巷道时可能出现缩径、软岩挤出、片帮等不良工程地质现象。2）含煤地层为碎屑岩，以细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、煤层，多为层状，少量碎裂结构，该地层中钙质细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩属中等坚硬岩组，力学强度中等，有一定遇水软化性，岩石完整性较好，岩体稳定性中等；粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、煤层属软弱岩组，力学强度很低，遇水时极易软化，塑性强，岩石完整性不好，岩体稳定性很差，巷道掘至该层段时，易产生顶部塌陷及底鼓、片帮等现象。3）下伏地层含煤地层的下伏地层为二叠系中统茅口组，该组岩石大部分属块状结构，厚层～中厚层状，结构面较层状结构岩体少，层理特征是不明显，属坚硬岩组，岩体致密坚硬，稳定性好。（3）主采煤层顶底板工程地质条件1）M8煤层位于龙潭组上部，伪顶为炭质页岩，与煤层同时采出，随采随落，直接顶板为粉砂岩，泥质胶结，力学强度中等，局部会发生顶板跨塌，直接底板为粉砂岩、泥质粉砂岩，力学强度较低可能发生支柱下陷。2）M11煤层位于龙潭组中上部，直接顶板为粉砂岩、砂质泥质，力学强度较差，部分会发生顶板跨塌，直接底板为泥岩、粉砂岩，力学强度低，可能会发生底鼓及支柱下陷。（二）工程地质条件预测评价综上所述，矿山地形以中山为主，区域喀斯特地貌较发育，地形有利于大气降水入渗，在夜郎组玉龙山段、长兴组、大隆组、茅口组地层岩溶作用较发育，上覆地层和下伏地层岩石工程地质条件较好，含煤地层局部地段存在粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、煤、小型断层破碎带等软弱层，M8、M11煤层顶板力学强度中等，煤层底板力学强度很低，可采煤层的顶、底板稳定性不很好，如果支护不良，可能出现顶板跨塌、片帮、底鼓、支架下陷等工程地质问题，故本矿山工程地质条件为中等，在开采过程中应加强巷道顶、底、帮的支护管理工作，预防不良事故发生。一、瓦斯、煤尘爆炸性、煤的自燃性及地温1.瓦斯根据黔煤行管字[2005]253号－《对毕节地区煤矿2005年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复（第一批）》，大方县凤山乡兴凤煤矿瓦斯绝对涌出量为0.33m3/min，瓦斯相对涌出量为5.43m3/t，二氧化碳绝对涌出量为0.5m3/min，相对涌出量为8.23m3/t，属低瓦斯矿井。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页根据黔煤行管字[2007]54号－《对毕节地区煤矿2006年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》，大方县凤山乡兴凤煤矿瓦斯绝对涌出量为5.14m3/min，瓦斯相对涌出量为44.31m3/t，二氧化碳绝对涌出量为0.42m3/min，相对涌出量为3.64m3/t，属高瓦斯矿井。该矿2004年未作瓦斯等级鉴定，2007年所作的瓦斯等级鉴定未批复。经过对2005年和2006年的瓦斯等级鉴定结果比较，兴凤煤矿属高瓦斯矿井。其瓦斯绝对涌出量为5.14m3/min，瓦斯相对涌出量为44.31m3/t，二氧化碳绝对涌出量为0.42m3/min，相对涌出量为3.64m3/t。1.瓦斯预测1）瓦斯根据国家安全生产监督管理总局发布的《中华人民共和国安全生产行业标准<矿井瓦斯涌出量预测方法>（AQ1018-2006）》计算出矿井瓦斯绝对涌出量以及相对瓦斯涌出量。（1）可采煤层煤质特征该矿可采煤层为1层，其煤层编号为M8，煤质特征见表1－3－3。主要可采煤层煤质指标汇总表表1-3-3煤层编号煤样类别工业分析（%）Qgr.d(MJ/kg)水份(Mad%)灰份(Ad%)挥发份(Vdaf%)硫份(St.d%)发热量M8原煤1.87～1.931.917.32～19.5218.39.15～8.478.811.28～1.351.3127.73～27.8627.79M11原煤1.77～2.551.8720.88～23.6821.217.25～8.338.031.20～1.751.6126.59～27.0726.81（2）煤层瓦斯含量计算煤层瓦斯含量计算经验公式如下：Wx=……………………………（1－1）Wy=………………………………………………………………（1－2）Wh=Wx+Wy……………………………………………………………………（1－3）式中：Wx――煤的瓦斯吸附量，m3/t；、――煤的水分、灰分、挥发分，％； 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页P――瓦斯压力，焦煤取P=1.47MPa；en――温度系数；n=…………………………………………………………（1－4）a――瓦斯含量系数，a=2.4+0.21Vr；b――瓦斯含量系数，b=1-0.004Vr；Wy――游离瓦斯量，m3/t；fn――煤的孔隙率，％（煤为焦煤，查《设计手册》表8-7-10取10）；γ――煤的容重，t/m3；KY――相对煤层瓦斯压力下的瓦斯压缩系数，查《设计手册》表8-7-14取1.06；T――温度，℃，取20。根据上述（1－1）、（1－2）、（1－3）、（1－4）公式计算出M8、M11煤层的吸附瓦斯量、游离瓦斯量以及瓦斯含量，计算结果详见表1－3－4。可采煤层瓦斯含量计算结果表表1－3－4煤层编号灰分Af水分Wf挥发分Vr瓦斯压力P温度T温度指数en瓦斯含量系数a瓦斯含量系数b煤的孔隙率fn相对煤层瓦斯压力系数KY煤的容重γ吸附瓦斯量WX游离瓦斯量WY瓦斯总含量Wh%%%Mpa℃％t/m3m3/tm3/tm3/tM820.781.9018.301.4720.001.496.240.9310.001.061.4615.080.9716.05M1126.031.8721.211.4720.001.496.850.9210.001.061.4614.020.9714.99（3）矿井瓦斯涌出量回采工作面瓦斯涌出量由于该矿可采煤层为二层，回采工作面的瓦斯涌出量按下列公式计算：qh相=KW·qC+qh+qs+qx……………………………………………（1－5）取KW＝1.2查《设计手册》表8-7-1,得Wc=2～4m3/t，取4m3/t；qc＝Wh–WC,m3/t…………………………………………………（1－6）qh＝b…………………………………………………（1－7）式中：qh相――开采层瓦斯涌出量，m3/t；qC――采出煤中的瓦斯涌出量，m3/t；qh――邻近层瓦斯涌出量，m3/t；Kw――围岩瓦斯涌出系数，一般取1.2； 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页qs、qx――分别为顶、底板邻近层及不可采夹层泄出的瓦斯量，m3/t；Wh――本煤层瓦斯含量，m3/t；Wc――邻近层的残存瓦斯量，m3/t，查《设计手册》表8-7-1得Wci=2～4m3/t，取4m3/t；式中b――考虑丢失在井下煤中瓦斯涌出程度系数，取0.6～0.8；C――丢煤百分率，薄煤层，C=20％；经过上述（1－6）、（1－7）公式计算，采出煤中的瓦斯涌出量以及邻近层（M11）瓦斯涌出量计算结果详见表1－3－5采出煤中的瓦斯涌出量以及邻近层瓦斯涌出量计算表表1－3－5KwWcWhbCqhqc　m3/tm3/t　　m3/tm3/t1.204.0016.050.600.201.5412.05qs＝…………………………………………（1－8）qx＝…………………………………………（1－9）式中L0――阶段倾斜长度，m；∑h――阶段煤柱总长度，m；ms――上部邻近层的厚度，m；(M2煤层上部无煤层)；mx――下部邻近层的厚度，m；(M9煤层为1.25)；m――开采层的可采厚度，m；(M2煤层为1.05)；bs、bx――邻近层向开采层涌出瓦斯程度系数bs、bx＝………………………………（1－10）式中N――邻近层至开采层的法线距离，m；L――开采工作面长度，m；α――煤层倾角，°；γ――卸压角，°；按《设计手册》表8-7-17选取，取75； 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页各邻近层涌向开采层的瓦斯量qx：M9煤层向M2煤层的涌出量，取阶段斜长90m，阶段煤柱总长度10m经过上述（1－8）、（1－9）、（1－10）公式计算，邻近层（M11）向开采层（M8）瓦斯涌出量计算结果详见表1－3－6邻近层涌向开采层的瓦斯量出量计算表表1－3－6NLαγbxL0mxm∑hWhWcqxqsmm°°　mmmmm3/tm3/tm3/tm3/t3570575-0.15850.821.21016.054.00(1.37)0.00总计M8煤层回采的瓦斯涌出量为：qh绝＝qh相×Ad/（60×24），m3/min………………………………………………（1－11）Ad＝1.15×,t………………………………………………………………（1－12）式中Ad――日产原煤，272.73tA――设计生产能力，9万t/a；qh绝――绝对瓦斯涌出量，m3/min经过上述（1－5）、（1－11）、（1－12）公式计算，矿井开采层（M8）回采工作面的相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量计算结果详见表1－3－7回采面相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量计算计算表表1－3－7Kwqcqhqsqhqh相AAdqh绝　m3/tm3/tm3/tm3/tm3/tttm3/min1.2012.051.540.00-1.3714.63900003143.19掘进工作面瓦斯涌出量qj绝=qm+qL………………………………………………………………………（1－13）qm=n·m·V·qV(2)…………………………………………………（1－14）qL=s·V·γ(Wh-Wc)…………………………………………………………（1－15）qV=0.026[0.0004(Vr)2+0.16]·Wh…………………………………………（1－16）式中：qj绝――掘进工作面瓦斯涌出量，m3/min； 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页qm――掘进巷道煤壁瓦斯涌出量，m3/min；qL――落煤瓦斯涌出量，m3/min；n――暴露煤面个数，单巷掘进时n=2；m――煤层厚度，m；V――平均掘进速度，m/min,按90m/月进度掘进，V=0.002083m/min；qV――煤壁瓦斯涌出初速度，m3/m2·min；Vr――煤的挥发分，%；Wh――煤层瓦斯含量，m3/t；L0――巷道瓦斯涌出量达到最大稳定值时的巷道长度，m，L0=500m；S――掘进端头见煤面积，m2；γ――煤的容重，t/m3；Wc――煤层残余瓦斯含量，m3/t。经过上述（1－13）、（1－14）、（1－15）、（1－16）公式计算，矿井开采层（M8）掘进工作面的相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量计算结果详见表1－3－8。掘进面相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量计算计算表表1－3－8WhWcVrVSγnmL0qvqlqmqj绝qj相m3/tm3/t%m/minm2t/m3个mmm3/m2·minm3/minm3/minm3/minm3/t16.054.0018.30.0020834.31.4621.25000.120.160.600.763.48采空区瓦斯涌出量(qk)以及采区瓦斯涌出量(qa)qK=K(qh绝＋qj绝)…………………………………………………………（1－17）qa=……………………………………………………（1－18）式中：qK――采空区瓦斯涌出量，m3/t；K――采空区瓦斯涌出系数，一般为0.15～0.25；取K＝0.20；qh相――采出煤的瓦斯涌出量，m3/t；qj相――掘进煤的瓦斯涌出量，m3/t。qa――采区瓦斯涌出量，m3/t；Σqh绝――采区采煤工作面瓦斯涌出量总和，m3/d；Σqj绝――采区掘进工作面瓦斯涌出量总和，m3/d； 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页qk――采区采空区瓦斯涌出量，m3/t；Ad――采区日产量，t/d。经过上述（1－17）、（1－18）公式计算，矿井开采层（M8）掘进工作面的采空区瓦斯涌出量和采区瓦斯涌出量计算结果详见表1－3－9采空区和采区瓦斯涌出量计算表表1－3－9Kqh相qj相∑qh绝∑qj绝qkAdq相q绝　m3/tm3/tm3/dm3/dm3/ttm3/tm3/min0.214.633.484587.261091.313.621127324.44.63矿井瓦斯涌出量矿井为一个采区生产，采区瓦斯涌出量就是矿井瓦斯涌出量，按《中华人民共和国安全生产行业标准<矿井瓦斯涌出量预测方法>（AQ1018-2006）》计算的采区相对瓦斯涌出量24.4m3/t，绝对瓦斯涌出量4.63m3/min,故取矿井相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量就是采区瓦斯涌出量。由于该矿未作煤与瓦斯突出危险性鉴定，因此，本设计按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理。因预测值小于瓦斯等级鉴定的数据，故取瓦斯等级鉴定的值作为矿井的设计依据，即瓦斯绝对涌出量为5.14m3/min，瓦斯相对涌出量为44.31m3/t。在投产后，需重视矿井通风及瓦斯管理工作，尤其是开采深部煤炭时，风路长，风阻大，瓦斯涌出量会相应增大，更应加强矿井的通风管理工作，保证通风设施、设备随着生产的发展而及时安装或拆除，保证通风系统可靠、有效。加强矿井瓦斯含量的测定工作，严格执行《煤矿安全规程》的相关规定。1.煤尘爆炸及煤的自燃倾向根据2005年12月5日贵州省煤田地质局实验室提交的大方县凤山乡兴凤煤矿煤尘爆炸性鉴定报告和煤炭自燃倾向等级鉴定报告（化验编号：2005－M529），M8煤尘无爆炸性，自燃倾向分类为Ⅲ级，属不易自燃煤层。根据2007年1月15日贵州省煤田地质局实验室提交的大方县凤山乡兴凤煤矿煤尘爆炸性鉴定报告和煤炭自燃倾向等级鉴定报告（化验编号：2007－M001），M11煤尘无爆炸性，自燃倾向分类为Ⅲ级，属不易自燃煤层。但煤矿必须加强洒水防尘及通风工作，确保生产人员的身体健康。在生产的过程中加强通风管理，防止采空区、老巷长期漏风，防止巷道长期处于微风状态，防止煤层自燃发火。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页1.地温本矿及邻近煤矿无地温资料，据洞口井田资料：平均地温梯度1.97～2.90℃/100m，均在3℃/100m以下，属正常地温梯度。2.煤与瓦斯突出危险性该矿未作煤与瓦斯突出危险性鉴定，根据“贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤炭管理局、贵州煤矿安全监察局联合下发的黔安监官办字[2007]345号－《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防止工作的意见》”的规定，暂按突出矿井设计和管理。建议煤矿条件成熟时尽快委托有资质的单位进行煤与瓦斯突出危险性鉴定，以便根据鉴定结果采取相应的措施，确保矿井安全生产。综上所述，大方县凤山乡兴凤煤矿按高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理。二、环境地质评价1.矿山环境地质条件现状评价（1）地震根据《中国地震动峰值加速度区划图》，矿山地震动峰值加速度为0.05g，本区及其邻近区域近年来未发现有强地震活动，矿山属无震害区，区域稳定性良好。（2）地质灾害现状矿山范围内未发现崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷及地裂缝等地质灾害，工业广场及其周边也未发现潜在的地质灾害，矿山及工业广场遭受现有地质灾害危害的可能性小，地质环境条件较好。矿山外围茅口组及长兴、大隆组、玉龙山组地层山高坡陡，在长期的日晒雨淋作用下，沿岩层节理或裂隙岩层失稳，容易发生崩塌、错落，致使道路堵塞、建筑物遭受损坏。（3）地表水污染现状矿山北西部溪沟低于该矿矿井口标高，矿井生产时间隙排出的污水流向溪沟，对下游环境造成污染。（4）大气污染现状矿山目前主要的大气污染源为煤矿燃煤煤烟、矿井废气及当地民用燃煤，区域内主要的污染物是粉尘，SO2次之，烟尘最小。2.矿山环境地质条件预测评价当煤层浅埋区或断层破碎带附近的采煤冒落裂隙扩展到地表时，会出现地面沉降、开裂、塌陷，还可能引起滑坡、崩塌的发生，从而造成房屋开裂、道路下陷、耕地破坏等环境地质问题，给农业生产、村民生活、采矿活动造成影响。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页当位于煤层浅埋区或断层破碎带附近采煤时，由于煤层顶板冒落裂隙带可能扩展到地面，或者地应力场、地下水流场的改变使断层破碎带导水性增强，使地表水、地下水与矿坑沟通，未来矿井开采可能引起水塘、沟溪渗漏甚至疏干水塘水、沟溪水，也可能引起局部地下水位下降，造成井、泉流量减小甚至疏干。矿井大规模疏排水，会将矿井中氯、磷、氟、砷、硫等有害物质及开采中产生的有害物质带入地表水、地下水中，对地表水、地下水产生不同程度的污染。兴凤煤矿废水正常排放时对地表水环境的影响不大，煤矿废水排放时对地表水环境影响较大，煤矿必须加强生产废水治理，严格控制污染物排放。由于煤矿抽排的煤层气（瓦斯）对大气起温室效应，矿井煤尘对人体呼吸系统造成伤害,煤炭汽车外运时煤灰、煤尘会影响公路沿线环境，煤矿锅炉燃煤会排放SO2、CO、CO2，故煤矿直接排放废气粉尘会影响大气环境，正常排放时SO2、TSP的日均浓度和年均浓度均未超过《环境空气质量标准》（GB3095～1996）二级标准，对工业广场周围环境空气影响较大；兴凤煤矿非正常排放情况下，TSP最大落地浓度在各种气象条件下均未超标，但较正常排放情况下有大幅增加，且影响范围增大，对周围大气环境造成一定的影响，应采取有效措施，杜绝非正常排放的发生。以上为矿山已存在或将来采矿中可能出现的常见灾害地质、环境地质问题，今后矿山建设中应加强环境地质调查，建立、建全环保机构及环保设施，以预防为主，治理为辅，探采结合，综合治理，尽量避免因采矿活动诱发或加剧上述灾害的发生。1.井下开采综合作用厚度及安全深度对煤层群开采时，为决定其安全深度，先计算其综合作用厚度。详细见表1-3－3：兴凤煤矿可采煤层综合作用厚度M计算表表1-3－3煤层编号煤层采高m（m）平均层间距h（m）h/m系数C计算编号综合作用厚度公式M值（m）M82.20352M2=M82.20M112.2015.90(C3)0.9251M1=m11+C1M24.235注：煤层采高以煤层最大厚度计，若煤层最大厚度小于2.2m时，则以正规煤巷开拓高度参与计算。系数C以h/m值查表确定。按煤层安全深度的经验公式为：Hδ=M×K经计算Hδ=M×K=4.235×150=635m式中：Hδ—煤层安全深度（m），m—综合作用厚度（m），K—安全系数。煤层类别属Ⅱ类煤田（煤系上覆地层主要为龙潭组粉砂岩、灰岩，鲕粒灰岩、泥质粉砂岩、粘土岩夹细砂岩及煤层等岩层及煤层倾角小于450，按地面建筑物和主要井巷作二级保护考虑，K取150。据此，该矿开采的安全深度应为635m,整个矿区煤层覆岩厚度在0～200m之间，均小于煤层安全开采深度。因此，在矿区煤矿开采过程中和开采后 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页，可能引发和加剧的地质灾害的灾种有地裂缝、滑坡、崩塌、地面塌陷及泥石流等。1.煤矿地下开采引发地质灾害的可能性评估按《建筑、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》，的相关规定，结合该矿为中硬覆岩、多煤层重复采动的山区煤矿，取走向(δ)和上山(γ)移动角60°，下山(β)移动角为:β=δ-0.6a。a－地层倾角为5°，故β＝60°－0.6×5°＝57°，取值57°用作图法求取移动边界，以此圈定采煤可能造成影响的范围，在此范围内，现依照采矿过程及其进展预测如下：（1）在煤层回采过程中，形成大面积采空区后，引发地裂缝、地面塌陷及地面沉降等地质灾害的可能性大。（2）井下开采顶板冒落导致地面形变，引发陡岩体崩塌、山体滑坡的可能性大。（3）因该井田范围内煤层上覆岩层厚度均小于安全深度（见剖面），由此引起地应力失衡，加之煤层倾角较缓，在应力调整过程中造成地面塌陷，在斜坡地段易产生滑坡，特别是在自然村寨压覆煤炭资源地段造成的危害最大，会导致地面建筑物变形破坏乃至人员伤亡，引发采空区地面塌陷、地裂缝、山体滑坡、崩塌及泥石流等地质灾害的可能性大。2.工业场地建设引发地质灾害的可能性评估兴凤煤矿为扩能扩界矿井，新建地面设施，按功能分工业场地和办公生活区两部分。场区自然地形缓，坡度2°—5°，场地内地面普遍为第四系（Q）及二叠统龙潭组（P3L）地层。场区无不良工程地质现象。现将场地内地面工程建设可能引发的地质灾害可能性评估如下：用地范围建有主斜井、副斜井、回风斜井、通风机房、变电所、水池、机修间、材料库、储煤场、矸石场等。（1）主斜井：井巷净断面7.70m2，掘进断面7.95m2，井口标高1712.317m，掘进方位215°。井口在上二叠统龙潭组的中厚—薄层砂泥岩软质～硬质岩组合岩组中。井口紧邻场区道路，覆土厚度小于2m，井口建设引发口边坡滑坡、崩塌及井巷浅埋段地面塌陷等地质灾害的可能性小～大。（2）副斜井：井巷净断面6.38m2，掘进断面6.58m2，井口标高1708.895m。开掘于上二叠统龙潭组中厚～薄层状砂泥岩软质～硬质岩组合岩组中。井口地形较平缓，覆土厚度小于2m，引发洞口边坡滑坡、崩塌及井巷浅埋段地面塌陷等地质灾害的可能性小～大。（3）回风斜井：井巷净断面8.39m2，掘进断面8.63m2，井口标高1717.548m。开掘于上二叠统龙潭组中厚～薄层状砂泥岩软质～硬质岩组合岩组中。井口地形较平缓，覆土厚度小于2m，引发洞口边坡滑坡、崩塌及井巷浅埋段地面塌陷等地质灾害的可能性小～大。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页1.工业场地遭受地质灾害危害的可能性与危害程度评估（1）工业场地位于矿界内，其下覆为煤系地层，有可采煤层产出，故遭受因采煤活动引发的崩塌、滑坡、地裂缝、地面塌陷及泥石流等矿山地质灾害危害的可能性大。（2）工业场地拟建建筑物共10多栋，在建设过程中需进行不同程度的切、填方，切填方高度0～5m。其本身遭受切、填方边坡滑坡、崩塌、滑塌等地质灾害危害的可能性小～较大，对房屋、人员及财产的危害程度小～中等。煤及煤矸石堆体高度大于5m，遭受边坡滑坡、堆体滑塌及雨季泥石流危害的可能性大，对下游建筑物及农田、行人的危害程度大。2.自然村寨遭受地质灾害的危害程度评估凤山乡、李家寨、高家寨、花树脚等村寨位于矿区及其开采影响和范围内，矿区煤层覆盖厚度均小于煤层安全开采深度，故上述自然村寨的建筑物遭受地裂缝、地面沉降、地面塌陷、山体滑坡、崩塌及泥石流等矿山地质灾害危害的可能性大，对建筑物、人员等构成的危害程度大。综上所述，随着采空区的加大，顶板垮塌，矿井内抽排地下水等因素，引发和加剧地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝等矿山地质灾害的可能性大，矿区及附近的凤山乡、李家寨、高家寨、花树脚等村寨住户遭受其危害的可能性大，危害程度大。工业场地建设平场切方高度0～5m，填方高度0～3m，引发和遭受切填方边坡、滑坡、崩塌、滑塌等地质灾害的可能性小～大，对施工人员、设备及拟建工程的危害程度小～大；排矸场堆填高度大于５米，引发堆体滑塌及雨季泥石流的可能性大，对下游建构筑物及农田、行人的危害程度大；工业场地遭受采矿活动引发的地面塌陷、地裂缝、山体滑坡、崩塌、泥石流等矿山地质灾害的可能性大，危害程度大。3.地质灾害危险性综合分区评估及防治措施(1)地质灾害危险性分区原则及量化指标1）根据地质灾害危险性现状评估、预测评估结果，并参照《地质灾害危险性评估技术要求（试行）》中地质灾害危险性分级表；2）根据工程项目性质及其所在的地质环境条件，项目实施引发、加剧地质灾害可能影响和危害的范围确定其分区的边界；3）地质灾害危险性分区遵循“区内相似、区际相异”及“就大不就小”的原则；4）按照安全采深635m、上山、走向移动角60°，下山移动角57°，根据“三下采煤规程”有关规定及“以人为本”的地质灾害防治精神，村寨围护带宽度取50m，工业场地围护带宽度取30m，但可能发生采动滑坡、崩塌的坡体应划入围护带范围等指标，进行地质灾害危险性分区和禁采区的圈定。5）工业场地按切填方高度≥6m、6～3m、＜3m作为划分危险性大、中、小区的一般量化指标，并结合场地遭受矿山地质灾害的可能性和危害程度综合分区。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页(1)地质灾害危险性综合分区评估根据上述分区原则，将工业场地和矿区及其煤层开采可能影响和危害范围全部划为地质灾害危险性大区。地质灾害危险性大区包含整个矿区范围、工业场地以及采矿活动可能影响和危害范围。地形上为斜坡、陡岩、冲沟，煤层覆岩厚度小于安全深度，工程地质岩组为软质岩组、硬质岩组及松散岩组，软质岩组、松散岩组物理力学性质差。软质岩强度低，抗风化能力差，容易变形垮塌，硬质岩组节理裂隙较发育，该区煤层上覆岩体厚度均未达到安全采深，采矿活动不可避免地将引发和遭受地裂缝、地面塌陷，进而形成崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。该区引发和遭受地质灾害的可能性大，造成的危害程度大，危险性大。(2)禁采区的划定在上述地质灾害危险性大区内人口相对集中的凤山乡、李家寨、高家寨、花树脚等村寨及矿山工业场地，按建筑群最外点连线及上述围护带及移动角图解划定禁采区。依据以上划分原则和方法，共划定矿区内4处禁采区（JC1、JC2、JC3、JC4、），以保护上述村寨及矿山工业场地不受矿山地质灾害危害。(3)矿区开采适宜性评估根据地质灾害危险性现状评估、预测评估及危险性分区认为，评估区现状地质灾害不发育，矿区进行地下采矿活动，引发剧和遭受地质灾害的可能性大，且危害程度大。地质灾害危险性大区内(含禁采区)，矿山建设适宜性差，必须确保禁采区禁采，分散居民住户搬迁至安全地带，或工业场地禁采区禁采、村寨禁采区内受保护的村民住户全部搬迁至采矿活动影响和危害范围以外的安全地带，并针对工业场地和矿山地下开采可能引发和遭受的地质灾害采取可靠有效的防治工程措施、消除地质灾害隐患、确保村民住户及工业场地安全的前提条件下，矿山方才适宜开采。(4)工业场地建设适宜性评估工业场地位于地质灾害危险性大区内，场地建设适宜性差。必须确保工业场地禁采区禁采，并对切、填方边坡采取可靠的支护、对回填土进行夯实、对矸石堆场修建可靠的拦渣坝等防治工程措施后，场地才适宜建设。(5)防治措施对于矿区：1）矿山必须严格按照《煤矿安全规程》及“开采设计”进行开采，留足保安煤柱，高陡斜坡下伏煤层应采用条带法、充填法开采，预防地应力失衡，造成地面沉降和斜坡失稳。在开采过程中要完善通风、排水设施及松软地段坑道的支护。2）所划定的地质灾害危险性大区内，应针对可能引发的地质灾害造成的影响程度采取不同的防治措施，如对可能崩塌、滑坡地段，要随时监控其裂隙裂开、破碎、滑动等发展变形情况，必要时采取支护、剔除等工程防护处理措施后再进行开采。3）对地质灾害危险性大区内的陡崖及高陡斜坡，应随时注意监测、监控，及时捕捉和掌握陡崖、陡斜坡的变形情况，做好预测、预报工作。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页4）矿区内其它采矿工程活动应加以限制。5）相邻矿井（凤山煤矿）的分界处必须留足矿界隔离煤柱，隔离煤柱的尺寸按有关规范或按矿井设计中的规定执行。开采中，应留足保安煤柱，以减轻、避免地质灾害的发生。隔离煤柱、保安煤柱严禁采掘，严禁越界越层开采，严禁采用可能危及相邻矿井的决水、爆破和巷道贯通等危险方法。对于工业场地：1）工业场地工程建设之前，要制定合理的施工方案，对于边坡的开挖，应遵循由上至下分级、分段开挖、及时支护的原则，按设计分步骤进行建设；2）对切填方边坡，可采取放坡、坡面防护和支挡措施对边坡进行处理。3）场地填方地段应分层填筑、均匀夯实，避免地基不均匀沉降。填方边坡应作支挡，基础要下到持力层位置，且有一定埋置深度，堡坎要有足够的抗剪能力，以防止堡坎滑移和倾倒。4）煤及煤矸石的堆放场应采取支挡措施，以避免大雨引发滑塌或泥石流。5）业主要按设计修建完善的排水系统。综上所述，根据上述分区原则和依据，结合区内实际情况，将矿区及其引发、加剧地质灾害可能影响和危害范围全部划为1个地质灾害危险性大区。矿区采煤和工业场地建设均在地质灾害危险性大区内(含禁采区)，矿山建设适宜性差。必须确保禁采区禁采，或将禁采区内受保护的村民住户全部搬迁至采矿活动影响和危害范围以外的安全地带，必须将未受禁采区保护的居民住户全部搬迁出矿区及其影响和危害范围，确保工业场地禁采区禁采，并针对矿山开采和建设可能引发、加剧和遭受的地质灾害采取可靠有效的防治工程措施、消除地质灾害隐患、确保村民住户及工业场地安全的前提条件下，矿山方才适宜开采和建设。1.结论与建议(1)结论1）大方县凤山乡兴凤煤矿为9万t/a的小型矿山，属一般建设项目。煤矿井田内及其外围地质环境条件复杂程度为中等类型，按《地质灾害危险性评估技术要求》，该矿区地质灾害危险性评估级别界定为三级。2）本项目评估区面积约2.3km2。评估区地形地貌、地层岩性较复杂，工程水文地质条件较差，地质构造较复杂，岩土体工程地质性质较差，人类工程活动的影响较强烈，社会环境条件较复杂，所构成的地质环境条件复杂程度为中等类型。3）评估区内现状地质灾害不发育。4）矿区煤层覆岩厚度小于安全采深，井田开采引发地面塌陷、地裂缝、山体崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的可能性大，矿山工业场地及凤山乡、李家寨、高家寨、花树脚等村寨村民住户遭受矿山地质灾害危害的可能性大，危害程度大。工业场地平场切方高0～5m，填方0～3m，矸石堆场堆填高度大于5m 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页，工程建设引发和遭受切填方边坡滑坡、崩塌、滑塌及堆体滑塌和雨季泥石流等地质灾害的可能性及危害程度小～大；遭受矿山地质灾害危害的可能性和危害程度大。5）根据现状评估和预测评估结果，将整个工业场地、矿区及其开采影响和危害范围全部划为地质灾害危险性大区。根据禁采区确定原则,在矿区范围内划出4个禁采区（包括凤山乡、李家寨、高家寨、花树脚等村寨及矿山工业场地）。地质灾害危险性大区内，矿山建设的适宜性差。必须确保禁采区禁采，分散居民住户搬迁至安全地带，或工业场地禁采区禁采、村寨禁采区内受保护的村民住户及分散居民全部搬迁至采矿活动影响和危害范围以外的安全地带，并针对矿山开采和建设可能引发、加剧和遭受的地质灾害，采取切实可靠的防治工程措施、消除地质灾害隐患、确保村民住户及工业场地安全的前提下，矿山方才适宜开采和建设。(1)建议1）矿山建设之前，应编制合理的煤炭资源开发利用方案及开采设计，并在煤矿开发过程中严格执行。矿山要建立地质灾害巡查制度，监察采区上覆山体的变形情况，发现险情及时治理或避让。2）区内的现状地质灾害应加强监测、预防、预报、工程防护处理等措施。3）矿区范围内的工业场地禁采区和村寨禁采区必须禁采，分散住户必须全部搬迁出矿区及其开采影响范围，以保障居民点和工业场地的安全。4）对拟建项目切坡形成的较高边坡，应及时采取可靠、有效的支挡、护坡等防治措施；对拟建项目回填形成的较陡边坡宜建挡墙或作坡面防护并分层填筑、夯实填方区；平场切坡应从上到下分级分段开挖、及时支护；排矸场必须修筑可靠的拦矸坝，以防止泥石流灾害发生。5）对处于地质灾害危险性大区的采煤区要留足保安煤柱、相邻矿井必须留足隔离煤柱禁采，高陡斜坡下伏煤层应采用条带法、充填法开采，预防地应力失衡造成地面沉降和斜坡失稳引发地面地质灾害。6）加强矿山安全管理，防止冒顶、垮塌等井下安全事故的发生。7）在地面工程建设前，应进行岩土工程勘察，查明岩土体工程地质性质及地下岩溶发育特征，以防止产生地质灾害危及拟建工程。8）地质灾害危险性大区内不宜再进行其它地面工程建设及居民建房。9）严格按《煤矿安全规程》及有关规范进行建设、开采。10）本次评估是针对现矿区范围及准采标高内已基本查明的M8、M11可采煤层进行的。若今后扩大矿区范围、降低开采标高、经生产勘探可采煤层特征发生变化或发现、拟采新的可采煤层时，必须另行评估。11）区内居民居住较为分散，特别是李家寨、花树脚等村寨等较为分散，由此划定了大面积的禁采区，浪费了大量资源。故建议矿方将集中村寨搬迁，再进行资源开发，否则必须按规定留设保安煤柱。二、地质储量根据《大方县凤山乡兴凤煤矿资源/储量核实报告》，在大方县凤山乡兴凤煤矿划定矿区范围内，煤矿现有（332）资源量为109万t，占保有资源量的30.6%，（333） 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页资源量为247万t，占保有资源量的69.4%。各煤层资源量估算结果见表（表1-3-4）。兴凤煤矿资源量估算汇总表表1-3-4矿权内资源储量类别331332333111b小计保有资源量0109247356已消耗储量3434合计010924734390矿权外1619m标高以深资源量6868合计6868累计010931534458第一节市场供需情况一、市场供需情况及预测大方县是我省重要的优质无烟煤基地。兴凤煤矿所产的煤炭主要供给当地民用，解决老百姓的生活、烘烤烟叶及粮食、冬季取暖和市内的工矿企业及电厂，如有剩余煤炭可远销广东、广西、湖南、四川、重庆、云南等省市,煤炭消费主要是电力、建材、冶金、化工等行业和城乡生活用煤。1.电厂用煤随着国家西部大开发战略的“西电东送”和“黔煤外运”重点战略工程的实施，我省“十五”期内新增装机容量规模4000Mw，需增加电煤1650万t。据统计我省今后煤炭消耗量的增长幅度在200～300万t/a之间，主要是电力行业的增长幅度较大。电厂有大方电厂、毕节头步电厂、杨家湾电厂。因此，兴凤煤矿煤炭销售市场前景广阔。2.矿产品省外需求情况及预测贵州省为江南煤炭资源强省和煤炭生产大省，在周边省区占有10～20%不等的市场份额，与北煤南运相比无论在价位还是在煤质或品种上均具有优势。随着国家的产业政策、资源保护和环保政策的日益严格以及西部大开发战略的实施，全省现有煤炭产量不能满足“西电东送”的要求。同时，周边缺煤省、区对我省优质煤炭的需求量也不断增加，在考虑“北煤南运”的情况下，预计2010、2015年仍需从我省调入煤炭2050、2420万t。由于兴凤煤矿位于大方县，紧邻遵义、四川泸州，因此，矿井建成后，煤炭可销往省外市场。总之，兴凤煤矿建成后主要市场有大方县城镇居民及农村用煤、大方电厂、毕节头步电厂、本县及邻近县（市）的工矿企业、剩余部分销往云南及四川。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页1.产品价格分析根据目前当地煤炭实际销售价格，并结合贵州省煤炭市场销售行情，测算原煤综合售价为300元/t（含税）。二、进入国际市场的前景随着我国加入WTO，大方县的优质无烟煤走出国门，进入国际市场是极有可能的。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页第一章井田开拓及开采第一节井田境界及可采储量一、井田境界根据2007年10月8日贵州省国土资源厅下发的黔国土资矿管函[2007]1598号－《关于解决毕节地区煤矿资源合理配置、调整部分煤矿矿区范围的批复》，兴凤煤矿矿区范围拐点坐标见表2－1－1：兴凤煤矿拐点坐标表表2－1－1序号直角坐标地理坐标横坐标（X）纵坐标（Y）东经北纬13011740.0035572450.00105°43′21″27°12′55″23012490.0035572950.00105°44′11″27°13′19″33013240.0035572460.00105°43′53″27°13′43″43013000.0035573810.00105°44′42″27°13′35″53010920.0035573520.00105°44′31″27°12′28″面积：1.8741km2，准采标高：+1619～+1739m。二、地质储量及可采储量1.地质储量根据贵州大学资源与环境学院2007年11月提交的《大方县凤山乡兴凤煤矿资源/储量核实报告》的计算，煤矿现有（332）＋（333）资源量为356万t其中（332）资源量为109万t（M8煤层109万吨），占保有资源量的30.6%，（333）资源量为247万t（M8煤层109万吨，M11煤层138万吨），占保有资源量的69.4%。见矿井煤层储量计算表（表1-3-4）。2.矿井工业资源/储量矿井工业资源/储量＝111b+122b+2M11+2M22+333×K＝109＋247×0.9＝331.3(万吨)式中：K――可信度系数，取0.9。3.永久煤柱损失公路保护煤柱：4.56万t（全为M11煤层）。边界保护煤柱：8.87万t，其中M8煤层5.32万t；M11煤层3.55万t。断层保护煤柱：10.98万t，其中M8煤层6.59万t；M11煤层4.39万t。隔水煤柱：1.81万t（全为M8煤层）。主要巷道保护煤柱：5.69万t，其中M8煤层3.38万t；M11煤层2.31万t。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页工业场地保护煤柱:5.52,其中M8煤层3.20万t；M11煤层2.32万t。村庄保护煤柱：13.32万t，其中M8煤层8万t；M11煤层5.32万t。经计算，矿井保护煤柱损失为50.75万t。1.设计利用储量设计利用储量/储量＝矿井工业资源/储量－永久煤柱（设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（构）筑物煤柱等）＝331.3-(10.98+1.81＋8.87＋5.69+5.52+13.32＋4.56)=291.76(万吨)2.可采储量设计可采储量/储量=（设计利用储量/储量－工业场地煤柱－主要井巷煤柱）×采区回采率=(291.76-5.52-5.69)×0.85=238.467(万吨)。第二节矿井设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度根据《煤炭工业小型煤矿设计规范》(2006版)，矿井设计年工作日数为330天。井下日工作班数为4班，每班6小时，边采边准；地面日工作班数为3班，每班8小时。日净提升时间18小时。二、矿井设计生产能力的确定合理确定矿井生产能力，对保证矿井生产的稳定性及可靠性、节省基本建设投资及早投产和达产至关重要。本设计分析论证兴凤煤矿煤炭资源条件、地质条件、煤炭赋存条件、开采技术条件、矿井服务年限、管理水平、外部协作条件和业主的投资等因素，结合大方县煤炭总体规划及设计任务书之要求,综合确定兴凤煤矿矿井年生产能力为9万t/a。三、同时生产水平数兴凤煤矿设计开采水平为一个，矿井年生产能力9万t/a，设计用1个采区1个壁式炮采工作面和两个掘进工作面达到设计生产能力，因此矿井同时生产水平数为一个。四、矿井服务年限矿井服务年限＝＝＝18.925(a)第三节井田开拓一、原有生产系统原大方县凤山乡兴凤煤矿属私营矿井，建于1996年，2002年验收，为证照齐全的单列技改扩能矿井，矿山开采方式为地下开采，斜井开拓方式，长壁式采煤方法，自矿山投产以来，建成主斜井1个，回风斜井1个，主斜井井口坐标为X=3012108、Y=35572990，风井井口坐标为X=3012175、Y=35573080，主采煤层M8，煤厚1.20m 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页，一般为简单结构煤层，经多年开采,在矿区北部已形成大面积采空区,目前有一个工作面两个掘进头生产。矿井设计年生产规模为3万t/a，煤炭主要就地销售，剩余部分销往大方电厂，由于生产规模小，经济效益欠佳。2004年年底煤矿进行了3－9t/a的技改，本次兴凤煤矿扩能扩界后，矿区面积由0.8901km2扩至1.8742km2，主要向矿区南部扩界0.9841km2，拟生产规模为9万t/a。由于历史原因，矿山自2004年以来一直处于技改，并已完成技改主平硐及回风平硐，其主平硐井口坐标为X=3011214、Y=35573285，回风平硐井口坐标为X=3011050、Y=35573340，其均在位于M11煤层底版，首采面布置在M11中，另外，矿山在M8煤层中已掘有两条暗斜井见M11煤层，技改系统作为将来矿山扩能扩界后的生产系统。矿山经扩界后延长了矿山的服务年限，实现了规模生产，符合煤炭产业政策，进一步发挥了该片区煤炭资源优势，缓解煤炭供需日渐突出的矛盾，满足当地民用及电厂用煤的需求。一、井口及工业场地位置设计根据地形特点、工程地质条件及井下煤层赋存情况，为避开跨塌物对场地影响，避开河沟，井口位置和工业场地选择在井田西南面，离公路较近。所选场地均具有以下特点：①避开了滑坡等不良工程地质带，场地相对较宽阔，工程地质条件较好，便于生产及辅助设施布置。②结合场地标高，矿井采用斜井开拓。③该场地距公路较近，且位于原煤外运方向，煤炭运输方便。二、开拓方案的选择根据矿区地形的实际情况、煤层赋存条件，经现场考察，矿井具备斜井开拓的条件。根据井口及工业场地位置，结合煤层赋存条件，设计提出一个斜井开拓方案一个平硐开拓方案：方案二：斜井开拓方案（利用原技改主平硐作排水平硐）。本方案将矿井井田划分为一个水平两个采区进行开采，水平标高为+1619m，矿井开采深度+1739m～＋1619m；从南到北、从北到南沿走向采用后退式开采。该方案在矿区西南部新建主斜井、副斜井、回风斜井，三条井筒同方位（215°）掘进，井筒相距30m以上。主、副斜井均按215°方位、20°坡度施工至+1619m，回风斜井按215°方位、25°坡度施工至+1619m，三条井筒掘至底部后掘联络巷贯通，形成主要的回风系统，之后调整方位为90°掘运输石门、行人石门和回风石门，回风石门掘进122后不变方位按25°坡度掘回风斜巷至首采工作面位置（1801），随后掘1801回风巷，1801开切眼；行人石门掘进165m后并不变方位按25°坡度掘运输斜巷至首采工作面（1801），随后掘1801运输巷，1801区段煤仓。利用原技改主平硐作排水平硐，从而形成通风、运输、排水等生产系统，安装运输、回采设备即可回采。首采工作面布置在M8煤层，采用下行式开采。井筒参数为：主斜井：x=3011886，y=35572843，z=+1712.317，a=215°β=20°； 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页副斜井：x=3011907，y=35572894，z=+1708.895，a=215°β=20°；回风斜井：x=3011882，y=35572800，z=+1717.548，a=215°β=25°。排水平硐：x=3011108，y=35573340，z=+1619，a=195°β=－3‰；该方案采用斜井开拓，井田划分为一个水平两个采区，首采区为一采区，即M8煤层，M11煤层为二采区，利用斜巷联系各煤层，首采区走向长壁后退式回采。二采区南面为走向长壁后退式回采，北面为俯斜回采，矿井首采工作面为主石门北面中部的1801工作面，准备工作面为主石门南面中部的1802工作面。总井巷工程量：4241m。其中煤巷947m，岩巷3294m。本开拓方案详见开拓方案平面图（图2-3-1）剖面图（图2－3－2）。方案二：平硐开拓方案本方案将矿井井田划分为一个水平两个采区进行开采，水平标高为矿井开采深度+1739m～＋1619m服务；从南到北沿走向采用前进式开采。利用原3万吨主斜井改造为本方案的风井；利用原9万吨技改主平硐改造为本方案的副平硐；利用原9万吨技改副平硐改造为本方案的主平硐。主副平硐均布置在M11煤层底板，两井筒相距30m以上。主平硐施工至923m，副平硐施工至1066m位置时掘联络巷贯通，然后掘总回风联络巷与风井贯通，形成负压通风系统后，一个掘进队从总回风联络巷＋1625m标高位置按90°方位施工回风大巷，另一个掘进队从主平硐279m位置掘11101回风巷进风联络巷、11101回风联络巷、回风大巷，两队掘透回风大巷后，一个队11101回风巷进风联络巷位置掘11101回风巷、11101切眼；另一个队从主平硐170m位置掘11101进风联络巷、11101运输巷与11101切眼贯通，形成通风、运输、排水等生产系统，安装运输、回采设备即可回采。首采工作面布置在M11煤层，当M11煤层工作面回采接近M8煤层工作面时，先开采M8煤层，再开采M11煤层，采用下行式开采。井筒参数为：主平硐：x=3011108，y=35573340，z=+1619，a=195°β=－3‰；副平硐：x=3011214，y=35573285，z=+1605，a=180°β=－3‰；风井：x=3012171.14，y=35573137.4，z=+1708.5，a=290°β=20°。该方案采用平硐开拓，采区前进式开采，煤层下行式开采，利用上山联系各煤层，倾向长壁后退式仰斜（俯斜）回采。矿井首采工作面为矿井南翼东面的11101工作面，准备工作面为矿井南翼西面11104工作面。总井巷工程量：5102m。其中煤巷915m，岩巷4187m。本开拓方案详见开拓方案平面图（图2-3-3）及剖面图（图2－3－4）。本设计对上述两个开拓方案作了技术、经济等综合分析，从表中可以看出，方案一初期投资少，后期维护工程量少，最为经济，井下运输环节较少，后期运输费用相对较低，综合经济效益好。从比较结果可知，方案一较优，故本设计推荐方案一，即在井田西南部新建主、副斜井、回风斜井及工业场地。开拓方案的技术经济分析比较详见表2-3-1。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页开拓方案优缺点比较表表2-3-1方案项目方案一斜井开拓方案（利用原技改主平硐作排水平硐）方案二平硐开拓方案开拓井巷工程量总井巷工程量：4241m。其中煤巷947m，岩巷3294m。总井巷工程量：5102m。其中煤巷915m，岩巷4187m。成巷费用（万元）9991100建井工期23.0528.2优点1、主副斜井与风井距离近，容易管理；2、主副斜井与风井形成负压通风时间短，便于施工其他井巷工程；3、主、副斜井和风井井口高差大，负压大，有利于提高风机效率；4、主、副斜井及回风斜井井口相近，均布置于工业场地内，易于管理；5、主、副斜井及回风斜井均为新建，后期维护容易；6、工业场地离公路较近。1、利用原技改工业广场场地，不征地，减少初期投资；2、初期工程量少，建井工期短，投资少；3、主平硐和风井井口高差大，负压大，有利于提高风机效率。4、工业广场不压煤。缺点1、井巷工程量较大，建井工期长，初期投资大；2、新建工业广场，新增投资大；1、新修公路距离长，新增投资大；2、需拉高压线到工业场地，约1.22Km；3、井口附近有高速公路通过；4、地势部平坦，不易布置工业广场；5、工业广场内有小溪沟通过；6、工业广场属良田，征地困难；7、现有公路宽度不够，需扩宽进场公路；8、运距相应较长；9、沿用原回风平硐，后期维护困难。结论推荐方案一 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页通过比较，方案一初期投资小，经济效益高，因此采用方案一作为本矿井开拓方案。一、井口数目及位置本矿采用一条主斜井担负煤炭运输；用一条副斜井担负运料、排矸、排水、进风、铺设管线、行人、辅助运输等任务；用一条风井专作回风之用。因此本井田井口数目为3个，主、副斜井水平距离为50m,主、副斜井与风井井口水平距离为45m和97m，远大于50m,井筒特征见表2-3-2。表2-3-2井筒位置及特征表井筒名称井口坐标井口标高(m)方位角(°)倾角(°)长度(m)断面(m²)xy净掘主斜井301188635572843+1712.317215203087.707.92副斜井301190735572849+1708.895215202606.386.58风井301188235572800+1717.548215253568.398.61二、水平划分及标高矿井井田为划分一个水平，水平标高＋1619m标高。三、大巷布置M11运输石门、行人石门、回风石门均布置于M11煤层底板，标高均为+1737m,M11运输石门、行人石门、回风石门均布置于M11煤层底板，方位相同，标高均为+1619m,M8运输石门、行人石门、回风石门布置于M8煤层底板，方位巷同，标高为+1619m,石门间掘联络巷连通。四、通风方式矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。五、采区划分全矿井划分为两个采区，M8为一个采区，M11为一个采区。采区划分见采区巷道布置及机械设备配备平面图（1：2000）。六、开采顺序1.采区间的开采顺序本井田用1个采区1个回采工作面和2个掘进工作面达产，全矿井划分为两个采区，首采一采区，其次为二采区。2.采区内煤层（组）间的开采顺序本井田内主采煤层为2层，即M8、M11号煤层，为倾斜薄煤层，煤层间的开采顺序是自上而下，首采工作面（1801）布置在区M8煤层北部，接续工作面（1802）布置在M8煤层第二区段南面，先开采M8煤层工作面，再开采M11煤层工作面，煤层间采用下行式开采。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页1.采区内区段间的开采顺序区段采用下行式开采，采区内为双翼布面回采。2.区段内的开采方式区段内采用走向长壁后退式回采，双翼布置。第二节井筒、井底车场及大巷运输一、井筒布置及装备本矿井布置3个井筒，即主斜井、副斜井和回风斜井。1.主斜井本矿用一条主斜井担负煤炭运输、进风任务，斜井长308m，坡度20°，掘进断面8.2m²，净断面7.7m²，采用直墙圆弧拱形断面，锚喷支护，表土段及进入基岩5m段采用砌碹支护；井筒内皮带运输。2.副斜井本矿用一条副斜井担负运料、排矸、排水、进风、铺设管线、行人、辅助运输等任务，斜井长260m，坡度20°，掘进断面7.25m²，净断面6.38m²，采用直墙圆弧拱形断面，锚喷支护，表土段及进入基岩5m段采用砌碹支护；井筒内铺设600mm轨距30kg/m钢轨、混凝土轨枕，绞车提升。3.回风斜井本设计用一条回风斜井，专作回风之用，井筒斜长356m，倾角为25°，掘进断面9.32m²，净断面8.39m²，采用直墙圆弧拱断面锚喷支护，表土段及进入基岩5m段采用砌碹支护。不铺设轨道。详见井筒断面图及井筒特征表（表2-3-2）。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页一、井底车场形式及通过能力本矿井斜井开拓，在M11、M8行人石门与副斜相接处设置错车车场，各车场的通过能力为矿井的生产能力。二、大巷运输方式与设备选型1.运输方式工作面用刮板输送机运煤；煤层运输巷采用可伸缩带式输送机运输；运输石门皮带、矿车运输（调度绞车）、主斜井皮带运输、副斜井绞车提升。主斜井、运输石门皮带运输。副斜井、运输石门铺设600mm轨距、30kg/m钢轨、混凝土轨枕。乘人装置——斜井人车，型号为XRB15-6/6，数量为两节，头车自重1850kg，推车自重2000kg。2.矿车设计选用1吨U型矿车运煤及运矸石，1吨材料车送材料，1吨平板车运送设备。采用排列法计算，串车由4辆1吨U型矿车组成，确定配备25辆1吨U型矿车，备用按20%考虑为5辆，共需矿车数30辆。材料车按矿车数量15%配备为5辆。平板车按矿车数量5%配备为2辆。各种车辆配备数量规格见表2-4-1。表2-4-1矿车规格数量表矿车类型型号载重(吨)容积(m³)轨距(mm)轴距(mm)自重(kg)车轮直径(mm)外型尺寸(mm)数量(辆)备注长宽高1吨矿车1吨U11.1600650592300200088011508100%1吨材料车MC1-6A1160055049430020008801150215%1吨平板车MP1-6A1600550464300200088041015%三、井底煤仓、采区煤仓形式及容积本设计兴凤煤矿采用斜井开拓，运输巷采用刮板机和胶带机（工作面走向较长时使用）运输，M11煤层设有井底煤仓，M8部设井底煤仓，其余各区段均设有区段煤仓，没从区段煤仓下溜到运输石门，皮带运处地面。煤仓形状为圆柱形，直径为2.0m,高为7m（M11煤层），M8区段煤仓容积不等，均满足容量要求。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页第一节井下开采一、采煤方法1.采煤方法的确定本井田内主采煤层为2层，即M8、M11号煤层，为倾斜薄煤层，M8号煤层与M11号煤层采用联合准备，区段下行式开采，走向长壁后退式回采，炮采落煤，机械排水、机械运输。2.采煤工作面的回采工艺及装备采煤工作面设计采用炮采工艺。煤电钻（ZMS－1.2型）打眼，放炮落煤，人工攉煤，刮板输送机运煤。M8号煤层厚度一般0.95～1.32m，平均厚1.20m，伪顶为20cm炭质页岩，直接顶为粉砂岩，底板为粉砂岩、泥质粉砂岩。设计采用全部垮落法管理顶板。工作面采用DW14－350/100D型矿用单体液压支柱配HDJA—1000型金属铰接顶梁支护，DW14－350/100D型矿用单体液压支柱参数见表2－4－2。三四排管理，柱距为0.8m，排距为1.0m，最大控顶距为3.4m，最小控顶距为2.6m。两道选用DW22－350/100D型外注式单体液压支柱配HDJA—1000型金属铰接顶梁作超前加强支护，DW22－350/100D型矿用单体液压支柱参数见表2－4－3。M11号煤层厚度0.80～0.84m，平均0.82m，直接顶粉砂岩与砂质泥岩，底板为粘土岩、粉砂岩。设计采用全部垮落法管理顶板。工作面采用DW14－350/100D型矿用单体液压支柱配HDJA—1000型金属铰接顶梁支护，DW14－350/100D型矿用单体液压支柱参数见表2－4－2。三四排管理，柱距为0.8m，排距为1.0m，最大控顶距为3.4m，最小控顶距为2.6m。两道选用DW22－350/100D型外注式单体液压支柱配HDJA—1000型金属铰接顶梁作超前加强支护，DW22－350/100D型矿用单体液压支柱参数见表2－4－3。DW14－350/100D型矿用单体液压支柱参数表表2－4－2项目规格额定工作阻力KN额定工作液压MPa初撑力KN泵站压力MPa缸径mm最大高度mm最小高度mm行程mm工作介质支柱重量kg参数DW1435044.5118-15715-201001400810590乳化液40DW22－350/100D型矿用单体液压支柱参数表表2－4－3项目规格额定工作阻力KN额定工作液压MPa初撑力KN泵站压力MPa缸径mm最大高度mm最小高度mm行程mm工作介质支柱重量kg参数DW2235044.5118-15715-2010022001240960乳化液54 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页1.工作面循环方式、作业方式的选择为降低工人的劳动强度，本设计井下采用“四六”作业制，四班作业，边采边准。工作面长70m，M8煤层日循环进度3.0m，循环率0.90；M11煤层日循环进度4m，循环率0.9。2.工作面年生产能力（1）M8煤层：设计工作面长70m，工作面采出率取97%，则工作面年生产能力Q为：A=br×LB×LA×H×γ（1+C）K1×K2=330×70×3.0×1.2×1.46×(1+5%)×97%×0.9％=11.12万t/a＞9.0万t/a式中：br——年工作日，br取330；LB——工作面平均斜长，m取70；LA——日推进度，m取3.0m；H——开采采高，m取1.20m；γ——煤的容重，t/m³，取1.46t/m³；C——掘进出煤率，取5%；K1——工作面回采率，取97％。K2——工作面循环完成率，取90％。（2）M11煤层：设计工作面长70m，工作面采出率取97%，则工作面年生产能力Q为：A=br×LB×LA×H×γ（1+C）K1×K2=330×70×4.0×0.82×1.45×(1+5%)×97%×90％=10.07万t/a＞9.0万t/a式中：br——年工作日，br取330；LB——工作面平均斜长，m取70；LA——日推进度，m取4.0m；H——开采采高，m取0.82m；γ——煤的容重，t/m³，取1.45t/m³； 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页C——掘进出煤率，取5%；K1——工作面回采率，取97％。K2——工作面循环完成率，取90％。矿井用一个回采工作面和两个掘进工作面能够满足设计生产能力要求。一、采区巷道布置1.采区巷道布置本矿井井田划分为一个水平两个采区进行开采，水平标高为+1619m，矿井开采深度+1739m～＋1619m；从南到北、从北到南沿走向采用后退式开采。该方案在矿区西南部新建主斜井、副斜井、回风斜井，三条井筒同方位（215°）掘进，井筒相距30m以上。主、副斜井均按215°方位、20°坡度施工至+1619m，回风斜井按215°方位、25°坡度施工至+1619m，三条井筒掘至底部后掘联络巷贯通，形成主要的回风系统，同时在三条井筒底部掘主、副水仓，布置管子道与副斜井相通，井下水由副斜井排处，形成井下排水系统；之后调整方位为90°掘运输石门、行人石门和回风石门，回风石门掘进122m后不变方位按25°坡度掘回风斜巷至首采工作面位置（1801），随后掘1801回风巷，1801开切眼；行人石门掘进165m后并不变方位按25°坡度掘运输斜巷至首采工作面（1801），随后掘1801运输巷，1801区段煤仓。形成通风、运输、排水等生产系统，安装运输、回采设备即可回采。首采工作面布置在M8煤层，采用下行式开采。该方案采用斜井开拓，采区前进式开采，煤层下行式开采，利用斜巷联系各煤层，走向长壁后退式回采。矿井首采工作面为主石门北面中部的1801工作面，准备工作面为主石门南面中部的1802工作面。1801工作面采用刮板输送机运输，1801工作面运输巷采用皮带机运输。2.采区车场及硐室在副斜井底部设置平巷错车场，错车场长度为一列列车长度的2倍。3.采区生产系统1）运煤：煤从工作面（刮板输送机运输）→工作面运输巷（皮带输送机运输）→区段煤仓→运输石门→主斜井（皮带输送机运输）→地面储煤场。2）运料：材料从副斜井（提升绞车）→运输石门（调度绞车）→区段回风斜巷（提升绞车）→工作面回风巷（调度绞车）→工作面。3）通风：新鲜风流从主斜井或副斜井→运输石门或行人石门→区段运输斜巷或区段行人斜巷→工作面运输巷→回采工作面→工作面回风巷→工作面回风斜巷→回风石门→回风斜井→引风道→地面。4）排水：工作面淋水→工作面运输巷（自流）→工作面行人斜巷或工作面运输斜巷（自流）→运输石门（自流）→联络巷→行人石门（自流）→排水平硐→地面 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页污水处理池。5)供电：由地面变电所直接供给。一、巷道掘进1.巷道断面及支护巷道断面尺寸及支护形式见表2-5-3及巷道断面图。2.巷道掘进进度指标（见表2-5-1）表2-5-1巷道掘进进度指标表巷道类别煤层下山煤层上山岩石平巷岩石上山岩石下山指标（m/月）1401801201301003.掘进工作面数量及机械配备正常生产期间配备2个掘进工作面，采掘比为1:2。掘进用ZMS－1.2型煤电站，YD－2岩石电钻打眼，FBD6.0/30型局扇通风等。采掘机械设备见表2-5-2。表2-5-2采掘机械设备配置表序号设备名称设备型号单位数量设备能力备注设计使用备用一回采设备1.煤电钻ZMS－1.2台3211.2kw2.回柱绞车JH-8台3217.5kw3.发爆器MFB—100台211每次引爆电雷管100发4.单体支柱DW14-350/100D根625525100用于采面5.单体支柱DW22-350/100D根1006040用于两道6.金属铰接顶梁HDJA-1000根6505251257.乳化液泵XRB2台21130kw8.刮板输送机SGB420/30A块22030kw,长80m采面1台9.升柱器台138510.乳化液泵箱X4RX台211二掘进设备11.局扇FBD5.6/30台422458～295m³/min，2×15kW12.煤电钻ZMS－1.2台4221.2kw13.岩石电钻YD－2台4222kw14.发爆器MFB—100台321每次引爆电雷管100发15.探水钻TXU-75A台2114kw16.潜水泵BQY-15/20A台4222kw17.刮板输送机SGB620/40T台22040kw 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页1.锚杆钻机HPC-VB型台211耗风量5m3/min52.矼喷机ZP-Ⅱ台211耗风量2.7m3/min1.建井工期1）移交标准矿井移交生产时，井下有三个掘进工作面，1个炮采工作面生产，井巷工程一次建成一次投产，地面设施相应建全。从而保证矿井投产一个月内达到设计能力。完成设计所有井巷工程量，并达到三量要求，井巷工程施工质量应达验收标准全部合格；完成所有通风设施和通风构筑物，并达到安全和质量要求；完成设计规定的设备安装工程并进行调试达到合格标准，带负荷运转72小时。2）移交生产时井巷工程量和三个煤量井巷工程量见表2-5-3。移交生产时的三个煤量见表2-5-4。表2-5-3井巷工程量表序号巷道名称煤岩支护长度断面(m²)工程量(m³)类别形式(m)净掘一开拓巷道2934m（岩巷）22845.41.    主斜井岩锚喷3087.78.22525.62.    副斜井岩锚喷2606.387.2518853.    M8运输石门岩锚喷5806.78.348144.    M8行人石门岩锚喷5606.387.2540605.    M8回风石门岩锚喷6146.387.254451.510. 联络巷岩锚喷1806.387.25130511. 回风斜井岩锚喷3568.399.323317.912. 引风道岩砌碹4046.425613. 安全出口岩砌碹3646.4230.4二回采巷道　1301m（煤巷947m，岩巷360m）32225.314. 1802进风斜巷岩锚喷956.387.25688.7515. 1802运输斜巷岩锚喷806.387.2558016. 1802岩锚喷355.66.6231 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页区段煤仓17. 1802回风巷煤工字钢4075.56.62686.218. 1802运输巷煤工字钢4705.56.6310219. 1802开切眼煤单体支柱704.65.45381.520. 1801进风斜巷岩锚喷716.387.25514.7521. 1801运输斜巷岩锚喷556.387.25398.7522. 1801区段煤仓岩锚喷245.66.6158.423. 1801回风巷煤工字钢6535.56.64309.824. 1801运输巷煤工字钢6715.56.64428.625. 1801开切眼煤单体支柱704.65.45381.5三合计4241（岩巷3294、煤巷947）50775.3表2-5-4移交生产时的三个煤量煤量及可采期开拓准备回采煤量（万t）2382383.115可采期（a）18.818.80.21经计算该矿综合巷道万吨掘进率为34.74m/万t。预计矸石率为5%，即矸石量为0.45万t/a。1.建井工期建井期间用3个掘进队掘进，开工后21.05个月即可完成全部建井工程，加上2个月的施工准备时间，2.0个月的工作面设备安装及联合试转，矿井建设总工期为23.05个月。第二节通风与安全一、矿井灾害简述1、瓦斯根据黔煤行管字[2005]253号－《对毕节地区煤矿2005年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复（第一批）》，大方县凤山乡兴凤煤矿瓦斯绝对涌出量为0.33m3/min，瓦斯相对涌出量为5.43m3/t，二氧化碳绝对涌出量为0.5m3/min，相对涌出量为8.23m3/t，属低瓦斯矿井。根据黔煤行管字[2007]54号－《对毕节地区煤矿2006年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》，大方县凤山乡兴凤煤矿瓦斯绝对涌出量为5.14m3/min，瓦斯相对涌出量为 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页44.31m3/t，二氧化碳绝对涌出量为0.42m3/min，相对涌出量为3.64m3/t，属高瓦斯矿井。该矿2004年未作瓦斯等级鉴定，2007年所作的瓦斯等级鉴定未批复。经过对2005年和2006年的瓦斯等级鉴定结果比较，兴凤煤矿属高瓦斯矿井。其瓦斯绝对涌出量为5.14m3/min，瓦斯相对涌出量为44.31m3/t，二氧化碳绝对涌出量为0.42m3/min，相对涌出量为3.64m3/t。随着开采深度的加大，瓦斯含量也随着增高，因此，开采过程中除加强矿井通风外，应采取有效的预防措施，尤其是开采深部地区瓦斯容易聚集，更应加强矿井瓦斯含量的测定工作，按高瓦斯矿井进行管理，必须严格按照《煤矿安全规程》（2006版）规定执行。2、煤炭自燃发火倾向性和煤尘爆炸性根据2005年12月5日贵州省煤田地质局实验室提交的大方县凤山乡兴凤煤矿煤尘爆炸性鉴定报告和煤炭自燃倾向等级鉴定报告（化验编号：2005－M529），M8煤尘无爆炸性，自燃倾向分类为Ⅲ级，属不易自燃煤层。根据2007年1月15日贵州省煤田地质局实验室提交的大方县凤山乡兴凤煤矿煤尘爆炸性鉴定报告和煤炭自燃倾向等级鉴定报告（化验编号：2007－M001），M11煤尘无爆炸性，自燃倾向分类为Ⅲ级，属不易自燃煤层。但煤矿必须加强洒水防尘及通风工作，确保生产人员的身体健康。在生产的过程中加强通风管理，防止采空区、老巷长期漏风，防止巷道长期处于微风状态，防止煤层自燃发火。3、地温本矿及邻近煤矿无地温资料，据洞口井田资料：平均地温梯度1.97～2.90℃/100m，均在3℃/100m以下，属正常地温梯度。4、煤与瓦斯突出危险性该矿未作煤与瓦斯突出危险性鉴定，根据“贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤炭管理局、贵州煤矿安全监察局联合下发的黔安监官办字[2007]345号－《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防止工作的意见》”的规定，暂按突出矿井设计和管理。建议煤矿条件成熟时尽快委托有资质的单位进行煤与瓦斯突出危险性鉴定，以便根据鉴定结果采取相应的措施，确保矿井安全生产。综上所述，大方县凤山乡兴凤煤矿按高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理。5、水患井田内水患主要以大气降水为主要补给源的裂隙水和老窑采空区积水。6、煤层顶底板1）M8煤层位于龙潭组上部，伪顶为炭质页岩，与煤层同时采出，随采随落，直接顶板为粉砂岩，泥质胶结，力学强度中等，局部会发生顶板跨塌，直接底板为粉砂岩、泥 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页质粉砂岩，力学强度较低可能发生支柱下陷。2）M11煤层位于龙潭组中上部，直接顶板为粉砂岩、砂质泥质，力学强度较差，部分会发生顶板跨塌，直接底板为泥岩、粉砂岩，力学强度低，可能会发生底鼓及支柱下陷。在开采过程中应引起注意。一、矿井通风1.通风方式及通风系统矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。通风线路为：新鲜风流从主斜井或副斜井→运输石门或行人石门→区段运输斜巷或区段行人斜巷→工作面运输巷→回采工作面→工作面回风巷→工作面回风斜巷→回风石门→回风斜井→引风道→地面。掘进工作面采用局部通风机通风，压入式通风，实现“双风机、双电源”，且实现主、备风机自动切换。2.风井数目、位置、服务范围及服务年限通风方式为中央并列式通风。全矿井风井数目为三条，位于矿区西南部M8、M11煤层顶板，该回风井服务于全矿井，服务年限与矿井服务年限相同。表2-5-6风井数目、位置、服务范围及服务年限井筒名称井口坐标井口标高(m)方位角(°)倾角(°)长度(m)断面(m²)服务年限xy净掘主斜井301188635572843+1712.317215203087.707.9218.925副斜井301190735572849+1708.895215202606.386.5818.925风井301188235572800+1717.548215253568.398.6118.9253.矿井风量、阻力计算1）风量计算按《中华人民共和国安全生产行业标准<矿井瓦斯涌出量预测方法>（AQ1018-2006）》计算的采区相对瓦斯涌出量24.4m3/t，绝对瓦斯涌出量4.63m3/min,因预测值小于瓦斯等级鉴定的数据，故取瓦斯等级鉴定的值作为矿井的设计依据，即瓦斯绝对涌出量为5.14m3/min，瓦斯相对涌出量为44.31m3/t。矿井瓦斯涌出的区域可分为回采区、掘进区、采空区和邻近煤层，根据本矿巷道布置分析，煤层平均倾角50 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页，回采巷道相距较近，且回采巷道的掘进超前于工作面回采，本设计采掘比为1:2，因此在掘时将有大量瓦斯释放，为了提高矿井的安全程度，瓦斯来源全部考虑为回采面和掘进面，根据经验取掘进面瓦斯涌出量占矿井瓦斯涌出量的30%，工作面瓦斯涌出量占70%。该矿按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理，设计建立地面永久性瓦斯抽放站，为了便于抽放，采用顺层抽放，瓦斯抽放率按30%考虑，因此本设计按绝对瓦斯涌出量5.14×（1-30%）=3.598m³/min，（其中采面2.5186m³/min，掘进面0.5397×2＝1.0794m³/min）计算矿井风量。矿井在正常生产后需测定瓦斯涌出量，根据抽放后的涌出量对所选风机进行校核以满足矿井通风需要。(1)各用风地点的风量计算①采煤工作面需风量：a、按瓦斯涌出量计算Qa1＝100qga1Ka1m³/min式中：Qa1—第一个回采工作面实际需风量，m³/min；qga1—回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量，取2.5186m³/min；Ka1—回采工作面瓦斯涌出不均衡系数，取1.8。Qa1=100×2.5186×1.8=453.348m³/minb、按工作面气温与风速的关系计算Qa2=60×Va1×Sa1=60×0.8×5.46=262.1m³/min式中：Va1－回采工作面的适宜风速，取0.8。Sa1－回采工作面的平均断面积（m²），取5.46。c、按炸药量计算采高0.82m,采用单排眼布置，一次爆破40m,炮眼间距1.0m，共计39个炮眼，每个炮眼深1.2m,每个炮眼装药300g，即一次爆破使用的最大炸药量39×300＝11700g（11.7kg）Qa3＝25Aa1=25×11.7=292.5m³/min式中：Aa1——回采工作面一次爆破使用的最大炸药量（kg），取11.7kg。d、按井下同时工作的最多人数计算。Qa4=4Na1=4×50=200m³/min式中:Na1—回采工作面同时工作的最多人数（人），取50人；4—按井下每人每分钟4m³的单位风量计算；以上计算最大值Q采=max{Qa1,Qa2,Qa3,Qa4}Q采=max{453.348、262.1、292.5、200}＝453.348m³/min；根据以上计算，取采煤工作面的风量为500m³/min。②掘进工作面所需风量计算 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页a、按瓦斯涌出量计算Q掘1=100×q掘×Kb式中：q掘——掘进工作面绝对瓦斯涌出量,取0.5397m3/min进行计算；Kb——备用风量系数，Kb=1.5～2.0。取Kb=1.8。Q掘1=100×q掘×Kb=100×0.5397×1.8=97.146m3/minb、按炸药使用量计算巷道断面4.6m²,采用菱形掏槽，30个炮眼，全断面一次爆破,每个炮眼深1.6m,平均每个炮眼装药450g，即一次爆破使用的最大炸药量30×450＝13500g（13.5kg）Q掘2=25Ab=25×13.5=337.5m3/min式中：Ab——掘进工作面一次爆破使用的最大炸药量,kg，取9.0kg。c、按局部通风机吸风量计算本矿的掘进工作面采用2×15KW型号为FBD6.0/2×15的局部通风机，风量范围在400-300m³/min。Q掘3=Qf×I=300×1=300m3/min式中：Qf——掘进面局部通风机额定风量，m3/min；I——掘进面同时运转的局部通风机台数，台；Kf——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.2～1.3，进风巷中无瓦斯涌出量时取1.2，有瓦斯涌出时取1.3。本矿取1.3。d、按掘进面工作人员数量计算Q掘4=4Nb=4×12=48m3/min式中：Nb——掘进工作面同时工作的最多人数，取12。以上计算最大值Q掘=max{Q掘1,Q掘2,Q掘3,Q掘4}Q掘=max{277.56,337.5,300,48}=337.5m3/min根据以上计算，取掘进工作面风量为340m3/min。矿井正常生产时有两个掘进工作面，即掘进配风为340×2＝680m3/min③硐室需风量计算本设计虽无独立通风的硐室，但考虑到M8运输、行人石门过长，各考虑调风60m3/min。④矿井需风量Q=∑Q采+∑Q掘+∑Q硐=（500+680＋2×60）×1.2=1560m3/min。K——矿井通风系数，取1.2。故矿井总风量Q=1560m3/min 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页(1)矿井风量分配根据以上对风量的计算可知：该矿井的总风量为Q容易=1560m³/min(约26m3/s)；由于困难时期需单独供风的硐室未增加，故困难时期矿井风量Q困难=1560m³/min(约26m3/s)。详见表2-6-1。表2-6-1矿井实际需风量表序号供风地点容易时期困难时期需风量（m3/s）需风量（m3/s）1回采工作面10102掘进工作面6×26×23排水平硐223其他22合计2626经上述方法计算后，总风量确定为Q容易=26m3/s；Q困难＝26m3/s。风速验算：采煤工作面：V低=10/5.46=1.83(m/s)＞0.25m/s。V高=10/（0.9×5.46）=2.035(m/s)＜4m/s。掘进工作面：V掘=6/5.5=1.09(m/s)＜4m/s。回风斜井：V总=26/8.12=3.20(m/s)＜8m/s。经验算，风量分配均能满足煤矿安全规程中允许风速的要求。各通风巷道风速验算详见表2-6-2。2）阻力计算本设计方案通风容易时期是M8煤层首采面1801工作面。其阻力计算详见表2-6-2。本设计方案通风困难时期是区M11煤层最后一个区段东翼工作面。其阻力计算详见表2-6-3。其计算公式如下：R=apL/S3H=RQ2式中：R——摩擦风阻；a——摩擦阻力系数；p——巷道周长（m）,P梯=4.161,P拱=3.84；S——巷断净断面（m²）；L——巷道长度（m）；H——摩擦阻力。经计算矿井总阻力h容易=25.35mmH20（248.430Pa）。h困难=73.202mmH20（717.380Pa）。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页1）等积孔计算及通风难易程度评价矿井等积孔计算公式为：A=1.1896×Q式中：A--矿井等积孔，m2；Q--矿井风量，m3/s；即A易=1.1896×26.0/=1.96(m2)A难=1.1896×26.0/=1.155(m2) 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页从以上计算可知，矿井通风困难时期属于中等阻力矿井。1.通风设施1）通风构筑物为保证各采、掘工作面和硐室的风量，并使风流按规定方向流动，在风流流动线路中设置有风门等构筑物。为了防止爆炸性气体爆炸时冲击主扇，在回风井口处设置防爆门。另外，矿井主要扇风机设有反风装置，当井下发生火灾时可进行全矿井下反向通风。2）防止漏风措施风门等通风构筑物的设置应坚固、稳定，并加强通风管理，及时进行检查和维修。3）降低风阻措施(a)砌碹巷道表面应尽量光滑平整，以降低通风阻力。(b)在容易产生局部阻力的地方，应尽量降低局部阻力系数。巷道连接处应做成斜线或圆弧形，巷道拐弯处应尽量避免直角转弯或小于90°转弯，转弯处内、外侧施工成斜线或圆弧形，必要时设置导风板。(c)在日常通风管理工作中，应避免在主要巷道中停放矿车、堆放杂物，巷道应随时修复，保证其完整性并保持足够的有效通风断面，以利于风流畅通。二、灾害预防及安全装备措施见第五章矿山安全及职业卫生。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页第一章矿井主要设备选择第一节主斜井运输设备该矿设计生产能力为9万吨/年，采用斜井开拓，主斜井采用皮带运输，主斜井主要完成煤的运输任务，副斜井完成矸石、设备以及材料的运输任务。一、设计依据1、主斜井长308m。2、输送机铺设倾角20°。3、工作制度：年工作330日，每日四班。4、运输量：煤炭9万t/a,每班68t，每小时17t。5、日运输时间：16小时。二、主斜井胶带输送机选型1）胶带宽度、胶带速度和输送能力的计算与选择（1）胶带宽度：（2）胶带速度：（3）输送能力：式中：c――运输机倾角系数，查输送机倾角系数表取0.8；K――货载断面系数，查货载断面系数表取209。2）胶带运行阻力计算（1）重段全长阻力：（2）空段全长阻力：式中：q――单位长度胶带上货载质量，单位Kg/m，q=A/3.6u；qd――单位长度胶带质量，单位Kg/m；qg――单位长度重段托辊转动部分质量，单位Kg/m；L――输送机长度，m；ω――托辊运行阻力系数； 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页β――输送机铺设倾角，（°）；g――重力加速度，取9.8m/s2；q´g――单位长度空段托辊转动部分质量，单位Kg/m；ω´――空段托辊阻力系数；3）胶带机张力计算Si=Si-1+W(i-1)-iNS5=1.124S1+14827,N………………………………………………………（1）S5=S1[1+（efa－1）/n]N……………………………………………………（2）根据上（1）、（2）式计算得：1.124S1+14827=S1[1+（5.34－1）/1.15]S1＝14827/（4.77-1.12）=4062N胶带机重段最小张力：具体计算结果详见表3－1－3，胶带机各点张力计算详见表3－1－4 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页由图可见，重段最小张力点在3点，而S3＝-8536N7.5式中：Qz—钢丝破断拉力总和，kg；m—安全系数，取7.5。2）提升人员时按下式进行验算安全系数：=25700/1943=13.23>9.0式中：Qz—钢丝绳破断拉力总和(kg)；m1—提升人员时的安全系数。G3—斜井人车自重，G3=1850＋1×2000kg； 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页G4—乘车人员总自重，G4=2×15×65=2925kg（乘人装置——斜井人车，型号为XRB15-6/6，数量为两节，头车自重1850kg，推车自重2000kg。每节载15人，每人按65kg计算）。经验算，设计所选用的钢丝绳满足提升要求。式中：Qz—钢丝绳破断拉力总和(kg)；m—安全系数。经验算满足安全要求。4、副斜井提升绞车选型1）选型①、提升绞车选型直径：D≥80d=80×20.0=1600（mm）式中：D—绞车卷筒直径，mm；d—提升钢丝绳直径，mm。选取滚筒直径D＝1600mm进行计算。②、卷筒宽度缠绕层数：K＝2平均缠绕直径：DP＝D＋（K－1）d＝2.0+(2－1)×0.0215＝1.62（m）公式中：D――绞车卷筒直径；mm；d――提升钢丝绳直径，mm；B――绞车卷筒宽度；mm；Lt――提升距离，m；l――试验钢丝绳长度，m，一般l＝30m；K――缠绕层数,取2圈；Dp――平均绕绳直径，m；n´――最少摩擦圈数，n´≥3；n"――每季度将钢丝绳移动1/4圈所需的备用圈数，n"＝4； 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页ε――钢丝绳之间的间隙，mm，一般采取ε＝2～3mm经过上述计算，选取滚筒宽B＝1200mm能满足上述要求。根据以上计算，选用JTP－1.6×1.2型单滚筒矿用提升绞车，绳速Vp=1.72m/s，钢丝绳最大静张力Fmax=45KN；配套电机功率：90kw；供电：380V；主机生产厂家配套供给电控设备。一次提升矿车数：3个煤车和2个矸石车。2）绞车强度验算绞车强度按下式进行验算：＜45KN选择绞车经过验算满足强度要求。3）提升绞车配套电机验算N===36.55KW式中：K—验算系数，取1.1。N—电动机功率KWQmax—提升最大荷载kgVmax—最大提升速度(m/s)η—传动效率取0.92经验算N＝36.55KW48m3/h>12m3/h，以上计算表明，所选主石门排水沟的排水能力大于矿井正常涌水量和最大涌水量所需排水沟的排水能力，所选排水沟符合的要求。以上涌水量并不是实测数据，而是贵州大学资源与环境学院通过水文地质比拟法计算所得，矿井在进行正常生产时必须进行涌水量的实测，根据实际涌水量施工相应的排水沟。第三节井下、地面消防生产用水增压泵井下消防生产用水为210m3/d（8.75m3/h），消防水池标高为+1718m，污水处理池标高为+1619m，井下最高用水标高为+1710m。工业场地标高为+1710m。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页设计选用2台型号为65D8×7(一台供工作，一台备用)为井下消防（防尘）使用,其流量为12.6-21.6m3/h，总扬程为51.1-67.9m，配带电机型号为Y132S1-2，电机功率5.5KW。设计选用2台型号为80D12×9(一台供工作，一台备用)为地面使用，其流量为21.6-39.6m3/h，总扬程为84.7-129.6m，配带电机型号为Y160L-2，电机功率18.5KW。将从污水处理池中经过处理后的水抽到消防水池中为井下消防（防尘）使用,井下污水处理池布置在排水平硐井口+1619m处，第一节压气设备一、供风方式空压机站设置在地面，向井下各用风地点供风。二、设计依据1、主要耗风设备（见表6-5-1）表6-5-1主要耗风设备见表名称凿岩机砼喷射机风动工具型号ZY24ZP-Ⅱ耗风量（m3/min）2.86同时使用台数11使用地点半煤岩巷及岩石巷道2、压风自救系统将压风管路从地面安装到井下人员集中的工作地点，并设置供风站，以便发生事故时向被困人员供新鲜风流和输送食物，实现压风自救，为营救人员争取更多的时间和机会，减少人员的死亡，提高矿井的抗灾能力。在井下工人比较集中的工作地点设置压风自救站，根据该矿的井巷布置，拟在1801工作面回风巷及运输巷、1802回风巷掘进工作面、1802运输巷掘进工作面、联络巷等处设置压风自救站。从地面压风机房经副斜井、主斜井、M8运输石门、M8行人石门、M11运输石门、M11行人石门敷设压风主管，其余巷道敷设压风支管，压风自救站设置三通和阀门。管路布置详见井下通讯、压风管路及防尘供水系统图（大图）。三、选型计算结果本设计配备LU75-7螺杆式空压机，压风管路长度L按2000m考虑。（一）所需压缩空气量的计算Q凿=γ∑mgk=1.15×1.15×1.09×(1×2.8×1)=4.04m3/minQ喷=γ∑mgk=1.15×1.15×1.09×(1×6×1)=8.65m3/min 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页式中：——沿管路全长漏风系数，取1.15；——机械磨损耗气量增加系数，取1.15；γ——海拔高度修正系数，取1.09；m——同型号风动工具使用台数，台，取1台；g——每台风动工具耗风量，m3/s；k——同型号风动工具同时使用系数，取1；（二）估算空压机出口压力式中：P掘P喷——空压工具所需工作压力，kg/cm2；——风动工具所面工作压力，kg/cm2；——压气管路中最长一路管道压力损失之和，按每km管路损失0.5kg/cm2考虑；1——考虑管风中软管、连接不良及下山静压影响等其他压力损失。（三）风动工具所需的总风量Q=a1a2a3(n镐Q镐k镐+n凿Q凿k凿+n喷Q喷k喷)＝1.2×1.15×1.0548×（1×2.8×1+1×6×1）＝12.81m3/min；（四）选择压缩空压机的型号及台数根据计算，选用活塞式空气压缩机（机型LU75-7）2台，1台工作，1台备用。该空压机额定排气量为每台14.1m³/min，额定排气压力为0.7Mpa(7.14kg/cm2)，配套电动机功率75kw，正常生产时主要用作动力，当井下发生灾害时用作压风自救。（五）选择压气管路直径根据计算下井压气主管选择φ80×4无缝钢管，凿岩机支管选择φ48×3.5无缝钢管或相应管径的软管，混凝土喷射机支管选择φ70×3.75无缝钢管或相应直径的软管。第一节瓦斯抽放设备一、抽放方式瓦斯抽放方式为集中抽放：根据矿井的具体情况安设瓦斯抽放站，站内预备配置抽放设备完成高压瓦斯的抽放，在合适时期考虑综合利用。依据黔府办发【2008】83文《关于力强煤矿瓦斯治理和综合利用工作的实施意见》规定，新采区投产前，必须完成抽采钻孔，抽采巷道和有关设备安装等瓦斯治理工程，具备瓦斯治理的各项功能和条件，否则部准投产。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页一、抽放方法根据矿井瓦斯来源、回采工作面瓦斯来源和掘进工作面瓦斯来源分析，及煤层厚度、煤层间距、煤层倾角等煤层特征和煤层瓦斯主要参数（缺），以及煤系地层、地质构造等，以及小型煤矿的资金、技术等实际情况，确定采用本煤层顺层瓦斯抽放方法。二、设计依据矿井瓦斯来源主要为开采层中的瓦斯及邻近层中的瓦斯，回采工作面瓦斯来源主要为本煤层工作面瓦斯和采空区中的瓦斯，掘进工作面瓦斯来源主要为本煤层中瓦斯，根据经验预测，本煤层工作面瓦斯涌出量百分比（即本煤层工作面瓦斯涌出量占矿井总涌出量的百分比）q为70%。瓦斯抽放系统采用地面永久瓦斯抽放系统，瓦斯抽放泵房设置在回风井井口南西面的小山丘上。1、矿井瓦斯涌出量预测根据近三年瓦斯等级鉴定结果，选取鉴定结果中最大一次的瓦斯涌出量为本设计的计算，则矿井瓦斯绝对涌出量为5.14m3/min，瓦斯相对涌出量为44.31m3/t，二氧化碳绝对涌出量为0.42m3/min，相对涌出量为3.64m3/t。首采工作面平均绝对瓦斯涌出量：5.14×70%=3.598m3/min。煤巷掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量：5.14×30%=1.542m3/min。2、瓦斯抽放率根据类似矿井生产实践经验，确定本煤层工作面顺层钻孔瓦斯抽放率（工作面总抽出量占工作面总涌出量之比）预计为30%。3、矿井瓦斯抽放量预测本设计采用开采层顺层钻孔预抽及边采边抽的方法。根据矿井瓦斯涌出量，预测矿井瓦斯抽放量Q抽：Q抽＝Q绝×q抽＝5.14×0.3=1.524m3/min式中：Q绝—绝对瓦斯涌出量，m3/min；Q抽—矿井瓦斯抽放量，m3/min；q抽—瓦斯抽放系数，取0.3；三、设备选型1、抽放管路系统的选择根据小煤矿安全管理水平、抽放设备价格、开拓开采设计及抽放的瓦斯不利用等，确定采用地面永久瓦斯抽放系统。2、抽放管路管径、材质、规格抽放管路干管管径计算公式如下：Q＝Q抽/C＝1.524/0.3＝5.08m3/min式中：Q—瓦斯管内混合瓦斯流量，m3/min；　Q抽—瓦斯管内纯瓦斯流量，即矿井瓦斯抽放量，m3/min；　C—瓦斯管路内瓦斯浓度，取为30%。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页＝＝0.1038m式中：D—瓦斯管干管内径，m；Q—瓦斯管内混合瓦斯流量，m3/min；V—瓦斯管内流速，m/s，一般取10～15m/s，本设计取10m/s。抽放管路选择：干管管径为120mm的无缝钢管,分管管径80mm的无缝钢管，支管管径为25mm的无缝钢管。3、瓦斯管的连接方式瓦斯管道的连接采用法兰盘加胶垫的连接方式，接头的规格应与瓦斯管管径相匹配。4、抽放管路阻力计算1）管路磨擦阻力瓦斯管路磨擦阻力的计算，采用如下公式：△=1－0.446C＝1－0.446×30%＝0.8662式中：△—瓦斯管路中的瓦斯比重；　C—瓦斯管路内瓦斯浓度，取为30%。＝＝115.339hPa＝9.8×＝25.036hPa式中：L—瓦斯管路长度，干管长度1000m，分管长度700m；　　　Q＝5.14m3/min＝5.14×60m3/h＝308.4m3/h；　　　Q抽＝1.542m3/min＝1.542×60m3/h＝92.52m3/h；　K—系数，根据管径选择分别为0.71；0.62；　D—瓦斯管道内径，分别为10cm和8cm。2）局部阻力根据经验，管路局部阻力按摩擦阻力的10%～20%考虑即可，取20%。3）管路总阻力H摩=1.2h摩=1.2×（115.339＋25.036）=168.45hPa4）瓦斯泵压力及流量的计算（1）瓦斯泵压力瓦斯泵压力按下式计算：　　　H泵＝1.2（H摩＋H吸＋H排）＝1.2×（16845＋15000＋5000）＝36.845kPa式中：H泵—瓦斯泵总负压，kPa；　H吸—要求孔口抽放负压，取15000Pa；H排—瓦斯泵瓦斯排放管出口的正压，取5000Pa。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页（2）真空度计算ηc＝×100％＝（36.845／101.3）×100％＝36.37％（3）瓦斯泵流量瓦斯泵流量按下式计算：　　　Q泵=∑QK/（Cη）=1.542×1.2/（0.3×0.8）=7.71m3/min即7.71×60=462.6m3/h式中：Q泵—瓦斯泵的额定流量，m3/min；∑Q—瓦斯泵在抽放期间内，同期最大纯CH4抽放量，m3/min；K—综合备用系数，一般取1.2；η—泵的机械效率，取0.8；C—瓦斯泵入口处瓦斯浓度，%，取为30%。5、瓦斯泵与电机的选型根据计算的瓦斯泵的H泵和Q泵，选择SKW20水环式真空泵4台，2台高负压抽放（一台工作、一台备用），2台低负压抽放（一台工作、一台备用）），转速为730r/min，最大抽气量15.9m3/min，极限真空绝压100hPa；备套电机YB250M-8dI，电机功率为30Kw。这里只作简单的选型计算，建议煤矿在建井期间后，委托有资质的单位根据煤矿的实际情况，编制瓦斯抽放设计方案，在投入生产前，煤矿根据瓦斯抽放设计安装完善抽放系统。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页第一章地面设施第一节地面工艺布置一、煤质特征1.资料来源、可靠性及代表性评述资料主要来源于贵州大学资源与环境学院提供的《大方县凤山乡兴凤煤矿资源/储量核实报告》。矿山储量核实报告的煤质资料基本上查清了主采煤层的牌号和灰分、硫分的分布情况以及各煤层的主要煤质特征。但无主要可采煤层的筛分及浮沉试验大样资料。因本井田原煤质量好，原煤无需洗选即可满足用户要求。但在设计中考虑块煤作为化工用煤，由于无筛分试验大样资料，对块煤量及其质量的确定有一定的影响。2.煤质各煤层煤质分析结果见表4-1-1。各煤层煤质分析结果表表4-1-1煤层编号煤样类别工业分析（%）Qgr.d(MJ/kg)水份(Mad%)灰份(Ad%)挥发份(Vdaf%)硫份(St.d%)发热量M8原煤1.87～1.931.917.32～19.5218.39.15～8.478.811.28～1.351.3127.73～27.8627.79M11原煤1.77～2.551.8720.88～23.6821.217.25～8.338.031.20～1.751.6126.59～27.0726.813.煤的可选性地质报告中没有煤的可选性试验结果及分析。这里只作简单的分选。4.煤的用途综上所述，本矿所产原煤可作为电厂用煤、冶金、化工、动力和民用煤等。图4-1-1煤的加工工艺流程图皮带输送机分选筛粉煤场大块煤场中、小块煤场TD75胶带输送机TD75胶带输送机 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页一、煤的产品方案及加工方式据煤炭工业分析结果，各煤层原煤挥发份Adaf为7.25-9.15％之间，依据中国煤炭分类国家标准（GB5751－86），区内M8煤层为中灰、中硫、高发热量无烟煤；M11煤层为中灰、中-高硫、高发热量无烟煤。可作动力用煤及民用煤，原煤无需洗选即可满足用户要求。本设计中考虑原煤只经过手选和分两级筛选，设50mm、25mm筛分设备将原煤筛分成块煤和粉煤，块煤供冶金、化工用及民用，粉煤供发电厂。见工艺流程方框图4-1-1。将原煤直接翻至自制固定筛上筛分，筛上物和筛下物分别经TD75胶带输送机分配至储煤场内。煤的工艺流程如下：主斜井→煤车重车线→翻车台→分选筛→地面储煤场→煤场装车机→汽车外运。原煤采用落地式储煤场存放。原煤采用落地式储煤场存放。储煤场面积约为1500m²，按年330天计，平均日产量为90000/330=272.72吨，煤场完全能存放5天以上的生产煤量。原煤采用ZLM-303t装载机装车汽车外运，在煤场前设汽车调车场。主要设备技术特征见表4-1-2。表4-1-2地面生产系统主要设备技术特征设备名称设备型号主要技术特征台数（台）备注生产能力电机功率翻车机FDZY－1/6210t/h5.5kW1装载机ZLM-303t1自制简易固定式分选筛1（无需用电）二、矸石处理方法和运输方式矿井矸石按设计产量的5%考虑，即0.45万t/a。前期矸石通过矿车运至矿井工业场地作为平场填方，后期矸石经过窄轨铁路运至排矸场地排弃，在矸石场下部设矸石挡墙，并经过防渗透处理。待条件成熟，可在矿井附近建一个矸石砖厂，充分利用矿井所排出的矸石作为矸石砖厂的原料，同时应加强绿化工作，注重环境保护。三、辅助设施1.矿井机电设备修理车间1）承担的主要任务矿井机修车间的主要任务是承担矿井机电设备日常检修和维护，并承担矿车、支架及支柱等设备的部分修理。2）主要设备机修车间主要设备见表4-1-3 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页表4-1-3矿井机修车间主要设备名称规格单位数量备注车床C620C7.5KW台2牛头刨床B6053KW台2砂轮机M³030Aφ300台2立式钻床Z525φ25台2交流电焊机BX3－30023.4KW台1直流电焊机AX－32010KW台1空气锤C41-657.5KW台1锻钎机PYZ台11.坑木加工房1）承担主要任务主要承担其坑木材料的加工，根据井下需要加工背板和坑木，坑木主要由汽车从场外运往坑木场储存并加工，然后由矿车装车运往井下。2）主要设备：见表4-1-4表4-1-4坑木房主要设备名称规格单位数量备注园盘锯MJ1065.5KW台2第二节地面运输一、用户及煤的运向矿井所生产的原煤主销附近乡镇的老百姓生活用煤，其次是销往大方电厂、黔北电厂、黔西电厂及本县工矿企业，同时可销往广东、广西、湖南、四川、重庆和云南等省（市）区，用户可靠，市场销售前景好。二、交通运输条件大方凤山乡兴凤煤矿位于贵州省大方县北东，属大方县凤山乡所辖，矿区位于凤山乡政府南东侧，326国道从矿区穿过，矿区距大方县城22km，交通方便。兴凤煤矿所产煤炭可通过汽车由上述公路外运。因此大方县兴凤煤矿有较好的运输条件。三、运输方案矿区境内尚无铁路到达，鉴于本矿最大用户均在附近的乡镇，而且公路运输便利、社会汽车运力富裕，原煤主要采用汽车运输。销往省外的煤炭通过汽车运输到贵阳火车站后，再经铁路外运，或汽车直接运输到省外。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页一、推荐运输方案原煤采用汽车运输或在贵阳站转载火车外运。第二节工业场地总平面布置一、概述根据地形地貌，井筒布置，经实地考察，工业场地选择在井田边界的南面一地势较平坦处，场内无滑坡、溶洞等不良地质现象，工程地质条件较好。工业场地有公路到达，交通运输条件较好。本区属于亚热带温湿气候，冬无严寒，夏无酷暑。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001），地震动峰值加速度为0.05g。二、平面布置1.布置原则(1)满足矿井生产工艺流程要求。(2)避免不良地质灾害影响，尽量减少挖、填方工程量。(3)少占用耕地，并为矿山今后的发展留有余地。(4)满足环境保护和交通运输要求。(5)不受洪峰的影响。2.布置方案根据以上原则，主、副斜井及回风斜井井口布置在+1712.317m、+1708.895m、+1717.548m标高。根据场地地形，场内主要建筑布置在+1703m、+1710m标高，在主斜井处井口处布置机修车间、变电所、矸石场、储煤场，副斜井出井口出布置压风机房及井下消防水池，在距回风斜井约80m处布置瓦斯抽放泵房，在副斜井东面布置有任务交待室联合建筑、浴室、锅炉和检身房、工业区及生活区污水处理池、职工食堂、办公大楼、职工宿舍大楼、公厕。由于矿井离凤山乡较近，生活福利设施以凤山乡为依托，不考虑矿山生活福利设施。各地面建筑的标高及相互关系详见图4-3-1及工业场布置图大图. 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页图4-3-1一、竖向设计及场内排水由于该矿井的开拓系统的矸石较多，井口前面比较平坦，所以该工业广场较平整场，填方较少，主要建筑布置在+1700m、+1710m标高。场内排水沟沿人行道、边坡脚和挡土墙下布置，排水沟为40cm×40cm矩形截面，50#水泥浆砌片石修筑。处理达标后的矿井水经水泵、输水管路向工业用水点和井下消防用水点动压供水。二、场内运输方式及设备选型本矿工业场地内采用窄轨铁路和公路运输方式。1.窄轨铁路场内窄轨铁路采用600mm轨距、22kg/m钢轨，窄轨道岔型号及数量如下：DK622—3—6左1付DK622—3—6右1付2.公路运输矿山生产、生活及辅助运输采用公路运输。为了满足矿山生产生活所需物资运输、伤员救护及工作人员外出，本设计为矿井配备3辆车，其选型如下：越野车1辆客货两用车2辆三、防洪排涝为满足工业场地防洪要求，设计在工业广场内修筑40cm×40cm矩形截排水沟和埋藏直径1m的涵洞。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页一、爆破材料库由于矿井距离爆破材料厂较远，为满足矿井生产要求，设计考虑设置矿井炸药库，炸药库可以贮存炸药1.5t。炸药库经大方县公安局批准进行设立，平常设专人看管。在地面炸药库周围设置避雷针，防止雷电对地面炸药库产生不良的影响。初选炸药库位置在井田北面（3013000，35573000）处，离炸药库约150m处有公路通过，炸药库400m距离内无建筑物及其他工业场地。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页第一节供电、监测、通讯及信号一、供电1.供电电源矿井电源一趟引自110kv大方变电站10kv线路，另一趟引自10kv六龙镇变电站10kv六凤支线路，形成双回路供电。目前大方县地方电网基本形成，国家电网覆盖面较大，供电电源主要有乡镇变电所。电厂有大方电厂及周边县（市）的电厂。因此，兴凤煤矿未来的电力充足。2.电力负荷全矿共安装设备共54，其中工作36，设备总容量927kw，工作容量635.7kw。全矿有功负荷为378.3kw，无功负荷为326.9kvar。矿井年耗电量1891350kwh，综合电耗21.015kwh/t。矿井地面工作容量321.5kw，井下工作容量为314.2kw；地面设备视在负荷296.3kvA，井下设备视在负荷207kvA。矿井负荷统计详见表4-4-1。3.供电方案根据矿井所处的位置及开拓方式，在矿井主斜井工业场地负荷集中地段设置10kv变电所向地面及井下供电，矿井电源一趟引自110kv大方变电站10kv线路，另一趟引自10kv六龙镇变电站10kv六凤支线路。以确保矿井一级负荷用电要求。4.井下供配电由地面变电所经主斜井向井下供电，井下设置配电点。井下安装用电设备35台（件），其中工作24台（件），设备总容量357kw,工作容量314.2kw，计算有功负荷为171.5kw。5.变压器选型根据矿井电力负荷计算结果和用电设备安装位置，兴凤煤矿变压器选择如下：为节省投资，设计考虑从地面变电所到地面设备采用380V电压等级供电；地面照明使用220V电压等级；从地面变电所将10KV的电压等级变为660V电压等级经主斜井向井下设备供电；井下煤电钻和岩石电钻采用127V电压等级供电。（1）变压器选择计算：①地面变压器SB=P/K式中：K－0.80～0.85,取0.83；P－为地面设备视在负荷296.3；SB=296.3/0.83=356.99(KVA)②井下变压器 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页SB=P/K式中：K－0.80～0.85,取0.83；P－为井下设备视在负荷207；Sbj=233.5/0.83=249.4(KVA)2）根据矿井电力负荷计算结果和用电设备安装位置，该矿变压器选择如下：（1）井下掘进局部通风机选择2台容量为50kvA的KS9－50/10/0.69型变压器供井下掘进局部通风机用电，一台工作一台备用，变压器中性点禁止直接接地。（2）工业广场用电设备选择2台容量为315kvA的S9-400/10/0.4型变压器供地面工业广场设备用电，一台工作一台备用，变压器中性点接地。（400kvA＞356.99kvA，满足要求）（3）掘进、回采设备选择2台容量为315kvA的KS9-315/10/0.69型变压器供井下刮板机、皮带机、掘进和回采设备用电，一台工作一台备用，变压器中性点禁止直接接地。（315KVA＞249.4KVA，满足要求）1.矿井电缆A．电源电缆兴凤煤矿达产时矿井10kV变电所10kV母线上计算用电负荷有功功率约335.9kW，设计线路截面选择如下：a、矿井电源一趟引自110kv大方变电站10kv线路，线路长约1km线路工作电流：Ij=335.9/（×10×0.9）＝21.55A导线经济截面：S=Ij／J=21.55/1.15＝18.74mm2（J为经济电流密度）设计选择钢芯铝绞线截面为50mm2。按电压降校验：单回线路电压损失ΔU％＝0.5119MW×1km×0.765/（MW·km）＝0.09％＜5％，满足要求。按载流量校核：查表得LGJ-50钢芯铝绞线最小载流量为178A>21.55A,满足要求。b、另一趟引自10kv六龙镇变电站10kv六凤支线路，线路长约3km。线路工作电流：Ij=335.9/（×10×0.9）＝21.55A导线经济截面：S=Ij／J=21.55/1.15＝18.74mm2（J为经济电流密度） 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页设计选择钢芯铝绞线截面为50mm2。按电压降校验：单回线路电压损失ΔU％＝0.5119MW×3km×0.765/（MW·km）＝1.17％＜5％，满足要求。按载流量校核：查表得LGJ-50钢芯铝绞线最小载流量为178A>18.74A,满足要求。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页1.井下电器设备保护接地在主斜井水沟中预埋设两块主接地极，在运输巷及掘进头配电点各设一块局部接地极，所有电器设备的金属外壳均采用电力电缆的铠装层或橡胶套电缆的接地芯线作为系统接地线，将所有电器设备与接地极作可靠的电器连接，接地网上任一保护点测到的接地电阻不得大于2欧姆。二、矿井通讯1.外部通讯矿山与外界的通讯联系，采用程控电话进入共用电讯网或移动电话。2.矿内通讯矿井内部井上、井下通讯选用矿用本安型选号报警电话，只需要一趟电话线便可组成独立的通讯系统。电话线选择矿用阻燃HYVR—1型电缆，下井电缆经行人平硐井口的室外分线盒引入。三、监控设施矿井未提供煤与瓦斯突出危险性报告，根据《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》（黔安监管办字[2007]345号）,本矿井按煤与瓦斯突出矿井设计和管理。因此，马家丫口煤矿应安设安全监测监控系统，矿井环境安全监测系统采用KJ90NA型综合监控装置。设计拟选用3套AWD—3型瓦斯报警断电仪，分别对回采工作面、回风顺槽进行安全检测及断电保护，并对掘进工作面实行风、电和瓦斯闭锁。第二节供水一、供水范围主要供给矿井工业场地及井下生产、生活和消防用水。二、矿井及居住区用水估算1.供水设计依据按全矿9万t/a生产规模、原煤生产在籍人数298人计算。设计的基础资料为水源地理位置、水量、全矿职工及居民人数，矿井总体布置，工业用水量。2.供水量全矿总用水量270.5m³/d。其中：生产用水140.0m³/d占53.48%，生活用水60.0m³/d占21.39%，消防用水70.5m³/d占25.13%。见矿井用水量表4-5-1。表4-5-1矿井用水量表 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页序号用水项目用水人数用水标准（升/日）用水量备注昼夜最大班昼夜(m³)小时不平衡系数最大时(m³)计算流量(升/秒)1矿井工业场地生活用水25225升/人·班4.71.01.000.75按14小时计2机修车间111125升/人·班0.253.00.180.08按8小时计3食堂2963710升/人·次2.962.01.10.67按20小时计4洗澡：淋浴26500升/时·个391.018.810.50设置26个淋浴头，每天3小时计池浴98101.08.86.94按每个浴堂2个池，每个池每日换水一次5宿舍1618012.82.04.72.42按8小时计6汽车大车2台600升/台·日1.22.80.860.93按2小时计小车1台400升/台·日0.42.80.260.16按2小时计7办公楼1510升/班0.52.00.60.17按8小时计8消防用水723610大火持续2小时2天补足9井下防尘868.752.4310场地锅炉101.8750.52511小计239.8112其它用水20%总用水量47.961.06.031.68按12小时计算13合计270.51.水源（1）凤山乡政府自来水水源矿区工业广场位于乡政府所在附近，煤矿职工生活用水可从凤山乡政府街上的自来水引入，该自来水水量较大，水源充足，完全能满足矿山生活用水需要。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页矿山应与凤山乡签订供水协议。（2）矿井涌水水源根据地质普查报告，矿井正常涌水量10m3/d，最大涌水量40m3/d，排到地面经处理净化达标后主要复用于井下和地面生产消防和防尘。（3）工业广场溪沟水源矿区中南部的小溪沟，溪沟标高1686m～1600m，可作为井下和地面生产消防和防尘水源的补充。1.给水系统根据矿井具体条件，设计考虑饮用水、生活用水为同一供水系统，地面及井下生产、消防为另一供水系统：（1）地面生活用水供水系统该矿生活、澡塘、饮用直接从凤山乡政府的自来水引入，在地面+1615m标高建一200m3生活水池。敷设一趟DN65焊接钢管以动压供水方式向工业场地供水。（2）地面生产、消防及井下供水系统地面生产、消防及井下供水采用同一供水系统。在工业场地内修一防尘水池，水池标高为+1718m，其容积350m3。用于地面及井下生产、消防用水供水。地面及井下各敷设一趟DN100焊接钢管，以动压供水方式向工业场地，以动压供水方式向井下供水。此外，从排水平硐排出地面的井下水，经污水处理站处理后，自流到井下污水处理池，池标高为+1619m，经处理后泵入350m3高位水池，作为生产和消防用水。不足部分从矿区东侧的小溪沟水源补充。第二节工业建筑及行政、公共建筑一、设计依据和建筑材料1.地震烈度根据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001），地震动峰值加速度为0.05g。2.建筑材料矿井建设所需材料中钢材、水泥可由大方县、毕节水泥厂供给，其它建筑材料如砂、石材、砖瓦、石灰等均可就地解决，木材可由省内供应。二、主要建（构）筑物的结构形式矿生产系统中的主要建（构）筑物均采用砖混结构。所有建（构）筑物均按6度的地震烈度设防。三、工业建（构）筑物工程量，行政、公共建筑1.工业建（构）筑物工程量矿井工业建（构）筑物工程量见表4-3-1。2.行政、生活福利设施及辅助厂房建筑 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页为了节省投资，提高经济效益，将任务接待室、灯房、器材库、消防器材库综合建筑，有2层；浴室、更衣室联合建筑；坑木房、坑木加工房联合建筑；；其他建筑为单独建筑。办公楼为3层建筑，职工宿舍为3层建筑，食堂为2层建筑，其他均为单层建筑。该矿建筑总面积1753m²。见表4-6-2。表4-6-2矿井建筑面积表序号项目名称占用指标计算面积（m²）采用面积（m²）备注1办公大楼1173层2职工宿舍1173层3职工食堂1442层4厕所16+24两个5通风机房及值班室1046瓦斯泵房及值班室1047机修车间1088检身房189浴室及更衣室13910任务接待室、灯房、器材库、消防器材库综合建筑903层11变电所8012配电房4813压风站6014风机房值班室3015污水处理池300m³16生活水池50m³17消防水池300m³合计1159第一节居住区本矿职工基本上都是附近村民，下班后大部分回家住宿。因此，原则上不考虑居住区，该矿井的职工宿舍为3层建筑，布置在工业场地的办公大楼的附近，可解决职工的住宿问题。第二节环境保护与综合利用一、工业场地绿化 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页工业场地是散发粉尘、噪声和有害气体的主要地段。绿色植物能够制造氧气、吸收二氧化碳和有害物质，同时还具有降尘、滞尘、衰减噪声、监测环境、改善小气候和美化环境等功能。因此，应重视对工业场地的绿化，以种植具有抗毒性和防护性树木为主。在通风机室、泵房及坑木加工房等高噪声源附近种植长绿乔灌木，高矮搭配，形成一定宽度的吸声林带。在井口办公楼门前及周围人流集中的地方，应以美化、绿化与防风相结合，采用花坛绿化形式，种植女贞、梧桐等乔木，道路两旁种植行道树。在锅炉房、贮煤场及矿灯房等散发粉尘和有害气体的建筑物附近，种植滞尘性、抗毒性强的树种，如臭椿、夹核桃等。工业场地绿化率应步低于15%。一、矸石处理与综合利用矿井矸石按设计产量的5%考虑，即0.45万t/a。前期矸石通过矿车运至矿井工业场地作为平场填方，后期矸石经过汽车外运至排矸场地排弃，在矸石场下部设矸石挡墙，并经过防渗透处理。矸石排放场布置在工业场地西面。为防矸石堆可燃物的自燃，应定期向矸石堆喷洒石灰水溶液。为防止矸石场因刮风而扬起粉尘，应经常向矸石堆洒水。同时对矸石可进行综合利用，如制作矸石砖或待条件成熟，就考虑矸石的综合利用，直接运至附近砖厂，充分利用矿井所排出的矸石作为矸石砖厂的原料或作为生产水泥的掺合料。同时应加强绿化工作，注重环境保护。二、塌陷区治理由于地下煤层的开采，使得采空区上方的地表有不同程度的移动和变形。其影响范围将略大于采空区范围。而当开采深度越大时，对地表的影响将越小。本矿井地处山区，地形高差较大，采空区引起的地表塌陷，可能会引起地形陡峭的地方发生崩塌、滑坡。因此设计中要对地表沉陷影响的重要建筑设施留有保安煤柱，对于地表沉陷形成的塌陷坑，要尽量整平，回填造地，易产生滑坡的地方应提前修筑挡土墙，打抗滑桩或削坡减载等，另外，平时应经常有巡视人员，发现问题及时处理。该矿地处山区荒山地带，山上生长多以杂草为主，无大片灌木丛林，只有极少部分旱地。无特殊自然景观及人文景观。因此，采取以上措施后，因煤层开采而引起的地表塌陷不会给周围环境造成大的影响。三、污水处理1.井下水处理井下水中主要污染物为悬浮物。设计采用混凝沉淀、消毒处理工艺，处理工艺流程见图4-8-1。由于地质报告提供的矿井涌水量，因此本设计处理能力为150m³/h，矿井生产过程中必须进行涌水量的测定，处理能力必须满足其最大涌水量的要求，处理后的井下水能达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准要求。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页处理达标后的矿井水部分复用于井下和地面消防洒水，其余经场地排水沟排出场外，作为农田灌溉用水。业主应尽快对矿坑水水质进行化验，以便进一步准确确定矿坑水处理工艺流程及排水设备的选型。1.生产、生活废水处理矿井建成后，工业场地生产、生活废水主要有粪便污水、食堂污水、矿灯房及浴室废水，污水量为332.24m³/d，主要污染物为有机物和SS。工业场地生产、生活废水采用WSZ1-5型地埋式水处理设备进行处理，经处理达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准后，经场地排水沟排出场外，作为农田灌溉用水。及处理流程见图4-8-2。污泥上清液生产生活污水调节池曝气池主流式初沉池接触氧化池（生化处理）二沉池消毒池废水总排口污泥池吸出外运图4-8-2生产、生活污水处理流程示意图二、消烟、除尘和消音措施1.锅炉烟尘设计在工业场地设置DHG0.5—7—AⅢ型快装水管双层炉排锅炉两台，一台工作，一台备用，锅炉燃煤烟尘经工业锅炉脱硫除尘器湿法除尘后经20m 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页高的烟囱排入大气。其冲灰水经处理后循环使用不外排。1.贮煤场防尘措施露天储煤场设置在井口南东面，由于当地年平均风速较低，雨量较充沛，平均相对湿度较大，因此储煤场扬尘在一般情况下对周围环境影响不大。设计考虑在储煤场周围种植对粉尘具有较高耐度和吸附能力的树种和草皮净化空气以减少储煤场对周围环境的污染。在干燥少雨季节需洒水防尘。2.消音措施本矿井建成后，主要的高噪声源有：通风机、坑木加工场、锅炉房、井下采掘设备等。设计优先选用高效低噪设备，并在风机进出口安装消声器，在通风机房设置隔声值班室。对于井下采掘设备、坑木加工场等不易消声、隔声的场所，采取工作人员佩带耳塞等个体防护措施，以保证人体健康。二、环境监测1.监测的任务、范围和内容1）监测任务主要负责矿井的定期排污监测和治理设施运行监测等。2）范围和内容(1)水环境质量监测①监测项目：PH、SS、S、BOD5、DO、Hg、Ca、Pb、As、Cr+6、Fe、Mn。②监测范围：矿井井下水，居住区生产、生活污水的监测。一般要求每年峰、枯水期各监测一次。(2)大气质量监测①监测项目：SO2、NO2、STP；②监测范围：该矿锅炉烟囱排烟口及居住区、办公楼、井口等敏感点。监测周期每年可分采暖季节和非采暖季节两期进行。(3)环境噪声监测①监测内容：噪声声压级。②监测范围：对居住区、办公楼及环境敏感点以及生产区设备噪声进行重点监测。监测周期根据需要进行。三、监测站的设置全矿井环保监测工作可由矿上负责环保人员协助当地环保部门共同来完成。针对全矿井范围内的大气、水、噪声等的监测工作应主要由当地环保部门承担。矿井本身也应建立建全监测资料归档管理专人负责制度。四、环保投资矿井应有一名矿级领导主管环保工作，另外还应配备环保专业人员1名。环保设施运行管理人员1名。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页环保投资是指与治理、预防污染有关的工程费用。本工程环保措施主要包括：井下水处理、工业场地生产生活污废水处理、除尘措施、噪声防治及绿化。本工程环保投资为48万元/年。见表4-8-1。表4-8-1环保投资估算一览表顺序项目名称投资（万元/年）备注1井下水处理10.02生活污水处理10.003绿化5.04消烟除尘设备6.05井下防尘洒水5.06矸石山防洪排水工程4.07其他2.08锅炉烟气脱硫2.009地面防尘2.0010地表塌陷治理2.0011噪声治理2.0012总计48一、环保建议1．矿井建成投产后，应尽快对本矿矿坑水取样化验，以便为废水的处理及综合利用提供可靠数据；2．矿井投产后应密切视井田内及开采影响区地表的变形与沉降，一旦出现不安全因素时，应及时采取安全措施。3．对废水处理前后的PH值应经常取样化验，以便较准确地确定石灰浮的投放量。4．矿井投产后应适当增加对环保的投入，使环保设施不断完美。第二节矿井井下人员跟踪定位系统及考勤管理矿井必须建立监测监控系统，设计选择KJ90NB或具有相同功能的其他监测监控系统，并按规定配备相应的瓦斯、风速、风量、阻力、开停等传感器。一、安装矿井井下人员跟踪定位系统监测监控的必要性当今煤矿开采业的不断发展以及采矿规模的不断扩大，各种煤矿安全事故频繁发生，迫使人们不得不重视煤矿安全问题，特别是进入21世纪以来，随着煤矿技术的的深入发展，新技术、新材料、新工艺、新设备、新装备的不断使用，矿井监测监控技术取得了令人瞩目的成就，技术面貌发生了巨大的变化，获得了良好的技术经济效果和安全效益。随着当今煤矿开采业的不断发展以及采矿规模的不断扩大，由于井下工人素质的参差不齐，不可避免的会出现井下作业人员误入危险场合（如盲巷等），造成人员中毒或窒息等事故；入井人员的位置及活动轨迹 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页不能随时掌握，造成井下人员工作状况无法监控，给井下管理带来巨大困难等，迫使人们不得不重视和研究煤矿井下人员跟踪定位及考勤管理问题，特别是进入21世纪以来，随着科学技术的深入发展，新技术、新材料、新工艺、新装备的不断使用，煤矿井下人员跟踪定位及考勤管理技术必将在煤矿广泛推广利用，为煤矿的安全生产带来良好的经济效果。目前大多数煤矿普遍存在安全管理手段落后，装备不足的状况，特别是在对井下人员的清点上，主要还是靠矿灯房矿灯牌的清点进行，往往对井下事故点人员的清点速度慢，不精确；其次是不能随时掌握每个人员在矿井下的位置及活动轨迹；一旦发生事故，不能及时了解被困人员的数量、遇险人员位置及撤退线路等信息，必将给安全生产和人员抢险救助等方面的管理带来不便。针对这种情况，迫切需要在煤矿井下安装人员跟踪定位及考勤管理系统。2006年，全省共发生煤矿事故453起，死亡698人，在煤矿事故中，顶板事故居第一位，分别占煤矿事故起数和人数的56.51%和42.41%；其次是瓦斯事故分别占的14.13%和29.23%；水害事故起数和死亡人数分别占5.52%和11.46%；运输事故起数和死亡人数分别占15.67%和10.46%；放炮事故起数和死亡人数分别2.56%和1.86%;机电事故起数和死亡人数分别占1.77%和1.75%；其它事图8－6－1煤矿事故分类别起数比例图故和死亡人数分别占1.77%和1.75%；其它事故起数和死亡人数分别占3.75%和3.44%。煤矿事故分类别起数和死亡人数比例图见图4－10－1和图4－10－2。煤矿重大事故主要集中于瓦斯事故、顶板事故和水害事故，而且这几类事故起数和死亡人数均有所上升，占重大事故起数和死亡人数的95.83%4－10－2煤矿事故分类别死亡人数比例图和95.37%。煤矿重大事故分类别情况见表4－10－1。煤矿重大事故分类别情况表表4－10－1事故起数同比死亡人数同比±±％±±％合计48511.632163620.00瓦斯3027.141341310.74水害9112.5044718.92 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页顶板700.0028627.27运输11－33－其它11－77－ 在煤矿重大事故中，瓦斯事故起数和死亡人数居第一位，分别占煤矿重大事故起数和死亡人数的62.50%和62.04%；其次是水害事故起数和死亡人数分别占18.75%和20.37%；顶板事故局第三位，起数和死亡人数分别占14.58%和12.96%；运输事故起数和死亡人数分别占2.08%和1.39%；其它事故起数和死亡人数分别占2.08%和3.24%。煤矿重大事故分类别起数和死亡人数比例见图4－10－3和图4－10－4。图4－10－3煤矿重大事故分类别起数比例图贵州省煤矿地质条件较复杂，瓦斯含量较高，且小型煤矿管理水平较低，各类事故频繁发生，在事故抢险时由于考勤制度执行不严格，缺乏必要的监测监控设施，无法判断遇险人员的人数及其所在位置，给事故抢险工作带来了相当大的难度。为了更好的执行煤矿入井人员考勤制度，对矿井如井人员进行时时跟踪管理，为事故抢险工作能及时、迅速、顺利开展，最大限度的减少人员伤亡人数，煤矿安装矿井人员跟踪定位及考勤管理系统具有十分重大的意义。图4－10－4煤矿重大事故分类别死亡起数比例图二、安装矿井井下人员跟踪定位系统是安全生产和科学管理的需要安装 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页井下人员跟踪定位及考勤管理系统后，由该系统的监测查询功能，可实时查询当前井下人员的数量及分布情况，任一指定井下人员在当前或指定时刻所处的区域，查询任一指定井下人员本日或指定日期的活动踪迹；选定某一区域可以获得当前该区域的人员信息，选定某一分站的矿用读卡器可以获得经过该分站矿用读卡器所以人员的时间信息；可对特定的人员进行实时跟踪。能够24小时对煤矿入井人员进行实时跟踪监测和定位，随时清楚掌握每个人员在矿井下的位置及活动轨迹。一旦事故发生，可立即从监控计算机上查询事故现场的人员位置分布情况、被困人员数量、遇险人员撤退线路等信息，为事故抢险提供科学依据。其次是这套系统的报警功能，通过设定下井时间闸，对下井超过一定时间的人员提示报警，并给出相关人员的名单等信息；在井下一些重要硐室、危险场合（如盲巷等）配备语音站，可有效地阻止人员违章进入，并将违章人员记录在案等，是目前煤矿井下防止安全事故的有效装备。也可利用系统的日常考勤管理功能，对全矿井人员进行考勤管理。安装井下人员跟踪定位及考勤管理系统后，该系统的统计考勤功能，可具体显示每个下井人员确切的下井时间和上井时间。并根据工种（规定足班时间），判断不同类别的人员是否足班，从而确定其该次下井是否有效。在月统计报表中对下井时间、下井次数（有效次数）等分类统计，便于考核。还可打印月考勤报表、任意时间段下井统计等有关报表。另外，根据该系统的信息联网功能，可作为局、矿信息管理系统（MIS）网的信息源，可向MIS网提供有关人员的实时和统计信息。在有互联网的（或局域网）的情况下，通过建立WEB服务器，可以以浏览网页的方式实现信息共享，在客户端无须另加任何软件。三、安装矿井井下人员跟踪定位系统监测监控的作用和意义矿井人员跟踪定位及考勤管理系统对井下人员实时动态跟踪监测。安装并正常使用矿井人员跟踪定位及考勤管理系统能对矿井入井人员的考勤、统计，对井下人员实时动态跟踪监测。为矿井事故救援工作能顺利开展，最大限度的减少事故人员伤亡人数，具有十分重大的作用意义。四、安装矿井井下人员跟踪定位系统监测监控有利于提高社会经济效益通过以上对矿井人员跟踪定位及考勤管理系统项目的技术经济分析，各项指标较为理想，且投资产生的无形效率好，矿井抗风险性强。另一方面，采用矿井人员跟踪定位及考勤管理系统实际上是企业安全投入，是落实“安全第一，预防为主”安全生产方针的重要技术保障，是使“三同时”制度进一步科学化、规范化的重要举措，也是安全生产监管监察的重要手段。本项目以国家有关安全的方针、政策和法律、法规、标准为依据，运用定性和定量的方法对建设项目存在的危险、有害因素进行辨识、分析和评价，提出顶板管理的预防、控制、治理对策，为煤矿单位减少事故发生的风险，为政府主管部门进行安全生产监督管理提供科学依据。要做好本次工作，必须以国家安全法规及有关技术标准为依据，自始至终遵循权威性、科学性、公正性、严肃性、针对性的原则。这项工作搞好后，对企业和社会均有较大的收益。五、安装矿井井下人员跟踪定位系统监测监控设备的选择1、矿井人员跟踪定位及考勤管理系统具有的功能：（1）对井下人员实时动态跟踪监测，位置自动显示；（2）对井下人员在指定时间段所处区域及运动轨迹回放；（3）实时查询、打印当前井下人员数量及分布情况；（4）可对事故现场被埋人员进行搜寻和定位，以便及时救护； 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页（5）入井人员的考勤、统计、存储、打印；（6）系统监控主机、全面预装WINDOWS9X/2000操作系统和最新版的监控软件；（7）监测图页静态和动态编辑作图对用户开放，支持多种图形格式，鼠标和键盘均可操作。全面支持实时多任务。在系统进行实时数据采集的同时，系统可进行记录、显示、查询、编辑、人工录入、网络通信等；（8）屏幕显示为页面式，图形文本兼容，每页显示的信息由用户自行定义编制，直至屏幕显示满为止；（9）系统中心站及网络终端可以局域网方式联网运行,使网上所有终端在使用权限范围内都能共享监测信息和系统综合分析信息、查询各类数据报表；(10)可以在地面中心站连续集中监测处理64台人员定位分站,监测处理人员65535人；(11)监控软件具有很强的作图能力,并提供有相应的图形库,操作员可在不间断监测的同时,容易地实现联机并完成图形编辑、绘制和修改；(12)权限管理下的人员监测信息局域网资源共享；(13)方便与KJ237煤矿监控系统联网集成；(14)监控分站设计了就地初始化功能，可存储地面中心站对该监控分站的地址等设置,当通讯电缆出现砸断、短路等严重故障时,造成地面中心站与之失去联系时，监控分站仍能独立工作,存储人员监测数据，且不影响其它监控分站的正常工作；（15）人员分站设计有高可靠性的保护电路和程序纠错功能，在分站出现故障时，可在极短的时间内自动复位并重新启动单片机投入运行；（16）在人员分站电路设计时，对所有与外界联系的输入输出电路部分增加了安全栅隔离电路及保护电路，以防误接线或线路信号异常等外界因素对分站造成的损害，使得监控分站的可靠性得以进一步提高；（17）分站具有就地汉字液晶显示人员编码和日历时钟功能，可用遥控器进行记录查询；（18）可以RS485或DPSK方式与地面系统监控主机进行双向通讯；（19）无线人员编码发射器采用低功耗设计，重量轻，无须外部电源，有多种携带方式供选择。2、矿井人员跟踪定位及考勤管理系统设备的选型根据以上特点，选用重庆梅安森科技发展有限责任公司研制成功并推广使用、重庆普联电气成套设备有限公司生产的KJ237型矿井人员跟踪定位及考勤管理系统。六、KJ237型矿井人员跟踪定位及考勤管理系统的特点1、该矿井人员跟踪定位及考勤管理系统技术先进、设计合理、结构新颖、功能丰富，主要技术性能指标符合煤矿实际需要。根据其它矿井现场应用表明其技术水平领先于国内同类产品的技术水平。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页2、KJ237井下人员跟踪定位及考勤管理系统是采用目前最先进的2.4G无线扩频通讯技术，具有很强的抗干扰能力和高速数据传输速率，彻底解决了远距离、大流量、超低功耗、高速移动标识体的识别和数据传输难题。3、该系统可与KJ73N型煤矿安全监控系统共用平台，无须重复布线，通过增设KJ73-F(A)型读卡分站和KJF202型动态目标识别器，人员携带KGE103型人员标识卡即可实现矿井人员跟踪定位及考勤管理，清楚掌握每个井下人员的位置及活动轨迹，为事故抢先提供科学依据。4、该系统最大的特点是采用读卡分站加识别器的模式，一个读卡分站可接多台识别器，对布点非常有利，而且读卡分站同样可以连接各种传感器实现环境及生产监控功能，真正实现环境监控和人员定位合二为一。七、KJ237井下人员跟踪定位及考勤管理系统的组成KJ237井下人员跟踪定位及考勤管理系统的组成见表4－10－2。KJ237矿井人员跟踪定位及考勤管理系统设备表表4－10－2序号设备名称设备规格型号单位数量1监控主机17″显示器台22智能通讯接口台13监控软件KJ237套14考勤分站核对屏配套块15数据传输接口KJJ46台16信号避雷器KHX90台27激光打印机台18UPS不间断电源STK1KVA/2h台19分站电源箱台210电源避雷器KHD90台111人员标识卡KGE103张35012矿用读卡分站KJ73－F台213动态目标识别器KJF202台1014通讯电缆PUYU1×4×7/0.43Km115矿用接线盒二通个2016矿用接线盒三通个10（一）KJ73－F(A)型读卡分站1、产品简介KJ73－F(A)读卡分站，通过非接触工作方式实现对井下人员目标进行识别和定位，并将人员信息传递到地面中心站计算机进行集中处理，该产品是KJ237型矿井人员管理系统的主要配套设备之一。2、主要特点 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页（1）与中心站之间采用差分传输能讯方式，可接受各种指令，并向中心站发送采集的人员定位信息。（2）采用先进的射频识别技术（RFID），远距离可靠识别。（3）分站备用电池可保证在交流电网断电的情况下连续工作2小时以上。（4）电路采用模块化设计，集成度高，可靠性和稳定性好。（5）能与KDW55A配套使用。3、主要技术参数（1）识别距离：9m～1000m；（2）同时识别标识卡数量：200；（3）可连接动态目标识别器数量：4。4、分站与中心站数传送（1）传送方式：差分传送；（2）传输速度：2400bps；（3）最大传输距离：15㎞；（4）输入电压等级：660V/380V/220V/127V。5、与目标识别器及人员识别卡的连接方式（见图4－10－5）图4－10－5读卡分站与目标识别器及人员识别卡的连接方式示意图（二）KJF202动态目标识别器主要参数1、环境温度：0℃～＋40℃；2、平均相对温度：≤95％RH（＋25℃）；3、大气压力：80kPa～110kPa;4、工作电压：8～24VDC;5、工作电流：≤120mA；6、传输方式：与识别卡采用2.4G无线射频通讯方式与读卡分站采用RS485通讯方式； 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页7、工作方式：长期连接。（三）KGE103人员识别卡主要参数1、环境温度：0℃～＋40℃；2、平均相对温度：≤95％RH（＋25℃）；3、大气压力：80kPa～110kPa;4、信号调制方式：直序扩频GFSK;5、频率：2.4GHz；6、识别距离：≥9m；7、电池电压/容量：3.6V/1900mAh锂电池；8、最高开路电压：3.7VDC；9、待机工作电流：≤75μA八、KJ237井下人员跟踪定位及考勤管理系统安装示意图根据兴凤煤矿的巷道布置特点，拟定在地面和井下各安设一台KJ73－F(A)型读卡分站；在井下安设KJF202动态目标识别器10台，安设的具体位置详见大图。第一节矿井消防一、设计依据及消防范围1、设计依据1）《煤炭工业小型煤矿设计规范》（2006版）；2）《煤矿安全规程》（2006）；3）《建筑设计防火规范》GBJ16―87；4）《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116―98)；5）、《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140―90)。2、消防设计范围地面：矿井各主要建筑物：爆破材料库、通风机房、绞车房、机修间、10KV变电所、灯房、办公综合楼等；此外，储煤场、矸石山、木料场等。井下：采掘工作面、井下所有机电、电气设备、煤尘爆炸及煤层自燃等。3、地面建筑与场地布置根据以上原则，主、副斜井及回风斜井井口布置在+1712.317m、+1708.895m、+1717.548m标高。根据场地地形，场内主要建筑布置在+1703m、+1710m标高，在主斜井处井口处布置机修车间、变电所、矸石场、储煤场，副斜井出井口出布置压风机房及井下消防水池，在距回风斜井约80m处布置瓦斯抽放泵房，在副斜井东面布置有任务交待室联合建筑、浴室、锅炉和检身房、工业区及生活区污水处理池、职工食堂、办公大楼、职工宿舍大楼、公厕，井下无水处理池布置在排水平硐井口处。二、地面及井下消防1、地面消防1）建筑防火特征根据《建筑设计防火规范》GBJ16―87、《煤炭工业小型煤矿设计规范》（2006版）、 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116―98)、《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140―90)和《煤矿安全规程》（2006），确定矿区内爆破材料库、通风机房火灾危险性为严重危险级，火灾类别为A级，耐火等级为一级；坑木加工房危险性为中危险级，火灾类别为B级，耐火等级为二级；绞车房、机修间、灯房、办公综合楼等火灾危险性为轻危险级，火灾类别为B级，耐火等级为二级。以上建筑物的设计及建筑材料均应能满足其火灾危险性及其耐火等级要求。2）建筑防火设计按各建筑物的占地面积和功能划分为多个防火区，根据各建筑物的防火要求，高消防水和灭火器具的配置，以确保全矿井工作人员的生命和财产安全。3）建筑物的安全出口办公综合楼、爆破器、材料库等安全出口，应能满足安全疏散距离的要求。2、场地布置矿区内各建筑物、储煤场、矸石山及储料场布置及划分的防火分区，须严格按照《建筑设计防火规范》GBJ16―87、《煤炭工业小型煤矿设计规范》（2006版）、《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116―98)、《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140―90)和《煤矿安全规程》（2006）的要求，其周围须设有消防通道，其间距应能满足消防要求，且通道均应相互连通，为及时扑灭火灾提供方便。3、井下消防1）消防用水源消防用水水源主要为经处理后的矿井井下涌水，根据储量核实报告，矿井正常涌水量10m3/t，最大涌水量40m3/t，排到地面经处理净化达标后主要复用于井下和地面生产消防和防尘。另外矿区工业广场东侧发育的自北向南径流的小溪沟，流经矿井工业广场，可作为井下和地面生产消防和防尘水源的补充。2）消防水池容量在副斜井井口出处+1718m标高建设300m3消防水池一座，铺设DN100焊接钢管一条至工业场地，设DN80焊接钢管一条至井下，作防尘洒水及消防供水。以动压方式向井下供水。3）消防给水系统地面、井下生产和消防为同一供水系统。地面生活为单独供水系统，由凤山乡政府自来水引入，水量较大，水源充足，基本能满足矿山生活用水需要。三、矿井电气消防1、地面电气 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页该矿井地面电气按有关规程设置完善的防雷、防静电保护装置，采用独立的避雷针和避雷线防雷直击，采用磁吹避雷器防止雷电侵入波（感应雷击）。全矿井地面设置完善的主接地网，所有电器设备外壳及金属构件均可靠接地，并与主接地网连接，以有效防止因静电产生火花而引起火灾。在矿井重要工作地点及工作人员较集中的通风机房、综合办公楼等场所，按规定设直流事故和疏散标志。在主平硐和副平硐井口位置各安设绝缘道夹板四对，且道夹板位置的铁轨接头两两之间的间距不小于30mm，防止地面雷电进入井下。2、井下电气该矿井按高瓦斯矿井考虑，所有下井电气设备及线路均应按照《煤炭工业小型煤矿设计规范》（2006版）和《煤矿安全规程》（2006）的有关要求选取。四、通风与采暖矿井地面通风机房、绞车房、坑木加工房、办公综合楼、机修间、灯房、煤堆、矸石山、木料场等采用自然通风；爆破材料库采用机戒通风，其排气不具备火灾危险特性。矿井井下采取机械抽出式通风，其排气具有火灾危险性，须防止有明火与之接触。采暖系统原则上不用明火和电炉，符合有关规定要求。本矿井建成投入生产后，按照“预防为主，防消结合”的方针，实施逐级防火和岗位责任制，建立健全防火制度和安全操作规程，加强对职工的消防知识教育，经常组织防火检查，消除火灾隐患，改善消防条件，完善消防设施。第一章节能减排第一节节能一、概述国家对能源实行的是开发和节约并重的方针，设计认真贯彻落实国家节能方针，从降低能源消耗，提高经济效益出发通过合理采用即节约能源又经济效益的新技术、新工艺、新产品和新经验，达到以最小的能源消耗取得最大的经济效益之目的。节约能源是促进国民经济可持续发展的重要举措，国家要求“推广能源节约和综合利用技术”。目前我国的能源利用效率低，节约能源的潜力很大。根据煤矿生产特点，在本矿设计中推广应用相应的节能技术。二、井下开采节能1、井口位置选择充分体现了矿井节能。本矿采用斜井开拓方式，井下运输距离和通风路线都比较短。矿井投产工作面紧邻边界煤柱和风氧化带煤柱布置，具有出煤早，见效快等特点。2、本矿井为9万吨/年的小矿井，回采工作面采用刮板机、运输顺槽可伸缩皮带机、主石门带式输送机运煤，主石门机轨合一巷，主石门矿车运料等，能达到设备利用率高、运量大、维修量小，系统简单、安全可靠，可大大节省电耗。3、减少煤炭损失，提高资源回收率也是节能的重要方面，煤柱应尽量回收。4、设计矿井用一个采区一个炮采工作面达到设计生产能力，减少工作面个数和设备的占用。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页5、设置消防洒水系统，采用喷洒阻化剂防火，并采取减少丢煤、隔绝抑制、完善通风系统、均压防火等综合性预防措施，以防止煤炭自燃发火。一、地面建筑节能1、根据地理位置、气候条件和地形状况以及建筑物对日照、通风的要求，选择建筑物有利的朝向。2、广场内的建筑物已尽量采用联合集中布置。3、在联合建筑中，已尽量考虑自然采光、自然通风。对于需要散热及消除有害气体的部位，可利用气楼、高窗等措施改善自然通风和自然采光条件，以利用节约能源。4、尽量减少建筑物的体型系数，如采用联合建筑以减少外墙面、增加层数以减少屋面，以及合理加大进深等措施，以达到节能的目的。5、居住建筑尽量选择最佳朝向，且采用合理的间距及群体组合方式以满足日照及自然通风的要求，并积极利用太阳能，以节约能源。6、物面及外墙是直接影建筑保温、隔热效果的生要因素，在选择建筑材料及其厚度确定方面，按照保温、隔热的要求确定。当采用轻型结构时，按照保温、隔热的要求确定保温材料的厚度。7、建筑设计中凡涉及节能、合理利用能源、保温、防热有关的技术问题，均进行综合考虑，协调处理。二、矿井供电节能1、矿井在工业广场内建一座10KV变电所，矿井所用的变压器均选用低耗产品（地面S型，井下KS型），以减少电能损失。2、变电所靠近负荷中心，减少线路电能损失。3、在矿井变电所装设静电电容器补偿装置，提高功率因数，减少无功损耗。4、为减少线损和降低压降，地面配电线路导线截面合理放大，按照经济电流密度选线。5、井上、下照明均采用节能灯具，公共场所照明加装光电或定时自动控制装置，以节省电能。三、机械设备节能在矿井提升（JTP）、通风(FBCDZ)、压风设备（LU）的计算选型时，都选用了运行效率高，耗电小的节能型产品。1、矿井提升运输设备均采用交流电机，LGL控制，电耗较低。2、矿井通风设备选用型防爆轴流式通风机，叶片角度无级调节，工况点调节方便，效率初期可以达到75%。四、给排水、暖通及环保节能1、水资源利用：本矿井井下水处理达标后，用作井下消防洒水、地面生产系统用水、建筑内冲厕用水、工厂道路冲洗、绿化等。2 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页、给水系统：根据工业广场各用水点对水质水压的要求不同，采用分质人压供水，分别设生活给水和生产消防给水两个系统。生活给水靠附近的山泉水供给，生产消防给水采用变频调节水泵，可节省设备常年运行。3、供暖系统：矿井所在地区属过渡采暖地区，在井口联合建筑内的浴室、更衣室、任务交接室、矿灯房及单身宿舍、办公楼等处设置集中采暖；生产系统工业建筑不设采暖设备，矿井房供热对象包括浴室、食堂、洗衣烘干等。室外热力管道及其他设备的保温均采用导热率低，保温性能好的保温材料。加强对锅炉房及热网的运行管理，合理安排用户用热时间，均衡供热，并建立健全热力管网定期巡回检查和维修制度，及时处理跑、冒、滴、漏、减少热损失。4、环保工程：对各种污染物的防治均采用优化方案，坚持综合利用，化害为利的原则，采用低能耗的处理工艺处理废气废水，能回收利用的尽量回收利用。第一节减排一、井下污水减排地面建有井下污水处理池，处理能力大于井下污水排放量，井下污水经过处理后用着井下消防水，从而建少了污水的排放，同时也实现了水资源的利用。二、生活、生产污水减排地面建有生活、生产污水处理池，处理能力大于矿山生活、生产污水排放量。三、锅炉废气减排设计在工业场地设置DHG0.5—7—AⅢ型快装水管双层炉排锅炉一台，锅炉燃煤烟尘经工业锅炉脱硫除尘器湿法除尘后经20m高的烟囱排入大气。其冲灰水经处理后循环使用不外排。四、噪声减排本矿井建成后，主要的高噪声源有：通风机、坑木加工场、锅炉房、井下采掘设备等。设计优先选用高效低噪设备，并在风机进出口安装消声器，在通风机房设置隔声值班室。对于井下采掘设备、坑木加工场等不易消声、隔声的场所，采取工作人员佩带耳塞等个体防护措施，以保证人体健康。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页第一章矿山安全及职业卫生第一节依据1、《防治煤与瓦斯突出细则》；2、《矿井防灭火规范》；3、《矿井瓦斯抽放管理规范》；4、《国有重点煤矿生产矿井质量标准化标准》；5、《关于国有煤矿防治重大瓦斯煤尘事故的规定》；6、《建筑设计防火规范》；7、建设部《关于在建设工作中进一步加强防火管理的通知》；8、《煤矿安全规程》（2006）；9、《煤炭工业设计规范》；10、《工业企业设计卫生标准》；11、《矿井抽放瓦斯工程设计规范》；12、《煤矿井下热害防治设计规范》；13、《煤矿井下粉尘防治规范》；14、《矿井通风安全监测装置使用管理规定》；15、《中华人民共和国矿山安全法》；16、《中华人民共和国矿产资源法》；17、《中华人民共和国煤炭法》；18、《中华人民共和国环境保护法》；19、《中华人民共和国大气污染防治法》；20、《国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定》；21、其它有关规程、规范及相关资料。第二节职业危害因素分析一、生产过程中产生的有毒有害气体在煤矿井下生产过程中，经常遇到的有毒有害气体有：CH4、CO、CO2、NO2、SO2、H2S等，以上有毒有害气体，对矿井生产影响较大，必须提高警惕，加强检测和管理工作。二、粉尘矿井粉尘对井下工人的身体健康有较大影响，经常吸入，重者可导致矽肺病，而且煤尘在一定条件下会引起燃烧和爆炸，造成更大的人员伤亡和财产损失。粉尘的产生地点主要是采掘工作面，其次是运输过程中及各转载点。粉尘的发生量随机械化程度的提高而增大。三、火灾井下火灾分为外源火灾和自燃火灾两类。外源火灾：由明火（吸烟、灯火）、放炮、机械摩擦、电流短路等引燃可燃物质造成的。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页自燃火灾：易燃物质（坑木、煤、矸石等）接触空气、氧化发热，热量积聚而导致易燃物着火造成的。本矿井的重点防范煤的自燃。煤炭自燃经常发生的地点有：1、采空区，特别是有大量遗煤而未及时封闭或封闭不严的已采区。2、巷道两侧受矿压破坏的煤柱。3、巷道堆积的浮煤或冒顶垮落处。一、水灾通过塌陷裂隙渗入井下的地表水。突然涌水将对矿井生产和职工安全造成威胁。二、冒顶片帮冒顶片帮易发生在采掘工作面，回采工作面主要是上、下端头和靠近煤壁处；上、下端头由于空顶面积大，应力较集中，支护较困难，因而易产生冒顶；靠近煤壁处因煤壁片帮，支柱支护不及时，受周期来压的影响，顶板破碎而产生冒顶。掘进工作面是因为放炮后巷道围岩松动，支护不及时，往往易产生冒顶和片帮。三、爆破事故井下使用的炸药、雷管均为易燃易爆危险品，一旦发生意外爆炸事故，就会对职工人身安全和企业财产造成重大损失。意外爆炸事故往往发生在违章使用或运储等过程中。四、噪声矿井噪声主要发生在工业场地内的通风机、局扇等机械设备。噪声严重影响操作及附近人员的身心健康。五、滑坡和老窑采空区井田浅部采空区，对矿井的开采及矿井充水有一定的影响，带来安全隐患。第二节主要防范措施一、开拓、开采及矿压控制1、矿井、采区及采煤工作面安全出口矿井的主斜井及副斜井为矿井安全出口；采煤工作面两端头为其安全出口，在两端头要搞好支护质量，用以加强工作面安全出口的支护，以保证进出人员、物料的畅通。2、采煤工作面及主要巷道的支护采煤工作面采用单体液压支柱配铰接顶梁支护，控制好采面坡度，确保工作面的安全空间。根据矿井的煤层硬度和顶底板岩性，主要运输巷和回采巷道采用工字钢梯形棚支护。3、地表塌陷的防治措施本矿井煤层埋藏浅，开采厚度较大，开采后地表将发生不同程度的沉陷，为避免破坏地面建筑物及其它设施，需留设煤柱加以保护。二、矿井通风本矿井采用分区抽出式通风。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页根据矿井通风需要，在必要地点设置风桥、风门、调节风门等通风构筑物。井下设置风速、瓦斯、温度、CO、粉尘、风压、风门等传感器。回风井设置防爆门。一、防灭火“预防为主，消防并举”是矿井防火的基本原则，采取如下措施：1、在井下设消防洒水管路系统，水源来自地面防尘水池。2、井下主要硐室采用不燃性材料支护。3、井下机电硐室在通道处设防火门或防火栅栏两用门。硐室内按其防火性质配备不同类型的灭火器。4、回风井设置防爆门，矿井主扇设有反风装置，在井下发生灾害时可进行全矿井反风。5、对废弃巷道、采空区及时封闭，并喷洒阻化剂。6、井下硐室不准存放汽油、柴油、煤油和变电器油，擦拭机械用的棉纱、布头等，要放在铁桶内封闭，并定期送到地面处理。7、爆破材料的运送、保管，要严格执行《煤矿安全规程》（2006）规定。二、防治水本矿井水文地质条件简单。预防的重点在裂隙、小煤窑积水和雨季渗水。1、在靠近小煤窑、断层等有突水危险的地点附近掘进巷道时，应边探边掘，防止突水，并配备相应的探水钻。2、地表水体、断层、老窑采空区等必须留设安全隔水煤柱。3、在雨季之前，对直达地面的地表裂隙要采取措施封填密实，防止大量雨水通过裂隙泄入井下；对地表塌陷坑要回填夯实，保证流水坡度，防止积水渗入井下；对回采冒落后，有可能与地表沟通的地段，尽量避开雨季回采。4、定期清理水仓和水沟，保证井下水流畅通。三、粉尘防治为改善井下劳动条件，保证井下工人的身体健康，在“预防为主”的综合防尘方面采取如下措施：1、掘进工作面采用湿式凿岩，喷雾洒水，配备除尘器及粉尘捕集装置，掘进工人均配备防尘口罩。对回采工作面采煤面经常进行洒水，使煤体湿润，减少开采时煤尘飞扬。2、在其它粉尘较大的地点均采用喷雾、洒水等降尘措施。4、及时调整和控制各巷道风速，防止因风速过小而不能及时带出空气中的浮尘和风速过大重新扬起落尘。5、定期清扫和刷洗巷壁上的煤尘，并用石灰水粉刷。6、对井下采掘人员进行个体防护，配备防尘口罩和压风呼吸器，还应该作定期身体检查，以预防尘肺病危害。7、采、掘工作面配备呼吸性粉尘测定仪、光电煤尘测定仪，用以检测井下空气，及时发现粉尘浓度超限，以便立即采取措施。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页8、按照有关规定，在易发生爆炸事故的地点设置隔爆水棚，防止爆炸事故的扩散。9、在煤层掘进巷道中撒布岩粉，降低煤尘浓度，减少煤尘爆炸危险性。10、建立健全防尘（消防）供水系统。一、防治瓦斯本矿井按突出矿井进行设计和管理。1、配备自救器，瓦斯检定器，便携式瓦斯检测报警器等，随时检测井下瓦斯浓度，配备专职的安全检测人员，以便加强日常通风管理和通风瓦斯检测，并根据井下瓦斯涌出量变化情况及时调整需风量，防止事故发生。2、防止瓦斯积聚：严格执行瓦斯检查制度，加强对瓦斯的监测工作，防止瓦斯积聚超限；对废巷、盲巷及采空区要及时封闭；对工作面上隅角等低风速巷道顶板附近积聚的瓦斯要及时处理，并保证各用风地点有足够的风量。矿井必须实施“超零限”管理制度，采掘工作面回风流中瓦斯浓度必须治理到0.8%以下采能作业。3、防止瓦斯引燃：严禁将易燃物品和点火工具带入井下，禁止在井下及井口房使用明火，井下爆破器材的使用及操作必须遵守《煤矿安全规程》（2006）的有关规定；井下掘进工作面的局扇和电器设备都必须装风、电闭锁装置；井下电器起动前必须进行瓦斯检查，严禁带电检修电器设备。4、井下所有电气设备均按《煤矿安全规程》（2006）规定选定。二、噪声防治为了适当控制工业噪声，保证矿工的身心健康，促进安全生产，对井下局扇配备相应的消声器，对在振动声和噪声较大地点工作的职工配备耳塞。三、滑坡及老窑灾害防治井田浅部老窑采空区，对矿井的生产带来安全隐患。煤矿考虑首先对滑坡体和浅部老窑采空区进行调查，在生产中留足保安煤柱和隔水煤柱，并随时对古滑坡体进行观测，一旦发现险情，应停产进行处理。对浅部老窑必须做到“有疑必探，先探后掘”。四、加强顶板管理与巷道支护积极开展回采工作面的矿压观测工作，掌握矿压显现规律，在初次放顶和周期来压期间采取安全措施。回采工作面支柱排放整齐，移柱及时，尽量减小控顶距及空顶时间，以防止冒顶事故。五、加强防护、救护措施为使井下生产安全、可靠，便于掌握井下环境状况，须对井下工作环境、生产状况实行综合监测。为保障井下工人生命安全，井下工人每人配备1台自救器。当发生灾害时，为便于及时抢救，按有关规定建立相应的救护队，并配备必要的装备；另外配备急救用的自动苏生器、氧气呼吸器等救护设备。六、抢救事故措施1、瓦斯、煤尘爆炸事故的抢救 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页（1）组织救护队探明事故性质、地点和范围，由矿有关领导作出反风、限风或维持原通风系统的决定，防止第二次爆炸。（2）全力以赴抢救遇难人员，迅速恢复破坏的巷道和通风设施，及时解决救灾所需器材和设备。（3）发生瓦斯、煤尘爆炸时，所有灾区或受灾区威胁的人员积极进行自救和互救，立即佩带好自救器，沿避灾线路迅速撤离。2、水灾事故抢救一旦发生突水事故，现场人员要迅速按避灾线路撤离，同时向矿调度室汇报，以便矿及时采取抢救措施，避免事故的进一步扩大。3、火灾事故的抢救（1）迅速查明火灾地点，灾区人员立即戴好自救器沿与火源点相反且最近的进风方向撤离。（2）切断火区电源，采取措施防止火灾向有人员的巷道蔓延，积极组织抢救遇难人员。（3）根据火区地点确定井下通风系统是否改变。（4）火灾初期立即组织力量积极灭火。4、冒顶事故的抢救（1）发现冒顶预兆来不及处理时，人员必须迅速撤离险区。（2）探明冒顶区范围和受害人数及可能所在位置，并决定抢救处理方法。（3）迅速恢复冒顶关闭区的正常通风，如一时不能恢复，则必须利用压风管、水管或打钻向埋压和堵截人员供给新鲜空气。必要时向遇难人员处开凿小巷道。（4）在抢救处理中，必须有专人检查与监视顶板情况，防止二次冒顶。（5）抢救中遇到大块石，严禁采用爆破方法处理。一、灾害预防和处理1、组织广大职工认真学习“安全规程、技术操作规程、作业规程”和灾防计划，树立安全第一的思想。2、矿领导和安全部门要定期进行检查灾防计划的贯彻执行情况，认真落实灾防计划的有关器材、设备。矿山须购买和使用经过安全检验并取得煤矿矿用产品安全标志的设备。3、入井人员须戴安全帽，随身携带自救器和矿灯，严禁携带烟草和点火物品，严禁穿化纤衣服和喝酒。4、主斜井、副斜井须设置一躲避硐室，井巷相交地点须设置路标，安全出口须经常清理和维护。5、运输系统信号等须由专职信号工发送，且作业人员须熟悉该信号。6、采煤工作面遇顶板松软或破碎、过断层、过老空区、过煤柱、昌顶区及托伪顶开采时，巷道揭煤时，必须制定安全措施。7、安全监控设备须定期进行调试和校正。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页8、爆破作业必须编制爆破作业说明书，并遵守煤矿安全规程的有关规定。9、严格执行《煤矿安全规程》（2006）有关规定。第一节安全设备由于该矿为高瓦斯矿井，当井下了生灾害时，为了使井下人员自救援，根据《规程》规定，设计配备了自救器。为了监测风量，瓦斯和一氧化碳等，配备了测风、测瓦斯、测CO的设备。安全设备见表5-4-1表5-4-1安全设备配备表序号设备器材名称型号及规格单位数量备注1过滤式自救器AZL-60只120井下工作人员最多100人2瓦斯检测断电仪ABD-21套63光学瓦斯检测仪AQG－1台94瓦斯指示警报器AQJ－10台105瓦斯检定器校正仪GJX-2台16浮游矿尘测定仪AQC-45台47CO检定器AQY-50台2配备CO，CO2比长式检知管8多种气体检定器DQJQ-1台29红外线火源深测仪HW-750台110高速风表只211中速风表DFA-2只312微速风表DFA-3只313袖珍瓦斯检测器只1014空盒气压计DYM³只215干湿温度计DEM²或手摇式只316干粉灭火器个2017灭火手雷50在建井施工和生产过程中，要求严格执行《煤矿安全规程》、《矿山安全生产条例》及其他有关煤矿安全生产规定，确保矿井生产安全。第二节机构设置及人员配备一、安全机构的设置为了认真贯彻党和国家的安全方针，坚持安全第一，预防为主，综合治理，总体推进的指导思想，保障煤矿职工的安全和健康，保护国家资源和财产不受损失，促进煤炭工业现代化建设，按照《煤矿安全规程》（2006）规定，建立安全监察机构，并服从相应的煤矿安全监察部门的领导和管理。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页一、安全仪器的维修、保养及日常监测人员安全监察机构应根据需要及人员编制，配齐必须的安全仪器、仪表和检查工具，以供日常监测人员使用。对仪器、仪表要设专人进行维修、保养。日常监测人员包括采掘、瓦斯、通风、机电、运输等专业，对矿井的日常生产每班都要有各专业安全监察员，以检查事故隐患，保证矿井安全生产。日常监测人员根据需要配备。二、劳动保护教育建立、健全安全生产责任制，安全目标管理制度，安全隐患排查制度，安全检查制度等，矿山须编制安全技术计划，对职工进行安全培训。根据煤矿生产建设的特点，煤矿职工按规定必须经过下列培训：1、对直接从事煤矿生产建设的职工，必须参加县煤炭管理局或乡煤管站组织的安全技术培训，并取得合格证，方可上岗；2、矿级管理人员在文化、技术教育的基础上，都必须进行强制性的安全技术培训，经考试合格并取得《安全资格证书》才准上岗；3、特殊工种职工必须参加有资质的培训机构组织的培训班，并经考试合格，取得特殊工种资格证，方可上岗，上岗时必须持证。根据煤矿开采技术和开采水平的提高，要求干部和工人要有较高技术和管理水平，因此，必须重视职工的安全教育和技术培训工作，以提高职工素质。领导干部应不断学习安全技术理论知识，掌握职责范围内的矿井灾害预测、预防和处理等应急措施。工人应学习和掌握本岗位的操作规程以及有关的设备、仪器、仪表的安全操作和故障排除。干部和工人都必须学会和掌握矿山救护、创伤急救等基本知识，能做到抢救、自救和互救。第二节重大改迁、保护工程本井田范围内无大型河流，建（构）筑物、水库和铁路。矿井建设不涉及其他地面建（构）筑物、河流、水库、铁路和高压电源线路等重大改迁问题。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页第一章建井工期第一节建井工期一、施工准备的内容由于本矿井的外部协作条件优越，设计施工准备期考虑2个月。在矿井施工准备期间主要完成以下工作内容：1、研究矿井的煤田地质、工程地质、水文地质及气象资料。2、学习有关的技术文件和经济政策，设计与施工单位进行施工图交底，弄清楚设计意图，编制施工组织设计并确定井巷主要连锁工程。3、根据矿区的三角网，测绘施工场区地形图，标定井口及其他重点工程的基桩。4、落实施工所需的设备、施工准备及矿井施工需要的材料等物资的供应，编制材料、设备供应计划，落实货源和供货渠道，组织按时到货。各种材料应保证3个月用量的储备。5、编制施工队伍需用计划，开工之前做好调配、协调工作，并根据施工进展组织进场。二、井巷平均成巷进度指标结合现有的施工技术水平和条件，拟订井巷平均成巷进度指标见表6-1-1。表6-1-1巷道掘进进度指标表巷道类别煤层平巷煤层上山岩石平巷岩石上山岩石下山指标（m/月）160180120130100三、井巷主连锁工程的确定根据矿井开拓巷道、准备巷道、回采巷道的布置情况，矿井主要的连锁工程为：1、主斜井→1802运输斜巷→1802区段煤仓→1802运输巷→开切眼→M8运输石门→联络巷→1801回风斜巷。2、回风斜井→1802回风斜巷→1802回风巷→M8回风石门→M8行人石门。3、副斜井→M8行人石门→1801运输斜巷→1801区段煤仓→1801运输巷→开切眼→1801回风巷。四、三类工程施工组织的基本原则及工程综合进度1、首先以井巷主连锁工程为中心，确保施工的连续性，力争按计划完成贯通任务。2、综合协调各项工程，使人力、财力和物力得以均衡发展。3、尽量一次成巷，不留或少留收尾工程。4、地面工程要平行交叉作业，保证与井下工程相配套。5、充分依托现有矿井的条件。五、建井工期建井期间用3个掘进队掘进，开工后21.05个月即可完成全部建井工程，加上2个月的施工准备时间，2.0个月的工作面设备安装及联合试转，矿井建设总工期为23.05个月（详见表2-5-5）。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页第一节产量递增计划矿井所采煤层稳定，构造简单，开采技术条件较好；大方县又是我省重要的采煤县，煤炭生产历史悠久，开采技术成熟，同时毕节地区有着生产经验丰富的劳动力资源。所以，矿井移交生产当年即可达到设计能力。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页第一章技术经济分析与评价第一节劳动定员及劳动生产率一、劳动定员及全员效率1.矿井工作制度矿井设计生产能力为9万t/a，矿井设计年工作日为330天，日工作制度：井下工人按“四·六”工作制；地面工人及其他人员按“三·八”工作制；井下工人每天四班作业，每班工作六小时，地面工人每天三班作业，每班工作八小时。2.全员效率根据矿井开拓方式、工作面采煤方法及机械设备配置情况，确定矿井全员效率90000/224*330=1.22t/工。二、劳动定员估算根据建设部2006年颁发的《煤炭工业小型矿井设计规范》及其他有关文件之规定，结合矿井井型、年工作制度及全员效率以及小型煤矿的管理制度，估算矿井劳动定员298人（详见矿井劳动定员配备表8-1-1。）表8-1-1矿井劳动定员表序号人员类别各班出勤人数合计在籍系数在籍人数(人)一班二班三班四班　一、矿井　　　　　　　1原煤生产工人48484848192　266　其中：井下工人404040401601.4224　地面工人8888321.3422管理人员333312112　原煤生产人员合计51515151204　2783服务人员3333121124其他人员2222818　原煤生产人员合计56565656224　298第二节投资估算及资金筹措一、基建投资范围 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页基建投资范围包括从矿井筹建至达到设计生产能力时所需的井巷工程投资、土建工程投资、设备及工器具购置费、安装工程投资、工程建设其他费用、工程预备费和流动资金。一、固定资产投资估算1.估算原则及依据原则上执行煤炭现行造价标准和现行价格，根据有关文件规定，按照矿井可行性研究报告设计内容及主要工程量和设备数量进行估算。投资估算基准年为2007年。2.投资估算结果经估算，本项目固定资产（静态）投资1615.025万元。其中：井巷工程999.07万元，土建工程62.5万元，设备工器具购置450.67万元，安装工程22.785万元，资料编制费用80万元。吨煤投资107.67元。固定资产投资估算构成见表7-2-1，分类工程投资估算详见表7－2－2、表7－2－3、表7－2－4、表7－2－5。表7-2-1矿井固定资产投资估算构成表单位：（万元）二、流动资金估算按照1996年原煤炭工业部颁发的《煤炭工业建设项目经济评价方法与参数》的规定，参照类似矿井流动资金周转情况及占用量，矿井流动资金采用分项详细估算法进行。矿井达到设计生产能力时，估算需要流动资金176.326万元，吨煤流动资金为11.755元/t。根据有关规定，流动资金需要量有30%为铺底流动资金。流动资金176.326万元，由企业自筹解决。三、投资方式根据融资情况，本项目建设固定资产投资及流动资金全部由企业自筹解决，自筹资金主要由业主注入资本金、依靠政府优惠政策招商引资、企业参股、职工集资等方式。四、建设期利息矿井建设期为25.6个月，固定资产投资1615.025元。由于全部资金均为自筹，因此无建设期贷款利息。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页一、项目总投资本建设项目总投资=固定资产投资+建设期利息+铺底流动资金=1615.025+0+176.326=1791.351(万元)。项目总投资1791.351万元，单位投资199.039元/t。序号巷道名称煤岩支护长度断面(m²)单价（万元/m）估算价（万元）类别形式(m)净掘一开拓巷道2934m（岩巷）542.061.    主斜井岩锚喷3087.78.20.261.62.    副斜井岩锚喷2606.387.250.2523.    M8运输石门岩锚喷5806.78.30.18104.44.    M8行人石门岩锚喷5606.387.250.18100.85.    M8回风石门岩锚喷6146.387.250.18110.510. 联络巷岩锚喷1806.387.250.1628.811. 回风斜井岩锚喷3568.399.320.271.212. 引风道岩砌碹4046.40.166.413. 安全出口岩砌碹3646.40.165.76二回采巷道　1301m（煤巷947m，岩巷360m）323.0114. 1802进风斜巷岩锚喷956.387.250.1817.1 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页15. 1802运输斜巷岩锚喷806.387.250.1814.416. 1802区段煤仓岩锚喷355.66.60.2717. 1802回风巷煤工字钢4075.56.60.1144.7718. 1802运输巷煤工字钢4705.56.60.1151.719. 1802开切眼煤单体支柱704.65.450.117.720. 1801进风斜巷岩锚喷716.387.250.1812.7821. 1801运输斜巷岩锚喷556.387.250.189.922. 1801区段煤仓岩锚喷245.66.60.184.3223. 1801回风巷煤工字钢6535.56.60.1171.8324. 1801运输巷煤工字钢6715.56.60.1173.8125. 1801开切眼煤单体支柱704.65.450.117.7三合计4241m。其中煤巷947m，岩巷3294m。865.06表8-2-3矿井建筑面积表序号项目名称办公大楼采用面积（m²）备注单价（元/m²）总价（元）1173层250292501职工宿舍1173层250292502职工食堂1442层250360003厕所16+24两个25075004通风机房及值班室104250260005瓦斯泵房及值班室104250260006机修车间108250270007检身房1825045008浴室及更衣室139250347509任务接待室、灯房、器材库、消防器材库综合建筑903层2502250010变电所802502000011配电房482501200012压风站602501500013风机房值班室3025075001污水处理池300m³20000生活水池50m³5000消防水池300m³300000 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页合计1159622250表8-2-4采掘机械及运输设备配置表序号设备名称及用途设备型号单位数量单价总价(元)(元)一回采设备　　　　　1煤电钻ZMS-1.2台480032002刮板运输机SGD-420/30台2560001120003刮板运输机SGB620/407台130000300004可伸缩带式输送机STD-800台130000300003回柱绞车JH-8台212000240004发爆器MFB-200台32507505单体支柱DW14-350/100D根6258005000006单体支柱DW22-350/100根100800800007金属铰接顶梁HDJA-1000根6502001300008乳化液泵XRB2套2600001200008探水钻TXU-75A台16500065000二掘进设备　　　　9局部通风机FBD6.0/30台480003200010煤电钻ZMS-1.2台4800320011岩石电钻YD-2台41800720012发爆器MFB-200台5250125013探水钻TXU-75A台46500026000014泥浆泵ND-50-200台445001800015锚杆钻机HPC-VB型台21200240016矼喷机ZP-Ⅱ台21200240017风筒　m12003360018刮板运输机SGB620/407台260000120000　合计　　　　1545000表8-2-5地面生产系统主要设备技术特征序号设备名称设备型号主要技术特征台数(台)单价总价生产能力电机功率(元)(元)1给煤机K4-48-590T100t/h17KW158000580002胶带运输机TD75带宽650100t/h18.5KW210000200003单轴振动筛DDM1235200t/h5.5KW145000450004装载机ZLM-3050t/h　113000130005翻车机FDZY-1/611200012000　合计　　　　　136000表8-2-6矿井机修车间主要设备　名称规格单位电机功率数量单价(元)总价(元) 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页1车床C620C台7.5KW110000100002牛头刨床B605台3KW110000100003砂轮机M³030Aφ300台　1200020004立式钻床Z525φ25台　1500050005交流电焊机BX3-300台23.4KW1100010006直流电焊机AX-320台10KW1100010007空气锤C41-65台7.5KW15005008锻钎机PYZ台　110001000　合计　　　　　30500表8-2-7其他主要设备　名称规格单位电机功率数量单价(元)总价(元)1园盘锯MJ1065.5KW台　1300030002越野车BJ2020SG辆　180000800003客货两用车GHD1013辆　21200002400004副斜井提升绞车JTP－1.6×1.2台9011000001000005主要通风机FBCDZ54-6-№14/2×45台9022200004400006监控系统KJ73套　125000250007瓦斯抽放系统SKW20套3724200004200008增压泵65D8×7台5.5215000300009增压泵80D12×7台18.52150003000010矿车1吨U辆　3021001680011材料车MC1-6A辆　52100420012平板车MP1-6A辆　21800180013变压器S9-50/10台　2270005400014变压器KS9¬315/10/0.69台　27800015600015变压器KCS9¬400/10/0.4台　27800015600016调度绞车JD-2.5(JD-40)台　2200004000017调度绞车JD-1.6(JD-25)台　2200004000018固定带式输送机DTL80/25/22(30)台301500005000019固定带式输送机DTL80/40台4015000050000 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页合计　　　　　1966800表8-2-8安全设备配备序号仪器设备名称型号及规格单位数量单价总价(元)(元)一矿井通风检测　　1高速风表EY11B个22505002中速风表APC-121个22505003微速风表DFA-3个21803604秒表　块21503005干湿温度计DHM2个22805606空盒气压计(高原)DYM³个1130013007双管水银压力表DYB3支12352358U型倾斜压差计AFJ-150台31504509皮托管AEP系列支68551010补偿式微压计BEY-250台132032011矿井通风多参数检测仪JFY台1380380二矿井气体检测　　1光学瓦斯检定器GWJ-1A(0～10%)台1065065002光学瓦斯检定器GWJ-2(0～100%)台773051103便携式瓦斯检测报警仪AZJ-91、AZJ-92台20500100004充电器CDQ-91、CDQ-92台158512755瓦斯、氧气检测仪表JJY-1台575037506瓦斯报警矿灯KSW10F(A)个180125225007多种气体检测器DQJD-1台2122024408一氧化碳检定器AT2台24358709风电瓦斯闭锁装置FDZB-1A套3530159010矿用隔爆型电缆硫化热补器BAR2-127/1.4台1280280三矿井粉尘检测　　1呼吸性粉尘采样器AQH-1台1440044001粉尘采样器AQF-1台1150015002呼吸性粉尘测定仪ACH－1台122002200四矿山压力及地质测量　　1单体液压支柱测力计DZ-CL-1台5120060002顶板动态仪KY-82台2450090003测枪BHS-1支1350035004液压枕YZ系列个20840168005钻孔油枕应力计HCZ个511005500 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页6超声波围岩裂隙探测仪CT-2台1320032007光学经伟仪DJK-6台1500050008水准仪DS3-2台2100020009激光指向仪JTY-3台22300460010平板仪PG3-X2台235070011井口避雷器　套21000200012矿山挂罗盘KL-100个118518513地质罗盘CKX-1个1190190五矿井救护类设备　　1隔绝式化学氧自救器ZY15Y台185185342252自救器气密检查仪ZJ-2台10100010000六火灾检测及防灭火装备　　　灭火器　个301805400　合计　　　　176130表8-2-9辅助矿山救护队最低限度技术装备序号设备名称要求单位数量单价（元）价值（元）备注1自救器OSR-60个111982178（9×1.2）2自动苏生器　台1210210　3干粉灭火器　只111201320　4风幛4m×4m块15050　5风幛6m×6m块18080　6呼吸器校正仪　台138003800　7CO检定器AQY-50台225005000　8瓦斯检定器0～10%，0～100%台47803120（各2台）9防爆工具　套112001200锤、钎、锹、镐等10两用锹　把24080　11氧气充填泵　台1780780　12氧气瓶40L个223004600　13氧气瓶2L个115405940　14氧气瓶1L个113103410　15大绳　根1130130　16担架　副1150150　17保温毯棉织条280160　18绝缘手套　双12727　19氧气检定器　台1240240　 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页20温度计　支2816　21采气样工具　套112001200　22灾区电话　套143004300　23引路线　m1001100　24铜顶斧　把23060　25矿工斧　把22448　26刀锯　把23060　27起钉器　把21530　28手表　块1120120　29电工工具　套1210210　30氢氧化钙　吨0.5320160　31氧气呼吸器4h台1236432　32战斗服　套121501800　33胶靴或胶　双1248576　34线手套　双12336　35安全帽　顶1220240　36灯带　条12224　37背包　个1225300　38氧气呼吸器工具　套123404080　39联络绳长2m根12112　40粉笔　支240.24.8　　合计　　　　46284　表8-2-10矿井风动工具序号名称型号台数每台耗风量工作压力单价总价(m³/min)(kgf/cm2)(元)(元)1风动凿岩机ZY-2442.84～6350001400002混凝土喷射机ZPG-Ⅱ15～81.5～416000160003空压压缩机SCRSPD20322m³/min8bar150000450000合计606000表8-2-11环保投资估算表顺序项目名称投资(元)备注 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页1井下作业场所防尘145000　2地面系统防尘54000　3锅炉煤气治理26000　4矿坑水处理113000　5生活污水处理87000　6矸石场处置78000　7噪声防治45000　8生态恢复及绿化125000　9其他50000　　合计723000　第一节生产成本估算一、原煤成本估算依据以原煤炭工业部基函字[1997]第156号文《关于下发矿井原煤设计成本计算方法》的通知精神，参照当地其他类似矿井原煤生产成本水平，并结合本矿井建设的实际情况进行估算。主要估算依据如下：1.经营成本(1)直接材料费直接材料费包括材料费和动力费。其中：材料费按现行材料价格，参照类似矿井材料消耗量估算；动力费按照现行综合电价及设计电力消耗进行计算。(2)直接工资按照估算的矿井劳动定员，参照类似矿井年工资水平估算。(3)职工福利费职工福利费按直接工资的14%计算。(4)修理费按照设备及安装工程的固定资产原值及提存率计算，综机设备提存率为5%，其他设备提存率为2.5%。(5)管理费根据矿井具体管理情况，按照有关文件规定，并参照类似矿井管理费水平估算。包括维简费的50%、地面塌陷赔偿费、矿产资源补偿费、销售费用及其他支出等。2.设备折旧费、维简费、井巷工程基金及摊销费(1)设备折旧费按照直线折旧法计算。折旧年限为：地面建（构）筑物按40年的服务年限计算，其年综合折旧率为2.5%；一般采掘设备服务年限为10年，其年综合折旧率为10%；其他设备服务年限按15年，其年综合折旧率为6.67%；净残值率取5%。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页(2)井巷工程基金按规定的2.5元/t进行计算。(3)维简费吨煤维简费为10.5元，按(92)财工字第380号文件规定的50%计算。另外的50%列入经营成本中的管理费。(4)摊销费无形资产及递延资产按10年摊销。(5)财务费用财务费用包括流动资金借贷利息和生产期间建设投资借贷利息支出。流动资金来源由企业自筹解决，所以无流动资金借款利息；生产期间建设投资借贷利息支出按每年应付利息计列。一、成本估算估算总成本费为839.88万元，单位成本费用为93.32元/t；经营成本504.72万元，单位经营成本费用为56.08元/t。总成本费用中包括井巷工程基金、维简费的50%、管理费、工商管理费、育林费、排污费及农业发展基金等。详见表8-3-1。表8-3-1矿井原煤单位设计成本计算表第二节产品销售及售价一、产品用户矿井所生产的原煤主要向当地老百姓销售，其次是大方电厂、黔西电厂、黔北电厂及本县工矿企业，同时可销往广东、广西、湖南、四川、重庆和云南等省（市）区，用户可靠，市场销售前景好。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页一、产品销售价格矿井销售产品为原煤，根据煤炭市场行情及目前邻近矿井原煤销售价格，测算矿井原煤售价（含税）为350元/t。二、产品销售收入矿井达到设计生产能力后，正常情况下产量为9万t/a，按照原煤测算销售价格（含税）350元/t计算，年销售收入为3150万元。第二节企业经济评价一、计算条件及依据1.计算条件项目计算期取10年，建设期20.22个月，基准收益率为10%。2.计算依据以原国家计委、建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数》（第二版）、原煤炭工业部1996年颁发的《煤炭工业建设项目经济评价方法与参数》的规定作为计算依据。二、利润1.税金及附加费计算根据威宁县统一税费征收标准，每吨煤炭统一税费为5.47元/t，按照国家财税制度规定，井巷工程基金、维简费、管理费、工商管理费、育林费、农业发展基金等已经列入成本，企业经济评价只计算增值税、城市维护建设税及教育附加税、资源税和所得税。(1)增值税应纳增值税=销项税-进项税。其中：煤炭销售税率为15%，成本中的原材料、燃料及动力进项税率为17%。(2)城市维护建设税按国家财政部财发字[1993]第42号文件《关于城市维护建设税征收问题》的通知，以增值税为计算依据，税率为1%。(3)教育附加税按应缴纳的增值税为计算依据，税率为5%(4)资源税按每吨煤炭0.8元/t估算。(5)所得税税率为33%。矿井达到设计生产能力9万t/a后正常生产年份，计算年销售及附加税为49.2万元。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页1.利润按矿井达到设计生产能力（9万t/a）后正常生产年份，计算年利润总额为1046.3万元，上缴所得税495万元，税后利润551.3万元。在利润分配中，每年按可分配利润的10%提取盈余公积金。二、财务评价盈利能力分析项目计算期取10年，建设期34.025个月，基准收益率为15%。财务评价主要盈利能力指标见表8-5-1。表8-5-1财务评价主要盈利能力指标序号项目指标税后税前1财务内部收益率(%)18.26%24.34%2净现值（NPV：万元）551.31046.33投资回收期（年）4.523.454投资利润率（%）16.785投资利税率（%）41.92上述分析表明，矿井建设有较好的盈利能力，在财务上是可行的。三、建设项目不确定性分析1.盈亏平衡分析通过计算，按矿井投产后正常年份(以10年为例)的年销售收入为2250万元，年固定总成本为352.53万元，可变成本为152.19万元，年销售及附加税为49.2万元，由此计算项目盈亏平衡点如下：BEP(生产能力利用率)=年固定总成本/(年销售收入-年可变总成本-年销售及附加税)×100%=17.21%BEP(产量)=9×17.21%=1.5487万t。从盈亏平衡点计算来看，矿井生产能力利用率为17.21%，当产量达到1.5487万t时，企业即可以保本，产量盈亏平衡点不高，说明本项目盈利余地大、矿井建设具有一定的抗风险能力。详见图8-5-1。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页1.敏感性分析本项目在计算期内可能发生变化的因素有销售价格、固定资产投资和经营成本等。通过计算分析单个因素分别在±20%、±15%、±10%、±5%变化时对技术经济平衡指标的影响程度，可知本项目对产品销售价格变化反应最为敏感。敏感性分析见表8-5-2和图8-5-2。表8-5-2各因素变动对NPV的影响(万元)变动率因素-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%投资额949.27904.51859.76815.00770.24725.49680.73635.97591.22经营成本2297.511915.691533.871152.06770.24388.436.61-375.20-757.02产品销售收入-1090.09-625.01-159.93305.16770.241235.331700.412165.502630.58在项目可行区域内，各因素在±20%的幅度内变化，项目仍然有一定的效益。因此本项目具有一定的抗风险能力。 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页一、建设项目分析说明及综合技术经济评价通过以上对项目的技术经济盈利能力、偿还能力和不确定因素分析，各项技术经济评价指标较理想，投资效益较好，项目的抗风险能力较强。本项目的实施，无论对企业还是对投资商均具有较好的经济效益，投资效果良好。同时本项目的实施，有利于促进地方经济的发展、解决当地剩余劳动力的出路问题，社会效益亦十分明显。因此，研究评价认为，该项目的建设在经济上是完全可行的。第二节技术经济指标矿井技术经济指标详见主要技术经济指标表7-6-1.表7-6-1主要技术经济指标表序号项目名称单位指标备注1矿井设计生产能力万t/a92矿井服务年限a18.9253煤牌号无烟煤4资源储量(1)地质储量万t356(333)+(332)(2)可采储量万t238.4675煤层情况(1)可采煤层数层2(2)可采煤层厚度m/层1.2/M8、0.82/M11平均(3)煤层倾角°5平均6井田范围(1)走向长度km2.33(2)倾斜宽度km1.435(3)井田面积km²1.87427回采工作面数及长度个/m1/70 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页8采煤方法炮采9顶板管理方法全部垮落法10回采面装备(1)工作面支柱DW14、DW22（两道）(2)运输机械刮板输送机11掘进工作面数个212井巷总长度m4988其中：煤巷m947岩巷m404113通风(1)矿井瓦斯等级高瓦斯(2)通风方式中央并列界式14排水自流排水平硐(1)正常涌水量m³/h10(2)最大涌水量m³/h4015地面生产系统(1)贮煤场容量t200016供电(1)设备总容量kw821(2)矿井年耗电量kw.h1679350(3)吨煤电耗量kw.h/t18.65917供水(1)水源凤山乡自来水、泉水和小溪水(2)日用水量m³/d287.7718新建场外公路km19矿井工业场地占地面积M2115920项目总投资万元1615.025(1)吨煤投资元/t107.67(2)投资利润率%15.78(3)投资利税率%40.92(4)投资回收期(动态)①税前a3.25②税后a4.25(5)财务净现值(NPV)万元①税前万元1046.3②税后万元551.3 大方县凤山乡兴凤煤矿开采方案设计第134页(6)财务内部收益率(IRR)%①税前%24.34②税后%18.26'