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- 2022-04-22 11:19:04 发布
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'煤矿年产60万吨整合技改项目可行性研究报告79
总论一、项目背景、项目建设的必要性XXXX市XX公司,XX煤矿新建60万吨/年系统,XXXX市XX公司,XX煤矿主要由原XXXX市XX矿业有限公司XX煤矿15万吨的矿井、XX市摆忙乡黑沟煤矿15万吨的矿井和XX市江洲镇老寨坡煤矿(探矿)整合,经过技改扩能后,形成年产生能力达到60万吨的一个较大型的煤矿,整合后的名称定为“XXXX欣有限公司”。XXXX市XX公司成立于2010年7月22日,主要从事煤矿开采及销售,法定代表人沈俊臣。根据XX煤矿产业政策和国家产业发展规划,XXXX市XX公司淘汰了落后的生产工艺企业。为了达到XX煤矿兼并重组和发展规划条件,XXXX市XX矿业有限公司XX煤矿,XX市摆忙乡黑沟煤矿,XX市江洲镇老寨坡煤矿,三个矿经过整合,整合后矿区范围为36.3359平方公里,矿区可采煤层有三层,煤层1.5m—2.8m,初步估算资源储量至少在8000万吨以上,在符合国家开采标准及相应国家产业发展规划,整合后决定实施新建60万吨/年的设计规模,具体新建项目由XXXX市XX公司实施。(一)项目名称XXXX市XX公司XX煤矿年产60万吨整合技改项目。(二)拟建地点XXXX市XX公司XX煤矿年产60万吨整合技改项。拟建于XX市摆忙乡双新村,该项目地址距XX市摆忙乡12公里,距XX市45公里,隶属XX市工信局。(三)建设规模XXXX市XX公司XX煤矿整合后矿区范围为35.5704平方公里,主要建设项目为建井及生产系统规划(包括地面设施),建设内容为新建符合生产工艺60万吨矿井设计规模项目。主要建设内容包括地面工业广场、井下生产系统的形成、“六大系统”的实施、井筒的规划、井上下机电设备的安装、地面各生产车间、办公综合大楼、职工宿舍、储煤场79
、职工娱乐场所、消防水池、工业广场绿化带及其配套生产生活设施。二、编制范围及依据(一)编制依据1、国家经济建设的指导方针、产业政策、投资政策和技术经济政策等。2、国家经济和社会发展的长期规划,部门与地区规划,项目建设地点的国土开发整治规划、区域规划和煤炭基地规划等。3、关于“XXXX市XX矿业有限公司、XX市摆忙乡黑沟煤矿、XX市江洲镇老寨坡煤矿”整合后主体认定的报告4、经审批的矿区总体规划、评估报告和批复文件。5、经评审的井田勘探地质报告、评审意见和储量备案证明文件。6、包含各种市场信息的市场调研资料。7、矿井附近区域的自然、经济、社会等基础资料。8、改扩建矿井现状、存在问题及可利用的设备、设施。9、编制投资估算所需要的各种指标、费用标准、工程造价等资料。10、XX省煤炭管理局(黔煤行管字[2005]279号)《对黔南州煤矿2008年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》;11、XX省煤炭管理局(黔煤行管字[2005]279号)《对黔南州煤矿2009年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》;12、XX省煤炭管理局(黔煤行管字[2007]487号)《对黔南州煤矿2010年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》;13、XX省煤田地质局实验室《煤尘爆炸性鉴定报告》;14、XX省煤田地质局实验室《煤炭自燃倾向等级鉴定报告》;15、《煤矿安全规程》(2011);16、有关国家、地区和行业的工程技术、经济方面的法令、法规、标准定额等资料。(二)编制范围及原则1、为贯彻执行我国发展煤炭工业产业的政策和法规,规范煤炭工业矿井建设项目,不断提高煤炭工业矿井质量标准。79
2、满足编制《矿井环境影响评价报告》、《矿井水土保持方案报告》、《矿井资源开发利用方案》、《矿井安全预评价》、《矿井项目申请报告》等专项文件的需要;应作为编制《矿井初步设计》的依据。3、建设单位委托书及对有关问题的决议或意见。4、煤炭运输以准轨铁路为主的矿井,铁路专用线接轨的协议或意向文件。5、矿井供电电源及用电的协议文件。6、井田内有制约矿井开拓开采的军事设施、文物保护区、水资源保护区及敏感保护目标时,应有相关单位和部门的审核文件。7、投资估算编制所需的有关文件。8、其它应具备的协议或批复文件。9、建设资金采用政府或商业贷款的矿井项目,应有相关批件或贷款承诺函。10、其他项目评估或决策(审批)所必需的协议或意向性文件。11、项目业主提供的相关资料。三、矿井建设的必要性和可行性(一)矿井建设的必要性XX市摆忙乡,工业基础相对薄弱,无支柱性产业,而本地煤炭资源丰富,发展煤矿及相关产业是该地的优势。该矿井的建设既符合当前煤炭产业政策,解决了煤矿规模过小存在的资源浪费及相应的安全问题,解决了历史遗留问题,同时对改善当地经济结构,解决当地富余劳动力的就业,改善人民生活水平,促进地方经济发展将起到一定重要的作用。(二)矿井建设的可行性(1)整合前三个矿的煤炭资源相对丰富XX省XX市XX矿业有限公司XX煤矿(矿井保有资源/储量638万t),黑沟煤矿(矿井保有资源/储量1033万t),江洲镇老寨坡煤矿经过普查保有储量459万吨,水文地质条件属简单类型,工程地质属中等类型,具备建设小型矿井的资源条件和开采技术条件。(2)XX省XX市XX公司XX煤矿建设所需的水、电、路等外部条件具备,满足矿井建设要求。(3)市场潜力大,所产原煤距凯里电厂679
0km,交通方便,所产原煤中的粉煤均销往该电厂。(4)为了解决当地居民的生产和生活用煤问题,充分利用当地富余劳动力,具有很好的社会、经济效益,矿井建设是可行的。四、矿井建设综合评价1、矿井开拓方式本矿井采用斜井开拓。以“四掘两采”达到60万t/a的设计能力。2、用户已探明该矿区可采煤层有三层,分别为C9、C7、C4煤层,属中灰、中高硫、高热值贫煤,由于黔南地区属相对缺煤地区,所产原煤均全部销往凯里电厂,由于运输距离短的优势,目前销售市场前景及经济效益均较好。3、综合评价本井田储量基本可靠,煤层赋存较为稳定,井田地质构造简单,开采技术条件相对较好,外部协作条件好,尤其是运输条件优越,用户可靠。矿井的建设可使本矿的资源优势转化为经济优势,带动地方经济发展,解决就业问题,具有良好的经济效益和社会效益。五、主要技术经济指标(1)建设规模及服务年限:60万t/a、45.07a;(2)全员效率:2.39t/工;(3)井巷工程量:总长2855m,全部为新掘;(4)劳动定员:260人;(5)项目总投资3527.37万元,吨煤投资235.16元。(6)建设工期:18.0个月;(7)投资回收期(税后/税前):3.99/3.31a;(8)投资利润率:20.06%;(9)投资利税率:29.95%。六、存在的问题及建议(1)本矿井相对勘探程度较低,建议业主进一步加强勘探或采掘期间地质编录,更进一步掌握煤层资料,为下一步生产、设计打下更可靠的基础,从而减少矿井开发及投资风险。(2)本矿井以原生产矿井瓦斯鉴定资料设计,但没有煤层瓦斯基础参数,因此要求业主在建设期间取得煤样,进行瓦斯参数测定,若鉴定结果与设计不同,需进行设计修改,并报相关管理部门审查备案。79
(3)矿区范围内采空区、小窑分布面积较广,矿山应加强水文地质方面的勘查工作,查清地下岩层裂隙、岩溶等方面的情况以及采空区分布情况;在开采过程中,一定注意地下水监测工作,对留设的各类保安煤柱、采空区隔水煤柱严禁回采,同时坚持“预测预报、有掘必探,先探后掘、先治后采”的探放水原则,防止矿井突水,以确保矿山生产安全。(4)矿井尚未进行地灾评估工作,设计建议业主应开展矿区地质灾害危险性评估工作,编制评估报告,并报有关部门评审、备案。第一章井田概况及建设条件第一节井田概况一、交通位置XXXX市XX公司XX煤矿位于XX省XX市摆忙乡,行政区划隶属于XX市摆忙乡管辖。地理坐标:东经107°14′53″~107°17′18″;北纬26°11′59″~26°14′30″。矿山位于XX省XX市南西方向,平距21km,属XX市摆忙乡管辖,距乡政府12km,有矿山简易公路与207省道和321国道相连,交通较方便,详见交通位置图。二、自然地理1、地形地貌本区属构造—剥蚀山地地貌,以中高山为主,发育单面山。地表多为峰丛、峰林、槽谷地形,局部见有溶丘、洼地分布。含煤地层风化剥蚀后,形成较为开阔的台地,大部分被第四系残积、坡积物掩盖,基岩零星出露。本区工业场地地形在全井田相对比较平坦。2、气候、地震区内气候温和,雨量充沛,属亚热带季风气候区。据XX市气象站资料:年平均气温16.9℃,年平均降雨量1140mm,平均相对湿度85%,无霜期240天。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),矿区地震烈度小于Ⅵ度。3、河流79
矿区处于长江水系与珠江两大水系的分水岭附近,分水岭两侧冲沟发育,环状及树枝状水系发育。沟水流量受季节降雨影响变化较大,雨季常发生山洪,枯季流量小至干涸,动态变化显著。矿区西缘大部份属珠江流域,地表水汇入摆浪河;东面属长江流域地表水汇入菜地河。三、经济概况矿区位于摆满乡,附近有充足的劳动力。区内经济以煤矿的开采和农业为主。粮食作物有水稻、玉米、小麦,经济作物有辣椒和油菜。区内煤矿开采主要以民采小煤窑为主,但现已关闭。第二节市场分析与预测及外部供应条件一、市场分析与预测(一)本省市场分析预测矿区范围内C7煤层为中灰、中高硫、高热值贫煤,所产原煤经简易筛分后分为粉煤和块煤,其中粉煤销往凯里电厂,块煤供本地工矿企业或民用。由于黔南附近属贫煤至缺煤地区,而凯里电厂距矿井距离较近,且公路运输极为方便,而本矿井所产煤炭各项指标均满足XX电厂用煤质量指标。随着经济的发展,对煤炭的需求亦将大幅度增加。因此,XX省XX市XX矿业有限公司XX煤矿的建设其市场前景较为广阔,其整合是十分必要的。据国际能源机构发表的《2030年世界能源展望》预测,世界煤炭需求量将继续增长,煤炭消费量年均增长2.2%。在世界煤炭需求增长中,亚洲呈较强增长势头,大部分国家年均增长3.8%左右,北美年均增长2.1%,西欧和北欧煤炭需求呈下降趋势,年均下降0.6%。“十二五”期间,国民经济增长速度预期为年均8%左右,煤炭需求量稳步上升。但随着产业结构、地区结构、能源消费结构的调整和节能技术的发展,煤炭需求增长速度趋缓,煤炭消费和生产格局将发生变化。一是实施西部大开发战略将促进西部地区经济和社会的发展,特别是大中型火电站的建设,将带动西部地区煤炭生产和消费的增长。二是交通运输等基础设施的加快建设,铁路实行“网运分离”,将进一步改善煤炭运输条件,促进中西部地区煤炭开发,有利于煤炭开发布局重点向西部转移。三是随着污染物排放标准的提高和石油、天然气价格变动,将推动洁净煤技术的开发和应用,并带动煤炭消费增长。四是“西电东送”、“79
西气东输”及“三峡工程”等项目的建设投产,将改善华东和中南地区能源供应状况,东南沿海地区煤炭消费增长速度放慢。据预测“十二五”期间,国内煤炭需求量年均增长2000万吨左右。XX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、品种上均有优势,而且开发力度较低。随着国民经济的持续发展,周边缺煤省区对我省优质煤炭的需求量也将不断扩大。随着国家产业政策、资源保护和环境保护政策的日益严格以及西部大开发战略的实施,尤其是“黔煤外运、西电东送”形势的发展,冶金、电力工业及动力用商品煤的生产得到迅猛发展,除对煤的需求量增大外,对煤质的要求也有所提高。(二)省外市场分析预测XX省为江南煤炭资源强省和煤炭生产大省,2006年外调量约2100万吨,在周边省区占有10~20%不等的市场份额,与北煤南运相比,在价位上具有一定的优势。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的战略实施,全省现有煤炭供需形势正在转变,预计“西电东送”工程,火电厂“十一五”期内需增加煤炭消费3000万t左右。同时,周边缺煤省区对我省优质煤炭的需求量也不断加大,市场前景较好。XX煤矿所产煤炭除供应本区及临近无煤县作为民用及工业用煤外,其余均销往XX电厂,煤炭的销量和价格呈上升态势,市场前景较为广阔。综上所述,XX省XX市XX矿业有限公司XX煤矿的建设,符合本区、本市及周边县份市场的需求,本矿煤炭市场前景广阔。二、外部运输条件XX煤矿位于XX市南西方向,平距21km,至凯里电厂约55Km。本矿煤炭外运也可经207省道和321国道运至各用煤点。目前有简易公路通往井口和工业场地,交通运输十分方便。三、电源条件XX省XX市XX矿业有限公司XX煤矿所需双回路电源引自35kV江洲变电站不同母线段,距井口约11km,导线LGJ-50(第二回路正在建设中)。矿井的开发在电力上是有保障的。四、水源条件79
矿井生活用水取自附近山泉水,目前矿井生产、生活用水已形成系统,矿井井下水经处理后可作为生产、消防防尘水源。五、主要建筑材料供应条件矿井建筑所需的砖、石、水泥、钢材及木材等材料均可在当地解决。综上所述,该矿公路交通方便,水源、电源条件可靠,矿井的外部建设条件优越。第三节矿井建设的资源条件一、井田地质构造及煤层特征(一)地层区内位于兴安背斜两翼,北西翼地层倾向北西,倾角7—12°,平均倾角8°左右。南东翼地层倾南东,倾角8°~13°,平均10~11°。出露地层由老至新依次为泥盆系上统望城坡组(D3w)、者王组(D3z)、石炭系下统汤粑沟组(C1t)、祥摆组(C1x)、第四系地层(Q)。现由老至新分述如下:(1)泥盆系上统望城坡组(D3w):出露于矿区南东部大部份地区,为灰至灰黑色厚层炭质灰岩、白云岩夹灰黄色钙质泥岩,厚110-190m,未见底。(2)泥盆系上统者王组(D3z):呈条带状沿北东方向分布于测区中部,岩性为灰至深灰色中厚层状微晶灰岩,富含介形虫,厚30-70m。与下伏望城坡组(D3w)地层整合接触。(3)石炭系下统汤粑沟组(C1t):呈条带状沿北东方向分布于测区中部,按岩性组合特征可分为上部、中部、底部。上部为灰、深灰、灰黑色中至厚层状粗晶生物灰岩,局部夹石英砂岩透镜体;中部为暗灰、灰绿色薄至中厚层状钙质粉砂岩、粘土岩夹深灰色薄至中厚层状瘤状灰岩,局部夹浅至深灰色中厚层状细粒石英砂岩;底部为灰至深灰色薄层瘤状灰岩,厚42-124m。与下伏者王组(D3z)地层整合接触。(4)石炭系下统祥摆组(C1x):为本区海陆交互相含煤地层,出露于矿区北西大部分地区,是区内主要含煤岩系。岩性为灰、浅灰色薄至厚层状细粒石英砂岩间夹暗灰色薄至中厚层状泥质粉砂岩、黑色炭质泥岩、含炭泥质粉砂岩,泥质岩中常见植物化石及细粒状黄铁矿不均匀分布。该组地层岩性组合特征为石英砂岩与泥质粉砂岩及炭质泥岩互为消长关系,石英砂岩较为稳定,泥质岩多呈透镜状或似层状产出。其中间夹1-12层不等厚煤层(0.02-0.90m)。煤层主要赋存于本组地层下部和中上部,主要可采煤层有一层,由编号依次为C7,煤层厚0.80—0.90m。79
(5)第四系(Q):零星分布于矿区沟谷、地势低洼处及缓坡,与下伏地层呈角度不整合接触。为残坡积物、崩落物堆积及冲积物,灰黄色、灰褐色含砂、砾粘土和亚粘土,厚度0—16m。(二)构造大地构造位置位于扬子准地台次级构造单元黔南台陷、贵定南北向构造变形区之南东部,区域黄丝背斜南段北西翼兴安背斜两翼,两翼地层总体为一单斜构造北西翼,倾向245-340度,一般260-310度,倾角7-12度,平均8度,局部发育次级小褶皱。南东翼地层倾向120-140度,倾角8—13度,平均10-11度。区内中部发育断层三条(即F1、F2、F3)。其特征分述如下:F1断层:位于矿区中部,走向北西-南东,倾向南西,倾角60°。走向长大于5km,为逆断层,对煤层具有破坏作用。F2断层:位于矿区南北,走向南北向,倾向西,倾角80°,走向长大于6km。为逆断层,北部被东西的F3断层错断。F3断层:位于矿区南部,走向长大于5km,走向近东西向,倾向北,倾角78°,为逆断层。对煤层具有破坏作用,区内构造复杂程度为中等复杂类型。(三)煤层含煤地层为石炭系下统祥摆组(C1x),为海陆交互相含煤地层,出露于矿区北西大部分地区。岩性为灰、浅灰色薄至厚层状细粒石英砂岩间夹暗灰色薄至中厚层状泥质粉砂岩、黑色炭质泥岩、含炭泥质粉砂岩。其中间夹1-12层不等厚煤层(0.02-0.90m)。煤层主要赋存于本组地层下部,区域内仅有三层可采煤层,(C9、C7、C4),位于含煤地层祥摆组(C1x)中下部,为矿区目前主采煤层,全区较稳定可采。上距石英砂岩(标志层)0.50-1.00m,C9煤层厚度1.38—1.42m,平均1.4m;C7煤层厚度1.68—1.72m,平均1.7m;C4煤层厚度1.58—1.62m,平均1.6m。产状与地层产状基本一致。煤层层位较稳定,属较稳定煤层.表1-3-1可采煤层特征表层号厚度平均值(m)倾角(°)层构顶底板顶板底板稳定性C91.48~11单一无夹矸·黑色薄层炭质粘土岩灰黑色炭质页岩较稳定C71.78~11单一无夹矸·黑色薄层炭质粘土岩灰黑色炭质页岩较稳定C41.78~11单一无夹矸黑色薄层炭质粘土岩灰黑色炭质页岩较稳定79
(四)煤质1、物理性质和煤岩特征煤岩成份和物理特征:矿区内各煤层的物理性质差异不大,呈灰黑色,以块状、粒状为主,以金属光泽为主。贝壳状断口,条带状结构,部分为线理状结构,块状构造。坚硬、性脆。其宏观煤岩类型以半亮—亮型煤。煤岩特征:据反光油浸镜下鉴定:以丝质亮煤为主,以丝质暗亮煤次之,煤岩组可分为有机组分和无机组分,镜下有机组分大致可分为镜质组、丝质组两大类:有机组镜质组:以无结构基质体为主、多色性明显,显示出较强的各项异性,常见为基质镜质体、均质镜质体、少量结构镜质体;丝质组:丝质类常见半丝质体、丝质体,部分碎屑丝质体,少量微粒体。无机组无机组分以方解石、粘土矿物、少量黄铁矿、石英为主。方解石以脉状充填于裂隙中,少许充填于胞腔;粘土矿物呈细分散状、斑点状分布于基质中,少许充填于结构有机物腔孔:石英呈微细粒状、细粒状散布于基质中;黄铁矿多呈微粒状、星粒状;微晶粒状零星分布于有机质中。2、煤质特征根据本矿煤质分析资料:C7煤层煤质一般特征为中灰、中高硫、高热值贫煤。煤质特征见表1-3-2。表1-3-2可采煤层煤质特征表灰份(Ad)(%)硫分(S)(%)挥发份(Vd)(%)发热量(Q)(MJ/kg)自燃倾向分类16.63~19.142.26~2.8510.89~13.7026.32~27.24Ⅲ(五)水文地质条件1、矿区水文地质条件根据各含水层水文地质特征及动态变化特征,区内地下水补给来源主要为大气降水和地表水,大气降水的大部分是沿着山坡和沟谷迳流补给地表水,少部分则是通过第四系松散层的孔隙和岩层的节理、裂隙及断层的构造破碎带渗入地下补给地下水,区内最低侵蚀基准面1080米,煤层最低开采标高679
00米,部分煤层低于最低侵蚀基准面。地下水一般限于顺层运动,有的部分通过泉点涌出地面,流入冲沟排出矿区,排泄条件较好,地层产状平缓,地下水自分水岭分别向南东和北西向迳流排泄。本矿区水文地质类型属基岩裂隙直接充水矿床,水文地质条件较简单。含水层隔水层矿区内含水岩组自北西往南东依次为下石炭统祥摆组砂泥岩裂隙含水岩组(C1x)、汤粑沟组碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶含水岩组(C1x)、上泥盆统者王组(D3w)及高坡场组(D3z)碳酸盐岩岩溶含水岩组,其次为分布于冲沟、缓坡地带的第四系(Q)孔隙含水含水岩组。现对地层含水性简述如下(由上至下):1、第四系孔隙含水岩组(Q):分布于矿区沟谷、地势低洼处及缓坡,为残坡积物、崩积物及冲积物,灰黄色、灰褐色含砂、砾粘土和亚粘土,厚度0.5—16m。孔隙发育,含孔隙水,含水较弱,季节性变化大。2、祥摆组裂隙含水层(C1x):为本区含煤地层,出露于矿区北西部大部分地区。岩性为灰、浅灰色薄至厚层状细粒石英砂岩间夹暗灰色薄至中厚层状泥质粉砂岩、黑色炭质泥岩、含炭泥质粉砂岩。其中间夹1-12层不等厚煤层(0.02-0.90m)。煤层主要赋存于本组地层下部和中上部,主要可采煤层有一层,编号为C7,其余部份煤层局部可采。该组地层岩性组合特征上石英砂岩与泥质粉砂岩及炭质泥岩互为消长关系,石英砂岩较为稳定,泥质岩多呈透镜状或似层状产出。祥摆组全层厚大于180米,区内保留厚度110-184m。地下水迳流模数1.53L/s×km2,泉点流量一般小于0.5L/s,透水率q=0.000023—0.31L/s×m,渗透系数k=0.0000192—0.255m/d,该地层含水性与导水性差。但由于矿区岩石节理、岩层层理发育,在矿井采掘和矿山采煤活动的影响下,岩石节理、层理裂隙发展,将改变祥摆组含煤地层的含水性与导水性。3、汤粑沟组岩溶含水层及裂隙含水层(C1x):出露于矿区南东部及北地区。上部为灰、深灰、灰黑色中至厚层状粗晶生物灰岩,局部夹石英砂岩透镜体,中部为暗灰、灰绿色薄至中厚层状钙质粉砂岩、粘土岩夹深灰色薄至中厚层状瘤状灰岩,局部夹浅至深灰色中厚层状细粒石英砂岩,底部为灰至深灰色薄层瘤状灰岩,厚42-124m。节理裂隙、溶蚀裂隙、溶洞较发育,含基岩裂隙及溶洞裂隙水,富水性弱至中等。4、上泥盆统者王组(D3w)及高坡场组(D3z)碳酸盐岩溶洞裂隙水地层:出露于矿区南东部大部份地区。者王组(D3z)为灰至深灰色中厚层状微晶灰岩,厚30-70m。望城坡组(D3w)为灰至灰黑色炭质 厚层灰岩、白云岩夹灰黄色钙质泥岩,厚110-190m79
。溶蚀裂隙、溶洞发育,主要为溶洞水,富水性强。地表水、地下水本区地表水、地下水受大气降水影响,其流量、水质变化均与降水的季节和强度相对应,雨季流量增大,矿化度减少,枯季则相反。地下水以泉或分散流形式补给地表水,各含水层无直接的水力联系,且地下水动态变化显著,周期性较明显,并具滞后现象。区内地下水补给来源主要为大气降水和地表水,大气降水的大部分是沿着山坡和沟谷迳流补给地表水,少部分则是通过第四系松散层的孔隙和岩层的节理、裂隙及断层的构造破碎带渗入地下补给地下水,区内最低侵蚀基准面1080米,煤层最低开采标高900米。地下水一般限于顺层运动,有的部分通过泉点涌出地面,流入冲沟排出矿区,排泄条件较好,地层产状平缓,地下水自分水岭分别向南东和北西向迳流排泄。矿床充水分析根据区域水文地质特征、矿区水文地质条件分析,矿井充水因素主要有:地下水、老窑或采空区积水、第四系孔隙水、地表水及大气降水。1、地下水:为矿床主要的充水因素,根据矿区含水层的分布和煤层开采的关系,可分为直接充水含水层和间接充水含水层。矿床直接充水含水层:为祥摆组含煤地层(C1x),该地层主要含裂隙水,其含水性与导水性差,为相对隔水岩组,但为矿井充水的主要来源。在矿井采掘及采煤活动的影响下,岩石节理、层理裂隙的含水性、导水性都发生改变,地下水将从岩石节理、层理裂隙进入矿井。这是矿井充水的主要因素。矿床间接充水含水层:为下伏上泥盆统者王组(D3w)及高坡场组(D3z)碳酸盐岩强含水层:与含煤地层有百余米的相对隔水层隔断,一般对矿井充永影响不大,但因矿区北东有断层F1切割使其与含煤地层直接接触,产生了水力联系,开采煤层应进行探防水。2、老窑水:区内采煤历史悠久,在煤层露头带上有很多的民采老窑分布,并有多家煤矿开采,浅层煤层均已采空。地表水及大气降水由岩石节理、层理裂隙渗入老窑蓄积。因此,老窑大多有积水。矿井在采掘过程中若揭穿老窑或采空区时,将引起矿坑突水事故。在开采浅部煤层,应预防老窑水涌入。3、第四系孔隙水:岩石破碎,透水性较强,特别在雨季水量猛增。第四系孔隙含水层位于煤层上方,孔隙水垂直下渗,沿岩石节理、层理裂隙进入矿坑。第四系孔隙水是矿井充水因素之一。79
4、大气降水:主要通过岩层中的裂隙渗入地下,在地下煤层大面积的采空后,岩石中节理裂隙可能发展,大气降水将成为矿井充水因素之一,其充水强度和降水的强度及持续时间有着密切联系。5、地表水:随着煤层开采深度加深,开采可能引发地面塌陷、地裂缝,导致地表河流、冲沟及矿区西北部等地表水沿破裂裂缝直接进入矿井。此外,当采矿标高低于1450m时,在矿区北东F1断层影响带附近,溪沟水将会与地下矿井产生水力联系直接进入矿井。综上所述,本矿区水文地质类型属基岩裂隙直接充水矿床,水文地质条件较简单。矿井涌水量预测根据XX煤矿业主提供的矿井涌水量资料,矿井正常涌水量15m3/h,最大涌水量39m3/h。采用比拟法进行预测其未来的涌水量。其公式如下:式中:Q、Q1---预测及实际矿井涌水量(m3/d)F、F1---预测及实际矿井采空区面积(m2)S、S1---预测及实际矿井水位降低(m)。C7煤层的采空区面积F1为528675m2,预测C7煤层的采空区面积F为1074813m2。实际矿井水位降低S1为75m,预测矿井水位降低S为86m,实际矿井正常涌水量15m3/h,则:预测矿井正常涌水量为:=23m3/h实际矿井最大涌水量39m3/h,则:预测矿井最大涌水量为:=60m3/h本方案取矿井正常涌水量23m3/h,最大涌水量按正常涌水量的3倍,即69m3/h进行设计计算。(六)其它开采技术条件1、顶底板条件顶板:直接顶板为黑色薄层炭质粘土岩或灰色中厚层粘土质粉砂岩,厚0.50-1.00m79
,炭质粘土岩:强度较低,水稳定性差,易风化破碎;粘土质粉砂岩:钙质胶结,裂隙较发育,抗压强度较大。间接顶板为灰色中厚层状细粒石英砂岩,稳定,坚硬,抗压强度大,局部裂隙较发育。底板为灰色薄—中厚层炭质粘土岩,强度较低,易风化破碎。矿区的工程地质复杂类型属中等类型。矿山在开采过程中易引发冒顶、片帮等安全事故。开采中应及时回填采空区和加强巷道的支护,以保证安全生产和避免发生地裂缝等地质灾害。2、瓦斯根据XX省煤炭管理局《矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》,该矿瓦斯等级鉴定情况如表1-3-3,该矿属低瓦斯矿井。表1-3-3瓦斯等级鉴定情况表份矿名瓦斯二氧化碳审批意见备注绝对(m3/min)相对(m3/t)绝对(m3/min)相对(m3/t)2008中山煤矿0.487.540.264.08低瓦斯2009XX煤矿0.375.790.233.6低瓦斯2010XX煤矿0.497.210.273.97低瓦斯3、煤尘爆炸性根据XX省煤田地质局实验室2005年12月26日作的煤尘爆炸性鉴定报告,本矿煤层无煤尘爆炸危险性,本方案按煤尘无爆炸危险性矿井设计和管理。4、煤炭自燃倾向性根据XX省煤田地质局实验室2005年12月26日作的煤炭自然倾向等级鉴定报告,本矿煤层自燃倾向为Ⅲ级,本方案按不易自燃煤层设计和管理。5、煤与瓦斯突出根据XX省安全生产监督管理局、XX煤矿安全监察局、XX省煤炭管理局文件(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治工作的意见”,XX市不属于突出危险矿区。本矿及周边矿井未发生过突出。6、冲击地压本矿区范围内未发生过冲击地压,地压正常。7、地温情况79
属地温正常型矿井。二、矿井资源量1、根据XX天辰黔地不动产咨询有限公司2008年8月编制的《XX省XX市XX煤矿储量补充报告》,XX省XX市XX矿业有限公司XX煤矿探明保有资源/储量(332)+(333)+(334?):638万吨,其中:控制的内蕴资源量(332):71万吨,推断的内蕴资源量(333):358万吨。预测的资源量(334)?:209万吨。2、根据XX省地质矿产勘查开发局地球物理地球化学勘查院2007年10月26日编制的《XXXX市摆忙乡黑沟煤矿资源储量核实报告》,XX市摆忙乡黑沟煤矿探明保有资源/储量(332)+(333)+(334?):1033万吨。其中,(333)467万吨,(334)532万吨。3、根据XX省黔南州矿业发展公司2006年11月编制的《XX省XX市江洲镇老寨坡煤矿普查(最终)地质报告》,探明XX市江洲镇老寨坡煤矿地质总资源储量(333+334):459万吨。其中(333)151万吨,(334)308万吨。4、根据武汉中南冶勘资源环境工程有限公司在2010年7月至2011年5月,所对整合后的XXXX市XX公司矿区范围,作的地质储量物探详查。《XXXX市XX公司XX煤矿地质储量详查(最终)报告》,探明XXXX市XX公司XX煤矿,可采煤层为三层,分别为C9,C7,C4煤层,其中C9煤层平均厚度1.4米,总资源储量(332+333+334):2270万吨。其中(332)638万吨,(333)1085万吨,(334)547万吨;其中C7煤层平均厚度1.8米,总资源储量(332+333+334):3178万吨。其中(332)950万吨,(333)1475万吨,(334)753万吨;其中C7煤层平均厚度1.7米,总资源储量(332+333+334):2960万吨。其中(332)856万吨,(333)1330万吨,(334)774万吨;总资源储量:C9+C7+C4=8408万吨,(332+333)总资源量为:6234万吨,334总资源量2174万吨。三、地质工作程度、资源及开采条件评述1、地质工作概况在矿区范围内相继开展过的地质工作有:二十世纪七十年代初,为支援地方“五小”企业的发展,XX省地矿局104地质大队在该区南西段进行过找煤工作并提交了地质报告。九十年代末,XX省地矿局104地质大队为配合XX市地矿局进行采矿许可证的换证工作,又在包括本区在内的江洲-摆忙煤矿区开展老硐调查工作,对该区的资源量和开采状况进行了初步了解和评价。2004年10月,XX蒙特资源勘查开发有限公司编制《XX省XX市政新、中山、腊山煤矿资源/储量核实报告》;2006年10月,79
XX省天宝矿产资源咨询服务有限公司编制的《XX市政新、中山、腊山煤矿瓦斯等级鉴定与二氧化碳测定报告》,对该矿的瓦斯涌出量等数据进行了监测。2006年11月XX省黔南州矿业发展公司编制的《XX省XX市江洲镇老寨坡煤矿普查(最终)地质报告》。2007年10月XX省地质矿产勘查开发局地球物理地球化学勘查院编制了《XXXX市摆忙乡黑沟煤矿资源储量核实报告》。2008年3月XX天辰黔地不动产咨询有限公司编制《XX省XX市XX煤矿资源储量核实报告》。2008年8月XX天辰黔地不动产咨询有限公司编制《XX省XX市XX煤矿储量补充报告》。2010年7月XXXX市XX公司委托了武汉中南冶勘资源环境工程有限公司,对整合后的XXXX市XX公司矿区范围,作了地质储量物探详查。通过上述地质工作,对区内出露地层岩性及分布、构造特征、煤层特征、开采情况获得了初步了解,积累了较为丰富的地质资料,从而提高了该区域地质矿产的研究程度。2、资源及开采条件评述本矿井可采煤层仅1层,即C7煤层,煤层赋存稳定,构造简单,资源基本可靠;C7煤层为中灰、中高硫、高热值贫煤。井田内地质构造中等、水文地质条件简单,顶底板条件一般。建议在今后的巷道掘进和回采过程中,认真做好地质编录工作,并整理成生产地质资料,指导矿井生产。3、存在的问题和建议(1)井田范围内浅部老窑较多,采空区面积较大,由于时间长,早已垮落,无法调查清楚,老窑有积水,老窑积水将会给未来矿井开采造成危害,与老窑贯穿是本矿采掘过程中的另一大通风安全隐患,因此应加强对井田内小煤窑开采情况的调查。同时在采掘进程中坚持“预测预报、有掘必探,先探后掘、先治后采”的探放水原则。(2)该矿井田范围内有村寨,设计留设有保护煤柱,在开采过程中要严格按留设的保护煤柱布置巷道,不得在保护煤柱内进行采掘活动。对于零星住户,为保护宝贵的煤炭资源,建议业主与各住户进行协商搬迁,然后进行开采。79
第二章整合前后煤矿矿区范围状况第一节整合前矿井基本情况XXXX市XX公司,XX煤矿主要由原XXXX市XX矿业有限公司XX煤矿15万吨的矿井、XX市摆忙乡黑沟煤矿15万吨的矿井和XX市江洲镇老寨坡煤矿(探矿)整合而成,XXXX市XX矿业有限公司XX煤矿于2008年11月取得采矿许可证,采矿许可证号:5200000820375,设计生产能力为15万吨/年,开拓方式为:平硐开拓,现正在进行15万吨的生产试运行,主要对C7煤层进行开采。XXXX市XX矿业有限公司XX煤矿矿区拐点坐标表点号XY12902770364253702290277036425950329038603642654042903860364272105290110036427210629011003642809072899240364280908289926036426710928997203642671010289973036424850112897500364248501228975003642300013289913036423000142899130364241301529010003642414016290100036425360开采深度:+1410~900m标高矿区面积:13.5446平方公里XX市摆忙乡黑沟煤矿于2008年5月取得采矿许可证,采矿许可证号:5200000820375,设计生产能力15万吨/年,开拓方式为:平硐开拓,主要对C7煤层进行开采。XXXX市摆忙乡黑沟煤矿矿区拐点坐标表点号XY1290321036428400229032103643100032899240364310004289924036428100529011103642810079
62901110364272207290217036427220开采深度:+1350~1200m标高矿区面积:12.7474平方公里XX市江洲镇老寨坡煤矿属于探矿,于2006年5月取得探矿权证,证号为:520000620373,矿区面积3.08平方公里。三个矿整合后,更名为XXXX市XX公司XX煤矿,其拐点坐标如下表:XXXX市XX公司XX煤矿矿区拐点坐标表点号XY12903510364562502290321036430000328992453643000042899260364266105289832036426610628983203642670072896942.80036426689.50082896942.80036422250929015003642225010290150036424500开采深度:+1410~600m标高矿区面积:36.3359平方公里第二节井口工业场地及地面生产系统一、工业场地(一)工业场地所在位置原三个矿井工业场地均布置在矿界北西侧A井田C7煤层露头线附近,本区属于亚热带季风气候,气候湿润多雨,冬无严寒,夏无酷暑。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)规定,本区地震烈度小于Ⅵ度。区域稳定性较好。工业场地地面标高:XXXX市XX矿业有限公司XX煤矿+1300m左右、黑沟煤矿+1200m左右、老寨坡煤矿+1280m左右。(二)地形地貌本矿区属构造—剥蚀山地地貌,以中高山为主,发育单面山。地表多为峰丛、峰林、槽谷地形,局部见有溶丘、洼地分布。含煤地层风化剥蚀后,形成较为开阔的台地,大部分被第四系残积、坡积物掩盖,基岩零星出露。本区工业场地地形在全井田相对比较平坦。79
二、地面生产系统(一)井口布置(1)XXXX市XX矿业有限公司XX煤矿原主平硐井口坐标为:X=2902902,Y=36427122,Z=+1316;副平硐井口坐标:X=2902942,Y=36427152,Z=+1325;回风平硐井口坐标X=2902875,Y=36427010,Z=+1312。(2)黑沟煤矿黑沟煤矿设计生产能力为15万吨,是经原6万吨技改扩能形成15万吨的开采系统,因在前期储量级别不够,后三个矿有经整合,所以黑沟煤矿15万吨的生产系统未确定井口位置。(3)老寨煤矿,属于探矿,未设计井筒及开拓方式。(二)煤的产品方案及加工方式整合前原有煤矿均采用人工手选矸石。不对原煤进行加工。(三)矸石处理方法和运输方式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出井口,然后用汽车装运至矸石场。(四)煤炭运输采用汽车外运方式运输煤炭。第三节开拓开采系统及采空区情况一、井田开拓(一)开拓方式原三个矿井中XXXX市XX矿业有限公司XX煤矿和黑沟煤矿均属于平硐开拓。(二)水平划分本区域开采C7煤层为单斜构造,两个井筒均以一个水平进行开采设计。(三)水平及采区划分1、XXXX市XX矿业有限公司XX煤矿《储量补勘报告》将矿区煤层划分为A、B、C、三个区,设计将A区划分一、二采区,将B区划分为三、四采区,将C区划分为五、六采区。因为三个区之间互不相连,如果使用一个系统开采,需要掘进大量的岩巷,不仅投资大,通风、运输、排水系统极为复杂,安全风险也大大增加。故使用三个独立系统依次开采A、B、C三个区。79
2、黑沟煤矿设计生产能力为15万吨,是经原6万吨技改扩能形成15万吨的开采系统,因在前期储量级别不够,后三个矿有经整合,所以黑沟煤矿15万吨的生产系统未确定井口位置及水平采区的划分;只有原6万吨的开采系统。(四)采煤方法采用走向长壁后退式采煤法。(六)采掘设备配备XXXX市XX矿业有限公司XX煤矿,回采工作面为刮板输送机运煤,顺槽到地面都采用皮带运输,工作面采用单体液压支架支护,采用全部垮落法管理顶板。回采工作面配有煤电钻;掘进工作面配有煤电钻、探水钻,局部通风机,发爆器等。二、采空区情况XXXX市XX矿业有限公司XX煤矿15万吨的矿井,主要开采为C7煤层,采空区情况详见采掘工程平面图。第四节主要设备配备原矿井主要设备配备如下:一、运输、提升设备整合前XXXX市XX矿业有限公司XX煤矿,矿井目前有运输设备:三台型号为DTL65/30型,功率为30KW皮带输送机,输送长度2500m;提升绞车JT-1.0×0.8型提升绞车1台,功率37kw;工作面配备有三台型号为SG65/40型,功率为40KW的刮板输送机。二、通风设备矿井目前主要通风机有YBFe280S-6,功率55KW×2;风量范围18.9~42.1m3/s,风压范围537~2029Pa,型防爆对旋式轴流抽出式通风机2台。矿井目前有:YBT-42/11局部通风机4台,功率11kw。四、变压器矿井目前有矿用315kVA、200kVA变压器各两台。五、监测监控矿井目前装备有KJ2000N监测监控系统一套。六、探放水ZJ—360型探水钻两台,功率5.5KW。七、可供利用系统、设备评价(一)可供利用系统本次整合后经武汉中南冶勘资源环境工程有限公司,对整合后的XXXX市XX79
公司矿区范围,作了地质储量物探详查资源储量情况,业主考虑在矿区中部开拓井筒,故不利用原XX煤矿的现有系统。(二)可供利用设备矿井现有设备中满足本设计技术性能要求和符合有关煤矿技术规范要求的可以继续使用。详见表2-4-1表2-4-1可利用设备表名称型号数量皮带输送机DTL65/303提升绞车JT1.0×0.81局部通风机YBT-42/114监测监控设备KJ2000N1探水钻ZJ-362第三章井田开拓与开采第一节井田境界及可采储量一、井田境界XX省XX市XX公司XX煤矿矿区范围由XX省国土资源厅划定。采矿权范围由10个拐点坐标圈定,矿区面积36.3359平方公里,开采深度为+1410m~+600m标高。详见表3-1-1。79
表3-1-1XXXX市XX公司XX煤矿矿区拐点坐标表点号XY12903510364562502290321036430000328992453643000042899260364266105289832036426610628983203642670072896942.80036426689.50082896942.80036422250929015003642225010290150036424500开采深度:+1410~600m标高矿区面积:36.3359平方公里二、可采储量根据武汉中南冶勘资源环境工程有限公司在2010年7月至2011年5月,所对整合后的XXXX市XX公司矿区范围,作的地质储量物探详查。《XXXX市XX公司XX煤矿地质储量详查(最终)报告》,探明XXXX市XX公司XX煤矿,可采煤层为三层,分别为C9,C7,C4煤层,其中C9煤层平均厚度1.4米,总资源储量(332+333+334):2270万吨。其中(332)638万吨,(333)1085万吨,(334)547万吨;其中C7煤层平均厚度1.8米,总资源储量(332+333+334):3178万吨。其中(332)950万吨,(333)1475万吨,(334)753万吨;其中C7煤层平均厚度1.7米,总资源储量(332+333+334):2960万吨。其中(332)856万吨,(333)1330万吨,(334)774万吨;总资源储量:C9+C7+C4=8408万吨,(332+333)总资源量为:6234万吨,334总资源量2174万吨。(1)矿井工业资源/储量=(332)+(333)×KK:可信度系数,取0.75矿井工业资源/储量=6234×0.75=4675.5万吨(2)矿井设计资源/储量=矿井工业资源/储量-断层、防水、井田境界、地面建(构)筑物等永久煤柱煤量-因法律、社会和环保等因素不得开采的煤量断层、防水、井田境界、地面建(构)筑物永久煤柱煤量计算过程如下:永久煤柱留设原则:①矿区边界煤柱留设20m;②断层煤柱:按20m留设断层煤柱;③防水煤柱:C7煤层采空区留设20m防水煤柱;79
④矿区范围内公路、村寨保护煤柱:矿区崩落范围内无公路,村寨煤柱在(334)?资源量中;永久煤柱煤量计算:Q=S·h·r/cosα·0.08式中:Q—各块段煤柱煤量(t)S—各块段平面积(m2)h—煤层厚度(m)r—煤层容重(t/m3)α—煤层倾角(º)表3—1—1C9煤层煤柱损失量表煤层编号资源类型面积(m2)平均厚度(m)倾角(°)体重(t/m3)煤柱损失量(万t)备注C9(332)30474191.4281.4651.04煤柱损失=总资源量的8%(333)52565601.4081.4686.8Q损失1=138.2万吨;表3—1—1C7煤层煤柱损失量表煤层编号资源类型面积(m2)平均厚度(m)倾角(°)体重(t/m3)煤柱损失量(万t)备注C7(332)37462351.7281.4676煤柱损失=总资源量的8%(333)58849351.7081.46118Q损失2=194万吨;表3—1—1C9煤层煤柱损失量表煤层编号资源类型面积(m2)平均厚度(m)倾角(°)体重(t/m3)煤柱损失量(万t)备注C4(332)35402171.6481.4668.48煤柱损失=总资源量的8%(333)56380841.6081.46106.4Q损失3=174.88万吨;因法律、社会和环保等因素不得开采的煤量:79
该矿无因法律、社会和环保等因素不得开采的煤量Q不=0.00万吨综上所述,断层、防水、井田境界、地面建(构)筑物等永久煤柱煤量和因法律、社会和环保等因素不得开采的煤量=138.2+194+174.88万吨+0.00万吨=507.08万吨矿井设计利用资源/储量=4675.5-507.08=4168.42万吨(3)矿井设计可采储量=(设计利用资源/储量-工业场地和主要井巷保护煤柱)×采区回采率 矿区可采煤层属薄煤层,采区回采率取85%。保护煤柱计算过程如下:保护煤柱留设原则:①主斜井、回风斜井保护煤柱每侧留设20m;②运输上山、行人上山、回风上山保护煤柱每侧留设20m;③工业场地在露头线以外,无需留设保护煤柱。煤柱损失计算:ΣQ=ΣS·h·r/cosα式中:Q—各块段煤柱损失量(t)S—各块段平面积(m2)h—煤层厚度(m)r—煤层容重(t/m3)а—煤层倾角(º)Q井巷=3×20×2000×1.46×1.5÷cos8°=26.54万吨;②工业场地保护煤柱:Q场地=6万吨;③煤柱损失合计:ΣQ=32.54万吨经上述计算:保护煤柱损失量32.54万吨。矿井设计可采储量=(4168.42-32.54)×85%=3515.498万吨79
第二节矿井生产能力及服务年限一、矿井工作制度矿井设计年工作日为330天,井下每天四班作业,每班6h工作制。二、矿井设计生产能力及服务年限1、矿井设计生产能力该矿是经过三两个15万吨和一个探矿权整合而成的矿井,是经过省国土厅批准的设计生产能力60万吨/年的矿井。2、服务年限可采储量3515.498万t,设计生产能力60万t/a,储量备用系数取1.4,服务年限为:服务年限=矿井设计可采储量/(矿区设计能力×储量备用系数)=3515.498/(60×1.3)=45.07(a)该矿井服务年限为45.07a。第三节井田开拓一、工业场地选择矿区范围内可采煤层有3层(C9、C7、C4煤层)。矿区属岩溶地貌发育的高原中山地区。矿区地形为东高西低。最高海拔位于矿区中部,标高1523.3米(曾家坡),最低海拔位于矿区西部6号点附近,标高1085米,最大相对高差438.3米。地形起伏较大,根据煤层赋存特征,结合矿区范围内地形地貌特点,可供选择布置60万t/a规模的工业场地较少。由于本矿井是技改扩能矿井,原工业场地较狭窄,经现场踏勘并与业主交换意见,新建工业场地,该工业场地位于矿区中部(8号拐点附近),该工业场地较开阔,交通方便。可满足60万t/a规模要求。一、井田开拓方案矿区范围内有3层可采煤层,为C9、C7、C4煤层。XXXX市XX公司XX煤矿为整合矿井。选择在(8号拐点附近)平塘建设工业广场,井口标高为+1280,可对三层煤直接开采,武汉中南冶勘资源环境工程有限公司所做的《XXXX市XX公司XX煤矿地质储量详查(最终)报告》,C9煤层的标高在1400—79
1150之间,C7煤层标高在1280—1050之间,C4煤层标高在1080—800之间,整个矿区划分为一个井田,主要沿煤层倾斜方向开拓,本矿设计为斜井开拓。二、方案比选方案一:前期开采一采区。新掘一、二采区主斜井,坐标为X=2901816、Y=36426163、Z=+1270、α=137º、β=8°。新掘一、二采区回风斜井,坐标为X=2901819、Y=36426200、Z=+1275、α=137º、β=8°。主斜井和回风斜井沿煤层掘进至+1145m标高后布置车场和井底水仓,并沿煤层走向分别掘进101回风顺槽和101运输顺槽至101切眼,构成完整的生产系统。102运输顺槽及102回风顺槽布置于主斜井右侧用于回采采空区与回风斜井之间的三角煤。后期开采三、四采区时,于+1145m标高沿煤层走向掘进运输大巷至三、四采区,沿煤层布置运输上山,于煤层露头线附近新掘三、四采区回风斜井。后期五、六采区采用斜井开拓,新掘五、六采区主斜井、五、六采区回风斜井。沿煤层倾向掘进至+1050m标高并在此处布置井底水仓。后期七、八采区采用斜井开拓,新掘七、八采区主斜井、七、八采区回风斜井。沿煤层倾向掘进至+1000m标高并在此处布置井底水仓、车场。见图3-3-1。该矿一、二采区采煤方法为走向长壁后退式采煤法,在一、二采区主斜井和一、二采区回风斜井(运输下山、回风下山)两翼布置采、掘工作面,首采工作面为101工作面,接替面为102工作面。以一个水平上下山开采一、二采区。以一个采煤工作面达到设计生产能力,通风方法为机械抽出式。后期开采三、四采区。采煤方法为走向长壁后退式采煤法,区段下行式开采。以一个水平上下上开采三、四采区。以一个采煤工作面达到设计生产能力,通风方法为机械抽出式。后期开采五、六采区。采煤方法为走向长壁后退式采煤法,区段下行式开采。以一个水平上下山开采五、六采区。以一个采煤工作面达到设计生产能力,通风方法为机械抽出式。后期开采七、八采区。采煤方法为走向长壁后退式采煤法。以一个水平上下山开采七、八采区。以一个采煤工作面达到设计生产能力,通风方法为机械抽出式。本方案以八个采区开拓全井田。本方案井巷工程量为2855m(其中岩巷375m,全部新掘)。方案二:79
该方案将A、B、C井田分别划分为一、二、三采区。前期开采一采区。改造利用原中山煤矿主斜井为一采区主斜井,坐标为X=2902118、Y=36426759、Z=+1281m、α=113º、β=8°;改造利用原腊山煤矿风井为一采区回风斜井,坐标为X=2902692、Y=36427106、Z=+1275、α=96º、β=8°。沿煤层布置运输下山和回风下山,运输下山掘进至+1145m标高后布置车场和井底水仓,并沿煤层走向向西南方向掘进运输大巷至矿井边界煤柱。回风下山掘进至+1150m标高后沿煤层走向向西南方向掘进回风大巷至矿井边界煤柱。然后分别掘进101回风巷和101运输巷至101切眼,构成完整的生产系统。后期二采区采用斜井开拓,新掘二采区主斜井、二采区回风斜井。沿煤层倾向布置掘进至+1035m标高并在此处布置井底水仓。后期三采区采用斜井开拓,新掘三采区主斜井、三采区回风斜井。沿煤层倾向掘进至+1000m标高并在此处布置井底水仓、车场。见图3-3-2。该矿一采区采煤方法为倾斜长壁后退式采煤法,在运输大巷和回风大巷两翼布置采、掘工作面,首采工作面为101工作面,接替面为102工作面。以一个水平开拓一采区。以一个采煤工作面达到设计生产能力,通风方法为机械抽出式。后期开采二采区。采煤方法为走向长壁后退式采煤法,区段下行式开采。以一个水平开拓二采区。以一个采煤工作面达到设计生产能力,通风方法为机械抽出式。后期开采三采区。采煤方法为走向长壁后退式采煤法。以一个水平开拓三采区。以一个采煤工作面达到设计生产能力,通风方法为机械抽出式。本方案以三个采区开拓全井田。本方案井巷工程量为4416m(其中岩巷233m,且利用已有250m巷道)。三、方案对比方案确定的主要目的,是布局合理,投入少,早投产,见效快。经比选后,设计推荐方案一。方案比较详见表3-3-1。表3-3-1开拓方案技术经济比较表方案项目方案一方案二79
工程量1、井巷工程:2855m,其中已掘0m,岩巷375m。1、井巷工程:4416m,其中已掘250m,岩巷233m。优点1、井巷工程量较小;2、风路短;3、运输方案简单便于管理。1、利用巷道长,岩巷工程量较小;缺点1、后期开采二采区时风井场地需新建,投资增加。1、运输巷道复杂不便管理,易成为事故源;结论经比选,推荐方案一四、水平划分矿区内煤层深度范围为+1410~+900m,垂高510m。其中,一、二、三、四采区煤层深度范围为+1235~+1050m,设计以一个水平开采一、二、三、四采区,水平标高+1145m。五、六采区煤层深度范围为+1150~+925m,设计以一个水平开采五、六采区,水平标高+1035m。七、八采区煤层深度范围为+1100~+900m,设计以一个水平开采七、八采区,水平标高+1000m。五、运输大巷布置及运输方式开采一、二采区无需布置运输大巷,后期开采三、四采区时运输大巷沿煤层走向布置于+1145m标高,长1278m,设计采用电机车运送煤炭。主斜井采用提升绞车牵引矿车运输,运输顺槽采用人力推车辅以调度绞车运输。六、通风方式矿井一采区通风方式为中央并列式。七、采区划分与开采顺序根据矿区范围、煤层赋存特征以及开拓布置,矿井划分为八个采区。一采区采用双翼布置,工作面沿走向布置,走向长壁采煤法。首采工作面布置在C7煤层,区段下行式开采。矿井达产时井巷工程量2855m。采区布置详见采区巷道布置及机械设备配备平面图、剖面图。二、三、四、五、六、七、八采区采用两翼布置,工作面沿走向布置,走向长壁采煤法。按照一、二、三、四、五、六、七、八采区的顺序依次开采。第四节井筒、井底车场及大巷一、井筒装备与布置根据开拓方案,本矿共设有七个井筒,一采区设有二个井筒。79
(1)一、二采区主斜井一采区主斜井为新掘,布置在矿区北侧C7煤层中,方位角137°,坡度8°,巷道净断面5.5m2,表土段采用砌碹、基岩段采用锚喷支护,半园拱断面,铺设30kg/m轨道。主要用于矿井煤炭、材料、矸石人员运输,排水管路以及进风等。(2)一、二采区回风斜井回风斜井为新掘,布置在矿区北侧C7煤层中,方位角137°,倾角8°,巷道净断面5.1m2,半园拱断面,表土段采用砌碹、基岩段采用锚喷支护,主要用于矿井回风。XX省XX市XX矿业有限公司XX煤矿井筒特征见表3-4-1。一采区主斜井、一采区回风斜井断面特征详见图3-4-1、图3-4-2。表3—4—1井筒特征表井筒名称井口坐标井口标高(m)井筒方位角(°)井筒倾角井筒长度(m)井筒断面(m2)支护形式XY净掘一、二采区主斜井290181636426163+12701378°5435.57.8砌碹、锚喷一、二采区回风斜井290181936426200+12751378°5585.17.2砌碹、锚喷注:表中坐标为北京坐标系,黄海高程。二、车场及大巷本矿除主斜井上部车场采用平车场外,其余车场均为甩车场。第四章建设单位基本情况一、建设单位概况XXXX市XX公司60万吨的煤矿是由原XXXX市XX矿业有限公司XX煤矿15万吨的矿井、XX市摆忙乡黑沟煤矿15万吨的矿井和XX市江洲镇老寨坡煤矿(探矿)整合,经过技改扩能后,形成年产生能力达到60万吨的一个较大型的煤矿,整合后的名称定为“XXXX欣有限公司”。开采品种:煤;开采方式:地下开采;经济类型:有限责任公司;经营方式:生产和销售。该矿在建设过程中严格按照XX省颁发的煤矿标准化建设的标准建设矿井,将组织50人的专业技术队伍,组织指挥60万吨矿井的建设,严格把关从设计、施工、建设、验收到安全、生产、管理全方位过程,把矿井建设成为规范、规模、标准化的矿井,打造成为XX南部、东部最具现代化的规模煤矿。二、国家政策和地方政府支持79
XX煤炭结构调整的总体思路是:遵照党的十七大和中央经济工作会议精神,以西部大开发为契机,以经济效益为中心,以市场为导向,加快结构调整步伐,推进“三改一加强”。继续关井压产、控制总量;找准优势、抓住特色,推行精品战略;配合铁路、公路建设,加快冶炼用精煤、特加精动力煤和优质无烟煤三大出口煤基地建设;依靠科学进步,用高新技术改造传统产业,做好煤化工、气化工等煤的加工转化,实现产业优化升级;把结构调整与国有煤炭企业改革脱困结合起来,在调整中发展,在结构调整中提高,变XX煤炭资源优势为经济优势。XXXX市XX公司根据企业发展的战略思路,跟进市场发展的需求,对XX煤矿新建60万吨建设项目投入大量人力、物力的同时也得到了地方政府的大力支持,并给予诸多的优惠政策以扶持本项目的建设。三、企业财务状况本公司的企业财务审计办法严格按照中国人民共和国煤炭部下发的《煤炭企业财务审计实施办法》执行,第五章:通风与安全第一节矿井通风一、通风方式及通风系统1.煤层开采技术条件及矿井开拓方式(1)煤层开采技术条件本矿井主要开3层煤(C9、C7、C4),煤层倾角8~11°、开采煤层属薄煤层。以两个采区、两个高档普采工作面达到60万吨/年的产量,采用走向长壁采煤法。地质构造复杂程度中等类型、水文地质条件属简单类型。79
矿区内煤层顶底板条件一般情况下较稳定,但局部地段的粘土质粉砂岩及粘土岩节理裂隙发育,应加强顶板管理和支护;底板为粘土岩,吸水性较强,局部地段存在泥化和膨胀现象(俗称“底鼓”),在底板管理中应采取相应措施,消除底板软岩危害。设计按不易自燃煤层,煤尘无爆炸危险性考虑。(2)开拓方式根据煤层赋存条件,矿区地形地貌特征,结合整合矿井特点,工业场地选择井田中部,设计根据煤层分布状况,选用斜井开拓。(3)煤层开采顺序根据矿区范围、煤层赋存特征以及开拓布置,矿井划分为八个采区。一采区采用双翼布置,工作面沿走向布置,走向长壁采煤法。区段下行式开采。采区布置详见采区巷道布置及机械设备配备平面图、剖面图。二、三、四、五、六、七、八采区采用两翼布置,工作面沿走向布置,走向长壁采煤法。按照一、二、三、四、五、六、七、八采区的顺序依次开采。2.通风方式一、二采区为中央并列式通风方式。3.通风系统主斜井进风、回风斜井回风的抽出式通风系统。回采工作面及掘进工作面均采用独立通风,无串、漏风现象。工作面新鲜风流由主斜井进风,经工作面运输顺槽,清洗工作面后,乏风经工作面回风顺槽、区段回风绕道、回风斜井,最后由引风道排出地面。井下各类通风设施(包括风门、调节风门、密闭等)详见通风系统图。掘进工作面采用局部通风机接风筒压入式通风。矿井通风系统详见图2-2-1。4.主要通风路线101回采工作面通风线路为:地面→主斜井→101运输顺槽→101回采工作面→101回风顺槽→101回风绕道→回风斜井→引风道→地面。二、风井数目、位置、服务范围及时间矿井达产时共布置两条井筒,即主斜井和回风斜井,主斜井、回风斜井均位于C7煤层,主斜井主要用于运输煤炭、运送材料、矸石、人员、进风、敷设管线及安全出口。进风井距储煤场大于80m,排矸场距进风井大于80m,木料场距进风井口300m,主要通风机房距进风井37m。回风斜井用于全矿井回风,在发生水灾时亦可作安全出口,进、出人员。79
主斜井、回风斜井井筒出口距离均大于30m。主斜井服务于一、二、三、四采区,回风斜井服务于一、二采区。主斜井服务年限约6年,回风斜井服务年限约3.5年。井筒位置及坐标、方位等井筒参数详见采区巷道布置及机械配备平、剖面图(附图2)。三、采掘工作面及硐室通风矿井达产时以一个炮采工作面,二个掘进工作面达到15万t/a设计生产能力。采煤工作面采用负压通风方式,根据采区巷道布置和开采方法,回采工作面和掘进工作面均采用独立的通风系统。本矿井达产时布置一个上山采区,该采区为双翼布置,首采工作面101布置于采区的西翼,下一区段布置二个煤巷掘进头。回采工作面均按单巷布置,走向长约514m左右,工作面倾斜长80m,采用“U”型通风方式。矿井掘进通风以局部通风机、风筒压入式通风。掘进头均采用“双风机、双电源”供风。本矿井达产时共布置2个掘进头,为接替工作面煤巷顺槽掘进头,设计采用DSFA-5型对旋式局扇,该风机通风量180—270m3/min,通风负压350~3500Pa,功率2×11kW,风筒直径选用600mm,抗静电、阻燃风筒,其进回风均为独立系统。局部通风机的使用同时必须注意以下几点:(1)掘进巷道贯通在相距20m前,必须停止一个工作面作业,做好调整通风系统的准备工作。贯通时,必须由专人在现场统一指挥,停掘的工作面必须保持正常通风,设置栅栏及警标,经常检查风筒的完好状况和工作面及其回风流中的瓦斯浓度,瓦斯浓度超限时,必须立即处理。掘进工作面每次爆破前,必须派专人和瓦斯检查员共同到停掘的工作面检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度,瓦斯浓度超限时,必须先停止在掘工作面的工作,然后处理瓦斯,只有在两个工作面及其回风流中的瓦斯浓度都在1.0%以下时,掘进的工作面方可爆破。每次爆破前,2个工作面的入口必须有专人警戒。贯通后,必须停止采区内一切工作,立即调整通风系统。待风流稳定后,方可恢复工作。(2)掘进巷道必须采用局部通风机通风。并配备“双风机、双电源”。(3)局部通风机必须由指定人员负责管理,保证正常运转。79
(4)必须采用抗静电、阻燃风筒。风筒口到掘进工作面的距离和风筒的安设,应在作业规程中明确规定。(5)掘进工作面的局部通风机设计采用“三专”供电,掘进工作面机电设备实现“风电、瓦斯电”两闭锁。(6)严禁3台以上(含3台)的局部通风机同时向1个掘进工作面供风。不得使用1台局部通风机同时向2个作业的掘进工作面供风。(7)压入式局部通风机和启动装置,必须安装在进风巷道中,距掘进巷道回风口不得小于10m;全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量,局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速必须符合本规程第一百零一条的有关规定。(8)初期井筒掘进时,其局部通风机设置于地表,随着井筒的延伸,在形成负压通后后,局部风机可下井置于井下进风端。(9)使用局部通风机通风的掘进工作面不得停风;因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员,切断电源。恢复通风前,必须检查瓦斯。只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时,方可人工开启局部通风机。硐室位于进风巷内,则硐室采用扩散通风(硐室深度不超过6m、进出宽度大于1.5m)。若硐室位于进回风井之间,则采用负压通风,为了减少通风短路或漏风,在硐室两端设置调节风门。本矿井设有井下变电所等硐室均设于进风侧,回风直接进入总回。(详见附图2-开拓系统、采区巷道布置平、剖面图)。四、井下通风设施及构筑物布置1.通风设施及构筑物设置1)密闭除设计保留的井口外,矿区范围内的其它井口全部实行密闭。另外井下已有无用联络巷均全部密闭。2)风门79
为保证各采、掘工作面的风量并使风流按规定流动,在风流流动的路线中设置有风门等通风构筑物,根据本矿井现状,在运输顺槽、回风顺槽及两个掘进头与主斜井、回风斜井之间设置有风门;各联络巷设置有风门;其它部分巷道亦设置有风门、密闭等通风构筑物,初期井下风门设置地点详见下表2-2-1。表2-2-1初期风门设置表序号安设位置风门类型风门道数是否连锁1回风斜井安全出口双向风门2双向连锁2采区车场与回风斜井之间调节风门23101回风顺槽双向风门4双向连锁4102回风顺槽局扇风机前调节风门25102回风顺槽双向风门2双向连锁6102运输顺槽局扇风机前调节风门27102运输顺槽双向风门2双向连锁8采区变电所进风巷道调节风门2具体布置详见采掘工程及巷道布置平面图(图2、3)及通风系统与通风网络图(图4)。3)防爆门为防止爆炸性气体冲击主要通风机,在回风斜井井口设置防爆门,引风道与回风斜井之间的夹角为40°,引风道长度比防爆门至井筒内引风道开口位置长15m,在地面主要通风机风机房内安设2台FBCDZ-6-No13B型防爆轴流抽出式通风机,一台工作,一台备用,备用风机可在10min内开启。4)引风道本矿井设计引风道与风井井筒夹角40°,引风道设计为砼碹支护形式,并铺设砼底。引风道的长度可根据场地地形条件确定,本矿井设计引风道长度为30m,倾角5°,引风道与风井联结处及引风道与风道连接处设有铁栅栏门。5)井下测风站为了准确地测量风量,设计在矿井各主要进、回风巷的适宜位置设置测风站(设计分别在主斜井、回风斜井等处)。测风站的技术要求是:必须设在直线段巷道中;测风站长度不小于4m;其附近10m范围内的断面无变化,无障碍物;测风站周壁应为光滑平面。矿井必须建立完善的测风制度,每10天进行一次全面的测风,随时掌握通风系统的变化情况。6)通风机及通风机房的设置主要通风机设置于引风道风硐两端,两风道间距18m,主要通风机设置二台,主要通风机必须安装在地面。2.井下通风设施及构筑物要求79
1)风门设置要求(1)避免在弯道和倾斜巷道中设置风门;(2)风门前后5m内支架完好,门墙厚不小于0.45m,四周掏槽深0.2~0.3m;(3)结构严密,漏风少,向关闭方向缓倾斜80~85°,风门安装必须见“硬帮硬底”;(4)风门应迎风开启,通过机车的巷道,两组风门间距应大于一列车长度,并能使风门正常开启和关闭;(5)风门要求设置2组,含正反向风门各2道,两道正向风门必须连锁,一道打开,另一道必须关闭;(6)风门等通风构筑物应坚固稳定,并加强通风管理及时进行检查及维修。2)调节风门设置要求需要调节风量的巷道设置调节风门,其技术要求与风门相同。3)挡风墙要求(1)永久性挡风墙采用不燃性材料(如砖、料石、水泥等)建筑,墙上部厚≥0.45m,墙下部厚度≥1.0m,墙前后5m内的巷道支护要完好且为防腐支护;(2)对于服务期短的临时性挡风墙,可用木柱、木板等材料建筑,但需用黄泥、石灰抹面,不露风、无裂缝,同时墙外要设置栅栏和警标。4)防爆门要求防爆门是防止瓦斯、煤尘爆炸时毁坏通风机的安全设施。根据《煤矿安全规程》第一百二十一条之规定:矿井主要通风机的出风井口必须安装防爆门,防爆门每6个月检查维修1次。防爆门的技术要求是:①防爆门应布置在出风井同一轴线上,其断面积应不小于该矿出风井的断面积;保证在井下发生爆炸时,高压气浪将其冲开;②防爆门应主要靠主要通风机的负压保持关闭状态,设计为向外开门,以便防爆门受向外冲击时,易于开启。③防爆门用钢板焊接面成,保证坚固、严密,防止漏风。门边必须设计软质衬垫,如果采用流体作密闭时,在冬季应使用不燃的防冻液。④防爆门上要挂平衡锤配重,以便在灾变时自动打开防爆门,在正常通风时关闭防爆门。5)密闭技术要求79
密闭用以切断风流,且既不过人,又不停车的通风设施。密闭按服务年限可分为永久性密闭和临时性密闭。一般来讲,临时密闭其服务年限不得超过二个月,否则应构筑永久性密闭。设置地点:凡报废采区通向运输大巷和总回风巷的所有联络巷及废弃的旧巷、火区和所有结束回采的工作面机风巷,都必须设置永久密闭。密闭质量标准:①临时密闭可采用木柱、木板鱼鳞式反搭接,正面涂抹黄泥的结构。其木板厚度不少于10-20mm。②永久性用不燃性材料建筑,严密不漏风(手触无感觉,耳听无声音),墙体厚度不少于密闭前无瓦斯积聚。③密闭处5m内无杂物、积水、淤泥。④密闭处5m内支架完好,无片帮、冒顶。⑤密闭周边要掏槽,硬底硬帮且与煤岩接实并抹有不少于0.5m的裙边。⑥密闭内有水的要设反水池或反水管;有自燃发火煤层的采空区密闭要设观测孔、措施孔,孔口封堵严密。⑦密闭前要设栅栏、警标、说明牌板和检查牌板。⑧内凸凹不大于墙面平整,无裂缝、重缝和空缝。6)通风机及通风机房的设置主要通风机设置于引风道风硐两端,两风硐间距18m,主要通风机设置二台,主要通风机必须安装在地面;装有通风机的井口必须封闭严密,其外部漏风率不超过5%。设计安装有2套同等能力的主要通风机装置,其中1套作备用,备用通风机必须能在10min内开动。在地面通风机10m处设有主要通风机房,主要通风机房禁止兼作他用。主要通风机房内必须安装水柱计、电流表、电压表、轴承温度计等仪表,还必须有直通矿调度室的电话,并有反风操作系统图、司机岗位责任制和操作规程。主要通风机的运转应由专职司机负责,司机应每小时将通风机运转情况记入运转记录簿内;发现异常,立即报告。7)其他79
矿井设置的风门、调节风门、局部通风机的风筒、测风站、风墙及密闭等所有通风设施,应建立每天三班的巡回检查制度。并有可靠的检测、监控设备,保证设施经常处于完好状态,确保风路通畅及通风系统的安全可靠。3.防止漏风措施风门、调节风门等通风构筑物应设在围岩坚固、地压稳定的地段,并加强管理,经常检查维修,防止漏风。4.降低风阻措施尽量减少局部阻力的出现,如尽量避免采用风桥、在主要巷道内不长期存放矿车、减少风路中的物料堆积。断面变化处做成圆弧形或斜线形。及时清除风硐内的堆积物。设置导风板:在风速高、风量大的巷道中,为降低拐弯处的局部阻力,可在拐弯处设置若干块导风板。五、安全逃生途径1.矿井安全出口设置及保证措施矿井采、掘工作面通过区段运输顺槽、区段回风顺槽与主斜井、回风斜井相通,采面的工作人员可通过工作面的运输顺槽或回风顺槽,由主斜井、回风斜井到达地面。本矿共有两个直通地面的安全出口,出口之间距离大于30m。采煤工作面所有安全出口与巷道连接处20m范围内,均采用金属支柱、棚架加强支护,巷道高度均大于1.8m。为了便于在灾害发生时,人员能迅速撤离,需采取如下措施:井巷内平时不得堆积材料、设备、煤炭以及其它杂物,保证行人、矿车顺利能行;井巷交叉点设有标牌指示出入方向;加强对发生灾害时人员逃生的知识教育以及训练等。2.井下避灾路线及图纸井下较易发生的灾害为瓦斯、水害及火灾。1)火、瓦斯工作面发生火、瓦斯事故时,工作人员撤退原则:向着新鲜风流方向撤退。避灾线路为:79
101工作面→101运输顺槽→主斜井→地面。2)水灾工作面发生水灾事故时,工作人员撤退原则:向着井下地势高的地方撤退。避灾线路为:101工作面→101回风顺槽→回风斜井→地面其它地点发生灾害时,火、瓦斯避灾路线应首先向具有新鲜风流的巷道撤退,然后经由主斜井(副斜井)撤至地面;水灾避灾路线首先应向井下最高位置撤退,然后看井下涌水情况由回风斜井撤回地面。第六章矿井主要灾害因素分析及防治措施第一节顶板灾害防治及装备一、影响矿山压力显现基本因素分析(一)主采煤层顶底板岩性特征顶板:直接顶板为黑色薄层炭质粘土岩或灰色中厚层粘土质粉砂岩,厚0.50-1.00m,炭质粘土岩:强度较低,水稳定性差,易风化破碎;粘土质粉砂岩:钙质胶结,裂隙较发育,抗压强度较大。间接顶板为灰色中厚层状细粒石英砂岩,稳定,坚硬,抗压强度大,局部裂隙较发育。底板为灰色薄—中厚层炭质粘土岩,强度较低,易风化破碎。(二)影响矿山压力显现的地质因素1.断层及褶曲工作区大地构造位置位于扬子准地台次级构造单元黔南台陷、贵定南北向构造变形区之南东部,区域黄丝背斜南段北西翼兴安背斜两翼,两翼地层总体为一单斜构造北西翼,倾向245-340度,一般260-310度,倾角7-12度,平均8度,局部发育次级小褶皱。南东翼地层倾向120-140度,倾角8—13度,平均10-11度。区内中部发育断层三条(即F1、F2、F3)。其特征分述如下:F1断层:位于矿区中部,走向北西-南东,倾向南西,倾角60°。走向长大于5km,为逆断层,对煤层具有破坏作用。F2断层:位于矿区南北,走向南北向,倾向西,倾角80°79
,走向长大于6km。为逆断层,北部被东西的F3断层错断。F3断层:位于矿区南部,走向长大于5km,走向近东西向,倾向北,倾角78°,为逆断层。对煤层具有破坏作用。综上所述,矿区构造复杂程度属中等复杂类型。3.挤压这是指煤层受挤压作用局部变厚或变薄的地带,挤压在平面图上成圆形或椭圆形,面积有十几平方米到百余平方米不等。XX煤矿通过以往掘进过程中发现,煤层厚度有一定变化,回采工作面通过煤层变薄带,由于顶板岩层下压极易离层和破断,并可能发生顶板短时急剧下沉现象,这些都是造成冒顶的地质因素。4.破碎带这里是指岩石和煤层突然变得破碎的地带。破碎往往与挤压因素有关,也可能自然生成,工作面经过破碎带将给顶板管理带来许多困难。5.采动裂隙采动裂隙是由煤壁前方的支承压力所引起的,也叫做“压力裂隙”。这种裂隙往往超前于煤壁5~15m,与工作面平行面而倾向于煤壁。裂隙面的倾角与岩石性质软硬有关,软岩石中裂隙面倾角55°左右,硬砂岩中可达65°~80°。当工作面对着裂隙的倾向推进时,压力裂隙常与节理裂隙互相交切,使顶板中形成楔形岩块,造成局部冒顶事故。如果工作面推进方向与节理倾向一致,在采动影响下可能使节理裂隙进一步扩展,出现张开的裂缝或顶板台阶式下沉。如果不采取措施,会发生大冒顶。6.煤层倾角煤层倾角对矿山压力显现的影响也很大,实践证明,近水平煤层的矿山压力显现比倾斜和急倾斜煤层剧烈。本矿井属缓倾斜煤层,煤层倾角8~14°,矿山压力相对倾斜煤层大。(三)影响矿山压力显现的生产技术因素1.开采深度79
开采深度直接影响原岩压力大小,同时也影响巷道或工作面周围岩层内支承压力值。开采深度虽然对矿山压力没有绝对的影响,但对矿山压力显现的影响则比较明显。本矿井煤层埋藏标高在+1230~+900m之间,而地表高度一般在+1402m~+950m之间,埋藏深度一般0~502m之间,埋深不太大,但随着开采深度的增加,其围岩压力必将增大。2.采高与控顶距工作面顶板移近量是矿山压力显现的一个重要参数,它同采高与控顶距有密切关系。在一定地质条件下,采高是影响上覆岩层破坏状况的最重要因素之一。采高越大,采出的空间越大,必然导致上履岩层破坏严重,根据现场测定,冒落带与导水裂隙带的总厚度与采高基本上成正比关系。工作面顶板下沉量有如下规律:SL=η×m×L式中:SL——L范围内的岩层与顶板下沉量L——控顶距m——采高η——下沉系数,即每米采高每米推进度的顶板下沉量,一般取0.025~0.05。最大控顶距与放顶宽度有关,放顶距小,顶板放不下来,会增加压力;放顶宽度太大,采空区垮落面积太大将易撞倒支架,引起冒顶。本设计采用“四、五排”控顶,排距1.0m,柱距0.8m,最小控顶距4.2m,最大控顶距5.2m,放顶步距为1.0m。今后可根据该煤层顶板岩性进行调整,使其控顶距及放顶步距更适合本矿煤层顶板围岩要求。本矿井开采煤层厚度0.81m,属薄煤层,煤层倾角较小,顶板的缓慢下沉可能直接接触底板,因此其周期来压将不明显。3.工作面推进速度与生产工序推进速度快意味着回采工作面停滞时间短,顶板岩层下沉量小,一般来说,顶板压力也较小。反之,推进速度慢,工作面顶板下沉量大,顶板压力也会较大。所以为了改善工作面顶板管理,缩短每一循环的间隔时间而加快工作面的推进速度是必要的,可在相当程度上改善顶板状况,保持顶板完整性,有利于顶板管理。4.支护方法支架的作用是阻止直接顶离层冒落。使用初撑力小的支架易造成顶板破碎、动压强烈。使用初撑力大而又恒阻力的单体液压支柱,顶板完整,回柱后顶板延迟垮落,呈岩块铰接,煤壁不易片邦,动压显现不明显,顶板下沉量小。应当注意,不同特性,不同特征的支架应避免混合使用。79
5.工作面推进方向由于裂隙严重地影响顶板稳定性,当裂隙方向与工作面推进方向平行时,极易造成严重冒顶事故。因此工作面在过断层,过各种层理或节理裂隙时要在正确选择工作面推进方向,即与裂隙要有一定交角。二、一般顶板冒落灾害的防治措施及装备l.回采工作面顶板管理方式,回采工作面支架的选择,采区巷道支护的选择、采区顺槽布置方式的选择1)顶板管理根据选择的回采工艺,本矿井回采工作面采用全部垮落法管理顶板。2)回采工作面支架的选择C7煤层平均厚0.81m,采用单体液压支柱加铰接顶梁支护,“四、五”排控顶,排距1.0m,柱距0.8m。最小控顶距4.2m,最大控顶距5.2m,放顶步距1.0m。(1)支柱的型号选择计算第一步确定顶板下沉量:SL=η×M×L=0.01×0.81×5.2=0.042m,即42mm式中:SL—顶板下沉量,m;η—下沉系数,取0.01;M—采高,m;L—最大控顶距,m。第二步确定规格:采用DZ型单体液压支柱:Hmax=Mmax-b-c=900-138-10=752mmHmin=Mmin-SL-b-a=800-42-138-50=570mm式中:SL—顶板在最大控顶距处的平均最大下沉量;Mmin—工作面最小采高;Mmax—工作面最大采高;79
b—顶梁厚度;a—支柱的卸载高度,取50mm;c-支柱达到初撑力时液体压缩量,取10mm。选取DZ08-300/100型单体液压支柱,额定工作阻力300kN,额定工作液压50MPa,初撑力118~157kN,回柱绞车选用JH-8型。2)支护密度验算支护强度:P=(4~8)×M×γ=8×0.81×2.8=18.1t/m2式中:P—支护强度,t/m2;M—为采高,0.81m;γ—为顶板容重,取2.8t/m3;8—8倍取值。工作面长120m,最大控顶距5.2m,因此采场最大面积S=120×5.2=624m2,所设支柱数n=(120/0.8)×5=750根,则支护密度为750/624=1.2根/m2,DZ08-300/100单体液压支柱每柱的额定承载能力为30t,考虑相关因素的影响,使支撑能力减小,承载能力考虑0.8的系数,则每根支柱的承载能力为30×0.8=24t/根。支柱实际提供的支护强度为1.2×24=28.8t/m2,而支护所需要的支护强度为18.1t/m2,因此,所设计工作面的支护密度能满足支护采场顶板的要求。采煤工作面必须经常存有一定数量的备用支护材料。使用单体液压支柱的工作面,必须备有坑木,其数量、规格、存放地点和管理方法必须在作业规程中规定。采煤工作面严禁使用折损的坑木、损坏的金属顶梁和失效的单体液压支柱。在同一采煤工作面中,不得使用不同类型和不同性能的支柱。在地质条件复杂的采煤工作面中必须使用不同类型的支柱时,必须制定安全措施。单体液压支柱入井前必须逐根进行压力试验。对金属顶梁和单体液压支柱,在采煤工作面回采结束后或使用时间超过8个月后,必须进行检修。检修好的支柱,还必须进行压力试验,合格后方可使用。4)采区巷道布置方式及巷道支护形式79
(1)采区巷道布置设计根据本矿实际情况,工作面上、下顺槽均沿煤层布置,顺槽采用单巷布置,顺槽上、下巷一般按3‰~5‰正坡布置。(2)巷道支护形式根据巷道服务年限及围岩岩性,决定其支护方式。主斜井及回风斜井均采用半圆拱形沿围岩布置,采用锚喷支护;101运输顺槽、101回风顺槽煤层巷道为梯形断面,采用工字钢梯形棚支护,若条件适合时,亦推荐采用锚喷支护形式。5)回采工作面支护措施(1)采煤工作面必须及时支护,严禁空顶作业。所有支架必须架设牢固,并有防倒柱措施,并严禁在浮煤或浮矸上架设支架。(2)采煤工作面必须及时回柱放顶,控顶距离超过作业规程规定时,禁止采煤。本设计采用跨落法控制顶板,回柱后顶板不跨落,悬顶距离超过作业规程规定时,必须停止采煤,采取人工强制放顶(如打眼放炮进行强制放顶),或其它措施进行处理。采煤工作面初次放顶及收尾时,必须制定安全措施。放顶人员必须站在支架完整,无崩绳、崩柱、甩钩、断绳抽人等危险的安全地点工作。(3)加强对回采工作面矿山压力监测,尤其是掌握采动压力影响规律,注意回采工作面初期来压及周期来压时间,并加强对初次来压及周期来压期间工作面支护措施,如增加工作支护密度(柱距)以及加长超前支护长度及密度等。6)工作面上下出口支护及相关措施根据《煤矿安全规程》第五十条规定:采煤工作面所有安全出口与巷道连接处20m范围内,必须加强支护。采面上、下巷超前支护均为:靠近煤壁20m段采用双排托棚支护,往外10m采用单排托棚支护。(1)工作面回风巷和工作面运输巷出口(包括回风巷和工作面运输巷离工作面前20~30m,工作面后方不小于40~50m范围内)采取加强支护,柱距、棚距为0.4~0.5m。工作面下端头应采用“四对八梁”支护型式。(2)工作面支护要布置整齐,排、行成直线,接顶及时,防止出现过大伞檐(小于79
0.2m)。(3)工作面破碎带处要加强支护,采用密集支柱和铺荆芭,防止串矸、漏矸等。(4)计算、估算和观测周期来压步距,在工作面材料道每隔1m打一棵戗柱,煤壁落煤后及时挂梁,若顶板压力较大,可增设木垛。并在来压时撤退。(5)注意观测顶板来压情况和顶板稳定完整情况,过断层和老巷时要制定专门措施。(6)要及时放顶,采用回柱绞车回柱,不得进入老塘作业;沿切顶线采用密集支柱和戗棚等加强支护并切顶。(7)换柱时,一定要先打临时柱,后换柱,沿工作面不能打正式柱时,必须打临时柱,不得空顶作业。(8)回采工作面出口20m内巷道的净高不得低于1.8m。(9)直接顶不稳定时,投产后视顶板情况,可加强顶板支护,若底板吸水容易膨胀,支护时在支柱底部垫板,防止支护插入底板。2.掘进工作面的支护选择、交叉点支护的选择1)一般掘进巷道支护型式本矿井开采煤层埋藏较浅,结合邻近矿区的经验,认为采用以下常规的支护形式是可行的。(1)岩层巷道:表土段及破碎段采用砼碹支护,基岩段采用锚喷支护、根据围岩条件亦可加锚索、挂网支护。(2)煤层平巷(如101工作面上、下顺槽)设计采用梯工棚支护。特殊情况,根据井下巷道围岩的性质及稳定性和巷道的用途、服务年限,可作适当的调整,采用特殊支护型式,如加反底拱U型钢支护型式、采用加锚索的喷浆型式等。2)硐室及交岔点主要硐室采用砼碹支护。3)大硐室支护井下泵房、变电所硐室等均采用砼碹支护,围岩条件较好时也可采用锚喷支护。3.掘进工作面安全措施79
1)掘进工作面严禁空顶作业。靠近掘进工作面10m内的支护,在爆破前必须加固。2)实行“敲帮问顶”制度。爆破崩倒、崩坏的支架必须经修复好后,方可进入工作面作业。修复支架时必须先检查顶、帮,并由外向里逐架进行。3)掘进所有围岩巷道时,必须采取前探支护或其他措施。4)在坚硬和稳定的煤、岩层中,确定巷道不设支护时,必须制定安全措施。5)支架间应设牢固的撑木或拉杆,支架与顶帮之间的空隙必须塞紧、背实。巷道砌碴时,碴体与顶帮之间必须用不燃物充满填实;巷道冒顶空顶部分,可用支护材料接顶,但在破拱上部必须充填不燃物垫层,其厚度不得小于0.5m。6)更换巷道支护时,在拆除原有支护前,应先加固临近支护。拆除原有支护后,必须及时除掉顶帮活矸和架设永久支护,必要时还应采取临时支护措施。7)采用锚杆、锚喷等支护形式,应遵守下列规定:(1)锚杆、锚喷等支护的端头与掘进工作面的距离,锚杆的形式、规格、安装角度,混凝土标号、喷体厚度,挂网所采用金属网的规格以及围岩涌水的处理等,必须在施工组织设计或作业规程中规定。(2)采用钻爆法掘进的岩石巷道,应采用光面爆破。(3)打锚杆眼前,必须首先“敲帮问顶”,将活矸处理掉,在确保安全的条件下,方可作业。(4)使用锚固剂固定锚杆时,应将孔壁冲洗干净,砂浆锚杆必须灌满填实。(5)软岩使用锚杆支护时,必须全长锚固。(6)采用人工上料喷射机喷射混凝土、砂浆时,必须采用潮料,并使用除尘机对上料口、余气口除尘。喷射前,必须冲洗岩帮。喷射后应有养护措施。作业人员必须佩戴劳动保护用口品。(7)锚杆必须按规定做拉力试验。煤巷还必须进行顶板离层监测,并用记录牌板显示。对喷体必须做厚度和强度检查,并有检查和试验记录。在井下做锚固力试验时,必须有安全措施。(8)钻杆必须用机械或力矩扳手拧紧,确保锚杆的托板紧贴巷壁。79
(9)岩帮的涌水地点,必须处理。(10)处理堵塞的喷射管路时,喷枪口的前方及其附近严禁有其他人员。8)掘进巷道在揭露老空前,必须制定探查老空的安全措施,包括接近老空时必须预留的煤(岩)柱厚度和探明水、火、瓦斯等内容。必须根据探明的情况采取措施,进行处理。9)在揭露老空时,必须将人员撤至安全地点。只有经过检查,证明老空内的水、瓦斯和其他有害气体等无危险后,方可恢复工作。10)开凿或延深下山时,必须在下山的上口设置防止跑车装置,在掘进工作面的上方设置坚固的跑车防护装置。跑车防护装置与掘进工作面的距离为20m,必须在施工组织设计或作业规程中规定。11)下山施工期间兼作行人道时,必须每隔40m设置躲避硐并要设红灯。设有躲避硐的一侧必须有畅通的人行道。上下人员必须走人行道。行车时红灯亮,行人立即进入躲避硐,红灯熄灭后,方可行走。4.矿山压力观测设备本次安全专篇设计为XX煤矿配备的主要矿山压力观测设备有:单体支柱测力计5台,顶板下沉速度报警仪2台,测枪2支等。详见表7-1-1。表7-1-1主要矿山压力观测设备序号设备及材料名称型号及规格单位数量1单体支柱测力计DZ-CL-1台52顶板下沉速度报警仪DSB-1台23测枪BHS-10支24液压枕YZ系列个205光学经纬仪DJK-6台36地质罗盘CKX-1个2单体支柱需定期进行检修、试压。三、坚硬顶板垮落灾害的防治措施本矿工作面采用全部垮落法、随采随垮,一般不需要采用强制放顶的措施,但个别地段如遇到顶板坚硬,不易垮落情形时,有必要采取打眼放炮,强制放顶,以防止大面积来压。79
第二节开采冲击地压煤层的措施由于煤体内的应力几乎与采深成正比,因此,采深越大,煤体的应力越高,煤体变形和积聚的弹性潜能也越大。本矿井不具有深部开采发生冲击地压的采深条件。从本矿区冲击地压发生的历史情况看,尚未有发生冲击地压的历史,因此,本安全专篇不考虑开采冲击地压煤层的措施,但在今后的生产过程中,注意观察,认真做好记录,并整理成安全资料,以利于指导后期的生产。第三节爆炸材料库一、爆破器材库的位置、容量及外部安全条件XX煤矿爆炸材料库位置需由当地公安机关指定,目前未定,但距主要建筑应在300m以上。根据《煤矿安全规程》第300条规定,爆炸材料库容量最多不能超过10天的实际容量,炸药不得超过3t,雷管不得超过10000发。XX煤矿炸药库的设计容量为1t,雷管5000发。炸药库需采用半埋式库房,炸药和雷管分别存放,并有专人发放,制定发放、领用制度,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。二、爆炸器材库房屋结构安全措施(1)爆破品库应为平房,房屋宜为钢筋砼梁柱承重,墙体应坚固、严密和隔热,并注意合理的方位;(2)爆破材料库的门应为2层,向外开,外层门应为铁皮包覆的耐火门,里层门应为棚栏门,储存雷管的房屋应为金属丝门;门到库房内任一点的距离不得超过15m,门的宽度不得小于1.4m,高度不得小于2.1m,门的外面宜设风斗,其面积不宜小于6m2。(3)库房应具有足够的采光通风窗,库房采光比为二十五分之一至三十分之一,窗门为三层,外层为包覆铁皮的板窗门,内层为铁棚栏,采光台距地板高度不小于1.8m,应设金属网通风窗;(4)库房内净高不得小于3.0m;79
(5)库房地面应平整、结实、无裂隙,防潮、防腐蚀,不得有铁器之类的东西表露,雷管库房的地板应铺软垫;(6)库房采用钢筋砼屋盖,房顶应有隔热层。三、爆破器材库消防设施(1)库区内修建高位水池,蓄水池容量为50m3;(2)消防水池距库房的距离不大于100m;(3)配备10L泡沫灭火器2台,50kg干粉灭火器1台。四、爆破器材库区的交通措施。(1)汽车运输时速不超过10km,库房装卸点的道路,冬季设有防滑措施。(2)库区主要运输道路的纵坡坡度不大于6%。五、爆破器材库区的照明安全措施(1)储存爆破器材的库房的供电危险等级按1类供电场所设计,辅助建筑按一般供电场所设计。(2)库房的外部线路采用铠装电缆埋地敷设或挂设,外部电气线路禁止通过危险库房的上空。(3)库房内禁止安装电灯照明,可用自然采光或在库房外安设探照灯进行投射采光。(4)用移动式照明时,只使用安全手电筒,汽油安全灯,禁止使用电网供电的移动手提灯。(5)电源开关和保险器设在库房外,并装在配电箱中。六.爆破器材库区的防雷装置爆破器材库按一类建筑物的防雷保护进行设计。必须采取妥善的防雷措施,以防止直接雷击,雷电感应和雷电波的侵入。(1)防止直击雷,采用独立避雷针保护,其接地电阻不大于10Ω。库房必须完全位于避雷针的保护范围内。(2)防止感应雷,在屋面上明装避雷网保护,其接地电阻不大于10Ω79
,并将库房所有金属体接地与接地装置相连。(3)避雷针、避雷带、引下线应镀锌或刷漆。(4)避雷带的引下线在距地面1.8m处设断线卡。(5)接地网埋设距墙1.5m,埋深0.8m,为了减少跨步电压,出入口及人行道处应距墙3m,埋深1m。(6)防雷装置的所有接点,均焊接。七、爆炸材料贮存、运输的安全措施1.爆炸材料贮存的安全措施(1)井上下接触爆炸材料的人员,必须穿棉布或抗静电衣服。(2)地面爆炸材料库必须有发放爆炸材料的专用套间或单独房间,且必须在铺有导电的软质垫层并有边缘突起的桌子上进行。(3)存放爆炸材料的木架每格只准放1层爆炸材料箱。(4)必须建立爆炸材料领退制度、电雷管编号制度和爆炸材料丢失处理办法。电雷管(包括清退入库的电雷管)在发给爆破工前,必须用电雷管检测仪逐个做全电阻检查,并将脚线扭结成短路。严禁发放电阻不合格的电雷管。(5)必须按民用爆炸物品管理条例的规定,建立爆炸材料销毁制度。2.爆炸材料运输的安全措施1)在地面运输爆炸材料时,除必须遵守民用爆炸物品管理条例外,还应遵守下列规定:(1)运输爆炸材料的车辆,出车前必须经过检查。车厢不得用栏杆加高,并必须插有标有“危险”字样的黄旗。夜间运输时,车辆前后应有标志危险的信号灯;长途运输爆炸材料时,必须用封闭式后开门专用棚车。(2)爆炸材料应用帆布覆盖、捆紧,装有爆炸材料的车辆,严禁在车库内逗留。(3)严禁用煤气车、拖拉机、自翻车、三轮车、自行车、摩托车、拖车运输爆炸材料。(4)用车辆运输雷管、硝化甘油类炸药时,装车高度必须低于车厢上缘100mm。用车辆运输雷管时,雷管箱不得侧放或立放,层间必须垫软垫。运输硝酸铵类炸药、含水炸药、导火索、导爆索时,装车高度不得超过车厢上缘。79
2)在井筒内运送爆炸材料时,应遵守下列规定:(1)电雷管和炸药必须分开运送;但在开凿或延深井筒时,符合《煤矿安全规程》第三百四十五条规定的,不受此限。(2)必须事先通知绞车司机和井上、下把钩工。(3)交接班、人员上下井的时间内,严禁运送爆炸材料。(4)禁止将爆炸材料存放在井口房、井底车场或其他巷道内。3)水平巷道和倾斜巷道内有可靠的信号装置时,可用钢丝绳牵引的车辆运送爆炸材料,但炸药和电雷管必须分开运输,运输速度不得超过1m/s。运输电雷管的车辆必须加盖、加垫,车厢内以软质垫物塞紧,防止震动和撞击。4)严禁用刮板输送机、带式输送机等运输爆炸材料。5)由爆炸材料库直接向工作地点用人力运送爆炸材料时,应遵守下列规定:(1)电雷管必须由爆破工亲自运送,炸药应由爆破工或在爆破工监护下由其他人员运送。(2)爆炸材料必须装在耐压和抗撞冲、防震、防静电的非金属容器内。电雷管和炸药严禁装在同一容器内。严禁将爆炸材料装在衣袋内。领到爆炸材料后,应直接送到工作地点,严禁中途逗留。(3)在交接班、人员上下井的时间内严禁携带爆炸材料人员沿井筒上下。八、爆炸材料库区的警戒、通讯措施爆炸材料库必须昼夜设警卫,加强巡逻,严禁无关人员进入。报警装置、通讯、防雷装置应每季检查一次。发现爆破器材丢失、被盗,必须及时报告矿区所在地的公安机关。本节其余未尽事宜遵照《煤矿爆破器材管理规定》、《煤矿安全规程》和《爆破安全规程》执行。第四节提升运输事故防治措施及装备一、提升运输事故的防治措施及装备(一)矿井可能产生的提升事故79
本矿主要发生的提升事故是建井期间主、副、风斜井井筒内,在投产后,主井采用皮带输送机,副井用绞车提升和下方材料,由于提升机失控、钢丝绳和连接装置断裂造成提升容器全速上升或下降,破坏井上、井下设施甚至伤及生命。(二)防治提升事故的主要措施1.各种保护装置设计主斜井使用串车提升时,提升机控制系统中设有过卷、过电流、限速超速、失压等保护,发生以上事故时均能安全制动并紧急停车。1)防止过卷装置当提升容器起过正常终端停止位置(或出平台)0.5m时,必须能自动断电,并能使保险闸发生制动作用,同时,为防止矿车过卷,在斜井巷上端有足够的过卷距离,其大小符合《煤矿安全规程》(2006)第三百七十一条、第三项规定。2)防止过速装置在提升机控制回路内设提升超速限速保护,当提升速度超过最大速度15%或在减速段超速10%时,过速继电器动作,必须能自动断电,并能使保险闸发生制动作用,提升机紧急停车。3)过流失压保护当提升机供电主回路发生过电流或失压时,控制回路内的过电流继电器或失压继电器动作使提升机紧急停车。4)限速装置提升速度超过3m/s的提升绞车必须设限速装置,以保证提升容器到达终端位置时的速度不超过2m/s。5)深度指示器失效保护装置当深度指示器失效时能自动断电并使保险闸发生制动作用。6)闸间隙保护装置当闸间隙超过规定值时,能自动报警或自动断电。7)松绳保护装置79
本矿选用缠绕式提升机,必须设置松绳保护装置并接入安全回路和报警回路,在钢丝绳松驰时能自动断电并报警。8)减速功能保护装置当提升容器到达设计减速位置时,能示警并开始减速。9)闸瓦磨损装置当闸瓦磨损超限时,能发出报警信号并停车。防止过卷装置、防止过速·装置、限速装置和减速装置应设置为相互独立的双线型式。斜井缠绕式提升绞车应加设定车装置。10)连接装置(1)倾斜井巷运输时,矿车之间的连接、矿车与钢丝绳之间的连接,必须使用不能自行脱落的连接装置,并加装保险绳;(2)倾斜井巷运输用的钢丝绳连接装置,在每次换钢丝绳时,必须用2倍于其最大静荷载的拉力进行试验。倾斜井巷运输用的矿车连接装置,必须至少每年进行1次2倍于其最大静荷重的拉力试验;(3)各类连接装置主要受力装置以破断强度为准的安全系数必须符合下列规定:①专为升降人员或升降人员和物料的提升容器的连接装置,不小于13;②专为升降物料的提升容器的连接装置,不小于10;③矿车的车梁、碰头和连接插销,不小于6。(4)各种保险链以及矿车的连接环、链和插销等,必须按下列规定:①批量生产的,必须作抽样拉断试验,不符合要求时不得使用;②初次使用前和使用后每隔2年,必须每个以2倍于其最大荷重的拉力进行试验,发现裂纹或永久伸长量超过0.2%时,不得使用。11)防跑车装置、挡车装置、阻车器及距车防护装置根据《煤矿安全规程》(2006版)第三百七十条、第一项的规定:“在倾斜井巷内安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止住的跑车防护装置。”为此,本矿井在主斜井内串车提升时采用防跑车装置。倾斜井巷内使用串车提升时必须遵守下列规定:79
(1)在倾斜井巷内安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止住的跑车防护装置;(2)在各车场安设能够防止带绳车辆误入非运行车场或区段的阻车器;(3)在上部平车场入口安设能够控制车辆进入摘挂钩地点的阻车器;(4)在上部平车场接近变坡点处,安设能够阻止未连接的车辆滑入斜巷的阻车器;(5)在变坡点下方20m长度的地点,设置能够防止未连挂的车辆继续往下跑的挡车拦。(6)在各车场安设甩车时能够发出警号的信号装置。上述挡车装置必须经常关闭,放车时方准打开。兼作行驶人车的倾斜巷道,在提升人员时,倾斜井巷中的挡车装置和跑车防护装置必须是常开状态,并可靠的锁住。12)在倾斜巷道机械运送人员时应注意以下事项:(1)倾斜井巷运送人员的人车必须有顶盖,车辆上必须装有可靠的防坠器。当断绳时,防坠器能自动发生作用,也能人工操纵。(2)倾斜井巷运送人员的人车必须有跟车人,跟车人必须坐在设有手动防坠器把手或制动器把手的位置上。每班运送人员前,必须检查人车的连接装置、保险链和防坠器,并必须先放1次空车。(3)斜井人车必须设置使跟车人在运行途中任何地点都能向司机发送紧急停车信号的装置。13)斜井提升应安设语言、声光、报警装置。14)入井轨道在地面设置2组轨道绝缘装置,各车场以外还要设置2组绝缘装置。2.提升信号采用转发式,即井底先发信号至井口,再由井口转发至绞车房,绞车房接不到井口信号绞车无法开车。4.其它防治措施(1)每天必须检查提升钢丝绳、绞车、连接装置、过卷装置、制动闸和自动保险装置等,发现问题必须及时处理;(2)钢丝绳头固定在滚筒必须有特备的容绳或卡绳装置,绳孔不得有锐利的边缘,钢丝绳的弯曲不得形成锐角,滚筒上应经常缠绕3圈绳。79
(3)主要提升装置必须配有正、副司机,在交接班升降人员的时间内,必须正司机操作,副司机监护。每班升降人员前,应先开1次空车,检查绞车动作情况;但连续运转时,不受此限。发生故障,必须立即向矿调度室报告。(4)提升绞车安设后必须按《煤矿安全规程》验收合格后方可投入使用;(5)有提升装置的斜巷,设计各车场设有信号室和躲避硐室,保证每隔40m设置一个躲避硐,其规格为2m×1.5m×1.8m(长×深×高)。坚持“行人不行车,行车不行人”的原则,等候硐室具有足够的空间。上部车场和下部车场设置阻车器,阻车器平时关闭,放车时方可打开;(6)提升装置必须有声光兼备的信号装置。井底车场和井口之间,井口和绞车房之间除有信号装置外,还必须有直通电话;(7)严禁蹬钩和矿车内乘人。行车时应发出声光警示信号,严禁行人;(8)提升钢丝绳应按《煤矿安全规程》规定按期检查,发现问题及时更换,根据巷道倾角、提升荷载及最大提升速度和实际制动力等参数计算确定倾斜巷道上部提升过卷距离,并留有1.5倍的备用系数;(9)提升斜巷严禁行人,提升信号必须灵敏可靠。如果需要行人,则必须制定安全可靠的技术措施,并经矿技术负责人审核批准后方可执行,但必须保证“行车不行人及行人不行车”,同时还要在进风行人斜井、采区轨道下山或(轨道上山)中应挂警示牌“行人不行车,行车不行人”。二、运输事故的防治措施及装备(一)本矿选用的主要运输设备1.运煤运矸及运送人员设备MF1.1-6型翻斗式矿车;MC1-6B型材料车;XRB8-6/3型斜井人车,一头二尾。2.工作面运输设备刮板输送机(SGD420/22型)。5.采面运输巷端头采用一台刮板转载机(SZB420/30型)装车,运输顺槽、回风顺槽采用调度绞车(JD-11.4)牵引矿车运输。79
(二)防治运输事故的主要措施矿井运输事故主要有:刮板输送机断链、连接刮板链伤人;车辆运行中碰撞、掉道、伤人、触电等事故。1)刮板运输机伤人的防治措施(1)井下运输设备的正确选择井下使用的运输设备必须是由正规厂家生产,符合煤矿使用标准的防爆合格产品。(2)巷道内应有充分的照明。(3)严禁人员在刮板运输机上行走,严禁人员乘坐刮板运输机,刮板运输机液力联轴器必须使用防护罩。(4)用刮板运输机送物料时必须制定安全措施,报矿总工程师或技术负责人审批后严格执行。(5)刮板运输机的机头、机尾必须打上牢固可靠的压稳顶柱或地锚。2)选择合适的轨道和岔道本矿井主斜井铺设600mm轨距30kg/m单轨,其它水平运输巷道铺设600mm轨距22kg/m钢轨,设计选用砼轨枕。矿井轨道必须按标准铺设。主要运输巷道轨道的铺设质量应符合下列要求:(1)扣件必须齐全、牢固并与轨型相符。轨道接头的间隙不得大于5mm,高低和左右错差不得大于2mm。(2)直线段2条钢轨顶面的高低差,以及曲线段外轨按设计加高后与内轨顶面的高低偏差,都不得大于5mm。(3)直线段和加宽后的曲线段轨距上偏差为+5mm,下偏差为-2mm。(4)在曲线段内应设置轨距拉杆。(5)轨枕的规格及数量应符合标准要求,间距偏差不得超过50mm。道碴的粒度及铺设厚度应符合标准要求,轨枕下应捣实。对道床应经常清理,应无杂物、无浮煤、无积水。同一线路必须使用同一型号钢轨。道岔的钢轨型号,不得低于线路的钢轨型号。矿井轨道使用期间应加强维护,定期检修。3)其它运输事故的防治措施79
(1)采用人力推车,一次只准推1辆车,严禁在矿车两侧推车。推车时必须注意前方。前方有障碍物、接近湾道、巷道口,推车人必须发出警号。严禁放飞车,巷道坡度>7‰时,严禁人力推车。(2)不得在能自动滑行的坡道上停放车辆。确需停放时,必须用可靠的制动器将车辆稳住。(3)加强下井工人的安全教育,提高每个下井工人的安全意识,切实按照操作规程施工,做到自主保安。(4)要防止运输巷道内瓦斯积聚。加强运输巷道内局部冒高点的处理和巷道支护,矿车的停放、材料的堆放等不应影响巷道的通风,防止瓦斯积聚。(5)主斜井等提车并行人的斜井井筒(巷),设计每40m设置一个躲避硐室,其规格为2m×1.5m×1.8m(长×深×高)。设有躲避硐的一侧必须有畅通的人行道。上下人员必须走人行道。行车时红灯亮,行人立即进入躲避硐,红灯熄灭后,方可行走。(6)斜井轨道运输,应设置托绳轮(辊)。(7)小绞车的安设及防治措施①使用小绞车运输的巷道高、宽度必须满足设计或作业规程中的规定,巷道严格按中线施工;②必须按规定设置小绞车硐室。其规格、尺寸必须在作业规程或安全措施中作明确规定。③小绞车必须灵敏可靠,并在小绞车运输线上设置红绿灯,红灯亮时进入躲避硐,禁止人员通行,绿灯亮时方可行人,绞车司机必须听清信号方可启动绞车。④按《煤矿安全规程》中的有关规定设置“跑车防护装置”,并保证其可靠运行。⑤在运输斜巷的上口和下部都必须设置牢固可靠的挡车器。⑥严格执行“行人不行车、行车不行人”制度。(8)处理掉道矿车的防范措施①处理掉道矿车时,人员不得站在矿车的两侧和下方。②处理掉道矿车时,不得随意起动绞车。③用绞车拖动掉道矿车时,人员必须离开矿车进入躺避硐,人员不得站在绳道内,指挥绞车的停开必须有清晰可靠的点铃信号。79
④处理掉道矿车时,如是重车,必须先把物料卸下,放置在安全地点,再处理掉道矿车。(9)用人车运送人员时,应遵守下列规定:①每班发车前,应检查各车的连接装置、轮轴和车闸等。②严禁同时运送有爆炸性的、易燃性的或腐蚀性的物品,或附挂物料车。③列车行驶速度不得超过4m/s。④人员上下车地点应有照明,架空线必须安设分段开关或自动停送电开关,人员上下车时必须切断该区段架空线电源。⑤双轨巷道乘车场必须设信号区间闭锁,人员上下车时,严禁其他车辆进入乘车场。(10)乘车人员必须遵守下列规定:①听从司机及乘务人员的指挥,开车前必须关上车门或挂上防护链。②人体及所携带的工具和零件严禁露出车外。③列车行驶中和尚未停稳时,严禁上、下车和在车内站立。④严禁在机车上或任何2车箱之间搭乘。⑤严禁超员乘坐。⑥车辆掉道时,必须立即向司机发出停车信号。严禁扒车、跳车和坐矿车。第五节电气事故防治措施及装备一、井下电气设备的选择根据《煤矿安全规程》规定,矿井井下所有电气设备均选用矿用隔爆型电气设备;控制、通信及信号设备选用矿用本质安全型。照明电路选用隔爆型照明综合保护开关进行控制。二、供电线路及地面变电所事故1.供电线路事故及防治措施1)可能产生的事故分析本矿井供电电源线路可能发生线路断线、线路杆塔倒杆、线路遭受雷击等事故。79
2)防治措施地面供电电源线路采用双回路供电线路,当一回路发生事故停止供电时,由另一回路保证矿井安全用电。线路杆塔采用钢筋混凝土杆。线路路径均考虑了尽量避开矿井塌陷区,尽量避免倒杆事故的发生。地面供电电源线路全线架设避雷线。井下低压馈电线路上有可靠的漏电、短路检测闭锁装置,可采用瞬间1次自动复电系统。井下配电网路均应设过流、短路保护装置;必须用该电网路的最大三相短路电流校验开关设备的分断能力和动、热稳定性以及电缆的热稳定性。必须正确选项择熔断器的熔体。掘进工作面的局部通风机选择“三专”供电,以保证局部通风机可靠运行。另外本矿井的煤巷掘进工作面(102运输、回风顺槽掘进头)须装备风、电瓦斯闭锁装置,以确保掘进工作面局部通风机的可靠运行。2.地面变电所事故及防治措施1)可能产生的事故分析地面变电所可能发生的事故有:洪水淹没事故;雷击事故;触电事故;小动物进入变电所电气设备引发短路事故;火灾事故。2)防治措施(1)地面10/0.4kV变电所设在工业场地。由于工业场地已按当地历史最高水位考虑,满足防洪要求。(2)直击雷过电压保护措施:地面变电所按三类防雷建筑物选择避雷针。本变电所设置两支10m高钢筋砼避雷针,保护范围为地面变电所。每支避雷针设一组接地装置,其接地电阻不大于10Ω。(3)雷电侵入波过电压保护措施:为了防止雷电侵入波对电气设备造成的危害,在矿井变电所的每段高压母线上,均装设阀型避雷器。(4)变电所防火措施:地面主变电所10kV高压开关柜选用无火灾危险的真空断路器,继电保护装置选用常规继电器保护装置,电力电缆选用一般型电力电缆。变电所内各建筑物耐火等级按规范设计,变压器室、电容器室按一级,配电装置室及控制室按二级考虑。并在10kV变电所内设下列防火措施:在10kV变电所场地内贮备2m379
灭火用砂子;10kV变电所配备MFT35型推车式干粉灭火器2个。电缆进出变电所的进出口、控制室与电缆沟之间,均采取了防止火灾蔓延的分隔措施。(5)防止小动物进入措施:变电所高低压配电室、电容器室、控制室门窗均设置了纱门、纱窗。电缆沟、管道沟在进入变电所室内处均进行封堵。三、防止电气设备引起的瓦斯、煤尘爆炸和触电事故的措施1.防止矿井突然停电的措施本矿井为双电源供电,分列运行,带电备用。当一回线路出现故障时,另一回线路可保证矿井的全部负荷用电。并采用自动切换开关,在一回线路出现主保护失灵故障时,自动切换到另一回线路。2.防止电火花及井下电气着火的措施1)杂散电流的防治井下工作面及采掘工作面交流660V电气设备均使用煤矿用分相屏蔽不延燃橡套电缆,工作面等移动变电站用煤矿用高压移动金属屏蔽软电缆以减少交流杂散电流。同时在各变电所内选用了选择性漏电保护装备加强了对低压电网绝缘电阻的监视并提高了漏电保护动作的可靠性。2)防雷电措施建筑物的各种金属管路、设备、电缆金属外皮均接到防雷电感应的接地装置上。入井轨道在地面设置2组轨道绝缘装置,各车场以外还要设置2组绝缘装置。3)井下电气设备严禁失爆,电气设备入井前严格检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿用产品安全标志”及安全性能;检查合格并签发合格证后才可入井。4)井下电缆必须是经检验合格并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆,电缆的安设合格,并防止有硬件物品碰穿,以及注意因电缆的受潮、老化等。井下电缆连接要消灭“鸡爪子”、“羊尾巴”、明接头,电缆要悬挂整齐。井下防爆电气设备要及时检查维修,保持完好。严禁使用明刀闸开关。普通型携带式电气测量仪表,只准在瓦斯浓度1%以下的地点使用。79
5)井下严禁带电检修和带电搬移电气设备。检修或搬迁电气设备(包括电缆和电线)前,必须切断电源,并用防爆验电笔检验,无电后,检查瓦斯,巷道风流中瓦斯浓度在1%以下时,方可开始工作。所有开关把手在切断电源时都应闭锁,并挂上“有人工作,不准送电”牌子,只有执行此项工作的人员,才有权摘牌和送电。6)建立矿灯管理制度,经常使用矿灯的人员必须专人专灯。矿灯必须保持完好,漏液、亮度不够、电缆损坏、灯锁不良、灯头松动、密封不严、玻璃破裂等情况的矿灯严禁发出。严禁用灯人敲打、撞击和自行拆卸矿灯。7)井下照明和信号装置,应采用具有短路、过载和漏电保护的照明信号综合保护装置配电,且用防爆型的照明信号设备。8)井下电话选用本质安全型电话,并使用矿用电话电缆。总之,电缆、矿灯、信号照明、电话系统、防爆电气设备在防静电、防带电作业等方面必须采取有效措施以防止电火花引燃瓦斯与煤尘而引起爆炸。3.防止井下电气着火事故井下电器设备选用矿用隔爆型电气设备,控制、通信及信号设备选用矿用本质安全型。井下所有开关均选用了不燃性断路器;电力电缆选用经检验合格的并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃铜芯电缆。为了防止井下电气着火事故的发生,井下馈电线上应装设短路、过负荷和漏电保护装置。电动机的控制设备,应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。井下配电网均设过流、短路装置;必须用该配电网路的最大三相短路电流校验开关设备的分断能力和动、热稳定性以及电缆的热稳定性。必须正确选择熔断器的熔体。必须用两相短路电流校验保护装置的可靠动作系数。保护装置必须保证电网路中最大容量的电气设备或同时工作成组的电气设备能够起动。必须严格按照《煤矿安全规程》的有关规定对井下电气设备和电缆进行检查、维护和调整。其主要检查、调整项目有:使用中的防爆电气设备的防爆性能检查、配电系统继电保护装置检查调整、井下使用电缆的发热情况检查与调整、固定敷设电缆的绝缘和外部检查、接地电网接地电阻值测定、新安装的电气设备绝缘电阻和接地电阻的测定。对检查中发现有不符合有关技术要求的要及时进行更换或调整。4.防止触电事故的措施79
1)在矿井地面变电所高压馈出线及井下低压馈出线上均装设了漏电保护装置。变电所入口处悬挂各种警示牌,电气设备分别编号标明用途并有停送电标志。2)一切容易碰到的裸露的电气设备及带动机器外露的转动和传动部分都必须加装护罩或遮栏,防止碰触发生危险。3)凡不用或暂时停用的电气设备必须切断电源,并把送电开关打上闭锁或加锁。4)井下36V以上的电气设备赌孔径设接地保护装置,并构成接地网;127V煤电钻和信号应设有检漏、短路、过负荷、远距离启动和停止煤电钻的综合保护装置。380V以上的电气网络中,必须有过电流和漏电保护。煤电钻综合保护装置在每班使用前必须进行一次跳闸试验。低压检漏装置每天进行一次跳闸试验。发现检漏装置有故障或网络绝缘降低,应立即停电处理。检漏装置应灵敏可靠,严禁甩掉不用。接地网上任一保护接地之间的保护接地用的电缆芯线的电阻值都不得不得超过1欧姆。5)必须配备经培训考试合格的防爆设备检查员,并建立严格的防爆设备入井制度。防爆性能受到破坏的电气设备,应立即处理或更换,不得继续使用。第七章矿井主要设备第一节提升设备一、主斜井运输设备1)已知主斜井斜长L=2000m,β=8°。2)已知设计参数:Q=250t/h;B=650mm;V=1.60m/s;L=800m;H=13m;β=0-18°。3)输送能力计算Q=t/h4)计算带宽B=式中:K---断面系数,查表得堆集角20°:K=435γ---输送物质的集散密度(t/m3),查表得:0.95;V---带速,根据设计经验取V=1.60C-----输送机倾角系数,查表得:1.0;ξ----输送机速度系数,查表得:1.0;ak-----托辊槽角影响系数,1.1--1.15;取1.15。代入公式得:B=79
B≥2a+200=2×200+200=600mm,设计生产能力为60万吨/年,日产量2000吨。考虑到粒度的要求B>2倍最大块度。(煤种最大块度按200mm考虑)因此,设计带宽为B=1200mm满足生产要求。注:物料最大块度应不大于200mm。5)驱动力及所需传动功率计算:Fu=CfLg〔qRO+qRu+(2qRB+qG)〕+qG+Hg+Fs1+Fs2根据设计经验选取各种系数和参数得:Fu=25200N传动功率计算:PA=FuV/1000PA=(25200N×1.60)/1000=40.32kWPM=PA/(η×η1×η2)=40.32/0.795=50.72kW式中:η×η1×η2=0.9×0.96×0.92=0.795设计取:N=2×55kW电机型号:Y200L2-66)张力计算输送带不打滑条件校核:F2(SI)min≥FUmax×1/(eυψ-1)式中:KA----启动系数,查表得1.5;eυψ—欧拉系数,查表得3.18;7)代入公式得:F2(SI)min=12526N×1.5×(3.18-1)=40960N8)传动功率安全富裕系数:22Kw/11Kw=29)输送带强度校核:选取矿用阻燃带CC-56,帆布层数为4层。FLD=FmaxNA式中:FLD---输送带额定拉断力;56×Z×B=179.2KNFmax---输送带在运行中的最大张力:11.412KN79
NA----输送机安全系数,代入公式得:NA=FLD/Fmax=15.7(安全系数经验值N=8—9)因此,选用4层CC-56带强满足设计要求。10)设备选型根据上述计算主斜井选1台DSS120/50/2×55型伸缩带式输送机:带宽1200mm,输送长度:2000m,带速1.6m/s,输送量200t/h,储存长度100m,电机功率:2×55kw。驱动装置采用SEW减速器及VOITH液力偶合器。尾部拉紧装置:自动液压拉紧装置。用同样的方法计算,运输大巷选2台DSS120/50/2×55型伸缩带式输送机:带宽1200mm,输送长度:3500m,带速1.6m/s,输送量200t/h,储存长度100m,电机功率:2×55kw。驱动装置采用SEW减速器及VOITH液力偶合器。尾部拉紧装置:自动液压拉紧装置。101运巷选2台DSS120/50/2×55型伸缩带式输送机:带宽1200mm,输送长度:800m,带速1.6m/s,输送量200t/h,储存长度100m,电机功率:2×55kw。驱动装置采用SEW减速器及VOITH液力偶合器。尾部拉紧装置:自动液压拉紧装置。二、副斜井及轨道下山提升(1)副斜井提升斜长2000m,轨道下山斜长3500m,巷道倾角8°,铺设600mm、30kg/m单轨;(2)工作制度:每年工作330天,每天三班作业;(3)运输量:矸石15t/班,下井人员200人/班,材料(含坑木)3次/班,设备3次/班。(4)运输容器:U型矿车,自重520kg;MC1-6B材料车,自重511kg;MPC1-6A平板车,XRB-6/6人车;5)车场:上部平车场,下部甩车场。2.选型计算(1)选型计算提升斜长:L=Ls+LB=2000+50=2050(m)。式中:Ls—副斜井斜长(m);LB—车场长度(m),取50m。(2)一次提升循环时间初选绞车提升速度选1.5m/s,一次提升循环时间T(s) 经计算,一次提升时间分别为:T物=696s、T人=268.7s、T炸=801.7s。79
(3)一次提升量矸石3个矿车或15人(人车XRB-6/6型,一头车二尾组列)。(4)提升钢丝绳选择1)绳端荷重QmaxQmax=Z1(G1+G2)(sinβ+f1cosβ)+PL0(sinβ+f2cosβ) kg式中:P——钢丝绳每米质量(kg/m);G1——容器自重,kg;G2—货载重量,kg;β—副斜井倾角,21°;f1——提升容器运动时的阻力系数,f1取0.015;f2——钢丝绳运动时的阻力系数,f2取0.3;L0—钢丝绳斜长=提升斜长+过卷斜长(m);Q矸=〔3×(500+1.1×1600)×(sin21о+0.015×cos21о)+1.14×388(sin21°+0.3cos21°)〕×9.8÷1000=27.5kNQ人=〔(2200+1000+2×15×60)×(sin21о+0.015×cos21о)+1.14×388(sin21°+0.3cos21°)〕×9.8÷1000=21.5kN。2)选用钢丝绳及强度验算选用6×7-FC—18—1770—特钢丝绳,其直径为d=18mm,Qq=217KN。安全系数按下式进行验算:m=QZZ1(G1+G2)(sinβ+f1cosβ)+PL0(sinβ+f2cosβ)式中:m——计算的安全系数;QZ——破断拉力总和;经查表计算得:m矸=7.7>7.5,m人=10>9.0。符合安全要求。3.提升绞车的选型(1)选型根据在D≥80d=80×18=1440mm,副斜井选用提升机JTK-1600×1200,V=2.2m/s,一台,最大静张力:Fj=45。容绳量880m,配套电动机功率90kW,电压380/660V79
。主机生产厂家配套供给电控设备。(2)提升绞车强度验算按下式进行验算:Fe≥〔Z1(G1+G2)(sinβ+f1cosβ)+PL0(sinβ+f2cosβ)〕g=27.5(kN)<45kN经验算,符合设计要求。(3)提升绞车配套电机验算N=K·Qmax·VP/(102η)=(1.1×2855.8×2.2)/(102×0.90)=75kW<90.0kW式中:N——电动机所需最低功率,kW;Qmax——提升最大荷载,kg;η——传动效率,取0.90。4.验算滚筒直径和宽度(缠二层)滚筒直经Dg≥80d=80×20=1600mm。D≥900δ=900×1.3=1170(mm)式中:d—为钢丝绳直径,mm;δ—钢丝直径,mm。平均缠绕直径:Dp=D+(K-1)÷2×=1600+(2-1)÷2×=1600.01(mm)式中:D—滚筒直径;D=1600mmK—缠绕层数,缠绕2层;d—钢丝绳直径,mm;ε—两绳圈间隙宽度,ε=2~3mm.取2.5mm79
B=(L+30+(4+3)×π×D(d+ε)÷(K×π×Dp)(393+7×π×1.6)×(18+2.5)÷(2×π×1.60)=805(mm)确定选绞车滚筒宽度为1200mm。滚筒宽度Bg=1200>805mm5.天轮选型计算井下天轮,围包角大于90°:DT≥60d=60×18=1080(mm)天轮选用TGZ1200/10-11,绳槽底圆直径D(mm):1200;绳槽半径R(mm):10、11;适用钢丝绳直径(mm):15~20;轴承座中心高(mm):140第二节通风设备该矿按低瓦斯矿井设计,一采区采用中央并列式通风方式,选用高效节能型防爆轴流式通风机满足矿井通风要求。反风时采用风机电机反转反风。一、主要通风机设计依据1)困难时期最大风量:QK=50m3/s;2)困难时期最大负压:h1=866.25Pa,二、选型计算1)通风机需要的风量:Qf=1.05QK=1.05×50=52.5m3/s2)通风困难时期:h扇=h难+h自=1231.05+100=1331.05Pa该公式中阻力包含了进、出风井自然风压差以及通风设备之间风阻。3)选用FBDC2(A)-8-No13B型防爆轴流式通风机两台,一台工作,一台备用,其额定参数为:风量19.0~60m3/s;风压:964~3033Pa,转速980r/min,功率2×110kW,电压660V。4)其电机功率验算Pd=K×Q×h102×η1×9.8式中:Pd-电机实际所需功率,kW;K-电动机功率备用系数,取1.2;79
η1-风机效率,取0.70;Pd=1.2×52.5×1331.05/(102×0.70×9.8)=119.84kW经计算:所选用的风机电机功率为2×30kW,满足要求。通风特性曲线见图4-2-1。选用FBCDZ-6-No13B型防爆轴流抽出式通风机,其风机工况参数在矿井配风风量25m3/s,通风静压在1331.05Pa时,其效率可达80%,转速n=980r/min。图4-2-1通风机特性曲线图79
第三节排水设备该矿为斜井开拓,采用在井底车场建水泵房的集中排水方式,将井下涌水由水泵抽排至地表污水处理站。一、选择依据1)矿井正常涌水量Qr为23.0m3/h,最大涌水量Qrm为69.0m3/h;2)排水垂高:HP=125m(主斜井+1270m~井底水仓+1145m)。二、水泵选型1)按矿井正常涌水量确定工作泵最小排水能力QBQB=24Qr/20=1.2Qr=1.2×23.0=27.6(m3/h);2)按矿井最大涌水量确定工作泵最大排水能力QBmQBm=24Qrm/20=1.2×69.0=82.8(m3/h);3)所需水泵扬程HBHB=1.2(h+5)=1.2×(125+5)=156(m)4)选用MD46-30×5型水泵3台,1台工作,1台备用,1台检修(最大涌水量时二台工作、一台备用),该水泵流量为30~55m3/h,扬程为170~135m,功率为37kW,380/660V。三、排水管选择1)排水管路趟数的确定根据设计规范要求,确定在主斜井设置两趟管路,一趟工作,一趟备用。2)管径计算d=[4Q/(3600πV)]1/2=[4×30.0/(3600×3.14×2.0)]1/2=0.051(m)式中:d——排水管内径(m)Q——通过管路的流量m3/hV——管中流速,取经济流速2.0m/s选用内径为DN100的无缝钢管排水管二趟,一趟工作,一趟备用。四、水仓的布置及容量水仓设置于副斜井井底车场。水仓设主、副水仓,当一个水仓清理时,另一个水仓能正常使用,水仓采用半园拱砼碹支护,净宽2.0m,墙高1.1m,净断面4.5m2,掘进断面6.5m279
,主水仓长度50m,容量为225m3,副水仓长度45m,容量为202.5m3。满足规范要求23.0×8=184m3容量的要求。水仓进口处应设置蓖子,并对其中的淤泥及时清理,每年雨季前必须清理一次,水仓的空容量必须经常保持在总容量的50%以上。第四节压缩空气设备井下用气设备见表4-4-1。表4-4-1井下用气设备统计表用风设备型号工作数量每台耗气量q(m3/min)同时使用系数K设计计算耗风量(m3/min)气腿式凿岩机ZY24型12.812.8混凝土喷射机ZP-Ⅱ型15~8注7.0其它21.20.8注:按《煤炭工业矿井设计规范》,考虑1台混凝土喷射机使用量。1、矿井所需的供气量计算
Q=α1·α2·Y·∑n1·q1·K2(m3/min)
式中:α1-沿管路全长的漏气系数,选用移动压缩机,取α1=1.05;α2-风动工具磨损后耗气量增加的系数,α2=1.1;Y-海拔高度修正系数,取Y=1.10;∑n1-同型号工具同时使用台数,n1=2;
Q-同型号风动工具的计算耗气量,q1-风动工具额定耗气量q1=3.6m3/min;K2-同型号风动工具的同时修正系数,K2=1;气腿式凿岩机供气量Q镐=1.05×1.1×1.10×1×2.8×1=3.7m3/min。
其它供气量Q凿=1.05×1.1×1.10×2×1.2×1=2.6m3/min。
混凝土喷射机供气量Q喷=1.05×1.1×1.10×1×8×1=9.3m3/min。
矿井所需压风量:Q=Q凿+Q凿+Q喷=3.7+2.6+9.3=15.6m3/min。
2、空压机出口压力计算
P=Pg+∑Δp+1(kg/cm2)
79
式中:Pg-风动机具所需的工作压力(kg/cm2),Pg=5kg/cm2
∑Δp-输气管道中最长一路的管道压力损失之和,取0.4kg/cm2.
1-考虑到橡胶软管、旧管等影响而增加的供气压力(kg/cm2)
P=5+0.4+1=6.4kg/cm23、空压机选型及台数确定
根据上述计算选用MLG-10/0.8型空压机三台(二用一备)。作为岩巷掘进和锚喷巷道喷射混凝土用。
其技术特征为:
﹙1﹚排气量10.0m3/min
﹙2﹚排气压力8kg/cm2
﹙3﹚电动机功率55KW
4、输气管道选择
﹙1﹚管道直径的选择选用DN125无缝钢管,管长600m。﹙2﹚管道压力损失计算
设计按大于经验数据以每m管道压力损失为40Pa考虑,则总管道压力损失为24000Pa。第八章地面设施第一节地面工艺布置一、煤质特征(一)资料来源及可靠性和代表性评述1)资料来源于XX天辰黔地不动产咨询有限公司2008年3月编制的《XX省XX市XX煤矿资源储量核实报告》和XX天辰黔地不动产咨询有限公司2008年8月编制的《XX省XX市XX煤矿储量补充报告》。2)资料的可靠性和代表性简评储量补充报告及以往地质资料提供的煤质资料基本查清了C7煤层的牌号和灰分、硫分、挥发分、发热量等情况以及主要煤质特征。煤质资料基本可满足本次设计要求。(二)煤质特征XX省XX市XX公司XX煤矿主要开采C9、C7、C4煤层,C7煤层原煤煤质特征如下:79
根据本矿煤质分析资料:C7煤层煤质一般特征为中灰、中高硫、高热值贫煤。煤质特征见表6-1-1。表6-1-1可采煤层煤质特征表灰份(Ad)(%)硫分(S)(%)挥发份(Vd)(%)发热量(Q)(MJ/kg)自燃倾向分类16.63~19.142.26~2.8510.89~13.7026.32~27.24Ⅲ二、煤的产品方案及加工方式目前矿井产品为原煤,由于矿井规模较小,不建洗选厂,仅经过简单手选即销售,粉煤主要销往凯里火电厂。三、地面生产系统布置1、简述XX省XX市XX矿业有限公司XX煤矿开拓方式为斜井开拓,设计能力为15万t/a。原煤经绞车提升运至地面,卸入原煤贮煤场(设计容量为4500m3),然后由汽车外运。2、工艺流程地面工艺流程见下图:矿车运至地面地面井下原煤和矸石贮煤场汽车外运矸石堆场井下矸石3、井口车场地面主斜井井口设空、重车线,矸石及材料均由主斜井运输。原煤经主斜井进入原煤贮煤场,矸石通过井口车场运至排矸场排弃。4、机修车间及坑木场在工业场地设机修车间及坑木加工房,担负着矿井日常简易配件小修及坑木加工。设备大修及复杂加工件采取外委完成。四、矸石处理方法和运输方式矿井矸石按5%计算,即0.75万t/a。矸石通过汽车运至矿井排矸场地排弃。排矸场容量约8万t,服务年限大于10a。79
第二节地面运输一、外部运输条件XX煤矿位于位于XX省XX市南西方向,平距28km,属XX市摆忙乡管辖,距乡政府12km,有矿山简易公路与207省道和321国道相连,交通较方便。二、运量、流向及运输方案的选择本矿井年运量为60万t,按年工作制度330天、运输不均衡系数1.2计算,日运量为2180t。主要销售地址为广西和XX两地可使用铁路运输的合山电厂、黔东电厂、大龙电厂。三、运输设备矿井日运输量2180t,鉴于本矿运量小,地方运力富裕,本矿井的煤炭运输委托社会运力承担,设计不考虑设立汽车队。第三节工业场地总平面布置一、概述矿井工业场地选择在矿区北侧,场内无滑坡、溶洞等不良地质,工程地质条件较好,现有公路至主井附近,勿需另修公路,交通运输很方便。该地区为亚热带高原性湿温气候,冬天无严寒,夏无酷署,但受地势高低限制。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)规定,本区地震烈度小于Ⅵ度。二、总平面布置在进行工业场地总平面布置时,主要考虑了以下原则:1)满足地面生产工艺要求;2)协调好场内、场外运输,以及场内原煤、产品煤、矸石、人员、材料及设备在工业场地内的运输关系;3)对工业场地进行合理的功能分区;4)矿井生活福利设施、外部运输等尽量考虑依托城镇和利用社会剩余能力,减少矿井投资。根据上述原则,主井布置在+1266m标高,由于本矿井生产能力不大,地面设施较少,为了便于材料下井及井下设备维修,将生产辅助设施布置在主井井口附近,井口标高+1266m,场内布置有机修车间及消防材料库、坑木加工房。工业场地布置有10kV变电所、灯房、浴室、任务交待室、办公综合楼、职工宿舍、贮煤场。具体布置详见工业场地总平面布置图,主要技术经济指标详见表6-3-1。79
表6—3—1主井工业场地主要工程量表注:不包括给水输水管线、水源地、排矸场地等场区工程量。三、竖向设计该场地地形坡度相对平缓,工业场地平均纵坡在10~25°左右,为减少平场土石方工程量,主要建筑布置在+1235~+1270m标高上,为便于煤炭装车外运,装车系统布置在+1255m标高上。场内采用自然放坡和挡土墙支挡结合方式保持边坡的稳定及满足使用功能要求。场内排水沿公路、边坡脚、挡土墙下布置,排水沟断面为0.4×0.4m矩形断面,用M2.5水泥砂浆砌片石明沟。工业场地运输采用窄轨铁路配调度绞车和公路运输方式。四、场内运输本矿主井工业场地场内运输采用公路运输方式,1、窄轨铁路窄轨采用人工推车作业作业方式。600mm轨距,30kg/m钢轨。窄轨道岔选型及数量如下:ZDK622—4—12单开左3副;ZDK622—4—12单开右2副。2、公路运输矿井生产、生活辅助运输采用公路运输方式。场区公路采用砼路面,路面宽度采用79
4.50m。公路最大限坡为8%,最小转弯半径12.00m。为方便矿井生产、生活所需物资的运输,以及伤病救护和工作人员公出方便,设计为矿井配备3辆汽车,具体选型如下:越野车1辆客货两用车1辆5t载重车1辆五、防洪排涝由于工业场地布置在缓坡地带,为满足工业场地防洪要求,设计在工业场地内修筑防洪水沟,场内排水沿公路、建筑物修筑0.4×0.4,矩形排水明沟即可满足场内排水的要求。六、地面炸药库由于矿井距离爆破材料厂较远,为满足生产的要求,设计考虑设置矿井炸药库,能力为1.0t。半埋入式库房,位置由当地公安机关指定。第四节供电、通信及信号一、供电1、供电电源XX省XX市XX公司XX煤矿所需双回路电源引自35kV江洲变电站不同母线段,距井口约11km,导线LGJ-50(第二回路正在建设中)。矿井的开发在电力上是有保障的。2、电力负荷生产期间全矿用电设备共145台(件),工作设备108台(件),设备总容量2788kW,工作设备容量2075.85kW。全矿有功负荷为1435.14kW,无功负荷为1189.26kVar,吨煤综合电耗54.2kW.h。地面工作设备容量747.4kW,地面设备视在负荷743.36kVA,井下工作设备容量899kW,井下设备视在负荷787.22kVA,矿井负荷统计详见表6-4-1。线路截面选择如下:线路工作电流:Ij=1435.14/(1.732×10)=82.86A导线经济截面:S=Ij/J=82.86/1.15=72.05mm2在满足长期允许载流量基础上,考虑到负荷发展和供电距离较长等因素,设计选择钢芯铝绞线截面为50mm2。单回路运行时电压损失:△U=0.257%×0.594×11=1.7%补偿前矿井负荷为:79
矿井有功功率:1435.14kW矿井无功功率:1189.26kVar自然功率因数COSΦ=0.77视在功率:1863.87kVA矿井10kV有功功率乘0.85同时率和无功功率乘0.90同时率:矿井有功功率:1219.87kW矿井无功功率:1010.87kVar自然功率因数COSΦ=0.75视在功率:1547kVA根据下式计算补偿容量:Qc=P(tgΦ1-tgΦ2)式中:Qc-补偿所需的无功容量;P-有功功率;tgΦ1、tgΦ2-补偿前、后功率因数角的正切值。Qc=1280.85×(tg(arccos0.75)-tg(arccos0.95))=708.44kVar取补偿容量为720kVar补偿720kVar之后:10kV母线上有功功率:1280.85kW10kV母线上无功功率: 708.44kVar功率因数COSΦ=0.9610kV母线上视在功率:1229.62kVA79
表6-4-1XX煤矿电力负荷统计表顺序负荷名称电压(kV)单台设备容量设备容量(kW)设备数量需用系数COSΦtgΦ最大负荷最大负荷利用时间(小时)年耗电量(kWh)工作全部工作全部有功(kW)无功(kVar)视在功率(kVA)一井下负荷 (一)回采工作面 1煤电钻0.1271.24.87.2460.60.750.882.882.543.84 2回柱绞车0.667.53030440.60.750.8818.0015.8824.00 3刮板输送机0.6640120120330.60.750.887263.48105.6 4湿式除尘器0.66111111110.60.750.886.605.828.80 5小计 165.8168.21214 99.4887.72142.24 (二)运输大巷、顺槽 1胶带输送机0.6655330330660.70.750.88231.0203.28308.002提升绞车0.66105105105220.70.750.8873.564.6898.003调度绞车0.6611.411.411.4220.70.750.887.987.0410.644污水泵1.662.24.46.6230.70.750.883.082.724.11 5刮板转载机0.66303030110.60.750.8818.0015.8724.00 6乳化液泵0.6655110165120.70.750.88115.5101.64154.00 7乳化液箱0.66222110.70.750.881.401.231.87 8小计 592.86501517 450.46396.46600.62 (三)掘进工作面 79
1煤电钻0.127248240.70.701.022.802.864.00 2局部通风机0.664×1144884810.750.884438.7251.62 3探水钻0.665.51122240.40.750.884.43.875.16 4调度绞车0.6611.422.822.8220.40.750.889.128.0412.16 5污水泵0.662.24.48.8240.40.750.881.761.552.35 6湿式除尘器0.66111111220.60.750.886.605.828.80 7凝土喷射机0.665.51111220.70.701.027.707.8611.00 8小计 108.2171.61626 73.5868.7295.09 (四)水泵0.663774111230.70.750.8851.8045.6869.07 小计 74.00111.0023 51.8045.6869.07 井下合计 940.81100.84563 675.32598.58907.02 二地面负荷 (一) 1通风机0.382×1102203302310.850.62220.00136.4260.00 2绞车0.38757575110.60.750.8896.0084.66128.00 3空压机0.38551101652310.750.88110.0097.01146.67 小计 405.0057057 426318.07534.67 (二) 1坑木加工房 2222220.40.800.758.87.0411.75 2机修间 8080330.60.800.7548.0036.0060.00 3灯房浴室 88220.81.000.006.400.006.40 4行政办公楼 882 2 0.71.000.005.600.005.60 5职工公寓 88 22 0.61.000.004.800.004.80 79
6场地照明 88 22 0.51.000.004.000.004.00 7污水处理 2.22.24.4120.50.800.751.100.831.38 8小计 136.2138.41415 78.743.8793.93 地面合计 541.2708.4 504.7361.94628.6 合计 14821809.26478 1180.02960.521535.62 矿井负荷重合系数有功乘0.85,无功乘0.90 1062.02864.471382.06 补偿240kVar后 0.960.291019.54250.121326.7850002033110 吨煤电耗kWh/t27.1079
井上下供电系统详见附图8、图9。3、供电方案在XX省XX市XX矿业有限公司XX煤矿工业场地设10kV变电所,所需双回路电源引自35kV江洲变电站不同母线段,距井口约11km,导线LGJ-50(第二回路正在建设中)。矿井的开发在电力上是有保障的。10kV母线采用单母分段接线方式,设二段母线。通过10kV线路向井下变电所高压供电,地面设二台10/0.4KV变压器以低压380V向地面用电设备供电。4、地面供配电1)地面供电电压矿井地面采用380V配电电压。2)变压器选择(1)矿井变压器的选择原则①供井下负荷变压器和供地面负荷变压器分开,局部通风机采用专用变压器;②变压器台数:供地面负荷变压器2台;③变压器容量:当一台故障时,另一台必需保证安全和生产负荷的用电,并不得少于全部安全和生产计算负荷的80%,变压器容量计算公式:S≥(KSP×PZ)/COSφKSP——事故时负荷保证系数,取0.8。PZ——有功功率。COSφ——功率因数。(2)供地面负荷变压器S≥(KSP×PZ)/COSφ=(0.8×291.70)/0.78=299.18(kVA)根据以上计算结果,选择2台型号为S9—315/10/0.4的变压器供地面设备用电,供电电压采用380V、220V。3)供电方案
在10kV变电所安装S9-315/10,315kVA,10/0.4kV变压器二台。设0.4kV低压配电室。为10kV变电所、工业场地、主斜井提升机、压风机房、水源净化站、生活污水、井下水处理站的低压负荷供电。当其中一台变压器检修或故障时,另一台变压器工作可保证主要负荷工作需求。低压屏选用GGD2型低压抽出式开关柜,380V母线采用单母分段。地面主要通风机、压风机房等采用双回路电源供电。5、井下供配电1)井下供电方式、电压选择井下采用10kV、660V、127V配电电压。下井电缆:MYJV22-8.7/10,3×25mm2。二回均沿主斜井敷设至井底的采区变电所。2)变压器选择S≥(KSP×PZ)/COSφKSP——事故时负荷保证系数,取0.8。PZ——有功功率。COSφ——功率因数。(1)局扇变压器井下局部通风机安装4台,其中工作设备2台,设备总容量44kW,其中工作容量22kW;有功功率:22kW。S≥(KSP×PZ)/COSφ=(0.8×22)/0.75=23.5(kVA)根据以上计算结果,选择2台型号为KBSG—50/10/0.69的变压器供局扇用电。(2)采掘设备变压器S≥(KSP×PZ)/COSφ=(0.8×164.68)/0.75=175.66(kVA)根据以上计算结果,选择2台型号为KBSG—250/10-0.69的变压器供井下排水、运输、提升及采掘设备用电。供电电压采用660V、127V。入井计算负荷电流:入井计算负荷电流Ij=矿井最大用电负荷=(A)31/2×10×cosφ其中:矿井井下最大用电负荷186.68kW;电压:10kV;cosφ=0.75
则下井主电缆计算负荷电流:Ij=186.68/(1.732×10×0.75)=14.37(A)。根据该电流负荷,设计确定下井电缆选用二回MYJV223×25型聚氯乙烯绝缘阻燃电缆由主斜井铺设至井下采区变电所。其芯线截面为3×25mm2,其长时连续负荷允许载流量98A,井下计算有功功率为186.68kW,10kV下井,计算电流为14.37A<98A,该电缆芯线截面满足要求,另外电缆截面同时还满足机械强度、电压损失、短路时的热稳定性条件。局部通风机采用专用变压器、专用开关及专用电缆,并与掘进工作面之设备作风电、瓦斯闭锁。为地面供电的电力变压器中性点接地,为井下供电的矿用隔爆型干式变压器中性点不接地。6、井下低压系统保护装置局部扇风机采用专用变压器、专用开关及专用电缆,并与掘进工作面之设备作风电、瓦斯闭锁,只有局扇开始运行后才能起动掘进工作面的电气设备,一旦局扇停止运行,风电瓦斯闭锁装置立即切断局扇供风巷道内的一切电气设备的电源。所有隔爆开关均设有短路、过负荷及断相保护。并安装检漏继电器对低压电缆及设备进行漏电保护。低压电缆均采用矿用橡套电缆或矿用屏蔽橡套电缆。7、井下接地保护井下所有电气设备的金属外壳均采用电力电缆的铠装层或橡套电缆的接地芯线作为系统接地线,在水泵房水仓设3m×0.75m×5mm镀锌钢板一块作为主接地极,在配电点等处的水沟中设G50钢管作为局部接地极,将所有电气设备与主接地极、局部接地极作可靠的电气连接,接地网上任一保护点测得的接地电阻不得大于2欧姆。接地干线采用30×4镀锌扁钢。二、通信与信号1、行政及调度通信a、行政通信
本区已形成了覆盖全区的通信网,故本设计不再另设行政交换机,供行政办公使用的电话就近接入通信网交接箱。行政电话容量按矿井在籍人数的25%考虑。在调度室设两部接入市话网的专用电话,与上级供电部门通信。b、生产调度通信设计选用DDK-3A型矿用行调合一电话站。井下通过安全栅成为本安型通信,井下和地面的重要部门可设置成直通用户。c、井下通信由主斜井下二趟通信电缆,在井下用联络电缆将两根电缆相连接构成迂回通道,当任一条电缆出现故障时,可迅速转接保证井下主要电话用户的通信。井下话机选用与DDK-1调度总机相配套的HAK-1型本安自动按键话机作为井下各采掘工作面、主要运输机的头尾、装载点、运输巷的固定通信。2、信号装置绞车提升系统设TXH-2型多功能斜井提升信号系统。三、监控及计算机管理1、矿井生产及安全监测为改善矿井安全面貌,提高生产效率,原矿井设置KJ90型矿井综合监控监测装置。本系统对全矿的瓦斯、风速、风量、温度、重要采掘运输设备开停、风门开闭等安全与生产参数进行测量、统计、分析和信息存储;在参数超限和设备故障时,能及时报警、显示和打印,必要时还可实现超限自动断电等功能。2、计算机管理为适应矿井现代化管理要求,在矿内建立计算机局域网,将矿井生产及安全监控系统接入计算机局域网,并对矿内各职能部门生成的各种信息集中进行处理,为生产计划的制定提供各种有用资料。计算机管理中心设在办公楼内,在矿长、总工、生产经营、劳动人事、财务、机电及设备管理等部门设工作站。矿局域网主机选用网络专用服务器作为网络服务器,各工作站采用品牌计算机,并配置相应软件。局域网具有中文显示、多窗口功能,有较强容错能力,多种网卡和兼容性,能满足对Internet的访问及与矿区计算机网联网。第五节供水一、供水范围主要供给矿井地面生产、生活及消防用水和井下生产及消防用水。二、矿井用水量估算
该矿井生产、生活消防用水量估算系根据《煤炭工业小型矿井设计规范》(GB50399-2006)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)及现行给水设计规范和相关专业资料等进行估算。经估算该矿井生产、生活、消防最高日用水量为582m3/d,其中生产用水量为180m3/d,生活用水量为150m3/d,消防用水量为252m3/d。三、供水水源及水质评价根据现场实地调查了解和矿井范围内水资源条件,矿井供水水源可由二部分解决:1)生活用水矿井生活用水取自附近的山泉水,完全能够满足矿井生活用水需要。2)生产、消防用水矿井井下水经处理后可作为生产、消防水源,不足部分由生活用水水池补给。可以满足矿井生产、消防用水需要。四、供水系统及主要供水构(建)筑物地面生活用水系统。在工业场地井口附近建200m3地面生活水池一座(池底标高+1305m),由矿井附近的自来水管网敷设DN100焊接钢管一条至200m3地面生活水池,再由200m3地面生活水池敷设DN100焊接钢管至工业场地,以静压供水方式向工业场地供水。地面生产、消防及井下消防洒水系统为同一供水系统。在工业场地井口附近建250m3地面生产、消防水池一座(池底标高+1305m),由井下水处理站敷设DN100焊接钢管一条至250m3地面生产、消防水池,经井下水处理后进入250m3井下消防洒水池(水量不足部分由工业场地生活水池接管补给),由250m3井消防洒水水池敷设DN100焊接钢管至井下,以静压供水方式向井下供水。五、生产、生活污废水及井下水处理(一)生产、生活污废水排放量及来源该矿井生产、生活污废水主要来自矿井生产、生活及井下排水。矿井总排水量为100m3/d,不包括井下排水。(二)生产、生活污废水及井下水处理1、生活污水处理矿井生活粪便污水均采用生活污水生物处理综合装置(二级处理),处理达标后的生活粪便污水与生产废水经场地排水管网及排水沟有组织地排入纳污排水沟。2、井下水处理
井下水:根据矿井井下排水量,设井下水处理站,采用混凝沉淀、过滤处理工艺,经井下水处理站处理达标后排放。六、节水措施1)选用节水型卫生洁具、节水型卫生洁具阀门及水嘴。2)提高职工思想素质教育,加强节约用水宣传工作。3)建立健全管理机构,做好管理人员的思想工作,认真负责,对供水系统加强管理和及时进行维修,防止跑、冒、滴、漏事故发生。第六节工业建筑及行政、公共建筑一、设计原始依据和建筑材料1、地震资料根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)规定,本区地震烈度为Ⅵ度。2、建筑材料山砂、毛石、白灰等建筑材料可在当地解决,钢材、水泥、砖以就近解决为主,外地供应为辅。二、工业建筑与构筑物矿井建设初期,本着实用及节省投资的原则,工业建筑与构筑物设置有通风机房、绞车房、机修间、空压机房、坑木加工房、10kV变电所等。三、行政、生活福利设施及辅助厂房建筑为节省投资,办公楼、任务交待室、灯房浴室、食堂、材料库、公厕等为砖混结构,基础采用毛石条形基础。生活水池、地面及井下生产、消防洒水池均为钢筋混凝土结构,其它建筑均为砖混结构,基础采用毛石条形基础。其它生活福利设施主要依托地方,本设计不考虑建设。总建筑面积:1707m2;总建筑体积:6816m3。详见表6-6-1地面主要建筑特征表。表6-6-1地面主要建筑特征表序号项目名称层高层数建筑面积建筑体积结构形成门窗备注1办公楼3.623201152砖混木结构2灯房、浴室、食堂、宿舍综合楼3.626402304砖混木结构
3机修车间4.5195428砖混木结构4消防器材库3.6163227砖混木结构5坑木加工房3.613961426砖混木结构6锅炉房5.4125135砖混木结构7压风机房4.5160270砖混木结构8变电所5.1148245砖混木结构9井下水处理站60180浆砌片石10消防防尘水池250混凝土11生产、生活水池200混凝土合计17076816第七章节能、减排国家“十一五”规划把GDP能耗降低20%作为唯一约束指标写入《纲要》,充分体现了节能工作的重要性。节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针,也是当前一项极为紧迫的任务。矿井建设必须在各个方面全面贯彻节能减排方针,从而建设节能型企业,创建环保型矿井。根据煤矿生产特点,煤矿节能主要表现在节电、节煤、节油等。而减排主要体现在井下减少掘进矸石以及煤矸石。第一节节能1、节电矿井节电可从以下方面着手:开拓、开采:尽量给合矿井地形地貌特征与井下煤层赋存特征,使开拓布局更为合理,减少中间环节,降低能源;根据小型煤矿设计特点结合矿井生产规模,选择更为合适的采煤方法,本设计选用炮采、炮掘,即满足生产规模需要,又降低了能耗。选用的机电设备尽可能满足实际需要,不能大马拉小车。(1)提升设备
主斜井提升机的电机、电控设备为高效节能新产品。特别是电控采用高效变频器,行程跟踪精度高,停车准确,运行平稳;采用双PLC构成操作保护系统,保护完善,重事故保护双重化或三重化;运行参数和状态及故障信息可实时动态显示,故障诊断能力强;控制部件采用模块化结构,组态灵活,维护方便;控制系统可实现自动运行,经接口转接与调度网或其它网连接。(2)通风设备矿井选用FBCDZ-6-No13B型防爆轴流式通风机两台,一台工作,一台备用。该风机高效区宽,其静效率高达0.80,配套2×30kW防爆电动机,其效率η=0.93。通风机电耗风机工况点的参数为;风量Qm=6.25m3/s,负压Hm=1331.05Pa,ηM=0.80;1)消耗的功率p=h×Qf/(1000×0.80×0.93×0.97)=1331.05×26.25/(1000×0.80×0.93×0.97)=48.41kw2)百万立方米·帕所需的时间:T=1000000/(26.25×1100×3600×1.1)=0.008745463)电耗W=48.41×0.00874546=0.423368kW·h/106·m3·Pa经上述计算,满足节能要求。(3)排水设备本矿选用高效耐磨的MD46-30×5型水泵三台,配套电机功率为37kW,为防爆节能电机。该MD系列水泵适应水质条件差和水砂充填矿井排水,能输送含少量煤尘碴、泥砂的介质。水泵电耗
水泵工况点参数为:Q=27.6m3/h,,H=156m,η=0.751、消耗功率P=(27.6×156×1050)/(102×0.75×0.95×3600)=17.28Kw2、吨水·百米所需的电耗为:T=(17.28÷1.1)×100/(27.6×156)=0.3649kW·h经上述计算,设计所选水泵吨水·百米的电耗小于对水泵的规定值0.5kw·h,满足节能要求。2、节煤为节约能源,设计中采取了以下措施:①采用片区集中供热。②选用原机械工业部推广的节能锅炉,提高锅炉热效率,降低煤耗。③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。并建立健全管网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热力管网敷设和保温施工,要按照国家有关规定执行,严格保证质量。⑤将散热片的表面涂料由传统的银粉漆改为非金属涂料,可提高散热器能力13%-16%。3、节水1、用水指标分析矿井工业场地及行活区生活消防用水水源勘探钻孔水,经生产、生活消防水源泵消毒后,均能符合现行的国家标准《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)要求。井下洒水用水水源冷水沟水及井下水,经井下水处理站处理后,均能满足《煤炭工业选煤厂设计规范》(MT5007-94)选煤矿用水水质指标及《煤矿井下消防、洒水设计规范》(GB50383-2006)井下消防、洒水水质标准要求。2、节水措施(1)选用节水型卫生洁具阀门及水嘴。(2)井下消防洒水尽量利用经井下水处理站处理达标后的井下水。(3)做好职工思想素质教育,加强节约用水宣传工作。
(4)建立健全完善的管理机构,做好管理人员的思想工作,认真负责,对给水工程加强管理和及时进行维修,防止跑、冒、滴、漏事故发生。4、节油在生产中严格定额管理,杜绝跑冒滴漏。5、建筑节能(1)采用合理的间距,对南北平行布置的多层居住建筑正面日照间距系数取1.1。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。(2)采用联合建筑以减少外墙面、增加层数、减少屋面,以及合理加大进深等措施,达到节能的目的。(3)场地内室外地面应尽量减少硬质铺地地面,增加植被绿化,推广绿化屋面、进行建筑物周边场地绿化等。第二节减排减少矸石、废水排出,既可达到节能效果,又可减少环境污染。减排主要可从以下方面着手。(1)加强巷道维护,减少巷道变形,降低围岩排放。(2)提高采区回采率。(3)加强水资源利用,减少污水排放。市场需求据国际能源机构发表的《2030年世界能源展望》预测,世界煤炭需求量将继续增长,煤炭消费量年均增长2.2%。在世界煤炭需求增长中,亚洲呈较强增长势头,大部分国家年均增长3.8%左右,北美年均增长2.1%,西欧和北欧煤炭需求呈下降趋势,年均下降0.6%。“十二五”
期间,国民经济增长速度预期为年均8%左右,煤炭需求量稳步上升。但随着产业结构、地区结构、能源消费结构的调整和节能技术的发展,煤炭需求增长速度趋缓,煤炭消费和生产格局将发生变化。一是实施西部大开发战略将促进西部地区经济和社会的发展,特别是大中型火电站的建设,将带动西部地区煤炭生产和消费的增长。二是交通运输等基础设施的加快建设,铁路实行“网运分离”,将进一步改善煤炭运输条件,促进中西部地区煤炭开发,有利于煤炭开发布局重点向西部转移。三是随着污染物排放标准的提高和石油、天然气价格变动,将推动洁净煤技术的开发和应用,并带动煤炭消费增长。四是“西电东送”、“西气东输”及“三峡工程”等项目的建设投产,将改善华东和中南地区能源供应状况,东南沿海地区煤炭消费增长速度放慢。据预测“十二五”期间,国内煤炭需求量年均增长2000万吨左右。XX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、品种上均有优势,而且开发力度较低。随着国民经济的持续发展,周边缺煤省区对我省优质煤炭的需求量也将不断扩大。随着国家产业政策、资源保护和环境保护政策的日益严格以及西部大开发战略的实施,尤其是“黔煤外运、西电东送”形势的发展,冶金、电力工业及动力用商品煤的生产得到迅猛发展,除对煤的需求量增大外,对煤质的要求也有所提高。(三)资源优势XX煤炭资源的特点是:储量大、煤种全、埋藏浅、分布聚、含硫低、组合好。XX煤炭资源的优势有如下四个方面:第一是数量上的优势。炼焦用煤100多亿吨,是本省和云南、湖南、广西、广东等地大型冶炼企业用焦的主要产地;非炼焦用煤近358.94亿吨,是省内及周边省区化工、民用、动力用煤重要煤源。第二是区位上的优势。XX地处中国西南地区东部,与东南、华南临近,利于将煤炭资源输往缺煤的华南一些省区,缓解“北煤南运”
压力。第三是储量及品种分布相对集中并具有数量和质量上的优势。如六盘水煤田探明储量139亿吨,其中89亿吨为炼焦用煤;织纳煤田探明储量154亿吨,主要是无烟煤,是江南最大的无烟煤基地。第四是含煤岩系埋藏较浅,利于开发,建设周期短,投资成本低。XX省为江南煤炭资源强省和煤炭生产大省,煤炭工业是XX省的支柱产业,在中国南方占有约50%的市场份额,与北煤南运相比,无论在价位还是在煤质、品种上均有优势,而且开发力度较低。2004年XX省的煤炭产量为9756.6万吨。草坪县己探明地质储量50亿吨,可开采量38亿吨。相邻的六盘水市钟山区、水城县煤炭资源十分丰富,在本技改项目实施中承担了约50%的原煤输入,其中,水城县已探明原煤储量50.03亿吨,可开采量33.19亿吨。草坪县仅炉山、东风、新发、龙场等乡镇的有证煤矿通过资源整合和扩能技改,产能将大幅提升,通过本项目加工洗选,延长了本县原煤产业链,增加了财政税收,促进了产业升级。正在建设中的水矿集团大湾西井即将建成投产,为本项目的实施提供了良好的资源环境。(四)生产用地及动力设施的有利条件拟建草坪县鑫鑫洗煤有限责任公司位于草坪县二塘镇茶山村,充分利用我厂原炼铁厂设施拆除土地20亩,不新增占用土地,技改项目厂址具有完善的交通运输、通讯及水、电等动力设施,为企业发展提供了良好的创业条件,也有效地降低了项目投资,降低了项目投资风险。第四节项目背景藤桥洗煤厂成立以来,生产、销售较为正常,随着发展,到目前2009年时候,一方面由于市场需求量加大,另一方面响应国家产业政策,因此,作为长远打算,必须进行技术改造升级,技改后企业将有更大的发展空间。国家鼓励洁净煤技术的发展,本项目属于洁净煤生产范畴,建设符合国家产业政策。根据多方考察,项目业主决定技改后建设成为年入洗60万吨洗煤厂,该项目建成后既能产生良好的经济和社会效益,又能为国家刺激经济发展作出贡献。
二00七年八月六日,国家发展改革委和国家质检总局印发《关于进一步加强煤炭质量管理工作的通知》(发改运行[2007]1955号)要求:要“大力发展煤炭洗选加工,改进洗选工艺,提高洗选效率”。这在政策上对选煤厂的建设提出了总体要求和政策支持。国家发展改革委和国家环保总局在“发改能源20071456号”文件《关于印发煤炭工业节能减排工作意见的通知》中的“四、煤炭洗选加工”第二十三条指出:“加强对现有选煤厂建设,淘汰落后工艺,减少电耗、水耗和介质消耗。积极发展动力煤入洗,高硫、高灰动力煤必须全部入洗。灰分大于25%的商品煤,应就近使用,尽量减少长途运输”。第二十四条指出:“强化选煤能耗管理,建设全部入洗的大中型选煤厂入洗原煤单位能耗不高于8千瓦时/吨,部分入洗的不高于5千瓦时/吨。现有大型选煤厂应进行660伏升压改造,200千瓦及以上的单机设备,宜采用6千伏及以上高压供电。加快全厂集中控制、单机电力电子调速和动态无功补偿新建,淘汰负压脱水设备,大力采用合成药剂用于浮选,减少燃油消耗”。第二十五条指出:“选煤厂补充用水必须首先采用处理后的矿井水或中水。洗煤用水应净化处理后循环复用,大中型选煤厂必须实现洗水一级闭路循环,洗选原煤清水耗应控制在0.15立方米/吨以内”。这些都为选煤厂的发展提出了总的指导思想,这个要求强化在现有基础上将加大入洗原煤量,从而为选煤厂的新建、技改和进一步发展提供了政策保障。国务院印发的发展改革委会同有关部门制定的《节能减排综合性工作方案》,明确了2010年中国实现节能减排的目标任务和总体要求。《方案》指出:“到2010年,万元国内生产总值能耗由2005年的1.22吨标准煤下降到1吨标准煤以下,降低20%左右;单位工业增加值用水量降低30%。“十一五”期间,主要污染物排放总量减少10%……”
。《方案》中就节能减排工作作出了很多安排,由此看出,节能减排是我国现在和将来一项非常重要的工作。随着地球变暖的趋势越来越强烈,世界各国纷纷提出了遏制气候变化的各项措施,中国也由温家宝总理亲任节能组组长,在这个大趋势大背景下,对洗煤行业进行技术升级,淘汰落后产能,建设先进洗煤项目,促进节能减排,成为现在和今后我国发展策略之一。随着《中华人民共和国节约能源法》、《国务院关于加强节能工作的决定》(国发(2006)28号)以及《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发(2007)15号)等相关系列文件的出台,业主及时进行新建和技术升级,也是顺应了时代和国家大政方针的发展要求。项目地草坪县近年来随着西部大开发和经济强县政策的推进,经济得到飞跃发展。由于草坪县主要以煤炭资源和煤炭的深加工为主,形成了以煤炭产品为主的产业特殊性,建设符合国家产业政策的洗精煤项目是草坪县自身经济发展的要求。随着草坪县经济的发展,工业结构的调整和工业发展的持续能力提到了重要议事日程。本项目的实施是县内工业结构良性调整的要求之一。总的来说,洁净煤技术开发及建设大型高效的选煤厂符合国家节能减排的基本国策,是国家鼓励发展的产业,而选煤厂建设是洁净煤技术应用的源头技术,因此从政策角度来看,选煤厂技术改造符合国家产业政策。由于采用了多项高新技术,本项目技改方案有如下特点:主要设备选型为60万吨数控筛下空气式洗煤机,该机自动控制系统是以小型PLC为控制核心而开发出的集风阀控制、排料控制等功能于一体的集成自动化系统,具体特点如下:1.系统先进;2.结构简单,分选效果好;3.集成度高,_l维护量小;4.功能强;5.性能优异,适应能力强;6.运行可靠,噪音小;7.操作方便;8.理想的跳汰机配套控制设备。筛下空气式洗煤机是目前主流洗煤设备,其利用空气动力学原理代替活塞式,使洗煤机少了运动易损件,也提高了洗煤质量。
综上所述,为提高产品市场竞争力,增强应变市场的能力,使煤炭深加工在煤炭主业中发挥更加积极的作用,满足国家节能减排要求,本项目的实施是完全有必要的。第五节主要产品分析该项目主要产品是精煤、中煤、矸石和煤泥(尾煤)。产品目标市场销售在国内南方市场,以省内为主。根据建设方要求和商品煤市场情况综合测算,洗后产品精煤灰分≤10.5%,中煤灰分≤30%,煤泥灰分≤40%.产品用途为:精煤用于炼焦,中煤、煤泥用作动力煤。以建设提供的入洗原煤煤质产资料为依据,设计算出各种产品平衡如下表。产品产率r%灰分A%年产量(万吨)精煤7010.5042中煤18.321.6511矸石8.3361.605煤泥3.3333.902合计100.0018.3060.00产品质量标准主要对50~0.5mm原煤洗选产品进行分析。预测结果见下表,根据相近选煤厂洗选资料,得出相关结果。50~0.5mm原煤分选预测结果分选密度可能偏差精煤中煤矸石原煤δp1δp2E1E2产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)1.4701.8000.0300.05072.679.5216.8633.7210.4779.76100.0020.950.25~0mm煤泥浮选预测结果精煤尾煤原煤产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)
60.009.5040.0040.30100.0021.82入选原煤各粒度级含量粒度级(mm)含量(%)>1327.3113~0.547.090.5~0.2514.370.25-011.24合计100.00第二章建设内容规模技改后达到总年产60万吨的洗、选精煤设备设施,使鑫鑫洗煤有限责任公司的年生产能力共达到60万吨,同时完备环保节能设备设施。主要包括原煤准备系统、跳汰质选煤系统、浮选系统、煤泥水澄清系统、产品运输系统、生产集控及调度系统等。所有建设内容须符合国家发展改革委和国家环保总局在“发改能源20071456号”文件《关于印发煤炭工业节能减排工作意见的通知》精神。根据设计及工艺要求工业建筑为主厂房,现浇钢筋混凝土框架结构,建皮带走廊、浓缩池等都为现浇钢筋混凝土框架结构。煤场采用毛石混凝土铺面厚400mm。其他建筑一般采用砖混结构,所有房屋必须有地圈梁。基础埋深一般不小于2米。新增年产60万吨的洗、选精煤设备设施。选煤工艺为跳汰一浮选一尾煤压滤联合工艺,选出精煤、中煤、矸石和煤泥(尾煤)。完备环保设备设施,比如①
煤泥水处理系统:建设压力机等先进设备,采用加压过滤等技术,使煤泥水中的固体物料完全得到回收,滤后的煤泥成片块状,可直接装车外运,其滤液进入循环水池,可以多次重复使用。②煤尘处理系统:在原煤堆场周边及厂区车道、精煤场安装防尘喷头,降低扬尘。对破碎机采取水雾喷射,防止因破碎产生的粉尘。并修建防尘大棚。③完善其他环保设备设施,厂区绿化等完全符合国家各项要求。第一节工程技术方案(一)总体布置总体布置力求合理、简洁、先进、便于操作,充分利用原有的设施设备,考虑新旧系统的合理衔接,建、构筑物的布置力求紧凑合理,在满足工艺布置和生产要求的基础上,尽量节约用地,充分利用地形,在考虑平面布置的同时,要考虑竖向布置的合理性,避免高填深挖。平面布置上选煤厂生产系统包括建、构筑物有住厂房、原煤受煤坑转载站及各建筑物对应的胶带运输机栈桥、煤泥浓缩机及其联合泵房;原煤由外购运至储煤场经受煤坑、经筛分破碎后进入主厂房洗选,洗选后的精煤进入精煤棚,矸石及中煤进入矸石、中煤仓,然后外运;竖向布置充分利用工业场地之标高布置特点进行;场内运输采用汽车方式,道路路面宽4.5米,路面结构为混凝土;对厂区进行合理绿化,绿化重点放在主厂房周围及场前区大门入口处,道路两侧、储煤场四周,主厂房前种植观赏性的松柏,配植绿篱、花池等,路两旁及储煤场四周种植生长快、易吸尘、无臭味的落叶树。全部拟进行交钥匙工程,即请一家经验丰富、成功案例多、价格适合、技术力量雄厚的有资质的咨询单位设计,达到效益最大化,成本最低化;(二)工艺布置选煤方法的确定,主要是根据原煤的煤种、煤质及用户对产品的需求,同时也考虑到同类型选煤项目的生产实践以及本选煤项目的具体技术状况来进行比较确定。本选煤项目所生产的精煤主要作为炼焦配煤,生产的中煤供电厂用。要求精煤灰分10%时,原煤可选性为中等可选。目前常用的选煤方法为跳汰和重介。
重介是目前最为有效的选煤方法,尤其是三产品重介旋流器,最近几年得到广泛应用,该工艺特别适合难选煤洗选,具有分选效率高,产品质量好等优点。但是,其工艺系统较复杂,操作管理要求严,生产成本又高。因此重介选煤主要用于分选难选煤。跳汰选是目前普遍采用的选煤方法。它系统简单,操作方便,易于管理,产品质量较易证,生产成本和基建投资适中,对煤质变化适应性强。选煤项目设计规范中明确规定,易选煤应采用跳汰选煤法。我们对跳汰和重介两种选煤方法进行了经济比较,年效益基本一致。综合上述两种选煤方法的特点,结合本矿煤质和用户对产品的要求及技术状况,我们认为,本厂不宜.采用重介选煤方法,而应采用系统简单,生产实践经验丰富,操作管理方便以及建厂投资适中的跳汰选煤法。关于入选粒限的确定,主要是根据本矿的煤质、煤种、产品用途以及采用的选煤工艺来决定。由于入洗原煤为主焦煤、瘦煤和肥气煤,精煤用做炼焦配煤,中煤用于电厂燃料,因此系统应采用浮选,入洗下限应为Omm,上限为50mm。结合前述,我们确定采用跳汰选煤法。针对跳汰选煤,考虑了两种不同的工艺流程。工艺流程I是原煤分级破碎机+跳汰+弧形筛、单层筛+浓缩旋流+高频筛+煤泥浮选+精煤尾煤压滤;工艺流程II是原煤预先筛分+破碎+跳汰+单层筛+捞坑分级+离心脱水+煤泥浮选+精煤、尾煤压滤。工艺流程I不用捞坑而用筛子分级脱水,采用浓缩旋流器和高频筛进行粗煤回收,其优点是设备布置紧凑,主厂房高度相对较低。工艺流程II是采用捞坑进行水利分级和脱水,其优点是细粒煤泥分级和精煤脱水在同一台设备中进行,但末精煤还要进行离心脱水,不仅主厂房高度增加,使系统也较复杂。
综合上述,本可研推荐工艺流程I。现将推荐工艺流程工的原料准备作业,分选作业,脱水作业及煤泥水处理作业分述于后。”工艺流程如下:
1、原煤准备作业原煤中+50mm的大块煤和矸石须预先处理并破碎至50mm以下方可入洗。通常采用的原煤准备作业有人工手选后破碎,机械排矸(重介选矸或动筛跳汰机排矸)破碎和检查性手选破碎等。人工手选工艺工人劳动强度大,作业条件差,采用该工艺不合适;机械排矸虽可取代人工繁重拣矸劳动,但工艺复杂,基建和生产费用高,占地面积大,我们采用原煤进分级破碎机大块全破碎不设手选皮带。这种工艺可勉除手选工人繁重体力劳动,大块矸石和煤一起破碎后进入分选作业处理,对跳汰机分选效果影响不大。2、分选作业分选作业是选煤项目的核心和关键。采用单一主洗跳汰分选,精煤理论产率为89%,数量效率可达90%以上,因此设再洗的必要性不大。采用主洗两段跳汰,其分选密度只要控制在1.6~1.8之间,这时的P±O.1含量<15%,为中等可选煤。选出灰分=9.5~10%的精煤产品,跳汰机的操作和调节都很方便,经计算,对原煤用跳汰进行分选,均能保证对精煤灰分指标的要求。因此采用主洗两段跳汰分选符合入洗耳恭听原煤的实际。3、脱水作业我们采用弧形筛+单层筛联合脱水分级。弧形筛筛孔Φ0.75mnm,跳汰机溢流中60%左右的水通过弧形筛的脱水负荷,这样不至于造成大量的水进入单层筛而造成跑水,保证了单层筛的脱水效果和运转平稳可靠。浓缩旋流器溢流和高频筛筛下水泵入矿浆预处理器,旋流器底流经高频筛再进行粗煤泥回收,既防止了煤泥跑粗又有利于减少全厂煤泥处理环节,矿浆预处理器可直接进入后续煤泥水处理作业。4、煤泥水处理作业
本着满足环保,保证生产,提高精煤回收率的原则,浮选精煤用l台300m。快开压滤机处理,浮选尾煤采用1台Φ24m浓缩机浓缩并用1台300m2普通压滤机回收。不仅使循环水浓度低,而且完全满足煤泥回收和洗水达到一级闭路循环的要求。为实现零排放,在浓缩机入料槽中加凝絮剂,加速煤泥沉淀;设有50m3集中水池,平时跑冒滴漏以及打扫卫生刷地板水可到集中水池,集中水池的煤可通过泵打到中煤斗子提升机过波段回收,本想建一台事故浓缩机,因场地狭窄,故决定建事故沉淀池。正常生产时,事故沉淀池不用。当Φ24m浓缩机发生事故时,可把水放到事故沉淀池,事故沉淀池澄清水泵入循环水池洗煤。事故沉淀池煤泥打入压滤机回收。第二节环境保护工程根据1998年12月26日颁布的《中华人民共和国环境保护法》、国家纪委和国务院1987年3月20日发布的《建设项目环境保护设计规定》、工业三废试行排放标准及环境保护标准《GB3838—38》、《GBIl661—83》、《GB9078—88》等有关文件的规定,对技术改造工艺生产过程中的粉尘和污水等污染物进行有效治理和实施有效的环保工程。主要为煤泥水处理和污水处理排放工程,主要有:选煤厂采用比较完善的煤泥水系统,严格做到洗水闭路循环,厂内回收煤泥。设备及管道采取有效密封措施。防止废水跑、冒、滴、漏。收集生产过程中跑、冒、滴、漏水及事故放水并返回厂房内处理,确保煤泥水不外排,从而不对水环境构成污染;生产用水厂内完全回收,不对外排放,生活、消防设施采用原有设施;其它污染源如固体废弃物(如洗选出来的矸石等),工艺工程中原煤破碎、筛分及产品储、装、运过程中产生的粉尘,设备及物料运输过程中产生的噪音等,分别采取外运、喷雾洒水减振器、消音降噪设施工程处理。第三节主要设备选型和配套工程
选择设备的原则是先进、可靠、经济、节能、环保、高效。所有设备均采用正规生产厂家生产的并经过生产实践证明质量可靠、性能优良的设备。设备的先进性符合国家、省、市相关产业政策要求。根据实践情况,选择数控筛下空气式洗煤机设备,配套工程为相关土建工程、环保配套工程等。主要设备选型为60万吨数控筛下空气式洗煤机,该机自动控制系统是以小型PLC为控核心而开发出的集风阀控制、排料控制等功能于一体的集成自动化系统,具体特点如下:1.系统先进;2.结构简单,分选效果好;3.集成度高,维护量小;4.功能强;5.性能优异,适应能力强6.运行可靠,噪音小;7.操作方便;8.理想的跳汰机配套控制设备。筛下空气式洗煤机是目前主流洗煤设备,其利用空气动力学原理代替活塞式,使洗煤机少了运动易损件,也提高了洗煤质量。设备选型如下:序号名称规格型号单价(万元)备注1往复式给料机KO2.42原煤分级筛D-650T-26023锤式破碎机WKF-70型34筛下空气跳汰机STX-6m235.55矸石、中煤提升机L61LD226风机4m25.07风包1m×2m1.78固定脱水筛ZDS15600.59振动脱水筛XY-2.06.10矿浆予处理器Φ600311药剂桶XJM-8-40.112浮选机SJMS-825.413盘式真空过滤机SK-18022.8
14水环式真实泵SK(2YK)13.615汽水分离器SK-180316自动池水装SK(2YK)0.517储汽罐ZX-1801.618耙式浓缩机0.8m31219压滤机(液压式)全自动2320立心脱水机23.521安装费9.14合计215.74配套工程主要土建、绿化、环保等。第三章总图运输与公用辅助工程第一节总图布置草坪县鑫鑫冼洗有限责任公司60万吨/年原煤洗选技改项目用地平面图如下:
70米原煤场20米4米100米挡土墙办公楼20米120米精煤场矸石中煤场80米大门水城←公路→二塘80米166米100米料场单身楼食堂
第二节平面布置本项目拟建于草坪县二塘镇茶山村,占地面积28亩,根据生产工艺要求,结合场地地形、地质、地貌等条件,因地制宜并尽可能做到紧凑布置,节约用地的原则。本项目将原三维福利铁业有限公司的炼铁和设施设备拆除,新建原煤场、矸石、中煤场、精煤场、循环水池、办公楼、食堂等,新建精煤堆放的工业广场。第三节竖向布置场地原老厂用地,其建设标高由现场确定,为了减少大面积填方量,生产系统和辅助设施等工业建筑尽量布置合理。挡土墙支护、工业场地等的土方回填采用场地基础开挖回填。由于为已建成场地,故场地土石方量很小。第四节场地运输为了满足运输条件的需要,场外公路应修补加宽,场内建筑有公路相通。公路要求路面宽3.5m,路基宽5m,水泥混凝土路面。各辅助车间的运输,均利用场内公路。第五节工业建筑建设的工业建筑面积和设计标准均按工艺要求计算和编制。1、主厂房:采用现浇钢筋混凝土结构(框架)。2、皮带走廊及栈桥:均采用现浇钢筋混凝土框架结构。3、循环池、沉淀池:采用现浇钢筋混凝土结构。4、煤场:采用毛石混凝土铺面厚358.94mm。5、其它建筑一般采用砖混结构,所有房屋必须有地圈梁。6、基础埋深一般不小于2.0m。第六节行政、公共福利建筑
本着节省非生产性投资的原则,在利用原有部分公用设施情况下,再修建一栋综合楼,结构为砖混。部分确需建设的附属工程待工程完工投产及初见成效时再建,其建筑面积和设计标准均按具体要求和有关专业规定进行计算和编制。第七节公用辅助设施(一)给排水工程1、给水工程供水水源为山泉水。厂区生产、生活及消防用水由企业自建供排水公司排水管网负责接入供给,管网口径250毫米,厂区内生产、生活及消防用水共用一个管网,供水管网入口处安装口径250毫米水表一只,作为全厂区总用水计量。厂区生产、生活及消防用水水压要求达0.45MPa,设置一套数字变频恒压供水装置,可以满足厂区内用水水压要求。生产用水量根据生产工艺用水设备计算,本项目生产用水循环使用,生产用水主要为洗煤补充水,生产用水量约为250m3/d,生活用水量约为5.6m3/d。按照建筑物防火设计规范,拟设置室内消火栓系统,满足消防用水量20L/S的规范要求。厂区内供水管道采用环网状布置,室外部份采用铸铁给水管,口径100—250毫米不等,室内采用PPR给水管敷设,给水管网在每个厂房及车间入口出装表计量。枯水期及应急情况下,可利用二塘河水经深层过滤后,就近泵入补充生产用水。职工饮水采用电加热开水器方式。2、排水工程厂区修有排水暗沟。厂区内室外排水系统采用合流制,生产用水循环使用不外排,生活废水经处理达标后就近排入厂区排水暗沟,汇流排至厂区外二塘河,粪便污水经化粪池处理后排放。
本项目建筑物区域内为雨水、污水分流制。区域地势较为平缓,区内雨水管道根据道路坡向沿中心线布置,雨水排向道路雨水口后,由雨水口排入有盖板的混凝土排水沟内,再排向排水网道。区内公共绿地内景观设计结合自然地形设置有大面积的水面,部分雨水自流排入水沟。(二)供电工程1、供电负荷电力负荷计算采用需要系数法,照明负荷计算采用单位面积容量法,工业厂区动力、照明设备总安装容量280KW,其中车间动力250KW,照明及其它用电设备30KW。2、供电回路及电压等级的确定新建配电房一栋,建筑面积20m2,根据电力负荷计算,并考虑企业发展需要,选择10千伏315KVA电力变压器一台,配电柜3台。高压电源由厂区外10KV供电线路接至配电室,由配电室低压配电柜出线供给全厂低压用电,由低压室引出的电缆均在电缆沟敷设,或沿墙采用电缆桥架敷设,配电电压为380/220V。3、场内供电输变电方式及设备设施电源和电压各车间电源由厂配电室配电柜引出380/220V线路引至车间配电箱,动力与照明电源分开供电。功率因数和无功功率补偿本电气系统采用高供低计,低压集中补偿,按设计要求,无功功率补偿后,功率因数应达到0.9以上。车间配电与照明
各车间配电及照明采用放射式与树干式相结合的系统,配电干线支线、照明干线等均焊接钢管埋地敷设,照明支线穿PVC管,沿梁、跨梁明敷。办公大楼基本采用荧光灯照明(照度可分区控制),各区域照度如下:生产区300~358.94Lx办公区200~300Lx辅助区100~200Lx除一般照明外,在消防值班室、走道及生产区内设置应急照明灯,在主要出入口、疏散走廊设置应急标志灯。电气安全车间所有电气设备正常情况下不带电的金属部分均须可靠接零,车间配电采用TN—C—S系统,配电箱出线电缆引至工艺设备电源时应用软管敷设。各建筑物应按相关标准设置防止直击雷,防雷电感应及防雷电波侵入的措施。(三)通信设施1、通信方式本厂区采用程控电话、移动电话、计算机等现代通信方式与外界联络。2、通信线路及设施电话选用内部程控交换机及市话,负责该项目的对外对内联络。广播系统采用普通广播及应急广播合用方案,包括声源设备、扬声器等组成。广播设备设在消防值班室内,平时进行普通广播,火灾时自动切换到应急广播,疏散人群和组织救火。(四)供热设施根据生产工艺要求,暂不考虑对生产车间进行采暖,生产车间只需自然通风,该生产厂房通风条件较好。
(五)维修设施为保障各生产厂及生产车间的生产、生活的需要,设置有相应的机修车间,并购置有相应的维修工具及设备,并根据生产、生活的需要配套建设相应的维修设施。(六)仓储设施1、原煤堆场本项目根据需要设计有原煤堆场,面积约2000平方米。2、煤泥、中煤、精煤堆场本项目根据需要设计有煤泥、中煤、精煤堆场,面积约3000平方米。3、零配件仓库本仓库设置在办公楼内,实行采购、进库检验、标识、发放及数量规格的管理控制。
第四章项目建设工期与进度安排本项目预计开工日期:2010年1月,竣工日期:2010年6月,建设工期共计6个月。进度安排:土建施工1个月,设备采购与安装3个月(不包括与土建和生产准备并用时间),生产准备1个月,设备调试与联合试运转1个月。
第五章节能措施国家发展改革委和国家环保总局在《关于印发煤炭工业节能减排工作意见的通知》中指出:“强化选煤能耗管理,建设全部入洗的大中型选煤厂入洗原煤单位能耗不高于8千瓦时/吨,部分入洗的不高于5千瓦时/吨。现有大型选煤厂应进行660伏升压改造,200千瓦及以上的单机设备,宜采用6千伏及以上高压供电。加快全厂集中控制、单机电力电子调速和动态无功补偿新建,淘汰负压脱水设备,大力采用合成药剂用于浮选,减少燃油消耗”。因此本项目设备为高效节能设备,配置的电机要合理,避免大马拉小车的情况,全部选用节能型设备。技改后最终采用S11型节能变压器,Sll型节能变压器为例,在电耗上比S9型节能变压器节能7.7%左右。比普通变压器节能13%左右大限度降低无功损耗,提高功率因素。
在生产管理中将能耗及资源利用指标纳入生产管理的重要内容。(一)编制依据根据《关于固定资产投资工程项目可行性研究报告“节能篇(章)”编制及评估的规定》。(二)节能措施1、工艺布局充分利用厂区地形呈梯级缓坡分布,将储煤场料仓布局于高处,利用自然高差泄料给料,省略提升环节,从而达到节能降耗的要求。2、工艺设备及照明本项目所选用的工艺设备、主要动力设备和照明光源均采用节能型产品,以达到经济运行,节约能源的目的。3、节电措施本项目电气系统采用高供低计,低压集中补偿,以提高功率因数,降低电能损耗,并提高变压器容量利用率。按设计要求,无功功率补偿后,功率因数应达到0.9以上。4、能源管理提高科学管理和加强考核是节能的有效措施,在管理机构下进行设备运行管理及维修,对所需能源均装设计量检测仪表,将分别对市场各动力设备和管线按规程进行定期检查,保证设备在最佳状态下运行,达到节约能源的目的。(三)能耗指标分析主要能源用量表序号能源名称计算单位折标煤/实物年需要量实物折标煤实物消耗折标准煤能耗1电kwhKg0.4041500000606002合计kg150000060600
本项目为原煤及煤泥洗选项目,一期技改能力为年入洗原煤30万吨,年加工煤泥10万吨,所用能源主要为电。根据表7—1计算结果,本项目年耗电量为200万KW,单位产品平均耗电量为5kwh/t,本项目能耗指标与国内同行业相比较低,本项目所采取的节能方案符合相关建设标准、技术标准和《中国节能技术政策大纲》中的节能要求。第六章节水措施国家发展改革委和国家环保总局在《关于印发煤炭工业节能减排工作意见的通知》中指出:“选煤厂补充用水必须首先采用处理后的矿井水或中水。洗煤用水应净化处理后循环复用,大中型选煤厂必须实现洗水一级闭路循环,洗选原煤清水耗应控制在0.15立方米/吨以内”。这些都为选煤厂的发展提出了总的指导思想,这个要求强化在现有基础上将加大入洗原煤量,从而为选煤厂的新建、技改和进一步发展提供了政策保障。所在地执行国家标准。(一)节水措施工艺设备:设计选用的工艺、生产设备及主要动力设备均为节水型产品,以达到经济运行,节约水资源的目的。生产用水循环使用,以达到节约水资源的目的。对供水管网系统采取防渗、防漏措施,以达到降低水资源的无效消耗,达到节约用水的目的。加强管理,提高职工节约用水意识。,(二)水耗指标分析水耗指标分析表序号水源名称计算单位折标煤/实物年需要量实物折标煤实物消耗折标准煤能耗
1自来水TKg0.2577704419800合计7704419800本项目生产用水主要为洗煤及它生产工艺设备用水,生产用水循环使用,只需补充产品带走的水和蒸发等损失的水。根据计算,本项目生产、生活年用水量约为7704.4m3,每洗选一吨原煤及煤泥平均耗水量为0.25m3,本项目水耗指标较低,生产用水重复使用率达到60%以上,本项目所采取的节水方案符合国家相关建设标准、技术标准。因此,项目耗水指标符合所在地对本类项目准入条件,耗能指标符合所在地对本类项目准入条件。项目耗水指标与国内同行业指标相比,处于比较先进水平。项目耗能指标与国内同行业最好指标相比,处于比较先进水平。
第七章环境影响分析(一)设计依据和标准《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月);《中华人民共和国水污染防治法》(1996年5月);《中华人民共和国大气污染防治法》(2000年4月);《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》;《建设项目环境保护设计规定》(1987年3月);《煤炭工业环境保护设计规范》能源基(1992)第1229号;《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85);《环境空气质量标准》(GB3095—1996);《地面水环境质量标准》(GB3838—2002);《城市区域环境噪声标准》(GB3096—1993);《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426—2006);《建设项目环境保护管理条例》(1998年11月);《工业企业厂界噪声标准》(GBl2348-1990):《一般工业固体废物储存、处置场生产污染控制标准》(GBl8599-2001)(二)主要污染源及污染物主要污染源和污染物有:1、选煤厂在生产过程中会产生污染环境的煤尘。
2、选煤厂煤泥水是主要污染源之一,如管理不善会对环境造成污染。3、选煤厂生产排出的矸石。4、选煤厂的噪声源主要为振动机械、流体机械和一般机械噪声以及其它噪声。主要来源于筛分机、空压机等,其次为溜槽中物料与槽体的撞击声。这些设备产生的噪声一般在80~85dB(A)之间。(三)控制污染的初步方案1、煤泥水处理生产过程中产生的煤泥水,生产废水.经浓缩机浓缩后,由压滤机回收细煤泥,浓缩机溢流,压滤液澄清水作为生产循环水用。主厂房内的跑、冒、滴、漏、扫地水去浓缩机处理。通过上述措施可保证煤泥全部回收,洗水可以循环使用。本选煤项目属中央型选煤项目,选煤项目的用水取自厂区附近小河水,水量完全可以满足选煤项目生产和防尘洒水水质水量需求。选煤项目的生活污水排入污水管道,进入拟建的选煤项目生活污水处理站处理,达标后不外排用于绿化或洗煤循环系统循环。①煤泥水闭路循环处理系统根据选煤机的工作原理,循环水量约350mz/h,水压约10m水柱,循环水浓度50g/L。选煤项目带水精煤从洗煤机流出后经脱水分级,筛下水经泵打至浓缩旋流器,旋流器的底流至高频筛脱水,高频筛筛下水和旋流器溢流去浮选,尾煤去Φ24m浓缩机浓缩,通过加药混凝沉淀,尾煤浓缩后用压滤机回收,澄清后循环水浓度要求在50g/L以下经由循环水泵提升返回选煤机循环使用。浓缩机采用1座Φ24m中心入料幅流式浓缩池。底流经底流泵打至尾煤压滤机。压滤机滤液返回循环水池循环使用,尾煤由压滤机压滤后回收。②事故放水处理系统
主厂房内务设备检修放空水及底板冲刷等杂污水,由厂房内排水系统和煤泥水沟汇至集中水池,24m浓缩机出现故障时,事故沉淀池可容纳其余全部的煤泥水,保证检修时的煤泥水闭路循环不外排。事故沉淀池内煤泥水通过水泵送回浓缩机回收。③生产用水系统由于在洗煤过程中,循环水不断随产品带走和流失,需补充水量约170m3/dS,取自厂区附近小河水直接补给主厂房屋面清水箱。在主厂房各层均设室内消火栓和冲洗接口,供平时打扫卫生、冲洗设备及地板用。在分级筛、破碎机和转载点等煤尘较多的场合设洒水器除尘。消防10min水量由消防水箱供给。水箱设有保证消防水量不被他用的措施。④药剂投加系统由于该煤质较好,属中等可选煤,但煤泥不易沉淀。在联合泵房内设混凝搅拌桶二只(JYII一14一O.9型),一种混凝剂为聚丙烯酰胺,促进细煤泥颗粒絮凝沉淀,另一种为硫酸铝,促使细矸石颗粒凝聚沉降。分别投至浓缩池入料口,使之与煤泥水均匀混合,保证处理效果。⑤厂内生活污水系统各层楼面的子中洗废水和设备检修放水,均通过管道和排水沟排至事故沉淀池:由集中水泵返回跳汰机至浓缩机,经絮凝沉淀后重复使用。厕所粪便污水,由污水管道送至选煤项目生活污水处理站,经生化处理后达标排放。2、矸石处理选煤项目矸石仓储后可作为制砖原料。部分矸石可作为矸石电厂燃料。3、煤尘防治选煤项目产生煤尘的地方主要是原煤受煤坑、矸石仓、中煤仓及主厂房来煤带式输送机头处,还有原煤及精煤贮存场。
①原煤带式输送机在运行过程中有煤尘产生,在栈桥屋顶设置风机进行强制通风换气。②原煤在转载过程中易产生煤尘,设计时采用喷水控制粉尘。③在贮煤场设置喷洒水点,四周采用防尘网进行防尘。4、噪音防治选煤厂内主要噪声源为筛分机、泵类以及空压机和破碎机等,均安装在车间内,详见下表。主要噪声源一览表序号名称单位排放量备注1破碎机dB(A)<85中低频2溜槽dB(A)<853带式输送机dB(A)<844刮板输送机dB(A)<845空压机dB(A)<856泵类dB(A)<807离心脱水机dB(A)<85对设备振动噪声采取了综合防治措施加以防治:在原煤准备车间以及噪音超过75dB(A)的地点设置隔声值班室。主厂房高噪声设备较多,从工艺布置上,将高噪音泵类尽量集中布置在厂房底层,减少噪音向外传递;在设备选型方面,选用低噪音设备。对高噪声设备采取降噪措施,包括对矸石溜槽内衬橡胶板或高分子耐磨板;对设备基础采取减振处理。对高噪声设备采用隔离和装设吸音板等措施。
空压机选用低噪音设备。从围护结构方面,门窗全部采用隔声门窗。围护结构的综合隔声量可达35dB(A)以上。车间内噪声可控制在65dB(A)以下。通过上述措施处理后,选煤厂建成投产后运转设备产生的噪声均<65dB(A),符合《工业企业噪声控制设计规范》要求。5、生活污水处理选煤项目生活污水处理拟建设污水处理系统。6、厂区绿化在绿化布置时,以厂前区为重点。高噪音车间、储煤区周围布置防噪、防风绿化带,树种以适合当地气候条件的常绿树种。通过以上措施,使得选煤项目周围环境达到国家环保标准。第八章劳动安全卫生与消防第一节编制依据(一)GBZl-2002《工业企业设计卫生标准》(二)GBJl6-87《建筑设计防火规范》第二节危害因素及危害程度分析草坪县鑫鑫洗煤有限责任公司60万吨/年原煤洗选技术改造项目,在项目建设和运营中不产生任何有毒、有害废气及有害物质。第三节安全设施本建设项目在劳动安全方面已采取诸多措施,主要措施如下:1、各建筑物设置完善的防雷接地系统,确保建筑物及人生安全。
2、用电设备供电线路采取三相四线制加专用安全接地线(PE线)组成三相五线制,确保用电安全。3、对移动式用电设备及插座供电设备均设置漏电保护,所有电气设备的金属外壳及管线支架等金属物均采取接地保护,以防止触电;4、所有工艺设备均设置安全装置,防止操作失误和设备故障,确保安全;5、生产区划分合理,人物分流,设备布置有序,主要通道为3m以上,确保安全疏散。第四节劳动卫生(一)防暑降温:本技改项目在各生产车间及辅助区域内通风条件较好,能确保新风补给量每人每小时不少于35m3。(二)卫生用室:根据我国现行“工业企业设计卫生标准”,XX草坪县鑫鑫洗选项目厂内设置有更衣室、男女厕所、洗手间、开水间、休息间等。草坪县鑫鑫洗煤有限责任公司技改项目内设有安全技术机构,并派有专人管理职业安全与卫生工作。第五节消防设施(一)消防给水1、草坪县鑫鑫洗煤有限公司技改项目建设项目设计有较完善的消防给水管网,已经能本土程消防规范要求。2、室内消火栓灭火系统采用常高压消防系统,并能确保室内消防用水15L/S、室外消防用水量30L/S的消防给水量,设计已具有较完善的消防管网和消火栓。除上述消防给水设施外在各区域还根据需要设置干式灭火器。(二)建筑物防火
草坪县鑫鑫洗煤有限公司技改项目建筑物为砖混结构,建筑物耐火等级为丁、个别区域和岗位为防暴等级。拟在该市场各建筑物周围设置环行消防通道,并满足消防车道的宽度及过街门洞的高度要求,各建筑物间应留满足消防登高的间距,各建筑物内应设置满足消防规范要求的安全出口和紧急蔬散消防通道。在各生产车间设置式灭火器等消防设施。(三)电气防火在各电气设备处设置灭火装置。在厂区内设置应急照明系统,在消防通道明显处设置疏散指示标志。
第九章投资估算与资金筹措第一节投资估算依据原机械工业部《机械工业建设项目概算编制方法及各项概算指标》机械计(1995)1041号;(一)投资估算的范围与内容1、建筑工程费;2、设备及工器具购置费;3、安装工程费;4、工程建设其它费用;5、基本预备费;6、涨价预备费;7、建设期利息;8、流动资金;(二)投资估算基础数据1、土建工程依据企业已签合同价格,并参照XX省建筑工程《98定额》,以及当地同类型工程技术经济指标进行估算。
2、主要设备按建设单位询价资料或己签设备订购合同价格进行估算。3、设备运杂费:国内设备的运杂费按设备购置费的5%计算。4、设备基础费:按设备购置费的5%计算。5、设备安装费:变配电所费率取30%,其它设备按5%计算。6、工程建设其他费用:按照国家有关标准、规定及本工程实际发生的费用估算。7、预备费:依照原国家机械工业部有关建设项目费率规定,并根据本项目实际情况进行估算。流动资金采取详估法计算,详见流动资金估算表。第二节建设投资估算(一)建筑工程费草坪县鑫鑫洗煤有限责任公司技改项目占地面积28亩。本项目主要建设内容有:原煤堆场、原煤准备车间、主厂房、煤泥堆场、中煤堆场、精煤堆场、循环水池及其配套生产生活设施等,并配套给水排水工程及动力线路敷设,厂区绿化、停车场及道路建设;环保、消防等公用辅助工程建设。建筑工程投资估算见下表。建筑工程费用估算表序号建、构筑物名称单位工程量单价(元)费用合计(万元)l主厂房m225.002机修车间m2302000.603办公楼m21803005.404原煤堆场、原煤准备车间m21500304.505煤泥、中煤、精煤堆场m22000408.00
6变配电房m220450O.907沉淀池、循环水池等m210.508围墙m130600.789厂区道路、停车场m2800403.20l0厂区绿化m21000303.0011给排水工程2.0012动力管网工程1.2013劳动安全卫生与消防1.5014其它工程2.00合计68.58(二)设备购置费设备购置费估算表(单位:人民币)序号名称规格型号单价(万元)备注1往复式给料机KO2.42原煤分级筛D-650T-26023锤式破碎机WKF-70型34筛下空气跳汰机STX-6m235.55矸石、中煤提升机L61LD226风机4m25.07风包1m×2m1.78固定脱水筛ZDS15600.5
9振动脱水筛XY-2.06.10矿浆予处理器Φ600311药剂桶XJM-8-40.112浮选机SJMS-825.413盘式真空过滤机SK-18022.814水环式真实泵SK(2YK)13.615汽水分离器SK-180316自动池水装SK(2YK)0.517储汽罐ZX-1801.618耙式浓缩机0.8m31219压滤机(液压式)全自动2320立心脱水机23.521安装费9.14合计215.74设备购置费约为215.74万元。(三)安装工程费所购设备由供应厂商负责安装调试,设备购置费已含设备安装调试费。工程费用汇总约为293.34万元。(四)工程建设其他费用工程建设其他费用包括:建设单位管理费、勘察设计费、工程监理费、环评费、工程咨询费、职工培训费、办公及生活家具费等。建设单位管理费按原机械工业部《机械工业建设项目概算编制方法及各项概算指标》机械计(1995)1041号进行估算。
勘察设计费按国家计委、建设部《工程勘察设计收费管理规定》计价格(2002)10号进行估算。工程监理费按国家物价局、建设部《关于发布工程建设监理费有关规定的通知》(1992)价费字479号进行估算。环评费按国家发展计划委、国家环保总局《关于规范环境影响咨询收费有关问题的通知》计价格(2002)125号进行估算。工程咨询费按《国家计委关于印发建设项目前期工程咨询收费暂行规定的通知》计价格(1999)1283号进行估算。工程建设其他费用估算表序号费用名称计算依据费率及标准总价(万元)1建设单位管理费建筑工程费用2%2.002勘察设计费建筑工程费用2%1.503工程监理费建筑工程费用1.5%1.004咨询费(含环评费)项目总投资8万元8.005职工培训费按设计定员50人计358.942.006办公及生活家具费按设计定员50人计358.942.007其他费用26.00合计42.00工程建设其他费用估算约为42万元。(五)预备费基本预备费估算为11.6万元,涨价预备费估算为2万元,
预备费合计23.6万元。本项目建设投资估算总计358.94万元。第三节流动资金估算(一)估算方法流动资金采取详估法计算。(二)估算结果估算所需正常流动资金为431.6万元,铺底流动资金为130万元。(三)项目投入总资金估算汇总表项目投入总资金估算汇总见下表(单位:万元)序号项目名称投资额占项目投入总资金比例(%)估算说明项目投入总资金358.94761建设投资静态部分337.841.1建筑工程费68.501.2设备购置费215.74含安装工程费1.3工程建设其他费用42.001.4基本预备费11.602建设投资动态部分12.002.1涨价预备费2.002.2建设期利息0第五节资本金筹措
(一)固定资产投资筹措根据投资估算结果,本项目应在建设期内筹措固定资产投资800万元,其中:一期工程技改固定资产投资358.94万元。根据企业投资计划,固定资产投资全部由企业自筹。本项目自筹固定资产投资主要来源于本厂股东投资。(二)流动资金筹措本项目正常生产流动资金估算为431.6万元,其中铺底流动资金估算为130万元。本项目铺底流动资金估算为130万元,来源于本厂股东投资。(三)资金使用计划根据投资计划,本项目建设工期为1年。建设期需投入资金800万元,其中:一期工程需投入资金358.94万元,主要用于土地征用、土建施工、设备购买、工程装修、厂区道路、厂区绿化、人员培训、竣工、投产及工程建设其他费用等。第六节融资方案分析本项目总投资869.14万元(按铺底流动资金口径计算),其中自筹固定资产投资800万元,其中:铺底流动资金130万元。本项目自筹资金869.14万元,占总投资比例的100%,本项目自筹资金主要来源于草坪县鑫鑫洗选项目股东增资。本项目资本金占总投资比例的100%,符合国家有关固定资产投资项目资本金制度的要求。
第十章财务评价第一节编制依据依据原国家计委发布的《建设项目经济评价方法与参数》(第二版)进行编制。第二节财务评价基础数据与参数选取(一)项目计算期与生产负荷本项目计算期为10年,其中建设期为1年,生产期9年(其中达产生产期8年)。按项目生产计划安排,投产第一年产量为设计规模的70%,第二年年产量为设计规模的100%。(二)其他计算参数1、水电费:根据消耗量和使用地区单价计算。2、工资及附加:人工工资按项目职工总人数60人计算,人均工资按12000元/人·年计;工资福利及附加按工资总额的14%计算。3、固定资产折旧费按分类平均年限法计算,其中:厂房按20年折旧,残值率为5%;机器设备按10年折旧,残值率为5%;无形资产按7年摊销,递延资产按5年摊销。4、销售税金及附加:该项目销售税按增值税17%计算,城市维护建设税为增值税的7%,教育费附加为增值税的3%。5、企业所得税:按33%的正常所得税率交纳。第三节销售收入估算
销售收入估算表序号项目产量(t/a)单价(元/T)年销售额(万元)备注1煤泥浮选精煤64813.743502268.482洗选精煤195840.003907637.763合计260653.749906.24第四节总成本费用估算本项目一期技改工程达产年总成本费用为8741.52万元,其中可变成本费用年均为8050.55万元,固定成本费用年均为436.34万元。经营成本费用为8665.78万元。第五节财务评价指标(一)盈利能力分析主要财务评价指标如下:财务内部收益率:56.4%(所得税前)财务内部收益率:38.4%(所得税后)财务净现值(ic=12%)2100.75万元(所得税前)财务净现值(ic=12%)740.25万元(所得税后)全部投资回收期:2.32年(所得税后,含建设期)投资利润率:44.6%投资利税率:46%资本金净利润率:47.4%
以上分析评价结果表明,本项目所得税前和所得税后财务内部收益率均大于项目基准收益率12%的指标,其财务净现值也大于零,投资利润率与投资利税率指标与国内同行业评价指标大体相当。由此可见,本项目投资效益基本指标可以满足项目投资的基本要求。(二)盈亏平衡分析盈亏平衡点计算公式为:BEP=×100%公式中:BEP一盈亏平衡点;S—销售额(不含增值税);CF—年固定成本;Cv年可变成本:T—销售税金及附加。本项目盈亏平衡点约为43%,临界点销售额为4263.28万元,测算结果表明,项目建成运营后,当年销售收入达到4263.28万元时,即可保本,不盈不亏。盈亏平衡分析表明,本项目具有较强的抗风险能力。第六节财务评价结论通过一期工程对比分析计算表明,本项目达产年总成本费用为8741.52万元,经营成本费用为8665.78万元,利润总额1164.72万元,净利润374.06万元,投资利润率44.6%;年均缴纳销售税金及附加12.1万元,增值税120.7万元,投资利税率43.04%;财务内部收益率38.4%(所得税后),投资回收期2.32年(税后,含建设期1年),全部投资财务净现值740.25万元(所得税后),资本金净利润率47.4%。分析结果表明,本项目评价指标与国内同行业评价指标大体相当。盈亏平衡点为43.9%,充分说明本项目具有较强的抗风险能力。从财务评价的角度分析,本项目的建设是可行的。
第十一章结论与建议第一节方案描述
草坪县鑫鑫洗煤有限责任公司技改项目建设于草坪县二塘镇,拟建厂址为草坪县三维福利铁业有限公司土地。草坪县鑫鑫洗煤有限责任公司技改项目项目占地面积28亩,总投资869.14万元。主要建设年入洗原煤60万吨生产线及其辅助配套设施。主要建筑物包括原煤堆场、原煤准备车间、主厂房、煤泥堆场、中煤堆场、精煤堆场、循环水池及其配套生产生活设施。本项目采用数控分级跳汰洗煤加浮选的联合洗煤工艺。项目一期工程建成后将达到年产洗精煤26.07万吨,年销售收入9906.24万元。本项目年工作日为300天,劳动定员60人。其中行政管理人员5人,生产人员55人。项目总投资869.14万元(按铺底流动资金口径计算),其中:一期技改工程投资488.94万元,建设期为1年,其中一期技改工程建设投资358.94万元,铺底流动资金为130万元。本项目总投资869.14万元全部由企业自筹。第二节结论与建议(一)通过市场分析可知,世界煤炭需求量继续增长,国内煤炭需求量年均增长2000万吨左右。本项目产品严格执行国家有关标准,产品与省内外市场同类产品的质量相当,其产品价格低于同类产品价格。本项目产品具有较强的市场竞争力。(二)本技改项目所在的草坪县和相连的六盘水市煤炭资源最为丰富,分布广、储量大、品种全、质量好、易开采,是全国重点产煤县市之一,仅草坪县、水城县已探明地质储量100.03亿吨,可开采量71.19亿吨。草坪县鑫鑫洗选项目所处位置位于水城、钟山、威宁毗邻处,区域内煤炭储量丰富,本项目原料供应有保证。
(三)本项目拟建厂址位于草坪县二塘镇境内原三维福利铁业有限公司厂内,交通方便,建筑材料十分充足;本项目充分依托原厂的部分公用设施,选址施工的供水、供电有保证,选址施工条件较好,可为项目建设节约投资。(四)本项目采用跳汰洗煤加浮选的联合洗煤工艺,该工艺技术成熟,具有操作容易、生产成本低、洗选效率高、投资少等特点,符合本项目实际。(五)本项目能耗指标与国内同行业相比较低,本项目所采取的节能方案符合相关建设标准、技术标准和《中国节能技术政策大纲》中的节能要求。(六)本项目水耗指标较低,生产用水重复使用率达到60%以上,本项目所采取的节水方案符合国家相关建设标准、技术标准。(七)本项目采取相应的环保措施后,能够有效地减少项目建设和项目运营对环境的影响,从环境保护的角度评价,本项目的建设方案是可行的。(八)根据投资估算结果,本项目总投资869.14万元(按铺底流动资金计算),其中建设投资739.14万元,铺底流动资金为130万元。本项目资金主要来源于草坪县鑫鑫洗煤有限责任公司股东自筹。本项目资本金占总投资比例的100%,符合国家有关固定资产投资项目资本金制度的要求。(九)本项目一期工程正常生产后,年销售收入9906.24万元,净利润374.06万元,投资利润率44.6%;年均缴纳销售税金及附加18.15万元,增值税181.05万元,投资利税率43.42%;财务内部收益率38.4%(所得税后),投资回收期2.32年(税后,含建设期1年),全部投资财务净现值740.25万元(所得税后),资本金净利润率47.4%。分析结果表明,本项目评价指标与国内同行业评价指标大体相当。盈亏平衡点为43.9%,充分说明本项目具有较强的抗风险能力。从财务评价的角度分析,本项目的建设是可行的。
(十)草坪县鑫鑫洗煤有限责任公司技改项目建成运营后,增加就业岗位60人,不仅可以增加地方税收,还可解决企业部分下岗职工的就业问题,促进国民经济的可持续发展,对稳定社会、繁荣地方经济、增强地方经济实力都具有积极的意义。综上所述,本项目的建设,是符合我国国情、省情的,经济上是合理的,财务资金上是可行的,社会经济效益是良好的,本项目的建设是可行的。附件一、草坪县鑫鑫洗煤有限责任公司相关资料1、草坪县工商局企业名称预先核准通知书;2、项目负责人身份证(王放);二、草坪县下藤桥洗选厂相关证照1、工商营业执照;2、组织机构代码证;3、环评批复文件[威环批(2006)06号]];4、环境监测报告[毕地环监字(2006)第108号];5、项目负责人身份证(钱春强);三、草坪县三维福利铁业有限公司相关证照1、工商营业执照;2、组织机构代码证;3、税务登记证;4、土地使用证;
5、土地租用协议书;6、法人代表身份证(王云华)'
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