煤矿技术改造项目建议书 30页

'前言一、编制依据：1、《国家计委关于当前煤炭工业形势分析和建议的报告》；《煤炭工业“十五”基本建设指导意见》和《国家计委关于进一步加强煤炭基本建设大中型项目管理有关问题的通知》；2、国家发改委“关于2004年今明两年煤炭产业升级改造的意见”。3、陕西省计委“关于国家煤炭基地建设专题会议”精神；4、《陕煤公司“十五”计划和2015年规划》以及《陕煤公司科技进步“十五”规划》；5、《煤矿安全规程》(2004年版)；6、《煤炭工业矿井设计规范》（GB20215-2005）等有关设计规范。二、指导思想根据陕煤公司“十”计划指导思想，科学、系统地对上湾子煤矿生产系统进行充分研究论证，确定出一个有利于企业可持续发展的、合理的矿井生产能力。三、编制原则在上湾子煤矿已完成大量技术改造的基处上，对矿井采掘、运输、供电和地面生产系统等进行进一步优化设计，突出重点，抓住要害，以较少的投资，合理的矿井服务年限，提高矿井生产能力，达到集约生产、安全高效的目的。四、主要内容1、矿井生产能力由原105万t/a提高到195万t/a；2、矿井通风系统改造；3、主、副井提升系统改造；30 4、大巷运输系统改造；5、主、副井轨道改造；6、综放及综掘设备补套；7、矿井主排水系统改造；8、供电系统改造；9、地面生产系统改造；10、矿井灌浆系统改造；11、矿井注氮系统改造；四、技术改造工期技术改造总工期15个月，到2006年4月完成。五、总投资总投资为13308.2万元，其中矿建工程2432.9万元，土建工程203.3万元，设备及工器具购置8128.5万元，安装工程1333.7万元，其它费用1209.8万元。资金筹措方案：申请国债补助9315.7万元，自筹3992.5万元。30 第一章矿井基本情况第一节基本情况一、地理位置、交通神木煤业有限责任公司上湾子煤矿位于陕西省白银市平川区宝积镇，地理坐标:东径104°48′—104°55′，北纬36°43′—36°47′。距离公司本部所在地长征3km。铁路专用线与白（银）—宝（积山）线长征站接轨，行程仅1.3km，铁路直接通达选煤楼。矿区公路通过省道308线与109线国道相连，交通运输十分方便。二、矿井基本情况该矿井的开发与发展经历了两个阶段：五十至八十年代中期为第一阶段，由西安煤矿设计院承担设计，将原小片盘斜井改为阶段斜井，设计生产能力45万t/a，1980年核定生产能力为21万t/a，即目前的老井区。1988年因浅部资源枯竭矿井停产进行改扩建，矿井发展进入第二阶段，由兰州煤矿设计院承担设计。上湾子煤矿1988年进行的改扩建实际是在深部井田甩开原有老井重新建设的一对新井，采用一对斜井分区开拓，设计生产能力为105万t/a，于1989年开工建设，1997年正式投产。全井田共划分为12个采区，其中中央采区2个，东翼采区4个，西翼采区6个。设计采用“一井二区二面”的生产格局，初期采区位于中一采区和东一采区，两个采区的储量占到矿井储量的50.5%。分别配备一个分层综采工作面来达到105万t的生产能力。在矿井生产过程中，随着放顶煤采煤方法技术的日益成熟和科学技术的进步，原神木矿务局委托兰州煤矿设计院又对矿井进行了优化设计，首采区为中一采区。优化设计以一次采全高综采放顶煤采煤方法改革为中心，使矿井变为“一井一面”30 生产布局，并相应优化了巷道布置系统，调整了通风、排水、灌浆、洒水、压风、供电、瓦斯抽放等主要生产系统。矿井经过近十年的开采及采区开拓，中一采区资源枯竭，目前已进入东一和中二采区生产，矿井变为“一井二区二面”生产格局，采煤方法均为一次采全高综采放顶煤。东一采区布置东103工作面，倾斜长120m，走向1650m，平均厚度10.5m，设计生产能力60万t/a；中二采区布置中202工作面，倾斜长108m，走向960m，平均厚度8.2m，设计生产能力45万t/a。矿井主要生产系统如下：1、提升、运输系统上湾子煤矿主井现采用GDS1000型钢丝绳牵引胶带输送机运输，承担煤炭运输，运送人员任务。钢丝绳牵引胶带输送机于1992年安装投入使用，设计运输能力395t/h、长度1527m、带宽1000mm、带速2.5m/s。配用两台ZD2-153-1B-660/500型直流电动机，功率为2×500kW。在主井设有检修绞车，型号为JK-2.5×2/20，电动机功率为200kW。副井采用单钩串车提升方式，承担提升矸石、下放材料、升降设备等任务，绞车型号为JK-2.5×2/20型，电动机功率为400kW。各石门、运输大巷均为“机轨合一”巷道，煤炭运输采用胶带输送机，物料、设备的运输采用蓄电池电机车牵引1吨固定式矿车运输。2、矿井通风系统矿井通风方式为两翼对角抽出式通风，主、副井及改扩建前的老主、副井进风，东风井和北风井回风。目前矿井东风井安装BD-Ⅱ-8-№23型对旋轴流式风机两台，电动机型号YBF450S-8，2×200kW型三相异步隔爆电动机，电控用低压变频调速装置。北风井安装有G4-73-11№25D离心式风机2台，电机功率470kW，采用调速型液力偶合器进行无级调速。3、矿井排水系统30 矿井采用一级排水方式，主排水泵房设在1180水平，水泵房安装200D-65×7型水泵3台，配套电动机型号为JSQ158-4型，功率为680kW，转速1480r/min；MD155-67×7型水泵1台，功率为350kW。三趟管路为Φ245×8（7）无缝钢管，一趟经东风井排至地面300t污水池；另两趟经副井排至地面。4、矿井供电系统老主、副井口地面设6kV变电所一座，主要负荷为东风井主扇、地面选运系统和瓦斯抽放站等负荷。两回路电源线路引自黑水变电所6kV两段母线馈路613＃和624＃，分别采用LGJ-120和LGJ-150钢心铝绞架空线路，线路长度均为2.6km。该变电所安装2台主变压器，型号为SJ2-320/6，其中一台工作，一台备用。新主、副井口地面设35kV区域变电所一座，由6kV侧不同母线段供井下、主副井提升设备、北风井主扇。井下共有3座变电所，既1180水平中央变电所、中一采区变电所、东一采区变电所。5、矿井压风系统压缩空气站设在地面工业广场，安装有三台4L-20／8型空气压缩机，其中两台使用，一台备用或检修，配有2m3储气罐三个，采用开启式循环冷却系统。6、地面生产系统地面生产系统由新主井口的储煤、回煤系统和老主井口的筛选配仓、装车系统组成，储煤、回煤系统和筛选系统用上仓胶带输送机连通。生产系统的工艺流程为：钢丝绳牵引胶带输送机→自溜筛选大块煤a和混煤b分两路啊→a大块选矸后堆在储煤场，b混煤经井口带翻板溜槽分两路→①栈桥胶带输送机→堆煤机→地面储煤场。井口带翻板溜槽→②井口120吨缓冲筒仓→上仓胶带输送机→选煤楼→振动筛分块煤和粉煤→块煤经拣矸后入块煤仓。振动筛下粉煤经粉煤配仓胶带输送机入粉煤仓→30 装车胶带输送机装火车。6、注氮防灭火系统矿井在地面平硐口设制氮站，安装BXN-600型变压吸附制氮机一台，额定制氮量为600m3/h，目前该制氮机制氮能力为350m3/h左右。另外，矿井还配有灌浆系统、瓦斯抽放系统和井下安全监测系统。地面灌浆站设在东风井西侧，由2台4DA-8×7型水泵加压采土制浆，灌浆管路由东风井入井，到1380水平经回风石门到工作面。矿井瓦斯抽放站设在平硐口工业广场，安装三台SK-30型水环式真空泵和一台SK-60型水环式真空泵，抽放管路由1570平硐入井，到1380水平经回风石门到工作面。井下安全监测系统有ASZ-2型矿井火灾预测预报系统和KJ95型集中安全生产监控系统。三、资源条件简述：(一)煤层赋存条件上湾子井田位于神木煤田的中部，大宝向斜的南翼，为一单斜构造，东北至宝积山井田以+1175m煤层底板等高线为界，东部以Ⅸ勘探线与魏家地矿为界，西部与北部均以0.6m可采边界线为界，井田走向西北-东南，长约7.99km，倾斜东北-西南，宽约2.5km，面积约15.16km2。本区共含煤三层，均位于侏罗系中统窑街组。自上而下称1层煤，2层煤、和3层煤。1层煤为主要可采煤层，最小厚度0.53m(81号钻孔)，最大厚度33.38m(新111号钻孔)，平均厚度10.34m；2层煤只在个别地段(115、新43和新45号钻孔附近)有其分布，但均不可采。3层煤亦仅见于东部Ⅸ号勘探线附近赋存，并向东在魏家地井田呈现可观范围的可采厚度，在本区无经济价值故不予赘述。(二)煤质及瓦斯上湾子井田内煤层根据煤的工业性分析,其灰分平均为14.58%30 ，挥发分值为32.74%，硫分为0.42%，水分为2.76%，发热量平均值为28.25MJ/Kg，比重为1.41t/m3。属低-中灰、低硫、低-中磷，具有较高发热量的动力用煤，亦可作为气化用煤，煤的工业牌号为弱粘煤及不粘结煤。依据历年矿井瓦斯鉴定，该矿井为高瓦斯矿井，绝对瓦斯涌出量为31.78m3/min，相对瓦斯涌出量13.86m3/t。（三）储量截止2003年12月31日，矿井工业储量为14463.4万t，可采储量为10657.57万t。第二节矿井生产与经营现状一、矿井生产状况及规划上湾子煤矿是神木煤业有限责任公司的一对高产高效矿井，设计生产能力105万t/a，初期为“一井一面”生产格局，2002年、2003年生产能力分别为77.6万t/a和79.7万t/a。2004年，中一采区资源枯竭，进入东一和中二采区生产，矿井变为“一井二区二面”生产格局，采煤方法均为一次采全高综采放顶煤，当年矿井又利用国债补助更换了东风井主扇、改造了瓦斯抽放系统，矿井技术装备水平和生产能力均有了较大的提高。2004年4月公司对上湾子煤矿进行了生产能力核定，核定生产能力为164万t/a，且矿井排水系统和副井提升系统的生产能力在240万t/a以上。矿井“一井二区二面”生产格局形成后，生产能力有了较大幅度的提高，但由于设计生产能力的限制，矿井固有生产能力不能充分发挥，造成资源浪费。根据陕煤公司“十五”规划和矿井发展的要求，以及考虑合理的矿井服务年限，对矿井进行进一步优化设计，使矿井设计生产能力达到195万t/a，既满足公司总体发展的要求，同时也能达到30 集约生产、安全高效的目的。二、矿井经营现状上湾子煤矿2003年原煤产量79.7万t，回采工作面综合单产68672t／月，采煤机械化程度达98.77%，销售原煤82.5万t，吨煤售价实际达到122.2元，销售收入1.01亿元，利润1010万元，全矿在册职工1328人，人均年收入11000元。第二章矿井技术改造的必要性及可行性第一节技术改造的必要性及可行性一、技术改造的必要性上湾子煤矿自1997年建成投产并生产至今，矿井各生产系统均未进行大型维修，目前很多方面已出现失修、损坏、能力下降等直接影响安全生产的问题，根据国家法律、法规以及自身安全要求，必须对矿井进行技术改造：1、矿井主通风系统：矿井北风井安装有G4-73-11№25D离心式风机2台，电机功率470kW，采用调速型液力偶合器进行无级调速，目前已调到最大负荷。通风能力不足，风机效率低，能耗大，直接影响矿井的安全，必须改造。2、主、副井提升系统：主井钢丝绳牵引胶带输送机配的电控系统是我国八十年代的产品，控制方式落后，能耗高，故障率高，安全可靠性差，维护费用大。30 由于控制柜使用的继电器数量多，接点老化，长期处在病态运行，且发生故障不容易查找，造成停机次数较多，停机时间长，影响原煤的运输。因此，必须对电控部分进行改造，以减少事故率，减少停机次数和停机时间，减少对煤炭运输的影响。根据矿井的发展需要，输送机不再运送人员，由主井检修绞车提升运送人员，因此对主井绞车进行全面技术改造；副井绞车原配电控系统陈旧、淘汰，也必须进行改造，以提高其自动化程度和运行的安全可靠性。3、大巷运输系统：大巷皮带经过多年使用，设备能力不足、电控落后，事故多、能耗大，急需改造。4、主、副井轨道系统：主、副井铺设的是24kg/m轨道，加之副井道床未固化，主井不适应下放人车，副井不能满足矿井提升大型采、掘设备的要求，必须更换轨道，确保运输安全生产。5、综放及综掘设备补套：目前矿井只有两套综放支架，同时在生产，无备用工作面，不满足接续要求，必须再配备一整套综放设备和一套综掘设备。6、矿井主排水系统：矿井主排水泵房设在1180水平，中央水泵房安装200D-65×7型水泵3台，经核算排水能力满足要求，但由于水泵原配电动机和电控设备不防爆，不符合矿井安全生产要求，应对主排水泵电动机和电控设备进行更新改造。7、矿井供电系统：平硐口地面6kV变电所设备陈旧、老化，保护落后，越级跳闸，事故频繁，经常造成大面积停电，影响矿井安全生产。目前矿井由地面向井下中央变电所供电的三趟ZLQD22-60003×120电缆，其截面不能满足生产负荷的要求，不能达到正常供电的可靠性。井下中央变电所现用一般型高压开关柜，不符合《煤矿安全规程》要求，必须改造。8、地面选运系统：地面生产系统现使用12台胶带输送机，除三台返煤胶带机输送机和两台选矸胶带输送机暂时不改造外，其余730 台胶带输送机均存在运输能力不足或电动机容量太小的问题，需要改造，振动筛能力不足，给煤机能力不足，尤其是上仓胶带输送机最大运量395t/h，现用90kW电机，过载严重。储煤系统的栈桥胶带输送机、堆煤机配套胶带输送机，筛选系统的振动筛，配仓胶带输送机等设备能力均不足，满足不了矿井原煤生产的需要，制约着矿井地面生产系统的生产能力，必须进行改造。9、矿井灌浆系统改造：设备老化，能力不足；灌浆管路破损严重，跑浆、漏浆现象严重，直接影响生产和工业卫生，必须进行改造。10、矿井注氮防灭火系统：矿井地面配备变压吸附制氮机一台，型号为BXN-600，额定制氮量为600m3/h，目前该制氮机制氮能力仅为额定能力的50～60%，为350m3/h左右，不能满足生产的需要，必须改造。综上所述矿井急需进行技术改造，以确保矿井安全、高效地运行。二、技术改造的可行性：1、上湾子煤矿井改扩建设计是按“一井二区二面”生产格局布置的，矿井生产系统均符合“一井二面”布局，只是限于当时的采煤方法（分层综采）的制约，确定矿井生产能力为105万t/a。实践证明，现行采用的一次采全高综采放顶煤采煤法符合上湾子煤矿井田的煤层赋存条件，是矿井实现高产高效的有效途径。上湾子煤矿通过几年的生产实践，该采煤方法已在高瓦斯特厚易燃煤层应用中取得了良好的效益，并且在瓦斯治理方面也取得了成功的经验，同时该矿始终坚持走科技兴矿之路，培养了一批素质好、作风硬的职工队伍。扩大矿井生产能力，不仅在生产系统上能够达到协调统一，有利于矿井高产高效的发挥，并且易于实现，在技术上是成熟的、安全的。2、上湾子30 煤矿井田范围储量丰富，原煤煤质好，发热量大，是优良的动力用煤。针对目前煤炭市场趋于回升的态势，作为一个企业，应该抓住机遇，通过矿井技术改造，加大开采强度，提高原煤产量，满足市场需求，使自身立于不败之地。从技术经济方面分析，技术改造项目是可行的。3、2004年矿井利用国债补助更换了东风井主扇、改造了瓦斯抽放系统，矿井技术装备水平和生产能力均有了较大的提高，当年公司对矿井进行了生产能力核定，核定生产能力为164万t/a，且矿井排水系统和副井提升系统的生产能力在240万t/a以上，在目前现状基础上进行技术改造能以较少的投资，使矿井生产能力提高了90万t/a，并实现高产高效、安全生产的目的。4、矿井井田内煤层赋存稳定，储量丰富。矿井工业储量为14463.4万t，可采储量为10657.57万t，设计生产能力195万t/a，矿井服务年限40.5a。服务年限满足设计要求。第二节技术改造项目的确定针对陕煤公司和本矿井生产现状并结合公司“十五”发展计划和“十五”科技发展规划，本着突出重点，确保矿井安全生产的原则，并根据目前煤炭市场趋于回升的态势，决定将矿井生产能力由原105万t/a提高到195万t/a，经过调查分析确定进行如下技术改造项目。一、矿井通风系统改造；二、主、副井提升系统改造；三、大巷主运输系统改造；四、主、副井轨道改造；五、综放及综掘设备补套；六、矿井主排水系统改造七、供电系统改造；八、地面生产系统改造；30 九、矿井灌浆系统改造；十、矿井注氮系统改造。第三章技术改造项目实施方案一、矿井通风系统改造（一）北风井主通风机：通风机选FBCDZ-8-№24型防爆对旋轴流式风机两台，配套电机型号为YBFe450-8，电机额定功率为2×250kW，主通风机前机叶片安装角度为45度，后机叶片安装角度为38度；主通风机风量为：65～140m3/s，全压：820～3130Pa。（二）供电及电控系统：为了便于通风设备的联锁控制、系统参数的监测控制，通风机房的高压配电设备和原有电控拆除，高压开关柜选用JYN3-12系列开关柜，电控选用HARSVERT-A系列高压变频调速系统，该系统采用单元串联多电平技术，属高-高电压源型变频器，直接6kV输入，6kV高压输出。变频器主要由移相变压器、功率模块和控制器组成。1、功率模块结构：功率模块为基本的交-直-交单相逆变电力，整流侧为二极管三相全桥，通过对IGBT逆变桥进行正弦PWM控制，可得到单相交流输出。每个功率模块结构及电气性能上完全一致，可以互换。2、输入侧结构：30 输入侧由移相变压器给每个功率模块供电，移相变压器的副边绕组分为三组，根据电压等级和模块串联级数，一般由24脉冲系列、30脉冲系列、42脉冲系列、48脉冲系列等构成多级相叠加的整流方式，可以大大改善网侧的电流波形（网侧电压电流谐波指标满足IEEE519-1992和GB/T14549-93的要求）。使其负载下的网侧功率因数接近1，无需任何功率因数补偿、谐波抑制装置。由于变压器副边绕组的独立性，使每个功率单元的主回路相对独立，类似常规低压变频器，便于采用现有的成熟技术。3、输出侧结构：输出侧由每个功率模块的U、V输出端子相互串接而成星型接法给电机供电，通过对每个单元的PWM波形进行重组，可得到阶梯正弦PWM波形。这种波形正弦度好，dv/dt小，对电缆和电机的绝缘无损坏，无须输出滤波器，就可以延长输出电缆长度，可直接用于普通电机。同时，电机的谐波损耗大大减少，消除负载机械轴承和叶片的振动。　　当某一个功率模块出现故障时，通过控制使输出端子短路，可将此单元旁路退出系统，变频器可降额机械运行；由此可避免很多场合下停机造成的损失。4、控制器：控制器由高速单片机、工控PC和PLC共同构成。单片机实现PWM控制。工控PC提供友好的全中文WINDOWS监控和操作界面，同时可以实现远程监控和网络化控制。内置PLC则用于柜体内开关信号的逻辑处理，可以和用户现场灵活接口，满足用户的特殊需要。　　控制器与功率单元之间采用光纤通讯技术，低压部分和高压部分完全可靠隔离，系统具有极高的安全性，同时具有很好的抗电磁干扰性能，可靠性大大提高。另外，控制电源掉电时，控制器可由配备的UPS继续供电，（散热风机电源取自移相变压器）变频器可以继续运行。（三）智能在线监测及故障诊断系统为便于工作人员了解通风机的运行情况，及时指导通风事故的预测及分析处理，保证通风机运行的安全可靠性，设计给北风井的两台风机配备一套FJC-1型智能在线监测及故障诊断系统。二、主、副井提升系统改造（一）主井皮带30 经计算，上湾子煤矿主井现采用GDS1000型钢丝绳牵引胶带输送机及直流驱动电动机的功率等机械设备均满足195万t/a生产能力。电控系统是我国八十年代的产品，由16台开关柜组成。设计对电控设备进行改造，增加各种监测功能和保护系统、提高电控系统的本质安全性和自动化程度、提高原煤运输能力。选用ASCS-2型钢丝绳牵引胶带输送机全数字调速电控系统，该电控系统采用现代电子技术、计算机技术和传动控制技术，实现钢丝绳牵引胶带输送机的速度调节与保护。系统由主回路、全数字调节、PLC控制、操作台和计算机监测等五部分组成；为矿用一般型，可用于控制各类直流电动机拖动的钢丝绳牵引胶带输送机，在斜井中按工艺要求进行启动、等速、减速及停止。1.钢丝绳牵引胶带输送机的速度调节以微机系统为核心进行全数字控制，控制算法以软件实现。2.钢丝绳牵引胶带输送机的逻辑操作与故障保护以PLC进行控制，取代传统的继电器-接触器有触点操作系统。3.用计算机监测钢丝绳牵引胶带输送机系统的运行参数和运行状态，设计动态的钢丝绳牵引胶带输送机监控系统。4、可实现单电动机拖动，双电动机均转矩拖动和双电动机均转速拖动等功能。ASCS-2型钢丝绳牵引胶带输送机数字调速电控系统成套设备供货表名称规格型号数量生产厂家备注全数字调节柜矿用一般型一台本厂制造 PLC保护柜矿用一般型一台本厂制造含进口PLC操作台矿用一般型一台本厂制造 励磁柜矿用一般型一台本厂制造 低压电源柜矿用一般型二台本厂制造根据具体情况选定容量大小及数量电枢整流柜矿用一般型二台本厂制造30 平波电抗器矿用一般型二台本厂制造快开柜 二台外协厂真空接触器柜 一台外协厂电枢变压器干式二台外协厂辅助变压器干式一台外协厂高压开关柜 五台外协厂计量柜 一台外协厂三项保护 一套外协厂乘人保护 一套外协厂微机监控系统 一套本厂制造选配（二）主、副井绞车1、主井绞车及电控改造：主井绞车为了满足提升人车，运送人员的需要，将现有检修绞车及电控更换改造，设计更换为JK-3.5×2.2型单滚筒提升机，其技术参数为:Dg=3.5m；B=2.2m；Fze=Fce=13000kg；Vmax=3.81m/s；配YR355L2-8，250kW型电动机，其技术参数为:nd=740r/min;V=6000V。钢丝绳选用26NAT6×19S+FC1770ZS型钢丝绳，其技术参数为：全部钢丝绳破断力总和:QS=47831.6kg，钢丝绳外径d=26mm，钢丝绳单重：Pk=2.49kg/m。淘汰现有的TDK型电气控制系统，更新改造为可编程、双PLC运算全自动JTDK-ZN-01S型交流提升机电控系统。该交流提升机电控系统由主控台（JTDK-ZN-ZKT/P）、可控硅加速柜（JTDK-ZN-SCR-8）、高压换向柜（JTDK-ZN-DHP）、高压电制动换向柜（JTDK-ZN-GYZ）和可控硅动力制动电源柜（JTDK-PC-ZDY-75/250）组成。30 系统为PLC控制、带动力制动，系统采用柜式结构、转子和高压换向器为真空式。考虑煤矿实际，因种种原因主控PLC退出时，经操作转换开关，可使主控PLC退出后提升机在事故状态下转入继电器方式临时简易开车。控制系统配置上位监控计算机，具有提升信号显示系统、综合后备保护、故障自诊断、行程、速度图等实时显示、报表打印和联网等功能，便于事故的预测和分析处理，保证提升机安全可靠的运行。JTDK-ZN-ZKT/P主控台是该电控系统中的核心设备。该主控台具有逻辑编程简单，安全保护可靠、状态显示齐全、语言报警及信号通讯等功能。在使用本控制台的电控系统中可省去如下设备：①控制屏、②专用操作台、③凸轮板给定装置、④测速发电机、⑤后备保护装置、⑥车房信号系统。JTDK-PC-ZDY-75/250型可控硅动力制动电源柜，是该电控系统的重要配套设备之一。该装置能根据系统负力的不同情况调节输出电流的大小，以改变制动力的强弱，具有性能稳定、工作可靠、抗干扰性能强、结构简单、使用维护方便等优点。对现有信号系统进行改造。改造后的信号装置应具有停车、事故、检修、提人、提物、计数、声光、语言、数字指示等多种功能。改造后的电控系统中，安全保护回路应具备《煤矿安全规程》规定的所有保护功能，实现全行程自动运行，并能实现自动与手动控制并存，相互转换。2、副井绞车电控系统改造：对副井绞车的电控系统进行改造，提高其自动化程度和满足下放大型采掘设备时运行平稳，安全可靠的要求；淘汰现有的TDK型电气控制系统，更新改造为可编程、双PLC运算全自动JTDK-ZN-01S型交流提升机电控系统。该交流提升机电控系统由主控台（JTDK-ZN-ZKT/P）、可控硅加速柜（JTDK-ZN-SCR-8）、高压换向柜（JTDK-ZN-DHP）、高压电制动换向柜（JTDK-ZN-GYZ）和可控硅动力制动电源柜（JTDK-PC-ZDY-75/250）组成。30 系统为PLC控制、带动力制动，系统采用柜式结构、转子和高压换向器为真空式。考虑煤矿实际，当主控PLC退出时，经操作转换开关，可使主控PLC退出后提升机在事故状态下转入继电器方式临时简易开车。控制系统配置上位监控计算机，具有提升信号显示系统、综合后备保护、故障自诊断、行程、速度图等实时显示、报表打印和联网等功能，便于事故的预测和分析处理，保证提升机安全可靠的运行。三、大巷运输系统改造（一）1180东运输大巷运输胶带输送机根据矿井初步设计，1180东运输大巷主运输采用胶带输送机运输方式，辅助运输采用8吨蓄电池电机车牵引1吨矿车进行运输。1180东运输大巷设计采用安装固定带式输送机一台，型号为DSP-1080/2×160，配套YSB-160型电动机两台，功率2×160kW，电压660V，运输能力630t/h，运输长度1250m，带速2.5m/s，带宽1000mm，输送带为矿用普通阻燃胶带。电控选用QJR1-300/660(B)型矿用隔爆型交流软启动器。该软启动器主要用于煤矿井下的供电线路中,用于远距离控制相应频率和电压的矿用隔爆型三相鼠笼型异步电动机的软启动、停止和反转或就地停止之用。正常运转状态对电动机及其线路进行综合保护,具有起动电流小,起动速度平稳可靠,启动过程胶带无振动,对电网的冲击小等优点,且起动曲线为“S”型曲线,该曲线可根据现场实际工况调整,软起动器的隔离开关具有一定的分析能力,是集光、机、电一体化的新科技产品,特别适用于井下刮板输送机、胶带运输机及联合采煤机等重负荷设备的软起动。输送机综合保护选用BJB1－127/36型带式输送机综合保护。(二)东一采区运输下山运输胶带输送机东一采区运输下山布置在煤层中，为机、轨合一巷道，煤炭运输采用胶带输送机，物料、设备运输采用卡轨车运输。东一采区运输下山设计安装固定带式输送机一台，型号为DSP1080/2×160，配套YSB-160型电动机两台，功率2×160kW，电压6630 0V，运输能力630t/h，运输长度1100m，铺设角度4°，带速2.5m/s，带宽1000mm，输送带为胶带选用矿用阻燃抗静电胶带。电控选用QBR—300/660(B)型矿用隔爆型真空电磁软起动器。输送机综合保护选用BJB1－127/36型带式输送机综合保护。(三)东一采区辅助运输设备选型东一采区辅助运输采用卡轨车2台，型号为KWGP-90/600，配套DBM-170S型电动机，功率170kW，电压660V。根据验算，该卡轨车能够满足辅助运输需要。（四）胶带输送机配套防尘洒水装置胶带运输系统配备KG8002矿用动目标微波监测装置，是矿用简易型雷达，由微波检测装置主体电源控制箱和微波传感器两部分组成。功能特点：①胶带输送机及其转载点煤流监视（包括空载监视）；②胶带输送机装载点自动防尘洒水传感器，可配套KG3008防尘洒水装置，实现胶带输送机转载点洒水降尘：胶带输送机上有连续煤流时自动喷水，胶带输送机上无连续煤流或停机时停止喷水,在喷水装置开启的同时,有开关信号可输入胶带输送机的控制系统,使集控台了解各转载点喷水情况；③其它功能。四、主、副井轨道改造将主、副井原24Kg/m钢轨更换成30kg/m钢轨，共需更换3000m钢轨，相应更换2000根轨枕，同时将道床固化，以满足矿井提升人车和大型采、掘设备的要求主、副井固化轨道改造需用材料明细序号名称规格单位数量1道轨30kg/mm30002轨枕标准600mm轨距轨枕根200030 3道床固化采用砼固定道床，厚度200mmm3960五、综放及综掘设备补套矿井目前已基本实现全煤巷开拓，“一井两面”格局形成后，为保证两个综放面及三个综掘面同时生产，需新增一套综放设备及两套综掘设备。采煤工作面设备配备表序号设备名称型号及规格单位数量配置地点1采煤机MXG200/500-DA台1工作面2转载机SZZ764/160台1运输顺槽3破碎机LPS-1000台1运输顺槽4胶带输送机DSP—1063/1000台2运输顺槽5前部刮板输送机SGZ-730/320台1工作面前溜（120m）6后部刮板输送机SGZ-730/320台1工作面后溜（120m）7端头支架ZT14400/20/31组1一主两付8过渡支架ZFG4800/19/30架4工作面上端头9端尾支架ZT9600/20/31架2两架一组前主后付10中间支架ZFQ3600/16/28架80工作面11移动变电站KBSGZY—630台3运输顺槽12馈电开关BKD—400台5运输顺槽13真空开关BQJZ—400台14运输顺槽14乳化液泵站DRB—200/31.5套2运输顺槽（两泵一箱）15照明综合保护器BZX—4台2运输顺槽16磁力起动器BQD7—80NZ台12运输顺槽17磁力起动器BQD7—60NZ台4运输顺槽18绞车JD—11.4台10运输、回风各五台19绞车JD—25台2运输、回风各一台20绞车JM2—14台1回风顺槽一台21绞车JH2—14台3运输一台、回风二台22电缆UGSP-60003×35+1×16/3+JSm3600变电所至移变30 掘进设备补套明细表序号名称型号单位数量1综掘机EBZ-90台12胶带输送机STJ-800台2六、矿井主排水系统改造矿井采用一级排水方式，主排水泵房设在1180水平，水泵房安装200D-65×7型水泵3台，配套电动机型号为JSQ158-4型，功率为680kW，转速1480r/min；MD155-67×7型水泵1台，功率为350kW。三趟管路为Φ245×8（7）无缝钢管，一趟经东风井排至地面300t污水池；另两趟经副井排至地面，经核算排水能力满足要求。水泵原配电动机和电控设备不防爆，不符合本质安全型矿井建设要求，设计改造主排水泵电动机和电控设备。主排水系统改造主要设备明细表序号名称型号单位数量1主排水泵电动机4级防爆电动机，6kV，680kW台32隔爆型高压真空配电装置BGP9L-6G，200A，6kV台33高压固态软启泵起动器QBG-180/6000R型套3七、供电系统改造老主、副井口地面设6kV变电所的高压配电装置由原GG-1A型更换用JYN3-12系列新型高压开关，原低压配电装置BDL-1型更换用GCS系列新型低压开关柜。将新主、副井口地面35kV区域变电所向井下中央变电所供电的三趟ZLQD22-60003×120电缆更新改造成YJV22-6000　3×185型铜芯电缆，共计4980m。井下变电所变配电设备改造主要设备明细表30 序号名称型号单位数量1隔爆型高压真空配电装置BGP9L-6G，400A，6kV台62隔爆型高压真空配电装置BGP9L-6G，300A，6kV台63隔爆型高压真空配电装置BGP9L-6G，200A，6kV台34隔爆型高压真空配电装置BGP9L-6G，100A，6kV台35隔爆型低压真空馈电开关KBD-400/660，400A，0.66kV台166隔爆型低压真空馈电开关KBD-200/660，200A，0.66kV台147矿用隔爆型照明信号综合装置ZXZ8-4660/127V台28高压电力电缆YJV22-6000，3×185mm2m33009高压电力电缆YJV22-6000，3×120mm2m250010高压电力电缆YJV22-6000，3×95mm2m2000八、地面生产系统改造1、储煤系统的栈桥胶带输送机和堆煤机的胶带输送机改造：经计算和技术经济比较，将栈桥胶带输送机头部原TDY型，速度V=2.5m/s，功率N=22kW普通油冷式电动滚筒拆除，在原位置重新安装TDY型，速度V=3.15m/s，功率N=30kW普通油冷式电动滚筒。并将栈桥胶带输送机尾部原装改向滚筒和螺旋拉紧装置拆除，对尾架加固改造后，安装TDY型，速度V=3.15m/s，功率N=30kW普通油冷式电动滚筒。组成双滚筒、头尾双机驱动的驱动形式，电动滚筒的总功率为30×2=60kW，栈桥胶带输送机的能力为Q=680t/h。堆煤胶带输送机将原装22kW电动机拆除，更换为Y225S-4，37kW电动机，使运输能力达到Q=680t/h。2、井口带翻板溜槽放煤能力不足，拆除进行扩能改造。3、上仓胶带输送机长度L=513.5m，带宽B=800mm,带速v=2.5m/s,小时能力Q=395t/h,配电动机Y315M1—6，380v，90kW，转速990转/分。拆除上仓胶带输送机驱动系统，更换用Y355M—4，380v，185kW电动机,速度由2.5m/s提高到3.15m/s,小时能力达到570t/h。30 4、粉煤胶带输送机的电动滚筒型号Y-55-125-6550，5.5KW，380v，带速v=1.25m/s,小时能力Q=175t/h，能太小，拆除更换用DTY-110-250-6550，380v，11kW电动滚筒；速度由1.25m/s提高到2.5m/s,小时能力达到390t/h。5、装车胶带输送机L=180.7m，带宽B=1200mm,带速v=1.6m/s,小时能力Q=750t/h,配电动机Y250M—4，380v，55kW。因带速低，装车时间长，设计进行提速改造，拆除装车胶带输送机驱动系统，更换用Y355M—4，380v，185kW电动机,速度由1.6m/s提高到3.15m/s,小时能力达到1500t/h。6、往复式给煤机在实际使用中经常出现大块煤受阻，能力达不到使用需要，更换成JDG/5/F/B-Ⅰ型防爆变频调速甲带给煤机，给煤能力520～2600t/h之间随意可调。7、振动筛的处理能力不足，在实际使用中，给煤量大的时侯，筛选质量降低，大量粉煤进入块煤中，更换用DD1740型振动筛。生产系统改造主要设备器材明细表序号名称型号单位数量1振动筛DD1740台12上仓胶带输送机DT—800型V=3.15m/sL=513.532m台13电动机Y355M—4型380V185kW台14减速器ZLY400-20型变比20台15联轴器根据电动机和减速器功率由厂家配套供货套16联轴器护罩由厂家配套供货套17制动器YW400台18电控QBR-400/380（B）套19装车胶带输送机DT—1200型V=2.5m/sL=180.659m台110电动机Y355M—4型380V185kW台111减速器ZLY400-20型变比20台112联轴器根据电动机和减速器功率由厂家配套供货套113联轴器护罩由厂家配套供货套130 14制动器YW400台115电控QBR-400/380（B）套116甲带给料机JDG/5/F/B-Ⅰ，5.5kW，520～2600t/h台117堆煤胶带机减速器JZQ—650—Ⅵ—1Z速比15.75台118粉煤胶带机电动滚筒TDY-110-250-6550型11kW台219栈桥胶带机电动滚筒TDYD=630mmL=950mm台220　电动滚筒容量30KW带宽800mm　　生产系统变电厅供电电力变压器S9－315/6/0.4KV315KVA台121高压电力电缆YJV22－60003×25米5022低压配电开关GGD2－05B台223低压配电开关GGD2－39A台2九、矿井灌浆系统改造根据经验，灌浆系数取0.15m3/m3，水土比选用1：4，工作作制为每日两班连续作业，日灌浆14小时。按日产煤量8000吨计算，小时灌浆量为94.2m3/h,矿井原灌浆站设在东风井工业广场，小时灌浆量为41.23m3/h,由于灌浆量增大，需增设300t蓄水池2个，50m3泥浆池1个，增设水泵采土制浆，增设泥浆泵输送泥浆，再敷设一趟灌浆管路至东一采区。灌浆管路系统为：东风井灌浆站→东风井井筒→1380大巷→东边界回风上山→东一采区回风上山、石门→东一采区回风联巷→东一采区回风下山→综放面回风顺槽→采空区。新增灌浆工程量及设备器材明细表序号名称规格型号单位数量1蓄水池300t座22泥浆池50m3座13水泵D280-43×3台24泥浆泵DN300台25灌浆主管路Φ159×4.5的无缝钢管m20006灌浆支管路Φ108×4的无缝钢管m117030 十、矿井注氮系统改造矿井原有制氮机为BXN600型，制氮站设在平硐口附近，技术改造后生产能力增大，为保证矿井安全生产，设计新增一套DZ1000Nm3/99型井上固定式碳分子筛制氮机组，具体参数为：产氮量：1000m3/h，空气耗量：35m3/min，氮气纯度：99%，出口压力：0.4～0.5MPa。（1）制氮机组配空压机根据制氮机组的耗气量，制氮机组配空压机选用SRC330SA型螺杆式空气压缩机一台，具体参数为：排气量：36.5m3/min，排水压力：0.75MPa，配用电动机：Y450-46kV220kW1480r/min。（2）输送管路根据计算，氮气输送管路主管采用Φ219×6无缝钢管，支管采用Φ159×4.5无缝钢管。注氮管路系统为：地面制氮厂→1570平硐→1380大巷→1365回风巷→1215回风上山、石门→材料斜巷→1180运输大巷→东一采区运输下山→综放面运输顺槽→采空区。制氮系统改造主要设备器材明细表序号名称规格型号单位数量1制氮机DZ1000Nm3/99型变压吸附制氮装置台12螺杆式空压机SRC330SA型台13输氮管路主管Φ219×6无缝钢管米40004输氮管路支管Φ159×4.5的无缝钢管米200030 第四章技术改造的外部条件及环境影响评价第一节外部条件一、运输、水源、电源条件运输：上湾子煤矿距离公司本部所在地3km，铁路专用线与白（银）—宝（积山）线长征站接轨，行程仅1.3km，铁路直接通矿井选煤楼，矿区公路通过108省道与109国道公路连接，交通运输十分方便。水源：黄河供水系统，矿区供水管网已形成，供水系统的日供水能力为50000m3，完全能够满足上湾子矿区的生产及生活用水量。电源：矿区35/6kV变电所已建成，矿区供电网络已形成。上湾子煤矿井口变电站由黑水区域变电所送来两趟6kV线路引入，已形成双回路供电，供电系统可靠。二、井田邻近煤矿概况上湾子煤矿位于大宝煤田的西部，其东部有陕煤公司魏家地煤矿，井田浅部有几处小窑在开采，目前矿井已进入深部井田开采，因有刀楞山断层作为天然屏障，井田深部尚未被小窑破坏，因此其储量可保证矿井技术改造的需要。三、迁村、征地情况本次矿井技术改造是在现有生产系统基础上进行的，地面生产系统变动不大，所有技术改造工程均在本矿井内部进行，不需再占地。因此不存在迁村、征地问题。四、主要建材供应情况神木煤业有限责任公司设有供应公司，专门负责各种生产物资的供应和调济工作，另外，矿区还建成水泥厂一座。因此，从材料供应来说完全可以满足矿井技术改造的需要。30 第二节环境影响评价本次矿井技术改造建后环境污染主要是废气排放，技术改造后，产量增大，必然会加大瓦斯抽排量，但上湾子煤矿已建成瓦斯发电厂，井下排出的瓦斯不能满足瓦斯电厂满负荷运转，瓦斯不会排向大气，而瓦斯燃烧后排出的废气主要为CO2，对环境污染程度远小于瓦斯的污染，因此，跟目前矿井对环境污染相比，本次技术改造后，不会再增加新的污染。第五章技术改造工期一、技术改造工期本次技术改造各项目可同步进行，矿井开拓与工作面布置、掘进按正常进行，按岩巷掘进速度80m/月，煤巷掘进速度250m/月计算，再加上设备安装调试时间，本次技术改造工期15个月，至2005年4月完成，6月达产。第六章总投资第一节投资估算总投资为13308.2万元，主井提升系统改造1120.0万元，采掘设备补套4450.6万元，副井道床固化142.7万元，大巷主运输系统改造1220.8万元,通风系统改造410.3万元，供电系统改造1166.2万元，灌浆系统改造315.9万元，注氮系统改造544.9万元，地面选运系统改造983.4万元。一、投资范围投资估算范围包括采掘设备补套、主、副井轨道更换和30 道床固化、大巷运输系统改造、地面选运系统改造、通风系统改造、供电系统改造、灌浆系统改造、注氮系统改造等所需的井巷工程、设备及工器具购置、安装工程和其他基本建设费用。二、编制依据依据国家煤炭工业局煤规字[2000]第48号《关于发布煤炭建设各类定额、指标、取费标准及造价编制与管理办法的通知》精神进行估算编制。（一）估算指标l、矿建工程：直接定额费执行国家煤炭工业局《煤炭建设井巷工程概算定额》（99统一基价），辅助费执行《煤炭建设井巷工程辅助费综合预算定额》(99统一基价)。2、安装工程执行《煤炭工业机电安装工程概算指标》。3、工程建设其他费用：执行煤规字(2000)第48号文颁发的《煤炭工程建设其他费用指标》。(二)价格依据1、材料价格：执行陕西省建设厅甘建价（2001）81号文颁发的《陕西省建设工程材料预算价格汇编》中的平川价。2、设备价格：采用《工程建设全国机电设备1998年价格汇编》、《煤炭工业常用设备价格汇编》，不足部分采用询价。(三)工资依据人工工资依据煤规字《2000》第48号文《煤炭定额（统一基价）工资单价表》，地方性津贴执行陕西省有关工资津贴的文件规定。(四)费率构成依据煤规字（2000）第48号文，按自营考虑。三、工程予备费以10％计取30 第二节投资来源总投资为13308.2万元。资金筹措方案：申请国债补助9315.7万元，自筹3992.5万元。第三节投资分析上湾子煤矿井经过本次系统技术改造，矿井生产能力由105万t/a提高到195万t/a。技术经济评价参数如下;1、上湾子煤矿井截至目前固定资产净值为24336.4万元，本次技术改造新增投资13308.2万元。技改后全矿井吨煤静态投资为156.8元，吨煤新增静态投资为98.6元。2、矿井技术改造后吨煤生产成本由现在的79.5元/吨降低至68.7元/吨，降低13.59%。3、依据矿井目前吨煤综合售价（119.8元/吨，含税），可实现销售收入28752万元/年，新增销售收入6792万元/年，新增税金766.7万元/年。4、技术改造后利润总额为5150.9万元/年，净增利润总额1716.97万元/年。5、静态投资回收期7.2年（全部投资），投资利润率（全部投资）16.15%，投资利税率19.22%。6、技术改造后矿井盈亏平衡点（产量比）46.06%。30 神木煤业有限责任公司上湾子煤矿技术改造项目建议书神木煤业有限责任公司二○○四年十一月30 目录前言1第一章矿井基本情况3第一节基本情况3第二节矿井生产与经营现状6第二章矿井技术改造的必要性及可行性7第一节技术改造的必要性及可行性7第二节技术改造项目的确定9第三章技术改造项目实施方案12第四章技术改造的外部条件及环境影响评价17第一节外部条件17第二节环境影响评价18第五章技术改造工期19第六章总投资19第一节投资估算19第二节投资来源20第三节投资分析2030'