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十四五西部大开发政策矿井及选煤厂建设项目可行性研究报告296页
十四五西部大开发政策矿井及选煤厂建设项目可行性研究报告296页.doc
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煤炭矿产
上传人:职z****i 编号:1180782 2024-09-13 287页 13.61MB
1、XXXXXXXXXXXXX有限公司十四五西部大开发政策矿井及选煤厂建设项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月十四五西部大开发政策矿井及选煤厂建设项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月284可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目录一、总 论6(一)项目背景61、项目前期工作62、开发时机成熟73、矿井与矿区2、总体规划的关系8(二)项目概况81、项目名称及隶属关系82、编制依据93、设计指导思想104、建设规模及主要技术特征105、项目总投资及效益情况116、主要经济技术指标12(三)问题及建议131、存在问题13二、矿井建设条件15(一)概况151、交通位置152、地形、地貌及河流163、气象及地震164、人文与经济环境18(二)外部建设条件181、交通运输条件182、供电条件183、水源条件184、建材及劳动力来源18(三)资源条件191、地层192、地质构造253、煤层及煤质274、其它开采技术条件305、水文地质31(四)建设条件综合评价321、外部建设条件便利322、资源条件优越323、开3、采技术条件成熟33三、市场预测34(一)产品市场供应预测341、矿区生产现状342、动力煤市场供应现状34(二)产品市场需求预测35(三)产品目标市场分析371、隶属集团发展战略372、产品目标市场分析38(四)价格现状与预测40短期内油价或震荡加剧42(五)市场竞争力分析42(六)市场风险43四、建设规模与服务年限46(一)井田境界与资源/储量461、井田境界462、井田周边矿井分布情况463、资源储量47(二)矿井设计生产能力与服务年限501、矿井工作制度502、矿井设计生产能力503、服务年限52五、井田开拓与开采53(一)井田开拓531、井田开拓方式及井口位置532、水平划分633、开4、拓巷道布置634、井筒645、井底车场及硐室66a.水仓布置及容量计算、水仓清理方式696、采区划分及开采顺序696号煤层开采结束后,依次接续开采6下、9上和9号煤层。707、“三下”采煤70(二)井下开采711、首采面位置716下、9上及9号煤层均被6号煤层所覆盖,不宜先期开采。722、巷道布置733、采煤方法与采煤工艺744、巷道掘进、支护与井巷工程量83(三)井下运输861、井下煤炭运输866煤西翼大巷带式输送机技术特征见表5-3-2。882、井下辅助运输893、矿井车辆配备90(四)矿井通风911、矿井瓦斯涌出量912、矿井通风方式923、风量、风压及等积孔92六、矿井主要设备100(5、一)提升设备1001、主提升设备1002、辅助提升设备102(二)通风设备1021、设计依据1022、设备选型102(三)排水设备1031、设计依据1032、设备选型103(四)压缩空气设备104七、煤的加工106(一)煤质特征1061、煤层特征1062、煤的物理性质1073、煤岩特征1084、煤的化学性质1096上煤层可采范围内平面上硫分变化不大,均为低硫分煤。1155、煤的工艺性能1166、煤类1197、煤的用途119(二)煤的可选性1191、生产原煤质量预计1192、原煤筛分浮沉基础资料1203、原煤筛分浮沉资料调整综合127(三)选煤厂工作制度与服务年限1371、建设规模1372、工作6、制度生产能力及服务年限137(四)选煤工艺1371、产品方案1372、关于洗选末煤的必要性1383、选煤方法139方案一:20013mm级 重介浅槽分选1414、选煤工艺方案比选1425、工艺流程主要特点1426、工艺系统简述如下:1497、最终产品平衡表150(五)主要工艺设备选型1511、设备选型原则1512、设备不均衡系数的选取1523、主要工艺设备152(六)工艺布置1521、地面工艺总布置1522、选煤厂工业场地总平面布置1543、车间布置154(七)煤质检查1581、数量检查1582、质量检查158八、地面设施159(一)地面生产系统1591、主斜井地面生产系统1592、副斜井地面7、生产系统1593、辅助设施159(二)地面运输1601、外部运输条件1602、煤炭外运方式1604、铁路专用线及车站1615、场外道路165(三)工业场地总平面布置1671、概述1672、工业场地总平面布置1683、竖向设计及排水1704、场内运输1705、风井及其它场地总平面布置1716、矿井占地面积1727、工业场地防洪排涝172(四)矿井供配电1731、供电电源1732、电力负荷1743、供电方案1754、送、变电177a、矿井工业场地矿井变电所1785、地面供、配电1796、井下供、配电1817、选煤厂供配电182(五)监控、通信及计算机管理1841、安全、生产监控与矿井自动化18428、通信191(六)给排水1961、概述1962、给水1973、排水2054、井下消防洒水206(七)采暖通风与供热2071、室外气象资料2072、采暖2073、通风2084、供热、洗衣、冷藏2085、井筒防冻2136、锅炉房设备2147、室外供热管道217(八)地面建筑2171、设计依据2172、原始资料2173、工业建筑物与构筑物2194、行政与公共建筑2205、居住区222九、节能与节水224(一)节 能2241、电气节能2242、建筑节能2243、采暖节能2254、给排水节能225(二)节 水225十、环境保护与水土保持226(一)环境现状2261、地形地貌2262、气候条件2263、社9、会环境概况2264、水文地质226(二)环境保护与水土保持执行标准2261、环境空气质量标准GB 3095-2012中二级标准;226(三)项目建设和生产对环境的影响2271、空气污染2272、水污染2273、固体废物2284、噪声2285、矸石自燃2286、生态2297、水土流失2298、地表沉陷229(四)环境保护与水土保持措施2321、空气污染治理2322、污废水处理2333、固体废物处理2344、噪声治理2345、地表沉陷治理2346、水土流失控制措施2357、绿化236(五)环境保护及水土保持投资236(六)环境影响评价237十一、劳动安全卫生与消防238(一)危害因素和危害程度2310、81、矿井灾害因素分析2382、生产作业主要伤害因素分析238(二)安全卫生措施2391、矿井灾害预防措施及矿山救护2392、生产作业安全保障措施2443、劳动卫生保障措施246(三)消防设施2461、工程概述2462、设计依据2463、室内外消防水量2474、消防给水系统247a.工业场地一般生产、生活消防给水系统248十二、组织机构及人力资源配置251(一)组织机构251(二)人力资源配置2511、劳动定员2512、劳动生产率252十三、项目实施计划253(一)建设工期2531、项目实施前期工作内容2532、建设方式2533、项目实施进度安排254(二)产量递增计划255十四、投资估算与资11、金筹措257(一)投资编制说明2572、编制依据257(二)建设投资估算257(三)流动资金估算258(四)资金使用计划259(五)资金筹措259十五、财务评价260(一)成本费用估算26011、其他支出:参照类似矿井成本资料估算。260(二)销售收入及税金261(三)财务分析2621、盈利能力分析2622、清偿能力分析262(四)不确定性分析2621、盈亏平衡分析2622、敏感性分析262(五)结 论263十六、风险分析及防范对策264(一)项目主要风险分析2641、市场风险2642、资源风险2643、技术风险2644、工程风险2645、资金风险2646、政策风险2647、外部协作条件26512、(二)防范和降低风险对策2651、市场风险2652、资源风险2663、技术风险2664、工程风险2665、资金风险2676、政策风险2677、外部协作条件风险268十七、社会评价269(一)项目对社会影响的分析269(二)项目与所在地互适性分析2691、利益群体对项目的态度2692、各级组织对项目的态度269(三)社会评价结论270十八、项目招标271(一)招标范围2711、招标范围271(二)招标组织形式272(三)招标方式2721、勘察招标方式2722、施工招标方式2723、设备采购招标方式2724、监理招标方式273十九、研究结论与建议274(一)推荐方案总体描述2741、总体描述27413、2、优缺点276(二)主要对比方案描述2761、方案描述2762、未被采纳的理由278(三)结论与建议279(四)项目主要技术经济指标279续表19-4-1281一、总 论(一)项目背景1、项目前期工作准格尔煤田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗东部,xx井田位于准格尔煤田的最北部。该井田拟由内蒙古xxxx煤业有限责任公司开发建设。内蒙古xxxx煤业有限责任公司成立于2006年5月24日,在内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗工商局登记注册,注册资本金5亿元人民币,其中xx煤业集团有限公司占注册资本的51,鄂尔多斯xx煤电有限责任公司占注册资本的49。xx煤电公司于2004年8月经国土资源部批准获得14、xx(当时称xx)井田的探矿权,并委托153队完成了井田的勘探工作,在普查基础上完成了xx井田勘探报告。本井田资源丰富,煤层厚度大、倾角平缓,瓦斯含量小、顶底板属中硬岩性、地质构造和水文地质条件简单、生产条件好,具备建设高产高效现代化特大型矿井的条件,是我国难得的优越资源条件的井田之一。采用现代先进的采煤技术和设备,矿井高度集中化生产,是矿井生产的发展趋势,参照资源条件类似的xx矿区经验,提高矿井设计生产能力规模,可取得更好的经济效益。2、开发时机成熟准格尔煤田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗东部,地处老、少、边、穷地区,是我国实施西部大开发的前哨。实施西部大开发,是我国发展的一个大战略。党15、的二十大报告中提到,促进区域协调发展,推动西部大开发形成新格局。国家在投资项目、税收政策和财政转移支付等方面加大对西部地区的支持,逐步建立了长期稳定的西部开发资金渠道。西部地区要进一步解放思想,增强自我发展能力,在改革开放中走出一条加快发展的新路。准格尔煤田是我国超大型煤田之一,目前已探明的地质储量为25673.0Mt,属低硫、低磷、中灰的长焰煤,开采技术条件较好,适宜建设一个大型的动力煤基地。xx煤电公司获得xx井田探矿权后,已对该区进行了勘查(精查),其勘查程度已满足矿井可研设计及建设要求,同时呼准铁路专用线在xx井田西北边缘通过,故xx井田外部运输条件优越。3、矿井与矿区总体规划的关系216、0xx年12月,煤炭工业xx设计研究院编制的xx煤炭基地规划,确定xx区第1年建设,第3年投产,初期规模5.0 Mt/a,最终规模15.0 Mt/a。需要说明的是,规划的xx区面积86.0km2,远大于本次设计的xx井田面积34.19 km2。该院随后编制的鄂尔多斯市准格尔矿区总体规划,将基地规划的xx区沿呼准铁路划分为孔兑沟井田和xx井田,其中xx井田面积41.3 km2,地质储量1466.31Mt,规划矿井第1年建设、第3年投产,设计规模为10.0Mt/a,服务年限73.0a。目前xx公司取得探矿权的xx井田面积32.25km2,由26个拐点圈定;国土资源部在探矿权范围基础上将其中部分折线17、拐点取消,由8个拐点划定xx井田面积33.21km2;本次设计按照开拓布置,在国土资源部批复的井田范围基础上进行了7号拐点的调整,调整后的井田面积34.19 km2。目前xx公司对该井田采矿权的申请亟待批复。公司拟开发该井田,设计能力10.0Mt/a,与xx院编制的总体规划规模一致。同时,该公司正在按照鄂尔多斯市准格尔矿区总体规划确定的以呼准铁路为界,积极申请扩展区范围的探矿权,该区域位于呼准铁路和现有井田范围之间,面积约8.1 km2,地质储量约320.94 Mt。(二)项目概况1、项目名称及隶属关系项目名称:内蒙古xxxx煤业有限责任公司xx矿井及选煤厂可行性研究报告。xx井田隶属于内蒙古18、xxxx煤业有限责任公司(以下简称xx公司),由xx煤业集团有限公司和鄂尔多斯xx煤电有限责任公司共同出资组建。xx煤业集团在重组中国xx集团燃料有限公司和xx开发投资有限公司的基础上,于2005年8月29日成立,在国家工商行政管理总局登记注册,注册资本金15.6亿元人民币。目前公司拥有14个分公司、1个全资子公司、7个控股子公司和13个参股子公司,负责xx集团系统内电厂的燃料供应和厂内燃料管理,全面实施xx集团对煤矿、煤电一体化、煤炭深加工、煤炭储运和境外煤炭等项目的开发投资和管理工作。目前公司发展战略是以科学发展观为统领,以安全生产为基础,以优质服务为宗旨,以经济效益为中心,坚持煤为核心,19、煤电化运储综合开发和运营,走市场化、国际化、新型工业化道路,到2023年发展成为实力雄厚、管理一流、具有可持续发展能力和市场竞争力的煤炭企业,进入国内同行业10强。xx煤电公司是以煤炭产、运、销为主业,延伸产业链,以煤炭深加工(焦化)、煤炭转化(热电)为补充的新兴企业。该公司地处内蒙古自治区中西部地区的鄂尔多斯市,公司现有资产5.2亿元。公司恪守诚实经营、信誉至上的原则,在当地政府及有关部门的大力支持下,呈现出了强劲的发展趋势。20xx年被内蒙古工行评为AA+级信用企业,20xx年全年累计销售完成44121万元。目前公司正以西部大开发为契机,以鄂尔多斯二次创业为动力,走资源转换与可持续发展的道20、路,目标是用最快的速度和最短的时间,将xx公司建设成为立足鄂尔多斯、面向全国、以能源为主体的大型企业集团。2、编制依据(1)xx公司“关于编制xx矿井可行性研究报告”的设计委托书;(2)内蒙古自治区煤田地质局xx勘探队编制的准格尔煤田xx井田勘探报告;(3)国土资储备字2004350号关于内蒙古自治区准格尔煤田xx井田勘探报告矿产资源储量评审备案证明;(4)中华人民共和国国土资源部国土资矿划字2006012号国土资源部划定矿区范围批复;(5)建设单位提供的其它资料。3、设计指导思想根据本井田的煤层赋存特点,运用现代先进设计理念,依靠技术进步,根据系统工程思想,按照系统简单、集中高效、配套完善、21、整体协调的总要求,进行全面策划、综合考虑,实现系统创新,设计创优。把矿井建成高产高效、安全可靠的现代化特大型矿井,争取达到目前世界先进水平。4、建设规模及主要技术特征本设计项目的涵盖范围包括矿井、选煤厂及其水源、电源、铁路专用线等配套工程,按设计项目统一进行财务评价。1)矿井(1)矿井地质资源量1135.09 Mt,可采储量747.43 Mt。(2)矿井工作制度:年工作日330d,每天四班作业,三班生产,一班准备及检修,每班工作6h,每天净提升时间16 h。(3)矿井设计生产能力10.0Mt/a,服务年限57.5a。(4)矿井采用斜井开拓,其中初期施工一条主斜井、一条副斜井、一条进风立井和一条22、回风立井,后期增加一条立井作安全出口。 (5)采煤工艺采用分层开采,初期投产一个大采高综采工作面和一个放顶煤综采工作面,一井两面达到矿井设计生产能力。(6)矿井装备两套连续采煤机机组和一个普掘组,担负掘进任务。(7)井下主运输采用带式输送机,辅助运输采用无轨胶轮车。(8)矿井主要设备采用国内外先进、适用、可靠设备,其中主要采掘设备由国外引进,其它设备国内配套,采煤机械化程度100。矿井调度指挥系统、安全监测监控系统、办公自动化系统按目前国内已生产矿井的最高水平设计。(9)土地占用除生产区、辅助生产区和行政生活区外,对住宅及学校、医院等生活服务区设计不予考虑。行政生活区适当考虑职工文体活动设施。23、2)选煤厂(1)选煤厂工业场地选择主要依据主井井口位置和装车站位置进行合理布置确定。厂址选在xx矿井工业场地内。(2)建设规模:选煤厂生产能力与矿井相同,产品煤生产能力为10.0Mt/a,服务年限73.6a。(3)选煤工艺200-13mm级 重介分选槽分选;13-1.5mm级 两产品重介旋流器分选;1.5-0.25mm级 煤泥离心机脱水回收;0.25-0mm级 加压过滤机回收。(4)产品结构:精煤、混(末)煤(含煤泥)、矸石。5、项目总投资及效益情况(1)项目建设总投资310129.94万元,其中矿井271566.28万元,选煤厂38563.66万元。(2)矿井建设总投资271566.28万元24、,其中矿建工程35853.71万元,土建工程22486.88万元,设备购置104382.55万元,安装工程9983.16万元,工程建设其他费用49076.24万元,工程预备费27127.85万元,建设投资贷款利息19378.0万元,铺底流动资金3277.89万元。(3)选煤厂建设总投资38563.66万元,其中土建工程11842.91万元,设备购置15431.42万元,安装工程2475.77万元,工程建设其他费用3974.48万元,工程预备费2697.97万元,建设投资贷款利息1744.0万元,铺底流动资金397.11万元。(4)本项目达产后年销售收入131040万元,年上缴税金14636万元25、,计算期内年平均利润总额22554万元,财务内部收益率12.06%,经济效益较好;贷款偿还期8.38a,能够满足贷款机构的要求。6、主要经济技术指标(1)矿井、选煤厂设计生产能力:10.0 Mt/a;(2)矿井服务年限:57.5a;(3)矿井开拓方式:斜、立混合开拓;(4)水平数目:1个;(5)主斜井提升及大巷主运输设备:1.6m带式输送机;(6)副斜井提升及大巷辅助运输设备:无轨胶轮车;(7)通风设备:BDK62(B)-12-34型防爆对旋轴流式通风机;(8)排水设备:MD150-678型耐磨矿用排水泵;(9)压缩空气设备:SM-455型矿用移动螺杆式空气压缩机;(10)投产时工作面个数:126、个大采高综采工作面、1个放顶煤综采工作面,2个连续采煤机掘进工作面、1个普掘工作面;(11)采煤方法:长壁式;(12)选煤工艺:块煤重介浅槽、末煤重介旋流器;(13)投产时井巷工程量为38480.0 m714026.3m3;(14)在籍员工总人数:矿井906人,选煤厂104人;(15)全员效率:矿井47.95t/工,选煤厂398.72t/工;(16)项目建设总投资310129.94万元,其中矿井271566.28万元,选煤厂38563.66万元。(17)原煤生产成本: 矿井250.31元/t,选煤厂38.56元/t;(18)财务内部收益率12.06%;(19)贷款偿还期:8.38a;(20)建27、设工期:矿井30个月(含准备期4个月)。(三)问题及建议1、存在问题(1)xx勘查区位于准格尔煤田北部东孔兑普查区北区的东部,面积32.25km2,为xx公司20xx年7月经内蒙古自治区国土资源厅审查批准的探矿权范围。勘查区东部为xx勘查区,东南部有xx详查区。20xx年1月国土资源部批复的xx矿井井田面积为33.21 km2。本次设计调整后的井田面积34.19 km2。煤炭工业xx设计研究院2004年12月编制的xx煤炭基地规划,xx区面积86.0km2。该院2006年编制的鄂尔多斯市准格尔矿区总体规划,将基地规划中的xx区沿规划建设的呼准铁路划分为孔兑沟井田和xx井田,其中xx井田面积4128、.3 km2,地质储量1466.31 Mt,规划矿井2007建设、2009年投产,设计规模为10.0 Mt/a,服务年限73.0a。目前,批复的井田范围与探矿权范围、设计井田范围、矿区总体规划中的井田范围相互不一致。建议按照煤炭工业xx设计研究院编制的鄂尔多斯市准格尔矿区总体规划中的xx井田范围和矿井开拓布置,对本次开发设计的xx井田范围进行调整。使本矿井设计井田范围和总体规划的井田范围统一,减少和避免由于井田范围不合理、不一致带来的煤炭资源损失和开采成本、开采难度的增加;井田境界调整后可以增加井田范围和资源储量,延长矿井的服务年限;可以对矿井的开拓巷道布置进行进一步优化。2、矿井先期开采地段29、以内的局部范围勘查程度低,开采条件、资源量控制程度较差。建议进行井田初期开采范围内的地质补充勘查工作,以提高初期开采范围乃至整个井田的勘查程度,提高对井田地质构造和开采条件的控制程度,为下阶段进一步优化设计提供可靠资料。3、缺少本矿井煤的筛分浮沉资料,本次设计采用准格尔黑岱沟露天矿、xx矿的筛分浮沉资料,黑岱沟露天矿距本矿较远,xx矿资料不全,建议下阶段设计前按国家标准补做xx矿筛分浮沉资料,作为设计的依据。二、矿井建设条件(一)概况1、交通位置准格尔煤田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗东部,xx井田位于准格尔煤田最北部,行政隶属准格尔旗东孔兑乡,隔黄河北与托可托县为邻,东与清水河县相望。地30、理坐标:东经xx,北纬xx。国土资源部以国土资矿划字2006012号国土资源部划定矿区范围批复,划定的xx井田范围:东部以8、13号拐点连线为界,南部以3、4号拐点连线为界,西部以4、5号拐点连线为界,西北部以5、6号拐点连线为界,北部以68号拐点连线为界。井田东西宽25.7 km、南北长3.87.9 km,面积约33.21 km2。大(同)准(格尔)电气化铁路全长264km,向东与大(同)秦(皇岛)线接轨,西至矿区薛家湾镇;准(格尔)东(胜)铁路东起大准铁路薛家湾站,西接包(头)神(木)铁路巴图塔站,全长145km。正在建设的呼(和浩特)准(格尔)铁路专用线(全长116km),可将准格尔煤炭31、就近运送到托克托电厂及呼和浩特市。将要修建的准(格尔)河(曲)铁路,与神(木)朔(州)铁路、朔(州)黄(骅港)铁路相连,全长84km。内蒙古自治区拟兴建呼(和浩特)托(克托)铁路,该线现已进行前期准备阶段,该线经托克托电厂专用线与大准线相连。井田的西部、北部有S103道通过,距呼和浩特约95km,至薛家湾镇约23 km。薛家湾镇有工企级公路分别到达鄂尔多斯市政府所在地东胜区和自治区政府所在地呼和浩特市。另据内蒙古自治区交通规划,将于近期兴建呼和浩特东胜高速公路,途经薛家湾镇。矿区内公路、铁路交通已形成网络,交通十分方便,矿区交通位置见图2-1-1。2、地形、地貌及河流井田位于鄂尔多斯黄土高原,32、呈典型的黄土高原地貌。地表被广厚的黄土和风积沙大面积覆盖,只在较大的冲沟中才有基岩出露。地形复杂,沟壑纵横,树枝状冲沟十分发育。地形总趋势是西南高,东北低。海拔约1127m1346m,高差219m。井田内发育有大xx、小xx、xx、房塔沟、水涧沟等,其支沟特别发育,沟源及两侧多有泉水涌出。雨季多爆发山洪,流量大,旱季时有干涸。黄河从井田东缘流过,为井田最大的地表水体。据黄河水利委员会头道拐水文站观测资料,水位高程最低984.52m(1978年7月20日),最高990.33m (1981年9月26日);河水流量最小55.2m3/s(1980年6月27日),最大5150 m3/s(1981年9月233、6日)。3、气象及地震本区属大陆性干旱气候。冬季严寒,夏季温热而短暂,寒暑变化剧烈,昼夜温差大,年平均气温5.37.6,最低气温36.3,一般结冰期为每年10月至翌年4月,最大冻土深度1.50 m。降雨多集中在7、8、9三个月,年平均降水量408mm。年总蒸发量为1824.7mm2204.6mm,是降水量的58倍。本地区无霜期约150天。区内受季风影响,冬春季多风,风速一般为16m/s20m/s,最大风速40m/s。区内主导风向为西北风。 进入上世纪90年代,本地气候有所变化。气温有逐年增高的趋势,且季节性温差也逐年减小,地区性扬沙天气和沙尘暴次数增多。图2-1-1 交通位置图据“中国地震动参34、数区划图”划分,本区地震动峰值加速度(g)为0.10,地震烈度为度。4、人文与经济环境井田内人口少,居住分散,以农业为主,区内土地贫瘠,雨量稀少,粮食常不能自给自足。其次为牧业,手工业、工业甚少。农民生活贫穷,经济相对滞后,近年来国民经济的蓬勃发展带动了地区经济的繁荣。鄂尔多斯市以煤炭、天然气、耐火粘土、羊绒四大支柱产业为优势,创得了很好的经济效益,地区丰厚的资源受到国内外的重视,赢得了很好的投资环境,对鄂尔多斯地区的经济发展起到了积极的推动作用,同时也为煤炭资源开发提供了更广阔的前景。(二)外部建设条件1、交通运输条件井田西部边界为呼大公路(S103道),可以把煤运往呼和浩特及托克托电厂,还35、可通过丰准(丰镇准格尔旗)铁路将煤运往全国各地。因此该井田的铁路、公路运输条件便利。2、供电条件该井田的周边有:薛家湾电厂、托克托电厂,以及准备建设的魏家峁电厂,这些电厂距井田很近,电力资源非常丰富,为井田的开发提供了可靠的电力资源;井田附近正在建设纳林沟110kV变电站和筹建大路220kV变电站,可以为矿井建设和生产提供电源。3、水源条件本井田属干旱地区,但距黄河很近。目前准格尔黄河水务有限公司正在黄河附近建设三拉沟水库,并已与本井签订供水协议,该水库与本井距离在10km以内。4、建材及劳动力来源井田周边的大沟谷中均有不同时期的地层出露,矿井建设所用的砂、石、水泥、白灰等,均可就地解决,其它36、建筑材料,如钢材、木材等则可就近从外地调运。劳动力可从国有企业或集体企业的下岗职工或农村剩余人员中解决。(三)资源条件1、地层1)煤田地层准格尔煤田地层区划属于华北地层区鄂尔多斯分区。属晚古生代石炭二叠纪煤田,含煤10层,其地层沉积序列与华北石炭二叠纪各煤田基本相似。地层由老至新有:太古界(Ar)、寒武系()、奥陶系(O)、石炭系(C)、二叠系(P)、三叠系(T)、白垩系(K)、第三系(N)、第四系(Q)。准格尔煤田区域地层见表2-3-1。2)井田地层井田地层层序自下而上为:下奥陶统亮甲山组、马家沟组,中石炭统本溪组、上石炭统太原组,下二叠统山西组、下石盒子组,上二叠统上石盒子组,下白垩统志丹37、群,第三系上新统,第四系上更新统及全新统的近代沉积。其中石炭系和二叠系为含煤地层。下面由老到新分别加以叙述:(1)奥陶系(O) a、亮甲山组(O1L):为浅海相沉积。岩性为浅灰、灰黄色中厚层白云岩。致密性脆,风化后呈黄褐色,化石少见。喀斯特溶洞发育,井田南部526号孔见到此层,厚度18.95m,井田内无出露。b、马家沟组(O1m):为浅海相沉积,是煤系地层的直接基底。岩性为浅灰黄色、棕灰色薄层泥质灰岩,厚层状石灰岩,间夹薄层结晶灰岩,局部为豹皮状灰岩,下部为黄绿色薄层泥质灰岩,厚层灰岩,钻孔仅揭露其表2-3-1 准格尔煤田区域地层表界系统组代号岩 性 简 述主 要 化 石出露范围厚度(m)新生38、界第四系Q全新统Q4风积沙、冲洪积、砂砾碎石等。分布于低洼及河谷、河床上更新统马兰组Q3m浅黄色黄褐色土层及亚粘土。分布于全区绝大部分地区0150第三系N上新统N2为棕红色、红色钙质红土层、含砂及钙质结核,无层理,含有哺乳类化石,不整合接触于各时代地层。Mippariou spRhinocerotidac in- dct 在全区零散分布090中生界白垩系K下 白垩 统志丹群K1zh上部为中厚层状紫红色砂砾岩及含砾粗砂岩,夹紫红色粉砂岩及砂质泥岩、巨砾岩;下部为紫红色砂砾岩;底部为砾岩、巨砾岩。在砾岩中夹有一层厚约420米的黑灰色、灰绿色细晶隐晶质玄武岩。不整合于古生界之上。分布于煤田北部小渔沟39、东沟、xx以北、以西地区。392.10三叠 系T下三叠统和尚沟组T1h为棕红色砂岩、粉砂岩、砂质泥岩,夹浅灰色中砂岩、细砂岩。与下伏地层刘家沟整合接触。分布于煤田西南角马栅东桃树梁等地165刘家沟组T1L由浅灰、微粉红色中、细、粗砂岩组成。夹棕红色、砖红色砂质泥岩薄条带,偶夹黄色砂砾岩。胶结疏松,砂岩中斜层理、交错层理发育。与下伏地层石千峰组整合接触。分布于煤田西南角边缘区257385古生界二叠系P上二叠统石千峰组P2sh由砖红色砂岩、泥岩组成,其次为黄绿色砂岩、灰绿色粘土岩。与下伏地层上石盒子组地层整合接触。分布于煤田西部大饭铺、海子塔及南部马栅一带。170上石合子组P2s由暗紫色、褐紫色40、砂岩、泥岩组成,间夹灰绿色、浅白色中粗砂岩,含砾及铁质结核,含羊齿和楔叶化石。与下伏地层下石盒子组整合接触。Odontopteris sp (未定种)Pecopteris sp (未定种)分布于煤田中部及西部,出露于相应的各大沟谷中。290下二叠统下石合子组P1x由黄褐色、黄绿色及紫色砂质泥岩、粘土岩、灰白色黄绿色砂岩组成,底部为灰色、黄灰色砂岩、含砾。本组含化石羊齿类。与下伏地层山西组整合接触。Cladophlebis sp (未定种)Pecopteris wongii出露于煤田东部各大沟谷中4012080山西组P1s由灰白色粗砂岩、灰色、浅灰色粉砂岩、黑色泥岩、浅灰色泥岩、砂质粘土岩、1541、号煤层组成,含羊齿化石。与下伏地层太原组整合接触。Taeniopteris sp (未定种)SphenophyLlumoblongifoliumAnlnuiaria sp(未定种)出露在煤田东部各大沟谷的下游21957080古生界石炭系C上石炭统太原组C3t上部由灰白色粗砂岩、粘土岩及6上、6、6下号煤层组成。6号煤层顶部灰白色含砾粗砂岩为K3标志层;中、下部由灰白色砂岩、深灰色及黑色砂质泥岩和8、9、9下、10号煤层组成,煤田南部夹12层厚12米的薄层灰岩。太原组底部为灰白色石英粗砂岩或含砾粗砂岩,层位稳定,为K1标志层。与下伏地层本溪组整合接触,在煤田南部榆树湾东底部砂岩与本溪组冲刷接触。42、Pccopceris sp(未定种)Calamites sp(未定种)Lepidodendron oculus-Felis出露于煤田东侧的沟谷的下游1211565中石炭统本溪组C2b底部为鸡窝状山西式铁矿与马家沟组分界,其上为含砂铝土岩,上部为灰黑色泥岩夹两层薄层泥灰岩,偶含有薄煤线及砂岩,本组在煤田南部含有黄铁矿。与下伏地层马家沟组平行不整合接触。 Fusulinella laxa Choristites yanghukouensis Neuropteris gigantea等出露于煤田大沟谷沟口及南部老赵山梁一带5.274225奥陶系O中奥陶统马家沟组O2m为灰黄色、棕灰色薄层泥质灰岩,厚43、层状泥质灰岩,中夹薄层灰岩,局部有豹皮状灰岩与下伏地层亮甲山组整合接触。出露于煤田东侧各大沟谷沟口及黄河两岸100下奥陶统亮甲山组O1L为灰白、黄褐色中厚层状白云岩及泥质白云岩。与下伏地层凤山组整合接触。Linchengoceras sp (未定种)Sactoceras sp (未定种)出露于煤田东侧黄河两岸40100寒武系C上寒武统凤山组c3f上部为灰白色、浅灰色薄层厚层白云质灰岩及薄层泥质灰岩,夹黄褐色中厚层竹叶状灰岩;中部为灰岩、泥灰岩及生物碎屑灰岩;下部为白云质灰岩及竹叶状灰岩、生物碎屑岩。与下伏长山组整合接触含三叶虫化石。出露于煤田东侧黄河以东地区86长山组c3c为灰紫色中厚层状灰岩44、,含白云质结晶灰岩,局部夹生物碎屑灰岩。本组地层层位稳定。与下伏崮山组整合接触。含三叶虫化石出露于煤田东侧黄河以东地区10崮山组c3g为深灰、灰、杂色中厚层竹叶状灰岩、生物碎屑岩、鲕状灰岩夹暗紫色钙质泥岩。与下伏张夏组(C2z)整合接触。出露于煤田东侧黄河以东地区90顶部,揭露最大厚度24.55m,平均8.25m。井田内无出露。(2)石炭系(C)a、本溪组(C2b):为一套浅海过渡相细碎屑岩沉积。岩性由灰色、深灰色粘土岩、泥岩、砂岩组成,上部夹有不稳定的煤线。底部为较稳定的灰色、灰白色厚层状铝土质泥岩,相当于G层铝土矿层位和一层鸡窝状褐铁矿层,即“山西式铁矿”层。本组地层厚度1.50m25.345、8m,平均11.62m,全井田分布。与下伏地层下奥陶统平行不整合接触。井田内无出露。b、太原组(C3t):为过渡相陆相沉积,是本井田主要含煤地层。由灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰白色粗粒砂岩、细粒砂岩、粉砂岩,薄层深灰色粘土岩、6上、6、6下、9上、9、10号煤层组成。根据岩性组合特征,本组可划分为上下两个岩段:下段(C3t1):顶部为黑色泥岩,致密,坚硬。上部为灰白色粗砂岩,一般厚为10m左右,分布全井田。中部主要由深灰色、黑色泥岩及煤层组成,夹透镜状中细砂岩及粗砂岩,含9上、9、10号煤层,9上号煤层为9号煤层分叉而成,近全井田可采,9号煤层近全井田可采,10号煤层极不稳定,不可采。底部有一层灰46、白色中、粗粒石英砂岩(K1),富含铁质,坚硬,致密,层位稳定,具大型斜层理,交错层理,是太原组与本溪组分界标志层,砂岩最大厚度23.83m,一般为6.63m左右。北部厚,南部薄,最大厚度在4勘探线一带。上段(C23t):顶部岩性为黑色泥岩、砂泥岩、深灰色粘土岩、炭质泥岩及6上煤层,6上煤层局部可采;上部为6号煤层,较稳定,厚度大,全井田可采。6上与6号煤层间夹透镜状砂岩,砂岩一般厚在10m左右,系6号煤层发育期的河流沉积物。下部为灰白色粗砂岩(K2),局部夹薄层泥岩及煤线,粗砂岩为中粒粗粒结构,分选一般,磨圆度差,最大厚度24.79m,一般厚度6.69m,较稳定,为对比标志层,北部厚,南部薄,47、厚砂带在8线以北呈NWSE向展布。本组地层厚度变化在34.95m89.45m,平均厚度为66.79m,厚度变化大,不稳定,最大厚度在4勘探线一带。区内南部薄,北部厚。与下伏地层本溪组(C2b)整合接触。(3)二叠系(P)a、山西组(P1s):为内陆碎屑岩沉积。是本井田的含煤地层,主要由灰白色粗砂岩、浅灰及灰黑色砂质泥岩、泥岩、深灰色粘土岩及1、3、5号煤层组成。划分上、中、下三段。下段(P1s1):顶部多以砂质粘土岩出现,局部较纯,部分地区被砂质泥岩取代,中厚层状,井田内大部分布。上部为灰黑色泥岩、砂质泥岩、深灰色砂质粘土岩、灰白色粉砂岩互层。中夹5号煤层,5号煤层不稳定,局部可采,主要分布于48、井田南部。下部为灰白色粗砂岩(K3),局部含砾,厚度变化在6.60m14.30m,平均10.87m,不稳定,厚砂带在中北部,沿NWSE向展布。对下伏地层有冲蚀现象,为山西组与太原组的分界标志层。中段(P 1S2)顶部为深灰色粘土岩,大部分为砂质粘土岩,个别地段较纯,中厚层状,井田内大部分布。中上部为灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩、深灰色砂质粘土岩、薄层砂岩互层,中夹极不稳定的3号煤层,不可采,分布于井田的中部。下部为灰白色粗砂岩,局部含砾,不稳定。上段(P 1S3):顶部为深灰色粘土岩,大部分为砂质粘土岩,局部变为砂质泥岩、泥岩,上部为浅灰色、灰色砂质泥岩、泥岩、砂质粘土岩互层,局部夹薄层砂岩。下部49、为灰白色粗砂岩,局部含砾,不稳定。本组地层厚度6.32m82.79m,一般48.58m,全井田分布,与下伏地层太原组(C3t)整合接触。井田内无出露。b、下石盒子组(P1x):为内陆盆地砂泥质沉积。由紫红色、绛紫色砂岩、砂泥岩、泥岩,灰、灰绿色砂质粘土岩,灰白黄色粗砂岩组成。划分上、下两段。下段(P1x1):上部为紫色粗砂岩、细砂岩、砂泥岩、泥岩互层,中下部为厚层状紫色砂岩、杂色砂质泥岩,底部为灰白、黄色粗砂岩(K4),局部含砾,成为与山西组的分界标志。上段(P1x2):主要为灰绿色粗砂岩、砂质泥岩、砂质粘土岩、砂岩,局部含砾。 本组地层厚度10.76m95.50m,一般厚度58.63m,分布50、于中南部6勘探线以南。与下伏山西组(P1S)整合接触,井田内无出露。c、上石盒子组(P2S):为内陆盆地砂泥质沉积。其岩性主要有紫红色砂质泥岩,灰绿色细、粉砂岩,间夹灰绿色、浅白色中粗粒砂岩。底部为灰绿色砂砾岩,砾石以分选不好,胶结疏松为特征。本组地层厚度12.70m130.37m,平均厚度60.59m,分布在10勘探线以南,与下石盒子组(P1X)整合接触。井田内无出露。(4)白垩系(K)志丹群(K1 zh):为内陆开阔盆地河湖砂泥质沉积。根据岩性特征划分三段。下段:由浅紫、紫红色砾岩、砂砾岩、砂质泥岩互层。砾石成分复杂:花岗岩、花岗片麻岩、偶见沉积碎屑、角砾,砾径0.02m0.15m。充填物51、为砂质。距底部15m处,有一层黑色、灰绿色玄武岩,致密,坚硬。中段:朱红色砂岩、泥岩、砂质泥岩为主,偶见砂砾岩或砾石层。上段:灰白色粗砾岩为主,夹有灰绿色、灰紫色泥岩,厚度不大。以上三段地层,从井田北界煤层露头开始,向南超覆于各时代地层之上。越往南,超覆层位越高。本组地层厚度40.10m256.65m,一般厚度143.35m。不整合于古生界之上。(5)第三系上新统(N2) 主要为红色,砖红色粘土,局部为粉砂质粘土。下部夹钙质结核层。底部为厚度约2m3m的底砾岩层。本统地层厚度11.81m14.53m,一般厚度在12.99m左右。与下伏地层不整合接触,零星出露于各沟谷中。(6)第四系(Q)a、上52、更新统马兰组(Q3m):广布全井田。为浅黄色黄土层。柱状节理发育,含钙质结核。本组地层厚度变化大为084.55m,一般在42.47m左右。不整合于下伏地层之上。b、全新统(Q4):为近代风积沙,冲洪积砂砾层,淤泥、残坡积物等。厚度05.00m,主要分布在井田西北部。2、地质构造1)煤田地质构造准格尔煤田大地构造位置属华北地台鄂尔多斯台向斜的东北缘。按地质力学观点,煤田位于阴山巨型纬向构造带的南缘属新华夏系第三沉降带。其构造格局,主要受阴山构造带和新华夏系构造带的影响。煤田总的构造轮廓为东部隆起、西部坳陷,走向近SN,向W倾斜的单斜构造。北端地层走向转为NW,倾向SW,南端地层走向转为SW至EW53、,倾向NW或N。倾角一般小于10,构造形态简单。煤田构造主要产生于地壳升降运动,构造形式以褶曲和正断层为主。煤田中东部发育有轴向呈NNE的短轴背向斜,如窑沟背斜、东沟向斜、西黄家梁背斜、焦家圪卜向斜、贾巴壕背斜。南部有走向近EW的老赵山梁背斜、双枣子向斜,轴向呈 NWW的田家石畔背斜、沙沟背斜、沙沟向斜,走向近SN的罐子沟向斜。煤田内断裂构造不发育,仅见到几条稀疏的张性断层。有龙王沟正断层、哈马尔峁正断层、F2断层、石圪咀正断层、虎石圪旦正断层。煤田区域构造分布见图2-3-1。图2-3-1 区域构造分布图2)井田地质特征井田构造特点与煤田区域构造格局大致相同,为一走向NNW向SWW倾斜的单斜构54、造,在单斜背景上,局部有非常宽缓的波状起伏,波幅小于20m,起伏角一般小于5。井田内地层产状平缓,倾角一般35,断裂不发育,有基性玄武岩喷出。玄武岩一般产出于白垩统红色砂砾层中,为致密块状玄武岩或杏仁状玄武岩,对井田内煤层及煤质尚未发现影响。3、煤层及煤质1)煤层井田煤系地层自上而下含有1、3、5、6上、6、6下、9上、9、10号9层煤层,井田煤层特征见表2-3-2。表2-3-2 井田煤层特征表煤层号煤层厚度夹 矸平均厚度平均层数煤层间距稳定程度可采性备 注最小最大平 均最小最大平 均10.20极不稳定不 可 采30.250.700.460.401极不稳定不 可 采50.103.250.85055、.310.6不 稳 定局部可采6.6014.3010.876上0.407.353.840.722.5不 稳 定局部可采1.3620.2810.8266.2535.5016.542.639稳定较稳定全部可采主要可采煤 层2.6016.5510.676下0.103.601.690.411.4不 稳 定局部可采0.6615.376.389上0.407.834.450.872.6较稳定大部可采主要可采煤 层0.2512.393.8890.5810.905.410.802.2较稳定大部可采主要可采煤 层0.853.201.21100.301.400.680.311极不稳定不 可 采井田煤系地层共含可采煤56、层6层,其中二叠系山西组有局部可采煤层1层,为5号煤层;石炭系太原组有可采煤层5层,即6上、6、6下、9上、9号煤层,除6上和6下号煤层为局部可采外, 6、9上和9号煤层为全区可采或大部可采。其中6煤资源储量为719.40 Mt,占全井田的62.8%,为本井主要开采对象。5号煤层:位于山西组底部。煤层厚度0.10m3.25m,平均0.85m,局部可采。6上煤层:位于太原组上部,煤层厚度0.40m7.35m,平均5.04m,局部可采。与5号煤层间距6.06m14.30m,平均10.87m。据准格尔煤田煤层对比资料,为6号煤层分叉的上分层,分布在井田南部。在8-10勘探线间尖灭。6号煤层:煤层厚度57、6.25m35.50m,平均16.54m,全井田可采,属稳定较稳定煤层。煤层结构复杂,夹矸322层,平均9层;夹矸总厚度0.45m8.89m,平均2.63m;夹矸的岩性多为泥岩、砂质泥岩、粘土岩,部分为炭质泥岩,煤层结构尤以顶部复杂。6号煤层顶底板岩性大部分为泥岩、粘土岩、炭质泥岩,其次为砂岩。6号煤层距6上煤层1.36m20.28m,平均10.82m。6下煤层:位于6号煤层下部,是6号煤层的分叉层。煤层厚度0.10m3.61m,平均1.69m,局部可采。夹矸层数02层,夹矸厚度0.15m0.67m,平均0.41m。与6号煤层间距2.60m16.55m,平均10.67m。在井田西南边缘于Y0858、08、528号孔与6号煤层合并。9上煤层:煤层厚度0.40m7.83m,平均4.45m,全井田大部可采。属较稳定煤层。煤层结构复杂简单。夹矸层数06层,平均2.64层;夹矸厚度01.99m,平均0.87m。夹矸岩性多为泥岩、砂质泥岩、粘土岩等,煤层顶底板岩性为泥岩、砂质泥岩、砂岩等。9上煤层距6下煤层0.66m15.37m,平均6.38m。 9号煤层:为本井田主要可采煤层,位于太原组下部。煤层厚度0.58m10.90m,平均5.41m,全井田大部可采。属较稳定煤层。煤层结构复杂简单,夹矸最多8层,平均2.2层。夹矸最厚2.30m,平均0.80m。夹矸的岩性为泥岩、砂质泥岩及粘土岩。煤层的顶底板59、岩性为泥岩、砂质泥岩、粘土岩,炭质泥岩及砂岩。9号煤层距9上煤层间距为0.25m12.39m,平均3.88m。2)煤质水分(Mad):各可采煤层煤芯原煤空气干燥基水分较高,一般在2.47%9.54%之间。6号煤层在2.90%9.54%之间,平均5.01%;9号煤层平均3.88%。浮煤水分略高于原煤,在垂向上,水分变化不大,平面上变化规律不明显。灰分(Ad):各可采煤层煤芯原煤灰分在11.37%39.57%之间,在垂向上,上、下部灰分较高,中部较低。5号煤层灰分最高,平均30.76%,为高灰煤。其它各层均为中灰煤。6号煤层煤芯原煤灰分在14.79%29.79%之间,主要集中在15%25%之间,平60、均20.11%。挥发分(Vdaf):各可采煤层浮煤挥发分一般在37%以上,属于高挥发分煤。元素分析:浮煤元素组成中碳含量(Cdaf)平均值在77.67%79.94%之间,氢含量(Hdaf)平均值在4.66%5.30%之间,氮含量(Ndaf)平均值在1.29%1.43%之间,氧含量平均值在(Odaf)12.32%14.76%之间。有害元素分析:硫分(St,d):各煤层煤芯原煤全硫在0.35%2.73%之间,平均值在0.71%1.14%之间,属低硫煤-中硫煤。其中主要可采煤层,6号煤层平均值为1.04%,9上号煤层平均值为1.08%,9下号煤层平均值为1.00%;均为中硫煤。局部可采煤层6上号煤层61、平均值为0.71%,为低硫煤。浮煤硫分低于原煤,各煤层平均值在0.57%0.84%之间。煤中硫分以硫酸盐硫及有机硫为主,硫化铁硫含量较低,经过洗选加工后无机硫显著降低,有机硫变化不大。磷分(Pd):各煤层磷含量较低,变化不大,5号煤层平均为0.062%,属中磷煤;其余各煤层在0.022%0.046%之间,为低磷煤。砷(As,d): 各煤层砷的含量较高,变化大,6号煤层在1ppm98ppm之间,平均16ppm;9上号煤层在1ppm69ppm之间,平均14ppm;9号煤层在081ppm之间,平均15ppm;超出食品工业燃煤小于8ppm的要求,要引起重视。砷多以砷黄铁矿形态存在,硫分高,砷就高,经洗62、选加工可以明显降低。氟(F):各煤层原煤氟的含量在160266ppm之间,氟在燃烧时,大部分烟气散到大气中,对环境有影响,应引起重视。氯(Cl): 各煤层氯含量在0.009%0.027%之间,低于0.3%,工业利用危害不大。发热量(Qnet,ad):各煤层煤芯原煤空气干燥基低位发热量在14.3926.63MJ/kg 之间,6号煤层平均值在22.71 MJ/kg,9上号煤层平均值在21.09 MJ/kg,9下号煤层平均值在20.58 MJ/kg。属于中中高热值煤。煤的分类:本矿生产原煤属于长焰煤。4、其它开采技术条件1)岩石工程地质特征勘探报告根据本井田施工的2个工程地质岩样孔,并参考xx区施工63、的112号孔,对本井田岩石物理力学性质进行了统计。本井田地质构造简单,为总体倾向SW,具小型波状起伏(波幅小于20m,起伏角小于5)的单斜,倾角35,未见断层及构造破碎带,风化作用较弱。地表及周边生产小窑未见不良工程地质现象,地下水静水压力极小。各可采煤层强度较低(R30MPa)为主,占83.6;其中6号煤层底板软岩比例较高。本井田主要可采煤层顶底板岩性以泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩为主。根据钻孔岩样力学性质统计,泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩力学强度普遍低于砂岩且以软岩为主,据岩芯观测,泥岩类易膨胀、崩解。井田工程地质条件简单,工程地质勘查类型为层状岩类的简单型。2)瓦斯:地质部门共采集17个瓦斯样进64、行测定,CH4为0,CO2占5.8141.33,N2占58.6794.19%,属二氧化碳氮气带。根据地质报告,井田煤层瓦斯含量低,故本井按低瓦斯矿井设计。3)煤尘、自燃与地温:本井田各可采煤层的干燥无灰基挥发分产率均在37以上,有煤尘爆炸危险。自燃:经对5、6、9上、9煤层煤样燃点测试,井田煤层均属易自燃。根据近年来对部分电厂用煤的调查,准格尔煤田各煤层的自然发火期一般为4060d。地温:本井田对2个钻孔进行了简易地温测量工作,结果表明本井田地温变化不大,未发现高温异常,属于地温正常区域,对井下采煤无危害。5、水文地质黄河流经井田东缘(距井田东界约8km),是井田及周边最大且唯一的地表水体,黄65、河标高968.53m(测量点位于井田东南约10km的荒地北贾窑圪旦)。在井田周边的黄河河床均为奥陶系下统,与石炭,二叠系地层未直接接触。黄河水与煤系地层无水力联系,黄河是本井田排泄地表水及地下水的天然场所。本井田以裂隙砂岩充水为主(单位涌水量小于0.01 L/sm),水文地质条件属简单类型。矿井充水水源主要为山西组砂岩裂隙和太原组砂岩裂隙的地下水,充水通道为开采过程中形成的冒落带及裂隙带。大气降水为地下水主要补给来源,但井田地形起伏较大,易于排泄,渗入地下甚微。煤系地层基底的奥陶系含水层与煤系地层间有本溪组稳定隔水层,无水力联系。地质部门“按大井法预测矿井涌水量66.4m3/h,推荐作为矿井正66、常涌水量;假定矿井产量1.0 Mt/a、按富水系数比拟法预测矿井涌水量228.2m3/h,建议作为矿井最大涌水量。”经过研究和分析,并且矿井按照10.0 Mt/a生产规模时的最大涌水量已经过xx勘探队的确认,因此设计确定本矿正常涌水量66.4 m3/h,最大涌水量228.2 m3/h。(四)建设条件综合评价综上所述,本井田具有非常便利、优越的开发条件。1、外部建设条件便利井田的铁路、公路交通运输条件便利;周边的薛家湾电厂、托克托电厂距井田很近,电力资源非常丰富;井田的开发用水量可以考虑用黄河水或打深水井解决,生产用水取自三拉沟水库;矿井建设所用的砂、石、水泥、白灰等建材均可就地解决,其余建筑材67、料就近外购;劳动力可从企业的下岗职工或农村剩余人员中解决。2、资源条件优越井田位于准格尔煤田的最北部,地质构造简单,基本呈一向西倾斜的单斜构造,无断层;工程地质条件、水文地质条件及其它开采技术条件简单,适宜井工开采;主要可采煤层厚度巨大、倾角平缓(35)、煤种单一、发热量较高,是良好的动力用煤。因此,井田开发的内部条件已渐趋成熟。3、开采技术条件成熟厚煤层的大采高综采和放顶煤综采在我国已经得到非常广泛的应用和推广,其工艺技术水平和设备装备已经成熟,xx矿区大柳塔、榆家梁、上湾等煤矿和兖州矿区兴隆庄、东庞等煤矿的生产实践已经证明,只要矿井开采条件简单,设计选择的开采工艺、设备和系统先进、合理,建68、设矿井就一定可以实现达产、稳产、高产高效。三、市场预测(一)产品市场供应预测1、矿区生产现状准格尔矿区煤种为长焰煤,选煤厂产品为动力用煤,主要产品有精煤(5200kcal/kg)、混(末)煤(5000kcal/kg),中煤(4000kcal/kg),产品主要供给就近电厂、少量从秦皇岛下海远销。准格尔矿区现有黑岱沟露天矿选煤厂,设计原煤入洗能力为1200万t/a,1999年投产,2002年达产,20xx年实际入洗原煤1800万t/a,经扩建后规模达到2000万t/a。在建有哈尔乌素露天煤矿选煤厂,设计规模为2000万t/a,产品为动力煤。2、动力煤市场供应现状从世界范围来看,动力煤产量占煤炭总产69、量的80%以上。世界10大煤炭公司主要生产动力煤 ,其比重约占该10大公司煤炭总产量的82%;美国动力煤产量占其总产量的90%以上;我国动力煤产量也占到煤炭总产量的80%以上。全世界约有55%的煤炭用于发电,煤炭需求的增量部分基本xx在电力部门,我国除电力行业煤炭需求增幅较大以外,在实施工业化的进程中,其他一些行业也需要大量的煤炭。在国家稳增长政策下,原煤产量稳定增长。2021年原煤产量增长至41.26亿吨,同比增长5.74%。2021年动力煤产量为34亿吨,较2020年增长5.46%;动力煤消费量增加至36.6亿吨,较2020年增长5.66%。在价格方面,2022年上半年,受俄乌政治冲突影响70、,国际煤炭需求增加,动力煤市场价格整体保持高位波动。煤炭中以动力煤为主,动力煤煤种占83.5%。随着煤炭产量增加,动力煤产量也在逐年增长。2021年动力煤产量为34亿吨,较2020年增长5.46%。动力煤一般用在工业发电,在用电需求增长下,2021年动力煤消费量增加至36.6亿吨,较2020年增长5.66%。受疫情及行业监管政策影响,2021年煤炭生产企业开工率下降,动力煤供应缺口较大,市场价格波动上涨。2021年1-3月,受天气回暖及假期影响,用电企业放假、需求减少,动力煤市场价格呈下降态势。2021年3-5月,随着全球经济好转,下游需求增加,动力煤市场价格呈上升态势。2021年9-10月,71、受高温天气持续及下游需求带动,动力煤价格快速上涨。2021年底,在保供稳价政策影响下,煤炭产量逐步增长,动力煤价格快速下跌。2022年上半年,受俄乌政治冲突影响,煤炭需求增加,动力煤市场价格整体保持高位波动。(二)产品市场需求预测国内冶金、电力、建材、化工四大行业是动力煤的主要用户,年消耗煤炭占煤炭总消耗量的80%。2021年,全社会用电量83128亿千瓦时,同比增长10.3%,较2019年同期增长14.7%,两年平均增长7.1%。分产业看,第一产业用电量1023亿千瓦时,同比增长16.4%;第二产业用电量56131亿千瓦时,同比增长9.1%;第三产业用电量14231亿千瓦时,同比增长17.872、%;城乡居民生活用电量11743亿千瓦时,同比增长7.3%。第二产业为耗电大户。山东被称作中国第一化工大省,在工业体系中,增加值靠前的为化工、轻工、冶金、机械等,多为资源型产业,传统产能占工业比重高,山东省工商联发布的2021年山东100强民营企业分析报告显示,山东100强民营企业中,石油、煤炭及其他燃料加工业持续稳居第一名,建筑业、黑色金属冶炼和压延加工业企业数量稳步增加,位于榜单前列的山东魏桥创业集团、南山集团、山东东明石化集团、日照钢铁控股集团、利华益集团等,均在上述行业之列,对能源、电力的依赖性可见一斑。相比之下,广东、江苏的第一大行业均为计算机通信制造业。电力行业的煤炭主要应用于火力73、发电。从我国电力行业发电情况来看,2001年以来,我国发电量呈逐年上升趋势,从2001年的1.5万亿千瓦时,增加至2020年的7.8万亿千瓦时,增长了4倍有余。2020年,火电占总发电量的比重为68.5%;2021年,我国总发电量为8.1万亿千瓦时,火电占比超七成。目前火力发电仍是我国发电的主力。从能源消耗来看,火力发电的耗煤量近三年稳定在20亿吨左右。2016-2020年,我国电力行业煤炭消耗量呈上升的趋势。2020年,电力行业煤炭消耗量为23.89亿吨,同比增长0.8%,占煤炭总消耗量的59.1%。2021年,全国电力供需形势总体偏紧,煤炭作为稳定性高的发电方式之一,承担主要发电任务,且274、021年中央煤炭企业产量首次突破10亿吨,全国原煤产量同比增长4.7%达到40.7亿吨,创历史新高。预计“十四五”电力行业用煤需求年均增长2.4%左右,2030年达24.5-25.3亿吨,用煤需求季节性波动强度进一步增大;发电用天然气需求年均增长超过10%。电力安全高度依赖电力燃料供应。据联合国能源统计资料,目前世界总发电量中,火电占65%左右。发达国家用于发电的煤炭一般占煤炭消费总量的80%以上。而我国电煤消费占全国煤炭消费总量的50左右。随着中国经济的持续快速发展,对电力的需求十分强劲,预计今后一段时期内,我国发电装机容量仍将不断增长。因此我国发电用煤在煤炭消费总量中所占比例还有很大的上升75、空间。(三)产品目标市场分析1、隶属集团发展战略xx煤矿隶属于内蒙古xxxx煤业有限责任公司,由xx煤业集团有限公司和xx煤业有限责任公司共同出资组建,xx煤业集团占注册资本的51。中国xx集团公司是国家五大发电集团之一, 2005年底电力装机容量为3881万kW,发电量1629亿kWh,资产总额1492亿元,电源项目分布全国21个省(区、市)。xx煤业集团公司是中国xx集团公司组建的全资子公司,xx煤业集团公司现有6个控股子公司、9个参股子公司和13个分公司。xx煤业集团公司主要职责是,根据“统一计划、统一订货、统一调运、统一结算、统一管理”原则,管理xx集团系统内电厂燃料供应和电厂厂内燃料76、工作;同时负责和管理xx集团系统煤矿、煤电一体化、煤化工、铁路、航运和煤炭物流以及境外煤炭等项目的投资。xx煤业集团公司先后与山东兖矿、云南东源、陕西煤业集团和贵州林东矿务局等大型煤炭企业合作,参股投资了贵州xx、xx、云南xx、xx等五个煤矿项目,建设规模1125万t/a;控股投资了新疆xx煤电一体化项目;控股投资了xx大型煤炭储配项目,建设5万t级和20万t级泊位各一个,以及年周转能力为1000万t的储煤场,并准备在此建设世界上最大的火电厂,规划装机容量1040万kW;参股了石太客运专线,获得了10001500万t/a的铁路运力;将于近期控股组建航运公司。另外,通过调研论证,优选了一批煤矿77、煤电一体化和煤炭物流项目开展前期工作,xx十二连城电厂(860万kW)与xx煤田就是其中优选的煤电一体化项目之一,xx煤矿是xx煤田首先开发的大型煤矿。xx煤业集团公司的十年发展战略是,以优质服务为宗旨,以经济效益为中心,坚持以煤为核心,煤电化运储综合开发和运营,走市场化、股份化、国际化和新型工业化道路,到20xx年发展为控制煤炭资源储量200亿t以上,控参股煤矿形成煤炭生产能力8000万t/a,控股项目在建规模2000万t/a,储运能力达到3000万t/a,资产规模达到400亿元以上,成为实力雄厚、管理一流、具有可持续发展和市场竞争能力的大型煤炭企业,进入全国同行业10强。从上述xx煤业集78、团的发展战略可知,xx煤矿建设目是集团内煤电化运储综合开发项目之一,煤矿生产的产品煤将全部由集团内部统一计划、统一调运、统一管理。2、产品目标市场分析xx集团下属电力企业133家,其中全资企业34家,包括内蒙古xx包头发电有限公司,内蒙古xx卓资发电有限公司,xx发电有限公司;控股企业70家;参股企业21家。2005年底电力装机容量为3881万kW,需燃煤超过1亿t,而由xx煤业集团公司参股投资的煤矿项目建设规模目前仅1125万t/a,可供集团内部统一调运的煤炭产量甚少。近年来,中国xx内蒙古公司先后收购了xx发电有限公司60%的权益,xx发电有限公司30%的权益,同时公司参股的内蒙古xx发电79、有限公司一期260万kW发电机组已于2003年底投产。截止目前,公司在内蒙控制运行的发电企业装机总容量为285万kW。而且,公司控股的xx发电有限公司230万kW发电机组、xx发电有限公司260万kW发电机组,参股的xx发电有限公司二期、三期460万kW发电机组、xx发电有限公司三期260万kW发电机组以及包头东华热电有限公司233万kW供热机组将在最近几年陆续投产发电。20042008年间,公司每年均有新的发电机组投产,2006年底之前权益容量将翻一番,2008年底之前权益容量将增至目前的2.6倍。由xx集团投资建设,总装机容量为460万kW,一期工程建设260万kW的xx土右电厂,200680、年7月通过了初步设计预审查。该工程位于xx煤矿西北90km处,计划第一台机组2008年11月底投产,第二台机组2009年4月底投产。由中国xx集团投资建设,总装机容量为860万kW,一期工程建设260万kW的xx十二连城电厂,工程可行性研究报告己通过了预审查。该工程与xx煤矿为煤电一体化工程,目前设计待批之中。在上述由xx集团投资、控股、参股的xx煤矿周边电厂中:xx十二连城电厂与xx煤矿为煤电一体化工程,一期工程需燃煤量约450万t/a,燃煤发热量可由集团内部确定,根据xx煤矿的煤质,应尽量燃用发热量Qnet,ar4500kcal/kg的产品煤。xx土右电厂距离xx煤矿约90km,一期工程燃81、煤量约450万t/a,燃煤发热量可由集团内部确定;由于距离中等,应尽量燃用发热量Qnet,ar5000kcal/kg的产品煤。xx电厂(430万kW),xx电厂(460万kW)距离xx煤矿20km,两电厂均按发热量Qnet,ar4500kcal/kg设计,权益供煤量xx电厂约1.2Mt/a、xx电厂约1.5Mt/a;xx发电有限公司三期机组,燃煤发热量Qnet,ar5000kcal/kg。xx电厂燃煤量大,由于运距远,应尽可能提供发热量Qnet,ar5200kcal/kg的产品煤。在xx十二连城电厂建成之前,xx煤业集团的煤炭产品销售,可采取优远劣近的原则:发热量Qnet,ar4500kcal82、/kg产品煤的主要用户为xx电厂、xx电厂;发热量Qnet,ar5000kcal/kg产品煤的主要用户为土右电厂、xx发电有限公司三期电厂;同时可生产少量发热量Qnet,ar5200kcal/kg的产品供给xx电厂。上述可由xx煤业集团权益供煤的电厂,燃煤量大大超过xx煤矿的产煤量10.0Mt/a,因此本选煤厂产品煤在xx煤业集团内部具有很大的市场潜力。由于本选煤厂生产的产品煤由xx煤业集团“统一计划、统一调运、统一管理”,因此选煤厂的用户可能是多种用户,为了满足多种用户的要求,选煤厂的工艺流程一定要灵活,工艺流程的制定要建立在全部入洗的基础上,由市场需求来指导选煤厂的实际生产。(四)价格现状83、与预测国家统计局2022年11月24日公布数据显示,与11月上旬相比,11月中旬全国各煤种价格均下跌,动力煤价格跌幅明显扩大。山西大混(热值5000大卡)价格1282.9元/吨,同比下跌5.4%;山西优混(热值5500大卡)价格1482.9元/吨,同比下跌4.7%。据找煤网数据监测,截至11月28日产地5500k煤炭一周内累计下跌230元/吨,港口5000k煤炭一周内累计下跌100元/吨。美尔雅期货发布的研报提及,自10月下旬以来,受制于下游需求疲弱,港口、产地价格出现了一波较大幅度下跌,其中秦皇岛5500大卡动力煤平仓价从1600元/吨左右直接降至1300元/吨以下。近期,随着寒潮来袭以及北84、方进入供暖季对煤炭需求增加,11月29日后煤炭港口价格小幅回升。11月30日,国内期货市场上动力煤主力上涨9.99%,报收988.8元/吨。12月2日,动力煤期货收盘价为988.6元/吨。开源证券在研报中分析称,海外能源危机仍旧严峻,10月份西欧进口动力煤同比上涨20.6%,环比上涨34%,冬季欧洲仍可能将加大煤炭和天然气的采购力度,从而将对中国进口煤量产生较大挑战;需求方面,11月份全国将全面进入供暖季,电煤日耗将有望大幅跳涨,补库也将持续。煤炭是保障我国能源安全的“压舱石”,在需求增加背景下,为保障迎峰度冬煤炭稳定供应,我国加大政策保供力度。11月30日,国家发改委网站消息称,已会同煤电油85、气运保障工作部际协调机制有关成员单位,组建成立增产能工作专班,督促各产煤省区和中央企业全力挖潜扩能增产,加强要素保障服务,协调解决煤炭扩能增产过程中存在的困难和问题。国家发改委指出,当前煤炭供应形势总体良好。全面进入供暖期以来,全国统调电厂电煤供应量保持高位,连续多日大于电煤消耗量,存煤保持在1.75亿吨左右的历史高位。受国际油价大幅下跌影响,国内成品油价格连续第二次下调,部分地区92号汽油重回7元区间。本次油价调整具体情况如下:国内汽、柴油零售限价每吨分别下调440元、425元。全国平均来看:92号汽油下调0.35元;95号汽油下调0.37元;0号柴油下调0.36元。央视财经记者给您算了一笔86、账,按一般家用汽车油箱50L容量估测,加满一箱92号汽油,将少花17.5元。多重因素影响油价持续下跌短期内油价或震荡加剧调价周期内,多重因素影响下油价持续下跌。发达经济体通胀水平居高不下,抑制全球经济及原油需求增长,英国、欧元区10月CPI均创历史新高,英国财政大臣承认经济已陷入衰退。此外,美国成品油库存继续增长也对油价造成打压。伦敦布伦特、纽约WTI原油期货价格一度分别跌至每桶83.03美元、76.28美元的11个月低点。平均来看,本轮调价周期伦敦布伦特、纽约WTI油价分别比上个调价周期下降8.42%、8.36%。国家发改委价格监测中心预计,短期内油价可能震荡加剧。2022年12月2日,七国87、集团、欧盟均同意对俄罗斯出口原油设置每桶60美元的价格上限,俄罗斯声称将对此进行反制。国际能源署预计明年一季度因禁运和价格上限,俄罗斯原油产量将减少200万桶/日。“欧佩克+”月度会议维持当前生产计划,并未实施新的减产措施,目的在于平衡油市。综合来看,全球原油供应仍然较为脆弱,不确定因素较多,各方博弈将导致市场价格波动加大。按照目前年生产1.8亿t,到2020年达到2.0亿t估计,中国将在14年后出现石油枯竭的局面,因此,面对国际市场油价的不断上涨,从长远看,中国的能源战略必然是以煤为重要的能源基础。(五)市场竞争力分析拟建项目产品主要作为动力煤供应给周边电厂。随着西部大开发特别是“西电东送”88、工程的实施,准格尔地区煤炭销售前景十分广阔。大准铁路沿线已建成和已批准建设的电厂为本项目建设提供了一定的销售市场。当然由于该地区煤炭资料丰富,赋存条件较好,周边已建成和规划建设的大型煤矿项目较多,相比较而言,地区煤矿之间会有较强竞争。在国际市场方面,中国已成为世界煤炭市场的主力。我国出口煤炭80销往北亚地区,在北亚的市场占有份额近年不断上升。中国煤炭在国际市场所占比重的不断扩大,以及国内煤炭需求的稳步提高,为产品在国内、国际市场打通销路创造了有利条件。(六)市场风险拟建项目位于处准格尔煤田北部,该区域已建有大型露天矿黑岱沟露天矿以及正在建设的哈尔乌素露天矿,同时有一批规划建设露天矿及矿井,周边89、建设项目产品均为动力用煤。区域市场竟争较强,产品在周边打通销路存在一定的难度,但在xx煤业集团内部煤炭生产尚不饱和的情况下,内部市场不存在竞争。由于内蒙古准格尔煤田煤炭低硫、低磷、低污染、热值高的特点,投入市场后受到商家青睐,被誉为“绿色煤炭”。目前该地区煤炭已先后出口德国、日本、韩国、泰国等国家。这为拟建项目产品在国内国际打开市场提供了便利。运输一直是影响煤炭开发的重要因素,截至2022年10月底,国家铁路今年累计发运煤炭17.4亿吨,同比增长9.8%,其中发运电煤12.2亿吨,同比增长15.5%。2021年国铁集团克服疫情的影响,货运量预计完成35.64亿吨,创历史最好水平,其中煤炭运量预90、计完成17.9亿吨,基本和上一年持平。2021年,随着北煤南运直达需求,焦煤、焦炭等煤焦运输需求,以及陆路口岸需求的增加,国铁集团将按照优布局、调结构、散改集、强配套的思路,提升煤炭等大宗货物在运输市场的份额。 2021年,国铁集团将统筹优化铁路运输布局,促进晋陕蒙新等主产区煤炭外运合理分工,避免无序竞争、交叉运输等情况;并充分释放国家铁路路网能力,优化调整,缩短运输距离,提高运输时效,进一步降低企业运输成本。 针对2021年煤炭下水直达市场变化情况,国铁集团将统筹调整铁路运输结构。一方面实现西煤东运下水煤稳中有增,今年大秦线运量预计稳定在4亿吨,明年力保运量不减;今年唐包线完成了8000万吨91、,同比增长4%,明年将增运至1000万吨以上。 另一方面,国铁集团将用好浩吉线、瓦日线能力,大力组织直达煤增量,瓦日线增运8000万吨以上、浩吉线增运2500万吨,陕煤外运增运3000万吨以上。同时,稳定电煤基础上,大力组织冶金、化工、建材等行业用煤铁路运输增量。 根据煤炭公转铁运输需求,对于运达端没有铁路专线的煤炭运输,国铁集团2021年将大力推行铁路敞顶集装箱运输,减少煤炭两端装卸次数,降低煤炭损耗和环境污染,提高铁路运输服务质量。 “我们明年将继续投入5万辆货车、400余台货运机车及20余吨敞顶厢。”庄河说,为了保障调整后运输结构及散改集的运输方式,国铁在明年将加快浩吉、瓦日线等集输运配92、套项目建设和持续加大大功率汽车和重载货车的投入。在2021年度全国煤炭交易会暨太原煤炭交易大会期间,国铁集团签订了超过10亿吨的煤炭合同,是近年来金额最大的长协订单。庄河表示,国铁集团将继续发挥煤炭中长期合同的压舱石作用,进一步增加煤炭中长期合作运量,加强运输保障。 2021年,国铁集团将增加直达煤合同运量,重点增加跨区直达煤和点到点年运量50万吨及以上直达煤的合同运量;重点增加浩吉、瓦日集中线等主要运煤通道中长期合同运量;对因企业主观原因,导致2020年煤炭中长期合同铁路运量兑现率低于50%的不诚信情况,根据违约程度采取减少明年合同运量;对拥有自有煤矿资源的煤炭企业优先签订合同;对符合唐包、93、瓦日、浩吉流向的中长期合同优先配置运营;2020年煤炭中长期合同兑现率高,淡旺季均衡发力的供需客户优先配置并增加铁路运量。 国际市场方面,近年国际煤炭供应能力继续保持较快增长,2021年,我国累计进口煤炭3.2321亿吨,同比增长6.6%;其中,进口炼焦煤5470万吨,同比下降24.6%,进口动力煤(包含褐煤)2.69亿吨,同比增长6.0%。去年,全国累计出口煤炭260万吨,同比下降18.4%。2021年,我国北方沿海港口合计完成煤炭吞吐量8.15亿吨,同比增加6900万吨。其中,环渤海港口发运煤炭7.52亿吨,同比增加5800万吨。去年,大秦线累计完成货物运量4.21亿吨,同比增长3.96%94、。国家能源集团朔黄铁路完成煤炭运量3.64亿吨,国家能源集团新朔铁路发运货物1.60亿吨,同比增长14%。2022年1-10月份,我国共进口煤炭23010.3万吨,同比下降10.5%,降幅较前9月继续收窄2.2个百分点。因此拟建项目产品打入国际市场面临国内国际双重竞争。四、建设规模与服务年限(一)井田境界与资源/储量1、井田境界准格尔煤田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗东部,xx井田位于准格尔煤田最北部,行政隶属准格尔旗东孔兑乡,隔黄河北与托可托县为邻,东与清水河县相望。地理坐标:东经xx,北纬xx。中华人民共和国国土资源部以国土资矿划字2006012号国土资源部划定矿区范围批复,划定的xx95、井田境界范围以18号拐点连线为界。井田东西宽25.7km、南北长3.87.9km、面积33.21km2。根据矿井开拓布置,工业场地布置在井田7号拐点东北部约1km以外的S103省道北侧,本次设计在国土资源部批复的井田范围基础上,调整井田东北部境界原7号拐点坐标,将井口及井筒保护煤柱纳入井田境界内。井田境界增加的范围位于准格尔煤田北部露头之外,没有煤炭资源,不涉及矿权问题。调整后的井田境界为:东部以7、8、13号拐点连线为界,南部以3、4号拐点连线为界,西部以4、5号拐点连线为界,西北部以5、6号拐点连线为界,北部以7、8号拐点连线为界。井田东西宽25.7km、南北长3.87.9km、面积约3496、.19km2。井田境界拐点坐标见表4-1-1。2、井田周边矿井分布情况xx矿井井田北以煤层露头线和井筒位置为界,西以呼准铁路与孔兑沟井田为界,南与玻璃沟、唐公塔井田为邻,东与窑沟乡扶贫煤矿、伊东煤炭公司xx煤矿等中小煤矿开采区相邻,各周边煤矿与本矿在开采上没有压茬关系。井田范围内没有小煤矿和古窑存在。表4-1-1 井田境界拐点坐标表拐点编号国家坐标系(1954年北京坐标系)备 注X (m)Y (m)14422252.9037527068.1024424103.5037527061.5034424108.7037528485.8044429660.5037528465.1054429654.1097、37526686.0064429191.4037526687.6074429190.2037526331.80国土部批复坐标(原7号拐点)4430300.0037528250.00调整后坐标 (7号拐点)84428727.5037526333.403、资源储量1)资源储量估算指标根据现行煤、泥炭地质勘查规范附录E表E2煤炭资源量估算指标的规定,本井田资源储量估算指标如下:(1)煤层厚度0.80m。(2)最高灰份Ad:40。(3)最高硫份St.d:3。(4)最低发热量Qnet.d:17.0MJ/kg。2)地质资源/储量根据勘探报告,井田共获得煤炭资源量1145.37 Mt,其中探明的基础储量(198、21b) 287.22 Mt,控制的经济基础储量(122b)173.93 Mt,推断的内蕴经济资源量(333)673.94 Mt,预测的资源量 (334)10.28 Mt。5号煤层局部分布,厚度0.103.25m,平均0.85m,在井田范围内只有一个见煤点可采,煤层厚度1.25m。由于勘查程度低,地质报告计算了334类别预测资源量10.28 Mt,设计不予考虑。井田地质资源量为查明的全部资源量,估算结果见表4-1-2。表4-1-2 井田分煤层地质资源量统计表 单位:Mt 类型煤层号探明的资源量121b控制的资源量122b推断的资源量333地 质资源量 121b 地质资源量121b122b地质资99、源量 6上59.6059.60 6202.8294.65421.93719.402541 6下36.6436.64 9上26.1636.3977.29139.841945 958.2442.8978.48179.613256合 计287.22173.93673.941135.0925%41另外,勘探报告假定井田北部2、8、走8勘探线与井田东部边界之间的区域为先期开采地段,并对其煤炭资源量进行了单独计算,该区域勘查程度高。先期开采地段内煤炭资源量327.82 Mt,其中探明的经济基础储量(121b)287.22 Mt,控制的经济基础储量(122b)36.89 Mt,推断的内蕴经济资源量(333)100、3.71 Mt,均为查明的地质资源量。先期开采地段各煤层地质资源量估算结果见表4-1-3。表4-1-3 先期开采地段分煤层地质资源量统计表 单位:Mt 类型煤层号121b122b333地质资源量 121b 地质资源量121b122b地质资源量 6上 6202.8212.83215.6594100 6下3.713.71 9上26.1612.0138.17100 958.2412.0570.29100合 计287.2236.893.71327.8288993)工业资源/储量本井田为单斜构造、无断层,地质构造属简单类型;煤层赋存稳定、倾角平缓,对推断的内蕴经济资源量(333)在计算工业资源/储量时,101、取可信度系数0.9进行计算,经计算,本矿井的工业资源/储量为1067.7Mt。井田工业资源/储量统计结果见表4-1-4。表4-1-4 井田分煤层工业资源/储量统计表 单位:Mt 类型煤层号121b122b333333折减量工业资源/储量 121b 工业资源/储量 121b122b 工业资源/储量 6上59.605.9653.64 6202.8294.65421.9342.19677.213044 6下36.643.6632.98 9上26.1636.3977.297.73132.112047 958.2442.8978.487.85171.763459合 计287.22173.93673.94102、67.391067.7027%434)设计资源/储量设计资源/储量(工业资源/储量永久煤柱损失量)式中:工业资源/储量:为批准的勘探报告中的121b+122b+333可信度系数,矿井共获得工业资源/储量为1067.7Mt;永久煤柱损失量:本井田内的永久煤柱损失只包括井田境界煤柱。井田境界煤柱宽度按20m留设,煤柱量为15.05 Mt。经计算,本矿井的设计资源/储量为1052.65Mt。矿井安全煤柱和设计资源/储量汇总见表4-1-5。表4-1-5 井田分煤层设计资源/储量统计表 单位:Mt 类型煤层号地质资源量121b122b+333工业资源/储量121b+122b+0.9333永久煤柱设计资源103、/储量备注井田境界其它煤柱合计 6上59.6053.640.8800.8852.76 6719.40677.219.6809.68667.53 6下36.6432.980.2400.2432.74 9上139.84132.112.0302.03130.08 9179.61171.762.2202.22169.54合 计1135.091067.7015.05015.051052.655)设计可采储量设计可采储量(设计资源/储量工业场地和主要井巷煤柱量)盘区回采率。本井田无地层岩层移动角资料,本设计参考相似类型围岩条件矿区的岩层移动角资料,新生界第四系地层岩层移动角取45,石炭系、二叠系地层岩层移104、动角取70。经计算,本井留设的工业场地煤柱量为16.14Mt。主要井巷煤柱,根据开拓部署主要井巷留50m煤柱,经计算,煤柱量为66.31Mt。盘区回采率厚煤层取0.75,中厚煤层0.80,薄煤层0.85。经计算,本矿井的设计可采储量为747.43Mt。矿井设计可采储量汇总见表4-1-6。表4-1-6 井田分煤层设计可采储量统计表 类型煤层号地质资源量121b122b+333(Mt)工业资源/储量121b+122b+0.9333(Mt)设 计资源/储 量(Mt)工业场地及主要井巷煤柱(Mt)盘区回采率(%)设计可采储量(Mt)工业场地井筒大巷煤柱合计 6上59.6053.6452.761.960105、4.316.278037.19 6719.40677.21667.5310.443.9246.2460.6075455.20 6下36.6432.9832.7400.290.380.678527.26 9上139.84132.11130.082.190.964.607.758097.86 9179.61171.76169.541.551.604.007.1580129.92合 计1135.091067.71052.6516.146.7759.5482.44747.43(二)矿井设计生产能力与服务年限1、矿井工作制度矿井工作制度为330d,每天四班作业,三班生产,一班准备及检修,每班工作6h,每106、天净提升时间16h。2、矿井设计生产能力根据井田建设条件、煤层的开发强度、目前的机械化开采技术和装备水平、市场需求等情况,设计对矿井生产能力为8.0 Mt/a、10.0 Mt/a和12.0 Mt/a从以下几个方面进行分析比较。1)井田构造和煤层开采条件井田基本为一单斜构造,没有断层;煤层厚度大,倾角平缓;煤层瓦斯含量低、地温正常;煤系地层含水量小、补给量小,水文地质条件简单;岩浆岩对煤层开采没有影响。井田构造简单、煤层开采条件好,适合于综合机械化开采,对矿井生产能力没有制约,矿井生产能力为8.0 Mt/a、10.0 Mt/a和12.0 Mt/a均是可行的。2)井田资源/储量和矿井服务年限井田工107、业资源/储量为1067.7Mt,设计可采储量为747.43 Mt,按照1.3的储量备用系数,矿井设计生产能力按8.0 Mt/a、10.0 Mt/a、12.0 Mt/a计算,服务年限分别为71.9a、57.5a和47.9a。按照煤炭工业矿井设计规范,矿井生产能力在6.0 Mt/a以上时设计服务年限不宜小于70a。本矿井设计生产能力8.0 Mt/a,服务年限为71.9a,是可行的;设计生产能力10.0 Mt/a,服务年限为57.5 a,但根据鄂尔多斯市准格尔矿区总体规划,将基地规划中的xx区沿规划建设的呼准铁路划分为孔兑沟井田和xx井田,其中xx井田地质储量1466.31Mt,即在本井田的西部有大108、约320.94 Mt的储量扩展区,目前xx公司正在积极申请扩展区范围的探矿权,扩展区储量按照本井田相同的比例可取得约209.02 Mt的可采储量,按设计生产能力10.0 Mt/a计算,取1.3储量备用系数,矿井服务年限可以增加16.1a,矿井总的设计服务年限即可达到73.6a,能够满足规范要求,故设计能力10.0 Mt/a也是可行的;设计生产能力12.0 Mt/a,服务年限仅为47.9a,即使加上扩展区的储量,与规范要求相比,服务年限仍然偏短。3)工作面装备情况结合本井首采煤层需要分层开采的实际情况,按照目前国内外高产高效矿井的技术装备水平和生产实践,在条件适合的矿井,采用一套引进大采高综采设109、备和两套连续采煤机设备达到年产8.0 Mt是完全可以实现的,达到年产10.0 Mt则有较大难度;采用一套引进大采高综采设备、一套放顶煤综采设备和两套连续采煤机设备达到年产10.012.0 Mt是完全可以实现的,达到年产8.0 Mt则设备效率较低;后期矿井采用两套放顶煤综采设备和两套连续采煤机设备达到年产10.012.0 Mt是完全可以实现的,达到年产8.0 Mt则设备效率较低,如果采用一套放顶煤综采设备和两套连续采煤机设备,达到年产8.0 Mt则有一定难度。从工作面装备标准方面,综合考虑矿井前、后期生产能力的均衡性和矿井开采6号煤层上分层适合大采高综采、下分层适合放顶煤开采等因素,矿井产量确定110、为10.0 Mt/a,初期采用一套大采高综采设备、一套放顶煤综采设备和两套连续采煤机设备,后期采用两套放顶煤综采设备和两套连续采煤机设备是比较适合的。综上所述,设计确定矿井生产能力为10.0Mt/a。3、服务年限矿井设计可采储量747.43 Mt,矿井设计生产能力10.0 Mt/a,按照1.3的储量备用系数,矿井服务年限为57.5a。目前xx公司正在积极申请扩展区范围的探矿权,该区域位于呼准铁路和现有井田范围之间,面积约8.1km2,地质储量约320.94 Mt,按照和本井田相同的比例,矿井服务年限可以增加约16.1a,矿井总的设计服务年限可达到73.6a,能够满足规范要求。五、井田开拓与开采111、(一)井田开拓1、井田开拓方式及井口位置1)井口位置及井田开拓方式(1)影响井口位置及井田开拓方式的因素影响xx矿井井田开拓方式的因素有:煤层赋存特点、地质构造、建井工程地质条件、地形地貌、煤炭外运流向及技术装备能力等。a、煤层赋存特点 本井田主要可采的6、9上、9号煤层全区发育,其中最厚的煤层及资源储量集中在井田中、北部。按照常规,工业场地及井口位置应选择在井田中、北部。煤层埋藏深度主要在300420m之间,斜井、立井开拓均有可能。b、地质构造 本井田构造简单,大体为一向西倾斜的单斜构造,煤层倾角35,至今尚未发现断层。c、建井工程地质条件 本区第四系上更新统马兰组为黄土层,厚084.55m112、,不含水。全新统为风积沙,在沟谷低处有冲、洪积砂砾层,淤泥、残坡积物,厚05m。只要不将工业场地设在沟谷低处,则可避免第四系不良建井工程地质条件。d、地形地貌 本井田地表为黄土高原,沟壑纵横。工业场地只能选择在较宽阔的梁、峁处。e、煤炭外运流向 根据xx院编制的神华集团准格尔能源有限责任公司准格尔矿区总体规划及国家大型煤炭基地规划,包括本矿井在内的准格尔矿区煤炭外运流向都是呼和浩特及大同方向;据电力部门提供的信息,xx集团计划建设的电厂,在本井田东北4km的前房子村附近;根据业主单位提供的煤炭外运方向和铁路接轨点协议,设计暂按在呼准铁路何家塔车站接轨,该车站位于井田西北方向约4.0km处。f、113、技术装备能力 改革开放以来,我国煤炭行业的技术装备取得了可喜的进步,高强度、大功率、长距离的带式输送机为斜井开拓方式拓展了应用范围,中深井采用带式输送机作为主斜井提升设备己有不少先例,深井采用主斜井开拓方式也越来越被人们重视。近年来无轨胶轮车的成功引进与应用,带来了井下辅助运输连续化、高效率、高效益、低劳动强度的显著效果,也为小角度副斜井的运用开创了一个崭新局面,被称之为矿井辅助运输的一次“大变革”,越来越广泛地被条件适合的矿井采用。根据本矿井煤层赋存的具体条件,本矿井具备采用斜井带式输送机及无轨胶轮车的基本条件。(2)井口位置及井田开拓方式方案根据以上影响矿井开拓方式的因素,结合工业场地征地114、过程中遇到的问题,同时,按照鄂尔多斯市准格尔矿区总体规划,xx井田以呼准铁路与孔兑沟井田为界,现有井田范围西侧有扩展的可能。综合考虑以上因素,兼顾扩展区的开采和工业场地征地的可行性,设计提出了四个井口位置及井田开拓方案。一方案将工业场地及井口位置选择在井田东北角、井田境界6号拐点东侧偏南约1km(原7号拐点)处,采用一对斜井开拓方式;二方案将工业场地及井口位置设在井田中北部、井田境界6号拐点西侧1.2km处,亦采用一对斜井开拓方式;三方案将工业场地及井口位置设在井田中央北侧的Y0608号钻孔东100m处,采用立井开拓方式。根据矿井工业场地征地情况,增加四方案,将工业场地及井口位置选择在井田东北115、部,一方案工业场地北偏东约1km、调整后的7号拐点处,采用一对斜井开拓方式。井口位置方案见图5-1-1。一方案:工业场地地形平坦、开阔,地面高程12151230m,适于工业场地平面及竖向布置;地势高,无沟谷影响,表土之下即为基岩,建井工程地质条件好;西北有S103道通过,交通便利;工业场地地处煤层露头外,工业场地及部分斜井井筒不压煤;地面村庄和储煤场较多。采用斜井开拓,副斜井井筒倾角为530与130交替分段;主斜井井筒分两段,上段倾角530、下段倾角930。主斜井井底落在井田西北部境界附近。主斜井铺设1.6m钢绳芯带式输送机,担负煤炭提升及入风任务。副斜井底板铺设混疑土,走行无轨胶轮车,担负矿116、井辅助提升及入风任务。井口位置及井田开拓方式一方案见图5-1-2。二方案:工业场地地处井田之外沙渠子村附近的峁梁上,地面高程12001210m。东、北、西三面均为冲沟,只有东南方剩下一道山梁与其他峁梁相连。该方案斜井井筒大部分位于井田外,可代替煤炭的部分外部运输,井口距用户近。主斜井井底落在井田西北部境界附近,井筒的布置方式和功能与一方案相同。井口位置及井田开拓方式二方案见图5-1-3。三方案:位于井田中央附近,距离资源储量中心最近。地面高程12201240m之间。该地为一向东方向倾斜的坡地,比较开阔。因距离煤层隐伏露头远,煤层埋深超过300m,布置斜井将带来压煤量大量增加,因此该场地采用立井117、开拓方式较为合理。开拓方式三方案见图5-1-4。该方案虽有井巷工程量少、井底靠近资源储量中心的优点,但不如一、二方案小角度斜井开拓可实现煤炭和材料、设备的井上下连续运输,而且采用立井开拓方式井筒施工费用高、井上下装卸载等生产系统复杂、占用人员多;工业场地压煤量大,地面距离公路和铁路装车站远,技术上存在明显的缺点,故予以淘汰。四方案:根据矿井一方案确定的工业场地位置,业主单位积极地进行了工业场地的征地工作,由于人为原因,在协商征地过程中遇到了难以解决的困难。因此,经过现场踏勘,并经过业主和设计单位的共同研究,提出了本方案,即将工业场地及井口位置设在井田东北部、S103省道北侧、井田境界6号拐点东118、偏北约1.6km(原7号拐点北偏东约1km)处;采用主、副斜井开拓,主斜井井筒倾角为530,副斜井井筒倾角为530(545)与130交替分段。主斜井井底落在井田西北部境界附近,井筒的布置方式和功能与一方案相同。井田开拓方式四方案见图5-1-5。2)井口位置及井田开拓方式方案比较 经前述技术分析研究,将井口位置及井田开拓方式三方案淘汰,下面对一、二、四方案进行比较。三个方案均采用斜井开拓,主斜井均安装带式输送机,以实现煤炭的连续运输;而副斜井根据辅助提升方式和设备的不同,存在两个布置方案,I方案:布置小角度斜井,采用无轨胶轮车连续运输;II方案:布置正常角度斜井,采用绞车提升,井口和井底设换装硐119、室。因此,设计首先对副斜井布置方式进行比较。(1)副斜井布置方案比较I方案与II方案相比,具有以下优点:a、无轨胶轮车从地面直达井下工作面,连续采煤机、液压支架等设备和材料不需换装,可实现一条龙连续运输;b、井下和地面只有无轨运输一套系统,系统简单;c、占用人员、设备少,效率高,便于管理。I方案与II方案相比,存在以下缺点:a、人员、材料和设备升降井时间长; b、副斜井倾角小,井筒压煤量大。综上所述,I方案可实现从地面库房直达井下工作面一条龙连续运输,可大大简化生产环节、提高效率、增加效益,优点较为明显,因此设计推荐副斜井布置I方案。即布置小角度斜井,采用无轨胶轮车担负井筒内的辅助提升。(2)120、井口位置及井田开拓方式一、二方案比较一、二两个方案地面相距约2.5km,同处一个比较宽阔的山峁。工业场地地面均有村庄、储煤场等建筑物。从提升方面看,两个方案的井筒特征相同,均采用斜井开拓,煤炭和辅助运输均可以实现从井下至地面的连续化运输。从井筒布置看,二方案的主斜井井底与一方案主斜井井底位置相同,但距离井底车场和井田储量中心较近,主运输距离近约1000m;副斜井井底位置相同;井下煤炭运输和辅助运输方式两个方案相同。现对不同部分比较如下:a、一方案矿井工业场地四周地形平坦、开阔,远离冲沟,未来发展余地大而灵活;二方案工业场地西北方、东南方各有一条冲沟,相距约600m,对工业场地未来的扩展是个限制121、。b、一方案矿井工业场地在S103道旁,距离近,公路联系方便;二方案矿井工业场地外公路需增加长度约2.0km。c、一方案矿井工业场地位于煤层露头外,工业场地及部分斜井井筒不压煤,井筒压煤量少;二方案矿井工业场地在井田的北部境界外,部分井筒位于井田外,压境界外和本井煤,压煤量大。d、一方案矿井工业场地距离铁路装车点远;二方案井筒大部分位于井田外,可代替煤炭的部分外部运输,井口距离铁路装车点近。矿建工程:一方案比二方案工程量增加约1000m/15000m3,投资增加约1500万元,主要原因是一方案主斜井长度较大。土建工程:两方案基本相同。设备购置及安装工程:一方案比二方案多300万元,主要原因是一122、方案主斜井长度大于二方案,主斜井带式输送机设备费用高。矿建工程、土建工程、设备购置及安装工程合计一方案比二方案多1800万元,约占矿井总投资的0.7,差别不大,不构成决定方案取弃的影响因素。综上所述,一方案场地开阔、公路联系方便,同时工业场地位于井田内煤层露头外,工业场地和井筒压煤量少;二方案外部运输距离短,建设投资少。两个方案技术上各有优缺点,经济上差别不大。经分析、研究和比较,考虑二方案布置在井田外,工业场地相对狭窄,场地和井筒压现有井田和外部的扩展区煤炭资源,在扩展区未正式批复给本井田之前,该方案实施难度较大,因此一方案优点较为明显。(3)井口位置及井田开拓方式一、四方案比较一、四方案地123、面相距约1.0km,分别位于S103省道的南北侧,两个方案的井筒特征基本相同,均采用斜井开拓,煤炭和辅助运输均可以实现从井下至地面的连续化运输;两个方案主、副斜井总工程量基本相同,井下煤炭运输和辅助运输方式相同。针对不同部分,四方案与一方案比较如下:a、一方案工业场地地面有村庄、储煤场等建筑物,征地难度大;四方案工业场地地面主要为荒地,征地容易。b、一方案工业场地四周地形平坦、开阔,远离冲沟,场地布置灵活;四方案工业场地地形复杂,坡度大、沟谷多,建筑物布置受限制,场地填挖方、边坡、挡墙工程量大。c、一方案工业场地距离铁路装车点远;四方案距离相对较近。d、四方案井底在一方案北部约315m,初期增124、加了一个长度1500m左右的回采区段,更利于放顶煤综采工作面的布置和两个综采工作面的接续;同时初期投产大巷长度增加约950m。综上所述,四方案优点是工业场地占地主要为荒地,征地容易;同时由于井口高程降低了20m,为矿井修建铁路专用线提供了条件。缺点是工业场地地形复杂,建筑物布置受限制,场地填挖方、边坡、挡墙工程量大。因此,考虑矿井建设工期较紧,在一方案征地难以解决的前提下,设计推荐四方案,即将矿井工业场地布置在井田境界6号拐点东偏北约1.6km处、S103省道北侧;采用主、副斜井开拓,主斜井井筒倾角为530,副斜井井筒倾角为530(545)与130交替分段。3)开拓巷道布置方案井田煤系地层共含125、可采煤层6层,其中二叠系山西组有局部可采煤层1层,为5号煤层;石炭系太原组有可采煤层5层,即6上、6、6下、9上、9号煤层。其中6号煤层为本井主要开采对象,初期综采工作面即开采6号煤层。在6号煤层上部发育有局部可采煤层5、6上煤层,均分布在井田的南部。其中5号煤层可采范围小、厚度小、勘查程度低、资源有限,设计不予考虑。6上煤层厚度0.40m7.35m,平均5.04m;与6号煤层间距1.36m20.28m,平均10.82m,在煤层开采上存在压茬关系。设计为保证矿井初期开采赋存条件好、投产工程量少、外部建设条件好的6号煤层,并避开6上煤层对6号煤层的压茬影响,初期开采工作面应东西方向布置。同时兼顾126、井田南部局部可采的6上煤层的回采,井下开拓大巷应按南北方向布置。同时,井田地面有三条输电线路通过,矿井的开采将对地面的输电线路造成影响。其中一条10kV输电线路不留设煤柱,根据地表变形情况随时进行维护;另外两条220kv高压输电线路电压级别高、较为重要,设计应考虑留设安全煤柱或者对其进行改线搬迁。另外,井田西部至呼准铁路之间有扩展区,西部边界附近有S103省道,开拓巷道的布置应考虑兼顾到井田西部扩展区的开采和扩展区划入井田后S103省道保护煤柱的留设。对两条高压输电线路留设安全煤柱,井下开拓巷道应沿高压线布置以减少大巷煤柱量,同时要便于回采工作面布置和提高煤炭回收率。主、副斜井大致沿井田西北部127、的高压输电线路煤柱布置,井筒方位角27,主斜井井底落平在Y0206号钻孔北侧,井底南部大致沿南北方向沿高压线方向布置分组开拓大巷,开拓巷道布置沿高压线方案见图5-1-6。该方案增加高压输电线路安全煤柱量80.0 Mt以上,造成极大的资源/储量的浪费;输电线路在井田内形状不规则,安全煤柱将井田40以上的储量切割得七零八落,对开采造成极大的不便,同时增加大量的不规则块段,资源回收率降低;增加大量的准备工程量,造成接续紧张,需相应增加掘进组配备;井下生产系统复杂,也增加了矿井生产和管理的难度。若考虑扩展区的开采,井下系统更加复杂。因此,设计推荐对地面两条高压输电线路进行改线搬迁,并已取得业主单位的认128、可。综合考虑影响开拓巷道布置的各项因素,按照对高压输电线路进行改线搬迁,设计对开拓巷道布置提出三个方案。一方案:主、副斜井沿井田西北部边界布置,井筒方位角56,主斜井井底落在井田东西方向的中部、西北部境界附近。沿井田西北边界、西部边界布置分组开拓大巷,井下单翼布置;同时考虑6号煤层下分层需要采用综放工艺开采,煤层开采厚度加大,工作面推进速度降低,设计在井田中部、6号煤层厚度大、工作面推进距离长的范围沿南北方向布置6号煤层下分层准备巷道。开拓巷道布置方式一方案见图5-1-5。二方案:主、副斜井沿井田东部边界布置,井筒方位角353,主斜井井底位于井田东部境界8号拐点南部,沿井田东部境界布置分组开拓129、大巷,井下单翼布置,开拓巷道布置方式二方案见图5-1-7。三方案:主、副斜井布置与一方案基本相同,井筒方位角55。在主斜井井底位置沿南北方向布置分组开拓大巷,井下双翼布置,开拓巷道布置方式三方案见图5-1-8。三个方案主、副斜井井筒布置方式和功能相同,均采用斜井连续运输方式,差别不大。下面仅对不同部分进行比较,优缺点如下:(1)一、三方案主斜井井筒较长,设备投资、运营费用高,而二方案主斜井井筒短,设备投资、运营费用低。(2)初期一、三方案辅助运输距离短、系统顺畅,而二方案辅助运输距离长、反向运输距离长;后期一、三方案辅助运输距离相对较长。(3)一方案井底水仓布置在井田内煤层最低点,矿井涌水基本130、可以通过工作面顺槽、大巷自流汇入井底水仓;而二、三方案,井底水仓布置在煤层高处或中部,矿井涌水需要通过排水设备和铺设在顺槽、大巷内的管路排入井底水仓,占用设备多,不便于管理。(4)一、二方案井下单翼布置,工作面连续推进长度大,便于实现高产高效;而三方案双翼开采,工作面连续推进长度短,工作面搬家次数增加,影响矿井初期产量和效率。(5)一、二方案井下单翼布置,工作面连续推进长度大,适合采用综采工艺;而三方案工作面连续推进长度短,适合采用综放工艺。(6)一方案开拓巷道布置兼顾了S103省道保护煤柱的留设和西部扩展区的开采,而二、三方案需要增加煤柱量,同时无法兼顾西部扩展区的开采。(7)S103道沿井131、田的西部、西北部边界通过,一方案风井和安全出口场地距离S103道近,外部道路短、联络方便;而二、三方案风井和安全出口场地位于井田中部和东部,距离S103省道远,外部道路长、联络不方便。经综合分析比较,三方案优点不突出,初期工作面搬家频繁,同时兼有一方案主斜井长、投资高和二方案排水系统复杂、风井和安全出口场地外部道路长的缺点。而一方案与二方案相比,缺点是主斜井运输距离长,建设投资和设备投资增加;优点则是主斜井倾角小、设备运行状态好,排水系统简单,风井和安全出口场地外部联络方便,开拓巷道布置兼顾了S103省道保护煤柱的留设和西部扩展区的开采,可以简化矿井生产和管理,因此设计推荐一方案,即对地面高压132、输电线路采取改线搬迁措施,将主、副斜井井筒沿井田西北部边界布置,开拓大巷沿井田西北部、西部边界布置;同时考虑6号煤层下分层的开采单独布置部分准备巷道。4)风井井口位置及开拓方式比较根据井田开拓方式和巷道布置,以及矿井通风风量和负压试算情况,设计提出两个风井井口位置及开拓方式方案。一方案:在井田西部边界东侧,初期在6号勘探线南部布置风井工业场地,场地内布置一条进风立井和一条回风立井;场地地表高程+1276+1278m,井底6煤高程+860m,垂深约416m。后期在14号勘探线南部布置安全出口场地,场地内布置一条南部安全出口,型式为立井;场地地表高程+1296m,井底6煤高程+865m,垂深431133、m。风井井口位置一方案见图5-1-5。二方案:在井田西部边界东侧,初期在10号勘探线北部布置风井工业场地,场地内布置一条回风斜井和一条进风斜井,倾角均为25;场地地表高程+1282m,井底6煤高程+835m,井筒斜长约1058m。后期南部安全出口布置与一方案相同。风井井口位置及开拓方式二方案见图5-1-9。一方案与二方案相比,优点是井筒工程量约减少1284m,大巷工程量减少约1000m,可节省初期投资约3400万元;可缩短建设工期约6个月;初期风井工业场地供电线路减少约1.5km,节省投资约50万元。缺点是立井施工对施工队伍和设备要求高;后期井下大巷低点增加接力排水泵房和水仓。经过比较,一方案134、在技术上、经济上均具有较为明显的优点,因此设计推荐风井井口位置及开拓方式一方案,即采用立井开拓方式,风井工业场地靠近矿井工业场地布置。考虑主、副斜井井筒和风井井筒贯通距离较长,风井场地需要布置下井电缆和留设安全出口,设计确定进、回风立井井筒同时施工。和初期施工回风立井、后期增加进风立井相比,进、回风立井井筒同时施工的缺点是初期将增加进风立井井筒和地面锅炉房、空气加热室建设投资约700万元;优点是可以节省电缆钻孔施工费用约260万元,方便下井电缆的安装、检修和更换,风井侧井下施工巷道可以很快形成通风系统,更好的保证井下施工作业安全;可以增加井下同时掘进地点,缩短建设工期。2、水平划分本井田开采煤135、层为6上、6、6下、9上和9号煤层,其中主要开采6、9上和9号煤层,按照各煤层发育范围和间距情况,设计将各可采煤层分成上下两组开采,6上、6和6下煤层为上组, 9上和9号煤层为下组,分别布置大巷进行开拓。井底车场和硐室统一布置在6号煤层中。考虑上、下两组煤主采煤层平均间距在20m左右,完全可以利用一个水平回采,因此设计将矿井划分为一个生产水平,主斜井井底高程+924m,副斜井井底高程+925m。3、开拓巷道布置设计在井田西部、沿井田西部边界,上煤组平行布置6煤辅助运输大巷、带式输送机大巷、回风大巷各一条,担负上煤组各煤层的开拓任务。考虑6号煤层底板较软,辅助运输大巷大致沿6号煤层底板上部3m层136、位布置;带式输送机大巷大致沿6号煤层中部布置,层位高于辅助运输大巷35m;回风大巷大致沿6号煤层顶板布置。下煤组相同位置布置9煤辅助运输大巷、带式输送机大巷、回风大巷各一条,担负下煤组各煤层的开拓任务,各大巷均布置在9号煤层内。考虑下煤组带式输送机大巷与主斜井的联络,设计确定9煤西翼带式输送机大巷向东错开6煤西翼带式输送机大巷10m布置。6号煤层下分层需要采用综放工艺开采,煤层开采厚度大,工作面推进速度降低,为避免工作面服务年限过长的问题,在井田中部、6号煤层厚度大、工作面推进距离长的范围沿南北方向布置6煤下分层辅助运输巷、带式输送机巷、回风巷各一条,担负该区域6号煤层下分层的准备任务,工作面137、单翼开采;并通过6煤下分层集中辅助运输巷、带式输送机巷、回风巷与6煤西翼开拓大巷相连。4、井筒井筒断面布置矿井初期移交生产时,共有四条井筒,其中主斜井、副斜井布置在矿井工业场地内,进、回风立井布置在风井工业场地内。各条井筒的布置及装备如下:主斜井倾角530,斜长2881m,净宽4.5 m。主要担负全矿井的煤炭提升任务,并兼作安全出口和入风井。井筒内装备1.6 m钢绳芯带式输送机,敷设排水管路、消防洒水管路和通讯、信号等电缆。主斜井井筒断面见图5-1-1011。副斜井倾角530、545,缓冲段130,斜长3010.0m,净宽6.0m。主要担负全矿井的常用辅助材料、小型设备、人员、矸石运输任务, 138、以及全矿井长材料和大中型设备运输任务,兼作安全出口和入风井。井筒内运输设备为无轨胶轮车, 由于无轨胶轮车在井筒内运行时间较长,考虑到运行中机械设备制动等方面可能会出现故障,影响运输安全,在副斜井井筒中间隔900m斜长(530或545)设一个缓冲段(130),每个缓冲段长度为100m,同时在井底转弯处两侧各设50m缓冲段。为了节省井筒工程量,设计考虑轻型无轨胶轮车在井筒内双向运行,重型无轨胶轮车在井筒内单向运行,同时利用缓冲段作为车辆休息站,以减少井筒内车辆单向运行时间,增加井筒通过能力。副斜井井筒断面见图5-1-1213。进风立井倾角90,垂深418m,净直径6.00m(兼顾施工期间的提升需要139、),担负矿井的主要入风任务;井筒内敷设动力、通信电缆,安装梯子间,兼作安全出口。进风立井井筒断面见图5-1-1415。回风立井倾角90,垂深406m,净直径6.0m,担负全井的回风任务。回风立井井筒断面见图5-1-1617。后期在井田南部的西部边界设一安全出口,型式为立井,井筒净直径3.0m,微弱入风,内设梯子间,作为井田南部的专用安全出口。井筒施工根据开拓部署,矿井划分为一个生产水平,副斜井井底高程为+925m,采用下行开采方式,初期开采6号煤层。后期开采下部9煤组时,主斜井不需要延深,9煤西翼带式输送机大巷直接与主斜井搭接;副斜井和风井井筒通过斜巷与下煤组开拓大巷联络。由于未施工井筒检查钻140、,设计暂按普通法施工方式设计井壁和估算投资。井壁结构井田内第四系上部为近代风积沙,冲洪积砂砾层,淤泥、残坡积物等,厚度为05.0m,下部为浅黄色黄土层,柱状节理发育,含钙质结核,厚度为084.55m,一般厚度42.47m左右。其下为第三系上新统,岩性以红色、砖红色粘土为主,厚度一般12.99m。白垩系岩性以砾岩、砂质泥岩为主,厚度一般143.35m。再下为本区的主要含煤地层,岩性以灰白色粗砂岩、砂质泥岩和细、粉砂岩及灰色泥岩、粘土岩为主。本矿主斜井、副斜井和进、回风立井井口位于第四系和风化基岩的山坡上,井筒上段处于第四系、第三系和基岩裸露区风化带内,中下段井筒主要布置在白垩系中,土层、围岩强度141、较低;底部布置于石炭二叠系内,围岩强度较高。设计确定主、副斜井井筒断面形状均为直墙半圆拱形,在第四系、第三系、基岩裸露区风化带和白垩系中采用钢筋混凝土支护,支护厚度为:主斜井400mm,副斜井500mm;底部进入石炭二叠系后改为锚喷支护;进、回风立井在第四系、第三系、基岩裸露区风化带和白垩系中采用钢筋混凝土支护;井筒全部进入石炭二叠系后,改为混凝土支护,支护厚度均为500mm。后期建设的南部安全出口支护方式与进、回风立井相同,支护厚度为300mm。井筒特征见表5-1-1。5、井底车场及硐室(1)井底车场形式的选定本井采用斜井开拓,井下主运输采用带式输送机运输,辅助运输方式为无轨胶轮车运输,材料142、设备和人员采用无轨胶轮车由地面至井下工作面连续运输,井下不设换装站,人员不换乘。该运输方式的优点是系统简单、速度快、工人劳动强度低。井底布置比较简单,没有轨道线路,只设井底硐室。井下辅助运输大巷、带式输送机大巷及回风大巷沿6煤布置,井底硐室原则上布置在6号煤层之中。(2)井底硐室名称及位置 表5-1-1 井 筒 特 征 表序号井 筒 特 征井 筒 名 称主斜井副斜井进风立井回风立井安全出口(后期)1井筒坐标(m)经距(Y)37528180.00037528212.93937524480.00037524510.00037522920纬距(X)4430220.0004430200.000442143、7050.0004427070.00044231002方位角/()5600005600004300009000009000003井筒倾角/()530530、545/1309090904井口高程/(m)+1200+1200+1278+1276+12965水平高程/(m)+924+925+860+870+8656井筒长度/深度(m)2881.03010.0418.0406.0431.07井筒宽度/直径(m)净4.56.06.06.03.0掘进5.3/4.747.0/6.37.07.03.68井筒断面/(m2)净13.321.228.328.37.1掘进18.1/15.029.4/24.738.53144、8.510.29支 护厚度/mm400/120500/150500500300材料钢筋混凝土/锚网喷钢筋混凝土/锚网喷钢筋混凝土/混凝土钢筋混凝土/混凝土钢筋混凝土/混凝土10井筒装备带式输送机无轨胶轮车安装梯子间安装梯子间a.水仓布置及容量计算、水仓清理方式井底水仓设在初期井下巷道最低点,回风立井井底附近的6号煤层内,水仓入口设在水仓与6煤西翼辅助运输大巷交汇处。水仓蓄水由水泵吸出,排水管路经由管子道、6煤西翼回风大巷、6煤西翼回风大巷与主斜井联络巷、主斜井井筒排至地面。水仓容量600m3 ,大于8h矿井正常涌水量。水仓由主仓和副仓组成,其中主、副仓作为清理水仓时互为备用仓。水仓采用直墙半圆145、拱形断面,混凝土支护。水仓清理方式采用无轨胶轮车清理,清理淤泥舍弃在废弃的巷道内。b.爆炸材料发放硐室考虑到井下局部巷道或硐室需要炮掘,为了施工需要,在回风立井井底附近设置爆炸材料发放硐室。容量按照煤矿安全规程的规定不超过1天的供应量,炸药量不得超过400kg。爆炸材料发放硐室采用独立通风方式,新鲜风流由6煤西翼辅助运输大巷进入爆炸材料发放硐室,由专用回风道经6煤西翼回风大巷、总回风巷排入回风立井。c.其它硐室在6煤西翼辅助运输大巷和井底水仓之间设置中央变电所、主排水泵房,管子道设置在主排水泵房和6煤西翼回风大巷之间,消防材料库设置在6煤西翼辅助运输大巷和6煤西翼回风大巷之间。辅助运输车辆在井146、下可利用硐室通道或大巷之间的联络巷进行转向、调头。进、回风立井井底车场(硐室)布置,见图5-1-18。6、采区划分及开采顺序本井田为一个单斜构造,倾角平缓,没有断层;井田东西宽25.7km、南北长5.57.9km,范围不是很大;采用先进的回采、掘进、运输工艺和装备,系统服务范围扩大。因此,本井田在平面上不再进行人为分区。煤层接续的原则是由近至远、由上至下依次回采。为减少矿井初期井巷工程量、减少建设投资、缩短建设工期,保证矿井初期效益,设计矿井投产大采高综采和放顶煤综采工作面均布置在井田北部6煤内,开采6号煤层,大采高综采工作面沿6煤顶板布置,开采6煤上分层;放顶煤综采工作面沿6煤底板布置,开采147、6煤下分层。为提高矿井资源回收率、及时解放南部6号煤层,6煤上分层开采至6上煤层可采范围之前,放顶煤综采工作面及时转入6上煤层,接续开采6上煤;6上煤开采结束后,放顶煤综采工作面继续开采6号煤层下分层。大采高综采工作面开采6煤上分层结束后,装备更换为放顶煤综采,接续开采6号煤层下分层。6号煤层开采结束后,依次接续开采6下、9上和9号煤层。各煤层开采计划接序见表5-1-2。7、“三下”采煤本矿位于鄂尔多斯黄土高原,呈典型的黄土高原地貌。地表被广厚的黄土和风积沙大面积覆盖,树枝状冲沟十分发育,形成沟壑纵横、沟深壁陡、支离破碎的复杂地形,主要冲沟有大xx、小xx、xx、房塔沟、水涧沟等,雨季多爆发山148、洪,流量大、时间短。井田地表地形西南高、东北低,煤层赋存为一个单斜构造,东北高、西南低,开采煤层距离地表高差在150m480m之间;居民点零星分布,无集中的大规模建筑群体,井田内有两条220kV高压输电线路从东北至西南穿过,一条10kV输电线路南北穿过,S103道在井田外大致沿井田西北部边界穿过,井田中部有一废弃的截流水库位于xx上。地表地形西南高、东北低,煤层赋存为一个单斜构造,东北高、西南低,开采煤层距离地表较近的位置集中在井田东北部的沟谷处,该处沟谷地表高程在1115m以上,井下距离最近的6号煤层底板高程965m左右,高差约150m。矿井的开采将造成地表的沉陷变形,将对地面的各类建筑物产149、生影响,按照建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程,矿井开采煤层顶板以中硬岩石为主,6号煤层赋存最浅、开采厚度最大,在大采高综采和放顶煤综采两种情况下的导水裂隙带高度如下:(1)大采高综采的导水裂隙带高度公式一:Hli=1005.0/(1.65.0+3.6)5.6=43.15.6=37.548.7 m公式二:Hli=20=20+10=54.7 m(2)放顶煤综采的导水裂隙带高度公式一:Hli=10014.0/(1.614.0+3.6)5.6=53.85.6=48.259.4 m公式二:Hli=20=20+10=84.8 m设计通过计算,矿井的开采将造成地表的沉陷变形,但开采的垮落带150、和导水裂隙带不会波及地表,不会造成地表水导入井下。考虑矿井煤层埋藏较深、煤柱量大,为使井下开采煤层保持良好的连续性和完整性,提高回采率和开发强度,设计除对S103省道留设保护煤柱外(与井下大巷煤柱重合),其他地表建(构)筑物不留设保护煤柱。井田范围内的一条10kV输电线路不留设煤柱,根据地表变形情况随时进行维护;另外两条220kV高压输电线路电压级别高、较为重要,设计考虑对其进行改线搬迁。对沉陷范围内的居民点根据接续需要逐步进行搬迁,沉陷区边缘的零星住宅可根据其受破坏程度进行必要的修理或搬迁。(二)井下开采1、首采面位置1)首采煤层选择本井田含煤地层为二迭系山西组(P1s)和石炭系太原组(C3151、t),井田内共见可采煤层6层,由上而下依次为5、6上、6、6下、9上、9号煤层,其中6、9上、9号煤层为主要可采煤层,全区发育,其余煤层仅局部发育。5号煤层仅分布在井田南部边缘,赋存范围比较小,占全井田的13.5%,厚度0.103.25m,平均0.85m,资源储量10.28Mt,占总资源储量的0.9%,均为334级储量。6上煤层分布在井田南部,赋存范围占全井田的41.2%,厚度0.407.35m,平均5.04m,资源储量59.60Mt,占总资源储量的5.2%,均为333级储量,其距5号煤层平均10.87m。6号煤层全区分布,全井田可采,厚度6.2535.50m,平均16.54m,资源储量719152、.40Mt,占总资源储量的62.8%,储量级别由121b、122b、333三部分构成,其中121b级占28.2%,集中在井田北部。6号煤层距6上煤层平均10.82m。6下、9上及9号煤层均被6号煤层所覆盖,不宜先期开采。根据上述数据分析,结合井田开拓布局(主、副斜井位于井田的北翼),首采煤层选择6号煤层,初期开采井田北部,没有压茬关系,煤层开采条件好;同时,井田北部勘探程度高,高级储量比例高。首采煤层选择6号煤层,有利于矿井迅速达产,可减少初期工程量和缩短建井工期。上覆的6上煤层位于井田南部,可以利用6号煤层的开拓巷道向南延伸后,对其进行开采。5号煤层可采区域仅有一个钻孔控制,开采范围小、煤层153、薄、储量小,且在矿井投产十几年后开发,届时可根据具体情况确定是否开采,如何开采。2)首采工作面位置选择本矿首采工作面位置的选择主要受三方面因素的影响,一是井田开拓布局,二是煤层高级储量分布,三是地面高压线影响。开拓方面,主、副斜井井口位于井田东北角,井底靠近西北部边界,上煤组开拓大巷沿井田西北部边界布置,均在6号煤层中;6号煤层勘查程度较高的区域位于第2、第8、走8勘探线及井田东部边界围成的区域内(高级储量区);地面两条高压线贯穿井田的东北角至西南角,在高级储量区中间穿过。地面高压线成为影响首采工作面位置选择的主要因素,不仅如此,这两条高压线的位置对整个井田的合理开发产生极为不利的影响,而且压154、煤量很大,资源浪费严重,经与业主、有关电业部门协商,同意由业主委托有关电业部门对该高压线进行改线搬迁。综合考虑上述情况,设计首采工作面位置选择在6号煤层的北部(浅部),由北向南逐渐推进。其中首采放顶煤综采工作面布置在最北部,主、副斜井井底南侧;大采高综采工作面布置在放顶煤综采工作面南侧,距离200m。矿井先期开采区域勘探程度高,初期工程量小,煤层赋存稳定,工作面长度大,有利于快速达产。2、巷道布置1)巷道布置根据本井田形状和开拓方式,开拓大巷沿井田西部边界布置,设有带式输送机、辅助运输和回风三条大巷,均布置在6号煤层中,巷道中心距40m。考虑到6号煤层厚度大、倾角缓、首采层为6号煤层上分层的特155、点,带式输送机大巷沿6号煤层中部布置,层位高于辅助运输大巷35m;辅助运输大巷大致沿6号煤层底板上部3m层位布置;回风大巷沿6号煤层顶板布置。设计直接利用开拓大巷作为工作面准备巷道,将采煤工作面顺槽直接与开拓大巷相连,形成工作面运输和通风系统。2)巷道断面的确定巷道净断面必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要。带式输送机大巷内铺设带式输送机,主要担负运煤、入风、行人等任务,直墙半圆拱形断面,净断面积11.9m2;辅助运输大巷主要担负入风、无轨胶轮车运行、行人等任务,直墙半圆拱形断面,净断面积18.4m2;回风大巷主要担负回风任务,直墙半圆拱形断面,净断面积18.4m2。156、开拓大巷服务期较长,均采用锚网喷支护。为方便连采机掘进及采煤工作面主、辅运输,采煤工作面运输和回风巷采用三巷布置,即为运输、辅助运输及回风顺槽;通风为两进一回(首采工作面布置四条顺槽,两进两回)。运输顺槽内铺设带式输送机,主要担负运煤、入风、行人等任务,净断面积确定为13.5m2,矩形断面;辅助运输顺槽主要担负入风、无轨胶轮车运行、行人等任务,净断面积确定为17.5m2,矩形断面;回风顺槽主要担负采煤工作面回风、行人等任务,净断面积确定为17.5m2,矩形断面。采煤工作面顺槽均采用锚网支护。3、采煤方法与采煤工艺1)采煤方法选择本矿井田南北长3.87.9km,东西宽2.05.7km,面积约33157、.2km2;井田构造简单,为一走向NNW向SWW倾斜的单斜构造,井田内地层产状平缓,断裂不发育,有基性玄武岩喷出,但未对可采煤层产生影响;煤层瓦斯含量极低,属CO2N2带,煤尘具有爆炸性,煤层属很易自燃煤层;井田内可采煤层6层,由上而下依次为5、6上、6、6下、9上、9号煤层,其中5号煤层因为储量少、级别低未列入开采范围;6、9上、9号煤层为主要可采煤层,均为厚煤层,煤层倾角一般35; 6上、6下均为局部可采煤层。井田内各主要可采煤层顶底板岩性以泥岩、砂质泥岩、粘土岩、炭质泥岩为主,次为砂岩,多为半坚硬、坚硬岩石,局部地段煤层伪顶、伪底(厚度小于0.50m)为泥岩类(泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩)158、,其强度较低;矿井涌水主要是含煤地层本身的裂隙水,充水通道为采矿过程形成的冒落带、裂隙带,矿井正常涌水量在66.4m3/h左右,最大涌水量228.2m3/h。首采煤层为6号煤层,根据上述煤层赋存及开采技术条件,设计选择了两种采煤方法,一种是长壁式采煤法,是本矿的主要采煤方法,用于井田内正规区段的回采,顶板管理均为全部陷落法;另一种是旺格维利采煤法,主要是为了回采一些不规则的局部可采煤层及井田境界、大巷煤柱附近不规则块段等不适合长壁式方法采煤的区域。2)采煤工艺本矿主要可采煤层6、9上、9号煤层,均为厚煤层,煤层倾角35,6号煤层平均厚度19.17m(包括夹矸),9上煤层平均厚度5.32m,9号159、煤层平均厚度6.21m,各煤层外生和内生裂隙不发育,脆性差,抗压强度2.67.8MPa。设计采用长壁式和旺格维利两种采煤方法,旺格维利采煤法适合于局部可采煤层及主要可采煤层的不规则区域,采用连采机及其配套设备采煤。长壁式采煤法适合于开采上述主要可采煤层的大面积区域,除6号煤层厚度大(平均厚度近20m),需考虑分层开采以外,其它煤层厚度均可以采用综采或放顶煤综采工艺一次回采。矿井初期采用长壁式采煤法开采6号煤层,针对该煤层厚度近20m、无法一次回采的情况,设计考虑了两个方案进行比选,一方案是大采高放顶煤分层开采,二方案是放顶煤分层开采。一方案:大采高放顶煤分层开采是首先在6号煤层沿顶板5m左右厚160、进行大采高开采,全矿初期配备一个引进设备的大采高综合机械化开采工作面,然后对剩余的14m左右的下分层沿底板进行放顶煤开采,后期需配备一个或两个放顶煤综合机械化工作面(视后期放顶煤工艺发展情况而定);二方案:放顶煤分层开采是对6号煤层进行两次或三次放顶煤开采,分层厚度大约712m,参考目前国内高水平放顶煤开采的指标,全矿至少需配备两个放顶煤综合机械化开采工作面才能达产。一方案的优点:a、大采高综合机械化采煤(引进设备),工作面单产高,产量有保证;b、大采高工作面的主要设备为进口设备,工艺简单,可靠性较高;c、经大采高工作面的一次回采,对下分层放顶煤开采有利;d、工作面推进速度快,有利于控制采空区161、发火。缺点:a、进口设备较多,使用和维修受各种不确定因素影响大;b、进口设备比较昂贵,投资较大,但如果与两个放顶煤工作面比较,吨煤投资并没增大。二方案的优点:a、设备国产化,价格低,维护方便;b、国产放顶煤综采设备、放顶煤综采技术较成熟。缺点:a、煤层裂隙不发育,对首分层放顶煤不利;b、放顶煤工作面单产较低,需两个采煤工作面满足需要;c、放顶煤工作面,人员较多,劳动生产率较低;d、放顶煤相对于大采高工作面回采率低;e、放顶煤工作面推进速度慢,采空区残煤多,漏风大,采空区发火机会大。综上所述,设计选择一方案,矿井初期配备一个大采高综采工作面。3)采煤工艺的可行性分析(1)大采高综采工艺我国197162、8年从德国引进大采高液压支架和相应的采煤运输设备,同时也开始研制大采高液压支架和采煤机。经过十几年的发展,已有自行研制生产的大采高液压支架和采煤机,并已经过工业性试验、在生产中得到应用;同时从国外引进的大采高综采设备,在一些高产高效矿井得到推广,取得了显著的成绩和经济效益。xx集团大柳塔煤矿大采高综采工作面,采用全套引进的国外先进技术装备,2000年生产原煤8.03 Mt,2003年xx矿区大柳塔、榆家梁、补连塔、活鸡兔和康家滩矿有5个综采队,采用全套引进的大采高设备,平均年产达到8.51 Mt。由此可见,先进、可靠的大采高综采工艺和设备是实现矿井高产高效的前提,为矿井初期快速达产和稳产提供了163、可靠保证。(2)综采放顶煤工艺综采放顶煤采煤工艺是近三十多年来发展起来的开采技术,其实质是在煤层底部(沿底板或在煤层中某一高度范围的底部)布置综采工作面,除用正常的采煤机、输送机、液压支架采煤外,还利用矿山压力或辅以人工松动方式使工作面上方的顶煤破碎,并随着工作面推进而在前方或后方放出并回收煤炭。我国从1982年开始研究放顶煤液压支架和放顶煤工艺,八十年代中后期,我国综采放顶煤开始发展起来,基本解决了放顶煤液压支架问题,1988年以前我国综采放顶煤工作面的采放比一般为l:2l:3,最高月产约0.6 Mt。近几年来,采煤的高产高效已成为发展方向,而放顶煤综采作为一种产量高、成本低、对不均匀煤层适164、应性强的厚煤层开采方法,它的高效低耗的特点在厚煤层开采中显示了极强的优势。1993年潞安矿务局漳村矿实现了一井一面集中生产,年产达2.35 Mt。1994年兖州矿务局兴隆庄矿综采队放顶煤综采年产2.72 Mt,1998年以后东滩矿综采一队放顶煤综采年产一直维持在5.0 Mt以上,2004年达到6.58 Mt。目前,放顶煤综采已在我国全面应用,其放顶煤综采技术已达到世界先进水平。本矿后期将采用放顶煤综采工艺,开采6煤下分层、9上煤层和9号煤层,其中6煤下分层顶板为再生顶板,顶煤在6煤上分层开采时已产生一定的破坏,节理、裂隙增加,放顶煤开采没有问题;9上煤层和9号煤层厚度适合放顶煤工艺一次回采,煤165、层在开采前已受到上部煤层开采时的破坏,节理、裂隙增加,同时可考虑采用高阻力液压支架对顶板进行主动施压进行破碎,因此,矿井各煤层采用综采放顶煤工艺开采均可以顺利实现。(3)连续采煤机开采工艺连续采煤机开采工艺二十世纪五十年代起源于美国,经过近50年的不断发展和完善,其设计和制造工艺不断改进,目前的连续采煤机开采体系日趋完善,已成为美国高产高效矿井和中小煤矿最主要的采、掘设备之一。我国八十年代曾从美国引进连续采煤机三十多台,主要用于房柱式采煤,由于未引进配套设备,该采煤法的优越性未能得到充分体现,其中有6台连续采煤机作为掘进机使用,取得了良好效果。九十年代后,随着长壁综采工作面单产的大幅提高,连续166、采煤机在煤巷掘进和残煤开采、煤柱回收工作中发挥出了独特的优势。2000年8月,xx矿区大柳塔煤矿采用引进的连续采煤机配国产履带行走支架,进行旺格维利采煤法开采,创造了月产0.114 Mt的连续采煤机房柱式开采世界纪录。2001年xx上湾煤矿连续采煤机回采工作面最高月产达到0.12 Mt。我国目前使用的连续采煤机主要依靠进口,国内企业研制生产的连续采煤机、履带行走式液压支架、连续运输系统和胶轮运输车辆等短壁综采设备在生产中使用较少,连续采煤机和连续运输系统的使用效果也不很理想,还有待完善。综上所述,国内外先进可靠的放顶煤综采、大采高综采和连续采煤机回采工艺及设备为xx矿井高产高效地开采厚煤层提供167、了可靠的保证。4)采煤机械配备本矿设计达产时装备一个大采高综合机械化采煤工作面、一个综采放顶煤工作面和两个连采机掘进工作面,其中大采高综采工作面设计生产能力6.0Mt/a,综采放顶煤工作面设计生产能力4.0Mt/a,连采机掘进工作面掘进煤量0.5Mt/a,保证矿井10.5Mt/a的产量。a、大采高综采工作面设备配备如下:采煤机根据计算,要求采煤机割煤速度不小于6.1 m/min,装机功率在1508.41875.8kW之间。满足上述参数要求的采煤机生产厂家有:美国JOY、德国的艾柯夫、DBT等公司,考虑德国的艾柯夫公司生产的SL500型采煤机功率较大,更适合切割本井田夹矸多、夹矸厚的煤层特点,特168、别是在xx上湾实际已取得的优异成果,设计推荐选用SL500型采煤机,电机总功率1865kW,截深0.865m,采高2.75.2m,最大牵引速度30.9m/min,电压3300v。可弯曲刮板输送机工作面刮板运输机选型应与采煤机生产能力相适应,并具备一定的富裕系数;外形尺寸和牵引方式与采煤机相匹配;运输长度应与工作面相一致。按上述要求,设计选择引进德国DBT公司生产的刮板输送机,电机功率为2855kW,运输能力为3000t/h,电压3300v。转载机选用引进德国DBT公司生产的刮板转载机,电机功率315kW,输送能力3000t/h,电压3300v。破碎机选用德国DBT公司生产的SB0916U型冲击169、式破碎机,功率315kW,最大破碎能力3300t/h,电压3300v。可伸缩带式输送机选用国产SSJ1600/3800型可伸缩带式输送机。其主要技术参数如下:运输能力3200t/h,运距3200m,电机总功率2400kW,CST智能驱动。喷雾泵站选用英国RMI公司生产的S200型喷雾泵站,二泵一箱,工作压力14.5MPa,流量423L/min,N=224kW。液压支架支架是综采工作面的主要设备之一,它支护性能的稳定性、可靠性以及对地质条件的适应性是综采工作面高产高效的保证。目前随着综采工作面单产的不断提高,液压支架向两柱掩护式、宽架型、高阻力、重型化、大流量电液阀控制方向发展。国内外长壁工作面170、的生产实践表明液压支架是工作面装备中投资最多的设备,因此应把支架的可靠性放在重要位置,不但要稳妥可靠、故障率低、而且使用寿命要长。本矿煤层埋藏较深,煤层直接顶硬度适中,老顶压力不明显等条件,借鉴国内外高产高效工作面经验,选用两柱掩护式液压支架。根据计算,满足条件的液压支架生产厂家有美国JOY、德国DBT公司和北京煤机厂,根据国内相关矿井使用情况,设计推荐引进德国DBT公司生产的双柱-掩护式液压支架和端头液压支架,工作阻力8638KN,支架中心距1750mm,支撑高度2.555.5m。为满足快速移架需要,设计推荐选用引进的PMC-R移架控制系统。该系统不仅能够提高移架速度,并能与采煤机联动,显示171、支架工作状态等。乳化液泵站 选用英国RMI公司生产的S300型乳化液泵站,三泵两箱,工作压力37.5MPa,流量=318L/min,N=672kW。b、放顶煤综采工作面设备配备如下:采煤机设计推荐选用德国的艾柯夫公司生产的SL500型采煤机,电机总功率1315kW,电压3300v。可弯曲刮板输送机工作面刮板运输机选型应与采煤机生产能力相适应,并具备一定的富裕系数;外形尺寸和牵引方式与采煤机相匹配;运输长度应与工作面相一致。按上述要求,前部可伸缩刮板输送机设计选择SGZ-1000/2500,电机功率为2500kW,运输能力为1500t/h,电压3300v;后部可伸缩刮板输送机设计选择SGZ-12172、00/2600,电机功率为2600kW,运输能力为2000t/h,电压3300v。 转载机选用SZZ-1000/375型刮板转载机,电机功率315kW,输送能力2200t/h,电压3300v。破碎机选用PCM200型破碎机,功率200kW,最大破碎能力2200t/h,电压1140v。可伸缩带式输送机选用SSJ1400/3355型可伸缩带式输送机。其主要技术参数如下:运输能力2200t/h,运距3400m,电机功率3355 kW,CST智能驱动。喷雾泵站选用WPS320/6.3型喷雾泵站,一套二泵,每泵工作压力6.3MPa,流量320 L/min,N=45kW。液压支架液压支架是综采工作面的主要173、设备之一,它支护性能的稳定性、可靠性以及对地质条件的适应性是综采工作面高产高效的保证。根据本矿井煤层顶底板条件,本矿煤层埋藏较深,煤层直接顶硬度适中,老顶压力不明显等条件,借鉴国内外高产高效工作面经验,根据计算,低位放顶煤液压支架和低位放顶煤过渡支架设计推荐选用ZFS8000/20/38型,工作阻力8000KN,支架中心距1500mm,支撑高度2.03.8m;端头支架选用ZTF10000/26/38,工作阻力10000KN,支撑高度2.03.8m。乳化液泵站 选用DRB315/31.5型乳化液泵站,每套三泵两箱,工作压力31.5MPa,流量315L/min,N=200kW。5)工作面生产能力可174、靠性矿井配备的采煤、掘进工作面设备,均根据工作面设计生产能力,参考目前同等生产能力的综采工作面装备水平,结合矿井实际的开采技术条件,同时考虑了一定的不均衡系数或富余系数进行计算和选型。因此,只要加强矿井管理,提高职工对地质情况和设备操作技能的熟悉程度,加强设备的日常检修、维护,矿井的达产和稳产是有保证的。6)采煤工作面布置工作面长度与工作面的产量和效率有关,合理的工作面长度,既可减少巷道准备工程量和工作面搬家次数,又可相对减少端头进刀等辅助作业时间,提高设备利用率。目前国内高产高效综采工作面长度为150220m,有的甚至达到250300m,且随着工作面装备水平和管理水平的提高,工作面长度正逐渐175、加大。结合本矿煤层赋存条件和开拓布置方式,以辅助运输大巷、回风大巷和带式输送机大巷为框架,沿6号煤层顶板以下5m左右布置五条回采巷道,为方便连采机掘进施工,掘两条进风道(运输顺槽、辅助运输顺槽),两条回风道(回风顺槽)和一条连采机工作面运输顺槽,巷道中心距25m。采用大采高长壁式综合机械化开采6号煤层上分层,工作面长度确定为300m;考虑矿井生产和管理有一个逐渐熟悉的过程,初期投产Z601工作面长度确定为250m,生产过程中可根据地质条件、技术管理和工人操作水平等因素逐渐调整至设计长度。同时,在投产大采高工作面的北部,利用连采机组进行6号煤层浅部三角区域的开采工作,利用旺格维利采煤法对该块段进176、行开采。初期开采区域,大采高综采工作面沿煤层顶板布置,平均采高5.0 m,平均煤厚4.16m,平均夹矸0.84m,工作面长度为300m,矿井年推进度为3641m,工作面回采率为93%,综采工作面原煤生产能力为6.0 Mt/a,放顶煤综采工作面沿煤层底板布置,平均采高15.21 m,平均煤厚13.38m,平均夹矸1.83m,工作面长度为200m,矿井年推进度为1132m,加上两个连采机组0.5 Mt/a,合计10.5 Mt/a。达产时工作面特征见表5-2-1。表5-2-1 达产时工作面特征表工作面名 称平均煤厚(m)煤容重(t/m3)平均夹矸厚度(m)夹矸容重(t/m3)采高(m)工作面长 度(177、m)年推进度(m)回采率(%)生产能力(Mt/a)F60112.171.421.832.4014.002001245934.0Z6014.161.420.842.405.00250/3004369/3641936.0注:综采工作面原煤生产能力为10.0 Mt/a,两个连采机组原煤生产能力为0.5 Mt/a,合计原煤生产能力为10.5Mt/a。根据井田开拓方案和采煤方法,本矿6号煤层上分层和6上煤层可采部分共划分了三个综采块段。放顶煤综采首采工作面和大采高综采首采工作面都布置在6号煤层北部,长壁式开采,依此向南接续,放顶煤综采工作面当F605工作面开采完毕后,接续至6上煤层压茬位置,采用长壁式开178、采,6上煤层开采完毕后,返回F605工作面下一个工作面位置继续开采6号煤层,大采高综采工作面由北向南顺序开采。20a内工作面接续详见图5-2-1、图5-2-2。4、巷道掘进、支护与井巷工程量(1)巷道掘进、支护方式巷道断面及支护形式本矿井下巷道基本是煤层巷道,根据类似矿井的生产实践经验,井底车场巷道及硐室采用普通钻爆法施工,支护方式采用锚网喷,大断面硐室采用砌碹,断面形状为直墙半圆拱形;服务期较长的煤层巷道(如带式输送机大巷、辅助运输大巷、回风大巷等)采用连采机施工,支护方式采用锚网喷支护,局部破碎地带及超大断面处加钢带、锚索,断面形状为矩形;回采巷道(如运输顺槽、辅助运输顺槽、回风顺槽等)采179、用连采机施工,锚网支护(局部跨巷段采用钢架支护),局部破碎地带及超大断面处加钢带、锚索,断面形状为矩形。巷道掘进进度指标煤巷:普通钻爆法掘进组:300m/月; 连采机机械化掘进组:1500m/月;岩巷:普通钻爆法掘进组:120m/月。掘进工作面个数、组数及掘进机械配备根据掘进速度及工作面接续的关系,经综合分析比较,矿井达产时配备2个连采机掘进组,1个普通钻爆法掘进组。2个连采机组主要负责掘进综采工作面的顺槽、开拓大巷等各种长距离、缓倾角的煤层巷道,其中一个连采机掘进组配备36HC连续运煤系统、XZ7000/24/45行走支架等设备,无掘进任务时可利用旺格维利法采煤;另一个连采机掘进组配备CH8180、18型蓄电池运煤车、1030型给料破碎机等设备。考虑局部联络巷道的施工和厚度较大的夹矸处理,普通钻爆法掘进组配备岩石电钻、煤电钻、发爆器等设备,主要负责一些不适于连采机掘进的巷道。连采机掘进组主要设备配套如下:连采机选用美国JOY公司生产的12CM-10DVG型连续采煤机,采高2.64.6m,功率553kw,电压1140v。连续运煤系统选用德国DBT公司生产的36HC连续运煤系统,运输能力2000t/h,功率675kw,电压1140v。锚杆安装机选用德国DBT公司生产的CHDDR-4型四臂锚杆安装机,功率112kw,电压1140v,架设高度2.24.88m。铲车选用德国DBT公司生产的488型181、蓄电池铲车,斗容3.28m3。可伸缩带式输送机选用国产SSJ1000/2250型可伸缩带式输送机。其主要技术参数如下:运输能力800t/h,运距2000m,电机功率500kW,电压1140v。行走支架选用国产XZ7000/24/45型履带式支撑掩护型液压支架,工作阻力7000KN,支护强度为0.820.96MPa, 支撑高度2.44.5m。运煤车选用CH818型蓄电池运煤车,最大载重16.5t。破碎机选用1030型给料破碎机, 运输能力50t/h,功率131kW,电压1140/660v。连采机掘进组另外还配备FD-1No6.3/60型局部通风机、SCF-7型湿式除尘风机及MAZ-200型探水钻182、等设备。(2)井巷工程量本井移交生产时井巷工程量为38480.0m714026.3m3。移交生产时井巷工程量见表5-2-2。表5-2-2 井 巷 工 程 量 汇 总 表顺序项目名称长度(m)掘进体积(m3)备注煤巷岩巷计煤巷岩 巷计1井筒100.06615.06715.02470.0167926.1170396.12井底车场及硐室687.0687.08010.28010.23主要运输及回风巷道7075.0175.07250.0130083.53167.5133251.04采区22728.022728.0388069.0388069.05临时工程900.0200.01100.011700.026183、00.014300.0合计31490.06990.038480540332.7173693.6714026.3(三)井下运输1、井下煤炭运输矿井煤炭运输方式的选择直接影响矿井运输系统的效率和可靠性。根据矿井开拓部署和实际情况,回采工作面运输顺槽和连掘工作面均采用带式输送机运输煤炭,由采掘工作面运出的煤炭直接经过主运输巷道带式输送机、主斜井带式输送机运至矿井地面。根据井田开拓布置,设计确定矿井井下煤炭运输采用带式输送机,理由如下:(1)带式输送机运输可以实现从采掘工作面到矿井地面的连续运输,系统简单、管理方便。(2)主运输巷道布置在煤层中,巷道倾角35,主运输巷道采用钢绳芯带式输送机运输,可以适184、应矿井生产集中、开采强度大和巷道坡度变化大的需要。(3)煤炭运输采用带式输送机具有系统简单,用人少、效率高、增产潜力大、运输连续、便于管理,易于实现集中控制和生产自动化的优点,可以充分发挥综采设备效率,保证矿井高产、稳产。6煤大巷带式输送机承担大巷原煤输送任务,并将原煤转载给主斜井带式输送机。大巷带式输送机选型如下:(1)运输能力的确定两个综采(放)工作面转载机、顺槽带式输送机设备的最大瞬时能力为Q=4700 t/h,考虑两个工作面采煤机组和放顶煤工作的同时工作系数,作为系统接续设备的6煤大巷带式输送机,其输送能力确定为Q=4000 t/h。(2)带式输送机参数选择6煤西翼大巷带式输送机沿巷道185、基本呈小倾角或水平布置,初期设置水平长度2080m、高差65m,以后随工程进展逐年延伸,最终达到水平长度4330m、高差85m。设计对6煤西翼大巷带式输送机,做了两个方案进行比较,西翼大巷带式输送机方案比较见表5-3-1。表5-3-1 西翼大巷带式输送机方案比较表方案水平机长m提升高差m带宽mm带速m/s带强N/mm驱动功率kW安全系数备 注一2080(初期)6516004.525003X8007.43分段一头部驱动2250(终期)2016004.520003X6308.38分段二头部驱动二2080(初期)6516004.550002X14007.73整机头部驱动4330(终期)8516004186、.550004X14007.73整机延长头尾驱动一方案与二方案比较,优点是:a.初期带强降低一半,功率减少400kW,节省初期投资和运营费用;b.后期带强降低一半以上,总功率减少1310kW,节省投资和运营费用;c.根据开采接续,大采高综采工作面在投产34a左右需要安装、投入6煤西翼大巷第二条带式输送机,综放工作面需要在投产11.5年左右需要利用6煤西翼大巷第二条带式输送机,期间约8年左右的时间,6煤西翼大巷第二条带式输送机只承担大采高综采工作面和一个连采机掘进工作面的产量,运量可以降低,带强和功率还有进一步调整的余地,可以进一步降低设备的投资和运营费用。缺点是两条带式输送机之间需要增加一个搭187、接硐室,增加了井巷工程量和运输环节。经过比较,一方案可以节省矿井初期、后期投资和运营费用,可以更好的适应矿井开采接续的变化和调整,优点较为突出,因此,设计推荐6煤西翼大巷带式输送机布置一方案,即6煤西翼大巷带式输送机分段布置,初期投产第一条。6煤西翼大巷带式输送机技术特征见表5-3-2。表5-3-2 6煤西翼大巷带式输送机技术特征表水平机长(m)提升高度(m)输送能力( t/h )带 宽(mm)带 速( m/s)驱动功率(kW)带 强(N/mm)备 注208065400016004.53x800ST2500(3)带式输送机配置由于6煤大巷带式输送机属于长距离、大运量带式输送机。长距离、大运量带188、式输送机对起、制动过程的控制具有较高的要求,为改善起、制动性能,提高设备的可靠性,根据我院在大型长距离带式输送机上的设计经验,对6煤西翼大巷带式输送机进行了驱动方案的比较:a鼠笼电动机CST驱动方案能提供稳定平滑的加速度,使带式输送机平稳起动;能精确控制输送带的速度,多机驱动时能实现输入功率的平衡,并实现同步运行;电动机空载顺序起动,降低起动电流对电网的冲击。本驱动形式在我国国内煤矿井下大能力带式输送机上使用较多。b变频电动机减速器驱动方案能提供稳定平滑的加速度,使带式输送机平稳起动;能精确控制带速,多机驱动时能实现功率平衡,并保持同步运行;通过调整频率,可以根据需要随时调整带速;可以编程实现189、电动机的顺序起动并控制起动电流。该驱动形式在国内外长距离、大运量带式输送机上使用较多,然而,由于6煤大巷带式输送机驱动单元单台电动机功率达到800kW,高压变频器的防爆问题目前没有解决,无法在煤矿井下使用。c鼠笼电动机调速型液力偶合器减速器驱动方案调速型液力偶合器在驱动装置中安装在电动机和减速器之间,能够达到改善起动性能、过载保护和平衡各电动机功率输出的作用;电动机空载顺序起动,降低起动电流对电网的冲击。本驱动形式在我国国内煤矿井下大能力带式输送机上使用较多。比较以上三个驱动方案:鼠笼电动机CST驱动方案和调速型液力偶合器减速器电动机驱动方案,在国内煤矿井下的大能力带式输送机上使用较多,具有较190、为成熟的使用经验。我们认为这两种驱动方案均能满足6煤大巷初期带式输送机的作业要求。在起动性能与使用经验方面,鼠笼电动机CST驱动方案优于鼠笼电动机调速型液力偶合器减速器驱动方案,故本设计将鼠笼电动机CST驱动方案作为推荐驱动方案。为保证6煤大巷初期带式输送机运行安全可靠,还配置了纵向撕裂、跑偏检测、溜槽堵塞、速度检测、双向拉绳开关等保护装置。2、井下辅助运输本矿井副斜井井筒直接与6煤辅助运输巷道连接,6煤辅助运输巷道均沿煤层布置,投产时副斜井长度3010m,倾角5300013000;6煤辅助运输巷长度2145,倾角25;大采高综采工作面运输顺槽长度约3452m、回风顺槽长度约3193m;综采放191、顶煤工作面运输顺槽长度约1971,回风顺槽长度约1525。传统的辅助运输系统由于技术水平低,所需设备台数多,运输环节复杂,对管理的要求较高,运行中的人为因素也较多,导致辅助运输系统不能高产、高效、高安全生产。为与本矿高产高效的煤炭开采、运输模式相适应,矿井辅助运输系统必须采用先进、高效的辅助运输设备和运输方式。根据地质条件和煤层赋存情况,通过对采用不同辅助运输系统的技术条件、经济效益进行综合分析,认为在本矿采用无轨胶轮车系统最利于实现矿井的高效辅助运输。根据本矿开拓布置,主要巷道全部布置在煤层中,巷道倾角较小;支护方式采用锚网喷,巷道支护材料消耗少;投产工作面按照双高工作面进行设计,设备单件重192、量较大;井下人员较少;岩巷掘进中产生的矸石很少,可直接由无轨胶轮车运出地面。根据本矿煤层赋存特点和开拓巷道布置,本矿开采煤层均为近水平煤层,除井筒外的巷道均布置在煤层中,井下辅助运输量很小。本矿的这些设备使用特点适合采用无轨胶轮车进行辅助运输。采用无轨胶轮车进行矿井的高效辅助运输存在的问题是部分设备没有实现国产化,一些国产设备性能可靠性较差,全部从国外引进一次性投资较大。但是这个问题可以通过以下方式解决:对于没有实现国产的部分机车设备从国外引进,实现国产的设备在国内选型,以减少设备投资;国内车型选用主要元件采用进口设备的车型,以提高机车设备的性能,更好的满足使用要求。综上所述,本矿采用无轨胶轮193、车系统最利于实现高效辅助运输。3、矿井车辆配备矿井在6号煤层布置一个大采高综采工作面、一个放顶煤综采工作面,两个连续采煤机掘进工作面。辅助运输系统为井上下无轨胶轮车连续运输系统,由副斜井、6煤西翼辅助运输大巷、辅助运输顺槽组成,线路中最大坡度不超过545。井下主要辅助运输工作内容为:运送人员、锚杆、托板、钢筋网、坑木、综采支架及其它材料等。综采(综放)工作面辅助运输工作量为:人员30人/班,坑木6m3/d,其它材料4t/d;两个顺槽连续采煤机掘进工作面辅助运输工作量为:人员210人/班,锚杆24160kg/d,托板22020kg/d,钢筋网21790kg/d,其它材料22t/d。其中最大部件(194、综采支架)重28t。矿井移交时,副斜井至大采高综采工作面运距约7.4km;副斜井至综采放顶煤工作面运距约4.8km;副斜井至顺槽连续采煤机掘进工作面运距约4.6km。矿井移交时副斜井井口至各作业点运人每往返一次的循环时间,取平均车速15km/h,按运距计算:由副斜井井口至综采工作面约59min;至综放工作面约38min;由副斜井井口至连采工作面终点约36min。副斜井井口至各作业点运材料每往返一次的循环时间,取平均车速10km/h,按运距计算:由副斜井井口至大采高综采工作面约89min;至综采放顶煤工作面58 min;至连采工作面终点约53min。每天副斜井井口至各作业点运材料时间,取平均车速195、10km/h,按运距计算:由副斜井井口至大采高综采工作面运送坑木次,运送其它材料次,共约4.26h;由副斜井井口至综采放顶煤工作面运送坑木次,运送其它材料次,共需要2.9;由副斜井井口至连采工作面终点运送锚杆2次,运送托板次,钢筋网次,其它材料次,共约11.07h。工作面搬家运送支架,取空车速度9km/h,重车速度4.5km/h,每往返一次循环时间约1.45h。按需搬运支架l71架计算,总共需要248h才能搬完。根据以上运行时间,考虑一定的富余能力,设计确定全矿井共配备4台TAUCK4型矿用客货运输车,2台TAXI型小型矿用人车,2台DOMINO Loader装载车,2台LSC-280P型框架196、式支架搬运车及2台LSC-280P型固定铲板式支架搬运车。7台WCQ-3A自卸式无轨胶轮材料运输车,其中包括2台备用。2台WCQ-3A无轨胶轮运输车,担负加油任务。矿井达到设计生产能力10Mt/a时,各类车辆规格数量见表5-3-2。(四)矿井通风1、矿井瓦斯涌出量据地质报告所述,本矿各可采煤层CH4含量测定基本为0,CO2占5.8141.33%,N2占58.6794.19%,属CO2N2带。另外,由邻近小煤窑调查得知,小煤窑瓦斯含量很低,生产多靠自然通风,可说明本地区煤层浅部瓦斯含量不高。表532 各类车辆规格数量表序号车 辆 名 称型 号 及 规 格数量(辆)外 形 尺 寸(mm)备注长宽高197、1矿用客货无轨胶轮运输车TRUCK4型,防爆低污染柴油动力,功率74kW,自重8t,载人定员19人,载货载重6t4878223001700引进2矿用无轨胶轮装载车DOMINO Loader型,防爆低污染柴油动力,功率74kW,自重12t,最大载重6t2771523201750引进3矿用无轨胶轮支架运输车(框架式)LSC280P型,防爆低污染柴油动力,功率110kW,自重12t,载重35t2918134501670引进4矿用无轨胶轮支架搬运车(铲板式)LSC280P型,防爆低污染柴油动力,功率110kW,自重12t,载重35t2918134501670引进5无轨胶轮矿用人车TAXI型,防爆低污染198、柴油动力,功率48.5kW,自重7.1t,载重0.9t,载人定员9人2589521801800引进6矿用无轨胶轮材料运输车(自卸式)WCQ3A型,防爆低污染柴油动力,功率75kW,自重6t,载重3t7475017501950其中备用2辆7矿用无轨胶轮加油车WCQ3A型,防爆低污染柴油动力,功率75kW,自重6t,载重3t2475017501950本井田属于地温正常区。2、矿井通风方式根据井田开拓方式及煤层开采接续情况,设计选择三条进风井、一条回风井服务全井田,即主斜井、副斜井、进风立井入风,专用回风立井回风。通风系统为中央分列式,通风方式采用抽出式。3、风量、风压及等积孔1)矿井通风风量计算及199、分配本矿瓦斯含量低,风量按“井下最大班人员和无轨胶轮车需风量”、“井下用风地点实际需风量”分别进行计算,取最大值。(1)按井下最大班人员和无轨胶轮车计算Q矿(4NQ柴)K式中:N井下同时工作的最多人数,本矿为127人;Q柴稀释柴油机废气需风量总和;K矿井通风系数,取1.8。依据国外无轨胶轮车配风标准和我国煤矿现行使用中的无轨胶轮车配风情况,无轨胶轮车发动机需风量5.4m3/minkW,矿井井下最多同时运行无轨胶轮车14台,则Q柴5.4(110+1100.75+1100.52+740.54+750.56)3647.7 m3/min60.8 m3/s本矿井下最多同时运行胶轮车总功率为1186kW,200、需风量60.8m3/s,最多同时运行无轨胶轮车额定功率见表5-4-1。表5-4-1 最多同时运行无轨胶轮车额定功率及需风量表无轨胶轮车名称发动机功率(kW/台)同时最大运行台数(台)运行车辆发动机总功率(kW)需风量(m3/s)支架搬运车(框架式)110222017.3支架搬运车(铲板式)11022209.9材料运输车75430013.5客货运输车、装载车74429613.3加油车7521506.8合计14118660.8Q矿(4127/60+60.8)1.8124.7 m3/s(2)按井下用风地点实际需风量计算:本矿初期装备一个大采高综合机械化采煤工作面,两个连采机组工作面,井下需独立回风的201、硐室有爆炸材料发放硐室。Q矿(Q采+Q掘+Q硐+Q其它)K式中:Q采采煤工作面需风量总和;Q掘掘进工作面需风量总和;Q硐独立通风硐室需风量总和;Q其它其它用风地点需风量总和;K矿井通风系数,取1.8。a.采煤工作面需风量设计以创造工作面良好的空气条件,有利于控制采空区自然发火,同时参照类似矿井配风情况,确定大采高综采工作面风量取20m3/s,放顶煤综采工作面风量取18m3/s,另外考虑一个准备工作面,风量取生产工作面的一半为10m3/s。则Q采Q采+Q准备20+18+1048 m3/s。 b.掘进工作面需风量矿井配备两个连采机组,每个连采机组工作面风量取16m3/s;一个普掘工作面,风量取8m202、3/s,则Q掘2Q连+ Q普掘216+840m3/s;c. 独立通风硐室需风量井下需要独立通风硐室为爆炸材料发放硐室,取风量2m3/s,则Q硐2m3/s;d.矿井其它风量按总风量的5计算,则Q其它4 m3/s。则矿井总风量为:Q矿总(48+40+2+4)1.8169.2 m3/s经上述计算,根据矿井风井布置特点,确定矿井总风量取170 m3/s,各用风地点按需分风。2)矿井通风风压及等积孔计算根据矿井开采计划,采用计算机对全矿井服务期内的通风情况进行网络风量和风压解算。矿井投产初期,主斜井入风量为20m3/s,副斜井入风量为50m3/s,进风立井入风量为100m3/s,回风立井回风量为170m203、3/s,矿井处于通风容易时期,负压为739.83 Pa;后期,安全出口建成,大采高工作面推进到井田南部边界附近,主斜井入风量为20m3/s,副斜井入风量为45m3/s,进风立井入风量为100m3/s,安全出口入风量为5m3/s,回风立井回风量为170m3/s,矿井处于通风困难时期,负压为1063.92 Pa。矿井初期、后期通风阻力计算见表5-4-2表5-4-5。矿井等积孔计算公式:A通风容易时期等积孔:A17.44m2通风困难时期等积孔:A26.20m2可见,本矿服务年限内通风情况属小阻力矿井。表5-4-2 矿井初期通风阻力计算表(副斜井进风线路)序号巷道名称支护方式摩擦阻力系数 (Ns2/m204、4)长度(m)净周长(m)断面积(m2)风阻(K)风量(m3/s)风速(m/s)阻力(Pa)1副斜井砌碹0.00647617.821.20.0053502.413.32副斜井砌碹0.00650017.821.20.0056492.313.53副斜井砌碹0.00648017.821.20.0054482.312.44副斜井砌碹0.00649017.821.20.0055472.212.15副斜井砌碹0.00648217.821.20.005448.82.312.96副斜井砌碹0.00627217.821.20.003049.82.37.67副斜井锚网喷0.00830017.821.20.0045205、49.82.311.18联络巷锚网喷0.0082316.518.50.000549.82.71.296煤西翼辅助运输大巷锚网喷0.008303.316.518.50.006329.81.65.610采区车场锚网喷0.00865.116.518.50.001411.40.60.211运输顺槽锚网0.01516261717.50.07747.40.44.312开切眼金属支架0.0420019210.0164201.06.613回风顺槽锚网0.01515291717.50.2151201.186.114回风大巷锚网喷0.008280.716.518.50.0059422.310.315回风大巷锚网喷206、0.00834.116.518.50.0007462.51.516回风大巷锚网喷0.008246.216.518.50.0051502.712.817回风大巷锚网喷0.00833.916.518.50.0007754.14.018回风大巷锚网喷0.00834.316.518.50.0007914.95.919回风大巷锚网喷0.008280.416.518.50.0058995.457.320回风大巷锚网喷0.00834.116.518.50.00071035.67.521回风大巷锚网喷0.008282.416.518.50.00591075.867.422回风大巷锚网喷0.008134.616207、.518.50.00281095.933.323回风大巷锚网喷0.00834.316.518.50.00071256.811.224回风大巷锚网喷0.008317.116.518.50.00661337.2116.925回风大巷锚网喷0.008166.716.518.50.00351357.363.426总回风巷锚网喷0.008149.219.124.40.00161707.045.427回风立井砌碹0.00540618.828.30.00171706.048.728风硐砌碹0.0083014.212-0.023317014.2-672.3小计672.3加10阻力67.23合计739.83表5208、-4-3 矿井初期通风阻力计算表(进风立井进风线路)序号巷道名称支护方式摩擦阻力系数(Ns2/m4)长度(m)净周长(m)断面积(m2)风阻(K)风量(m3/s)风速(m/s)阻力(Pa)1进风立井砌碹0.00441818.828.30.00471003.546.82总进风巷锚网喷0.00861.216.518.50.00131005.412.736煤西翼辅助运输大巷锚网喷0.008227.316.518.50.004749.82.711.746煤西翼辅助运输大巷锚网喷0.008328.616.518.50.006947.82.615.656煤西翼辅助运输大巷锚网喷0.008131.716.5209、18.50.002723.81.31.666煤西翼辅助运输大巷锚网喷0.008319.616.518.50.006721.81.23.27采区车场锚网喷0.00865.416.518.50.001416.10.90.48辅助运输顺槽锚网0.0153280.31717.50.156112.10.7239开切眼金属支架0.0430026400.0049250.6310回风顺槽锚网0.0153137.11717.50.1493251.493.311回风大巷锚网喷0.00833.916.518.50.0007754.1412回风大巷锚网喷0.00834.316.518.50.0007914.95.91210、3回风大巷锚网喷0.008280.416.518.50.0058995.457.314回风大巷锚网喷0.00834.116.518.50.00071035.67.515回风大巷锚网喷0.008282.416.518.50.00591075.867.416回风大巷锚网喷0.008134.616.518.50.00281095.933.317回风大巷锚网喷0.00834.316.518.50.00071256.811.218回风大巷锚网喷0.008317.116.518.50.00661337.2116.919回风大巷锚网喷0.008166.716.518.50.00351357.363.420总211、回风巷锚网喷0.008149.219.124.40.00161707.045.421回风立井砌碹0.00540618.828.30.00171706.048.722风硐砌碹0.0083014.212.0-0.023317014.2-672.3小计672.3加10阻力67.23合计739.83表5-4-4 矿井后期通风阻力计算表(副斜井进风线路)序号巷道名称支护方式摩擦阻力系数(Ns2/m4)长度(m)净周长(m)断面积(m2)风阻(K)风量(m3/s)风速(m/s)阻力(Pa)1副斜井砌碹0.00647617.821.20.0053502.413.32副斜井砌碹0.00650017.821.2212、0.0056492.313.53副斜井砌碹0.00648017.821.20.0054482.312.44副斜井砌碹0.00649017.821.20.005544.52.110.95副斜井砌碹0.00648217.821.20.005444.72.110.86副斜井砌碹0.00627217.821.20.003044.72.36.97副斜井锚网喷0.00830017.821.20.004544.72.310.28联络巷锚网喷0.00822.816.518.50.000544.72.61.196煤西翼辅助运输大巷锚网喷0.0081252.616.518.50.026133.71.829.710213、6煤西翼辅助运输大巷锚网喷0.008293.216.518.50.006131.71.76.1116煤下分层集中运输大巷锚网喷0.0082090.116.518.50.043652.82.9121.612采区车场锚网喷0.00856.216.518.50.0012150.80.313辅助运输顺槽锚网0.0152843.51717.50.1353110.616.514开切眼金属支架0.0420019210.0164201.06.615回风顺槽锚网0.01529441717.50.7188201.1287.5166煤下分层集中回风大巷锚网喷0.0081800.516.518.50.0375844.214、5264.9176煤下分层集中回风大巷锚网喷0.00821.216.518.50.004864.63.318回风大巷锚网喷0.00882.816.518.50.00171045.618.719回风大巷锚网喷0.008166.716.518.50.00351065.739.120总回风巷锚网喷0.008148.919.124.40.00161707.045.321回风立井砌碹0.00540618.828.30.00171706.048.722风硐砌碹0.00854.514.212.0-0.033517014.2-967.2小计967.2加10阻力96.72合计1063.92表5-4-5 矿井后期215、通风阻力计算表(进风立井进风线路)序号巷道名称支护方式摩擦阻力系数(Ns2/m4)长度(m)净周长(m)断面积(m2)风阻(K)风量(m3/s)风速(m/s)阻力(Pa)1进风立井砌碹0.0441818.828.30.0111953.5100.52总进风巷锚网喷0.0085516.518.50.0011955.110.336煤西翼辅助运输大巷锚网喷0.0084596.216.518.50.095836.92.0130.346煤西翼辅助运输大巷锚网喷0.008911.616.518.50.019041.92.333.35采区车场锚网喷0.00856.416.518.50.0012181.00.4216、6辅助运输顺槽锚网0.0153705.51717.50.1763140.834.47开切眼金属支架0.0430026400.0049250.63.18回风顺槽锚网0.0153805.91717.50.1811251.4113.29回风大巷锚网喷0.0085243.116.518.50.1093643.5447.710总回风巷锚网喷0.008148.919.124.40.00161707.045.311回风立井砌碹0.00540618.828.30.00171706.048.712风硐砌碹0.00854.514.212.0-0.033517014.2-967.2小计967.2加10阻力96.72217、合计1063.92六、矿井主要设备(一)提升设备1、主提升设备本设计主斜井原煤提升采用带式输送机方式,主斜井带式输送机承担本矿井全部生产原煤的提升任务。主斜井带式输送机在井底接受6煤大巷带式输送机受煤,经2925m长、仰角5.5的主斜井带式输送机(提升总高差286m)将煤提升出井口,并在井口转载将原煤运往选煤厂。1)提升能力的确定主斜井带式输送机接受6煤大巷带式输送机转载原煤,而6煤大巷带式输送机输送能力为4000t/h,故主斜井带式输送机的输送能力同样为4000t/h。2)带式输送机参数选择主斜井带式输送机,输送能力4000t/h,长度2925m,倾角5.5。针对该机运输能力较大,运距较长,218、提升高度也较大的特点,本设计对主斜井提升带式输送机做了四个方案比选(主要计算均按带宽B=1600mm考虑。 带宽B=1800mm的方案从布置方式、带强、带速和驱动功率均变化不大,而投资将增加较多,故不作进一步比较),具体方案见表6-1-1。表6-1-1 方案参数比较表方案水平机长m提升高差m带宽mm带速m/s带强N/mm驱动功率kW安全系数备 注1292528616004.563004X16006.92整机头部驱动229252861600563004X16007.53整机头部驱动3146314316004.535004X8007.69分段一头部驱动146314316004.535004X800219、7.69分段二头部驱动4292528616004.545004X16007.02整机 中部和头部驱动以上四个方案优、缺点的比较:方案1、方案2、方案4均为一条带式输送机,但方案4在主斜井中部设有驱动硐室,增加一定的投资,且驱动装置为防爆型,将来驱动装置的备件较多,带式输送机运行后的检修、维护不太方便。方案3为两条搭接带式输送机,降低了输送带规格。但在主斜井巷道中部设有较大的驱动硐室,且驱动装置为防爆型,将来驱动装置的备件较多,初期投资较大,带式输送机运行后的检修、维护也不太方便。方案1、方案2唯一的缺点就是带强较高,目前国内厂家也能制造。所以初期在胶带上投资要高一些。方案2比方案1带速稍高一些220、,但方案1的安全系数小于7,是不符合设计规范的。方案2带速5m/s,也不是太高。国内煤矿主斜井带式输送机的带速目前已达5.6m/s,运行状况良好。通过方案比较,一条带式输送机能提升最好,主斜井巷道工程简单,整机布置简捷,驱动装置设在井口地面,不用防爆,将来带式输送机的检修、维护也简单方便。所以主斜井在倾角5.5不是很大的情况下,设计推荐方案2。主斜井带式输送机技术特征见表6-1-2。表6-1-2 主斜井提升带式输送机技术特征表水平机长(m)提升高度(m)输送能力(t/h )带 宽(mm)带 速(m/s)驱动功率(kW)带 强(N/mm)备注29252864000160054x1600ST630221、03)带式输送机配置由于主斜井带式输送机,与6煤大巷带式输送机都属于长距离、大运量带式输送机,其驱动配置方式和工作环境也相同,故这里不再对驱动装置配置方式作比较和论述,驱动装置中配置CST软起动装置。为了保证主斜井带式输送机运行安全可靠,还配置了纵向撕裂、跑偏检测、溜槽堵塞、速度检测、双向拉绳开关等带式输送机保护装置。考虑到适应主斜井中通风状况,需要时还可以在沿线机架上设置防护罩。2、辅助提升设备矿井采用无轨胶轮车担负副斜井井筒内的辅助提升。(二)通风设备本矿井为低瓦斯矿井,煤尘有爆炸危险。通风系统为中央分列抽出式通风方式,主斜井、副斜井、进风立井入风,回风立井回风。在回风立井附近安装通风机,222、不建通风机房。1、设计依据初期风量: Q1=170m3/s; 后期风量: Q2=170m3/s;初期负压: H1=739.83Pa;后期负压: H2=1063.92Pa。2、设备选型通风机选型方案比较见表6-2-1,经比较认为一方案FBDCZ(B)系列风机采用对旋结构,两级叶轮互为反向旋转,没有中、后导叶,消除了导叶损失,提高了风机效率,且综合投资较低,不需建风机房,扩散塔,运行可靠,调节风量及反风也都较方便,因此,将一方案做为推荐方案。根据计算,选用FBDCZ(B)-8-27型防爆对旋轴流式通风机两台,一台工作,一台备用。配用YBFe355L1-8型防爆电动机,2185kW、380V、750223、r/min。本风机反风方式为反转反风,在各种工况下的反风率均可达40%以上,不需设反风道,只需建电控值班室。表6-2-1 通风设备方案比较 方 案特 征一方案二方案通风机FBDCZ(B)-8-27型 GAF26.6-13.3-1型 电动机YBFe355L1-8型2185kW 380V 750r/minY450-8型400kW 10kV 750r/min调节叶片角度叶片角度效率1=75% 2=83%1=72% 2=80%反风反转反风调整风机叶片角度。优缺点结构简单紧凑,安装维修方便,节省风机房、风道,投资低。内置防爆电动机散热效果欠佳。占地面积大,需建风机房,扩散塔,综合投资高。(三)排水设备本224、矿井的井下涌水全部排至井下井底水仓,然后经井底主排水泵房内的主排水泵将全矿井涌水经主斜井排至地面。1、设计依据正常涌水量: 66.4m3/h;最大涌水量: 228.2m3/h;排水高度: 初期340m,后期400m;排水管路倾角: 5.5、5.75。2、设备选型(1)水泵必须的排水能力及扬程Q1=1.266.4=79.68m3/h Q2=1.2228.2m =273.84m3/hH=1.2(400+5.5)=486.6m根据主排水泵所必须的排水能力,对本矿井的主排水设备选型进行了两个方案的比选,排水设备选型方案比较具体参数见表6-3-1,经比较认为一方案MD系列矿用排水泵效率高,汽蚀性能好,运225、行平稳可靠,而且普遍采用耐磨材料,适合煤矿输送矿井水。因此,将一方案作为推荐方案。根据计算,选用MD150-678型耐磨矿用排水泵三台,正常涌水时,一台工作,一台备用,一台检修。最大涌水时,两台工作,一台备用。排水量Q=150m3/h,扬程H=535m。配350kW,10kV,2950r/min。(2)排水管路排水管路采用19410型无缝钢管两趟。一趟工作,一趟备用。安装在副斜井内,管路连接采用管箍焊接方式。(3)排水时间正常涌水量时一台泵工作: 10.28h/d;最大涌水量时两台泵工作: 17.67h/d。表6-3-1 排水设备方案比较 方案特征一 方 案二 方 案 水泵MD150-678型226、 Q=155m3/h H=535mPJ1508型 Q=300m3/h H=516.5m电动机350kW 10kV 2950r/min JSQ158-4型 680kW 10kV 1480r/min台数三台,一台工作,一台备用,一台检修, 三台,一台工作,一台备用,一台检修, 排水时间正常时t1=10.28h 最大时t2=17.67h正常时t1=5.31h 最大时t2=18.26h排水管路两趟 19410两趟 24510优缺点汽蚀性能好,运行平稳,叶轮采用合金耐磨材料,设备投资低。维护量稍大。效率稍高,能力大。零配件贵,投资比二方案高。(四)压缩空气设备压缩空气设备担负全矿(不含选煤厂)井上、下用227、风设备的供气任务。由于只在连采机掘进面2及普掘面有混凝土喷射机、凿岩机、风镐、气动锚杆钻机等用气设备,并且矿井主要采用煤巷布置,岩巷极少,压缩空气用量小而分散,故决定不在地面建空气压缩机房,采用分散供风方式。根据井下用风设备压缩空气消耗量及使用情况,选用SM-455型矿用移动螺杆式空气压缩机一台,安放在接近井下连采工作面2的巷道内,Q=10.3m3/min,P=0.7MPa,配套电机YB250M-4型,55kW,660V,1480r/min。选用SM-475型矿用移动螺杆式空气压缩机两台,安放在接近井下普掘面的巷道内。Q=13m3/min,P=0.7MPa,配套电机为YB280S-4型,75k228、W,660V,1480r/min。七、煤的加工(一)煤质特征1、煤层特征井田煤系地层共含可采煤层6层,其中二叠系山西组有局部可采煤层1层,为5号煤层;石炭系太原组有可采煤层5层,即6上、6、6下、9上、9号煤层,除5、6上 、6下 煤层为局部可采外, 6、9上 和9为全区可采或大部可采。其中6号煤层资源储量为719.40 Mt,占全井田的62.8%,为本井主要开采对象。5号煤层:位于山西组底部。煤层厚度0.103.25m,平均0.85m,局部可采。6上 煤层:位于太原组上部,煤层厚度0.407.35m,平均5.04m,局部可采。与5号煤层间距6.0614.30m,平均10.87m。据准格尔煤田229、煤层对比资料,为6号煤层分叉的上分层,分布在井田南部。在8-10勘探线间尖灭。6号煤层:煤层厚度6.2535.50m,平均16.54m,全井田可采,属稳定较稳定煤层。煤层结构复杂,夹矸322层,平均9层;夹矸总厚度0.458.89m,平均2.63m;夹矸的岩性多为泥岩、砂质泥岩、粘土岩,部分为炭质泥岩,煤层结构尤以顶部复杂。6号煤层顶底板岩性大部分为泥岩、粘土岩、炭质泥岩,其次为砂岩。6号煤层距6上煤层1.3620.28m,平均10.82m。6下煤层:位于6号煤层下部,是6号煤层的分叉层。煤层厚度0.103.61m,平均1.69m,局部可采。夹矸层数02层,夹矸厚度0.150.67m,平均0.230、41m。与6号煤层间距2.6016.55m,平均10.67m。在井田西南边缘于Y0808、528号孔与6号煤层合并。9上煤层:煤层厚度0.407.83m,平均4.45m,全井田大部可采。属较稳定煤层。煤层结构复杂简单。夹矸层数06层,平均2.64层;夹矸厚度01.99m,平均0.87m。夹矸岩性多为泥岩、砂质泥岩、粘土岩等,煤层顶底板岩性为泥岩、砂质泥岩、砂岩等。9上煤层距6下煤层0.6615.37m,平均6.38m。 9号煤层:为本井田主要可采煤层,位于太原组下部。煤层厚度0.5810.90m,平均5.41m,全井田大部可采,属较稳定煤层。煤层结构复杂简单,夹矸最多8层,平均2.2层。夹矸最231、厚2.30m,平均0.80m。夹矸的岩性为泥岩、砂质泥岩及粘土岩。煤层的顶底板岩性为泥岩、砂质泥岩、粘土岩,炭质泥岩及砂岩。9号煤层距9上煤层间距为0.2512.39m,平均3.88m。2、煤的物理性质井田内煤呈黑色,条痕褐黑黑褐色,弱沥青沥青光泽,局部可见油脂光泽,丝炭发育的层段显丝绢光泽。外生和内生裂隙不发育,脆性差。断口一般为阶梯状、参差状及贝壳状。条带状均一状结构,层状块状构造,燃点一般为300左右,燃烧试验为剧燃。残灰呈粉状块状,灰白灰色。煤的真密度:各煤层煤的真密度见表7-1-1。各煤层真密度在1.411.88 t/m之间。平均1.65 t/m。 表7-1-1 真密度测定成果表煤层232、号56上66下9上9真密度t/m31.591.721.671.411.671.591.491.771.641.541.881.681.571.761.65煤的视密度:各煤层煤的视密度见表7-1-2。表7-1-2 视密度测定成果表煤层号56上66下9上9视密度t/m31.301.471.391.431.701.541.181.611.421.311.671.471.341.691.491.411.561.48各煤层视密度在1.181.70t/m之间,平均测值为1.47 t/m ,影响视密度的主要因素是煤层灰分,它们之间呈正相关关系,且线性关系较好。煤的散密度、摩擦角、静止角:井田内各煤层均未做散233、密度、摩擦角、静止角测试,邻区(xx区和黑岱沟区)在6号煤层上、中、下部可选性大样中进行试验,其测定结果见表7-1-3。 表7-1-3散密度、摩擦角、静止角试验成果表煤层号煤样编号水 分Mar ()静止角(度)摩擦角(度)散密度(t/m3)备 注676-纳-6上12.1536.727.7913.6xx区76-纳-6下10.7434.327.2908.0676-牛-6上36.028.41057.576-牛-6下12.0236.030.5834.4682-张-6上36.424.3960.0黑岱沟区82-张-6中37.525.2930.082-张-6下36.326.11000.0注:表中6上、6中、234、6下系指在6号煤中采样的部位,不是煤层编号。煤的透光率(PM):各煤层的透光率在8287之间,平均86。各煤层透光率测试成果见表7-1-4。表7-1-4 各煤层透光率测试成果表煤层号56上66下9上9PM()8682868787863、煤岩特征宏观煤岩特征:井田内煤的煤岩组分以暗煤和亮煤为主,丝炭分布于层面,局部含镜煤条带,5号煤层以暗煤为主,夹有镜煤和丝炭线理,为半暗型煤;6上、6、6下、9上、9号煤层由镜煤、暗煤和亮煤组成,夹有丝炭线理。为半亮型半暗型煤。显微煤岩特征:井田内各可采煤层显微煤岩组分见表7-1-5。从表7-1-5可以看出,井田内各主要可采煤层有机显微煤岩组分以镜质组和丝质组为235、主,两者之和在65.286.3之间,平均为76.8;半镜质组含量在3.710.3之间,平均为8.0 ;稳定组含量为9.720.8,平均15.4。依据国际显微煤岩分类标准划分,井田内各煤层均属微镜惰煤。煤中矿物质以粘土组含量最高在3.438.4之间;氧化物组含量均为0;硫化物组在00.9之间;碳酸盐组在00.4之间。4、煤的化学性质各可采煤层的煤质特征见表7-1-6,主要特征如下:(1) 水分(Mad)各煤层煤芯原煤水分在2.479.54之间,其中6号煤层煤芯原煤水分在2.909.54之间波动,平均 5.01,浮煤水分在3.339.99,平均5.92;9号煤层煤芯原煤水分在2.548.88之间波236、动,平均 4.07,浮煤水分在3.129.46之间,平均5.03。(2) 灰分(Ad)各煤层煤芯原煤灰分在11.3739.57之间,在垂向上,上下部煤层灰分较高,中部煤层较低,5号煤层灰分最高,平均为30.76,6号煤层灰分最低,平均为20.11。5号煤为中高灰分煤,其它各煤层为中灰分煤。5号煤层灰分频数主要集中在35 40 之间,6上号煤层主要集中在3035之间,6号煤层主要集中在1525之间,6下煤层主要集中在2035之间,9上煤层主要集中在1540之间,9号煤层主要集中在2035之间。各煤层浮煤灰分平均值在7.0510.70,较煤芯原煤灰分降低幅度很大。表7-1-5显微煤岩组分统计表煤层237、号有 机 显 微 组 分 ()有 机 显 微 组 分 矿 物 杂 质()反射率(光)镜质组(J)半镜质组(Bj)丝质组(S)稳定组(W)镜质组(J)半镜质组(BJ)丝质组(S)稳定组(W)粘土组(KN)硫化物组(KL)碳酸盐组(KT)氧化物组(KV)56上654.555.154.8(2)7.410.38.85(2)24.925.325.1(2)9.712.811.3(2)47.749.548.6(2)6.99.68.3(2)22.522.822.7(2)8.811.610.2(2)8.711.210.0(2)00.30.2(2)00.20.1(2)000(2)0.68390.91000.797238、0(2)6下9上39.850.545.2(2)3.77.65.7(2)25.435.830.6(2)16.720.818.8(2)23.945.534.7(2)2.36.94.6(2)22.123.022.6(2)15.012.613.8(2)9.338.423.9(2)0.10.30.2(2)00.40.2(2)000(2)0.69390.95980.8269944.754.049.4(2)8.510.29.4(2)23.027.725.4(2)12.919.016.0(2)42.151.947.0(2)8.09.99.0(2)22.126.124.1(2)12.418.015.2(2)3.239、44.94.2(2)0.30.90.6(2)00.10.1(2)000(2)0.69160.96000.8258(2)表7-1-6 煤 质 特 征 表煤层号洗选情况工 业 分 析 ()全 硫St,d()各 种 硫 ()发 热 量 (MJ/kg)焦渣类型精 煤回收率()透光率P M()MadAdVdafSp,dSs,dSo,dQgr,adQnet,adQnet,dQb,dQb,ad5原3.507.915.59(6)14.0039.5730.76(6)35.2143.9240.57(6)0.352.731.14(6)2.09(1)0.02(1)0.62(1)16.5222.2818.63(5)23240、2(6)浮3.989.176.95(5)6.0415.1810.70(5)37.4447.6542.30(5)0.380.670.57(4)25.78(1)333(5)29.6(1)86(1)6上原2.986.004.06(4)22.3133.9428.70(4)38.0542.5039.39(4)0.620.810.71(4)1.12(1)0.02(1)0.36(1)18.6823.1020.98(3)17.9422.2719.78(3)18.6423.0320.61(3)19.4223.8921.34(3)19.40(1)222(4)浮4.1210.556.31(4)5.599.207.9241、2(4)37.9142.1940.24(4)0.610.740.66(4)27.9228.9428.50(3)26.9127.9327.45(3)28.1629.1328.77(3)29.2230.1929.74(3)25.16(1)333(4)11.017.515.2(3)798682(3)6原2.909.545.01(34)14.7929.7920.11(34)35.7541.6437.62(34)0.582.311.04(34)0.022.691.04(12)0.011.110.20(12)0.370.980.54(12)20.0125.7623.44(23)19.2425.1622.7242、1(23)20.3626.5423.83(23)21.6827.8824.87(24)21.3626.1523.32(10)232(31)浮3.339.995.92(34)5.419.007.05(34)36.4041.9638.48(34)0.391.040.70(29)0.110.270.19(2)0.010.010.01(2)1.041.061.05(2)27.6329.2028.42(11)26.5828.1927.42(11)28.2729.8228.96(11)29.4730.8730.12(11)28.3531.0429.68(4)243(31)11.547.926.6(24)8243、18886(19)6下原2.476.974.53(15)11.6138.2526.06(15)35.3643.2339.60(15)0.362.161.14(15)0.642.521.43(4)00.040.02(4)0.420.770.57(4)17.4526.8722.06(10)16.7425.9621.25(10)17.4726.8522.33(10)18.1927.8625.72(10)18.5224.1620.93(4)232(13)浮3.157.704.69(14)5.3114.677.97(14)35.2544.7840.30(14)0.371.210.84(11)0.02(1244、)0.02(1)1.23(1)27.7229.8628.59(5)26.6828.8027.73(5)28.7029.9429.28(5)29.7131.0830.19(5)243(12)7.050.022.5(10)848887(7)9上原2.597.413.99(29)16.2936.7026.90(29)34.9252.6938.76(29)0.402.201.08(29)0.421.791.22(5)00.030.02(5)0.100.870.45(5)15.0325.3121.73(22)14.3926.6321.09(22)14.9025.5321.88(23)15.7126.43245、22.59(24)17.3321.5119.52(5)232(23)浮2.849.715.03(28)4.289.827.88(28)35.3742.3738.67(28)0.501.190.84(23)0.11(1)0.02(1)1.07(1)28.0729.7028.64(9)27.0028.6827.64(9)28.3530.2129.06(9)29.4231.2630.13(9)243(23)6.745.221.3(22)849087(15)9原2.548.884.07(30)11.3737.8926.63(30)35.5841.7738.25(30)0.402.731.00(30)0246、.681.300.93(5)00.310.11(5)0.250.500.41(5)18.2824.1521.37(22)17.5023.3020.58(22)18.1024.5121.61(23)18.9325.4222.51(24)17.3228.0320.83(6)232(26)浮3.129.465.03(28)4.8113.617.99(28)36.5741.8738.82(28)0.511.170.76(24)27.6528.9028.57(8)26.6328.3127.49(7)28.6329.8429.05(7)29.7230.9330.11(8)243(24)6.347.022.247、2(22)849086(15)续表7-1-6煤层号洗选情况有 害 元 素微 量 元 素元 素 分 析 ()煤 灰 成 分 ()PdClAsad(g/g)V(g/g)Fad(g/g)Ge(g/g)Ga(g/g)CdafHdafNdafOdafSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOTiO2SO35原00.15690.062(4)0.009(1)3(1)20(1)160(1)1.321.99.3(6)17.525.020.3(3)44.7067.7254.13(4)29.0047.8041.08(4)0.531.981.21(4)0.243.011.39(4)0.190.530.41(4)1.55248、(1)浮78.6581.0579.93(3)5.145.575.30(3)1.171.421.29(3)11.7314.3612.92(3)6上原0.0270.0610.046(4)0.0200.0250.023(3)122(3)305040(3)142315255(3)1.07.03.2(3)24.3(1)43.0845.8544.47(2)45.0345.6145.32(2)1.121.701.41(2)2.063.572.82(2)0.250.330.29(2)2.242.622.43(2)1.442.541.99(2)浮0.027(1)5(1)160(1)79.08(1)4.66(1)249、1.43(1)14.09(1)6原0.0110.0650.029(26)0.0050.0470.027(23)19816(23)1712134(23)87407210(23)08.32.1(30)14.024.017.2(9)77.3479.0978.14(3)4.754.804.78(3)1.281.381.34(3)13.4514.9414.10(3)32.1651.4143.22(13)25.0751.9442.73(13)1.139.854.01(13)0.755.462.59(13)0.261.020.59(13)1.384.042.53(9)0.563.361.38(9)浮0.00250、70.0460.024(9)132(9)71.7081.6879.32(14)4.705.744.99(14)1.321.471.39(14)1.2415.5112.32(14)6下原0.0060.0610.022(8)0.0080.0330.023(7)02410(7)133928(7)86340203(7)09.03.0(9)17.023.020.8(5)76.16(1)5.02(1)1.21(1)15.72(1)41.4950.5647.93(5)34.3545.2641.14(5)0.606.332.97(5)0.8514.24.00(5)0.281.250.53(5)1.031.75251、1.30(4)0.444.671.70(4)浮0.0270.0430.035(2)132(2)75.5678.8277.67(3)5.005.335.11(3)1.251.391.33(3)13.6816.6214.76(3)9上原0.0070.0960.027(23)00.0440.023(21)16914(23)128732(22)91342169(21)010.12.3(24)18.030.023.1(8)71.8479.6076.27(4)4.735.295.03(4)1.171.261.22(4)12.2018.0415.44(4)31.0053.4046.85(11)36.8449252、.1943.33(11)0.424.822.76(11)0.704.741.84(11)00.920.44(11)1.193.211.62(10)0.173.691.05(10)浮0.0100.0380.021(4)38184120(6)79.4180.5779.90(9)4.775.265.01(9)1.191.471.30(9)12.2114.2912.94(9)9原0.0040.1520.028(23)0.0080.0370.023(22)08115(23)205134(23)82321184(22)05.02.0(25)18.033.024.9(8)75.2678.1676.66(4)253、4.725.014.91(4)1.191.321.24(4)14.4416.9815.68(4)17.6751.3545.98(10)37.8844.5143.16(10)0.934.002.77(10)05.151.59(10)0.151.000.44(10)1.192.871.76(8)0.130.680.42(8)浮0.0040.0370.017(6)142(5)4517893(6)79.1980.5579.94(7)4.815.175.01(7)1.221.361.31(7)12.2413.8912.91(7)续表7-1-6煤层号洗选情况灰 熔融 性ST()热 稳定 性TS低 温 干 254、馏粘 结指 数GRI腐植酸Hat,ad()可磨性HGI燃 点()内蒙古自治区准格尔煤田xx井田勘探报告胶 质 层Tar,dCR,adWater,ad气体损失XY曲线型5原132015001455(4)4.605.805.20(2)76.1077.8076.95(2)8.5013.0010.8(2)6.607.907.30(2)0.604.852.73(2)79(1)296(1)60.0(1)0(1)平斜降浮0(1)6上原1500(2)5.287.836.58(4)74.9878.5076.78(4)10.011.510.8(4)4.506.606.00(4)浮0(2)6原12151500150255、0(13)5.929.717.63(16)72.0276.8874.96(16)8.2712.4910.66(16)6.178.607.03(16)0.303.821.87(5)658076(5)294360316(5)48.974.557.6(6)0(6)平斜降浮0(20)6下原150015001500(5)4.679.037.66(6)73.6179.0575.66(6)8.5011.5010.10(6)5.008.406.82(6)0.431.080.76(2)浮0(9)9上原1500(11)2.7010.297.98(13)69.2585.0075.08(13)0.9311.609.9256、5(13)3.009.806.69(13)1.673.922.77(3)728075(3)301(1)浮0(17)9原1500(9)5.279.507.25(14)73.4079.5475.64(14)7.1013.3210.80(14)5.008.506.63(14)0.503.572.10(5)718075(3)296330307(4)57.072.065.0(3)0(3)平下降浮0(17)各煤层顶底板灰分平均值在74.7393.17%之间,夹矸灰分平均值在69.1377.65之间。各煤层顶底板夹矸灰分见表7-1-7。表7-1-7 顶底板夹矸灰分统计表煤 层 号顶 板 灰 分 %夹 矸 灰257、 分 %底 板 灰 分 %591.7193.176上80.2687.4583.8672.8175.3474.08 69.9079.5574.73 666.7189.0178.76 69.8383.4977.65 60.9985.6383.39 6下80.7896.3387.86 60.3775.3869.13 74.1094.7980.66 9上57.0587.8378.37 68.2582.7575.28 57.7387.5477.70 9 57.7396.4180.11 66.5789.2677.11 77.7085.2182.32 (3) 挥发分(Vdaf)各煤层原煤挥发分在34.925258、2.69之间,在垂向及平面上无明显规律,浮煤挥发分在35.2547.65之间,井田内各煤层除个别点小于37以外,其余均大于37,为高挥发分煤。(4) 元素分析各可采煤层浮煤碳含量一般为 77.6779.94,氧含量一般为12.3214.76,氢含量一般为 4.665.30,中部煤层略低于上、下部煤层,氮含量一般为1.291.43。(5) 微量元素各煤层的微量元素均未达到工业利用品位。(6) 煤中有害元素全硫(St,d)各煤层原煤全硫含量在0.352.73之间。垂向上,上部5号煤层及中下部6下、9上煤层硫含量相对较高,中上部6上、6号煤层及下部9号煤层含量较低。井田内5、6、6下、9上、9号煤层259、硫含量平均值在1.001.14之间,属低中硫分煤,6上煤层硫含量为0.71,为低硫分煤。各煤层54% 的原煤硫分集中在0.51.0之间,22%集中在1.01.5%之间。以低硫分煤为主,低中硫分煤次之,局部为中硫分煤。煤经洗选后,绝大部分点有不同程度的降低。6上煤层可采范围内平面上硫分变化不大,均为低硫分煤。6号煤层平面上中东部硫分偏高,以低中硫分煤为主,其它地段以低硫分煤为主。煤中硫成分以硫酸盐硫(Ss,d)为主,含量为0.022.69,有机硫(So,d)次之,含量为0.100.98,硫化铁硫(Sp,d)含量甚微。煤层中硫铁矿多以薄膜状充填裂隙中,较易洗选。各煤层各种硫含量见表7-1-8。表7260、-1-8 各种硫含量统计表 煤层号洗选情况硫酸盐硫(Ss,d)硫化铁硫(Sp,d)有机硫(So,d)5原2.09(1)0.02(1)0.62(1)6上原1.12(1)0.02(1)0.36(1)6原0.022.691.04(12)0.011.11 0.20(12)0.370.98 0.54(12)浮0.110.270.19(2)0.010.010.01(2)1.041.06 1.05(2)6下原0.642.521.43(4)00.04 0.02(4)0.420.77 0.57(4)浮0.02(1) 0.02(1)1.23(1)9上原0.421.791.22(5)00.03 0.02(5)0.1261、00.87 0.45(5)浮0.11(1) 0.02(1)1.07(1)9原0.681.300.93(5)00.31 0.11(5)0.250.50 0.41(5)磷(Pd)各煤层磷含量较低,变化不大,除5号煤层磷含量平均为0.062外,其余各煤层磷含量平均值在0.022%0.046%之间;5号煤层为中磷分煤,其它各煤层均为低磷分煤。砷(As,ad)煤中砷含量较高,变化大,6号煤层1g/g98g/g,平均16g/g, 9上号煤层1g/g69g/g,平均14g/g,9号煤层081g/g,平均15g/g。砷多以砷黄铁矿形态存在,所以硫分高,砷就高。硫分多以结核形态存在,通过洗选易于排除,同时也降低262、了砷的含量。氟(Fad)各煤层氟含量平均值在160g/g255 g/g之间,垂向上,上部煤层较下部煤层氟含量略高。氯(Cld)各煤层氯含量平均值在0.0090.027之间,属低氯煤,对工业利用影响甚微。5、煤的工艺性能(1) 发热量各可采煤层原煤干燥基低位发热量(Qnet,d)平均值在20.61MJ/kg23.83MJ/kg之间,6上煤层最低,6号煤层最高。垂向上中部煤层略高于顶底煤层,各煤层浮煤干燥基低位发热量平均值在28.77 MJ/kg29.28 MJ/kg,均高于原煤发热量。井田内煤为中热中高热值煤。(2) 气化性能煤对二氧化碳反应性各煤层当试验温度在950时各煤层煤对二氧化碳还原率一263、般为30.834.6,反应性较差。结渣性6、9号煤层做了结渣性试验,试验结果见表7-1-9。表7-1-9 煤炭结渣性试验成果表 流 速煤层号0.1m/s0.2m/s0.3m/s657.064.867.0959.865.868.6当炉栅截面流速为0.2m/s时,6、9号煤层的结渣率分别为64.8和65.8,属强结渣煤。(3) 煤灰成分、灰熔融性、灰粘度煤灰成分煤灰成分测试结果见表7-1-10。从表中可以看出,本井田煤灰成分以SiO2含量位居第一,Al2O3位居第二,其它组分含量次之。表7-1-10 煤灰成分结果表煤层号煤 灰 成 分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3TiO2 554.264、1341.081.211.390.411.201.55 6上44.4745.321.412.820.291.992.43 643.2242.734.012.590.591.382.53 6下47.9341.142.974.000.531.701.30 9上46.8543.332.761.840.441.051.62 945.9843.162.771.590.440.421.76灰熔融性煤灰熔融性测试成果见表7-1-11,均属高软化温度灰煤。表7-1-11 灰熔融性测试结果表煤层号56上66下9上9ST()145515001500150015001500灰粘度灰粘度测定结果在1700时,样品未熔265、融。(4) 低温干馏各煤层焦油产率一般在5.207.98之间,为含油富油煤。各煤层低温干馏试验成果见表7-1-12。(5)粘结性各煤层的粘结指数均为零,焦渣类型24,均不具有粘结性。表7-1-12 各煤层低温干馏试验成果表煤层号焦油产率()半 焦()焦 水()气体损失() 55.2076.9510.87.30 6上6.5876.7810.86.00 67.6374.9610.667.03 6下7.6675.6610.106.82 9上7.9875.089.956.69 97.2575.6410.806.63 (6) 抗碎强度黑岱沟区6号煤层生产大样82-张-6上,82-张-6中,82-张-6下266、采用块煤2m落下试验法,测定了煤的抗碎强度。试验结果见表7-1-13,均为高强度煤。表7-1-13 抗碎强度试验成果表煤样编号82-张-6上82-张-6中82-张-6下抗碎强度80.177.578.9 (7) 可磨性(HGI)钻孔煤芯煤样测定可磨性指数结果表明:本井田煤为中等可磨煤。测定结果见表7-1-14。表7-1-14 可磨性测定成果表煤层号569上9可磨性79767575(8)腐植酸(HAt)各煤层的腐植酸含量一般在0.762.77,均属低等腐植酸煤。6、煤类各煤层粘结指数为零,透光率均在80以上,挥发分在38.4842.30之间,根据中国煤炭分类国家标准(GB575186)确定为长焰煤267、(CY42)。7、煤的用途综上所述,本井田煤为特低低硫、低磷、中灰、高挥发分、高灰熔融性、中高发热量的良好动力用煤。洗选加工后的产品可供各大电厂燃用;经洗选后的大量块煤可供造气等化工业;5000kcal/kg的产品可用于水泥、玻璃、陶瓷等建筑业,同时可以下海远销;特低硫煤在供大城市用煤方面有绝对优势;同时可以根据市场要求,利用其特低硫、高挥发分、高灰熔融性的特点,加工出口用煤。(二)煤的可选性1、生产原煤质量预计地质报告提供6号煤层全层平均煤厚16.54m,平均夹矸厚2.63m,煤的密度按1.42g/cm3计,矸石密度按2.40 g/cm3计,此时计算重量含矸率为21.18% 。采矿确定两个工268、作面同时生产,前期主要沿6号煤层开采,平均煤厚16.54m,平均夹矸厚2.67m,此时计算重量含矸率为20.46%。本可研设计根据采矿提供的采区范围、开采原则、地质报告的钻孔煤芯原煤煤质资料,统计出前期采区范围内6号煤层煤芯原煤灰分Ad=22.11%;回归出6号煤层的煤芯原煤发热量计算公式见表7-2-1,统计出采区范围内6号煤层的重量含矸率为20.62%,取夹矸灰分Ad=69.0%,计算出矿井前26年生产原煤灰分Ad=31.78%,选煤厂设计以此为计算基础。从上述对比计算中可以看出,本矿生产原煤中含矸率较高,这将对选煤厂产品煤的质量有影响。表7-2-1 6号煤层煤芯原煤灰分、水分及发热量关系表269、序号钻孔号Mar%Ad%Qnet,ar(MJ/kg)序号钻孔号Mar%Ad%Qnet,ar(MJ/kg)1Y020410.1813.635600 14Y02069.4634.42 3981 2Y03039.3120.645123 15Y040210.0135.233916 3Y03058.5015.19 5528 16Y060210.0824.54750 4Y040413.0131.18 4044 17Y070510.0916.95 5307 5Y040810.7728.68 4377 18Y08029.5718.08 5281 6Y05079.8627.78 4583 19Y080410.0270、118.78 5193 7Y06049.8622.62 4905 20Y100410.4522.76 4911 8Y06069.6726.33 4628 21Y10069.7620.98 5049 9Y06089.1528.71 4517 22Y10089.2216.77 5440 10Y080810.0827.92 4544 2352814.9013.375266 11Y010410.0714.76 5525 2452912.9114.225422 12Y01069.9724.92 4717 2554010.8115.235456 13Y010811.2021.84 4870 2654113271、.7022.484660 表中全水分Mar=Mad+6%6号煤层顶部5m煤芯原煤发热量回归方程:Qnet,ar=7330-66.43Ad-77.66Mad(kcal/kg)相关系数:R99.802、原煤筛分浮沉基础资料(1)资料来源内蒙古自治区煤田地质局xx勘探队提供的内蒙古自治区准格尔煤田xx井田煤炭勘探报告6号煤层6组简选样见表7-2-2。xx煤矿设计院可研报告所附酸刺沟煤矿6号煤层可选性试验报告见表7-2-34。本井田邻近矿井xx煤矿可选性大样试验结果见表7-2-56。纳林沟煤窑可选性大样试验结果见表7-2-78。本院原设计黑岱沟露天矿选煤厂己有的张家圪旦6号煤层可选性试验报告以及黑岱沟272、露天矿选煤厂的实际生产资料见表7-2-911。表7-2-2 6号煤6组简选样灰分表试样号1.4灰分Ad(%)1.8灰分Ad(%)1.8灰分Ad(%)Y0307-65.7413.9265.16Y0406-17.3917.0469.19Y0503-66.6217.6069.66Y0505-66.8814.3866.89Y0703-66.5517.1155.50Y0707-67.8918.3465.49算术平均6.8516.4065.32表7-2-3 酸刺沟煤矿6号煤原煤综合筛分试验结果表粒级(mm)数 量水分 Mad(%)灰分 Ad(%)挥发分 Vdaf(%)硫分 St,d(%)Qgr.d MJ/273、kgkg%150煤1087.010.292.1116.4438.370.5926.59夹矸煤0.00矸 石0.00硫化铁0.00小 计1087.010.292.1116.4438.370.5926.59150100煤575.65.451.1516.2836.500.6126.34夹矸煤0.00矸 石89.50.850.6771.5964.920.295.11硫化铁0.00小 计665.16.301.0923.7240.320.5723.4810050煤1525.514.441.3021.4036.810.5924.58夹矸煤0.00矸 石147.51.400.6068.1058.280.286274、.58硫化铁0.00小 计1673.015.841.2425.5238.700.5622.9950mm合计3425.132.431.4922.2938.910.5724.2350251775.616.812.0824.2536.860.5123.5925131376.113.032.1623.5936.860.6623.631361090.610.331.7123.0835.740.4924.17631242.011.762.3319.0235.520.4925.2830.51205.011.411.5016.8735.370.5926.110.50448.14.241.1021.4836.3275、90.7324.09总 计10562.5100.001.7821.8337.060.5624.37除去50mm级矸石、硫化铁后总计10325.597.761.8120.7436.520.5724.79表7-2-4 酸刺沟煤矿6号煤层原煤综合浮沉试验结果表密 度(g/cm3)200150mm150100mm10050mm5025mm数 量%灰分 Ad%数 量%灰分 Ad%数 量%灰分 Ad%数 量%灰分 Ad%占本级占全样占本级占全样占本级占全样占本级占全样100煤479.95.0418.5131.082059.423.3112.54夹矸煤360.73.7838.2528.76910.010.3276、026.92矸 石440.54.6270.59150.31.7061.50硫化铁小 计1281.113.4441.973119.735.3119.0910050煤855.58.9821.7430.83980.711.1013.52夹矸煤335.63.5234.4929.15253.62.8726.71矸 石425.94.4767.95144.21.6358.47硫化铁小 计1617.010.9736.561378.515.6020.6450251231.512.9233.0229.38846.59.5818.9125131987.320.8630.3929.611221.313.8216.33277、1312884.030.2726.1929.891908.421.6015.5210527.75.5424.1730.04361.64.0916.97合计9528.6100.0031.728836.0100.0018.08除去50mm级矸石后总计8662.390.9127.868541.596.6716.63表7-2-6 xx6上煤层1.0mm原煤浮沉试验结果表密度级(g/cm3)产率r %灰分Ad%浮物累计沉物累计产率r%灰分Ad%产率r%灰分Ad%1.421.897.3321.897.331.825.6669.25100.0032.53小 计100.0032.53煤 泥1.1623.83总278、 计100.0032.43表7-2-7 纳林沟6号煤层可选性大样原煤筛分试验结果表样品项目粒级(mm)76-纳-6上-筛76-纳-6下-筛数 量Ad(%)Qb,dMJ/kg数 量Ad(%)Qb,dMJ/kgkg%kg%100煤614.25.0015.2931.671379.913.6411.2332.08夹矸煤197.31.6149.2172.40.7243.85矸 石373.53.0477.41156.91.5662.23硫化铁小 计1185.09.6540.521609.215.9717.6810050煤1118.39.1119.0231.331420.414.1014.4131.91夹矸279、煤375.43.0643.2246.70.4643.66矸 石526.14.2869.23214.12.1372.63硫化铁小 计2019.816.4536.591681.216.6922.6550251474.612.0133.4629.721310.813.0124.0630.9625132410.319.6331.5429.911883.318.6923.8530.911314001.332.5925.7130.572858.028.3719.0231.19101186.59.6720.2630.76732.07.2716.4831.26合计12277.5100.0030.4810074.5100.0020.79除去50mm级矸石后总厚11377.992.6827.159703.596.3118.97表7-2-8 纳林沟6上煤层1.0mm原煤浮沉试验结果表密度级(g/cm3)产率r %灰分Ad%浮物累计(%)沉物累计(%)产率r%灰分Ad%产率r%灰分Ad%1.428.207.2828.207.281.401.846.7626.2074.
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