2022靖远县煤矿矿产资源开发与恢复治理、土地复垦方案(348页).pdf
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1、靖远XX煤业有限公司XX煤矿靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发与恢复治理方案矿产资源开发与恢复治理方案靖远XX煤业有限公司二二二年四月靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司I目目录录第一章第一章概述概述.1一、项目简介一、项目简介.1(一)项目概述.1(二)编制任务.1(三)编制目的.2二、矿井概况二、矿井概况.2(一)矿井位置.2(二)矿井性质.3(三)隶属关系及建设单位概况.3(四)自然地理.4(五)经济概况.5(六)文物古迹及其它地面建筑情况.5(七)煤矿生产历史及现状.5(八)周边煤矿开发现状.7三、矿井开发的建设条件三、矿井开发的建设条件.8(2、一)矿井开发的外部建设条件.8(二)矿井建设条件评述.9四、四、编制依据编制依据.10(一)法律法规.10(二)政策依据.11(三)基础资料.11第二章第二章煤炭需求现状和预测煤炭需求现状和预测.13一、煤炭市场供应预测一、煤炭市场供应预测.13(一)国内市场供应预测.13(二)甘肃省煤炭供需现状和预测.13二、产品价格分析二、产品价格分析.14(一)国内产品价格现状.14(二)矿产品价格稳定性及变化趋势.14靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司II第第三三章章矿产资源矿产资源概况概况.16一一、矿区总体规划、矿区总体规划概况概况.16二、矿井开发的资源条件3、二、矿井开发的资源条件.17(一)区域地质特征.17(二)井田地质.17(三)煤层.19(四)煤质.20(五)水文地质.22(六)其它开采技术条件.25(七)井田资源/储量.26(八)其它有益矿物.26三、井田地质勘查程度及开采三、井田地质勘查程度及开采条件评价条件评价.26(一)井田地质勘查程度评价.26(二)矿井开采技术条件评价.27第第四四章章主要建设方案的确定主要建设方案的确定.29一、确定开采储量一、确定开采储量.29(一)井田境界.29(二)资源/储量.30(三)安全煤柱及开采损失.43(四)主要可采煤层容重.44二、建设规模及产品方案二、建设规模及产品方案.44(一)建设规模.44、4(二)产品方案.46三、开拓方式三、开拓方式.46四、四、开拓运输方案及厂址开拓运输方案及厂址布置布置.53(一)开拓方案的确定.53(二)煤炭运输方式.53(三)场内、外道路.54(四)场内运输.54靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司III(五)厂址选择.55(六)矿井地面其他场地布置.56五、矿井防洪排涝五、矿井防洪排涝.56(一)防洪、排涝.56(二)竖向设计及场内排水.57第第五五章章矿床开采矿床开采.58一、开采顺序一、开采顺序.58(一)采区划分及开采顺序.58(二)采区巷道布置.58二、生产能力及验证二、生产能力及验证.59(一)开采技术条5、件和水文地质条件对采矿方法选择的影响.59(二)采煤方法与采煤工艺.59(三)巷道掘进、支护与井巷工程量.63三、通风与安全三、通风与安全.65(一)矿井瓦斯.65(二)煤尘.65(三)自燃.65(四)矿井温度.65(五)矿井通风.65(六)井下安全避险“六大系统”.72四、矿井主要四、矿井主要设备设备.81(一)提升设备.81(二)通风设备.82(三)排水设备.83(四)压缩空气设备.83五、矿井运输系统五、矿井运输系统.84(一)煤炭运输方式.84(二)辅助运输方式.84六、供配电六、供配电.85靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司IV(一)供电电源现状6、.85(二)矿井电源方案.85(三)电力负荷.86(四)输变电.86(五)地面供配电.86(六)井下供配电.89第第六六章章选矿选矿.92一、选矿方案一、选矿方案.92(一)选矿方法.92(二)工艺流程.92二、副产品综合利用二、副产品综合利用.92(一)矿井副产品.92(二)矸石处理方案.93第第七七章章安全生产措施安全生产措施.94一、危害因素和危害程度一、危害因素和危害程度.94(一)矿井灾害因素分析.94(二)生产作业主要伤害因素分析.95二、安全生产措施二、安全生产措施.98(一)矿井灾害预防措施.98(二)劳动安全卫生机构设置及人员配备.110(三)劳动安全卫生专用投资估算.1107、三、消防设施三、消防设施.110(一)地面消防给水系统.110(二)井下消防.111第第八八章章环境保护环境保护.112一一、环境现状环境现状.112(一)自然环境概况.112(二)环境质量现状.114(三)社会环境概况.116靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司V二二、环境保护与水土保持执行标准环境保护与水土保持执行标准.117(一)环境质量标准.117(二)污染物排放标准.117(三)水土流失防治标准.117三三、项目建设和生产过程中环境影响因素项目建设和生产过程中环境影响因素.118(一)建设期的生态变化.118(二)主要污染源及污染物排放情况.1198、(三)资源开发引起的水土流失情况.119四四、环境保护措施环境保护措施.120五、五、环境保护环境保护机构及制度机构及制度.126(一)环境管理机构及定员.126(二)环境监测机构及制度.126六六、环境影响初步分析及存在问题环境影响初步分析及存在问题.126七、绿色矿山建设七、绿色矿山建设.128(一)绿色矿山建设的必要性.128(二)建设绿色矿山依据的政策性文件.128(三)绿色矿山的建设目标.128(四)绿色矿山建设方案.130第九章第九章项目实施计划项目实施计划.133第十章第十章技术经济分析与评价技术经济分析与评价.134一一、组织机构组织机构.134二、二、劳动定员及劳动生产率劳动9、定员及劳动生产率.135(一)基本参数.135(二)计算结果.135(三)劳动生产率估算.135三、技术经济分析与评价三、技术经济分析与评价.136(一)编制说明.136(二)财务评价.138第十一章第十一章开发方案简要论述开发方案简要论述.145靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司VI一一、方方案案总总体体描描述述.145(一)总体描述.145(二)推荐方案的主要优缺点.146二二、结结论论与与建建议议.147(一)本项目的优势.147(二)建议.147(三)结论.148三三、项项目目主主要要技技术术经经济济指指标标.149靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产10、资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司1第一章第一章概述概述一、项目简介一、项目简介(一)项目概述(一)项目概述靖远XX煤业有限公司XX煤矿前身为靖远县XX煤矿,该矿成立于 1992 年3 月 29 日,1999 年建成投产,为靖远县地方国有煤炭企业。2012 年 4 月靖远县政府对该矿进行了改制,组建了靖远XX煤业公司,煤矿更名为靖远XX煤业有限公司XX煤矿。2012 年 9 月 25 日,白银市屈盛煤业有限公司发生一起人车提升钢丝绳断绳跑车事故,造成 20 名矿工遇难,14 名矿工受伤的重大安全生产事故。受曲盛煤矿事故影响,白银市下发关于全市煤矿立即停产整顿的紧急通知(市安委明电201211、02 号),矿井于 2012 年 9 月2016 年 6 月日煤矿全面停产整顿。2015 年,根据国家安监总煤行2010178 号文关于推进小型煤矿机械化的指导意见和甘安监发201534 号文关于开展煤矿机械化改造工作的通知,靖远XX煤业有限公司XX煤矿委托兰州煤矿设计研究院完成了 靖远XX煤业有限公司王家山煤矿机械化改造专项设计的编制,项目于 2015 年底前按规定的审批程序完成了审批,煤矿设计生产规模 45 万吨/年,并开工建设,2016 年 12 月 5 日通过专项验收。2016 年 12 月 23 日,甘肃安全生产监督管理局关于对靖远XX煤业公司等四煤矿机械化改造后生产能力核定结果的批12、复(甘安监煤管2016235 号)确认:同意靖远XX煤业有限公司矿井综合生产能力为 45 万吨/年。(二)编制任务(二)编制任务1、受XX煤矿的委托,本开发利用方案针对矿权范围内的生产现状,结合煤层赋存条件提出合理的资源开发及利用方案。2、依据甘肃省国土资源厅关于矿产资源储量评审备案证明(甘国土资储备字2006108 号)、2016-2020 年储量年报、关于靖远XX煤业有限公司XX煤矿等 4 个矿山 2021 年度储量动态年报(一表三图)审查结果的通知(市资函202217 号)及评审意见确定矿权范围内保有资源储量。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司23、13、对本矿保有的资源/储量的利用情况,考虑保护煤柱及回采损失、最终确定矿权范围内设计可采储量及服务年限。4、根据矿区水文地质、工程地质、环境地质条件和其它开采技术条件,确定开拓运输系统及采煤方法。对开采中可能遇到或发生的灾害和不安全因素提出预防措施。5、对本次资源开发利用方案进行经济意义概略研究和估算。根据以上任务,按照关于加强对矿产资源开发利用方案审查的通知(国土资源部国土资发 1999 98 号)、煤矿安全规程(2022)、煤炭工业矿井设计规范(GB50215-2015)及相关技术标准,编制了本矿产资源开发利用方案。(三)编制目的(三)编制目的靖远XX煤业有限公司XX煤矿现持有的采矿证矿井生产14、规模为 30 万吨/年,根据甘安监煤管2016235 号甘肃安全生产监督管理局关于对靖远XX煤业公司等四煤矿机械化改造后生产能力核定结果的批复,靖远XX煤业有限公司XX煤矿综合生产能力为 45 万吨/年。现有采矿证于 2022 年 4 月份到期,为了办理采矿证的到期延续,同时变更采矿证生产规模,根据国土资源部办公厅关于做好矿山地质环境保护与土地复垦方案编报有关工作的通知(国土资规201621 号)和甘肃省国土资源厅关于实行采矿权项目三方案合一制度的通知甘国土资矿发2016140 号等文件的要求,受靖远XX煤业有限公司XX煤矿(采矿权人)委托,XX企业管理咨询有限公司承担了 靖远XX煤业有限公司15、XX煤矿矿产资源开发与恢复治理方案 的编制工作。二、矿井概况二、矿井概况(一)矿井(一)矿井位置位置靖远XX煤业有限公司XX煤矿位于白银市靖远县城北 60km,平川区西北约30km 处,行政区划隶属靖远县东升乡管辖,地理坐标东经,北纬。国道 109 线和京藏高速公路从矿区西北部通过,距本矿井约 7km,由靖煤公司XX煤矿矿区公路至本矿井约 1.2km,已有简易公路相通,XX铁路专用线由白银红会铁路的长征车站接轨直通XX镇,区内交通运输十分方便。交通位置见图 1.1-1。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司3(二)矿井性质(二)矿井性质本项目为正常生产矿井。(16、三)隶属关系及(三)隶属关系及建设单位概况建设单位概况项目法人单位:靖远XX煤业有限公司。企业隶属关系:XX煤矿隶属于靖远XX煤业有限公司。1.1-1 交通位置图靖远XX煤业有限公司XX煤矿,投产于 1998 年 10 月。该矿属股份制企业,煤矿注册资金 3380 万元人民币,法人代表唐连寿。煤矿以煤炭开采、销售、运输等,机械化改造设计生产能力 45 万吨/年。根据甘安监煤管2016235 号甘肃安全生产监督管理局关于对靖远XX煤业公司等四煤矿机械化改造后生产能力核定结果的批复。靖远XX煤业有限公司XX煤矿综合生产能力为45万吨/年。XX煤矿现有从业人员300人,其中工程技术人员 12 名,安17、全生产管理人员 16 名,机关、销售管理人员 6 人,设置特殊工种岗位 11 个,设置特殊工种岗位人员 69 人,煤矿下设安检部、生产技术部、机电部、运输部、采掘队、综合办公室、财务部、销售部、采销部、治安室。企业技术力量雄厚,专业管理和安全管理水平到位,已有经营煤炭生产 23 年的历史。靖远XX煤业有限公司XX煤矿靖远XX煤业有限公司XX煤矿靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司4企业至今已累计给国家上缴税收 5265.65 万元,累计给社会捐助、赞助公益事业 100万余元,企业连续被靖远县委、政府评为“纳税大户”和纳税先进单位。综合上述情况,企业现有的资金18、状况良好,实力雄厚,煤炭生产建设和管理人才齐备,具备投资开发本项目的能力。(四)自然地理(四)自然地理1、地形地貌地形地貌本区地处干旱黄土丘陵区,地貌形态受构造岩性制约,以剥蚀为主,地形较复杂,石沟至红湾一带,地形海拔标高为 1800m2000m 间,其北部为黄土丘陵区,地形海拔在+1800m 以下,比较低缓。2、河流、河流、水水系系区内无常年流水,仅有两条沙河在每年 79 月雨季期间有季节性流水,苦水峡沙河和孔家沟沙河均流经井田之南,井田内无地表径流。3、气象气象矿区内气候属内陆半沙漠干旱性气候。靖远县气象站 1960 年2013 年资料表明:气温:月平均-924,最低-18-23,最高 319、538,年平均 7.99.2,昼夜温差较大。降水量:年平均降水在 187374mm 间,平均 250mm 左右,多集中在 7、8、9 三个月,占全年降水量的 50%60%,且常形成暴雨。蒸发量:年均为 1439mm1892mm,平均 1655mm,为降水量的 6.6 倍。湿度:年均为 5560%,4、5 月份最干燥,为 41%60%,711 月在 58%75%之间。风向:除夏、秋两季有东南风外,其他时间多西北风,风力 24 级,最大达 68 级,全年平均风速 11.4m/s,冬季多风。冻结期:每年 11 月至翌年 3 月,冻结深度一般为 0.40.7m,最大为 0.93m。4、地震地震本区基本20、地震烈度为 8 度。设计基本地震加速度为 0.30g,设计分组为第三组。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司5(五)(五)经济概况经济概况靖远县位于黄河上游,甘肃省中东部,白银市腹地,东临宁夏海原县,西接白银区,南邻会宁县,北与景泰县、宁夏中卫县毗邻。全县总面积 5809 km2,总人口 47.65 万人,其中农业人口 42.74 万人。黄河流经县境 10 个乡镇 154 km,全县由沿黄自流灌区、高扬程提灌区和干旱半干旱山区三大块构成,有耕地面积 115 万亩,其中有效灌溉面积 55 万亩。本矿井位于西部内陆干旱地区,自然条件严酷,经济基础薄弱,县域经济综21、合实力位居甘肃省后列,是一个典型的农业大县、工业弱县、财政穷县。井田所在的东升乡农业主要有小麦、玉米等,有条件的地方种植瓜果、蔬菜等。工业以煤矿开采为主。本地农业人员多,劳动力资源丰富。(六)文物古迹及其它地面建筑情况(六)文物古迹及其它地面建筑情况靖远XX煤业有限公司XX煤矿已生产二十多年,有变电所、材料库、矿灯房等服务于生产的建筑设施和办公室、宿舍、蓄水池等辅助设施。井田范围内无文物古迹。(七)煤矿生产历史及现状(七)煤矿生产历史及现状1、煤矿生产历史、煤矿生产历史靖远XX煤业有限公司XX煤矿前身为靖远县XX煤矿,根据甘煤司计发(1992)214 号及甘煤司地发(1992)439 号文,将22、原属国有靖煤公司XX一号井的部分资源划归地方资源范围,井田境界东部以 2 层煤+1315m 底板等高线与 F15 断层上盘交线为界,西部以经线 88200 与矿务局XX一号井为界,北部以+1650m 煤层底板等高线为界,南部以+1315m 煤层底板等高线为界,形成了靖远县XX煤矿矿权范围。该矿成立于 1992 年 3 月 29 日,1999 年建成投产,为靖远县地方国有煤炭企业。1993年由兰州煤矿设计研究院编制 甘肃省靖远县XX煤矿二号井初步设计说明书(C1270),1993 年 5 月 17 日下发文件关于印发“靖远XX煤矿二号井初步设计现场审查会议纪要”的通知(甘建发1993190 号)23、,1993 年 7 月兰州煤矿设计研究院编制了甘肃省靖远县XX煤矿二号井补充初步设计说明书(C1270 补),并于 1993 年 9 月 15 日获得关于靖远县XX煤矿二号井补充设计的批复(甘建发1993328 号),矿井于 1998 年建成投产,设计能力 300kt/a。投产后由于受生产管理、资金及技术等诸多因素的影响,生产能力始终徘徊在 150kt/a 左右。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司62012 年 4 月靖远县政府对该矿进行了改制,组建了靖远XX煤业公司,煤矿更名为靖远XX煤业有限公司XX煤矿。2012 年 9 月 25 日,白银市屈盛煤业有24、限公司发生一起人车提升钢丝绳断绳跑车事故,造成 20 名矿工遇难,14 名矿工受伤的重大安全生产事故。受曲盛煤矿事故影响,白银市下发关于全市煤矿立即停产整顿的紧急通知(市安委明电201202 号),矿井于2012 年 9 月2016 年 6 月日煤矿全面停产整顿。2014 年 9 月,XX煤矿依法获得甘肃省国土资源厅颁发的采矿许可证,证号:C6200002009111120044363,开采深度:1750m 至 1315m 标高,开采规模为 30 万吨/年。2015 年,根据国家安监总煤行2010178 号文关于推进小型煤矿机械化的指导意见和甘安监发201534 号文关于开展煤矿机械化改造工作25、的通知,XX煤矿委托兰州煤矿设计研究院完成了 靖远XX煤业有限公司XX煤矿机械化改造专项设计的编制,并取得甘肃省安全生产监督管理局关于对靖远XX煤业有限公司XX煤矿机械化改造专项设计的批复(甘安监管五2015109 号),设计XX煤矿设计生产规模为 450kt/a,项目于 2015 年底前按规定的审批程序完成了审批,2016 年 6 月 16日正式开工建设。2016 年 12 月底完成了机械化改造并通过专项验收。2018 年 12 月 31 日XX煤矿取得安全生产许可证(证号:甘 MK 安许证字2018D0023Y),有效期至 2021 年 12 月 30 日,2021 年 10 月矿井延续了26、安全生产许可证,有效期至 2024 年 12 月 29 日。矿井目前处于正常生产状态。2、煤矿生产现状、煤矿生产现状矿井采用斜井开拓,布置有主斜井、副斜井、进风斜井及回风斜井四条井筒。主斜井安装一台 DT100/25/2450S 型大倾角矿用钢丝绳芯阻燃胶带输送机,担负全矿井的煤炭主提升任务并兼作进风,同时安装一台 2JK2.51.5 型绞车,用于部分材料、设备提升;副斜井安装一台 JK-2.52.2 型提升机,担负全矿井的辅助提升任务并兼作进风,同时安装 1台 RJY-75 型架空乘人装置,担负人员提升任务;进风斜井作为矿井的进风井和安全出口;回风斜井担负全矿井回风任务。矿井设一个开采水平,27、即+1335m 水平,矿井为正常生产矿井,采用水平分段综采放顶煤采煤方法。全井田共划分了一个采区开采,现回采工作面布置在 F16 断层的上盘的煤靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司72 层中,为 213 工作面,接续面为 215 工作面,一个工作面可达到设计矿井年生产能力。井下煤炭运输采用胶带输送机运输,辅助运输采用 CTY5 型蓄电池机车牵引 1t 矿车运输。(八)周边煤矿开发现状(八)周边煤矿开发现状矿井位于靖远煤田XX矿区东部XX向斜的北翼(甘肃靖远煤电股份有限公司王家山煤矿一号井北部浅部煤层),在靖远煤电公司XX煤矿一号井划拨给地方资源范围内开采,行28、政区划属靖远县东升乡管辖。井田北部为盛华煤矿,现已关闭;井田南部为甘肃靖远煤电股份有限公司XX煤矿一号井,属正常生产煤矿,产能 90 万吨/年;井田西部为靖远县东升乡红湾煤矿,属正常生产煤矿,产能 30 万吨/年。井田四邻关系如图 1.2-1所示。图图 1.2-1 井田四邻关系井田四邻关系靖远煤电公司XX煤矿一号井共划分六个采区,分别命名为一采区、二采区、三采区、四采区、五采区、六采区,其中 1300m 标高以上为一采区,采区范围东以XX煤矿相邻,西与靖远煤电公司XX煤矿四号井相邻,北以+500m 等高线为界,南以 1300m等高线为界;1300m 标高到 1050m 标高之间以加勘探线为界,29、西翼划分为三采区,东翼划分为二采区和四采区,1300m 标高到 1180m 标高为二采区,1180m 标高到 1050m标高为四采区;1050m 标高到 850m 标高划分为两个采区,以加勘探线为界,西为五采区,东为六采区。目前靖远煤电公司XX煤矿一号井已开拓至 1180 水平,正在回采一采区和二采区,靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司8两采区均为两翼开采,上山开采,其中一采区与本矿井田西南部相邻,该矿西南部与一采区相邻边界留设有 20m 边界煤柱,对本矿开采无影响;二采区位于本矿井田南翼深部,二采区目前开采最高标高为 1250m,根据目前XX煤矿一号井开30、采情况,其开采后导水裂隙带高度在 50m60m 之间,影响范围在 1300m1310m 之间,且随着XX煤矿一号井采深加大,其影响范围会距 1315m 更远,而本矿深部开采境界为 1315m 标高,因此靖远煤电公司XX煤矿一号井对本矿开采无影响。红湾煤矿位于本矿西部,形成的采空区与本矿井田西部采空区相邻,该矿与红湾煤矿各留设有 20m 边界煤柱,红湾煤矿开采对本矿无影响。三、矿井开发的建设条件三、矿井开发的建设条件(一一)矿井开发的外部建设)矿井开发的外部建设条件条件1、运输条件运输条件矿井距国道 109 线京藏高速公路约 7km,距靖煤公司XX煤矿矿区公路约 1.2km,已有简易公路相通。X31、X铁路专用线由白银红会铁路的长征车站接轨直通XX镇,区内交通运输十分方便。2、电源条件电源条件XX矿井目前为双回路电源供电,其中一回引自靖煤公司XX 35kV 区域变电所,线路电压为 6kV,导线为 LGJ-150,线路长度 3.5km。另一回“T”接在东升线 10kV 农网上,导线为 LGJ-120,线路长度 6km。本次设计在原有一回路的基础上再从靖煤公司王家山 35kV 区域变电所不同母线段引一回 6kV 架空线路,线路长度均为 3.5km,两回路导线均为 LGJ-240。为保证矿井的正常生产用电负荷,矿井双回路电源应同时运行,线路正常(按总负荷的一半)压降分别为 5%、3.95%。当一32、回停止工作时,另一回完全能保证矿井的正常生产(事故压降 10%)。矿井电源条件可靠,完全满足矿井增容要求。3、水源条件水源条件现已有靖煤水电处的一根 DN100 供水管接至工业场地两座高位水池内,重力供各个用水点,作为矿井的生活供水水源,井下涌水经地面处理后回用于井下消防洒水及灌浆用水,可节约大量水资源,不足部分由生活水源补充。总体来看,矿井水源较为可靠。4、通信条件通信条件靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司9根据靖远县和XX镇通信网的现状,本区通信条件比较发达,移动通讯也实现了全区域内网络覆盖,宽带网已延伸至矿区内,区内通讯畅通,具备矿井现代化通信的条件33、,能够满足矿井有线和无线通信。5、主要建筑材料供应条件主要建筑材料供应条件矿区建设所用沙石可就近解决,水泥和钢材等可从当地市场购进。6、劳动力来源劳动力来源矿井建设开发、必然带动当地及周边地县经济快速发展,本地区劳动力充足,生产所需人员可就地解决。(二)矿井建设(二)矿井建设条件条件评述评述1、外部建设条件外部建设条件矿井距国道 109 线京藏高速公路约 7km,距靖煤公司XX煤矿矿区公路约 1.2km,已有简易公路相通。XX铁路专用线由白银红会铁路的长征车站接轨直通XX镇,交通较为便利,外运条件良好;矿井周边电力比较充沛,二回路电源均由靖煤集团XX35kV 变电所供给,容量富裕,完全满足矿井34、增容要求,供电电源可靠;矿区内供水水源由已有靖煤水电处的一根 DN100 供水管接至工业场地两座高位水池内,重力供各个用水点,作为矿井的生活供水水源,井下涌水经地面处理后回用于井下消防洒水及灌浆用水,可节约大量水资源,不足部分由生活水源补充,可用于矿区生活、工业及消防洒水,矿井水源可靠;矿井移动通讯也实现了全区域内网络覆盖,宽带网已延伸至矿区内,区内通讯畅通;矿井建设不存在迁村、征地情况,无土地纠纷,外部协作等条件较好。因此矿井建设的外部条件均已具备,外部条件良好。2、矿井资源条件矿井资源条件井田构造较复杂,赋存煤 2 层及煤 4 层主要可采煤层,保有资源储量 1100.29 万吨。矿井水文地35、质条件中等,为瓦斯矿井,煤层属易自燃煤层,煤尘有爆炸危险性。煤层属低灰、特低硫、低磷、较高发热量的不粘结煤(HC),为优质动力用煤,亦可作气化用煤,也是优质的民用煤。煤 2 层顶板以粗砂岩、砂砾岩为主,稳定性较好;底板岩性为砂质泥岩、粉砂岩、粗砂岩或细砂岩,岩层较松软,稳定性较差。F15 断层下盘煤 4 层顶底板为粗砂岩及砂质泥岩,较破碎稳定性差;底板岩性较稳定,靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司10易于维护。井田内煤层埋藏较浅,储量丰富,适于建设中型矿井。总之,矿井资源条件良好。四、四、编制依据编制依据(一)法律法规(一)法律法规1、中华人民共和国煤炭法36、(根据 2016 年 11 月 7 日第十二届全国人民代表大会常务委员会第二十四次会议 关于修改等十二部法律的决定第四次修正,自 2016 年 11 月 7 日起实施);2、中华人民共和国安全生产法(2021 年 6 月 10 日,中华人民共和国第十三届全国人民代表大会常务委员会第二十九次会议通过 全国人民代表大会常务委员会关于修改中华人民共和国安全生产法的决定,自 2021 年 9 月 1 日起施行);3、中华人民共和国矿山安全法(国家主席令1992第 65 号,根据 2009 年 08月 27 日第十一届全国人民代表大会常务委员会第十次会议全国人民代表大会常务委员会关于修改部分法律的决定第37、一次修正,自 2009 年 08 月 27 日起实施);4、中华人民共和国矿产资源法(根据 2009 年 08 月 27 日第十一届全国人民代表大会常务委员会第十次会议全国人民代表大会常务委员会关于修改部分法律的决定第一次修正,自 2009 年 8 月 27 日起实施);5、矿产资源开采登记管理办法(中华人民共和国国务院令第 241 号,自 1998 年2 月 12 日起实施);6、关于加强对矿产资源开发利用方案审查的通知(国土资源部国土资发199998 号,自 1999 年 4 月 19 日起实施);7、甘肃省国土资源厅关于实行采矿权项目三方案合一制度的通知(甘国土资矿发2016140 号)38、;8、煤矿安全规程(应急管理部令第 8 号,自 2022 年 4 月 1 日实施);9、煤矿防治水细则(煤安监调查201814 号,自 2018 年 9 月 1 日起实施);10、煤炭工业矿井设计规范(GB50215-2015,自 2016 年 3 月 1 日实施);11、矿井通风安全装备标准(GB/T50518-2010,自 2010 年 12 月 1 日实施);12、煤炭矿井设计防火规范(GB51078-2015,自 2015 年 9 月 1 日起实施);靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司1113、煤矿井工开采通风技术条件(AQ1028-2006);139、4、煤炭行业绿色矿山建设规范(DZ/T0315-2018);15、国土资源部等 6 部委关于加快建设绿色矿山的实施意见(国土资规20174 号);16、国土资源部关于贯彻落实全国矿产资源规划发展绿色矿业建设绿色矿山工作的指导意见(国土资发2010119 号);17、国家及甘肃省发布的有关环保、水保、消防、安全卫生、劳动保护等有关规范规定。(二)政策依据(二)政策依据1、关于开展煤矿机械化改造工作的通知(甘安监发201534 号);2、国务院关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见(国发20167 号);3、国家安全监管总局国家煤矿安监局关于支持钢铁煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见(安监40、总管四201638 号);4、关于印发的通知(甘办发201766 号)。(三)基础资料(三)基础资料1、设计委托书;2、采矿许可证;3、安全生产许可证;4、甘肃省靖远县XX煤矿煤炭资源储量复核报告评审意见书(甘国土资储评字2006103 号);5、甘肃省国土资源厅关于矿产资源储量评审备案证明(甘国土资储备字2006108 号);6、靖远XX煤业有限公司XX煤矿 2016 年度矿山储量年报评审意见书;7、靖远县国土资源局关于靖远XX煤业有限公司XX煤矿生产现状及资源储量动用情况的说明;8、靖远XX煤业有限公司XX煤矿 2016 年度矿山储量年报评审意见书;靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发41、利用方案XX企业管理咨询有限公司129、靖远XX煤业有限公司XX煤矿 2017 年度矿山储量年报评审意见书;10、靖远XX煤业有限公司XX煤矿 2018 年度矿山储量年报评审意见书;11、靖远XX煤业有限公司XX煤矿 2019 年度矿山储量年报评审意见书;12、靖远XX煤业有限公司XX煤矿 2020 年度矿山储量年报评审意见书;13、甘肃安全生产监督管理局关于对靖远XX煤矿机械化改造专项设计的批复(甘安监煤管五2015109 号);14、甘肃安全生产监督管理局关于对靖远XX煤业公司等四煤矿机械化改造后生产能力核定结果的批复(甘安监煤管2016235 号);15、关于靖远XX煤业有限公司XX煤矿42、 2020 年度储量动态监测年报审查结果的通知(市资函202132 号);16、靖远XX煤业有限公司XX煤矿 2020 年度矿山储量年报评审意见书;17、关于靖远XX煤业有限公司XX煤矿等 4 个矿山 2021 年度储量动态年报(一表三图)审查结果的通知(市资函202217 号)及评审意见;18、相关资料。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司13第二章第二章煤炭需求现状和预测煤炭需求现状和预测一、煤炭市场供应预测一、煤炭市场供应预测(一)国内市场供应预测(一)国内市场供应预测2020 年国内全年煤炭产量达到 39 亿吨,同比增长约 1.4%。全年能源消费总量43、 49.8亿吨标准煤,比上年增长 2.2%。煤炭消费量增长 0.6%,原油消费量增长 3.3%,天然气消费量增长 7.2%,电力消费量增长 3.1%。煤炭消费量占能源消费总量的 56.8%,比上年下降 0.9 个百分点。煤炭消费和供给增加,价格波动并逐步向合理区间回归,全社会库存基本处于合理水平,企业效益增加,经营状况持续好转,行业运行总体平稳。随着我国煤炭开采技术的提高和经济水平的不断提升,我国煤炭消费量不断增加。2016 年我国煤炭消费量为 38.88 亿吨,到 2020 年煤炭消费量增至 40.39 亿吨。2021 年我国煤炭消费量达 40 亿吨;2022 年预计煤炭消费量将进一步达到 44、43.11 亿吨,近两年受国外局势的变化和当前疫情影响,煤炭的消费量预计在今后几年还会进一步增加。(二)甘肃省煤炭供需现状和预测(二)甘肃省煤炭供需现状和预测根据 2010 年甘肃省煤炭资源潜力评估报告显示,甘肃省潜在煤炭资源量达 1600多亿吨,煤炭是甘肃的主体能源,占甘肃一次性能源消费的 70%以上,在经济社会发展中具有重要的战略地位。随着甘肃全省经济的快速发展,煤炭需求量逐年增加,供求关系发生深刻变化,已有原来的自求平衡省份变为净调入省份。缺煤已成为制约甘肃经济社会快速健康发展的“瓶颈”。由于甘肃省目前几个重要的煤炭生产企业,均存在资源储量不断减少的情况,其中华亭、靖远、窑街几大煤业集团45、产煤量占全省的 75%左右,由于东中部地区为甘肃省的经济中心,这些煤炭基本只能满足就近销售。而河西地区虽有一定数量的煤矿,但矿点分散,煤矿规模小,生产总量不大,近几年在陇东、河西地区建设了一些中大型煤矿,但目前都处于建设阶段,还未正式投产,当前河西地区煤炭供应基本靠从新疆、内蒙等地调入。总体来看,甘肃省煤炭市场供小于求。由于甘肃省煤炭资源现状及本矿所处的地理位置的特殊性,对煤炭的需求总体呈上升趋势。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司14二、产品价格分析二、产品价格分析(一)国内产品价格现状(一)国内产品价格现状我国煤炭价格 2009 年2011 年呈现上涨46、态势,尤其是 2011 年每吨煤炭平均价格达到819 元的顶点,较上年上涨幅度达到了 9.71%,但 2012 年2015 年煤炭价格有明显下降趋势,下降速度较快。尤其是 2015 年,全国每吨煤炭价格降至 424.80 元,降幅达到 18.46%。自 2016 年 6 月初全国动力煤价格上行,至今全国动力煤价格仍维持高位。根据秦皇岛煤炭网数据,环渤海动力煤综合平均价指数(Q5500K)自 2016 年 6 月初从 390 元/吨的价格上行,至 2016 年 11 月达到 607 元/吨的最高价,经过短期回调,之后再次上涨,在 2017年 3 月达到 606 元/吨,至此涨幅达到 55.38%47、。2021 年以来动力煤价格持续高位,特别是受国际形势和疫情影响,2021 年下半年煤价持续增长,秦港 5500 大卡动力煤价已从前期低点 564 元/吨反弹到最高 1800 元/吨,虽然 2021 年末国家对煤炭价格进行了宏观调控,煤炭价格有所回落,但从中长期来看,考虑煤炭行业正在从过去的高弹性转向稳增长,未来 2-3 年需求会进一步增加,煤炭价格整体相对平稳,但仍然高于 2019 年之前,保持在较高水平,随着去产能的顺利推进,各地区新增产能也在有序投放,供给端实际增量相对有限,行业供需有望维持平衡偏紧状态,预计未来煤价维持中高位运行。(二)矿产品价格稳定性及变化趋势(二)矿产品价格稳定性及48、变化趋势XX煤矿所在的XX镇煤炭来源主要依靠靖远煤电集团下属的XX大矿,随着能源消耗的日益增加,XX大矿的资源日益减少,供求缺口较大,煤炭资源匮乏,供需不平衡,限制了当地经济发展。因此预计在今后较长一段时间内,当地的煤炭需求对外依存度仍然较高。自 2020 年以来,受煤炭行业改革政策、疫情及国内形势影响,煤炭价格稳步上涨。同时 2021 年末甘肃大部分国有煤炭企业开始执行限产、减产,煤炭资源相对偏紧,对煤炭价格也将起到一定支撑作用。预计今后煤价将呈稳步上涨趋势。近期甘肃地区动力煤市场偏稳运行,大矿报价持稳,成交情况较好。现在甘肃地区动力煤价格如下:白银地区沫煤报价 430 元/吨,混煤坑口含税49、价报 460-650 元/吨;兰州地区沫煤报价 550 元/吨,混煤报 840 元/吨,均坑口含税价;平凉地区沫煤报价 490 元/吨,靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司15混煤车板含税价报 520-640 元/吨。根据现场调查统计,XX煤矿周边矿井近几年的平均销售价格走势见图 2.2-1。矿区原煤售价平均 440 元/吨(不含税)。图图 2.2-1 XX煤矿周边矿井近几年煤炭价格走势图XX煤矿周边矿井近几年煤炭价格走势图靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司16第第三三章章矿产资源矿产资源概况概况一一、矿区总体规划、矿区50、总体规划概况概况靖远XX煤业有限公司XX煤矿前身为靖远县XX煤矿,该矿成立于 1992 年3 月 29 日,1999 年建成投产,为靖远县地方国有煤炭企业。2012 年 4 月靖远县政府对该矿进行了改制,组建了靖远XX煤业公司,煤矿更名为靖远XX煤业有限公司XX煤矿。2012 年 9 月 25 日,白银市屈盛煤业有限公司发生一起人车提升钢丝绳断绳跑车事故,造成 20 名矿工遇难,14 名矿工受伤的重大安全生产事故。受曲盛煤矿事故影响,白银市下发关于全市煤矿立即停产整顿的紧急通知(市安委明电201202 号),矿井于 2012 年 9 月2016 年 6 月日煤矿全面停产整顿。2014 年 9 51、月取得采矿许可证,证号为 C6200002009111120044363,有效期限 2014 年9 月 18 日至 2022 年 4 月 18 日。2015 年,根据国家安监总煤行2010178 号文关于推进小型煤矿机械化的指导意见和甘安监发201534 号文关于开展煤矿机械化改造工作的通知,靖远XX煤业有限公司XX煤矿委托兰州煤矿设计研究院完成了 靖远XX煤业有限公司王家山煤矿机械化改造专项设计的编制,项目于 2015 年底前按规定的审批程序完成了审批,煤矿设计生产规模 45 万吨/年,并开工建设,2016 年 12 月 5 日通过专项验收。2016 年 12 月 23 日,甘肃安全生产监督52、管理局关于对靖远XX煤业公司等四煤矿机械化改造后生产能力核定结果的批复(甘安监煤管2016235 号)确认:同意靖远XX煤业有限公司矿井综合生产能力为 45 万吨/年。2021 年 8 月,靖远XX煤业有限公司XX煤矿达到煤矿安全生产标准化管理体系二级标准,矿井属正常生产矿井。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司17二、矿井开发的资源条件二、矿井开发的资源条件(一)区域地质特征(一)区域地质特征1、区域地层区域地层本区属祁连地层区河西走廊六盘山地层分区武威中宁小区,自早古生代以来,地层发育比较齐全,自老至新有:震旦亚界海源群(Zh)、中寒武统香山群(2xn)53、奥陶系(O)、志留系(S)、泥盆系(D)、石炭系(C)、二迭系(P)、三迭系(T)、侏罗系(J)、白垩系(K)、第三系(R)和第四系(Q)地层。2、区域构造区域构造(1)断裂XX矿区位于陇西系乌鞘岭六盘山旋回褶带中段松山黄家洼山隆褶带之北侧,由于受多种不同构造因素的影响,形成矿区独特的构造格局。矿区构造特点是以断裂为主,褶皱为辅。(2)岩浆岩煤系地层中,未发现岩浆侵入活动现象。(二)井田地质(二)井田地质1、地层、地层井田内的地层主要是第四系、白垩系、侏罗系、三叠系,其中侏罗系为主要含煤地层,其他均在井田以远地区分布。第四系在井田内外普遍分布。更新统底部为灰绿色碎石、亚砂土互层及灰色砾岩、角54、砾岩,中部为黄土、亚砂土、亚粘土夹砾石层,上部为松散黄土层,厚 2303m,平均90m,不整合于其它老地层之上。全新统为松散砂砾石层夹亚砂土、亚黏土层,厚 0163m,平均厚 12m,不整合于其它老地层之上。白垩系分布于井田内的仅为下统河口群,岩性上细下粗,下部为棕红色厚层中、粗粒砂岩夹砂砾岩及薄层紫红色砂质泥岩,与侏罗系上统不整合接触,上部为黄红色中、细粒砂岩,泥岩互层,厚 400800m,平均厚 637m。侏罗系分布于井田区的为中下统窑街组、中统新河组、上统苦水峡组,其中窑街组为主要含煤地层。窑街组岩性为灰白色砾岩、砂砾岩、砂岩、灰色粉砂岩、灰黑色泥岩夹厚靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资55、源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司18煤层,与三叠系上统不整合接触,厚 10154m,平均厚 80m。中统新河组以其岩性、岩相不同分为上、下两段,下段岩性中、上部为黄绿色砂岩夹杂色、紫红或灰绿色粉砂岩、泥岩、底部为厚层灰白色砾岩、砂砾岩夹灰色粉砂岩、泥岩,偶夹薄煤层,富含动、植物化石,与下段连续沉积,厚 80200m,平均厚 120m。三叠系分布于井田区的仅为上统南营儿群,岩性主要为灰绿色砂岩夹粉砂岩,灰色、灰黑色泥岩夹薄煤线,砂岩具大型斜层理,产多种植物化石,厚 2001076m,平均厚 900m,常构成侏罗纪煤系沉积基底。2、井田构造、井田构造区内构造以单斜为主,该单斜由中生界地层组成56、,向西抬起收拢,向东倾伏敞开,东西长约 10km,向斜轴走向北 6070西,向南西倾斜,南北两翼地层产状不一,南陡北缓,北翼倾角一般 2540,向东达 60以上,南翼倾角一般 3566,局部直立或倒转,实为一南翼窄陡、北翼宽缓、褶皱轴南倾的不对称向斜,单斜北翼浅部受南倾“人”字型断裂构造组的切割破坏,使构造比较复杂。本矿井位于XX向斜北翼东端浅部,主要涉及的构造是走向断裂,其中主要的断层有 F15、F16、F17 三条走向逆断层。F15 断层:西起洞洞沟,东延至 XVI 线以东,长 7km 以上,走向为北 80西,向南或南西倾斜,倾角 3565,断面西缓东陡,南缓北陡,呈舒缓波状。上盘的上三迭57、统和侏罗系地层,由南向北推覆于XX向斜北翼边缘的上三叠统和中、下侏罗统地层之上,并在其下盘残留了部分煤 4 层,断层破碎带宽 560m 不等,一般宽约 15m。F16 断层:位于 F15 断层以南,为 F15 断层最主要的一条分支断裂,西起 VII 勘探线向东延至 XVI 勘探线以东,长 5km 以上,走向近东西向,略呈向南凸出的弧形,倾向南,倾角 6080,浅部近直立,上盘由南向北逆冲,为一高角度逆冲断层,断层破碎带 215,断距由西向东逐渐加大,XIV 勘探线达 225m,加 XIV 勘探线达 300m,加 XIV勘探线起再逐渐变小,由 245m 向东至 XV、XVI 勘探线减少至 17058、m 左右。F17 断层:位于 F16 断层以南,西起水洞沟,东延至 XIV 勘探线以东消失,长 3.5km,走向近东西向,倾向南或南西,上盘由南向北逆冲,倾角 6785,为一高角度逆冲断层,断层破碎带 27m 不等,断距 1060m,中间大,两端小,XIII 勘探线为 20m,XIV勘探线为 50m,加 XIV 勘探线为 10m。本井田受上述三条逆冲断层的影响,浅部煤层被切割成长条带状块体而不连续,并造靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司19成部分煤层重复,煤层厚度的变化较大,岩石因受构造影响比较破碎,也给开采带来一定影响。主要断层特征见表 3.2-1。表 59、3.2-1主要断层特征表断层名称性质走向倾向倾角()落差(m)备注F15走向逆冲北 80西7km南、南西3565F16走向逆冲东西 5km南6000170m300mF15 的分支F17走向逆冲东西 3.5km南、南西67851060m(三)(三)煤层煤层1、可采煤层可采煤层(1)煤 2 层煤 2 层位于中下侏罗统顶部,全区分布,厚度大,比较稳定,全区平均厚度 8.74m,煤层厚度变化的规律是南薄北厚,西薄东厚,XX向斜北翼厚 0.1945.33m,平均厚13.98m,本矿井含煤地段煤厚在 20m 以上,含 24 层夹矸,多位于煤层顶部,煤层下部常呈单一结构,煤 2 层下距 4 层煤间距 25660、0m 不等,平均间距 40m。煤 2 层顶板以粗砂岩、砂砾岩为主,稳定性较好;底板岩性为砂质泥岩、粉砂岩、粗砂岩或细砂岩,岩层较松软,稳定性较差。(2)煤 4 层煤 4 层位于中下侏罗统下部,厚度大,有一定变化,全区平均厚度在 20m 左右,部分地段厚达 30m 以上,本井田地段因受 F15 断层切割,上盘煤厚仅 7m 左右,呈局部可采,本矿井主要是 F16 断层下盘保留的煤 4 层,煤层在剖面上呈南倾的新月形,平面上东西向延伸呈微向南凸出的豆荚状,XIII 勘探线以东煤厚在 1035m 之间,平均厚 16.6m,含夹矸 34 层,结构比较复杂,F15 断层下盘煤 4 层是本井田仅次于煤 2 61、层的可采煤层。F15 断层下盘煤 4 层顶底板为粗砂岩及砂质泥岩,较破碎稳定性差;底板岩性较稳定,易于维护。可采煤层特征见表 3.2-2。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司20表 3.2-2可采煤层特征表煤层号煤层厚度煤层间距夹石层数稳定性倾角顶板岩性底板岩性最小-最大平均(m)最小-最大平均(m)220-44.853425-60402-4较稳定55-75稳定性较好稳定性较差410-3516.63-4较稳定42-60稳固性差稳固性好(四)(四)煤质煤质1、物理性质、物理性质(1)煤 2 层颜色为黑色,条痕呈黑色或深棕色,具沥青光泽和弱玻璃光泽;具贝壳状断口62、,较致密、坚硬、层面有黄铁矿薄膜及微细的方解石脉;简易燃烧试验:易燃,烟浓;焦渣略膨胀,微熔融或不溶融。(2)煤 4 层颜色为黑色,条痕深棕色;具弱玻璃光泽和沥青光泽;具贝壳状断口,较致密、坚硬、层面有黄铁矿薄膜及微薄的方解石细脉;简易燃烧试验:易燃,烟浓;焦渣略膨胀,微熔融。2、宏观煤岩特征宏观煤岩特征(1)煤 2 层以半亮煤为主,半暗煤次之,垂直层面可见丝炭、镜煤、亮煤、暗煤四种煤互相交替,呈现出较清楚的条带状结构及层状构造。(2)煤 4 层煤层上部为灰分较高的半镜煤,垂直层面有丝炭分布,并含亮煤条带;中部为半亮煤;下部为半暗煤且质软。全层具条带状结构和层状构造。3、煤的化学性质、煤的化学63、性质1)煤的工业分析煤的工业分析见表 3.2-3。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司21表 3.2-3煤质测定成果表(1)水分(Mad)煤 2 层:原煤分析水分(Mad)平均为 4.86%;精煤分析水分(Md)平均 4.51%,全区平均为 4.50%。煤 4 层:原煤分析水分(Mad):全区无大的变化,两极值为 2.355.72,平均为 3.61%;精煤分析水分(Md)两极值为 2.626.93,平均为 4.43%。(2)灰分(Ad)煤 2 层:原煤灰分(Ad)平均为 10.10%;精煤灰分(Ad)平均为 3.66%,属低灰煤(LA)。煤 4 层:原煤灰分64、两极值为 4.3420.72%,平均为 10.60%;精煤灰分两极值为 2.647.51%,平均为 4.39%,属低灰煤(LA)。(3)挥发分(Vdaf)煤 2 层:原煤挥发分在24.8547.82%,平均值为31.97%;精煤挥发分在24.5335.68%,平均值为 30.22%。煤 4 层:原煤挥发分在27.7236.68%,平均值为32.81%;精煤挥发分在26.3635.53%,平均值为 31.76%。2)全硫(St,d)煤 2 层:最小 0.16%1.52%,平均为 0.49%,属特低硫煤(SLS)。煤 4 层:煤的硫分两极值为 0.221.09%,平均为 0.53%,属低硫煤(LS65、)。精煤全硫两极值为 0.080.36%,平均为 0.18%。煤层煤样工业分析煤质评价Mad%Ad%Vdaf%St.d%Qgr.vdMJ/kgGR,IY(mm)煤2层原煤2.31-12.103.61-27.0724.85-47.820.16-1.5223.46-33.07低灰、特低硫煤4.8610.1031.970.4931.35浮煤2.78-7.702.79-7.3524.53-35.680.08-0.2930.82-33.02004.503.6630.220.1532.4000煤4层原煤2.35-5.724.34-20.7227.72-36.680.22-1.0929.99-32.95低灰66、低硫煤3.6110.6032.810.5331.93浮煤2.62-6.932.64-7.5126.36-35.530.08-0.3631.82-33.24004.434.3931.760.1832.6300靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司223)发热量(Qgr,d)煤 2 层:原煤 23.4633.07MJ/kg,平均 31.35MJ/kg;精煤 30.8233.02MJ/kg,平均32.40MJ/kg。属特高热值煤(SHQ)。煤 4 层:原煤 29.9932.95MJ/kg,平均 31.93MJ/kg;精煤 31.8233.24MJ/kg,平均32.67、63MJ/kg。属特高热值煤(SHQ)。4)煤灰成分煤 2 层:全区煤 2 层灰成分以 SiO2和 Fe2O3为主,其次为 CaO、Al2O3、MgO,含量分别占 SiO226.87%,Fe2O321.96%,CaO 16.34%,Al2O314.01%,MgO 8.02%。煤 4 层:灰成分均以 SiO2和 Al2O3为主,Fe2O3和 CaO 为次,MgO 含量较低。矿井煤层灰成分、煤灰熔融性测定结果见表 3.2-4。表 3.2-4矿井煤层灰成分、煤灰熔融性测定结果5)煤灰熔融性煤 2 层:软化温度(ST)平均为 1247,属较低软化温度灰煤。煤 4 层:软化温度 ST 为 1196,属较68、低软化温度灰煤。6)磷煤 2 层:磷含量最小为 0.003%,最大 0.052%,平均 0.014%,属低磷煤。煤 4 层:最小 0.005%,最大 0.067%,平均 0.024%,属低磷煤。4、煤类及煤的工业用途、煤类及煤的工业用途根据煤 2 层和煤 4 层的主要化学和工业分析,煤 2 层和煤 4 层均属于低灰、特低硫、低磷、较高发热量的不粘结煤(HC),为优质动力用煤,亦可作气化用煤,也是优质的民用煤。煤 2 层的可选性属中等可选,煤 4 层的可选性属易选煤。(五)(五)水文地质水文地质1、区域水文地质、区域水文地质(1)地表径流煤层煤灰成分%煤灰熔融性SiO2Fe2O3Al2O3CaO69、MgO变形温度DT软化温度ST流动温度FT煤 2 层26.8721.9614.0116.348.02122312471284煤 4 层33.5316.8618.710.445.85115711961235靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司23区内无常年流水,仅有两条沙河在每年 79 月雨季期间有季节性流水,苦水峡沙河和孔家沟沙河均流经井田之南,井田内无地表径流,本区除天然降水补给外,再无其它补给来源。(2)含水层XX矿区主体为一向东倾伏的侏罗系向斜自流水盆地,与煤矿床有关的有三个含水层,自下而上为:含水层:包括 4 层煤以下的中侏罗统窑街组及上三叠统地层。70、前者由泥钙质胶结的砾岩、砂岩夹粉砂岩组成;后者由厚层状泥质胶结的中、粗粒砂岩夹粉砂岩及泥岩组成,总厚度大于 100m,属裂隙不发育的裂隙含水层,富水性极弱。XX煤矿四号井井筒及运输大巷的单位涌水量为 0.011m3/h。含水层:由 4 层煤顶板泥岩到 2 层煤底板泥岩、粉砂岩。岩性以粗砂岩为主,细、中粒砂岩次之,夹煤层、泥岩及粉砂岩。总平均厚度 23.55m,纯含水层厚 18.26m。属裂隙不发育的裂隙含水层,富水性极弱。XX煤矿四号井石门该含水层涌水量为 6m3/h。、含水层之间有由 4 层煤及其顶底板泥岩组成的隔水性良好的隔水层相隔。含水层:由 2 层煤顶板泥岩至XX组油页岩段底界,岩性为71、巨厚的砾岩,粗、中粒砂岩夹泥岩、粉砂岩组成,总平均厚度 421.03m,纯含水层厚 284.46m。属裂隙较发育的裂隙含水层,富水性中等。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿权基本位于 F15、F16 断层之间,据该煤矿提供的资料,矿井的正常涌水量 6070m3/h,最大涌水量 75 m3/h。靖远XX煤业有限公司XX煤矿位于XX矿区东北边缘,地表广被第四系洪冲积层所覆盖,第四系洪冲积层在该区厚度较大,富水性较好,至深部与煤系地层上部含水层之间一般有隔水层相隔,二者之间没有直接水力联系。矿井涌水的主要因素来自煤层顶、底板含水层即含水层,但由于该含水富水性弱,除少部分接受其他含水层的补给外,其余大部分72、为含水层中的储存水,随着开采时限的延长和开采面积的扩大,上部储存水已基本被疏干,矿井生产中的涌水主要为井巷工程新揭露断面的储存水,实际涌水量较小。又因为煤矿位于 F15、F16 压扭性断层的中间,外界补给的水源被切断,矿井中的涌水量会越来越小。根据XX煤矿提供的资料,2021 年度矿井的最大涌水量为 70m3/h,靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司24涌水量无大的变化。2、矿井预计涌水量、矿井预计涌水量相邻的靖煤公司XX一号井地质报告中计算矿井正常涌水量 87.6m3/h,矿井在生产中实际涌出量为 6070m3/h。由于本矿井位于XX一号井的浅部,而XX一73、号井生产能力为 900kt/a。考虑黄泥灌浆和井下洒水及其他涌水因素,预计本矿井正常涌水量按60m3/h 考虑,最大涌水量按 75m3/h 考虑。3、矿井充水因素分析、矿井充水因素分析(1)第四系坡残积层潜水沿井筒渗入矿井;(2)采空区裂隙带沟通含水层造成涌水;(3)I 含水层、II 含水层、含水层涌水;(4)人为灌浆及巷道施工用水;(5)小窑及采空区积水;(6)矿井断裂连通各含水层造成涌水。4、供水水源、供水水源供水水源由靖煤集团水电处的加压泵站加压后,经 DN100 的焊接钢管输送至工业场地内的两座高位清水池内,重力供给各个用水点,水源充足。5、煤矿开采对地下水层的影响煤矿开采对地下水层的74、影响水文地质条件是煤矿开采对地下水影响的主要因素。隔水层和含水层的裂隙、流向分支、地下水的补给水源、富水程度是煤矿开采影响地下水流失的主要因素。由于煤层形成的时代不同后又经长久变迁,使地下煤层上下连接的地下水特征前后的变化很大,含水层和隔水层交错。煤层本身属于地下弱含水层,离地下含水层比较近。因此煤矿开采将直接影响地下含水层的结构,改变煤矿开采地带的地下含水层与地下隔水层的相对关系,影响地下水层的形成和规律。煤矿的开采方法也是影响地下含水层程度的重要因素之一,煤矿开采方法影响地下含水层结构主要体现在煤矿采煤的回采率、工作面宽度和煤层顶板的管理办法。煤矿开采采用全部冒落法管理煤层顶板,煤矿开采就75、会破坏煤层顶板岩层的结构使其失去自然平衡状态,这样煤层顶板岩层就会产生沉陷、裂缝或者移动的情况。如果煤层顶板岩层遭到这些破坏,它的隔水性就会降低,地下含水层的水资源会透过煤层顶板岩层渗进采空区,这时靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司25采煤工作已经破坏了含水层的结构,对地下含水层造成影响。另外,煤层顶板岩层结构特征也是决定采煤工作对地下含水层影响的决定因素。如果顶板岩层连续性好厚度大,顶板岩层的隔水性能会比较好,其承受破坏的能力比较大,由此煤矿采煤对地下含水层的影响就比较小。煤矿开采对地下水破坏的控制对策是尽量采用分层采煤法。分层采煤法是对煤层采用分层开采76、,尽量减小接近顶板岩层的第一、二层煤层的开采,控制煤层顶板暴露的面积。根据煤矿地带的地质结构和地下水质结构,确定对地下水含水层和地质结构破坏最小的开采方式。充填开采法是一种煤矿顶板岩层的管理办法,开采过后对顶板岩层破坏严重的地方进行材料填充,这样可以较小采煤对含水层覆岩的破坏程度,进而减小煤矿开采对地下含水层的破坏。6、水文地质类型划分水文地质类型划分、含水层和含水层分别属于富水性极弱和中等含水层,它们均为矿井直接充水层。其中,含水层是主要充水层。矿区南北被隔水断层隔断来自南北的补给源,属分水岭矿床。主要充水层只有大气降水渗入补给,含水层的水量主要是储存量,易于疏干,但含水层被揭露的初始涌水量77、(瞬时涌水量)是大的。由上所述,根据煤矿防治水细则规定,按分类依据就高不就低的原则,确定矿井水文地质条件属中等型。(六六)其它其它开采技术条件开采技术条件1、瓦斯、煤尘和煤的自燃瓦斯、煤尘和煤的自燃根据 2020 年 3 月甘肃华辰检测技术有限公司出具的靖远XX煤业有限公司瓦斯等级鉴定报告和煤样检测报告:(1)瓦斯矿井瓦斯等级:低瓦斯;矿井 CH4相对涌出量 0.987m3/t,矿井 CH4绝对涌出量 0.792m3/min;矿井 CO2相对涌出量为 2.468m3/t,矿井 CO2绝对涌出量 1.980m3/min。(2)煤尘煤尘具有爆炸性危险。(3)煤的自燃靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产78、资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司26煤层具有自燃性,属类自燃煤层。2、地温地温矿井生产过程中未发现地温异常现象,属地温正常区域。(七)(七)井田资源井田资源/储量储量1、资源资源/储量储量根据靖远XX煤业有限公司XX煤矿 2021 年度矿山储量年报评审意见,截止 2021 年 12 月 31 日,矿井保有资源量为 1039.87 万吨,其中控制资源量 506.67 万吨、推断资源量 533.2 万吨;2 层煤保有资源量 1013.07 万吨,其中控制资源量 506.67 万吨、推断 506.4 万吨;4 层煤保有资源量 26.8 万吨,全为推断资源量 26.8 万吨。(八)(八)其它有79、益矿其它有益矿物物靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿权范围内在勘查和采掘过程中没有发现其他有益矿产。三、井田地质勘查程度及开采三、井田地质勘查程度及开采条件评价条件评价(一一)井田地质勘查程度)井田地质勘查程度评价评价2005 年 10 月XX煤矿委托甘肃煤田地质局一三三队编制了靖远县XX煤矿煤炭资源储量复核报告,该储量核实报告依据甘肃省靖远煤田XX矿区地质勘探总体(普、详、精)最终报告(1981.12),通过收集XX煤矿资源范围的各种文件,矿井地质资料,煤矿井上下对照图,釆掘工程平面图,巷道测量成果和煤矿开采技术方面的资料,在对各种资料进行详细分析、综合对比的基础上,编制各种分析性图件,对某项缺80、少资料或缺验证的资料则直接井下实测,组后根据釆掘资料与勘查资料进行对比,根据变化的地质情况修改矿权范围内的煤层底板等高线图,对其煤炭资源量重新估算,井田的勘查程度已达到勘探级别。根据甘肃省靖远县XX煤矿煤炭资源储量复核报告评审意见书(甘国土资储评字2006103 号)、靖远XX煤业有限公司XX煤矿生产现状及资源储量动用情况的说明、2016 年-2019 年储量年报、白银市自然资源局关于靖远XX煤业有限公司XX煤矿 2020 年度储量动态监测年报审查结果的通知(市资函202132 号)、靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司27靖远XX煤业有限公司XX煤矿 2081、21 年度矿山储量年报评审意见等地质资料,井田范围内煤炭资源/储量为控制的与推断的资源/储量,其中控制的资源/储量占总资源的比例为 51.5%。地质报告对井田内含煤地层、含煤地层的岩性,厚度以及煤层形式,结构等基本控制与掌握。查明了可采煤层数、厚度、结构及其变化特征,基本控制了主要可采煤层的隐伏露头位置,圈定了可采煤层的可采范围。对主要可采煤层顶底板岩性特征作了详细了解和评述。对瓦斯成分、含量作了确定,对煤的自燃性,煤尘爆炸危险性作了初步评价。对地形、地质、水文地质作了初步评述。对可采煤层的煤质进行了比较详细的鉴定。存在的主要问题:井田范围内钻孔较少,勘探程度较低,在生产过程中应进行补充勘探。82、总体来看,靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿井资源可靠,煤层赋存较稳定,有利于矿井开采,资源条件和开采技术条件均适合建设安全高效的中型矿井。(二二)矿井开采技术)矿井开采技术条件评价条件评价1、地质构造对开采影响的分析与评价、地质构造对开采影响的分析与评价区内构造以单斜为主,单斜北翼浅部受南倾“人”字型断裂构造组的切割破坏,使构造比较复杂。本矿井位于XX单斜北翼东端浅部,主要涉及的构造是走向断裂,其中主要的断层有 F15、F16、F17 三条走向逆断层,断层对开拓及开采有一定的影响。2、煤层对比的可靠性和稳定性分析及对开采的的影响、煤层对比的可靠性和稳定性分析及对开采的的影响主要可采煤层以煤层间距83、依次向上对比,基本可靠。井田岩性普遍稳定,厚度虽有一定变化,但规律明显,各层段岩性特征清楚。由于矿井开采多年,揭露了大量的地质资料,煤层对比是可靠的。其煤层可靠性和主采煤层的稳定性对开采有利。3、水文地质及对开采影响的评价、水文地质及对开采影响的评价本区气候干旱,雨量稀少,剥蚀构造地貌发育,向斜两翼形成相向的单面山,内部地形相对高差较大,横向沟谷发育,平时干涸无水,遇暴雨时形成地表迳流,分别自向斜南北两翼排出境外,本区除天然降水补给外,再无其它补给来源,自成一水文地质单元。井田内有三个含水层,、含水层之间有由 4 层煤及其顶底板泥岩组成的隔水性良靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案84、XX企业管理咨询有限公司28好的隔水层相隔;、含水层间有由 2 层煤及其顶、底板泥岩组成的隔水性良好的隔水层相隔。含水层由 2 层煤顶板泥岩至XX组油页岩段底界,岩性为巨厚的砾岩,粗、中粒砂岩夹泥岩、粉砂岩组成,总平均厚度 421.03m,纯含水层厚 284.46m。属裂隙较发育的裂隙含水层,富水性中等。该矿位于XX矿区东北边缘,地表广被第四系洪冲积层所覆盖,第四系洪冲积层在该区厚度较大,富水性较好,至深部与煤系地层上部含水层之间一般有隔水层相隔,二者之间没有直接水力联系。矿井涌水的主要因素来自煤层顶、底板含水层即含水层,但由于该含水富水性弱,除少部分接受其他含水层的补给外,其余大部分为含水层85、中的储存水,随着开采时限的延长和开采面积的扩大,上部储存水已基本被疏干,矿井生产中的涌水主要为井巷工程新揭露断面的储存水,实际涌水量较小。主要含水层仅靠大气降水渗透补给,本地年降水量稀少,因此补给有限,含水层主要是储存量,易被疏干。但含水层被揭露的初始涌水量(瞬时涌水量)是大的。深部开采时,断层导水、地表水渗入,都可能引起矿井突水。4、瓦斯、煤层自燃、煤尘爆炸、地温等资料分析与评价、瓦斯、煤层自燃、煤尘爆炸、地温等资料分析与评价该矿井为低瓦斯矿井,煤层自燃,煤尘具有爆炸危险性,井田内地温正常。煤层瓦斯、自燃、煤尘爆炸危险性对该矿井开采可能会产生不利影响。5、地质资源量可靠性评价、地质资源量可靠86、性评价根据地质资料分析,该矿井地质资源量可靠性较好。6、结论、结论综上所述,本矿井的开采技术条件中等,煤层倾角大,开拓开采需布置大量的岩石巷道工程,而且煤层自燃发火,一定程度上制约工作面的推进距离,生产中需加强监测并采取综合防灭火措施,综合以上因素分析,该矿井为一单斜构造,水文地质条件中等,工程地质条件中等,主采煤层稳定、可靠,这些条件对开采相对有利;煤层容易自燃、煤尘具有爆炸性,这些条件会对开采产生不利影响;还需对采空区及老窑加强积水积气的探测,防止突水、大量有害气体涌出预以足够重视。但通过采用合理防火、防尘、除尘、通风等措施,可以把此不利影响降到最低程度。总体来说,该矿井开采技术条件中等。87、靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司29第第四四章章主要建设方案的确定主要建设方案的确定一、确定开采储量一、确定开采储量(一)井田境界(一)井田境界靖远XX煤业有限公司XX煤矿目前持有的采矿许可证证号为C6200002009111120044363,有效期限 2014 年 9 月 18 日至 2022 年 4 月 18 日。矿区面积0.2461km2,采矿权划定开采深度:由+1750m 至+1315m 标高,井田范围由 17 个拐点坐标圈定。现采矿证中拐点坐标为 1980 西安坐标系,根据 2021 年 12 月 16 日靖远县自然资源局关于核查靖远XX煤业88、有限公司XX煤矿采矿权国土空间规划属性的回复函,该函中给出了采矿权的国家大地 2000 坐标系数据,井田境界拐点坐标见表 4.2-1。表 4.2-1井田境界拐点坐标表编号80 坐标(m)2000 坐标(m)纬距(X)经距(Y)纬距(X)经距(Y)1234567891011121314151617井田境界见图 4.2-1。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司30图图 4.2-1 井田境界图井田境界图(二(二)资源资源/储量储量1、矿井地质资源矿井地质资源/储储量量(1)储量核实报告根据甘肃省靖远县XX煤矿煤炭资源储量复核报告评审意见书(甘国土资储评字2006189、03 号),甘肃省靖远县XX煤矿采矿权范围内截至评审基准日(2005 年10 月 31 日)保有的煤炭资源储量为 1307.2 万吨,其中有控制的经济基础储量(122b)774.0万吨(2 层煤);推断的内蕴经济的资源量(333)533.2 万吨(其中包括 2 层煤 211.5 万吨和 2 层煤动用煤炭残留量 294.9 万吨及 4 层煤 26.8 万吨),矿井保有资源汇总表见表4.2-2 所示。根据甘肃省国土资源厅 关于矿产资源储量评审备案证明(甘国土资储备字2006108 号)及评审意见,评审意见中存在问题有:“该矿共动用煤炭资源 938.3 万吨,但采出量仅为 380.0 万吨,资源回采90、率低,煤炭资源浪费严重。本次复核报告应按全国煤矿矿井平均回采率 59.06分别计算正常损失量和煤炭资源残留量,将煤炭资源残留量归类为推断的内蕴经济资源量(333),计入保有煤炭资源储量总量中,其资源的可利用性待有关部门论证后确定”。故最终储量核实报告中增加了煤 2 层动用残留量 294.9 万吨,并将归类为推断的内蕴经济资源量(333)。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司31表表 4.2-2矿井保有资源矿井保有资源/储量汇总表(截止储量汇总表(截止 2005 年年 10 月月 31 日)日)断层、断层、水平区域水平区域(m)水平标高水平标高(m)资源储量(91、万吨)资源储量(万吨)保有资源量保有资源量122b333保有资源储量2 层煤FI5-F16(1315 以上)17001315183.8211.5F16 上盘(1315 以上)15001315590.2小计774.04 层煤F17 下盘 1315 以上26.8动用煤炭残留量2 层煤FI5-F16(1450 以上)F16-F17 下盘(1550 以上)F17 上盘(1550 以上)F16 上盘(l500 以上)294.9小计774.0533.2合计1307.2(2)储量变化情况储量核实以来历年储量变动情况如下:1)根据靖远县国土资源局关于靖远XX煤业有限公司XX煤矿生产现状及资源储量动用情况的说明92、,2006 年2008 年,依据生产台帐统计,煤矿动用储量 19.817万吨、采出量 15.8 万吨;2)2009 年,甘肃煤田地质局 133 队提交的靖远县XX煤矿 2009 年度矿山储量年报,经评审通过动用储量 12.5 万吨、采出量 10 万吨;3)2010 年,甘肃煤田地质局 133 队提交的靖远县XX煤矿 2010 年度矿山储量年报,经评审通过动用储量 12.5 万吨、采出量 10 万吨;4)2011 年,甘肃煤田地质局 133 队提交的靖远县XX煤矿 2011 年度矿山储量年报,经评审通过动用储量 9.038 万吨、采出量 7.23 万吨;5)2012 年该矿企业改制期间,平川煤矿93、发生 9.25 事故,2012 年2016 年 6 月 31 日煤矿全面停产整顿;6)2016 年 7 月 1 日,省市县三级验收合格该矿恢复生产。2017 年,甘肃煤田地质局133 队提交的靖远XX煤业有限公司XX煤矿 2016 年度矿山储量年报,经评审通过,2016 年度动用储量 7.96 万吨、采出量 6.41 万吨。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司327)2018 年,靖远XX煤业有限公司提交的靖远XX煤业有限公司XX煤矿2017 年度矿山储量年报,经评审通过,2017 年度动用储量 14.32 万吨、采出量 10.08 万吨。8)2019 年,94、靖远XX煤业有限公司提交的靖远XX煤业有限公司XX煤矿2018 度矿山储量年报,经评审通过,2018 年度动用储量 34.13 万吨、采出量 23.96 万吨。9)2020 年,靖远XX煤业有限公司提交的靖远XX煤业有限公司XX煤矿2019 度矿山储量年报,经评审通过,2019 年度动用储量 48.09 万吨、采出量 33.71 万吨;10)2021 年,靖远XX煤业有限公司提交的靖远XX煤业有限公司XX煤矿 2020 度矿山储量年报,经评审通过,2020 年度矿井动用储量 48.56 万吨、采出煤量34.04 万吨。11)2022 年,靖远XX煤业有限公司提交的靖远XX煤业有限公司XX煤矿295、021 度矿山储量年报,经评审通过,2021 年度矿井动用储量 60.42 万吨、采出煤量 42.3万吨。矿井历年动用及采出煤炭资源/储量见表 4.2-3。表表 4.2-3矿井历年动用及采出煤炭资源矿井历年动用及采出煤炭资源/储量汇总表储量汇总表单位:万吨单位:万吨年份动用资源量采出资源量保有资源量截至 2005 年 10 月 31 日1307.2002006 年2008 年19.81715.8002009 年年报12.50010.0002010 年年报12.50010.0002011 年年报9.0387.2302012 年2016 年 6 月 30 日停产整顿2016 年年报7.9606.496、102017 年年报14.3210.082018 年年报34.1323.962019 年年报48.0933.712020 年年报48.5634.042021 年年报60.4242.3小计267.335193.53截至 2021 年 12 月 31 日1039.87根据白银市自然资源局靖远XX煤业有限公司XX煤矿 2021 年度矿山储量年靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司33报评审意见,截止 2021 年 12 月 31 日,矿井保有资源量为 1039.87 万吨,其中控制资源量 506.67 万吨、推断资源量 533.2 万吨;2 层煤保有资源量 101397、.07 万吨,其中控制资源量 506.67 万吨、推断 506.4 万吨(2 层煤 211.5 万吨+2 层煤动用煤炭残留量 294.9 万吨);4 层煤保有资源量 26.8 万吨,全为推断资源量 26.8 万吨。矿井地质资源量见表 4.2-4。表表 4.2-4矿井地质资源矿井地质资源/储量汇总表(截止储量汇总表(截止 2021 年年 12 月月 31 日)日)断层、水平区域(m)水平标高(m)资源储量(万吨)保有资源量控制推断保有资源储量2 层煤FI5-F16(1315 以上)1700131546.3211.5F16 上盘(1315 以上)15001315460.37小计506.674 层煤98、F17(1315 以上)1315 以上26.8动用煤炭残留量2 层煤FI5-F16(1450 以上)F16-F17 下盘(1550 以上)F17 上盘(1550 以上)F16 上盘(l500 以上)294.9小计506.67533.2合计1039.872、矿井工业资源矿井工业资源/储量储量(1)2 层煤动用煤炭残留量可利用说明根据甘肃省国土资源厅 关于矿产资源储量评审备案证明(甘国土资储备字2006108 号),评审备案证明中说明:“该矿共动用煤炭资源 938.3 万吨,但采出量仅为 380.0 万吨,资源回采率为 40.5,煤炭资源浪费严重。按全国煤矿矿井平均回采率 59.06分别计算正常损99、失量和煤炭资源残留量,将煤炭资源残留量归类为推断的内蕴经济资源量(333),计入保有煤炭资源储量总量中,其资源的可利用性待有关部门论证后确定”。2006 年 6 月兰州煤矿设计研究院向原甘肃省矿产资源储量评审中心出具了关于甘肃省靖远县XX煤矿采空区煤炭资源的说明,其中说明:“对于这些资源量,经技术人员研究认为,这些残留量不能开采。理由如下:1、由于矿井地质构造复杂,断层多,采空区发火严重,开采后造成岩石塌陷,而且采空区与小窑采空区沟通,存在着瓦斯、积靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司34水、发火等危险因素,从安全上看再回采这些煤存在极大的风险;2、由于矿井100、所采用的采煤方法为巷采高落式,没有正规的巷道布置,又没有准确的采空区范围图,所以从技术上看已无法进行回采。3、即使能回采一小部分,需做大量的工程才能进行,成本将很高,从经济上看不值得回采。所以,这些采空区残留量应列入煤炭损失量中,不再回采”。从目前现状来看,2 层煤动用煤炭残留量是矿井在 1999 年建成投产至 2005 年间动用的储量,标高在井田西北部 1450 以上,动用区域均在断层附近,采空区形成的时间已长达 17 年之久,剩余煤炭残留情况并不清楚,且采空区内存在大量老空巷道,采空区内的水、火、瓦斯灾害等隐患较大,因此开采动用煤炭残留量无安全保障;另一方面,从矿方目前实际生产情况来看,矿101、井的开采标高正在逐渐下降,下部煤层开采后会进一步破坏上部煤层,导致此部分资源开采的难度进一步增加。综上所述,2 层煤动用煤炭残留量的开采在安全上没有保障,在开采技术上难度较大,不能进行开发利用,故本次设计不考虑利用此部分资源。(2)矿井工业资源/储量按照煤炭工业矿井设计规范规定和前面叙述,本矿井地质构造复杂,煤层赋存较稳定,推断资源量可信度系数取 0.8,则矿井总工业资源量为:矿井工业资源/储量=控制资源量+推断资源量0.8=506.67+238.30.8=697.31 万吨。矿井工业资源量见表 4.2-5。表 4.2-5矿井工业资源/储量汇总表单位:万吨序号煤层编号资源储量合计控制资源量推断102、资源量推断资源量折减量1煤 2506.67211.542.3675.872煤 426.85.3621.44计506.67238.347.66697.313、矿井矿井设计设计资源资源/储量储量(1)2 层煤井田境界煤柱2 煤层井田境界煤柱分为井田西部境界煤柱、井田南部境界煤柱、井田东部境界煤柱、井田北部境界煤柱,根据地质部门提供的资源/储量块段编号中煤层厚度与煤层倾角数据,按照块段所在位置用面积分割法进行计算,煤柱宽度为 20m。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司35煤柱量=面积1/cos 煤层倾角煤厚容重,2 层煤容重 1.35t/m3。1)井田西部境界煤103、柱井田西部境界煤柱宽度为 20m,计算标高为 1500-1315m,按照面积分割法共划分为 4段进行计算:采用资源/储量块段编号 29 号,煤层平均厚度 30.96m;煤层倾角 60.2,煤柱面积直接在图中求得为 742m2。煤柱量为 6.24 万吨。采用资源/储量块段编号 32 号,煤层平均厚度 31.8m;煤层倾角 63.4,煤柱面积直接在图中求得为 508m2。煤柱量为 4.87 万吨。采用资源/储量块段编号 35 号,煤层平均厚度 31.8m;煤层倾角 53.5,煤柱面积直接在图中求得为 890m2。煤柱量为 6.42 万吨。采用资源/储量块段编号 38 号,煤层平均厚度 22.98m104、;煤层倾角 68.9,煤柱面积直接在图中求得为 223m2。煤柱量为 1.92 万吨。2)井田南部境界煤柱因井田南部境界基本在 13001315m 水平上下,储量核实报告中计算采深下限为 F16断层上盘 1315 水平以上,本次设计井田南部境界煤柱留设宽度为 20m,按煤柱宽度在图中画出井田南部境界煤柱线,则将 1315m 水平与井田南部境界煤柱线之间的储量作为煤柱量计算,1315m 水平以下的不再计算煤柱量;井田东南部勘探线、勘探线附近按照 F16 断层上盘和井田边界之间的储量作为煤柱量进行计算。按照这个原则,井田南部境界煤柱按照块段共划分为 6 段进行计算。采用资源/储量块段编号 35 号105、,煤层平均厚度 31.8m;煤层倾角 53.5,煤柱面积直接在图中求得为 472m2。煤柱量为 3.41 万吨。采用资源/储量块段编号 38 号,煤层平均厚度 22.98m;煤层倾角 68.9,煤柱面积直接在图中求得为 1997m2。煤柱量为 17.21 万吨。采用资源/储量块段编号 39 号,煤层平均厚度 27.67m;煤层倾角 59.3,煤柱面积直接在图中求得为 4900m2。煤柱量为 35.85 万吨。采用资源/储量块段编号 40 号,煤层平均厚度 27.67m;煤层倾角 58.2,煤柱面积直接在图中求得为 6715m2。煤柱量为 47.60 万吨。采用资源/储量块段编号 41 号,煤层106、平均厚度 19.4m;煤层倾角 58.2,煤柱面积靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司36直接在图中求得为 5200m2。煤柱量为 25.84 万吨。采用资源/储量块段编号 42 号,煤层平均厚度 16.48m;煤层倾角 58.2,煤柱面积直接在图中求得为 1520m2。煤柱量为 6.42 万吨。3)井田东部境界煤柱井田东部境界煤柱留设宽度为 20m,因储量核实报告中计算采深下限为 F15F16 断层上盘 1315 水平以上,故煤柱量计算按照 1315m 水平与井田境界煤柱线之间的储量进行计算,1315m 水平以下的不再计算煤柱量。按照这个原则,井田东部境界107、煤柱按照块段共划分为 4 段进行计算。采用资源/储量块段编号 15 号,煤层平均厚度 12.86m;煤层倾角 74,煤柱面积直接在图中求得为 480m2。煤柱量为 3.02 万吨。采用资源/储量块段编号 19 号,煤层平均厚度 12.86m;煤层倾角 72.3,煤柱面积直接在图中求得为 401m2。煤柱量为 2.29 万吨。采用资源/储量块段编号 16 号,煤层平均厚度 12.86m;煤层倾角 74,煤柱面积直接在图中求得为 744m2。煤柱量为 4.69 万吨。采用资源/储量块段编号 20 号,煤层平均厚度 12.86m;煤层倾角 72.3,煤柱面积直接在图中求得为 2518m2。煤柱量为 108、14.38 万吨。4)井田北部境界煤柱井田北部境界煤柱留设宽度为 20m,井田北部境界为 F15 断层,矿方已在井田北部开采 213 工作面,本次煤柱留设按照 F15 断层、213 工作面、井田边界煤柱线为界圈定煤柱量。按照这个原则,井田北部境界煤柱按照块段共划分为 4 段进行计算。采用资源/储量块段编号 16 号,煤层平均厚度 12.86m;煤层倾角 74,煤柱面积直接在图中求得为 249m2。煤柱量为 1.57 万吨。采用资源/储量块段编号 11 号,煤层平均厚度 12.86m;煤层倾角 73.3,煤柱面积直接在图中求得为 366m2。煤柱量为 2.21 万吨。采用资源/储量块段编号 6 109、号,煤层平均厚度 12.86m;煤层倾角 77.9,煤柱面积直接在图中求得为 535m2。煤柱量为 4.43 万吨。采用资源/储量块段编号 4 号,煤层平均厚度 12.86m;煤层倾角 70.2,煤柱面积直接在图中求得为 610m2。煤柱量为 3.13 万吨。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司37采用资源/储量块段编号 2 号,煤层平均厚度 12.86m;煤层倾角 70.2,煤柱面积直接在图中求得为 697m2。煤柱量为 3.57 万吨。采用资源/储量块段编号 1 号,煤层平均厚度 12.86m;煤层倾角 70.2,煤柱面积直接在图中求得为 624m2。煤110、柱量为 3.2 万吨。(2)4 层煤井田境界煤柱4 层煤井田境界煤柱宽度按 20m 留设,4 层煤仅在井田西南角存在推断资源量 26.8 万吨,下部边界为 1315m 水平,此处留设的只有井田西部境界煤柱,另外还有 F15、F17 断层煤柱,因煤柱量小,为了计算方便,本次将 4 层煤井田境界及断层煤柱合并计算,煤柱量=面积1/cos 煤层倾角煤厚容重,4 层煤容重为 1.35t/m3。按照块段不同划分为 2段计算。采用资源/储量块段编号 3 号,煤层平均厚度 7.23m;煤层倾角平均 57.4,3 号块段中的煤柱面积直接在图中求得为 3314m2。煤柱量为 6 万吨。采用资源/储量块段编号 4111、 号,煤层平均厚度 7.23m;煤层倾角平均 51.8,4 号块段中的煤柱面积直接在图中求得为 1285m2。煤柱量为 2.03 万吨。经计算,井田境界煤柱为 206.3 万吨,井田境界煤柱计算见表 4.2-6。表 4.2-6井田境界保护煤柱计算表单位:万吨煤层井田境界煤柱计算编号面积(m2)倾角(度)煤厚容重煤柱类别块段号(m)(t/m3)(万吨)煤 2井田西部境界煤柱74260.230.961.356.24控制2950863.431.81.354.87控制3289053.531.81.356.42控制3522368.922.981.351.92控制38井田南部境界煤柱47253.531.8112、1.353.41控制35199768.922.981.3517.21控制38490059.327.671.3535.85控制39671558.227.671.3547.60控制40520058.219.41.3525.84控制41152058.216.481.356.42控制42井田东部境界煤柱4807412.861.353.02推断1540172.312.861.352.29推断197447412.861.354.69推断16251872.312.861.3514.38推断20井田北2497412.861.351.57推断16靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有113、限公司38煤层井田境界煤柱计算编号面积(m2)倾角(度)煤厚容重煤柱类别块段号(m)(t/m3)(万吨)部境界煤柱36673.312.861.352.21推断1153577.912.861.354.43推断661070.212.861.353.13推断369770.212.861.353.57推断262470.212.861.353.20推断1小计198.27煤 4井田境界煤柱331457.47.231.356.00推断3128551.87.231.352.03推断4小计8.03合计合计206.3(2)断层煤柱1)F16 上盘断层煤柱F16 上盘断层煤柱留设宽度为 20m,在井田南部境界煤柱留114、设时部分断层煤柱与井田境界煤柱重合,此处不再进行计算,F16 上盘断层煤柱按照块段共划分为 3 段进行计算。采用资源/储量块段编号 31 号,煤层平均厚度 33.63m;煤层倾角 77.6,煤柱面积直接在图中求得为 603m2。煤柱量为 12.75 万吨。采用资源/储量块段编号 34 号,煤层平均厚度 33.63m;煤层倾角 70.7,煤柱面积直接在图中求得为 1212m2。煤柱量为 16.65 万吨。采用资源/储量块段编号 37 号,煤层平均厚度 33.63m;煤层倾角 58.2,煤柱面积直接在图中求得为 1910m2。煤柱量为 16.46 万吨。2)F16 下盘断层煤柱F16 下盘断层煤柱115、留设宽度为 20m,在井田南部境界煤柱留设时部分断层煤柱与井田境界煤柱重合,此处不再进行计算,F16 下盘断层煤柱按照块段共划分为 2 段进行计算。采用资源/储量块段编号 34 号,煤层平均厚度 33.63m;煤层倾角 70.7,煤柱面积直接在图中求得为 501m2。煤柱量为 6.88 万吨。采用资源/储量块段编号 37 号,煤层平均厚度 33.63m;煤层倾角 58.2,煤柱面积直接在图中求得为 2230m2。煤柱量为 19.21 万吨。3)F15 断层煤柱F15 断层煤柱留设宽度为 20m,在井田北部境界煤柱留设时部分断层煤柱与井田境界煤柱重合,此处不再进行计算,F15 断层煤柱按照块段共116、划分为 2 段进行计算。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司39采用资源/储量块段编号 1 号,煤层平均厚度 12.86m;煤层倾角 70.2,煤柱面积直接在图中求得为 1376m2。煤柱量为 7.05 万吨。采用资源/储量块段编号 2 号,煤层平均厚度 12.86m;煤层倾角 70.2,煤柱面积直接在图中求得为 2277m2。煤柱量为 11.67 万吨。经计算,断层保护煤柱为 90.67 万吨。断层保护煤柱计算见表 4.2-7。表 4.2-7断层保护煤柱计算表单位:万吨煤层断层煤柱计算编号面积(m2)倾角(度)煤厚容重煤柱类别块段号(m)(t/m3)(万吨117、)煤 2F16 上盘断层煤柱60377.633.631.3512.75控制31121270.733.631.3516.65控制34191058.233.631.3516.46控制37F16 上盘断层煤柱50170.733.631.356.88控制34223058.233.631.3519.21控制37F16 上盘断层煤柱137670.212.861.357.05控制1227770.212.861.3511.67控制2合计90.67(3)采空区保护煤柱XX煤矿为正常生产矿井,开采煤层为急倾斜煤层,采用水平分层放顶煤采煤方法,矿方目前形成的采空区边界均为工作面正常开采后留下的采空区,工作面之间已留118、设了保护煤柱,按照正常接续回采即可,且采空区内的积水情况已查清(根据 2015 年含水体成果报告,共发现 9 块含水体,全部为裂隙含水,无采空区积水,对矿井生产不构成威胁),因此现形成的采空区不需要留设保护煤柱,在井田中西部开采时由于各工作面停采线相互影响,从而形成了一部分不可采区域,此部分本次作为采空区保护煤柱进行留设。根据地质部门提供的资源/储量块段编号中煤层厚度与煤层倾角数据,采空区煤柱划分为 1 段计算:1 号(2 煤层):采空区煤柱(煤柱面积计算机直接在图中求得)采用资源/储量块段编号 33 号,煤层平均厚度 33.630m;煤层平均倾角 68.833。煤柱量=面积1/cos 煤层倾119、角煤厚容重=2897m21/cos68.83333.631.4=37.78 万吨靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司40(4)含水体保护煤柱根据江西省工程物探新技术公司 2015 年编制的靖远XX煤业有限责任公司电法探测含水体成果报告,XX煤矿矿权范围内共解释推断出 9 块含水体。编号为、号含水体。号含水体顶底界标高在+1568.6 米+1560.1米之间。号含水体顶底界标高在+1524.4 米+1499.5 米之间。号含水体顶底界标高在+1510.4 米+1503.9 米之间。号含水体顶底界标高在+1459.6 米+1436.7 米之间。号含水体顶底界标高120、在+1480.9 米+1466.9 米之间。号含水体顶底界标高在+1525.0米+1493.7 米之间。号含水体顶底界标高在+1434.2 米+1406.3 米之间。号含水体顶底界标高在+1368.7 米+1345.4 米之间。号含水体顶底界标高在+1519.9 米+1504.9米之间,含水体均为裂隙含水。从开采图上看,、号含水体均位于采空区内,号含水体位于开采区域,其中号含水体面积很小,且含水体标高较高,对矿井生产无影响。其他含水体对矿井以后生产有一定影响,本次设计在开拓开采图中标明了含水体的积水线、探水线和警戒线位置(积水线距探水线 30m,距警戒线 60m),矿方在生产时按照“三线”进行121、探放水工作,同时采取相应的防治水措施(详见第七章井下主要灾害因素分析及防治措施)可保证采掘活动不受含水体影响,故本次设计不再留设含水体保护煤柱。煤 4 层煤柱计算位置见图 4.2-2。煤 2 层煤柱计算位置见图 4.2-3。图 4.2-2 煤 4 层煤柱计算位置靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司41图 4.2-3 煤 2 层煤柱计算位置图靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司42矿井工业储量(697.31 万吨)减去井田境界煤柱(206.3 万吨)、断层煤柱(90.67 万吨)、采空区煤柱(37.78 万吨),全矿井设计储122、量为 362.56 万吨。矿井设计资源/储量=矿井工业储量-井田境界煤柱-断层煤柱=697.31-206.3-90.67-37.78=362.56 万吨矿井设计资源量见表 4.2-7。表 4.2-7矿井设计资源/储量计算表单位:万吨工业资源/储量永久煤柱煤量设计资源/储量断层井田境界采空区风氧化带小计697.3190.67206.337.780334.75362.564、矿井设计可采资源矿井设计可采资源/储量储量依据煤炭工业矿井设计规范中矿井设计可采储量计算方法。矿井设计可采储量是在确定的设计储量的基础上,扣除井筒保护煤柱、工业场地、主要巷道保护煤柱等煤量,按照现行的采区回采率确定可采储量。Z123、k=(Zs-P井-P工-P巷)CZk矿井设计可采储量;万 tP井矿井井筒保护煤柱;万 tP工矿井工业场地保护煤柱;万 tP巷矿井主要井巷保护煤柱;万 tC采区回采率(厚煤层采区回采率确定为 75%)。四条斜井井筒均布置在煤层底板稳定岩层中,斜井井筒不需要留设保护煤柱煤。矿井设计可采资源/储量=矿井设计储量75%=362.5675%=271.92 万吨矿井设计可采资源/储量见表 4.2-8。表 4.2-8矿井设计可采资源/储量计算单位:万吨设计资源/储量保护煤柱煤量开采损失煤量设计可采储量工业场地井筒主要井巷小计采区回采率损失煤量362.560.000.000.000.0075%90.64271124、.92靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司43(三)(三)安全煤柱及开采损失安全煤柱及开采损失1、井田境界煤柱井田境界煤柱XX煤矿深部为靖远煤电XX一号井,本次设计留设井田境界保护煤柱宽度按照煤矿防治水细则的要求进行计算确定。XX煤矿水文地质条件中等,因此参考水文地质条件中等以下的矿井,防隔水煤柱可按参照以下经验公式计算:L=0.5KM3 PKp式中 L煤柱留设的宽度,m;K安全系数(一般取 25 倍),取 4;M煤层厚度或采高,m(用于防隔水煤柱计算时,M 为巷道高度);P水头压力,MPa;Kp煤的抗拉强度,MPa。本矿井水文地质类型属中等类型,因此该计算125、公式适用于本矿井。2 层煤开采厚度按照 2.4m 进行计算,按照最深处静水位高度进行计算,H 取 510m,则:P=gh=1.01039.8510=4.99MPaKp 一般为 24.9MPa,设计取 3MPa;则:L=0.542.4299.43=13.13(m)XX煤矿深部(井田南部 1315m 边界)目前为靖远煤电公司XX煤矿一号井二采区,二采区为两翼开采,上山开采,二采区目前开采最高标高为 1250m,导水裂隙带高度影响范围为 50-60m,而本矿深部开采境界为 1315m 标高,因此对本矿开采无影响,本次设计井田边界煤柱为防水保护煤柱,按照防治水细则要求,井田边界保护煤柱宽度不小于 20126、m,本次井田边界煤柱宽度按照 20m 留设。2、断层保护、断层保护煤柱煤柱井田位于 F15、F16 压扭性断层的中间,需要留设保护煤柱,F15 断层破碎带宽 560m不等,一般宽约 15m,F16 断层破碎带 215,断距由西向东逐渐加大,XIV 勘探线达 225m,加 XIV 勘探线达 300m,根据矿方实际掘进揭露断层的情况,断层导水性较差,但断层破碎带宽度较大,存在有毒有害气体,虽然井田内含水层均为弱含水层,但在局部断层落差较大的地方和含水层导通后会对生产造成一定影响,本次断层煤柱留设可参考防治水细靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司44则中导水断层防127、隔水煤柱的计算公式:L=0.5KM3 PKp式中 L煤柱留设的宽度,m;K安全系数(一般取 25 倍),取 5;M煤层厚度或采高,m(用于防隔水煤柱计算时,M 为巷道高度);P水头压力,MPa;Kp煤的抗拉强度,MPa。本矿井水文地质类型属中等类型,因此该计算公式适用于本矿井。巷道高度按照2.8m 进行计算,按照断层最深处静水位高度进行计算,H 取 460m,则:P=gh=1.01039.8460=4.51MPaKp 一般为 24.9MPa,设计取 2MPa;则:L=0.552.8251.43=18.2(m)设计 F16 断层保护煤柱按 20m 留设。3、开采损失开采损失根据设计规范,依据本矿128、井开采条件和各煤层赋存厚度情况,本区为厚煤层,采区回采率按 75计。(四)(四)主要可采煤层容重主要可采煤层容重主要可采煤层容重见表 4.2-9。表 4.2-9主要可采煤层容重一览表煤层编号容重(t/m3)备注2 煤1.354 煤1.35二、建设规模及产品方案二、建设规模及产品方案(一一)建设规模)建设规模1、建设规模方案、建设规模方案根据矿井储量、煤层赋存条件及开采技术条件、技术装备水平、后备资源等方面对矿井生产能力进行了分析论证。本次设计提出二种方案:靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司45方案:矿拟设计的生产能力,450kt/a方案:矿拟设计的生产能力129、,600kt/a经分析、论证推荐方案,其理由如下:表 2.2-1矿井设计生产能力方案比较表方案规模服务年限(a)可采储量储量备用系数服务年限方案450kt/a271.92 万吨1.404.3a方案600kt/a426.64 万吨1.403.2a(1)矿井资源/储量矿井资源/储量是决定矿井设计生产能力的主要因素之一。矿井设计可采储量 271.92万吨,矿井采用 45 万 t/a 比较接近煤炭工业矿井设计规范对矿井服务年限的规定。为此,采用 45 万 t/a 生产规模比较适宜。(2)煤层赋存条件和开采技术条件该矿井为一单斜构造,水文地质条件中等,工程地质条件中等,主采煤层稳定、可靠,这些条件对开采130、相对有利;煤层容易自燃、煤尘具有爆炸性,这些条件会对开采产生不利影响;还需对采空区及老窑加强积水积气的探测,防止突水、大量有害气体涌出预以足够重视。但通过采用合理防火、防尘、除尘、通风等措施,可以把此不利影响降到最低程度。总体来说,该矿井开采技术条件中等。生产规模选择 45 万 t/a 较为适宜。(3)与批准的生产能力核定规模一致本矿井为正常生产矿井,2015 年兰州煤矿设计研究院编制完成的靖远XX煤业有限公司XX煤矿机械化改造专项设计推荐该矿建设规模为 45 万 t/a,甘肃安全生产监督管理局以(甘安监煤管五2015109 号)对XX煤矿机械化改造专项设计进行了批复,确定XX煤矿矿井建设规模131、为 45 万 t/a,且目前矿方持有的安全生产许可证生产规模为 45 万 t/a。据本井煤层赋存状况和目前开采技术水平,为保证矿井安全、稳产高效生产以及合适的服务年限,同时从有利于安全管理的角度出发,生产规模确定为 45 万 t/a 较符合实际。2、矿井工作制度矿井工作制度矿井年工作日 330d,工作制度井下采用“四六”制,每天四班作业,三班生产,一班准备,每天净提升时间为 18h。地面采用“三八”制。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司463、矿井矿井服务年限服务年限矿井服务年限按下式计算:T=Z/AK=271.92/451.4=4.3a式中:T矿井设计服132、务年限,a;Z矿井设计可采储量,万吨;A矿井设计生产能力,万吨;K储量备用系数,取 1.40。根据矿井煤层赋存条件及勘探程度,储量备用系数取 1.4,计算矿井服务年限为 4.3a。(二)产品方案(二)产品方案1、煤质、煤质本井田主要可采煤层为不粘煤,属低灰、特低硫、低磷、较高发热量的优质动力用煤。2、用户、用户矿井目前煤的主要用户为靖远电厂及其它周边地区一般工业企业和民用用户。3、产品方案、产品方案考虑将煤炭运往邻近的甘肃靖远煤电股份有限公司XX煤矿四号井洗煤厂进行洗选。三、开拓方式三、开拓方式1、井筒历史沿革及批复情况、井筒历史沿革及批复情况XX煤矿成立于 1992 年 3 月 29 日,为133、靖远县地方国有煤炭企业。1993 年由兰州煤矿设计研究院编制甘肃省靖远县XX煤矿二号井初步设计说明书(C1270),1993年 5 月 17 日下发文件关于印发“靖远XX煤矿二号井初步设计现场审查会议纪要”的通知(甘建发1993190 号),1993 年 7 月兰州煤矿设计研究院编制了甘肃省靖远县XX煤矿二号井补充初步设计说明书(C1270 补),并于 1993 年 9 月 15 日获得关于靖远县XX煤矿二号井补充设计的批复(甘建发1993328 号),同意“采用斜井开拓方式,即矿井设三条井筒:主斜井、副斜井、风井,这 3 条井筒即为现在的主斜井、副斜井、风井,均位于矿权范围外。靖远XX煤业有134、限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司472015 年,根据国家安监总煤行2010178 号文关于推进小型煤矿机械化的指导意见和甘安监发201534 号文关于开展煤矿机械化改造工作的通知,XX煤矿委托兰州煤矿设计研究院完成了XX煤矿机械化改造专项设计的编制,并获得甘肃安全生产监督管理局对靖远XX煤业有限公司XX煤矿机械化改造专项设计的批复(甘安监煤管五2015109 号),机械化改造设计在原有井筒基础上又利用了 1 条井筒作为行人斜井,行人斜井也位于矿权范围外。2016 年 12 月 5 日XX煤矿通过机械化改造专项验收,矿井内共布置有主斜井、副斜井、行人斜井、风井 4 条135、井筒,均位于矿权范围外。2018年,为了优化生产系统,XX煤矿对已有副斜井进行了改造,安装了1台RJY-75型架空乘人装置,担负人员提升任务,同时将之前的行人斜井作为进风斜井,主斜井和回风斜井功能不变。综上所述,由于历史原因,矿井目前已有的 4 条井筒及部分巷道均位于矿权范围外,但 4 条井筒均符合设计要求,并通过了相关批复和验收,且 4 条井筒位于矿业权空白区,投影不与其他采矿权重叠,也不压覆矿产资源,亦不存在自然保护区、风景名胜区等禁止开采的区域,因此 4 条井筒及主要巷道的安全性是有保障的,是可以利用的,后续矿方可通过申请变更矿权范围,将 4 条井筒及部分外在井巷工程纳入矿权范围内。2、136、井口位置与工业场地选择、井口位置与工业场地选择本井田已有四条斜井及二处工业场地(主、副斜井工业场地和回风斜井工业场地),本次设计对已有的四条斜井井筒及二处工业场地全部加以利用,不再选择新的井口位置及工业场地。本次利用主斜井、副斜井、进风斜井、回风斜井与二处工业场地及井口位置的理由为:主斜井工业场地生产区地面生产系统完善,建有煤的筛分车间、原煤转载点、临时贮存及外运设施,场地布置较为整齐紧凑。副斜井工业场地建有的机修车间、材料库、坑木房、灯房及任务交代室、电机车房等建筑及设施维护完好。风井工业场地已建成并使用的主风机房与配电室建筑及设备维护完好。主斜井、副斜井及回风斜井二处工业场已使用多年,为节137、省资金,充分利用现有设施与设备,不再选择新的工业场地及井口位置。3、矿井开拓方式、矿井开拓方式(1)矿井开拓现状靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司48矿井已有主斜井、副斜井、进风斜井及回风斜井 4 条井筒。主斜井:斜长 1183m,井筒倾角 25,锚喷支护方式,安装一台 DT100/25/2450S型大倾角矿用钢丝绳芯阻燃胶带输送机,担负全矿井的煤炭主提升任务并兼作进风,同时安装一台 2JK2.51.5 型绞车,用于部分材料、设备提升。副斜井:斜长 1165m,井筒倾角 25,锚喷支护方式,安装一台 JK-2.52.2 型提升机,担负全矿井的辅助提升任务并138、兼作进风,同时安装 1 台 RJY-75 型架空乘人装置,担负人员提升任务。进风斜井:斜长 404m,井筒倾角 25,锚喷支护方式,仅作为矿井的进风井和安全出口。回风斜井:斜长 200m,井筒倾角 30,支护方式为锚喷,担负全矿井回风任务。(2)矿井开拓方案靖远XX煤业有限公司XX煤矿井田内已有的主斜井、副斜井、回风斜井及进风斜井,其 4 条井筒维护良好,目前均在使用。经核算主斜井、副斜井、回风斜井及进风斜井斜井井筒均能满足本次设计通风、运输等要求。矿井生产能力为年产 450kt/a,矿井规模较小,煤炭资源量有限,矿井服务年限仅为 6年,本着设计以尽量利用矿井已有井巷及设施的原则,在充分分析了139、地面地形及煤层赋存情况后认为本次矿井设计不适合再开凿新的井筒,以节约资金。经综合考虑本次矿井设计推荐利用矿井已有井筒方案,即对现有 4 条斜井井筒全部加以利用。主斜井承担全矿井原煤提升任务、部分材料提升任务并兼作进风;副斜井承担全矿井矸石、设备、大件等辅助提升任务、人员提升任务并兼作进风;回风斜井专门担负全矿井回风任务;进风斜井仅作为矿井的进风井和 1 个安全出口。4、水平划分、水平划分矿井开采的为+1750-+1315 之间的煤层,副斜井+1335 井底车场已形成,本次设计利用现有的开拓水平,即矿井设一个开采水平,水平标高为+1335。5、大巷布置、大巷布置井下煤层利用井筒和下山分段开采,以140、石门代替大巷。6、开拓巷道布置、开拓巷道布置利用已有的主斜井、副斜井、回风斜井及 1667-1420 回风下山,开凿运输及回风石门靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司49进入各个煤层沟通采煤工作面运输顺槽及回风顺槽,形成矿井煤炭运输系统、材料运输系统及进回风系统。7、井筒、井筒全矿井共有四条斜井井筒,各井筒的主要装备、功能如下:(1)主斜井:斜长 1183m,井筒倾角 25,锚喷支护方式,安装一台 DT100/25/2450S型大倾角矿用钢丝绳芯阻燃胶带输送机,担负全矿井的煤炭主提升任务并兼作进风,同时安装一台 2JK2.51.5 型绞车,用于部分材料、设备141、提升。(2)副斜井:斜长 1165m,井筒倾角 25,锚喷支护方式,安装一台 JK-2.52.2型提升机,担负全矿井的辅助提升任务并兼作进风,同时安装 1 台 RJY-75 型架空乘人装置,担负人员提升任务。(3)进风斜井:斜长 404m,井筒倾角 25,锚喷支护方式,仅作为矿井的进风井和安全出口。(4)回风斜井:斜长 200m,井筒倾角 30,支护方式为锚喷,担负全矿井回风任务。各井筒特征见表 4.3-1。主、副斜井、回风斜井、进风斜井断面见图 4.3-12。表 4.3-1井筒特征表序号井筒特征井筒名称主斜井副斜井进风斜井回风斜井1井口坐标纬距(X)经距(Y)2井筒方位角2902901712142、101720353井筒倾角252525304井口标高/m+1824.746+1829.102+1837.351+1841.5375井筒长度/m118311654042007井筒宽度/m净3.64.83.03.0掘进3.85.03.23.28井筒断面/m2净10.215.88.08.0掘进11.417.210.410.49支护厚度150100100100支护方式锚喷锚喷锚喷锚喷靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司50序号井筒特征井筒名称主斜井副斜井进风斜井回风斜井10井筒装备1000mm 胶带机JK-2.52.2 型提升机RJY-75 型架空乘人装置BD-6 143、15 通风机11用途进风、提煤进风、辅助提升、人员提升进风、安全出口回风、安全出口靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司51图 4.3-1 主副井断面布置图靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司52图 4.3-2 进风、回风斜井断面布置图7、井底车场及硐室、井底车场及硐室靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司53(1)井底车场设计利用副斜井+1335m 水平设井底车场,存车线设双轨,可满足矸石、设备、物料等混合运输时的调车需求,车场巷道的净断面为 13.8m2,采用锚喷支护。(2)硐室硐室主要144、有中央变电所、水泵房、水仓、避难硐室等。矿井已在+1530 标高、+1420 标高井底车场布置了变电所、水泵房、水仓、管子道,在开采+1420 标高以上煤层时井下排水由+1420 标高水仓排至+1530 标高水仓,再经+1530标高水泵房排至地面。在开采+1420 标高以上煤层时考虑到多级排水设备多,可靠性差,本次设计在+1335 副斜井井底车场布置中央变电所、水仓及水泵房硐室,由+1335 标高水泵房将矿井水一次性排至地面。1)水仓:布置在+1335m 采区下部车场,水仓分为主、副仓,主水仓的有效容量为631m3,副水仓的有效容量为 534m3,可容纳矿井 8 小时的正常涌水量。2)变电所与145、水泵房:变电所与水泵房联合布置,锚网喷支护。3)避难硐室:布置在主井+1500 水平轨道石门,支护采用钢筋混凝土捣制。8、采区(盘区)划分及开采顺序、采区(盘区)划分及开采顺序根据矿井的资源赋存条件以及选定的开拓方式,井田内划分为一个采区。开采顺序自上而下分段开采,每段开采高度为 15m。四、四、开拓运输方案及厂址开拓运输方案及厂址布置布置(一)开拓方案的确定(一)开拓方案的确定靖远XX煤业有限公司XX煤矿井田内已有的主斜井、副斜井、进风斜井及回风斜井及二处工业广场,其 4 条井筒维护良好,本次设计采用对现有 4 条斜井井筒及二处工业广场全部加以利用方案,不再开凿新的井筒。(二)煤炭运输方式(146、二)煤炭运输方式矿井距国道 109 线京藏高速公路约 7km,距靖煤公司XX煤矿矿区公路约 1.2km,已有简易公路相通。XX铁路专用线由白银红会铁路的长征车站接轨直通XX镇,区内交通运输十分方便。矿井外部运输主要依靠公路运输,采用汽车外运方式。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司54煤炭外运可通过汽车向靖远电厂运输,另可通过矿井西部的XX矿区铁路专用线外运。交通较便利。(三)场内、外道路(三)场内、外道路1、场外道路、场外道路矿井场外道路担负着矿井人员、原煤、材料、设备的运输。本矿井对外联络的公路运输网已形成。进场道路:工业场地在原有场地上扩建,进场公路已147、形成,全长 6.0km,道路等级为三级公路,路基宽 7m,路面宽 6m,水泥混凝土路面,可满足正常生产运输需要。风井道路:为厂矿辅助道路,道路等级为公路四级,全长 1.6km,路基宽 5.5m,路面4.5m,级配碎石路面,已形成,可满足正常生产运输需要。爆破材料库公路:爆破材料库需搬迁,搬迁至工业场地东侧 300m 处。利用风井道路,无需新修道路。排矸道路:临时排矸场离工业场地较近,排矸道路利用进场道路,无需新修道路。可满足正常生产排矸运输需要。2、场内道路、场内道路工业场地内已形成简易道路与场内、场外道路相连,道路技术标准均为砂土碎石路面,主干道宽 6.0m,次道路宽 3.5m。矿区内外运输148、条件满足需求。(四)场内运输(四)场内运输场内运输有窄轨铁路、带式输送机及汽车运输三种方式。矿井原煤运输、堆存采用带式输送机,矿井年产量为 450kt/a,日运量为 1364t/d,煤炭经筛分后用 20t 汽车外运。1、窄轨铁路运输、窄轨铁路运输井下矸石、材料、设备均由地面窄轨运输完成,矿井工业场地辅助运输由副井甩车场和地面窄轨系统担负,采用轨距 600mm,轨型 30kg/m,5#、4#道岔,钢筋混凝土轨枕,车场股道间距 2.50m,最小曲线半径 9.00m,机车牵引线路坡度不大于 15,停车线上线路坡度不大于 5,并选用 2 台 CTY5 型蓄电池机车牵引。矿井生产期间日排矸量为 68t/149、d,靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司55井下矸石利用前倾式翻矸机落地后装入汽车外排。现有窄轨铁路不能满足矿井的需求,需在原基础上进行改建。2、道路运输、道路运输工业场地内主干道为 6m、5m 郊区型平道牙道路,道路路面结构为水泥混凝土结构。道路内缘曲线半径在生产区和辅助生产区为 12.0m,其余一般为 9.0m,该场地位于山区,路面纵坡控制在 8.0%左右。根据需要在某些建构筑物前设置了专用场地。(五)厂址选择(五)厂址选择现工业场地选址合理,已形成完整的地面生产系统,工业场地能满足矿井生产的要求,没有必要另行选址。工业场地布置分为四个区,即矿井工业场地150、内:生产区、辅助生产区和行政管理三个区,另有一个单独布置的生活福利区。公共设施根据其服务对象,就近布置。生产区:生产区位于工业场地西部,担负全矿井煤炭的提升、加工、储存及外运任务。以主斜井为起始,按工艺流程布置有架空乘人器驱动机房、主井大倾角胶带机走廊、提升胶带输送机驱动机房、转载煤仓,向北延伸有原煤转载胶带机走廊、筛分车间、混煤储煤胶带机走廊和卸载站及其储煤场、大块煤储煤胶带机走廊和卸载站及其储煤场、地磅房。该区处于场地主导风向下风向,并留用装车场地。辅助生产区:该区的设施分布比较零散,大部分位于场地东侧,以副井为核心,承担着材料、设备及矸石的上下井任务。围绕副井布置有任务交待室及灯房浴室联151、合建筑、副井提升机房、综采设备库、蓄电池机车充电间、岩粉库、油脂库,坑木加工房,消防材料库利用原有库房,原有机修车间位于工业场地西北侧高地,主井井口附近,继续保留,新设一机修车间在副井井口附近。该区因场地有限,需要有室外操作、堆放场地的建筑物都尽量留设满足其操作需要的场地,并有道路相连接。在辅助生产区南侧还有一个行人井,专用作运输人员之用。行政管理区:该区主要建筑物位于场地东北面,主要有矿部办公楼、职工食堂。食堂南侧有 1 栋单身宿舍,这些建筑物均为原有,本次利用。汽车库在场区大门入口处的西侧。该场地为山地,高差较大,各建筑物都利用山坡间的平台布置,尽量减少填挖方量。公共设施:6kV 变电站位152、于主斜井西南侧,接近负荷中心。空压机房位于 6kV 变电站东侧,主斜井西南侧;井下水处理站位于场区大门西侧,这些均为已有建筑物,设计利用。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司56锅炉房位于生活福利区,在原有基础上扩建;生活污水处理站位于场地中部;井下消防洒水池根据需要布置在副井井口附近,便于管路下井;供水设施利用原有高位水池。生活福利区:生活福利区为已形成的单独场地,位于矿井工业场地西侧约 400m 处,该区新设两栋五层单身公寓和职工食堂一座。(六)矿井地面其他场地布置(六)矿井地面其他场地布置1、临时排矸场地、临时排矸场地矿井现用的临时排矸场地位于工业场地153、北侧 60m 的山凹处。本次利用原有排矸场,场地周边 500m 范围内没有村庄,排矸场下游无敏感目标。原矸石排放场地可再满足矿井2 年排矸需要,还需新增 2.70hm2用地,以满足矿井矸石排放。临时排矸场堆放体积约87150m3。矸石通过副井井口甩车场及地面窄轨系统运往翻矸设备后用载重 20t 重型自卸车排至临时排矸场。井下掘进矸石由矿车通过副井提升到地面后通过道路运输到临时排矸场地排弃,排弃在荒沟中的矸石边坡应作挡护,以防止矸石流失和对下游水体造成污染。2、地面爆破材料库场地、地面爆破材料库场地本次利用工业场地东侧 300m 处爆炸材料库,分炸药库和雷管库各一座,炸药库总容量 3t,雷管库容154、量 10000 发,两库之间采用土堤防护,为地面式建筑,方圆 500m 内无民居,距离满足民用爆破器材工程设计安全规范要求,占地面积 1.00hm2。五、矿井防洪排涝五、矿井防洪排涝(一一)防洪、排涝防洪、排涝1、洪涝现状洪涝现状矿区地处干旱地区,无常年流水。仅有两条沙河在每年 79 月雨季期间山洪暴发之际,才有暂时性流水。苦水峡沙河由南向北穿过矿区中部;孔家沟沙河向西流经矿区南侧。本矿井范围内无地表迳流。2、防洪设计标准防洪设计标准矿井生产能力为 450kt/a,依据煤炭工业矿井设计规范(GB50215-2015)矿井井口防洪设计频率按 1/100 考虑,按 1/300 年校核,矿井工业场地155、的防洪设计频率按 1/100考虑。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司573、防洪排涝措施防洪排涝措施工业场地位于两冲沟交汇的沟口,冲沟不发育,水量不大。为引导上游洪水流出工业场地,在场地内中部东西两侧已分别设置了两个 2.52m 排洪沟,南北向贯穿场地,长度分别为 270m 和 340m。场地雨水的排放方式主要采用自然散流和排水明沟相结合的排水方式风井场地位于一条冲沟内,该冲沟较为狭窄,流域长度 1km,流域面积 12hm2,在风井场地东侧设水沟引流洪水沿场地东侧流过。风井井口标高+1841.537m,风井场地标高+1828.70+1829,水沟标高为+1156、823,对风井场地构不成威胁。(二二)竖向设计及场内排水竖向设计及场内排水矿井已有工业场位于山坡地,三面环山,地势起伏较大,场内高差最大为 26m,地势为西、东、南三侧较高,自然地形复杂,坡度较大,结合场地自然地形和已建成的建(构)筑物,场地采用台阶式平场方式。主井、副井和回风井都利用了原有井筒,井口标高分别为+1824.746 和+1837.351、+1841.537,工业场地设计标高为+1841.10+1818.30。工业场地内分为七个平台,主生产区分为两个平台,设计标高在+1823.80+1818.30之间;主生产区东侧相临的机修间和煤样室单独成一平台,设计标高为+1823.30;辅助生157、产区设计标高在 1834.70+1835.30 之间,辅助生产区北侧的职工食堂和矿办公楼各成一个平台;行人井因距离场地内其他设施较远,单独成台。场区内各平台之间采用挡土墙形式进行连接。场地最大平整坡度为 6,最小平整坡度为 0.5。场地为已有,各台阶已形成,不需要大量填挖,土质边坡的开挖边坡允许值为 1:1.25。场内排水采用排水明沟和道路排水相结合的方式。场地西、东、南三侧环山,地势较高,场地内现已有两条涵洞南北向穿场地而过,以排泄南侧山坡水,本次设计在场地东、西两侧边坡外围修梯形截水明沟,下底宽 500mm,平均深 500mm,将场外雨水引入场地北侧低洼处的沟内。场内沿主干道一侧设排水矩形158、明沟,宽 500mm,平均深 500mm。其结构均为钢筋混凝土。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司58第第五五章章矿床开采矿床开采一、开采顺序一、开采顺序(一一)采区划分及开采顺序采区划分及开采顺序根据矿井的资源赋存条件以及选定的开拓方式,井田内划分为一个采区。煤层开采顺序先开采 F16 断层煤 2 层上盘-F16 断层煤 2 层下盘-煤 4 层。(二)(二)采区巷道布置采区巷道布置矿井移交生产时采煤工作面布置在+1465 标高,利用已有的主斜井、+1480 胶带运输石门、+1420 运输石门、区段煤仓、+1667-1420 回风下山,开凿+1420148159、0 运输上山、+1465 回风石门、采煤工作面运输顺槽,形成采煤工作面煤流运输系统。利用已有的副斜井、+1420 运输石门、+1420 运输大巷、+1420-+1450 运输上山、+1450-+1465 运输上山、采煤工作面运输顺槽,形成采煤工作面材料运输系统。利用已有的+1667-1420 回风下山,开凿+1465 回风石门、+14201480 回风上山、采煤工作面回风顺槽,形成采煤工作面回风系统。1、采煤工作面煤炭、采煤工作面煤炭工作面前期:采煤工作面回风顺槽1465 回风石门+14201480 运输上山+1480 胶带运输石门+1480 煤仓主斜井地面生产系统。工作面后期:采煤工作面进风160、顺槽1465 运输石门1420-1465 运输上山1420 运输石门1420-1480 胶带上山1480 主井煤仓主斜井地面生产系统。2、采煤工作面辅助运输、采煤工作面辅助运输工作面前期:副斜井+1420 水平车场+1420 副石门+1420 运输巷+1420-+1450运输上山+1450-+1465 运输上山进风顺槽采煤工作面。工作面后期:副斜井+1420 水平车场+1420 运输石门+1420-+1465 运输上山+1465 运输上石门进风顺槽采煤工作面。3、采煤工作面风流、采煤工作面风流新鲜风流:副斜井+1420 水平车场+1420 运输石门+14201480 回风上山+1465 联络巷161、运输顺槽采煤工作面。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司59乏风流:回风顺槽+1465 回风石门+1667-1420 回风下山回风斜井地面。二、生产能力及验证二、生产能力及验证(一一)开采技术条件和水文地质条件对采矿方法选择的影响开采技术条件和水文地质条件对采矿方法选择的影响1、开采技术条件的影响开采技术条件的影响矿井为低瓦斯矿井、煤尘有爆炸性危险、煤层有自燃发火性,煤 2 层顶板以粗砂岩、砂砾岩为主,稳定性较好;底板岩性为砂质泥岩、粉砂岩、粗砂岩或细砂岩,岩层较松软,稳定性较差;煤 4 层顶底板为粗砂岩及砂质泥岩,较破碎稳定性差;底板岩性较稳定,易于维护。162、以上这些开采技术条件适应于综采放顶煤采煤技术。2、水文地质条件的影响水文地质条件的影响井田内有三个含水层,、含水层之间有由 4 层煤及其顶底板泥岩组成的隔水性良好的隔水层相隔;、含水层间有由 2 层煤及其顶、底板泥岩组成的隔水性良好的隔水层相隔。矿井涌水的主要因素来自煤层顶、底板含水层即含水层,但由于该含水富水性弱,除少部分接受其他含水层的补给外,其余大部分为含水层中的储存水,随着开采时限的延长和开采面积的扩大,上部储存水已基本被疏干,矿井生产中的涌水主要为井巷工程新揭露断面的储存水,实际涌水量较小。矿井水文地质条件中等,对矿井开采没有大的影响,对采煤方法的选择影响不大。(二)采煤方法与采煤工163、艺(二)采煤方法与采煤工艺1、采煤方法现状、采煤方法现状靖远XX煤业有限公司XX煤矿开采的主采层煤层煤 2 层、煤 4 层为急倾斜特厚煤层,矿井现采用水平分段综采放顶煤采煤方法。2、煤层开采技术条件、煤层开采技术条件靖远XX煤业有限公司XX煤矿井田范围内共有二层煤,自上而下分别为煤 2 层及煤 4 层。煤 2 层厚度在 20m 以上,含 24 层夹矸,多位于煤层顶部,煤层下部常呈单一结构,2 层煤下距 4 层煤间距 2560m 不等,平均间距 40m。煤层倾角在 5575之间。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司60煤 4 层煤层在剖面上呈南倾的新月形,平面164、上东西向延伸呈微向南凸出的豆荚状,XIII勘探线以东煤厚在 1035m 间,平均厚 16.6m,含夹矸 34 层,结构比较复杂,F15 断层下盘 4 层煤是本井田仅次于煤 2 层的可采煤层。煤层倾角在 4260之间。本次设计首采面布置在主要可采煤层煤 2 层。3、采煤方法选择、采煤方法选择根据矿井实际开采情况,设计将投产时的采煤工作面布置在煤 2 层。由于煤层倾角大,可选用的采煤方法主要有水平分层综采、水平分段综采放顶煤等采煤方法。经方案比较,设计选用水平分段综采放顶煤采煤法。采煤方法方案比较见表 5.2-1。表 5.2-1采煤方法优缺点比较表采煤方法优点缺点水平分层综采1、回采率高,工作面单165、产较低;2、安全性较好。1、初期投资大;2、技术要求较高。3、要达到矿井 450kt/a 的生产能力,需要同时布置三个回采工作面。水平分段综采放顶煤1、回采率较高,工作面单产高;2、安全性较好;3、工效高,掘进率低,采煤成本低;4、生产集中,系统简单,工作面搬家次数少。1、初期投资较大;2、技术要求高。4、主要采煤设备选型主要采煤设备选型本矿井为中型矿井,根据煤层赋存条件及各煤层的赋存特征,设计选用水平分段综采放顶煤采煤法,能确保企业的生产效益和矿井的安全生产,以达到最大的经济效益。(1)采煤设备本次利用矿井已有的 MG170/200-WND 型采煤机一台。采煤机技术特征见表 5.2-2。表 166、5.2-2采煤机技术特征表序号型号采高(m)截深(m)装机功率(kW)牵引速度(m/min)适应倾角电压(V)机重(t)1MG170/200-WND 2.22.90.631700-8.65-14.4m15114022t(2)支护设备工作面选用的液压支架型号为 ZYF3000/16/26(已有设备),工作面上下出口使用靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司61ZFG3600/17/28 端头支架。液压支架选型验算支架支护强度的确定液压支架的基本选型原则应使支架的支护强度与工作面煤层赋存的地质条件及煤层顶板的矿压显现强度相适应,同时支架底座对底板比压也要与煤层底板167、的抗压强度相适应。通常对支架支护强度的确定有以下几种典型的计算方法。a、按现行较通用的岩石容重法计算支架支护强度p=Kd h/(Kp-1)式中:p支架支护强度 kN/m2h采高,取最大采高 2.6m顶板岩石容重 25kN/m3Kp岩体碎胀系数,取 1.2Kd动载系数 1.11.5,取 1.3p=1.32.625/(1.2-1)=423kN/m2b、按英国矿业部经验公式p=150h式中:p支架支护强度 kN/m2h采高,取最大采高 2.6mp=1502.6=390kN/m2综合以上计算结果,取支护强度最大的计算结果 423kN/m2,即 0.423MPa,已有ZYF3000/16/26 型液压支168、架强度为 0.59MPa,满足要求。工作阻力确定Q=PS(b+L)B/式中:Q液压支架额定工作阻力,kN/架ps支护强度,取计算值 423kN/m2b梁端距,取 0.3 mL顶梁长度,取 4.6mB支架中心距,取 1.25m靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司62支架效率,取 0.98则:Q=423(0.3+4.6)1.25/0.98=2643.7kN因此,已有 ZYF3000/16/26 型液压支架满足工作面支护要求。液压支架主要技术特征见表 5.2-3。表 5.2-3基本架主要技术特征表序 号项目单位支架参数1型号ZYF3000/16/262支撑高度m1169、.62.63适应煤层倾角度154工作阻力kN30005初撑力kN6支架中心距m1.257移架步距mm6308支架重量t8.6回采工作面主要设备见表 5.2-4。表 5.2-4回采工作面主要设备及机械配备表序号设 备 名 称规 格 型 号单位数量备注1采煤机MG170/200-WND台12过渡支架ZFG3600/17/28副33基本支架ZYF3000/16/26副234前部刮板输送机SGW630/110台1铺设长度 30m5后部刮板输送机SGw630/110台1铺设长度 30m6转载机SZZ630/110台1铺设长度 40m6胶带输送机SSJ800/55台27乳化液泵BRW-200/31.5台1170、两泵一箱8喷雾泵站BPW315/6.3台19水泵KWQD30-22-5.5台15、工作面回采方式及顶板管理、工作面回采方式及顶板管理工作面顶板管理方法为全部冒落法,工作面采用后退式回采。6、工作面参数确定和工作面的生产能力采煤工作面年工作日 330d,采用四班工作制,三班生产,一班检修准备。工作面采高 15m,机采 2.4m,放顶煤 12.6m,每天 6 个循环,循环进度为 0.6m,日进度 3.6m,工靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司63作面正规循环率取 80%,年推进度为 950m。煤 2 层工作面产量为:Q采5=(M1C1+M2C2)LS=(2.4171、95%+12.680%)309501.35=47.56 万吨式中:Q采5采煤面产量,(万吨/a);M1工作面机采高度,(m);C1工作面机采回采率,(%);M2放顶煤高度,(m);C2放顶煤回采率,(%);L工作面长度,(m);S年推进度,(m/a);煤体容重,(t/m3)。即矿井在煤 2 层布置一个工作面即可达到 45 万吨/年生产能力。(三)巷道掘进(三)巷道掘进、支护与井巷工程量、支护与井巷工程量1、巷道断面和支护形式、巷道断面和支护形式巷道断面的设计主要是根据煤矿安全规程、煤炭工业矿井设计规范等的要求,以满足巷道服务年限内的生产、行人、通风的需要设计。巷道支护除部分较大硐室采用锚喷支护172、外,开拓准备巷道与工作面运输及回风顺槽均采用锚杆、锚索联合支护。2、巷道掘进指标、巷道掘进指标根据当地生产矿井的实际情况,结合矿井的掘进工作面装备水平,巷道掘进指标如下:岩石平巷100m/月岩石斜巷80m/月煤层平巷180m/月煤层斜巷140m/月硐室300500m3/月3、掘进面个数和机械配备、掘进面个数和机械配备靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司64根据巷道布置及采掘接替的要求,为保证正常的开拓、准备和回采的接替,全矿井共配备了 2 个掘进组,其中 1 个煤巷综掘组、1 个岩巷普掘组。煤巷综掘组担负煤层平巷掘进任务,岩巷普掘组担负岩石平巷和岩石斜巷掘进173、任务。煤巷综掘组配备 EBZ-120 型掘进机、DSJ80/40/255 型可伸缩带式输送机等设备,以加快掘进速度,满足接续要求。岩巷普掘组配备了 ZY24 型气腿式凿岩机、耙斗装岩机、岩石电钻等普掘设备及锚喷设备,担负岩巷掘进任务。井下主要岩石及煤层巷道均为半圆拱断面,支护方式为锚喷支护。顺槽为矩形断面,支护方式为锚杆、锚索。煤层巷道掘进通风采用 YBFh160M2-2 型对旋轴流式局部通风机与 SCF-6 型湿式除尘机配套局部通风系统。煤巷与岩巷掘进全部采用风筒独立回风形式,直接将掘进后污风送至矿井回风流中。4、采掘比和矸石率、采掘比和矸石率矿井移交生产时共配备了一个回采工作面,四个掘进工174、作面,因此采掘比为 1:2。预计矿井最大的矸石率为 5%。5、井巷工程量、井巷工程量XX煤矿为正产生产矿井,本次设计的井巷工程及安装工程均在正常生产期间完成,设计的井巷工程总长度为 3589m,岩巷长度为 1669m,煤巷长度为 1920m。巷道万吨掘进率为 79.7m/万吨,巷道万吨掘进体积 511.5m3/万吨,预计正常生产时的矸石率为 5%左右。各类井巷工程量见表 5.2-8。表 5.2-8井巷工程数量汇总表序号项目名称掘进长度(m)掘进体积(m3)煤巷岩巷小计煤巷岩巷小计1采区车场、巷道及硐室465465408540852采区巷道182011042924105986909175063大175、临工程1001002007137131426合计1920166935891131111706230176、矿井生产时主要材料消耗指标、矿井生产时主要材料消耗指标靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司65参照同类矿井生产实际材料消耗指标,确定原煤生产主要材料消耗量指标如下:坑木:10m3/万吨;火药:500kg/万吨;雷管:2000 发/万吨。三、通风与安全三、通风与安全(一一)矿井瓦斯矿井瓦斯根据 2020 年 3 月甘肃华辰检测技术有限公司出具的靖远XX煤业有限公司瓦斯等级鉴定报告,矿井 CH4相对涌出量 0.987m3/t,矿井 CH4绝对涌出量 0.79176、2m3/min;矿井 CO2相对涌出量为 2.468m3/t,矿井 CO2绝对涌出量 1.980m3/min。(二二)煤尘煤尘煤尘具有爆炸性危险。(三三)自燃自燃煤层属自燃煤层。(四四)矿井温度矿井温度井田内无地温异常区。(五)(五)矿井通风矿井通风1、矿井通风方式选择矿井通风方式选择根据本井田的开拓方式,矿井采用中央分列式通风方式,通风系统为机械抽出式。2、矿井通风矿井通风(1)风井主、副、进风斜井担负全矿井进风任务,回风斜井担负全矿井回风任务。(2)掘进通风矿井达产时配备 1 个煤巷综掘组、1 个岩巷普掘组,煤、岩巷掘进面均采为局扇压入式独立通风。3、矿井风量矿井风量矿井 CH4相对涌出量177、 0.987m3/t,矿井 CH4绝对涌出量 0.792m3/min;矿井 CO2相对涌出量为 2.468m3/t,矿井 CO2绝对涌出量 1.980m3/min,因矿井 CO2相对涌出量远高于 CH4靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司66相对涌出量,因此本次设计按稀释 CO2浓度进行计算风量。矿井风量按井下同时工作的最多人数、矿井瓦斯涌出量、各用风地点需风量总计等方法计算,并取其最大值。1)按井下同时工作的最多人数计算Q矿进4NK矿通4721.15331.2m3/min5.5m3/s式中:N井下同时工作最多人数,72 人;K矿通矿井通风系数,取 1.15178、。2)按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需风量计算Q矿进(Q采+Q掘+Q硐+Q其它)K矿通(1)采煤工作面实际需风量计算按二氧化碳涌出量计算Q采100Tq瓦采K采通/(2460)10013642.4681.6/(2460)6.23m3/s式中:T工作面原煤日产量,1364t/d;q瓦采采煤工作面二氧化碳相对涌出量,根据矿井瓦斯鉴定报告资料,按2.468m3/t 计算;K采通二氧化碳涌出不均匀的风量备用系数,机采工作面取 1.6。按工作面温度计算Q采=60V采S采Ki600.99.00.8389m3/min=6.5m3/s式中:V采采煤工作面适宜风速,考虑回采工作面的风量应满足工作面温度要求,取 179、0.9m/s;S采采煤工作面平均有效通风断面,9m2。Ki采煤工作面长度风量系数,本矿井设计工作面长度为 30m,取 0.8m。按工作面人数计算Q采4N42080m3/min1.3m3/s式中N工作面同时工作最多人数,20 人。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司67按以上计算取最大值,采煤工作面实际需要的风量为 6.5m3/s。Q采取 7m3/s,备用工作面风量取 3.5m3/s。按风速进行验算最低风速:Q采15S采159.0135m3/min2.3m3/s最高风速:Q采240S采2409.02160m3/min36m3/s159/60=2.36.5240180、8/60=36经验算采煤工作面需风量符合规范要求。(2)掘进工作面需风量矿井设 2 个掘进工作面,煤巷掘进配备一个煤巷综合机械化掘进组岩巷掘进配备 1 个岩巷普掘组。2 个煤岩巷掘进工作面均采用独立通风,掘进工作面的供风量计算如下:按二氧化碳涌出量计算A:煤巷综掘Q掘100Tq瓦K掘/(2460)1004002.4681.8/(2460)427.5m3/min7m3/s式中:T掘进面日掘进煤量,400m3/d;q瓦掘进工作面二氧化碳相对涌出量,根据矿井瓦斯鉴定报告资料,按2.468m3/t 计算;K掘二氧化碳涌出不均匀的风量备用系数,取 1.8。B:岩巷普掘Q掘100Tq瓦K掘/(2460)1181、00292.4681.9/(2460)32.7m3/min0.5m3/s式中:T掘进面日掘进矸石量,29m3/d;q瓦掘进工作面二氧化碳相对涌出量,根据瓦斯鉴定报告资料,按 2.468m3/t计算;K掘瓦斯涌出不均匀的风量备用系数,取 1.9。按炸药使用量计算靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司68岩巷普掘Q掘Acb/(tc)80.1/(200.02)2.0m3/min0.03m3/s式中Ac掘进工作面一次使用最大炸药量,8kg;b每公斤炸药爆破后生成的当量 CO 的量,根据炸药爆破后的有毒气体国家标准取 0.1m3/kg;t通风时间,取 20min;c爆破182、经通风后,允许工人进入工作面工作的 CO 浓度,取 0.02%。按局扇吸风量计算A:煤巷综掘Q掘QfIkf式中:Qf局扇吸风量,320-450m3/min;I局扇台数,取 1 台;kf风量备用系数,取 1.2。Q掘35011.2420m3/min7m3/sB:煤巷普掘Q掘QfIkf式中:Qf局扇吸风量,170-240m3/min,取 240m3/min;I局扇台数,1 台;kf风量备用系数,取 1.2。Q掘2401.2288m3/min4.8m3/s 取 5.0m3/sC:岩巷普掘Q掘QfIkf式中:Qf局扇吸风量,170-240m3/min,取 240m3/min;I局扇台数,1 台;kf风183、量备用系数,取 1.2。Q掘2401.2288m3/min4.8m3/s 取 5.0m3/s 按人数计算靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司69Q掘4N4624m3/min0.4m3/s式中:Q掘掘进工作面实际需要的风量,m3/s;N掘进工作面同时工作的最多人数,6 人。按以上计算,取最大值,1 个煤巷综掘工作面实际需要风量取 7.0m3/s;1 个岩巷普掘掘进工作面风量取 5.0 m3/s。按风速进行验算煤巷综掘工作面:最低风速:Q煤掘15S煤掘157105m3/min1.75m3/s最高风速:Q煤掘240S煤掘24071680m3/min28m3/s15184、7/60=1.7572407/60=28煤巷普掘工作面:最低风速:Q煤掘15S煤掘15575m3/min1.25m3/s最高风速:Q煤掘240S煤掘24051200m3/min20m3/s155/60=1.2552405/60=20岩巷普掘工作面:最低风速:Q煤掘15S煤掘15575m3/min1.25m3/s最高风速:Q煤掘240S煤掘24051200m3/min20m3/s155/60=1.2552405/60=20经验算符合规范要求。2 个掘进面总需风量为:Q掘=7+5=12m3/s,取 12 m3/s。(3)硐室需风量井下需独立通风的硐室为:变电所 4m3/sQ硐室=4m3/s(4)其185、它地点需风量其它用风地点所需风量之和,按以上各需风量之和的 5%计算。Q其它=(Q采+Q掘+Q硐)0.05靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司70=(7+3.5+12+8)0.05=1.5m3/s取 2.0m3/s则矿井总进风量为:Q矿进(7+3.5+12+8+2)1.1537.38m3/s矿井总进风量取 38m3/s。4、矿井风量分配矿井风量分配采煤工作面风量:7m3/s;备用工作面:3.5m3/s;煤巷综掘掘进面风量:7.0m3/s;岩巷普掘掘进面风量:5.0m3/s;硐室风量:4m3/s;其它风量:13.5m3/s(考虑风门等处漏风)。回风斜井回风风量186、为 38m3/s。5、负压计算负压计算(1)负压计算计算公式:h=h 局式中:h矿井通风总阻力,Pa;井巷摩擦阻力系数,NS2/m4;L井巷长度,m;P井巷净断面周长,m;Q通过井巷的风量,m3/s;S井巷净断面面积,m2;h 局=通风局部阻力,计算值按矿井负压的 15%计。经计算,矿井达产时,即矿井通风容易时期的负压为 237.11Pa;矿井生产后期即矿井通风困难时期的负压为366.34Pa。矿井通风容易及通风困难时期通风负压见表5.3-1、5.3-2。(2)矿井通风等积孔A=1.19Q/h1/232SaLPQ靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司71式中:187、A等积孔,m2;Q矿井进风量,m3/s;h矿井通风阻力,Pa。则通风容易时期:A=1.1955/237.111/2=4.25m2通风困难时期:A=1.1955/366.341/2=3.42m2经计算矿井初期等积孔为 4.25m2,后期等积孔为 3.42m2,矿井通风容易时期及通风困难时期均为小阻力矿井,属通风容易矿井。表 5.3-1矿井通风容易时期负压计算表序号名称支护方式摩擦阻力系数(N*s2/m4)长度(m)面积(m2)周长(m)风量(m3)负压(Pa)风速(m/s)1主井井颈砌碹0.00520015.314.9 27.953.251.832主井井筒(一)锚喷0.01146515.314.188、9 27.9516.621.833主井井筒(二)锚喷0.0112215.314.9 22.460.511.474主井井筒(三)锚喷0.0117215.314.9 23.551.831.545+1420m 水平轨道石门(一)锚喷0.007265810.76.951.870.876+1420m 水平轨道石门(二)锚喷0.00737810.717.30.532.167+1420m 水平轨道石门(三)锚喷0.00717810.7 15.341.451.928+14201480 进风斜巷锚喷0.00755810.78.860.300.799 213 工作面运输顺槽(一)锚网0.0158111.213.8189、10.21.240.9110 213 工作面运输顺槽(二)锚网0.01568111.213.89.28.490.8211工作面开切眼液压支架0.033615.617.29.20.080.5912工作面回风顺槽(一)锚网0.0156909.612.69.212.480.9613工作面回风顺槽(二)锚网0.01599.612.611.20.241.1714+1465m 回风石门(一)锚喷0.00852810.711.21.091.4015+1465m 回风石门(一)锚喷0.007888.51127.48.283.2216+1465m 回风石门(二)锚喷0.007908.5114219.914.94190、17+14201667 回风上山砌碹0.0075209.110.7556.446.04181667 联络巷砌碹0.00751939.110.75562.146.0419风井井筒锚喷0.0082248.5115510.666.4720风井井颈砌碹0.0051808.5115548.776.47靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司72序号名称支护方式摩擦阻力系数(N*s2/m4)长度(m)面积(m2)周长(m)风量(m3)负压(Pa)风速(m/s)21206.1822加 15的局部阻力30.9323矿井总阻力237.11表 5.3-2矿井通风困难时期负压计算表序191、号名称支护方式摩擦阻力系数(N*s2/m4)长度(m)面积(m2)周长(m)风量(m3)负压(Pa)风速(m/s)1主井井颈砌碹0.00520015.314.9 27.823.221.822主井井筒(一)锚喷0.01146515.314.9 27.82 16.471.823主井井筒(二)锚喷0.0112215.314.9 26.680.501.464主井井筒(三)锚喷0.01144915.314.9 25.42 14.631.745+1345m 水平胶带通风行人巷锚喷0.00737810.7 10.830.791.516+1345m 水平胶带石门(一)锚喷0.0091657.710.5 10.192、834.991.577+1345m 水平胶带石门(二)锚喷0.009467.710.54.660.330.778+1345m 水平胶带石门(三)锚喷0.009417.710.52.780.120.499工作面运输顺槽锚网0.01556811.213.87.24.340.6410工作面开切眼液压支架0.0332215.617.27.20.170.4611工作面回风顺槽锚喷0.0155919.612.67.26.540.7512+1345m 回风石门(一)锚喷0.00798810.78.20.961.0313+1345m 回风石门(二)锚喷0.00736810.716.41.422.0514+13193、45m 回风石门(三)锚喷0.00727810.730.43.653.8015+1520m 回风上山锚喷0.008374810.742110.305.2516+1520m 回风石门锚喷0.0071008.5114222.124.9417回风立眼(一)砌碹0.0075209.110.7556.446.0418回风立眼(二)砌碹0.00751939.110.75562.146.0419风井井筒锚喷0.0082248.5115510.666.4720风井井颈砌碹0.0051808.5115548.776.4721318.5622加 15的局部阻力47.7823矿井总阻力366.34(六)井下安全避险194、(六)井下安全避险“六大系统六大系统”根据国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知(国发201023 号)、靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司73关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知(安监总煤装2010146 号)、煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定(安监总煤装201115 号)、煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)(安监总煤装201133 号)等精神,所有基本建设矿井“六大系统”应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。“六大系统”未经验收或者验收不合格的,矿井不得进行联合试运转。安全避险“六大系统”建设是提高煤矿应急救195、援能力和灾害处置能力、保障矿井人员生命安全的重要手段,是全面提升煤矿安全保障能力的技术保障体系。建设与完善“六大系统”是落实科学发展观,坚持以人为本、安全发展理念在煤矿安全生产工作的重要体现。1、紧急避险系统、紧急避险系统煤矿井下紧急避险系统是指在煤矿井下发生紧急情况下,为遇险人员安全提供生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体。1)三级避险系统设计在井下设置三级避险系统:第一级:以个体防护为重点,配备自救器、便携式瓦斯检查仪或报警矿灯等防护设备,为灾变发生后人员迅速脱离灾害影响范围或到达安全避险地点提供支持。第二级:在回采工作面、掘进工作面附近设置临时避难硐室,配备一定数量的食物、饮水和供氧196、系统,使遇险人员能就近快速进入安全环境紧急避险。第三级:在+1500 轨道运输石门,建设永久避难硐室,形成为避难硐室内持续输送氧气、水和一定量的食物的系统,实现通讯、环境监测等功能,为整个采区或矿井避灾人员提供应急避难空间。2)紧急避险设施布置(1)第一级紧急避险以个体防护为重点,配备自救器、便携式瓦斯检查仪或报警矿灯等防护设备,为灾变发生后人员迅速脱离灾害影响范围或到达安全避险地点提供支持。该矿矿方已为入井人员配备额定防护时间不低于 30 分钟 AZL-60SW 型过滤式自救器 120 台,数量和性能符合标准要求。(2)第二级紧急避险根据该矿井瓦斯等级及采掘工作面布置,采区采掘工作面长度均不197、超过 1000m。为此,靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司74该矿井不设可移动救生舱。(3)第三级紧急避险根据该矿实际和有关规定,采区采掘面到井口距离超过 1000m,矿井移交生产时在下山中部布置固定式避难硐室,以满足井下人员紧急避险的需要。1难硐室A:永久避难硐室设置硐室数量本矿井服务年限 6.8a,宜集中设置永久避难硐室。根据矿井实际情况,在井下+1500m轨道运输石门中设置一个永久避难硐室,该硐室目前已投入使用。B:硐室位置永久避难硐室布置在+1500m 轨道运输石门中。永久避难硐室布置在煤层底板岩层中,采用钢筋混泥土浇注支护,支护厚度 300mm。198、C:硐室长度过度室净宽 3.0m,净高 2.9m,支护厚度 300mm,净断面积为 7.73m2,掘进面积 10.13m2。生存室净宽 4.0m,净高 3.4m,支护厚度 300mm,净断面积为 11.88m2,掘进面积 14.75m2。人数:本矿最大班下井人数为 72 人(若考虑其他人员进入采区的可能,取 1.2 的备用系数,此时人数为 87 人),故永久避难硐室避险人数按 90 人设计。人均使用面积:按 1.3 m2考虑。设计硐室长度:根据避险人数、人均使用面积、硐室净宽可知,永久避难硐室的设计总长度为 30m。D:硐室构件和装备永久避难硐室设过渡室和生存室,并设置向外开启的两道隔离门,两199、道隔离门之间为过渡室,第二道隔离门以内为生存室。第一道门采用既能抵挡一定强度的冲击波,又能阻挡有毒有害气体的防护密闭门。第二道门采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。硐室地面高于巷道底板 0.2m。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司75硐室内主要设备实施及构造有:隔离门、喷淋系统、药品食品柜、供水管、压风管、人员管理系统终端、压风自救器箱、座椅、压缩氧供气系统、担架、环境参数监测仪器、矿用荧光灯、空气过滤系统、防爆空调、电源箱、矿用红外摄像仪、集便器、排水管、排气管、自救器及工具柜。硐室主要装备见表 5.4-4。表 5.4-4永久避难硐室装备表序号产品名称规格型200、号主要技术参数单位数量1防爆密闭门1600mm800mm扇22密闭门1600mm800mm扇23压缩空气用钢质无缝气瓶80L工作压力 15MPa、容积 60L瓶94二级空气减压器高低压双表个95空气喷淋装置套26不锈钢截止阀套27气幕及喷淋自动控制单元Z306套28矿井压风自救装置ZY-J个129压缩氧气用钢质无缝气瓶80L瓶1010氧气减压器(高低压双表)YQY352个1011空气净化装置矿用 D 型手动套212硐室内干燥剂蒙脱石kg1513隔爆型照明综合保护器ZBZ-2.5/660(380)台114LED 照明灯台815专用隔爆锂离子电源含充放电管理及显示系统套116专用营养食品17饮用水201、450L18积便器自打包只219供水管件及阀门Q41F/DN50套120甲烷传感器GJG100H(A)套321氧气传感器GHY25套322一氧化碳传感器GTH500(B)套323温度传感器GW50(A)套324湿度传感器GWSD50/100套125二氧化碳传感器GRG5H套326作业人员管理系统终端KJ290-F1套127监控摄像头SBT127/220G台2靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司76序号产品名称规格型号主要技术参数单位数量28矿用电话部229隔绝式压缩氧自救器ZY45台8530自救器ZY-J台8531LED 照明灯32矿灯KL2M(A)盏120202、33急救箱、担架、工具箱34蓄冰冰柜不锈钢 304,容积不低于0.5m台4E:硐室设置要求a、避难硐室能满足矿井火灾、水灾、瓦斯及煤尘爆炸等特大事故发生的避灾。b、紧急避险设施具备安全防护、氧气供给保障、有害气体去除、环境监测、通讯、照明、人员生存保障等基本功能,在无任何外界支持的情况下额定防护时间不低于 96 小时。c、配备独立的内外环境参数检测或监测仪器,在突发紧急情况下人员避险时,能够对避险设施过渡室(舱)内的氧气、一氧化碳,生存室(舱)内的氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、温度、湿度和避险设施外的氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳进行检测或监测。d、按额定避险人数配备食品、饮用水、自救器、人203、体排泄物收集处理装置及急救箱、照明设施、工具箱、灭火器等辅助设施。配备的食品发热量不少于 5000 千焦/天人,饮用水不少于 1.5 升/天人。配备的自救器应为隔绝式,有效防护时间应不低于 45 分钟。食品数量及饮用水按不低于 30 天准备。c、紧急避险系统经过企业技术负责人批准后,报属地煤矿安全监管部门和驻地煤矿安全监察机构备案。e、紧急避险设施应与矿井安全监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相连接,形成井下整体性的安全避险系统。f、矿井安全监测监控系统应对紧急避险设施外和避难硐室内的甲烷、一氧化碳等环境参数进行实时监测。矿井人员定位系统应能实时监测井下人员分布和进出紧急避204、险设施的情况。g、矿井压风自救系统应能为紧急避险设施供给足量氧气,接入的矿井压风管路应设减压、消音、过滤装置和控制阀,压风出口压力在 0.10.3MPa 之间,供风量不低于靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司770.3m3/min人,连续噪声不大于 70 分贝。h、矿井供水施救系统应能在紧急情况下为避险人员供水,并为在紧急情况下输送液态营养物质创造条件。接入的矿井供水管路应有专用接口和供水阀门。矿井通信联络系统应延伸至井下紧急避险设施,紧急避险设施内应设置直通矿调度室的电话。i、紧急避险设施应有清晰、醒目、牢靠的标识。矿井避灾路线图中应明确标注紧急避险设施的205、位置、规格和种类,井巷中应有紧急避险设施方位的明显标识,以方便灾变时遇险人员迅速到达紧急避险设施。临时避难硐室或移动救生舱采区临时避难本次设计采用移动救生舱,为采掘工作面避险服务。根据各采区回采及掘进工作面分布情况,共设置了 1 个移动救生舱,型号为KJYF120/12(已有)。2、压风自救系统、压风自救系统根据国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局“安监总煤2007行 167 号文要求,矿井地面设空气压缩机站。(1)矿井压风机主井附近压风机房内安装四台压缩空气设备,其中 UD90-8 型压缩空气设备二台,排气量 16 m3/min,排气压力 0.8MPa,配套电机功率 90kW、380206、V,压风管路从主井下井,型号为1085 型无缝钢管;UD90-8 型螺杆风冷式压缩空气设备二台,单台排气量16m3/min,排气压力 0.8MPa,电动机功率 90kW、380V。随主机配套供货 3m3储气罐。正常生产时三台工作,一台备用,满足掘进用气要求。当事故状态下,其他用风设备停用,专供井下压风自救系统用气,满足用气要求。(2)压风自救系统设置要求为了保证井下人员安全,井下设置压风自救系统。压风自救系统气源为地面压风机站压缩空气设备,当安全生产时,该系统为各用气地点用风设备输送气源,当处于事故状态时,压缩空气管路系统即为矿井压风自救系统,可源源不断地向每个用气点输送空气。设置原则及地点:207、在井底车场、主要机电硐室和避难硐室、采煤工作面顺槽及掘进工作面、采区避灾路线均设压风自救系统。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司78在采煤和掘进工作面顺槽每隔 200m 设一组压风自救装置,第一组压风自救装置要求距采掘工作面 2540m 处;压风管路接入避难硐室,并设置供气阀门,接入的矿井压风管路应设减压、消音、过滤装置和控制阀,进入避难硐室和救生舱前 20 米的管路采取在底板埋管的保护措施。在矿井采区避灾路线上敷设压风管路,每隔 200m 设置一组压风自救装置。所有压风自救系统的设置必须满足煤矿安全规程及煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范要求。208、(3)自救装置选择设计选用 ZY-J 型自救装置 10 套,每套可供 58 人使用,压气源压力:0.30.7MPa,自带调节减压阀,配套消音、过滤装置,单人耗气量 150200L/min。手动调节、操作,工作时的噪声应小于 85 分贝。要求现场购置的压风自救装置必须符合矿井压风自救装置技术条件(MT390-1995)的要求,并取得煤矿矿用产品安全标志。(4)管路设施压风管路(兼压风自救管路)由主井下井,送至各用气点。主井井筒内现场已有一趟压风管路,管路规格为1085 型无缝钢管,经计算,原有管路不能满足供气要求,需更换为1334 型无缝钢管。原1085 型无缝钢管作为井下压风管路使用。不足部分209、采用1084 型无缝钢管,管路全部采用法兰连接,井下低凹处设油水分离器。定期对压风管路、连接装置及压风自救系统进行检查、维修,保证供气量和供气压力。3、供水施救系统、供水施救系统1)水源供水施救水源引自地面生活供水管网。井下供水施救系统与井下消防洒水合用给水系统,井下供水施救及消防洒水均由同一根管路引入,管材采用 DFJL 内外涂塑复合钢管(涂环氧树脂),主干管管径为 DN125。主管沿副井引入。一旦井下发生事故,人员被困,应将水源接自地面生活供水网络,将井下供水施救管路消毒后实现应急供水的要求。2)水量根据有关规范及标准计算灾害期间供水施救水量为 0.72m3/d,井下施救水量按井下最大班人210、数计算,(井下最大班人数为 72 人,用水标准为 10L/人.d),因此工业场地设置的高位水池可满足事故情况下矿井供水施救系统水量要求。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司793)井下供水施救系统井下避灾线路上均敷设供水管路,在运输顺槽及回风顺槽均敷设 DN80 的供水管路,在每个压风自救装置处及供气阀门附近安装 DN25 供水阀门。矿井供水管路接入紧急避险设施,并设置管路末端设置饮用水过滤装置及供水阀,减压后供避险时人员的用水需要,并在永久避难硐室内引入 DN40 供水施救管路,管路末端设置饮用水过滤装置及 DN40 供水阀门,阀门后设置供水装置。接入避难211、硐室前 20m 的供水管道采取加设套管埋于巷道底板敷设的防护措施,以保证供水管路的安全性。在进入避难硐室处设置消火栓及矿用自动喷淋灭火系统。4)水质标准及供水水压(1)水质标准根据生活饮用水卫生标准(CJ942005),本矿井井下供水施救水质应满足生活饮用水水质标准,主要指标为:悬浮物含量不得超过 30mg/L。悬浮物的粒度直径不得大于 0.3mm。氢离子浓度(PH 值)为 69。总大肠菌群指数每 100ml 升水中不得检出。粪大肠菌群指数每 100ml 升水中不得检出。(2)供水水压根据井下巷道布置及机械设备配备和用水设施布置,地面水池标高+1837.55,与井下用水点最大高差约 337.3212、5m,因此供水主管井底需要减压,减压后供水管压力不大于1.0MPa,此外给水干管上直接连接的消火栓、给水栓等用水设备设置减压孔板进行局部减压,减压后供水压力不大于 0.50MPa。4、通信联络系统、通信联络系统本设计选用一套行政、调度合一的数字程控调度交换机,数字程控调度交换机的建设,不但可以满足基本的调度电话、行政电话功能外,还可考虑在调度交换系统上建立数据业务、语音信箱、IP 增值业务等。数字程控调度交换机可兼容调度电话、行政电话的所有功能和接口。下井电缆选用粗钢丝铠装通信电缆,电缆型号为:MHYA32-2020.8,两趟电缆分靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨213、询有限公司80别由主井、副井引下至井底交接箱,经 MHUVV-1020.8 电缆连接,两趟电缆然后分别经 LJA-1-10 分线盒分线后,引至井下水泵房、变电所、井底车场、采煤工作面、煤、岩巷掘进工作面等各调度用户,安装 HAK-本安型自动电话。5、监测监控系统、监测监控系统为增强矿井防灾抗灾能力,保证安全生产,根据现行煤矿安全规程、煤炭工业矿井设计规范、矿井防灭火规范、矿井通风安全监测装置使用管理规定、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范AQ1029-2007 标准,利用矿井已有的 KJ76X安全监测监控系统,对矿井瓦斯、煤尘、顶板、火灾等情况进行监测监控。煤矿安全监控系统用来监测甲烷浓度214、一氧化碳浓度、二化碳浓度、氧气浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等,并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。监测主电缆沿副井井筒引至井下;地面在主斜井绞车房、副井绞车房及风井通风机房设置电源监测、通风负压及设备开停等传感器等。井下设瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、风速、温度、烟雾、水仓水位、风门及设备开停等传感器。矿井共设 17 个监测监控分站,其中地面 3 个,井下 14 个。6、井下人员定位系统、井下人员定位系统为提高矿井的科学管理水平,提高矿井抵御灾害的能力,尤其是提高矿井出现灾害时迅速找人、救人的能力,本次设计选用一套 KJ6215、9J 型煤矿人员管理系统(该系统为安全监测、监控系统的一个子系统),实现了煤矿井下人员跟踪定位。系统集成了矿井目标定位、跟踪,报警求助、预警救援、考勤统计等基本功能,并扩展了安全监测管理,区域禁入管理,丢失报警,紧急事件处理,系统运行管理,历史数据的记录与查询,统计分析,网络化与信息共享等功能。系统能够及时、准确的将井下各个区域人员情况动态反映到地面计算机系统,使管理人员能够随时掌握井下人员的总数及分布状况,干部跟班下井情况、矿工入井、升井时间及运动轨迹,以便于进行更加合理的调度管理。系统布置在主斜井、行人井井口、井底车场、变电所、主要大巷交叉点、采掘工作面、井下主要机电硐室、运输顺槽、绞车硐216、室等安装 16 台分站。人员定位读卡器 40 台,便携式定位卡 1200 张。现系统符合煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范(AQ1048-2007)等相关规定及标准。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司81四、矿井主要四、矿井主要设备设备(一)提升设备(一)提升设备本矿井为正常生产矿井,设计生产能力 450kt/a,采用斜井开拓方式,工业场地设有主斜井、副斜井、进风斜井和回风斜井。主斜井为皮带斜井,主要担负原煤提升任务;副斜井为串车斜井,担负人员、矿井辅助提升任务;回风斜井担负全矿井的回风任务。矿井工作制度为 330d,井下实行四班作业制,日净提升时间 217、18h。1、主斜井提升设备、主斜井提升设备本次设计主井用胶带机提升,主斜井提升设备为已有设备。主要技术参数为:带宽B=1000mm,运量 Q=110t/h,速度 v=2.5m/s,机长 L=1200m,倾角=25,输送带为 ST3150(阻燃带),采用低压变频软起动系统,头部双滚筒双电机驱动方式布置,功率分配 1:1,电动机型号为 YB2-4503-4,总功率为 2450kW;弗兰德减速器 2 台,型号为 H3SH16-45;盘形闸制动装置一套,型号为 KZP-1600-;逆止器 2 台,型号为 DSN200。采用尾部重载车式拉紧装置,拉紧行程 S=10m(布置在机尾)。主斜井胶带输送机提煤的218、不均衡系数确定为 1.2,工作制度为年工作 330d,每天提升16h,胶带输送机的生产能力计算为:Q=102.27t/h,由于主斜井设有转载煤仓,主斜井胶带输送机的输送能力确定为:Q=110t/h,满足全矿井煤炭提升要求。2、副斜井提升设备、副斜井提升设备副斜井是矿井生产辅助提升井,主要担负提升矸石、下放支护材料、升降大件设备、人员提升等辅助提升任务,采用单钩串车提升方式,安装 RJY-75 型架空乘人装置。一次提车数:矸石车 5 辆或材料车 5 辆或液压支架一架。利用提升设备:JK-2.52.2 型单滚筒缠绕式提升机,滚筒直径为 D=2.5m、滚筒宽度B=2.2m、最大静张力 90kN、提升219、速度:3.1m/s。减速器为行星齿轮减速器,减速比 31.5,减速器传动效率 0.92。配 YPT 系列变频调速电动机、315kW,电机转速:745r/min。天轮选用 TSG2500/17 型井上固定式天轮,天轮直径 Dt=2.5m,绳槽半径 R=17mm,适应钢丝绳直径30mm。提升钢丝绳:选择 30NAT619S+FC1670ZS 型钢丝绳一根,其技术参数为:绳径 dk=30mm,抗拉强度 1670MPa,单位长度质量 3.24kg/m,最小钢丝破断拉力总和 QP=4961.214=602.144kN。经计算,钢丝绳的安全系数:提矸石时 9.696.5,靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资220、源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司82钢丝绳在滚筒上 2 层缠绕,小于 3 层,均满足煤矿安全规程规定。副斜井矸石、材料一次提升时间 416.3s,最大班作业时间为 172.66min,约 2.88h4.5h,满足提升要求。副斜井装备循环式架空乘人器,担负上下人员的任务。选用架空乘人器的型号为 RJY75。电动机:YB2-280S-6,75kW,n=980 转/分,防爆型,电压:380v;主驱动轮直径 1.3m;机尾迂回轮直径 1.3m;减速机:TPS400-63-3F,i=63;钢丝绳运行速度:1.04m/s;制动器:YWZB 型;防爆电液推杆 YT 型,电压:380v/660v;钢丝绳221、:619S-22-1570(q0=1.78kg/m,抗拉强度B=1570MPa);乘坐间距为:15m;托轮间距:取 8m;小时运送能力:234(人/h);运送时间:23(min),满足规范规定斜井不应超过 45min 的要求。提升机电控:选用提升机电控装置,额定电压 380V,由变频调速系统、双 PLC 网络化操作系统、智能上位监控系统组成。该系统采用交流变频调速系统,带制动单元的四象限运行。采用了全数字速度、电流、位置闭环控制使提升机在任意速度下运行稳定可靠并保持爬行距离恒定,使提升机具有较高的运行效率。对提升机运行关键的信号(如速度、容器位置、安全、减速、过卷等)均采用多重保护,互为监视。222、(二)通风设备(二)通风设备矿井采用抽出式机械通风,主井、副井、进风,风井回风。风井通风分前期和后期二个时期,通风设备按二个时期综合考虑选型。通风设备设在风井井口附近,在井口侧面布置一斜风道,连接地面通风设备。原有 BD-6-15 型防爆对旋轴流式通风机二台,电机 YB3Fe 系列、45kW、380V,共四台,每台风机内设二台电机。经校核,原有风机能满足矿井通风要求。矿井需要风量及负压:初期需风量为 38m3/s,通风阻力为 237.11Pa,后期需风量为38m3/s,通风阻力为 366.34Pa。计算电动机功率:初期 35.41kW,小于 55kW;后期 48.77kW,小于 55kW,满足223、。反风:采用风机反转反风。反风时通风机的供给风量不小于正常风量的 40%。符合 煤矿安全规程要求。智能风机在线监测及故障诊断系统:配备一套 FJC-1 型智能风机在线监测及故障诊断系统。该系统应具有在线帮助、状态监测、故障诊断、机器平衡、资料查寻五大功能。系靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司83统能自动对风机进行在线状态监测与故障诊断。能自动记录通风机运行时的风量、风压、电机功率、转速、振动、绕组温度、轴承温度、进出气体温度等参数值,并自动生成表格、有关信号的图谱、风压风量曲线图以及数据显示,满足。(三)排水设备(三)排水设备矿井原采用二级排水方式,分别在224、+1530m 和+1420m 水平设置水泵房。本次设计根据矿井开拓、开采布置情况,在+1335 设置井底中央水泵房,以满足后期开采要求。计算依据:矿井正常涌水量:Qr=60m3/h(包括灌浆水);矿井最大涌水量:Qr=75m3/h(包括灌浆水);排水口标高:+1818.6m;泵房标高:+1335.0m;总排水高度:500.246m。排水设备:+1335 水泵房安装三台 MD100-5012 型水泵,配套 YBx 型,315kW,6kV,2980r/min 电动机。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,一台检修。排水管路:设计排水管路仍选用二趟1688 型无缝钢管,主斜225、井井筒排水管路利用原有不变,水泵房、管子道、+1665m 轨道下山、+1530m 联络平巷排水管路为新增长度,全部采用法兰连接。正常涌水期为一趟工作,一趟备用,最大涌水期为两趟管路同时工作。排水时间:正常涌水期:新管为 14.89h;旧管为 16.32h;最大涌水期:新管为 9.03h,旧管为 9.91h,均小于 20h,满足矿井排水要求。水泵配电及电控:主排水泵供电电源 6kV,在主排水泵房设置配电室,配电室母线采用单母线分段运行,双回电源分别接自井下中央变电所的两段低压母线上。电控采用矿用隔爆型软启动器。(四)压缩空气设备(四)压缩空气设备井下设 1 个岩巷普掘工作面,1 个煤巷综掘工作面226、,另外有井底煤仓和井下压风自救系统;地面用气设备为地面制氮设备和煤仓破拱装置,但最大用气量集中在井下掘进工作面。根据风动工具配置情况及风动工具不同时使用的作业特点,计算全矿井最大需用耗气量为 45.76m3/min;按照井下压风自救,计算最大耗气量为 42.08m3/min。压缩空气设备:矿井在副井口建设压风机房一个,安装 2 台 BK37-8 型螺杆式空气压缩机,单台空压机压气量 6.5m3/min,排气压力 0.8MPa,每台配 37kW 380V 电动机;2 台靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司84LGF-14/8 型螺杆式空气压缩机,单台空压机压气227、量 14m3/min,排气压力 0.8MPa,每台配90kW 380V 电动机。共 4 台压风机,其中 3 台工作,1 台备用兼检修。合计供气量 27m3/min(按 14m3/min 空压机检修计算),满足矿井生产及压风自救系统需要。压缩空气管路(兼压风自救管路)由主斜井下井,送至各用气点。主斜井井筒内现场已有一趟压风管路,管路规格为1085 型无缝钢管,经计算,原有管路不能满足供气要求,需更换为1334 型无缝钢管。原1085 型无缝钢管作为井下压风管路使用。不足部分采用1084 型无缝钢管,管路全部采用法兰连接,井下低凹处设油水分离器。压风管路末端压力损失为 0.75105Pa,小于煤炭228、工业节能减排工作意见文件要求的1.47105 Pa,满足要求。压气管路的敷设沿主井巷道进到避难硐室、采煤工作面及掘进工作面风动工具处,供永久避难硐室、风动工具及压风自救装置。压风自救装置选用 ZY-J 型压风自救系统。供配电与控制:地面空压站的空压机由矿井地面 6kV 变电所一对一供电。空压机的自动控制设备,附带在机械设备上,由厂家成套供货。厂家配套供货的电控设备,具有流量检测、热工测量仪表,并配备自动保护装置,能实现对空压机的断油、超温、超压保护,并能实现自动报警和延时停机。五、矿井运输系统五、矿井运输系统(一)煤炭运输方式(一)煤炭运输方式煤炭运输主要有带式输送机和电机车牵引矿车两种运输方229、式。靖远XX煤业有限公司XX煤矿设计生产能力为 450kt/a,结合开拓布置,区段运输石门采用胶带输送机运输,区段轨道运输石门采用电机车运输。+1480m 胶带运输石门带式输送机运输设备基本参数:带宽B800mm,输送量Q110t/h,带速v2.5m/s,平均倾角=0,设计长度L380m,提升高度 H=0m。电动机型号:YB250M-4(防爆型)功率 N=55kW。(二)辅助运输方式(二)辅助运输方式在轨道运输石门中配备 CTY5 型蓄电池机车牵引矿车,主要运送材料、矸石和大型设备。顺槽选用 SQ-950/22 型无极绳连续牵引车,主要运送材料和大型设备。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开230、发利用方案XX企业管理咨询有限公司85六、供配电六、供配电(一)供电电源现状(一)供电电源现状靖远XX煤业有限公司XX煤矿位于甘肃省白银市靖远县境内,行政区划属靖远县东升乡管辖。该地区主要电源为靖煤集团公司XX 35kV 区域变电所,变电所两回35kV 电源分别引自平川区的中区 110kV 变电所和北滩乡 110kV 变电所。变电所主变容量为 212500kVA。该变电所主要为靖煤集团公司XX矿区内各个矿井供电,目前主变容量有较大富裕,靖远XX煤业有限公司XX煤矿与靖煤集团公司签有供电协议,能保证供电要求。现状:靖远XX煤业有限公司XX煤矿现建有地面 6kV 变电所一座,双回路电源一回引自靖煤231、集团公司XX 35kV 矿区变电所 6kV 母线,导线为 LGJ-150,线路长度3.5km。另一回“T”接在东升线 10kV 农网上,导线为 LGJ-120,线路长度 6km。在地面6kV 变电所设 10/6kV、2500 kVA 降压变压器一台,与地面 6kV 变电所 6kV 母线相连。(二)矿井电源方案(二)矿井电源方案靖远XX煤业有限公司XX煤矿目前为双回路电源供电,其中一回引自靖煤集团公司XX 35kV 矿区变电所 6kV 母线,另一回“T”接在东升线 10kV 农网上。根据矿井负荷计算,有功计算负荷 3282.7kW、无功计算负荷 895.1kVAR、计算视在容量 3402.5kV232、A。对现有的 6kV 电源线路(XX 35kV 变-XX煤矿)进行校核:1、导线安全载流量校核、导线安全载流量校核Ij=Pj/3xUxcos=3282.7./3x6x0.96=329A按导线允许载流量校核:线路 LGJ-150 允许载流量:环境温度 25C 时为 440A(查表),考虑环境温度 40C 时温度校正系数 0.81,则 Ix4400.81357 A329A。满足要求。2、按电压降校核、按电压降校核靖煤公司XX 35kV 变-XX煤矿:导线截面为 LGJ-150,长度 Lx=3.5km。LGJ-150 单位负荷矩时电压损失百分数:当 COS=0.96 时为 0.89%/Mw.km(查233、表),计算电压降为:Ux%=PjLxU%=3.283.50.89%=10%靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司86式中:Pj地面变电所负荷 3.28MW;Lx线路长度 3.5km;U%=0.89%/MW.km。根据计算,矿井现有的双回路电源供电能力不足,设计“T”接在东升农网线上的 10kV电源仅作为矿井的(一回路)补充备用电源(带电备用)。从XX 35kV 矿区变电所再架设一回 6kV 电源线路,导线为 LGJ-240,线路长度为 3.5km,作为矿井的第二回路电源,线路压降为 6.9%;平时,双回路 6kV 电源线路分列运行,压降分别为 5%、3.95%234、。当第二回路故障停止工作时,一回路 6kV 电源和补充备用 10kV 电源同时给矿井供电,电能质量满足规程要求。(三)电力负荷(三)电力负荷全矿井用电负荷统计为;设备总装机台数242 台;设备工作台数187 台;总装机容量8000.6kW,工作容量6230.7kW,有功计算负荷3282.7kW,无功计算负荷895.1kVAR(无功补偿 2100kVAR 后),计算视在容量3402.5kVA,6kV 母线功率因数COS=0.96。吨煤电耗 27.2 度/吨。(四)输变电(四)输变电矿井电源电压为 6kV,双回路电源引自靖煤集团公司XX 35kV 变电所 6kV 两段母线,导线截面分别为 LGJ-235、150(利用原有)和 LGJ-240(新架),线路全长约 3.5km(单回路)。正常双回路电源线路同时运行,线路正常压降分别为 5%、3.95%。(五)(五)地面地面供配电供配电1、地面高压供电地面高压供电矿井场地内 6kV 用电设备均由变电所的 6kV 母线供电,供电形式为放射式。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司872、地面低压供电地面低压供电由于工业场地内低压用电负荷增加较大,为保证低压用电设备的供电质量,需要将S9-400/6/0.4kV 变压器两台更换为 S11-800/6/0.4kV 变压器两台,变压器运行方式为一台工作,另一台带电备用,负荷率236、 83.5%,保证率为 100%。以 0.4kV 向场地内部分低压设备供电。(1)在风井场地设 6/0.4kV、200kVA 箱式变电站两座,运行方式为一台工作,另一台带电备用,负荷率约 60%、保证率为 100%。箱式变电站双回路 6kV 电源架空引自工业场地变电所 6kV 母线。架空线路导线选用 LJ-35 铝绞线,线路全长 1.0km。架空线路采用分杆架设。(2)在福利区设 6/0.4kV、400kVA 箱式变电站一座,负荷率约 72%,箱式变电站单回路 6kV 电源线采用 YJV22-10kV3x35mm2的电力电缆线,埋地敷设引自工业场地变电所 6kV 母线,电缆线路全长约 0.7k237、m。矿井内高、低压供电系统中矿井通风机、下井(井下主排水泵)、压风机为一级负荷,为双回路电源供电。副井提升机、主井胶带机、压风机、矿井信息系统、安全监测监控系统等为二级用电负荷、均为双回路供电,三级负荷采用单回路供电。场地内所有供配电线路全部采用电缆线路,其敷设方式为电缆沟和直埋地敷设。场地内道路设节能照明灯,电源由 6/0.4kV 变电室 0.4kV 母线照明回路馈出。控制方式为光电控制。3、矿井主要生产环节的配电及控制矿井主要生产环节的配电及控制(1)矿井主斜井带式输送机的配电与控制根据矿山电力设计规范、煤炭工业矿井设计规范及煤矿安全规程的规定,矿井主斜井驱动机房为二级负荷;故本矿井主斜井238、驱动机房的高、低压电源均采用双电源电缆进线,其双电源引自矿井地面 6kV 变电所高、低压的不同母线段。高压部分选择 7台 KYN28 型高压开关柜。低压部分选择 2 台 GGD 型低压开关柜。主井胶带输送机电动机功率为 450 kW,6 kV 两台。主井胶带输送机设备为原有,因此电控装置也利用原有。(2)副井提升机房配电及控制矿井副井提升机房为矿井一级负荷;故本矿井副井提升机房的高压电源采用双电源电缆进线,其双电源引自矿井地面 6kV 变电所低压的不同母线段。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司88副井提升机型号为 JK-2.5x2.2,电动机有关参数为:Y239、BP 型、380V、315kW。高压部分选择 6 台 KYN28 型高压开关柜,变压器选择 SC9-500/10 一台,低柜选择 2 台 GGD 型低压开关柜。根据工艺选型,副井提升机电控设备采用变频调速电控。变频调速电控选用PLC 及先进的网络化控制技术,对提升机的交流电动机的起动、加速、等速、减速、爬行、停车及换向等各环节进行有效、可靠的控制,并具有煤矿安全规程中规定的提升机所必要的电气保护与连锁功能。(3)通风机房配电及控制根据矿山电力设计规范、煤炭工业矿井设计规范及煤矿安全规程的规定,矿井主通风机房为矿井一级负荷;在风井设箱式变电站,高压电源采用双回路电源电缆进线,其双回路电源引自矿井240、地面 6kV 变电所 6kV 的不同母线段。因通风机房、灌浆泵站距离工业场地变电所 1.4km,因此在风井设置两台箱式变电站,给通风机房及灌浆泵站供电。通风机电动机有关参数为:380V、55kW,二台,一用一备。在通风机一侧设置值班及配电室;配电室内设置 3 台 GGD 型低压开关柜,2 台进线,1 台联络。通风机的 2 台变频调速控制柜分别接在联络柜的两侧,担负 2 台主通风机的开、停及变频调速的控制。灌浆泵站电源由风井箱式变电站的低压开关柜引出。(4)矿井压风设备配电与控制矿井主要空气压缩机为矿井二级负荷;故本矿井压风机房的电源采用双回路线路供电,因压风机房距离工业场地变电所较近,因此采用241、双回路低压电源供电,其双回路线路引自矿井地面 6kV 变电所的 0.4kV 不同母线段。压风机电动机有关参数为:380V、90kW 四台,三用一备,其中两台为原有,两台为新增设备。原有压风机电控也利用原有,新增压风机的电控设备随主机成套供货。设计在空气压缩站设值班室及配电室;配电室内设 5 台 GGD 型低压开关柜,其中 2 台进线柜为双回路电源进线,1 台联络柜,2 台向压风机及制氮设备供电。(5)矿井主排水设备配电及控制井下主排水泵为一级负荷,主排水泵电机由井下中央变电所一对一供电。井下主排水泵电机为 6kV 315kW,设备采用矿用隔爆型高压电抗器起动,启动器设在井下中央变电所靖远XX煤242、业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司89内,考虑到运行安全可靠,操作简单,经济实用的原则,主排水泵设有就地操作箱;并对其电源、设备开停及水仓水位进行监测,以确保主排水泵的正常工作。(6)锅炉房配电及控制矿井锅炉房为二级负荷;本矿井锅炉房设置 2 台 6 吨热水锅炉,故低压电源采用双回路电缆进线,其电源引自矿井地面 6kV 变电所 0.4kV 的不同母线段。在锅炉房内设置配电间,选择 3 台 GGD 型低压开关柜,担负锅炉房内低压进线、2台锅炉控制箱、水泵及锅炉热工仪表装置的配电。(六)井下供配电(六)井下供配电本矿井为低瓦斯矿井,斜井开拓,生产能力为 450kt/a。243、为确保矿井生产安全,井下所有电气设备均采用矿用隔爆型。1、井下负荷统计及下井电缆的选择井下负荷统计及下井电缆的选择井下用电负荷计算如下:正常涌水时:Pjs=2117.5kW;Qjs=2161.1kVar;Sj=3026kVA;最大涌水量:Pj=2590kW;Qj=2453.94kVar;Sj=3568kVA;下井电缆选用煤矿用阻燃交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装电力电缆;下井电缆采用MYJV32-6000370长度为 2.1km 两回,由副井引至井下变电所。当一回电缆故障时,另一回电缆能担负井下全部负荷。2、井下供电系统和设备选型、井下供电系统和设备选型井下高低压供配电均采用中性点不接地系统。井下两回244、 6kV 电源引自地面工业场地 6kV 变电所 6kV 母线的不同母线段;本矿井井下布置二个回采工作面(开采 F16 断层下盘时)、一个煤巷综掘工作面、两个岩巷普掘工作面、一个煤巷普掘工作面、绞车房等,并设一个主排水泵房。根据井下负荷的分布情况,设计在井底设一个井下中央变电所,该变电所与主排水泵房联建。井下电压等级为 6kV、660V、照明、信号及手持式用电设备为 127V。3、井下主要变电所的设置及高低压配电系统井下主要变电所的设置及高低压配电系统根据采区巷道机械设备配备布置图,本次设计在井下设一个 6kV 变电所,即井下中央变电所。中央变电所高、低压母线均为单母线分段运行。井下中央变电所共245、设有 13 台 BGP50-6 型高压配电装置,3 台矿用隔爆干式变压器,11 台矿用隔爆真空馈电开关及 3 台矿用隔爆型高压真空电抗器等设备。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司90变电所内设置一台 KBSG-200/6,200kVA 局部通风机专用变压器;掘进工作面的局部通风机采用装有选择性漏电保护的专用开关和专用线路供电。并实现风电、瓦斯电闭锁。4、井下其他配电点、井下其他配电点轨道下山绞车房采用矿用隔爆型移动变电站 KBSGZY-500/66/0.69kV 500kVA 一台进行供电。5、井下电缆的选择井下电缆的选择(1)移动敷设的低压电力电缆选用 246、MYP-0.66/1.14 型、MY-0.66/0.38 矿用移动橡套软电缆;向移动变电站供电的高压电缆选用 MYPTJ-8.7/6 型煤矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆等。(2)照明干线电缆 MY 型矿用橡套软电缆,分支电缆选用 MZ 型矿用橡套电缆;通信电缆选用 MHYV 型矿用通讯电缆。(3)安全监测系统的主传输电缆为 MHYVP 141/1.38 型矿用阻燃信号电缆,分站至传感器为 MHYYVRP 147/0.52 型矿用阻燃信号电缆。(4)井下所有电缆均选用符合煤矿用阻燃电缆(MT818),经检验合格并取得矿用产品安全标志的阻燃铜芯电缆。6、保护接地保护接地(1)在主、副水仓中各设主247、接地极 1 块。(2)本矿井下列地点均装设局部接地极:低压配电点或装有 3 台以上电气设备的地点;无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、回风巷、胶带运输巷以及由变电所单独供电的掘进工作面,至少分别设置 1 个局部接地极。(3)所有电气设备的保护接地装置(包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线)和局部接地装置,应与主接地极连接成 1 个总接地网。接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过 2。每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值,不得超过 1。7、井下照明井下照明(1)井下固定照明:灯具选用 DGS10/127L(B)型 LED 灯,在井下运输石门、辅助运248、输石门每隔 15m 设一套隔爆 LED 灯,作为固定照明;照明电源引自井下变电所或就近的低压配电点;在工作面运输巷、工作面辅助运输巷每 15m 设一套隔爆 LED 灯,在工靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司91作面每 3m 设一套 LED 灯作为半固定照明,照明电源引自井下各配电点。(2)井下127V设备和照明馈电设备分别选用ZBZ矿用隔爆型煤电钻综保装置和BZX照明变压器综合装置,该装置具有短路、过负荷和检漏保护功能。接线盒选用矿用隔爆三通接线盒。(3)井下下列地点设有照明:井底车场及其附近;机电设备硐室、永久避难硐室、候车室、信号站等;使用机车的主要运249、输巷道、兼作人行道的集中带式输送机巷道等其照明灯的间距不大于 30m;主要进风巷的交岔点和采区车场;从地面到井下的专用人行道等。(4)矿灯选用先进的 LED 光源 KL5LM(C)型灯,根据矿井井下工作人员及管理人员的数量,并考虑冗余系数,选矿灯 790 盏,该新型矿灯采用锂离子蓄电池,具有过充电保护、过流保护、短路保护、欠压保护等功能,安全可靠。在主井井口建有浴室灯房联合建筑,在矿灯房配备矿灯充电架、矿灯、安全帽等设备,矿上工作人员下井时,必须领矿灯、安全帽和自救器并经安全检查后方能下井。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司92第第六六章章选矿选矿一、选矿250、方案一、选矿方案(一)选矿方法(一)选矿方法1、煤的分级、煤的分级根据煤质特征及市场用户需求情况,本矿井煤炭的主要用户为电厂动力用煤及民用用煤等。矿井区内煤层基本为特低(SLA)低灰(LA)、特低硫(SLS)、高发热量(HQ)煤,原煤煤质较好,只进行简单的分级就能满足用户对煤质的要求,同时照绿色矿山建设要求,煤炭入选率不应低于 75%,本矿井规模小,服务年限短,设计不设选煤厂,只设筛分系统,将煤筛分成50mm 两级,并将煤炭运往邻近的甘肃靖远煤电股份有限公司王家山煤矿四号井洗煤厂进行洗选,以满足煤炭入选率的要求。2、筛分设备、筛分设备原有筛分设备为棒条筛,不能满足要求。本次设计利用矿井已订货的251、 YAH1848 型圆振动筛,Q=300t/h。3、煤的加工、煤的加工根据煤的产品方案,由主斜井大倾角胶带输送机提升至地面的井下原煤利用胶带运输机转运到矿井地面生产系统进行分级,矿井不设选煤厂,只设筛分系统,将煤筛分成50mm两级、+50mm 以上进行人工选矸,分别装仓,汽车外运。(二)工艺流程(二)工艺流程原煤转载胶带输送机将原煤经机头溜槽给入一台圆振动筛,将原煤分级为50mm、50mm 两级产品。50mm 以上级物料经块煤储煤胶带输送机进入储煤场,在储煤场进行人工拣矸后储存,50mm 级物料经混煤储煤胶带输送机进入储煤场直接储存。拣出的矸石由装载机装汽车运至矸石排放场。产品煤装汽车后,经地252、磅房计量后外销。二、副产品综合利用二、副产品综合利用(一)矿井副产品(一)矿井副产品矿井副产品是煤矸石和井下掘进矸石,其利用方向主要是用来充填塌陷区,煤矸石也靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司93可用作建筑材料,制作矸石砖,还可以用作筑路材料。(二)矸石处理方案(二)矸石处理方案矿井年排矸 22.5kt/a。每班出 2124 车矸石,量很小,故排矸系统只作简单处理。井下掘进矸石由矿车从副斜井提升至地面,经 1t 矿车前倾式翻车机(尽头式)卸矸后,由汽车运至临时矸石场排弃。块煤拣出的矸石达一定量后,装车运至临时矸石场排弃。井下脏杂煤由人工铲到矿车里,经副斜井253、运至地面,然后经 1t 矿车前倾式翻车机(尽头式)卸载后,由汽车运至临时矸石场排弃。矿井为正常生产矿井,矸石主要用于充填塌陷区,矸石堆置的方式为每 3m 为一层压实,并覆盖 0.5m 厚的黄土,沟满后及时覆盖 1.0m 厚的黄土压实复恳、植树绿化,以达到环保要求。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司94第第七七章章安全生产措施安全生产措施一、危害因素和危害程度一、危害因素和危害程度煤矿企业是受地下灾害,地面自然条件影响严重的企业。矿井服务年限长,在生产过程中将遇到的危害因素包括瓦斯、煤尘、火灾、水害、冒顶、爆破产生的震动、有害气体、雷电、触电、机电及运输事故254、等都会危及人身安全。水泥、砂石等常用建筑材料在运输中产生的粉尘,井下使用炸药、雷管,如果安全措施不完善,也将对工人造成危害。在生产过程中可能受到职业危害的人员主要是生产工人,特别是参加原煤生产的井上、下工人,而井下工作人员受环境所限更是直接受危害者。因此,必须按规程规范要求制定防护措施。(一)矿井灾害因素分析(一)矿井灾害因素分析1、瓦斯、瓦斯本矿井为瓦斯矿井。井下存在可燃性的沼气,聚积达到一定比例(59%)遇明火发生聚烈的爆炸,从而危害工人的生命安全,而危害性极大。2、煤尘煤尘本矿煤层火焰长度 400mm,抑制煤尘爆炸的最低岩粉量为 80%。井下煤层(尤其是易自燃发火的煤层)见空气后,发生氧255、化升温,达到煤的燃点后可自燃发火,高温和 CO、CO2的溢出,进入工作区也会危害工人的生命安全。如果井下开采煤层比较干燥时,在采、掘地过程中会产生大量的煤尘飞扬,达到一定比例时遇明火也会发生爆炸。另外经常在大量煤尘场所工作,会引起煤矽肺病。本井田主要可采煤层煤尘均具有爆炸危险性。煤尘爆炸是矿井生产的一大危害,因此井下的隔爆、防爆措施就非常重要。3、水灾水灾井下涌水是煤矿井下的一大危害条件。由于地质构造(断层)存在,或上部采空区的存在,有可能积存大量的水,在采、掘过程中有可能发生透水事故,造成淹没井巷事故,危及井下工人的生命。井田内有三个含水层,、含水层之间有由 4 层煤及其顶底板泥岩组成的隔水256、性良好的隔水层相隔。、含水层间有由 2 层煤及其顶、底板泥岩组成的隔水性良好的隔水层相隔。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司95含水层由 2 层煤顶板泥岩至XX组油页岩段底界,岩性为巨厚的砾岩,粗、中粒砂岩夹泥岩、粉砂岩组成,总平均厚度 421.03m,纯含水层厚 284.46m。属裂隙较发育的裂隙含水层,富水性中等。该矿位于XX矿区东北边缘,地表广被第四系洪冲积层所覆盖,第四系洪冲积层在该区厚度较大,富水性较好,至深部与煤系地层上部含水层之间一般有隔水层相隔,二者之间没有直接水力联系。矿井涌水的主要因素来自煤层顶、底板含水层即含水层,但由于该含水富水性弱257、,除少部分接受其他含水层的补给外,其余大部分为含水层中的储存水,随着开采时限的延长和开采面积的扩大,上部储存水已基本被疏干,矿井生产中的涌水主要为井巷工程新揭露断面的储存水,实际涌水量较小。4、火灾火灾本井煤层均属类自燃煤层。煤层发火对安全生产造成很大威胁,产生有害气体,损坏设备和巷道,引燃瓦斯和煤尘爆炸。矿井生产过程中,将受到内因、外因双重火灾的威胁,都对安全生产不利,因此必须引起高度重视。5、顶底板事故、顶底板事故井下生产为岩、土作业,经常发生片帮冒顶现象,有时会伤及井下生产工人的身体和生命安全。靖远XX煤业有限公司XX煤矿现阶段开采为煤 2 层,其顶板受到 F15、F16 断层的挤压影响258、,比较破碎,为不稳定的顶底板。底板为灰、深灰色泥岩、砂质泥岩或砂岩、细砂岩,部分为炭质泥岩,个别为中粗粒砂岩。开采过程中,煤矿未出现底鼓、片帮及地压高等工程地质问题,但在生产过程中应加强采煤工作面和掘进工作面的顶底板板防护等,避免底鼓,预防冒顶事故发生,确保矿工生命安全和矿井安全生产。(二)(二)生产作业主要伤害因素分析生产作业主要伤害因素分析矿生产作业的环境比较特殊、工作范围大,工作内容控制复杂,安全卫生条件比较差。生产作业中可能受到伤害有:1、有害气体、有害气体井下放炮产生的气体均有毒性,其中值得注意的是 CO。掘进面 CO 最高浓度不得超过 0.0024%。氧化氮是放炮中另一种有害气体,259、它吸收空气中的水分后形成硝酸,其毒性靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司96强于 CO,它的最大允许浓度不得超过 0.0005%。2、粉尘粉尘井下采掘工作、煤炭的运输、装(或卸、转)载等生产过程均产生粉尘,其中以采掘过程产生的粉尘占比重最大。同时过大的风速也可使已沉落的粉尘重新飞扬,从而再度污染空气。会对矿工的身体健康造成危害,粉尘对职业安全生产有两大危害。与粉尘产生直接接触的生产人员,若长期呼吸超限粉尘,可患粉尘职业病,主要影响呼吸道、肺部、脸部、眼睛等。如煤肺病、硅(矽)肺病、支气管炎等,严重危害生产人员的身体健康。本矿井煤尘具有爆炸危险性,在一定条件下260、可能引起爆炸。3、提升运输事故、提升运输事故井上下运输、提升设备种类较多,根据煤矿工人工伤性质和特点,运输事故多由于工作面及井下巷道堵塞、照明不足、运输状况不良、运输管理不善及电控、安全制动系统失灵,或司机误操作、失误等原因引起。在提升过程中,可能出现的提升事故有断绳、超速、跑车、过卷、过放、过载等事故。矿井提升运输系统大型设备、长材运送,运输设备操作等出现车辆和设备挤人,操作人员精力不集中或身体进入机械危险部位;用架空乘人装置运输人员,如果乘坐人员精力不集中或坐姿失当等也会造成伤害事故。4、机械事故机械事故生产中可能会出现机械事故,刮板机断链、装运机断带、电机车出轨、矿车突然掉道或倾倒、绞车261、失灵、提升机断绳事故、支架倒架等等,有时会发生碰撞、挤压等伤害事故。都会威胁矿工的生命安全和身体健康。5、振动、振动矿井振动设备如压风机、风机、卸载站以及井下打眼机组、破碎机等,如不采取减振措施,对人体产生影响,同时不规范操作也容易造成人身伤害。6、噪声、噪声矿井噪声主要来源于各种设备在运转过程中由震动、摩擦、碰撞而产生的机械动力噪声和风管、汽管中介质的扩容、节流、排汽、漏汽而产生的气体动力噪声。操作人员长时间在噪声环境下工作,可能引起职业性噪声聋或引起神经衰弱、心血管疾病及消化系统等疾病的高发,同时也会使操作人员的失误率上升,严重的会导致事故的发生。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利262、用方案XX企业管理咨询有限公司977、电气危害、电气危害(1)油脂库因静电积累产生放电火花会引起爆炸、火灾和人员伤亡。(2)高压下井电缆的电容电流流入大地后,在大地中形成杂散电流;直流电流的漏电、动力和照明交流电流的漏电、大地自然电流、雷电感应电流、磁辐射感应电流均会产生杂散电流,该电流可能产生火花,引燃可燃气体、煤尘爆炸等,可能造成雷管先期放炮,并且腐蚀水管、气管等金属设施。(3)人员触及故障电器设备金属外壳(带电),会造成人员触电伤亡。操作人员误操作或意外触及电器设备带电部分亦将造成人员触电伤亡。(4)井下使用的电气设备由于安装、维修不当,造成失爆(如防爆密封不严、防爆面间隙过大等),会产263、生电气火花,就可能点燃瓦斯,造成火灾或瓦斯爆炸事故。(5)井下带电电缆由于外力原因破损、拉脱、电缆绝缘下降,造成短路、接地会产生火花,有可能点燃瓦斯,造成火灾或瓦斯爆炸事故。(6)电气设备保护失灵,当出现过流、短路、接地等时,设备保护装置失灵,使设备、电缆过载、过热引起电气火花,有可能点燃瓦斯,造成火灾或瓦斯爆炸事故。(7)电工工作使用的绝缘手套、胶鞋、验电笔等工具破损、绝缘降低,验电笔指示不正确,均有可能造成人员触电事故。(8)未严格执行工作票制度,电气闭锁装置不全、失效,警示标志不清,设备电气保护装置失效,设备、电缆过流、过热时仍不能及时断电跳闸,使其绝缘下降或损毁,可能造成触电事故。(9264、)接地保护失灵、设备外壳、电缆外皮漏电时可能造成触电事故。8、雷电袭击、雷电袭击高大建筑物易遭受雷电的袭击,雷电波也可以通过轨道、下井管路引入井下,雷电的形式主要有直击雷、感应雷、雷电波侵入等,雷电袭击会造成建筑物损坏和人员伤亡。由地面入井的轨道、管路未在井口处安装不少于两处集中接地装置或接地不良;从地面引入井下的通讯电缆、监控电缆入井时未装设防雷电装置或装置失灵,有可能造成雷电波引入井下,造成火灾或瓦斯爆炸事故。9、其他危害、其他危害坑木加工房和机电修理厂、空气压缩机、锅炉房的引风机和鼓风机、绞车房、地面生产系统的溜槽等厂房设备运行产行的噪音会对职工的健康造成危害;厂房内机电设备运转靖远XX265、煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司98时易出现对人的机械危害;变电所和配电室的电气设备绝缘损坏或漏电,会产生触电事故的危害。矸石场处理不好存在自燃及爆炸的可能。地面翻笼房、装煤场扬尘对人的身体有害;矿井也存在高处坠落、冰冻危害、中毒窒息危害、物体打击危害、淹溺等危险有害因素的危害。二、安全生产措施二、安全生产措施(一)矿井灾害预防措施(一)矿井灾害预防措施1、灾害预防灾害预防1)预防瓦斯和煤尘爆炸的措施本矿井设计采用水平分段放顶煤综采工艺,工作面开采强度较大,采空区浮煤较多,瓦斯涌出量相应较大,工作面尘源多,产尘量大,对矿安全生产构成重大隐患。为防止瓦斯与煤尘爆炸266、,采取以下相应措施:(1)矿井配备 KJ76X 安全监测、监控系统。(2)加强通风管理,井下采煤工作面、煤巷掘进工作面采用独立通风,各用风地点配有足够风量和适宜风速,以冲淡和排除井下涌出的瓦斯及煤尘。(3)配备通风安全设备器材、粉尘连续监测仪等。(4)工作面煤层注水,预湿煤体,可减少煤尘发生。(5)配备隔爆水棚(袋),撒布岩粉,阻止瓦斯及煤尘爆炸的蔓延。(6)杜绝明火、防止电火花产生。(7)加强管理,杜绝人为事故的发生。2)顶板灾害的预防措施(1)配备矿山压力观测设备本次设计配备了圆图压力记录仪、单体液压支柱测力计、顶板动态仪、测枪、液压枕、超声波围岩裂隙探测仪等。(2)选用适合于水平分层放顶267、煤高档普采采煤方法使用的复合顶梁液压支架。(3)在工作面上、下顺槽端头 20m 内配备单体液压支柱及金属铰接顶梁以加强支护。3)预防井下火灾的措施本矿井煤层为自燃煤层,采用综采放顶煤采煤法,根据煤矿安全规程、煤炭矿靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司99井设计防火规范、防灭火细则要求,在井下设置了以黄泥灌浆防灭火方法为主,注氮为辅的综合防灭火方法,还在各个巷道和硐室中设置了消防系统(消防水管路和消防栓、喷头等),同时在井下主要硐室设置了干式灭火器,并且设置了消防材料库,并建立火灾监测系统(气体束管监测系统)。本矿井煤层属自燃发火煤层,矿井预防井下火灾主要是外268、因火灾的防治。根据生产经验,外因火灾主要发生在机电硐室、电缆、胶带输送机、机采设备等地点。(1)设计对外因火灾的防治采取的措施井下机电设备硐室防火措施井下所有机电设备硐室及通道均采用砼等不燃性材料支护,各主要机电硐室均有两个以上出口。井下电气设备的防火措施井下电气设备选型均符合煤矿安全规程规定和要求,井下主排水、提升均为两个回路供电,电气设备和供电线路均设有短路、过载、接地、漏电等保护。地面、井下所有线网和设备均按煤矿安全规程规定和要求设有保护接地网。井下电缆井下电缆均采用煤矿用阻燃电缆。电缆的选择、敷设、连接等均按煤矿安全规程的第 463、464、465 第 468 条规定和要求进行。井下电269、气设备的各种保护井下变压器的高压控制设备,具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。井下由配电点引出的馈电线上,设有短路、过负荷和漏电保护装置。低压电动机的控制设备,应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。为保证人身安全,所有电气设备的金属外壳、室内外配电装置的金属构架、钢筋,以及靠近带电部分的金属围栏和金属门、电力电缆接线盒和终端盒、电缆金属外皮及穿线钢管,电力架空线路杆塔等均应接地。现场生产过程中须加强电缆管理工作,防止电缆受挤压和撞击而损坏。本矿井在生产过程中应加强供配电现场安全管理工作,从而保证井下各种电压等级的系统安全运行。井下电气设备需按有关规定定期检查、维护、修270、理。并设有保护接地、短路、过流、靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司100过负荷、断相、漏电等保护。井下不得带电检修、严禁带电搬迁非本安型电气设备、电缆。建立完善的井下消防洒水系统。设井下消防材料库,配备足够的灭火器材。杜绝明火,严防电火花的出现。(2)黄泥灌浆系统靖远XX煤业有限公司XX煤矿已建成并使用灌浆系统多年。灌浆材料及灌浆站位置灌浆材料就近采用黄土土源。为第四系黄土覆盖,覆盖层厚 1012m,土源丰富,土质指标符合灌浆要求,灌浆站位于风井场地。地面灌浆系统A:地面灌浆用水来自井下排水,灌浆需水量为 23.6m3/h。井下正常涌水量为 60m3/h,271、灌浆渗水量为 5.46m3/h。所以两者之和远远大于灌浆所需用水量,故用井下水作为本次设计灌浆水源是可靠的。本次设计将在风井井口附近新建 200m3的灌浆水池、篦子泥浆池及灌浆泵房。井下排水通过排水泵将水送至灌浆场地,再由开滦 755 型水枪进行冲土制浆,达到 1:5 的泥水比浓度后,泥浆经篦子通过 DN125 的普通钢管经泥浆池加压后送至风井井口,再由 DN125的 DFJL 内外涂塑复合钢管沿风井井筒送至井下进行灌浆。B:灌浆系统示意如下:C:灌浆水、土量见表 7.2-1表 7.2-1灌浆参数表项目水:土土量m3/h水量m3/h灌浆量m3/h灌浆系数泥浆制成率M5:14.2923.626.272、210.050.94D:灌浆工作制度靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司101每天灌浆 10h,两班工作制,每班灌浆 5h。井下灌浆系统及灌浆工艺沿地面用 DN125 普通钢管、回风斜井中的 DN125 的 DFJL 内外涂塑复合钢管、回风大巷及工作面回风顺槽中的 DN125 的 DFJL 内外涂塑复合钢管送至井下灌浆点。灌浆采用静压插管(或埋管)灌浆工艺。一般采用采前布置采空区埋管,随采随灌,对于局部冒落区或空隙大的煤层峒区,应适当减小水土比(4:1),进行封闭灌浆。采空区灌浆应有疏水条件,防止大面积溃浆发生,如有积水应采取措施疏通。对于采区开采线、停采线273、上下煤柱线内的采空区应加强防火灌浆,以防将火引入新的采区内。待灌浆沉淀一定时间后,根据现场观察及经验,在灌浆工作面下一工作面的顺槽中开设钻孔,将沉淀后的灌浆渗水排出。发生火灾时,根据实际情况在发火工作面 3040m 处设置防火墙。采用灌浆措施处理火灾或发火隐患时,为防止发生溃浆事故,灌浆时应符合下列要求:A:要使用渗(透)水性强的材料(如荆条帘子或聚氯乙烯塑料帘子等)做围堰壁;如果采用木板做围堰壁时,必须预留泄水孔(泄水孔的分布、直径或面积大小及数量多少等,应根据实际需要确定);B:围堰的四周要同巷道帮壁接实打牢;C:围堰构筑好扣,背好套棚,打齐、打牢中心顶子;D:在灌浆前应将灌浆区积水排出274、,以保证泥浆有很好的附着力,并保留足够的隔离煤柱以防止溃浆、透水。每次灌浆后必须对管道进行清水冲洗,防止管道堵塞。E:充填流量要均匀适度,切忌流量忽大忽小;接近充满时,要适当减少流量;F:充填灌浆时应设压力表并设专人观察,当发现管路压力较大(如管路跳动或管路接头跑漏水、泥浆等现象)时,要及时打开安全阀,释放压力,停止充真注浆。G:充填时,在充填地点前后两端各 50m 范围内,除监护人员外其他人员一律禁止在充填区域内逗留。H:在灌浆区下部进行采掘前,必须查明灌浆区内的浆水积存情况。发现积存浆水,必须在采掘之前放出;未放出前,严禁在灌浆区下部进行采掘工作。(3)氮气防灭火氮气防灭火具有显著特点:灭275、火速度快,辅助工程量少;不损坏、不污染机械设靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司102备和井巷设施,对人体无毒害;对于采空区随采随注,使用方便简单。原有制氮设备主井附近制氮机房内现安装二台 YBJ-4.0/1.4 型制氮设备,单台设备制氮量 6m3/min(360 m3/h),耗气量 10m3/min,输氮压力 0.6MPa,每台制氮设备配套一台 UD55-8 型压缩空气设备,排气量 10.5m3/min,排气压力 0.8MPa,配套电机功率 55kW、380V;氮气管路从主井下井,型号为1085 型无缝钢管。设计依据矿井氮气防灭火,采用埋管、拖管和间歇式注276、氮方法,利用管路系统将氮气送入采煤工作面及采空区,组成本矿井氮气防灭火系统。该矿井设计年生产能力 450kt/a,根据矿井开拓、开采布置及工作面接续计划,井下正常回采期绝大部分时段装备二个工作面,矿井所需氮气量计算如下:按矿井年产量计算为 2.2m3/min,按按吨煤注氮量计算 4.5m3/min,取大值,考虑 1.4的安全备用系数和 1.0824 的海拔修正系数,则小时注氮量为:Qh=1.41.08244.560=409.15m3/h原有制氮设备校核计算A:制氮设备根据以上计算,矿井所需注氮量为 409.15m3/h,原有二台制氮设备的总产氮量为 720m3/h,故原有制氮设备能够满足要求,277、利用原有设备不变。B:注氮管路根据注氮量 409.15m3/h,管路内流速取 15m/s,管径计算为 0.098m=98mm。原有氮气管路从主井下井,井筒内管路已安装,型号为1085 型无缝钢管,根据以上计算,原有注氮主管路满足要求,利用已安装管路,井下管路选择1084 型无缝钢管,管路长度 1200m,全部采用法兰连接。注氮管路由原有制氮机房地面管路主井井筒管路工作面运输顺槽工作面及采空区注氮系统输送压力校验P1=0.0056(Qmax/1000)2(D0/Di)5(i/0)Li+P221/2=0.3MPa 制氮设备输出压力 0.6MPa靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企278、业管理咨询有限公司103经以上校验,原有制氮设备输送压力满足要求。(4)阻化剂防灭火系统阻化剂防火系统设计配备了阻化剂喷洒系统,利用配套的雾化喷头,可向采空区喷洒雾状阻化剂,也可在工作面和采空区喷洒在浮煤上。其使用与否视采空区是否有发火的可能。阻化剂喷洒设备:型号:WJ24/-21 台压力:22.5MPa流量:11-40L/min功率:3kW阻化剂防火工艺在工作面轨道巷适当位置(尽量靠近工作面)放置两辆矿车作为阻化剂药箱,交换使用,按需浓度(20%)将工业 CaCl2 倒入 1.5t 矿车内,用临时供水管路按比例加足清水,配成溶液搅拌均匀后,用矿用液压泵(置于平板车上)将阻化液沿顺槽铺设的高压279、胶管压至工作面,与胶管和喷枪相连。一台泵配一支喷枪,由专人手持喷枪,从支架间隙向采空区喷洒,每间隔 5 组支架喷一次,每次喷洒至少 6min,流量不小于 35L/min。正常回采期间每班喷洒一次,安排在检修班工作面放顶后进行,如遇停产、过断层、收尾等情况时,必须对采空区加大喷洒频率。喷洒系统工艺图如图 7.2-2 所示。4)粉尘的综合防治设洒水降尘系统,各扬尘大的地方设自动喷雾降尘系统,定期冲洗巷道。在相关巷道、掘进工作面配除尘器。在相关巷道撒布岩粉,设隔爆水槽棚或水袋。图 7.2-2 移动式喷洒系统工艺图1-供水管路;2-药液箱;3-吸液管;4-压力表;5-阻化多用泵;6-高压胶管;7-阀门280、;8-三通;9-喷枪工作面靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司1045)预防井下水灾的措施A、井下探放水措施(1)本矿井井下配备了专门的探放水队,配备了 TXU-150 型探水钻机;(2)在断层构造带等有疑虑的区域进行采掘作业时,贯彻“预测预报、有疑必探,先探后掘、先治后采”的探放水原则。在接近水淹区或情况不明井巷、老窑以及含水层、断层、裂隙带时必须探水;并配备足够的探放水设备;(3)井田内有与含水层等有水力联系的导水断层、裂隙时,必须查出其确切位置,并按规定留设防水煤柱。巷道必须穿过上述构造时,必须探水前进。如果前方有水,应超前预注浆封堵加固,必要时预先建281、筑防水闸门或采取其它防治水措施。(4)接近积水地区掘进或排放被淹井巷和积水前,必须编制探放水设计,并采取防止瓦斯和其它有害气体危害等安全措施;对有水害的采掘工作面施工前必须先进行探放水设计,并组织实施,确认水患消除,提交防治水专业会议决定是否恢复施工。(5)探水眼的稀密布置和超前距离,应根据水头高低、煤(岩)层厚度和硬度以及安全措施等在探放水设计中具体规定。(6)探水工作地点要安设电话,以便能及时与调度室和中央泵房联系。B、积水区域防治水措施(1)在积水区域附近进行采掘活动前,根据井下水文地质补充勘探结果和生产情况编制水害分析预测报告,按照煤矿防治水细则进一步进行积水区域分区评价和突出危险性预282、测,划分并确定采掘面突水危险程度及水害治理重点,制定水害防治预控措,并贯彻执行。(2)在开采过程中,做好水文地质监测,建立地下水动态监测系统,对井田范围内的含水层、含水体进行长期动态监测,并对矿井涌水量进行动态监测,分析井下涌水的水力联系,掌握矿井涌水量规律。(3)在积水区域附近进行采掘活动前,地测部门应当提出水文地质情况分析报告和水害防治措施,提出专门水文地质情况评价报告和水害隐患治理情况分析报告,经煤矿总工程师组织生产、安检、地测等有关单位审批后,方可回采。(4)接近积水地区掘进或排放被淹井巷和积水前,必须编制探放水设计,并采取防止瓦斯和其它有害气体危害等安全措施。靖远XX煤业有限公司XX283、煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司105(5)矿井开拓开采时严格执行“预测预报、有疑必探,先探后掘,先治后采”十六字方针,在接近水淹区或情况不明井巷、老窑以及含水层、断层、裂隙带时必须探水;并配备足够的探放水设备;探放老空水前,首先要分析查明老空水体的积水标高、积水范围、积水量和水压,在图纸上明确标注积水线、探水线、警戒线位置。(6)在以后生产过程中要结合补充勘探、探放水工程,开采前在井下施工探放水孔,圈定工作面上覆岩层的富水区域,并根据工作面上覆岩层含水性的探测结果,在富水地段间隔一定距离布置一组放水孔,对煤层顶板水进行疏放,有效地减小工作面淋水量。(7)在生产过程中,受采掘沉284、陷的影响所有钻孔封孔质量在不断变化,使用中的钻孔,应当按照规定安装孔口盖,报废的钻孔应当及时封孔,防止地表水或者含水层的水涌入井下积水区域,封孔资料等有关情况记录在案,存档备查。(8)及时检查积水区域附件的钻孔,对于封闭不良钻孔,建立有专门的安全管理台账,并用醒目的图例标注在矿井充水性图等相关图纸上,按照要求观测所有钻孔封孔质量,在采掘施工靠近钻孔时要谨慎对待,或超前探测,或预留煤柱绕避。B、地表水防治措施(1)矿井主要建筑物及井口的高程高于当地最高洪水位 0.5m,修筑排洪沟及其它防排水设施,疏通水路,以防地面洪水淹没建筑物或灌入井下;(2)矿井井上下对照图上随时标注井下开采的位置及采空区位285、置;(3)每年春季汛前,组织人员对地面防洪设施情况进行实地检查;(4)地面工业场地防洪以预防为主,物资材料工具必须落实;(5)及时充填地面塌陷裂隙,并加强导水裂隙的充填堵截,严防雨季洪水灌入井下;(6)排到地面的矿井水,必须沉淀后排入沟渠或处理利用,避免再渗入井下。6)通风设施、防止漏风和降低风阻的措施(1)通风设施为保证矿井通风系统的正常运转,保证各用风地点的配风量,设计中考虑了风门、调节风门等通风设施;对废弃巷道按煤矿安全规程的规定进行密闭。同时,为了保证矿井出现灾害时能实现有控制反风,设计考虑了反风系统所需要的反风风门。在主要进、回风巷道之间的联络巷中设置双道风门以免风流短路。在独立通风286、硐室的回风道中和进风、回风巷道的尽头联络巷中安置调节风门,以控靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司106制通风风量。在废弃巷道与使用巷道的连接处的废弃巷道中设置双道密闭墙。在主要风巷中,均建立测风站,以便正确测定风量。(2)防止漏风和降低风阻的措施回采工作面上、下隅角密布风帘,能有效阻止采空区漏风,通风设施受采动影响后要及时修复,减少通风构筑物处漏风。各进、回风巷中的风门、调节风门等通风设施要经常维修,保持完好,经常检查风门的关闭情况。尽量减少局部阻力,开掘巷道时尽量采用光爆锚喷技术,主要进、回风巷道中不要长期堆放物料和存放矿车。在设计与施工中尽量减少主要回287、风巷道的断面变化及弯道。7)反风方式及反风设施处理进风井井口、井筒、井底车场、主要进风巷和硐室火灾时,应当进行全矿井反风。本矿井采用轴流通风机通风,当需要反风时,通风机反转并配合风机闸门等反风设施进行反风,变抽出式通风为压入式通风,利用其压力实现风流由回风斜井进入,自主斜井、副斜井排出。工作面局部反风是工作面局部火情,利用顺槽与采区大巷之间的联络巷等处的双向双道风门等通风设施实现。工作面的风流自工作面回风顺槽进入,自工作面运输顺槽排出,以减少火灾对工作面的影响。8)井下避灾路线(1)发生瓦斯、火灾事故的避灾路线213 工作面213 进风顺槽14501465 运输上山1420 井底车场副斜井地面288、;213 工作面213 回风顺槽213 横穿213 进风巷14201465 通风上山1420 石门1420 副井车场副斜井地面。(2)发生水灾事故的避灾路线213 工作面213 回风顺槽1465 运输石门14651530 回风上山1530 井底车场主副斜井地面。(3)避灾原则靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司107发生火灾时,逆新鲜风流向矿井安全出口逃生;发生水灾时,向地势高处的安全出口逃生;发生瓦斯灾害、煤尘爆炸、气体中毒等其它灾害时的避灾线路与避火灾线路相同。矿井反风或局部反风时,避火灾路线应沿反风后的进风线路撤出。井下应在醒目地方和巷道交叉口设立各类289、避灾线路牌,以备当井下灾害发生时,井下人员可以迅速地找到相应的避灾路线,就近撤至安全位置或地面。9)灾害条件下安全救护(1)矿井安全出口矿井移交生产时主斜井、副斜井、进风斜井及回风斜井均作为矿井的安全出口。主斜井、副斜井、进风斜井及回风斜井井筒均设有人行台阶及扶手。(2)救护队矿山救护队本矿矿山救护依托于相临的靖煤公司XX救护中队,靖煤公司XX救护中队距本矿井公路路程约 4km,30 分钟内可到达矿井,满足煤矿安全规程相关要求。创伤急救矿井建立创伤急救系统,矿调度室负责接受现场呼救,及时向矿长汇报,并调配井下、地面运输工具等,通知各级急救人员应援急救。矿井设急救站,并与调度室设有直通电话。井下290、发生事故需要救援时医护人员可下井进行急救,井下不设急救站。第一级急救机构为靖煤集团公司XX煤矿分院。第二级急救机构为平川区人民医院。2、生产作业安全保障措施、生产作业安全保障措施(1)有害气体的防护放炮采用水炮泥或水封爆炸,放炮后喷雾洒水,用水雾吸收氮氧化合物。保证各用风地点风量充足,能够及时冲淡空气中的有害气体。预防煤层自燃产生 CO 等有害气体,对火区密闭附近要加强检查,发现有害气体超限时,应及时处理。(2)个体粉尘防治采掘工作面配备有内外喷雾降尘系统。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司108对各运煤转载点等易产生煤尘的地点进行喷雾洒水,拟制粉尘飞扬。291、严格控制风速,拟制煤尘飞扬。所有接触粉尘人员按规定均配备了各种防尘器具。矸石、产品煤装车处均采用了洒水除尘等措施。(3)提升运输事故的防治加强运输系统的管理,完善设备检修制度,保证设备的完好和正常使用,在设备出现异常时立刻停车检修。加强对职工的技能培训和安全教育,持证上岗。(4)振动及噪声防治对风动机具所造成的振动主要采取加强设备维修来减少振动。各类水泵、电机、风机基础均作减震处理。井下采用高效低噪音通风机。地面通风机设置了消声器,在无法达到噪声标准的场所,操作人员佩戴耳塞、耳罩。(5)电器事故防治井下电气设备根据使用场所和自身特性不同分别采用隔爆型、本质安全型,防止电气火花引爆瓦斯和煤尘。地292、面和井下电气设备金属外壳按有关规程、规范采取接地和接零措施及漏电保护措施,以保证人员安全。所有电力开关的闭锁装置必须有可靠的防止擅自送电,防止擅自开盖操作,开关把手在切断电源时必须闭锁,并悬挂“有人工作,不准送电”警示牌。不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。特殊情况下带电作业时,必须采取安全措施。油脂库采取接地方法防止静电聚集产生放电火花。(6)其它生产作业安全保障措施主要设备四周均保持宽敞的工作环境,以利操作和检修,较高设备四周,设置工作平台和防护栏杆。各建、构筑物之间均按建筑设计防火规范设计,为消防及人员疏散提供可靠的保证。设备中机械传动部分设防护罩,避免操作人员发生意外。高度超过 1293、5m 的建筑物均设有防雷装置,建筑物之间留有足够的防护距离。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司109设备驱动电机各种保护齐全可靠。生产车间照明和动力用电采用分开方式供电,并设事故照明,所有用电设备正常不带电金属外壳,均采用保护接地,以利人员安全。对高噪设备采取降噪、隔音措施。对振动设备采取减振措施。加强机电设备操作人员的培训,提高其技术水平和综合素质;加强各机电设备的维修,使其始终保持良好的工作状态。3、地面生产中的防范措施、地面生产中的防范措施矿井地面生产中主要有,地面生产系统中的加工、储、装、运环节,以及机修、坑木加工、锅炉房、提升机房、压风机房等设备294、操作。针对以上生产过程中可能产生的危害,设计中均配置了相应防范设备仪器(包括监测、预防、保护等),锅炉房中爆炸监测报警热工仪表。锅炉房还配备了消防管路和消防器材。各厂房设置了消防栓和消防器材。对各产生噪音的厂房设置隔音和消噪门窗和设备。4、劳动卫生保障措施劳动卫生保障措施(1)进风井筒均采取了防冻措施。(2)为了排除余热、余湿及有害气体,在更衣室等处设有机械通风装置。变电所高低压配电室设事故通风装置。(3)生活区食堂储藏室设有冷藏间和冰柜,使职工能食用到新鲜卫生的食品。(4)电器设备站(室)入口处必须悬挂“非工作人员禁止入内”字样的警示牌,有高压电气设备时还应悬挂“高压危险”警示牌。(5)非专295、职和非电气人员,严禁擅自操作电气设备。(6)手持式电气设备的操作柄和工作中必须接触的部分,必须有良好的绝缘,其外壳必须可靠接地。(7)地面平面布置上将污染源布置场区最多风向频率的下风测,减小污染的空气对人体造成的伤害。(8)操作工、检修工配备必要的工作服等劳保用品。(9)各种卫生设施齐全,工业场地内设有浴室、更衣室、灯房、洗衣房等生产卫生室、建筑物内卫生间等生活卫生室;生活区设有食堂、食堂储藏间和保健站。(10)定期生产人员进行身体健康状况的检查,建立职工健康档案。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司110(11)矿井建立创伤急救系统,矿调度室负责接受现场呼296、救,及时向矿长汇报,并调配井下、地面运输工具等,通知各级急救人员应急救援。矿井设急救站,并与调度室设有直通电话。由于矿井生产区域较小,井下发生事故需要救援时医护人员可下井进行急救,井下不设急救站。第一级急救机构为靖煤集团公司XX煤矿分院。第二级急救机构为平川区人民医院。(12)生活场区内设置活动场所(球场、保健器材场等)。(二)劳动安全卫生机构设置及人员配备(二)劳动安全卫生机构设置及人员配备矿井应设置安全科室,并由领导专人负责。下设专兼职安全员 7 人(井下 4 人,地面3 人),另设工人专管地面的环境卫生和车辆运行。(三)劳动安全卫生专用投资估算(三)劳动安全卫生专用投资估算劳动安全卫生专297、用设施包括在矿井投资中,而且有些设备是共用的,不好细分,因此只将专用的部分进行估算。劳动安全卫生的专项投资包括:矿井通风、排水、监测、安检、井筒空气加热、制氮、救护、消防、医务急救、保健等项目。经估算专用投资约 850.23 万元。三、消防设施三、消防设施地面工业场地消防用水储存在地面 600m3中水回用水池中,消防洒水采用处理后的矿井水,其水质水量均满足用水要求。一次消防用水量:地面室内外消防用水量为 406.8m3/d;井下消防用水量 324m3/d。不考虑井上、井下同时着火,地面和井下消防用水分别储存于地面清水池及井下消防洒水池内。室外消防给水管路采用钢塑复合管,沟槽式连接。管道平均埋深298、 1.4m,敷设方式为聚氨酯保温直埋,保证消防用水量。(一)地面消防给水系统(一)地面消防给水系统地面消防给水与生产、生活给水共用水源与给水系统。消防用水补水时间以 48h 计。地面工业场地消防用水储存在地面 600m3中水回用水池中。最大消防用水发生在灯房浴室联合建筑,消防用水量 15L/s,火灾延续时间为 3h,一次消防用水量为 162m3。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司111消防采用临时高压制,消防水压 0.65MPa。为了保证火灾初期的 10min 消防水量,在矿井的最高建筑物顶层设置一个 18m3高位消防水箱供矿区各个建筑物使用。各建筑物消火299、栓的消防按钮可控制消防水泵的启动,消防控制中心及水泵房现场也可控制消防水泵的启停。室外消火栓采用地下式。消火栓间距不大于 120m,消防半径不大于 150m,管径为DN125。采用环形管网。在主井驱动机房、综采库、机修车间、坑木加工房、井口浴室、矿灯房、任务交代室联合建筑等处设消火栓及灭火器。在主井驱动机房与生产系统连接的输送机栈桥处,均设置消防水幕。各建、构筑物均按建筑灭火器配置设计规范的要求配置灭火器。(二)井下消防(二)井下消防根据煤矿井下消防、洒水设计规范(GB50383-2006),一个矿井井下消火栓总流量应按 15L/s 计算(每个 2.5L/s),火灾延续时间为 3h,一次消防用300、水量为 162m3;采用消防、洒水合用管道沿巷道架空敷设至各消防给水点。井下有些硐室内的消防不适用洒水消防(如机电硐室),如井下硐室有水泵房、采区绞车硐室等,则设置了干式和 CO2灭火器,并设置了消防专用砂和消防铲。可用的消防水灭火的硐室,在室外设置消火栓及消防软管和喷头。消防工作要以预防为主,因此关健和重要部位设置了烟雾和明火探测器(探头),及时发出火灾声、光信号,并与矿井监测系统联网运行,及时报告地面管理机构,组织人员灭火。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司112第第八八章章环境保护环境保护一一、环境现状环境现状(一)自然环境概况(一)自然环境概况1、301、地理位置地理位置矿井位于XX矿区的最东段,靖远县东升乡境内,地理坐标:东经、北纬,南距靖远县城约 60km,东南距白银市平川区约 30km,距靖远电厂约 25km,109 国道线由矿区西北部 6km 处通过,矿区公路与 109 国道线相接,对外交通较为便利。2、地形地貌地形地貌井田内地貌形态以黄土低丘为主,自然植被稀少,水土流失严重,地形复杂,东北高、西南低,地面标高多在+1940+1990m 之间。XX向斜两翼形成相向的单面山,地形陡峻,坡度一般在 3545之间,相对高差较大(最大达 171m),横向沟谷发育,随着向斜的倾没,岩层逐渐被黄土覆盖。井田东部海拔在+1800m+2000m 之间,302、相对高差一般为 20m25m;井田南部为低、中山区,海拔在+2000m+2500m 之间;西北部黄土丘陵区,海拔在+1800m 以下。3、气候气象气候气象项目所在地属半沙漠干旱性气候,夏季酷热,冬季严寒。年均气温 7.99.2,春、夏、秋季昼夜温差大,达 1016。月均气温-924,最高气温达 3538,最低气温-18-23,11 月至次年 3 月为结冻期,最大冻结深度 0.93m,一般 0.40.7m。年降水量187374mm,平均250mm左右,降水多集中在7、8、9三个月。年蒸发量14391782mm,平均 1655mm,为降水量的 6.6 倍。湿度 5564%,4、5 月份最干燥,为 303、4160%,711 月份较潮湿,为 5875%。常年多风,夏、秋一般为东南风,冬、春一般为西北风,风力一般 24 级,最大 68 级,平均风速 11.4m/s,最大风速 24m/s。4、水文地质水文地质(1)地表水系靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司113矿区无常年地表径流,仅有两条沙河在每年 79 月份雨季期间山洪暴发之际才有季节性水流。一条是苦水峡沙河,发源于矿区东南部的水井子沟,由南向北穿过矿区中部,经胶泥崖村、大红沟、北滩与咸水河汇合,至中卫境内注入黄河;另一条是孔家沟沙河,由李家坪向西流经矿区南侧,经石碑子沟、旱平川注入黄河。两河均流经井田之南。304、(2)水文地质依据矿井水文地质资料,井田范围内自下而上隔、含水层如下:第含水层:包括煤 4 层以下的中下侏罗统及上三叠统地层。前者由泥钙质胶结的砾岩、砂岩夹粉砂岩组成;后者由厚层状泥质胶结的中、粗粒砂岩夹粉砂岩及泥岩组成,总厚度大于 100m,属裂隙不发育的裂隙含水层,含水性极弱。第隔水层:由煤 4 层及其顶、底板泥岩组成,隔水性良好。第含水层:第隔水层顶界至煤 2 层底板泥岩、粉砂岩的底界,砂岩泥质胶结,较坚硬,裂隙不发育,含水性极弱。第隔水层:由煤 2 层及其顶、底板泥岩、粉砂岩组成,隔水性良好。第含水层:第隔水层的顶界至中侏罗统第三组油页岩段底界,以构造裂隙或风化裂隙为主,含水性中等。第305、隔水层:由中侏罗统顶部油页岩段及中上侏罗统厚层紫红色泥岩组成,隔水性良好。第含水层:由下白垩统砾岩组成,未裂隙孔隙含水层,不整合于第含水层之上。5、土壤土壤矿区土壤类型主要以灰褐土、栗钙土、灰钙土为主,全区土壤整体质量有机质含量少,有效养分低,通透性好,不利于农作物生长发育。矿井周边土壤类型主要为风沙土、石质土和黄绵土,属于初育土纲,不适于植物生长。6、动、植物动、植物区域内野兔、刺猬、鼠类、鸟类等小型野生动物偶有出没,尚未发现大型野生动物出没。矿井周边天然植被覆盖度为 35%,植物群落结构简单,植被的水平地带性分布不明显,地表主要为山地草类覆盖,以短花茅、锦鸡儿、狗尾草、冷蒿、刺蓬、红沙、骆306、驼蓬、盐爪爪等草本植物组成的干旱植被群落为主。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司1147、地震地震根据建筑抗震设计规范(GB50011-2010,2016 年修改),本区抗震设防烈度为 8度,设计基本地震加速度值为 0.30g,设计地震分组第三组。(二)环境质量现状(二)环境质量现状1、生态环境质量现状生态环境质量现状1)生态功能区划依据甘肃省生态功能区划(中科院生态环境研究中心 甘肃省环境保护局 2004年 10 月),项目所在地属于白银工矿与生态恢复区,该区隶属于黄土高原农业生态区中的陇中北部-宁夏中部丘陵荒漠草原、农业生态亚区。(1)陇中北部-宁夏中307、部丘陵荒漠草原、农业生态亚区该区域地处东南季风影响区西北边缘,气候由半干旱向干旱过渡,年降水量由 300mm骤降至 150mm 以下。植被以荒漠草原为主,主要植物有沙生针茅、戈壁针茅、短花针茅等。土壤主要是灰钙土,其沙化程度愈向北愈高。因该区气候干旱,降水少,水利建设发展较快,水浇地面积不断扩大,呈现缓坡地为农田,低山丘陵为牧业的镶嵌格局。存在的主要问题为:一是灌区农田灌溉与排水系统不完善,引发潜在的土壤次生盐渍化问题;二是过度放牧、农田开垦和工矿业发展引起土壤浸蚀和沙化严重。本区大部分区域属于高度敏感区,东部靠中间部分地区为极敏感区,东北角以及中部少数地区为中度敏感区。大部分地区因人为活动导308、致生物多样性丧失严重。本区在水土保持和沙漠化控制方面都是极重要地区,综合评价,本区大部分地区为生态系统服务功能较严重地区。该区在生态环境建设方面主要任务是:完善各灌溉区灌溉与排水系统,提高水资源利用率,降低土壤次生盐渍化危害。营造防风林,防止风沙危害,保护农田草场。加强工矿区环境的综合治理,及时复垦土地,提高绿化率。(2)白银工矿与生态恢复区地处干旱荒漠草原区,生态环境脆弱,在工业发展过程中,生态保护和恢复具有重要意义。2)地表植被现状调查靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司115项目区地表植被以短花茅、锦鸡儿、骆驼蓬、冷蒿、盐爪爪、刺蓬、红砂等耐旱草本植物309、为主。其主要原因是该区域气候干旱,降水量少,蒸发量大,不利于植物生长。3)土壤矿区所处位置相对海拔较高,土壤分布随海拔的上升而形成较为明显的垂直带。由于地形、地质、水热条件、植物群落的不同,山地土壤呈明显的垂直坡向性变化,项目区土壤类型以灰钙土为主。4)地表沉陷现状调查依据现场走访调查,井田采空区地表已出现不同程度的地表沉陷,主要表现为地表裂缝、台阶状沉陷;其中以地表裂缝尤为突出,井田范围内已有 11 条,裂缝宽度在 530cm;台阶状沉陷 4 处,相对高差在 1050cm 之间,井田西侧边界处矿区道路尚未发现受到沉陷的影响。实地调查过程中发现,除在台阶状沉陷、地表裂缝区域地表植被稀疏外,其余310、沉陷区地表植覆盖度维持在区域基本水平,目前沉陷对区域植被影响较小。2、水环境质量现状水环境质量现状项目所在地无常年地表径流,仅在雨季沙河出现短暂流水。依据检测结果,总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物严重超标,达不到地下水质量标准(GB/T148431993)中的类标准,地下水水质差。3、环境空气质量现状环境空气质量现状项目所在地位于XX矿区东段,区域内以煤矿企业为主,自 2007 年煤炭行业产业政策的变化,区域内小煤矿的关闭、整合,煤炭企业数量明显减少,整合后矿井改变了原有粗犷型的生产方式。依据近年来项目区大气环境质量统计资料,区域内主要大气污染物为 TSP,造成其对大气环境影响较大的主要原311、因是区域气候干燥、降雨量少,降尘性差。其次为区域内煤矿开采大量排矸、取土生产活动形成多处无组织排放源。其次是 SO2、NO2,主要是区内锅炉及居民燃煤烟气排放,对区域大气环境质量造成一定的影响。(1)声环境质量现状项目区声环境质量现状依据建设项目环境影响评价现状监测报告(白环评监字2010第 23 号)中的监测结果。监测点位:生产区场界四周各设 1 个监测点。监测项目:等效连续 A 声级。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司116监测时间及频次:2010 年 6 月 22 日6 月 23 日,连续监测 2d,每天昼间(6:00-22:00)、夜间(22:00312、-次日 6:00)各监测 1 次。监测方法及设备:采用 AWA6270+AB 型积分型声级计,按照工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008)中的监测方法实施监测。监测结果:监测结果见表 8.1-1。表 8.1-1噪声监测结果统计表LeqdB(A)监测点位昼间夜间6 月 22 日6 月 23 日6 月 22 日6 月 23 日1(北场界)40.843.039.039.32(西场界)59.350.444.244.23(南场界)48.144.846.646.64(东场界)43.648.844.944.9依据上表,目前生产区场界环境噪声监测结果昼夜均低于工业企业厂界环境噪声排放标准(GB313、12348-2008)中的 2 级标准,实现达标排放。造成西场界监测值较高的主要原因是受到外界矿区道路交通噪声的影响较大。(2)水土流失现状近年来,由于本区挖砂、取土、炸石、烧灰、烧砖、开矿、建厂、修路等生产建设活动频繁,大量破坏地表植被,土壤侵蚀加剧,面蚀、沟蚀、陷穴崩塌、山洪并存。甘肃省人民政府关于水土流失重点防治区“三区”划分的通告(2000 年 5 月 19 日)划分为水土流失重点监督区。根据甘肃农业2005 年第 8 期“平川区水土保持预防监督执法做法与经验”等研究成果综合分析,项目区侵蚀强度在 2600t/km2.a 左右,属中度侵蚀区。水蚀集中在夏秋季,植被是该区域抗蚀抗冲的主要314、因素。(三三)社会环境概况社会环境概况项目所在地隶属于靖远县东升乡红湾村管辖,东升乡位于靖远县城东北,东靠五合,南邻平川区,西连XX,北接宁夏香山镇,总面积 309.3km2,2009 年全乡辖 10 个村 65个村民小组,4948 户 23772 人。红湾村现有 6 个小组,388 户,1968 人。靖远县XX煤矿井田范围内无居民居住。东升乡现有耕地 6333.47hm2,人均耕地面积 0.266hm2。2008 年全乡工农业生产总值靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司117达到 1.48 亿元,其中农业生产总值达到 4773 万元,工业生产总值 1.01315、 亿元,农民人均纯收入达到 2291 元。红湾村现有耕地 652.8hm2,人均耕地面积 0.237hm2,主要种植洋芋、玉米、油籽等农作物,农民人均纯收入达到 2230 元。东升乡现有中、小学 6 所,在校学生 4358 人,教职工共计 1343 人,全区基本达到普及初等义务教育县区标准;红湾村现有一所红湾村小学,在校学生 300 人,教职工 14 名;全村现有 3 家医疗诊所,医生 4 人,护士 2 名。矿井周边无文教卫生设施。二二、环境保护与水土保持执行标准环境保护与水土保持执行标准(一一)环境质量标准环境质量标准1、环境空气质量标准(GB3095-2012)中的二级标准。2、地下水质量316、标准(GB/T14848-1993)中的类标准。3、声环境质量标准(GB30962008)中的 2 类区标准。(二二)污染物排放标准污染物排放标准1、煤矿废水、大气污染物、无组织扬尘、煤矸石排放等执行煤炭工业污染物排放标准(GB20426-2006)要求。2、循环利用中水执行城市污水再生利用-城市杂用水水质(GB/T18920-2002)标准。3、厂界噪声执行工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008)中的 2 类区标准。4、建筑施工场界环境噪声排放标准(GB12523-2011)中相关标准。5、煤矸石执行一般工业固体废物储存、处置场所污染控制标准(GB18599-2001)中的相317、应标准。6、燃煤锅炉污染物排放执行锅炉大气污染物排放标准(GB13271-2001)中的二类区时段标准限值。(三三)水土流失防治标准水土流失防治标准1、水土保持综合治理验收规范(GB/T16453.1-6-2008)。2、水土保持综合治理规划通则(GB/T15772-2008)。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司1183、开发建设项目水土保持技术规范(GB50433-2008)。4、开发建设项目水土流失防治标准(GB50434-2008)。5、土壤侵蚀分类分级标准(SL190-2007)。三三、项目建设和生产过程中环境影响因素项目建设和生产过程中环境影响因318、素(一一)建设期的生态变化建设期的生态变化1、建设期占地对土壤、植被的影响建设期占地对土壤、植被的影响矿井建设中井筒的开挖、道路的建设,各种建(构)筑物施工占地等都会破坏原有地貌和植被,施工扰动表土层,也会造成新的水土流失。2、弃渣对环境的影响弃渣对环境的影响建设期的弃渣主要是挖填平衡后的多余挖方、井巷掘进矸石和建筑垃圾,本矿井工业场地填方量大于挖方量,建设期不会产生弃渣。3、地面扬尘对生态环境的影响地面扬尘对生态环境的影响工业场地平整、道路建设及地面建筑施工产生的扬尘、运输车辆产生的尾气排放会影响周围环境空气质量。4、水土流失对环境的影响水土流失对环境的影响井田范围内水土流失现象主要以风蚀为319、主。建井期间随着地表开挖、土石方施工,会造成工业场地内植被、土壤表土层的破坏,使区域内的水土保持功能降低或丧失,表土层的破坏使土层松散可侵蚀性增强,会加重水土流失现象。水土流失的范围仅限于工业场地施工范围内。5、对矿区内野生动物的影响对矿区内野生动物的影响由于工程建设及人员活动,会侵占部分野生动物的活动场所,使野生动物觅食、栖息环境受到影响。由于井田内野生动物稀少,故项目建设对野生动物影响不大。6、矿井建设期矿井建设期“三废三废”排放对环境的影响排放对环境的影响矿井建设期对环境的影响主要是指施工人员生产和生活中所产生的废水、废气及生活垃圾。如果不规范管理,任其无组织的排放,将对环境产生污染影响320、,由于项目施工期相对较短,采取有效的处理措施后,则其对环境的影响是暂时的,随着施工任务的结束“三废”的影响即会消除。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司119(二二)主要污染源及污染物排放情况主要污染源及污染物排放情况矿井生产期主要的污染源统计情况见表 8.3-1。(三三)资源开发引起的水土流失情况资源开发引起的水土流失情况矿井建设将不同程度地破坏原有自然植被和原生地貌,各项基础设施、建(构)筑物的建设,井巷工程的开挖、地表植被的破坏,排矸场的征占、固体废弃物的排弃、地表沉陷引发的地表形态变化,都将产生新增水土流失。水土流失会造成以下危害:(1)破坏土地资源321、和植物资源煤矿开采占地改变了土地利用结构,改变了原始地貌,引发生态景观的变化。同时矿井开采会引起含水层破坏,使地下水位下降,地表水体泄露,严重时会引起植被枯死、土壤退化和土地沙化。(2)对矿区生产生活环境的影响采矿会诱发崩塌、滑坡、沉陷等,如不及时进行监测、预防和治理,会威胁矿井的生产、生活安全。表 8.3-1矿井主要污染物产生情况一览表种类名称产生量主要污染物产生浓度或强度污水井下涌水正常涌水量60m3/h固体悬浮物、石油类、硫化物、化学需氧量最大涌水量75m3/h(生产生活)污水525.04m3/d悬浮物、化学需氧量、生物需氧量、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群锅炉或热风炉烟气燃煤锅炉废气5.322、08107m3/a烟尘、SO2烟尘3.53SO213.20粉尘生产车间与转载点根据矿区的扬尘排放源,进而类推矿山达产时的排放源强计算结果为:扬尘源强为1.0t/月km2,TSP 源强为8600mg/s工业粉尘污染源强受起尘场类型、场地大小、运输车辆数、当地风力条件等众多因素的综合控制而变化较大。储煤场筛分车间排矸场(矸石堆场)固体废物矿井矸石建设期掘进矸石9.48104t/a生产期煤矸石2.25104t/a(产矸率)5%生活垃圾243t/a锅炉炉渣1088t/a除尘器尘泥172.65t/a污水处理站污泥224t/a靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司120噪323、声压风机房压风机100dB连续提升机房提升机92dB连续地面生产系统原煤分级筛90dB连续溜槽等85dB间断通风机房通风机90dB连续鼓风机房鼓风机90dB间断四四、环境保护措施环境保护措施1、空气污染防治空气污染防治(1)锅炉烟气除尘供热采暖燃煤产生的大气污染物主要为烟尘及二氧化硫。工业场地内集中设置一座锅炉房,配备 2 台 SZL4.2-1.0/95/70-A型(6t/h)热水锅炉。采暖期 2 台锅炉同时运行,非采暖期运行 1 台,供应生活热水。锅炉房原有的 1 台DZL0.7-0.7/95/70-A型燃煤热水锅炉报废。全年耗煤量为 3627.36 t/a。烟气经麻石水膜除尘器(脱硫率 6324、5%以上,除尘效率 98%以上)净化后通过 40m 高钢烟囱排入大气,估算排放浓度符合锅炉大气污染物排放标准(GB13271-2001)中二类区标准的要求。矿井燃煤锅炉废气排放情况见表 8.4-1。表 8.4-1矿井燃煤锅炉废气排放情况一览表污染源及污染物产生量(t/a)原始浓度(mg/Nm3)去除率(%)排放量(t/a)排放浓度(mg/Nm3)备注工业场地锅炉房烟尘176.183469983.5369SO237.727426513.20260(2)煤炭加工运输转载过程污染防治工业场地内煤炭加工运输系统的各转载点产尘点分别设有喷雾洒水装置,根据煤尘大小开启喷雾洒水装置灭尘。在筛分机房产尘点设置325、袋式除尘机组除尘,除尘效率大于 99%,控制作业场所粉尘浓度达到煤炭工业污染物排放标准(GB20426-2006)颗粒物排放限值的要求。为减少煤炭露天堆存和运输中产生粉尘污染环境,矿井设计采用封闭输送机走廊减少煤尘的外逸,储煤场四周设有挡风抑尘墙,工业场地内配备洒水车减少路面扬尘,并利用绿化带隔离吸滞粉尘。采取以上措施后,估算矿井工业场地界外颗粒物浓度小于 1mg/Nm3,符合煤炭工业靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司121污染物排放标准(GB20246-2006)表 5 对无组织排放颗粒物限值的规定。2、污水处理及资源化利用污水处理及资源化利用为节约和充326、分利用水资源,设计根据矿井排放各种废水的特点,采用分质处理、达标排放、重复利用的设计原则,分别采取相应的处理措施,将处理后的矿井水和生活污水回用。(1)矿井井下排水处理井下正常排水 60m3/h,井下排水主要由地下涌水、井下喷雾降尘洒水等采煤生产废水组成,其涌水量取决于地质条件、岩层性质等,地下水流经采煤工作面会受到煤尘及岩尘的污染,使井下排水中的悬浮物含量较高,其主要污染物为煤粉和岩粉。根据矿区其他矿井井下水质资料,SS 一般在 400600mg/L 左右。为了充分利用这部分宝贵的水资源,根据矿井水水质特点以及排放标准和生产回用水水质的要求,设计采用混凝、沉淀、过滤、消毒处理工艺。该工艺运行327、稳定、可靠,自动化程度高,管理运行方便,有利于确保回用水水质。考虑矿井实际生产情况和未来发展需要,设计处理规模 72m3/h。设计出水水质指标如下:SS30mg/L,PH6.59,大肠菌群不超过 3 个。水质可以达到城市污水再生利用城市杂用水水质(GB/T18920-2002)限值要求。矿井水处理工艺流程见第十四章相关内容。(2)工业场地生产生活污水处理工业场地生产生活污水主要包括各生产和生活设施排放的污水和部分生产废水,排水量约为 525.04m3/d,采用二级生物法处理工艺。污水处理能力为 27m3/h。处理后生活污水后可回用于厂区绿化生产用水等。外排水质可以达到污水综合排放标准(GB89328、781996)表 1、表 4 中的一级标准限值要求。生活污水处理、矿井水处理工艺流程详见给排水章节,矿井废污水排放情况表 8.4-2。3、固体废物处理及利用固体废物处理及利用(1)固体废物来源及种类矿井固体废物主要包括掘进矸石、煤矸石、锅炉灰渣和工业场地少量生活垃圾。矿井建井期间矸石量为 2.91x104m3,预计矿井达到设计能力后矸石量为 2.25 万吨/年。靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司122表 8.4-2水污染物排放状况一览表污染物名称项目产生量(t/d)原始浓度(mg/L)去除率(%)污染物排放量(kg/d)排放浓度(mg/L)SS矿井水144329、060095.00%43.2030污水525.0430096.67%5.2510合计1965.0448.45COD矿井水14408062.50%43.2030污水525.0435090.00%18.3835合计1965.0461.58BOD矿井水144000.00污水525.0412083.33%10.5020合计1965.0410.50NH3-N矿井水144000.00生活污水525.042075.00%2.635合计1965.042.63石油类矿井水14402580.00%7.205污水525.0400.00合计1965.047.20(2)固体废物处理及利用途径设计按照资源综合利用的循环经330、济发展模式,规划对矿井建设期间排出的建井掘进矸石和生产期间矿井排出的矸石全部用于修建道路、充填塌陷区。矸石用途矿井建井期间矸石主要用于平整工业场地,多余部分排至排矸场。生产期间煤矸石全部排至排矸场,有条件时煤矸石可以用来制砖,作为建筑材料。防止矸石污染措施为了防止矸石堆存产生风蚀扬尘,设计考虑对矸石排放区进行碾压和洒水降尘措施,矸石的堆放采用从底层起逐层堆放,逐层压实。根据一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准(GB18599-2001)中“关闭与封场的环境保护要求和类场的其他要求:为利于恢复植被,临时矸石堆场服务期满时,表面应覆盖一层天然土壤”。固体废弃物排放状况见表 8.4-3。靖远XX331、煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司123表 8.4-3固体废弃物排放状况一览表污染源及污染物产生量(t/a)利用率(%)排放量(t/a)排放去向矸石建设期矸石2.91x104m31000场地平整、筑路生产期煤矸石22500756750排矸场锅炉灰渣10881000建筑材料、筑路生活垃圾2500250生活垃圾填埋场污泥2401000建材、劣质煤除尘器尘泥172.651000建材4、噪声污染防治噪声污染防治矿井工业场地内主要噪声源包括通风机房、压风机房、锅炉房等,其设备噪声强度一般在 80100dB(A)之间。噪声防治首先考虑从平面布置上合理布局,其次是采用低噪声设备332、和工艺,从声源上降低噪声,并按照工业企业噪声控制设计规范的要求对各主要噪声源采取消声、吸声、隔声、减振等综合防治降噪措施。(1)主、副井提升机房主、副井提升机房采用隔声控制室,隔声量大于 30dB(A),室内声级控制在 70dB(A)以下。(2)通风机房通风机房噪声来源是通风机的设备噪声和出风道的空气动力性噪声。设计考虑在机房控制室内墙壁敷设吸声结构、吸声吊顶的措施,使室内噪声级在 70 dB(A)以下;出风道设置组合式消声装置,预计降噪量 1520dB(A)。(3)压风机房空压机噪声主要是进排气的气流辐射噪声、机械撞击和磨擦噪声、电机噪声,其中以进气噪声最高,噪声呈频带宽低频强的特性。设计选333、用的空压机均配有进气消声器和隔声罩,在机房内设隔声值班室,室内采用吸声吊顶以减少噪声的反射声响;同时为了消除管路辐射噪声,机房外的压风管道均外敷吸声材料。经过治理后机房内噪声可以降到 85 dB(A)以下,值班室内噪声低于 70dB(A)。(4)锅炉房噪声控制锅炉房鼓风机、引风机集中布置在风机间里,风机间采用封闭隔声结构,内墙面安装吸声结构吸声,鼓风机和引风机采用通风散热隔声罩降低噪声,风机间门窗采用隔声门窗。(5)筛分机房噪声控制靖远XX煤业有限公司XX煤矿矿产资源开发利用方案XX企业管理咨询有限公司124筛分机房内主要噪声源设备有分级筛、溜槽、带式输送机等,噪声设备较多,布置分散,噪声控制从主要噪声源入手,首先考虑对有振动的设备采用减振基础,其次采取隔声和吸声措施。原煤分级筛安装橡胶减振垫,周围设置隔声屏障,并在筛子的上方悬挂吸声体降噪;各种皮带输送机的落料口和驱动电机端采用局部敞开式