煤矿建设项目可行性实施计划书

目录一、概述… 1二、矿井建设条件… 2三、市场推想… 13四、建设规模与效劳年限… 14五、井田开拓与开采… 15六、矿井主要设备… 27七、地面设施… 35八、环境保护与水土保持… 55九、劳动安全卫生与消防… 57十、工程实施打算… 60十一、技术经济分析与评价… 62十二、争论结论与建议… 68某矿业开发编制某褐煤化工原料基地〔矿井〕建设可行性争论报告托付书委托方：某矿业开发〔甲方〕被托付方：煤炭工业某设计争论院〔乙方〕托付方当前在张北县拟上的第一个工程“某某褐煤化工一期苯腊工程”已获省技改委备案许可，为使该工程早日上马，需先期进展原料基地建设，现经甲、乙双方协商，甲方托付乙方进展编制矿井建设可研报告、开发利用方案、工程申请报告。具体时间要求如下：在二00六年二月二十八日前完成可行性争论报告等相关文件。托付方：某矿业开发被托付方：煤炭工业某设计争论院00一、概述〔一〕工程背景迟未开发。199512〔煤矿〕详查地质报告》通过河北省矿产储量委员会的批准，共批准B+C+D5290t。其后，在该区段建有两处小窑进展采煤，但因煤质差、销路不好而停采。2023年3线引进一项扶贫工程，该工程旨在通过开采张北县两面井乡某的褐煤对其进展化工加工，提取褐煤腊及汽油、柴油等化工产品，从而带动张北县相关的运输、建材、建筑、机械制造、修理效劳等行业的进展，使张北县经济走上依托资源开发利用、脱贫兴业致富奔小康的道路。已获省发改委备案许可。为使该一期工程能够早日建成投产，必需解决原料供给问题，即建立某60t井，本设计即是在这样背景下进展矿井可行性争论工作的，目的是使某煤矿建设成为好、快、省的机械化矿井为援坝扶贫作好工作。〔二〕工程概况某井田位于河北省张北县西北部行政区划隶属张北县两面井乡所辖。本区北部有通往化德的主干大路，南距张北县57km、距张家口104km。各乡镇之间有一般道路相通，交通尚为便利。二、矿井建设条件〔一〕概况1、地理位置某井田位于坝上高原，地势平坦，微有波状起伏，海拔标高为1292～1328m，地势东南高西北低，有季节性的径流分布。本区属大陆性气候，年平均气温1.9℃，最高31.5℃，最低-34℃，结冰期长达5个月，年降雨量330～400mm，蒸发量1710mm1156～7本区冻结深度地质报告中未明确，今参考沽源地区暂定为2.9m。本区位于燕山地质构造带北侧，坝上地震构造小区，依据国家地震资料、地震烈度为5度。历史上没有破坏性地震发生。2、开觉察状3100m199392.0m73m13.5m11076—11993年738m〔井径2.4〔二〕外部建设条件1、交通运输条件张北县境内无铁路，大路207国道贯穿南北，其他则是一般的大路，由于地势较平坦，大路较畅通，运输便利。附：交通位置图。〔三〕资源条件1、地质构造及煤层地层及地质构造本区位于中朝准地台、内蒙台背斜土城子台拱、土城子台凹陷中。区域内构造简洁，主体构造为呈北西～F3F9倾向北西。F3、F9<5°。区内未觉察岩浆活动。本井田构造之简洁程度属于简洁类型。依据区域地质资料结合钻孔揭露之成果，井田内赋存之地层由老到依次为：太古界红旗营子群〔Ar、元古界化德群Pth、生界第三系、始～子群为煤系的古老基底，岩性以花岗片麻岩、黑云斜长片麻岩为主，其间夹有少许石英岩，下部夹有透镜状灰白色含石墨大理岩、橄榄大理岩，区域厚度大于7000m。元古界化德群主要由角闪片岩、千枚岩及石英岩组成，与下伏地层不整合接触。第三系始～渐统灵山组由砂砾岩、砂岩、泥岩、粉砂岩及煤系地层组成。共含煤层5组，赋存在含煤地层的上部，其厚度由西向东渐渐增厚，但没有探明整个含煤地层的厚度，本区钻孔最深898m。23.2m，平均厚11.23m，厚度变化主要受地形地貌把握。煤层本区含煤地层为生界第三系始～渐统灵山组，依据岩性、岩相组合及含煤性等特征，含煤地层分为上、中、下三段。上段为主要含煤段，中段为次要含煤段，下段不含煤。92.18～120.50m，平均96.47m。主要由灰色、深灰色砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成，含极少完整的植物化石，大多为植物碎屑。与中段地层分段标志层为3号煤组底板砂砾岩，该层岩性组合独特，上部细多为泥岩、粉砂岩。下部偏粗，多为中细砂岩，含砾程度较高，砾径偏大，该岩层层位较稳定且全区发育，易识别，故作为岩煤层比照标志层，厚度平均8.7m。本段含1、2、310.77m，煤层构造简洁，夹矸为泥岩、炭质泥岩、顶底板岩性多为泥岩、炭质泥岩，沉积特点：颜色为灰色、深灰色为主，灰绿色次之，沉积物以粉砂岩、泥岩为主，中粗砂岩次之；含煤性较好，煤层厚度大但构造简洁。中段：为次含煤段，在全区内具有东厚西薄的变化趋势，厚度45～138m，平均117.7m。主要由灰色、深灰色粗细相间的碎屑岩和煤层组成。粗粒级岩层与下段地层相比，厚度与粒度均变小，中、粗4、5号煤组，在全区内大局部可采，煤层构造简洁。142个煤组，但极不稳定，构造简洁，厚度变化较大。本段沉积特点：颜色以灰、深灰色为主，浅灰色次之，沉积物以中、细砂岩为主，粉砂岩及泥岩次之，砾岩成分以燧石为主，变质岩次之，含煤性较差，煤层构造简洁，煤分层厚度较薄，最厚为3.5m。下段：不含煤层，厚度大于670m，与下伏地层呈不整合接触。岩性以灰绿色、灰色粗砂岩、砂砾岩为主，细碎屑岩以薄层夹于粗粒级岩层之间，未见煤层，仅局部含炭。本段沉积特征颜色以灰绿色为主，灰色、浅灰色次之，沉积物粒度大，以粗砂岩、砾岩为主，且地层厚度大；砾成分以燧石、变质岩为主。可采煤层：1、2、3、4号煤组，局部可采为5述之。煤组：位于第三系含煤地层最上部，距地面50～98m，平均75.62m，根本上全区均有分布，该煤层组由1～7层煤分层组成，煤组厚0.25～11.16m，平均4.22m，顶底板为泥岩及炭质泥岩，松0.52～3.19m，为泥岩、炭质泥岩。11.56～21.21m11.94m1～7简洁，煤厚0.81～23.88m，平均7.03m。顶底板多为泥岩、粉砂岩，易碎。夹矸多为泥岩、炭质泥岩。321.91～24.32m，平均8.30m，由1～90.66～10.74m，平均4.79m，煤层顶板多为泥岩及炭质泥岩，底板为砾岩、粗砂岩及泥岩，疏松易碎。夹矸为泥岩、炭质泥岩。432.92～27.66m20.22m1～90.26～18.15m4.62m，顶底板多为泥岩，半固结，夹矸为炭质泥岩、泥岩。543.45～13.95m8.72m1～40.10～6.94m3.11m，顶底板多泥岩、夹矸为泥岩。2、水文地质条件本井田位于坝上高原区，境内地势平坦、开阔，略呈波状起伏，海拔高1300m左右。由于坝上高原仍处于地壳缓慢上升阶段，第四系沉积厚度较小，且多为渗透性差的粘性土组成；区内虽无地表河流，但在地势低洼处有大小不一的湖淖星罗棋布，坝上最大的安固里淖就在本区的南部。这些湖淖成为区内地表水、地下水的排泄聚拢地。含水层划分：依据地下水的的赋存状态可将区内地下水划分为变质岩类裂隙水；碎屑岩、火山岩类孔隙裂水；松散岩类孔隙水三种类型，又据地层年月，岩性及含水层特征分出三个含水岩组、五个含水层。从大气环流看本区域大气降水是地下水唯一的补给来源。由于区内出露的基岩外表风化裂隙较发育，降水沿裂隙垂直入渗补给基岩裂隙水；第四系潜水在承受大气降水补给的同时，在山前地带承受基岩地下水的侧向补给，由于第四系含水层不甚发育，而地层中的粘土层阻隔了地下水垂直涌透，使地下水缓慢的向低洼处径流排泄，从而形成了坝上高原特有的大小不一的湖淖。5倍，因此蒸发也是区内地表水与地下水排泄途径。井田水文地质条件：井田根本上为第四系松散沉积物所掩盖，厚度0.50～23.20m，东部和西南部有第三系砂岩零星消灭，已有钻孔揭露深达898.09m，仍是第三系地层而未见基底。依据钻孔揭露地层的岩性，结合钻孔简易水文地质观测资料所划分的三个含水岩组、五个含水层，即：①变质岩类裂隙水含水层②碎屑岩、火山岩类孔隙裂隙水含水层③第三系渐统砂岩、砂砾岩孔隙裂隙含水层依据煤系的含煤特性及与含水层的关系和富水性，该含水层又划分出两个含水亚层。③A：煤系下段砂岩、砂砾岩孔隙、裂隙含水层：此段为煤系下部含煤段，含4、5号两个可采煤组，含水层由中粗砂岩、砂砾岩、砾岩组成，细砂11.36～341.18m64.93m，占下段地层总厚度的35.1%，粒径较上段粗，局部见滑面。钻孔冲洗液在此段根本不消耗，其富水性弱。③B1、2、3三个可采煤组，厚86.03～120.5m。含水层有细中砂岩、砂砾岩组成，裂隙不发育，细砂粒组以上厚度0～71.91m，平均17.04m15.6%。含水层厚度不稳定，水平方向上变化大，夹于泥0.2～2.8m3/h，未觉察涌漏水现象。据钻孔抽水试验资料单位涌水量q=0.00321/s•m，渗透系数k=0.08m/d，水质类型为cl—Na2.74g/L，为富水性弱的含水层。④第四系砂、砾石孔隙含水层0.5～23.20m，平均9.39m石透镜体薄层等组成。含水层厚度小，含水很微弱，据民井资料，地下水位变化大，水质较差，Cl.So4～Na.Ca210g/l。含水层间水力联系：本井田内第四系含水层直接与含煤地层接触，因此第四系水直接补给煤系上段含水层。煤系上下85%与65%，因此煤系上、下段含水层间有水力联系，但很微弱。基底地层在本区内未揭露，其与煤系下段含水层水力联系也不亲热。断层水文地质特征：F1正断层存在，该断层水文地质特征尚待以后查清，对本井田开采影响不大。井田地下水补给、迳流、排泄条件：本井田第四系地下水承受大气降水的补给后，一局部向地形低洼处缓慢地迳流排泄，另一局部垂直渗透补给煤系，由于煤系的储水条件差，因此迳流滞缓，而基底地下水在区外地层暴露地带承受大气降水补给后，向区内深部迳流循环。矿床水文地质类型及简洁程度：依据含水层与可采煤层的关系，区内直接充水含水层为煤系本身砂岩、砂砾岩含水层，其他皆为间接充水含水层。直接充水含水层富水性弱，单位涌水量q=0.00321/s•m，因此本井田水文地质类型可定为水文地质条件简洁的裂隙充水矿床，即二类一型。矿床充水因素分析：依据井田内已开凿立井〔现已废弃〕开掘巷道10m左右实见井下水以滴水形式消灭，矿井涌水量5m3/h。另一处开凿立井见流砂无法治理而废弃、估算涌水量为15m3/h。本井田开发后，估量本矿井有以下几方面的充水因素：①井下涌水将主要来自煤系砂岩、砂砾岩含水层，但该含水层富水性弱，将以顶板淋水和滴水形式消灭。②第四系含水层不具备大范围连续沉积，仅局部地带底部砂砾石含水层与煤系接触，但距可采煤76—114—616—511～23m，在本矿井建井和开采时应实行措施，防止流砂溃入坑道。③本井田虽然构造简洁，但钻孔中觉察岩层有滑面现象，说明小断层在本井田内还是存在的，其有可能成为导水通道，宜在生产中引起留意。④井田内已施工的钻孔按规程已进展了封孔，但个别早期钻孔资料不清，且均未进展封孔检查，矿井开采时应实行措施，防止钻孔透水。依据20234分析及计算本矿井开采时估量矿井涌水量为55m3/h。3、其他开采技术条件已有的小井在掘进巷道时实见煤层顶底板为泥岩、砂质泥岩，由于岩石胶结疏松，易冒落不好治理，且泥岩膨胀性大，压力大巷道断面维护困难，为本矿井开采和支护提出的课题，针对此种状况，国内很多在软岩中开凿的井筒和巷道多实行“不对抗让压和封闭的方法以锚喷支护”收到较好的效果，此外巷道布置在煤层中或留护顶煤进开放采亦是可行的措施。本区煤种为褐煤，属于极易自燃的煤；煤尘各煤组均属于有爆炸危急；但本矿井无热害存在，矿3CH40.55/克燃值，4CH40.73/0.55～0.72m3/t。属低瓦斯矿井。4、煤类、煤质及煤的用途煤类及其分布规律本井田为低变质的褐煤，各煤组类型一样。煤质分析各煤组煤质指标一览表注：上述指标除挥发份为精煤，其余皆为原煤值。各煤组之煤质指标见上表。从表中可看出原煤水份在垂向方面从上至下由低变高；原煤灰分无明显的变化规律；挥发份〔精煤〕则顶端含量相对较高，中、下部相对较低。原煤的全硫也具有上部含量相对较高的特点。而原煤的真干基高位发热量为13.21.16mJ/k，精煤为21.6～26.25mJ/k〔折算后为327～5159千卡/k，均属低发热量煤种。归入褐煤二号HM2。煤的工业利用方向：由于煤种是低变质褐煤，无粘结性、低腐植酸、低发热量，煤的工业利用仅可作民用及动力燃料。最近某矿业开发为开发张北县的褐煤资源，拟利用褐煤碳化程度低内在化学活泼性高的特点，将其作为化工原料，经取样化验分析，该褐煤中含有褐煤腊，进而在萃取褐煤腊的根底上进展转化成汽油、柴油、化肥等化工产业，而在萃取处理过程中褐煤的热值仍可用作发电和其他燃料市场，进而带动起张北县各行业经济快速进展，早日摆脱贫逆境地，为此某矿业开发有限公司可以说是为当地经济进展起到做到一项培育龙头的，带动一片的好事。开发某褐煤矿就是为上述工业供给原材料。5、井田勘探程度及资料/储量，20234按勘探程度而言仍是详查阶段。对于以此报告编制矿井开发可行性争论是适宜的。由于原详查报告之储量经河北省矿产储量委员会的批准，所以资源储量是有据的。资源/储量20234田共获B+C+D4992.77万tB1798.58tC1452.42tD1741.77万t，B+C3251.00t。储量汇总表〔四〕建设条件综合评价经过河北省煤田第四地质队的钻探勘查和对资料的核实整理，河北省张北县两面井乡某井田煤炭资源赋存状况及主要范围已根本查清，过去很长的一段时间之所以被冷落未能开发主要是煤种是思维方式，以此种类的褐煤用来提取褐煤腊，进而转化为汽油、柴油等化工产品，以到达物尽其20强西部开发，全国支援农村转变面貌，支援“老少边穷”地区尽快脱贫政策的宣传实践的成果。对此我们赐予高度评价，力争将某矿井以好、快、省的建设，为张北县的工农业进展，为早日帮助当地人民摆脱贫困奉献一份力气。本工程的地质条件是简洁的、资源条件是牢靠的、外部建设条件是具备的，虽有困难但在当地政府的领导下，定能在张北县绘出一幅转变面貌的兰图。三、市场推想张北县虽有褐煤资源，也曾有过小窑建井开采，但都因产品属低热值的褐煤并无销路而致矿井停产，今某矿业开发拟将褐煤进展“煤化电”转化的综合开发利用，在建设某煤矿后，褐煤产品的市场供需状况则完全取决于“煤化电”诸多企业的生产力气，由于当地工农业和民用煤根本上不使用此煤种，所以地销量是很少的。中都公司应就“煤化电”转化的第一步萃腊工程应与煤矿建设相辅相成的建设起来，待取得第一步成功后，再连续扩展其他化工产品工程。由于都在起步阶段，无市场竞争问题，反而有市场风险，关键是取决于萃取褐煤腊工程的进展快慢及煤化工企业生产力气。矿井建设后能够保证正常生产即可到达预期的生产力气，我们期望煤化工一期萃腊工程与煤矿建设同期投产，以使张北县依托资源开发迈出坚决的第一步。四、建设规模与效劳年限〔一〕井田境地与资源/储量本报告前之有关章节已介绍井田面积及各拐点坐标位置在此不重复列出。由于本井田是单独的块段，四周无其他的矿井，做为一个独立的矿区和井田自成体系，在详查地质报告和2023年储量核实地质报告中对井田之资源/储量进展储量核实工作，核实后的储量汇总P12。建设矿井为保护井筒及地面主要建构筑物需设工业场地保安煤柱，保安煤柱留设依据地面建设保护45º，73º，工业场地受护面积130×180m，计算各煤组煤柱损失量为：111.85t212.39t316.0t413.31t合计：53.55t3251.0t，扣除工业场地煤柱损失后设计储量为3251—53.55=3197.45t。752398.1t。〔二〕矿井设计生产力气与效劳年限依据矿井煤层赋存条件及业主的意见，本矿井确定为60t/a330161.4矿井效劳年限为3704.42/1.4×60=44.1年4060t/a1820t。五、井田开拓与开采〔一〕井田开拓1、井口位置及井田开拓方式依据井田地层构造，煤层赋存状况，地面地形地物本矿井的开拓方式归结为立井开拓和斜井开拓两种方式。井位的选择可有四种方案分别是：方Ⅰ：立井开拓，井位在14—4孔东北250m处；以一对立井开拓。主井装备箕斗提煤，副井装备一般一吨矿车罐笼担负提矸，上下材料人员并做为进风井筒。250m方Ⅲ：斜井开拓，井位在补2300mα=23º斜井开拓，主斜井用大倾角胶带机运1150mα=23º斜井开拓，但主斜井改用串车提煤、材料、矸石兼做进风井；副斜井仍架设猴车运送人员兼回风。各方案的主要优缺点及方案技术经济比较。本井田煤层埋藏浅，呈近水平状态，倾角小于5º，第四系表土层厚度10～20m76—1孔与14—6孔间、补5孔东可能有流砂透镜体存在。井位选择应予以避让。立井开拓与斜井开拓单从井筒的长度看两者约为1∶2.5，斜井、立井井筒单位造价却相差不多，其缘由是斜井在软岩地层支护需要砌底拱，且受力抗压却不如立井，虽然斜井开拓可以使用胶带机实现全矿生产运输的胶带机化，但井巷工程总造价却比立井开拓造价高，这是优选立井开拓的一个理由；斜井开拓在通过第四系地层时如遇含水较大地层必需实行冻结方式通过，亦将增加单位造价和延长建井时间也是不利因素。这也是优选立井开拓其次个理由。在矿井生产治理方面，立井与斜井各有其成熟的经验和习惯，河北省则多立井开拓与开采，不象某些地区不顾地层和煤层条件定选用斜井方案。从所提出的四个井位和开拓方案技术经济比选看，以方Ⅰ为优，故设计推举第1方案为优选方案，其技术经济比较表见附表。方Ⅰ、方Ⅲ开拓方案平面图及剖面图。为加快矿井建设，尽快出煤形成确定规模，中都矿业开发实行修复已有的小窑井筒，安装提升设备，早日生产出煤作为矿井建设的一期工程。这样就确定了工业场地的位置无需再做方案比较；其次期所建井位只能在上述场地四周，并使两期工程溶为一体，但一期建设工程均由中都矿业开发自行安排。这样某煤矿亦必需选定为立井开拓方案，井位在补3孔北175m四周。建井称混合井，井筒内装备箕斗和罐笼各一个，井筒除担当提升煤炭、上下材料人员设备外并担负进风及安全出口。原已有并经修复的井筒则担负回风和其次个矿井安全出口。立井开拓与斜井开拓比选中，斜井开拓最大的缺点是斜井井筒与立井井筒长度比，在开拓水平一样2.5∶1，由于斜井在α=23º2.5m1.0m，尤其是本地区地层软岩多，必需砌底拱更增加了斜井井筒的单位造价，以此而论，在本井田范围内，斜井开拓无优越性而言，故设计推举立井开拓方式。混合立井开拓平、剖面图见插图。2、水平划分3煤组位置处井下标高为1181m。按推举的第一方案，箕斗煤仓为上提式，各煤组间以α=23º斜石门与主水平联系。3、开拓巷道布置1、2、3、4133煤组；以α=23º斜巷〔或斜石门〕11待1煤组采完后再转入其次煤组连续接替回采产量，由于煤层较厚，平均11.94m；应安排分层开2m4～5个分层。待开采、治理阅历成熟前方可实行轻型放顶煤一次采全高的开采方式。开拓巷道断面见插图。4、井筒井田开拓方案选定为立井开拓。其混合井井筒为园形。考虑井筒通过软岩地层，故本矿井筒均采300m/m120m，且岩层松软宜承受短段掘砌法施工。附：井筒平面图。5、井底车场及硐室副井井底车场承受梭式环形车场，副井重、空车场局部为双轨线路，井下变电所、水泵房在副井一侧，泵房管子道直通副井。主井装载硐室在井底车场水平，主井煤仓为上提式，主井煤仓上口在第1煤组，煤仓有效垂高约14m，3.5m130t。附：井底车场平面图混合井纵剖面——〔主井煤仓及装载硐室布置图。6、采区划分及开采挨次本矿井分煤层开采，由于井田范围不大，故划分二个盘区。3α=23º111煤组之运输机巷可直接与主井煤仓相通。1162〔二〕井下开采首采煤层为第1煤组，承受长壁后退采煤方法，采面长度120m。11〔400～500mm护顶煤〔一般75～950眼贯穿后，安装完采煤和运输机械进展回采作业。1、采煤工艺与采煤机械配备长壁式采煤法其采面长度选定为120m，采面上下两端各作运输巷和回风巷，轨道巷进风，运输巷回风经顺风井排至地面。运输巷安装胶带运输机或刮板运输机，进风大巷铺设轨道担负运输材料任务。采面安装滚筒式采煤机和铺设刮板运输机，配用单体液压支柱支柱排距0.8～1.0m，柱距0.6～0.8m，支护顶板；保持采面工作的空间控顶排距为3～5排。待采面之采煤机切割落煤并装煤入刮板运输机后，人工清扫机道、攉煤装入运输机，推移运输机进展控顶支护作业，完成一个作业循环，如此要求每班完成二个循环。采煤工作面产量计算：t720m。全矿由两个采煤工作面保产。102×27.92+[(2×27.92)×10%]=61.7万t2、巷道掘进、支护及井巷工程量井下巷道开拓与掘进均在煤层或炭质泥岩层位中施工，无坚硬岩石巷道，为此在掘进机械和运输机械选型与采煤设备力求统一。掘进作业以打眼放炮为主，运输则全部纳入煤流系统。巷道支护可承受矿用工字钢或锚网支护。附：采掘机械配备表采掘机械配备表二期工程应完成混合井井筒、第三煤组之+1181m井底车场、箕斗煤仓及装载硐室南北翼轨道运输12二期井巷工程量汇总表〔三〕井下运输10.8m1.0600mm。井下运煤大巷承受0.8m胶带运输机，采面运输机巷铺设刮板运输机至大巷则接入胶带运输机。井下无岩巷工程，炭质泥岩类掘进巷道产出物亦入煤流系统外运。井下矿车配备量依实际需用量估算，另有备用车535〔四〕矿井通风依据勘探中实行瓦斯样确定本井田瓦斯含量为0.55～0.75m3/t，属低瓦斯矿井。矿井通风方式为抽出式，混合井进颖风流，冲洗采、掘工作面后由修复的两个小井并联抽出地表。通风风量计算：Q〔Q+Q+Q+Q〕×K式中：Qm3/sQm3/sQm3/sQm3/sQm3/sK1.25(2×8+5×4+3+5)×1.25=55m3/s依据井下采掘布置图计算矿井通风阻力按计算各段巷道之阻力数值。式中：h——井巷磨擦阻力α——井巷风阻系数L——井巷长度S——井巷的净面积Q——井巷所通过的风量，m3/s矿井初期及后期通风负压计算表如下。33.98mmH2O54.83mmH2O。附：矿井井巷断面表矿井通风系统示意图通风等积孔计算，按A=0.38Q/公式，本矿井初期及后期通风负压计算后其等积孔分别为3.582.8，通风之难易程度均属简洁。井巷断面特征表六、矿井主要设备〔一〕提升设备目前，该矿已有两个井筒，一个井筒为Ф2.4mФ2.0mФ2.4m预备装备一个箕斗，承受现有JTP—1.6型单滚筒提升机进展单勾提升。假设每个箕斗装煤量按2t计算，则提升力气约为15t/a关于利用现有设备进展提升的设计安排，由矿方自行考虑。60t/a专业供给的设计依据，共提出二种提升方案。方案一：4t罐笼进展混合式双勾提升。1、设计依据矿井年产量60t/a年工作日bsp;330d日工作时数16h井口标高+1301m下井口轨面标高+1181m卸载水平与井口标高差12m装载水平与下井口标高差16m最大班提升工作量：下井人数150坑 木28保健车3水 车2其 它4最重件4000kg2、提升容器的选择箕斗选择JLG—4型底卸式箕斗，其技术参数如下：名义载重量 4t有效容积 4.7m3自 重 4489kg高 度 6775m1吨矿车单层单车一般罐笼，其技术参数如下：允许乘载人数 12人自重〔含捕绳器〕 3630kg3、钢丝绳的选择绳端荷重：箕斗4489+4700=9189kg罐笼3630+4000+800=8430kg钢丝绳单位重量：箕斗罐笼选择32ZAB×19+FC1670ZZ56•377GB/T8918型钢丝绳，其技术参数如下钢丝绳直径 32mm单位重量 3.77kg/m抗拉强度 1670Mpa钢丝破断拉力总和564×1.214=684.696kN钢丝绳安全系数校验：箕斗 =7.16>6.5罐笼 7.8>7.5人员 13.8>94、提升机的选择卷筒直径 32×80=2560mm最大静张力 9189+150×3.77=9755kg最大静张力差 9755—3630=6125kg选择GKT2×3×1.5—20型提升机，其技术参数如下：卷筒个数 2个卷筒直径 3m卷筒宽度 1500mm最大静张力 127kN最大静张力差 78kN减速比 20提升速度 4.62m/s5、电动机的选择电动机容量估算：选择Y500•3—10型异步电动机，其技术参数如下：额定功率 500kW额定电压 6000V额定转速 594r/min效率 93.6%实际提升速度6、提升力气的校验箕斗提升力气提升一次的循环时间：2×〔实际提升力气：罐笼提升力气最大班作业时间平衡表最大班工人下井时间29.9min<40min，最大班作业时间2.58h<6h，均符合设计标准要求。方案二：承受一对斜井提升方案，主斜井承受一条大倾斜胶带运输机提升煤炭，在胶带机旁设置单勾检修轨道并兼作副井提升任务；另一斜井设置猴车，担负上下人员任务。1、主提设备设计依据年生产力气 60万t/a年工作日 330d日工作时数 16h井筒斜长 285m倾 角 23º设备选择设计选用U型大倾角胶带运输机，胶带宽度B=800mm，带选V=2m/s，电动机功率约100kW。2、副提设备承受现有单滚筒提升机进展单勾串车提升，其工作制度及提升工作量同方案一。设计选择16ZAB6×7+FC167022141.89.9GB/T8918型钢丝绳，现有JTP—1.6型单滚筒提升机及Y315L2—8通过两方案的综合比较，并结合建设单位的意见，方案一具有投资省、工期短、见效快等优点，设计推举第一方案。〔二〕通风设备1、设计依据风量55m3负压33.98mmH2O54.83mmH2O瓦斯等级：低瓦斯矿井通风方式：中心并列式，混合立井进风，现有两个立井回风2、通风机的选择所需通风机的风量Q=1.1×55=60.5m/s所需通风机静压前期：H1=33.98×9.8+10×9.8+98=529Pa后期：H2=54.83×9.8+10×9.8+98=733Pa由于前、后期静压值相差不大，故前、后期一并考虑，确定选择BDK62〔B〕—12—№25型防爆、对旋、矿用轴流式通风机两台，一台工作，一台备用。矿井初期投产时只运行其中一级风机即可。其技术参数如下：风量28.6～90.3m3/s静压732～2302Pa功率2×110kW电机型号 JBO355S2—12参考重量 30936kg该风机可以反转反风，反风量可达正常风量的60%。由于该风机具有构造简洁、可长期连续运行、修理量小、高效区域宽、节约电能、噪音低、可反转反风、不用反风道、可建简易风机房及电控室、节约基建费用等优点，因此，不再与其它风机比选。〔三〕排水设备在混合井下井口井底车场处设井下中心水泵房，排水管路由泵房通过管子眼、混合井井筒直达地面。1、设计依据正常涌水量 55m3/h最大涌水量 55m3/h锁口标高 +1301m下井口轨面标高 +1181m2、水泵的选择20小时排出一昼夜的矿井正常涌水量。水泵排水力气为：Q=水泵扬程估算H=1.1×(1301—1181+5.5)=138.05mQ、H共选择三台水泵，一台工作、一台备用、一台检修。通过两方案比较，在满足排水要求的前提下，选择方案一技术先进、效率较高的耐磨水泵，即：MD85—453、排水管路的选择D、δ值选择φ133×4排水管路选择两趟，一趟工作、一趟备用。〔四〕空气压缩设备井上井下均不配备压风设备，力求动力统一化。七、地面设施〔一〕地面生产系统1、煤质分析及产品方案煤质分析见前P10～11。2、主井地面生产系统4t10m3K—3B=800mm的胶带运输机，运至筛分车间，通过机头溜槽给入ZD174050mm+50mm产品进入B=1000mm筛下—50mmB=800mm+50mm仓按每个仓2023t容量考虑。为尽量避开原煤落地而产生风化、污染环境等问题，储煤仓总容量按三天煤产量6000t考虑，即建三个园筒仓。在储煤仓下口，设装载闸门，装汽车外运，并承受地中衡进展集中计量。广场尚应在适当位置留有储煤场地，并考虑反煤措施。3、副井地面生产系统井下很少有矸石上井，如有些许矸石，尽量考虑作井下充填材料。因该地区地势平坦、无荒山沟谷，故手选矸石或作铺路、或综合利用、或设临时排矸场。不考虑矸石山，避开环保方面的限制。矿井开采后，如消灭塌陷区，可用矸石充填塌陷部位，再进展覆土造田。4、关心设施矿井应设矿井修理车间，担当本矿机电设备的日常检修和维护，担当矿车、支架等材料性设备的修理。应有配件、工具、材料存放仓库及材料设备的堆放场地。矿井修理车间主要设备配备台数：金属切削机床5454矿井修理车间厂房建筑总面积650m2。矿井设木材加工房，担当本矿井用材改制加工工作。其主要设备配备：木材加工机床2台，13220m2。由于该矿井无洗煤厂，故该矿井应设煤样室和化验室。由化验室进展灰分、水他、挥发分和发热量的测定。〔二〕地面运输：前已介绍本地区境内主要为大路运输今后矿井所产煤炭及所需设备、材料仍沿用汽车运输。场外道路为县乡级一般大路。〔三〕工业场地总平面布置。依据中都矿业开发将恢复已有小井尽快出煤的意见，矿井工业场地在小井四周建设，将工业场地之北部及西北部布置为大井——混合井及附属建筑区，西南部为储煤场地及扇风机安置区，变电所在小井之东部，进场正门亦在东部。这样即便于分区合理亦便于供热负荷的集中化。130╳180m235.1在工业场地范围之内，为削减煤柱损失，今后居住区可选择距工业场地稍远地带以削减煤柱损失量。工业场地内各井井位及主要建〔构〕3.5m混凝土路铺设。由于地处坝上高寒地区，场区绿化以适应当地气候的树种为宜。本区属干旱严寒地区，受洪水危急风险小，但亦应予防雨水内涝的可能性。混合井口标高宜高出0.5m。其它小井及地面扇风机设备亦应考虑防淹措施。〔四〕矿井供配电1、电源据建设单位介绍，张北地区供电充裕，拟寻用电大户。开发矿井用电设计不受任何限制。2、电负荷地面除提升机500kW434k573kW。选择S9—500/10型动力变压器二台，当1量能保证一级和二级负荷用电。3、供配电系统10/0.4kVKYN28—1214GCK—0.49地面供配电10/0.4kV10kV10/0.4kV0.4kV井下供电井下电源引自矿井变电所10Kv障时，另一根电缆能负担井下全部负荷。660V380V127V36V。9台KYGC—25KYX—12KBSG—500/10型变压器〔10/0.69kV500kVA〕采区配置移动变电站，每个采面配置：KBSGZY—315〔10/0.69kV，315kVA〕1台，KBSGZY—500〔10/0.69kV500kVA〕1〔五〕监控、通信及计算机治理关于监控、通信及计算机治理等事宜，待下一步设计中，再行考虑。〔六〕给水排水1、供水水源〔一〕地面生产、生活和消防用水取自矿区总体规划的水源地〔二〕井下排水做供水水源。2、给水工程①、矿井用水量计算、地面用水系统：矿井工业场地最高日用水量为454.00m3/d；最大小时用水量46.04m3/h45L/s414m3。561.6m3/d37.5m3/h；井下消防用13.5L/s205.2m3。1。②、取水方式及水源地在距本矿大约一千米处的阮三村有一取水井，暂定为本矿井的水源井，抽取井水加压送至场区生产、生活和消防蓄水池，以供给工业场地生产、生活和消防用水。鉴于目前水质报告资料不全，供水管路局部在初步设计阶段再具体设计。井下消防、洒水用水由井下排水经处理后供给。各单项用水表 表1③、室外供水工程、地面生产、生活和消防给水系统场区供水管网设计为生产、生活及消防合并的管网，管网成环状布置，消防承受临时高压制。给水系统流程如下：取水泵 蓄水池 加压泵 管网消毒、井下消防、洒水供水系统井下排水提升至地面后经絮凝、沉淀、过滤、消毒后进入井下消防、洒水蓄水池，由Φ159x4.5井筒管路静压供至井下各用水点。④给水建、构筑物及设备选型〔1、生活、消防水池400m：2座，11.3×11.32，地下3.5，复土1000m。12m×7.5m4.2m2.0m。生活给水泵：HLS50/40-Q2型变频泵，参数Q=50m3/h，H=40m，其中：80SFL50-40二台，一用一备，参数Q=50m3/h，H=40m，P=11kW40SFL6-30一台，参数Q=6m3/h，H=30m，P=1.5kW消防泵：XBD7.5/50-150D/3，二台，一用一备，参数Q=50L/s，H=75m，P=55kW二氧化氯发生器：HBS-100，二台，一用一备，参数P=1.0kW、增压稳压装置：ZW〔L〕-I-XI-13，一套，参数P=1.5kW15m38m33、排水工程①、室外排水及处理矿井工业广场的生产、生活污水为联合建筑、单身宿舍、食堂、锅炉房等处排出的水，主要污染BOD、CODSS272.79m3/d。生产、生活污废水经化粪池、隔油池等构筑物简洁处理后，进入矿井工业广场排水管网，再自流至污水调整池，经污水泵加压至地埋式污水处理设备进展生化处理，到达二级排放标准后外排或用于场区绿化。污水处理系统流程如下：污水 排水管网 污水调整池 地埋式污水处理设备 外排或绿化排水处理设施及构筑物：(1)WSZ-AO-15Q=15m3/h，16.4m×7.5m3.8m。(2)100m3，5.6m×5.6m3.5m500mm。(3)、风机房：3.6m×3.6m3.0m。②、矿井井下排水及处理矿井井下排水主要污染物为井下采掘过程中的煤粉和岩粉等悬浮物，正常涌水量为55m3/h。井下排水提升至地面后利用余压至井下排水处理间经絮凝、沉淀、过滤、消毒等深度处理后进入井下消防、洒水蓄水池，经井筒消防、洒水管路送至井下，供井下消防、洒水使用。煤泥经干化场处理后进展综合利用。井下排水处理系统流程如下：井下排水 井下水处理间 井下洒水蓄水池 井下主要排水处理设施及构筑物：(1)、井下排水处理间：21m×12m5.7m。①自动加药设备：TV-0.5/0.6-1P=0.74kW；②高效全自动净水器：ZJS-Ⅱ-50两套，参数Q=50m3/h，P=5kW；③全自动过滤器：WDK-2023两套，参数Q=45m3/h；④过滤器加压泵：DFG80-250A/2/18.5Q=32~56m3/h，H=73~64m，P=18.5kW；⑤反冲洗泵：DFG100-315A/4/11Q=63.5~109m3/h，H=30~25.5m，P=11kW；24m3；⑦二氧化氯消毒器：HBS-100P=1.0kW。(2)、井下消防、洒水蓄水池：容积400m3，11.32×11.32m3.5m1000mm。潜污泵：50WQ24-20-4两台，一用一备，参数Q=22~28m3/h，H=23~17m，P=4kW。(4)、煤泥干化场：15m×10m1.0m。2。4、室内给水排水工业场地内设有用水点的建〔构〕筑物内均设有上下水管道。联合建筑、单身宿舍、办公楼、末煤仓、皮带走廊等建筑物内设室内消火栓，在联合建筑、单身宿舍设开水器，为职工供给饮用热水。浴室淋浴热水由半即热式换热器制备，热媒为蒸汽，出水水温40℃，淋浴器承受单管热水供给系统。浴池热水承受蒸汽直接加热。5、消防、洒水1、地面消防、洒水、水源：地面消防、洒水水源取自生产、生活和消防蓄水池，单座容积400m3，共设两座。消防用水由消防泵供给，消防承受临时高压制。矿井排水量表 表245L/s414m3。、在井口房、末煤装车仓、联合建筑、单身宿舍、办公楼、筛分裂开车间、皮带走廊等建筑物内设置室内消火栓，并配备手提式磷酸铵盐干粉灭火器。在与井口房、筛分裂开车间、末煤装车仓、转载点等生产系统连接的输送机栈桥处设置消防水幕。在井口房、末煤装车仓、筛分裂开车120m设置一个地下室外消火栓。2、井下消防、洒水、水源：井下消防、洒水水源取自工业场地井下消防、洒水蓄水池，经井筒管路送至井下。井下消防、洒水蓄水池容积400m3，储存井下消防水量及井下生产调整水量。井下消防、洒水共用一条￠159x4.5、水量：井下生产最大小时用水量37.5m3/h，日用水561.6m3/d；井下消防流量为13.5L/s，48.6m3/h205.2m3。、消火栓设置：在以下位置的15m范围内设置消火栓：与井底车场连接处的两端、变电所等机电硐室入口、爆破材料硐室入口、检修硐室入口、材料库硐室入口、掘进巷道入口、回采工作面50m100m设置消火栓。当个别消火栓处压力大于0.5MPa、给水栓设置：在设有供水管路的各条大巷及顺槽每隔100m；掘进巷道中岩巷每100m，煤巷50m；在溜煤眼、翻车机、转载点等需要冲洗巷道的位置均设置DN25、固定灭火装置：在胶带输送机机头处设自动喷水灭火系统。、喷雾装置：在井下采煤工作面、掘进工作面、煤仓、溜煤眼、翻车机、装车机及输送机、转载机等的转载点设喷雾防尘装置。、灭火器设置：变电所、机电设备硐室入口设置二氧化碳灭火器。电机修理室、充电硐室、井下火药库硐室设磷酸铵盐干粉灭火器。〔七〕采暖通风与空调1、热负荷计算一、室外气象参数采暖室外计算温度： -25℃极端最低温度平均值： -37℃室内采暖计算温度：行政生活福利建筑： 18~16℃生产车间及生产系统建筑： 15~5℃浴室更衣室： 25~23℃二〕负荷计算依据《供热通风设计手册》及相关规程标准附表：各建筑物耗热量计算表，2、供热方式、采暖矿井工业场地车间内凡常常有人工作或休息及生产工艺对室内温度有确定要求的工业建筑物及公共建筑物，依据《煤炭工业矿井设计标准》的有关要求，均设置集中采暖。工业建筑、浴室、更衣室采暖热媒承受0.5~0.2MPa〔表压〕的饱和蒸汽，其它行政、公共建筑为110~70℃高温热水，铸铁散热器，行政、公共建筑散热设备选用柱式铸铁散热器。、通风及除尘矿灯房、浴室、更衣室等产生余热、余湿或有害气体的房间，考虑机械通风。变电所配电室设事故通风。散发粉尘的设备及工艺环节，为了抑制粉尘的产生，设计考虑洒水除尘。3、食堂蒸煮与冷藏100W18.1kW，0.3MPa、卫生热水41.1m3/h2h0.3MPa〔表压〕饱和蒸汽，耗热量为1818kW。、洗衣房供热及设备洗衣房设2台XGQ-40型全自动洗涤脱水两用机，每台每次最大装载量为40k〔干衣2CH-20.3MPa〔表压〕饱和蒸汽。井筒防冻为了保证安全生产及避开人身伤亡事故，依据《煤炭工业矿井设计标准》的要求，工业场地各进风井均应设置井筒防冻，设空气加热室。本矿井进风量为55m3/s，按标准要求应设置井筒防冻装备。井筒防冻承受有风机冷热风在井筒混合方式，冷热风混合温度为2℃，热风温度为50℃，室外计算温度为-37.0℃。4SRZ12×7D2781kW，加热0.3MPa〔表压〕饱和蒸汽。风机为T40-№103、锅炉房6792kW。故本设计选用DZL4-1.25-AⅢ型锅炉3台，夏季运行一台锅炉，冬季前期二台、后期三台运行。锅炉给水应进展软化，软化设备选用WZN-6型全自动软水器一台，上煤装置承受翻斗上煤机，燃煤粒度为13~25mm，烟气经双筒水膜除尘器除尘后由H=40m4、室外供热管道工业场地室外供热管道均承受直埋敷设、枝状布置。为了便于运行治理，常年和季节性供热管道分别设专管输送。全部供热管道均保温，保温材料承受聚氨脂泡沫塑料，蒸汽管道及热水管道分别选用无缝钢管和低压流体输送用焊接钢管。管道热伸缩补偿承受波浪补偿节。为了便于运行治理，在重要的室外供热管道的分支点及设有供修理和运行调整用的阀门处，均设置必要的检查井。〔八〕地面建筑11月至次年56～7330～400mm1710mm3～4条件比较恶劣。5本区为第四系松散沉积物掩盖，厚度0.5～23.2m，平均9.39m，主要由砂土、粘土及流砂、砾石透境体等组成，工程地质条件较简洁。依据GB50215——2023煤炭工业矿井设计标准标定矿井行政、生活福利公共建筑面积和库房面积指标确定建筑面积，矿方可依据实际需要做适当调整。居住区生活区的选择，宜脱离开工业场地，以削减压煤量。8∶2矿井工业场地之地面建〔构〕筑物见附表。60万t/a矿井库房面积指标 序号单项名称计算面积(m2)备注汽车库120器材库450器材棚250消防材料库60岩粉库506油脂库80〔8-10t〕60t／a八、环境保护与水土保持本矿井地处坝上高原地带，土地贫瘠、雨量稀有、气候恶劣，属河北省的边穷地区，生态环境多自然状态，比较脆弱。开发矿业建设煤化工基地，必需与保持环境的良好，削减对环境的影响和破坏挂起钩来。进展工业使当地摆脱贫困也是造福一方百姓的好事，但在进展工业的同时必需严格贯彻环境保护与水土保护的执行标准。主要有：《污水综合排放标准〔GB8978-1996〕《锅炉大气污染物排放标准〔GB13271-2023〕《工业企业厂界噪音标准〔GB12348-90〕《环境空气质量标准〔GB3095-1996〕《农田浇灌水质标准〔GB13223-91〕本矿井主要污染源及污染物：1、污废水矿井井下排水量<55m3/h，由于有煤屑及煤泥，所以主要污染是悬浮物〔SS〕的含量；可经沉淀池处理后利用或排放。2、废气主要污染源是燃煤锅炉排烟及粉尘，或来自煤炭运输转载所产生的粉尘等，井下及地面消退粉尘用喷雾降尘法。3、固体废弃物主要是煤中选出的矸石、锅炉燃煤后的炉渣及生活垃圾等，宜择地填埋凹地或再利用。4、噪声主要污染源为矿井扇风机及锅炉鼓、引风机等产生的噪音，宜实行降噪处理。如在排风道上装吸音材料等。5、地表沉陷井下采煤后，随煤层顶板的塌陷，传导至地面必定引起地表的下沉，随井下采煤范围的扩大，地面塌陷范围将渐渐连成片，形成盆状的下沉区，下沉区的深度略小于煤层的采厚累计值，视地下水位的深浅，形成水塘。由于本矿多泥岩或砂质泥岩，有确定的隔水性为此将不致影响到井下开采，但对地面农田的耕作将产生影响，甚至使农田形成水塘，由于矿井四周村庄稀有，对阮三村应留保护煤柱，不在村下采煤，也不迁庄，但对农田耕耘的影响按国家政策的规定应予赔偿。将来矿井的矸石，可用来填塌陷坑至确定高度后，再复土造田。6、绿化场区的绿化不但美化环境、净化空气、减弱噪音、防风固沙、保护水土，且对工作人员身心安康具有促进和保健作用。工业场地办公区尤其要美化环境，种植乔木、灌木花草等，生产车间四周种植高大速生、枝繁叶茂树种以降噪除尘。矿井可设专职或兼职环保人员，负责环境监测及清洁卫生，绿化园林等工作。环保专项投资在矿井总核算中列入其他工程栏内。九、矿山安全与劳动卫生本矿为井工开采地下煤炭资源，是井下人与自然作斗争，存在着水、火、瓦斯及顶板及其它多种威逼工人生产安全的诸多因素。必需严格地执行国家制定的各种规程、技术标准以保证劳动者的安全。其主要规程标准为123456789①、建筑物及场地布置为防止自然灾难及气象影响，对地面较高的建筑物如井架及一些电气设施应设有避雷设施；建构筑物的布置应考虑到发生事故时的抢救，疏散方式；各建筑物间和厂区道路布置执行《建筑防火将场地划分为生产区、关心生产区、场前区、各生产环节既有机相联，又相对独用功能,到达安全卫生的要求，联合建筑——浴室灯房任务交待室等布置在上风向,最大限度削减储煤场对其造成的污染。②、职业危害因素分析井下生产过程中存在的担忧全和职业危害因素有：火灾：电气设备硐室易发生。水灾：井下构造简洁地段易发生。瓦斯：巷道风流不畅处易超限。顶板：悬露面积大时易自然垮落。粉尘：易产生于回采、掘进工作面和装载点处。停电：意外停电易造成各种担忧全因素。其它有害气体如一氧化碳等。地面生产过程中存在的担忧全和职业危害因素有：火灾：易发生在有电气设备的厂房。水灾：大气降水量增加导致水或泥石流等。机械损害及触电：易发生在设备传动部位。爆炸：易发生在压力容器处。噪音：筛分车间、扇风机房等处较大。粉尘：筛分、储装地点较大。烟尘：主要产生于锅炉房。③、主要防范措施，安全要求及劳动卫生井下防范措施：火灾：对电气设备硐室承受不燃材料支护，安装防火门，电气设备选型按有关规定选用矿用一般型、防爆型、安全火花型等，同时井下应设消防材料库、配备消防器材。2024对通过构造简洁的地段要坚持“有疑必探，先探后掘”的原则。瓦斯：本矿井为低瓦斯矿井，设计除配足必要的风量，稀释瓦斯外，增设井下安全监测设备。为均匀受压的连续承压拱，对暴露的巷道准时支护。在采煤生产中，坚持“敲帮问顶”制度和专职“生产安全员”制度，生产过程完成一个循环移溜后对采面准时支护。为便于监测，应配有浮游矿尘测定仪。其它有害气体，除加强通风外，必要时配备一氧化碳检定器和多种气体检定器。地面防范措施：火灾：变电所、配电室等建构筑物按乙类防火要求进展设计，厂房四周设安全通道及消防洒水管路系统，建构筑物内按《建筑灭火器配置标准》配置灭火器，供水管网成环状，消防承受临时高压制。机械损害及触电：全部机械局部的传动装置均没有防护罩，在胶带机或运输机机头卸料处或煤仓上口设有防护栏或铁篦子；电器设备的金属外壳设接地装置。爆炸：对压力容器如压风机，锅炉均应设有安全阀以防超压爆炸。噪声：在设计选型时，选用低噪声设备；绞车房设隔音门窗，铁器碰撞的地方安装胶皮隔振垫。地面厂区内设绿化带种植繁茂的树种降低噪音。烟尘：锅炉房内设置除尘器，使排放的烟尘浓度和二氧化硫符合排放标准。劳动卫生：矿井工业场地生活福利设施主要有：浴室、更衣室、矿灯房、井口保健急救站、为矿井劳动卫生效劳。为消退余热，余湿和