花草滩煤矿初步设计说明书

煤业有限公司

花草滩矿井修改初步设计变更

说明书

煤业有限公司

花草滩矿井修改初步设计变更

说明书

工程编号：CG1399

建设规模：0.90Mt/a

总经理

总工程师

项目负责人

煤炭工业设计研究院有限公司

审定人员名单

专业姓名（签字）职务职称

总工程师工程技术应用研究员

采矿

副总工程师工程技术应用研究员

机电副总工程师工程技术应用研究员

机制副总工程师工程技术应用研究员

市政副总工程师工程技术应用研究员

经济副总经济师高级经济师

审查人员名单

专业姓名（签字）职务职称

工程师

分院室主任高级工程师

采矿分院副院长工程技术应用研究员

高级工程师

高级工程师

总图高级工程师

高级工程师

高级工程师

机电高级工程师

高级工程师

高级工程师

工程技术应用研究员

主任工程师高级工程师

机制

分院副院长工程技术应用研究员

高级工程师

高级工程师

主任工程师工程技术应用研究员

市政主任工程师工程技术应用研究员

工程师

高级工程师

土建主任工程师工程技术应用研究员

分院副院长高级工程师

高级工程师

高级工程师

主任工程师高级经济师

经济

分院副院长高级经济师

编制人员名单

专业姓名（签字）职务职称

I-.程师

高级工程师

采矿

高级I:程师

高级工程师

总图工程师

高级I:程师

机电高级工程师

高级工程师

高级匚程师

高级工程师

机制

工程技术应用研究员

高级工程师

市政高级工程师

高级【:程师

土建高级工程师

工程师

经济工程师

高级经济师

目录

总论.....................................................................1

第一章井田概况及矿井建设条件..........................................19

第一节井田概况....................................................19

第二节外部建设条件................................................21

第三节资源条件....................................................21

第四节井田勘查程度及开采条件评价.................................41

第二章矿井资源/储量、设计生产能力及服务年限..........................46

第一节井田境界及资源/储量.........................................46

第二节矿井设计生产能力及服务年限.................................57

第三章井田开拓........................................................59

第一节开拓方式及井口位置.........................................59

第二节开拓部署....................................................59

第三节井筒........................................................62

第四节井底车场及铜室..............................................65

第四章井下开采........................................................67

第一节采区布置....................................................67

第二节采煤方法及工艺..............................................70

第三节“三下”采煤及村庄搬迁规划.................................74

第四节采区运输及其它装备.........................................74

第五节巷道掘进及机械化............................................74

第五章井下运输........................................................79

第一节煤炭运输方式及设备.........................................79

第二节辅助运输方式及设备.........................................84

第三节矿井车辆配备................................................84

第六章通风与安全......................................................86

第一节瓦斯资源分析和瓦斯涌出量计算...............................86

第二节矿井通风....................................................86

第三节矿井瓦斯灾害防治...........................................93

第四节矿井火灾防治................................................93

第五节矿井粉尘防治................................................95

第六节矿井水害防治...............................................96

第七节矿井热害防治...............................................106

第八节矿井冲击地压灾害防治.......................................106

第九节矿山救护...................................................106

第十节紧急避险系统...............................................106

第七章提升、通风、排水和压缩空气设备.................................109

第一节提升设备...................................................109

第二节通风设备...................................................124

第三节排水设备...................................................127

第四节压缩空气设备...............................................138

第八章地面生产系统...................................................141

第一节煤质及煤的用途.............................................141

第二节煤的加工...................................................141

第三节主、副井机械设备及布置.....................................142

第四节肝石和脏杂煤处理系统.......................................144

第五节辅助设施...................................................144

第九章地面运输.......................................................147

第一节概况.......................................................147

第二节场外道路...................................................147

第十章总平面布置及防洪排涝...........................................150

第一节矿井地面总布置.............................................150

第二节工业场地总平面布置.........................................150

第三节矿井地面其他场地布置.......................................150

第四节工业场地防洪、排涝及竖向设计...............................150

第五节场内运输...................................................151

第六节工业场地管线综合布置.......................................151

第七节矿井建设用地...............................................151

第十一章配供电系统...................................................152

第一节供电电源...................................................152

第二节电力负荷...................................................155

第三节输变电.....................................................157

第四节地面配电...................................................162

第五节井下供配电.................................................165

第十二章智能化系统...................................................171

第一节安全、生产监控及自动化系统总体架构........................171

第二节安全、生产监控及自动化系统.................................171

第三节计算机管理信息系统.........................................175

第四节通信.......................................................175

第五节信号.......................................................176

第十三章地面建筑.....................................................177

第一节设计原始资料和建筑材料.....................................177

第二节工业建筑物与构筑物.........................................177

第三节行政、公共建筑.............................................181

第四节居住区.....................................................182

第五节驻矿救护队.................................................183

第六节地面建筑防火...............................................183

第十四章给水排水.....................................................185

第一节给水.......................................................185

第二节排水.......................................................190

第三节室内给水排水...............................................194

第四节水量平衡...................................................194

第五节消防及洒水.................................................196

第十五章采暖、制冷与供热.............................................197

第一节采暖、制冷与通风...........................................197

第二节井筒防冻...................................................197

第三节供热热源与供热设备........................................200

第四节室外热力管网...............................................202

第十六章节能、减排...................................................203

第一节项目能源消耗...............................................203

第二节节能措施及评价.............................................208

第三节节水措施及评价.............................................216

第四节减排.......................................................217

第五节节能减排指标综合评价......................................218

第十七章劳动安全职业卫生与消防.......................................220

第一节危害因素分析...............................................220

第二节劳动安全职业卫生...........................................220

第三节地面消防...................................................220

第十八章环境保护与水土保持...........................................221

第一节概述.....................................................221

第二节矿井建设期污染防治措施....................................225

第三节矿井生产期污染防治措施及综合利用..........................225

第四节生态环境保护措施...........................................229

第五节机构设置及监测............................................229

第六节专项投资...................................................229

第十九章建设工期.....................................................230

第一节建井工期...................................................230

第二节产量递增计划................................................230

第二十章组织结构及人力资源配置.......................................231

第二十一章概算投资...................................................232

第一节编制说明...................................................232

附录：

附录1：甘肃省发展和改革委甘发改能源[2006]337号《关于成都地奥张掖市宏

能煤业有限公司花草滩矿井项目核准的批复》；

附录2：甘肃省发展改革委以甘发改能源[2012]21号《甘肃省发展和改革委员会

关于张掖市宏能煤业有限公司花草滩煤矿初步设计的调整批复》；

附录3：甘肃煤矿安全监察局[2012]40号《关于张掖市宏能煤业有限公司花草滩

煤矿建设项目修改安全设施设计的批复》：

附录4：甘肃省环境保护厅甘环审发[2013]18号《甘肃省环境保护厅关于张掖市

宏能煤业有限公司花草滩矿井变更工程环境影响报告书的批复》；

附录5：采矿许可证（2013年6月）；

附录6：花草滩煤矿煤自燃倾向性鉴定（2015年7月）；

附录7：花草滩煤矿煤尘爆炸性鉴定（2015年11月）；

附录8：甘肃省国土资源厅以甘国土资储备字（2013）71号文对《甘肃省山丹县

花草滩煤矿煤炭资源储量核实报告》进行备案。

附录9:甘肃省国土资源厅以甘国土资储评字（2013）77号、甘国土资储评总字

1310号文对《甘肃省山丹县花草滩煤矿煤炭资源储量核实报告》评审意见书。

附录10：设计委托书。

附件：

附件一：投资概算书；

附件二：主要机电设备和器材清册；

附件三：初步设计附图。

附图目录

顺图备

名称图号比例

序幅注

1井田地质地形图01:10000采用

2综合地质柱状图2++1:500采用

3煤।煤层底板等高线及资源/储量估算图1・1:10000采用

4煤2上煤层底板等高线及资源/储量估算图1+1:10000采用

5煤2煤层底板等高线及资源/储量估算图1+1:10000采用

655勘探线剖面图1++1:2000采用

7加5-5'勘探线剖面图I++1:2000采用

814/4'勘探线剖面图1++1:2000采用

9加14-14'勘探线剖面图1++1:2000采用

10I-I'水文地质剖面图1++1:2000采用

11水文地质剖面图1++1:2000采用

12开拓方式平面图0CG1399-109-11：1000()

13开拓方式I-I剖面图1+CG1399-109-21:2000

14开拓方式H-II剖面图1++CG1399-109-31：2000

15开拓方式ni—in剖面图1++CG1399-109-41:2000

16+1550m井底车场平、剖、断面图0CG1399-121-11：500

17+1550m井底车场轨道线路及水沟坡度图1CG1399-121-21:500

箕斗装载碉室、井底煤仓、给煤机碉室及装

181CG1399-148-11：100

载胶带机巷平、剖、断面图

19采区巷道布置及机械配备平面图0CG1399-163-11：5000

20采区巷道布置及机械配备剖面图1+CG1399-163-21:2000

21采区巷道布置及机械配备断面图1CG1399-163-31：50

22采煤工作面接替配产图（煤|）0CG1399-164-11:10000

23采煤工作面接替配产图（煤2）0CG1399-164-21：10000

24井下避灾路线示意图1CG1399-170-1不意

25矿井通风容易时期通风系统及网络示意图1CG1399-171-1不意

26矿井通风困难时期通风系统及网络示意图1CG1399-171-2不意

顺图备

名称图号比例

序幅注

27井下压缩空气管道系统图1CG1399-217-1示意

28主井井口房机械设备布置总图1CG1399-411-(X)1：100

29主井井底机械设备布置总图（1）1CG1399-414-001：100

30主井井底机械设备布置总图（2）1CG1399-414-001：100

31矿井维修间及综采设备周转库设备布置总图1CG1399-431-001：200

32工业场地总平面布置图0CG1399-447-11：1000

33矿井地面总布置图0++CGI399-490-11：5000

34UOkV变电所平面布置图（一）1CGI399-253-11：100

35UOkV变电所平面布置图（二）1CGI399-253-21：100

36UOkV变电所平面布置图（三）2CGI399-253-31：100

37UOkV变电所平面布置图（四）2CGI399-253-41：100

38井下动力线网平面布置图1CGI399-212-11：100

39工业场地动力照明线网平面布置图1CGI399-232-11：100

40地面供电系统图（一）1CG1399-261-1不意

41地面供电系统图（二）1CGI399-261-2不意

42井下供电系统图（一）1CGI399-261-3示意

43井下供电系统图（二）1CGI399-261-4示意

44矿井生产集中监控及计算机管理信息系统1CGI399-239-1示意

45井上、下通信系统图1CGI399-242/244-1示意

46矿井安全集中监测系统图1CGI399-275-1示意

47矿井安全集中监测平面图1CGI399-275-2示意

48生活污水处理工艺流程图2CGI399-796-1示意

49矿井水处理站平、剖面图2CGI399-797-1示意

50井下消防洒水平面图0CGI399-841-11：5000

张掖市宏能煤业有限公司花草滩矿井修改初步设计变更总论

总论

一、项目背景

1、项目名称、所在位置及隶属关系

（1）项目名称：花草滩矿井

（2）隶属关系：张掖市宏能煤业有限公司

（3）企业位置：花草滩井田位于甘肃省河西走廊的张掖市山丹县东南部，距山

丹县城23km,行政区划属山丹县老军乡。

2、建设单位情况

张掖市宏能煤业有限公司是由陕西黄河矿业（集团）有限责任公司控股的甘肃丰

汇矿业有限责任公司并购的股份制企业。该公司原成立于2004年12月，经营范围为

煤炭项目投资，注册资本3000万元，为甘肃省张掖市招商引资重点项目。2011年1

月并购后公司的注册资本变更为3亿元，经营仍以煤炭为基础并将发展为集采煤、洗

煤、煤焦、煤化工、煤电为链条的煤炭循环产业和以多晶硅、甲醇、新能源产业开发

等多元产业为远景发展的产业一体化大型煤化工企业。

陕西黄河矿业（集团）有限责任公司是以煤为基础，以洗煤、煤焦、煤化工、煤

电为链条的煤炭循环产业为主导，以冶炼、机械加工、金融、物流、文化旅游、环保

与新能源等多元产业协同发展的大型能源化工企业。2010年入选全国民营企业500

家第302位。该集团前身是上世纪80年代的韩城市林源西沟煤矿。1997年组建韩城

市矿业开发有限责任公司，2003年更名为陕西黄河矿业有限责任公司，2007年改制

重组为陕西黄河矿业（集团）有限责任公司，是陕西省树立的“循环经济重点示范企

业”之一，在册员工5000多人。

2007年来，集团公司实施资本运营战略，通过控股参股、合资合作、产权改革的

形式，实现了跨所有制、跨区域的优势互补、强强联合、集约经营。先后与郑州金牛

投资有限公司、陕西煤业化工集团、陕西陕煤蒲白矿业有限公司、陕西陕煤黄陵矿业

有限公司、陕西陕煤韩城矿业有限公司、陕西龙门钢铁集团合资建设总投资100多亿

元的煤矿、洗煤、焦炭、化工等大型煤能转化项目，充分体现了资源共享，优势互补，

规模效应带来的工艺先进性、环保节能先进性和综合利用先进性，体现了科学发展观

UK120■年7月

口煤炭工皿济南设计研究隔目假公司

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张掖市宏能煤业有限公司花草滩矿井修改初步设计变更总论

的要求。2011年1月，与甘肃省山丹县人民政府签约，注册了甘肃丰汇矿业有限责任

公司，在山丹县计划投资162亿，建设以600万t的煤矿、600万t洗煤厂、2X350MW批注⑴：皿2x350MW

煤泥肝石发电、100万t的兰炭和氧化镁、多晶硅等项目为主要内容的煤化工循环经

济产业园。

二、项目基本建设情况

(-)文件批复情况

2006年4月27日，甘肃省发展和改革委以甘发改能源[2006]337号《关于成都地

奥张掖市宏能煤业有限公司花草滩矿井项目核准的批复》对该项目进行核准。

2(X)6年12月8日，甘肃省发展和改革委以甘发改能源[20()6]1()64号《关于成都

地奥张掖市宏能煤业有限公司花草滩矿井初步设计的批复》对矿井初步设计进行批

复。

2012年1月，甘肃省发展改革委以甘发改能源[2()12]21号《甘肃省发展和改革委

员会关于张掖市宏能煤业有限公司花草滩煤矿初步设计的调整批复》对调整的矿井初

步设计予以批复。

2012年3月，甘肃煤矿安全监察局[2()12]40号《关于张掖市宏能煤业有限公司花

草滩煤矿建设项目修改安全设施设计的批复》对变更的矿井初步设计安全专篇予以批

复。

2013年1月甘肃省环境保护厅以甘环审发[2013]18号《甘肃省环境保护厅关于张

掖市宏能煤业有限公司花草滩矿井变更工程环境影响报告书的批复》对变更的环评报

告予以批复。

2013年6月，甘肃省国土资源厅为花草滩矿井换发了新的采矿许可证，井田面积

为22.3266km2»

2013年10月甘肃省国土资源厅以甘国土资储备字(2013)71号文对《甘肃省山

丹县花草滩煤矿煤炭资源储量核实报告》进行备案。

(-)矿井基本建设情况

矿井2012年4月16日开工建设，截至目前，矿井的提升、运输、供电、通风、

压风、排水、给排水及供热、地面生产、通讯、安全监测监控等系统和行政福利设施

UK22017年7月

口媒炭工皿济南设计研究院有限公司

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张掖市宏能煤业有限公司花草滩矿井修改初步设计变更总论

已建设完成，首采面已具备联合试运转条件，尚有部分井巷和机电安装工程尾工正在

收尾。

三、报告编制的指导思想

认真总结国内外现代化矿井的先进经验，贯彻全面、协调、可持续的科学发展观,

走新型工业化道路，以市场为导向、效益为中心，以创新的设计理念为指导，建设具

有中国特色和国内一流的安全、高效、节能、环保的新型现代化矿井。

四、设计变更主要内容及原因

（-）设计变更理由

由于矿井采矿证变更，矿井对整个井田范围进行了补充勘探，资源储量、水文地

质条件等变化及矿井水处理系统由井下布置变更为地面布置，主要变化事项如下：

1、根据甘肃省国土厅划定的矿区范围批复（甘采证划字［200610001号），花草

滩矿区由44个拐点坐标圈定，矿区面积22.3266km2,甘肃煤田地质局一四五队等单

位2004年10月提交的《甘肃省山丹县花草滩矿井煤炭勘探地质报告》（以下简称《勘

探地质报告》）只对浅部初期开采区域12.89km?范围进行了勘探，2011年12月煤炭

工业济南设计研究院有限公司依据《勘探地质报告》编制完成了《张掖市宏能煤业有

限公司花草滩矿井修改初步设计》。

2、2012年陕西省煤田地质局一九四队对矿区范围内资源进行了补充勘探，勘探

范围22.3266km2,并提交了《甘肃省山丹县花草滩煤矿煤炭资源储量核实报告》（以

下简称《储量核实报告》），井田地质资源储量由2013年10月甘肃省国土资源厅以

甘国土资储备字（2013）71号文对其进行备案，井田资源/储量由6743万t增加至10143

万to

3、2013年6月，甘肃省国土资源厅为花草滩矿井换发了新的采矿许可证，将

22.3266kn?矿区范围内+2100〜+1200W之间储量纳入其中。

4、2013年8月，山西省地球物理化学勘查院提交了《甘肃省山丹县花草滩煤矿

先期开采地段三维地震勘探报告》（以下简称《三维地震勘探报告》），报告中井田

断层构造与原《勘探地质报告》变化较大，需重新进行井田采区划分，首采区范围、

储量发生变化，首采工作面位置发生变化。

5、根据现场要求，矿井水处理站由井下布置变更为地面工业场地布置，同时由

1K32017年7月

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于首采区位置、面积、可采储量发生变化，矿井环境影响评价报告进行了相应变更，

本次设计变更根据环评变更审查意见进行调整。

6、现场实际设备订货情况较原初步设计发生较大变化。

7、相关的规程、规范发生变化。

基于上述变化原因，为满足施工及验收要求，受张掖市宏能煤业有限公司委托，

我公司对原修改初步设计进行了相应的设计变更。

(-)设计变更内容

1、基础地质资料变化

由于矿井进行了补充勘探，根据备案的《储量核实报告》和《三维地震勘探报告》，

矿井构造、涌水量变化较大，矿井正常涌水量由130m变化为220nl》h,水文条件由

简单类型变更为复杂类型，各煤层由不易自燃煤层变化为自燃煤层，井田资源/储量

由6743万t增加至10143万to

2、水平划分、开拓巷道布置变化

原初步设计设+1550m水平和+1400m辅助开采水平，由于补勘后煤层赋存范围发

生变化，变更设计布置两个开采水平，第一开采水平标高+1550m,第二开采水平标高

+1300mo增加+1550m东翼三条大巷，将原西翼三条大巷由+1400m标高变更为+1300m

标图。

3、采区划分发生变化

原初步设计将井田划分为三个采区，由于井田扩界，变更设计将井田划分为七个

采区。

4、首采区范围及资源量发生变化

批注[2]:是否修是为：以上

原初步设计首采区为+1550m标高以浅区域，首采区利用+1550m水平系统开采，

批注[3]:是否修改：以上

变更设计由于第四系防水煤柱范围扩大，造成+1550m以浅区域储量大幅减少，设计将

首采区范围下部边界调整至煤i+1480m标高等高线处，资源储量相应调整。

5、首采工作面位置发生变化

根据《三维地震勘探报告》，井田内原DF5断层赋存范围发生较大变化，造成原

首采1101工作面被DF5断层切割，推进长度由原设计2112m变更为1193m,推进长度

大大缩短，造成1101工作面在矿井联合试运转期间回采完毕，由于1101工作面推进

UK420■年7月

口煤炭工皿济南设计研究隔百眼公司

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张掖市宏能煤业有限公司花草滩矿井修改初步设计变更总论

长度缩短，致使胶带暗斜井架空乘人装置等尚未调试完毕1101工作面就已回采完毕,

导致联合试运转期限需延长，经矿方申请，将本矿井联合试运转期限延长半年，期限

为2017年4月5日至2017年10月5日。本次变更将1103工作面作为首采工作面继

续进行联合试运转。

6、掘进工作面个数发生变化

原初步设计布置2个顺槽综掘工作面和2个集中下山普掘工作面，变更设计为保

证矿井开拓接续，布置2个顺槽综掘工作面和3个集中暗斜井普掘工作面。

7、矿井风量、负压发生变化

原设计：通风容易时期风量为90m7s,负压1210.OPa；通风困难时期风量为

100m7s,负压2130.OPa。

变更设计：通风容易时期风量为130m3/s,负压1735.OPa；通风困难时期风量为

130m7s,负压2350.OPa。

8、矿井水处理站变化

原初步设计矿井水处理站设置在井下+1550m水平井底车场，变更设计改为设置在

地面工业场地，处理工艺发生变化,相关配套设施相应调整。

9、地面临时排砰场地

现有矿井地面临时排砰场地有1.63hm?位于DF8断层上部，根据环评变更审查意

见，设计在现有临时排砰场地东北部新建一处临时排砰场地，面积1.63hn『，服务年

限3a。

10、地面工业场地锅炉

根据环评变更审查意见，拆除矿井工业场地锅炉房内6t锅炉1台，保留3台10t

11、增加危废材料物品库

根据环评变更审查意见，在地面工业场地新增危废材料物品库。

（三）其它变更

由以上变化引起的各系统相应变更及根据现场订货资料的变更，如提升系统、通

风系统、排水系统、压风系统、运输系统、回采设备及监测监控、经济投资等。

五、变更情况

M520,年7月

口媒炭工皿济南设计研究院有限公司

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张掖市宏能煤业有限公司花草滩矿井修改初步设计变更总论

本次设计与原设计变更对照详见表lo

六、问题与建议

1、以往地质工作在隐伏露头附近没有专门安排钻孔控制风氧化带情况，矿井在

浅部采区生产前应进行补充勘探，合理确定开采上限。

2、《勘探地质报告》提供的煤层瓦斯含量极低，但矿井为隐覆煤田，且埋藏深，

对比临近矿井，生产期间瓦斯的实际涌出量增加的可能性较大，现场应高度重视瓦斯

事故的预防。建议矿井在施工揭露煤层后或生产初期，委托有资质的单位对矿井的瓦

斯等级进行鉴定，为今后矿井的安全生产和管理提供确切的依据。

3、本井田西部、深部块段勘探程度较低，建议该区域开采前进行必要的地质补

充勘探工作。

2017年7月

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张掖市宏能煤业有限公司花草滩矿井修改初步设计变更总论

表1花草滩矿井设计变更前后主要变化情况对照表

序

号工程名称原设计内容变更后内容变更原因

一基础资料

地质资料采用甘肃煤田地质局一四五队等单位2004采用2012年陕西省煤田地质局一九四井田范围内进行了补勘，提交了《储量核

1年10月提交的《勘探地质报告》。各煤层队提交的《储量核实报告》，各煤层为自实报告》并已备案，根据2()15年7月鉴定

为不易自燃煤层。燃煤层。结果，矿井各煤层为自燃煤层。

水文条件、涌水矿井正常涌水量为130m3/h,矿井为水文条矿井正常涌水量为220m3/h,大于180

2里.1=1.件简单矿井。m3/h,在西北地区应属水文条件复杂矿根据补勘提交的《储量核实报告》调整。

井。

井田面积前期只在初期开采块段12.89km?范围内进全井田22.3266km2

3井田扩界、换发新的采矿证。

行了勘探。

矿井资源/储量矿井总资源/储量为6743万1,设计可采资矿井总资源/储量为10143万t,设计可补勘后《储量核实报告》中地质资源量增

4

(万t)源/储量为4710.96万t采资源/储量为5557.8万t加。

二矿建工程

井口