某煤礦可行性研究報告
目 錄
一、概述…………………………………………………………………..1
二、礦井建設條件………………………………………………………..2
三、市場預測…………………………………………………………….13
四、建設規模與服務年限……………………………………………….14
五、井田開拓與開采…………………………………………………….15
六、礦井主要設備……………………………………………………….27
七、地麵設施…………………………………………………………….35
八、環境保護與水土保持……………………………………………….55
九、勞動安全衛生與消防……………………………………………….57
十、項目實施計劃……………………………………………………….60
十一、技術經濟03manbetx
與評價…………………………………………….62
十二、研究結論與建議………………………………………………….68
某礦業開發有限公司
編製某褐煤化工原料基地（礦井）
建設可行性研究報告委托書
委 托 方：某礦業開發有限公司（甲方）
被委托方：煤炭工業某設計研究院（乙方）
委托方當前在張北縣擬上的第一個項目“某某褐煤化工一期苯臘工程”已獲省技改委備案許可，為使該項目早日上馬，需先期進行原料基地建設，現經甲、乙雙方協商，甲方委托乙方進行編製礦井建設可研報告、開發利用方案、項目申請報告。
具體時間要求如下：
在二00六年二月二十八日前完成可行性研究報告等相關文件。
委托方：某礦業開發有限公司
被委托方：煤炭工業某設計研究院
二00六年一月十五日
一、概述
（一）項目背景
河北省張北縣兩麵井某村一帶賦存有第三紀褐煤，雖然地質條件良好，但因煤質品種不佳,所以遲遲未開發。1995年12月河北煤田地質局第四地質隊提交《河北省張北縣兩麵井鄉某地段（煤礦）詳查地質報告》通過河北省礦產儲量委員會的批準，共批準B+C+D級儲量5290萬t。其後，在該區段建有兩處小窯進行采煤，但因煤質差、銷路不好而停采。
2005年3月張北中部礦業開發有限公司應張北縣委和政府邀請，由省委派出的援壩扶貧工作隊牽線引進一項扶貧項目，該項目旨在通過開采張北縣兩麵井鄉某的褐煤對其進行化工加工，提取褐煤臘及汽油、柴油等化工產品，從而帶動張北縣相關的運輸、建材、建築、機械製造、維修服務等行業的發展，使張北縣經濟走上依托資源開發利用、脫貧興業致富奔小康的道路。
經過一年來的工作，目前某礦業開發有限公司的第一個項目“張北中部某褐煤化工一期萃臘工程”已獲省發改委備案許可。為使該一期項目能夠早日建成投產，必須解決原料供應問題，即建立某褐煤生產礦井，為此某礦業開發有限公司投資建設一對年產60萬t的機械化或半機械化的中型礦井，本設計即是在這樣背景下進行礦井可行性研究工作的，目的是使某煤礦建設成為好、快、省的機械化礦井為援壩扶貧作好工作。
（二）項目概況
某井田位於河北省張北縣西北部行政區劃隸屬張北縣兩麵井鄉所轄。
本區北部有通往化德的主幹公路，南距張北縣57km、距張家口104km。各鄉鎮之間有一般道路相通，交通尚為方便。
二、礦井建設條件
（一）概況
1、地理位置
某井田位於壩上高原，地勢平坦，微有波狀起伏，海拔標高為1292～1328m，地勢東南高西北低，有季節性的徑流分布。
本區屬大陸性氣候，年平均氣溫1.9℃，最高31.5℃，最低-34℃，結冰期長達5個月，年降雨量330～400mm，蒸發量1710mm。冬季寒冷漫長，夏季涼爽短促，晝夜溫差大，常年多風，風季為11月至次年5月，風力常達6～7級。春旱、風沙、冰雹、霜凍等自然災害嚴重影響本區農業生產。本區凍結深度地質報告中未明確，今參考沽源地區暫定為2.9m。
本區位於燕山地質構造帶北側，壩上地震構造小區，根據國家地震資料、地震烈度為5度。曆史上沒有破壞性地震發生。
2、開發現狀
根據第四地質隊的調查，目前區內有兩處老窯,其中一個豎井位於補3孔東北方向100m處係1993年9月建井，井筒為磚砌井壁，直徑2.0m，垂深73m，采煤一層，煤厚13.5m為第1煤組，巷道僅掘進10餘米，後由於煤質差，銷路不好，井筒廢棄停采。另一處在76—1鑽孔附近，1993年7月建井，豎井開鑿時於垂深38m處遇流砂，因無力治理而廢棄，該井未建成亦未出煤（井徑2.4m）。
（二）外部建設條件
1、交通運輸條件
張北縣境內無鐵路，公路207國道貫通南北，其他則是一般的公路，由於地勢較平坦，公路較暢通，運輸方便。
附：交通位置圖。
（三）資源條件
1、地質構造及煤層
（1）地層及地質構造
本區位於中朝準地台、內蒙台背斜土城子台拱、土城子台凹陷中。區域內構造簡單，主體構造為呈北西～南東向展布的寬緩向斜。斷層稀少，僅在區外東南部有F3、F9兩條正斷層，走向為北東，傾向北西。
本井田位於F3、F9斷層的西北部，區內構造簡單，地層近似水平，略向北傾，傾角<5°。區內未發現岩漿活動。
本井田構造之複雜程度屬於簡單類型。
依據區域地質資料結合鑽孔揭露之成果，井田內賦存之地層由老到新依次為：太古界紅旗營子群（Arh）、元古界化德群（Pthd）、新生界第三係、始～漸新統靈山組及第四係。其中太古界紅旗營子群為煤係的古老基底，岩性以花崗片麻岩、黑雲斜長片麻岩為主，其間夾有少許石英岩，下部夾有透鏡狀灰白色含石墨大理岩、橄欖大理岩，區域厚度大於7000m。
元古界化德群主要由角閃片岩、千枚岩及石英岩組成，與下伏地層不整合接觸。
第三係始～漸新統靈山組由砂礫岩、砂岩、泥岩、粉砂岩及煤係地層組成。共含煤層5組，賦存在含煤地層的上部，其厚度由西向東逐漸增厚，但沒有探明整個含煤地層的厚度，本區鑽孔最深達898m。
第四係主要為淺黃色砂質粘土、粉砂等。最大厚度為23.2m，平均厚11.23m，厚度變化主要受地形地貌控製。
（2）煤層
本區含煤地層為新生界第三係始～漸新統靈山組，依據岩性、岩相組合及含煤性等特征，含煤地層分為上、中、下三段。上段為主要含煤段，中段為次要含煤段，下段不含煤。
上段：全區發育較好，厚度92.18～120.50m，平均96.47m。主要由灰色、深灰色砂岩、粉砂岩、泥岩和煤層組成，含極少完整的植物化石，大多為植物碎屑。與中段地層分段標誌層為3號煤組底板砂礫岩，該層岩性組合獨特，上部細多為泥岩、粉砂岩。下部偏粗，多為中細砂岩，含礫程度較高，礫徑偏大，該岩層層位較穩定且全區發育，易識別，故作為岩煤層對比標誌層，厚度平均8.7m。本段含1、2、3號煤組，均發育於中、下部。煤層較厚，最厚達10.77m，煤層結構複雜，夾矸為泥岩、炭質泥岩、頂底板岩性多為泥岩、炭質泥岩，沉積特點：顏色為灰色、深灰色為主，灰綠色次之，沉積物以粉砂岩、泥岩為主，中粗砂岩次之；含煤性較好，煤層厚度大但結構複雜。
中段：為次含煤段，在全區內具有東厚西薄的變化趨勢，厚度45～138m，平均117.7m。主要由灰色、深灰色粗細相間的碎屑岩和煤層組成。粗粒級岩層與下段地層相比，厚度與粒度均變小，中、粗砂岩礦物成分以長石、石英、岩屑為主，分選差，磨園中等。含4、5號煤組，在全區內大部分可采，煤層結構複雜。14線以東賦存另外2個煤組，但極不穩定，結構複雜，厚度變化較大。本段沉積特點：顏色以灰、深灰色為主，淺灰色次之，沉積物以中、細砂岩為主，粉砂岩及泥岩次之，礫岩成分以燧石為主，變質岩次之，含煤性較差，煤層結構複雜，煤分層厚度較薄，最厚為3.5m。
下段：不含煤層，厚度大於670m，與下伏地層呈不整合接觸。岩性以灰綠色、灰色粗砂岩、砂礫岩為主，細碎屑岩以薄層夾於粗粒級岩層之間，未見煤層，僅局部含炭。本段沉積特征顏色以灰綠色為主，灰色、淺灰色次之，沉積物粒度大，以粗砂岩、礫岩為主，且地層厚度大；礫成分以燧石、變質岩為主。
可采煤層：
主要可采煤層有1、2、3、4號煤組，局部可采為5號煤組，均屬不穩定型煤層，自上而下依次分述之。
1煤組：位於第三係含煤地層最上部，距地麵50～98m，平均75.62m，基本上全區均有分布，該煤層組由1～7層煤分層組成，煤組厚0.25～11.16m，平均4.22m，頂底板為泥岩及炭質泥岩，鬆軟易碎，夾矸厚0.52～3.19m，為泥岩、炭質泥岩。
2煤組：上距1煤組1.56～21.21m，平均11.94m。該煤層由1～7層煤分層組成，全區分布結構複雜，煤厚0.81～23.88m，平均7.03m。頂底板多為泥岩、粉砂岩，易碎。夾矸多為泥岩、炭質泥岩。
3煤組：上距2煤組1.91～24.32m，平均8.30m，由1～9層煤分層組成，全區分布。煤厚0.66～10.74m，平均4.79m，煤層頂板多為泥岩及炭質泥岩，底板為礫岩、粗砂岩及泥岩，疏鬆易碎。夾矸為泥岩、炭質泥岩。
4煤組：上距3煤組2.92～27.66m，平均20.22m，由1～9層煤分層組成，全區分布，煤厚0.26～18.15m，平均4.62m，頂底板多為泥岩，半固結，夾矸為炭質泥岩、泥岩。
5煤組：上距4煤組3.45～13.95m，平均8.72m，由1～4層煤分層組成，僅分布於東部，複雜結構煤厚0.10～6.94m，平均3.11m，頂底板多泥岩、夾矸為泥岩。
2、水文地質條件
本井田位於壩上高原區，境內地勢平坦、開闊，略呈波狀起伏，海拔高1300m左右。由於壩上高原仍處於地殼緩慢上升階段，第四係沉積厚度較小，且多為滲透性差的粘性土組成；區內雖無地表河流，但在地勢低窪處有大小不一的湖淖星羅棋布，壩上最大的安固裏淖就在本區的南部。這些湖淖成為區內地表水、地下水的排泄聚集地。
含水層劃分：根據地下水的的賦存狀態可將區內地下水劃分為變質岩類裂隙水；碎屑岩、火山岩類孔隙裂水；鬆散岩類孔隙水三種類型，又據地層年代，岩性及含水層特征分出三個含水岩組、五個含水層。
從大氣環流看本區域大氣降水是地下水唯一的補給來源。由於區內出露的基岩表麵風化裂隙較發育，降水沿裂隙垂直入滲補給基岩裂隙水；第四係潛水在接受大氣降水補給的同時，在山前地帶接受基岩地下水的側向補給，由於第四係含水層不甚發育，而地層中的粘土層阻隔了地下水垂直湧透，使地下水緩慢的向低窪處徑流排泄，從而形成了壩上高原特有的大小不一的湖淖。
本區氣候幹燥，蒸發量是降水量的5倍，因此蒸發也是區內地表水與地下水排泄途徑。
井田水文地質條件：
井田基本上為第四係鬆散沉積物所覆蓋，厚度0.50～23.20m，東部和西南部有第三係砂岩零星出現，已有鑽孔揭露深達898.09m，仍是第三係地層而未見基底。根據鑽孔揭露地層的岩性，結合鑽孔簡易水文地質觀測資料所劃分的三個含水岩組、五個含水層，即：
① 變質岩類裂隙水含水層
② 碎屑岩、火山岩類孔隙裂隙水含水層
③ 第三係漸新統砂岩、砂礫岩孔隙裂隙含水層
依據煤係的含煤特性及與含水層的關係和富水性，該含水層又劃分出兩個含水亞層。
③A：煤係下段砂岩、砂礫岩孔隙、裂隙含水層：
此段為煤係下部含煤段，含4、5號兩個可采煤組，含水層由中粗砂岩、砂礫岩、礫岩組成，細砂粒組以上厚度11.36～341.18m，平均64.93m，占下段地層總厚度的35.1%，粒徑較上段粗，局部見滑麵。鑽孔衝洗液在此段基本不消耗，其富水性弱。
③B煤係上段砂岩、砂礫岩孔隙、裂隙含水層。此段為煤係主要含煤段，含1、2、3三個可采煤組，厚86.03～120.5m。含水層有細中砂岩、砂礫岩組成，裂隙不發育，細砂粒組以上厚度0～71.91m，平均17.04m，占該段總厚度的15.6%。含水層厚度不穩定，水平方向上變化大，夾於泥岩、砂質泥岩、粉砂岩之間，為承壓裂隙含水層。部分鑽孔在該段頂部衝洗液消耗量0.2～2.8m3/h，未發現湧漏水現象。據鑽孔抽水試驗資料單位湧水量q=0.00321/s•m，滲透係數k=0.08m/d，水質類型為cl—Na型水，礦化度2.74g/L，為富水性弱的含水層。
④第四係砂、礫石孔隙含水層
井田內第四係厚度不穩定厚0.5～23.20m，平均9.39m，岩性主要為亞砂土、粘土及局部粉砂及礫石透鏡體薄層等組成。含水層厚度小，含水很微弱，據民井資料，地下水位變化大，水質較差，為Cl.So4～Na.Ca型水，礦化度210g/l。
含水層間水力聯係：
本井田內第四係含水層直接與含煤地層接觸，因此第四係水直接補給煤係上段含水層。煤係上下段之間沒有穩定的隔水層，但上下段地層中泥岩、砂質泥岩隔水層的厚度分別占各段總厚度的85%與65%，因此煤係上、下段含水層間有水力聯係，但很微弱。基底地層在本區內未揭露，其與煤係下段含水層水力聯係也不密切。
斷層水文地質特征：
本井田構造簡單，地層近於水平。井田內未發現斷層，僅在井田外東南部有F1正斷層存在，該斷層水文地質特征尚待以後查清，對本井田開采影響不大。
井田地下水補給、逕流、排泄條件：
本井田第四係地下水接受大氣降水的補給後，一部分向地形低窪處緩慢地逕流排泄，另一部分垂直滲透補給煤係，由於煤係的儲水條件差，因此逕流滯緩，而基底地下水在區外地層裸露地帶接受大氣降水補給後，向區內深部逕流循環。
礦床水文地質類型及複雜程度：
根據含水層與可采煤層的關係，區內直接充水含水層為煤係本身砂岩、砂礫岩含水層，其他皆為間接充水含水層。直接充水含水層富水性弱，單位湧水量q=0.00321/s•m，因此本井田水文地質類型可定為水文地質條件簡單的裂隙充水礦床，即二類一型。
礦床充水因素03manbetx
：
根據井田內已開鑿立井（現已廢棄）開掘巷道10m左右實見井下水以滴水形式出現，礦井湧水量約5m3/h。另一處開鑿立井見流砂無法治理而廢棄、估算湧水量為15m3/h。
本井田開發後，預計本礦井有以下幾方麵的充水因素：
①井下湧水將主要來自煤係砂岩、砂礫岩含水層，但該含水層富水性弱，將以頂板淋水和滴水形式出現。
②第四係含水層不具備大範圍連續沉積，僅局部地帶底部砂礫石含水層與煤係接觸，但距可采煤層較遠，僅間接地補給煤係含水層，但在勘探過程中發現76—1孔和14—6孔、16—5孔一帶有流砂透鏡體存在，深度11～23m，在本礦井建井和開采時應采取措施，防止流砂潰入坑道。
③本井田雖然構造簡單，但鑽孔中發現岩層有滑麵現象，說明小斷層在本井田內還是存在的，其有可能成為導水通道，宜在生產中引起注意。
④井田內已施工的鑽孔按01manbetx
已進行了封孔，但個別早期鑽孔資料不清，且均未進行封孔檢查，礦井開采時應采取措施，防止鑽孔透水。
根據2005年4月煤田地質局第四地質隊提交的“河北省張北縣兩麵井鄉某井田儲量核實地質報告”03manbetx
及計算本礦井開采時預計礦井湧水量為55m3/h。
3、其他開采技術條件
已有的小井在掘進巷道時實見煤層頂底板為泥岩、砂質泥岩，由於岩石膠結疏鬆，易冒落不好管理，且泥岩膨脹性大，壓力大巷道斷麵維護困難，為本礦井開采和支護提出新的課題，針對此種情況，國內許多在軟岩中開鑿的井筒和巷道多采取“不對抗讓壓和封閉的方法以錨噴支護”收到較好的效果，此外巷道布置在煤層中或留護頂煤進行開采亦是可行的措施。
本區煤種為褐煤，屬於極易自燃的煤；煤塵各煤組均屬於有爆炸危險；但本礦井無熱害存在，礦井瓦斯資料在以往勘探中部分煤組采取了瓦斯樣，其中3煤組CH4含量為0.55毫升/克燃值，4煤組CH4含量為0.73毫升/克燃值，折算噸煤湧出量為0.55～0.72m3/t。屬低瓦斯礦井。
4、煤類、煤質及煤的用途
（1）煤類及其分布規律
本井田為低變質的褐煤，各煤組類型相同。
（2）煤質03manbetx
各煤組煤質指標一覽表
各煤組之煤質指標見上表。
從表中可看出原煤水份在垂向方麵從上至下由低變高；原煤灰分無明顯的變化規律；揮發份（精煤）則頂端含量相對較高，中、下部相對較低。原煤的全硫也具有上部含量相對較高的特點。而原煤的真幹基高位發熱量為13.7～21.16mJ/kg，精煤為21.69～26.25mJ/kg，（折算後為3272～5159千卡/kg），均屬低發熱量煤種。歸入褐煤二號（HM2）。
煤的工業利用方向：
由於煤種是低變質褐煤，無粘結性、低腐植酸、低發熱量，煤的工業利用僅可作民用及動力燃料。
最近某礦業開發有限公司為開發張北縣的褐煤資源，擬利用褐煤碳化程度低內在化學活躍性高的特點，將其作為化工原料，經取樣化驗分析，該褐煤中含有褐煤臘，進而在萃取褐煤臘的基礎上發展轉化成汽油、柴油、化肥等化工產業，而在萃取處理過程中褐煤的熱值仍可用作發電和其他燃料市場，進而帶動起張北縣各行業經濟迅速發展，早日擺脫貧困境地，為此某礦業開發有限公司可以說是為當地經濟發展起到做到一項培育龍頭的，帶動一片的好事。開發某褐 煤礦就是為上述工業提供原材料。
5、井田勘探程度及資料/儲量
（1）勘探程度：前已介紹張北縣兩麵井鄉某井田由河北煤田地質局第四地質隊提交詳查地質報告，2005年4月第四地質隊受某礦業開發有限公司委托對該報告進行煤炭資源儲量進行核實，所以按勘探程度而言仍是詳查階段。對於以此報告編製礦井開發可行性研究是適宜的。由於原詳查報告之儲量經河北省礦產儲量委員會的批準，所以資源儲量是有據的。
（2）資源/儲量
根據2005年4月河北煤田第四地質隊提供張北縣兩麵井鄉某井田儲量核實地質報告之儲量，全井田共獲B+C+D級儲量4992.77萬t，其中B級1798.58萬t、C級1452.42萬t、D級1741.77萬t，B+C級3251.00萬t。
儲量彙總表
（四）建設條件綜合評價
經過河北省煤田第四地質隊的鑽探勘查和對資料的核實整理，河北省張北縣兩麵井鄉某井田煤炭資源賦存狀況及主要範圍已基本查清，過去很長的一段時間之所以被冷落未能開發主要是煤種是低發熱量低變質程度褐煤難以適應當前工農業市場需要所致。現在則站在另外一個角度 ，換一種思維方式，以此種類的褐煤用來提取褐煤臘，進而轉化為汽油、柴油等化工產品，以達到物盡其用的目的，所以方能在20年後予以開發利用，也是我國在經濟建設和四個現代化建設過程中對加強西部開發，全國支援農村改變麵貌，支援“老少邊窮”地區盡快脫貧政策的宣傳實踐的成果。對此我們給予高度評價，力爭將某礦井以好、快、省的建設，為張北縣的工農業發展，為早日幫助當地人民擺脫貧困貢獻一份力量。
本項目的地質條件是簡單的、資源條件是可靠的、外部建設條件是具備的，雖有困難但在當地政府的領導下，定能在張北縣繪出一幅改變麵貌的蘭圖。
三、市場預測
張北縣雖有褐煤資源，也曾有過小窯建井開采，但都因產品屬低熱值的褐煤並無銷路而致礦井停產，今某礦業開發有限公司擬將褐煤進行“煤化電”轉化的綜合開發利用，在建設某煤礦後，褐煤產品的市場供需情況則完全取決於“煤化電”諸多企業的生產能力，因為當地工農業和民用煤基本上不使用此煤種，所以地銷量是很少的。中都公司應就“煤化電”轉化的第一步萃臘工程應與煤礦建設相輔相成的建設起來，待取得第一步成功後，再繼續擴展其他化工產品項目。因為都在起步階段，無市場競爭問題，反而有市場風險，關鍵是取決於萃取褐煤臘工程的進展快慢及煤化工企業生產能力。
礦井建設後能夠保證正常生產即可達到預期的生產能力，我們希望煤化工一期萃臘工程與煤礦建設同期投產，以使張北縣依托資源開發邁出堅定的第一步。
四、建設規模與服務年限
（一）井田境界與資源/儲量
本報告前之有關章節已介紹井田麵積及各拐點坐標位置在此不重複列出。
由於本井田是單獨的塊段，周圍無其他的礦井，做為一個獨立的礦區和井田自成體係，在詳查地質報告和2005年儲量核實地質報告中對井田之資源/儲量進行儲量核實工作，核實後的儲量彙總表見P12。
建設礦井為保護井筒及地麵主要建構築物需設工業場地保安煤柱，保安煤柱留設依據地麵建設保護01manbetx
有關規定執行，表土層移動角為45º，岩層移動角為73º，工業場地受護麵積130×180m，計算各煤組煤柱損失量為：
1煤組：11.85萬t
2煤組：12.39萬t
3煤組：16.0萬t
4煤組：13.31萬t
合計：53.55萬t
礦井工業儲量為3251.0萬t，扣除工業場地煤柱損失後設計儲量為3251—53.55=3197.45萬t。采區回采率為75%，則礦井可采儲量為2398.1萬t。
（二）礦井設計生產能力與服務年限
根據礦井煤層賦存條件及業主的意見，本礦井確定為60萬t/a的井型。
工作製度：年工作日330天
每天三班作業淨提升時間16小時
礦井儲量備用係數取1.4
礦井服務年限為3704.42/1.4×60=44.1年
中型礦井服務年限應在40年以上，符合規範要求，井型按60萬t/a設計是合理的。
礦井日產量為1820t。
五、井田開拓與開采
（一）井田開拓
1、井口位置及井田開拓方式
根據井田地層構造，煤層賦存狀況，地麵地形地物本礦井的開拓方式歸結為立井開拓和斜井開拓兩種方式。
井位的選擇可有四種方案分別是：
方Ⅰ：立井開拓，井位在14—4孔東北250m處；以一對立井開拓。主井裝備箕鬥提煤，副井裝備普通一噸礦車罐籠擔負提矸，上下材料人員並做為進風井筒。
方Ⅱ：立井開拓，井位在補2孔東北50m處，以一對立井開拓、主、副井裝備與方Ⅰ相同。
方Ⅲ：斜井開拓，井位在補2孔西北300m處，以一對α=23º斜井開拓，主斜井用大傾角膠帶機運煤井筒一側設軌道用以作材料矸石副提並兼做檢修道，副斜井安設架空人車上下人員兼做回風井。
方Ⅳ：斜井開拓，井位在補1孔東南150m處，以一對α=23º斜井開拓，但主斜井改用串車提煤、材料、矸石兼做進風井；副斜井仍架設猴車運送人員兼回風。
各方案的主要優缺點及方案技術經濟比較。
本井田煤層埋藏淺，呈近水平狀態，傾角小於5º，第四係表土層厚度10～20m，在76—1孔與14—6孔間、補5孔東可能有流砂透鏡體存在。井位選擇應予以避讓。立井開拓與斜井開拓單從井筒的長度看兩者約為1∶2.5，斜井、立井井筒單位造價卻相差不多，其原因是斜井在軟岩地層支護需要砌底拱，且受力抗壓卻不如立井，雖然斜井開拓可以使用膠帶機實現全礦生產運輸的膠帶機化，但井巷工程總造價卻比立井開拓造價高，這是優選立井開拓的一個理由；斜井開拓在通過第四係地層時如遇含水較大地層必須采取凍結方式通過，亦將增加單位造價和延長建井時間也是不利因素。這也是優選立井開拓第二個理由。在礦井生產管理方麵，立井與斜井各有其成熟的經驗和習慣，河北省則多立井開拓與開采，不象某些地區不顧地層和煤層條件定選用斜井方案。從所提出的四個井位和開拓方案技術經濟比選看，以方Ⅰ為優，故設計推薦第1方案為優選方案，其技術經濟比較表見附表。
方Ⅰ、方Ⅲ開拓方案平麵圖及剖麵圖。
為加快礦井建設，盡快出煤形成一定規模，中都礦業開發有限公司采取修複已有的小窯井筒，安裝提升設備，早日生產出煤作為礦井建設的一期工程。這樣就確定了工業場地的位置無需再做方案比較；第二期所建井位隻能在上述場地附近，並使兩期工程溶為一體，但一期建設工程均由中都礦業開發有限公司自行安排。這樣某煤礦亦必須選定為立井開拓方案，井位在補3孔北175m附近。新建井稱混合井，井筒內裝備箕鬥和罐籠各一個，井筒除承擔提升煤炭、上下材料人員設備外並擔負進風及安全出口。
原已有並經修複的井筒則擔負回風和第二個礦井安全出口。
立井開拓與斜井開拓比選中，斜井開拓最大的缺點是斜井井筒與立井井筒長度比，在開拓水平相同的情況下為2.5∶1，因為斜井在α=23º時斜長2.5m井筒隻相當立井井筒1.0m，尤其是本地區地層軟岩多，必須砌底拱更增加了斜井井筒的單位造價，以此而論，在本井田範圍內，斜井開拓無優越性而言，故設計推薦立井開拓方式。
混合立井開拓平、剖麵圖見插圖。
2、水平劃分
本礦井是近水平煤層，水平標高隻有選定在主要煤組——第3煤組位置處井下標高為1181m。按推薦的第一方案，箕鬥煤倉為上提式，各煤組間以α=23º斜石門與主水平聯係。
3、開拓巷道布置
本礦井1、2、3、4各煤組，第1煤組在最上部應最先開采，以解決壓茬關係。
但井拓之井底車場在第3煤組，主要運輸巷及回風巷亦在第3煤組；以α=23º斜巷（或斜石門）穿透到第1煤組。在第1煤組布置采麵進行回采。
待1煤組采完後再轉入第二煤組繼續接替回采產量，由於煤層較厚，平均11.94m；應安排分層開采，可采用金屬網假頂，分層厚度2m左右，按煤層厚度可分4～5個分層。待開采、管理經驗成熟後方可實行輕型放頂煤一次采全高的開采方式。
開拓巷道斷麵見插圖。
4、井筒
井田開拓方案選定為立井開拓。其混合井井筒為園形。考慮井筒通過軟岩地層，故本礦井筒均采用鋼筋混凝土井壁，壁厚300m/m。由於井筒全深不超過120m，且岩層鬆軟宜采用短段掘砌法施工。
附：井筒平麵圖。
5、井底車場及硐室
副井井底車場采用梭式環形車場，副井重、空車場局部為雙軌線路，井下變電所、水泵房在副井一側，泵房管子道直通副井。
主井裝載硐室在井底車場水平，主井煤倉為上提式，主井煤倉上口在第1煤組，煤倉有效垂高約14m，直徑3.5m，容量為130t。
附：井底車場平麵圖
混合井縱剖麵——（主井煤倉及裝載硐室布置圖）。
6、采區劃分及開采順序
本礦井分煤層開采，由於井田範圍不大，故劃分二個盤區。
礦井井底車場在第3煤組，以α=23º斜巷與第1煤組聯係，且主井煤倉上口即為第1煤組，故1煤組之運輸機巷可直接與主井煤倉相通。
根據礦井產量和第1煤組可采儲量，第1煤組可服務6年。其後由2煤組接續開采。
（二）井下開采
首采煤層為第1煤組，采用長壁後退采煤方法，采麵長度120m。
各小階段斜煤巷貫通到1煤組後，沿1煤組上部做運輸巷、回風巷（為保持巷道的穩定可留400～500mm護頂煤）。回采長度據煤層賦存情況與村莊安全煤柱範圍而定（一般750～950m），采麵開切眼貫通後，安裝完采煤和運輸機械進行回采作業。
1、采煤工藝與采煤機械配備
長壁式采煤法其采麵長度選定為120m，采麵上下兩端各作運輸巷和回風巷，軌道巷進新風，運輸巷回風經順風井排至地麵。運輸巷安裝膠帶運輸機或刮板運輸機，進風大巷鋪設軌道擔負運輸材料任務。采麵安裝滾筒式采煤機和鋪設刮板運輸機，配用單體液壓支柱支柱排距0.8～1.0m，柱距0.6～0.8m，支護頂板；保持采麵工作的空間控頂排距為3～5排。待采麵之采煤機切割落煤並裝煤入刮板運輸機後，人工清掃機道、攉煤裝入運輸機，推移運輸機進行控頂支護作業，完成一個作業循環，如此要求每班完成二個循環。
采煤工作麵產量計算：
120×720×2.5×1.39×0.93=27.92萬t
采麵年推進度為720m。
全礦由兩個采煤工作麵保產。
掘進煤量亦入煤流係統，按10%計算，則全礦產量為2×27.92+[(2×27.92)×10%]=61.7萬t
2、巷道掘進、支護及井巷工程量
井下巷道開拓與掘進均在煤層或炭質泥岩層位中施工，無堅硬岩石巷道，為此在掘進機械和運輸機械選型與采煤設備力求統一。掘進作業以打眼放炮為主，運輸則全部納入煤流係統。巷道支護可采用礦用工字鋼或錨網支護。
附：采掘機械配備表
采掘機械配備表
二期工程應完成混合井井筒、第三煤組之+1181m井底車場、箕鬥煤倉及裝載硐室南北翼軌道運輸機大巷、通1煤組斜巷、2個采煤工作麵，估算井巷總工程量見下表。
二期井巷工程量彙總表
井下井底車場及軌道大巷采用人力推車，通1煤組斜巷采用0.8m小絞車提升，進入采麵巷道仍采用人推車運輸，軌道運輸用1.0 標準礦車，軌距為600mm。
井下運煤大巷采用0.8m膠帶運輸機，采麵運輸機巷鋪設刮板運輸機至大巷則接入膠帶運輸機。
井下無岩巷工程，炭質泥岩類掘進巷道產出物亦入煤流係統外運。
井下礦車配備量依實際需用量估算，另有備用車5台合計為35輛。
（四）礦井通風
依據勘探中采取瓦斯樣確定本井田瓦斯含量為0.55～0.75m3/t，屬低瓦斯礦井。
礦井通風方式為抽出式，混合井進新鮮風流，衝洗采、掘工作麵後由修複的兩個小井並聯抽出地表。
通風風量計算：
Q總=（Q采+Q掘+Q硐+Q其它）×K
式中：Q總——礦井總風量，m3/s
Q采——采麵所需風量，m3/s
Q掘——掘進麵所需風量，m3/s
Q硐——獨立通風硐室所需風量，m3/s
Q其它——其它地點所需風量，m3/s
K——不均勻通風係數取1.25
(2×8+5×4+3+5)×1.25=55m3/s
根據井下采掘布置圖計算礦井通風阻力按 計算各段巷道之阻力數值。
式中：h——井巷磨擦阻力
α——井巷風阻係數
L——井巷長度
S——井巷的淨麵積
Q——井巷所通過的風量，m3/s
礦井初期及後期通風負壓計算表如下。
經計算礦井初期通風負壓為33.98mmH2O，後期為54.83mmH2O。
附：礦井井巷斷麵表
礦井通風係統示意圖
通風等積孔計算，按A=0.38Q/ 公式，本礦井初期及後期通風負壓計算後其等積孔分別為3.58及2.8，通風之難易程度均屬容易。
井巷斷麵特征表
六、礦井主要設備
（一）提升設備
目前，該礦已有兩個井筒，一個井筒為Ф2.4m直徑，另一井筒為Ф2.0m直徑。在Ф2.4m井筒內，準備裝備一個箕鬥，采用現有JTP—1.6型單滾筒提升機進行單勾提升。如果每個箕鬥裝煤量按2t計算，則提升能力約為15萬t/a左右。礦方利用現有井筒、現有設備做為一期工程進行生產。關於利用現有設備進行提升的設計安排，由礦方自行考慮。
本提升設備是根據年產量60萬t/a的二期工程，結合一期工程的現有情況進行考慮的。根據采礦專業提供的設計依據，共提出二種提升方案。
方案一：
一個豎井提升方案。在井筒中一勾安裝一個4t底卸式箕鬥；另一勾安裝一個一噸礦車單層單車普通罐籠進行混合式雙勾提升。
1、設計依據
礦井年產量 60萬t/a
年工作日 330d
日工作時數 16h
井口標高 +1301m
下井口軌麵標高 +1181m
卸載水平與井口標高差 12m
裝載水平與下井口標高差 16m
最大班提升工作量：
下井人數 150人
坑 木 28車
保 健 車 3車
水 車 2車
其 它 4車
最重件 4000kg
2、提升容器的選擇
（1）箕鬥選擇JLG—4型底卸式箕鬥，其技術參數如下：
名義載重量 4t
有效容積 4.7m3
自 重 4489kg
高 度 6775m
（2）罐籠選擇1噸礦車單層單車普通罐籠，其技術參數如下：
允許乘載人數 12人
自重（含捕繩器） 3630kg
3、鋼絲繩的選擇
繩端荷重：
箕鬥 4489+4700=9189kg
罐籠 3630+4000+800=8430kg
鋼絲繩單位重量：
箕鬥
罐籠
選擇32ZAB6×19+FC1670ZZ564•377GB/T8918型鋼絲繩，其技術參數如下：
鋼絲繩直徑 32mm
單位重量 3.77kg/m
抗拉強度 1670Mpa
鋼絲破斷拉力總和 564×1.214=684.696kN
鋼絲繩安全係數校驗：
箕鬥 =7.16>6.5
罐籠 7.8>7.5
人員 13.8>9
4、提升機的選擇
卷筒直徑 32×80=2560mm
最大靜張力 9189+150×3.77=9755kg
最大靜張力差 9755—3630=6125kg
選擇GKT2×3×1.5—20型提升機，其技術參數如下：
卷筒個數 2個
卷筒直徑 3m
卷筒寬度 1500mm
最大靜張力 127kN
最大靜張力差 78kN
減速比 20
提升速度 4.62m/s
5、電動機的選擇
電動機容量估算：
選擇Y500•3—10型異步電動機，其技術參數如下：
額定功率 500kW
額定電壓 6000V
額定轉速 594r/min
效率 93.6%
實際提升速度
6、提升能力的校驗
（1）箕鬥提升能力
提升一次的循環時間：
2×（
實際提升能力：
（2）罐籠提升能力
最大班作業時間平衡表
方案二：
采用一對斜井提升方案，主斜井采用一條大傾斜膠帶運輸機提升煤炭，在膠帶機旁設置單勾檢修軌道並兼作副井提升任務；另一斜井設置猴車，擔負上下人員任務。
1、主提設備
（1）設計依據
年生產能力 60萬t/a
年工作日 330d
日工作時數 16h
井筒斜長 285m
傾 角 23º
（2）設備選擇
設計選用U型大傾角膠帶運輸機，膠帶寬度B=800mm，帶選V=2m/s，電動機功率約100kW。
2、副提設備
采用現有單滾筒提升機進行單勾串車提升，其工作 製度及提升工作量同方案一。
設計選擇16ZAB6×7+FC167022141.89.9GB/T8918型鋼絲繩，現有JTP—1.6型單滾筒提升機及Y315L2—8型電動機，最大班作業時間符合規範要求。
通過兩方案的綜合比較，並結合建設單位的意見，方案一具有投資省、工期短、見效快等優點，設計推薦第一方案。
（二）通風設備
1、設計依據
風 量 55m3
負 壓 前期33.98mmH2O
後期54.83mmH2O
瓦斯等級：低瓦斯礦井
通風方式：中央並列式，混合立井進風，現有兩個立井回風
2、通風機的選擇
所需通風機的風量
Q=1.1×55=60.5m/s
所需通風機靜壓
前期：H1=33.98×9.8+10×9.8+98=529Pa
後期：H2=54.83×9.8+10×9.8+98=733Pa
由於前、後期靜壓值相差不大，故前、後期一並考慮，確定選擇BDK62（B）—12—№25型防爆、對旋、礦用軸流式通風機兩台，一台工作，一台備用。礦井初期投產時隻運行其中一級風機即可。其技術參數如下：
風 量 28.6～90.3m3/s
靜 壓 732～2302Pa
功 率 2×110kW
電機型號 JBO355S2—12
參考重量 30936kg
該風機可以反轉反風，反風量可達正常風量的60%。
由於該風機具有結構簡單、可長期連續運行、維修量小、高效區域寬、節省電能、噪音低、可反轉反風、不用反風道、可建簡易風機房及電控室、節省基建費用等優點，因此，不再與其它風機比選。
（三）排水設備
在混合井下井口井底車場處設井下中央水泵房，排水管路由泵房通過管子眼、混合井井筒直達地麵。
1、設計依據
正常湧水量 55m3/h
最大湧水量 55m3/h
鎖口標高 +1301m
下井口軌麵標高 +1181m
2、水泵的選擇
排水設備能力，應保證在20小時排出一晝夜的礦井正常湧水量。水泵排水能力為：
Q=
水泵揚程估算
H=1.1×(1301—1181+5.5)=138.05m
根據Q、H值選擇水泵如下：
共選擇三台水泵，一台工作、一台備用、一台檢修。
通過兩方案比較，在滿足排水要求的前提下，選擇方案一技術先進、效率較高的耐磨水泵，即：MD85—45型水泵。
3、排水管路的選擇
根據D、δ值選擇φ133×4無縫鋼管或同直徑的直縫卷焊鋼管及螺旋縫電焊鋼管。
排水管路選擇兩趟，一趟工作、一趟備用。
（四）空氣壓縮設備
井上井下均不配備壓風設備，力求動力統一化。
七、地麵設施
（一）地麵生產係統
1、煤質分析及產品方案
煤質分析見前P10～11。
2、主井地麵生產係統
井下煤炭用4t底卸式箕鬥通過混合井井筒提升到地麵，卸入10m3的受煤倉中。在受煤倉下口用K—3型往複式給煤機給入B=800mm的膠帶運輸機，運至篩分車間，通過機頭溜槽給入ZD1740型單軸單層振動篩上，進行±50mm的篩分。篩上+50mm產品進入B=1000mm手選矸石膠帶機，對矸石、鐵器、木塊等進行手選，手選矸石通過矸石筒溜至矸石倉，再經倉口閘門裝入礦車運往排矸場地。篩下—50mm產品進入B=800mm膠帶運輸機，並接納+50mm產品一並運往儲裝合一的儲煤倉。儲煤倉按每個倉2000t容量考慮。為盡量避免原煤落地而產生風化、汙染環境等問題，儲煤倉總容量按三天煤產量6000t考慮，即建三個園筒倉。在儲煤倉下口，設裝載閘門，裝汽車外運，並采用地中衡進行集中計量。
廣場尚應在適當位置留有儲煤場地，並考慮反煤措施。
3、副井地麵生產係統
井下很少有矸石上井，如有些許矸石，盡量考慮作井下充填材料。
因該地區地勢平坦、無荒山溝穀，故手選矸石或作鋪路、或綜合利用、或設臨時排矸場。不考慮矸石山，避免環保方麵的限製。
礦井開采後，如出現塌陷區，可用矸石充填塌陷部位，再進行覆土造田。
4、輔助設施
（1）礦井應設礦井修理車間，承擔本礦機電設備的日常檢修和維護，承擔礦車、支架等材料性設備的修理。應有配件、工具、材料存放倉庫及材料設備的堆放場地。
礦井修理車間主要設備配備台數：金屬切削機床5台，鍛壓機械4台，電焊機5台，礦車修理專用設備4台。
礦井修理車間廠房建築總麵積650m2。
（2）礦井設木材加工房，承擔本礦井用材改製加工工作。其主要設備配備：木材加工機床2台，移動式截鋸機1台，修磨設備3台。廠房建築麵積220m2。
（3）由於該礦井無洗煤廠，故該礦井應設煤樣室和化驗室。由化驗室進行灰分、水他、揮發分和發熱量的測定。
（二）地麵運輸：
前已介紹本地區境內主要為公路運輸今後礦井所產煤炭及所需設備、材料仍沿用汽車運輸。場外道路為縣鄉級一般公路。
（三）工業場地總平麵布置。
根據中都礦業開發有限公司將恢複已有小井盡快出煤的意見，礦井工業場地在小井附近建設，將工業場地之北部及西北部布置為大井——混合井及附屬建築區，西南部為儲煤場地及扇風機安置區，變電所在小井之東部，進場正門亦在東部。這樣即便於分區合理亦便於供熱負荷的集中化。工業場地建築麵積及圍護範圍為130╳180m2約35.1畝的占地麵積。礦井生活區和居住區未包括在工業場地範圍之內，為減少煤柱損失，今後居住區可選擇距工業場地稍遠地帶以減少煤柱損失量。
工業場地內各井井位及主要建（構）築物見總平麵布置圖。場內功能分區已明示，道路以寬3.5 m混凝土路鋪設。由於地處壩上高寒地區，場區綠化以適應當地氣候的樹種為宜。
本區屬幹旱寒冷地區，受洪水危險風險小，但亦應予防雨水內澇的可能性。混合井口標高宜高出地坪0.5 m。其它小井及地麵扇風機設備亦應考慮防淹措施。
（四）礦井供配電
1、電源
據建設單位介紹，張北地區供電充裕，擬尋用電大戶。開發礦井用電設計不受任何限製。
2、電負荷
地麵除提升機500kW高壓直接供電外，其餘供電經負荷統計，有功功率約434kW，無功功率874kVAR，視在功率為573kW。選擇S9—500/10型動力變壓器二台，當1台停止運行時，另一台變壓器的容量能保證一級和二級負荷用電。
3、供配電係統
在地麵設置10/0.4kV變電所，在變電所內配置高壓開關櫃KYN28—12型14台，低壓配電櫃GCK—0.4型9台。
（1）地麵供配電
在10/0.4kV變電所10kV兩段母線上，饋出兩回高壓電纜供提升機，一回工作,一回備用。其它低壓用電，引自10/0.4kV變電所的0.4kV低壓母線。
（2）井下供電
井下電源引自礦井變電所10Kv兩側母線，以兩回電纜經混合井至井下中央變電所。當一根電纜故障時，另一根電纜能負擔井下全部負荷。
井下采區動力采用660V供電，井底車場采用380V供電，手持電鑽、照明及信號采用127V供電，控製電壓為36V。
井下中央變電所設置9台KYGC—2型高壓開關櫃，5台KYX—1型低壓配電櫃，2台KBSG—500/10型變壓器（10/0.69kV 500kVA）
采區配置移動變電站，每個采麵配置：KBSGZY—315（10/0.69kV，315kVA）1台，KBSGZY—500（10/0.69kV 500kVA）1台。
（五）監控、通信及計算機管理
關於監控、通信及計算機管理等事宜，待下一步設計中，再行考慮。
（六）給水排水
1、供水水源
由於該礦區處於張北地區，為嚴重缺水地區，為合理利用水資源，確定本礦井水源由兩部分組成。（一）地麵生產、生活和消防用水取自礦區總體規劃的水源地；（二）井下消防灑水利用處理後的井下排水做供水水源。
2、給水工程
①、礦井用水量計算
（1）、地麵用水係統：礦井工業場地最高日用水量為454.00m3/d；最大小時用水量46.04m3/h；工業場地室內外最大消防用水量45L/s，一次滅火用水量414m3。
（2）、井下用水係統：井下生產用水為561.6m3/d，最大小時用水量為37.5m3/h；井下消防用水量13.5L/s，一次滅火用水量205.2m3。
（3）、各單項用水見表1。
②、取水方式及水源地
在距本礦大約一千米處的阮三村有一取水井，暫定為本礦井的水源井，抽取井水加壓送至場區生產、生活和消防蓄水池，以供給工業場地生產、生活和消防用水。鑒於目前水質報告資料不全，供水管路部分在初步設計階段再具體設計。井下消防、灑水用水由井下排水經處理後供給。
各 單 項 用 水 表 表1
③、室外供水工程
（1）、地麵生產、生活和消防給水係統
場區供水管網設計為生產、生活及消防合並的管網，管網成環狀布置，消防采用臨時高壓製。
給水係統流程如下：
取水泵 蓄水池 加壓泵 管網
消毒
（2）、井下消防、灑水供水係統
井下排水提升至地麵後經絮凝、沉澱、過濾、消毒後進入井下消防、灑水蓄水池，由Φ159x4.5井筒管路靜壓供至井下各用水點。
④給水建、構築物及設備選型
（1）、生活、消防水池（400m3）：2座， 11.32×11.32m，地下3.5m，複土1000mm。
（2）、加壓泵房、消毒間：12 m×7.5m，地上4.2m，局部下沉2.0m。
生活給水泵：HLS50/40-Q2型變頻泵，參數Q=50m3/h，H=40m，其中：
80SFL50-40 二台，一用一備，參數Q=50m3/h，H=40m，P=11 kW
40SFL6-30 一台，參數Q=6m3/h，H=30m，P=1.5 kW
消防泵：XBD7.5/50-150D/3，二台，一用一備，參數Q=50L/s，H=75m，P=55 kW
二氧化氯發生器：HBS-100，二台，一用一備，參數P=1.0kW
（3）、增壓穩壓裝置：ZW（L）-I-XI-13，一套，參數P=1.5kW
在圓煤倉頂和辦公樓屋頂分別設15m3和8 m3矩形水箱，提供室內十分鍾的消防用水量。
3、排水工程
①、室外排水及處理
礦井工業廣場的生產、生活汙水為聯合建築、單身宿舍、食堂、鍋爐房等處排出的水，主要汙染物為BOD、COD及SS。礦井地麵生產、生活最高日汙水量272.79m3/d。生產、生活汙廢水經化糞池、隔油池等構築物簡單處理後，進入礦井工業廣場排水管網，再自流至汙水調節池，經汙水泵加壓至地埋式汙水處理設備進行生化處理，達到二級排放標準後外排或用於場區綠化。
汙水處理係統流程如下：
汙水 排水管網 汙水調節池 地埋式汙水處理設備 外排或綠化
排水處理設施及構築物：
(1)、地埋式汙水處理設備： WSZ-AO-15一套, 參數Q=15m3/h， 16.4 m×7.5m，地下3.8m。
(2)、汙水調節池：容積100m3 ， 5.6 m×5.6m，地下3.5m，複土500mm。
(3)、風機房：3.6 m×3.6m，地上3.0m。
②、礦井井下排水及處理
礦井井下排水主要汙染物為井下采掘過程中的煤粉和岩粉等懸浮物，正常湧水量為55m3/h。井下排水提升至地麵後利用餘壓至井下排水處理間經絮凝、沉澱、過濾、消毒等深度處理後進入井下消防、灑水蓄水池，經井筒消防、灑水管路送至井下，供井下消防、灑水使用。煤泥經幹化場處理後進行綜合利用。
井下排水處理係統流程如下：
井下排水 井下水處理間 井下灑水蓄水池 井下
主要排水處理設施及構築物：
(1)、井下排水處理間：21 m×12m，地上5.7m。
① 自動加藥設備：TV-0.5/0.6-1兩套，一用一備，參數P=0.74 kW；
②高效全自動淨水器：ZJS-Ⅱ-50兩套，參數Q=50m3/h，P=5 kW；
③全自動過濾器：WDK-2000兩套，參數Q=45m3/h；
④過濾器加壓泵：DFG80-250A/2/18.5二台，參數Q=32~56m3/h，H=73~64m，P=18.5 kW；
⑤反衝洗泵：DFG100-315A/4/11一台，參數Q=63.5~109m3/h，H=30~25.5m，P=11 kW；
⑥中間水箱：容積24m3 ；
⑦二氧化氯消毒器：HBS-100一台，參數P=1.0 kW。
(2)、井下消防、灑水蓄水池：容積400m3 ，11.32×11.32m，地下3.5m，複土1000mm。
(3)、煤泥泵房：4.5 m×3.6m，地上3.0m，地下3.0m。
潛汙泵：50WQ24-20-4兩台，一用一備，參數Q=22~28m3/h，H=23~17m，P=4 kW。
(4)、煤泥幹化場：15m×10m，地下1.0m。
③、礦井排水量表見表2。
4、室內給水排水
工業場地內設有用水點的建（構）築物內均設有上下水管道。聯合建築、單身宿舍、辦公樓、末煤倉、皮帶走廊等建築物內設室內消火栓，在聯合建築、單身宿舍設開水器，為職工提供飲用熱水。
浴室淋浴熱水由半即熱式換熱器製備，熱媒為蒸汽，出水水溫40℃，淋浴器采用單管熱水供應係統。浴池熱水采用蒸汽直接加熱。
5、消防、灑水
1、地麵消防、灑水
(1)、水源：地麵消防、灑水水源取自生產、生活和消防蓄水池，單座
容積400m3 ，共設兩座。消防用水由消防泵供給，消防采用臨時高壓製。
礦 井 排 水 量 表 表 2
(2)、水量：地麵最大消防水量45L/s，一次滅火用水量414m3。
(3)、在井口房、末煤裝車倉、聯合建築、單身宿舍、辦公樓、篩分破碎車間、皮帶走廊等建築物內設置室內消火栓，並配備手提式磷酸銨鹽幹粉滅火器。在與井口房、篩分破碎車間、末煤裝車倉、轉載點等生產係統連接的輸送機棧橋處設置消防水幕。在井口房、末煤裝車倉、篩分破碎車間、轉載點等處設置灑水、降塵噴頭。室外生產、生活、消防合用管網每隔120m設置一個地下室外消火栓。
2、井下消防、灑水
(1)、水源： 井下消防、灑水水源取自工業場地井下消防、灑水蓄水池，經井筒管路送至井下。井下消防、灑水蓄水池容積400m3 ，儲存井下消防水量及井下生產調節水量。井下消防、灑水共用一條￠159x4.5供水管路，管材采用無縫鋼管，由地麵與井下的高差產生的靜壓供水。
(2)、水量：井下生產最大小時用水量37.5m3/h，日用水561.6m3/d；井下消防流量為13.5L/s，最大小時用水量48.6m3/h，一次滅火用水量205.2m3。
(3)、消火栓設置：在以下位置的15m範圍內設置消火栓：與井底車場連接處的兩端、變電所等機電硐室入口、爆破材料硐室入口、檢修硐室入口、材料庫硐室入口、掘進巷道入口、回采工作麵進、回風巷口，膠帶輸送機機頭等位置。膠帶輸送機大巷每隔50m、井底車場、軌道大巷每隔100m設置消火栓。當個別消火栓處壓力大於0.5MPa時，設置減壓式消火栓。
(4)、給水栓設置：在設有供水管路的各條大巷及順槽每隔100m；掘進巷道中岩巷每100m，煤巷每50m；在溜煤眼、翻車機、轉載點等需要衝洗巷道的位置均設置DN25給水栓。
(5)、固定滅火裝置：在膠帶輸送機機頭處設自動噴水滅火係統。
(6)、噴霧裝置：在井下采煤工作麵、掘進工作麵、煤倉、溜煤眼、翻車機、裝車機及輸送機、轉載機等的轉載點設噴霧防塵裝置。
(7)、滅火器設置：變電所、機電設備硐室入口設置二氧化碳滅火器。電機修理室、充電硐室、井下火藥庫硐室設磷酸銨鹽幹粉滅火器。
（七）采暖通風與空調
1、熱負荷計算
一）、室外氣象參數
采暖室外計算溫度： -25 ℃
極端最低溫度平均值： -37 ℃
室內采暖計算溫度：
行政生活福利建築： 18~16 ℃
生產車間及生產係統建築： 15~5 ℃
浴室更衣室： 25~23 ℃
二）負荷計算
依據《供熱通風設計手冊》及相關01manbetx
規範
附表：各建築物耗熱量計算表，
2、供熱方式
1）、采暖
礦井工業場地車間內凡經常有人工作或休息及生產工藝對室內溫度有一定要求的工業建築物及公共建築物，按照《煤炭工業礦井設計規範》的有關要求，均設置集中采暖。工業建築、浴室、更衣室采暖熱媒采用0.5~0.2 MPa（表壓）的飽和蒸汽，其它行政、公共建築為110~70℃高溫熱水，熱源來自工業場地鍋爐房，高溫熱水通過汽-水換熱器製備。工業建築物散熱設備選用內腔無粘砂鑄鐵散熱器，行政、公共建築散熱設備選用柱式鑄鐵散熱器。
2）、通風及除塵
礦燈房、浴室、更衣室等產生餘熱、餘濕或有害氣體的房間，考慮機械通風。變電所配電室設02manbetx.com
通風。
散發粉塵的設備及工藝環節，為了抑製粉塵的產生，設計考慮灑水除塵。
3）、食堂蒸煮與冷藏
礦井食堂設常年供汽管用於蒸煮，耗熱量指標按最大班用餐人數每人100 W計，耗熱量為18.1 kW，供汽參數為0.3 MPa飽和蒸汽。
4）、衛生熱水
浴室衛生熱水用水量為41.1 m3/h，采用蒸汽直接加熱方式製備，加熱時間為2h，加熱熱媒為0.3 MPa（表壓）飽和蒸汽，耗熱量為1818kW。
5）、洗衣房供熱及設備
洗衣房設2台XGQ-40型全自動洗滌脫水兩用機，每台每次最大裝載量為40kg（幹衣），濕衣幹燥選用2台CH-2型滾動式烘幹機、洗衣機，烘幹機的供熱采用0.3 MPa（表壓）飽和蒸汽。
6） 井筒防凍
為了保證安全生產及避免人身傷亡02manbetx.com
，根據《煤炭工業礦井設計規範》的要求，工業場地各進風井均應設置井筒防凍，設空氣加熱室。本礦井進風量為55m3/s，按規範要求應設置井筒防凍裝備。井筒防凍采用有風機冷熱風在井筒混合方式，冷熱風混合溫度為2℃，熱風溫度為50℃，室外計算溫度為-37.0℃。
空氣加熱設備選用4台SRZ12×7D型加熱器，布置方式為並聯。井筒防凍熱負荷為2781kW，加熱熱媒為工業場地鍋爐房提供的0.3MPa（表壓）飽和蒸汽。風機為T40-№10軸流風機。
3、鍋爐房
根據建築物耗熱量一覽表的計算結果，工業場地總熱負荷為6792kW。故本設計選用DZL4-1.25-AⅢ型鍋爐3台，夏季運行一台鍋爐，冬季前期二台、後期三台運行。鍋爐給水應進行軟化，軟化設備選用WZN-6型全自動軟水器一台，上煤裝置采用翻鬥上煤機，燃煤粒度為13~25 mm，煙氣經雙筒水膜除塵器除塵後由H=40 m高的煙囪排放。
4、室外供熱管道
工業場地室外供熱管道均采用直埋敷設、枝狀布置。為了便於運行管理，常年和季節性供熱管道分別設專管輸送。
所有供熱管道均保溫，保溫材料采用聚氨脂泡沫塑料，蒸汽管道及熱水管道分別選用無縫鋼管和低壓流體輸送用焊接鋼管。管道熱伸縮補償采用波紋補償節。
為了便於運行管理，在重要的室外供熱管道的分支點及設有供維修和運行調節用的閥門處，均設置必要的檢查井。
（八）地麵建築
本區在壩上高原，屬大陸性氣候，冬季寒冷漫長，夏季涼爽短促，常年多風，風季為11月至次年5月，風力達6～7級。年降雨量330～400mm，蒸發量1710mm。蒸發量是降雨量的3～4倍，自然條件比較惡劣。
本區地震烈度為5度，曆史上無破壞性地震。
本區為第四係鬆散沉積物覆蓋，厚度0.5～23.2m，平均9.39m，主要由砂土、粘土及流砂、礫石透境體等組成，工程地質條件較複雜。
根據GB50215——2005煤炭工業礦井設計規範標定礦井行政、生活福利公共建築麵積和庫房麵積指標確定建築麵積，礦方可根據實際需要做適當調整。
居住區生活區的選擇，宜脫離開工業場地，以減少壓煤量。
單身宿舍按單眷比8∶2核算，亦可據實際需求礦方自行確定。
礦井工業場地之地麵建（構）築物見附表。
60萬t/a礦井庫房麵積指標 表1
序號 單項名稱 計算麵積(m2) 備 注
1 汽車庫 120
2 器材庫 450
3 器材棚 250
4 消防材料庫 60
5 岩粉庫 50
6 油脂庫 80（存量8-10t）
60萬t／a礦井行政、生活福利公共建築麵積指標
八、環境保護與水土保持
本礦井地處壩上高原地帶，土地貧瘠、雨量稀少、氣候惡劣，屬河北省的邊窮地區，生態環境多自然狀態，比較脆弱。開發礦業建設煤化工基地，必須與保持環境的良好，減少對環境的影響和破壞掛起鉤來。發展工業使當地擺脫貧困也是造福一方百姓的好事，但在發展工業的同時必須嚴格貫徹環境保護與水土保護的執行標準。主要有：
（1）《汙水綜合排放標準》（GB8978-1996）
（2）《鍋爐大氣汙染物排放標準》（GB13271-2001）
（3）《工業企業廠界噪音標準》（GB12348-90）
（4）《環境空氣質量標準》（GB3095-1996）
（5）《農田灌溉水質標準》（GB13223-91）
本礦井主要汙染源及汙染物：
1、汙廢水
礦井井下排水量<55m3/h，由於有煤屑及煤泥，所以主要汙染是懸浮物（SS）的含量；可經沉澱池處理後利用或排放。
2、廢氣
主要汙染源是燃煤鍋爐排煙及粉塵，或來自煤炭運輸轉載所產生的粉塵等，井下及地麵消除粉塵用噴霧降塵法。
3、固體廢棄物
主要是煤中選出的矸石、鍋爐燃煤後的爐渣及生活垃圾等，宜擇地填埋窪地或再利用。
4、噪聲
主要汙染源為礦井扇風機及鍋爐鼓、引風機等產生的噪音，宜采取降噪處理。如在排風道上裝吸音材料等。
5、地表沉陷
井下采煤後，隨煤層頂板的塌陷，傳導至地麵必然引起地表的下沉，隨井下采煤範圍的擴大，地麵塌陷範圍將逐漸連成片，形成盆狀的下沉區，下沉區的深度略小於煤層的采厚累計值，視地下水位的深淺，形成水塘。由於本礦多泥岩或砂質泥岩，有一定的隔水性為此將不致影響到井下開采，但對地麵農田的耕作將產生影響，甚至使農田形成水塘，由於礦井附近村莊稀少，對阮三村應留保護煤柱，不在村下采煤，也不遷莊，但對農田耕耘的影響按國家政策的規定應予賠償。
將來礦井的矸石，可用來填塌陷坑至一定高度後，再複土造田。
6、綠化
場區的綠化不但美化環境、淨化空氣、減弱噪音、防風固沙、保護水土，且對工作人員身心健康具有促進和保健作用。工業場地辦公區尤其要美化環境，種植喬木、灌木花草等，生產車間周圍種植高大速生、枝繁葉茂樹種以降噪除塵。
礦井可設專職或兼職環保人員，負責環境監測及清潔衛生，綠化園林等工作。
環保專項投資在礦井總核算中列入其他項目欄內。
九、礦山安全與勞動衛生
本礦為井工開采地下煤炭資源，是井下人與自然作鬥爭，存在著水、火、瓦斯及頂板及其它多種威脅工人生產安全的諸多因素。必須嚴格地執行國家製定的各種01manbetx
、技術規範以保證勞動者的安全。
其主要規程規範為
1、《中華人民共和國安全生產法》
2、《中華人民共和國礦山安全法》
3、《中華人民共和國礦山安全法實施條例》
4、《關於生產建設工程項目職業安全衛生監察的暫行規定》
5、《煤礦安全規程》
6、《建築設計防火規範》
7、《建築防雷設計規範》
8、《電氣裝置安裝工程施工及驗收規範》
9、《煤炭工業礦井設計規範》
①、建築物及場地布置
為防止自然災害及氣象影響，對地麵較高的建築物如井架及一些電氣設施應設有避雷設施；建構築物的布置應考慮到發生02manbetx.com
時的搶救，疏散方式；各建築物間和廠區道路布置執行《建築防火設計規範》，建築物周圍設環形消防車道，井口標高要考慮供水位的影響。工業場地總平麵布置宜將場地劃分為生產區、輔助生產區、場前區、各生產環節既有機相聯，又相對獨立,互不幹擾其使用功能,達到安全衛生的要求，聯合建築——浴室燈房任務交待室等布置在上風向,最大限度減少儲煤場對其造成的汙染。
②、職業危害因素分析
井下生產過程中存在的不安全和職業危害因素有：
1. 火災：電氣設備硐室易發生。
2. 水災：井下構造複雜地段易發生。
3. 瓦斯：巷道風流不暢處易超限。
4. 頂板：懸露麵積大時易自然垮落。
5. 粉塵：易產生於回采、掘進工作麵和裝載點處。
6. 停電：意外停電易造成各種不安全因素。
7. 其它有害氣體如一氧化碳等。
地麵生產過程中存在的不安全和職業危害因素有：
1. 火災：易發生在有電氣設備的廠房。
2. 水災：大氣降水量增加導致水或泥石流等。
3. 機械傷害及觸電：易發生在設備傳動部位。
4. 爆炸：易發生在壓力容器處。
5. 噪音：篩分車間、扇風機房等處較大。
6. 粉塵：篩分、儲裝地點較大。
7. 煙塵：主要產生於鍋爐房。
③、主要防範措施，安全要求及勞動衛生
井下防範措施：
火災：對電氣設備硐室采用不燃材料支護，安裝防火門，電氣設備選型按有關規定選用礦用一般型、防爆型、安全火花型等，同時井下應設消防材料庫、配備消防器材。
水災：為防水害，井下設排水泵房，排水設備能力可在20小時內排出礦井24小時最大湧水量。對通過構造複雜的地段要堅持“有疑必探，先探後掘”的原則。
瓦斯：本礦井為低瓦斯礦井，設計除配足必要的風量，稀釋瓦斯外，增設井下安全監測設備。
頂板事放：為防止井下采掘作業頂板冒落，掘進巷道及時進行有效的錨噴支護，使巷道圍岩成為均勻受壓的連續承壓拱，對裸露的巷道及時支護。在采煤生產中，堅持“敲幫問頂”製度和專職“生產安全員”製度，生產過程完成一個循環移溜後對采麵及時支護。
粉塵：為降低粉塵濃度，礦井應有防塵灑水係統，尤其是煤炭轉載點等處應有灑水噴頭消除粉塵，為便於監測，應配有浮遊礦塵測定儀。
其它有害氣體，除加強通風外，必要時配備一氧化碳檢定器和多種氣體檢定器。
地麵防範措施：
火災：變電所、配電室等建構築物按乙類防火要求進行設計，廠房周圍設安全通道及消防灑水管路係統，建構築物內按《建築滅火器配置規範》配置滅火器，供水管網成環狀，消防采用臨時高壓製。
機械傷害及觸電：所有機械部分的傳動裝置均沒有防護罩，在膠帶機或運輸機機頭卸料處或煤倉上口設有防護欄或鐵篦子；電器設備的金屬外殼設接地裝置。
爆炸：對壓力容器如壓風機，鍋爐均應設有安全閥以防超壓爆炸。
噪聲：在設計選型時，選用低噪聲設備；絞車房設隔音門窗，鐵器碰撞的地方安裝膠皮隔振墊。地麵廠區內設綠化帶種植繁茂的樹種降低噪音。
煙塵：鍋爐房內設置除塵器，使排放的煙塵濃度和二氧化硫符合排放標準。
勞動衛生：
（1）礦井工業場地生活福利設施主要有：浴室、更衣室、礦燈房、井口保健急救站、為礦井勞動衛生服務。
（2）為消除餘熱，餘濕和有害氣體，場內鍋爐房、機修車間、食堂廚房等建築物分別設天窗、高側窗、筒型風帽以加強自然通風、浴室、更衣室、礦燈房等設有通風設備，礦井變電所內的控製室、電容器室設窗式空調以保持室內適宜的工作溫度。
總之，為保障職工安全與健康，礦井機構設置時要設有通風安全、監測機構，以加強生產的日常管理、設備的維護、保養及職工安全教育。
十、項目實施計劃
（一）建設工期
某礦業開發有限公司經過準備後首先對某井田內已經廢棄的兩個小煤井進行恢複。原2.0m直徑的立井為磚砌。原2.4m直徑立井為砼砌築，約自2005年中至2006年元月已投入資金1521萬元，其他相應工程亦做必要安排，提升設備安裝後北小井將出煤，此種安排由中都公司負責實施，並作為第一期工程。預計2006年底前將產煤5萬t。
正式設計混合井的建設全部納入第二期建設工程，我院負責混合井建設的可行性研究設計工作等，但礦井產量的遞增計劃和建設資金總估算則統一由可行性研究工作之經濟評價作出決策意見。
項目建設方式，第一期采取自營方式，第二期則采用投招標施工建設方式。
項目實施進度安排：
項目實施計劃主要仍是礦建、土建和機電安裝三類工程。其中仍以井巷工程進度主導礦井建設的總工期。為此，依據井巷工程主要施工順序來安排工程工期。
井筒工程：月進60m
煤巷工程：月進120m
井筒永久裝備改裝：3個月
全礦井調試：0.5個月
附：井巷主要工程施工進度安排表。
這樣自混合井開工建設至移交生產工期為22～23個月。
（二）產量遞增計劃
已恢複的小井仍采1煤組（最上部的可采煤層），具體采麵布置和出煤情況，由中都公司自行安排，但產量估算我院做如下的估計，2006年下半年產煤5萬t，2007年全年產煤25萬t，2008年產煤60萬t。
十一、 技術經濟分析與評價
（一） 勞動定員和勞動生產率
參照現代企業管理製度,結合礦井設計方案和地方煤礦實際管理水平，采用定員、定崗原則,按礦井設計生產能力60萬t/a,年工作日330天計算，計算出礦井為在籍職工人數398人，其中原煤生產人員280人，礦井全員效率6.5t/工。礦井勞動定員彙總表見表9—1。
1、建設投資估算
估算投資包括礦井技改工程從籌建至達到設計生產能力時設計確定的全部礦建、土建、安裝三類工程費用及設備、工器具購置費和其他基本建設費用的投資。投資估算依據原國家煤炭工業局煤規字[2000]第48號文等有關文件，采用九九年煤炭工業定額、指標及規定和2005年市場材料價格進行編製。
礦井技改投資以2005年為基價年，工程預備費按10％計算。
礦井二期工程投資按照60％使用貸款計算。貸款利率按照現行利率6.12％計算。
礦井流動資金參照有關規定采用詳細估算法計算。礦井需要流動資金為1116萬元，噸煤流動資金18.60元。礦井流動資金的30%為鋪底流動資金，列入礦井總資金。
礦井建設工程總投資構成見表9—2。
礦井建設工程總投資構成表（二期60％貸款）
1、原煤生產成本
序號 項 目 名 稱 單位成本
（元/t） 備注
一 外購原材料 8.56
二 外購燃料及動力 8.02
三 工資及福利費 16.02 福利按工資14％計
四 修理費 0.64
五 折舊費 2.58
六 攤銷費 0.27
七 維簡費 3
八 井巷工程基金 2.50
九 地麵塌陷補償費 0.5
十 銷售費
十一 安全費用 15.0
十二 其他費用 13.18
十三 流動資金貸款利息
十四 總成本費用 70.0
其中：經營成本 46.92
成本費用計算依據煤炭行業有關規定、礦井設計資料、材料市場價格、目前工資水平等進行計算。
礦井原煤生產總成本費用見表9－3。
2、原煤售價
礦井原煤售價依據礦井所在地目前市場價格及今後市場價格走向預測確定，本礦井原煤綜合售價（含稅）按100元／t計算。
3、財務評價
1）、評價方法
財務評價執行《方法參數》（第二版）、煤炭工業建設項目經濟評價方法與參數的規定進行評估。
2）、評價參數
A、基準收益率10%。
B、項目評價期20年。
C、增值稅:銷項稅13％，進項稅17%；營業稅按銷售收入的3％計取；城市維護建設稅按營業稅的1％；教育費附加按營業稅的3.5％；所得稅按33％;資源稅1.5元/t；盈餘公積金提取率10%。
D、設計確定礦井的建設工期、生產能力及礦井投資、成本、售價等有關參數。
3）、評價結果
依據前麵確定的評價方法和評價參數，計算項目的財務評價指標。結果見財務評價指標分別見表9－4。
項目建成投產後，正常年份銷售收入6000萬元，總成本4219萬元，稅後內部收益率為19.57%，大於相應的基準收益率10%，稅後財務淨現值為6324.50萬元。
5)、盈虧平衡分析
礦井投產後，產量達到設計生產能力的67.46％，即年產量達到40.5萬t時，礦井可以保本，表明礦井具有較強的抗風險能力。
6)、敏感性分析
通過對礦井投資、成本、銷售價格及產量等諸因素分別變化±10％時進行敏感性分析計算可以看出，銷售價格為最敏感因素。產量、投資為次敏感因素。從敏感分析表可以看出，本項目具有較強的抗風險能力。
7)、評價結論
通過以上財務分析表明，該項目具有較強的盈利能力和清償能力，各項指標均優於國家有關部門規定的基準指標，經濟效益較好，抗風險能力強，該項目在財務上是可行的。
十二、研究結論與建議
中都礦業開發有限公司在當地鄉鎮領導的支援和配合下已對某井田內過去曾廢棄的小井進行修複，且安裝提升絞車及其它必要的建築，並在適當時期進行試采，以此作為礦井建設的第一步即第一期工程。既然第一期工程已經就位，第二期礦井的新建和擴建統籌考慮就應將工業場地合在一起，雖然本可行性研究提出四個方案，經比較仍以立井開拓方案為優，那麼就有條件利用已修複的小井和新建的混合井，組成某煤礦開拓係統，以便發揮以住所發生投資的效益。此種開拓方案最大的缺點就是工業場地壓煤量較大，原因是小井井位在最厚的煤層賦存地帶，因此可能影響礦井服務年限低於28.5年。但氫建設單位提供信息，已委托第四地質隊繼續勘探井田北部及東北部擴展區範圍及儲量，以滿足礦井建設煤炭化工基地的需要。
通過本礦井可行性研究經濟分析及財務評價，內部收益率達到24.67%，投資回收期為6.4年，當產量達到48.22%時，可以保本，說明本礦井在技術上和財務分析上效益好，抗風險能力強。
