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寧夏京盛煤礦改擴建工程初步設計簡要說明書

作者:佚名 2012-05-13 17:11 來源:本站原創

  1 井田概況及地質特征

  1.1井田概況

  1.1.1交通

  井田中部有銀(川)青(島)高速公路和307國道穿過,向西經靈武市和吳忠市利通區可接109國道和大壩電廠鐵路專線,向東經鹽池縣、定邊縣可達延安、榆林及太原等地。新建太原至中衛(銀川)鐵路(簡稱太中銀鐵路)從井田南部穿過,交通方便。

  1.1.2地形、地貌、氣候及地震

  井田北部(307國道以北)地區由白堊係砂岩、砂礫岩的坡積、殘坡積及衝積層組成低丘陵,沙丘少見;井田南部(307國道以南)沙丘廣布,沙丘多係風成壟狀及新月形流動沙丘,間有被植被固定、半固定沙丘,地形低緩平坦,起伏不大。區內相對高差100m左右。

  本區屬半幹旱半沙漠大陸性氣候,年最高溫度41.4℃,年最低溫度-28℃,年平均降雨量157.3mm,年平均蒸發量1682.8mm,最大凍土深度1.09m。風集中在春秋季,最大風力為8級,一般為4~5級。

  區內無常年性地表徑流。本區地震烈度為7度。

  1.1.3煤田勘探情況

  寧夏京盛煤業有限責任公司委托寧夏煤田地質局於2006年11月15日編製完成了《寧夏回族自治區靈武市京盛煤礦煤炭資源儲量核實報告》。其目的是依據前人已有地質資料和礦井開采資料, 核實京盛煤礦保有資源儲量,為履行礦產資源儲量登記手續,並進行采礦權評估提供依據。

  該報告利用2005年6月寧夏煤田地質局提交的《寧夏靈武市中國地方煤礦總公司京盛煤礦2004年礦產資源儲量檢測年度報告》和2006年2月寧夏回族自治區地質調查院提交的《太中銀鐵路(寧夏境)壓覆煤炭資源儲量報告》,同時采用京盛煤礦提供的采空區範圍,經過綜合研究、編製基礎圖件對該礦已經開采的煤炭儲量進行了估算,截止2006年4月30日,獲得保有礦產資源儲量1374.04萬t(其中122b級115.28萬t,332級487.48萬t,333級771.28萬t)。

  1.2地質特征

  1.2.1地層

  本井田位於鴛鴦湖背斜的東翼,背斜軸向在該礦範圍內呈近南北向,軸部地層為三疊係,翼部地層為侏羅係。區內第四係廣泛發育,基岩僅零星出露。

  1.2.2地質構造

  井田主體處於鴛鴦湖背斜構造的東翼,為一近南北走向的單斜構造,傾向南東。地層較平緩,第15勘探線附近為25°左右,第4勘探線附近25°,向北至第14勘探線附近13°左右。岩層傾角約21°左右。地層及煤層延展連續完整,沒有較大斷裂發育,構造簡單。

  1.2.3煤層及煤質

  1、煤層

  煤係地層延安組含煤20~30層,平均煤層總厚27.96m,含煤係數9.5%。批準京盛煤礦開采的煤層為上部含煤組的二、三、四、五煤層的淺部。各煤層特征如下:

  二煤:為主要可采煤層,厚度大,變化小,結構簡單。井田中部第4勘探線附近厚4.78m,北部第14勘探線附近厚5.22m,南部第15勘探線附近厚4.37m。井田內平均厚4.80m,局部見夾矸,厚0.36m。

  三煤:煤層厚度較小,南部第15勘探線厚1.09m, 第4勘探線厚度1.22~1.56m,北部第14勘探線淺部1403孔見煤厚1.73m,向深部1404孔厚度僅0.47m,變為不可采。但在京盛煤礦準采範圍內仍較穩定,結構亦簡單,井田內平均厚1.22m,與二煤相距15m左右。

  四上煤:厚度小,變化大,第4勘探線厚0.14~0.44m, 第14勘探線厚0.47m。向深部煤層厚度增大,如第4勘探線407孔厚度達1.53m,第14線1404孔厚0.8m,井田內平均厚0.68m,為不可采煤層。

  四煤:厚度變化較大,在京盛煤礦準采範圍內,南部第15勘探線厚2.27~2.43m, 第4勘探線厚0.55~1.39m,北部第14線厚0.8m,向深部明顯變厚,井田內平均厚1.50m,煤層結構簡單,與三煤間距20m左右。

  五煤:屬較穩定的薄—中厚煤層,第4勘探線厚0.98~1.18m, 第14勘探線厚0.93~2.26m, 第15勘探線厚1.95~2.02m,井田內平均厚2.0m,未見夾矸,與四煤間距約30m。

  2、煤質

  鴛鴦湖礦區煤質優良,為中灰、中硫、特低磷、較高發熱量、易選至中等易選煤,煤類以不粘結煤為主,淺部還分布有長焰煤。在京盛煤礦的開采範圍內,+1120m標高以上,二煤、三煤、四煤屬長焰煤,五煤為不粘結煤。

  煤的工業用途主要為動力用煤。

  1.2.4開采技術條件

  1、瓦斯

  根據寧夏煤炭工業局寧煤局發[2007]61號文件,本礦井瓦斯等級為低瓦斯、低二氧化碳礦井;礦井瓦斯絕對湧出量為0.4m3/min,瓦斯相對湧出量為1.09m3/t;礦井二氧化碳絕對湧出量為0.3m3/min,二氧化碳相對湧出量為0.82m3/t;

  2、煤的自燃傾向性

  各煤層容易自燃,自然發火期為1~3個月。

  3、煤塵

  根據寧夏煤炭工業局寧煤局發[2007]61號文件,該礦煤塵具有煤塵爆炸性,煤塵爆炸指數為38.92%。

  4、水文地質條件

  礦井水文地質條件簡單,礦井正常湧水量為64m3/h,最大湧水量為99 m3/h。

  5、煤層頂底板

  二層煤:直接頂為厚4m左右的粉砂岩和細砂岩,局部有薄層泥岩偽頂;老頂為厚28m左右的粗砂岩;底板為厚10m左右的粉砂岩和細砂岩。

  三層煤:直接頂為厚2m左右的粉砂岩和細砂岩,局部有薄層炭質泥岩偽頂;底板主要為粉砂岩,細砂岩次之,厚度2~6m。

  四層煤:煤層頂板主要為粉砂岩和細砂岩,厚度3~13m;底板多為粉砂岩和細砂岩,厚度5~12m。

  五層煤:煤層頂板多為粗、中粒砂岩,細砂岩次之,最薄12m以上,最厚達34m;底板多為粉砂岩和細砂岩,厚度4~10m。

  6、 地質勘探程度

  本次對京盛煤礦做改擴建工程初步設計,首要條件是礦井要有滿足改擴建要求(礦井服務年限)的煤炭資源儲量。京盛煤礦從1996年開始建設至今,已基本掌握了礦井開采範圍內的煤層賦存情況和地質特征。2006年11月,寧夏煤田地質局編製完成了《寧夏回族自治區靈武市京盛煤礦煤炭資源儲量核實報告》。該報告對京盛煤礦煤炭資源儲量重新進行了核實,從資源儲量和勘探精度上基本滿足本次改擴建工程初步設計的需要。

  2 井田開拓

  2.1井田境界及儲量

  2.1.1井田境界

  按照寧夏國土資源廳批準的采礦許可證登記的礦井範圍,寧夏京盛煤業有限責任公司京盛煤礦井田境界由9個拐點坐標圈定,坐標如下:

  1)X=4221337.00,Y=18651980.00; 2)X=4221000.00,Y=18651810.00;

  3)X=4220500.00,Y=18651600.00; 4)X=4220000.00,Y=18651510.00;

  5)X=4218010.00,Y=18651562.00; 6)X=4218865.00,Y=18650685.00;

  7)X=4220000.00,Y=18650800.00; 8)X=4221000.00,Y=18650775.00;

  9)X=4221415.00,Y=18650815.00;

  淺部自五層煤露頭線,深部至+1120m水平。井田南北走向長約2500m,東西傾斜寬約1000m,麵積約2.5km2。準采二、三、四、五層煤。

  2.1.2儲量

  截止目前,京盛煤礦二、、三、四、五層煤共有:

  1. 資源/儲量為1839.72萬t;

  2. 剩餘工業資源/儲量1549.7萬t;

  3. 剩餘設計資源/儲量1301.4萬t;

  4. 剩餘設計可采儲量1099.2萬t;

  2.1.3安全煤柱

  井田留設的安全煤柱主要有:

  1、井田境界煤柱

  按照煤炭工業礦井設計規範,井田邊界留設20m寬的邊界煤柱。

  2、主要井巷保護煤柱

  主要井巷指井筒、井底車場、大巷、石門及上、下山等,其煤柱的留設均按兩側各30m留設。

  3、采空區煤柱

  根據礦方提供資料,本井田目前開采的是二層煤,二層煤采空區範圍不規則。設計規定采空區下邊界要留有20m的保護煤柱。

  4、其它煤柱留設

  斷層兩側各留30m煤柱。

  工業場地位於煤層露頭之外,不需留設保護煤柱。

  2.2礦井設計生產能力及服務年限

  2.2.1礦井工作製度

  本礦井設計年工作日330天,采用三班工作製,每日二班采煤、一班準備,日淨提升時間16h。

  2.2.2礦井設計生產能力及服務年限

  1、礦井設計生產能力的確定

  按照設計委托書中的要求,京盛煤礦設計生產能力為60萬t/a。設計根據所要求的井型範圍,經過認真調查、03manbetx 京盛煤礦的資源條件、開采係統現狀、以及今後的發展方向,確定京盛煤礦改擴建設計生產能力為60萬t/a。

  2、礦井服務年限的確定

  經計算,本礦井改擴建服務年限為14.1年。

  補充說明:根據國家安監總煤礦[2006]48號《關於加強煤礦安全生產工作規範煤炭資源整合的若幹意見》和寧政辦發 [2006]139號寧夏回族自治區人民政府辦公廳轉發自治區煤炭工業局等部門《關於煤炭資源整合的實施意見》的通知,寧夏回族自治區煤炭資源整合的目標為:①堅決依法關閉不具備安全生產條件、非法和破壞資源的煤礦;②淘汰落後生產能力;③提升煤礦安全生產條件,提高煤礦本質安全程度;④壓減小煤礦數量,提高礦井單井規模,經整合形成的礦井規模不得低於15萬噸/年;⑤合理開發和保護煤炭資源,各類煤礦要符合已經批準的礦區總體規劃和礦業權設置方案,回采率符合國家有關規定。

  本礦井改擴建後服務年限為14.1年,雖然不能滿足《煤炭工業礦井設計規範》關於礦井服務年限的規定,但京盛煤礦改擴建後,可實現開采工藝先進、高產高率、提高機械化水平和煤礦本質安全程度,符合以上兩個文件精神和國家煤炭產業政策。

  2.3井田開拓

  2.3.1礦井開拓係統現狀

  京盛煤礦現隻開采二煤,二煤一般厚4.5m,傾角15°~25°,礦井水文地質條件簡單,開采技術條件較好。目前開拓方式為斜井開拓,共有三條斜井即主斜井、副斜井和回風斜井(三條斜井詳細參數見本章第四節);京盛煤礦目前為止隻開采二層煤,其他煤層未采動,二層煤上部開采標高為+1320m,下部開采標高為+1125m,設一個水平(井底水平+1120m);目前礦井共分五個區段(一區段+1320~+1285m、二區段+1285~+1250m、三區段+1250~+1215m、四區段+1215~+1180m、五區段+1180~+1120m);開采礦井為一區一麵開采,采區布置在井筒兩側,形成雙翼開采模式,采區走向平均1200m,傾斜寬約500m;目前,正在開采的2104炮采工作麵布置在一采區南側(主斜井以南)的二煤中,工作麵走向長600m。

  2.3.2開拓方案

  依據礦方設計委托,結合京盛煤礦井上、下已形成的礦井生產係統基礎上,設計共提出了三個礦井井田開拓方案,三個方案的描述和比選如下:

  1、開拓方式的確定

  根據煤層賦存條件和井田的地形地貌情況,本礦井無平硐開拓的可能。

  根據對井田開拓方式的影響因素03manbetx 可知,本礦井地質構造和水文地質條件簡單,煤層賦存狀態為單斜,瓦斯含量低,礦井開采技術條件好;水平垂深250m為中等,全井田單水平開拓;礦井主運輸采用帶式輸送機連續運輸係統,輔助運輸采用絞車、蓄電池電機車牽引礦車運輸。

  依據上述情況,本礦井既可采用立井開拓,也可采用斜井開拓,但斜井開拓的優勢更加突出,主要表現在:

  ① 井筒施工技術要求低,施工設備簡單,施工速度快,工期短,出煤早,見效快;

  ② 地麵設施簡單,沒有高聳的井架,抗震能力強,環境條件好;

  ③ 井筒裝備簡單,井上、下沒有複雜的操車係統和裝卸載係統,井底車場硐室小,工程量省;

  ④ 主斜井采用皮帶提升,提升能力大,連續性強,增產潛力大,效率高,效益好;

  ⑤ 有利於人員安全上下;

  斜井開拓雖然存在井筒較長、維護費用較高、各種下井管線敷設的長度較大、輔助提升時間較長等不足之處,但可以與本礦井實際條件(開拓、采區布置、工業場地條件)相結合,較立井開拓優勢明顯,且斜井施工難度較立井低很多,上述不足點亦不是主要矛盾。因此,設計最終確定本礦井采用斜井開拓方式。

  2、開拓方案及比選

  根據前述的影響因素,設計考慮了三個斜井開拓方案。

  (1)方案一:平行原主斜井以北16m布置新主斜井的開拓方案

  平行原主斜井以北16m布置一條新斜井,作為礦井新的主斜井。新主斜井在五層煤底板岩層中穿層布置,井筒傾角25°,方位角269°49′32″,井口標高+1368m,井底標高+1120m,井筒斜長660m,井筒淨寬4.8m,淨斷麵15.77m2。

  新主斜井在+1120m標高(為井底水平標高)通過井底煤倉、通路、回風斜巷與集中運輸巷連接,集中運輸巷通過聯絡巷和+1120m集中運輸石門連接,+1120m集中運輸石門再和已形成的副斜井+1120m井底車場以及已有的回風斜井連接。在集中運輸巷旁布置水倉、水泵房、變電所、以及消防材料庫等硐室。通過以上布置,即新增一條主斜井及+1120m井底水平巷道,並繼續利用已有的副斜井、回風斜井,構成礦井的開拓係統。

  改擴建完成以後,原主斜井不再作為主提升井,礦井主提升任務全部由新主斜井取代,今後原主斜井隻作為進風井和安全行人通道。

  (2)方案二:平行原主斜井以南810m布置新主斜井和新回風斜井的開拓方案

  平行原主斜井810m以南布置一條斜井,作為礦井新的主斜井,再向南30m平行新主斜井布置一條斜井,作為礦井新的回風斜井;新主斜井在五層煤底板岩層中穿層布置,井筒傾角20°,方位角269°49′32″,井口標高+1350m,井底標高+1120m,井筒斜長750m,井筒淨寬4.8m,淨斷麵15.77m2;回風斜井沿五層煤布置,方位角269°49′32″,井口標高+1350m,井底標高+1120m,井筒斜長845m,井筒淨寬2.8m,淨斷麵6.72m2;

  新主斜井在+1120m標高(為井底水平標高)通過聯絡巷與回風斜井連接,再通過井底煤倉、通路與南翼集中運輸連接,南翼集中運輸巷直接和+1120m集中運輸石門連接,+1120m集中運輸石門再和已形成的副斜井+1120m井底車場連接。在集中運輸巷旁布置水倉、水泵房、變電所、以及消防材料庫等硐室。通過以上布置,即新增主斜井、回風斜井二條斜井井及+1120m井底水平巷道,並繼續利用已有的副斜井,構成礦井的開拓係統。

  改擴建完成以後,原主斜井不再作為主提升井,礦井主提升任務全部由新主斜井取代,今後原主斜井隻作為進風井和安全行人通道。原回風斜井不再使用,改擴建完成以後隨即封閉,全礦井回風任務全部由新回風斜井取代。

  (3)方案三:平行原主斜井以南80m布置新主斜井的開拓方案

  平行原主斜井以南80m布置一條新斜井,作為礦井新的主斜井,新主斜井在五層煤底板岩層中穿層布置,井筒傾角25°,方位角269°49′32″,井口標高+1366.16m,井底標高+1120m,井筒斜長660m,井筒淨寬4.8m,淨斷麵15.77m2。

  新主斜井在+1120m標高(為井底水平標高)通過井底煤倉、通路、回風斜巷與北翼集中運輸連接,北翼集中運輸巷直接和+1120m集中運輸石門連接,+1120m集中運輸石門再和已形成的副斜井+1120m井底車場以及已有的回風斜井連接。在集中運輸巷旁布置水倉、水泵房、變電所、以及消防材料庫等硐室。通過以上布置,即新增一條主斜井及+1120m井底水平巷道,並繼續利用已有的副斜井、回風斜井,構成礦井的開拓係統。

  改擴建完成以後,原主斜井不再作為主提升井,礦井主提升任務全部由新主斜井取代,今後原主斜井隻作為進風井和安全行人通道。

  3、方案比選

  1)方案一優點:

  (1)井筒不壓煤;

  (2)井筒布置在井田中央,煤層走向長度在井筒兩翼均衡,便

  於采掘接續;

  (3)生產區與生活區集中,便於集中管理;

  (4)生產區工業場地地勢相對較平坦,高差小,場地平整條件好;

  (5)建井工期比方案二、方案三短。

  2)方案一缺點:

  (1)對現在的工業場地進行改造時可被利用的麵積很小(約12000m2);

  (2)對現在的工業場地進行改造時,已有的大部分基礎設施(尤其是地麵生產係統基礎設施)需要拆除重建,由於基礎設施被拆除重建,會造成停產至少5個月;

  (3)由於被拆除的基礎設施需要另外重建,會另外增加投資;

  鑒於對方案一的優缺點比較,雖然新主斜井和已有的副斜井、回風斜井可共用一個工業場地,場地集中,但會造成京盛煤礦停產5個月,且增加工業場地已有建築被拆除重建後的投資,方案優點不明顯,因此,首先予以淘汰。

  下麵隻對方案二和方案三進行經濟、技術03manbetx 比較,比較出的最優方案既為設計推薦方案。比較如下:

  3)方案二優點:

  (1)有利於井田南翼各煤層的開采;

  (2)新主斜井工業場地為獨立場地,工業場地開闊,不受目前工業場地影響;

  (3)新回風斜井建成以後,全礦井通風比方案三容易(經過通風網絡計算後得出);

  4)方案二缺點:

  (1)井筒壓煤量比方案三多9萬t;

  (2)井筒布置偏向於井田南側,井筒兩翼長度不平均,不利於對井田北翼的開采;

  (3)改擴建投產時的井巷開拓工程量比方案三多775m;

  (4)需要增加一條回風斜井,井巷工程量多845m;

  (5)建井工期比方案三長7個月;

  (6)工業場地距離目前的工業場地比方案三遠,同比增加水、電、運輸等線路長度,比方案三投資多;

  5)方案三優點:

  (1)井筒壓煤量比方案二少9萬t;

  (2)井筒布置基本位於井田中央,井筒兩翼長度均衡,有利於對井田南、北兩翼的開采;

  (3)改擴建投產時的井巷開拓工程量比方案二少775m;

  (4)利用已有回風斜井,減少井巷工程;

  (5)建井工期比方案二短7個月;

  (6)工業場地距離目前的工業場地比方案二近,同比可減少水、電、運輸等線路長度,比方案二可減少投資;

  6)方案三缺點:

  (1)較方案二不利於對井田南翼各煤層的開采;

  (2)新主斜井工業場地緊鄰目前工業場地旁邊,布置新主斜井時會受到礦區公路影響,建設條件比較方案二差;

  (3)全礦井通風比方案二困難(經過通風網絡計算後得出);

  通過以上方案綜合比較,方案三不僅在技術(建井工期、開拓方式)等方麵均優於方案二,而且在經濟(井巷開拓工程量、建設投資、井筒壓煤量)等方麵也優於方案二;方案三也嚴格遵循了盡量利用已有設施和減少改擴建工程投資的原則。

  鑒於以上兩個方案比較結果,最終推薦方案三為本礦井改擴建的井田開拓方案。

  2.3.3水平劃分及標高

  本礦井采用單水平開拓的方式,井底水平設在+1120m水平標高。礦井南北兩翼均劃分為三個區段,區段運輸水平標高分別為+1250m、+1185m與+1120m,礦井初期運輸水平標高為+1250m。

  2.3.4開采順序

  開采順序為:先采上區段,後采下區段;區段內為先采上煤層,後采下煤層;同一區段同一煤層為先采南翼,後采北翼;工作麵推進方式均為後退式;上、下區段間留設傾斜寬度20m的區段煤柱。

  2.3.5大巷布置

  根據礦井開拓方案,大巷采用布置集中運輸(回風)巷運輸的方式,利用集中石門連接集中運輸(回風)大巷運輸;集中運輸巷為機軌合一巷,本區段的集中運輸巷作為下一個區段開采時的集中回風巷;集中運輸(回風)巷布置在距五層煤底板法線平均10m的岩層中;井底大巷布置在+1120m水平。

  2.4井筒

  2.4.1井筒用途、布置及裝備

  礦井移交生產時,共布置有3個井筒,即新主斜井、原有副斜井和原有回風斜井。

  1、新主斜井

  擔負全礦井的煤炭提升任務,且為礦井的輔助進風井,同時兼作礦井的一個安全出口。井口標高+1368m,井底標高+1120m。井筒淨寬4.8m,淨高3.8m,淨斷麵15.77m2,傾角25°,斜長660m。井筒表土及基岩風氧化帶采用砼砌镟支護,基岩段采用網錨噴支護。井筒內裝備1.0m阻燃鋼繩芯大傾角膠帶輸送機,敷設有消防灑水管、排水管路和動力、通信信號電纜等。考慮皮帶檢修及人員上、下井需要,井筒內設有雙向架空乘人器。

  2、原有主斜井

  擔負目前全礦井的二煤提升任務,且為礦井的輔助進風井,同時兼作礦井的一個安全出口。井口標高+1370m,井底標高+1226m。井筒淨寬2.40m,淨高2.80m,淨斷麵6.0m2,傾角25°,斜長347.8m。采用料石砌镟支護。井筒內裝備0.8m阻燃鋼繩芯膠帶輸送機,敷設有消防灑水管。改擴建完成

  以後,原主斜井不再作為主提升井,礦井主提升任務全部由新主斜井取代,

  今後原主斜井隻作為進風井和安全行人通道。

  3、原有副斜井

  擔負全礦井設備及材料等輔助提升任務,為礦井的主要進風井,同時兼作礦井的一個安全出口。井口標高+1376m,井底標高+1120m。井筒淨寬2.40m,淨高2.60m,淨斷麵5.62m2。傾角16~26°,斜長745.2m。采用料石砌镟支護。井筒內裝備單鉤串車提升,並敷設消防灑水管路、壓風管路及通信信號電纜等。改擴建完成以後繼續作為副斜井。

  4、原有回風斜井

  擔負全礦井的回風任務,同時兼作礦井的一個安全出口。井口標高+1370m,井底標高+1281m。井筒淨寬2.4m,淨高2.60m,淨斷麵5.62m2,傾角33.5°,斜長167m,采用砼塊砌镟。目前井筒內設有雙向架空乘人器,改擴建完成以後,拆除原有回風斜井內的雙向架空乘人器,不再乘人,架空乘人器改在新主斜井內,隻作為回風斜井。井筒特征見下表:

  2.5井底車場及硐室

  2.5.1井底車場

  副斜井井底車場設在+1120m水平(已有),鑒於礦井主運輸采用膠帶輸送機連續運輸的方式,井底車場軌道係統僅服務於礦井輔助運輸。井底車場型式采用雙道起坡甩車場。根據設計規範要求,井底車場存車線、調車線長度均取50m左右。車場內輔設30kg/m鋼軌,軌距600mm。

  2.5.2井底車場硐室

  副斜井+1120m井底車場布置的主要硐室有:摘、掛鉤信號硐室、井下消防材料庫、中央變電所、中央水泵房、主、副水倉及管子道等,以上硐室及井底車場均處於五層煤底板岩層中,故井底車場及各硐室均采用錨網噴支護。

  3 大巷運輸及設備

  3.1煤炭運輸

  為減少運輸環節,簡化運輸係統,實現煤炭自井下至地麵的連續運輸並提高礦井自動化和集中控製程度,確定本礦井煤炭運輸采用膠帶輸送機運輸方式。工作麵煤炭經過運輸、轉載後至集中運輸巷,再通過集中運輸巷內膠帶輸送機轉載到新主斜井皮帶,最後提升運輸至地麵。

  3.2輔助運輸

  礦井輔助運輸主要擔負矸石、材料和設備的運輸任務。回采工作麵回風順槽通過區段集中回風巷、集中回風石門到達副斜井各區段車場。井下車場至工作麵順槽輔助運輸采用蓄電池電機車牽引運送材料與設備。副斜井井筒采用單鉤串車提升。

  3.3礦車

  礦車僅服務於輔助運輸,根據礦井運送設備、材料等需要,設計選用600mm軌距係列礦車。運輸矸石、砂石、水泥等采用0.75m3 V型翻鬥式礦車,運送材料選用1tMC1-6A型材料車,運送大型設備選用15t MPC15-6重型平板車,利用XK2.5-6/48A-THXK2.5-6/48-1A型蓄電池式電機車牽引運輸。

  4 采區布置及裝備

  4.1采煤方法

  4.1.1采煤方法的選擇

  (一)采煤方法的選擇

  影響采煤方法選擇的因素很多,概括起來主要有地質構造、煤層傾角、埋藏深度、煤層厚度、煤層硬度及頂底板條件等。本礦井適用於綜放的煤層為二層煤,適用於綜采的煤層五層煤,三、四層煤為薄煤層,則適用普通炮采。

  1、二煤綜采放頂煤可行性03manbetx

  二煤傾角15º~25º,平均21º,煤層屬厚煤層,厚度4.37~5.22m,局部見夾矸,沉積穩定。頂、底板較為完整,條件較好。

  綜采放頂煤采煤法就是在厚及特厚煤層的底部布置回采工作麵巷道,采用滾筒式采煤機、放頂煤液壓支架、前後刮板輸送機及其他附屬設備進行配套聯合生產,除用采煤機正常割煤外,還利用礦山壓力或輔以人工鬆動方式使工作麵上方頂煤破碎,並隨著工作麵的推進從液壓支架的上方或後方予以回收頂煤的一種采煤方法。

  綜采放頂煤的主要優點是:易於實現高產高效,巷道掘進率和材料消耗量低,可減少綜采設備的搬家次數與費用,對煤厚變化大的煤層有較好的適應性。

  其主要缺點是:煤炭回收率稍低,工作麵設備梢多、管理複雜,易混入矸石使原煤灰分增高。

  雖然綜采放頂煤適應性強,產量高,有明顯的經濟效益,但任何一種采煤方法都有其適用條件。由於放頂煤主要是利用礦山壓力破煤,因而對頂煤的可放性及賦存條件有一定的要求。根據多年來我國綜采放頂煤采煤工藝經驗的積累,影響頂煤冒放性的自然因素主要有開采深度、煤層厚度和強度、煤岩體節理裂隙發育程度、頂板條件、地質構造、自然發火、瓦斯及水文地質條件等,二煤冒放性分析如下:

  ⑴ 開采深度

  生產實踐和理論計算都表明頂煤冒放性隨著開采深度的增大而加強。一般情況下,開采深度大於400m時,頂煤易於冒落。本井田二號煤埋深250m,從開采深度看,雖然尚淺,但參照寧東煤田羊場灣井田與本礦井開采條件相類似的生產礦井綜放實際經驗,二煤冒放性還是比較理想的。

  ⑵ 煤層強度

  國內外大多數綜采放頂煤工作麵的實測資料統計表明,煤層強度是影響頂煤冒放性的關鍵因素。一般認為當煤層硬度f係數小於3、強度小於20MPa時,頂煤冒放性較好。根據本礦對二煤、五煤炮采實際經驗,二煤、五煤的冒放性比較理想。

  ⑶ 煤層厚度

  根據國內外綜采放頂煤的實踐經驗,一般認為一次采出的煤層厚度以5~12m為宜。頂煤厚度太小,易發生超前冒頂,含矸率增大;頂煤厚度過大,破壞不充分,采出率降低。國內外綜放工作麵的實測數據和有關科研院所作的模擬試驗結果都表明,頂煤冒放性隨煤層厚度的增大而減弱,理論研究也證明綜放開采的最大臨界厚度為12.5~13.0m,最小臨界厚度為4.5~5.0m。二煤厚度在4.37~5.22m之間,單從厚度看,比較適合綜采放頂煤開采。

  ⑷ 頂板條件

  影響煤層冒放性的煤層頂板包含直接頂和基本頂兩部分,直接頂對頂煤壓裂無直接影響,但直接頂能夠隨采隨冒並具有一定的厚度是綜放開采頂煤破碎冒落後順利放出的基本條件,否則不利於頂煤回收。因此,無論從礦壓角度還是從頂煤放出率來考慮,都希望直接頂的最小厚度能達到充滿采出煤厚的空間。二層煤直接頂為厚4m左右的粉砂岩和細砂岩,屬中等易冒落較穩定岩層,從頂板條件看,對放頂煤無不利影響。

  放頂煤綜采在我國經過近二十年的發展,其適用範圍已大大拓寬。國內“硬”煤層、"兩硬"煤層在對頂煤、頂板采取處理措施後,綜采放頂煤在許多礦區已取得初步成功。參照類似礦井綜放開采經驗,設計認為本礦二煤可以采用綜采放頂煤。

  通過以上分析,對於本礦的二煤采用綜采放頂煤一次采全高是可行的。

  2、對五煤綜采可行性分析

  五煤傾角15º~25º,平均21º,煤層屬較穩定的薄及中厚煤層,平均厚度2.0m,未見夾矸,沉積穩定。頂、底板較為完整,條件較好。

  五煤從地質構造、煤層傾角、埋藏深度、煤層厚度、煤層硬度及頂底板條件看,適合於綜合機械化開采。

  結合五煤賦存特點,設計認為五煤采用走向長壁綜合機械化一次采全高采煤方法是可行的。

  (二)回采工作麵參數的確定

  本設計確定的首采綜放工作麵為2201工作麵。

  1、工作麵長度

  2201首采綜放工作麵傾斜長度為190m。

  2、工作麵采高

  二煤為厚煤層,首采麵二煤厚度為4.37 m,結合支架選型,確定機采高度為2.4m 放煤高度為1.97m,采放比1:1.22。

  3、采煤機截深

  2201首采綜放工作麵采煤機截深取600mm。

  4.1.2工作麵主要設備選型

  本次設計之前,綜放工作麵主要設備礦方已經定貨,因此不再進行綜放工作麵設備選型。已經定貨的2201綜放工作麵設備如下:

  (一)采煤機

  MGTY150/375-W型雙滾筒采煤機(太原礦山機器集團有限公司製造),其主要特征如下:

  采高:1.6~3.2m

  滾筒直徑:1.6m

  截深:0.6m

  電機功率:375kw

  電壓:1140v

  (二)可彎曲刮板輸送機

  1、前部刮板輸送機

  前部刮板輸送機為SGZ630/2×110型(石家莊中煤裝備製造有限公司製造),其主要特征如下:

  電壓:1140v

  中部槽長:1.5m,全鑄

  輸送量:450t/h

  鏈速:1m/s

  電機功率:2×110kw

  2、後部刮板輸送機

  後部刮板輸送機為SGB620/150型(石家莊中煤裝備製造有限公司製造),其主要特征如下:

  電壓:1140v

  中部槽長:1.5m,全鑄

  輸送量:250t/h

  鏈速:0.86m/s

  電機功率:150kw

  (三)轉載機

  工作麵轉載機為SZB-764/132型,其主要特征如下:

  功率:132KW

  電壓:1140V

  輸送能力:764t/h

  (四)破碎機

  工作麵破碎機為PCM110型,其主要特征如下:

  功率:110KW

  破碎能力:1000t/h

  出料粒度:<300mm

  電壓:1140V

  (五)工作麵機巷帶式輸送機

  工作麵機巷為PVG800S阻燃型整芯膠帶輸送機,其主要特征如下:

  運量:600t/h

  功率:2*110KW

  帶寬:1000mm

  帶速:3.5m/s

  長度:620m

  電壓:1140V

  (六)液壓支架

  1、放頂煤液壓支架(本架)

  工作麵選取ZF3200/16/26型正四連杆低位支撐掩護式放頂煤液壓支架((液壓支架由天地科技股份有限公司開采所事業部設計,寧夏石嘴山市鼎力支護設備有限公司製造),其主要特征如下:

  工作阻力:3200KN

  初撐力:2532KN

  支護高度:1.6~2.6m

  支護寬度:1.43~1.60m

  支護強度:0.65~0.71Mpa

  中心距:1.5m

  支架移動步距:0.6m

  支架重量:9.5t

  2、放頂煤液壓支架(過渡架)

  工作麵選取ZFG4000/16/26H型放頂煤過渡液壓支架((液壓支架由天地科技股份有限公司開采所事業部設計,寧夏石嘴山市鼎力支護設備有限公司製造),其主要特征如下:

  工作阻力:4000KN

  初撐力:3196KN

  支護高度:1.6~2.6m

  支護寬度:1.43~1.60m

  支護強度:0.62Mpa

  中心距:1.5m

  支架移動步距:0.6m

  支架重量:15.28t

  (七)乳化液泵站

  工作麵配備MRB-125/31.5型乳化液泵站(二泵一箱)。主要特征為:

  額定流量:125L/min

  壓力:31.5Mpa

  單機功率:75KW

  電壓:1140V

  4.1.3工作麵支護及頂板管理

  工作麵支護:工作麵采用支撐掩護式液壓支架支護頂板。

  上下端頭支護:上下端頭采用“π”型鋼梁配單體液壓支柱邁步走向抬棚。超前支護距離不小於25m。

  頂板管理:二層煤直接頂為厚4m左右的粉砂岩和細砂岩,五層煤頂板多為粗、中粒砂岩,細砂岩次之,二、五層煤頂板均屬中等易冒落較穩定岩層。分析頂板岩性結構,本礦井二、五層煤的頂板均屬易垮落頂板,回采工作麵移架後,頂板岩石可自行垮落,無需強製放頂。

  控製煤壁漏頂:要做到支架平整與煤壁垂直,頂煤割過後支架前伸縮梁及時伸出支護新暴露的頂板,並做到跟機及時移架。

  4.1.4綜放工作麵生產能力

  本礦井設計年工作日330天,“三八”作業製,每天兩班生產,一班準備,根據本礦井設計生產能力,確定工作麵產量在0.6Mt/a,工作麵日循環數4個,2201綜放工作麵生產能力是0.76Mt/a,一個綜放工作麵便能達到0.6Mt/a的全礦井設計生產能力。

  4.1.5回采工藝

  工作麵采用端部斜切進刀、單向割煤方式。工作麵頂板管理方式為移架後自然垮落式。工作麵實行追機移架,隨著采煤機的割煤,按順序移架,移架步距600mm。操作方式為本架控製。

  4.2采區布置

  4.2.1巷道布置

  礦井綜放首采工作麵布置在礦井的北翼,即移交時在礦井北翼二煤中布置一個2201綜放工作麵,考慮綜放為本礦井初次試用,為保持礦井產量的穩定性,投產時初期布置一個機動炮采工作麵,即礦井投產初期共兩個采煤工作麵。配備兩個煤巷綜掘工作麵和兩個岩巷炮掘工作麵。

  4.2.2采區劃分

  設計將全井田劃分為一個采區來進行開采,采區采用南北雙翼布置,井筒位於井田中央,實現對礦井集中開拓開采。

  4.2.3采區車場及硐室

  礦井改擴建正式投產時,有副斜井+1315m第一區段車場和+1120m水平井底車場。在+1315m區段車場內的硐室有:把鉤信號硐室;在+1120m水平井底車場內的硐室有:把鉤信號硐室、中央水泵房、水倉、變電所、消防材料庫等。

  4.3巷道掘進

  4.3.1巷道斷麵尺寸及支護形式

  根據本礦井煤層賦存條件,為實現建設工期短、投產快、井巷費用少的目標,井筒表土段采用混凝土砌镟支護,井筒基岩段、車場及石門均采用錨網噴、錨噴支護,順槽采用錨網噴加錨索支護。

  4.3.2采掘比例

  礦井投產時共配備兩個煤巷綜掘工作麵和兩個岩巷炮掘工作麵,采掘比例為1:2。

  5 通風

  5.1礦井通風

  5.1.1通風方式和通風係統

  本礦井通風係統為中央並列式,通風方式為機械抽出式。

  礦井通風係統由新主斜井、原主斜井及副斜井進風,回風斜井回風。

  5.1.2掘進通風

  本礦井投產後共設四個掘進工作麵,其中兩個為綜掘麵、兩個為炮掘麵。掘進麵短距離采用壓入式通風方式通風,長距離采用抽壓結合的混合式通風方式通風。

  5.1.3礦井風量及負壓

  經計算,本礦井總供風量初期為65m3/s,後期為78m3/s。礦井通風初期風機通風負壓為925.09Pa,等積孔為2.54m2;礦井通風後期風機通風負壓為1797.83Pa,等積孔為2.19m2。

  6 礦井提升、通風、排水、壓風、防滅火設備

  6.1提升設備

  6.1.1主井提升設備

  經計算選型,新主斜井帶式輸送機主要技術參數為:B=1000mm,Q=500t/h,β=25°,L=660m,V=3.5m/s,ST2000阻燃型鋼絲繩芯膠帶,

  新主斜井井筒內設置架空乘人裝置,主要承擔主斜井帶式輸送機的檢修任務,同時還擔任上、下井人員的運輸任務。

  架空乘人裝置主要技術參數:L=660m,傾角α=25°,運行速度V=1.2m/s,電機功率N=37kW,固定式抱索器吊椅間距12m,運送人員能力211人/h,驅動輪直徑D=1200mm,鋼絲繩直徑φ20mm。

  6.1.2副斜井提升設備

  選用JK-2.5/20E型單筒提升機一台

  6.2通風設備

  根據通風機需要的風量和負壓核算,京盛煤礦回風井的現有的FBCZ№13B型隔爆軸流式通風機和FBCZ№11A型隔爆軸流式通風機,兩種型號風機均無法滿足礦井改擴建後礦井的通風要求,必須新選通風設備,選用BDK-8-№20B型隔爆對旋軸流式通風機2台,1台工作,1台備用。

  通風係統的反風是通過通風設備斷電製動停機後,電機反轉再配合風門進行反風。

  6.3排水設備

  京盛煤礦現在各個水平分別設置小水泵,井下湧水通過各水平小水泵接力排至地麵。現有排水係統無法滿足本次改擴建後的排水要求,必須新設置排水係統。

  京盛煤礦+1120m水平井下排水選用MD155-67×4型多級離心泵3台,單台流量100~185m3/h ,揚程304~236m,轉速2950r/min。正常湧水期和最大湧水期均為1台工作、1台備用、1台檢修。

  排水管路選用2趟φ219×6mm無縫鋼管由+1120m水平水泵房沿管子道及新主斜井敷設至地麵汙水處理池內。正常湧水量和最大湧水量時均為1趟工作,1趟備用。

  6.4壓縮空氣設備

  設計采用地麵固定式壓風係統。在地麵工廣建壓風機房一座,選用高效率,低噪音,結構簡單,壽命長,運轉維修費用低,安裝、使用方便的SA250A型地麵固定式螺杆壓縮機2台。正常生產時, 1台工作,1台備用;當發生02manbetx.com 災難後,2台同時工作。

  6.5防滅火設備

  6.5.1黃泥灌漿設備

  根據本礦工作麵、走向推進長度及地處黃土高原地區等實際情況,設計擬采用以黃泥灌漿為主、注氮為輔的方法進行綜合防滅火,並在井上下建立相應的防滅火安全監測、監控係統。

  灌漿設備設施:

  水槍: 開灤755型 2台

  泥漿攪拌機: 20kW 2台

  泥漿泵: ICZ15-56,30kW 2台

  水泵: 80WG型,22kW 2台

  6.5.2製氮設備

  設計推薦本礦井采用地麵固定式製氮設備,製氮站布置在新主斜井地麵工業場地內。本礦選用PSA98-600型地麵固定式變壓吸附製氮設備2套,防火時1用1備,滅火時2套同時工作。

  7 地麵生產係統

  7.1煤的加工

  從目前實際情況來看,本礦井開采的煤僅用作動力用煤及民用煤,其它工業用煤和化工用煤較少。為適應當地民用煤的習慣和提高礦井的經濟效益,宜將煤加工成+50mm、25~50mm和-25mm三級,大塊煤及小塊煤供民用,末煤用作動力用煤。

  7.2地麵生產係統

  7.2.1主斜井生產係統

  根據煤質及其用途,煤的加工要求,對地麵生產係統綜合考慮,提出以下方案。

  井下原煤經新主斜井提升膠帶輸送機運至地麵後,卸載到篩分樓螺旋分級篩(SLU25.50/2.5-C型),為了保護螺旋分級篩不受雜鐵的損壞,機頭設有RCDH—10型電磁除鐵器。在螺旋分級篩的篩分下,原煤被篩分成+50mm以上、25~50mm和0~25mm三級。+50mm以上級通過手選膠帶輸送機揀矸後進入塊煤倉,手選矸石進入矸石倉。25~50mm級和0~25mm由篩下進入中塊煤倉和末煤倉,塊煤倉一個,有效倉容50m3。中塊煤倉一個,有效倉容100m3,末煤倉一個有效倉容100m3。矸石倉一個,有效倉容40m3,各煤倉下設電動閘門裝汽車外運或轉運至儲煤場。0~25mm未煤也可由末煤儲煤膠帶輸送機運至儲煤場。生產係統設備布置詳見附圖C1228-430-1、C1228-430-2。

  7.2.2副斜井生產係統

  副斜井利用現京盛煤礦原主井,擔負提升井下部分掘進煤、掘進矸石,升降設備、材料等輔助提升任務。副井生產係統利用現有生產係統。

  7.2.3矸石係統

  井下掘進矸石通過副斜井絞車、0.75m3 V型翻鬥式礦車提升至地麵後卸入現滑坡倉,通過汽車裝車,統一排至場外壓沙。

  7.3輔助設施

  7.3.1機修車間

  本次改擴建工程設計機修車間為新建,建築麵積990m2。

  7.3.2坑木加工房

  京盛煤礦現有坑木加工房麵積為:96m2(8m×l2m)。本次改擴建工程設計坑木加工房利用現有設施。

  8 地麵運輸

  場外運輸均采用公路運輸。路線起於與礦區道路向北延伸,工業場地公路為已有,直接連接307國道。

  9 總平麵布置及防洪排澇

  9.1平麵布置

  根據工業場地附近地形地貌、防洪要求及公路運輸、供電線路等進場條件,結合井下開拓開采,工業場地按功能分區布置為行政區、生產區及輔助生產區。

  1、行政區:位於工業場地西北部,由辦公室、職工宿舍組成,該區是已有建築,新增變電所生活汙水處理站。

  2、生產區:位於工業場地西南部,主要布置有原煤生產係統的儲煤場、篩分樓、輸煤棧橋等。該區為工業場地的核心組成部分,區內各建(構)築物布置緊湊、合理。

  3、輔助生產區:位於工業場地的東北部,該區內布置礦井水處理係統等設施。材料棚、機修車間等建築物有窄軌鐵路與副斜井相連,方便材料運輸和下井。

  其它各建(構)築物按功能性質及服務對象,就近合理布置。

  礦區原有工業場地占地麵積為6.12km2,新增工業場地占地麵積為6.44km2。

  9.2礦井其它工業場地布置

  9.2.1副斜井、回風井工業場地

  副斜井、回風井工業場地位已有(在目前工業場地位內),距新主斜井工業場地210m。兩工業場地由場區公路連接。

  9.2.2矸石排放場地

  本設計矸石排放采用汽車運輸,其場地位於工業場地以南500m。

  9.2.3炸藥庫

  利用目前已有炸藥庫。

  9.2.4占地麵積

  1、 新主斜井工業場地占地麵積:5.05km2 (含圍牆外3m及綠化帶)

  2、 副斜井工業場地占地麵積(包括輔助生產區):7.51km2(含圍牆外3m及邊坡綠化帶)

  3、全礦井總占地麵積:12.56km2。

  9.3 防洪排澇

  本礦區內無常年流水河流,故本礦井不受河流危脅。

  根據《煤炭工業礦井設計規範》,本礦井井口的設計頻率為1/50,校核頻率為1/200。因礦區沒有提供地質水文和洪水資料,故井口標高有待進一步校核。

  10 電氣、通信及監控

  10.1供電電源

  10.1.1原有供電係統簡介

  寧夏京盛煤業有限公司目前生產能力為15萬t/a,地麵建有一座10/6/0.4KV變電所,礦井雙回電源線主供電回路電源引自白芨灘35KV 變電所,備用電源引自高立敦110KV變電所,兩回電源線均采用架空線LGJ-3×95。

  10.1.2改擴建後供電情況

  寧夏京盛煤業有限公司改擴建後生產能力將達60萬t/a,因用電負荷增加,目前已有的電源線路不能滿足供電需求,必須更換架空線。根據礦井井上、下用電負荷,經過經濟電流密度及導線允許載流量選擇導線截麵,按允許電壓損失進行校驗,主供電電源仍引自白芨灘35KV變電所,電源架空線為LGJ-3×240/2km;備用電源引自高立敦110KV變電所,電源架空線選用相分裂2(LGJ-3×150)架設。當任何一回發生故障停止供電時,另一回路應能擔負礦井全部負荷。

  10.2電力負荷

  礦井用電負荷詳見負荷、用電指標如下:

  設備總容量: 9537.8KW

  用電設備工作容量: 8360.9KW

  有功負荷: 4786.2KW

  無功負荷: 4061kvar

  功率因數: 0.76

  補償容量: 2500kvar

  補償後功率因數: 0.95

  視在功率: 5034.3KVA

  全礦井年總耗電量: 1895.34萬度

  全礦井噸煤耗電量: 21.1度

  10.3地麵供電

  10.3.1地麵供配電係統

  京盛煤礦在本礦井工業場地內新建10/0.4KV變電所一座。變電所為雙回電源電纜進線,10KV、380V側均采用單母線分段接線方式。變電所內電氣設備全部為戶內布置,分別設有高壓配電室、高壓電容補償室、變壓器室、低壓配電室以及值班室。

  高壓配電室選用19台KYN28Z-12型高壓開關櫃,分別作電源進線、地麵負荷用變壓器饋出、井下設備饋出、新主斜井膠帶輸送機、副斜井提升設備、通風機設備、空氣壓縮設備、電容補償以及母線聯絡之用。高壓開關櫃內配置真空斷路器,控製單元的電源電壓為直流220V,保護與監測采用微機型綜合保護裝置。10KV饋出線裝設選擇性的單相接地保護。

  變電所操作電源采用直流220V電源,選用CRPD—1B/MC 220/65AH型的免維護鉛酸蓄電池成套裝置。該裝置向變電所內10kV開關櫃的分合閘提供操作電源,同時為綜保單元、信號裝置提供控製電源。

  變壓器室內設置兩台S9-M-2000/10/0.4KV 2000KVA型變壓器為地麵380V用電負荷提供電源;兩台變壓器一用一備,當一台停止運行時,另一台變壓器的容量應能保證全部低壓負荷用電;負荷率約為78.2%。

  低壓配電室選用GGD型開關櫃13台,向主斜井膠帶低壓用電負荷、副井提升輔助設備、製氮設備、黃泥灌漿係統、鍋爐房、生產係統、汙水處理設備等用電負荷供電。低壓配電係統以放射式為主,輔以樹幹式,個別距供電點遠,彼此相近、容量較小的用電設備采用鏈式配電。

  為提高功率因數,在高壓側裝設高壓無功自動補償裝置,對全礦負荷進行集中補償,補償容量為2500kvar,10KV 母線兩段各補償1250kvar,無功補償後功率因數大於0.9。

  10.3.2工業場地內各配電點電源敷設方式

  下井電纜、新主斜井膠帶輸送機、副斜井提升設備、通風機設備、空氣壓縮設備電源高壓電纜以及地麵變壓器均采用雙回路電源供電。由變電所內高壓開關櫃分別以雙回MYJV22型礦用交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜向井下變電所,以雙回YJV22型交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜分別向地麵高壓用電負荷供電。

  新主斜井驅動機房低壓用電負荷、副斜井提升絞車輔助設備、製氮設備、黃泥灌漿係統、汙水處理設備、日用消防泵房、鍋爐房等處一、二級負荷均由兩回路線路供電,且引自變電所380V低壓配電係統不同的母線段上。機修間、綜采設備周轉庫、地麵生產係統用電負荷電源引自變電所,采用一回路供電。新主斜井空氣加熱室距離主井驅動機房較近,且用電負荷不大,故電源引自新主斜井驅動機房低壓配電櫃;副斜井空氣加熱室用電設備電源引自絞車房配電櫃;坑木加工房、煤樣室、化驗室等處用電設備為已有,配電係統不做變動。以上用電負荷電源電纜采用電纜溝或穿鋼管直埋方式敷設。

  10.4井下供電

  10.4.1井下供配電係統

  本次設計新設井下+1120m水平中央變電所,由地麵10KV 變電所引兩回10KV高壓礦用交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝護套電力電纜MYJV22-10KV 3×150/900m,沿新主斜井敷設至井下+1120m水平中央變電所。電纜截麵的選擇,當任一回路停止供電時,另一回路可保證井下全部負荷用電。

  井下+1120m水平中央變電所共設BGP50-10型高壓真空配電裝置21台,礦用隔爆型變壓器KBSG2-T-400/10/0.693KV 2台,12台礦用隔爆真空饋電開關,1台BZX—4型照明隔爆綜合保護裝置以及1套小電流接地選線裝置。本變電所向主排水泵、2201綜放麵、2203炮采麵、2201運輸順槽綜掘麵、2204運輸順槽綜掘麵、2201綜放麵回風石門、+1315m北翼集中回風巷炮掘麵、+1250m南翼集中運輸巷膠帶機等處用電設備供電。

  井下采、掘工作麵設備配電均采用移動變電站供電。綜放工作麵、工作麵運輸順槽、回風順槽、綜掘工作麵、炮掘工作麵、運輸巷皮帶機等設備供電電壓為1140V、660V;照明、控製電壓為127V。

  10.4.2井下檢漏及接地

  井下供電網絡為中性點不直接接地係統。由地麵變電所至井下變電所的電纜線路上裝設零序電流互感器和選擇性的單相接地保護裝置,井下變電所高壓饋電線上裝設有選擇性的單相接地保護裝置,低壓饋電線路上均裝設有選擇性的檢漏保護裝置。由上述裝置對井下電網的絕緣狀況進行連續檢測,當電纜線路發生故障時,可及時切斷電源,以保證礦井安全生產。

  在井下水泵房主、副水倉內各設一塊主接地極,主接地極采用麵積不小於0.75m2,厚度不小於5mm的耐腐蝕鋼板製成。連接主接地極的接地母線,應采用截麵不小於100mm2和厚度不小於4mm的扁鋼。

  電壓在36V以上和由於絕緣損壞可能帶有危險電壓的電氣設備的金屬外殼、金屬構架,鎧裝電纜的鋼帶或鋼絲、鉛皮或屏蔽護套必須設置保護接地。

  裝有電氣設備的硐室、低壓配電點處以及連接電力電纜的金屬接線裝置等處應設置局部接地裝置。電氣設備的接地線和局部接地裝置,都應與主接地極連接成一個總接地網。接地網上任一保護接地點的接地電阻值不得超過2歐姆。每一移動式或手持式電氣設備至局部接地極之間的保護接地用的電纜芯線和接地連接導線的電阻值,不得超過1歐姆。

  10.4.3井下照明

  在井下變電所、機電硐室、井底車場、運輸大巷、運輸順槽等處設有固定照明裝置,照明燈具選用DGS18/127JY(A)型礦用隔爆型節能熒光燈;采煤工作麵采用DGY18/127Y(A)礦用隔爆型自移支架熒光燈照明。為保證井下照明安全,選用保護齊全的ZBZ-4(2.5)MX礦用隔爆型照明綜合保護裝置供給127V照明電源。

  10.5礦井安全監測、監控係統

  本次改擴建後京盛煤礦仍利用原有的一套KJ101型安全監測監控係統,地麵主係統不變,僅針對井下開拓平麵重新布置各類傳感器、監控儀等監控設備。

  10.6礦井井下人員管理監測係統

  根據京盛煤礦的實際情況,設計選擇一套KJ-212型礦井井下人員管理監測係統。

  該係統通過對巷道遠距離移動目標進行信息采集處理,實現對人、車、物在不同狀態(移動、靜止)下的自動識別,從而實現目標的自動化管理。

  10.7礦井通信

  京盛煤礦目前在工業場地調度樓內設有2台礦用數字程控調度交換機,一台容量為80門,另一台容量為48門,共計128門。礦井改擴建後該調度係統仍能滿足生產調度要求。故本次改擴建,調度通訊係統仍利用已有的礦用數字程控調度交換機。根據井下新開采開拓布置圖增設井下本安電話機,在工業場地內新增設備間內增設地麵用普通電話機。礦區行政電話不做變動。

  移動通訊網已經覆蓋該地區,移動通訊也可作為礦井行政通信係統的有效補充。

  10.8火災預報束管監測係統

  京盛煤礦改擴建選用KSS-200型煤礦自燃火災束管監測係統。該係統廣泛適用於大、中、小各類煤礦自燃火災預報和防治工作。

  係統主要有粉塵過濾器、單管、束管、分路箱(含儲水器)、抽氣泵、氣體采樣控製櫃、監控微機、束管專用色譜儀、打印輸出設備、網卡、係統軟件等組成。

  束管監控室、真空泵房設工業場地內,係統由單束24芯束管管纜沿新主斜井下井。

  10.9工業電視監視係統

  京盛煤礦目前已裝設一套工業電視監視係統,係統選用的是由常州自動化研究所研發的KJ32型煤礦數字光纖工業電視係統。本設計在KJ32型煤礦數字光纖工業電視係統已有基礎上增加部分設備後,繼續利用。

  11地麵建築

  本次設計主要建築(構築)物有:新主斜井生產係統、機修車間、變電所、消防水池等,生活福利建築利用原有。工業建築(構築)物及輔助設施總麵積4542.39m2,總體積39057.57m3。

  12 給水、排水

  12.1給水

  12.1.1供水水源

  根據京盛煤礦與寧東鎮供水站簽定的供水協議,京盛煤礦生產、生活及地麵消防用水取自距礦井約3.0km的白芨灘水源。

  根據礦井生活、生產用水對水質的不同要求,本設計采用分質供水係統。工業場地內的綠化用水、防塵灑水、選矸車間補充水、消防用水及井下消防灑水,以礦井排水和生活汙水處理後作為供水水源。工業場地的生活用水及以上不包括的生產用水,以白芨灘水源作為供水水源。

  由於井下排水缺乏可靠的水文地質勘探及抽水試驗資料,可能礦井實際湧水量與設計湧水量有較大出入,且不可預見情況較多,故白芨灘水源地作為本礦井全礦用水的備用供水水源,輸水管道均按全礦用水能力設計。

  12.1.2給水係統

  在京盛煤礦工業場地現有供水泵房1座,為半地下式。內設IS100-65-200型消防泵2台,一用一備,Q=100m3/h、H=50m、N=22KW;設IS80-50-160型生活水泵2台,一用一備,Q=30m3/h、H=30m、N=5.5KW。

  現有日用消防水池:400m3,1座,為半地下式,地下部分3m。

  給水管網:給水管網為生活和消防合用管網。室外給水管敷設成環狀網,零散用戶管道敷設成枝狀網。在管網中設有閥門井,在供水幹管次幹管上每隔120m設一個地下式消火栓。室外給水管道采用PSP內外塗塑鋼塑複合給水管,卡箍式連接。管頂埋深1.3m。

  室外消防采用臨時高壓製,當發生火災時,開啟消防泵。

  12.2排水

  室外排水管網現已形成,能力足夠,本設計新增建築物的排水隻須就近接入原排水管網即可。室外排水管采用排水用PE雙壁波紋管,膠圈接口。汙水管道起點埋深為自然地坪以下1.3m。

  工業場地生產、生活汙廢水通過排水管重力流入設在工業場地的汙水處理站進行二級處理,然後由泵加壓至綠化管網,不進行綠化時則排至井下消防穩壓水池。

  12.3室內給、排水

  凡設有衛生設施的建築物,室內均設有給排水係統。室內給水采取生產、生活和消防共用的給水係統,室內排水采取生活汙水和生產廢水合流製形式。礦井新建建築物根據需要設置室內給水、排水係統,並按照建築消防規範要求設置室內消防給水係統及滅火器等。

  12.4消防及灑水

  12.4.1地麵消防係統

  本設計地麵消防用水與工業場地生產、生活用水水源合用。消防用水總量為270m3,該水量貯存於日用消防池內,並設有不被動用措施

  室外消防采用臨時高壓製。工業場地室外消防給水與生產、生活給水合並組成室外生產、生活、消防給水管網。

  地麵建築物內按有關消防規範設置室內消防給水係統及滅火器等。

  12.4.2井下消防灑水係統

  井下消防流量為7.5L/S。

  在井下排水處理站出口處設井下汙水集水池 (V=200m3) 一座,利用地形高差為井下靜壓供水用於井下消防灑水及生產用水。

  井下消防管道與灑水管道合並。井口部位的消防管道與井下消防管道分開設置,其水量與水壓由工業場地室外給水係統保證。井下用水管道沿副斜井井筒輸水供至井下。

  13 采暖、通風及供熱

  13.1采暖與通風

  13.1.1采暖

  工業場地各供熱用戶的用熱量均由集中鍋爐房統一供給。采暖熱媒除輸煤係統建築物及大空間廠房采用0.2 MPa(表壓)的飽和蒸汽外,其餘工業與民用建築物采暖熱媒均為95/70OC熱水,熱水由設在鍋爐房內的汽——水熱交換器製備。

  13.1.2通風

  為排除有些建築物內產生的餘熱及有害氣體,設置機械通風設備,對其進行通風換氣。

  13.1.3生活熱水

  工業場地建有礦燈房、浴室,生活熱水用量為20.24 m3/h,采用蒸汽間接加熱的方式製備。加熱熱煤為工業場地鍋爐房供給的0.3MPa飽和蒸汽。在鍋爐間內設洗浴用熱交換器,熱水通過熱交換器製備。

  13.2井筒防凍

  新主斜井選用WZFY-25/40/3-Z型工業熱風器2台,每台電機功率為11KW,組成2個機組。

  原主斜井原有設備能力不夠,需新選設備,現選用WZFY-25/40/2-Z型工業熱風器2台,每台電機功率為5.5KW,組成2個機組。

  副斜井選用WZFY-25/40/2-Z型工業熱風器2台,每台電機功率為5.5KW,組成2個機組。

  13.3鍋爐房設備

  采暖季和非采暖季的熱負荷相差較大,根據這一特點,冬季高峰負荷時選用2台DZL4-1.25-AⅡ型蒸汽鍋爐和已有的1台DZL2-1.25-AⅡ型蒸汽鍋爐同時運行,考慮到後期發展,預留1台DZL10-1.25-AⅡ型蒸汽鍋爐位置。

  非采暖期由於熱負荷比較小,故在大鍋爐停運後,用1台DZL2-1.25-AⅡ型蒸汽鍋爐供給常年用熱的用戶。

  14 建井工期

  為確保2201綜放工作麵盡快投入生產,可配備一個煤巷綜掘麵、二個岩巷炮掘麵,按施工進度計劃實施。

  預計礦井改擴建建設總工期:11個月。

  15 技術經濟

  15.1勞動定員及勞動生產率

  京盛煤礦改擴建工程初步設計生產能力為60萬t/a,礦井工作製度為年工作日330天,每日三班作業,其中兩班生產,一班準備。

  全礦在籍總人數為495人。原煤生產人員全員勞動生產率為5.46噸/工.日。

  15.2項目總投資

  本設計項目投資包括從建設到移交生產時設計所規定的主要係統改擴建井巷工程、土建工程、設備及工器具購置、安裝工程、工程建設其他費用等的全部投資。

  京盛煤礦改擴建項目總投資為26043.75萬元。

  其中土建工程:1983.50萬元,井巷工程:5981.63萬元,安裝工程:3611.10萬元,設備及工器具購置:13950.31萬元,工程建設其他費用:517.20萬元。

  15.3 技術經濟分析及評價

  本次京盛煤礦改擴建工程初步設計的投資利潤率為15.54%,投資利稅率為22.56%,均大於行業標準;投資回收期為6.43年,小於基準投資回收期,盈虧平衡點為43.09%,可見其綜合效益比較好。經技術經濟綜合評價,該項目是可行的。

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