9#、10#、12#煤層開拓延伸設計說明書

　　9#、10#、12#煤層開拓延伸設計說明書

　　前 言

　　烏達礦業公司五虎山煤礦是國家六十年代投資建設的年設計能力150萬噸的大型礦井。該礦井1970簡易投產，1983年達產，1990年產量曾突破200萬噸。三十年來，五虎山礦共生產煤炭2316.1萬噸。

　　2000年五虎山礦進行技術改造，技改後的礦井主采4#、7#煤層，主產品是低硫精煤、電煤。截止2003年6月，技改後圈定的4#、7#煤層可采儲量約為365.4萬噸，按年產150萬噸計，隻能維持二年多，礦井接續緊張。

　　五虎山礦井開拓延伸涉及的煤層是9#、10#、12#。根據烏達礦區煤層分布及開采狀況看,蘇海圖礦主采12#、13#、15#煤層，已沒有9#、10#煤層，黃白茨礦現主采9#煤層，但儲量有限，隻能開采2年，五虎山礦井9#、10#煤層可采儲量約1837.3萬噸。9#、10#煤層雖然屬高硫煤，但灰分低，發熱量高，經市場調研，高硫煤市場前景是明朗的，具有開采價值。本次礦井開拓延伸方案主要設計開采9#、10#、12#煤層，其中先期開采9#、10#煤層，後期開采12#煤層，礦井設計能力可提升至240萬噸/年。

　　第一章 礦井概況

　　第一節 地理位置、交通

　　五虎山煤礦位於內蒙古自治區烏海市境內，為賀蘭山北部煤田烏達礦區的一部分。包蘭鐵路、110國道從烏達礦區東側通過。礦區鐵路專用線在包蘭鐵路的烏海西站接軌。區內有烏達通至巴音浩特和吉蘭泰等地區的主要公路。

　　第二節 地質概況

　　五虎山礦井範圍拐點坐標：

　　1： X=4376543 Y=36384241;

　　2： X=4376553 Y=36380481;

　　3： X=4376296 Y=36380464;

　　4： X=4374958 Y=36381152;

　　5： X=4374110 Y=36381610;

　　6： X=4372800 Y=36382371;

　　7： X=4372800 Y=36383131;

　　8： X=4371973 Y=36383446;

　　9： X=4372303 Y=36383601;

　　10：X=4372303 Y=36383921;

　　11：X=4372813 Y=36383981;

　　12：X=4372953 Y=36384101;

　　13：X=4375453 Y=36384491;

　　14：X=4376553 Y=36384241;

　　井田走向長4.5KM，傾斜長2.5KM，麵積為11.5665平方公裏。

　　井田地質構造北部簡單，南部較複雜，北部呈單斜構造，傾角10°左右，南部呈一向斜構造，傾角為20°～30°。井田內的斷層以逆掩斷層或逆斷層為主，於主要斷層兩側往往伴生有波狀褶曲，中部有F37、F38斷層組，南部有幾個輻射狀斷層。斷層落差除烏達逆掩斷層達200～600m外，其它一般均在10～20m。

　　井田內共有煤層24層，可采煤層14層，煤層總厚度36.5m。其上部煤係地層為下二迭係山西組，含煤8層(1#2#、3#、4上、4#、5#、6#、7#)可采5層(1#、2#、4#、6#、7#)下部煤係地層為石炭統、太原群，含煤16層可采9層(8#9#、10#、12#、13上2、13#、15#、16#、17#)。井田內原始能利用儲量3.06億噸，其中可采儲量2.3億噸。截止2002年底，井田保有儲量1.8億噸，可采儲量1.4億噸。

　　井田內7#煤層以上,煤質屬1/3JM，8#煤層全部9#、10#煤層局部屬FM，其餘下部煤層屬於JM。原煤灰分除4#煤層大於30%外，其餘煤層均小於30%，各煤層發熱量均大於20.5MJ/kg。

　　五虎山礦井屬低瓦斯礦井，2002年礦井瓦斯鑒定結果CH4和CO2相對湧出量分別為2.41m3/T和2.80m3/T。井田深部局部煤層和地段瓦斯湧出異常，湧出量較高。各煤層根據地質鑽孔資料，煤塵爆炸指數均大於30%，有爆炸危

　　險。

　　井田水文地質比較簡單，主要煤係地層含水不大。根據水文地質資料和近年來礦井的湧水實測結果03manbetx ，礦井生產時正常湧水量為53m3/h，最大為100m3/h。

　　第三節 原設計概況

　　五虎山礦井1965年由北京煤炭設計研究院設計，設計生產能力為150萬噸/年，服務年限為107年。設計采用斜井開拓，分兩個水平開采。一水平標高+1100，二水平標高+950，水平分界線為+1025。一水平地質儲量為2.14億噸，服務年限75年，二水平地質儲量為0.92億噸，服務年限為32年。

　　一水平井底車場布置在4#煤層底板岩石中，由南北主要運輸大巷、石門與盤區巷道相聯接。礦井設計開采方式為盤區石門上下山開采。盤區雙翼走向長度1000m。開采順序自上而下，兩翼交替回采。采煤方法為單一走向長壁全部垮落法。

　　原礦井采用中央壓入式通風。主要通風機型號為70B-No25型，電機功率800kw，新風由進風立井經南、北主要運輸大巷進風，汙風從各盤區軌道上山排至地麵，井下運輸采用石門裝車，電機車牽引礦車運至井底煤倉經主井皮帶運往地麵。

　　根據生產需要，五虎山礦2000年以盤區合並，加大盤區走向長度為重點，對礦井原生產，通風係統進行了必要的技術改造。

　　在井底車場開鑿暗斜井，與7#煤層軌道上山以車場進行連接。主井延伸124m通過煤倉及皮帶聯絡巷與7#層皮帶上山相連，中盤區4#、7#層上山南翼擬布置走向長度2000m和1500m的工作麵。4#層上山北翼已采完，7#層上山以北與五采區之間能布置走向長度為350m的工作麵。

　　礦井通風方式為分區抽出式。主要通風機型號BDK-8-No24，電機功率160×2kw，為實現4#煤的分裝分運，從工業廣場地表掘4#層運輸反斜井，至東石門4#煤倉，地麵配套建有跳汰選煤廠，洗選4#煤。

　　第二章 礦井開拓延伸設計

　　第一節 礦井開采現狀

　　五虎山礦技改後設計生產能力保持150萬噸/年，服務年限12年，經圈定7#層工作麵可知，7#層南翼被地方小窯侵蝕，小井越界進入大井井田500m之多，致使煤量損失嚴重，服務年限驟減。

　　從1999年初至2003年6月，4#煤儲量除大井動用外因小井開采和地質條件、火區影響而減少。中盤區4#層已圈定範圍內，還可布置2個工作麵，406和408兩個工作麵由於留井底車場保安煤柱需提前停采，目前圈定範圍內的地質儲量為277萬噸。其中可開采儲量為168萬噸。

　　中盤區6#煤層屬開采不經濟煤層。7#煤層因工作麵走向長度減小而損失的地質儲量為148.5萬噸。中盤區7#層上山北翼可布置走向長度350m的工作麵2個。南翼還可布置三個走向千米的工作麵，已圈定的7#煤層地質儲量為324萬噸，可采儲量為197.4萬噸。

　　礦井技術改造後圈定範圍內的4#、7#層剩餘的地質儲量總計為601萬噸，其可采儲量為365.4萬噸。按150萬噸/年計,隻能維持二年多。

　　礦井通風，在技改初期，采用分區抽出式通風，後由於4#煤上部火區影響，中盤區主要通風機采用壓入式供風，五采區主要通風機仍然是抽出式，礦井形成兩套相對獨立的通風係統。

　　第二節 礦井開拓延伸的必要性

　　一、礦井正常生產接續的需要

　　近年來，由於井田周邊地方小井的無序越界開采，使得中盤區4#、7#煤層南翼的工作麵，其走向長度比原設計縮短500多米，煤炭儲量損失嚴重，與4#、7#煤層技改所設計的服務年限差距甚遠。現五虎山礦大井圈定範圍內的4#、7#煤層的可采儲量按150萬噸/年的生產能力計算，隻能維持二年多。而9#、10#、12#煤層開拓延伸的工程需二年多方能投入生產，所以礦井的接續問題十分緊張迫切。現在礦井正常生產的同時，加快施工開拓延伸工程，可實現上下組煤的正常接續，否則日後將麵臨停下生產搞延伸的境地。

　　二、適應市場的需要

　　考慮到高硫煤現有一定的市場，黃白茨礦的高硫煤儲量隻能維持2年，因此五虎山礦的9#、10#層可利用這個機

　　會，及時開發，搶占高硫煤市場。

　　第三節 開拓延伸設計方案

　　此次五虎山礦9#、10#、12#煤層開拓、延伸設計方案，改變以前盤區劃分的界限，加大盤區走向長度、優化巷道布置，在充分利用原有巷道和係統的基礎上，本著技術可行、安全可靠、經濟合理的原則提出本設計方案。

　　本方案暗斜井上部車場的開口選擇在井底車場內，延伸見9#、12#煤層處各設下部車場與其軌道上山相連。主井從現在位置繼續延伸至15#煤層底板。以煤倉和皮帶聯絡巷分別與10#、12#煤層皮帶上山相通。盤區走向長度3000m，上下山布置在井田中央，南北兩翼各1500m，以利於集中生產。開拓延伸的通風係統與現在中盤區4#、

　　7#煤層生產的通風係統相互獨立，能保證開拓延伸工程始終不影響4#、7#煤層的正常生產。

　　本方案優點歸納如下：

　　一、從生產格局上看，上下山布置在井田中央，南北兩翼各為1500m，以利於均衡生產，隨著五采區7#煤層,中盤區4#、7#煤層回采結束，北大巷、中盤區4#、7#上下山、380皮帶巷及東石門等井巷可隨之報廢，有利於采麵連續推進，可實現高產穩產。

　　二、從經濟上03manbetx ，該方案暗斜井延伸避開7#層暗斜井，可在不影響7#層正常生產的情況下，順利實現上、下層的接續。並且隨北大巷、東石門、380皮帶巷等井巷的報廢,可取消電機車運輸，降低巷道維護及輔助運輸費 用。

　　三、從分裝分運的情況來看，本方案增加了一條從主

　　井至4#層反斜井的皮帶運輸巷，充分利用反斜井和地麵的跳汰洗煤廠，實現9#、10#層和12#層的分裝分運，體現煤炭的優質優價，提高經濟效益。

　　四、從安全上考慮，本方案井巷布置較為合理，三個層位布置在同一盤區內，主運輸設備布置在一條巷道內，運輸環節少，設備利用率高，生產係統集中，便於管理，因而安全係數較高，有利於安全生產。

　　第四節　　開拓延伸設計

　　一、盤區巷道布置

　　本次開延工程將所揭露的9#、10#、12#煤層分成兩個盤區，分別是9#、10#層為一個盤區;12#層為一個盤區。

　　其中9#、10#層盤區在井田中央布置四條上山巷道，三條布置在9#層，一條布置在10#層，分別是9#進風上山，10#皮帶上山(進風)和兩條9#回風上山，形成兩進兩回。

　　12#層盤區在井田中央布置兩條上山巷道，即12#皮帶上山和12#軌道上山，形成一進一回。

　　兩個盤區兩翼的走向長度均為3000米，斜長為1500米。工作麵走向長度1500米，斜長一般為180米，受構造影響的采麵，局部地方小於該尺寸。

　　煤柱尺寸的確定：

　　采區邊界：由采區邊界線後退10米，

　　上山煤柱：一側留20米，

　　區段煤柱：中——中20米。

　　二、采煤方法

　　(一)9#、10#、12#煤層均采用走向長壁全部陷落采煤法。9#、10#層一次采全高;12#煤層沿底留頂。

　　(二)落煤方法和頂板管理

　　9#層工作麵采用MG-250/600-1.1D機組和SGZ-764/400刮板機，配合ZY-35型液壓支架進行采、裝、運、支工作。

　　10#工作麵采用MG-375/150W機組和SGZ-630/220刮板機，配合輕型掩護式液壓支架進行采、裝、運、支工作。

　　12#層工作麵采用MG-300/700-WD機組和SGZ-764/630刮板機，配合ZZ4800/42/22型液壓支架進行采、裝、運、支工作。

　　三、生產係統

　　開拓延伸後9#、10#、12#煤層的主要生產係統如下：

　　一、運輸係統：

　　1、運煤：9#、10#層：工作麵→運輸順槽→皮帶上山→盤區煤倉→主井皮帶→4#皮帶運輸巷→4#反斜井→地麵

　　12#層：工作麵→運輸順槽→皮帶上山→盤區煤倉→主井皮帶→地麵

　　2、運料：

　　地麵→副井→軌道暗斜井→軌道上山→各采掘麵或其它用料點

　　3、行人：地麵→副井→井底車場→行人斜巷(猴車道)→9#層進風上山(12#層軌道上山)→各采掘麵

　　二、供電係統

　　地麵三萬五變電所6KV→鑽孔→暗斜井→軌道上山→盤區變電所→各配電點

　　詳見五虎山煤礦9#、12#層設備選型及供電設計。

　　三、供排水係統：

　　利用新增的供排水設備及管道等，與大井原供排水係

　　統並網，供水利用地麵水池采用靜壓供水，排水由盤區排至暗斜井下部水倉,然後排至井底水倉後，集中外排。

　　四、通風係統：

　　礦井采用抽出式通風，主井、付井進風，9#與12#煤層各設集中回風平巷和回風上山。三個層位同時生產時，安置兩套主要通風機，9#、10#層和12#層回風各自進入自己的回風井，分別排出地麵。(9#層集回平巷由於受地質條件影響，需施工穿岩下山進入12#層，在12#層中布置，但與12#層集回相互獨立。)

　　礦井開拓延伸結束後，井下最多時安排3個綜采工作麵和6個掘進工作麵同時生產;其中9#、10#層係統為兩個綜采工作麵,四個掘進工作麵;12#層係統為一個綜采工作麵,兩個掘進工作麵。

　　由於9#、 10#層係統和12#層係統回風相互獨立,所以分別對兩套係統進行風量分配計算,確定各自的風量。

　　根據臨近礦井9#綜采工作麵的瓦斯湧出和配風經驗，

　　9#工作麵配風應在2000m3/min以上，相應的10#工作麵也不低於1000m3/min。掘進工作麵距離較長，深部瓦斯湧出較大，每個掘進工作麵配風500m3/min，每個變電所配風100m3/min,絞車峒室配風由Q其它解決。

　　9# 10#係統:

　　Q總=(∑Q采+∑Q備+∑Q掘+∑Q峒+∑Q其它) K通=8200m3/min

　　12#綜采工作麵配風1200m3/min,每個掘進工作麵配風500m3/min,每個變電所配風100m3/min,絞車峒室配風由

　　Q其它解決.

　　12#係統:

　　Q總=(∑Q采+∑Q備+∑Q掘+∑Q峒+∑Q其它)×K通=3800m3/min

　　礦井通風係數均按1.2選取。附礦井通風阻力計算：

　　根據以上風量分配和阻力計算;

　　9# 、10#層係統主要通風機選用BD-Ⅱ-8N026型,其風量範圍 89m3/s - 210m3/s,最高效率點風量140m3/s,高效區靜壓範圍 1402Pa - 4913Pa,可滿足9# 、10#係統通風的需要。

　　12#係統主要通風機選用BDK(Ⅲ) - 8 - N024型,風量範圍75m3/s - 150m3/s,最高效率點風量 100m3/s,高效區靜壓範圍 784Pa - 3038Pa,可滿足12#係統通風的需要。

　　其通風線路為：

　　新風：

　　付井→軌道暗斜井→9#層進風上山→9#層運輸順槽→9#層工作麵

　　主井→10#層皮帶聯絡巷→10#層皮帶上山→10#層運輸順槽→10#層工作麵

　　主井→12#層皮帶聯絡巷→12#層皮帶上山→12#層運輸順槽→12#層工作麵。

　　泛風：9#層工作麵→9#層回風順槽→9#層回風上山→9#層集回→9#層風井→地麵

　　10#層工作麵→10#層回風順槽→9#層回風上山→9#層集回→9#層風井→地麵。

　　12#工作麵→12#回風順槽→12#軌道上山→12#集回平巷→12#風井→地麵

　　第五節 開拓延伸後礦井生產能力及服務年限

　　按上述方案，礦井延伸後，主采煤層為9#、10#、12#煤層。其中9#屬中厚煤層，煤層平均厚度3.21m，布置綜采工作麵;10#煤層平均厚度2.3m,考慮10#煤層頂板的岩性，及與9#煤層的層間距不大等情況，10#煤層宜選輕型掩護式支架，使用綜采;12#煤層屬厚煤層，平均厚度4.64m，宜用綜采。

　　開拓延伸完成的第二年，安排9#綜采90萬噸/年，12#綜采50萬噸/年，與7#同采，當年計劃產量180萬噸。第三年延伸采麵全部投入生產，其中9#綜采90萬噸/年，10#綜采60萬噸/年，12#綜采90萬噸/年，合計240萬噸/年，以後每年按240萬噸考核。

　　根據設計方案所圈定的9#、10#、12#煤層的可采儲量為3364.9萬噸，按240萬噸/年的生產能力計算，礦井延伸後的服務年限為14年。

　　9#、10#、12#煤層儲量彙總表

　　煤 層保有儲量(萬噸)可采儲量(萬噸)

　　9#1625.91057.1

　　10#1317.7780.2

　　12#3111.31527.6

　　合 計6054.93364.9

　　第六節 產品質量預測

　　根據我礦和黃白茨礦的有關資料，如果9#煤10#煤以2∶1的比例配煤，作為動力煤以現在的市場行情，考慮硫分扣款後，售價為110元/噸，如果高硫洗精煤市場能夠拓展，可生產高硫精煤和洗混煤，效益會更好些。

　　第三章 礦井開拓延伸工程概算

　　本次礦井開拓延伸方案測算，其工程量及工程費用概算分別見附表，設備費用見設備購置明細表。

　　第四章 投資估算及資金來源

　　第一節 投資估算

　　固定資產投資估算：

　　本次開拓延伸工程施工工期24個月，根據開拓延伸方案，該項目從生產布置、工藝技術和資金籌措等方麵考慮，擬定新增固定資產投資方案如下：

　　固定資產投資3500萬元，其中井巷工程1520萬元，設備購置1980萬元。

　　第二節 資金來源與籌措

　　礦井開拓延伸方案資金來源為從神華集團公司借入2000萬元，自籌1500萬元。

　　第五章 經濟效益03manbetx

　　一、生產情況

　　礦井開拓延伸完畢移交生產後，第二年產量要達到180萬噸，其中7#層普采40萬噸，9#層綜采90萬噸，12#層綜采50萬噸/年;第三年安排240萬噸，其中9#綜采90萬噸，10#層綜采60萬噸，12#層綜采90萬噸，以後以第三年類推。

　　二、主要指標完成情況

　　1、產量：240萬噸，成本產量240萬噸。

　　2、銷量：240萬噸，均為外銷。

　　3、售價：根據現有市場情況，外銷110元/噸。

　　4、成本：53元/噸。

　　三、利潤完成情況

　　1、銷售收入26400萬元，240萬噸×110元/噸

　　2、銷售成本12720萬元。

　　3、銷售稅金及附加270萬元。

　　4、勞動保險費523.4萬元。

　　5、企業管理費516萬元。

　　6、財務費用140萬元。

　　利潤總額 12230.6萬元。

　　注：本利潤總額是指各年的平均經營成果，各年的經營成果在損益表中分別反映，計算過程中，原煤製造成本估算表、損益表、現金流量表及管理費用明細表等詳見附表。

　　四、經濟效益評估

　　本開拓延伸項目完成後，年銷售收入26400萬元，

　　銷售成本12720萬元，年利潤總額12230.6萬元，投資利潤率350%，投資回收期0.3年，因此，該項目具有良好的經濟效益及抗風險能力，在財務上是可行的。

　　固定資產投資估算表

　　附表 單位：萬元

　　序 號項 目金額(萬元)備 注

　　一固定資產投資3500

　　1井巷工程1520

　　2設備購置1980

　　二項目總投資3500