神華新疆能源有限責任公司鐵廠溝煤礦改擴建方案設計說明書
第一章 井田概況及地質特征
第一節 井田概況
一、位置與交通
鐵廠溝煤礦位於烏魯木齊東郊，西距烏魯木齊市34km,西北距米泉市13km,該礦隸屬新礦集團管轄。該礦現已建成鐵路專用線與蘭新線接軌，通過鐵路可直達紅雁池電廠、瑪納斯電廠、石河子市、奎屯市、庫爾勒市、甘肅省酒泉市等地。該礦礦區公路與烏奇公路(216國道)相連，通往全疆各地，道路平坦，交通便利。
二、地形地勢
礦區位於準噶爾盆地南緣，屬博格達山前丘陵地形。以成因類型劃分，主要是構造剝蝕地形，隻有現代衝溝裏才有線性侵蝕堆積地形。溝穀垂直山地及礦體，長梁及斜梁的走向亦近於南北緩傾斜延展。溝梁比高一般為30—40m，東部地表標高+872—+810m，西部僅為+811—+748m。全區地麵標高平均+800m左右，地表植被稀少。
三、氣象及地震
礦區南鄰高聳入雲的博格達山，頂峰長年積雪，北靠戈壁，屬大陸性幹旱—半幹旱氣侯，由於受氣侯垂直分帶的製約，形成的地形雨也常波及本區。據米泉市氣象站資料記載，曆年月平均氣溫最高27℃，最低-18.8℃,最高極值41.9℃,最低極值-31.8℃,日溫差在10℃以上。年降雨量一般在141.2—276mm,一日最大降雨量54.6mm,而蒸發量卻高達1931—2448.4mm以上。11月開始冰凍,翌年3月解凍,冰凍期長達5個月,凍土深度100--120cm,最大達130cm,積雪厚度最大34cm。最小風速為0.7m/s,最大18m/s,多出現在12月份,風向以北西—南東為最多。
據記載，米泉市53、57、65、67、75年均發生過4—6級地震，65年達6.5級，震中烈度為8度。
四、河流與湖泊
礦區地表水體的發育受南部山丘的控製，西部有蘆草溝，東部為鐵廠溝，均發源於博格達山北麓，補給水主要為雨雪洪水及泉水，蘆草溝水量較小，年逕流量為135—356萬m3，鐵廠溝年逕流量為186—423萬m3，上述兩溝的流水常因農灌截流用水而在下遊出現幹枯的現象。
第二節 礦井建設的資源條件
一、地層與構造
區域內發育有石炭係、二迭係、三迭係、侏羅係、白堊係及第三係、第四係地層。井田內的地層主要有：下侏羅統三工河組、中侏羅統西山窯組、中侏羅統頭屯河組及第四係地層。
1、下侏羅統三工河組上段(J1s2)
呈北東一南西向帶狀分布於露天區北部，構成七道灣背斜的核心。由一套河流、湖泊相沉積物組成。岩性以灰綠色砂岩為主。含灰色及灰綠色泥岩及煤，厚度大於150m。與下伏三工河組下段呈整合接觸。
2、中侏羅統西山窯組(J2x)
呈北東一南西向帶狀分布於露天區中部。為湖相及泥炭沼澤相沉積。岩性以灰色、深灰色泥岩、粉砂岩、細砂岩為主，含炭質泥岩及煤，夾不穩定的灰及灰白色中砂岩。地層總厚762.65m，與下伏地層呈整合接觸。
3、中侏羅統頭屯河組(J2t)
分布在本區南部，組成八道灣向斜軸部，為河流一湖泊相沉積，由灰綠色、紫紅色粉砂岩及細砂岩組成，含粗砂岩、砂礫岩及紫紅色泥岩。總厚307-456m，與下伏地層呈整合接觸。根據岩相、岩性及含煤情況分為三段。
(1)中侏羅統頭屯河組下段(J2t1)
一般由灰綠色及紫紅色粉砂岩、細砂岩組成，夾黑色泥岩及薄煤，下部有較穩定的薄層狀砂礫岩二至三層，可作為與西山窯組分界的副標誌層，底部為灰色細砂岩，以此與西山窯組分界。一般厚93m。
(2)中侏羅統頭屯河組中段(J2t2)
為紫紅色泥岩夾灰綠色礫岩、細砂岩、粉砂岩及薄煤，厚度為152-166m。
(3)中侏羅統頭屯河組上段(J2t3)
為灰綠色粉砂岩夾紫紅色泥岩、灰綠色粉砂岩，厚50-130m。
4、第四係(Q)
礦區內第四係發育廣泛，均覆蓋在較老地層之上。厚度0-191.78m，平均50.34m。其中黃土厚0-42.05m，平均7.20m;礫石層厚0-190.51m，平均43.14m。自下而上可分為下更新統(Q1)、中更新統(Q2)、上更新統(Q3)和全新統(Q4)。
鐵廠溝煤礦位於烏魯木齊山前坳陷之次級褶皺八道灣向斜北翼，褶皺和斷裂相對發育，主要有八道灣向斜、七道灣背斜和幾條規模較大的走向逆衝斷層。
鐵廠溝煤礦位於八道灣向斜北翼(七道灣向斜南翼)，基本構造形態呈一向南傾斜的單斜構造，地層走向北東，方位67°，傾向東南，方位157°，傾角西陡東緩，西部14線處傾角51°，中部18線處傾角46°，東部25線處傾角43°，呈有規律的變化。礦區南界鄰近八道灣向斜軸，向斜軸基本與地層走向平行。
沿向斜軸一線發育有一組北西向右旋扭動的平推斷層，以及與之配套的北東向走向逆斷層，對礦區有直接影響的斷層有四條，其餘斷層影響不大。礦井構造屬簡單類型。
二、煤層
鐵廠溝煤礦的含煤地層是中侏羅統的西山窯組，地層總厚度762.65m，含煤層數多，經對比歸納為47個層(號)計50層(組)，煤層厚度為164.29m，含煤係數21.54%,有益厚度132.15m計，則含煤係數為17.33%。
主要可采煤層有15—16、17、20—22、25、26、27、28、31、32、34、41—1、41—2、42、43—(1+2)、43—3、45等共計16個層(組)，煤層總厚度122.60m，有益厚度102.56m，可采厚度為100.18m，主要可采煤層總厚占全區煤層總厚的74.62%。
按照煤層發育情況，本區特厚煤層有20—22、43、45三個煤層，位於剖麵的中部及下部，三層煤厚度為74.04m，有益厚度62.21m，可采厚度為61.26m，煤層總厚占全區煤層總厚的45%。
三、煤質
該區煤層較多，均屬低變質煤種，基本上可分為長焰煤(9、11、12、15—16、17、18—2、19、20—22、25、26、27、28、31、32、33、34、35、36、41—1、41—2號煤層)及弱粘結煤(38，42、43——1+2、43—3、45號煤層)。物理性質為：顏色呈黑色，有瀝青、油脂及玻璃光澤，煤易碎，破碎後呈粉末狀;煤岩類型以光亮型、半光亮型為主，半暗型次之;煤岩特征方麵一般凝膠化組分含量為1.2%，無機質含量為7.0%。
該區的煤質主要沿地層垂向有一定變化，煤的揮發份產率隨著煤的埋藏深度增加而減小，上部煤層較下部煤層的煤質差，相對灰份、水份、硫份含量、揮發份產率高，發熱量及碳的含量較低，呈漸變關係並有一明顯的過渡帶，在煤層接近風化帶時，灰份增加到36.21%高限值，發熱量降到4684卡∕克低限值，煤層沿走向煤質無明顯的變化規律。
該區為低變質的長焰煤——弱粘煤，屬低灰——中灰、特低硫——中硫、低磷——中磷、富油、低熔灰——高溶灰份煤，主要用於電廠、機車的燃料等動力工業及民用煤，也可作為煉焦配煤、氣化、低溫幹餾煉油的原料。
四、水文地質
礦區大部分為第四係鬆散層覆蓋，地表無常年性流水，含水層的補給主要是兩個途徑，一是溝穀的垂直滲入，二是東部的水平補給。
水位標高在礦區東部高於西部50m，地下水的天然流場基本上是由東向西，兩端溝穀由於地表水補給地下水，致使等水位線複雜化。預計在開采過程中，礦井湧水量為120—150m3∕h。
年大氣降水最大僅為276mm，又多排泄於主溝流失。顯然構造含水帶的潛水依賴主幹溝穀地表水補給，而含煤係地層僅在鄰近溝穀和含水帶覆蓋部分發生水力聯係。
鐵廠溝、蘆草溝源於山麓，補給條件好，中部的大、中、小洪溝無天然補給源。據勘探成果和調查資料，鐵廠溝B—Bˊ剖麵溝穀向兩側滲透，形成地表水補給地下水。在25～31孔和25～29孔處層發現孔距37.58m而水位高差達46.7m的懸河現象，表明25～31孔實為地表水左右，而25～29孔方是真實的潛水位。礦區在東西走向上是夾於鐵廠溝和蘆草溝之間的一河間地塊，其間基岩多裸露，含水微弱，北部是強含水帶，地下水豐富。礦區屬水文地質條件中等類型。礦區南緣的白楊溝構造含水帶尚無定量資料，預計水質較好，可作為生活用水。
五、其它開采技術條件
礦井為低瓦斯礦井。瓦斯相對湧出量為1.7115m3∕t.d，瓦斯絕對湧出量為2.16m3∕min，二氧化碳相對湧出量為6.03m3∕t.d，二氧化碳絕對湧出量為0.7m3∕min，煤層自燃傾向性為Ⅰ級。
煤塵爆炸性實驗結果為：火焰長度>400mm，要防止煤塵爆炸需要摻岩粉量40～70%，煤塵具有爆炸性。
屬於長焰煤牌號的各煤層著火點為277.5—319T℃，屬於弱粘結煤，煤的著火點為297.8—329.7T℃。煤層自燃發火期為3—6個月。
地溫平均變化梯度為1.3℃∕百米，地熱增值為1℃∕177m。
該礦頂底板岩性以粉砂岩為主，細顆粒岩在淺部增多，深部減少(如泥岩、炭質泥岩、煤線)，粗顆粒岩石深部增多，淺部減少(如細、中、粗砂岩)。全剖麵中，單項抗壓強度在200-300kg/cm2及其以上者屬多數，大者達700-1000kg/cm2，小於200kg/cm2者較少，而飽和抗壓強度要減少1/3-1/2，單項抗剪強度一般在30-50kg/cm2，大者為70-100kg/cm2,最小者為14-15kg/cm2,岩石強度有隨深度增加而增強的趨勢。
井田開采的煤層均有偽頂，岩性一般為泥岩、炭質頁岩，厚度0.2-2.5m，偽頂難以控製，大部分隨回采而垮落，增加了煤層灰分。直接頂大部分為粉砂岩，次為炭質泥岩，厚度0.5-3m，直接頂板一般情況下不易跨落。老頂大部分為粉砂岩、細砂岩、中粒砂岩，厚度大，較堅硬。大部分煤層直接底板為炭質泥岩、泥岩，厚度0.4-2.5m。老底為泥質細砂岩、中粒砂岩或砂質泥岩組成，較堅硬。
第三節 項目建設的必要性
一、市場供需情況03manbetx
神華新疆能源有限責任公司總部地處天山北坡經濟帶內，生產的煤炭銷售方向主要是以烏魯木齊為中心的天山北坡經濟帶內的發電、建材、城市集中供熱以及居民生活用煤，該企業已與疆內多家企業建立了長期的合作夥伴關係。公司長期以來憑借著產量穩定、煤質優良早已成為自治區最大、最重要的供煤基地。自治區經濟近年來增長較快，用煤需求增幅較大，區內中泰化學公司、八一鋼鐵集團、新疆天業公司、烏石化公司、獨山子石化公司、克拉瑪依石化公司、喀什電廠等一批自治區骨幹發電企業和企業的自備電廠相繼擴容，煤炭需求大幅增加。同期甘肅河西走廊地區金川公司、永昌電廠、張掖電廠、玉門石油局、酒鋼集團、八○三電廠等神新公司的傳統用戶也在增機擴容，用煤量成倍增加。
根據神華新疆能源有限責任公司煤炭銷售“十一五”發展規劃，神新公司“十一五”期間的煤炭企業用煤量預測見表，預計2006年神新公司的新老客戶用煤總量為4562萬噸，其中神新公司供應的煤量為720萬噸，至2010年這些企業的用煤總量為7360萬噸，而神新公司的計劃銷量約為2456萬噸。
天山北坡的烏魯木齊、昌吉、塔城、克拉瑪依四地區分布著眾多火力發電廠、石油加工、食品加工、建材企業，是新疆經濟發展速度最快，煤炭消耗量最大的區域。以上區域處於烏魯木市周邊，是神新公司東部礦區的主要客戶。“十一五”期間以上區域內電廠將新增的裝機容量為377萬千瓦，其煤炭消耗量及預測見表。目前以上地區的總需煤量為1090萬噸/年，而神新公司東部礦區目前所供應的煤量約為455萬噸/年，“十一五”期間以上地區企業擴建需增加的用煤量約為1085萬噸/年。
隨著國家對安全生產重視程度的提高，關閉、整合小煤礦、提高單井產量已經越來緊迫，尤其是新疆阜康神龍煤礦發生特大瓦斯煤塵爆炸02manbetx.com 以後，更加大了自治區政府關閉小煤礦的決心。近年來新疆的煤炭價格穩中有升，從煤炭價格不斷上漲的現狀可知煤炭市場產銷是不平衡的，煤炭供給小於消耗的情況在一些地區十分嚴重，隨著自治區政府關閉小煤礦的力度的加大，這種現象仍將持續很長一段時間。根據以上煤炭消耗情況的03manbetx ，“十一五”期間，煤炭產品是供不應求，建設該項目對於緩解以上地區的供煤緊張狀況是十分必要的。
二、礦井所處的地理條件
神新公司東部礦區共有六道灣、葦湖梁、堿溝、鐵廠溝、大洪溝和小紅溝六個生產礦井，2005年東部礦區六個礦井的生產能力總計約為600萬噸/年左右，六道灣煤礦、葦湖梁煤礦已經處於烏魯木齊市區規劃內，近兩年相繼要關閉，而兩礦井一直又是烏市及周邊企業的主要供煤企業，兩礦井的關閉將導致神新公司東部礦區減產210萬噸/年，嚴重的影響了烏市的穩定供煤。
鐵廠溝煤礦和堿溝煤礦處在烏魯木齊市東郊，有方便的準軌鐵路與烏西站相通，距離烏市周邊的主要電廠距離非常近，同時以上兩礦井處於北疆的東部，煤炭產品運輸至疆外也非常便利。另一方麵兩礦井的煤屬優質的動力用煤，煤質完全滿足各類用戶的需要。因而以上兩礦井的產品銷路非常廣闊，對以上兩礦井進行擴建不僅可以彌補六道灣、葦湖梁煤礦關閉所減少的產量，同時還能兼顧疆外市場，大大節省運輸費用。神新公司煤矸石電廠的擴建還需增加100萬噸/年的煤炭耗煤量，這部分煤量將由鐵廠溝煤礦來進行補充。
三、企業目前的發展狀況
鐵廠溝煤礦雖然煤層的層數多、厚度大，但由於賦存的傾角大，導致工作麵產量低，企業的經濟效益很差，近年來隨著科學技術的發展，在急傾斜煤層中布置走向長壁工作麵已經取得了很多的先進經驗，因而提升該礦井的工作麵生產能力、充分發揮急傾斜煤層的優勢是扭轉該礦經濟效益的唯一手段。同時鐵廠溝煤礦目前采掘接續十分緊張，目前開拓出來的煤量將在2007-2008年左右枯謁，因而進行改擴建十分必要。
四、礦井建設外部條件
1、鐵廠溝礦現建有一座35kv變電所，該變電所35kv側兩回電源分別引自米泉110kv變電所35kv側的不同母線段，線路規格為LGJ-185/14km。另還有兩回35kv出線，其中一回與神華新疆能源有限責任公司矸石熱電廠聯網，線路規格為LGJ-185/2km;一回與堿洪35kv變電所相連，線路規格為LGJ-185/5.6km。鐵廠溝礦35kv變電所配電裝置采用屋內布置，主變壓器容量為(2700+5000)kVA，電壓35/6kv。
2、地麵運輸係統現已竣工並投入使用，從露天礦西側的蘆草溝車站至該礦有鐵路運輸專用線，礦井鐵路裝車站至烏魯木齊北站距離為34公裏，有18km的瀝青公路與216國道相通。地麵已建成從破碎站至儲煤場的運輸皮帶，儲煤場至洗選廠的地麵煤炭運輸皮帶也已具備。
3、有較完善的地麵輔助設施。地麵已建成年洗選能力150萬噸的洗選廠一座。現已建成滿足150萬噸露天開采的地麵機修廠一座。礦井的機修車間承擔礦井設備的日常維修。
4、現已建成並已使用的工程還有：居住區、供水、排水係統、行政福利設施、調度通訊係統、油脂房、火藥庫、雷管庫、材料庫等。
5、煤礦位於烏魯木齊市東部，並與米泉市相鄰，工程建設所需的各種建築材料均可就近采購。
鐵廠溝煤礦煤炭資源儲量豐富，開采條件較為簡單。216國道從公司總部穿過，礦井有瀝青公路與公司總部相通，礦區鐵路專用線與蘆草溝發運站相連，交通運輸條件非常便利;礦井建設所需建築材料可就地、就近取得，機電設備大修可就近由礦區機修廠解決，礦井位於烏魯木齊和昌吉州交彙區，礦井供水、供電、通訊等係統已建成，學校、醫院等生活及行政福利設施也已具備。礦井已建成的係統大多可以直接利用，部分經過改建擴容以後即可滿足改擴建的需要，該項目的建設可以使以上閑置的設施重新得以利用，減少礦井的投資。綜上所述，礦井建設的內、外部條件十分優越，同時項目建設也是十分必要的。
第二章 井田開拓與開采
第一節 井田境界及儲量
一、井田境界
根據煤礦提供的開采許可證，該礦井井田境界拐點坐標如下：
S1：X=4867730 Y=29563780
S2：X=4866834 Y=29564181
S3：X=4864452 Y=29558674
S4：X=4865428 Y=29558255
井田東西走向長5.85km，南北寬1.35km，井田麵積約7.9km2，最深部標高為+300m。
二、儲量
井田內共有地質儲量35099.94萬噸，可采儲量24140.83萬噸，其中+510——+780水平有地質儲量23584.41萬噸，工業儲量20574.96萬噸，可采儲量15532.93萬噸;+510 ——400水平有地質儲量約為11515.53萬噸，可采儲量8607.9萬噸。
第二節 礦井設計能力及服務年限
一、礦井工作製度
礦井年工作日300天，每天三班作業，其中三班生產，邊生產邊準備，日淨提升時間14h。
二、礦井設計生產能力的論證和確定
影響礦井設計生產能力的因素主要有以下幾個方麵：
1、煤層賦存條件和開采技術條件
該礦煤層傾角44-51°，可采煤層25層，煤層總厚度為141.73m，有益厚度115.41m，主要可采煤層16層，煤層總厚度122.6m，可采厚度100.18m，主要可采煤層總厚度占全區煤層總厚度的74.62%。巨厚煤層有20-22、43、45三個煤層，總厚度74.01m，可采厚度61.26m，煤層總厚占全區煤層總厚的45%。
該礦可煤層較多，其中厚煤層數量較多，煤厚在3.5米以上的有10層，而1.6-3.5的煤層有8層，厚度在1.6米以下的煤層6層，厚煤層數量和儲量均占據了多數，目前國內已經在急傾斜煤層中試驗了綜采和綜采放頂煤采煤法，並且已經取得了較好的效益，但這種采煤方法存在液壓支架倒架和下滑情況嚴重，而目前該礦采用的水平分層綜采放頂煤開采方式已經達到日產3000噸的產量，在技術改進後產量還可以進一步提升。因此，本設計仍采用水平分層綜采放頂煤采煤方法，當走向長壁綜采放頂煤采煤法（工作麵沿傾斜布置）技術完全成熟後，該礦完全可以改變采煤方法，宜瑾一步提高產量。
2、市場需要
神華新疆能源有限責任公司所屬的六道灣煤礦和葦湖梁煤礦的生產能力合計為210萬噸/年，以上兩個礦井已進入烏市水磨溝區規劃，兩礦井關閉後將使東部礦區減少210萬噸/年的產量，將影響烏市及周邊地區煤炭的穩定供應。該礦井距離烏市較近，地理位置優越，以上兩井減少的部分產量由鐵廠溝和堿溝煤礦來補充是比較適宜的，同時神新公司煤矸石電廠的擴建還需增加100萬噸/年的煤炭耗煤量，根據市場供需情況03manbetx
及集團公司今後的發展趨勢，鐵廠溝煤礦井型定為300萬噸/年較為適宜。
3、儲量與服務年限
礦井有可采儲量24140.83萬噸。根據《煤炭工業礦井設計規範》對礦井設計服務年限的規定，礦井設計生產能力為3Mt／a時，礦井服務年限57.48a；雖然還未達到設計規範不小於60a的要求，但考慮到該礦儲量計算時采用露天礦計算方法，深部有部分煤炭資源量尚未計入，因而該礦的儲量還可以進一步擴大，基本上可以滿足300萬噸/年礦井的建設需要。
礦井服務年限57.48a，其中+510m水平以上服務年限為36.98a，+510m—400m水平為20.5a。
第三節 井田開拓
一、影響礦井開拓因素
該井田內賦存煤層較多，根據目前的經濟技術條件，主要可采煤層有9、11、12、15—16、17、18、18-2、25、26、27、28、31、32、33、34、35、36、38、41—1、41—2、42、43—（1+2）、43—3、45、20—22等16層。礦區內43#煤層在17—21勘探線附近、45#煤層在L19—L24勘探線附近、20—22#煤層在20—22勘探線附近小窯分布較多，43#煤層小窯最低開采至+620水平（18勘探線以西），45#煤層小窯最低開采至+678水平（18勘探線以東），20-22#煤層小窯最低開采至+683水平，因此將不同程度的影響到大槽煤開采巷道的布置。
由於該礦薄煤層較多，采用目前的采煤方法將造成工作麵較多，管理難度較大，經濟效益不高，應此在目前的技術條件下將不考慮薄煤層開采，主要開采45、43及42號煤層。
二、礦井開拓方案的確定
（一）井田開拓方式的選擇與比較
該礦不具備平硐開拓的可能性。為了解決鐵廠溝煤礦的生產接續問題，達到整個礦區井田適時合理開發的目的，根據礦井煤層的賦存條件，井口位置比較後選擇在18號勘探線附近，該處布置有現有的地麵生產係統和洗煤廠，工業廣場布置在該處可較好的與現有生產係統銜接。根據井筒形式的不同提出三個開拓方案即：方案Ⅰ、一對斜井階段石門開拓方案；方案Ⅱ、主斜井副立井階段石門開拓方案；方案Ⅲ、一對立井階段石門開拓；方案Ⅳ、一對斜井（無軌膠輪車運輸）階段石門開拓。現對四個方案陳述如下：
方案Ⅰ、一對斜井階段石門開拓方案
在18勘探線附近由北向南布置一對底板穿岩斜井，主斜井傾角16.5°，淨寬4.76米，牆高1.6米，半圓拱形斷麵，淨斷麵積16.49m2。主斜井井筒前期斜長為937m，後期斜長為1324m。裝備帶寬1000mm的膠帶輸送機和猴車，承擔煤和人員的提升。副斜井傾角25°,淨寬4.2米，牆高2米，半圓拱形斷麵，淨斷麵積15.33m2。副斜井井筒前期斜長為535m，後期斜長為795m。布置900mm軌距30kg/m的鋼軌，采用單鉤串車提升，提升絞車為JK-3/30A型，承擔輔助提升。井下裝備8t蓄電池電機車擔任輔助運輸，運煤采用膠帶運輸機運輸。風井布置在18號勘探線附近的小槽煤底板中，風井為立井，淨直徑5米，帶梯子間，井深60米，礦井的通風係統為中央分列式，主扇的工作方式為抽出式，主斜井和風井為礦井的兩個安全出口。
方案Ⅱ、主斜井副立井階段石門開拓方案
在18勘探線附近由北向南布置底板穿岩主斜井，主斜井傾角16.5°，淨寬3.2米，牆高1.8米，半圓拱形斷麵，淨斷麵積9.78m2。主斜井井筒前期斜長為937m，後期斜長為1324m。裝備帶寬1000mm的膠帶輸送機，承擔煤的提升。副立井布置在18勘探線附近、井口開口在小槽煤的底板，井筒淨直徑6.5米，裝備一個雙車單層1.5噸寬罐籠加平衡錘，提升絞車為JKMD4×4型多繩摩擦輪絞車，副立井前期井深256米，後期井深366米，承擔輔助提升。井下裝備8t蓄電池電機車擔任輔助運輸，運煤采用膠帶運輸機運輸。風井布置在18號勘探線附近的小槽煤底板，風井為立井，淨直徑5米，帶梯子間，礦井的通風係統為中央分列式，主扇的工作方式為抽出式。主斜井和風井為礦井的兩個安全出口。
方案Ⅲ、雙立井階段石門開拓
在18勘探線附近、小槽煤的底板中布置主、副立井，主立井淨直徑5米，前期井深291米，後期井深401米，主立井裝備20t雙箕鬥。提升采用JKMD4.5×4多繩摩擦輪絞車。副立井淨直徑6.5米，前期井深256米，後期井深366米，裝備一個單層雙車1.5噸寬罐籠加平衡錘，帶梯子間。提升絞車采用JKMD4×4多繩摩擦輪絞車。井下裝備8t蓄電池電機車擔任輔助運輸，運煤采用膠帶運輸機。風井布置在18號勘探線附近的小槽煤底板中，風井為立井，帶梯子間，淨直徑5米，礦井的通風係統為中央分列式，主扇的工作方式為抽出式。副立井和風井為礦井的兩個安全出口。
方案Ⅳ、一對斜井（無軌膠輪車運輸）階段石門開拓方案
在18勘探線附近由北向南布置一對底板穿岩斜井，主斜井傾角16.5°，淨寬3.5米，牆高1.6米，半圓拱形斷麵，淨斷麵積10.41m2。主斜井井筒前期斜長為937m，後期斜長為1324m。裝備帶寬1000mm的膠帶輸送機，承擔煤的提升。副斜井傾角8°,淨寬4.8米，牆高2.5米，半圓拱形斷麵，淨斷麵積19.2m2。副斜井采用折返運輸方式從井口至＋670水平回風石門井筒斜長為473m；從＋670回風石門至＋620運輸石門暗斜井井筒斜長為343m；從＋620運輸石門至＋565水平折返點暗斜井井筒斜長為435m；從＋565水平折返點至＋500水平石門暗斜井井筒斜長為442m；礦井輔助運輸斜井井筒斜長共計1693m。斜井底鋪設混凝土路麵。井下采用無軌膠輪車輔助運輸，運煤采用膠帶運輸機運輸。風井布置在18號勘探線附近的45＃煤底板中，風井為立井，淨直徑5米，帶梯子間，井深71米，礦井的通風係統為中央分列式，主扇的工作方式為抽出式，主斜井和風井為礦井的兩個安全出口。
現對四個方案的工程量、投資、運營費及技術優缺點比較如下：
用年費用法對各方案進行比較：
Ci ＝Ci +E0ki→最小
CI＝266.14+2265.82×0.1＝492.72（萬元）
CII＝340.66+2772.96×0.1=617.96（萬元）
CⅢ＝568.8+2744.94×0.1=843.29（萬元）
CⅣ＝45＋3142.38*0.1=359.24(萬元)
年費用法方案Ⅳ最優，方案Ⅰ次之，方案III最差。
投資由小到大排序為：1、方案I，2、方案III，3、方案II，4、方案Ⅳ。
營運費由小到大排序為1、方案Ⅳ，2、方案Ⅰ，3、方案Ⅱ，4、方案Ⅲ。
通過經濟技術比較後，設計認為方案Ⅳ工期短、投資雖較其他方案多，但它的施工容易、管理集中、運輸能力大、沒有工業廣場煤柱，同時該方案井口距現在的地麵洗選廠近，節省地麵運輸費用、年運營費用低，故設計推薦方案Ⅳ，即一對斜井（無軌膠輪車運輸）階段石門開拓方案。
二、井筒數目及位置
該礦在18勘探線附近布置有現有的洗選廠，設計中將井筒均布置在18號勘探線附近，這樣可以與該礦地麵現有的生產係統相聯係。
設計改擴建礦井井筒數目為三個，即主斜井、小角度副斜井和立風井。主斜井的位置布置在18號勘探線附近，開口於煤層露頭以北約450米處，其井口坐標為：X=4866281，Y=29559748，Z=+736，傾角16.5°，提升方位角335度，井筒至+510m水平後井筒繼續向下延長，以留出煤倉、拉緊裝置和井底水窩的位置。至一水平井筒長度937m，至二水平1324米。
小角度副斜井開口在主斜井東南側，與主斜井井口相距162m，兩井筒在水平麵上的投影相距35米。井筒傾角8°提升方位角335度，井口坐標為X=4866123，Y=29559712，Z=+736，至+670m水平斜長473m，礦井輔助運輸斜井井筒斜長總長1693米。
立風井布置在45＃煤層的底板，井口開口在主斜井井口以北452m左右的位置，為立風井，井口坐標為：X=4865902，Y=29560096，Z=+780，井深71米。
三、水平劃分及階段垂高的確定
該礦地麵地形東高西低，在西翼16號勘探線附近有小紅溝公路，中部的22號勘探線附近有大洪溝公路，在東翼25勘探線附近有鐵廠溝河。9—42#煤層露頭標高在中部的22線附近為+755m左右，在西翼14線附近標高為+675m，東翼25線附近標高為+780m，東翼露天坑附近最高標高為+740m。由於各煤層在東西翼標高不統一，因而考慮回風石門標高為+670m。
礦井第一運輸水平標高確定在+500m，煤層階段垂高為180米。
第二水平回風標高為+500m，運輸水平為+400m，垂高為100m。
四、采區劃分
該礦走向長度5.85km，以運輸石門為界劃分為一個雙翼采區，采區東翼走向長3.78km，西翼走向長2.2km。
五、主要運輸、回風大巷的設置
礦井隻劃分為一個采區，不布置集中運輸和回風大巷。
六、采區石門及上山的布置
1、采區石門
第一水平大槽煤階段高度為180m。煤層傾角44-51°。第一水平中央采區布置三條石門，即+500m軌道石門、+620m中間石門和+670m回風石門。+500m運輸石門和+620m中間石門均為機軌合一石門，皮帶布置在西側，運輸道路布置在東側，巷道淨寬5.2米，半圓拱形斷麵，牆高2米，采用錨網噴支護。每隔50米設一各調車硐室。
2、采區上山
該礦的工作麵均沿水平布置，采用走向短壁綜放采煤法。一水平劃分兩個區段，在+620m布置中間石門後，回風石門直接與工作麵回風順槽溝通，中間石門通過小斜巷與工作麵運輸順槽相通，各石門均與副斜井溝通，這樣采區內可以實現不布置上山，采區內巷道布置非常簡單，同時簡化了煤的運輸。
第四節 井筒、井底車場及大巷運輸
一、井筒裝備及布置
1、井筒用途
主斜井擔負全礦井煤的提升任務兼礦井的安全出口，並進部分新鮮風。
副斜井擔負輔助運輸任務，同時是礦井的主要進風井。
風井為立風井，擔負全礦井的回風任務，兼作安全出口。
2、井筒裝備
主斜井傾角16.5°，淨寬3.5m，淨斷麵10.41m2，錨噴支護，噴厚150mm，掘斷麵12.66m2，至+510m水平斜長937m，至+400m水平斜長1324m，井筒敷設帶寬1000mm的皮帶，敷設排水管、清水管、動力、通訊和信號電纜。井筒中設扶手，是礦井的一個安全出口。
副斜井傾角8°，淨寬4.8米，牆高2.5米，半圓拱形斷麵，淨斷麵積19.2m2。副斜井采用折返運輸方式從井口至＋670水平回風石門井筒斜長為473m；從＋670回風石門至＋620運輸石門暗斜井井筒斜長為343m；從＋620運輸石門至＋565水平折返點暗斜井井筒斜長為435m；從＋565水平折返點至＋500水平石門暗斜井井筒斜長為442m；礦井輔助運輸斜井井筒斜長共計1693m。斜井底鋪設混凝土路麵。錨噴支護，噴厚150mm。。
風井為立井，淨直徑5m，淨斷麵19.63m2，料石砌镟支護，支護厚度465mm，掘斷麵27.62m2，至+720m水平垂深71m，第二水平沿煤層傾向布置暗風井，設台階扶手，井筒特征見表。
二、井底車場
礦井井下煤的運輸采用皮帶運輸，副井采用無軌膠輪車運輸，因此不設井底車場，在水平巷道內每隔50米設置一個調車硐室。
三、井底煤倉的形式及容量
井下不設煤倉，石門膠帶輸送機就近通過石門與主井貫通，原煤直接通過溜煤眼轉載至主井膠帶輸送機運至地麵。
四、硐室
井下不設中央變電所，地麵電源通過鑽孔直接向工作麵移變供電。其他用電設備通過采區變電所供電。
礦井正常湧水量為120m3/h，水倉容量不小於1300m3。
井下不設炸藥庫存，地麵建設臨時炸藥庫。
消防材料庫設在運輸水平石門的小槽煤層內。
第五節 井下開采
一、采煤方法
1、采煤方法的選擇
該礦可煤層較多，其中厚煤層數量較多，煤厚在3.5米以上的有10層，厚度在1.6-3.5m的煤層有8層，厚度在1.6米以下的煤層6層，20-22、43和45號煤層儲量占礦井總儲量的45%。目前國內急傾斜中厚及厚煤層較先進的采煤方法為走向長壁綜采采煤法和走向長壁綜采放頂煤采煤法(工作麵沿傾斜布置)。
要想提高急傾斜煤層綜采或綜放工作麵的能力，必須在設備選型中采用大功率采煤機，提高采煤機的行走速度和穩定性，同時選擇布置在大傾角煤層的支架和溜子，加快移架和移溜的速度。以往頂煤的處理方法是采用向頂板打眼爆破的方法，打眼爆破成為限製工作麵推進速度的主要因素，要解決這一問題，可以采用超前預爆破或是采用煤層注水等頂煤軟化措施，這樣把頂煤破碎的工序放在工作麵的回采工序之外，為提高工作麵的推進速度創造了條件。如果解決了以上兩個主要問題，在急傾斜條件下創造高產高效的礦井是完全可行的。
根據以上國內各礦務局的采煤經驗，結合鐵廠溝煤礦的煤層賦存條件，確定鐵廠溝煤礦的采煤方法如下：
9＃至41＃煤層由於煤層較薄，采用目前開采技術難度較大回采率低，應此目前暫不考慮。目前可開采42＃、43＃和45＃煤層。43＃、45＃煤層厚度達到50米以上，因此采用目前采用的水平分層采煤法，在調整開采工藝和采用先進設備的條件下，工作麵生產能力可達180-220萬噸/年。在工作麵沿傾向布置采用走向長壁綜采放頂煤采煤法技術完全成熟後，可引進該技術進一步增大產量。
42＃煤層的開采方法可采用炮采機裝的機械化巷道放頂煤工藝。
該礦井若在43或45煤層中布置1個綜放工作麵，采煤機推進速度按6 m/min計，則一個工作麵可以達到200萬噸/年的生產能力，在回采時考慮到大小槽配采，在中厚煤層中布置一個綜采工作麵並在厚煤層中布置一個綜放工作麵，加上掘進煤即可達到300萬噸/年的產量。
2、走向長壁綜采放頂煤工作麵三機選型配套
年產200萬噸綜采放頂煤工作麵設備選型設計
一、概述
綜放成套設備主要由采煤機、液壓支架、刮板輸送機、轉載機、破碎機及帶式輸送機等組成，這些設備不是孤立的“單機”，而是結構上需要相互配合、功能上需要相互協調的有機整體，具有較強的配套要求和較高的可靠性要求。組成綜放成套設備的每一種機械設備，都有嚴格限定的適用條件，選型不當會導致設備不配套、生產效率低、經濟效益差。因此，設備的正確選型設計是充分發揮其效能，實現綜放工作麵高產高效、經濟安全運行的前提。
二、選型設計的原則
綜放工作麵設備選型必須遵循一定的原則，以作為設計和決策的準繩，保證實現工作麵的高產高效及安全經濟運行。
這些原則是：
⑴能適應工作麵的地質條件。
⑵能滿足工作麵生產能力的需要。
⑶設備的主要技術參數相互匹配。
⑷設備結構性能相互匹配。
⑸綜放設備的選型設計應與礦井原有運輸、通風等係統相適應。
⑹前後部刮板輸送機的能力應相互匹配。
三、工作麵生產能力
綜放工作麵的生產能力，不僅受綜放設備的約束，而且受煤層賦存條件、生產管理水平管理水平的影響，因而工作麵生產能力必須考慮生產過程中諸多影響因素，才是工作麵可靠的生產能力。
（1）每天割煤刀數的計算
工作麵按“四六”製和雙向割煤組織生產，綜放工作麵長度為50米,每天割煤刀數
N=T/T1
式中 T---每天生產時間,T=1080分鍾
T1---每割一刀煤所用的總時間
T1=Tg+Tf+Ts+Td+Th+Tz
Tg---每割一刀煤純割煤時間
Tf---放頂時間,一般取Tf=60分鍾
Ts---采煤機間歇時間,一般取Ts=5分鍾
Td---拉移端頭支架時間,根據礦井實際取Td=30分鍾
Th---拉移後溜時間,一般Th=5分鍾
Tz---故障影響時間,每刀按Tz=5分鍾計
其中 Tg=(L+L1)/Vq=8.125分鍾
式中 L---工作麵長度50米
L1---中部斜切進刀長度15米
Vq---采煤機截割速度6米/分鍾
則T1= 115.83 分鍾/刀
經計算N= 9.3刀
(2)工作麵的日產量
工作麵的日產量Qd=9.3*50*0.6*1.3*(3*99%+18*75%)=5989.09t
(3)工作麵年產量
工作麵年產量Qa=Qd*350=5010.17*350=209.62萬t
四、主要設備的選型設計
1、采煤機的選型
采煤機平均割煤速度是反映工作麵生產狀況的主要參數，因此，可以將采煤機平均割煤速度作為工作麵設備能力選型計算的基本參數。采煤機的平均割煤能力可根據工作麵生產能力要求確定。
采煤機的實際生產能力 Q=60BHVY=60*0.55*3*6*1.3=772.2t/h
式中 B---采煤機截深，取B=0.55m
H---工作麵采高，取H=3m
v---采煤機最大牽引速度，v=6米/分
Υ---煤體容量，Υ=1.3tm3
采煤機滾筒直徑選取1.6m。
采煤機臥底量應大於300mm。保證與前部輸送機頭、機尾過度抬高
段匹配。
因此，建議采煤機選用MG200/500－WD型交流電牽引雙滾筒采煤機，采高1.5-3米，截深0.6米，滾筒直徑1.6米,截割電機功率200KW，最大牽引力423KN.
2、液壓支架的選型
目前，放頂煤支架一般為雙輸送機、低位放頂煤支架。支架選型應考慮：支護強度與工作麵礦壓相適應；支架結構與煤層賦存條件相適應；支護斷麵與通風要求相適應；與采煤機、輸送機等設備相匹配。
頂板所需的支護強度取決於頂板的等級和煤層厚度，可按經驗公式確定，即
P1=(6-8)mγcos45°
P2= mγgβcos45°/(k-1)
式中P1P2---頂板載荷，MPa；
m----采高，取3米；
γ---支架頂部煤岩平均容重，2.6t/m3;
g---頂板動載荷係數，取1.5;
45°---煤層平均傾角
β---附加阻力係數，取2.0;
k---頂板煤岩破裂係數，取1.4；
則：
P1=(6-8)×3×2.6×0.707=33.09-44.12=0.33-0.44MPa
P2=3×2.6×1.5×2.0×0.707=0.17MPa
所以，所選支架支護強度應大於0.44MPa。
支架工作阻力實際上是反映支架在工作過程中所需承受的頂板載荷，計算式為
P=KmSγ×10
式中 P----支架工作阻力，KN；
K---作用在支架上的頂板岩層的厚度係數，根據礦井情況，取K=9;
γ---支架頂部煤岩平均容重，2.6t/m3;
S---支架最大支護麵積，取S=5.5m2/架 ；
m---采高，取3米；
則：
P=9×3×5.5×2.6×10＝3861KN
初撐力大小對支架的支護性能和成本都有很大影響，較大的初撐力能使支架較快達到工作阻力，減慢頂板的早期下沉速度，提高支架頂板的穩定性。但對乳化液泵站和液壓元件的耐壓要求也將提高。初撐力一般可按下式確定：
P0=（0.6～0.8）P =2316.6-3088.8KN
所以目前采用的ZFS4000/16/34型低位放頂煤液壓支架可以滿足我礦生產要求。
3、泵站的選型
液壓支架的移架速度與支架的液壓係統、乳化液泵站供液量、頂板穩定性和移架方式有關。滿足移架速度要求的係統供液量為
式中 Qb----係統供液量，L/min；
Kb----考慮係統漏液和其他千斤頂同時動作時的修正係數，Kb=2.0;
n1----移架時升、降的立柱數；
s----移架時立柱的升降高度，cm；
b2----移架步距，cm；
F1、F2、F3--立柱有杆腔、無杆腔及千斤頂移架時腔內的有效作用麵積，cm2；
l----支架寬度，m；
t1----輔助操作時間，min；
n3----工作麵同時移架的架數。
泵站壓力可按下式計算
Pb=k2Pm ＝0.3×20＝28MPa
式中 k2----壓力損失係數；
Pm----根據立柱初撐力或千斤頂最大推力算得的最大壓力，MPa。
根據以上計算：可選用WRB200/31.5A型乳化液泵，兩泵一箱，輪流工作。
4、乳化液進回液管的選擇
乳化液泵排出的有效流量通過支架的主進液膠管使液壓支架獲得適當的移架速度和支撐力，膠管截麵越小，乳化液在管內的流速就越高，則阻力損失就越大，有時由於壓力過大，還會造成膠管破裂。通常在管路設計時，將主管路流速υ限製在2—5m/s，其主膠管直徑
Q——乳化液泵額定流量，200L/min
我礦一直選用的25mm進液主管，與計算值相差不大，加之我礦工作麵短，同時移動的支架少，所以仍采用25mm的進液管和32mm的回液管。
5、刮板輸送機的選型
選擇工作麵前部刮板輸送機的主要原則是保證采煤機的落煤能力，選擇後部刮板輸送機的原則是保證工作麵割煤和放煤工序最大限度地平行作業，實現工作麵高產高效。
（1）、 工作麵前部刮板輸送機的選型依據
考慮到我礦前幾套綜采麵一直使用730型刮板輸送機，為使設備型號統一，設備布置零件、部件有互換性和維護使用方便，刮板輸送機機型定為730型，電機功率為110KW，安裝長度為45米。並根據工作麵斷麵幾何尺寸進行配套。
結構要求選用擋煤板，鏟煤板、中部槽整體鑄造結構.
中部槽長度要與支架寬度匹配，中部槽與液壓支架的推移千斤頂連接裝置間距和配合結構相匹配。根據我礦使用情況，選用中雙鏈結構。
傳動裝置方式為單電機機頭驅動方式，傳動裝置布置在采空區一側，傳動裝置中使用液力偶合器。
SGZ730/110中雙鏈刮板輸送機運輸量為800t/h大於采煤機煤量，可以滿足生產要求。
（2）、工作麵後部刮板輸送機的選型依據
我礦根據前麵使用綜采設備的經驗，選擇730型輸送機，整機功率為110KW，運輸能力為800t/h，安裝長度為45米。
溜槽選用封底式整體鑄焊結構。
6、順槽運輸設備的選型
對於雙輸送機綜放工作麵，為了保證割煤和放頂煤工序平行作業，順槽運輸設備能力應滿足兩者同時出煤的要求。考慮到工作麵割煤和放頂煤流量的不均勻性，選擇工作麵轉載機、破碎機及順槽帶式輸送機的運輸能力應滿足前部刮板機輸送能力的1.2倍。
為使轉載機運輸能力大於工作麵輸送機能力，轉載機選為SZZ-730/90型，輸送能力為900t/h，工作麵安裝長度為28.5米。
轉載機機頭傳動裝置及電動機和中部槽類型及刮板鏈類型，與前部輸送機相同，便於維修和日常管理。
轉載機機尾部與工作麵輸送機連接要配套。
轉載機機頭搭接帶式輸送機機尾結構以及重疊長度相匹配。
機頭選用可伸縮機頭裝置。
轉載機水平落地段部位安設破碎機。
7、破碎機選型
我礦選用PLM-1000型破碎機，其結構與轉載相匹配，破碎能力：1000t/h
裝機功率為：160KW，入口粒度：700毫米，出口粒度：300毫米。
8、順槽帶式輸送機
我礦選SJ-1000型帶式輸送機，其輸送能力為100t/h，主機功率為75*2千瓦，帶寬1000米，儲帶長度為100米，順槽帶長度為900米。輸送帶選用高強度的阻燃帶，輸送機還應有低速、跑偏、溫度等綜合保護裝置。
五、設備列表：
序號 設備名稱 設備型號 主要技術參數 理論計算值≥ 結果03manbetx
1 采煤機 MG200/500 772.2t/h 滿足要求
2 前部輸送機 SGZ730/110 800t/h 772.2t/h 滿足要求
3 後部輸送機 SGZ730/110 800t/h 500t/h 滿足要求
4 液壓支架 ZFS4000 4000KN 3861KN 滿足要求
5 轉載機 SZZ730/90 1000t/h 926t/h 滿足要求
6 帶式輸送機 SJ-1000 1000t/h 926t/h 滿足要求
7 乳化液泵站 WRB200/31.5A 200L/min
28MPa 122L/min 31.5MPa 滿足要求
六、供電係統：
由於工作麵裝機功率較大，因此工作麵采用1140V電源供電，工作麵總裝機容量：為1100KW，應此選用KBSGZY－1500KVA的移動變電站向工作麵各用電設備供電。
由於供電距離約為4000米，采用6KV電壓供電則：
P=UIcosΦ
I=P/UcosΦ=1500/6cosΦ=312.5A
當采用10KV電壓供電時：
I=P/UcosΦ=1500/10cosΦ=187.5A
由於采用10KV供電時供電電纜電流可以減小40％，可以減小電纜直徑，加之10KV供電係統在地麵供電係統中使用絞普遍，各種配件易購，因此該工作麵采用10KV供電。
由於原露天35KV變電所距井口直線距離隻有400米，因此不另設地麵變電所和井下中央變電所，直接由露天35KV變電所饋出電源通過鑽孔向井下工作麵供電。
七、輔助運輸：
井下輔助運輸係統采用專用的防爆無軌膠輪車運輸，車寬不超過1.7米，采用防爆柴油機驅動。
設備列車至工作麵采用單軌吊車運輸。
工作麵采用“三八”製作業方式，邊采邊準。年工作天數為350天，詳見工作麵勞動組織表。
綜采工作麵勞動組織
投產時為節省前期工程量，工作麵布置在長度較短的工作麵開采，當工作麵轉移至其它煤層時，加快工作麵的推進速度，則可以達到300萬噸/年的產量。
三、掘進工作麵數目及設備配備
礦井達產後，水平分層綜放麵年推進4800m左右，，根據回采工作麵推進度安排三個綜掘麵和1個炮掘工作麵可達到采掘平衡。掘進工作麵實行三班作業，“三八”工作製。
四、移交生產及達到設計生產能力時的井巷工程量
移交生產時的井巷工程總進尺13238m，萬噸掘進率44.13米/萬噸，其中岩巷4076m，煤巷9162m。
第六節 安全
一、概況
根據已批準的《烏魯木齊礦務局鐵廠溝煤礦礦井地質報告》及煤礦提供的資料，對礦井施工和生產安全造成威脅的主要因素有：
1、該礦2003年9月經本礦組織人員做瓦斯鑒定後獲取上報數據為：相對瓦斯湧出量1.7115m3/t，CO2相對湧出量6.03m3/t，屬低瓦斯礦井。煤層自燃傾向性為Ⅰ級，煤的自燃發火期為3—6個月。
2、該礦煤層爆炸指數38.4%，煤塵具有爆炸性。
3、地溫：地溫隨深度增加而增加，屬地溫正常區。
4、水文地質：據現生產礦井資料分析，礦井湧水120m3/d，補給源及補給通道均位於井田的淺部，根據勘探抽水試驗，含煤地層基岩含水性微弱，該礦井水文地質屬較簡單類型。
5、煤層頂底板：煤有偽頂岩性一般為泥岩、炭質頁岩，厚度0.2-2.5m。直接頂大部分為粉砂岩，次為砂質泥岩，厚度0.5-3m，直接頂板一般情況下不易跨落。老頂大部分為粉砂岩、細砂岩、中粒砂岩，厚度大，較堅硬。大部分煤層直接底板為炭質泥岩、泥岩，厚度0.4-2.5m。老底為泥質細砂岩、中粒砂岩或砂質泥岩組成，堅硬。
二、通風方式及通風係統
采取中央分列式通風係統，由+736m地麵主、副斜井進風，立風井回風，主要通風線路為：副井→+620m運輸石門→運輸斜巷→各工作麵運輸巷→各生產工作麵→各工作麵回風巷→回風石門→風井→地麵
礦井風量、風壓及等積孔計算
井下各用風地點的風量為：
走向長壁綜采放頂煤工作麵配風量為25m3/s，走向長壁綜采放頂煤工作麵配風量為20m3/s，綜掘工作麵配風量為10m3/s，炮掘工作麵配風量為6m3/s。
硐室配風量為6m3/s。
其它地點配風量為5m3/s。
礦井總風量為：
=（25+25+12×3+8+6+5）×1.2=116.4m3/s。
根據計算取礦井總風量為120m3/s。
三、安全及綜合防滅火措施
（一）防滅火措施
1、礦井投產時布置1個綜放工作麵和一個綜采工作麵，同時配備三個綜掘工作麵和一個炮掘工作麵，為保證礦井安全生產，為礦井配備2套製氮設備,礦井原有一套，新增1套，型號為：CATFA97-300變壓吸附製氮機,製氮能力為300m3/h，其設備配備見下表：
2、采取黃泥灌漿、地麵回填及工作麵噴灑阻化劑等綜合防滅火方法，礦井配備KSS-200型束管監測係統和KJ31森透裏昂安全監控係統。
3、加強對回采工作麵自燃發火情況的檢查，及時掌握煤層自燃發火規律，及時封閉采空區和廢棄巷道，減少向采空區漏風。
(二)防治水措施
礦井應作好井下湧水的觀測工作，根據湧水量的變化及時采取相應的措施。該礦淺部存在有采空區，采空區的水主要來源於地麵大氣降水的補給，對該部分積水采取探放水的措施。對於露天坑必須修建防水工程，並應有專項設計。
(三)頂板措施
急傾斜回采工作麵和地麵調度室設頂板觀測站，工作麵每隔一台支架布置一個觀測站，配備礦壓觀測設備，工作麵支架采取防倒措施，工作麵作業工人應去外地學習，必要時采取工作麵外包形式。
(四)防塵措施
礦井配備防塵灑水係統，采煤機及掘進機設內外噴霧，主要進回風巷設淨化水幕，運輸轉載點設噴霧降塵。
第三章 礦井主要設備
第一節 大巷運輸方式的選擇
一、井下煤炭運輸方式的比選
根據該礦井開拓方式，結合綜采工作麵運輸形式，以及井下運輸大巷沿煤層布置的特點等，大巷原煤運輸可采用兩種運輸方式，即電機車運輸和膠帶輸送機運輸，由於電機車運輸運輸能力小，人員需要量大，安全管理難度大;而膠帶輸送機運輸能力大，人員需要量少，便於安全管理，故設計確定大巷原煤運輸采用膠帶輸送機運輸。
煤的運輸線路：回采工作麵的煤→刮板運輸機→轉載運輸機→順槽膠帶運輸機→溜煤斜巷(自溜)→石門膠帶運輸機→主井膠帶運輸機→地麵篩分樓。
二、 井下輔助運輸
采用無軌膠輪車運輸，經副井直達各工作麵。
三、 礦井車輛配備
采用經過改裝的五十鈴載貨車運輸人員及物料，掘進矸石采用經過防爆改裝的農用柴油車運輸。
全礦共配五十鈴載貨車6輛、農用柴油車10輛。
第二節 提升設備的選擇
主井口標高+736m，井下運輸水平標高+510m，最終水平標高+400m，方案設計水平為+510m。主井傾角16.5゜，生產能力為300萬噸/年，主要承擔煤的運輸和上下人員。主斜井淨寬3。5米，設備布置見圖所示。
主提升設備
1、主提升設備型號：
選型依據：卸載水平標高+756m，裝載水平標高+475m，提升高度281m，提升運輸斜長L=990m，傾角16.5゜，生產能力為300萬噸/年，采用膠帶運輸機運煤。
該膠帶運輸機選型為DTⅡ型，數量為一台。主要技術參數為：帶寬B=1000mm，運量Q=900t/h, 運距L=990m，帶速V=3.15m/s。電機型號為：YB630M1,功率為N=2*630 kw。
2、驅動方式：
方案一：集中布置形式：驅動方式為頭部集中布置，即驅動裝置布置在距卸載滾筒約60米的回程處，輸送帶選用ST3150型。
優點：a、驅動集中布置，便於安裝、維護和管理;
b、減少斜巷驅動硐室。
缺點：a、膠帶強度較高，膠帶在運輸機上的線載荷增加;
b、驅動滾筒直徑增大了(φ1400mm)。其他滾筒直徑也隨之增大。
方案二：多點驅動：即驅動方式為頭部和中間分開布置，頭部驅動裝置布置在距卸載滾筒約60米的回程處，中間驅動裝置布置在距卸載滾筒約500米的承載處，輸送帶選用ST2000型。
優點：a、驅動分散布置，膠帶在運輸機上的線載荷減少，降低膠帶強度;b、驅動滾筒直徑減小了(φ1250mm)。其他滾筒直徑也隨之減小。
C、膠帶運輸機購置成本減少。
缺點：a、不便於安裝、維護和管理;
b、增加斜巷驅動硐室，皮帶架局部增加高度約2.5米，井下工程量增加。
3、推薦驅動布置形式：上述兩種方案膠帶強度相差較大，為了減小膠帶強度，減少膠帶運輸機購置成本，推薦驅動布置方式為多點驅動布置。
4、電控：采用KZW3-380S主斜井帶式輸送機電控裝置(主控櫃選用美國GE公司90-70係列PLC，性能可靠)，與變頻器配合，完成膠帶機的軟起動，整機配套。
第三節 礦井通風設備
一、基礎資料
該礦設一個風井風量：Q=120m3/s，礦井通風容易時期負壓為：1000Pa.，礦井通風困難時期負壓為：1500Pa;主井、副井進風，風井回風。主扇工作方法為抽出式。
二、礦井通風設備比選
主扇風機的選型：可采用離心式通風機和軸流式通風機兩種方案，由於離心式通風機需另設反風道，土建工程量大，傳動效率又低;而軸流式通風機可直接進行反轉反風，節能、運行效率高，故設計采用對旋係列軸流式通風機。選用兩台BDK54—10—NO.28型對旋係列軸流式通風機，其中一台工作，另一台備用和檢修。其主要技術參數：
風量：90-200m3/s
風壓：752-2843Pa
轉速：580r.p.m
配套電動機：YBFe1450M2-10型，N=250x2kw，U=6kv,配兩台變頻櫃。
反風裝置：采用風機葉輪反轉的反風係統反風。
選用兩台JFM—1型的絞車提升風門，功率3kw。
第四節 排水設備
井口標高+736m，井下運輸水平標高+500m，排水高度為236m，正常湧水量為120m3/h，最大湧水量150m3/h，主排水泵房與中央變電所相鄰，設在副斜井井底車場附近，實行集中排水，排水管路沿主斜井井筒敷設至地麵沉澱池內，其內敷設兩趟排水管路，一趟工作，一趟備用。設備選型D160—84×4型，配套電動機功率為280kw。主排水泵數量為三台，一台工作，一台備用，一台檢修。排水管直徑D219×8mm，壁厚δ=8mm，吸水管直徑D245×7mm，壁厚δ=7mm，泵房內排水管聯接采用法蘭聯接，井筒中采用快速接頭聯接。吸水管長L=3×5.5m，排水管長L=2×950m。
主井井窩水泵：選用兩台QSK20×27—3型礦用潛水電泵，作為主井井窩排水。其主要技術特征：Q=20m3/h，H=27m，配套電動機功率N=3kw。
第五節 空氣壓縮設備
一、 基礎資料
該礦井下巷道采用錨杆、錨噴或錨網噴支護，噴漿機共計4台，2台工作，2台備用, 風鎬耗氣量2.8m3/min，混凝土噴射機耗氣量6m3/min;共計壓風消耗量15m3/min;所需風壓為0.7-0.8Mpa。
二、 空氣壓縮設備比選
該礦可選用兩種壓風設備，一種為活塞式空壓機，另一種為螺杆式空壓機。由於螺杆式空壓機噪聲低，油氣分離器采用了先進的過濾技術，故選擇螺杆式空氣壓縮機。根據供風量可以選擇20m3/min型式，但考慮到各供風點有不同時工作的可能，供風量波動較大，為了運行靈活，便於調配，節省電力，設計選擇20m3/min螺杆式空氣壓縮機兩台，其型號為EP200—Ⅱ，其中一台工作，一台備用，其性能參數如下：
排 氣 量： 20m3/min
排氣壓力： 0.86MPa
電動機功率： 132kW
電 壓： 380V
第六節 其他設備
一、井下主運輸設備
投產時井下布置兩個回采工作麵，即41-2#煤層和45#煤層西翼回采工作麵。45#煤層工作麵的生產能力為200萬噸/年，41-2#煤層工作麵的生產能力為120萬噸/年。工作麵順槽最大運距為3600米，水平運輸。
1、順槽采用膠帶運輸機運煤，膠帶運輸機選型為SWJ1000/2*315型轉彎可伸縮帶式輸送機，數量為兩台。主要技術參數為：運距L=3600m，運量Q=630t/h, 帶速V=2.5m/s;輸送帶選用PVG1600;電機功率為N=2*315kw。
2、石門采用膠帶運輸機運煤，最大運輸距離為900米，水平運輸，運輸能力為300萬噸/年。膠帶運輸機選型為STJ-1000/160固定帶式輸送機， 主要技術參數為：運距L=900m，運量Q=900t/h，帶速V=2.5m/s;輸送帶選用PVG800S型;電機功率為N=160 kw;一台。
二、井下輔助運輸係統
1、井下掘進煤運輸設備
井下共有4個掘進工作麵，3個為綜掘工作麵，1個為炮掘工作麵，炮掘工作麵的煤采用人工推車。綜掘工作麵的煤采用膠帶運輸機運輸，運距L=3500m，需要的運輸能力為10萬噸/年，該膠帶運輸機選型為SSJ-800/2×90H可伸縮掘進回采兩用帶式膠帶輸送機，數量共計3台。主要技術參數為：運距L=3500m，運量Q=100t/h，帶速V=1.6m/s;輸送帶選用PVG1600S;電機功率為N=2×90 kw。
三、井上運輸設備
主斜井井口至洗選廠皮帶走廊之間的主運輸設備：運輸距離L=150m，需要的運輸能力為300萬噸/年，采用膠帶運輸機運煤，該膠帶運輸機選型為TD4型， 主要技術參數為：帶寬B=1000mm，運距L=150m，運量Q=900t/h，帶速V=3.15m/s。輸送帶選用PVC680S。電機功率為N=75kw。數量一台。
第四章 地麵生產係統
第一節 地麵設施
一、煤質分析及產品方案
1、物理特性：
井田內各煤層物理性質基本相同，煤層為瀝青光澤，顏色黑色，條痕黑褐。節理不發育，煤的質地較堅硬，但性脆易破碎，斷口以參差狀為主，局部貝殼和平整狀，具反光性。
2、煤的化學性質
(1)煤的有害元素
井田內各煤層硫含量低，原煤全硫均小於1%，屬特低硫煤。各煤層原煤磷平均含量0.13%，總體屬低磷煤。各元素在各煤層中的含量見表7-1：
二、煤類及工業用途
井田內煤層的煤類單一，均屬於不粘煤，其灰分變化標準差，屬特低灰份、特低硫-中硫、特低—中磷，高發熱量的含油—富油煤。根據各項指標，該礦區的煤可用於動力用煤和民用煤，並且還可做煉油用煤。
三、主井地麵生產係統
該礦井采用斜井開拓，主斜井使用鋼繩芯膠帶運輸機運煤，其型號為DTⅡ型，數量為一台。直接運至地麵篩分樓，進入圓振動篩YAH2640型，配電動機YB200L-4，功率30 kw。將煤分為100mm以上的塊煤和100mm以下的末煤，末煤進入末煤倉，末煤倉容量為150噸；塊煤進入TD4型手選帶（L=10m，功率為N=18 kw），由人工選矸，將矸石揀入矸石倉，矸石倉設1個，容量為100噸，倉下設電液推杆式汽車裝車閘門，由汽車外運填溝。塊煤經選矸後進入塊煤倉，塊煤倉容量為200噸，倉下設電液推杆式汽車裝車閘門，由汽車外運。末煤倉的煤由TD4型膠帶運輸機運至洗選廠皮帶走廊。
四、輔助設施
本礦井年產量為300萬噸，大型設備是神華新能公司設備管理中心的租賃設備，本礦井隻維護小型設備的日常檢修。
1、機修間
機修間配套普通車床、牛頭刨床、移動式方向搖臂鑽床、交流弧焊機、直流弧焊機、車箱整形機、輪軸起吊機等。
2、坑木加工房
坑木加工房主要承擔礦井的坑木加工和基建木材加工，配備木工圓鋸機、木工帶鋸機、三相工頻電鏈鋸。
第二節 選煤工藝
一、產品方案
根椐可選性評價表，45號煤層為易選煤；41-2號煤層為中等可選煤；22—20號煤層為難選煤。
本井田的煤類大多為長焰煤及弱粘煤，其主要用途是作為發電用煤，也可作為其它動力用煤。從環保角度出發，本區煤以低硫低灰的優質動力煤為市場主導煤，其競爭力強，同時本身煤質較好，井下夾矸不多，同時該礦地麵已有一座洗選能力為150萬噸/年的洗選廠，為節省前期投資，前期僅考慮恢複該礦現有的選煤廠，後期再考慮擴建洗選廠。根據市場調查入洗粒度按 100-25mm入洗較為合理。-25mm末煤直接供應電廠，但考慮到今後的市場變化，設計留有洗末煤的可能性。+100mm以上塊煤經手選後地銷。
三、選煤廠現狀
目前鐵廠溝煤礦已經有一年入洗150萬噸/a的塊煤跳汰選煤廠，其入洗粒度為25-100mm，該廠1991年建成投產。投產後即停產，其停產原因如下：
1、料煤露天礦井未能投產，基本無入洗原料。
2、幾年國家對環保要求不高。
3、精煤市場不好，洗選廠效益差。
4、以前小井生產的煤原煤質量好、不必入洗。
選煤廠停產到今已有15年，期間設備腐蝕、老化在所難免，再加上部分設備已挪用。因此要恢複生產，必須對老廠設備進行維護和更換，若有必要對原調試中發現的，不適應現有煤情況的問題，要在本次設計中進行調整、變更。
四、回複洗煤的必要性
根據已確定的礦井采煤方法和采區規劃，礦井投產後將采用優、劣煤配采方案。該方案勢必造成煤中矸石量的增加，且煤質不均。而從適應市場變化的角度看，恢複選煤廠的生產是非常必要的。
五、選煤廠回複方案
方案一：跳汰機分選
已建好的選煤廠采用了原煤分級、塊煤跳汰選方案，其分選工藝適合於易選煤，對於難選煤而言則丟失精煤較多，分選效率較低。其分選上限為100mm，下限為0mm，而目前情況洗選到13mm即能完全滿足市場要求。若市場變化入洗到0.5mm也是沒有問題的。
方案二：重介分選槽分選
它是塊煤重介分選中目前最成熟、簡單的分選方式，它適合於各種可選性的煤，它的分選精度和分選效率均比方案一跳汰選高。物料進入分選槽後矸石能立即下沉並被刮板刮出，精煤利用縱向懸浮液流排出。分選速度快，物料與分選介質間相對運動速度小，在分選設備中停留時間最短，最大限度減少了矸石的泥化。入選上限可達200mm，缺點是入洗下限不能太低。
方案二具有一定的優勢；全粒級入洗時方案一為佳。本次設計主要考慮到跳汰廠已經建成，且入洗塊煤，對舊廠房設備少做處理既可滿足生產的要求。因此暫推薦采用方案一。
由於原設計選煤廠生產能力為150萬噸/a，其工作製度為每年300天，每天14小時生產，兩班生產一班檢修。基本上可以滿足180萬噸/年礦井的需要。為了能使選煤廠順利達產，在初步設計和可研報告階段應對原有選煤廠設備和能力進行核定。
現有的選煤廠的原煤來自1.8km外的篩分破碎車間。其來煤由皮帶直接送入儲煤場的堆取料機。返煤由堆取料機轉載後由皮帶送入主廠房、分級、洗選、脫水，產品裝火車外運銷售。
六、工藝布置
1、布置原則
設計本著“高起點、高效益、低投入”的原則，在原有選煤廠和儲煤場位置已定的情況下，緊密結合新的主井定位，選擇好篩分破碎車間和轉載皮帶，充分利用地形，力求工藝布置合理、緊湊、省投資。
2、地麵工藝布置
選煤廠生產係統主要由篩分破碎車間、儲煤場、主廠房、產品倉、鐵路裝車站、濃縮車間等組成。主井提出的煤炭卸入井口接收倉，由101膠帶機轉載到篩分破碎車間，進行預先分級、破碎、手選矸石後，合格原煤由皮帶轉載到原有儲煤場。主廠房集原煤分級脫泥、塊煤跳汰分選、產品煤水分級、粗煤泥濃縮分級脫水、細煤泥濃縮壓濾等作業於一體。主廠房選出的矸石進矸石倉後裝汽車外排，末煤和洗混塊煤分別儲入各自的產品倉，再通過鐵路裝車站裝車外運。
3、工藝布置簡述
a、儲煤場：儲煤場為露天式，由原堆取料機作業，容量為6萬噸。儲煤場下西部設有1個受煤坑，原煤經受煤坑轉載進入301膠帶。
b、篩分破碎車間：篩分破碎車間集原煤預先分級、檢查性手選和大塊破碎作業為一體，位於儲煤場的南麵，主井口的東北麵。原煤經預先分級後，100mm以上經檢查性手選後破碎到100mm以下，與篩下-100mm級混合一起送入儲煤場。
c、主廠房：原主廠房采用鋼筋混凝土結構。主廠房主要設原煤25mm分級和脫泥、100～25mm塊煤跳汰分選、塊精煤脫水分級、矸石鬥子脫水、煤泥壓濾等工藝環節。為了增加能力另加末煤離心脫水、粗煤泥水旋流濃縮、粗煤泥高頻篩回收等工藝環節。
d、濃縮車間：由一個24m耙式濃縮機和循環水池及水泵組成。位於主廠房的西麵。
e、產品倉：為雙排8個方倉，總容量1萬噸，其中兩個裝洗混塊煤，四個裝末煤。倉下設有大型給煤機和裝車膠帶輸送機。位於主廠房的北麵。
f、矸石倉：設在主廠房內，單倉容量100t。倉下設汽車裝車閘門，矸石裝汽車外排。
第三節 礦井供電
一、電源條件
鐵廠溝礦現建有一座35kv變電所，該變電所35kv側兩回電源分別引自米泉110kv變電所35kv側的不同母線段，線路規格為LGJ-185/14km。另還有兩回35kv出線，其中一回與神華新疆能源有限責任公司矸石熱電廠聯網，線路規格為LGJ-185/2km；一回與堿洪35kv變電所相連，線路規格為LGJ-185/5.6km。鐵廠溝礦35kv變電所配電裝置采用屋內布置，主變壓器容量為（2700+5000）kVA，電壓35/6kv。
二、用電負荷
本項目為改擴建工程，礦井設計生產能力300萬噸/年，礦井開拓方式為一對斜井開拓。根據上述條件及井上下各生產係統所選設備負荷情況，經統計計算，礦井用電總負荷：ΣP=10539KW，噸煤電耗約ΣW=15.1KWh/t。
三、供電方案
鐵廠溝礦35kv變電所通過神華新疆能源有限責任公司矸石熱電廠及米泉110kv變電所與烏魯木齊電網聯網，並且已形成環網，供電電源比較可靠。礦現有35kv變電所供電方式完全滿足礦井改擴建後用電的要求。
四、地麵配電
鐵廠溝礦35/6/0.4kv地麵變電所，根據礦井改擴建後總裝機容量，現有兩台主變壓器容量不能滿足，需增加一台5000kVA變壓器，電壓等級由6KV提高到10KV。35kv出線間隔數量不夠，需增加一路。地麵變電所10/0.4kv配電間10kv配出線高壓配電櫃數量不夠，需增加10麵。
五、井下配電
根據負荷計算，井下負荷較大，且距離較遠，采用10kv高壓下井，下井電源引自地麵變電所。在井下不設中央變電所，隻設采區變電所，兩回下井電纜分別接至兩段母線上，正常情況下兩回電源同時工作，一回路故障時，另一回路能保證井下全部負荷用電。低壓采用660v電壓，照明采用127v電壓。
綜采、綜掘工作麵，均由地麵變電所及采區變電所高壓10kv供電，深入負荷中心，設移動變電站，高壓采用10kv電壓，低壓采用1140v、660v電壓。在炮采、炮掘等用電負荷較集中處由采區變電所供電，高壓采用10kv電壓，低壓采用660v電壓。采區變電所供電由地麵變電所高壓10kv側配出。
第五章 工業廣場總平麵布置及建築物
第一節 概況
一、位置與交通
鐵廠溝煤礦位於烏魯木齊東郊，西距烏魯木齊市34km,西北距米泉市13km,該礦隸屬神華新疆能源有限公司管轄。該礦現已建成鐵路專用線與蘭新線接軌，通過鐵路可直達紅雁池電廠、瑪納斯電廠、石河子市、奎屯市、庫爾勒市、甘肅省酒泉市等地。該礦礦區公路與烏奇公路（216國道）相連，通往全疆各地，道路平坦，交通便利。
二、地形地貌
礦區位於準噶爾盆地南緣，屬博格達山前丘陵地形。以成因類型劃分，主要是構造剝蝕地形，隻有現代衝溝裏才有線性侵蝕堆積地形。溝穀垂直山地及礦體，長梁及斜梁的走向亦近於南北緩傾斜延展。溝梁比高一般為30—40m，東部地表標高+872—+810m，西部僅為+811—+748m。全區地麵標高平均+800m左右，地表植被稀少。
三、氣象及地震
礦區南鄰高聳入雲的博格達山，頂峰長年積雪，北靠戈壁，屬大陸性幹旱—半幹旱氣侯，由於受氣侯垂直分帶的製約，形成的地形雨也常波及本區。據米泉市氣象站資料記載，曆年月平均氣溫最高27℃，最低-18.8℃,最高極值41.9℃,最低極值-31.8℃,日溫差在10℃以上。年降雨量一般在141.2—276mm,一日最大降雨量54.6mm,而蒸發量卻高達1931—2448.4mm以上。11月開始冰凍,翌年3月解凍,冰凍期長達5個月,凍土深度100--120cm,最大達130cm,積雪厚度最大34cm。最小風速為0.7m/s,最大18m/s,多出現在12月份,風向以北西—南東為最多。
據記載，米泉市53、57、65、67、75年均發生過4—6級地震，65年達6.5級，震中烈度為8度。對礦井主要工業與民用建築按8度二組設防，對庫房、地磅房等較小的單層建築，采取7度二組設防。
該礦工業廣場位於井田中部，地勢比較平緩，場地為開闊的斜坡式地帶，走向南高北底，，工業廣場海拔標高+738.5— +741.5m，相對高差3.0m，主皮帶斜井位於工業廣場的北側，坐標X=4866281，Y=29559712，井口標高+739.5m，井筒提升方位角334.73。副斜井位於工業廣場的東南側，坐標為：X=4866123，Y=29559748，井口標高+738.5m，井筒方位角與主斜井相同。工業廣場總占地約40000m2。
第二節 平麵布置原則及說明
本設計根據《煤炭工業礦井設計規範》、《建築設計防火規範》和國家有關總平麵布置的規定、標準，在盡量利用原有地麵設施的基礎上，力求總平麵布置緊湊合理、相互協調、整齊美觀、實用大方、線路簡捷、有利於生產。在豎向布置應充分利用地形，滿足生產、運輸和裝卸作業要求，盡量減少土石方工程及防護工程數量，確保場地排水暢通，防洪可靠。
礦區地形北底南高，工業場地一般高程+738.5— +741.5m。根據井口位置、標高、方位角和地形及平麵布置原則，工業廣場總平麵布置說明如下：
1、根據工業廣場的地形和礦井開拓布置，該礦工業廣場選擇方形布置方案，新建皮帶主斜井井口坐標為：X=4866281，Y=29559712，Z=+736m，井筒提升方位角為334.730。風井位於工業廣場的東南部約250m左右，井口坐標為：X= 4865462，Y=29560062。
主斜井井口棚、主井空氣加熱室、驅動機房、篩分破碎車間，地麵標高與井口標高一致。
2、工業廣場豎向設計盡量結合地形、利用地形，以便於煤炭、矸石的儲、裝和運輸。
3、工業廣場隻布置生產和必要的生產輔助設施。家屬住宅區以建。
4、根據該礦主皮帶斜井位於工業廣場西北側的開拓布置，該礦工業廣場西北側以有老的生產係統故新建的生產區布置在工業廣場西北側已成定局，根據地麵生產係統工藝和地形實際布置如下：
（1）工藝布置原則
設計本著“高起點、高效益、低投入”的原則，在原有選煤廠和儲煤場位置已定的情況下，緊密結合新的主井定位，選擇好篩分破碎車間和轉載皮帶，充分利用地形，力求工藝布置合理、緊湊、省投資。
（2）地麵工藝布置
選煤廠生產係統主要由篩分破碎車間、儲煤場、主廠房、產品倉、鐵路裝車站、濃縮車間等組成。主井提出的煤炭卸入井口接收倉，由101膠帶機轉載到篩分破碎車間，進行預先分級、破碎、手選矸石後，合格原煤由皮帶轉載到原有儲煤場。主廠房集原煤分級脫泥、塊煤跳汰分選、產品煤水分級、粗煤泥濃縮分級脫水、細煤泥濃縮壓濾等作業於一體。主廠房選出的矸石進矸石倉後裝汽車外排，末煤和洗混塊煤分別儲入各自的產品倉，再通過鐵路裝車站裝車外運。
（3）工藝布置簡述
a、儲煤場：儲煤場為露天式，由原堆取料機作業，容量為6萬t。儲煤場下西部設有1個受煤坑，原煤經受煤坑轉載進入301膠帶。
b、篩分破碎車間：篩分破碎車間集原煤預先分級、檢查性手選和大塊破碎作業為一體，位於儲煤場的南麵，主井口的東北麵。原煤經預先分級後，100mm以上經檢查性手選後破碎到100mm以下，與篩下-100mm級混合一起送入儲煤場。
c、主廠房：原主廠房采用鋼筋混凝土結構。主廠房主要設原煤25mm分級和脫泥、100～25mm塊煤跳汰分選、塊精煤脫水分級、矸石鬥子脫水、煤泥壓濾等工藝環節。為了增加能力另加末煤離心脫水、粗煤泥水旋流濃縮、粗煤泥高頻篩回收等工藝環節。
d、濃縮車間：由一個24米耙式濃縮機和循環水池及水泵組成。位於主廠房的西麵。
e、產品倉：為雙排8個方倉，總容量1萬噸，其中兩個裝洗混塊煤，四個裝末煤。倉下設有大型給煤機和裝車膠帶輸送機。位於主廠房的北麵。
f、矸石倉：設在主廠房內，單倉容量100t。倉下設汽車裝車閘門，矸石裝汽車外排。
5、根據該礦副斜井位於工業廣場東南側的開拓布署，該礦工業廣場輔助生產區布置在工業廣場東南側也成定局，根據副井提升係統和地麵窄軌運輸車場工藝要求以及地形實際該礦生產輔助區布置如下：
、副井井口坐標為：X=4866123，Y=29559748，Z=+736，井筒提升方位角為334.73°。
副井井口棚、副井空氣加熱室、下井人員等候室、聯合建築布置在副井井口周圍，地麵標高與井口標高一致。
③礦燈房、浴室、任務交待室、調度室、救護隊、醫療保健室、聯合建築布置在井口西南側距離主要幹道30米，也為方便職工上下班既可到達浴室更衣入浴。符合煤炭工業、衛生要求，平麵布置也比較緊湊。
6、工業廣場各台地之間采用邊坡、擋土牆和林帶相分隔，采用斜坡道，道路和台階相連係，台地之間邊坡，挖方為1：0.75，填方為1：1.25。
7、該礦工業廣場總占地約19000m2，其中建築占地5186m2，建築係數27.3%；交通道路及專用場地占地2800m2，占總麵積的14.7%；綠化占地2470m2，占總麵積的13.0%；場地利用係數55.1%。場地平整和修築場內道路總計挖方230m3，填方180m3，填方不足利用建井期矸石補充。台地平整坡度0.5—1%。
以上詳見工業廣場總平麵布置圖。
第三節 地麵運輸
該礦工業廣場采用膠帶運輸和道路汽車運輸二種方式。
原煤從井下經膠帶運輸機可直接運至篩分裝車倉，經篩分分別進入末煤裝車倉，中塊煤裝車倉和大塊裝車倉，然後用鐵路外運。末煤通過卸煤棧橋和卸煤皮帶運至儲煤場，然後用裝載機裝汽車外運。
井下開拓掘進所發生的矸石、井下所需材料、設備、人員上下井，均采用汽車外運，綜合利用或填坑。
材料、設備由汽車運至庫房或井口前專用場地，然後裝無軌膠輪車運至井下。
場內道路運輸從烏魯木齊東山大道公路到工業廣場儲煤場、煤炭裝車倉和矸石汽車裝車倉等主幹道寬7m，場內其它主幹道寬4-6m，道路平麵曲率半徑一般不小於15m，道路坡度不大於8%，路麵均為瀝青砼路麵，表層細粒瀝青砼25mm厚以下為：粗粒瀝青砼40mm厚；道碴石碾壓層200mm厚；戈壁土碾壓層400mm厚，再下為路基土碾壓。
該礦工業廣場內運煤線路、運矸石線路、材料設備運輸線路及主要人流線路，除均由一條主幹道進場外，其它采取分隔設置，互不幹擾。
第四節 防洪排澇
該礦區年降雨量一般在141.2—276mm,一日最大降雨量54.6mm,而蒸發量卻高達1931—2448.4mm以上。。本設計采取的防洪排澇措施如下：
1、提高工業廣場建築和路基標高，而且在原有泄洪區砌築防洪河堤以防止工業廣場被洪水浸蝕、衝刷。防洪堤采用M10水泥砂漿和片石或大河卵石砌築，工程量1178m3。
2、在工業廣場進場東、南側，設置截水渠，將東側山坡的雨雪水引向泄洪渠，（淨斷麵0.84m2）梯形，外表用M10砂漿砌河卵石護砌，總長300m，卵石砌體390m3。
第五節 地麵建築及結構物
本設計地麵建築及結構物共計14項，總建築麵積5186m2。（詳見建築工程量及技術特征附表）三通一平已基本形成，施工比較方便。
該礦地麵建築中，生產性建築以生產工藝和設備的需求確定。支護用品加工房、消防材料庫等以《煤炭工業礦井設計規範》的指標確定。
建築設計的原則是：必須滿足生產和使用的要求，必須保證安全、防火、防震的規定，在此前提下力求降低工程造價。本設計中除受煤倉、棧橋、破碎倉采用鋼筋砼結構以外，其它均采用磚混結構。
第六章 給水、排水、采暖及供熱
第一節 給水
一、供水水源
鐵廠溝水網的發育受南部山嶽的控製，主要溝穀西部有蘆草溝，東部為鐵廠溝，均發源於博格達山北麓，補給主要為雨雪洪水及泉水。蘆草溝水流較小。據露天煤礦資料：1981-1982年上遊站月平均流量0.031-0.190m3/s，年逕流量為356萬立方米，下遊站月平均流量0-0.214m3/s，年逕流量為135萬立方米，農灌期因常被截流而幹枯。其水量無法滿足礦區用水要求，故不能作為礦區生活水源的水源地。
經探察明本地區地下水係主要受逆段層構造所控製，自南往北有北楊溝F3逆段層構造凹陷給水帶水源，自南往北有北楊溝F3逆段層構造凹陷給水帶水源。其湧水量為2500-3000m3/d，現已建的兩口水井水量為每小時113m3，每日湧水量為2712m3。其水量滿足礦區用水要求。
（1）水源水質評價
（一）生活飲用水水質評價
已建水井的水質經化驗其化學類型為SO4 .CL-Na .Ca型水，礦化度0.69g/L，PH值8.51。水量、水質能滿足生活用水要求。水質好，為良好的供水水源。
（2）、供水水源選擇
通過上述對井田外泉群水質、水量的綜合評價，經客觀分析和對比：主要溝穀均發源於博格達山北麓，補給主要為雨雪洪水及泉水。雖然其水質可以滿足井田生活、工業用水的條件，但水量有限，可暫不考慮。
故選用自南往北有北楊溝F3逆段層構造凹陷給水帶水源作為礦區生活水源。擴建後，其水量、水質而言，均能滿足礦區的要求，該水源是礦山理想的供水水源。
二、給水工程
用水量計算執行《煤炭工業礦井設計規範》和《室外給水設計規範》，用水量計算見附表。
（一）、礦井總用水量計算
礦井總用水量為349.25m3/d，其中生活用水量190.85m3/d（其中井下乳化液泵、采煤機用水量為60m3/d），由高位生活蓄水池供給。工業廣場、生活區消防用水量158.4m3/d，（井下消防用水量60m3/d），地麵消防火災按連續時間為兩小時計，消防用水48小時補給，井下、地麵消防灑水均由兩座400m3日用消防水池供給。生活蓄水池容積計算為400m3。
（二）、供水方式
1、生活供水方式
該礦原有工業廣場供水係統已形成規模，利用原有水源供至地處標高+840m處的原有400m3高位蓄水池，敷設管經為DN100mm管道采用靜壓供水方式供礦區以及新擴建工業廣場生活各用水點。
2、工業區供水方式
井下最大湧水量為180m3/d，礦井工業用水量為158.4 m3/d。工業供水係統：井下水由泵打入井口附近200m3平流式沉澱池，經沉澱分離過濾、中和、加藥消毒、滅菌等措施處理後，流入400m3日用消防水池，現擴建後工業用水量為158.4 m3/d，其中還需蓄消防用水72m3/d。井下湧水不能滿足用水量。故新建一座400m3日用消防水池，不足水由生活蓄水池補充。敷設管經為DN100管道靜壓供水方式供新建工業廣場以及井下消防、防塵灑水等用水點。供水管道埋深深度為-1.6m。
3、供水流程如下
1）、工業廣場生活用水係統
水源井→已有400m3生活蓄水池→敷設供水管道→供礦區地麵生活各用水點。
井下乳化液泵、采煤機
2）、工業廣場地麵、井下消防灑水係統
水源（井下水）→200m3沉澱池→細砂過濾器後→沉澱和過濾加藥處理→一座400m3日用消防水池→管道→靜壓→地麵、井下消防、防塵灑水的用水點。
400m3生活蓄水池
（三）、室外供水工程
室外給水管網為枝狀敷設，給水管均采用直埋式敷設。給水管采用1.6MPa硬聚氯乙烯管，粘結連接。直埋溝需墊100mm細砂，埋深-1.6m。其工程量詳見室外熱力管網平麵布置圖。
第二節 排水
原工業區排水管網已形成規模，可維持原有排水係統。新擴建工業區汙水來自兩處，一部分為工業區生活汙水，其主要來源為職工生活排水，浴室、職工食堂及鍋爐排水。其原最大日排水量按工業場地生活用水量考慮，排水量為134.4m3/d。另一部分工業汙水主要來源於井下湧水。井下湧水量為180m3/d，礦井工業用水量為158.4m3/d。主要用於地麵、井下消防降塵灑水和綠化。
生活汙水經排水管網彙集排入化糞池分解後與食堂汙水經隔油池處理後的汙水，再經地埋式生活汙水處理器處理後與其它汙水合流統一排放。
一 排放原則
食堂排水出口處設隔油池方能排出，鍋爐排水需經降溫池後方能排出。混合水質符合《汙水綜合排放標準》（GB8978—1996）中一級標準。同時也滿足農田灌溉水質標準（GB5084—92）。檢查井每30m設置。
礦井井下水經沉澱池沉澱，澄清大量稀釋後加入堿式氯化鋁（其投加量為13—20mg/L）處理後，一部分用於井下灑水、消防、降塵和地麵消防、綠化外，外排水的水質達到《汙水綜合排放標準》（GB8978—1996）中一級排放標準後外排。
（二）汙水處理
生活區汙水經以及食堂汙水經隔油池處理後的汙水，經排水管網彙集排入12.50m3的化糞池沉澱分解。再經地埋式生活汙水處理器（JYT—10處理量50m3/h）處理後統一排放。
礦區為特低硫-中硫煤、且以硫化鐵硫，有機硫為主。硫酸鹽硫微量。（其中長焰煤全硫2.10%，硫化鐵硫1.25%，硫酸鹽硫0.04%，有機硫0.81%）
工業汙水處理是經沉澱池沉澱，澄清、大量稀釋和加入堿式氯化鋁，其投加量為13—20mg/L消毒後，用於地麵、井下消防降塵灑水和綠化。設壓濾機衝洗水泵兩台（一用一備），型號：IS50-32-200，Q=12.5 m3/h，H=50m；加藥設備一台，型號JY-0.3/0.72A—1。消毒裝置三台，型號為YXD-5，產氣量為100g/h，經處理的水質均可滿足井下用水要求。
排水管采用鋼筋混凝土排水管。其工程量詳見室外排水管網平麵布置圖。
第三節 消防與灑水工程
井上地麵消防用水量按國家標準《建築設計防火規範》。根據《煤礦工業礦井設計規範》可不考慮礦井的工業場地和井下同時發生火災的情況
礦井工業廣場生活用水量主要是職工洗澡用水。因水質要求不同，故礦井生活和消防用水供水係統分開設置。地麵消防與防塵共用一趟管路。防塵灑水、消防供水管道沿日用消防水池敷設至防塵點和煤場。地麵道路灑水選用兩輛灑水車進行道路防塵、灑水。
井下湧水量為180m3/d。礦井工業最大用水量為158.4 m3/d，井下水經沉澱分離過濾、中和、加藥消毒、滅菌等措施處理後可作為工業區地麵和井下消防、防塵灑水用水水源。經處理的水質均可滿足井下用水要求。
建築物室內按《建築設計防火規範》規定執行設置室內消火栓。
建築物室外消防采用設置室外消火栓方式，不易設置消火栓但有易燃物集中處設手提式貯壓幹粉滅火器，室外露天堆放易燃物場地設室外地下消火栓。室外消火栓選用地下式消火栓，每120m處設置。
工業區的給水係統采用低壓給水係統，地麵建築消防給水壓力不能保證，故地麵消防采用臨時高壓供水方式。當有火災發生時，開啟消防泵，抽取消防水池內的消防蓄水進行滅火，水壓由消防泵保證。其消防泵型號為：IS50-32-250A（Q=14m3/h H=56m）型兩台。管道采用硬聚氯乙烯管，粘結連接。
第四節 采暖通風與空氣預熱
熱負荷計算
室內計算溫度按《煤礦工業礦井設計規範》執行。
耗熱量計算表：
礦職工每日三班作業。最大班職工人數60人，每人洗澡一次用熱水量最大按60升/人.班，熱水采用鍋爐將水加熱方式，加熱時間每班為2小時，淋浴用水耗熱量0.70 Mw。浴室水溫采用自動監控裝置調節。井下作業人員飲水采用熱水熱媒間接加熱，設兩台開水器，供應職工開水飲用。飲水量按最大班每人3L計算，加熱時間為2小時，職工開水和洗衣幹燥用熱經計算耗熱量為0.19Mw。
2、供熱方式、空氣預熱、通風
新建礦區工業廣場建築采暖主要采用鍋爐集中供給方式。
1)空氣預熱
為保證冬季的安全生產，井筒必須采取防凍措施。在井筒附近設置空氣加熱室，將進井筒部分空氣加熱到40℃，再與自然進入井筒的冷空氣相混合至2℃送入井下。同時利用實厚棉簾保溫防風的措施進行防凍。礦井設計斜井總進風量為120m3/s。
主斜井空氣預熱設備選型
1、進風量：Q1=30m3/s
2、室外最低溫度-22℃;
3、冷熱風混合後的溫度+2℃;
一)L=30m3/s
(1)Q=CLr(tm-tw)×3600×β
=1.25MW
(2)被加熱風量：Lr=L×[(tm-tw)/(tc-tw)](m3/s)
=10 m3/s=36000m3/h
(3)加熱器散熱麵積：F=(Q/F×Δt)=328.49m2
(4)選礦井專用空氣加熱器，其型號15×8/3，每台散熱麵積80.6m
(5)散熱器台數：n=F/f =(328.49/80.6)x1.2=4.88台≈5台，但考慮備用，暖風機確定為6台。
(6)安裝方式：選KJQ15×8/3型6台，兩台串聯三組並聯，總加熱麵積為483.6m2。
(7)軸流風機選型：風機型號為T40—11NO8，直徑800mm，風量18500m3/h，全壓327Pa，電機功率N=3kw共三台。
副斜井空氣預熱設備選型
1、進風量：Q1=90m3/s
2、室外最低溫度-22℃;
3、冷熱風混合後的溫度+2℃;
同樣方法計算出：Q=3.76MW
F=(Q/F×Δt)=638.73m2
選SRL型空氣加熱器，其型號SRL20×10/3，
散熱器台數：n=F/f =638.78/(127.5x2)=2.5台≈3台，
安裝方式：三台串聯共六台加熱器兩組並聯，總加熱麵積為765m2。電動機Y200L2 -6 (P=22Kw)
2)通風
工業區建築一般為自然通風。為排除鍋爐房、礦燈房等建築產生的廢汽，對人的身體健康有危害，為了有效地保障安全，在鍋爐房屋頂預留抽風洞，安裝排風設備。充電室、礦燈房酸液配製間設一台軸流式T35NO.3型軸流通風機排出有害氣體，配用功率為0.55kw的YSF—7/22型電動機各一台。
3)、鍋爐房
該礦工業廣場分原工業廣場和工業廣場，原工業廣場建築主要由洗選廠、裝車倉、鍋爐房等工業建築。供暖、給水係統已形成規模，鍋爐以及室外管網能夠滿足礦井需求，原工業廣場鍋爐及鍋爐房仍能繼續使用。故該設計原工業廣場供熱可不予考慮。僅考慮新擴建的工業廣場的供熱係統。
總熱負荷：
1、建築采暖熱負荷 8.92 MW
2、井筒預熱 5.01 MW
3、熱水負荷 0.70Mw
4、開水負荷 0.19Mw
鍋爐噸位確定：T=14.82/(0.7)x1.2=25(噸)
鍋爐選型：
在新擴建的工業廣場上新建鍋爐房。利用礦區閑置的兩台SZL4—1.25--AⅡ2蒸汽鍋爐的基礎上增加兩台SZL10—1.25--AⅡ2型蒸汽鍋爐。非采暖季節啟用4T蒸汽鍋爐專供浴室、開水房。洗衣、食堂用熱均采用蒸汽直噴加熱，以及生活采暖熱媒采用低溫熱水，熱媒來自鍋爐房。鍋爐燃料為本礦自產煤。
4)室外供熱管道
礦區原工業廣場已有室外采暖管網可繼續使用，新建供暖管道管網采用直埋式敷設，管網為枝狀敷設，蒸汽、凝結水管道均采用無縫鋼管。熱水管道采用焊接鋼管。蒸汽、熱水管均采用聚脂保溫聚乙稀保護殼直埋於冰凍線以下。凝結水管不需保溫處理。直埋溝需墊100mm細砂。其工程量詳見室外熱力管網平麵布置圖。
第五節 環境保護與水土保持
(一)環境現狀
一、自然環境及環境質量現狀：
1、地形地貌
礦區位於準噶爾盆地南緣，屬博格達山前丘陵地形。以成因類型劃分，主要是構造剝蝕地形，隻有現代衝溝裏才有線性侵蝕堆積地形。溝穀垂直山地及礦體，長梁及斜梁的走向亦近於南北緩傾斜延展。溝梁比高一般為30—40m，東部地表標高+872—+810m，西部僅為+811—+748m。全區地麵標高平均+800m左右，地表植被稀少。
2、氣象與水文
1)氣象
礦區南鄰高聳入雲的博格達山，頂峰長年積雪，北靠戈壁，屬大陸性幹旱—半幹旱氣侯，由於受氣侯垂直分帶的製約，形成的地形雨也常波及本區。據米泉市氣象站資料記載，曆年月平均氣溫最高27℃，最低-18.8℃,最高極值41.9℃,最低極值-31.8℃,日溫差在10℃以上。年降雨量一般在141.2—276mm,一日最大降雨量54.6mm,而蒸發量卻高達1931—2448.4mm以上。11月開始冰凍,翌年3月解凍,冰凍期長達5個月,凍土深度100--120cm,最大達130cm,積雪厚度最大34cm。最小風速為0.7m/s,最大18m/s,多出現在12月份,風向以北西—南東為最多。
2)水文
鐵廠溝水網的發育受南部山嶽的控製，主要溝穀西部有蘆草溝，東部為鐵廠溝，均發源於博格達山北麓，補給主要為雨雪洪水及泉水。蘆草溝水流較小。據露天煤礦資料：1981-1982年上遊站月平均流量0.031-0.190 m3/s，年逕流量為356萬立方米，下遊站月平均流量0-0.214 m3/s，年逕流量為135萬立方米，農灌期因常被截流而幹枯。其水量無法滿足礦區用水要求，故不能作為礦區生活水源的水源地。
經探察明本地區地下水係主要受逆段層構造所控製，自南往北有北楊溝F3逆段層構造凹陷給水帶水源，自南往北有北楊溝F3逆段層構造凹陷給水帶水源。其湧水量為2500-3000m3/d，現已建的兩口水井水量為每小時113m3，每日湧水量為2712m3。其水量滿足礦區用水要求。
二、聚落環境為：
礦區位於烏魯木齊市東郊，屬丘陵地帶，地麵無農田。人口分布：全礦職工總人數448人。職工住宅、福利建築設在神化新疆公司家屬院，礦區工業廣場除工業建築和設施外，其它地段、地麵為荒山。
(二)環境保護與水土保持執行標準
一、環境保護標準
1、空氣環境質量執行《地表水環境質量標準》GB3095-1996中的二級標準。
2、地表水執行《地表水環境質量標準》GB3838—2002中的Ⅲ類水質標準;
3、地下水執行《地下水質量標準》(GB/T4848-93)中的Ⅲ類標準;
4、工業場地環境噪聲執行《城市區域環境噪聲標準》(GB3096—93)中的三類區標準。生活區執行該標準中的二類標準;
二、汙染物排放標準
1、鍋爐燃煤排放汙染物濃度執行《鍋爐大氣汙染物排放標準》(GB13271—2001)中的二類區Ⅱ時段標準;篩分、裝車等無組織排放顆粒物執行GB16297-1996中的《大氣汙染物綜合排放標準》
2、礦井排水執行《汙水綜合排放標準》GB8978-1996(1998年1月1日後建設的單位)中的二級標準;生活排水執行《汙水綜合排放標準》GB8978-1996(1998年1月1日後建設的單位)中的二級標準。
3、工業場地邊界噪聲執行《工業企業廠界噪聲標準》(GB12348-90)中Ⅲ類標準;
4、固體廢氣物執行《一般工業固體廢物儲存、處置場汙染控製標準》GB18599-2001;
三、總量控製指標
根據國家規定的排汙總量控製汙染物種類，結合本項目的排汙特點，所在區域的環境質量現狀等因素綜合考慮，在末接到當地環保部門下達的總量控製指標時，按汙染物達標情況下確定排放總量指標為：
外排生活汙水： CODcr： 1.35t/a
NH3-N： 0.18t/a
廢氣中： 煙塵： 3.61t/a
SO2： 0.64t/a
固體廢棄物： 0.3萬t/a
(三)項目建設和生產對環境的影響
自然環境是環境的一個組成部分，並對環境起著重要的調節作用。隨著我國工業、礦業的迅速發展，環境汙染問題日益加深。在礦井建設開采過程中的主要汙染源有工業汙染源、交通運輸汙染源、農業汙染源、生活汙染源四大類。本設計依據國家有關環保技術經濟政策，對該礦的環境保護進行設計。
礦井建設對生態環境的影響，主要表現在地表塌陷對生態環境的影響，矸石堆放，煤塵及地麵場塵，礦井湧水、排水用於礦區綠化等五個方麵。
1)、地表塌陷對生態環境的影響
由於本井田範圍內除興建的井口外，區內無其它建築，而且工業場地與(生活區、辦公區)分開布置，即采區範圍內地表無道路，管線工程及民用建築等，故地表形態的變化，不會造成對地麵建築物的影響。
礦區從露采過渡到井工開采，其井工開采對環境的影響應遠小於露天開采，但井工開采對地表也將造成一定的破壞，也存在對土壤的影響主要是地麵塌陷、裂縫、地表下沉，由可能形成大小不等的淺坑。
2)、矸石、爐渣等固體廢氣物堆放對生態環境的影響
目前全礦大約矸石堆存量大約為9萬噸，其次是鍋爐灰渣排放量2055.2kg/h，生活垃圾排放量53.13 t/a。固體廢氣物堆放風化易產生揚塵汙染，產生有害氣體，汙染大氣環境。
3)、煤塵及地麵揚塵對生態環境影響
由於礦井露天儲煤場和煤轉載過程中的起塵和運煤汽車軋碾路麵起塵等，對當地空氣環境在有風時對下風向環境汙染較大。
4)、汙水用於綠化對生態環境的影響
本礦排水量8395m3/a，水的總硬度為1045.8mg/L，礦化度為2271.6mg/L，主要汙染物為CL-455.5mg/L、F-0.3mg/L、井下湧水量為180m3/d二次利用水水量為158.4m3/d，排水量為23m3/d。汙水排放量很少，該礦井排水中各汙染物濃度均不超過《汙水綜合排放標準》中的二級標準。礦井排水經沉澱池處理後，夏季用於綠化、防塵灑水。剩餘部分排入礦區東部沿衝溝中蒸發。冬季同生活用水一同經汙水處理器處理後外排，井下水排水對生態環境的影響不大。
生活汙水主要包括職工宿舍、食堂及浴室排水，全為不連續的排水，排放量134.4 m3/d、49056 m3/a。其混合水質經類比得CODcr150 mg/L、BOD5 50 mg/L、SS200 mg/L、LAS2 mg/L、NH3 -N20 mg/L。
5)、噪聲對人的影響
噪聲井口及附屬生產車間高噪聲設備有：通風機房的主扇、絞車房的絞車、鍋爐房的鍋爐風機、井口加熱爐的熱風機、坑木加工房的木工圓盤鋸等，聲值在85dB(A)-98dB(A)之間。
(四)環境保護與水土保持措施
在礦井開采過程中，除嚴格執行《環境保護法》及有關環保與衛生管理條例、法規、各類汙染物排放標準外，現根據該礦的具體條件製定以下治理與防範措施。
廢氣治理
1、地麵大氣治理：礦區由於礦區氣候幹燥，大氣汙染主要是煤炭在貯、裝運過程中產生的揚塵，煤炭依靠汽車外運，行車時揚起的塵土。為此礦區可以在道路兩旁植樹，加強礦區的植樹綠化，並道路實行柏油化，減少道路的交通揚塵。對道路灑水降塵，對煤炭的加工貯運等作業場地的揚塵，配備噴霧灑水裝置，防止大氣汙染。
鍋爐均配備XZD/G型旋風除塵器，除塵效率為94%，使排放煙氣達到排放標準。
2、井下空氣治理：設計中該礦井總進風量為120m3/s，為保證井下排出的廢氣達到國家有關環保規定應做到以下幾點：
(1)加強礦井通風管理，清除巷道內的浮煤，保證各用風點有足夠的新鮮風量。
(2)建立與加強對井下有害氣體的檢測，發現有害氣體超標時，及時停止作業，撤出人員進行處理。
(3)建立防塵灑水係統，井下塵點、回風巷實施噴霧灑水，淨化井下空氣。
(4)冬季為改善井下氣候條件，井口設置熱風道或空氣加熱室。
(5)由環保機構定期對井下排出的廢氣進行檢測，發現廢氣不符合排放標準立即采取措施進行治理。
汙水治理
本礦汙水主要是礦井廢水和生活汙水兩部分，井下水經沉澱、除去水中懸浮物、消毒滅菌等措施後靜壓排至日用消防水池。井下湧水量不大，不足部分由生活蓄水池補充，進行二次稀釋處理後的可以用來為礦區綠化灌溉，也可用以防塵、消防灑水。多餘的水排入礦區衝溝內。礦井水的外排對礦區水源沒有任何影響。
生活汙水來源主要是澡堂、食堂、辦公樓等地排水。食堂汙水經隔油池處理後與其它生活汙水經化糞池處理後，經地埋式生活汙水處理器(型號為JYJ-10，處理量50m3/h)處理後，達到汙水綜合排放標準(GB8978—1996)中一級標準後，排入礦區衝溝內。
廢棄固體物的治理
1、煤矸石的處理：
正常生產期矸石排出量約為9萬噸/年。生產期的矸石可用於回填工業廣場或築路，剩餘部分可作水泥配料，或用汽車運至場外窪地，並用黃土覆蓋壓實防止自燃、汙染大氣，同時做到隨排、隨壓、隨蓋，防止自燃汙染大氣環境。
2、生活垃圾處置：作到生活垃圾不能亂倒。設立垃圾箱，對垃圾定期消毒、滅菌，防止細菌傳播或將垃圾處理後深埋地下。
噪聲汙染治理
井下局扇、地麵主扇和主井絞車房是噪聲危害的主要發生地，因此在噪聲點作業人員配戴耳膜裝置。
井下局扇設置消音器，鍋爐房的鼓、引風機、通風機加裝進氣、排氣消聲器，基礎做減震處理。放置在室內廠房做隔聲門窗。
地表塌陷的治理
隨礦井開采範圍的增大，地表將受到破壞，出現塌陷和裂縫。因此設計上工業場地、生活福利區分開布置，開采範圍內不布置建築物。地麵的塌陷和裂縫要及時回填，對於預測到的地表塌陷範圍應及時設置圍欄和警標，防止人誤入采空區，發生意外02manbetx.com 。防止雨水對井下造成危害，做好地麵開鑿防洪、泄洪渠溝等防洪工作。
(五)、水土保持措施
該礦區植被不發育。為改善對礦區環境的影響，必須對建礦後破壞的植被進行修複和種植。以達到防風、防塵、降噪、美化環境的目的。本設計綠化麵積6500 m2,綠化係數25%。綠化重點放在場區及道路兩旁。對露天開采遺留的坑底及護坡進行綠化種草、種樹。對遺留的火患用黃土覆蓋，防止其繼續自然。
(六) 環境保護與水土保持投資
隨著礦井的發展和產量的提高，“三廢”的排放量也隨之增加，加強環境監測和管理勢在必行，製定治理方案，定期監測，可有效地保護環境，控製環境汙染。
為搞好環保工作，該礦設置環保工作人員負責該項工作，並設專項資金，工程投資之中，經不完全統計環保工程費約為139.4萬元。
環境保護專項投資明細表
第六節 節 能
根據煤炭工業部1986年頒布的《煤炭工業工程設計節能技術暫行規定》的要求，結合本井田地形、地質條件，采取了以下節能措施。
一、開拓與開采
井田的開拓方式為斜井開拓，為降低生產經營費用，井下運輸采用帶式輸送機運煤，輔助運輸采用無軌膠輪車運輸。
采煤方法為綜放采煤法，放頂煤采煤工藝簡單，工作麵生產能力大，從而降低了采煤工作麵生產電耗及生產成本，煤炭損失量小，提高了煤炭資源回收率。
二、提升、通風、排水設備
該礦井的提升、通風、排水設備選擇的均是設計先進、節能產口，具有能力充足、電力消耗量小等特點。
三、地麵生產係統
地麵洗選廠、地麵生產係統本著簡單實用的原則設計，從能力上不再進行擴建，同時在盡量利用地形特點，保障了生產係統的有效、實用。
四、供電及照明
煤礦兩回路電源取自鐵廠溝變電所，供電係統簡單，運行費用低。在井上下供電係統中，采用節能變壓器和高低壓無功功率補償方式，有效地降低了電能消耗。用電設備也盡量選用節能、高效的用電設備。
五、工業場地及地麵運輸
工業場地建、構築物布置緊湊，功能明確，地麵變電所靠近負荷中心，減少了電能損失。場內采用蓄電池機車及汽車運輸，井口至機修間、材料庫、坑木加工房設備及材料運輸采用蓄電池電機車牽引礦車運輸方式，有效的節約能源並有較高的運輸效率。
第六章 建井工期
第一節 建井工期
一、施工準備的內容與進度
鐵廠溝煤礦工程性質為改擴建工程，是在原有生產係統的基礎上進行擴建，設計礦井生產能力為300萬噸/a，在交通、供電、通訊等方麵已經有較好的基礎，礦井建設在應在組織上、建設資金、物資供應、勞動力等方麵做好準備，辦理好工程建設所需協議、合同、文件等，確保正常施工。施工準備期預計為3個月。
二、井巷工程平均成巷指標
井巷施工平均成巷指標
1、斜井 80米/月
2、立風井 60米/月
3、岩石平巷掘進 80米/月
4、煤巷綜掘平巷 350米/月
5、煤巷炮掘平巷 120米/月
6、煤層上山掘進 100米/月
7、硐室 400米3/月
三、井巷主要聯鎖工程
按三個施工隊伍安排工期，主要井巷聯鎖工程如下：
主斜井→聯絡巷→皮帶石門→煤倉→泵房→水倉。
副斜井→井底車場→+510水平軌道石門→42號煤層通風上山→+620m運輸石門→45號煤層工作麵運輸順槽（45號煤層工作麵回風巷）→開切巷→工作麵安裝。
立風井→回風石門→+620-720軌道上山→42號煤層通風上山→+670m回風石門。
四、三類工程施工順序和施工組織的基本原則
1、首先應優先安排井巷工程的施工，同時進行輔軌和各類管線及永久設備的安裝。投產工作麵準備出來後立即進行采麵設備安裝及試運轉，同時安排頂板煤層的開拓、準備和回采巷道。為生產服務的地麵生產性建築應優先安排施工，地麵設備安裝工程優先安排供電。
2、施工組織原則是：抓住關鍵路線上的工程施工，以保證礦井原生產能力及300萬噸／a按期投產。統籌兼顧，保證重點，優先安排關鍵工程所需的人、財、物。
五、建井工期預計
根據礦井月成巷指標，對礦井井巷工程進行排隊，該項目通風係統形成需11個月，建成投產時的工期為22個月，投產時僅為一個回采工作麵。
第二節 產量遞增計劃
該礦井投產時布置一個采煤工作麵，當第二個工作麵投產時可以達產。
第三節 項目建設招標
一、招標範圍
神華新疆有限責任公司鐵廠溝煤礦改擴建工程按工程類別采用分標段招投標的辦法，共分三個標段即：一標段為礦建工程，二標段為機電設備及安裝工程，三標段為土建工程。根據具體情況對上述三類工程進行分標段招標。
二、招標方式
招標方式有公開招標、邀請招標和議標方式，推薦采用邀請招標的方式進行工程發包。
招標人向參加招標的施工單位發出投標邀請書，邀請書中要求投標人提供有關資質證明和業績情況。
第十五章 技術經濟分析與評價
第一節 總投資估算及逐年投資安排
一、編製說明
鐵廠溝煤礦投資估算，包括項目從籌建至達到設計生產能力時，設計所需的井巷工程、土建工程、設備及工器具購置、安裝工程和工程建設其他費用的投資，預備費、鋪底流動資金列入項目總造價。
二、工程建設投資估算
（一）工程量：依據設計提供的工程量表、圖紙、說明書及機電設備器材目錄。
（二）估算指標
估算投資依據國家煤炭工業局煤規字[2000]第48號文《關於發布煤炭建設各類定額、指標、取費標準及造價編製與管理辦法的通知》進行編製及煤西價字[2003]04號文《關於新疆煤炭建設工程執行2000年新定額、指標及取費有關問題的複函》的規定，對工程輔助費及取費作了相應的調整。
1﹒煤炭建設施工準備工程依據《煤炭建設施工準備工程概算指標》（99統一基價）。
2﹒井巷工程依據《煤炭建設井巷工程概算定額》（99統一基價）和《煤炭建設井巷工程輔助費綜合預算定額》（99統一基價）。
3﹒土建工程依據《煤炭建設地麵建築工程概算定額》（99統一基價）。
4﹒安裝工程依據《煤炭建設機電安裝工程概算定額》（99統一基價）。
5﹒建設項目工程取費依據《煤炭建築安裝工程費用定額》。
6﹒工程建設其他費用依據《煤炭工程建設其他費用指標》等有關規定。
(三) 其他
1﹒人工工資和材料采用近期市場價格進行價差調整。
2﹒工程取費采用費用標準，並結合礦井實際情況確定。
3﹒設備價格及費用，主要設備價格和材料采用市場詢價,不足部分采用《煤炭工業常用設備價格》（99年版）或《煤炭安裝工程定額外材料價格》（99年版）。設備運雜費按設備原價的6%計算, 定額外材料運雜費按材料原價的8%計算。
4.工程預備費按10%計取。
5.估算投資以2005年為基價年，礦井建設工期為22個月,按國家發展計劃委員會計投資[1999]1340號文規定，投資價格指數按零計算。
三、資金來源及籌措
建設項目投資籌措有二個渠道，一是建設單位自籌，二是向銀行申請貸款。本項目投資全部由企業自籌。
四、固定資產投資的逐年投資安排
依據設計確定的礦井建設工期和工程施工進度安排，結合礦井建設隊伍實際施工情況確定礦井逐年投資，第一年投資比例為40%，第二年投資比例為60%。第一年投資額為11135.6萬元，第二年投資額為16703.41萬元。
五、流動資金需要量
礦井生產所需流動資金參照鄰近生產礦井近年流動資金實際需要量，結合本礦井的實際情況。礦井需要流動資金為2408.33萬元（基價），噸煤流動資金8.03元。礦井流動資金的30%為鋪底流動資金(722.5萬元)，列入礦井總投資。
六、總投資估算
建設項目固定資產總造價27839.01萬元，噸煤投資92.8元。加鋪底流動資金後項目總造價為28561.51萬元，噸煤投資95.21元。
投資構成見表9-1-1。
礦井總估算投資構成表
第二節 勞動定員及勞動生產率
一、勞動定員及勞動生產率
鐵廠溝煤礦工程勞動定員及勞動生產率本著充實生產一線，減少非生產人員，提高勞動生產率的原則。參照《煤炭工業礦井設計規範》，結合本礦井工程的實際情況，並依據設計生產能力﹑工作製度﹑煤層賦存條件、采煤方法﹑機械化程度等具體情況，確定礦井勞動定員。該礦井工程在籍人數448人，其中：原煤生產人員337人；服務人員57人，占礦井原煤生產人員在籍人數的16.9%；其他人員24人，占礦井原煤生產人員在籍人數的約7.12%。勞動定員彙總表見表。
二、全員效率
礦井設計生產能力300萬t/a，年工作日300d，每天三班生產，邊采邊準。
根據礦井設計生產能力、勞動定員人數，計算礦井全員勞動生產率為22.32噸/工.日，礦井回采工效率為92.59噸/工.日，井下生產工效率為55.56噸/工.日，符合《煤炭工業礦井設計規範》及本礦井的實際情況。
第三節 生產成本估算
礦井原煤生產成本依據煤規字[1996]第501號文等有關規定，根據本礦井設計的勞動定員﹑材料消耗量﹑噸煤電耗等指標，結合所在地區生產礦井實際生產成本，估算本礦井原煤生產成本。
1. 材料費：根據設計提供的主要材料(坑木、雷管、炸藥)消耗量，按項目所在地現行材料預算價格進行計算，其他材料按有關統計資料進行計算。
2. 動力費：根據設計提供的噸煤耗電量15.1度，采用項目所在地電價0.5元/kwh進行計算。
3. 工資：按人年平均工資36000元計算。
4. 職工福利費：按職工工資總額的14%計取。
5. 修理費：按形成固定資產原值，綜采設備及安裝按5%計算;一般采掘設備及安裝按2.5%計算;通用設備及安裝按2.5%計算。
6. 其他指出：包括勞動保險費、待業保險費、工會經費、辦公費、差旅費、職工教育經費、維簡費、礦產資源補償費及其他費用。根據有關規定並結合本項目的實際情況綜合確定其他支出為10.71元。
8. 折舊費：折舊按不同綜合折舊率直線法計算折舊，地麵建築及構築物按40年計算折舊，一般采掘設備按10年計算折舊，其他設備按15年計算折舊。
10. 井巷工程費：按原煤產量以噸煤2.5元計算。
11. 維簡費：按原煤產量以3元提取，其中50%計入經營成本其他支出內。
12. 生產安全費：根據財建[2004]119號文規定，生產安全費按噸煤8元提取。
13. 攤銷費：無形資產和遞延資產按10年平均攤銷計算。
14. 利息支出：項目投產後流動資金借款利息。
經計算，礦井達到設計生產能力時原煤成本費用(不含生產期基建貸款利息)18345萬元，單位成本61.15元/噸; 其中：經營成本12306萬元，單位成本41.02元/噸。
礦井原煤設計成本詳見表9-3-1。
一、銷售價格的確定
礦井煤種為原煤，目前受市場供求關係的影響，煤炭價格波動較大；根據《新疆維吾爾自治區煤炭工業“十一五”發展規劃》，對自治區傳統煤炭市場和煤炭深加工利用及出疆煤需求市場分析預測，確定新疆煤炭市場“十一五”需求量，根據市場的需求量及礦方提供的資料，本評價采用當地同品種產品平均煤炭價格確定產品銷售價格為102元/噸。
二、銷售收入的估算
本項目投產後，礦井所產的原煤全部出售，企業年平均銷售收入為30600萬元。
第五節 財 務 評 價
一、財務評價方法
財務評價執行國家計委頒發的《方法參數》（第二版）和煤炭工業建設項目經濟評價方法與參數的規定進行評價。
二、評價參數
1、建設項目行業基準收益率10% ；
2、項目評價期20年。
3、本項目的銷售稅金及附加包括增值稅、城市維護建設稅、教育費附加和資源稅。銷項增值稅稅率為13％，進項增值稅稅率為17%；城市維護建設稅稅率為5％；教育費附加為3％；資源稅按噸煤0.5元計取。
在正常年份計算銷售稅金及附加為2491萬元。
銷售收入、銷售稅金及附加見財務報表。
所得稅稅率為33%；公積金提取率按10%；公益金提取率按5%。
4、設計確定礦井的建設工期、生產能力及前麵確定的礦井投資、成本、
售價等有關參數。
根據上麵確定的評價方法和評價參數，計算礦井的財務評價指標，計
算結果見表9—5—1。
三、財務分析
1. 計算正常年份的年利潤總額為9130.49萬元，年平均所得稅為3013.06萬元，年平均所得稅後利潤為6117.43萬元。
利潤的計算及分配見財務報表。
2. 財務盈利能力分析：經計算該項目投資利潤率為30.19%，投資利稅
率為39.16%。
3.通過現金流量表分析計算得出，全部投資財務內部收益率（稅後）為37.81%，指標超過了行業礦井基準收益率10%的要求；計算期內全部投資財務淨現值(I=10%)，所得稅後為55452.23萬元；表明本項目除滿足行業最低要求外，還有盈餘，因而在財務上是可以接受的。
4. 清償能力分析
全部投資回收期(所得稅後)為4.26年。
本項目具有較好的清償能力
以上各項指標表明該項目財務效益較好。
第六節 不確定分析
一、盈虧平衡分析
通過計算BEP（生產能力利用率）為50.16%，表明達到生產能力的50.16%，即年產量達到150.48萬噸時，項目即可保本。故本項目風險較小。
二、敏感性分析
項目在計算期內可能會發生變化的因素有銷售價格、固定資產投資、生產成本、生產產量，各因素變化±10%，±5%時對財務內部收益率影響的程度祥見財務敏感性分析表。
從財務敏感性分析表中可以看出，本項目對銷售價格的變化是最為敏感，其次是投資。
第七節 綜 合 評 價
一、評價結論
本建設項目工程外部建設條件優越，資源可靠，煤質好，產品有銷路，建設工期短。從財務評價指標結果來看，稅後內部收益率為37.81%，具有較好的財務盈利能力，投資回收期4.26年，清償能力較強。通過敏感性分析，生產能力利用率為50.16%，說明該項目具有抗風險能力。
本項目位於西部地區，目前國家重點發展西部地區，能源又是國家發展的重點，本項目的建設符合國家產業政策。
綜上所述，該項目的建設是必要的，也是可行的。
二、對項目建設的意見
1.在礦井生產建設中要注意控製可控成本費用，對材料費要進行嚴格的控製，要避免發生不必要的浪費，另外要對人工工資進行控製，實行減人提效來達到對工資的控製，鐵廠溝礦目前設計能力為300萬噸，人員僅安排了448人，與本地區設計生產能力最大的礦井葦湖梁煤礦（120萬噸/年），設計安排人員（4500人），實際生產能力達到80萬噸/年時，人員為（2200人）相比，約是這些礦井實際人數的1/5---1/10。下降很多。很大程度降低了工資成本。
2.在煤礦建設和生產時要注意環境的保護，對礦井的矸石、廢水及煤塵等要加強管理，在企業獲得收益的同時，環境也要進一步改善，力爭環境和效益雙贏。
3.煤礦主要工作場地在地下，井下地質情況千變萬化，斷層、冒頂、水、火、瓦斯等自然災害隨時可能發生；因此在煤礦投產和正常生產時，一定要加強生產安全教育和培訓，要經過嚴格的安全知識考試，通過考試的人員頒發上崗證，力爭全員持證上崗。
三、本項目主要技術經濟指標見表1。
