山東泰山能源有限責(zé)任公司協(xié)莊煤礦

 

-1100m水平延深及技術(shù)改造初步設(shè)計(jì)說明書

新汶礦業(yè)集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院

二○一○年十月

山東泰山能源有限責(zé)任公司協(xié)莊煤礦

-1100m水平延深及技術(shù)改造初步設(shè)計(jì)

說 明 書

                            

    工程編號(hào)： XZC1007

    水平能力： 1.2 Mt/a

 

 礦井能力： 1.8 Mt/a

 

               院     長      范振忠

 

                 總工程師      程可明

                 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人    李新剛

 

新汶礦業(yè)集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院

二○一○年十月

  編制人員名單

專業(yè) 姓 名 職  稱

采礦 李新剛 工程師

 陳瑞峰 高級(jí)工程師

機(jī)電 張文鵬 工程師

 戴  偉 工程師

 魏少杰 高級(jí)工程師

機(jī)制 李長松 工程師

 董峪生 高級(jí)工程師

 張樹軍 高級(jí)工程師

土建 王明榮 工程師

 連建明 高級(jí)工程師

經(jīng)濟(jì) 張  梅 經(jīng)濟(jì)師

 陳立仁 經(jīng)濟(jì)師

院審查 焦玉新 高級(jí)工程師

 郭智勇 高級(jí)工程師

 程可明 高級(jí)工程師

 范振忠 高級(jí)工程師

  圖 紙 目 錄

序號(hào) 圖     名 圖幅 圖   號(hào) 備注

1 開拓方式（方案一）二層平面布置圖 0+ XZC1007-109-01 

2 開拓方式（方案一）十一層平面布置圖 0+ XZC1007-109-02 

3 開拓方式（方案一）剖面圖 1 XZC1007-109-03 

4 開拓方式（方案二）十一層平面布置圖 1+ XZC1007-109-04 

5 開拓方式（方案二）剖面圖 1 XZC1007-109-05 

6 開拓方式（方案三）四層平面布置圖 1 XZC1007-109-06 

7 開拓方式（方案三）剖面圖 2 XZC1007-109-07 

8 副暗斜井上車場平、剖、斷面圖 1 XZC1007-116-01 

9 井底車場平、斷面圖 1+2 XZC1007-121-01 

10 井筒及主要巷道斷面圖 2 XZC1007-122-01 

11 采掘機(jī)械配置平面圖 1 XZC1007-163-01 

12 投產(chǎn)初期通風(fēng)系統(tǒng)示意圖 0+ XZC1007-171-01 

13 困難時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)示意圖 0+ XZC1007-171-02 

14 副井工業(yè)場地總平面布置圖 1 XZC1007-447-01 

15 新建副立井降壓站供電系統(tǒng)圖 1 XZC1007-230-01 

16 -850m水平新泵房變電所供電系統(tǒng)圖 1 XZC1007-230-02 

17 -1100m水平中央變電所供電系統(tǒng)圖 2+ XZC1007-230-03 

    

    

    

    

目  錄

總 說 明 1

第一章  井田概況及地質(zhì)特征 6

第一節(jié)  井田概況 6

第二節(jié)  地質(zhì)特征 9

第二章 井田開拓 52

第一節(jié)  井田境界及儲(chǔ)量 52

第二節(jié)  礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 55

第三節(jié)  開拓方式 56

第四節(jié)  井筒布置 73

第五節(jié)  井底車場及硐室 81

第三章  大巷運(yùn)輸及設(shè)備 85

第一節(jié) 運(yùn)輸方式選擇 85

第二節(jié) 運(yùn)輸設(shè)備選擇 85

第四章  采區(qū)布置及裝備 88

第一節(jié)  采區(qū)布置 88

第二節(jié)  采煤方法 89

第三節(jié)  采區(qū)運(yùn)輸 92

第四節(jié)  巷道掘進(jìn)及支護(hù) 93

第五節(jié)  井巷工程量 95

第五章  通風(fēng)與安全 97

第一節(jié)  概 況 97

第二節(jié)  礦井風(fēng)量 97

第三節(jié)  礦井風(fēng)壓 112

第四節(jié)  礦井等積孔 116

第五節(jié)  井下災(zāi)害預(yù)防 116

第六章  主要設(shè)備選型 135

第一節(jié)  主提升設(shè)備 135

第二節(jié)  副提升設(shè)備 143

第三節(jié)  通風(fēng)設(shè)備 165

第四節(jié)  排水設(shè)備 168

第五節(jié)  壓縮空氣設(shè)備 180

第六節(jié)  井下消防、灑水 184

第七節(jié)  卸載站設(shè)備 185

第七章  地面生產(chǎn)系統(tǒng) 186

第八章  電 氣 189

第一節(jié)  供電電源 189

第二節(jié)  電力負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 190

第三節(jié)  井上供電 194

第四節(jié)  井下供電 196

第五節(jié)   礦井通訊 198

第六節(jié)  礦井安全監(jiān)測系統(tǒng) 199

第九章  地面運(yùn)輸 201

第一節(jié)  概 況 201

第二節(jié)  運(yùn)輸方案 201

第三節(jié)  公 路 201

第十章  總平面布置及防洪排澇 202

第一節(jié)  概況 202

第二節(jié)  總平面布置 202

第三節(jié)  豎向設(shè)計(jì)與場內(nèi)排水 203

第四節(jié)  場內(nèi)運(yùn)輸 204

第五節(jié)  管線綜合布置 204

第六節(jié)  防洪排澇 205

第十一章  地面建筑 206

第一節(jié)  設(shè)計(jì)原始資料及建筑材料 206

第二節(jié)  工業(yè)建筑物與構(gòu)筑物 206

第三節(jié)  行政福利設(shè)施 208

第十二章  給水排水 211

第一節(jié)  給 水 211

第二節(jié)  排 水 212

第三節(jié)  室內(nèi)給排水 213

第十三章  采暖、通風(fēng)及供熱 214

第一節(jié)  采暖及通風(fēng) 214

第二節(jié)  井筒防凍及空氣加熱 216

第三節(jié)  熱泵機(jī)房設(shè)備 217

第四節(jié)  室外供熱管網(wǎng) 219

第十四章 環(huán)境保護(hù) 220

第一節(jié)   概  述 220

第二節(jié)  污染防治措施處理 220

第十五章 節(jié)  能 222

第一節(jié)   給排水暖通環(huán)保節(jié)能 222

第二節(jié)  機(jī)械節(jié)能 222

第十六章 防火與消防 223

第十七章  延深和技術(shù)改造工期 224

第一節(jié)  水平延深工期 224

第二節(jié)  技術(shù)改造工期 225

第十八章   技術(shù)經(jīng)濟(jì) 226

第一節(jié)  項(xiàng)目概算、資金籌措及建設(shè)生產(chǎn)期 226

第二節(jié)   生產(chǎn)成本估算 227

第三節(jié)  產(chǎn)品售價(jià)及財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) 228

第四節(jié)  綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)結(jié)論 229

第五節(jié)  主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 229

附   件

  

    1、采礦許可證；

 2、山東省國土資源廳魯資能備字[2005]45號(hào) 關(guān)于《山東省新汶煤田協(xié)莊煤礦深部擴(kuò)大區(qū)勘探報(bào)告》礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審備案證明；

 3、山東省煤炭工業(yè)局魯煤規(guī)發(fā)便字[2003]194號(hào) 《關(guān)于新礦集團(tuán)協(xié)莊煤礦生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告的批復(fù)》；

 4、中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì) 中煤協(xié)會(huì)專咨[2007]55號(hào) 《關(guān)于報(bào)送山東泰山能源有限責(zé)任年公司協(xié)莊煤礦（深部擴(kuò)大區(qū)）〈礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方案〉專家評(píng)審意見的函》；

 5、山東省煤炭工業(yè)局、山東煤礦安全監(jiān)察局魯煤規(guī)發(fā)[2007]31號(hào)《關(guān)于公布2006年全省煤礦生產(chǎn)能力復(fù)核結(jié)果的通知》；

 6、山東省煤炭工業(yè)局魯煤安管[2009]214號(hào) 《關(guān)于印發(fā)〈2009年度全省煤礦瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果審查意見〉的通知》；

7、二、四、六、十一、十三、十五層煤樣煤塵爆炸性鑒定報(bào)告；   

8、二、四、六、十一、十三、十五層煤樣最短自然發(fā)火期實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

    

 

總 說 明

 一、礦井概況

 山東泰山能源有限責(zé)任公司協(xié)莊礦井于1958年9月開始建井，1962年正式投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力120萬t/a，1989年進(jìn)行改擴(kuò)建，生產(chǎn)能力提高到180萬t/a，目前礦井核定生產(chǎn)能力200萬t/a。

 協(xié)莊礦井現(xiàn)有開拓方式-550m水平以上為綜合開拓方式，即主井為斜井和暗斜井，副井為立井。-850m水平采用暗斜井延深開拓方式，布置三條暗斜井：皮帶暗斜井、矸石暗斜井和人車管子暗斜井。

 礦井通風(fēng)方式為混合式，通風(fēng)方法為抽出式。進(jìn)風(fēng)井七個(gè)，即1號(hào)副斜井、2號(hào)副斜井、主井、副立井、河北管子井、東九采一級(jí)軌道下山及人行下山；回風(fēng)井三個(gè)，即東部風(fēng)井、中部風(fēng)井和西部風(fēng)井。-850水平新風(fēng)由1#副斜井、主井及副立井進(jìn)風(fēng)，西風(fēng)井回風(fēng)。

 礦井排水由-850m水平排至-550m水平，由-550m水平通過立排至地面。

 二、編制依據(jù)

 1、《山東省新汶煤田協(xié)莊煤礦深部擴(kuò)大區(qū)勘探報(bào)告》。

 2、 山東省資源廳魯資能備字[2005]45號(hào)文《關(guān)于〈山東省新汶煤田協(xié)莊煤礦深部擴(kuò)大區(qū)勘探報(bào)告〉礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審備案證明》。

 3、山東省資源廳魯國土資字[2006]570號(hào)文《關(guān)于山東泰山能源有限責(zé)任公司協(xié)莊煤礦擴(kuò)界的批復(fù)》。

 4、新汶礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司《關(guān)于協(xié)莊煤礦-1100m水平延深及技術(shù)改造方案設(shè)計(jì)請示的批復(fù)》（2010）新礦設(shè)管便字237號(hào)。

 5、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤炭安全監(jiān)察局《煤礦安全規(guī)程》。

 6、中國煤炭建設(shè)協(xié)會(huì)主編《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》。

 7、國家煤炭工業(yè)局制定《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》。

 三、技術(shù)改造和水平延深必要性及可行性簡述

 （一）技術(shù)改造的必要性

 由于現(xiàn)有副立井井口距-850m水平延深井筒2350m，深部井田位于西部，因此現(xiàn)有副立井相對(duì)于深部井田位置嚴(yán)重偏東，開采深部井田存在進(jìn)風(fēng)距離長，阻力大，通風(fēng)困難等諸多不利因素。經(jīng)山東科技大學(xué)對(duì)協(xié)莊礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算，不新建進(jìn)風(fēng)立井，通風(fēng)阻力超過允許范圍，不能滿足通風(fēng)要求。同時(shí)還有提升環(huán)節(jié)多和工人下井時(shí)間長等不足之處，因此結(jié)合水平延深需對(duì)礦井現(xiàn)有開拓系統(tǒng)進(jìn)行改造，即需要在井田西部新建副立井，根據(jù)現(xiàn)有提升設(shè)備裝備水平和水泵最大排水高度的要求，確定井底標(biāo)高為-850m。

 （二）水平延深的必要性

 協(xié)莊礦井井田境界范圍，F(xiàn)20斷層以北前組二、四煤層最深賦存標(biāo)高已達(dá)-1500m，且由于F20斷層落差達(dá)250m，F(xiàn)20斷層以北井田已不能安全經(jīng)濟(jì)開采，因此本次延深水平只考慮F20斷層以南范圍開采。F20斷層以南，前組二、四層煤最深賦存標(biāo)高-1350m，后組煤最深賦存標(biāo)高-1450m。參照鄰近礦井孫村礦目前實(shí)際開采深度已接近1300m（標(biāo)高-1100m），正準(zhǔn)備開拓開采至-1300m標(biāo)高，華豐礦井-1350m水平延深工程正在進(jìn)行，因此協(xié)莊礦井利用現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)和技術(shù)應(yīng)開采至-1300或-1350m。

 從現(xiàn)有-850m水平采用下山開采至-1300或-1350m標(biāo)高困難較大，并根據(jù)山東省煤炭工業(yè)局（2007）113號(hào)文《關(guān)于切實(shí)抓好煤礦優(yōu)化開拓布局合理集中生產(chǎn)的意見》“生產(chǎn)水平應(yīng)實(shí)行上山開采，最深部水平可實(shí)行下山開采”的規(guī)定，因此協(xié)莊礦井有必要進(jìn)行水平延深。

 （三）技術(shù)改造和水平延深的可行性

 技術(shù)改造和水平延深的可行性表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

 1、具備儲(chǔ)量基礎(chǔ)和合理的服務(wù)年限

 協(xié)莊礦井-1100m水平資源量為5407萬噸，可采儲(chǔ)量為3403萬噸，延深水平生產(chǎn)能力1.2Mt/a，儲(chǔ)量備用系數(shù)按1.4，水平服務(wù)年限尚有20.3年，滿足水平延深合理服務(wù)年限的要求。

 2、投資具有經(jīng)濟(jì)效益

 不論進(jìn)行技術(shù)改造還是水平延深，需要大量投資，如果技術(shù)先進(jìn)，但投資沒有效益，項(xiàng)目也不可行。協(xié)莊礦井2010年預(yù)計(jì)生產(chǎn)原煤198萬噸，綜合成本預(yù)計(jì)434元/噸，原煤售價(jià)595元/噸，礦井年盈利1.57億元。技術(shù)改造和水平延深工程投資預(yù)算3.45億元，可在 2～3年內(nèi)收回投資，從經(jīng)濟(jì)效益分析技術(shù)改造和水平延深項(xiàng)目可行。

 三、設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想

 認(rèn)真貫徹執(zhí)行黨和國家的安全生產(chǎn)方針和規(guī)程、規(guī)范，充分利用礦井現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)，合理布置開拓開采系統(tǒng)，采用先進(jìn)技術(shù)、工藝和設(shè)備，使礦井技術(shù)改造和延深工程解決目前礦井生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié)，為更好地開發(fā)協(xié)莊礦井深部井田服務(wù)。

 四、水平延深和技術(shù)改造的主要內(nèi)容

 1、技術(shù)改造主要內(nèi)容

 協(xié)莊礦井開采逐步向西部和深部轉(zhuǎn)移，現(xiàn)有副立井位置偏東，造成開采-850m水平三采區(qū)和-1100m水平時(shí)期通風(fēng)阻力過大，通風(fēng)管理困難，同時(shí)存在提升運(yùn)輸環(huán)節(jié)多、時(shí)間長，排水、供電系統(tǒng)復(fù)雜的不利因素，因此在井田西部新建副立井。

 2、水平延深主要內(nèi)容

 水平延深方式：采用暗斜井延深方式。

 水平生產(chǎn)能力：1.2Mt/a，服務(wù)年限20.3年。

 延深井筒條數(shù)、位置、層位：根據(jù)滿足提升、通風(fēng)、排水、供電、壓風(fēng)等生產(chǎn)系統(tǒng)的要求，布置2條暗斜井。皮帶暗斜井擔(dān)負(fù)運(yùn)煤和安裝架空乘人裝置運(yùn)人、進(jìn)風(fēng)任務(wù)；副暗斜井擔(dān)負(fù)排矸、升降人員、下放材料設(shè)備、敷設(shè)排水、壓風(fēng)、消防管路和供電線路、進(jìn)風(fēng)任務(wù)。暗斜井位置考慮兼作后組采區(qū)上山以節(jié)省井巷工程和采區(qū)皮帶和提升絞車的設(shè)備費(fèi)用，暗斜井布置在延深水平后組煤一采區(qū)。井筒層位根據(jù)深部地壓大的特點(diǎn)，選擇在較堅(jiān)固穩(wěn)定的十一層頂板砂巖內(nèi)。

 水平標(biāo)高：根據(jù)井田煤層賦存條件和合理的階段垂高，確定延深水平標(biāo)高為-1100m。

 延深水平上部車場和井底車場布置：根據(jù)-850m井底車場位于二層煤頂板和確定的延深井筒層位，上部車場采用后石門車場。主暗斜井井底車場布置為梭式車場，副暗斜井井底車場布置為石門車場。

 水平大巷布置：主輔運(yùn)輸采用雙巷布置，由膠帶輸送機(jī)大巷承擔(dān)原煤運(yùn)輸，由軌道大巷承擔(dān)輔助運(yùn)輸。

    五、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

 1、資源/儲(chǔ)量