神華新疆能源有限責(zé)任公司鐵廠溝煤礦改擴(kuò)建方案設(shè)計說明書
第一章 井田概況及地質(zhì)特征
第一節(jié) 井田概況
一、位置與交通
鐵廠溝煤礦位于烏魯木齊東郊,西距烏魯木齊市34km,西北距米泉市13km,該礦隸屬新礦集團(tuán)管轄。該礦現(xiàn)已建成鐵路專用線與蘭新線接軌,通過鐵路可直達(dá)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(qū)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(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地南緣,屬博格達(dá)山前丘陵地形。以成因類型劃分,主要是構(gòu)造剝蝕地形,只有現(xiàn)代沖溝里才有線性侵蝕堆積地形。溝谷垂直山地及礦體,長梁及斜梁的走向亦近于南北緩傾斜延展。溝梁比高一般為30—40m,東部地表標(biāo)高+872—+810m,西部僅為+811—+748m。全區(qū)地面標(biāo)高平均+800m左右,地表植被稀少。
三、氣象及地震
礦區(qū)南鄰高聳入云的博格達(dá)山,頂峰長年積雪,北靠戈壁,屬大陸性干旱—半干旱氣侯,由于受氣侯垂直分帶的制約,形成的地形雨也常波及本區(qū)。據(jù)米泉市氣象站資料記載,歷年月平均氣溫最高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(fā)量卻高達(dá)1931—2448.4mm以上。11月開始冰凍,翌年3月解凍,冰凍期長達(dá)5個月,凍土深度100--120cm,最大達(dá)130cm,積雪厚度最大34cm。最小風(fēng)速為0.7m/s,最大18m/s,多出現(xiàn)在12月份,風(fēng)向以北西—南東為最多。
據(jù)記載,米泉市53、57、65、67、75年均發(fā)生過4—6級地震,65年達(dá)6.5級,震中烈度為8度。
四、河流與湖泊
礦區(qū)地表水體的發(fā)育受南部山丘的控制,西部有蘆草溝,東部為鐵廠溝,均發(fā)源于博格達(dá)山北麓,補(bǔ)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(nóng)灌截流用水而在下游出現(xiàn)干枯的現(xiàn)象。
第二節(jié) 礦井建設(shè)的資源條件
一、地層與構(gòu)造
區(qū)域內(nèi)發(fā)育有石炭系、二迭系、三迭系、侏羅系、白堊系及第三系、第四系地層。井田內(nèi)的地層主要有:下侏羅統(tǒng)三工河組、中侏羅統(tǒng)西山窯組、中侏羅統(tǒng)頭屯河組及第四系地層。
1、下侏羅統(tǒng)三工河組上段(J1s2)
呈北東一南西向帶狀分布于露天區(qū)北部,構(gòu)成七道灣背斜的核心。由一套河流、湖泊相沉積物組成。巖性以灰綠色砂巖為主。含灰色及灰綠色泥巖及煤,厚度大于150m。與下伏三工河組下段呈整合接觸。
2、中侏羅統(tǒng)西山窯組(J2x)
呈北東一南西向帶狀分布于露天區(qū)中部。為湖相及泥炭沼澤相沉積。巖性以灰色、深灰色泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖為主,含炭質(zhì)泥巖及煤,夾不穩(wěn)定的灰及灰白色中砂巖。地層總厚762.65m,與下伏地層呈整合接觸。
3、中侏羅統(tǒng)頭屯河組(J2t)
分布在本區(qū)南部,組成八道灣向斜軸部,為河流一湖泊相沉積,由灰綠色、紫紅色粉砂巖及細(xì)砂巖組成,含粗砂巖、砂礫巖及紫紅色泥巖??偤?07-456m,與下伏地層呈整合接觸。根據(jù)巖相、巖性及含煤情況分為三段。
(1)中侏羅統(tǒng)頭屯河組下段(J2t1)
一般由灰綠色及紫紅色粉砂巖、細(xì)砂巖組成,夾黑色泥巖及薄煤,下部有較穩(wěn)定的薄層狀砂礫巖二至三層,可作為與西山窯組分界的副標(biāo)志層,底部為灰色細(xì)砂巖,以此與西山窯組分界。一般厚93m。
(2)中侏羅統(tǒng)頭屯河組中段(J2t2)
為紫紅色泥巖夾灰綠色礫巖、細(xì)砂巖、粉砂巖及薄煤,厚度為152-166m。
(3)中侏羅統(tǒng)頭屯河組上段(J2t3)
為灰綠色粉砂巖夾紫紅色泥巖、灰綠色粉砂巖,厚50-130m。
4、第四系(Q)
礦區(qū)內(nèi)第四系發(fā)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(tǒng)(Q1)、中更新統(tǒng)(Q2)、上更新統(tǒng)(Q3)和全新統(tǒng)(Q4)。
鐵廠溝煤礦位于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(fā)育,主要有八道灣向斜、七道灣背斜和幾條規(guī)模較大的走向逆沖斷層。
鐵廠溝煤礦位于八道灣向斜北翼(七道灣向斜南翼),基本構(gòu)造形態(tài)呈一向南傾斜的單斜構(gòu)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(guī)律的變化。礦區(qū)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(fā)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(qū)有直接影響的斷層有四條,其余斷層影響不大。礦井構(gòu)造屬簡單類型。
二、煤層
鐵廠溝煤礦的含煤地層是中侏羅統(tǒng)的西山窯組,地層總厚度762.65m,含煤層數(shù)多,經(jīng)對比歸納為47個層(號)計50層(組),煤層厚度為164.29m,含煤系數(shù)21.54%,有益厚度132.15m計,則含煤系數(shù)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(qū)煤層總厚的74.62%。
按照煤層發(fā)育情況,本區(qū)特厚煤層有20—22、43、45三個煤層,位于剖面的中部及下部,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(qū)煤層總厚的45%。
三、煤質(zhì)
該區(qū)煤層較多,均屬低變質(zhì)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(jié)煤(38,42、43——1+2、43—3、45號煤層)。物理性質(zhì)為:顏色呈黑色,有瀝青、油脂及玻璃光澤,煤易碎,破碎后呈粉末狀;煤巖類型以光亮型、半光亮型為主,半暗型次之;煤巖特征方面一般凝膠化組分含量為1.2%,無機(jī)質(zhì)含量為7.0%。
該區(qū)的煤質(zhì)主要沿地層垂向有一定變化,煤的揮發(fā)份產(chǎn)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(zhì)差,相對灰份、水份、硫份含量、揮發(fā)份產(chǎn)率高,發(fā)熱量及碳的含量較低,呈漸變關(guān)系并有一明顯的過渡帶,在煤層接近風(fēng)化帶時,灰份增加到36.21%高限值,發(fā)熱量降到4684卡∕克低限值,煤層沿走向煤質(zhì)無明顯的變化規(guī)律。
該區(qū)為低變質(zhì)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,主要用于電廠、機(jī)車的燃料等動力工業(yè)及民用煤,也可作為煉焦配煤、氣化、低溫干餾煉油的原料。
四、水文地質(zhì)
礦區(qū)大部分為第四系松散層覆蓋,地表無常年性流水,含水層的補(bǔ)給主要是兩個途徑,一是溝谷的垂直滲入,二是東部的水平補(bǔ)給。
水位標(biāo)高在礦區(qū)東部高于西部50m,地下水的天然流場基本上是由東向西,兩端溝谷由于地表水補(bǔ)給地下水,致使等水位線復(fù)雜化。預(yù)計在開采過程中,礦井涌水量為120—150m3∕h。
年大氣降水最大僅為276mm,又多排泄于主溝流失。顯然構(gòu)造含水帶的潛水依賴主干溝谷地表水補(bǔ)給,而含煤系地層僅在鄰近溝谷和含水帶覆蓋部分發(fā)生水力聯(lián)系。
鐵廠溝、蘆草溝源于山麓,補(bǔ)給條件好,中部的大、中、小洪溝無天然補(bǔ)給源。據(jù)勘探成果和調(diào)查資料,鐵廠溝B—Bˊ剖面溝谷向兩側(cè)滲透,形成地表水補(bǔ)給地下水。在25~31孔和25~29孔處層發(fā)現(xiàn)孔距37.58m而水位高差達(dá)46.7m的懸河現(xiàn)象,表明25~31孔實(shí)為地表水左右,而25~29孔方是真實(shí)的潛水位。礦區(qū)在東西走向上是夾于鐵廠溝和蘆草溝之間的一河間地塊,其間基巖多裸露,含水微弱,北部是強(qiáng)含水帶,地下水豐富。礦區(qū)屬水文地質(zhì)條件中等類型。礦區(qū)南緣的白楊溝構(gòu)造含水帶尚無定量資料,預(yù)計水質(zhì)較好,可作為生活用水。
五、其它開采技術(shù)條件
礦井為低瓦斯礦井。瓦斯相對涌出量為1.7115m3∕t.d,瓦斯絕對涌出量為2.16m3∕min,二氧化碳相對涌出量為6.03m3∕t.d,二氧化碳絕對涌出量為0.7m3∕min,煤層自燃傾向性為Ⅰ級。
煤塵爆炸性實(shí)驗結(jié)果為:火焰長度>400mm,要防止煤塵爆炸需要摻巖粉量40~70%,煤塵具有爆炸性。
屬于長焰煤牌號的各煤層著火點(diǎn)為277.5—319T℃,屬于弱粘結(jié)煤,煤的著火點(diǎn)為297.8—329.7T℃。煤層自燃發(fā)火期為3—6個月。
地溫平均變化梯度為1.3℃∕百米,地?zé)嵩鲋禐?℃∕177m。
該礦頂?shù)装鍘r性以粉砂巖為主,細(xì)顆粒巖在淺部增多,深部減少(如泥巖、炭質(zhì)泥巖、煤線),粗顆粒巖石深部增多,淺部減少(如細(xì)、中、粗砂巖)。全剖面中,單項抗壓強(qiáng)度在200-300kg/cm2及其以上者屬多數(shù),大者達(dá)700-1000kg/cm2,小于200kg/cm2者較少,而飽和抗壓強(qiáng)度要減少1/3-1/2,單項抗剪強(qiáng)度一般在30-50kg/cm2,大者為70-100kg/cm2,最小者為14-15kg/cm2,巖石強(qiáng)度有隨深度增加而增強(qiáng)的趨勢。
井田開采的煤層均有偽頂,巖性一般為泥巖、炭質(zhì)頁巖,厚度0.2-2.5m,偽頂難以控制,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巖,次為炭質(zhì)泥巖,厚度0.5-3m,直接頂板一般情況下不易跨落。老頂大部分為粉砂巖、細(xì)砂巖、中粒砂巖,厚度大,較堅硬。大部分煤層直接底板為炭質(zhì)泥巖、泥巖,厚度0.4-2.5m。老底為泥質(zhì)細(xì)砂巖、中粒砂巖或砂質(zhì)泥巖組成,較堅硬。
第三節(jié) 項目建設(shè)的必要性
一、市場供需情況分析
神華新疆能源有限責(zé)任公司總部地處天山北坡經(jīng)濟(jì)帶內(nèi),生產(chǎn)的煤炭銷售方向主要是以烏魯木齊為中心的天山北坡經(jīng)濟(jì)帶內(nèi)的發(fā)電、建材、城市集中供熱以及居民生活用煤,該企業(yè)已與疆內(nèi)多家企業(yè)建立了長期的合作伙伴關(guān)系。公司長期以來憑借著產(chǎn)量穩(wěn)定、煤質(zhì)優(yōu)良早已成為自治區(qū)最大、最重要的供煤基地。自治區(qū)經(jīng)濟(jì)近年來增長較快,用煤需求增幅較大,區(qū)內(nèi)中泰化學(xué)公司、八一鋼鐵集團(tuán)、新疆天業(yè)公司、烏石化公司、獨(dú)山子石化公司、克拉瑪依石化公司、喀什電廠等一批自治區(qū)骨干發(fā)電企業(yè)和企業(yè)的自備電廠相繼擴(kuò)容,煤炭需求大幅增加。同期甘肅河西走廊地區(qū)金川公司、永昌電廠、張掖電廠、玉門石油局、酒鋼集團(tuán)、八○三電廠等神新公司的傳統(tǒng)用戶也在增機(jī)擴(kuò)容,用煤量成倍增加。
根據(jù)神華新疆能源有限責(zé)任公司煤炭銷售“十一五”發(fā)展規(guī)劃,神新公司“十一五”期間的煤炭企業(yè)用煤量預(yù)測見表,預(yù)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(yīng)的煤量為720萬噸,至2010年這些企業(yè)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(qū)分布著眾多火力發(fā)電廠、石油加工、食品加工、建材企業(yè),是新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度最快,煤炭消耗量最大的區(qū)域。以上區(qū)域處于烏魯木市周邊,是神新公司東部礦區(qū)的主要客戶。“十一五”期間以上區(qū)域內(nèi)電廠將新增的裝機(jī)容量為377萬千瓦,其煤炭消耗量及預(yù)測見表。目前以上地區(qū)的總需煤量為1090萬噸/年,而神新公司東部礦區(qū)目前所供應(yīng)的煤量約為455萬噸/年,“十一五”期間以上地區(qū)企業(yè)擴(kuò)建需增加的用煤量約為1085萬噸/年。
隨著國家對安全生產(chǎn)重視程度的提高,關(guān)閉、整合小煤礦、提高單井產(chǎn)量已經(jīng)越來緊迫,尤其是新疆阜康神龍煤礦發(fā)生特大瓦斯煤塵爆炸事故以后,更加大了自治區(qū)政府關(guān)閉小煤礦的決心。近年來新疆的煤炭價格穩(wěn)中有升,從煤炭價格不斷上漲的現(xiàn)狀可知煤炭市場產(chǎn)銷是不平衡的,煤炭供給小于消耗的情況在一些地區(qū)十分嚴(yán)重,隨著自治區(qū)政府關(guān)閉小煤礦的力度的加大,這種現(xiàn)象仍將持續(xù)很長一段時間。根據(jù)以上煤炭消耗情況的分析,“十一五”期間,煤炭產(chǎn)品是供不應(yīng)求,建設(shè)該項目對于緩解以上地區(qū)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(qū)共有六道灣、葦湖梁、堿溝、鐵廠溝、大洪溝和小紅溝六個生產(chǎn)礦井,2005年東部礦區(qū)六個礦井的生產(chǎn)能力總計約為600萬噸/年左右,六道灣煤礦、葦湖梁煤礦已經(jīng)處于烏魯木齊市區(qū)規(guī)劃內(nèi),近兩年相繼要關(guān)閉,而兩礦井一直又是烏市及周邊企業(yè)的主要供煤企業(yè),兩礦井的關(guān)閉將導(dǎo)致神新公司東部礦區(qū)減產(chǎn)210萬噸/年,嚴(yán)重的影響了烏市的穩(wěn)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(zhǔn)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,同時以上兩礦井處于北疆的東部,煤炭產(chǎn)品運(yùn)輸至疆外也非常便利。另一方面兩礦井的煤屬優(yōu)質(zhì)的動力用煤,煤質(zhì)完全滿足各類用戶的需要。因而以上兩礦井的產(chǎn)品銷路非常廣闊,對以上兩礦井進(jìn)行擴(kuò)建不僅可以彌補(bǔ)六道灣、葦湖梁煤礦關(guān)閉所減少的產(chǎn)量,同時還能兼顧疆外市場,大大節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用。神新公司煤矸石電廠的擴(kuò)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(jìn)行補(bǔ)充。
三、企業(yè)目前的發(fā)展?fàn)顩r
鐵廠溝煤礦雖然煤層的層數(shù)多、厚度大,但由于賦存的傾角大,導(dǎo)致工作面產(chǎn)量低,企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益很差,近年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,在急傾斜煤層中布置走向長壁工作面已經(jīng)取得了很多的先進(jìn)經(jīng)驗,因而提升該礦井的工作面生產(chǎn)能力、充分發(fā)揮急傾斜煤層的優(yōu)勢是扭轉(zhuǎn)該礦經(jīng)濟(jì)效益的唯一手段。同時鐵廠溝煤礦目前采掘接續(xù)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(jìn)行改擴(kuò)建十分必要。
四、礦井建設(shè)外部條件
1、鐵廠溝礦現(xiàn)建有一座35kv變電所,該變電所35kv側(cè)兩回電源分別引自米泉110kv變電所35kv側(cè)的不同母線段,線路規(guī)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(zé)任公司矸石熱電廠聯(lián)網(wǎng),線路規(guī)格為LGJ-185/2km;一回與堿洪35kv變電所相連,線路規(guī)格為LGJ-185/5.6km。鐵廠溝礦35kv變電所配電裝置采用屋內(nèi)布置,主變壓器容量為(2700+5000)kVA,電壓35/6kv。
2、地面運(yùn)輸系統(tǒng)現(xiàn)已竣工并投入使用,從露天礦西側(cè)的蘆草溝車站至該礦有鐵路運(yùn)輸專用線,礦井鐵路裝車站至烏魯木齊北站距離為34公里,有18km的瀝青公路與216國道相通。地面已建成從破碎站至儲煤場的運(yùn)輸皮帶,儲煤場至洗選廠的地面煤炭運(yùn)輸皮帶也已具備。
3、有較完善的地面輔助設(shè)施。地面已建成年洗選能力150萬噸的洗選廠一座。現(xiàn)已建成滿足150萬噸露天開采的地面機(jī)修廠一座。礦井的機(jī)修車間承擔(dān)礦井設(shè)備的日常維修。
4、現(xiàn)已建成并已使用的工程還有:居住區(qū)、供水、排水系統(tǒng)、行政福利設(shè)施、調(diào)度通訊系統(tǒng)、油脂房、火藥庫、雷管庫、材料庫等。
5、煤礦位于烏魯木齊市東部,并與米泉市相鄰,工程建設(shè)所需的各種建筑材料均可就近采購。
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(qū)鐵路專用線與蘆草溝發(fā)運(yùn)站相連,交通運(yùn)輸條件非常便利;礦井建設(shè)所需建筑材料可就地、就近取得,機(jī)電設(shè)備大修可就近由礦區(qū)機(jī)修廠解決,礦井位于烏魯木齊和昌吉州交匯區(qū),礦井供水、供電、通訊等系統(tǒng)已建成,學(xué)校、醫(yī)院等生活及行政福利設(shè)施也已具備。礦井已建成的系統(tǒng)大多可以直接利用,部分經(jīng)過改建擴(kuò)容以后即可滿足改擴(kuò)建的需要,該項目的建設(shè)可以使以上閑置的設(shè)施重新得以利用,減少礦井的投資。綜上所述,礦井建設(shè)的內(nèi)、外部條件十分優(yōu)越,同時項目建設(shè)也是十分必要的。
第二章 井田開拓與開采
第一節(jié) 井田境界及儲量
一、井田境界
根據(jù)煤礦提供的開采許可證,該礦井井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)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,井田面積約7.9km2,最深部標(biāo)高為+300m。
二、儲量
井田內(nèi)共有地質(zhì)儲量35099.94萬噸,可采儲量24140.83萬噸,其中+510——+780水平有地質(zhì)儲量23584.41萬噸,工業(yè)儲量20574.96萬噸,可采儲量15532.93萬噸;+510——400水平有地質(zhì)儲量約為11515.53萬噸,可采儲量8607.9萬噸。
第二節(jié) 礦井設(shè)計能力及服務(wù)年限
一、礦井工作制度
礦井年工作日300天,每天三班作業(yè),其中三班生產(chǎn),邊生產(chǎn)邊準(zhǔn)備,日凈提升時間14h。
二、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的論證和確定
影響礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的因素主要有以下幾個方面:
1、煤層賦存條件和開采技術(shù)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(qū)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(qū)煤層總厚的45%。
該礦可煤層較多,其中厚煤層數(shù)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(shù)量和儲量均占據(jù)了多數(shù),目前國內(nèi)已經(jīng)在急傾斜煤層中試驗了綜采和綜采放頂煤采煤法,并且已經(jīng)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(yán)重,而目前該礦采用的水平分層綜采放頂煤開采方式已經(jīng)達(dá)到日產(chǎn)3000噸的產(chǎn)量,在技術(shù)改進(jìn)后產(chǎn)量還可以進(jìn)一步提升。因此,本設(shè)計仍采用水平分層綜采放頂煤采煤方法,當(dāng)走向長壁綜采放頂煤采煤法(工作面沿傾斜布置)技術(shù)完全成熟后,該礦完全可以改變采煤方法,宜瑾一步提高產(chǎn)量。
2、市場需要
神華新疆能源有限責(zé)任公司所屬的六道灣煤礦和葦湖梁煤礦的生產(chǎn)能力合計為210萬噸/年,以上兩個礦井已進(jìn)入烏市水磨溝區(qū)規(guī)劃,兩礦井關(guān)閉后將使東部礦區(qū)減少210萬噸/年的產(chǎn)量,將影響烏市及周邊地區(qū)煤炭的穩(wěn)定供應(yīng)。該礦井距離烏市較近,地理位置優(yōu)越,以上兩井減少的部分產(chǎn)量由鐵廠溝和堿溝煤礦來補(bǔ)充是比較適宜的,同時神新公司煤矸石電廠的擴(kuò)建還需增加100萬噸/年的煤炭耗煤量,根據(jù)市場供需情況分析及集團(tuán)公司今后的發(fā)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(wù)年限
礦井有可采儲量24140.83萬噸。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》對礦井設(shè)計服務(wù)年限的規(guī)定,礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為3Mt/a時,礦井服務(wù)年限57.48a;雖然還未達(dá)到設(shè)計規(guī)范不小于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(jìn)一步擴(kuò)大,基本上可以滿足300萬噸/年礦井的建設(shè)需要。
礦井服務(wù)年限57.48a,其中+510m水平以上服務(wù)年限為36.98a,+510m—400m水平為20.5a。
第三節(jié) 井田開拓
一、影響礦井開拓因素
該井田內(nèi)賦存煤層較多,根據(jù)目前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)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(qū)內(nèi)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。
由于該礦薄煤層較多,采用目前的采煤方法將造成工作面較多,管理難度較大,經(jīng)濟(jì)效益不高,應(yīng)此在目前的技術(shù)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
?。ㄒ唬┚镩_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(chǎn)接續(xù)問題,達(dá)到整個礦區(qū)井田適時合理開發(fā)的目的,根據(jù)礦井煤層的賦存條件,井口位置比較后選擇在18號勘探線附近,該處布置有現(xiàn)有的地面生產(chǎn)系統(tǒng)和洗煤廠,工業(yè)廣場布置在該處可較好的與現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)銜接。根據(jù)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(yùn)輸)階段石門開拓?,F(xiàn)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巖斜井,主斜井傾角16.5°,凈寬4.76米,墻高1.6米,半圓拱形斷面,凈斷面積16.49m2。主斜井井筒前期斜長為937m,后期斜長為1324m。裝備帶寬1000mm的膠帶輸送機(jī)和猴車,承擔(dān)煤和人員的提升。副斜井傾角25°,凈寬4.2米,墻高2米,半圓拱形斷面,凈斷面積15.33m2。副斜井井筒前期斜長為535m,后期斜長為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(dān)輔助提升。井下裝備8t蓄電池電機(jī)車擔(dān)任輔助運(yùn)輸,運(yùn)煤采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸。風(fēng)井布置在18號勘探線附近的小槽煤底板中,風(fēng)井為立井,凈直徑5米,帶梯子間,井深60米,礦井的通風(fēng)系統(tǒng)為中央分列式,主扇的工作方式為抽出式,主斜井和風(fēng)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巖主斜井,主斜井傾角16.5°,凈寬3.2米,墻高1.8米,半圓拱形斷面,凈斷面積9.78m2。主斜井井筒前期斜長為937m,后期斜長為1324m。裝備帶寬1000mm的膠帶輸送機(jī),承擔(dān)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,井筒凈直徑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,后期井深366米,承擔(dān)輔助提升。井下裝備8t蓄電池電機(jī)車擔(dān)任輔助運(yùn)輸,運(yùn)煤采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸。風(fēng)井布置在18號勘探線附近的小槽煤底板,風(fēng)井為立井,凈直徑5米,帶梯子間,礦井的通風(fēng)系統(tǒng)為中央分列式,主扇的工作方式為抽出式。主斜井和風(fēng)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,主立井凈直徑5米,前期井深291米,后期井深401米,主立井裝備20t雙箕斗。提升采用JKMD4.5×4多繩摩擦輪絞車。副立井凈直徑6.5米,前期井深256米,后期井深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(jī)車擔(dān)任輔助運(yùn)輸,運(yùn)煤采用膠帶運(yùn)輸機(jī)。風(fēng)井布置在18號勘探線附近的小槽煤底板中,風(fēng)井為立井,帶梯子間,凈直徑5米,礦井的通風(fēng)系統(tǒng)為中央分列式,主扇的工作方式為抽出式。副立井和風(fēng)井為礦井的兩個安全出口。
方案Ⅳ、一對斜井(無軌膠輪車運(yùn)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巖斜井,主斜井傾角16.5°,凈寬3.5米,墻高1.6米,半圓拱形斷面,凈斷面積10.41m2。主斜井井筒前期斜長為937m,后期斜長為1324m。裝備帶寬1000mm的膠帶輸送機(jī),承擔(dān)煤的提升。副斜井傾角8°,凈寬4.8米,墻高2.5米,半圓拱形斷面,凈斷面積19.2m2。副斜井采用折返運(yùn)輸方式從井口至+670水平回風(fēng)石門井筒斜長為473m;從+670回風(fēng)石門至+620運(yùn)輸石門暗斜井井筒斜長為343m;從+620運(yùn)輸石門至+565水平折返點(diǎn)暗斜井井筒斜長為435m;從+565水平折返點(diǎn)至+500水平石門暗斜井井筒斜長為442m;礦井輔助運(yùn)輸斜井井筒斜長共計1693m。斜井底鋪設(shè)混凝土路面。井下采用無軌膠輪車輔助運(yùn)輸,運(yùn)煤采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸。風(fēng)井布置在18號勘探線附近的45#煤底板中,風(fēng)井為立井,凈直徑5米,帶梯子間,井深71米,礦井的通風(fēng)系統(tǒng)為中央分列式,主扇的工作方式為抽出式,主斜井和風(fēng)井為礦井的兩個安全出口。
現(xiàn)對四個方案的工程量、投資、運(yùn)營費(fèi)及技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)比較如下:
用年費(fèi)用法對各方案進(jìn)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(fèi)用法方案Ⅳ最優(yōu),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(yùn)費(fèi)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(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后,設(shè)計認(rèn)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(yùn)輸能力大、沒有工業(yè)廣場煤柱,同時該方案井口距現(xiàn)在的地面洗選廠近,節(jié)省地面運(yùn)輸費(fèi)用、年運(yùn)營費(fèi)用低,故設(shè)計推薦方案Ⅳ,即一對斜井(無軌膠輪車運(yùn)輸)階段石門開拓方案。
二、井筒數(shù)目及位置
該礦在18勘探線附近布置有現(xiàn)有的洗選廠,設(shè)計中將井筒均布置在18號勘探線附近,這樣可以與該礦地面現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)相聯(lián)系。
設(shè)計改擴(kuò)建礦井井筒數(shù)目為三個,即主斜井、小角度副斜井和立風(fēng)井。主斜井的位置布置在18號勘探線附近,開口于煤層露頭以北約450米處,其井口坐標(biāo)為:X=4866281,Y=29559748,Z=+736,傾角16.5°,提升方位角335度,井筒至+510m水平后井筒繼續(xù)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(cè),與主斜井井口相距162m,兩井筒在水平面上的投影相距35米。井筒傾角8°提升方位角335度,井口坐標(biāo)為X=4866123,Y=29559712,Z=+736,至+670m水平斜長473m,礦井輔助運(yùn)輸斜井井筒斜長總長1693米。
立風(fēng)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(fēng)井,井口坐標(biāo)為:X=4865902,Y=29560096,Z=+780,井深71米。
三、水平劃分及階段垂高的確定
該礦地面地形東高西低,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(biāo)高在中部的22線附近為+755m左右,在西翼14線附近標(biāo)高為+675m,東翼25線附近標(biāo)高為+780m,東翼露天坑附近最高標(biāo)高為+740m。由于各煤層在東西翼標(biāo)高不統(tǒng)一,因而考慮回風(fēng)石門標(biāo)高為+670m。
礦井第一運(yùn)輸水平標(biāo)高確定在+500m,煤層階段垂高為180米。
第二水平回風(fēng)標(biāo)高為+500m,運(yùn)輸水平為+400m,垂高為100m。
四、采區(qū)劃分
該礦走向長度5.85km,以運(yùn)輸石門為界劃分為一個雙翼采區(qū),采區(qū)東翼走向長3.78km,西翼走向長2.2km。
五、主要運(yùn)輸、回風(fēng)大巷的設(shè)置
礦井只劃分為一個采區(qū),不布置集中運(yùn)輸和回風(fēng)大巷。
六、采區(qū)石門及上山的布置
1、采區(qū)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(qū)布置三條石門,即+500m軌道石門、+620m中間石門和+670m回風(fēng)石門。+500m運(yùn)輸石門和+620m中間石門均為機(jī)軌合一石門,皮帶布置在西側(cè),運(yùn)輸?shù)缆凡贾迷跂|側(cè),巷道凈寬5.2米,半圓拱形斷面,墻高2米,采用錨網(wǎng)噴支護(hù)。每隔50米設(shè)一各調(diào)車硐室。
2、采區(qū)上山
該礦的工作面均沿水平布置,采用走向短壁綜放采煤法。一水平劃分兩個區(qū)段,在+620m布置中間石門后,回風(fēng)石門直接與工作面回風(fēng)順槽溝通,中間石門通過小斜巷與工作面運(yùn)輸順槽相通,各石門均與副斜井溝通,這樣采區(qū)內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)不布置上山,采區(qū)內(nèi)巷道布置非常簡單,同時簡化了煤的運(yùn)輸。
第四節(jié) 井筒、井底車場及大巷運(yùn)輸
一、井筒裝備及布置
1、井筒用途
主斜井擔(dān)負(fù)全礦井煤的提升任務(wù)兼礦井的安全出口,并進(jìn)部分新鮮風(fēng)。
副斜井擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸任務(wù),同時是礦井的主要進(jìn)風(fēng)井。
風(fēng)井為立風(fēng)井,擔(dān)負(fù)全礦井的回風(fēng)任務(wù),兼作安全出口。
2、井筒裝備
主斜井傾角16.5°,凈寬3.5m,凈斷面10.41m2,錨噴支護(hù),噴厚150mm,掘斷面12.66m2,至+510m水平斜長937m,至+400m水平斜長1324m,井筒敷設(shè)帶寬1000mm的皮帶,敷設(shè)排水管、清水管、動力、通訊和信號電纜。井筒中設(shè)扶手,是礦井的一個安全出口。
副斜井傾角8°,凈寬4.8米,墻高2.5米,半圓拱形斷面,凈斷面積19.2m2。副斜井采用折返運(yùn)輸方式從井口至+670水平回風(fēng)石門井筒斜長為473m;從+670回風(fēng)石門至+620運(yùn)輸石門暗斜井井筒斜長為343m;從+620運(yùn)輸石門至+565水平折返點(diǎn)暗斜井井筒斜長為435m;從+565水平折返點(diǎn)至+500水平石門暗斜井井筒斜長為442m;礦井輔助運(yùn)輸斜井井筒斜長共計1693m。斜井底鋪設(shè)混凝土路面。錨噴支護(hù),噴厚150mm。。
風(fēng)井為立井,凈直徑5m,凈斷面19.63m2,料石砌碹支護(hù),支護(hù)厚度465mm,掘斷面27.62m2,至+720m水平垂深71m,第二水平沿煤層傾向布置暗風(fēng)井,設(shè)臺階扶手,井筒特征見表。
二、井底車場
礦井井下煤的運(yùn)輸采用皮帶運(yùn)輸,副井采用無軌膠輪車運(yùn)輸,因此不設(shè)井底車場,在水平巷道內(nèi)每隔50米設(shè)置一個調(diào)車硐室。
三、井底煤倉的形式及容量
井下不設(shè)煤倉,石門膠帶輸送機(jī)就近通過石門與主井貫通,原煤直接通過溜煤眼轉(zhuǎn)載至主井膠帶輸送機(jī)運(yùn)至地面。
四、硐室
井下不設(shè)中央變電所,地面電源通過鉆孔直接向工作面移變供電。其他用電設(shè)備通過采區(qū)變電所供電。
礦井正常涌水量為120m3/h,水倉容量不小于1300m3。
井下不設(shè)炸藥庫存,地面建設(shè)臨時炸藥庫。
消防材料庫設(shè)在運(yùn)輸水平石門的小槽煤層內(nèi)。
第五節(jié) 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(shù)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(nèi)急傾斜中厚及厚煤層較先進(jìn)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(工作面沿傾斜布置)。
要想提高急傾斜煤層綜采或綜放工作面的能力,必須在設(shè)備選型中采用大功率采煤機(jī),提高采煤機(jī)的行走速度和穩(wěn)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,打眼爆破成為限制工作面推進(jìn)速度的主要因素,要解決這一問題,可以采用超前預(yù)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面的回采工序之外,為提高工作面的推進(jìn)速度創(chuàng)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(chuàng)造高產(chǎn)高效的礦井是完全可行的。
根據(jù)以上國內(nèi)各礦務(wù)局的采煤經(jīng)驗,結(jié)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#煤層由于煤層較薄,采用目前開采技術(shù)難度較大回采率低,應(yīng)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(dá)到50米以上,因此采用目前采用的水平分層采煤法,在調(diào)整開采工藝和采用先進(jìn)設(shè)備的條件下,工作面生產(chǎn)能力可達(dá)180-220萬噸/年。在工作面沿傾向布置采用走向長壁綜采放頂煤采煤法技術(shù)完全成熟后,可引進(jìn)該技術(shù)進(jìn)一步增大產(chǎn)量。
42#煤層的開采方法可采用炮采機(jī)裝的機(jī)械化巷道放頂煤工藝。
該礦井若在43或45煤層中布置1個綜放工作面,采煤機(jī)推進(jìn)速度按6 m/min計,則一個工作面可以達(dá)到200萬噸/年的生產(chǎn)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面并在厚煤層中布置一個綜放工作面,加上掘進(jìn)煤即可達(dá)到300萬噸/年的產(chǎn)量。
2、走向長壁綜采放頂煤工作面三機(jī)選型配套
年產(chǎn)200萬噸綜采放頂煤工作面設(shè)備選型設(shè)計
一、概述
綜放成套設(shè)備主要由采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)及帶式輸送機(jī)等組成,這些設(shè)備不是孤立的“單機(jī)”,而是結(jié)構(gòu)上需要相互配合、功能上需要相互協(xié)調(diào)的有機(jī)整體,具有較強(qiáng)的配套要求和較高的可靠性要求。組成綜放成套設(shè)備的每一種機(jī)械設(shè)備,都有嚴(yán)格限定的適用條件,選型不當(dāng)會導(dǎo)致設(shè)備不配套、生產(chǎn)效率低、經(jīng)濟(jì)效益差。因此,設(shè)備的正確選型設(shè)計是充分發(fā)揮其效能,實(shí)現(xiàn)綜放工作面高產(chǎn)高效、經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行的前提。
二、選型設(shè)計的原則
綜放工作面設(shè)備選型必須遵循一定的原則,以作為設(shè)計和決策的準(zhǔn)繩,保證實(shí)現(xiàn)工作面的高產(chǎn)高效及安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
這些原則是:
⑴能適應(yīng)工作面的地質(zhì)條件。
?、颇軡M足工作面生產(chǎn)能力的需要。
⑶設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)相互匹配。
?、仍O(shè)備結(jié)構(gòu)性能相互匹配。
?、删C放設(shè)備的選型設(shè)計應(yīng)與礦井原有運(yùn)輸、通風(fēng)等系統(tǒng)相適應(yīng)。
?、是昂蟛抗伟遢斔蜋C(jī)的能力應(yīng)相互匹配。
三、工作面生產(chǎn)能力
綜放工作面的生產(chǎn)能力,不僅受綜放設(shè)備的約束,而且受煤層賦存條件、生產(chǎn)管理水平管理水平的影響,因而工作面生產(chǎn)能力必須考慮生產(chǎn)過程中諸多影響因素,才是工作面可靠的生產(chǎn)能力。
(1)每天割煤刀數(shù)的計算
工作面按“四六”制和雙向割煤組織生產(chǎn),綜放工作面長度為50米,每天割煤刀數(shù)
N=T/T1
式中 T---每天生產(chǎn)時間,T=1080分鐘
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分鐘
Ts---采煤機(jī)間歇時間,一般取Ts=5分鐘
Td---拉移端頭支架時間,根據(jù)礦井實(shí)際取Td=30分鐘
Th---拉移后溜時間,一般Th=5分鐘
Tz---故障影響時間,每刀按Tz=5分鐘計
其中 Tg=(L+L1)/Vq=8.125分鐘
式中 L---工作面長度50米
L1---中部斜切進(jìn)刀長度15米
Vq---采煤機(jī)截割速度6米/分鐘
則T1= 115.83 分鐘/刀
經(jīng)計算N= 9.3刀
(2)工作面的日產(chǎn)量
工作面的日產(chǎn)量Qd=9.3*50*0.6*1.3*(3*99%+18*75%)=5989.09t
(3)工作面年產(chǎn)量
工作面年產(chǎn)量Qa=Qd*350=5010.17*350=209.62萬t
四、主要設(shè)備的選型設(shè)計
1、采煤機(jī)的選型
采煤機(jī)平均割煤速度是反映工作面生產(chǎn)狀況的主要參數(shù),因此,可以將采煤機(jī)平均割煤速度作為工作面設(shè)備能力選型計算的基本參數(shù)。采煤機(jī)的平均割煤能力可根據(jù)工作面生產(chǎn)能力要求確定。
采煤機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力 Q=60BHVY=60*0.55*3*6*1.3=772.2t/h
式中 B---采煤機(jī)截深,取B=0.55m
H---工作面采高,取H=3m
v---采煤機(jī)最大牽引速度,v=6米/分
Υ---煤體容量,Υ=1.3tm3
采煤機(jī)滾筒直徑選取1.6m。
采煤機(jī)臥底量應(yīng)大于300mm。保證與前部輸送機(jī)頭、機(jī)尾過度抬高
段匹配。
因此,建議采煤機(jī)選用MG200/500-WD型交流電牽引雙滾筒采煤機(jī),采高1.5-3米,截深0.6米,滾筒直徑1.6米,截割電機(jī)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(jī)、低位放頂煤支架。支架選型應(yīng)考慮:支護(hù)強(qiáng)度與工作面礦壓相適應(yīng);支架結(jié)構(gòu)與煤層賦存條件相適應(yīng);支護(hù)斷面與通風(fēng)要求相適應(yīng);與采煤機(jī)、輸送機(jī)等設(shè)備相匹配。
頂板所需的支護(hù)強(qiáng)度取決于頂板的等級和煤層厚度,可按經(jīng)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---支架頂部煤巖平均容重,2.6t/m3;
g---頂板動載荷系數(shù),取1.5;
45°---煤層平均傾角
β---附加阻力系數(shù),取2.0;
k---頂板煤巖破裂系數(shù),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(hù)強(qiáng)度應(yīng)大于0.44MPa。
支架工作阻力實(shí)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巖層的厚度系數(shù),根據(jù)礦井情況,取K=9;
γ---支架頂部煤巖平均容重,2.6t/m3;
S---支架最大支護(hù)面積,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(hù)性能和成本都有很大影響,較大的初撐力能使支架較快達(dá)到工作阻力,減慢頂板的早期下沉速度,提高支架頂板的穩(wěn)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(chǎn)要求。
3、泵站的選型
液壓支架的移架速度與支架的液壓系統(tǒng)、乳化液泵站供液量、頂板穩(wěn)定性和移架方式有關(guān)。滿足移架速度要求的系統(tǒng)供液量為
式中 Qb----系統(tǒng)供液量,L/min;
Kb----考慮系統(tǒng)漏液和其他千斤頂同時動作時的修正系數(shù),Kb=2.0;
n1----移架時升、降的立柱數(shù);
s----移架時立柱的升降高度,cm;
b2----移架步距,cm;
F1、F2、F3--立柱有桿腔、無桿腔及千斤頂移架時腔內(nèi)的有效作用面積,cm2;
l----支架寬度,m;
t1----輔助操作時間,min;
n3----工作面同時移架的架數(shù)。
泵站壓力可按下式計算
Pb=k2Pm =0.3×20=28MPa
式中 k2----壓力損失系數(shù);
Pm----根據(jù)立柱初撐力或千斤頂最大推力算得的最大壓力,MPa。
根據(jù)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(jìn)回液管的選擇
乳化液泵排出的有效流量通過支架的主進(jìn)液膠管使液壓支架獲得適當(dāng)?shù)囊萍芩俣群椭瘟?,膠管截面越小,乳化液在管內(nèi)的流速就越高,則阻力損失就越大,有時由于壓力過大,還會造成膠管破裂。通常在管路設(shè)計時,將主管路流速υ限制在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(jìn)液主管,與計算值相差不大,加之我礦工作面短,同時移動的支架少,所以仍采用25mm的進(jìn)液管和32mm的回液管。
5、刮板輸送機(jī)的選型
選擇工作面前部刮板輸送機(jī)的主要原則是保證采煤機(jī)的落煤能力,選擇后部刮板輸送機(jī)的原則是保證工作面割煤和放煤工序最大限度地平行作業(yè),實(shí)現(xiàn)工作面高產(chǎn)高效。
(1)、 工作面前部刮板輸送機(jī)的選型依據(jù)
考慮到我礦前幾套綜采面一直使用730型刮板輸送機(jī),為使設(shè)備型號統(tǒng)一,設(shè)備布置零件、部件有互換性和維護(hù)使用方便,刮板輸送機(jī)機(jī)型定為730型,電機(jī)功率為110KW,安裝長度為45米。并根據(jù)工作面斷面幾何尺寸進(jìn)行配套。
結(jié)構(gòu)要求選用擋煤板,鏟煤板、中部槽整體鑄造結(jié)構(gòu).
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(jié)構(gòu)相匹配。根據(jù)我礦使用情況,選用中雙鏈結(jié)構(gòu)。
傳動裝置方式為單電機(jī)機(jī)頭驅(qū)動方式,傳動裝置布置在采空區(qū)一側(cè),傳動裝置中使用液力偶合器。
SGZ730/110中雙鏈刮板輸送機(jī)運(yùn)輸量為800t/h大于采煤機(jī)煤量,可以滿足生產(chǎn)要求。
(2)、工作面后部刮板輸送機(jī)的選型依據(jù)
我礦根據(jù)前面使用綜采設(shè)備的經(jīng)驗,選擇730型輸送機(jī),整機(jī)功率為110KW,運(yùn)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(jié)構(gòu)。
6、順槽運(yùn)輸設(shè)備的選型
對于雙輸送機(jī)綜放工作面,為了保證割煤和放頂煤工序平行作業(yè),順槽運(yùn)輸設(shè)備能力應(yīng)滿足兩者同時出煤的要求??紤]到工作面割煤和放頂煤流量的不均勻性,選擇工作面轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)及順槽帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)滿足前部刮板機(jī)輸送能力的1.2倍。
為使轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)輸能力大于工作面輸送機(jī)能力,轉(zhuǎn)載機(jī)選為SZZ-730/90型,輸送能力為900t/h,工作面安裝長度為28.5米。
轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭傳動裝置及電動機(jī)和中部槽類型及刮板鏈類型,與前部輸送機(jī)相同,便于維修和日常管理。
轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾部與工作面輸送機(jī)連接要配套。
轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭搭接帶式輸送機(jī)機(jī)尾結(jié)構(gòu)以及重疊長度相匹配。
機(jī)頭選用可伸縮機(jī)頭裝置。
轉(zhuǎn)載機(jī)水平落地段部位安設(shè)破碎機(jī)。
7、破碎機(jī)選型
我礦選用PLM-1000型破碎機(jī),其結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)載相匹配,破碎能力:1000t/h
裝機(jī)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(jī)
我礦選SJ-1000型帶式輸送機(jī),其輸送能力為100t/h,主機(jī)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(qiáng)度的阻燃帶,輸送機(jī)還應(yīng)有低速、跑偏、溫度等綜合保護(hù)裝置。
五、設(shè)備列表:
序號 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 主要技術(shù)參數(shù) 理論計算值≥ 結(jié)果分析
1 采煤機(jī) MG200/500 772.2t/h 滿足要求
2 前部輸送機(jī) SGZ730/110 800t/h 772.2t/h 滿足要求
3 后部輸送機(jī) SGZ730/110 800t/h 500t/h 滿足要求
4 液壓支架 ZFS4000 4000KN 3861KN 滿足要求
5 轉(zhuǎn)載機(jī) SZZ730/90 1000t/h 926t/h 滿足要求
6 帶式輸送機(jī) 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、供電系統(tǒng):
由于工作面裝機(jī)功率較大,因此工作面采用1140V電源供電,工作面總裝機(jī)容量:為1100KW,應(yīng)此選用KBSGZY-1500KVA的移動變電站向工作面各用電設(shè)備供電。
由于供電距離約為4000米,采用6KV電壓供電則:
P=UIcosΦ
I=P/UcosΦ=1500/6cosΦ=312.5A
當(dāng)采用10KV電壓供電時:
I=P/UcosΦ=1500/10cosΦ=187.5A
由于采用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供電系統(tǒng)在地面供電系統(tǒng)中使用絞普遍,各種配件易購,因此該工作面采用10KV供電。
由于原露天35KV變電所距井口直線距離只有400米,因此不另設(shè)地面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鉆孔向井下工作面供電。
七、輔助運(yùn)輸:
井下輔助運(yùn)輸系統(tǒng)采用專用的防爆無軌膠輪車運(yùn)輸,車寬不超過1.7米,采用防爆柴油機(jī)驅(qū)動。
設(shè)備列車至工作面采用單軌吊車運(yùn)輸。
工作面采用“三八”制作業(yè)方式,邊采邊準(zhǔn)。年工作天數(shù)為350天,詳見工作面勞動組織表。
綜采工作面勞動組織
投產(chǎn)時為節(jié)省前期工程量,工作面布置在長度較短的工作面開采,當(dāng)工作面轉(zhuǎn)移至其它煤層時,加快工作面的推進(jìn)速度,則可以達(dá)到300萬噸/年的產(chǎn)量。
三、掘進(jìn)工作面數(shù)目及設(shè)備配備
礦井達(dá)產(chǎn)后,水平分層綜放面年推進(jìn)4800m左右,,根據(jù)回采工作面推進(jìn)度安排三個綜掘面和1個炮掘工作面可達(dá)到采掘平衡。掘進(jìn)工作面實(shí)行三班作業(yè),“三八”工作制。
四、移交生產(chǎn)及達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力時的井巷工程量
移交生產(chǎn)時的井巷工程總進(jìn)尺13238m,萬噸掘進(jìn)率44.13米/萬噸,其中巖巷4076m,煤巷9162m。
第六節(jié) 安全
一、概況
根據(jù)已批準(zhǔn)的《烏魯木齊礦務(wù)局鐵廠溝煤礦礦井地質(zhì)報告》及煤礦提供的資料,對礦井施工和生產(chǎn)安全造成威脅的主要因素有:
1、該礦2003年9月經(jīng)本礦組織人員做瓦斯鑒定后獲取上報數(shù)據(jù)為:相對瓦斯涌出量1.7115m3/t,CO2相對涌出量6.03m3/t,屬低瓦斯礦井。煤層自燃傾向性為Ⅰ級,煤的自燃發(fā)火期為3—6個月。
2、該礦煤層爆炸指數(shù)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(qū)。
4、水文地質(zhì):據(jù)現(xiàn)生產(chǎn)礦井資料分析,礦井涌水120m3/d,補(bǔ)給源及補(bǔ)給通道均位于井田的淺部,根據(jù)勘探抽水試驗,含煤地層基巖含水性微弱,該礦井水文地質(zhì)屬較簡單類型。
5、煤層頂?shù)装澹好河袀雾攷r性一般為泥巖、炭質(zhì)頁巖,厚度0.2-2.5m。直接頂大部分為粉砂巖,次為砂質(zhì)泥巖,厚度0.5-3m,直接頂板一般情況下不易跨落。老頂大部分為粉砂巖、細(xì)砂巖、中粒砂巖,厚度大,較堅硬。大部分煤層直接底板為炭質(zhì)泥巖、泥巖,厚度0.4-2.5m。老底為泥質(zhì)細(xì)砂巖、中粒砂巖或砂質(zhì)泥巖組成,堅硬。
二、通風(fēng)方式及通風(fēng)系統(tǒng)
采取中央分列式通風(fēng)系統(tǒng),由+736m地面主、副斜井進(jìn)風(fēng),立風(fēng)井回風(fēng),主要通風(fēng)線路為:副井→+620m運(yùn)輸石門→運(yùn)輸斜巷→各工作面運(yùn)輸巷→各生產(chǎn)工作面→各工作面回風(fēng)巷→回風(fēng)石門→風(fēng)井→地面
礦井風(fēng)量、風(fēng)壓及等積孔計算
井下各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量為:
走向長壁綜采放頂煤工作面配風(fēng)量為25m3/s,走向長壁綜采放頂煤工作面配風(fēng)量為20m3/s,綜掘工作面配風(fēng)量為10m3/s,炮掘工作面配風(fēng)量為6m3/s。
硐室配風(fēng)量為6m3/s。
其它地點(diǎn)配風(fēng)量為5m3/s。
礦井總風(fēng)量為:
=(25+25+12×3+8+6+5)×1.2=116.4m3/s。
根據(jù)計算取礦井總風(fēng)量為120m3/s。
三、安全及綜合防滅火措施
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1、礦井投產(chǎn)時布置1個綜放工作面和一個綜采工作面,同時配備三個綜掘工作面和一個炮掘工作面,為保證礦井安全生產(chǎn),為礦井配備2套制氮設(shè)備,礦井原有一套,新增1套,型號為:CATFA97-300變壓吸附制氮機(jī),制氮能力為300m3/h,其設(shè)備配備見下表:
2、采取黃泥灌漿、地面回填及工作面噴灑阻化劑等綜合防滅火方法,礦井配備KSS-200型束管監(jiān)測系統(tǒng)和KJ31森透里昂安全監(jiān)控系統(tǒng)。
3、加強(qiáng)對回采工作面自燃發(fā)火情況的檢查,及時掌握煤層自燃發(fā)火規(guī)律,及時封閉采空區(qū)和廢棄巷道,減少向采空區(qū)漏風(fēng)。
(二)防治水措施
礦井應(yīng)作好井下涌水的觀測工作,根據(jù)涌水量的變化及時采取相應(yīng)的措施。該礦淺部存在有采空區(qū),采空區(qū)的水主要來源于地面大氣降水的補(bǔ)給,對該部分積水采取探放水的措施。對于露天坑必須修建防水工程,并應(yīng)有專項設(shè)計。
(三)頂板措施
急傾斜回采工作面和地面調(diào)度室設(shè)頂板觀測站,工作面每隔一臺支架布置一個觀測站,配備礦壓觀測設(shè)備,工作面支架采取防倒措施,工作面作業(yè)工人應(yīng)去外地學(xué)習(xí),必要時采取工作面外包形式。
(四)防塵措施
礦井配備防塵灑水系統(tǒng),采煤機(jī)及掘進(jìn)機(jī)設(shè)內(nèi)外噴霧,主要進(jìn)回風(fēng)巷設(shè)凈化水幕,運(yùn)輸轉(zhuǎn)載點(diǎn)設(shè)噴霧降塵。
第三章 礦井主要設(shè)備
第一節(jié) 大巷運(yùn)輸方式的選擇
一、井下煤炭運(yùn)輸方式的比選
根據(jù)該礦井開拓方式,結(jié)合綜采工作面運(yùn)輸形式,以及井下運(yùn)輸大巷沿煤層布置的特點(diǎn)等,大巷原煤運(yùn)輸可采用兩種運(yùn)輸方式,即電機(jī)車運(yùn)輸和膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸,由于電機(jī)車運(yùn)輸運(yùn)輸能力小,人員需要量大,安全管理難度大;而膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸能力大,人員需要量少,便于安全管理,故設(shè)計確定大巷原煤運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。
煤的運(yùn)輸線路:回采工作面的煤→刮板運(yùn)輸機(jī)→轉(zhuǎn)載運(yùn)輸機(jī)→順槽膠帶運(yùn)輸機(jī)→溜煤斜巷(自溜)→石門膠帶運(yùn)輸機(jī)→主井膠帶運(yùn)輸機(jī)→地面篩分樓。
二、 井下輔助運(yùn)輸
采用無軌膠輪車運(yùn)輸,經(jīng)副井直達(dá)各工作面。
三、 礦井車輛配備
采用經(jīng)過改裝的五十鈴載貨車運(yùn)輸人員及物料,掘進(jìn)矸石采用經(jīng)過防爆改裝的農(nóng)用柴油車運(yùn)輸。
全礦共配五十鈴載貨車6輛、農(nóng)用柴油車10輛。
第二節(jié) 提升設(shè)備的選擇
主井口標(biāo)高+736m,井下運(yùn)輸水平標(biāo)高+510m,最終水平標(biāo)高+400m,方案設(shè)計水平為+510m。主井傾角16.5゜,生產(chǎn)能力為300萬噸/年,主要承擔(dān)煤的運(yùn)輸和上下人員。主斜井凈寬3。5米,設(shè)備布置見圖所示。
主提升設(shè)備
1、主提升設(shè)備型號:
選型依據(jù):卸載水平標(biāo)高+756m,裝載水平標(biāo)高+475m,提升高度281m,提升運(yùn)輸斜長L=990m,傾角16.5゜,生產(chǎn)能力為300萬噸/年,采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。
該膠帶運(yùn)輸機(jī)選型為DTⅡ型,數(shù)量為一臺。主要技術(shù)參數(shù)為:帶寬B=1000mm,運(yùn)量Q=900t/h, 運(yùn)距L=990m,帶速V=3.15m/s。電機(jī)型號為:YB630M1,功率為N=2*630 kw。
2、驅(qū)動方式:
方案一:集中布置形式:驅(qū)動方式為頭部集中布置,即驅(qū)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(yōu)點(diǎn):a、驅(qū)動集中布置,便于安裝、維護(hù)和管理;
b、減少斜巷驅(qū)動硐室。
缺點(diǎn):a、膠帶強(qiáng)度較高,膠帶在運(yùn)輸機(jī)上的線載荷增加;
b、驅(qū)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(diǎn)驅(qū)動:即驅(qū)動方式為頭部和中間分開布置,頭部驅(qū)動裝置布置在距卸載滾筒約60米的回程處,中間驅(qū)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(yōu)點(diǎn):a、驅(qū)動分散布置,膠帶在運(yùn)輸機(jī)上的線載荷減少,降低膠帶強(qiáng)度;b、驅(qū)動滾筒直徑減小了(φ1250mm)。其他滾筒直徑也隨之減小。
C、膠帶運(yùn)輸機(jī)購置成本減少。
缺點(diǎn):a、不便于安裝、維護(hù)和管理;
b、增加斜巷驅(qū)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(qū)動布置形式:上述兩種方案膠帶強(qiáng)度相差較大,為了減小膠帶強(qiáng)度,減少膠帶運(yùn)輸機(jī)購置成本,推薦驅(qū)動布置方式為多點(diǎn)驅(qū)動布置。
4、電控:采用KZW3-380S主斜井帶式輸送機(jī)電控裝置(主控柜選用美國GE公司90-70系列PLC,性能可靠),與變頻器配合,完成膠帶機(jī)的軟起動,整機(jī)配套。
第三節(jié) 礦井通風(fēng)設(shè)備
一、基礎(chǔ)資料
該礦設(shè)一個風(fēng)井風(fēng)量:Q=120m3/s,礦井通風(fēng)容易時期負(fù)壓為:1000Pa.,礦井通風(fēng)困難時期負(fù)壓為:1500Pa;主井、副井進(jìn)風(fēng),風(fēng)井回風(fēng)。主扇工作方法為抽出式。
二、礦井通風(fēng)設(shè)備比選
主扇風(fēng)機(jī)的選型:可采用離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)機(jī)兩種方案,由于離心式通風(fēng)機(jī)需另設(shè)反風(fēng)道,土建工程量大,傳動效率又低;而軸流式通風(fēng)機(jī)可直接進(jìn)行反轉(zhuǎn)反風(fēng),節(jié)能、運(yùn)行效率高,故設(shè)計采用對旋系列軸流式通風(fēng)機(jī)。選用兩臺BDK54—10—NO.28型對旋系列軸流式通風(fēng)機(jī),其中一臺工作,另一臺備用和檢修。其主要技術(shù)參數(shù):
風(fēng)量:90-200m3/s
風(fēng)壓:752-2843Pa
轉(zhuǎn)速:580r.p.m
配套電動機(jī):YBFe1450M2-10型,N=250x2kw,U=6kv,配兩臺變頻柜。
反風(fēng)裝置:采用風(fēng)機(jī)葉輪反轉(zhuǎn)的反風(fēng)系統(tǒng)反風(fēng)。
選用兩臺JFM—1型的絞車提升風(fēng)門,功率3kw。
第四節(jié) 排水設(shè)備
井口標(biāo)高+736m,井下運(yùn)輸水平標(biāo)高+500m,排水高度為236m,正常涌水量為120m3/h,最大涌水量150m3/h,主排水泵房與中央變電所相鄰,設(shè)在副斜井井底車場附近,實(shí)行集中排水,排水管路沿主斜井井筒敷設(shè)至地面沉淀池內(nèi),其內(nèi)敷設(shè)兩趟排水管路,一趟工作,一趟備用。設(shè)備選型D160—84×4型,配套電動機(jī)功率為280kw。主排水泵數(shù)量為三臺,一臺工作,一臺備用,一臺檢修。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(nèi)排水管聯(lián)接采用法蘭聯(lián)接,井筒中采用快速接頭聯(lián)接。吸水管長L=3×5.5m,排水管長L=2×950m。
主井井窩水泵:選用兩臺QSK20×27—3型礦用潛水電泵,作為主井井窩排水。其主要技術(shù)特征:Q=20m3/h,H=27m,配套電動機(jī)功率N=3kw。
第五節(jié) 空氣壓縮設(shè)備
一、 基礎(chǔ)資料
該礦井下巷道采用錨桿、錨噴或錨網(wǎng)噴支護(hù),噴漿機(jī)共計4臺,2臺工作,2臺備用, 風(fēng)鎬耗氣量2.8m3/min,混凝土噴射機(jī)耗氣量6m3/min;共計壓風(fēng)消耗量15m3/min;所需風(fēng)壓為0.7-0.8Mpa。
二、 空氣壓縮設(shè)備比選
該礦可選用兩種壓風(fēng)設(shè)備,一種為活塞式空壓機(jī),另一種為螺桿式空壓機(jī)。由于螺桿式空壓機(jī)噪聲低,油氣分離器采用了先進(jìn)的過濾技術(shù),故選擇螺桿式空氣壓縮機(jī)。根據(jù)供風(fēng)量可以選擇20m3/min型式,但考慮到各供風(fēng)點(diǎn)有不同時工作的可能,供風(fēng)量波動較大,為了運(yùn)行靈活,便于調(diào)配,節(jié)省電力,設(shè)計選擇20m3/min螺桿式空氣壓縮機(jī)兩臺,其型號為EP200—Ⅱ,其中一臺工作,一臺備用,其性能參數(shù)如下:
排 氣 量: 20m3/min
排氣壓力: 0.86MPa
電動機(jī)功率: 132kW
電 壓: 380V
第六節(jié) 其他設(shè)備
一、井下主運(yùn)輸設(shè)備
投產(chǎn)時井下布置兩個回采工作面,即41-2#煤層和45#煤層西翼回采工作面。45#煤層工作面的生產(chǎn)能力為200萬噸/年,41-2#煤層工作面的生產(chǎn)能力為120萬噸/年。工作面順槽最大運(yùn)距為3600米,水平運(yùn)輸。
1、順槽采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤,膠帶運(yùn)輸機(jī)選型為SWJ1000/2*315型轉(zhuǎn)彎可伸縮帶式輸送機(jī),數(shù)量為兩臺。主要技術(shù)參數(shù)為:運(yùn)距L=3600m,運(yùn)量Q=630t/h, 帶速V=2.5m/s;輸送帶選用PVG1600;電機(jī)功率為N=2*315kw。
2、石門采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤,最大運(yùn)輸距離為900米,水平運(yùn)輸,運(yùn)輸能力為300萬噸/年。膠帶運(yùn)輸機(jī)選型為STJ-1000/160固定帶式輸送機(jī), 主要技術(shù)參數(shù)為:運(yùn)距L=900m,運(yùn)量Q=900t/h,帶速V=2.5m/s;輸送帶選用PVG800S型;電機(jī)功率為N=160 kw;一臺。
二、井下輔助運(yùn)輸系統(tǒng)
1、井下掘進(jìn)煤運(yùn)輸設(shè)備
井下共有4個掘進(jìn)工作面,3個為綜掘工作面,1個為炮掘工作面,炮掘工作面的煤采用人工推車。綜掘工作面的煤采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸,運(yùn)距L=3500m,需要的運(yùn)輸能力為10萬噸/年,該膠帶運(yùn)輸機(jī)選型為SSJ-800/2×90H可伸縮掘進(jìn)回采兩用帶式膠帶輸送機(jī),數(shù)量共計3臺。主要技術(shù)參數(shù)為:運(yùn)距L=3500m,運(yùn)量Q=100t/h,帶速V=1.6m/s;輸送帶選用PVG1600S;電機(jī)功率為N=2×90 kw。
三、井上運(yùn)輸設(shè)備
主斜井井口至洗選廠皮帶走廊之間的主運(yùn)輸設(shè)備:運(yùn)輸距離L=150m,需要的運(yùn)輸能力為300萬噸/年,采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤,該膠帶運(yùn)輸機(jī)選型為TD4型, 主要技術(shù)參數(shù)為:帶寬B=1000mm,運(yùn)距L=150m,運(yùn)量Q=900t/h,帶速V=3.15m/s。輸送帶選用PVC680S。電機(jī)功率為N=75kw。數(shù)量一臺。
第四章 地面生產(chǎn)系統(tǒng)
第一節(jié) 地面設(shè)施
一、煤質(zhì)分析及產(chǎn)品方案
1、物理特性:
井田內(nèi)各煤層物理性質(zhì)基本相同,煤層為瀝青光澤,顏色黑色,條痕黑褐。節(jié)理不發(fā)育,煤的質(zhì)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(xué)性質(zhì)
(1)煤的有害元素
井田內(nèi)各煤層硫含量低,原煤全硫均小于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(yè)用途
井田內(nèi)煤層的煤類單一,均屬于不粘煤,其灰分變化標(biāo)準(zhǔn)差,屬特低灰份、特低硫-中硫、特低—中磷,高發(fā)熱量的含油—富油煤。根據(jù)各項指標(biāo),該礦區(qū)的煤可用于動力用煤和民用煤,并且還可做煉油用煤。
三、主井地面生產(chǎn)系統(tǒng)
該礦井采用斜井開拓,主斜井使用鋼繩芯膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤,其型號為DTⅡ型,數(shù)量為一臺。直接運(yùn)至地面篩分樓,進(jìn)入圓振動篩YAH2640型,配電動機(jī)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(jìn)入末煤倉,末煤倉容量為150噸;塊煤進(jìn)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(shè)1個,容量為100噸,倉下設(shè)電液推桿式汽車裝車閘門,由汽車外運(yùn)填溝。塊煤經(jīng)選矸后進(jìn)入塊煤倉,塊煤倉容量為200噸,倉下設(shè)電液推桿式汽車裝車閘門,由汽車外運(yùn)。末煤倉的煤由TD4型膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至洗選廠皮帶走廊。
四、輔助設(shè)施
本礦井年產(chǎn)量為300萬噸,大型設(shè)備是神華新能公司設(shè)備管理中心的租賃設(shè)備,本礦井只維護(hù)小型設(shè)備的日常檢修。
1、機(jī)修間
機(jī)修間配套普通車床、牛頭刨床、移動式方向搖臂鉆床、交流弧焊機(jī)、直流弧焊機(jī)、車箱整形機(jī)、輪軸起吊機(jī)等。
2、坑木加工房
坑木加工房主要承擔(dān)礦井的坑木加工和基建木材加工,配備木工圓鋸機(jī)、木工帶鋸機(jī)、三相工頻電鏈鋸。
第二節(jié) 選煤工藝
一、產(chǎn)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(fā)電用煤,也可作為其它動力用煤。從環(huán)保角度出發(fā),本區(qū)煤以低硫低灰的優(yōu)質(zhì)動力煤為市場主導(dǎo)煤,其競爭力強(qiáng),同時本身煤質(zhì)較好,井下夾矸不多,同時該礦地面已有一座洗選能力為150萬噸/年的洗選廠,為節(jié)省前期投資,前期僅考慮恢復(fù)該礦現(xiàn)有的選煤廠,后期再考慮擴(kuò)建洗選廠。根據(jù)市場調(diào)查入洗粒度按 100-25mm入洗較為合理。-25mm末煤直接供應(yīng)電廠,但考慮到今后的市場變化,設(shè)計留有洗末煤的可能性。+100mm以上塊煤經(jīng)手選后地銷。
三、選煤廠現(xiàn)狀
目前鐵廠溝煤礦已經(jīng)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(chǎn)。投產(chǎn)后即停產(chǎn),其停產(chǎn)原因如下:
1、料煤露天礦井未能投產(chǎn),基本無入洗原料。
2、幾年國家對環(huán)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(chǎn)的煤原煤質(zhì)量好、不必入洗。
選煤廠停產(chǎn)到今已有15年,期間設(shè)備腐蝕、老化在所難免,再加上部分設(shè)備已挪用。因此要恢復(fù)生產(chǎn),必須對老廠設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和更換,若有必要對原調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的,不適應(yīng)現(xiàn)有煤情況的問題,要在本次設(shè)計中進(jìn)行調(diào)整、變更。
四、回復(fù)洗煤的必要性
根據(jù)已確定的礦井采煤方法和采區(qū)規(guī)劃,礦井投產(chǎn)后將采用優(yōu)、劣煤配采方案。該方案勢必造成煤中矸石量的增加,且煤質(zhì)不均。而從適應(yīng)市場變化的角度看,恢復(fù)選煤廠的生產(chǎn)是非常必要的。
五、選煤廠回復(fù)方案
方案一:跳汰機(jī)分選
已建好的選煤廠采用了原煤分級、塊煤跳汰選方案,其分選工藝適合于易選煤,對于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,它適合于各種可選性的煤,它的分選精度和分選效率均比方案一跳汰選高。物料進(jìn)入分選槽后矸石能立即下沉并被刮板刮出,精煤利用縱向懸浮液流排出。分選速度快,物料與分選介質(zhì)間相對運(yùn)動速度小,在分選設(shè)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(dá)200mm,缺點(diǎn)是入洗下限不能太低。
方案二具有一定的優(yōu)勢;全粒級入洗時方案一為佳。本次設(shè)計主要考慮到跳汰廠已經(jīng)建成,且入洗塊煤,對舊廠房設(shè)備少做處理既可滿足生產(chǎn)的要求。因此暫推薦采用方案一。
由于原設(shè)計選煤廠生產(chǎn)能力為150萬噸/a,其工作制度為每年300天,每天14小時生產(chǎn),兩班生產(chǎn)一班檢修?;旧峡梢詽M足180萬噸/年礦井的需要。為了能使選煤廠順利達(dá)產(chǎn),在初步設(shè)計和可研報告階段應(yīng)對原有選煤廠設(shè)備和能力進(jìn)行核定。
現(xiàn)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(jī)。返煤由堆取料機(jī)轉(zhuǎn)載后由皮帶送入主廠房、分級、洗選、脫水,產(chǎn)品裝火車外運(yùn)銷售。
六、工藝布置
1、布置原則
設(shè)計本著“高起點(diǎn)、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(jié)合新的主井定位,選擇好篩分破碎車間和轉(zhuǎn)載皮帶,充分利用地形,力求工藝布置合理、緊湊、省投資。
2、地面工藝布置
選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)主要由篩分破碎車間、儲煤場、主廠房、產(chǎn)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(jī)轉(zhuǎn)載到篩分破碎車間,進(jìn)行預(yù)先分級、破碎、手選矸石后,合格原煤由皮帶轉(zhuǎn)載到原有儲煤場。主廠房集原煤分級脫泥、塊煤跳汰分選、產(chǎn)品煤水分級、粗煤泥濃縮分級脫水、細(xì)煤泥濃縮壓濾等作業(yè)于一體。主廠房選出的矸石進(jìn)矸石倉后裝汽車外排,末煤和洗混塊煤分別儲入各自的產(chǎn)品倉,再通過鐵路裝車站裝車外運(yùn)。
3、工藝布置簡述
a、儲煤場:儲煤場為露天式,由原堆取料機(jī)作業(yè),容量為6萬噸。儲煤場下西部設(shè)有1個受煤坑,原煤經(jīng)受煤坑轉(zhuǎn)載進(jìn)入301膠帶。
b、篩分破碎車間:篩分破碎車間集原煤預(yù)先分級、檢查性手選和大塊破碎作業(yè)為一體,位于儲煤場的南面,主井口的東北面。原煤經(jīng)預(yù)先分級后,100mm以上經(jīng)檢查性手選后破碎到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(jié)構(gòu)。主廠房主要設(shè)原煤25mm分級和脫泥、100~25mm塊煤跳汰分選、塊精煤脫水分級、矸石斗子脫水、煤泥壓濾等工藝環(huán)節(jié)。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(huán)節(jié)。
d、濃縮車間:由一個24m耙式濃縮機(jī)和循環(huán)水池及水泵組成。位于主廠房的西面。
e、產(chǎn)品倉:為雙排8個方倉,總?cè)萘?萬噸,其中兩個裝洗混塊煤,四個裝末煤。倉下設(shè)有大型給煤機(jī)和裝車膠帶輸送機(jī)。位于主廠房的北面。
f、矸石倉:設(shè)在主廠房內(nèi),單倉容量100t。倉下設(shè)汽車裝車閘門,矸石裝汽車外排。
第三節(jié) 礦井供電
一、電源條件
鐵廠溝礦現(xiàn)建有一座35kv變電所,該變電所35kv側(cè)兩回電源分別引自米泉110kv變電所35kv側(cè)的不同母線段,線路規(guī)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(zé)任公司矸石熱電廠聯(lián)網(wǎng),線路規(guī)格為LGJ-185/2km;一回與堿洪35kv變電所相連,線路規(guī)格為LGJ-185/5.6km。鐵廠溝礦35kv變電所配電裝置采用屋內(nèi)布置,主變壓器容量為(2700+5000)kVA,電壓35/6kv。
二、用電負(fù)荷
本項目為改擴(kuò)建工程,礦井設(shè)計生產(chǎn)能力300萬噸/年,礦井開拓方式為一對斜井開拓。根據(jù)上述條件及井上下各生產(chǎn)系統(tǒng)所選設(shè)備負(fù)荷情況,經(jīng)統(tǒng)計計算,礦井用電總負(fù)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(zé)任公司矸石熱電廠及米泉110kv變電所與烏魯木齊電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),并且已形成環(huán)網(wǎng),供電電源比較可靠。礦現(xiàn)有35kv變電所供電方式完全滿足礦井改擴(kuò)建后用電的要求。
四、地面配電
鐵廠溝礦35/6/0.4kv地面變電所,根據(jù)礦井改擴(kuò)建后總裝機(jī)容量,現(xiàn)有兩臺主變壓器容量不能滿足,需增加一臺5000kVA變壓器,電壓等級由6KV提高到10KV。35kv出線間隔數(shù)量不夠,需增加一路。地面變電所10/0.4kv配電間10kv配出線高壓配電柜數(shù)量不夠,需增加10面。
五、井下配電
根據(jù)負(fù)荷計算,井下負(fù)荷較大,且距離較遠(yuǎn),采用10kv高壓下井,下井電源引自地面變電所。在井下不設(shè)中央變電所,只設(shè)采區(qū)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(fù)荷用電。低壓采用660v電壓,照明采用127v電壓。
綜采、綜掘工作面,均由地面變電所及采區(qū)變電所高壓10kv供電,深入負(fù)荷中心,設(shè)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(fù)荷較集中處由采區(qū)變電所供電,高壓采用10kv電壓,低壓采用660v電壓。采區(qū)變電所供電由地面變電所高壓10kv側(cè)配出。
第五章 工業(yè)廣場總平面布置及建筑物
第一節(jié) 概況
一、位置與交通
鐵廠溝煤礦位于烏魯木齊東郊,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(xiàn)已建成鐵路專用線與蘭新線接軌,通過鐵路可直達(dá)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(qū)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(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地南緣,屬博格達(dá)山前丘陵地形。以成因類型劃分,主要是構(gòu)造剝蝕地形,只有現(xiàn)代沖溝里才有線性侵蝕堆積地形。溝谷垂直山地及礦體,長梁及斜梁的走向亦近于南北緩傾斜延展。溝梁比高一般為30—40m,東部地表標(biāo)高+872—+810m,西部僅為+811—+748m。全區(qū)地面標(biāo)高平均+800m左右,地表植被稀少。
三、氣象及地震
礦區(qū)南鄰高聳入云的博格達(dá)山,頂峰長年積雪,北靠戈壁,屬大陸性干旱—半干旱氣侯,由于受氣侯垂直分帶的制約,形成的地形雨也常波及本區(qū)。據(jù)米泉市氣象站資料記載,歷年月平均氣溫最高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(fā)量卻高達(dá)1931—2448.4mm以上。11月開始冰凍,翌年3月解凍,冰凍期長達(dá)5個月,凍土深度100--120cm,最大達(dá)130cm,積雪厚度最大34cm。最小風(fēng)速為0.7m/s,最大18m/s,多出現(xiàn)在12月份,風(fēng)向以北西—南東為最多。
據(jù)記載,米泉市53、57、65、67、75年均發(fā)生過4—6級地震,65年達(dá)6.5級,震中烈度為8度。對礦井主要工業(yè)與民用建筑按8度二組設(shè)防,對庫房、地磅房等較小的單層建筑,采取7度二組設(shè)防。
該礦工業(yè)廣場位于井田中部,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(yè)廣場海拔標(biāo)高+738.5— +741.5m,相對高差3.0m,主皮帶斜井位于工業(yè)廣場的北側(cè),坐標(biāo)X=4866281,Y=29559712,井口標(biāo)高+739.5m,井筒提升方位角334.73。副斜井位于工業(yè)廣場的東南側(cè),坐標(biāo)為:X=4866123,Y=29559748,井口標(biāo)高+738.5m,井筒方位角與主斜井相同。工業(yè)廣場總占地約40000m2。
第二節(jié) 平面布置原則及說明
本設(shè)計根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》、《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和國家有關(guān)總平面布置的規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn),在盡量利用原有地面設(shè)施的基礎(chǔ)上,力求總平面布置緊湊合理、相互協(xié)調(diào)、整齊美觀、實(shí)用大方、線路簡捷、有利于生產(chǎn)。在豎向布置應(yīng)充分利用地形,滿足生產(chǎn)、運(yùn)輸和裝卸作業(yè)要求,盡量減少土石方工程及防護(hù)工程數(shù)量,確保場地排水暢通,防洪可靠。
礦區(qū)地形北底南高,工業(yè)場地一般高程+738.5— +741.5m。根據(jù)井口位置、標(biāo)高、方位角和地形及平面布置原則,工業(yè)廣場總平面布置說明如下:
1、根據(jù)工業(yè)廣場的地形和礦井開拓布置,該礦工業(yè)廣場選擇方形布置方案,新建皮帶主斜井井口坐標(biāo)為:X=4866281,Y=29559712,Z=+736m,井筒提升方位角為334.730。風(fēng)井位于工業(yè)廣場的東南部約250m左右,井口坐標(biāo)為:X= 4865462,Y=29560062。
主斜井井口棚、主井空氣加熱室、驅(qū)動機(jī)房、篩分破碎車間,地面標(biāo)高與井口標(biāo)高一致。
2、工業(yè)廣場豎向設(shè)計盡量結(jié)合地形、利用地形,以便于煤炭、矸石的儲、裝和運(yùn)輸。
3、工業(yè)廣場只布置生產(chǎn)和必要的生產(chǎn)輔助設(shè)施。家屬住宅區(qū)以建。
4、根據(jù)該礦主皮帶斜井位于工業(yè)廣場西北側(cè)的開拓布置,該礦工業(yè)廣場西北側(cè)以有老的生產(chǎn)系統(tǒng)故新建的生產(chǎn)區(qū)布置在工業(yè)廣場西北側(cè)已成定局,根據(jù)地面生產(chǎn)系統(tǒng)工藝和地形實(shí)際布置如下:
(1)工藝布置原則
設(shè)計本著“高起點(diǎn)、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(jié)合新的主井定位,選擇好篩分破碎車間和轉(zhuǎn)載皮帶,充分利用地形,力求工藝布置合理、緊湊、省投資。
(2)地面工藝布置
選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)主要由篩分破碎車間、儲煤場、主廠房、產(chǎn)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(jī)轉(zhuǎn)載到篩分破碎車間,進(jìn)行預(yù)先分級、破碎、手選矸石后,合格原煤由皮帶轉(zhuǎn)載到原有儲煤場。主廠房集原煤分級脫泥、塊煤跳汰分選、產(chǎn)品煤水分級、粗煤泥濃縮分級脫水、細(xì)煤泥濃縮壓濾等作業(yè)于一體。主廠房選出的矸石進(jìn)矸石倉后裝汽車外排,末煤和洗混塊煤分別儲入各自的產(chǎn)品倉,再通過鐵路裝車站裝車外運(yùn)。
(3)工藝布置簡述
a、儲煤場:儲煤場為露天式,由原堆取料機(jī)作業(yè),容量為6萬t。儲煤場下西部設(shè)有1個受煤坑,原煤經(jīng)受煤坑轉(zhuǎn)載進(jìn)入301膠帶。
b、篩分破碎車間:篩分破碎車間集原煤預(yù)先分級、檢查性手選和大塊破碎作業(yè)為一體,位于儲煤場的南面,主井口的東北面。原煤經(jīng)預(yù)先分級后,100mm以上經(jīng)檢查性手選后破碎到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(jié)構(gòu)。主廠房主要設(shè)原煤25mm分級和脫泥、100~25mm塊煤跳汰分選、塊精煤脫水分級、矸石斗子脫水、煤泥壓濾等工藝環(huán)節(jié)。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(huán)節(jié)。
d、濃縮車間:由一個24米耙式濃縮機(jī)和循環(huán)水池及水泵組成。位于主廠房的西面。
e、產(chǎn)品倉:為雙排8個方倉,總?cè)萘?萬噸,其中兩個裝洗混塊煤,四個裝末煤。倉下設(shè)有大型給煤機(jī)和裝車膠帶輸送機(jī)。位于主廠房的北面。
f、矸石倉:設(shè)在主廠房內(nèi),單倉容量100t。倉下設(shè)汽車裝車閘門,矸石裝汽車外排。
5、根據(jù)該礦副斜井位于工業(yè)廣場東南側(cè)的開拓布署,該礦工業(yè)廣場輔助生產(chǎn)區(qū)布置在工業(yè)廣場東南側(cè)也成定局,根據(jù)副井提升系統(tǒng)和地面窄軌運(yùn)輸車場工藝要求以及地形實(shí)際該礦生產(chǎn)輔助區(qū)布置如下:
、副井井口坐標(biāo)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(lián)合建筑布置在副井井口周圍,地面標(biāo)高與井口標(biāo)高一致。
③礦燈房、浴室、任務(wù)交待室、調(diào)度室、救護(hù)隊、醫(yī)療保健室、聯(lián)合建筑布置在井口西南側(cè)距離主要干道30米,也為方便職工上下班既可到達(dá)浴室更衣入浴。符合煤炭工業(yè)、衛(wèi)生要求,平面布置也比較緊湊。
6、工業(yè)廣場各臺地之間采用邊坡、擋土墻和林帶相分隔,采用斜坡道,道路和臺階相連系,臺地之間邊坡,挖方為1:0.75,填方為1:1.25。
7、該礦工業(yè)廣場總占地約19000m2,其中建筑占地5186m2,建筑系數(shù)27.3%;交通道路及專用場地占地2800m2,占總面積的14.7%;綠化占地2470m2,占總面積的13.0%;場地利用系數(shù)55.1%。場地平整和修筑場內(nèi)道路總計挖方230m3,填方180m3,填方不足利用建井期矸石補(bǔ)充。臺地平整坡度0.5—1%。
以上詳見工業(yè)廣場總平面布置圖。
第三節(jié) 地面運(yùn)輸
該礦工業(yè)廣場采用膠帶運(yùn)輸和道路汽車運(yùn)輸二種方式。
原煤從井下經(jīng)膠帶運(yùn)輸機(jī)可直接運(yùn)至篩分裝車倉,經(jīng)篩分分別進(jìn)入末煤裝車倉,中塊煤裝車倉和大塊裝車倉,然后用鐵路外運(yùn)。末煤通過卸煤棧橋和卸煤皮帶運(yùn)至儲煤場,然后用裝載機(jī)裝汽車外運(yùn)。
井下開拓掘進(jìn)所發(fā)生的矸石、井下所需材料、設(shè)備、人員上下井,均采用汽車外運(yùn),綜合利用或填坑。
材料、設(shè)備由汽車運(yùn)至庫房或井口前專用場地,然后裝無軌膠輪車運(yùn)至井下。
場內(nèi)道路運(yùn)輸從烏魯木齊東山大道公路到工業(yè)廣場儲煤場、煤炭裝車倉和矸石汽車裝車倉等主干道寬7m,場內(nèi)其它主干道寬4-6m,道路平面曲率半徑一般不小于15m,道路坡度不大于8%,路面均為瀝青砼路面,表層細(xì)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(yè)廣場內(nèi)運(yùn)煤線路、運(yùn)矸石線路、材料設(shè)備運(yùn)輸線路及主要人流線路,除均由一條主干道進(jìn)場外,其它采取分隔設(shè)置,互不干擾。
第四節(jié) 防洪排澇
該礦區(qū)年降雨量一般在141.2—276mm,一日最大降雨量54.6mm,而蒸發(fā)量卻高達(dá)1931—2448.4mm以上。。本設(shè)計采取的防洪排澇措施如下:
1、提高工業(yè)廣場建筑和路基標(biāo)高,而且在原有泄洪區(qū)砌筑防洪河堤以防止工業(yè)廣場被洪水浸蝕、沖刷。防洪堤采用M10水泥砂漿和片石或大河卵石砌筑,工程量1178m3。
2、在工業(yè)廣場進(jìn)場東、南側(cè),設(shè)置截水渠,將東側(cè)山坡的雨雪水引向泄洪渠,(凈斷面0.84m2)梯形,外表用M10砂漿砌河卵石護(hù)砌,總長300m,卵石砌體390m3。
第五節(jié) 地面建筑及結(jié)構(gòu)物
本設(shè)計地面建筑及結(jié)構(gòu)物共計14項,總建筑面積5186m2。(詳見建筑工程量及技術(shù)特征附表)三通一平已基本形成,施工比較方便。
該礦地面建筑中,生產(chǎn)性建筑以生產(chǎn)工藝和設(shè)備的需求確定。支護(hù)用品加工房、消防材料庫等以《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的指標(biāo)確定。
建筑設(shè)計的原則是:必須滿足生產(chǎn)和使用的要求,必須保證安全、防火、防震的規(guī)定,在此前提下力求降低工程造價。本設(shè)計中除受煤倉、棧橋、破碎倉采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)以外,其它均采用磚混結(jié)構(gòu)。
第六章 給水、排水、采暖及供熱
第一節(jié) 給水
一、供水水源
鐵廠溝水網(wǎng)的發(fā)育受南部山岳的控制,主要溝谷西部有蘆草溝,東部為鐵廠溝,均發(fā)源于博格達(dá)山北麓,補(bǔ)給主要為雨雪洪水及泉水。蘆草溝水流較小。據(jù)露天煤礦資料:1981-1982年上游站月平均流量0.031-0.190m3/s,年逕流量為356萬立方米,下游站月平均流量0-0.214m3/s,年逕流量為135萬立方米,農(nóng)灌期因常被截流而干枯。其水量無法滿足礦區(qū)用水要求,故不能作為礦區(qū)生活水源的水源地。
經(jīng)探察明本地區(qū)地下水系主要受逆段層構(gòu)造所控制,自南往北有北楊溝F3逆段層構(gòu)造凹陷給水帶水源,自南往北有北楊溝F3逆段層構(gòu)造凹陷給水帶水源。其涌水量為2500-3000m3/d,現(xiàn)已建的兩口水井水量為每小時113m3,每日涌水量為2712m3。其水量滿足礦區(qū)用水要求。
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(一)生活飲用水水質(zhì)評價
已建水井的水質(zhì)經(jīng)化驗其化學(xué)類型為SO4 .CL-Na .Ca型水,礦化度0.69g/L,PH值8.51。水量、水質(zhì)能滿足生活用水要求。水質(zhì)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(zhì)、水量的綜合評價,經(jīng)客觀分析和對比:主要溝谷均發(fā)源于博格達(dá)山北麓,補(bǔ)給主要為雨雪洪水及泉水。雖然其水質(zhì)可以滿足井田生活、工業(yè)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(gòu)造凹陷給水帶水源作為礦區(qū)生活水源。擴(kuò)建后,其水量、水質(zhì)而言,均能滿足礦區(qū)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(zhí)行《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》和《室外給水設(shè)計規(guī)范》,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(jī)用水量為60m3/d),由高位生活蓄水池供給。工業(yè)廣場、生活區(qū)消防用水量158.4m3/d,(井下消防用水量60m3/d),地面消防火災(zāi)按連續(xù)時間為兩小時計,消防用水48小時補(bǔ)給,井下、地面消防灑水均由兩座400m3日用消防水池供給。生活蓄水池容積計算為400m3。
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1、生活供水方式
該礦原有工業(yè)廣場供水系統(tǒng)已形成規(guī)模,利用原有水源供至地處標(biāo)高+840m處的原有400m3高位蓄水池,敷設(shè)管經(jīng)為DN100mm管道采用靜壓供水方式供礦區(qū)以及新擴(kuò)建工業(yè)廣場生活各用水點(diǎn)。
2、工業(yè)區(qū)供水方式
井下最大涌水量為180m3/d,礦井工業(yè)用水量為158.4 m3/d。工業(yè)供水系統(tǒng):井下水由泵打入井口附近200m3平流式沉淀池,經(jīng)沉淀分離過濾、中和、加藥消毒、滅菌等措施處理后,流入400m3日用消防水池,現(xiàn)擴(kuò)建后工業(yè)用水量為158.4 m3/d,其中還需蓄消防用水72m3/d。井下涌水不能滿足用水量。故新建一座400m3日用消防水池,不足水由生活蓄水池補(bǔ)充。敷設(shè)管經(jīng)為DN100管道靜壓供水方式供新建工業(yè)廣場以及井下消防、防塵灑水等用水點(diǎn)。供水管道埋深深度為-1.6m。
3、供水流程如下
1)、工業(yè)廣場生活用水系統(tǒng)
水源井→已有400m3生活蓄水池→敷設(shè)供水管道→供礦區(qū)地面生活各用水點(diǎn)。
井下乳化液泵、采煤機(jī)
2)、工業(yè)廣場地面、井下消防灑水系統(tǒng)
水源(井下水)→200m3沉淀池→細(xì)砂過濾器后→沉淀和過濾加藥處理→一座400m3日用消防水池→管道→靜壓→地面、井下消防、防塵灑水的用水點(diǎn)。
400m3生活蓄水池
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室外給水管網(wǎng)為枝狀敷設(shè),給水管均采用直埋式敷設(shè)。給水管采用1.6MPa硬聚氯乙烯管,粘結(jié)連接。直埋溝需墊100mm細(xì)砂,埋深-1.6m。其工程量詳見室外熱力管網(wǎng)平面布置圖。
第二節(jié) 排水
原工業(yè)區(qū)排水管網(wǎng)已形成規(guī)模,可維持原有排水系統(tǒng)。新擴(kuò)建工業(yè)區(qū)污水來自兩處,一部分為工業(yè)區(qū)生活污水,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(yè)場地生活用水量考慮,排水量為134.4m3/d。另一部分工業(yè)污水主要來源于井下涌水。井下涌水量為180m3/d,礦井工業(yè)用水量為158.4m3/d。主要用于地面、井下消防降塵灑水和綠化。
生活污水經(jīng)排水管網(wǎng)匯集排入化糞池分解后與食堂污水經(jīng)隔油池處理后的污水,再經(jīng)地埋式生活污水處理器處理后與其它污水合流統(tǒng)一排放。
一 排放原則
食堂排水出口處設(shè)隔油池方能排出,鍋爐排水需經(jīng)降溫池后方能排出?;旌纤|(zhì)符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)中一級標(biāo)準(zhǔn)。同時也滿足農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB5084—92)。檢查井每30m設(shè)置。
礦井井下水經(jīng)沉淀池沉淀,澄清大量稀釋后加入堿式氯化鋁(其投加量為13—20mg/L)處理后,一部分用于井下灑水、消防、降塵和地面消防、綠化外,外排水的水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)中一級排放標(biāo)準(zhǔn)后外排。
(二)污水處理
生活區(qū)污水經(jīng)以及食堂污水經(jīng)隔油池處理后的污水,經(jīng)排水管網(wǎng)匯集排入12.50m3的化糞池沉淀分解。再經(jīng)地埋式生活污水處理器(JYT—10處理量50m3/h)處理后統(tǒng)一排放。
礦區(qū)為特低硫-中硫煤、且以硫化鐵硫,有機(jī)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(jī)硫0.81%)
工業(yè)污水處理是經(jīng)沉淀池沉淀,澄清、大量稀釋和加入堿式氯化鋁,其投加量為13—20mg/L消毒后,用于地面、井下消防降塵灑水和綠化。設(shè)壓濾機(jī)沖洗水泵兩臺(一用一備),型號:IS50-32-200,Q=12.5 m3/h,H=50m;加藥設(shè)備一臺,型號JY-0.3/0.72A—1。消毒裝置三臺,型號為YXD-5,產(chǎn)氣量為100g/h,經(jīng)處理的水質(zhì)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(wǎng)平面布置圖。
第三節(jié) 消防與灑水工程
井上地面消防用水量按國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》。根據(jù)《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》可不考慮礦井的工業(yè)場地和井下同時發(fā)生火災(zāi)的情況
礦井工業(yè)廣場生活用水量主要是職工洗澡用水。因水質(zhì)要求不同,故礦井生活和消防用水供水系統(tǒng)分開設(shè)置。地面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(shè)至防塵點(diǎn)和煤場。地面道路灑水選用兩輛灑水車進(jìn)行道路防塵、灑水。
井下涌水量為180m3/d。礦井工業(yè)最大用水量為158.4 m3/d,井下水經(jīng)沉淀分離過濾、中和、加藥消毒、滅菌等措施處理后可作為工業(yè)區(qū)地面和井下消防、防塵灑水用水水源。經(jīng)處理的水質(zhì)均可滿足井下用水要求。
建筑物室內(nèi)按《建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行設(shè)置室內(nèi)消火栓。
建筑物室外消防采用設(shè)置室外消火栓方式,不易設(shè)置消火栓但有易燃物集中處設(shè)手提式貯壓干粉滅火器,室外露天堆放易燃物場地設(shè)室外地下消火栓。室外消火栓選用地下式消火栓,每120m處設(shè)置。
工業(yè)區(qū)的給水系統(tǒng)采用低壓給水系統(tǒng),地面建筑消防給水壓力不能保證,故地面消防采用臨時高壓供水方式。當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時,開啟消防泵,抽取消防水池內(nèi)的消防蓄水進(jìn)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)型兩臺。管道采用硬聚氯乙烯管,粘結(jié)連接。
第四節(jié) 采暖通風(fēng)與空氣預(yù)熱
熱負(fù)荷計算
室內(nèi)計算溫度按《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》執(zhí)行。
耗熱量計算表:
礦職工每日三班作業(yè)。最大班職工人數(shù)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(jiān)控裝置調(diào)節(jié)。井下作業(yè)人員飲水采用熱水熱媒間接加熱,設(shè)兩臺開水器,供應(yīng)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,職工開水和洗衣干燥用熱經(jīng)計算耗熱量為0.19Mw。
2、供熱方式、空氣預(yù)熱、通風(fēng)
新建礦區(qū)工業(yè)廣場建筑采暖主要采用鍋爐集中供給方式。
1)空氣預(yù)熱
為保證冬季的安全生產(chǎn),井筒必須采取防凍措施。在井筒附近設(shè)置空氣加熱室,將進(jìn)井筒部分空氣加熱到40℃,再與自然進(jìn)入井筒的冷空氣相混合至2℃送入井下。同時利用實(shí)厚棉簾保溫防風(fēng)的措施進(jìn)行防凍。礦井設(shè)計斜井總進(jìn)風(fēng)量為120m3/s。
主斜井空氣預(yù)熱設(shè)備選型
1、進(jìn)風(fēng)量:Q1=30m3/s
2、室外最低溫度-22℃;
3、冷熱風(fēng)混合后的溫度+2℃;
一)L=30m3/s
(1)Q=CLr(tm-tw)×3600×β
=1.25MW
(2)被加熱風(fēng)量:Lr=L×[(tm-tw)/(tc-tw)](m3/s)
=10 m3/s=36000m3/h
(3)加熱器散熱面積:F=(Q/F×Δt)=328.49m2
(4)選礦井專用空氣加熱器,其型號15×8/3,每臺散熱面積80.6m
(5)散熱器臺數(shù):n=F/f =(328.49/80.6)x1.2=4.88臺≈5臺,但考慮備用,暖風(fēng)機(jī)確定為6臺。
(6)安裝方式:選KJQ15×8/3型6臺,兩臺串聯(lián)三組并聯(lián),總加熱面積為483.6m2。
(7)軸流風(fēng)機(jī)選型:風(fēng)機(jī)型號為T40—11NO8,直徑800mm,風(fēng)量18500m3/h,全壓327Pa,電機(jī)功率N=3kw共三臺。
副斜井空氣預(yù)熱設(shè)備選型
1、進(jìn)風(fēng)量:Q1=90m3/s
2、室外最低溫度-22℃;
3、冷熱風(fēng)混合后的溫度+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,
散熱器臺數(shù):n=F/f =638.78/(127.5x2)=2.5臺≈3臺,
安裝方式:三臺串聯(lián)共六臺加熱器兩組并聯(lián),總加熱面積為765m2。電動機(jī)Y200L2 -6 (P=22Kw)
2)通風(fēng)
工業(yè)區(qū)建筑一般為自然通風(fēng)。為排除鍋爐房、礦燈房等建筑產(chǎn)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(yù)留抽風(fēng)洞,安裝排風(fēng)設(shè)備。充電室、礦燈房酸液配制間設(shè)一臺軸流式T35NO.3型軸流通風(fēng)機(jī)排出有害氣體,配用功率為0.55kw的YSF—7/22型電動機(jī)各一臺。
3)、鍋爐房
該礦工業(yè)廣場分原工業(yè)廣場和工業(yè)廣場,原工業(yè)廣場建筑主要由洗選廠、裝車倉、鍋爐房等工業(yè)建筑。供暖、給水系統(tǒng)已形成規(guī)模,鍋爐以及室外管網(wǎng)能夠滿足礦井需求,原工業(yè)廣場鍋爐及鍋爐房仍能繼續(xù)使用。故該設(shè)計原工業(yè)廣場供熱可不予考慮。僅考慮新擴(kuò)建的工業(yè)廣場的供熱系統(tǒng)。
總熱負(fù)荷:
1、建筑采暖熱負(fù)荷 8.92 MW
2、井筒預(yù)熱 5.01 MW
3、熱水負(fù)荷 0.70Mw
4、開水負(fù)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(kuò)建的工業(yè)廣場上新建鍋爐房。利用礦區(qū)閑置的兩臺SZL4—1.25--AⅡ2蒸汽鍋爐的基礎(chǔ)上增加兩臺SZL10—1.25--AⅡ2型蒸汽鍋爐。非采暖季節(jié)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?zé)崴瑹崦絹碜藻仩t房。鍋爐燃料為本礦自產(chǎn)煤。
4)室外供熱管道
礦區(qū)原工業(yè)廣場已有室外采暖管網(wǎng)可繼續(xù)使用,新建供暖管道管網(wǎng)采用直埋式敷設(shè),管網(wǎng)為枝狀敷設(shè),蒸汽、凝結(jié)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(hù)殼直埋于冰凍線以下。凝結(jié)水管不需保溫處理。直埋溝需墊100mm細(xì)砂。其工程量詳見室外熱力管網(wǎng)平面布置圖。
第五節(jié) 環(huán)境保護(hù)與水土保持
(一)環(huán)境現(xiàn)狀
一、自然環(huán)境及環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀:
1、地形地貌
礦區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地南緣,屬博格達(dá)山前丘陵地形。以成因類型劃分,主要是構(gòu)造剝蝕地形,只有現(xiàn)代沖溝里才有線性侵蝕堆積地形。溝谷垂直山地及礦體,長梁及斜梁的走向亦近于南北緩傾斜延展。溝梁比高一般為30—40m,東部地表標(biāo)高+872—+810m,西部僅為+811—+748m。全區(qū)地面標(biāo)高平均+800m左右,地表植被稀少。
2、氣象與水文
1)氣象
礦區(qū)南鄰高聳入云的博格達(dá)山,頂峰長年積雪,北靠戈壁,屬大陸性干旱—半干旱氣侯,由于受氣侯垂直分帶的制約,形成的地形雨也常波及本區(qū)。據(jù)米泉市氣象站資料記載,歷年月平均氣溫最高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(fā)量卻高達(dá)1931—2448.4mm以上。11月開始冰凍,翌年3月解凍,冰凍期長達(dá)5個月,凍土深度100--120cm,最大達(dá)130cm,積雪厚度最大34cm。最小風(fēng)速為0.7m/s,最大18m/s,多出現(xiàn)在12月份,風(fēng)向以北西—南東為最多。
2)水文
鐵廠溝水網(wǎng)的發(fā)育受南部山岳的控制,主要溝谷西部有蘆草溝,東部為鐵廠溝,均發(fā)源于博格達(dá)山北麓,補(bǔ)給主要為雨雪洪水及泉水。蘆草溝水流較小。據(jù)露天煤礦資料:1981-1982年上游站月平均流量0.031-0.190 m3/s,年逕流量為356萬立方米,下游站月平均流量0-0.214 m3/s,年逕流量為135萬立方米,農(nóng)灌期因常被截流而干枯。其水量無法滿足礦區(qū)用水要求,故不能作為礦區(qū)生活水源的水源地。
經(jīng)探察明本地區(qū)地下水系主要受逆段層構(gòu)造所控制,自南往北有北楊溝F3逆段層構(gòu)造凹陷給水帶水源,自南往北有北楊溝F3逆段層構(gòu)造凹陷給水帶水源。其涌水量為2500-3000m3/d,現(xiàn)已建的兩口水井水量為每小時113m3,每日涌水量為2712m3。其水量滿足礦區(qū)用水要求。
二、聚落環(huán)境為:
礦區(qū)位于烏魯木齊市東郊,屬丘陵地帶,地面無農(nóng)田。人口分布:全礦職工總?cè)藬?shù)448人。職工住宅、福利建筑設(shè)在神化新疆公司家屬院,礦區(qū)工業(yè)廣場除工業(yè)建筑和設(shè)施外,其它地段、地面為荒山。
(二)環(huán)境保護(hù)與水土保持執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
一、環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)
1、空氣環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095-1996中的二級標(biāo)準(zhǔn)。
2、地表水執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838—2002中的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);
3、地下水執(zhí)行《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T4848-93)中的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn);
4、工業(yè)場地環(huán)境噪聲執(zhí)行《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096—93)中的三類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。生活區(qū)執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)中的二類標(biāo)準(zhǔn);
二、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
1、鍋爐燃煤排放污染物濃度執(zhí)行《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13271—2001)中的二類區(qū)Ⅱ時段標(biāo)準(zhǔn);篩分、裝車等無組織排放顆粒物執(zhí)行GB16297-1996中的《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》
2、礦井排水執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996(1998年1月1日后建設(shè)的單位)中的二級標(biāo)準(zhǔn);生活排水執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996(1998年1月1日后建設(shè)的單位)中的二級標(biāo)準(zhǔn)。
3、工業(yè)場地邊界噪聲執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-90)中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn);
4、固體廢氣物執(zhí)行《一般工業(yè)固體廢物儲存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB18599-2001;
三、總量控制指標(biāo)
根據(jù)國家規(guī)定的排污總量控制污染物種類,結(jié)合本項目的排污特點(diǎn),所在區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀等因素綜合考慮,在末接到當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門下達(dá)的總量控制指標(biāo)時,按污染物達(dá)標(biāo)情況下確定排放總量指標(biāo)為:
外排生活污水: 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(shè)和生產(chǎn)對環(huán)境的影響
自然環(huán)境是環(huán)境的一個組成部分,并對環(huán)境起著重要的調(diào)節(jié)作用。隨著我國工業(yè)、礦業(yè)的迅速發(fā)展,環(huán)境污染問題日益加深。在礦井建設(shè)開采過程中的主要污染源有工業(yè)污染源、交通運(yùn)輸污染源、農(nóng)業(yè)污染源、生活污染源四大類。本設(shè)計依據(jù)國家有關(guān)環(huán)保技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,對該礦的環(huán)境保護(hù)進(jìn)行設(shè)計。
礦井建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響,主要表現(xiàn)在地表塌陷對生態(tài)環(huán)境的影響,矸石堆放,煤塵及地面場塵,礦井涌水、排水用于礦區(qū)綠化等五個方面。
1)、地表塌陷對生態(tài)環(huán)境的影響
由于本井田范圍內(nèi)除興建的井口外,區(qū)內(nèi)無其它建筑,而且工業(yè)場地與(生活區(qū)、辦公區(qū))分開布置,即采區(qū)范圍內(nèi)地表無道路,管線工程及民用建筑等,故地表形態(tài)的變化,不會造成對地面建筑物的影響。
礦區(qū)從露采過渡到井工開采,其井工開采對環(huán)境的影響應(yīng)遠(yuǎn)小于露天開采,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面塌陷、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(tài)環(huán)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(fēng)化易產(chǎn)生揚(yáng)塵污染,產(chǎn)生有害氣體,污染大氣環(huán)境。
3)、煤塵及地面揚(yáng)塵對生態(tài)環(huán)境影響
由于礦井露天儲煤場和煤轉(zhuǎn)載過程中的起塵和運(yùn)煤汽車軋碾路面起塵等,對當(dāng)?shù)乜諝猸h(huán)境在有風(fēng)時對下風(fēng)向環(huán)境污染較大。
4)、污水用于綠化對生態(tài)環(huán)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,主要污染物為CL-455.5mg/L、F-0.3mg/L、井下涌水量為180m3/d二次利用水水量為158.4m3/d,排水量為23m3/d。污水排放量很少,該礦井排水中各污染物濃度均不超過《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級標(biāo)準(zhǔn)。礦井排水經(jīng)沉淀池處理后,夏季用于綠化、防塵灑水。剩余部分排入礦區(qū)東部沿沖溝中蒸發(fā)。冬季同生活用水一同經(jīng)污水處理器處理后外排,井下水排水對生態(tài)環(huán)境的影響不大。
生活污水主要包括職工宿舍、食堂及浴室排水,全為不連續(xù)的排水,排放量134.4 m3/d、49056 m3/a。其混合水質(zhì)經(jīng)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(chǎn)車間高噪聲設(shè)備有:通風(fēng)機(jī)房的主扇、絞車房的絞車、鍋爐房的鍋爐風(fēng)機(jī)、井口加熱爐的熱風(fēng)機(jī)、坑木加工房的木工圓盤鋸等,聲值在85dB(A)-98dB(A)之間。
(四)環(huán)境保護(hù)與水土保持措施
在礦井開采過程中,除嚴(yán)格執(zhí)行《環(huán)境保護(hù)法》及有關(guān)環(huán)保與衛(wèi)生管理條例、法規(guī)、各類污染物排放標(biāo)準(zhǔn)外,現(xiàn)根據(jù)該礦的具體條件制定以下治理與防范措施。
廢氣治理
1、地面大氣治理:礦區(qū)由于礦區(qū)氣候干燥,大氣污染主要是煤炭在貯、裝運(yùn)過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵,煤炭依靠汽車外運(yùn),行車時揚(yáng)起的塵土。為此礦區(qū)可以在道路兩旁植樹,加強(qiáng)礦區(qū)的植樹綠化,并道路實(shí)行柏油化,減少道路的交通揚(yáng)塵。對道路灑水降塵,對煤炭的加工貯運(yùn)等作業(yè)場地的揚(yáng)塵,配備噴霧灑水裝置,防止大氣污染。
鍋爐均配備XZD/G型旋風(fēng)除塵器,除塵效率為94%,使排放煙氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
2、井下空氣治理:設(shè)計中該礦井總進(jìn)風(fēng)量為120m3/s,為保證井下排出的廢氣達(dá)到國家有關(guān)環(huán)保規(guī)定應(yīng)做到以下幾點(diǎn):
(1)加強(qiáng)礦井通風(fēng)管理,清除巷道內(nèi)的浮煤,保證各用風(fēng)點(diǎn)有足夠的新鮮風(fēng)量。
(2)建立與加強(qiáng)對井下有害氣體的檢測,發(fā)現(xiàn)有害氣體超標(biāo)時,及時停止作業(yè),撤出人員進(jìn)行處理。
(3)建立防塵灑水系統(tǒng),井下塵點(diǎn)、回風(fēng)巷實(shí)施噴霧灑水,凈化井下空氣。
(4)冬季為改善井下氣候條件,井口設(shè)置熱風(fēng)道或空氣加熱室。
(5)由環(huán)保機(jī)構(gòu)定期對井下排出的廢氣進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)廢氣不符合排放標(biāo)準(zhǔn)立即采取措施進(jìn)行治理。
污水治理
本礦污水主要是礦井廢水和生活污水兩部分,井下水經(jīng)沉淀、除去水中懸浮物、消毒滅菌等措施后靜壓排至日用消防水池。井下涌水量不大,不足部分由生活蓄水池補(bǔ)充,進(jìn)行二次稀釋處理后的可以用來為礦區(qū)綠化灌溉,也可用以防塵、消防灑水。多余的水排入礦區(qū)沖溝內(nèi)。礦井水的外排對礦區(qū)水源沒有任何影響。
生活污水來源主要是澡堂、食堂、辦公樓等地排水。食堂污水經(jīng)隔油池處理后與其它生活污水經(jīng)化糞池處理后,經(jīng)地埋式生活污水處理器(型號為JYJ-10,處理量50m3/h)處理后,達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978—1996)中一級標(biāo)準(zhǔn)后,排入礦區(qū)沖溝內(nèi)。
廢棄固體物的治理
1、煤矸石的處理:
正常生產(chǎn)期矸石排出量約為9萬噸/年。生產(chǎn)期的矸石可用于回填工業(yè)廣場或筑路,剩余部分可作水泥配料,或用汽車運(yùn)至場外洼地,并用黃土覆蓋壓實(shí)防止自燃、污染大氣,同時做到隨排、隨壓、隨蓋,防止自燃污染大氣環(huán)境。
2、生活垃圾處置:作到生活垃圾不能亂倒。設(shè)立垃圾箱,對垃圾定期消毒、滅菌,防止細(xì)菌傳播或?qū)⒗幚砗笊盥竦叵隆?/p>
噪聲污染治理
井下局扇、地面主扇和主井絞車房是噪聲危害的主要發(fā)生地,因此在噪聲點(diǎn)作業(yè)人員配戴耳膜裝置。
井下局扇設(shè)置消音器,鍋爐房的鼓、引風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)加裝進(jìn)氣、排氣消聲器,基礎(chǔ)做減震處理。放置在室內(nèi)廠房做隔聲門窗。
地表塌陷的治理
隨礦井開采范圍的增大,地表將受到破壞,出現(xiàn)塌陷和裂縫。因此設(shè)計上工業(yè)場地、生活福利區(qū)分開布置,開采范圍內(nèi)不布置建筑物。地面的塌陷和裂縫要及時回填,對于預(yù)測到的地表塌陷范圍應(yīng)及時設(shè)置圍欄和警標(biāo),防止人誤入采空區(qū),發(fā)生意外事故。防止雨水對井下造成危害,做好地面開鑿防洪、泄洪渠溝等防洪工作。
(五)、水土保持措施
該礦區(qū)植被不發(fā)育。為改善對礦區(qū)環(huán)境的影響,必須對建礦后破壞的植被進(jìn)行修復(fù)和種植。以達(dá)到防風(fēng)、防塵、降噪、美化環(huán)境的目的。本設(shè)計綠化面積6500 m2,綠化系數(shù)25%。綠化重點(diǎn)放在場區(qū)及道路兩旁。對露天開采遺留的坑底及護(hù)坡進(jìn)行綠化種草、種樹。對遺留的火患用黃土覆蓋,防止其繼續(xù)自然。
(六) 環(huán)境保護(hù)與水土保持投資
隨著礦井的發(fā)展和產(chǎn)量的提高,“三廢”的排放量也隨之增加,加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測和管理勢在必行,制定治理方案,定期監(jiān)測,可有效地保護(hù)環(huán)境,控制環(huán)境污染。
為搞好環(huán)保工作,該礦設(shè)置環(huán)保工作人員負(fù)責(zé)該項工作,并設(shè)專項資金,工程投資之中,經(jīng)不完全統(tǒng)計環(huán)保工程費(fèi)約為139.4萬元。
環(huán)境保護(hù)專項投資明細(xì)表
第六節(jié) 節(jié) 能
根據(jù)煤炭工業(yè)部1986年頒布的《煤炭工業(yè)工程設(shè)計節(jié)能技術(shù)暫行規(guī)定》的要求,結(jié)合本井田地形、地質(zhì)條件,采取了以下節(jié)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(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用,井下運(yùn)輸采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤,輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車運(yùn)輸。
采煤方法為綜放采煤法,放頂煤采煤工藝簡單,工作面生產(chǎn)能力大,從而降低了采煤工作面生產(chǎn)電耗及生產(chǎn)成本,煤炭損失量小,提高了煤炭資源回收率。
二、提升、通風(fēng)、排水設(shè)備
該礦井的提升、通風(fēng)、排水設(shè)備選擇的均是設(shè)計先進(jìn)、節(jié)能產(chǎn)口,具有能力充足、電力消耗量小等特點(diǎn)。
三、地面生產(chǎn)系統(tǒng)
地面洗選廠、地面生產(chǎn)系統(tǒng)本著簡單實(shí)用的原則設(shè)計,從能力上不再進(jìn)行擴(kuò)建,同時在盡量利用地形特點(diǎn),保障了生產(chǎn)系統(tǒng)的有效、實(shí)用。
四、供電及照明
煤礦兩回路電源取自鐵廠溝變電所,供電系統(tǒng)簡單,運(yùn)行費(fèi)用低。在井上下供電系統(tǒng)中,采用節(jié)能變壓器和高低壓無功功率補(bǔ)償方式,有效地降低了電能消耗。用電設(shè)備也盡量選用節(jié)能、高效的用電設(shè)備。
五、工業(yè)場地及地面運(yùn)輸
工業(yè)場地建、構(gòu)筑物布置緊湊,功能明確,地面變電所靠近負(fù)荷中心,減少了電能損失。場內(nèi)采用蓄電池機(jī)車及汽車運(yùn)輸,井口至機(jī)修間、材料庫、坑木加工房設(shè)備及材料運(yùn)輸采用蓄電池電機(jī)車牽引礦車運(yùn)輸方式,有效的節(jié)約能源并有較高的運(yùn)輸效率。
第六章 建井工期
第一節(jié) 建井工期
一、施工準(zhǔn)備的內(nèi)容與進(jìn)度
鐵廠溝煤礦工程性質(zhì)為改擴(kuò)建工程,是在原有生產(chǎn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)建,設(shè)計礦井生產(chǎn)能力為300萬噸/a,在交通、供電、通訊等方面已經(jīng)有較好的基礎(chǔ),礦井建設(shè)在應(yīng)在組織上、建設(shè)資金、物資供應(yīng)、勞動力等方面做好準(zhǔn)備,辦理好工程建設(shè)所需協(xié)議、合同、文件等,確保正常施工。施工準(zhǔn)備期預(yù)計為3個月。
二、井巷工程平均成巷指標(biāo)
井巷施工平均成巷指標(biāo)
1、斜井 80米/月
2、立風(fēng)井 60米/月
3、巖石平巷掘進(jìn) 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(jìn) 100米/月
7、硐室 400米3/月
三、井巷主要聯(lián)鎖工程
按三個施工隊伍安排工期,主要井巷聯(lián)鎖工程如下:
主斜井→聯(lián)絡(luò)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(fēng)上山→+620m運(yùn)輸石門→45號煤層工作面運(yùn)輸順槽(45號煤層工作面回風(fēng)巷)→開切巷→工作面安裝。
立風(fēng)井→回風(fēng)石門→+620-720軌道上山→42號煤層通風(fēng)上山→+670m回風(fēng)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(yīng)優(yōu)先安排井巷工程的施工,同時進(jìn)行輔軌和各類管線及永久設(shè)備的安裝。投產(chǎn)工作面準(zhǔn)備出來后立即進(jìn)行采面設(shè)備安裝及試運(yùn)轉(zhuǎn),同時安排頂板煤層的開拓、準(zhǔn)備和回采巷道。為生產(chǎn)服務(wù)的地面生產(chǎn)性建筑應(yīng)優(yōu)先安排施工,地面設(shè)備安裝工程優(yōu)先安排供電。
2、施工組織原則是:抓住關(guān)鍵路線上的工程施工,以保證礦井原生產(chǎn)能力及300萬噸/a按期投產(chǎn)。統(tǒng)籌兼顧,保證重點(diǎn),優(yōu)先安排關(guān)鍵工程所需的人、財、物。
五、建井工期預(yù)計
根據(jù)礦井月成巷指標(biāo),對礦井井巷工程進(jìn)行排隊,該項目通風(fēng)系統(tǒng)形成需11個月,建成投產(chǎn)時的工期為22個月,投產(chǎn)時僅為一個回采工作面。
第二節(jié) 產(chǎn)量遞增計劃
該礦井投產(chǎn)時布置一個采煤工作面,當(dāng)?shù)诙€工作面投產(chǎn)時可以達(dá)產(chǎn)。
第三節(jié) 項目建設(shè)招標(biāo)
一、招標(biāo)范圍
神華新疆有限責(zé)任公司鐵廠溝煤礦改擴(kuò)建工程按工程類別采用分標(biāo)段招投標(biāo)的辦法,共分三個標(biāo)段即:一標(biāo)段為礦建工程,二標(biāo)段為機(jī)電設(shè)備及安裝工程,三標(biāo)段為土建工程。根據(jù)具體情況對上述三類工程進(jìn)行分標(biāo)段招標(biāo)。
二、招標(biāo)方式
招標(biāo)方式有公開招標(biāo)、邀請招標(biāo)和議標(biāo)方式,推薦采用邀請招標(biāo)的方式進(jìn)行工程發(fā)包。
招標(biāo)人向參加招標(biāo)的施工單位發(fā)出投標(biāo)邀請書,邀請書中要求投標(biāo)人提供有關(guān)資質(zhì)證明和業(yè)績情況。
第十五章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與評價
第一節(jié) 總投資估算及逐年投資安排
一、編制說明
鐵廠溝煤礦投資估算,包括項目從籌建至達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力時,設(shè)計所需的井巷工程、土建工程、設(shè)備及工器具購置、安裝工程和工程建設(shè)其他費(fèi)用的投資,預(yù)備費(fèi)、鋪底流動資金列入項目總造價。
二、工程建設(shè)投資估算
(一)工程量:依據(jù)設(shè)計提供的工程量表、圖紙、說明書及機(jī)電設(shè)備器材目錄。
?。ǘ┕浪阒笜?biāo)
估算投資依據(jù)國家煤炭工業(yè)局煤規(guī)字[2000]第48號文《關(guān)于發(fā)布煤炭建設(shè)各類定額、指標(biāo)、取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)及造價編制與管理辦法的通知》進(jìn)行編制及煤西價字[2003]04號文《關(guān)于新疆煤炭建設(shè)工程執(zhí)行2000年新定額、指標(biāo)及取費(fèi)有關(guān)問題的復(fù)函》的規(guī)定,對工程輔助費(fèi)及取費(fèi)作了相應(yīng)的調(diào)整。
1﹒煤炭建設(shè)施工準(zhǔn)備工程依據(jù)《煤炭建設(shè)施工準(zhǔn)備工程概算指標(biāo)》(99統(tǒng)一基價)。
2﹒井巷工程依據(jù)《煤炭建設(shè)井巷工程概算定額》(99統(tǒng)一基價)和《煤炭建設(shè)井巷工程輔助費(fèi)綜合預(yù)算定額》(99統(tǒng)一基價)。
3﹒土建工程依據(jù)《煤炭建設(shè)地面建筑工程概算定額》(99統(tǒng)一基價)。
4﹒安裝工程依據(jù)《煤炭建設(shè)機(jī)電安裝工程概算定額》(99統(tǒng)一基價)。
5﹒建設(shè)項目工程取費(fèi)依據(jù)《煤炭建筑安裝工程費(fèi)用定額》。
6﹒工程建設(shè)其他費(fèi)用依據(jù)《煤炭工程建設(shè)其他費(fèi)用指標(biāo)》等有關(guān)規(guī)定。
(三) 其他
1﹒人工工資和材料采用近期市場價格進(jìn)行價差調(diào)整。
2﹒工程取費(fèi)采用費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合礦井實(shí)際情況確定。
3﹒設(shè)備價格及費(fèi)用,主要設(shè)備價格和材料采用市場詢價,不足部分采用《煤炭工業(yè)常用設(shè)備價格》(99年版)或《煤炭安裝工程定額外材料價格》(99年版)。設(shè)備運(yùn)雜費(fèi)按設(shè)備原價的6%計算, 定額外材料運(yùn)雜費(fèi)按材料原價的8%計算。
4.工程預(yù)備費(fèi)按10%計取。
5.估算投資以2005年為基價年,礦井建設(shè)工期為22個月,按國家發(fā)展計劃委員會計投資[1999]1340號文規(guī)定,投資價格指數(shù)按零計算。
三、資金來源及籌措
建設(shè)項目投資籌措有二個渠道,一是建設(shè)單位自籌,二是向銀行申請貸款。本項目投資全部由企業(yè)自籌。
四、固定資產(chǎn)投資的逐年投資安排
依據(jù)設(shè)計確定的礦井建設(shè)工期和工程施工進(jìn)度安排,結(jié)合礦井建設(shè)隊伍實(shí)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(chǎn)所需流動資金參照鄰近生產(chǎn)礦井近年流動資金實(shí)際需要量,結(jié)合本礦井的實(shí)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(shè)項目固定資產(chǎn)總造價27839.01萬元,噸煤投資92.8元。加鋪底流動資金后項目總造價為28561.51萬元,噸煤投資95.21元。
投資構(gòu)成見表9-1-1。
礦井總估算投資構(gòu)成表
第二節(jié) 勞動定員及勞動生產(chǎn)率
一、勞動定員及勞動生產(chǎn)率
鐵廠溝煤礦工程勞動定員及勞動生產(chǎn)率本著充實(shí)生產(chǎn)一線,減少非生產(chǎn)人員,提高勞動生產(chǎn)率的原則。參照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》,結(jié)合本礦井工程的實(shí)際情況,并依據(jù)設(shè)計生產(chǎn)能力﹑工作制度﹑煤層賦存條件、采煤方法﹑機(jī)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(shù)448人,其中:原煤生產(chǎn)人員337人;服務(wù)人員57人,占礦井原煤生產(chǎn)人員在籍人數(shù)的16.9%;其他人員24人,占礦井原煤生產(chǎn)人員在籍人數(shù)的約7.12%。勞動定員匯總表見表。
二、全員效率
礦井設(shè)計生產(chǎn)能力300萬t/a,年工作日300d,每天三班生產(chǎn),邊采邊準(zhǔn)。
根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力、勞動定員人數(shù),計算礦井全員勞動生產(chǎn)率為22.32噸/工.日,礦井回采工效率為92.59噸/工.日,井下生產(chǎn)工效率為55.56噸/工.日,符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》及本礦井的實(shí)際情況。
第三節(jié) 生產(chǎn)成本估算
礦井原煤生產(chǎn)成本依據(jù)煤規(guī)字[1996]第501號文等有關(guān)規(guī)定,根據(jù)本礦井設(shè)計的勞動定員﹑材料消耗量﹑噸煤電耗等指標(biāo),結(jié)合所在地區(qū)生產(chǎn)礦井實(shí)際生產(chǎn)成本,估算本礦井原煤生產(chǎn)成本。
1. 材料費(fèi):根據(jù)設(shè)計提供的主要材料(坑木、雷管、炸藥)消耗量,按項目所在地現(xiàn)行材料預(yù)算價格進(jìn)行計算,其他材料按有關(guān)統(tǒng)計資料進(jìn)行計算。
2. 動力費(fèi):根據(jù)設(shè)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(jìn)行計算。
3. 工資:按人年平均工資36000元計算。
4. 職工福利費(fèi):按職工工資總額的14%計取。
5. 修理費(fèi):按形成固定資產(chǎn)原值,綜采設(shè)備及安裝按5%計算;一般采掘設(shè)備及安裝按2.5%計算;通用設(shè)備及安裝按2.5%計算。
6. 其他指出:包括勞動保險費(fèi)、待業(yè)保險費(fèi)、工會經(jīng)費(fèi)、辦公費(fèi)、差旅費(fèi)、職工教育經(jīng)費(fèi)、維簡費(fèi)、礦產(chǎn)資源補(bǔ)償費(fèi)及其他費(fèi)用。根據(jù)有關(guān)規(guī)定并結(jié)合本項目的實(shí)際情況綜合確定其他支出為10.71元。
8. 折舊費(fèi):折舊按不同綜合折舊率直線法計算折舊,地面建筑及構(gòu)筑物按40年計算折舊,一般采掘設(shè)備按10年計算折舊,其他設(shè)備按15年計算折舊。
10. 井巷工程費(fèi):按原煤產(chǎn)量以噸煤2.5元計算。
11. 維簡費(fèi):按原煤產(chǎn)量以3元提取,其中50%計入經(jīng)營成本其他支出內(nèi)。
12. 生產(chǎn)安全費(fèi):根據(jù)財建[2004]119號文規(guī)定,生產(chǎn)安全費(fèi)按噸煤8元提取。
13. 攤銷費(fèi):無形資產(chǎn)和遞延資產(chǎn)按10年平均攤銷計算。
14. 利息支出:項目投產(chǎn)后流動資金借款利息。
經(jīng)計算,礦井達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力時原煤成本費(fèi)用(不含生產(chǎn)期基建貸款利息)18345萬元,單位成本61.15元/噸; 其中:經(jīng)營成本12306萬元,單位成本41.02元/噸。
礦井原煤設(shè)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(guān)系的影響,煤炭價格波動較大;根據(jù)《新疆維吾爾自治區(qū)煤炭工業(yè)“十一五”發(fā)展規(guī)劃》,對自治區(qū)傳統(tǒng)煤炭市場和煤炭深加工利用及出疆煤需求市場分析預(yù)測,確定新疆煤炭市場“十一五”需求量,根據(jù)市場的需求量及礦方提供的資料,本評價采用當(dāng)?shù)赝贩N產(chǎn)品平均煤炭價格確定產(chǎn)品銷售價格為102元/噸。
二、銷售收入的估算
本項目投產(chǎn)后,礦井所產(chǎn)的原煤全部出售,企業(yè)年平均銷售收入為30600萬元。
第五節(jié) 財 務(wù) 評 價
一、財務(wù)評價方法
財務(wù)評價執(zhí)行國家計委頒發(fā)的《方法參數(shù)》(第二版)和煤炭工業(yè)建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價方法與參數(shù)的規(guī)定進(jìn)行評價。
二、評價參數(shù)
1、建設(shè)項目行業(yè)基準(zhǔn)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(hù)建設(shè)稅、教育費(fèi)附加和資源稅。銷項增值稅稅率為13%,進(jìn)項增值稅稅率為17%;城市維護(hù)建設(shè)稅稅率為5%;教育費(fèi)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(wù)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(shè)計確定礦井的建設(shè)工期、生產(chǎn)能力及前面確定的礦井投資、成本、
售價等有關(guān)參數(shù)。
根據(jù)上面確定的評價方法和評價參數(shù),計算礦井的財務(wù)評價指標(biāo),計
算結(jié)果見表9—5—1。
三、財務(wù)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,年平均所得稅后利潤為6117.43萬元。
利潤的計算及分配見財務(wù)報表。
2. 財務(wù)盈利能力分析:經(jīng)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(xiàn)金流量表分析計算得出,全部投資財務(wù)內(nèi)部收益率(稅后)為37.81%,指標(biāo)超過了行業(yè)礦井基準(zhǔn)收益率10%的要求;計算期內(nèi)全部投資財務(wù)凈現(xiàn)值(I=10%),所得稅后為55452.23萬元;表明本項目除滿足行業(yè)最低要求外,還有盈余,因而在財務(wù)上是可以接受的。
4. 清償能力分析
全部投資回收期(所得稅后)為4.26年。
本項目具有較好的清償能力
以上各項指標(biāo)表明該項目財務(wù)效益較好。
第六節(jié) 不確定分析
一、盈虧平衡分析
通過計算BEP(生產(chǎn)能力利用率)為50.16%,表明達(dá)到生產(chǎn)能力的50.16%,即年產(chǎn)量達(dá)到150.48萬噸時,項目即可保本。故本項目風(fēng)險較小。
二、敏感性分析
項目在計算期內(nèi)可能會發(fā)生變化的因素有銷售價格、固定資產(chǎn)投資、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)產(chǎn)量,各因素變化±10%,±5%時對財務(wù)內(nèi)部收益率影響的程度祥見財務(wù)敏感性分析表。
從財務(wù)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(jié) 綜 合 評 價
一、評價結(jié)論
本建設(shè)項目工程外部建設(shè)條件優(yōu)越,資源可靠,煤質(zhì)好,產(chǎn)品有銷路,建設(shè)工期短。從財務(wù)評價指標(biāo)結(jié)果來看,稅后內(nèi)部收益率為37.81%,具有較好的財務(wù)盈利能力,投資回收期4.26年,清償能力較強(qiáng)。通過敏感性分析,生產(chǎn)能力利用率為50.16%,說明該項目具有抗風(fēng)險能力。
本項目位于西部地區(qū),目前國家重點(diǎn)發(fā)展西部地區(qū),能源又是國家發(fā)展的重點(diǎn),本項目的建設(shè)符合國家產(chǎn)業(yè)政策。
綜上所述,該項目的建設(shè)是必要的,也是可行的。
二、對項目建設(shè)的意見
1.在礦井生產(chǎn)建設(shè)中要注意控制可控成本費(fèi)用,對材料費(fèi)要進(jìn)行嚴(yán)格的控制,要避免發(fā)生不必要的浪費(fèi),另外要對人工工資進(jìn)行控制,實(shí)行減人提效來達(dá)到對工資的控制,鐵廠溝礦目前設(shè)計能力為300萬噸,人員僅安排了448人,與本地區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力最大的礦井葦湖梁煤礦(120萬噸/年),設(shè)計安排人員(4500人),實(shí)際生產(chǎn)能力達(dá)到80萬噸/年時,人員為(2200人)相比,約是這些礦井實(shí)際人數(shù)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(shè)和生產(chǎn)時要注意環(huán)境的保護(hù),對礦井的矸石、廢水及煤塵等要加強(qiáng)管理,在企業(yè)獲得收益的同時,環(huán)境也要進(jìn)一步改善,力爭環(huán)境和效益雙贏。
3.煤礦主要工作場地在地下,井下地質(zhì)情況千變?nèi)f化,斷層、冒頂、水、火、瓦斯等自然災(zāi)害隨時可能發(fā)生;因此在煤礦投產(chǎn)和正常生產(chǎn)時,一定要加強(qiáng)生產(chǎn)安全教育和培訓(xùn),要經(jīng)過嚴(yán)格的安全知識考試,通過考試的人員頒發(fā)上崗證,力爭全員持證上崗。
三、本項目主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表1。