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②地質(zhì)災(zāi)害該礦區(qū)目前存在有面積不等的滑坡7處、地裂縫3處,主要分布在井田南西、北部邊界,呈條帶狀分布,面積40~80km2不等。另外煤層經(jīng)多年開采采空區(qū)分布較多,且煤層埋藏較淺,大面積采空區(qū)易引起地表發(fā)生發(fā)生局部下陷現(xiàn)象,局部有少數(shù)裂縫分布。第四章主要建設(shè)方案4.1開采方案4.1.1礦井建設(shè)規(guī)模本礦井為資源兼并重組整合礦井,兼并重組后礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力受井田內(nèi)剩余儲量、煤層賦存條件、煤層穩(wěn)定性、構(gòu)造條件等開采條件的限制,同時又受煤炭外運條件、市場條件和礦井現(xiàn)有系統(tǒng)能力的限制。(1)全礦井保有儲量/資源量7007萬t,在資源量方面具備了建設(shè)1.20Mt/a礦井的基本條件。(2)本礦井2號煤可作為煉焦用煤,10號煤層可作為動力用煤和民用燃料,市場前景良好。(3)本礦井開采技術(shù)條件較好,煤層賦存穩(wěn)定,適宜進行綜合機械化開采,為礦井穩(wěn)產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。(4)優(yōu)良的設(shè)備性能為建設(shè)高產(chǎn)高效礦井提供了保證。只要采、掘、運、支等主要環(huán)節(jié)采用新材料、新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備,并加強生產(chǎn)管理,完全可以滿足礦井設(shè)計產(chǎn)量的要求。(5)本區(qū)具有便利的交通條件,為礦井建設(shè)及煤炭外運創(chuàng)造了優(yōu)越條件。綜上所述,礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為1.20Mt/a是合理的,也是完全必要的。4.2確定開采儲量4.2.1可采儲量(1)保有儲量根據(jù)儲量核實報告晉國土資儲備字【2011】275號礦產(chǎn)資源儲量備案證明,截止2009年12月31日,兼并重組整合后井田2、10號可采煤層累計查明資源儲量10872萬t,消耗動用3865萬t,保有7007萬t。其中2號煤層累計查明資源儲量5942萬t,消耗動用3645萬t,保有2297萬t。10號煤層累計查明資源儲量4930萬t,消耗動用220萬t,保有4710萬t。其中10號煤層最低批采標高290m以下查明資源儲量460萬t,采空消耗0萬t,保有460萬t。詳見井田資源/儲量估算結(jié)果匯總表4-1-1。表4-1-1兼并重組后資源儲量估算匯總表礦區(qū)范圍煤層編號煤類資源儲量(萬噸)備注保有資源儲量消耗動用累計查明111b122b333小計整合區(qū)2SM136600136618283194JM9010090114262327小計22670022673254552110SM178710013933181220340124102154560456批采標高外PS7852750106001060小計2813127660846972204917合計SM3153100139345472048659524102154560456批采標高外JM9010090114262327PS7852750106001060小計508012766086964347410438全區(qū)2SM139600139619803376JM9010090116652566小計22970022973645594210SM179610013933190220341024102194600460批采標高外PS7852750106001060小計2822127661247102204930總計SM3192100139345862200678624102194600460批采標高外JM9010090116652566PS7852750106001060合計511912766127007386510872(2)礦井工業(yè)儲量根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》,礦井工業(yè)儲量為111b+122b+333k,k為可信度系數(shù),本礦煤層賦存穩(wěn)定,考慮井田內(nèi)各煤層k值均取0.8。2號煤層工業(yè)儲量:111b+122b+333k=2297萬t;10號煤層工業(yè)儲量:111b+122b+333k=2822+1276+612×0.8=4587.6萬t;礦井的工業(yè)儲量合計為6884.6萬t。(3)礦井設(shè)計儲量計算礦井設(shè)計儲量依據(jù)下式進行計算:礦井設(shè)計儲量=礦井工業(yè)儲量-永久煤柱損失經(jīng)計算,設(shè)計儲量為5815.6萬t。礦井設(shè)計儲量匯總見表4-1-2。表4-1-2礦井設(shè)計資源/儲量匯總表單位:萬t煤層編號工業(yè)資源/儲量111b+122b+333k永久煤柱損失礦井設(shè)計資源/儲量井田境界村莊采空區(qū)煤柱小計2229754543246211676104587.6174218564484139.6合計6884.62287618010695815.6(4)礦井設(shè)計可采儲量礦井設(shè)計可采儲量依據(jù)下式進行計算:礦井設(shè)計可采儲量=(礦井設(shè)計儲量-保護煤柱損失)×采區(qū)回采率式中:保護煤柱損失為工業(yè)場場地、井筒及大巷保安煤柱,采區(qū)回采率為80%。2號煤層為厚煤層,礦井設(shè)計可采儲量3701萬t,其中2號煤層可采儲量975萬噸,10號煤層可采儲量2726萬噸,詳見表4-1-3。表4-1-3礦井設(shè)計可采資源/儲量匯總表單位:萬t煤層編號設(shè)計資源/儲量開采煤柱損失開采損失設(shè)計可采儲量工業(yè)場地大巷小計21676253123376325975104139.6145360505908.62726合計5815.63984838811233.63701(5)安全煤柱及各種煤柱的留設(shè)和計算方法1)采空區(qū)防水煤柱設(shè)計按照《煤礦防治水規(guī)定》(2009年9月)附錄三之二的規(guī)定,參照下列公式計算采空區(qū)防水煤柱。式中:L――防隔水煤(巖)柱寬度,m;K――安全系數(shù),一般取2~5,設(shè)計取5;M――煤層厚度或采高,5.64m;P――水頭壓力;Kp――煤的抗拉強度。2)巷道煤柱式中:S1—巷道保護煤柱的水平寬度,m;H—巷道的最大垂深,m;M—煤層厚度,m;f—煤的強度系數(shù)。巷道煤柱取40m。(6)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力和服務(wù)年限1)礦井工作制度設(shè)計礦井的工作制度為:年工作日為330d,井下采用“四六”制,地面采用“三八”制,日凈提升時間16h。2)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力兼并重組后礦井生產(chǎn)能力為1.20Mt/a。3)礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限按下式計算:T=Z/A·K式中:T——服務(wù)年限,a;Z——設(shè)計可采儲量,萬t;A——設(shè)計生產(chǎn)能力,萬t/a;K——儲量備用系數(shù),取1.4。礦井服務(wù)年限為:T=3701/(1.4×120)=22.0(a)。(7)工業(yè)場地的選擇該礦井田內(nèi)現(xiàn)有4個生產(chǎn)礦井,其中開采2號煤層的有3個礦井(2號煤井、1號井、3號井),開采10號煤層的有1個(船窩煤礦)。根據(jù)現(xiàn)場踏勘,結(jié)合4個生產(chǎn)礦井分布情況及上述原則,本次設(shè)計主、副井和風井場地分別布置,利用1號井工業(yè)場地作為資源兼并重組整合后的主、副井工業(yè)場地,利用原2號井工業(yè)場地作為開采2號煤層和初期開采10號煤層的風井場地,原船窩煤礦工業(yè)場地作為后期開采10號煤層風井場地。上述主、副井工業(yè)場地占地10.49ha,能夠滿足1.20Mt/a要求,同時部分地面設(shè)施可以充分利用,地形比較平坦,填挖方工程量較少,而且位于主采10號煤層的儲量中心,可以兼顧剩余2號煤層的開采,位于九一公路旁邊,交通運輸便利;3個工業(yè)場地地形都相對平坦,不需要進行填挖方,同時初期風井落底和主井、副井距離較短,貫通方便,交通運輸便利,能滿足礦井1.20Mt/a設(shè)計生產(chǎn)能力地面布置的需求。4.3防治水方案4.3.1井田水文地質(zhì)條件(1)礦井水文地質(zhì)類型井田開采2、10號煤層,2號煤層位于山西組下部,其直接充水含水層為頂板以上砂巖裂隙含水層,含水層水通過裂隙、采空冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶入滲。大氣降水作為充水水源,主要通過巖層裂隙入滲,入滲量微弱。2號煤層礦井涌水量主要為采空區(qū)積水滲入所致。西部煤層位于奧灰水水位之下,根據(jù)儲量核實報告2號煤層礦井水位地質(zhì)類型中等。10號煤層位于太原組下部,其直接充水含水層為K2石灰?guī)r巖溶裂隙含水層,含水層水通過裂隙、采空冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶入滲,井田西北10號煤層最低底板標高為270m,遠低于奧陶系石灰?guī)r巖溶水水位,因此井田西北部10號煤層承受奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水的靜壓力較大。其最低開采面低于當?shù)攸S河水位線,根據(jù)儲量核實報告10號煤層礦井水文地質(zhì)類型較為復(fù)雜。(2)礦井水患類型及威脅程度分析本礦井主要沖水因素有大氣降水,地表水,奧灰突水及采空積水。對礦井影響較大的是采空積水和奧灰水。(3)采空區(qū)塌陷、地表裂隙的防治水方案采煤后頂板垮落,將造成地表塌陷現(xiàn)象。主要破壞特征有地表裂縫、塌方或小滑坡。采用圍封、充填堵塞裂縫、人工整地、回填塌陷坑及人工種草,對林地一般保持原地貌,以自然恢復(fù)為主,適當予以輔以管護、補植等措施,以防止地表水滲入井下,影響開采。(4)井下水害防治方案據(jù)礦方調(diào)查提供井田2號煤層存在大量采空區(qū),在采空區(qū)內(nèi)存在積水區(qū),積水量共約200000m3(積水分布情況見2號煤層充水性圖),10號煤層采空區(qū)內(nèi)無積水。井田南部存在大面積采空區(qū),據(jù)礦方調(diào)查其內(nèi)積水沿采空區(qū)向西南流,最后從沙渠溝礦流出。本礦在開采2號煤層時,南部留設(shè)防水煤柱,防止突水,周邊礦井采空區(qū)主要位于井田南部,因此周邊礦井采空區(qū)積水對本井田的開采影響不大。開采2號煤層導(dǎo)水裂隙帶未達地表,地表水體對煤層開采的影響較小,10號煤層距2號煤層平均為42.63m,小于導(dǎo)水裂隙帶高度,因此開采10號煤層時形成的最大導(dǎo)水裂隙帶可溝通上部含水層及2號煤層采空積水,產(chǎn)生水力聯(lián)系。采空區(qū)積水是本礦井安全生產(chǎn)的較大隱患。礦井開采2號煤層時,應(yīng)探明2號煤層采空區(qū)積水情況,留設(shè)2號煤層采空區(qū)防水煤柱。礦井開采10號煤層時,在掘進和回采前應(yīng)當超前進行鉆探,待2號煤層采空區(qū)積水徹底疏放水后,方可進行采掘活動。(5)防水煤柱留設(shè)方案井田內(nèi)的斷層、采空區(qū)、陷落柱等構(gòu)造應(yīng)提前查明,嚴格按照《煤礦防治水規(guī)定》留設(shè)防水煤柱。礦井煤柱留設(shè):井田邊界留設(shè)20m煤柱;大巷保護煤柱每側(cè)40m;采空區(qū)四周留設(shè)30m煤柱,采區(qū)間留設(shè)20m煤柱。礦井開采建設(shè)生產(chǎn)中應(yīng)及時查明隱伏構(gòu)造等,并制定可行措施,確保安全生產(chǎn)。(6)井下正常排水系統(tǒng)方案在井底車場附近布置主排水泵房、主水倉,水泵房通過管子道與副斜井連接。礦井整合后正常涌水量2000m3/d,最大涌水量3120m3/d。礦井水由主排水泵房沿管子道經(jīng)副斜井排至地面。主排水泵房安裝3臺MD280-43×6型礦用多級離心式水泵,正常涌水時1臺工作,1臺備用,1臺檢修;排水管路選用Φ245×7型無縫鋼管2趟,正常涌水時1趟工作,1趟備用。做為礦井井底正常排水系統(tǒng)。(7)防治水措施礦井地表水綜合治理1)每年汛期前必須將井口周圍的導(dǎo)水溝渠挖好疏通,并由專人負責。2)必須經(jīng)常檢查井田地表是否存在導(dǎo)水裂隙或其它導(dǎo)水通道,發(fā)現(xiàn)裂隙及其它導(dǎo)水通道,應(yīng)及時將其回填封實。礦區(qū)的基巖裂隙,塌陷裂縫、溶洞、廢棄的井筒和鉆孔等,可能成為地表水進入礦內(nèi)的通道,應(yīng)該用黏土或水泥將其填堵。容易積水的洼地、塌陷區(qū)應(yīng)該修筑泄水溝,泄水溝應(yīng)該避開露頭、裂縫和透水巖層。不能修筑溝渠時,可以用泥土填平夯實并使之高出地表。大面積的洼地、塌陷區(qū)無法填平時,可安裝水泵排水。3)報廢的井筒應(yīng)當填實封堵,或者在井口以下斜長20m處砌筑1座磚、石或者混凝土墻,再用泥土填至井口,并加砌封墻。4)當?shù)V井井口附近或者塌陷區(qū)內(nèi)外的地表水體可能潰入井下時,應(yīng)當采取安全防范措施。5)嚴禁將矸石、爐灰垃圾等雜物堆放在山洪、河流可能沖刷到的地段,以免沖到工業(yè)場地和建筑物附近或者淤塞河道、溝渠。6)對于正在使用的鉆孔,應(yīng)當按照規(guī)定安裝孔口蓋。對于報廢的鉆孔,應(yīng)當及時封孔,防止地表水或含水層的水流入井下。觀測孔、注漿孔、電纜孔、與井下或者含水層相通的鉆孔,其孔口管應(yīng)當高出當?shù)刈罡吆樗?。第五章礦床開采5.1露天開采根據(jù)核查報告資料及礦井開采狀況,井田內(nèi)煤層埋藏較深,不適合露天開采。5.2地下開采5.2.1確定礦區(qū)開采總順序結(jié)合本礦井煤層賦存條件、可采煤層分布情況及已有巷道現(xiàn)狀,礦井下行開采2、10號煤層,首采煤層為2號煤層。全井田共布置1個水平,標高為+360m,其中輔助水平設(shè)在2號煤層,水平標高為+413m,主水平設(shè)在10號煤層。根據(jù)井田開拓布置,結(jié)合井田內(nèi)的實際情況及工作面技術(shù)裝備和管理水平,2號煤層布置單翼采區(qū),采區(qū)長500~1000m,設(shè)計10號煤層布置單、雙翼采區(qū),采區(qū)長1200~2500m。井田共劃分為6個采區(qū),即201、202、203、1001、1002、1003采區(qū)。首采區(qū)為201采區(qū),布置1個回采工作面保證礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力。采區(qū)接替按編號順序進行,采區(qū)內(nèi)工作面接替順序采用后退式或前進式。201采區(qū)5.2.2開采塌陷范圍的確定(1)山西曙光船窩煤業(yè)有限公司采用主斜、副斜井和回風立井混合開拓方式,批采2、10號煤,2號煤層采用綜采放頂煤一次采全高采煤方法,頂板管理采用全部垮落法;10號煤層厚度采用綜合機械化一次采全高采煤方法,頂板管理采用全部垮落法。表5-2-1地表移動變形基本參數(shù)礦井名稱單向抗壓強度Mpa覆巖類型下沉系數(shù)q主要影響角正切tgβ水平移動系數(shù)b拐點偏距S(m)開采影響傳播角θ開采規(guī)程30~60中硬0.55~0.851.92~2.40.2~0.30.177H900-(0.6~0.7)α地表移動變形基本參數(shù)如下:下沉系數(shù):q初=0.65,q復(fù)=0.65*1.1;主要影響角正切:tgβ初=2.0,tgβ復(fù)=tgβ初+0.3;水平移動系數(shù):b=0.3;拐點偏距:S=0.177H(m)開采影響傳播角θ=90°-0.68α=90°-0.68×5°=86.6°主要影響半徑:r=H/tgβ達到充分采動時的條區(qū)尺寸:L=l≥2(r+s)(2)地表下沉、移動與變形值預(yù)測結(jié)果根據(jù)上述各參數(shù)計算得到,地表下沉、移動與變形值見表5-2-2。表5-2-2開采后地表下沉、移動與變形的預(yù)測結(jié)果煤層傾角煤層平均開采厚度(m)Wcmicm(mm/m)Kcm(10-3/m)Ucm(mm)εcm(mm/m)r(m)5°25.85378825.790.26691136.411.7613146.8655°103.422435.9816.360.1671730.7947.4618148.865(3)地表沉陷影響范圍預(yù)測結(jié)果根據(jù)敏感目標的分布情況,對首采時和全采時進行了預(yù)測計算。地表沉陷影響范圍受煤層厚度、上覆巖層的厚度、巖性、移動角和邊界角影響。根據(jù)本井田的地質(zhì)特征及開采條件選取的相關(guān)參數(shù)計算的首采和全采時的地表沉陷等值線圖見圖6-1、圖6-2所示。(4)工作面采煤、裝煤、運煤方式及設(shè)備選型1)采煤機采煤機在工作面的進刀方式,將直接影響工作面的工時利用率以及采煤機效能的發(fā)揮。為減少工作面人員工作量,設(shè)計采用端部斜切進刀方式,進刀割煤長度50m。工作面采用4班作業(yè),3班生產(chǎn),1班準備。表5-2-3采煤機技術(shù)特征表型號采高(m)電機功率(kW)滾筒直徑(mm/個)截深(mm)牽引速度(m/min)機面高度(mm)重量(t)MGTY200/500-1.1D1.4-2.85001.46000-7.01200302)工作面可彎曲刮板輸送機工作面刮板輸送機選型需滿足三個方面要求:一是工作面刮板輸送機能力要保證將采煤機采落的煤全部運出,并留有一定的富裕;二是外型尺寸和牽引方式與采煤機相匹配;三是運輸機長度與工作面長度相一致。前部刮板輸送機能力應(yīng)不低于采煤機最大割煤能力。式中:QC—刮板輸送機能力,t/h;KC—采煤機與刮板機同向運行時修正系數(shù),1.07;QM—采煤機最大割煤能力,416t/h。QC=1.07×416=446t/h后部刮板輸送機能力考慮放頂煤能力運量。2號煤層放頂煤厚度3.65m,放頂煤小時運量2269÷7.2=315t/h,考慮放頂煤不均衡系數(shù)1.4,放頂煤小時運量為315×1.4=441t/h??紤]上述因素,前部選用SGZ730/220型可彎曲刮板輸送機,后部選用SGZ630/220型可彎曲刮板輸送機。其主要技術(shù)參數(shù)見表5-2-4。表5-2-4刮板輸送機技術(shù)特征表型號鋪設(shè)長度(m)輸送能力(t/h)刮板鏈速(m/s)中部槽(長×寬×高)(mm)電機功率(kW)電壓等級(V)備注SGZ730/2201806000.911500×730×222110×2660/1140前部SGZ630/2201806001.01500×630×222110×2660/1140后部3)順槽轉(zhuǎn)載機順槽轉(zhuǎn)載機的轉(zhuǎn)載能力要與工作面的生產(chǎn)能力相適應(yīng),并要求與工作面刮板輸送機和順槽可伸縮帶式輸送機相配套,根據(jù)公式計算式中:QZ—轉(zhuǎn)載機輸送機能力,t/h;KZ—轉(zhuǎn)載機富余系數(shù),1.20;QG—刮板輸送機能力,504t/h。QG=1.20×504=605t/h選用SZZ764/132型刮板轉(zhuǎn)載機。其主要技術(shù)參數(shù)見表5-2-5。表5-2-5刮板轉(zhuǎn)載機技術(shù)特征表型號設(shè)計長度(m)輸送能力(t/h)電機功率(kW)電壓等級(v)備注SZZ764/13241.2900132660/11404)順槽可伸縮帶式輸送機順槽帶式輸送機要與工作面推進長度相適應(yīng),小時運量應(yīng)與工作面生產(chǎn)能力相匹配。表5-2-6可伸縮帶式輸送機技術(shù)特征表型號輸送能力(t/h)輸送長度(m)帶速(m/s)帶寬(mm)電機功率(kW)電壓等級(V)SSJl000/2×12580010002.510002×1251140/6605.2.3通風、運輸及排水路線(1)運煤系統(tǒng)工作面→工作面運輸順槽→運輸下山→井底煤倉→主斜井→地面。材料設(shè)備、矸石等輔助運輸系統(tǒng)地面→副斜井→2號煤層甩車場→軌道下山→工作面回風順槽→回采工作面。矸石由與材料運輸系統(tǒng)相反的方向運出。(2)通風系統(tǒng)新鮮風流:主斜井→2號煤層等候室→運輸下山→運輸順槽→回采工作面。副斜井→2號煤層甩車場→軌道下山→運輸順槽→回采工作面。污濁風流:回采工作面→回風順槽→回風下山→回風斜巷→回風巷(沿10號煤層)→回風立井→風硐→主通風機→地面。掘進面通風采用FD-Ⅰ№6.3/60型局部主通風機壓入式通風。(3)排水系統(tǒng)順槽積水自流到下山,然后自流到采區(qū)水倉,最后排至井底水倉,經(jīng)管子道排至地面井下水處理站調(diào)節(jié)池。第六章選煤及矸石處理6.1選礦方案6.1.1選礦試驗加工及研究(1)可選性-2號煤層理論浮煤產(chǎn)率是扣除小于1毫m級粉煤和各級沉淀的煤泥外作100%計算的,按1.4作分選比重,所獲得的理論浮煤產(chǎn)率為41.94%~86.94%,平均64.93%,浮煤灰分為5.70%~10.50%,平均8.42%。按浮煤產(chǎn)率評級為良等-優(yōu)等,按全量中煤法評定其可選性:1.4-1.8的中煤產(chǎn)率為12.44%~44.62%,屬中等可選到很難選。(2)可選性-10號煤層1)浮煤灰分8%時,理論產(chǎn)率為61.52%,分選密度為1.442g/cm3,δ+0.1含量為81.48%,屬極難選等級;2)浮煤灰分10%時,理論產(chǎn)率為82.89%,分選密度為1.553g/cm3,δ+0.1含量為22.74%,屬較難選等級;3)浮煤灰分12%時,理論產(chǎn)率為91.92%,分選密度為2.52g/cm3,δ+0.1含量為4.25%,屬易選等級。6.1.2煤類煤類及工業(yè)用途本井田2號煤層為低灰分、低揮發(fā)分-中等揮發(fā)分、特低硫-低硫分、特高熱值煤,北部為瘦煤,中南部為焦煤??勺鳛闊捊褂妹骸?0號煤層以低灰分—低中灰、低揮發(fā)分、中硫分-中高硫煤、特高熱值煤,瘦煤為主,僅北東部2011、2007、補1、補5孔處為貧瘦煤。經(jīng)洗選后硫仍較高,可作為動力用煤和民用燃料。6.2煤炭加工山西曙光集團煤焦有限公司焦化廠已有1.20Mt/a入洗能力的選煤廠,本礦生產(chǎn)的原煤為焦化廠的原料煤,所以礦井坑口不建選煤廠。根據(jù)本礦煤質(zhì)、產(chǎn)品市場定位以及建設(shè)單位的要求,煤炭洗選加工規(guī)劃為建設(shè)礦井原煤生產(chǎn)系統(tǒng),與礦井同期投產(chǎn),本礦原煤加工方案為進行篩分、揀矸、分級,汽車外運銷售。本礦生產(chǎn)原煤分為各級粒度煤、矸石兩產(chǎn)品,粒度煤分為>50mm、<50mm兩級,分儲分銷,可根據(jù)市場需要調(diào)節(jié)。6.3尾礦設(shè)施6.3.1尾礦組成及產(chǎn)量:礦井可采煤層,含矸量較大,占原煤產(chǎn)量的3.0%。為提高原煤質(zhì)量,在工業(yè)場地建選矸樓一座。井下每日出矸石約40.0t,選矸樓每日揀出矸石約114.0t,每日鍋爐排渣及生活垃圾約7.99t,每日出矸總量為161.99t,全年排矸量為53457t(33411m3)。排矸場位于工業(yè)場地南側(cè)0.50km處的溝中,占地面積2.00ha。溝深35.0m,容積700000m3,服務(wù)年限20.95a。礦井排矸場地下游沒有村莊和重要設(shè)施。矸石處理:揀出的矸石由輸送機送入滑坡倉儲裝,汽車外運荒溝排放;井下出井矸石由高位翻車機裝汽車運往荒溝排棄。矸石系統(tǒng)配備滑坡倉裝車閘門、高位翻車機,載重汽車,推土機等。為防止矸石自燃,造成二次污染,矸石場溝口砌筑攔渣壩,溝底砌排洪溝,對堆放矸石的溝谷底部進行防滲處理。矸石堆置采用從下至上分層壓實,逐層堆置的方式,并噴灑石灰乳。矸石每堆高3.0m,蓋0.5m黃土壓實,溝滿后用0.8-1.0m的黃土覆蓋,壓實后可種植樹木、花草綠化。達到環(huán)保要求。生活垃圾在礦井矸石場地劃出一塊場地,在堆放之前應(yīng)進行防滲處理,生活垃圾采用衛(wèi)生填埋工藝,垃圾填埋后壓實并覆蓋一定厚度的黃土然后進行綠化。矸石堆放可分四個步驟進行:第一步,植樹、修涵洞、做防滲層、筑壩:沿溝口設(shè)綠化林帶,林帶寬度為10m,種植高大樹林如楊樹、樺樹等,起到初期對矸石堆遮擋、屏蔽的作用。沿溝底修涵洞,用于排放溝內(nèi)洪水,以防洪水將矸石沖走及對矸石造成浸泡淋溶污染水體。由于溝底覆蓋有黃土,將溝底的土平整,將挖出的土運到矸石溝,攤平覆土,并夯實做為防滲層。在矸石場上游筑防洪壩,下游筑攔渣壩。本步驟三項工序同步進行,才能為后續(xù)工序創(chuàng)造有利環(huán)保的工作場所。綠化應(yīng)注意排與排有一定錯距,以起遮擋、屏蔽的作用。第二步,按階段進行矸石分層推放:矸石從工業(yè)場地通過汽車拉入矸石場,用推土機將矸石推平,并通過推土機往返對矸石進行壓實。矸石應(yīng)逐層進行堆放壓實并噴石灰乳,并經(jīng)黃土層的隔絕,每層厚度以3m為宜。第三步,外邊坡整形、復(fù)土和綠化。每個階段矸石堆放完成后,即開始對邊坡進行整形,然后復(fù)土并綠化。矸石自然堆置坡度為27°,外邊坡修筑大壩整形時可按45°考慮。外邊坡整形包括對分層外部統(tǒng)一進行整形和修筑矸石公路,以及排水溝。矸石公路外側(cè)高于內(nèi)側(cè),坡度為2%,使降雨匯集到排水溝,可避免雨水沿坡面流淌過程中對復(fù)土的沖刷,有利于水土保持。排水溝應(yīng)為混凝土砌筑,起到防滲作用。綠化樹種選擇適合當?shù)厣L的樹種,栽種季節(jié)宜選擇在春季,草種選擇耐旱、繁植力強的品種。樹木栽種方式采用客土坑栽,客土采用熟土及肥料按比例混合,肥料可用生活污水站的污泥。為了保證綠化和樹木成活率,要定時水,將處理后的生活污水,用多用途灑水綠化車噴灑。第四步,堆頂復(fù)土及植樹造林:當矸石堆放達到頂部時,及時進行復(fù)土,復(fù)土厚度達到植樹要求(0.8m~1.0m)。根據(jù)當?shù)貙嶋H情況,選擇適宜當?shù)貧饣?、水土等自然條件的樹木,如松樹、樺樹等,復(fù)土后植樹造林。6.3.2尾礦綜合利用設(shè)想目前,煤矸石綜合利用技術(shù)及專利較多,煤矸石的綜合利用也是矸石污染防治的最有效措施。關(guān)于煤矸石的綜合利用,考慮了以下幾個方面的利用方向:(1)隨著礦井生產(chǎn)的發(fā)展,可將部分矸石用于充填塌陷區(qū)、采空區(qū),最終壓實覆土、綠化;(2)隨著今后附近地區(qū)建材行業(yè)的發(fā)展,與利用技術(shù)的進步,可考慮利用部分矸石生產(chǎn)建材;(3)當矸石不宜利用時,適時完成排矸場的覆土、壓實穩(wěn)定化和綠化等封場處理。總之,通過可行性論證,選擇其中技術(shù)可行經(jīng)濟合理的方法,使煤矸石得到充分利用,變廢為寶,既減小了污染及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性,又可提高礦山的綜合效益,保護礦山環(huán)境。(4)尾礦水的處理利用本礦井達到生產(chǎn)能力120萬t/a時預(yù)計礦井涌水量2000—3120m3/d,礦井水排至地面后,經(jīng)凈化處理,可作為礦井井下消防、防塵灑水等水源。生活污水水質(zhì)SS:350mg/L,BOD5:150~250mg/L,COD:250~400mg/L。處理工藝為:食堂排水經(jīng)隔油池處理、浴室廢水經(jīng)毛發(fā)聚集器處理后匯入生活污水管道,集中排入本礦井的地埋式污水處理站,處理工藝采用MBR工藝(膜生物處理法)。食堂廢水→隔油池→生活污水管道→生活污水處理站浴室廢水→毛發(fā)聚集器→生活污水管道→生活污水處理站污水管網(wǎng)采用雙壁波紋管,采用承插口橡膠圈連接;管道采用直接埋地敷設(shè),管道最小覆土厚度為0.7m。第七章環(huán)境保護7.1礦山地質(zhì)環(huán)境報告7.1.1井田地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評價該礦區(qū)目前存在有面積不等的滑坡7處、地裂縫3處地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象,主要分布在井田南西、北部邊界,呈條帶狀分布,面積40~80km2不等。另外煤層經(jīng)多年開采采空區(qū)分布較多,且煤層埋藏較淺,大面積采空區(qū)易引起地表發(fā)生發(fā)生局部下陷現(xiàn)象,局部有少數(shù)裂縫分布。生產(chǎn)礦井的擴建,煤炭開采量的增加,必然會造成更大面積的采空區(qū),在淺部地區(qū)將產(chǎn)生眾多的地裂縫。(1)井田地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測評價未來礦區(qū)的地面建設(shè)要充分考慮礦山的總體開拓方案,減少井下開采帶來的破壞因素及地面搬遷造成的損失。對于地表塌陷,需采取預(yù)治措施。如在工業(yè)場區(qū)、生活區(qū)下應(yīng)留有足夠的保安煤柱,對出現(xiàn)的裂隙或塌陷地區(qū),應(yīng)及時填平,盡量恢復(fù)其原貌和用途。加強礦山附近山體的觀察,防患因地裂縫引起的山體滑坡、崩塌、塌陷,而影響煤炭坑口及工業(yè)廣場的安全,同時要防止矸石山不穩(wěn)定形成崩塌、滑坡、泥石流災(zāi)害。由于以前采煤方法比較落后,留設(shè)煤柱較多,現(xiàn)地表局部有少數(shù)裂縫分布等災(zāi)害現(xiàn)象,但采煤方法改革后,隨著地下煤層大面積開采,特別是采用先進的回采工藝,必然導(dǎo)致煤柱留設(shè)大量減少,造成頂板巖層大面積垮落,從而引起地表塌陷,應(yīng)引起重視。(2)井田地質(zhì)環(huán)境問題防治措施的建議1)地面裂縫、地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害防治方案2)對礦區(qū)內(nèi)的村莊、工業(yè)廣場、主要道路等留設(shè)保護煤柱。3)裂縫區(qū)治理方法:對已出現(xiàn)的地表裂縫要及時充填,減少降水、地表水入滲;保證井下安全生產(chǎn);4)對預(yù)測地面裂縫區(qū)進行地面形變監(jiān)測,以便及時采取防治措施。(3)采動崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害防治方案對預(yù)測可能出現(xiàn)采動崩塌、采動滑坡的地段,可根據(jù)預(yù)測崩塌、預(yù)測滑坡的規(guī)模大小,應(yīng)采取不同的防治方法予以防治。對預(yù)測可能出現(xiàn)較大規(guī)模的崩塌與滑坡地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)段,可采用留設(shè)邊坡保安煤柱的方法予以防治。對預(yù)測可能出現(xiàn)小規(guī)模崩塌與滑坡的地段,可采取人工消除危巖土體的方法予以防治。(4)泥石流防治措施對遇暴雨可能引發(fā)泥石流的溝谷,進行雨后巡視,對采動誘發(fā)的崩塌、滑坡體進行及時清理,避免泥石流的發(fā)生。7.2礦山環(huán)境影響7.2.1自然環(huán)境及環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀(1)自然環(huán)境井田位于黃河東岸,呂梁山南端,河東煤田鄉(xiāng)寧礦區(qū)南部。區(qū)域出露太古界、古生界、中生界、新生界地層。地層總體走向北東,一般傾角4°-30°。區(qū)內(nèi)地下水以接受大氣降水及地表水補給為主。第四系松散層孔隙潛水受地形、地貌及當?shù)厍治g基準面控制,以泉、潛流形式向河流、溝谷排泄。三疊系、二疊系、石炭系各含水巖組,處于地形較高及淺埋區(qū)時,以潛水形式向溝谷、河流排泄,受當?shù)厍治g基準面控制,深埋區(qū)則以承壓水形式自東向西或自北向南排泄至黃河或通過黃河谷底向鄂爾多斯臺拗排泄。奧陶系、寒武系灰?guī)r水則以承壓水形式自東向西,自北向南流動,在禹門口一帶泄入黃河。涑水雜巖在區(qū)內(nèi)出露很少,為風化帶裂隙水,接受大氣降水補給,以潛流形式向汾河排泄。井田區(qū)域上位于山西斷隆、汾渭地塹、鄂爾多斯臺拗三個Ⅱ級構(gòu)造單元之復(fù)合部位。較大的斷裂帶有兩條,即禹門口~西口斷裂帶、禹門口~西坡斷裂帶。禹門口~西口斷裂帶為馬頭山斷裂帶的一部分,禹門口~西坡斷裂帶為紫金山斷裂帶的一部分,馬頭山斷裂帶、紫金山斷裂帶為上述三個構(gòu)造單元的分界斷裂。(2)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀井田內(nèi)地表無長久固定水體,雨季暴雨在溝谷形成急流,絕大部分以地表逕流方式流出井田。隨著煤層的持續(xù)開采,地下含水層結(jié)構(gòu)將遭受嚴重的破壞,地下水會被不斷疏干。隨著煤層開采深度的增加,地下含水層結(jié)構(gòu)的破壞深度也會隨之不斷增加,使本區(qū)可利用的水資源趨于枯竭。目前的污染主要是煤炭堆放和裝運過程中形成的揚塵和噪聲,對周邊的土壤、空氣、水源等環(huán)境形成污染。本礦礦坑水直接排入溝谷之中,生活廢水也直接排放,煤矸石的長期隨處堆放也會產(chǎn)生淋濾作用,所有這些,都將對井田的水文環(huán)境造成污染破壞。現(xiàn)狀條件下,地質(zhì)災(zāi)害、含水層、土地資源、地形地貌景觀影響程度較嚴重。隨著煤層的開采,對地質(zhì)災(zāi)害、含水層、地形地貌景觀影響將越來越嚴重。(3)資源開發(fā)可能引起的生態(tài)變化礦井在生產(chǎn)期間的井下矸石、地面工業(yè)設(shè)施的修建、管線線路的修筑等,均要開挖地表,產(chǎn)生大量的移動土方、棄土棄渣,造成施工區(qū)域內(nèi)植被的完全破壞及發(fā)生新的土壤侵蝕。各種施工活動,如機械碾壓、人員踐踏、施工營地等臨時占地也會使施工區(qū)及周圍植被受到不同程度的影響,產(chǎn)生一定的裸露地面,新增一定量的土壤侵蝕;會對施工區(qū)域內(nèi)的土壤結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的影響,引起土壤板結(jié),養(yǎng)分損失等,影響植被正常生長。煤矸石和生活垃圾等構(gòu)成的固體廢物,要占及土地、掩埋植被等等。(4)項目建設(shè)和生產(chǎn)對環(huán)境影響1)環(huán)境空氣污染源主要污染源為儲煤場、運輸汽車揚塵、其次為鍋爐房、熱風爐房產(chǎn)生的污染物為煙塵、SO2、揚塵等。2)水體污染源水體污染源為礦井排水、生活污水。礦井水經(jīng)簡易沉淀處理后復(fù)用于井下消防灑水,生活污水產(chǎn)生量較小,處理達標后全部回用。3)噪聲主要噪聲源是通風機房的風機、鍋爐房的鼓、引風機、坑木加工房、水泵房及煤炭轉(zhuǎn)載運輸中各種設(shè)備產(chǎn)生的噪聲污染,影響范圍為工業(yè)場地。而運煤汽車的噪聲對沿途村莊產(chǎn)生一定影響。4)固體廢物主要有矸石、爐渣和少量的生活垃圾。5)生態(tài)環(huán)境對生態(tài)環(huán)境的影響主要是固體廢物排放場占用土地,短期對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。對生態(tài)環(huán)境造成較大影響的是井下采煤引起的地表移動、塌陷變形,對生態(tài)環(huán)境會造成一定的影響,同時礦井開采對地下含水層有疏干作用。這些是煤礦開采對環(huán)境影響的主要方面,需采取治理措施。(5)環(huán)境保護措施1)大氣污染防治措施①鍋爐煙氣治理礦井兼并重組整合后,鍋爐房內(nèi)鍋爐配用高效濕式脫硫除塵器.經(jīng)處理后的煙氣,煙塵濃度80mg/Nm3<200mg/Nm3,SO2濃度580mg/Nm3<900mg/Nm3,符合《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271-2001)二類區(qū)、Ⅱ時段排放標準要求,均能保證穩(wěn)定達標排放。②粉塵防治措施原煤在轉(zhuǎn)載、運輸及篩分過程中易產(chǎn)生煤塵的地方盡量采取密閉防塵措施,對產(chǎn)塵量較大的機械設(shè)備及各轉(zhuǎn)載點設(shè)置除塵裝置。在輸送機轉(zhuǎn)載點設(shè)置噴霧除塵,并輔助機械通風,以降低車間內(nèi)濕度和煤塵濃度,減輕環(huán)境污染。本礦井建有筒倉和塊煤場,出井末煤進入筒倉,塊煤場周圍設(shè)置防風抑塵網(wǎng)。為了有效控制道路揚塵,必須保持路面清潔和相對濕度,運煤汽車必須加蓋蓬布,控制其裝載量。運輸汽車離開工業(yè)場地時,對汽車輪胎經(jīng)過清洗后方可上路。并在公路兩側(cè)種植樹木,可選用對有害氣體有抗性及滯留能力強的樹種。在采取以上措施后,可以減少汽車運輸揚塵量60%。2)水污染防治措施①井下水處理礦井工業(yè)場地新建有1座井下水處理站,采用調(diào)節(jié)、混凝、沉淀、過濾、消毒處理工藝,處理后的井下水復(fù)用于井下消防及井下降塵灑水。②生活污水處理3)固體廢物處理措施礦井固體廢物主要來源于篩分間手選矸石、鍋爐房爐渣及少量的生活垃圾。地面揀矸除部分用于鋪路外,全年排放的矸石、鍋爐房爐渣、生活垃圾,全部運往矸石填埋場。①矸石治理井下矸石全部排入荒溝中,為防止矸石自燃,造成二次污染,矸石場溝口砌筑攔渣壩,排水豎井,溝底砌排洪溝,對堆放矸石的溝谷底部進行防滲處理,矸石堆置采用從下至上分層壓實,逐層堆置的方式,并噴灑石灰乳。每3m為一層壓實,并覆蓋0.5m厚的黃土,溝滿后及時覆蓋1.0m厚的黃土壓實復(fù)墾、種植花草或果樹。如此處置,既可防止矸石隨洪水混合形成泥石流,又可防止矸石對大氣和水的污染,同時植樹種草,還可改善礦區(qū)的環(huán)境質(zhì)量。②爐渣治理鍋爐爐渣與矸石一同運往矸石場處理。③生活垃圾治理生活垃圾日產(chǎn)日清制,由專門的垃圾運輸車運至環(huán)保部門指定的地點統(tǒng)一處理。生活垃圾處理要嚴格執(zhí)行《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB16889-1997)。固廢處置嚴格執(zhí)行《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染物控制指標》(GB18599-2001)。4)噪聲控制措施礦井的噪聲均屬于設(shè)備噪聲。工業(yè)場地主要噪聲源通風機、坑木加工電鋸、泵房等產(chǎn)生的運行高噪聲。噪聲污染主要采取如下措施進行控制:①在總平面布置時,按功能分區(qū),將產(chǎn)生高噪聲設(shè)備與辦公樓等環(huán)境要求較高的建筑物保持一定距離,并種植綠化帶隔擋噪聲傳播。②對一些產(chǎn)生較大噪聲的設(shè)備,如通風機、壓風機等,在排出管上裝消聲器,在擴散器內(nèi)裝吸聲材料,并設(shè)密閉值班室。③對各種水泵、風機等采用減振基礎(chǔ),進出管上采用柔性接頭代替鋼性接頭等,設(shè)備選型,盡量選用低噪聲設(shè)備。5)綠化生產(chǎn)區(qū)以保護和改善環(huán)境、減輕污染為主,結(jié)合各建筑物的特點進行綠化,除種植楊、柳、櫓等主高大樹種外,搭配種植一些灌木,并在場地中央邊坡上以草皮防護,在擋墻上植攀援類植物;行政福利區(qū)以辦公樓為綠化、美化的重點,以美化環(huán)境為主,采取喬木、灌木、草花混植的原則進行綠化。綠化系數(shù)30%。6)生態(tài)保護措施①生態(tài)影響防護與恢復(fù)原則根據(jù)本工程建設(shè)和運營特點,依據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則--非污染生態(tài)影響》的規(guī)定,生態(tài)影響的防護與恢復(fù)的原則是:項目建設(shè)和運行是人類利用自然資源滿足人類需求的行為,這種行為往往與生態(tài)完整性的維護發(fā)生矛盾,生態(tài)保護的措施就在于盡力減緩這種矛盾,在自然體系可以承受的范圍內(nèi)開發(fā)利用資源,為社會經(jīng)濟的不斷進步服務(wù)。②生態(tài)影響的防護措施生態(tài)影響的防護是指采取對生態(tài)影響起到避免、削減和補償作用的措施。由于本工程的建設(shè)中矸石場占用一部分溝地,改變區(qū)域土地利用格局;礦井建成后,增加了環(huán)境空氣、水體污染物和固體廢物;因此,采取必要的生態(tài)防護措施,主要包括防止水土流失和污染物工程治理措施。7)工業(yè)場地保護措施項目施工過程中要加強管理,嚴格劃定施工區(qū)域,將臨時占地面積控制在最低限度,以避免造成土壤和植被的大面積破壞。同時,按水土保持方案制定的措施,對施工中產(chǎn)生的邊坡和臨時土堆進行遮蓋,控制水土流失。對矸石場按照分階段進行分層堆放,平整、壓實,最終覆土進行綠化,綠化樹種選擇當?shù)啬秃档臉浞N進行種植,以提高樹木的適宜性和耐旱性及成活率,邊坡和護坡采用運營期水土保持措施匯總見表7-3-1。表7-3-1水土保持措施匯總表水土流失防治區(qū)防治措施項目建設(shè)區(qū)工業(yè)場地地面硬化、綠化、邊坡防護、修建排水系統(tǒng)等固體廢物堆放邊坡防護、排水涵洞、夯實、綠化、復(fù)墾等運輸?shù)缆仿访鏋r青固化、植物及漿砌石護坡、修建道路排水系統(tǒng)直接影響區(qū)工業(yè)場地近緣平整、隔離林帶綠化固體廢物堆放邊緣綠化、邊坡防護臨時施工場地平整、覆土、還田、綠化(6)水土流失防治1)指導(dǎo)思想全面貫徹國家和地方的有關(guān)法律、法規(guī),以服務(wù)于礦區(qū)建設(shè)和正常運行為出發(fā)點,解決好礦區(qū)建設(shè)和環(huán)境保護之間的關(guān)系,使生態(tài)環(huán)境得以改善和恢復(fù),防止開發(fā)建設(shè)引起的新增水土流失,保障礦區(qū)生產(chǎn)安全;堅持預(yù)防為主,因地制宜、因害設(shè)防,在科學分析和預(yù)測新增水土流失的基礎(chǔ)上,進行各項水土流失防治措施的規(guī)劃和布局,做到責任明確,治理措施得當,防治效果顯著。2)總體目標防治范圍內(nèi)原有的水土流失得到基本治理,新增的水土流失得到有效控制,不對周邊地區(qū)造成水土流失危害和安全威脅,生態(tài)得到最大限度的保護,生態(tài)環(huán)境明顯改善,達到《開發(fā)建設(shè)項目水土流失防治標準》(2006)中的二級防治標準。第八章開發(fā)方案簡要結(jié)論8.1礦井開采條件及方案8.1.1煤層賦存條件(1)本井田含主要可采煤層為2、10號煤層。2號煤層位于山西組下部,厚度3.45-7.02m,平均5.64m,結(jié)構(gòu)較簡單,僅局部含0-2層夾矸,為井田內(nèi)全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。10號煤層位于太原組的下部,上距9號煤層1.55m。煤層厚度2.18-4.61m,平均3.14m,一般含0-2層夾矸,結(jié)構(gòu)簡單—較簡單,為井田內(nèi)全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。(2)井田構(gòu)造總體上為走向北東,傾向北西的單斜構(gòu)造。井田局部為緩波狀起伏背向斜,地層傾角2°~15°。井田未發(fā)現(xiàn)斷層和陷落柱,無巖漿巖侵入。(3)可采煤層頂?shù)装鍡l件2號煤層直接頂板主要為砂質(zhì)泥巖,局部為中砂巖、泥巖,厚度4.05-7.66,平均5.03m,2號煤層頂板屬半堅硬—堅硬類巖石,容易冒落,好管理。10號煤層的頂板為石灰?guī)r,厚度4.10-7.36m,平均5.93m。10號煤層頂板為半堅硬類巖石,裂隙節(jié)理發(fā)育,抗剪強度小易斷裂,較好管理。底板為軟弱巖石。礦區(qū)的工程地質(zhì)條件總體中等。(4)瓦斯、煤塵爆炸性及煤的自燃性根據(jù)儲量核實報告礦井屬低瓦斯礦井,2號、10號煤層有煤塵爆炸性,屬自燃—容易自燃煤層。(5)水文地質(zhì)條件1)礦井水文地質(zhì)類型井田2號煤層直接充水含水層為山西組砂巖裂隙含水層,2號煤層礦井涌水量主要為采空區(qū)積水滲入所致,西部煤層位于奧灰水水位之下,根據(jù)儲量核實報告2號煤層礦井水位地質(zhì)類型中等。井田10號煤層直接充水含水層為太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層,西部煤層位于奧灰水水位之下,陷落柱及斷層附近可能發(fā)生奧灰?guī)r溶水突水,最低開采面低于當?shù)攸S河水位線,根據(jù)儲量核實報告10號煤層礦井水文地質(zhì)類型較為復(fù)雜。2)奧灰水開采影響根據(jù)井田內(nèi)補2號孔水文資料,奧陶系石灰?guī)r巖溶水水位為387.80m。井田2號煤層最低底板標高為320m,井田西北10號煤層最低底板標高為270m,存在帶壓開采,其中井田西北部10號煤層承受奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水的靜壓力較大。本井田為無構(gòu)造破壞地區(qū)。開采過程中,一定要注意奧灰水突水問題,以保證礦井安全生產(chǎn)。8.1.2礦井儲量、井型及服務(wù)年限截止日期為2009年12月31日,兼并重組整合后山西曙光船窩煤業(yè)有限公司井田:2、10號可采煤層累計查明資源儲量10872萬t,消耗動用3865萬t,保有7007萬t。根據(jù)晉煤重組辦發(fā)[2009]46號文《關(guān)于運城市市直(部分)和河津市煤礦企業(yè)兼并重組整合方案的批復(fù)》,山西曙光船窩煤業(yè)有限公司兼并重組后礦井生產(chǎn)能力為1.20Mt/a。礦井服務(wù)年限為22.0a。8.2產(chǎn)品方案山西曙光集團煤焦有限公司焦化廠已有1.20Mt/a入洗能力的選煤廠,本礦生產(chǎn)的原煤為焦化廠的原料煤,所以礦井坑口不建選煤廠。根據(jù)本礦煤質(zhì)、產(chǎn)品市場定位以及建設(shè)單位的要求,煤炭洗選加工規(guī)劃為建設(shè)礦井原煤生產(chǎn)系統(tǒng),與礦井同期投產(chǎn),本礦原煤加工方案為進行篩分、揀矸、分級,汽車外運銷售。本礦生產(chǎn)原煤分為各級粒度煤、矸石兩產(chǎn)品,粒度煤分為>50mm、<50mm兩級,分儲分銷,可根據(jù)市場需要調(diào)節(jié)。8.2.1廠址及開拓運輸方案(1)工業(yè)場地本次設(shè)計主、副井和風井場地分別布置,利用1號井工業(yè)場地作為資源兼并重組整合后的主、副井工業(yè)場地,利用原2號井工業(yè)場地作為開采2號煤層和初期開采10號煤層的風井場地,原船窩煤礦工業(yè)場地作為后期開采10號煤層風井場地。上述主、副井工業(yè)場地占地10.49ha,能夠滿足1.20Mt/a要求,同時部分地面設(shè)施可以充分利用,地形比較平坦,填挖方工程量較少,而且位于主采10號煤層的儲量中心,可以兼顧剩余2號煤層的開采,位于九一公路旁邊,交通運輸便利。(2)開拓方案山西曙光船窩煤業(yè)有限公司礦井為兼并重組整合礦井,整合后前期共有3個井筒,分別為主斜井、副斜井和回風立井(開采2、10號煤層),其中主斜井、副斜井為新掘井筒,位于原1號井工業(yè)場地,回風立井(開采2、10號煤層)利用原2號井回風立井,位于原2號井工業(yè)場地。后期還有1個回風斜井(開采10號煤層1003采區(qū)),回風斜井(開采10號煤層)利用原船窩煤礦副斜井,位于原船窩煤礦工業(yè)場地,能夠滿足兼并重組整合后礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的需要。(3)井下運輸為適應(yīng)礦井機械化程度高、產(chǎn)量大的要求,本次設(shè)計井下煤炭運輸均采用帶式輸送機運輸。井下輔助運輸2號煤層運輸下山及工作面運輸順槽各選用1部單軌無極繩連續(xù)牽引車完成下放液壓支架、材料及其它設(shè)備。軌道下山鋪設(shè)單軌,軌距為600mm,軌型為30kg/m,長度740m。運輸下山鋪設(shè)檢修道,軌距為600mm,軌型為22kg/m,長度600m。8.2.2采選、工藝方案設(shè)計以一個采區(qū),一個綜采放頂煤工作面,1個綜掘工作面,1個普掘面保證礦井1.20Mt/a的設(shè)計生產(chǎn)能力。加工方案:本礦生產(chǎn)原煤分為各級粒度煤、矸石兩產(chǎn)品,粒度煤分為>50mm、<50mm兩級,可根據(jù)市場需要調(diào)節(jié)。該礦經(jīng)兼并重組后井田資源的開發(fā)具有下列優(yōu)越條件:(1)采用綜合機械化采煤方法,提高了機械化水平,擴大了生產(chǎn)能力。(2)合理利用現(xiàn)有的井上、下生產(chǎn)系統(tǒng),擴建礦井生產(chǎn)能力,用較少的投資,提高礦井經(jīng)濟效益和社會效益。(3)井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定,頂?shù)装鍡l件較好,有利于提高資源回收率。(4)外運條件、水源及電源等外部條件均已具備,均能滿足生產(chǎn)需要。綜上所述,資源兼并重組后的山西曙光船窩煤業(yè)有限公司礦井具備較好的資源及外部條件。8.2.3存在的主要問題與建議(1)井田內(nèi)各煤層為自燃~容易自燃煤層,在今后煤層開采時,要及時密閉巷道,采取防煤層自燃措施,預(yù)防煤層自燃。各煤層煤塵具有爆炸危險性,要及時清除巷道壁浮塵或及時灑水,防煤塵飄散。(2)在生產(chǎn)過程中定期進行瓦斯測試工作,加強井下通風,防止瓦斯局部積聚發(fā)生瓦斯爆炸事故。在構(gòu)造發(fā)育區(qū)段大量的巖層裂隙內(nèi)會富集瓦斯,今后在開采中應(yīng)注意。本礦雖為低瓦斯礦井,但最大相對瓦斯涌出量達8.28m3/t,在建設(shè)和生產(chǎn)中必須加強瓦斯監(jiān)測和通風管理,防止瓦斯事故。采空區(qū)積水是一大安全隱患,根據(jù)儲量核實報告井田采空區(qū)積水位置、范圍、積水量不清楚,礦井偶有突水,采掘工程受水害影響,但不威脅礦井安全。防治水工程量較大,難度較高。需加強開采煤層采空區(qū)積水的動態(tài)觀測及位置核實,做好探放水工作,嚴格做到“預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原則。(3)井田2號煤層、10號煤層存在奧灰水帶壓開采,其中井田西北部10號煤層承受奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水的靜壓力較大,存在奧灰水突水開采過程中,一定要注意奧灰水突水問題,以保證礦井安全生產(chǎn)。(4)加強地表塌陷及裂縫的管理工作。(5)建議加強生產(chǎn)礦井地質(zhì)工作,全面收集井下資料,及時建立有關(guān)臺帳、卡片,進行綜合編錄,根據(jù)地質(zhì)規(guī)律預(yù)測回采工作面開采條件,為安全開采提供技術(shù)依據(jù)。(6)隨著整合后開采煤能力的提升,開采規(guī)模將擴大,隨之而來對環(huán)境造成的影響將加劇,應(yīng)切實搞好環(huán)境保護工作,防治在生產(chǎn)建設(shè)和采煤活動中產(chǎn)生的礦坑水、廢渣、煤矸石、粉塵及噪聲、振動等對環(huán)境的污染和危害。(7)10號煤層礦井水文地質(zhì)類型較為復(fù)雜,礦井在開采10號煤層前必須做井田10號煤層專門的水文地質(zhì)勘察工作,設(shè)立專門的防治水機構(gòu),設(shè)計礦井開采10號煤層在副斜井井底車場與10號煤層軌道下山連接處布置防水閘門,在礦井今后建設(shè)和生產(chǎn)中要進一步加強礦井的水文地質(zhì)工作,在回采和掘進時必須嚴格執(zhí)行“預(yù)測預(yù)報,有掘必探,先探后掘,治后采(掘)”的防治水原則,嚴防透水事故的發(fā)生。(8)礦井現(xiàn)在采礦證批采開采深度290-600m,儲量核實報告中10號煤層最低標高約260m,建議礦方在換發(fā)采礦許可證時申請更正??偨Y(jié)經(jīng)過這兩個多月的畢業(yè)設(shè)計,我學到了很多知識,我對采區(qū)設(shè)計中的巷道布置,采區(qū)的通風和安全,勞動定員及勞動生產(chǎn)率和安全技術(shù)措施有了非常深刻的了解。鍛煉了設(shè)計實踐能力,培養(yǎng)了自己獨立設(shè)計能力。此次畢業(yè)設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗和鞏固。在蘇老師的指導(dǎo)下,根據(jù)搜集的施工組織設(shè)計等資料設(shè)計一座年產(chǎn)120萬噸煤礦礦山的開采。在這兩個月中,畢業(yè)設(shè)計大體分為以下幾方面進行。首先整理搜集的設(shè)計資料,對礦上原有的資料進行分類,并借閱相關(guān)設(shè)計工具書;然后是編寫此次畢業(yè)設(shè)計的開題報告和進度計劃,以便后續(xù)工作按計劃展開;其次是將整理出來的原始資料適當?shù)匦薷暮蛣h減,比如將對設(shè)計內(nèi)容可有可無的進行適當?shù)母淖冎匦掠嬎阍O(shè)計范圍中的煤礦儲量、可采儲量、設(shè)計儲量;根據(jù)計算的結(jié)果選擇設(shè)備類型;

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