新疆露天煤礦可行性研究報告說明書

PAGE第一章礦區(qū)概況及煤田地質(zhì)特征第一節(jié)礦區(qū)概況一、礦區(qū)地理位置、隸屬關系及交通情況新疆XXXX露天礦有限公司XX煤礦位于XX縣西北邊緣，行政區(qū)劃屬XX縣管轄。地理坐標：煤礦向東有13km簡易道路與烏魯木齊至XX溝礦區(qū)的公路相接，外部交通尚屬方便。交通位置見插圖1—1—1。二、礦區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況及勞動力礦區(qū)地處戈壁荒漠山區(qū)，自然地理環(huán)境惡劣，礦區(qū)內(nèi)除煤炭生產(chǎn)經(jīng)營以外，無其它工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。礦區(qū)內(nèi)無其它農(nóng)副業(yè)，所需生活用品及煤礦生產(chǎn)資料均由烏魯木齊市或XX溝礦區(qū)拉運。主要工業(yè)產(chǎn)品為煤炭，主要供應吐魯番地區(qū)、巴州地區(qū)、烏魯木齊市及XX溝礦區(qū)。三、礦區(qū)電源、水源及建筑材料來源1．電源由于礦區(qū)附近現(xiàn)尚無高壓電源經(jīng)過，礦山目前采用2×75KW、柴油發(fā)電機組作為該礦的供電電源。2．水源礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)無供水水源，生活與工業(yè)用水均取自礦區(qū)以東3.5km處的阿其布拉克泉，用汽車拉運。3．建筑材料來源礦山建設所需鋼材、水泥、磚、木材等均可由烏魯木齊或XX縣采購。四、礦區(qū)開發(fā)歷史及現(xiàn)狀礦區(qū)開采始于1987年，主要集中在4號煤層露頭帶。1號溝以西原有XX煤礦，開采西山窯組4號煤層淺部及露頭帶的生產(chǎn)斜井一處，另有露天采場一處，均于1990年3月開工建設。當年共生產(chǎn)原煤5萬t。生產(chǎn)斜井斜長78m，垂深29m，開采水平為+2592m。露天采場剝離、采煤均系機械化作業(yè)。另有廢斜井一處，廢立井一處，廢平硐兩處。1號溝以東的小露天采煤場，1990年夏以前由新疆化肥廠自產(chǎn)自用，后由XX縣XX鄉(xiāng)經(jīng)營，系人工加手推車剝采，時采時停。五、礦區(qū)地形及水文地質(zhì)1．地形特征礦區(qū)地處天山中段以北的山間谷地。北依約喀坑艾代山，南臨末日洛克山、XX。東西較開闊，地勢北高南低，西部略高于東部。最低海拔+2570m，最高海拔+2760m，相對高差190m。1號溝與4號溝呈北西南東向匯入5號溝。溝谷常年干涸，只在降暴雨時才出現(xiàn)短暫洪流。2．區(qū)內(nèi)河流、湖泊分布區(qū)內(nèi)水系不發(fā)育，無地表河流及泉水，只有降暴雨時出現(xiàn)短暫洪流。六、氣象及地震1．氣象屬性及一般特征礦區(qū)屬大陸性干旱及高寒氣候。冬季少雪，但同時受地形垂直分帶的制約，夏季多陣雨、冰雹。2．氣象變化情況據(jù)XX溝氣象站資料，最高氣溫39.5℃，最低氣溫-26.1℃。3．降雨量及蒸發(fā)量全年降雨量152.2mm，90%集中在6～9月，年蒸發(fā)量達2105.4mm，60%集中在5～9月。4．主要風向及最大風速全年以西風為主，次為西北風，一般風力小于3級，最大可達7～8級，多出現(xiàn)在冬春季。具有干、寒、多變及多風之特點。5．最大凍結深度及凍結和解凍日期、最大積雪厚度等礦區(qū)每年十月份開始冰凍，次年五月份解凍，凍結期7個月，凍土深度1.5～2.0m。最大積雪深度為0.64m（1979年9月26日）。6．地震根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306——2001），該區(qū)地震動峰值加速度為0.1g，地震動反應譜特征周期為0.4s。對應的地震基本烈度為Ⅶ度。第二節(jié)礦區(qū)地質(zhì)構造及煤層產(chǎn)狀特征一、含煤地層程序及地質(zhì)年代和成因礦區(qū)出露地層有侏羅系水西溝群三工河組上段（J1s2）、西山窯組下段（J1s1）、第四系全新統(tǒng)坡積（Q4dl）、沖洪積物（Q4alp）。由老到新分述如下：a、侏羅系水西溝群三工河組上段（J1s2）分布于礦區(qū)北緣，地層可見厚度29m（未到底）。其巖性為以深灰色細砂巖為主，夾粉砂巖及中砂巖。b、侏羅系水西溝群西山窯組下段（J1s1）全區(qū)分布，地層平均厚度310.64m（未到底），是區(qū)內(nèi)主要含煤地層。與下伏地層三工河組上段（J1s2）呈整合接觸。巖性為一套山間盆地濱湖相沉積的碎屑巖。(1)4號煤層底板以下上部以灰白色粉砂巖為主，夾泥巖及砂礫巖薄層，頂部含一薄煤層（5號煤層）及炭質(zhì)泥巖，下部以粗砂巖為主，底部含礫石。地層平均厚度120.57m。(2)4號煤層頂板以上上部以灰色粗砂巖為主，含煤3層（1～3號），下部以細砂巖、中砂巖為主，不含煤。地層平均厚度164.05m。c、第四系全新統(tǒng)坡積物（Q4de）全區(qū)均有分布，可見厚度0～9.40m，與下伏之西山窯組下段呈不整合接觸。主要由坡積碎石、砂土及基巖殘積物組成。d、第四系全新統(tǒng)沖洪積物（Q4alp）分布于勘探區(qū)東南邊緣及5號溝，可見厚度0～4m以上，與下伏之各時代地層均呈不整合接觸。主要由沖洪積礫石及砂土組成。二、礦區(qū)內(nèi)褶區(qū)和斷層等主要地質(zhì)構造的性質(zhì)、構造要素、分布情況及其對煤層產(chǎn)狀的影響1．構造礦區(qū)位于天山緯向褶皺帶中段之后峽斷陷盆地東部，呈—南傾的單斜構造，地層走向95°左右，地層傾角14°～21°，一般為15°，個別地表點傾角較大，沒有斷層及巖漿分布，構造簡單。2．燒變巖主要分布于4號煤層頂板露頭線以南，自西面橫貫全區(qū)，南北向水平寬度100～460m，垂深0～115m，真厚度0～50m，標高為+2602～+2717m，根據(jù)巖石燒變程度可細分為燒變巖帶及烘燒巖帶。3．烘烤巖帶分布于燒變巖帶以南，水平寬度100～200m，垂深0～28m，真厚0～20m，標高為+2602～+2630m。呈淡紅及雜色，表層風化剝蝕嚴重，以中粗粒砂巖為主，可見巖石層理，4號煤層底板的灰白色粉砂巖，在局部露頭地段亦有輕微烘燒現(xiàn)象。此外，在礦區(qū)北部一帶的山嶺上，見有零星散布的玻晶狀及流紋狀巖塊，為原始煤層自燃后殘留的熔融狀頂板巖層。其分布區(qū)亦稱之為熔融巖帶。三、含煤系地層主要煤層數(shù)目及其產(chǎn)狀特征1．煤層礦區(qū)位于后峽斷陷盆地東部，含煤地層為侏羅系水西溝群西山窯組下段（J2X1），地層總厚310.64m（未到頂）。含煤5層，自上而下編為1、2、3、4、5號煤層，煤層總厚40.81m，煤層有益厚度40m，含煤12.9%，1～4號煤層全區(qū)可采，煤層總厚40.43m，有益厚度39.62m，5號煤層不可采。4號煤層為主要可采煤層，總厚30.72m，有益厚度30.16m，其煤層總厚占全區(qū)煤層總厚的75.3%，該煤層結構簡單，原始煤層厚度變化甚微，屬穩(wěn)定型煤層。XX煤礦開采范圍內(nèi)共含煤4層，即2～5號；其中2、3號分布在礦區(qū)的西南邊緣，特厚的4號煤層占煤礦區(qū)煤層總厚的81.8%。各煤層特征見1－2－1表。煤層特征表表1－2－1煤層編號煤層總厚(m)有益厚度(m)可采厚度(m)層間距(m)夾矸層數(shù)煤層結構煤層穩(wěn)定性兩極值—————平均值兩極值——————平均值兩極值————點數(shù)(個)兩極值—————平均值50.23～0.520.380.23～0.520.380簡單不穩(wěn)定2.50～6.104.30430.7224.82～33.6230.1630.1660～3簡單穩(wěn)定89.03～98.0193.5233.69～4.003.853.69～3.903.803.8020～1簡單穩(wěn)定5.00～13.009.0022.21～3.02.612.21～3.002.612.6120簡單穩(wěn)定38.0012.75～3.753.252.35～3.753.053.0520～3簡單較穩(wěn)定2．煤層死火區(qū)礦區(qū)內(nèi)4號煤層有死火區(qū)，具體分布于4號煤層頂板露頭線以南；由西向東橫貫全區(qū)；其南北向水平寬度為0～460m，垂深為0～115m，火區(qū)深部標高為+2602～+2641m，一般深部標高為+2625m左右。由于地層傾角緩，煤層厚度大，覆蓋層較薄，因此煤層呈現(xiàn)表層狀況，燃煤厚度自露頭往深部明顯變?。?4.16～0m），一般為10m左右；僅在4號溝北端以西見有煤層全厚燃盡，煤層頂、底板直接接觸的現(xiàn)象；但自露頭往深部，殘留煤層急劇增厚，一般為25m左右。死火區(qū)殘留煤層頂部的風化帶煤層分布范圍與死火區(qū)相伴，風化帶煤層厚度為2m，全區(qū)穩(wěn)定。四、煤層頂、底板巖石性質(zhì)及其與煤層的接觸關系詳查勘探區(qū)地層平緩，4號煤層露頭附近上覆巖層均已風化，裂隙發(fā)育，巖石破碎，該處煤層頂板雖極不穩(wěn)定，但卻利于露天開采之剝離工作。其分布范圍與綜合地形地質(zhì)圖所勾繪的火燒范圍一致。根據(jù)巖石物理力學性質(zhì)試驗規(guī)程（部頒標準）規(guī)定的采樣標準及設計要求，在西—1號孔采取4號煤層頂、底板巖樣結果評價4號煤層頂、底板巖石工程地質(zhì)特征。該孔4號煤層頂板為中砂巖，厚度1.36m，性脆破碎，裂隙發(fā)育，其上部巖石為中、厚層狀粉砂巖、細砂巖交替出現(xiàn)，裂隙發(fā)育。粉砂巖天然狀態(tài)單向抗壓強度77.7MPa，細砂巖飽和狀態(tài)單向抗壓強度61.6MPa，煤層直接頂板為粉砂巖，厚度1.06m，裂隙發(fā)育。巖芯破碎，老底為粗砂巖，厚度3.88m，具有裂隙，飽和狀態(tài)單向抗壓強度48.6MPa，從煤層頂板巖樣試驗結果分析，抗壓強度指標較高，但巖層裂隙發(fā)育，巖石破碎，可見4號煤層頂、底板，巖層穩(wěn)定性均較差。五、煤層結構、矸石夾層的產(chǎn)狀、煤層埋藏深度和出露情況、上復第四紀松散巖層厚度分布和風化帶及氧化帶的變化情況4號煤層為主要可采煤層，總厚30.72m，有益厚度30.16m，其煤層總厚占全區(qū)煤層總厚的75.3%，該煤層結構簡單，無夾矸，原始煤層厚度變化甚微，屬穩(wěn)定型煤層。北起煤層底板死火區(qū)，風化帶下限及采空區(qū)邊緣，南到煤層底板+2450m水平，東、西至礦區(qū)邊界（即1、4溝）+2680～2450m，煤層最大埋藏垂深為230m。4號煤層全區(qū)出露。第四系松散巖層分布于全區(qū)，可見厚度0～9.4m，與下伏之西山窯組呈不整合接觸，主要巖性為坡積碎石、砂土及基巖殘積物組成。4號煤層風化帶深度：井田內(nèi)從地表向下垂深8.5m，在死火區(qū)內(nèi)當上覆基巖厚度大于6.5m時，均從殘留煤層頂板向下垂深2m比較適宜。六、剝離巖石種類和特征剝離地層主要為侏羅系水西溝群西山窯組下段（J2X1）4號煤層頂板巖石、4號煤層頂板以上巖層及第四系全新統(tǒng)沖洪積物。4號煤層頂板為中砂巖，厚度1.36m，性脆破碎，裂隙發(fā)育，其上部巖石為中、厚層狀粉砂巖、細砂巖交替出現(xiàn)，裂隙發(fā)育。粉砂巖天然狀態(tài)單向抗壓強度77.7MPa，細砂巖飽和狀態(tài)單向抗壓強度61.6MPa，煤層直接頂板為粉砂巖，厚度1.06m，裂隙發(fā)育。4號煤層頂板以上巖石：上部為灰色粗砂巖為主，含煤3層（1～3號煤層）。第四系全新統(tǒng)沖洪積物由沖洪積礫石及砂土組成。六、其它有益礦物的賦存情況及其開采價值出露于礦區(qū)內(nèi)外的西山窯組砂巖，是較好的建筑材料，礦區(qū)建筑物均以此作為墻基，分布于溝谷的砂礫巖及南傾坡地的細砂，亦是建筑用水泥砂漿之良好配料。礦山開采對砂巖無影響，目前無開采價值。第三節(jié)水文地質(zhì)特征一、礦區(qū)內(nèi)河流、地下水露頭及地下水系動態(tài)觀測資料一般情況，對露天開采的影響該礦區(qū)位于天山緯向褶皺帶中段之后峽斷陷盆地東部，海拔高程為+2570～+2760m，地勢北高南低，向東傾斜；北邊為單面山，南部為丘陵，沖溝發(fā)育，礦區(qū)內(nèi)坡上與巖層傾向一致。礦區(qū)南西約1500m處的未日洛克山，終年積雪，夏秋季冰雪融化。匯成地表水體，向東流去，沿途滲入地表，成為地下水的主要補給來源；而礦區(qū)距補給區(qū)較遠，巖石滲透性較差，該水源對礦區(qū)地下水補給較小，對礦山開采無影響。二、含水層及隔水層特征礦區(qū)內(nèi)第四系地層主要有全新統(tǒng)的沖洪積礫石層和坡積礫石層，分布僅限于沖溝底部及山坡，巖層厚度不大，具有透水而不含水的特征?；馃齾^(qū)之燒變巖雖然裂隙發(fā)育，但未見含水，主要含水層位于4號煤層頂、底板巖層中，分述如下：1．4號煤層頂板含水層（H1）該含水層位于4號煤層與3號煤層之間，由具裂隙的粗砂巖、中砂巖及細砂巖組成，含水層厚度39.27m，據(jù)西—1孔抽水試驗結果，靜止水位標高+2594.60m，當水位降深S=12.10m，涌水量Q=0.4029l/s，單位涌水量q=0.0333l/s·m，滲透系數(shù)K=0.0579m/d，是富水極弱的承壓含水層。礦化度0.9g/l，硬度35.8（德國），水化學類型HCO3—SO4—Mg—（K+Na），為開采4號煤層的直接充水含水層。2．4號煤層底板含水層（H2）位于4號煤層與下伏隔水層（G）之間，巖性由具裂隙的粗砂巖、中砂巖及細砂巖組成，含水層厚度10.41m，與4號煤層間雖有0.23m至5.72m粉砂巖，但其厚度變化大，阻水性能差，不能完全起到隔水作用，是4號煤層開采時的直接充水含水層。由于本含水層與H1含水層的巖性組合等水文地質(zhì)條件相似，勘探施工時上述兩個含水層合并進行混合抽水、取樣，其它水文地質(zhì)特征及水化學特征同H1含水層。3．隔水層（G）4．砂礫巖含水層（H3）位于隔水層（G）與西山窯組底界之間，巖性主要由砂礫巖與粗砂巖構成，沿走向巖性變化較大，自東向西巖層顆粒變細。含水層平均厚度63.40m。靜止水位標高+2566.70m（東—1孔）為承壓水。是4號煤層開采時的間接充水含水層。礦區(qū)內(nèi)礦床直接充水含水層H1、H2距補給邊界較遠，水頭壓力不高，滲透能力差，涌水量q=0.0333l/s.m，因此，本區(qū)水文地質(zhì)型為裂隙類，水文地質(zhì)條件為簡單。三、斷層裂隙充水條件，裂隙的發(fā)育程度和規(guī)律，以及對露天開采的影響礦區(qū)位于天山緯向褶皺帶中段之后峽斷陷盆地東部，呈—南傾的單斜構造，地層走向95°左右，地層傾角14°～21°，一般為15°，個別地表點傾角較大，沒有斷層及裂隙構造，構造簡單，對露天開采無影響。四、礦區(qū)或鄰近礦井涌水及老巷積水情況根據(jù)地質(zhì)報告提供的資料，礦區(qū)地下水最高水位標高為+2601.42m（西3孔），而生產(chǎn)礦井在標高+2593.17m時仍未見地下水，因此+2600m以上開采過程中礦坑無水，依據(jù)有關勘探規(guī)范，地質(zhì)報告無須作礦坑涌水量計算。在開采+2600m水平以上煤層時，仍應注意地面防洪工作。第四節(jié)煤質(zhì)一、煤的工業(yè)分析4號煤層為低變質(zhì)煙煤，煤類為長焰煤不粘煤，主要煤質(zhì)指標（原煤）：水分（Mad）2.12%～2.18%，平均2.38%；灰分（Ad）3.52%～5.35%，平均4.46%；揮發(fā)分（Vdaf）21.59%～38.43%，平均34.36%；發(fā)熱量（Qb.d）31.49～32.24MJ/kg，平均31.95MJ/kg，（Qb.daf）33.11～33.63MJ/kg，平均33.41MJ/kg；全硫（St.d）0.26%～0.54%，平均0.43%；磷（Pd）0.001%～0.002%，平均0.001%；粘結指數(shù)0.21～6.81，平均4.33。4號煤層的煤灰中，主要成分的平均含量為二氧化硅（SiO2）24.92%，三氧化鐵（Fe2O3）15.73%，三氧化鋁（Al2O3）13.29%，氧化鈣（CaO）24.22%，氧化鎂（MgO）6.18%，灰熔融性（ST）1182～1294°C，為低～高熔灰份。二、煤的牌號、物理特性及在煤層中的分布規(guī)律4號煤層為為長焰煤不粘煤。4號煤層為黑色，條痕深棕色，瀝青光澤，殼狀及參差狀斷口，條帶狀結構，以半亮型為主，光亮型煤次之。4號煤層均由有機質(zhì)和無機質(zhì)構成；有機質(zhì)占總量的97.39%，無機質(zhì)占總量的2.61%。有機質(zhì)以凝膠化組分為主，含量為59.65%，基本為凝膠基質(zhì)體，其次為絲炭化組分，含量為27.78%，為結構絲質(zhì)體和基質(zhì)絲質(zhì)體，再次為半凝膠化組分，含量為8.08%，均為半凝膠化基質(zhì)體，穩(wěn)定組分含量較少為1.88%，由樹脂體、角質(zhì)體及孢子組成。在無機質(zhì)中，粘土類呈單獨片狀，而在有機質(zhì)中呈浸染狀或不規(guī)則形狀，硫化物類多和粘土混雜在一起，碳酸鹽類有的沿裂隙充填，有的和煤摻雜在一起，氧化硅類多被膠結在有機質(zhì)中。煤的反射率為0.62%，顯微煤巖類型以暗煤為主，亮煤類次之，變質(zhì)程度為（I）變質(zhì)階段。三、煤的用途4號煤層為低變質(zhì)煙煤，變質(zhì)程度相當于（I）變質(zhì)階段，煤的類別為長焰煤～不粘煤，煤質(zhì)屬特低灰、特低硫、特低磷、富油～高油、低熔灰分～高熔灰分的煤，其有害元素含量均不超限?？梢宰鳛榛鹆Πl(fā)電廠、燃煤鍋爐動力用煤，釀造和食品加工業(yè)燃料用煤。也可作為煉焦配煤、氣化及低溫干餾煉油原料，另還可作為化工原料，用于生產(chǎn)活性炭等。第五節(jié)煤田勘探程度評價1．勘探類型為I類I型。生產(chǎn)地質(zhì)報告基本達到勘探規(guī)范詳查階段的各項要求，其勘探程度為詳查。水文地質(zhì)類型為裂隙類，水文地質(zhì)條件為簡單型。2．勘探程度可以滿足編制30萬t/a小型露天煤礦的可行性研究報告的要求。3．對今后的工作的建議：a、后峽斷陷盆地含煤面積較為廣闊，XX露天采場位居其中。煤層沿走向和傾向即東西方向和南部儲量豐富，建議擴大勘探范圍。b、根據(jù)露天開采的特點，下一步勘探工作應加強對煤層露頭、風化帶及火燒區(qū)范圍的控制。c、補做水文地質(zhì)勘探工作和巖石物理力學性質(zhì)分析工作。d、詳查區(qū)西南邊緣1號泉水水質(zhì)較差，不宜直接飲用。區(qū)內(nèi)又無可利用的供水水源。建議對礦區(qū)東部3.5km處的阿其布拉克泉水做進一步的水文地質(zhì)勘探工作，作為XX煤礦的供水水源地。f、建議根據(jù)露天煤礦勘探工作的要求，進行露天煤礦精查勘探工作，以便作為露天煤礦初步設計的依據(jù)。第二章井田開拓與開采第一節(jié)井田境界及可采儲量一、井田境界拐點X(m)Y(m)S1478983329541327S2478959829542698S3478830029542698S4478830029541322井田詳查區(qū)范圍東西走向長1.42km，南北寬度1.38km，井田面積1.96km2。二、儲量儲量計算原則：能利用儲量煤層最小可采厚度0.8m，最高可采灰分不大于40%。煤層中夾矸單層厚度不大于0.05m與煤層合并計算，夾矸單層厚度小于所規(guī)定的煤層最低可采厚度，煤分層厚度等于或大于夾矸厚度時，上、下煤分層加在一起，作為煤層采用厚度。井田內(nèi)含可采煤層1層，即4號煤層，厚度24.82～33.62m，平均厚度30.16m，煤層傾角14°～15°。根據(jù)《新疆XX縣托艾XX煤礦生產(chǎn)地質(zhì)（詳查）報告》，經(jīng)計算井田內(nèi)地質(zhì)儲量為2566.0萬t，其中332（B）級儲量1026.0萬t，占總儲量的40.0%，333（C）級儲量1178.0萬t，334（D）級儲量362.0萬t。332+333（B+C）級儲量為2204.0萬t，占總儲量的85.9%。能利用儲量為（B+C+D×50%）2385.0萬t，扣除井田邊界煤柱、三角煤柱等煤柱及開采損失后，可采儲量1649.2萬t。礦井地質(zhì)儲量和可采儲量見表2—1—1、表2—1—2。礦井地質(zhì)儲量匯總表表2—1—1單位：萬t開采水平煤層編號地質(zhì)儲量工業(yè)儲量B+CD合計+2555m水平以上4895.07895.07895.07+2555m～2450水平41308.93362.01670.931489.93合計2204.0362.02566.02385.0礦井可采儲量匯總表表2—1—2單位萬t開采水平煤層編號工業(yè)儲量永久煤柱開采損失可采儲量備注+2555m水平以上4895.07100.64198.62595.81+2555m～2450水平41489.9385.41351.131053.39小計2385.0186.05549.751649.2采區(qū)回采率為75%。第二節(jié)礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限一、礦井工作制度礦井年工作日為330d，每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)，一班準備，日凈提升時間14h。二、礦井設計生產(chǎn)能力礦井設計生產(chǎn)能力是反映礦井面貌的綜合性指標，設計從以下幾個方面進行論證：1．地質(zhì)勘探程度礦井地質(zhì)報告為生產(chǎn)地質(zhì)報告（詳查），該地質(zhì)報告只能滿足編制30萬t/a及以下礦井的可行性研究報告的要求。2．儲量井田地質(zhì)構造簡單，為單斜構造，煤層屬于傾斜特厚煤層，井田內(nèi)設計能利用地質(zhì)儲量為2385.0萬t，可采儲量1649.2萬t，井田內(nèi)地質(zhì)儲量較為豐富，煤層賦存較穩(wěn)定，開采技術條件簡單，具備建設30萬t/a礦井的資源條件。3．運輸條件XX煤礦位于XX縣西北邊緣，向東有13km簡易道路與烏魯木齊至XX溝的公路相接，由此往北與烏魯木齊市相接，距離約70km；東去與蘭新鐵路鹽湖東站公路相接，運輸距離約50km；南去與XX溝煤礦及南疆鐵路魚爾溝車站公路4、市場需求XX煤礦的煤炭主要銷售對象是在建的XX4×125MW的火電廠，根據(jù)自治區(qū)“十五”電力發(fā)展規(guī)劃，2004～2007年間，XX縣火電廠機組將凈增裝機容量4×125MW，凈增耗煤量120萬t/a。針對XX煤礦煤質(zhì)特點，在認真分析國內(nèi)活性炭系列產(chǎn)品及煤炭深加工市場供求關系的基礎上，將XX煤礦項目市場定位為：每年為1萬t/a生產(chǎn)規(guī)模的新疆昌吉炭素廠提供12萬t/a優(yōu)質(zhì)活性炭生產(chǎn)原料煤，對不滿足炭素生產(chǎn)的原煤，經(jīng)選煤加工后，提供給動力、熱力和居民用戶。綜上所述，XX煤礦項目市場前景良好，市場定位準確，供需關系平衡，符合國家鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)和新疆優(yōu)勢資源轉化的發(fā)展戰(zhàn)略，更有利于XX礦區(qū)特色資源的保護性開發(fā)。設計將XX煤礦開發(fā)項目生產(chǎn)規(guī)模確定為30萬t/a是合理的、經(jīng)濟的。三、礦井服務年限根據(jù)礦井的可采儲量，礦井設計生產(chǎn)能力為30萬t/a，儲量備用系數(shù)取1.3。礦井服務年限按下式計算：礦井服務年限＝可采儲量/（設計生產(chǎn)能力×儲量備用系數(shù)）礦井服務年限＝1649.2/（30×1.3）＝42.3a其中+2555m水平以上服務年限：T1=595.81/30×1.3=15.7a；+2555m水平以下服務年限：T2=1053.39/30×1.3=26.6a。第三節(jié)井田開拓一、影響礦井開拓的因素井田內(nèi)地層為一單斜構造，傾角14°～15°，井田開采范圍內(nèi)無較大斷裂和褶皺；井田內(nèi)煤層賦存條件較穩(wěn)定；井田內(nèi)無地表水體。二、開拓方案的確定根據(jù)井田煤層賦存狀況及開采技術條件，結合地面地質(zhì)地形條件，礦井設計生產(chǎn)規(guī)模等因素綜合考慮，設計提出以下三個開拓方案進行技術經(jīng)濟比較。方案一：混合提升斜井（機軌合一）開拓方案在井田東北部沿5號煤層布置混合提升斜井，井口標高為+2659m，投產(chǎn)水平標高為+2555m，最終水平標高為+2450m；井筒投產(chǎn)水平的斜長為420m，最終水平的的斜長為825m，井筒裝備DX型鋼繩芯膠帶輸送機并鋪設30kg/m鋼軌聯(lián)合布置的提升、運輸方式，混合提升斜井井筒凈寬4.1m，傾角15°；混合提升斜井的DX型鋼繩芯膠帶輸送機擔負全礦井煤炭運輸任務，軌道單鉤串車提升，擔負全礦井提矸，上下人員，升降材料設備及進風等任務；混合提升斜井兼礦井安全出口，井筒內(nèi)敷設動力和通訊電纜并設人行臺階及扶手。礦井劃分為八個片盤開采，最終水平標高為+2450m；礦井通風方式為并列式。詳見K4112—109/163—1、2圖。方案二：混合提升斜井（軌道運輸）開拓方案在井田東北部沿5號煤層布置混合提升斜井，井口標高為+2659m，投產(chǎn)水平為+2555m，最終水平標高為+2450m；井筒投產(chǎn)水平的斜長為420m，最終水平的的斜長為800m，混合提升斜井布置雙軌，采用雙鉤串車提升。井筒鋪設30kg/m鋼軌，混合提升斜井井筒凈寬4.2m，傾角15°，擔負全礦井提煤、提矸，升降人員、材料設備及進風等任務；并兼作礦井安全出口，井筒內(nèi)敷設動力和通訊電纜并設人行臺階及扶手。礦井劃分為八個片盤開采，最終水平標高為+2450m；礦井通風方式為分列式。詳見插圖2—3—1和插圖2—3—2。方案三：主、副斜井開拓方案在井田東北部沿5號煤層布置主斜井和副斜井，主、副井口標高為+2659m，投產(chǎn)水平標高為+2555m，最終水平標高為+2450m；井筒投產(chǎn)水平的斜長為420m，最終水平的斜長為800m；主斜井井筒裝備DX型鋼繩芯（阻燃）帶式輸送機（D=800mm），擔負全礦井的煤炭提升任務，并兼作礦井安全出口，主斜井井筒凈寬2.8m，傾角15°。副斜井采用單鉤串車提升，井筒鋪設30kg/m鋼軌，井筒凈寬3.0m，傾角15°；擔負全礦井提矸，升降人員、材料設備及進風等任務，并兼作礦井安全出口，井筒內(nèi)敷設動力和通訊電纜并設人行臺階及扶手。礦井劃分為八個片盤開采，最終水平標高為+2450m；礦井通風方式為并列式。見插圖2—3—3和插圖2—3—4。以上三個開拓方案技術比較如下：方案一優(yōu)點：1．混合提升布置一個井筒，井巷工程量較少，建井工期方案三短；2．工業(yè)場地集中，便于管理；3．外運公路投資及公路運輸費用低；4．投資最少，運營費用最低；5．礦井井筒及工業(yè)場地煤柱損失少；6．混合提升斜井帶式輸送機提升能力大，能適應市場需求變化，具備擴大礦井生產(chǎn)能力的潛力。方案一缺點：1．混合提升斜井井筒內(nèi)機軌合一，井筒內(nèi)維修及管理復雜；方案二優(yōu)點：1．混合提升布置一個井筒，井巷工程量較少，建井工期較方案三短；2．工業(yè)場地集中，便于管理；3．外運公路投資及公路運輸費用低；4．投資較方案三少，運營費用較方案三低；5．礦井井筒及工業(yè)場地煤柱損失少。方案二缺點：1．混合提升斜井提升能力只能滿足礦井生產(chǎn)能力30萬t/a的要求，沒有擴大產(chǎn)量的條件。2．建井工期較方案一長、井巷投資較方案一高；方案三優(yōu)點：1、主斜井提升能力大，能適應市場需求變化，具備擴大礦井生產(chǎn)能力的條件；方案三缺點：1．礦井分別布置主、副斜井井筒，管理較為復雜；2．投資高，運營費用高；3．礦井建井工期長；根據(jù)上述比較結果，方案一在技術上具有建井工期短，井巷工程投資少，管理簡單等優(yōu)點，故設計推薦方案一。三、井口數(shù)目和位置根據(jù)確定的開拓方案，井田內(nèi)布置有2個井筒，即混合提升斜井及斜風井?；旌咸嵘本谖挥诰飽|北部東勘探線以東420m處，沿5號煤層底板布置。斜風井井口位于井田東北部東勘探線以西460m處，沿5號煤層底板布置，位于混合提升斜井井口東40m處。三、水平劃分及階段高度的確定根據(jù)井田內(nèi)煤層開采技術條件及儲量分布特點，設計經(jīng)過充分論證后確定礦井劃分為八個片盤開采，礦井投產(chǎn)時共開拓三個片盤，即標高為+2555m；最終片盤水平為第八片盤，標高為+2450m。除第一片盤水平的斜長70m，垂高為18m外，其余片盤水平的斜長均為80m，垂高為21m。四、主要大巷布置五、采區(qū)劃分及開采順序全礦井劃分八個片盤開采。第一片盤：回風水平標高為+2615m，運輸水平標高為+2597m，垂高為18m，斜長為70m，走向長度為870m，單翼布置；第二片盤：運輸水平標高為+2576m，垂高為21m，斜長為80m，走向長度為920m，單翼布置；第三片盤：運輸水平標高為+2555m，垂高為21m，斜長為80m，走向長度為950m，單翼布置；第四片盤：運輸水平標高為+2534m，垂高為21m，斜長為80m，走向長度為1030m，單翼布置；第五片盤：運輸水平標高為+2513m，垂高為21m，斜長為80m，走向長度為1020m，單翼布置；第六片盤：運輸水平標高為+2492m，垂高為21m，斜長為80m，走向長度為980m，單翼布置；第七片盤：運輸水平標高為+2471m，垂高為21m，斜長為80m，走向長度為940m，單翼布置；第八片盤：運輸水平標高為+2450m，垂高為21m，斜長為80m，走向長度為920m，單翼布置。礦井開采順序為先采第一片盤水平，后開采第二～第八片盤；在片盤內(nèi)開采順序為先采上分層，在采中分層，再采下分層。第四節(jié)井筒一、井筒用途、布置及裝備混合提升斜井：井筒凈寬度4.1m，井筒斜長420m，井筒傾角15°，井筒內(nèi)裝備DX型鋼繩芯（阻燃）帶式輸送機并鋪設30kg/m鋼軌，DX型鋼繩芯（阻燃）帶式輸送機擔負全礦井煤炭運輸任務，單鉤串車提升擔負全礦井升降人員、設備、材料及提升矸石等輔助提升任務，兼作進風井及礦井第一安全出口，井筒內(nèi)設臺階、扶手，敷設動力和通訊電纜、消防灑水管路，斷面形狀為半圓拱，錨噴支護。斜風井：井筒凈寬度2.4m，井筒斜長420m，傾角15°，斜風井擔負全礦井回風任務，并兼作礦井第二安全出口，井筒內(nèi)設扶手、臺階，斷面形狀為半圓拱形，錨噴支護。井筒斷面見插圖2—4—1、2—4—2。井筒特征見表2—4—1。二、大巷運輸方式的選擇1．原煤運輸根據(jù)已確定的井田開拓方式，礦井投產(chǎn)第一片盤，采煤工作面的原煤經(jīng)+2597m水平第一片盤4號煤層上分層運輸巷及+2597m水平第一片盤4號煤層運輸巷（帶式輸送機），將煤炭運至混合提升斜井井底煤倉。2．輔助運輸井下輔助運輸量較少，設計經(jīng)綜合考慮，選擇適合小型煤礦，適應性強，投資省的蓄電池電機車牽引礦車的運輸方式，將設備、材料等運輸至井下各個工作地點，電機車型號為XK5—6/90—KBT型。三、井底煤倉的形式及容積根據(jù)確定的開拓方式，混合提升斜井沿5號煤層布置，4號煤層與5號煤層的水平間距為26m，每個片盤水平設置一個煤倉，煤倉均采用圓形立煤倉，煤倉容積為150m3。四、片盤車場及硐室布置設計混合提升斜井裝備帶式輸送機和單軌串車提升，各片盤水平通過甩車場與各片盤水平回風巷、回風石門相連，各水平車場設在咽石中。車場內(nèi)均設有空、重車線，設有片盤水平煤倉。各車場空、重車線長度為20m。因礦井開拓方式為片盤斜井開采，無集中運輸大巷，故不設集中井底車場。在+2555m水平第三片盤車場中設井下變電所、水泵房、管子道、水倉、消防材料庫及防火門硐室等。第五節(jié)井下開采一、采煤方法1．采煤方法的選擇礦井主要開采的4號煤層為緩傾斜特厚煤層，井田開采范圍內(nèi)煤層厚度24.8～33.62m，平均厚度30.16m；煤層傾角15°，無夾矸，煤層賦存穩(wěn)定。4號煤層頂板為中砂巖，厚度1.36m，性脆破碎，裂隙發(fā)育，其上部巖石為中、厚層狀粉砂巖、細砂巖交替出現(xiàn)，裂隙發(fā)育。粉砂巖天然狀態(tài)單向抗壓強度77.7MPa，細砂巖飽和狀態(tài)單向抗壓強度61.6MPa，煤層直接頂板為粉砂巖，厚度1.06m，裂隙發(fā)育。根據(jù)礦井地質(zhì)報告，該礦井瓦斯含量低，煤層易自然發(fā)火，煤塵具有爆炸危險性。根據(jù)煤層賦存條件和開采技術條件，結合《煤炭工業(yè)小型煤礦設計規(guī)定》，考慮到煤礦生產(chǎn)技術和管理水平，經(jīng)多方案綜合比較后，設計提出以下兩種采煤方法進行技術經(jīng)濟比較。方案一：走向長壁傾斜分層普通機械化放頂煤采煤法4號煤層為特厚煤層，平均可采厚度為30.16m，設計共分3個分層開采，分層高度10m。工作面支護采用XDY——1JK型懸移頂梁液壓支架，配備1臺MXG150/350D型采煤機割煤，運煤采用與采煤機配套1臺SGB—630/220型刮板輸送機，支架后部放頂煤配備1臺SGB—620/80T型刮板輸送機運煤，工作面支架上部鋪設金屬網(wǎng)。工作面開幫高度為2.2m，放頂煤高度為7.8m，工作面端頭支護選用π型鋼梁和配DZ25單體液壓支柱，工作面運輸順槽配備1臺SGB620/80T型刮板輸送機和3臺STD650/22D型帶式輸送機，工作面長70m，礦井達產(chǎn)時配備1個70m長采煤工作面和2個掘進工作面。方案二：走向長壁傾斜分層炮采放頂煤采煤法工作面支護采用XDY———1TY型懸移頂梁液壓支架，采煤采用ZMS12煤電鉆打眼，爆破落煤，工作面支架上部鋪設金屬網(wǎng)。工作面運輸選用1臺SGB620/80T型刮板輸送機，工作面運輸順槽配備1臺SGB620/80T型刮板輸送機和3臺STD650/22D型帶式輸送機，工作面端頭支護選用π型鋼梁和配DZ25單體液壓支柱，工作面長70m，開幫高度2.2m，放頂煤高度7.8m。礦井達產(chǎn)時配備1個70m長采煤工作面和2個掘進工作面。上述兩個方案的優(yōu)缺點比較如下：方案一優(yōu)點：1．工作面機械化程度高，礦井只需要一個回采工作面即可達到礦井設計生產(chǎn)能力，工作面巷道工程量及投資較方案二少；2．礦井生產(chǎn)期間工作面推進速度快，對開采易自然發(fā)火煤層有利，萬噸掘進率較方案二低，回采工效較方案二高；3．工人移支架勞動強度較方案二低；4．放頂煤采煤法能有效適應煤層厚度變化，煤層突然變厚地段不需另設分層開采。缺點：1．工作面設備投資較方案二高；2．工作面煤炭塊煤率較方案二低；3．對工人技術水平要求相對較方案二高，必須經(jīng)過專門的技術培訓掌握工作技能后方能上崗作業(yè)；方案二優(yōu)點：1．放頂煤采煤法能有效適應煤層厚度變化，煤層突然變厚地段不需另設分層開采。2．工作面煤炭塊煤率較方案一高；3．工作面設備投資較方案一低；4．對工人技術水平要求相對較方案一低；缺點：1．礦井需兩個回采工作面現(xiàn)時生產(chǎn)才能達到礦井設計生產(chǎn)能力，工作面巷道工程量及投資較方案一大；2．工作面單產(chǎn)低；萬噸掘進率較方案一高，回采工效較方案一低；3．礦井生產(chǎn)期間工作面推進度較方案一慢，對開采易自燃發(fā)火煤層不利；4．工人移支架勞動強度較方案一大。以上兩個方案的經(jīng)濟比較見表2—5—1。采煤方法經(jīng)濟比較表表2—5—1項目投資（萬元）井巷工程采掘設備合計差價方案一（走向長壁傾斜高檔普通機械化分3層放頂煤采煤法）582.8582.8－264.8方案二（走向長壁傾斜分3層炮采放頂煤采煤法）318.0318.0+264.8設計考慮采用先進的回采工藝，對提高礦井機械化開采水平和工作面單產(chǎn)，改善工作面安全條件，為降低生產(chǎn)成本，減輕工人勞動強度和萬噸掘進率，減少回采工作面?zhèn)€數(shù)和便于管理，確保安全生產(chǎn)等因素，經(jīng)技術和經(jīng)濟比較，方案一在技術上、均優(yōu)于方案二，故設計推薦方案—：走向長壁傾斜高檔普通機械化分層放頂煤采煤法。二、工作面采煤、裝煤、運煤方式及設備選型采煤：工作面采用MXG150/350D型采煤機割煤，頂煤通過礦山壓力自行落下，若不能自行落下時輔以放松動炮震落。裝煤：采煤機切割的煤炭自行裝入SGB—630/220型刮板輸送機上，頂煤通過支架后面的金屬網(wǎng)，剪網(wǎng)將煤落入SGB—620/80T型刮板輸送機上，少部分開幫煤未自行落入刮板輸送機的煤炭由人工攉入刮板輸送機。運煤：工作面開幫的煤炭運輸選用1臺SGB620/80T型刮板輸送機運煤。后部放頂煤的運輸選用1臺SGB630/80T型刮板輸送機運煤。三、工作面頂板管理方式，支架選型。工作面頂板管理方式采用全部垮落式。工作面支護：選用懸移頂梁液壓支架，型號XDY1JK型二梁四柱支架，其主要技術參數(shù)：工作阻力：1600KN；支架規(guī)格：2060×680mm；支架重量：780kg；移架步距：700mm；支架高度：1400～2200mm。工作面支架選型計算：工作面頂板壓力估算P＝6×m×rt/m2式中m工作面采高，2.2m；r上覆巖層容重，2.5t/m3。P＝6×2.2×2.5=33.0t/m2=323.4KN/m2支架間距為：L′≤P′/(K×L×P)式中架間距，m；L控頂距，2.76m；P頂板壓力，323.4KN/m2；P′支架工作阻力，1600KN；K修正系數(shù),取1.3。L′=1600/(1.3×2.76×323.4)=1.37m參考類似生產(chǎn)礦井工作面支護參數(shù)，設計架間距取1.0m。四、采煤工作面的循環(huán)數(shù)、月進度、年進度及工作面長度礦井一個回采工作面生產(chǎn)既達到設計生產(chǎn)能力，投產(chǎn)工作面位于第一片盤的4號煤層。采煤工作面沿煤層走向布置，開幫高度2.2m，每天1個循環(huán)，日進度1.4m，1個普通機械化放頂煤采煤法工作面達到產(chǎn)量要求。工作面平均長度70m。工作面開幫回采率按93%計算，正規(guī)循環(huán)率按85%計算。工作面月進度87.0m，年推進度1044m。工作面生產(chǎn)能力計算：A=L×L1×n×η×r（h1×C1+h2×C2）×330×10-4式中L工作面長度，70m；L1循環(huán)進度，1.4m；n日循環(huán)數(shù)，1；η正規(guī)循環(huán)率，0.85；r煤層容重，1.33t/m3；h1采高，2.2m；h2采高，7.8m；C1開幫回采率93%；C2放頂煤回采率75%。則投產(chǎn)采煤工作面生產(chǎn)能力為：A=70×1.4×0.85×1×1.33×（2.2×0.93+7.8×0.75）×330×10-4=30.0萬t/a。工作面生產(chǎn)能力可以滿足礦井設計生能力30萬t/a的要求。五、片盤巷道布置及回采方式據(jù)確定的礦井開拓方式及片盤劃分和開采順序，礦井達到設計生產(chǎn)能力30萬t/a時，布置單翼片盤工作面，回采工作面推進方向為自井田邊界向混合提升斜井方向推進，后退式回采。初期投產(chǎn)工作面布置在第一片盤4號煤層上分層。片盤運輸及回風巷與混合提升斜井之間通過片盤車場巷道聯(lián)系。六、達產(chǎn)時的井巷工程量、掘進率及三個煤量礦井移交生產(chǎn)達到設計生產(chǎn)能力時井巷工程量總長度為4125.0m，其中煤層巷道長度為3554.0m，巖石巷道長度為571.0m；井巷掘進工程總體積為39721.9m3，其中煤層巷道掘進工程體積為35788.1，巖石巷道掘進工程體積為3933.8m3。萬噸掘進率為137.5m/1324.33m3。三個煤量及可采期見表2—5—2。三個煤量及可采期表2—5—2序號項目名稱儲量（萬t）可采期（a）1開拓煤量595.8115.32準備煤量224.635.83回采煤量74.91.9第六節(jié)安全條件一、概況根據(jù)地質(zhì)報告提供資料，該礦井屬低瓦斯礦井，但缺少礦井瓦斯等級鑒定資料，設計暫按低瓦斯礦井考慮。3—3煤層的煤塵火焰長度大于400mm，巖粉量85%，煤塵具有爆炸危險性。3—3煤層屬易自然發(fā)火煤層。二、通風方式和通風系統(tǒng)根據(jù)礦井開拓布署，礦井通風系統(tǒng)為并列式，通風方式為機械抽出式，混合提升斜井進風，斜風井回風。1．礦井通風容易時期為+2597m水平第一片盤下分層工作面采至停采線時通風線路：新鮮風流由混合提升斜井進入+2597m水平第一片盤運輸車場+2597m水平第一片盤4號煤層運輸巷+2597m水平第一片盤4號煤層下分層運輸巷下分層回采工作面+2615m水平第一片盤4號煤層下分層回風巷+2615m水平第一片盤4號煤層回風巷+2615m水平第一片盤回風石門斜風井地面。2．礦井通風困難時期為+2450m水平第八片盤上分層工作面開采時期通風困難時期通風線路：新鮮風流由混合提升斜井進入+2450m水平第八片盤運輸車場+2450m水平第八片盤4號煤層運輸巷+2450m水平第八片盤4號煤層上分層運輸巷上分層回采工作面+2571m水平第八片盤4號煤層上分層回風巷+2571m水平第八片盤4號煤層回風巷+2571m水平第八片盤回風石門斜風井地面。三、礦井風量計算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》要求，礦井總進風量按下列方法分別計算并取其中最大值作為礦井總進風量：1．按井下同時工作的最多人數(shù)計算Q礦進＝4×N×K礦通式中N井下同時工作的最多人數(shù)，75人；K礦通礦井通風系數(shù)，1.25。Q礦進＝4×75×1.25=375m3/min＝6.25m3/s2．按采煤、掘進、硐室及其它地點實際需風量總和計算Q礦進=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它）×K礦通(1)采煤工作面需風量計算a．按瓦斯涌出量計算因缺少礦井瓦斯鑒定資料，暫時無法計算。b．按工作面溫度計算Q采=V采×S采通=1.2×6.0=7.2m3/s式中V采采煤工作面適宜風速，1.2m/s；S采采煤工作面平均通風斷面積，6.0m2。c．按采煤面人數(shù)計算Q采=4×N=4×40=160m3/min=2.7m3/s式中N采煤工作面同時工作最多人數(shù)，40人。d．按風速驗算按最低風速：Q采≥15×S采式中S采采煤工作面平均通風斷面積，6.0m2。Q采≥15×6.0=90.8m3/min=1.5m3/s按最高風速：Q采≤240×S采Q采≤240×6.0=1440m3/min=24m3/s根據(jù)上述計算取最大值，采煤面需風量為7.2m3/s。(2)掘進工作面需風量計算礦井有2個獨立通風的掘進工作面，掘進面的供風量計算如下：a．按瓦斯涌出量計算因缺少礦井瓦斯鑒定資料，暫無法計算。b．按局部扇風機的實際風量計算掘進工作面配備YBT11型局部扇風機1臺，實際供風量為185～310m3/min，取3.5m3/s；c．按人數(shù)計算Q掘＝4×N＝4×20＝80m3/min＝1.2m3/s式中Q掘掘進工作面實際需要的風量，m3/s；N掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，20人。d．按一次爆破炸藥量計算Q掘=25×A=25×4=100m3/min=1.7m3/s；式中Q掘掘進面實際需要的風量，m3/s；A掘進工作面一次爆破的最大炸藥量，4kg。e．按風速進行驗算最低風速：Q掘≥15×S掘＝15×7.5＝112.5m3/min＝1.9m3/s最高風速：Q掘≤240×S掘＝240×7.5＝1800m3/min＝30m3/s經(jīng)過上述計算，掘進面實際需要的風量取3.5m3/s。（3）獨立通風硐室需風量礦井獨立通風硐室有+2555m水平車場及火藥發(fā)放硐室等硐室。+2555m水平車場供風量取3.0m3/s。火藥發(fā)放硐室供風量取2.0m3/s。則礦井總進風量：Q礦進＝（Q采+Q掘+Q硐）×K礦通＝（7.2+2×3.5+3.0+2.0）×1.25＝24.0m3/s。根據(jù)以上兩種方法計算礦井總進風量取最大值，礦井總進風量取24m3/s。四、礦井風量分配采煤工作面：9.5m3/s；掘進工作面：2×4.0m3/s；+2555m水平車場供風量取4.5m3/s。火藥發(fā)放硐室供風量取2.0m3/s。五、礦井負壓、等積孔計算1、礦井負壓按下式計算h＝9.8×Σ（α×L×P×Q2/S3）Pa式中α井巷通風摩擦阻力系數(shù)；L井巷長度，m；P井巷凈周長，m；Q通過井巷的風量，m3/s；S井巷通風凈斷面積，m2。2．礦井局部通風阻力礦井局部通風阻力接巷道總阻力的10％計算。即：hj=0.10（∑h1+∑hj），Pa；3．通風等積孔按下式計算A＝1.19×Q/√hm2；式中Q礦井總進風量，m3/s；h礦井負壓，Pa。礦井通風容易時期：A=1.19×24/√392.37=1.4m2礦井通風困難時期：A=1.19×24/√794.12=1.0m2根據(jù)上述計算，該礦井屬中等阻力通風礦井。五、安全及綜合防滅火措施（一）防止瓦斯爆炸的措施1．井下設專職瓦斯檢查員，定期檢測采、掘工作面瓦斯?jié)舛?、含量，配備多種檢測設備，隨時掌握井下瓦斯動態(tài)，重點監(jiān)測小斷層破碎帶瓦斯聚積情況；2．井下采用集中監(jiān)測和各采掘工作面設單點瓦斯指示警報斷電儀及采煤機瓦斯斷電儀的綜合保護措施；3．確保采煤、掘進工作面有足夠的風量，對井下通風設施應定期檢查、維修，保證當井下發(fā)生災害礦井反風時各設施處于正常使用狀態(tài)；4．所有下井人員配備自救器；5．井下火工品、爆破設備嚴格按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的有關要求嚴格管理；（二）綜合防滅火措施1．礦井達產(chǎn)時井下布置一個機采工作面，為保證礦井安全生產(chǎn)，井下設置一套移動式膜分離制氮裝置，對采空區(qū)實施氮氣滅火，并安設火災束管監(jiān)測系統(tǒng)，輔以噴灑阻化劑的綜合防滅措施，必要時可采用均壓通風等措施；設計小時注氮量為400m3/h，氮氣純度97%，氮氣壓力≥0.85MPa。2．及時封閉采空區(qū)和廢棄巷道，減少采空區(qū)漏風；3．井下設消防材料庫并配備足夠的沙子、粘土、水泥、磚、原木、滅火器等消防物資。同時加強井下電氣設備和高壓線網(wǎng)的管理和維護，避免發(fā)生短路和絕緣破壞漏電而引起的火災事故；4．設計采用軸流式主扇，保證井下發(fā)生火災等災害時，礦井主扇的反風設施在10min內(nèi)能改變井下巷道中的風流方向；5．設計各采掘工作面設置瓦斯指示警報器及采煤機瓦斯斷電儀；6．設計為所有下井人員配備了自救器，下井所有人員必須攜帶自救器；7．井下火工用品、爆破設備嚴格按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的有關部門要求管理。（三）防止煤塵爆炸的措施1．設計設計有消防灑水系統(tǒng)，采煤機配有內(nèi)外噴霧降塵裝置；2．在以下地點設置噴霧灑水裝置；⑴井下煤炭運輸?shù)男遁d和轉載點；⑵采區(qū)運輸巷、回風巷內(nèi)；⑶采煤、掘進工作面。3．對回采煤層進行采前注水，降低回采時煤塵的產(chǎn)生；4．井下巷道內(nèi)設隔爆水棚。（四）防止煤層頂板事故的措施1．回采工作面配有礦壓觀測設備，隨時觀察回采工作面上部頂板周期來壓、頂板變化及支架受壓變化情況，了解周期來壓步距，掌握工作面礦壓規(guī)律；2．回采工作面自開切眼推進10～15m時，應進行初次放頂；3．回采工作面配有深孔鉆機，在推進過程中如煤層頂板不能自行冒落時，需進行人工強制放頂。（五）防止水災事故的措施1．在地面主井口附近設有防洪堤，防止洪水自井口涌入井下；2．礦井巷道掘進過程中必須堅持有疑必探、先探后掘的原則；3．按設計要求留設水平隔離煤柱及防水煤柱。4．井下水泵房設3臺水泵，保證礦井最大涌水量時，在20h內(nèi)排出一天的井下涌水；水倉應定期清理，水泵應及時維修。5．井田采空區(qū)上部的塌陷坑及裂隙帶周圍設有防洪溝，防止雨水及洪水進入井下采空區(qū)。(六)防止井下運輸事故的安全措施1．在混合提升斜井井筒內(nèi)設有防跑車裝置，以防止跑車傷人事故的發(fā)生；2．在斜井中嚴格執(zhí)行“行人不行車”的規(guī)定，在每個水平車場口設信號裝置。第六節(jié)建井工期一、施工準備的內(nèi)容與進度礦井達到30萬t/a生產(chǎn)能力時井巷工程量4341m，掘進體積40332.7m3，為了順利進行礦井施工，礦井開工前應在交通、供電、通訊等方面做好準備，并在組織上、物資上、資金上做好準備，做好工程建設所需要的各項協(xié)議文件，施工所需機械設備和材料，礦井施工準備期為3個月。二、礦井設計移交標準礦井必須嚴格按設計施工，執(zhí)行施工驗收規(guī)范，設備配備必須符合設計功能要求，一期工程必須達到優(yōu)良品，其他工程必須達到合格品，并完成設計工程量，達到安全生產(chǎn)的要求。三、井巷施工進度指標混合提升斜井：80m/月；煤層斜巷：120m/月；煤層平巷：150m/月；巖石平巷：100m/月；硐室：400m3/月；四、連鎖工程及施工隊伍的安排礦井連鎖工程：混合提升斜井+2615m水平第一片盤回風巷斜風井。礦井安排兩個施工隊伍。第一施工隊伍為混合提升斜井+2615m、+2597m、2555水平與車場連接處+2615m、+2597m、2555水平片盤車場車場與運輸巷交岔點+2597m水平第一片盤4號煤層運輸巷工作面開切眼消防材料庫防火門硐室水泵房、變電所及通道。第二施工隊伍為斜風井+2615m、+2597m、2555水平回風石門+2615m水平第一片盤4號煤層回風巷煤倉及裝載硐室水倉水倉及交岔點等候室及通道藥發(fā)放硐室及回風道。施工排隊有問題。五、三類工程施工順序和施工組織的原則礦井建設是一項由井巷、土建和機電設備安裝結合在一起的綜合工程?！叭悺惫こ讨校锕こ淌┕て谧铋L，是礦井建設的關鍵性工程，應盡可能采用多頭掘進施工?！叭悺惫こ贪才派蠎跃?、下主要生產(chǎn)系統(tǒng)為主，平行交叉作業(yè)，可供施工利用的工程應盡快開工；設備、工具應提前訂貨，為施工順利進行創(chuàng)造條件。為了保證施工質(zhì)量，要加強質(zhì)量管理。六、建井工期的預計根據(jù)井巷工程進度計劃，礦井建井工期為21個月，其中包括準備期為3個月、試生產(chǎn)期1個月。第二節(jié)產(chǎn)量遞增計劃本礦井移交投產(chǎn)即達到設計生產(chǎn)能力30萬t/a。第十一章礦區(qū)工程建設順序第一節(jié)概述一、開工前建設準備情況及預計的開工日期該礦山達到30萬t/a生產(chǎn)能力時巖剝離工程量為9540.65m3，礦區(qū)開采范圍內(nèi)有一個斜井生產(chǎn)，生產(chǎn)能力為5萬t/a，本設計是利用原有地面設施的基礎上進行改造，在交通、供電、通訊等方面已經(jīng)有了較好的基礎；在礦井開工之前，應在組織上、物資上、資金上做好準備，做好工程建設所需要的各項協(xié)議文件，施工所需機械設備和材料，利用原有材料庫房，因此礦井施工準備期為2個月。礦山開工日期為2004年3月1日。二、施工單位及施工能力該礦山施工單位為自治的施工隊伍施工。該施工隊伍施工有一定的施工設施及施工經(jīng)驗，有能力完成該礦山的所有工程量，保證礦山按期投產(chǎn)。第二節(jié)施工準備一、“三通一平”工程進度礦山必須嚴格按設計施工，執(zhí)行施工驗收規(guī)范，設備配備必須符合設計功能要求，一期工程必須達到優(yōu)良品，其他工程必須達到合格品，并完成設計工程量，達到安全生產(chǎn)的要求。礦山建設是一項由巖石剝離工程、土建工程和機電設備安裝結合在一起的綜合工程。因此“三通一平”工程中，巖石剝離工程施工期最長，是礦山建設的關鍵性工程，應盡可能采用多頭施工?！叭ㄒ黄健惫こ贪才派蠎灾饕a(chǎn)系統(tǒng)為主，平行交叉作業(yè)，可供施工利用的永久工程盡早開工。二、設備、材料供應計劃礦山部門在施工過程中設備、材料應提前訂貨，為施工順利進行創(chuàng)造條件。為了保證施工質(zhì)量，要加強質(zhì)量管理。第三節(jié)施工準備一、投資、材料設備和勞動力平衡表礦山主要建設項目順序及規(guī)劃表表11—1—1項目名稱規(guī)模（萬t/a）開工時間建成時間工程規(guī)劃2005年～2030年XX煤礦302004200530礦山交通設施建設順序及規(guī)劃表表11—1—2序號項目名稱開工時間建成時間工程規(guī)劃2005年～2030年1場外公路20042005302場內(nèi)道路34礦山供電、通訊、供水、防洪工程建設順序及規(guī)劃表11—1—3序號項目名稱能力或長度開工時間建成時間工程規(guī)劃2005年一供電、通訊20042005301擴建2臺發(fā)電機組2微波通訊3輸電線路二供水1供水線路三防洪排澇1防洪溝2礦山居住區(qū)建設順序表11—1—4序號項目名稱建筑面積開工時間建成時間工程規(guī)劃2005年1辦公樓20042005302招待所3職工宿舍4環(huán)保實驗室三、建井工期的預計礦山建井工期為15個月，其中包括準備期為兩個月、設備運行時間為0.6個月。目錄第一章總論 3第一節(jié)項目背景 3第二節(jié)項目概況 10第二章需求分析與建設規(guī)模 11第一節(jié)需求分析 11第二節(jié)建設規(guī)模 13第二節(jié)建設規(guī)模方案比選 16第三節(jié)推薦建設規(guī)模方案 17第三章場址選擇 18第一節(jié)場址現(xiàn)狀 18第二節(jié)場址條件 18第四章建筑方案選擇 22第一節(jié)建筑設計指導思想與原則 22第二節(jié)項目總體規(guī)劃方案 23第三節(jié)建筑方案 25第五章節(jié)能節(jié)水措施 32第一節(jié)節(jié)能措施 32第二節(jié)節(jié)水措施 33第六章環(huán)境影響評價 33第一節(jié)項目建設對環(huán)境的影響