某煤礦礦井技術(shù)改造工程可行性研究報告

1****縣****聯(lián)辦煤礦礦井技術(shù)改造工程可行性研究報告********勘察設(shè)計院有限責任公司2 第一章技改項目情況 6第一節(jié)井田概況 6第二節(jié)礦井建設(shè)的外部條件 8第三節(jié)礦井建設(shè)的資源條件 第二章井田開拓 第一節(jié)井田境界及儲量 第二節(jié)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 第三節(jié)礦井開拓及開采 第四節(jié)井筒及主要巷道特征 第五節(jié)井下開采 第一節(jié)運輸方式的選擇 第二節(jié)礦車 第四章礦井通風與安全 第一節(jié)概況 第二節(jié)礦井通風 第三節(jié)災害預防及安全裝備 第五章通風、提升、排水、壓風設(shè)備 第一節(jié)通風設(shè)備 第二節(jié)提升設(shè)備 第四節(jié)壓風設(shè)備 第六章地面生產(chǎn)系統(tǒng) 3第一節(jié)地面生產(chǎn)系統(tǒng)與設(shè)施 第二節(jié)主井工業(yè)場地平面布置 第七章電氣及通訊 第四節(jié)井下供電 第五節(jié)通信 第八章給排水 第一節(jié)概況及設(shè)計依據(jù) 第九章環(huán)境保護 第十一章技術(shù)經(jīng)濟分析及評價 第一節(jié)基本數(shù)據(jù) 第二節(jié)財務(wù)部分 第三節(jié)主要技術(shù)經(jīng)濟指標 42、****縣****聯(lián)辦煤礦有限責任公司《采礦許可5、營業(yè)執(zhí)照8、巴中市經(jīng)濟委員會文件，巴市經(jīng)發(fā)[2006]102號《關(guān)于****縣沙河煤廠等37家煤礦2006年度瓦斯等級鑒定的批復》1地理坐標：東經(jīng)106°49′40”,北緯：32°21'09”。設(shè)計生產(chǎn)能力為3萬t/a,采用平硐開拓方式，主平硐標高為+580m,回風取得采礦許可證，2006年安全現(xiàn)狀綜合評價為B級，2005年10月取得了安全生產(chǎn)許可證。2004年7月29日取得的采礦許可證登記生產(chǎn)規(guī)模為3萬生產(chǎn)能力3萬t/a擴大到6萬t/a。有關(guān)證照情況列入下表。證照名稱編號登記規(guī)模頒證機關(guān)頒證日期有效期企業(yè)營業(yè)執(zhí)照巴中市工商行政管理局已年檢采礦許可證3萬t/a****省國土資源廳安全生產(chǎn)許可證川MK安許證字3萬t/a****煤礦安全監(jiān)察局煤炭生產(chǎn)許可證1萬t/a****省煤炭生產(chǎn)許可證許可證辦公室礦長資格證(劉小****煤礦安全技術(shù)培訓中心2在必行。為此，****縣****聯(lián)辦煤礦井原有儲量為210.9kt,2006年煤礦礦權(quán)310.6kt。礦井現(xiàn)有資源儲量521.5kt,可采儲量443.3kt。按技改后6萬t/a生產(chǎn)能力計算，礦井尚可服務(wù)5.3a。礦井現(xiàn)有電源：電源取自城西10kv變電站，從城西10kv變電站至煤礦采用10KV架空線，線型為LGJ—35,距離礦井9km,該電源質(zhì)量較好，3根據(jù)目前的生產(chǎn)經(jīng)營狀況，該礦井原煤生產(chǎn)成本為98.5元/t左右，原煤售價為200元/t左右，隨著煤炭價格政策的調(diào)整，煤炭售價有進一步提改造****縣****聯(lián)辦煤礦，使生產(chǎn)能力由現(xiàn)在的3萬t/a增至6萬t/a,對緩解當?shù)氐拿禾抗o張局面有利；并能帶動相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，解決部5)國家煤礦安全監(jiān)察局令第5號《煤礦安全生產(chǎn)基本條件》;1)礦井四證(采礦許可證、煤炭生產(chǎn)許可證、安全生產(chǎn)許可證、營業(yè)執(zhí)照);4)川辦函[2007]30號《****省人民政府辦公廳關(guān)于巴中市煤炭資源5)****省****縣****聯(lián)辦煤礦瓦斯等級鑒定批復；煤層自燃發(fā)火傾向41)煤礦礦井采礦設(shè)計手冊(煤炭工業(yè)出版社1984年版);2)采礦工程設(shè)計手冊(煤炭工業(yè)出版社2003年版)。采用礦井原有的580主平硐、665m2號平硐和719回風平硐，三個平硐均5196.5元/噸19個月6第一章技改項目情況第一節(jié)井田概況境內(nèi)，南至縣城約6km與二南(****縣至陜西省南鄭縣)公路相連。巴中市向西約153km至廣元市，交通較為方便(見交通位置圖1-1)。怕匯溝橋末橋末水盤盤盤換何除家石寺7(1)氣溫：年平均氣溫17.6℃~18.7℃,冬季月平均氣溫8.10℃,低氣溫-2.1℃;夏季月平均氣溫27.2℃,最高氣溫39.8℃,5～9月平均氣溫在均降雨量1230.1毫米，降雨量多集中在雨季5～8月，最大降雨量56.8~218.4毫米，最大降雨量過程3～12天，降雨量109.5～532.2毫米，12月至次年2月雨量偏少，最長連續(xù)無降水日數(shù)達11～39天。(3)濕度：年平均相對濕度88.6%,絕對濕度平均17.9毫巴。高.蒸發(fā)量亦大，4～8月平均蒸發(fā)量181.49毫米，11月至次年2月平均蒸發(fā)量為48.39毫米。風速：最大月風速2.4米/秒，最小月風速1.5米/秒，平均年風速2.0米/秒。三、地溫地震：根據(jù)國家地震局1990年出版的《中國地震烈度區(qū)劃圖》,礦區(qū)8礦區(qū)北邊有流壩鄉(xiāng)煤礦，南邊有流壩鄉(xiāng)扶貧煤礦，西邊有****煤礦，東邊有流南河煤礦。本礦與周邊礦井邊界清楚，礦權(quán)明確，無資源糾紛。且都按規(guī)定留有煤柱，不存在相鄰礦井開采影響。但礦井自身有采空區(qū)存在，在開采過程中應堅持探放水原則，留夠采空區(qū)隔離煤柱，防止老空積水的****煤炭為龍頭，以茶葉、木耳、核桃、飼料為農(nóng)副產(chǎn)品，礦區(qū)以農(nóng)村住戶為主，河流兩側(cè)多種植水稻、山地則以種植玉米、紅苕、山芋為主。七、水源和電源礦區(qū)生活用水量不大，源于山泉，水質(zhì)未受污染，能滿足礦山生產(chǎn)、礦井現(xiàn)有電源：電源取自城西10kv變電站，從城西10kv變電站至煤礦采用10KV架空線，線型為LGJ—35,距離礦井9km,該電源質(zhì)量較好，作為礦井的主要電源。礦井另一趟電源為：從城東10kv變電站至煤礦采用10KV架空線，線型為LGJ—35,距離礦井6km,作為礦井的備用電源。第二節(jié)礦井建設(shè)的外部條件一、交通運輸條件及評述****縣****聯(lián)辦煤礦位于****縣縣城北西方向，平距約4km的流壩鄉(xiāng)境內(nèi)，南至縣城約6km與二南(****縣至陜西省南鄭縣)公路相連。巴中市向西約153km至廣元市，交通較為方便。由此可見，礦井所在區(qū)域運輸條件較好，可滿足礦井外部運輸?shù)囊蟆５V井現(xiàn)有電源：電源取自城西10kv變電站，從城西10kv變電站至煤9礦采用10KV架空線，線型為LGJ—35,距離礦井9km,該電源質(zhì)量較好，310.6kt。礦井現(xiàn)有資源儲量521.5kt,可采儲量443.3萬t。按技改后6靠。上述資源條件完全能滿足6萬t/a生產(chǎn)能力的要求。(一)市場根據(jù)國家發(fā)改委資料2004年全國煤炭產(chǎn)量已達19億t,仍缺口近1億t。預計2005年全國煤炭需求量約21億t,生產(chǎn)量約為20億t。仍缺口(二)技術(shù)及資金本礦技改建設(shè)的總投資為1179.197萬元，企業(yè)自籌集資金700萬元，貸款200萬元，其他渠道解決資金300萬元。礦井現(xiàn)有煤礦工程技術(shù)人員第三節(jié)礦井建設(shè)的資源條件第四系(Q)。分述如下：(T3Xj3)的一套河流一濱湖相沉積韻律中，距上覆白田壩組40m,距下覆Y2煤層約70m,屬局部可采煤層。礦區(qū)范圍內(nèi)所見的Y3煤層由4-8個煤分層組成，煤層結(jié)構(gòu)復雜，分煤層單層厚0.1—0.55m不等，夾矸3-7層，表1-2****煤礦煤層賦存情況表含煤地層煤層編號煤層厚度煤層傾角煤層結(jié)構(gòu)可采性穩(wěn)定性相對密度頂?shù)装寮皫r性最大最小最大最小煤分層數(shù)夾研層數(shù)頂板底板三疊系上統(tǒng)須家河組//穩(wěn)定全區(qū)可采粉砂巖或粉砂泥巖巖屑砂巖，砂巖或粉砂巖該礦所產(chǎn)原煤主要作為發(fā)電廠、動力用煤或民用煤，。(1)碎屑巖層間裂隙水(2)松散堆積孔隙水(3)砂礫巖孔隙水雨以片流的形式可以在較短的時間內(nèi)排泄到匯水盆地，通過流溪河排入****,地表水排泄狀況良好，除礦區(qū)西部的流溪河(又叫黃家河)之外，距地表的距離(即埋深值)等，距井下調(diào)查，本礦尚未發(fā)現(xiàn)明顯的突水地造裂隙發(fā)育，往往在地表形成泉水點，根據(jù)鉆孔揭露(ZK6),涌水量可達35.884L/s,井下揭露單位涌水量可達0.(2)上山部分的老窯水及井巷充水(3)煤層頂板礫石的裂隙水及孔隙水造裂隙發(fā)育，往往在地表形成泉水點，根據(jù)鉆孔揭露(ZK6),涌水量可達35.884L/s,井下揭露單位涌水量可達(4)古河床含水層礦區(qū)中部668.44m標高的主井巷于225m以及510m處分別發(fā)現(xiàn)煤層缺根據(jù)國家地震局1990年編制的《中國地震烈度區(qū)劃圖》,巴中地區(qū)屬根據(jù)巴中市經(jīng)濟委員會文件，巴市經(jīng)發(fā)[2006]102號《關(guān)于****縣沙河煤廠等37家煤礦2006年度瓦斯等級鑒定的批復》,****縣****聯(lián)辦煤礦屬低瓦斯、低二氧化碳礦井，礦井相對瓦斯涌出量為5.76m3/t,絕對瓦斯涌出量為0.39m3/min,礦井相對二氧化碳涌出量為4.49m3/t,絕對二氧化根據(jù)煤炭科學研究總重慶分院2003年12月對該礦開采煤層的煤塵爆礦井原有儲量為210.9kt,2006年煤礦礦權(quán)310.6kt。礦井現(xiàn)有資源儲量521.5kt,可采儲量443.3kt。按技改后6萬第二章井田開拓第一節(jié)井田境界及儲量****縣****聯(lián)辦煤礦現(xiàn)持有****省國土資源廳2004年7月頒發(fā)的采礦許可證，證號為5100000420689,有效期自2004年7月至2010年7月，核子),開采標高：+735~+580m(表1)。表1****縣****聯(lián)辦煤礦原礦區(qū)范圍及拐點坐標表拐點號XY礦權(quán)設(shè)置1開采煤層：Y?(七連子)面積：0.554km2設(shè)計生產(chǎn)能力：3萬噸/年234《巴中市****片區(qū)煤炭資源礦業(yè)權(quán)設(shè)置方案》劃定****縣*子),開采標高：+770~+580m,采高：190m(表2)。表2****縣****聯(lián)辦煤礦礦業(yè)權(quán)設(shè)置方案及拐點坐標表拐點號XY礦權(quán)設(shè)置1開采煤層：Y?(七連子)面積：0.923km2設(shè)計生產(chǎn)能力：6萬噸/年23456根據(jù)****省人民政府辦公廳川辦函(2007)30號文《關(guān)于巴中市煤炭縣****聯(lián)辦煤礦擬申請擴儲礦區(qū)范圍與礦業(yè)權(quán)設(shè)置方案一致，由6個拐點根據(jù)該礦提供的資料，礦井原有儲量為210.9kt,2006年煤礦礦權(quán)整合時，新配資源儲量為310.6kt。礦井現(xiàn)有資源儲量521.5kt。3)斷層煤柱：礦區(qū)開采范圍無斷層。4)井巷煤柱：總回風巷道留設(shè)20m護巷煤柱，采區(qū)間留設(shè)20m隔離煤第二節(jié)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限織方式，掘進工作面為“三·八”制作業(yè)方式。二、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力礦井設(shè)計生產(chǎn)能力系按設(shè)計規(guī)定的工作制度和各生產(chǎn)環(huán)節(jié)在正常生產(chǎn)條件下持續(xù)、穩(wěn)定、安全地完成日產(chǎn)量和年產(chǎn)量。影響確定礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的因素很多。不僅要考慮資源總量、煤層生產(chǎn)能力、開采技術(shù)條件、各系統(tǒng)的技術(shù)裝備水平、經(jīng)營管理能力及其區(qū)域規(guī)劃等因素，還要考慮能保證礦井正常安全生產(chǎn)，并獲得最佳經(jīng)濟效益。結(jié)合本井田內(nèi)煤層賦存條件及開采條件，綜合考慮礦井資源總量、投入與產(chǎn)出、煤層生產(chǎn)能力、開采技術(shù)條件，并結(jié)合現(xiàn)行煤炭產(chǎn)業(yè)政策確定礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為6.0萬t/a。三、礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限按下式進行計算式中：Zk—礦井設(shè)計可采儲量(經(jīng)計算Zk為443.3tt);A—礦井設(shè)計生產(chǎn)能力(60kt/a);K—儲量備用系數(shù)(取K=1.4)。經(jīng)計算，礦井服務(wù)年限為5.3a。第三節(jié)礦井開拓及開采一、礦井開拓開采現(xiàn)狀該礦于1991年始建，1992年正式投入生產(chǎn)，屬股份合作企業(yè)。礦井原設(shè)計生產(chǎn)能力為3萬t/a,采用平硐開拓方式，主平硐標高為+580m,回風平硐標高為+719m。礦井采用邊界式通風方式、抽出式通風方法。礦井只開采Y3煤層，目前在Y3煤層布置有1個采煤工作面，2個掘進為符合國家現(xiàn)行的煤炭行業(yè)要求和有關(guān)設(shè)計規(guī)范，結(jié)合礦井的資源狀況和開采技術(shù)經(jīng)濟條件，決定對礦井進行擴建，并將礦井生產(chǎn)規(guī)模由3萬噸/年擴到6萬噸/年。二、擴建工程方案的確定該礦為擴建礦井，為充分利用現(xiàn)有建設(shè)工程，減少再投資。本次擴建工程不改變原有井口數(shù)目、位置，仍采用平硐開拓，利用現(xiàn)有+580m主平風井(詳見開拓系統(tǒng)布置圖)。2、礦址布置方案3、產(chǎn)品方案1、開拓方式礦井標高范圍為+770m～+580m,垂高190m,本次設(shè)計按現(xiàn)有平硐標高劃由于礦井開采煤層傾角為25°左右，屬傾斜薄煤層，礦井走向長淺部800m左右，深部1100m左右，故作為一個區(qū)域進行開采。3、通風方式根據(jù)礦井筒位置，礦井采用邊界式通風方式，抽出式通風方法。設(shè)計礦井所采Y3煤層為薄煤層，煤層平均傾角25°,其水平運輸巷道及回礦井為單一煤層，開采垂高190m,采用走向長壁布置工作面，從上到第四節(jié)井筒及主要巷道特征1、+580主平硐布置在Y3煤層中，鋪設(shè)15kg/m的鋼軌，軌距600mm,承擔運輸、進布置在Y3煤層中，鋪設(shè)15kg/m的鋼軌，軌距600mm,承擔運輸、進2、坡度平硐、回風平硐、采區(qū)運輸、回風巷道的坡度為3%,并向井口方向下3、主要巷道的參數(shù)主要巷道的參數(shù)詳見主要井巷特征表2-2所示。單位主平硐2號平平硐回風平硐采區(qū)運輸巷采區(qū)回風巷通風行人上山井口坐標Xm///Ym///Zm/a//////坡度度井巷長度m井巷斷面凈毛斷面形狀半園拱半園拱半園拱梯形梯形梯形支護厚度///支護要求/砌碹砌碹砌碹金屬支架金屬支架金屬支架巷道性質(zhì)巖巷巖巷巖巷半煤巖巷半煤巖巷半煤巖巷支護材料料石料石料石工字鋼工字鋼工字鋼第五節(jié)井下開采1)+719m水平：走向長度為800m,傾斜長度平均為120m。2)+665m水平：走向長度為800m,傾斜長度平均為128m。1)走向方向②與回風斜巷留設(shè)20m隔離煤柱。2)傾斜方向階段巷道間留設(shè)20m護巷煤柱。礦井開采Y3單一煤層，傾角平均25度左右，階段巷道、上山均布置(一)采煤方法的選擇(二)采煤工作面落煤及運煤工藝(三)工作面尺寸與頂板管理度為0.8m,按年工作日330天，循環(huán)率85%計算，能滿足年產(chǎn)6萬噸的要(四)工作面支護選擇礦井開采煤層均為傾斜薄煤層。設(shè)計回采工作面一次性采全高，根據(jù)煤層頂?shù)?、板巖性及礦井實際開采條件和開采技術(shù)經(jīng)驗，回采工作面使用金屬摩擦支柱支護，選用MJP型系列金屬摩擦支柱，并配備一定數(shù)量的液壓升柱器和回柱器。要求同一個采面不得使用不同類型和不同性能的支柱，不得鐵木混支。礦井開采煤層實際采高0.5～0.65m,平均0.6m。使用MJP-800/350型金屬摩擦支柱，工作阻力40～350KN,支撐高度0.47～0.8m。礦井在生產(chǎn)過程中應根據(jù)煤層頂、底板巖性和來壓步距情況，結(jié)合礦井實際開采技術(shù)經(jīng)驗，回采工作面密集支柱的間距和放頂步距應在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定。同時制定防止支柱傾倒的安全措施。(五)采煤工作面裝備本設(shè)計采用走向長壁采煤法，工作面放炮落煤，配備ZMS-12型濕式煤電鉆2臺。工作面配備100張?zhí)麓闪锊刍?1臺SGD-420/22型刮板輸送機),運輸煤炭。(六)采區(qū)及工作面回采率根據(jù)規(guī)范要求，采區(qū)回采率為85%,工作面回采率為97%。(七)采煤工作面生產(chǎn)能力考慮礦井正常生產(chǎn)接替和采區(qū)巷道布置形式，技改投產(chǎn)時，在+719m布置一個回采工作面進行生產(chǎn)。工作面生產(chǎn)能力按下式計算：式中：N-工作面?zhèn)€數(shù)(N=1個);L—工作面平均斜長(工作面凈長L=90m);C—工作面回采率(C=97%)掘進的出煤量按3%考慮，則礦井達產(chǎn)時生產(chǎn)能力為：=1.03×68715(一)掘進工作面?zhèn)€數(shù)及裝備每個掘進工作面配備2臺濕式煤電鉆(ZMS-12),1臺YBT-5.5或一臺礦井配備1臺TXU-75型探水鉆，并配備1臺TBW-50-1.5型泥漿泵，(二)采掘比例關(guān)系技改工程投產(chǎn)回采時，共設(shè)1個采煤工作面，2個掘進工作面。其采掘工作面?zhèn)€數(shù)比為1:2。預計礦井掘進出矸率為：20%。(三)達產(chǎn)時三個煤量煤量(萬t)可采期(a)技改工程的采煤工作面投產(chǎn)時，巷道工程量如下表所示。序號井巷工程量(m)備注1+580主平硐擴巷改造2+665m2號平硐擴巷改造3回風平硐擴巷改造4+719m運輸大巷5+770m回風大巷6+580回風斜巷7+665回風上山8+665運輸上山9開切眼第三章運輸及設(shè)備離增長，主平硐及水平運輸大巷選用電池機車運輸(機車技術(shù)特征見表計水平巷道坡度為3%,鋪設(shè)15kg/m鋼軌，木軌枕，軌距為600mm。第二節(jié)礦車礦井在水平運輸巷采用MG1.1-6A型一噸U型固定礦車，斜坡提升時均采用MPI-6A插銷鏈環(huán)式。礦車規(guī)格特征見表3-1。礦車規(guī)格及技術(shù)特征表表3-1礦車類型外形尺寸(mm)軌距軸距自重煤矸長×寬×高礦車1翻斗車材料車型平板車2、各類礦車的數(shù)量計算按排列法計算礦車數(shù)量為82輛，考慮20%的備用及修理因素，全礦共計礦車總數(shù)為110輛(含材料車和平板車)。平板車采用MP-6B型1t插銷式，共5輛。礦車排列見表3-2。礦車排列表3-2序號列車數(shù)(列)礦車數(shù)(輛)備用維修礦車數(shù)(輛)1裝車站2掘進83提升系統(tǒng)84列車運行15矸石山及煤坪6小計7材料車68平板車59合計總計第三節(jié)運輸設(shè)備選型式中Q—重車組質(zhì)量，t;Pn—機車粘著質(zhì)量，2.5t;P—電機車的質(zhì)量，2.5t;g—重力加速度，9.8m2/s2;i—運輸線路平均坡度，%,對于運輸大巷，3%2)按牽引電動機允許溫升條件：式中Fa—電機車等值牽引力，2.548kN;a—電機車調(diào)車時電能損耗系數(shù)，1.15;φ,一重列車運行阻力系數(shù)，0.009;ia—等阻坡度，%,對于滾動軸承的礦車，2%;t—相對運行時間，經(jīng)計算得0.58。式中0—調(diào)車及停車時間，45min;T前—列車往返一次運行時間，經(jīng)計算前期為得41.44min;T前—列車往返一次運行時間，經(jīng)計算前期為得41.44min;式中L—加權(quán)平均運輸距離kmv—機車平均速度，4.54km/h。3)按一個班內(nèi)一臺機車的電能消耗計算：式中W—蓄電池組的放電容量，308Ah;U—蓄電池組平均放電電壓，48V;n—從牽引電動機到蓄電池組的總效率，0.7;α—調(diào)車電能消耗系數(shù)，1.15;L.—最大運輸距離，2.1km;m—一臺機車在班內(nèi)的往返次數(shù)，經(jīng)計算取5次；w,一重列車運行阻力系數(shù)，0.009;i—等阻坡度，2%。P—電機車質(zhì)量，2.5t。4)車組中礦車數(shù)n的確定：經(jīng)以上3種條件計算，選取最小的電機車牽引質(zhì)量為19.9t。取12輛2、制動距離驗算：式中1—制動距離，mv—列車制動時的速度，6.1km/h;y?一制動時的粘著系數(shù)，0.17。經(jīng)計算，每列車的礦車數(shù)為12輛，制動距離為6.17m,符合《煤礦安全規(guī)程》在運送物料時不大于40m的規(guī)定。3、礦井運行機車臺數(shù)(1)電機車往返一次所需要時間為：式中T—電機車往返一次所需總時間，min;T?—列車往返一次運行時間，41.44min;θ—調(diào)車及停車時間，30min;(2)每臺電機車每班可能運輸?shù)拇螖?shù)：式中T?—電機車每班工作小時數(shù)，7h。(3)每班需要的列車數(shù)：式中m?—每班需要的列車數(shù)，列；Y3—運輸不平衡系數(shù)，1.25;k?—矸石系數(shù)，1.1;A?—礦井班產(chǎn)量，100t;n—列車中的礦車數(shù)，12輛；q—礦車裝載質(zhì)量，1t。(4)礦井所需電機車總臺數(shù)：臺式中1.25—備用和檢修機車占工作電機車臺數(shù)的系數(shù)。根據(jù)上述計算結(jié)果，礦井電機車工作總臺數(shù)為3臺。型號為XK2.5-6/48A礦用防爆蓄，其參數(shù)見下表電機車型號粘著質(zhì)軌距制動方式小時牽引長時制速牽引電動機蓄電池電壓(V)容量5h電池量(t)力(kN)度(km/h)型號組型號個數(shù)機械制動根據(jù)以上計算選型滿足生產(chǎn)需要。二、工作面運輸設(shè)備選擇、校驗1、運輸方式的確定：礦井采用走向長壁采煤法，工作面運輸設(shè)計采用搪瓷溜槽或刮板輸送機。現(xiàn)對采用刮板輸送機進行設(shè)計，根據(jù)已知條件，選用槽寬B=420mm的SGD-420/22輕型輸送機：出廠長度L=100m,q?=10kg/m,m=60t/h,S?=250kN,v=0.66m/s,N=22kW,鏈條形式—單圓環(huán)鏈。2、運輸能力的計算1)需要每小時運輸能力計算：m=3.6q·v=3.6×12.6×0.式中m—每小時運輸能力，t/h;q—輸送機單位長度上載質(zhì)量，經(jīng)計算，取12.6kg/m;v—刮板鏈運行速度，0.66m/s。q=1000Fp'=1000×0.014×0.式中F—貨載沿溜槽中橫斷面積，經(jīng)計算，取0.0014m2;p—煤的松散密度，0.9t/m3;2)運行阻力的計算：式中q。一刮板鏈單位長度質(zhì)量，10kg/m;q—貨載單位長度質(zhì)量，12.6kg/m;0,一刮板鏈與煤之間的阻力系數(shù)，0.4;w—刮板鏈與溜槽間阻力系數(shù)，0.6。L—刮板輸送機的出廠長度，100m考慮曲線段阻力及彎曲段的附加阻力，則總牽引力為：Wo=1.21×(Wsh+Wk)=1.21×(10549+353)電動機軸上的總功率計算：式中n—傳動裝置的效率，0.8?？紤]20%的備用功率取電動機備用系數(shù)k=1.2,則：N=1.2Nmax=1.2×14.1=16.92kW由計算可知，配套電動機功率為22kW滿足要求。3、刮板鏈強度的驗算：(1)最大張力點：式中Sax一最大張力點；S?—最小張力點(2)抗拉強度驗算：式中k—刮板鏈抗拉強度安全系數(shù)；經(jīng)計算，礦井選用SGD-420/22型輕型刮板輸送機，作為工作面運輸設(shè)備。電機功率及刮板鏈強度效驗均符合要求。(二)防治運輸事故的主要措施(1)根據(jù)礦井開拓開采選擇合適的運輸方式和運輸設(shè)備。(2)選擇標準的軌型及道岔，主要運輸大巷鋪設(shè)15kg/m鋼軌，軌距(3)軌道鋪設(shè)質(zhì)量應符合《井巷工程施工及驗收規(guī)范》的要求，使用中加強維護、定期檢查、經(jīng)常清理，要求無雜物、無浮煤和積水。(4)嚴禁爬車、蹬車、載人。(5)礦車運行環(huán)境惡劣，經(jīng)常出現(xiàn)輪軸折斷、軸承散架等原因引起的運輸事故，生產(chǎn)中應隨時檢查、維修。(6)巷道人行側(cè)、安全間隙寬度必須按設(shè)計尺寸施工，巷道壁保持平整，局部冒頂?shù)牡胤綉M行填堵，防止冒頂和瓦斯積聚。(7)機車運輸應遵守下列安全措施：①機車司機必須按信號指令行車，在開車前必須發(fā)出開車信號。每列車嚴格按規(guī)定的車輛數(shù)和裝載量進行掛車，機車運行中，嚴禁將頭或身體探出車外。司機離開座位時，必須切斷電動機電源，將控制手把取下，扳緊車閘，但不得關(guān)閉車燈。運送物料時不得超過40m;運送人員時不得超過20m;在彎道或司機視線受(8)人力推車時，必須時刻注意前方，一人一次只準推一個車，嚴行。同向推車的間距，在軌道坡度小于或等于5%時，不得小于10m;坡度大于5%時，不得小于30m,巷道坡度大于7%時，嚴禁人力推車；若前車2)電纜連接必須牢固可靠，并經(jīng)常檢查，防止松動接觸不良產(chǎn)生火3)蓄電池機車應配備防滅火設(shè)備。第四章礦井通風與安全有限責任公司屬低瓦斯、低二氧化碳礦井，礦井相對瓦斯涌出量為5.76m3/t,絕對瓦斯涌出量為0.39m3/min,礦井相對二氧化碳涌出量為根據(jù)煤炭科學研究總重慶分院2003年12月對該礦開采煤層的煤塵爆第二節(jié)礦井通風務(wù)年限5.3a。投產(chǎn)初期，礦井布置1個工作面和2個掘進工作面；礦井通風困難時期為礦井開采后期(此時礦井通風阻力最大),布置1個工作面和2個掘進工作2、按采煤、掘進、硐室及其它地點實際需要風量進行計算ZQ采一各采煤工作面實際需要風量的總和，m3/min;∑Q掘—各掘進工作面實際需要風量的總和，m3/min;∑Q硐—獨立通風硐室實際需要風量的總和，m3/min;K—礦井通風系數(shù)，取1.15。1)采煤工作面需風量計算采煤工作面的需要風量計算為：a、按瓦斯涌出量計算取0.06m3/min;Kc—工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，即該工作面瓦斯絕對涌出量的最大值與平均值之比，采用炮采取將各參數(shù)值代入式(4-3)計算采煤工作面需要風量：Q菜=100×0.06×1.8=10.b、按工作面溫度計算Q基本—不同采煤方式工作面所需的基本風量，m3/s;Q基本一工作面平均控頂距×工作面實際采高×70%×適宜風速(取K溫一回采工作面溫度調(diào)整系數(shù)取；采面溫度為20℃,取K溫=1.0;最大控頂距為2.9m,最小控頂距為2.1m,平均控頂距為2.4m。將上述各參數(shù)值代入式(4-4)中計算采煤工作面需要風量：Q來=60×(2.4×0.6×70%×1.0)×1.0×1.0×1.0c、按炸藥使用量計算工作面采用炮采，按下式計算：式中：25一每千克炸藥爆破后，需要供給的風量，m3/min·kg;Ac一采煤工作面一次使用最大炸藥量，工作面放炮落煤取將參數(shù)Ac值代入式(4-5)計算采煤工作面需要風量：Q采=25×2.1=53m3/mind、按工作面人數(shù)計算Q采=4N(4-6)式中：N.一采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，人；4一每人每分鐘應供給的最低風量，m3/min。采煤工作面同時工作的最多人數(shù)為25人，將參數(shù)值入式(4-6)計算采煤工作面需要風量：e、按風速驗算按最低風速驗算，回采工作面的最低風量：Q采≥15×(2.4×0.6)按最高風速驗算，回采工作面的最高風量：Q菜≤240×(2.4×0.6)式中：Sc—回采工作面平均有效斷面，按最大和最小控頂斷面的平均值Y3采煤工作面需要風量取上述計算風量的最大值100m3/min,經(jīng)驗算，所配風量符合要求。礦井有1個采煤工作面風量計入礦井總風量?！芉采備—備用工作面實際需要的風量，m3/min,礦井無備用工作面，故經(jīng)計算，采煤工作面風量。2)掘進工作面需要風量計算通風容易時期礦井布置2個掘進工作面，+580運輸巷掘進工作面和+655運輸掘進進工作面。掘進工作面采用局部通風機壓入式通風，本設(shè)計根據(jù)掘進工作面瓦斯涌出量、巷道斷面、掘進巷道的通風長度、局部通風機技術(shù)特征進行配風。a、按瓦斯涌出量計算kj一掘進工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)。b、按炸藥使用量計算25一每千克炸藥爆破后，需要供給的風量，m3/min·kg;c、按局部通風機吸風量計算掘進工作面選用YBT-5.5型(或YBT-11型)局部通風機，采用φ500mm的抗靜電阻燃的柔性風筒。I一掘進工作面同時運轉(zhuǎn)的局部通風機臺數(shù)；15s一為保證局部通風機吸風口至掘進工作面回風巷口之間巷道(均為全巖巷)的風速不小于0.15m/s所配的風量，m3/min;S—安設(shè)局部通風機的巷道斷面積，m2;d、按工作人員數(shù)量計算式中：4一每人每分鐘需風量，m3/min;N,一掘進工作面同時工作的最多人數(shù)。e、按風速進行驗算值206m3/min(即按局部通風機吸風量計算值),經(jīng)風速驗算，所配風量符合要求(詳見表4-1:掘進工作面需風量計算表)。掘進工作面需風量計算表表4-1計算方法使用公式相關(guān)參數(shù)掘進工作面名稱+580運輸巷掘進工作面按瓦斯涌出量計算g擁(m3/min)Q掘(m3/min)按炸藥使用量計算Q珊(m3/min)按局部通風機吸風量計算I(臺)11按工作面人數(shù)計算66Q擁(m3/min)按風速進V最低最低允許風速Q(mào)掘最高允許風速Q(mào)量量確定工作面需風Q掘(m3/min)全礦只有2個掘進工作面的風量計入礦井總風量，礦井掘進需要風量：3)硐室實際需要風量礦井獨立通風的硐室，硐室配風量ZQ確=0m3/min。4)其它巷道實際需要風量礦井有一條聯(lián)絡(luò)巷需獨立通風，按其它巷道最低風速0.15m/s的要求進5)礦井實際需要風量將上述各計算參數(shù)值代入式(4-2)計算礦井實際需要風量：=(100+412+0+100)×1.15根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《采礦工程設(shè)計手冊》規(guī)定，按實際配風情況，將礦井通風容易時期礦井總風量確定為704m3/min,即11.8m3/s。(二)通風困難時期礦井總風量計算ZQ采一各采煤工作面實際需要風量的總和，m3/min;1)采煤工作面需風量計算通風困難時期礦井布置1個Y3采煤工作面，由于工作面布置與通風容易時期基本相同，且工作面瓦斯涌出量、炸藥使用量、工人人數(shù)、氣2)掘進工作面需要風量計算3)硐室實際需要風量礦井獨立通風的硐室，硐室配風量。4)其它巷道實際需要風量礦井有一條聯(lián)絡(luò)巷需獨立通風，按其它巷道最低風速0.15m/s的要求進5)礦井實際需要風量將上述各計算參數(shù)值代入式(4-15)計算礦井實際需要風量：取Q=704m3/min根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《采礦工程設(shè)計手冊》規(guī)定，按實際配風情況，將礦井通風容易時期礦井總風量確定為704m3/min,即11.8m3/s。(三)、礦井風量分配通風容易時期：礦井布置1個采煤工作面，2個掘進工作面，根據(jù)用風地點的實際需要配風如下：采煤工作面各配風3m3/s,掘進工作面各配風3.5m3/s,進風行人上配風1.8m3/s,合計礦井總風量為11.8m3/s。通風困難時期：礦井布置1個采煤工作面，2個掘進工作面，根據(jù)用風地點的實際需要配風如下：采煤工作面各配風3.0m3/s,掘進工作面各配風3.5m3/s,上山1.8m3/s,合計礦井總風量為11.8m3/s。經(jīng)驗算，各通風巷道中的風速符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，風量分配合理。(四)、礦井通風總阻力計算沿著礦井通風容易時期和礦井通風困難時期的通風路線計算礦井通風通風摩擦阻力計算公式如下：式中：h——通風摩擦阻力，Pa;α——井巷摩擦阻力系數(shù)，N.S2/m°;P——井巷凈斷面周長，m;Q——通風井巷的風量，m3/s;S——井巷凈斷面面積，m2;通風局部阻力取同時期摩擦阻力的15%。經(jīng)計算，礦井通風容易時期總阻力h,為366.5Pa,礦井通風困難時期總阻力h?為785.4Pa。計算礦井的風阻和通風等積孔礦井的風阻R、R?,和礦井通風等積孔A、A?分別為：****聯(lián)辦煤礦最大通風阻力計算表(容易時期)節(jié)點巷道名稱支護形式斷面形式阻力系數(shù)巷道長度巷道周長巷道斷面風量風速通風阻力mm+580m主平硐碹、木支、裸巷半園拱4+580m運輸巷碹、木支、裸巷半園拱43+580通風上山碹、木支、裸巷半園拱4+580通風上山碹、木支、裸巷半園拱47+719m運輸巷金支、木支梯形43采煤工作面木支梯形83+770回風巷金支、木支梯形43總回風上山碹、木支、裸巷半園拱4+719m回風平硐碹、木支、裸巷半園拱84引風硐62局部阻力取15%****聯(lián)辦煤礦最大通風阻力計算表(困難時期)節(jié)點巷道名稱支護形式斷面形式阻力系數(shù)巷道長度巷道周長巷道斷面風量通風阻力mmR+580m主平硐碹、木支、半園拱4+580m運輸巷碹、木支、半園拱4+580m運輸巷金支、木支梯形43采煤工作面木支梯形83+620回風巷金支、木支梯形43+620通風上山碹、木支、半園拱4+620通風上山碹、木支、半園拱4總回風上山碹、木支、半園拱4+719m回風平硐碹、木支、半園拱84引風硐62局部阻力取15%第三節(jié)災害預防及安全裝備4)巷道貫通時，必須嚴格執(zhí)行巷道貫通技術(shù)措施中的風量調(diào)節(jié)方案，絕瓦斯檢查的空班、漏檢和假檢。4)及時并妥善處理采煤工作面上隅角和掘進工作面等地點的局部瓦將金屬體進行不少于2處的良好的集中接地。通信線路必須在入井處裝設(shè)敷活性低的金屬(如烙),使其形成的摩擦火花難以引燃瓦斯；在合金表面(二)監(jiān)測設(shè)備各類傳感器布置器每7天必須使用校準氣樣和空氣樣調(diào)試1次，每7天必須對甲烷超限斷依據(jù)，采取安全措施并必須在8h內(nèi)對2種設(shè)備調(diào)試完畢。(一)礦井地面防火系統(tǒng)(二)外因火災的防治措施(三)其它火災的防治(2)由地面直接入井的軌道、露天架空引入(出)的管路，都在井口(3)通信線路必須在入井處裝設(shè)熔斷器和避雷器，接地極電阻不大于(1)地面坑木堆放場位于工業(yè)場地邊緣，距井口距離大于80m,坑木(一)粉塵的危害(1)危險性(2)有害性(二)井下防塵在井下主要巷道每隔100m設(shè)置DN50的支管和閥門各一個(三)地面生產(chǎn)系統(tǒng)防塵地面防塵系統(tǒng)主要采用濕式防塵管路系統(tǒng)(即噴霧灑水管路系統(tǒng))進系統(tǒng)采用地面生活、生產(chǎn)及消防系統(tǒng)混合高位靜壓供水，通過200m3礦井采用平硐開拓。本礦井在開采時，必須堅持“有疑必探，先探后掘”10、應增加雨季“三防”搶險物資的儲備，制定完善的雨季“三防”10%的富余量，共計294臺。第一節(jié)通風設(shè)備Qr=1.05×11.8=12.4m3/shi、h?一分別為通風容易時期和通風困難時期的礦井通風總阻h、h?一分別為礦井通風容易時期和通風困難時期的自然風1)礦井自然風壓的計算礦井采用平硐開拓，主井標高為+580m,回風井標高為+719m,主井與風井高差為190m。根據(jù)《煤礦礦井采礦設(shè)計手冊》查表計算，主井口地面大氣壓為96450pa,風井口地面大氣壓為91972pa。根據(jù)礦區(qū)氣象和臨近礦井資料分析得知，礦區(qū)年平均氣溫17.9℃,主井底平均溫度為19.2℃,風井平均溫度為22.6℃。h=H(p?-p?)g2)通風機靜壓計算ha=h,-h=366.5-20.5=hrs=h+h=785.4+20.5=8風量范圍從18.5-9.8至14.1-13.4m3/s,靜壓范圍從403-1012至符合《煤礦安全規(guī)程》第114、116條的規(guī)(三)其它安全保證措施不得小于10m;全風壓供給該處的風③嚴禁使用3臺以上(含3臺)的局部通風機同時向1個掘進工作面供風。不得使用1臺局部通風機同時向2個作業(yè)的掘進工作面供風。第二節(jié)提升設(shè)備(二)絞車選型⑤在變坡點下方略大于1組車長度的地點，設(shè)置能夠防止未連掛的車2)、礦井提升斜巷提升鋼絲繩安全系數(shù)為8.7;大于《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定提升物料時的6.5符合礦井提升安全要求。2)上山有躲避硐，每隔40m設(shè)一個。并3)斜巷上端設(shè)計15m的過卷距離。4)斜巷設(shè)有提升信號控制。第三節(jié)排水設(shè)備各運輸平巷、通風行人上山一側(cè)設(shè)排水溝，寬500mm,深400mm,用料石水泥沙漿砌筑，大巷鋪設(shè)水溝蓋板，并保證3～5%的坡度，不會出現(xiàn)F—水溝過水斷面(有蓋板時，按凈斷面積的0.75計算),a—不滿系數(shù)，取0.75;m=(B2-B1)/2H=(0.4-0.3)/2×式中：B2—水溝上部凈寬，m;為0.4m;B1—水溝下部凈寬，m;為0.3m;將上述參數(shù)代入公式：F=(0.3+0.1×0.45)×0.452)水溝內(nèi)水流速度計算式中：i—水溝的縱向坡度，5%;F—過水斷面積，0.155m2;P—過水周界，1.305m;P=B1+2h(1+m2)0.5=0.3+2×0.5(1+0.12)C—謝基系數(shù)，n—水溝粗糙系數(shù)，查表為0.02;(見《采礦工程設(shè)計手冊》表6-1-17)由上述條件查表得：將以上參數(shù)代入式(3-48)中計算得：V=29.30×(0.119×0.005)0.5=0.第四節(jié)壓風設(shè)備在地面+665m工業(yè)廣場附近建立壓風機房，壓風機為8m318kv,擬設(shè)計為2臺，能滿足礦井掘進用風。第六章地面生產(chǎn)系統(tǒng)第一節(jié)地面生產(chǎn)系統(tǒng)與設(shè)施表6-1煤質(zhì)特征表地層煤層編號水份發(fā)熱量煤種1/3焦煤第二節(jié)主井工業(yè)場地平面布置第七章電氣及通訊第一節(jié)供電電源礦井現(xiàn)有電源：電源取自城西10kv變電站，從城西10kv變電站至煤礦采用10KV架空線，線型為LGJ—35,距離礦井9km,該電源質(zhì)量較好，設(shè)備總臺數(shù)25臺(其中井下：17臺)第三節(jié)地面供配電地面風井電源來自10Kv/0.4kV變電所主扇I、Ⅱ回，變壓器為第四節(jié)井下供電第五節(jié)通信礦井在調(diào)度室設(shè)DDK-2型礦用程控調(diào)度總機1臺，容量20門，作為生電話2部。下井的通訊干線選用HUYAV-10(2×0.8)型2根，敷設(shè)于主平第八章給排水經(jīng)計算礦井井下防塵灑水日用水量約為200m3,最大小時用水量約為第九章環(huán)境保護浮物可去除90%以上，BOD5可降低90%左右。其出水完全符合國家《污水 (Pb)平均含量為1.10mg/L左右，鋅(Zn)在10.98g/L左右。該類廢水經(jīng)過酸堿中沉淀池對其進行中和處理后進行排放，其出水可除去90%左右的鉛鋅，并使出水的PH值保持在6～8范圍內(nèi)，鉛達到0.1mg/L以下，鋅(一)建設(shè)方案礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為6萬t/a。根據(jù)礦井地質(zhì)條件、煤層賦存情況，開2個掘進工作面。(二)移交標準2、移交1個水平，1個回采工作面，2掘進工作面。按最長一個掘進工作面施工完畢確定建井總工期，為19個月，其中準備工期為1個月，施工工期為17個月，礦井試生產(chǎn)試運轉(zhuǎn)期1個月(含第十一章技術(shù)經(jīng)濟分析及評價該礦井現(xiàn)生產(chǎn)原煤3萬t/a,經(jīng)擴建后達到6萬t/a原煤生產(chǎn)能力。建設(shè)工期為19個月。元，噸煤投資196.53元。各類工程及費用的投資分別為：井巷工程475.85萬元，設(shè)備購置費659.377萬元，安裝費用3.97萬元，其它費用40萬元。該礦井流動資金的計算采用分頂計算方法進行計算，按達到6萬t/a資金18.53元。其中：鋪底流動資金為38%。經(jīng)計算鋪底流動資金42.24萬企業(yè)自籌資金700萬元，內(nèi)部職工借款300萬元，其他渠道融資200員298人，其中井下工人251人，地面工人14人，管理人員15人，服務(wù)在籍人數(shù)其中：最大班—生產(chǎn)工人1、井下工人2、地面工人4二管理人員6三服務(wù)人員四其它人員77全礦井職工總?cè)藬?shù)第二節(jié)財務(wù)部分煤銷售價格為200元/噸(含稅價),礦井達到正常生產(chǎn)階段的年銷售收入為1200萬元。17%,城建稅為增值稅的5%,教育費附加為增值稅的3%,資源稅按每噸煤0.60元計算。稅金16.54元。產(chǎn)成本34.50元/t(見下表)序號單位成本(元/t)固定成本可變成本一經(jīng)營成本1直接材料費材料費00動力費002直接工資3其它支出4維修費5管理費二井巷工程費0三折舊費0四攤銷費0五維簡費0六財務(wù)費用0流動資金利息按正常生產(chǎn)年份計算該礦的全年銷售總收入為1200萬元，生產(chǎn)總成本為591萬元，銷售稅金148.82萬元，利潤442.18萬元，扣所得稅后凈利潤353.7萬元。流動資金貸款利率7.2%所得稅率為33%投資利潤率30.2%投資利稅率37.8%稅后投資回收期3.3年以上指標反映礦井投資利潤率較好，投資回收期為3.3年，就礦井建=2.58萬t/a按年產(chǎn)6萬t原煤計算，盈虧平衡點為43.43%,即達到設(shè)計生產(chǎn)能力的43.43%(產(chǎn)量為2.58萬t/a)企業(yè)就可保本。因而項目的風險較小。綜上所述：本項目主要經(jīng)濟指標從技術(shù)經(jīng)濟角度來看，項目總投資為1179.197萬元，噸煤投資196.53元。本項目建成投產(chǎn)后年銷售收入1200萬元，年所得稅后利潤353.7萬元。具有一定的經(jīng)濟效益。項目從財務(wù)上講是可行的，建議建設(shè)該項目。第三節(jié)主要技術(shù)經(jīng)濟指標礦井主要技術(shù)經(jīng)濟指標見表11-3。序號1礦井設(shè)計生產(chǎn)能力萬t/a62礦井服務(wù)年限a3礦井工作制度四、六制年工