狮子山煤矿扩建初步设计说明书

狮子山煤矿扩建初步设计说明书
目录
前言 1
第一章井田概况及地质特征10
第一节井田概况10
第二节地质特征13
第三节矿床开采技术条件18
第四节地质勘探程度及储量25
第五节煤炭资源综合评价26
第二章井田开拓30
第一节井田境界及储量30
第二节矿井生产能力及服务年限34
第三节开拓现状34
第四节井田开拓38
第五节井筒52
第六节井底车场及硐室55
第三章大巷运输及设备58
第一节运输方式的选择58
第二节矿车59
第三节运输设备选型60
第四章采区布置及装备65
第一节采煤方法65
第二节采区布置77
第五章通风和安全86
第一节概况86
第二节矿井瓦斯涌出量87
第三节矿井通风93
第四节瓦斯抽采107
第五节矿井防冻措施123
第六节灾害预防及安全装备125
第六章提升通风排水和压缩空气设备144 第一节提升设备144
第二节排水系统158
第三节通风设备161
第四节压缩空气设备164
第七章地面生产系统166
第一节煤质及用途166
第二节煤的加工169
第三节地面生产系统169
第四节辅助设施170
第八章地面运输175
第一节概况175
第二节场外公路175
第九章总平面布置及防洪排涝 177
第一节概况177
第二节平面布置178
第三节竖向设计及场内排水180
第四节场内运输184
第五节矿井其他工业场地布置 185
第六节管线综合布置186
第七节防洪排涝188
第十章电气 189
第一节供电电源189
第二节电力负荷189
第三节送变电 195
第四节地面供电196
第五节井下供配电197
第六节通信198
第七节矿井安全监测系统200
第十一章地面建筑214
第一节设计原始资料和建筑资料214 第二节工业建筑及构筑物215
第三节行政公共福利建筑物215
第四节居住区 218
第十二章给水排水219
第一节概况219
第二节室外给水工程220
第三节室外排水工程225
第四节建筑给水排水工程226
第五节井下消防洒水工程227
第十三章采暖通风及供热234
第一节采暖通风与制冷234
第二节井筒防冻236
第三节锅炉房设备236
第四节室外热力管道237
第十四章节能减排238
第一节节能标准和节能规范238
第二节节能措施238
第三节管理与实践246
第四节节能减排效果分析246
第十五章职业安全卫生247
第一节概述 247
第二节建筑和场地布置247
第三节职业危害因素分析248
第四节主要防范措施预期效果及评价249 第五节辅助矿山救护队254
第六节专项投资254
第十六章环境保护与水土保持256
第一节概述256
第二节生态破坏及其防治措施 264
第三节污染防治措施268
第四节机构设置及专项投资270
第十七章建井工期272
第一节建井工期272
第二节产量递增计划277
第十八章技术经济278
第一节劳动定员和劳动生产率 278
第二节设计概算283
第三节原煤生产成本287
第四节矿井设计主要技术经济指标289
附录
云南省华鹏爱地资源勘探有限公司于2009年3月提交的《云南省镇雄县狮子山煤矿勘探报告》
云南省矿产资源储量评审中心于2009年6月26日出具的《云南省镇雄县狮子山煤矿勘探报告》评审意见书云国土资矿评储字[2009]123号
云南省国土资源厅云国土资储备字[2009]135号关于《云南省镇雄县狮子山煤矿勘探报告》矿产资源储量评审备案证明
云南省煤炭资源整合工作领导小组2008年8月26日《云南省煤炭资源整合
工作领导小组关于昭通市镇雄县煤炭资源整合方案的批复》云煤整合[2008]41号
云南省建筑材料科学研究院于2007年3月编制的《镇雄县狮子山煤矿环境影响报告书》
重庆地质矿产研究院于于2008年10月23日出具的镇雄县狮子山煤矿自燃倾向性鉴定报告外20082760
重庆地质矿产研究院于于2008年10月23日出具的镇雄县狮子山煤矿煤尘爆炸性鉴定报告外20082760补
云南省煤炭工业局分别于2005年YM0513142007年YM070927出具的镇雄县狮子山煤矿瓦斯等级鉴定证书云南省煤矿安全监察局和云南省煤炭工业局于2008年出具的镇雄县狮子山煤矿瓦斯等级鉴定证书YM081271
云南省国土资源厅于2007年12月29日核发的采矿许可证证号5300000730465
镇雄县狮子山煤矿设计委托书
附件
镇雄县狮子山煤矿扩建初步设计机电设备及器材清册
镇雄县狮子山煤矿扩建初步设计概算书
前言
一编制设计的依据
我院受镇雄县狮子山煤矿的委托由我院为其编制镇雄县狮子山煤矿初步设计及其安全专篇编制的主要依据是
云南省华鹏爱地资源勘探有限公司于2009年3月提交的《云南省镇雄县狮子山煤矿勘探报告》
云南省矿产资源储量评审中心于2009年6月26日出具的《云南省镇雄县狮子山煤矿勘探报告》评审意见书云国土资矿评储字[2009]123号
云南省国土资源厅云国土资储备字[2009]135号关于《云南省镇雄县狮子山煤矿勘探报告》矿产资源储量评审备案证明
云南省煤炭资源整合工作领导小组2008年8月26日《云南省煤炭资源整合工作领导小组关于昭通市镇雄县煤炭资源整合方案的批复》云煤整合[2008]41号
云南省建筑材料科学研究院于2007年3月编制的《镇雄县狮子山煤矿环境影响报告书》
重庆地质矿产研究院于于2008年10月23日出具的镇雄县狮子山煤矿自燃倾向性鉴定报告外20082760
重庆地质矿产研究院于于2008年10月23日出具的镇雄县狮子山煤矿煤尘爆炸性鉴定报告外20082760补
云南省煤炭工业局分别于2005年YM0513142007年YM070927出具的镇雄县狮子山煤矿瓦斯等级鉴定证书云南省煤矿安全监察局和云南省煤炭工业局于2008年出具的镇雄县狮子山煤矿瓦斯等级鉴定证书YM081271
云南省国土资源厅于2007年12月29日核发的采矿许可证证号5300000730465
镇雄县狮子山煤矿设计委托书
镇雄县狮子山煤矿提交的开拓开采现状资料
国家有关煤矿建设生产安全的《规范》《规定》《规程》《标准》等强制性和非强制性要求
二矿井建设性质业主及井田总体规划的关系
建设性质
该矿为扩建矿井始建于2004年
目前现在工人150人左右现有主要设备详见机电设备及器材清册
建设业主
该矿属个人独资经营的民营企业业主具有多年从事外省煤炭开采管理的经验技术到位管理有方实力雄厚观念独到具有强大的经济实力和管理技能为今后的项目建设提供了可靠的保障基础
井田总体规划情况
根据云南省煤炭资源整合工作领导小组于2008年8月26日出具的《云南省煤炭资源整合工作领导小组关于昭通市镇雄县煤炭资源整合方案的批复》云煤整合[2008]41号的精神该矿为单独保留型矿井建设规模为30万吨年三设计的指导思想
一严格遵循国家产业政策和有关《规范》《规定》《规程》《标准》
二在满足安全要求和保证使用功能的前提下充分利用现有的地面生产生活设施设备尽量简化系统减少工程量力求做到简单实用以降低初期投资节约生产
成本和便于管理
三已有地面工程布置紧凑本设计力争少占地且少占良田好地尽量减轻对环境的影响
四尊重历史结合现有的采掘工艺技术和装备力争设计系统达到技术可行安全可靠经济合理的目的
五设计尽量少留永久煤柱和提高矿井回采率争取资源回收量的最大化
六巷道掘进尽量布置在煤层中减少岩巷的掘进工程量做到节能减排
四设计的主要特点
资源开采条件
地质构造该矿床工程地质条件属以层状软弱岩组为主的
可采煤层C5b煤层煤厚126～250m平均厚188m属稳定型全区可采的中厚煤层
煤质并依据《中国煤炭分类》国家标准GB575186可知区内可采煤层C5b为中灰中硫特低磷一级含砷特高热值的无烟煤三号WY03可作为一般动力用煤及普通燃料
瓦斯经计算该矿的采煤工作面的绝对瓦斯涌出量m3min掘进工作面的绝对瓦斯涌出量m3min矿井相对瓦斯涌出量 m3t矿井绝对瓦斯涌出量为1894 m３min 该矿为高瓦斯矿井
煤尘根据的煤尘爆炸性报告C5b煤层
自燃根据的C5b煤层
水文地质条件该矿床水文地质条件属裂隙含水层充水的类型
井田面积根据国土资源厅于于2007年核发的采矿许可证井田范围由个拐点
坐标圈定
储量云南省国土资源厅2009年7月28日云国土资储备字[2009]135号关于《云南省镇雄县狮子山煤矿勘探报告》矿产资源储量评审备案证明提供的资料截止2009年3月该矿实际保有331332333资源量共计858万
矿井设计生产能力和服务年限
1生产能力
根据云南省煤炭资源整合工作领导小组于2008年8月26日出具的《云南省煤炭资源整合工作领导小组关于昭通市镇雄县煤炭资源整合方案的批复》云煤整合[2008]41号的精神该矿为单独保留型矿井建设规模为30万吨年2服务年限
根据该矿的资源情况和开拓开采布置情况经计算该矿的服务年限为133a 开拓方式根据地形煤层赋存及
采区布置及采煤方法
1采区布置
全矿井共划分为三个采区1625m胶带机大巷南侧位于大巷与F1断层之间的区域为一采区1625m胶带机大巷北侧位于大巷与煤层露头线之间的区域为二采区1630m胶带机大巷以东划分为三采区
2采煤方法
本矿井主要可采煤层一层为C5b煤层属近水平中厚煤层厚度在185m～208m 之间稳定的可采煤层根据矿井开拓布置及煤层赋存特点结合矿井的规模及国内和省内类似矿井的开采经验设计考虑全矿井采用倾斜长壁采煤法高档普采采煤工艺整体顶梁组合悬移机采液压支架支护全部跨落法管理顶板
井巷工程量和三个煤量
1井巷工程量
移交生产时的井巷总工程量为m其中煤巷m岩巷m设计掘进体积m3其中掘进煤巷体积m3岩巷体积m3
2三个煤量
开拓煤量t 可采期a
准备煤量t 可采期a
回采煤量t 可采期个月
主斜井提升设备选用DTⅡ-800型带式输送机配备Y280S-4电机两台功率2×75kW
副斜井选用JTP16×1220型矿用提升绞车配用6T×19SFC-18-1770I-光-右同型钢丝绳
井下运输
主运输选择1台DSP1010800型带式输送机作为大巷的主要运输设备
辅助运输选择台CDXT―5型蓄电池机车使用台备用1台
选用3台MD15567×3型离心式水泵1台工作1台备用1台检修
矿井通风
采用分区式方式选用FBCDZ-8-NO19B型防爆轴流通风机其技术特征通风机压力H 564～2130Pa流量Q 36～79m3∕s额定功率2×90kW共选用2台其中1台工作1台备用
矿井供电
矿目前已实现双电源供电系统其中一路电源引自屏桥变该变电所变压器容
量为2×2500kVA3510kV供电线路为LGJ120长度5km另一回路电源引自城南变该变电所变压器容量为2×8000kVA3510kV供电线路为LGJ120长度6km 在工业场地建一变电所安装10kV高压开关柜1面供电方式采用母线分段式供电两路互为热备用保证重要负荷用电可靠性
井下供电系统为中性点不接地系统系统主要达到采掘用电分开互不干扰其他用电设备单独供电主要用电设备考虑采用660V电压等级其他手持设备电压等级为127V井下开关安装有短路过载漏电等保护
狮子山煤矿为扩建矿井本次设计报废原有主副斜井及风井新掘三个井筒采用斜井开拓主斜井带式输送机出煤副斜井轨道出矸石上下机电设备及材料上下工人
地面建筑和总平面布置
1地面建筑
本矿井为井
2总平面布置
狮子山煤矿为已有矿井根据井口场地已形成地形挖填不大的条件地面生产系统布置和建构筑物尽量利用原有的特征工业场地沿地形分台阶布置技术经经济
矿井新增固定资产静态投资906124万元增量吨煤投资43149元其中矿建工程251921万元占总投资比重2780土建工程49091万元占总投资比重542设备及工器具购置及安装工程464313万元占总投资比重5014工程建设其他费用91520万元占总投资比重1010基本预备费59279万元占总投资比重654 建设期贷款利息29341万元铺底流动资金29475万元工程项目建设总投资
964940万元项目总投资1033716万元
建设项目总体评价
煤层赋存稳定开采技术条件简单生产系统合理经济效益好总体来看矿井建设的各项指标均大于行业基准要求该项目的建设是可行的经济的建议有关部门尽快批复建设
五存在的问题
勘探报告仅依据生产区的经验预算了331储量区的涌水量预计的矿井涌水量明显偏低设计重新进行了计算并依此配备了相应的排水设备设施业主在今后的建设过程中必须加强水文地质工作定期观测矿井涌水量为今后的防水安全提供可靠的依据
该矿涌水量较大排水成本较高由于征地尚未能解决的原因本设计配备了相应的排水设备设施但推荐业主在I勘探线上1610m标高处布置一条排水平硐设计中预选了井口位置建议业主尽快开展此项工作实现自流排水减少生产成本勘探报告未按DZT02152002规范的要求提供瓦斯煤样技术数据建议业主及相关部门尽快补充地质勘探工作提交相应的参数以利于今后开展瓦斯抽放专项设计
勘探报告未确定该矿是否有煤与瓦斯突出危险建议业主及相关部门尽快补充煤与瓦斯突出预测
设计按矿井瓦斯等级鉴定资料预测了瓦斯涌出量并进行了瓦斯抽放设计待业主在建井期间揭露煤层前取得相关资料后再按实际参数报批修改本设计勘探报告提交的瓦斯涌出量极低与该矿历年的瓦斯等级鉴定报告出入较大设计按瓦斯等级鉴定报告重新预算了矿井瓦斯涌出量建议业主在井巷揭煤后立
即委托有资质的单位对可采煤层的斯含量进行测定为煤矿建设和生产提供可靠的瓦斯依据
勘探报告中水分灰分挥发分与其附表06煤层气成分含量测定成果表中数据不符
勘探报告中插表5－6煤层气成分含量测定成果表与附表06煤层气成分含量测定成果表部分数据不统一
地质勘探报告附件及其评审备案证明中的煤自燃倾向性结论均为不易自燃与该矿最近期的鉴定报告结论容易自燃出入较大设计按最近的煤自燃倾向性鉴定结果容易自燃设防建议有关部门更正
井田概况及地质特征
概况
交通位置
位于镇雄县城°方向平距约km处地理坐标东经104°5′18〃～10°56′18〃北纬27°2′38〃～27°2′50〃
镇雄至贵州省毕节市的省级公路从井田西北部通过井田距镇雄县城公路里程为75km距贵州省毕节市公路里程为95km距内昆铁路彝良大寨站210km距威宁站180km交通十分便利详见交通位置图图I－1
二地形地貌
井田属高原中山侵蚀地貌地形切割中等地势南高北低
三河流水体
以萨河为区域唯一地表水系于井田北面由北东向南流经井田西北侧后再向南西汇入乌江属长江水系雨季的最大流量为56m3s旱季时最小流量03m3s另外在井田内分布有少量南北向的羽状沟溪其流量主要受季节性降雨控制雨季时流量一般为0002～0085m3s旱季时多处于干涸状态
图1－1 煤矿交通位置图
四气象及地震
雨量的802年平均相对湿度为83冬季冰冻时间较长每年11月至次年3月为冰冻期全年主导风向为西北风
按《建筑抗震设计规范GB500112001》该区抗震设防烈度为6度设计基本地震加速值为005g第一组
五井田经济
区内煤炭资源蕴藏较为丰富工矿企业主要有煤矿水泥厂及小型红砖厂空心砖厂
六井田开发情况
镇雄县狮子山煤矿为一小型私营煤矿企业始建于1998年审查批准拟将生产规模扩大到万a
八文物古迹旅游区及其他地面建筑情况
井田主要为二叠系上统三叠系下统地层未发现珍贵的动植物化石遗迹和具有典型意义的地层剖面构造地貌景观等不属于地质遗迹保护地同时区内无名胜古迹动植物生态保护及旅游景观保护区
井田范围内有三个村庄设计中按规定留设保护煤柱予以保护
九农田排灌水利系统情况
本设计的井田范围内大多属荒坡有少量耕地无农田及水利排灌设施
地质特征
一区域构造
本区为滇东北多字型构造体系的一部分主要由镇雄复式向斜以勒背斜青场向斜母享向斜等4支褶皱以及与其相伴随的压扭性断裂组成构造线呈大致平行
的雁行排列展布方向为北东向且向斜多具有北西翼陡南东翼缓轴面多向北西倾斜的特点
二构造
井田位于区域镇雄复式向斜南翼段为一北东南西向延伸的单斜构造地层总体倾向～°断裂仅发育于井田
全井仅在东南侧赋存一条断层编号为F1叙述如下
F断层位于井田部边缘延伸0m走向北东倾向°平均倾角°
三岩浆活动及变质作用
井田内无岩浆岩分布变质作用不明显岩浆活动仅为发生于华力西期的基性岩浆喷发喷溢所形成的隐伏于井田龙潭组地层之下的峨眉山玄武岩组之玄武岩火山碎屑岩
二地层
一区域地层
井田所处大地构造位置为扬子准地台滇东台褶带滇东北台褶束之东部区域地层以下古生界上古生界二叠系及中生界地层较为发育狮子山煤矿地处镇雄复式向斜南翼中段位于镇雄煤井田南部井田中段北南部边缘外侧主要出露二叠系上统及三叠系下统地层构造不发育无岩浆活动变质作用不明显
二井田地层
二叠系上统龙潭组P2l长兴组P2c三叠系下统卡以头组T1k飞仙关组T1fQ 1二叠系上统龙潭组P2l
出露于井田北为一套陆相细碎屑岩含煤建造据岩性组合特征及含煤情况可划分为三个岩性段
下段P2l 1为浅灰地层厚～m平均厚m与下伏整合接触
段P2l为浅灰色夹灰绿色粉砂岩钙质细砂岩及菱铁岩薄层地层厚～m平均厚m
上段P2l 3为主要含煤段由厚层状细砂岩粉砂岩粉砂质泥岩泥岩组成层C5aC5bC5cC6aC6bC6cC7C8除C5b为井田内稳定的可采煤层外其余均不可采地层厚～6m平均厚m
二叠系上统长兴组P2c
由灰色状钙质细砂岩粉砂岩泥岩和泥质灰岩交互组成由上至下含C1C2C3C4四个薄煤层～m均不可采地层厚40～m平均厚4m与下伏龙潭组整合接触三叠系下统卡以头组T1k
为灰绿色中厚层状含钙质粉砂岩粉砂质泥岩与泥质粉砂岩不等厚互层局部含星状黄铁矿及钙质结核水平层理发育地层厚4～6m平均厚m与下伏长兴组整合接触
三叠系下统飞仙关组T1f
主要为细砂岩粉砂岩泥岩及灰岩
1第一段T1f1由灰绿灰紫色中厚层状钙质细砂岩粉砂岩粉砂质泥岩及厚层状细晶鲕状灰岩组成顶部鲕状灰岩底部以灰绿色层状细砂岩与卡以头组分界地层厚～7m平均厚m与下伏卡以头组整合接触
第二段第段T1f2该段由灰紫色中厚层状钙质细砂岩粉砂岩及薄层状生物灰岩组成
5第四系Q
集中分布于井田的缓坡沟谷地带为残坡积冲洪积之粘土砂质粘土及砂砾石
堆积厚度～m一般厚10m与下伏各地层均呈不整合接触关系
煤层
一煤层
C5b煤层为井田内稳定的可采煤层其余均为局部可采或不可采之薄煤层m煤层总厚345～495m含煤系数为223～319可采煤层C5b总厚126～250m可采含煤系数为081～161现将C5b煤层特征叙述如下
C5b煤层为上二叠统龙潭组上段P2l 3长兴组P2cm平均740m距C5a煤层底板285～1298m平均691m下距龙潭组上段P2l 3m煤厚126～250m平均厚188m 属稳定型全区可采的中厚煤层
煤层呈似层状产出结构简单含夹矸0～m距煤层顶板101～140m均为灰黑色炭质泥岩厚005～015m含矸率0～1376
煤层直接顶色厚层状厚79～m在直接顶板与煤层间常有厚约00～0m的薄层状炭质泥岩伪顶色厚层状厚32～m
各主要煤层特征
表1－2 主要煤层特征表
煤层
编号见煤点
可采点煤层厚度m
两极值
平均值层间距m
两极值
平均值煤层结构
夹矸层数稳定性视密度 tm3 备注C5a 4
0 0～0
026
285～1298
691 单一结构稳定\ 不可采C5b 17
17 126～2
188 结构简单含炭质泥岩夹矸0～层稳定150 全区
可采162～662
351 C6a
0 0～0
035 结构简单含炭质泥岩夹矸0～1层稳定\ 不可采二煤质
1煤的物理性质及煤岩特征
区内C5b煤层150tm3
2煤的化学性质
煤层煤质分析结果详见表1－3
表1－3 主要可采煤层煤质分析结果表
煤层编号项目工业分析全硫发热量MJkg Mad Ad Vadf Std Qgrad Qnetd 原两极值 214－938－775－095－3045－ 3039－平均值 238 1139 848 148 3136
3094 浮两极值 163－84 611－693－058－0 3293－3224－平均值 206 718 736 067 3322 3233
粘结指数胶质层视密度灰熔融性磷砷μgg 备注GRI Y mm ADR ST 度 Pd Asd 150 0002－ 0－WY03 0007 3 浮
0006－ 0－0010 03 3煤的工艺性能
根据勘探报告提交的资料所采煤层属中等可选
4煤类及工业用途
依据《中国煤炭分类》国家标准GB5751－86C5b煤层为中灰中硫特低磷一级含砷特高热值的三号无烟煤WY03可作为一般动力用煤及普通燃料矿床开采技术条件
一水文地质
一井田地形地貌
井田属高原中山侵蚀地貌地形切割中等地势南高北低
二井田气候特征
属亚热带高原山地季风气候据镇雄县气象局提供的气象资料区内年平均气温为113℃极端最高气温348℃最低气温－71℃年平均降雨量9134mm日最大降雨量1534mm610月为雨季降雨量占全年降雨量的802年平均相对湿度为83冬季冰冻时间较长每年11月至次年3月为冰冻期全年主导风向为西北风三含隔水层
根据井田内出露的地层岩性及含水介质特征可将区内含水层分为三类即孔隙含水层裂隙含水层和层间岩溶含水层
1第四系Q集中分布于井田部的缓坡沟谷地带分布局限岩性以粘土砂质粘土及砂砾石堆积为主厚度0～0m一般厚1m富水性极弱对矿床开采无充水影响三叠系下统飞仙关组第二段T1f2岩性以泥质粉砂岩粉砂岩为主夹细砂岩及泥岩含水层富水性弱对矿床基本无充水影响
飞仙关组第一段T1f1由中厚层状钙质细砂岩粉砂岩粉砂质泥岩及浅灰－深灰色厚层状细晶鲕状灰岩组成属层间岩溶含水层该含水层与煤系地层间有卡以头组T1k弱裂隙含水层相隔T1k构成T1f1的隔水底板自然状态下对矿床无充水影响间接充水含水层
卡以头组T1k岩性以中厚层状含钙质粉砂岩细砂岩粉砂质泥岩与泥质粉砂岩不等厚互层水平层理发育总体富水性弱为矿床间接充水含水层长兴组P2c出露于井田部为薄中厚层状钙质细砂岩粉砂岩泥岩和泥质灰岩交互组成该含水层底界距可采煤层C5b顶界仅为303～1333m平均718m在采动情况下该含水层地下水对矿床有充水影响属顶板直接充水含水层
龙潭组P2l按岩性组合及含煤的不同分为上中下三段上段P2l3岩性总体为薄－中厚层状粉砂质泥岩泥岩粉细砂岩可采煤层分布于该段上部该含水层煤层。