煤矿机械化改造审查修改44.docx
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煤矿机械化改造审查修改44
*****金沙县高坪乡*****
采掘机械化改造
技术方案
贵州省煤矿设计研究院
二O一七年三月
*****金沙县高坪乡*****
采掘机械化改造
技术方案
院长
:
总工程师
:
项目负责人
:
贵州省煤矿设计研究院
二O一七年三月
参加编制人员名单
姓名
专业
职务及职称
文宇
采矿
高级工程师
黄廷
采矿
助理工程师
郭中惠
机电
工程师
审核人员名单
姓名
专业
职务或职称
罗康成
采矿
通风安全
分院院长、应用研究员
刘小柯
机电
分院副院长、高级工程师
王建群
采矿
通风安全
分院副院长、高级工程师
张芝琼
采矿
通风安全
分院总工、高级工程师
目录
前言1
一、煤矿概况6
1、交通位置6
2、井田境界6
3、地质条件及资源储量6
4、矿井开采技术条件9
5、矿井生产现状10
二、煤矿采掘机械化改造的必要性和可行性16
1、煤矿采掘机械化改造的必要性16
2、煤矿采掘机械化改造的可行性16
三、煤矿采掘机械化改造技术方案主要内容18
1、矿井采掘系统机械化改造技术方案18
2、矿井通风系统改造技术方案27
3、矿井瓦斯抽采系统改造技术方案35
4、矿井提升运输系统改造技术方案43
5、矿井供电系统改造技术方案51
6、矿井六大系统改造技术方案54
四、采掘机械化改造投资估算56
1、投资估算范围56
2、投资估算原则及依据56
3、投资估算结果57
五、采掘机械化改造项目实施计划60
1、项目实施计划60
2、项目建设周期和完成日期60
六、存在问题及建议62
1、存在的主要问题62
2、建议62
附件:
1、委托书;
2、《金沙县人民政府办公室关于印发金沙县2017年煤矿采掘机械化改造实施方案的通知》(2017年2月);
3、采矿许可证(证号:
C520000201111200121064);
4、安全生产许可证[证号:
(黔)MK安许证字(1684))];
5、贵州省能源局文件(黔能源审[2016]54号)“关于对我省”十二五“小煤矿机械化改造矿井生产能力核定(第四批)的批复”。
附图:
1、采区巷道布置及机械设备配备平面图;
2、通风系统图;
3、井下运输系统图;
4、避灾路线图;
5、地面供配电系统图;
6、井下供电系统图;
前言
1、项目名称
*****金沙县高坪乡*****。
2、项目来源
根据《贵州省煤炭工业“十三五”发展规划》和贵州省发展改革委、贵州省能源局2017年3月7日《全省煤炭产业健康发展基本情况》,即到2020年底,全省生产煤矿均实现采煤机械化、掘进装载机械化,30~45万t/a矿井合理采用轻型综采成套装备。
结合金沙县人民政府办公室“关于印发金沙县2017年煤矿采掘机械化改造实施方案的通知”,为了不断提高煤矿机械化程度,逐步解决全县煤矿规模小、工艺落后、技术装备条件差、安全保障能力低等突出问题,全面提高煤矿生产水平,*****纳入金沙县2017年机械化改造矿井,对*****采掘机械化进行改造升级由高档普采改造为综采。
受*****金沙县高坪乡*****的委托,我院承担了《*****金沙县高坪乡*****》的编制工作。
3、编制依据
1)金沙县人民政府办公室“关于印发金沙县2017年煤矿采掘机械化改造实施方案的通知”文件;
2)国家安全监管总局《关于开展“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动的通知》(安监总科技〔2015〕63号);
3)贵州省人民政府办公厅“关于贵州省加快推进煤矿采掘械化实施方案的通知”文件(黔府办函〔2014〕144号);
4)贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局《关于加快推进煤矿“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动的通知》(黔安监煤矿〔2016〕9号);
5)江苏省地质矿产局第一地质大队2013年8月编制的《贵州省金沙县高坪乡*****资源储量核实及勘探报告》;
6)贵州省国土资源厅文件(黔国土资储备字[2014]30号)“关于《贵州省金沙县高坪乡*****资源储量核实及勘探报告》矿产资源储量评审备案证明”;
7)贵州创新矿冶工程开发有限责任公司2016年9月编制的《贵州飞尚能源有限公司金沙县高坪乡*****生产能力核定报告》;
8)贵州省能源局文件(黔能源审[2016]54号)“关于对我省“十二五”小煤矿机械化改造矿井生产能力核定(第四批)的批复”;
9)中国矿业大学(北京)2008年6月12日提交的《金沙县*****C8、C12煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定》;
10)贵州省煤炭管理局文件(黔煤生产字【2008】935号)“关于毕节地区煤炭局《关于请求审批金沙县禹谟大沟煤矿等4对矿井煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的报告》的批复;
11)贵州省煤矿企业兼并重组工作面领导小组办公室、贵州省能源局文件(黔煤兼并重组办[2015]11号“关于对贵州飞尚(浦鑫)能源有限公司煤矿企业兼并重组实施方案的批复”;
12)《煤矿安全规程》2016版;
13)*****提供的有关资料。
4、本次采掘机械化改造技术方案编制的工作过程
1)前期准备工作
根据金沙县人民政府办公室“关于印发金沙县2017年煤矿采掘机械化改造实施方案的通知”等有关文件的要求,贵州省煤矿设计研究院承担《*****金沙县高坪乡*****采掘机械化改造技术方案》编制工作,我单位成立了煤矿采掘机械化改造技术方案编制工作小组,由采矿工程、通风与安全、机电运输等专业人员组成。
2)现场调查工作
我单位煤矿采掘机械化改造技术方案编制工作小组于2017年2月24—26日对*****进行采掘机械化改造现场调查工作,工作小组现场人员按专业分别深入井上、下调查现场情况,收集现场资料,测定相关数据:
(1)调查目前计划改造的采掘工作面具体情况;
(2)重点调查矿井的通风系统、瓦斯抽采系统、提升运输系统、供电系统等是否满足进行采掘机械化改造后的安全要求,提出还存在的主要问题;
(3)按“煤矿采掘机械化改造技术方案的编制提纲”,收集矿井应提供的资料;
(4)调查建矿历史及矿井现状,收集掌握相关数据资料。
(5)接收由矿方提供的相关图纸。
3)煤矿采掘机械化改造技术方案的编制
根据现场技术人员收集整理的资料,按照矿井计划改造的采掘工作面以及采掘工艺,经过认真分析、验算,采掘机械化改造后,煤矿的通风系统、瓦斯抽采系统、提升运输系统、供电系统是否满足安全要求。
编制了《*****金沙县高坪乡*****采掘机械化改造技术方案》,于2017年3月22日完成该矿采掘机械化改造技术方案的编制工作,并进行了报告审核,修改完善后提交了送审稿。
5、本次采掘机械化改造升级的思路
1)*****是*****下属企业,为证照齐全的生产矿井,2016年获得贵州省国土资源厅颁发的采矿许可证(证号:
C520000************064,有效期自2016年11月至2017年12月,生产规模:
15万吨/年);2015年5月由贵州安全监察局颁发了安全生产许可证[证号:
(黔)MK安许证字(1684))],有效期2015年5月20日-2018年5月19日;根据贵州省能源局文件(黔能源审[2016]54号)“关于对我省”十二五“小煤矿机械化改造矿井生产能力核定(第四批)的批复”,*****核增能力达45万t/a,采煤工艺为高档普采。
本次*****采掘机械化改造升级将采面高档普采改为综采,矿井各系统均按45万t/a的规模进行验算。
2)根据贵州省煤矿企业兼并重组领导小组办公室、贵州省能源局文件(黔煤兼并重组办〔2015〕11号)“关于对贵州飞尚能源有限公司煤矿企业兼并重组实施方案的批复”,*****金沙县高坪乡*****与贵州飞尚能源有限公司六枝特区新窑三家寨煤矿异地资源整合,保留金沙县高坪乡*****,关闭六枝特区新窑三家寨煤矿,兼并重组批复规模为45万t/a。
由于*****兼并重组工作还未开展,本次采掘机械化改造升级的范围在原*****合法的井田范围内进行。
6、采掘机械化改造目的
1)认真贯彻执行国家安全生产的方针和政策,充分考虑*****地质条件和实际生产情况,依靠科技进步,借鉴国内先进的煤矿安全生产技术,积极采用相适宜的新技术、新工艺、新装备,确保所选的采煤方法先进、合理、适用,把矿井建设成为安全高效矿井。
2)通过煤矿机械化改造,大大地降低工人劳动强度,减少工人数量,降低安全风险,从而提高单产单进水平,进一步实现减人提效,实现安全生产。
3)面对当前煤炭市场较为疲软,煤矿只有提高煤炭产量,降低煤炭成本,煤矿才有生存的希望。
故*****计划通过采掘机械化改造,提高单产单进,减人提效,降低煤炭成本,以量取胜,提高煤矿的生存竞争力。
4)新型环保节能。
采用机械化生产,可减少火工品、坑木等材料消耗,提高机械设备复用率,减少金属材料消耗。
6、采掘机械化改造技术方案的主要内容
对矿井11203采面由目前的高档普采改为综采,选用MG180/420-WDK型采煤机、SGZ630/220型刮板输送机、ZY3600/14/32型掩护式液压支架,在回采工作面实现综合机械化采煤,同时,对11203采面运输巷、11203采面回风巷已掘段断面进行扩修,满足综采的通风、运输等安全要求。
相应的对矿井的通风系统、瓦斯抽采系统、提升运输系统、供电系统等进行校核。
进过校核计算,现有瓦斯抽采系统、供电系统等能满足采掘机械化改造后的要求,需对通风系统、提升运输系统进行改造。
*****采掘机械化改造前后对照详见下表。
采掘机械化改造前后对照表
序号
改造项目
改造对比
备注
改造前
改造后
一
井巷工程
1
11203回风顺槽I段
9.66m²
10.38m²
扩修392m
2
11203运输顺槽I段
9.66m²
12.43m²
扩修371m
3
11203回风顺槽I段
10.38m²
新掘263m
4
11203运回风槽II段
10.38m²
新掘562m
5
11203运输顺槽II段
12.43m²
新掘432m
6
11203运输顺槽III段
12.43m²
新掘724m
7
11回风石门
10.38m²
新掘120m
8
11回风斜巷
10.38m²
新掘226m
9
11212回风巷
10.38m²
新掘126m
10
11212运输巷
12.43m²
新掘60m
二
采煤工艺及设备
1
采煤工艺
高档普采
综采
2
采面支护
单体液压支柱
ZY3600/14/32型支架
更换
3
乳化液泵
无
MRB200/31.5型
新增
4
乳化液泵箱
无
RX2000
新增
5
喷雾泵
无
WPZ320/6.3
新增
6
综采设备列车
无
SLZ-500
新增
三
通风系统设备
1
主要通风机
FBCDZ-NO19/2×90
FBCDZ-8-NO21B/2×132
更换
四
副斜井提升系统
1
提升机
JTP-1.6×1.2P
JK-2.0×1.5P
更换
2
钢丝绳
206×19S+FC1670UZZ
246×19S+FC1670UZZ
更换
一、煤矿概况
1、交通位置
金沙县高坪乡*****位于贵州省西部的金沙县城南西240度方向,平距约30公里,隶属金沙县高坪乡管辖。
相邻矿井有老虎寺煤矿。
金沙县城至黔北电厂约4km,至遵义南站85km,至遵义市89km,经黔西至贵阳200km,经马家湾至贵阳208km,至遵义南站85km,交通较方便。
见交通位置图1-1-1。
2、井田境界
根据贵州省国土资源厅2009年9月颁发的金沙县高坪乡*****采矿许可证(证号:
C520000************1064),有效期限自2015年12月至2016年12月。
开采范围由1、2、3、4、5、6、7共七个拐点的连线为界,其形状为不规则多边形,面积3.0143km2。
开采深度由+1475m至+1250m标高。
矿井生产规模15万t/a,矿界拐点坐标见表1-2-1。
表1-2-1矿界拐点坐标表(北京坐标系)
序号
北京(54)坐标
西安(80)坐标
X
Y
X
Y
1
3016170
35639620
3016053.787
35639463.431
2
3017120
35639620
3017003.792
35639463.434
3
3017430
35640160
3017313.792
35640003.438
4
3017870
35640160
3017753.794
35640003.439
5
3018150
35639380
3018033.798
35639223.436
6
3017450
35638050
3017333.798
35637893.427
7
3016160
35638050
3016043.791
35637893.423
矿区面积3.0143km2;开采深度+1475~+1250m
3、地质条件及资源储量
1)地层
矿区出露地层自老至新有:
二迭系下统茅口组(P2m)、二迭系上统龙潭组(P3l)、二迭系上统长兴组(P3c)、三迭系下统夜郎组(T1y)及第四系(Q)。
2)地质构造
矿区总体构造形态为一单斜。
地层倾角一般12°左右,局部为25°左右。
矿区范围未发现落差较大的断层,在矿井中偶见3-5m的小断层,在矿区东部外围发育有F2逆断层,西部外围发育有F1正断层,F1、F2断层对矿区无影响。
矿区地质构造复杂程度类型属中等类型.
3)煤层
矿区内含煤岩系为上二叠统龙潭组。
含煤7—12层,一般为10层。
煤层总厚6.33~10.19m,平均未9.14m,含煤系数为5.76%。
其中:
含全区可采及局部可采煤层5层(C4、C8、C9、C10、C12),可采煤层累计厚度为3.02~9.84m,平均厚度累计为6.49m,可采含煤系数4.09%。
可采煤层特征见表1-3-1。
表1-3-1*****煤层特征表
煤层
编号
采用点数
可采点数
不可采点数
间距(m)
全层厚度
夹矸厚度(m)
采用厚度(m)
可采情况
对比可靠性
结构复杂程度
稳定程度
P3c
15.63~34.71
26.39
C4
27
27
0
1.00~2.74
1.92
0.00
1.00~2.74
1.92
全区
可采
可靠
简单
稳定
47.48~56.86
50.97
C8
9
7
2
0.65~1.40
0.90
0.00
0.65~1.09
0.88
局部
可采
可靠
简单
较稳定
2.30~6.19
3.97
C9
12
8
4
0.40~1.24
0.88
0.00~0.26
0.40~1.12
0.86
局部
可采
可靠
简单
较稳定
10.03~14.96
13.03
C10
12
10
2
0.40~1.40
1.02
0.00~0.15
0.37~1.32
0.99
大部
可采
可靠
简单
较稳定
27.75~35.10
32.51
C12
20
19
1
0.60~4.18
2.16
0.00~0.80
0.60~3.57
1.84
全区
可采
可靠
简单
稳定
5.46~20.13
11.46
P2m
4)资源/储量计算
根据2013年8月江苏省地质矿产局第一地质大队编写的《贵州省金沙县*****资源储量核实及勘探报告》及贵州省国土资源厅文件《关于<贵州省金沙县*****资源储量核实及勘探报告>矿产资源储量评审备案证明》(黔国土资储审字[2014]30号):
核实截至2013年7月30日止,金沙县高坪乡*****矿权范围(标高+1475m--+1250m)内C4、C8、C9、C10、C12等5层煤层估算总资源储量1798万吨,其中:
开采消耗资源量(111)87万吨,保有总资源储量1711万吨,保有资源储量中:
探明的基础储量(111b)335万吨,控制的经济基础储量(122b)358万吨,推断的(333)资源量1018万吨。
(111b+122b)693万吨,占矿权范围内保有总资源储量的41%。
4、矿井开采技术条件
1)矿井瓦斯及煤与瓦斯突出
(1)突出危险性
根据贵州省煤炭管理局文件《关于毕节地区煤炭局<关于请求审批金沙县禹谟镇大沟煤矿等4对矿井煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的报告>的批复》(黔煤生产字[2008]935号)第3条:
“该矿C8煤层在开采+1372m水平以上时,不具有突出危险性,属非突出危险煤层;C12煤层在开采+1260m水平以上时,不具有突出危险性,属非突出危险煤层”。
(2)瓦斯含量
根据2010年~2014年共4年的《矿井瓦斯等级鉴定》,该矿近四年瓦斯等级鉴定结果均为突出矿井。
矿井近四年的瓦斯涌出量参数见表1-4-1。
表1-4-1近三年来矿井瓦斯等级鉴定结果表
鉴定年度
矿井瓦斯涌出量(CH4)
鉴定结果
绝对量(m3/min)
相对量(m3/t)
2010
4.35
17.53
高瓦斯矿井
2011
4.27
16.84
高瓦斯矿井
2012
4.05
16.24
高瓦斯矿井
2014
5.01
16.4
高瓦斯矿井
根据煤矿瓦斯治理国家工程研究中心水城分中心2016年12月编制的《金沙县高坪乡*****瓦斯治理“一矿一策、一面一策”》矿井实测C12煤层原始瓦斯含量最大为5.8915m3/t。
2)煤尘爆炸性
贵州省煤田地质局实验室2007年5月25日提交的《煤尘爆炸性鉴定报告》,矿井主要可采煤层(C8、C12)煤尘均无爆炸危险性。
3)煤的自然倾向性
贵州省煤田地质局实验室2010年6月17日提交的《煤炭自燃倾向等级鉴定报告》,矿井主要可采煤层(C8、C12)煤层自燃倾向等级为Ⅲ级,属不易自燃煤层。
4)煤层顶、底板岩性
矿井可采煤层顶板一般为泥岩、粉砂岩、细砂岩,底板一般为泥岩、灰岩、细砂岩,顶底板条件一般,地质条件为中等,在开采过程中应加强巷道顶、底、帮的支护管理工作,预防不良事故发生。
5)矿井水文地质条件
矿区地形相对平缓。
矿井范围内含水层主要为上二叠统长兴灰岩岩溶含水层,受大气补给条件较差,水量的变化受大气降水的影响呈季节性变化。
本矿井直接充水因素为煤层顶板裂隙水,主要充水因素为老空区水,由于矿区开采历史较长,废弃老窑较多,老窑中都有一定量积水,矿井水文地质类型属中等类型。
根据2013年8月江苏省地质矿产局第一地质大队编写的《贵州省金沙县*****资源储量核实及勘探报告,矿井是生产矿井,未利用钻孔进行抽水试验,采用比拟法预测矿区未来矿井涌水量。
预测结果为:
在+1250m水平以上,矿井正常涌水量58.3m3/h,最大涌水量180.5m3。
5、矿井生产现状
*****是*****下属企业,为证照齐全的生产矿井,2016年获得贵州省国土资源厅颁发的采矿许可证(证号:
C520000************064,有效期自2016年11月至2017年12月,生产规模:
15万吨/年);2015年5月由贵州安全监察局颁发了安全生产许可证[证号:
(黔)MK安许证字(1684))],有效期2015年5月20日-2018年5月19日;根据贵州省能源局文件(黔能源审[2016]54号)“关于对我省”十二五“小煤矿机械化改造矿井生产能力核定(第四批)的批复”,*****核增能力达45万t/a,采煤工艺为高档普采。
1)矿井采掘系统现状
(1)开拓巷道布置
*****采用斜井开拓,共布置有三条出地面的井筒,分别为主井、副斜井、回风井。
井田共划分一个水平(水平标高为+1270m)二个采区开拓,X坐标3017000以南及Y坐标35638400以西为一采区,X坐标3017000以北及Y坐标35638400以东为二采区。
主斜井、副斜井、回风斜井井筒均从二叠系上统长兴组(P3c)开口,分别穿过C8煤层、二叠系上统龙潭组地层;主斜井、副斜井落底+1274m标高C12煤层中,回风井落底于C12煤层顶板二叠系上统龙潭组地层中,三条井筒落平后构建+1274m井底车场,+1274m井底车场布置C12煤层中。
在三条井筒合适位置处开口,沿煤层走向延伸,揭穿C12煤层后沿煤层分别布置一采区运输上山、一采区轨道上山及一采区回风上山均,三条上山在+1304m水平标高贯通,形成完整的生产系统。
(2)采区巷道布置
目前矿井生产区域为一采区C12煤层,根据矿方提供的采掘现状图,矿井在三条井筒底部布置有一采区运输、轨道、回风下山至一采区底部+1334m标高,并在三条下山东翼+1320m标高正在掘11203运输顺槽和11203回风顺槽;11203运输顺槽和11203回风顺槽通过联络巷与一采区回风上山连通,保证了掘进中的独立回风。
根据矿方提供的2017年度“三项计划”,矿井计划回采工作面为11203工作面,采用高档普采采煤工艺和刮板运输机、胶带输送机装、运煤,矿井目前正在掘11203运输顺槽和11203回风顺槽,11212接替工作面布置在西翼,其掘进工作尚未开始,采用炮掘工艺和刮板运输机、胶带输送机装、运煤。
矿井采区巷道布置详见*****采区巷道布置现状图。
(4)井筒及矿井主要巷道
①井筒数量
*****采用斜井开拓,矿井设有主斜井、副斜井和回风斜井三条井筒。
②井筒断面布置、用途及装备
主斜井:
井口标高+1402.371m、倾角15°,长496m,装备DTS80/20/2×75带式输送机和RJY30-15/540架空乘人装置担负原煤提升及上下人,净断面11.7㎡,为半圆拱巷道,采用锚喷支护,表土段采用砌碹支护。
副斜井:
井口标高+1412.603m、倾角18°,长472m,装备JTP-1.6×1.2P型提升机担负矿井矸石提升,下放材料及设备,净断面7.1㎡,为半圆拱巷道,采用锚喷支护,表土段采用砌碹支护。
回风井:
井口标高+1412.283m、倾角24.5°,长372m,净断面9.0㎡,为矿井专用回风井,为半圆拱形巷道,采用锚喷支护,表土段采用砌碹支护。
井筒特征见表1-5-1。
表1-5-1井筒位置及特征表
井筒
名称
井口坐标
井口
标高
(米)
运输方位角
倾角
井筒
长度
(m)
断面(m2)
掘
净
X
Y
主斜井
3017281.686
35638745.496
+1402.371
216
15°
496
12.9
11.7
副斜井
3017290.622
35638605.707
+1412.603
220°
18°
472
8.4
7.1
回风斜井
3017272.06
35638652.788
+1412.283
216°
24.5
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