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四、矿井建设条件评述(一) 外部建设条件1. 运输条件本区交通运输网由铁路、公路、航空、水运、管道五种方式构成，其中公路和铁路是区域交通运输主要方式。榆神府二级公路横穿榆神矿区中部，是陕北煤田开发建设的干线公路，与西包公路和包神府公路形成了榆林地区的主要干线公路网络。神延铁路为国家路网包西铁路的一段，线路等级国铁一级，牵引定数3500t,设计输送能力近期1193万t/a至2176万t/a，远期达到2984万t/a。最终经技术改造，建成双线电化、自动闭塞，输送能力将达到5000万t/a。榆神二级公路、榆神高速公路（正在建设中）与神延铁路均从矿井西北侧通过，矿井交通运输条件良好。2.电源条件西北电网330kV输电线路已送至榆林、神木，榆林至神木、榆林至店塔镇的两条110kV线路已经建成投运，从榆林镇北台变电站出线的矿区110kV供电专线已修至大保当，并在海流滩、金鸡滩、榆树湾、大保当、锦界各规划一座110kV变电站。本项目为陕西有色集团公司榆林新材料循环经济产业园区的子项目，园区配套建设4300MW的电厂。杭来湾矿井建设的电源可靠。3. 水源条件中营盘水库位于拟建厂址西北部的孟家湾乡，距产业园厂址20km，年可供水能力为1500万立方米，扣除农业灌溉用水尚可提供1300万立方米的年供水能力用于产业园项目的供水需要。产业园项目供水由地方政府负责送至厂区围墙，矿井水源由产业园项目统一考虑，矿井用水从供水管网上接取。另外，矿井工业场地周围地下水较为丰富，特别是第四系萨拉乌苏组潜水蕴藏丰富，矿井井下排水经处理后尚可作工业用水。4. 主要建材供应条件本区主要建筑材料多需从外地运入，砖、瓦、砂、石等大宗建材，可就地生产，有多处小规模的机砖厂，可提供矿井建设的机砖与水泥制品，但砂、石当地多数质量不高，建设中应严把质量关。5. 矿区开发现状榆神矿区已于2002年拉开了大规模开发的序幕，目前矿区内锦界矿井（设计规模6.0Mt/a）、榆树湾矿井（设计规模8.0Mt/a）、凉水井矿井（设计规模4.0Mt/a）、薛庙滩矿井（设计规模1.2Mt/a）已经基本建成，原规划的地方开采区中麻黄梁矿井（设计规模1.2Mt/a）、柳巷矿井（设计规模1.2Mt/a）、双山矿井（设计规模1.2Mt/a）正在建设当中。本区北部的神东矿区是我国目前装备水平最高的矿区。与本井田属同一煤系地层的神东公司大柳塔矿井、榆家梁矿井、哈拉沟矿井使用1套大采高采煤机和2套连续采煤机作业，20032008年年产量均达到10.00Mt，神东矿区开采技术条件与本矿区开采技术条件有许多相似之处，其先进的建设和生产实践经验可供借鉴，其已有的辅助设施也可供本矿井协作利用。综上所述，本矿井交通运输较方便，水源、电源可靠，材料供应充足，外部协作条件良好，具备优越的外部建设条件。(二) 矿井资源条件杭来湾井田是榆神矿区一期规划区建设的重点煤矿，井田东西走向长约12.0km，南北倾向宽约7.7km，面积92km2，共有资源/储量1300.28Mt，计算可采储量为806.47Mt。井田位于鄂尔多斯盆地之次级构造单元陕北斜坡东部，地质构造简单，区内无较大断裂和褶皱，无岩浆活动痕迹，局部有宽缓的波状起伏。总体构造形态为一向西北缓倾的单斜层，倾向270310，倾角0.5。据二维地震资料，井田内未发现断距大于10m的断层（或断点）。井田内的基岩基本为简单的层状叠置结构，仅局部发育宽缓的波状起伏等构造。矿井主采的3号煤层在井田内总体向北倾斜，底板有一定的起伏及形态变化。煤层沿倾向方向平均降深5.18m/km。本井田含煤地层为侏罗系中统延安组，含煤（及煤线）16层，其中可采煤层6层，自上而下编号分别为3号、3-1号、4-1号、5号、7号、8号煤层。煤层的覆盖层总厚度东北部大（ZK192号孔3号煤层，250.74m）、南部小（ZK1946号孔3号煤层，115.90m），在西北部ZK105ZK135一线3号煤层覆盖层厚度达到242.60268.05m。在6层可采煤层中，3号煤层可采煤厚度4.8511.90m，平均厚度8.36m，是井田内主采煤层。3号煤层厚度大，稳定性好，资源量1059.26Mt占全井田储量的81.5%，是本井田主要可采煤层。其他煤层为平均厚度0.881.22m的薄煤层。本区各煤层主要为长焰煤（CY41、42）不粘煤（31），属特低低灰、特低低硫、特低低磷、富油、中等较低软化温度灰、特高高热值的低变质阶段烟煤，可选性为易选，热稳定性好，化学反应性较强，煤中有害元素砷、氟、氯含量均很低。煤的煤质总体优良，可作为动力用煤、气化用煤、水煤浆制作、液化用煤、低温干馏用煤以及制造活性炭等。井田构造简单，主煤层顶板直接充水含水层为砂岩裂隙含水层，富水性弱-极弱，但第四系覆盖广而厚，富水性变化较大。属裂隙含水层充水为主的水文地质条件简单的矿床。矿井正常涌水量11683m3/d，最大涌水量22505m3/d。井田瓦斯含量低，煤层按易自燃煤层对待，煤尘具有爆炸危险，井田地温梯度为1.542.00/100m，为地温正常区。五、设计主要特征(一) 建设规模矿井建设规模为8.00Mt/a，同时配套建设8.00Mt/a选煤厂。(二) 井田开拓及开采1. 工业场地选择本矿井为陕西有色榆林新材料循环经济产业园项目，产业园项目场址位于杭来湾井田东北部神延铁路南侧，与神延铁路曹家伙场车站距离约1km。园区布置有煤矿、电厂、铝镁合金及多晶硅厂四个项目。产业园项目场地联合布置衔接便捷，有利于项目之间联系，有利于总体上减少产业园项目的总投资及运行成本，设计矿井的工业场地及井口位置选择在产业园项目场址的西北端，神延铁路南侧宽阔地带上。2. 井田开拓井田采用斜井开拓方式。主斜井倾角14，斜长1075m；副斜井倾角5.5，长度3147m；回风斜井倾角20，斜长748m。矿井划分为二个开采水平，一水平开采3、3-1、4、5号煤层，二水平开采7、8号煤层。设计采用下行开采顺序，初期开采一水平的3号煤层，一水平大巷布置在3号煤层中，分别为胶带输送机大巷、辅助运输大巷和回风大巷各一条。首采区为一水平3号煤层的301盘区，利用3号煤北大巷条带开采。3. 采煤方法及矿井装备矿井初期开采的3号煤层，厚度4.8511.90m，平均8.36m，厚度稳定，结构简单，倾角平缓，煤层埋深一般在200m左右，根据国内外厚煤层开采技术发展现状，结合井田开采技术条件，设计对3号煤的采煤方法考虑了一次采全高大采高采煤法、一次采全高综合机械化放顶煤采煤法、倾斜分层金属网(或塑料网)假顶综合机械化采煤法、倾斜分层大采高复合假顶综合机械化采煤法进行对比。设计推荐3号煤采用倾斜分层大采高复合假顶综合机械化采煤法。初期井下装备一套引进综采设备和两套连续采煤机掘进机组。4. 井下运输(1) 主运输系统矿井主运输采用带式输送机运煤，投产时矿井主斜井带式输送机与大巷带式输送机合二为一，工作面来煤经顺槽胶带机直接运至主斜井胶带输送机提升到地面。(2) 矿井辅助运输系统矿井辅助运输方式采用无轨胶轮车井上下直达运输，辅助运输系统初期由副斜井、3号煤北辅助运输大巷、工作面巷道构成。辅助运输设备主要按国产设备配置，根据国内各生产厂家的产品特点分别选用煤炭科学研究总院太原分院和常州科试中心设计和制造的煤矿井下防爆低污染无轨辅助运输胶轮车。支架搬运车按进口设备选型。(三) 矿井通风安全1. 瓦斯本井田各煤层甲烷含量在0.000.61ml/gdaf之间。自燃瓦斯成分中甲烷在0.0034.66%之间， 3号、3-1号、4-1号煤层为二氧化碳氮气带，5号、7号、8号煤层为氮气沼气带。其中3号煤的瓦斯含量为0.00m3/tdaf，7号煤的瓦斯含量在各煤层中最高，为0.61m3/tdaf。根据分源法计算本矿井相对瓦斯涌出量为1.087m3/t，绝对瓦斯涌出量均18.3m3/min，根据煤矿安全规程中矿井瓦斯等级分类的规定，本矿井为低瓦斯矿井。2. 矿井通风设计矿井采用抽出式通风方法，中央并列式通风方式。矿井移交时设进风井两条，即主斜井、副斜井；回风井一条，即回风斜井。根据开拓部署，后期在3煤中央大巷北部端头和中部分别布置三个立风井，即一、二号回风立井及后期进风立井。矿井通风容易时期和通风困难时期所需风量均为139.0m3/s，通风容易时期负压为1095Pa，通风困难时期负压为2925Pa。选用2台FBCDZNo32/4502（C）型防爆对旋轴流通风机,1台工作，1台备用。每台通风机选配2台YBF710S1-10型通风机专用隔爆电动机，功率2450kW,电压10kV，同步转速600r/min，效率93.5。3. 安全矿井设KJ90NA型安全监测监控系统，采用灌浆、注氮、喷洒阻化剂等综合防灭火方法。矿井配备束管检测系统以及各类防止瓦斯及煤尘爆炸、防止煤层自燃、防尘、防水及其他灾害等综合防治措施。(四) 主要设备选型1. 主斜井带式输送机主斜井提升采用钢绳芯带式输送机，带宽1600mm，带速4.5m/s，带强ST5000，运量3500t/h，电机功率31800kW，减速器ML3PSF150（i=34.9），头部张紧。2. 排水设备矿井正常涌水量487m3/h，矿井最大涌水量938m3/h。选用5台MD550-507型矿用耐磨多级离心式水泵，每台水泵选配YB630M1-4型隔爆电动机1台，功率800kW，电压10kV。矿井正常涌水量时水泵2台工作，2台备用，1台检修；矿井最大涌水量时3台同时工作。 排水管路选用3259无缝钢管，沿主斜井井筒敷设3趟。矿井正常涌水量时2趟工作，1趟备用；矿井最大涌水量时3趟同时工作。3. 制氮设备制氮站设置在地面，选用DMG-1000型井上固定式碳分子筛变压吸附制氮装置四套。4. 压缩空气设备在矿井工业场地建空气压缩机站一座，根据设计计算压缩空气需要量，站内设置STF-175型螺杆式空气压缩机3台，2台工作，1台备用。(五) 煤的洗选加工矿井同步建设处理能力8.00Mt/a选煤厂，选煤工艺采用重介浅槽，入洗下限为13mm；产品煤分为0-13、13-200mm两个品种，其中13-200mm为洗精煤，0-13mm为末原煤，系统留有末原煤进一步入洗的可能性。(六) 矿井供电全矿有功功率22532kW，无功功率19790kvar，吨煤耗电量12.07kWh/t。根据杭来湾矿井用电负荷及附近电源情况，在工业场地内建一座35/10kV变电站，两回电源分别以LGJ-300的35kV架空线路引自金鸡滩110/35/10kV变电站及产业园区配套电厂35kV母线，正常运行时，两回线路同时运行。矿井工业场地35/10kV变电站以10kV电压供电。另外在工业场地单身宿舍附近建一座10/0.4kV配电室，在机修车间联合建筑内设一座10/0.4kV配电室，配电室联合以0.38kV电压供工业广场低压负荷用电。(七) 地面运输矿井产品煤一部分供产业园项目电厂(3.50Mt/a)燃用，一部分供给榆天化公司甲醇项目(3.00Mt/a)，剩余产品通过铁路外运或地销。电厂燃煤通过带式输送机运输，其余产品通过铁路运输。矿井铁路专用线接轨站为曹家伙场车站，铁路装车站及专用线能力按照8.00Mt/a设计。(八) 工业场地位置及占地矿井工业场地布置在井田东北角神延铁路以南，与陕西有色榆林新材料循环经济产业园项目场地联合布置，场地地形平坦。矿井工业场地内布置主斜井、副斜井、回风斜井各一条。矿井总占地60.38hm2，其中工业场地29.59hm2（包括选煤厂），炸药库占地1.5hm2，临时排矸厂占地5 hm2，场外公路占地8.06hm2，铁路专用线占地15.73hm2，灌浆场地占地0.5hm2。(九) 移交井巷工程量及矿井建设工期矿井设计生产能力为8.00Mt/a，设计移交工程量25581m，其中煤巷19959m，占移交工程的78.0%；岩石工程5622m，占移交工程的22.0%。矿井万吨掘进率32.0m。根据井巷工程综合进度安排，矿井建设总工期为30.8个月，其中施工准备期3个月，井巷施工工期24.8个月，回采工作面设备安装及联合试运转3个月。(十) 主要技术经济指标1. 杭来湾矿井及选煤厂建设项目职工总数为996人，其中矿井850人，选煤厂146人。矿井原煤生产人员效率44.25t/工，选煤厂生产人员效率231t/工。2.矿井及选煤厂概算静态总投资277421.19万元，其中矿井概算静态总投资223442.45万元，选煤厂