蔡家山煤矿技改扩能方案.doc

冷水江市蔡家山煤矿技改扩能方案矿长：杨期明2014年12月24日冷水江市蔡家山煤矿技改扩能方案 根据冷市整关办【2014】1号关于落实冷水江市落后小煤矿关闭退出工作实施方案有关事项的通知要求，我矿属于申请保留矿井，特制定冷水江市蔡家山煤矿技改扩能方案。一、目的任务1.通过技术改造提高企业规模，从现有6万吨/年达到15万/年。降低生产成本，增加企业的经济效益。2.加大安全投入，提高企业的装备水平，改善生产条件，进一步提高企业抗风险能力。3.为当地农村富裕劳动力提供就业岗位。二、企业概况1.煤系地层大矿井处于冷水江矿区中连井田56-61勘探线之间,属于中连井田。井田及井田边缘出露地层由老至新有第四系(Q)，石炭系中上统壶天群（C2+3ht）、石炭系下统梓门桥组（C1z）、测水组（C1c）、石磴子组（C1s）。可采煤层为3、5煤层。3煤层：灰黑-黑色，以块状结构为主。煤层结构简单，夹矸0-2层，一般1层，是本矿井的主采煤层。煤厚0.6-3.00m,平均厚1.8m。煤层倾角2030，平均倾角26左右。煤层结构简单，与5煤层平均层间距5-20m左右。 5煤层：黑色反光，粉末状结构为主，煤层结构较复杂，夹矸0-2层，一般1层，夹矸多为炭质泥岩或泥岩。是本矿井的可采煤层。煤厚0.39-3.23m，平均厚1.67m。煤层倾角2030，平均倾角25左右。矿井水文地质条件简单, 矿井允水地质因素主要为大气降水、含水层水、断层水和老窿水。+140m水平正常涌水量为5m3/h,最大涌水量为8m3/h；+50m水平正常涌水量为3m3/h,最大涌水量为7m3/h断裂构造主要有蔡家山正断层。其中蔡家山正断层是本矿主要断层，其走向北东10-90 左右,倾向北西,倾角55-90 。断距2050m，造成梓门桥组下部灰岩及煤系地层部分缺失，使浅部煤层遭到破坏。本矿范围内蔡家山正断层的上盘+140m标高以上为老窑采空区，下盘为单斜构造，煤层赋存较好，为蔡家山煤矿的主要开拓部位。 蔡家山正断层构造赋存下的煤层，断裂构造为开放型，走向北东10-90度，倾向北西，倾角55-90度，断距20米-50米，造成梓门桥灰岩与煤系地层部份缺失，使浅部煤层破坏，并释放了大部份瓦斯。为防止瓦斯突出, 选择3煤层做为保护层开采, 解决矿井煤与瓦斯突出有效的区域性措施。由于矿井3煤层瓦斯相对5煤层瓦斯小，将3煤层做为瓦斯解放层开采：一是大量瓦斯经过一定时间排放，瓦斯含量相对减少，区域瓦斯压力也就降低，造成瓦斯在煤层内部的破坏力减少。二是矿井范围内，断层上盘+140米水平以上资源3煤层己基本采完，只剩余+140米-+50米之间的3、5煤层，矿井南翼为原福元煤矿和原兰家田煤矿采空区。发生煤与瓦斯突出，均与地应力、瓦斯含量、煤层结构相互依存的关系，而蔡家山煤矿3、5煤层顶板为砂岩，裂隙多，易于瓦斯流动和释放，而矿井中部存在一条蔡家山开放型正断层，使瓦斯流动有一个通道，引起瓦斯排放和压力降低, 造成矿井煤层瓦斯含量相对较小。 根据湘煤行201409号文批复，矿井绝对瓦斯涌出量为1.18m3/min，相对瓦斯涌出量为16.68 m3/t， 二氧化碳相对涌出量为4.95 m3/t。为煤与瓦斯突出矿井。 根据湘煤行201409号文批复，本矿煤尘无爆炸危险性。煤层无自燃发火倾向性。2.位置及交通冷水江市蔡家山煤矿位于湖南省冷水江市城区220，方向直距5km，处于湖南省冷水江市冷水江矿区中连井田中部，属冷水江市中连乡杨家村管辖，地理座标为东经111027 22”111027 39”，北纬27043 41”270 44 29”，面积0.3822km2。矿井有运煤简易公路南接1808省道至冷水江市，距冷水江市7km，并与湘黔铁路衔接，南距冷水江火车站和金竹山电厂14km，交通方便。详见交通位置图1-1-1。3.企业性质和从业人员冷水江市蔡家山煤矿属普通合伙企业,从业人员总计200人,其中安全管理人员50人,井下采掘作业及维修人员150人。4.企业规模：目前核定生产能力为6万吨/年。将通过技改扩能达到生产能力15万吨/年。三、资源储量情况：1、根据湘国土资储小矿备字（2014）040号关于湖南省冷水江市冷水江矿区中连井田蔡家山煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明，我矿现在保有量100万吨，累探量为120万吨。2、我矿周边矿界外5000米内不存在任何乡镇煤矿，以后有足够的空间扩界增加资源。3、我矿在北翼已经提出申请并标明了扩界范围，现等待相关部门进行批准。综合上述三点，我矿发展空间完全符合国家煤炭产业政策要求，有足够的资源保证我矿增加生产年限，保证我矿成为上规模的现代化矿井。四、建设工期建设工期为2年，即从2014年12月2016年12月。五、资金的筹集方式总投资为1837万元，均为自筹。六、技改后的预期效果：1.解决就业人员250人，2.实现产值11509万元，创税184.57万元，其中新增税金615万元。3.安全生产条件达到国家质量标准化二级要求。七、技改期间南翼老系统改造：技改时间达二年之久，为了使技改期间矿井各系统安全可靠，通风、运输到达要求，在技改的同时必须对南翼以下地点进行维修整改。序号整改地点整改措施作业人数完成时间1+240m总回平巷、一二水平回风上山扩巷加固5人2016年12月2+140m、+50m运输平巷扩大巷道断面重新支护并重新架设轨道3人2015年11月32133工作面机巷风巷进行重新支护加固维修3人2015年10月42135工作面机巷风巷切眼上山进行重新支护加固维修3人2015年12月5各种设施对所有风门、密闭、管路、电缆、开关重新按规定进行清理维修悬挂3人2016年3月八、蔡家山煤矿现状：开拓方式明斜井加暗斜井开拓：现设置有二个井口（主井、风井）：明斜井加暗斜井：用于矿井提升、运输和进风。明斜井：全长190米，坡度27，绞车：JTP1.21.0；暗斜井：全长220米，坡度26，绞车：JTP0.80.6。风井：用于整个矿井回风，平巷700m，坡度0。设计生产能力6万T/a2013年原煤产量5万T2014年保有地质储量180万T2014年未可采储量175万T煤层赋存条件区内可采煤层为3煤层，5煤局部可采，3煤平均厚度为1.8米，地质赋存条件中等，区内有褶皱构造和断裂构造。相对瓦斯涌出量16.68m3/T，水文地质简单。开采技术条件采煤方法：走向短壁式采煤法；采煤工艺：爆破落煤，单体液压支柱加兀型梁支护，刮板输送机运煤，全部垮落法管理顶板。巷道掘进：采用炮破形式，采用压风机供风，风动钻眼，钻机：岩巷，YTP-26型钻机，煤巷：风煤钻机。巷道支护：煤巷采用金属支护，岩巷采用锚网喷联合支护，装岩采用耙岩机装岩。运输：主斜井采用JTP1.21.0绞车提升，暗斜井采用JTP0.80.6绞车提升。一水平+140m运输大巷和二水平+50m运输大巷：采用蓄电池机车运输，型号为：GTY2.5/6GB，数量4台。采煤工作面：采用刮板输送机运煤；采区：采用溜煤上山运煤。通风：通风方式：中央分裂式，主井进风，专用回风井回风，现矿井为一进一回。通风方法：机械抽出式，2台同等功率轴流式抽风机；型号：YBK56-4-NO11，功率30KW，一台工作，一台备用。掘进：采用大功率对漩式风机压入式通风，功率11KW。矿井、采区、工作面：采用全负压通风。排水：+140m水平有内外水仓，水仓容量420m3，安装D80-304型多级泵，台数2台，一台工作，一台备用，电机功率30KW，水泵流量43m3/h,扬程：100米，管路：858mm，数量二趟；+50m水平有内外水仓，水仓容量480m3，安装D80-305型多级泵，台数2台，一台工作，一台备用，电机功率30KW，水泵流量43m3/h,扬程：120米，管路：858mm，数量二趟。压风系统：地面安装2台AG-55型压风机，功率55KW，一台工作，一台备用，压风主管85mm，无链钢管。供电系统：矿井双回路供电，来自冷兴中心变电站和矿山变电站，1万伏进矿。另备用电源2台400KW，柴油发电机。井下供电：380V下井，水泵双电源供电，采、掘、运电器设备单独供电，局扇三专供电，抽风机专用变压器供电。监控监测系统：安装KJ7500监控系统，探头数量、种类、分站安设地点满足安全要求，系统运转正常。人员定位系统已安装并正常投入使用。通信系统：矿井、井上、井下安装KJ4H-16型程控交换机1台，隔爆本安型电话机25部，井上、井下通信畅通方便。矿内外通信安装了2部固定电话，手机人手1部，矿内外通信畅通。瓦斯抽放系统：安装井下瓦斯抽放系统，抽放泵：ZWY7/15，2台，主管114，支管75，PVC管。钻机：ZDY-650 型4台，WTC瓦斯参数仪1台，MD-2瓦斯解吸仪1台，100%瓦斯检测器4台。安全系统：除三条生命线外，建立了两个避灾硐室，反向风门2组，自救器200台。防尘洒水系统：工业广场内+250m标高，建有120m3高位水池，防尘主管32mm，无缝钢管，井下管网到位，洒水、喷雾装置齐全。目前开采水平及开采标高范围目前开采水平：+140m水平、+50m水平。开采标高范围：+50m-+240m标高。九、蔡家山煤矿扩能升级改造项目根据目前蔡家山煤矿开采技术条件研究分析，影响产业升级是排水系统、提升系统、通风系统、人员付井提升系统和两北两翼未贯通。项目存在问题排水系统随着开采面积增大，矿井+140m正常涌水量预算增大到20m3/h，最大涌水量30m3/h，矿井+50m正常涌水量预算增大到25m3/h，最大涌水量35m3/h，现有水仓容量、排水泵、排水管路不符合排水要求，应升级改造。通风系统目前矿井南翼风井，担任全矿井回风，存在回风路线远，管理困难，巷道变形快，维修量大，造成矿井通风不稳定，风量不满足产量升级要求。北翼为未开采区，未有风井，影响产业升级要求人员付井提升系统现未有专用付井提升运输人员，不能满足产能升级要求南北两翼+50m贯通平巷现两北两翼未贯通，未形成独立的运输、通风系统，不能满足产能升级要求提升系统现地面绞车为JTP1.21.0型绞车，不能满足产能升级要求，不满足提升15万t/a能力。升级改造项目排水系统水仓容量水泵管路+140m增加80m3+140m水平和+50m水平分别更换成排水能力更大水泵+140m水平和+50m水平分别更换为858mm管路二趟+50m增加140m3提升系统地面绞车改成JTP1.61.2绞车通风系统在矿井北翼增设一风井，形成两翼对角式通风，现有南翼风井担负11、21采区回风，增设北翼新风井担负12、22采区人员付井提升系统重新掘打600m斜井下山南北两翼+50m贯通平巷贯通平巷巷道为1000m十、蔡家山煤矿升级改造技术方案1、升级改造必要性、可行性排水系统：(1)必要性：随着开采深入，+140m正常涌水量预算会增大至20m3/h，最大涌水量会增大至30m3/h，现有水仓容量为420m3，水泵流量43m3/h，水仓不能满足8小时正常涌水量容量，泵排不能在20h内排出24小时最大涌水量；+50m正常涌水量预算会增大至25m3/h，最大涌水量会增大至35m3/h，现有水仓容量为480m3，水泵流量43m3/h，水仓不能满足8小时正常涌水量容量，泵排不能在20h内排出24小时最大涌水量，影响安全，影响生产。(2)可行性：投入资金对现有+140m水仓和+50m水仓进行扩容，更换水泵（满足要求）和排水管径858mm二趟，满足排水要求。通风系统：(1)必要性：南翼风井担负全矿井通风，由于回风路线长，管理困难，巷道变形快，维修量大，造成风量不稳定，且不足，影响瓦斯防治能力，影响产能升级，必须改造升级。(2)可行性：在矿井北翼建立一个新风井，形成两翼对角式通风，南翼风井只担负现有11、21采区回风，新建北翼风井担负12、22采区，增大矿井总通风量、可靠性和稳定性，满足扩能生产升级安全要求。提升系统：(1)必要性：目前矿井地面绞车只能满足6万t/a提升要求，不能满足产能扩大提升要求。(2)可行性：加长地面提升车场和安装JTP1.61.2型绞车提升。人员付井提升系统（1）必要性：根据矿井不断增加产能和国家文件要求，无法满足矿井要求，影响产业升级。（2）可行性：根据国家相关文件要求，在北翼掘打专用行人付井，并安装猴子绞车运输人员。两北两翼+50m贯通平巷（1）必要性：根据矿井不断增加产能和国家文件要求，无法满足矿井要求，影响产业升级。（2）可行性：根据国家相关文件要求和本矿实际，从现北翼下山+50m平巷往南掘进贯通南翼+50m落底车场。2、排水系统、通风系统、提升系统、人员付井提升系统和两北两翼+50m贯通平巷改造方案描述排水系统：技改方案水仓容量水泵管路备注排水系统+140m增加容量80m3+140m水平更换成D180304，+140m和+50m分别更换成858mm无缝管钢二趟经计算能满足排水要求+50m增加容量140m3+50m水平更换成D180305通风系统：技改方案增设风井数量井巷工程量(m)井巷径断面风机备注通风系统在矿井北翼增设一个风井，形成矿井两翼对角式通风2500m5.77YBK56-II-4-NO112台经计算风量满足扩能要求通风系统掘进炸药使用量序号掘进地点完成时间作业人数工程量每米火药使用量全部火药使用量1通风系统系统2016年12月每班5人2500m24公斤炸药/47发雷管60000公斤炸药/117500发雷管人员付井提升系统：技改方案增设付井数量井巷工程量(m)井巷径断面风机备注人员付井提升系统在北翼掘打一个付井600m5.77YBK56-II-4-NO112台经计算风量满足扩能要求人员付井提升系统掘进炸药使用量序号掘进地点完成时间作业人数工程量每米火药使用量全部火药使用量1人员付井提升系统2016年12月每班5人600m24公斤炸药/47发雷管14400公斤炸药/28200发雷管南北两翼+50m贯通平巷：技改方案增设付井数量井巷工程量(m)井巷径断面风机备注南北两翼+50m贯通平巷从北翼下山+50m落底往南掘进贯通南翼+50m落底1000m5.77YBK56-II-4-NO112台经计算风量满足扩能要求南北两翼+50m贯通平巷炸药使用量序号掘进地点完成时间作业人数工程量每米火药使用量全部火药使用量1南北两翼+50m贯通平巷2016年10月3日每班5人1000m24公斤炸药/47发雷管24000公斤炸药/47000发雷管提升系统：技改方案提升机钢丝绳地面提升车场绞车房备注提升系统JTP1.61.221.5mm加长20米重新建筑经计算满足扩能要求十一、投资估算和投资筹措方案1、投资估算排水系统：序号项目名称型号单位数量单价(万元)金额(万元)1巷道净断面4.7m2m+140m水平：30m0.35+140m水平：10.5+50m水平：17.5+50m水平：50 m2水泵台410403管道85mm无缝钢管根+140m水平：230m0.1+140m水平：23+50m水平：300m+50m水平：30合计121万元通风系统：序号项目名称型号单位数量单价(万元)金额(万元)1风井井巷净断面5.77m2m25000.410002风机YBK56-II-4-NO11台2816合计1016人员付井提升系统：序号项目名称型号单位数量单价(万元)金额(万元)1人员付井提升系统净断面5.77m2m600m0.42402风机YBK56-II-4-NO11台2816合计256南北两翼+50m贯通平巷：序号项目名称型号单位数量单价(万元)金额(万元)1南北两翼+50m贯通平巷净断面5.77m2m1000m0.44002风机YBK56-II-4-NO11台2816合计416提升系统：序号项目名称型号单位数量单价(万元)金额(万元)1卷扬机JTP1.61.2台180802绞车房米200.48合计88以上总计所估资金：序号项目资金（万元）1排水系统1212通风系统10163提升系统884人员付井提升系统2565 南北两翼+50m贯通平巷416总计18972、资金筹措方案序号改造项目资金来源改造升级时间1排水系统(1)提取每年利润60%，即每年1000万元；(2)自筹资金437万元；(3)申请银行贷款400万元；2014年12月-2016年12月2通风系统3提升系统4人员付井提升系统5南北两翼+50m贯通平巷十二、实施计划及预期效果1、实施计划排水系统升级项目实施时间实施责任人施工队排水系统2014.12-2015.4杨其明、刘玉祥矿掘进队、机电队通风系统升级项目实施时间实施责任人施工队通风系统2014.12-2016.2杨其明、刘玉祥矿掘进队、机电队提升系统升级项目实施时间实施责任人施工队提升系统2014.12-2015.5杨其明、刘玉祥矿掘进队、机电队人员付井提升系统升级项目实施时间实施责任人施工队人员付井提升系统2014.12-2016.12杨其明、刘玉祥矿掘进队、机电队南北两翼+50m贯通平巷升级项目实施时间实施责任人施工队南北两翼+50m贯