可研设计汇报

可研设计汇报第1页/共52页中煤科工集团重庆设计研究院有限公司1.1项目概况

乌仁都西煤矿隶属内蒙古双欣能源化工有限公司。原乌仁都西煤矿始建于1989年，从建矿至今经过多次改扩建，已形成多对生产井口。2008年取得整合改造初步设计（露采）的批复，设计生产能力为60万吨/年，同意该矿先期进行露天开采，后期进行井工开采。随着露天开采的逐步深入，煤层（急倾斜）开采成本越来越高。乌仁都西煤矿2010年委托内蒙古自治区煤田地质局153勘探队完成了《乌仁都西煤矿煤炭生产补充勘探报告》，鉴于此，该矿特委托我院编制《乌仁都西煤矿可行性研究报告》，设计生产能力为1.2Mt/a，

第2页/共52页1.2交通位置乌仁都西煤矿位于内蒙古自治区鄂托克旗阿尔巴斯乡境内，行政区划隶属鄂托克旗管辖。煤矿位于乌海市海勃湾区东北约25km，距千里山钢厂40km，西距110国道20km，其间有自然土路相通。距包头～兰州铁路碱柜车站55km，交通条件比较便利。矿区位置距乌海市东北约25km距110国道20km距铁路碱柜车站55km中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第3页/共52页1.3外部建设条件1、交通条件矿区通公路，交通条件十分便利。中煤科工集团重庆设计研究院有限公司2、电源条件本矿的10kV双回路供电电源。3、水源条件工业场地生活、生产用水采用苏白沟溪水，矿方已签订了取水协议。该工程水源常年不断，水源点植被良好，水资源丰富。公路公路2、蒙西矿业110kV变电站取水点：苏白沟溪水水管1、乌仁都西35kV变电站3、通信条件当地通讯设施相当完备，移动、网通设施齐全。第4页/共52页1.4矿井资源条件1、矿区地层及含煤地层从老到新三叠系上统延长组（T3y），侏罗系中下统延安组（J1-2y），侏罗系中统直罗组（J2

），白垩系下统志丹群（K1

），第四系（Q4eol）,含煤地层为侏罗系中下统延安组（J1-2y）。2、地质构造矿区位于桌子山背斜的东翼，单斜构造，倾角55°。本矿区南部，3、4号勘探线北侧有一正断层F1，走向120°，倾角84°，倾向东北。断层落差108m左右。地表未见。矿区内未见岩浆岩侵入煤系地层的现象。中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第5页/共52页1.4矿井资源条件3、可采煤层井田可采或局部可采煤层8层。煤层倾角45°～60°。煤层编号埋深煤层利用厚度层间距离可采性评价稳定程度2-26.38～315.34134.20(9)可采厚度局部可采不稳定0.77～4.512.60(9)18.75~63.7543.92(8)3-136.37~337.03145.84(9)1.04～13.996.20(9)局部可采较稳定16.13~67.0039.36(9)3-37.75～399.78156.12(9)1.09～16.033.92(9)局部可采较稳定7.10～46.9923.78(9)4-110.52~467.24199.77(11)0.62～9.413.47(11)局部可采较稳定5.95～32.0913.19(11)4-218.81~474.81194.78(13)0.80～7.682.38(13)局部可采较稳定2.80～28.7410.65(10)4-314.77~485.82208.97(16)0.68～16.113.23(16)大部可采较稳定12.36~59.3529.87(14)540.31~519.36241.21(19)0.81～11.864.78(19)大部可采较稳定7.72～78.3119.95(19)668.98~548.82267.61(19)0.66～22.978.53(19)大部可采较稳定中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第6页/共52页1.5开采技术条件1、矿区水文地质矿井本井田水文地质条件为简单型。经预测矿井正常涌水量100m3/d，最大涌水量150m3/d。2、瓦斯根据补充勘探报告，该矿为瓦斯矿井。3、煤尘爆炸危险性根据补充勘探报告，煤尘具有爆炸的危险性。4、煤层自燃根据补充勘探报告，自燃等级Ⅰ～Ⅱ级，均属容易自燃～自燃煤。5、工程地质条件矿区工程地质条件确定为中等类型。6、其他开采技术条件矿井属地温正常区，无冲击地压现象。中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第7页/共52页1.6矿区范围1、矿业权设置范围根据批准的采矿许可证范围与划定矿区范围，矿区由8个拐点圈定，矿区面积：9.9835km2，开采深度：1617m至1217m。2、资源储量估算范围矿井资源储量估算范围由17个拐点坐标圈定，估算面积2.78km2，勘查查明煤层赋存标高为1650～450m.3、设计推荐矿区范围推荐矿区范围为批准的采矿许可证范围与划定矿区范围，由8个拐点圈定，矿区面积：9.9835km2，开采深度：+1617m至+500m。矿业权设置范围1617m～1217m资源储量估算范围1650～450m.资源储量估算范围1650～500m.中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第8页/共52页1.7储量统计3、扣除+500m标高以下资源储量1、截止2010年1月31日保有资源储量11216万吨2、

2010取得露天开采批复后对井田范围内资源进行露天开采，根据业主提供资料，矿井各可采煤层+1550m标高以上已基本采完，经计算，从2010年1月31日至2013年12月31日，露采消耗资源储量257万吨4、+500—+1200m标高保有资源储量6811万吨。设计范围内+1200m以上保有资源储量4138万吨中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第9页/共52页1.8储量分类地质资源/储量（万吨）2013年12月31日截止设计范围内保有资源储量合计10949万吨中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第10页/共52页1.8储量分类中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第11页/共52页1.9生产能力及服务年限1、矿井工作制度矿井设计年工作日330d，采用“四·六”作业制度。“三采一准”，“四班掘进”的循环作业方式。3、服务年限矿井储量备用系数取1.4，矿井服务年限为43.9a，其中第一水平服务年限15.2a。满足设计规范要求。2、生产能力矿井的可采储量为7375.2万吨，其中第一水平可采储量为2559.7万吨。据此，按矿井生产能力1.2Mt/a和1.5Mt/a计算，矿井服务年限分别为43.9a和35.1a，根据《煤炭工业矿井设计规范》，矿井设计生产能力1.2～2.4Mt/a的扩建矿井，要求的矿井服务年限不小于40a。矿井服务年限后者不能满足规范要求。中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第12页/共52页第二部分矿井开拓中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第13页/共52页2.1开拓现状乌仁都西煤矿始建于1989年，经过多次改扩建。已形成多对生产井口，均沿煤层布置。井筒井筒井筒井筒中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第14页/共52页2.1开拓现状2008年取得整合改造初步设计（露采）的批复，地面工业场地基本平场，已形成简易办公区。原工业场地位置露天开采范围中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第15页/共52页2.2井口位置根据地质地形条件，煤层赋存情况及对外运输条件，设计选择两个井口及工业场地位置地点进行比较位置一：利用原工业场地场地位于井田浅部中间位置，地面平坦、开阔，公路已通该场地紧靠井田浅部中央，可以布置斜井开拓。位置二：新建工业场地场地位于井田中央，补1号钻孔附近。该场地地面平坦、开阔。该场地位于井田中央位置，可以布置立井开拓。原工业场地位置新建工业场地位置中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第16页/共52页2.2井口位置方案优点缺点利用原工业场地1、利用现有的工业场地，地面建筑及设施部分可以利用，节约投资；2、有现有的场外公路与外界公路相连，运输方便；3、工业场地位于可采煤层底板方向，无需留设工业场地保护煤柱；4、采用片盘斜井开拓，斜井井筒兼做采区上山，初期投产工程量较小；5、斜井井筒施工工艺、装备简单；6、斜井开拓水平延伸方便，生产、延伸相互干扰小。1、斜井井筒较长，提升能力受限，各种管线较长，通风、动力供应等生产经营费较高。新建工业场地1、立井井筒较短，提升速度快，能力大，各种管线较短，通风、动力供应等生产经营费较低。1、新建工业场地，增加投资；2、需新修约场外公路；3、工业场地位于可采煤层顶板方向，对于急倾斜煤层而言需留设巨大的工业场地保护煤柱；4、采用立井开拓，初期投产仍需另掘采区上山，工程量较大；5、立井井筒施工工艺、装备复杂；6、井筒延伸困难。井口及工业场地位置比较表中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第17页/共52页2.2井口位置综合以上分析不难看出，利用原工业场地方案较优，结合矿井开采深度较浅，立井开拓优势很难展现，所以设计推荐利用原工业场地方案。中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第18页/共52页2.3矿井开拓主斜井副斜井回风斜井方案一：斜井开拓方案设主斜井、副斜井和回风斜井三个井筒。井口标高均为+1572.0m，倾角均为25°，长度均为880m。主斜井主要担负煤炭、人员的运输及给排水、压风等管线的敷设任务。副斜井主要担负材料、设备升降任务，同时也兼作。回风斜井主要担负回风任务，同时也兼作安全出口。井筒均落平于+1200m标高。均沿6号煤层底板的岩层伪倾斜布置。中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第19页/共52页2.3矿井开拓井筒均落平于+1200m标高。均沿6号煤层底板的岩层伪倾斜布置。+1200m标高中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第20页/共52页2.3矿井开拓根据煤层赋存条件及开采现状，确定+1200m标高为一水平，+850m标高为二水平，设计开采最低标高+500m为三水平。+1200m标高+850m标高+500m标高中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第21页/共52页2.3矿井开拓+1200m标高+850m标高+500m标高一采区二采区三采区中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第22页/共52页2.3矿井开拓暗主斜井暗副斜井暗回风斜井二水平采用暗斜井延伸，布置得有暗主斜井、暗副斜井、暗回风斜井。暗斜井沿6号煤层底板岩层伪倾斜布置，暗斜井兼作二采区的采区下山。三水平布置方式与二水平完全一致。中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第23页/共52页2.3矿井开拓主斜井副斜井回风立井方案二：斜井开拓方案设主斜井、副斜井和回风立井三个井筒：方案二的水平、采区划分、主、副斜井的位置，布置方式和功能与方案一一致，不同的是风井位置和布置方式不一致。方案二的风井布置在原生产区附近，布置回风立井，落平于+1200m标高，通过+1200m回风石门与主副斜井车场及联络巷相连形成系统。二、三水平开拓巷道布置与方案一一致。+1200m回风石门中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第24页/共52页2.3矿井开拓回风立井布置在煤系地层底板。回风立井井口标高为+1598m，长度为398m。+1200m标高中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第25页/共52页2.3矿井开拓主斜井方案三：综合开拓方案设主斜井、副立井和回风立井三个井筒：方案三的水平、采区划分、主斜井的位置，布置方式和功能与方案一、方案二一致，不同的是方案三副井及风井布置在原生产区附近，为立井布置方式，且立井直接布置到二水平。回风立井副立井中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第26页/共52页2.3矿井开拓

方案项目方案一（斜井开拓）方案二（斜井开拓）方案三（综合开拓）工业场地位置/井口标高主井办公区附近/+1572办公区附近/+1572办公区附近/+1572副井办公区附近/+1572办公区附近/+1572生产区附近/+1598风井办公区附近/+1572生产区附近/+1598生产区附近/+1598井筒类型/长度（m）主井主斜井/880主斜井/880主斜井/880副井副斜井/880副斜井/880副立井/420风井回风斜井/880回风立井/398回风立井/398总石门（m）总回风石门173500500总轨道石门//500采区巷道区段轨道石门及联络巷5050160区段回风石门及联络巷450840840进场公路（km）0.20.60.7水源/供水距离（km）0.30.32.0地面主要工程土石方工程量（万m3）9.5(挖方0.5)9.6(挖方0.5)11.0(挖方0.7)挡土墙（m3）500500800占地面积（hm2）8.448.529.48井巷工程量（可比部分）（m）井筒264021581698石门1735001000投产时采区巷道5008901000合计331335483698相对增减（+/-）±0+235385经济比较（万元）井巷工程投资（可比部分）4762.445244644地面土建工程（可比部分）360.8563653.1合计5123.250875297.1相对增减（+/-）±36.2±0+210.1建井工期月30.530.232.0运输、提升、排水费较低最低较高开拓方案技术经济比较表中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第27页/共52页2.3矿井开拓优

点缺

点方案一1、斜井开拓方式，井筒施工难度小。2、工业场地位于办公区附近，充分利用原工业场地。3、三井筒集中布置，便于管理。4、副斜井及回风斜井集中布置，回风石门兼做轨道石门，节省工程量。5、与方案二比较，轨道石门兼做回风石门，节省石门工程量。1、投产初期井筒工程量较大。2、通风线路比方案二稍长。3、风井与主、副井布置在一起，噪音影响较大，且总图布置时受风井影响，场地紧张。方案二1、主工业场地位于办公区附近，充分利用原工业场地。2、投产初期井筒工程量较少。3、通风线路短，通风阻力较小，运营费用低。4、主、副井与风井分开布置，主工业场地不受风机噪音影响。5、主、副井工业场地与风井分开，用地富余。1、风井为立井，施工难度大，进度慢，且立井造价高。2、风井工业场地和主工业场地分散布置，管理分散。3、风井工业场地要新修路，增加投资。4、工业场地占地面积比方案一多，增加投资。方案三1、副井做立井，提升能力大。2、副井和风机联合布置，轨道石门兼回风石门，节省石门投资。1、副井和风井为立井，施工难度大，进度慢，且立井造价高。2、主井工业场地和副井工业场地分散布置，管理分散。4、副井工业场地要新修路，增加投资。5、工业场地占地面积最多，增加投资。6、立井井筒造价高，井巷总投资最大。开拓方案优缺点比较表中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第28页/共52页2.3矿井开拓通过综合分析比较，方案一与方案二无论是从经济还是技术角度，都比方案三要优，而方案一与方案二无论从技术还是从经济角度都差不多，结合业主的意见分析研究比较，方案二风井和主工业场地分开后，风机噪音对主工业场地无影响。且通风机运营费比方案一低。最终设计采用方案二。即斜井开拓方案，布置主斜井、副斜井和回风立井三个井筒。中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第29页/共52页第三部分采区布置及装备中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第30页/共52页3.1采区布置采区上山通过石门揭穿C2煤层，沿煤层走向布置工作面运、回风顺槽主斜井副斜井回风立井+1200m回风石门首采区利用矿井主斜井、副斜井作为采区的运煤、行人和材料上山中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第31页/共52页3.1采区布置首采区划分为三个区段+1500m、+1400m、+1300m，分别在作甩车场，在+1200m水平设平车场，+1500m+1400m+1300m+1200m中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第32页/共52页3.1采区布置采区上山通过石门揭穿C2煤层，沿煤层走向布置工作面运、回风顺槽区段巷区段巷由于井田中部一水平资源基本采完，因此井田中部每个区段均布置区段运输巷或回风巷，布置在煤组底板的岩层中，区段运输巷或回风巷绕过采空区后作区段运输或回风石门采空区采空区中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第33页/共52页3.1采区布置采区上山通过石门揭穿C2煤层，沿煤层走向布置工作面运、回风顺槽区段运输石门区段回风石门采空区采空区中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第34页/共52页3.1采区布置揭穿煤层后布置工作面煤层运输巷和回风巷，然后作开切眼，开成回采工作面。中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第35页/共52页3.1采区布置采区上山通过石门揭穿C2煤层，沿煤层走向布置工作面运、回风顺槽综采工作面普掘综掘中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第36页/共52页3.2采煤方法及回采工艺1、采煤方法选择根据煤层的开采条件，矿井的采煤方法采用走向长壁采煤法，全部垮落法管理顶板。中煤科工集团重庆设计研究院有限公司2、采煤工艺业主调研了国内急倾斜综采矿井及生产设备厂家，该生产技术已取得成功经验，生产技术成熟可靠，业主与设计院研究决定采用急倾斜综采，配备一个综采工作面。3、综采设备急倾斜综采支架与普通支架不一样的是，液压支架在防滑，行人安全，防矸石伤人等方面做了相应的措施，在下顺槽设计特制防倒巨型支架，垂直工作面支架，反力支撑工作面液压支架，防止端头支架歪斜或倾倒。配套得特制刮板和采煤机与之相适应。第37页/共52页第四部分总图布置中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第38页/共52页4总图布置中煤科工集团重庆设计研究院有限公司方案一主要生产区位于办公生活区和辅助生产区之间，对办公生活区稍有影响，但处于办公生活区下风向，煤仓靠近进场道路路边，方便汽车装运。方案一方案二办公生活区主要生产区辅助生产区办公生活区主要生产区辅助生产区副斜井主斜井副斜井主斜井方案二虽然储装运场地不靠近办公生活区，对其没有污染，但是运输线路产生了折返，运输线路长。方案一其优点突出，故将方案一作为设计推荐方案。第39页/共52页第五部分矿井通风与安全中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第40页/共52页5.1矿井通风1、矿井通风方式为中央分列式；通风方法采用机械抽出式。回采工作面采用“U”型通风方式。2、矿井初期总供风量为85m3/s,矿井后期总供风量为106m3/s。3、回风立井一水平通风容易时期等积孔为4.011m2，困难时期3.104m2，通风容易时期和困难时期，通风难易程度均属通风容易，通风阻力等级均为小阻力。中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第41页/共52页5.2安全措施1、本矿井为瓦斯矿井，本矿井不具备瓦斯抽放条件，通过通风稀释排放瓦斯，到达降低井下空气中瓦斯浓度的目的，是本矿井瓦斯治理的根本措施。2、矿井所采煤层暂按容易自燃煤层考虑，设计推荐采用井下移动灌浆结合阻化剂喷洒压注工艺系统防灭火。3、其他灾害防治矿井根据相关设计规范、安全规程及地方法律法规针对矿井的实际情况采取相应的措施。中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第42页/共52页5.3安全避险六大系统1、监测监控矿井设计选用KJ90NB监测监控系统。2、人员定位系统矿井选用KJ251矿井人员定位系统。3、通信联络系统设计考虑设置150门市话解决矿井对外及相互间通信联系。4、紧急避险系统矿井在井底联络巷附近设置永久避难硐室；5、压风自救系统矿井设井下压风管路系统一套，风动工具与压风自救系统共用一套管路，但不同时使用。6、供水施救系统地面生活供水与井下生产、供水系统连接，中间设置倒流防止器和阀门，在井下发生特殊情况时可将生活饮用水输送至井下各用水点。中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第43页/共52页第六部分矿井主要设备中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第44页/共52页6矿井主要设备1、副斜井设备经方案比较，设计选用2JK4×2.1-31.5型提升绞车1台，功率560kW2、主斜井运入设备架空人车：

RJY45-25/1200(A)型，功率为45kw3、主斜井运煤设备设计选用胶带强度为ST3150N/mm的阻燃型钢丝绳芯阻燃强力胶带。驱动采用双滚筒+双电机布置，功率为2×315kW。4、通风设备经方案比较，

选用FBCDZ-6-№26/2×280kW型对旋风机。5、排水设备经方案比较，

MD46-50×9型，共3台，其中，1台工作，1台备用，1台检修。电动机YB3351S-2型，110kW，660V。6、压风设备经方案比较，设计设计选用SA200A型螺杆式固定空气压缩机3台，其中2台工作，1台备用，200kW。中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第45页/共52页第七部分矿井工期及经济技术中煤科工集团重庆设计研究院有限公司第46页/共52页7矿井工期及经