河西沙包岩煤矿机械化采煤建设方案.docx
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河西沙包岩煤矿机械化采煤建设方案
华坪县河西沙包岩煤矿机械化采煤建设
实施方案
为认真贯彻落实煤炭安全生产方针，采用先进适用的机械装备技术，促进安全生产，提高工作效率，根据云南省煤炭安全监察局关于执行矿井机械化技术的相关指示精神，结合本矿实际，制定本方案。
一、工作思路
以科学技术为指导，推行煤矿机械化改造为目的，采取有力的措施，加强职工安全技术、技能培训，加大提高煤矿机械化装备为手段，引进和推广经济适用的机械化装备，不断提高矿井劳动生产率和安全保障，促进矿井健康发展。
二、工作目标
通过淘汰落后的机械装备和工艺技术，大力加强煤炭装备和采取适用机械装备，进一步提高矿井安全生产保障及工作效率。
实现半机械化采掘和连续机械运输，实现配套供电系统，提高矿井机械化程度，提高煤炭生产能力，取缔放炮落煤的手工工艺，实现掘进装载机械化。
三、项目名称及所在位置
项目名称：
华坪河西沙包岩煤矿机械化改造项目实施方案；
所在位置：
华坪县中心镇柳溪社区河西七村
四、机械化改造原由
1、煤矿资源储量丰厚，截至2012年12月保有储量163.2万吨，煤层倾角7-10度，地质构造简单，具备进行机械化改造的良好基础。
2、多年来矿井加大安全生产投入，采掘布置较规范，通风能力提高，采、掘、机、运、通各系统逐步稳定和完善。
3、连年安全评价为B类矿井，2012年矿井安全质量标准化经验收，达到省三级标准。
4、我矿对井下运输大巷、区段运输平巷的设备进行了改造，全程运输轨道由原来的11kg/m轨道全部更换成了15kg/m轨道。
对采区巷道布置、井下硐室、采煤工艺、矿井通风、运输、排水系统进行了调整。
5、目前矿井采掘机械化水平低，采用炮采工艺，矿井运输能力不足，生产效能低，因此必须推进煤矿采掘工艺和运输的机械化改造。
五、机械化改造的指导思想及技术原则
1、按小型煤矿机械化改造的政策要求，根据矿井实际开采条件，提高机械化生产程度和技术装备水平，促使矿井达到正规、安全、稳定生产。
2、根据煤层赋存、采掘状况和开采技术条件，在保证矿井安全的前提下，合理部署井巷工程，做到布局全面、生产集中、系统完善、安全可靠，工程量少、建设工期短。
3、充分利用矿井现有的井巷和地面工艺场地设施，优化工业场地布置，方便生活、紧凑合理、节约用地。
六、组织机构
为确保矿井机械化改造项目顺利完成，确实加强领导，成立矿井机械化改造工作领导小组。
组长：
李岩
副组长：
刘荣华徐仕华
成员：
周良盛张庆华罗朝富和文耀胡仕平杨树人
组长负责全面建设工作，副组长负责监督、指导及技术工作，组员分工带领进行机械化采煤建设工作。
第一章矿井概况
一、地理位置及交通
华坪县河西沙包岩煤矿位于华坪县正西方向，属华坪县中心镇柳溪社区河西七村所辖。
地理坐标：
东经：
101°14′16.84″～101°15′14.68″；
北纬：
26°36′40.95″～26°37′16.6″。
矿区有简易公路与攀枝花一华坪公路（310省道）连接，距华坪县城约3km，距格里坪火车站60km，交通较方便。
二、主要开采煤层
河西沙包岩煤矿位于华坪县轿顶山矿区东北部，大箐组下部含煤不下20层，其中层位稳定、煤层较厚进行了编录的自下而上有C1、C2、C3、C4、C50、C5a、C5b、C6、C7共9层。
C2煤层为主要可采煤层。
C5a、C5b煤层为井田内下一步开采的煤层。
C2煤层煤厚一般为0.64～1.48m，出露于矿区东北部，出露长约700m。
C2a-1和C2a-2两层之间有20~0.45m±的泥质粉砂岩，上分层厚0.20～0.50m，下分层厚0.10～0.60m。
煤层结构复杂、稳定较好。
距煤层直接底约0.30m处，有一层较稳定的厚约0.8m的灰色薄层细砂岩（富含白云母片）。
该煤层为主采煤层，具有较好的经济效益。
C5a煤层煤厚0.38～0.47m。
煤层结构复杂，一般含4～5层夹矸，在煤层中约成等间距分布、夹矸较多，夹矸成分多为深灰色泥岩、炭质泥岩。
煤层直接顶板皆为灰色粉砂质泥岩，富含完整的植物叶、茎化石为特征。
C5b煤层，井田内的3个钻孔揭露，煤层厚度0.3~0.79m，从钻孔的厚度看煤层由西向东有变薄的趋势。
煤层结构较C5a煤层简单，一般煤层中上部含2～3层夹矸，风化后颜色较C5a煤层的夹矸浅。
三、煤质
河西沙包岩煤矿矿区内C2及C5a、C5b煤层均呈灰黑色，条痕灰黑－黑色。
块状、碎块状，少量粉状；硬度大，内生裂隙不发育。
条带状结构，局部似均一状和线理状结构，块状构造。
金刚光泽，参差状、阶梯状断口。
以半亮型为主，光亮型及半暗型次之，属半暗－半亮型煤。
煤岩成分以暗煤为主，夹矿化丝炭、亮煤和镜煤条带。
C2、C5a、C5b、煤层为低～中灰、特低硫、中磷、高热值气煤（QM43）。
适合用作炼焦配煤、动力用煤。
四、水文地质条件
矿区内地质构造简单，含煤岩系及围岩层平面展布简单，呈南缓倾的单斜构造；C2煤层矿体位于当地最低侵蚀基准面之上，煤层顶板直接充水含水层属层状岩类弱裂隙含水层，与区域同一含水层水力联系差，富水性弱；间接顶板为弱裂隙含水层，可视为相对隔水层；底板直接充水含水层（T3dq1）属层状岩类弱裂隙含水层，与区域同一含水层水力联系差，富水性弱。
矿区充水主要来源于顶、底板层间裂隙含水层及含矿层裂隙含水层的直接或间接涌入，总体涌水量不大。
因此，该矿区水文地质属以层间裂隙含水层直接充水的简单类型。
五、瓦斯、煤尘、煤的自燃倾向
1、瓦斯
矿井瓦斯等级鉴定结果：
河西沙包岩煤矿矿井最大相对瓦斯涌出量为8.65m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为0.60m3/min，最大相对二氧化碳涌出量为9.50m3/t，最大绝对二氧化碳涌出量为0.66m3/min，该矿为低瓦斯矿井。
2、煤尘爆炸性
据2012年8月26日云南省煤矿安全计量监测站在沙包岩煤矿C2可采煤层的掘进工作面所采样品进行爆炸性试验测试结果：
工业分析：
水分（Mad）为1.01%；
灰分（Ad）为50.92%；
挥发分，Vdaf为40.92%；
焦渣特征为6。
爆炸性试验：
火焰长度＞15mm；抑制煤尘爆炸最低岩粉量为20%。
结论：
该煤样煤尘有爆炸性。
但该矿自生产以来，未曾发生过煤尘爆炸现象。
3、煤的自燃倾向
2012年8月25日，煤矿委托云南省煤矿安全计量监测站，对沙包岩煤矿C2煤层的掘进工作面所采样品，进行煤自燃倾向性
..等级鉴定，鉴定结果为：
煤层编号：
C2
水分（Mad％）：
1.33
灰分（Ad％）：
39.70
挥发份（Vdaf％）：
37.83
着火温度：
T氧：
321℃，T原：
348℃，T还：
352℃
△T：
31
煤层自燃倾向性分类：
二类，自燃。
但根据矿山及周边矿山多年生产的调查，均未发生煤层自燃现象。
六、矿井资源储量及服务年限
2010年4月我矿委托：
云南华鹏爱地资源勘查有限公司对我矿区范围内煤炭资源作了核实，经云南省国土资源厅（云国土资储备字【2010】81号）评审备案，保有资源储量170.1万吨；
经云南省地方煤矿设计研究院进行矿产资源开发利用方案设计，云南省国土资源厅（云矿开备【2010】0号）备案登记，设计服务年限14.14年。
2012年12月保有储量163.2万吨，矿井剩余服务年限12年。
第二章矿井开拓开采布置及装备
一、井田开拓
1、矿井开采
河西沙包岩煤矿原核定生产能力3万吨/年，矿井开拓方式为平硐开拓，矿区面积0.73km2。
开采标高为+1750m～+1300m，经过改造建设后，矿井生产能力提升为9万吨∕年。
目前矿井已有二采区轨道下山2204掘进工作面进行开拓布置，2206回采工作面进行采煤生产，2204工作面为准备工作面。
根据我矿煤层赋存条件及煤层厚度、夹矸情况，采煤工作面采煤方法适宜单一倾斜长壁式采煤法；采煤工艺：
放炮落煤；采煤工序：
截煤机对煤层下部进行割煤后，个别地段部分割不完的顶煤用煤电钻打眼、放炮落煤；工作面采用刮板运输机运煤；金属液压支柱配合金属绞接顶梁支护顶板，全部垮落法管理顶板，采煤工作面矸石充填采空区。
使用MG30型截煤机采煤，该机操作简便，人员少，效率高，安全可靠，费用低。
掘进方法适宜炮掘；掘进工艺：
空压机压风，风钻打炮眼；采用耙砂机耙砂装矿车；巷道支护采用锚杆、金属棚架支护。
2、矿井开拓方式
开拓方式为平硐开拓。
根据矿井实际情况及煤层赋存条件，利用原生产系统进行改造可满足要求。
即利用河西沙包岩煤矿平主硐为出煤井，并担负矸石、材料、设备运输，为进风、人行井。
原回风井仍为回风井可作人行及铺设防尘管道。
矿井为一个水平，分上、下山开采。
两个采区，即一个上山采区和一个下山采区。
主平硐及主要运输巷沿煤层走向至一采区，+1326中部车场与轨道下山、回风上山、+1345回风大巷及回风斜井形成开拓系统。
3、水平划分
根据资源储量的分布情况，设计本矿井划分为1个水平，即+1325m水平。
分上、下山开采。
4、采区划分及开采顺序
根据井田内煤层赋存情况和开拓开采的布置，全井田划分为2个采区。
开采顺序为：
“区内后退式”即采区由上至下开采，工作面采用后退式开采。
5、采煤方法
（1）采煤方法的选择
煤层的倾角4º～5º，最大为7º，属近水平薄煤层。
根据煤层赋存情况及开采技术条件，选择走向长壁采煤法。
使用MG30型截煤机采煤，截煤部在链轮的作用下链条绕截盘导向槽旋转，带动截齿破煤伸入煤壁内并截割煤炭，在牵引部钢丝绳的牵引作用下截煤机沿煤壁、贴板陶底槽0.9—1.0米深度的底槽（掏槽后的煤层在岩压的作用下可自动落煤），截煤机沿煤壁向钢丝绳固定端移动。
人工攉煤、刮板机运输后向煤壁移动截媒机移动，工作面随采煤机运行顺序及时移架，循环进度为1m。
（2）工作面回采工艺
工作面回采工艺为：
使用MG30型截煤机落煤，人工攉（煤→单体液压支柱配绞接顶梁支护顶板，采煤工作面和运输顺槽采用SGB320/17型刮板机输送机运煤
工作制度为两班采煤、一班准备，日推进度2.0m，工作面顶板管理为全部垮落法，采用“三、四”排控顶，最小控顶距3.2m，最大控顶距4.2m，放顶步距1.0m，密柱切顶。
3、回采工作面设备装备
煤电钻（ZMS-12A）4台；刮板输送机（SGB420-30）2台；发爆器（MFB-50A）4台；单体液压支柱（DZ12-30/100）500根，金属铰接顶梁（HDJB-1000）500根；乳化液泵站（RBZ-80/200）2套；乳化液箱（MRXI）1台。
（4）工作面生产能力
工作面生产能力计算
该矿井投产时在C2煤层布置1个单翼采煤工作面，工作面长度为80m，工作面正规循环率90%，年推进度为600m，则回采工作面生产能力按下式计算：
A=LlmγC
式中：
A—回采工作面产量，万t∕a；
L—回采工作面长度，80m；
l—工作面年推进度，600m；
m—工作面平均煤厚，C2煤层为1.40m；
γ—煤层的视密度，1.40t∕m3；
C—工作面回采率，C2煤层为0.97。
A=80×600×1.40×1.4×0.97
＝9.13（万t∕a）
5、采区巷道布置
矿井为平硐开拓方式，平硐及+1322运输大巷斜交煤层走向掘至一采区+1326中部车场与轨道上山及通风人行上山沟通，利用原+1345回风大巷与回风井形成系统。
采区布置两条上山，即轨道上山（下山）及通风人行上山（下山）与各区段采煤工作面运输巷及回风巷连通，构成采区生产系统。
6、矿井达产时工作面的数目、长度及产量
矿井达产在C2煤层布置一个采煤工作面生产，采煤工作面走向长平均380m，倾斜长平均80m。
采煤工作面生产能力9.13（万t/a），满足改造建设要求。
掘进工作面采用三班掘进，耙砂机装砂，一个班一个掘进循环，三班共掘进巷道6米，年掘进3000米。
第三章矿井生产系统
一、提升、运输系统
1、矿井运输及装备
采煤工作面使用一台SGB320/17型刮板输送机运煤到运输顺槽，运输顺槽采用四台SGB320/17型刮板机输送机运煤到区段轨道巷（装矿车），采区轨道下山JT-800型提升绞车（上拉）到上部车场，主运输大巷采用三台CDXT-2.5吨蓄电池电机车运到井外地面储煤场。
2、设备材料由CDXT一2．5型电机车牵引材料车运输至采区轨道下山上部车场，使用绞车下放到轨道下山下部车场，由人工搬运到作业地点。
3、运矸：
掘迸工作面使用耙砂机装矿车，人工推车至轨道下山下部车场，采区轨道下山JT-800型绞车（上拉）到上部车场，，主运输大巷采用CDXT一2．5型蓄电池电机车经主平硐运出井外。
二、矿井供电系统
1、地面供电
矿井已形成双回路电源线供电，一回路来自华坪狮山变电所，另一回路来自荣将110千伏变电所，矿井供电电源较为可靠。
主井口安装S10-200/10/0.4变压器，供主井地面生产生活及主扇用电。
2、井下供电
在主井口安装KBSGZY-630/10矿用隔爆型移动变电站，额定容量630KVA，70m2矿用阻燃电缆下井，井下采区变电所安装矿用防爆总开关，电压660伏向采区绞车和采、掘工作面供电。
三、矿井排水系统
矿井采用平硐开拓，平硐以上排水为各巷道水沟直流至+1322m大巷。
大巷水沟以3～5‰的坡度自流出井外。
平硐水平以下+1310m标高设置水泵房和主、副水仓，选排水泵3台，正常涌水量时开启一台，一台工作、一台备用，一台检修。
布置两趟排水管路，一趟使用，一趟备用，将+1322m标高以下涌水抽排至+1322m大巷，通过该巷水沟，自流出井外。
第四章通风与安全
一矿井通风现状
1、通风方式及通风系统
根据矿井瓦斯涌出量、设计生产能力、煤层赋存条件、井田面积、煤层自燃倾向性等情况，并结合矿井实际情况，确定矿井采用分列式通风方式，抽出式通风方法。
掘进丁作面采用局部通风机压入式通风，采煤工作面采用全风压“U”型通风。
2、主扇风机
原22千瓦主扇已满足不了机械化改造后矿井生产能力9万吨/年需求，重新购置安装2台FBCZ-4-15型主扇,22KW安装使用，替换原使用的22KW主扇，—台工作，—台备用，FBCZ-4-15型主扇参数:
主扇额定风量14.5~36.6m3/s，风压805～2335Pa，电机型号：
YBF2-280M-6功率为2×55KW。
二安全“六大系统”建设
1、监测监控系统
该矿井于2007年12月安装了淄博瑞安特自控设备有限公司生产的KJ76N-J型煤矿安全监控系统，系统中所涉及传输接口、分站、各类传感器、线缆、接线盒等产品具备煤安标志、检验合格证。
系统采用两台主机实现双机备份。
监控系统与华坪县煤炭管理局监控中心联网，使用设备为AJ-M014CB型数据交换器，目前联网正常，数据能够及时上传。
矿井布置有3个分站二台安设在井下机电硐室、一台安设在
地面风机房；矿井安设了甲烷传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、风速传感器、负压传感器、风门传感器、设备开停传感器、各类传感器共有16个，系统运行正常。
2、人员定位系统
该矿井已于2012年4月安装了深圳市翌日科技有限公司生产KJ280-J型人员定位系统，系统由工控机、打印机、UPS电源、电源避雷器、信号避雷器、语音播报装置、KJ280-J传输接口、KJ280—F矿用本安读卡分站、KJ280-K矿用人员标识卡、矿用本安型定位器、矿用本安型手机、矿用无线通信系统、矿用隔爆兼本安不间断电源MHYVRP煤矿用聚乙烯绝缘编织屏蔽聚氯乙烯护套通信软电缆组成。
除工控机、打印机、UPS电源、电源避雷器、信号避雷器、语音播报装置外，所涉及产品具备煤安标志、检验合格证。
系统采用两台主机实现双机备份。
系统与华坪县煤炭管理局监控中心连网，使用设备为AJ-M014CB型数据交换器，目前联网正常，数据能够及时正传。
从地面至井下共设KJ272-J通讯接口一台、矿用隔爆兼本安不间断电源，KJ272-F读卡分站7台，配备人员识别卡200张，有10％的备用识别卡。
系统运行稳定、正常，能够及时、准确地将井下各个区域及设备的动态情况反映到地面监控系统，使地面监控管理人员能够及时掌握井下各个作业区域人员的动态分布及变化情况，以便进行更加合理的调度管理。
发挥井下人员定位系统管理和应急救援工作。
井下分站安设位置分别为：
主井口、主运输大巷口、掘进工作面、总回风上山口分站、采煤工作面运输平巷、采煤工作面回风平巷。
矿用隔爆兼本安不间断电源安设位置分别为：
地面一台供主平硐井口分站；井下主运输大巷机电硐室一台供主运输大巷口分站、掘进工作面分站、总回风上山口分站、采煤工作面运输平巷分站、采煤工作面回风平巷分站。
3、紧急避险系统
目前正在建设中，预计2013年8月份竣工。
4、压风自救系统
主井口地面安装空压机型号：
LG-10.5/8G型螺杆式空压机两台，电机功率55KW，供风量10.5m3/min，储气罐及闸阀，送气管材料符合规定。
空气压缩机、储气罐及闸阀安设在地面机房，压风自救主管采用Φ150无缝钢管，支管采用Φ50无缝钢管。
压风管路沿平硐铺设到井下掘进工作面、采煤工作面，井下压风自救装置已按规定安装完善。
5、供水施救系统
煤矿地面位于风井口上方建有防尘水池200m3一个，备用水池120m3。
矿井供水施救与防尘、消防共用一套管路，水源来自于矿井下部水仓，井下水经排水泵抽入过滤水池在注入供水水池，管道由风井引入井下，井下主运输巷、工作面、回风巷管路齐全。
阀门灵活有效，主管采用直径80mm的钢管，各掘进工作面消防（防尘）管采用直径50mm钢管，消防（防尘）管每隔50米安装—个闸阀和支管，各压风自救点也安装了供水支管和闸阀。
基本满足现阶段供水施救的需求。
6、矿井通信系统
该矿目前地面通信系统安装有—套多路通数字程控交换机，型号:
sw-2000HK,安装在矿调度室。
矿各科室、风机房、井口检身处、炸药仓库等地面均实现相互联通，井下采用本质安全型KTH-33型电话，按规定在矿井采、掘工作面、机电硐室等处共安设了4部，井下通讯系统的配套设备选用符合相关标准规定的产品，并取得煤矿矿用产品安全标志，确保了并上、井下各主要地点与调度电话相互联通，井上调度室值班人员能够第—时间接收、处理井下各类应急事务，电话安装位置基本附合通信联络系统的要求。
第五章技术经济
一劳动定员
1、劳动生产率的确定
华坪县河西沙包岩煤矿，年生产能力为9万吨/年，设计全员劳动工效1.34吨/工。
2、劳动定员计算依据：
（1）矿井工作制度：
年工作日330天。
（2）矿井年产量：
9万吨/年，日产量273吨。
（3）全员劳动工效1.34吨/工。
（4）各类人员比例：
、原煤生产人员中生产工人占96%，管理人员占4%。
、生产工人中，井下工人占85%，地面工人占15%。
、服务人员占原煤生产人员在籍人数的7%。
、其他人员占原煤生产人员在籍人数的2%。
3、劳动定员在籍系数：
4、工人在籍系数1.3;
5、地面工人在籍系数1.15；
6、其他人员在籍系数1。
全矿在籍职工总人数204人。
序号
人员类别
一班
二班
三班
合计
在籍系数
在籍人数
1
原煤生产人员小计
62
62
61
185
120
（1）
原煤生产工人
60
60
58
178
116
其中：
井下工人
53
53
52
158
1.3
98
地面工人
8
8
8
24
1.15
16
（2）
管理人员
3
3
2
8
6
2
服务人员
5
5
3
12
12
3
其他人员
2
2
2
6
6
全矿人员合计
69
69
66
204
150
注：
年工作天数
330天
全员工效
1.34t/工
日产量
273t
劳动定员汇总表
一、建设工程投资概算
井巷工程投资82万元，其中新掘井巷260米，投资52万元，维修井巷600米，投资为30万元；
二、设备投资
矿井建设新增设备见下表
序号
设备名称
设备型号
设备
功率
单位
数量
采面
掘进
备用
合计
1
爬渣机
LDZ100
30KW
台
1
1
2
截煤机
MG30-37
30KW
台
2
2
3
煤电钻
ZMS-12A
台
3
2
2
7
4
发爆器
MFB-50A
台
2
2
1
5
5
单体液压支柱
DW06
根
400
100
500
6
乳化液泵站
RBZ-80/200
台
1
1
2
7
乳化液箱
MRXI
个
1
1
8
刮板机
SGB320/17
17KW
台
5
1
6
9
电瓶机车
CTY2.5-6-GB
4.5KW
台
3
1
1
5
10
主扇
FBCDZ-4-15
2×55
台
2
11
局扇
YBT4.5/5.5
5.55KW
台
1
2
3
1、新增主要设备投资为180万元；
2、采掘设备新增投资为160万元；
3、配套工程投资估算为120万元。
合计总投资：
460万元。
华坪县河西沙包岩煤矿
2012年11月2日
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