设计单位矿井中煤西安设计院3.docx

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设计单位矿井中煤西安设计院3

中煤西安设计工程有限责任公司

关于陕西彬长矿区胡家河矿井单项工程

设计质量检查的报告

编制人：

审核人：

审批人：

中煤西安设计工程有限责任公司

二0一四年九月

中煤西安设计工程有限责任公司

关于陕西彬长矿区胡家河矿井单项工程

设计质量检查的报告

一、项目概况

胡家河矿井位于陕西省咸阳市西北部，彬长矿区中北部，地处咸阳市彬县、长武县交界地带，隶属长武县、彬县管辖。

井田东西长8.1km，南北宽6.5km。

面积55.24km2。

陕西煤田地质公司186队从1979年10月开始到1987年10月，完成了矿区详查勘探。

2005年2月，陕西煤田地质公司131队提交了《陕西省黄陇侏罗纪煤田彬长矿区胡家河井田勘探地质报告》。

2003年11月，北京华宇公司编制了《胡家河矿井及选煤厂预可行性研究报告》，陕西煤业集团以陕煤司[2006]8号文发布了关于胡家河矿井可行性研究报告的评估意见。

2006年，毗邻胡家河矿井工业场地的大唐彬长电厂开工建设,一期工程2009年投产，装机4×600MW。

按照《陕西省彬长矿区总体规划（修改）》的安排，胡家河矿井为大唐彬长电厂的煤源矿井,因此,建设胡家河矿井迫在眉睫。

2007年2月，陕西省发展和改革委员会以陕发改能源函【2007】28号文委托我院对彬长矿区总体规划进行修改，2009年3月我院最终完成了《陕西省彬长矿区总体规划（修改）》，该规划将胡家河矿井规划为5.0Mt/a，孟村矿井规划为6.0Mt/a。

2009年7月，受陕西彬长矿业集团公司委托，我公司编制完成《胡家河矿井及选煤厂预可行性研究报告》。

2010年9月，国家发改委以发改能源[2010]2018号文对《彬长矿区总体规划（修改）》进行了批复。

2010年11月，陕西煤田地质局物探测量队完成《陕西彬长矿业集团有限公司胡家河矿井首采区三维地震勘探（含电法）报告》。

2011年7月，国家发展改革委员会以发改能源[2011]1601号文《国家发展改革委关于陕西彬长矿区胡家河矿井项目核准的批复》对胡家河矿井及选煤厂项目进行了核准。

二、设计概况

1.设计生产能力

矿井资源/储量819.75Mt，工业储量740.69Mt，可采储量395.44Mt，矿井建设规模5.0Mt/a，储量备用系数1.3矿井设计服务年限为60.8a。

2.井田开拓

矿井采用立井单水平开拓，水平标高为+335.0m。

矿井移交生产时共开凿三条井筒，分别为主立井、副立井、回风立井。

全井田共布置三组大巷，共划分为9个盘区，其中3煤3个盘区4煤6个，移交投产工作面401盘区，移交一个综放工作面，保证5.0Mt/a生产能力。

主井：

装备一对名义载煤量为40t的立井多绳提煤箕斗，担负煤炭提升，辅助进风。

井筒为圆形断面，净直径6.5m，垂深533m，净断面积33.2m2，冻结法施工。

井筒内采用整体轧制钢罐道和工字钢罐道梁，罐道梁与井壁用树脂锚杆固定。

副井：

装备一对双容器提升，其中一个为非标多绳特宽罐笼（小型设备的无轨胶轮车能够直接进出罐笼），另一个为标准1.5t矿车多绳罐笼，担负矿井的设备、材料、人员提升、进风，并作安全出口，垂深568m。

井筒为圆形断面，净直径8.5m，净断面积56.8m2，冻结法施工。

井筒内采用整体轧制罐道和工字钢罐道梁，罐道梁与井壁用树脂锚杆固定，玻璃钢梯子间作为矿井安全出口。

风井：

垂深526m，井筒为圆形断面，净直径7.0m，净断面积38.5m2，冻结法施工。

井筒内装备封闭式玻璃钢梯子间作为矿井安全出口，设有瓦斯管路和强排管路，担负矿井回风任务。

3.采煤方法、采煤工艺和装备

首采盘区4号煤层厚度为0.8～27.08m，平均15.8m，煤层厚度变化大，设计推荐4煤层开采方案确定对煤层厚度超过12.0m的区域，采用分层综采放顶煤采煤法，采用综放一次开采。

设计在4号煤层布置一个综放工作面。

工作面长度为180m。

工作面的割煤高度确定为2.4～3.8m，设计工作面年推进度为1898m，截深为0.865m，采用一采一放的放煤工艺，工作面的放煤步距为0.8m。

采煤机：

设计选用MG500/1330-WD型双滚筒电牵引采煤机，电动机总功率为1330kW，采高为2.4～4.4m，截深为0.8m，滚筒直径为2.4m。

刮板输送机：

设计选用SGZ1000/2×855型前部输送机和SGZ1200/2×855型后部输送机。

送机能力均确定为2500t/h，装备电机功率均为2×855kW。

转载机：

设计选用SZZ1350/700型转载机，能力为4000t/h电动机功率为700/350kW。

破碎机：

设计选用PLM4000型破碎，电动机功率为400kW、破碎能力为4000t/h。

液压支架：

设计选用ZF13000/21/40型放顶煤支架，工作阻力13000kN,支架高度为2.1～4.0m，支护强度为1.23Mpa，共97架，并备用97架；ZFG13000/24/40H型过渡支架，反四连杆过渡液压支架，工作阻力13000kN,支架高度为2.4～4.0m，支护强度为1.23Mpa，共6架，并备用6架；ZTZ19910/25/38型端头液压支架两组。

工作面运输巷胶带输送机：

设计选用电动机功率为3×400kW、运输能力为3000t/h、带宽1400mm的伸缩带式输送机。

乳化液泵站：

选用乳化液泵站额定压力37Mpa，流量为400L/min,配套乳化液箱公称容积3000L，采用三泵两箱乳化液泵站。

喷雾泵站：

设计选用喷雾泵站额定压力10Mpa，流量为315L/min,配套水箱公称容积2500L，采用三泵两箱喷雾泵站的配置方式。

设计配备三个综合机械化掘进面（其中两套引进，一套为国产装备掘进工作面）、一个炮掘工作面。

采掘面比为1：

4。

掘进工作面分别布置在401盘区和402盘区。

全矿井设计达到5.0Mt/a时的井巷工程量为45187.6m/915064.5m3，其中井筒为1652.5m，井底车场及硐室为3725.1m，运输及回风大巷为13604.0m。

煤巷37321.4m，占总工程量的82.6%，岩巷7866.2m，占总工程量的17.4%，万吨掘进率为90m。

4.通风系统

矿井按高瓦斯矿井设计，矿井采用中央并列式通风系统抽出式方式设计矿井总风量为300m3/s，通风容易时期负压1053Pa，困难时期负压2940Pa。

选用采用2台FBCDZ-10-№37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YBF800M1-10型通风机专用隔爆电动机2台，功率2×900kW，电压10kV，同步转速600r/min,效率94.5％。

5.排水系统

矿井正常涌水量470m3/h，最大涌水量700m3/h。

井下主排水泵房内安装5台MD500—57×10型矿用耐磨多级离心式水泵，矿井正常涌水量和最大涌水量时，水泵均为2台工作，2台备用，1台检修。

主排水管路选用φ325×14（8）无缝钢管，沿副立井井筒敷设3趟，矿井正常涌水量和最大涌水量时均为2趟工作，1趟备用。

6.提升系统

主、副井均选用落地式多绳摩擦式提升机。

主提升机选用JKMD-5.5×4（IV）型多绳摩擦式提升机一台，配恒减速液压站，双电动机直联拖动，提升速度12.1m/s。

提升机配置两台交流变频同步电动机，每台电动机功率3000kW，电压1500V。

副提升机选用JKMD-5×4（Ⅲ）E型多绳摩擦式提升机一台，提升速度9.42m/s，配置一台ZKTD-315/75型提升机用悬挂式直流电动机，功率2240kW，电压800V。

7.井下运输系统

工作面来煤由工作面顺槽带式输送机转载至中央大巷带式输送机，进入直径为Φ10m、仓容为2200吨的井底煤仓。

原煤经过井底煤仓缓冲后，由防爆型甲带给煤机给入装载带式输送机，再由箕斗定量装载设备装入箕斗，经一对40t立井提煤箕斗提升至地面。

中央大巷带式输送机主要技术参数为：

运量Q＝2800t/h、带宽B=1600mm，功率N=710kW，钢绳芯输送带，带强ST2000N/mm。

井下辅助运输采用无轨胶轮车。

下井人员乘坐副立井罐笼到达井底后，换乘无轨胶轮人车到达各工作地点。

普通物料及设备采用能够直接进出罐笼的无轨胶轮车装载，从地面经副立井可直达综采工作面或掘进工作面；大型设备（采煤机或液压支架等）和长材料从地面经副立井到井底车场换装站，换装到支架拖车上运至综采工作面或掘进工作面。

为满足矿井辅助运输需要，矿井投产移交生产时选用各型无轨胶轮车辆共计45辆。

8.压缩空气、制氮设备

在工业场地设空气压缩机站一座，站内设置DLG-250型螺杆式空气压缩机4台，其中2台工作，2台检修、备用。

在工业场地设制氮站一座，选用AH-GT-1500型碳分子筛变压吸附制氮机组3套，设置于矿井工业场地制氮站内，2套工作，1套备用。

9.地面运输

根据矿井可行性研究及西平铁路长武车站的布置，该矿井不修建铁路专用线，矿井铁路装车站与西平铁路长武车站联合布置，到发线设计与长武车站呈横列式布置。

矿井铁路装车站设计由铁道第一勘测设计院统一考虑。

10.供电

胡家河煤矿矿井部分用电负荷为：

胡家河煤矿矿井部分计算有功功率：

32764.6kW

胡家河煤矿矿井部分计算无功功率：

268691.1kVAR

胡家河煤矿矿井部分年耗电量:

112268147kW.h

矿井部分吨煤电耗：

22.454kW.h/t

孟村煤矿矿井部分用电负荷为：

孟村煤矿矿井部分计算有功功率：

20400kW

孟村煤矿矿井部分计算无功功率：

18240kVAR

选煤厂部分用电负荷为：

选煤厂部分计算有功功率：

7634.49kW

选煤厂部分计算无功功率：

4428.33kVAR

胡家河工业场地110/10kV变电站（含胡家河煤矿、孟村煤矿及选煤厂，煤矿及选煤厂负荷的同时系数：

有功、无功0.80）总用电负荷用电负荷为：

计算有功功率：

48639.27kW

补偿前计算无功功率：

39629.92kVAR

无功补偿容量：

2×9000kVAR

补偿后计算无功功率：

21629.92kVAR

补偿后功率因数:

0.91

视在功率：

53231.87kVA

工业场地110/10kV变电站初期（不包括孟村矿井负荷）安装2台SZ11-M-31500/110、110±8×1.25%/10.5kV、31500kVA的全密封式三相自冷有载调压降压变压器，正常运行时两台同时运行，负荷率为56.3%，一、二类负荷事故保证率为100%。

后期待孟村矿井投产后，增加第三台31500kVA的全密封式三相自冷有载调压降压变压器，正常运行时两台运行一台热备用，负荷率为84.5%，一、二类负荷事故保证率为100%。

两回110kV电源均以LGJ-185/3.5km的110kV架空线路引自亭口110kV变电站110kV母线。

11.给排水

矿井及选煤厂总用水量为6519.0m3/d，其中：

地面生产、生活用水量为2161.80m3/d；选煤厂洗煤补充水用水量为1333.3m3/d；选煤厂生活用水量为8.40m3/d；井下消防洒水用水量为1365.5m3/d，绿地浇洒用水量为180m3/d，黄泥灌浆用水量为1470.0m3/d。

永久水源为亭口水库，临时用水由工业场地水源井供给。

12.采暖

矿井采暖总负荷为42078kW。

矿井的永久热源为大唐彬长电厂，考虑建设的时差，设计在工业场地集中供热锅炉房内选用三台SZL20-1.25-AII型快装蒸汽锅炉，每台出力为20t/h；另选一台SZL10-1.25--AⅡ型组装蒸气锅炉。

13.地面总布置

矿井及选煤厂联合工业场地位于泾河级地上，井口标高+868.1m，工业场地布置简单，功能分区明确。

矿井总用地面积为35.53hm2（其中包括孟村矿井，井型为6.00Mt/a）。

按土地性质分，农用地25.8912hm2（其中，耕地13.6524hm2（水浇地13.0647，旱地0.5877，不占用基本农田），园地8.1508hm2，林地1.0175hm2，人工草地0.9265hm2，其他农用地2.144hm2；建设用地9.2479hm2；未利用地0.3909hm2。

14.项目总投资

胡家河矿井及选煤厂单项工程矿井部分概算总投资331720万元，其中井巷工程79502.27万元、土建工程43163.40万元、安装工程27257.89万元、设备购置62600.84万元、其它费用119195.60万元。

目前，矿井部分总投资完成322107.09万元（其中：

在建工程预计5054万元，缓建工程预计51万元），完成总投资的97％，在建及缓建工程完成后可完成全部概算投资。

15.矿井建设总工期预计为52.3个月（含施工准备期12个月，设备安装及联合试运转3个月）。

矿井移交投产后，第一年达到矿井设计能力60%，即达到3.00Mt，第二年达到矿井设计能力5.00Mt。

三、矿井设计主要技术经济指标

表20-3-1矿井主要技术经济指标表

顺序

指标名称

单位

指标

备注

1

矿井设计生产能力

（1）年产量

Mt

5.0

（2）日产量

t

21212

2

矿井服务年限

年

60.8

3

矿井设计工作制度

四六制

（1）年工作天数

天

330

（2）日工作班数

班

4

4

4号煤煤质

（1）牌号

31号不粘煤

（2）灰分Ad,最小～最大/平均

%

8.87～33.24/15.29

煤芯煤样

（3）挥发分Vdaf,最小～最大/平均

%

25.27～36.95/33.43

煤芯煤样

（4）硫分St.d,最小～最大/平均

%

0.32～2.07/0.84

煤芯煤样

（5）水分Mad,最小～最大/平均

%

2.88～6.64/4.47

煤芯煤样

（6）发热量Qnet,v.d,最小～最大/平均

MJ/kg

21.68～30.50/27.27

煤芯煤样

5

储量

（1）资源储量

Mt

819.75

含3号煤

（2）可采储量

Mt

395.44

6

煤层情况

（1）可采煤层层数

层

2

一层局部可采（3号煤）

（2）4号煤层厚度/平均

m

0.00～26.20/14.49

（3）4号煤平均视密度

t/m3

1.36

（4）煤层倾角

度

0～5

7

井田范围

（1）走向长度

km

8.1

（2）倾斜长度

km

6.5

（3）井田面积

km2

55.24

8

开拓方式

立井

9

水平数目

个

1

水平标高

m

+350

10

井筒类型及深度

（1）主立井深度

m

533.0

净断面

m3

33.2

（2）副立井深度

m

568

净断面

m3

56.8

（3）回立井深度

m

526

净断面

m3

38.5

11

盘区个数

个

9

12

回采工作面个数/工作面长度

个/m

1/250

13

回采工作面走向长度

m

2500

14

采煤方法

综放

15

顶板管理

全部冒落法

16

采煤机械化装备

（1）采煤机械

MG500/1330-WD

（2）工作面支架型式

ZF13000/21/40

（3）工作面运煤机械

SGZ1000/2×855

SGZ1200/2×855

17

掘进工作面个数/装备

个

4

18

移交井巷工程总量

（1）巷道总长度

m

45187.6

其中：

岩巷

m

7866.2

煤巷

m

37321.4

半煤岩巷

（2）巷道掘进总体积

m3

915064.5

（3）万吨掘进指标

m

90

19

井下大巷运输方式

（1）大巷主运输

胶带输送机

续表20-3-1矿井主要技术经济指标表

顺序

指标名称

单位

指标

备注

（2）大巷辅助运输

防爆低污染无轨胶轮车

20

提升

（1）主立井提升设备

JKMD-5.5×4（Ⅲ）E

（2）副立井提升设备

JKMD-5×4（Ⅲ）E

21

通风

（1）瓦斯等级

高瓦斯矿井

（2）通风方式

中央并列式

（3）风量：

m3/s

300

（4）负压：

容易/困难

Pa

1053/2940

（5）通风机型号及数量

型号

FBCDZ-10-№37

22

排水

（1）涌水量：

正常/最大

m3/h

470/700

（2）水泵型号/台数

MD500—57×10/5

23

矿井选煤厂

（1）选煤工艺

（2）产品结构

（3）原煤储煤型式及容量

t

（4）产品精储煤形式及容量

t

（5）吨煤耗电

度/t

（6）矸石处理方式

汽车外排

24

供电

（1）全矿井总有功功率

kW

32764.6

（2）变压器总容量

kVA

2×31500

（3）矿井吨煤耗电量

kW·h

22.454

25

供水

（1）水源

地下水

（2）日用水量

m3/d

6519.0

（3）吨煤耗水量

m3/t

0.11

续表20-3-1矿井主要技术经济指标表

顺序

指标名称

单位

指标

备注

26

采暖

（1）总热负荷

kW

42078

（2）锅炉

t

3×20t/h+1×10

（3）百万吨产量采暖耗煤量

t/Mt

27

场外公路

km

3.16

28

建筑面积和体积

（1）工业场地建构筑物总体积

m3

（2）工业场地建构筑物总面积

m2

29

矿井占地总面积

hm2

（1）工业场地占地

hm2

35.53

（2）排矸场地占地

hm2

10.5

30

矿井及选煤厂职工在籍总人数

人

1400

其中矿井

1108

选煤厂

92

矿井生产工效率

t/工

20.87

31

项目总资金

万元

347535.90

其中：

矿建工程

万元

72294.44

地面建筑工程

万元

36540.20

设备及工器具购置

万元

77424.29

安装工程

万元

35236.72

其他费用

万元

67147.77

预备费25664.34

建设期利息

万元

30821.89

铺底流动资金

万元

8020.86

32

项目建设吨煤投资

元/t

628.62

33

成本

矿井经营成本

元/t

总成本

元/t

续表20-3-1矿井主要技术经济指标表

顺序

指标名称

单位

指标

备注

34

产品售价

当量煤价

元/t

35

建井工期

月

36

移交至达产时间

年

37

全部投资回收期

年

38

财务内部收益率

%

39

投资利润率

%

40

投资利税率

%

41

财务净现值

万元

42

盈亏平衡点

%

四、项目设计与分工

为完成胡家河矿井设计，我院先后有十个所、十九个专业参加了胡家河矿井的设计。

矿井所共有采矿、机械、机制三个专业，分别承担了采矿、主副提升、通风、排水、压缩空气、制氮系统等设计；选煤所机制专业承担了矿井地面生产系统的设计工作；自动化所三个专业供电、电气自动化、通讯，分别承担了矿井供电、配电控制、安全监控、井上下通讯等设计；路桥所总图、运输、桥涵三个专业，分别承担了场区道路、护坡挡墙、总平面布置、场地窄轨车场等设计；市政所给排水、供热暖通、环评三个专业，分别承担了矿井给水、井下消防洒水、生产生活污水处理、井下排水处理、环境影响评价等设计；建筑所建筑、结构两个专业，分别承担了矿井地面所有建（构）筑物的建筑和结构设计；经济所承担了矿井概算的编制工作；勘测所工程地质、测量承担了矿井的测量和部分工程地质工作。

五、设计基础资料

我公司根据以下文件进行设计：

胡家河矿井初步设计（修改）编制根据陕西彬长矿业集团有限公司的“委托书”要求，在已经批复的《陕西彬长矿区总体规划（修改）》、《可行性研究报告》、《项目申请报告》及批文原则、决定指导下进行。

主要依据如下：

1.陕西彬长矿区开发建设有限责任公司（现更名为陕西彬长矿业集团公司）《委托书》。

2.《彬长矿区总体规划（修改）》及国家发改委发改能源[2010]2018号文《关于陕西省彬长矿区总体规划的批复》；

3.国家发改委发改能源[2011]1601号文《国家发展改革委关于陕西彬长矿区胡家河矿井项目核准的批复》；

4.陕西煤田地质公司131队2005年2月提交的《陕西省黄陇侏罗纪煤田彬长矿区胡家河井田勘探地质报告》；

5.陕西省煤田地质局186队2007年1月提交的《胡家河矿井井筒检查孔勘察地质报告》；

6.2010年，陕西煤田地质局物探测量队完成《陕西彬长矿业集团有限公司胡家河矿井首采区三维地震勘探（含电法）报告》；

7.煤科总院沈阳研究院编制的《陕西彬长胡家河煤矿煤层参数确定及防突技术研究》；

8.煤炭科学研究总院沈阳研究院2009年7月编制的《胡家河矿井瓦斯基础参数测定及瓦斯可抽性评价研究报告》；

9.西安科技大学2010年6月编制的《胡家河煤矿水文地质类型划分报告》；

10.与本项目有关的规程、规范、规定等。

六、环境保护设计

1.设计依据

现行《建设项目环境保护设计规定》和《煤炭工业环境保护设计规范》。

2.项目建设地点及环境

陕西咸阳市长武县。

本区属半干旱地区,生态环境比较脆弱。

3.本项目主要污染物和污染源

本项目主要污染物有污废水、废气和粉尘、固体废弃物和噪声。

对生产生活污废水设处理站进行二级生化处理，对井下排水设处理站进行沉淀、气浮装置及过滤器处理后复用；锅炉设脱硫装置，主运输易产生煤尘处设水幕降尘；井上下矸石排至荒沟矸石场，采取分层推平摊薄碾压，表面最终覆土种草种树；并考虑泻洪措施，在排矸沟下方设置拦渣坝。

对于噪声首先选用低噪产品，安装消声器等。

4.生态环境保护措施

主要通过绿化，采取水土保持等措施，改善当地小环境。

5.建设项目对周围环境影响估计

由于设计对本项目建设可能产生的污染物采取了切实可行的防治措施，大面积的种树种草进行绿化，因此本项目建设对周围环境影响不大。

七、安全卫生设计

对矿井生产过程中存在的煤层自燃、井下水、瓦斯、煤尘爆炸等事故分别采取了相应的可靠的措施。

井上