开拓方案.docx
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开拓方案
根据山西省晋煤重组办发〔2009〕116号“《关于朔州市平鲁区茂华万通源煤业有限公司等六处煤矿企业重组整合方案的批复》文件，由中国华电（山西茂华能源投资有限公司）对朔州市平鲁区白芦煤矿、一半岭煤矿和西家寨煤矿进行兼并重组整合，整合后名称为“山西朔州平鲁区茂华白芦煤业有限公司”。
兼并重组整合后井田总面积为9.746km2，批准开采4号和9、11号煤层，整合后生产能力为1.2Mt/a，为符合国家有关政策、法规，并且尽快进行1.2Mt/a兼并重组整合验收，受矿方委托，我公司对井田开拓方案进行初步规划，以征求矿方意见，满足矿井建设的需要。
2010年1月9日，我公司设计人员与白芦煤业有限公司领导进行初步沟通，并对原白芦煤矿和原西家寨煤矿工业场地进行现场勘察，在充分尊重矿方意见的基础上，提出井田开拓方案5个，供矿方进行比选、征求意见使用。
本次出差，没有去一半岭煤矿工业场地现场勘察，所以，开拓方案中一半岭煤矿的原有井筒的利用问题，暂不考虑。
第一节井田境界及资源/储量
一、井田境界
据2009年12月19日山西省国土资源厅为该矿换发的采矿许可证（证号为C1400002009121220049014），批采4#-11#煤层，井田范围由下列22个拐点连线圈定（1980西安坐标系）：
1）X=4374953.01Y=19624929.23
（2）X=4374953.00Y=19626529.24
（3）X=4373952.99Y=19626529.24
（4）X=4373952.99Y=19627479.25
（5）X=4373012.98Y=19627479.25
（6）X=4372872.98Y=19627649.25
（7）X=4372752.97Y=19627649.25
（8）X=4372752.98Y=19626729.24
（9）X=4371752.97Y=1962729.23
（10）X=4371752.97Y=19625395.22
（11）X=4371452.97Y=19625395.22
（12）X=4371452.97Y=19624229.21
（13）X=4371352.97Y=19624229.21
（14）X=4371352.97Y=19624129.20
（15）X=4371452.97Y=19624129.20
（16）X=4372802.99Y=19623629.20
（17）X=4373166.99Y=19623529.21
（18）X=4373152.99Y=19623463.20
（19）X=4373401.00Y=19623403.20
（20）X=4373407.00Y=19623471.21
（21）X=4373953.00Y=19623329.21
（22）X=4373953.00Y=19624929.22
面积
。
井田南北宽约3.60km，东西长约4.32km9.746km2。
批准开采4#-9#煤层，生产规模120万t/a二、井田周围开发情况
山西朔州平鲁区茂华白芦煤业有限公司兼并重组后，东邻山西朔州平鲁区华美澳冯西煤业有限公司、朔州平鲁区华美澳兴陶煤业有限公司、山西平鲁圣厚源煤业有限公司相邻；南邻山西朔州平鲁区芦家窑煤业有限公司；西与中煤平朔露天煤矿相望。
北部和西北部与山西朔州平鲁区后安煤炭有限公司相邻。
—」E日
二．储量
（一）资源/储量计算范围
参与本次资源/储量估算的煤层为该矿可采的太原组4-1、
4-2、7、9、11号煤层，资源/储量估算边界以井田边界和采空边界线为界，估算面积为井田面积减去无煤区面积。
（二）工业指标
井田内4-1、4-2、7、9、11号煤层主要为气煤，其次为长焰煤，属炼焦用煤，可作为炼焦配煤，按照2002年2月国土资源部颁发的《煤、泥炭地质勘查规范》中有关规定，并结合实际情况，确定资源储量估算指标如下：
煤层最低可采厚度为0.70m；
最高可采灰分为40%；
最高可采硫分为3%。
补充说明：
灰分：
井田批准开采的7、11号煤层分别在309、310号钻孔附近小部分为长焰煤，故本次工作未对7、11号煤层分煤类计算资源/储量。
（三）、资源/储量
1．矿井工业储量计算
经本次估算，共获得井田范围内批准开采的4-1、4-2、7、9、
11号煤层现保有资源/储量40718万t，其中（111b）25471万t，（111b）占总保有资源/储量63%，（122b）为7604万t，（111b）+（122b）占总保有资源/储量81%，（333）7643万t。
（详见表）
各批米煤层资源/储量估算汇总表
煤层号
煤类
各类资源/储量（万t）
111b
111b+122b
111b
122b
333
111b+122b
111b+122b+333
总量％
总量％
4-1
CY
4537
737
912
5274
6186
73
85
QM
2987
224
19
3207
3226
31
99
小计
7524
961
931
8485
9416
80
90
4-2
CY
1056
1018
624
2074
2698
39
77
QM
389
77
61
466
527
74
88
小计
1445
1095
685
2540
3225
45
79
7
QM
1163
397
417
1560
1977
59
79
9
CY
5127
3780
3670
8907
12577
41
71
QM
6410
138
524
6548
7072
9
1
93
小计
11537
3918
4194
15455
19649
75
79
11
QM
3802
1233
1416
5035
6451
59
78
总计
25471
7604
7643
33075
40718
63
81
注：
111b-探明的（可研）经济基础储量122b-控制的经济基础储量333-推断的内蕴经
济资源量
2.矿井设计储量计算
矿井设计储量=矿井工业储量-永久煤柱损失
永久煤柱损失包括井田境界、已有的地面建（构）筑物煤柱、防水煤柱等永久性煤柱损失。
3、安全煤柱留设
井田内各类保安煤柱的留设标准如下：
（1）井田边界和盘区间的煤柱留设
（2）地面建筑物保安煤柱的留设
（3）矿井主要大巷煤柱的留设
（4）断层煤柱的留设
4．矿井设计可采储量
矿井设计可采储量按下式计算：
ZK=（ZS-P）•C
式中：
ZK——矿井设计可采储量，Mt；
ZS——矿井设计储量，Mt；
P――开采时需留设煤柱损失量的总和（开采时需留设的煤柱有：
工业场地及井筒、采区边界、开拓大巷等主要巷道需留设的保护煤柱）。
C――采区回采率。
设计可采储量估算如下：
全矿井设计可采储量23027万吨
4号设计可采储量7585万吨
下组煤（9、11号）设计可采储量15442万吨
第二节矿井设计生产能力与服务年限一、矿井设计生产能力
（1）矿井工作制度按《煤炭工业矿井设计规范》规定，矿井设计年工作日为330d，每天三班作业（其中两班生产，一班准备），每天净提升时间为16h。
矿井服务年限均按下式计算：
T=Z/（A•K）=230.3/（1.2X1.5）=127.9（a）
式中：
T――服务年限，a；
Z――设计可采储量，Mt;
A——生产能力，Mt/a；
K――储量备用系数，取1.4。
全矿井服务年限为127.9a，其中初期开采的4号煤可采年限为42a。
第三节井田开拓本设计利用原白芦煤矿的工业场地作为矿井改扩建后的副井工业场地，利用原西家寨煤矿的工业场地作为主井场地。
为尽快完成验收,根据确定的矿井工业场地位置，结合本井田范围内井下各可采煤层的产状、赋存条件、开采技术条件、井田境界形状、矿井开采技术及装备水平等因素综合考虑，经优化筛选，确定了5个井田开拓方案，分述如下：
（一）、开拓方案I利用原西家寨煤矿主斜井分别作为矿井改扩建后的主斜井井筒。
利用原白芦煤矿主、副斜井分别作为矿井改扩建后的副斜井和回风斜井井筒。
西家寨煤矿主斜井和白芦煤矿主斜井直接利用，白芦煤矿副斜井因断面小，不能满足通风要求，需进行改造，参考矿方意见，原副斜井进行卧底，根据通风断面需求，卧底量为2米，卧底后，井筒断面增至11.6m2。
首采面为原西家寨井田内已布置好的工作面。
验收面选在首采面的邻近面。
优点：
不需扩征土地
缺点：
回风井筒卧底量大
井下采区巷道工程量大。
首采面因布置采区巷道，导致推进度短。
（二）、开拓方案II利用原西家寨煤矿主斜井分别作为矿井改扩建后的主斜井井筒。
利用原白芦煤矿主斜井作为矿井改扩建后的副斜井，利用原白芦煤矿副斜井作为矿井改扩建后的猴车斜井，在井田近中部一半岭旧村附近新建回风立井井筒，回风立井直径5M，垂深220M。
首采面为原西家寨井田内已布置好的工作面。
验收面选在首采面的邻近面。
优点：
回风井断面大，井下回风巷不需要改造
缺点：
需要扩征土地
井下采区巷道工程量大。
首采面因布置采区巷道，导致推进度短。
（三）、开拓方案III利用原西家寨煤矿主斜井分别作为矿井改扩建后的主斜井井筒。
利用原白芦煤矿主、副斜井分别作为矿井改扩建后的副斜井和回风斜井井筒。
西家寨煤矿主斜井和白芦煤矿主斜井直接利用，白芦煤矿副斜井因断面小，不能满足通风要求，需进行改造，参考矿方意见，原副斜井进行卧底，根据通风断面需求，卧底量为2米，卧底后，井筒断面增至11.6m2。
首采面为原西家寨井田内已布置好的工作面。
验收面选在原白芦井田。
优点：
改造期间，利用西家寨原有系统出煤，对基建无影响。
首采面推进度长。
采区工程量小。
不需扩征土地
缺点：
回风井筒卧底量大
（四）、开拓方案IV利用原西家寨煤矿主斜井分别作为矿井改扩建后的主斜井井筒。
利用原白芦煤矿主斜井作为矿井改扩建后的副斜井，利用原白芦煤矿副斜井作为矿井改扩建后的猴车斜井，在井田近中部一半岭旧村附近新建回风立井井筒。
回风立井直径5M，垂深220M。
首采面为原西家寨井田内已布置好的工作面。
验收面选在原白芦井田。
优点：
回风井断面大，井下回风巷不需要改造
首采面推进度长。
采区工程量最小。
缺点：
需要扩征土地
场地分散
（五八下组煤开拓方案I
西家寨煤矿主斜井延伸后作为下组煤的主斜井井筒。
副斜井延伸后作为下组煤的副斜井井筒，利用原白芦煤矿副斜井作为矿井的猴车斜井，回风立井井筒延伸后作为下组煤的回风井井筒。
大巷呈东西向直线布置。
优点：
系统简单，能力大（可满足500万吨/年）
工作面推进度在1000——2000米之间，适合本矿井下实际情况。
建议：
全矿井利用原西家寨煤矿主斜井和原白芦煤矿主斜井作为矿井改扩建后的主、副斜井，无论原煤提升能力、辅助提升能力、进风能力均可以满足要求，制约矿井能力的只有回风井和回风巷，若对回风井进行卧底改造，回风巷进行刷大，工程量很大，不如新建一直径5M回风立井，新布置回风巷。
验收面选在原白芦煤矿，可以有效减少采区巷道工程量，且
不影响现西家寨煤矿已布置好的系统的出煤生产。
第四节矿井主要设备
（一）主斜井提升设备
1、主斜井带式输送机
主斜井斜长（井底煤仓至井口斜长）：
Lj=362m，倾角a=23°，净宽B=5.1m，设轨道；
该矿现安装1台DX型大倾角带式输送机，带宽B=1000mm，带速V=2m/s；胶带为DX4型阻燃输送带型钢绳芯胶带，阻燃、抗静电；电动机采用Y355M1－4型三相异步电动机，160KW，380V；井底给煤机为GMW-2型往复式给煤机，4档位，小时给煤能力为Qsh=200t/h；经计算，该胶带运输机能满足矿井的提升要求。
配电及控制：
主斜井井口房内设配电室，2回380V电源分别引自矿井工业场地10kv变电所0.4kv不同母线段。
采用低压配电箱对井口房内所有用电设备进行配电及控制。
主胶带机起动采用软起动。
PLC电控系统设有电动机短路、欠压、过载等电气保护及胶带输送机软起动、制动；采用KPJ-I型胶带输送机综保监控装置，具有防逆转、防跑偏、纵撕、打滑、溜槽堵塞、沿线急停开关、滚筒温度保护和烟雾保护装置等各种安全保护。
胶带机控制室与胶带沿线之间设联系信号装置。
2、主斜井检修绞车主斜井检修绞车用于胶带输送机检修时升降胶带机部件及检修材料。
主斜井现安装一台JK-2.5/31.5X型提升机，能满足检修提升设备的要示。
其主要技术参数：
Dg=2500mm，B=1500mm，Fze=90kN，配套Y系列10级变频电机，280KW，380V，588rpm；该系统的提升速度为2.56m/s。
提升钢丝绳选用28NAT6X7+FC1770ZS460270型钢丝绳，钢丝绳在滚筒上作单层缠绕。
检修绞车一回低压380V电源引自主斜井井口房低压配电
室。
主斜井设置主斜井检修绞车提升信号装置。
（二）副斜井提升设备
副斜井井筒斜长310m，倾角25°,采用双钩串车提升方式，担负矿井材料、设备、矸石及重大件等提升任务
副井提升量：
人员：
150人
设备材料：
60车／班；
矸石：
200车／班；
火药、雷管：
各1次／班；
其它：
15次／班；
最大件液压支架重量：
25t。
提矸：
由4辆1t固定式矿车组列,矿车自重Qk=610kg；运送人员：
选用XRB15-8/6，由2辆头车组列，头车自重2200kg；运大件：
选用特制平板车运送，牵引力要求大于120kN。
提升钢丝绳选用36ZBB6VX18+FC1670812524
（GB8918-2006）型钢丝绳，钢丝绳在滚筒上单层缠绕，缠绕宽度B=1638mm。
提升系统钢丝绳最大静张力140kN（提升最大件时），钢丝绳安全系数m=7.51>7.5;提人时钢丝绳安全系数m=23.9>9
副斜井提升设备选用2JK-3.5/31.5型双滚筒矿用提升机，其主要技术参数：
滚筒直径D=3.5m，滚筒宽度B=1.7m，最大静张力Fj=170kN，最大静张力差Fc=115kN，减速比i=31.5，最大提升速度Vmax=2.81m/s。
电动机计算功率252kW，选用Y系列10级变频电动机，380V，280kW。
副斜井提升按最大提升速度Vmax=2.8m/s计算，最大班作业时间5.33hv6h。
提升机房两回380V电源均引自副井10kV变电所。
提升机电控选用交交变频电控系统。
副斜井提升设有“TPX-1型副井串车提升信号系统”。
（三）通风设备
本矿井采用机械抽出式通风方式。
（一）方案选择
矿井所需风量Qk=80m3/s，矿井所需最小负压hkmin=1319.08Pa，矿井所需最大负压hkmax=2717.54Pa。
考虑通风设备漏风及风道局部阻力损失，通风机所需风量及负压为：
风量
Q=kL?
Qc=84m3/s
负压
Hmin=hmin+△h=1564.08Pa
Hmax=hmax+△h=2962.54Pa
设计选用
FBCDZ-8-M26C,n=740r/min
两台，配YBF
，8极，
10kV,2x500kW隔爆电动机。
两台通风机，一
台工作，一台备用。
通风机通过电动机直接反转实现反风。
每台风机入口前配带蝶形阀门。
风机扩散塔入口处装有消音装置，以降低噪音对环境的污染。
通风机房两回10kV电源引自矿井35kV变电站10kV不同母线段。
选用KYN28型高压开关柜作为高压配电保护用，高压真空正反转柜控制10kV交流鼠笼型电动机的起停，通风机电动机直接起动。
低压电源分别取自通风机房高压开关柜柜内10/0.4kV,50kVA变压器，为电动风门及照明等380/220V低压负荷提供电源。
通风机设有风机在线监测装置，对电动机电流、电压、定子温度和通风机轴承温度、风机振动等参数进行实时监测，保证通风机安全可靠的运行。
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