矿煤扩建工程初步设计说明书下大学毕设论文.docx

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矿煤扩建工程初步设计说明书下大学毕设论文

XXXX煤矿扩建工程

初步设计

（设计规模：

30kt/a扩60kt/a）

说

明

书

（下）

XXXX矿山工程勘察设计有限公司

XXXX年XX月

XXXX煤矿扩建工程

初步设计说明书

工程编号：

C1010

工程规模：

30kt/a扩60kt/a

经理：

总工程师：

审核人：

项目负责人：

编制单位：

XXXX矿山工程勘察设计有限公司

编制时间：

XXXX年XX月

内审意见

XXXX煤矿委托我公司编制《XXXX煤矿扩建工程初步设计说明书》，我公司于XXXX年11月25日组织有关专业技术人员进行内部审查，与会人员形成内审意见如下：

1.《XXXX煤矿扩建工程初步设计说明书》审查基础资料齐全，章节图表、内容、结构、概念符合相关规程规范要求，编制依据充分，选用技术标准适当。

2.矿井设计开采煤层：

三叠系上统须家河组五段（T3xj5）外大连、双连煤层和三段（T3xj3）中连、中大连煤层。

许可开采标高：

+375m～+100m标高，估算可采储量368.9kt，矿井规模60kt/a，服务年限4.4a。

3.初步设计说明书中充分利用原井巷改造后为矿井服务，采用明斜井+暗斜井开拓、倒台阶采煤法合理、通风方式、工业场地布置恰当；环保措施可行；矿井各生产系统安全畅通。

4.《XXXX煤矿扩建工程初步设计说明书》项目符合渝办发【XXXX】112号《XX市人民政府办公厅关于进一步规范煤矿整合工作的实施意见》和渝府发【XXXX】128号《XX市人民政府关于实施煤矿整合的通知》文件精神及要求。

5.该项目实施时经济效益可观，安全技术上可行。

《XXXX煤矿扩建工程初步设计说明书》文字表述清楚，图件清晰美观，同意上报。

总工签字：

XXXX矿山工程勘察设计有限公司

XXXX年XX月

委托书

XXXX矿山工程勘察设计有限公司：

根据国家现行标准、规程、规范及相关规定，需编制《XXXX煤矿扩建工程初步设计》，现委托具备资质的XXXX矿山工程勘察设计有限公司编制。

委托单位：

XXXX煤矿

XXXX年XX月

参加设计人员名单一览表

序号

姓名

专业

职务及职称

本人签字

1

何XX

采矿专业

高级工程师、经理

2

张XX

机电专业

高级工程师、总工

3

王XX

机电专业

高级工程师

4

XXX

机电专业

高级工程师

5

成XX

采矿专业

工程师

6

何XX

采矿专业

高级工程师

7

霍XX

采矿专业

工程师

8

XXX

土建专业

工程师

9

徐XX

预算专业

造价员

目　录

XXXX矿山工程

勘察设计有限公司

XXXX煤矿

扩建工程初步设计

共1页

第1页

顺序

名称

图号

1

地质地形图暨井上下对照图

C1010--103.1--01

2

外大连煤层底板等高线及储量计算图

C1010--105.1--01（采用）

3

双连煤层底板等高线及储量计算图

C1010--105.1--02（采用）

4

中大连煤层底板等高线及储量计算图

C1010--105.1--03（采用）

5

中连煤层底板等高线及储量计算图

C1010--105.1--04（采用）

6

Ⅰ—Ⅰ′地质剖面图

C1010--104.1--01（采用）

7

Ⅱ—Ⅱ′地质剖面图

C1010--104.1--02（采用）

8

矿井开拓系统平面布置图

C1010--109.1--01

9

开拓系统A――A剖面图

C1010--109.1--02

10

矿井采掘工程平面图及采掘机械配备图

C1010--163.1--01

11

+100m水平井底车场平、剖面图

C1010--121.1--01

12

主要巷道断面图

C1010--122.1--01

13

矿井通风系统图及网络图（容易时期）

C1010--171.1--01

14

矿井通风系统图及网络图（困难时期）

C1010--171.1--02

15

矿井避灾线路示意图

C1010--172.1--01

16

矿井运输线路示意图

C1010--124.1--01

17

矿井安全监控系统图

C1010--174.1--01

18

矿井安全监测传感器布置图

C1010--174.1--02

19

主要井巷、土建、机电安装工程综合进度表

C1010--191.1--01

20

矿井地面工业场地供电系统图

C1010-251-01

21

矿井达产时期井下供电系统图

C1010-251-02

22

通信系统图

C1010-262-01

23

达产时期井下压风管网布置图

C1010-204-01

24

达产时期井下消防、防尘、洒水管网布置图

C1010-283-01

25

排水系统图

C1010-203-01

26

工业广场平面布置图

C1010-465-01

主要附件：

1、编写单位资质证书复印件

2、内审意见书

3、委托书

4、服务承诺书

5、风险承诺书

6、设计人员名单一览表

7、附图目录

8、兴民煤矿扩建工程投资估算书

9、兴民煤矿扩建工程基本财务报表

10、兴民煤矿、设计公司、煤XX县煤矿安全生产监督管理局三方到现场收集资料证明

11、采矿许可证

12、煤炭生产许可证

13、安全生产许可证

14、企业营业执照

15、矿长安全资格证书

16、矿长资格证

17、XXXX年度矿井瓦斯等级鉴定结果批复

18、煤自燃发火倾向性等级鉴定报告和煤尘爆炸性鉴定报告

19、铜安监【2005】61号XX县安全生产监督管理局关于钢梁县兴民煤矿延深工程立项的批复

20、渝煤安监渝中监一字【2005】85号关于钢梁县兴民煤矿+100m水平延深工程安全设施设计审查的批复

21、渝国土储占审字【2004】110号文

22、相邻矿井边界协议

23、矿山救护协议

24、渝煤整合办【XXXX】29号关于调整部分煤矿企业资产整合方案的批复

25、渝煤整合办【XXXX】35号关于调整兴民煤矿规划生产规模的批复

26、渝经煤管【XXXX】236号《XX市经济委员会关于兴民煤矿扩建立项的批复》

第八章矿井供水、消防及防尘洒水

第一节供水概况

一、供水地点

根据矿井地面、井下的实际情况，矿井供水地点包括地面供水和井下供水。

其中地面供水包括生活设施用水，生产系统用水，地面消防及防尘用水；井下供水包括井下消防及防尘用水。

二、供水量计算

（一）地面用水量

1、矿井工业广场地面用水

根据矿建专业提供资料，该矿在籍人数为132人，按《煤炭工业小型矿井设计规范》（GB50399－2006）有关规定，矿井工业广场用水量计算如下：

（1）职工生活用水：

取20L/（人·班），小时变化系数取K＝3.0，用水时间每天两班，每班8h。

则每天生活用水量为Q＝20×132×2＝5760L/d＝5.76m3/d，小时生活用水量Q1＝5.76÷16×3＝1.08m3/h。

（2）食堂用水：

按15L/（人·餐），小时变化系数K＝2.0，用水时间为20小时，日用水量按在籍人数每人两餐计算，则每天食堂用水量为Q＝15×132×2＝4320L/d＝4.32m3/d，小时食堂用水量Q1＝4.32÷20×2＝0.432m3/h。

（3）浴室用水：

根据矿井最大工作人数60人，设计按设置5个淋浴器，一个4×3.5m浴池进行考虑。

每个淋浴器流量按540L/h，淋浴延续时间为每班1小时，按浴池面积乘水深0.7米计算池浴用水量。

日用水量按最大班淋浴用水量的2.5倍计算，池浴按每班换水一次，充水时间2h计算。

则日用水量为Q＝（5×540÷1000＋4×3.5×0.7）×2.5＝31.25m3/d，浴室小时用水量Q1＝5×540÷1000＋4×3.5×0.7÷2＝7.6m3/h。

（4）洗衣房用水量：

按每ｋｇ重工作服用水60L计算，用水时间为12小时，小时变化系数为1.5。

按每套衣服穿2天，每套工作服1ｋｇ计，洗衣房日用水量为Q＝132÷2×60＝4320L/d＝4.32m3/d。

洗衣房小时用水量为Q＝4.32÷12×1.5＝0.54m3/h。

（5）生产用水：

生产系统防尘洒水日用水量按Q＝19.2m3/d，小时用水量按Q1＝1.2m3/h考虑。

（6）消防用水量：

根据矿区面积，室外需预置消火栓2个，每个用水按15L/S,火灾持续时间按2小时计，室外消防用水量按1个消火栓持续灭火2小时计，则室外消防日用水量Q＝15×3600×2÷1000＝108m３/d，室外消防小时用水量为Q1＝54m3/h。

根据委托方要求矿区内建筑较低，故可不设置室内消防栓。

但必须按规定配备灭火器。

（7）矿井工业广场用水量小计：

矿井工业广场日用水量Q＝5.76＋4.32＋31.25＋4.32＋19.2＋108＝172.85m３/d，不含消防时为64.85m３/d；

矿井工业广场小时用水量Q1＝1.08＋0.432＋7.6＋0.54＋1.2＋54＝64.852m3/h，不含消防时为10.852m３/h。

（8）其他用水：

矿井工业广场其他用水量按总日用水量的20％考虑，则其他日用水量为Q＝172.85×0.2＝34.57m３/d。

综上所述矿井工业广场日用水量为Q＝172.85＋34.57＝207.42m３/d，设计取Q＝210m３/d，不含消防时为102m3/d；小时用水量为Q1＝64.852m3/h，设计取Q1＝65m3/h，不含消防时的11m3/h。

（二）井下用水量

1、井下消防用水量：

矿井井下消防总用水量按7.5L/s，火灾延续时间按6h，则井下消防日用水量为Q＝7.5×3600×6÷1000＝162m３/d，井下消防小时用水量Q1＝162÷6＝27m3/h。

2、井下防尘用水量

根据《煤矿井下消防、洒水设计规范》（GB50383－2006），结合矿井采掘工作布署，矿井井下主要用水量指标如下：

（1）采煤工作面用水量：

①湿式煤电钻用水量：

矿井达产时布置三个采煤工作面，每个采面设湿式煤电钻5把，每把煤电钻每天工作8h，煤电钻消耗水量为5L/min；则湿式煤电钻日用水量为：

Q＝3×5×8×5×60÷1000＝36m３/d，煤电钻小时用水量为Q1＝3×5×5×60÷1000＝4.5m3/h。

②工作面喷雾水量：

矿井达产时布置三个采煤工作面，工作面喷雾按20L/min，每日工作2h，则工作面喷雾日用水量Q＝3×20×60×2÷1000＝7.2m３/d，工作面喷雾小时用水量Q1＝3×20×60×÷1000＝3.6m３/h。

（2）掘进工作用水量

①凿岩机用水量：

矿井达产时布置四个掘进工作面，每个面设凿岩机1台，每台每天工作8h，每台消耗水量为5L/min；则凿岩机日用水量为：

Q＝4×1×8×5×60÷1000＝9.6m３/d，凿岩机小时用水量为Q1＝4×1×5×60÷1000＝1.2m3/h。

②工作面喷雾水量：

矿井达产时布置四个掘进工作面，工作面喷雾按20L/min，每日工作2h，则工作面喷雾日用水量Q＝4×20×60×2÷1000＝9.6m３/d，工作面喷雾小时用水量Q1＝4×20×60×÷1000＝4.8m３/h。

（3）净化风流水幕用水量：

净化风流水幕设置地点为每个采煤工作面进回风巷各设一组，每个掘进工作面设一组，各卸煤点设一组，各装煤点设一组，各采区回风巷设一组，总回风大巷设二组，主平硐设二组，各暗斜井设一组，井下共考虑设20组。

每组用水量按5L/min，每日工作时间按16h计算，则净化风流水幕日用水量Q＝20×5×60×16÷1000＝96m３/d，小时用水量为Q1＝20×5×60÷1000＝6m３/h。

（4）冲洗巷道用水量：

冲洗巷道给水栓使用按每个工作面使用1个，每2个转载点使用1个，运输平巷使用1个，区段运输平巷使用1个，总回风巷使用1个，区段运输平巷使用1个，各暗斜井分别使用1个，共计使用13个，每个给水栓按20L/min，每日工作3h计算，冲洗巷道日用水量Q＝13×20×60×3÷1000＝46.8m３/d，冲洗巷道小时用水量Q＝12×20×60÷1000＝15.6m３/h。

（5）其他用水量：

其他用水量按井下防尘用水量10％计算，其他用水量Q＝10％×（36＋7.2＋9.6＋9.6＋96＋46.8）＝20.52m３/d。

井下防尘总日用水量为Q＝20.52＋205.2＝225.72m３/d，设计取226m３/d，小时用水量最大为Q1＝4.5＋3.6＋1.2＋4.8＋6＋15.6＝35.7m３/h，设计取36m３/h。

（三）矿井总用水量

按矿井井下与地面不同时发生火灾进行考虑，矿井最大日用水量Q＝102＋162＋226＝490m3/d，最大小时用水量Q1＝11＋54＋36＝101m３/h。

三、供水方案及水源选择

（一）供水方案

根据矿井地面位置及井下采掘布置的实际情况，对矿井设置两个高位水池。

在地面工业广场上方约+430m标高处设置一个容积为250m3的高位水池，水源来自附近山泉水，负责向地面工业广场及井下各用水点供水。

在老鹰岩回风平硐上方约+450m标高处设置一个容积为50m3的高位水池，作为风井工业场地消防及其它各用水点供水。

（二）水源选择

对于矿井工业广场高位水池供水水源，主要采用矿井工业广场附近山泉水，水源经水处理达标后作为矿井生产生活用水，水源点至水池安装抽水泵抽水至高压水池蓄积，高位水池至工业广场用水点采用自流。

矿井老鹰岩风井处水池水源就近取自山泉水，泉水自流进入水池。

由于两处水源均无水质化验资料，对矿井地面生产用水及井下用水可采用管路直接输送到用水地点。

对矿井生活水矿井需先对水进行化验，根据化验结果在施工设计时确定具体的水处理方案，并将水质处理达标后投入矿井生活用水系统。

第二节供水系统及主要供水构筑物

由于风井场地位于工业广场以外，矿井供水系统采用单独设置方式解决。

矿井分为工业广场给水系统以及回风井共2处给水系统。

一、工业场地供水系统

根据本章第一节计算可知，矿井地面工业场地用水最大小时流量为65m3/h，井下消防防尘最大小时流量为27m３/h，根据矿井规模，井下地面均采用消防防尘合用管路的给水系统。

根据《煤炭工业给排水设计规范》（MT/T5014－96）及《建筑设计防火规范》（GB50016－2006）有关规定计算，从高位水池安装2趟DN100管路至工业场地，形成生产、生活、消防环状供水系统，根据需水点远近流量，在地面各生产系统、办公楼厕所、厨房等地安装DN50、DN25、DN15等不同规格管路；从水池用DN100管路经明斜井引至井下各需水点作为井下消防、防尘供水水源。

二、回风井供水系统

矿井+430m老鹰岩回风井给水采用从水池安装DN65、DN25、DN15等不同规格管路从高位水池引水至消防系统、风井值班室等用水点。

第三节消防、防尘洒水

一、地面消防、防尘洒水点的设置

（一）地面消防栓的设置

1、室内消防栓

由于矿井生产规模小，地面各建筑高度低，故对地面工业广场内各建筑物不设室内消火栓，对各建筑物按要求配备灭火器即可。

2、室外消防栓

根据矿井工业场地布置，在坑木加工房、矿井综合楼分别设置一组室外消火栓。

（二）地面洒水点的确定

根据矿井工业广场布置可知，矿井地面产尘点只有煤仓和矸石堆放场，在煤坪和矸石堆放场分别设置二组防尘洒水喷雾装置。

二、井下消防、防尘洒水点的设备

（一）井下消防设备的设置

井下消火栓按下列位置进行设置：

1、井下配电点、水泵房，提升绞车房等机电硐室入口；

2、采区上、下山入口；

3、掘进巷道迎头；

4、回采工作面进、回风巷口；

5、暗斜井每50m设一组，采用可燃性巷道每50m设一组，采区上、下山、工作面运输巷及回风巷每100m设一组，大巷每300m设一组。

（二）井下防尘洒水设备布置地点

1、采煤工作面进、回风巷靠近上、下出口30m各设一组；

2、掘进头迎头50m内设一组；

3、卸煤点、装煤点下风方面20m设一组；

4、各采区回风巷各设一组；

5、各总回风大巷各设二组；

6、各运输大巷各设一组；

7、各暗斜井各设一组。

（三）由于矿井井下各防尘点标高不一致，且各用水设施用水需要水压不一致，矿井在施工设计时或矿井在施工时根据各用水点所需水压的实际需要采用压缩空气增压或安装管道加压泵增压的方式对各防尘点用水进行增压，局部压力过高时安装减压阀。

第九章地面生产系统及总平面布置

第一节煤炭用途及加工

一、煤质特征、指标、工艺性能及其用途

（一）煤质特征

矿井开采煤层有中连、中大连、外大连、双连煤层共2层，中大连和外大连煤层为：

褐黑色，参差状断口，条带状结构，层状构造，质地致密，性脆。

由暗煤组成，煤岩类型属暗淡型。

双连和中连煤层为：

褐黑色，玻璃光泽，参差状断口，条带状结构，层状构造。

内、外生裂隙较发育，以亮煤、暗煤为主，夹丝炭。

煤岩类型属半暗型。

（二）指标

根据煤质特征，按照煤炭分类标准，上煤组外大连和中煤组中大连煤层属高灰中硫中等发热量气肥煤，上煤组双连煤层属中灰低硫高发热量肥煤，中煤组中连煤层属中灰低硫高热量气肥煤。

其煤层煤质主要指标见表9－1－1，

矿井煤质分析成果表表9-1-1

煤层

层位

煤层名称

原煤

煤炭工业类型及品级

水分

（％）

挥发份

（％）

灰份

（％）

粘结性指数

全硫

（％）

发热量

焦耳/kg

上煤组（T3xj5）

外大连

1.71

21.83

35.61

4

1.74

23.50

气肥煤

双连

1.91

27.68

10.53

5

1.11

31.53

肥煤

中煤组（T3xj5）

中连

2.05

24.90

24.62

4

1.21

25.83

气肥煤

中大连

2.10

21.94

36.04

4

2.03

21.33

气肥煤

（三）工艺性能及其用途

由于矿井提供的资料中无煤的加工工艺性能，加之矿井生产能力小，故不考虑设置洗选设施。

根据矿井提供的有关资料及邻近矿井和地区的实际情况，矿井原煤主要用作一般动力用煤及民用煤。

二、原煤加工及产品方案

根据该矿的生产规模及产品情况，矿井不设洗选加工，仅在矿井工业广场设置煤仓进行筛分，人工选矸及煤块分选。

三、排矸系统

由于矸石对环境会产生污染，应在矿井下处理一部分，同时大力开展矸石综合利用，用煤矸石烧砖、制水泥、建材，用于铺路，还可以用来填开采塌陷区，填后复土造田。

矸石的综合利用可以变废为宝，不仅减少对环境的污染，还创造了物质财富。

矿井年排矸量约为1.6万m3，其中50％考虑用于井下充填，30％考虑销往矸砖厂和建材厂，剩余的20％由排矸场堆放处理。

排矸场地选择在矿井井口西侧约0.3km地处，四周通过围墙圈闭。

此处为贫脊洼地。

矿井矸石运出井后，通过矿车直接运至排矸场。

排矸场排矸后复土造田。

经计算排矸场容量1.8万m3，按矿井每年需堆放处理的矸石量1.6×20％＝0.32万m3计算，该排矸场的服务年限约为5.6年，满足矿井服务年限的要求。

第二节地面运输

一、概况及外运方式

矿井有简易公路0.4km与永铜公路相接，距XX运距30km，距成渝高速路永川站34km，矿区至渝遂高速路XX出口25Km，交通方便。

矿井扩建为60kt/a后，地面运输条件可充分满足需要。

矿山陆路交通比较方便。

矿井区域公路路况良好，根据矿井生产能力及交通运输现状，矿井地面运输采用汽车运输，根据用户地点的不同，可采用汽车分别运至车站码头或用户指定地点。

二、道路设施技改

矿井现有自修距铜永路的公路0.4Km矿区自建公路，矿井投入生产后利用井下产生矸石对该公路进行局部修整，局部加宽加牢固后即可满足矿井生产时运地面运输条件要求。

第三节辅助设施

根据矿井工业场地地形及矿井生产规模，结合矿井现场设施，在矿井井口工业场地两侧沿坡地地形布置有机修车间、坑木加工房、综合楼、充电房、锅炉房、变电所等主要生产、生活辅助设施。

一、机修车间

根据矿井生产规模、服务年限结合矿井现有设施实际情况，在矿井工业场地设一机修车间，建筑面积约250m2，内设金属切削机床三台，锻压机床一台，电焊机两台。

二、材料设备库

由于矿井生产能力小，对矿井生产过程中所需材料大部分利用露天堆场进行堆放，对极少部分不能露天堆放的设备、材料存入矿井机修车间或机修车间内材料配件室。

材料设备库建筑面积约100m2

三、坑木加工房

根据矿井生产规模的实际情况，在矿井工业场地设置一坑木加工房，建筑面积约60m2，内设木材加工机床一台，修磨机床一台。

四、煤样化验室

由于矿井生产规模小，矿井不设煤质化验室，矿井定期将煤质采样送交有关部门或中介机构进行煤质化验即可。

五、救护队及医疗所

根据《煤矿安全规程》，矿井一旦发生事故，应立即进行救护，根椐本矿井矿井生产能力、开采技术条件、灾害情况确定，设置兼职救护人员9人，并配有相应的救护设备和设施。

为保证矿井一旦发生事故，能够对受伤人员进行及时抢救和进行必要的护理，根据《煤矿安全规程》规定及矿井的自身条件，矿井在井口综合楼内设置医疗保建站。

第四节总平面布置

一、总平面布置主要原则

根据《煤炭工业小型矿井设计规范》及有关规程、规范要求，矿井工业场地的平面布置根据矿井在充分利用已有场地、建（构）筑物和设施情况下，结合矿井地形、地物、工程地质、水文、气象等自然条件和工业场地竖向布置，在满足井下开拓部署、地面生产系统、地面运输等主要生产环节情况下，根据建（构）筑物的功能特点，因地制宜地分区布置。

确保总平面布置有利生产，方便运输，节约用地、减少压煤。

二、主要工业场地构筑设施布置

在矿井工业场地根据矿井现有生产、生活设施情况在矿井明斜井井口外狭长平坦地段，利用原平硐井口外原煤坪、坑木加工房、机修车间、变电所等生产辅助设施。

在原主平硐井口外布置有办公楼，食堂、矿灯房及井口浴室更衣室等生活辅助设施。

在明斜井工业场地上方+430m标高布置有一个约250m3高位水池。

三、其它工业场地构筑设施布置

＋430m老鹰岩回风井口布置有通风机房、配电室，值班室。

在回风井上方约+440m标高布置有一个约50m3高位风井场地用消防水池。

四、场内运输及管线综合布置

场内运输主要窄轨铁路来承担，场内主要工业建筑物均有600mm轨距的轨道连接，材料、设备、消防急救等利用矿区公路送至矿井，经轨道运向各需要地点。

满足矿井安全生产要求。

根据矿井生产规模，对场内管线根据工业场地布置实际情况及建筑物功能要求分别采用架空、明敷或埋地敷设。

五、竖向布置及场内排水

由于场地地形相对较复杂，本着充分利用地形，对矿井工业场地内主要建筑按台阶式进行布置。

场内地面雨水的排泄，采用明沟、局部地段明沟加盖板为主的排水系统。

将场地内雨水降水及时排出工业场地。

第五节防洪排涝

矿井井田内无河流，矿井防洪主要是大气降雨形成的雨水汇集，故在矿井井口工业场地沿建筑外侧设置400mm×mm500（宽×深）截水沟，并在场地内根据建筑布置设置雨水沟。

将场地内外雨水、井下水及各种经处理达标后的生活污水排出场地外。

风井工业场地根据地形情况疏通原有排水沟。

第十章环境保护及职业卫生

第一节环境概述及执行标准

一、自然环境概况

矿区环境现状如：

交通位置、地形地貌、地表水系、气象水文和地震等见第二章第一节