矿井经济技术论证报告终稿.docx
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矿井经济技术论证报告终稿
矿井开采经济技术论证报告
2014年6月5日
第一章矿井基本情况·········································4
第一节矿井概况·······································4
第二节矿井地质及煤层赋存情况·························6
第三节瓦斯等级、煤层自燃、煤尘爆炸等情况············13
第四节可采储量的调查核实情况（附图）··················13
第二章矿井生产系统现状及安全评价···························18
第一节矿井停工停产前的生产现状······················18
第二节矿井开拓方案及采掘工艺的现状评价及整改方案····18
第三节供电系统现状的安全评价及整改方案··············19
第四节通风系统现状的安全评价及整改方案··············25
第五节安全监测系统现状的安全评价及整改方案··········26
第六节提升运输系统现状的安全评价及整改方案··········28
第七节通讯系统现状的安全评价及整改方案··············35
第八节压风系统现状的安全评价及整改方案··············37
第九节矿井排水系统现状的安全评价及整改方案··········39
第一十节矿井防突现状的安全评价及整改方案··············40
第一十一节防灭火灌浆系统现状的安全评价及整改方案········41
第三章“六大系统”建设方案································42
第一节矿井紧急避险系统建设方案及资金计划············42
第二节矿井压风自救系统建设方案及资金计划············46
第三节矿井监测监控系统建设方案及资金计划············47
第四节矿井通讯联络系统建设方案及资金计划············49
第五节矿井供水施救系统建设方案及资金计划············49
第六节煤矿井下人员定位系统建设方案及资金计划········50
第四章矿井综合经济效益分析评价·····························51
第一节开采方案简述···································51
第二节前期投资预算···································52
第三节“六大系统”建设·······························52
第四节矿井技改工程···································53
第五节矿井原煤生产成本·······························53
第六节主要技术经济指标测算···························53
第七节综合经济效益测算·······························54
第五章矿井安全评价及综合经济效益分析评价···················54
第一节矿井安全生产系统综合评价·······················54
第二节矿井综合经济效益分析评价·······················55
第三节矿井综合评价···································55
附表························································57
第一章矿井基本情况
第一节矿井概况
一、概述
顺安煤业有限公司系股份制企业，隶属地煤集团公司。
2005年，根据河南省政府第一次煤炭资源整合要求，顺发煤矿和兴原煤矿进行整合，整合后的矿井名称：
顺安煤业有限公司，企业性质：
集体。
2009年9月，河南地方煤业有限公司进行注资，控股60%。
2009年10月，顺安煤业有限公司变更为河南地方顺安煤业有限公司，企业性质：
国有控股。
顺安煤业有限公司自2008年9月取得采矿许可证，并于2009年10月变更为河南地方永安煤业有限公司，编号4100000820260，有效期是：
陆年零肆月2008年09月至2015年01月，开采深度：
由150米至-280米标高。
矿井开拓方式为单水平上下山开采，设计可采储量206.46万吨。
二、地理位置与交通条件
顺安煤业有限公司，位于陈南村，属陈南管辖；东南距市约22km，南距镇约1.8km，距磨街至市柏油公路约1.5km，矿井有碎石公路与之相通，交通较为方便。
三、井田境界
1.井田边界
顺安煤业有限公司位于镇陈南村，该井田范围内南西～北东走向长约1.6km,南西倾向宽约0.3～0.6km,面积约0.5067km2。
2、井田坐标
矿区范围二1煤层由河南省国土资源厅划定的7个坐标点依次连接圈定，设计依此作为该矿井设计的合法边界。
各拐点坐标如下表：
井田边界坐标表
煤层
拐点
序号
地理坐标
拐点
序号
地理坐标
X
Y
X
Y
二1
1
3787105
38431986
5
3788380
38431850
2
3787822
38431900
6
3788345
38432410
3
3787870
38431626
7
3787500
38432300
4
3788090
38431880
四、技改工程完成情况
顺安煤业有限公司按2006年6月技术改造初步设计批文（许市企发【2006】192号），自2006年10月经许市和州市批复开工技改，设计建设工期为15.8个月，后又申请批复延期6个月。
2009年9月更名河南地方顺安煤业有限公司，并进行初步设计修改，2010年4月矿井技改完毕，进行试生产，截止2010年5月矿井技改分别通过了矿、土、安三类工程质量认证，安全设施验收，消防验收等，2011年10月份通过了技改综合竣工验收。
五、矿井目前生产现状
2009年9月河南地方煤业有限公司控股该矿，派驻五职矿长进矿接管，投入资金进行技改,2010年4月底开始进行试生产，至2012年4月24日接省政府通知停产至今。
目前，井下只维持正常通风和排水工作。
矿井安全生产许可证和煤炭生产许可证尚无办理，五职矿长证件不全。
第二节矿井地质及煤层赋存情况
一、地质构造
该井田位于华北板块南缘嵩萁构造区，嵩萁中台隆东段，白沙～许昌复向斜内。
井田范围内地层走向北北东，倾向南东东，倾角25～30°左右，为一单斜形态。
区内断裂构造发育，主要为走向正断层、斜交正断层次之，断层倾角大于55°，断层沿走向呈舒缓波状，多具压扭力学性质，为多期活动的结果。
主要断裂往往伴随发育次一级分岔断裂。
陈岗发现断层14条，其中落差大于50m的断层有7条，与矿山关系密切的有三条；即矿山西部的南沟正断层（落差30m～60m）,矿山东缘的陈岗正断层（落差150m～200m），矿山北缘的官山正断层（落差200-800m）。
井田内原有的云盖山正断层经巷道实际揭露不存在。
采区内未见有褶曲构造。
断层特征及控制程度一览表
断层名称
产状
落差（m）
延展长度（m）
断层控制情况
控制
程度
倾角
角度（°）
控制
工程
简要描述
南沟断层
E
60-70
30-60
1200
330333043503
走向断层，地表未见出漏，钻孔控制较好
较可靠
陈岗断层
E-SE
55-70
150-200
3600
28122902290333061331
区内主要断层、地表未见出漏，钻孔控制较好
较可靠
官山断层
N
60-70
＞800
＞3000
360237023703
区内地表有控制，井田内钻孔直径控制，此系井田北部边界断层
较可靠
二、井田地层
该矿井地层为第四系覆盖，根据钻孔揭露，地层有寒武系、石炭系、二叠系，现由老到新分述如下：
（一）寒武系上统
陈岗小井精查仅有两个水文地质孔穿见该地层，后20～50m，为寒武系上统崮山组，浅灰～灰白色白云质灰岩，显晶质，巨厚层状，夹鲕状白云岩及泥质白云岩或白云质灰岩。
（二）石炭系
厚70～90m，平均77.80m，由上统本溪组和太原组组成，与下伏凤山组地层呈平行不整合接触。
本溪组岩性主要为灰、深灰色炭岩、泥岩、细粒砂岩和薄煤层组成，依据岩性组合可分为三个岩性段.
下部灰岩段，下起L1灰岩底，上止L7灰岩底，由深灰色砂岩、泥岩、灰色细～中粒砂岩组成，夹L5、L6薄层石灰岩，含煤7层（一6～一12），其中一7、一8煤较发育，但不可采。
该段厚24.90m。
上部灰岩段，下起L7灰岩底，上止L11灰岩顶，主要由5层深灰色泥晶灰岩（L7、L8、L9常合并为一层）和泥岩、砂质泥岩组成，七个煤层层位（一13～L19）皆不可采。
灰岩中含大量燧石团块及条带，含蜒类、腕足类化石，平均厚25.25m。
太原组共含薄煤层或层位十九层（一1～一19）其中一4煤层局部可采。
下伏本溪组地层整合接触，厚67.20m.
（三）二叠系
底界起于太原组顶界黑色海相泥岩（L11）。
根据古植物群面貌及岩层组合特征，二叠系含煤地层自下而上划分为下统的山西组、下石盒子组和上统的上石盒子组，各组的上界依次为砂锅窑砂岩（标6）田家沟砂岩（标12）和平顶山砂岩的底界面，之间均为整合接触，总厚652.30m，依其沉积旋回、煤岩层组合特征划分为九个煤段，含煤57层。
其中山西组为二煤段、下石盒子组划分为三～六煤段，上石盒子组划分为七～八煤段。
1.下统
（1）山西组——二煤段
为主要含煤地层，平均厚78.00m。
由深灰色泥岩、砂质泥岩及浅灰色细、中粒砂岩及煤层组成，含煤6层，其中下部的二1煤层为主要可采煤层。
依其岩性组合特征自下而上划分为：
二1煤段、大占砂岩段、香炭砂岩段和小紫泥岩段。
二1煤段：
上界止于大占砂岩底界田,平均厚度15.00m二1煤底板为灰～深灰色沙质泥岩夹细粒砂岩条带或砂、泥岩互层，缓波状及透镜状层理发育，含黄铁矿结核和白云母片，为主要标志层，厚度3.50～12.00m，一般厚5.00m。
该矿范围内二1煤层厚度1.45～7.80m，平均厚4.67m，局部含一层夹矸。
主要含栉羊齿植物化石。
大占砂岩段：
上界止于香炭段泥岩底界面，平均厚22.40m.主要为灰～浅灰色中粒砂岩、泥岩、砂质泥岩,含煤一层（二3），大占砂岩（标4）为浅灰色中厚层状细、中粒长石岩屑石英砂岩，间夹二3煤层，层面含大量白云母片及炭质，具缓波状层理和双向交错层理，含泥质包体，硅、泥质胶结，为主要标志层之一。
植物化石丰富。
香炭砂岩段：
上界止于小紫泥岩段底部砂岩底界面，平均厚20.00m.下部为灰～深灰色薄层泥岩，含煤2层（二4、二5），植物化石丰富；上部香炭砂岩（标5）：
一般厚5.00～15.00m，为浅灰色中粒岩屑长石石英砂岩，含菱铁质颗粒及云母，次棱角～次圆角，分选中等，硅质胶结为主，具双向交错和韵律层理，为主要标志层之一。
小紫泥岩段：
顶界止于砂锅窑砂岩（标6）底界面。
平均厚24.20m.岩性为绿色～灰色泥岩、砂质泥岩，含较多暗斑、紫斑和菱铁质鲕粒，底部砂岩相变为泥岩时，偶见薄煤2层（二6、二7），多为炭质泥岩。
香炭砂岩段与小紫泥岩段植物化石较丰富。
同属亚圆羊齿～延蕉羊齿～椭圆斜羽叶组合。
2、下石盒子组
岩性为砂岩、泥质互层，局部见炭质泥岩或煤线。
泥岩中含丰富的植物化石碎片，含三、四、五、六煤段，底部以厚层状含砾中粗粒长石石英砂岩（砂锅窑砂岩）与山西组地层分界，顶界止田家沟砂岩底面，该组厚约320m.
3、上二叠统上石盒子组
厚度一般535m，主要岩性为砂岩，砂泥岩互层，按岩性特征可分为三、四、五、六、七、八等6个煤组。
其中六4煤层局部可采煤层。
（四）第四系
厚度3.0～75.0m，主要为褐色粘土夹钙质结核及砂石组成。
与下伏各系地层呈角度不整合接触。
三、水文地质条件
该井田处于低山丘陵区，总体地势为周围高、中间低。
井田区冲沟发育，便于大气降水的自燃排泄。
井田周围无大的河流及水库等地表水体，因此，区内除大气降水外，无其它地表径流水源补给。
（一）含水层与隔水层
1.含水层
按照含水层地质时代、岩性特征和富水性的强弱，含水层（组）划分为八层，自下而上依次为：
寒武系上统白云质灰岩岩溶裂隙含水层（Ⅰ）石炭系上统太原组下段（Ⅱ1）及上段（Ⅱ2）灰岩岩溶裂隙含水层、二叠系下统山西组（Ⅲ1）及下石盒子组底部（Ⅲ2）砂岩裂隙含水层、下石盒子组三9煤顶板砂岩裂隙含水层（Ⅳ）下石盒子组五2煤顶板砂岩裂隙含水层（Ⅴ）二叠上统上石盒子组六4煤顶板砂岩裂隙含水层（Ⅵ）平顶山组砂岩裂隙含水层（Ⅶ）第四系松散岩类孔隙含水层组（Ⅷ）。
2、断裂构造带水文地质特征
井田外围除北部外，其余均被规模较大的断层所控制，因此，断裂带的富水性和导水性对矿山的开采影响较大。
根据有资料分析，外围边界断层富水性及导水性可能较强。
3、矿床充水因素分析
（1）据有关资料和现场调查，矿床充水水源主要为大气降水和老窑水。
地表裂隙和断层是矿床充水的通道。
（2）山西组大占砂岩是开采二1煤层的顶板直接充水含水层，砂岩厚度3.69～19.54m，平均11.33m，邻区抽水资料单位涌水量小于0.08L/s.m，富水性微弱，但有一定的补给来源。
特别是回采塌陷后，根据计算冒裂段高度可以达到香炭砂岩，因此，回采塌陷后顶板水量将稍有增加。
（3）太原组灰岩是二1煤层底板直接充水含水层，灰岩顶板距煤层底板一般10m左右。
该岩层富水性很弱，在正常情况下对于煤层的开采没有影响，属于间接充水含水层。
但由于本区构造复杂，断裂构造发育，局部地段有可能与下伏寒武系强含水层承压水沟通，造成矿井底鼓突水现象，如不采取有效措施，将会发生灾害性事故。
（二）二1煤层顶、底板隔水层
1.二1煤层顶、底板隔水层
二1煤层顶板以上的泥岩、砂质泥岩所组成的隔水层，厚约40m,致密坚硬，隔水性强，可视为二1煤层顶板良好隔水层。
2、二1煤层底板隔水层
本区主要隔水层为石炭系中统铝质泥岩及上统中段“沙泥岩段”铝质泥岩，厚度一般10m左右，发育不连续，因而，其隔水性较差。
“沙泥岩段”层厚一般5～40m，层厚稳定连续，可视为良好隔水层。
（三）矿床水文地质类型
综上所述，本矿区水文地质构造条件中等，矿井充水水源主要以顶板淋水为主，水源补给条件差，含水层富水性也较弱，依据煤炭资源地质勘探规范，因该矿周边结构复杂，加之上部六4煤层采空区，该矿属水文地质条件中等的煤矿床类型。
（四）矿井涌水量
矿井以顶板淋水为主，局部底板渗水，周边结构带透水，其水量大小主要与开拓水平及开采面积密切相关。
依据储量核查报告提供，矿井正常涌水量60ｍ³/h，最大涌水量100ｍ³/h。
顶板进水一般正常疏排即可。
大气降水是矿井充水的主要来源，大气降水可能会通过浅部裂隙或开采后的塌陷带充入矿井，因此，开采浅部煤层时，应引起重视。
开采深部煤层时应密切注意断层导水。
四、煤层赋存条件
（一）煤层
1.含煤性：
区内属云盖山井田东缘，据陈岗小井精查报告，该井田含煤层厚度70.00m，共含煤50层，可采或局部可采煤层数3个（六4、二1.一4），煤层总厚度15.87m，含煤系数2.17%。
可采煤层总厚度6.86m，可采含煤系数0.94%。
2、可采煤层
本矿区范围内可采煤层有一4、二1.六4煤层，该矿现批准开采二1煤层。
（1）一4煤层：
一4煤层位于石炭系上统太原组下段的中上部，L2与L3灰岩之间，矿山范围内普遍可采。
煤层厚度1.12m～1.42m之间，厚度较稳定，结构较简单。
（2）二1煤层位于二叠系下统山西组中下部，顶板为大占砂岩，局部有泥岩或灰质泥岩伪顶。
二1煤层层位稳定，厚度变化较大，3306钻孔厚度最大（38.66m），其他区段一般厚2～8.0m，，煤层厚度变化无明显规律。
采区内工程见煤厚度1.45～7.80m，平均厚4.67m，煤层倾角25°～30°，煤层产状与地层一致，煤层结构简单，不含夹矸，采区内二1煤层埋深120～500m,展布标高+100～-290m。
（3）六4煤层位于二叠系上石盒子组中上部的六煤组中部，下距二1煤层一般400m左右。
矿山范围内普遍可采，层位稳定，沿走向、倾向变化不大。
煤层厚度一般1.33～1.35m，厚度较稳定，结构较简单，一般在中下部含一层夹矸。
埋深50～250m,展布标高+200～-100m。
（二）煤质
二1煤层呈黑色，条痕灰黑色，强玻璃光泽，粉状煤为主，粒状次之，夹有透镜状块煤，视密度1.40t/m3。
根据煤质化验资料，二1煤：
灰分（Ad）12.00%，挥发份（Vdaf）16.86%，硫份（St.d）0.3%，磷（P）0.02%，发热量（Qb,d）：
29.93MJ/kg。
二1煤属低灰～中灰、特低硫、特高发热量的贫煤，可选性中等～难选，适用于工业用煤和民用燃料。
近期的坑口煤价540元/吨，主要销售客户为电厂发电，占比重90%。
第三节矿井瓦斯等级、煤层自燃、煤尘爆炸性等情况
一、瓦斯
该矿井开采二1煤层，2010年度相对瓦斯涌出量为12.66m3/t，相对二氧化碳涌出量为3.79m3/t；绝对瓦斯涌出量8.12m3/min，绝对二氧化碳涌出量为2.43m3/min。
依据豫工信煤【2013】200号文，2013年顺安煤矿鉴定为高瓦斯矿井。
二、煤尘
根据2012年10月国家安全生产洛阳矿山机械检验中心煤尘爆炸性鉴定报告结果：
顺安煤矿二1煤层水分为1.34%,灰分10.38%,挥发份14.31%。
火焰长度10mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量60%,鉴定结论为煤尘有爆炸危险性。
三、煤的自燃倾向
根据2012年10月国家安全生产洛阳矿山机械检验中心煤尘爆炸性鉴定报告结果：
煤层自然等级为Ⅲ类，属不自燃煤层，但根据该矿2013年生产情况，出现过煤层自燃现象，发火期39天，需按易自燃煤层管理，且需重新做煤的自燃倾向性鉴定。
第四节可采储量的调查核实情况
一、矿井资源情况
（一）年度动态检测报告核查储量情况
依据2013年储量动态检测报告，①2013年该矿在11011、11021和11031三个采煤工作面生产，止2013年底，共动用资源储量（111b）11.93万吨（其中2.4万吨在采空区残采），采出煤量11.36万吨，损失煤量0.57万吨，采面回采率95.20%,基本达到设计要求。
②截止2013年底，累计查明二1煤层资源储量526.61万吨，累计动用资源储量74.22万吨，保有资源储量452.39万吨。
（二）本次核查采面圈定储量情况
1.根据2013年储量动态检测报告和储量计算图，扣除主井、风井、副井保护煤柱和断层煤柱、边界煤柱，可布置四个正规采煤工作面（不含分层开采），考虑厚煤层分层开采，共计十个采煤工作面；
2.煤厚依据ZK3306钻孔、ZK3505钻孔、ZK3503钻孔、ZK1331钻孔及主井、副井、风井、11021采面进风巷、11021采面回风巷、采区回风下山、运输机巷等处实际见煤点厚度；
3.采面回采率按规定的薄、中、厚煤层选取0.9（放顶煤）或0.95。
采面圈定储量为：
①11022采面、11023采面和11024采面，储量54.66万吨；
②11041采面、11042采面和11043采面，储量78.99万吨；
③11051采面和11052采面，储量26.8万吨；
④11071采面和11072采面，储量37.7万吨。
共计可采出煤炭198.15万吨（详见下表）。
附表：
核实的可采储量
可圈定
采面名称
走向长度（m）
采长（m）
煤层厚度（m）
容重（m3/t）
回采率（%）
储量
（万吨）
备注
11022、11023、11024采面
200
95
22.83
1.4
0.9
54.66
该2个块段按储量图与钻孔标注煤厚的平均值计算，并参考11021风机巷所探煤厚
11041.11042、11043采面
323
85
22.83
1.4
0.9
78.99
11051.11052采面
380
95
5.6
1.4
0.95
26.8
该2个块段依据储量图标注煤厚
11071.11072采面
630
90
5
1.4
0.95
37.7
合计
198.15
二、矿井服务年限
根据矿井可采储量为198.15万吨，设计矿井生产能力为21万吨，矿井服务年限：
T=E÷A=198.15÷21=9.43年
T---服务年限
A---矿井设计能力万吨/年
E---可采储量万吨
附图1：
第二章矿井生产系统及安全评价
第一节矿井停工停产前的生产现状
矿井停工停产前，布置有一采煤工作面12040采面，并布置有一准备工作面12050采面，矿井日产量为600吨，月产量1.8万吨。
2013年第一季度共出煤5.4万吨，掘进进尺440m。
12050采面和12040采面布置在锦塬矿井田弃采储量中，可采储量估计为20万吨（不含在本次储量核查中），两采面生产系统较完善，占有矿井大量生产设备。
矿井劳动组织编制为两个采煤队，一个掘进队，一个准备队，三个机电队，一个通安队，保证矿井正常生产。
有较完善的通风、排水、提升运输、供电、监测监控、压风、抽放系统。
矿井六大系统中，压风自救系统、监测监控系统、通讯联络系统、人员定位系统、供水施救系统基本完善，井下紧急避险系统正在设计施工。
第二节矿井开拓方案及采掘工艺的现状评价及整改方案
矿井设计采用主、副、风三立井开拓全井田，主立井井深365m，落底标高-134m，装备一对3t非标双箕斗提升，担负全矿井原煤提升；副立井井深287m，落底标高-70m，装备1t非标罐笼平衡锤提升，担负通风、运料及升降人员；回风立井井深353m，落底标高-118m，担负回风和安全出口。
井田内采用一个水平上、下山开采，下山采区内布置三条下山，设专用回风下山，首采工作面位于上山采区。
矿井采用走向长壁后退式采煤法，手镐落煤，Π型钢梁配单体液压支柱支护，全部冒落法辅以铺尼龙网管理顶板。
煤炭运输采用胶带运输机配合刮板运输机。
掘进巷道采用梯形断面工字钢支护，手镐落煤，矿井用两面两掘保证正常生产和接替。
矿井存在问题：
1煤层属三软煤层，采取手镐落煤法，采煤工艺落后；
2煤层倾角大，煤体破碎，顶板不易控制，运料困难；
3巷道压力大，巷道维护工程量大。
4南翼三条下山及下部工程尚未完工。
整改意见：
1采取合理采煤工艺，减少职工劳动强度。
2加强顶板管理。
3加大巷道维修工程。
4南翼三条下山及下部工程施工，工程量765.59m，需资金474万元。
第三节供电系统现状的安全评价及整改方案
一、地面供电系统
（一）现状
建有地面变电所，高低压配电柜采用河南远东电器公司设计安装的XGN/10/、GGD380/400A型，地面变电所主接线方式为单母线分段，中间设联络开关，倒闸操作方便，运行方式灵活、可靠。
能实现双回路切换和高压入井需要。
地面变电所10kv双回路电源均来自文殊110kv变电站，经常使用“永安专线”线路，“I文网”线作为备用，没有向周边转供电；详见永安煤业双回路电源示意图。
“顺安专线”线路，是该矿专用线
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