鑫瑞120万吨矿井施工组织设计二次修改修改.docx
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鑫瑞120万吨矿井施工组织设计二次修改修改
鑫瑞120万吨矿井施工组织设计
第一章概况
第一节矿井设计概况
一.交通位置:
山西离柳鑫瑞煤业有限责任公司位于吕梁市临县林家坪镇村北,其地理位置为:
东经110°52′44″～110°55′14″,北纬37°37′31″～37°38′17″,行政区划隶属于临县林家坪镇管辖。
该矿邻近有离（石）—碛（口）公路通过，矿区距离石市区30km，于离石市区附近与临（县）—太（原）干线公路连接，至离石市西南3km交口可与孝柳铁路交接，交通运输极为便利。
二.井田范围、设计能力及服务年限
1.井田范围
山西离柳鑫瑞煤业有限责任公司为资源整合项目，由原山西新民二矿煤焦有限公司、临县宇航煤业有限公司和临县新民煤焦有限公司整合而成，整合后矿井生产能力1.2Mt/a，是由南京设计院设计，矿井初步设计报告于2011年5月完成，矿井地质报告已于2010年11月12日由山西省煤炭工业厅以晋煤规发［2010］1434号文予以批复。
根据山西省煤矿企业兼并重组整合方案及晋煤重组办发【2009】23号文批复，由原山西新民二矿煤焦有限公司、临县宇航煤业和临县新民煤焦有限公司整合而成山西离柳鑫瑞煤业有限责任公司。
山西省国土资源厅2010年4月28日下发的采矿许可证，证号为C14220045894，批准开采2～9号煤层，井田范围由10个坐标点连线圈定，面积为4.2318km2，开采深度标高从979.99m到499.99m。
井田境界拐点坐标见表
井田拐点坐标表
1980年西安坐标系
（1）X=4167151.50Y=19489229.50
（2）X=4167011.50Y=19489629.51
（3）X=4167011.50Y=19490379.51
（4）X=4167346.50Y=19490549.51
（5）X=4166971.50Y=19491594.52
（6）X=4167361.51Y=19491754.52
（7）X=4167011.51Y=19492179.53
（8）X=4167011.51Y=19492929.53
（9）X=4165951.50Y=19492929.54
（10）X=4165951.49Y=19489229.51
1954年北京坐标系：
（1）X=4167200.00Y=19489300.00
（2）X=4167060.00Y=19489700.00
（3）X=4167060.00Y=19490450.00
（4）X=4167395.00Y=19490620.00
（5）X=4167020.00Y=19491665.00
（6）X=4167410.00Y=19491825.00
（7）X=4167060.00Y=19492250.00
（8）X=4167060.00Y=19493000.00
（9）X=4166000.00Y=19493000.00
（10）X=4166000.00Y=19489300.00
井田东西长3.70km，南北宽1.41km，面积为4.2318km2。
山西离柳鑫瑞煤业有限公司井田西北邻中吕煤业有限责任公司碛口煤矿，北邻山西临县华烨煤业有限公司、三兴煤焦有限公司，西南邻山西柳林鑫飞下山峁煤业有限公司。
井田范围内有原苏家坡煤矿，该矿批准开采4、5号煤层，立井开拓，在4号煤层井田已基本采空，2002年关闭。
另外，据调查4号煤层在井田北部及东部有小窑破坏区，其中东部发现有关停小窑7处。
2.设计能力及服务年限
（一）、矿井工作制度
矿井设计年工作日330d，井下每天三班作业，其中：
两班生产、一班检修，每天净提升时间16h。
地面按“三·八”制考虑，每天三班作业，每班工作八小时。
（二）、矿井设计生产能力
根据晋煤重组办发【2009】23号文批复，重组整合后的鑫瑞煤业矿井生产能力为1.20Mt/a。
（三）、矿井及各水平服务年限
矿井设计可采储量为2485.6万t，按矿井设计生产能力1.2Mt/a计算，矿井服务年限为：
T=Z/A·K
式中：
T—服务年限，a；
Z—设计可采储量，万t；
A—设计生产能力，万t/a；
K—储量备用系数，取1.4。
T=2485.6/（120×1.4）=14.8（a）。
经计算，矿井服务年限为14.8a。
其中第一水平（上组煤生产水平）设计可采储量为707.4a，服务年限为4.2a，第二水平（下组煤生产水平）设计可采储量为1778.2a，服务年限为10.6a。
三.设计总工程量,主要技术经济指标及建井工期
1.总工程量
依据批准的矿井初步设计,矿井三类工程见下表
矿井三类工程量表
序号
名称
单位
指标
备注
井巷工程
巷道总长度
m
13080
巷道掘进总体积
m3
231712.2
万吨指标
m
109
土建工程
工业场地建筑
总体积
m3
6052.8
工业场地建筑物总面积
㎡
15607.5
行政福利建筑
总面积
㎡
16041
机电设备及
安装工程
机电设备
台
其它
设备及工具购置费17293.49万元,安装工程费6074.69万元。
2、主要技术经济指标
（1）、矿井设计生产能力：
1.20Mt/a；
（2）、矿井地质资源量5069万t，矿井工业资源/储量50
万t，矿井设计可采储量2485.6万t；
（3）、矿井服务年限：
14.8a；
（4）、达产时采区个数：
1个；
（5）、达产时工作面个数：
1个；
（6）、采煤方法：
初期投产开采的4号煤层采用综采采煤法；
（7）、投产时井巷工程量：
13080.0m/231712.2m3（长度/体积），其中煤及半煤岩巷6582.0m，占50.3%；
（8）、万吨掘进率：
109m；
（9）、矿井吨煤耗电量：
12.25kWh；
（10）、建井工期：
矿井完成工程建设期为24.3个月；
（11）、职工在籍总人数：
861人；
（12）、矿井全员效率：
7.6t/工；
（13）、工业建（构）筑物总建筑面积：
约15607.5m2，建筑体积：
约6052.8m3；行政、生活、福利建筑总建筑面积：
约16041m2。
（14）、主井工业场地围墙内占地5.54hm2，副井工业场地围墙内占地面积2.05hm2，辅助生产工业场地围墙内占地面积2.0hm2。
（15）、矿井总投资：
70961.9万元，吨煤投资591.35元；
（16）、主要财务指标：
税后内部收益率（全部投资）：
28.07%
税后投资回收期：
4.95a
税后财务净现值（全部投资）：
90774.43万元
投资利润率：
28.17%
投资利税率：
39.56%
3.建井工期
本矿井设计生产能力为120万吨/年，设计矿井建成投产时一次性达到120万吨/年的设计能力，结合矿井施工工程的地质条件和施工队伍的实际施工水平，确定本矿井施工工程的施工进度指标如下：
斜井井筒表土段：
20.1m/月
斜井井筒基岩段：
176.4m/月
立井井筒刷大：
60m/月
立井井筒延伸：
80m/月
岩巷及半煤岩巷：
200m/月
煤巷：
300m/月
硐室：
500m3/月
由于施工条件已具备，固本设计只考虑从井巷工程开始施工到机电设备安装运行，矿井建设工期估算为24.3个月，详见综合工程进度图表。
第二节矿井开拓方式及井巷布置
一．矿井开拓方式：
依据初步设计经多方案反复比较后，确定本矿井采用竖井斜井开拓，可充分利用已有的工业场地，全矿井生产环节少，系统简单，维修方便的优势。
二、水平及采区划分
矿井开拓布置时将井下煤层划分为上、下两组，上组煤为4、5号煤层，下组煤为8、9号煤层。
井田上、下组煤各设一个开采水平，上组煤水平标高+680m；下组煤水平标高+610m。
井田共划分四个采区，其中一水平二个采区，二水平二个采区。
三、大巷布置
设计沿下组煤井田南部边界东西方向掘送下组煤三采区运输大巷（沿9号煤层底板）、下组煤三采区辅运大巷（沿9号煤层底板）、下组煤三采区回风大巷（沿8号煤层顶板）。
沿9号煤层西部采空区边界掘送下组煤四采区皮带大巷（沿9号煤层底板）、下组煤四采区辅运大巷（沿9号煤层底板）、下组煤四采区回风大巷（沿8号煤层顶板）。
四．主要井巷工程特征用途及装备
1．主立井：
井深：
221.5m,直径5m，断面积19.6m2，担负矿井煤炭提升任务，兼作进风井。
主立井内还设有玻璃钢梯子间，兼作行人安全出口。
2．副斜井：
倾角6°，斜长528m，净宽5m，净高4.5m，净断面19.8㎡，主要担负矿井矸石、材料、设备等辅助提升任务，兼作进风和安全出口。
3．回风立井：
垂深254m，井筒净直径6m，净断面28.3㎡，内设玻璃钢梯子间和注浆管路、注氮管路，主要担负矿井回风任务，兼作安全出口。
4．运输大巷：
运输大巷长3196.5m（扩刷1217.9m），三采区运输大巷沿9号煤层布置，四采区运输大巷沿8号煤层布置，净宽5m，净高3m，净断面积17.8m2，采用锚网喷支护。
5．辅运大巷：
长3443.8米（新掘），沿8号煤层布置，净宽5m，净断面积19.8m2，采用锚网喷支护。
6．回风大巷：
长3216.2米，沿9号煤层顶板布置，净宽5.2m，净断面积21.0m2，采用锚网喷支护，为专用回风巷。
井筒断面见附图：
井筒特征表
序
号
名称
单位
井筒
主立井
副斜井
回风立井
1
井口
坐标
北京坐标系
X
m
4166181.6
4166098.5
Y
m
19492129.5
19490195.3
西安坐标系
X
m
4166060.095
4166133.1
Y
m
19489990.640
19492059.1
2
井口设计标高
m
+840
+901
+863
3
井筒倾角
°
90°
6°
90°
4
井筒净宽/直径
m
5
5
6
5
井壁材料
表土段
砼
砼
钢筋砼
基岩段
锚喷
锚喷
砼
7.井底车场及硐室：
（一）、井底车场型式
根据矿井开拓开采方式及辅助运输方式，矿井辅助运输采用无轨胶轮车运输，管道立井担负敷设管路及进风任务。
管道立井井底车场布置图。
井底车场工程量表
序号
工程名称
长度
（m）
掘进断面（m2）
掘进体积（m3）
混凝土消耗（m3）
锚杆套数
拱
墙
基础
小计
1
井底车场巷道
197.2
22.5
4437.0
83.6
44.1
8.5
136.2
1519
2
上、下组煤主变电所
80.0
20.5
820.0
29.8
13.8
2.4
46.0
3
上、下组煤主水泵房
80.0
27.0
1080.0
59.8
43.8
4.4
108.0
4
上、下组煤井底水仓
535.0
9.9
2327.5
103.7
64.0
18.4
186.4
5
管子道
25
8.3
207.5
13.4
26.5
1.3
41.2
6
消防材料库
20
23.3
466.0
16.3
29.5
3.2
49.0
312
7
主立井井底清理撒煤平巷
125.0
12.7
1587.5
68.7
50.0
7.3
126.0
958
8
5号煤仓清理撒煤斜巷
168.0
12.7
2133.6
78.5
63.4
8.4
150.3
1288
9
5号煤仓
20
58.1
1010.0
156.4
10
合计
1250.2
14069.1
999.5
4077
（二）、车场水平标高
根据井田内煤层赋存条件及矿井开拓方式，矿井投产时，主立井装载水平标高+637.8m，落底水平+618.5m。
上组煤管道立井井底车场设在+680m水平，下组煤管道立井井底车场设在+610m水平，副斜井落底在+850m水平，与下组煤辅运大巷连接。
（三）、井底车场硐室
1、硐室
根据生产及安全需要，井底车场设如下硐室：
中央水泵房、中央变电所、管子道、水仓及清理斜巷、消防材料库等。
2、井底煤仓形式、容量
目前，主立井井底布置1个井底煤仓，该煤仓为已有的斜煤仓，煤仓上口垂直段7.3m，净直径1.5m，倾斜段为14.8m，倾角60°，倾斜段净宽5.0m，墙高1.1m，净断面积15.3m2。
煤仓仓壁采用混凝土砌碹支护，厚度400mm，铺底采用辉绿石，粘贴固定，规格300mm×400mm×30mm，煤仓有效容量215t。
3、主变电所、主排水泵房及水仓
上组煤主变电所：
由主变电所及通道组成，布置在管道立井+680m水平西侧，与主排水泵房联合布置，采用混凝土砌碹支护，巷道净宽4.6m，净断面15.2m2，硐室长40m。
下组煤主变电所：
由主变电所及通道组成，布置在管道立井井底+610m水平西侧，与主排水泵房联合布置，采用混凝土砌碹支护，巷道净宽4.6m，净断面15.2m2，硐室长40m。
上组煤排水系统
布置在管道立井井筒+680m水平西侧，由上组煤主排水泵房、管子道、水仓等组成，泵房内共设有3台主排水泵，水仓容量按8h正常涌水量设计，水仓净断面8.9m2，水仓总长度235m，水仓有效容量1800m3，井底水仓由内水仓和外水仓组成，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用，水仓采用机械清理方式。
下组煤排水系统
布置在管道立井井+610m水平西侧，由主排水泵房、管子道、水仓等组成，泵房内共设有3台主排水泵，水仓容量按8h正常涌水量设计，水仓净断面8.9m2，水仓总长度300m，水仓有效容量2400m3，井底水仓由内水仓和外水仓组成，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用，水仓采用机械清理方式。
为满足泵房人员设备安全，主排水泵房的底板标高高出相邻井底车场0.5m，管子道与管道立井井筒连通，连通点标高比泵房底板标高高8.0m。
排水管路沿管道立井排至地面矿井水处理站。
（四）、井底车场主要巷道支护方式和支护材料
上、下组煤井底车场巷道及硐室布置在煤层顶板岩石中，上、下组煤主变电所、主排水泵房、水仓等硐室采用混凝土砌碹支护，其余硐室及巷道采用锚喷支护方式。
第三节主要生产系统工艺流程及设备选型
一．主要生产系统工艺流程
附：
矿井主要生产系统工艺流程图
矿井主要生产系统工艺流程图
二.各系统主要机电设备选型：
（一）、通风设备
选用FBCDZ-10-No27B型风机两台，一台工作，一台备用。
每台风机均2台YBFe450M1-10，电机功率220kW，电压10kV，转速580r/min防爆电机。
（三）、排水设备
选用3台MD280-65×3型多级泵，均配YB2-4004-4280kW10kV1480r/min矿用防爆电动机，正常涌水时1台工作，1台备用，1台检修，最大涌水时2台工作。
安装2趟D273×7排水管路。
正常涌水量时排水时间为15.04h，最大涌水量时的排水时间为15.04h。
（四）、压缩空气设备
在利用现有1台MM-110型空压机的基础上，增加2台MM-110型螺杆式风冷空气压缩机，2台工作，1台备用，配套电动机110kW380V，每台排气量19.2m3/min，排气压力0.85MPa。
（五）、采、掘设备
采煤选用MG300/730-WD2采煤机。
顶板支护：
工作面上下端头各采用3架ZTP7000/18/40型端头液压支架进行支护，工作面超前支护采用DXC35-200/10型单体柱配DFB4200型π型钢梁支护，超前支护距离暂按20m考虑。
掘进设备：
综掘工作面配备EBZ-160TY型半煤岩掘进机及其配套的转载机、可伸缩带式输送机，MQT－120型顶锚杆机、FBD-8.0/2×30型对旋轴流局部通风机等设备。
掘进工作面设备配备见下表。
掘进工作面设备配备表
设备名称
设备型号
功率
（kW）
单位
数量
备注
掘进机
EBZ-160TY型
250
台
3
掘进转载机
JZP-100A
10
台
3
掘进胶带输送机
SSJ-1000/160
160
台
2
顺槽综掘用
掘进胶带输送机
SSJ-800/90
90
台
1
大巷综掘用
湿式除尘器
SCF-7
37
台
2
混凝土搅拌机
安-Ⅳ
5.5
台
1
大巷综掘用
混凝土喷射机
HPHC-5
5.5
台
1
大巷综掘用
局部扇风机
FBD-8.0/2×30
2×30
台
6
探水钻
MYZ-200型
11
台
4
第四节“三废”处理及环保设施
一、主要污染源和污染物
1、大气污染源
大气污染源有锅炉房排烟和原煤储运过程中的扬尘。
工业场地内集中设置燃煤锅炉进行供热及采暖，锅炉产生的烟气中主要含烟尘和二氧化硫。
除锅炉烟气外，地面生产系统还会产生扬尘污染环境。
产生扬尘的环节主要包括煤的转载点、装车点以及汽车运输等。
2、水污染源
污水主要有矿井井下排水和生产、生活污、废水。
矿井井下排水主要含煤尘及岩粉等污染物。
3、固体废物
主要有矿井施工期的填方、挖方工程，移挖做填场地平整过程中产生的多余弃渣。
此外，在地面建筑施工过程中一般有少量的建筑垃圾产生。
生产期间的固体废物包括锅炉灰渣和生活垃圾。
4、噪声污染源
矿井主井工业场地主要噪声源有主井提升机房、空压机房、通风机、锅炉房、筛分车间和场外道路等；辅助生产工业场地主要噪声源有矿井修理厂及机电设备器材库、锅炉房、坑木加工房等；副井工业场地主要噪声源有副井井口房、锅炉房等，经类比监测，各场地内的各设施设备声源噪声一般在85～103dB（A）。
二、矿井开发可能引起的环境问题
煤炭资源开发引起土地破坏和荒芜，是煤矿生产中普遍存在的问题。
本矿开采煤层属缓倾斜煤层，煤层埋藏浅，随着煤层的开采，地表不可避免发生沉降、甚至出现突然塌陷现象，煤炭开采引起土地破坏和荒芜的问题更显突出。
井田范围内植被农田，黄土大面积覆盖，生态环境比较差。
矿井投产后，地表将产生移动变形、地下水位下降，这不仅会破坏地面地形、地物的本来面貌、，而且会破坏部分植物，对局部生态环境影响比较严重。
三、污染防治措施及利用
1、污水
（1）工业场地污废水处理
工业场地生产废水排放量较少，主要是生产和辅助生产厂房内的洗涤污水；生活污水为浴室、洗衣房、厕所污水。
根据同类矿井监测资料，主要污染物含量为：
BOD5=120mg/L、COD=200mg/L、SS=200mg/L。
工业场地设有排水管网，收集各排污点的污废水。
经化粪池等构筑物简单处理后，再排入反应装置进行处理，经生化处理达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T18920－2002标准后回用于地面绿化或农田灌溉。
生活区场地设有排水管网，收集各排污点的污废水。
经化粪池等构筑物简单处理后，再排入地埋式污水处理设备，经生化处理达到《污水综合排放标准》中一级标准后外排。
食堂含油废水经隔油池处理后，方可排入工业场地污水管网。
（2）矿井水处理
矿井水在排出井下之前，流经开采工作面、巷道时，受到开采和运煤过程中撒落的煤、岩尘污染。
根据同类矿井检测结果，矿井水主要污染物平均浓度一般为：
COD=200mg/L，SS=300mg/L左右，可见矿井水实际上是一种受轻度污染的水资源，矿井井下排水经混凝、反应、沉淀等处理工艺达到《煤炭工业污染物排放标准》标准后，再经过滤、消毒后供井下消防洒水。
沉淀池排泥通过重力流进入煤泥池内，经潜污泵提升输送至污泥脱水机房进行处理后综合利用。
2、废气
主井工业场地新建锅炉房有两台SZL4-1.25-AIII型蒸汽锅炉，采暖期2台运行，非采暖期1台运行。
经DXⅢ-4型多管除尘器和DCLⅡ-4型烟气除尘脱硫净化器净化，除尘效率不小于98%，脱硫效率80～90%以上，脱硫除尘后经内径0.8m，35m高烟囱排放。
烟尘排放浓度为32mg/Nm3，SO2排放浓度为518.13mg/Nm3。
副井工业场地新建锅炉房有两台SZL4-1.25-AIII型蒸汽锅炉，采暖期2台运行，非采暖期1台运行。
经DXⅢ-4型多管除尘器和DCLⅡ-4型烟气除尘脱硫净化器净化，除尘效率不小于98%，脱硫效率80～90%以上，脱硫除尘后经内径0.8m，35m高烟囱排放。
烟尘排放浓度为32mg/Nm3，SO2排放浓度为518.13mg/Nm3。
辅助生产工业场地新建锅炉房，安装有一台DZL1.4-7/95/70-AII型热水锅炉，采暖期运行，经DX（T）-2型陶瓷多管除尘器和DCLII-2型烟气脱硫净化器，除尘效率不小于98%，脱硫效率80～90%以上，脱硫除尘后经内径0.8m，30m高烟囱排放。
烟尘排放浓度为32mg/Nm3，SO2排放浓度为518.13mg/Nm3。
锅炉房排放的污染物主要有烟尘、SO2等，排放的污染物可满足《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271—2001）中Ⅱ时段“二类区”标准要求。
3、扬尘
井下开采时采取洒水和煤层注水措施，原煤所含水份一般可在6%以上，在装车及运输过程中产生扬尘很小；在转载点采取喷雾灭尘的措施，动筛车间在各散尘点设置密闭罩、吸尘罩及除尘机组等进行除尘，原煤仓采用封闭式，有效地减轻了煤尘对环境造成的污染。
临时矸石排放场地和运输扬尘均属面源，临时矸石排放场产生的污染物为在外界风力条件下产生的风蚀扬尘，运输产生的污染物为车辆交通造成的道路扬尘，扬尘产生量均难以定量估算。
在临时矸石排放场采用洒水车，天气干燥时进行喷水抑尘。
道路扬尘则可采用及时清扫洒在路面的散状物料、限载限速、由洒水车定时洒水抑尘和绿化等措施。
4、固体废弃物
矿井生产、生活产生的固体废物主要是矸石、锅炉灰渣、生活垃圾。
锅炉灰渣和脱硫除尘器产生的石膏作为建筑材料全部外售。
生活垃圾成分复杂，有机物含量较高，要有组织地排放。
矿井配备垃圾筒和垃圾车，日产日清。
5、噪声
（1）设备选型时选用低噪声设备，所选风机比同类设备噪声低10～20dB（A）。
（2）锅炉房鼓引风机采用消声器降低噪声。
（3）提升机房设置隔声门、窗，减缓噪音传播。
（4）在噪声源周围空地以草、灌、乔搭配的形式植树绿化，隔挡噪声的扩散传播。
经过上述治理措施，矿井工业场地厂界处噪声符合《工业企业厂界噪声标准》（GB12348－90）中的III类标准。
6、绿化
绿化具有净化空气、调节气候、吸收粉尘、降低噪声、美化环境的重要作用。
绿化的重点为场区、场区道路及空地。
通过植树种草，设置花坛等，创造优美的工作环境。
场内道路两侧，围墙周围，边角空地适当种植草木，可抑制尘土飞扬。
高噪声设备、车间周围应重点栽种常绿树种，使之形成林带，减轻对周围环境的影响。
工业场地绿化用地系数为15%。
整合后污染物排放情况一览表
种类
名称
产生量
主要污染物产生浓度或强度
污水
井下涌水
正常涌水量200m3/h
最大涌水量400m3/h
COD=200mg/L、SS=300mg/L
主井生活污水
28.89m3/d
共计:
279.55m3/d
COD=200mg/L；NH3-N=30mg/LBOD5=120mg/L；SS=200mg/L；
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