【文章內(nèi)容簡介】 “十一五”期間，隨著國民經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展及工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，能源需求總量增加，但增長速度趨緩。能源及煤炭需求趨勢是：石油、天然氣、水電和核電等增長速度加快，煤炭在一次能源中的比例將有所下降，但仍占 60%以上；全社會技術(shù)進步加快，將進一步提高能源利用效率，節(jié)能效果更加明顯；電力工業(yè)的燃煤，電廠發(fā)電量仍以較快速度增長，對煤炭需求持續(xù)增加；鋼鐵、建材、化工等主要耗煤行業(yè)在結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級及技術(shù)進步的推動下，煤炭消費增長量不大；居民生活用能繼續(xù)向天然氣、石油液化氣、電能等方面轉(zhuǎn)變，用煤量將逐步減少。綜合考 第 21 頁慮各方面因素，預測 2022 年國內(nèi)煤炭需求量為 億 t，2020 年為 億 t。第二節(jié) 產(chǎn)品目標市場分析我國是以煤炭為主要能源的國家，長期以來，煤炭生產(chǎn)與消費量在一次能源中占 70%以上。1997 年，受亞洲金融危機和國內(nèi)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整等因素的影響，煤炭消費量開始大幅下降，導致全國煤炭生產(chǎn)嚴重過剩，煤炭市場疲軟，煤價下滑。這種狀況一直持續(xù)到 2022 年一季度。2022年入夏以來，煤炭市場和煤炭價格在主要消費地區(qū)開始略顯恢復性增長。煤炭市場出現(xiàn)轉(zhuǎn)機，首先離不開國民經(jīng)濟運行的大環(huán)境。2022 年以來國民經(jīng)濟發(fā)展勢頭強勁，國有企業(yè)增強了活力。經(jīng)濟增長拉動了對煤炭消費的需求，國內(nèi)煤炭供需出現(xiàn)恢復性增長，表現(xiàn)為“淡季不淡，旺季更旺”，從整體上看，華東地區(qū)和中南、西南地區(qū)的煤炭市場價格上漲比較明顯。其次，經(jīng)濟運行質(zhì)量提高，促使主要用煤行業(yè)特別是電力、冶金、化工、建材等高耗煤行業(yè)，產(chǎn)品產(chǎn)量大幅增長，也使煤炭消費需求較快增長。2022 年我國 GPD 增長 8%，經(jīng)濟總量躍上新臺階，工業(yè)增加值同比增長 %，促使煤炭消費不斷增加，有力地拉動了煤炭市場需求。21 世紀初期，我國能源需求總量穩(wěn)步上升，煤炭所占比重有所下降，但仍以煤炭為主。綜合考慮未來我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展、高效潔凈能源加快利用、環(huán)境保護、節(jié)能技術(shù)、能源供應 第 22 頁經(jīng)濟與安全因素，據(jù)中國煤炭工業(yè)發(fā)展研究咨詢中心預測，煤炭需求量預測 2022 年國內(nèi)煤炭需求量為 億 t，2020 年為 億 t。第三節(jié) 市場競爭力分析該礦所產(chǎn)氣煤，為中灰、低硫煤，煤質(zhì)較好。目前，該礦所生產(chǎn)的原煤主要通過公路運往某、化北屯、陽方口等煤炭集運站，部分民用。 3. 該礦煤炭市場前景廣闊本井田以配焦煤為主，是市場上緊缺煤種之一，尤其是隨著淺部煤炭資源的估竭及我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對煤炭的需求會進一步加大，因此結(jié)該礦進行采煤機械化升級改造建設將具有十分廣闊的市場前景。第三章 建設規(guī)模與服務年限第一節(jié)　井田境界及資源/儲量一、井田境界：經(jīng)山西省國土資源廳 1400000622724 號《采礦許可證》批準（有效期限 2022 年 11 月—2022 年 11 月），該礦準采石炭系太原組5，其井田境界座標為：準采標高為 1700700m,井田面積 。井田范圍由以下 6 個拐點坐標圈定 ： 6176。帶（中央子午線 111176。） 第 23 頁X= Y=X= Y= X= Y=X= Y=X= Y=X= Y=區(qū)內(nèi)煤炭資源豐富，煤炭開采歷史悠久，本礦周緣的煤礦:井田西南炭窯溝煤礦，其余周邊無在批煤礦，均為空井田。周邊煤礦暫無越層越界現(xiàn)象，對本礦井開采無大的影響。今后礦方在臨近邊界處開采時，應認真調(diào)查鄰礦開采情況，查清鄰礦廢棄巷道和采空區(qū)分布情況，以防止相互貫通引發(fā)各類事故。二、礦井資源/儲量計算：該礦井田內(nèi) 5煤層保有資源/儲量為 25010kt，其中 5煤層保有資源/儲量為 14230kt(111b 級 3090kt，333 級 11140kt)。根據(jù)礦井防水煤（巖）柱的種類，結(jié)合生產(chǎn)礦井留設煤柱的實踐經(jīng)驗，確定本礦安全煤柱的尺寸如下：井田邊界煤柱 30m。大巷一側(cè)留設隔離煤柱 25m。采空區(qū)防透水安全煤柱按 50m 留設。井筒保安煤柱：按照表土層巖層移動角 45176。，基巖移動角 72176。進行計算。 第 24 頁第二節(jié)　礦井生產(chǎn)能力及服務年限一、礦井工作制度：礦井設計年工作日 330 天，每天兩班生產(chǎn)，一班準備，每班工作時間 8 小時，日凈提升運輸時間 16 小時。二、礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限：根據(jù)目前該礦實際情況，考慮到管理水平及建設資金等因素，礦井設計生產(chǎn)能力 450kt/a，儲量備用系數(shù)取 ，則礦井服務年限為：T 礦 =Q/AK=1476/（45）=（年）T5=Q/AK=840/（45）= （年）礦井資源/儲量計算表（表 311）儲量級別煤層編號 水平塊段號 333 111b斜面積（m 2）煤層平均真厚度（m）視密度t/m3資源/儲量（萬 t）塊斷內(nèi)地層平均傾角古 1 15 9840 78186。空 1 22 14400 78186?？?2 21 13801 78186。+13901 309 202400 309 78186。5+700 1 1114 729816 1114 78186。+1390 1 91 220715 78186。3+700 1 361 879475 78186。+1390 1 124 222760 78186。2+700 1 502 879475 78186。查明 合計 1992 567 累計查明 2559保有 合計 1977 542 現(xiàn)保有 2501礦井 5煤層可采儲量計算表（表 312）煤柱損失（萬 t）煤層編號煤層真厚度（m）保有資源儲量（萬 t） 井筒煤柱 井田邊界煤柱 采空區(qū) 煤柱 斷層煤柱可采儲量（萬 t）可采期（a）5 1423 206 213 164 840 備注 工業(yè)廣場、開采動用儲量在計算地質(zhì)儲量中已剔除 第 25 頁第四章 井田開拓與開采第一節(jié) 井田開拓一、地質(zhì)構(gòu)造對開采的影響本井田為一單斜構(gòu)造，層間裂隙水大都沿巖層傾斜方向運移，并向深部匯集。但要注意井田內(nèi)可能有的斷裂構(gòu)造帶對井田的開采影響。由于某種原因地層的錯動，可使煤層直接與含水層接觸，使含水層直接結(jié)煤層充水，同理巖層的錯動破壞了原有隔水層的作用，使得上下含水層在斷層附近產(chǎn)生了水力聯(lián)系，這些因素都會對煤層的開采產(chǎn)生一定的影響二、井筒及工業(yè)場地位置的選擇：井筒形式選擇：本井田采用立井斜井開拓，主立井位于井田中部，副斜井及回風斜井位于井田西部，主立井采用箕斗提升，擔負礦井煤炭主提升、進風、行人、排水、管線敷設等任務；副斜井采用單滾筒提升絞車作輔助提升，擔負礦井運送設備及材料輔助提升、進風、行人、出矸、管線敷設等任務；回風斜井安裝兩臺軸流式主要通風機運轉(zhuǎn)，擔負礦井回風、行人等任務；三個井筒均可作為礦井安全出口?，F(xiàn)有開拓方案合理，本次設計均利用現(xiàn)有井筒。地面工業(yè)廣場位置選擇：本次設計利用現(xiàn)有主井地面工業(yè)廣場。三、主要開拓方案本礦井田中部主立井采用箕斗擔負礦井主提升任務，井田西部副斜井采用單滾筒提升絞車作輔助提升，利用回風斜井回風，礦方目前采用主立井、副斜井、回風斜井開拓，現(xiàn)有開拓方案合理，本次設計均利用現(xiàn)有開拓系統(tǒng)。開拓方案不再進行方案比選。四、水平劃分及開拓巷道布置 第 26 頁本礦采用立井斜井開拓，主立井傾角 90176。，長 264 米；副斜井方位 90176。，傾角 23176。，長 260 米；回風斜井方位 16176。，傾角 23176。，長165 米。5煤層為特厚煤層，按急傾斜特厚煤層開采巷道布置，布置 521采區(qū)開采，采區(qū)雙翼布置，采區(qū)西至+1520 輔助運輸大巷煤柱，東至 521采區(qū)界線，北至井田邊界煤柱，南至井田邊界煤柱，布置正規(guī)工作面生產(chǎn)，采區(qū)以 521 采區(qū)運輸眼、運料眼與行人眼為中心雙翼布置，與原有回風大巷溝通。采區(qū)行人眼、運料眼基本沿煤層底板掘進，運輸眼沿煤層頂板掘進。首采工作面運輸平巷、回風平巷沿煤層走向掘進溝通并形成切眼。開采水平劃分及數(shù)目的確定根據(jù)礦井開拓布置，本礦采用大巷采區(qū)開拓，開拓水平為 1200 水平，全井田劃分為 1 個水平、1 個采區(qū)（前期）開拓。開采準備方式的選擇該井田煤層傾角為 6080176。，因此確定該礦井 5煤層采用急傾斜特厚煤層水平分段機采放頂煤采煤法。 五、采區(qū)劃分及開采順序：本次設計開采 5煤層，1390m 水平為一個采區(qū)，采用后退式開采。六、井筒：井筒數(shù)目及用途：礦井移交生產(chǎn)及達到設計生產(chǎn)能力時，共布置三個井筒：即：主立井、副斜井、回風斜井。各井筒用途如下：主立井：箕斗提升，主要用于提升煤炭、運送材料及設備、進風及管線敷設等。副斜井：擔負礦井運送設備及材料輔助提升、進風、出矸、管線敷設、行人等任務。 第 27 頁回風斜井：擔負礦井回風等任務。三個井筒均可作為礦井安全出口。井筒裝備及布置：主立井：采用園形巷道，采用混凝土砌碹支護，碹體厚度300mm。裝備 ，敷設照明電纜、排水管、動力電纜、設梯子間、扶手等； 副斜井：半園拱形料石砌碹，裝備 單滾筒絞車牽引 1t礦車作輔助提升，設軌道、水溝、臺階；回風斜井：半園拱形料石砌碹，井口裝備 FBCDZ6№17A 型防爆對旋式軸流通風機兩臺，井筒設臺階、水溝、扶手。七、井底車場：井底車場主要巷道和硐室支護均采用半園拱形粗料石砌碹。5煤層運輸石門、采區(qū)運輸平巷采用帶式輸送機運輸，至井底箕斗煤倉卸載，主煤倉下口設給煤機將原煤通過主立井提升絞車牽引箕斗提井筒特征表 表 411井筒名稱 主立井 副斜井 回風斜井緯距 X 經(jīng)距 Y 井口標高（m） 方位角（度） 0176。 90176。 16176。井筒傾角（度） 90176。 23176。 23176。井筒深度或斜長（m） 264 260 165凈 或?qū)挾龋╩ ） 掘進 凈 （m 2） 掘進 厚度（ mm）300 300 300砌壁材料 砼 粗料石 粗料石井筒裝備 單繩箕斗,內(nèi)設金屬梯子間 軌道、扶水、水溝、 臺階等 扶水、水溝、臺階 等備注 現(xiàn)有改造 現(xiàn)有改造 現(xiàn)有改造 第 28 頁升出地面。輔助運輸采用調(diào)度絞車運輸。第二節(jié) 井下開采一、 首采區(qū)位置：本礦 5煤層根據(jù)礦井開拓布置，首采區(qū)布置于井田中部，首采工作面為 52102 工作面。二、 采區(qū)巷道布置：本礦 5煤層為特厚煤層，按急傾斜特厚煤層開采巷道布置，新布置521 采區(qū)開采，采區(qū)雙翼布置，采區(qū)西至副斜井及回風斜井，東至+1390水平，南北至井田邊界煤柱，布置正規(guī)工作面生產(chǎn)，采區(qū)以 521 采區(qū)運輸眼、運料眼與行人眼為中心雙翼布置，通過回風聯(lián)絡眼與+1560m 回風大巷溝通形成礦井通風系統(tǒng)。采區(qū)行人眼、運料眼基本沿煤層底板掘進，運輸眼沿煤層頂板掘進。首采工作面運輸平巷、回風平巷沿煤層走向掘進溝通并形成開切眼。三、采煤方法與采煤工藝：采煤方法與采煤工藝礦井開采 5煤層，煤層賦存及開采技術(shù)條件如下：①井田內(nèi)批準開采煤層為 5煤層，位于太原組下部，煤層平均厚度為 ，賦存穩(wěn)定。②煤層傾角 6080176。③為低瓦斯礦井，自燃傾向性為 I 類，屬容易自燃煤層，煤塵具有爆炸危險性。④地質(zhì)構(gòu)造簡單，水文地質(zhì)條件簡單。根據(jù)本礦 5煤層的賦存條件、現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)布置情況及礦井生產(chǎn)能力，設計推薦采用急傾斜特厚煤層水平分段機采放頂煤采煤法。 第 29 頁由于本礦煤層厚度 ，設計采用急傾斜特厚煤層水平分段機采放頂煤采煤法，全部垮落法管理頂板。回采面支護采用 ZH2400/16/24 型放頂煤液壓支架進行支護，支架間距 ，循環(huán)進度 ，支架長度；機頭機尾采用端頭支架支護。采用三八制，二班生產(chǎn)，每班推 5個循環(huán)，一班檢修。工作面采煤、裝煤、運輸方式及設備選型綜采工作面的采、裝、運工序全部機械化。①機械設備的選擇首先滿足技術(shù)先進，生產(chǎn)可靠，提高綜采設備的開機率，達到高產(chǎn)高效。同時各設備間要相互配套，保證運輸暢通，并增加運輸環(huán)節(jié)的緩沖能力，以期達到采運平衡，最大限度地發(fā)揮綜采優(yōu)勢。②創(chuàng)造快速連續(xù)開采的條件，加大工作面推進長度，減少搬家次數(shù)，并保證快速搬家。同時做到采準工作快，增大巷道斷面特別是順槽斷面，全部采用掘進機掘進，利用頂板完整、煤層堅硬的條件，采用樹脂錨桿支護，以提高掘進速度，保證工作面的接替要求。③對輔助運輸系統(tǒng)，要求系統(tǒng)簡單、環(huán)節(jié)少，把工作人員快速方便地運送至工作地點，作為提高工作面生產(chǎn)能力的一個重要因數(shù)考慮，并在巷道布置上加以保證。工作面主要采煤設備選擇分述如下：A、采煤機5煤層以一個急傾斜特厚煤層綜采工作面、2 個綜掘面，保證年產(chǎn)450kt/a 的生產(chǎn)能力，綜采工作面日產(chǎn)量應在 1363t 左右。設計按采高、日產(chǎn) 1363t 以上選擇設備。根據(jù)目前國內(nèi)設備情況，確定綜采工作面選用 4MG200 型 綜 采 采 煤 機 ，其主要技術(shù)參數(shù)見表 421。