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    山西灵石县红杏一矿
    山西灵石县红杏一矿

    项目介绍:

    一、设计基本思路

    根据山西省煤炭工业局晋煤行函[2007]24号文件及晋煤整合办字[2007]4号文件,山西灵石县红杏煤矿有限公司一矿(原灵石县红杏煤矿有限公司技改井)为“一证多坑”采矿权分立的单独建设矿井。根据该矿《采矿许可证》(1400000711774),井田面积4.7375km2,批准开采2、4、7、9、10、11#六层煤。批准生产能力45万吨/年。

    本设计在贯彻执行煤炭有关工业政策、法规的前提下,以促进区域经济的发展为目标,以矿井资源条件,开发条件为基础,以市场需求为导向,按照高产高效矿井的建设及现代化管理模式,本着安全高效的原则,着力提高矿井的机械化和自动化水平,走机械化生产及自动化管理的道路,以较优的投入产出比,力争使该矿建设工程达到安全好、投资少、工期短、见效快的目的,通过煤炭生产、加工和环境工程建设,把煤矿建设成为以人为本、安全高效、环保节能的中型现代化矿井。

    二、主要技术成果

    1、井型

    矿井设计生产能力450kt/a。

    2、储量及服务年限

    开采2、4、7、9、10、11#六层煤,开采面积4.7375km2,设计范围内保有地质储量为39218kt,矿井可采储量25511kt,服务年限40.5年。

    3、开拓方式

    本着安全高效的原则,矿井采用斜井-立井单水平开拓,划分为二个采区,开采水平为+810m,设计投产采区为一采区,开采9、10、11#煤层,根据该矿生产及管理现状,全矿布置一个长壁综采工作面,二个炮掘面。

    4、井筒

    根据开拓方案比选,采用斜井-立井进行开拓布置,各井筒装备及用途如下:

    ⑴、主斜井:倾角20°,斜长358m,安设大倾角胶带输送机,三心拱粗料石砌碹支护,担负矿井提煤、行人、进风等任务,兼安全出口之一。

    ⑵、副斜井:倾角23°,斜长240m,安设单滚筒提升绞车,半圆拱粗料石砌碹支护,担负矿井提矸、下料进风任务,兼安全出口之一。

    ⑶、回风立井:垂深108 m,直径4.0m,安设两台通风机,圆形混凝土支护,担负矿井回风任务,安设梯子间作为矿井安全出口之一。

    5、车场及硐室

    井底车场设中央变电所、水泵房、井底煤仓,主、副水仓,能力能够满足矿井达型后生产要求。

    6、采区布置

    移交生产时,首产采区为井田中部一采区,走向长度1700m,倾斜长度2200m。一采区布置为煤层群联合布置,9#、10#、11#煤层联合布置分层开采。采区巷布置三条上山,即采区轨道上山、采区皮带上山和采区回风上山,其间距均为30m。其中采区回风上山为采区专用回风巷。

    7、采煤方法

    采用走向长壁综合机械化采煤工艺,设计采用MRZ—200—W1型采煤机,SGB—630/180型刮板输送机,WRB315/31.5型乳化液压泵,ZWMX2200/17/24JF液压支架等设备。工作面长度100m,日产量1500t,设计工作面回采率95%,采区回采率85%,采掘比为1:2,掘进率16.1m/kt, 矸石率:30m3/kt。

    8、矿井提升、运输、通风、排水系统设备配备

    ①、主斜井提升设备

    主斜井净宽4.0m,净高3.3m,净断面积11.54m2,斜长358m,倾角为20°,三心拱粗料石砌碹,井筒外皮带栈桥60m,倾角为16°,担负矿井主提煤任务。设计主斜井提升采用皮带提升,主要提升煤炭。提升斜长为418m,平均倾角为19.5°。经选型计算,选用SSJ1000型带式提升机,带宽为1000mm,胶带类型为NN300、1000×5(4.5+1.5)尼龙帆布芯输送带;配备电动机型号为YB315S-4,功率为110Kw×2台,电压为380V。

    ②、运输人员设备

    主斜井皮带旁安装架空乘人装置运输人员,斜长262m,倾角20°。根据井筒断面特征,选用一部RJHY22-25/300型单侧往复式活动抱索器架空乘人器运送人员。抱索器型号JCJHⅡ。技术数据:牵引力15KN,绳速1.1m/s,电机功率22kw。

    选取第一组6×7+FC型、绳径20mm钢丝绳,单位长度重量PK=1.4Kg/m,抗拉强度1670N/mm2,钢丝绳破断力总和250.6KN。

    ③、副斜井提升设备

    副斜井净宽2.8m,净高2.5m,净断面积6.33m2,斜长240m,倾角为23°,半圆拱料石砌碹支护,担负全矿下料、提矸、进风等任务,内设扶手和台阶,兼安全出口之一。副斜井井口安装一部JTP-1.2单滚筒绞车,功率为55kW,电压为380V,完成下料、提矸任务。

    ④、矿井运输设备

    矿井设计生产能力450kt/a,根据矿井总体开拓布置,从井底沿10#煤层分别布置皮带运输上山、轨道运输上山、轨道大巷。皮带运输上山采用DTⅡ型胶带输送机担负煤炭运输任务;轨道大巷采用JD-25调度绞车对拉运输;矿井轨道上山前期运输距离较近,设计采用调度绞车运输;后期运输距离远,为减少运输环节,提高系统安全性,设计采用KJSP-90/900型普轨卡轨车担负矸石、材料、设备运输任务。

    ⑤、矿井通风设备

    矿井采用中央并列式通风,主斜井、副斜井进风,回风立井回风,主风机工作方式采用抽出式。

    矿井通风所需风量54.5m3/s,容易时期通风阻力575Pa,困难时期通风阻力1110Pa,为低瓦斯矿井。通风方式为中央并列式,通风机工作方式为抽出式。设计选用BD-Ⅱ-6-№17型轴流式通风机两台,其中一台工作,一台备用,电动机型号YBFe280M-6,功率为55kW×2,电压380V,转速980r/min。

    ⑥、矿井排水设备

    矿井正常涌水量20 m3/h,最大涌水量25m3/h,排水总高度100m。经计算,选用80D-30×5型多级离心泵三台,一台工作,一台备用,一台检修;配用YB200L1-2隔爆型电动机,功率30kW,电压660V,转速2950r/min。主排水管路选用φ108×4.5mm无缝钢管,吸水管选用φ133×4.5mm无缝钢管。主排水管沿主斜井敷设两趟,一趟工作,一趟备用。

    9、安全监控

    设计选择KJ70矿用安全生产监控系统, PZISE072型工业视频监控系统、KJ128人员定位系统和BH-WTA产量监控系统,实现对全矿井安全监控。

    10、环保和绿化

    生产区布置有5000t筒仓1个,实现场区封闭储煤,矿井水和生活污水经接触氧化、沉淀、生物降解和消毒处理后达标使用或排放,锅炉选用GZT-D型脱硫除尘器,除尘效率95%,脱硫效率60%以上,风机加装消音器,减振垫等,使噪音标准85dB以下。

    工业场地按总平面布置分区绿化,场前区以美化环境为主,设绿篱,植草坪,种植观赏性乔灌木,与办公楼等建筑相适应。生产区以保护环境和改善环境为主,种植杨、柳、榆等树种,搭配种植一些灌木。工业场地绿化面积1.4ha,绿化系数25%。

    11、节能

    井下初期采区和回采工作面尽量靠近井底车场布置,以缩短初期的距离,巷道断面均设计适中的通风断面,降低了风阻,减少了通风电耗。选用设备都经过部级鉴定的较为先进的节能产品,电机全部选用节能型新产品。

    12、建设工期

    矿井建设工期为11个月。

    13、概算投资

    矿建设工程总投资8379.66万元,其中矿建工程1969.15万元,土建工程1668.73万元,主要设备及工器具购置2596.51万元,安装工程662.45万元,环保工程180万元,其它费用322.9万元,工程预备费用434.82万元,建设期贷款利息545.1万元。

    14、劳动定员

    全部在籍人数276人,原煤生产工效5.5 t/工日。

    15、经济指标

    正常年利润总额4965万元,投资利润率39.1%,投资利税率49%,盈亏平衡点产量195Kt,盈亏平衡点生产能力利用率43.3%,项目经营安全率56.7%,投资回收期5.2年。

    三、技术难点和创新点

    1.主提升系统采用大倾角强力皮带,彻底改变了过去串车混合提升的传统技术,副斜井采用单轨串车担负下料排矸等辅助提升任务,使主辅提升系统互不干扰。生产连续性好,安全程度高,机械化程度高。

    2.在主斜井皮带一侧设计了架空乘人装置,各安全间隙满足规定要求。达到了人员上下机械化,充分利用了主斜井有效断面,并且人员上下便于集中管理,设备投资小、安全性高。运行一年多来,效果良好。

    3.根据煤层特点,设计采用了综合机械化采煤工艺,设计装备既满足规模要求,又不超能力,运行以来,基本达到了设计指标要求,资源回收率由过去35%提高到85%以上。

    4.根据本矿围岩特点,井下巷道原则上全部采用光爆锚喷加锚网锚索支护形式,特殊破碎地段可适当采用砌碹。就实施情况看,该矿井下85%以上的巷道采用了锚喷支护,并且作为晋中市的巷道支护样板工程供其它企业来参观学习。

    5.辅助运输设计采用了KJSP—90/900型普轨卡轨车,配备了KBYD550—110/55—4/8型矿用防爆双速电机,启动设备为隔爆本质安全型双速真空启动器等先进技术。

    6.安全及生产监控设备选型先进,功能齐全,实现了安全监测监控、工业视频监控、产量监控和人员定位监控,达到了现代化视频监控的基本要求,使用效果良好。

    7.根据“三条线”保障的有关规定,设计了由地面空气机通过管路向下送风的新技术,选用LG—10.5/7型螺杆压缩机,排气量10.5m3/min,工作压力0.7Mpa。满足井下用风需要。

    8.地面生产区设计了专用储煤筒仓,主井出煤直接由皮带卸入筒仓,达到了封闭储装的环保要求。

    9.地面设计有污水处理系统对井下排水集中处理,处理后满足矿井生产用水水质要求,达到矿井水循环利用。

    四、实施情况

    本项目施工以来,作为设计部门,一直关注项目施工进展情况,经常与矿方沟通。同时我们也经常不断下现场回访与服务。因此项目建设基本按设计实施,有些工程和设备,考虑到矿方已施工和订购设备的现实,本设计经比较和选型,在满足安全的前提下做了设计变更,具体实施情况见有关照片。

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