煤矿小楼井技术改造工程项目可行性研究报告

'小楼井技术改造工程可行性研究报告3 目　录前　言1第一章井田概况及地质特征4第一节矿山概况4第二节地质特征8第二章井田开采及矿井生产能力分析18第一节井田境界与资源／储量18第二节井田开拓布局20第三节矿井生产能力的确定21第三章矿井主要系统能力分析及改造方案27第一节提升系统27第二节运输系统37第三节通风系统39第四节排水系统54第五节供电系统56第六节监测、监控、通信及计算机管理59第七节地面生产系统61第八节矿井其他系统64第四章矿井灾害预防67第一节地温热害预防措施67第二节冲击地压预防措施693 第三节瓦斯灾害预防措施74第四节其它灾害预防76第五章环境保护与水土保持83第一节环境现状83第二节环境保护与水土保持执行标准84第三节矿井生产对自然环境的影响因素85第四节环境保护措施86第六章节能减排91第一节节能减排的指导思想91第二节矿井节能措施92第三节矿井节水措施94第四节矿井减排措施95第七章经济分析96附录：1、《XX小楼井扩大生产能力可行性分析论证会纪要》（徐矿司技经咨［2008］05号）；2、《庞庄煤矿刘集镇及其村庄搬迁开采可行性研究报告论证会纪要》（徐矿司技经咨［2008］15号）。附图：1、井田开拓平面图。3 XX小楼井技术改造可行性研究报告前言前　言一、项目概况本项目为XX有限公司所属的XX小楼井技术改造工程，由XX有限公司投资建设。XX小楼井隶属于XX有限公司，矿井位于徐州市西北铜山县柳新镇和刘集镇境内，距徐州市区13km。东邻江苏天能集团柳新煤矿，西邻XX夹河煤矿，南邻庞庄井。根据中华人民共和国国土资源部2007年3月颁发的“采矿许可证”（采矿许可证号：1000000720035，有效期限：2007年3月至2017年12月），共有25个坐标点圈定矿区范围：东西平均走向长4.80km，南北平均倾斜宽3.53km，面积16.94km2，开采深度为-90m～-1300m。XX小楼井于1973年建成投产，原设计生产能力45万t/a。1989年由徐州矿务局设计处对其进行改扩建初步设计，设计生产能力为105万t/a。2005年3月改扩建完成，并于2005年4月经过了“江苏煤矿安全监察局”的安全设施竣工验收。2006年通过江苏省经济贸易委员会组织的竣工验收，当年核定矿井生产能力为120万t/a。张小楼井采用立井、多水平开拓，主要开采煤层为下石盒子组2煤及山西组7煤和9煤。新主井和新副井落底水平为-1025m水平，回风水平为-400m水平，现生产水平为-1025m水平，采用上、下山开采。截止2007年底，矿井采矿证内尚余可采储量6631.2万t，另外目前正在勘探的张小楼深部勘探区资源量为5588.8万t，预计可采储量为3621.0万t。为保证XX有限公司徐州本部煤炭生产的稳定，满足庞庄煤矿可持续发展的需求和提高矿井的产能和效益，提出了对XX小楼井进行技术改造项目。受庞庄煤矿委托，我院组织有关人员编制了“XX小楼井技术改造可行性研究报告”。二、编制依据及指导思想1、编制依据3 XX小楼井技术改造可行性研究报告前言(1)XX小楼井2004年编写的《XX小楼井矿井地质报告》。(2)江苏煤炭地质勘探研究所2008年3月编写的《江苏省徐州煤田XX小楼井资源/储量检测报告》。(3)国家发展改革委和国家环保总局联合印发了《关于印发煤炭工业节能减排工作意见的通知》(发改能源〔2007〕1456号)。(4)中国煤炭建设协会文件：中煤建协字［2004］74号《关于颁发煤炭工业矿井等六项可行性研究报告编制内容（试行）的通知》。(5)《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）。(6)《煤矿安全规程》（2006年版）。(7)《煤、泥炭地质勘查规范》（DZ/T0215－2002）。(8)《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》（2000年版）。(9)《XX小楼井扩大生产能力可行性分析论证会纪要（徐矿司技经咨［2008］05号）。(10)《庞庄煤矿刘集镇及其村庄搬迁开采可行性研究报告论证会纪要》（徐矿司技经咨［2008］15号）。(11)国家及行业现行的有关法规、技术政策、规程、规范；(12)XX小楼井提供的相关资料及矿井的现有开采情况。2、设计指导思想认真贯彻国家有关煤炭工业的方针政策，进一步增强为业主服务的意识，按照安全高效矿井的建设及管理模式，针对矿井现有各系统的薄弱环节，依靠科技进步，积极采用适合本矿井特点的矿井生产、采煤工艺、设备配备、灾害预防等先进可靠的技术和经验。(1)矿井按照现代企业制度和高产、高效、低成本的原则进行技术改造，努力提高企业的市场竟争能力，创造更大的经济效益和社会效益。(2)3 XX小楼井技术改造可行性研究报告前言严格执行国家关于煤矿安全生产的法律、法规，建立完善的安全生产系统，保证矿井安全生产。(3)依靠科技进步提高矿井整体机械化水平，减少作业人员，降低劳动强度，提高劳动生产率，降低矿井生产成本。(4)根据矿井煤炭资源储量及分布情况，结合矿井现有开采布局和开采工艺，合理地确定矿井生产能力。三、矿井技术改造基本条件分析1、XX小楼井2006年矿井核定生产能力为120万t/a，2007年实际生产原煤109.6万t，2006年生产原煤109.6万t，2005年生产原煤80.5万t。2、矿井储量较为丰富，截止2007年底，张小楼井基础储量9451.5万t（-1300m水平以上），可采储量6631.2万t。3、XX小楼井的开采技术条件较好，煤层赋存条件较稳定，技术改造生产能力若选择适宜，则工程量不大，短期内就能达到技术改造生产能力。综上所述，对XX小楼井进行技术改造基本符合国家有关规定。四、矿井技术改造的必要性庞庄煤矿为XX的大型主力矿井，由于庞庄井至2008年已没有可布置综采工作面的储量，单井产量迅速下降。为维持庞庄煤矿的现有产量，保证矿井可持续发展，根据庞庄煤矿整体布局安排，张小楼井将取代庞庄井作为庞庄煤矿的主力生产井。张小楼井2006年核定矿井生产能力为120万t/a，2007年实际生产原煤109.6万t。通过对张小楼井各主要生产系统的实际运行状况和生产能力进行分析，部分生产系统能力尚有富余，于是提出了张小楼井技术改造的课题，找出限制生产能力的薄弱环节，进行技术改造，从而提高张小楼井的矿井生产能力，最大限度发挥主力生产井的作用。3 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第一章井田概况及地质特征第一章井田概况及地质特征第一节矿山概况一、井田交通位置XX小楼井位于徐州市西北铜山县柳新镇和刘集镇境内，距徐州市区13km。东邻江苏天能集团柳新煤矿，西邻XX夹河煤矿，南邻庞庄井。矿区铁路专用线在夹河站与陇海线和夹符线相连，矿井东邻京福高速公路，东距京杭大运河8km，徐沛公路从井田内穿过，交通十分便利（见图1-1-1矿井交通位置图）。XX小楼井现隶属于XX有限公司，企业性质为省属国有煤矿。二、地形地势本井田属古黄河冲积平原，冲积层东南薄、西北厚，平均厚度105.81m，地形较平坦，且向东及北东微倾，地面坡降为1／5000，地面标高为+35.8～+44.0m，平均为+36.0m。第17勘探线以西地势突然增高，为废黄河故堤南坝，平均标高为+42.0m。地面植被大部分为农作物，村落为井田内的主要建筑群。地表岩性以粉砂土、亚粘土和砂质粘土为主。由于常年开采，造成地表部分塌陷并积水成塘，其最大深度可达3m。三、河流、湖泊、地表水系本区内地表水体主要有鱼塘、河流、水渠。香山河虽贯穿整个矿区，但多处地段常年处于干涸状态，且河宽变得越来越窄，最窄处仅有2～3m，有的地段已经改造成了鱼塘，工业广场内的水经此河排出。在井田的西南部沿废黄河北岸的北侧有一条顺堤河。在井田的中部有一条南北方向的河流（无名河），向北入桃园河。现矿区内地表水体主要为塌陷区积水（已挖成鱼塘），积水面积约为2km2，总汇水面积30km2，总积水量常年在200万m3，丰水期可达300万m3。本区历年最高洪水位为+36.2m。－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第一章井田概况及地质特征－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第一章井田概况及地质特征四、气象与地震1、气象根据徐州气象资料，本区属南温带鲁南气候区，具有长江流域和黄河流域气候过渡的性质，日照充足，年降水量充沛，冬寒干燥，夏热多雨，春、秋季短，并有寒潮、霜冻、冰雹、旱风等自然灾害。(1)降水量由于本区地处中纬度副热带和暖温带的过渡区，因此，降水有集中性高、年变化大的特点，平均年降水量841.9mm，最大1297.0mm(1958年)；最小500.6mm(1988年)。夏季平均雨量(6～8月)466.03mm，约占全年降水量的55％，其中以7、8月份雨量最多，形成了冬干、春秋旱频繁、盛夏常发生旱涝急转，易涝、易旱的气候特点。(2)蒸发量1440mm／年。(3)风向、风速全年多偏东风，平均风速3.2m／s，最大风速24.3m／s(1959年6月)。(4)气温年平均气温14.13℃。1月份最低，平均气温-0.6℃；7月份最高，平均气温27.4℃。(5)冻土冻土深度平均为29cm。(6)霜期历年平均初霜期为10月下旬，终霜期4月上旬。2、地震本区属地震烈度区Ⅶ度区，根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本区所属地震动峰值加速度分区为0.1-0.15g。（Ⅵ度区为0.05g）。根据1956年科学出版社资料，徐州地区地震记录始于公元522年，讫于1937年，1415年间发生地震21次。其中破坏性地震占了3～7次。影响较大的有1502年10月17日地震；1668年7月25日山东莒县郯城8.5级地震；1937年8月1日山东荷泽7级地震等。－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第一章井田概况及地质特征本区属华北地震区，距郯庐断裂约100km，该断裂带为一长期活动的强地震带。五、矿井生产建设情况XX小楼井于1973年建成投产，矿井原设计生产能力45万t/a。1989年由徐州矿务局设计处对其进行改扩建初步设计，设计生产能力为105万t/a。2005年3月改扩建完成，并于2005年4月通过了“江苏煤矿安全监察局”的竣工验收。2006年经江苏省经济贸易委员会核定矿井生产能力为120万t/a。2007年矿井实际生产原煤109.6万t/a。张小楼井采用立井、多水平开拓，主要开采煤层为下石盒子组2煤及山西组7、9煤。现生产水平为-1025m水平，均采用上、下山开采，共布置4个采区，即西一上、下山采区，西二上、下山采区。-1025m水平东翼建有轨道大巷和胶带机大巷，-1025m水平西翼建有机轨运输大巷。矿井通风系统为中央并列式，通风方式为机械抽出式。新主井落底-1025m水平，直径为5.7m，装备JKM3.65×4型提升机和一对12t箕斗，提升机电机功率为1900kW；新副井落底-1025m水平，直径为7.0m，装备JKMD4×4型提升机和一对双层双车罐笼提升机电机功率为1500kW；风井为原来的老主井，落底-400m，井筒直径为5.0m，安装一对GAF25－12.5－1型通风机，配用电机型号TD1400-6/1180型，额定功率1400kW。运输：煤炭运输采用胶带输送机；辅助运输采用10t架线电机车配1t标准矿车和大巷人车。排水：矿井采用二级排水，在-1025m水平和-400m水平分别建有排水泵房。-1025m水平主排水泵房内安装3台DDM75×9型水泵，-400m水平主排水泵房内安装3台200D65×8型水泵。采煤方法：矿井采用走向长壁采煤法，综合机械化采煤工艺，全部垮落法管理顶板。巷道掘进：煤巷采用综合机械化和爆破掘进，岩巷掘进采用爆破掘进。－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第一章井田概况及地质特征第二节地质特征一、地层及含煤地层（一）地层本井田揭露的地层有寒武系、奥陶系、石炭系及第四系。1、寒武系（∈）仅在矿区外围群山中出露，是徐州复背斜轴部的主要组成部分，假整合于震旦系之上，厚为840～1100m，以含砾砂岩、页岩、豹皮状灰岩、各种泥质灰岩、白云质灰岩及少量白云岩组成。2、奥陶系（Ｏ1+2）最大厚度为139.97m。是复背斜构造两翼的主要组成部分，也是煤系地层的沉积基底。只发育下统和中统，缺失上统。整合于寒武系之上，厚为391～618m，以薄～厚层状白云岩为主，夹巨厚层豹皮状灰岩或白云质灰岩，局部夹钙质页岩或砾岩。3、石炭统本溪组（C2）本组假整合于中奥陶统阁庄组之上，为一套海陆交互相含煤沉积岩系所组成，浅海相沉积，厚度为15.77～30.30m，平均为24.4m。岩性自下而上为紫色铁质泥岩、灰白、浅灰～灰黄色铝土质泥岩、浅灰色中厚～厚层状灰岩等。4、上石炭统太原组（Ｃ3）为本区主要含煤地层之一，整合于本溪组地层之上，为海陆交互相沉积，厚度为123.55～192.86m，平均为152.01m。一般含薄～厚层灰白色石灰岩十三层，间夹灰色泥岩、砂质泥岩及灰色薄层细～中粒砂岩，含煤6～11层。其中20煤、21煤两层可采。5、下二迭统山西组（Ｐ11）为本区主要含煤地层之一，整合于太原组地层之上，为近海沼泽相沉积，厚度为91.32～145.0m，平均为116.13m。本组主要由灰～深灰色泥岩、砂质泥岩、灰～灰白色细～中粒砂岩组成。含煤二～八层，其中7煤较稳定，大部分可采。9煤局部可采。6、下二迭统下石盒子组（Ｐ12）－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第一章井田概况及地质特征为本区主要含煤地层之一，整合于山西组地层之上，为内陆湖泊沼泽相沉积，厚度为193.17～295.88m，平均为228.31m。主要由灰～灰绿色和灰～深灰色泥岩、杂色泥岩、灰色砂质泥岩，有时为砂质泥岩和砂岩相间排列的砂岩泥岩互层、灰白色细～中粒砂岩和数层煤组成。煤层主要发育在本地层的下部。含煤二～八层，其中1、2煤可采。7、上二迭统上石盒子组（Ｐ21）整合于下石盒子组地层之上，为炎热气候条件下的内陆河湖沼泽相沉积，厚度为45.52～603.13m，平均为532.68m。岩性组合特征大体可分为下、中、上三段，岩性：①下段：浅灰～灰白色，有时呈灰绿色的含砾中～粗砂岩、灰绿色泥岩、杂色泥岩、灰色砂质泥岩、浅灰～灰色细～中粒砂岩。本层砂岩平均厚17.12m。②中断：以紫红、灰绿、灰～深灰色泥岩、杂色泥岩、灰色及杂色砂质泥岩、灰白色细～中粒砂岩为主，本段厚约370.0m。③上段：为紫红色、灰绿色、杂色泥岩，其间夹数层薄～中厚层细～中粒砂岩。砂岩常含长石晶体碎粒及泥岩碎屑，本段厚约77.0m。8、上二迭统—石千峰组（Ｐ22）最大厚度为352.52m，整合于上石盒子组地层之上。以灰绿色或肉红色、浅紫色中～粗粒砂岩为主，夹绛紫色泥岩、砂质泥岩。中～粗粒砂岩具粒序层理，常含砾石及肉红色钾长石碎粒，少见海绿石。本组底部常有一层浅紫红色含砾粗粒砂岩（俗称上界砂岩）与下伏上石盒子组分界。此层粗砂岩平均厚16.11m。9、第四系（Ｑ）本系不整合于各系地层之上，厚度为56.19～141.94m，平均为103.20m。本系有砂礓砾石、砂礓粘土、粘土砂礓、粘土、亚粘土、细粉砂、砂质粘土、粉砂土和腐植土组成。由东向西逐渐增厚。（二）含煤地层本井田共分3个含煤组：石炭系上统太原组、二迭系下统山西组和下石盒子组。张小楼主采煤层2、7、9煤，1、9-2煤层仅局部开采个别工作面。现分煤层叙述如下：－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第一章井田概况及地质特征1、下石盒子组1煤层全区广泛发育，沉积规律明显。1煤层在浅部仅开采2个工作面，井田南翼，－750m以浅范围内的资源储量，受2煤开采影响，无法回采。现井田赋存面积12.5km2，可采面积11.6km2。区内煤层两极厚度0～2.81m，全区平均煤厚1.06m。2、下石盒子组2煤层全区广泛发育，沉积特征明显。该煤层已开采范围：主要为15-1线以西，-950m以浅。全区赋存面积13.6km2，可采面积13.2km2，剩余可采面积11.5km2。煤层两极厚度0～5.83m，全区平均煤厚1.82m，见煤点平均煤厚1.93m。3、山西组7煤层全区广泛发育，沉积规律明显，东侧为大片缺失区，全区赋存面积13.3km2，可采面积12.0km2，剩余可采面积8.8km2。煤层两极厚度0～4.35m，全区平均煤厚1.82m，见煤点平均煤厚2.27m。4、山西组9煤层全区广泛沉积，沉积规律明显，东侧为大片的缺失区。赋存面积16.7km2，可采面积11.6km2，剩余可采面积9.8km2。全区共有88点穿过，18点缺失，4点断缺，66点见煤，其中49点可采，17点不可采。煤层两极厚度0～3.20m，全区平均煤厚1.12m，见煤点平均煤厚1.50m。5、山西组9-2煤层井田东翼沉缺严重，西翼局部可采。井田赋存面积6.7km2，可采面积5.2km2，剩余可采面积3.9km2。煤层两极厚度0～1.82m，全区平均煤厚0.75m，见煤点平均煤厚0.85m。本次评价外加井巷见煤点22个，总计见煤点51个，见煤点平均煤厚0.85m。6、太原组20煤层全区广泛发育，井田赋存面积3.4km2，可采面积3.3km2。煤层两极厚度0～1.06m，全区平均煤厚0.72m，见煤点平均煤厚0.83m。煤层上距1灰78.66～121.24m，平均99.33m，下距21煤顶板21.51～33.34m，平均厚27.21m。－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第一章井田概况及地质特征7、山西组21煤层全区广泛发育，井田赋存面积3.1km2，可采面积2.5km2。煤层两极厚度0～1.68m，全区平均煤厚0.75m，见煤点平均煤厚0.79m。煤层上距20煤底板21.52～33.34m，平均27.21m，下距本灰14.17～39.31m，平均厚21.17m。8、其它煤层①8煤：两极厚度0～0.78m。平均0.57m，属沉积不稳定的不可采薄煤层。②10煤：两极厚度0～0.87m。平均0.42m，属沉积不稳定的不可采薄煤层。③22煤：稳定程度极差，为沉积不稳定的局部可采薄煤层。本井田开采范围内，各可采煤层最小埋深-750m，最大埋深-1300m。二、地质构造张小楼井田位于徐州煤田九里山向斜中段张小楼背斜北翼。该背斜仅在13-1～15线的露头部位有所显露，其核部为奥陶系中统地层。F1号逆断层基本沿背斜轴部切割，因此形成一个不完整背斜，南翼仅残存很少山西组、太原组煤系地层。北翼保存相对较完整，但也被几条大中型断层纵横切割，略显破碎。该井田整体呈一走向北东、倾向北西上陡下缓的铲式单斜构造，浅部地层倾角一般在24°～40°、深部地层倾角5°～15°。13-1～16-1勘探线间浅部露头部位的煤层分别被落差20.0m以上的F18、F15、F14、F0、K3、K1、K6等断层切割，破坏了浅部单斜构造形态。深部则表现为两个宽缓的向斜和两个宽缓的背斜。（见图1-2-1）截止目前，区内尚未发现有火成岩侵蚀。1、褶曲除浅部13-1～15线间的露头部位发育的、被F1断层沿轴部切割的背斜（称张小楼破背斜）以外，在-1000m以下，K1断层以东有一向斜构造和一背斜构造，分别称为东翼深部向斜和东翼深部背斜。K1断层以西有一向斜构造和一背斜构造，称为西翼深部向斜和西翼深部背斜（见表1-2-1）。－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第一章井田概况及地质特征图1-2-1　　　　　　张小楼井田构造纲要图表1-2-1　　　　　　井田大中型褶曲统计表要素名称轴线长（m）轴向倾伏角(°)跨度(m)幅度(m)翼长(m)翼角(°)影响程度控制程度南翼北翼南翼北翼张小楼破背斜5000NE65°2510006508003530影响较大本井田由13-1～15线间的13-7、2-49、2-50、小36、6-5、6-3、6-10、6-8、6-9、F1-8、F1-5、34、21、柳24、F1-6、14-5、柳26、柳27、等孔控制东翼深部向斜3200NE50°～80°5～36535～75015～80250～350300～4505～255～10有一定影响分别由16、15-1、15、14-1、14、13-1等勘探线上的钻探工程及三维地震勘探工程控制东翼深部背斜3100NE40°～70°5～10335～101010～60250～550150～5005～155～10有一定影响分别由16、15-1、15、14-1、14、13-1等勘探线上的钻探工程及三维地震勘探工程控制西翼深部向斜1400NE35°～50°5～15400～55015～40250～350200～25020～355～10有一定影响分别由17-1、18等勘探线上的钻探工程及三维地震勘探工程控制西翼深部背斜1500NE45°～85°0～8400～75015～28250～3502000～4505～105～10影响较小分别由17、17-1、18等勘探线上的钻探工程及三维地震勘探工程控制2、大、中型断层本井田内断裂构造较为发育，浅部更显复杂。已揭露的大中型断层共15条：F0、F1、F2、F14、F15、F16、K1、K2、K3、K5、K6及F1-1、F1-2、庞5、RF1－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第一章井田概况及地质特征（F号断层为勘探时所发现，K号断层为采掘工程所揭露，RF断层为三维地震勘探解释断层）。从断层走向看，大致可分两组：一组为北东向断层，其走向大致与张小楼破背斜轴向一致，基本可视为走向断层，这组断层有F0、F1、F2、F14、F15、F16、F1-1、F1-2、庞5、RF1、K3、K6；另一组为北西向断层，大体与浅部背斜轴向相正交或斜交，基本上可视为倾向断层，这组断层有K1、K2、K5。参见井田断层一览表（表1-2-2）。表1-2-2　　　　　　　　　　　井田断层一览表断层性质走向倾向倾角落差（m）可靠程度F0正NE40°SE70°～75°20～60较可靠F1逆NE55°NW0°～70°180～500可靠F14正NE15°～55°NW45°～75°40～140可靠F15正NE20°～EWNW65°～70°50～70较可靠F16逆NE45°SE72°～90°70～190较可靠F18正NE40°～EWSE68°～75°62～160较可靠F1-2逆NE50°NW45°0～37可靠K1正NW55°SW70°～80°0～115可靠F2逆NWSW50°～70°0～35可靠F3正NE20°NW55°～70°15～500可靠F5正NE20°NW～N66～80°20～100可靠F6正NE10°～50°NW70～75°0～110较可靠本井田大、中型断层共15条，其中F1为边界断层，F15、和庞5为发育在太原组地层中的断层，这3条断层对本井田主采煤层影响不大，因此，影响主采煤层2煤和7煤的断层共有12条。这些断层在本井田的延展长度为17300m，本井田主采层的统计面积约为16.2km2，本井田范围内每平方公里的断层条数和长度分别为0.74条／km2和1068m／km2。以评价大中型断层复杂程度的标准衡量，断层的密度每平方公里不足1条，应属Ⅰ类,但断层长度大于Ⅰ类标准的800m／km2，且这些断层相互切割交叉，对煤层的连续性破坏较大，严重影响了采区的合理划分。同时，考虑到本井田小断层极为发育，对采掘活动影响严重，且随矿井生产水平的延深小断层发育程度并未减缓，因此在评定大、中型断层的复杂程度时，应适当参照这一因素。根据《矿井地质规程》及实施细则综合考虑，本井田断层的复杂程度评定为Ⅱ类，即Ⅱa。3、陷落柱－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第一章井田概况及地质特征钻探及采掘活动中至今尚未发现有陷落柱，另据三维高分辨地震勘探资料显示：深部地震勘探区未发现直径大于10m的陷落柱。4、岩浆岩：全区尚未发现岩浆岩侵入，本次评定为Ⅰ类，即Ⅰc。综上所述，通过对井田内断层、褶曲、岩浆岩的分述，本井田地质构造复杂程度综合评定为Ⅱ类，与原报告勘探类型Ⅱ类Ⅱ型相同。三、水文地质本矿区位于黄河冲积平原的东部边缘，与南部上升区的构造侵蚀低山丘陵区毗邻，地面高程在35m～42m之间。煤系地层上有较厚的第四系冲积层覆盖。二迭系煤层在区域侵蚀基准面以下，属陆相沉积，为砂岩裂隙充水矿床，水文地质条件中等。下部的上石炭系煤系地层为海陆交互相沉积，发育有十三层灰岩，为岩溶溶隙充水矿床，水文地质条件相对比较复杂。全区含水层具有单面充水的特征。从矿区地下水的补、径、排条件分析，本区地下水补给来自于第四系冲积层水缓慢补给。区内含水层按充水介质可分为：第四系孔隙含水层、二迭系砂岩裂隙含水层、上石炭系太原组灰岩溶隙含水层和奥陶系灰岩岩溶含水层。1、矿井涌水量据地质报告提供的矿井涌水量：-400m水平平均涌水量57.06m3/h，最大涌水量83.52m3/h；-1025m水平平均涌水量51.66m3/h，最大涌水量87.82m3/h。矿井实测涌水量：-400m水平现平均涌水量无，最大涌水量无；-1025m水平平均涌水量83.4m3/h，最大涌水量117.6m3/h。（2006年生产能力核定时的数据，目前-1025m水平实际平均涌水量仅为37m3/h，）2、矿井开采受水害影响程度－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第一章井田概况及地质特征矿井开采受水害影响因素较为简单。主要有煤层顶底板砂岩裂隙水和老空水，砂岩裂隙水较为明显，但影响程度较小，威胁矿井采掘安全的主要是老空水。老空水的防治是今后矿井防治水工作的重点。3、矿区水文地质条件评价根据《矿井水文地质规程》中矿井水文地质分类依据，结合矿井水文地质条件及多年来矿井防治水工作经验，对张小楼井田水文地质类型综合评价为简单类型。四、其它开采技术条件（一）煤层顶底板情况表1-2-3　　　　　　　可采煤层顶底板岩性及类型表煤层直接顶老顶直接底顶板类型1煤多为灰～深灰色泥岩，节理及裂隙较发育，硬度为2.9。多为灰白色细～中粒砂岩，泥质胶结，具层理，含菱铁质条带。多为深灰～灰黑色泥岩或砂质泥岩。Ⅱ2煤多为灰色～深灰色泥岩，其次为灰色砂质泥岩。因1、2煤间距较近，1煤底板往往即是2煤顶板，或间夹薄层煤线或泥岩。多为深灰色～灰褐色泥岩或灰色砂质泥岩，块状构造，含大量植物碎片化石。Ⅱ7煤主要有灰白色中～细粒长石石英砂岩，灰色砂质泥岩和深灰色泥岩。当直接顶板厚度较小时，其老顶多为灰白色中～细粒富含菱铁质条带和黑色岩屑的长石石英砂岩或灰色砂质泥岩。灰～深灰色泥岩或灰色砂质泥岩，致密、性脆，节理发育，具水平层理或微波状层理，含少量植物根部化石。Ⅱ9煤多为灰～灰白色细～中粒石英砂岩，仅局部为深灰色砂质泥岩或灰黑色泥岩。灰～灰白色细～中粒砂岩。多为深灰色～灰黑色泥岩或砂质泥岩，局部含砂高，偶为细砂岩。常为9-2煤直接顶。Ⅱ9-2煤即为9煤底板的深灰色～灰黑色泥岩色泥岩或砂质泥岩。多为灰黑色泥岩或砂质泥岩。Ⅲ（二）瓦斯、煤尘、及煤的自燃性1、瓦斯2007年张小楼井瓦斯相对涌出量7.97m3/t，绝对瓦斯涌出量18.92m3/min。－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第一章井田概况及地质特征，相对涌出量小于10m3/t，但根据江苏省经济贸易委员会公布的《2007年度全省煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果》，本矿按高瓦斯矿井管理。2、煤尘根据张小楼井2004年对进行煤尘爆炸性鉴定的结果：井田内2、7、9煤的煤尘均具爆炸危险性。3、煤的自燃本井田内各煤层均具有自然发火倾向，属有自然发火矿井，自投产以来已发生过多次煤层自燃现象。因注浆及时，避免了大的事故发生。1993年4月24日，煤科院抚顺分院对井田内各煤层自燃倾向作出鉴定，2、7、9煤均为一类或二类容易自燃煤层。本井田煤层自然发火期一般为5～12个月，有时1～3个月。煤层发火原因多为遗炭过多，采空区封闭不严或没有及时封闭，以及工作面推进太慢等引起。4、地温本井是徐州矿区高温矿井之一，-750m水平巷道气温达28℃，最高可达32℃；-1000m水平巷道气温31℃，最高可达34℃。随着矿井开采深度不断增加，热害问题将更加突出。（三）开采技术条件小结本井田属一个相对封闭的断块型水文地质构造，断层导水性差，补给水源匮乏。矿井开采充水水源主要为顶板砂岩水，局部受老空水的影响，矿井水害影响程度较小，防治水工作较为简单。矿井正常涌水量为37m3/h左右。根据《矿井水文地质规程》矿井水文地质条件分类标准，本次报告将矿井水文地质类型综合评价为简单。矿山开采过程中主要工程地质问题是煤层顶板，依据原有勘探资料和采掘过程中揭露的可采煤层顶板，可采及局部可采煤层顶板类型综合评定为Ⅱ类。本矿井属高瓦斯矿井；各煤层均具爆炸危险性，煤层自然发火现象较多，“一通三防”工作难度大。此外，本井属高温热害矿井，地温已达32℃－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第一章井田概况及地质特征，局部出现异常热害区；随采深增加，原始矿山压力增大。在这些因素中，瓦斯、地温、地压已成为影响本井安全生产的三个主要不利因素，因此本报告将其它环境因素综合确定为II类。综合上述条件，评价矿床开采技术条件复杂程度为Ⅱ-4型。五、井田勘探程度及资源/储量估算徐州煤田XX小楼井核实后的各类资源储量，是2007年采矿许可证开采深度-750～-1300m范围内的资源储量。在2007年采矿许可证开采深度-750～-1300m范围内，截止2007年底，张小楼井剩余基础储量9451.5万t（-1300m水平以上），可采储量6631.2万t，详见表1-2-4:2007年末张小楼井分煤层储量汇总表。表1-2-4　　　2007年未张小楼井分煤层储量汇总表单位：万t煤层1煤2煤7煤9煤9-2煤合计西一上山工业储量464.3427.872.315.7980.1可采储量338.53059.2652.7西一下山工业储量399.4539987.71390.63316.7可采储量309.9404.8713.4971.32399.4西二上山工业储量160.1270.672.2230.6131.9865.4可采储量118.8196.852.5176102.3646.4西二下山工业储量478.2578.1918.9831277.43083.6可采储量352.6422.1659.2593.6208.22235.7东一工业储量94.4135.5229.9可采储量70.3104.2174.5东一下山工业储量372.7326.3699可采储量282.6239.9522.5边界煤柱工业储量64.7163.944.73.5276.8可采储量合计工业储量2033.82441.22095.82471.4409.39451.5可采储量1472.71672.81425.11750.1310.56631.2－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第二章井田开采及矿井生产能力分析第二章井田开采及矿井生产能力分析第一节井田境界与资源／储量一、井田境界XX小楼井井田由2007年国土资源部颁发的采矿许可证（证号：1000000720035）25个坐标拐点圈定。南部（浅部）以F1断层与庞庄井田为界，北部（深部）至京福高速公路保护煤柱线；东部以苏煤司基（87）第252号文规定的西1、西2和西3三个座标点的连线及其延长线与柳新井田为界，西部以苏煤司基（84）第579号文规定点连线与夹河井田深部为邻。整个井田东西长约4.80km、南北宽约3.53km，井田面积16.94km2。开采深度为-90m～-1300m。矿区范围拐点坐标见表2-1-1。表2-1-1矿区范围拐点坐标表点号X坐标Y坐标点号X坐标Y坐标13802961205043601438058282050718223802495205042851538057452050683833800550205059501638056312050650243800800205064201738054732050618453801400205067701838052862050588463801500205075001938050732050560273802060205080002038048352050534083802470205086302138045742050510093803425205097802238042842050489610380392520509350233803976205047221138058132050772824380365320504577123805865205076982538033142050445713380588520507680二、储量截止2007年底，张小楼井基础储量9451.5万t（-1300m水平以上），其中刘集镇及其邻近村庄压煤储量达4705.8万t，根据庞庄煤矿2008年编写的《车村及刘集镇学校村庄压煤开采可行性研究报告》，经“XX技术经济咨询委员会”论证后决定对刘集镇及邻近村庄采用异地搬迁开采方案，故本次改造不再论述刘集镇压煤问题。－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第二章井田开采及矿井生产能力分析根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》及《煤炭工业矿井设计规范》等有关规定计算，张小楼井永久煤柱1069.68万t，主要井巷煤柱92.84万t，开采损失1657.80万t，扣除各项损失后，张小楼井设计可采储量为6631.18万t。详见表2-1-2：矿井设计可采储量汇总表。表2-1-2　　　　　矿井设计可采储量汇总表单位：万t煤层矿井工业资源/储量永久煤柱矿井设计资源/储量工业场地和主要井巷煤柱开采损失设计可采储量断层防水井田境界建构筑物合计工业场地主要井巷合计1煤2033.8042.5563.8364.70171.081862.720.0021.8521.85368.171472.702煤2441.2055.51105.43163.90324.842116.360.0025.3625.36418.201672.807煤2095.8038.42112.89144.70296.011799.790.0018.4218.42356.271425.109煤2471.4044.1294.49120.54259.152212.250.0024.6324.63437.521750.109-2煤409.307.2011.4018.60390.700.002.582.5877.62310.50全矿井9451.5187.80388.04493.840.001069.688381.820.0092.8492.841657.806631.18三、远景储量目前正在勘探的张夹勘探区位于江苏省徐州市铜山县柳新乡和刘集乡境内，为张小楼井田和夹河井田范围外向深部延伸部分，总勘探面积22.14km2。其中张小楼井深部勘探区东起13-1勘探线，西至18勘探线，面积9.45km2。扣除京福高速、工业园和徐沛铁路压煤后，预计精查勘探后张小楼深部勘探区可采储量（京福高速压煤不计算可采量，徐沛铁路及工业园压煤计算可采量）为3612.0万t。张小楼深部勘探区资源量、预计可采量详见表2-1-3。表2-1-3　　张小楼深部勘探区资源量、预计可采量汇总表单位：万t煤层资源量(万t)预计可采量（万t）1煤1441.1721.52煤1471.5737.77煤2143.4987.39煤1973.91165.5合计5588.83612.0－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第二章井田开采及矿井生产能力分析第二节井田开拓布局一、开拓方式张小楼井采用立井多水平开拓，新主井落底-1025m水平，直径为5.7m；新副井落底-1025m水平，直径为7.0m；风井落底-400m，直径为5.0m。张小楼井现在生产水平为-1025m水平，-1025m水平划分为4个采区，即西一上、下山采区和西二上、下山采区。矿井通风方式：该井通风系统为中央并列式，通风方式为机械抽出式。-1025西一上山采区7、9煤已采完，2煤剩2个面；-1025西一下山采区现为主采区；-1025西二上山采区7、9煤受冲刷带影响，仅能布置夏桥系2煤工作面，预计2009年底采区具备生产条件；-1025西二下山采区目前刚正在施工-1025水平西翼回风道，预计到2011年形成生产系统。二、水平划分及标高张小楼井共有4个生产水平：-400m水平、-600m水平、-750m水平、-1025m水平，目前-400m水平、-600m水平、-750m水平均已回采完毕，现在生产的-1025m水平。三、主要巷道布置-1025m水平东翼布置两条运输大巷，一条为轨道运输大巷，另一条为胶带运输机大巷；西翼布置一条运输大巷，即-1025m水平机轨大巷。辅助运输采用架线电机车和1t矿车运输，煤炭运输为连续运输，各回采工作面的煤炭均采用胶带运输机运至采区煤仓，再经-1010m胶带运输机和上仓胶带机运至井底煤仓。四、井筒目前，全矿井共有新主井、新副井和风井（原老主井）三个井筒。新主井井筒直径5.7m，净断面25.52m2，倾角90°，井深1062.5m。落底-1025m水平，井底设有井底煤仓，井筒内装备的提升容器为一对12t箕斗，提升机型号：JKM3.65×4，电机功率为1900kW。担负全矿井煤炭提升任务，并兼作矿井的一个进风井。新副井井筒直径7.0m，净断面38.484m2，倾角90°，井深1062.5m。落底-1025m水平，井底设有中央变电所、中央泵房，井筒内装备的提升容器为一对双层双－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第二章井田开采及矿井生产能力分析车1t罐笼，提升机型号：JKMD4×4，电机功率为1500kW。担负全矿井人员、材料及设备等辅助提升任务。井筒内敷设有排水和压风管路，并作为矿井的主要进风井。井筒内设有踏步，作为矿井的另一安全出口。回风井井筒直径5.0m，净断面19.635m2，倾角90°，落底-400m水平，井深437.5m。井筒主要特征见表2-2-1。井筒主要特征表表2-2-1井筒名称序号井筒特征新主井新副井风井经距(Y)3803350.0003803357.5003802650.000纬距(X)20508100.00020508163.00020506500.0002提升方位角（°）57°237°90°3井筒倾角（°）90°90°90°4井口标高（m）+37.5+37.5+37.55水平标高（m）第一水平-1025-400-400最终水平-1025-1025-4006井筒深度（m）第一水平1062.5437.5437.5最终水平1062.51062.5437.57井筒直径或宽度（m）净5.77.05.0掘进7.38.86.68井筒断面（m2）净25.5238.48419.635掘进41.85460.8234.219砌壁厚度（mm）600～800600～1000600～800材料砼砼砼10井筒装备12t箕斗1t双层4车罐笼梯子间11用途煤炭运输、进风材料、人员运输，进风回风12备注已有已有新增五、井底车场张小楼井井底车场现设在-1025m水平，采用环形车场的形式布置。车场内设有井下中央变电所、井下中央水泵房、水仓、消防列车库、机车修理库和主井底清理平巷等。第三节矿井生产能力的确定一、矿井工作制度根据《煤炭工业矿井设计规范》（GB－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第二章井田开采及矿井生产能力分析50215－2005）规定，矿井年工作日按330d，每天三班作业，其中二班生产一班检修，每天净提升时间为16h。二、矿井服务年限分析截止2007年底，张小楼井设计可采储量6631.2万t，根据不同的矿井技术改造生产能力，分别按下式计算矿井的服务年限：T=式中：T——矿井服务年限，a；Zk——矿井设计可采储量，万t；A——矿井技术改造生产能力，万t/a；K——储量备用系数，取K=1.4。按可采储量计算矿井的服务年限如表2-3-1所示。表2-3-1　　　　　　矿井服务年限计算表生产能力(万t/a)矿井服务年限(a)其中1、2煤7、9、9-2煤可采储量(万t)服务年限(a)可采储量(万t)服务年限(a)12039.43145.518.73485.720.715031.615.016.618026.312.513.824019.89.410.4根据《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2005)有关规定，生产矿井技术改造应符合下列规定：(1)矿井配产应符合合理开采程序，厚、薄煤层及不同煤质煤层合理搭配开采，不应采厚丢薄。(2)矿井同时生产的采区数及采区内同时生产的工作面个数，应体现采区合理集中生产和保证采区正常接替的原则。同时生产的采区个数一般不宜超过3个，并应保证采区及工作面合理接替。(3)矿井技术改造后，矿井设计生产能力宜按年工作日330d计算，每天净提升时间宜为16h。综上所述，从矿井的服务年限分析，矿井技术改造生产能力确定为1.50Mt/a－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第二章井田开采及矿井生产能力分析较为适中。三、井田开拓布局及采掘生产能力分析1、矿井目前的开拓布局张小楼井可采煤层为2、7、9煤，-1025m水平两翼布置四个采区：-1025西一上、下山采区，-1025西二上、下山采区。目前生产的是-1025西一上、下山采区。-1025西一上山采区预计至2010年底回采完。-1025西一下山采区至2007年底小湖系煤层剩余可采储量1684.7万吨，按生产能力70万t/a，服务年限约17年。-1025西二上山采区接替西一上山采区，预计2009年底具备生产条件。-1025西二上山采区可采储量196.8万吨，采区按50万t/a设计，可服务2.8年。-1025西二下山采区预计到2011年底可具备生产条件。-1025西二下山采区小湖系总可采储量为1461万吨，采区生产能力按75万t/a计，小湖系可服务13.9年。2、采掘生产能力分析(1)矿井煤层赋存情况分析①下石盒子组1煤层：可采面积11.6km2。厚度0～2.81m，平均1.06m。②下石盒子组2煤层：剩余可采面积11.5km2。厚度0～5.83m，平均1.82m。③山西组7煤层：剩余可采面积8.8km2。厚度0～4.35m，平均1.82m。④山西组9煤层：剩余可采面积9.8km2。厚度0～3.20m，平均1.12m。⑤山西组9-2煤层：剩余可采面积3.9km2。厚度0～1.82m，平均0.75m。(2)矿井现有可采储量的分析XX小楼井深部划分为东西两翼，其中：东翼分为二个采区，西翼四个采区。东翼剩余可采储量697万t，其中：1煤为352.9万t，2煤为344.1万t。西翼共有可采储量5934.2万t，其中：1煤为119.8万t，2煤为1328.7万t，7煤为1425.1万t，9煤为1750.1万t。9-2煤为310.5万t。(3)采掘生产能力计算2006年矿井核定生产能力时采掘生产能力为150万t/a。根据XX－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第二章井田开采及矿井生产能力分析小楼井目前的生产布局及今后的生产接续计划，结合技术改造后开采工作面煤层的赋存条件，采掘生产能力能达到150万t/a。①矿井技术改造产能提高到150万t/a时采煤工作面的数量张小楼井生产能力提高到150万t/a时，矿井需布置2个综采工作面，目前的生产布局基本满足。技术改造后投产初期矿井在西一上、下山采区各布置一个综采工作面，2010年底西一上山采区下段回采结束后，西二上山采区夏桥系已具备生产条件，即可在西二夏桥系2煤布置工作面回采，到2012年底西二夏桥系2煤回采结束时，西二下山采区的小湖系已具备生产条件。综上，矿井技术改造后布置两个综采工作面即可保证生产能力达到150万t/a。2、7、9煤综采工作面的生产能力计算表：见表2-3-2。表2-3-2　　　　　2、7、9煤综采工作面的生产能力计算表项目技术参数开采煤层279采煤方法综采综采综采工作面长度（m）150180180采煤高度（m）22.22.3有效截深（mm）600600600每循环时间（min）555555每班有效工作时间(min)220220220每班循环数（个）444每循环产量（t）232296300工作面回采率0.970.970.97原煤密度(t/m3)1.41.351.31班产量（t）88211231139日循环数（个）888日产量（t）185823652399年工作日（日）330330330循环率0.950.950.95年推进度（m）150515051505年生产能力（万t）61.3178.0379.16矿井全年总产量计算：西一上山2煤配合西一下山7煤则Q矿＝(61.31+78.03)×1.1=153.3万t；西一上山2煤配合西一下山9煤则Q矿＝(61.31+79.16)×1.1=154.5万t。注：掘进煤按回采产量的10%计算。－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第二章井田开采及矿井生产能力分析根据张小楼井目前生产格局及今后的生产接续计划，张小楼井布置2个综采工作面同时生产，即可满足矿井技术改造后150万t/a的生产能力。②矿井技术改造产能提高到150万t/a时掘进工作面的数量每个综采工作面的煤巷掘进量约为1600m，其中两道及切眼1480m（650+650+180）、抽放钻场及硐室等120m。目前张小楼井综掘工作面实际平均进尺：6m/d。（若张小楼井综掘工作面提高单进，实施快速掘进，平均进尺提高到：8m/d。按提高进尺计算，所需掘进工作面数量：5×1600/(8×330)=3.00(个)（式中5为全年需布置综采工作面的个数）考虑综采工作面扩切眼的时间及巷道维护的时间，须确保3个综掘工作面施工，同时还须设1个半煤岩炮掘工作面负责工作面外围岩巷的掘进及修护。另外，每年布置5个综采工作面还有外围区段的回风及延深等工程量不少于750m（即150×5）。同时，根据生产接替要求，开拓巷道每年不少于3000m岩巷。所以张小楼井岩巷开拓不应少于4个掘进工作面。张小楼井地压较大，须配置一个修护头对主要巷道进行修护，维持正常生产。综上，张小楼井布置2个综采工作面，同时安排3个煤巷综掘工作面，1个半煤岩炮掘工作面，4个岩巷炮掘工作面可保证矿井生产能力达到150万t/a。四、矿井主要系统对矿井生产能力的影响矿井的生产能力不仅取决于采掘工作面的生产能力，而且还取决于与之相应的各主要系统的生产能力。2006年矿井各系统核定生产能力如表2-3-3所示。－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第二章井田开采及矿井生产能力分析表2-3-3　　　　　矿井系统核定生产能力一览表序号系统名称核定生产能力(Mt/a)备注1主提系统1.262副提系统1.203通风系统1.214排水系统1.335运输系统1.786供电系统1.367采掘系统1.508地面生产系统1.679矿井综合生产能力1.20根据矿井现有各主要系统的核定生产能力可知，矿井技术改造生产能力达到1.50Mt/a时，则矿井现有的主提系统、通风系统、供电系统、地面生产系统不能满足矿井技术改造生产能力的要求，均需进行改造。经过现场调研可知，各生产系统的改造工作量适中，通过进一步做工作在较短时间内即可实现能力的提升。五、矿井生产能力的确定根据以上对矿井服务年限、煤层赋存条件、村庄压煤开采、煤层剩余储量、采掘生产能力以及矿井各主要系统生产能力的分析可知，张小楼井技术改造后生产能力确定为1.50Mt/a是较为适宜的。－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案第三章矿井主要系统能力分析及改造方案第一节提升系统一、矿井主提系统1、概述XX小楼井于1970年3月12日破土动工，1973年12月20日简易投产，1977年11月移交生产。原矿井设计能力为45万t/a，1978年达到设计生产能力。1988年进行改扩建工程，改扩建后设计生产能力为105万t/a。2006年10月改扩建工程通过竣工验收，主井提升系统核定生产能力为120万t/a。矿井技术改造后，设计生产能力为150万t/a，通过对张小楼主井提升系统的实际情况分析计算，目前主井提升系统实际提升能力为136万t/a，不满足技术改造150万t/a的要求，必须进行改造。2、张小楼井主井提升系统现状张小楼井主井提升系统为井塔多绳摩擦轮提升系统，井筒直径φ5.7m，装载点标高-988.447m，井口标高+37.700m，提升机中心相对标高：+51.700m，卸载点相对标高+15.292，提升高度1041.439m，设计最大提升速度11.849m/s，实际提升速度为10.5m/s。休止时间25s，设计提升循环时间127.06s，实际提升循环时间为168s。使用钢丝绳罐道,井筒内布置JDS-16/200×4型箕斗。目前张小楼井主井提升系统的各主要设备的技术参数如下：提升机型号：JKM3.65×4（Ⅲ）（非标）滚筒直径：3.65m最大静张力：730kN最大静张力差：180kN最大提升速度：11.849m/s变位重量：105750N－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案电动机型号：ZKTD250/50-P额定转速：62r/min额定功率：1900kW额定电压：850V额定电流：2540A飞轮转矩：128000N.m2提升钢丝绳型号：6V×37S+FC-1670-φ40（GB8918-2006）公称直径：φ40mm最大丝径：2.4㎜单位长度重量：6.54kg/m最小钢丝破断拉力总和：1166407N公称抗拉强度：1670MPa平衡尾绳型号：P8×4×19-166×26型扁尾绳单位长度重量：13.40kg/m公称抗拉强度：1470MPa提煤箕斗型号：JDS16/200×4自重：16000㎏载重：12000㎏断面：2150×1300㎜罐道形式：钢丝绳罐道3、提升系统改造方案设计煤矿立井提升系统改造提高提升能力通常有以下几种途径：第一，增加提升系统一次有效提升量；第二，提高提升系统提升速度，缩短一次提升循环时间；第三，增加提升系统一次有效提升量和提高提升系统提升速度两者相结合。通过对主井提升系统实际情况的分析，根据矿井技术改造后1.50Mt/a的生产能力要求，提出二种主提系统改造方案。(1)方案一：箕斗的一次提升量增加到13000㎏本方案中井上下口装卸载位置不变；主提电动机不变，仍为ZKTD250/50-P型矿井提升低速直流电动机；提升钢丝绳与平衡尾绳不变，为重尾绳提升系统；提煤箕斗不变，－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案使用钢丝绳罐道，箕斗自重为16000㎏，箕斗载重由12000kg提高到13000kg。根据张小楼主提系统实际情况，考虑电控系统中晶闸管变流器装置事故率较高，影响提升机的提升效率，须对电控系统系统进行改造，使提升速度达11.5m/s。主井提升机液压站更换为TE-1636.3MPa型液压站。①主要更换设备的技术参数液压站型号：TE-1636.3MPa②钢丝绳安全系数校验提升系统最大静张力：571632N最大静张力差：134069N钢丝绳允许的安全系数：[m]=7.2-0.0005Hc=6.68钢丝绳安全系数：m=4×1.177×991000/571632=8.16>6.68经计算可知原钢丝绳满足改造后提升要求。③提升系统运动学、动力学分析该提升系统采用低速直流电动机拖动，为减少电网的尖峰负荷、减小冲击力矩、使系统运行平稳，本提升系统采用抛物线速度图。加速度变化率da1=0.62，减速度变化率da2=0.62。提升开始后加速度逐渐地变化，速度平缓上升至最大提升速度11.5m/s，提升系统以11.5m/s的速度运行一段时间后平缓降至0.5m/s后进入爬行段，爬行距离为8m。考虑到矿井装卸载系统实际运行情况，提升休止时间为20s。具体运动参数如下：加速度变化率：da1=0.62减速度变化率：da2=0.62最大提升速度：V=11.5m/s爬行距离：8m提升休止时间：20s一次提升循环时间：147s－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案等效功率：1861kW防滑安全系数：滚筒衬垫摩擦系数按0.2计算，静防滑安全系数2.51>1.75，动防滑安全系数1.80>1.25。④提升能力计算工作制度：按现行的《煤炭工业矿井设计规范》规定，年工作330天，每天提升16小时。年提升能力：Q=330×16×3600×13/（1.1×147×1000000）=1.52Mt/a⑤提升系统速度图和力图提升系统速度图和力图见图3-1-1。⑥直流电控系统改造（利用现有电控装置进行完善）现运行的直流电控系统是采用Siemens全数字式变流调速装置组成电枢可逆并联6/12脉动直流传动系统，系统主要功能有：·实现提升机的速度与电流双闭环调节控制·可调的加、减速度给定值设定·起动防冲控制（S形曲线）·速度自动调节·电枢电流自动调节·磁场电流自动调节·转矩电流限幅·实现电枢电路与磁场电路的各种故障保护·电枢过电流保护·电枢整流桥快熔熔断保护·电枢可控硅交流阻容保护熔断保护·电枢整流器冷却风机故障保护。－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案图3-1-1　　　　　提升系统速度图和力图提升系统改造方案一要求：提升速度为11.5m/s，箕斗载重为13000kg，根据这一要求，经向现有提升机电控制造厂家咨询确认，现有提升机电控进行局部改造可以满足提升系统改造方案一的要求。－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案由于老电控装置整流器电流偏小，故障率高，本次改造对主整流装置和操作台进行更换，整流变压器、电抗器、空开等装置维持不变。增大装置电流，保障一台整流器故障时，另一台能满足提升机全速运行的要求。(2)方案二：箕斗的载重提高到16000kg本方案中井上下口装、卸载位置不变；主提电动机更换为功率为2300kW的ZKTD250/56-P型矿井提升低速直流电动机；提升钢丝绳与平衡尾绳不变，为重尾绳提升系统；箕斗载重提高到16000kg。主井提升机液压站更换为TE-1636.3MPa型液压站。①主要更换设备的技术参数电动机（一台）型号：ZKTD系列额定功率：2300kW额定电压：900V额定转速：60r/min提煤箕斗型号：JDS16/200×4自重：16000㎏载重：16000㎏断面：2150×1300㎜罐道形式：钢丝绳罐道液压站型号：TE-1636.3MPa②钢丝绳安全系数校验提升系统最大静张力：601062N最大静张力差：163499N钢丝绳允许的安全系数：[m]=7.2-0.0005Hc=6.68钢丝绳安全系数：m=4×1.177×991000/601062=7.76>6.68所以原钢丝绳满足改造后提升要求。③提升系统运动学、动力学分析该提升系统采用低速直流电动机拖动，－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案为减少电网的尖峰负荷、减小冲击力矩、使系统运行平稳，本提升系统采用抛物线速度图。加速度变化率da1=0.62，减速度变化率da2=0.62。提升开始后加速度逐渐地变化，速度平缓上升至最大提升速度11.46m/s，提升系统以11.46m/s的速度运行一段时间后平缓降至0.5m/s后进入爬行段，爬行距离为8m。考虑到矿井装卸载系统实际运行情况，提升休止时间为24s。具体运动参数如下：加速度变化率：da1=0.62减速度变化率：da2=0.62最大提升速度：V=11.46m/s爬行距离：8m提升休止时间：24s一次提升循环时间：151.2s等效功率：2198kW防滑安全系数：滚筒衬垫摩擦系数按0.2计算，静防滑安全系数2.05>1.75，动防滑安全系数1.528>1.25。④提升能力计算工作制度：按现行的《煤炭工业矿井设计规范》规定，年工作330天，每天提升16小时。年提升能力：Q=330×16×3600×16/（1.1×151.2×1000000）=1.82Mt/a⑤提升系统速度图和力图提升系统速度图和力图见图3-1-2。⑥直流电控系统改造现运行的直流电控系统是采用Siemens全数字式变流调速装置组成电枢可逆并联6/12脉动直流传动系统，系统主要功能有：·实现提升机的速度与电流双闭环调节控制·可调的加、减速度给定值设定·起动防冲控制（S形曲线）－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案图3-1-2　　　　　提升系统速度图和力图·电枢电流自动调节·磁场电流自动调节·转矩电流限幅·实现电枢电路与磁场电路的各种故障保护－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案·电枢过电流保护·电枢整流桥快熔熔断保护·电枢可控硅交流阻容保护熔断保护·电枢整流器冷却风机故障保护。由于老电控装置整流器电流偏小，故障率高，改造需对主整流装置、操作台、整流变压器、电抗器、空开等进行更换。增大装置电流，保障一台整流器故障时，另一台能满足提升机全速运行的要求。(3)结论根据上述设计方案，基于张小楼井主井提升系统及井下装载系统的特点，提升休止时间按照上述计算是比较符合现场实际情况的。下面针对两种方案的特点，从改造工程量、复杂程度、对矿井正常生产的影响、达到的效果、投资情况及存在的问题等方面进行综合比较，设计推荐选用方案一。张小楼井主井提升系统改造方案比较表见表3-1-1。表3-1-1张小楼井主井提升系统改造方案比较表方案一(推荐方案)方案二主要改造内容1、主井提升机液压站更换为TE-1636.3MPa型液压站。2、更换电控系统。3、提升系统最大提升速度为11.5/s。5、更换井下计量斗，压磁称重装置及液压站。1、主提电动机更换为ZKTD系列低速直流电动机，额定功率2300kW，额定转速：60r/min，额定电压：900V；2、主井提升机液压站更换为TE-1636.3MPa型液压站。3、更换电控系统。4、升系统最大提升速度为11.46m/s。5、更换井下计量斗，压磁称重装置及液压站。投资估算1、液压站：44万元；2、电控投资：100万元；3、装载设备：81万元；总投资：225万元1、电动机：400万元；2、电控投资：320万元；3、液压站：44万元；4、装载设备：81万元；总投资：845万元优缺点充分利用井塔及井上下口设备及设施，设备投资相对较少。改造工程量较少，对矿井生产影响相对较小；提升休止时间根据现场实际情况取值；爬行距离比较适中；提升能力富裕量较小。设备投资相对较大，改造工程量较大，对矿井生产影响相对较大；提升休止时间根据现场实际情况取值；爬行距离比较适中；提升能力富裕量大；改造效果明显。防滑安全系数摩擦系数取0.2：静防滑安全系数2.51；动防滑安全系数1.80。摩擦系数取0.2：静防滑安全系数2.05；动防滑安全系数1.52。效果提升系统能力：1.52Mt/a。（工作制度：330d/a，16h/d）提升系统能力：1.82Mt/a。（工作制度：330d/a，16h/d）－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案二、矿井副提系统1、概述矿井副提系统2006年核定生产能力为1.20Mt/a，副井提升系统为落地式，提升机为JKMD－4×4型多绳摩擦提升机，提升机最大额定静张力为670kN、最大额定静张力差为180kN，转速为56r/min，主导轮及导向轮直径为4m，主导轮围包角183°。提升钢丝绳为6V×37+FC-44-1670-特-镀-左/右，尾绳型号为P8×4×19-185×29。新副井主要用于提人、提矸、下料。1998年1月投入使用，服务于-1025水平。2、根据技术改造后提升量重新计算副井的提升能力副井提升能力计算：A==330×3×(5×3600-3456-5×560)/[104(0.0694×240/3.6+0.0289×240/3)]=1.67Mt/a（工作制度：330d，16h）通过计算，副井提升能力为1.67Mt/a，满足矿井技术改造设计能力1.5Mt/a的要求。上式中，计算参数选取作如下说明：2006年生产能力核定时，选取的计算依据是2005年的参数，2005年处于矿井改扩建基建期间，矸石量较大，2005年实际提矸量为88572t，实际产煤量是80.52万t/a，计算出矸率为R=88572/805200=11%。本次技术改造，由于没有增加井巷工程，设计只考虑矿井正常生产时的排矸量。(1)矿井按1.5Mt/a生产能力时需4个岩巷掘进头，年掘进总进尺3000m，需排矸石量为3000×13.5×2.57=104085t；实际产量按1.5Mt/a，计算出矸率R=104085/1500000=6.94%；每次提矸重量PG取3.6t；根据提升机性能测试，提矸循环时间TG取240s；每班提升矸石次数为:104085/(330×2×3.6)=43.8次取整44次－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案每班提升矸石时间为：T矸=44×240=10560s=176min；(2)吨煤用材料比重按目前比重取M=2.89%；每次提升材料重量PC取3t；根据提升机性能测试，每次提升材料循环时间Tc取240s；每班提升材料次数为：1500000×2.89%/(330×2×3)=21.89次取整22次每班提升材料时间为：T材=22×240=5280s=88min；(3)每班下其他材料次数D取5次；下其他材料一次循环时间TQ取560s；每班提升其他材料时间为：T其=5×560=2800s=46.7min；(4)每班上、下人总时间TR；工人每班下井时间为1800s；因本矿工作面为综采工作面,则升降工人时间为1800×1.6=2880s；升降其他人员时间为:2880×0.2=576s；每班人员上下井总时间:TR=2880+576=3456s=57.6min；3、结论经校核张小楼副井提升系统的提升能力可以满足改扩建后副井提升的要求。第二节运输系统张小楼井-1025水平原煤运输系统为：工作面原煤→溜子道→采区石门皮带→-1025西一小湖系皮带→-1010皮带运输大巷→-1025～-989上仓皮带→新主井→地面运输系统→地面煤仓。见XX小楼井井下胶带运输系统示意图4-2-1。一、井下运煤系统1、-1025上仓皮带该皮带机型号为STJ1000/2×185型，全长470m、倾角14°，带宽1m，带速2m/s。－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案经校核该胶带机的生产能力为2.37Mt/a（工作制度：330d，16h），能够满足产能扩大后生产需要。图4-2-1XX小楼井井下胶带运输系统示意图2、-1010平巷皮带该皮带机型号为DX/2×160型，胶带机长度1394.07m，带宽：1000mm，胶带型号：GX1250，胶带强度：1250N/mm；带速2.5m/s，输送能力：350t/h；配用电动机型号：YB315L1-4，功率2×160kW，转速：1485r/min，电压：660V。经校核该胶带机的生产能力为1.607Mt/a（工作制度：330d，16h），能够满足产能扩大后生产需要。3、-1025西一下山采区小湖系皮带⑴生产能力校核该皮带机型号为SJJ1000/2×125型，胶带机长度：729.16m，带宽：800mm，带速2m/s，胶带型号：PVG整芯阻燃输送带1250S，胶带强度：1250N/mm；倾角：0～14.5°，输送能力为232t/h，配用电动机型号：JDSB-125，两台。经校核该胶带机的生产能力为1.23Mt/a（工作制度：330d，16h），不满足矿井－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案技术改造后生产能力要求，需对此皮带进行改造。⑵选型计算倾角：0～14°；长度：729.16m；输送带：PVG阻燃胶带（带强1600S），胶带宽度800mm；胶带速度：2.5m/s；传动滚筒直径：φ1250mm，数量2个；电动机型号：YB400S1-4，功率200kW，同步转速1500r/min，电压10kV，数量2个；减速器型号：SEW减速器MC3PLSF09，速比40，数量2台；调速型液力偶合器：YOTCS560型，数量2台；改造后胶带机的生产能力为1.70Mt/a（工作制度：330d，16h），能够满足产能扩大后生产需要。二、结论2006年核定矿井井下运输系统生产能力为1.78Mt/a。矿井技术改造后，随着生产区域的变化，其运输系统会有所变化，运输系统局部进行改造，即可满足矿井技术改造的需要。第三节通风系统一、矿井通风系统矿井现有通风系统为中央并列式，通风方式为抽出式。新建的一对主、副井为进风井，井筒直径分别为5.7m、7m。原老主井为矿井的回风井，井筒的落底标高为-400m，井筒的直径为5.0m。风机房内安装有2台上海风机厂生产的GAF25-12.5-1轴流式风机，配备电机型号TD1400-6,电机功率1400kW。矿井自2006年以来，通过扩巷及修护等降阻工作（每年降阻修护工程量不少于－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案1500m），矿井通风系统进一步得到优化，通风阻力有所降低。二、技术改造后的矿井风量及通风阻力计算（二）矿井需要进风量计算按照国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局、国家发展和改革委员会以安监总煤矿字[2005]42号文《关于印发〈煤矿通风能力核定办法（试行）〉的通知》和徐矿司[2005]164号文《关于印发〈XX有限公司矿井风量计算细则（试行）〉的通知》计算矿井的总进风量。1、矿井通风容易时期风量计算矿井技术改造后，通风容易时期需要独立供风地点为：西一上下山采区：2个综采工作面、3个煤巷综掘工作面、1个半煤岩炮掘工作面、4个岩巷掘进工作面、1个炸药库、5个变电所、1个瓦斯抽放硐室以及其它用风。矿井需要总进风量按各采煤工作面、掘进工作面、硐室及其它巷道等用风地点实际需要风量分别进行计算。Q矿=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它)×K矿通m3/min式中：Q采——矿井需要总进风量，m3/min；∑Q采——采煤工作面需要风量的总和，m3/min；∑Q掘——掘进工作面需要风量的总和，m3/min；∑Q硐——独立通风硐室需要风量的总和，m3/min；∑Q其它——矿井除了采、掘、硐室地点以外的其它巷道需风量的总和，m3/min。K矿通——矿井通风系数（抽出式取1.15～1.2，压入式取1.25～1.3）。（1）采煤工作面需要风量的计算①7煤工作面a采煤工作面按气象条件确定需要风量，其计算公式为：Q采1=Q基本×K采高×K采面长×K温（m3/min）－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案式中：Q采1—采煤工作面需要风量；m3/minQ基本—不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/min。K采高—采煤工作面采高调整系数，7煤面采高为2.2m，K采高取1.1；K采面长—采煤工作面倾斜长度调整系数，7煤面采面长为180m，K采面长取1.3；K温—采煤工作面温度与对应风速调整系数，工作面温度为30℃，因此K温取1.6。Q基本=60×工作面控顶距×工作面实际采高×70%×适宜风速（不小于1.0m/s）=60×1×7.218×70%=303.156m3/minQ采1=Q基本×K采高×K采面长×K温=303.156×1.1×1.3×1.6=693.62m3/minb按采煤工作面温度选择适宜的风速计算:Q采2=60×V采2×S（m3/min）式中：V采2—采煤工作面风速，该面温度为30℃(工作面8月份实际测量温度的平均值)，因此V采3取3.0m/s。S—采煤工作面平均值断面，取7.218m2。Q采2=60×3×7.218=1299.24m3/minc按瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算：Q采3=100×q采×KCH4＝100×6.475×1.5＝971.25（m3/min）（工作面平均瓦斯涌出量8.3m3/min，其中瓦斯平均抽放量3.65m3/min，考虑到今后7煤工作面都必须进行瓦斯抽放，-1025m西一下山采区最多可布置2个7煤工作面，每个工作面瓦斯抽放量1.825m3/min，风排瓦斯量为6.475m3/min）－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案d按回采工作面同时作业人数计算：每人供风量≮4m3/min：Q采>4N（m3/min）Q采=4×76=304（m3/min）（工作面同时工作的最多人数为76人）式中：N——工作面最多人数；e按炸药量计算：每千克炸药供风量≮25m3/min：Q采>25A（m3/min）风量计算：Q采=25×0=0（m3/min）式中：A——一次爆破炸药最大用量，kg。（综采面基本不用炸药,同时矿井全部使用乳化炸药，可不进行此步的计算）f按风速进行验算：15S采平均＝15×7.218=108.27（m3/min）240S采平均＝240×7.218=1732.32（m3/min）经过以上计算，max(Q采1～Q采3)=1299.24≈1300m3/min。②9煤工作面（计算方法同7煤工作面）经计算，max(Q采1～Q采3)=1299.24≈1300m3/min。附：表3-3-1采煤工作面通风参数表表3-3-1　　　采煤工作面通风参数表工作面温度(℃)面长(m)最大控顶距(m)最小控顶距(m)采高(m)回采工艺CO2(m3/min)CH4(m3/min)人数(人)炮采面一次炸药最大用量(kg)风速(m/s)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)7煤面301803.993.392.2综采1.288.37603.289煤面301603.993.392.2综采0.962.07603.49（2）掘进工作面需要风量的计算：①7煤皮带机道a按局部通风机实际吸风量计算需要风量Q掘1＝60×V掘×S掘max×K温　　m3/min－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案式中：V掘——局部通风机供风巷道内最低允许风速，m/s；岩巷V掘≥0.15m/s，煤巷和半煤岩巷V掘≥0.25m/s；S掘max——局部通风机供风巷道的最大净断面积(掘进工作面因出现断层、高冒、地质构造造成巷道断面积的增大除外)，m2；K温——局部通风机供风巷道空气温度调整系数；（巷道最大供风净断面12m2，8月份实际测量工作面温度的平均值为30℃，K温取1.6）Q掘＝60×V掘×S掘max×K温＝60×0.25×12×1.6＝288m3/minb按掘进工作面同时作业人数计算需要风量:每人供风≮4m3/min：Q掘>4N（m3/min）Q掘＝4×20＝80　m3/min（掘进头同时工作的最大人数20人）式中：N——掘进工作面最多人数；c按掘进工作面炸药量计算需要风量:每千克炸药供风≮25m3/min：Q掘>25A（m3/min）式中：A——一次爆破炸药最大用量，Kg。7煤皮带机道（初期为炮掘，后期改为机掘）：Q掘＝25×10＝250m3/min（该头一次爆破炸药最大用量为10kg，矿井采掘工作面放炮均使用乳化炸药，可不按此式计算风量。）d按风速进行验算:岩巷掘进最低风量，Q岩掘>9S掘max（m3/min）煤巷掘进最低风量，Q煤掘>15S掘max（m3/min）岩煤巷道最高风量，Q掘<240S掘min（m3/min）式中：S掘max——局部通风机供风巷道的最大净断面积，m2；S掘min——局部通风机供风巷道的最小净断面积，m2。－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案15S掘min＝15×12＝180（m3/min）240S掘max＝240×12＝2880（m3/min）按照风速、温度计算掘进工作面需要风量最大且符合风速验算要求。e局部通风工作面风量的计算：Q扇=Q掘×Pm3/min式中：Q扇——局部通风机工作风量，m3/min；P——局部通风机供风巷道风筒漏风系数，柔性风筒应按下式计算：P=1/（1-nL接），式中：n——风筒接头数；L接——一个接头漏风率，反压边连接时，L接=0.002。Q扇＝Q掘×P＝288×1/(1-95×0.002)＝355.56　m3/min（巷道供风设计长度950m）f局部通风工作面阻力计算：局部通风机工作风压计算根据掘进工作面设计长度、局部通风机需要工作风量、掘进工作面需要风量、风筒风阻，计算掘进工作面局部通风机工作风压值：hft=Rp×Q扇×Q掘　　Pa式中：Rp——压入式风筒的总风阻，N.S2/m8；hft——压入式局部通风机全风压，Pa；Rp＝6.5α×L/（d5）+（n×ζj0+∑ζbei＋ζin）×［ρ/（2s2）］α——风筒摩擦阻力系数，N.S2/m4；L——风筒长度，m；d——风筒直径，m；ρ——空气密度，kg/m3；－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案s——风筒断面积，m2；n——风筒接头个数；ζj0——风筒接头局部阻力系数（无实测资料时可参用表5）；ζbei——风筒拐弯局部阻力系数（无实测资料时可参用表3）；ζin——风筒入口局部阻力系数，当入口处完全修圆时，取ζin＝0.1；不加修圆的直角入口时，取ζin＝0.5～0.6。7煤皮带机道施工掘进风阻计算：Rp＝6.5α×L/（d5）+（n×ζj0+∑ζbei＋ζin）×［ρ/（2s2）］=(6.5×0.0032×950)/(0.8)5+（95×0.14+2×1.25+0.1）×［1.2/(2×0.50242)］=60.3+37.79=98.09hft=Rp×Q扇×Q掘=98.09×(288)/60×(355.56)/60=2790.15Pa(巷道供风设计950m、Φ800mm的胶质风筒、2个90°拐弯、风筒入口修圆、取标准密度1.2kg/m3）由于FBD6/2×15对旋式局扇吸入风量范围为300～400m3/min,风压选值范围为1500-4400Pa，故该头供风可选此类局扇。g局部通风机安装处巷道全风压供风量的计算:Q掘全=∑Q扇+60×V安×S　　　　（m3/min）式中：Q掘全——局部通风机安装处巷道的全风压供风量，m3/min；∑Q扇——安装在同一地点并联通风的局部通风机实际吸风量，m3/min。严禁使用3台（含3台）以上的局部通风机向同一工作地点供风；V安——局部通风机吸入口至局部通风机供风井巷回风口之间的风速，m/s。安装局部通风机的巷道中的风量，除了满足局部通风机的吸风量而外，还应保证局部通风机吸入口至局部通风机供风井巷回风口之间的风速，以防止局部通风机吸入循环风和这段距离内风流停滞，造成瓦斯积聚。岩巷取≥0.15m/s、煤巷和半煤巷取≥0.25m/s；－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案S——局部通风机吸入口至局部通风机供风井巷回风口之间的巷道断面，m2。Q掘全=∑Q扇+60×V安×S＝355.52+60*0.15*12＝463.56≈464　m3/min其余掘进工作面不再一一计算，其局扇实施需风量详见表3-3-2。附：掘进工作面通风参数，详见表3-3-2。表3-3-2　　　　　　掘进工作面通风参数表工作面编号局扇型号功率(KW)风筒直径(mm)局扇供风距离(m)局扇实际需风量(m3/min)CO2(m3/min)CH4(m3/min)一次炸药最大用量(Kg)人数(人)断面(m2)温度(℃)风速(m/s)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)10(11)(12)74110皮带机道FBD对旋2*158009504640.51.562012300.4474110材料道FBD对旋2*158009004960.51.562011300.5175210皮带机道FBD对旋2*158009004960.51.262011300.3975210材料道FBD对旋2*1580010004860.51.262011300.53-1025回风石门里段(煤)FBD对旋2*1580010004860.51.262012300.49-1025胶带石门里段JBT-62286005003680062012300.36-1025西一增补风道上段JBT-62286003003680062012300.36-1025西一增补风道下段JBT-62286003003680062012300.36（3）井下硐室需要风量的计算：按矿井各个独立通风硐室需要风量的总和确定：ΣQ硐=Q硐1+Q硐2+Q硐3++Q硐n（m3/min）式中：ΣQ硐—所有独立通风硐室需要风量总和，m3/min；Q硐1、Q硐2、Q硐3、...Q硐n—不同独立通风硐室需要风量，按硐室配风原则计算，并与徐矿集团实际配风情况相比，取其最大值，m3/min。井下硐室按《煤矿生产能力核定标准》第八章通风系统生产能力核定内容及徐矿集团风量计算内容计算其所需风量如下：-1025炸药库：Q库=0.07V=119m3/min(取120m3/min)(-1025炸药库的体积为1700m3)其它硐室：-1025m西一变电所、-986m变电所、-1025m西一中部变电所、-1025m西区变电所、-1166m变电所需风量各取50m3/min；-1025m抽放泵站需风量取100m3/min。（4）其它巷道需要风量计算－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案Q其它＞9×S其i（m3/min）式中：S其i—第i个其它巷道断面，m2。矿井共有2条巷道（系统）用风，具体需要风量见矿井需要风量汇总表。（5）矿井需要风量：矿井技术改造后共有2个面8个掘进面独立通风，采掘比=1：4。矿井通风容易时期所需风量计算详见表3-3-3。表3-3-3矿井通风容易时期所需风量表序号地点名称需要风量(m3/min)备注12个综采工作面26001300×223个综掘和1个半煤岩工作面1944486×434个岩巷工作面1472368×44-1025m炸药库120硐室5-1025m西一变电所（增）50硐室6-986m变电所50硐室7-1025m抽放泵站100硐室8-1025m西一中部变电所50硐室9-1025m西区变电所50硐室10-1166m变电所50硐室11-1025机轨大巷100其它12-1025西一皮带机头250其它13-400m西巷200其它14-1025m夏轨石门里段150其它15-1025m下运横管150其它7336矿井总需风量7336×1.2=8803由上表可知，则矿井通风容易时期的所需风量为8803m3/min，矿井总排风量为10564m3/min。2、矿井通风困难时期风量计算矿井技术改造后，通风困难时期需要独立供风地点为：西一下山、西二下山采区：2个综采工作面、4个煤巷掘进工作面、4个岩巷掘进工作面、1个炸药库、5个变电所、2个瓦斯抽放硐室、1个泵房变电所以及其它用风。Q矿≥(∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐＋∑Q备＋∑Q它)×K矿通m3/min式中符号含义同上。通风困难时期，西二下山采区独立通风硐室增加了1个采区泵房、1个泵房变电所、1个采区变电所和1个瓦斯抽放硐室。则所需风量计算列表如下。详见表3-3-4。－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案表3-3-4　　　　　　　矿井通风困难时期所需风量表序号地点名称需要风量(m3/min)备注12个综采工作面26001300×223个综掘工作面1456486×3431个半煤岩工作面48648644个岩巷工作面1472368×45-1025m炸药库120硐室6-1025m西一变电所50硐室7-986m变电所50硐室8抽放泵站200硐室：100×29-1025m西一中部变电所50硐室10-1025m西区变电所50硐室11-1166m变电所50硐室12-1025西一皮带机头250其它13-400m西巷200其它14-1025m夏轨石门里段150其它15-1025m下运横管150其它16-1025m西二采区变电所50硐室17-1025m西二中部变电所50硐室18西二采区泵房50硐室19西二采区泵房变电所50硐室7534矿井总需风量7534×1.2=9041矿井通风困难时期所需风量：9041m3/min，矿井排风量为10849m3/min。2、矿井摩擦阻力按下式计算：h摩=αLPQ2/S3式中：h摩――摩擦阻力，Pa；α――摩擦阻力系数，N.S2/m4；L――井巷长度，m；P――井巷净断面周长，m；Q――通过井巷的风量，m3/s；S――井巷净断面积，m2。矿井通风总阻力=摩擦阻力+局部阻力±自然风压=1.1´h摩±自然风压。矿井通风容易时期减去自然风压，矿井通风困难时期加上自然风压。本矿井前期为－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案容易时期，后期为困难时期。采用最大阻力路线计算矿井通风阻力为：容易时期(前10年)通风阻力为2937.38Pa，困难时期(后20年)为3576.34Pa；矿井通风阻力计算见表3-3-5～6。－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案表3-3-5　前期（通风容易时期）通风阻力计算表(26℃)序号巷道名称始点末点巷道形状支护方式净断面S(m2)净周长P(m)巷道长度L(m)摩擦阻力系数α×104风阻(N·S2/m8)风量Q(m3/s)阻力H(Pa)风速(m/s)1新副井12圆形砼38.46521.9810632500.010387.678.802.282副井石门（1）23半圆拱锚喷15.515.35145700.004287.632.125.653副井石门（2）34半圆拱锚喷14.514.85415700.014283.298.055.744-1025轨道大巷（1）45半圆拱锚喷14.314.75201700.007192.060.086.435-1025轨道大巷（2）56半圆拱锚喷14.314.75411720.014999.9148.946.996-1025轨道上平巷（1）67半圆拱锚喷13.814.4953730.002192.918.406.737-1025轨道上平巷（2）78半圆拱锚喷13.514.3372730.003184.121.666.238-1025轨道下山89半圆拱锚喷13.514.33408720.017184.1121.076.239-1025胶带石门（1）910半圆拱锚喷1213.51379770.022847.351.083.9410-1025胶带石门（2）1011半圆拱拱铁1314.068001800.092233.3102.172.56117煤工作面皮带机道1112梯形铁梯1113.88502100.185126.3127.892.39127煤工作面综采面1213梯形支架7.511.391903200.164226.3113.433.50137煤工作面材料道1314梯形铁梯1113.88502000.176326.3121.802.3914-1025七煤区段回风1415梯形铁梯13154772000.065140.3105.823.1015-1025回风联络巷1516半圆拱锚喷911.7180770.022240.336.144.4816-1025回风石门1617半圆拱锚网1314.063351530.032847.373.443.6417-1025回风下山1718半圆拱锚网1314.066501530.063647.3142.493.6418-1025西一专用回风巷1819半圆拱锚网1314.066501530.063647.3142.493.6419-1025轨道上山1920半圆拱锚网1314.06540720.024988.7195.856.8220-1025轨道上平巷2021半圆拱锚喷1414.5955700.0020106.523.207.6021-750车场2122半圆拱锚喷1314.0620730.000988.77.356.8222-750总回风上山2223半圆拱锚喷14.514.85900730.0320124.9498.958.6123-750总回上平巷2324半圆拱锚喷15.515.3535700.0010153.823.889.9224-400总回风道2425半圆拱锚喷25.519.6923730.0002170.95.826.7025风井2526圆形砼19.62515.7427350.0031170.990.638.7126风硐2627方形砼1616.64130320.0017177.06.256.941772447.82局部阻力为计算阻力的20%489.56矿井通风总阻力2937.38－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案表3-3-6　后期（通风困难时期）通风阻力计算表(26℃)序号巷道名称始点末点巷道形状支护方式净断面S(m2)净周长P(m)巷道长度L(m)摩擦阻力系数α×104风阻(N·S2/m8)风量Q(m3/s)阻力H(Pa)风速(m/s)1新主井上段12圆形砼25.50517.89810332500.027978.0169.313.062新主井下段23圆形砼25.517.898302500.000867.23.662.643主井石门（1）34半圆拱锚喷14.514.8586720.003067.213.624.634主井石门（2）45半圆拱锚喷14.314.75323710.011666.350.864.645-1010皮进风大巷（1）56半圆拱锚喷13.514.3312501500.109266.3480.144.916-1010皮进风大巷（2）67半圆拱锚喷13.514.33631500.005565.423.554.857-1010皮进风大巷（3）78半圆拱锚喷13.514.332781500.024364.5101.094.788-1025机轨大巷89半圆拱锚喷15.515.358701500.053886.0398.035.559-1025西二轨道下山910半圆拱锚喷13.514.332000720.083944.8168.353.32107煤工作面皮带机道1011梯形铁梯1113.89102100.198126.9143.172.44117煤工作面综采面1112梯形支架7.511.391903200.164226.9118.623.58127煤工作面材料道1213梯形铁梯1113.88302000.172126.9124.372.4413-1025西二回风下山1314半圆拱锚喷13.514.332100720.088144.8176.763.3214-1025西翼回风巷1415半圆拱锚喷15.515.35900700.026053.875.063.4715-1025轨道上山（1）1516半圆拱锚网1314.06140720.0065109.276.938.4016-1025轨道上山（2）1617半圆拱锚喷1314.06400730.018775.6106.815.8217-1025轨道上平巷1718半圆拱锚喷1414.5955700.002084.014.456.0018-750车场1819半圆拱锚喷1314.0620730.000992.47.987.1119-750总回风上山1920半圆拱锚喷14.514.85900730.0320127.7521.768.8120-750总回上平巷2021半圆拱锚喷15.515.35100700.0029131.049.558.4521-400总回风道2122半圆拱锚喷25.519.6923730.0002174.76.096.8522风井2223圆形砼19.62515.7427350.0031174.794.778.9023风硐2324方形砼1616.64130320.0017181.055.3711.31共计(加10%局部阻力)1812980.28局部阻力为计算阻力的20%596.06矿井通风总阻力3576.34－51－中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案3、矿井等积孔计算：A=式中：A――矿井等积孔，m2；Q――矿井总风量，m3/sh――矿井通风阻力Pa。矿井通风等积孔为：容易时期(前10年)等积孔为3.88m2，困难时期(后20年)为3.60m2。三、通风机能力校核风机房内现安装有2台上海风机厂生产的GAF25-12.5-1轴流式风机，配用电机型号为TD1400-6，转速为1000r/min，功率为1400kW。1、矿井的风量与负压矿井前期和后期所需风量和负压分别为：前期：Q1=177m3/s；H1=2937.38Pa；后期：Q2=181m3/s；H2=3576.34Pa。2、确定风机所需的风量和静压风量：前期：Qq=KLQ1=1.1×177=194.7m3/s后期：QH=KLQ2=1.1×181=199.1m3/s静压：前期：Hsmin=2937.38＋230=3167.38Pa后期：Hsmax=3576.34＋230=3806.34Pa3、通风机工况点确定⑴前期通风网路阻力系数：Rmax1=0.091701204前期通风网路特性曲线方程：H1=0.091701204Q12Q1(m3/s)160180200220H1（Pa）2347.552971.123668.054438.34前期工况点：Q1=186m3/sH1=3172.50Paη1=0.834叶片安装角度：5°99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案功率：N1=K×Q1×H1/1000/η1/0.98＝938.57kW前期风机特性曲线参见图4-3-1。图4-3-1GAF25-12.5-1型轴流风机性能曲线(前期)⑵后期通风网路阻力系数：Rmax2=0.105383309后期通风网路特性曲线方程：H2=0.105383309Q22Q2(m3/s)160180200220H2（Pa）2697.813414.424215.335100.55后期工况点：Q2=198.7m3/sH2=4160.7111Paη2=0.836叶片安装角度：5°功率：N2=K×Q2×H2/1000/η2/0.98＝1311.83kW前期风机特性曲线参见图4-3-2。经计算GAF25-12.5-1型轴流式风机满足技术改造后通风前期的通风要求。随着矿井开拓的延深，通风线路的加长，通风阻力的增大，后期需更换风机，才能满足通风要求，风机型号为：GAF25-15-1型轴流式风机。风机配用电动机满足矿井前、后期通风要求，不需更换配套电机。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案图4-3-2GAF25-15-1型轴流风机性能曲线(后期)四、结论与建议目前矿井总排风量10500m3/min，计算需要风量9520m3/min，风机静压2720Pa,等积孔4.07m2。2008年7月对XX小楼井新风井主要通风机装置性能进行了测试及分析。性能测试结果符合规定要求。1、本次技术改造张小楼井综采工作面按1300m3/min的需要风量配备，该配风量的前提是做好瓦斯抽采工作，建议矿井技术改造后，加大矿井瓦斯抽采力度。2、鉴于张小楼井建矿以来许多巷道服务年限较长，建议矿方及时修复变形巷道，确保有效的通风断面，确保通风系统的稳定可靠。3、随着矿井开拓布局的扩展、开采水平延深、硐室增加、地温升高、瓦斯涌出量升高，矿井所需的风量呈增长的趋势，开采后期(后20年)应根据实际情况对通风系统网络优化作专题研究，确保矿井的通风系统满足矿井生产的需要。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案第四节排水系统一、现排水系统概况张小楼井2006年排水系统能力核定为133.9万吨t/a，排水系统为采区涌水经-1025大巷流至-1025水仓，在-1025水平泵房内安装三台DDM75×9高压煤水泵，沿副井井筒敷设二趟Φ273×11排水管路至-400水平，再沿水沟流至-400泵房水仓；-400泵房有三台200D65×8水泵，水仓将水排至地面,实行二级排水。-1025泵房水泵经测定排水能力325m3/h。-400泵房水泵测定排水能力330m3/h。二、排水能力分析1、正常涌水量和最大涌水量据地质报告提供的矿井涌水量：-400m水平平均涌水量57.06m3/h，最大涌水量83.52m3/h；-1025m水平平均涌水量51.66m3/h，最大涌水量87.82m3/h。矿井实测涌水量：-400m水平现平均涌水量无，最大涌水量无；-1025m水平平均涌水量83.4m3/h，最大涌水量117.6m3/h。综合二者取大值，-400m水平涌水量加上-1025m水平涌水量进行计算。则：-400m水平平均涌水量140.46m3/h，最大涌水量201.12m3/h；-1025m水平平均涌水量83.4m3/h，最大涌水量117.6m3/h。2、2006年生产能力核定结果2005年国家安全生产徐州劳动防护用品检验检测中心对-400水平和-1025水平水泵进行技术测定，-400水泵技术测定每台水泵平均排水能力为330m3/h，-1025水泵技术测定每台水泵平均排水能力为325m3/h。-1025m、-400m两水平均能满足20小时排出矿井24小时的正常涌水量和最大涌水量，两个水平水仓容量均满足《煤矿安全规程》的有关规定。-400m水平正常排水能力为133.9万t/a，最大排水能力为187.6万t/a；-1025m水平正常排水能力为261.5万t/a，最大排水能力为373万t/a。3、排水能力校核99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案矿井2007年生产原煤109.6万t/a，2005年生产原煤80.52万t/a，而矿井的涌水量与2005年相同。（1）矿井正常涌水量时的水泵排水能力：计算公式：An＝330×20×Bn（10000×Pn）（万t/a）式中：An——排正常涌水时的能力，万t/a；Bn——工作水泵小时排水能力，m3/h；Pn——上一年度平均日产吨煤所需排出的正常涌水量，m3/t；-400m水平：An＝330×20×280（10000×1.015）＝182（万t/a）Pn＝140.46×24×330/（109.6×104）＝1.015（m3/t）-1025m水平：An＝330×20×325（10000×0.603）＝355.7（万t/a）Pn＝83.4×24×330/（109.6×104）＝0.603（m3/t）（2）矿井最大涌水量的水泵排水能力：计算公式：Am＝330×20×Bn（10000×Pm）（万t/a）式中：Am——排正常涌水时的能力，万t/a；Bm——工作水泵小时排水能力，m3/h；Pm——上一年度平均日产吨煤所需排出的正常涌水量，m3/t；-400m水平：An＝330×20×560（10000×1.453）＝254.4（万t/a）Pn＝201.12×24×330/（109.6×104）＝1.453（m3/t）-1025m水平：An＝330×20×650（10000×0.8498）＝504.8（万t/a）Pn＝117.6×24×330/（109.6×104）＝0.8498（m3/t）以上两种计算结果取其小值为矿井排水系统能力99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案，即182万t/a，满足矿井技术改造后的排水要求。第五节供电系统矿井供电系统2006年核定为1.20Mt/a。技术改造后，生产能力将达到1.50Mt/a。由于考虑预留洗煤厂负荷、矿井降温空调负荷、小湖系皮带电机功率增加负荷，经过负荷估算，矿井有功功率将达到12770kW，而矿井主变压器为10000KVA，已偏小，因此，需对供电系统进行调整。一、校核依据1、矿井供电系统现状；2、矿井负荷变化情况。二、校核范围1、矿井地面变电所主变压器容量；2、矿井地面变电所35kV电源架空线路；3、下井井筒电缆；4、井下供电系统能力。三、矿井供电现状1、地面供电该矿现有35kV矿井变电所一座，位于工业场地内。矿井变电所为双回路35kV架空电源线路进线。该线路引自110kV柳新区域变电所35kV不同母线段，一路运行，一路带电热备用。线路导线型号均为LGJ-185。线路全长为3.04km。35kV矿井变电所所内现设有主变压器两台，变压器型号为SF-10000/35/6.3,主变容量为10000kVA，主变运行方式为一台工作，一台备用。2、井筒电缆99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案－1025水平井下负荷由新副井井筒内电缆供电，新副井井筒内动力电缆共三根，型号为：YJV42-60003×120mm2交联聚乙稀钢丝铠装电力电缆，每根电缆允许载流量为290A（40℃时）。－400水平负荷由老副井动力电缆供电，由于－400水平负荷在逐渐减小，原电缆满足供电要求。3、井下变电所井下-1025m水平设有：中央泵房变电所、西区变电所，皮带机头部变电所,硅整流变电所等,主接线形式为单母线或单母线分段接线方式。井下-400m水平有中央泵房变电所等，供电能力满足要求。四、电力负荷变动情况1、地面主井提升机改造①现有主提升机参数：主电动机：ZKTD250/50-P，额定功率1900kW，额定电压850V，额定电流2540A。②改造后主提升机参数主电动机：1900kW；额定电压850V。主提升机负荷不变。2、地面预留洗煤厂负荷地面洗煤厂负荷根据估算，约增加2000kW。3、井下增加负荷-1025西一下山采区小湖系皮带：原总功率：2×125=250kW，改造后总功率：2×200=400kW，纯增负荷为150kW；4、井下预留降温设施负荷井下空调降温系统增加1620kW；5、总负荷估算经过负荷统计，原有负荷为9000KW，井下皮带增加负荷为150kW，预留井上下有功负荷为3620kW，经过估算，矿井变压器视在功率为13797k99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案VA。矿井主变压器应更换为SF-16000/35/6.3,主变容量为16000KVA。五、技术改造后矿井总负荷及功率因数(1)矿井负荷统计①井下负荷有功功率：6370kW无功功率：3554kvar功率因数：0.87②地面负荷有功功率：6400kW无功功率：4170kvar功率因数：0.84(2)矿井总负荷及功率因数技术改造后，由于用电负荷的增加，预留洗煤厂和矿井降温设施负荷，将矿井无功补偿容量增加2500kvar，矿井总负荷及功率因数为：有功功率：12770kW无功功率：5224kvar视在功率：13797kVA功率因数：0.93六、供电系统校验根据本次技术改造投产时全矿井负荷为：最大涌水量时：有功功率：12770kW无功功率：5224kvar视在功率：13797kVA功率因数：0.9399中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案1、矿井35kV电源线路及地面35/6kV变电所校验根据负荷统计及设备选择计算，35/6kV变电所主变已不能满足新增负荷后的需要，需将现有二台10000kVA主变更换为二台16000kVA主变，更换后的主变压器型号为SF-16000/35/6.3，容量为16000kVA,主变压器的运行方式仍为一台工作一台备用。更换主变后相配套系统应做调整（母线及电流互感器等）。改造后的35/6kV主变压器可满足本次矿井技术改造供电要求。经校验，改造后的35kV双回路矿井电源线路长时允许电流最小为380A，大于变压器的额定电流264A，电源线路可满足本次矿井技术改造的供电要求。2、井筒电力电缆校验：技术改造后，－1025水平最大负荷为：有功功率：5250kW（井下总负荷减去-400水平负荷约1120kW）井下－1025水平负荷均由副井井筒内敷设的3根动力电缆供电，型号均为：YJV42－60003×120mm2交联聚乙稀钢丝铠装电力电缆，每根电缆允许载流量为290A（40℃时），－1025水平总电流为：505A（最大涌水量时），当一根电缆故障时，其余两根电缆能供给－1025水平的全部负荷（2×290=580>505A），满足一根电缆故障状态下井下全部负荷供电的要求。3、井下供电系统-1025m水平现有变电所供电能力均能满足安全供电的要求。第六节监测、监控、通信及计算机管理一、安全监控及计算机管理99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案为实现矿井高产高效，充分发挥计算机优势，保障矿井生产安全，提高矿井的安全生产管理水平，降低生产成本，根据国家煤矿安全监察局发布的《煤矿安全规程》。为预防瓦斯及煤层爆炸的危险，有必要设置安全监测系统。以便及时准确地反应井下各监控点的环境参数及生产设备运行状态，一旦发生瓦斯超限立即声光报警，并进行风、电、瓦斯闭锁，以确保矿井生产的正常运行和人身安全。该矿现安装有一套KJ335煤矿综合监测监控系统，满足《煤矿安全监控系统通用技术要求《AQ6201—2006》，国务院安全生产办公室(2006)21号文件的要求。该系统可以实现对矿井灾害的综合监控，切实防止瓦斯、煤尘等事故发生，同时对矿井主要机电设备的运行状况、电力参数等进行监测。本系统采用时分制分布式结构，主要由地面监控中心站、网络终端、图形工作站、通信接口、实时多屏、系列监控分站、各类传感器和控制执行器等部分组成。是一套集矿井安全监测、生产工况监控、网络信息管理及多种监测子系统为一体的全网络化矿井安全生产综合监控系统。现有监测监控系统已根据井下开拓方式及采掘工作面的配置情况，在井下各采掘工作面、主要回风巷、机电硐室及大巷等处设置了各类传感器，连续监测井下的瓦斯浓度、一氧化碳、风速，负压，温度等环境参数和矿井主要机电设备的工作状态。由地面监控中心和网络终端计算机对各种信息进行分析，判断，实时显示，报警，控制及打印，并提供调度决策，制定最佳调度方案。该矿综合监测监控系统可满足该矿技术改造后的监测监控任务的需要，二、通信数字程控电话已通达该矿，移动网络也已覆盖该区。该矿通信系统能满足技术改造后的通信任务的需要。三、计算机管理系统该矿现有计算机管理系统为交换机式快速以太网，将各部门的计算机终端通过自适应网络交换机与服务器相连，形成企业内部局域网，以满足快速信息传送和信息共享的需要，并通过当地电信部门可提供的宽带网络端口将系统接入宽带internet网。该系统可实现办公自动化及综合业务管理化。该矿计算机管理系统满足该矿技术改造后的计算机管理工作的需要，本设计不再新增计算机设备。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案四、工业电视系统该矿现有工业电视系统一套，对摄像头和光（电）缆位置进行调整，可以实现各要害地点的视频监控。第七节地面生产系统地面生产系统为箕斗卸煤入受煤仓，仓下给煤机给入原煤胶带输送机，进入分级筛，+50mm人工拣矸，-50mm进行二次筛分，13mm筛末煤进仓、作为筛混煤直销，另一部分运至东城进行洗选加工。见XX小楼井地面运输系统示意图3-7-1。图3-7-1　　　　XX小楼井地面运输系统示意图一、原煤给煤、筛分环节⑴给煤机主井上口给煤机为K4型，最大给煤量为530t/h，年给煤能力为2.43Mt/a（工作制度：330d，16h），能够满足产能扩大后生产需要。⑵一次筛分99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案振动筛型号为ZDM—1740型，振幅为2.5～3.5mm、振动频率为920HZ、生产能力为240～260t/h、最大入粒度为400mm、筛孔尺寸为50×100mm，年筛煤能力为1.15Mt/a（工作制度：330d，16h），不能够满足生产需要。需更换一次振动筛,提高筛分量。更换震动筛型号为：YAHS1842筛孔尺寸：25～120mm给料粒度：≤400mm㎜处理量：200—800t/h配用电动机型号：Y132M—4功率：7.5kW外形尺寸：4331×3020×2700总重：6.4t更换震动筛是否具备安装条件需要经过现场情况确定。⑶上仓机头碳块振动筛该振动筛型号为ZDM—1536型，单振幅为5mm、振动频率为850HZ、生产能力为200t/h、最大入粒度为400mm、筛孔尺寸为50×100mm，该震动筛生产能力为0.92Mt/a（工作制度：330d，16h），不能够满足改造后生产需要。需更换振动筛。由于该振动筛安装地点空间有限，若更换该振动筛，考虑让厂家根据具体情况和用户要求为用户进行特殊设计和选型。⑷上仓机头二次筛选振动筛该振动筛型号为SYSZ—3307型，振幅为5.5-6.5mm、振动频率为12HZ、生产能力为200t/h、最大入粒度为2.5mm，年生产能力为1.056Mt/a（工作制度：330d，16h），不能够满足生产需要，需更换。该振动筛矿已现场定过，更换该振动筛，其型号为SYSZ*1550型，入料粒度100mm、振幅为12-14mm、振动频率为12.17HZ，分上下两层筛体，生产能力为280-300t/h，年生产能力为1.584Mt/a（工作制度：330d，16h），基本能够满足产能扩大后生产需要。二、地面运输环节⑴原煤皮带①生产能力校核皮带机型号：SJ-1000型，胶带机长度：61.6m，带宽：1000mm，带速：2m99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案/s，倾角：11.5°，输送能力：300t/h；配用电动机：Y225S-4，功率：37kW，电压：380V。经校核该胶带机的生产能力为1.38Mt/a（工作制度：330d，16h），不能满足产能扩大后生产需要，该胶带机须进行改造。②选型计算倾角：11.5°；输送能力：400t/h长度：61.572m；输送带：PVG阻燃胶带（带强580S），胶带宽度1000mm；胶带速度：2.5m/s；传动滚筒直径φ630㎜；电动机型号：Y225S-4，功率：37kW，转速：1500r/min，电压：660V；减速器型号：SEW减速器MC3PLSF03，速比20；改造后胶带机的生产能力可以满足矿井生产能力为1.50Mt/a的生产要求。⑵手选皮带①生产能力校核该皮带机型号为YWD155-30-1080型、全长13.5m、带宽1000mm输送能力为60t/h，输送速度为0.3m/s，运输能力16×60=960t/d，由于原煤含矸量大，手选胶带机带宽仅为1000mm，若提高产量和煤质，该胶带不能满足技术改造后的生产需要。②选型计算矿井生产能力达到1.50Mt/a，手选胶代输送机重新选型计算结果为：选用TD—S1手选带式输送机，带宽1200，图号为TD5S1。⑶地面上仓皮带该皮带机型号为SJ—1000型、胶带机长度：708.2m，带宽：1000mm，带速：2m/s，倾角：3.32°，输送能力：300t/h；配用电动机功率：2×75kW。经校核该胶带机的生产能力（工作制度：330d，16h）99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案能够满足产能扩大后生产需要。⑷新配煤皮带该皮带机型号为SJ—1000型、胶带机长度：35.2m，带宽：1000mm，带速：2m/s，倾角：0°，输送能力：300t/h；驱动滚筒型号：YWDI型外驱动减速滚筒，额定功率：15kW，电压：380V。经校核该胶带机的生产能力（工作制度：330d，16h）能够满足产能扩大后生产需要。⑸老配仓皮带该皮带机型号为TD—1000型、全长35.88m、输送能力为300t/h，经校核该胶带机的生产能力（工作制度：330d，16h）能够满足产能扩大后生产需要。第八节矿井其他系统一、矿井防尘系统张小楼井为贫水矿井，井下正常涌水量为37m3/h，矿井防尘系统是利用井下矿井水排至地面经净化后回用于井下防尘，目前防尘需用水量基本能满足需要。矿井技术改造后，虽然生产头面没有增加，但由于生产区域的扩大，矿井防尘消防用水将增加。（1）矿井防尘需水量计算公式：Q干=K1×K2(ΣQJC+ΣQpC+ΣQpJ+ΣQJJ+ΣQZ+ΣQJ)m3/h其中，K1---供水备用系数，考虑不均衡性、系统漏水、消防等用水的系数，取1.1；K2---用户同时工作系数，取0.85；ΣQJC+ΣQpC+ΣQpJ+ΣQJJ---服务区域内机采、炮采、炮掘、机掘面用水总和；ΣQZ+ΣQJ---服务区域内(不含采面、掘面)的转载点喷雾、净化水幕用水量总和。（2）各用水地点每小时所需水量：(见表3-8-1)。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案表3-8-1　　　　　　　　　　各用水地点每小时所需水量各用水地点每分钟需水量(L/min)每小时需水量(m3/h)7煤综采工作面用水量Qjc147.228.839煤综采工作面用水量Qjc154.489.27炮掘工作面用水量计算QpJ22.901.377煤综掘机工作面用水量Qn54.253.269煤综掘机工作面用水量Qn54.773.29服务区内(不含采面、掘面)的转载点喷雾QZ70.42服务区内(不含采面、掘面)的净化水幕QJ8.40.52（3）矿井技术改造后需水量的计算：用水点：2个综采面,3个综掘工作面,5个炮掘工作面,5部皮带,8处净化。Q需=K1×K2(ΣQJC+ΣQpC+ΣQpJ+ΣQJJ+ΣQZ+ΣQJ)=1.1×0.85×(8.83+9.27+3.26×1+3.29×2+1.37×5+0.42×5+0.52×8)=38.29m3/h张小楼井正常涌水量为37m3/h，矿井水经净化处理后可作防尘用水。矿井技术改造后所需防尘水量为38.29m3/h，矿井现有的防尘供水量不足，需增加防尘水源。水源采用矿井附近的华美环保热电厂冷却循环水，因此需铺设6寸水源管路3000m。二、防灭火系统张小楼的煤层为二类易自燃煤层，具有严重的自然发火倾向，自然发火期为4～6个月。为此，防灭火工作同样是张小楼井工作的重点与难点，矿井建立了完善的防灭火系统并健全了各项管理制度。（1）注浆系统：-750m水平、-1025m水平、-1125m水平各设有一个40m3的注浆站。注浆材料为黄土，采取采后封闭注浆的预防发火措施，矿井各采区内均设有注浆主干管路。全井目前共有注浆管路2650m。井下各采掘头面、转载点设置消防装置。水压、水量符合要求。-1025m水平设立了消防材料库，所存材料、工具及数量符合要求。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告　　第三章矿井主要系统能力分析及改造方案(2)防火管理：除按规定对老空区密闭墙、巷道高冒点、回采工作面上隅角进行气体检查外，对易发火的老塘采取及时封闭、及时注浆的措施。对矿井存在可能发火的地点定期进行分析。张小楼井严格按规定对井下密闭墙、盲巷墙、工作面气体进行检查，并建立了各类日常管理制度及台帐。矿井注浆方法为采后注浆。三、瓦斯抽放系统张小楼井主要开采石炭二叠系的下石盒子组2煤、山西组7、9煤（7煤瓦斯含量2.535～2.906m3/t,煤层透气性系数0.183～0.214m2/Mpa2·d），目前矿井开采已达-1025m水平。随着矿井开采水平的延深，矿井瓦斯涌出量逐年增加，矿井已由低瓦斯矿井升级为高瓦斯矿井，2007年矿井瓦斯相对涌出量7.97m3/t，绝对瓦斯涌出量18.92m3/min。张小楼井自2005年实施瓦斯抽采以来，已经建立了两套瓦斯抽采系统，-1025m西一采区抽采泵站内安装2BE1-355、2BE1-253型瓦斯抽采泵各两台，一用一备，对矿井-1025m水平西一上、下山采区7煤掘进工作面、采煤工作面实施了瓦斯抽采，瓦斯抽采方式有：采煤工作面回风隅角埋管抽采、采煤工作面回风巷高位钻孔抽采、采煤工作面回风隅角抽采和本煤层瓦斯抽采。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第四章矿井灾害预防第四章矿井灾害预防第一节地温热害预防措施一、概况XX小楼井是徐州矿区高温矿井之一，-750m水平巷道气温达28℃，最高可达32℃；-1000m水平巷道气温31℃，最高可达34℃。随着新矿井开采深度不断增加，地层温度越来越高。井下高温的工作环境会使人感到不舒适，从而降低劳动生产率，增大事故率，影响安全生产和降低工作效率。矿井热害导致灾难原因在于环境气候与人体存在一个热平衡。在人体产热量和散热量相等时，人体积存的热量等于零，这时体温正常。当产生的热量大于耗散的热量时，将导致体温升高,严重时会出现中暑、热痉挛或虚脱、甚至死亡。反之，则会导致体温下降。环境闷热不仅影响人体向外散热量，而且会影响工作人员的生理和心理状态，以及工作能力和劳动效率，降低动作的准确性和协调性，并致使反应迟钝，由此引起事故发生率的上升。有资料表明，不影响人体健康的温度为20～28℃。所以，高温热害严重制约煤矿的安全生产。二、采取的治理热害的措施1、隔热。即：将工作面运输巷排水管路进行保温处理。2、加大工作面供风量，使工作面风量达1800m3/min。3、安装局部制冷机制冷。冷风通过风筒送至开关列车处降温。4、采用“四、六”制作业方式，减少工人劳动时间。5、安排救护队员在现场值班，以及时救治中暑人员。6、个体防护。采取给工人增加营养、定期体检、高温区岗位安排双岗等辅助措施。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第四章矿井灾害预防7、煤体注水。采煤工作面实施煤体注水，即通过工作面的两道长孔注水，湿润煤体，降低煤温。8、建立清凉硐室。为了改善井下职工的作业环境和条件，在运输巷各固定岗位地点设立清凉硐室，使用涡轮机对运输巷几个固定岗位地点进行局部降温。9、建立HEMS降温系统。三、HEMS降温系统XX有限公司目前正在夹河煤矿、三河尖煤矿两煤矿应用HEMS降温系统系统，待技术成熟后再向其它煤矿推广。（一）系统原理HEMS(Hightemperatureexchangemachinerysystem)降温系统是针对深井开采高温热害控制所研发的一套工艺系统，其工作原理是利用矿井现有涌水，利用先进的水源热泵技术从中提取冷量，然后运用提取出的冷量与工作面高温空气进行换热作用，降低工作面的环境温度及湿度，置换出的热量作为地面供热及洗浴的热源。按照“设计一次到位、分步实施”的总体构想。张小楼井HEMS降温工程分两阶段实施：一期工程HEMS-I机组布置在-1025水平，HEMS-II机组布置在-1200水平。冷却水循环采取在-1025水平大巷循环冷却方式。一期工程整个工艺系统由上循环系统、下循环系统及风循环系统组成，其中上、下循环系统是闭路循环系统，循环介质是水体，而风循环系统则是开路循环。二期工程在地面工广内增加HEMS-Ⅲ机组(其运行机制正好与井下HEMS系统相反)。夏季通过该机组将井下HEMS-Ⅰ机组制冷过程中产生的热量收集并利用，供地面洗浴。同时将产生的冷水返回HEMS-Ⅰ机组。冬季由于井下HEMS-Ⅰ机组停止运转，通过在地面工广内施工抽水钻孔抽取奥灰热水，可通过HEMS-Ⅲ机组从奥灰热水中提取热能，供地面洗浴、采暖，以代替锅炉。HEMS-Ⅲ机组取热后产生的冷水回灌至第四系含水层中储存，可作为夏季井下HEMS-Ⅰ系统冷源。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第四章矿井灾害预防（二）HEMS系统特点循环生产工艺系统所利用的冷源是矿井涌水，充分利用地层能，保证了资源的可持续利用和发展，整个生产系统实行闭路循环，无污染，最大程度地减少了废气废物的排放，有效地保护了生态环境，具有显著的社会效益。系统运行后所置换出的热量以水为载体（即以热水的形式）返回地表，通过HEMS-Ⅲ进行热量的提取，最终通过向地面供热及洗浴的形式完成能量的充分利用，形成循环生产系统，可以大大降低深井热害控制系统的运行成本，变消耗系统为生产系统，取得良好的经济效益。第二节冲击地压预防措施地应力是影响一切地下工程稳定性的根本力源。岩层原始地应力(原岩应力)引起巷道围岩变形和破坏，围岩变形破坏直接导致对巷道人工支护体的矿山压力，围岩失稳严重时导致支护体矿压过大而致使巷道工程整体破坏。随着井田开采深度的增加，矿压显现严重，发生冲击矿压的可能性大大增加。一、冲击地压容易发生的地点1、井下岩体强度较小及呈脆性；冲击多发生在地质构造变化比较剧烈的地点，这些地方都发生层理紊乱、有揉皱或大量滑动镜面等特征，说明岩体强度比较低。当岩体应力集中大于岩体强度，而岩体呈脆性突然破坏时，易发生冲击地压。煤质的变化也引起应力变化，采掘工作面前方煤（岩）由硬变软时，硬煤（岩）就象立柱一样，承担着较大的应力，产生了异常的应力集中，随着工作面的推进，硬煤（岩）的应力集中越来越高，终将突然破碎，把承担的应力突然全部加在软煤（岩）上，软煤（岩）受到这种突然载荷，易造成冲击。2、岩体应力大和岩体应力变化大；冲击地压发生的次数和强度，一般随开采深度的增加而增加，而且80%以上发生在地质构造剧烈变化的地带、断层带、褶曲轴等地方。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第四章矿井灾害预防3、矿井瓦斯压力大或者压力梯度大。冲击地压严重的矿井，一般瓦斯含量都比较高。二、冲击地压的预测采用电磁辐射法、钻屑法和微震法相结合，并通过常规矿压观测掌握顶板动态和来压情况的综合方法，对所监测的工作面冲击危险性和危险程度进行预测预报。1、常规矿压观测(1)工作面上、中、下部各布置一测线，每班对支柱的初撑力和工作阻力进行观测。(2)每天对监测数据进行处理分析，掌握顶板动态。2、电磁辐射法观测(1)工作面回采初期的电磁辐射监测点暂按均匀布设在工作面，随着工作面推进再逐步调整；(2)掘进工作面开窝后电磁辐射监测点按迎头一个，后方每各10～15m布置一个，逐步调整到迎头后方60m范围；(3)对各个测点每天派专人进行监测，电磁辐射数据每班进行处理和分析；(4)若超过正常值时，应及时汇报给相关单位。3、钻屑法检测(1)根据工程类比法，先测定正常的钻粉量；当以后检测的钻粉量大于其1.5倍时，则可判定所测地点有一定的冲击危险；(2)若打钻过程中出现卡钻、吸钻、煤炮增多等异常现象，则可判定所测地点存在冲击危险；(3)对采用电磁辐射法测出数据异常的地点，最迟在16小时之内采用钻屑法进行复查。4、微震法99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第四章矿井灾害预防记录冲击矿压的发生及卸压爆破时诱发的震动，分析震动发生的趋势及震动能量变化趋势，以每日正常接收的信号为依据，根据震动信号的多少和震动能量的大小来对冲击矿压的危险程度提出预测预报。三、冲击地压防治措施1、煤层卸载爆破根据工程类比法，通过监测，当电磁辐射值或脉冲数出现异常、钻屑法检测时出现吸钻或钻杆卡死及孔内冲击、钻粉量增大等严重动力现象时，必须对该区域采用煤层卸载爆破法进行卸压处理。(1)煤层卸压爆破钻具采用MSZ1.2型煤电钻或QFZ-22轻型钻机钻眼。φ42mm、L=1000mm麻花钻杆、φ42mm麻花钻头。(2)炮眼布置炮眼布置在煤层内，垂直于煤壁、平行于层面，炮眼直径42mm，炮眼深度5～7m，工作面内间距约10m，巷道内间距约6-10m，炮眼口距底板约0.6～1.0m。(3)爆破参数采用正向爆破，原则上在每孔装药3kg、雷管3发，装药后剩余眼孔应封满炮泥（黄泥），封孔长度≮1m，按孔内、孔间串联方式采用长脚线连线引爆，每次装药炮孔必须一次连线起爆。2、煤层高压注水(1)注水区域:工作面上方巷道，超前工作面煤壁100m范围的工作面侧煤体。(2)注水孔自工作面煤壁超前15m处开始布设、向外等距离排列，间距10～15m，钻孔直径不小于φ42mm、不大于φ50mm，钻孔深度原则上10～15m，钻孔垂直于煤壁、平行于层面，孔口距底板0.4～0.8m。(3)封孔长度不小于5～7m，不得漏水，符合封孔要求。(4)每班注水两次，每次注水时间不少于3小时，注水时，其过程要符合相关规定，并测量注水水压、注水量，做好相应的记录工作。3、顶板深孔卸压爆破99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第四章矿井灾害预防(1)压爆破钻具采用风动锚杆机钻眼，φ28mm、L=1000mm六棱钻杆、φ32mm旋转式金刚石钻头。(2)炮眼布置在工作面上下方巷道内沿巷道上帮（紧贴上帮），每隔2.5～3m布置一个卸压爆破孔，卸压爆破孔与巷道顶板的夹角60°≤α≤70°，孔深≥5m。(3)爆破参数采用正向爆破，原则上在每孔装药3kg（Φ27mm乳化炸药）、雷管3发，装药后剩余眼孔应封满炮泥（黄泥），封孔长度不少于1m，按孔内、孔间串联方式采用长脚线连线引爆，每次装药炮孔必须一次连线起爆。4、安全技术措施(1)所有在冲击矿压危险区域作业人员都必须接受有关冲击矿压知识的教育，熟悉冲击矿压发生的原因、条件、征兆以及应急措施，现场发现异常现象必须立即撤出，并服从防冲管理人员的指挥和安排。(2)施工单位作业人员到达冲击矿压危险区域必须先检查、后工作。施工前，跟班区长、当班班（组）长必须认真检查工作地点及其后路出口的安全情况，发现问题及时处理，如支护不完好的必须整改合格、加固可靠；煤（矸）杂物清理干净，确保后路畅通等。(3)在进行钻屑法检测、施工卸压爆破眼时，打眼前严格执行敲帮问顶制度。(4)钻屑法检测、卸压爆破打眼时严禁人员正对着钻杆操作。(5)打眼过程中若出现卡钻、孔内冲击等严重动力现象时，应停止打眼，并将情况向矿调度室汇报，施工人员必须先撤到安全地点等待命令。(6)在冲击矿压危险区域的作业人员必须有专人监护，严禁一人单独作业。(7)经电磁辐射法或钻屑法监测，若发现该区域（或其中某一地段）的电磁辐射幅值或脉冲数出现异常时，必须立即撤出该区域内的所有人员，待处理后再进行电磁辐射复查，当电磁辐射幅值低于临界值且脉冲数正常时，其他人员方可入内。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第四章矿井灾害预防(8)卸压爆破打眼前必须由瓦检员检测作业区域的瓦斯浓度，瓦斯浓度≥1%时严禁施工；打眼所用的煤电钻、“综保”及电缆必须达到完好标准，严禁出现失爆、漏电、短路等现象。(9)打眼工作由矿压科现场负责人现场把关，安监员现场监督，发现异常必须立即停止作业。(10)卸压爆破前必须撤人，所有可能接近爆破区域的通道都必须设专人警戒，警戒距离：距爆破点的直线距离不得少于150m；躲炮时间不小于30分钟，爆破后30分钟内任何人严禁进入警戒区，躲炮地点的巷道必须宽敞、支架必须完整牢固可靠，人员不得撤至巷道交叉口或回风流中，躲炮人员必须站立，口张开。(11)放炮员必须专职且持证上岗，躲炮半径不得少于150m。(12)卸压爆破作业必须严格执行“一炮三检”、“三人连锁”制度，同时还必须严格执行当班防冲班班长、安检员、施工单位当班班长三人连锁放炮制度。(13)若出现拒爆、残爆必须严格按深孔爆破拒爆、残爆处理专项措施进行处理。(14)冲击矿压危险区域必须设置醒目的冲击地压警示牌，严禁非防冲人员在该范围从事与防冲无关的工作或逗留。(15)当监测到某区域存在冲击危险或防冲人员进行解危作业时，与防冲无关的人员严禁进入该区域，相关设备不得运转，施工单位的人员必须为防冲工作提供便利。(16)必须加强对防冲区域内巷道的维护和清理，巷道的支护质量、巷道断面等必须达到设计和安全要求，且在矿压科确定的冲击危险区域内，巷道两帮不得码放任何物料。(17)解危作业的防冲人员和在防冲区域作业的人员应时刻注意周围环境变化情况，发现异常立即撤出，如发现板炮声突然频繁、煤壁有连续声响、煤壁突然外鼓、有较大的煤炭突出、围岩活动明显加剧等现象时，应以最快的速度撤出该区域，并设好警戒，同时将该情况详细向矿调度室汇报。(18)99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第四章矿井灾害预防若工作面停产三天以上，恢复回采前一天必须由矿压科进行煤粉量检测和电磁幅射监测，在确认无危险时，方可恢复回采；回采后的三个循环内，矿压科必须加强该区域内的检测与治理。(19)若某区域发生了冲击矿压，矿压科有关人员应及时到现场勘查，做好记录，及时进行分析，有关情况要及时向上级领导汇报。第三节瓦斯灾害预防措施张小楼井2007年矿井瓦斯等级鉴定结果为：绝对涌出量为18.92m3/min，相对涌出量为7.97m3/t。现场管理按高瓦斯矿井进行管理。1、本矿井建立了严格的瓦斯检查制度，加强对瓦斯和二氧化碳浓度的检查，每个采掘工作面每班至少检查两次。井下所有作业地点和容易积聚瓦斯的地点，必须定人、定时进行瓦斯巡回检查，并采取防止瓦斯检查员空班漏检的措施。2、坚持“管理、装备、培训”并重原则，严格执行“一炮三检”和“三人连锁放炮”制度，坚持“瓦斯超限就是事故”的原则，杜绝了“空班、漏检、假检”现象，坚持瓦斯员现场交接班制度。3、张小楼井井下安装新型KJ335型监测系统，具备瓦斯报警、断电、显示、存储及打印报表功能。井下共设14个监测分站，各种模拟传感器63只，其中瓦斯传感器26只，负压传感器2只，温度传感器1只，CO传感器2只，风速传感器2只，开关传感器30只。回采工作面及回风巷必须设置甲烷传感器，在工作面上隅角设置便携式甲烷检测报警仪。4、矿长、矿总工程师及采掘、通风的区队长和技术人员下井时必须携带瓦斯检定仪器，瓦斯便携仪和瓦斯检查仪数量满足实际需要。5、测风员除必须根据需要配带高、中、低速风表外，还要携带温湿度计和瓦斯测定仪。6、单独作业人员（如井下电工、密闭工、维修工等）和特殊作业人员（如处理溜煤眼堵塞等）均需配备沼气报警器。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第四章矿井灾害预防7、加强矿井通风设施的维修、管理，提高矿井有效风量率，确保向采掘工作面输送足够的新鲜风流。8、井下电器设备均达到防爆要求。9、报废巷道和采空区及时封闭。10、煤巷掘进工作面，严禁使用钢丝绳牵引的耙装机。11、煤巷掘进工作面须安设隔爆水棚。12、有瓦斯涌出的掘进巷道的回风流，不得进入有架线的巷道中。13、架线电机车必须装设便携式甲烷检测报警仪。14、矿井的负责人应当每半年向当地煤矿安全监管机构和煤矿安全监察机构报告一次瓦斯治理情况。15、必须每年核定矿井通风能力，保证以风定产，严禁超通风能力组织生产。16、采掘工作面，必须有专职瓦斯检查员跟班检查瓦斯。瓦斯检查员发现瓦斯超限时，必须立即要求停止作业，撤出人员。17、生产水平和采区必须实行分区通风，每个采区必须设置至少1条专用回风巷；主要进、回风巷之间的联络巷必须砌筑永久性风墙，需要使用的，必须安设2道联锁的正向风门和2道反向风门。采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷、一段为回风巷。18、局部通风机必须由指定人员管理，保证正常运转。严禁使用3台以上局部通风机同时向1个掘进工作面供风。使用2台局部通风机向同一地点供风的，必须同时实现风电闭锁。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第四章矿井灾害预防第四节其它灾害预防一、预防沼气和煤尘爆炸的措施1、在矿井的掘进工作面（包括有瓦斯释放的岩石巷道），要装备便携式瓦斯指示报警仪。2、对井下从事易发生火花的放炮、机电、通风等工作人员，要配备报警矿灯或矿灯报警装置。3、制定完善的通风管理体制，井下设专职瓦斯检查员，三班定时对各采掘工作面等场所进行瓦斯检查。4、加强通风管理，各采掘场所要有足够的新鲜风量。5、制定有效防止瓦斯爆炸的措施，井下各采掘工作面设置瓦斯指示警报仪和采煤机瓦斯断电仪。6、报废巷道和采空区要及时封闭。7、对瓦斯积聚的局部地点要及时处理。8、放炮、低压供电等其它安全管理，要严格执行保安规程和技术操作规程等规章制度。9、下井人员必须携带自救器，熟悉矿井避灾路线。10、对井下的通风设施要定期检查、维修，保证井下发生火灾反风时能及时使用。11、采掘工作面、采掘运输装卸载点等处的电气设备要选用矿用隔爆型，相应设置要有保护接地、短路、过电流、过负荷、断相、漏电等保护，其控制回路为本质安全型回路。12、凡有煤尘沉积的巷道，要定期清扫，并必须将煤尘运出。清扫时尽量勿使煤尘飞扬。1399中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第四章矿井灾害预防、冲洗巷壁：用水将沉积于巷道周边的煤尘冲掉并运出，防止爆炸时沉积的煤尘被扬起参与爆炸。14、巷壁刷浆：用石灰水或水泥石灰水喷洒在巷道周壁，使煤尘固结起来不能飞扬至空气中参加爆炸，巷道刷浆后，还能改善井下环境，并有利于冲洗煤尘。15、撒布岩粉：在巷道内撒布岩粉，增加沉积煤尘的灰分，能抑制煤尘的爆炸，也能起到隔爆作用。16、喷雾洒水：湿润煤尘，起到降尘作用，而且由于水分能吸收大量的热以及隔绝火焰，所以也能起到阻止引燃的防爆作用。17、消除火源，即使空气中煤尘达到爆炸浓度，也不致被引燃爆炸。18、按照《煤矿安全规程》有关规定设置隔爆水棚。水棚的水槽或水袋应采用横向（长边垂直于巷道走向方向）嵌入式安装。水棚应设置在巷道的直线段内，与巷道的交岔口、转弯处、变坡处之间的距离不得小于50m。首列（排）水棚与工作面的距离必须保持在60～200m范围内。水棚距离顶梁（无支架时为顶板）、两帮（支柱）的间隙不得小于100mm，距巷道轨面不得小于1.8m；棚组内的各排水棚的安装高度应保持一致；棚区处的巷道需要挑顶时，其断面积和形状应与其前后各20m长度的巷道保持一致。水棚的排间距应为1.2～3.0m，主要隔爆棚的棚区长度不得小于30m，辅助隔爆棚的棚区长度不得小于20m。19、-1025m水平大巷铺设了φ219×12防尘管路，采区铺设了φ159×6防尘管路，回采工作面上、下两道及掘进头均铺设了φ50mm以上的防尘管路，回采工作面及距掘进迎头30m内的防尘管路全部安设高压胶管。20、煤仓、溜煤眼都应保持一定的存煤，不得放空。溜煤眼不得兼作风眼使用。21、采煤工作面实行超前长孔注水，同时超前注水的钻孔个数、深度、水压和注水时间等参数，根据实际条件确定。二、预防井下火灾的措施1、采区建立一个注浆站，经注浆管送至各回采工作面材料顺槽进行注浆。2、地面设有容量为200m3水池，-400m水平设有400m3水池，在井下设有完整的99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第四章矿井灾害预防消防管路系统，每隔100m设置三通和阀门，在胶带机巷每隔50m设置三通和阀门。3、井底车场内设置了井下消防材料库，并储存一定数量的消防器材、设备。4、井下中央变电所，炸药库和采区变电所等机电硐室的通道都设置了密闭门和防火栅栏两用门。5、井下中央变电所、炸药库、机电硐室、井底车场、回采工作面顺槽、胶带机巷、每个掘进头等场所都配备了一定数量的泡沫灭火器。6、井下设置的消防器材，有专人进行定期检查和更换。7、井下胶带机、风筒和电缆，都选用阻燃型。8、矿井要指定专人携带CO检定器，氧气测定仪和各种气体检定管，按规定定期检测，并在地面建立试验室。9、井下一旦发生火灾，应立即组织人员利用现场的一切可能工具和器材进行灭火，并迅速报告矿调度室。对井下火灾不能直接灭火时，必须按避灾路线撤离人员，并组织专业人员封闭火区或灌浆灭火。10、加强机电设备管理和放炮管理，选用防火、防爆机电设备，杜绝明火与各种火花的产生，确保井下安全生产。11、对于报废并有可能发火的地区，都进行封闭注浆。所有结束的头面均进行永久性封闭。全矿所有的防火墙、盲巷均设置栅栏、警标，并进行正常的定期检查。三、粉尘的综合防治1、建立健全防尘、喷雾洒水和定期清扫巷道壁上浮煤的制度，并严格执行；采煤机、掘进机均配有内外喷雾降尘装置。2、煤层注水：在采掘之前，利用钻孔向煤层注入压力水，从而使水渗到煤的孔隙中，增加煤的水分，使煤体得到湿润，因而减少采掘时浮游煤尘的产生量。3、建立一套完整的防尘洒水系统，确保洒水系统有2h以上的正常备用水量。防尘洒水管路敷设要到达所有的采掘工作面、溜煤眼、运输转载点、回采工作面回风道和中间巷道。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第四章矿井灾害预防4、井下主要运输大巷、主要回风道、车场、上下山、装卸点、正在掘进的巷道等易产生煤尘积聚地点所敷设的防尘洒水管路，每隔100m安装一个三通，并设阀门，以便定期进行清扫、冲洗巷道壁上的沉积粉尘。对采掘工作面、煤炭转载点、溜煤眼、运输机、装煤机及其他转载点等易产生煤尘积聚的地点，都要进行喷雾洒水或设置捕尘器，并定期清扫巷道。煤仓、溜煤眼要保持一定存煤，不得放空。6、井下风速必须严格控制，增大风量或改变通风系统时，必须相应调节风速，防止粉尘飞扬。同时应对风流通过设计水幕等方法进行净化。7、使用湿式打眼，放炮喷雾，并使用水封放炮或水炮泥的方法来减少粉尘产生量。8、选用合理的采煤机、适宜的采煤方法和生产工艺，使破落的煤粒度加大，从而减少粉尘的产生量。9、利用湿式捕尘器对井下粉尘进行捕捉，降低井下空气中的浮尘。10、在各粉尘产生源处工作的工人，应配备相应的劳动保护装备（防尘口罩、防尘面罩和防尘矿帽等），以尽可能地减少粉尘对工人身体健康的侵害。四、预防井下水灾的措施1、矿井建立了可靠的排水系统，水泵选型及水仓设置符合《煤矿安全规程》要求。2、矿井采掘活动要按规程、规范留设各类防水煤柱。井巷过导水断层或通过水文地质不清的含水层时，应探水前进，制订专门措施，并报集团公司审批。采掘活动接近富水区域，坚持有疑必探，先探后掘的原则，确保矿井安全生产。3、接近封孔质量不好的钻孔，应采取探、放水措施。4、在采空区边缘掘进或接近老硐时，必须首先编制探、放水设计，并报有关部门批准，必须先探、放水，消除隐患后方可掘进。五、预防顶板事故的措施1、99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第四章矿井灾害预防采煤工作面回采前、单项工程施工前都必须编制“作业规程”，施工中必须严格按照《煤矿安全规程》、《操作规程》和“作业规程”有关顶板管理的规定执行。2、采煤工作面必须按作业规程的规定及时支护，严禁空顶作业，严禁在控顶区域内提前摘柱。3、采煤工作面严禁使用折损的坑木、损坏的金属顶梁和失效的单体液压支柱。单体液压支柱入井前必须逐根进行压力试验。4、采煤工作面必须及时回柱放顶，控顶距离超过作业规程规定时，禁止采煤，采取人工强制放顶或其他措施进行处理。5、回柱放顶前，必须对放顶的安全工作进行全面检查，清理好退路。回柱放顶时，必须指定有经验的人员观察顶板。6、掘进工作面严禁空顶作业，靠近掘进工作面10m内的临时支护，在爆破前必须加固。爆破崩倒、崩坏的临时支护必须先行修复，之后方可进入工作面作业。修复时必须先检查顶、帮，并由外向里进行。7、在坚硬和稳定的煤岩层中，确定巷道不设支护时，必须制订安全措施。8、更换巷道支护时，在拆除原有支护前，应先加固临近支护，拆除原有支护后，必须及时除掉顶帮活矸和架设永久支护，必要时还应采取临时支护措施。9、采用锚杆、锚喷等支护形式时，锚杆、锚喷等支护的端头与掘进工作面的距离，锚杆的形式、规格、安装角度、混凝土标号、喷体厚度、挂网所采用金属网的规格以及围岩涌水的处理等，必须在施工设计或作业规程中规定。10、采用钻爆法掘进的岩石巷道，必须采用光面爆破。11、打锚杆眼前，必须首先敲帮问顶，将活矸处理掉，必须使用临时支护或金属前探支架，维护好顶板，严禁空顶作业。在确保安全的条件下，方可作业。12、锚杆必须按规定做拉力试验。煤巷必须进行顶板离层监测，并用记录牌显示。对喷体必须做厚度和强度检查，并有检查和试验记录。在井下做锚固力试验时，必须有安全措施。13、锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧，确保锚杆的托板紧贴巷壁。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第四章矿井灾害预防14、深部开采各项设计，都要考虑防止冲击地压，尽可能不留小岩（煤）柱。15、开采冲击地压煤层，必须编制专门设计。16、冲击地压煤层掘进工作面临近大型地质构造、采空区，通过其他集中应力区以及回收煤柱时，必须制订措施。防止冲击地压的措施中，必须规定发生冲击地压时的撤人路线。17、对冲击地压煤层，应根据顶板岩性，确定掘进宽巷或沿采空区边缘掘进巷道。巷道支护严禁采用钢性支架。18、停产3天以上的采煤工作面，恢复生产的前一班内，应鉴定冲击地压危险程度，并采取相应的安全措施。六、其它1、按照《煤矿安全规程》第十条规定，“每一个下井人员必须携带自救器”。因此，矿井要配备足够数量的自救器，确保入井人员每人一个。2、主扇风机装有反风装置，一旦发生灾情，需反风时，可做到及时反风。3、按《煤矿安全规程》第499条规定，“煤矿企业可根据需要建立辅助救护队”。张小楼井建立有一个矿山救护小队，业务上受庞庄救护中队和集团公司矿山救护大队指导。4、该矿建立了安全管理、考核及奖惩制度：矿对各生产单位按月下达计划，提供生产场所；具体劳动组合和生产组织由工区安排，矿具体监督各单位在生产过程中是否按“三大规程”执行，有无隐患存在，有无违章行为，有无不安全因素存在，若发现有隐患、违章、不安全等因素存在，坚决停产整改，按照“四不放过”、“三不生产”的原则进行处理，直到具备安全生产的条件方可恢复生产。建立健全了各级领导安全生产责任制、职能机构安全生产责任制、岗位人员安全生产责任制。坚持安全生产管理人员现场检查制度，矿组织的旬检查制度，安检科不定期检查制度；坚持工区副区长、安全员跟班的工作制度；建立了安全生产管理网络体系。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第四章矿井灾害预防坚持培训制度：一是由安全技术培训中心进行定期培训，二是由矿组织职工培训。职工培训有档案、有考核，隐患整改有档案、有考核。各项工作有布置、有检查、有落实。建立健全了各项安全生产规定制度，即干部下井考核制度、安全生产调度会议制度、安全生产分析会制度、作业规程审批、标准化管理制度、安全检查制度、安全办公会议制度等。要害工种必须持证上岗。编制了矿井灾害预防处理计划，并根据情况及时修改；组织下井人员学习了解各种灾害的应紧处理方法和避灾路线。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第五章环境保护与水土保持第五章环境保护与水土保持第一节环境现状一、地形地貌本井田属古黄河冲积平原，冲积层东南薄、西北厚，平均厚度105.81m，地形较平坦，且向东及北东微倾，地面坡降为1／5000，地面标高为+35.8～+44.0m，平均为+36.0m。第17勘探线以西地势突然增高，为废黄河故堤南坝，平均标高为+42.0m。地面植被大部分为农作物，村落为井田内的主要建筑群。地表岩性以粉砂土、亚粘土和砂质粘土为主。由于常年开采，造成地表部分塌陷并积水成塘，其最大深度可达3m。二、水文井田内无大的天然水系。地表水系主要有顺堤河、香山河以及大量纵横交错的排水灌渠，其次是塌陷区积水和零星鱼塘存水。其中顺堤河宽20m，深2m，向北入桃园河，香山河为固城河上游，向东入京杭运河，属季节性河流。位于井田东北约12km处的微山湖对本井田影响甚小。建国以来，1957年最高洪水位为36.9m。三、气象根据徐州气象资料，本区属南温带鲁南气候区，具有长江流域和黄河流域气候过渡的性质，日照充足，年降水量充沛，冬寒干燥，夏热多雨，春、秋季短，并有寒潮、霜冻、冰雹、旱风等自然灾害。(一)降水量由于本区地处中纬度副热带和暖温带的过渡区，因此，降水有集中性高、年变化大的特点，平均年降水　量841.9mm，最大1297.0mm(1958年)；最小500.6mm(1988年)。夏季平均雨量(6～8月)466.03mm，约占全年降水量的55％，其中以7、8月份雨量最多，形成了冬干、春秋旱频繁、盛夏常发生旱涝急转，易涝、易旱的气候特点。(二)蒸发量1440mm／年。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第五章环境保护与水土保持(三)风向、风速全年多偏东风，平均风速3.2m／s，最大风速24.3m／s(1959年6月)。(四)气温年平均气温14.13℃。1月份最低，平均气温-0.6℃；7月份最高，平均气温27.4℃。(五)冻土冻土深度平均为29cm。(六)霜期历年平均初霜期为10月下旬，终霜期4月上旬。四、地震本区属地震烈度区Ⅶ度区，根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本区所属地震动峰值加速度分区为0.1-0.15g。（Ⅵ度区为0.05g）。根据1956年科学出版社资料，徐州地区地震记录始于公元522年，讫于1937年，1415年间发生地震21次。其中破坏性地震占了3～7次。影响较大的有1502年10月17日地震，造成坏城垣民舍；1668年7月25日山东莒县郯城8.5级地震；1937年8月1日山东荷泽7级地震等。本区属华北地震区，距郯庐断裂约100km，该断裂带为一长期活动的强地震带。第二节环境保护与水土保持执行标准一、环境质量标准1、《地表水环境质量标准》（GB3838－2002）Ⅲ类标准；2、《地下水质量标准》（GB/T14848－93）Ⅲ类标准；3、《环境空气质量标准》（GB3095－1996）二级标准；4、《城市区域环境噪声标准》（GB3096－93）生活区执行Ⅱ类、工业区执行Ⅲ类标准。二、污染物排放标准99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第五章环境保护与水土保持1、生活污水执行《污水综合排放标准》（GB8978－1996）一级标准；矿井水排放执行《井下洒水水质标准》，同时参照《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）中“表2采煤废水污染物排放限值”；2、厂界噪声执行《工业企业厂界噪声标准》（GB12348－90）Ⅱ类标准；建筑施工噪声执行《建筑施工厂界噪声限值》（GB12523-90）中标准限值；3、粉尘无组织排放执行《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）新改扩标准。4、固体废物排放执行《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599－2001）和《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）中有关规定。三、水土保持执行的法律、法规依据1、《中华人民共和国水土保持法》；2、《水土保持综合治理技术规范》。第三节矿井生产对自然环境的影响因素矿井生产和建设促进区域经济的发展，提高当地农民生活水平起到积极作用，但矿井在生产过程中也会带来土地塌陷、污水、废水、煤矸石和烟尘等一系列问题，会不同程度地影响周围环境，主要表现为对自然环境、社会环境的影响和对产生环境污染三方面。矿井生产过程中由于地下煤层的开采，将使采空区上方地表产生不同程度的移动和变形，因此可能会使局部地表变形、塌陷等，将使矿井区域局部生态系统类型发生改变，同时矿井在生产过程中所排放污染物—井下涌水、工业场地生产生活污水、煤矸石、生活垃圾、噪声等，如处理不当将对将对周围环境产生较大的影响。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第五章环境保护与水土保持第四节环境保护措施一、废污水影响及防治措施矿井废水主要由两部分组成，一为井下矿井涌水，二为生产和生活污水。(1)矿井涌水日排放量2000～2500m3/d，主要来自矿井开拓生产用水及防尘用水，矿井涌水经处理后全部作为生产用水，不向外排放。目前在原福利房处已建成120m3/h规模的矿井水处理站。矿井水处理站内设有两台高密度迷宫斜板净水器，规格型号：GMB-60。经处理后矿井水出水主要指标如：PH值：6~9，SS为小于10mg/l，总硬度：192。(2)工业广场生产、生活污水日排放量1300～1420m3/d，其主要来自办公场所、单身宿舍、浴室及食堂用水，目前未经处理直接排入姚楼河一干渠。主要污染物：SS为70mg/L、COD为105mg/L，对河道造成一定污染。目前生活污水处理方案已设计完成，在矿井技术改造的同时，按设计及有关标准建设污水处理系统，确保排放水符合国家规定的排放标准。(3)工人村生活污水张小楼井生活污水采用分级处理法。工业废水进行隔油处理，医院含菌污水经消毒后与生活污水同时进行二级生化处理。生活污水指标监测见表7-4-1。表7-4-1　　　　　　　　　　生活污水指标监测表监测站多名称采样点CDOCR(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)江苏省煤炭工业环境监测站张小楼井3号排放口94.94511.2江苏省煤炭工业环境监测站张小楼井新大井56.6364.42污水综合排放标准GB8978-19961007015在采煤塌陷区建设小型氧化塘，经处理后的矿井水和生活污水进入氧化塘存放。二、主要大气污染及防治措施大气污染物主要是工业场地内煤炭储、装、运输过程中的煤尘和露天储煤场扬尘等。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第五章环境保护与水土保持(1)锅炉烟气污染及环保措施本矿井全部使用外部热源，无锅炉运行。(2)粉尘污染及环保措施为有效控制筛分楼和转载站煤尘，在筛分楼和转载站设吸尘罩收集含尘气体，并经防爆袋式除尘器净化后通过排气筒集中排至室外。在厂内输送均在封闭的输煤栈道内完成，矸石采用小型矿车输送到临时矸石堆放场，均不采用道路运输，以减少原煤输送煤尘逸散对环境的污染。煤炭只有在不能及时外运时才启动备用储煤场，在备用储煤场四周配置洒水设施。铁路专线营运期的主要大气污染物是扬尘，扬尘主要是煤炭运输过程产生的煤尘。为减少货车起尘，在煤炭装运过程中煤炭至少低于车帮10cm，煤炭表面含水率不得低于5％。提高场外道路建设并加强公路管理，随时修整填补破损的部分路段，保持平整良好的运输路面。对工业场地对外联络道路要定期清扫，保持路面清洁无积灰，并配洒水车定时洒水抑尘。在公路两侧种植乔木林带，不仅可以保护路面，还可以阻尘、滞尘，减轻对环境的影响。三、主要固体废弃物污染及防治措施矿井主要固体废物包括井下掘进产生的矸石、地面生产系统排矸和燃煤废渣等。煤矸石和燃煤废渣的堆积不仅占用土地，而且会造成大气、土壤、水体污染，成为矿区的主要污染源。煤矸石年产生量约10万t，目前全部综合利用，主要用于村庄搬迁回填、塌陷区道路整治等，不会对环境造成影响。四、主要噪声源及环保措施矿井地面主要噪声源为通风机房、主、副井提升机房、空压机房及水泵房等，这些设备噪声大部分是宽频带的且多为固定噪声源。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第五章环境保护与水土保持矿井提升机房内设置司机操作隔声控制室，内墙面作吸音降噪措施，设置隔音门窗。扇风机房内设置隔声值班室，机房内墙表面及房顶设ZX系列吸声结构，通风道内设置ZF系列消声器。压风机房设置隔声值班室，机房内墙表面及房顶设ZX系列吸声结构，空气压缩机进、出气口设置KY系列空压机消声器。机修车间和坑木房设置隔声门窗。水泵设置减振基础，在水泵房内设隔声控制室。坚持源头把关的原则，对各种机电产品选型时，除满足工艺要求外，还必须考虑应具有良好的高效低噪声学特征，并要求厂方配套提供降噪设备。筛分车间振动筛、破碎机等设置密闭罩、吸声体降噪，对溜槽、溜斗进行阻尼减震处理。井口房的驱动电机四周设隔声板围护降噪；提升机房、运煤皮带走廊、机修车间等的门窗均采用隔声材料。办公楼等通过隔声门、窗和距离衰减降噪，通过上述降噪措施，可降噪20～5dB（A）。总之，矿井对噪声源的治理在设计时选用低噪音的生产工艺及设备，在生产过程中采用吸、隔、消于一体的综合治理措施，使矿井的噪声排放均控制在标准之内。对噪声采取上述综合治理后，可以使厂界噪声及主要作业场所噪声满足环保标准及劳保要求。五、地表塌陷影响及防治措施采煤会引起地表沉降。由于开采深度，开采厚度、采煤方法、顶板管理、岩性及煤层产状的不同，地表移动和破坏的形式也不一样，采深和采厚的比值较小时，地表可能出现较大裂缝或塌陷坑，地表的移动和变形在时间和空间上都不连续，即在渐变中有突变。西一采区和西二采区均为倾斜煤层，开采倾斜煤层，地表移动和变形在时间和空间上是连续的、渐变的。地表受采动影响而沉降，从而在采空区上方的地表形成塌陷区。地表下沉量W。＝m×η／cosα式中：W。—充分采动时地表最大下沉值，m；m—煤层法向采出厚度为，2.10m；η—下沉系数，地表最大下沉值与采厚之比，取0.85；α—煤层倾角15°～25°。地表最大下沉量W。＝2.10×0.85/cos(15°～25°)=1.85～1.97m99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第五章环境保护与水土保持经上述计算，可看出张小楼井开采对地表影响较大。所产生的影响就是地表塌陷变形，地表塌陷对村庄、交通运输、农田、河流等产生一定的不利影响。矿井在生产过程中对矿井工业场地和附属物、构筑物以及较大的村庄，留设了安全保护煤柱，对井田内零星的小村庄和居民区本着方便生产又尽可能减少煤炭资源损失的原则，不再留设保护煤柱，而是在其受到开采塌陷影响之前，结合所在地小城镇规划，按“先搬后采”的原则及时对这些小村庄和居民区进行搬迁重建，将他们搬迁至安全地带，以免采空塌陷引发的地表塌陷等地质灾害对住户和居民造成危害。同时矿井开采沉陷将造成地表坡度变化，地面径流因此可能发生变化，在雨季降水将流向地表沉陷区，引起内涝；地表坡度变大还将造成农田灌溉困难，为此沉陷区的土地应及时平整，并对农田灌溉的水利设施经常维护。矿井原煤外运的铁路专用线留设了保护煤柱，矿井开采沉陷还将影响到一些通往乡间的简易公路，对这些乡间简易公路可以采取随采随填的措施，对矿井的输电线路可采取维护加固或改变输电线路的办法加以解决。对地表下沉沉陷影响的公路、乡村道路，应随采随填，不断的进行加高加固，受影响的水利设施应根据地表塌陷的具体影响及时进行调整，受影响的电力、通信线路应与当地电力、通信部门联系及时进行调整或迁移。根据矿井地表塌陷的不同深度将矿井地表塌陷区划分为非积水区、季节性积水区、常年积水区，分别采取不同的治理措施。对于沉陷较浅的斜坡地，经过平整后恢复土地的使用功能，对于沉陷较深的非积水区，采用回填矸石平整后恢复土地的使用功能，对于已形成的常年沉陷积水区，可充分利用水域资源，围塘发展水产养殖，对于季节性积水区有两种治理方法：一是种植水生经济植物和水生饲料植物，二是对部分浅水区挖深垫浅的方法，从浅水区垫高恢复耕作，同时建立精养鱼塘。该矿北面有京福高速公路绕城西段，因此，矿井开采活动绝对不能进入高速公路的保护煤柱。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第五章环境保护与水土保持总之，矿井生产过程中由于地下煤层的开采，将使采空区上方地表产生不同程度的移动和变形，会使局部地表变形、塌陷等，通过对地表塌陷进行综合治理可使矿井区域局部生态系统类型发生改变，即由农田生态系统占绝对优势的陆生生态系统向以水生生态系统占优势的格局，在一定程度上可提高区域内生物的多样性，对矿井范围内的生态系统有一定的改善作用。六、矿区绿化矿井地面绿化可以调节小气候、抑制扬尘污染和降低噪声，有利于水土保持，而且可以改善人的精神面貌，使人心情舒畅，利于提高矿井生产效率。工业场地的厂前区及采区办公楼、公共建筑分布的地方，应作为重点进行绿化，种植常绿灌木树种，布置花坛，间种常绿针叶乔木，再点缀宣传栏等建筑小品，形成一个优美的人流集散、活动的场所。主要道路两旁、车间空地以种植高大、体形美观的行道树为主，并设置草地、绿篱等，有利于划分车流、人流方向。场内主干道路两侧、闲置场地、居住区四周和工业广场四周都种植了观赏树木、花卉、草坪等植物。对有粉尘飞扬和产生噪声的场所，要有计划地栽种防护林，予以隔断。对于烟尘和煤尘污染严重的区域，在面向污染源的一侧适当加大绿化带宽度，选择对烟尘和粉尘抗性强、滞留能力强的乔灌木，采取乔灌木混交的半通风结构和坚密结构方式种植。对于防噪声绿化带的植物搭配，采取高低结合，常绿树与落叶树，速生的阔叶树与长寿的针叶树合理搭配，以达到全年性防噪声及美化环境效果。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第六章节能减排第六章节能减排第一节节能减排的指导思想为深入贯彻《中华人民共和国节约能源法》、《国务院关于加强节能工作的决定》（国发[2006]28号）和《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国发[2007]15号），切实转变发展观念，创新发展模式，提高发展质量，落实“十一五”规划纲要确定的节能减排目标，促进煤炭工业节约、清洁、安全和可持续发展，国家发展改革委、国家环保总局研究制定了《煤炭工业节能减排工作意见》，并以发改能源[2007]1456号《关于印发煤炭工业节能减排工作意见的通知》，要求各煤炭企业结合实际贯彻落实。节能减排的指导思想、基本原则和节能减排的目标是：(1)以科学发展观和构建社会主义和谐社会重大战略思想为指导，依靠科技进步，发展循环经济，转变增长方式，健全规章制度，加强监督管理，努力构建资源节约型、环境友好型煤炭工业，促进煤炭工业可持续发展。(2)坚持优化设计与强化管理相结合，坚持应用先进技术与淘汰落后工艺相结合，坚持清洁生产与资源综合利用相结合，坚持突出重点与全面推进相结合。(3)到“十一五”末，煤炭企业单位生产总值能耗比2005年下降20%，二氧化硫排放量控制在规定范围内。原煤入洗率由2005年的32%提高到50%，煤矸石、煤泥等固体废弃物综合利用率由2005年的43%提高到70%，矿井水利用率由2005年的44%提高到70%，矿井瓦斯抽采利用率达到60%。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第六章节能减排第二节矿井节能措施一、矿井开拓及采掘作业节能(1)优化开拓布置，减少井巷工程量，多做煤巷，少做岩巷。矿井主要巷道与回采巷道之间联系简单、方便，为简化矿井开拓布署及矿井运输系统创造了条件。(2)合理确定巷道断面，在岩巷推广应用光面爆破技术，在煤巷推广锚网、锚梁、锚索等主动支护工艺；根据矿井煤层赋存条件选用合理的采煤方法，有效地提高了煤炭资源回收率，同时也有效地减少矸石的混入量。(3)采用节能设备。采掘工作面所选设备均为国内技术先进的设备，效率高，提高了设备的性能，节能效果显著。二、矿井工业场地节能本矿井充分利用了现有工业场地的各种设施，不再扩建新的工业建筑，从而减少了新的土地占用量。三、矿井主要设备节能1、主提升设备节能XX小楼井技术改造规模为1.50Mt/a，矿井采用下山延深，井下主运输系统为带式输送机连续运输系统。-1025m运输采用宽度为B＝1000mm的带式输送机连续运输方案，在满足安全系数的情况下尽量选择胶带强度较低，重量较轻的难燃输送带，使输送机的运行阻力较少，传动滚筒及主要改向滚筒选用表面包胶结构，该种结构既可对胶带和滚筒起保护作用，又可增加有效摩擦系数，由此可降低胶带张力，降低带强及其重量，致使胶带的阻力下降，也降低了电耗。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第六章节能减排该带式输送机的驱动采用变频调速电机，该装置在整机起动时，起动电流小，整个启动过程冲击载荷较小，因此不会对电网产生较大的冲击，启动功率及起动电量较均衡且较稳定。该驱动系统可靠解决了带式输送机的启动、停车、功率平衡等问题，在驱动功率满足的前提下可以根据生产需要改变输送机运行速度，根据运量变化调速运行，以达到节能的目的。主带式输送机所设制动装置的选用，也是本着在正常运行情况下阻力最小的原则达到在安全可靠运行的前提下，最大限度的节约能源的目的。该机制动器为盘式液压自控制动装置，正常运行时制动闸块脱开制动盘，基本保持无摩擦运行，因此也无动力消耗，仅有使闸块脱开制动盘的油液压力的电功率的损失。该系统有蓄能保压装置，当压力在许用范围时，油泵电机停止工作，降低到许用压力下限时再起动油泵电机，使油压上升到许用范围的上限再停止电机，因此节约了能耗。主带式输送机的胶带张紧为液控自动张紧装置，有蓄能保压系统，因此动力消耗较少，当压力下降到允许的范围，可开始再次启动4kW电机所带油泵升压，在达到压力范围上限后停机。2、通风设备节能（1）本矿井为高瓦斯矿井，矿井目前采用分区通风方式，通风设备选用的是静压效率较高的矿用轴流通风机，设计仍采用现有通风设备，所选通风机叶轮叶片安装角度可以使用扭力扳手一次调节，能够很好适应矿井通风风量和负压在不同时期的变化，保证通风机在矿井各时期运行时工况点均位于高效区。（2）为减少通风装置漏风，通风机与风道之间的间隙用麻丝填实；风门间内设置的垂直闸门和水平风门采用加毛毡或橡胶垫等防止漏风的密封措施，通风装置的漏风损失系数小于1.05。（3）通风机扩散器采用合理的扩散角，减小动压损失；通风机进风风道断面按照其内风速10m/s设计，并在风道断面发生变化处设计缓变段，尽可能避免其角度和截面大小急剧变化；风道拐弯处应呈流线型，最大限度减小通风装置各种阻力损失。3、排水设备节能矿井采用二级排水，在-1025m水平和-400m水平分别建有排水泵房。-1025m水平主排水泵房内安装3台DDM75×9型水泵，-400m水平主排水泵房内安装3台200D65×8型水泵。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第六章节能减排根据矿井涌水量、排水距离及排水高度等条件，合理确定矿井主排水系统，使所选用水泵与主排水管路达到最佳匹配。主排水设备选用高效水泵，以保证水泵运行工况点均在高效区，排水管路运行初期水泵效率75.3%。经计算主排水系统平均吨水百米排水电耗0.425kW.h/thm，小于原能源部颁布的单耗指标0.5kW.h/thm，符合节能要求。同时，为减少吸水管路阻力损失，进一步改善水泵工况，节省电耗，水泵采用无底阀排水系统。合理布置主排水管路，尽量减少管路长度，不采用急骤弯曲和突然变径管件，最大限度减小主排水管路各种阻力损失。第三节矿井节水措施1、充分利用井下排水，尽可能的减少地下水的开采利用。工业场地设有井下排水处理站一座，对井下排水进行处理复用。2、为了保护环境节约水资源，矿井工业场地生活污水经中水处理达到回用标准后，回用于工业场地绿化浇洒。污水处理站设计规模为960m3/d，矿井生活污水回用每年可节约水资源约35.1×104m3。3、根据水源情况以及矿井生产、生活用水的特点，为了节约水资源，开源节流，建设生态矿井，对矿井用水进行分质供水及废水处理复用等节水措施安排矿井用水。用水水源分配如下：（1）矿井日用消防用水采用地表水。（2）矿井井下消防洒水、选煤厂选煤补充水利用处理后的井下排水。（3）工业场地冲洗、绿化、浇洒和矿井周围农田灌溉用水利用处理后的生活污废水，使水资源得到充分利用。（4）水箱、水池进水管上均设有水位控制阀与水位报警等装置，以防跑、冒、滴、漏现象的发生。浴室、单身公寓、办公楼等卫生器具采用节水型产品等，从而达到节水的目的。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第六章节能减排（5）在每个建筑物进户管路上安装计量水表，建筑物内部的淋浴喷头采用脚踏型节水喷头，所有卫生器具均选用节水型器具，并设随时关断的阀门，防止水资源浪费。（6）在矿井建设和生产过程中选用高效、节水环保型的设备和产品，根据具体情况，制定并不断完善节水目标和规划。（7）随着矿井生产的发展，井下排水量基本稳定后，对矿井排水进行深度处理回用于日用消防给水系统，逐步替代水源井供水，进一步提高水资源的利用率。（8）加强员工的节水教育，使广大员工形成自觉的节约用水意识，最大限度地节约用水。（9）采暖供热管路随时检查和防漏。第四节矿井减排措施一、固体废弃物减排1.矸石：本矿井生产期的矸石量不大，为了保护环境，减少土地占有量，全部用于洗矸加工销售、充填塌陷区、铺路等措施，控制了固体物对环境的影响。2.生活垃圾：定期运到当地环卫部门指定的垃圾处理场。二、矿井水减排1.井下排水：经处理后回用于井下消防洒水、选煤厂生产补水、道路浇洒和冲洗用水，实现零排放。2.生活污水：经污水处理站处理后的水可用于绿化浇洒和矿井周围农田灌溉，使水资源得到充分利用。三、烟尘减排该矿井无锅炉运行，其他粉尘通过清扫、洒水、封闭等措施进行减排。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第七章　经济分析第七章经济分析一、经济分析根据以上对资源储量、煤层赋存条件、各生产系统能力等的分析可知，矿井技术改造生产能力确定为1.50Mt/a较为适宜。本次技术改造需对井下、主提系统、局部运输系统、后期通风系统、地面生产系统、安全监测监控系统、通讯系统、供电系统等进行调整改造及相应的设备选型，根据这些调整改造的内容，对本次技术改造投资进行了估算。1、建设投资估算：对本矿井进行上述等一系列的调整改造，经计算，本项目建设需要新增固定资产投资为1545.87万元，即吨煤新增投资为51.53元/t。其中：设备及工器具购置投资为908.61万元，安装工程投资为335.87万元，工程建设其他费用为160.86万元，基本预备费(按10％计算)为140.53万元。投资构成见表7-1-1。2、流动资金估算：流动资金采用分项详细估算法进行估算，经估算本项目每年需新增流动资金1307.27万元。3、资金筹措：本项目建设所需的固定资产投资全部自筹，新增流动资金全部采用银行贷款，贷款年利率按照现行银行的规定，年利率6.66%计取。4、成本费用估算：根据XX公司提供的矿井近期实际生产成本，结合矿井技术改造后的实际情况，经计算，矿井达产后吨煤生产成本为354.76元/t（其中包括：矿产资源补偿费4.30元/t、维简费6元/t、井巷工程费2.5元/t、生产发展基金10元/t、安全生产费25元/t、矿井转产发展基金20元/t）。车村、刘集镇区及刘集村范围全部征迁费97785.09万元从达产年开始15年内从成本中提取，即每年吨煤提取43.46元/t。5、销售价格：根据张小楼井现在的煤质情况，原煤近期平均销售价格为460元/t（含税）。技术改造后生产区域的煤质情况类似于目前状况，考虑一定的风险，销售价格按430元/t（含税）进行测算。99中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第七章　经济分析表7-1-1　　　　　　　矿井技术改造投资构成表　　　　单位：万元顺序单位工程或环节名称估算价值（万元）吨煤投资（元）占总投资比例（%）设备及工器具购置安装工程工程建设其他费用合计一主要运输道及回风道290.7639.34330.1011.0021.35二提升系统240.8991.66332.5411.0821.51三地面生产系统71.9713.1785.132.845.51四安全技术及监控系统31.56171.38202.946.7613.13五供电系统273.4320.33293.769.7919.00六其他基本建设费用160.86160.865.3610.41计908.61335.87160.861405.3346.8490.91七基本预备费(10％)140.53140.534.689.09合计908.61335.87301.391545.8751.53100.00吨煤投资(元)6.062.242.0110.31占总投资比重(%)58.7821.7319.50100.006、销售税金及附加：（1）增值税：煤炭生产企业销项税税率为13％，成本中的原材料、燃料、动力的进项税为17％。（2）城市维护建设税:按增值税的7％计取。（3）教育费附加：按增值税的3％计算。（4）地方教育附加费：按增值税的1％计算。（5）资源税：按2.5元/t计取。7、财务分析指标：根据以上参数与投资，本矿井改扩建后每年增加产量30万吨，经计算，主要财务评价指标见下表7-1-2：表7-1-2　　　　财务评价指标表项目指标所得税前所得税后财务内部收益率（%）43.4333.11财务净现值（万元）7710.165483.26投资回收期（年）3.634.37资本金内部收益率（%）56.45总投资收益率（%）45.92投资利税率（%）93.38项目资本金净利润率（%）59.09盈亏平衡点（生产能力利用率%）58.2199中矿国际工程设计研究院有限公司 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告第七章　经济分析根据以上分析可知，矿井按生产能力1.50Mt/a进行技术改造，即每年增加产量30万吨，需新增建设投资费用为1545.87万元，每年新增流动资金1307.27万元，矿井继续开采需进行的车村、刘集镇区及刘集村范围全部征迁费用为97785.09万元。经计算，技术改造后的各项财务指标较好，能满足行业最低要求，投资回收期较短，说明矿井的盈利能力较强，能够负担起改造及搬迁费用。二、结论综上所述，本矿井技术改造资源可靠，技术合理，技术改造后的各项财务指标均较高，矿井的盈利能力较强，可以考虑进行技术改造。99中矿国际工程设计研究院有限公司'