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'同煤集团轩岗煤电有限责任公司刘家梁矿井升级改造工程环境影响报告书(简本)二〇〇八年十月前 言 刘家梁矿井位于山西省原平市轩岗镇,属原轩岗矿务局主要生产矿井之一,井田南北长1.3~2.7km,东西宽约3.1~5.5km,总面积10.2737km2,国土资源部批准开采煤层为2号、3号、5号煤层,目前全矿井剩余工业储量为26805万t,设计可采储量为16274.3万t。该矿始建于1973年12月,1983年建成投产,投产后原煤产量逐年增长,于1995年原煤产量突破百万吨,实现0.9Mt/a的设计生产能力。2002年,原轩岗矿务局破产,整体由同煤集团收购重组而成轩岗煤电有限责任公司,之后,刘家梁矿井年产量逐年递增,2003年105万t,2004年115万t,2005年产量达120万t。根据国家发改委发改办能源[2006]1773号文件精神,为提高矿井机械化生产水平,改善矿井安全生产条件,轩岗煤电有限责任公司投资6734.99万元(静态)拟对刘家梁矿井进行升级改造,升级改造后矿井生产能力达到1.8Mt/a。按照《中华人民共和国环境影响评价法》及其它国家关于建设项目环境保护有关规定,本项目建设需编制环境影响报告书,以确定项目的环境可行性,指导下一阶段的工程设计和项目的环境保护管理工作。为此轩岗煤电有限责任公司于2008年7月委托中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司承担该项目的环境影响评价工作。接受委托后,我公司即组织环评人员熟悉该项目的工程设计文件,进行工程分析,到现场踏勘和调查,并委托忻州市环境监测站进行了必要的环境质量现状调查和监测,在此基础上,按照国家及行业的有关规定于2008年10月编制完成了《同煤集团轩岗煤电有限责任公司刘家梁矿井升级改造工程环境影响报告书简本》,现呈报有关人员参阅。1 总 则1.1评价目的及指导思想1.1.1评价目的在对项目现有工程环境污染和生态破坏的调查与分析的基础上,通过对升级改造项目建设过程、生产过程中所造成的各种污染及生态破坏的预测,评价项目对环境影响的范围和程度;分析论证项目现有污染防治措施和升级改造工程拟采取的新增与“以新带老”环境保护措施的可行性和合理性,在此基础上明确提出技术上可靠、针对性强、可操作性强、经济和布局上合理的最佳污染防治与总量控制方案,提出有效的生态环境减缓、恢复与补偿措施,从环境保护及生态恢复角度论证项目建设的可行性,为领导部门决策、环保工程设计和环境管理提供科学依据。1.1.2 评价指导思想(1)以预防为主、防治结合、清洁生产和全过程控制的现代管理思想及循环经济理念为指导,以国家和山西省地方的有关环保法规、技术规范的要求为依据,紧密结合煤炭工业行业特点和项目所在地区的环境特征,以实事求是的科学态度开展本次评价工作。
(2)本工程是升级改造工程,因此本次环评工作将在深入细致做好现有工程及污染源的调查,对项目工程分析的基础上,摸清新、老工程污染源及污染物排放状况,以“以新带老、达标排放、总量控制”为原则,以控制污染排放与生态环境保护为重点,对项目各环境要素的影响予以分析评价,并最终给出项目建设环境可行性的结论性意见。(3)贯彻“以人为本”和“可持续发展”的发展观,努力推动清洁生产工艺的实施,探讨矿井水、矸石等固体废物的资源化利用途径及可行性,结合当地的实际情况提出矿区耕地保护和生态综合整治的方案以及沉陷区村庄搬迁安置的规划,将本矿区建设成生态优良的矿区。(4)环评报告书的编制力求纲目条理清楚、论据充分、重点突出、内容全面、客观地反映实际情况,评价结论科学准确,环保对策实用可行、经济合理、可操作性强,从而使本次评价真正起到为项目审批、环境管理、工程建设服务的作用。1.1.3评价重点本次评价的重点为工程分析、煤矿开采地表沉陷与生态环境影响预测及评价、地下水环境影响评价、生态综合整治及污染防治方案。通过本次评价,重点回答以下几个问题:(1)通过工程分析,摸清刘家梁矿井现有工程概况以及污染源、污染物排放情况。(2)煤炭开采地表变形与沉陷引起的生态环境破坏及恢复措施,主要包括:土地利用结构的改变,植被的破坏与恢复,沉陷区土地综合整治、地下水资源(主要是浅层地下水)的破坏及保护与恢复措施、对村庄、河流及地面基础设施的影响及保护措施等。(3)项目排水对轩岗河的影响及矿井水资源化途径分析论证。(4)项目“以新带老”问题与治理措施,升级改造工程污染防治措施及矸石、瓦斯综合利用途径分析论证。1.2编制依据1.2.1任务依据中标通知书,2008年6月10日。1.2.2法律依据(1)《中华人民共和国环境保护法》,1989年12月26日;(2)《中华人民共和国大气污染防治法》,2000年4月29日;(3)《中华人民共和国水污染防治法》,1996年5月15日;(4)《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,2005年4月1日;(5)《中华人民共和国环境噪声污染防治法》,1996年10月29日;(6)《中华人民共和国清洁生产促进法》,2002年6月29日;(7)《中华人民共和国水土保持法》,1991年6月29日;(8)《中华人民共和国矿产资源法》,1986年3月;(9)《中华人民共和国环境影响评价法》,2003年9月1日;(10)国务院令253号《建设项目环境保护管理条例》,1998年11月29日;(11)国家环境保护总局令第14号《建设项目环境保护分类管理名录》,2002年10月13日;(12)国务院《土地复垦规定》,1988年10月21日;
(13)国务院国发[1996]31号文《关于环境保护若干问题的决定》,1996年8月3日;(14)国务院国发[2000]38号文《全国生态环境保护纲要》,2000年11月26日;(15)国务院国发[2005]39号文《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》;(16)国务院国发[2005]18号文《国务院关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》;(17)国家环保总局环发[2005]109号“关于发布《矿山生态环境保护与污染防治技术政策》的通知”;(18)国家经贸委国经贸资源[2000]1015号文《关于加强工业节水工作的意见》;(19)国家环境保护总局办公厅文件,环办〔2006〕129号“关于加强煤炭矿区总体规划和煤矿建设项目环境影响评价工作的通知”,2006年11月6日;(20)国家发展和改革委员会文件,发改工业〔2006〕1350号“国家发展改革委关于加强煤化工项目建设管理 促进产业健康发展的通知”,2006年7月7日;(21)国家环境保护总局《环境影响评价公众参与暂行办法》,2006年3月18日;(22)国务院国发[2007]15号文“关于印发节能减排综合性工作方案的通知”,2007年5月23日;(23)《中华人民共和国土地管理法》,2004年8月28日;(24)国务院令第257号文《基本农田保护条例》,1998年12月27日;(25)国家环境保护总局环发[2004]24号文《关于加强资源开发生态环境保护监管工作的意见》,2004年2月24日;(26)国家环保总局[2006]51号公告《关于进一步加强环境影响评价管理工作的通知》2006年9月12日;(27)国家环保总局环发[2004]164号《关于加强建设项目环境影响评价分级审批的通知》,2004年12月;(28)国家发改委[2006]87号文件《煤炭行业清洁生产评价指标体系(试行)》;(29)国家环保总局办公厅“环办[2003]25号”《关于核定建设项目主要污染物排放总量控制指标有关问题的通知》,2003年3月25日。(30)国家发展改革委《关于印发煤矿瓦斯治理与利用总体方案的通知》(发改能源[2005]1137号);(31)国家发展改革委《关于印发煤矿瓦斯治理与利用实施意见的通知》(发改能源[2005]1119号);(32)《山西省环境保护条例》,1997年7月30日;(33)《山西省大气污染防治条例》,1996年9月3日;(34)《山西省工业固体废物污染防治条例(修正)》,1997年7月30日;(35)山西省人民政府晋政发[1997]1号文“山西省人民政府关于印发山西省贯彻执行《国务院关于环境保护若干问题的决定》的实施办法的通知”,1997年2月24日;
(36)山西省环境保护局晋环发[2002]193号“关于印发《山西省环境保护局建设项目环境保护管理办法》的通知”及附件《山西省环境保护局建设项目环境保护管理办法》,2002年7月23日;(37)《山西省地表水域水环境管理区域方案》及实施意见,2005年5月16日;(38)《山西省泉域水资源保护条例》,1997年9月28日;(39)《山西省土地开发复垦标准》,1994年;(40)山西省政府《山西省土地复垦实施办法》(晋政发第66号)。1.2.3技术依据(1)《环境影响评价技术导则·总纲》,(HJ/T2.1-93);(2)《环境影响评价技术导则·大气环境》,(HJ/T2.2-93);(3)《环境影响评价技术导则·地面水环境》,(HJ/T2.3-93);(4)《环境影响评价技术导则·声环境》,(HJ/T2.4-95);(5)《环境影响评价技术导则·非污染生态影响》,(HJ/T19-1997); (6)《建设项目环境风险评价技术导则》,(HJ /T169-2004);(7)《煤炭工业建设项目环境影响评价文件编制规定及审查要点(试行)》,1993年8月;(8)《煤炭工业环境保护设计规范(煤矿、选煤厂)》,1992年;(9)《建筑、水体、铁路及煤柱留设与压煤开采规程》,2001年;(10)《开发建设项目水土保持方案技术规范》,中华人民共和国水利部,1998年2月5日;(11)《选煤厂洗水闭路循环等级》,MT/T810-1999;(12)《煤炭洗选工程设计规范》(GB50359-2005);(13)《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2005);(14)国家环境保护总局文件环发[2003]94号文《关于公路、铁路(含轻轨)等建设项目环境影响评价中环境噪声有关问题的通知》。1.2.4 行业、地方规划(1)《国家环境保护“十一五”计划》;(2)《煤炭工业“十一五”规划》;(3)《山西省煤炭工业“十一五”发展规划》;(4)《山西省忻州市“十一五”环境保护规划》;(5)《轩岗矿区总体规划》。1.2.5 技术及参考资料(1)《大同煤矿集团公司刘家梁煤矿升级改造项目申请报告》;煤炭科学研究总院,2007年5月;(2)《大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司刘家梁煤矿生产矿井地质报告》,山西省煤炭地质公司,2006年5月; (3)《轩岗矿区采煤沉陷区轩岗评估报告》;(4)《轩岗矿务局志》;(5)《忻州市志》。1.3评价标准根据山西省环保局 “关于确认同煤集团轩岗煤电有限责任公司刘家梁矿井升级改造项目环境影响评价执行标准的复函”的要求,本次环评执行的环境保护标准如下:
1.3.1环境质量标准(1)环境空气质量:执行《环境空气质量标准》(GB3095-1996)中二级标准和国家环保总局环发[2000]1号《关于发布〈环境空气质量标准〉(GB3095-1996)修改单的通知》的决定;(2)地表水环境:执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类标准;(3)地下水环境:执行《地下水质量标准》(GB/T14848-93)中Ⅲ类标准;(4)声环境:工业场地周边区域环境噪声执行《声环境质量标准》(GB3096-2008)中2类标准;公路两侧区域执行该标准中4a类标准;铁路两侧区域执行该标准中4b类标准。环境质量标准限值见表1.3-1。1.3.2污染物排放标准(1)锅炉烟气排放执行《锅炉大气污染物排放标标准》(GB13271-2001)第Ⅱ时段二级标准;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;(2)煤矿生活污水排放执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4中的二级标准,矿井水和选煤废水排放执行《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)新改扩标准;(3)厂界噪声执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)中2类标准,公路、铁路厂界执行该标准中的 4类标准;铁路边界噪声执行《铁路边界噪声限值及其测量方法》(GB12525-90)中标准限值;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;(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。污染物排放标准限值见表1.3-2。环境质量标准表1.3-1环境要素标准名称及级(类)别项目标准值单位数值环境空气《环境空气质量标准》(GB3095-1996)及其修改单(环发[2000]1号)中二级标准SO2mg/m31小时平均0.50日平均0.15年平均0.06NO21小时平均0.24日平均0.12年平均0.08TSP日平均0.30年平均0.20PM10日平均0.15年平均0.10地表水执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类标准PH6~9
环境SSmg/l/COD30BOD56挥发酚0.01氟化物1.5氰化物0.2硫化物0.5氨氮1.5砷0.1汞0.001总铁0.3总锰0.1石油类0.5地下水环境《地下水质量标准》(GB/T14848-93)Ⅲ类标准PH6.5~8.5总硬度mg/l≤450Cr6+≤0.05F-≤1.0Cl-≤250As≤0.05Hg≤0.001SO42-≤250Pb≤0.05细菌总数≤100(个/mL)总大肠菌群≤3.0(个/L)声环境《声环境质量标准》(GB3096-2008)2类标准等效声级dB (A)昼间60夜间50《声环境质量标准》(GB3096-2008)4a类标准昼间70夜间55《声环境质量标准》(GB3096-2008)4b类标准昼间70夜间60污染物排放标准表1.3-2类别标准名称及级(类)别污染因子标准值备注单位数值废气《锅炉大气污染物排放标标准》(GB13271-2001)Ⅱ时段二级标准烟尘mg/m3200SO2900《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)新改扩标准颗粒物 mg/m380通过排气筒排放1.0无组织排放周界外浓度最高点污PH6-9
废水生活污水《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4中二级标准SSmg/L150COD150BOD530石油类10氨氮25氟化物10硫化物1.0矿井水《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)表1和表2新改扩标准PH6-9SSmg/L50COD50石油类5氟化物10总铁6总锰4噪声工业企业厂界噪声执行(GB12348-2008)2类标准,公路、铁路厂界执行(GB12348-2008)4类标准Ⅱ类dB(A)昼间60夜间50Ⅳ类dB(A)昼间70夜间55铁路边界噪声执行《铁路边界噪声限值及其测量方法》(GB12525-90)中标准限值;施工场界执行《建筑施工场界噪声标准》GB12523-90中限值固体废物执行《一般工业固体废弃物贮存、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1.4评价工作等级、范围1.4.1 环境空气(1)评价工作等级根据《环境影响评价技术导则—大气环境》中评价工作等级的划分方法,污染物等标排放量计算结果见表1.4-1,根据表中数据进行判断,升级改造后项目环境空气的评价等级为三级。环境空气评价等级判据表表1.4-1 判据标准 评价级别一 级二 级三 级
地形复杂地形Pi≥2.5×1092.5×109>Pi≥2.5×108Pi<2.5×108平 原/Pi≥2.5×1092.5×109>Pi≥2.5×108实际复杂地形PSO2=2.72×107判定结果环境空气的评价等级判定结果:三级说明:① 项目主要大气污染源是工业场地锅炉房,工业场地地处丘陵区,故按复杂地形考虑;② 这里等标排放量Pi(i为SO2)的单位是m3/h。(2)评价范围本工程环境空气评价为三级评价,评价范围分别为以工业场地锅炉烟囱为中心,4km×4km,面积为16km2的正方形。排矸场评价范围为边界外500m。(3)评价因子环境空气现状评价因子为SO2、NO2、TSP、PM10,影响预测因子为SO2、TSP。1.4.2水环境(1)地表水刘家梁矿井升级改造后工业场地生活污水以及矿井水经处理后全部回用,矿井没有污废水排放,正常情况下不存在对周围地表水环境的影响问题,因此本次地表水评价重点分析项目水污染治理措施的可靠性及水资源综合利用途径的可行性。(2)地下水评价范围为全井田地下水资源以及排矸场周围1km范围内的地下水水质。主要监测与评价因子为PH、总硬度(以CaCO3计)、Hg、As、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、氟化物、细菌总数和总大肠菌群共11项。同时分析井深、水位、水温。1.4.3声环境本项目为升级改造项目,所处区域为2类功能区,升级改造前后受影响人口变化不大,厂界噪声增加值不超过5dB(A),因此噪声环境影响评价定为二级评价。(2)评价范围声环境评价范围为厂界及周围200m以内以及公路两侧200m以内。1.4.4生态环境(1)评价工作等级刘家梁矿井所在区域为山区、丘陵区,井田和周边无自然保护区、风景名胜区等敏感区域,同时地表沉陷在丘陵山区造成的影响不明显,生物量的减少低于50%,不会造成物种多样性锐减和珍稀濒危物种消失,也不会造成绿地数量的明显减少和土地理化性质的恶化,根据《环境影响评价技术导则——非污染生态影响》中的工作等级判定原则,刘家梁矿井生态环境影响评价工作等级应定为二级。(2)评价范围
生态环境的评价范围为井田边界外延2000m的范围,共51.38km2的区域。1.4.5固体废物固体废物评价范围为排矸场及周围500m的范围。1.4.6评价等级及评价范围汇总本项目各环境要素的评价等级、评价范围汇总结果见表1.4-2。评价等级、范围一览表表1.4-2 环境要素评价等级评价范围生态环境二级井田范围向外扩展2000m,约51.38km2声环境二级矿井工业场地、风井场地及周围200m的范围内大气环境三级以工业场地锅炉烟囱为中心,边长4km×4km,面积为16km2的正方形区域地下水环境/全井田范围地下水资源,重点是井田范围内村庄井泉、排矸场地周围1km地下水固体废物/评价范围为排矸场周围500m范围1.5环境保护目标经现场踏勘和调查,项目所在地区域内无自然保护区、风景名胜区和文物保护单位。项目开发建设的主要环境保护目标为井田范围内受煤炭开采地表沉陷影响的土地与植被、地表水体、地下水资源、马圈泉域,村庄、水利设施、铁路、公路等地面建构筑物,以及矿井工业场地、风井场地、轩岗电厂,排矸场周围500m范围内受项目排污影响的居民点和民用水源井等。本项目环境保护目标见表1.5-1和图1.5-1,井田范围及周边500m内村庄基本情况见表1.5-2。环境保护目标表表1.5-1环境要素或设施环境保护目标受项目污染影响的保护目标工业场地锅炉排烟刘家梁(S0.18km),前坡村(S1.4km)、轩岗镇(N1.0km)废污水排放升级改造后无废污水排放 排矸场地下水工业场地噪声刘家梁东、西风井场地噪声东、西风井场地200m范围内无村庄受开采沉陷影响的保护目标地表水轩岗河,从井田中部通过,约3.2km地下水井田内地下水资源,马圈泉域村庄井田及周边500m范围内共6自然村和1个镇,14777人学校、医院学校、医院各一所铁路北同蒲铁路线(含轩岗站),在井田内约4.4km矿区铁路线,在井田内约2.8km
仓库、宿舍、收购站、木材厂、土建队、矿务局机厂仓库、宿舍、收购站、木材厂、土建队、矿务局机厂若干轩岗电厂占地4.95hm2生态环境全井田及周界外2000m内的农田、动植物等井田范围及周边500m内村庄基本情况表1.5-2环境保护目标保护目标基本情况自然村与工业场地位置关系井田内/外户 数(户)人口(人)耕 地面积(亩)基本农田(亩)轩岗镇1刘家梁S0.18km内237679215717442前坡村S1.4km内186526136810943后口村N1.1km内10863424630150464轩岗镇N1.0km外267480006525225六亩地E1.7km外14339711919566焦家寨SW2.4km外4301751446535727里沟村NNE2.1km外71223575460合计48271500016709133942 项目概况与工程分析2.1项目基本情况2.1.1项目名称、建设地点、建设性质(1)项目名称:同煤集团轩岗煤电有限责任公司刘家梁矿井升级改造项目(2)建设性质:升级改造(3)建设地点:山西省原平市轩岗镇(4)建设单位:同煤集团轩岗煤电有限责任公司2.1.2 建设规模刘家梁矿井升级改造工程,根据矿井储量,煤层赋存条件,地质构造及开采条件等因素综合分析,确定矿井设计生产能力由现在0.9Mt/a提高到1.8Mt/a,净增0.9Mt/a。2.1.3 地理位置及交通刘家梁井田位于山西省原平市轩岗镇,北临黄甲堡井田(已关闭),东接六亩地井田,西接焦家寨井田。地理坐标为东经:112°21′00″~112°27′00″,北纬:38°52′00″~38°54′00″。刘家梁矿井交通十分便利,北同蒲铁路从本区东北部通过,北距大同191km,南距太原161km。铁路专用线从轩岗站接轨至各矿装车点,公路可通往大同、太原,并经原平等地到达北京。项目交通地理位置见图2.1-1。2.1.4劳动定员及工作制度
刘家梁矿井现有职工972人,年工作日330d,作业方式为“三·八”制作业,即两班作业,一班检修,每天净提升时间16h。升级改造后劳动定员和工作制度保持不变。2.1.5 建设计划本矿井升级改造后生产能力为1.8Mt/a,新增生产能力0.9Mt/a。根据矿井开拓方式和移交标准,全部建成移交生产时间为14个月,投产当年计划可增产0.7Mt,在第二年达到矿井增加0.9Mt/a设计生产能力。2.1.6主要技术经济指标本次升级改造工程主要技术经济指标见表2.1-2。矿井升级改造主要技术经济指标一览表表2.1-2顺序项 目 名 称单位指 标1设计生产能力(1)年产量kt1800(2)日产量t5454.52井田范围(1)南北长km1.3~2.7(2)东西宽km3.1~5.5(3)井田面积km210.27373储量(全矿)(1)工业储量kt(2)设计可采储量kt4矿井服务年限a64.65矿井设计工作制度(1)年工作天数d330(2)每天工作班数班36煤层情况(1)可采煤层数层5(2)设计开采煤层数层3(2#、3#和5#)m
(3)设计开采煤层厚度/平均厚度2#:(3.2-6.46)/5.2;3#:(0.66-2.0)/1.33;5#:(5.81-13.26)/9.70(4)煤层倾角2#:10~15°;5#:16~17°7煤的牌号1/3焦煤8煤的主要用途动力用煤、炼焦配煤9开拓方式立井10水平数目及标高一个水平,+965m 11矿井达到设计产量时井巷工程量m523012矿井辅助运输方式与设备绞车牵引矿车接力运输13矿井煤炭大巷运输方式与设备井下运输大巷采用2K10-6/550型架线电机车(电机功率2×24KW)牵引3t底卸式矿车原煤14主立井提升方式与设备装备一部JKM-2.8×4(Ⅱ)型多绳摩擦提升机,提升机功率为630kW×2,JDG-12/110×4型标准底卸式四绳12t箕斗15副立井提升方式与设备装备一部JKM-4/4(Ⅱ)型多绳摩擦提升机,电机功率N=1000kW×216矿井回风斜井通风方式与设备矿井通风方式为中央分区抽出式通风,主、副立井进风,东、西斜井回风;东回风井安装有2台G4-73-11-№22D型通风机,一台工作,一台备用,西回风井装备2台BDK65-8-№28型通风机,一台工作,一台备用17供电
(1)矿井年耗电量M·kwh31.72(2)吨煤耗电量kwh/t17.6218建井工期(不含施工准备期)月1419矿井职工在籍总人数人97220矿井全员效率t/工7.6721工程建设总资金万元7706.2422项目静态总投资万元6734.9923矿井原煤生产成本元/t92.1124矿井投资回收期a2.825矿井财务内部收益率%27.282.2 井田资源情况2.2.1 井田境界刘家梁井田南北长1.3~2.7km,东西宽约3.1~5.5km,总面积10.2737km2,井田范围参见图1.5-1,井田拐点坐标见表2.2-1。升级改造后刘家梁矿井井田境界保持不变。井田拐点坐标 表2.2-1点号国家坐标(6度带)纬距(X)经距(Y)1.11.532.22.483.50.634.04.625.97.496.88.087.67.878.25.669.14.7310.84.3611.80.1912.74.53
13.72.3714.32.5315.19.3116.10.2817.73.6218.21.0219.70.1720.10.2121.28.6022.72.7723.10.0024.67.9125.12.0726.50.8727.64.1228.07.4829.99.5630.19.5931.82.6732.68.1633.24.1134.86.3235.10.2236.49.842.2.2 储量与服务年限刘家梁矿井批准可采煤层为2#、3#和5#煤层,目前全矿井剩余工业储量为26805万t,设计可采储量为16274.3万t,服务年限64.6a。2.2.3 地层刘家梁井田地表为黄土半掩盖区,基岩多出露于井田西部,地层由老到新依次为古生界奥陶系、石炭系、二叠系及新生界第四系。简述如下:(1)奥陶系中统上马家沟组(O2s)本组为含煤岩系之基盘,与上覆地层呈平行不整合接触。顶部有一层角砾状灰岩。上部为泥灰岩与厚层石灰岩互层,中部为豹皮状石灰岩,底部为白云质灰岩和灰岩,夹黄绿色钙质泥岩。厚度为70.00m左右。
(2)石炭系(C)1)中统本溪组(C2b)上部为黑色泥岩、砂质页岩和灰白色石英砂岩;中部为灰黑色砂质泥岩,夹1-3层不稳定灰岩和煤线;下部为山西式铁矿、铝土泥岩,本组厚度12.00-51.00m,平均30.00m左右。2)上统太原组(C3t)为海陆交替相含煤地层,岩性由灰黑色泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩、灰白色石英砂岩和5-7层煤层及1-2层石灰岩组成。底部以一层灰白色中粗粒砂岩(K1)与本溪组分界。本组厚度96.00-116.00m,平均厚度106.00m。(3)二叠系(P)1)下统山西组(P1s):井田含煤地层之一,由灰白色砂岩、灰黑色砂质泥岩和泥岩组成,夹1-3层煤线,底部以一层中粒灰白色厚层状中粗粒砂岩(K2)与太原组分界。本组厚度为35.00-58.20m,平均45.00m。2)下统下石盒子组(P1x):该组分为二段。下段(石滩段)由灰色、黄绿、灰绿色泥岩和砂岩组成,厚度32.00-60.00m,平均50.30m;上段(道子沟段)以黄绿色厚层砂岩、黄绿色和紫红色砂质泥岩为主,夹少量灰绿色泥岩,底部以一层灰白色中粒砂岩(K3)与山西组分界。本组厚度65.50-96.50m,平均81.30m。3)上统上石盒子组(P2s)根据岩性组合特征该组可分为三段。下段(北第沟段)由杂色泥岩、黄绿色砂岩组成,底部以黄绿色含砾砂岩(K4)与下石盒子组分界,本段厚度为49.30-54.30m,平均51.80m左右;中段(前坡段)为紫色砂质泥岩、杏黄色砂岩,厚度为53.30m-114.30m,平均87.30m;上段(轩岗段)为紫色中粗粒石英砂岩和杂色泥岩组成,厚度为176.10-229.00m,平均203.00m。4)上统石千峰组(P2sh):下部由3-5层浅黄绿色中粗粒砂岩组成,夹葡萄紫色泥岩和砂质泥岩;上部主要以砖红色泥岩为主,间夹4-6层紫灰色中粗粒砂岩,在砖红色泥岩中夹多层蓝灰色团块状、串珠状淡水灰岩。井田内该组上部多被剥蚀,最大残留厚度120m左右。(4)第四系(Q)1)中上更新统(Q2+3)不整合于老地层侵蚀面之上。为黄色亚砂土、亚粘土,垂直节理发育,含钙质结核,局部含有砾石。厚度为0-45.23m,平均22.60m。2)全新统(Q4)为现代河流相沉积物,上部为次生黄土和砂土层,下部为松散的砂砾和卵石层,厚度0-32.96m,平均16.50m。2.2.4 地质构造本井田范围内基本上为一单斜构造,地层走向NE,倾向NW,倾角5-15°,伴生有走向断层和次级波状起伏。(1)断层本井田已经发现断层150余条,均为正断层,断层落差一般小于5m。从成因上分析,这些小型断层可分为两种类型,一种是大中型断层的伴生断层;另一种是层间滑动产生的层间断层。这两种小断层在空间的展布具有不同的规律性。
伴生小断层多分布在大中型断层的两侧,二者走向基本一致,与岩层走向斜交。在大中型断层附近,伴生小断层多,远离则少。2号煤层中伴生小断层较多,5号煤层中较少。层间滑动断层在5号煤层中较为发育,由于层间滑动,使5号煤层发生塑性流动,煤层减薄或增厚。煤层直接底板泥岩或砂质泥岩也受滑动挤压影响,厚度变化较大,造成底板高低起伏。5号煤层顶底板脆性岩层因滑动断裂,形成层间断层,顶断底不断或底断顶不断。顶底板脆性岩层插入煤层中,形成一些空间展布不规则的岩体,成为本区5号煤层中层间断层的一种特殊形式——穿刺构造,一般以底板穿刺为主。井田内落差5m以上的断层有10条,现将落差5m以上断层和延伸长度相对较长的落差5m以下断层叙述如下:F1正断层:位于井田东南边界外,由南部焦家寨井田延伸至本井田附近,于刘家梁村东消失,走向延伸长度5600m。断层走向N40°~50°E,倾向NW,倾角55°-70°,落差32~60m。F2正断层:位于F1断层西北侧,二者近于平行,相距60~150m。F2断层走向N40°E,倾向NW,倾角55°-70°,走向延伸长度2000m,井田内延伸800m,落差1.5-22m,本矿2号煤层西采区2122工作面见此断层。F3正断层:位于南部137号钻孔南侧,由2号煤层西二采区掘进巷道发现,断层走向N60°E,倾向NW,倾角70°,落差15m,为F1正断层的派生断层,于103号孔南与F3正断层交汇,推测延伸长度1000m以上。F4正断层:位于井田南部F3断层北侧,由2号煤层西二采区掘进巷道发现,断层走向N60°E,倾向NW,倾角65°,落差8m,延伸长度不详。F5正断层:位于东采区北部,东运输大巷和采掘巷道均见此断层,断层走向N25°E,倾向NW,倾角65°,落差3.5m,延伸长度800m。F6正断层:位于F5断层西北侧,由井下采掘巷道揭露。断层走向N28°E,倾向NW,倾角60°,落差4m,延伸长度1000m。F7正断层:位于井田南部L35号孔南侧,由焦家寨井田延入本井田南部,断层走向N65°E,倾向SE,倾角70°,落差5m,井田内推测延伸长度700m左右。F8正断层:位于井田南部L34号孔南侧,由焦家寨井田延入本井田,断层走向N68°E,倾向NW,倾角70°,落差7m。F9正断层:位于西部边界附近,为地表出露断层,见石千峰组砂岩错断,断层走向N40°E,倾向NW,倾角65°-75°,落差5-7m,延伸长度1350m。F10正断层:位于F9断层东南侧,为地表出露断层,见上石盒子组、石千峰组地层错断。断层走向N45°E转N10°W,呈向东鼓凸之弧形延展,断层倾向NW,倾角64°-75°,落差3-7m。延伸长度2300m。F11正断层:位于F10断层东侧,为地表出露断层,断层走向N5°E,倾向NW,倾角70°,落差3-10m,延伸长度1180m。F12正断层:位于F11断层东侧,为地表出露断层,断层走向N3°E,倾向NW,落差3-5m,延伸长度350m。(2)次级褶曲
依据地表基岩产状和勘探钻孔控制成果及井下采掘巷道揭露资料,井田地层在总体向北西倾斜的单斜基盘上,发育有一些次一级宽缓波状起伏,幅度均不大。其中起伏较明显的为西采区上山巷东侧有一宽缓向斜,轴向NW - SE,两翼倾角5°-6°,对巷道渗水有明显汇聚作用。但对采区划分及工作面布置基本没有影响。(3)节理通过对井下巷道揭露各种岩层的观测,不同岩层节理规模和发育程度不同,砂质泥岩或薄层砂岩中节理比较发育。在2号和5号煤层顶、底板砂质泥岩和砂岩中,一般发育两组共轭张性节理,节理间距5~1Ocm,宽度O.l~lcm,横向延伸长,相互切割、拦截,构成棋盘格式网状结构。节理倾角较大(均大于45°),张开性好,将顶板切割成菱形块状,生产过程中顶板容易冒落,增加了采掘工作面支护的难度。综上所述,本井田地质构造以单斜构造为主,小断层较发育,但未见陷落柱和火成岩侵入体,总体分析井田构造复杂程度属中等类。2.2.5 煤层(1)含煤性井田含煤地层为石炭系中统本溪组、上统太原组和二叠系下统山西组。本溪组和山西组不含可采煤层。太原组共含煤6-8层,其中全区可采及局部可采煤层共5层,自上而下编号为2号、3号、4号、5号和6号。太原组厚度92.00~116.00m,平均106.00m。其中,煤层总厚度为20.01m,含煤系数为18.9%。可采煤层总平均厚度为19.28m,可采含煤系数为18.2%。井田内各可采煤层特征分述如表2.2-2。可采煤层特征表 表2.2-2煤层号煤层厚度(m)煤层间距(m)煤层结构(夹矸数)变异系数(%)可采指数(K)稳定性可采性顶板岩性底板岩性23.20~6.465.204.00~9.206.60复杂(0~5)12.21稳定全区可采泥岩砂质泥岩中粗砂岩中细砂岩砂质泥岩30.96-1.801.33简单(0~1)17.70.98稳定全区可采泥岩砂质泥岩中细砂岩35.10~54.2042.9056.26~13.269.70复杂(0~8)24.11稳定全区可采泥岩粉细砂岩泥岩中细砂岩0.13~13.756.0060~4.652.20简单(0~2)66.80.93较稳定大部可采泥岩泥岩铝质泥岩
砂质泥岩(2)可采煤层2号煤层:位于太原组之顶部,上距山西组底界砂岩(K2)0~5m,K2砂岩对该煤层有后期冲刷现象。煤层厚度3.20~6.46m,平均为5.2m。厚度沿走向变化不明显,沿倾向略有加厚趋势。可采性指数Km=l,煤厚变异系数v=12.2%,为全区稳定可采煤层。2号煤层结构复杂,一般含夹石2~4层,L34号孔多达6层。夹石单层厚度一般不大于0.6m,个别位置(如112号孔)达2.47m。夹石成分一般为泥岩、砂岩泥岩或炭质泥岩。煤层顶板多为泥岩或砂岩泥岩,局部为中细砂岩;底板多为中细砂岩,局部为砂质泥岩。属本矿批准开采煤层。3号煤层:位于2号煤层以下6.6m左右,层位稳定,结构简单,全区可采,厚度0.66~2.00m,平均厚1.33m,可采性指数Km=0.98,煤厚变异系数v=17.7%,顶板为泥岩、砂岩泥岩;底板多为中细砂岩,局部为泥岩。属本矿批准开采煤层。4号煤层:位于3号煤层以下25.6m。4号煤层厚度0~1.74m,平均为0.85m。可采性指数Km=O.45,煤厚变异系数v=72.1%,为局部可采极不稳定煤层。顶板为泥岩、砂岩泥岩;底板多为中细砂岩,局部为泥岩或砂质泥岩。5号煤层:与4号煤层平均间距17.3m。5号煤层厚度5.81~1 3.26m,平均为9.7 0m。可采性指数Km=1,煤厚变异系数Y=24.1%,为本区主要可采稳定煤层。煤层结构复杂,含夹石2~5层,夹石单层厚度一般不大于0.4Om。煤层顶板多为泥岩,局部为粉砂、细砂或砂岩;底板多为泥岩,局部为中细砂岩。属本矿批准开采煤层。6号煤层:位于5号煤层下部,与5号煤层最大间距13.75m,沿倾向间距逐渐变小,直至合并。6号煤层厚度0~4.65m,平均为2.20m。可采性指数Km=O.93,煤厚变异系数v=66.8%,为局部可采的极不稳定煤层。煤层顶板为泥岩、砂岩泥岩,局部为薄层灰岩;底板多为泥岩、砂质泥岩或铝土泥岩。2.2.6 煤质刘家梁矿井各煤层煤质特征工业分析结果见表2.2-3。煤质特征工业分析结果表表2.2-3煤层灰分(%)Ad挥发分(%)Vdaf全硫(%)St.dQnet(MJ/kg)原煤洗煤原煤洗煤原煤洗煤2#27.97~37.978.95~12.9930.04~35.230.15~37.540.26~1.670.5~1.122.0428.2411.0934.7034.740.550.633#19.28~45.568.09~11.9131.40~44.7230.37~37.670.41~3.350.66~1.1822.0725.769.9635.8935.241.560.894#16.23~26.369.75~11.1532.48~36.1133.35~36.311.21~4.540.75~1.6923.0421.5010.4334.6934.842.061.065#16.25~37.135.95~11.9728.1~35.6526.37~33.150.67~2.930.69~1.6823.67
25.689.7430.8528.991.641.176#33.19~35.576.55~11.2329.84~33.4733.15~34.20.34~1.970.56~2.4622.5534.389.3931.6633.671.161.51由表2.2-3可知,原煤灰分一般在25%左右,2号、3号煤偏高,为中~中高灰煤,5号煤层为中灰煤。原煤挥发分在34%左右,洗煤略低于原煤。煤层由上而下硫分逐渐增大,2号煤为低~中硫煤,3号和5号煤为中~中高硫煤。2号煤洗煤含硫量一般大于原煤,说明该煤层中的硫主要为有机硫,用机械方式很难选出。3号和5号煤层原煤含硫量大于洗煤,说明一部分无机硫被选出,其余为有机硫和呈细粒状散布在有机质中的无机硫。2.2.7 瓦斯、煤尘、煤的自燃性及地温(1)瓦斯刘家梁矿井瓦斯相对涌出量为11.05m3/t,绝对涌出量为32.10m3/min,属高瓦斯矿井。(2)煤尘根据山西省煤炭工业局综合测试中心的检验报告[(98)量认晋字(B0160)号],刘家梁矿井煤尘有爆炸危险。(3)煤的自然性刘家梁矿井各煤层均有自燃发火性,自燃发火期为3~6个月。(4)地温据矿井生产资料,本矿井属地温正常区,矿区无热害的可能。2.3 升级改造前后项目组成情况本工程属升级改造项目,升级改造前后项目组成情况详见表2.3-1。升级改造工程前后项目组成一览表表2.3-1工程类别升级改造前工程概况升级改造后工程概况升级改造工程与现有工程的关系矿井主体工程主立井井口标高+1271.0m,井筒深366.7m,担负原煤提升兼进风任务;装备一部JKM2.8×4(Ⅱ)型多绳摩擦式提升机,电机功率630kW×2,一对9t箕斗升级改造后主立井功能保持不变,仅将一对9t箕斗更换为JDG-12/110×4型标准底卸式四绳12t箕斗既利用了原有设施,又对原有设施进行了升级改造,以满足升级改造后矿井生产要求副立井井口标高+1271.0m,井筒深306m,担负矸石、材料、设备、人员的输送,兼进风任务;装备一台DMT2.25×4(A)型多绳摩擦式提升机,电机功率为500kW,一对3t双层单车普通罐笼升级改造后副立井功能保持不变,仅将DMT2.25×4(A)型多绳摩擦式提升机更换为JKM-4/4(Ⅱ)型多绳摩擦提升机东回风斜井升级改造后东回风斜井功能及设备均保持不变
井口标高+1279.796m,井筒倾角25度,井筒斜长154m,担负东采上、下煤组回风任务兼安全出口,装备2台G4-73-11-№22D型通风机,一台工作,一台备用西回风斜井井口标高+1373.231m,井筒倾角22度,井筒斜长483.5m,担负西一采上、下煤组及西二采上煤组回风任务兼安全出口,装备2台G4-73-11-№22D型通风机,一台工作,一台备用升级改造后西回风斜井功能保持不变,仅将2台G4-73-11-№22D型通风机更换为2台BDK65-8-№28型通风机开采工艺仓房高落式采煤法2#煤层采用长壁倾斜分层金属网假顶采煤法;5#煤层采用走向长壁综采放顶一次采全高采煤法,全部跨落式管理顶板采掘全矿现有1个综采、2个高档工作面,3个炮掘队和2个开拓队升级改造后增加1套综采放顶煤设备和2套机掘设备采用先进的综采设备,提升矿井生产能力和机械化水平巷道工程矿井达到设计产量时井巷工程量长度5230m井下辅助运输采用2K10-6/550型架线电机车(电机功率2×24KW)牵引3吨底卸式矿车的运输方式升级改造后保持不变通风系统矿井通风方式为中央分区抽出式通风,主、副立井进风,东、西斜井回风;东回风斜井和西回风斜井均安装有2台G4-73-11-№22D型通风机,一台工作,一台备用 升级改造后矿井通风方式保持不变,东回风斜井通风设备也保持不变,仅将西回风斜井2台G4-73-11-№22D型通风机更换为2台BDK65-8-№28型通风机淘汰落后的通风系统,以满足1.8Mt/a生产能力要求井下排水现有2套排水系统,井下中央水泵和二期水泵,排水能力共计1650m3/h。中央水泵房共有5台6GD-67×6型多级离心式水泵,电机功率290kW,单台排水能力150m3/h,沿副立井敷设Ф219排水管3趟,2趟工作,1趟备用;二期泵房共有D450-60×6型多级离心式水泵6台,电机功率680kW,单台排水能力450m3现有2套排水系统能满足矿井升级改造后井下排水要求,保持不变利用既有设施
/h,沿主立井敷设Ф325排水管2趟、Ф273排水管1趟,2趟工作,1趟备用空压机4台5L-40/8型压风机,2用2备,配套电机功率250kW,压风量Q=40m3/min现有压风机压风能力满足矿井升级改造后生产要求,保持不变利用既有设施矸石堆存排矸场位于矿井工业场地南部约50m的自然荒沟中,占地面积约3.5hm2,容积86.5万m3,排矸场目前已利用约36万m3。根据现场调查,该排矸场堆存不合理,没有分层堆存,覆土不及时且厚度也不够,虽有洒水设施,但仍有自燃现象发生升级改造后仍利用现有排矸场,但需要重新对现有排矸场进行综合整治选煤厂选矸楼、原煤缓冲仓、产品仓选煤楼一座、2座Ф16m的产品仓(9000t)、原煤缓冲仓一座(60t)升级改造后保持不变其它原煤露天储存场一座,面积约1.2hm2升级改造后建防风抑尘网并设洒水装置以新带老公用工程供热工业场地现有2座锅炉房,一座锅炉房设4台4t/h锅炉,每台锅炉均配多管除尘器1台,共用一高22m的烟囱,另一座锅炉房设2台10t/h锅炉,每台锅炉均配多管除尘器1台,共用一高36m的烟囱。采暖季4台4t和2台10t锅炉均运行,非采暖季2台4t锅炉运行现有锅炉满足升级改造后矿井生产要求,保持不变利用既有设施供电现有6KV变电站一座,采用双回路供电,两趟电源分别来自轩岗公司自备电厂110KV变电站的两段母线,采用LGJ-240架空线,输线距离均为1.8km,其中一趟回路工作,另一趟回路带电备用现有供电设施不能满足升级改造后的生产需要,在6KV变电站附近新建35KV变电站一座,电源出自轩岗110KV变电站,架LGT-3×240/35KV铁塔线路,线路全长2×5km供水矿区内生产用水除井下消防、洒水灭火用水由井下二期泵房静压水供水外,地面生产、生活用水由井下排水供给,供水系统为800m3高位水池升级改造后供水保持不变
排水矿井正常排水量8120m3/d,在井下采取清污分流措施,未经污染的清水约6270m3/d,经简单处理后除作为本矿生产、生活用水外,还供轩岗电厂生产、生活用水,对于已污染的1400 m3/d矿井水,未经处理直接排入轩岗河;生活污水产生量约244.82m3/d,未经处理直接排入轩岗河升级改造后矿井正常排水量14536.8m3/d,在井下采取清污分流措施,未经污染的清水约6270m3/d,经简单处理后除作为本矿生产、生活用水外,还供轩岗电厂生产、生活用水,多余作山西同华电厂(2×600MW)生产用水,对于已污染的7816.8 m3/d矿井水,在工业场地新建一座处理能力为8000m3/d的矿井水处理站,矿井水处理站采用混凝沉淀+过滤消毒的处理工艺,处理后作山西同华电厂(2×600MW)生产用水;升级改造后生活污水产生量约244.82m3/d,在工业场地新建一座处理能力为250m3/d的生活污水处理站,生活污水处理站采用二级生化处理工艺,处理后达标作山西同华电厂(2×600MW)生产用水新建矿井水处理站和生活污水处理站,以新带老运输工程铁路装车站本矿铁路站线位于北同蒲铁路线轩岗站西侧,分装车线和材料卸车线两部分,装车线上设有2座Ф16m容量9000t的跨线产品仓。年发运量可达240万t升级改造后满足生产要求,保持不变利用原有设施道路本矿公路已建成,能满足矿井交通要求升级改造后仍能满足生产要求,保持不变利用原有设施矸石运输矸石经副立井提升至地面后,由轨道矿车送排矸场升级改造后矸石运输方式保持不变利用原有设施2.4工程分析2.4.1矿井工程2.4.1.1现有矿井工程概况(1)设计生产能力及生产现状刘家梁矿井属原轩岗矿务局生产矿井之一,始建于1973年12月,1983年建成投产,投产后原煤产量逐年增长,于1995年原煤产量突破百万吨,实现0.9Mt/a的设计生产能力。2002年,原轩岗矿务局破产,整体由同煤集团收购重组而成轩岗煤电有限责任公司,之后,刘家梁矿井年产量逐年递增,2003年105万t,2004年115万t,2005年产量达120万t。(2)开拓及开采工艺
采用仓房高落式采煤法,现有1个综采、2个高档工作面,3个炮掘队和2个开拓队;全矿井采用立井单水平开拓方式,主、副立井井底落在+965m水平,在+965m水平布置刀把式车场,从井底车场通过主、副石门沿煤层走向布置东西大巷开拓全井田。在+965m水平布置电机车运输大巷,运输大巷在5#煤底板岩石中开凿,兼供上、下煤组使用,上组煤2#煤层不布置运输大巷,在大巷上部布置采区及采煤工作面,上组煤采区通过上山和溜煤眼与主要运输大巷连接,运输采用集中皮带上山。上煤组轨道上山布置在3#煤底板岩石中,皮带上山布置在3#煤层中,下煤组上山布置在6#煤底板岩石中。(3)井筒及提升系统1)主立井井口标高+1271.0m,井筒深366.7m,担负原煤提升兼进风任务,装备一部JKM2.8×4(Ⅱ)型多绳摩擦式提升机,电机功率630kW×2,一对9t箕斗。2)副立井井口标高+1271.0m,井筒深306m,担负矸石、材料、设备、人员的输送,兼进风任务,装备一台DMT2.25×4(A)型多绳摩擦式提升机,电机功率为500kW,一对3t双层单车普通罐笼。3)东回风斜井井口标高+1279.796m,井筒倾角25度,井筒斜长154m,担负东采上、下煤组回风任务兼安全出口,装备2台G4-73-11-№22D型通风机,一台工作,一台备用。4)西回风斜井井口标高+1373.231m,井筒倾角22度,井筒斜长483.5m,担负西一采上、下煤组及西二采上煤组回风任务兼安全出口,装备2台G4-73-11-№22D型通风机,一台工作,一台备用。(4)采区划分刘家梁井田为煤层群开采,共分两组,采区均为上山开采;2#、3#煤层为一组,5#煤层为一组。全井田共划分为8个采区,开采顺序依次为:东上组煤采区→东下组煤采区→西一上组煤采区→西一下组煤采区→西二上组煤采区→西二下组煤采区→扩区上组煤采区→扩区下组煤采区;其中东上组煤采区、东下组煤采区、西一上组煤采区已开采完并予以封闭,现正在开采西一下组煤采区,未来将开采西二上组煤采区、西二下组煤采区、扩区上组煤采区和扩区下组煤采区等四个采区。(5)井下运输系统井下运输大巷采用2K10-6/550型架线电机车(电机功率2×24KW)牵引3吨底卸式矿车原煤;轨道运输上山采用防爆1.6m液压绞车(电机功率132kW),顺槽运输采用JD-11.4或JD-25绞车牵引1吨矿车作为辅助运输。(6)压风系统空气压缩机房位于矿井工业场地内,安装4台5L-40/8型压风机,2用2备,配套电机功率250kW,压风量Q=40m3/min。 (7)通风系统由主、副立井进风,东、西回风斜井回风,通风方法为中央分区抽出式通风。东回风斜井地面通风机房安装有2台G4-73-11-№22D型通风机,一台工作,一台备用;西回风斜井地面通风机房也安装有2台G4-73-11-№22D型通风机,一台工作,一台备用。(8)排水系统现有2套排水系统,井下中央水泵和二期水泵,排水能力共计1650m3
/h。中央水泵房共有5台6GD-67×6型多级离心式水泵,电机功率290kW,单台排水能力150m3/h,沿副立井敷设Ф219排水管3趟,2趟工作,1趟备用;二期泵房共有D450-60×6型多级离心式水泵6台,电机功率680kW,单台排水能力450m3/h,沿主立井敷设Ф325排水管2趟、Ф273排水管1趟,2趟工作,1趟备用。目前矿井水正常排放量为8120m3/d,在井下采取清污分流措施,未经污染的清水约6720m3/d,经简单处理后除作为本矿生产、生活用水外,还供轩岗电厂生产、生活用水,对于已污染的1400 m3/d矿井水,未经处理直接排入轩岗河。(9)地面生产系统矿井现有地面生产系统主要由主立井、副立井、东回风斜井、西回风斜井及排矸系统组成。主立井负责全矿煤炭提升兼进风,副立井负责矸石、材料、设备及人员的提升兼进风任务。主立井提升到地面的原煤卸入井塔缓冲仓内,该仓容量约60t,经K-3往复式给煤机给入TD75型原煤胶带机上,进入选矸楼,经过筛分破碎后,大部分原煤经TD75型皮带运入筒仓,筒仓容量9000t,仓下相应设有8个电动铁路防寒闸门装火车经铁路外运到用户,小部分原煤通过胶带输送机运至储煤场装车地销;矸石由副立井提升至地面后由轨道矿车送往排矸场堆存。(10)现有矿井主要生产设备现有矿井主要生产设备见表2.4-1。现有矿井主要生产设备表2.4-1序号设备名称型号数量(台)(一)综采工作面设备1支架ZFS4600/19/3275ZFG50004ZTZ1000012采煤机MG-200W13刮板运输机SGB-630/220(前)1SGZ-764/400(后)14皮带运输机SSJ1000/75×215转载机SZB-764/13216破碎机PCM-11017乳化夜泵WRB-200/31.528回柱车JH-1729调度绞车JD-254(二)高档普采工作面设备1支架DZ-16,DZ-22500
2采煤机DY-15013刮板运输机SGB-630/150C14皮带运输机SSJ80015转载机SZB-730/4016破碎机PCM-11017乳化夜泵MRB2B80/24.52(三)炮掘工作面设备1煤电钻MZ-1.2432岩石电钻EZ-2.023刮板运输机SGW-4014皮带运输机SSJ-65015放炮器MFB-5016局扇JBT-5217风筒Ф600mm800m(四)提升设备1主立井JKM2.8×4(Ⅱ)型提升机12副立井DMT2.25×4(A)型提升机1(五)通风设备1东回风斜井G4-73-11-№22D型通风机2(一用一备)2西回风斜井G4-73-11-№22D型通风机2(一用一备)(六)压风设备1压风机5L-40/8型压风机4(2用2备)(七)排水设备1井下中央水泵6GD-67×6型多级离心式水泵52二期水泵D450-60×6型多级离心式水泵62.4.1.2矿井升级改造工程概况(1)矿井开拓及开采1)采煤方法井下采煤方法为走向长壁式,2号煤层为金属网假顶分层采煤法,3号煤层为高档普采,5号煤层采用综采放顶煤采煤法,全垮落法管理顶板。2)水平划分及标高
升级改造后刘家梁矿井水平划分及标高保持不变,仍为单一水平立井开采,标高为+965m。3)采区巷道布置升级改造后刘家梁井田东采上、下煤组,西一上煤组均为三条上山,为两进一回布置;西一采下煤组和西二采上煤组采区为两条上山,一进一回布置。4)采区划分及开采顺序升级改造后刘家梁井田采区划分及开采顺序保持不变。目前东上组煤采区、东下组煤采区、西一上组煤采区已开采完并予以封闭,现正在开采西一下组煤采区,未来将开采西二上组煤采区、西二下组煤采区、扩区上组煤采区和扩区下组煤采区等四个采区。矿井井筒位置、大巷布置及盘区划分情况见图2.4-1。5)采区及工作面回采率采区回采率薄煤层按85%考虑,中厚煤层按80%,厚煤层按75%;工作面回采率为95%。(2)井筒及提升系统1) 主立井升级改造后主立井功能保持不变,仅将一对9t箕斗更换为JDG-12/110×4型标准底卸式四绳12t箕斗。2)副立井升级改造后副立井功能保持不变,仅将DMT2.25×4(A)型多绳摩擦式提升机更换为JKM-4/4(Ⅱ)型多绳摩擦提升机。3)东回风斜井升级改造后东回风斜井功能及设备均保持不变4)西回风斜井升级改造后西回风斜井功能保持不变,仅将2台G4-73-11-№22D型通风机更换为2台BDK65-8-№28型通风机。(3)井下辅助运输系统升级改造后井下辅助运输系统保持不变。(4)通风系统升级改造后矿井通风方式保持不变,东回风斜井通风设备也保持不变,仅将西回风斜井2台G4-73-11-№22D型通风机更换为2台BDK65-8-№28型通风机。(5)井下排水现有2套排水系统能满足矿井升级改造后井下排水要求,保持不变。(6)地面生产系统升级改造后地面生产系统保持不变。(7)矿井升级改造工程主要设备升级改造后矿井新增一个综采工作面和2个机掘工作面,同时更换了副立井提升机和西回风斜井通风机。矿井升级改造工程主要设备见表2.4-2。矿井升级改造工程主要设备(新增)表2.4-2序号设备名称型号数量(台)(一)综采工作面设备1支架ZFS4600/19/3275ZFG50004
ZTZ1000012采煤机MG-200W13刮板运输机SGB-630/220(前)1SGZ-764/400(后)14皮带运输机SSJ1000/75×215转载机SZB-764/13216破碎机PCM-11017乳化夜泵WRB-200/31.528回柱车JH-1729调度绞车JD-254(二)机掘工作面设备1掘进机EBJ-12012转载机SDZQ-1113皮带运输机SJ8014岩石电钻EZ-2.025煤电钻MZ-1.2A26局扇JBT-6217风筒Ф600mm800m(三)提升设备1副立井JKM-4/4(Ⅱ)型提升机1(四)通风设备1西回风斜井BDK65-8-№28型通风机2(一用一备)2.4.2选矸楼刘家梁选煤系统主要由选矸楼、原煤缓冲仓、产品仓、全封闭式输煤栈桥以及露天储煤场等组成。选矸楼主要是将原煤破碎,同时将大块矸石拣出,主要设备为筛分破碎机,其地面流程:主立井提升到地面的原煤卸入井塔缓冲仓内,经K-3往复式给煤机给入TD75型原煤胶带机上,进入选矸楼,经过筛分破碎后,大部分原煤经TD75型皮带运入筒仓,仓下相应设有8个电动铁路防寒闸门装火车经铁路外运到用户,小部分原煤通过胶带输送机运至储煤场装车地销。原煤缓冲仓一个,储量60t;产品仓2个,Ф16m储量9000t;露天储煤场1个,面积约1.2hm2。2.4.3厂址位置与总平面布置(1)矿井工业场地刘家梁矿井工业场地布置有办公楼、单身宿舍、机电设备修理厂、坑木加工房、煤样室及化验室、锅炉房、选矸楼、主立井、副立井及水泵房等,占地约10.5hm2。升级改造后刘家梁矿井不新增占地,仅对原有地面系统设施进行了合理调整与改造,在充分利用原有设施的基础上新建矿井水处理站、生活污水处理站及35kV变电站等。升级改造后刘家梁矿井工业场地平面布置见图2.4-2。(2)风井场地
目前刘家梁矿井有两个风井场地,分别为东回风斜井和西回风斜井,东回风斜井位于矿井工业场地东北约2.0km处,布置有通风机房、配电室及值班室;西回风斜井位于矿井工业场地东南部约0.8km处,也布置有通风机房、配电室及值班室。升级改造后除将西回风斜井2台G4-73-11-№22D型通风机更换为2台BDK65-8-№28型通风机外,其它均保持不变。(3)排矸场地现有排矸场位于矿井工业场地南部约50m的自然荒沟中,占地面积约3.5hm2,容积86.5万m3,排矸场目前已利用约36万m3。根据现场调查,该排矸场堆存不合理,没有分层堆存,覆土不及时且厚度也不够,虽有洒水设施,但仍有自燃现象发生。升级改造后刘家梁矿井仍利用现有排矸场,但需要重新对现有排矸场进行综合整治。2.4.4地面运输(1)铁路装车站本矿铁路站线位于北同蒲铁路线轩岗站西侧,分装车线和材料卸车线两部分,装车线上设有2座Ф16m容量9000t的跨线产品仓,年发运量可达240万t。升级改造后满足原煤外运要求,铁路装车站保持不变。(2)场外公路本矿公路已建成,能满足矿井交通要求,升级改造后无需新建道路。2.4.5给排水2.4.5.1给水(1)现有工程目前生产和生活用水量1238.02m3/d,其中生活用水量486.02m3/d,井下消防洒水632m3/d,排矸场洒水120m3/d。现有用水由井下排水供给。现有工程用水量详见表2.4-3。现有工程用水量表表2.4-3序号用水项目日用水量(m3/d)备注一矿井生活用水486.021生活用水53.462食堂用水35.643洗澡用水106.924锅炉补充用水1805其它用水110二井下消防洒水632三排矸场、储煤场洒水120四厂区消防用水162m3/次3h计(2)升级改造后升级改造后,由于矿井人员、锅炉等设施并无增加,因此矿井生活用水量基本保持不变,仍为486.02m3/d;井下消防洒水则增为1264m3/d;排矸场洒水仍为120m3/d,总用水量为1870.02 m3/d,供水方式仍由井下排水供给。 2.4.5.2 排水(1)现有工程
现有矿井生产、生活废污水产生量为244.82m3/d,均未经处理直接排入轩岗河;现有矿井井下排水量8120m3/d,在井下采取清污分流措施,未经污染的清水约6720m3/d,主要为钻孔放水,水质较好,经管道排至井下二期泵房,其中一部分提升到地面饮水泵房后,经沉淀、过滤等简单处理后进入800m3高山水池,供本矿生产、生活用水,另一部分利用静压供井下消防洒水用水,剩余的钻孔放水供轩岗电厂生产、生活用水,多余的排入轩岗河;对于已污染的1400m3/d矿井水,主要为井下各采区废水,经管道排至中央水泵房后沿主立井提升至地面后未经处理直接排入轩岗河。现有工程水量平衡详见图2.4-3。(2)升级改造后升级改造后刘家梁矿井生产、生活废污水产生量仍为244.82m3/d,评价提出在工业场地新建一座处理能力为250m3/d,处理工艺为接触氧化二级生化的生活污水处理站,生产、生活废污水经处理后达标作山西同华电厂(2×600MW)生产用水;升级改造后井下正常排水量14536.8m3/d,6720m3/d清洁的钻孔放水经管道排至井下二期泵房,其中一部分提升到地面饮水泵房后,经沉淀、过滤等简单处理后进入800m3高山水池,供本矿生产、生活用水,另一部分利用静压供井下消防洒水用水,剩余的钻孔放水供轩岗电厂生产、生活用水,多余的作山西同华电厂(2×600MW)生产用水;对7816.8m3/d井下各采区废水,评价提出新建一座处理能力为8000m3/d,处理工艺为混凝沉淀+消毒+过滤的矿井水处理站,处理后达标作山西同华电厂(2×600MW)生产用水。升级改造后项目水量平衡见图2.4-4。2.4.6 供电(1)现有刘家梁矿井现有6KV变电站一座,采用双回路供电,两趟电源分别来自轩岗公司自备电厂110KV变电站的两段母线,采用LGJ-240架空线,输线距离均为1.8km,其中一趟回路工作,另一趟回路带电备用。(2)升级改造后升级改造后现有供电设施不能满足生产需要,设计在6KV变电站附近新建35KV变电站一座,电源出自轩岗110KV变电站,架LGT-3×240/35KV铁塔线路,线路全长2×5km。原有的6KV变电站拆除。2.4.7 供热工业场地现有2座锅炉房,一座锅炉房设4台4t/h锅炉,每台锅炉均配多管除尘器,除尘效率90%,4台锅炉共用一高22m的烟囱;另一座锅炉房设2台10t/h锅炉,每台锅炉均配多管除尘器,除尘效率90%,2台锅炉共用一高36m的烟囱。根据现场调查,锅炉燃用本矿原煤, 4台4t和2台10t锅炉采暖季均运行, 2台4t非采暖季锅炉运行。升级改造后锅炉房及锅炉数满足生产要求,均保持不变。2008年8月26日-27日谱尼测试科技(北京)有限公司对刘家梁矿井现有1台4t的锅炉排烟情况进行了监测,监测结果详见表2.4-4。1台4t锅炉排烟现状监测结果一览表表2.4-4污染物8月26日监测结果8月27日监测结果两天监测结果平均值除尘前排放情况除尘后排放情况除尘前排放情况除尘后排放情况除尘前排放情况除尘后排放情况652117633122642.5119.5
烟尘实测排放浓度(mg/m3)折算排放浓度(mg/m3)855195789206822200.5实测排放量(kg/h)3.360.713.310.753.3350.73SO2实测排放浓度(mg/m3)545463540459542.5461折算排放浓度(mg/m3)-772-775-773.5实测排放量(kg/h)2.812.802.822.812.8152.805标态干烟气量(m3/h)5.15×1036.05×1035.23×1036.13×1035.19×1036.09×103烟气流量(m3/h)1.07×1041.19×1041.10×1041.20×1041.085×1041.195×104烟气平均流速(m/s)11.011.811.311.911.1511.85烟气林格曼黑度(级)-<1-<1-<1由表2.4-4可知,刘家梁矿井4t/h锅炉现状监测表明,烟尘排放浓度为200.5mg/m3,略超标,SO2排放浓度773.5mg/m3,达标。根据调查,导致SO2现状监测浓度达标的主要原因是目前刘家梁矿井正在开采2号煤层,锅炉燃煤为2号煤层,2号煤层的煤质情况见表2.2-3,由表可知,2号煤层灰分Ad=28.24%,挥发分Vdaf=34.74%,全硫St.d=0.55%,低位发热量Qnet=22.04MJ/kg,如按《燃煤锅炉烟尘和二氧化硫排放总量核定技术方法——物料衡算法》核定刘家梁矿井烟尘、SO2排放浓度分别为359.63mg/m3和784.47mg/m3,锅炉现状监测结果中烟尘排放浓度偏低,SO2排放浓度两者相差不大,为此本次评价提出刘家梁矿井锅炉仅燃用轩岗矿区2号煤,评价据此按《燃煤锅炉烟尘和二氧化硫排放总量核定技术方法——物料衡算法》核定刘家梁矿井烟尘、SO2排放浓度和排放量见表2.5-1和表2.5-2。2.5 工程环境影响因素分析本节主要分析项目升级改造前后主要污染源、污染物及防治措施,本工程升级改造前后各生产工艺排污环节分析见图2.5-1和图2.5-2。2.5.1环境空气污染源、污染物及防治措施分析环境空气污染源及污染物主要有:原煤在转载、筛分破碎、装卸和储存过程中产生的煤尘;工业场地锅炉房排放的烟尘、SO2;排矸场产生的扬尘等。2.5.1.1现有矿井环境空气污染源及防治措施
刘家梁矿井现有大气污染源主要有:选矸楼、工业场地锅炉房4台4t/h锅炉和2台10t/h锅炉以及排矸场、储煤场等。现有大气污染源、污染物排放量统计见表2.5-1。刘家梁矿井现有大气污染物排放量统计表2.5-1序号污染源种类污染源特征原始产生情况污染防治措施处理后排放情况排放方式排放去向污染源污染物产生量t/a浓度mg/m3排放量t/a浓度mg/m31工业场地锅炉房4台4t锅炉房烟尘4台4t/h蒸汽锅炉,采暖期全部运行,非采暖期仅运行2台464.6473596.32采用旋风除尘器,除尘效率90%,烟囱高度为22m46.465359.63集中排放环境空气SO2101.353784.47101.353784.472台10t锅炉房烟尘2台10t/h锅炉,采暖期全部运行,非采暖期不运行388.8963596.32采用旋风除尘器,除尘效率90%,烟囱高度为36m38.890359.63集中排放环境空气SO284.830784.4784.830784.472选矸楼粉尘筛分破碎有组织排放,排气量25308.8万Nm3/a1012.3524000设集气罩收集含尘气体,通过袋式除尘机器除尘,除尘效率98%20.2580集中排放环境空气3产品仓、原煤缓冲仓粉尘2座Ф16m的产品仓(9000t)、原煤缓冲仓一座(60t)不确定全封闭扬尘很少无组织排放环境空气
4露天储煤场粉尘采用1.2hm2原煤储存场不确定无洒水措施有风时,有一定扬尘无组织排放环境空气5现有排矸场粉尘排矸场占地约3.5hm2,容积86.5万m3,目前已利用36万m3无组织排放有洒水措施,排矸场堆存不合理,没有分层堆存,覆土不及时且厚度也不够,虽有洒水设施,但仍有自燃现象发生无组织排放环境空气2.5.1.2升级改造后环境空气污染源及防治措施升级改造后在工业场地锅炉房及锅炉数保持不变,由表2.5-1可知,目前刘家梁矿井锅炉烟尘排放浓度超过200mg/m3的标准要求,SO2排放浓度虽不超标,但SO2排放总量186.183t/a,超过了90t/a的总量控制目标,为此评价提出将现有的多管旋风除尘器均更换为旋流板脱硫除尘器,配连续自动加碱装置,并控制碱液PH值,除尘效率不低于96%,脱硫效率不低于60%。保证升级改造后烟尘、SO2排放浓度均达到《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001中第二时段二类区的标准浓度限值的要求。升级改造后原煤露天储存场评价提出应采用防风抑尘网,并布置一套洒水系统,扬尘污染将大大减少。现有排矸场堆存不合理,没有分层堆存,覆土不及时且厚度也不够,虽有洒水设施,但仍有自燃现象发生,升级改造后仍利用现有排矸场,但需要重新对该排矸场进行综合整治,杜绝自燃现象发生。升级改造后大气污染源、污染防治措施及污染物排放情况见表2.5-2。升级改造后刘家梁矿井大气污染源、污染防治措施及污染物排放情况一览表表2.5-2序号污染源种类污染源特征原始产生情况污染防治措施处理后排放情况排放方式排放去向污染源污染物产生量t/a浓度mg/m3排放量t/a浓度mg/m31工业场地锅炉房4台4t锅炉房烟尘4台4t/h蒸汽锅炉,采暖期全部运行,非采暖期仅运行2台464.6473596.3218.586143.85集中排放环境空气
评价提出将现有的多管旋风除尘器均更换为旋流板脱硫除尘器,除尘效率不低于96%,脱硫效率不低于60%,烟囱高度为22mSO2101.353784.4740.541313.792台10t锅炉房烟尘2台10t/h锅炉,采暖期全部运行,非采暖期不运行388.8963596.32评价提出将现有的多管旋风除尘器均更换为旋流板脱硫除尘器,除尘效率不低于96%,脱硫效率不低于60%,烟囱高度为36m15.556143.85集中排放环境空气SO284.830784.4733.932313.792选矸楼粉尘筛分破碎有组织排放,排气量25308.8万Nm3/a1012.3524000设集气罩收集含尘气体,通过袋式除尘机器除尘,除尘效率98%20.2580集中排放环境空气3产品仓、原煤缓冲仓粉尘2座Ф16m的产品仓(9000t)、原煤缓冲仓一座(60t)不确定全封闭扬尘很少无组织排放环境空气4露天储煤场粉尘采用1.2hm2原煤储存场不确定评价提出应采用防风抑尘网,并布置一套洒水系统扬尘很少无组织排放环境空气5现有排矸场粉尘排矸场占地约3.5hm2无组织排放杜绝自燃现象发生
,容积86.5万m3,目前已利用36万m3有洒水措施,并对该排矸场进行综合整治无组织排放环境空气2.5.2水污染源、污染物及防治措施分析生产运营期本项目水污染源主要为矿井井下排水和工业场地生产、生活污水。井下排水中主要污染物为SS,属以煤尘、岩粉为主的单纯性生产废水;生活污水中主要污染物为COD、BOD5、SS、氨氮和少量石油类等。2.5.2.1现有矿井水污染源及污染防治措施由图2.4-4可知,目前刘家梁矿井生活污水排放量为244.82m3/d,矿井水排放总量为6228.78m3/d,其中已污染矿井水排放量为1400m3/d,未污染矿井水排放量为4828.78m3/d。现有矿井水污染源、污染物排放量统计见表2.5-3。2.5.2.2升级改造后水污染源及污染物防治措施升级改造后刘家梁矿井生活污水排放量仍为244.82m3/d,评价提出在工业场地新建一座处理能力为250m3/d,处理工艺为接触氧化二级生化的生活污水处理站,生活废污水经处理后达标作山西同华电厂(2×600MW)生产用水,不外排。由图2.4-5可知,升级改造后井下正常排水量14536.8 m3/d,6720m3/d清洁的钻孔放水经管道排至井下二期泵房,其中一部分提升到地面饮水泵房后,经沉淀、过滤等简单处理后进入800m3高山水池,供本矿生产、生活用水,另一部分利用静压供井下消防洒水用水,剩余的钻孔放水供轩岗电厂生产、生活用水,多余的(约4196.78m3/d)作山西同华电厂(2×600MW)生产用水;对7816.8 m3/d井下各采区废水,评价提出新建一座处理能力为8000m3/d,处理工艺为混凝沉淀+消毒+过滤的矿井水处理站,处理后达标作山西同华电厂(2×600MW)生产用水。升级改造后矿井水不外排。升级改造后刘家梁矿井水污染源、污染物防治措施一览表见表2.5-4。现有矿井水污染源、污染物排放量统计表2.5-3工程污染物种类污染源特征污染防治措施排放情况排放去向污染源污染物排放量浓度现有矿井已污染矿井水以煤粉和岩粉为主,主要污染物为SS和COD等已污染矿井水排水主要为井下各采区废水已污染矿井水在无任何治理措施情况下直接外排已污染矿井水水量:1400m3/d, m3/a排入轩岗河未污染矿井水水量:4828.78m3/d,.7 m3/a混合后矿井水水量:6228.78m3/d,.7m3/a已污染和未污染矿井水混合后水质情况SS= 84.12t/aSS= 37mg/LCOD=88.10t/aCOD=38.75mg/LBOD5=21.60t/aBOD5=9.5 mg/L
氨氮=5.96t/a氨氮= 2.62mg/L未污染矿井 水主要污染物为SS和COD等未污染矿井水排水主要为钻孔放水经沉淀、过滤等简单处理后一部分回用,其余外排生活污水主要污染物为SS、BOD5和COD等主要来源于办公楼、浴室、洗衣房、食堂、单身宿舍的生活污水等无任何治理措施,直接外排水量:244.82m3/d,89359.3m3/a排入轩岗河SS=21.80t/aSS=244mg/LBOD5=4.83t/aBOD5=54mg/LCOD=11.35t/aCOD= 127 mg/L氨氮=0.89t/a氨氮= 10.01mg/L石油类=0.06t/a石油类=0.69 mg/L升级改造后刘家梁矿井水污染源、污染物治理措施与排放情况一览表表2.5-4 序号污染物种类污染源特征原始产生情况污染防治措施处理后排放情况排放去向污染源污染物产生量浓度排放量浓度1已污染矿井水以煤粉和岩粉为主,主要污染物为SS和COD等已污染矿井水排水主要为井下各采区废水水量:7816.8 m3/d, m3/a建一处理规模为8000m3/d的矿井水处理站,处理工艺为混凝沉淀+过滤消毒工艺,SS处理率95%,COD处理率90%,BOD5去除率可达80%,氨氮处理率40%,矿井水处理后作山西同华电厂(2×600MW)生产用水,不外排水量:0m3/d,0m3/a不外排SS=336.68t/aSS=118mg/LSS=0t/aSS= 5.9mg/LCOD=253.93t/aCOD=89mg/LCOD=0t/aCOD= 8.9mg/LBOD5=96.98t/aBOD5=34 mg/LBOD5=0t/aBOD5=6.8 mg/L氨氮=27.53t/a氨氮=9.65mg/L氨氮=0t/a氨氮=5.79mg/L2水量:4196.78m3/d,.7m3/a水量:0m3/d,0m3/a
未污染矿井 水主要污染物为SS和COD等未污染矿井水排水主要为钻孔放水处理工艺保持不变,仍然是经沉淀、过滤等简单处理后一部分回用,其余作山西同华电厂(2×600MW)生产用水,不外排SS=20.68t/aSS=13.5mg/LSS=0t/aSS=13.5mg/LCOD=37.07t/aCOD=24.2mg/LCOD=0t/aCOD=24.2mg/LBOD5=3.68t/aBOD5=2.4mg/LBOD5=0t/aBOD5=2.4mg/L氨氮=0.89t/a氨氮=0.58mg/L氨氮=0t/a氨氮=0.58mg/L3工业场地生活污水主要污染物为SS、BOD5和COD等主要来源于办公楼、浴室、洗衣房、食堂、单身宿舍的生活污水等水量:244.82m3/d,89359.3m3/a建一座处理能力为250m3/d,处理工艺为接触氧化二级生化的生活污水处理站,SS去除率可达90%,COD去除率可达85%,BOD5去除率可达80%,氨氮去除率可达50%,石油类去除率可达60%,处理后生活污水作山西同华电厂(2×600MW)生产用水,不外排 水量:0m3/d,0m3/a不外排SS=21.80t/aSS=244mg/LSS=0t/aSS=24.4mg/LBOD5=4.83t/aBOD5=54mg/LBOD5=0t/aBOD5=10.8mg/LCOD=11.35t/aCOD= 127 mg/LCOD=0t/aCOD=19.1mg/L氨氮=0.89t/a氨氮= 10.01mg/L氨氮=0t/a氨氮=5.0mg/L石油类=0.06t/a石油类=0.69 mg/L石油类=0t/a石油类=0.28mg/L2.5.3固体废物排放及治理措施分析项目生产运营期排放的主要固体废物为煤矸石、炉渣和生活垃圾等。2.5.3.1现有矿井固体废物排放及治理措施根据现场调查,现有矿井矸石产生量约为6.0万t/a,全部为掘进矸石和手选矸石,全部排入排矸场;现有矿井锅炉产生燃煤灰渣约6326t/a,排入排矸场;生活垃圾产生量355t/a,收集后送轩岗镇环卫部门统一处置。2.5.3.2技改后固体废物排放及治理措施升级改造后刘家梁矿井矸石产生量增为12.0万t/a,排入现有排矸场,现有排矸场总容量86.5万m3,已用36万m3,尚有50.5万m3,服务年限约8a。升级改造后锅炉灰渣仍为6326t/a,不增加,排入排矸场。升级改造后生活垃圾为355t/a,不增加,收集后送轩岗镇环卫部门统一处置。升级改造后矿井水处理站污泥产生量为636.98t/a,主要成份为煤粒,全部掺入产品煤中销售;生活污水处理站污泥产生量为33.01t/a,全部用于排矸场或沉陷区土地复垦。刘家梁矿井升级改造前后固体废物污染源与防治措施见表2.5-5。升级改造前后固体废物污染源与防治措施一览表
表2.5-5污染源名称污染源状况防治措施备注现有锅炉灰渣6326t/a排入排矸场不永久堆存掘进矸石6.0万t/a排入排矸场生活垃圾355t/a收集后送轩岗镇环卫部门统一处置定点处理场所升级改造后掘进矸石12.0万t/a排入排矸场不永久堆存锅炉灰渣7832t/a排入排矸场生活垃圾355t/a收集后送轩岗镇环卫部门统一处置定点处理场所污泥矿井水处理站污泥636.98t/a全部掺入产品煤中销售综合利用生活污水处理站污泥33.01t/a全部用于排矸场或沉陷区土地复垦2.5.4噪声污染源及治理措施分析2.5.4.1现有现有矿井噪声主要来源于矿井通风机房、提升机房、锅炉引风机房、选矸楼以及坑木加工房等。设备噪声源大部分是宽带的,且多为固定、连续噪声源。交通噪声主要是工业场地进场道路和铁路专用线等噪声,运输产生的噪声源主要为线性、间断噪声源。根据噪声环境质量现状监测结果可知,现有矿井工业场地、东、西风井场地噪声均未出现超标现象。2.5.4.2升级改造后升级改造后除新增生活污水处理站、矿井水处理站等噪声源外,其它噪声源基本保持不变。2.5.5地表沉陷影响与治理措施2.5.5.1目前矿井采煤沉陷状况及防治措施刘家梁矿井始建于1973年12月,1983年建成投产,1995年达到实现0.9Mt/a的设计生产能力,目前东上煤组采区、东下煤组采区、西一上煤组采区已开采完,现正在开采西一下煤组采区。根据现场调查和收集资料,刘家梁矿井采空区面积约2.56km2,采空区最大下沉值为13144mm,最大水平变形值为33.9mm/m,采空区表现形式为出现地表裂缝、塌陷等地表变形,但裂缝、塌陷对井田范围内的林草地影响轻微。2.5.5.2升级改造后采煤沉陷影响及治理措施采空沉陷导致地表下沉变形,从而对井田内村庄房屋等建筑物交通道路、铁路、河流、土地、植被、建筑物等产生不同程的影响。刘家梁矿井及周边500m范围内有6个村庄和1个镇,设计未提出具体的防治措施。评价在预测的基础上提出详细的防治措施。2.6现有工程存在的环保问题及治理措施刘家梁矿井属升级改造工程,现有工程在环保治理方面存在不完善不合理的地方,对这些问题本评价将提出合理完善的治理措施。刘家梁矿井目前存在的环境问题及治理措施见表2.6-1。
升级改造工程“以新带老”项目一览表表2.6-1项 目存在问题本评价提出的治理措施与效果备注锅炉排烟锅炉采用多管旋风除尘器,烟尘排放浓度不达标,SO2排放量不能满足总量控制要求评价提出将现有的多管旋风除尘器均更换为旋流板脱硫除尘器,除尘效率不低于96%,脱硫效率不低于60%。保证升级改造后烟尘、SO2排放浓度均达标且满足总量控制要求列入升级改造工程环保投资,“三同时”工程露天储煤场露天原煤储煤场,未采用治理措施,容易对周围的环境造成污染评价提出提出应采用防风抑尘网,并布置一套洒水系统排矸场现有排矸场堆存不合理,没有分层堆存,覆土不及时且厚度也不够,虽有洒水设施,但仍有自燃现象发生评价提出升级改造后仍可利用现有排矸场,但需要重新对该排矸场进行综合整治,杜绝自燃现象发生矿井水现有已污染的1400m3/d矿井水未采取任何处理措施,直接排入轩岗河升级改造后已污染矿井水将增至7816.8m3/d,评价提出新建一座处理能力为8000m3/d,处理工艺为混凝沉淀+消毒+过滤的矿井水处理站,处理后达标作山西同华电厂(2×600MW)生产用水。生活污水现有矿井生产、生活废污水产生量为244.82m3/d,均未经处理直接排入轩岗河评价提出升级改造后在工业场地新建一座处理能力为250m3/d,处理工艺为接触氧化二级生化的生活污水处理站,生产、生活废污水经处理后达标作山西同华电厂(2×600MW)生产用水2.7项目升级改造前后污染物排放总量的变化情况项目建设和生产过程中,采取上述设计和评价提出的污染防治措施后,各项污染物排放指标均满足达标排放的要求,项目升级改造前后主要污染物总量变化情况见表2.7-1。项目升级改造前后污染物总量变化情况一览表表2.7-1污染物现有工程升级改造工程以新带老削减升级改造后最终排放升级改造前后增减量大气污染物烟尘(t/a)85.35534.14251.21331.142-51.213工业粉尘(t/a)20.250020.25+0SO2(t/a)186.18374.473111.7174.473-111.71水污SS(t/a)21.80021.800-21.80
染物生活污水COD(t/a)11.35011.350-11.35BOD5(t/a)4.8304.830-4.83氨氮(t/a)0.8900.890-0.89石油类(t/a)0.0600.060-0.06矿井水SS(t/a)84.12084.120-84.12COD(t/a)88.10088.100-88.10BOD5(t/a)21.60021.600-21.60氨氮(t/a)5.9605.960-5.96排放总量SS(t/a)105.920105.920-105.92COD(t/a)99.45099.450-99.45BOD5(t/a)26.43026.430-26.43氨氮(t/a)6.8506.850-6.85石油类(t/a)0.0600.060-0.06固体废物产生量矸石(万t/a)6.012.0012.0+6.0灰渣(t/a)6326632606326+0生活垃圾(t/a)3553550355+0污泥(t/a)0669.990669.99+669.993 项目周围地区自然环境和社会环境概况3.1自然环境3.1.1地形地貌原平市东西环山, 中部为冲积盆地。整个地势西高东低,向滹沱河及其支流倾斜,在原平附近形成南北带状平川。东部属五台山余脉,在境内多为黄土丘陵,沟壑纵横,地表起伏较缓,最高峰鹰悉梁海拔1979米;西部云中山岭峻山险,峡谷曲折,多为石山、主峰水背尖海拔2364米;西北部为恒山支脉—崞山,山峰连绵起伏,形成与宁武朔县交界的天然屏障,最高峰海拔2252米;中部为滹沱河谷地,地势平坦,是市内主要农作区。境内河流以滹沱河最大,由北而南纵贯全县,此外,其支流永兴河、阳武河亦属市内重要河流。刘家梁井田位于管岑山与云中山的交汇处,属侵蚀的低中山地貌。中部为开阔的轩岗河河床,东西两侧沟谷呈树枝状展布;井田西部山高沟深,基岩裸露,地形复杂;中东部大都被黄土覆盖,梁坡较为宽缓。井田总的地势为南高北低,地形最高点为西部边界处山梁,标高1515m,最低点为北部轩岗河床,标高1241m,最大相对高差274m。3.1.2气候、气象与地震
评价区属大陆性半干旱气候,夏季短而炎热,冬季长而寒冷,气候变化剧烈,年平均气温低,温差大。据原平市气象站近年来统计资料,年平均气温为8℃,一般7月份最热,气温最高可达34.80℃,7月平均气温23℃左右;1月份气温最低,气温最低可至-27.7℃,1月平均气温-9.7℃左右;平均年降水量为470mm,多集中在7、8、9三个月,约占全年降水量的75%左右;年最大降水量760mm,最小降水量162mm;平均年蒸发量为1880.5mm,为平均年降水量的4倍。本区冬春季以西北风居多,夏秋季以东南风为主,风速一般在2m/s左右,最大风速18m/s;霜冻期为10月上旬至翌年4月中旬,全年无霜期150-170天,最大冻土深度1.5m。原平市地震最早记载于宋朝,距今已有两千多年,共发生强烈破坏性地震达十次之多,近代较大地震发生在1952年10月8日-27日,原平县连续地震18天,以10月8日第一次为最大,震级达5.5级,之后连续发生余震57次,震源在崞阳至白家湾村附近;根据国家《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),原平市轩岗区地震烈度属7度区。3.1.3 地表水本区地表水属海河水系,流经本区的河流有轩岗河、后口河、后洞河、王家庄河和东沟河。轩岗河发源于宁武县白崖河以西变质岩山区,该河流经井田中部,河流及阶地宽约400~500m,平时干枯无水,雨季山洪暴发,属季节性河流。后口河位于井田北部边界处,河岩及阶地宽约100~200m,常年流水但流量不大,雨季山洪暴发,在轩岗镇与轩岗河汇合统称阳武河。王家庄河位于井田西北边界外,河谷阶地宽约50~150m,在王家庄附近边分为两发,一支发育于南高阜一端,一支发育于王家庄西面底中山区,在后口村汇入后口河。后洞河位于井田西南部,为轩岗河支流,平时无水,雨季有洪水,但流量小,历时短。东沟河位于井田东北边界边侧,里沟井田内,河谷及阶地宽约100~150m,属季节性河流。井田内地表水系见图3.1-1。3.1.4 地下水井田内地下水情况详见第5章有关内容。3.1.5土地与动植物资源概况原平市共有土地.17亩,其中农用地.54亩,含耕地.6亩,林地.5亩,园地.03亩,牧草地30280.57亩,建设用地.57亩。境内动植物资源种类繁多,植物资源大体上可分为食用、药用、用材林树种、花草四大类,共计有400余种:主要有高梁、玉米、谷子、甜菜、大蒜、梨、苹果、沙果、槟果、油松、落叶松、杨、柳等;动物资源约有170种,其中既有普遍饲养的马、牛、驴、骡、羊、猪、鸡、狗、鸭、鸽等家畜、家禽,又有大量的野生动物,其中珍贵动物有虎、豹、胡兀鹫、艾虎、水貂、扫雪、沙雕、黄尖雕、金雕等。3.2社会经济环境3.2.1行政规划及人口原平市辖7镇11个乡两个办事处,520个自然村,总人口约48万人,井田及周边500m范围内共有6个自然村和1个镇,共14777人。3.2.2区域经济概况
原平市东西相距62公里,南北长约58公里,总面积约2571平方公里。全市经济支柱产业以工业和农业为主体。全市初步形成以化工、煤炭、机械、冶金、建材等五大产业为主体的工业体系,工业产品以煤炭、化工、建材、机械、冶金产品为主,主要有煤、草酸、电石、水泥、风机、皮带输送机、锅炉、化肥、磷肥、生铁、糖等产品20余种。农业:以商品粮、制种、畜牧、经济林、蔬菜等五大基地建设为主体,积极推进农业产业化。2004年,全市完成国内生产总值万元,全市固定资产累计完成投资68226万元,财政总收入达24067万元,农民人均纯收入2378元,城镇居民可支配收入6562.35。3.3 环境敏感因素井田内没有自然保护区、风景名胜区、文物保护区、水源地、重要动植物栖息地等需要特殊保护的环境敏感区域。3.4区域环境功能划分(1)环境空气项目所在地为农业区,故确定环境空气为GB3095-1996二类功能区,执行环境空气质量二级标准。(2)地表水项目所在区地表水主要有轩岗河,该河为季节性河流,最终汇入阳武河,按《山西省地表水域水环境管理区域方案》及实施意见,阳武河流经本区域段为Ⅳ类功能区,因此地表水确定为GB3838-2002中Ⅳ类。(3)地下水根据《地下水质量标准》(GB/T14843-93)地下水质量分类“以人体健康基准值为依据”的要求,主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水的地下水为Ⅲ类水质,所以本项目地下水执行《地下水质量标准》(GB/T14848-1993)中的Ⅲ类标准。(4)声环境根据《声环境质量标准》(GB3096-2008)的规定和矿井周围的状况,矿井周围功能区划适用于2类标准(混合区),公路、铁路等交通沿线为4类。4项目环境影响分析与治理措施4.1生态(1)生态环境现状与保护目标本项目位于管岑山与云中山的交汇处,区域内地貌以低山丘陵沟壑为主要基本特征。整个区域是个以自然土地资源和煤炭资源为经济动力的资源依赖型生态系统。经过二十多年的开采,区域内的煤炭资源已被大力开发,工矿企业及城镇规模不断扩大,根据城镇规划和近二十年的生态环境演变情况分析,评价区呈现城镇工矿生态系统逐步代替农村生态系统的趋势,但目前农村生态系统仍然为区域生态系统的主体。评价区的土壤以褐土为主,与黄绵土交错分布,土地肥力低、抗蚀性差。土壤侵蚀类型风蚀、水蚀兼而有之,以水蚀为主。原地貌平均土壤侵蚀模数为4500 t/(km2•a),其中,中度及中度以上土壤侵蚀面积占80%左右,总体上属于土壤中度侵蚀区。评价区属大陆性半干旱气候,平均年降水量为470mm,多集中在7、8、9三个月,约占全年降水量的75%左右;年最大降水量760mm,最小降水量162mm;平均年蒸发量为1880.5mm,为平均年降水量的4倍。地表植被主要为灌木林和草地,植被结构简单,由于土壤、气侯和人为影响等因素,植被稀疏,覆盖度较差。同时,动物种类也相对简单,数量较少。整个区域内无珍稀、濒危动植物分布。
评价区生态环境状况指数为41.46,生态环境一般。评价区域内作为景观基质的草地和未利用地,破碎化程度高,连通性差,表明人为干扰比较严重,区域生态系统遭受人类活动不同程度的破坏。但由于连通程度较高的林地和灌木林地的存在,区域内的生态系统仍具有一定的生产能力和受干扰后的恢复能力,干扰还没有达到使生态环境衰退的地步。随着人类活动和开发力度的加大,评价区生态系统存在向低级别生态系统演化的趋势。井田内没有自然保护区、风景名胜区、文物保护单位、水源地、重要动植物栖息地等需要特殊保护的环境敏感区域。未见珍稀、濒危物种分布。主要的生态保护目标为评价区内农田生态系统、村庄建筑、地表水系、地下水资源等。(2)施工期生态环境影响及其治理措施本工程虽不新增占地,但施工期需对矿井工业场地、风井场地内的设施进行改造,同时也需在其内新建矿井水、生活污水处理站和35KV变电所等,另外还需新建5km长的输电线路。建设过程中的场地平整,地基开挖,将增加裸露土地面积,破坏自然植被;弃土弃渣的临时堆放,将引起局部水土流失,施工期新增水土流失量约为0.04万t,对生态环境产生一定的负面影响。拟采取的环境保护措施:严格控制占地;临时占地施工结束后及时复垦恢复植被,施工前施工单位将原来表层熟土集中堆放,施工完毕后再将原来表土复位;工业场地与道路两侧及时绿化,减少裸露面积等措施。(3)运行期生态影响及治理措施刘家梁井田位于管岑山与云中山的交汇处,属侵蚀的低中山地貌。中部为开阔的轩岗河河床,东西两侧沟谷呈树枝状展布;井田西部山高沟深,基岩裸露,地形复杂;中东部大都被黄土覆盖,梁坡较为宽缓。井田总的地势为南高北低,地形最高点为西部边界处山梁,标高1515m,最低点为北部轩岗河床,标高1241m,最大相对高差274m。煤炭开采后造成的地表沉陷最大下沉值为13.26m,与原有的地表自然起伏相比甚小,不会明显改变原地貌地形,不会象平原地区那样形成大面积明显的下沉盆地,地表不会形成积水区,地表沉陷对该区域地表形态和自然景观的影响仅局限在采空区边界上方的局部范围内。西二采区和扩区开采后耕地沉陷总面积53.05hm2,其中轻度破坏区面积为31.23hm2,中度破坏区面积为14.54hm2,受重度破坏无法耕种的面积为7.28hm2;每年将使评价区粮食减产约54.57t,年人均粮食减产3.64kg;轻度破坏耕地通过简单的平整、中度破坏耕地通过复垦可恢复原有使用功能,受重度影响的耕地,按国家有关政策进行补偿。西二采区和扩区开采后林地沉陷总面积为43.92hm2,其中轻度破坏区面积为21.01hm2,中度破坏区面积为17.45hm2,重度破坏区面积仅为5.46hm2,受轻、中度影响的林地除个别树木发生倾斜外,不会影响大面积的林木正常生长,对受严重破坏影响的林地建设单位须根据《森林植被恢复费征收使用管理暂行办法》的有关规定缴纳森林植被恢复费。
刘家梁井田及周边500m范围内的村庄有7个,其中5个(后口村、轩岗镇、六亩地、焦家寨、里沟村)位于井田外,不受开采沉陷影响,另外2个(刘家梁、前坡村)位于井田内,设计均留设了保护煤柱,因此也不受沉陷影响。总之,刘家梁井田及周边500m范围内的7个村庄在开采过程中不受地表沉陷影响,无需考虑整修或搬迁问题。根据现场调查,刘家梁井田内还有轩岗电厂、仓库、宿舍、收购站、木材厂、土建队、矿务局机厂等工业建筑物,设计对其留设了保护煤柱,因此也不受沉陷影响。井田内铁路有北同蒲铁路线(4.4km)和矿区铁路线(2.8km),设计对其均留设了保护煤柱,因此不会受到开采沉陷的影响。刘家梁井田无高等级公路,矿区道路随铁路一起留设了保护煤柱,因此不受开采沉陷影响。井田内其它众多其他通往地方村庄和乡镇的小路,设计不留设保护煤柱,考虑开采过程中采取随沉随填、填后夯实、采后修复、维护和重修相结合综合防治措施加以治理,保持原来的高度和强度,通过及时维护后一般不会影响正常交通。(4)生态综合整治对于排矸场和受沉陷影响的耕地、林地需进行生态综合整治。对轻度破坏的耕地进行简单的平整即可恢复耕种,对受中度破坏耕地需进行复垦以恢复其生产能力,受重度破坏耕地和林地无法进行复垦,建设单位应按国家政策对受损农民直接进行补偿,保证农民的生活水平不降低。本井田耕地、林地补偿以及沉陷区和排矸场综合整治费用合计2724.575万元。4.2 地下水(1)环境质量现状与保护目标根据井田周围4个地下水监测点的监测结果,评价区地下水中细菌总数除了后口村达标外,其它监测点均超标;大肠菌群在各监测点全部超标;其它监测因子在各监测断面均达标。总体来说,该地区浅层地下水水质总体较好,但卫生指标相对较差。地下水主要保护目标为马圈泉域、井田范围内的地下水资源、排矸场周围地下水水质等。(2)地下水环境影响与治理措施1)——对煤系地层及上覆含水层影响本井田煤系地层含水层为石炭系太原组岩溶裂隙含水层和二叠系山西组砂岩含水层,上覆含水层为二叠系石盒子组含水层。通过不同煤层开采导水裂缝带高度计算, 煤层开采所形成的导水裂缝带最大高度均导通太原组和山西组含水层并进入下石盒子组含水层,使上述含水层中地下水沿裂隙向下渗流而进入矿井巷道,随着井下涌水的排出,煤系及上覆含水层地下水以人工开采排泄为主。根据地质报告,建井初期上述含水层混合涌水量为115 m3/h,目前涌水量稳定在46m3/h。因此,煤炭开采对侏罗系砂岩及煤系含水层影响还是比较大的。2)——对浅部含水层影响
本井田浅部含水层为第四系冲积层孔隙含水层。根据导水裂缝带计算,最大高度只能进入二叠系下石盒子组含水层。井田范围内,第四系覆盖范围限于轩岗河以东区域。即使有第四系覆盖,第四系含水层与下盒子组含水层之间还有层间泥质岩隔水层,理论上导水裂缝带不会进入第四系含水层。实际上,根据生产矿井地质报告,第四系含水层对矿井充水有一定影响。也就是说,在实际的煤炭开采过程中,第四系地下水部分进入井下。这可能因为泥质岩层位于埋藏浅部地带而风化裂隙较发育时或位于特殊构造部位而节理裂隙发育时,其隔水作用将减弱甚至消失。除此之外,根据地质报告,现采区煤层埋藏浅,煤层采空后形成的塌陷裂隙可与地表潜水沟通从而导致潜水层水进入矿坑。刘家梁井田升级改造后增大了开采面积,在开采影响期间地表受沉陷影响,在一定程度上改变了地面降水的径流与汇水条件,含水层的水位和流向受到干扰,局部区域地下水的流动和水量重新分布,一般水位会有所下降,水量有所减少。根据《地质报告》,由于含水层富水性较弱,水量小,一般出水量在70m3/h以下,经过几年的排泄,水量逐渐减少直至疏干。因此,煤炭开采对于第四系含水层影响较大。3)——对煤系地层下伏含水层影响本井田煤系地层下伏含水层为奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层。据地质报告,本井田奥灰水为隐伏承压含水层,水位为1145.68-1157.10m,而2,3,5号煤的底板埋深在788.15-1160.47之间。这使得本井田大部分地段煤层开采为带压开采。报告中突水系数计算结果表明,2、3号煤层奥灰突水系数分别在0.028和0.031MPa/m以下,正常情况不存在突水危险。5号煤层突水系数值为0.012-0.095MPa/m,正常情况,突水系数值小于0.06 MPa/m为安全区,分布于井田东部即轩岗河以东地段。但该矿实际情况是,多次发生奥灰突水的西大巷迎头正处在此安全区内。1983年至1986年在西大巷掘进中共发生突水6次,现矿井涌水量为338.3m3/h左右。刘家梁矿西大巷迎头突水后,形成了以突水点为中心的降落漏斗,井下突水点成为刘长水文地质块段奥灰地下水的人工排泄点。突水后,突水点处水位标高1145.82m左右,OC11进水口水位1147.95m;OC6-OC11迳流带OC6孔水位1158.32m,低水位带附近OC1孔水位1145.68m,表明刘家梁矿西大巷迎头突水后,刘家梁奥灰岩溶地下水向天然排泄区和人工排泄区运动。因此,在疏水降压条件下,评价区奥灰水的天然流场被改变,同时疏水量较大,对水资源造成破坏。目前,井田范围内的奥灰水流场改变已经形成,升级改造后矿井涌水量进一步增大,使流向OC13孔方向的水力坡度进一步增大,水力交替越发强烈,进一步增大了水岩作用,岩溶裂隙发育强度加大,增大了井田范围内的可储水空间,但是降低了奥陶系含水层的稳定性。在煤炭开采结束后,井田范围内的岩溶储水量将增大。评价认为,升级改造对该层影响较大。4)——对马圈泉域岩溶地下水的影响马圈泉域主要接受两方面的补给:一方面是马圈泉南北两侧裸露灰岩区天然降水补给,一方面为上游河床入渗补给。由井田水文地质图可知,本区轩岗河以西为基岩裸露区,轩岗河以东为第四系黄土覆盖区域。井田面积10km2,井田内基岩裸露区面积小于4km2,根据7.7.3.4可知,基岩裸露区总面积为425 km2,本井田基岩裸露补给区面积占总面积的1%不到。井田基岩裸露区入渗量对于泉域入渗量来说影响很小。目前为止,未在基岩裸露区进行开采。一旦进行开采,受导水裂缝带影响的部分基岩裸露区入渗的天然降水将会通过裂缝带更快的渗入井下并最终作为矿井涌水排出地表。刘家梁矿井已经对轩岗河留设了保护煤柱,理论上来说,不会影响该段河流对于泉域的入渗补给量。由前面泉域分析可知,泉域岩溶水由于受构造和隔水层控制,泉域地下水从北、西、东三面成扇形状向下马圈汇流。自然条件下,刘家梁井田东侧奥灰岩溶水由OC6-OC11进水口进入刘家梁井田后沿东北方向运移,南蚕食弱径流带侧向补给从井田南侧进入,经过OC13孔运移至黄、刘井田交界线附近OC1
孔一带与黄甲堡块段奥灰岩溶地下水迳流汇合,转向东流向下马圈泉,形成一条迳流条件较好的天然的低水位迳流带。井田西侧奥灰水运动基本呈滞缓状态。自然条件下,刘家梁井田范围内受奥灰岩溶水的坡度较缓,一般为0.34‰。在人工条件下,刘家梁矿965m水平西大巷迎头突水后形成以突水点为中心的人工降落漏斗,改变了刘家梁井田内奥灰地下水面的天然流场,水力坡度增大至0.8-0.9‰。南蚕食弱径流带径流量增大至400-450m3/h。本身地下水处滞缓状态的西侧因为突水后水力坡度的增大也往井田中心OC13处流动。整体上来看,径流条件改变较大,除了原本的OC6-OC11强径流带和南蚕食弱径流带之外,增加了井田西侧向井田中心的径流。除流向发生改变外,因水力坡度的增大径流量也都大大增加了。这意味着刘家梁井田西、东、南3侧的迳流条件变好,水力交替越发强烈,进一步增大了水岩作用,岩溶裂隙发育强度加大。从局部来看,增大了井田范围内的可储水空间。在煤炭开采结束后,井田范围内的岩溶储水量将增大。井田东北侧是马圈泉域重要的汇水区域,经过刘家梁井田的奥灰水从黄、刘井田交界线附近OC1孔一带与黄甲堡块段奥灰岩溶地下水迳流汇合,转向东流向下马圈泉。在人工降落漏斗出现后,OC13孔作为漏斗中心水位为1145.82m,井田东北部边界L2处水位为1146.84。从OC13孔向黄、刘井田交界线的径流量将会大大减少。根据地质报告,刘家梁矿升级改造后涌水量将从目前338.3 m3/h增大至605.7m3/h。对于目前已经形成的径流条件将会进一步加强。流向汇流区的奥灰水量会进一步减少,而更多的奥灰水将从OC13孔处排出,使泉域汇水量减少。综上,项目对于泉域南侧径流有影响。自然条件下,岩溶水排泄主要为马圈泉。自从1983年西大巷发生突水后,泉域排泄点就增加了刘家梁矿井。根据《忻州市地下水资源评价》,1980~2000年的马圈泉资源量为1.03m3/s,即88992m3/d。升级改造后,刘家梁井田涌水量为14536.8 m3/d,比原涌水量增大了6416.8 m3/d。井田排泄点水量占泉源资源量的16.3%,升级改造后增排水量占泉源资源量的7.2%。升级改造对于泉域排泄水量影响较大。排泄途径发生了改变,局域“三水”转化也发生了改变。目前刘家梁矿井涌水8120 m3/d,经处理后外排量为6473.6 m3/d,外排入轩岗河。也就是说,目前地下水量减少的部分,大部分进入地表水体。轩岗河平均流量3000 m3/d,从刘家梁矿井注入为6473.6 m3/d,大大增加了轩岗河瞬时流量,增强了水流对河床的冲刷和切割作用。升级改造后,涌水量为14536.8 m3/d,多余水量由山西同华电厂使用,无外排,大大提高了水资源利用率,增加了轩岗河流量的稳定性,降低了河床冲刷切割作用,对煤矿安全生产也有好处。综上所述,评价认为刘家梁矿井升级改造后,对马圈泉域已有的补给、径流和排泄格局影响较小。4.3 地表水(1)地表水环境质量现状与保护目标根据地表水环境质量现状监测结果,COD和BOD5在4个监测断面均严重超标,最大超标倍数分别为51.83倍和23.87倍;氨氮在3-3断面略有超标,超标倍数为0.07倍,其余断面均达标;总铁除1-1断面不超标外,其余3个断面均超标,其它监测因子在各监测断面均达标。总体而言,轩岗河评价河段已受到严重的有机物污染,水质不能满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类水体水质要求。本项目地表水主要保护目标为轩岗河。(2)施工期地表水环境影响分析与防治措施
为减少施工排水污染,环评要求施工单位加强施工期环境管理,对废水排放进行治理:①在降雨时对某些建筑材料及时遮盖以减少雨水冲刷产生污水,对污染较重的废污水应设临时储存及处理装置;②在施工现场设置固定的冲洗场,设备及车辆定期冲洗,不允许将冲洗水随时随地排放,在冲洗场设废水隔油沉淀池,沉淀后的废水复用于搅拌砂浆等施工环节中;③施工期间生活污水的水量较小,主要污染物是SS和COD。评价提出在施工人员集中生活区设移动式污水处理装置,如污水净化槽,集中处理生活污水,处理后水质杂用水水质标准,用于场地绿化或道路洒水;④对于施工废水,采用临时沉淀池处理后回用于施工或场地降尘洒水。(3)废污水治理、综合利用方案及排水对轩岗河的影响升级改造前刘家梁矿井井下排水量8120m3/d,在井下采取清污分流措施,未经污染的清水约6720m3/d,主要为钻孔放水,水质较好,经管道排至井下二期泵房,其中一部分提升到地面饮水泵房后,经沉淀、过滤等简单处理后进入800m3高山水池,供本矿生产、生活用水,另一部分利用静压供井下消防洒水用水,剩余的钻孔放水供轩岗电厂生产、生活用水,多余(约4828.78m3/d)的排入轩岗河;对于已污染的1400m3/d矿井水,主要为井下各采区废水,经管道排至中央水泵房后沿主立井提升至地面后未经处理直接排入轩岗河。升级改造前刘家梁矿井生产、生活废污水产生量为244.82m3/d,均未经处理直接排入轩岗河。升级改造前共有6228.78m3/d矿井水和244.82 m3/d生活污水排入轩岗河。升级改造后刘家梁矿井井下正常排水量14536.8m3/d,6720 m3/d清洁的钻孔放水经管道排至井下二期泵房,其中一部分提升到地面饮水泵房后,经沉淀、过滤等简单处理后进入800m3高山水池,供本矿生产、生活用水,另一部分利用静压供井下消防洒水用水,剩余的钻孔放水供轩岗电厂生产、生活用水,多余的作山西同华电厂(2×600MW)生产用水;对7816.8m3/d井下各采区废水,评价提出新建一座处理能力为8000m3/d,处理工艺为混凝沉淀+消毒+过滤的矿井水处理站,处理后达标作山西同华电厂(2×600MW)生产用水。升级改造后刘家梁矿井矿井水全部综合利用,无外排。升级改造后刘家梁矿井生产、生活废污水产生量仍为244.82m3/d,评价提出在工业场地新建一座处理能力为250m3/d,处理工艺为接触氧化二级生化的生活污水处理站,生产、生活废污水经处理后达标作山西同华电厂(2×600MW)生产用水,不外排。总之,升级改造完成后刘家梁矿井无废污水排放,对地表水(主要为轩岗河)环境无影响。由于升级改造后污废水不再外排,在一定程度上改善轩岗河水质。4.4 环境空气(1)环境空气质量现状与环境保护目标根据环境质量现状监测结果,评价区内TSP日均浓度除轩岗镇监测点略有超标外,超标率20%,最大超标倍数0.05倍,其余监测点均达标;PM10日均浓度在轩岗镇监测点超标严重,超标率达80%,刘家梁监测点略有超标,超标率为20%,其余监测点则达标;SO2和NO2无论是小时浓度还是日均浓度,在各监测点均达标,而且浓度值较低,SO2日均浓度最大值占标比为0.37,NO2日均浓度最大值占标比为0.31。总体而言,评价区环境质量较好。大气环境主要保护目标是矿井工业场地周围的刘家梁,前坡村、轩岗镇等村庄。(2)施工期环境空气影响与防治措施
项目在施工过程中对环境空气的影响主要有:施工作业面和施工交通运输产生的扬尘;场地平整形成的裸露地表、地基开挖、回填以及散状物料堆放等扬尘;推土机、挖掘机及交通工具释放的尾气。为减小施工期对环境空气的影响,评价提出采取防治措施如下:散装物料装卸应尽可能降低落差、轻装慢卸,车辆上应覆盖篷布;车辆出工地前应尽可能清除表面粘附的泥土等;施工场地、施工道路每天洒水4-5次,并及时清扫道路,碾压或覆盖裸露地表,可使扬尘造成的TSP污染距离缩小到20-50m范围;散装易起尘物料应尽可能避免露天堆放,若露天堆放应加以覆盖;水泥搅拌场地,在场地选址时,尽量远离居民区,并使其位于居民区下风向。采取上述措施后,施工期对环境空气影响较小。(3)环境空气污染防治措施与环境影响升级改造后刘家梁矿井锅炉房及锅炉数均保持不变,现锅炉均配多管旋风除尘器,根据前面分析,目前SO2和烟尘排放量分别为186.183t/a和85.355t/a,SO2排放总量不满足总量控制要求,烟尘排放浓度超标,为此评价提出将锅炉房现有的多管旋风除尘器均更换为旋流板脱硫除尘器。在采取评价提出的治理措施后锅炉房烟尘、SO2排放浓度分别为143.85mg/m3和313.79mg/m3,均达到相应标准要求,SO2和烟尘排放量也分别降为74.473t/a和34.142t/a,与烟尘和SO2现状排放量相比,分别减少111.71t/a和51.213t/a。因此就区域整体而言,升级改造后锅炉排烟对环境空气质量的影响表现为正效益,在一定程度上可改善当地环境空气质量。目前刘家梁矿井地面生产系统中,对选矸楼以及转载点产生的煤粉尘,采用集气罩集中收集后再经高效袋式除尘器除尘,集中排放废气中粉尘浓度低于80mg/Nm3,车间粉尘排放对大气环境影响轻微;产品煤储存采用全封闭式筒仓,原煤厂内运输也采用全封闭式输煤栈桥,这些设施产尘量很少,对大气环境影响轻微;但工业场地地销煤采用露天储煤场堆放形式,没有采取有效的抑尘措施,大风天气扬尘污染较大,为此本次升级改造后将在现有储煤场四周布置洒水降尘系统和防风抑尘网,这些改造完成后储煤场风蚀扬尘将明显减小,这有助于降低工业场地周围环境空气中TSP浓度,改善周围的环境空气质量。4.5噪声(1)声环境质量现状与保护目标根据声环境质量现状监测结果,矿井工业场地东、南、西三个厂界噪声现状监测值昼夜间均满足《声环境质量标准》中的2类标准,矿井工业场地北厂界由于临近北同蒲铁路线,执行4b类标准,噪声现状监测值昼夜间均满足4b类标准要求,刘家梁噪声敏感点昼夜间均满足《声环境质量标准》中的2类标准;东、西回风场地噪声现状监测值昼夜间也均满足《声环境质量标准》中的2类标准要求,由此可知,目前刘家梁矿井各场地噪声现状良好,不存在噪声超标现象。噪声保护目标:刘家梁村。(2)施工期噪声环境影响分析与防治措施刘家梁矿井东风井场地无需改造,西风井场地也仅是将2台G4-73-11-№22D型通风机更换为2台BDK65-8-№28型通风机,施工期短、施工噪声源小,且周围200m范围无村庄等噪声敏感点,评价认为东、西风井场地施工期不会对周围声环境影响不良影响。
矿井工业场地建设期施工边界噪声昼间能满足标准要求,夜间均不能满足要求。考虑到矿井工业场地南厂界180m处有一村庄(刘家梁村),为避免施工对刘家梁村的影响,评价建议采取如下措施:①应加强管理,文明施工,严格遵守GB12523-90关于《建筑施工场界噪声限值》规定要求。合理安排施工时间、施工工序,避免大量高噪声设备同时施工,夜间尽可能不用或少用高噪声设备。如因连续作业确需在夜间施工的,应在开工前报当地环保部门批准,并公告居民,以便取得谅解;②在村庄附近施工时选用低噪声施工机械及施工方法;③物料进厂安排在白天,避免夜间扰民。(3)生产期噪声治理措施与治理效果升级改造后矿井工业场地、风井场地噪声治理措施详见表8.3-1,在采取设计和环评提出的治理措施后,经预测,矿井工业场地东、西、南、北厂界和刘家梁敏感点昼夜间噪声叠加值全部满足相应的标准的要求,这表明升级改造工程完成后项目对矿井工业场地周围声环境的影响较少,不会改变所在区域的声环境功能。升级改造后刘家梁矿井东、西风井场地噪声源均未增加,而声环境现状监测结果表明,目前刘家梁矿井东、西风井场地厂界噪声昼夜间均达标,声环境质量良好,评价认为:由于东、西风井场地均未新建噪声源,因此升级改造后项目对东、西风井场地周围声环境的影响很少,不会改变所在区域的声环境功能。4.6 固体废物(1)固体废物处理和综合利用情况升级改造后矸石排放总量为12.0万t/a,全部为掘进矸石和手选矸石,全部运往现有排矸场堆存,堆满后复垦造林。现有排矸场位于矿井工业场地南部约50m的自然荒沟中,占地面积3.5hm2,容积86.5万m3,排矸场目前已利用约36万m3,尚有50.5万m3的容积可供利用,服务年限约8a。升级改造后刘家梁矿井锅炉灰渣排放量6326t/a,全部排入排矸场;生活垃圾排放量为355t/a,收集后送轩岗镇环卫部门统一处置;矿井水处理站污泥产生量为636.98t/a,全部掺入产品煤中销售;生活污水处理站污泥产生量为33.01t/a,全部用于排矸场或沉陷区土地复垦。(2)固体废物堆存对环境的影响根据现场调查和收集资料,刘家梁排矸场通过几年来的洒水灭火,大面积自燃已基本减弱,目前只有两处小面积仍在自燃,公司已将治理项目计划送达有关部门审批,并委托有关单位编制了刘家梁排矸场综合治理方案,下一步资金落实后将进行彻底治理,坚决杜绝自燃的发生。根据矸石堆扬尘的风洞模拟试验资料,矸石堆的起尘风速为4.8m/s。据原平市气象站(2004-2006年)常规气象资料,该区年平均风速为1.63m/s,大于5.0m/的风速出现频率约6.92%,由此可预测,刘家梁矿井矸石堆场能够发生扬尘的机会较少,在绝大部分时间内,矸石堆不会对周围环境空气产生尘污染。当然,在具备起尘风速条件时,矸石堆会对其周围局部地区产生影响,根据其它矿区环评中类似条件矸石堆的扬尘影响预测,扬尘影响范围约在矸石堆下风向500m以内。刘家梁矿井排矸场500m范围内没有居住区,而且矸石排放于冲沟中,采取边堆存边进行压实、覆土的方式进行复垦,复垦后土地可耕种,采取了这些措施后排矸场扬尘对周围大气环境影响较小。
刘家梁矿井矸石浸出液各项分析指标均远远小于《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》(GB5085.3-1996)中的各项指标,而且矸石不在《国家危险废物名录》中,由此可知刘家梁矿井矸石不属于危险固体废物,属于一般工业固体废弃物;同时各项分析指标均未超过《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级排放标准规定限值,且PH值在6~9之间,这说明刘家梁矿井矸石属于第Ⅰ类一般工业固体废物,本工程排矸场应按Ⅰ类贮存场设计,无须做防渗处理。在矸石浸出液的试验中,矸石浸出液的水质情况是矸石自然淋溶的极限状态。从浸出液分析结果看,各监测指标均满足《地下水环境质量标准》中的Ⅲ类水质要求;从评价区的气象资料来看,该地区年平均降雨量为470mm,年平均蒸发量为1880.5mm,是年平均降水量的4.0倍,矸石的自然淋溶量较小;同时对于排矸场也采取了相应的截排水措施。综合这些因素分析,本矿井矸石淋溶液对地下水的影响甚微。刘家梁矿井升级改造完成后,生活垃圾产生量355t/a,生活垃圾收集后送轩岗镇环卫部门统一集中处置;锅炉灰渣量为6326t/a,全部排入排矸场;矿井水处理站污泥636.98t/a,主要成份是煤粒,全部掺入产品煤中销售,生活污水处理站污泥33.01t/a,主要成份是有机物质,可改善表土养分,全部用于排矸场或沉陷区土地复垦。刘家梁矿井升级改造完成后产生的生活垃圾、锅炉灰渣以及污泥均得到妥善处理,不会对周围环境产生不良影响。4.7 环境经济损益本项目建设通过“以新带老”措施的实施,项目“三废”排放量和噪声排放强度均比目前有较大程度的削减,对改善周围环境空气质量和轩岗河水质具有积极意义。本次升级改造工程基建总投资6734.99万元(静态),环保工程投资1183.40万元,项目环保工程投资占项目基建总投资的比例为17.57%。项目年环境代价382.07万元,吨煤环境代价2.12元,万元产值环境代价177元。5项目建设的环境可行性(1)升级改造后刘家梁矿井设计规模1.8Mt/a,开拓方式采用立井的开拓方式;薄煤层采区回采率为85%,中厚煤层采区回采率为80%,厚煤层采区回采率为75%;工作面回采率为95%。项目的建设符合高产、高效现代化煤矿的产业政策要求。升级改造后刘家梁矿井开采的2号、3号以及5号煤层平均含硫量在0.55%-1.64%之间,平均含灰分量在25.68%-28.26%之间,原煤含硫量符合国务院国函[1998]5号文“禁止新建煤层含硫量大于3%的矿井”的产业政策。(2)刘家梁矿井位于国家13个大型煤炭规划基地之晋北基地内,晋北基地总体规划包括大同、平朔、朔南、轩岗、岚县以及河保偏等6个国家规划矿区,刘家梁矿井位于晋北基地的轩岗矿区内,符合国家大型煤炭基地规划的要求。刘家梁井田是轩岗矿区总体规划中的规划矿井之一,井田面积与矿区规划确定的面积一致,均为10.27km2,建设规模也均为1.80Mt/a。项目建设符合《轩岗矿区总体规划》。
刘家梁矿井由轩岗煤电有限责任公司开发建设,设计规模1.80Mt/a,属大型矿井,机械化程度100%,属于《煤炭工业发展“十一五”规划》中调出区(晋陕蒙宁规划区),建成后矿井水综合利用率达100%,煤矸石处置率100%,沉陷土地的治理率达到95%以上,主要污染物全部达标排放,主要污染物(烟尘、SO2以及COD)排放总量大大减少,项目建设符合《煤炭工业发展“十一五”规划》的要求。(3)刘家梁矿井属升级改造项目,升级改造完成后本项目实现了垃圾处理率达100%、生活污水和矿井水处理率和达标率100%、工业固体废物综合治理率达100%以上、环境噪声达标率达100%,主要指标优于忻州市和原平市“十一五”环境保护规划目标,项目建设符合《忻州市 “十一五”环境保护规划》和《原平市“十一五”环境保护规划》的要求。 (4)升级改造后刘家梁矿井采用后退式倾斜长壁采煤法,全部陷落法管理顶板,采煤机械化率达到100%,煤炭采区回采率不低于75%,达到规范要求;关键设备选型采用能耗低、噪音小的设备,做到了从源头削减污染、减少能耗;矿井水回用率100%;矸石处置利用率达到100%;锅炉排烟采用旋流板脱硫除尘器处理;生活污水二级生化处理后全部回用,不外排;在煤炭生产和转运过程均采取了完善的降尘措施,使得本项目主要污染物排放指标处于较低水平,各项污染物均达标排放。按《煤炭行业清洁生产评价指标体系》进行评定,升级改造后刘家梁矿井清洁生产综合评价指数达到了清洁生产先进企业要求。项目建设做到了能耗与物耗最小化,废物减量化、资源化,符合清洁生产和循环经济技术政策要求。(5)本项目是升级改造工程,对现有和新增污染源均采取了完善的污染防治措施和废物综合利用方案。项目实施后本项目 “三废”和噪声排放均比目前有所降低,项目建设做到了“达标排放”、“增产不增污”,对周围环境空气、地表水的环境的影响表现为正效益,满足当地大气环境、地表水环境和声环境功能要求,污染物排放总量满足总量控制的要求。(6)项目开采沉陷对当地生态环境有一定影响,为此评价提出了完善的土地复垦和生态综合整治措施及耕地补偿方案,这些措施和方案如果得以有效落实,项目建设和运行对生态环境的影响较小,对当地生物多样性和生态系统的生产力影响轻微,满足生态环境可持续发展的要求。6结论与建议(1)结论根据前面的分析,评价认为:刘家梁矿井属升级改造项目,是国家规划矿区——晋北基地的轩岗矿区总体规划规划矿井之一,项目开发符合矿区总体规划要求、也符合国家鼓励高产、高效、高技术含量的大规模现代化生产矿井产业政策要求。在采用设计和评价提出的完善的“以新带老”治理方案、沉陷治理及生态恢复措施后,项目对大气和地表水的影响表现为正效益,对生态环境的影响较小,实现了环境效益、社会效益和经济效益的统一,符合国家产业政策和环境保护政策,符合当地的环境保护规划和经济发展规划,从环保角度而言,项目建设可行。(2)建议1)本项目运行期间,应加强地表变形动态观测和排矸场上下游的地下水监测,为制定沉陷治理和废物堆存场地地下水污染防治措施提供可靠保证。
2)要结合当地实际,与地方紧密协作,建立起有效的生态综合整治机制与专门机构,负责矿区土地复垦和排矸场的复垦治理及生态综合整治,将矿区的土地复垦和生态综合整治提至较高的水平,将矿区建成生态环境优良的矿区。3)排矸场目前矸石堆存方式不合理,建议轩岗煤电有限公司尽快委托有水土保持方案编制资质的单位进行刘家梁矿井水土保持方案的编制工作,并委托水土保持专门机构对排矸场进行综合整治。'
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