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准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿扩建初步设计（修改版2）1前言碓臼沟煤矿隶属于准旗蒙南煤炭有限责任公司，位于鄂尔多斯市准格尔旗东南部，行政区划属准格尔旗马栅镇管辖。矿井井田东西长约2km，南北宽约2.8km，井田面积5.0752km2，可采煤层为4、5、6等三个煤层。其中，4号和5号煤局部可采，6号煤属于较稳定煤层，全区可采。矿井水文地质条件简单，煤层瓦斯含量低，为低瓦斯矿井，煤尘有爆炸性，为易自燃煤层。井田内资源总储量为41.13Mt。综观全井田开采技术条件优越，适宜于综采放顶煤采煤法开采和建设现代化矿井。矿区内各可采煤层煤质特征为富灰、特低硫～中硫、中等发热量的长焰煤（CY42），是较好的动力用煤和民用煤，在国内外煤炭市场供不应求。矿井建设业主为准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司。准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿前身是国营房塔沟硫磺厂下属的采煤车间。于1963年建井，1993年经技术改造，扩井、整改，矿区面积5.0752km2。1997年建起焦化厂。2005年10月，内蒙古自治区煤炭科学研究所为该矿做了《准格尔旗蒙南煤炭有限公司碓臼沟煤矿改扩建可行性研究报告》，并经鄂尔多斯煤炭工业局组织有关单位和专家进行了审查，形成了技术审查意见，原则通过了可行性研究报告设计方案。2005年12月，内蒙古自治区煤炭科学研究所为该矿做了《准格尔旗蒙准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿扩建初步设计（修改版2）2南煤炭有限公司碓臼沟煤矿改扩建初步设计》，并于2007年12月经鄂尔多斯煤炭工业局组织有关单位和专家进行了审查，形成了技术审查意见，原则通过了该矿改扩建初步设计报告设计方案。2005年12月，内蒙古自治区煤炭科学研究所为该矿做了《准格尔旗蒙南煤炭有限公司碓臼沟煤矿改扩建初步设计安全专篇》，并于2008年6月经内蒙古煤矿安全监察局组织有关单位和专家进行了审查，形成了技术审查意见，原则通过了该矿改扩建初步设计安全专篇报告设计方案。2009年8月，该矿要进行生产验收；但矿井在建设中由于种种原因，对原设计进行了某些变更，2009年7月，内蒙古准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿委托我公司编制《准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿扩建初步设计（修改版2）》。一、设计依据1、设计委托书。2、中国建筑材料工业地质勘查中心内蒙古总队编制的《内蒙古自治区准格尔煤田榆树湾普查区碓臼沟煤矿煤炭资源储量核实报告》。3、内蒙古自治区国土资源厅颁发的内国土资储备字〔2004〕374号关于《内蒙古自治区准格尔煤田榆树湾普查区碓臼沟煤矿煤炭资源储量核实报告》矿产资源储量评审备案证明。4、国家现行有关煤炭工业的规程、规范和技术政策，现行相关产业技术政策和规定。5、《准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿改扩建初步设计说明书（修改版）》（2007年11月版）。准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿扩建初步设计（修改版2）3二、设计的指导思想以市场经济为导向，加大矿井设计改革的力度，在保证矿井设计规模和安全生产的前提下，尽量简化环节，减少行政福利设施。设计方案充分体现市场经济的特点，因地制宜选择生产工艺，系统设计简单实用，设备选型先进合理。力争通过精心设计和科学管理，将该矿井建设成规模合理、安全条件好、机械化装备水平高，见效快、效益好、符合煤矿发展趋势的新型高效矿井。三、设计的主要特点1、矿井设计生产能力为600Kt/a（原生产能力90Kt/a，净增510Kt/a），矿井采用一次设计，一次建成投产的移交方式。2、利用原有矿井工业场地。3、矿井采用斜井开拓方式。全井田布置主斜井、副斜井和回风斜井三个井筒，其中主斜井、副斜井利用原有。主斜井装备带宽为1.0m的胶带输送机，担负全矿井的煤炭提升任务，兼作安全出口；副斜井担负全矿井的所有辅助提升任务，兼作矿井的安全出口；新开凿一个回风斜井，担负全矿井的回风任务，兼作矿井的安全出口。4、矿井开拓系统简单，全井田以+923m水平开拓6号煤层。在开采水平划分和开拓巷道布置上，依据综采面的连续推进长度，进行井田水平划分和开拓巷道布置，比较符合本井田的实际。5、井下大巷主运输采用胶带输送机，可实现自回采工作面至地面胶带一条龙连续运输，用人少、效率高、故障率低、安全性好，利于实现集中管理与控制。大巷辅助运输采用防爆无轨胶轮车和无极绳绞车、调度绞车运输，准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿扩建初步设计（修改版2）4液压支架采用租赁神东公司支架搬运车运输，既满足矿井前后期对井下辅助运输的要求，又最大限度地减少了矿井初期投资。6、矿井以一个生产采区、一个综采放顶煤工作面保证矿井600Kt/a的设计生产能力。7、矿井采用中央并列式通风系统，机械抽出式通风方式，营运费用低，安全性好。8、矿井原煤原煤按两级筛分，即+50mm和0～50mm。四、矿井主要技术经济指标1、矿井设计生产能力：600Kt/a。2、井田开拓方式：斜井开拓。3、水平划分及水平标高：以＋923m一个水平开采全井田6号煤层。4、矿井服务年限：24.6a。5、矿井以一个生产采区、一个综采放顶煤工作面、一个综掘面、一个普掘面来保证矿井600Kt/a的设计生产能力和正常生产接替。6、矿井移交生产时，井巷工程总量为8931.9m，掘进总体积为136409.2m3。井巷万吨掘进率为148.87m。7、矿井工业场地9.5hm2，矸石堆放场地1.0hm2。8、矿井工业建(构)筑物总体积26478.00m3，工业建(构)筑物总面积4418.70m2。9、矿井行政公共建筑总体积47140.00m3，矿井行政公共建筑总面积10796.40m2。10、矿井职工在籍总人数455人，原煤全员效率6t/工。准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿扩建初步设计（修改版2）511、矿井建设总投资17350.17万元，吨煤投资283.30元。12、矿井建井工期20个月，井巷施工工期18.5个月。五、存在问题与建议1、《储量核实报告》中未提供4号等可采煤层的自燃发火期，建议矿方尽早补测。2、《储量核实报告》未作可采煤层顶底板岩石力学试验，建议补作试验，以便进一步完善采煤工艺设计。3、虽然本矿为低瓦斯矿井，周围井未发生过瓦斯事故，但因煤尘具有爆炸性，建议矿方加强瓦斯、煤尘浓度监测工作，防患于未然，确保煤矿安全生产。4、开采中要防止采空区积水涌入巷道。建议矿方在开采过程进行采空区和矿井水文地质动态观测研究。5、井田位于半干旱高原大陆。要注意合理排渣排废，保护土地脆弱生态环境。6、《储量核实报告》未提供矿井达到600Kt/a生产能力时瓦斯及涌水量，建议矿方在建设及生产过程中密切注意矿井瓦斯及涌水量的变化，以防止事故发生。准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿扩建初步设计（修改版2）6第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、交通位置碓臼沟煤矿隶属于准旗蒙南煤炭有限责任公司，位于鄂尔多斯市准格尔旗东南部，行政区划属准格尔旗马栅镇管辖。矿井地理坐标为：东经：111°18′53.5″～111°21′10.2″北纬：39°26′19.8″～39°27′18″区内交通比较方便，榆树湾～魏家峁砂石公路由南向北贯穿矿区，距薛魏线17km，距沙榆线10km，薛家湾到东胜市约160km。到旗政府约70km。黄河流经本井田东缘，河内可通木船和小型机动船，上达包头市下抵喇嘛湾，交通便利。交通位置详见图1-1-1。二、地形、地势及河流矿区位于鄂尔多斯高原东南部，呈典型的现代黄土高原地貌特征，广厚的黄土和风积砂十分发育，沟壑纵横，沟深壁陡，支离破碎，植被稀少。本井田东部低，西部高，最高标高＋1112.3m，最低标高＋562.0m，高差550.3m。本区域邻近的最大地表水系黄河流经本区东缘，从高崖头西折经榆树湾、马栅向西滚滚而去。区内最大沟谷为罐子沟、磁窑沟，其它主要沟谷还有碓臼沟、三道沟、二道沟、戚家沟等，这些沟谷除罐子沟有常年溪流外，准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿扩建初步设计（修改版2）7其它沟谷旱季一般干涸无水，雨季可形成短暂洪流，分别由北向东南及西南方向流出区外，注入黄河。三、气象与地震矿区属半干旱高原大陆性气候。冬季严寒而漫长，夏季炎热而短暂，昼夜温差大。年最高温度38.3℃（1961年6月11日），最低-30.9℃（1971年1月22日）。最大风速为20m/s，平均风速2.3m/s，多为西北风。年总降水量273.7mm～544.1mm，降水多集中在7、8、9三个月。年蒸发量为1749.7mm～2436.2mm。蒸发量是降水量的5～6倍。每年十一月至翌年三月为冻结期，霜冻期一般195天。最大冻土层深度为1.49m。根据《中国地震动参数区划图》（GB-18306-2001），该区地震动峰值加速度（g）为0.10，比照《中国地震烈度区划图（1990）》，对照烈度为7度。四、区域经济本区以农业为主，牧业次之，区内居民稀少，居民点多分布于沟谷低凹处，居住分散，以汉族、蒙古族为主。区内煤炭资源丰富，矿业开发是当地经济发展的支柱产业。碓臼沟煤矿开采经营多年，所产煤炭质量较好，对地方经济的发展起到了促进作用。五、井田开发情况及邻近矿井概况（一）碓臼沟煤矿准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿前身是国营房塔沟硫磺厂下属的采煤车间。于1963年建井，1993年经技术改造，扩井、整改，矿区面积5.0752km2。1997年建起焦化厂。矿井已有两个井筒，主井井口坐标：为X=4367890、Y=37529305；副井坐标为X=4367880、Y=37529235。井下准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿扩建初步设计（修改版2）8出煤以巷采为主，井下设有完善的通风系统。根据矿井现有储量，拟准备投资对其进行技术改造，为公司经济发展，再跨一个新台阶。矿井原设计能力为0.09Mt/a。目前本企业建有2000t焦化厂，进行煤炭深加工。本矿井目前主采6号煤层，煤层平均厚度为8.0m，煤层结构简单，煤层顶底板岩性以砂质泥岩及泥岩为主，稳定性较好。根据瓦斯鉴定及开采情况，矿井自建成投产以来，未发生瓦斯或煤尘爆炸事故，属于低瓦斯井。2005年5月5日内蒙古自治区国土资源厅颁发采矿许可证，证号：1500000530372，面积5.0752km2，准采6号煤层。原矿井在采掘过程中，未出现涌水、突水、冒顶、底鼓、瓦斯危害等现象，水文地质及开采技术条件属简单类型。（二）周边煤矿据准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司提供资料，在碓臼沟煤矿井田范围内，有马栅镇沙墕村村办煤矿一座，始建于1970年代，开采5号煤层，年产量0.1Mt吨。因无证开采，现已关闭。另有个体无证煤矿一座，始采于1980年代，年产量0.05Mt，开采煤层为5号煤层，现已关闭。在开采过程中，未出现顶板垮塌，采面突水、涌水、底鼓等现象，也未发生瓦斯爆炸等事故，水文地质条件及开采技术条件均属简单型。六、电源、水源情况（一）电源情况在矿井工业场地拟建10kV变电所，供电电源应为两回路电源，当任一准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿扩建初步设计（修改版2）9回路故障停电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。从矿井工业场地北向10km处的魏家峁110kV变电站引一回10kV电源线路作为碓臼沟煤矿的一个电源。从矿井工业场地西向3km处的榆树湾110kV变电站引一回10kV电源线路作为碓臼沟煤矿的另一个电源。（二）水源情况井田内无经济、可靠的地表水可利用。本矿生产生活供水水源取自奥陶系石灰岩承压水，水量丰富，水质良好，可做为矿井永久水源加以利用。七、主要建筑材料供应情况矿井所需钢材、木材、水泥、以及各种设备市场上能够满足建设需求；砖、石、砂及石灰等本地可满足需求。第二节地质特征一、地质构造及煤层（一）地层及地质构造1、区域地层准格尔煤田划分为多个勘查区，榆树湾是其中之一，位于老赵山梁背斜南翼、田家石畔正断层东侧。根据华北地层区划分图，准格尔煤田位于准格尔临县小区的东北部，而本区则位于准格尔煤田东南部边缘，据内蒙古煤田地质局1981年编制的1∶50000地质图成果，结合近期最新的地层划分原则，将准格尔煤田各时代地层的岩性