资源整合煤矿技改方案.doc

煤矿技术改造可行性分析
技术改造方案
煤矿整合后新增两块井田，西南部块段靠近，暂不考虑开采，东北部块段面积较大，工业储量多万吨。煤矿原井田西部已开采完毕，东部布置两个采区，现正在回采采区。整体矿井东部、北部可分为三个区域考虑，一个是原井田六采区范围及东部延伸段；第二个区域是原井田五采区范围及东部延伸段；第三个区域是扩大部分的东北部区域。煤矿井田内煤层赋存稳定，平均煤厚m，煤的密度为吨/立方米。根据煤矿的煤层赋存情况可选机械化采煤方法有两种：一是综采大采高一次采全高；二是一次采全高综合机械化放顶煤开采；由于煤矿地面没有洗煤厂，因此对放顶煤开采的矸石无法处理，因此，放顶煤开采不予考虑。下面结合矿井实际情况进行一次采全高开采方法进行分析。
一、矿井主运输系统
煤矿新施工的主斜井全长m，井口至煤仓长度m，皮带安装长度m，主斜井给煤机距离皮带机尾约m，后部面有足够的硫化皮的空间。主皮带主要参数见下表：
皮带机长
730m
带　　宽
1000mm
倾　　角
16°
电机型号
YB－4504－4
型　　号
DTL100/65/2×315
电机功率
2×315KW
驱动方式
液粘软启动
运输能力
650t/h
带　　速
3.15m/s
电机转速
1488r/min
电　　压
10KV

生产厂家
机械制造有限公司
1、主井运输
目前主皮带设计运输能力为t/h，根据国产设备实际使用经验，该皮带实际生产中运输能力预计能到t/h，短时间内可达到t/h的运输能力，但是皮带机长时间满负荷运转，必将大大增加故障概率，很容易出现问题，初期生产能力较小时可以满足需要，如若提高能力建议主井皮带机再增加一套驱动动系统，电机功率变成3×315kw，理论计算运输能力能到达到00t/小时，实际运煤能力可以达到t/h左右，每天提升h能够出煤t，每年生产天，基本能够满足矿井万t/a的生产能力。
2、大巷运输
首采工作面大巷运输设备选择在设备配套中再做说明，在此不再重复。
3、井下给煤机
井下煤仓给煤机型号GLD800/5.5/B，电压660/1140v，功率5.5Kw，最大给料量800t/h，给料量调整方式为变频器无极变速，重量3800Kg。基本能够满足矿井改造后生产需要，能够与主皮带改造后配套。
二、矿井辅助运输系统
1、地面及井下装卸车
1）矿井地面及井下装卸车现状
矿井地面无起重设备，仅机修车间有一部t行车。井下自主斜井甩车场甩车后轨道约m，巷道高度m，宽度m，甩车场曲率半径较小。
2）存在问题
矿井改造后综采设备吨位大，设备超长、超宽、超重、超高较多。
A、设备到矿后无法卸车、装车下井。
B、井底车场甩车后设备无法卸车换装。
C、地面轨道系统没有连在一起。
D、井下没有车场。
3）改进建议
A、在设备到矿及装车下井安装期间租用（或购买）吊车进行吊装，预计租用吊车时间约两个月以上。
B、井下甩车场延伸、扩宽，同时敷设单开、对称道岔各一套，在变电所附近巷道较宽位置扩帮、挑顶，安装50t行吊，保证井下装、卸车。
C、地面购置t叉车台，保证地面低吨位材料的正常卸车、装车、码放及搬运。
D、甩车场道岔必须进行改造。
E、将主井轨道接到机修车间门口便于设备、材料装卸、运输、
F、在工作面靠近切眼的位置施工支架组装硐室，安设组装设备。
2、主斜井及上下车场辅助运输
1）主斜井及上下车场运输现状及存在问题
A、矿井辅助运输以主斜井为主，采取机轨合一方式，采用JK2×1.5/31.5绞车提升，滚筒直径2m，宽度1.5m，轨距600mm，轨道规格为30Kg/m。主斜井安装一部DTL100/65/2×315胶带输送机，运输用轨道靠近左帮布置，轨道中心线距离巷道管路边缘1100mm，距离皮带边缘1600mm，管道边缘处巷道高度最高3000mm，一般2800mm。
B、上车场轨道末端在洗煤厂201皮带基础下方，拐弯半径较小，同时无法装卸车。主井井口大门超长设备无法进入，逆止器及皮带大架子均干涉。
C、下车场为甩车场，外轨加高较少，拐歪处巷道高度2800mm，竖曲线弧度较大，超长设备无法运输。
2）改进建议
A、主斜井绞车无法满足设备下井要求，建议购置JSDB-25双速绞车，并在驱动机房外施工基础，负责安装期间提升运输。
B、将左帮电缆建议改至顶板或右帮管路之上。
C、主斜井上车场201栈桥第一个基础、逆止器基础影响设备下井，需拆除，施工完成后再浇灌。
D、主斜井上车场大门影响设备下井，为彩钢板结构，预计需要拆除，安装完成后重新制作。
3、井下运输
1）井下运输现状
A、巷道总体高度偏低，一般在3000mm左右，最低处2600mm。
B、两处风桥为半圆拱混凝土浇灌结构，宽度在2800mm，高度2600mm。
C、各拐弯处巷道抹角较小，个别位置无抹角，影响设备拐弯。
D、现有大巷水泥底板硬化质量差，已经出现损坏现象。
2）改进建议
A、巷道用综掘机重新卧底或挑顶，保证巷道高度在3500mm以上，巷道抹角不足5m的卧底期间重新抹角，两处风桥重新改造成矩形断面，重新卧底后将巷道底板重新固化，固化厚度不少于200mm，混凝土强度不低于C30，浮煤清理干净。
B、切眼高度施工时不少于4500mm，方便支架组装。整个工作面施工前先根据设备情况出符合现场的设计。
三、矿井选煤系统
目前矿井地面洗选系统一套2YK2460筛分系统，处理能力最大550吨/小时，不能满足生产需要，各个品种的运煤皮带能力普遍偏小，满负荷运转必将对生产造成较大影响，建议根据实际能力陆续改造（投资较小），加大处理和运输能力。

选 煤 厂 设 备 技 术 参 数 表
序号
设备名称
数量
技术特征
长度
电动机
功率
减速比
或带速
1
破碎机
1
UFP5015B

90KW
≦400mm
2
圆振动筛
2
2yK2460

30kw
≦200mm
3
手选皮带
1
DT75-100/20/4
9m
4kw
0.9m/s
4
转载皮带
1
DT75-100/65/95
88m
95kw
2.5m/s
5
8－15块煤皮带
1
STJ80/15
35m
15kw
1.6m/s
6
3－8块煤皮带
1
STJ80/15
50m
15kw
1.6m/s
7
籽煤皮带
1
STJ/15
40m
15kw
1.6m/s
8
末煤皮带
1
STJ80/75
120m
75kw
2.5m/s

四、矿井通风系统
矿井采用中央并列式通风，矿井回风立井安装两台主通风机，主通风机型号为FBCDZ№24/2×220，吸风量56~140m3/s，风压1330~3000Pa，每台风机配2台YBF—450M1—8型220KW、10KV、740r/min防爆电动机，单台电动机配单级叶片运行。风机效率取0.85，矿井通风能力7140m3/min，矿井整体改造后预计配备为一采两掘，依此为依据来校核确定矿井通风机能否满足矿井生产需要。
根据《煤矿安全规程》要求，经过计算和验算，现在的风机供风能力能够满足综采生产需要，只是现在井下通风设施较少，风流较乱，综采工作面必须要有稳定可靠地通风系统，在井下必要地点增设通风设施，建立稳定可靠的通风系统，保证矿井安全生产。

五、矿井供、排水系统
1、矿井供水系统
矿井生活用水从副井筒中部水仓汲取，水仓涌水量约为12m3；矿井职工达到300人以上时，基本能满足生活需要。将副井中部水仓的水用水管直接与地面日用消防水池和井下供水系统连接，井下不用水时排到地面日用消防水池备用，用水时可以直接供井下用水，起到节约用水的效果。
井下消防洒水采用矿井水复用，当前矿井主排水泵房每天排水总量约为150m3，采空区可取水量约为20m3/h，处理后仅能满足井下洒水降尘、设备冷却用水，但采空区涌水无法保证长期维持平稳涌出量。
综采液压支架对水质要求非常高，工作面应自地面单独敷设清水管道，乳化泵采用生活用水，副井中部水仓将无法满足需要，地面至少应开凿深水井一眼，涌水量不低于20 m3/h。
2、井下排水系统
综采工作面生产顶板大面积垮塌后，矿井涌水量暂时无法预测，MD155-30X7主排水泵能力较小，主排水管道为两路5吋钢管，流量可能不足，排水系统是保证矿井安全的重要组成部分，必须做到万无一失，建议增加一趟6吋主排水管。
综采工作面要安装大小不同的各类排水泵，铺设一趟6吋排水管，确保安全生产

六、采暖系统
矿井靠近，利用预热可满足供暖需求，但各个供热地点（主井口、副井口、选煤厂、机修车间、皮带走廊及地面装载系统等地点）必须要配备足够的热交换装置，保证冬季设备和系统的安全运行。

七、安全监测、人员定位、通讯、矿压监测系统
矿井现有安全监测系统、人员定位系统、通讯系统可以满足生产需要，根据工作面的需要，增加必要的监测地点，另外应增加一套工作面矿压观测系统（建议采用尤洛卡的矿压监测系统）。

八、供电系统
1、矿井现有双回路供电均无法满足大采高综采工作面用电负荷。建议铺设一回路供电容量不小于10000KVA，另一回路满足通风、提升、排水等用电负荷。
2、现有电容补偿系统容量不足，需增大电容补偿容量，最好采用MCR型SVC补偿方式，可选用丹东欣泰电气股份有限公司生产的MCR型SVC成套设备。
3、地面变压器数量只有两台，主、副井绞车需增加一台专用变压器，以增加用电安全。
4、地面变电所需增加高压馈出柜两面，供机修车间10KV试验变压器及绞车专用变压器用电。
5、现有至井下中央变电所双回路MYJV22 3X120电缆应更换为MYJV22 3×185矿用电缆。
6、井下中央变电所只有两台备用柜，综采工作面供电系统安装后将无备用出线柜。应在一段母线侧增加出线柜两面，二段母线侧增加综掘工作面局扇专用变压器出线柜一面。供综采工作面移动电站出线柜电流互感器变比最小为300:1，进线柜及母联柜为500:1。

九、综采工作面设备配套

序号
设备名称
设备型号
数量
说明
备注
1
液压支架
ZY17000-32-70D
85
郑煤机、四维、平煤均可

2
端头支架
ZYT17000/26/50
6

3
运顺超前支架
ZTC400/29/45
1组

4
辅顺超前支架
ZTC16000/29/45
1组3架

5
煤机
MG1250/2950-WD
1台
采高7.0米
上海天地、鸡西、太矿均可

6
刮板运输机
SGZ1000/2*525
205米

7
转载机
SZZ1000/400
45米

8
破碎机
PLM2200
1部
与超前支架有连接

9
自移机尾
DY1200
1部

10
胶带运输机
DSJ120/150/3*280
1950米
机尾滚筒漏空

11
皮带巷皮带机
DSJ120/150/2*200
400米

12
变压器
KBSGZY-2500
1台
采煤机用

13
变压器
KBSGZY-2000
1台
运输机、转载机、破碎机用

14
变压器
KBSGZY-800
1台
泵站、排水、绞车用

15
变压器
KBSGZY-800
1台
皮带机头供电

16
组合开关
5组3300V
1台
采煤机、转载机用

17
组合开关
4组3300V
1台
运输机、破碎机用

18
组合开关
5组1140V
2台
皮带机、泵站用

19
乳化液泵站
BRW400/31.5
RX400/25
1套
配备3泵2箱

20
喷雾泵站
BPW320/16
QX320/20A
1套
配备2泵1箱

21
高压过滤站
25μm
1台

22
回液过滤站
80μm
1台

23
清水过滤站
25μm
1台

24
通讯控制器
KTC101
1套
主斜井、工作面皮带保护，工作面至选煤厂通讯控制

25
其它

馈电开关、各种综保、电缆、接线盒、照明、支护材料、绞车、平板车等

26
乳化液泵
BRW125/31.5
RX200/16A
1套
配备1泵1箱
安装及维修使用

27
空压机
4~6m3
1台

十、几点建议
1、工作面可以采用无煤柱开采技术，区段（工作面）之间不再留设20米的煤柱，只留3~5米的防火煤皮，可以多回收150万吨煤炭；但是无煤柱开采，必须进行预防性灌浆，防灭火投入较大，巷道沿空掘进支护成本增加，工作面开采难度加大，预计吨煤增加5元左右的成本。

2、矿井主斜井采用混合运输方式，巷道内辅助设施较多，大型设备运输过程中很难保证不掉道、不歪斜等事故的发生，如若发生运输掉道、歪斜等事故对井筒内设施会造成极大的破坏，将严重影响矿井安全生产；因此建议施工一条专门辅助运输斜井（不影响正常生产），用来运送大型设备。

首采工作面掘进施工组织（预计施工及设备安装时间总共需230天）
巷道名称
剩余工程量
(m)
其中：
施工
单位
单 进
(m/月)
施工
天数
施 工 日 期
备注
煤
岩
半煤岩
起
止
综掘工程

工作面运输顺槽
2150
2150

综掘一队
500
130

包括机头硐室
工作面切眼
2*160
320

综掘一队
400
30

回撤、清理
工作面辅助运输顺槽
2150
2150

综掘二队
500
130

回撤、清理
小计
4620
4620
0
0

安装准备工程

辅运大巷铺底
2200

综掘二队
1200
30

准备
切眼铺底
320

综掘二队
1200
10

转载机道铺底
40

综掘二队
1200
2

皮带机头基础
80

综掘一队
600
5

小计
2640

说明：需要两部综掘机同时施工

施 工 组 织 图表