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煤礦采面落煤改革可行性研究報告

作者:佚名 2011-06-13 20:51 來源:m.cltuan.cn

項目財務(wù)分析評價
基本的分析評價
(1)因為本項目為采煤方法改革項目,不能以整體來反映該類技改項目的效益狀況。因此,本項目的財務(wù)分析和預(yù)測以改造前后不同的技術(shù)工藝效益和成本比較為主。根據(jù)山盆鎮(zhèn)煤礦的實際情況,改造前為木支護(hù),改造后為多邊型柔性掩護(hù)支架支護(hù)。
(2)假定生產(chǎn)能力不變,生產(chǎn)管理人員及其福利水平不變,其它費用不變,從成本的節(jié)約(或)增加來考慮項目的經(jīng)濟(jì)效益。
(3)根據(jù)規(guī)定,新增固定資產(chǎn)的折舊按5年計算。
(4)關(guān)于投資回收期和綜合利潤率,由于技改項目的替代性,且原有木支護(hù)的復(fù)用性差,因此,計算中基本不考慮木支護(hù)的殘值,即以本項目全部新增投資為計算基礎(chǔ)。
本項目與木支護(hù)比較分析
根據(jù)表10-1-1計算,礦井現(xiàn)有開采面設(shè)計的落煤方法改造及形成第一個采面支護(hù)改革需投資292.3萬元,采煤機(jī)使用周期長,一般能維持5年以上,第一年需投入支護(hù)成本292.3萬元,平均每年投入落煤成本165.15萬元。而采用采煤機(jī),每年則需投入78.7萬元。與木支護(hù)支護(hù)成本比較見下表11-1-1。
表11-1-1 支護(hù)成本比較
支護(hù)形式 年落煤成本(萬元)
2011年 2012年 2013年 2014年 2015年
放炮 165.15 165.15 165.15 165.15 165.15
采煤機(jī) 78.7 78.7 78.7 78.7 78.7
項目凈收益 86.45 86.45 86.45 86.45 86.45

財務(wù)指標(biāo)分析
(1)靜態(tài)指標(biāo)
綜合計算表明該項目的年平均節(jié)約資金:86.45萬元。
(2)財務(wù)評價
該項目投產(chǎn)后當(dāng)年即可見效益,以5年計算,節(jié)約資金432.25萬元,且采用炮采時,礦井年生產(chǎn)不到9萬t,改為采煤機(jī)采煤可提高礦井生產(chǎn)能力,增創(chuàng)利潤,具有良好的投資回報,是一個經(jīng)濟(jì)效益可觀的項目。
項目風(fēng)險分析
、技術(shù)風(fēng)險
采煤機(jī)采煤法是上世紀(jì)八十年代引入我國的采煤方法,九十年代中后期該采煤法在我國煤炭開采業(yè)中進(jìn)行了改革和試驗,各礦區(qū)在應(yīng)用該種采煤方法中作了許多方面的改進(jìn),創(chuàng)造了機(jī)械化采煤技術(shù)快速發(fā)展,特別是薄煤層開采技術(shù)發(fā)展為井下煤層的開采創(chuàng)造了條件,取得了顯著成效,并在我國急傾斜煤層煤炭開采行業(yè)中廣泛推行。
山盆鎮(zhèn)煤礦13煤層位于龍?zhí)督M(P3l)下部,偽頂為薄層狀泥質(zhì)粉砂巖,厚0.2m,直接頂板為薄層狀粉砂質(zhì)泥巖,厚1.10-2.00m,間接頂為薄層狀粉砂巖,層理發(fā)育較為平整,局部裂隙較發(fā)育,平均厚2m;偽底為泥巖,厚0.1-0.5m左右,直接底為薄層狀粉砂巖,層理發(fā)育,平整性脆,裂隙較發(fā)育,平均厚5m左右,為不穩(wěn)定底板。
協(xié)作單位:六盤水各礦業(yè)集團(tuán)公司為國有大中型企業(yè),這些企業(yè)采面采煤機(jī)落煤從80年代到現(xiàn)在,技術(shù)上積累了一定的經(jīng)驗,金虎煤礦煤可與其聯(lián)系協(xié)作,為本項目的順利實施提供了技術(shù)保證。
礦井成立采煤方法改革項目聯(lián)合實施小組,以確保該項目的順利執(zhí)行。
財務(wù)風(fēng)險
本項目不涉及外匯,資金為政府補助及自籌解決,因此不存在利息風(fēng)險和匯率風(fēng)險。
社會綜合效益分析
通過以上對項目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,項目的盈利能力、償還能力等各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較理想,投資效益較好,項目的抗風(fēng)險能力較強(qiáng)。
近幾年,煤炭市場的更大需求極大地促進(jìn)了煤機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展。我國自上世紀(jì)以來,隨著薄煤層開采技術(shù)的發(fā)展,國產(chǎn)薄煤層滾筒采煤機(jī)在吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上生產(chǎn)實現(xiàn)了大跨越,不僅滿足國內(nèi)市場需求,而且還可出口到越南、印度、俄羅斯。與此同時,隨著需求量的增加,國內(nèi)薄煤層滾筒采煤機(jī)生產(chǎn)廠如雨后春筍一樣不斷涌現(xiàn),目前已達(dá)數(shù)十家。
采煤機(jī)落煤工藝替代放炮工藝,每年可節(jié)約大量炸藥,對環(huán)境保護(hù)也起到很大的作用。
采煤機(jī)落煤工藝替代放炮工藝,提高了井下施工的安全性,減少瓦斯煤塵、頂板事故,切實做到了以人為本的原則。
總之,采煤機(jī)落煤工藝在經(jīng)濟(jì)效益上、社會效益上都有一定的提高,因此進(jìn)行落煤工藝改革時切實可行的。

技術(shù)來源、工藝特點、技術(shù)關(guān)鍵及對煤礦安全、技術(shù)進(jìn)步的重要意義和作用
技術(shù)來源
采煤機(jī)落煤的采煤法是上世紀(jì)八十年代以來世界各主要采煤國家,為適應(yīng)高產(chǎn)高效綜采工作面發(fā)展和實現(xiàn)礦井集中化生產(chǎn)的需要,積極采用新技術(shù),不斷加速更新和改進(jìn)滾筒采煤機(jī)的技術(shù)性能和結(jié)構(gòu),相繼研制出一批高性能、高可靠性的采煤機(jī)。八十年代后期,借助中國和波蘭科技使用的機(jī)遇,瞄準(zhǔn)電牽引采煤機(jī)的發(fā)展方向,科總院上海分院首先在國內(nèi)進(jìn)行交流電牽引采煤機(jī)的攻關(guān)研制,經(jīng)過多年的努力,終于取得成功。這是一臺薄煤層強(qiáng)力爬底板交流電牽引采煤機(jī),也是在國際上首次將交流調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于爬底板采煤機(jī),它的開發(fā)研制成功為我國開發(fā)交流電牽引采煤機(jī)積累了經(jīng)驗。交流電牽引調(diào)速裝置,為采煤機(jī)的液壓牽引調(diào)速技術(shù)的更新?lián)Q代開辟了一條新的途徑。國內(nèi)裝機(jī)功率最大的MG400/920-WD型交流電牽引采煤機(jī),1997年12月開始在晉城局鳳凰山礦進(jìn)行了井下工業(yè)性試驗,三個月試驗考核,累計出煤量522432噸,最高日產(chǎn)量達(dá)9292噸,取得了較好的效果。2005年初步掌握了大功率大采高采煤機(jī)技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)。2001年大傾角電牽引采煤機(jī)和2002年短臂電牽引采煤機(jī)標(biāo)志著我國采煤機(jī)總體設(shè)計技術(shù)大達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。隨著技術(shù)的發(fā)展和對采煤機(jī)的研究,電牽引采煤機(jī)裝機(jī)功率達(dá)到1020kW,截割功率2×450kW,牽引功率2×50kW,牽引力700kN,滾筒截深可達(dá)1000mm,采高1000~4600mm。機(jī)械化采煤的優(yōu)點是簡化了采煤工藝,取消了工作面?zhèn)鹘y(tǒng)炮采的繁重的勞動工序,降低了材料消耗,實現(xiàn)高產(chǎn)高效,安全可靠性增加。
按照國家煤礦安監(jiān)局辦公室關(guān)于征求《關(guān)于推進(jìn)小型煤礦機(jī)械化的指導(dǎo)意見》修改意見的通知煤安監(jiān)司函辦〔2010〕3號,推動小型煤礦加快技術(shù)改造步伐,提高機(jī)械化水平,提升安全保障能力,實現(xiàn)小型煤礦安全生產(chǎn)狀況不斷好轉(zhuǎn)。小型煤礦采用先進(jìn)適用的新技術(shù)、新工藝和新裝備,大力推進(jìn)機(jī)械化改造,淘汰落后生產(chǎn)方式,提升辦礦規(guī)模,提高技術(shù)裝備水平,減人提效,走規(guī)模化、現(xiàn)代化發(fā)展之路,根據(jù)金虎煤礦的煤層條件和頂?shù)讕r性,使用MG300-BW型采煤機(jī)落煤,取代炮采工藝,改善生產(chǎn)勞動條件,提高效益,創(chuàng)造良好的安全生產(chǎn)條件。
工藝特點
高檔普采工作面的工藝:采煤機(jī)落煤,機(jī)械裝煤,單體液壓支柱支護(hù)工作面,刮板運輸機(jī)運輸,采用全部垮落法(或其它管理法)管理頂板。采煤機(jī)騎在刮板運輸機(jī)上,依靠采煤機(jī)上的牽引裝置帶動采煤機(jī)在工作面上運行,通過采煤機(jī)上的滾筒旋轉(zhuǎn),滾筒上的截齒截割煤割煤體實現(xiàn)落煤,滾筒下的裝煤板將落煤裝入刮板運輸機(jī)實現(xiàn)自動裝煤,搖臂可升降滾筒高度,實現(xiàn)了緩傾斜特厚煤層的一次采全厚開采,對地質(zhì)條件的適應(yīng)性較強(qiáng),適應(yīng)煤層的厚度變化。煤割煤后隨即掛梁打柱,實現(xiàn)及時支護(hù)。這種采煤方法與炮采工藝相比,簡化了采煤工藝,避免了工作面打眼放炮、攉煤、扶柱等繁重的勞動工序,降低了火工品材料消耗,改善勞動環(huán)境,安全可靠性得到增加。為此,近年來在煤礦積極推廣,取得明顯的經(jīng)濟(jì)效果,滿足安全生產(chǎn)的需要。機(jī)械化采煤的優(yōu)點是簡化了采煤工藝,取消了工作面?zhèn)鹘y(tǒng)炮采的繁重的勞動工序,降低了材料消耗,實現(xiàn)高產(chǎn)高效,煤流均衡,瓦斯涌出穩(wěn)定,利于通風(fēng)管理,安全可靠性增加,有利于安排接替和均衡生產(chǎn)。
技術(shù)關(guān)鍵
采煤機(jī)工作環(huán)境十分惡劣,在運轉(zhuǎn)時受到來自煤、巖石等巨大的沖擊載荷,還受到煤塵、水霧等其它方面的污染。盡管采煤機(jī)在設(shè)計之初已充分考慮了防止水分及其它污染物侵入油液,但在實際工作中,采煤機(jī)的油液經(jīng)常遭受污染,導(dǎo)致采煤機(jī)的液壓元件和機(jī)械零件過早磨損,達(dá)不到使用壽命的情況時有發(fā)生。而采煤機(jī)如因故障停機(jī),則將造成整個煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的癱瘓。因此,需要建立一套完整的故障診斷系統(tǒng)來準(zhǔn)確描述采煤機(jī)的運行狀態(tài),并對故障進(jìn)行診斷和預(yù)報,以增大采煤機(jī)的開機(jī)率,提高其可靠性,保證工作面的高效高產(chǎn)。同時在煤機(jī)使用過程中還應(yīng)注意以下技術(shù)措施
1、工作面勞動組織
采煤機(jī)落煤工作面,每天可以三班出煤。每班的工作內(nèi)容大致相同,配備的工種和人數(shù)也大致相同。與炮采工作面相比,減少了一些工序和工作,人數(shù)相對要少。根據(jù)金虎煤礦煤層厚度和工作面長度,每班工作面配備 15-20 人。
2、故障處理
1)采煤機(jī)常見故障
(1)液壓系統(tǒng)故障
采煤機(jī)液壓系統(tǒng)是故障率最高的部分。在煤礦井下,工作環(huán)境很差,不宜將液壓系統(tǒng)拆開檢查,拆開易使系統(tǒng)污染。液壓系統(tǒng)是最容易被污染而發(fā)生故障的,如液壓泵出現(xiàn)故障常常是油中浸入了雜質(zhì),引起泵的磨損和泄漏,造成系統(tǒng)流量不足,壓力降低,溫度升高。液壓馬達(dá)與泵有相類似的情況。系統(tǒng)的控制閥類受污染會發(fā)生動作失靈、閥受到卡阻、移動不到位,引起系統(tǒng)壓力、流量發(fā)生不正常的變化。還有液壓系統(tǒng)的密封問題引起系統(tǒng)的泄漏和外界雜物的侵入,導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生故障。
(2)機(jī)械系統(tǒng)故障
機(jī)械系統(tǒng)故障主要有:聯(lián)接松動,引起載荷分布發(fā)生變化,使某些部件受載惡化,發(fā)生斷裂或損傷;齒輪傳動系統(tǒng)和聯(lián)接處發(fā)生故障,如磨損、疲勞破壞或過載損壞等。這些故障往往都不同程度產(chǎn)生發(fā)熱,引起溫度升高。其它像安裝、制造和使用等方面的原因都會引起機(jī)械系統(tǒng)出現(xiàn)故障,或零部件缺陷導(dǎo)致發(fā)生故障等等。
(3)軸承故障
采煤機(jī)牽引行走鏈輪負(fù)荷大,載荷不均,其支承軸承很容易發(fā)生磨損或滾動體碎裂等。這種支承軸承的嚴(yán)重?fù)p壞可能會影響到鏈輪軸、鏈輪及與其相嚙合的其它零件,進(jìn)而導(dǎo)致其它零件的損傷。采煤機(jī)搖臂部位各傳動軸承受力很大,由于搖臂頻繁升降,潤滑狀況較差,也極易發(fā)生軸承損傷故障。這些是采煤機(jī)在正常工作中經(jīng)常發(fā)生的軸承故障。當(dāng)然引起軸承故障的原因不僅僅是軸承過載,如潤滑系統(tǒng)發(fā)生污染,潤滑不良;軸承安裝不正;載荷較大時與軸承相配合的軸、支承座發(fā)生變形等,均會導(dǎo)致軸承發(fā)生故障。還有設(shè)計、制造等方面的問題和軸承本身的缺陷等,都對軸承的使用和壽命有影響。
(4)故障診斷方法
對采煤機(jī)機(jī)械故障進(jìn)行診斷的方法有多種,如振動診斷法、油液分析法、噪聲診斷法、溫度監(jiān)測診斷法等。溫度監(jiān)測診斷法是使用最廣泛的一種監(jiān)測手段,它能正確、快速和靈敏地反映設(shè)備的工況狀態(tài)。如系統(tǒng)中摩擦副零件一旦發(fā)生異常,磨損速率會大大增加,油樣分析與磨損判定還需有一個過程,但溫度確是最直接的反應(yīng)。以定點在線溫度監(jiān)測診斷,可以準(zhǔn)確定位,直觀快速反映監(jiān)測處狀態(tài)。
對于采煤機(jī),選擇溫度檢測作為在線監(jiān)測比較實用。對于機(jī)械傳動系統(tǒng),以軸承溫度和傳動箱油溫及油位作為在線連續(xù)監(jiān)測,并記錄溫度的歷史變化,以便分析其變化趨勢。同時輔之以定期的油樣分析,這樣既可以及時發(fā)現(xiàn)故障,又能預(yù)測故障的狀態(tài)和發(fā)展趨勢。
對于采煤機(jī)液壓系統(tǒng),可檢測系統(tǒng)各部分的溫度、壓力和流量。按液壓系統(tǒng)各部分的功能,元件的位置分布設(shè)置溫度和壓力的在線監(jiān)測點,這樣可建立診斷故障的溫度監(jiān)測場和壓力監(jiān)測場。有了這樣兩個監(jiān)測場,可以根據(jù)溫度、壓力的場分布查尋故障,快速、準(zhǔn)確地診斷確定液壓系統(tǒng)的故障源,判定故障原因。同時采用油樣分析來定期檢查系統(tǒng)污染情況,以便在還未引起嚴(yán)重故障前,便能采取措施清除污染,保證系統(tǒng)安全、正常地工作。
3、防止輸送機(jī)下滑的措施
煤層傾角>12°,必須裝防滑、錨固裝置;防止煤、矸等進(jìn)入底槽,以減小底鏈運行阻力;工作面調(diào)成偽斜,當(dāng)煤層傾角8~10°時,工作面平與巷成92~93°,使推移輸送機(jī)的上移量與下移量相抵。;嚴(yán)格把握移輸送機(jī)順序,從工作面下端移輸送機(jī)。;推移輸送機(jī)時,用支柱頂住機(jī)頭,拉緊機(jī)尾。煤層>18°時,要設(shè)防滑千斤頂。
4、煤層傾角大于15°時,采煤機(jī)必須設(shè)防滑裝置。一般采用帶有離合器的JH-8型回柱絞車改裝成穩(wěn)車,作用機(jī)組的防滑裝置,并在上行割煤時由穩(wěn)車鋼絲繩向上帶采煤機(jī)纜線,下行割煤時,打開離合器,纜線隨機(jī)組下行自動下放。穩(wěn)車鋼絲繩的直徑為12.5mm或15 .5mm。
5、防止跑底、飄刀問題。
底板起伏不平,或者底板浮煤過多,易造成采煤機(jī)跑底、飄刀,造成留底煤和啃頂板。在機(jī)組開始使用的一段時間內(nèi),經(jīng)常發(fā)生跑底問題,為了解決此類問題,公司組織技術(shù)人員現(xiàn)場跟班,一是要求機(jī)道浮煤必須清理干凈,二是采用墊機(jī)和近距離用單體支柱壓錨鏈,迫使機(jī)組滾筒位置下降,解決了現(xiàn)場存在跑底問題。
6、采煤工作面過斷層的技術(shù)措施
a)適當(dāng)調(diào)整工作面方向;
b)按斷層性質(zhì)確定采用挑頂和下切或同時采用兩種方法;
c)當(dāng)巖石f<4時,采煤機(jī)直接割巖;
d)過斷層時要預(yù)先減小采高;
e)當(dāng)斷層地段需下切或側(cè)斜時,應(yīng)使頂?shù)装逍纬善骄弬?cè)斜變化;
f)在斷層附近采取加強(qiáng)支護(hù)等措施。目 錄前 言 1 第一章 項目建設(shè)的意義和必要性 5 第一節(jié) 項目建設(shè)的意義 5 第二節(jié) 項目建設(shè)的必要性 6 第三節(jié) 建設(shè)項目的可行性 8 第二章 技術(shù)來源、工藝特點、技術(shù)關(guān)鍵及對煤礦安全、技術(shù)進(jìn)步的重要意義和作用 24 第三章 建設(shè)方案、地點、規(guī)模 28 第四章 設(shè)備選型及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 29 第五章 外部配套條件落實情況及原材料供應(yīng) 31 第一節(jié) 外部配套條件落實情況 31 第二節(jié) 煤炭運銷和經(jīng)濟(jì)效益情況 31 第六章 環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)、生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 32 第一節(jié) 環(huán)境保護(hù) 32 第二節(jié) 安全生產(chǎn) 32 第三節(jié) 采面生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 36 第七章 建設(shè)工期和進(jìn)度安排 39 第八章 組織機(jī)構(gòu)及項目實施管理 40 第九章 項目承擔(dān)單位及協(xié)作單位慨況 41 第十章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與評價 43 第一節(jié) 投資估算及資金籌措 43 第二節(jié) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 43 第十一章 項目財務(wù)分析與評價 45 第十二章 項目風(fēng)險分析 46 第十三章 社會綜合效益分析 47 附件:1、貴州省工商行政管理局2008年1月頒發(fā)的營業(yè)執(zhí)照; 2、貴州省遵義縣國家稅務(wù)局頒發(fā)的稅務(wù)登記證; 3、貴州省煤炭工業(yè)管理局2002年3月頒發(fā)的煤炭生產(chǎn)許可證; 4、貴州省煤礦安全監(jiān)察局2010年3月頒發(fā)的安全生產(chǎn)許可證; 5、貴州省國土資源廳2008年12月頒發(fā)的采礦許可證; 6、貴州省煤炭管理局2007年7月頒發(fā)的礦長資格證;(過期) 7、2009年12月30日資產(chǎn)負(fù)債表; 8、2009年12月30日損益表; 9、貴州省能源局文件,黔能源發(fā)[2009]306號,關(guān)于遵義市煤炭管理局《關(guān)于呈報2009年度煤礦瓦斯等級鑒定結(jié)果的報告》的批復(fù); 10、貴州省煤炭管理局文件,黔煤生產(chǎn)字[2008]342號,關(guān)于遵義市煤炭局《關(guān)于請求對〈貴州省遵義縣金虎煤礦煤與瓦斯突出危險性鑒定報告〉審查的報告》的批復(fù)。前 言按照國家煤礦安監(jiān)局辦公室關(guān)于征求《關(guān)于推進(jìn)小型煤礦機(jī)械化的指導(dǎo)意見》修改意見的通知煤安監(jiān)司函辦〔2010〕3號,推動小型煤礦加快技術(shù)改造步伐,提高機(jī)械化水平,提升安全保障能力,實現(xiàn)小型煤礦安全生產(chǎn)狀況不斷好轉(zhuǎn)。小型煤礦采用先進(jìn)適用的新技術(shù)、新工藝和新裝備,大力推進(jìn)機(jī)械化改造,淘汰落后生產(chǎn)方式,提升辦礦規(guī)模,提高技術(shù)裝備水平,減人提效,走規(guī)?;?、現(xiàn)代化發(fā)展之路,有效防范和堅決遏制重特大事故,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變提供強(qiáng)有力的安全生產(chǎn)保障。按照國家煤礦安監(jiān)局辦公室關(guān)于征求《關(guān)于推進(jìn)小型煤礦機(jī)械化的指導(dǎo)意見》修改意見的通知煤安監(jiān)司函辦〔2010〕3號文件要求的工作目標(biāo),到2012年底,全國小型煤礦機(jī)械化程度達(dá)到40%以上;回采工作面機(jī)械化程度達(dá)到45%以上,掘進(jìn)裝載機(jī)械化程度達(dá)到70%以上。煤層厚度≥0.8米的水平、近水平、傾斜煤層,地質(zhì)條件簡單到中等復(fù)雜的煤層實現(xiàn)機(jī)械化開采;鼓勵具備能力的煤礦企業(yè)在地質(zhì)條件復(fù)雜、急傾斜煤層等困難條件下,積極采用新技術(shù)、新工藝,推進(jìn)機(jī)械化開采。隨著采礦業(yè)的不斷發(fā)展以及采礦規(guī)模的不斷擴(kuò)大,經(jīng)常出現(xiàn)頂板、爆破等事故,迫使人們不得不重視和研究落煤工藝問題。建國以來,特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來,隨著采煤方法和落煤工藝技術(shù)的深入發(fā)展,新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備的不斷使用,礦井支護(hù)技術(shù)取得了令人矚目的成就,技術(shù)面貌發(fā)生了巨大的變化,獲得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。但是隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及對煤炭資源需求的增大,煤礦開采及建設(shè)速度的加快,也暴露出部分煤礦業(yè)主只追求經(jīng)濟(jì)效益而忽視安全投入和技術(shù)投入的不足,從而帶來了一系列安全事故。放炮落煤在較短時間內(nèi)釋放大量瓦斯形成瓦斯積聚,產(chǎn)生大量粉塵,振動波揚起落塵,給瓦斯、煤塵爆炸創(chuàng)造了條件;放炮高溫火源點燃瓦斯、煤塵引起瓦斯、煤塵燃燒、爆炸;同時,產(chǎn)生大量氮氧化合物和其它有毒有害氣體,造成人員窒息;放炮使圍巖和煤體結(jié)構(gòu)被破壞變松動、破碎,容易發(fā)生冒頂、片幫事故;放炮崩人事故時有發(fā)生。在歷年煤礦事故統(tǒng)計分析中,瓦斯爆炸事故最多,約占40%以上。在2009年上半年的全國事故統(tǒng)計中,我國煤礦可查事故共110起,死亡、失蹤人員864人。放炮引起的安全事故占有很大的比例,如2009年4月12日11時59分, 四川宜賓市珙縣馬鞍山煤礦(私營有證煤礦)+400水平2221采煤工作面下煤眼掘進(jìn)放炮時發(fā)生局部瓦斯爆炸事故,當(dāng)時井下有8人作業(yè),造成3人死亡,5人受傷。2009年4月17日16時30分接到報告,湖南郴州市永興縣樟樹鄉(xiāng)大嶺煤礦炸藥爆炸事故,造成19人死亡,1人下落不明,2009年5月16日2時15分, 山西大同礦務(wù)局麻家梁煤礦主立井工程(基建礦井)由中國中煤能源集團(tuán)所屬的中煤第一建設(shè)公司10處麻家梁項目部負(fù)責(zé)施工,施工至380米時發(fā)生炮煙窒息事故,現(xiàn)場有17人,送醫(yī)院后,11人搶救無效死亡,4人重傷,2人輕傷。占事故死亡人數(shù)的3.9%,放炮引起的安全事故仍是煤礦安全生產(chǎn)的主要隱患。表一:   2009年1-6月煤礦事故類別圖表
貴州省遵義縣煤炭資源豐富。隨著國家的產(chǎn)業(yè)政策、資源保護(hù)和環(huán)保政策的日益完善以及西部大開發(fā)的戰(zhàn)略實施,全縣現(xiàn)有煤炭供需形式正在轉(zhuǎn)變,省內(nèi)外煤炭需求量也不斷加大,市場較為廣闊。本縣煤礦建設(shè)發(fā)展較快,但是許多煤礦的采煤方法、回采工藝和支護(hù)的技術(shù)含量低,其采面多采用放炮落煤為主,爆破傷人事故時有發(fā)生。因此迫切需要進(jìn)行井巷、采面落煤工藝的改革,積極創(chuàng)造條件推廣煤礦采煤新技術(shù),創(chuàng)造安全工作環(huán)境,以杜絕頂板事故的發(fā)生。受遵義縣山盆鎮(zhèn)金虎煤礦的委托,我公司于2010年5月承擔(dān)了山盆鎮(zhèn)金虎煤礦回采工作面落煤工藝的可行性研究工作。遵義縣山盆鎮(zhèn)金虎煤礦位于貴州省北部,遵義市以北,隸屬遵義市遵義縣三盆鎮(zhèn)管轄,距遵義縣城69km,直線距離約40km,距遵義火電廠87km,距遵義縣鴨溪火電廠87km,直線距離約35km。黔渝鐵路、黔渝高等級公路從礦區(qū)東部約29km處經(jīng)過,高坪至山盆柏油公路穿過礦區(qū)北東部,礦區(qū)內(nèi)有相通,交通十分方便。礦井年設(shè)計生產(chǎn)能力9萬t,設(shè)計可采煤層1層(為13煤層),煤層厚度0.96-1.63m,平均1.34m。煤層傾角6-15°,為緩傾斜煤層,煤種為無煙煤。礦井煤炭保有儲量98萬t,可采儲量61.6萬t,服務(wù)年限約5.2年。山盆鎮(zhèn)煤礦主采13煤層,系緩傾斜薄及中厚煤層,根據(jù)開采設(shè)計,回采工作面布置在13煤層,采用走向長壁工作面后退式采煤法,單體液壓支柱支護(hù),放炮落煤,回采落煤工藝較為落后,安全狀況不好,迫切需要改變回采落煤工藝。選用先進(jìn)、適用的技術(shù)和裝備,確保通過機(jī)械化改造,改變落后的生產(chǎn)方式,提升礦井規(guī)模、減人提效,提高煤礦安全生產(chǎn)水平和保障能力是該礦技術(shù)改革的迫切要求。采煤機(jī)落煤工藝是上世紀(jì)以來采用的一種落煤方式,適應(yīng)緩傾斜煤層的開采條件,取得了顯著成效,并在我國煤炭開采行業(yè)中廣泛推行。采煤機(jī)由電力部、截割部 、牽引部等構(gòu)成,通過截割部的截齒割煤體,實現(xiàn)采煤工作面落煤,由刮板運輸機(jī)將煤炭運出工作面。這種采煤方法簡化了打眼放炮落煤采煤工藝,取消了工作面打眼放炮等繁重的勞動工序,同時實現(xiàn)工作面均勻落煤,可實現(xiàn)三班連續(xù)采煤,大大提高了礦的原煤生產(chǎn)量,安全系數(shù)也得以增強(qiáng);同時,減少了爆破環(huán)節(jié),工作比較安全,降低了材料消耗,安全可靠性得到增加。通過認(rèn)真分析業(yè)主提供的地質(zhì)資料和收集的生產(chǎn)技術(shù)信息,認(rèn)為在金虎煤礦回采工作面中采用采煤機(jī)落煤采煤方法,能夠取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果和安全效益,其概算投資為292.3萬元。 第一章 項目建設(shè)的意義和必要性第一節(jié) 項目建設(shè)的意義 貴州以“江南煤海”著稱,全省煤炭資源遠(yuǎn)景儲量2410億噸,保有儲量為498億噸,是江南12個省區(qū)的總和,居全國第5位,具有儲量大、煤種全、埋藏淺、分布聚、組合好的特點,煤層中還蘊藏有豐富的可供開發(fā)煤層氣。貴州磷、煤、鋁等礦產(chǎn)資源豐富,以電力為依托發(fā)展優(yōu)勢原材料產(chǎn)業(yè)具有得天獨厚的優(yōu)勢。然而,隨著新建火電機(jī)組大量投產(chǎn),貴州煤炭產(chǎn)量的增長并未使省內(nèi)電煤供應(yīng)緊張局面得到緩解。大量電廠要么停機(jī)待料,要么把摻雜了大量矸石、粉煤灰甚至泥土等的電煤,也一古腦吞下去。去年電煤供應(yīng)最緊張時,全省火力發(fā)電停機(jī)和減出力機(jī)組甚至超過200萬千瓦,其中貴州金元集團(tuán)公司因缺煤全年少發(fā)電達(dá)47.3億千瓦時。據(jù)貴州省經(jīng)貿(mào)委提供的消息,今年貴州省電煤需求量約4500萬噸。在全省煤炭產(chǎn)需銜接會上,有關(guān)部門對省內(nèi)電廠發(fā)電5500小時(機(jī)組設(shè)計利用小時數(shù))以內(nèi)的電煤需求量3597萬噸已下達(dá)了指導(dǎo)計劃。此外,5500利用小時外的800多萬噸發(fā)電用煤基本沒有落實。預(yù)測貴州省煤炭消費情況見表1-1-1。 根據(jù)2008年《遵義市礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃》,隨著電力發(fā)展的需要,自2004年起至2010年止,鴨溪電廠六臺(6×30MW)機(jī)組陸續(xù)建成,年需用煤600萬噸,以及冶金、建材等主要工業(yè)部門和人民生活與其它用煤為300萬噸/年,因此2010年,全縣用煤量為900萬噸/年。依據(jù)遵義縣煤炭生產(chǎn)安排,到2010年底全縣生產(chǎn)原煤僅為645萬噸。2007年之前,由于對原煤礦山進(jìn)行技改(30個),新建礦山18個,實際產(chǎn)量很少,自2008年開始,供煤逐年增長。為保證鴨溪電廠正常運轉(zhuǎn),不足之處由仁懷供給,預(yù)計自2005年起每年由50萬噸逐漸增至200萬噸。2010年后,為保證遵義年產(chǎn)80萬噸氧化鋁廠用電需要,計劃建立28MW自備電廠,需煤100萬噸/年,2010年前測算的用煤量900萬噸,到2015年全縣用煤量為1000萬噸。根據(jù)安排,這期間共擬建新礦山21個,新增原煤產(chǎn)量165萬噸,使全縣原煤生產(chǎn)能力達(dá)810萬噸,仍不能滿足用煤之需。按塊煤率40%計算,在810萬噸原煤中,粉煤為486萬噸,全部供電廠使用,尚差約200萬噸,為保證電廠正常運轉(zhuǎn),自2007年起,每年需從仁懷縣補給粉煤200萬噸。
與此同時,貴州省地方中小型煤礦仍在大量使用放炮落煤的生產(chǎn)工藝,嚴(yán)重制約了中小型煤礦的發(fā)展,安全狀況不理想。我國煤礦自上世紀(jì)八十年代在傾斜煤層開采中極積推廣應(yīng)用采煤機(jī)落煤,單體液壓支柱支護(hù)工作面,實現(xiàn)高檔普采工作面,取得了突破性的進(jìn)展。
貴州省遵義縣煤炭資源豐富。隨著國家的產(chǎn)業(yè)政策、資源保護(hù)和環(huán)保政策的日益嚴(yán)格以及西部大開發(fā)的戰(zhàn)略實施,全縣現(xiàn)有煤炭供需形式正在好轉(zhuǎn),省內(nèi)外煤炭需求量也不斷加大,市場較為廣闊。但是,煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力較小,回采工藝和回采工作面支護(hù)含量較低,制約了煤礦的發(fā)展。多年來,全省煤礦發(fā)生的事故中,放炮事故時有發(fā)生。落煤方法存在著較多的隱患。因此迫切需要進(jìn)行落煤工藝改革。
項目建設(shè)的必要性
遵義縣山盆鎮(zhèn)金虎煤礦位于貴州省遵義縣山盆鎮(zhèn),行政區(qū)屬遵義縣山盆鎮(zhèn)管轄。距遵義縣城69km,直線距離約40km,距遵義火電廠87km,距遵義縣鴨溪火電廠87km,直線距離約35km,黔渝鐵路、黔渝高等級公路從礦區(qū)東部約29km處經(jīng)過,高坪至山盆柏油公路穿過礦區(qū)北東部,礦區(qū)內(nèi)有相通,交通十分方便。礦井內(nèi)13煤層,系緩傾斜薄及中厚煤層,煤種均為無煙煤,礦井煤炭保有儲量98萬t,可采儲量61.6萬t。現(xiàn)設(shè)計生產(chǎn)能力為9萬t/a,礦井爆破落煤工藝落后,采煤方法采用走向長壁后退式采煤法,單體液壓支柱支護(hù),安全狀況不佳,嚴(yán)重制約礦井生產(chǎn)能力的提高和安全生產(chǎn),迫切需要進(jìn)行回采工藝和的改革。
落煤工藝改革的必要性
落煤工藝的需要
系緩傾斜煤層采用走向長壁后退式采煤法,單體液壓支柱支護(hù)工作面,打眼放炮工作中繁重的勞動工序,放炮撤人站崗,炮煙污染工作環(huán)境,放炮崩倒支柱造成冒頂、片幫事故等,占用了工作和生產(chǎn)時間,嚴(yán)重制約礦井生產(chǎn)能力,影響安全生產(chǎn)。
根據(jù)金虎煤礦各巷道布置的層位及圍巖的穩(wěn)定狀況,礦井應(yīng)合理選擇落煤工藝,利用合理的采煤工藝,選用合理的采煤設(shè)備。礦井回采工作面設(shè)計采用走向長壁后退式采煤法,放炮落煤,單體液壓支柱支護(hù)。使用放炮落煤,消耗火工品量大,成本高,管理困難,勞動工序繁重,影響環(huán)境,又造成安全隱患。隨著礦井生產(chǎn)能力的提高,影響范圍增加,制約了礦井產(chǎn)量,安全工作也將受到制約與威脅。
安全生產(chǎn)的需要
采用放炮落煤的落煤工藝,勞動強(qiáng)度大,影響工作時間長,放炮產(chǎn)生煙霧,影響工人身體健康,管理難度大,常發(fā)生冒頂、片幫、崩人、點燃瓦斯煤塵等事故。采煤機(jī)落煤避免了放炮落煤帶來的事故。而放炮落煤受工序的限制,生產(chǎn)能力低下,存在著在較短時間內(nèi)釋放大量瓦斯形成瓦斯積聚,產(chǎn)生大量粉塵,振動波揚起落塵,給瓦斯、煤塵爆炸創(chuàng)造了條件;放炮高溫火源點燃瓦斯、煤塵引起瓦斯、煤塵燃燒、爆炸;同時,產(chǎn)生大量氮氧化合物和其它有毒有害氣體,造成人員窒息;放炮使圍巖和煤體結(jié)構(gòu)被破壞變松動、破碎,容易發(fā)生冒頂、片幫事故;放炮崩人事故等安全安全隱患,因此,爆破作業(yè)傷亡事故常有發(fā)生。2009年上半年全國煤礦各類事故中,有可查的放炮事故發(fā)生次數(shù)所占一定的比例,約為3.9%。放炮仍是煤礦安全生產(chǎn)的重要隱患。由于煤層薄,炮采時炸藥、電管用量較大(萬噸耗分別為13646Kg/萬t、23548發(fā)/萬t),對頂板震動較大,加之推進(jìn)速度緩慢,造成工作面頂板破碎,頂板管理難度增大,頂板事故相應(yīng)增加。
采煤機(jī)落煤,單體液壓支柱支護(hù)工作面,刮板運輸機(jī)運輸,構(gòu)成高檔普采工作面。采煤機(jī)騎在刮板運輸機(jī)上,依靠采煤機(jī)上的牽引裝置帶動采煤機(jī)在工作面上運行,通過采煤機(jī)上的滾筒旋轉(zhuǎn),滾筒上的截齒截割煤割煤體實現(xiàn)落煤,滾筒下的裝煤板將落煤裝入刮板運輸機(jī)實現(xiàn)自動裝煤,搖臂可升降滾筒高度,適應(yīng)煤層的厚度變化。煤割煤后隨即掛梁打柱,實現(xiàn)及時支護(hù)。這種采煤方法和支護(hù)方式簡化了采煤工藝,避免了工作面打眼放炮、攉煤、扶柱等繁重的勞動工序,降低了火工品材料消耗,安全可靠性得到增加。為此,近年來在煤礦積極推廣,取得明顯的經(jīng)濟(jì)效果,滿足安全生產(chǎn)的需要。
環(huán)境保護(hù)的需要
根據(jù)煤礦統(tǒng)計,采用爆破作業(yè),煤礦每生產(chǎn)1萬t煤炭將約消耗1.3萬kg炸藥,2.3萬發(fā)雷管,以產(chǎn)生的氮氧化合物和其它有毒有害氣體為消耗炸藥量的25倍量計算,煤礦每生產(chǎn)1萬t煤炭將產(chǎn)生32.5萬kg氮氧化合物和其它有毒有害氣體,說明炸藥消耗對大氣產(chǎn)生嚴(yán)重的污染,對大氣環(huán)境嚴(yán)重破壞,導(dǎo)致大氣、降雨、土壤酸性加劇,環(huán)境問題更趨于惡化。而且隨著國家對環(huán)境保護(hù)力度在不斷加大,客觀上要求進(jìn)行落煤方式改革。
建設(shè)項目的可行性
礦井地理位置
遵義縣山盆鎮(zhèn)煤礦位于貴州省遵義縣山盆鎮(zhèn),行政區(qū)屬遵義縣山盆鎮(zhèn)管轄。距遵義縣城69km,直線距離約40km,距遵義火電廠87km,距遵義縣鴨溪火電廠87km,直線距離約35km,交通十分方便。(見交通位置示意圖1-3-1)

一、地形地貌及氣候

礦區(qū)地勢南西高北東低,海拔標(biāo)高一般1000-1200m,最高點位于關(guān)口以東山頂,海拔1315.0m,最低點位于北東角礦界1拐點,海拔770.0m,相對高差545.0m。礦區(qū)總體上屬中低山地貌,區(qū)域夜郎組、茅草鋪組地層覆蓋范圍廣,沖溝、洼地、峰叢、溶斗、溶洞等地貌較發(fā)肓,夜郎組、茅鋪組地層在逆向坡地帶易形成陡崖、陡坡,含煤地層經(jīng)多次風(fēng)化剝蝕形成低凹或緩坡地形。礦區(qū)東邊界外約100-500m的混支河,河水自南東-北西流向,其流量一般約30m3/s,區(qū)內(nèi)無山塘、水庫、河流存在,僅有幾條季節(jié)性沖溝,多沿地層走向分布,溝水主要由大氣降水補給,枯水季節(jié)基本無水,雨季隨降水量的變化而變化。因此在開采淺部煤炭時,應(yīng)加強(qiáng)頂板管理,以防地表水的潰入。煤礦所在區(qū)域?qū)賮啛釒嘏瘽駶櫄夂騾^(qū),據(jù)遵義縣氣象局最近10年氣象資料,平均氣溫14.6-16℃,日極端最高氣溫36℃,日極端最低氣溫-1℃,年平均降雨量900-1100mm,雨季多集中在5-9月,枯季在12月至次年3月,年平均相對濕度78%,年平均日照時數(shù)1000-1100小時,全年無霜期250-280天。災(zāi)害性天氣主要有春旱、夏旱、夏暴雨、倒春寒、冰雹、凝凍等。

二、地質(zhì)構(gòu)造及煤層特征

1、地層

礦區(qū)出露最老地層為二疊系中統(tǒng)茅口組(P2m),最新地層為第四系(Q),由老到新依次敘述于下:(1)二疊系礦區(qū)二疊系地層出露不全,僅出露有二疊系中統(tǒng)(P2)及上統(tǒng)(P3)。 A、中統(tǒng)(P2)礦區(qū)二疊系中統(tǒng)(P2)出露不全,僅出露二疊系中統(tǒng)茅口組(P2m)。茅口組(P2m):灰、深灰色,中-厚層狀灰?guī)r、燧石灰?guī)r,頂部為灰色中厚層狀灰?guī)r,具縫合線構(gòu)造。產(chǎn)蜓:Verbeekina sp. Sphaerulina sp.、珊瑚及腕足類等動物化石。礦區(qū)東部及南部僅有部分出露。組厚約260m。與下伏地層呈整合接觸。 B、上統(tǒng)(P3)區(qū)內(nèi)二疊系上統(tǒng)出露地層為龍?zhí)督M(P3I)、長興組(P3C),依次敘述于下: a、龍?zhí)督M(P3l)灰、淺灰、深灰、灰黑色,薄層狀粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖,塊狀泥巖,中厚層狀細(xì)砂巖,夾來巖;含煤10-13層,全區(qū)可采煤層1層,零星可采煤層2層;產(chǎn)大羽羊齒、束羊齒、櫛羊齒等植物化石及腕足類動物化石。本組厚85-105m,平均厚94.72m。與下伏地層茅口組(P2m)呈假整合接觸。 b長興組(P3c)灰、深灰色中-厚層狀灰?guī)r,夾燧石灰?guī)r,燧石呈團(tuán)塊狀、結(jié)核狀、透鏡狀或條帶狀,硬度大,夾炭質(zhì)泥巖條帶,產(chǎn)腕足類動物化石。本組厚62-76m,平均65m。與下伏地層龍?zhí)督M(P3l)呈整合接觸。 C、三疊系三疊系在區(qū)內(nèi)出露不全,僅出露三疊系下統(tǒng)夜郎組(T1y),下統(tǒng)茅草鋪組(T1m)、中統(tǒng)松子坎組(T2s)及獅子山組(T2sh)、上統(tǒng)二橋組(T3e)出露于區(qū)外。夜郎組(T1y):灰綠、灰紫色,薄層狀,粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖,中厚層狀細(xì)砂巖,淺灰色薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r,灰色中厚層狀灰?guī)r。本組厚約555m。與下伏地層呈整合接觸。根據(jù)巖性由下至上可分三段: ①沙堡灣段(T1y1):灰綠、灰、淺灰色、深灰色塊狀泥巖、鈣質(zhì)泥巖,薄層狀粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖,夾薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r、中厚層狀含泥灰?guī)r,底部常為1-2層灰綠色蒙脫石泥巖薄層,產(chǎn)王氏克氏蛤Claraia wangi (patte)等瓣腮類動物化石。本段厚8-12m,平均10m。 ②玉龍山段(T1y2):灰、淺灰色、深灰色,薄~中厚層狀含泥灰?guī)r、灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r薄層,近頂部為一層鮞粒灰?guī)r。本段厚165-270m,平均215m。 ③九級灘段(T1y3):灰、灰紫、紫灰、紫紅、灰黃色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖,塊狀泥巖夾粉砂巖薄層,中部夾灰?guī)r、含泥灰?guī)r,上部夾泥質(zhì)灰?guī)r,產(chǎn)王氏克氏蛤Claraia wangi (patte)等瓣鰓類動物化石。本段厚平均約330m。按巖性分為三亞段:第一亞段(T1y3-1)灰、灰紫、紫灰夾灰黃色薄層狀粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖,下部夾生物屑灰?guī)r透鏡體。產(chǎn)瓣鰓類動物化石。厚215-240m。第二亞段(T1y3-2)灰、淺灰色中厚層狀夾厚層狀灰?guī)r,偶夾鈣質(zhì)泥巖及含泥灰?guī)r薄層,局部頂部為鮞?;?guī)r。厚30-50m。出露于礦區(qū)外。第三亞段(T1y3-3)紫灰、灰紫色夾灰綠色、紫紅色薄層狀粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖,塊狀鈣質(zhì)泥巖、泥巖,偶夾含泥灰?guī)r。厚40-60m。茅草鋪組(T1m):灰色中厚層狀夾厚層狀灰?guī)r,底部為泥質(zhì)灰?guī)r。僅礦區(qū)南西部有茅草鋪組一段(T1m1)出露,出露厚50m左右。(3)第四系(Q)分布于P3l地層上部、中部低洼處。為灰、深灰、褐灰、黃灰色粉質(zhì)土、砂質(zhì)土、礫石等,厚約0-6m。與下伏地層呈不整合接觸。礦區(qū)內(nèi)含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l),為粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、泥巖及煤層組成,全組厚85-105m,平均厚94.72m。

2、地質(zhì)構(gòu)造

礦區(qū)位于揚子準(zhǔn)地臺區(qū)川滇黔盆地黔北斷拱山盆向斜東翼南段,區(qū)內(nèi)地層主要呈北西~南東走向,傾向南西,傾角6-15°.一般8-12°。目前未發(fā)現(xiàn)斷層和褶曲。

3、煤層特征

含煤巖系的含煤性礦區(qū)內(nèi)含煤地層含煤10-13層,煤層總厚平均6.52m,含煤系數(shù)6.88%。但僅含一層可采煤層,編號為13煤層,其余多不可采。主采煤層特征如下: 13煤層:位于龍?zhí)督M(P3l)下部,距龍?zhí)督M(P31)底界23m左右,厚0.96-1.63m,平均1.34m,結(jié)構(gòu)較簡單,局部含0.07-0.13m炭質(zhì)泥巖夾矸。厚度較穩(wěn)定,為全區(qū)可采煤層。偽頂為0.3m左右深灰色泥質(zhì)粉砂巖,含黃鐵礦細(xì)晶,直接頂板為1.60-3.30m的灰色、深灰色薄層狀粉砂巖,水平層理發(fā)育,含較多炭化植物碎片。煤層平均傾角6-15°,屬緩傾斜薄及中厚煤層。主采煤層特征表1-3-1。

1、煤質(zhì)及煤種

1)煤質(zhì)物理特征 13煤層顏色為黑、灰黑色,似金屬光澤、油脂光澤,結(jié)構(gòu)為中條帶夾寬條帶狀,層狀構(gòu)造,斷口為階梯狀為主,參差狀、棱角狀次之,外生裂隙發(fā)育,裂隙面常被黃鐵礦薄膜或方解石充填,脆度小,硬度較大。容重為1.42t/m3。宏觀煤巖特征:13煤層由光亮型、半亮型煤組成,半暗型及暗淡型煤較少。顯微組分:有機(jī)組分82.4%,粘土礦石9.8%,石英1.6%,黃鐵礦2.0%,方解石1.3%;鏡質(zhì)組為80.60%,半鏡質(zhì)組1.6%,惰性組17.80%。 2)工業(yè)性質(zhì)根據(jù)《貴族省遵義縣山盆鎮(zhèn)金虎煤資源儲量核實報告》資料,煤層的工業(yè)分析見煤質(zhì)特征表1-3-2 表1-3-2 可采煤層煤質(zhì)特征表
3)煤種根據(jù)以上分析,根據(jù)中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)(GBI5224-2004),金虎煤礦原煤煤種單一,煤層屬于無煙煤,具有中灰、特中-高硫、低揮發(fā)分、高熱值等特征,是煤化程度較高的煤種。該礦井原煤符合電煤用戶對煤炭產(chǎn)品質(zhì)量要求:灰分(Ad)≤32.00%,硫分(St,d)≤2.00%??捎糜诨鹆Πl(fā)電、民用煤。

一、落煤方式改革可行性分析

1、技術(shù)分析

金虎煤礦現(xiàn)采掘活動集中于13煤層,該煤層位于龍?zhí)督M(P3l)下部,偽頂為薄層狀泥質(zhì)粉砂巖,厚0.2m,直接頂板為薄層狀粉砂質(zhì)泥巖,厚1.10-2.00m,間接頂為薄層狀粉砂巖,層理發(fā)育較為平整,局部裂隙較發(fā)育,平均厚2m;偽底為泥巖,厚0.1-0.5m左右,直接底為薄層狀粉砂巖,層理發(fā)育,平整性脆,裂隙較發(fā)育,平均厚5m左右。目前,金虎煤礦設(shè)計采用走向長壁后退式采煤法,放炮落煤,單體液壓支柱支護(hù)。該種采煤法和支護(hù)方式在緩傾斜煤層中的廣泛使用,對煤層厚度(2m以下)、煤層傾角(45°以下)、地質(zhì)構(gòu)造(斷層、褶曲)變化的適應(yīng)性強(qiáng)。但該種落煤方法采煤工藝復(fù)雜、落煤和管理工作繁重,安全條件差;同時工作面火工品耗量大,因此該種采煤法和支護(hù)方式應(yīng)進(jìn)行改革。普采工作面是采用采煤機(jī)(破)落煤,采煤機(jī)自動裝煤的一種采煤工藝,減少了打眼放炮、攉煤、扶柱等繁重的勞動工序,大大減輕了工人的勞動強(qiáng)度,提高勞動生產(chǎn)效率,提高產(chǎn)量,減少了火工品等材料消耗,減少了放炮落煤帶來的冒頂、片幫、崩人、點燃瓦斯煤塵、人員窒息等安全隱患,創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。高檔普采工作面和普通的炮采工作面在工序中,除破煤和裝煤工藝不同,其余工序:運煤、支護(hù)、采空區(qū)處理等,兩種采煤方法基本相同。高檔普采工作面由采煤機(jī),可彎曲鏈板輸送機(jī),液壓支柱和金屬頂梁構(gòu)成,可使前三工序機(jī)械化。由于有液壓支柱,因此頂板維護(hù)狀況良好,支護(hù)和控頂雖為手工操作,但勞動強(qiáng)度大為減輕,功率亦較大,年產(chǎn)量可達(dá)20~30萬t。金虎煤礦13煤層:位于龍?zhí)督M(P3l)下部,距龍?zhí)督M(P31)底界23m左右,厚0.96-1.63m,平均1.34m,結(jié)構(gòu)較簡單,局部含0.07-0.13m炭質(zhì)泥巖夾矸。厚度較穩(wěn)定,為全區(qū)可采煤層。偽頂為0.3m左右深灰色泥質(zhì)粉砂巖,含黃鐵礦細(xì)晶,直接頂板為1.60-3.30m的灰色、深灰色薄層狀粉砂巖,水平層理發(fā)育,含較多炭化植物碎片。13煤層顏色為黑、灰黑色,似金屬光澤、油脂光澤,結(jié)構(gòu)為中條帶夾寬條帶狀,層狀構(gòu)造,斷口為階梯狀為主,參差狀、棱角狀次之,外生裂隙發(fā)育,裂隙面常被黃鐵礦薄膜或方解石充填,脆度小,硬度較大。容重為1.42t/m3??瓶傇荷虾7衷貉兄频腗G300-BW滾筒式采煤機(jī)綜合了國內(nèi)外薄煤層采煤機(jī)使用經(jīng)驗,針對我國具體國情而設(shè)計的新型大功率薄煤層采煤機(jī)。該機(jī)設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)先進(jìn),在薄煤層領(lǐng)導(dǎo)處于領(lǐng)先水平。該采煤機(jī)適用于薄煤層工作面,機(jī)型結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎。采用多臺電機(jī)橫向布置,無鏈液壓牽引,無底托架設(shè)計,液壓傳動箱和行走部為一整體機(jī)殼,整機(jī)強(qiáng)度高,結(jié)構(gòu)緊湊,事故率低,適應(yīng)性強(qiáng),三臺電機(jī)各自運行,生產(chǎn)效率高,裝機(jī)功率大,適合我國具體國情設(shè)計的大功率新型薄煤層采煤機(jī)。高檔普采工作面布置圖下圖:1-3-1 由于采煤機(jī)采用機(jī)械落煤,減少了放炮環(huán)節(jié),取消了工作面打眼放炮、站崗、攉煤等繁重的勞動工序,減少了爆破材料消耗,落煤均勻,避免了瓦斯涌出不均衡而造成的瓦斯積集,減少炮煙污染工作環(huán)境,有利于安排接替和均衡生產(chǎn);同時,使采煤工藝簡單化,增加了回采工作面的產(chǎn)量和作業(yè)的安全可靠性。根據(jù)金虎煤礦煤層賦存特征及煤層頂?shù)装鍘r性,設(shè)計回采工作面采用采煤機(jī)落煤進(jìn)行采煤。采煤機(jī)落煤采煤法在山盆鎮(zhèn)金虎煤礦回采工作面的設(shè)計應(yīng)用如下: 1、 采煤機(jī)組成和結(jié)構(gòu)雙滾筒采煤機(jī)主要由左、右牽引部、截割部、行走箱、左右牽引活接、左右搖臂活接、底拖架及電控部組成。 1、 采煤工藝采煤工作包括五個部分工序:破煤、裝煤、運輸、支護(hù)、控頂。 (1)破煤 普采工作面的破煤工序由采煤機(jī)完成。采煤機(jī)騎在輸送機(jī)上,由輸送機(jī)機(jī)槽支承和導(dǎo)向,煤機(jī)靠采煤機(jī)上的牽引裝置帶動采煤機(jī)在工作面上運行,安裝在煤機(jī)滾筒上的截齒截割煤割煤體實現(xiàn)落煤,煤機(jī)滾筒割煤塵源的自動跟蹤噴霧降塵,移溜器將刮板運輸機(jī)推進(jìn)至煤壁。采煤機(jī)的工作方式 A、滾筒位置:一端或兩端 B、旋轉(zhuǎn)方向:左右工作面、左右螺旋、左面右旋、右面左旋











技術(shù)來源、工藝特點、技術(shù)關(guān)鍵及對煤礦安全、技術(shù)進(jìn)步的重要意義和作用
技術(shù)來源
采煤機(jī)落煤的采煤法是上世紀(jì)八十年代以來世界各主要采煤國家,為適應(yīng)高產(chǎn)高效綜采工作面發(fā)展和實現(xiàn)礦井集中化生產(chǎn)的需要,積極采用新技術(shù),不斷加速更新和改進(jìn)滾筒采煤機(jī)的技術(shù)性能和結(jié)構(gòu),相繼研制出一批高性能、高可靠性的采煤機(jī)。八十年代后期,借助中國和波蘭科技使用的機(jī)遇,瞄準(zhǔn)電牽引采煤機(jī)的發(fā)展方向,科總院上海分院首先在國內(nèi)進(jìn)行交流電牽引采煤機(jī)的攻關(guān)研制,經(jīng)過多年的努力,終于取得成功。這是一臺薄煤層強(qiáng)力爬底板交流電牽引采煤機(jī),也是在國際上首次將交流調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于爬底板采煤機(jī),它的開發(fā)研制成功為我國開發(fā)交流電牽引采煤機(jī)積累了經(jīng)驗。交流電牽引調(diào)速裝置,為采煤機(jī)的液壓牽引調(diào)速技術(shù)的更新?lián)Q代開辟了一條新的途徑。國內(nèi)裝機(jī)功率最大的MG400/920-WD型交流電牽引采煤機(jī),1997年12月開始在晉城局鳳凰山礦進(jìn)行了井下工業(yè)性試驗,三個月試驗考核,累計出煤量522432噸,最高日產(chǎn)量達(dá)9292噸,取得了較好的效果。2005年初步掌握了大功率大采高采煤機(jī)技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)。2001年大傾角電牽引采煤機(jī)和2002年短臂電牽引采煤機(jī)標(biāo)志著我國采煤機(jī)總體設(shè)計技術(shù)大達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。隨著技術(shù)的發(fā)展和對采煤機(jī)的研究,電牽引采煤機(jī)裝機(jī)功率達(dá)到1020kW,截割功率2×450kW,牽引功率2×50kW,牽引力700kN,滾筒截深可達(dá)1000mm,采高1000~4600mm。機(jī)械化采煤的優(yōu)點是簡化了采煤工藝,取消了工作面?zhèn)鹘y(tǒng)炮采的繁重的勞動工序,降低了材料消耗,實現(xiàn)高產(chǎn)高效,安全可靠性增加。
按照國家煤礦安監(jiān)局辦公室關(guān)于征求《關(guān)于推進(jìn)小型煤礦機(jī)械化的指導(dǎo)意見》修改意見的通知煤安監(jiān)司函辦〔2010〕3號,推動小型煤礦加快技術(shù)改造步伐,提高機(jī)械化水平,提升安全保障能力,實現(xiàn)小型煤礦安全生產(chǎn)狀況不斷好轉(zhuǎn)。小型煤礦采用先進(jìn)適用的新技術(shù)、新工藝和新裝備,大力推進(jìn)機(jī)械化改造,淘汰落后生產(chǎn)方式,提升辦礦規(guī)模,提高技術(shù)裝備水平,減人提效,走規(guī)?;?、現(xiàn)代化發(fā)展之路,根據(jù)金虎煤礦的煤層條件和頂?shù)讕r性,使用MG300-BW型采煤機(jī)落煤,取代炮采工藝,改善生產(chǎn)勞動條件,提高效益,創(chuàng)造良好的安全生產(chǎn)條件。
工藝特點
高檔普采工作面的工藝:采煤機(jī)落煤,機(jī)械裝煤,單體液壓支柱支護(hù)工作面,刮板運輸機(jī)運輸,采用全部垮落法(或其它管理法)管理頂板。采煤機(jī)騎在刮板運輸機(jī)上,依靠采煤機(jī)上的牽引裝置帶動采煤機(jī)在工作面上運行,通過采煤機(jī)上的滾筒旋轉(zhuǎn),滾筒上的截齒截割煤割煤體實現(xiàn)落煤,滾筒下的裝煤板將落煤裝入刮板運輸機(jī)實現(xiàn)自動裝煤,搖臂可升降滾筒高度,實現(xiàn)了緩傾斜特厚煤層的一次采全厚開采,對地質(zhì)條件的適應(yīng)性較強(qiáng),適應(yīng)煤層的厚度變化。煤割煤后隨即掛梁打柱,實現(xiàn)及時支護(hù)。這種采煤方法與炮采工藝相比,簡化了采煤工藝,避免了工作面打眼放炮、攉煤、扶柱等繁重的勞動工序,降低了火工品材料消耗,改善勞動環(huán)境,安全可靠性得到增加。為此,近年來在煤礦積極推廣,取得明顯的經(jīng)濟(jì)效果,滿足安全生產(chǎn)的需要。機(jī)械化采煤的優(yōu)點是簡化了采煤工藝,取消了工作面?zhèn)鹘y(tǒng)炮采的繁重的勞動工序,降低了材料消耗,實現(xiàn)高產(chǎn)高效,煤流均衡,瓦斯涌出穩(wěn)定,利于通風(fēng)管理,安全可靠性增加,有利于安排接替和均衡生產(chǎn)。
技術(shù)關(guān)鍵
采煤機(jī)工作環(huán)境十分惡劣,在運轉(zhuǎn)時受到來自煤、巖石等巨大的沖擊載荷,還受到煤塵、水霧等其它方面的污染。盡管采煤機(jī)在設(shè)計之初已充分考慮了防止水分及其它污染物侵入油液,但在實際工作中,采煤機(jī)的油液經(jīng)常遭受污染,導(dǎo)致采煤機(jī)的液壓元件和機(jī)械零件過早磨損,達(dá)不到使用壽命的情況時有發(fā)生。而采煤機(jī)如因故障停機(jī),則將造成整個煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的癱瘓。因此,需要建立一套完整的故障診斷系統(tǒng)來準(zhǔn)確描述采煤機(jī)的運行狀態(tài),并對故障進(jìn)行診斷和預(yù)報,以增大采煤機(jī)的開機(jī)率,提高其可靠性,保證工作面的高效高產(chǎn)。同時在煤機(jī)使用過程中還應(yīng)注意以下技術(shù)措施
1、工作面勞動組織
采煤機(jī)落煤工作面,每天可以三班出煤。每班的工作內(nèi)容大致相同,配備的工種和人數(shù)也大致相同。與炮采工作面相比,減少了一些工序和工作,人數(shù)相對要少。根據(jù)金虎煤礦煤層厚度和工作面長度,每班工作面配備 15-20 人。
2、故障處理
1)采煤機(jī)常見故障
(1)液壓系統(tǒng)故障
采煤機(jī)液壓系統(tǒng)是故障率最高的部分。在煤礦井下,工作環(huán)境很差,不宜將液壓系統(tǒng)拆開檢查,拆開易使系統(tǒng)污染。液壓系統(tǒng)是最容易被污染而發(fā)生故障的,如液壓泵出現(xiàn)故障常常是油中浸入了雜質(zhì),引起泵的磨損和泄漏,造成系統(tǒng)流量不足,壓力降低,溫度升高。液壓馬達(dá)與泵有相類似的情況。系統(tǒng)的控制閥類受污染會發(fā)生動作失靈、閥受到卡阻、移動不到位,引起系統(tǒng)壓力、流量發(fā)生不正常的變化。還有液壓系統(tǒng)的密封問題引起系統(tǒng)的泄漏和外界雜物的侵入,導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生故障。
(2)機(jī)械系統(tǒng)故障
機(jī)械系統(tǒng)故障主要有:聯(lián)接松動,引起載荷分布發(fā)生變化,使某些部件受載惡化,發(fā)生斷裂或損傷;齒輪傳動系統(tǒng)和聯(lián)接處發(fā)生故障,如磨損、疲勞破壞或過載損壞等。這些故障往往都不同程度產(chǎn)生發(fā)熱,引起溫度升高。其它像安裝、制造和使用等方面的原因都會引起機(jī)械系統(tǒng)出現(xiàn)故障,或零部件缺陷導(dǎo)致發(fā)生故障等等。
(3)軸承故障
采煤機(jī)牽引行走鏈輪負(fù)荷大,載荷不均,其支承軸承很容易發(fā)生磨損或滾動體碎裂等。這種支承軸承的嚴(yán)重?fù)p壞可能會影響到鏈輪軸、鏈輪及與其相嚙合的其它零件,進(jìn)而導(dǎo)致其它零件的損傷。采煤機(jī)搖臂部位各傳動軸承受力很大,由于搖臂頻繁升降,潤滑狀況較差,也極易發(fā)生軸承損傷故障。這些是采煤機(jī)在正常工作中經(jīng)常發(fā)生的軸承故障。當(dāng)然引起軸承故障的原因不僅僅是軸承過載,如潤滑系統(tǒng)發(fā)生污染,潤滑不良;軸承安裝不正;載荷較大時與軸承相配合的軸、支承座發(fā)生變形等,均會導(dǎo)致軸承發(fā)生故障。還有設(shè)計、制造等方面的問題和軸承本身的缺陷等,都對軸承的使用和壽命有影響。
(4)故障診斷方法
對采煤機(jī)機(jī)械故障進(jìn)行診斷的方法有多種,如振動診斷法、油液分析法、噪聲診斷法、溫度監(jiān)測診斷法等。溫度監(jiān)測診斷法是使用最廣泛的一種監(jiān)測手段,它能正確、快速和靈敏地反映設(shè)備的工況狀態(tài)。如系統(tǒng)中摩擦副零件一旦發(fā)生異常,磨損速率會大大增加,油樣分析與磨損判定還需有一個過程,但溫度確是最直接的反應(yīng)。以定點在線溫度監(jiān)測診斷,可以準(zhǔn)確定位,直觀快速反映監(jiān)測處狀態(tài)。
對于采煤機(jī),選擇溫度檢測作為在線監(jiān)測比較實用。對于機(jī)械傳動系統(tǒng),以軸承溫度和傳動箱油溫及油位作為在線連續(xù)監(jiān)測,并記錄溫度的歷史變化,以便分析其變化趨勢。同時輔之以定期的油樣分析,這樣既可以及時發(fā)現(xiàn)故障,又能預(yù)測故障的狀態(tài)和發(fā)展趨勢。
對于采煤機(jī)液壓系統(tǒng),可檢測系統(tǒng)各部分的溫度、壓力和流量。按液壓系統(tǒng)各部分的功能,元件的位置分布設(shè)置溫度和壓力的在線監(jiān)測點,這樣可建立診斷故障的溫度監(jiān)測場和壓力監(jiān)測場。有了這樣兩個監(jiān)測場,可以根據(jù)溫度、壓力的場分布查尋故障,快速、準(zhǔn)確地診斷確定液壓系統(tǒng)的故障源,判定故障原因。同時采用油樣分析來定期檢查系統(tǒng)污染情況,以便在還未引起嚴(yán)重故障前,便能采取措施清除污染,保證系統(tǒng)安全、正常地工作。
3、防止輸送機(jī)下滑的措施
煤層傾角>12°,必須裝防滑、錨固裝置;防止煤、矸等進(jìn)入底槽,以減小底鏈運行阻力;工作面調(diào)成偽斜,當(dāng)煤層傾角8~10°時,工作面平與巷成92~93°,使推移輸送機(jī)的上移量與下移量相抵。;嚴(yán)格把握移輸送機(jī)順序,從工作面下端移輸送機(jī)。;推移輸送機(jī)時,用支柱頂住機(jī)頭,拉緊機(jī)尾。煤層>18°時,要設(shè)防滑千斤頂。
4、煤層傾角大于15°時,采煤機(jī)必須設(shè)防滑裝置。一般采用帶有離合器的JH-8型回柱絞車改裝成穩(wěn)車,作用機(jī)組的防滑裝置,并在上行割煤時由穩(wěn)車鋼絲繩向上帶采煤機(jī)纜線,下行割煤時,打開離合器,纜線隨機(jī)組下行自動下放。穩(wěn)車鋼絲繩的直徑為12.5mm或15 .5mm。
5、防止跑底、飄刀問題。
底板起伏不平,或者底板浮煤過多,易造成采煤機(jī)跑底、飄刀,造成留底煤和啃頂板。在機(jī)組開始使用的一段時間內(nèi),經(jīng)常發(fā)生跑底問題,為了解決此類問題,公司組織技術(shù)人員現(xiàn)場跟班,一是要求機(jī)道浮煤必須清理干凈,二是采用墊機(jī)和近距離用單體支柱壓錨鏈,迫使機(jī)組滾筒位置下降,解決了現(xiàn)場存在跑底問題。
6、采煤工作面過斷層的技術(shù)措施
a)適當(dāng)調(diào)整工作面方向;
b)按斷層性質(zhì)確定采用挑頂和下切或同時采用兩種方法;
c)當(dāng)巖石f<4時,采煤機(jī)直接割巖;
d)過斷層時要預(yù)先減小采高;
e)當(dāng)斷層地段需下切或側(cè)斜時,應(yīng)使頂?shù)装逍纬善骄弬?cè)斜變化;
f)在斷層附近采取加強(qiáng)支護(hù)等措施。

第一章 設(shè)備選型及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

采煤工作面裝有采煤機(jī)、可彎曲鏈板輸送機(jī),液壓支柱和金屬頂梁的高檔普通機(jī)械化采煤,簡稱高檔普采。根據(jù)金虎煤礦煤層賦存特征及煤層頂?shù)装鍘r性,選用科總院上海分院研制的MG300-BW滾筒式采煤機(jī),選用SGB-620/40T可彎曲刮板輸送機(jī),DWL6-300/100(D)外注式單體液壓支柱(安全專篇),配備HDJA-800型鉸接頂梁。 MG300-BW滾筒式采煤機(jī)主要技術(shù)參 1、適用煤層 采高 0.85-1.6m 傾角 ≤30° 煤質(zhì)硬度 f≤3 2、截深:0.8m 3、滾筒直徑:Φ850 4、調(diào)高方式:液壓調(diào)高 5、生產(chǎn)能力 最大理論生產(chǎn)能力 528t/h 經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)能力249t/h 6、截割部 滾筒轉(zhuǎn)速:75.62rpm 滾筒直徑:Φ850 7、調(diào)高方式:液壓調(diào)高 8、牽引部 牽引方式:液壓無級調(diào)速、擺線齒輪、銷排無鏈牽引 9、最大牽引力:20t 10、牽引速度:0-5.5m/min 11、電動機(jī) 牽引電機(jī) SGB-620/40T可彎曲刮板輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)名   稱 : SGB620/40T 出廠長度 : 100米輸 送 量: 150噸/時 鏈 速: 0.86米/秒 電動機(jī) 型 號 : DSB-40 功 率 : 2 ×40千瓦 轉(zhuǎn) 速 : 1470轉(zhuǎn)/分 電 壓 : 380/660伏 DW16-300/100(D)外注式單體液壓支柱主要技術(shù)參數(shù)最大高度(mm):1600 最小高度(mm):1005 伸縮行程(mm):595 額定工作阻力(KN):300 額定工作液壓(Mpa):38.2 油缸直徑(mm):100 泵站壓力(Mpa):-15~20 初撐載荷(KN): 118~157 使用工作液:含M10乳化劑1%~2%乳化液特殊支護(hù)材料十字鉸接梁、長鋼梁。

第二章 外部配套條件落實情況及原材料供應(yīng)

第一節(jié) 外部配套條件落實情況

本礦為整合礦井,所需外部條件具備。 1、金虎煤礦主采煤層原煤煤質(zhì)特征:表5-1-1
2、交通條件遵義縣山盆鎮(zhèn)煤礦位于貴州省遵義縣山盆鎮(zhèn),行政區(qū)屬遵義縣山盆鎮(zhèn)管轄。距遵義縣城69km,直線距離約40km,距遵義火電廠87km,距遵義縣鴨溪火電廠87km,直線距離約35km,交通十分方便。 3、水源、電源本礦生活用水和生產(chǎn)用水為來自礦區(qū)東邊界約100-500m的混支河,其流量一般約30m3/s。礦井供電一回路引至山盆區(qū)域變電站10kv線路,供電距離7km,另一回路由山盆丁村水電站10kv線路供電,供電距離5km。

第一節(jié) 煤炭運銷和經(jīng)濟(jì)效益情況

礦井所生產(chǎn)的原煤主要銷往遵義地區(qū),電廠或民用煤,市場前景好,效益可觀。根據(jù)對市場的調(diào)查,遵義地區(qū)原煤目前售價為:240元/噸(含稅費)。

1、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

(1) 年銷售收入:9萬噸×240元/噸=2160萬元,(2) 年生產(chǎn)成本:9萬噸×95元/噸=885萬元,(3) 年稅費總額:9萬噸×31.4元/噸=282.6萬元,(4) 凈利潤總額:2160-885-282.6=1192.4萬元。

2、評價

礦井井型9萬噸/a,工期7個月,礦井達(dá)到設(shè)計產(chǎn)量時需追加投資292.3萬元,噸煤投資32.5元。礦井年銷售收入2160萬元,年凈利潤總額1192.4萬元。投資回收期約2.94個月(不含建設(shè)期),綜上所述,礦井建設(shè)工期短、經(jīng)濟(jì)、社會效益顯著。

第一章 環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)、生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

第一節(jié) 環(huán)境保護(hù)

根據(jù)統(tǒng)計資料分析,采用炮采工藝,炮采時炸藥、電管用量萬噸耗分別為13646Kg/萬t、23548發(fā)/萬t左右,以產(chǎn)生的氮氧化合物和其它有毒有害氣體為消耗炸藥量的25倍量計算,煤礦每生產(chǎn)1萬t煤炭將產(chǎn)生32.5萬kg氮氧化合物和其它有毒有害氣體,每年產(chǎn)生292.5萬kg氮氧化合物和其它有毒有害氣體,說明炸藥消耗對大氣產(chǎn)生嚴(yán)重的污染,對大氣環(huán)境嚴(yán)重破壞,導(dǎo)致大氣、降雨、土壤酸性加劇,環(huán)境問題更趨于惡化,采用采煤機(jī)落,沒有氮氧化合物和其它有毒有害氣體產(chǎn)生,對環(huán)境保護(hù)效果十分明顯。

第二節(jié) 安全生產(chǎn)

一、采煤機(jī)的安全技術(shù)措施 1、采煤機(jī)司機(jī)經(jīng)培訓(xùn)考試合格并持有合格證后方可操作。 2、正、副司機(jī)均需熟悉本工作面作業(yè)規(guī)程。 3、司機(jī)接班后,要對采煤機(jī)和工作面情況全面了解,檢查煤層頂?shù)装遄兓闆r和支護(hù)情況,輸送機(jī)中部槽是否錯位,擋煤板是否脫銷、缺少連接螺絲和嚴(yán)重變形現(xiàn)象。 4、采煤機(jī)的檢查。(1)各部件是否齊全、完整,各部螺絲是否齊全、緊固。(2)截齒是否齊全、銳利、固定牢靠。(3)各操作系統(tǒng)手把、按鈕、閥門等是否完好靈活,位置正確。(4)各部潤滑油是否油量充足和變質(zhì)。(5)牽引鏈?zhǔn)欠袼删o適當(dāng)、固定可靠,有無擠鏈,擰鏈和斷鏈現(xiàn)象,聯(lián)接環(huán)是否連接可靠。(6)冷卻和噴霧系統(tǒng)是否暢通,水量、水壓是否符合要求,管路有無損壞。 5、開機(jī):(1)把電機(jī)換向器手把轉(zhuǎn)到工作位置,合上“急?!卑粹o。(2)利用“信號”按鈕給輸送機(jī)司機(jī)發(fā)開車信號。(3)打開水閘門,給采煤機(jī)供水,并檢查機(jī)組滾筒附近不應(yīng)有工作人員,否則,不得開機(jī)。(4)按“主啟”按鈕啟動電動機(jī),觀察滾筒轉(zhuǎn)動方向及各部聲音是否正常,確認(rèn)無誤后,轉(zhuǎn)動調(diào)速手把,牽引采煤機(jī)(截割部離合手把如事先不在工作位置,應(yīng)先點動電機(jī),待電機(jī)將要停止運輸時再合上離合器)。(5)翻轉(zhuǎn)擋煤板,應(yīng)調(diào)高滾筒使擋煤板自由轉(zhuǎn)到滾筒下面,然后下降搖臂,使擋煤板微接觸底浮煤,緩慢牽引采煤機(jī),使擋煤板借助浮煤的托力轉(zhuǎn)動到滾筒后面。 6、停機(jī):正常情況下,用“主?!卑粹o停止割煤機(jī),停機(jī)時應(yīng)先將調(diào)速手把轉(zhuǎn)到零位,然后按“主?!卑粹o,停機(jī)10-15分鐘后再關(guān)閉水門停止供水,如停機(jī)時間長應(yīng)將“急?!卑粹o拉下來,電機(jī)換向器手把應(yīng)打到停電位置。截割部離合手把亦應(yīng)轉(zhuǎn)到分的位置(采煤機(jī)司機(jī)離開工作面時同樣)。 7、注意事項:(1)采煤機(jī)的牽引速度應(yīng)由小到大慢慢調(diào)整,不準(zhǔn)快速轉(zhuǎn)動調(diào)速手把和盲目開快車。(2)不準(zhǔn)用采煤機(jī)割石頭。(3)不準(zhǔn)將大塊矸石、煤塊、木料等拉入托架下面。(4)截割部油溫不宜超過800C,牽引部油溫,不得高于600C和低于150C。(5)不同牌號的油禁止混用。(6)非緊急情況不準(zhǔn)用電機(jī)換向器停止采煤機(jī)。(7)無水不得開機(jī)。(8)檢查滾筒和換截齒時必須斷開電源和打開離合器。二、單體液壓支柱支、回柱的安全技術(shù)措施 1、支柱:(1)支柱時要兩人配合作業(yè)。一人將支柱對號入座,支在實底上,并抓好支柱手把,扳動注液槍手把升柱,注液槍插入閥嘴前,應(yīng)先用注液槍沖洗閥嘴。另一人要查看頂板,扶好頂梁,防止頂梁掉下砸人。柱子升緊前,要把頂梁調(diào)正,使之垂直于煤壁,并保障接頂。(2)支柱時,應(yīng)將三用閥嘴朝向老空區(qū)。(3)注液槍用完后,應(yīng)掛在支柱手把上,禁止將注液槍拋在底板上,禁止用注液槍砸三用閥,要防止注液槍管纏繞打結(jié)或被煤巖埋住。(4)禁止使用漏液或失效的支柱,禁止用不正當(dāng)?shù)姆绞教幚砺┮旱娜瞄y。(5)支柱工用手抓支柱時,應(yīng)使掌心向上,防止升柱過程中頂板掉落小塊矸石砸傷手背。(6)支柱必須達(dá)到規(guī)定的初撐力。才能停止注液。 2、回柱:(1)回柱前要檢查周圍頂板,支架是否完好,如有斷梁、缺柱以及其它不安全因素時,必須處理后方可回柱。] (2)回柱要兩人配合,一人回柱,一人觀察頂板。回柱時必須在支架完好的安全地點進(jìn)行工作,要清理好退路,打好護(hù)身支柱,并告知在附近工作的其它人員。(3)當(dāng)頂板來壓和遇到其它險情時,要停止回柱,待處理后再回撤。允許分段回柱時,分段工作間距不得小于規(guī)定。(4)大面積懸頂和頂板壓力過大時,不得人工回柱,應(yīng)用絞車遠(yuǎn)距離回柱,或用其他安全方式回撤。(5)回柱要嚴(yán)格執(zhí)行八大要領(lǐng):一問(問頂);二松(松懸矸);三清(清后路);四支(支好作業(yè)規(guī)程規(guī)定的特殊支柱);五喊(喊附近人員注意);六回(回支柱、頂梁);七運(運出支柱、頂梁);八豎(回出的支柱頂梁豎放)。(6)單體液壓支柱卸載時,必須使用卸載手把或?qū)S霉ぞ哌h(yuǎn)距離卸載,卸載時,必須由小到大逐步卸載,待頂板穩(wěn)定,支柱脫離頂梁后,方可快速卸載。(7)單體液壓支柱不準(zhǔn)用絞車回撤,如出現(xiàn)死柱,可用臥底挑頂方法回出,并嚴(yán)禁放炮回出。(8)回出的單體液壓支柱,要補升到切頂線排或立放在第二與第三排支柱之間,對支柱要輕搬輕放,嚴(yán)禁亂拋,碰砸以免損壞支柱。 3、端頭支護(hù)工(1)工作面端頭支護(hù)采用11#工字鋼梁四對八梁,交替邁步使用。打好切頂支柱,切頂支柱用單體液壓支柱和絞接頂梁配合支護(hù),并打好斜撐支柱。(2)長鋼梁必須保持一梁三柱,排距、柱距、長鋼梁間距符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定,支柱迎山有力。(3)每對長鋼梁兩梁間的交錯長度,必須符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定。(4)長鋼梁必須垂直煤壁,架設(shè)平整,緊貼頂板。(5)必須先移端頭支護(hù),后移機(jī)頭機(jī)尾。(6)上下缺口放炮后,當(dāng)頂板破碎、斷層、壓力大時,必須先支設(shè)臨時支柱,處理好安全后才能出煤,移端頭支護(hù)。(7)當(dāng)長鋼梁出現(xiàn)變形、損壞時,必須及時更換合格的長鋼梁三、通風(fēng)、瓦斯管理的安全技術(shù)措施 1、所謂瓦斯積聚是指局部瓦斯?jié)舛瘸^2%,其體積超過0.5m3的現(xiàn)象或巷道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瘸^《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定值。 2、礦井必須從采掘工作、生產(chǎn)管理上采取措施,防止瓦斯積聚,瓦斯積聚時必須及時處理。通風(fēng)異常與瓦斯涌出異常是造成瓦斯積聚的根本原因。因此,防止瓦斯積聚的根本措施是避免這些異常的發(fā)生,或者一旦出現(xiàn)異常,必須及時采取措施,在未造成事故或災(zāi)害之前,使其恢復(fù)正常;如果經(jīng)處理仍不能恢復(fù)正常,應(yīng)將其控制在局部地點,使異常局部化,并在異常區(qū)采取措施杜絕一切可能產(chǎn)生的火源或撤人,以策安全。 3、當(dāng)發(fā)生瓦斯積聚時,必須按照《煤礦安全規(guī)程》中的有關(guān)規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行處理措施。 4、礦井必須從采掘生產(chǎn)管理上采取措施,防止瓦斯積聚;當(dāng)發(fā)生瓦斯積聚時,必須及時處理。 5、.礦井必須有因停電和檢修主要通風(fēng)機(jī)停止運轉(zhuǎn)或通風(fēng)系統(tǒng)遭到破壞以后恢復(fù)通風(fēng)、排除瓦斯和送電的安全措施?;謴?fù)正常通風(fēng)后,所有受到停風(fēng)影響的地點,都必須經(jīng)過通風(fēng)、瓦斯檢查人員檢查,證實無危險后,方可恢復(fù)工作。所有安裝電動機(jī)及其開關(guān)的地點附近20m的巷道內(nèi),都必須檢查瓦斯,只有瓦斯?jié)舛确媳疽?guī)程規(guī)定時,方可開啟。 6、臨時停工的地點,不得停風(fēng);否則必須切斷電源,設(shè)置柵欄,揭示警標(biāo),禁止人員進(jìn)入,并向礦調(diào)度室報告。停工區(qū)內(nèi)瓦斯或二氧化碳濃度達(dá)到3.0%或其他有害氣體濃度超過本規(guī)程的規(guī)定不能立即處理時,必須在24h內(nèi)封閉完畢。 7、恢復(fù)已封閉的停工區(qū)或采掘工作接近這些地點時,必須事先排除其中積聚的瓦斯。排除瓦斯工作必須制定安全技術(shù)措施。 8、嚴(yán)禁在停風(fēng)或瓦斯超限的區(qū)域內(nèi)作業(yè)。 9、局部通風(fēng)機(jī)因故停止運轉(zhuǎn),在恢復(fù)通風(fēng)前,必須首先檢查瓦斯,只有停風(fēng)區(qū)中最高瓦斯?jié)舛炔怀^1.0%和最高二氧化碳濃度不超過1.5%,方可人工開啟局部通風(fēng)機(jī),恢復(fù)正常通風(fēng)。 10、停風(fēng)區(qū)中瓦斯?jié)舛瘸^1.0%或二氧化碳濃度超過1.5%,最高瓦斯?jié)舛群投趸紳舛炔怀^3.0%時,必須采取安全措施,控制風(fēng)流排放瓦斯。 11、停風(fēng)區(qū)中瓦斯?jié)舛然蚨趸紳舛瘸^3.0%時,必須制訂安全排瓦斯措施,報礦技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。 12、在排放瓦斯過程中,排出的瓦斯與全風(fēng)壓風(fēng)流混合處的瓦斯和二氧化碳濃度都不得超過1.5%,且采區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)必須停電撤人,其他地點的停電撤人范圍應(yīng)在措施中明確規(guī)定。只有恢復(fù)通風(fēng)的巷道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛鹊陀?.0%和二氧化碳濃度低于1.5%時,方可人工恢復(fù)局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)巷道內(nèi)電氣設(shè)備的供電和采區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的供電。五、安全注意事項 1、打缺口時,應(yīng)先移長鋼梁臨時支護(hù)或打臨時支柱。檢查支護(hù)情況,確認(rèn)無頂板冒頂、煤壁片幫等危險后,方可作業(yè),否則不準(zhǔn)作業(yè)。 2、放炮后,嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度,有傘檐必須及時處理。 3、攉煤時,人員嚴(yán)禁騎跨溜子作業(yè)。應(yīng)面向機(jī)尾作業(yè),防止大塊煤傷人及錨鏈彈擊傷人。 4、工作面溜子機(jī)尾的壓柱必須打牢,不得少于2根支柱。 5、大塊煤矸必須先破碎后裝運。 6、缺口內(nèi)的浮煤必須清理干凈。 7、攉煤工必須在支架支護(hù)下工作,嚴(yán)禁空頂作業(yè)。根據(jù)具體情況支設(shè)臨時支柱,并認(rèn)真處理傘檐和松動的煤壁,然后才能工作。不準(zhǔn)騎跨溜子、牽引繩或錨鏈攉煤,以防止傷人。

第三節(jié) 采面生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

高檔普采采煤法采煤工作主要包括三個部分:落煤、支護(hù)、回柱放頂,以及在下部兩巷維護(hù)、設(shè)備管理等工作。一、頂板管理 1、工作布控人頂板范圍,頂?shù)装鍝褰堪床筛摺?00cm/m,工作面頂板不出現(xiàn)臺階下沉; 2、機(jī)道梁端至煤壁頂板冒落高度不200mm,總體不大于300mm; 3、不準(zhǔn)隨意留頂煤開采。二、工作面支護(hù) 1、新設(shè)支柱初撐力不小于90KN; 2、工作面支柱要打成直線,其偏差不超過±100mm(局部變化地區(qū)可回柱)。柱距偏差不大于±100mm,排距偏差不超過±100mm; 3、底板松軟時支柱要穿柱鞋,鉆底<100mm;三、安全出口和端頭支架 1、工作面上下機(jī)頭處正確使用好4對8根長鋼梁或雙鍥調(diào)角定位頂梁(不少于架)支護(hù),支柱初撐力不小于90KN; 2、工作面上、下出口的兩巷,超前支護(hù)必須用單體液壓支柱和鉸接梁(或長鋼梁),距煤壁10m范圍內(nèi)打雙排柱,10-20m范圍內(nèi)打單排柱; 3、上、下順槽5睚工作面煤壁20m范圍內(nèi)支架完整無缺,高度不低于1.6。四、回柱放頂 1、控頂距離符合作業(yè)規(guī)程要求,回風(fēng)、運輸順槽與工作面放頂線放齊(機(jī)頭處可根據(jù)作業(yè)規(guī)程放寬1排); 2、用全部陷落法管理頂板的工作面,采空區(qū)冒落高度普遍不小于1.5倍采高,局部懸頂和冒落高度不充分(<2×5m2),用叢柱加強(qiáng)支護(hù),超過的要進(jìn)行放頂; 3、切頂線支柱數(shù)量齊全,無空載和失效支柱,擋矸有效。特殊支護(hù)(戧柱、戧棚)作業(yè)規(guī)程要求。放頂時按組配足水平鍥(每組不瀕于個); 4、無空載支柱。五、煤壁機(jī)道 1、煤壁平直,與頂?shù)装宕怪?,傘?傘檐長度1m時,其最大突出部分,薄煤層不150mm,中厚以上煤層不200mm,傘檐長度1m以下時,傘檐最大突出部分,薄煤層不200mm,中厚以上煤層不250mm; 2、靠煤壁點柱按作業(yè)規(guī)程要求架設(shè)及時、齊全; 3、機(jī)道內(nèi)頂梁水平鍥數(shù)量齊全(每梁一個)用小鏈與梁聯(lián)掛。六、兩巷與文明生產(chǎn) 1、巷道凈高不低于1.8m; 2、支柱完整,無斷梁折柱,無空幫空頂,無浮碴、雜物; 3、材料、設(shè)備碼放整齊并有標(biāo)志牌; 4、管線吊掛整齊,行人側(cè)寬度不小于0.7m。七、機(jī)電設(shè)備 1、乳化液泵站和液壓系統(tǒng)完好,不漏液,壓力≥18MPa,乳化液濃度不低于2%-3%; 2、工作面運輸機(jī)頭與順槽運輸機(jī)搭接合理,底鏈不拉回頭煤,順槽刮板運輸機(jī)擋煤板和刮板、螺栓齊全完整。機(jī)采工作面運輸機(jī)鏟煤板齊全; 3、順槽膠帶輸送機(jī)機(jī)架、托滾齊全完好,膠帶不跑偏。電纜懸掛、管子鋪設(shè)符合規(guī)定,開關(guān)要上架,煤電鉆電纜要盤好,閑置設(shè)備和材料放在安全20m以外的安全地點。電氣設(shè)備上方有淋水,要有放水措施; 4、采煤機(jī)完好 ,不漏油,不缺齒。八、安全管理 1、工作面和順槽運輸機(jī)機(jī)頭機(jī)尾有壓(戧)柱。小絞車有牢固壓(戧)柱或地錨,行人通過的順槽運輸機(jī)機(jī)尾處要加蓋板。 2、支柱高度與采高相符不得超過使用; 3、在用支柱完好、不漏液、不自動卸載,無外觀缺損。達(dá)不到此要求的支柱不超過3根。 4、支柱迎山有力,不出現(xiàn)連續(xù)3根以上支柱迎山角或退山角過大,傾角>15°的工作面支柱,必須必須有防倒措施,采煤機(jī)和刮板機(jī)設(shè)防裝置; 5、鉸接頂梁工作面鉸接率>90%?;厥諘r將下拐點以外的護(hù)架平放在運輸輔巷中,在放平段的尾部,由地溝向煤層頂?shù)装鍍蓭蛿U(kuò)巷,到鋼梁兩端露出為止,這時鋼梁失去兩側(cè)煤臺的支承,應(yīng)及時打上點柱支承懸露出來的護(hù)架,下部的回收巷道高度不小于 1.2m ?;厥展ぷ髯宰詈笠桓摿洪_始,卸掉螺栓、夾板,將鋼梁由小眼運走,鋼絲繩也由小眼拉出。后方懸露出的假頂應(yīng)及時架設(shè)點柱維護(hù),當(dāng)達(dá)到一定控頂距時回柱放頂。 九、工作面勞動組織采煤機(jī)落煤的高檔普采工作面,每天可以三班出煤。每班的工作內(nèi)容大致相同,配備的工種和人數(shù)也大致相同。根據(jù)金虎煤礦的煤層厚度和工作面長度,工作面配備 15-20人。

第二章 建設(shè)工期和進(jìn)度安排

山盆鎮(zhèn)煤礦為生產(chǎn)礦井,2009年底建成,2010年3月通過驗收,回采工作面采煤機(jī)方式改革項目計劃2010年4月,列入礦井年度計劃,同時也計劃安排有關(guān)人員到相關(guān)單位學(xué)習(xí)。方案成熟后,立即組織進(jìn)購設(shè)備,投入生產(chǎn)。

第三章 組織機(jī)構(gòu)及項目實施管理

項目由遵義縣山盆鎮(zhèn)煤礦負(fù)責(zé)組織和實施,遵義縣工業(yè)經(jīng)濟(jì)局負(fù)責(zé)管理。

第四章 項目承擔(dān)單位及協(xié)作單位慨況

項目承擔(dān)單位為遵義縣山盆鎮(zhèn)金虎煤礦。尚未聯(lián)系有協(xié)作單位,采煤機(jī)落煤工藝作為金虎煤礦新上項目,尚缺乏技術(shù)和經(jīng)驗,必須找有具有采煤機(jī)落煤工藝技術(shù)和經(jīng)驗的協(xié)作單位,如六盤水各礦業(yè)集團(tuán)公司、林東礦務(wù)局及其下屬具有采煤機(jī)落煤工藝技術(shù)和經(jīng)驗的煤礦,給以協(xié)作和幫助。

第五章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與評價

第一節(jié) 投資估算及資金籌措

一、投資估算

1、估算原則及依據(jù)

原則上執(zhí)行煤炭現(xiàn)行造價標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)行價格,根據(jù)有關(guān)文件規(guī)定,按照礦井支護(hù)可行性研究設(shè)計內(nèi)容、主要工程量和設(shè)備數(shù)量進(jìn)行估算。 設(shè)備及工器具購置估算費用為252.3萬元, 安裝工程、培訓(xùn)及其它費用估算為40.0萬元,總計為292.3萬元。

一、投資方式

山盆鎮(zhèn)煤礦礦井現(xiàn)有采煤工作面落煤工藝改革需投資292.3萬元。除申請省專項補助和遵義縣政府補助部分外,其余由企業(yè)自籌解決。

二、建設(shè)項目分析說明及綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價

通過以上對項目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)較理想,投資效益較好,項目的抗風(fēng)險能力較強(qiáng)。

本項目的實施,無論對企業(yè)還是對投資商均具有較好的經(jīng)濟(jì)效益,投資效果良好。同時本項目的實施,有利于促進(jìn)煤礦安全的發(fā)展,提高煤礦的科技水平,經(jīng)濟(jì)效益和社會效益亦十分明顯。因此,研究評價認(rèn)為,該建設(shè)項目的建設(shè)在經(jīng)濟(jì)上是完全可行的。

第一節(jié) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)詳見主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表10-2-1。

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