宁夏京盛煤矿改扩建工程初步设计简要说明书，工业电视

　1 井田概况及地质特征

　1.1井田概况

　1.1.1交通

　井田中部有银(川)青(岛)高速公路和307国道穿过，向西经灵武市和吴忠市利通区可接109国道和大坝电厂铁路专线，向东经盐池县、定边县可达延安、榆林及太原等地。新建太原至中卫(银川)铁路(简称太中银铁路)从井田南部穿过，交通方便。

　1.1.2地形、地貌、气候及地震

　井田北部(307国道以北)地区由白垩系砂岩、砂砾岩的坡积、残坡积及冲积层组成低丘陵，沙丘少见;井田南部(307国道以南)沙丘广布，沙丘多系风成垄状及新月形流动沙丘，间有被植被固定、半固定沙丘，地形低缓平坦，起伏不大。区内相对高差100m左右。

　本区属半干旱半沙漠大陆性气候，年最高温度41.4℃,年最低温度-28℃，年平均降雨量157.3mm，年平均蒸发量1682.8mm，最大冻土深度1.09m。风集中在春秋季，最大风力为8级，一般为4～5级。

　区内无常年性地表径流。本区地震烈度为7度。

　1.1.3煤田勘探情况

　宁夏京盛煤业有限责任公司委托宁夏煤田地质局于2006年11月15日编制完成了《宁夏回族自治区灵武市京盛煤矿煤炭资源储量核实报告》。其目的是依据前人已有地质资料和矿井开采资料, 核实京盛煤矿保有资源储量，为履行矿产资源储量登记手续,并进行采矿权评估提供依据。

　该报告利用2005年6月宁夏煤田地质局提交的《宁夏灵武市中国地方煤矿总公司京盛煤矿2004年矿产资源储量检测年度报告》和2006年2月宁夏回族自治区地质调查院提交的《太中银铁路(宁夏境)压覆煤炭资源储量报告》，同时采用京盛煤矿提供的采空区范围，经过综合研究、编制基础图件对该矿已经开采的煤炭储量进行了估算，截止2006年4月30日，获得保有矿产资源储量1374.04万t(其中122b级115.28万t，332级487.48万t，333级771.28万t)。

　1.2地质特征

　1.2.1地层

　本井田位于鸳鸯湖背斜的东翼，背斜轴向在该矿范围内呈近南北向，轴部地层为三叠系，翼部地层为侏罗系。区内第四系广泛发育，基岩仅零星出露。

　1.2.2地质构造

　井田主体处于鸳鸯湖背斜构造的东翼，为一近南北走向的单斜构造，倾向南东。地层较平缓，第15勘探线附近为25°左右，第4勘探线附近25°，向北至第14勘探线附近13°左右。岩层倾角约21°左右。地层及煤层延展连续完整，没有较大断裂发育，构造简单。

　1.2.3煤层及煤质

　1、煤层

　煤系地层延安组含煤20～30层，平均煤层总厚27.96m，含煤系数9.5%。批准京盛煤矿开采的煤层为上部含煤组的二、三、四、五煤层的浅部。各煤层特征如下：

　二煤：为主要可采煤层，厚度大，变化小，结构简单。井田中部第4勘探线附近厚4.78m,北部第14勘探线附近厚5.22m，南部第15勘探线附近厚4.37m。井田内平均厚4.80m，局部见夹矸，厚0.36m。

　三煤：煤层厚度较小，南部第15勘探线厚1.09m, 第4勘探线厚度1.22～1.56m,北部第14勘探线浅部1403孔见煤厚1.73m,向深部1404孔厚度仅0.47m,变为不可采。但在京盛煤矿准采范围内仍较稳定，结构亦简单，井田内平均厚1.22m，与二煤相距15m左右。

　四上煤：厚度小，变化大，第4勘探线厚0.14～0.44m, 第14勘探线厚0.47m。向深部煤层厚度增大，如第4勘探线407孔厚度达1.53m，第14线1404孔厚0.8m，井田内平均厚0.68m，为不可采煤层。

　四煤：厚度变化较大，在京盛煤矿准采范围内，南部第15勘探线厚2.27～2.43m, 第4勘探线厚0.55～1.39m,北部第14线厚0.8m,向深部明显变厚，井田内平均厚1.50m，煤层结构简单，与三煤间距20m左右。

　五煤：属较稳定的薄—中厚煤层，第4勘探线厚0.98～1.18m, 第14勘探线厚0.93～2.26m, 第15勘探线厚1.95～2.02m，井田内平均厚2.0m，未见夹矸，与四煤间距约30m。

　2、煤质

　鸳鸯湖矿区煤质优良，为中灰、中硫、特低磷、较高发热量、易选至中等易选煤，煤类以不粘结煤为主，浅部还分布有长焰煤。在京盛煤矿的开采范围内，+1120m标高以上，二煤、三煤、四煤属长焰煤，五煤为不粘结煤。

　煤的工业用途主要为动力用煤。

　1.2.4开采技术条件

　1、瓦斯

　根据宁夏煤炭工业局宁煤局发[2007]61号文件，本矿井瓦斯等级为低瓦斯、低二氧化碳矿井;矿井瓦斯绝对涌出量为0.4m3/min，瓦斯相对涌出量为1.09m3/t;矿井二氧化碳绝对涌出量为0.3m3/min，二氧化碳相对涌出量为0.82m3/t;

　2、煤的自燃倾向性

　各煤层容易自燃，自然发火期为1～3个月。

　3、煤尘

　根据宁夏煤炭工业局宁煤局发[2007]61号文件，该矿煤尘具有煤尘爆炸性，煤尘爆炸指数为38.92%。

　4、水文地质条件

　矿井水文地质条件简单，矿井正常涌水量为64m3/h，最大涌水量为99 m3/h。

　5、煤层顶底板

　二层煤:直接顶为厚4m左右的粉砂岩和细砂岩，局部有薄层泥岩伪顶;老顶为厚28m左右的粗砂岩;底板为厚10m左右的粉砂岩和细砂岩。

　三层煤:直接顶为厚2m左右的粉砂岩和细砂岩，局部有薄层炭质泥岩伪顶;底板主要为粉砂岩，细砂岩次之，厚度2～6m。

　四层煤:煤层顶板主要为粉砂岩和细砂岩，厚度3～13m;底板多为粉砂岩和细砂岩，厚度5～12m。

　五层煤:煤层顶板多为粗、中粒砂岩，细砂岩次之，最薄12m以上，最厚达34m;底板多为粉砂岩和细砂岩，厚度4～10m。

　6、 地质勘探程度

　本次对京盛煤矿做改扩建工程初步设计，首要条件是矿井要有满足改扩建要求(矿井服务年限)的煤炭资源储量。京盛煤矿从1996年开始建设至今，已基本掌握了矿井开采范围内的煤层赋存情况和地质特征。2006年11月，宁夏煤田地质局编制完成了《宁夏回族自治区灵武市京盛煤矿煤炭资源储量核实报告》。该报告对京盛煤矿煤炭资源储量重新进行了核实，从资源储量和勘探精度上基本满足本次改扩建工程初步设计的需要。

　2 井田开拓

　2.1井田境界及储量

　2.1.1井田境界

　按照宁夏国土资源厅批准的采矿许可证登记的矿井范围，宁夏京盛煤业有限责任公司京盛煤矿井田境界由9个拐点坐标圈定，坐标如下：

　1)X=4221337.00，Y=18651980.00; 2)X=4221000.00，Y=18651810.00;

　3)X=4220500.00，Y=18651600.00; 4)X=4220000.00，Y=18651510.00;

　5)X=4218010.00，Y=18651562.00; 6)X=4218865.00，Y=18650685.00;

　7)X=4220000.00，Y=18650800.00; 8)X=4221000.00，Y=18650775.00;

　9)X=4221415.00，Y=18650815.00;

　浅部自五层煤露头线，深部至+1120m水平。井田南北走向长约2500m，东西倾斜宽约1000m，面积约2.5km2。准采二、三、四、五层煤。

　2.1.2储量

　截止目前，京盛煤矿二、、三、四、五层煤共有：

　1. 资源/储量为1839.72万t;

　2. 剩余工业资源/储量1549.7万t;

　3. 剩余设计资源/储量1301.4万t;

　4. 剩余设计可采储量1099.2万t;

　2.1.3安全煤柱

　井田留设的安全煤柱主要有：

　1、井田境界煤柱

　按照煤炭工业矿井设计规范，井田边界留设20m宽的边界煤柱。

　2、主要井巷保护煤柱

　主要井巷指井筒、井底车场、大巷、石门及上、下山等，其煤柱的留设均按两侧各30m留设。

　3、采空区煤柱

　根据矿方提供资料，本井田目前开采的是二层煤，二层煤采空区范围不规则。设计规定采空区下边界要留有20m的保护煤柱。

　4、其它煤柱留设

　断层两侧各留30m煤柱。

　工业场地位于煤层露头之外，不需留设保护煤柱。

　2.2矿井设计生产能力及服务年限

　2.2.1矿井工作制度

　本矿井设计年工作日330天，采用三班工作制，每日二班采煤、一班准备，日净提升时间16h。

　2.2.2矿井设计生产能力及服务年限

　1、矿井设计生产能力的确定

　按照设计委托书中的要求，京盛煤矿设计生产能力为60万t/a。设计根据所要求的井型范围，经过认真调查、分析京盛煤矿的资源条件、开采系统现状、以及今后的发展方向，确定京盛煤矿改扩建设计生产能力为60万t/a。

　2、矿井服务年限的确定

　经计算，本矿井改扩建服务年限为14.1年。

　补充说明：根据国家安监总煤矿[2006]48号《关于加强煤矿安全生产工作规范煤炭资源整合的若干意见》和宁政办发 [2006]139号宁夏回族自治区人民政府办公厅转发自治区煤炭工业局等部门《关于煤炭资源整合的实施意见》的通知，宁夏回族自治区煤炭资源整合的目标为：①坚决依法关闭不具备安全生产条件、非法和破坏资源的煤矿;②淘汰落后生产能力;③提升煤矿安全生产条件，提高煤矿本质安全程度;④压减小煤矿数量，提高矿井单井规模，经整合形成的矿井规模不得低于15万吨/年;⑤合理开发和保护煤炭资源，各类煤矿要符合已经批准的矿区总体规划和矿业权设置方案，回采率符合国家有关规定。

　本矿井改扩建后服务年限为14.1年，虽然不能满足《煤炭工业矿井设计规范》关于矿井服务年限的规定，但京盛煤矿改扩建后，可实现开采工艺先进、高产高率、提高机械化水平和煤矿本质安全程度，符合以上两个文件精神和国家煤炭产业政策。

　2.3井田开拓

　2.3.1矿井开拓系统现状

　京盛煤矿现只开采二煤，二煤一般厚4.5m,倾角15°～25°，矿井水文地质条件简单，开采技术条件较好。目前开拓方式为斜井开拓，共有三条斜井即主斜井、副斜井和回风斜井(三条斜井详细参数见本章第四节);京盛煤矿目前为止只开采二层煤，其他煤层未采动，二层煤上部开采标高为+1320m，下部开采标高为+1125m，设一个水平(井底水平+1120m);目前矿井共分五个区段(一区段+1320～+1285m、二区段+1285～+1250m、三区段+1250～+1215m、四区段+1215～+1180m、五区段+1180～+1120m);开采矿井为一区一面开采，采区布置在井筒两侧，形成双翼开采模式，采区走向平均1200m，倾斜宽约500m;目前，正在开采的2104炮采工作面布置在一采区南侧(主斜井以南)的二煤中，工作面走向长600m。

　2.3.2开拓方案

　依据矿方设计委托，结合京盛煤矿井上、下已形成的矿井生产系统基础上，设计共提出了三个矿井井田开拓方案，三个方案的描述和比选如下：

　1、开拓方式的确定

　根据煤层赋存条件和井田的地形地貌情况，本矿井无平硐开拓的可能。

　根据对井田开拓方式的影响因素分析可知，本矿井地质构造和水文地质条件简单，煤层赋存状态为单斜，瓦斯含量低，矿井开采技术条件好;水平垂深250m为中等，全井田单水平开拓;矿井主运输采用带式输送机连续运输系统，辅助运输采用绞车、蓄电池电机车牵引矿车运输。

　依据上述情况，本矿井既可采用立井开拓，也可采用斜井开拓，但斜井开拓的优势更加突出，主要表现在：

　① 井筒施工技术要求低，施工设备简单，施工速度快，工期短，出煤早，见效快;

　② 地面设施简单，没有高耸的井架，抗震能力强，环境条件好;

　③ 井筒装备简单，井上、下没有复杂的操车系统和装卸载系统，井底车场硐室小，工程量省;

　④ 主斜井采用皮带提升，提升能力大，连续性强，增产潜力大，效率高，效益好;

　⑤ 有利于人员安全上下;

　斜井开拓虽然存在井筒较长、维护费用较高、各种下井管线敷设的长度较大、辅助提升时间较长等不足之处，但可以与本矿井实际条件(开拓、采区布置、工业场地条件)相结合，较立井开拓优势明显，且斜井施工难度较立井低很多，上述不足点亦不是主要矛盾。因此，设计最终确定本矿井采用斜井开拓方式。

　2、开拓方案及比选

　根据前述的影响因素，设计考虑了三个斜井开拓方案。

　(1)方案一：平行原主斜井以北16m布置新主斜井的开拓方案

　平行原主斜井以北16m布置一条新斜井，作为矿井新的主斜井。新主斜井在五层煤底板岩层中穿层布置，井筒倾角25°，方位角269°49′32″，井口标高+1368m，井底标高+1120m，井筒斜长660m，井筒净宽4.8m，净断面15.77m2。

　新主斜井在+1120m标高(为井底水平标高)通过井底煤仓、通路、回风斜巷与集中运输巷连接，集中运输巷通过联络巷和+1120m集中运输石门连接，+1120m集中运输石门再和已形成的副斜井+1120m井底车场以及已有的回风斜井连接。在集中运输巷旁布置水仓、水泵房、变电所、以及消防材料库等硐室。通过以上布置，即新增一条主斜井及+1120m井底水平巷道，并继续利用已有的副斜井、回风斜井，构成矿井的开拓系统。

　改扩建完成以后，原主斜井不再作为主提升井，矿井主提升任务全部由新主斜井取代，今后原主斜井只作为进风井和安全行人通道。

　(2)方案二：平行原主斜井以南810m布置新主斜井和新回风斜井的开拓方案

　平行原主斜井810m以南布置一条斜井，作为矿井新的主斜井，再向南30m平行新主斜井布置一条斜井，作为矿井新的回风斜井;新主斜井在五层煤底板岩层中穿层布置，井筒倾角20°，方位角269°49′32″，井口标高+1350m，井底标高+1120m，井筒斜长750m，井筒净宽4.8m，净断面15.77m2;回风斜井沿五层煤布置，方位角269°49′32″，井口标高+1350m，井底标高+1120m，井筒斜长845m，井筒净宽2.8m，净断面6.72m2;

　新主斜井在+1120m标高(为井底水平标高)通过联络巷与回风斜井连接，再通过井底煤仓、通路与南翼集中运输连接，南翼集中运输巷直接和+1120m集中运输石门连接，+1120m集中运输石门再和已形成的副斜井+1120m井底车场连接。在集中运输巷旁布置水仓、水泵房、变电所、以及消防材料库等硐室。通过以上布置，即新增主斜井、回风斜井二条斜井井及+1120m井底水平巷道，并继续利用已有的副斜井，构成矿井的开拓系统。

　改扩建完成以后，原主斜井不再作为主提升井，矿井主提升任务全部由新主斜井取代，今后原主斜井只作为进风井和安全行人通道。原回风斜井不再使用，改扩建完成以后随即封闭，全矿井回风任务全部由新回风斜井取代。

　(3)方案三：平行原主斜井以南80m布置新主斜井的开拓方案

　平行原主斜井以南80m布置一条新斜井，作为矿井新的主斜井，新主斜井在五层煤底板岩层中穿层布置，井筒倾角25°，方位角269°49′32″，井口标高+1366.16m，井底标高+1120m，井筒斜长660m，井筒净宽4.8m，净断面15.77m2。

　新主斜井在+1120m标高(为井底水平标高)通过井底煤仓、通路、回风斜巷与北翼集中运输连接，北翼集中运输巷直接和+1120m集中运输石门连接，+1120m集中运输石门再和已形成的副斜井+1120m井底车场以及已有的回风斜井连接。在集中运输巷旁布置水仓、水泵房、变电所、以及消防材料库等硐室。通过以上布置，即新增一条主斜井及+1120m井底水平巷道，并继续利用已有的副斜井、回风斜井，构成矿井的开拓系统。

　改扩建完成以后，原主斜井不再作为主提升井，矿井主提升任务全部由新主斜井取代，今后原主斜井只作为进风井和安全行人通道。

　3、方案比选

　1)方案一优点：

　(1)井筒不压煤;

　(2)井筒布置在井田中央，煤层走向长度在井筒两翼均衡，便

　于采掘接续;

　(3)生产区与生活区集中，便于集中管理;

　(4)生产区工业场地地势相对较平坦，高差小，场地平整条件好;

　(5)建井工期比方案二、方案三短。

　2)方案一缺点：

　(1)对现在的工业场地进行改造时可被利用的面积很小(约12000m2);

　(2)对现在的工业场地进行改造时，已有的大部分基础设施(尤其是地面生产系统基础设施)需要拆除重建，由于基础设施被拆除重建，会造成停产至少5个月;

　(3)由于被拆除的基础设施需要另外重建，会另外增加投资;

　鉴于对方案一的优缺点比较，虽然新主斜井和已有的副斜井、回风斜井可共用一个工业场地，场地集中，但会造成京盛煤矿停产5个月，且增加工业场地已有建筑被拆除重建后的投资，方案优点不明显，因此，首先予以淘汰。

　下面只对方案二和方案三进行经济、技术分析比较，比较出的最优方案既为设计推荐方案。比较如下：

　3)方案二优点：

　(1)有利于井田南翼各煤层的开采;

　(2)新主斜井工业场地为独立场地，工业场地开阔，不受目前工业场地影响;

　(3)新回风斜井建成以后，全矿井通风比方案三容易(经过通风网络计算后得出);

　4)方案二缺点：

　(1)井筒压煤量比方案三多9万t;

　(2)井筒布置偏向于井田南侧，井筒两翼长度不平均，不利于对井田北翼的开采;

　(3)改扩建投产时的井巷开拓工程量比方案三多775m;

　(4)需要增加一条回风斜井，井巷工程量多845m;

　(5)建井工期比方案三长7个月;

　(6)工业场地距离目前的工业场地比方案三远，同比增加水、电、运输等线路长度，比方案三投资多;

　5)方案三优点：

　(1)井筒压煤量比方案二少9万t;

　(2)井筒布置基本位于井田中央，井筒两翼长度均衡，有利于对井田南、北两翼的开采;

　(3)改扩建投产时的井巷开拓工程量比方案二少775m;

　(4)利用已有回风斜井，减少井巷工程;

　(5)建井工期比方案二短7个月;

　(6)工业场地距离目前的工业场地比方案二近，同比可减少水、电、运输等线路长度，比方案二可减少投资;

　6)方案三缺点：

　(1)较方案二不利于对井田南翼各煤层的开采;

　(2)新主斜井工业场地紧邻目前工业场地旁边，布置新主斜井时会受到矿区公路影响，建设条件比较方案二差;

　(3)全矿井通风比方案二困难(经过通风网络计算后得出);

　通过以上方案综合比较，方案三不仅在技术(建井工期、开拓方式)等方面均优于方案二，而且在经济(井巷开拓工程量、建设投资、井筒压煤量)等方面也优于方案二;方案三也严格遵循了尽量利用已有设施和减少改扩建工程投资的原则。

　鉴于以上两个方案比较结果，最终推荐方案三为本矿井改扩建的井田开拓方案。

　2.3.3水平划分及标高

　本矿井采用单水平开拓的方式，井底水平设在+1120m水平标高。矿井南北两翼均划分为三个区段，区段运输水平标高分别为+1250m、+1185m与+1120m，矿井初期运输水平标高为+1250m。

　2.3.4开采顺序

　开采顺序为：先采上区段，后采下区段;区段内为先采上煤层，后采下煤层;同一区段同一煤层为先采南翼，后采北翼;工作面推进方式均为后退式;上、下区段间留设倾斜宽度20m的区段煤柱。

　2.3.5大巷布置

　根据矿井开拓方案，大巷采用布置集中运输(回风)巷运输的方式，利用集中石门连接集中运输(回风)大巷运输;集中运输巷为机轨合一巷，本区段的集中运输巷作为下一个区段开采时的集中回风巷;集中运输(回风)巷布置在距五层煤底板法线平均10m的岩层中;井底大巷布置在+1120m水平。

　2.4井筒

　2.4.1井筒用途、布置及装备

　矿井移交生产时，共布置有3个井筒，即新主斜井、原有副斜井和原有回风斜井。

　1、新主斜井

　担负全矿井的煤炭提升任务，且为矿井的辅助进风井，同时兼作矿井的一个安全出口。井口标高+1368m，井底标高+1120m。井筒净宽4.8m，净高3.8m，净断面15.77m2，倾角25°，斜长660m。井筒表土及基岩风氧化带采用砼砌碹支护，基岩段采用网锚喷支护。井筒内装备1.0m阻燃钢绳芯大倾角胶带输送机，敷设有消防洒水管、排水管路和动力、通信信号电缆等。考虑皮带检修及人员上、下井需要，井筒内设有双向架空乘人器。

　2、原有主斜井

　担负目前全矿井的二煤提升任务，且为矿井的辅助进风井，同时兼作矿井的一个安全出口。井口标高+1370m，井底标高+1226m。井筒净宽2.40m，净高2.80m，净断面6.0m2，倾角25°，斜长347.8m。采用料石砌碹支护。井筒内装备0.8m阻燃钢绳芯胶带输送机，敷设有消防洒水管。改扩建完成

　以后，原主斜井不再作为主提升井，矿井主提升任务全部由新主斜井取代，

　今后原主斜井只作为进风井和安全行人通道。

　3、原有副斜井

　担负全矿井设备及材料等辅助提升任务，为矿井的主要进风井，同时兼作矿井的一个安全出口。井口标高+1376m，井底标高+1120m。井筒净宽2.40m，净高2.60m，净断面5.62m2。倾角16~26°，斜长745.2m。采用料石砌碹支护。井筒内装备单钩串车提升，并敷设消防洒水管路、压风管路及通信信号电缆等。改扩建完成以后继续作为副斜井。

　4、原有回风斜井

　担负全矿井的回风任务，同时兼作矿井的一个安全出口。井口标高+1370m，井底标高+1281m。井筒净宽2.4m，净高2.60m，净断面5.62m2，倾角33.5°，斜长167m，采用砼块砌碹。目前井筒内设有双向架空乘人器，改扩建完成以后，拆除原有回风斜井内的双向架空乘人器，不再乘人，架空乘人器改在新主斜井内，只作为回风斜井。井筒特征见下表：

　2.5井底车场及硐室

　2.5.1井底车场

　副斜井井底车场设在+1120m水平(已有)，鉴于矿井主运输采用胶带输送机连续运输的方式，井底车场轨道系统仅服务于矿井辅助运输。井底车场型式采用双道起坡甩车场。根据设计规范要求，井底车场存车线、调车线长度均取50m左右。车场内辅设30kg/m钢轨，轨距600mm。

　2.5.2井底车场硐室

　副斜井+1120m井底车场布置的主要硐室有：摘、挂钩信号硐室、井下消防材料库、中央变电所、中央水泵房、主、副水仓及管子道等，以上硐室及井底车场均处于五层煤底板岩层中，故井底车场及各硐室均采用锚网喷支护。

　3 大巷运输及设备

　3.1煤炭运输

　为减少运输环节，简化运输系统，实现煤炭自井下至地面的连续运输并提高矿井自动化和集中控制程度，确定本矿井煤炭运输采用胶带输送机运输方式。工作面煤炭经过运输、转载后至集中运输巷，再通过集中运输巷内胶带输送机转载到新主斜井皮带，最后提升运输至地面。

　3.2辅助运输

　矿井辅助运输主要担负矸石、材料和设备的运输任务。回采工作面回风顺槽通过区段集中回风巷、集中回风石门到达副斜井各区段车场。井下车场至工作面顺槽辅助运输采用蓄电池电机车牵引运送材料与设备。副斜井井筒采用单钩串车提升。

　3.3矿车

　矿车仅服务于辅助运输，根据矿井运送设备、材料等需要，设计选用600mm轨距系列矿车。运输矸石、砂石、水泥等采用0.75m3 V型翻斗式矿车，运送材料选用1tMC1-6A型材料车，运送大型设备选用15t MPC15-6重型平板车，利用XK2.5-6/48A-THXK2.5-6/48-1A型蓄电池式电机车牵引运输。

　4 采区布置及装备

　4.1采煤方法

　4.1.1采煤方法的选择

　(一)采煤方法的选择

　影响采煤方法选择的因素很多，概括起来主要有地质构造、煤层倾角、埋藏深度、煤层厚度、煤层硬度及顶底板条件等。本矿井适用于综放的煤层为二层煤，适用于综采的煤层五层煤，三、四层煤为薄煤层，则适用普通炮采。

　1、二煤综采放顶煤可行性分析

　二煤倾角15º～25º，平均21º，煤层属厚煤层，厚度4.37～5.22m，局部见夹矸，沉积稳定。顶、底板较为完整，条件较好。

　综采放顶煤采煤法就是在厚及特厚煤层的底部布置回采工作面巷道，采用滚筒式采煤机、放顶煤液压支架、前后刮板输送机及其他附属设备进行配套联合生产，除用采煤机正常割煤外，还利用矿山压力或辅以人工松动方式使工作面上方顶煤破碎，并随着工作面的推进从液压支架的上方或后方予以回收顶煤的一种采煤方法。

　综采放顶煤的主要优点是：易于实现高产高效，巷道掘进率和材料消耗量低，可减少综采设备的搬家次数与费用，对煤厚变化大的煤层有较好的适应性。

　其主要缺点是：煤炭回收率稍低，工作面设备梢多、管理复杂，易混入矸石使原煤灰分增高。

　虽然综采放顶煤适应性强，产量高，有明显的经济效益，但任何一种采煤方法都有其适用条件。由于放顶煤主要是利用矿山压力破煤，因而对顶煤的可放性及赋存条件有一定的要求。根据多年来我国综采放顶煤采煤工艺经验的积累，影响顶煤冒放性的自然因素主要有开采深度、煤层厚度和强度、煤岩体节理裂隙发育程度、顶板条件、地质构造、自然发火、瓦斯及水文地质条件等，二煤冒放性分析如下：

　⑴ 开采深度

　生产实践和理论计算都表明顶煤冒放性随着开采深度的增大而加强。一般情况下，开采深度大于400m时，顶煤易于冒落。本井田二号煤埋深250m，从开采深度看，虽然尚浅，但参照宁东煤田羊场湾井田与本矿井开采条件相类似的生产矿井综放实际经验，二煤冒放性还是比较理想的。

　⑵ 煤层强度

　国内外大多数综采放顶煤工作面的实测资料统计表明，煤层强度是影响顶煤冒放性的关键因素。一般认为当煤层硬度f系数小于3、强度小于20MPa时，顶煤冒放性较好。根据本矿对二煤、五煤炮采实际经验，二煤、五煤的冒放性比较理想。

　⑶ 煤层厚度

　根据国内外综采放顶煤的实践经验，一般认为一次采出的煤层厚度以5～12m为宜。顶煤厚度太小，易发生超前冒顶，含矸率增大;顶煤厚度过大，破坏不充分，采出率降低。国内外综放工作面的实测数据和有关科研院所作的模拟试验结果都表明，顶煤冒放性随煤层厚度的增大而减弱，理论研究也证明综放开采的最大临界厚度为12.5～13.0m，最小临界厚度为4.5～5.0m。二煤厚度在4.37～5.22m之间，单从厚度看，比较适合综采放顶煤开采。

　⑷ 顶板条件

　影响煤层冒放性的煤层顶板包含直接顶和基本顶两部分，直接顶对顶煤压裂无直接影响，但直接顶能够随采随冒并具有一定的厚度是综放开采顶煤破碎冒落后顺利放出的基本条件，否则不利于顶煤回收。因此，无论从矿压角度还是从顶煤放出率来考虑，都希望直接顶的最小厚度能达到充满采出煤厚的空间。二层煤直接顶为厚4m左右的粉砂岩和细砂岩，属中等易冒落较稳定岩层，从顶板条件看，对放顶煤无不利影响。

　放顶煤综采在我国经过近二十年的发展，其适用范围已大大拓宽。国内“硬”煤层、"两硬"煤层在对顶煤、顶板采取处理措施后，综采放顶煤在许多矿区已取得初步成功。参照类似矿井综放开采经验，设计认为本矿二煤可以采用综采放顶煤。

　通过以上分析，对于本矿的二煤采用综采放顶煤一次采全高是可行的。

　2、对五煤综采可行性分析

　五煤倾角15º～25º，平均21º，煤层属较稳定的薄及中厚煤层，平均厚度2.0m，未见夹矸，沉积稳定。顶、底板较为完整，条件较好。

　五煤从地质构造、煤层倾角、埋藏深度、煤层厚度、煤层硬度及顶底板条件看，适合于综合机械化开采。

　结合五煤赋存特点，设计认为五煤采用走向长壁综合机械化一次采全高采煤方法是可行的。

　(二)回采工作面参数的确定

　本设计确定的首采综放工作面为2201工作面。

　1、工作面长度

　2201首采综放工作面倾斜长度为190m。

　2、工作面采高

　二煤为厚煤层，首采面二煤厚度为4.37 m，结合支架选型，确定机采高度为2.4m 放煤高度为1.97m，采放比1：1.22。

　3、采煤机截深

　2201首采综放工作面采煤机截深取600mm。

　4.1.2工作面主要设备选型

　本次设计之前，综放工作面主要设备矿方已经定货，因此不再进行综放工作面设备选型。已经定货的2201综放工作面设备如下：

　(一)采煤机

　MGTY150/375-W型双滚筒采煤机(太原矿山机器集团有限公司制造)，其主要特征如下：

　采高：1.6～3.2m

　滚筒直径：1.6m

　截深：0.6m

　电机功率：375kw

　电压：1140v

　(二)可弯曲刮板输送机

　1、前部刮板输送机

　前部刮板输送机为SGZ630/2×110型(石家庄中煤装备制造有限公司制造)，其主要特征如下：

　电压：1140v

　中部槽长：1.5m，全铸

　输送量：450t/h

　链速：1m/s

　电机功率：2×110kw

　2、后部刮板输送机

　后部刮板输送机为SGB620/150型(石家庄中煤装备制造有限公司制造)，其主要特征如下：

　电压：1140v

　中部槽长：1.5m，全铸

　输送量：250t/h

　链速：0.86m/s

　电机功率：150kw

　(三)转载机

　工作面转载机为SZB-764/132型，其主要特征如下：

　功率：132KW

　电压：1140V

　输送能力：764t/h

　(四)破碎机

　工作面破碎机为PCM110型，其主要特征如下：

　功率：110KW

　破碎能力：1000t/h

　出料粒度：<300mm

　电压：1140V

　(五)工作面机巷带式输送机

　工作面机巷为PVG800S阻燃型整芯胶带输送机，其主要特征如下：

　运量：600t/h

　功率：2*110KW

　带宽：1000mm

　带速：3.5m/s

　长度：620m

　电压：1140V

　(六)液压支架

　1、放顶煤液压支架(本架)

　工作面选取ZF3200/16/26型正四连杆低位支撑掩护式放顶煤液压支架((液压支架由天地科技股份有限公司开采所事业部设计，宁夏石嘴山市鼎力支护设备有限公司制造)，其主要特征如下：

　工作阻力：3200KN

　初撑力：2532KN

　支护高度：1.6～2.6m

　支护宽度：1.43～1.60m

　支护强度：0.65～0.71Mpa

　中心距：1.5m

　支架移动步距：0.6m

　支架重量：9.5t

　2、放顶煤液压支架(过渡架)

　工作面选取ZFG4000/16/26H型放顶煤过渡液压支架((液压支架由天地科技股份有限公司开采所事业部设计，宁夏石嘴山市鼎力支护设备有限公司制造)，其主要特征如下：

　工作阻力：4000KN

　初撑力：3196KN

　支护高度：1.6～2.6m

　支护宽度：1.43～1.60m

　支护强度：0.62Mpa

　中心距：1.5m

　支架移动步距：0.6m

　支架重量：15.28t

　(七)乳化液泵站

　工作面配备MRB-125/31.5型乳化液泵站(二泵一箱)。主要特征为：

　额定流量：125L/min

　压力：31.5Mpa

　单机功率：75KW

　电压：1140V

　4.1.3工作面支护及顶板管理

　工作面支护：工作面采用支撑掩护式液压支架支护顶板。

　上下端头支护：上下端头采用“π”型钢梁配单体液压支柱迈步走向抬棚。超前支护距离不小于25m。

　顶板管理：二层煤直接顶为厚4m左右的粉砂岩和细砂岩，五层煤顶板多为粗、中粒砂岩，细砂岩次之，二、五层煤顶板均属中等易冒落较稳定岩层。分析顶板岩性结构，本矿井二、五层煤的顶板均属易垮落顶板，回采工作面移架后，顶板岩石可自行垮落，无需强制放顶。

　控制煤壁漏顶：要做到支架平整与煤壁垂直，顶煤割过后支架前伸缩梁及时伸出支护新暴露的顶板，并做到跟机及时移架。

　4.1.4综放工作面生产能力

　本矿井设计年工作日330天，“三八”作业制，每天两班生产，一班准备，根据本矿井设计生产能力，确定工作面产量在0.6Mt/a，工作面日循环数4个，2201综放工作面生产能力是0.76Mt/a，一个综放工作面便能达到0.6Mt/a的全矿井设计生产能力。

　4.1.5回采工艺

　工作面采用端部斜切进刀、单向割煤方式。工作面顶板管理方式为移架后自然垮落式。工作面实行追机移架，随着采煤机的割煤，按顺序移架，移架步距600mm。操作方式为本架控制。

　4.2采区布置

　4.2.1巷道布置

　矿井综放首采工作面布置在矿井的北翼，即移交时在矿井北翼二煤中布置一个2201综放工作面，考虑综放为本矿井初次试用，为保持矿井产量的稳定性，投产时初期布置一个机动炮采工作面，即矿井投产初期共两个采煤工作面。配备两个煤巷综掘工作面和两个岩巷炮掘工作面。

　4.2.2采区划分

　设计将全井田划分为一个采区来进行开采，采区采用南北双翼布置，井筒位于井田中央，实现对矿井集中开拓开采。

　4.2.3采区车场及硐室

　矿井改扩建正式投产时，有副斜井+1315m第一区段车场和+1120m水平井底车场。在+1315m区段车场内的硐室有：把钩信号硐室;在+1120m水平井底车场内的硐室有：把钩信号硐室、中央水泵房、水仓、变电所、消防材料库等。

　4.3巷道掘进

　4.3.1巷道断面尺寸及支护形式

　根据本矿井煤层赋存条件，为实现建设工期短、投产快、井巷费用少的目标，井筒表土段采用混凝土砌碹支护，井筒基岩段、车场及石门均采用锚网喷、锚喷支护，顺槽采用锚网喷加锚索支护。

　4.3.2采掘比例

　矿井投产时共配备两个煤巷综掘工作面和两个岩巷炮掘工作面，采掘比例为1：2。

　5 通风

　5.1矿井通风

　5.1.1通风方式和通风系统

　本矿井通风系统为中央并列式，通风方式为机械抽出式。

　矿井通风系统由新主斜井、原主斜井及副斜井进风，回风斜井回风。

　5.1.2掘进通风

　本矿井投产后共设四个掘进工作面，其中两个为综掘面、两个为炮掘面。掘进面短距离采用压入式通风方式通风，长距离采用抽压结合的混合式通风方式通风。

　5.1.3矿井风量及负压

　经计算，本矿井总供风量初期为65m3/s，后期为78m3/s。矿井通风初期风机通风负压为925.09Pa，等积孔为2.54m2;矿井通风后期风机通风负压为1797.83Pa，等积孔为2.19m2。

　6 矿井提升、通风、排水、压风、防灭火设备

　6.1提升设备

　6.1.1主井提升设备

　经计算选型，新主斜井带式输送机主要技术参数为：B=1000mm，Q=500t/h，β=25°，L=660m，V=3.5m/s，ST2000阻燃型钢丝绳芯胶带，

　新主斜井井筒内设置架空乘人装置，主要承担主斜井带式输送机的检修任务，同时还担任上、下井人员的运输任务。

　架空乘人装置主要技术参数：L=660m,倾角α=25°,运行速度V=1.2m/s，电机功率N=37kW，固定式抱索器吊椅间距12m，运送人员能力211人/h，驱动轮直径D=1200mm，钢丝绳直径φ20mm。

　6.1.2副斜井提升设备

　选用JK-2.5/20E型单筒提升机一台

　6.2通风设备

　根据通风机需要的风量和负压核算，京盛煤矿回风井的现有的FBCZ№13B型隔爆轴流式通风机和FBCZ№11A型隔爆轴流式通风机，两种型号风机均无法满足矿井改扩建后矿井的通风要求，必须新选通风设备，选用BDK-8-№20B型隔爆对旋轴流式通风机2台，1台工作，1台备用。

　通风系统的反风是通过通风设备断电制动停机后，电机反转再配合风门进行反风。

　6.3排水设备

　京盛煤矿现在各个水平分别设置小水泵，井下涌水通过各水平小水泵接力排至地面。现有排水系统无法满足本次改扩建后的排水要求，必须新设置排水系统。

　京盛煤矿+1120m水平井下排水选用MD155-67×4型多级离心泵3台，单台流量100～185m3/h ，扬程304～236m，转速2950r/min。正常涌水期和最大涌水期均为1台工作、1台备用、1台检修。

　排水管路选用2趟φ219×6mm无缝钢管由+1120m水平水泵房沿管子道及新主斜井敷设至地面污水处理池内。正常涌水量和最大涌水量时均为1趟工作，1趟备用。

　6.4压缩空气设备

　设计采用地面固定式压风系统。在地面工广建压风机房一座，选用高效率，低噪音，结构简单，寿命长，运转维修费用低，安装、使用方便的SA250A型地面固定式螺杆压缩机2台。正常生产时， 1台工作，1台备用;当发生事故灾难后，2台同时工作。

　6.5防灭火设备

　6.5.1黄泥灌浆设备

　根据本矿工作面、走向推进长度及地处黄土高原地区等实际情况，设计拟采用以黄泥灌浆为主、注氮为辅的方法进行综合防灭火，并在井上下建立相应的防灭火安全监测、监控系统。

　灌浆设备设施：

　水枪： 开滦755型 2台

　泥浆搅拌机： 20kW 2台

　泥浆泵: ICZ15-56,30kW 2台

　水泵: 80WG型，22kW 2台

　6.5.2制氮设备

　设计推荐本矿井采用地面固定式制氮设备，制氮站布置在新主斜井地面工业场地内。本矿选用PSA98-600型地面固定式变压吸附制氮设备2套，防火时1用1备，灭火时2套同时工作。

　7 地面生产系统

　7.1煤的加工

　从目前实际情况来看，本矿井开采的煤仅用作动力用煤及民用煤，其它工业用煤和化工用煤较少。为适应当地民用煤的习惯和提高矿井的经济效益，宜将煤加工成+50mm、25～50mm和-25mm三级，大块煤及小块煤供民用，末煤用作动力用煤。

　7.2地面生产系统

　7.2.1主斜井生产系统

　根据煤质及其用途，煤的加工要求，对地面生产系统综合考虑，提出以下方案。

　井下原煤经新主斜井提升胶带输送机运至地面后，卸载到筛分楼螺旋分级筛(SLU25.50/2.5-C型)，为了保护螺旋分级筛不受杂铁的损坏，机头设有RCDH—10型电磁除铁器。在螺旋分级筛的筛分下，原煤被筛分成+50mm以上、25～50mm和0～25mm三级。+50mm以上级通过手选胶带输送机拣矸后进入块煤仓，手选矸石进入矸石仓。25～50mm级和0～25mm由筛下进入中块煤仓和末煤仓，块煤仓一个，有效仓容50m3。中块煤仓一个，有效仓容100m3，末煤仓一个有效仓容100m3。矸石仓一个，有效仓容40m3，各煤仓下设电动闸门装汽车外运或转运至储煤场。0～25mm未煤也可由末煤储煤胶带输送机运至储煤场。生产系统设备布置详见附图C1228-430-1、C1228-430-2。

　7.2.2副斜井生产系统

　副斜井利用现京盛煤矿原主井，担负提升井下部分掘进煤、掘进矸石，升降设备、材料等辅助提升任务。副井生产系统利用现有生产系统。

　7.2.3矸石系统

　井下掘进矸石通过副斜井绞车、0.75m3 V型翻斗式矿车提升至地面后卸入现滑坡仓，通过汽车装车，统一排至场外压沙。

　7.3辅助设施

　7.3.1机修车间

　本次改扩建工程设计机修车间为新建，建筑面积990m2。

　7.3.2坑木加工房

　京盛煤矿现有坑木加工房面积为：96m2(8m×l2m)。本次改扩建工程设计坑木加工房利用现有设施。

　8 地面运输

　场外运输均采用公路运输。路线起于与矿区道路向北延伸，工业场地公路为已有，直接连接307国道。

　9 总平面布置及防洪排涝

　9.1平面布置

　根据工业场地附近地形地貌、防洪要求及公路运输、供电线路等进场条件，结合井下开拓开采，工业场地按功能分区布置为行政区、生产区及辅助生产区。

　1、行政区：位于工业场地西北部，由办公室、职工宿舍组成，该区是已有建筑，新增变电所生活污水处理站。

　2、生产区：位于工业场地西南部，主要布置有原煤生产系统的储煤场、筛分楼、输煤栈桥等。该区为工业场地的核心组成部分，区内各建(构)筑物布置紧凑、合理。

　3、辅助生产区：位于工业场地的东北部，该区内布置矿井水处理系统等设施。材料棚、机修车间等建筑物有窄轨铁路与副斜井相连，方便材料运输和下井。

　其它各建(构)筑物按功能性质及服务对象，就近合理布置。

　矿区原有工业场地占地面积为6.12km2，新增工业场地占地面积为6.44km2。

　9.2矿井其它工业场地布置

　9.2.1副斜井、回风井工业场地

　副斜井、回风井工业场地位已有(在目前工业场地位内)，距新主斜井工业场地210m。两工业场地由场区公路连接。

　9.2.2矸石排放场地

　本设计矸石排放采用汽车运输，其场地位于工业场地以南500m。

　9.2.3炸药库

　利用目前已有炸药库。

　9.2.4占地面积

　1、 新主斜井工业场地占地面积：5.05km2 (含围墙外3m及绿化带)

　2、 副斜井工业场地占地面积(包括辅助生产区)：7.51km2(含围墙外3m及边坡绿化带)

　3、全矿井总占地面积：12.56km2。

　9.3 防洪排涝

　本矿区内无常年流水河流，故本矿井不受河流危胁。

　根据《煤炭工业矿井设计规范》，本矿井井口的设计频率为1/50，校核频率为1/200。因矿区没有提供地质水文和洪水资料,故井口标高有待进一步校核。

　10 电气、通信及监控

　10.1供电电源

　10.1.1原有供电系统简介

　宁夏京盛煤业有限公司目前生产能力为15万t/a，地面建有一座10/6/0.4KV变电所，矿井双回电源线主供电回路电源引自白芨滩35KV 变电所，备用电源引自高立敦110KV变电所，两回电源线均采用架空线LGJ-3×95。

　10.1.2改扩建后供电情况

　宁夏京盛煤业有限公司改扩建后生产能力将达60万t/a，因用电负荷增加，目前已有的电源线路不能满足供电需求，必须更换架空线。根据矿井井上、下用电负荷，经过经济电流密度及导线允许载流量选择导线截面，按允许电压损失进行校验，主供电电源仍引自白芨滩35KV变电所，电源架空线为LGJ-3×240/2km;备用电源引自高立敦110KV变电所，电源架空线选用相分裂2(LGJ-3×150)架设。当任何一回发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。

　10.2电力负荷

　矿井用电负荷详见负荷、用电指标如下：

　设备总容量： 9537.8KW

　用电设备工作容量： 8360.9KW

　有功负荷： 4786.2KW

　无功负荷： 4061kvar

　功率因数： 0.76

　补偿容量： 2500kvar

　补偿后功率因数： 0.95

　视在功率： 5034.3KVA

　全矿井年总耗电量： 1895.34万度

　全矿井吨煤耗电量： 21.1度

　10.3地面供电

　10.3.1地面供配电系统

　京盛煤矿在本矿井工业场地内新建10/0.4KV变电所一座。变电所为双回电源电缆进线，10KV、380V侧均采用单母线分段接线方式。变电所内电气设备全部为户内布置，分别设有高压配电室、高压电容补偿室、变压器室、低压配电室以及值班室。

　高压配电室选用19台KYN28Z-12型高压开关柜，分别作电源进线、地面负荷用变压器馈出、井下设备馈出、新主斜井胶带输送机、副斜井提升设备、通风机设备、空气压缩设备、电容补偿以及母线联络之用。高压开关柜内配置真空断路器，控制单元的电源电压为直流220V，保护与监测采用微机型综合保护装置。10KV馈出线装设选择性的单相接地保护。

　变电所操作电源采用直流220V电源，选用CRPD—1B/MC 220/65AH型的免维护铅酸蓄电池成套装置。该装置向变电所内10kV开关柜的分合闸提供操作电源，同时为综保单元、信号装置提供控制电源。

　变压器室内设置两台S9-M-2000/10/0.4KV 2000KVA型变压器为地面380V用电负荷提供电源;两台变压器一用一备，当一台停止运行时，另一台变压器的容量应能保证全部低压负荷用电;负荷率约为78.2%。

　低压配电室选用GGD型开关柜13台，向主斜井胶带低压用电负荷、副井提升辅助设备、制氮设备、黄泥灌浆系统、锅炉房、生产系统、污水处理设备等用电负荷供电。低压配电系统以放射式为主，辅以树干式，个别距供电点远，彼此相近、容量较小的用电设备采用链式配电。

　为提高功率因数，在高压侧装设高压无功自动补偿装置，对全矿负荷进行集中补偿，补偿容量为2500kvar,10KV 母线两段各补偿1250kvar,无功补偿后功率因数大于0.9。

　10.3.2工业场地内各配电点电源敷设方式

　下井电缆、新主斜井胶带输送机、副斜井提升设备、通风机设备、空气压缩设备电源高压电缆以及地面变压器均采用双回路电源供电。由变电所内高压开关柜分别以双回MYJV22型矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆向井下变电所，以双回YJV22型交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆分别向地面高压用电负荷供电。

　新主斜井驱动机房低压用电负荷、副斜井提升绞车辅助设备、制氮设备、黄泥灌浆系统、污水处理设备、日用消防泵房、锅炉房等处一、二级负荷均由两回路线路供电，且引自变电所380V低压配电系统不同的母线段上。机修间、综采设备周转库、地面生产系统用电负荷电源引自变电所，采用一回路供电。新主斜井空气加热室距离主井驱动机房较近，且用电负荷不大，故电源引自新主斜井驱动机房低压配电柜;副斜井空气加热室用电设备电源引自绞车房配电柜;坑木加工房、煤样室、化验室等处用电设备为已有，配电系统不做变动。以上用电负荷电源电缆采用电缆沟或穿钢管直埋方式敷设。

　10.4井下供电

　10.4.1井下供配电系统

　本次设计新设井下+1120m水平中央变电所，由地面10KV 变电所引两回10KV高压矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装护套电力电缆MYJV22-10KV 3×150/900m，沿新主斜井敷设至井下+1120m水平中央变电所。电缆截面的选择，当任一回路停止供电时，另一回路可保证井下全部负荷用电。

　井下+1120m水平中央变电所共设BGP50-10型高压真空配电装置21台，矿用隔爆型变压器KBSG2-T-400/10/0.693KV 2台，12台矿用隔爆真空馈电开关，1台BZX—4型照明隔爆综合保护装置以及1套小电流接地选线装置。本变电所向主排水泵、2201综放面、2203炮采面、2201运输顺槽综掘面、2204运输顺槽综掘面、2201综放面回风石门、+1315m北翼集中回风巷炮掘面、+1250m南翼集中运输巷胶带机等处用电设备供电。

　井下采、掘工作面设备配电均采用移动变电站供电。综放工作面、工作面运输顺槽、回风顺槽、综掘工作面、炮掘工作面、运输巷皮带机等设备供电电压为1140V、660V;照明、控制电压为127V。

　10.4.2井下检漏及接地

　井下供电网络为中性点不直接接地系统。由地面变电所至井下变电所的电缆线路上装设零序电流互感器和选择性的单相接地保护装置，井下变电所高压馈电线上装设有选择性的单相接地保护装置，低压馈电线路上均装设有选择性的检漏保护装置。由上述装置对井下电网的绝缘状况进行连续检测，当电缆线路发生故障时，可及时切断电源，以保证矿井安全生产。

　在井下水泵房主、副水仓内各设一块主接地极，主接地极采用面积不小于0.75m2，厚度不小于5mm的耐腐蚀钢板制成。连接主接地极的接地母线，应采用截面不小于100mm2和厚度不小于4mm的扁钢。

　电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、金属构架，铠装电缆的钢带或钢丝、铅皮或屏蔽护套必须设置保护接地。

　装有电气设备的硐室、低压配电点处以及连接电力电缆的金属接线装置等处应设置局部接地装置。电气设备的接地线和局部接地装置，都应与主接地极连接成一个总接地网。接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2欧姆。每一移动式或手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值，不得超过1欧姆。

　10.4.3井下照明

　在井下变电所、机电硐室、井底车场、运输大巷、运输顺槽等处设有固定照明装置，照明灯具选用DGS18/127JY(A)型矿用隔爆型节能荧光灯;采煤工作面采用DGY18/127Y(A)矿用隔爆型自移支架荧光灯照明。为保证井下照明安全，选用保护齐全的ZBZ-4(2.5)MX矿用隔爆型照明综合保护装置供给127V照明电源。

　10.5矿井安全监测、监控系统

　本次改扩建后京盛煤矿仍利用原有的一套KJ101型安全监测监控系统，地面主系统不变，仅针对井下开拓平面重新布置各类传感器、监控仪等监控设备。

　10.6矿井井下人员管理监测系统

　根据京盛煤矿的实际情况，设计选择一套KJ-212型矿井井下人员管理监测系统。

　该系统通过对巷道远距离移动目标进行信息采集处理，实现对人、车、物在不同状态(移动、静止)下的自动识别，从而实现目标的自动化管理。

　10.7矿井通信

　京盛煤矿目前在工业场地调度楼内设有2台矿用数字程控调度交换机，一台容量为80门，另一台容量为48门，共计128门。矿井改扩建后该调度系统仍能满足生产调度要求。故本次改扩建，调度通讯系统仍利用已有的矿用数字程控调度交换机。根据井下新开采开拓布置图增设井下本安电话机，在工业场地内新增设备间内增设地面用普通电话机。矿区行政电话不做变动。

　移动通讯网已经覆盖该地区，移动通讯也可作为矿井行政通信系统的有效补充。

　10.8火灾预报束管监测系统

　京盛煤矿改扩建选用KSS-200型煤矿自燃火灾束管监测系统。该系统广泛适用于大、中、小各类煤矿自燃火灾预报和防治工作。

　系统主要有粉尘过滤器、单管、束管、分路箱(含储水器)、抽气泵、气体采样控制柜、监控微机、束管专用色谱仪、打印输出设备、网卡、系统软件等组成。

　束管监控室、真空泵房设工业场地内，系统由单束24芯束管管缆沿新主斜井下井。

　10.9工业电视监视系统

　京盛煤矿目前已装设一套工业电视监视系统，系统选用的是由常州自动化研究所研发的KJ32型煤矿数字光纤工业电视系统。本设计在KJ32型煤矿数字光纤工业电视系统已有基础上增加部分设备后，继续利用。

　11地面建筑

　本次设计主要建筑(构筑)物有：新主斜井生产系统、机修车间、变电所、消防水池等，生活福利建筑利用原有。工业建筑(构筑)物及辅助设施总面积4542.39m2，总体积39057.57m3。

　12 给水、排水

　12.1给水

　12.1.1供水水源

　根据京盛煤矿与宁东镇供水站签定的供水协议，京盛煤矿生产、生活及地面消防用水取自距矿井约3.0km的白芨滩水源。

　根据矿井生活、生产用水对水质的不同要求，本设计采用分质供水系统。工业场地内的绿化用水、防尘洒水、选矸车间补充水、消防用水及井下消防洒水，以矿井排水和生活污水处理后作为供水水源。工业场地的生活用水及以上不包括的生产用水，以白芨滩水源作为供水水源。

　由于井下排水缺乏可靠的水文地质勘探及抽水试验资料，可能矿井实际涌水量与设计涌水量有较大出入，且不可预见情况较多，故白芨滩水源地作为本矿井全矿用水的备用供水水源，输水管道均按全矿用水能力设计。

　12.1.2给水系统

　在京盛煤矿工业场地现有供水泵房1座，为半地下式。内设IS100-65-200型消防泵2台，一用一备，Q=100m3/h、H=50m、N=22KW;设IS80-50-160型生活水泵2台，一用一备，Q=30m3/h、H=30m、N=5.5KW。

　现有日用消防水池：400m3，1座，为半地下式，地下部分3m。

　给水管网：给水管网为生活和消防合用管网。室外给水管敷设成环状网，零散用户管道敷设成枝状网。在管网中设有阀门井，在供水干管次干管上每隔120m设一个地下式消火栓。室外给水管道采用PSP内外涂塑钢塑复合给水管，卡箍式连接。管顶埋深1.3m。

　室外消防采用临时高压制，当发生火灾时，开启消防泵。

　12.2排水

　室外排水管网现已形成，能力足够，本设计新增建筑物的排水只须就近接入原排水管网即可。室外排水管采用排水用PE双壁波纹管，胶圈接口。污水管道起点埋深为自然地坪以下1.3m。

　工业场地生产、生活污废水通过排水管重力流入设在工业场地的污水处理站进行二级处理，然后由泵加压至绿化管网，不进行绿化时则排至井下消防稳压水池。

　12.3室内给、排水

　凡设有卫生设施的建筑物，室内均设有给排水系统。室内给水采取生产、生活和消防共用的给水系统，室内排水采取生活污水和生产废水合流制形式。矿井新建建筑物根据需要设置室内给水、排水系统，并按照建筑消防规范要求设置室内消防给水系统及灭火器等。

　12.4消防及洒水

　12.4.1地面消防系统

　本设计地面消防用水与工业场地生产、生活用水水源合用。消防用水总量为270m3，该水量贮存于日用消防池内，并设有不被动用措施。

　室外消防采用临时高压制。工业场地室外消防给水与生产、生活给水合并组成室外生产、生活、消防给水管网。

　地面建筑物内按有关消防规范设置室内消防给水系统及灭火器等。

　12.4.2井下消防洒水系统

　井下消防流量为7.5L/S。

　在井下排水处理站出口处设井下污水集水池 (V=200m3) 一座，利用地形高差为井下静压供水用于井下消防洒水及生产用水。

　井下消防管道与洒水管道合并。井口部位的消防管道与井下消防管道分开设置，其水量与水压由工业场地室外给水系统保证。井下用水管道沿副斜井井筒输水供至井下。

　13 采暖、通风及供热

　13.1采暖与通风

　13.1.1采暖

　工业场地各供热用户的用热量均由集中锅炉房统一供给。采暖热媒除输煤系统建筑物及大空间厂房采用0.2 MPa(表压)的饱和蒸汽外，其余工业与民用建筑物采暖热媒均为95/70OC热水，热水由设在锅炉房内的汽——水热交换器制备。

　13.1.2通风

　为排除有些建筑物内产生的余热及有害气体，设置机械通风设备，对其进行通风换气。

　13.1.3生活热水

　工业场地建有矿灯房、浴室，生活热水用量为20.24 m3/h，采用蒸汽间接加热的方式制备。加热热煤为工业场地锅炉房供给的0.3MPa饱和蒸汽。在锅炉间内设洗浴用热交换器，热水通过热交换器制备。

　13.2井筒防冻

　新主斜井选用WZFY-25/40/3-Z型工业热风器2台，每台电机功率为11KW，组成2个机组。

　原主斜井原有设备能力不够，需新选设备，现选用WZFY-25/40/2-Z型工业热风器2台，每台电机功率为5.5KW，组成2个机组。

　副斜井选用WZFY-25/40/2-Z型工业热风器2台，每台电机功率为5.5KW，组成2个机组。

　13.3锅炉房设备

　采暖季和非采暖季的热负荷相差较大，根据这一特点，冬季高峰负荷时选用2台DZL4-1.25-AⅡ型蒸汽锅炉和已有的1台DZL2-1.25-AⅡ型蒸汽锅炉同时运行，考虑到后期发展，预留1台DZL10-1.25-AⅡ型蒸汽锅炉位置。

　非采暖期由于热负荷比较小，故在大锅炉停运后，用1台DZL2-1.25-AⅡ型蒸汽锅炉供给常年用热的用户。

　14 建井工期

　为确保2201综放工作面尽快投入生产，可配备一个煤巷综掘面、二个岩巷炮掘面，按施工进度计划实施。

　预计矿井改扩建建设总工期：11个月。

　15 技术经济

　15.1劳动定员及劳动生产率

　京盛煤矿改扩建工程初步设计生产能力为60万t/a，矿井工作制度为年工作日330天，每日三班作业，其中两班生产，一班准备。

　全矿在籍总人数为495人。原煤生产人员全员劳动生产率为5.46吨/工.日。

　15.2项目总投资

　本设计项目投资包括从建设到移交生产时设计所规定的主要系统改扩建井巷工程、土建工程、设备及工器具购置、安装工程、工程建设其他费用等的全部投资。

　京盛煤矿改扩建项目总投资为26043.75万元。

　其中土建工程：1983.50万元，井巷工程：5981.63万元，安装工程：3611.10万元，设备及工器具购置：13950.31万元，工程建设其他费用：517.20万元。

　15.3 技术经济分析及评价

　本次京盛煤矿改扩建工程初步设计的投资利润率为15.54%，投资利税率为22.56%，均大于行业标准;投资回收期为6.43年，小于基准投资回收期，盈亏平衡点为43.09%，可见其综合效益比较好。经技术经济综合评价，该项目是可行的。