山西东辉集团西坡煤业有限公司120万吨/年 兼并重组整合项目单项工程质量评价报告
中煤科工集团南京设计研究院
二〇一一 年 五 月
山西东辉集团西坡煤业有限公司120万t/a 兼并重组整合项目单项工程质量评价报告
一、设计编制过程
我院自2007年开始承担本矿井设计以来，依据批复的矿井初步设计进行施工图设计。自矿井开工建设以来又根据相关政策等要求，2009年根据晋煤安发[2009]349号“关于吕梁市山西美盛邓家庄煤业有限公司2号、4+5号煤层瓦斯涌出量预测批复”，编制了《矿井瓦斯抽放工程设计》，并于2010年晋煤安发[2010]68号“关于吕梁市山西美盛邓家庄煤业有限公司矿井瓦斯抽放工程设计的批复”予以批复。2010年依据批准（晋煤规发[2010]9号批复）的“关于山西省东辉集团西坡煤业有限公司煤矿兼并重组整合矿井地质报告”，编制了《西坡矿井兼并重组整合项目初步设计》，山西省煤炭工业厅以晋煤办基发[2010]251号“关于山西东辉集团西坡煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计的批复”予以批复。2010年编制《矿井兼并重组整合项目初步设计安全专篇》，山西煤矿安全监察局以晋煤监安二字[2010]531号“关于对山西东辉集团西坡煤业有限公司矿井兼并重组整合项目安全设施设计审查的批复”予以批复。
根据批准的初步设计和相关专篇，设计单位进一步结合现场实际施工条件，对矿井建设项目的各单位工程进行了施工图设计，在矿井建设过程中及时到现场进行设计交底，根据建设条件变化进行必要的设计变更，并配合建设单位、相关施工单位及质检部门对各单位工程进行了中间检查、分项验收、竣工验收。
二、设计概况
（一）井田概况
西坡矿井位于山西河东煤田中段，离柳矿区三交三号精查区中部，行政区划属山西省离石市柳林县西王家沟乡、成家庄镇、孟门镇及临县碛口镇管辖。
矿井工业场地南距柳林县城约28.Okm，西王家沟乡～盂门镇三级公路从选定的工业场地北部0.9km处通过，由此公路往南到达柳林县城后经307国道向东北可达汾阳市及太原市。
井田范围呈不规则多边形，南北走向长约7.0km，东西宽约6.5km，井田面积44.9676km2。批准可采煤层为
2、
4、5号煤层，矿井工业资源/储量32196万t；其中
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号煤为4399万t，4号煤为1813万t，5（4+5）号煤为25984万t。设计资源储量22791.5万t，矿井设计可采储量13684.27万t。另村庄煤柱压煤量为8975.83万t，如果村庄搬迁后可采储量可增加6929.6万t，矿井可采储量为20614.34万t。
矿井设计生产能力为120万t/a，服务年限为87.7年，如果村庄搬迁增加可采储量后，矿井服务年限可延长为132a。
（二）煤层开采条件 批准开采
2、
4、5号煤层
2号煤层，厚度0～1.75m，平均1.03m，可采点厚0.72～1.75m,平均l.16m，结构简单。本层属大部可采的较稳定煤层。4号煤层距上部的2号煤层为4.19～22.45m，平均14.60m。煤层厚度为0.85～1.52m，平均1.22m，结构简单。在井田内因大面积与5号煤层合并，为稳定的全区可采煤层。
5（4+5）号煤层位于山西组下部，煤厚1.69～6.32m，平均3.86m。井田内大部分地段与4号煤合并。合并区煤厚3.24～6.32m，平均4.37m。属厚煤层。本层属全井田稳定可采煤层。
矿井水文、地质条件属简单类型；矿井为高瓦斯矿井；煤尘有爆炸危险性；属自燃煤层（Ⅱ级）；属地温、地压正常区开采；总体评价，煤层开采条件为简单类型。
（三）矿井开拓、开采、通风、安全
1、开拓方式
矿井采用斜井开拓，共布置主斜井、副斜井、回风立井和进风立共四个井筒，主、副斜井位于工业场地内，进、回风立井位于工业场地东侧1.9km处的风井场地。为一个水平上、下山开拓全井田。
主斜井：井筒为半园拱采用砌碹及锚喷支护，净宽为5.4m，净断面19.6m2，倾角25°，垂深295m，斜长698m；担负全矿井煤炭提升和人员升降任务，兼作矿井的进风井筒和安全出口。筒中装备一条带宽1200mm的大倾角钢绳芯强力带式输送机，井筒中设架空乘人装置（猴车）、行人台阶，沿井筒敷设有下井管线、电缆等。
副斜井：井筒为半园拱采用砌碹及锚喷支护，净宽为4.6m，净断面15.2m2，倾角7～23°，垂深300m，斜长780.6m；担负全矿矸石提升、材料设备下放等辅助提升任务，是矿井的主要进风井筒，兼作矿井的安全出口。井筒内铺设双轨，轨距900mm，轨型30kg/m,提升1.5t系列矿车。在井筒中设置行人台阶和扶手。下井管线、电缆沿该井筒
2
敷设。
回风立井：矿井专用回风井筒，井筒直径φ7.0m，净断面38.48m2，垂深245m。担负矿井全部回风任务，设行人梯子间兼作安全出口、敷设瓦斯抽采管路。
进风立井：井筒直径φ6.0m，净断面28.27m2，垂深245m。
开拓巷道布置有南、北翼带式输送机大巷、轨道大巷均沿5（4+5）煤层布置，回风大巷南、北两翼分别为二条布置在2号、5（4+5）煤层中。
轨道大巷：煤巷，为拱形或矩形断面，采用锚网喷锚索支护，巷道净宽4.8m，净高4m，净断面为16.7m2。
带式输送机大巷：煤巷，为拱形或矩形断面，采用锚网喷锚索支护，巷道净宽4.8m，净高4.1m，净断面为17.22。
回风大巷：煤巷，为拱形或矩形断面，采用锚网喷锚索支护，巷道净宽4.8m，净高4.2m，净断面为17.7m2。
主斜井落底于+485m水平，副斜井落底于+485m水平。
井底煤仓布置在带式输送机石门与南、北翼带式输送大巷立体交汇处，带式输送机机大巷下方，其型式为直径φ8.0m园形直立普通煤仓，高40m，一个煤仓有效容积为1800t。
副斜井井底车场内设有调度室、井下主变电所、主排水泵房、水仓、管子道等硐室，井底水仓有效总长495m，有效容积3404m3。在+485m水平石门与南北大巷相交设等候室和急救室、在+485m水平北翼轨道大巷东侧与总回风巷相交处设爆破材料库，与矿井总回风巷连通，在+485m水平设井下消防材料库及蓄电池机车修理间。
3、采区及采区巷道布置
全井田上煤组划分为5个采区。南翼为一采区，北翼为
二、
三、
四、五采区。 本着先易后难、先近后远的原则，即先采一采区及二采区南端部分，再采北翼二采区、
三、
四、五采区；采区内开采顺序为前进式开采。首采工作面为5100，接替工作面为5201工作面。
矿井首采区巷道布置以+485m水平石门大巷为轴线，南侧为一采区，北侧为二采区。井田南北开拓巷道分别通过
一、二采区，开拓巷道均沿煤层布置，采区巷道主要为工作面顺槽、开切眼及联络巷道。工作面顺槽垂直南北大巷布置。
4、采煤方法
3
根据
一、二采区5（4+5）号煤层赋存条件及井田开拓部署，采煤方法为综采长壁一次采全高的采煤方法，顶板管理采用全部垮落法。设计采用一个采区，一个5（4+5）号煤层综采工作面，保证矿井1.2 Mt/a设计生产能力。
5、巷道掘进
矿井达到设计生产能力时，井下共布置3个掘进工作面，1个煤及半煤岩巷综掘进工作面，2个煤巷综掘进工作面，担负矿井回采工作面顺槽的掘进任务。
6、通风系统
矿井为高瓦斯矿井，根据井田开拓部署，矿井投产时在矿井工业场地内布置有主斜井及副斜井，在工业场地东1.9km处布置进回风立井，回风立井回风。主斜井、副斜井、进风立井进风，矿井通风系统初期为中央分列式，通风方式为机械负压抽出式。后期通风系统为分区式。
综采工作面采用两进两回双U型通风方式，掘进工作面采用压入式通风方式。每个掘进工作面均选用FBD-8.5/2×55型及FBD-6.3/2×30型对旋风机，双电源，一用一备。井下采区变电所采用独立，其它硐室均利用矿井主通风机负压通风。
矿井总风量为165（197）m3/s（1个综采工作面，3个掘进工作面时总风量为167 m3/s，2个综采工作面，5个掘进工作面时总风量为197 m3/s。）。在矿井风井工业场地安装两台FBCDZ-10-№37型矿用防爆轴流式主要通风机，一台工作，一台备用，配YB-10，710kW，10kV防爆电动机。在前期负压较低时，风机单电动机运行即可；当矿井风量和负压有适量增加，达到中期要求时，风机双电动机对旋运行。
（四）提升、通风、排水、压缩空气和瓦斯抽采设备
1、主斜井提升设备
主斜井带式输送机运量为300t/h，运距L=1440m，倾角0～25度，带宽为1200mm，带速v＝2m/s，钢绳芯胶带ST2000，尾部液压自动拉紧。电机功率280kW，2台，CST软起动方式。
2、副斜井提升设备
提升设备为2JK-3/20E型单绳缠绕式矿井提升机，滚筒直径3m，宽度1.5m，最大提升速度3.85m/s，电动机功率400kW，最大静张力差80kN。提升钢丝绳34mm三角股光面钢丝绳，34NAT6V×18+FC1670ZZ723/467型，GB/T8918-1996，钢丝破断拉力总和835.788kN；天轮直径2.5m。采用1.5t矿车，提升4辆矸石车。
3、排水设备
4
矿井正常涌水量250m3/h，最大涌水量350m3/h。在主斜井、副斜井井底设主水泵房。选用 MD450-60×6型矿用耐磨多级泵3台，配YB2 5003-4 710kW 10kV矿用防爆电动机，正常涌水时1 台工作，1 台备用，1 台检修，最大涌水时1台工作。正常排水时间12.8h，最大排水时间18.0h。排水管路选用D325×10无缝钢管两趟，沿主斜井井筒敷设。
4、压缩空气设备
选用GA110－7.5型螺杆式空气压缩机四台（20/0.75,风冷），三台工作，一台备用。配电动机110kW，380V。矿井供气主干管选用φ159×4.5无缝钢管，沿副斜井敷设。
5、瓦斯抽采量及抽采设备
矿井风井场地北瓦斯抽放站为矿井一期瓦斯抽采系统，担负抽采井下
一、
二、三采区煤层瓦斯。矿井一采区生产时，抽采瓦斯量为35.27m3/min（其中低负压抽13.56m3/min，高负压抽21.71 m3/min），抽采混合量为113.53 m3/min；矿井三采区生产时，抽采瓦斯量为54.06 m3/min（其中低负压抽22.61m3/min，高负压抽31.45 m3/min），抽采混合量为173.54 m3/min。
高负压选用2BEC-62型水环式真空泵工作一台，备用一台，配450kW、10kV隔爆电动机，转速约为230r/min(260 m3/min)，轴功率约为375kW。
低负压选用2BEC-62型水环式真空泵工作一台，备用一台，转速约为320r/min(354 m3/min)，配450kW、10kV隔爆电动机，轴功率约为375kW。
（五）地面生产系统及设施
1、原煤生产系统
本矿井设有原煤选矸系统，矿井生产的毛煤经带式输送机输送到原煤缓冲仓，再有皮带运至筛分动筛车间筛分、动筛排矸，矸石经带式输送机运输到矸石仓储存，再外运填沟造田，选矸后的原煤经带式输送机输送到产品仓储存。
设Φ21m×
3、容量30000t的产品仓，Φ18m×
1、容量5000t的原煤缓冲仓，容量总计35000t，约相当于9天的矿井产量。
2、副斜井承担材料、矸石、脏杂煤和井下设备的运输。井筒内布置900mm轨距双道窄轨。
3、矿井工业场地辅助生产区内设机修车间、综采设备库、木材加工房、煤样室化验室、消防材料库等设施。
（六）地面运输
矿井煤炭采用汽车外运，本矿井仅修建进场道路，进场道路起点位于工广西门，出
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门顺山势向西北，再拐向西南，进场道路路线长约1.656km。
（七）总平面布置及防洪排涝
1、工业场地布置
矿井工业场地选定在柳林县西坡村南1.5km的沟坡地带。矿井占地28.45hm2，其中工业场地用地面积16.201hm2。矿井工业场地由北向南，自上而下共划分四个台阶，每个台阶自成一个功能区，分别为行政福利区为+798.0m水平、辅助生产区为+785m水平、动力区为+791m水平、生产区为+780m水平。
将生活供水水源地及高山水池，以及工业场地生产消防高山水池，集中布置在工业场地东北角，标高在834.00m左右的山坡坡地上。
矿井风井场地位于主工业场地东1.9km出，有进、回风立井及通风机房，10kV变电所、锅炉房、材料库等。风井场地北350处为矿井瓦斯抽采泵站，主要布置有瓦斯泵站、冷却循环水池、火炬等。
（八）供电及通信
1、地面供电
矿井两回35kV电源由刘家山110kV变电站提供第一回主供电源，线路导线型号为LGJ-240mm
2、线路长度为8km；由山西美盛物资贸易有限公司邓家庄煤矿提供第二回备用电源，线路导线型号为LGJ-150mm
2、线路长度为4km。邓家庄煤矿目前有一回引自穆村110kV变电站的35kV电源，线路导线型号为ACCC-150/25型，150mm2碳纤维复合芯导线，线路长度为17.17km。待孟门110kV变电站建成投运后，为西坡矿井提供第二回电源，使两矿井形成可靠的供电系统。年耗电量：2259.52万kW•h，吨煤耗电量：18.83kW•h/t。
2、地面送变电
矿井工业场地设35/10kV变电站，选用两台SZ11－16000/35 35±3×2.5％/10.5kV l6000kVA有载调压变压器，变电站35kV和10kV系统主接线均为单母线分段。10kV开关柜采用金属铠装移开式，馈出回路有主斜井带式输送机2回、副斜井提升机2回、生活区1回、筛分车间变电所2回、工业场地变电所2回、风井场地变电所2回、下井3回等。
3、地面供配电
全矿共设4座10/0.4kV变电所，2座10/0.69kV变电所。变压器分别为：工业场地设2台1250kVA 10/0.4kV变压器；矿井35kV变电所内设2台1250kVA 10/0.4kV变压
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器；风井场地设2台200kVA 10/0.4kV变压器；锅炉房设2台500kVA 10/0.4kV变压器；筛分动筛车间设2台800kVA 10/0.69kV变压器；1#转载点设2台630kVA 10/0.69kV变压器。
4、井下供配电
选用四回MYJV22-8.7/10kV 3×120mm2型煤矿用阻燃交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆由地面35/10kV变电所经主斜井引至+485m水平井底车场主变电所。
一采区设采区变电所一座。井下供电电压等级为10000/3300/1140/660/127V。高压为10kV，综采工作面为3.3kV、1.14kV及0.66kV，综掘工作面为1.14kV及0.66kV，照明为127V。
5、监控与计算机管理
矿井综合监测监控系统将安全监控、生产监控、人员监测、电力调度等子系统在矿井调度指挥中心进行集中监控监测、集中调度指挥，并实行管控一体化。
综合监测监控网络分为地面与井下两个子系统，子系统均采用1000Mbps的环网结构。各监测监控子系统就近接入环网交换机。
6、通讯
设行政电话通信系统、生产调度通信系统、电力调度通信系统、井下无线通信CDMA、局部通信、直通电话。
（九）给排水、采暖通风及供热
1、给水系统
矿井总用水量为2851.58 m3/d，采用奥灰水作为矿井的主要生活供水水源。矿井的正常涌水量为250m3/h，此部分水经过处理后用于矿井地面生产用水、地面消防用水、井下消防洒水、选煤厂生产用水、浇洒道路及绿化用水等用水。
工业场地内建水源井两座，在风井场地设置一座深井泵取水房。
2、排水
包括生活污水、生产废水、雨水和矿井井下排水等。
厂区内排水采取雨、污分流制。雨水采用雨水沟排出。生活污水经污水管道收集后，进入生活污水处理站，处理后排出。
3、井上下消防洒水系统
工业场地内设地下式室外消火栓，设置间距不大于100m。地面消防系统采取环状管网，生产用水系统采用枝状管网；井下消防洒水由专用的井下消防洒水水池通过自流由
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主、副斜井送至井下各用水点。风井场地消防给水系统采取环状管网，生产给水系统采取枝状管网。井下水经矿井水处理站处理后，进800m3生产、消防高山水池，消防洒水通过主、副斜井自流至井下各用水点，在井下管道水压超出用水允许压力之前进行减压。井下管道采用消防、洒水合一的系统，利用枝状管道送至各工作面和用水点。管材采用无缝钢管，在水平车场、轨道运输大巷、胶带运输大巷敷设D159×7的主干管，回风大巷、采区胶带输送机顺槽、采区轨道顺槽敷设D108×6的干管。
4、采暖、通风及供热 （1）采暖
工业场地与风井场地生产、辅助建筑物，均设置集中采暖，热媒：采暖热媒为110～70℃热水，风井场地为95～70℃热水。采暖系统采用机械循环，其系统制式为单管或双管同程式系统。采暖设备为钢管柱型散热器及辐射对流铸铁散热器。
工业场地锅炉房选用二台SZL10-1.25-AⅡ型蒸汽锅炉和一台DZL4-1.25-AⅡ型蒸汽锅炉，采暖期三台锅炉全部运行，非采暖期运行1台DZL4-1.25-AⅡ型锅炉。
风井场地采暖、供热热负荷，考虑管网损失及同时使用系数，选用二台WNS4-1.25-Q型蒸汽锅炉，燃用本矿瓦斯。二台锅炉均在采暖期运行。
（3）井筒供热
空气加热方式采用有风机送风加热方式，选用四台HTRFJ-25/25/6.0-Z型热风机组，空气通过热风机组系统所需的动力，由送风机承担。冷、热空气在斜井井筒内混合。
热媒为0.3MPa的饱和蒸汽，热风机组采用并联连接异程式系统。凝结水利用SZP-8型疏水自动加压器送回风井场地锅炉房的软化水箱中。
（十）技术经济
矿井劳动定员：937人。矿井全员效率5.88t/工。
矿井概算静态投资71039.94元，折合吨煤投资592元。建设期贷款利息2765.38万元。铺底流动资金600.02万元。
三、矿井建工程质量评价
在矿井建设过程中，按批准的初步设计、安全及其他专篇，结合实际施工条件，按规程、规范完成了各单位工程的施工图设计。在工程开工前积极配合建设、施工单位进行设计交底、图纸会审。在工程建设过程派驻工地代表，对全部单位工程从地基、基础、主体、井巷等矿、土、安三类单位工程验收全程参与。
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矿井建设中所完工程质量符合国家行业规程、规范、标准的要求，通过试生产检验，达到了设计移交标准。
仅井下南翼第二回风大巷为二期施工，但现已满足矿井通风、安全等要求。
中煤科工集团南京设计研究院
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