矿井技改项目建议书
（四）构造
草塘镇青菜沟煤矿位于瓮安雍阳向斜北端的东翼，为单斜构造，走向为北东265～275º,次一级构造不发育，矿区内无断距大于5米的断层。预计矿区在采掘过程中会有一些落差2米左右的小断层，对矿井开采影响不大。根据含煤地层产状变化及断层、褶曲的发育情况，该矿地质构造较简单型。
（五）水文地质情况：矿区含水层为二叠系下统茅口灰岩、二叠系上统长兴灰岩、龙潭组上段及下段的厚层燧石灰岩、三叠系下统大冶组灰岩等。煤层均位于最低侵蚀基准面之上的地势较高处，地下水为裂隙水，补给来源以大气降水为主。矿井范围内无河流，小溪，地表水主要来源于大气降水，由于地形多呈缓波状，排泄条件良好，水文地质条件简单。
由于矿井上部开采年代久远，该矿的主要水患为老窑及采空水，潜在威胁为P1m灰岩地下水，雨季大气降水量影响较大，降雨时涌水量普遍增大。
综合以上分析，按照2005年8月贵州省煤田地质局地测大队地质队提供的《贵州省瓮安县草塘镇青菜沟煤矿地质调查报告》，并据近几年实际开采中排水情况的调查，矿井实际正常涌水量为60m3/h，最大涌水量为130 m3/h。正常涌水量多为地年水直接补给，最大涌水量多为雨季大气降水通过采空区和塌陷裂隙渗入井下。
第三章 项目建设的背景和条件
本矿是瓮安县国土资源局、瓮安县煤炭工业局根据瓮安县煤炭资源开发利用规划批准的改造建设项目。于2001年10月委托贵州省煤炭管理局设计研究所设计。
2001年本矿依法取得采矿权后，由瓮安县煤炭局立项为技改扩建矿井，并经贵州省煤炭局批准。2001年10月经贵州省煤炭管理局设计研究所设计，并对本矿作出了《贵州省瓮安县草塘镇青菜沟煤矿技术改造方案设计》。设计技改工期为4个月，井型由原来3万吨／年技改为为生产能力6万吨／年的矿井。2001年10月动工，技改完工后直接投入生产。
本矿在矿井技改建设过程中，生产系统基本上是按照《贵州瓮安县青菜沟煤矿技术改造方案设计》来进行改造的，但技改竣工后，未进行正规验收，2005年煤矿安全监察部门进行安全监察时已予以认可，并颁发了《安全生产许可证》。
针对目前青菜沟煤矿的开采现状，本矿正在着手计划进行更深入的技术改造。根据《青菜沟矿区普查勘探报告》的钻探资料，并结合历年来井下的开采实践，从区域构造、煤层赋存规律等分析研究，已基本确定了＋890m以下煤炭资源的赋存情况，据此，矿董事会已决定申请下部的采矿权，投资开发＋840m以下的煤炭资源，各系统进行全面深入的技术改选，进一步扩大矿井的生产能力，以使矿井实际生产能力达到9万吨/年。这样不仅能合理开发国有煤炭资源，而且能为投资者创造较好的经济效益，且能带动周边经济的发展。
第四章 项目建设的主要内容
矿井技术改造，生产能力提升，是一项复杂的技术性工程，需要各建设项目的综合考虑和统筹兼顾，特别要考虑到生产建设的安全和投资者的预期经济收益，其技改主要内容将分述如下：
（一）采掘
1、全矿至少保证一个正规回采工作面，工作面采用走向长壁开采方式，塑性溜槽运输，大巷采用电机车运输，机械回柱。
（1）自本年度起将逐渐扭转不合理的生产布局，在下水平将采用正规工作面走向长壁开采方式，逐步改善工作面的生产条件，使用自溜性较好的塑性溜槽，局部地点（煤层倾角较小，溜槽不能自溜时）改由V型链盘机运输；运输大巷使用2.5T电机车运输，每趟可运输原煤8～10吨，大大提高了大巷运输的生产效率；购置小型回柱绞车，将原来的人工回柱（或不回柱）改为机械回柱,保证采煤工作面上下风巷的运输和通风的通畅，既节约了材料又保证了生产的安全；对采掘队职工进行了优化劳动组合，不断提高生产效率，从而加快工作面的年推进度,迅速提高采煤工作面的综合生产能力；
（2）通过地质资料和目前的生产实践情况分析，下部开拓的煤层赋存条件仍然较稳定，因运输条件改善，巷道的掘进速度提高了，掘进煤量也对原煤产量进行了一定的补充；
（3）在采煤工艺方面，合理调整采掘布置，采用走向长壁后退式采煤方法，将现有的手搞落煤改为风镐落煤或爆破落煤，工作面全风压通风，满足《规程》规定条件，全矿采场综合生产能力将达到年产9万吨以上的要求；
（4）通过多年的生产实践，基层管理人员和工程技术人员已逐步掌握了本矿的采掘生产规律，管理水平也在逐步提高，职工队伍稳定，对矿井采掘生产能力的提高作了充分的保证。
2、进行南北两翼开拓（基本在主井筒的南翼），合理分配南北两翼风量，确保“三掘一采一维修”的生产局面：＋840m南翼南端运输巷掘进，211面南翼探煤上山，＋840m北翼运输巷掘进，211工作面回采，矿井运输巷、车场及总回风巷维修。
3、采煤工作面的平均斜长l=100米，采面煤层的平均采高h=1.8米，煤层生产能力r=1.4t/m3，采煤工作面平均日推进度b=1.43米，年工作天数n=330天，正规作业循环系数N=0.8，采煤工作面回采率c=95%，采煤工作面个数为1，故其采煤工作面年生产能力：
Ac=10－4·l·h·r·b·n·N·c·a=9.04万吨/年；
本矿年掘进平均总进尺Li=2500米(包括采准巷道)，掘进巷道平均纯煤面积Si=3.96m2,故巷道掘进煤量Aj=10-4r=1.39万吨/年； 采掘工作面综合生产能力为： A=Ac+Aj=10.43万吨/年。
（二）通 风
1、维修扩大回风井断面，启动老井回风系统，采用“一进两回”的通风方式，保证矿井总进风在1000m3/min以上。
本矿现通风方式为中央并列式，主斜井进风，风井（副井）回风，老井封闭。运转、备用主通风机型号均为KB60-NO11型轴流式通风机，功率为37KW，排风量为800—1400m3/min，为保证矿井风量满足生产的需要，技改将在老井增加一台（套）FBOZ-11.2型通风机,其功率为22KW＋22 KW，这将使主井总进风量将达到1000m3/min以上。
矿井安排一个回采面，三个掘进面，根据《煤矿通风能力核算办法》计算矿井风量，从采煤、掘进、硐室及其它巷道所需风量分别进行计算，得出矿井所需风量为850m3/min，矿井总有效风量为880 m3/min，采煤、掘进工作面有效风量均符合《煤矿安全规程》的规定。
（1）为保证矿井通风质量标准化，提高矿井综合生产能力，本年度全矿将对矿井通风系统进行全面的维修改造和系统调整，扩大各进、回风巷道的断面，减小了风阻和漏风率，对风机性能进行了安全检测，使全矿井的总进风量（Q进）由上年度的940m3/min提高到1000m3/min，从而直接增大矿井的通风能力；
（2）本矿上年度鉴定的矿井绝对瓦斯涌出量为 0.42m3/min，相对瓦斯涌出量为9.36m3/T，为低瓦斯矿井。据历年来的通风、瓦斯报表反映，其采掘工作面的炮后瓦斯浓度均在0.3%以下，据近年来各种仪器的检测的情况，以及封闭墙内、老空区内、上隅角、规定的扩散通风区域等地点检测的数据，其瓦斯浓度均未超过0.3%，采掘工作面瓦斯涌出量也很小；
（3）通风仪器仪表配备齐全，人员配备充足，通风、瓦斯管理符合规程的有关规定，主扇、局扇性能良好，通风系统合理，风量分配符合要求；
（4）根据2006年贵州省煤田地质局实验室提供的《煤炭自燃发火倾向性鉴定报告》和《煤尘爆炸性鉴定报告》，主采煤层D煤层属Ⅱ类自燃煤层，煤尘具有爆炸性。制定严格的井下防灭火措施，煤层在自燃发火期内采完，并及时封闭采后的工作面和采区；对产生煤（岩）尘地点，采取综合防尘措施，并且有预防和隔绝煤尘爆炸的措施，按要求确定煤尘隔爆设施的安装地点、数量、水量或岩粉量及安装质量。
2、根据新版《煤矿安全规程》的要求及确保矿井的通风安全，本矿矿井瓦斯监控系统应及时维修好并正常使用，派专人管理。
（三）提升、运输
1、主井轨道重新铺设，采用矿车运输；更换现有主提升绞车及钢丝绳，绞车位置后移15～20米，确保上部车场的运输距离和绞车的过卷距离；
2、＋890m主下山延伸至＋840m水平，封闭＋890m南巷以上的所有残采区，简化矿井系统，确保提升运输系统的通畅；
3、改造主井上部车场，采用双车道调车，使主井绞车提升量由原来的每次提升3吨改为每次提升5吨；
4、目前主井为提升行人井（行人、进风、提煤矸、下放材料等），副井为回风井并兼作紧急安全出口。为减轻职工的劳动强度，主井将进行改造，在职工上下班时间采用人车运送人员，同时改造副井兼作辅助行人通道。
(1)为提高矿井生产能力，要加大力度对主提升井筒和风井进行全面的改造，扩大了井筒断面，调整轨道，安装全面可靠的地滚，对提升设备和钢丝绳进行安全检测，同时更换主井现有的JT1000×800绞车为JT1600×1200以上的绞车，最大程度地利用主提升的生产效率，加快提升速度，缩短提升循环时间，从而大大提高主提升能力；
(2)提升设备、设施配套完整，符合有关规程规范要求，保护装置完善，运转正常，系统技术档案齐全，各种记录完备，每日强制性检查和维护时间不低于两小时。
（四）机电
1、保证双回路供电的正常使用和备有发电机组的完好；
2、入井电压由现380V改为660V,简化井下电器管理，降低电耗;
3、建立井下机电硐室和电机车充电硐室，同时加强机电设备上架挂牌管理，采用ø75mm铠装入井电缆、实行“峰谷电价”、地面用电计费等一系列措施，努力降低矿井的综合电耗，保证矿井供电系统的生产能力；
4、购置内部程控交换机（64门），井下各要害场所安装防爆电话（或本安电话），地面在各科队、绞车房、抽风机房、矿办等安排内部电话与井下直通。
（五）排水
矿井水主要是地表水通过岩石裂隙渗入井下所致，现矿井排水系统布置在＋890m水平车场，水仓有效容量200m3左右（不准确），水泵房内设有工作泵，备用泵，另有备用检修泵一台，敷设有两趟同等能力的排水管路至地面。矿井正常涌水量60 m3/h，最大涌水量为130m3/h；工作泵、备用泵均选用125D-25×7型，电机功率为75kw，额定排水能力100m3/h,矿井上年度最大涌水量核定排水能力为8.1万吨/年,能力偏小。故必须对矿井的排水系统作进一步改造：水仓扩容，水泵房扩大，专职水泵工三班排水，开掘＋890m、＋840m水平水仓，并确保每个水仓有效容积400m3以上，真正建立相应的双泵双管排水系统。
（六）储量及安全生产管理
1、重新核实矿区范围内以南及深部的矿井储量，确保矿井实际服务年限15年以上；
2、进一步充实矿安全管理技术人员，提高职工队伍素质，加强培训，持证上岗；
3、研究全矿职工工资改革方案，实行工资与效益挂钩，进一步明确岗位责任，提高全矿干部、职工的工作积极性。
（七）其它
井田面积扩大后，南翼的运输通风距离较远，给安全管理带来不便，为此，可考虑在矿井南翼开掘风井，以解决矿井远距离回风的问题，并增加安全出口，方便生产管理。
第五章 生产工艺
(一)采区划分
本次技改设计，是以现主轨道下山为中心沿煤层走向划分南北两个采区，南采区走向长约600米（井田边界扩大后，将会加长南翼的走向距离），北采区走向长约700米，两个采区暂均划分为两个阶段，即+930m～＋890m（基本采空）、＋890m～＋840m，每一阶段分两个回采工作面进行回采，其工作面按水平、采区（阶段）、工作面顺序三个数字命名，＋890m以上均作为第一水平，＋890m以下作为第二水平，在＋890m设计水平运输大巷（又作为下部水平的总回风巷）。
(二)主要运输大巷及总回风巷布置
第一水平中央采区，经过多年的开采，已基本回采结束；北翼虽未开采，但顶板裂隙丰富，岩溶发育，开采时矿井水较大，不利于安全管理，故暂时不计划开采；南翼虽有较大面积未开采，但因目前通风、运输距离较远，煤层赋存情况尚未探明，故只能在下一步的工作计划中向南翼逐步探采。
第二水平主要运输大巷设计布置在＋840m水平,要求巷道沿煤层顶板岩石掘进，净高不低于2.2米，净宽不小于2.3米,巷道坡度不大于5‰，满足电机车运输要求。
矿井南翼回风通过工作面切眼上山（1＃、2＃等上山）进入＋880m南翼配风巷后，经过南翼总回风道自风井回出；（见附图）；
矿井北翼回风通过工作面切眼上山（或1＃、2＃等上山）进入＋880m北翼回风巷后（待掘），经过北翼回风道至矿井总回风道，再自风井回出；
考虑控制现＋890m水平及以上地表水及老巷水不向下部溃入，设计工作面配风巷以上保留垂高10米的煤柱。
(三)开采顺序
根据矿井接替安排，南采区构造简单，煤层稳定，系统形成快，先行开采，并与上部南翼探采面配采，北采区形成后，再与南采区配采。各采区自上而下逐个阶段进行回采。
(四)主暗下山施工
设计施工的主暗下山主要作矿井主提升下山，担负运煤、提矸、运送材料、人员上下，同时兼作进风，其净断面设计为5.06m2，其支护情况可采用梯形木支护。
主下山提升方式可考虑两种方案:
方案Ⅰ 采用绞车提升。下山全部铺设12Kg/m钢轨，安装25KW绞车，采用ø18.5mm钢丝绳，每次提升量2～3吨，使用甩车场调车。优点:设备简单，易于安装和使用，一次性安装，无须拆除，方便初期施工；缺点：提升量不大，与主井筒提升不配套，一坡三挡难于管理，须配备专职绞车司机。
方案Ⅱ 采用简易皮带输送机提升。购置一台倾斜式皮带输送机，安装防爆电机，上下挖掘储煤仓，每小时可提升15～20吨。优点：提升量大，安全可靠，方便行人，可保证工作面产量迅速提高。缺点：安装较复杂，不适用初期掘进，上下储煤仓必须进行人工转载，井下必须有专职验收员，矸石运输影响煤质。
主下山主要担负＋840m水平的提升及进风，并兼作安全出口，下山内敷设压风管路、排水管路、防尘管路、各种电缆、风筒、信号线等，其净断面不得小于5m2。
(五)车场及峒室布置
主下山上部车场利用现有+890m水平车场进行改造形成，设提升绞车房（或储煤仓）及机电峒室。
主下山下部车场（＋840m水平），考虑下一步＋840m以下的下山延伸，设计采用甩车场，车场内设有水泵房、机电峒室、消防材料库、充电硐室等。
(六)大巷运输及设备
1、运输方式及设备的的选择
根据下水平煤层的生产条件，＋840m水平大巷采用2.5T电机车带动0.75T/U型矿车的运输方式，大巷内铺设12Kg/m以上的钢轨、600mm轨距。
2、大巷断面及支护方式的选择
＋840m水平车场设计在顶板灰岩中布置，因岩石坚硬，不易垮落，设计采用裸体支护，断面5.8m2；＋840m大巷采用梯形木支护，设计净断面4.6m2。
(七)采区开采布置及装备
1、采区巷道布置及支护
两采区煤层平均倾角24°，南北两翼采区回风上山均沿煤层掘进，采用梯形木支护，采区内设计有超前巷，每隔30米左右以联络小眼相接，其支护采用梯形木支护，采面开切眼顶板完整段采用一梁一柱或一梁两柱的支护形式。
2、采区内的运输、排水
1、运输：工作面放炮落煤（或风镐落煤）——溜槽溜煤（或V型链盘机运煤）——大巷装车——人力推车——采区中部车场——电机车运输——采区下部车场——主下山——＋890m车场——主井筒。
2、排水：
（1）+840m水平采区内的水由中间巷——运输巷——+840m车场水仓——主下山——＋890m水仓――主井筒至地面；
（2） ＋890m水平――＋890m水仓――主井筒至地面。
(八)采煤方法
本矿井为单一煤层，实际揭露平均煤层厚度1.8m，平均倾角24°，故设计采用走向长壁采煤法，工作面落煤方式为电钻打眼、爆破落煤、木棚支护、全部垮落法管理顶板。
采煤工作面采用一梁三柱（或一帽一柱）的支护形式；根据工作面顶板的完整性、工作面的压力、采面斜长等情况，采用“见五回二保三”的控顶步距；行距、柱距均为0.8米，以圆木为支护材料，其小头直径大于12cm，因矿井不存在冲击地压，顶板压力显现不大，木支护完全可以满足顶板管理的需求。
第六章 项目总投资概算、资金来源
1、技改工程投资
本次技改工程设计总投资初步估算约339.05万元。(见下表)
需要说明的是，本次矿井扩大井田范围，是为了增加矿井储量和服务年限，扩大井型和矿井生产能力，以此才有矿井技改的基础，故将本次井田范围扩大的投资额包括井田扩大范围的申报、审批、储量核实、专家评审、采矿权价款等费用约200万元预算款项纳入了本次技改总投资中。
(一)灾害预防及安全装备
1、瓦斯事故预防
本矿虽为低瓦斯矿井，但据2006度瓦斯等级鉴定结果，矿井相对瓦斯涌出量为9.36m3/t，已接近高瓦斯矿井，故下水平开拓时，为安全起见，仍以高瓦斯矿井的要求来管理矿井，除做好正常的瓦斯检测工作之外，还应加强以下几方面的管理措施：
（1）建立瓦斯联网监控系统，每个作业工作面和回风流中都必须安装甲烷传感器，监测瓦斯涌出量的变化情况；
（2）石门揭煤时应采取超前钻孔和震动性放炮措施；
（3）接近或者穿过地质构造带时，应制定专门预防瓦斯措施；
（4）保证采掘工作面有足够的风量和合理的风速；
（5）回风巷道顶部不允许存在较大的空洞，防止瓦斯局部积聚。
2、预防煤尘
（1）坚持湿式凿岩，防尘管路必须安装到迎头，各装载点应有喷雾洒水装置；定期清扫岩帮，冲洗煤尘；
（2）有预防和隔绝煤尘爆炸的措施。
3、火灾事故预防
（1）要提高煤炭的回收率，减少煤柱损失，及时封闭采空区；
（2）加强电气设备管理，严禁带电作业或带电迁移设备，防止产生电火花；
（3）严禁使用不合格或失效的火工品，放炮必须按《作业规程》中规定的装药量，充填炮泥量、炮眼深度、联线方式、安全警戒等严格按规定执行，严禁放明炮、糊炮；
（4）各机电峒室要有足够数量的消防器材，每个生产水平都应设消防器材库；
（5）严禁携带火种下井；
（6）防止静电产生的火花。
4、冒顶事故的预防
（1）要根据煤层顶板和底板的岩性，摸清工作面矿山压力显现规律，采煤工作面做好初次放顶工作以及过河和收作时的支护工作；
（2）在工作面遇断层、褶曲等地质构造时，要加大支护密度和特殊支护，保证工作面有足够的支撑力；
（3）掘进工作面严禁空顶作业，支护必须到迎头；
（4）大断面峒室施工时，要视岩性状况，采取特殊支护和特殊施工，砌碹巷道应先设临时支护，再进行砌碹。
5、水灾预防
（1）水仓定期清理，水泵及时维修，备用泵应保持良好状态；
（2）巷道掘进通过较大断层及接近老空区时，应严格遵守先采后掘、不采不掘的原则；
（3）对某些穿过特殊岩性、且对封孔质量有疑问的钻孔，应事先查明其具体情况，并采取相应的措施确保矿井的安全。
6、通风和机电方面事故的预防
（1）局扇必须实行“三专一闭锁”，并保证迎头有足够的风量；
（2）矿井要消灭违章扩散通风、老塘回风和不合理的串联通风，以及微风、无风作业；
（3）矿井每年应进行一次反风演习；
（4）坚持使用漏电继电器；
（5）要保证矿井正常双回路供电，并做好备用发电机组的维护保养工作。
7、安全设备和仪器
＋840m水平要使用完好的设备和仪器，随着科学技术的发展，要逐步更新安全装备，提高矿井监测水平。
8、矿山救护
与瓮安县救护中队签订救护协议，实施矿井救灾和矿井其它必须由救护队完成的工作。
（二）环境保护
1、矿井水
矿井水自主井排水管排出地面，经生石灰中和后，放入沉淀池，经多级沉淀后，水质达到标准要求，注入出矿排水沟，可供农田灌溉。
2、矿井煤矸石目前产量不大，今后可考虑出售和综合利用。
（三）劳动卫生
1、加强职业危害的防治与管理，做好各作业场所的职业卫生和劳动保护工作，按时发放劳保用品，对新入矿的工人进行职业健康检查，建立健康档案；
2、坚持对粉尘和有害气体的检测，强制佩戴劳动防护用品，保证矿区的生活用水符合国家的安全卫生标准。
2、经济分析:
本企业因下部资源丰富，后备生产力量雄厚，对地方经济、国家税收、投资者收益及解决劳动力就业等方面都具有很大的促进作用。
据不准确预算，自2007年度起，按现有矿区范围内的煤炭储量（已正在申请进一步扩大边界），如能按设计全部开采，尚可开采原煤约60万吨（2006年底生产能力核定量），按目前市场均价310元/吨计算，总销售收入1.86亿元。
综合成本按140元/吨计算（考虑后期产量和成本的因素），总成本为8400万元，这其中包括上交国家税金2500万元、地方经济支出3200万元（包括职工工资）、井巷工程及电力支出等。
技改工程总投资340万元（包括扩大矿井下部边界的资源价款等费用），投资者总利润收益9860万元（未考虑不确定的安全风险支出）。同时每年可解决地方劳动力就业110人以上，具有极大的投资利益和社会效益。 
