榆林神华能源有限责任公司郭家湾煤矿二盘区开采可行性研究报告

完成单位：鄂尔多斯市神东工程设计有限公司

第一节项目概况

一、项目名称、隶属关系及所在位置

1、项目名称

榆神公司郭家湾煤矿二盘区开采项目

2、隶属关系

郭家湾煤矿隶属于榆林神华能源有限责任公司，公司是由中国神华能源股份公司与陕煤化集团府谷能源投资有限公司共同发起设立。

二、建设单位概况

郭家湾井田位于陕西省府谷县西北端，行政区划隶属府谷县大昌汗乡管辖。井田范围内各煤层资源储量为 1198.24Mt。

矿井设计生产能力 8.0Mt/a，设计服务总年限为 71.2a。

井田采用斜井开拓，工业场地布置在悖牛川石岩塔村附近的郭家湾工业园区内，场地标高+1083m 左右?矿井投产时布置三条井筒,其中主斜井和副斜井布置在工业场地内，回风立井布置在大昌汗沟与前五当沟交汇处的回风立井工业场地内?？缶杓撇捎玫ニ娇?，主水平设在三煤组的 5－ 1 号煤层中， 分别在一、二煤组的 4-2 上-2 和 4－ 3 号煤层设置辅助水平。

矿井采用中央分列式通风方式，主提升采用带式输送机提升，辅助提升采用无轨胶轮车提升。

三、项目建设的必要性

郭家湾煤矿自 2015 年 10 月开始在一盘区进行回采，回采煤层为 5-1 煤。一盘区位于井田南部，盘区走向长约 3.3km、倾斜宽 2.8km，面积 5.9km2 。盘区内可采煤层 5-1 煤层厚度为 3.80～6.03m，平均 5.3m；5-2 煤层厚度1.35m～2.05m，平均 1.71m。一盘区工业储量 79.63Mt，可采储量 54.81Mt，

按 8.00Mt/a 生产能力计算，盘区服务年限为 5.2a。截止 2018 年底，已开采 3 年多,一盘区预计于 2021 年底回采完毕。根据矿井开采接续计划安排，计划于 2021 年 7 月开始将进入二盘区 5-1 煤进行试生产，提前进入二盘区进行盘区巷道的准备工作是必要的，同时提前购置相关配套设备也是可行的。

四、主要技术特征

1、盘区储量、生产能力及服务年限

郭家湾煤矿共分为六个盘区，二盘区位于郭家湾井田西南部，盘区东部和西部均以井田边界线为界， 盘区南部以 F19 断层和井田边界线为界， 盘区北部以 F17 断层和井田边界线为界， 东西长 7.4km， 南北长 1.9km， 盘区面积约为 12.12km2。

二盘区 5-1 、5-2 煤地质资源/储量为 80.24Mt，工业资源/储量为 77.91Mt，设计资源/储量为 68.8Mt，设计可采储量为 55.96Mt。

二盘区 5-1 煤生产能力为 6.50Mt/a，服务年限为 4.9a；5-2 煤生产能力为 1.20Mt/a， 服务年限为 8.2a； 整个二盘区按一套综采进行设计， 盘区服务年限为两层煤开采服务年限之和， 即整个二盘区服务年限为 13.1a。

2、煤层情况

井田内达到全区可采和局部可采的煤层共有 7 层， 二盘区范围内有 5 层， 由上到下为 4-2 上-1 、4-2 上-2 、4-3 、5-1 、5-2 煤层。因 4-2 上-1 、4-2 上-2 、4-3 煤层距离地表较浅，根据最新的勘测数据，这三层煤因小煤窑越界开采、地面盗采等原因被严重破坏，采空区存在很多不确定性因素，剩余的边角区域已无法布置巷道进行回采，剩余的煤层已无法开采。目前二盘区范围内仅剩余 5-1 、5-2 煤层适合井工方式进行开采。

5-1煤层：为全区可采中厚～厚煤层，层位稳定，结构简单，煤类为不粘煤(BN31)， 全区可采,分布规律西厚东薄， 属稳定煤层。煤层可采厚度2.04m～8.0m，平均厚度 4.08m。倾角 1～ 2°。煤层底板标高+987m～ +1174m。上距 4-3 煤层间距 40m～65m，平均 52.5m。

5-2煤层：为全区可采的薄～中厚煤层， 层位稳定，煤层厚度 0.20m～2.80m，平均厚度 1.49m，倾角 1～2°。煤层底板标高+960m～+1160m。上距 5-1 煤层间距 10m～ 20m，平均 14.37m。

3、开拓与开采

（1）开拓布置调整方案

为充分利用大石公路下方的?；っ褐?， 在 5-1 煤中央大巷末端以 73°方位角向布置 5-1 煤中部大巷至井田边界，然后沿井田在三盘区的东部边界向北布置北翼大巷，作为深部区开采的主要通道。后期在井田内的袁家梁区域的中部布置一个袁家梁区域的副井工业

场地，场地内布置一号进风立井、二号回风立井和二号副斜井，并延伸到各水平。远期在袁家梁区域的东部布置三号回风立井，并延深到各个水平大巷，作为井田边界的安全出口。

（2）盘区巷道布置方案

结合 5-1 煤的赋存情况、国内外井下综采配套设备情况及井下存在的反向运输问题，设计在 5-1 煤辅助运输大巷前方 1490m 附近施工 5-1 煤二盘区主、辅运、回风巷。工作面顺槽直接与盘区大巷搭接，工作面顺槽与 F18 断层平行布置。为节约盘区巷道掘进工程量， 将 5-1 煤二盘区巷道兼作 5-2 煤盘区巷道， 5-2 煤工作面顺槽通过回撤通道后向上掘进至 5-1 煤并直接与5-1 煤二盘区巷道搭接。

4、运输系统

（1）煤炭主要运输系统

井下采用胶带输送机运煤方式?？缶钟兄髟耸湎低澄餍本绞渌突ㄖ餍本绞渌突?5-1 煤带式输送机合二为一）。5-1 煤二盘区开采期间， 矿井共需新增两部带式输送机。增加 5-1 煤中部带式输送机及 5-1 煤二盘区带式输送机，并搭接现有主斜井带式输送机构成矿井主运输系统。

（2）辅助运输系统

矿井目前井下辅助运输采用无轨胶轮车运输，二盘区开采期间仍采用无轨胶轮车辅助运输方式。郭家湾煤矿 5-1 煤二盘区开采期间井下增加两个掘进队伍，总采掘队伍为一综三掘。井下辅助队为机电队、运转队、通风队。

5、矿井通风系统

矿井采用的通风方式为中央分列式，通风方法为抽出式，矿井共有三个井筒，分别为主斜井、副斜井和回风立井， 其中主斜井、副斜井进风， 回风立井承担整个矿井的回风任务?；胤缌⒕诟浇ǚ缁〉厣柚?2 台 FBCDZNo31/2× 400 型矿用防爆对旋轴流通风机，一台工作， 一台备用。

进入二盘区以后，盘区布置一套综采工作面、一套连采机掘进面和两套综掘机掘进面， 同时考虑一个接续工作面。盘区生产时期， 矿井风量为 173.9m3/s 。 通风容易时期总风压为2133.03Pa，等积孔为 4.48m3 ；通风困难时期总风压为 2392.93Pa，等积孔为 4.23m3。经过验算，二盘区开采期间矿井现有风机满足矿井生产要求。

6、给排水系统

（1）给水系统

郭家湾煤矿地面建有井下消防洒水水池，水池有效容积为 2000m3，增压泵供水系统有 3 台流量 Q=50m3/h；功率 W=22kW；扬程 H=80m 的增压泵， 地面消防洒水水池所在标高为+1083.3m。盘区开采利用地面增压泵供水系统。井下盘区开采设计采用生产与消防洒水合一管网。二盘区开采时，在 5-1 煤二盘区主运大巷新敷设一趟 D219×6 内外涂塑无缝钢管，作为二盘区开采时的主供水管路；在 5-1 煤二盘区辅运大巷和回风大巷各敷设一趟 D108× 4 无缝钢管， 为所经巷道消防洒水兼冲洗巷道。由 5-1 煤二盘区主运巷 D219×6 主供水管路上引一趟 D160 SSPE 管沿 51201 工作面胶运顺槽敷设，给首采工作面生产及所经巷道消防洒水供水；由 5- 1 煤二盘区辅运巷 D108×4 沿线消防洒水管路和 5-1 煤二盘区回风巷 D108× 4 沿线消防洒水管路上各引一趟 D110 SSPE 管延 51201 工作面辅运顺槽和51201 工作面回风顺槽敷设，为所经巷道消防洒水兼冲洗巷道。

5-1 煤中部主运大巷敷设敷设一趟 D219×6 内外涂塑无缝钢管作为工作面开采时的主供水管路，在 5-1 煤中部辅运大巷和回风大巷各敷设一趟 D108×4 无缝钢管， 为所经巷道消防洒水兼冲洗巷道。所敷设管路于所有供水系统管路对接。

（2）排水系统

目前郭家湾煤矿在 5-1 煤主斜井井底附近设有主排水水仓、主排水泵房和强排泵房，负责整个矿井的总排水任务。郭家湾煤矿二盘区开采时工作面及巷道涌水通过敷设排水管路并在合适位置设临时排水泵接力排至盘区泵房水仓，再经盘区泵房的排水设备将水排至矿井现有中央水仓，利用矿井已形成的排水系统排至地面污水处理厂。5-1 煤中部主运大巷敷设、辅运大巷、回风大巷各敷设一趟 D108×5 临时排水管路，与 5-1 煤主运、辅运及回风大巷内敷设的临时排水管路对接， 将水排至大巷内的临时水仓，最后通过原有系统将水排入中央泵房。

7、供电系统

（1）地面供配电

地面高压配电系统采用 10kV 供电，以主井工业场地 35kV 变电站为中心， 向各高压配电室馈出 10kV 电源线路， 构成放射式供电网络。在工业场地设 5 座区域 10/0.4kV 配电室，风井工业场地内主通风机辅助低压电源由风机 10kV 配电室所用变提供，原煤生产系统设备供电及控制均由主井驱动机房 10kV 变电所提供，洗煤厂生产系统电源由选煤厂10kV 变电所及产品仓 10kV 变电所提供。

（2）井下供配电

目前该矿井井下主要变配电室有：井下中央变电所、一盘区变电所、综采工作面变配电点、连续采煤机掘进工作面变配电点等。井下供电电压为 10/3.3/1.14/0.66kV，其中综采工作面为 3.3kV、1.14kV 及 0.66kV； 连采工作面为 1.14kV 及 0.66kV；井下照明为 127V。设计需新增 5-1 煤二盘区主运大巷胶带机配电室、5-1 煤中部大巷胶带机配电室、5-1 煤二盘区变电所（ 包含二盘区水泵房配电）。

8、建设工期

按照关键工程线路， 从 5-1 煤二盘区开始施工至 51201 工作面投产需14 个月。

10、投资估算

郭家湾煤矿 5-1 煤二盘区开采项目投资估算 63373.04 万元，其中： 矿建工程 15748.96 万元、安装工程 9340.59 万元、设备及工器具购置费31378.61 万元、工程建设其他费 2399.39 万元、工程预备费 3532.05 万元、建设期贷款利息 973.43 万元。

第二节咨询服务过程和主要内容

本次咨询服务内容主要是对矿井二盘区开采的可行性进行分析研究， 投资范围主要包括二盘区 5-1 煤开采相关工程和配套设备的投资。

第三节工作主要创新和突出特点

1、为了充分利用大石公路下方的?；っ褐?，整个矿井的大巷布置方式在原有矿井初步设计的基础上进行了调整，方案调整后，对原初步设计的盘区划分范围进行了调整，调整后的盘区范围和巷道布置情况更加符合矿井的煤层赋存条件。

2、调整前大巷将三盘区划分为两部分， 大巷煤柱损失多， 工作面采用两翼回采，工作面数量多，调整后大巷沿三盘区东部的井田边界向北掘进，整个三盘区变为一翼开采，工作面的数量变少，同时减少了护巷煤柱的损失量。

3、调整后大巷两侧的三角区域变少，北翼大巷西翼（五盘区和四盘区西翼）的面积变小，采出煤炭的井下反向运输量也减少了，反向运输的费用也会相应减少。

第四节工作效果

1、经济效益方面

本次对矿井实际情况进行了分析，认为在整个矿井接续计划中，提前进入二盘区进行开拓准备工作是必要的。经过经济分析计算，该项目税后投资财务内部收益率 13.38%，税后投资回收期（含基建期） 6.11 年。税后全部投资内部收益率大于行业基准收益率，为矿井持续发展提供了保障。2、推广应用价值本次结合矿井实际情况通过技术方案比较，对矿井开拓方案进行了优化调整，调整后整个矿井方案更加合理。

3、生态?；び虢谀?/span>

设计针对水污染、大气污染、固体废物、噪声、地表沉陷等提出了综合整治措施，确?？缶Ｉ讨新阋?，加强区内自然植被?；び肼袒ぷ?，建立绿化?；ぬ逑?，选择以适合当地气候条件的适地树种。