東龐煤礦技術(shù)改造的必要性.doc

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東龐煤礦技術(shù)改造的必要性、可行性及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 1.礦井基本情況 1.1礦井地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 東龐井田位于邯邢礦區(qū)奧灰水中單元內(nèi) ,即百泉水文地 質(zhì)單元的西北角地段,位于邢臺(tái)一、二號(hào)大斷層之間,井田的西北、東北及東南三面皆有較大斷層,形成了隔水邊界,唯有 西南邊界有水力聯(lián)系故從總體來(lái)看本井田上組煤的水文。 根據(jù)底板隔水層厚度和突水系數(shù)計(jì)算深部水平正常地2號(hào)煤可實(shí)現(xiàn)安全開(kāi)采。根據(jù)實(shí)際揭露資料和精查地質(zhì)資料,深部水平共發(fā)現(xiàn)13條斷層,其中有4條斷層為淺部水平的延展斷層。落差大于30m的有7條,主要分布在北部 和東部邊界附近,中部區(qū)域斷層較少。但深部水平賦存有三個(gè)背向斜構(gòu)造,東西部邊界斷層皆為大落差斷層,故深部水平的斷裂構(gòu)造不會(huì)很簡(jiǎn)單。故必須在采掘設(shè)備配備和采區(qū)布置上予以考慮,不能照搬淺部水平采區(qū)布置方法和采掘設(shè)備。 1.2煤層賦存條件 深部水平2號(hào)煤呈波曲構(gòu)造,自西向東依次排列有北程向斜、表善背斜和寺上向斜等。區(qū)內(nèi)煤層厚度平均3.8m;煤層傾角平均5。深部水平2號(hào)煤的最深標(biāo)高為-750m,但大部分在-550m標(biāo)高以淺。在深部水平的西部,2號(hào)煤存在一分岔區(qū),其面積約4km2。深部水平2號(hào)煤地質(zhì)儲(chǔ)量為9416.2萬(wàn)T,可采儲(chǔ)量為5402.2萬(wàn)t,約占整個(gè)井田2號(hào)煤剩余可采儲(chǔ)量的57.3%。井田煤系地層為石炭二迭系地層,總厚約241.85 m,含煤9～20層,煤層總厚15.48m,含煤系數(shù)6.4%。其中可采及局部可采煤層6層,總厚度13.72m ,占煤層總厚的88.6%。可采煤層為2,9號(hào)煤,局部可采煤層為3 ,6 ,7 ,8號(hào)煤。根據(jù)煤層賦存條件,井田內(nèi)煤層分為上、下兩個(gè)煤組,2,3,6號(hào)煤層為上組煤,7,8,9號(hào)煤為下組煤。礦井目前主采煤層為上組煤的2號(hào)煤。 2.技術(shù)改造的必要性及可行性 2.1技術(shù)改造的必要性 2.1.1提高礦井產(chǎn)量及工作面單產(chǎn)和效率和效益的需要 隨著礦井淺部水平煤炭?jī)?chǔ)量的日漸減少 ,開(kāi)采將逐步向深部發(fā)展,運(yùn)輸、提升及通風(fēng)距離增加,系統(tǒng)環(huán)節(jié)也增多,在地質(zhì)條件與淺部類似的情況下原煤成本必然會(huì)增加,況且本礦井經(jīng)生產(chǎn)實(shí)際揭露證實(shí),向深部發(fā)展瓦斯涌出量增加,地壓增大,存在成本增加的不利因素。不對(duì)各主要系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,就不能最大限度的保持和提高礦井高產(chǎn)高效水平, 不提高產(chǎn)量就意味著單位成本的增加、效益的下降。因此, 必須對(duì)礦井各主要環(huán)節(jié)進(jìn)行改造,進(jìn)一步提高礦井產(chǎn)量,以求取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。 2.1.2設(shè)備改造升級(jí)的需要 東龐礦現(xiàn)使用的一次采全高設(shè)備系上世紀(jì)80年代末針對(duì)淺部煤層賦存條件而研制的,在淺部水平煤炭的開(kāi)采中,使用效果良好,但隨著開(kāi)采深度的加大,開(kāi)采條件較淺部發(fā)生了很大變化, 地壓增大,瓦斯涌出量增加,構(gòu)造增多,這些 都對(duì)采掘設(shè)備提出了更高的要求。為防止片幫及冒頂,回采 工作面推進(jìn)速度要快,此外,為減少工作面搬家次數(shù),小的斷 層和較薄夾矸區(qū)應(yīng)能強(qiáng)行通過(guò)。目前設(shè)備使用年限長(zhǎng),支架 工作阻力低,支護(hù)強(qiáng)度不夠,采煤機(jī)功率小,不適應(yīng)深部大地 壓開(kāi)采條件,其它大部分設(shè)備也不能適應(yīng)深部水平地質(zhì)條件 的變化,難以維持礦井高產(chǎn)高效生產(chǎn),因此 ,礦井深部水平的 開(kāi)采必須對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造。 2.1.3保證礦井安全的需要 經(jīng)生產(chǎn)實(shí)際揭露證實(shí),二水平比一水平的瓦斯涌出量增加,2600采區(qū)和2900采區(qū)回采工作面瓦斯涌出量達(dá)到15m／min以上,掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量也達(dá)到6～7m／min以上,并出現(xiàn)過(guò)煤與瓦斯突出跡象,兩個(gè)采區(qū)為此掘進(jìn)了專用回風(fēng)上山。從總體規(guī)律看, 深部水平的瓦斯涌出量會(huì)比淺部要高,故除采取加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測(cè)、必要時(shí)進(jìn)行瓦斯抽放外,對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造,確保通風(fēng)系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行也是必需的?，F(xiàn)有的淺部南風(fēng)井和北風(fēng)井機(jī)已處在滿負(fù)荷工作狀態(tài),不能再擔(dān)負(fù)深部水平的通風(fēng)任務(wù)。經(jīng)通風(fēng)計(jì)算,必須增加深部風(fēng)井才能滿足深部水平的通風(fēng)需要。 2.2技術(shù)改造的可行性 2.2.1深部水平開(kāi)采技術(shù)條件適宜進(jìn)行高產(chǎn)高效技術(shù)改造 從目前掌握的地質(zhì)資料看,深部水平的開(kāi)采技術(shù)條件是 適應(yīng)高架綜采的。煤層厚度適中,傾角平緩,頂?shù)装遢^完整,適宜布置高產(chǎn)高效工作面;儲(chǔ)量豐富,深部水平2煤工業(yè)儲(chǔ)量達(dá)到852817萬(wàn)t,占整個(gè)礦井2煤剩余工業(yè)儲(chǔ)量的55.5%,可保證較長(zhǎng)的服務(wù)年限;開(kāi)采面積大,可布置五個(gè)采區(qū),首采 區(qū)的開(kāi)采條件好。深部水平需盡快進(jìn)行三維地震補(bǔ)充勘探,以更準(zhǔn)確地掌握地質(zhì)構(gòu)造,充分發(fā)揮高產(chǎn)高效設(shè)備的效能。 2.2.2礦井主要系統(tǒng)為深部水平的改造創(chuàng)造了條件 淺部水平的煤炭運(yùn)輸已實(shí)現(xiàn)膠帶輸送機(jī)化,深部水平的 膠帶輸送機(jī)只要與淺部的主運(yùn)輸膠帶輸送機(jī)搭接就可形成 煤炭運(yùn)輸系統(tǒng); 副井已延深到-480m水平,深部水平的輔助 運(yùn)輸也容易解決; 為試采淺部的下組煤,-300m水平設(shè)有較 強(qiáng)的排水能力,深部水平的涌水可排至-300m水平,再利用- 300 m水平的排水設(shè)備排至地面。東龐礦現(xiàn)正在對(duì)主井和副井提升系統(tǒng)進(jìn)行改造,使之有適應(yīng)礦井增產(chǎn)的要求。 2.2.3工作面裝備水平及管理水平 東龐礦經(jīng)過(guò)近二十年的生產(chǎn)實(shí)踐,積累了管理現(xiàn)代化大 型礦井的豐富經(jīng)驗(yàn),在采掘及各主要生產(chǎn)系統(tǒng)方面的技術(shù)力 量雄厚,能適應(yīng)不斷變化的開(kāi)采條件。我國(guó)煤礦4.5m厚煤層一次采全高綜采配套設(shè)備就是在東龐煤礦試驗(yàn)成功的。故深部水平的高產(chǎn)高效技術(shù)改造在技術(shù)及生產(chǎn)管理上是可行的。 2.3市場(chǎng)前景 東龐礦配有與礦井原煤產(chǎn)量相適應(yīng)的洗煤廠,是我國(guó)第 一批現(xiàn)代化洗煤廠,1997年全員效率全國(guó)第一,現(xiàn)已通過(guò) ISO9002精煤生產(chǎn)質(zhì)量體系注冊(cè)認(rèn)證。生產(chǎn)的洗精煤、洗混 煤、篩混煤在河北、河南、山東、上海、天津、北京、江蘇、 浙江等地極受歡迎,六級(jí)冶煉精煤出口南韓、巴西等國(guó)家,洗動(dòng)力煤出口日本。經(jīng)對(duì)主要用煤客戶進(jìn)行需求調(diào)查,該礦井深部水平進(jìn)行高產(chǎn)高效技術(shù)改造后增加的煤炭產(chǎn)量是有銷路的。另外,該礦井已與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)北京校區(qū)等科研單位對(duì)水煤漿制作技術(shù)進(jìn)行了研究試驗(yàn),試驗(yàn)表明,東龐礦精煤成漿性良好,成漿濃度可達(dá)72%,是國(guó)內(nèi)少見(jiàn)的優(yōu)質(zhì)制漿原煤,現(xiàn)已建成15萬(wàn)t/a水煤漿廠,礦井增產(chǎn)的市場(chǎng)前景是廣闊的。 3.技術(shù)改造主要內(nèi)容 3.1采煤方法選擇 2號(hào)煤為緩傾斜厚煤層，平均厚度4.42m左右，中部含有一層夾矸，厚度較大，部分地段將煤層分為上、下兩層，構(gòu)造比較簡(jiǎn)單。煤層頂、底板多為粉砂巖，煤層比較穩(wěn)定。根據(jù)井田內(nèi)煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造及礦井生產(chǎn)能力等因素,確定采煤方法為長(zhǎng)壁式開(kāi)采,冒落式管理頂板。 3.2深部水平開(kāi)拓巷道布置 結(jié)合礦井已形成的一、二水平開(kāi)拓系統(tǒng)和深部水平 (主要是2號(hào)煤層)的賦存條件，深部水平采用暗斜井延伸是合 適的。根據(jù)二水平北翼2600采區(qū)實(shí)際揭露的情況，該區(qū)內(nèi)斷層遠(yuǎn)比地質(zhì)報(bào)告中多，對(duì)回采工作面的布置產(chǎn)生了很大影響?？紤]到深部水平煤層埋藏深，部分區(qū)域勘探程度較低，實(shí)際煤層賦存情況可能較地質(zhì)報(bào)告復(fù)雜，因此，巷道的布置應(yīng)能適應(yīng)地質(zhì)構(gòu)造的變化，使回采工作面的推進(jìn)方向盡量同斷層的走向一致。深部水平范圍內(nèi), 落差大、延展長(zhǎng)的主要斷層有F14，F(xiàn)3，F(xiàn)8，F(xiàn)4，F(xiàn)20及深部井田邊界斷層,除深部井田邊界斷層外，F(xiàn)3 ,F8 ,F4 等多數(shù)斷層的延展方向均為北偏東方向，此外,深部水平范圍內(nèi)的寺上向斜、表善背斜和北程向斜的延展方向也均為北偏東方向, 因此, 如果深部水平范圍內(nèi)有構(gòu)造，其沿北偏東的可能性較大，在此基礎(chǔ)上，確定回采工作面的推進(jìn)方向?yàn)楸逼珫|方向。采用方案:沿北東方向布置大巷。在2600 采區(qū)上山下口附近，從- 480m水平北翼運(yùn)輸大a巷開(kāi)口中，沿北東方向作深部水平軌道石門(mén)過(guò)一 (二)采區(qū)巷道后開(kāi)鑿副暗斜井至-5600m水平，暗斜井落平后繼續(xù)沿北東方向布置三條大巷至F20斷層附近。深部水平膠帶輸送機(jī)巷擔(dān)負(fù)深部水平的煤炭運(yùn)輸并兼進(jìn)風(fēng);深部水平軌道石門(mén)、副暗斜井和深部水平軌道巷擔(dān)負(fù)深部水平的輔助運(yùn)輸并兼進(jìn)風(fēng)；回風(fēng)大巷擔(dān)負(fù)回風(fēng)，回風(fēng)風(fēng)流流向深部風(fēng)井，深部風(fēng)井位于井田深部靠近F20斷層附近。此方案水平延伸對(duì)礦井生產(chǎn)干擾小,利用水平接替,對(duì)構(gòu)造適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),故可以采用。 3.3深部水平巷道層位 深部水平范圍內(nèi)，2號(hào)煤傾角平緩，大部分小于5煤層, 最低標(biāo)高為- 750m,結(jié)合2煤的賦存條件, 考慮到排水、提升、通風(fēng)等環(huán)節(jié)，對(duì)大巷的布置層位采用如下方案：深部水平軌道巷布置在巖石中，回風(fēng)巷布置在2號(hào)煤層中，一二采區(qū)開(kāi)口以淺部分的膠帶輸送機(jī)巷布置在巖石中, 以深部分布置在2號(hào)煤層中。此方案的優(yōu)點(diǎn)是：巖石巷道工程量較少；巷道維護(hù)費(fèi)低；可形成煤倉(cāng)，有緩沖環(huán)節(jié)；缺點(diǎn)是:初期投資較高。 4改造后技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 4．1技術(shù)改造后主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)礦井2煤剩余地質(zhì)儲(chǔ)量:16491.4萬(wàn)t；深部水平2煤可采儲(chǔ)量:468915萬(wàn)t；礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力:218 Mt/a;深部水平2煤服務(wù)年限:12a；改造后井巷總工程量(新增)總長(zhǎng)度/體積(包括深部風(fēng)井):12737 m/197360m3 ,其中煤巷:6900 m/1013746 m3,建井工期:30 個(gè)月;建設(shè)總投資:16 684144萬(wàn)元。 表1　 技術(shù)改造后主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 --------------------------------------------------- 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 指標(biāo) --------------------------------------------------- ① 原設(shè)計(jì)年產(chǎn)量/ t千 2.4 ② 改造后年產(chǎn)量/千 2.8 ③ 日產(chǎn)量/t 9333 2煤剩余儲(chǔ)量 ① 地質(zhì)儲(chǔ)量/萬(wàn)t 16491.4 ② 工業(yè)儲(chǔ)量/萬(wàn)t 15366.9 ③ 可采儲(chǔ)量萬(wàn)t 8703.1 礦井2煤服務(wù)年限/a 22.2 深部水平2煤服務(wù)年限/a 12.0 煤質(zhì)牌號(hào) 氣煤、肥煤 煤的主要用途 煉焦配煤 煤層情況 ① 可采煤層數(shù)/層 7 ② 上組煤可采煤層數(shù)/層 3 ② 上組煤可采煤層總厚度平均/m 5.4 ③ 煤層傾角/ 4～15 井田范圍 ① 走向長(zhǎng)度/km 7 ② 傾斜寬度/km 6 ③ 井田面積/ km2 43.73 開(kāi)拓方式 立井 、 暗斜井 水平標(biāo)高 ①一水平 - 300 m ② 二水平 - 480 m ③ 深部水平 - 560 m 大巷方式與設(shè)備 ①煤炭 膠帶輸送 ②輔助運(yùn)輸 10 t 架線電機(jī)車(chē)牽引1.5 t礦車(chē) 投資估算/萬(wàn)元 16684.44 噸煤投資/元t - 1 417.11 4.2財(cái)務(wù)分析以及盈虧平衡分析 4.2.1財(cái)務(wù)分析 根據(jù)國(guó)家及行業(yè)的有關(guān)貸款條件及財(cái)務(wù)評(píng)估規(guī)定，經(jīng)計(jì) 算，本礦井深中水平高產(chǎn)高效技術(shù)改造的主要財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo) 見(jiàn)下表。行業(yè)基準(zhǔn)收益率按7%考慮。 表2 財(cái)務(wù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)表 --------------------------------------------------- 稅后內(nèi)部收益率 ( 全部投資) /% 15.07 --------------------------------------------------- 稅前內(nèi)部收益率 ( 全部投資)/% 20.84 稅后投資回收期/a 7.83 稅前投資回收期/a 6.63 稅后財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值/萬(wàn)元 11.51 稅前財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值/萬(wàn)元 20053 投資利潤(rùn)率/% 20.89 投資利稅率/% 25.79 盈虧平衡點(diǎn)/% 40.15 --------------------------------------------------- 從以上的計(jì)算可知，該項(xiàng)目的稅后內(nèi)部收益率為稅后財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為20053萬(wàn)元，稅后投資回收期為7.83年(含建設(shè)期)。該項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，正常年份銷售總收入為7600萬(wàn)元, 總成本為3376萬(wàn)元，上交的稅金及附加為805萬(wàn)元，利潤(rùn)總額為3419萬(wàn)元，應(yīng)納所得稅1128萬(wàn)元，稅后利潤(rùn)為2291萬(wàn)元，提10%的盈余公積金229萬(wàn)元后，每年的可分配利潤(rùn)達(dá)2062萬(wàn)元。由此可見(jiàn), 項(xiàng)目具有一定的盈利能力。 4.2.2盈虧平衡分析 根據(jù)計(jì)算期內(nèi)年平均的銷售收入、銷售稅金及附加、 固定成本、可變成本等數(shù)據(jù)進(jìn)行估算。產(chǎn)量達(dá)到設(shè)計(jì)能力的 40.15%,企業(yè)可以保本,說(shuō)明該項(xiàng)目具有一定的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。 4.2.3財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) 從以上的財(cái)務(wù)分析表明 ,本項(xiàng)目稅后財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為15.07%，大于相應(yīng)的基準(zhǔn)收益率7%,稅后投資回收期為7.83年 (含建設(shè)期),本項(xiàng)目具有一定的盈利能力和抗風(fēng)險(xiǎn)能力。綜上所述，該項(xiàng)目財(cái)務(wù)上是可行的。