矿区位于准噶尔盆地南缘，属博格达山前丘陵地形。以成因类型划分，主要是构造剥蚀地形，只有现代冲沟里才有线性侵蚀堆积地形。沟谷垂直山地及矿体，长梁及斜梁的走向亦近于南北缓倾斜延展。沟梁比高一般为30—40m，东部地表标高+872—+810m，西部仅为+811—+748m。全区地面标高平均+800m左右，地表植被稀少。
三、气象及地震
矿区南邻高耸入云的博格达山，顶峰长年积雪，北靠戈壁，属大陆性干旱—半干旱气侯，由于受气侯垂直分带的制约，形成的地形雨也常波及本区。据米泉市气象站资料记载，历年月平均气温最高27℃，最低-18.8℃,最高极值41.9℃,最低极值-31.8℃,日温差在10℃以上。年降雨量一般在141.2—276mm,一日最大降雨量54.6mm,而蒸发量却高达1931—2448.4mm以上。11月开始冰冻,翌年3月解冻,冰冻期长达5个月,冻土深度100--120cm,最大达130cm,积雪厚度最大34cm。最小风速为0.7m/s,最大18m/s,多出现在12月份,风向以北西—南东为最多。
据记载，米泉市53、57、65、67、75年均发生过4—6级地震，65年达6.5级，震中烈度为8度。
四、河流与湖泊
矿区地表水体的发育受南部山丘的控制，西部有芦草沟，东部为铁厂沟，均发源于博格达山北麓，补给水主要为雨雪洪水及泉水，芦草沟水量较小，年迳流量为135—356万m3，铁厂沟年迳流量为186—423万m3，上述两沟的流水常因农灌截流用水而在下游出现干枯的现象。
第二节矿井建设的资源条件
一、地层与构造
区域内发育有石炭系、二迭系、三迭系、侏罗系、白垩系及第三系、第四系地层。井田内的地层主要有：下侏罗统三工河组、中侏罗统西山窑组、中侏罗统头屯河组及第四系地层。
1、下侏罗统三工河组上段(J1s2)
呈北东一南西向带状分布于露天区北部，构成七道湾背斜的核心。由一套河流、湖泊相沉积物组成。岩性以灰绿色砂岩为主。含灰色及灰绿色泥岩及煤，厚度大于150m。与下伏三工河组下段呈整合接触。
2、中侏罗统西山窑组(J2x)
呈北东一南西向带状分布于露天区中部。为湖相及泥炭沼泽相沉积。岩性以灰色、深灰色泥岩、粉砂岩、细砂岩为主，含炭质泥岩及煤，夹不稳定的灰及灰白色中砂岩。地层总厚762.65m，与下伏地层呈整合接触。
3、中侏罗统头屯河组(J2t)
分布在本区南部，组成八道湾向斜轴部，为河流一湖泊相沉积，由灰绿色、紫红色粉砂岩及细砂岩组成，含粗砂岩、砂砾岩及紫红色泥岩。总厚307-456m，与下伏地层呈整合接触。根据岩相、岩性及含煤情况分为三段。
(1)中侏罗统头屯河组下段(J2t1)
一般由灰绿色及紫红色粉砂岩、细砂岩组成，夹黑色泥岩及薄煤，下部有较稳定的薄层状砂砾岩二至三层，可作为与西山窑组分界的副标志层，底部为灰色细砂岩，以此与西山窑组分界。一般厚93m。
(2)中侏罗统头屯河组中段(J2t2)
为紫红色泥岩夹灰绿色砾岩、细砂岩、粉砂岩及薄煤，厚度为152-166m。
(3)中侏罗统头屯河组上段(J2t3)
为灰绿色粉砂岩夹紫红色泥岩、灰绿色粉砂岩，厚50-130m。
4、第四系(Q)
矿区内第四系发育广泛，均覆盖在较老地层之上。厚度0-191.78m，平均50.34m。其中黄土厚0-42.05m，平均7.20m;砾石层厚0-190.51m，平均43.14m。自下而上可分为下更新统(Q1)、中更新统(Q2)、上更新统(Q3)和全新统(Q4)。
沿向斜轴一线发育有一组北西向右旋扭动的平推断层，以及与之配套的北东向走向逆断层，对矿区有直接影响的断层有四条，其余断层影响不大。矿井构造属简单类型。
二、煤层
主要可采煤层有15—16、17、20—22、25、26、27、28、31、32、34、41—1、41—2、42、43—(1+2)、43—3、45等共计16个层(组)，煤层总厚度122.60m，有益厚度102.56m，可采厚度为100.18m，主要可采煤层总厚占全区煤层总厚的74.62%。
按照煤层发育情况，本区特厚煤层有20—22、43、45三个煤层，位于剖面的中部及下部，三层煤厚度为74.04m，有益厚度62.21m，可采厚度为61.26m，煤层总厚占全区煤层总厚的45%。
三、煤质
该区煤层较多，均属低变质煤种，基本上可分为长焰煤(9、11、12、15—16、17、18—2、19、20—22、25、26、27、28、31、32、33、34、35、36、41—1、41—2号煤层)及弱粘结煤(38，42、43——1+2、43—3、45号煤层)。物理性质为：颜色呈黑色，有沥青、油脂及玻璃光泽，煤易碎，破碎后呈粉末状;煤岩类型以光亮型、半光亮型为主，半暗型次之;煤岩特征方面一般凝胶化组分含量为1.2%，无机质含量为7.0%。
该区的煤质主要沿地层垂向有一定变化，煤的挥发份产率随着煤的埋藏深度增加而减小，上部煤层较下部煤层的煤质差，相对灰份、水份、硫份含量、挥发份产率高，发热量及碳的含量较低，呈渐变关系并有一明显的过渡带，在煤层接近风化带时，灰份增加到36.21%高限值，发热量降到4684卡∕克低限值，煤层沿走向煤质无明显的变化规律。
该区为低变质的长焰煤——弱粘煤，属低灰——中灰、特低硫——中硫、低磷——中磷、富油、低熔灰——高溶灰份煤，主要用于电厂、机车的燃料等动力工业及民用煤，也可作为炼焦配煤、气化、低温干馏炼油的原料。
四、水文地质
矿区大部分为第四系松散层覆盖，地表无常年性流水，含水层的补给主要是两个途径，一是沟谷的垂直渗入，二是东部的水平补给。
水位标高在矿区东部高于西部50m，地下水的天然流场基本上是由东向西，两端沟谷由于地表水补给地下水，致使等水位线复杂化。预计在开采过程中，矿井涌水量为120—150m3∕h。
年大气降水最大仅为276mm，又多排泄于主沟流失。显然构造含水带的潜水依赖主干沟谷地表水补给，而含煤系地层仅在邻近沟谷和含水带覆盖部分发生水力联系。
铁厂沟、芦草沟源于山麓，补给条件好，中部的大、中、小洪沟无天然补给源。据勘探成果和调查资料，铁厂沟B—Bˊ剖面沟谷向两侧渗透，形成地表水补给地下水。在25～31孔和25～29孔处层发现孔距37.58m而水位高差达46.7m的悬河现象，表明25～31孔实为地表水左右，而25～29孔方是真实的潜水位。矿区在东西走向上是夹于铁厂沟和芦草沟之间的一河间地块，其间基岩多裸露，含水微弱，北部是强含水带，地下水丰富。矿区属水文地质条件中等类型。矿区南缘的白杨沟构造含水带尚无定量资料，预计水质较好，可作为生活用水。
五、其它开采技术条件
矿井为低瓦斯矿井。瓦斯相对涌出量为1.7115m3∕t.d，瓦斯绝对涌出量为2.16m3∕min，二氧化碳相对涌出量为6.03m3∕t.d，二氧化碳绝对涌出量为0.7m3∕min，煤层自燃倾向性为Ⅰ级。
煤尘爆炸性实验结果为：火焰长度>400mm，要防止煤尘爆炸需要掺岩粉量40～70%，煤尘具有爆炸性。
属于长焰煤牌号的各煤层着火点为277.5—319T℃，属于弱粘结煤，煤的着火点为297.8—329.7T℃。煤层自燃发火期为3—6个月。
地温平均变化梯度为1.3℃∕百米，地热增值为1℃∕177m。
该矿顶底板岩性以粉砂岩为主，细颗粒岩在浅部增多，深部减少(如泥岩、炭质泥岩、煤线)，粗颗粒岩石深部增多，浅部减少(如细、中、粗砂岩)。全剖面中，单项抗压强度在200-300kg/cm2及其以上者属多数，大者达700-1000kg/cm2，小于200kg/cm2者较少，而饱和抗压强度要减少1/3-1/2，单项抗剪强度一般在30-50kg/cm2，大者为70-100kg/cm2,最小者为14-15kg/cm2,岩石强度有随深度增加而增强的趋势。
井田开采的煤层均有伪顶，岩性一般为泥岩、炭质页岩，厚度0.2-2.5m，伪顶难以控制，大部分随回采而垮落，增加了煤层灰分。直接顶大部分为粉砂岩，次为炭质泥岩，厚度0.5-3m，直接顶板一般情况下不易跨落。老顶大部分为粉砂岩、细砂岩、中粒砂岩，厚度大，较坚硬。大部分煤层直接底板为炭质泥岩、泥岩，厚度0.4-2.5m。老底为泥质细砂岩、中粒砂岩或砂质泥岩组成，较坚硬。
第三节项目建设的必要性
神华新疆能源有限责任公司总部地处天山北坡经济带内，生产的煤炭销售方向主要是以乌鲁木齐为中心的天山北坡经济带内的发电、建材、城市集中供热以及居民生活用煤，该企业已与疆内多家企业建立了长期的合作伙伴关系。公司长期以来凭借着产量稳定、煤质优良早已成为自治区最大、最重要的供煤基地。自治区经济近年来增长较快，用煤需求增幅较大，区内中泰化学公司、八一钢铁集团、新疆天业公司、乌石化公司、独山子石化公司、克拉玛依石化公司、喀什电厂等一批自治区骨干发电企业和企业的自备电厂相继扩容，煤炭需求大幅增加。同期甘肃河西走廊地区金川公司、永昌电厂、张掖电厂、玉门石油局、酒钢集团、八○三电厂等神新公司的传统用户也在增机扩容，用煤量成倍增加。
天山北坡的乌鲁木齐、昌吉、塔城、克拉玛依四地区分布着众多火力发电厂、石油加工、食品加工、建材企业，是新疆经济发展速度最快，煤炭消耗量最大的区域。以上区域处于乌鲁木市周边，是神新公司东部矿区的主要客户。“十一五”期间以上区域内电厂将新增的装机容量为377万千瓦，其煤炭消耗量及预测见表。目前以上地区的总需煤量为1090万吨/年，而神新公司东部矿区目前所供应的煤量约为455万吨/年，“十一五”期间以上地区企业扩建需增加的用煤量约为1085万吨/年。
二、矿井所处的地理条件
神新公司东部矿区共有六道湾、苇湖梁、碱沟、铁厂沟、大洪沟和小红沟六个生产矿井，2005年东部矿区六个矿井的生产能力总计约为600万吨/年左右，六道湾煤矿、苇湖梁煤矿已经处于乌鲁木齐市区规划内，近两年相继要关闭，而两矿井一直又是乌市及周边企业的主要供煤企业，两矿井的关闭将导致神新公司东部矿区减产210万吨/年，严重的影响了乌市的稳定供煤。
铁厂沟煤矿和碱沟煤矿处在乌鲁木齐市东郊，有方便的准轨铁路与乌西站相通，距离乌市周边的主要电厂距离非常近，同时以上两矿井处于北疆的东部，煤炭产品运输至疆外也非常便利。另一方面两矿井的煤属优质的动力用煤，煤质完全满足各类用户的需要。因而以上两矿井的产品销路非常广阔，对以上两矿井进行扩建不仅可以弥补六道湾、苇湖梁煤矿关闭所减少的产量，同时还能兼顾疆外市场，大大节省运输费用。神新公司煤矸石电厂的扩建还需增加100万吨/年的煤炭耗煤量，这部分煤量将由铁厂沟煤矿来进行补充。
三、企业目前的发展状况
铁厂沟煤矿虽然煤层的层数多、厚度大，但由于赋存的倾角大，导致工作面产量低，企业的经济效益很差，近年来随着科学技术的发展，在急倾斜煤层中布置走向长壁工作面已经取得了很多的先进经验，因而提升该矿井的工作面生产能力、充分发挥急倾斜煤层的优势是扭转该矿经济效益的唯一手段。同时铁厂沟煤矿目前采掘接续十分紧张，目前开拓出来的煤量将在2007-2008年左右枯谒，因而进行改扩建十分必要。
四、矿井建设外部条件
1、铁厂沟矿现建有一座35kv变电所，该变电所35kv侧两回电源分别引自米泉110kv变电所35kv侧的不同母线段，线路规格为LGJ-185/14km。另还有两回35kv出线，其中一回与神华新疆能源有限责任公司矸石热电厂联网，线路规格为LGJ-185/2km;一回与碱洪35kv变电所相连，线路规格为LGJ-185/5.6km。铁厂沟矿35kv变电所配电装置采用屋内布置，主变压器容量为(2700+5000)kVA，电压35/6kv。
2、地面运输系统现已竣工并投入使用，从露天矿西侧的芦草沟车站至该矿有铁路运输专用线，矿井铁路装车站至乌鲁木齐北站距离为34公里，有18km的沥青公路与216国道相通。地面已建成从破碎站至储煤场的运输皮带，储煤场至洗选厂的地面煤炭运输皮带也已具备。
3、有较完善的地面辅助设施。地面已建成年洗选能力150万吨的洗选厂一座。现已建成满足150万吨露天开采的地面机修厂一座。矿井的机修车间承担矿井设备的日常维修。
4、现已建成并已使用的工程还有：居住区、供水、排水系统、行政福利设施、调度通讯系统、油脂房、火药库、雷管库、材料库等。
5、煤矿位于乌鲁木齐市东部，并与米泉市相邻，工程建设所需的各种建筑材料均可就近采购。
铁厂沟煤矿煤炭资源储量丰富，开采条件较为简单。216国道从公司总部穿过，矿井有沥青公路与公司总部相通，矿区铁路专用线与芦草沟发运站相连，交通运输条件非常便利;矿井建设所需建筑材料可就地、就近取得，机电设备大修可就近由矿区机修厂解决，矿井位于乌鲁木齐和昌吉州交汇区，矿井供水、供电、通讯等系统已建成，学校、医院等生活及行政福利设施也已具备。矿井已建成的系统大多可以直接利用，部分经过改建扩容以后即可满足改扩建的需要，该项目的建设可以使以上闲置的设施重新得以利用，减少矿井的投资。综上所述，矿井建设的内、外部条件十分优越，同时项目建设也是十分必要的。
第二章井田开拓与开采
第一节井田境界及储量
一、井田境界
根据煤矿提供的开采许可证，该矿井井田境界拐点坐标如下：
S1：X=4867730Y=29563780
S2：X=4866834Y=29564181
S3：X=4864452Y=29558674
S4：X=4865428Y=29558255
井田东西走向长5.85km，南北宽1.35km，井田面积约7.9km2，最深部标高为+300m。
二、储量
井田内共有地质储量35099.94万吨，可采储量24140.83万吨，其中+510——+780水平有地质储量23584.41万吨，工业储量20574.96万吨，可采储量15532.93万吨;+510 ——400水平有地质储量约为11515.53万吨，可采储量8607.9万吨。
矿井服务年限57.48a，其中+510m水平以上服务年限为36.98a，+510m—400m水平为20.5a。
用年费用法对各方案进行比较：Ci＝Ci+E0ki→最小CI＝266.14+2265.82×0.1＝492.72（万元）CII＝340.66+2772.96×0.1=617.96（万元）CⅢ＝568.8+2744.94×0.1=843.29（万元）CⅣ＝45＋3142.38*0.1=359.24(万元)年费用法方案Ⅳ最优，方案Ⅰ次之，方案III最差。投资由小到大排序为：1、方案I，2、方案III，3、方案II，4、方案Ⅳ。营运费由小到大排序为1、方案Ⅳ，2、方案Ⅰ，3、方案Ⅱ，4、方案Ⅲ。
四、采区划分该矿走向长度5.85km，以运输石门为界划分为一个双翼采区，采区东翼走向长3.78km，西翼走向长2.2km。五、主要运输、回风大巷的设置矿井只划分为一个采区，不布置集中运输和回风大巷。六、采区石门及上山的布置1、采区石门第一水平大槽煤阶段高度为180m。煤层倾角44-51°。第一水平中央采区布置三条石门，即+500m轨道石门、+620m中间石门和+670m回风石门。+500m运输石门和+620m中间石门均为机轨合一石门，皮带布置在西侧，运输道路布置在东侧，巷道净宽5.2米，半圆拱形断面，墙高2米，采用锚网喷支护。每隔50米设一各调车硐室。2、采区上山该矿的工作面均沿水平布置，采用走向短壁综放采煤法。一水平划分两个区段，在+620m布置中间石门后，回风石门直接与工作面回风顺槽沟通，中间石门通过小斜巷与工作面运输顺槽相通，各石门均与副斜井沟通，这样采区内可以实现不布置上山，采区内巷道布置非常简单，同时简化了煤的运输。
第四节井筒、井底车场及大巷运输
一、井筒装备及布置1、井筒用途主斜井担负全矿井煤的提升任务兼矿井的安全出口，并进部分新鲜风。副斜井担负辅助运输任务，同时是矿井的主要进风井。风井为立风井，担负全矿井的回风任务，兼作安全出口。2、井筒装备主斜井倾角16.5°，净宽3.5m，净断面10.41m2，锚喷支护，喷厚150mm，掘断面12.66m2，至+510m水平斜长937m，至+400m水平斜长1324m，井筒敷设带宽1000mm的皮带，敷设排水管、清水管、动力、通讯和信号电缆。井筒中设扶手，是矿井的一个安全出口。副斜井倾角8°，净宽4.8米，墙高2.5米，半圆拱形断面，净断面积19.2m2。副斜井采用折返运输方式从井口至＋670水平回风石门井筒斜长为473m；从＋670回风石门至＋620运输石门暗斜井井筒斜长为343m；从＋620运输石门至＋565水平折返点暗斜井井筒斜长为435m；从＋565水平折返点至＋500水平石门暗斜井井筒斜长为442m；矿井辅助运输斜井井筒斜长共计1693m。斜井底铺设混凝土路面。锚喷支护，喷厚150mm。。风井为立井，净直径5m，净断面19.63m2，料石砌碹支护，支护厚度465mm，掘断面27.62m2，至+720m水平垂深71m，第二水平沿煤层倾向布置暗风井，设台阶扶手，井筒特征见表。
支架工作阻力实际上是反映支架在工作过程中所需承受的顶板载荷，计算式为P=KmSγ×10式中P----支架工作阻力，KN；K---作用在支架上的顶板岩层的厚度系数，根据矿井情况，取K=9;γ---支架顶部煤岩平均容重，2.6t/m3;S---支架最大支护面积，取S=5.5m2/架；m---采高，取3米；则：P=9×3×5.5×2.6×10＝3861KN初撑力大小对支架的支护性能和成本都有很大影响，较大的初撑力能使支架较快达到工作阻力，减慢顶板的早期下沉速度，提高支架顶板的稳定性。但对乳化液泵站和液压元件的耐压要求也将提高。初撑力一般可按下式确定：P0=（0.6～0.8）P=2316.6-3088.8KN所以目前采用的ZFS4000/16/34型低位放顶煤液压支架可以满足我矿生产要求。
3、泵站的选型液压支架的移架速度与支架的液压系统、乳化液泵站供液量、顶板稳定性和移架方式有关。满足移架速度要求的系统供液量为
4、乳化液进回液管的选择乳化液泵排出的有效流量通过支架的主进液胶管使液压支架获得适当的移架速度和支撑力，胶管截面越小，乳化液在管内的流速就越高，则阻力损失就越大，有时由于压力过大，还会造成胶管破裂。通常在管路设计时，将主管路流速υ限制在2—5m/s，其主胶管直径
Q——乳化液泵额定流量，200L/min我矿一直选用的25mm进液主管，与计算值相差不大，加之我矿工作面短，同时移动的支架少，所以仍采用25mm的进液管和32mm的回液管。
5、刮板输送机的选型选择工作面前部刮板输送机的主要原则是保证采煤机的落煤能力，选择后部刮板输送机的原则是保证工作面割煤和放煤工序最大限度地平行作业，实现工作面高产高效。（1）、工作面前部刮板输送机的选型依据考虑到我矿前几套综采面一直使用730型刮板输送机，为使设备型号统一，设备布置零件、部件有互换性和维护使用方便，刮板输送机机型定为730型，电机功率为110KW，安装长度为45米。并根据工作面断面几何尺寸进行配套。结构要求选用挡煤板，铲煤板、中部槽整体铸造结构.中部槽长度要与支架宽度匹配，中部槽与液压支架的推移千斤顶连接装置间距和配合结构相匹配。根据我矿使用情况，选用中双链结构。传动装置方式为单电机机头驱动方式，传动装置布置在采空区一侧，传动装置中使用液力偶合器。SGZ730/110中双链刮板输送机运输量为800t/h大于采煤机煤量，可以满足生产要求。（2）、工作面后部刮板输送机的选型依据我矿根据前面使用综采设备的经验，选择730型输送机，整机功率为110KW，运输能力为800t/h，安装长度为45米。溜槽选用封底式整体铸焊结构。
6、顺槽运输设备的选型对于双输送机综放工作面，为了保证割煤和放顶煤工序平行作业，顺槽运输设备能力应满足两者同时出煤的要求。考虑到工作面割煤和放顶煤流量的不均匀性，选择工作面转载机、破碎机及顺槽带式输送机的运输能力应满足前部刮板机输送能力的1.2倍。为使转载机运输能力大于工作面输送机能力，转载机选为SZZ-730/90型，输送能力为900t/h，工作面安装长度为28.5米。转载机机头传动装置及电动机和中部槽类型及刮板链类型，与前部输送机相同，便于维修和日常管理。转载机机尾部与工作面输送机连接要配套。转载机机头搭接带式输送机机尾结构以及重叠长度相匹配。机头选用可伸缩机头装置。转载机水平落地段部位安设破碎机。7、破碎机选型我矿选用PLM-1000型破碎机，其结构与转载相匹配，破碎能力：1000t/h装机功率为：160KW，入口粒度：700毫米，出口粒度：300毫米。
8、顺槽带式输送机我矿选SJ-1000型带式输送机，其输送能力为100t/h，主机功率为75*2千瓦，带宽1000米，储带长度为100米，顺槽带长度为900米。输送带选用高强度的阻燃带，输送机还应有低速、跑偏、温度等综合保护装置。
五、设备列表：
工作面采用“三八”制作业方式，边采边准。年工作天数为350天，详见工作面劳动组织表。综采工作面劳动组织
投产时为节省前期工程量，工作面布置在长度较短的工作面开采，当工作面转移至其它煤层时，加快工作面的推进速度，则可以达到300万吨/年的产量。三、掘进工作面数目及设备配备矿井达产后，水平分层综放面年推进4800m左右，，根据回采工作面推进度安排三个综掘面和1个炮掘工作面可达到采掘平衡。掘进工作面实行三班作业，“三八”工作制。
2、采取黄泥灌浆、地面回填及工作面喷洒阻化剂等综合防灭火方法，矿井配备KSS-200型束管监测系统和KJ31森透里昂安全监控系统。
3、加强对回采工作面自燃发火情况的检查，及时掌握煤层自燃发火规律，及时封闭采空区和废弃巷道，减少向采空区漏风。
(三)顶板措施
急倾斜回采工作面和地面调度室设顶板观测站，工作面每隔一台支架布置一个观测站，配备矿压观测设备，工作面支架采取防倒措施，工作面作业工人应去外地学习，必要时采取工作面外包形式。
(四)防尘措施
矿井配备防尘洒水系统，采煤机及掘进机设内外喷雾，主要进回风巷设净化水幕，运输转载点设喷雾降尘。
第三章矿井主要设备
第一节大巷运输方式的选择
一、井下煤炭运输方式的比选
煤的运输线路：回采工作面的煤→刮板运输机→转载运输机→顺槽胶带运输机→溜煤斜巷(自溜)→石门胶带运输机→主井胶带运输机→地面筛分楼。
二、井下辅助运输
采用无轨胶轮车运输，经副井直达各工作面。
三、矿井车辆配备
采用经过改装的五十铃载货车运输人员及物料，掘进矸石采用经过防爆改装的农用柴油车运输。
全矿共配五十铃载货车6辆、农用柴油车10辆。
第二节提升设备的选择
主井口标高+736m，井下运输水平标高+510m，最终水平标高+400m，方案设计水平为+510m。主井倾角16.5゜，生产能力为300万吨/年，主要承担煤的运输和上下人员。主斜井净宽3。5米，设备布置见图所示。
主提升设备
1、主提升设备型号：
选型依据：卸载水平标高+756m，装载水平标高+475m，提升高度281m，提升运输斜长L=990m，倾角16.5゜，生产能力为300万吨/年，采用胶带运输机运煤。
该胶带运输机选型为DTⅡ型，数量为一台。主要技术参数为：带宽B=1000mm，运量Q=900t/h,运距L=990m，带速V=3.15m/s。电机型号为：YB630M1,功率为N=2*630kw。
2、驱动方式：
方案一：集中布置形式：驱动方式为头部集中布置，即驱动装置布置在距卸载滚筒约60米的回程处，输送带选用ST3150型。
优点：a、驱动集中布置，便于安装、维护和管理;
b、减少斜巷驱动硐室。
缺点：a、胶带强度较高，胶带在运输机上的线载荷增加;
b、驱动滚筒直径增大了(φ1400mm)。其他滚筒直径也随之增大。
方案二：多点驱动：即驱动方式为头部和中间分开布置，头部驱动装置布置在距卸载滚筒约60米的回程处，中间驱动装置布置在距卸载滚筒约500米的承载处，输送带选用ST2000型。
优点：a、驱动分散布置，胶带在运输机上的线载荷减少，降低胶带强度;b、驱动滚筒直径减小了(φ1250mm)。其他滚筒直径也随之减小。
C、胶带运输机购置成本减少。
缺点：a、不便于安装、维护和管理;
b、增加斜巷驱动硐室，皮带架局部增加高度约2.5米，井下工程量增加。
3、推荐驱动布置形式：上述两种方案胶带强度相差较大，为了减小胶带强度，减少胶带运输机购置成本，推荐驱动布置方式为多点驱动布置。
4、电控：采用KZW3-380S主斜井带式输送机电控装置(主控柜选用美国GE公司90-70系列PLC，性能可靠)，与变频器配合，完成胶带机的软起动，整机配套。
第三节矿井通风设备
一、基础资料
该矿设一个风井风量：Q=120m3/s，矿井通风容易时期负压为：1000Pa.，矿井通风困难时期负压为：1500Pa;主井、副井进风，风井回风。主扇工作方法为抽出式。
二、矿井通风设备比选
主扇风机的选型：可采用离心式通风机和轴流式通风机两种方案，由于离心式通风机需另设反风道，土建工程量大，传动效率又低;而轴流式通风机可直接进行反转反风，节能、运行效率高，故设计采用对旋系列轴流式通风机。选用两台BDK54—10—NO.28型对旋系列轴流式通风机，其中一台工作，另一台备用和检修。其主要技术参数：
风量：90-200m3/s
风压：752-2843Pa
转速：580r.p.m
配套电动机：YBFe1450M2-10型，N=250x2kw，U=6kv,配两台变频柜。
反风装置：采用风机叶轮反转的反风系统反风。
选用两台JFM—1型的绞车提升风门，功率3kw。
第四节排水设备
井口标高+736m，井下运输水平标高+500m，排水高度为236m，正常涌水量为120m3/h，最大涌水量150m3/h，主排水泵房与中央变电所相邻，设在副斜井井底车场附近，实行集中排水，排水管路沿主斜井井筒敷设至地面沉淀池内，其内敷设两趟排水管路，一趟工作，一趟备用。设备选型D160—84×4型，配套电动机功率为280kw。主排水泵数量为三台，一台工作，一台备用，一台检修。排水管直径D219×8mm，壁厚δ=8mm，吸水管直径D245×7mm，壁厚δ=7mm，泵房内排水管联接采用法兰联接，井筒中采用快速接头联接。吸水管长L=3×5.5m，排水管长L=2×950m。
主井井窝水泵：选用两台QSK20×27—3型矿用潜水电泵，作为主井井窝排水。其主要技术特征：Q=20m3/h，H=27m，配套电动机功率N=3kw。
第五节空气压缩设备
该矿井下巷道采用锚杆、锚喷或锚网喷支护，喷浆机共计4台，2台工作，2台备用,风镐耗气量2.8m3/min，混凝土喷射机耗气量6m3/min;共计压风消耗量15m3/min;所需风压为0.7-0.8Mpa。
二、空气压缩设备比选
该矿可选用两种压风设备，一种为活塞式空压机，另一种为螺杆式空压机。由于螺杆式空压机噪声低，油气分离器采用了先进的过滤技术，故选择螺杆式空气压缩机。根据供风量可以选择20m3/min型式，但考虑到各供风点有不同时工作的可能，供风量波动较大，为了运行灵活，便于调配，节省电力，设计选择20m3/min螺杆式空气压缩机两台，其型号为EP200—Ⅱ，其中一台工作，一台备用，其性能参数如下：
排气量：20m3/min
排气压力：0.86MPa
电动机功率：132kW
电压：380V
第六节其他设备
一、井下主运输设备
投产时井下布置两个回采工作面，即41-2#煤层和45#煤层西翼回采工作面。45#煤层工作面的生产能力为200万吨/年，41-2#煤层工作面的生产能力为120万吨/年。工作面顺槽最大运距为3600米，水平运输。
1、顺槽采用胶带运输机运煤，胶带运输机选型为SWJ1000/2*315型转弯可伸缩带式输送机，数量为两台。主要技术参数为：运距L=3600m，运量Q=630t/h,带速V=2.5m/s;输送带选用PVG1600;电机功率为N=2*315kw。
2、石门采用胶带运输机运煤，最大运输距离为900米，水平运输，运输能力为300万吨/年。胶带运输机选型为STJ-1000/160固定带式输送机，主要技术参数为：运距L=900m，运量Q=900t/h，带速V=2.5m/s;输送带选用PVG800S型;电机功率为N=160kw;一台。
二、井下辅助运输系统
1、井下掘进煤运输设备
井下共有4个掘进工作面，3个为综掘工作面，1个为炮掘工作面，炮掘工作面的煤采用人工推车。综掘工作面的煤采用胶带运输机运输，运距L=3500m，需要的运输能力为10万吨/年，该胶带运输机选型为SSJ-800/2×90H可伸缩掘进回采两用带式胶带输送机，数量共计3台。主要技术参数为：运距L=3500m，运量Q=100t/h，带速V=1.6m/s;输送带选用PVG1600S;电机功率为N=2×90kw。
三、井上运输设备
主斜井井口至洗选厂皮带走廊之间的主运输设备：运输距离L=150m，需要的运输能力为300万吨/年，采用胶带运输机运煤，该胶带运输机选型为TD4型，主要技术参数为：带宽B=1000mm，运距L=150m，运量Q=900t/h，带速V=3.15m/s。输送带选用PVC680S。电机功率为N=75kw。数量一台。
第四章地面生产系统
第一节地面设施
一、煤质分析及产品方案
1、物理特性：
井田内各煤层物理性质基本相同，煤层为沥青光泽，颜色黑色，条痕黑褐。节理不发育，煤的质地较坚硬，但性脆易破碎，断口以参差状为主，局部贝壳和平整状，具反光性。
2、煤的化学性质
(1)煤的有害元素
井田内各煤层硫含量低，原煤全硫均小于1%，属特低硫煤。各煤层原煤磷平均含量0.13%，总体属低磷煤。各元素在各煤层中的含量见表7-1：
第三节矿井供电一、电源条件铁厂沟矿现建有一座35kv变电所，该变电所35kv侧两回电源分别引自米泉110kv变电所35kv侧的不同母线段，线路规格为LGJ-185/14km。另还有两回35kv出线，其中一回与神华新疆能源有限责任公司矸石热电厂联网，线路规格为LGJ-185/2km；一回与碱洪35kv变电所相连，线路规格为LGJ-185/5.6km。铁厂沟矿35kv变电所配电装置采用屋内布置，主变压器容量为（2700+5000）kVA，电压35/6kv。二、用电负荷本项目为改扩建工程，矿井设计生产能力300万吨/年，矿井开拓方式为一对斜井开拓。根据上述条件及井上下各生产系统所选设备负荷情况，经统计计算，矿井用电总负荷：ΣP=10539KW，吨煤电耗约ΣW=15.1KWh/t。
2、供热方式、空气预热、通风
新建矿区工业广场建筑采暖主要采用锅炉集中供给方式。
1)空气预热
为保证冬季的安全生产，井筒必须采取防冻措施。在井筒附近设置空气加热室，将进井筒部分空气加热到40℃，再与自然进入井筒的冷空气相混合至2℃送入井下。同时利用实厚棉帘保温防风的措施进行防冻。矿井设计斜井总进风量为120m3/s。
主斜井空气预热设备选型
1、进风量：Q1=30m3/s
2、室外最低温度-22℃;
3、冷热风混合后的温度+2℃;
一)L=30m3/s
(1)Q=CLr(tm-tw)×3600×β
=1.25MW
(2)被加热风量：Lr=L×[(tm-tw)/(tc-tw)](m3/s)
=10m3/s=36000m3/h
(3)加热器散热面积：F=(Q/F×Δt)=328.49m2
(4)选矿井专用空气加热器，其型号15×8/3，每台散热面积80.6m
(5)散热器台数：n=F/f=(328.49/80.6)x1.2=4.88台≈5台，但考虑备用，暖风机确定为6台。
(6)安装方式：选KJQ15×8/3型6台，两台串联三组并联，总加热面积为483.6m2。
(7)轴流风机选型：风机型号为T40—11NO8，直径800mm，风量18500m3/h，全压327Pa，电机功率N=3kw共三台。
副斜井空气预热设备选型
1、进风量：Q1=90m3/s
同样方法计算出：Q=3.76MW
F=(Q/F×Δt)=638.73m2
选SRL型空气加热器，其型号SRL20×10/3，
散热器台数：n=F/f=638.78/(127.5x2)=2.5台≈3台，
安装方式：三台串联共六台加热器两组并联，总加热面积为765m2。电动机Y200L2-6(P=22Kw)
2)通风
工业区建筑一般为自然通风。为排除锅炉房、矿灯房等建筑产生的废汽，对人的身体健康有危害，为了有效地保障安全，在锅炉房屋顶预留抽风洞，安装排风设备。充电室、矿灯房酸液配制间设一台轴流式T35NO.3型轴流通风机排出有害气体，配用功率为0.55kw的YSF—7/22型电动机各一台。
3)、锅炉房
该矿工业广场分原工业广场和工业广场，原工业广场建筑主要由洗选厂、装车仓、锅炉房等工业建筑。供暖、给水系统已形成规模，锅炉以及室外管网能够满足矿井需求，原工业广场锅炉及锅炉房仍能继续使用。故该设计原工业广场供热可不予考虑。仅考虑新扩建的工业广场的供热系统。
总热负荷：
1、建筑采暖热负荷8.92MW
2、井筒预热5.01MW
3、热水负荷0.70Mw
4、开水负荷0.19Mw
锅炉吨位确定：T=14.82/(0.7)x1.2=25(吨)
锅炉选型：
在新扩建的工业广场上新建锅炉房。利用矿区闲置的两台SZL4—1.25--AⅡ2蒸汽锅炉的基础上增加两台SZL10—1.25--AⅡ2型蒸汽锅炉。非采暖季节启用4T蒸汽锅炉专供浴室、开水房。洗衣、食堂用热均采用蒸汽直喷加热，以及生活采暖热媒采用低温热水，热媒来自锅炉房。锅炉燃料为本矿自产煤。
4)室外供热管道
矿区原工业广场已有室外采暖管网可继续使用，新建供暖管道管网采用直埋式敷设，管网为枝状敷设，蒸汽、凝结水管道均采用无缝钢管。热水管道采用焊接钢管。蒸汽、热水管均采用聚脂保温聚乙稀保护壳直埋于冰冻线以下。凝结水管不需保温处理。直埋沟需垫100mm细砂。其工程量详见室外热力管网平面布置图。
第五节环境保护与水土保持
(一)环境现状
一、自然环境及环境质量现状：
1、地形地貌
2、气象与水文
1)气象
2)水文
铁厂沟水网的发育受南部山岳的控制，主要沟谷西部有芦草沟，东部为铁厂沟，均发源于博格达山北麓，补给主要为雨雪洪水及泉水。芦草沟水流较小。据露天煤矿资料：1981-1982年上游站月平均流量0.031-0.190m3/s，年迳流量为356万立方米，下游站月平均流量0-0.214m3/s，年迳流量为135万立方米，农灌期因常被截流而干枯。其水量无法满足矿区用水要求，故不能作为矿区生活水源的水源地。
经探察明本地区地下水系主要受逆段层构造所控制，自南往北有北杨沟F3逆段层构造凹陷给水带水源，自南往北有北杨沟F3逆段层构造凹陷给水带水源。其涌水量为2500-3000m3/d，现已建的两口水井水量为每小时113m3，每日涌水量为2712m3。其水量满足矿区用水要求。
二、聚落环境为：
矿区位于乌鲁木齐市东郊，属丘陵地带，地面无农田。人口分布：全矿职工总人数448人。职工住宅、福利建筑设在神化新疆公司家属院，矿区工业广场除工业建筑和设施外，其它地段、地面为荒山。
(二)环境保护与水土保持执行标准
一、环境保护标准
1、空气环境质量执行《地表水环境质量标准》GB3095-1996中的二级标准。
2、地表水执行《地表水环境质量标准》GB3838—2002中的Ⅲ类水质标准;
3、地下水执行《地下水质量标准》(GB/T4848-93)中的Ⅲ类标准;
4、工业场地环境噪声执行《城市区域环境噪声标准》(GB3096—93)中的三类区标准。生活区执行该标准中的二类标准;
二、污染物排放标准
1、锅炉燃煤排放污染物浓度执行《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271—2001)中的二类区Ⅱ时段标准;筛分、装车等无组织排放颗粒物执行GB16297-1996中的《大气污染物综合排放标准》
2、矿井排水执行《污水综合排放标准》GB8978-1996(1998年1月1日后建设的单位)中的二级标准;生活排水执行《污水综合排放标准》GB8978-1996(1998年1月1日后建设的单位)中的二级标准。
3、工业场地边界噪声执行《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)中Ⅲ类标准;
4、固体废气物执行《一般工业固体废物储存、处置场污染控制标准》GB18599-2001;
三、总量控制指标
根据国家规定的排污总量控制污染物种类，结合本项目的排污特点，所在区域的环境质量现状等因素综合考虑，在末接到当地环保部门下达的总量控制指标时，按污染物达标情况下确定排放总量指标为：
外排生活污水：CODcr：1.35t/a
NH3-N：0.18t/a
废气中：烟尘：3.61t/a
SO2：0.64t/a
固体废弃物：0.3万t/a
(三)项目建设和生产对环境的影响
自然环境是环境的一个组成部分，并对环境起着重要的调节作用。随着我国工业、矿业的迅速发展，环境污染问题日益加深。在矿井建设开采过程中的主要污染源有工业污染源、交通运输污染源、农业污染源、生活污染源四大类。本设计依据国家有关环保技术经济政策，对该矿的环境保护进行设计。
矿井建设对生态环境的影响，主要表现在地表塌陷对生态环境的影响，矸石堆放，煤尘及地面场尘，矿井涌水、排水用于矿区绿化等五个方面。
1)、地表塌陷对生态环境的影响
由于本井田范围内除兴建的井口外，区内无其它建筑，而且工业场地与(生活区、办公区)分开布置，即采区范围内地表无道路，管线工程及民用建筑等，故地表形态的变化，不会造成对地面建筑物的影响。
矿区从露采过渡到井工开采，其井工开采对环境的影响应远小于露天开采，但井工开采对地表也将造成一定的破坏，也存在对土壤的影响主要是地面塌陷、裂缝、地表下沉，由可能形成大小不等的浅坑。
2)、矸石、炉渣等固体废气物堆放对生态环境的影响
目前全矿大约矸石堆存量大约为9万吨，其次是锅炉灰渣排放量2055.2kg/h，生活垃圾排放量53.13t/a。固体废气物堆放风化易产生扬尘污染，产生有害气体，污染大气环境。
3)、煤尘及地面扬尘对生态环境影响
由于矿井露天储煤场和煤转载过程中的起尘和运煤汽车轧碾路面起尘等，对当地空气环境在有风时对下风向环境污染较大。
4)、污水用于绿化对生态环境的影响
本矿排水量8395m3/a，水的总硬度为1045.8mg/L，矿化度为2271.6mg/L，主要污染物为CL-455.5mg/L、F-0.3mg/L、井下涌水量为180m3/d二次利用水水量为158.4m3/d，排水量为23m3/d。污水排放量很少，该矿井排水中各污染物浓度均不超过《污水综合排放标准》中的二级标准。矿井排水经沉淀池处理后，夏季用于绿化、防尘洒水。剩余部分排入矿区东部沿冲沟中蒸发。冬季同生活用水一同经污水处理器处理后外排，井下水排水对生态环境的影响不大。
生活污水主要包括职工宿舍、食堂及浴室排水，全为不连续的排水，排放量134.4m3/d、49056m3/a。其混合水质经类比得CODcr150mg/L、BOD550mg/L、SS200mg/L、LAS2mg/L、NH3-N20mg/L。
5)、噪声对人的影响
噪声井口及附属生产车间高噪声设备有：通风机房的主扇、绞车房的绞车、锅炉房的锅炉风机、井口加热炉的热风机、坑木加工房的木工圆盘锯等，声值在85dB(A)-98dB(A)之间。
(四)环境保护与水土保持措施
废气治理
1、地面大气治理：矿区由于矿区气候干燥，大气污染主要是煤炭在贮、装运过程中产生的扬尘，煤炭依靠汽车外运，行车时扬起的尘土。为此矿区可以在道路两旁植树，加强矿区的植树绿化，并道路实行柏油化，减少道路的交通扬尘。对道路洒水降尘，对煤炭的加工贮运等作业场地的扬尘，配备喷雾洒水装置，防止大气污染。
锅炉均配备XZD/G型旋风除尘器，除尘效率为94%，使排放烟气达到排放标准。
2、井下空气治理：设计中该矿井总进风量为120m3/s，为保证井下排出的废气达到国家有关环保规定应做到以下几点：
(1)加强矿井通风管理，清除巷道内的浮煤，保证各用风点有足够的新鲜风量。
(2)建立与加强对井下有害气体的检测，发现有害气体超标时，及时停止作业，撤出人员进行处理。
(3)建立防尘洒水系统，井下尘点、回风巷实施喷雾洒水，净化井下空气。
(4)冬季为改善井下气候条件，井口设置热风道或空气加热室。
(5)由环保机构定期对井下排出的废气进行检测，发现废气不符合排放标准立即采取措施进行治理。
污水治理
本矿污水主要是矿井废水和生活污水两部分，井下水经沉淀、除去水中悬浮物、消毒灭菌等措施后静压排至日用消防水池。井下涌水量不大，不足部分由生活蓄水池补充，进行二次稀释处理后的可以用来为矿区绿化灌溉，也可用以防尘、消防洒水。多余的水排入矿区冲沟内。矿井水的外排对矿区水源没有任何影响。
废弃固体物的治理
1、煤矸石的处理：
正常生产期矸石排出量约为9万吨/年。生产期的矸石可用于回填工业广场或筑路，剩余部分可作水泥配料，或用汽车运至场外洼地，并用黄土覆盖压实防止自燃、污染大气，同时做到随排、随压、随盖，防止自燃污染大气环境。
2、生活垃圾处置：作到生活垃圾不能乱倒。设立垃圾箱，对垃圾定期消毒、灭菌，防止细菌传播或将垃圾处理后深埋地下。
噪声污染治理
井下局扇、地面主扇和主井绞车房是噪声危害的主要发生地，因此在噪声点作业人员配戴耳膜装置。
井下局扇设置消音器，锅炉房的鼓、引风机、通风机加装进气、排气消声器，基础做减震处理。放置在室内厂房做隔声门窗。
地表塌陷的治理
(五)、水土保持措施
该矿区植被不发育。为改善对矿区环境的影响，必须对建矿后破坏的植被进行修复和种植。以达到防风、防尘、降噪、美化环境的目的。本设计绿化面积6500m2,绿化系数25%。绿化重点放在场区及道路两旁。对露天开采遗留的坑底及护坡进行绿化种草、种树。对遗留的火患用黄土覆盖，防止其继续自然。
(六)环境保护与水土保持投资
随着矿井的发展和产量的提高，“三废”的排放量也随之增加，加强环境监测和管理势在必行，制定治理方案，定期监测，可有效地保护环境，控制环境污染。
为搞好环保工作，该矿设置环保工作人员负责该项工作，并设专项资金，工程投资之中，经不完全统计环保工程费约为139.4万元。
环境保护专项投资明细表
第六章建井工期
第一节建井工期
矿井总估算投资构成表
第三节生产成本估算
矿井原煤生产成本依据煤规字[1996]第501号文等有关规定，根据本矿井设计的劳动定员﹑材料消耗量﹑吨煤电耗等指标，结合所在地区生产矿井实际生产成本，估算本矿井原煤生产成本。
1.材料费：根据设计提供的主要材料(坑木、雷管、炸药)消耗量，按项目所在地现行材料预算价格进行计算，其他材料按有关统计资料进行计算。
2.动力费：根据设计提供的吨煤耗电量15.1度，采用项目所在地电价0.5元/kwh进行计算。
3.工资：按人年平均工资36000元计算。
4.职工福利费：按职工工资总额的14%计取。
5.修理费：按形成固定资产原值，综采设备及安装按5%计算;一般采掘设备及安装按2.5%计算;通用设备及安装按2.5%计算。
8.折旧费：折旧按不同综合折旧率直线法计算折旧，地面建筑及构筑物按40年计算折旧，一般采掘设备按10年计算折旧，其他设备按15年计算折旧。
10.井巷工程费：按原煤产量以吨煤2.5元计算。
11.维简费：按原煤产量以3元提取，其中50%计入经营成本其他支出内。
12.生产安全费：根据财建[2004]119号文规定，生产安全费按吨煤8元提取。
13.摊销费：无形资产和递延资产按10年平均摊销计算。
14.利息支出：项目投产后流动资金借款利息。
经计算，矿井达到设计生产能力时原煤成本费用(不含生产期基建贷款利息)18345万元，单位成本61.15元/吨;其中：经营成本12306万元，单位成本41.02元/吨。