第9章 节能与节水

第一节  项目能源消耗

一、矿井生产消耗能源的种类

母杜柴登矿井属于能源原材料类基础性工业项目，煤矿自身消耗的能源种类以电力为主、其次有煤炭、成品油等。

二、矿井生产消耗能源的数量

母杜柴登矿井及选煤厂生产所消耗的能源种类和数量详见表9-1-1。

表9-1-1  消耗能源的种类和数量统计表

一、与煤炭开拓与开采有关的节能措施及效果评价

(一) 工业场地选择与占地

1. 工业场地选择原则充分考虑节能因素

(1) 有利于矿井外部运输、销售，交通运输便利，尽量靠近铁路，以减少运输过程的能耗；

(2) 井下开拓布置系统简单合理，井巷工程量省，投资少，建井工期短，节约建设和生产期间能耗；

(3) 工业场地少占良田，少压煤，提高资源利用率；

(4) 利于地面设施布置，场地地形平缓，土石方工程量小，且无不良工程地质现象；

(5) 工业场地选择考虑到了矿井整体煤流方向，避免了煤流反向，减少运营费用。

2. 工业场地选择

工业场地位于井田储量中心，场地地形平坦，自然地形标高+1290m左右，工业场地处3-1煤层埋深约655m。

该场地具有以下特点：

1. 场地地形平坦，适宜布置特大型矿井工业场地，占用荒沙地；

2. 距离铁路装车站较近，进场公路短，交通运输便利；

3. 工业场地位于储量中心，有利于总体上减少井下运输费用。

(二) 开拓部署与巷道布置

优化开拓部署，减少井巷工程量，减少岩石巷道，增加煤层巷道，设计合理的巷道断面，采用锚网喷及锚索等主动支护工艺，降低无效提升运输高度，节约矿井建设和生产期间能源及原材料使用量，为矿井开拓部署与巷道布置设计的主要原则之一，为此设计主要从以下几个方面采取节能措施：

1. 矿井采用立井开拓，减少提升电力消耗

井田内可采煤层埋藏深，设计采用立井方式开拓，主立井装备一对45t箕斗提煤，井下主运输采用带式输送机连续运输；副立井选用两套提升设备，一套装备一台JKM5×6（Ⅲ）多绳摩擦式提升机，提升容器为一个双层六绳特大罐笼+平衡锤，另一套装备JKM1.6×4（Ⅰ）型多绳摩擦式提升机一台，提升容器为一个交通罐笼+平衡锤。辅助运输采用无轨胶轮车运输。提升效率高，能耗低。

2. 优化开拓部署及运输方向

根据矿井开拓部署，设计采用大巷条带式开采，尽量减少主运输及辅助运输环节，降低了主、辅运输系统的能源消耗。

井下煤流与地面煤炭装车外运方向基本相同，全井田煤流顺畅，无大的反向运输环节，降低了煤炭运输能耗。

工作面采用大巷条带布置，井巷工程量少，吨煤掘进尺寸低，巷道掘进能耗低。

3．水平划分及采区划分

井田可采煤层达8层之多，矿井通过优化水平划分，设计采用单水平开采，大大减少了井巷工程量，降低大量的巷道维护费用。

矿井采区划分主要依托大巷为界，采区内近距离煤层采用联合布置，减少采区准备工程量和采区设备投资。

4. 井下巷道布置以煤层巷道为主、优化断面形状

考虑到煤层围岩较差的特点，井下巷道主要以煤巷为主，大巷及回采巷道均采用拱形断面，巷道断面利用率较高，巷道掘进能耗较小。

煤层埋深较深，巷道围岩强度不高，巷道矿压显现强烈，为避免巷道变形，优化巷道受力条件，设计采用拱形巷道。

5. 巷道掘进及支护

巷道掘进主要采用连续采煤机和掘锚一体机掘进设备，大大提高了掘进工作面的掘进效率，提高了劳动生产率，减少了掘进能耗。

井下巷道除了变电所、水仓及水泵房等永久硐室采用混凝土砌碹外，其他巷道及硐室均采用锚网喷+锚索等主动支护方式，巷道支护材料消耗量少。

(三) 采煤方法

适宜的采煤方法是建设安全高效矿井的关键。合理的采煤方法及工作面装备应该既能满足矿井生产能力的要求，提高矿井资源回收率，又能合理的减少能源消耗。

本矿井初期主采的2-2中煤层可采厚度0.80～3.85m，平均1.88m；3-1煤层可采厚度2.85～6.73m，平均4.75m，设计采用长壁综合机械化采煤法，提高了矿井机械化装备水平、生产效率及资源回收率，降低了矸石产率，工作面设备主要采用国内外先进设备，总体上降低矿井单位产量能源消耗。

(四) 采掘设备

1. 采用比能耗值法选用采煤设备，避免功率浪费

长壁综采工作面选用高效节能的电牵引双滚筒采煤机。采煤机装机功率根据能耗系数法计算确定。本井田煤层较软，比能耗值取0.7kW·h/t。考虑到采煤机需要截割矸石及部分顶底板，采煤机功率需要留适当富裕系数。

2. 合理配套综采工作面配套设备

设计矿井移交2个综采工作面以保证6.0Mt/a生产能力，工作面刮板输送机、转载机、破碎机及工作面可伸缩胶带输送机均按峰值运输能力配套，不再另考虑富余系数，在满足工作面生产需要的前提下，适当控制设备额定功率，通过提高开机率来保证矿井生产能力，有利于提高全矿功率因数。

3. 掘进设备

矿井生产能力6.0Mt/a，年需掘进巷道19000m左右，为保证正常生产接续，设计配备需装备2套先进的连掘设备和2套掘锚一体机设备，大大提高了巷道掘进的机械化水平，提高了掘进速度及效率，有效减少了掘进工作面的个数，降低了掘进工作面总的材料消耗量和能源消耗量。

(五) 通风系统

优化矿井通风协同，矿井初期采用并列式通风方式，抽出式通风方法，主立井和副立井进风，回风立井回风。矿井后期采用分区式通风。

矿井井下巷道大量采用锚喷巷道，巷道通风阻力小，矿井通风系统简单，通风线路短，且通风前后期通风阻力及变化较小，风机运行工况良好，通风效率高。

采掘工作面及其它用风地点严格按照现行规程规定配风，风量配备合理，减少漏风。掘进工作面采用压入式通风方式，局部扇风机功率选择合理，风筒漏风小，矿井通风效率高，通风能耗低。

通过上述开拓开采节能措施，矿井综合能耗低于同内同类矿井实际能耗，节能效果明显。

二、井下主运输设备节能措施

1．主运输系统简述

矿井主要开采2-2、3-1号煤层。2-2煤层综采工作面来煤经工作面可伸缩带式输送机、2-2中煤层东翼大巷带式输送机、3-1煤主运输煤门带式输送机，进入井底煤仓。3-1煤综采工作面来煤经工作面可伸缩带式输送机、3-1煤西翼大巷带式输送机、3-1煤主运输煤门带式输送机进入井底煤仓。井底煤仓内的煤炭再经加长型给煤机、箕斗定量装载设备，装入箕斗提升至地面。

2. 主运输系统带式输送机参数的确定

井下主运输系统由3-1煤西翼大巷带式输送机、2-2中煤层东翼大巷带式输送机和3-1煤主运输煤门带式输送机组成，根据采煤工艺、工作面装备及煤仓的缓冲情况，确定大巷带式输送机运量，再根据运量确定合理的带宽及带速。

3. 主运输系统带式输送机驱动方式的确定

大巷带式输送机均采用低压防爆变频驱动方式，该驱动系统能在很好地解决带式输送机的软起动、软制动工况的同时，很好的解决多机驱动的功率平衡问题，且可以根据运量变化进行调速运行，达到节能的目的。

4. 吨煤电耗

矿井设计生长能力6.0Mt/a,工作制度：年工作330天，每天净提升时间16小时， 根据矿井生产能力及带式输送机运量综合考虑，按照每天耗电的最不利工况计算吨煤电耗为：

3-1煤西翼大巷带式输送机：

（747/0.8×5.23＋435/0.8×10.65）÷18181.8=0.592度。

2-2中煤层东翼大巷带式输送机：

（343/0.8×12.13＋240/0.8×3.87）÷18181.8=0.35度。

3-1煤主运输煤门带式输送机:

(305/0.8×4.05＋203/0.8×11.95）÷18181.8=0.252度。

5. 其它主运输设备节能

带式输送机在满足安全系数的情况下尽量选择胶带强度较低,重量较轻的难燃输送带,使输送机的运行阻力较少,传动滚筒及主要改向滚筒选用表面包胶结构,该种结构即可对胶带和滚筒起保护作用,又可增加有效摩擦系数,由此可降低胶带张力,降低带强及其重量,致使胶带的阻力下降,也降低了电耗｡

带式输送机的张紧均选用液压自动拉紧系统，保证输送机正常运转情况下所需最小带张力，能够延长整机及胶带的使用寿命，拉紧的液压系统有储能保压装置，在一定的工作压力范围内使拉紧系统正常工作，只有在压力下降至工作压力最低值时才开启油泵电机加压至工作压力上限时自动停止，在张紧过程中动力消耗小、节省电能。带式输送机的制动装置正常运转时闸块为无接触状态其电耗仅为使闸块脱开即可,有效的降低了能耗。

集中煤仓下给料设备选用给料能力大的带式给料机，该型给料机驱动功率小，同时变频调速驱动方式可根据不同运量控制给煤量，达到最低能耗。 

箕斗装载设备选用液动控制，液压站内设有必要的油压及蓄能设施，可根据实际工作状况进行压力调节和能力存储，可更有效地减少电机及油泵的运行时间，而达到节能的目的。

三、矿井主要设备节能措施及效果评价

(一) 提升机系统

1. 主立井提升系统

主立井设置一套提升系统担负矿井煤炭提升任务，提升容器为一对载煤量45t提煤箕斗。采用JKM-4.5×6（Ⅲ）型多绳摩擦式提升机一台，配套引进国外闸控系统，配恒减速液压站，双电动机直联拖动，提升速度13.00m/s。提升机配置交流调速同步电动机两台，功率2×3300kW，电压6000V。

吨煤电耗2.58kW·h/t。

2. 副立井提升系统

副立井提升设备担负矿井井下人员、材料、矸石、设备等全部辅助提升任务。副立井设置两套提升系统，其中一套为特大罐笼带平衡锤系统，另一套为交通罐笼带平衡锤系统。  

特大罐笼带平衡锤系统，提升容器为双层特大罐笼（罐笼高度11m）一个，平衡锤一个，采用JKM-5×6（Ⅲ）型多绳摩擦式提升机一台，配套引进国外闸控系统，配恒减速液压站。提升速度8.77m/s，配置交流调速同步电动机一台，功率2600kW，电压6000V。

交通罐笼带平衡锤系统，提升容器为交通罐笼（罐笼高度3.6m）一个，平衡锤一个，采用JKM-1.6×4（Ⅰ）型多绳摩擦式提升机一台。提升速度8.00m/s，配置一台交流异步电动机，功率160kW，电压380V。

3. 提升系统节电分析

主井和副井特大罐笼提升机选用交流调速同步电动机，电动机均与提升机直接联接，取消了减速机，提高了传动效率；采用交-直-交变频直接转矩控制系统，高次谐波分量少，无需无功功率补偿、功率因数调节装置和高次谐波抑制装置；

为抵消钢丝绳的自旋转扭力，减轻罐耳对罐道造成的单侧压力，降低提升容器的运行阻力，提升钢丝绳选型按左向捻、右向捻各一半配置；

主、副井提升系统均采用静力平衡提升系统，设置尾绳，以降低提升静阻力；

合理安排提升时间，尽量避免轻载运行，减少提升机工作时间，提高运行效率。

(二) 无轨胶轮车运输设备

本矿井设计中，为适应井下人员、材料、设备的运送要求，井下辅助运输系统采用国内经验成熟的防爆低污染柴油机无轨胶轮车连续运输，井下实现无轨化，有效适应矿井开拓开采巷道状况，满足井下设备材料运送要求，最大程度地简化了矿井辅助运输环节，尽可能的适应矿井高效要求。无轨胶轮车选型情况详见第五章内容。

无轨胶轮车的选型，按照辅助运输不同内容，分类选用不同功率的无轨胶轮车型，以达到所选用的每种无轨胶轮车尽可能满载运行，最大限度地节省油耗。根据本矿井辅助运输量和辅助运输距离，共选用各型无轨胶轮车43辆，其中备用6辆。正常生产班估算柴油消耗量1500L，日柴油消耗量5250L。

在井下开拓部署时，对辅助运输系统的设计力求运行线路最短；无轨胶轮车运行道路和巷道铺设混凝土路面进行硬化，以降低无轨胶轮车运行阻力，减少燃油消耗。

建立完善的无轨胶轮车日常维护、维修制度，保持车辆良好状况，保证油路、气路畅通，及时处理漏油故障，节省燃油消耗。

(三) 矿井主要通风设备

本矿井为低瓦斯矿井，矿井初期采用并列式通风方式，抽出式通风方法进行通风，由主立井、副立井进风，回风立井出风。

通风设备选用GA33.5-17-2型矿用轴流通风机2台，1台工作，1台备用，通风机转速590r/min。每台通风机选配1台Y6303-10型电动机，功率1250kW,电压10kV，同步转速600r/min，效率95％。

矿井通风容易时期：叶片角度+1°，风量270.5m3/s，风压1386.4Pa，效率77.6%，轴功率483.3kW，年电耗492.5×104kW.h/a；

矿井通风困难时期：叶片角度+1°，风量270.5m3/s，风压2904.5Pa，效率80.2%，轴功率979.6kW,年电耗998.4×104kW.h/a。

通风机通过调整叶片安装角度及叶片级数以适应矿井通风变化需要，通风机效率在77.6%～80.2%之间变化。平均电耗为0.407kW.h/Mm3.Pa，低于国家煤炭工业节能减排单耗指标0.44kW.h/Mm3.Pa，符合节能要求。

矿井生产期间，根据矿井通风系统变化及时调整通风机叶片安装角度和叶片个数，力求通风机运转在最佳状况，节省通风电耗。

通风机进风风道断面按其内风速10m/s设计，风道施工应规范，保持表面光滑，尽可能减少通风阻力，并在风道断面变化处设计缓变段，最大限度减小通风装置阻力。

风门间内设置的插板门和平开门采用有效的防止漏风措施，保持漏风量不超过5%。

通风机选用在线监测装置一套，随机监测通风机的风量、负压等参数，及时调整叶片安装角度，使设备保持良好运行状态，节省电耗。

(四) 矿井主要排水设备

矿井主排水设备选用MD580-70×10型矿用耐磨多级离心式水泵5台, 矿井正常涌水量水泵2台工作，2台备用，1台检修；矿井最大涌水量时3台水泵同时工作。每台水泵选配YB800S2—4型隔爆电动机1台，功率1800kW，电压10kV，同步转速1500r/min，效率96.0%。主排水管路选用Ф377×21（11）无缝钢管，沿副立井井筒敷设3趟，矿井正常涌水量时2趟工作，1趟备用；矿井最大涌水量时3趟同时工作。

排水管路运行初期水泵效率80.5%，排水管路流速1.93m/s，年排水电耗1585.5×104kW.h/a；排水管路淤积后水泵效率80.7%，排水管路流速2.28m/s，年排水电耗1612.1×104kW.h/a。主排水泵房排水设备平均电耗为0.415kW.h/t.hm，低于国家煤炭工业节能减排单耗指标0.5kW.h/t.hm，符合节能要求。 

为减少吸水管路阻力损失，节省电耗，水泵采用无底阀排水系统。

(五) 压缩空气设备节能措施

矿井投产时，井下3-1煤和2-2中煤各装备1个连续采煤机掘进工作面和1个掘锚一体机工作面。为满足井下巷道掘进用风动工具压风需要，在地面空压机站内设置SAV-300型螺杆式空气压缩机4台，3台工作，1台备用。每台空气压缩机的排气量为37.3m3/min,排气压力0.80MPa，冷却方式为风冷，配套电动机功率250kW，电压380V。 

该型空气压缩机比功率5.8kW/m3/min，小于国家煤炭工业节能减排单耗指标5.9kW/m3/min，符合节能要求。该型压缩机可以按需要自动调节压缩空气量，达到节能效果，配置齐全，性能先进。

压缩空气干管选用Ф273×7无缝钢管，次干管选用Ф219×6无缝钢管，压缩空气支管选用Ф133×4无缝钢管，压缩空气管路管径的选择，按照压缩空气输送最远点压力损失不超过0.1MPa计算确定。地面管路采用焊接连接，井下管路采用法兰盘连接，密封垫密封，施工中应保证安装质量，减少管网漏气损失。

压风管路设置尽量避免采用急骤弯曲和突然变径管件，尽量减少管路阻力损失。

(六) 制氮设备节能措施

为满足井下综采工作面注氮防灭火需要，井下3-1煤综采工作面选用2套DT-800型井下移动式碳分子筛变压吸附制氮装置；井下2-2中煤综采工作面选用2套DT-500型井下移动式碳分子筛变压吸附制氮装置。每套DT-800型制氮装置氮气产量800Nm3/h，氮气纯度98％，输出压力0.8MPa，装机功率（132×2+22）kW，额定电压660V；每套DT-500型制氮装置氮气产量500Nm3/h，氮气纯度98％，输出压力0.8MPa，装机功率（160+18.5）kW，额定电压660V。

制氮装置空气分离材料选用碳分子筛，电能消耗小。要求制氮装置配套比功率低于5.9kW/m3/min的空气压缩机，并具备压力和排气量调节功能，要求制氮机组的空气分离装置具有高分离效率，节省电耗。

3-1煤工作面氮气输送管路选用φ159×4.5无缝钢管；2-2中煤工作面氮气输送管路选用φ133×4无缝钢管；管路管径的选择，按照氮气输送最远点压力损失不超过0.1MPa计算确定。尽量减少管路阻力，节省电耗。管路采用法兰盘连接，密封垫密封，施工中应保证安装质量，减少管网漏气损失。

四、供配电系统节能

1. 供电系统节能

全矿井最大有功功率38571kW，最大无功功率9843.69kVar，最大视在功率39807.29kVA，功率因数0.97。

煤矿年耗电量138855600kW·h，含选煤厂334865.09kW·h；吨煤电耗23.14kW·h/t，含选煤厂5.65kW·h/t。

(1) 根据负荷容量、供电距离及用电设备的特点，合理设计供配电系统和选择供电电压等级。矿井变电所所址选择尽可能接近矿井地面及井下的负荷中心，减少向各负荷供电的电缆长度，从而减少线路电能损耗及线路电压降。

① 矿井变电所所址选择

考虑变电所位置不应设在污染源的下风向，进出线方便，综合考虑其它工艺设施的布置。本矿井110kV变电所位置处于合理的范围，满足本矿井供电的要求。

地面及井下设置的区域配电变电所，均处在供电范围的负荷中心。变电所采用放射式供电，同一电压配电级数不超过两级。

② 合理选择供电电压

由于本矿井负荷较大且使用时间较为集中，经计算采用35 kV供电时电压降损耗较大不能满足负荷要求，故采用110kV供电，在本矿区工业场地建设110kV变电站一座。

根据负荷分布及统计情况，本矿井在井田范围内采用10kV供电均能满足要求。但根据国家有关节能减排，本矿井地面及井下高压配电采用10kV电压等级，供电质量高，线路电能损耗小、运行和维护费用低，有利于节约能源、提高矿井经济效益及远期安全生产。

③ 供电线路的节能措施

供电线路截面通过经济电流密度及电压降的校核，选用的导线截面使线路在运行过程中损耗达到最小。

④ 变压器的节能措施

合理选择变压器的容量和台数，按负荷性质和变压器特性选择最佳运行方式，使变压器工作在高效区。

选择高效率低损耗变压器。变压器采用SFZ10系列节能型变压器，SFZ10型变压器是目前国内较为先进、节能的变压器，运行时它的铁损和铜损小。具体型号为SFZ10-M- 25000/110 110±8x1.25%/10.5KV   YNd11变电站正常运行时2台工作1台备用，负荷率为80.8％，一级和二级负荷事故保证率为100%，而且此运行方式既保证了矿井的供电需求又兼顾和日常运行时的节能经济性。

(2) 无功功率补偿节能措施

矿井变电站实施就地控制和远方操作相结合自动化控制管理模式。为降低线路损耗、减小矿井谐波源对电网的影响和提高供电系统电压质量，通过对矿井地面变电所供电系统的参数计算，采用无功补偿的方式用于降低线路损耗和提高供电电压质量。由于本矿井用电负荷较大，正常所需的无功补偿容量很大，负荷的波动比较大，所以无功补偿容量也随着波动较大，加之该矿的变频、整流设备产生的谐波危害矿井用电设备的正常运行，若用普通的集合式电容器，其投、切电容器的容量级差太大，难以满足矿井的无功补偿要求。因此在10kV侧采用2套TCR静止型动态无功补偿装置，补偿容量按每套11000kVar考虑，动态无功补偿装置布置在室内。其功能具有平滑调节无功补偿容量、系统响应速度快，保证系统功率因素始终保持0.95以上，无功补偿装置投切后，能够显著提高功率因数、改善电压质量、减少视在功率、减少无功输出，从而减小主变容量及减少主变和输电线路损耗，达到节能的目的。

2. 地面供配电系统节能

(1) 供电电压

地面高压采用10kV，与高压采用6kV供电相比，降低了电缆截面，减少电能损耗；所有10kV电缆截面按持续电流选择，以经济电流密度、电压损失以及短路电流热稳定进行校验；低压电缆截面按持续电流选择，以电压损失以进行校验，降低了线路损耗。

工业场地内设10kV/0.4kV变配电室，高压深入负荷中心，减少低压传输距离；选用低损耗变压器，优化变压器运行方式，合理选择变压器负荷率； 当变压器的自然功率因数达不到0.9以上时，在各个配电室均设电容器集中自动补偿装置，使各配电室补偿后功率因数均达到0.9～0.95之间，降低无功功率损耗；所有电气产品均选用低能耗先进产品；推荐使用高效节能电冰箱，直流变频空调等节能型设备；所有电缆均选用铜芯材质，降低电阻值，从源头上减少了电能损耗。

(2) 地面运输系统

主、副立井提升机采用6kV变频器供电、控制，使其用电量大为降低，达到节电目的。

(3) 主扇风机系统

主扇风机为10kV供电，采用高压微机综合保护装置+PLC控制，配有通风机在线监测系统。可监测风机风量，出口负压，轴承振动，电机温度、电流等参数，使设备始终运行在最佳状态，达到节电目的。

3．井下供配电系统节能

(1) 供电电压

井下高压采用10kV，低压采用660V供电。与高压采用6kV，低压采用380V供电电压供电相比，降低了电缆截面，减少电能损耗；所有10kV电缆截面按持续电流选择，以经济电流密度、电压损失以及短路电流热稳定进行校验；低压电缆截面按持续电流选择，以电压损失以进行校验，降低了线路损耗。

(2) 主排水泵

主排水泵10kV供电，电机功率1800kW。设计为其配备矿用一般型软启动装置，降低电机启动电流；采用高压微机综合保护装置+PLC控制。PLC系统可采集真空泵真空度、水泵出口压力、水仓水位等参数，根据采集的参数控制水泵自动启停，节能节电。

(3) 井下运输

井下设有2-2中煤东翼大巷带式输送机，3-1煤西翼大巷带式输送机和集中煤仓联巷带式输送机。三条带式输送机均采用变频器驱动、控制。该变频驱动装置能够实现功率平衡及软启动；并能够根据来煤量的大小调节输送机的运行速度，使设备的出力与来煤量相匹配，从而使其用电量大为降低。

设计为各条胶带输送机配置了KHP141-K型胶带输送机监控保护系统及胶带保护传感器。变频器与KHP141-K相结合完成胶带机的控制、保护，自动控制设备启停，减少设备无效运行时间，使设备能够始终运行在最佳状态，达到节电目的。

(4) 盘区供电

井下设立201、301盘区变电所，10kV电压深入负荷中心，缩短供电距离。采掘工作面供电采用10kV电压供电到移动变电站，移动变电站变成相应的低压供电到设备。低压等级分别为：3300V 、1140V和 660V。降低了线路损耗，节能节电。

井下采掘工作面均选用具有美国杜邦技术的低损耗隔爆移动变电站，提高电压质量，减少低压电缆数量，相应减少了电能损耗。

五、地面建筑节能

1. 概述

根据《民用建筑热工设计规范》（GB 50176-93）的全国建筑热工设计分区图，本矿井所在地区处于严寒地区，另外根据《民用建筑节能设计标准》（采暖居住建筑部分）（JGJ26-95）、《公共建筑节能设计标准》（GB501-2005）、《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇》-建筑篇的相关要求，外墙传热系数限值k≤0.5；屋面传热系数限值k≤0.45。

2. 地面建筑节能措施

需要节能的建筑物（包括需要采暖的工业建筑）采取以下措施：

(1) 建筑物均为南北向或大体南北向，主要房间的朝向避开冬季主导风向并利于夏季自然通风。

(2) 体形系数：建筑的体形系数控制在0.30以下。

(3) 窗墙面积比均控制在相关规范、规程的要求范围之内。外窗北向＜0.30、东西向＜0.30、南向＜0.50。

(4) 屋面、墙体的传热阻和传热系数超出当地相关规范、规程要求的部分采用设置保温层的方法使其达到要求，对于砌体结构的建筑物，外墙采用370厚多孔砖墙，外墙和屋面保温材料分别选用45挤塑泡沫保温隔热板、100厚聚苯乙烯板。对于框架结构的建筑物，外墙采用240厚空心砖墙，外墙和屋面分别设50厚挤塑泡沫保温隔热板、100厚聚苯乙烯板。对于钢结构的建筑物，外墙和屋面围护结构皆采用复合保温压型钢板，岩棉厚度为100。

(5) 门窗均采用密闭性能好的塑钢中空玻璃窗，塑钢框料采用预热焊接方法制作。

采取上述措施后，外墙传热系数k=0.48；屋面传热系数k=0.44。

使居住、公共建筑物在保证相同的室内环境参数条件下，与未采取节能措施前相比，全年采暖、通风空气调节和照明的总能耗减少50%，使居住建筑达到总能耗减少50%的目标。

六、供热系统节能措施

1．锅炉房年耗煤量

设计耗热量指标是按照《煤炭工业采暖通风与供热设计规范》(MT/T5013-96)、《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2005)、《城市热力网设计规范》(CJJ34-2002)、《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)、《公共建筑节能设计标准》（GB501-2005）、《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JCJ26-95）、《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）等相关规范选取，满足相关的国家规定标准。

经计算，设置在选煤厂工业场地内的集中供热锅炉房全年耗煤量为21360t/a，其中采暖季耗煤量为17400t/a，非采暖季耗煤量为3960t/a。

2．节能、减排措施

为确保供热系统高效节能运行，在集中供热锅炉房内选用的蒸汽锅炉均为高效节能锅炉设备。

采用高效率除尘器，减少烟气中污染物的排放量，达到国家《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）。

在锅炉上设置自动调节装置，提高锅炉的燃烧效率。

供热管道采用高性能保温材料，减少供热输送过程中的热损耗。

根据室外气候，调节锅炉供汽压力，以确保在满足供热使用要求的情况下，尽量减少煤的使用量。

凝结水、二次蒸汽均回收利用。

加强管理，减少跑、冒、滴、漏，减少热能的损失量，从而达到节能的目的。

通过采取上述措施，使各建筑物在保证相同的室内环境参数条件下，与未采取节能措施前相比，提高采暖的能源利用效率，改善建筑的室内环境，使全年建筑采暖、通风空气调节的总能耗减少。

七、给排水系统节能    

1. 污水处理站设在工业场地较为低洼处，场区污水自流进入处理站，从而减少中间加压提升环节。

2. 水泵等设备选型达到高效、节能，保证水泵工作在最佳工况点。

3. 对供水区内个别对水压有特殊要求的用户，考虑采用局部加压措施避免管网压力过大所造成的浪费。

第三节  节水措施及评价

一、用水指标分析

设计用水指标采用《煤炭工业给水排水设计规范》（MT/T5014-96）、《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）、《室外给水设计规范》GB50013-2006、《煤矿井下消防、洒水设计规范》（GB50383-2006）、《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）和用水设备的用水指标等。经计算，矿井总用水量9186.5m3/d，其中取新水1575m3/d，用新水指标为0.087m3/t煤，用水指标符合国家及行业要求。

二、节水措施

1. 根据水源情况以及矿井生产、生活用水的特点，为了节约水资源，开源节流，建设生态矿井，对矿井用水进行分质供水及废水处理复用等节水措施安排矿井用水。用水水源分配如下：

a.矿井生活用水采用地下水；

b.矿井生产、消防用水采用处理后的井下排水。

c.矿井井下黄泥灌浆用水利用处理后的井下排水。

d. 选煤厂洗煤补充水利用处理后的生活污水和井下排水。

2. 充分利用井下排水，尽可能的减少地下水的开采利用。工业场地设有井下水处理站和生活污水处理站各一座，对井下排水及生活污水进行处理复用。处理水量分别为14400m3/d和662.74m3/d，回用水量为矿井正常排水量的56.6%，每年可节约水资源297.36×104m3。

3. 水池进水管上均设有水位控制阀与水位报警等装置，以防跑、冒、滴、漏现象的发生。浴室、单身公寓、办公楼等卫生器具采用节水型产品等，从而达到节水的目的。

4. 在矿井建设和生产过程中选用高效、节水环保型的设备和产品，根据具体情况，制定并不断完善节水目标和规划。

第四节  减排措施

一、供热系统减排措施

为确保供热系统高效节能运行，在集中供热锅炉房内选用的蒸汽锅炉均为高效节能锅炉设备。

采用高效率除尘器，减少烟气中污染物的排放量，达到国家《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）。

二、给排水系统减排措施

充分利用井下排水，尽可能的减少地下水的开采利用。工业场地设有井下水处理站和生活污水处理站各一座，对井下排水及生活污水进行处理复用。

矿井生产、消防用水、防灭火灌浆用水均采用处理后的井下排水。

三、矿井矸石减排措施

1．井下半煤岩巷道的掘进矸石，直接进入煤流系统，由胶带输送机及箕斗提升至地面，由选煤厂进行分选。

2．井下掘进的少量纯矸石（俗称白矸），不出井，由无轨胶轮车运到废弃的巷道或专用巷道内堆放，减少对地面的环境影响。