太原市梗阳实业集团有限公司麦地掌矿井施工组织设计说明书

太原市梗阳实业集团有限公司麦地掌矿井施工组织设计说明书煤炭工业济南设计研究院有限公司二一二年四月太原市梗阳实业集团有限公司麦地掌矿井施工组织设计说明书工程编号SZ1215工程规模120MT/A煤炭工业济南设计研究院有限公司二一二年四月总经理戴良发总工程师付小敏项目负责人李林121112012年4月目录前言1第一章地质条件及初设概况5第一节矿井交通位置及自然条件5第二节井田地质及工程地质条件7第三节矿井设计概况18第二章矿井建设前期准备工作36第一节工业场地平整36第二节交通运输36第三节前期临时供电与通讯38第四节临时供水与场内外排水39第五节采暖、通风及供热40第六节前期施工图供应42第七节永久建筑物及设施的利用43第八节临时建筑及临时设施44第九节前期工程排队及投资45第三章矿建工程47第一节井筒补充勘探地质报告资料及施工方法选择47第二节井筒施工方案50第三节井筒施工布置54第四节相关硐室施工56第五节井下临时工程57第六节井巷工程量及工程排队58第七节施工技术及安全措施58第四章矿井施工主要辅助工程61第一节矿井临时提升61第二节供电67121222012年4月第三节建井期通风70第四节矿井排水73第五节临时压风74第六节井上下照明、通讯及信号75第七节地面排矸及工程煤处理76第五章土建工程78第一节土建工程量78第二节土建工程排队79第三节主要建筑物的施工方法79第四节施工总平面布置80第五节安全、质量和加快施工速度的措施81第六章机电安装工程83第一节机电安装工程量83第二节机电安装工程排队83第三节主要安装工程的施工方法84第四节施工技术管理与安全质量措施89第七章矿井建设工期91第一节工程施工特点及工程排队原则91第二节井筒开工顺序和井筒交替安排92第三节建设工期安排92第四节关键工程的工期控制94第八章矿井建设的技术进步、节能与环境保护96第一节新技术、新工艺、新装备的应用96第二节建井期间的节能工作97第三节矿井建设期间的环境保护98第九章建设资金与劳动力101第一节劳动力计划101第二节资金供应计划103121332012年4月第三节矿井建设期间降低造价、提高经济效益的措施106第十章矿井建设的组织与管理109第一节推行项目法人责任制109第二节推行建设监理制110第三节招标与投标110第四节职工培训111121442012年4月施工组织设计附图目录序号图纸名称图号1井巷工程综合进度网络图SZL21518612矿井建设三类工程综合进度横道图SZL21518623土建及安装工程施工进度表SZL21518634矿井临时通风系统示意图SZL215171一L5矿井永久通风系统形成后通风示意图SZL215171一26工业场地施工总平面布置图SZL21544717工业场地施工土方调配图SZL21544518地面供电系统图SZL21526119井下供电系统图SZL2152621麦地掌矿井施工组织设计前言121112012年4月前言一、施工组织设计的指导思想本施工组织设计的指导思想是坚决贯彻我国在发展社会主义市场经济条件下建设有中国特色现代化矿井的各项方针政策，认真实行两个根本性转变，吸取大型现代化矿井建设的成功经验，深化改革，依靠科技进步，密切结合矿井实际，以提高矿井经济效益为中心，以矿井设计改革及建设施工方案的优化为重点，从分析矿井建设主要矛盾线入手，优化施工方案和方法，合理安排矿井建设过程中的各个生产环节和各个单位工程之间的平行交叉作业和协调、均衡施工，在确保安全和工程质量的前提下安排工程进度，缩短建设周期，尽快形成矿井的综合生产能力，努力把麦地掌矿井建设成为投资省、工期短、质量优、达产快、效益好的具有中国特色的现代化矿井。二、施工组织设计的编制原则1、在保证各生产系统和生活服务设施全部完成的基础上，尽可能缩短矿井建设工期，力求达到投资省、工期短、质量优、达产快、效益好的目标。2、认真研究施工方案及施工方法，对矿井建设期间的各种重点工程施工方案应从经济、技术上进行充分论证的基础上选定，切实做到科学设计、精心施工。3、合理确定矿、土、安三类工程施工进度指标，本着实事求是的态度，参照全国近年的进度指标及工期定额指标，确定麦地掌矿井建设施工进度指标。4、合理安排施工顺序，在正确选择经济合理的施工方法和方案的基础上，认真分析矿井建设主要矛盾线，对矿、土、安三类工程进行综合排队，确定矿井建设总工期。5、合理采用和推广国内外行之有效的先进技术和经验，选用成熟配套的施工设备。6、尽量利用永久建筑和永久设施建井，严格控制大临工程，以达到缩短工期、降低造价、提高工程质量和投资效益的目的。7、建设资金、劳动力的合理安排，在初步设计概算总投资及效率的基础上编制麦地掌矿井施工组织设计前言121222012年4月逐年投资计划。三、施工组织设计的编制范围本施工组织设计的编制范围和内容仅限于矿井部分1、本施工组织设计的编制起点从完成工业场地购地后，围墙及“五通一平”工程准备施工开始。2、按批准的矿井初步设计，完成矿井投产标准所规定的全部井巷工程，形成矿井投产所必须的十九个主要系统（1）井筒；（2）井底车场巷道及硐室；（3）主要运输道及回风道；（4）采区；（5）提升系统；（6）排水系统；（7）通风系统；（8）压风系统；（9）地面生产系统；（10）安全技术及监控系统；（11）通讯调度及计算中心；（12）供电系统；（13）地面运输；（14）室外给排水及供热；（15）辅助厂房及仓库；（16）行政福利设施；（17）场区设施；（18）居住区；（19）环境保护及“三废”处理四、本施工组织设计的主要技术经济指标1、矿井设计规模12MT/A麦地掌矿井施工组织设计前言121332012年4月2、矿井设计井巷工程量井巷长度1948313M万吨掘进率16236M/万T3、总占地面积198HM24、在籍人数1036人5、全员效率606T/工6、矿井建设总工期60个月7、项目总投资14186873万元五、有关问题的说明与建议1、井筒开工顺序本矿井井巷工程量较大，井筒施工设施较简单，为尽快形成永久供电、排水、提升及煤流等系统，确定三个井筒同时施工。2、井筒临时改绞建井期间井筒到底后提升是否临时改绞取决于以下几个因素（1）井筒断面的大小，提升容器布置满足提升能力的程度；（2）井上下的相关工程，能否满足井筒改绞的要求，其工程量和投资最省；（3）井筒施工和装备时间短，改绞后能较长时间服务于关键线路工程的施工。因井巷工程量较大，为保证矿井建设的顺利进行，回风立井井筒到底后临时改绞，同时担负建井临时提升任务。3、矿井建设工期本矿井是一座大型矿井，建设所需资金、设备器材及人力方面需求量较大。为了实现本设计安排的合理工期，建设单位应在投资、设备等各方面给予充分保证，若不能按设计规定的计划按时供应，合理的工期就难以实现。为了保证矿井建设按设计工期建成，对担负井筒、主要硐室、大巷、顺槽与综采、综掘、大巷胶带机等重要工程的施工、安装人员，要加以认真的组织培训。根据矿建工程计划安排，为了保证长壁综采工作面的接续，必须采用综掘设备施工顺槽，因此必须提前动用生产用综掘机，建设单位应先于顺槽施工前采购，以加快施工进度。麦地掌矿井施工组织设计前言121442012年4月4、矿井水源本矿区地下水源不允许开采，由建设单位与周围企业联合共同投资建设取水工程，在清泉湖设水处理厂，建设两条管线分别将地下水和处理后的湖水输送至矿井工业场地的两座高位水池。取水工程直接影响矿井的开工建设。因此，应保证在矿井准备期前完成取水工程。5、矿井供电本矿井井筒开工时用电负荷较大，周围农用电网无法满足要求。为减少大临工程，节省投资，设计采用永久变电所供电。因此，应保证在矿井准备期前完成输电线路及永久变电所工程。6、矿井建材据了解当地可提供沙、石、砖等基础材料。主要建筑材料如钢材、水泥等需由外地购进。主要建筑材料的质量及采购、运输等环节应得到保障。麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况121552012年4月第一章地质条件及初设概况第一节矿井交通位置及自然条件一、位置和交通麦地掌矿井位于山西省清徐县马峪乡程家坪、麦地掌村及古交市邢家社乡陈家社村一带，南距清徐县城约10KM，属清徐详查勘探区和邢家社普查区的一部分。行政区划大部分属清徐县马峪乡管辖,北部局部属古交市邢家社乡管辖。地理位置为东经11214001121812北纬374230374545矿井交通位置详见图111。二、地形地貌本井田位于吕梁山脉中段东翼西山含煤盆地东南角，地势总体西北高、东南低，属低中山地形，大部基岩裸露，黄土零星分布于缓坡及低山地区，土层薄、植被少，风化作用强烈，沟谷多呈“V”字形。井田内最高点在北部公鸡冒，海拔标高17182M，最低点在井田东南部白石沟内，海拔标高1100M，最大相对高差61820M。三、气象及地震井田属暖温带大陆性季风气候，一年四季分明，光照充足，冬季寒冷少雪，春季干旱多风，夏季雨量集中，常出现洪水、冰雹灾害，秋季多为晴朗凉爽天气。年平均气温102，一般一月份气温最低，平均6，七月份气温最高，平均气温241。初霜期为十月中旬，终霜期为翌年的四月中旬,平均无霜期为184D。最大冻土深度61CM。年平均降雨量4651MM，日最大降雨量1525MM。年平均蒸发量17983MM。风向多为西北风，年平均风速24MS，每年8级以上大风平均天数为18D。根据国标GB180362001中国地震动参数区划图，本区地震动峰值加速度为020G，所对应的地震基本烈度值为度。据记载,该区曾发生过多次地震灾害。最麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况121662012年4月烈者为1037年。据宋史记载宋仁宗、景佑4年12月，忻、代、并三州地震，忻州死亡19742人，伤5655人，牲畜5万余头。代州死亡759人，并州1890人。本井田靠近太原市区，近期所发生地震最高为5级。清徐、徐沟一带发生过6级地震。图111交通位置图四、区域经济简况本区以农业为主，主要农作物有谷子、攸麦、豆类及油料等，近年工矿企业发展较快，主要为煤矿、化肥、建材、机械加工及制造业，其中煤矿为该区重要的支柱行业。五、矿井建设的外部条件（一）交通运输麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况121772012年4月本井田位于清徐县城北约10KM处，其间有清徐古交公路相通；清徐县城距太原市约40KM，其间有307国道、太原柳林高速公路相通，运输条件优越。（二）电源条件在本矿西南方23KM处已建有东于110KV变电站，该变电站安装主变压器100MVA，配有35KV出线间隔，电源容量能满足本矿生产生活用电要求。已经取得太原供电分公司用电意向批复。（三）通讯本矿距清徐县10KM，清徐县实现了区内电话程控化，并全部进入国际、国内自动传输网，矿井通信系统与地方光缆接通，即可与世界各地进行直接通话，与国内外实现高速网络通讯。另外，移动通信覆盖本区，通讯条件良好。（四）水源井田及其邻近白石沟、峪道川尚有少量地表水，当地居民用水多取自第四系砂砾石层孔隙潜水或基岩裂隙水，但水量有限。据山西省水资源研究所提交的水资源论证报告，矿井建设及生活用水，取自井田东南15KM处的清泉湖及上固驿洪积扇孔隙水，已取得取水许可证。矿井建成后，井下排水可作为生产及生活用水利用。（五）主要建筑材料供应条件该矿主要建筑材料如钢材、木材等需外购解决，料石、砖、水泥、白灰等可就地解决，建筑材料的供应能够满足矿井建设和生产的需要。（六）矿井建设外部条件综合评价矿井工业场地位于清徐县城北约10KM处，交通便利。矿井水源、电源已落实，矿井投产后的供水供电有保障。矿井建设材料大部分可就地解决，少部分材料需从外地购进。总之，矿井建设的外部条件已经具备。第二节井田地质及工程地质条件一、井田地层麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况121882012年4月井田内地表出露的地层有上石盒子组、石千峰组、刘家沟组及第四系，其余地层均为钻孔揭露，现由老至新分述如下1、奥陶系中统峰峰组O2F据钻孔揭露，下段以浅灰、灰色角砾状泥灰岩、白云质灰岩为主，夹脉状及结晶状石膏层，厚8097M，本井田B1号孔揭露厚度9582M。上段为深灰、浅灰色厚层状石灰岩夹白云质灰岩，厚2644M，本井田B1号孔揭露厚度2600M。全组厚106141M。2、石炭系中统本溪组C2B底部以铁铝岩层与下伏峰峰组平行不整合接触。岩性由深灰、浅灰及灰色细中粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩、石灰岩及煤组成。全组厚23004900M，平均3284M。3、石炭系上统太原组C3T底部以K1砂岩连续沉积于本溪组之上。岩性为深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩、石灰岩及浅灰色砂岩组成，含煤7层，为井田主要含煤地层之一。全组厚58269300M，平均7468M。4、二叠系下统山西组P1S底部以K3砂岩连续沉积于太原组之上,岩性为浅灰、灰白色含砾细粗粒砂岩，其上由深灰灰色砂质泥岩、泥岩及6层煤组成，为井田另一主要含煤地层。全组厚45007800M，平均6100M。5、二叠系下统下石盒子组P1X底部以K4砂岩连续沉积于山西组之上，下部岩性为灰、深灰色砂质泥岩、粉砂岩及细砂岩互层，夹12层薄煤线，中上部为黄绿、灰绿色粉砂岩、细砂岩及砂质泥岩互层。全组厚780012400M，平均93M。6、二叠系上统上石盒子组P2S井田内大范围出露，依据岩性特征分为上下两段下段P2S1底部以K6砂岩连续沉积于下石盒子组之上,岩性以黄绿、灰绿色泥岩及细砂岩、粉砂岩为主,夹紫色、暗紫色砂质泥岩,中、下部含锰铁质结核。本段厚1575022383M,平均19204M。麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况121992012年4月上段P2S2K7砂岩底至K8砂岩底，厚224247M，平均233M，岩性为暗紫、黄灰、灰绿色砂质泥岩和中、粗粒砂岩互层。本段以兰灰色砂质泥岩及砂岩中含肉红色长石为其特征。砂岩中长石含量自下而上增多。K7砂岩以上含有12层铁锰质结核，呈透镜状分布，厚05M。7、二叠系上统石千峰组P2SHK8砂岩底至K9砂岩底。厚126001385M，平均1302M。与P2S地层连续沉积。岩性为紫红色泥岩与黄绿色中、粗粒砂岩互层。紫红色泥岩中含23层泥灰质或钙质结核。砂岩成分肉红色长石含量更多。K8为紫色含砾粗砂岩。成分为长石石英杂砂岩，长石为肉红色，杂基为灰绿色泥质和粉砂质。厚510M，厚层状，分选及磨圆度较差，全区普遍发育。8、三叠系下统刘家沟组T1L底界为K9砂岩，该组地层出露不完整，出露厚226M。与P2SH地层连续沉积。岩性以紫红色薄板状中细粒砂岩为主，间夹少量灰绿、紫红、暗紫色砂质泥岩。砂岩具交错层理。K9为暗紫色含砾粗砂岩，具灰绿色条带。成分含有少量肉红色长石及硅质岩屑较多。厚层状，磨圆度较好。9、第四系中上更新统Q23不整合覆盖于下伏岩层之上，中更新统Q2为红色土，含钙质结核，上更新统Q3为黄土，垂直节理发育。厚1214500M，平均865M。10、第四系全新统（Q4）主要分布于井田北部峪道川及其他沟谷内，为近代河床冲积形成的砾石、卵石、及泥沙等，厚025M，平均10M左右。二、主要地质构造西山煤田位于祁吕贺山字型构造东翼及新华夏系的复合部位。清交矿区处于西山煤田东南边缘，矿区总体为一走向北东、向北西倾斜的单斜构造，在此背景上发育着一系列褶曲和断裂构造。本井田处于清交矿区东北角，井田构造总体表现为走向近南北，向西倾斜的单斜构造，局部受武家崖背斜、张家山向斜和峪道川向斜的影响，使地层走向发生了一些转折，地表地层倾角618，向下至煤系倾角变缓为211，井田内断层稀麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12110102012年4月少，有陷落柱及滑坡等构造，井田内未见岩浆岩，总之，井田构造复杂程度属简单类。1、褶曲（1）武家崖背斜位于井田东南部武家崖村一带，走向北东5560,北翼倾角10,南翼68，幅度约40M，走向长约1400M，与其南部张家山向斜为一组。（2）张家山向斜位于武家崖背斜以南张家山村一带，与武家崖背斜平行展布，北翼倾角10左右，走向长约2000M。（3）峪道川向斜位于井田北部边界附近，与杜儿坪断层交叉，两翼倾角618，轴部为刘家沟组地层。（4）童子川向斜位于井田西部，走向近南北，向东凸出，呈弧形展布，延展长度约2000M左右，东翼地层倾角较大1015左右，西翼地层较缓,59,属两翼宽缓的不对称向斜。（5）岳家湾背斜位于井田西部边界附近，轴线走向N25W，延展长度约1500M左右，西翼地层倾角810，属两翼对称的宽缓背斜。2、断层（1）杜儿坪正断层F1位于井田北部，走向北东5355，倾向北西，倾角7579，一般落差2550M，井田内落差4050M，井田内延展长度13KM。该断层构成官地矿和杜儿坪矿的井田边界，控制程度较高。（2）F2正断层位于杜儿坪正断层以南100270M，与其大致平行延伸构成地垒，走向北东55，倾向南东，倾角85，落差1015M，延展长度8KM左右。井田内延展长度15KM，断层控制程度较高。麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12111112012年4月3、陷落柱本井田在勘探过程中，地表发现两个陷落柱，陷落柱X1位于井田西北角，地表呈圆形出露，直径40M。陷落柱X2位于井田东南角，地表呈椭圆形出露，长轴呈北西向，轴长50M，短轴呈北东向，轴长30M。勘探过程中有两个钻孔遇陷落柱（4、8号孔），在补勘B2号孔中9号煤层下又遇陷落柱，说明本井田陷落柱较发育。本井田东邻官地煤矿，在开采过程中证实本地区陷落柱较发育，且多数未塌陷到地表，单个陷落柱在平面上呈圆形或椭圆形，在剖面上呈倒锥形，对煤层的破坏直径一般50100M。据官地矿资料平均16个/KM2陷落柱，陷落柱面积占开采面积的45。三、煤层1、含煤性井田主要含煤地层为山西组及太原组,含煤地层总厚13568M,含煤13层，依次为02、03、1、2、3、4、6、7、8上、8、9、10、11号，煤层总厚为1239M，含煤系数898，其中2、6、8、9号煤层全井田或基本全井田稳定可采，02号煤层属局部可采的不稳定煤层，其余煤层均不可采，可采煤层总厚为1014M，可采含煤系数747。太原组是井田内主要的含煤地层之一，总厚7468M，含煤7层，依次为6、7、8上、8、9、10、11号，煤层总厚739M，含煤系数为1000。其中6、8、9号煤层全井田或基本全井田稳定可采,可采煤层总厚665M，可采含煤系数890。其余煤层均不可采。山西组是井田内另一主要含煤地层,总厚6100M,含煤6层，依次为02、03、1、2、3、4号，煤层总厚480M，含煤系数为787。其中2号煤层属全井田稳定可采，02号煤层属局部可采的不稳定煤层，其余煤层均不可采，可采煤层总厚349M含煤系数572。2、可采煤层井田内可采煤层有山西组的02、2号煤层及太原组的6、8、9号煤层，现将其分述如下（1）02号煤层位于山西组上部，煤层厚000200M，平均107M，井田内7号孔煤层厚度为麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12112122012年4月零，最厚点在井田南部JJ补1号孔处。本层属不稳定局部可采煤层，结构简单，不含或含一层夹矸。可采区主要位于井田中南部，可采面积约占井田面积的52。顶板多为泥岩，砂质泥岩、粉砂岩，局部为中粒砂岩；底板多为泥岩或砂质泥岩。（2）2号煤层位于山西组中部，上距K4砂岩25873765M，平均3000M，煤层厚155325M，平均242M，煤层厚度最小为井田东南部9号孔155M，最厚点为井田中部3号孔325M。结构简单，一般不含夹矸，局部含1层夹矸，属全井田稳定的可采煤层。顶板岩性为砂质泥岩、泥岩、粉砂岩，局部为细粒砂岩；底板岩性为细粒砂岩、砂质泥岩。（3）6号煤层位于太原组上部,七里沟砂岩之上,L5灰岩之下,厚091275M，平均188M，井田东部较厚,西部较薄，最薄点为井田西南部7号孔091M，最厚点为井田中部3号孔275M，结构较简单，含12层夹矸，属全井田稳定的可采煤层。顶板为泥岩、泥灰岩、砂质泥岩；底板为泥岩、砂质泥岩、中粒砂岩。（4）8号煤层位于太原组下部，厚142265M，平均221M，煤层厚度变化不大，最薄点为井田西南部7号孔142M，最厚点为井田中部3号孔265M，煤层结构简单，一般含1层夹矸，局部不含或含23层夹矸。属全井田可采的稳定煤层。顶板岩性多为炭质泥岩，局部为细粒砂岩；底板多为砂质泥岩，局部为细中粒砂岩。（5）9号煤层位于太原组下部，厚000479M，平均256M，井田内西北角2号孔相变为炭质泥岩，B1号孔变薄为025M，最厚点在井田北部B4号孔479M，结构简单，一般不含或含12层夹矸，顶板岩性为砂质泥岩、泥岩；底板岩性为泥岩、砂质泥岩，属全井田稳定的大部可采煤层。各可采煤层特征详见表121。四、水文地质麦地掌煤矿位于清交矿区东北部的白石沟西侧，井田内无常年性河流，较大的沟谷为井田西北部峪道川，为季节性河流，平时干涸，雨季时有洪水流过，向南经麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12113132012年4月清徐县城流入汾河。井田处于煤层深埋区，基岩出露上石盒子组、石千峰组、刘家沟组，其下伏地层均未出露。表121各可采煤层特征表1、含水层井田内有两种类型含水层，即砂岩裂隙含水层和石灰岩岩溶裂隙含水层。现叙述如下（1）奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层补充勘探施工的B1号钻孔揭露该地层14148M，据清徐矿区详查资料奥陶系中统分上、下马家沟组和峰峰组，以上马家沟组及峰峰组石灰岩为主要含水层，含水结构以溶隙、溶孔为主。奥灰在井田内处于深埋区。据井田相邻小回沟井田上马家沟组与峰峰组混合抽水试验，其单位涌水量0002L/SM，渗透系数000365M/D。含水层富水性弱。水质类型属SO4HCO3CANA。另据井田南部58KM处的鑫泰煤矿T3号孔，上马家沟组与峰峰组混合抽水试验，其单位涌水量000075L/SM,渗透系数00065M/D，水位标高82173M，含水层富水性弱。水质类型属SO4CAKNA型。补充勘探在B1号钻孔中对奥陶系中统峰峰组及上马家沟组进行了混合稳定水位观测，其水位标高为84996M。含煤地层煤层号煤层厚度（M）最小最大平均煤层间距（M）最小最大平均结构夹矸层数顶板岩性底板岩性可采性稳定性020200107简单01泥岩泥岩局部可采不稳定115025101875山西组2155325242简单01砂质泥岩细粒砂岩全区可采稳定3089525042726091275188较简单12泥岩、泥灰岩泥岩全区可采稳定2610336429268142265221简单13炭质泥岩砂质泥岩全区可采稳定太原组9047925673015321131简单02砂质泥岩泥岩大部可采稳定麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12114142012年4月（2）石炭系上统太原组石灰岩、砂岩含水层太原组以碎屑岩类夹石灰岩为主，为主要含煤地层之一，含水层主要为L1、K2、L4、L5石灰岩及间夹砂岩。补充勘探施工的B2号钻孔对其进行了抽水试验，含水层厚度为2460M，水位标高148607M，单位涌水量0001628L/SM，渗透系数0005149M/D。水质类型HCO3SO4CA。抽水试验结果表明含水层富水性弱。（3）二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层山西组以碎屑岩为主，含水层主要为2号煤顶板以上砂岩，补充勘探施工的B2号钻孔对山西组以上进行了混合抽水试验，含水层厚度为2295M，水位标高149374M，单位涌水量0008095L/SM，渗透系数0028M/D。水质类型HCO3CO3KNA。抽水试验结果表明含水层富水性弱。2、隔水层9号煤层至奥陶系顶面之间的岩层，厚60M左右，以泥质岩类为主，具有较好的隔水性能，对奥灰水可起到隔水作用，为良好的隔水层。石炭、二叠系含水层之间的岩层，可视为隔水层。3、陷落柱的导水性本井田在勘探施工过程中有两个钻孔（4、8号）遇陷落柱，在钻进过程中井液消耗量均小于006M3/H，说明本井田陷落柱导水性差。4、井田水文地质条件评述井田内地形、植被条件不利于大气降水入渗。主要对煤矿床充水的含水层富水性弱。井田内断层稀少，陷落柱规模小，对岩层破坏程度小，含水层之间水力联系微弱或无联系。一般来说，井田水文地质条件简单。本井田上组煤以顶板砂岩裂隙含水层充水为主，据井田水文地质资料，主要充水含水层富水性弱，井田构造简单，根据规范，本井田上组煤的水文地质勘探类型属二类一型。本井田下组煤以顶板岩溶裂隙含水层充水为主，据井田水文地质资料，主要含水层（L1、K2、L4、L5）富水性弱，据规范本井田下组煤的水文地质勘探类型属三类一型。5、充水因素井田内地表水体主要为西北部峪道川，为季节性河流。在此地段2号煤层埋深麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12115152012年4月大于550M，对煤层开采没有影响。井田主要可采煤层为02、2、6、8、9号煤，02、2号煤层位于山西组顶部和中部，以其上覆的砂岩含水层为主要充水含水层。6、8、9号煤位于太原组,以其上覆的石灰岩为主要充水含水层。煤系上覆含水层距煤层较远，一般不对煤矿床充水。煤系下伏奥灰含水层其水位标高84996M，02号煤层底板的最低标高为840M，低于奥灰水位996M，02号煤层底板距奥灰面间距为18047M，经计算奥灰突水系数为0012MPA/M；2号煤层底板的最低标高为800M，低于奥灰水位4996M，2号煤层底板距奥灰面间距为15746M，经计算突水系数为0015MPA/M；6号煤层底板的最低标高为759M，低于奥灰水位9096M，6号煤层底板距奥灰面间距为10756M，经计算突水系数为0022MPA/M；8号煤层底板的最低标高为729M，低于奥灰水位12096M，8号煤层底板距奥灰面间距为7387M，经计算突水系数为0034MPA/M；9号煤层底板的最低标高为690M，低于奥灰水位15996M，由于9号煤层底板与奥灰之间60M左右隔水层的存在，经计算奥灰水突水系数为0050MPA/M。由此可见各煤层突水系数均小于底板受构造破坏块段突水系数006MPA/M，因此奥灰水对煤层开采影响不大，但在有断层、陷落柱存在的地段，要注意奥灰突水问题。6、矿井涌水量本井田构造简单，地层平缓，首采煤层为井田内2号煤层，本次预算先期开采地段内2号煤层顶板直接充水含水层对矿井涌水量影响不大。根据地质报告，本矿井初期开采2号煤层时，矿井正常涌水量为80M3/H。地质报告没有提供矿井最大涌水量，设计考虑井下消防洒水等因素，矿井正常涌水量按100M3/H，最大涌水量按200M3/H进行排水设备选型计算。五、其它开采技术条件1、煤层顶底板情况井田可采煤层为02、2、6、8、9号煤。02号煤层顶板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，局部为中粒砂岩，底板为泥岩或砂质泥岩；2号煤层顶板为砂质泥岩、泥岩、粉砂岩，局部为细粒砂岩，底板为细粒砂岩、砂质泥岩；6号煤层顶板为泥岩、泥灰岩、砂质泥岩，底板为泥岩、砂质泥岩、中粒砂岩；8号煤层顶板多为炭质泥岩，局部为细粒砂岩，底板多为砂质泥岩，局部为细中粒砂岩；9号煤层顶板为砂质泥麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12116162012年4月岩、泥岩，底板为泥岩、砂质泥岩。根据本次补充勘探钻孔岩石物理力学性质试验结果。02号煤层顶板中粒砂岩抗压强度279MPA，为不稳定顶板；2号煤层顶板粉砂岩、泥岩抗压强度分别为196、111MPA，为不稳定顶板；8号煤层顶板石灰岩、泥岩抗压强度分别为303、208MPA，为不稳定顶板。02号煤层底板泥岩抗压强度209MPA，2号煤层底板中粒砂岩、泥岩抗压强度分别为203、143MPA，6号煤层底板细粒砂岩抗压强度237MPA,8号煤层底板细粒砂岩抗压强度308MPA，泥岩抗压强度168221MPA，9号煤层底板泥岩抗压强度131MPA，各可采煤层底板均为普遍底板。总之，根据本井田主要可采煤层的顶底板岩性及岩石物理力学性质试验资料，确定工程地质勘探类型为第三类。又根据本井田地形、地貌、地层岩性、地质构造、地下水静水压力等因素，确定本井田工程地质勘探的复杂程度为中等型。2、瓦斯、煤尘和煤的自燃（1）瓦斯据井田外围调查资料，浅部生产矿井多数为高瓦斯矿井,少数为低瓦斯矿井。上煤组矿井瓦斯涌出3603744M3/T,下煤组矿井瓦斯涌出12257748M3T，下煤组大于上煤组。据清徐煤管局对碾底煤矿瓦斯鉴定结果，属高瓦斯矿井。井田煤层埋深大，属高瓦斯矿井。据井田内钻孔02、2、6、8、9号煤层瓦斯含量及瓦斯成分见表122。表122可采煤层瓦斯含量、成分情况表瓦斯自然成分（）煤层号甲烷含量ML/GRCH4CO2N2C2C80209141425323370500541882148257203243056481539320433221662210789539963894884262516024377606115847482917602620076366132364248236774959431821111703907232436184471420280950062028097134171564298881462226041922469355283351660108007606911391591713171376110052102号煤层甲烷含量091414ML/GR，平均253ML/GR。瓦斯成分CH4麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12117172012年4月33705005，平均4188；CO2148257，平均203；N243056481，平均5393；C2C804332，平均2166。属氮气沼气带。2号煤层甲烷含量107895ML/GR，平均399ML/GR。瓦斯成分CH438948842，平均6251；CO202437，平均760；N211584748，平均2917；C2C80262，平均00763。属氮气沼气带及沼气带。6号煤层甲烷含量132364ML/GR，平均248ML/GR。瓦斯成分CH436774959，平均4318；CO21111703，平均907；N232436184，平均4714；C2C8028095，平均062。属氮气沼气带。8号煤层甲烷含量0971341ML/GR，平均715ML/GR。瓦斯成分CH442988814，平均6222；CO20419，平均224；N29355283，平均3516；C2C80108，平均0760。属氮气沼气带及沼气带。9号煤层甲烷含量1139ML/GR。瓦斯成分CH45917；CO2317；N23761；C2C80052。属氮气沼气带。据生产矿井及钻孔瓦斯含量资料，本井田建井后，矿井瓦斯涌出应大于10M3T，属高瓦斯矿井。建议煤层开采时，高度重视井下瓦斯监测。根据山西省煤炭工业局综合测试中心编制完成的太原市梗阳实业有限公司麦地掌煤矿02、2号煤层瓦斯涌出量预测报告（通过评审并已备案），矿井瓦斯涌出量见表123，根据瓦斯涌出量预测报告，本矿井为高瓦斯矿井。表123矿井瓦斯涌出量预测结果表瓦斯涌出量合计阶段煤层日产量（T/D）生产盘区（M3/T）已采盘区系数相对涌出量（M3/T）绝对涌出量（M3/MIN）前期21盘区（2号）363618351452661671922盘区（2号）2195145中期23盘区（02号）3636320914535508964后期23盘区（2号）3636183514526616719（2）煤尘在火山矿精查勘探中，对火山矿三、四坑工作面测定了4个煤尘点，其含量均麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12118182012年4月大于国家规定的10MGM3标准，上述4个样的煤尘爆炸指数为12771896，均大于10。另外，相邻官地矿2、6、8号煤的煤尘爆炸指数为1988、1812、1456。据以上资料分析，本井田的煤尘爆炸指数亦应大于10，各煤层均为有爆炸性。据本次补充勘探B2、B4号孔采样作煤尘爆炸性试验，结果表明各煤层的煤尘均有爆炸性（见表124），样品由山西省煤炭地质研究所测试。表124煤尘爆炸性试验结果表煤尘爆炸性孔号煤层火焰长度（MM）加岩粉量（）爆炸性24060有61030有81035有B291030有24060有63050有82545有B491535有（3）煤的自燃据官地矿测定煤的自燃时间为46月，煤的自燃倾向等级为不自燃或不易自燃。据本次补充勘探B3、B4号孔采样作煤层自燃倾向性鉴定，其结果见表125，样品由山西省煤炭地质研究所测试。表125煤层自燃倾向性鉴定情况表孔号煤层吸氧量（CM3/G）自燃倾向性等级自燃倾向性2072类容易自燃6088类自燃8060类自燃B39087类不易自燃麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12119192012年4月2072类容易自然6081类不易自燃8093类不易自燃B49084类不易自燃（4）地温补充勘探在B1号孔中进行了简易测温工作，根据测温成果，B1号孔2号煤层的井底温度是232，最下一层可采煤层9号煤的井底温度是260，小于一级高温区31，地温梯度144/100M，属地温正常区。另据井田南部58KM处鑫泰煤矿T3号简易测温成果，2号煤层的井底温度是220，最下一层可采煤层9号煤的井底温度是224，地温梯度220/100M，属地温正常区。第三节矿井设计概况一、工程性质本矿井为新建矿井。二、井田开拓开采1、井田境界麦地掌井田位于山西省清徐县马峪乡程家坪、麦地掌村及古交市邢家社乡陈家社村一带，南距清徐县城约10KM。行政区划大部分属清徐县马峪乡管辖,北部局部属古交市邢家社乡管辖。地理坐标为东经11214001121812,北纬374230374545。根据采矿许可证划定的井田境界，井田范围由12个拐点连线圈定的不规则多边形，拐点坐标详见表131，井田东西最长处625KM，南北最宽处约42KM，井田面积162391KM2。表131井田范围拐点坐标一览表54坐标系80坐标系拐点号X（M）Y（M）拐点号X（M）Y（M）141759840019613902001417593578919613832142241778360019613876002417778779319613806126341777640019608733003417771575019608663115麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12120202012年4月441800770019608703004418002875519608633095541800960019610172005418004776819610102099641819460019610147006418189777219610077083741819580019611053007418190977919610983085841778490019614979008417780080319614909129941778440019614611009417779580019614541128104176919001961462400104176870798196145541361141769140019614257001141768657941961418713512417598900196142690012417594079219614199143开采标高1000M650M。国土部划定的井田境界图见图131。图131井田境界示意图根据西山矿区总体规划，麦地掌井田由7个拐点连线圈定的不规则形状的多边形，拐点坐标详见表132，井田东西最长处593KM，南北最宽处约399KM，井田面积21363KM2。表132井田范围拐点坐标一览表坐标（M）坐标（M）拐点编号纬距X经距Y拐点编号纬距X经距Y14177745000196072640005417928806319606253082麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12121212012年4月24179839341196077175186418135486219609560719341821304071961094268274177780000196150000004417783620119613876435国土资源部划定的井田境界及矿区总体规划确定的井田境界关系见图132。2、煤层气矿权设置情况中联煤层气有限责任公司在太原西山煤田设置了山西省古交区块煤层气探矿权，许可证号0200000530020，本井田全部包括在其中，见图133。目前，本井田只进麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12122222012年4月图133区块示意图行了固体矿产勘探和简单的瓦斯采样工作，本公司与中联煤层气有限责任公司于2008年11月15日已签订了书面协议中联公司在古交区块整体部署煤层气井时，负责对本井田的煤层气资源进行专门勘查。在煤层气勘查进展方面，20072008年，中联煤层气有限责任公司与合作方“泛亚大陆能源投资有限公司”已在古交区块内施工了3口煤层气参数井生产试验井，中联公司还计划在该区施工3口煤层气参数井生产试验井，以期对该区煤层气资源作出评价。至于该区煤层气开发是否适合地面开采，有待施工结束后确定，若适于地面开发，依据与中联公司的协议，本井田的煤层气开发也由中联公司进行；若不适于地面开发，则在煤炭开采时进行瓦斯抽采工作。3、矿井资源/储量计算（1）矿井资源/储量全井田共获各类内蕴经济的（331332333）资源量16645万T。其中探明的（331）内蕴经济的资源量有3024万T，占总量的18，探明的（331）与控制的（332）内蕴经济的资源量有12491万T，占总量的75。各类资源量中有瘦煤1452万T，占9；贫瘦煤6790万T，占41，贫煤8403万T,占50。另有8号煤层高硫分煤（ST,D3）资源量3730万T，其中331为205万T、332为2344万T、333为1181万T。井田内各可采煤层资源量汇总表见表133。麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12123232012年4月表133全井田各可采煤层资源汇总表单位万T资源量（万T）煤号煤类331332333331332331332333PS765127658802SM383281383664小计4597934591252PS18691690861355944202SM3744095783788小计2243209986643425208PM98694498619306PS19815117317091782小计19824971017269537128PM158133799149515949PM4253075137935004879合计3024946741541249116645PM5835398242259818403PS20673277144653446790其中SM37479228611661452（2）工业资源/储量矿井工业资源/储量331332333K注K可信度系数，取0709。地质构造简单、煤层赋存稳定的矿井，K值取09；地质构造复杂、煤层赋存不稳定的矿井，K值取07。本井田除02号煤层为局部可采的不稳定煤层外，其余均为全区开采的稳定煤层。因此，本矿井推断的2、6、8、9号煤层资源量（333）可信度系数K取08，02号煤层可信度系数K取07。工业储量计算详见表134。经计算矿井工业资源/储量为157349万T。表134工业资源/储量表单位万T类别煤层号煤类331332333K工业储量PS763584434402SM38319675797麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12124242012年4月小计459555110141PS186916906888424782SM3744094787小计22432099692850348PM9867552174126PS198151158417674小计19824978136350868PM1581337792157429PM42530751103246032合计3024946732439157349（3）矿井设计资源/储量根据矿井煤层赋存特点，矿井设计资源/储量按下式计算矿井设计资源/储量工业储量井田边界煤柱村庄煤柱断层煤柱按上述方法计算，矿井设计资源/储量为145017万T。矿井各煤层设计资源/储量详见表135。（4）矿井设计可采储量矿井设计可采储量设计资源/储量工业场地及井筒保护煤柱大巷煤柱开采损失。按上述方法计算，矿井设计可采储量为94035万T（详见表136）。表135设计资源/储量表单位万T永久煤柱类别煤层号工业储量边界煤柱村庄煤柱断层及陷落柱煤柱小计设计储量021014157342228512808861250348185496144832634708563508612557623152332327548157421402853358261313129麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12125252012年4月9460321478958408284443188合计15734965623956181412332145017表136设计可采储量计算表单位万T煤柱及开采损失煤类煤层号设计储量工业场地煤柱斜井煤柱大巷煤柱开采损失小计可采储量0288619655088869753334552724708518969683415816114440326456327541958100227065418110842167081312921451089286714067507562294318824891157382971431461828570合计14501794534724137032310250982940354、矿井生产能力及服务年限根据矿井资源条件及集团公司对该矿井煤炭的需求、生产及管理水平，设计提出矿井设计生产能力为090MT/A、120MT/A和150MT/A三个方案。经分析比较，设计认为矿井设计生产能力12MT/A是较为合理的。按现行煤炭工业矿井设计规范的规定，按年生产能力120MT，考虑14的储量备用系数，本矿井设计计算服务年限为560A。5、井田开拓（1）开拓方式设计推荐将工业场地选择在程家坪村附近一沟谷中。采用主、副斜井回风立井开拓方式，工业场地内布置主、副两条斜井及回风立井（井筒特征表见表1411）。主、副斜井井口标高1365000M，井筒坡度均为20，主斜井井筒长度为1213M（不包含煤仓后部20M长度），延深后长度为1450M，副斜井井筒长度为1170M。回风立井井口标高1408000M，井筒长度447M。井下采用分煤组、两个主水平一个辅助水平开拓全井田。第一水平标高965M，第二水平标高870M，辅助水平标高910M，第一水平布置在2号煤层中，第二水平布置在9号煤层中，辅助水平布置在6号煤层中。麦地掌矿井施工组织设计第一章地质条件及初设概况12126262012年4月矿井初期开采上部的02及2号煤层，后期采用轨道暗