华夏煤业有限公司三采区设计说明书

1 华夏煤业有限公司三采区设计说明书 第一章 采区概况及地质特征 第一节 采区概况 一、 采区范围 1、 矿井概况 华夏煤业有限公司位于山西省山阴县西北部的马营乡境内， 包括张家沟、南河、水泉、腰寨、陆家窑五个行政村。东南距山阴县城约30政区划属山阴县马营乡管辖 。矿井北面与东湾沟煤业有限公司为邻，西面由北向南分别与金海洋马营煤业有限公司、腰赛煤业有限公司、中煤台东山煤业有限公司为邻，东面、南面为煤层露头。井田面积 井能力 a。矿井于 2010 年 12 月开工建设， 2012 年 11月投产。 2 本井田内含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。主要含煤地层为太原组。太原组、山西组地层总厚度平均 含煤层煤线 8 层。自上而下分别为 1、 2、 3、 4、 6、 9、 11 号煤层，其中 3 号煤层为大部可采煤层，大部分被小煤窑时期小采所破坏， 4号煤层 厚度 平均 井田内东厚西薄。结构极复杂，含夹矸 0 6 层 。 为 大部 可采 的稳定 煤层 ，是目前主采煤层。 矿井煤层倾角为 2 10，矿井为近水平煤层，初步设计把同一煤层划分为一个水平分，各煤层分别布置系统，采用分层开拓的方式，全矿井 划分为四个采区，首采区为一采区，开采煤层为 4 号煤层，现将开拓三采区 4层煤。 2、 三采区概况 三采区位于矿井的中南部、副井井底车场以南区域。北面与一采区 1142、 1141 采空区为邻，南侧与四采区为邻，东部为煤层露头，西部与腰赛煤业有限公司为邻。由于该矿在三采区范围内补勘 6 个地质钻孔，其揭露该采区东部煤层倾角较大，平均倾角 35 度，另外东部为煤层露头，大部分区域煤层被剥蚀，还有三处采空区：原南河矿1998年前采空区、原顺平煤业 1992年前采空区以及原金马矿采空区，故采区东部区域已不能布置工作面。因此，现三采区东部边界 为华夏煤业整合后初步设计的南回风大巷为界。 3 4 号煤倾角为 2 10，平均 5 度，采区开采下线为 1450m，开采上线为 1550m。采区走向 2370m，倾斜长 600m，面积 1422k（ 采区地质储量 t。 二、 邻近采区开采情况 三采区主要开采 4号煤层，其上部 3号煤已经被小煤窑时期开采完毕，就是有剩余边角残块也不能放综采面回采；其下部 6 号煤层距离在 6 15m。采区北面为本矿一采区 1142、 1141工作面采空区；东面为矿井露头，有三处正在被本地村庄露天开挖；西面与金海洋马营矿相邻，边界情况不清；南面为 本矿四采区（未开拓采区）。 三、 地面位置及建筑物 地面有南河村，其位于采区北部边界外侧、回采对其无影响，采区西部有已关闭的南河矿及顺平煤业工业广场，另有高压线路及金海洋马营煤业有限公司皮带走廊在采区上方经过，回采对其有一定影响。其余均为山丘、沟壑及梯田，无河流。 四、 区内钻孔情况 三采区勘探钻孔不多，矿井整合后， 2009年 8 月底进行了野外施工勘探，于 2009 年 12 月底完成了野外施工， 2010 年 2 月 提交了 山西省山阴县华夏煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告 。在这次勘探工作中本采区内共施工钻孔 7 个 (303、 401、 402、 403、 501、502、 601)，其中 303、 403、 502 孔煤层剥蚀无煤。为了进一步探清该区域的煤层赋存情况， 2012 年 7 月，沿该采区初设南胶带大巷方向每 200米组织施工了 6 个地质钻孔，对采区内煤层赋存、地质构造 4 以及水文地质条件有了更详细的了解。 5 4 号煤煤层钻探与测井成果综合利用表（附表一） 孔 号 地面 标高（ m） 钻 探 与 测 井 成 果 综合利用成果 备注 类别 见煤深度（ m） 止煤深度（ m） 煤层厚度（ m） 煤层结构 纯煤厚度（ m） 采取率 % 缺失量（ m） 顶底板岩性 底板标 高 质量评价 见煤深度（ m） 止煤深度（ m） 煤层厚度（ m) 煤层 结构 资源 /储量估算厚度(m) 顶底板岩性 底板标高 质量评价 厚度 顶板 底板 顶板 底板 顶板 底板 303 探 剥蚀 剥蚀 测井 剥蚀 401 探 空） 3 岩 细粒砂岩 质 泥岩 细粒砂岩 测井 测井 空） 砂质 泥岩 细粒砂岩 402 探 8 细粒砂岩 砂质 泥岩 粒砂岩 砂质 泥岩 测井 测井 细粒砂岩 砂质 泥岩 403 探 剥蚀 剥蚀 测井 剥蚀 501 探 6 质 泥岩 泥岩 岩 泥岩 测井 测井 泥岩 泥岩 502 探 剥蚀 剥蚀 测井 剥蚀 601 探 4 0 岩 泥岩 岩 砂质 泥岩 测井 测井 岩 砂质 泥岩 6 4 号煤煤层钻探与测井成果综合利用表（附表二） 孔 号 地面 标高（ m） 钻 探 与 测 井 成 果 综合利用成果 备注 类别 见煤深度（ m） 止煤深度（ m） 煤层厚度（ m） 煤层结构 纯煤厚度（ m） 采取率 % 缺失量（ m） 顶底板岩性 底板标高 质量评价 见煤深度（ m） 止煤深度（ m） 煤层厚度（ m) 煤层 结构 资源 /储量估算厚度(m) 顶底板岩性 底板标高 质量评价 厚度 顶板 底板 顶板 底板 顶板 底板 1 探 6 质 泥岩 细粒砂岩 质 泥 岩 细粒砂岩 测井 2 探 3 岩 细粒砂岩 质 泥岩 细粒砂岩 测井 3 探 8 细粒砂岩 砂质 泥岩 粒砂岩 砂质 泥岩 测井 4 探 8 质 泥岩 砂质 泥岩 质 泥岩 砂质 泥岩 测井 5 探 6 质 泥岩 泥岩 质 泥岩 泥岩 测井 6 探 5 质 泥岩 泥岩 质 泥岩 泥岩 测井 7 第二节 煤层赋存情况及顶底板特征 一、 煤层赋存情况 本 采区主采 4 号煤层， 4 号煤层是石炭系上统太原组含煤地层主要可采煤层之一，位于山西组底部砂岩（ 下约 基本全区稳定可采煤层。结构极复杂，含夹矸 0 6 层 ，夹矸厚度 层厚度 13.8 m，平均 板岩性多为泥岩、细砂岩；底板岩性多为砂岩。该煤层在井田内厚度大，层位稳定，为太原组煤系地层中稳定的主要可采煤层。 采区内 局部已有开采。 二、 煤层顶底板特 征 一、 4 号煤顶底板： 直接顶：灰黑色泥岩，厚度 均 口平坦，节理发育，局部区域为砂质泥岩。为易冒落的不稳定顶板。 老顶（基本顶）：灰白色细砂岩，厚度为 均 状，长石石英矿物为主，钙质胶结，致密坚硬，局部为中粒砂岩，局部裂隙。富水性弱，初次和周期来压明显，为坚硬难冒顶板。 直接底：灰黑色泥岩，厚度 0 部赋存，块状，节理发育，含大量植物根部化石碎片。有时直接底即为粗砂岩。 老底：灰白色粗砂岩，厚度 均 状，以石 英长石矿物为主，云母次之，钙质胶结，坚硬，局部裂隙发育，富水性弱。 二、顶底板岩石力学性质 4 号煤层顶板：为泥岩时，自然抗压强度为 拉强度为 中硬岩石。为中粒砂岩时，自然抗压强度为 拉强度为 坚硬岩石。为砂质泥岩时，自然抗压强度为 8 拉强度为 中硬岩石。 4 号煤层底板：为泥岩时，自然抗压强度为 拉强度为 中硬岩石。为粉砂岩时，自然抗压强度为 拉强度为 坚 硬岩石。为细粒砂岩时，拉强度为 坚硬岩石。为炭质泥岩时，自燃抗压强度为 拉强度为 坚硬岩石。 三、 4 号煤的 物理性质和煤岩特征 4 号煤层为长焰煤 ， 以暗淡型煤为主，半亮型，半暗型煤次之，线理状或细条状结构。煤层呈黑色，弱玻璃光泽，煤岩成分以暗煤为主，亮煤次之，泥质胶结，硬度小，比重中等，具有参差、阶梯状断口。 四、 4 号煤层的化学性质 水分（ 原煤 平均 浮煤 均 灰分（ ：原煤 平均 浮煤 平均 挥发分（ 浮煤 平均 全硫（ 原煤 平均 煤 平均 磷（ 原煤 平均 浮煤 高位发热量（ 原煤 均 固定碳（ 原煤 平均 粘结指数（ 浮煤 9 21，平均 焦渣特征 (原煤 5，平均 煤 4 5，平均 胶质层最大厚度（ Y）：浮煤 2 7均 9 真密度（ 原煤 t/均 t/ 视密度（ 原煤 t/均 t/ 煤 平均 浮煤 平均 煤 平均 浮煤 平均 煤 平均 浮煤 平均 煤 平均 浮煤 平均 浮煤回收率：浮煤 平均 据煤炭质量分级（ 15224 2004）， 4 号煤层为特低灰高灰、特低硫中高硫、特低磷、低热值高热值煤。 4 号煤层的浮煤可燃基挥发分为 平均 粘结指数为 9 21，平均 长焰煤。 第三节 地质构造 采区内 构造简单，总体为单斜构造，基本地层走向 向 此基础上发育次一级的 褶曲构造 ，在补勘时发现断层一条。具体描述如下： 斜： 位于 采区南 部 601 号孔附近 ， 轴向北西西， 两翼地层平缓，倾角 4 8 。 位于补勘 4 号孔附近，断层产状：走向 120 ，倾向30 ，倾角 46 ，落差 12 米，横跨整个采区。 综上所述，本 采区 总体构造形态为一单斜构造， 南部 发育宽缓的 10 次一级的 褶曲构造 及断层一条，在掘进过程中预计小型断层 将会发育 。另井田内未发现陷落柱 、冲刷带 和岩浆岩活动等构造。总体构造尚属简单。 断层特征表 编号 性质 断层产状 控制程度 走向（） 倾向（） 倾角（） 落差（） 断层 120 30 46 12 第四节 水文地质 一、 采区水文地质情况 （一） 地表水 华夏煤业有限公司煤矿区内无河流，仅有小冲沟。一片干旱荒凉景象，井田内沟谷发育，平时干涸无水，仅在雨季有暴雨时，较大沟谷有洪水突发，一泻而去，时间短，流速快。洪水过后留下小溪流，流量极小，时间也很短。井田内大部分为黄土覆盖，多为耕 地。 （ 二 ） 含水层组特征 区 内主要含水层有奥陶系碳酸盐岩溶蚀裂隙含水层组，石炭系太原组砂岩、灰岩裂隙含水层组，二叠系山西组砂岩裂隙含水层组，二叠系下石盒子组砂岩裂隙含水层组和第四系松散堆积物含水层组。 1、奥陶系碳酸盐岩溶蚀裂隙含水层组 地表未出露，据本次设计施工的 402号水文孔资料，岩性为灰岩、白云岩、白云质灰岩等，颜色为灰色灰白夹黄色。溶洞和溶孔发育，溶洞直径 7上，洞壁上有灰黄色再生的碳酸钙薄膜，充填物，溶洞与溶孔联通性较好，透水性较强，钻井中大量漏水。孔深 432m， 其中奥陶系马家沟组地层钻进 11 马家沟地层已全部揭穿，见到了上马家沟组底部石膏隔水层。据简易水文观测，钻孔从进入奥灰岩层 ，冲洗液漏失至孔深 309m，继续钻进，水位下降至 341m，其后钻进时水位维持不变，其奥灰水位标高为 1294m，高于本区推测的水位标高，原因可能是未进行抽水试验，岩溶裂隙被部分岩粉充填所致。据玉井镇口前煤矿 2008 年 10月 17 日施工， 2009 年 5 月 13 日终孔施工的一口深水井资料（ X=4396567 Y=19638976 H=1520m），终孔孔深 水位埋深 止水位标高 井田位于口前煤矿北东向 11水力坡度 5%推测，本井田内奥灰水水位标高1207 2、石炭系太原组砂岩裂隙含水层组 地表未出露，据本井田内钻孔揭露，岩性为含砾粗砂岩，粗砂岩及中、细粒砂岩，生物碎屑灰岩。本次勘探，布置水文孔一个孔号402 号，对太原组、山西组和下石盒子组含水层，进行混合抽水试验。水位深 水稳定水位 位降深 水量Q=，单位涌水量 q=m ，渗透系数 d。抽水试验表明该 3层含水层含水微弱。水质化验结果，地下水矿化度844 ， 总 硬 度 566 （以 ） ， 水 质 类 型 为O 4 g 。 3、 二叠系山西组砂岩裂隙含水层组 地表未出露，据本井田内钻孔揭露资料，岩性以含砾粗砂岩、粗砂岩为主，其次为中、细粒砂岩。据 s，降深 位涌水量 sm ，d，富水性极弱，地下水矿化度 782mg/l，总硬度 l（以 水质类型 g 。 12 4、二叠系下石盒子组砂岩裂隙含水层组 西北部沟谷中有出露，井田钻孔揭露资料，岩性为粗砂岩及中、细粒砂岩、砾岩。该含水层组在井田外围较大沟谷中有泉水出露。上世纪五六十年代，当地农民在该层有水井取水。单井出水量很小，最大出水量 d，富水性极弱。地下水矿化度 0365mg/l。总硬度228mg/l，水质类型为 O 4 g 。 根据 402号水文孔混合抽水试验结果， 1s+m。 5、第四系松散堆积物含水层 组 该含水层组包括上更新统马兰组黄土弱含水层和全新统砂卵砾石含水层。井田内厚度 0 40m，其富水性较弱且动态变化大。 二、 隔水特征及厚度 区 内较稳定隔水层组主要为石炭系本溪组泥岩、粘土岩、铝土岩和太原组、山西组煤系地层中的泥岩。 1、本溪组隔水层组 岩性为泥岩、粘土岩和铝土岩，夹薄煤层。厚度 均 层隔水性能好，岩性致密完整，区域稳定性好，是奥陶系石灰岩岩溶裂隙水与上覆煤系地层裂隙水之间的较稳定隔水层。 2、太原组、山西组隔水层组 为夹于煤层和砂岩之间的泥岩及炭质泥岩，厚度 变化较大且不太稳定。各层泥岩岩性致密较完整，使太原组、山西组各砂岩裂隙含水层、灰岩裂隙含水层之间水力联系减弱，形成多个层间含水层，其隔水性弱于本溪组。 三、 构造水文地质特征 13 区 内 目前仅发现有逆断层一条 ， 但派生小断层预计会沟通含水层组。另发育较宽缓的背向斜构造，在开采过程中，应注意向斜轴部的水患问题 四、 断层防水煤柱 （一）、含水或导水断层防隔水煤（岩）柱的留设 煤矿防治水规定 2009 版附录三（二、含水或导水断层防隔水煤（岩）柱的留设）规定： 含水或导水断层防隔水煤（岩）柱的留设（图 3参照下列经验公式计 算： 20 m L m 20m 式中 m； 般取 2 5； 8m； 一般煤柱强度为 。 （二）、安全隔水层厚度和突水系数计算公式 煤矿防治水规定 2009 版（附录四 安全隔水层厚度和突水系数计算公式）规定： 突水系数计算： （ 4 式中 T 突水系数（ m）； P 底板隔水层承受的水压， M 底板隔水层厚度 6（ m）； 14 Pa/m 就全国实际资料看，Pa/m，正常块段不大于 Pa/m。 五、 矿井充水因素分析及水害防治措施 （一）矿井充水因素 矿井充水主要因素有四个方面，一是采空区积水；其二是煤层顶底板含水层；其三是节理裂隙破碎含水带；其四是断层带导水因素。 1、 本矿采（古）空区积 水因素 采（古）空区积水因素是煤层开采的重大积水因素，根据调查估算， 区 内 3 号煤层 、 4 号煤层采空区积水量 33457些积水是今后矿井开采煤层开采时的重大突水隐患。因此，采空区积水是矿井积水主要充水因素。 据调查，原与采空区相连通的巷道均已打了密闭，所以现巷道内基本无水，采空区水也不会流到巷道内。 2、 采区 内其它小窑开采情况及积水情况 南河村煤矿：位于采区内的北西部。原属山阴县马营乡南河村办煤矿。始建于 1992 年，于 2006 年关闭。开采 3、 4 号煤层，生产期间采用房柱式开采，矿井正常涌水量 10m3/d，最大 涌水量 18m3/d，共形成 3 号煤层采空区面积 5943864号煤层采空区面积 418672原顺平煤业采空区连通，积水位于原顺平煤业采空区内，南河村煤矿采空区内无积水。 据调查，往年附近村民在采区东部 4号煤层露头附近采挖一部分4 号煤层，共形成 2处采空区，采空面积为 97128+53439=150567水面积分别为 174475水量分别为 3957=5899 15 本区域内由于煤层埋藏浅，煤层露头点多，因而煤层开采历史悠久，调查得知历史上沿露头处，古窑老 窑甚多，但由于开采方法落后，大多延伸不远，开采规模开采范围极小，仅数十米至几十米不等。由于历史长，年代久远，现已无从知晓。 3、邻矿采（古）空区积水因素 与本 采区 相邻的矿井有山西朔州山阴金海洋马营煤业有限公司、山西山阴宝山腰寨煤业有限公司。据调查，山西朔州山阴金海洋马营煤业有限公司 4、 9号煤层的采空区与 华夏煤业井田边界相隔 100多米远。只 山西山阴宝山腰寨煤业有限公司 3 号煤层的采空区与本 区 相隔较近，但华夏煤业此地段已经开采，将来不再开采，因此邻矿采空区积水目前为止对本井田的开采无影响。 4、煤层顶底板含水层充 水因素 4 号煤层老顶为 田内部分地段 两层砂岩裂隙均比较发育，因此这两层裂隙含水层是开采 4 号煤层的充水因素之一。 4号煤层底板一般为泥岩、砂质泥岩，隔水性能较好。据 402 号水文孔资料及区域水力坡度推算，井田内奥灰岩溶水位标高为 12854 号煤层底板最低标高为 1460m。因此开采 4号煤层时，不存在岩溶水带压开采问题。 5、节理裂隙破碎含水带充水因素 采区 内上部 3 号煤层已基本采完。开采 4 号煤层，由于受重力和扰动影响，裂隙带会上升导通上部积水，引起下渗。因此开 采 4号煤层时充水通道主要为煤层上部岩层裂隙，采空冒落带裂隙等导水裂隙。充水水源主要为采空区积水和大气降水。因此节理裂隙破碎含水带是开采 4 号煤层的充水因素之一。 通过计算， 4 号煤层开采后，垮落带最大高度为 16 4 号煤层开采后的导水裂隙高度为 可以得出以下结论，本 区 内，除 401、 501 钻孔一线地段，导水裂隙未达到地表外，其余地段采煤后引起的导水裂隙带均可达到地表。 经计算 区 内 3 号煤层以下各煤层开采后，其采空区裂隙带均可达到上层煤层底板。因此采空后的裂隙导水问题必须引起矿方严重关注。 根据 以上分析， 三采区 充水主要因素为采空区积水， 区 内 3 号煤层各采空区积水量 20694号煤层各采空区积水量 6345次，为煤层顶底板含水层充水，顶板含水层含水微弱，坑下以淋水为主；底板不存在充水问题。其三，为节理裂隙破碎含水带充水，以导通上层含水层含水为主要危害。其四，为断层导水含水带。根据区域水文资料，本 区 内奥灰水标高在 1207间，低于 4号煤层最低底板标高 1460m，因而本矿不存在岩溶水带压开采问题。 该矿由于同层煤、邻层煤采空区、古空区内均有不同程度的积水，因此，水文地质类型应确定为 中等类型。 （ 二 ）水 害 目前，矿井在生产过程中未发生水害事故。 采区 内煤层埋藏较浅，主要水害为大气降水入渗补给，通过岩层裂隙入渗补给煤顶板以上含水层，煤层开采以后，含水层水通过裂隙、冒落带裂隙、导水裂隙带渗进采空区或巷道，井下涌 水 量较大，对煤层开采有一定影响。 采（古）空区积水是 本采区 煤层开采过程中主要水害来源。 六、 采区涌水量 本区为降水量小的半干旱山区，年平均降水量仅 内没有河流及地表水体。地下水的补给来源为大气降雨，地表径流条件 17 好。 弓长煤业 （华夏煤业整合前身） 生产能力 30 万 t/a 时，坑下 涌水量为 120d，其富水系数为 t。因井田内弓长煤业涌水量较大，所以用弓长煤业涌水量值，采用比拟法预算 采区 涌水量。 计算公式为： Q= K p=0 上式中： 区 涌水量 （ m3/d） 区 排水量 （ m3/d） 区 实际开采量 （万 t/a） 区 生产能力（万 t/a） m3/t） 通过计算， 采区 涌水量预计 690d。 由此可见，本 采区 正常涌水量不大。但在雨季时，由于煤层埋藏较浅，离地表近 ，采空区裂隙可能达到地表，大气降雨会使坑下水大增。因此，要加大排水，做好应急准备。 根据矿井一、二采区的开采情况，三采区预计正常涌水量 30m3/h，最大涌水量 40m3/h。 第五节 煤层的自燃倾向和爆炸危险性 一、 瓦斯涌出量或 根据 山西省煤炭工业局文件晋煤安发 200989 号文关于朔州市 2008 年度 30 万吨 /年及以上煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复，山西山阴华夏煤业有限公司兼并的原弓长煤业 在2008 年度 对当时开采的 4 号煤层 瓦斯 等级和二氧化碳涌出量进行了 18 鉴定 ， 结果为：三旬中最大一天的瓦斯 绝对涌出量 氧化碳绝对涌出量 低瓦斯矿井。 随着开采面积的增加，生产能力的增加，矿井瓦斯有可能增大，同时有可能瓦斯局部聚集，应加强通风，确保安全。 二、 煤的自燃倾向性 本次勘探在井田内选了两个孔（ 101、 302），对 4、 6、 9 号煤层的自燃倾向性作了测试，样品送山西省煤炭工业局综合测试中心检验， 2009 年 12月 31 日提出了检验报告。报告结果如下： 煤的自燃倾向性测试成果表 钻孔号 煤层号 吸氧量 （ ml/g） 自燃等级 倾向性质 101 3 容易自燃 4 自 燃 61 容易自燃 62 自 燃 9 自 燃 302 3 容易自燃 41 容易自燃 42 容易自燃 61 容易自燃 62 容易自燃 63 容易自燃 9 容易自燃 4 号煤层为容易自燃 自燃。 所以，华夏煤矿开采煤层时要注意防止煤层自燃、煤尘爆炸，注意防火防爆，经常洒水。定期清理井巷壁上的浮尘 ，确保安全生产。同时要及时密闭废弃巷道，制定防治煤层自燃及灭火措施，确保安全。 19 三、 煤尘爆炸危险性 通过 勘探 钻 孔（ 101、 302），对 3、 4、 6、 9 号煤层的煤尘爆炸性作了测试，样品送山西省煤炭工业局综合测试中心检验， 2009 年 12月 31日提出了检验报告。报告结果如下： 煤尘爆炸性测试成果表 钻孔号 煤层号 煤 尘 爆 炸 性 火焰长度 岩粉量 % 有无爆炸性 101 3 400 70 有 4 200 65 有 61 300 65 有 62 100 55 有 9 400 65 有 302 3 280 65 有 41 400 70 有 42 400 70 有 61 400 65 有 62 400 70 有 63 400 65 有 9 400 65 有 通过对钻孔各煤层的测试， 3、 4、 6、 9 号煤层均有爆炸危险性。 四、 地温、地压 本矿井下地温为 14 左右，未做过地压测试工作。井田煤层开采至今，未发现有地压异常现象，但应加强注意隐伏断层，遇到断层应留足保安煤柱，确保安全。 井田煤层埋藏较浅，井下开采中未发现有地温异常现象，属地温正常 区。 20 第六节 储量分析 一、 资源 /储量估算范围及估算指标 1、该采区 主采 4 号煤层 ，其 进行资源 /储量估算。 采区范围 画在了 三采区 4 号煤层底板等高线及资源 /储量估算图上， 故仅对 开采的4 号煤层单独进行了资源 /储量估算。 原矿井整合后初设该采区面积为 ,现该采区面积为 2、工业指标 4 号煤层为长焰煤， 采区 内煤层一般倾角 2 10 。依据中国国土资源部 2002 颁布的 0215、泥炭地质勘查规范，其资源 /储量估算的工业指标：最低可采厚度 高灰分（ 0%，最高硫分（ 3%。 区 内 4 号煤层，各项化验指标均在上述工业指标范围之内。 二、 资源 /储量估算方法与参数确定 1、资源 /储量估算方法 井田内煤层倾角一般 2 10 ，平均 5 。 资源 /储量估算方法采用水平面积与煤层伪厚度水平投影地质块段法，其计算公式如下： Q=S M D/10 式中 Q 块段内资源 /储量，万 t； S 块段水平面积， k（ M 块段内煤层平均伪厚度， m； D 煤层视密度， t/ 2、资源 /储量估算参数 (1)块段水平投影面积用计算机直接求得； (2)煤层厚度，采用块 段内，各工程见煤点，煤层厚度的算术平 21 均值（大于等于 夹矸一律剔除）； (3)煤层视密度：采用勘探中钻孔资料的平均值， 4 三、 资源 /储量类别划分原则 本 采区 构造简单， 4 号煤层为全井田稳定可采 ， 因此据煤、泥炭地质勘探规范， 4 号煤层以 750750m 网度及外推实际工程点12 距离圈定探明的经济基础储量（ 111b）；以 15001500m 网度及外推实际工程点 12 距离圈定控制的经济基础储量（ 122b）；断层两侧及煤层风氧化带内留 50333）。 四、 资 源 /储量估算结果 本 采区 内资源 /储量估算结果： 4 号煤层保有资源 /储量 t，其中探明的（可研的）经济基础储量（ 111b） t，可采储量（ 111） t， 推断的内蕴经济资源量（ 333） t，探明的（可研）次边际经济资源量 (2 三采区 4号煤层资源 /储量估算基础表 块段编号 面积 k(煤层平均 厚度（ m） 视密度（ t/ 资源 /储量(万吨） 采用厚度（点） 备注 11158 01（ 401（ （ 2（ 3（ 11101（ 6（ 333（ 6（ 3（ 333（ 6（ 3（ 33301（ 6（ 22 201（ 201（ 6（ 4（ 三采区 4号煤层资源 /储量估算汇总表 第七节 结论及建议 三采区地质说明书 是在 整合矿井时 勘探 工程 和 后期补勘工程以及 收集矿井 邻近采区地质 资料 的 基础上编制的，资料可靠、详实，可作为 采区 设计和建设开拓采煤的地质依据。 一、 结论 1、查明了 采区 内的地质构造，本 采区 地层走向为北东 南西走向，向北西倾斜的单斜构造，单斜上发育有宽缓的向背斜构造。地层倾角一般 2 10 ，地质构造为简单类型。 2、基本查清了 主采煤层 4 号 煤 可采煤层的厚度变化规律、分布范围面积；查清了 4 号煤层的煤质、煤类。瓦斯含量、煤的自燃倾向资 源 / 储 量 保有资源 /储量 (万吨 ) 探明的（可研） 经济基础储量 (万吨 ) 推断的内蕴经济资源量333(万吨 ) 探明的（可研）次边际经济资源量 2万吨 ) 111b 111 23 和爆炸性 。 4 号煤层为长焰煤、动力用煤。 3、 采区 水文地质条件中等，涌水量小，不存在岩溶水带压开采问题。 采区 水害主 要为采（古）空区积水，应引起注意。 4、矿井开采技术条件较为简单， 4 号煤层顶板多为砂质泥岩，煤层顶、底板均较平整，易管理 ， 煤层为容易自燃 自燃 ， 煤尘具有爆炸性 ， 瓦斯含量低，为低瓦斯矿井。 5、估算了 采区 内 4号煤层的保有资源 /储量，通过估算， 采区内4 号煤层保有资源 /储量 t，其中探明的（可研的）经济基础储量（ 111b） t， 可采储量（ 111） t， 推断的内蕴经济资源量（ 333） t。 通过对煤层的赋存情况及可采性、构造、煤质及工艺性能、水文地质条件及其它开采条 件的评述及各可采煤层的资源 /储量估算， 本采区地质说明书基本能满足采区设计、采掘生产所需的地质资料。 二、建议 1、 采区内 大面积黄土覆盖，局部基岩零星出露点为老百姓采石挖煤所揭露。今后，应加强地面和井下地质工作，建立健全地质观察制度，确保矿井生产安全。 2、对采空区应随开采进程，应加强测量工作，准确绘制采空区及采空区积水图件，并建立观察台账。 3、加强地质调查工作，及时收集了解周边煤矿开采情况，尤其是积水、积气情况。防止越界开采造成巷道勾通，形成瓦斯及水害事故。 4、在生产过程中，加强煤层瓦斯检测工作，加强通 风，以防瓦斯局部富集。 5、井田内现采煤层为自燃煤层，在煤层开采时，及时密闭废弃 24 巷道，并制定相应的防治煤层自燃、灭火措施，确保安全。 6、加强断层附近探采工作及采空区积水、积气情况，预防含水层水导入井下及采空区积水、积气涌入井巷，影响安全生产。 7、在生产过程中，应坚持 “ 预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采 ” 的原则。 8、由于矿区煤层埋藏较浅，且上煤层有大量采（古）空区存在，因此应做好监测工作，防止地表水灌入矿井中。对采（古）空区积水，除了要加强探测位，还应及时疏排，避免积水过多造成下 阶段 煤层开采时的水害 事故。 9、将来开采其它地段的煤层时，建议在本次工作的基础上再补充勘探工作。 第二章 采区方案设计及方案比较 第一节 方案设计 三采区内地质 构造简单，总体为单斜构造，基本地层走向 向 在采区南 部 601 号孔附近有 斜，轴向北西西， 两翼地层平缓，倾角 4 8，对采区工作面布置没有影响。主要影响因素为位于补勘 4 号孔附近的 断层，断层产状：走向 120，倾向 30，倾角 46，落差 12 米，横跨整个采区，对综采工作面的布置有一定的影响。 根据初步设计，在采区的东部边界沿着 4号煤层布置了 3条大巷，由西向东 依次为南辅运大巷、南胶带大巷、南回风大巷，巷道沿着煤层底板布置。大巷东部煤层角度在 25以上，大部分被露天开采所破坏，因此，三采区实际为单翼采区。 三采区大巷位置已定，采区方案设计先对泵房、变电所的布置形 25 式进行比较，确定最佳泵房、变电所方案后，再以最佳泵房、变电所布置方案结合综采工作面的方案进行比较。 和综采工作面的布置两方面进行比较，选择最佳方案。 一、采区泵房、变电所布置方案 根据现有的地质资料来看，沿着三条大巷的轴线方向，在 断层下盘为最低洼点，此处距井底中央变电所约 2500m，因此是布置采区的变 电所、泵房、水仓的合理位置。变电所泵房、水仓的布置方案提供四个方案（具体方案见下图）。 南胶带大巷南回风大巷南辅运大巷+7北南胶带大巷南回风大巷南辅运大巷南胶带大巷南辅运大巷北图 2案一 图 2案二 南胶带大巷南回风大巷南辅运大巷北图 2案三 1、采区泵房、变电所布置方案一 26 在 断层南侧，布置两条与三条大巷垂直的贯穿联巷，一条是南辅运五联巷和南回风二联巷，另一条是泵房的管子道；在南回风二联巷和管子道之间布置泵房、变电所；从南回风大巷开口布置主副水仓与泵房吸水小井相连。 工程量： 南辅运五联巷：净断面 5 度 南回风二联巷：净断面 5 度 35m； 辅运管子道：净断面 5 度 泵房回风巷：净断面 5 度 35m； 泵房变电所：净断面 度 主水仓：净断面 3度 36+14+4+18= 副水仓：净断面 3度 4+40+=85m； 合计： 长度 424m； 2、采区泵房、变电所布置方案二 在 断层南侧，布置一条与三条大巷垂直的贯穿联巷，即南辅运五联巷和南回风二联巷 （同时作为泵房管子道）；再从南辅运巷开口在南辅运大巷东侧布置采区变电所、泵房；再布置一条跨越南辅运大巷、南胶带大巷的回风联巷与南回风大巷相连，形成独立通风系统；最后在南辅运大巷开口布置主副水仓与泵房吸水小井相连。 工程量： 南辅运五联巷：净断面 5 度 南回风二联巷：净断面 5 度 35m； 变电所、泵房回风巷：净断面 3度 114m； 泵房进风巷：净断面 5 度 35m； 泵房变电所：净断面 度 65m； 27 主水仓：净断面 3度 4+57+14+ 副水仓：净断面 3度 4+30+14+ 合计： 长度 3、采区泵房、变电所布置方案三 在 断层南侧，布置一条与三条大巷垂直的贯穿联巷，即南辅运五联巷和南回风二联巷（同时作为泵房管子道）；再从南辅运巷开口布置一条跨越南胶带大巷、南回风大巷的进风联巷，然后转向布置采区变电所、泵房，再转向与南回风大巷贯通；最后在南回风二联巷开口布置主副水仓与泵房吸水小井相连。 工程量： 南辅运五联巷：净断面 5 度 南回风二联巷：净断面 5 度 35m； 变电所、泵房进风巷：净断面 3度 114m； 泵房回风巷：净断面 5 度 35m； 泵房变电所：净断面 度 65m； 主水仓：净断面 3度 4+57+14+ 副水仓：净断面 3度 4+30+14+ 合计： 长度 二、泵房、变电所布置方案技术经济比较 1、泵房、变电所布置方案一的主要优缺点 (1)、主要优点： 、 泵房、变电所靠近南回风大巷，通风系统简单。 、 水仓入口在南回风大巷，采用铲车清理，清理出的淤泥可以放在南回风大巷，晾干后装车上井，不污染环境。 (2)、主要缺点： 28 、 两个水仓都要从南回风大巷底板穿过，需要用工字钢浇筑过桥。 、 南胶带大巷皮带机安装好后，如泵房、变电所需要更换设备时，进出设备不便（只能从南回风大巷进设备）。 2、泵房、变电所布置方案二的主要优缺点 (1)、主要优点： 、 泵房、变电所靠近南辅运大巷，安装、更换设备方便。 、水仓清理方便。 (2)、主要缺点： 、 从南辅运大巷 清理水仓，易污染南辅运大巷环境。 、 泵房、变电所回风天桥从南辅运大巷、南胶带大巷顶板经过，需要用工字钢浇筑过桥。 、水仓、泵房、变电所布置在南辅运大巷西侧，需要增加南辅运大巷的保护煤柱。 3、泵房、变电所布置方案三的主要优缺点 (1)、主要优点： 、 泵房、变电所在南回风东侧，通风系统简单。 、 水仓入口在南回风大巷侧，采用铲车清理，清理出的淤泥可以放在南回风大巷，晾干后装车上井，不污染环境。 (2)、主要缺点： 、 泵房、变电所进风巷需要从南胶带大巷顶板经过，需要用工字钢浇筑过桥。 、泵 房、变电所更换设备时，进出设备不便（ 只能从南回风大巷进、出设备 ）。 上述三个泵房、变电所布置方案技术分析比较，方案一优于其它