长城煤矿设计说明书.doc

目 录总说明4第一章 井田概况及地质特征4第一节 井田概况4第二节 井田地质特征4第三节 水文地质4第四节 其它开采技术条件4第五节 地质勘探程度及存在的问题及建议4第二章 井田开拓4第一节 井田境界及储量4第二节 矿井设计生产能力及服务年限4第三节 井田开拓4第四节 井筒4第五节 车场及硐室4第三章 大巷运输及设备4第一节 运输方式的选择4第二节 运输设备选择4第四章 采区布置及装备4第一节 采煤方法4第二节 采区布置4第三节 采区运输及其他装备4第四节 巷道掘进及支护4第五节 井巷工程量4第五章 矿井通风与安全4第一节 概况4第二节 矿井通风4第三节 井下灾害预防4第六章 提升、通风、排水及压缩空气设备4第一节 提升设备4第二节 通风设备4第三节 排水设备4第四节 压缩空气设备4第七章 地面生产系统4第一节 煤质及用途4第二节 煤的加工4第三节 生产系统4第四节 辅助设施4第八章 地面运输4第一节 概况4第二节 煤炭运输方案4第三节 道路主要技术条件及工程量4第九章 总平面布置及防洪排涝4第一节 概况4第二节 工业场地总平面布置4第三节 竖向设计与场地排水4第四节 场内运输4第五节 管线综合布置4第六节 防洪排涝4第七节 矿井工业场地主要指标4第十章 电气4第一节 供电电源4第二节 电力负荷4第三节 送变电4第四节 地面供配电4第五节 动筛车间供配电4第六节 井下供配电4第七节 安全监控4第八节 矿井计算机管理系统4第九节 矿井通信4第十一章 地面建筑4第一节 设计原始数据4第二节 工业建筑与构筑物4第三节 行政公共、生活福利建筑4第十二章 给水排水4第一节 给水4第二节 排水4第三节 室内给排水4第十三章 供热、通风及空调4第一节 采暖及通风空调4第二节 生活供热4第三节 井筒防冻及空气加热4第四节 锅炉房设备4第五节 室外供热管网4第十四章 职业安全卫生4第一节 概述4第二节 瓦斯灾害防治4第三节 粉尘灾害防治4第四节 井下火灾防治4第五节 水害防治4第六节 顶板灾害防治4第七节 提升运输安全4第八节 供电安全4第九节 矿井医疗卫生及救护4第十五章 环境保护与综合利用4第一节 概述4第二节 矿井开发产生的主要污染物4第三节 地表塌陷治理4第四节 矸石的综合利用4第五节 污水处理4第六节 噪音治理4第七节 环境管理机构及专项投资4第十六章 建井工期4第一节 建井工期4第二节 产量递增计划4第十七章 节能4第一节 地面建筑节能4第二节 给排水暖通环保节能4第三节 机械设备节能4第四节 矿井供电节能4第十八章 防火与消防4第一节 概述4第二节 地面建筑防火4第三节 井下消防及洒水4第四节 电气防火4第十九章 财务评价4第一节 基础数据与参数选取4第二节 项目劳动定员4第三节 项目概算及资金筹措4第四节 成本费用估算4第五节 销售收入估算4第六节 财务评价4第七节 不确定性分析4第八节 矿井主要技术经济指标4 设计其它文件 一、设计图纸： 42张 另册 二、投资概算书： 1本 另册 三、设备材料清册 1本 另册5内蒙古鄂托克前旗长城煤矿改扩建初步设计 总说明总 说 明内蒙古鄂托克旗长城煤矿位于内蒙古自治区与宁夏回族自治区接壤的内蒙古境内，行政区隶属于内蒙古鄂尔多斯鄂托克前旗上海庙镇。鄂托克前旗是一个农牧业为主导产业的旗，工业基础薄弱，特别是没有煤矿企业，工业生产和农牧民生活用煤非常困难。长期以来城镇及工业用煤要到200km以外的棋盘井及宁夏的磁窑堡煤矿购买，农牧民多以砍挖沙蒿作为生活燃料。由于缺少能源，不仅制约着工业生产的发展，而且经常性的砍挖植被，加剧了草原沙化，使脆弱的自然生态 环境更加恶化。为落实党中央西部大开发战略，保护生态环境，吸引外资，发展地方经济，从根本上解决当地生产及农牧民生活用煤是当务之急，因此开发利用长城煤矿西矿区已探明的煤炭资源已势在必行。建设项目法人单位是新汶矿业集团有限责任公司。一、设计依据1、新汶矿业集团公司关于编制长城煤矿改扩建初步设计的委托书。2、上海庙煤田长城煤矿井田详查（最终）地质报告。3、内蒙古鄂托克前旗长城煤矿初步设计说明书。4、煤炭工业矿井设计规范、煤矿安全规程及国家有关煤炭工业的法律、法规等。二、设计的指导思想1、贯彻安全第一的生产方针，以市场为导向，以提高经济效益为中心，借助已开拓的三条井筒。尽量使开拓系统简单，合理完善，将长城煤矿建设成具有较高科技水平和效益，综合机械化开采的矿井。2、以出煤为主旨，减少非生产性投入，行政、生活福利设施根据实际情况，合理设置。3、采用安全、适用的采掘设备和回采工艺，以提高生产的安全性，提高回采率，降低资源的损失浪费。三、设计确定的主要技术原则1、井田范围及矿井设计生产能力本矿井井田面积7.206km2，含煤面积6.8km2，矿井地质资源储量8725.5万吨，可采储量6000.1万吨，设计生产能力120万吨/a，服务年限38.5。2、井田开拓方式设计采用斜井阶段石门开拓，开采水平为+920m。3、提升、运输主斜井选用大倾角胶带运输机运输，选用st2500型皮带，带宽1000mm。副斜井选用jk2.5/20绞车辅助提升，工作面运输顺槽选用stj1000/55型可伸缩胶带机运输。4、采煤方法采用走向长壁全部跨落采煤法，采用mg180/435型双滚筒采煤机，采煤工作面支护设备为zy2800/14/32型掩护式液压支架支护顶板。5、矿井通风矿井通风方式为中央并列抽出式通风，主扇风机型号为bdk618822型对旋式轴流扇风机，电动机功率185kw。6、煤炭加工及储运方式根据本矿煤质、产品市场定向以及煤矿所处的地理位置，煤炭洗选加工规划为两期：前期建设矿井原煤生产系统，设置大块矸石机械化排除系统，与矿井同期投产，主要产品为电煤；后期在矿井投产后，获得完整的煤质资料后，根据煤质分析，适时建设选煤厂，生产低灰炼焦配煤或优质动力煤。7、矿井供电矿井有两回35kv供电电源，均引自上海庙110kv变电站35kv不同母线段。矿井地面35kv变电所选用二台变压器向地面低压设备供电。主井胶带、副井提升绞车采用10kv高压供电。井下供电电压为10kv，由两回zrvv2210000 3120电缆至井下变电所，井下变电所选用2台sc9800/10、10/0.4kv、800kva变压器(其中2台备用)向井下低压设备供电，井下主排水泵采用10kv高压供电。8、水源及给水井田区域第三系砾岩厚7.4436.21m，水量比较丰富，水质良好，据zk302孔抽水资料，涌水量达1.8283.018l/s，设计利用该含水层作为矿井的供水水源.供水方式为集中水井供水。9、地面设施按照从简建设的原则，生产性设施根据生产需要进行建设，行政公共建筑及生活福利设施参照煤炭工业矿井设计规范的指标确定面积。10、工业场地总平面布置根据自然地理条件，生产区与行政公共建筑和生活区分开布置，以减少设施建设的相互干扰。行政公共建筑与生活区布置在生产区的上风侧。11、劳动定员及劳动生产率劳动定员按照定岗、定编、定员方式确定。矿井全员劳动率按照排定的劳动定员计算确定。四、主要技术经济指标1、矿井设计生产能力： 120万t/a。2、矿井服务年限： 38.5 a。3、井巷工程量： 矿井移交生产时完成的井巷工程量6447m，掘进体积71438m3，其中半煤巷道4459m，占井巷工程量的70.7%。万吨掘进率为53.7m。4、地面建筑面积13402m2，建筑体积53121m3，单身公寓建筑面积26183m2，建筑体积79692m3。5、用电设备总台数89台，电动机总容量14713kw，用电设备工作台数73台，工作容量11351kw。全年耗电量3.98107 kwh，吨煤耗电33.13kwh。6、矿井在籍总人数500人。7、矿井全员劳动效率7.27t/工、8、矿井建设总投资34600.52万元，吨煤投资302元。9、矿井原煤生产成本108.9元/t，经营成本83.99元/t。10、矿井建设工期9个月。11、投资收益率13.03%。12、矿井投资回收期8.21a。五、存在的主要问题与建议1、地质报告中，在钻探过程中部分钻孔中有油沙和油气显示，可能有与煤伴生的少量天然气。因此矿井建设和生产期间必须强化瓦斯检测，采取有效的监控措施，保证生产的安全性。2、煤质分析报告中测试项目不够完善，如元素分析和胶质层指数数据较少，影响煤种及煤的牌号确定。3、钻孔未作封孔检查，开采期间应注意钻孔导水。4、煤层风氧化带圈定不够细致，风氧化带未采腐殖酸样。5、公路、古长城遗址的走向根据地形图确定。矿井开采时必须对古长城遗址和公路的走向进行测量核实，必要时应对其保护煤柱进行调整。6、对边界断层f5控制程稍有不足，建议今后生产注意探索。4内蒙古鄂托克前旗长城煤矿改扩建初步设计 第一章 井田概况及地质特征第一章 井田概况及地质特征 第一节 井田概况一、地理位置、交通鄂托克前旗长城煤矿位于内蒙古自治区与宁夏回族自治区接壤的边缘地区内蒙古一侧，行政区划隶属内蒙古鄂尔多斯市鄂托克前旗上海庙镇管辖。地理坐标为：东径： 1063243 1063449北纬： 381500 381716矿井公路交通条件较方便，敖（召其）银（川）公路途径井田北界（该公路为三级沥青公路），是矿井与外界通行的主要运输公路，经该公路向西到宁夏回族自治区首府银川38km，向北到乌海市海渤湾约220km，向东到鄂托克前旗敖召其镇90km。另外井田南距银（川）古（窑子）公路约10km。附矿井交通位置图1-1-1。二、地形地貌及水系井田区域属平缓起伏的鄂尔多斯高原区，区内多为固定或半固定沙丘，海拔本标高为1200m1240m之间，地势呈东高西低。区内地表无水体，大气降水均下渗，只在井田南界长城南侧宁夏境内有一地表迳流水体，向西注入黄河。三、气象本区气候类型属中温带大陆性气候区，半干旱荒漠气候带。年降水量为279mm，主要集中在79月份，且以暴雨形式居多。蒸发量一般超过降水量10倍以上。年平均温度8.1，最高气温37.5，最低气温零下 26.5(12月)，一般10月下旬结冰至翌年3月解冻，昼夜温差大。区内多风，最大风速31m/s，风向以西北风为主。四、地震及地质灾害1、地震根据内蒙古自治区地震局、建设厅“关于旗县（市区）执行抗震设防要求的通知”（内震发200440号），本区地震动峰值加速度0.05g，对应的地震基本烈度为8度。2、地质灾害井田区域及邻近地区为平缓的沙丘地带，不会发生滑坡、泥石流等自然灾害。图1-1-1 矿井交通位置图五、矿区经济概况矿区为蒙汉杂居区，人口稀少，劳动力缺乏，生活资料多靠外运，燃料多以材草为主，但由于受干旱和人为因素影响，草牧场沙化严重，影响和制约着牧业生产的发展。工业经济基础薄弱，矿区内无工业企业。六、煤田开发简史本井田属宁夏灵武煤田横城矿区北延至内蒙古境内部分，19751983年期间，原鄂托克前旗长城煤矿曾在本井田东约2km处建设过一对井筒，井筒深度已达3号和5号煤层，并在3号和5号煤层内布置了部分巷道，由于受开采技术条件和经济条件及外部条件等多种因素制约，该井未能形成生产系统，于1983年缓建。原长城煤矿开采范围与本矿井井田之间有f5断层（断距约150m左右）作为自然境界，因此原有巷道对本矿井开采没有影响。七、水、电源条件1、水源据地质报告矿区内第三系砾岩层厚7.4436.21m，水量比较丰富，水质良好。据矿区zk302孔和zk403孔抽水资料，涌水量1.8283.018l/s。因此第三系砾岩含水层可作为 矿井供水水源。2、电源矿区内现有两回10kv电源，一回从上海庙35kv变电所馈出，据调查，该线路导线规格为lgj3120。另一回从上海庙110kv变电所馈出，该线路导线规格为lgj150。矿井到上海庙变电所的距离为16.7km。该两回电源均架设到矿井工业广场。矿井与鄂托克前旗供电局签订了供电合同。八、主要建筑材料来源砖、沙、石等材料可在井田附近就地解决，水泥、钢材、木材可从银川或乌海地区调入。第二节 井田地质特征一、地层井田内所揭露的地层主要有新生界和上古生界石炭二迭系两套地层发育，并分布于全井田。现将井田内地层由新到老简述如下：(一) 第四系该层上部有02m的风成砂土，中下部为砂粘土、亚砂土，底部为砾石层。总厚度平均为15.50m。砾石厚08.4m，平均厚2.28m。(二) 第三系该地层被第四系覆盖.上部多为红色、枯黄色粘土、砂粘土、半胶结状的亚砂土；下部为棕红色亚砂土、亚粘土，含石膏；底部为棕红色半胶结状的砂砾岩层。与二迭系不整合接触，厚度53.92m227m。(三) 二迭系（p）该地层共分为4个组。1、上统石千峰组（p2sh）紫红、褐红色细、中、粗粒砂岩、粉砂岩、泥岩互层，下部夹12层浅灰绿色粘土岩层；底部为中粗砂岩，局部含较多的石英小砾石。层厚大于156.36m，与下伏地层整合接触。本组在井田内未见到。2、上统上石盒子组（p2s）上部以紫色、暗紫色粉砂岩、细砂岩为主，夹薄层泥岩、中粗粒砂岩，含少量砾石，中、下部以紫色、灰绿色泥岩为主，夹薄层中、细砂岩，花斑状泥岩包体，含植物化石；底部为厚 层状粗巨粒砂岩，成分为石英为主，长石次之。层厚179.30m231.52m。与下伏地层整合接触。3、下统下石盒子组（p1x）上部呈紫、灰紫色，少量灰绿色条带，以粉砂岩为主，次有泥岩；中部灰白色细砂岩与砂绿色粉砂岩互层，夹有12层薄煤，距底部19.6141.26m处有一层铅浅灰色或灰色粘土岩，厚0.44.81m，全区发育，为具有对比意义的标志层，是见第一层煤的先导标志.含植物化石。底部为灰白色薄层状细粗砂岩、泥岩、高岭土质胶结，局部富集云母，层厚124.48277.64m。4、下统山西组（p1s）属华北型陆相碎屑岩系，沉积稳定，岩相组合由灰白、深灰色细、中、粗砂岩，灰灰黑色粉砂岩、泥岩及煤组成，其中以粗碎屑岩所占比例较大。此岩组可划分为三个沉积旋回，每个旋回有煤13层，共含煤37层。其中编号煤6层，可采煤3层，是本区主要含煤地层之一。该组地层厚44.5572.52zm，与下伏地层整合接触。(四) 石炭系上统太原组(c3t)属浅海至陆坳陷盆地过渡型含煤建造，为碎屑岩、碳酸盐岩的海陆交互相岩系。岩性组合由灰白色砂岩、灰、灰黑色泥岩，深灰色石灰岩、煤及少量粘土岩，沥青质泥岩组成。上部以细碎屑岩为主，下部以粗碎屑岩为主，该财组可划分为四个沉积旋回，每个旋回含煤13层，共含煤57层，编号煤6层。是本区主要含煤地层之一。顶部以石灰岩或海相泥岩与山西组为界，下部以巨厚中粗砂岩、粉砂岩、泥灰岩等。本组地层厚69.09107.82m，与下伏地层为平行不整合接触。二、井田地质构造本矿井位于f1逆断层与f5逆断层之间的部位，由于此二断层形成的同时受到东西向扭压力，形成了一背斜构造即为丁家梁背斜和一向斜构造为马莲台向斜。故本区西部为丁家梁背斜的东翼为单斜构造，地层走向近南北，倾向3060之间，倾角2026，个别地段倾角大于30。东部为向斜构造，轴向方向为n20左右，倾角在南部及中部为1520之间，向北有偏大之势，局部可达30左右。断裂构造1、f1断层位于矿区的西部，从南向北延展2km，构成矿区的西部边界。为一走向近南北，倾向东的逆断层，倾角75左右，落差500m。2、f5断层 位于矿区的东部，呈北西方向延展近4km，构成矿区的东部边界，走向为n15w，倾向n75e的逆断层，落差80150m。纵观全区地层稳定，沿走向方向有波状起伏。三、煤层1、煤层分布情况井田区域含煤地层为二迭系山西组和石炭系太原组，共含煤12层，其中可采煤层四层，局部可采煤层一层。其中16号煤赋存于二迭系山西组，712号煤赋存于石炭系太原组，可采煤层编号为1、3、5、9号煤层，局部可采煤层编号为8号煤层。井田内煤层稳定性、连续性好，都为层状、厚层状。煤层总厚度15.01m，可采煤层厚14.00m，局部可采煤层厚1.01m。各煤层间距为6.2339.98m，一般为20m左右。本井田为掩盖型煤田，煤层无露头，煤层埋深大于100m，最浅的1号煤见矿深为124.82m300.82m，最深的9号煤见矿深为130.56366.33m，煤层东倾，倾角2326。2、煤层特征1号煤层： 位于山西组顶部，距石盒子组底界15m，煤层厚度0.482.29m，平均1.71m，在井田内有 自北向南，由西向变薄的趋势。偶见1cm厚 的夹矸多层，无法对比，煤层较简单，沉积稳定，是可采煤层之一。3号煤层： 位于山西组中下部，是全区发育之厚煤层，煤层厚1.766.93m，平均厚4.36m。只有zk402孔处因剥蚀变薄，厚度1.76m。该煤层结构较复杂，可分为上下两个自然层(设计根据钻孔资料统计，3-1分层煤层厚1.092.70m，平均厚2.10m，局部含夹矸一层，夹矸厚0.24m。3-2分煤层厚0，364.23m，平均厚2.26m，局部含夹矸一层，夹矸厚0.23m)，两分层间距0.253.74m，平均厚0.77m。夹层多为泥岩、粉砂岩，少数炭质泥岩。该煤层稳定，属可采煤层之一。与1号煤层间距23.4939.98m，平均间距30.25m。顶板为泥岩及泥质粉砂岩。5号煤层：位于山西组下部，是全区发育的厚煤层，煤层厚1.554.65m，平均厚3.55m。煤层结构复杂，含13层夹矸，夹矸最大厚1.25m，最小厚0.20m，一般厚0.200.40m。夹矸岩性为泥岩。该煤层沉积稳定，是主要可采煤层之一。距3号煤层间距6.2319.87m，平均间距11.97m。顶板为泥岩及泥质粉砂岩。8号煤层： 位于太原组上部，全矿区发育，厚度为0.621.19m，平均厚1.01m，只有zk401因剥蚀一部分，厚度为0.30m，zk502孔缺失部分地段。含一层夹矸，夹矸厚0.190.34m，平均厚0.25m，为局部可采煤层。与5号煤间距30.48m，其顶板多为粉砂岩、泥岩，少量灰岩。9号煤层： 位于太原组中部，全区发育，厚度2.875.27m，平均厚3.98m。结构复杂，含14层夹矸，其中第一原单位矸层较稳定，夹矸厚0.73.37m，岩性主要为粗砂岩，次为泥岩，其它夹矸时有时无，岩性多为泥岩（设计根据钻孔资料统计，9-1分层厚度1.141.88m，平均厚1.38m。9-2分层厚度1.653.39m，平均厚2.60m，含2-3层夹矸，夹矸厚0.160.67m)。该煤层沉积稳定，变化小，属可采煤层之一。与8号煤层间距23.58m。煤层顶板为石灰岩，是具有对比意义的标志层。设计根据钻孔资料和煤层底板等高图及地质报告方案说明书，对可采煤层的特征进行了归纳，归纳的各主要煤层见表1-2-1。表1-2-1 主 要 可 采 煤 层 特 征 表煤层编号煤层厚度(m)煤层间距(m)夹矸情况顶板岩性可采性评 价稳定性最小-最大平均最小-最大平均10.48-2.291.7123.49-39.9830.250.25-1.520.776.23-19.8711.9730.4823.58偶见1cm厚夹矸11 层泥岩、炭质泥岩、中、粗砂岩可采煤层稳定3-11.09-2.702.10局部含夹矸1层，夹矸厚0.24m泥岩及泥质粉砂岩可采煤层稳定3-20.66-4.232.26局部含夹矸1层，夹矸厚0.23m泥岩、粉砂岩可采煤层稳定51.55-4.653.55含夹矸1-3层，夹矸厚0.2-1.25m泥岩及泥质粉砂岩可采煤层稳定80.62-1.191.01含夹矸1层，夹矸0.19-0.34粉砂岩、泥岩、少量石灰岩9-11.14-1.881.38石灰岩可采煤层稳定9-21.65-3.392.60含夹矸2-3层，夹矸厚0.1-0.67m粗砂岩为主，次为泥岩可采煤层稳定四、煤质1、煤的物理性质和煤岩特征各煤层均为黑色、层状、块状构造，结构类型主要有： 条带状、线理状、少数致密块状，油脂、玻璃、弱沥青光泽，断口贝壳状、阶梯状、鳞片状。煤岩类型以半光亮、半暗型为主，暗淡型次之，光亮型较少。2、化学性质各煤层原煤煤质特征见表1-2-2。3、煤种的确定根据精煤的挥发分及胶质层指数，按中国煤（以炼焦煤主为）的分类方案，各煤层煤种见表1-2-3。表1-2-3 各 煤 层 煤 种 表煤层编号样品编号vdaf(%)y(mm)煤种名称备注1横芯39.2311.0气煤二号3横(4)二芯533.139.0肥气煤一号5横147四芯836.1010.0肥气煤一号8横147五芯1041.1112.5气煤二号9横147六芯1139.3616.0气煤三号横147六芯1240.2915.5气煤三号从表中可以看出，煤层分类如下：1号煤属中灰、特低硫、中磷、煤质变化小的高发热量煤层，属气煤二号。3号煤属中灰、低硫、低磷、高发热量的煤层。煤质变化不大，煤质牌号为肥气煤一号。5号煤属富灰、低硫、低磷、高发热量气煤二号，局部为1/3焦煤。9号煤属中灰、富硫低磷、高发热量的煤层。煤质牌号属气煤三号。4、煤层容重值各煤层容重值见表1-2-4。表1-2-4 煤 层 容 重 值煤层编号容 重(kg/m3)备 注11.5031.4751.5081.4591.385、煤的用途结合本井田的煤质、工艺性能等特点，该区煤宜做动力用煤以及各种民用煤。如果能适当降低硫、磷含量，可做炼焦用煤。五、风氧化带的确定地质报告未做燃烧试验，没有采腐植酸样。储量核实报告确定风氧化带界线为第一线三系不整合面以下25m，即基岩以下垂深50m，做为氧化带界线。第三节 水文地质一、矿床水文地质条件井田位于北高南低、东高西低的缓倾平原上，地面半固定砂丘遍布，丘间洼地很多，洼地雨季有暂时性积水，未观测到有形成地表径流的迹象。据zk403等16个孔揭露，第四系砂粘土、风成砂厚3.5022.50m。第三系砂质粘土岩、粘土岩厚62.55117.22m，第三系底砾岩厚7.4436.21m。第四系砂粘土底部含水微弱，第四系粘土岩不含水，第三系底部砾岩中含水较丰富。1、矿层上部第三系孔隙含水层此层水赋存于砾岩中，砾岩呈半胶结状，较疏松，砂泥质胶结。据钻孔揭露，砾岩含水层厚度7.4436.21m，平均厚19.26m，水位埋深8.7410.64m，具承压性。通过zk302孔和zk403孔抽水试验，当下降到47.44m和19.59m，涌水量为1.828l/s和3.018l/s，单位涌水量分别为0.0385l/s.m和0.154l/s.m。2、矿层顶底板及煤层夹层中含水层顶底板及煤层夹层含水层岩性为粗砂岩、中粗砂岩、中细砂岩、细砂岩等。岩层完整致密，砂质、钙质胶结，裂隙不发育，含水微弱。由于构造不发育，井田内及周边15个钻孔仅有三个钻孔发现断层，断距35m，断层角砾均被泥质充填，所以断层破碎带亦含水微弱。据zk302孔和zk403孔资料，水位埋深为40.12m和35.96m。钻孔抽水试验，降深25.32m和19.04m时，其涌水量分别为0.101l/s和0.484l/s，单位涌水量分别为0.00389l/s.m和0.0254l/s.m。二、原长城煤矿井下涌水情况原长城煤矿井下巷道掘进至地表起垂深约190m左右，巷道总长度约2900m(双巷)，井筒建设过程中遇到的主要含水层为第四系下部的砂砾含水层，第三系底部的砾岩含水层和7号煤层顶部的石灰岩含水层。井下日排水量约79.17m3/h，断层多，断层导水性比较明显。三、矿床充水因素井田位于鄂尔多斯高原的西部边缘，气候干燥，多风少雨。雨季暴雨在丘间洼地形成积水，有的洼地不通。虽未观察到有形成地表洪流的迹象，但丘间洼地的积水无法自行排出，因此在矿坑坑道口必须要有防洪措施，以免雨季洪水涌入坑道。边沟（宁夏境内，是本区地表水的主要排泄通道）地表水体在矿区东南边缘，其河床比地表低18m多，即便有特大洪水也溢不到矿区地表，影响不到矿坑坑道口，f1和f5两条断层是井田的边界，只影响到煤系地层，且两条断层的倾角均在70以上，断层即便延伸，也只能延伸到煤系地层或更老地层中。在勘探区的16个钻孔中，均未见到f1和f5断层延伸到矿区，所以在河床也没有可能地表水体与第三系底砾岩含水层沟通（此处第三系粘土岩厚63.8573.12m，它的隔水性能良好)，同时f1、f5断层在煤系地层最下部也未发现延伸的痕迹，也不会影响到煤系地层中的水与第三系的地下水沟通，它只能在深部有延伸的可能，但在矿床的底部，对矿床开采无影响。四、矿井涌水量预测长城煤矿西矿区初步勘探最终地质报告审议书中指出：报告“基本查明了矿区水文地质条件，并指出了今后的供水方向，报告中计算的矿坑涌水量为5679.637m3/昼夜，可作为矿井设计的依据”(该审议书经内蒙古自治区地质矿产局内地协1986批96号文批复)。内蒙古自治区第八地质矿产勘查开发院于2006年10月编制的内蒙古自治区鄂托克前旗上海庙长城煤矿井田详查最终地质报告中，以原地质报告提供的涌水量作为矿井涌水量，共计5679.637m3/昼夜，即236.65m3/h（其中井筒涌水量4781.539m3/昼夜，采矿坑道涌水量898.098m3/昼夜，）。本设计以此作为选择排水设备的依据。五、 矿井供水方向矿区第三系砾岩厚7.4436.21m，水量比较丰富，水质良好，据zk302孔抽水资料，涌水量达1.8283.018l/s，可作为矿井的供水水源地。第四节 其它开采技术条件一、松散覆盖层(1) 第四系(q)该层上部有02m的风成砂土，中下部为砂粘土、亚砂土，底部为砾石层。总厚度平均为15.50m。砾石厚08.4m，平均厚2.28m。(2) 第三系 (r)上部为粘土、砂粘土，底部有一砾岩层，砂及粘土质胶结，较疏松，砾岩层平均厚19.26m。第三系平均厚101.70m。各钻孔松散岩层覆盖厚度见表1-4-1。二、煤层顶底板岩石性质1号煤顶板岩性为砂岩、泥岩，从北向南其粒度逐渐变细，如p1线为中粗砂岩，p3线为粗砂岩，p4线为粗细砂岩，同时出现炭质泥岩伪顶，p5线及p6线为粉砂岩及炭质泥岩。底部也与顶板有同样的规律，从中细砂岩、粉砂岩到泥岩。3号煤层：其顶板多为泥岩，个别孔为砂岩，一般是砂岩，都为伪顶或伪底。表1-4-1 松 散 覆 盖 层 厚 度 表 项目孔号q4厚度 (m)r厚度 (m)q+r厚度(m)砂粘土风成砂砾石总厚粘土砾岩总厚zk10119.210.4019.61103.3911.42120.81140.42zk10210.210.2010.41117.2110.55172.76138.17zk10318.001.5019.5098.2824.00122.28141.78zk30113.00013.0090.0036.21126.21138.21zk30222.502.0024.5094.5013.51108.01132.51zk1476.303.8010.1088.3032.80121.10131.20zk50111.028.4020.0267.4510.4677.9197.93zk50215.320.2015.5282.687.4490.12105.64zk50316.771.2318.0062.5527.5790.12108.12zk50410.46010.4672.547.9880.5290.98zk40116.004.2020.2081.1017.6698.76118.96zk40215.008.0023.0070.4422.3792.81115.81zk40313.503.0116.5180.1019.91100.01116.52zk40115.042.7017.7467.4535.00102.45120.19zk6015.1505.1563.8521.0484.8990.04zk6023.500.804.3073.1210.3083.4287.72平均13.222.2815.5082.4419.26101.70117.205号煤层：只有p1勘探线顶、底板为砂岩，其余都为泥及炭质泥岩。9号煤层： 顶板全部为生物碎屑灰岩，底板为泥岩及粉砂岩。各钻孔见到的各煤层顶底板岩性见表1-4-2。砂岩及灰岩作顶板时，稳定性良好，易维护。若存在的伪顶时，易于块状冒落，开采时应加强维护。泥岩、炭质泥岩为煤层顶板时，其稳定性能降低，应特别注意顶板的维护。三、瓦斯含量、煤尘、煤的自燃及地温1、瓦斯地质报告引用宁夏横城煤田瓦斯资料：本区瓦斯自然成分的分带是有规律的，而且规律比较明显。一般规律是垂深（自基岩向下）400m480m以上为n2和co2带，所采瓦斯样皆在此带ch4为零。垂深480m560m为（+726m+646m）n2和ch4带，甲烷成分在此带突然增加，一般47.5676.22%，540m560m以下是ch4带，甲烷成分大于80% 。本区在钻探过程中，部分钻孔发现有油沙和油气显示，因此在开采过程中，可能有与煤伴生的少量天然气。所以，本区煤层瓦斯中是否包含天然气在内，其含量和分布规律在开拓过程中应注意。各煤层的瓦斯分带见表1-4-3。表1-4-3 各 煤 层 甲 烷 含 量 综 合 表井田名称煤层名称气带甲烷含量 毫升/克可燃物 质 (样品个数)二氧化碳带甲烷含量 毫升/克可燃物质 (样品个数)甲烷、气带甲烷含量 毫升/克可燃物质(样品个数)气带甲烷含量毫升/克可燃物质(样品个数)石家庄井田30.0038 (3)0.065 (2)3.61 (1)50.09 (6)0.029 (4)2.03 (2)90.066 (5)0.046 (7)1.07 (1)红石湾井田30.043 (3)0.014 (1)50.055 (2)2.27 (1)90.034 (3)0.05 (5)6.23 (1)根据宁夏煤炭质量检测中心对井田东部和北部的2个钻孔煤样测试结果，煤层中瓦斯含量为0，瓦斯成分中ch4含量为0，co2为4.396.24%，n2为91.6895.65% 。根据储量核实报告和井田附近2个钻孔煤样测试成果，本设计暂定矿井为低瓦斯矿井，建设和生产期间应采取措施，加强瓦斯监测，确保生产安全。2、煤尘宁夏煤田地质队在3、5、9号煤中采了8个样作试验，结果表明煤层中混入6090%的岩粉才不发生爆炸。其中3号煤需混入6090%，5号煤需6065%，9号煤为7090%，说明各煤层均有煤尘爆炸性。另外，根据宁夏煤炭质量检测中心对井田东部和北部2个钻孔煤芯试验成果，各煤层煤尘爆炸指数在17.6635.42，结论为煤尘有爆炸性。3、煤的自燃地质报告只提交了各煤层的着火点，经12个试验结果，各煤层着火点见表1-4-4。根据宁夏煤炭质量检测中心对井田东部和北部2个钻孔煤芯试验成果，t1为343353，t2为333343，t为1019，煤层自燃倾向等级为不易自燃煤层。 表1-4-4 各 煤 层 着 火 点 煤层编号着 火 点 （）原样还原样氧化样13393803053337359.535537730934753353433523653073379357369363377345364第五节 地质勘探程度及存在的问题及建议一、地质勘探程度本设计以内蒙古自治区一八地质队提交的内蒙古自治区鄂托克前旗长城煤矿西矿井田详细（最终）地质报告及内蒙古自治区鄂托克前旗长城煤矿西矿区煤炭资源储量核实报告为依据编制。勘查区为全掩盖型矿区，上覆巨厚的第三系、第四系松散岩层，地表无煤层露头，无法进行地质测量，因此在本区工作开展首先进行了二维地震测量，对矿区含煤地层的覆存形态及基本构造有所评价的前提下进行钻探工作，其勘查方法为以钻探为主的综合勘查方法。勘查类型确定为一类二型，以500500m网度获得控制储量（121b），以10001000m的网度获得控制储量（122b）。二、存在的主要问题和建议1、地质报告中，在钻探过程中部分钻孔中有油沙和油气显示，可能有与煤伴生的少量天然气。因此矿井建设和生产期间必须强化瓦斯检测，采取有效的监控措施，保证生产的安全性。2、煤质分析报告中测试项目不够完善，如元素分析和胶质层指数数据较少，影响煤种及煤的牌号确定。3、钻孔未作封孔检查，开采期间应注意钻孔导水。4、煤层风氧化带圈定不够细致，风氧化带未采腐殖酸样。5、公路、古长遗址的走向根据地形图确定。矿井开采时必须对古长城遗址和公路的走向进行测量核实，必要时应对其保护煤柱进行调整。6、对边界断层f5控制程稍有不足，建议今后生产注意探索。22内蒙古鄂托克前旗长城煤矿改扩建初步设计 第二章 井田开拓第二章 井田开拓 第一节 井田境界及储量一、井田境界原矿井井田面积1.206km2，开采深度1220820m，井田境界由4个拐点圈定，1点（4238600.00 36373500.00）、2点（4238600.00 36374400.00）3点（4237120.00 36374400.00）、4点（4237400.00 36373500.00）。井田南北走向平均长1.34km，东西倾斜宽平均0.90km，面积1.206km2。扩大区由原长城西矿区向北向东逐步延伸。南部与宁夏回族自治区接壤，并以古长城为界。矿区范围北以坐标线4242000线，南以长城为界，东以f5断层为界，西以f1断层为界。南北长3km，东西宽1.03.4km，面积6km2，则井田总面积为7.2km2。二、储量1、矿井地质资源/储量原井田内查明的煤炭资源/储量1656.9万吨，其中探明的经济基础储量(121b)1293.9万吨、控制的经济基础储量（122b）324.3万吨、推断的内蕴经济储量（333）38.7万吨。扩大区井田内查明的煤炭资源/储量7068.6万吨，其中探明的经济基础储量(121b)858.9万吨、控制的经济基础储量（122b）2351.2万吨、推断的内蕴经济储量（333）3743.1万吨、预测资源储量（334）115.4万吨。2、矿井工业资源/储量矿井工业资源/储量根据分类指标，对控制的资源量进行预可行性综合评价和经济意义分类，对推断的资源量做资源可靠性评价后乘以可信度系数。矿井工业资源/储量按下式计算：（k=0.9）矿井工业资源/储量 = 122b2m22333k原矿井工业资源/储量 = 1293.9324.338.70.9 = 1653.03（万吨）扩大区矿井工业资源/储量 = 858.92351.23743.10.9 = 6578.89（万吨）总矿井工业资源/储量=原矿井工业资源/储量+扩大区矿井工业资源/储量。总矿井工业资源/储量 = 1653.036578.89 = 8231.92（万吨）下面按总矿井工业资源/储量计算，不再分开说明。3、矿井设计资源/储量从矿井工业资源/储量中减去井田边界煤柱、古长城遗址保护煤柱和敖召其银川公路保护煤柱永久煤柱损失后，计算矿井设计资源/储量6952.81万吨。设计资源/储量计算结果汇总见表2-1-1。表2-1-1 矿井设计总资源储量计算结果表 单位 万吨煤层号地质资源储 量工业资源储 量永久煤柱损失设计资源储量长城保护公路保护井田边界防水煤柱合计11208.73970.5440.7108.8815.2222.83187.63782.9132533.612484.6380.08291.135.6570.13476.962007.6752146.482025.0669.12226.3130.6650.35376.441648.6292836.682751.69123.43236.7739.1978.18477.272273.92合计+8725.58231.92313.33863.06120.72221.691518.86713.12永久煤柱留设结果为：(1) 井田边界煤柱20m，+920井底车场、大巷及硐室保护煤柱30m，井筒保护煤柱在敖(召其)银(川)公路(三级沥青公路)保护煤柱内。(2) 古长城遗址保护煤柱的计算，根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程选择岩层裂缝角的取值：表土层1= 45，粘土层及砾石层2 = 60，基岩3=70，各类土、岩厚度参照zk601、zk602、zk501、zk501、zk502、zk504孔揭露厚度计算，其中表土层、粘土层及砾石层按最厚的计算。表土层厚h1=20.02m、粘土层及砾石层厚h2=103.72m。长城边界维护带宽度取l0=20m。l= l0+ h1/tg1+ h2/ tg2+ h3/ tg31表土层裂缝角 2粘土层及砾石层裂缝角3基岩层裂缝角 l0维护带宽度20mh1表土层厚度20.02m h2粘土层及砾石层厚度 103.72mh3基岩厚度m l保护煤柱宽度m 煤层埋深浅处，即+1226+1070m，h=156m，h3=32.26ml = 2020.02/tg45103.72/tg6032.26/tg700 = 111.64（m），取115m。煤层埋深深处，即+1226+700m，h=52