[工程科技]东里煤矿初步设计说明书.doc

东 里 煤 矿 初 步 设 计 说 明 书前言一、概述东里煤矿位于襄垣县城西南5km，地域属长治市襄垣县古韩镇管辖，隶属襄五煤业有限责任公司。（原崔家庄煤矿东里矿井）襄垣县古韩镇华能焦化有限公司。东里煤矿井田系东里村安全煤柱的一部分，位于潞安煤业（集团）公司五阳煤矿井田范围内，是沁水煤田长治勘探区的一部分，井田面积0.775km2，开采3号煤层，该煤层平均厚度6.39m，倾角一般小于15，煤层结构简单，顶底板岩性良好，地质构造简单，属不易自燃煤层。根据相邻五阳煤矿资料，与本井田相邻采区瓦斯涌出量为6.5m3/t。井田内3号煤层能利用储量6690kt，实际可采储量4716kt。3号煤层为低灰中灰、特低硫低硫、中热值特高发热值瘦煤（SM），主要用作炼焦配煤，动力及民用煤，主供焦化厂。焦煤和配焦煤是煤炭市场紧缺煤种，目前市场缺口很大，供不应求，即使在前几年煤炭市场持续疲软的情况下，也一直是卖方市场。随着我国化工、冶金工业对此煤种需求量的日益增大，本矿3号煤层市场优势和价格优势将会进一步体现出来，其市场潜力巨大。鉴于东里井田得天独厚的资源条件和良好的外部建设环境，襄垣县政府决定并征得潞安煤业（集团）公司同意，将五阳煤矿井田内的东里村搬迁建矿，最大限度地开发有限的优质煤炭资源。2005年12月1日，襄五煤业有限公司委托我公司编制东里煤矿初步设计。二、编制依据1襄五煤业有限公司（原崔家庄煤矿东里矿井）关于委托我公司编制东里煤矿初步设计的“委托书”。2山西省煤炭工业局晋煤行便字（2004）第14号文关于襄垣县人民政府移村办矿请示的意见书。3襄垣县人民政府襄政函（2004）第10号文关于移村办矿建小康的建议函。4潞安煤业（集团）公司潞矿办字（2004）第108号文件关于襄垣县人民政府移村办矿的请示。5潞安煤业（集团）公司五阳煤矿潞矿五办字（2004）第27号文件关于襄垣县人民政府关于移村办矿建小康建议函的请示。6山西煤田地质勘探114队编制的山西省襄五煤业有限责任公司东里煤矿3号煤层地质报告。7.襄垣县古韩镇东里村移村办矿创建小康村协议；8.关于襄五煤业公司占地意向的协议。9.东里煤矿可行性研究报告。三、设计的指导思想以市场经济为导向，加大矿井设计改革的力度，在保证矿井规模和安全生产的前提下，尽量简化环节，减少行政福利设施。系统设计简单实用，设备选型切合实际，经济合理，最大限度地降低矿井建设初期投资和缩短建井工期，力争通过精心设计和科学管理，把该矿井建设成安全可靠、工程量少、投资低、工期短、见效快、煤炭资源回收率高、效益好、符合市场经济的新型煤矿。四、设计的主要特点1东里煤矿设计生产能力300kt/a，属于新建矿井。矿井采用一次设计、一次建成投产的移交方式。2立井开拓布置主立井和副立井两个井筒，主立井装备一对3.0t箕斗，担负矿井原煤提升任务，兼做回风井和安全出口；副立井担负矿井辅助运输任务，兼做进风井和安全出口。回风大巷兼辅助运输。3贯彻了多做煤巷少做岩巷的原则，井下巷道除井底车场外均沿煤层布置，矿井移交生产时，煤巷占67.9%。开采过程基本不作岩巷。4全井田只布置一个采区、一个普掘工作面，一个综掘工作面，初期移交的回采工作面布置在井田西部边界。生产系统简单。5选用综采放顶煤开采，生产集中、产量较大，利于稳产、超产，材料消耗少，适应性强，效率高。6井筒工业场地布置在井田边界附近，安全煤柱与五阳矿大巷部分煤柱重叠，占压本井田少，矿井资源回收率高。7、地面建筑最大限度地采用了同体联合建筑。五、主要技术经济指标1井田开拓方式：立井；2水平划分及水平标高：全井田一个水平开采，水平标高+389.5m；3矿井移交生产时井巷总工程量为4217.2m，其中煤巷2862m，岩巷1355.2m；煤巷占67.9%，岩巷32.1%。总掘进体积为70109.58m3，其中硐室体积4827m3。万吨掘进率为140.57m万吨。4矿井工业场地工业建（构）筑物总面积：2976.4m2，总体积：17410.4m3。胶带输送机走廊长度150.0m；5矿井工业场地行政福利建筑（含单身宿舍）总面积1900.8m2，总体积6833.3m3；6矿井总占地面积5.63ha（不含预留场地），其中工业场地占地面积4.43ha，排矸场地征用地1.20ha；7矿井原煤全员效率5.48t/工；8矿井职工在籍总人数421人；9矿井建设总工期19.3个月，其中施工准备期2个月，建井工期17.3个月；10矿井共迁居民136户。11矿井建设总投资9303.00万元，吨煤投资为310.10元；六、存在问题与建议1建设单位应在主立井、副立井位置施工井筒检查孔，以便为井筒设计和施工提供可靠的依据。2请建设单位尽快与有关单位签定供电电源、共用煤柱等协议。3本井田面积甚小，为延长开采年限，建议矿方尽早考虑扩区开发方案，及早办理有关手续。第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、交通位置东里煤矿位于襄垣县城西南5km，地界属襄垣县古韩镇管辖，矿区边界为不规律多边形。其地理座标为东径11300071130058，北纬362837362914。井田位于潞安煤业（集团）公司五阳矿井田范围内。拟选的工业场地位于古韩镇现东里村的南部。北距襄垣县城5km，距长治45km，距太原215km。太焦铁路从井田东北部穿过，太焦线北接石太、同浦线，南接陇海线，距襄垣县车站2.5km，距五阳车站3.5km，在襄垣县和五阳煤矿设有车站。各乡村之间均有公路与周围的208国道、榆黄公路、长韩公路、长临公路相连，区内交通四通八达。交通位置详见图1-1-1。二、地形、地貌及河流井田地处太行山西麓，地貌特征为低山丘陵类型。井田内地面平均标高为876m，相对高差不超过20m。地势北高南低，西高东低。区内主要河流是浊漳河西源，该河从本井田北部自西向东流过，属海河水系漳河流域，其支流有淤泥河，与南漳河在五阳井田汇合后至襄垣城东与浊漳河北源汇合流出。浊漳河为常年流水性河流，但流量变化较大，洪水期流量大，干旱期流量较小。位于井田西侧的淤泥河只在雨季有水流，平时干涸无水。三、气象及地震情况井田属东亚季风暖温带半湿润地区，大陆季风气候显著。四季分明、冬长夏短、气候温和适中。冬季寒冷、雨雪稀少；春季干燥多风、春旱频繁；夏季炎热多雨；秋季温和凉爽。年内常有干旱、霜冻、冰雹、暴雨、大风等灾害性天气发生。夏季多东南风，冬季多西北风。据襄垣县气象站观测统计，气温-29.138.1，平均9.5；年降水量433.2814.3mm，平均532.8mm；蒸发量为15151914.7mm；平均1768.1mm。最大冻土深度0.82m。据“山西省地震基本烈度区划图”，本区地震裂度为6度区。四、矿区工农业生产概况及煤炭生产建设情况矿区处于低山丘陵地区，土地贫脊，又受干旱影响，农业生产产量较低。主要农作物有玉米、谷子、高粱、小麦、棉花、蚕桑和一些油料作物。矿区工业主要有采矿、炼铁、电力、石料、小型机械制造、农机修配和丝织等。本井田煤层埋藏较深，除五阳矿外，邻近尚无小窑开采。五、水源、电源情况根据供电协议，矿井10kV回路电源一路拟引自110KV襄垣站，另一6kV路引自35KV王桥站，在矿井工业广场建10/6kV变电所。当其中任一回路发生故障时，另一回能担负矿井全部负荷用电。当地农业及民用水源主要用浅井取第四系及基岩风化带水，一般含水较为丰富，单位涌水量1.3813.94L/sm，水重碳酸硫酸盐钾钠型水质，矿化度小于0.51g/L，可作为矿井供水水源。矿井开采后，井下水通过处理，可作为矿井生产供水水源。经计算第四系及基岩风化带水量能够满足矿井生产生活用水。六、四邻矿井开采情况东里煤矿井田系东里村安全煤柱的一部分，位于潞安煤业（集团）公司五阳煤矿井田范围内，井田四界外均为五阳煤矿所属采区。在井田的东南方向是五阳煤矿的主皮带巷，邻近采区工作面均已采完；西南方向为七四轨道暗斜井和皮带暗斜井，其相应采区也已采完；井田西北方向边界是以断层来划分的，未开采；井田东北方向以河流为界划分边界，也未开采。七、征地及迁村情况根据山西省煤炭工业局晋煤行便字（2004）第14号文件关于襄垣县人民政府移村办矿请示的意见书、襄垣县人民政府襄政函（2004）第10号文件关于移村办矿建小康的建议函、潞安煤业（集团）公司潞矿办字（2004）第108号文件关于襄垣县人民政府移村办矿的请示、潞安煤业（集团）公司五阳煤矿潞矿五办字（2004）第27号文件关于襄垣县人民政府关于移村办矿建小康建议函的请示。本矿井属批准的移村办矿建小康新模式矿井，目前，襄垣县襄五煤业有限公司与古韩镇东里村村委会已签订关于襄五煤业公司占地意向的协议和襄垣县古韩镇东里村撤村办矿创建小康村协议。目前，征地及迁村工作正在按程序进行。第二节地质特征一、地质构造（一）区域地层山西省东南部地层分布自东往西，由老到新。主要有上元古界震旦系，古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二迭系，中生界三叠系，新生界上第三系、第四系。现概述如下：1震旦系（Z）：主要分布于本区的东北隅及西南角，东侧由北往南断续出露于沟谷中。由较厚的碎屑岩沉积建造和巨厚的中厚的中偏碱、偏基的火山岩建造组成。厚度从几米到数km。与下伏地层呈角度不整合接触。2寒武系（E）：沿沁水盆地呈弧形带状分布。为一套由砾岩、砂岩、灰岩、泥灰岩、鲕状灰岩、竹叶状灰岩、白云岩等组成的浅海相碎屑和碳酸盐岩沉积地层。底部有一层含砾砂岩。地层厚一般为377570m。与下伏震旦系呈平行不整合接触。3奥陶系（O）：分布于本区的东部、南部及西北角。为一套灰岩、泥灰岩和含燧石白云岩组成的浅海碳酸盐岩沉积。一般厚476700m。与下伏寒武系呈整合接触。分下统和中统，二者间呈中行不整合接触（怀远运动）。（1）下奥陶统（O1）：为一套白云岩沉积。底部有一层不足一米的黄绿色页岩和白云质页岩；中、下部为厚层粗晶白云岩；上部含燧石。厚64209m，一般厚130m。（2）中奥陶统（O2）：下马家沟组（O2X）：底部为浅灰、黄绿色钙质泥岩；下部为角砾状泥灰岩；中、下部为中层石灰岩夹泥灰岩。厚37213m，一般为120m。上马家沟组（O2S）：下部为泥灰角砾状泥灰岩；中、上部为灰黑色中厚层状豹皮状灰岩；顶部为白云质灰岩。厚170308m，一般厚230m。峰峰组（O2f）：下部为泥灰岩、角砾状泥灰岩，泥灰岩中含石膏；上部为豹皮状灰岩、白云质灰岩。厚0176m，一般厚120m。4石炭系（C）：主要出露于沁水盆地东缘及南缘。为一套海陆交互相含煤、铁岩系组成，为本区煤、铝、铁形成的重要地质时期。厚32177m。下统缺失。与下伏中奥陶统呈平行不整合接触。（1）中统本溪组（C2b）：为杂色铁铝岩，灰白、灰色粘土岩、灰岩。底部有山西式铁矿。全组厚035m，一般厚20m。（2）上统太原组（C3t）：以灰白、灰色薄层状中细粒石英砂岩、粉砂岩、泥岩为主，夹37层灰岩、520层煤。为区内主要含煤地层之一。底部一般有一层灰白色石英砂岩（K1）。厚82142m，一般厚90m。与下伏地层整合接触。5二迭系（P）：主要分布于沁水坳陷中。由砂岩、砂质泥岩及煤层组成。厚266422m。与下伏地层整合接触。分两统四组。（1）下统山西组（P1S）：底部为灰色细、中粒砂岩（K7）；下部为深灰色砂岩、粉砂岩、泥岩夹煤线；中部以灰色泥岩夹灰白色厚层状中粒砂岩、粉砂岩为主，有可采煤层12层，其赋存于中、下部的3号煤层在全区普遍发育，层位稳定；上部为黄绿色、灰色泥岩夹煤线。厚3672m，一般厚60m。与上伏地层连续沉积，整合接触。（2）下统下石盒子组（P1X）：下部为黄绿色砂岩、灰色泥岩夹薄煤层；中上部为黄绿、杏黄色泥岩、粉砂岩及砂岩，夹23层锰铁矿层；顶部为杂色鲕状铝土质泥岩。厚68361m。（3）上统上石盒子组（P2S）：底部为灰绿色厚层中、粗粒砂岩（K10）；下部为具紫红色斑块的黄绿色砂持泥岩、紫红色泥岩，夹锰铁矿23层；中部为杂色砂质泥岩夹多层黄绿色含砾中粒砂岩及少量灰色泥岩，上部为杂色砂岩、泥岩及含砾中、粗粒砂岩；顶部为黄绿色砂岩与紫红色泥岩互层，夹燧石条带或薄层。厚223653m。（4）上统石千峰组（P2sh）:黄绿色厚层中、粗粒砂岩及石膏薄层。厚22217m。6三叠系（T）：主要分布于沁水盆地的中心部位。由砂岩、泥岩、砾岩组成。地层厚约1850m。与下伏二迭系地层整合接触。分上、中、下三统共五组。（1）下统刘家沟组（T1l）：浅灰、紫红色细粒长石砂岩、粉砂岩。下部夹有层间砾岩层；上部砂岩中有条状磁铁矿。厚115568m。一般厚400m。（2）下统和尚沟组（T1h）：灰紫色薄-中层状细粒长石砂岩夹紫红色泥岩。厚131474m，一般厚250m。（3）中统二马营组（T2e）：下部为灰绿色厚-中薄层中细粒砂岩夹紫红色、灰绿色泥岩，底部砂岩中夹透镜状砾岩；中部为紫红色砂质泥岩夹浅灰绿色中薄层斑状中粗粒砂岩、浅灰色中细粒砂岩夹紫红色泥岩；上部为灰黄、黄绿色细粒长石砂岩、紫红色泥岩夹白色斑状砂岩。一般厚600m。（4）中统铜川组（T2t）:下部为浅肉红、灰黄色厚层中粒长石砂岩，局部夹灰绿色砂质泥岩；中、上部为灰紫色、灰绿色泥岩、及砂质泥岩夹肉红色砂岩。一般厚550m。（5）上统延长组（T3y ）：浅肉红、灰绿色中厚层中、细粒长石砂岩、粉砂岩及泥岩夹透镜状淡水灰岩。厚30138m，一般厚50m。7新生界上第三系（N）：在榆社、沁县、武乡、晋城-高平、黄碾 -襄垣、以及长治盆地南缘均有出露，地层为土黄、灰绿、棕色粘土地及砂质粘土，底部为砾岩，在武乡县张村为厚层灰绿、灰黑色粘土、粉砂与薄层泥质灰岩互层，并含油页岩。厚5268m，与下伏地层呈角度不整合接触。8第四系（Q）：区内广泛分布。主要为棕红、紫红、黄绿、土黄色粘土、亚粘土夹细砂、粉砂及中粗砂和砾石层。厚0330m。（二）井田地层本井田全部为第四系黄土覆盖。现依据钻孔资料将各地层由老到新简述如下：1奥陶系中统峰峰组（O2f）为含煤地层基底，主要由石灰岩、泥灰岩组成。溶解中常夹后生黄铁矿结核。2石炭系中统本溪组（C2b）与下伏奥陶系地层呈平行不整合接触。厚4.0031.77m，平均10m。主要与一套泻湖潮坪沉积的灰深灰色的泥岩、砂质泥岩、夹细粒砂岩、石灰岩及薄煤层，底部含铁铝质泥岩。含菱铁矿、黄铁矿结核、含动植物化石。3石炭系上统太原组（C3t）为井田内主要含煤地层之一。厚82.70141.45m，平均119.90m。为一套海陆交互相沉积。主要由灰深灰色砂岩、粉砂岩、泥岩、煤层及石灰岩组成。层理构造发育，动植物化石丰富。根据岩性组合及沉积特征分为上、中、下三段。4二叠系下统山西组（P1S）为本井田主要含煤地层之一，本组厚48.3371.89m，平均58.60m。由砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成。本组以色浅、含砂成分较高、交错层理发育、生物扰动构造多，植物化石丰富为特点。属滨海三角州沉积。底部以K7砂岩与下伏地层呈整合接触。5二叠系下统下石盒子组（P1X）K8砂岩底K10砂岩底，厚43.3085.10m，平均58.70m。主要为浅灰色深灰色泥岩、砂质泥岩、灰白色砂岩，顶部常含较稳定的带紫斑的鲕粒铝质泥岩，俗称“桃花泥岩”。以K8砂岩与下伏地层整合接触。6二叠系上统上石盒子组（P2S）K10砂岩底K14砂岩底，厚94.46567.50m，平均厚515.80m。以杂色砂泥岩组成，依据岩性组合特征可分为上、中、下三段。 上段：紫红色、黄绿色、灰绿色之泥岩夹细粒砂岩及粉砂岩。上部常夹有透镜状、微层状硅质层，具断续水平层理及韵律层理。底部为灰白色含砾粗砂岩，局部为细砾岩，具缓波状层理及水平层理。本段厚度一般200m。中段：上部为紫色、绿灰色泥岩夹含砾粗砂岩、中、细粒砂岩，具板状斜层理及韵律层理。中下部为浅灰绿色、灰白色、紫红色之粗粒砂岩与泥岩互层，以及灰色、灰绿色、紫色泥岩夹含砾粗砂岩，常见斜层理，砂岩中含团块状菱铁矿球粒。本段厚度一般140m。下段：上部为灰绿色、紫色砂质岩泥岩夹中细粒砂岩；中部为绿灰、浅灰色中粒砂岩夹细粒砂岩。下部为灰色、灰褐色泥岩夹细砂岩粒。具断续水平层理，板状，楔形层理。底界砂岩（K10）为浅灰、灰白色中粗粒砂岩，偶夹薄层砂质泥岩，具韵律层理及大型斜层理。本段厚度一般176m。7第四系（Q）区内第四系厚度10.4844.46m，平均厚31.33m。岩性主要为黄、褐色粘土、亚粘土，含钙质结核，顶部为耕植土，浊漳河河床见冲积层。（三）地质构造1区域地质构造本区大地构造位置处在我国东部新华夏构造体系第三隆起带的中段，即太行山隆褶带。太行山隆褶带系一西缓东陡的大型复背斜隆起。北段逐渐往北东弯曲，南段往南西乃至往西扭转，总体延伸方向为北2030度东。它与其他隆起带和沉降带彼此平行，并呈雁行排列。而且这种排列关系，不仅表现在一级构造带各段落主轴的排列方位上，其二、三、四级的隆起与坳陷、褶皱与断裂也往往形成这种雁行式的多字型排列。勘探区位于二级构造晋（城）获（鹿）褶断带和武（乡）阳（城）凹褶带之间。现将其构造概况分述如下：（1）晋（城）获（鹿）褶断带该带北自河北省获鹿，向南经左权县清城、松烟、拐儿镇、桐峪镇、石梁、潞城县城、长治市东侧、高平县城，延伸至晋城市以南，为晋东南山字型构造所载。长250km以上，宽2025km。总体走向为北2325度东。由断裂和与之平行的褶皱组成。石梁以北，褶断带规模很大，内部构造复杂，太古界结晶底出露于地表，断裂发育，相互交织。其主要构造形迹有：青城向斜、麻田背斜、栗城仰冲断裂、桐峪仰冲等。南段由石梁向晋城方向延伸，长达125km。出露地层主要为中奥陶统，主要构造形迹有长治大断裂、老顶山背斜、韩店高平间褶皱群、伊侯山背斜等。在与上述褶断带主要压性结构面斜交的方向上尚发育两组扭裂面；一组为北北西走向的张扭性断裂（大义山式）。如曹庄断裂、王家店断裂、北天池断裂、东崖底断裂等，走向均呈北1520度西，延伸多在57km；另一组为北东东向扭性断裂（泰山式），如南节上断裂、源庄断裂，其走向为北6575度东，延伸长度可达11km。（2）武（乡）阳（城）凹褶带该带分布在和顺左权、屯留、阳城线以西，圣山、樊寺山、沁源、安泽线以东的广大区域内。呈北北东南南西方向斜贯沁水盆地，总体为复式向斜，出露地层主要是二、三迭系。其主要构造形迹是一系列褶皱，局部见压性断裂，它们的延伸方向大致为北25度东。该带褶皱虽普遍发育，但规模不大，一般1020km。极为开阔平缓，两翼岩层倾角在10度左右，最大20度，相对背斜而言，向斜显得更为开阔。压性断裂不发育，只在和顺马坊、紫罗之间，和顺县城东北李阳至左权曹家寨之间，长子县石哲和王村之间有所见及。其走向为北25度东左右。一般长58km，最大的为和顺蔡家庄断裂，长23km，这些断裂面倾角一般为5060度，属高角度的冲断层。除上所述，尚发育与压性结构而斜交的两组扭裂面；一组为北北西向（大义山式），一组为北东东向（泰山式）。在该带的漳河和沁河河谷及其支流，大都受这两组扭裂面的控制，形成追踪河谷。区内仅北东东一组较为发育，如安泽县罗云屯留县张店一带。断裂走向为北70度左右。断面整齐平直，延伸较长，显示压性特征。而且在与断裂平行的方向上，局部有褶曲构造，亦表明该类断裂为北东东向的压扭性构造成为第二序次的构造形迹。“从印支期成生发展起来的中国东部巨型新华夏系构造体系，在晚近地质时期以至近期仍保持着明显的活动性，成为中国东部极为重要的活动构造体系”。因此，上述北东东向（泰山式）压扭性断裂，有一部份后来转化为张扭性断裂。如文王山断裂，二岗山断裂、庄头断裂等。由于燕山运动晚期之区域构造应力作用方式发生了巨大变化，引起构造的主应力方向由原来的北西西南东东向转变为北东南西向，主张应力变为北西南东向。在主张应力作用下，使原属新华夏系的压扭性断裂被改造为张扭性断裂，并形成了一系列规模不等的北东东向中新生代地堑式断陷。2井田地质构造本井田总体为一走向北东的向斜，即天仓向斜，两翼地层倾角512，局部15以上，西翼较陡，东翼较缓，另据大黄庄精查及南峰详查资料，西部井田边界外有南峰正断层、西大巷正断层、小黄庄断层、崔家庄断层，断距在50120m不等。东部井田边界外有数条正断层，断距240m不等。井田内未见断层及陷落柱，无岩浆侵入。构造属简单类。二、煤层及煤质（一）含煤地层井田内主要含煤地层为石炭系太原组及二叠系山西组，总厚平均为178.50m。（二）含煤性井田内煤层主要分布在二叠系下统山西组（P1S）和石炭系上统太原组（C3t）。含煤14层，煤层平均厚度14.91m；平均含煤系数8.35%。其中可采煤层三层（3、151、153号煤），平均总厚度8.22m，可采含煤系数为4.6。1山西组（P1S）含煤3层，煤层总厚4.737.60m，平均厚7.02m。本组平均厚度58.60m，含煤层数7.8215.51，平均11.98。3号煤层位于本组下部，厚度稳定，是井田主采、首采煤层。2太原组（C3t）含煤15层，由上至下依次为5、6、7、81、82、9上、9、11、121、122、13、14、151、152、153号煤层。煤层总厚4.8115.37m，平均厚9.51m。平均含煤系数7.93。其中151号煤层位于一段中部，局部可采，153号煤层位于一段下部，大部可采。（三）煤岩层对比1对比方法及依据井田内含煤层沉积稳定，岩性组合及地球物理特征规律明显，煤层、标志层自身特征显著，分布广泛，这就为煤层对比提供了可靠的地质依据。本次主要采用标志层及层间距法，并辅以物性特征及沉积环境的演变规律。2各煤层对比标志1号煤层，位于K8砂岩下06.00m，平均2.82m，一般直接与K8砂岩接触，层位不稳定。2号煤层，位于1号煤层下5.7920.32m，平均13.88m，下距3号煤层13.6229.88m，平均21.48m。夹于3号煤层顶板上的两套砂岩间，层位极不稳定。3号煤层，位于山西组下部，以本身特有的厚度及稳定性为特征，易于同其它煤层区别。视电阻率曲线形如笋状，具稳定的异常幅宽；伽玛伽玛及天然伽玛曲线呈箱形，煤层对比可靠。此外，该煤层的地震反射波T3波也是井田最主要的地震标准波，波形稳定，动力学特征明显，一般为23个强相位，全井田可连续追踪对比，是井田构造解释的主要依据。（四）可采煤层13号煤层位于山西组下部，3号煤层厚5.957.12m，平均6.39m。属结构简单稳定型煤层。煤层顶板为砂质泥岩、泥岩、细砂岩；底板为泥岩或砂质泥岩。该煤层距下部153号煤层120m。2151号煤层位于太原组下段，厚01.42m，平均1.05m，属较稳定型局部可采煤层。煤层结构简单，一般无夹矸，下距主要可采煤层153，平均4.47m。顶板岩性为泥岩、砂质泥岩；底板为泥岩。3153号煤层该煤层全区发育稳定，煤层厚01.85m，平均1.42m。结构简单，一般不含夹矸，煤层顶板为泥岩、粉砂岩，底板为泥岩、粉砂岩、细粒砂岩。该煤层位稳定，厚度变化不大，属较稳定型煤层。其余煤层不再叙述。见表1-2-1。表1-2-1 可采煤层特征表煤层名称煤层厚度/m煤层间距/m煤层结构顶底板岩性煤层稳定性煤层可采性备注最小最大平均夹矸层数夹矸厚度/ m顶板底板35.957.126.3911501砂质泥岩泥岩、砂质泥岩稳定可采15101.421.05无0泥岩、砂质泥岩泥岩较稳定局部可采4.4715301.851.42无0泥岩、粉砂岩泥岩、粉砂岩较稳定可采（五）煤质概述1化学性质据邻近钻孔426、423采样测试结果简述如下：（1）3号煤层原煤灰分（Ad）11.8714.56 ，平均13.22，精煤灰分（Ad）7.537.92 ，平均7.73，为低中灰分煤。洗煤挥发分（Vdaf） 14.3615.18 ，平均14.77，变化不大。原煤硫分（St，d）为0.32，属特低硫煤。原煤干基弹筒发热量（Qb，d）为33.85MJ/Kg，属特高热值煤。元素分析：碳（Cdaf）含量为91.05，氢（Hdaf）含量为4.36 ，氮（Ndaf）为1.58。氧（Odaf）含量为3.02。另据五阳矿地质测量科提供3号煤煤层样测试结果：原煤灰分（Ad）9.1823.95，平均14.18，属低灰中灰煤。原煤硫分（St，d）0.110.65，平均0.41属特低低硫煤。原煤空气干燥基弹筒发热量（Qb，ad）为17.6733.97MJ/Kg，平均29.55MJ/kg。属中高热值特高热值煤。粘结指数为3040。详见表1-2-2。表1-2-2 主要可采煤层煤质特征表煤层名称煤种水分Mad灰分Ad挥发分Vdaf硫分St，,d煤干基弹筒发热量Qb，ad（MJkg1）粘结指数GR，1备注3配焦煤1.6413.2214.770.3233.853040（2）153号煤层原煤灰分（Ad）16.25，精煤灰分（Ad）9.15，属低中灰分煤。洗煤挥发分（Vdaf）13.41。原煤硫分（St，d）2.33。属中高硫分煤。原煤空气干燥基弹筒发热量（Qb，ad）为32.49MJ/Kg。属特高热值煤。（3）151号煤层原煤灰分（Ad）16.84，洗煤灰分（Ad）8.14，属低中灰分煤。洗煤挥发分（Vdaf）13.73。原煤硫分（St，d）1.00，属低硫分煤。原煤空气干燥基惮筒发热量（Qb，ad）为32.52MJ/Kg。属特高热值煤。2煤的工艺性能本井田以往未对煤的工艺性能做测试工作，现依据邻区资料简述如下：（1）煤的可磨性3号煤层哈氏可磨性指数（KHG）变化在9099之间。属易磨煤。（2）煤对CO2反应性1100时3号煤层二氧化碳还原率为29.6，属中等。（3）煤的结渣性当鼓风强度为0.3米/秒.时，结渣率为28.4。为强结渣煤。3煤类本井田煤类确定，3号煤层按中国煤炭分类国家标准（CBS75186）分类，以精煤挥发分为主要分类指标，粘结指数为辅助指标。3号煤层精煤挥发分（Vdaf）在14.3615.18之间，粘结指数为3040之间，据此可划分为瘦煤（SM）。4工业用途评价3号煤层为低中灰中灰分、特低硫低硫、中热值特高发热值瘦煤（SM），主要用作炼焦配煤，也可做为动力及民用煤。三、瓦斯、煤尘、煤的自燃性及地温1瓦斯本井田未对煤层瓦斯含量作采样测试工作。根据区域资料3、153号煤层甲烷含量和甲烷成份测定结果，详见表1-2-3。表1-2-3 煤层甲烷含量成份测定结果表煤层号甲烷含量ml/g.daf甲 烷 成 份CH4311.3085.5115311.2386.06从表中可以看出3、153号煤层瓦斯成份均以甲烷为主，达80以上，属甲烷带。另据五阳矿地测科提供3号层资料：3号煤层瓦斯相对涌出量为3.010.0m3/t。紧邻本井田的五阳煤矿七三采区实际瓦斯涌出量6.5 m3/t。虽属低瓦斯矿井但煤层的内瓦斯含量较高，在开采时应加强瓦斯地质工作，防止瓦斯危害。以利于安全生产。2煤尘、煤的自燃发火性据邻区钻孔采样对煤尘爆炸性试验结果及五阳矿地测科提供资料，3号煤层火焰长度15mm，扑灭火焰岩粉量50，煤尘有爆炸危险性。据邻区部分钻孔采样作煤的自燃趋势试验结果及五阳矿地测科提供资料，3号煤层的T1-325，属不易自燃煤层。3地温据夏店勘探区详查地质报告资料，全区地温梯度变化0.661.5/100m，平均1.16/100m。结合区内邻区生产矿井资料，未发现地温异常。本井田属地温正常区。4环境地质本井田第四系覆盖较薄，尤其区东部煤层较浅，煤层开采后，可能引起地面塌陷、地裂等现象，因此建议开采过程中加强环境地质监测，引起必要的重视。四、水文地质（一）区域水文地质概况区域属沁水盆地中段东部的漳河流域。区域东部为连绵起伏的太行山脉；向西到沁县北西漳河的西源；南至长子南的漳河南源；北止于武乡县之漳河北源，构成一个完整的水文地质单元。是晋东南区域水文地质的一个重要组成部分。区域南部、中部、北部主要为一套巨厚的二叠系相碎屑岩沉积，构成广泛的层间孔隙水分布；南部及东南部大面积出露的碳酸盐岩、又为井田内。岩溶水的发育奠定了基础；而一系列褶断带构成的新生代盆地，由于表层堆积了厚度不等的松散沉积物，又为区域孔隙水的分布创造了条件。区域内主要河流为浊漳河，属海河水系。浊漳河分南、北、西三源，在山西省境内河段长231km，流载面积11311km2，年迳流量6.35108m3。井田地处区域的中西部。（二）井田水文地质条件井田内地表大部分为黄土覆盖，浊漳河北源从井田内流过，无其它大的地表水体。1井田内主要含水层（1）中奥陶统石灰岩岩溶裂隙含水层：井田内无钻孔揭露该层位。据夏店详查资料，1703号钻孔对中奥陶统进行了抽水试验，导水管内不出水。奥灰延伸孔见到峰峰组底部的石膏层停止。本含水层岩溶发育不均一，因而地下水位变化幅度较大，富水性常因地而异。从区域资料分析，该含水层为承压的强含水层，水位标高为673m。水质类型为HCO3-SO2-4Ca2+型。（2）石炭系上统太原组石灰岩岩溶裂隙含水层：井田内分布广泛，主要由K2、K3、K4、K5。平均总厚度为14.66m。其含水性主要取决于裂隙岩溶的发育程度。据简易水文地质观测，水位及消耗量变化不明显，仅少量钻孔发生漏失现象。如1703孔钻孔抽水资料，q值为0.0036L/s m，K值为0.0052m/d，水位标高820.24m，水质类型为HCO3-K+Na+型。该含水层属承压的弱含水层。（3）二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层：由K7砂岩及3号煤顶板砂岩等组成。其中K7砂岩岩性为中细粒砂岩，平均厚3.05m；3号煤顶板砂岩岩性亦为中细粒砂岩，平均厚6.68m。砂岩裂隙一般不发育，仅局部见有开口型裂隙。据简易水文地质观测，水位及消耗量一般无明显变化。据夏店勘探区详查地质报告中1703、0503号钻孔抽水资料，q值为0.02870.005L/sm，K值为0.0670.263m/d，水位标高845.61909.71m，水质类型为HCO3-.CI-K+Na+型。该含水层为承压的弱含水层。（4）下迭二统下石盒子组砂岩裂隙含水层：主要为K8砂岩，厚度为0.718.25m，一般4.15m。岩性以中细粒砂岩为主，富水性视裂隙发育程度不同，据夏店勘探区详查地质报告中1703号钻孔抽水试验资料，q值为0.005L/sm，K值为0.067m/d，水位标高909.71m，水质类型为HCO3-K+Na+型。该含水层属微弱承压含水层。（5）基岩风化带裂隙含水层：井田内基岩风化层普遍。据钻孔岩芯检查，基岩越疏松，风化裂隙深度就越大，但一般不超过基岩面下5080m；而坚硬岩类，风化裂隙深度不超过基岩面下40m。距南峰34号钻孔抽水试验资料，q值为0.092L/sm，K值为0.126m/d，水质类型为HCO3-Ca+K+Na+型,消耗量变化较为明显，量大消耗量达3.960m3/h。该含水层含水性属中等含水层。（6）第四系松散孔隙含水层：井田范围内分布广泛，厚025m，一般厚度在15m左右。由砂质粘土、砂土、粉砂及砂砾组成。井田附近浊漳河北源两岸含水丰富，受大气降水及河水补给，该含水层属中等弱含水层。2井田内主要隔水层（1）石炭系上统太原组底部及石炭系中统本溪组隔水层：主要由塑性的泥岩、铝质泥岩或粉砂质泥岩组成，一般厚度变化较大。区域范围内阻隔其下伏含水层对上覆煤层开采的影响。（2）二叠系砂岩含水层层间隔水层：主要由具塑性的泥岩/铝质泥岩组成，单层厚度一般大于2m，呈层状分布于各含水层之间，阻隔其上、下含水层之间的水力联系。3主要含水层的补、迳、排条件（1）第四系孔隙含水层，井田范围内主要分布于浊漳河两岸。该含水层地下水与浊漳河河水关系密切，在不同时期，可互为补给水源。同时还接受大气降水补给，其下伏基岩风化带含水层除在浅埋处可接受大气降水补给外，同时与第四系孔隙含水层之间的水力联系也较为密切，在第四系含水层底部的粘土等起到阻水作用时，其间的水力联系才变弱。（2）井田内碎屑岩类含水层及石炭系上统太原组岩溶裂隙含水层，由于其间有厚度不等的泥岩阻隔，相互间水力联系微弱，而主要以相互平行的层间迳流为主。仅在构造部位或浅埋区相互间才可能发生直接水力联系。（3）中奥陶统石灰岩含水层是井田内主要含水层之一，井田内没有出露。其补给来源以井田外东北部大面积大气降水补给及地表水补给，还可通过构造带接受其上覆含水层水的补给。井田内该含水层埋藏较深，溶蚀发育较好，一般情况下随深度增加，水位埋深也不断加大，在断裂构造部位有可能与其它含水位发生水力联系。4构造东里煤矿位于五阳井田内，而五阳井田内主要构造以褶曲为主，至目前为止，仅发现井田西边界西川正断层。因此井田整体构造类型为简单类型。5井田水文地质类型主要可采煤层3号煤层的直接充水含水层为顶板砂岩裂隙含水层。据夏店详查区抽水资料，单位涌水量为0.005L/sm，含水性较弱，加之井田内构造简单，以宽缓褶曲为主，因此水文地质条件属简单类型，即二类一型。（三）充水因素分析1邻近矿井充水因素分析邻近的矿井主要开采3号煤层，立井开采。井下主要充水来源，一为3号煤顶板砂岩裂隙水，二为大气降水通过风化裂隙带渗入水。由于煤层开采深度均较浅，故实际矿井涌水量因季节变化明显，同时随开采面积的加大，涌水量相应增加，但与开采深度关系不密切。2井田内3号煤层充水因素分析3号煤层直接充水含水层为顶板砂岩裂隙含水层，由于开采造成的塌陷裂隙可能沟通下石盒子组砂岩裂隙含水层，而使其成为煤层开采充水的间接充水含水层。煤层开采时，底板扰动破坏深度也可能达到K7砂岩，使其成为间接充水含水层。由于3号煤层埋藏较深，一般为440550m，受基岩风化带及第四系含水层水的影响不明显。井田内中奥陶统灰岩含水层区域水位标高676m左右，具有较高的水头压力，但3号煤层至中奥陶统间有较厚的岩层阻隔，一般不致造成底板突水危险。由于3号煤层直接充水含水层含水性较弱，加之构造简单，故水文地质条件属简单类型。仅在构造等部位，才有可能造成水文地质条件的复杂化。（四）矿井涌水量预算根据井田地质报告，井田内无抽水试验资料，故无法进行涌水量预算。现仅依据邻近矿井资料用比拟法进行矿井涌水量预算。井田开采面积0.775km2，水文地质条件与井田东南约400m处的五阳煤矿七三采区相似，采用面积比拟法可求得，矿井正常涌水量为28.72m3/h，最大涌水量为53.55m3/h。五、其他有益矿物本井田内与3号煤层共（伴）生矿产有铝土质泥岩、铁矿及稀散放射性元素等。本溪组的铝质岩、铁质岩等均未达工业品位要求；据区域资料，3号煤层中稀散放射性元素锗0.00.74g/t，稼8.6g/t17.4g/t，其含量亦达不到工业品位要求，均无工业利用价值。六、井田勘探程度及存在的问题地质报告对该井田的基本地质情况作了较详细的叙述，阐明了本井田的地质构造特征，对地质和煤质以及开采技术条件等方面也作了说明。（一）勘探程度1井田内及周边有多个钻孔，特别是东部的五阳矿3号煤层已经开采，储量级别较高，可以满足矿井建设和生产要求。2井田内地质构造简单，总体上以一褶曲为主，地层倾角平均为512度，局部15度以上。除西北及东部边界外之有断层外，未发现其它地质构造，构造类型为简单类。33号煤层为低中灰、特低硫、高发热量的瘦煤，为优质炼焦配煤。4井田水文地质条件简单，总体上本井田水文地质条件为简单类型。5可采的3号煤层埋藏较深，在建井过程中揭露煤层后应及时、准确补充瓦斯参数测定资料，依据鉴定结果，调配风量，加强通风管理，煤尘有爆炸危险性，煤层不易自燃。（二）资源储量本井田内主要的可采煤层为山西组的3号煤层和太原组的15号煤层。此次只估算3号煤层资源量（331）669.0万t。（三）存在的主要问题1井田位于五阳矿井田内、井田边界内必须留20m矿界保安煤柱。应收集五阳矿有关开采情况的资料、包括采空区、采区及巷道布置情况，以及矿井开采技术条件等，互通情报，确保五阳矿及本矿的安全生产。2地质构造相对比较简单，但受天仓向斜及周边断裂构造的影响，可能会出现中小型断层、陷落柱等地质构造，在开采过程中应加强生产地质工作，遇到构造采取针对性的措施，确保安全生产。3该井田3号煤层底板标高为+440360m，而中奥陶统灰岩含水层区域水位标高+676m左右，具有较高水头压力，建议进一步对井田水文地质条件进行勘探和研究，确保安全生产。第二章井田开拓第一节井田境界及储量一、井田境界依据地质报告，矿井批准开采3号煤层。井田范围由下列6个坐标点（6度带）连线圈定：1、X=4041172.6 Y=19680682.62、X=4041342.5 Y=19680645.3 3、X=4041544.4 Y=19680154.64、X=4040960.5 Y=19679402.25、X=4040421.8 Y=19680099.56、X=4040661.9 Y=19680.354.2井田面积0.775km2。东里煤矿井田系东里村安全煤柱的一部分，位于潞安煤业（集团）公司五阳煤矿井田范围内，是沁水煤田长治勘探区的一部分。本井田煤层埋藏较深，除五阳矿外，邻近尚无小窑开采。二、储量储量计算采用地质块段法，即Q=DLS公式计算，式中：Q块段煤炭储量，t；D煤的容重，t/m3；3号煤层为1.35；L块段煤层平均厚度，m；S块段煤层水平投影面积，m2。根据煤炭工业矿井设计规范的有关规定对井田内设计储量和设计可采储量进行计算。1矿井地质和工业储量经计算，矿井3号煤层地质和工业储量均为6690kt。2矿井设计储量计算矿井设计储量 = 矿井工业储量 - 永久煤柱损失永久煤柱损失包括井田境界、已有的地面建（构）筑物、村庄、断层、防水煤柱等永久性煤柱。经计算，矿井3号煤层设计储量为6139kt。计算结果详见表2-1-1。表2-1-1 矿井设计储量计量表 单位：kt煤层编号工业储量（A+B+C）永久煤柱损失设计储量井田境界366905516139合 计669055161393矿井设计可采储量矿井设计可采储量按下列公式计算：Z k=（ZsP）C式中：Z k矿井设计可采储量，kt；Zs矿井设计储量，kt；P煤柱损失量，开采时需留设的煤柱有：工业场地及风井场地、大巷和采区等主要巷道需留设的保护煤柱；C采区回采率，取80%经计算，矿井3号煤层设计可采储量为4391kt，按照采区及工业场地煤柱50%的回收率，则矿井实际可采储量为4716kt。计算结果详见表2-1-2。表2-1-2 矿井可采储量计算表 单位：kt煤层编号设计储量开采煤柱损失开采损失设计可采储量实际可采储量井筒及工业场地下山巷道小 计36139466184650109843914716合计6139466184650109843914716 备注： 1、井筒及工业场地煤柱与大巷煤柱部分合并，合并部分计算在井筒煤柱内。 2、3号煤层采区回采率取80%。 3、采区及工业场地煤柱按50的回收率。三、安全煤柱及各种煤柱的留设和计算方法工业场地、风井场地、地面村庄等按照其实际占用范围并考虑其保护等级的围护带宽度圈定保护范围后按松散层地层移动角取45，基岩地层移动角取72计算各煤柱。其它保护煤柱留设参数如下：井筒留设50100m，采空区、古空区、风氧化煤边界留设20m，井田境界20m，大巷两侧各30m，两巷间30m。 两顺槽间20m。第二节矿井设计生产能力与服务年限一、矿井工作制度根据煤炭工业矿井设计规范规定，结合本矿井实际情况确定：矿井年工作日300d，每天三班作业，每天净提升时间14h，矿井工作制度为“三八”制作业，每日两班生产，一班准备。 二、矿井设计生产能力的确定本矿井3号煤层赋存稳定、构造简单、开采条件好，矿井瓦斯涌出量较低。从供求关系讲，当前我国煤炭总体上由前几年的严重供大于求转向供求基本平衡，煤炭销售转旺，市场活跃，局部地区煤炭供应趋紧，全国煤炭价格回升幅度较大，且3号煤为市场紧缺的优质炼焦配煤。从矿井建设角度讲，3号煤层埋藏较深，其初期投资较大，生产能力须达到一定规模，才能保证矿井的经济效益。综合考虑矿井的技术装备、开采技术条件、管理水平及以上种种因素，确定矿井设计生产能力为300kt/a这一经济合理的建设规模。三、服务年限服务年限按下式计算：T=Z/AK式中：T服务年限，a； Z设计可采储量，kt， Z=4716kt； A设计生产能力，kt/a，300 kt； K储量备用系数，取1.3。本井田系五阳煤矿井田内的原村庄保护煤柱，煤炭储量可靠，勘探精度高，井田内地质构造简单。可以不考虑储量备用系数，经计算此矿服务年限达15.7年，符合煤矿服务年限要