xx煤业公司二采区设计说明书.doc

x煤业二采区设计 目录 目 录总 论1第一章 矿井概况1第一节 矿井概况1第二节 地质特征7第二章 采区巷道布置20第一节 采区概述20第二节 采区巷道及硐室布置23第三节 巷道掘进26第三章 采煤方法及工作面主要设备选型29第一节 采煤方法29第二节 工作面设备选型30第四章 大巷运输及设备39第一节 运输方式的选择39第二节 运输设备选型39第五章 通风与安全48第一节 概况48第二节 采区通风49第三节 灾害预防及安全装备59第四节 井下安全避险“六大系统”81第六章 采区通风设备91第七章 采区排水96第八章 采区供电105第一节 供电电源及现状105第二节 井上下供配电105第三节 采区供配电106第四节 电源线路校验108第五节 安全监测及通信110第九章 采区井巷施工工期111第十章 主要技术经济指标113第一节 劳动定员及劳动生产率113第二节 概算投资113 附录：1、设计委托书；2、采矿可证；3、安全生产许可证；4、矿长资格证；5、x集团xxx煤业二采区主要情况说明；6、x省煤炭工业厅x煤瓦发【x】23号关于xx矿集团有限责任公司x年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复；7、x矿集团xxx煤业有限公司9、10、11号煤层自燃倾向性鉴定报告；8、x矿集团xxx煤业有限公司9、10、11号煤层煤尘爆炸性鉴定报告；9、矿井救护协议书；附件：1、主要机电设备和器材目录2、概算书3、附图x煤矿工程设计有限公司x煤业二采区设计 附图目录 附图目录 序号图纸名称图纸编号图 号比 例19、10+11号煤层采掘工程平面图C1144.1-108-11:50002综合地层柱状图C1144.1-107-11:2003采区巷道布置及机械设备配备平面图C1144.1-163-11:20004采区工作面布置平面图C1144.1-163-21:20005采区通风系统图（前期）容易时期C1144.1-171-1示意6采区通风系统图（前期）困难时期C1144.1-171-2示意7采区通风系统图（后期）容易时期C1144.1-171-3示意8采区通风系统图（后期）困难时期C1144.1-171-4示意9采区井下运输系统平面图C1144.1-124-1示意10巷道断面图册C1144.1-122-11:5011采区避灾路线平面图C1144.1-175-11:200012采区黄泥灌浆管路布置平面图C1144.1-193-11:200013采区压风管路布置平面图C1144.1-217-11:200014采区巷道工程施工进度表C1144.1-186-115采区变电所供电系统图C1144.1-263-116采区工作面供电系统图C1144.1-263-217安全监控系统图C1144.1-274-118传感器平面布置图C1144.1-274-21:200019通讯系统图C1144.1-262-120采区消防洒水及供水施救管路平面图C1144.1-845-11:2000x煤矿工程设计有限公司x煤业二采区设计 总论 总 论一、概况x矿集团xxx煤业有限公司位于x市x区x镇西北方向15km的x村西，行政区划隶属x区x镇管辖。2009年11月，x省国土资源厅为该公司颁发了采矿许可证，证号为：Cx，批准开采211号煤，生产规模0.45Mt/a，矿区面积4.8085km2。依据x矿集团xxx煤业有限公司矿井生产系统变更初步设计和x矿集团xxx煤业有限公司矿井改建设计安全专篇及其批复，矿井共划分为三个采区，井田北部自西向东依次划分为一采区和三采区，井田南部为二采区。采区开采顺序为首采一采区，接替为二采区，最后开采三采区。目前一采区开采已接近尾声，二采区生产衔接工作较为紧迫，为了合理开发井田内的煤炭资源，保证矿井正常的采掘接替，提高矿井安全生产水平和经济效益，使x矿集团xxx煤业有限公司“高效、安全、环保、有序、健康地发展”，受x矿集团xxx煤业有限公司的委托，我公司承担x矿集团xxx煤业有限公司矿井二采区设计的编制工作。二、设计的主要依据1、设计委托书；2、国家安全监督管理总局、国家煤矿安全监察局2011年颁发的煤矿安全规程；3、煤炭工业矿井设计规范（GB50215-2005）；4、国家现行其它有关“规程”、“规范”；5、x矿集团xxx煤业有限公司采矿许可证；6、x矿集团xxx煤业有限公司安全生产许可证；7、x集团xxx煤业二采区主要情况说明；8、x矿集团xxx煤业有限公司9、10、11号煤层自燃倾向性鉴定报告；9、x矿集团xxx煤业有限公司9、10、11号煤层煤尘爆炸性鉴定报告；10、x省煤炭工业厅晋煤瓦发【2012】23号关于x矿集团有限责任公司二0一一年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复；11、x矿集团xxx煤业有限公司矿井生产系统变更初步设计及其批复；12、x矿集团xxx煤业有限公司矿井改建设计安全专篇及其批复；13、建设单位提供的采掘现状平面图及相关资料。三、设计的指导思想坚持“安全第一、预防为主”的方针，严格遵循国家规程、规范、规定，将x煤业有限公司建设成为一座安全、高效、环保节能型矿井。四、矿井建设条件评述本矿井交通运输便利，电源、水源条件可靠，材料供应等其它建设条件配套比较容易解决，矿井具有较好的外部建设条件。本矿井煤炭资源储量较为丰富，地质构造简单，煤层赋存稳定，水文地质类型为中等，矿井属瓦斯矿井，煤层属自燃煤层，煤尘具有爆炸危险性，地温、地压正常，矿井开采条件较好。五、设计主要特征1、采区设计年生产能力0.45Mt。2、在二采区布置一个综采放顶煤工作面和一个综掘工作面、一个普掘工作面保证采区0.45Mt/a的生产能力。3、矿井采用中央分列式通风方式，由主斜井、副斜井进风，回风斜井回风，通风方法为机械抽出式。4、井下煤炭运输采用带式输送机运输，辅助运输采用调度绞车、无极绳连续牵引车牵引矿车运输。5、x矿集团xxx煤业有限公司采用10kV电源供电，两回10kV电源，一回引自老腰110kV变电站10kV母线段，供电距离4km；另一回引自赤河35kV变电站10kV母线段，供电距离7km，两回电源线路分列运行，一回工作，一回（带电）备用，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能保证矿井全部负荷供电。 符合煤矿安全规程和煤炭工业矿井设计规范有关“双电源”的要求。6、工期预计为17.2个月，其中施工准备期1个月，井巷工程施工期、机电设备安装及联合试运转16.2个月。7、主要技术经济指标1）采区设计生产能力0.45Mt/a；2）采区工业资源储量为14.17Mt，设计储量为11.77Mt,设计可采储量为7.85Mt，9、10+11号煤层二采区设计生产能力为0.45Mt/a；3）采区设计服务年限12.5a；4）建设项目总资金为7041.11万元，新增吨煤投资156.47元；其中井巷工程投资3417.46万元，设备及工器具购置投资为1615.01万元，安装工程投资为1205.84万元，建设工程其他费用投资为531.99万元，基本预备费为270.81万元。六、存在的主要问题与建议1、采空区积水是导致矿井发生水害的主要原因。该矿2号煤层基本上已被老、小窑采空，现均已关闭或自然坍塌，其采空区可能存有大量积水，应由资质部门出具详细的水文资料，保证矿井安全生产。井田内9、10+11号煤层开采后其垮落带、导水裂隙带最大高度已超过井田内2号煤层与9、10+11号煤层的最小间距，因此，开采下部9、10+11号煤层时要提前做好探放水工作。必须坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的探放水原则。2、本矿井9、10+11号煤层自燃等级为级属自燃煤层，煤尘具有爆炸危险性，因此在今后矿井管理中要加强防灭火、通风及除尘工作。3、该矿为瓦斯矿井，但随着采掘工作面的推进，采区内煤层瓦斯含量、涌出量及压力将随之发生变化，因此，在今后生产过程中应加强对瓦斯参数的监测，以防事故发生。4、该矿矿井通风总量发生变化，井筒耗热量也随之发生变化，故需校核现场地锅炉房容量是否能够满足场地供热需求。5、根据矿井的开拓部署及通风条件，当开采二采区位于井田南部边界的回采工作面时，由于通风距离较长，通风负压较大，因此需调整矿井通风系统来满足工作面的回采时的通风需求。将矿井开采二采区时通风条件分为前期和后期，前期矿井通风仍利用目前回风斜井。后期为满足通风需要在现有风井场地开凿一条回风斜井，同时将现有回风斜井改为进风斜井，以此来缩短矿井通风距离距离。降低矿井通风阻力及负压。同时，进风斜井兼做运料斜井，可缩短矿井物料运输距离，提高矿井辅助运输能力。116x煤矿工程设计有限公司x煤业二采区设计 第一章 矿井概况 第一章 矿井概况第一节 矿井概况一、矿井建设概况x矿集团xxx煤业有限公司前身为xxxx煤矿有限责任公司，是西郭天煜煤业公司下属的一个生产矿井，始建于1989年，1993年投产。设计生产能力0.21Mt/a，批准开采2、9、10+11号煤层，井田面积4.8084km2。2005年经x省煤炭工业局“晋煤行发2005978号文批准生产规模扩大为0.45Mt/a。2009年11月，x省国土资源厅为该矿井颁发了采矿许可证，证号为C1400002009111220046356，批准开采2-11号煤层，生产能力0.45Mt/a。2011年8月，xx市煤炭设计院编制完成了x矿集团xxx煤业有限公司矿井生产系统变更初步设计，2011年10月，x省煤炭工业厅以晋煤办基发20111414号文对该设计进行了批复。2011年11月，xx市煤炭设计院编制完成了x矿集团xxx煤业有限公司矿井改建设计安全专篇（变更），2012年2月，x省煤矿安全监察局x监察分局以临煤监字发201218号文对该设计进行了批复。二、井田境界2009年11月，x省国土资源厅颁发了采矿许可证，证号为C400002009111220046356，x矿集团xxx煤业有限公司井田边界由以下8点坐标（1980西安坐标系）圈定：1X=4013831.05 Y=19527430.872X=4013831.05 Y=19528160.873 X=4013951.05Y=19528160.874 X=4013951.05Y=19529930.895 X=4012211.04Y=19529930.896 X=4012211.04Y=19529530.887 X=4011951.04Y=19529530.898 X=4011951.04 Y=19527430.87 井田呈一多边形，东西宽2.5km，南北长2.0km，面积4.8085km2，批准开采2-11号煤层。井田境界示意图见图1-1-1 图1-1-1 井田境界示意图三、井田开拓1、矿井开拓方式矿井采用斜井开拓方式。2、井口位置及井筒布置矿井在井田东南部建有主工业场地及布置有主斜井、副斜井。在井田西北部建有风井工业场地，布置有回风斜井。各井筒特征如下：主斜井：半圆拱断面，净宽3.2m，净断面积8.5m2，斜长200m， 坡度10，料石砌碹支护井筒。井筒安装有带宽0.8m的带式输送机，井筒一侧设扶手、防滑条，敷设排水管路、压风及消防洒水管路、动力、通信、信号、照明电缆等。担负全矿井提煤、进风等任务并兼作矿井安全出口。副斜井：半圆拱断面，净宽3.4m，净高3.2m，净断面积9.6m2。斜长90m，坡度25。表土段采用混凝土浇筑、基岩段采用锚网喷支护。安装有单钩串车，设行人台阶与扶手，担负矿井辅助提升、进风等任务并兼作矿井安全出口。回风斜井：半圆拱断面，净宽3.4m，净断面积9.3m2,斜长158m，坡度19，料石砌碹支护，井筒内设行人台阶与扶手，担负矿井总回风与安全出口任务。井筒特征见表1-1-1。表1-1-1 井筒特征表井筒名称主斜井副斜井回风斜井井口座标（80）经距Y19529905.88519529910.88519528120.885纬距X4012571.0444012604.0444013286.004井口标高(m)954.952956.9521067.952提升方位角(度)10797井筒倾角(度)102519井筒深度或斜长(m)20090158井筒直径或宽度净3.23.43.4掘进3.83.74.0井筒断面(m2)净8.59.6 9.3掘进10.9910.911.88砌壁厚度(mm)300150300材料料石砌碹砼喷料石砌碹井筒装备带式输送机轨道、台阶台阶3、后期开采新增回风斜井1）后期开采新增回风斜井的必要性现回风斜井位于井田中部，井筒倾角19，斜长158m，净宽3.4m，净断面9.3m2，料石砌碹。经技术分析，需要新增回风斜井，理由如下：9、10+11号煤层二采区位置在井田的最南端，后期开采回采工作面至现有回风斜井最远距离约3000m，至主、副斜井最远距离约5600m。存在风路远、阻力大、通风困难，矿井运人及物料的辅助运输距离较长，运输设备较多。管理较为困难。同时巷道维护量很大，不利于矿井安全管理。为保证矿井的生产能力，增强矿井抗灾能力，故在后期矿井开采位于井田最南端的三个回采工作面时需新增回风斜井，并兼做安全出口。同时将现有回风斜井改为进风兼做运料斜井，以此来缩短矿井通风距离及物料运输距离。降低矿井开采二采区后期通风阻力及负压，提高矿井人员及物料的辅助运输能力。后期开采新增回风斜井位置选择在现风井工业场地东侧，可利用现风井工业场地及其设备，同时井下不受采空区影响。2）井筒的形式根据选取的地面位置，至井下9、10+11号煤层底板等高线深度约为50m，经技术分析，井筒的形式选择为斜井。3）后期开采新增回风斜井的主要参数根据矿井通风计算，考虑二采区后期开采时对通风的需求，选择井筒净宽为3.4m，净断面为9.3。支护方式：表土段为钢筋混凝土，基岩段为素混凝土。四、矿井储量、设计生产能力及服务年限1、矿井储量根据2009年4月x同地源地质矿产技术有限公司编制的xxxx煤矿有限责任公司矿井地质报告，井田9、10+11号煤层保有资源/储量（111b+333）为37.08Mt，其中探明的经济基础储量(111b) 23.54Mt，推断的内蕴经济资源量(333)13.54M t，探明的经济基础储量(111b)占总量的63.48%， 累计查明40.75Mt。经过多年开采，井田内形成部分采空区和小窑破坏区，经计算井田内现保有资源储量为31.46Mt。根据井田开拓布置，设计分别对井田边界、采空区边界、断层、河流、大巷、井筒、工业广场、村庄等留设了保安煤柱，经计算，矿井永久煤柱损失5.43Mt，工业场地和主要井巷煤柱7.45Mt，开采损失4.65Mt，可采储量13.93Mt。2、矿井设计生产能力依据x省国土资源厅颁发的C1400002009111220046356号采矿许可证，矿井设计生产能力确定为0.45Mt/a。3、 矿井服务年限为22.2a。五、大巷布置矿井在主、副斜井底布置有轨道大巷及胶带运输大巷担负井下煤炭及辅助物料的运输任务。六、采区划分井田内9、10+11号煤共划分为三个采区，风井场地以西，胶带运输大巷以北至井田边界为一采区，胶带运输大巷以南至井田边界为二采区。风井场地以东，胶带运输大巷以北至井田边界为三采区。七、矿井通风x矿现有两个进风井，一个回风井，通风方式为中央分列式，通风方法为机械抽出式。矿井通风系统为主斜井、副斜井进风，回风斜井回风。x矿回风斜井现配置两台FBCDZ19型对旋轴流式通风机，配套电机为YBFe315-8，功率90kW2，该风机风量范围36-79m3/s，负压范围564-2731Pa。八、矿井提升与运输1、提升系统主斜井提升设备利用原有的DSJ80型带式输送机，带宽800mm，电机功率230kW。输送机长 L=220m；倾角=10；胶带宽度B=800mm；带速V=1.6m/s；采用PVC整编带芯阻燃胶带(满足MT914-2008要求)。采用手动拉紧装置。带式输送机设有防跑偏、打滑、撕裂、烟雾、堆煤、温度、断带、沿线急停等各种保护装置，依据故障性质和程度，分别动作于事故报警或紧急停机。配电及控制：主斜井带式输送机配电：双回路电源引自矿井主井工业场地10kV变电所0.4kV不同母线段，1回路工作，1回路带电备用，选用调速型液力耦合器启动和制动器制动停车，操作控制台设在主斜井井口房内。副斜井采用单钩串车提升矸石和下放设备、材料，绞车为JK2.01.5型单滚筒绞车,滚筒直径D=2m,宽度B=1.5m,最大静张力Fj62kN，最大提升速度Vmax=2.42m/s。副斜井提升机为双回路供电，电源引自矿井10kV变电所0.4kV不同母线段，1回路工作，1回路带电备用，采用TKDG-BP矿井提升机变频电控系统，包括控制台和变频柜，采用先进的矢量控制变频调速技术完成提升机的四象限控制。操作控制台设在副斜井绞车房内。提升信号设备选用PLC副斜井提升信号控制系统,由绞车房信号、上、下井口车场信号箱、二水平信号箱及井筒沿线信号箱组成，提升信号、控制系统完成提升信号发送并与提升机电控装置闭锁控制，满足信号安全闭锁与要求，信号装置输入电源电压380V。2、井下主运输及辅助运输井下胶带运输大巷和采区运输巷均采用DSJ-800/230型带式输送机运输，轨道大巷与采区轨道巷中铺设24kg/m道轨，采用JD-40、JD-25、JD-11.4型调度绞车牵引MF0.75型矿车及MP3-6型材料车作辅助运输。九、矿井给排水系统井下主水泵房已安装3台IS100-65-250型离心式水泵，额定流量为Qe=90m3/h，额定杨程He=70m。配套YB2-200L1 -2型隔爆型电动机，功率30kW，电压660V，转速2900rpm。由主水泵房经管子道、轨道大巷及副斜井井筒已敷设两趟1084 mm型无缝钢管排水管路至地面工业场地井下水处理站。正常涌水和最大涌水时均为一台工作，一台备用，一台检修。矿方已在中部水泵房安装2台4DA-85型水泵，额定流量为54m3/h，额定扬程为80m，配套隔爆型电动机，功率30kW，电压660V，转速1450rpm。由中部水泵房沿轨道大巷已敷设一趟1084mm排水管路至井下中央水仓。矿井日用生产生活水由现有水源井供给，现建有井下水处理站一座，处理能力40m3/h，生活污水处理站一座，处理能力10m3/h。十、矿井供电系统x矿集团xxx煤业有限公司采用10kV电源供电，两回10kV电源，一回引自老腰110kV变电站10kV母线段，供电距离4km；另一回引自赤河35kV变电站10kV母线段，供电距离7km，两回电源线路分列运行，一回工作，一回（带电）备用，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能保证矿井全部负荷供电。十一、矿井压风系统矿方已在地面建有空气压缩机房，安装两台SLT-220A型螺杆式空气压缩机，其技术参数为：额定排气量26.5m3/min，额定排气压力0.85 MPa，配套电动机功率160kW，电压380V。安装一趟1334mm型压风主管由回风斜井下井，井下大巷干管采用1084.0mm型无缝钢管，支管采用573.5mm型无缝钢管，配套两台C-4/1.0型储气罐，公称容积为4m3，工作压力为1MPa。空气压缩机房内设低压配电室，两回380V电源分别引自矿井风井工业场地10kV变电所380V不同母线段，1回工作，1回备用，采用PGL型低压配电柜对空气空气压缩机进行配电及控制。空气压缩机带有成套的控制设备，采用智能SE控制，星三角启动。十二、水源情况该矿生活用水利用矿区水源井水，水质良好，水量充足，地面设蓄水池，可满足需要。工业用水利用井下排水经处理后复用，不足部分由水源井水补给。十三、安全监测监控系统矿井采用KJ78煤矿安全监测监控系统，KJ150型人员定位监控系统和BH-WTA型远程产量监测系统。第二节 地质特征一、地理概况x矿集团xxx煤业有限公司位于x市x区x镇西北方向15km的x村西，距x区直距24km，行政区划隶属x镇管辖。井田地理坐标：东经11118211112002，北纬361415361519。井田东部有简易公路与x镇、x区相通，北距省道（S329）4km，交通较为方便。该区位于吕梁山脉x地区中央丘陵地区，基岩出露好，仅山顶或山凹处有小面积黄土覆盖，地表切割强烈，井田地势总体西部高，东部低，最高处位于井田西南部（井田边界处）山梁，海拔为+1341.0m,最低处位于井田东南部深沟（井田边界处）,海拔为+945.0m,最大相对高差396.0m。井田地表水流属黄河流域汾河水系, 井田东北部涧河由西北方向向东南穿越井田，雨季井田西部沟谷中短暂水流由西向东汇入涧河，向东最终流向汾河，汾河由北向南流入黄河。该区属暖温型半干旱气候，四季分明，昼夜温差大，年降雨量为517mm；降雨多集中在7、8、9三个月内，年平均气温10.8。一月份气温最低，平均为零下7,七月份气温最高，平均为23,霜冻期为10月上旬至次年4月中旬，最大冻土层深度为0.45m。夏季多东南风，冬季多西北风，平均风速为2.1m/s，最大风速17m/s。依据中国地震参数区划图（GB183062001）及中国地震烈度区划分表，该区抗震设防烈度为8度，设计地震加速度值为0.20g。二、地层井田大面积为基岩出露，仅在山顶或沟谷中有小面积黄土覆盖，井田内发育的地层有：第四系中上更新统（Q2+3），二叠系上统上石盒子组（P2s）、下统下石盒子组（P1x）、下统x组（P1s），石炭系上统太原组(C3t)、中统本溪组(C2b)，奥陶系中统峰峰组(O2f)，现根据钻孔资料由老到新分述如下：1、奥陶系中统峰峰组(O2f)为井田煤系地层之基底，岩性为灰-深灰色厚层状石灰岩，隐晶质结构，厚层状构造，质较硬，性硬脆，偶为白云质灰岩，裂隙发育，并被方解石充填，顶部有铁染现象，厚度不详。2、石炭系中统本溪组(C2b)平行不整合于奥陶系灰岩之上，岩性自下而上可见铁铝岩（或铝土矿、x式铁矿）、粘土岩、泥岩、砂质泥岩、灰岩，本组地层厚度为17.3020.20m，平均为19.67m。3、石炭系上统太原组(C3t)整合于本溪组地层之上，为一套海陆交互相含煤岩系，为井田主要含煤地层之一。岩性为深灰色砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、石灰岩及煤层组成。本组厚度较稳定，底部为灰白色中细粒石英砂岩（K1晋祠砂岩）。本组地层厚度为78.20-96.80m，平均为88.50m，含有丰富的植物化石及蜓类动物化石。根据岩性特征可将本组地层分为三段。1）下段（C3t1）本段为太原组主要含煤层段，从K1砂岩底至K2灰岩底，厚度15.0025.00m，平均21.00m。由K1石英砂岩、11号煤层底板铝质泥岩、石灰岩、泥岩、砂岩及9、10、11号煤层组成。底部K1为灰白色细粒石英砂岩，硅质胶结，分选性、磨圆度好，局部含石英细砾，交错层理为主，K1砂岩厚0.805.30m，平均2.35m。2）中段（C3t2）自K2灰岩底至K4灰岩顶，厚度43.2048.80m，平均44.00m。主要由深灰色、灰黑色石灰岩及深灰色泥岩、砂质泥岩、铝质泥岩及7上、7下、8号煤层组成。K2石灰岩厚10.7713.96m，平均12.73m，厚度稳定，含大量蜓、牙形剌及腕足类动物化石，分为上下两层，中夹黑色钙质泥岩，上分层含硅质结核，为9号煤层顶板。K3石灰岩厚7.009.20m，平均7.93m，为灰色、深灰色含生物碎屑微晶灰岩，其下为不稳定不可采的8号煤层。K4石灰岩厚度0.400.45m，平均0.42m，为深灰色含生物碎屑石灰岩，不稳定。3）上段（C3t3）自K4灰岩顶至K7砂岩底。厚度20.0025.00m，平均23.50m，主要由灰色中细粒砂岩、深灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩、钙质泥岩、菱铁矿结核及5、6号煤组成。 4、二叠系下统x组（P1s）整合于太原组地层之上，为一套陆相含煤地层，自K7砂岩底至K8砂岩底，厚度为28.00-46.00m，平均为35.55m。含有丰富的植物化石，为该区主要含煤地层之一。岩性为灰色灰黑色灰岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、2上、2下、3号煤层，底部为灰白色中粗粒砂岩。 5、二叠系下统下石盒子组（P1x）整合于x组地层之上，下部岩性为黄绿色、灰绿色、灰色砂岩、砂质泥岩、泥岩。上部为紫色、灰色、黄绿色泥岩及黄绿色中-细粒砂岩。本组地层厚度为80.00130.00m，平均为123.18m。6、二叠系上统上石盒子组（P2s）整合于上石盒子组地层之上，仅残存下部地层，岩性为黄绿色、灰绿色厚层砂岩。厚度为10.0090.50m，平均为80.13m。7、第四系中上更新统（Q2+3）井田内仅分布于山顶或沟谷中，不整合于上述各地层之上，岩性为黄色亚砂土、亚粘土，下部含钙质结核，底部可见砾石透镜体，黄土直立性好，垂直节理发育，厚度为0-30m。三、构造该井田构造总体为一宽缓的背斜构造（S1），背斜轴向为NW，地层倾角2-8，在此基础上，井田东部发育有一条小背斜（S2）和一条小向斜（S3），井田内发现2条正断层,4个陷落柱。 F1正断层：位于井田的东缘，走向NWNNW，倾向SW，倾角70，断距40m，在井田内延伸800m。 F2正断层：位于井田的东南部边缘，走向NW，倾向SW，倾角75，断距约15m，在井田内延伸400m。总的来说，井田地层倾角平缓，断层不甚发育，构造类型为简单。四、煤层与煤质1、煤层1）含煤性井田含煤地层为石炭系上统太原组（C3t）和二叠系下统x组（P1s）。x组为一套陆相含煤地层，含煤3层， 编号自上而下为2上、2下、3号煤层，2上、2下号煤层较稳定局部可采煤层，3号煤层为不可采煤层。x组地层平均厚度为35.55m，煤层总厚度为2.06m，含煤系数为6.14。太原组为一套海陆交互相含煤地层，含煤7层，编号自上而下为5、 6、7上、7下、8、9、1011号煤层，其中9、1011号煤层为全区稳定可采煤层，其余均为不可采煤层。太原组地层平均总厚度为88.5m，煤层总厚度为7.73m,含煤系数为8.73。井田内x组、太原组地层平均总厚度为124.05m，煤层平均总厚度为9.79m，含煤系数为7.89。2）可采煤层井田可采煤层为x组2号煤层和太原组9、1011号煤层（2号煤层在本井田内分叉为2上、2下号煤层；10、11号煤层在该井田内合并为一层，称为10+11号煤层)，详见主要可采煤层特征表1-2-1。(1)2上号煤层位于x组中部，煤层厚度为0.701.20m，平均为1.01m，结构简单，不含夹矸，为较稳定局部可采煤层，顶板为泥岩，底板为泥岩。由于埋藏浅，除剥蚀风化外，基本上被老、小窑破坏采空或破坏。(2)2下号煤层位于x组中下部，上距2上号煤层为0.711.77m，平均为1.04m。煤层厚度0.450.76m，平均0.65m，结构简单，不含夹矸，为较稳定局部可采煤层，顶板为泥岩，底板为泥岩。由于埋藏浅，除剥蚀风化外，基本上被老、小窑采空或破坏。(3)9号煤层位于太原组下段顶部，K2灰岩之下，上距2下号煤层71.3685.21m，平均80.2m。煤层厚度0.751.20m，平均1.00m，结构简单，不含夹矸，为稳定全区可采煤层，煤层顶板为K2石灰岩，底板为泥岩。(4)10+11号煤层位于太原组下段，上距9号煤层0.751.40m，平均1.10m。煤层厚度5.065.97m，平均5.43m，结构较简单，含02夹矸，大都含有一层夹矸，夹矸厚0.1-0.18m，平均0.13m，下距底板平均3.1m。为全区稳定可采煤层，煤层顶板为泥岩，底板为泥岩、炭质泥岩。表1-2-1 主要可采煤层一览表地层单位煤层编号煤层厚度煤层间距煤层结构（夹矸）顶板岩性底板岩性煤层稳定程度可采性最小-最大平均最小-最大平均x组(P1s)2上0.70-1.201.01简单（0）泥岩泥岩较稳定局部可采0.71-1.77 1.042下0.45-0.760.65简单（0）泥岩泥岩较稳定局部可采71.36-85.2180.2太原组（C3t）90.75-1.201.00简单（0）石灰岩泥岩稳定全区可采0.75-1.401.1010+115.06-5.975.43较简单（0-2）泥岩泥岩炭质泥岩稳定全区可采2、煤质1）物理性质井田各可采煤层的物理特性和宏观煤岩特征基本相同，颜色为黑色灰黑色，强玻璃光泽或玻璃金刚光泽，内生裂隙较发育，脆度大，易破碎。硬度一般为23度。多呈参差状断口，次为阶梯状，亦见平坦状及贝壳状断口。宏观煤岩类型以半亮型煤和半暗型煤为主，光亮型煤次之，暗淡型煤含量少，条带状结构明显。煤层显微煤岩组分以镜质组为主，占65左右，丝质组次之，仍可鉴别出少量壳质组分。镜质组以基质镜质体和均质镜质体为主，丝质组以丝质体为主。无机组分以粘土类为主，有少量的黄铁矿、石英、方解石。2）煤的化学性质、工艺性能(1)9号煤层：水分（Mad）：原煤0.220.83，平均为 0.44，浮煤0.511.34，平均为 1.03；灰分（Ad）：原煤11.3438.82，平均为21.01， 浮煤4.9013.70，平均为7.24；挥发分（Vdaf）：原煤24.0929.38，平均为27.83，浮煤24.3529.49，平均为27.80；全硫（St,d）：原煤1.722.83，平均为2.34；浮煤1.592.76，平均为2.31；发热量（Qgr,v,d）：原煤30.7731.96 MJ/kg，平均为31.34MJ/kg；浮煤30.0834.76 MJ/kg，平均为33.15MJ/kg。粘结指数（GR.I）：78.084.0，平均80.3；胶质层最大厚度(Y)： 14.020.0mm，平均16.7mm；焦渣特征（CRC）：7；(2)10+11号煤层：水分（Mad）：原煤0.122.45，平均为 0.94，浮煤0.772.10，平均为 1.11；灰分（Ad）：原煤15.8335.79，平均为 22.44，浮煤7.4010.55，平均为8.80；挥发分（Vdaf）：原煤26.0529.69，平均为27.82，浮煤22.7932.42，平均为26.99；全硫（St，d）：原煤2.312.91，平均为2.62；浮煤2.312.93，平均为 2.65；发热量（Qgr,v,d）：原煤27.08-28.96MJ/kg，平均为27.98MJ/kg；浮煤27.92-34.11MJ/kg，平均为31.89MJ/kg；粘结指数（GR.I）：86.5-94.0，平均89.88；胶质层最大厚度(Y)： 25.0-30.0mm，平均27.5mm；焦渣特征（CRC）：7元素分析：Cdaf 86.09 Hdaf 4.33 Ndaf 1.31据中国煤炭分类（GB/T5751-2009）和煤炭质量分级 第1部分：灰分（GB/T15224.1-2004）、煤炭质量分级 第2部分：硫分（GB/T15224.2-2004）及煤炭质量分级第3部分：发热量（GB/T15224.3-2004）标准，9号煤为特低灰-高灰、中高硫分、特高热值焦煤，10+11号煤为低灰-中灰、中高硫分、高热值肥煤。（3）可选性根据地质报告提供的9号煤层可选性评定结果为中等可选等级，10+11号煤层可选性评定结果为极难选等级。（4）煤的风化和氧化井田内2号煤层即2上、2下号煤层地表有出露，除煤层出露处和埋藏浅地带被风氧化外，基本被老、小窑采空、破坏。根据以往地质报告和矿方调查，煤层出露以内100m被风氧化。（5）煤质及工业用途评价9号煤为特低灰-高灰、高硫分、特高热值焦煤；10+11号煤为低灰-中灰、高硫分、高热值肥煤。井田各可采煤层煤均可作为炼焦煤或炼焦配煤。五、矿井水文地质1、地表水井田地表水属黄河流域汾河水系，区内岔河为季节性河流，流径井田东南部，流径长度2900m，平时干枯无水，只有雨季才有洪流通过，岔河汇集地表水后，由北西流向东南，最终在x南汇入汾河。井田内主、副井处近年来洪水位标高+952m，风井处近年来洪水位标高+1063m，工业广场近年来洪水位标高+945m。洪水位低于井口和工业广场。为保护井口和工业广场，该矿在井口、工业广场都筑有防洪墙。2、含水层、隔水层1）含水层(1)奥陶系峰峰组碳酸盐岩岩溶裂隙含水层井田内102、201号钻孔钻至奥陶系石灰岩，灰岩钻进深度分别为22m、26.53m,岩性鉴定表明石灰岩上部裂隙较发育，钻孔施工进入本层多有漏水现象，未揭露含水层。奥陶系灰岩岩溶裂隙较发育，个别地段发育有溶洞，从区域特征来看，该层灰岩是富水性强的含水层。井田位于龙子祠泉西北约19km，属岩溶水径流区。井田北直距3.4km处的新生一矿委托x省第五地质工程勘察院于2005年8月16日2005年10月20日在其井田内西南边界处沟口附近施工奥灰深井，水井井口标高+1280m，成井深度741.10m，水位埋深453.8m，涌水量200t/d，奥灰水位标高为+826.20m。据此结合龙子祠泉水位标高478m，推测井田奥灰水位为+739-+740m。(2)石炭系上统太原组灰岩岩溶裂隙含水层该组地层在井田中东部沟谷中大面积出露，是井田主要含煤地层之一，该组地层在井田内厚88.50m，除砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层外，有三层发育良好，易被水溶解的海相石灰岩，即K2、K3、K4，为该组主要含水层，K2灰岩富水性最好，其单位涌水量0.0763-0.538L/s.m, 渗透系数为0.00267-0.678m/d。属弱中等富水含水层。(3)二叠系下统x组裂隙含水层含水层为中、粗粒砂岩，是2上、2下号煤的直接充水含水层，单位涌水量为0.012L/s.m,渗透系数为0.029m/d，属弱富水性含水层。(4)松散岩类孔隙含水层中上更新统地层出露于井田内的山顶及沟谷中，含水层主要为黄土底部的砾石层，连续性较差，储水条件不好，一般富水性弱。 2）隔水层(1)二叠系石盒子组泥岩隔水层在石盒子组K10与K8砂岩之间，由一套泥岩、砂质泥岩地层，隔水性能良好，是地表水、浅层风化裂隙水与煤系地层间的较好隔水层。 (2)本溪组泥岩隔水层该组岩性以铝土质泥岩、砂质泥岩、灰白色细砂岩及灰黑色的薄层灰岩组成，为煤系地层与奥陶系地层间的重要隔水层。(3)地下水的补、迳、排条件岩溶水井田岩溶水属龙子祠泉域水文地质单元，地下水在灰岩裸露区接受大气降水补给后，由北西排向南东，最终排向龙子祠泉群，近年来人工开采也是其排泄方式之一。碎屑岩类裂隙水碎屑岩类裂隙水的补给主要来自裸露区大气降水和上覆松散层含水层的入渗补给，在区域构造的控制下，地下水沿岩层裂隙顺层运移，在沟谷切割深处以泉的形式排出地表，或补给第四系松散岩类孔隙水。另外，矿井排水也是重要排泄方式。松散岩类孔隙水松散岩类孔隙水除大气降水的垂直入渗补给外，还有地表水的入渗补给和基岩裂隙水的侧向补给。地下水的流向一般与地表水的流向大致相似。排泄方式除蒸发外，主要是人工开采或补给深层基岩裂隙水。3、构造对矿井充水的作用和影响井田内有F1、F2两条断层，其中F2断层落差较大，在井田内延伸长800m余，断层倾向南西，倾角70，落差40m，属张性高角度正断层，导水性较好，沟通了各含水层之间的水力联系，对矿井充水有较大影响。4、相邻矿井的开采和报废后对井田水文地质条件的影响井田总体上为一向斜构造，相邻矿井采空区积水都会对矿井充水造成影响。经向矿方调查，井田东南部河底山煤矿与该井田有越界开采现象，其采空区积水对此处的煤层开采是一种威胁。总之，如若相邻矿井采空区与该矿工作面连通，其采空区积水将会涌入工作面，出现淹井事故。因此井田边界及采空区必须留足够的煤柱。5、老窑、采空区及相邻矿井开采、积水情况与该矿的关系井田内有多处老窑和小窑，特别是2号煤层，埋藏浅，基本被老、小窑采空，现均关闭或自然摊塌，井筒、井口均已无法查清，其采空区可能存有大量积水。对下层煤层开采是极大的威胁。9号煤层和10+11号煤层都存在多处采空区，经向矿方调查，目前采空区尚无积水。而且从采空区和破坏区的位置来看，对今后开采井田向斜轴地段即靠近东南部的煤层有着威胁。从井田的构造和煤层产状来看，相邻矿井开采形成的采空区积水水位均高于井田煤层底板等高线，如果与该井田工作面沟通，其积水会涌入工作，发生水害。6、矿井水文地质类型综上所述，2上、2下号煤层矿床类型为砂岩裂隙水充水矿床，9、10+11号煤层矿床充水类型为灰岩岩溶水充水矿床。总之，井田内各可采煤层直接充水含水层补给条件差，矿井水防治简单，矿井水文地质类型为简单。7、采区涌水量预算该矿生产能力为0.45Mt/a，涌水来源主要为顶板渗水及采空区积水，据该矿提供资料，预测开采二采区9、10+11号煤层时矿井正常涌水量为50m3/h，最大为80m3/h。8、矿井主要水害1）地表水井田内沟谷平时无水，只在雨季才有短暂水流，来去迅速。各井口处近年来洪水位标高均低于井口标高，并筑有防洪墙，所以一般情况下，矿井不会受到洪水威胁。2）构造导水井田内有F1、F2两条断层，其中F2断层落差较大，在井田内延伸长800m余，断层倾向南西，倾角70，落差40m，属张性高角度正断层，导水性较好，因此开采煤层时一定要沿断层留设隔水煤柱，同时要重视对隐伏断层和陷落柱的勘查工作，以防断层以及陷落柱导水，使浅层地下水涌入矿井造成水害。3）采空区据矿方介绍，该矿生产以来未有过水害事故发生，也未发生过突水事故。但根据前述矿井水文地质条件和采空区面积分布情况看，矿井水害类型应为采空区突水，如果采空区存有积水，一旦沟通工作面，将会发生淹井事故。经向矿方调查，9、10+11号煤层采空区均无积水。但2上、2下号煤层基本被老、小窑采空或破坏，由于煤层埋藏浅，其采空区、破坏区可能有积水。根据导水裂隙带最大高度计算公式： Hf=100M/(2.4n+2.1)+11.2式中：M-累计采煤厚度（m）；n-煤分层层数；9、10+11号煤层导水裂隙带最大高度为：Hf=1007.53/(2.43+2.1)+11.2=92.17(m)由上述计算结果可知，9、10+11号煤层导水裂隙带最大高度为92.17m，大于9号到2下号煤层最小距离71.36m， 2号煤层采空区积水会沿着导水裂隙带进入9、10+11号煤层。所以开采9、10+11号煤层时，必须先行将对2上、2下煤层进行探放水，确保生产安全。周边煤矿采空区都可能存在积水，应经常了解周边煤矿开采情况，掌握其采空范围、采空区积水情况，防止越层越界以免发生水害事故。4）含水层井田内对煤层开采有影响的含水层主要有x组2上号煤层上部的砂岩含水层和太原组灰岩岩溶水含水层。x组2上号煤层上部的中、粗粒砂岩，是2上、2下号煤的直接充水含水层，含水层富水性弱，对煤层开采影响较小；太原组灰岩岩溶含水层特别是9号煤层直接顶板K2灰岩含水层富水性弱-中等，对9、10+11号煤层开采影响较大。井田内奥灰水位+739+740m， 9、10+11号煤层最低底板标高为+920m，高于奥灰水位标高，所以奥灰水对煤层开采无影响。综上所述，矿井水害主要为采空区积水，包括相邻矿井采空区积水，其次为可采煤层直接充水含水层。六、其它开采技术条件1、瓦斯根据x省煤炭工