某能源集团有限责任公司矿井项目可行性研究报告

知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 第一章 井田概况及建设条件 第一节 井田概况 一、交通位置、地形、地势及水系、气象、地震烈度 (一 ) 交通位置 *井田 大部分位于 *省 交城县境内 。井田地理坐标为：东经111 41 25 111 45 23，北纬 36 54 18 36 5934。 南同蒲铁路干线及 大运公路由井田东南部经过， 区内有简易公路与其相通，交通条件较方便。 矿井交通位置详见图 1-1-1。 (二 ) 地形地貌 该区地处黄土高原，属低山丘陵地形，地貌类型以侵蚀土塬、梁 峁为主，其次为黄土冲沟地貌。海拔高度在 1162.5 856m 之间，相对高差达 300m 左右。地势呈西高东低，西北高东南低，以西北部教场原一带最高，最低点位于东南边界处三交河河谷。区内河谷十分发育，沟坡陡峭，除沟底有基岩出露外，大部为黄土覆盖，由于地表植被稀少，水土流失严重，属侵蚀剥蚀区。 (三 ) 地表水系 本区属黄河流域汾河水系，汾河自井田西南方通过，是区域内最大河流。井田内主要河流有大河里、三交河。雨季时有水流，暴雨时水势凶猛，数日后即变为溪流，全年大部分时间干涸无水，为季节性山洪河道。当地居民在河谷中用土石筑坝储水，形成小型水库，以解决人畜用水，但当山 洪暴发时库坝容易被冲垮。 (四 ) 气象 本区属半干旱大陆气候，蒸发量大于降水量，空气干燥。冬季长，知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 夏季短，气温变化较大，见表 1-3-1。 表 1 3 1 项目 最大（高） 最小（低） 年平均 备注 日期 日期 降水量 （ mm） 718 1988 315.3 1972 496.3 雨季： 6 8月 枯季： 11 月次年 4月 蒸发量 （ mm） 2294.8 1972 1543.4 1984 1856.9 气温（） 39.9 74.6.16 27.4 71.1.30 10.3 日平均 湿度 绝 对（毫巴） 23.7 1988.7 1.4 1984.1 9.2 相对（） 83 1977.8 32 1980.1 58 风速（ m/s） 18 主导风向：西风； 2.6 历年平均 7级以上风：8.3天 风 向 主导风向：西风；次 主导风向：西风；次主导风向：西北风。 最大冻土深度（） 74 1977.2 结冻期： 12 月中旬 解冻期：次年 3月上旬 最大积雪厚度（） 18 88.11.1 平均无霜期： 197天 注：据孝义县气象站 1970 1991 年观测资料 整理。 (五 ) 地震 本区属地震烈度度区，根据中国地震参数区划图（ GB18306 2001） ,属地震动峰值加速度为 0.1 0.15g 区。 二、矿区内工农业生产概况，矿区煤炭生产建设及规划概况 (一 ) 矿区工农业生产概况 *井田 地 处交城 县，该县由于地属低山、丘陵地区，土地贫瘠，又受干旱影响，农业生产产量较低，一般亩产 200kg 左右。粮食植物以谷子、玉米、高粱、豆类为主，小麦次之，也产一定数量的油料经济作物。随着经济改革的不断深入，农、林、牧、副业都有了一定程度的发展。 矿区内工业有炼铁、水泥、农 机大修、石料、电力、纺织、副食加工等企业。 知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） (二 ) 矿区煤炭生产建设及规划概况 现生产矿井 宜兴煤矿的前身孟南庄煤矿，系孝义市驿马乡孟南庄村办集体煤矿（采矿许可证为 1400000020144，井田面积 12.7986km2,批准开采 2 煤层，生产规模 2万 t/a）。该矿始建于 1995 年，设计生产能力约为10万 t/a。该矿工业场地布置于井田中部，采用 3 对竖井开拓（见表1 4 1），采用房柱式采煤，坑木带帽点柱和棚架支护方法，机械通风，矿车运输，批准开采 2 煤层（见附图 -1: 2 煤层采掘工程现状平面图）。 一号 井：主井原井筒为圆形，直径 2m（现已扩大为 8m 直径，向下扩至 90m 深，下部已堵塞）；副井为椭圆形，短轴 2.6m，长轴 4.2m,端面 10.2 ，该井筒以延伸至 10、 11 煤层，并已开采 9 煤层（见附图 -2: 9 煤层采掘工程现状平面图）。 二号井：主井为椭圆形井筒，断面 10.2 ；风井直径 2.6m，开采 2 煤层。 三号井：主井为圆形，直径 4.5m，施工了 300m,尚未见煤；副井为圆形，直径 4.2m，已施工到底，揭露 2 、 3 煤层。 表 1-4-1 井筒编号 X Y H 备注 1号主井 4094787.419 19557767.584 1012.503 1号主井 4094725 19557725 1006.0 2号主井 4095152.736 19557951.784 1046.891 2号主井 4095443.222 19558369.791 1116.386 3号主井 4097269.496 19558444.927 1134.598 3号主井 4097040.252 19558431.358 1125.352 该矿 2003 年 3 月 22 日，发生特大瓦斯爆炸事故，死亡 72人。 二、停 费矿井 拟扩建井田位于汾孝矿区核心区，煤层埋藏深，煤矿的开发都开始于上世纪八十年代以来，拟扩界范围内及周边没有停费矿井。 知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 三、周边矿井 汾孝矿区采煤历史悠久，据史记载，始于明代。井田外围有汾西矿业集团的水峪矿、柳湾矿、两渡矿、曙光煤矿及旺岭等煤矿，见表1-4-2。现将附近生产矿井及区内小煤窑情况分述如下（见表 1-4-1）： 1、水峪煤矿：是 *汾西矿业（集团）有限责任公司所属国有大型煤炭企业，位于本井田以北，采矿许可证号： 1000000140141，井田面积 45.7km2,设计生产能力 300 万 t/a,由水峪井田、旺家垣井田两部组成。原宜兴井田拟作为水峪矿扩区开发，与本井田北边界相邻，批准开采上组煤，目前尚处于申请报批阶段。 2、柳湾煤矿：是 *汾西矿业（集团）有限责任公司所属国有大型煤炭企业。位于本井田以西，采矿许可证号： 1000000140140 井田面积为 106.8km2，设计生产能力 300万 t/a,交子里井田为其扩区，与本井田西边相邻，批准开采 1 、 3 、 9 、 10+11 煤。 3 、两渡煤矿：是 *汾西矿业（集团）有限责任公司所属国有大型煤炭企业，位于本井田东及东南方向，采矿许可证为1400000220099，井田面积 84.2757km2，设计生产能力 75 万 t/a。由崔家沟井田及扩区、河溪沟井田、河溪沟扩区（原 *井田 一部分）组成。其中河溪沟扩区与本井田东及东南边界相邻。 4、曙光煤矿：其前身为孝义市下栅乡集体煤矿（乡办），现已被汾西矿业集团并购，其采矿许可证为 1400000321332，井田面积 2.5 km2，批准开采 2 、 3 ，生产规模 21 万 t/a。 5、晋中地区灵石煤矿旺岭井：地方国营煤矿，采矿许可证号1400000041276，井田面积 7.7705 km2，批准开采 2 、 4 、 9 、 10+11 煤。生产规模 60万 t/a。 周边矿井情况一览表 表 1-4-2 矿名 开采煤层 坐标拐点 X Y 知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 曙光煤矿 2 、 3 1 4097000 19561000 2 4097000 19563500 3 4096000 19563500 4 4096000 19561000 交城县 交口乡经委一矿 2 、 4 、 7 1 4091000 19554150 2 4091000 19556000 3 4088150 19556000 4 4088700 19555450 5 4087650 19554150 6 4088250 19553520 7 4088450 19553520 8 4089140 19554150 旺岭煤矿 2 、 4 、 9 、 10+11 1 4091000 19558000 2 4089000 19558000 3 4088000 19557500 4 4087300 19557500 5 4087300 19558925 6 4087550 19559250 7 4087550 19560000 8 4091000 19560000 第二节 矿井建设的外部条件 一、运输条件 南同蒲铁路干线及大运公路由井田东南部经过，介休至阳泉曲铁路支线由井田北部通过，区内有简易公路与其相通，交通条件较方便。 二、电源条件 距宜兴矿井工业场地约 13km 和 22km处分别有汾西集团公司的后庄 110kV 和北村 110kV 变电站，本矿井两回电源分别引自后庄 110kV和北村 110kV 变电站，供电电源可靠。 三、水源条件 本区奥陶 系 石灰岩含水层含水 较为 丰富，水质较好，可在沟谷 内打深井取水，作为矿井永久水源。处理过的井下排水也可作为矿井生产补充水源。 知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 第三节 矿井建设的资源条件 一、地质构造及煤层特征 (一 ) 地层 本区黄土分布广泛，仅在沟谷中有少量基岩出露，地层走向北西，倾向北东，倾角一般小于 10，区内出露地层为二叠系上统上石盒子组，经钻孔所揭露的地层由老至新有：奥陶系中统上马家沟组（ O2S）、峰峰组（ O2f）、石炭系中统本溪组（ C2b）、上统 *组（ C3t）、二叠系下统 *组（ P1S）、下石盒子组（ P1x）、上统石盒子组 （ P2S）、石千峰组（ P2sh）、第四系 Q 地层。主要含煤地层为 *组及 *组，现由老至新分述如下： 1、奥陶系 (O) 中统（ O2） 上马家沟组（ O2S）： 区内没有露头，仅 14-2 钻孔揭露 9.46m，周边水 22-1 号孔最大揭露厚度 69.33m,主要为浅灰色深灰色，具豹皮状结构的石灰岩及白云质灰岩、泥灰岩组成，小溶洞及裂隙发育。与下伏地层整合接触。 峰峰组（ O2f） 一段： 14-2 孔完全揭露，其厚度为 92.08m，主要为深灰色角砾状泥灰岩，厚层状石灰岩及灰白色薄层石膏层组成。 二段：区内多数详查钻 孔均有揭露，其中 14-2 孔完全揭露，厚58.61m,由灰色、深灰色石灰岩、泥灰岩、浅灰色白云质灰岩组成，溶蚀想象明显，裂隙及小溶洞发育，多被方解石充填，洞内常见方解石晶簇，与下伏地层整合接触。 2、 石炭系 (C) 中统本溪组 (C2b) 该组地层沉积于古侵蚀面上，与下伏地层呈假整合接触，厚度为10.60 24.71m，平均厚度 16.54m，主要为一套灰灰黑色泥岩、粉知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 砂岩、碎屑石英砂岩及不稳定的薄层生物泥晶灰岩。含煤 2 3 层，除个别点达到可采外，一般不可采。底部发育一层褐灰色铝质泥岩（ G层铝土），具内碎屑及鲕 状结构，并含有大量团块状黄铁矿，区域上相当于 *式铁矿层位。本组地层化石稀少，仅含少量植物茎干碎片。灰岩中含海白合茎、介形虫、蜓等动物化石及其碎片。与该层位相当的白壁关井田，灰岩中含有 Fusulina of,Konnoi,今野氏纺锤蜓为本溪组的带化石。另外还有 Fusulinela及 staffella。该组微体化石牙形刺有： *异颚刺、微小欣德刺、优美欣德刺及 S treptognathodus cancellosus。花粉组合以 Laevigatosporites 和 Florinites 的丰富为特征。该组 灰岩、砂岩电阻率高异常突出，自然伽马低值明显。泥岩伽马低值较高。底部 G 层铝土岩自然伽马特高，为良好标志。与下伏地层假整合。 上统 *组 (C3t) 该组为区内主要含煤地层之一，连续沉积于本溪组之上，厚度69.62 97.14m，平均厚 85.29m。含煤 7 10层，其中 9 、 10+11 煤层厚度大，全区稳定可采。 5 煤层，层位稳定，厚度较小且有一定变化，属大部可采煤层。从沉积物的组成上可以看出该组明显的分为三段： （ 1）下部碎屑岩沉积段：从 K1至 11 底板，一般厚度 6 12m。主要由砂岩、粉砂岩、含铝质泥岩 组成，夹不稳定的薄煤层及灰岩。底部为一层灰白色细、中粒石英砾岩（ K1），其成分、结构成熟度很高，石英含量达 95以上，分选极好、硅质胶结，均匀层理或具有细粒物质形成的砂纹层理。显微镜下石英颗粒表面纯净，可见次生加大现象。该层特征明显，易于辨认，并可作为分界标志层，但其稳定性较差，局部相变为粉砂岩或泥岩。此段底部 K1砂岩电阻率较高，自然伽玛为低值反映，泥岩自然伽玛较高。 该段含植物化石，丁氏未定种、卵脉羊齿及镰羊齿、相当于 *知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 西山标准剖面的晋祠段。 （ 2）中部碎屑岩与碳酸岩交互沉积段：从 11 煤底至 K4灰 岩顶，一般厚 55m 左右。主要由生物碎屑泥晶灰岩，碎屑石英砂岩及煤层组成，含煤 4 5 层，自下而上依次为 10+11 、 9 、 8 下 、 8 、 7 、 7 上 ，9 、 10+11 煤层厚度大，全区稳定可采； 7 煤层层位稳定厚度小并有一定变化，在本区可采点零星分布，属不可采煤层。 7 上 、 8 及 8 下 煤层，层位稳定对比可靠但厚度很小，不可采。 10+11 、 9 、 8 、 7 、 7上 诸煤层在电阻率、自然伽玛、声速曲线上均以高峰型出现，自然伽玛低值明显。 8 、 7 上 多数为高自然伽玛显示。 9 、 10+11 煤层在各种参数曲线上组合形 态特殊，为对比标志。 （ 3）上部碎屑岩沉积段：从 K4 灰岩顶至 K7砂岩底。一般厚 26m左右，主要由黑色泥岩、粉砂岩、岩屑石英砂岩及煤层组成，靠近顶部常夹一薄层叠锥状灰岩。本段含煤 2 4 层，依次为 6#、 5#、 5#上、4#，其中 5#煤层发育较好，属于局部可采。 5#上及 4#煤层层位稳定，但厚度小不可采。 3、二迭系 (P) 下统 *组 (P1s)： 为本区主要含煤地层，与下伏地层 *组呈整合接触。厚度27.85 51.83m，平均 41.34m。主要由灰黑色泥岩、粉砂岩及含大量菱铁质粒或内碎屑的砂岩组成，含煤 4 7 层（ 1#上、 1#、 1#下、 2#、2#下、 3#上、 3#），其中 2#、 3#煤层局部或大部可采， 2#下煤层可采点分布零散，属不可采煤层。底部为一层褐灰色细中粒岩屑石英（K7）常发育沙文层理、缓波状层理，该岩石表面粗糙，以含较多的菱铁质碎屑为其特征，是与下伏地层 *组的分解标志，平均厚度1.75m。 下统下石盒子组 (P1x)： 本组厚度 76.40 110.90m，平均 92.26m。顶部为一层桃红色铝质知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 泥岩（称下桃花泥岩），是良好的辅助标志层。上部由灰绿色细粗粒岩岩屑长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩组成 ，带紫色斑块。下部为灰绿、灰白色中粗岩粒长石石英砂岩和灰黑色粉砂岩、泥岩，夹 1 3 层不稳定薄煤或煤线。泥岩、砂质泥岩中富含植物化石底部以一层内含大量菱铁质内碎屑，具炭化面及小型交错层理发育的灰褐色中粗粒岩屑石英砂岩（ K3），与下伏地层 *组分界。整合接触。 上统上石盒子组 (P2s)： 1) 一段 (P2s1)：厚度 148.40 199.94m，平均厚度 173.70m，以灰绿色及灰白色中粒岩岩屑长石石英砂岩，砂质岩、砂质泥岩为主。底部为灰绿灰白色细粗粒长石石英砂岩，该 K10砂岩夹在两层桃花岩之间。 2) 二、三段 (P2s2+3)：沟底两层有少量出露，区域地层厚度 219250m，平均 243.29m，以紫红色泥岩、砂质泥岩为主，夹灰绿色细粗岩屑长石石英砂岩，底部为一层灰白灰绿色层状粗粒长石石英砂岩，含少量燧石（ K12）。 4、第四系 (Q) 1) 更新统 (Q1-3)：厚度 0 86.30m，下部棕黄色、棕红色的沙土、黏土、亚黏土组成，含大量钙质结核及砂姜。 2) 全新统 (Q4)： 0 4m，多发育在沟谷、河漫滩、河床阶地及山脊顶部，为河流冲、洪积物，由沙砾、砾石、粉沙及次生黄土等混合组成。 (二 ) 地质构造 区域构造 霍系煤田位于 *省中南部。属于吕梁山块隆东南部之四级构造单元 阳泉曲汾西盆状复向斜，分布与孝义市阳泉曲汾西县以南一带，构成著名的霍西煤盆地。总体展布方向为北北东向，长约 km，宽 km，面积达 km，产状平缓，倾角一般小于知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 度。 该盆状复向斜之北为柏洼山刘家坪多字形断褶，呈北北东向长条壮展布，由一系列北北东向的背斜，断层呈雁行式斜列组成。两翼出露寒武、奥陶系地层。西南为劲香太林南北向褶带，为近南北向的正玄曲线壮复向斜，两翼出露石炭系，边部为奥陶系地层，产状近于水平。北 部靠吕梁山块隆的主体 关帝山穹状隆起，沉积盖层为寒武、奥陶系地层，产状近于水平。北东部为晋中新裂陷中的孝义断阶，分界为义棠汾阳断裂，是霍山大断裂的向北西分支断裂。南东部为临汾、运成新裂陷中的洪洞临汾凹陷，呈北东向展布，为霍山大断裂的西部沉降盘。 受区域构造的影响，盘状复向斜的内部次级构造呈北东向，但由于东部霍山大断裂的向北延伸部分为北西向，属盖层断裂。从地层的出露看，该盆状复向斜亦受北西向构造的干扰、叠加，使内部的小盆地构造呈网目状。受整体构造的影响，每个小盆地的内部构造比较简单，本区就是其中之一。 汾河 断层是盆状复向斜中一条较大的断层，走向北东，落差 m 左右，倾角度，据邻区资料在南庙沟、刘家沟、枣沟，出露清楚。义棠以南桑平峪附近，下盘出露奥陶系地层，上盘为上石盒子组地层，景家沟、阁老洼附近亦出露清楚。中部接近本区的部分受汾河河床覆盖无出露。 、井田构造 本井田位于阳泉曲汾西盆状复向斜的北部偏东，受区域构造影响区内地层平缓，倾角一般不大于度，以北西及北北东向宽缓的波状起伏为基本构造形态。 （）褶曲 赵庄向斜：位于本井田西南部，部分伸入旺岭煤矿井田内，走向北西，南翼倾角度，北 翼倾角度，出露地层为上知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 石盒子组，向南倾状。 白衣庙向斜：位于本井田北部，为一弧型向斜，走向，延长约 1000m 两翼地层倾角 9 5 度。 5 赵家沟向斜：位于本井田西北部边缘，走向 W，延长约1500m。 6 燕富曲向斜：位于本井田西南部，为一弧型向斜，走向，延长约 1500m 两翼地层倾角 9 5 度。 B孟家庄背斜：位于本井田中部，走向，南断转向 NE方向。延长约 1400m 两翼地层倾角 5 6 度。 B5 平泉洼背斜：位于本井田中部，自平泉洼向 W 方向延伸，延长约 1000m 两翼地层倾角 4 8度。 （ 2）断层 本井田内现有勘探程度下为发现断层，井下实际采掘中在 2131工作面有小断层。 （ 3）陷落柱 区内勘探阶段为发现陷落柱。 2#煤层揭露 3 个陷落柱，长轴方向直径约 40m，短轴方向直径约 30m。 (三 ) 煤层 井田内含煤地层为石炭系中统本溪组、上统 *组、二迭系下统*组和下石盒子组，总厚平均为 235.43m，含煤 22 层，平均总厚14.59m，含煤系数为 6.2%。其中本溪组 14、 13和下石盒子组煤层不可采。 井田内主要含煤地层为上统 *组、二迭系下统 *组，平均总厚度 126.63m，含煤 21 层，平均总厚 10.61m，含煤系数为 8.4%。其中 *组 9#、 10+11#煤层和 *组 2#、 3#煤层为全区主要可采煤层。 各可采煤层分述如下： 2#煤：位于 *组中下部，上距下石盒子组底界 K8 砂岩 25m左右。知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 煤厚 0 2.10m，平均 1.02m；结构简单。 2#煤本区南部厚度小不可采，东北部与 2 下 #合并，属于局部可采， 2下 #煤厚 0.19 1.80m，平均厚度 0.61m，多含 12 层嘉矸，东北部教厚其余西部及南部不可采。煤层顶板多为泥岩或粉砂岩。 3#煤：位于 *组下部，上距 2#煤 59m 平均 7m，下距 K7砂岩03.35m。煤层厚度 .0.302.00m，平均厚度 1.07m。结构简单，有时含有一层夹矸，大部可采。其顶板为泥岩或粉砂岩，底板为炭质泥岩，局部为泥岩。 5#煤：位于 *组上部，上距 K7砂岩平均 8m。下距 K4灰岩约 16m，层位稳定结构简单，煤层厚度 .01.30m，平均厚度 0.74m。局部可采。其顶板为 12m 厚的泻湖相黑色泥岩，并发育有 5 上 #煤。底板以中 细粒砂岩为主，间有砂质泥岩或粉砂岩。 9#煤：位于 *组下部，层位稳定结构简单，煤层厚 度 .01.62m，平均厚度 1.43m。属于稳定可采。其顶板为厚 7.19m 的 K2灰岩，底板为泥岩，厚 12m。 可采煤层特征见表 1-3-4。 (四 ) 煤质简述 1.煤的物理性质：本井田煤为黑色、灰黑色的亮煤，有玻璃光泽。断口为参差状、棱角状、粒状、条带状、线理状及粒状结构，层状、块状构造。 *组 2#煤裂隙发育，局部具方解石细脉，含泥质核，以半亮型及暗型煤为主。 *组富含黄铁矿结核，内外生裂隙发育，充填多为黄铁矿及方解石，以半亮型煤为主，煤层的容重为 1.371.55t/m3。 2.煤的化学性质及可 选性 2#煤：为低中灰、低硫、特低磷、特强黏结性、高发热量、较高软化温度、易选的肥煤大类。 3#煤：为中灰、中高硫、特低磷、特强黏结性、高发热量、较高知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 软化温度、易选的肥煤大类。 5#煤：为中灰、低硫、低磷、特强黏结性、高发热量、较高软化温度、易选的肥煤大类。 9#煤：为低灰、高硫、特低磷、特强黏结性、高发热量、中等软化温度、极易选的焦煤大类。 10、 11#煤：为低中灰、中高硫、低磷、特强黏结性、高发热量、较高软化温度、极易选的焦煤大类。 各层煤均为难熔灰分煤，热稳定性好，易于磨碎。 各煤层主要煤质指标见表 1-3-5。 (五 ) 瓦斯、煤尘、煤的自燃性及地温 1.瓦斯 (1) 区域瓦斯概况 根据汾西矿务局 19831993 年个矿井瓦斯测定结果，均属低级瓦斯矿井，未曾发生过煤与沼气喷出。 (2) 矿井瓦斯 本区各主要可采煤层瓦斯含量较低，结合生产矿井的实际资料，本区宜定为低沼气矿井。但应注意勘探阶段化验室的瓦斯相对涌出量与实际开采阶段结果有所不同，应对瓦斯富集地段高度重视。 2.煤尘及煤的自燃性 拟扩界井田内煤尘爆炸实验资料较少，通过分析临近生产矿井的生产资料确定，各煤层煤尘均有爆炸性危险。 根据各煤层煤的自燃性 试验结果，本区煤层属易自燃 不易自燃。 3.矿井地温 本井田地热增温率为垂向增深 37.17m 升温 1。地温梯度为2.69 /100m，属地温正常区。 (六 ) 井田水文地质特征 1.含水层 知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） (1) 新生界松散孔隙含水层 区内新生界地层，由于地表剥蚀在平面上呈现不连续性，含水层主要为砂、沙砾、卵石层，一般含水不强。 (2) 砂岩裂隙含水层 区内二叠系、三叠系砂岩含水层较多，但对煤层开采有影响的主要为 K8砂岩至 2#煤顶板砂岩，是开采 2#煤的直接充水含水层，该层段砂岩裂隙不发育，水位标高在 605.11946.63m。 (3) 石灰岩岩溶裂隙含水层 *组石灰岩岩溶裂隙含水层：根据勘探资料，说明其充水空间较发育。 K3、 K4 属富水性弱的含水层， K2 属富水性中等的含水层，据汾西矿务局三矿的开采资料， K2 石灰岩含水层是矿井的主要充水原因，其水量的大小直接影响矿井的开采。 奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层： 峰峰组二段石灰岩含水层为开采 1011#煤的间接充水含水层，其厚度 41.8380.80m，平均 53.77m，裂隙发育，水位标高 541.69m，单位涌水量 0.34L/s.m。 上马家沟组三、二段石灰岩岩溶裂隙含 水层主要岩性为石灰岩夹薄层泥灰岩及白云质灰岩，岩溶裂隙发育，是奥陶系中统主要含水层段。补给来源以大气降水为主。 2、隔水层 井田内个含水层之间都有良好的隔水层，当其完整性、连续性未被破坏时，完全可以隔离上下含水层间的水力联系。 K10K8 砂岩含水层之间由泥岩、砂质岩、粉砂岩及不稳定的薄层砂岩组成隔水层，厚度 66.2698.60m，平均厚度 86.02m，完全可以隔断上部地层的地下水与煤系地层含水层的水力联系。 11#煤 中奥陶系顶面压盖隔水层段由泥岩、砂质泥岩、薄层砂岩及石灰岩、铝土泥岩组成，厚度 24.8341.67m，平均 29.59m。无水力知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 联系，但在导水陷落柱及断层存在的情况下，仍有底板突水的可能性。 峰峰组一段隔水层由泥灰角砾状泥灰岩及石膏组成，即上下石膏带。能起到良好的隔水作用。 3.构造对地下水的控制 大南沟背斜轴部地层裂隙较发育，为富水地段。蔡庄向斜轴部构成地下水汇水构造，但其水量有限。草沟背斜轴部岩石裂隙较发育。 井田内地表未发现有断层。钻孔揭露的 F64逆沁层，推断为隔水断层。井田内地表发现的 K17、 X18两个陷落柱，根据钻孔揭露情况，推断陷落柱一般不含水。 4.地下水补给、径流、排泄条 大气降水是井田内地下水的主要补给来源。地下水类型主要为承压水，潜水分布很有限。承压水补给条件除奥灰水较好外，其余都不好。 井田奥灰水属娘子关泉域，处于娘子关泉域的深循环弱径流区，井田北部奥灰水径流条件较好，井田南部因资料缺乏，无法确定。 奥灰水总的排泄区为娘子关泉。石炭二迭系含水层的承压水，受岩溶、裂隙发育程度的控制，其径流、排泄条件都比较差。基岩风化带裂隙水及第四系砂砾石孔隙水，径流条件相对较好，排泄途径也较多，可以通过泉、地面蒸发和人工采水等方式排泄。 5.矿井涌水量 根据井田水文地质条件及现有资 料，利用地下水动力学法，计算得矿井初期正常涌水量 150m3/h，最大涌水量 210m3/h。 二、地质储量 1.储量计算基础 储量计算基础为井田内 2、 3、 5、 9、 10+11 号煤层的底板等高线及储量计算图。 工业指标 知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 井田内煤质属炼焦用煤，储量计算最低可采厚度为 0.70m、原煤最高灰分不超过 40%、原煤硫分不超过 3%。 夹矸处理 局部可采煤层，可采边界及工业指标均采用插入法圈定其储量计算范围。 2.计算方法 井田内煤层平缓，倾角一般小于 10，故采用伪厚度和水平面积计算储量，计算公式为： M=S h d 10-3 式中： M 储量， kt； S 水平面积， m2； h 储量计算厚度， m; d 容重， t/m3。 地质储量计算结果见表 1-3-9。 三、勘探程度、资源及开采条件评述 (一 ) 勘探程度及存在问题 (二 ) 资源及开采条件评述 第四节 市场分析 长期以来，煤炭在我国一次能源生产和消费构成中均占 2/3 以上，要实现我国人均生产总值达到中等发达国家水平，人民过上比较富裕的生活，能源消费量还将有较大的增长。我国石油资源比较缺少，石油进口量近年来不断攀升，去年已成为世界第二大石油进口国，而煤炭资源丰富， 在未来相当长的时期内，以煤为主的能源供应格局不会改变，为保证国民经济和社会持续、稳定、健康的发展，必须加强煤炭的基础能源地位。 我国煤炭供求关系由八十年代供不应求，制约国民经济发展，过知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 渡到九十年代初期的供需平衡，基本保证了国民经济的发展需求，但随着大量小煤矿的上马，九十年代末期出现供过于求的现象。在国家宏观调控政策下，自从 2000 年国家加大了对地方小煤矿关井压产、清理整顿的力度后，扭转了供过于求的局面，转向供求基本平衡，但近两年，局部又出现煤炭供应紧张现象。随着国民经济发展增长，煤炭供应还将出现较大的缺口， 需要建设新井及改造老井来补充。 本井田主采煤为配焦煤和炼焦用煤，是目前市场上紧缺的煤种之一，尤其是随着浅部焦煤资源的逐渐枯竭及我国钢铁工业的飞速发展，炼焦和配焦煤将会更加紧缺。因此，开发建设该矿井将具有十分广阔的市场前景。 *井田 共有可采煤层六层，其中 2、 2 下 、 5、 11 号煤层局部可采， 9、 10+11 号煤层为主要可采煤层。具有储量丰富、地质构造简单、开采条件好及外部条件好等特点，有着适合于建设大中型矿井的条件。因此，该项目的建设是可行的。 *汾西矿业（集团）有限责任公司是国家大型企业之一，为国民经 济的发展做出了巨大贡献，特别是该企业下属的富家滩、南关、张家庄三个老矿，目前资源均已枯竭，南关、张家庄矿现已相继找到新的接替矿区，为了解决富家滩矿人员安置和企业的出路，同时为了落实集团公司做大作强的总体发展规划，确定将 *井田 作为富家滩矿的接替区，建立与目前市场经济相适应的企业模式，开发 *井田 ，是可行的，也是必要的。 第二章 井田开拓与开采 第一节 井田境界及可采储量 一、井田境界 知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 根据地质报告提供的资料，井田范围按以下 10 点座标圈定： 1 点： X=4195350 Y=38426000 2 点： X=4192100 Y=38426000 3 点： X=4190400 Y=38425300 4 点： X=4189400 Y=38424700 5 点： X=4189400 Y=38410400 6 点： X=4199000 Y=38410400 7 点： X=4199000 Y=38419600 8 点： X=4189400 Y=38410400 9 点： X=4199000 Y=38410400 10点： X=4199000 Y=38419600 井田东西走向长 4.07.5km，南北倾斜宽 7.0km，面积 41km2。 二、可采储量 根据煤炭工业矿井设计规范，经计算，矿井工业储量为3.3784Mt，其中第一水平 94.911Mt，第二水平 242.936Mt；矿井设计储量 262.9192Mt，其中第一水平 79.8944Mt，第二水平 183.0248Mt；矿井设计可采储量 200.3082Mt，其中第一水平 65.1592Mt，第二水平135.149Mt。详见表 2-1-8。 第二节 矿井设计生产能 力及服务年限 一、矿井工作制度 按煤炭工业矿井设计规范规定，矿井设计年工作日为 300d，每天三班作业 (其中两班生产，一班准备 )，每天净提升时间为 14h。 二、矿井设计生产能力的确定与论证 矿井设计生产能力确定为初期 1.2Mt/a，二期 3.0Mt/a。其理由如下： 1.本井田煤层储量十分丰富，赋存以稳定、较稳定型为主，倾角知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 一般 3 6。六层可采煤层已精查探明的地质储量为 657.600Mt，加上待精查的地质储量 (井田扩大部分的储量 )782.800Mt，则全井田地质储量高达 1440.400Mt，工业储量 1201.660Mt，可采储量 721.4007Mt。 先期开采的 3 号煤层可采储量为 261.6131Mt，全区稳定，煤层结构简单，煤厚多在 23m 之间，煤层顶底板条件尚佳，且煤层无自燃发火倾向，非常适宜综合机械化开采。因此，从煤层储量、煤层赋存条件和先期开采煤层的特征等方面分析，矿井宜建设现代化大型矿井。 2.井田内地质构造简单。据精查报告所述，井田内无大的地质构造，以宽缓的褶曲为主。井田内断层、陷落柱稀少，仅在井田中、西部发现三条中、小型断层和两个直径为 1535m 的陷落柱。全井田无岩浆岩侵入。井田内水文地质条 件简单，涌水量很小。因此，从开采技术条件方面分析，矿井适合建设大型矿井。 3. 3 号煤为中灰、特低硫、低磷、极易选的贫煤、贫瘦煤，是优质的高炉喷吹煤和出口煤。建设大型矿井不但可以缓解国内供应紧张的高炉喷吹用煤，而且也可大量出口，为国家增收外汇，其社会经济效益显著。 4.具有良好的铁路外运条件。具有较强运输能力的石太铁路从井田东南部通过，铁路外运有保障。 5.近十年来，阳泉煤业集团通过设计、挖潜和改造，现生产的五对矿井，除即将报废的四矿外，其余矿井实际生产能力均达到过3.0Mt/a，已经积累了建设和管理大型、 特大型矿井的丰富经验。 6.目前国内已能生产高度机械化的大型提升、运输、采煤、掘进、选煤、通风等设备，完全可以满足高产、高效矿井的生产需要，这为建设高标准的现代化大型矿井提供了坚实的物质基础。 7.根据能源计 1992 523 号文“关于阳泉矿区 (统配 )总体发展规划 (设计 ) 3.0Mt。考虑到本次设计把南燕竹井田的大部划归 *井田 ，使 *井田 面积由原来的知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 64.0km2扩大到 134.1km2的事实，则韩庄矿井年设计生产能力应为韩庄为此，从矿井资 源条件、煤层开采技术条件和煤的加工利用以及煤炭外运条件和总体批复等方面综合考虑，矿井年设计生产能力确定为初期 3.0Mt，二期 6Mt 比较合理。 三、同时生产的水平数目及其论证 (一 ) 煤层群的分组 本井田可采煤层有 3 号、 6 号、 8号、 9号、 15号、 15 下 号共六层，其中 3 号、 15 号为主要可采煤层，其平均间距约 103m。根据两层主采煤层的间距和其它可采煤层的赋存情况，设计考虑采用煤层分组开拓全井田。遵循“将距离相近的煤层划为一组”的原则，设计把六层可采煤层划分为上、下两组。 3 号、 6 号、 8 号、 9 号划为上组煤层， 15号 、 15 下 号划为下组煤层。 (二 ) 开采水平数目的确定 井田倾斜宽 9.4km，同一煤层相对高差 400.0m。井田采用倾斜条带开采，条带长度一般取 2500m 左右。根据上述井田特征和开采技术条件，结合本井田地质构造情况，设计考虑采用 +858m、 +490m 两个水平开发全井田。 (三 ) 同时生产的水平数及其论证 设计采用一个水平满足生产。其理由如下： 1.井田内上、下两组煤层，分两个水平开采。由于上下两组煤层层间距较大，不适合多个水平同时开采。 2.第一水平的设计可采煤量占全井田设计可采煤量的一半多，其水平服务年限足 能满足煤炭工业矿井设计规范的有关规定。 3.第一水平先期开采 3 号煤层，厚度平均 2.77m，其储量丰富，煤质优良，不但能充分地满足水平服务年限，而且也能保证矿井稳产和高产。 知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 四、矿井及水平服务年限 矿井及水平服务年限均按下式计算： T=Z/A K 式中： T 服务年限， a; Z 设计可采储量， Mt； A 生产能力， Mt/a； K 储量备用系数，取 1.4。 则第一水平服务年限为 T1=65.1592/（ 1.2 1.4） =38.8(a) 第二水平服务年限为： T2=135.149/（ 3 1.4） =32.0(a) 则矿井服务年限为： T=T1+T2=38.8+32.0=70.8(a)，符合煤炭工业矿井规范之要求。 第三节 井田开拓 一、矿井开拓现状 矿井现有三个工业场地，六个井筒，现状分别如下： 1、 1 号工业场地 位于井田中部的沟内，布置有两个井筒，一个主立井：椭圆形 a=4.5m， b=2.9m，净断面 10.2m2，至 2 号煤垂深 450m、至 11 号煤垂深 530m，装备 JT 1.2 双滚筒绞车，电机功率 55Kw；一个副立井：原直径 2m，上部 60m已扩大为 8m（已施工），净断面 50.3m2，至 2 号煤垂深 400m、 至 11 号煤垂深 480m，装备 JKM 3.25 4 多绳绞车，电机功率 1000kW，且井塔已施工。 2、 2号工业场地 位于 1 号工业场地的附近，布置有一个主立井：椭圆形 a=4.5m，b=2.9m，净断面 10.2m2，至 2 号煤垂深 480m，装备 JT 1.6 双滚筒绞车，电机功率 95kW。 知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 3、三号工业场地 位于井田北部的山梁上，布置有三个井筒，一个主立井：净径4.5m，净断面 15.9m2，至 2 号煤垂深 620m，已施工 370m，剩余 250m，装备 JKM 3.25 4多绳绞车，电机功率 1000 Kw，井塔已施工；一个副 立井：净径 4.2m，净断面 13.85m2，至 2 号煤垂深 600m，装备 JKM 1.85 4 多绳绞车，电机功率 280Kw，井塔已施工，绞车已安装；一个回风立井（位于工业场地外）：净径 2.6m，净断面 5.3m2，垂深 580m。 二、影响矿井开拓部署的主要因素 1、现有的三个工业场地比较分散，且已分别建设了许多设施，在设计中应合理、经济地予以利用。 2、矿井瓦斯含量较低，对开拓部署十分有利。 3、上组煤较薄且均属局部可采煤层，下组煤 10+11 号煤层较厚，上下组煤平均间距 75m，具备分组开拓的条件。 4.井田内煤层赋 存平缓，地质构造简单，对矿井使用现代化设备、建设高产高效矿井有利。 三、井口及工业场地位置比选 经过多次深入细致的现场踏勘，结合井上、下条件和矿井开发规模，设计将 3 号工业场地作为改扩建后的矿井工业场地，主要理由如下： 1、 3号工业场地宽广，有利于大型矿井的地面设施布置。 2、 3号工业场地靠近乡镇公路，交通方便。 3、 3号工业场地附近的沟内有利于主斜井和选煤厂的布置。 4、 2 号工业场地主井 井塔已施工，剩余工程施工困难，建井工期长。 5、二号井井下已采区域比较乱，初期工作面位置选择困难，不利于矿井早见效。 四 、 井田开拓方案比选 知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） (一 ) 上组煤开拓方案 1、开拓方案 设计在确定的工业场地位置上，根据现有井筒情况，优化、筛选出两个开拓方案进行技术、经济比较。 方案一：采用斜立混合开拓方式。新选一个主井工业场地，布置一个主斜井，倾角 25，斜长 1100.3m，装备 1.4m 钢绳芯胶带输送机，担负煤炭提升和升降大件任务。副立井利用现有主立井，装备一对 1t 单层单车罐笼，回风立井利用现有副立井，装备梯子间 。一、二号工业场地的井筒用于后期回风。 上组煤划分为一个 +550m 水平，沿东西方向布置两组大巷，两组大巷间采用胶带运输巷、辅 助运输巷和回风巷联接。每组大巷共布置三条大巷，分别为胶带运输大巷、辅助运输大巷、回风大巷，均沿煤层布置。 大巷煤炭运输采用胶带输送机、辅助运输采用连续牵引车运输方式。 上组煤共划分为三个采区。 矿井通风系统初期为中央并列式，后期为中央分列式。 方案一开拓方式详见图 2-3-1、图 2-3-2。 方案二：采用立井开拓方式。充分利用现有三号井设施，矿井设计生产能力确定为 900kt/a，主立井装备 9t箕斗，副立井装备带平衡锤的 1t双层单车罐笼和梯子间，风井净直径扩大为 4m，净断面为 12.57 m2。 水平划分、大巷布 置、大巷运输方式、采区划分基本同方案一。 矿井通风系统为中央分列式。 方案二开拓方案详见图 2-3-3。 2.开拓方案比选 (1) 开拓方案经济比较详见表 2-3-1。 知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 从表 2-3-1 可以看出， 方案一与方案二可比工程相比，井巷工程量多 266.2m，投资少 15.18 万元，设备及安装工程多 602.03 万元，土建工程多 8.3万元，总投资多 595.15 万元。 (2) 开拓方案技术比较 方案一： 优点： A、主斜井采用胶带输送机，提升环节简单，提升潜力大，后期扩大生产能力时，不仅可简单快捷地实现，而且后期投资少。 B、新增了主井工业场地，为选煤厂的建设提供了有利条件。 C、主要生产环节与矿井开发规模想匹配，矿井服务年限合理。 D、采区长度比较均衡，对生产管理有利。 E、矿井二期工程建设简单易行，建设工期短。 缺点： A、井巷工程量较大，投资高。 B、对现有设施未能充分利用。 C、工业场地保安煤柱大，资源利用率低。 方案二： 优点： A、井巷工程量小，投资省。 B、充分利用了现有设施。 C、工业场地保安煤柱小，资源利用率高。 缺点： A、 主井采用箕斗提升，生产环节多、占用人员多、营运费用高。 B、生产能力小、潜力小，与矿井开 发规模不匹配。 C、现有工业场地附近布置选煤厂比较困难。 D、二期工程建设复杂，投资高。 综上所述，方案一具有主井装备提升潜力大，后期扩大生产能力知识水坝（豆丁网 pologoogle）倾心为您整理（双击删除） 易于实现，同时兼顾了选煤厂的建设等优点，故设计推荐方案一为井田开拓方式。 (