草垛沟煤矿初步设计.doc

总总 论论 一 项目建设背景一 项目建设背景 1 项目名称 所在位置及隶属关系 项目名称 山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司矿井兼并重 组整合项目 隶属关系 山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司隶属于山西 煤炭进出口集团有限公司 行政区划隶属大同市左云县鹊儿山镇 所在位置 山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司位于大同煤 田西北部 左云县境内 东距大同市约 34km 西距左云县城 24km 2 建设单位概况 山西煤炭进出口集团有限公司 以下简称山煤集团 成立于 1980 年 是全国四家具有煤炭出口成交权的出口企业之一和山西省唯一拥有出口内 销两个通道的大型国有企业 山煤集团业务目前已形成三大支柱产业 即 煤炭能源产业 高铁轮对制造产业和金融投资产业 截至 2008 年底 总 资产达 136 亿元 职工总数 6314 人 子公司 35 个 2008 年山煤集团共 完成煤焦贸易量 42 85Mt 销售收入达 219 亿元 利润 10 4 亿元 煤炭 贸易已形成覆盖煤炭主产区 遍布重要运输线 占据主要出海口的独立完 善的煤炭内外贸运销体系 在山西省煤炭工业布局中占有重要的位置 与 20 多个国家 地区 的煤炭用户及众多国内用户建立了长期稳定的贸易 合作关系 山煤集团在 2009 年全国企业 500 强排名中列第 254 位 在山 西省企业百强中位居第十位 2008 年 5 月 15 日 以山煤集团为主要发起人 成立了山煤国际能源 股份有限公司 正在通过股份制改造和重组 实现产业与资本的融合 提 升企业的核心竞争力及参与市场竞争的能力 争取到 十一五 末迈进国 内先进的特大型煤炭产销企业行列 3 项目前期工作与核准过程 中煤国际工程集团沈阳设计研究院 2009 年 8 月编制完成 山西煤炭 进出口集团有限公司大同鹊山精煤有限责任公司左云煤炭企业兼并重组整 合方案 方案中规划山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司生产 能力为 0 60Mt a 晋煤重组办发 2009 9 号文 关于大同市市直和左云县 大同县煤矿 企业兼并重组整合方案的批复 对上述文件进行了批复 二 编制设计依据二 编制设计依据 1 大同市煤田地质勘探队编制的 山西煤炭进出口集团左云草垛沟 煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告 2 大同市煤炭工业局同煤规字 2009 135 号文 关于对参与矿井地质 报告 初步设计编写与审查单位及个人的工作要求 3 同煤规字 2010 232 号关于 山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤 业有限公司兼并重组整合矿井地质报告 的批复 4 中煤国际工程集团沈阳设计研究院编制的 山西煤炭进出口集团 有限公司大同鹊山精煤有限责任公司左云煤炭企业兼并重组整合方案 5 晋煤重组办发 2009 9 号文 关于大同市市直和左云县 大同县煤 矿企业兼并重组整合方案的批复 6 山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司采矿许可证 7 国家煤炭工业矿井设计规范 GB50215 2005 煤矿安全规程 2010 版 等现行的规程 规范以及国家煤炭开发的方针 政策 8 山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司设计委托书 9 山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司提供的原左云县鹊 儿山镇草垛沟煤矿 原左云县管家堡乡曹家沟煤矿 原左云县鹊儿山镇镜 子沟煤矿 原左云县鹊儿山镇斗子湾煤矿 原左云县管家堡乡斗子湾煤矿 和原左云县张家场乡窑湾煤矿资料 10 山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司提供的有关矿井工 程建设的协议及资料等 三 设计指导思想三 设计指导思想 认真贯彻执行国家能源开发的方针 政策及煤炭行业 规程 规范 在保证矿井设计规模和安全生产的前提下 以矿井资源条件及开采技 术条件为基础 以市场需求为导向 以提高矿井经济效益为中心 尽量简 化生产环节 充分依托山煤集团的技术及设备力量 以合理集中生产为出 发点 以完善井上 下生产系统和安全设施为重点进行矿井技术改造 设 计方案充分体现市场经济的特点 因地制宜选择生产工艺 系统设计简单 实用 设备选型立足国内 先进可靠合理 最大限度地降低矿井初期投资 和缩短矿井建设工期 力争通过精心设计和科学管理 把该矿井建设成规 模合理 初期工程量少 建井工期短 见效快 效率高 效益好 符合煤 矿发展趋势的地方现代化矿井 四 兼并重组整合设计的特点四 兼并重组整合设计的特点 1 建设规模 本井的设计生产能力为 0 60Mt a 2 井田开拓布署 矿井采用斜井开拓方式 主工业场地选择在原左云县鹊儿山镇斗子湾 煤矿工业场地内 利用该矿的主斜井刷大断面后作为矿井的主斜井 装备 800mm 宽深槽强力皮带 在皮带一侧装备架空乘人器 担负全矿井的煤炭 提升和人员升降井任务 并兼作入风井 利用该矿的副斜井刷大断面后作 为矿井的副斜井 装备 JK 3 0 1 5 31 5 型单绳缠绕式提升机牵引 1t 矿 车 担负矿井的辅助提升和入风任务 风井工业场地选择在原左云县鹊儿 山镇草垛沟煤矿工业场地内 利用原左云县鹊儿山镇草垛沟煤矿的主 副 斜井并联后 作为矿井的回风斜井 矿井采用单水平开拓 考虑上部 8 1 和 8 2 煤的开采 在上部高辅助 水平 辅助水平高程 1130m 副斜井井底见 8 2煤底板高程 主要负责开 采 8 1煤和 8 2煤 主水平高程 1075m 副斜井井底过 14 煤底板高程 8m 处 主要负责开采 14 煤 井底车场和主要硐室均布置在主水平 矿井初期 投产主水平 在 14 号煤层布置一个综采工作面 达到矿井的设计生产能 力 3 矿井通风与安全 矿井的通风方式为抽出式 采用中央分列式通风系统 矿井初期风量 75m3 s 矿井共有 2 个入风井和 2 个专用回风井 主斜井 副斜井入风 回风 斜井 1 和回风斜井 2 回风 本矿井具有足够的风量 合理可靠的通风系统 完善的通风设备 可 靠的通风监测设施 能够保证矿井安全生产 4 主要设备选型 1 提升设备 主斜井提升设备 主斜井铺设 B 800mm Q 400t h V 2 5m s 深槽强力皮带 带强 1600N mm 阻燃 驱动型式为头部单滚筒驱动单电机 配 YB24002 4 型 355kW 电动机一 台 采用尾部液压自动拉紧方式 架空乘人装置 在主斜井的一侧 设置架空乘人装置 担负人员的升降井 根据计算 选用 RJHY45 型架空乘人装置 驱动轮直径 1200mm 回绳轮直径 1200mm 电动机功率 30kW 2 通风设备 本井由主 副斜井进风 回风斜井 1 和回风斜井 2 回风 矿井选用 FBCDZ 8 No21B 型防爆对旋轴流式通风机两台 一用一备 3 排水设备 矿井正常涌水量 320m3 d 最大涌水量 400m3 d 根据矿井涌水量和 排水高度的要求 设计选用三台 100D 45 5 矿用多级离心泵 排水管路 布置在主斜井内 4 压风设备 地面建空气压缩机房 集中供气 压风管路布置在主斜井内 选用 M132 2S 型螺杆式空气压缩机 风冷 三台 两台工作 一台备用 Q 24m3 min P 0 80MPa 配套 132kW 380V 电机 5 运输方式的选择 井下大巷主运输采用 800mm 宽带式输送机 实现由回采工作面至地面 连续运输 用人少 效率高 故障率低 安全性好 利于实现集中自动化 控制与管理 井下辅助运输采用调度绞车牵引 1 0t 矿车运输 6 煤的洗选加工 本矿井不设选煤厂 原煤经主斜井带式输送机提升至地面后 经带式 输送机落入落地煤仓 经汽运外销 7 矿井供电 草垛沟煤矿地面不单独设立 35kV 变电所 设立 10kV 配电所 矿井工 业场地由两回 10kV 电源供电 双回 10kV 电源以架空方式分别引自七磨河 35kV 变电站 鹊山站 35kV 变电站的 10kV 母线段上 其中引自七磨河 35kV 变电站的输电线路导线型号 LGJ 240 送电距离为 5km 引自鹊山站 35kV 变电站的输电线路导线型号 LGJ 185 送电距离为 3km 8 地面运输 本矿井生产规模为 0 60Mt a 煤炭全部采用汽车外运 9 工业场地布置 工业场地按功能划分为三个区 即生产区 辅助生产区 场前区 矿井工业场地围墙内占地面积 5 65hm2 风井工业场地围墙内占地面 积 1 10hm2 五 矿井设计的主要技术经济指标五 矿井设计的主要技术经济指标 1 矿井建设工期 矿井建设总工期为 18 个月 其中准备期为 3 个月 建设期为 15 个月 2 项目总投资 本工程建设总投资 30678 35 万元 3 主要技术经济指标 1 矿井设计生产能力 0 60Mt a 2 矿井移交生产时井巷工程量 10254m 121597m3 3 万吨掘进率 171m 万 t 4 工业场地建 构 筑物总面积 15355m2 建 构 筑物总体积 88229 6m3 5 矿井在籍人数 512 人 6 原煤生产效率 5 15t 工 7 吨煤投资 500 95 元 t 8 单位成本 243 49 元 工 9 投资利润率 31 12 10 投资利税率 44 00 六 存在问题与建议六 存在问题与建议 一 存在的问题 1 矿井的 8 1和 8 2煤的储量为蹬空区储量 能否安全开采 需委托 有资质的部门作蹬空开采论证 2 矿井的涌水量是根据比拟法计算得出 计算依据不足 待实际揭 露后 重新计算矿井涌水量 3 在井田范围内原左云县鹊儿山镇斗子湾煤矿和原左云县管家堡乡 斗子湾煤矿南部 8 1 8 2 11 和 14 煤层采空区内均存在积水区 特别是 8 1和 8 2煤采空区积水会对首采工作面有影响 二 建议 1 委托有资质的单位 作8 1和 8 2煤的蹬空开采论证 2 委托有资质的单位 作矿井的瓦斯鉴定报告 煤层自燃倾向性鉴 定报告和煤尘爆炸性鉴定报告 3 应尽快委托具有资质的单位编制环境影响评价报告 水土保持报 告等支持性文件 4 进一步调查核实井田内巷道积水 务必坚持 预测预报 有掘必 探 先探后掘 先治后采 的防治水方针 5 由于水文工程量偏少 对矿井水文地质条件研究不够 涌水量计 算缺少基础参数 待矿井实际揭露后 重新计算矿井涌水量 对水仓设计 和水泵选型提供依据 第一章第一章 井田概况及矿井建设条件井田概况及矿井建设条件 第一节第一节 井田概况井田概况 一 交通位置一 交通位置 该井田位于左云县鹊儿山镇草垛沟村 东距大同市约 34km 西距左云 县城 24km 南距旧高山煤炭集运站 3km 矿区内简易公路向南 2km 与 109 国道相通 交通极为方便 交通位置见图 1 1 1 二 地形地貌二 地形地貌 本矿区属黄土高原平缓丘陵区 以低山丘陵地貌为其特征 地表大面 积被第四系黄土覆盖 地势较为平坦 黄土冲沟发育 呈树枝状展布 区 内地形总体上西高东低 最高点位于井田西部蔡家梁顶部 高程为 1326 5m 最低点位于井田东南部沟谷中 高程为 1208 0m 最大相对高 差 118 5m 三 河流三 河流 本区属海河流域 永定河水系 桑干河北岸支系 井田南部边缘有十 里河 发源于左云县曹家堡一带 由西向东流经旧高山 云冈 小站 十 里店 流入大同平原后汇入桑干河 干流全长 74km 流域面积 1185km2 上游河宽约 50m 中游宽约 200m 下游宽达 500 600m 河床坡度 1 2 一般流量 0 5 2 0m3 s 为煤矿井下排水 50 年来最大流量 为 745m3 s 1959 年 7 月 30 日 近些年来 河道有干枯现象 其百年一 遇洪峰量为 1410m3 s 五十年一遇洪峰量为 1154m3 s 井田位于十里河水 系的北侧 区内支沟常年为干沟 暴雨形成急流 排泄地表水由北向南流 入十里河 四 气象及地震情况四 气象及地震情况 本区属中温带半干旱大陆性季风气候 春季干旱 风沙大 冬季漫长 而寒冷 夏季炎热 气候干燥 图图 1 1 11 1 1 交通位置图交通位置图 1 气温 一般较低 年平均气温为 5 2 极端最高气温为 36 2 极端最低 气温为 28 6 日温差一般在 20 左右 2 降水量 主要集中在 7 9 月间 占全年降水量的 60 70 年最大降水量为 628mm 年最小降水量为 256mm 年平均降水量为 430mm 左右 3 蒸发量 年平均蒸发量一般为降水量的 3 4 倍 在 1644 2105mm 之间 其中 5 7 月蒸发量最大 约占全年蒸发量的 50 60 4 风 每年有风时间占全年时间 70 多集中于冬春季节 年平均风速为 3 2m s 最大风速可达 20m s 大风日数 15 65 天 一般为 20 天左右 5 湿度 历年平均相对湿度为 49 54 6 冻土 冻结期从十一月至翌年四月中旬 最大冻土深度 1 60m 五 地震情况五 地震情况 近年来大同地区主要地震情况如下 1 1989 年 10 月 18 日在大同县册田乡和阳高县友宰乡之间 发生 6 1 级地震 1989 年 10 月 18 日 01 时 01 分 34 秒 大同 阳高发生 6 1 级 地震 震中位置东经 39 8 北纬 113 8 震中烈度 度 这是一次中 强震群 5 级以上地震多次发生 大同 阳高 浑源 广灵等县以及河北 省阳原县 内蒙丰镇县遭到不同程度的破坏 其中 大同 阳高两县部分 乡村破坏严重 地震造成 19 人死亡 193 人受伤 牲畜死亡 1957 头 由 于房屋多为沙黄土砌造 破坏最为严重 数万间房屋倒塌 其中受灾严重 地区的房屋倒塌达到 80 以上 2 1999 年 11 月 1 日 21 时 24 分 58 秒 山西省大同市大同县西册田 乡至阳高县友宰乡之间连续发生 4 0 级以上地震 4 次 最大地震 MS5 6 这次地震是继 1989 年 10 月 18 日大同 阳高 6 1 级地震 1991 年 3 月 26 日 5 8 级地震后 大同 阳高老震区又发生的一次中强地震 也是山西省 内发生的最大破坏性地震 3 1999 年 11 月 2 日在山西省浑源县至河北省阳原县之间发生 5 6 级地震 震中位于北纬 39 8 东经 113 9 据初步了解 震区震感强 烈 根据 GB18306 2001 中国地震动参数区划图 划分 本区地震动内 峰值加速度为 0 1g 地震烈度为 度 六 经济状况六 经济状况 大同市是全国著名的煤炭生产基地 有悠久的煤炭开采历史 被誉为 煤都 采矿业极为发达 工业基础雄厚 有全国著名的大同煤矿集团 公司 生产规模大 装备水平高 开采技术先进 随着近年来各种技术交 流活动的增多 有力地带动了地方煤炭工业的迅速发展 提高了地方煤矿 的技术水平 大同旅游业也较为发达 有闻名中外的世界文化遗产云冈石 窟 华严寺 九龙壁等国家重点文物保护单位 纵观大同地区的经济是以 能源 重化工等产业为主 本矿位于大同市左云县境内 左云县是全国重点产煤大县 采矿业是 该县的支柱产业 本地以农业经济为主 主要种植马铃薯 莜麦 豌豆 谷子 胡麻及蔬菜等 由于煤炭资源丰富 采矿业带动了其他相关行业效 益较好 人民的生活水平也有较大的提高 七 矿区开发简史七 矿区开发简史 2009 年 6 月中煤国际工程集团沈阳设计研究院编制了 山西煤炭进 出口集团有限公司大同鹊山精煤有限责任公司左云煤炭企业兼并重组整合 方案 总设计能力 8 60Mt a 山西省煤矿企业兼并重组工作领导组办公 室以晋煤重组办发 2009 9 号文 关于大同市市直和左云县 大同县煤矿 企业兼并重组整合方案的批复 对上述文件进行了批复 南部石炭系矿区共划分 5 个矿井 总能力 6 90Mt a 其中山西煤炭 进出口集团左云铺龙湾煤业有限公司 设计能力 1 20Mt a 为单独保留 在建矿井 属基建井 山西煤炭进出口集团左云东古城煤业有限公司 设 计能力 0 90Mt a 为单独保留在建矿井 属基建井 山西煤炭进出口集 团左云长春兴煤业有限公司 设计能力 2 40Mt a 为兼并重组矿井 山 西左云高家窑煤业有限责任公司矿井 设计能力 1 50Mt a 为兼并重组 矿井 山西煤炭进出口集团左云韩家洼煤业有限公司 设计能力 0 90Mt a 为兼并重组矿井 北部侏罗系矿区共划分为 2 个矿井 总能力 1 70Mt a 其中大同鹊 山精煤有限责任公司矿井 设计能力 1 10Mt a 为单独保留矿井 属生 产井 草垛沟煤矿 设计能力 0 60Mt a 属兼并重组矿井 本矿井北东部为原星星煤矿 生产规模 0 06Mt a 已关闭 东部原 石墙框煤矿 生产规模 0 09Mt a 已关闭 西北部原银盘沟煤矿生产规 模 0 09Mt a 已关闭 西部原胡泉沟煤矿 生产规模 0 09Mt a 已关闭 井田内未发现有古窑开采 周边矿井均有越界进入本井田开采现象 八 地面已有建八 地面已有建 构构 筑物及设施筑物及设施 井田范围内没有文物古迹 军事防务区 铁路 高速公路 高压输电 线路 油气管道 油气井设施 水库 灌渠和集镇 在井田南部原左云县张家场乡窑湾煤矿境界内有代家沟自然村 第二节第二节 整合前矿井现状整合前矿井现状 根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发 2009 第 9 号文件 关于 大同市市直和左云县 大同县煤矿企业兼并重 组整合方案 的批复 草垛沟煤矿由 6 对生产矿井和 2 对关闭矿井整合 而成 6 对生产矿井分别为 原左云县鹊儿山镇草垛沟煤矿 原左云县管 家堡乡曹家沟煤矿 原左云县鹊儿山镇镜子沟煤矿 原左云县鹊儿山镇斗 子湾煤矿 原左云县管家堡乡斗子湾煤矿和原左云县张家场乡窑湾煤矿 2 对关闭矿井分别为左云县小西沟煤矿和鹊儿山镇南梁煤矿 一 生产矿井概况 1 左云县鹊儿山镇草垛沟煤矿 本矿井于 1985 年 5 月建井 1989 年 12 月正式投产 核定生产能力为 0 21Mt a 该矿采用一对斜井开拓 主斜井倾角 30 斜长 390m 净断面积 9 7m2 砌碹支护 采用 2JK 2 型绞车 3t 标准双箕斗提升 副斜井倾角 35 斜长 351m 净断面积 7 0m2 砌碹支护 井口坐标见表 1 2 1 表表 1 2 11 2 1 左云县鹊儿山镇草垛沟煤矿井口坐标表左云县鹊儿山镇草垛沟煤矿井口坐标表 1954 年北京坐标系统 m 1980 年西安坐标系统 m 内容 井筒名 经距 X 纬距 Y 高程 Z 经距 X 纬距 Y 高程 Z 主斜井4443723 00019663818 0001284 0004443676 60019663746 6301284 000 副斜井4443696 00019663805 0001286 0004443649 60019663733 6301286 000 矿井各煤层煤尘具有爆炸性 自燃倾向性为容易自燃 为低瓦斯矿井 采煤方法为壁式炮采 工作面采用爆破落煤 人工装煤 调度绞车牵 引矿车运煤 主要运输大巷采用带式输送机运煤 工作面运输顺槽及盘区 辅助运输巷均采用 JD 25 型调度绞车接力牵引矿车的运输方式 通风方式为中央并列抽出式通风 主扇型号为 BD K 16 功率 55kW 2 台 一工一备 排水系统 井下水泵房安装 3 台排水泵 型号为 5DA 8 9 单台功 率 110kW 供电系统 矿井为双回路供电 一路电源引自鹊儿山变电站 电压等 级 10kV 另一路电源引自燕子山变电站 电压等级 6kV 入井电压为 380V 该矿 11 号煤层已全部采空 14 号煤层大面积采空 8 1 8 2号煤层 未开采 2 左云县管家堡乡曹家沟煤矿 本矿井于 1985 年 9 月设计建设 1988 年投产 设计生产能力 0 21Mt a 开拓方式为斜井单水平开拓 主斜井倾角 25 斜长 316m 净断面 积 10 8m2 砌碹支护 装备深槽强力皮带 副斜井倾角 27 斜长 307m 净断面积 8 4m2 砌碹支护 井筒内装备单绳缠绕式提升机 井口 坐标见表 1 2 2 表表 1 2 21 2 2 左云县管家堡乡曹家沟煤矿井口坐标表左云县管家堡乡曹家沟煤矿井口坐标表 1954 年北京坐标系统 m 1980 年西安坐标系统 m 内容 井筒名 经距 X 纬距 Y 高程 Z 经距 X 纬距 Y 高程 Z 主斜井4445524 47019665094 8301239 3304445478 5519665023 2901239 330 副斜井4445496 25019665119 4001238 0404445449 86019665048 6301238 040 矿井各煤层煤尘具有爆炸性 自燃倾向性为容易自燃 为低瓦斯矿井 采煤方法为短壁刀柱式开采 工作面采用爆破落煤 人工装煤 矿车 运煤 木支柱支护顶板 工作面运输顺槽及运输大巷均采用 JD 25 型调度 绞车接力牵引矿车运输 通风方式为中央并列抽出式通风 主扇型号为 FBCDZ 18 功率 110kW 2 台 一工一备 排水系统 井下水泵房安装 3 台排水泵 型号为 D46 30 9 单台功 率 55kW 该矿 11 14 号煤层已全部采空 8 1号煤层未开采 3 左云县鹊儿山镇镜子沟煤矿 本矿井于 1994 年 5 月设计建设 1996 年 6 月投产 2005 年核定生产 能力 0 15Mt a 开拓方式为斜井单水平开拓 主斜井倾角 25 斜长 450m 净断面 积 10 6m2 砌碹支护 井筒内装备深槽强力皮带 副斜井倾角 26 斜 长 410m 净断面积 8 1m2 砌碹支护 井筒内装备单绳缠绕式提升机 井 口坐标见表 1 2 3 表表 1 2 31 2 3 左云县鹊儿山镇镜子沟煤矿井口坐标表左云县鹊儿山镇镜子沟煤矿井口坐标表 1954 年北京坐标系统 m 1980 年西安坐标系统 m 内容 井 筒名 经距 X 纬距 Y 高程 Z 经距 X 纬距 Y 高程 Z 主斜井4444332 00019663906 0001285 6004444285 61019663834 6301285 600 副斜井4444344 00019663864 0001284 5004444297 61019663792 6301284 500 矿井各煤层煤尘具有爆炸性 自燃倾向性为容易自燃 为低瓦斯矿井 采煤方法为壁式高档炮采 工作面采用爆破落煤 刮板输送机运煤 整体悬移支架支护顶板 工作面运输顺槽和主要运输大巷采用带式输送机 运输 通风方式为中央并列抽出式通风 主扇型号为 FBCZ 17 功率 75kW 2 台 一工一备 排水系统 井下水泵房安装 3 台排水泵 型号为 D12 25 12 单台 功率 30kW 该矿 11 14 号煤层已全部采空 8 1 8 2号煤层未开采 4 左云县鹊儿山镇斗子湾煤矿 本矿于 1971 年设计建设 1979 年投产 2005 年核定生产能力 0 15Mt a 开拓方式为斜井单水平开拓 主斜井倾角 23 斜长 360m 净断面 积 8 73m2 砌碹支护 采用 2JTP 1 6 型绞车单钩串车提升 副斜井倾角 26 斜长 299m 净断面积 6 4m2 砌碹支护 井口坐标见表 1 2 4 矿井各煤层煤尘具有爆炸性 自燃倾向性为容易自燃 为低瓦斯矿井 采煤方法为壁式炮采 工作面运输顺槽及运输大巷均采用 JD 25 型调 度绞车牵引矿车运输 表表 1 2 41 2 4 左云县鹊儿山镇斗子湾煤矿井口坐标表左云县鹊儿山镇斗子湾煤矿井口坐标表 1954 年北京坐标系统 m 1980 年西安坐标系统 m 内容 井筒名 经距 X 纬距 Y 高程 Z 经距 X 纬距 Y 高程 Z 主斜井4441898 92619664298 6061211 9904441852 52619664227 2301211 990 副斜井4441907 31419664236 9391210 2504441860 91419664165 5601210 250 通风方式为中央并列抽出式机械通风 主扇型号为 FK54 4 13 功 率 55kW 2 台 一工一备 排水系统 井下水泵房安装 3 台排水泵 型号为 100D 45 5 单台 功率 90kW 该矿 11 号煤层已全部采空 14 号煤层大部分采空 8 1 8 2号煤层未 开采 5 左云县管家堡乡斗子湾煤矿 本矿井于 1985 年设计建设 1986 年投产 2005 年核定生产能力 0 15Mt a 开拓方式为斜井单水平开拓 主斜井倾角 24 斜长 251m 净断面 积 7 8m2 砌碹支护 装备 TD75 型带式输送机 担负煤炭提升任务 副斜 井倾角 23 斜长 105m 至 8 号层 净断面积 7 2m2 砌碹支护 井口 坐标见表 1 2 5 表表 1 2 51 2 5 左云县管家堡乡斗子湾煤矿井口坐标表左云县管家堡乡斗子湾煤矿井口坐标表 1954 年北京坐标系统 m 1980 年西安坐标系统 m 内容 井筒名 经距 X 纬距 Y 高程 Z 经距 X 纬距 Y 高程 Z 主斜井4442189 95819663786 3611253 2044442153 57019663715 0001253 204 副斜井4442506 86219663609 4221261 1234442460 47019663538 0501261 123 矿井各煤层煤尘具有爆炸性 自燃倾向性为容易自燃 为低瓦斯矿井 采煤方法为壁式炮采 工作面运输顺槽及运输大巷均采用 JD 25 型调 度绞车牵引矿车运输 通风方式为中央并列抽出式通风 主扇型号为 FBCZ 12 功率 45kW 2 台 一工一备 排水系统 井下水泵房安装 3 台排水泵 型号为 80D 30 5 单台功 率 30kW 矿井 11 号煤层已全部采空 8 1 8 2号煤层大部分采空 14 号煤层未 开采 6 左云县张家场乡窑湾煤矿 本矿于 1985 年建井 1986 年投产 2005 年核定生产能力 0 15Mt a 开拓方式为斜井单水平开拓 主斜井倾角 18 斜长 220m 净断面 积 8 2m2 砌碹支护 装备深槽带式输送机 担负煤炭提升任务 副斜井 倾角 19 斜长 158m 净断面积 7 4m2 砌碹支护 担负辅助提升任务 井口坐标见表 1 2 6 表表 1 2 61 2 6 左云县张家场乡窑湾煤矿井口坐标表左云县张家场乡窑湾煤矿井口坐标表 副斜井4441900 00019662553 0001214 3004441853 61019662481 6201214 300 矿井各煤层煤尘具有爆炸性 自燃倾向性为容易自燃 为低瓦斯矿井 采煤方法为壁式炮采 工作面运输顺槽及运输大巷均采用 JD 25 型调 度绞车牵引矿车运输 通风方式为中央并列抽出式通风 主扇型号为 FBCZ 12 功率 45kW 2 台 一工一备 排水系统 井下水泵房安装 3 台排水泵 型号为 80D 30 5 单台功 率 30kW 该矿 8 1 11 号煤层已全部采空 14 号煤层未开采 二 关闭矿井概况 1 左云县小西沟煤矿 本矿井生产能力 0 09Mt a 2008 年关闭后井口已炸毁 采用斜井开 拓 关闭前井田内 8 1 8 2 11 14 号煤层已全部采空 14 煤层有火区 各煤层煤尘具有爆炸性 自燃倾向性为容易自燃 为低瓦斯矿井 井口坐 标见表 1 2 7 2 鹊儿山镇南梁煤矿 本矿井生产规模 0 15Mt a 2006 年关闭后井口已炸毁 采用斜井开 拓 关闭前开采 8 11 14 号煤层 已大部分采空 11 号煤层有积气 各煤层煤尘具有爆炸性 自燃倾向性为容易自燃 为低瓦斯矿井 井口坐 标见表 1 2 8 表表 1 2 71 2 7 左云县小西沟煤矿井口坐标表左云县小西沟煤矿井口坐标表 1954 年北京坐标系统 m 1980 年西安坐标系统 m 内容 井筒名 经距 X 纬距 Y 高程 Z 经距 X 纬距 Y 高程 Z 主斜井4444857 00019664708 0001252 0004444810 60019664636 6301252 000 副斜井4444862 00019664645 0001255 0004444815 60019664573 6301255 000 表表 1 2 81 2 8 鹊儿山镇南梁煤矿井口坐标表鹊儿山镇南梁煤矿井口坐标表 1954 年北京坐标系统 m 1980 年西安坐标系统 m 内容 井筒名 经距 X 纬距 Y 高程 Z 经距 X 纬距 Y 高程 Z 主斜井4442293 00019662865 0001237 0004442246 60019662793 6301237 000 副斜井4442272 00019662823 0001235 0004442225 60019662751 6301235 000 整合前各矿井相对位置关系见图 1 2 1 三 采空区积水 积气及火区情况 1 采空区积水情况 井田内 8 1 8 2 11 14 号煤层大部分已采空 根据调查各煤层采空 区内低洼处聚集一定的积水 根据小窑老窑积水量估算公式 V KSH cos 式中 V 积水量 m3 K 充水系数 取 0 3 图 1 2 1 位置关系图 S 积水面积 m2 H 积水高度 m 煤层倾角 取 3 预计矿井各煤层采空区积水量见表 1 2 9 表表 1 2 91 2 9 矿井各煤层采空区积水量估算表矿井各煤层采空区积水量估算表 积水地点积水面积 m2 积水高度 m 积水量 m3 8 1号层原窑湾矿南部 803401 843380 8 1号层原管斗子湾矿南部 825001 127225 8 2号层原管斗子湾矿南部 555271 118324 11 号层原窑湾矿南部 230172 013810 11 号层原管斗子湾矿南部 326002 120538 11 号层原鹊斗子湾矿南部 111202 273392 14 号层原鹊斗子湾矿南部 906902 362580 根据 煤矿防治水规定 提供的公式 结合本矿煤系地层岩性较为坚 硬的实际情况 计算各煤层开采后所引起的导水裂隙带高度公式 1020 MHL 式中 L H 导水裂隙带高度 m M 煤层采高 m 通过计算 各煤层导水裂隙带高度见表 1 2 10 表表 1 2 101 2 10 各煤层导水裂隙带高度表各煤层导水裂隙带高度表 煤层层间距 m 煤层厚度 m 导水裂隙带高度 m 8 1 10 64 26 1727 8 34 5 8 20 70 1 50 21 51 33 1727 8 57 7 11 0 60 5 70 14 1 20 12 77 0 60 7 60 27 8 65 1 从表中可看出 开采 8 2号层的导水裂隙带高度大于 8 2号层与 8 1号 层最小间距 因此 8 1号煤层采空区的积水会影响到 8 2号煤层的开采 开采 11 号煤层的导水裂隙带最大高度大于 11 号煤层与 8 2号煤层最 小间距 因此 8 2号煤层采空区的积水会影响到 11 号煤层的开采 开采 14 号煤层的导水裂隙带最大高度大于 14 号煤层与 11 号煤层最 小间距 因此 11 号煤层采空区的积水会影响到 14 号煤层的开采 在开采 8 2 14 号煤层的时候要特别注意监测上部各煤层的积水情况 必须进行疏排水清理 防止突水事故的发生 2 积气情况 1 原管斗子湾煤矿 11 号煤层西北部采空区于 1995 年 7 月由南梁矿 串入积气 矿方对积气区进行永久密闭 2009 年 11 月检测主 副井筒封 闭处未发现 CO 气体 2 原南梁煤矿 14 号煤层西部于 2007 年 9 月 19 日由原胡泉沟煤矿 火区串入积气 南梁煤矿已于 1996 年关闭 无法检测积气情况 3 火区情况 井田内 14 号煤层有 3 处火区 相邻矿井内有 2 处火区 1 原小西沟煤矿北部采空区于 2000 年 3 月发生浮煤自燃着火 矿 方及时采取了封闭措施 对自燃点进行了永久密闭 6 道 2007 年关闭矿 井时 封闭处未发现 CO 气体逸出 2 原镜子沟煤矿南部采空区于 2003 年 4 月发生浮煤自燃着火 矿 方对着火点进行永久密闭 2009 年 11 月检测封闭处未发现 CO 气体逸出 封闭效果良好 3 原石樯框南部于 2000 年 6 月发生浮煤自燃着火 矿方对自燃着 火点进行了永久密闭 2007 年关闭矿井时封闭处未发现 CO 气体逸出 4 原鹊斗子湾煤矿南部采空区于 2005 年 12 月发生浮煤自燃着火 矿方对自燃着火点进行永久密闭 2010 年 11 月检测封闭处未发现 CO 气 体逸出 封闭效果良好 5 原胡泉沟煤矿主井井底东部 100m 处 于 2007 年 9 月 19 日发生 浮煤自燃着火 矿方对自燃着火点进行了永久密闭 2007 年关闭矿井时 封闭处未发现 CO 气体逸出 四 采空区积水 积气和火区对矿井安全的影响 1 采空区积水对矿井安全生产的影响 井田内煤层赋存状态是北高南低 采空区积水均位于井田南部 积水 位置和积水量均已查明 是矿井安全生产的重大隐患 矿井在投产前必须 疏干现有采空区积水 并且矿井要配备足够的探放水设备 严格执行 预 报预测 有掘必探 先探后掘 先治后采 的原则 确保矿井安全生产 2 采空区积气对矿井安全生产的影响 原管斗子湾煤矿 11 号煤层西北部采空区积气 矿方已对采空区进行 永久密闭 封闭效果良好 在以后矿井生产过程中 不开启封闭 对矿井 生产影响不大 原南梁煤矿 14 号煤层采空区积气 由于南梁煤矿已关闭 无法采取 封闭措施 是日后矿井安全生产的隐患 矿井生产后 应封闭所有与南梁 煤矿相通的巷道 隔断与南梁煤矿的联系 3 采空区火区对矿井安全生产的影响 井田内火区及相邻矿井内的火区 着火点位置准确 矿方均已作了永 久封闭 封闭效果良好 均无 CO 气体逸出 对矿井安全生产影响不大 第二章第二章 整合的条件整合的条件 第一节第一节 地质特征地质特征 一 井田地质勘探程度及地质报告批准文号一 井田地质勘探程度及地质报告批准文号 现有地质报告为大同市煤田地质勘探队于 2010 年 10 月提交 按晋煤办基发 2009 83 号文相关规定 该地质报告已经大同市煤炭工 业局评审并通过 报告批文为 同煤规字 2010 232 号 关于山西煤炭进 出口集团左云草垛沟煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告的批复 该地质报告较清楚的描述了矿井的地质条件 能够满足先期开采设计要求 二 井田地层二 井田地层 井田内多为黄土覆盖 基岩仅出露于沟谷底部及山脊 根据地质勘探 和井筒实际揭露情况 井田内地层由老至新有 1 寒武系 中统徐庄组 2 地层厚度 60m 角度不整合于上太古界集宁群花岗片麻岩之上 岩性 主要为深灰色 灰色厚层状灰岩 中夹灰绿色泥岩 2 石炭系 中统本溪组 C2b 与下伏地层呈平行不整合接触 下部为铁铝岩 上部为灰色 灰白色 泥岩 砂质泥岩 中 粗粒砂岩 厚 29 5 44 0m 平均 36 15m 3 侏罗系 1 下统永定庄组 J1y 与下伏地层呈平行不整合接触 岩性为灰紫色 紫红 灰褐 灰黄色 中粗砂岩 粉砂岩 细砂岩 砂质泥岩 白色中粗粒砂岩 底部为 K8灰白 色含砾中粗砂岩 本组地层厚度为 21 00 78 50m 平均 40 20m 2 中统大同组 J2d 底部以灰白色含砾粗砂岩 K11与下伏地层呈整合接触 岩性以灰白 浅灰色碎屑岩 灰 灰黑色细砂岩 粉砂岩 砂质泥岩 泥岩和煤层 为 本区主要含煤地层之一 共含煤 8 层 厚度 21 30 169 50m 平均为 131 45m 4 白垩系 下统左云组 K1z 岩性主要以杂色砾岩 紫红 暗紫红色砂质泥岩 粗砂岩组成 砾石 成分为片麻岩 灰岩 砂岩 泥岩 玄武岩等 上部胶结疏松 下部胶结 坚硬 本组地层厚度 0 151 80m 平均 64 40m 与下伏地层为角度不整 合接触 5 第四系 中上更新统 Q2 3 上部为浅黄色及黄褐色黄土 结构疏松 垂直节理发育 常形成黄土 陡坎和黄土悬崖 下部为浅综色亚砂土及亚粘土 本组厚度为 0 41 6m 平均为 12 25m 井田内分布广泛 三 地质构造三 地质构造 本井田位于大同煤田西北部边缘 构造形态为背 向斜相间的褶曲构 造 轴向 NE 两翼倾角 3 6 井田内共揭露 4 条正断层 落差 18 28m 之间 对煤层的开采有一定的影响 井田内断层特征见表 2 1 1 表表 2 1 12 1 1 井田内断层特征一览表井田内断层特征一览表 编号走向倾向倾角落差 m 性质位置 F1NE61 SE78 20 28正井田中部 F2NE79 NW 78 20 22正井田中部 F3NE43 NW76 20 21正井田西南部 F4NE54 SE80 18 20正井田东南部 井田南部地表可见玄武岩 但井下各煤层开采时未发现岩浆岩侵入体 也未发现有陷落柱构造 综上所述 井田地质构造复杂程度属简单类型 四 煤层及煤质四 煤层及煤质 一 煤层 1 含煤地层 本井田含煤地层为侏罗系中统大同组 地层平均厚度 131 45m 井田 内共含煤 8 层 分别为 5 7 8 1 8 2 10 11 14 15 号煤层 煤层总 厚度为 11 60m 含煤系数为 8 82 其中 8 1 8 2 11 14 号煤层为可采 煤层 2 可采煤层 井田内批采 5 8 11 14 号煤层 5 号煤层不可采 现在从上到下 分述如下 8 1号煤层 位于大同组中部 煤层厚度 0 30 1 40m 平均 0 98 m 结构简单 不含夹矸 井田西部和北部受冲刷而未赋存 赋存范围内 煤层厚度和煤质变化不大 规律性明显 为较稳定煤层 顶板为中砂岩 底板为砂质泥岩 已部分采空 8 2号煤层 上距 8 1号煤层 10 64 26 17m 平均 18 66m 煤层厚度 0 70 1 50m 平均 1 10m 结构简单 不含夹矸 井田西部和北部受冲 刷而未赋存 赋存范围内煤层厚度和煤质变化不大 规律性明显 为较稳 定煤层 井田内大部分可采 顶板为细砂岩 底板为砂质泥岩 11 号煤层 上距 8 2号煤层间距 21 51 33 17m 平均 27 34m 煤层 厚度 0 60 5 70m 平均 4 02m 煤层结构简单 不含夹矸 属稳定可采 煤层 全井田分布 顶板岩性为中砂岩 底板为粉砂岩 已全部采空 14 号煤层 井田西部与 11 号煤层合并 由西向东与 11 煤层间距逐渐 增大 至井田东南部间距为 4 60m 至井田东北部间距为 12 77m 平均 9 10m 煤层厚度 0 60 7 60m 平均 3 92m 结构简单 不含夹矸 为稳 定煤层 全区分布 顶板为细砂岩 底板为粉砂岩 已大部分采空 各可采煤层的厚度 层间距及顶底板岩性见表 2 1 2 表表 2 1 22 1 2 可采煤层特征一览表可采煤层特征一览表 煤层厚度 m 层间距 m 煤层号 最小 最大 一般 稳定性 最小 最大 一般 顶板岩性 底板岩性 可采性 8 1 0 30 1 40 0 98 较稳定 中砂岩 砂质泥岩 大部 10 64 26 17 18 66 8 2 0 70 1 50 1 10 较稳定 21 51 33 17 细砂岩 砂质泥岩 大部 27 34 11 0 60 5 70 4 02 稳定 中砂岩 粉砂岩 大部 14 0 60 7 60 3 92 稳定 0 12 77 9 10 细砂岩 粉砂岩 大部 二 煤质 详见第八章第面生产系统 五 瓦斯 煤尘 自燃及地温五 瓦斯 煤尘 自燃及地温 1 瓦斯 煤炭科学研究总院瓦斯基础实验室 2010 年 3 月 20 日对本矿井 8 1 8 2号层瓦斯样进行了瓦斯含量及自然成分测定 瓦斯含量最大 0 10m3 t 瓦斯成分最高 CH4为 1 38 CO2为 1 37 瓦斯分带属于氮气 二氧化碳 带 低瓦斯矿井 2 煤尘爆炸性 根据国家煤炭质量监督检验中心 2010 年 3 月 4 日对本矿井 8 1 8 2号 煤样测试 煤尘均具有爆炸性 3 煤的自燃倾向性 根据国家煤炭质量监督检验中心 2010 年 3 月 4 日对本矿井 8 1 8 2号 煤样测试 煤的自燃等级为 级 煤层自燃倾向性质为容易自燃 4 地温地压 1 地温 地温随着采深的增加而增加 采深每增加 100m 温度增加 3 为地温 正常区 本井开采深度较浅 并且自该矿投产以来 未发现地温异常现象 不存在热害区 应属地温正常区 2 地压 地压与采深 采高 工作面长度 工作面推井度等因素有关 据区域资料和矿井调查 井田处于常压地带 预计地压变化一般不会 影响矿井的正常生产和建设 六 水文地质六 水文地质 一 区域水文地质 1 区域水文地质 大同煤田位于大同盆地之西 介于口泉山脉 西石山 牛心山之间 大同煤田四周为强烈上升的中高山地形 煤田内部呈低山丘陵 沟谷发育 相对高差 200 300m 依据自然地理与地质因素 将水文地质技术条件叙 述如下 煤田内部地表侵蚀切割作用强烈 沟壑发育 加之降水量少 又无植 被覆盖 使地表水及降雨大部分以地表泄流排泄 入渗量少 煤田内碎屑岩沉积厚达数百米 从地表第四系至煤田基底 均为泥质 岩和碎屑岩相间成层 岩石胶结密实 裂隙少 且纵横方向上流通性差 影响了含水层的发育及相互间的水力联系 大同煤田大体为平缓的向斜构造 内部岩层平缓 断裂程度轻微 地 质构造简单 一般条件下 地下水与地表水无水力联系 含水层间的水力 联系也不密切 气候为高原地带的半干旱气候 降水量少 蒸发量是降水量的四倍 这就形成了大气降水不能充分补给地下水的先决条件 地表无大的水体和大的河流 除十里河外 其它河流均为间歇性河流 暴雨时 汇集各支沟谷中的洪水 从煤田地表排泄到大同盆地 2 区域含水层 1 寒武系碳酸盐岩岩溶裂隙含水岩组 出露于煤田西南 西部边缘之西石山脉及东部的口泉山脉 地表露头 节理裂隙发育 含水层为寒武 奥陶系石灰岩 白云质灰岩 厚约 520 820m 由南向北逐渐变薄 根据以往勘探资料 北部岩层富水性较 弱 单位涌水量 0 005 0 1L s m 南部岩层富水性较强 岩溶发育极不 均匀 单位涌水量 0 1 0 2L s m 水位高程 900 1300m 水质类型为 HCO3 S04 Ca Mg 型 HCO3 Cl K Na Ca 型 矿化度 0 32 1 34g L 总硬度 11 69 31 德国度 PH 值 7 0 8 4 2 碎屑岩裂隙含水岩组 石炭 二叠系砂岩含水层 岩性以砂岩及砂砾岩为主 系砂岩裂隙含水 据东周窑精查报告抽水 成果资料 单位涌水量 0 000004 0 00193L s m 含水性弱 地下水多向 大同向斜轴部汇集 在地形低洼的河谷地段曾出现过自流 目前已不多见 侏罗系砂岩裂隙含水层 岩性以砂岩 砂砾岩及砂质泥岩为主 岩石胶结疏松 节理裂隙较为 发育 但多位于当地侵蚀基面以上 透水性好而富水性弱 单位涌水量一 般为 0 000836 0 00916L s m 只在局部地段富水性较好 地下水曾出现 过自流 单位涌水量 0 6L s m 水质类型一般为 SO4 HCO3 Ca Mg 型 矿 化度 0 685 0 97g L 总硬度 28 22 38 92 德国度 PH 值 7 2 7 4 3 松散层孔隙含水岩组 含水层自上而下由新生界第四系全新统和中 上更新统砂 砂砾层组 成 主要分部于河谷两岸一 二级阶地及河漫滩 厚度 0 6 11