睿和兴业主斜井施工组织

1、第一章第一章 概概 述述 第第一一节节 矿矿区区概概况况 山西怀仁睿和兴业煤业有限责任公司位于朔州市怀仁县云中镇北部。 该矿是由原怀仁县云中镇狼儿峪煤矿和怀仁县云中镇元宝沟煤矿整合而 成。井田东南侧有通往县城的公路，北距大同市 30km 与北同蒲、京包铁 路相会，东南距怀仁县城 15km 与北同蒲铁路和大运高速公路相连，交通 比较方便。 本井田位于大同煤田中部东缘，口泉山脉西侧，地貌单元为黄土丘 陵地带，地表大部为基岩出露，地势总体为北高南低，最高点位于井田 北中部轿顶山，海拔为 1672.8m，最低处位于井田南部边界冲沟中，海拔 1290m，相对高差为 382.8m。 本区属海河流域，桑干河

2、水系。井田内沟谷均呈树枝状水系，平时 干涸无水，雨季有短暂洪流，向东流入桑干河。 本井田属中温带干旱大陆性气候，据怀仁县气象站 1972-1980 年资 料： 气温：年平均气温 6.9，季温和日夜温差显著，自当年 11 月起至 翌年 3 月为寒冷冰冻时间，冻结深度为 1.5m，月平均气温 2.7-14.2， 季温和昼夜温差显著，本年 11 月起至翌年 3 月为寒冷冰冻时期，月均气 温 2.7-9.6-14.2，自 4 月份温度回升，5-9 月份气温温暖，月平均气 温 3.7-23.3，极端最高温度 36.6，极端最低气温为-26.3。 降水量：年降水量 244-564.9mm，平均 379.5

3、mm，降水多集中于 6-9 月份，占全年降水量的 65-86%。 蒸发量：年蒸发量 1781-2381.9mm，多集中于 4-8 月，占全年蒸发量 的 63%-68%，蒸发量为降水量的 3.1-9.8 倍。 风：年平均风速 2.8-3.3m/s，每年 3-6 月份风速最大，次数也最多， 时间最长的日数 3.3-7.9 天，最大风速 20.3m/s。多为西风、西北风，一 般为 15-20m/s，沙暴日数为 3-6 月最多。 地震：根据国标 GB18306-2001 图 AI，大同朔州地区地震设防烈度为 7 度，设计地震加速度 0.10g。 矿井用水由云中镇北信村供水站供给，水量充足、水质优良。主

4、要 满足矿井生活用水、井下和地面煤堆的洒水除尘和生活用水等。 矿井设双回路供电系统，两回 6KV 线路分别自距矿约 8km 的峨毛口 35KV 变电站 6KV 母线段和距矿约 5km 的柴沟 110KV 变电站 6KV 母线段， 供电电源可靠。 第第二二节节 矿矿井井地地质质 一、地质构造一、地质构造 (一)区域地质 本井田位于大同煤田的中部东缘地段，大同向斜中东翼。 大同煤田出露的地层由老到新有：太古界集宁群；古生界寒武系、 奥陶系、石炭系、二叠系；中生界侏罗系、白垩系；新生界第三系、第 四系，详见区域地层简表。 大同煤田含煤地层主要为石炭系、二叠系、侏罗系。 石炭系含煤地层主要为太原组，共

5、含煤 13 层 （1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13 号煤层） ，二叠系含煤 地层主要为山西组，共含煤 5 层（山1、山2、山3、山4、山5号煤层） 。 侏罗系含煤地层为大同组，共含煤 14 层 （1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14 号煤层） ，主要赋 存于大同煤田北部。本井田含煤地层主要为石炭系太原组和二叠系山西 组。 区域地层简表区域地层简表 界系统组厚度（m） 全新统 Q4015 上更新统 Q3马兰组 Q3M025 中更新统 Q2离石组 Q2l015 第四系 Q 下更新统 Q1泥河湾组 Q1n0107 上新统 N2静乐组 N2j035

6、 新生界 Kz 上第三系 N中新统 N1汉诺坝组 N1h0126 上统 K2助马堡组 K2z050白垩系 K下统 K1左云组 K1z0577 云岗组 J2y0260 中统 J2 大同组 J2d0264 中生界 Mz侏罗系 J 下统 J1永定庄组 J1y0211 石千峰组 P2sh0102 上统 P2 上石盒子组 P2s0398 下石盒子组 P1x091 二叠系 P 下统 P1 山西组 P1s4583 上统 C3太原组 C3t0138石炭系 C中统 C2本溪组 C2b064 上马家沟组 O2s060 中统 Q2 下马家沟组 O2x0185 亮甲山组 O1l0167 奥陶系 O 下统 Q1 冶里组

7、 O1y055 凤山组 3f0109 长山组 3ch026上统 3 崮山组 3g095 张夏组 2z0141 中统 2 徐庄组 2x0101 古生界 Pz 寒武系 下统 1毛庄组 1m057 太古界 Ar 上太古界 Ar3集宁群 Ar3jn (二)井田地质构造 1、井田构造概述 本井田位于大同煤田的东中部边缘地带，井田内为一单斜构造，走 向 NE，倾向 NW，东部煤层露头，根据钻孔和煤层出露揭露，井田内地 层由西北向东南，煤层底板逐渐增高，但倾角由陡渐缓，到井田东边界 外开始变陡，井田内倾角在 5-11左右，在井田东边缘外地层倾角达到 44，局部地段甚至出现直立倒转。未发发现断层和陷落柱。 2

8、、岩浆岩 井田内有岩浆岩侵入，主要为印支期的煌斑岩侵入。 (1)煌斑岩侵入 煌斑岩以岩墙的形式入寒武系，石炭系及二叠系地层中，同时又以 岩床的形式侵入太原组地层中。 煌斑岩墙肉眼观之为黄灰、灰绿色，以斜长石为为主及部分方解石 和黄铁矿晶粒，含云母片，镜下观察主要矿物为斜长石、云母，长石多 被方解石所代替，伴生矿物为黑云母辉石、磁铁矿长石、蛇纹石等。 (2)太原组地层中煌斑岩床及其对煤层的影响 井田利用钻孔 3 个，都见有煌斑岩。使 2 号煤层结构复杂化，煤层 发生了一定程度的矽化变质，在 W12 号孔中，煤层表现较为明显。煌斑 岩仅对 2 号煤层开采有影响。 总之，本井田范围内虽有岩浆侵入，但

9、在含煤地层中比较有规律， 除对 2 号煤层影响较大外，对井田批采煤层没有影响，所以井田地质构 造复杂程度总体上属简单类型。 3、含煤特征 井田内含煤地层为石炭系上统太原组（ C3t）和二叠系下统山西组 （P1s） 。 (1)太原组（C3t） 本组厚度 70.00-89.63m，平均厚度 80.09m。主要由灰白色中粒砂 岩、灰白色细砂岩、深灰色泥岩、深灰色砂质泥岩、深灰色泥岩和煤层 组成。含煤层从上至下有 2、4、5、7、8、9 号煤层，4、5 号煤层合并 为 4+5 号煤层。 、2 号煤层 厚度 8.76-9.40m，平均厚度 9.05m，顶板为中、粗砂岩，底板为细 砂岩，结构复杂，岩浆侵入

10、使煤质全部变质，井田内不可采。 、4+5 号煤层 厚度 14.85-20.03m，平均厚度 16.58m，含夹矸 7-10 层，结构极复 杂，全井田稳定可采。顶板为砂质泥岩、泥岩，局部为砂岩，底板为泥 岩、砂质泥岩。 、7 号煤层 厚度 0-0.67m，平均 0.56m，顶板为泥岩、砂质泥岩，底板为细砂 岩。不稳定，不可采。 、8 号煤层 厚度 3.64-3.92m，平均厚度 3.74m,含 0-1 层夹矸，顶板为深灰色 砂质泥岩，底板为深灰色砂质泥岩，稳定可采。 、9 号煤层 厚度 0.70-2.73m，平均厚度 1.43m，含 0-2 层夹矸，顶板为灰白色 砂岩或砂质泥岩，底板为砂质泥岩，

11、不稳定，井田内仅局部可采。 (2)二叠系下统山西组（P1s） 本组厚度 42.03-84.53m，平均厚度 77.02m。底部为灰白色粗砂岩， 中、上部为深灰色、浅灰色砂岩互层，含有山 2、山3和山4煤层。山2 煤层厚度 0.30-0.86m，平均厚度 0.63m，顶底板均为砂质泥岩，结构简 单，不可采。山 3煤层厚度 0-0.40m，平均厚度 0.38m，顶板为泥岩， 底板为砂质泥岩，结构简单，不稳定，不可采。山 4煤层厚度 0.30- 5.45m，平均厚度 2.72m，顶板为泥岩，底板为砂质泥岩，含 0-2 层夹 矸，不稳定，据 W12 钻孔资料，由于岩浆侵入，全部变质，不可采。 三、煤层

12、及煤质三、煤层及煤质 (一)煤层 1、含煤性 井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组及二叠系下统山西组。以 钻孔揭露的资料来看，山西组中仅山4号煤层为局部可采且已变质。该组 地层厚 42.03-84.53m，平均厚 77.02m，煤层平均厚度 3.73m，含煤系数 仅占 4.8%。因此本报告主要叙述太原组含煤地层。 太原组共含煤 7 层，自上而下编号为 2、4、5、7、8、9、10 号。其 中 2、4、5 号煤层合称为上煤组，7、8、9、10 号煤层合称为下煤组， 4、5 号煤层在井田内合并成 4+5 号煤层，4+5、8 号煤层为可采煤层，2 号煤层变质成为不可采煤层。煤层总厚度平均 31.36

13、m。可采煤层总厚 21.75m(不包括 2 号变质煤)。本组地层厚 70.00-89.63m，平均厚 80.09m，含煤系数 39.16%。可采含煤系数 27.16%。各可采煤层情况见表 1-2-1。 太原组可采煤层情况一览表太原组可采煤层情况一览表 表 1-2-1 2、可采煤层 (1)2 号煤层：位于 K3砂岩之下，煤层厚 8.76-9.40m，平均厚 9.05m，由 3-5 个煤分层组成，含矸率一般为 6-14%，平均 11.54%，夹矸 岩性一般为高岭岩、高岭质泥岩、砂质泥岩和炭质泥岩。煤层结构复杂， 厚度大，顶板为中、粗砂岩，底板为细砂岩。 2 号煤层由于煌斑岩的侵入体的穿插破坏，煤层

14、受热变质或硅化，使 煤层的结构和煤质更趋于复杂化。属局部可采煤层，该煤层已全部变质 破坏，煤层成为不采煤层。 (2)4+5 号煤层：属本井田的主要开采层，上距 2 号煤层 3.48- 9.15m，平均 5.43m，煤层厚 14.85-20.03m，平均厚 16.58m，含 7-10 层 夹矸，煤层结构极复杂、厚度大。顶板由砂质泥岩、砂岩，局部为砂岩。 底板为泥岩、砂质泥岩。本煤层属稳定可采煤层。 (3)8 号煤层：亦为井田内的主要可采煤层。上距 4+5 号煤层 24.78- 26.66m，平均 25.73m。煤层厚 3.64-3.92m，平均厚度为 3.74m，含 0-1 煤层层间距 煤层 号

15、 最小-最大 平均 最小-最大 平均 夹矸 层数 顶板岩性底板岩性稳定性可采性 2 8.76-9.40 9.05 中、粗砂 岩 细砂岩较稳定 变质不可 采 3.48-9.15 5.43 4+5 14.85-20.03 16.58 7-10 砂质泥岩、 泥岩 泥岩、砂质泥 岩 稳定采空 24.78-26.66 25.73 8 3.64-3.92 3.74 0-1砂质泥岩砂质泥岩、稳定可采 9 0.70-2.73 1.43 3.78-5.94 4.940-2 砂质泥岩， 砂岩 砂质泥岩不稳定局部可采 层夹矸。直接顶板为深灰色、灰黑色的砂质泥岩，老顶为粗粒石英砂岩。 底板为高岭质泥岩，砂质泥岩、泥岩

16、及细砂岩。8 号煤层结构较简单，全 区可采，属稳定可采煤层。 (4)9 号煤层：上距 8 号煤层 3.78-5.94m，平均 4.94m。赋存于井田 西部，井田内煤厚 0.70-2.73m，平均厚 1.43m，最厚点在 W16 号孔，一 般含 2 层夹矸。由于夹矸较厚，井田内仅局部可采。煤层的顶、底板岩 性均为灰色的砂岩或砂质泥岩。 3、煤层对比 煤层对比主要采用标志层对比法、岩相特征对比法、煤层特征对比 法及古生物对比法，对比可靠。 (1)岩性岩相：各时代地层在岩性岩相上有着明显的区加别，尤其含 煤地层太原组、山西组与非含煤地层本溪组、下石盒子组、上石盒子组 区别更为显著，从岩石组合、岩性特

17、征、色相等均可进行地层划分。 (2)标志层：标志层 K1、K2、K3、K4、K5分别为本溪组灰岩，太原组， 山西组、下石盒子组、上石盒子组底界砂岩。各煤层与标志层的相对距 离及从这些标志层的岩性、厚度及相邻岩石组合特征等也可进确定各煤 层。 (3)煤层特征：太原组为主要含煤地层 ，所含各煤层特征明显，4+5 号煤层结构复杂，厚度大，其顶部受岩浆岩侵入有变质现象； 8 号煤结 构简单，发育稳定。其它煤层也因其厚度、变化规律各有特征，均可明 显进行对比。 (4)古生物：由各地层采集植物化石，通过区域一地层古生物特征对 比，进行地层划分，确定煤层相对位置和编号。 (二)煤质 1、煤的宏观煤岩特征及物

18、理性质 (1)气煤 半亮型煤为主，辅辅以光亮型、半暗型煤，弱玻璃-玻璃光泽，碎块 -块状，参差-阶梯状断口，条带状结构。8 号煤可见薄膜状或结核状黄铁 矿。 (2)接触变质煤 灰黑-黑色，沥青-弱玻璃光泽，条带结构，贝壳-阶梯状断口，半暗 -半亮型煤，疏松易碎。 (3)矽化煤 类似天然焦并与其共生，比重大质坚硬，气孔发育，但均被煌斑岩 及碳酸盐类矿物充填，其灰分大于 50%。 (4)天然焦 黑灰-钢灰色，参差状断口，土状或微带金属光泽，气孔发育，具垂 直层面柱状节理，类似于人工焦炭，灰分在 40%左右，煤的原生结构分辨 不清，因有“矽化煤”穿插共生且所占层位很少，无法利用不再赘述。 各煤层的显

19、微有机组成以镜质组为主，丝质组成次之，稳定组最少。 无机组分以粘土类矿物为主。 2、煤的化学性质 对该矿 4+5、8 号煤层进行了井下采样分析。2007 年 7 月 12 日经山 西省煤炭工业局综合测试中心的测试结果，可采煤层的化学性质和工艺 性能如下： (1)化学性质 4+5 号煤层 水分（Mad） 原煤 0.81-1.30%，平均 1.06%； 浮煤 2.01-2.06%，平均 2.04%； 灰分（Ad） 原煤 27.94-27.99%，平均 27.97%； 浮煤 8.04-8.09%，平均 8.07%； 挥发分（Vdaf） 原煤 37.66-37.88%，平均 37.77%； 浮煤 39

20、.17-39.19%，平均 39.18%； 全硫（St.d） 原煤 0.30-0.31%，平均 0.31%； 浮煤 0.46-0.48%，平均 0.47%； 发热量（Qgr.vd）原煤 21.91-22.00 MJ/kg，平均 21.96 MJ/kg。 浮煤 32.09-32.33MJ/kg，平均 32.21 MJ/kg。 依据煤炭质量分级GB/T152242004 标准，4+5 号煤层为低灰、 低硫之气煤。 8 号煤层 水分（Mad） 原煤0.88%-0.97%，平均0.93%， 浮煤1.92%-1.96%，平均1.94%； 灰分（Ad） 原煤28.72%-28.91%，平均28.82%，

21、浮煤9.75%-9.78%，平均9.77%； 挥发分（Vdaf） 原煤37.88%-38.31%，平均38.10， 浮煤38.28%-38.36%，平均38.32%； 全硫（St，d） 原煤2.01%-2.50%，平均2.31%， 浮煤0.86%-0.96%，平均0.91%； 发热量（Qgr.vd） 原煤 21.84-22.19 MJ/kg，平均 22.02MJ/kg。 浮煤 31.39-31.67MJ/kg，平均31.53MJ/kg。 依据煤炭质量分级GB/T152242004 标准，8 号煤层属中灰、中低 - 中硫之气煤。 (2)煤的工艺性能 4+5 号煤层： 粘结指数（GR.I）为66-

22、67，平均66.5。体积曲线为平滑下降；胶质层 最大体积收缩度(X)为39.0-42.5mm，平均40.75mm；胶质层厚度（Y 值）为 7.5-9.0mm，平均8.25mm；焦渣特征(CRC)：原煤5，浮煤6。 8 号煤层： 粘结指数（GR.I）为 71-72，平均 71.5。体积曲线为微波型；胶质层 最大体积收缩度(X)为 40.0-46.5mm，平均 43.25mm；胶质层厚度（Y 值） 为 9.0-10.0mm,平均 9.5mm；焦渣特征(CRC)：原煤 5，浮煤 6。 3、煤类及煤的工业用途 以中国煤炭分类国家标准(GB5751-86)分类方案为准，4+5、8 号 层浮煤挥发分一般大

23、于 37%，粘结性指数 G 值50，其煤类均为气煤。 本井田煤类虽为气煤，4+5、8 号煤层为低灰-中灰煤，可选性差，可 作为动力和民用煤，也可作炼焦配煤。 4、可选性 本井田煤层未作过可选性试验。根据鹅毛口吕街煤矿和井田西部的 虎龙沟煤矿的大样筛分结果简述如下：粒度大于 50mm 级的块煤占 50%左 右，灰分产率略有下降；灰分产率：5 号煤属难选，8 号煤属极难选。若 指定精煤灰分为 11.5%时，5 号煤精煤回收率 42%，分选比重为 1.47；8 号煤精煤产率 45%，分选比重为 1.45。可选性相应提高一个等级。 5、煤层的风氧化 本井田煤层埋藏较深的地方，经测试煤中的腐植酸含量甚微

24、不存在 风氧化现象，在煤层露头处有风氧化现象。风氧化带下限确定，即从露 头以垂向下推 50m 为界。 三三、其其它它开开采采技技术术条条件件 (一)顶底板 1、4+5 号煤层 伪顶岩性为高岭质泥岩，厚度 0.40m。直接顶为泥岩、砂质泥岩，厚 度为 3.00-9.00m,平均为 5.00m 左右，分布于井田的西部、西南部，为单 层结构。 底板岩性为砂质泥岩，厚度 0.26-0.85m，老底为细砂岩、砂质泥岩、 粗砂岩，厚约 4.50m。 2、8 号煤层 顶板厚度 16.21-17.06m，平均 16.64m，岩性为砂质泥岩，局部为高 岭质泥岩，属较稳定顶板。老顶岩性以细砂岩为主，中砂岩、粗砂岩

25、次 之，岩石胶结致密，厚层、巨厚层状，钙泥质胶结，坚硬，属稳定顶板。 底板岩性为砂质泥岩，厚度 0.10m。老底岩性以砂质泥岩为主，细砂 岩、中砂岩次之,厚度 3.78-5.94m，平均 4.94m。 (二)瓦斯 根据朔州市安全生产监督管理局朔安监字2006137 号文件关于对 朔城区暖水泉煤矿等 76 座煤矿 2006 年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出 量鉴定结果的批复 ，原狼儿峪煤矿矿井瓦斯和二氧化碳涌出量鉴定结果： 2006 年度瓦斯绝对涌出量 1.31m3/min,相对涌出量 5.75m3/t；二氧化碳 绝对涌出量 0.58m3/min，相对涌出量 2.55 m3/t，鉴定结果为低瓦斯矿

26、井， 按高瓦斯矿井管理。 原元宝沟煤矿矿井瓦斯和二氧化碳涌出量鉴定结果： 2006 年度瓦斯绝 对涌出量0.42m3/min,相对涌出量2.82m3/t；二氧化碳绝对涌出量 0.53m3/min，相对涌出量3.56 m3/t，鉴定结果为低瓦斯矿井。 (三)煤尘及煤的自燃 据山西省煤炭工业局综合测试中心2007 年7 月12 日该矿井下采样检验 报告：4+5 号煤层：火焰长度180mm，加岩粉量65%，鉴定结论为4+5 号煤层 有爆炸性。8 号煤层，火焰长度130mm，最低岩粉用量60%，鉴定结论8 号煤 层有爆炸性。 据山西省煤炭工业局综合测试中心 2007 年 7 月 12 日对该矿井下采

27、样检验结果： 4+5 号煤层吸氧量 0.6095cm3/g，自燃倾向性等级 II 级， 煤层自燃倾向性为自燃。 8 号煤层吸氧量 0.5900cm3/g，自燃等级级， 8 号自燃倾向性为自燃。 据该矿负责人介绍，原 狼儿峪煤矿及原元宝沟煤矿4+5 号煤层曾有自 燃火区。火区分布在原狼儿峪煤矿、原元宝沟煤矿 4+5 号煤层的旧采空区范 围。 (四)地温 据矿方提供资料，井田地温无异常现象。 四、水文地质四、水文地质 (一)区域水文地质 大同煤田位于大同盆地之西部，介于口泉山脉，牛心山脉之间，东 南部边缘地层倾角陡，地形及构造复杂，西北部宽广，地层平缓，构造 简单，煤田四周为强烈上升的中高山地形，

28、煤田内部呈低山丘陵，沟谷 发育相对高差 200-300m。 区内沉积厚度达数百米，从地表第四系松散层至煤系地层基底，均 为泥质岩和碎屑岩相间成层，岩石胶结致密、裂隙少，且纵横方向上连 通性差，影响了含水层的发育和相互间的水力联系。本区降水量小，无 常年性地表迳流及大型地表水体，因此，地下水补给来源贫乏，岩石含 水层从上至下逐渐变弱，中深部、深部的石盒子组、山西组、太原组、 本溪组地层含水性均弱。 总观全煤田范围，水文地质条件简单。 但与地形地貌、地质构造相适应的河成阶地，基岩风化壳与冲积层 潜水及地表水有水力联系地带，岩石富水性较好。 大同向斜轴部及波状起伏的小型洼地易汇集地下水，富水性较好，

29、 低洼河谷地段上各组不同地层分别出现自流。 1、含水层及地下水类型 (1)太古界五台群 在大同煤田东部边缘出露，岩性主要为结晶的花岗片麻岩，岩石坚 硬，风化不深，裂隙少，泉流量不大，一般在 0.3 升/秒以下，因位于口 泉山脉山麓，汇水面积有限，推测含水性弱。 (2)寒武-奥陶系石灰岩岩溶含水层 出露于煤田西南、西部边缘之西石山脉及东部边缘的口泉山脉，由 南向北逐渐变薄，为岩溶裂隙含水层，富水性极不均匀，在岩溶裂隙发 育地带含水性较好，王坪煤矿平峒，涌水层位下奥陶统，出水长度 480m，日出水量 4440m3。一般含水性弱-极弱，单位涌水量 910-6- 0.95L/s.m，渗透系数 810-

30、4-8m/d，全区灰岩地下水具有承压-自流特征， 具有统一静压水面，补给来源主要来自北部玄武岩，其次为西部奥陶灰 岩，极少量来自东部露头。水力坡度 0.003-0.01，向东南方向排泄，神 头泉为主要泄水点。水质类型 HCO3-SO2-4-Mg2+Ca2+水，HCO3-CI-K+Na+Ca2+水， 固形物 324-134mm/L，全硬度 11.67-31 德国度，PH 值 7.2-8.4。 (3)石炭系：本溪组、太原组、二叠系、山西组、石盒子组砂岩裂隙 含水层 系砂岩裂隙含水层，单位涌水量 410-5-0.21L/s.m，含水性弱，地 下水向大同向斜轴部汇聚，各组地层地下水在地形低洼的河谷地段

31、及向 斜轴部分别出现过自流，自流水头高出地表 2.31-10.39m，水质类型为 SO2-4-HCO3-Ca2+ Mg2+水、HCO3-SO2-4-Na+Ca2+水，固形物 500-1405mm/L。 (4)侏罗系：永定庄组、大同组、云岗组砂岩裂隙含水层 系砂质泥岩、砂岩裂隙含水层，单位涌水量 0.0004-0.21L/s.m，与 地形、地貌、地质构造相适应的河谷地段基岩风化壳与冲积层及地表水 有水力联系者，富水性较好，单位涌水量 0.5-1.8L/s.m，渗透系数 3.36m/d，在十里河云岗镇南岸阶地上，大同组含水层地下水出现自流， 自流水头+0.67-+11.35m，单位涌水量 0.6L

32、/s.m。 (5)风化壳裂隙含水层 不分地层时代，与地表有关，地表以下 30-40m，强烈的风化作用， 使其裂隙发育，岩石破碎，易接受大气降水的补给，富水性一般较好， 河成阶地的单位涌水量 0.2-1.88L/s.m，河谷两岸台地上涌水量较小，单 位涌水量 0.0003-0.237L/s.m，渗透系数 0.28-1.06m/d，十里河、口泉 河谷两岸，风化壳含水层由于煤矿开采已遭破坏，地下水大部分或全部 漏失井下。 (6)第四系河谷冲积层孔隙含水层 位于河谷两岸一、二级阶地及河漫滩，厚度 0.6-11.31m，含水层为 砂土和砾石层，厚度 0-6m，单位涌水量 1.21-9.47L/s.m，涌

33、透系数 5- 22.4m/d，富水性弱。十里河、口泉河谷两岸因矿坑排水影响，使冲积层 潜水位下降，水量变小，两条河已变成为渗透性河谷。 水质类型为 SO2-4-HCO3-Ca2+Mg2+，固形物 891-1083mg/L，全硬度 38- 40.5 德国度，PH 值 7.1-7.9。 2、隔水层 本区唯一发育稳定的隔水层为本溪组，该组地层位于太原组煤系地 层 之下，上覆于奥陶系石灰岩，由于其岩性多以泥质岩类为主，且具阻 隔水作用，阻隔了上部砂岩裂隙水与下部岩溶水的水力联系，由于井田 内无揭露本溪组地层钻孔，据鹅毛口勘探区资料，其厚度为 25.00- 43.02m。 3、地下水的补给、径流与排泄

34、本井田位于大同煤田中东部，东部地层出露，为一单斜地层，井田 内部为单斜构造，大气降水为主要补给来源，区内植被稀少，露头区地 层较陡，利于地表迳流而不利于入渗，补给条件差；靠近露头的小窑积 水通过裂隙补给煤系地层。基岩裂隙水以东南向西北流，迳流条件差。 地下水一部分向深部迳流，一部分排泄于矿井。 奥陶系灰岩出露于大同煤田的西部和东部，面积 236km2。直接受大 气降水的补给，补给量有限，主要补给源来自北部玄武岩裂隙水，通过 断层侧向补给灰岩含水层。奥灰水一部分向口泉沟排泄，大部分向神头 泉排泄，即奥灰水向东南迳流，水力坡度 0.003-0.01。 (二)井田水文地质条件 1、地表河流 鹅毛口河

35、位井田的南部，距离西南部边界 7-8km，流域面积 110km2， 全长 12km，河宽 80-130m，河床纵坡 1.8，树枝状水系，最高流量为 140.30m3/s (1954 年在窑子头观测） ，正常流量 0.3m3/s。井田内无常年 有水的河流，干沟及冲沟不发育，横断面呈“V”字型，较大的干沟有矾 水湾沟。 2、井田主要含水层 根据含水介质特征，井田内含水层可划分为碳酸盐岩岩溶裂隙含水 层组，碎屑岩裂隙含水层组，松散层孔隙含水层组。 (1)寒武、奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层 根据井田西南部鹅 61、鹅 36、鹅 39、鹅 49 四个钻孔和 W506 水文钻 孔资料，对该区水文地质特征评述

36、如下： 石灰岩厚度 52.46-64.35m，岩性为厚层状石灰岩，其中鹅 36、鹅 39 号钻孔灰岩岩溶发育，主要在灰岩顶面以下 15-60m 之间，溶洞连通性好， 抽水试验单位涌水量为 0.169-0.671L/s.m，鹅 49 与鹅 61 号孔富水性较 差，单位涌水量 0.070-0.092L/s.m，充分说明岩溶发育的不均一性，水 化学类型为 HCO3-SO42- Ca2+Mg2+型水；据距井田西部 2.5km 的 W506 水文钻孔揭露，单位涌水量为 0.208L/s.m，渗透系数为 3.3，奥灰水位 高程 1163.93m，由此推测，本井田奥灰水位应在 1138.01-1148.95

37、m 之间。 综上所述奥灰含水层富水性中等。 (2)太原组砂岩裂隙含水层 含水砂岩多间夹于泥岩，砂质泥岩和各煤层之间。为厚约 20-45m 的 粗粒、中粒砂岩，是本组的主要含水层段，据鹅 61 与鹅 49 号钻孔抽水 试验，单位涌水量 0.0012-0.008L/s.m，渗透系数 0.006-0.056m/d，富 水性弱，水质类型为 SO42-HCO3- Ca2+Mg2+型水。 (3)山西组砂岩裂隙含水层 岩性主要为分布于本组底部的含砾粗砂岩及夹于泥岩、砂质泥岩间 的粗粒砂岩、中砂岩，透水性良好，为下伏 4、5、8、9 号煤及开采井巷 的主要充水含水层，据鹅 49 号孔抽水试验，单位涌水量 0.

38、021L/s.m，渗 透系数 0.41m/d， ，富水性弱，地下水质类型为 HCO3.SO42- K+.Na+. Ca2+ 型水。 (4)下石盒子组砂岩裂隙含水层 含水层段主要为中粗砂岩及细砂岩。含水层厚 25m 左右，补给条件 差，钻进中冲洗液消耗量很小，鹅 39、鹅 49 孔在该层位涌水，单位涌水 量分别为 0.004-0.07L/s.m，富水性弱，地下水质类型为 HCO3.Cl- Na+. Mg2+型。 (5)上石盒子组砂岩裂隙含水层组 含水层段主要为中粗砂岩及细砂岩、砂砾岩组成，含水层厚 25m 左 右，补给条件差，钻进中冲洗液消耗量甚微，在 0.05-0.4m3/h 之间，鹅 46

39、号孔在该层位涌水，单位涌水量 0.0017L/s.m，富水性弱。 (6)风化壳含水层 主要为风化裂隙含水层，一般埋深 30-70m,在鹅毛口河附近单位涌水 量大，据鹅 36、鹅 39、鹅 49、鹅 61 号孔对风化壳抽水试验，单位涌水 量 0.023-0.290L/s.m，渗透系数 0.39-0.64m/d,富水性弱-中等，水质类 型为 HCO3.SO42-Mg2+.Ca2+型水。 3、井田隔水层 本区唯一发育稳定的隔水层为本溪组，该组地层位于太原组煤系地 层 之下，上覆于奥陶系石灰岩，由于其岩性多以泥质岩类为主，且具阻 隔水作用，阻隔了上部砂岩裂隙水与下部岩溶水的水力联系，由于井田 内无揭露

40、本溪组地层钻孔，据鹅毛口勘探区资料，其厚度为 25.00- 43.02m。 4、度板突水预测 8 号煤层最低底板标高 1020m，奥灰水位井田内为 1150m，高出 8 号 煤层底板最低处 130m,8 号煤层到奥灰岩顶面距离为 47m。根据国家技术 监督局 1991 年发布的矿井水文地质工程地质勘探规范附录 G2 计算 突水系数公式： Ts=P/(M-Cp) Ts突水系数 MPa/m P-隔水层承受的水压 MPa M-底板隔水层厚度 m Cp采矿对底板隔水层的扰动破坏厚度 m(取 15m) Ts=（130+47）0.0098/（47-15）=0.054(MPa/m) 由计算结果可知井田奥灰水

41、突水系数为 0.054 MPa/m，小于构造破坏 地段经验值 0.06 MPa/m。一般情况，开采井田内 8 号以上煤层不会受到 奥灰水威胁。 (三)矿井充水因素分析及水害防治措施 1、井田水文地质类型 本井田位于大同煤田中部的东南边缘，地表覆盖薄，属典型的低山 丘陵地貌，黄土覆盖率低，植被稀少，降水少且强度集中，不利于大气 降水的入渗补给，区内无常年地表水体，石炭二叠系地层岩石胶结致密， 虽受煌斑岩、辉绿岩侵入影响，但节理裂隙不甚发育，富水性弱。井田 内可采煤层 4+5、8 号煤层直接充水层为其上部的砂岩裂隙含水层及底部 的砂岩含水层，其补给水源主要为大气降水，补给条件较差。 综合上所述，矿

42、井水文地质简单类型。 2、矿井充水因素分析 井田范围内的 4+5 号煤层，大多与山西组底部厚层砂岩相隔薄层的 泥岩、砂质泥岩，随着 4+5 号煤层开采，砂岩裂隙水可直接进入矿井， 故山西组底部砂岩裂隙含水层和上覆含水层为 4+5 号煤的主要充水因素。 4+5、8 号煤层间夹的中厚层砂岩，随着煤层开采，其裂隙水也会泄 入矿井，从而成为太原组各煤层开采的次要充水因素。 奥灰岩溶裂隙含水层为承压含水层，水位标高达 1150m 其含水丰富， 补给来源广，水头高。虽经计算结果看不会威胁 8 号以上各煤层开采， 但仍需加强奥灰水的防治工作，搞好井下地质预报工作，防止构造破坏 带出现，以免奥灰水突破构造破碎

43、带进入矿井，引发突水事故。 3、矿井主要水害及其防治措施 (1)采空区积水 根据矿方负责人和技术人员提供资料，4+5 号煤层采空区基本无积水。 8 号煤层共有2 处积水，原狼儿峪煤矿采空区有一处积水，积水面积 约 10000m2,积水约15000m3；原元宝沟煤矿采空区有2 处积水，总积水面积 约 16950m2，积水约21800m3。 (2)奥灰水 前文已述之，8 号煤层以上各煤层一般不会有奥灰水突水威胁。 (3)防治水措施 、搞好井下地质和水文地质预报工作，密切注意导水构造带的出 现。 、坚持 “预测预报，有疑必探，先探后拙，先治后采 ”的十六字方 针，做好“防、堵、排、疏、截”五项综合治

44、理措施，确保井下开采安全 。 、保证排水系统畅通，确保矿井水抽排工作的正常进行。 、留足各类隔水煤柱，做好采空区封闭隔水工作。 (四)矿井涌水量预算 根据矿方提供井下实测资料，原狼儿沟煤矿生产 能力为 9 万 t/a， 时，4+5 号煤层涌水量 3-5m3/h；8 号煤层涌水量 4-7m3/h。采用比拟法， 根据公式： K=Q0/P0，Q=PK 其中： K-富水系数； Q0-目前涌水量； P0-实际生产能力； Q-预计涌水量； P-扩大生产能力。 生产能力达到 21 万 t/a 时，4+5 号煤层的涌水量为 7-12m3/h；8 号 涌水量为 9-16m3/h。 (五)供水 目前工业和生活用水

45、由云中镇北信村供水站供给，基本满足供应。 井田内奥灰水丰富，水质优良，从长远考虑，应取用奥灰水作为工业和 生活用水。 第第三三节节 矿矿井井开开拓拓 一、井田范围及资源一、井田范围及资源/ /储量储量 依据山西省国土资源厅 2007 年 6 月颁发的证号为 24 的采矿许可 证井田范围分别由 10 个坐标点依次连线圈定： 矿区范围拐点坐标表矿区范围拐点坐标表 拐点号XY拐点号XY 16 271967 38 49 510 井田东西宽 2.23km，南北长 2.34km，井田面积 2.7663km2。开采深 度为 1360m-1020m，批准开采 4、5、8 煤层，设计生产能力 21 万 t/a。

46、 本设计开采的井田范围由上述10 个拐点坐标连线圈定。 4+5 号煤容重 为1.36t/m3，8 号煤容重为1.43t/m3。矿井保有资源储量： 4+5 号煤为 10543kt，8 号煤为4542kt。全矿合计为15085kt。矿井可采储量为 6345kt。 按井型210kt/a 计算，矿井服 务年限为21.58a，其中 4+5 号煤服务年 限为 14.32a， 8 号煤服务年限为 7.26a。 二二、开开拓拓方方案案 据山西怀仁睿和兴业煤业限责任公司资源整合初步设计，全井田采用 三个斜井进行开拓，采用 +1275m 和+1235m 两个水平分别开采4+5、8 号煤层。 主斜井净宽3.4m，净

47、断面积9.6m2，斜长750m，倾角23，装备皮带 运输机及检修道，担负矿井提煤任务。 详见井筒特征表。 主斜井通过井底煤仓与运输大巷相通，采用两条大巷开拓，其中运输 大巷机轨合一。 第二章第二章 矿井建设施工准备工作矿井建设施工准备工作 第第一一节节 矿矿井井工工程程的的施施工工准准备备条条件件 一、交通运输一、交通运输 山西怀仁睿和兴业煤业有限责任公司位于怀仁县云中镇北部，井田 东南侧有通往县城的公路，北距大同市 30km 与北同蒲、京包铁路相会， 东南距怀仁县城 15km 与北同蒲铁路和大运高速公路相连，交通比较方便。 二、供电二、供电 矿井设双回路供电系统，两回 6KV 线路分别自距矿

48、约 8km 的峨毛口 35KV 变电站 6KV 母线段和距矿约 5km 的柴沟 110KV 变电站 6KV 母线段， 供电电源可靠。 三、通讯三、通讯 根据整合后矿井的生产系统及机械的设置情况，设计采用行政与生 产调度合一的通信方式。 选用COS-DH型数字程控交换机，初装容量为64门，井下选用KTH型本 安电话机。 下井通信电缆采用两回20对HUYVA42型矿用钢丝铠装电缆。 工业场地6kV变电所与井下主配电室之间设直通电话，井下主排水泵 房、井上下变电所与矿井调度室配直通电话，提升机房、井口及井底之 间配直通电话。 矿井从怀仁县电信局引 3 对中继线至本矿程控交换机。 四、供水四、供水 目

49、前工业和生活用水由云中镇北信村供水站供给，基本满足供应。 井田内奥灰水丰富，水质优良，从长远考虑，应取用奥灰水作为工业和 生活用水。 五、工业场地的平整及排水五、工业场地的平整及排水 (一)满足矿区经济规划、城镇规划和总体设计的要求。满足生产工艺 和对内对外运输的要求，力求使人货分流，路径短捷，作业方便，减少相 互交叉和折返运输。充分利用地形，注意工程地质条件，因地制宜地进行 平面和竖向设计。考虑气象、朝向、自然通风、排雨水等的要求，有利环 境保护，满足卫生要求。节约用地，少压资源，合理紧凑地进行总平面布 置。考虑防火、防爆、防震等要求，确保安全生产。 (二)本矿井工业场地选在一沟谷中，沟谷窄

50、小，两侧山坡较陡，因此， 工业场地平整按竖向设计采用台阶及平坡结合的方式。 (三)由于本矿的工业场地为已有场地，原有地面建筑也可以满足要求， 故填、挖方量很少。 (四)地面排水采用地表自然坡度排水与排水明沟相结合的方式。场地 排水坡度及水沟纵坡不小于5，地面雨水通过自流或排水明沟引入涵洞或 大沟中，而后排出场外。 六六、工工人人及及施施工工材材料料的的来来源源 (一)工人 施工队伍主要来源于大同市煤矿建井工程公司。 (二)材料来源 施工材料主要有刚材、水泥、砂石、木材等，刚材可以在怀仁县购 买，其它材料可以就近购买，就地取材。施工设备和机械施工单位自备。 七、污水及碎石的处理七、污水及碎石的处

51、理 (一)污水处理 工业广场和生活分别设置单独的排水系统，两系统的污水合并后经 沉淀池沉淀后排放。 (二)碎石处理 建井期间的碎石处理场选择在矿井工业场地以东约 0.6km 的洼地中， 该场地与矿井工业场地大门之间新修三级公路 0.8km。配备载重量 10t 的 自卸车三辆，专用于矿井排矸。 八、施工工人住宅八、施工工人住宅 施工工人住宅应尽量利用永久居民住宅和单身宿舍，矿建初期，由 于永久住宅未能满足使用，需在风井附近设置砖混结构的简易工棚，供 矿建初期施工人员使用。 第第二二节节 施施工工前前的的技技术术准准备备工工作作 一、技术准备一、技术准备 (一)各专业技术人员在开工前熟悉设计图纸，

52、学习有关技术文件及 设备说明书。 (二)健全施工给织机构，明确工作内容，明确人员职责与分工；对施 工人员进行安全培训。 二、工程准备二、工程准备 (一)完成主斜井实测、定位工作，设置永久性的经纬坐标桩，核定 井筒十字中心基桩。 (二)生活服务设施：修建为施工服务的食堂、宿舍、浴室、工业办 公室等生活服务设施。有条件的合理利用永久设施。 (三)生产服务设施：修建为施工服务的机修车间、坑木加工房、设 备及材料仓库、炸药库房、混凝土搅拌站、油脂库等生产服务设施，根 据需要尽量利用永久设施，必要时设置临时建筑。 (四)生产辅助设施：完成井筒施工需要的压风、通风、提升、运输、 排矸等生产辅助系统，为井筒

53、施工做好准备。 (五)材料及设备：钢材、木材、水泥、砂石等建筑材料的采购及质 量检验；混凝土预制构件等半成品的采购、加工及质量检验；主要施工 用设备的检验。 (六)完成主斜井明槽掘砌，安装为施工服务的井口设施。 为解决主斜井井口覆盖层厚、土质松软、顶板不易维护的困难，井 口采用明槽开挖(见明槽开挖示意图)。 主斜井坐标：X=.76 Y=.28 Z=1387.659 提升方位角：h=164 倾角 23 斜长 750m。 根据测量确定的斜井中心线与起坡点，用机械和人工直接开挖井口 顶部至斜井底板土方，为使明槽边坡稳定，使明槽形成一簸箕形，待井 筒下掘 5-10m 再自下向上一次砌至井口，明槽部分砌

54、碹的外部应抹防水 层夯填三合土，然后再行回填。 施工前在井口四周挖排水沟，将水引至场外。 土方和材料应堆置在边坡上缘 1.0m 以外，弃土堆置高度不应超过 1.5m。当明槽内涌水超过 3m3/h，设水泵排水，一般以采用潜水泵为宜。 第第三三节节 主主斜斜井井施施工工机机械械配配置置 一、施工机械配置原则一、施工机械配置原则 (一)以主斜井的水文地质、断面、长度、坡度施工进度计划为依据； (二)实施光面爆破； (三)为确保斜井安全施工，配置“一坡三档”设施； (四)为使机械作业线发挥正常效能，使底部炮眼不受泥水堵塞造成 底高返工，要采取封水、截水措施使掘进工作面无水或少水； (五)耙斗装岩和固定

55、与牵引挪位，受力构件和支点要根据井筒围岩 条件计算确定，以确保安全。 二、机械配置二、机械配置 企业主要机械设备登记表企业主要机械设备登记表 机械设备名称型号规格单位数量 多级离心泵D46-306台3 多级离心泵D25-304台3 深井泵150JL-K30-9.59台2 离心式通风机4-57-11:11D台2 轴流通风机GKJ67-Z450-台2 空压机OPT-30743.3M3台3 空压机5L-40/8台3 空压机L-22/8台2 单绳缠绕式提升机JZ-800台1 单绳缠绕式提升机JZ-1200台1 耙斗装岩机JZ-10/700台2 火焰切割机LG-80K台1 混凝土搅拌机JW250台1 汽

56、车启重机MK-160B-台1 轮式装载机ZML-50台1 挖掘机Eat320台1 混凝土搅拌机MCQ300台1 自卸汽车黄河 8t台3 经纬仪WDLD-T2台1 激光指向仪型 393台2 钢丝绳探伤机TGS-465台5 企业主要机械设备登记表企业主要机械设备登记表 机械设备名称型号规格单位数量 自卸汽车三菱 10T台2 斯太尔斯太尔台2 履带式挖掘机EX300-3台1 柴油发电机组200KW台2 耙斗装岩机ZYP-17台1 耙斗装岩机DYP-30台1 全站仪5602S台1 水准仪S-3台2 砼输送泵HBGB台2 汽车五十铃 NKR552台5 机械设备名称型号规格单位数量 推土机T/75台1 履

57、带式推土机TS/20台1 装载机TS/80m2 离心式水泵200KW台3 凿岩机YT-24台10 提升机2JK-3/20台1 讯号KJX-1台1 讯号KT-100g台1 讯号TX-1-台1 胶质风筒800台500 第三章第三章 主斜井井筒施工组织设计主斜井井筒施工组织设计 第第一一节节 表表土土段段施施工工 一一、表表土土段段施施工工方方案案 主斜井断面为半圆拱，掘进宽 4.0m，净宽 3.4m，净断面积 9.6m2， 掘进断面 12.2m2。由于表土层为第四系亚砂土和亚粘土，稳定性较差， 采用砼支护短段掘砌一次成巷的施工方式。 (一)开挖支护 在一次成巷施工中，用风镐或铁镐掘进，亦可采用机械

58、直接挖掘或 辅以爆破再挖掘。掘砌交替进行，段距为 2-4m。采用金属拱形临时支架， 支架平面须有 2-3迎山角，支架间距为 1.0m。 (二)临时支架 为了提高支架的纵向稳定性，防止放炮崩倒支架，支架间必须装设 纵向拉钩。拉钩的数量在拱架上为四根，架腿上各二根。 金属拱形临时支架的架设，首先要定准钢轨橛子眼的位置，眼深一般 为 0.8-1.0m；然后将架身托在钢轨橛子上；接着装拉钩，并注意使前后拉 钩保持一条直线；同时，背紧背板；待装完土，露出实底，最后将架腿支 起。 (三)金属碹胎与金属模板 金属碹胎由两节组成，节与节之间用钢夹板连接，夹板一端用螺栓 固定，另一端用两个插锁固定，碹胎下部可增

59、加斜撑及水平拉杆。碹胎 底脚焊接两块 20013020mm 的钢板垫稳定碹胎。碹胎之间用直径 18mm 的圆钢拉钩相互拉紧，增加纵向稳定性。 金属模板用 18 号槽钢制作，长度 1.0m。架设碹胎的方法，应先立好 柱腿，在柱腿上放置方木或槽钢作业为横梁，将碹胎立在横梁上再放线 测量，调整碹胎的方向和高低使其符合设计要求，最后用拉钩拉紧，即 可铺设模板开始混凝浇筑。 (四)砌筑混凝土(C30) 1、原材料要求： 水泥使用 42.5#普通硅酸盐水泥； 石子使用 2-4cm 石灰岩石子； 砂子使用中粗砂，含泥量小于 3%； 水使用中性洁净水。 2、配合比： 以监理单位认定的试验室对施工现场取样的原料

60、而做出的配合比为 依据。 3、接茬： 浇灌混凝基础必须做成台阶形，每一台阶长度不小于 1.0m. 4、混凝土试块留量及胎膜拆除 按井巷工程验收标准执行。 二、主斜井表土段施工管理二、主斜井表土段施工管理 主斜井表土段井筒施工管理表主斜井表土段井筒施工管理表 项目主要内容 工程 条件 斜长 45m，倾角 23，掘进断面 12.2m2，净断面 9.6m2，钢筋混凝土支护 300mm 作业 方式 采用短段掘砌一次成巷 施工 管理 1、优化劳动组织，采用一专多能技术层次较高的人员机制； 2、成立现场施工指挥系统，及时协调施工中的问题； 3、严格工种岗位责任制，制订质量与安全检查制度和激光指向量测办法；