矿产资源开发效率调查与评价调研报告

1、鹤壁市大河涧许沟煤矿有限责任公司矿产资源开发效率调查与评价调研报告鹤壁市大河涧许沟煤矿有限责任公司2011年6月三日鹤壁市大河涧许沟煤矿有限责任公司矿产资源开发效率调查与评价调研报告一、矿山概况（一）基本概况鹤壁市大河涧许沟煤矿有限责任公司，地理坐标东经114 11， 59，北纬35 47，53，位于鹤壁市淇滨区金山办事处许家沟村。 生产规模核定生产能力30万吨/年，从业人员800余人。2010年工 业总产值5334万元，开发方式为井工，采用竖井开拓方式，开采二 煤层，贫煤，剩余服务年限为12年。1（二）资源赋存情况截止2011年初，全矿查明地质储量1664.41万吨，探明基础储 量1146.

2、96万吨，总动用储量517.45万吨，剩余可采储量470万吨。 我矿开采+28.6m-400m水平以上浅部二1煤层，开采煤层数量一层， 煤厚平均7.47m。二 煤：黑色，金刚光泽，条痕黑色略带浅灰色，属半亮型煤， 1硬度较小，松软易碎,视密度1.4t/m3。原煤灰分（Ad）16.84%,挥发分（VQ 15.04%，硫分（SQ 0.46%, 发热量（Qgrad）30.71MJ/kg，为中灰特低硫贫煤。为较好的动力用煤 和民用燃料。井田水文地质条件：我矿位于鹤壁煤田的南端浅部，含 水层主要有：奥陶系灰岩含水层（。2）、石炭系上统太原组第二层灰 岩含水层（C3L2）、石炭系上统太原组第八层灰岩含水层

3、（6318）二 1 煤顶板砂岩含水层（S1。、S11）和新近系砾岩含水层（N2）五层。（1）奥陶系灰岩含水层（02）奥陶系中统马家沟组灰岩，出露于井田西部，总厚599.7m。奥 陶系灰岩含水层，以大气降水补给为主，许沟泉群为主要泻水点，富 水性强，距二1煤平均150m。根据抽水试验，该含水层渗透系数 K=0.137m/d，单位涌水量q=0.0676L/s m，PH=7.55。固溶物含量为 0.362g/L水质类型为HCO3-SO4-Ca-Mg型水。通过长期观测，该含水 层的水位标高+115.49m。在浅部，该含水层通过断层有可能补给八层灰岩和二1煤顶板砂 岩含水层，成为二1煤的间接充水因素。在

4、深部，则可能通过导水断层、导水陷落柱、封闭不良钻孔直接 向矿井充水，引起水患。（2）太原组二层灰岩含水层（C3L2）二层灰岩为一 12煤的直接顶板，上距二1煤100106m，下距奥 陶系灰岩平均36m，厚度平均6.54m。根据抽水试验资料，渗透系数 K=2.048m/d，单位涌水量 q=0.2549L/s m，PH=8.10，水质类型为 HCO3-SO4-Ca-Mg 型水。该层灰岩含水层露头直接被新近系砾岩覆盖，接受新近系砂岩含 水层（N2）裂隙孔隙水补给。在深部，主要是通过断层带接受O2补给。（3）太原组八层灰岩含水层（C3L八层灰岩距二1煤最小间距20.53m，最大55.38m，平均33.

5、75m,在浅部及断层带附近裂隙发育，富水性强，向深部可能逐渐减弱。在露头带与新近系砾岩接触的地方，受新近系砾岩水的补给，在 断层带附近，当八灰与奥陶系灰岩或二层灰岩发生水力联系时，可能 受奥陶系灰岩水的补给。根据抽水钻孔资料，该含水层渗透系数K = 0.4135.55m/d，单位涌水量 q = 0.05030.2407L/S M，PH=7.45 7.90,水质类型为 HCO2-3SO2-4CL-K+Ca2+Mg2+型水。开采二1煤时，主要巷道都掘在二1煤以下20m左右至八层灰岩 附近，八层灰岩经常被揭露，因此，八层灰岩水是矿井正常涌水量的 组成部分。（4）二1煤顶板砂岩含水层（S10、S11）

6、砂岩和二1煤的间距平均为12.83m，砂岩厚度平均23.63m （地质 报告资料）。二1顶板砂岩全被新近系地层覆盖，受大气降水补给条件 差，主要在露头处接受N2裂隙孔隙水补给。浅部裂隙发育，向深部逐 渐减弱。根据抽水钻孔的资料，该含水层渗透系数K=0.235m/d。单 位涌水量q=0.0240.0493L/sm，PH=7.5,固溶物含量为0.813g/L， 水质类型为HCO3-SO4-Ca-Mg型水。（5）新近系砾岩含水层（N）2在垂直剖面上，按其分布范围，地质条件，水力性质及对煤层的 充水程度，分为上、下两组，上部砾岩标高在100m以上，其下伏的 粘土层厚度大，沉积稳定，成为连续的稳定隔水层

7、，上部砾岩沉积不 稳定，厚度小，互不连续，因接近地表，接受大气降水补给，具有潜 水性质，多呈泉水泄出，对矿井开采影响不大。底部砾岩组标高在100m以下，砾岩沉积比较稳定，砾岩层间距小， 单层厚度大，分布范围广。砾岩胶结程度差，裂隙和溶洞发育，富水 性强，根据抽水钻孔资料，该含水层渗透系数K=0.1637.337m/d， 单位涌水量q=0.02083.2713L/s m，PH=7.37.6，固溶物含量 为0.3040.308g/L，水质类型为HCOSOCa-Mg型水。由于底部砾岩大部分直接覆盖于煤系地层之上，特别是沿二1煤 露头线附近，对矿井开采有直接充水作用。隔水层井田内含有四层隔水层：本溪组

8、隔水层、二1煤底板隔水层、二 煤顶板隔水层、新近系底部粘土隔水层。1本溪组隔水层本溪组隔水层主要是指一 11煤底与奥陶系灰岩之间的弱透水岩 层，一 11煤距奥陶系灰岩的间距16.52-31.82m，平均25.82m。泥岩、 铝质泥岩和薄煤层等弱透水岩层占本溪组总厚的68.8-92%，平均占 80.61%，奥灰水的压力大，断层带附近和隔水层变薄的地方，隔水 强度显然是不够的。二煤底板隔水层1该层由二1煤至八层灰岩之间的泥岩、砂质泥岩、砂岩、薄层灰 岩和12层薄煤层组成。隔水层总厚20.58-55.38m，平均33.75m， 其中泥岩、薄层灰岩和薄煤层等弱透水岩层占64.29-93.67 %，平均

9、 占80.66%，二 1煤底板砂岩的抗压强度55.9-118.6Mpa,在正常条件 下，该弱透水岩层对阻隔C3L8灰岩对二1煤的充水来讲，有非常重要的作用。（3）二煤顶板隔水层1二煤与顶板砂岩含水层之间，除个别地段外（21-1孔）均有泥1岩或砂质泥岩弱透水岩层相隔，但厚度一般不大，最厚41.57m，最 薄为0m。其抗压强度50.1-84.1Mpa.但因厚度小，当采用全陷法采煤 时，一般起不到隔水作用。（4）新近系底部粘土隔水层该层发育不好，特别是在煤层露头带附近，由于古河床的冲刷， 底部砾岩直接覆盖在煤层之上，只有在深部和煤系地层以西，才有大 片连续的沉积，对阻隔新近系砾岩水与奥陶系灰岩水的水

10、力联系，具 有一定的作用。断层导水性根据邻近生产矿井的观测，在井田内所见北北东和北东向断裂， 多为压扭性的断裂，两盘挤压较紧，不易导水。但在开采过程中，由 于矿压和疏水降压造成的水头差，仍有可能使之变成导水断层。例如 建设矿的奥灰水淹井和马庄矿的奥灰水淹井，就是由于北北东向不导 水的断层，经过多次的穿过后，在矿压作用下，变成导水断层形成的。含水层之间的水力联系广泛出露的奥陶系灰岩接受大气降水补给，成为裂隙岩溶水的主 要来源，奥灰水通过断层破碎或者裂隙带，补给煤层底的裂隙含水层 或向矿井充水。底部砾岩水在二1煤露头带接受大气降水补给，成为裂隙岩溶水 的主要来源。底部砾岩水在二1煤露头带向矿井充水

11、，并补给山西组 砂岩、八层灰岩和二层灰岩含水层，其中，山西组砂岩、八层灰岩对 二煤直接充水。1地下水的补给（1）西部奥陶系裂隙岩溶补给区本井田西部广泛出露的奥陶系灰岩，接受大气降水补给，成为裂 隙岩溶水的主要来源。在煤系地层之下，有数十公斤的承压水头，通 过断层破碎带或岩溶裂隙带，补给煤系地层中的裂隙含水层或向矿井 充水。（2）中部新近系砾岩含水层裂隙孔隙水区西起奥陶系地层出露边界，东至二1煤层露头带的底部砾岩水。 主要是通过二1煤露头向矿井充水，有些地方底部砾岩直接覆盖于基 岩之上，砾岩厚度大，富水性强，为强充水区，砾岩变薄地段，则富 水性较弱，而且与基岩之间有粘土层相隔，为弱充水区。在强充

12、水区， 二 煤露头带留设防水煤柱，则砾岩水通过山西组砂岩，八层灰岩和 1二层灰岩含水层，直接向矿井充水。（3）东部隐伏煤系地层裂隙承压水区本区包括自煤层露头往东的奥陶系灰岩含水层，C3L9灰岩含水层 和C3L8灰岩含水层和二1煤顶板砂岩含水层。其中，二1煤顶板砂岩含 水层和C3L8灰岩含水层，开采二1煤时，直接向矿井内充水；C3L2灰岩 含水层对一煤组直接充水，奥陶系灰岩含水层，一旦发生突水，将威 胁矿井的安全。煤系地层中裂隙水的补给来源，主要是新近系砾岩裂隙孔隙水和奥陶系灰岩裂隙岩溶水。矿井的主要充水因素包括：（1）大气降水：大气降水是引起矿井充水的主要因素之一。大气 降水主要通过补给各含水

13、层使矿井涌水量增大。（2）地表水：本井田地表水体为淇河。淇河发源于山西陵川界太 行山区，流经林州、鹤壁、淇县至浚县入卫河，是卫河水系之一部分。 淇河流经本矿井田南端，该段河床宽度达100m之多，坡度降3%。， 水流平缓，局部有小河漫滩。最大洪水位标高+113m，长年水位标高 +108m，水深14m，其间新近系、第四系厚90m。由于隔水层较厚， 一般情况下难以直接进入矿井。（3）地下水：能直接进入矿井的地下水主要为二1煤层顶、底板 直接充水含水层水，即顶板砂岩含水层与石炭系上统太原组L灰岩含8水层水。底板L2、02灰岩水为二1煤底板间接充水含水层。若遇构造 破坏和在隔水层薄弱地段，间接充水含水层

14、水也可进入矿井。（4）断层水：井田内多北北东、北东向断层，属压扭性断裂，两 盘挤压较紧不易导水，但在开采过程中，由于矿压和疏水降压造成的 水头差的作用下，仍有可能变成导水断层，与各含水层发生水力联系， 引发水灾。（5）采空区水：采空区突水具有来势勇猛、消退快、稳定水量小 之特点。本矿井采用的是下山开拓，工作面布置采用由上向下布置， 顺槽沿空送巷布置，采空区在每一个工作面的开采中，都会通过导水 通道，将其积水排干，因此，老空积水对矿床充水影响较小。（6）封闭不好的钻孔水：由于勘探时间长，钻孔多，难免有一些 钻孔出现封孔质量问题。生产过程中靠近这些钻孔附近时，应采取防 范措施。（7）矿井周边老窑积

15、水：淇县王滩煤矿废井于1991年非法在 大河涧许沟矿井田内建井，后经河南省人民政府及主管部门将该煤矿 关闭。该矿在大河涧许沟矿井田内，紧接矿井煤层露头。该井建在淇 河河滩之上，主副井口标高均低于淇河最高洪水位，1996年淇河发 洪水时该矿被洪水所包围。该废井在剖面上穿过多层砾岩，且砾岩含 水量丰富，该矿井虽然关闭，拆除井架，但没恢复地貌填平井筒。多 年来废井内一直充满积水，积水量达（井深130m，直径4m）3500ma（两 个废井筒）。该废井积水成为大河涧许沟煤矿的重大隐患。鹤壁市 许沟煤矿设计年产量21万t，与大河涧许沟煤矿以纬线3963800为 界相邻，根据该矿地测部门提供的资料表明，大河

16、涧许沟矿与鹤壁市 许沟煤矿分别各自留有15m，共30m的矿界隔离煤柱，相互没有水害 威胁。该矿南翼开采深度为-250m，高于大河涧许沟煤矿开采水平， 应考虑该矿老空积水。矿井水文地质类型矿井受采掘破坏或影响的含水层主要是太原组八层灰岩含水层 （C3L。该层为承压裂隙水，补给水源与匕灰岩基本相同，富水性强， 为底板直接充水含水层。在浅部及断层附近，该含水层裂隙发育，富 水性强，向深部逐渐减弱。太原组八层灰岩含水层C3L8），单位涌水 量q=0.05030.2407L/s m, 0.1VqW1.0,属含水小中等的含水 层；根据煤矿防治水规定矿井水文地质类型分类依据应为中等。矿井及周边无老空积水，依

17、据煤矿防治水规定矿井水文地质 类型分类依据应为简单。矿井正常涌水量60.9m3/h,最大涌水量167.7m3/h。依据煤矿防 治水规定矿井水文地质类型分类依据应为简单。1995年5月13日12采区轨道下山曾有过600m3/h突水，一星期 后疏干的突水记录，依据煤矿防治水规定矿井水文地质类型分类 依据应为中等。矿井偶有突水，采掘工程受水害影响，但不威胁矿井安全；防治 水工作简单，易于进行。依据煤矿防治水规定矿井水文地质类型 分类依据应为中等。综合本区含水层性质及补给条件、单位涌水量、矿井及周边老空 区分布状况、矿井涌水量、突水量、开采受水害影响程度、防治水工 作难易程度，依据煤矿防治水规定矿井水

18、文地质类型划分标准， 按分类依据就高不就低的原则，本矿水文地质类型应确定为中等。煤层瓦斯含量：2008年我矿进行了瓦斯等级鉴定，经鉴定相对 瓦斯涌出量4.01m3/t；绝对瓦斯涌出量2.62m3/min。为低瓦斯矿井。二、矿山生产情况（一）开采环节2010年我矿全年是生产原煤8.8万吨，商品煤销量8.8万吨，全 员效率2.0吨/工，工作面回采率97% ；采区回采率86%。回采工作 面采煤为普通机械化即采用防炮崩单体液压支柱、刮板输送机及毫秒 爆破。（二）资源综合开发环节我矿煤层中涌出的瓦斯量比较小随空气排出到地面大气层中；煤 矸石采出量很少，采出来的煤砰石充填了沟壑护路。只有矿井水被综 合开发

19、利用。排出的矿井水主要用于农业农田灌溉，年排放量为69 万m3/a;年利用量69万m3/a。农业增加了丰收，农民增加了收入；净 化了人类的生存环境。三、工艺、技术、设备情况开采环节1、采矿方法、技术和装备情况采用倾斜分层走向长壁采煤法，放炮落煤，全部陷落法管理顶板。 工作面上、下顺槽自采区下山掘到采区边界，通过开切眼贯通，形成 的工作面向采区下山方向后退式回采。回采工作面选用DW22-30/100型单体液压支柱和 DFB-2400/1300型兀型钢梁支护顶板，三四排控顶，支柱排距1.0m， 柱距0.8m，最大控顶距3.2m，最小控顶距2.4m。回采工作面选用ZMS-1.2A湿式煤电钻打眼，采用

20、MFB-100型 发爆器放炮落煤，人工攉煤。回采工作面采用搪瓷溜槽运煤，工作面 运输顺槽采用SGD420/22型刮板运输机和DSJ65/10/40型科伸缩带式 运输机运煤，轨道顺槽采用JD-11.4调度绞车和0.75吨矿车运料及设 备。工作面配备JH-8型回柱绞车一台。岩巷掘进头中配有ZY24型气腿式凿岩机、G10型风镐、JD-11.4 调度绞车、压入式局部通风机、通风除尘器等。煤巷掘进头配备 ZMS-1.2A型湿式煤电钻、MFB-100型发爆器，压入式局部通风机， 通风除尘器。2、企业实彳丁清洁、安全、高效的绿色开米技术以及对提高资源 开发效率和环境保护取得的成效和经济效益评价2008年鹤壁

21、市大河涧许沟煤矿技术改造后采用立井开拓方式， 为年产30万吨的小型矿井；采用的设备为国产的炮采放顶开采设备， 煤炭输送采用胶带输送机，达到了采运连续化、自动化，保证了井下 运输环节畅通；地面原煤经胶带输送机运至储煤场，工艺布置上尽量 减少煤的转载次数，在胶带输送机、转载点处设置罩，降低了煤尘污 染影响。本次技改确定的开采工艺、地面运输及技术装备等具有较高 的清洁生产水平。评价等级：较清洁。大河涧许沟煤矿实行清洁、安全、高效的绿色开采技术，给当地 提供了大量的就业机会，增加劳动利用率。矿井建成投产后，对改变 当地产业结构，带动当地建材业、加工业、交通运输业和第三产业等 的发展起到积极的促进作用，

22、有利于提高当地居民的生活水平。建设现代化矿井，将需要一批技术人员和技术工人，因此就会刺 激本区出现许多素质较高、智力型劳动力，有利于提高周围人群的文 化修养，另外矿井的建设发展，要保证职工的生活福利，改善职工的 生活水平，因此将会扩建配套的公共服务设施，如医疗保健站、交通 用车、先进的通讯系统等，这些也必将促进当地的交通事业、广播通 讯事业、文化卫生事业等积极发展，使人们的文化娱乐生活得到明显 的充实，有利于精神文明的建设。矿井环保工程的配套建设，不仅可使各种污染物达标排放，大大 减轻对环境的影响，而且还具有一定的经济效益于坏境效益，主要反 映在以下几方面：矿井水产量为1920m3/d，经沉淀处理后560m3/d作矿井生产用水， 剩余1360m3/d由矿井水处理站处理后用作农田生产用水，14年可节 约水资源与减少污水排放981.12万t,按每吨新鲜水2元，每排一吨污 水收排污费0.2元计算，其直接经济效益2158.46万元，每年可减少 C0D： 7.01t、SS： 14.72t的排放量，14年可减少排放量C0D： 98.1