公司露天整合项目策划安全专篇

1、前 言一、项目来源2010年2月8日，山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室关于山西中阳联盛苏村煤业有限公司等六处煤矿企业重组整合调整方案的批复文件（晋煤重组办发201016号）同意将该重组整合主体企业由“山西焦煤集团有限责任公司”变更为“山西华瑞煤业有限公司”整合保留；矿井能力由0.30Mt/a调整为1.20Mt/a；山西华瑞煤业有限公司将矿山名称由“山西汾西正茂煤业有限责任公司正茂露天煤矿”改为“山西华瑞煤业有限公司华瑞露天煤矿”。 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿位于吕梁山东翼，山西省中部交口县桃红坡镇孪子头、店则沟、西逻村一带，在县城南东方向，直距33km，行政区划属桃红坡镇管辖。山西

2、华瑞煤业有限公司露天煤矿由原高远煤矿、马蕊沟煤矿、昌平煤矿及扩区组成。整合后矿区范围调整为22个坐标点，总面积为17.876km2。整合后经山西地科勘察有限公司补充堪探，山西地矿部门核准，其总保有资源储量为79.24Mt。该矿田平均剥采比14.57m3为此，山西华瑞煤业有限公司托付我单位编制完成了山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计。项目投资主体为山西华瑞煤业集团公司，其上级公司是北京华瑞世纪投资集团公司，华瑞世纪公司要紧业务有能源、通讯、地产等。山西华瑞煤业集团公司积极响应山西省政府关于煤矿兼并重组整合号召，于2009年投资了12亿元人民币作为兼并主体企业，重组和全部兼并了原

3、山西交口县昌平煤业有限公司、山西交口县高远煤业有限公司、山西交口县桃红坡镇马蕊沟煤矿。下属全资煤矿公司山西华瑞煤业有限公司，注册资本3亿元，目前批准井田面积约为17.876km2，露天开采性质，产能1.20Mt/a。煤质为主焦煤，平均热量超过5500大卡。下属全资煤焦子公司山西交口县道尔煤业有限公司，注册资本1.6亿元，该公司拥有80万吨的焦化厂、3x6和2x3千瓦发电厂和400万吨的洗煤厂。道尔煤业目前有职员900人，随着重组结束和煤矿生产恢复正常，可能生产经营规模将进一步扩大。本安全专篇确实是与山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计相配套设计的。二、设计依据1、山西华瑞煤业有

4、限公司设计托付书。2、山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件关于山西中阳联盛苏村煤业有限公司等六处煤矿企业重组整合调整方案的批复（晋煤重组办发201016号）。3、山西省国土资源厅2010年5月14日为该矿颁发证号为 C1400002009111220045325的采矿许可证。4、山西地科勘察有限公司2010年4月编制的山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合矿井地质报告。5、山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合地质报告的批复（晋煤规发2010415号）。6、山西地科勘察有限公司2010年8月编制的山西华瑞煤业有限公司露天矿矿建时期边坡稳定性评价报告。7、山西华瑞煤业有限公司露天煤

5、矿兼并重组整合项目初步设计（内蒙古煤矿设计院有限责任公司编制）。8、山西省煤炭厅关于山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计的批复（晋煤办基发2010581号）。9、煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范（中华人民共和国安全生产行业标准AQ1055-2008）；10、关于印发煤矿(井工、露天)初步设计安全专篇编制内容的通知(国家煤矿安全监察局煤安监监一字200265号)；11、中华人民共和国安全生产法(2002年11月26日)；12、中华人民共和国劳动法(1994年7月第八届全国人大常委会第八次会议通过)；13、中华人民共和国职业病防治法(2001年10月27日第九届全国人大常

6、委会第二十四次会议通过)；14、中华人民共和国矿山安全法(1993年5月7日)；15、中华人民共和国矿山安全法实施条例(1996年10月11日)；16、中华人民共和国煤炭法(1996年8月29日)；17、煤矿安全规程(2010版)；18、煤炭工业露天矿设计规范（GB50197-2005）；19、煤矿建设项目安全设施监察规定(国家安全生产监督治理局、国家煤矿安全监察局第6号令)；20、国家安全生产监督治理局、国家煤矿安全监察局第18号令；21、矿山抢救规程；22、建筑设计防火规范（GB500l6-2006）；23、建筑物防雷设计规范（GB50057-94）；24、特种设备安全监察条例（2003.

7、6.1）；25、爆破安全规程（GB6722-2003）；26、作业场所空气中粉尘测定方法（GB5748-85）；27、民用爆炸物品安全治理条例（国务院令466号）；28、太原市宏宇煤炭技术咨询有限公司编制完成的山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合安全预评价报告；29、国家进展和改革委员会、国家安全生产监督治理局20031346号文，关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知；30、其它相关法律法规。三、设计指导思想1、认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针及一系列安全法规；2、坚持治理、装备、培训并重的原则；3、坚持矿建工程安全设施与主体同时设计、同时施工、同时投入使用的（三同时

8、）原则；4、技术岗位、高危岗位、涉险岗位职工先培训，后上岗；5、充分考虑煤矿职工的安全和健康，坚持安全第一的原则；6、保证国家煤炭资源和财产不受损失；7、借鉴历史上类似矿山安全生产的实践经验及教训。8、结合本矿的自然气候、煤层赋存、开采工艺等条件，针对各生产环节潜在的危险性，采取有效的操纵消除措施，最大限度降低煤矿扩建工程项目的安全风险，确保项目建成后实现安全生产，将可能发生的事故和危害造成的损失降到最低程度，以提高项目的整体安全卫生水平，获得最优的安全投资效益。四、设计要紧安全技术决策1、采掘与排弃在采掘与排弃过程中，针对煤层自燃、采空区等安全隐患制定了相应的安全防护措施。对要紧采装设备和排

9、土设备的生产作业分不制定作业安全措施。2、矿山运输加强车辆运行组织治理，完善车辆保养，道路安全设施设置、道路养护及安全防护措施。3、边坡稳定合理确定采场最终帮坡角35，排土场稳定边坡角20，建立采场、排土场边坡监测系统，制定完善的边坡稳定分析、监测、预报、治理方案。4、爆破确定合理具体的各项爆破参数，确定安全可行的爆破起爆方式，明确煤矿安全规程中最要紧条款，确保火工品的使用和储运安全。5、防排水保证采场具有可靠的排水能力，提出疏干排水及地面防洪差不多方案，选取排水设备，制定排水环节的治理注意事项，确保采场内各生产环节作业不受水害威胁。6、机修设施提出了汽车保养间设置时的有关安全距离，坡道坡度，

10、危险品的放置注意事项，操作过程中的注意事项，防灭火的器具数量，制定了汽车保养间的其它安全规程。7、提出了加油车及其车库的安全措施。8、电气及通信设备对供电线路及各种电气设备的配备和治理，提出满足防雷、防爆、防火、防静电等安全要求。9、给排水、消防和供热对输水管路提出采取保温及防水锤的具体措施。各建构筑物间距以及充分保证消防通道及消防用水量。对锅炉爆管、爆炸制定了详细的检查制度及安全防护措施。10、抗震各要紧建（构）筑物的防震设防标准要求按7度进行设防，乙类建筑抗震措施应符合8度的要求。11、总平面布置对露天矿工业场地防洪排涝、建（构）筑物基础工程地质条件、安全间距、仓库安全治理，以及进入场区权

11、限制定了安全防护措施。12、劳动定员及投资全矿安全人员为30人。安全设施、设备固定资产投资为2056.35万元，占露天矿静态建设投资的16.03。五、存在问题及建议历史采空区是本矿生产中最现实的安全威胁，部分时刻在采空区上部进行，有出现平盘塌陷的可能，对设备、人员构成现实威胁，因此，预防采空区塌陷必须作为矿山领导人日常工作中的首要任务，建议矿山设立专门机构应对采空区采剥作业问题。露天矿边帮滑坡是阻碍矿山生产最大的安全隐患，由于本矿田没有专门的边坡工程地质勘探报告，设计对边坡稳定性评价只能在类比分析其它矿山资料基础上进行。为了较准确地对露天矿的边坡稳定性进行评价，制定更为接近实际的安全防护措施，

12、建议矿方在投产后立即进行边坡地质勘探工作，测定岩石、岩体差不多力学数值，以查清边帮岩体软弱结构面大致数量和位置，并依据现场调查的数据进行边坡稳定的校核。第一章 矿田概况及安全条件第一节 矿田概况一、位置山西华瑞煤业有限公司露天煤矿位于吕梁山东翼，山西省中部交口县桃红坡镇孪子头、店则沟、西逻村一带，在县城南东方向，直距33km，行政区划属桃红坡镇管辖。其地理坐标为：东经：11126581113020北纬：365914375538 露天范围由22个拐点连线圈定，各拐点平面直角坐标及地理坐标见表1-1-矿田平面形态呈西北东南向长条状，为不规则的多边形，南北长约9.5km，东西宽约2km，面积17.8

13、76km2，最大开采深度120m。二、交通本矿田由桃红坡村沿省级公路向西北35km经桃红坡镇可达交口县城，与209国道相接，北东8km到阳泉曲火车站，并可到达孝义、介休及太原，向东南经双池镇-段纯镇在灵石县厦门镇南5km与108国道相接约32km；交通较便利，详见交通位置图（图1-1-1）。三、矿业权设置依照山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件关于山西中阳联盛苏村煤业有限公司等六处煤矿企业重组整合调整方案的批复（晋煤重组办发201016号）精神，山西华瑞煤业有限公司兼并重组整合交口一号矿井，包括原马蕊沟煤矿、高远煤矿、昌平煤业有限公司煤矿及部分无矿权的扩区，兼并重组后名称为“山西华瑞

14、煤业有限公司露天煤矿”，面积17.876km2。矿田范围由22个拐点连线所圈定，各拐点经纬度坐标和直角坐标见表1-1-1。四、地形、地貌及水系矿田地处吕梁山中段，为一黄土丘陵中低山区，地势西北高南东低。地形最高点位于矿田西北山梁上，标高为1216.0m；最低点位于矿田南东部沟谷中，标高为914.5m，相对高差302.5m。属侵蚀强烈的丘陵中低山区。矿田地表水属黄河流域汾河水系，区内及周围无水库，较大河流为矿田西缘的大麦郊河，其支沟发育，沟谷方向多为北东-西南向，一般无水流，每逢雨季雨水顺沟而下汇入大麦郊河，再向东南注入汾河。矿田内基岩零星出露，大部分被黄土所覆盖，黄土层受强烈的侵蚀、切割，多形

15、成黄土梁、峁地形，多呈北东或东西向展布，同时发育同向冲沟，雨季有洪水流泄。五、气象本区地处山西黄土高原西部，吕梁山中部，属大陆干旱性气候，气候干燥，春、夏、秋、冬四季分明，昼夜温差大，冬季长而严寒，夏季短而炎热，气温多变。据交口县气象站20052009年观测资料统计如下：气压：最低857.1 hpa，最高861.9 hpa，平均858 hpa，极端最低838.4 hpa，最高879.4hpa。气温：年平均气温7.58，最高33.22，最低-20.74。水汽压：最低7.2hpa，最高8.0hpa，平均7.64hpa，极端最低0.56 hpa，最高23.8hpa。降水量：该区降水量要紧集中在7-9

16、月份，降水量为527.5-670.6mm，平均592.98mm。其中7-9月间降水量占年降水量的73%。达433.18 mm,降水量最少是2月份，约为15mm，仅占年降水量的3%左右。最大日降水量86.5mm，最大小时降水量67.6mm。年蒸发量为1482-1941mm，平均为1682.1mm。5-6月份蒸发量最大，约占全年的30%；最小是1月份，仅为全年蒸发量的0.5%。全年蒸发量是降水量的4倍左右，因此该区气候干旱。无霜期深度：最大冻土深度1.1m。积雪厚度：最大积雪厚度430mm。相对湿度：一般相对湿度为53-60%。风向、风速：一般冬季风向多为西北风及西风，而夏季多为东南风和南风，平均

17、风速3.1m/s，历年最大风速为27-28m/s。六、地震依照中华人民共和国国家标准GB 18306-2001中国地震动参数区划图附录A中国地震动峰值加速度区划图(图A1)本矿田地震动峰值加速度为0.15g，附录B中国地震动反应谱特征周期区划图(图B1)本矿田反应谱特征周期为0.40s。七、经济状况交口县西部和北西部为山地褐土，有大片森林，要紧有松、桦、杨、柏、灌木林也专门发育，还有大片的草坡地适于放牧；东部和南东部黄土丘陵为褐土性土，土层较厚、发育不良，土质松散、易于流失，为种植农作物地区，要紧种植玉米、高梁、小麦、莜麦、土豆等农作物。地下矿产资源较丰富，要紧矿产有煤、山西式铁矿、铝土矿、硫

18、铁矿、石膏、石灰岩、白云岩、石英砂岩等。原煤及与原煤相关加工产业占全县国民总收入的60%以上。近年来矿业开发蓬勃进展，特不是煤、铁、硫铁矿等，除满足本县需要外还支援外地。八、供电电源露天矿永久电源利用原有两回35kV级线路、导线LGJ-150mm2。已分不接入桃红坡35kV变电站35kV侧的不同母线段，一回工作、一回备用。九、供水水源露天矿用水取自矿田内深井水。华瑞露天煤矿矿田范围拐点坐标表表1-1-1 拐点编号1954年北京坐标系，6带1980西安坐标系，6带X(m)Y(m)X(m)Y(m)14100500.0019540000.004100451.10 19539930.09 241000

19、90.0019540650.004100041.10 19540580.10 34099600.0019541040.004099551.10 19540970.10 44099260.0019541560.004099211.10 19541490.11 54098770.0019541540.004098721.09 19541470.11 64098130.0019541770.004098081.09 19541700.11 74098000.0019541910.004097951.09 19541840.11 84098000.0019543400.004097951.09 195

20、43330.12 94095500.0019543400.004095451.07 19543330.13 104095500.0019543575.004095451.07 19543505.13 114095300.0019543650.004095251.07 19543580.13 124095300.0019545000.004095251.08 19544930.14 134091000.0019545000.004090951.04 19544930.15 144091000.0019543590.004090951.04 19543520.14 154091510.001954

21、3590.004091461.04 19543520.14 164093180.0019543030.004093131.06 19542960.13 174093670.0019542670.004093621.06 19542600.13 184093800.0019542600.004093751.06 19542530.13 194095250.0019542030.004095201.07 19541960.12 204095780.0019541350.004095731.07 19541280.11 214096340.0019541160.004096291.08 195410

22、90.12 224098000.0019540000.004097951.08 19539930.10 注：开采深度1080m至900m。扣除三座矿山坐标范围表续表1-1-1 拐点编号1980西安坐标系，6带备注X(m)Y(m)14093041.4219543730.44交口县双池镇旺龙砖厂24093041.4219544090.4434092751.4219544090.4444092751.4219543730.4414096161.4219541270.40交口县华骑砖厂24096161.4219541700.4034095911.4219541700.4044095911.421954

23、1270.4014099091.4319540730.37交口县金盛采矿厂24099091.4319541410.3834098211.4319541410.3844098011.4219540730.38本矿田位于霍州煤炭国家规划矿区灵石区范围内。十、整合煤矿概况山西华瑞煤业有限公司兼并重组整合交口一号矿井，包括原马蕊沟煤矿、山西交口昌平煤业有限责任公司煤矿、交口县高远煤业有限责任公司煤矿及部分无矿权的扩区。各矿生产建设等情况如下：1、马蕊沟煤矿生产建设概况马蕊沟煤矿为桃红坡镇办煤矿，1983年建矿，1987年投产，设计能力15万t年，实际生产能力15万t年，开采10号煤层。该矿依照实际情况

24、进行竖井结合斜井开拓，有3个井口，主斜井出煤、进风、行人，副斜井回风，竖井为运料。主斜井： X=4097506.0 Y=19543266.0 H=1020.0 副斜井： X=4097486.0 Y=19543216.0 H=1025.0 竖 井： X=4097658.0 Y=19542578.0 H=1064.0 （54系坐标）华瑞露天煤矿华瑞露天煤矿采煤方法均为长壁式爆破落煤，一次垮落全高，原煤从工作面到集中运输巷运输为刮板运输机，集中运输巷、运输大巷运输为胶带运输机。支护方式单体液压支柱、配合铰接顶梁支护。井下设有中央水仓，用离心泵直接排出地面。通风方式为抽出式，瓦斯等级为低瓦斯矿井。供电

25、为地面向井下380V供电，为双回路供电，主电源接桃红坡变电站10KV线路，备用电源为500KW发电机组。该矿于2009年煤炭资源整合关闭。2、山西交口昌平煤业有限责任公司煤矿山西交口昌平煤业有限责任公司煤矿前身是交口县高远煤业有限责任公司煤矿的改扩建矿井，1985年建矿，设计能力21万t年，开采9、10、11号煤层。该矿依照初步设计开拓方式为斜井开拓，有3个井口，主斜井出煤、进风、行人，副斜井进风、运料，回风斜井为全矿井回风。主 斜 井： X=4093747.8 Y=19542663.3 H=966.807副 斜 井： X=4093726.0 Y=19542675.0 H=964.242 回风

26、斜井： X=4094160.5 Y=19542866.9 H=974.250（54系坐标）该矿用长壁式开采，爆破落煤，一次垮落全高，原煤从工作面到集中运输巷、煤仓运输为刮板运输机、胶带运输机，主提升为胶带运输机，支护方式单体液压支柱、配合铰接顶梁支护。通风方式为中央并列抽出式，瓦斯等级为低瓦斯矿井。井下设有中央水仓，用离心泵直接排出地面。供电为地面向井下中央变电所10KV供电，为双回路供电，主电源接桃红坡变电站10KV线路，备用电源为道尔公司发电厂10KV线路。该矿于2009年煤炭资源整合关闭。3、交口县高远煤业有限责任公司煤矿交口县高远煤业有限责任公司煤矿前身是地点国营交口县高家焉煤矿，19

27、79年建矿，1982年投产。设计能力9万t年，开采9、10、11号煤层。该矿矿井开拓方式为斜井开拓，有2个井口，主斜井出煤、进风、运料，副斜井回风、行人。主 斜 井： X=4093321.0 Y=19543606.0 H=972.1副 斜 井： X=4093361.0 Y=19543619.0 H=960.1（54系坐标）该矿用长壁式开采，爆破落煤，一次垮落全高，原煤从工作面到集中运输巷、煤仓运输为刮板运输机、胶带运输机，主提升为JP-1.2单滚筒绞车串车提升，支护方式单体液压支柱、配合铰接顶梁支护。通风方式为中央并列抽出式，瓦斯等级为低瓦斯矿井。井下设有中央水仓，用离心泵直接排出地面。供电为

28、地面向井下中央变电所10KV供电，为双回路供电，主电源接桃红坡变电站10KV线路，备用电源为道尔公司发电厂10KV线路。该矿于2009年煤炭资源整合关闭。十一、周边煤矿（一）周边生产矿井在矿田周边分布有3个生产矿井：山西能源产业集团鑫建煤业有限公司、山西交口联盛梁家沟煤业有限公司、山西汾西矿业（集团）有限责任公司柳湾煤矿，见四邻关系图。分述如下：1、山西能源产业集团鑫建煤业有限公司位于矿田西侧，与本矿田相望，为本次兼并重组单独保留矿井，原名为山西省交口县桃红坡镇新建煤矿，井田面积为3.4558km2，1991年建井，1992年投产，批准开采9、10、11号煤层，原开采10+11号煤层，地下开采

29、，原生产规模15万t/a，采纳斜井开拓。 兼并重组后生产规模为30万t/a。该矿采纳短壁式炮采，木支柱支护，通风方式为中央并列抽出式，最大涌水量为50m3/d，最小涌水量为20m3/d，正常涌水量为30m3/d。该矿为低瓦斯矿井，10+11号煤层煤尘具有爆炸性，煤层自燃倾向性等级为级，属容易自燃煤层，在其北部形成大面积采空区。该矿井与本矿田之间有大麦效河相隔,煤层被河水剥蚀不连续,该矿的积水、积气与本矿田无关系，因此未进行调查。2、山西交口联盛梁家沟煤业有限公司位于矿田西南部，与本矿田相望，原名为交口县双池镇梁家沟煤矿，兼并重组后井田面积为11.1894km2，1985年建井，1986年投产，

30、批准开采9、10、11号煤层，开采10+11号煤层，地下开采，原生产规模15万t/a，采纳主立副斜混合开拓。兼并重组后生产规模为30万t/a。该矿采纳短壁式炮采，木支柱支护，通风方式为中央并列抽出式，最大涌水量为70m3/d，最小涌水量为10m3/d，正常涌水量为40m3/d。该矿为低瓦斯矿井，10+11号煤层煤尘具有爆炸性，煤层自燃倾向性等级为级，属容易自燃煤层，现开采10+11号煤层，在其东北部形成大面积采空区。该矿井与本矿田之间有大麦效河相隔,煤层被河水剥蚀不连续,该矿的积水、积气与本矿田无关系，因此未进行调查。3、山西汾西矿业（集团）有限责任公司柳湾煤矿为国有大型煤矿，位于矿田东侧，井

31、田面积为107.663km2，该矿1958年建井，1962年投产。一号井1962年12月31日建成投产，设计生产能力30万t/a，采纳长壁分层后退式金属网假顶爆破落煤采煤方法，1964年达到生产能力。此后，分四次进行了较大的生产能力改造，1980年生产能力达90万t/a；二号井1981年12月建成投产，设计能力90万t/a，采纳对拉长壁分层后退式金属网假顶爆破落煤采煤方法，1985年达到设计能力；三号井扩建工程正在进行，设计生产能力300万t/a。柳湾煤矿自建井投产以来，已采动一号井+950m水平的六个采区，并于1997年采完关闭，目前有一个生产井口即二号，生产水平为+880m水平，开采深度为

32、60240m，采纳斜井开拓，长壁式采煤法，综合机械化开采工艺，全部垮落法治理采空区，液压支架支护顶板。现开采10+11号煤层，采区位于矿田东部王才堡村附近，与本矿田无越界现象。（二）周边关闭矿井矿田周边有三个关闭矿井：山西孝义泉泰盛煤业有限公司、山西孝义杜西沟煤业有限公司、山西省灵石县小王庄联营煤矿：1、山西孝义泉泰盛煤业有限公司位于矿田东北侧，原名为孝义市西辛庄镇西泉村煤矿，于2009年9月关闭。井田面积为1.0338km2，1989年建井，1990年投产，批准开采10、11号煤层，10、11号煤层合并为一层，原开采10+11号煤层，地下开采，生产规模9万t/a，采纳主立副斜混合开拓。该矿采

33、纳短壁式炮采，木支柱支护，通风方式为中央并列抽出式，井下涌水量为50m3/d。该矿为低瓦斯矿井，1011号煤层煤尘具有爆炸性，煤层自燃倾向性等级为级，属容易自燃煤层。2、山西孝义杜西沟煤业有限公司位于矿田东北侧，原名为孝义市西辛庄镇杜西沟煤矿，于2009年9月关闭。井田面积为0.9088km2，1986年建井，1987年投产，批准开采10、11号煤层，10、11号煤层合并为一层，原开采10+11号煤层，地下开采，生产规模15万t/a，实际生产能力为15万t/a，采纳主立副斜混合开拓。该矿采纳短壁式炮采，木支柱支护，通风方式为中央并列抽出式，井下涌水量最小为70m3/d，最大为240m3/d，正

34、常为120m3/d。该矿为低瓦斯矿井，1011号煤层煤尘具有爆炸性，煤层自燃倾向性等级为级，属自燃煤层，在其北部及北西部形成大面积采空区，采空区与本矿田边界相连，有越界现象。据调查，和本矿田相邻采空区积水量约为111262.1m3。3、山西省灵石县小王庄联营煤矿位于矿田东南侧，原名为灵石县交口乡小王庄联营煤矿，于2008年10月关闭。井田面积为3.3414km2，1968年建井，1968年投产，批准开采10、11号煤层，原开采1011号煤层，生产规模6万t/a，实际生产能力为6万t/a，原有三对坑口生产，均采纳斜井开拓。该矿采纳短壁式炮采，木支柱支护，通风方式为中央并列抽出式，井下涌水量为15

35、0m3/d。该矿为低瓦斯矿井，1011号煤层煤尘具有爆炸性，煤层自燃倾向性等级为级，属容易自燃煤层，在其西北部形成大面积采空区，采空区与本矿田边界相连，有越界现象。据调查，和本矿田相邻采空区积水量约为102148.7m3。（三）小窑本矿田位于孝义市、灵石县、交口县三县交界处，周边煤层埋藏较浅，据村民反映90年代后期，2000年左右灵石县小王庄煤矿，孝义市杜西沟煤矿井田内及周边曾有多个小窑生产过，小窑口现都差不多炸毁，且位置不祥，本次工作要紧对矿田内老小窑做了调查询问工作。图1-1-2华瑞露天煤矿周边煤矿分布示意图第二节 安全条件一、矿田地质构造及煤层产状特征（一）地层第一 ：区域地层本区位于霍

36、西煤田西北缘汾孝矿区西部，吕梁山东翼边缘地带。区域地层出露较好，由老到新依次出露太古界、古生界（寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系）、中生界（三叠系）、新生界（上第三系、第四系）。新生界松散沉积物零星覆盖于不同时代的地层之上。详见区域地层简表1-2-1。第二： 矿田地层本矿田位于霍西煤田中部，双池找煤区北部外围，霍州国家规划矿区灵石区东北部，矿田内赋存的地层由老至新有：奥陶系中统峰峰组；石炭系中统本溪组、上统太原组；二叠系下统山西组；上第三系上新统保德组及第四系地层。现依照勘探区资料，结合煤矿生产揭露情况将矿田内各地层层序、厚度、岩性及其变化情况由老至新简述如下：1、奥陶系中统峰峰组（O2f本组地

37、层厚大于100m，与下伏地层连续沉积，下部为泥灰岩与石膏层互层，上部为青灰色石灰岩，含方解石脉及晶体。2、石炭系中统本溪组(C2b)该组地层沉积于奥陶系侵蚀面之上，与下伏奥陶系地层呈平行不整合接触，厚13.30-16.00m，平均14.17m，要紧由黑色泥岩、粉砂岩、浅灰灰色铝质泥岩夹石英砂岩及不稳定生物碎屑泥晶灰岩组成，含煤1-2层，厚度薄且不稳定。底部铝土岩具内碎屑或鲕状结构，含大量黄铁矿，有时含有铁质团块。区 域 地 层 简 表表1-2-1 界系统、群整合关系厚度岩 性 特 征新生界第四系全新统0-300棕黄色亚粘土,夹深棕红色古土壤条带及层状钙质结核。在现代河床中为松散的砂、砾石及亚砂

38、土。上第三系上新统0-300深红色粘土，砂质粘土夹砾石，含钙质结核。中新统0-120紫色砾岩夹细砂岩，黄色细砂夹砾岩，粉砂岩互层。中生界三叠系上统30厚层中粒长石石英砂岩夹暗紫色泥岩及灰色钙质粉砂岩。中统412-573厚层中粒长石石英砂岩夹暗紫红色泥岩。下统164-201紫红色砂岩与泥岩互层。338-442紫红、棕红色细粒砂岩长石石英砂岩，夹砾岩及砂质泥岩。二叠系上统461-532分布于矿区及以东地区，上部紫红色、暗紫色泥岩、粉砂岩，夹砂岩，下部暗紫色、灰绿色、灰黄色泥岩、粉砂岩夹砂岩。下统98-176分布于矿区及以东地区，下部山西组为含煤地层，以灰黑色、黑色泥岩、粉砂岩夹砂岩，上部以深灰色、

39、灰黑色、泥粉砂岩夹砂岩。石炭系上统94-132分布于矿区及以东地区，为要紧含水层，以灰黑色泥岩、粉砂岩夹石灰岩组成。中统6-50分布于矿区，上部以灰色、深灰色泥岩、粉砂岩为主，下部以铝质泥岩为主。奥陶系中统382-492分布于矿区西部，上部深灰色石灰岩、泥灰岩夹石膏、下部为角砾状白云质泥灰岩为主。下统103-137分布于矿区西部，上部为燧石白云岩、泥质白云岩为主，下部以灰黄色泥质白云岩。寒武系上统74-172分布于霍山东麓， 上部白色厚层状白云岩、泥质白云岩，下部泥灰岩、白云岩夹竹叶状灰岩。中统116-268分布于霍山麓，上部为厚层状鲕状灰岩夹泥岩条带及灰黄色竹叶状灰岩，下部紫红色砂岩、泥岩。

40、元古界长城系霍山组47-64分布于霍山隆起外侧，岩性为肉红色、灰白色中厚层状中细粒石英岩状砂岩，夹不稳定的含砾砂岩、砂砾岩。太古界上太古界太岳山群1700分布在霍山隆起的核部地带，以浅灰红色、橙红色厚层中粗粒角闪质眼球状混合岩及混合岩化角闪黑云母斜长片麻岩。中太古界霍县群4835-5567分布在霍山隆起的核部地带，以混合岩化黑色云母角闪斜长片麻岩为主，夹混合岩化黑云母斜长片麻岩。3、石炭系上统太原组(C3t)矿田内要紧含煤地层之一，厚61.44106.55m，平均84.71m，要紧由灰黑黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、浅灰色岩屑石英砂岩，深灰色生物碎屑泥晶灰岩和煤组成。共含煤7层，自上而下依次为6

41、、7、7下、8、8下、9、10+11号煤层，其中10+11号煤为全矿田稳定可采煤层，9号煤为较稳定的局部可采煤层，其余为不可采煤层。K2、K3两层石灰岩发育稳定，视电阻率曲线呈高峰型，自然伽玛值明显，是全矿田对比的良好标志层，K4石灰岩大部剥蚀，只有个不钻孔发育较好，可作为全矿田对比的辅助标志层。底部灰白色中中细粒石英砂岩K1特征明显，但发育不稳定，有时相变为砂质泥岩或粉砂岩，与下伏地层整合接触。4、二叠系下统山西组（P1s）为矿田要紧含煤地层之一，在本区赋存不全，大部分被剥蚀。分布于矿田南部，地层揭露最大厚度为32.4m (ZK8号钻孔)，要紧为灰黑色泥岩、粉砂岩和褐灰色含大量菱铁质鲕粒及碎

42、屑的岩屑石英砂岩及煤层组成，煤层全部剥蚀。底部褐灰色细粒岩屑石英砂岩(K7)与下伏地层整合接触。5、上第三系上新统（N2）：棕黄色、黄色及浅红色砂层、砂砾层与亚粘土、粘土互层，砂砾层有时呈半胶结状。砾石成份以石灰岩为主，其次为石英砂岩，厚度2.70-8.40m,平均为5.85m，向南东方向渐厚，向北西方向变薄，角度不整合覆于基岩之上。6、第四系中、上更新统（Q2+3）为浅黄色粉砂土、亚粘土，含大量钙质结核，厚度0-79.00m，平均为25.00m。与下伏地层呈角度不整合接触。7、第四系全新统（Q4）现代冲洪积物，为洪积及河流冲积相沉积；由砾石砂砾及次生黄土等组成，分布于河床及沟谷底部，厚0-5

43、m。第三：含煤地层矿田内含煤地层要紧为石炭系上统太原组，二叠系下统山西组地层在矿田内赋存不全，仅残留其下部地层。现将石炭系上统太原组含煤地层叙述如下： 本区要紧含煤地层之一，属海陆交互相沉积，厚61.44106.55m，平均84.71m，要紧由灰黑黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、浅灰色岩屑石英砂岩，深灰色生物碎屑泥晶灰岩和煤组成。共含煤7层，自上而下依次为6、7、7下、8、8下、9、10+11号煤层，其中10+11号煤为全矿田稳定可采煤层，9号煤为零星可采煤层，其余为不可采煤层。其中K3、K2两层灰岩层位稳定，K3、K2分不为8、9煤之直接顶板，K4为7号煤之间接顶板，富含动物化石海百合，珊瑚、腕

44、足类及大量筳科等，是良好的标志层。太原组地层属海陆交互相沉积，旋回结构明显且稳定，由下至上划分为五个旋回。各旋回以充填层序为主，厚度不大，该组据岩性、化石组合及区域对比，自下而上可分三段： 1、下段（K1底K2底）C3t1：厚24.32-38.30m,平均33.90m，厚度变化不大，要紧由灰-灰白色中-细粒砂岩、泥岩、铝土泥岩及9、10+11号二层煤组成，该段中下部含全区可采10+11号煤层，顶部含局部可采的9号煤层。（1）K1砂体与下伏本溪组的分界砂岩，为灰-灰白色，中-细粒砂岩，胶结较好，厚度不稳定，一般0.70-3.70m，平均2.37m，有时相变为泥岩及粉砂岩。（2）K1顶K2底厚23

45、.62-34.60m,平均31.53m，为黑-灰色泥岩，砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩及两层煤组成，两层煤分不为9、10+11号煤，下部个不钻孔中见有薄煤层，为不可采煤层，9号煤层为局部可采煤层，10+11号煤层为全区稳定可采煤层。2、中段（K2底K4顶）C3t2厚26.92-42.40m,平均32.75m,要紧由灰深灰色粉砂岩、黑色泥岩、砂质泥岩、薄煤层及三层石灰岩组成。K2、K3石灰岩稳定，K4灰岩大部被剥蚀，在本矿田赋存不全，北部薄南部厚，可划分为K2、K2顶K3顶、K3顶K4顶三个较大旋回，属碳酸盐岩台地相沉积。(1)K2石灰岩K2灰岩为9号煤间接顶板，灰-深灰色、含燧石结核呈条带、质较纯、

46、坚硬，生物碎屑约30%-35%，层面含大量海百合茎化石及筳科化石等，厚2.77-9.80m，平均5.69m。（2）（K2顶K3底）厚约19.22m左右，由黑、灰色泥岩，砂质泥岩及薄煤层（8、8下号煤）组成，8、8下号煤层只在矿田东南部的三个钻孔(ZK5、ZK7、23-6)中见到，8号煤平均厚0.66m，仅在23-6号孔中见到1.22m厚的煤层，其余均不可采。8下号煤平均厚0.37m，不可采。（3）K3石灰岩厚1.40-6.50m，平均4.71m，为深灰色石灰岩，含苔癣虫等动物化石，属水动力能量较低的碳酸盐台地沉积。（4）K3顶K4底一般厚21.24m左右，由黑色泥岩、粉砂岩及煤层组成，含煤两层

47、（即、7下号煤），7号煤层只在矿田东南部的五个钻孔(ZK8、7-5、15-6、ZK7、23-6)中见到，号煤厚度平均0.36m 左右，不可采；7下号煤层只在矿田东南部的七个钻孔(ZK8、7-5、15-4、15-6、ZK7、ZK5、23-6)中见到，号煤厚度平均0.60m 左右，不可采。（5）K4石灰岩上部一般含泥质较高，有时含少量燧石条带及结核，质不纯；厚度2.65-9.88m，平均3.74m。、上段（K4顶K7底）C3t3本矿田赋存不全，北部薄南部厚，一般厚10.20-25.85m，平均18.06m，由灰黑色泥岩、砂质泥岩及煤层组成，夹菱铁质结核，含一层6号煤，只有ZK8、ZK7号钻孔见到，

48、厚度0.50-0.65m，不可采。本组地层含有以下要紧化石：动物化石：枕形希瓦格筳 Schwagerjna cervicalis线形希瓦格筳 Schwagerina linoformis复褶形希瓦格筳 Schwagerina complicafa筒形苏伯特筳 Schuberella cylindrica长似纺锤筳等 Quasifusulina longissima植物化石有：轮生楔叶Spheuophyllum verticillatum科达 Cordaites芦木、带半齿等。 Calamites、Taeniopteris（二）构造矿田内总体上为一波状起伏的褶曲构造，总体倾向为南西，总体走向北西

49、-南东，地层倾角712。矿田内发育一背斜构造：位于矿田中部8、12勘查线之间，轴向北东-南西，两翼地层对称，倾角811。矿田内未揭露断层和陷落柱等地质构造，但在今后生产过程中必须加强防范，以防构造及隐伏构造的导水、透气事故。综上所述：本矿田构造类型为简单型。（三）岩浆岩区内未发觉岩浆岩侵入。二、工程与水文地质条件（一）煤层顶底板岩石工程地质特征1、周边矿井采煤方式与煤层顶底板的稳定性山西能源产业集团鑫建煤业有限公司：开采11号煤层，斜井开拓，短壁式炮采，煤层伪顶为黑色泥岩，煤层底板为炭质泥岩或粘土岩。山西交口联盛梁家沟煤业有限公司：开采10号煤层，主立副斜混合开拓，开采方式为短壁式炮采，煤层伪

50、顶为黑色泥岩，底板为泥岩。山西孝义泉泰盛煤业有限公司：开采10+11号煤层，主立副斜混合开拓，煤层伪顶为泥岩，底板为炭质泥岩。山西孝义杜西沟煤业有限公司：开采10+11号煤层，主立副斜混合开拓，煤层伪顶为泥岩，底板为炭质泥岩。山西省灵石县小王庄联营煤矿：开采10+11号煤层，斜井开拓，煤层伪顶为泥岩，底板为炭质泥岩。该报告共调查生产矿井7个，开采煤层从10号煤层到11号煤层的矿井均有。据调查，矿井顶底板岩层稳定性好，易维护，没有发觉底鼓，冒落现象，各煤矿均未发觉断层，工程地质条件简单。2、松散层工程地质特征本次在12-2、20-4、20-5三个孔中对土层取样进行了化验，从化验结果看成分要紧由颗

51、粒组成：细砂（0.250.075）占比例的0. 4-31.1%；粉砂（0.0750.05）占比例的2.5-13.1%；粉细粒（0.050.01）占比例的16.1-43.6%；粉细粒（0.010.005）占比例的7.1-14.3%；粘粒（0.005）占比例的24.1-50%。土的物理性质颗粒密度在2.71g/cm3-2.76g/cm3。界限含水率液限在26.7%-50.5%，塑限在17.0%-25.3%，塑性指数在9.725.2。抗压强度在0.46.4Mpa之间，平均2.8Mpa。以粘土，粉质粘土，粉土为主。3、煤层顶、底板岩石的工程地质特征为了了解主采10+11号煤层上覆岩石的物理力学性质，本

52、次勘探在12-2、12-4、20-4、20-5共四个钻孔中采集14组工程力学岩石样，进行了物理性试验、力学性质试验及抗剪断强度试验（测试结果见地质报告附表13），现将岩石工程地质特征分述如下：从钻孔揭露的地层结构看，10+11号煤老顶以K2灰岩为主，K2灰岩至10+11号煤层以泥岩、砂质泥岩、粉砂岩为主。K2灰岩抗拉强度变异范围在2.8014.4Mpa之间，平均5.36Mpa；天然抗压强度变异范围在51.40259Mpa之间，平均135.6Mpa；抗压强度（湿）变异范围在92.7-102.9Mpa之间，平均96.70Mpa；抗剪断强度变异范围在6.67-11.8Mpa之间，平均9.20Mpa；

53、含水率在0.1-1.1%之间，平均0.6%；孔隙率在0.89%-7.92%,平均3.68%；泊松比在0.18-0.40之间；软化系数0.62-0.87之间；弹性模量5.51-9.26(104MPa)。K2至K3灰岩之间由泥岩，砂质泥岩及薄煤层（8、8下号煤）组成。K3灰岩抗拉强度变异范围在5.9010.5Mpa之间，平均8.6Mpa；天然抗压强度变异范围在117.8206.7Mpa之间，平均165Mpa；抗压强度（湿）变异范围在84.3-91Mpa之间，平均87.0Mpa；抗剪断强度13.76Mpa，含水率0.7%；孔隙率4.10%；弹性模量5.29-7.86(104Mpa)。K3至K4灰岩之

54、间由泥岩、粉砂岩及煤层（7、7下号煤）组成，K4灰岩抗拉强度变异范围在6.1066Mpa之间，平均38.6Mpa；天然抗压强度55.3Mpa；弹性模量6.00-7.81(104MPa)。K4至K7砂岩之间由泥岩、砂质泥岩及6号煤层组成，K7砂岩比重为2.704g/cm3，容重（干）2.28g/cm3，含水率2.60%，孔隙率15.68%，抗拉强度0.4Mpa；抗压强度（湿）变异范围在12.014.1Mpa之间，平均13.6Mpa；抗剪断强度为2.93Mpa。弹性模量0.29-0.61(104MPa)。综上所述，10+11号煤伪顶为泥岩，直接顶板为砂质泥岩，老顶为K2灰岩。 4、煤层底板岩石的工

55、程地质特征10+11号煤层至K1砂岩由泥岩、灰岩、砂质泥岩组成，K1砂岩至奥灰界面要紧由泥岩、粉砂岩、铝质泥岩夹石英砂岩及不稳定生物碎屑泥晶灰岩组成。本次勘查仅有两个钻孔打到奥灰岩，未进行岩石工程力学的取样工作。设计和生产时应及时补做试样进行化验。综上所述，矿田内各可采煤层的顶底板岩石多数属于软弱类不、极个不为半坚硬类不，岩体各向异性，岩层抗压强度低、稳固性较差，矿山实际开采过程中常出现顶板掉渣、掉块现象，依据“工程地质勘探规范（GB12719-91）”将矿田工程地质勘查类型初步确定为第三类，即层状岩类，工程地质条件中等型的矿床。（二）矿田水文地质条件1、区域水文地质概况本区位于郭庄泉域水文地

56、质单元中西部径流区，该单元北界为吕梁山区的太古界变质岩系裸露区，南止下团柏断层，西起吕梁山分水岭，东至隔水边界霍山大断裂。直接补给区为西北部吕梁山区及区内汾河河谷的奥陶系灰岩裸露区及河流渗漏段，补给区裸露面积1150km2，大气降水垂直入渗补给是本单元地下水的要紧补给来源。地下水流向由北西流向南东再转向南，在霍县郭庄附近的下团柏断层与郭庄背斜交汇处以泉群的形式集中排泄，泉群由60余个泉水组成，出露标高520m，流量7.04 m3/s9.80m3/s，平均2、矿田水文地质条件（1）地表水矿田内无地表水体，仅发育冲沟，全年大部分时刻干枯无水，在雨季时作为排洪的渠道，有水时刻不长，可不能对煤层开采造

57、成威胁。矿田内先期开采地段要紧沟谷石家沟沟口最高洪水位标高985m。山西华瑞煤业有限公司露天采矿场附近沟内标高约1100m，10+11号煤层底板最低标高约950（2）含水层区内依照含水层的性质可分为以下四种：孔隙潜水含水层、孔隙承压含水层、层间裂隙含水层、岩溶裂隙含水层。1）中奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层奥陶系石灰岩是煤系地层的基底，是煤层的间接充水含水层。以下叙述简称为“奥灰”。依照钻孔揭露资料，奥灰裂隙及岩溶现象比较发育。其中峰峰组上段要紧为深灰青灰色厚层状灰岩并夹有黄铁矿层及厚层钙质泥岩，见裂隙与溶洞，以裂隙为主；下段要紧为灰灰黑色角砾状灰岩夹石膏层互层，裂隙及溶洞发育，裂隙多为石膏所充填

58、。上马家沟组要紧为黄褐色角砾状白云质灰岩、豹皮状灰岩，溶洞与裂隙极为发育。奥灰岩溶裂隙含水层水位埋藏较深，一般均大于227m。据区域资料南部富家滩2号勘探孔抽水结果单位涌水量为14.3L/sm，1号勘探孔抽水结果单位涌水量为40.0L/sm，霍县白龙区823号孔抽水结果单位涌水量为2.13L/s奥灰裂隙岩溶含水层的补给来源以大气降水及山间沟谷潜水经由奥灰出露区的入渗补给，其地下水径流方向由西北流向东南。水力坡度小于千分之一。峰峰组上覆地层赋存中石炭统本溪组，其厚度为3.8032.35m，平均厚度为19.21m，由一组粘土质泥岩、砂岩、灰岩组成，下部为铝土岩及铁铝岩。加之9、10+11号煤底至本

59、溪组间有一套泥岩、细砂岩、砂质泥岩互层的地层，平均厚度2）太原组灰岩裂隙岩溶含水层区内本含水层由石炭系上统太原组的三层石灰岩即K4、K3、K2所组成。据钻探、测井综合解释，太原组三层灰岩K4、K3、K2全区发育，层位稳定。为本区要紧含水层。其中K4灰岩为7号煤老顶，K3灰岩为其间接底板，K2灰岩为9、10+11号煤直接顶板。此三层灰岩在勘探区西北部白1号孔混合自流，流量为14.79L/s。区内K2厚度3.8315.64m，平均厚度9.06总观K2灰岩裂隙岩溶含水层富水性相对较强，是开采9、10+11号煤层的要紧充水因素。K4、K3灰岩裂隙发育程度较K2弱，且多为方解石脉所充填，其厚度为07.9

60、8m，平均为4.76m。极不均匀，富水性弱。对煤层开采可不能造成威胁。3）下二叠系砂岩裂隙含水层本组裂隙不发育且多为泥质充填，厚度为31.7055.85m，平均厚度为43.73m。除K4）上第三系孔隙含水层本组含水层属于上第三系上新统底部砂砾层孔隙承压水含水层。厚度为2.10157.30m，平均54.59m，为河湖相松散沉积物，2线以北沉积三层浅灰色淡水灰岩。底部砂砾层层数不等，一般为24层，厚度0-32.75m，一般为10.00m左右，七二五厂一号水井水位涌出地表6.08m。单位涌水量5）第四系全新统孔隙含水层以砾、卵石及黄土组成的河床冲积层，为孔隙潜水含水层。其分布只局限于河谷之中，沿河床