露天煤矿建设项目可行性研究报告

露天煤矿可行性研究报告PAGEPAGE1露天煤矿建设项目可行性研究报告＼目录第一章总论 1第一节项目背景 1第二节项目概况 3第三节基本结论与技术经济指标 4第四节存在问题与建议 7第二章露天矿建设条件 8第一节概况 8第二节主要建设条件 13第三节资源条件 14第三章市场预测 30第一节产品市场供应与需求预测 30第二节产品价格预测 31第三节市场风险 31第四章开采境界和资源储量 33第一节开采境界确定 33第二节资源/储量 37第五章建设规模与产品方案 40第一节建设规模 40第二节产品方案 41第六章采掘场及排土场边坡稳定 42第一节原始资料分析与技术数据分析 42第二节边坡稳定计算 44第三节排土场边坡稳定计算 46第四节边坡稳定工作评价及对今后工作建议 46第七章初始拉沟位置与开采进度计划 48第一节首采区及初始拉沟位置 48第二节采区划分与开采顺序 52第三节移交标准、矿建工程量及建设工期 54第四节剥采比及开采进度计划 54第五节排土场及排弃计划 57第八章开采工艺与设备选型 63第一节开采工艺方案 63第二节开采方法与开采参数 65第三节露天矿运输 67第四节设备选型及数量计算 71第五节穿孔爆破 72第九章地下水控制、采掘场排水与地面防排水 75第一节矿区水文地质条件 75第二节地下水控制 78第三节采场防排水 80第四节地面防排水 83第十章地面生产系统 85第一节系统概述 85第二节生产系统布置 85第三节储煤场 85第四节煤质及煤的加工 86第五节生产检查 88第十一章公用辅助工程 89第一节机电维修设施 89第二节专业仓库 90第三节爆破材料储装设施 90第四节供配电 91第五节通讯及计算机管理 97第六节给排水 98第七节采暖、通风及供热 102第八节建筑物与构筑物 105第十二章总平面布置及地面运输 110第一节项目构成 110第二节工业场地位置选择 110第三节总平面布置 111第四节地面运输 115第五节占地面积及节约用地措施 116第十三章环境保护 117第一节露天矿区的环境条件现状 117第二节主要污染源和污染物 118第三节项目建设与生产对环境的影响 118第四节设计依据和采用的环境保护标准 119第五节环境保护措施初步方案 119第六节环境管理与监测 123第十四章露天矿水土保持 124第一节水土流失现状 124第二节设计依据和采用的标准 124第三节矿区开发和生产过程中水土流失预测 125第四节水土流失防治分区及治理措施 126第五节水土流失监测 128第十五章劳动安全、卫生与消防 129第一节危害因素与危害程度 129第二节安全措施方案 129第三节消防 135第四节预期效果及评价 135第五节机构设置和人员配备 136第六节专项投资 136第十六章节能 137第一节概述 137第二节露天开采 138第三节地下水控制与防排水 139第四节公用辅助工程 139第五节总平面布置与地面运输 142第十七章组织机构与人力资源配置 144第一节组织机构 144第二节人力资源配置 146第十八章项目实施计划 148第一节主要工程概述 148第二节建设进度安排 148第十九章投资估算与资金筹措 150第一节投资估算 150第二节资金筹措 152第二十章财务评价 153第一节基础数据与参数选取 153第二节成本费用估算 154第三节销售收入估算 155第四节财务分析 156第五节不确定性分析 157第二十一章风险分析及防范对策 159第二十二章社会评价 161第二十三章项目招标 163第二十四章研究结论与建议 164第一节推荐方案总体描述 164第二节主要比选方案描述 164第三节主要技术经济指标 164第一章总论第一节项目背景一、项目名称XXXX县XXXX镇XXXX露天煤矿。二、项目地点XXXX县XXXX镇XXXX露天煤矿位于XXXX县南西方向，直距约5kmXXXX村附近，行政区划属XXXX镇管辖。该矿占XXXX煤田XXXX矿区XXXX县XXXX区西兰井田一部分和坡头北井田北部。三、编制依据1、山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿《关于编制山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿露天开采可行性研究报告的委托书》。2、山西省第三地质工程勘察院2006年7月提交的《山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿资源储量核查地质报告(供资源整合用)》。3、山西省国土资源厅以晋国土资储备字〔2007〕047号批复的《山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿资源储量核查地质报告》矿产资源储量备案证明。4、山西省地质矿产科技评审中心2007年2月9日以晋评审储整字〔2007〕007号《山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿资源储量核查地质报告（供资源整合用）》评审意见书。5、中华人民共和国国家标准《煤炭工业露天矿设计规范》GB50197-2005。6、国家现行相关的法律、法规。四、项目提出的理由与过程山西省第三地质工程勘察院受XXXX县XXXX镇XXXX煤矿的委托，根据晋政发[2005]20号《山西省人民政府关于推进企业资源整合和有偿使用的意见》以及晋国土发[2005]247号《山西省煤炭企业资源整合和有偿使用实施方案》文件精神，XXXX市人民政府依据晋煤整合办字[2005]04号《县、区、市煤炭资源整合和有偿使用工作方案编写大纲》制定了《XXXX市XXXX县煤炭资源整合和有偿使用工作方案》。2006年3月，该方案经山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组审查通过，并下达了晋煤整合办核[2006]45号文。该意见同意XXXX县保留59座煤矿，其中单独保留42座，整合保留17座。XXXX县整合一矿为整合保留煤矿之一，以原XXXX县XXXX镇旋坪煤矿为主，整合XXXX县上社镇煤矿及中间空白区。整合方案中煤矿名称暂定为“XXXX县整合一矿”。整合后，该矿进行了企业名称预先核准，名称定为“山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿”见（晋）名称预核企字[2006]第4748号文。整合后该矿进行了划界申请，山西省国土资源厅晋矿整采划字[2006]066号文对矿区范围进行了划定，批准12、15号煤层，生产能力15万吨/年，整合方案批准生产能力30万吨/年。整合后井田面积为3.3137km2。山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿，根据矿田资源赋存和其他外部条件，为了有效地回收利用资源，决定采用露天开采工艺，实现安全、高效地进行煤炭生产。受山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿的委托，我院承担了本次《山西XXXX县XXXX镇XXXX露天煤矿可行性研究报告》的编制工作。第二节项目概况一、矿区概况（一）位置与交通XXXX县XXXX镇XXXX露天煤矿位于XXXX县南西方向，直距约5kmXXXX村附近，行政区划属XXXX镇管辖。该矿占XXXX煤田XXXX矿区XXXX县XXXX区西兰井田一部分和坡头北井田北部。XXXX县XXXX镇XXXX露天煤矿井田距盂寿公路2km，与XXXX镇有简易公路相通，XXXX县县城至下曹的三级公路距井田东北部约1km。距XXXX固庄铁路货站运距约37km，交通条件十分便利，其交通位置见图2-1-1。（二）地形、水文及气象1、地形地貌井田位于太行山脉北段西侧，黄土高原东部，属低山丘陵区，地势总体上北东高西南低，地面多为黄土覆盖，井田西北部有15号煤层露头线，最高点位于井田中西部，标高为1077.6m，最低点位于井田北部，标高为970米，相对高差107.6m。2、水文及气象本区属海河流域子牙河水系滹沱河支系。井田内平时无水流，只在雨季有洪水从沟谷中流出，向南汇入秀水河，与阴山河在温池村相汇称为温河，温河由温池峡流入XXXX。由XXXX县气象站资料知：本区属于大陆性干旱气候，一年四季分明，冬春少雨、多风，夏季酷热潮湿，秋季多雨，多晴朗天气。3、地震据山西省地震烈度区划图资料，本区地震烈度为七度。二、建设规模与目标根据设计委托书的要求，并结合其它相关条件综合考虑，确定本露天矿的生产能力为0.30Mt/a。第三节基本结论与技术经济指标一、可研编制指导思想1、认真贯彻执行国家的各项建设方针和政策；2、设计突出露天矿近期经济效益，以少投入、多产出为原则；3、尽可能利用企业已建成的附属设施和生活设施，并充分利用社会力量；4、充分利用公司现有的人力资源和多年的管理经验，为本矿的建设提供技术保障；5、充分利用本矿相邻煤矿已有的工程设施。二、主要技术决策1、开采境界及储量该露天矿开采境界为山西省国土资源厅划定的探矿权境界，露天矿矿权境界面积3.3127Km2,在圈定的开采境界范围内资源储量1345×104t，可采储量689.9×104t2、边坡稳定由于本矿缺乏工程地质资料，经类比分析计算，露天矿采掘场最终边坡角为37°，内外排土场最终边坡角不大于18°。3、工作制度露天矿采用全年连续工作制，每年330d，每天三班，每班8h。4、开采工艺及开拓方式根据现有资料和现场踏勘调查，煤层埋藏浅、上覆厚度小，在冲沟中可见多处出露，适宜露天开采。经过分析比较，露天矿采用单斗——卡车开采工艺。露天矿的开拓方式采用工作帮移动坑线多出入沟的开拓方式。5、设备选择本设计对采掘运输设备的效率及数量进行了计算。剥离采用4台1.6m3液压铲，运输设备采用19台25t自卸卡车（运岩）；采煤设备采用1台1.6m3液压铲，运输设备采用3台25t自卸卡车（运煤）6、露天矿防排水本露天矿为山坡露天，大气降水对露天矿影响较小，只需对地表水采取适当疏导方式组织排出；另对剖切断面渗出水及地表迳流雨水，采取坑内设集水坑集水后强排的方式。7、辅助、附属设施露天矿辅助、附属设施尽可能依托社会。所以本露天矿只设置必要的小修和保养设施。8、供电、通信（1）供电露天矿所处地理位置较偏僻，可选择的电源点均距锁黄镇较远，故露天矿的永久电源确定由锁黄镇10kV开闭所配出。露天矿使用的两回供电电源引自该所的不同母线段。为发展及管理的需要，在露天矿工业场地内设置DFW8-1210kV、YBMA-500-10/0.4kV型箱式变电站一台，用于统一管理全矿的供配电。（2）通信由于本矿的通讯系统设计考虑利用和依托地方网即可，本次设计考虑不再增加配置，只增加了与地方网的联络线路、部分工业场地内部使用的通讯线路及电话桌机。无线通讯主要考虑外包移动设备占所有移动设备的比重大的因素，亦利用地方网即可。9、环境保护设计对露天矿在开发过程中对环境的影响进行了分析，并提出了治理和控制措施，对土地复垦、绿化及防治水土流失进行了规划。10、技术经济露天矿达产年全矿在籍人数为203人，全员效率：6.02t/工·d；建设项目总投资：9365.77万元。吨煤投资121.57元/t。三、主要技术经济指标XXXX露天矿主要技术经济指标见表1-露天矿主要技术经济指标表表1序号人员类别出勤人数在籍系数在籍人数一班二班三班合计一生产工人4457401411821剥采运排工人4053361291.301682仓库、辅助设施、供电、通讯444121.2014二管理人员1811010原煤生产人员计456541151192三服务及其他人员2721111全矿合计477243162203第四节存在问题与建议本次设计依据资料为山西省第三地质工程勘察院2006年7月提交的《山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿资源储量核查地质报告(供资源整合用)》由于报告缺乏露天矿范围内的构造、边坡、水文地质、工程地质的详细资料，建议甲方在下阶段设计时提供以下资料：1、尽快补充边坡工程地质报告，以满足设计需要。2、由于本矿为井工改露天，原有的井工开采遗留下来的巷道和采空区需进一步进行详细XXXX，为露天矿的安全生产提供可靠的保证。PAGE第二章露天矿建设条件第一节概况一、地理概况（一）位置与交通XXXX县XXXX镇XXXX露天煤矿位于XXXX县南西方向，直距约5kmXXXX村附近，行政区划属XXXX镇管辖。该矿占XXXX煤田XXXX矿区XXXX县XXXX区西兰井田一部分和坡头北井田北部。矿区地理坐标为：东经：113°20′34″～113°22′30″，北纬：38°03′13″～38°04′23″。中心点坐标为北纬38°03′44″，东经113°21′42″。XXXX县XXXX镇XXXX露天煤矿井田距盂寿公路2km，与XXXX镇有简易公路相通，XXXX县县城至下曹的三级公路距井田东北部约1km。距XXXX固庄铁路货站运距约37km，交通条件十分便利。矿区交通位置见图2-矿区交通位置图图2-1-1（二）地形地貌井田位于太行山脉北段西侧，黄土高原东部，属低山丘陵区，地势总体上北东高西南低，地面多为黄土覆盖，井田西北部有15号煤层露头线，最高点位于井田中西部，标高为1077.6m，最低点位于井田北部，标高为970米，相对高差107.6m。（三）水文、气象由XXXX县气象站资料知：本区属于大陆性干旱气候，一年四季分明，冬春少雨、多风，夏季酷热潮湿，秋季多雨，多晴朗天气。（1）气温：本区属大陆气候，年平均气温9.7°C，一月份最冷，平均气温-6.7°C，极端最低气温-21.6°（2）降雨量：年降雨多在七、八、九三个月内，年平均降雨量为585.9㎜，最大降雨量817.6mm(1964)，最小降雨量302.0mm(1972)。（3）湿度：矿区的相对湿度最高值为79.9%，最低值为45.8%，平均值为58%，绝对湿度最高值为19.7mb，最低值为0.1mb，平均值为8.3mb。（4）蒸发量：年蒸发量平均为1873㎜，月最大蒸发量为286㎜。（5）风向：全年主导风向为西南、西北，次风向为东，最大风速为20.7m/s，年平均风速为2.8m/s。（6）霜冻：全年无霜期为150天，自每年十月至次年三月为霜冻期，年最大积雪厚度为200㎜左右，土壤冻结深度为880㎜左右。（四）地震烈度据山西省地震烈度区划图资料，本区地震烈度为七度。二、矿山建设及生产情况1、XXXX县XXXX镇旋坪煤矿该矿于1985年建井，现今属侯传峰先生个人独资企业。全井田采用斜井开拓方式开采15号一层煤，目前生产采区位于井田中部，采煤方法为长壁式开采，采用全部垮落法顶板管理方式，现有主、副井、回风付井三个设施可以利用。主井为提升、进风，副井做进风、运料行人用，回风付井安装BK40-4-NO12型离心式主扇，抽出式通风，运输大巷及井底车场布置在15号煤层底板，大巷主斜井采用80型皮带输送原煤。井田其范围由下列4个坐标圈定：1X=4218130Y=197081392X=4217255Y=197083593X=4217260Y=197072394X=4218319Y=19707239井田面积为0.966km2。2、上社镇煤矿始建于1984年，1985年投产，现采15号煤层，井田采用房柱式采煤法，设计生产能力6万t/年，实际生产能力6万t/年，支护方式为木料支护，机械通风。矿山旧井口已2002年关闭，现有一对井口开拓，主、付井均为斜井。上社镇煤矿现有2004年3月由山西省国土资源厅颁发的采矿许可证，证号为1400000430303，批准开采8、9、12、15号煤层，有效期自2004年3月至2007年3月，井田范围由下列11拐点连线圈定。12号、15号煤由4个点圈定：点号XY（1）421666919707100（2）421615919707100（3）421617319705641（4）4216682197060138号、9号煤由7个点圈定：点号XY（1）421666919707100（2）421615919707100（3）421613219706339（4）421493219706372（5）421493719705973（6）421615919705974（7）421668219706013开采标高980m～1020m，开采深度140m。井田面积：1.1347Km2。三、矿田整合范围依据山西省国土资源厅晋矿整采划字[2006]066号文划定矿区范围，井田面积为3.3137km2，批准开采12、15号煤层，生产能力30万吨/年。12、15号煤层井田范围由以下7个拐点连线圈定（6º带坐标）：点号XY1.4218319197072392.4218130197081393.4216661197084764.4216669197071005.4216159197071006.4216173197056417.421668219706013开采深度：标高由1020m至880m。相邻关系：东邻大横沟煤矿、秀水联营煤矿，南邻坡头煤矿、李家沟煤矿，西部和北部靠近15号煤层露头线。四、地区经济本区以农业为主，土质肥沃，农作物以玉米、谷子为主，经济作物有蔬菜、瓜果、药材等。工业主要有乡镇和村办煤矿、耐火厂、砖厂等。第二节主要建设条件一、资源根据山西省第三地质工程勘察院2006年7月提交的《山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿资源储量核查地质报告(供资源整合用)》的资料，山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿整合后矿区范围为3.3137km2，整合后全矿田(截止2005年12月31日)15号煤层共获得资源储量1345万t。其中控制的基础储量（122b）537万t，动用资源储量808万t。二、生态环境本区为典型的黄土、基岩切割型中低山区地形地貌,由于多年的开采，井田内有多处老窑，现已被黄土掩埋。三、资金条件山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿具有雄厚的资金优势和良好的融资能力，具备开发露天矿的资金条件。四、外部协作条件本矿建设初期的各项建设工程可以采取外委的形式完成，本区其它生产企业可以作为本矿开发的主要依托。第三节资源条件一、地质XXXX工作情况（一）以往地质勘查工作评述本井田属山西省XXXX煤田东部，西兰井田和坡头北井田精查区，地质矿产调查工作开展较早，研究程度较高，以往地质工作主要有：1、1954—1955年地质部华北地质局及华北煤田地质XXXX119队对本区煤层进行了采样工作。2、1955年华北地质XXXX局215队对本区进行普查工作，著有《山西省中部交城到XXXX县间煤田地质普查报告》。3、1957年华北煤田地质XXXX119队对XXXX县、寿阳东南部及西南部进行了补充地质测量工作。提交了XXXXXXXX县至寿阳间概查报告，同年北京院提出了XXXX矿区XXXX县XXXX区普查XXXX设计。4、1957年-1958年华北煤田地质XXXX119队在XXXX县、平定、寿阳等地进行普查钻探施工，共完成钻孔39个（XXXX县24个），总进尺6043.97m（XXXX县2809.15m），1959年9月提交《XXXX县-寿阳普查地质报告》，对本区构造、地层等地质变化等得到初步了解。5、1958年，华北煤田地质XXXX119队对坡头南北、秀寨南北井田进行地质精查XXXX工作，共施工钻孔54个，进尺6207.82m获得（A＋B＋C）级储量30688.5万t，于1960年提交《山西省XXXX煤田XXXX矿区XXXX县XXXX区坡头南北、秀寨南北井田精查地质XXXX报告》，1962年6月该报告经山西省储量委员会以79号决议书将其定为“精查不合格”。1980年煤田图册称“坡头南北、秀寨南北井田详查”。6、1960年5月，119队在包括本井田在内的XXXX县XXXX区进行清城、皇后、冠沟等10个井田精查XXXX，完成钻孔114个，总进尺19641m。获得A+B+C级储量144850.5万t，其中A+B级33914.6万t。同年提交了《山西省XXXX煤田XXXX矿区XXXX县XXXX区北庄—大横沟—西兰—曹村四井田地质XXXX最终报告(精查)》（1962年复审降为详查），对本区地层、构造、煤层、煤质、水文地质及开采技术条件进行了全面论述，旋坪煤矿属西兰井田，矿区处于西兰井田A级储量区内。本次工作参考了其有关煤层、煤质、水文等资料。7、2003年山西省煤炭地质公司地测队对该矿巷道及工业广场进行了实测。提交有该矿的巷道实测图及工业广场平面图。8、2004年，山西省第三地质工程勘察院对旋坪煤矿进行了资源储量检测，编制了《XXXX县XXXX镇旋坪煤矿2004年度资源储量检测报告》，XXXX市国土资源局组织有关专家对其成果进行了核查评审，经核查，该矿截止2004年5月，保有基础储量（122b）5728kt。9、2004年，山西省第三地质工程勘察院对上社镇煤矿进行了资源储量检测，编制了《XXXX县上社镇煤矿2004年度资源储量检测报告》，XXXX市国土资源局组织有关专家对其成果进行了核查评审，经核查，该矿截止2004年5月，保有基础储量（122b）634kt。（二）本次地质勘查工作山西省第三地质工程勘察院2006年7月提交的《山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿资源储量核查地质报告(供资源整合用)》。二、煤层赋存条件（一）区域地质简况1、区域地质该区地表基岩部分出露，地层岩性主要有石炭系上统太原组海陆交互相含煤建造，二叠系下统山西组碎屑含煤建造。第四系松散层则大部分分布于不同地质时代的地层之上。区域地层表表2-3-1地层单位地层代号地层厚度（m）岩性描述界系统组新生界第四系Q中、上更新统Q2+30-50由黄色、褐色亚砂土、亚粘土、细粉砂土组成，孔隙度大，垂直节理发育。古生界Pz二叠系P下统山西组P1s0-63灰白、灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩、砂岩及煤层。石炭系C上统太原组C3t60-120灰白、灰、灰黑色泥岩、砂岩、灰岩及煤层。。中统本溪组C2b50-69灰白、灰色铝质泥岩，粉砂岩。奥陶系O中统峰峰组O2＞180石灰岩及角砾状白云质泥灰岩，有时夹石膏层。井田位于XXXX坳陷东部边缘的北段，构造上主要是褶皱和断层。（1）断层区内发现断层有三组，断距较小，为东西走向和北西、北东走向。（2）褶皱本区主要褶皱为上社～涧沟井田北部。背斜轴向北东15～25°，两翼岩层分别向北西和南东倾斜。倾角北翼平缓为10°左右：南翼较陡，在大贤村达20°，一般12°，背斜轴部出露本溪组，而丈八煤被侵蚀。（3）柱状陷落这种非构造变动的环形陷落，本区共发现11处，多分布上社～漆树掌背斜的两翼。一定程度上破坏了煤层的稳定性和完整性。总之矿井内地质构造简单。2、区域含煤特征区域上含煤地层主要为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。太原组（C3t）：由深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、中粗粒砂岩、灰岩及煤层组成，为一套海陆交互相含煤沉积，旋回明显。厚度很稳定，一般含5-10层煤，其中15号煤层为可采煤层，8、9、12号煤为局部可采煤层，其余为不可采煤层或煤线。山西组（P1s）：山西组是以陆相沉积为主的含煤沉积，地层岩性由深灰—灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、灰色砂岩及煤层组成，本组含3-5层煤，均为不可采煤层。（二）矿田地质井田内大部为第四系黄土覆盖，零星有基岩出露，井田内发育的地层有：新生界第四系中、上更新统（Q2+3），二叠系下统山西组（P1s），石炭系上统太原组(C3t)、中统本溪组(C2b)，奥陶系中统峰峰组(O2f（1）奥陶系中统峰峰组(O2f本组地层为煤系地层之基底，岩性为厚层状海相石灰岩，质硬性脆，以灰色、深灰色石灰岩夹灰色白云岩为主，顶部因铁质侵染而呈淡红色。根据XXXX县几个深孔证明位于本组灰岩风化面之下60m处有扁豆体石膏层赋存，本统灰岩易受水侵蚀形成卡斯特溶洞，而引起各种卡斯特现象，本组厚度不详，据区域资料，其厚度大于180m。（2）石炭系中统本溪组(C2b)平行不整合于奥陶系灰岩之上，为海陆交互相沉积建造，底部为褐红色山西式铁矿，多为鸡窝状分布，铁矿层之上为浅灰色G层铝土泥岩及灰黑色砂质泥岩，中部为砂岩和石灰岩，夹1-2层不稳定煤线，本组厚度50-69.0m，平均60m。（3）石炭系上统太原组(C3t) 海陆交互相含煤建造。为井田内主要含煤地层，岩性主要由灰黑色泥岩，砂质泥岩，灰岩及煤层组成，含3层石灰岩及6层煤，底部以一层浅灰色细砂岩（K1）与本溪组分界，本组厚度60-120m，因本矿井田内出露较多，平均厚度为90m。（4）二叠系下统山西组（P1s）整合于太原组地层之上，为本区主要含煤地层之一，岩性由深灰、灰、灰黑色砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，底部为灰白色中—粗粒砂岩(K7)，本组地层厚0-63m，平均45m。含有丰富的植物化石。在井田内零星出露。（5）第四系中、上更新统（Q2+3）与下伏基岩呈不整合接触，主要为红色亚粘土、浅黄色亚砂土，不整合于下伏基岩地层之上，厚度0-50m，平均厚度25m，在井田范围内广泛分布。（三）矿田构造本矿田位于XXXX块坳的北端边缘，属XXXX块坳XXXX县坳缘翘起带。矿区内整体为一向东南倾斜的单斜地层，区内构造较简单。1、断层在矿田南部原上社煤矿范围内有F1、F2、F3。F1断距约20m，倾角56°，在井田内延伸475m。F2位于井田南部，断距约50m，倾角60°，走向东西，在井田内延伸1120m。F3断距约30m，倾角61°，走向东西，在井田内延伸1125m。2、陷落柱矿区北部有三个陷落柱，X1呈长轴状，轴长为110×40m。X2呈椭圆状，轴长为70×50m。X3呈椭圆状，轴长为120×110m。矿区南部原上社煤矿有一个陷落柱，轴长为80×50m，本次整合后，不在矿区范围内。总的来说，本矿田内构造简单。（四）含煤地层井田内含煤地层主要为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，现叙述如下：（一）太原组（C3t）为本区主要含煤地层之一，岩性由黑-深灰色的泥岩、砂质泥岩、砂岩、煤、石灰岩等组成。呈海陆交互相沉积，旋回明显。共含煤层煤线6层，其中15号煤为全区稳定可采煤层，12号煤为局部可采煤层，其余为不可采煤层。。15煤层的顶板为顶板为本组地层平均厚90m，含有丰富的植物化石及蜓类动物化石。从沉积特征看，太原组煤层形成于海退过程中，聚煤作用发生于滨海平原上，海浸之初将潜水面抬升，致使滨海平原沼泽化，大面积沼泽分布，堆积了泥炭层，海浸的发生为泥炭层埋藏、保存创造条件。（二）山西组（P1s）山西组是以陆相沉积为主的含煤沉积，为本区主要含煤地层之一，岩性由深灰、灰、灰黑色砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，含煤3-5层，均为不可采煤层。底部为灰白色中—粗粒砂岩(K7)，本组地层平均厚45m。含有丰富的植物化石。从沉积特征来看，形成于海退过程中，聚煤作用发生于海退造成的滨海三角洲平原及湖泊、泻湖、潮坪环境中，砂岩层较太原组稍发育一些，而石灰岩则不发育。三、煤层与煤质（一）煤层1、含煤性井田内含煤地层主要为山西组和太原组。山西组含煤3-5层，平均厚45m，全为不可采煤层。太原组含煤6层，其中15号煤层为全区稳定可采煤层，其余为局部可采或不可采煤层。太原组平均厚90m，可采煤层厚9.5m，可采含煤系数10.56%。2、可采煤层15号煤层当地俗称“丈八煤”，为井田内主要可采煤层，位于太原组底部（K1）细砂岩和黑色页岩之上。矿区范围内煤层厚度为4.80－7.4m，平均6.81m，结构较简单，为稳定可采煤层。顶板岩性为四节石灰岩，底板岩性为黑色页岩。各煤层的厚度、煤层间距及其变化情况表2-3-2。煤层厚度及煤层间距统计表地层煤层号煤层厚度（m）最小－最大平均层间距（m）煤层结构煤层稳定性煤层可采性平均太原组80-1.30简单较稳定不可采0.606.390-1.19简单较稳定不可采0.6514.4120.63-0.75较简单较稳定零星可采0.6940.6154.8-7.4较复杂稳定全井田可采6.81表2-3-2（二）煤质1、煤的物理性质及煤岩特征（1）物理性质井田内各层煤的物理性质基本相同，黑色、黑灰色，条痕色为棕黑色、褐黑色，油脂光泽～金属光泽，硬度一般为2～3°，性脆，坚硬，贝壳状断口，比重比容重稍大；内生裂隙发育或较发育。（2）煤岩特征各煤层物理性质和煤质特征基本相近，呈黑－灰黑色，具金刚和似金刚光泽，具梯形棱角状断口，有一定韧性，硬度3-4，条带状、线状结构，块状或层状构造。宏观煤岩类型，以半亮型煤为主，少量为光亮型和暗淡型煤，煤岩组份以亮煤为主，夹有镜煤条带和少量暗煤。15号煤层含黄铁矿结核。2、化学性质原上社煤矿批采8、9、12号煤层，上社煤矿属坡头北井田，其化学性质根据坡头北井田XXXX报告及矿上提供资料，15号煤据《山西省XXXX煤田XXXX矿区XXXX县XXXX区北庄—大横沟—西兰—曹村四井田地质XXXX最终报告(精查)》、坡头北井田XXXX报告及煤矿近年化验资料综合，各煤层的化学性质如下：（1）8号煤层原煤：灰分Ad为4.23-5.58%，水分Mad为1.24%，挥发分Vdaf为14.47-15.13%%，全硫St.d为0.56%，发热量Qgr.ad为32.24MJ/kg，固定碳Fc.ad为76.46%，胶质层厚度Y（mm）为10-15mm。按中国煤炭分类标准该煤层确定为特低灰、低硫贫煤。（2）9号煤层原煤：灰分Ad为8.69-21.25%，水分Mad为1.18%，挥发分Vdaf为12.98-19.48%，全硫St.d为0.65%，发热量Qgr.ad为35.7MJ/kg，固定碳Fc.ad为76.46%，胶质层厚度Y（mm）为5。按中国煤炭分类标准该煤层确定为低中灰、低硫贫煤。（3）12号煤层原煤：灰分（Ad）为4.38-10.31%，挥发分（Vr）14.24%，胶质最大层厚度（Y值）21mm，全硫（St.d）为1.42%，发热量（Qgr.v.d）35.85MJ/kg按中国煤炭分类标准该煤层确定为低中灰、低硫贫煤。（4）15号煤层15号煤层本区主要可采煤层，由《XXXX煤田XXXX矿区XXXX县XXXX区坡头井田地质报告》及上社镇煤矿及旋坪煤质分析检验报告知：原煤：水分（Mad）为3.14%，灰分（Ad）为26.18%，挥发分（Vr）29.31%，全硫（St.d）为2.06%，胶质最大层厚度（Y值）0mm，发热量（Qgr.v.d）35.54MJ/kg，容重为1.40，固定碳（Fc.d）52.18%。焦渣特征（CRE）3。精煤：水分（Mad）为2.49%，灰分（Ad）为8.19%，挥发分（Vr）17.52%，全硫（St.d）为2.20%，胶质最大层厚度（Y值）0mm，发热量（Qgr.v.d）38.54MJ/kg，容重为1.40，固定碳（Fc.d）52.38%，焦渣特征（CRE）3。15号煤层为中灰，中高硫，特高热值的贫煤。均可作为动力用煤及民用煤。（三）煤的可选性分析该XXXX区15号煤层曾采煤样进行过筛分浮沉试验，其结果为：大于150㎜级块炭的占全样的13.30%，100-150㎜级的占全样的4.29%，50-100㎜级的块炭占全样的13.88%，25-50㎜级的占全样的13.82%，25㎜级块炭以下的占54.68%，夹矸煤占0.41%，硫化铁占1.65%，各级煤中灰分在12.30-21.46%，全硫在1.84-2.35%，一般均超过2%，15号煤层各级中煤均大于24.39%，15号煤层属难洗选煤层。8、9号煤层未进行可选性试验。2001年4月，山西省煤炭厅综合测试中心对该矿15号煤层采取大样进行了15号煤层的筛分浮沉试验，经±0.1含量测定其试验结果如下：1、精煤灰分8%时，±0.1含量为33.50%，属难选等级；2、精煤灰分10%时，±0.1含量为24.50%，属较难选等级；3、精煤灰分12%时，±0.1含量为15.60%，属中等可选等级。（四）煤的工业用途综上所述，井田内各可采煤层均为变质程度较高的贫煤，均可作为动力用煤和民用煤。四、水文地质特征（一）区域水文地质概况区域所处娘子关泉域西北部，娘子关泉域出露于山西省中东部的边缘地带，泉域水位标高860m，流量为9.1m3/s～按其含水类型可分为如下四个类型：1、碳酸盐岩类含水层组：本类型含水层组包括寒武到奥陶统一套灰岩、泥灰岩、白云岩等可溶岩，是区内主要的含水层组，其中对矿井开采及供水有意义的为中奥陶统灰岩岩溶裂隙含水层组，主要含水段为上马家沟组中、上部。2、碎屑岩夹碳酸盐岩类含水层组：由上石炭统太原组砂岩、泥岩、煤层及几层石灰岩等海陆交互相沉积组成。含层间岩溶裂隙水，富水性强弱取决于岩溶与裂隙发育程度，一般在接近地表处岩溶裂隙发育，以岩溶含水为主，含水性较好，随着石灰岩埋藏深度的增加，岩溶裂隙发育程度减弱，逐渐以裂隙含水为主。3、碎屑岩类含水层组：主要包括二叠系一套以陆相沉积为主的碎屑岩类，本类含水层以风化裂隙水为主，裂隙发育程度受岩性深度和构造影响，裂隙水除少部分沿构造破碎带向深度运动外，其余排泄于地表沟谷之中，由于相对呈层状，不同层位的含水层各具补给区，构成若干小的含水系统，其间水力联系较弱。4、松散岩类含水层组：主要为第四系松散沉积物。其中较有意义的含水层是Q4，呈带状分布于河床及河漫滩，由亚砂土、细砂卵砾石组成，富水性因地而异，为农田灌溉及生活用水的主要来源。主要受大气降水补给，向地表水系排泄，有时也向基岩含水层排泄。（二）区域内主要隔水层1、中、上石炭统泥岩、铝土质泥岩隔水层组：主要以泥岩、铝土岩、铝土质组成，分布于碳酸盐含水层与碎屑岩夹碳酸盐类的交界处，为其间的天然隔水层。2、碎屑岩类层间隔水层组：以泥岩塑性岩石组成，分布于各类含水砂岩层之间，在垂向上使含隔水层组呈平等复合结构，含隔水层处于分散间隔状态，含水层间的水力联系被其间的隔水层所隔，形成独立的含水体系，地表沟谷切割处常沿隔水层顶板出露泉水。（三）矿田水文地质条件1、地表水矿田属低山丘陵区，平时无水流，只在雨季时才有洪水从井田沟谷流出，最后注入秀水河。与阴河在温池村相汇，经温池峡流入XXXX。2、含水层矿田内的主要含水层有：奥陶系灰岩裂隙岩溶含水层，石炭系上统太原组灰岩岩溶裂隙含水层，二叠系砂岩裂隙含水层，地表黄土层和冲沟沉积物孔隙水，现将各含水层分述如下：（1）奥陶系灰岩裂隙、岩溶含水层埋藏于矿田深部，距地表深浅不一，奥陶系灰岩裂隙岩溶含水层厚度大，溶洞发育，具有良好的含水空间，富水性强，水量大，水质良好，是本井田主要含水层。据区域资料本区奥灰水水位标高为560m～580m，15号煤层最低底板标高为880m（2）石炭系上统太原组含水层主要含水层为太原组三层稳定石灰岩（K2、K3、K4），根据区域资料，三层石灰岩均为质纯，裂隙发育，具有一定的富水性及导水性，为本井田主要含水层之一。据119队XXXX资料，钻孔钻至K2灰岩层段时有不同程度漏水现象，具一定充水条件，经钻孔抽水试验，单位涌水量0.07L/sm～2.00L/sm，渗透系数0.053m（3）岩性一般为中-粗砂岩，小裂隙发育，厚度较大，据简易水文观测资料，该含水层含水性较弱。（4）第四系砂砾孔隙含水层含水层主要为底部的砾石层，连续性较差，补给条件不好。3、隔水层区内主要隔水层是本溪组隔水层，为一套以泥岩、粘土岩为主，夹砂岩、灰岩和铁铝岩的地层，厚度为8.62m，隔水性能好，是太原组与奥陶系地层之间重要的隔水层。其次，相间于各灰岩、砂岩含水层之间的厚度不等的泥岩、砂质泥岩亦可起到层间隔水作用。4、充水因素15号煤层的充水因素分析有三点：一是断层，是补疏水的通道，将地表水渗入煤层。二是15号煤层上部的三层石灰岩，尤其是K2灰岩，含水量较大。15号煤层已形成一定的采空范围，采空区积水对煤层有一定的影响。所以在开采15号煤层时要引起足够的重视。本井田奥灰水水位最大标高为560m～580m井田现采15号煤层，充水主要来自顶部砂岩裂隙水和太原组的灰岩岩溶裂隙水。由于煤层的多年开采，使上覆隔水层受到破坏，上覆含水层的水已基本疏干，现在矿井涌水量约为30m3综上所述，确定矿井水文地质类型为中等类型。5、矿井涌水量该矿现采15号煤层，矿井排水，主要为顶板、井筒淋水。在雨季有少量排水，涌水量约为50m36、供水水源奥陶系灰岩含水层岩溶裂隙发育，富水性强，水质优良，开采奥陶系岩溶水是今后供水的主要方向；第四系卵砾石层中的潜水或承压水，水质较好，但水量不大，由于其埋深较浅，易开采，亦为较好的供水水源。综上所述，本井田水文地质条件简单。五、工程地质特征矿田内可采煤层为12、15号二层煤。12号煤层：位于太原组上段，上距9号煤层14.4m，XXXX报告中勘查为局部可采不稳定煤层，煤层结构简单，含1－2层炭质泥岩夹矸，煤层顶板为砂质泥岩、泥岩，底板为中细砂岩、砂质泥岩。15号煤层：当地俗称“丈八煤”，为井田内主要可采煤层，位于太原组底部（K1）细砂岩和黑色页岩之上。矿区范围内煤层厚度为4.8m～7.4m，平均6.81m，结构较简单，为稳定可采煤层。顶板岩性为四节石灰岩，底板岩性为黑色页岩。当地俗称“丈八煤”根据区域资料，本区15煤层顶板k2石灰岩：致密坚硬，岩石强度高，内摩擦角φ=28～32°，内聚力C=16Mpa。泥岩、泥质页岩等，为相对软弱层，一般单轴干极限抗压强度15MPa～49MPa，抗拉强度12MPa～30MPa，遇水易软化，软化系数0.33～0.45，工程地质性能较差，空间展布多为夹层状，同时具有遇水膨胀的特性。砂质泥岩、泥岩，一般较为松软，节理发育，内摩擦角φ=30°，内聚力C=8Mpa。根据以上地质条件，该矿区工程地质条件复杂程度为中等。六、环境地质特征（一）瓦斯煤尘及煤的自燃1、瓦斯矿井瓦斯相对涌出量为3.8m3/t，绝对涌出量为3.17m3/min，2、煤尘据以往地质资料8号、9号、12号、15号均为煤尘具爆炸性煤层，2003年山西省煤炭工业厅综合测试中心对本矿15号煤层进行了煤尘爆炸性试验，其测试结果见表2-3-3。煤尘测试成果表表2-3-3煤层煤层云最大爆炸指数(MPa/s)火焰长度(mm)岩粉量(%)有无爆炸性15号4.3712055有3、煤的自燃倾向性该矿开采15号煤层以来矿区南部原上社煤矿曾发生过自燃现象。2003年山西省煤炭工业厅综合测试中心鉴定本矿15号煤层为易自燃煤层，发为期为3-6个月。8、9、12号煤层自燃倾向性无鉴定结果。据XXXX市环保部门2005年1月份对温池煤矿附近空气的监测结果，煤层自燃产生的有毒、有害气体SO2最低释放量4.5mg/m3；CO最低释放量1.38mg/m3，最高释放量237mg/m3；CO2最高释放量138mg/m3。该状况已引起了地方政府和上级主管部门的高度重视。虽然温城煤矿距本矿区较远，但其为易自燃煤层，应高度重视。（二）现状条件下的环境状况由煤矿开采引发的地质灾害有废水、煤尘、矸石、噪音等污染，现状条件下，井田内未发现有大面积的滑坡和崩塌现象，只是局部黄土冲沟边缘受雨水影响，形成小型的崩塌现象。（三）煤层开采对环境地质条件的影响评估1、地质灾害现状该矿目前开采15号煤层，据调查了解，地表尚未发现有裂缝或塌陷现象。此外，该矿工业广场临近沟谷，煤和煤矸石长期堆放，经雨水淋溶后和矿坑水顺沟谷径流或沿地表孔隙、裂隙渗入地下，煤矸石中的一些硫、磷元素会对浅层地下水和表层土壤造成一定污染，同时，由于堆放和运输装卸形成的煤粉尘对矿区附近的空气亦造成一定污染。2、大面积开采可能引发的进一步地质灾害上组煤已大部分采空，随着开采面积的扩大和开采技术的改进，必将有更大面积的采空区出现，特别是由于采用先进的回采技术，导致留设煤柱的大量减少，势必造成顶板岩层大面积垮落，从而引发地表大片塌陷，将会对地表耕地、树木等造成一定损害，应引起重视。（四）预测和防治建议随着煤炭的持续开采，采动区面积将进一步扩大，地表有可能会出现地面塌陷、地裂缝等灾害类型及伴随出现地下水位超常下降灾害，因此在今后的生产过程中一定要严格按照采煤规程进行，以防止或减少各类灾害发生。并做好矿区的地质灾害防治和矿山地质环境治理恢复工作。1、如有地面塌陷和地裂缝灾害，应充填裂缝、陷坑，并充分夯实；修建排水渠，防止地表水下渗，造成井下突水事故的发生，同时在雨季要加强巡视；对于耕地破坏，应做好土地复垦工作；同时加强监管，杜绝采煤活动进入保护煤柱，危及村庄和重要建筑设施安全；在重要的地段宜对采空区进行灌浆，对于确需经过采空区的线路和建筑物，要采取抗变形结构。2、随着资源的不断减少，部分地区存在复采的可能，使原已基本稳定的塌陷区进一步活动，应加强监管和做必要的监测，同时搞好村庄房屋建筑规划，新建房屋，应尽量合理选址。3、水资源枯竭是本区最大的次生灾害，随着资源的枯竭，要积极通过煤炭生产销售筹措资金，合理布局，施工几眼灰岩水井，从根本上解决人们的生存问题。4、随着煤层的不断开采，地表煤矸石的堆放风化及煤尘飘散，对矿区周围土质和空气造成一定污染，应注意洒水防尘，建议对煤矸石采取回填，深埋或充当建筑材料等。5、对矿坑排水、工业废水、生活污水等必须进行处理后方可排向河道，以免污染地表水，地下水质。要充分利用经净化处理后的矿坑排水，达到供排结合，节约费用，保护环境的目的。既可避免水体污染，又可用于生产和农田灌溉。第三章市场预测第一节产品市场供应与需求预测我国是一个以煤为主的能源结构，煤炭无论是在一次能源的生产或消费结构中均占到75%，自八、九十年代以来，国家在煤炭开发方面实行“强化东部，战略西移”的战略决策，从而确立了以山西为中心的全国能源基地的战略地位，山西成为新时期以来向全国发达省份、经济快速发展地区实施“西煤东运，北煤南调”最便捷的煤炭产地，晋煤在市场的份额一度达到80%。山西年生产原煤达3.5亿t，占全国的四分之一以上，外调全国26个省、市、区，外调量达2.3亿t，占全国省际煤炭外调总量的80%，供应煤炭出口达1700万t，出口20多个国家和地区，出口量占全国的70%，成为山西的主要创汇商品。经过五十多年的建设，山西已形成了一大批从事煤炭科研、勘察设计、生产、管理营销队伍;拥有9条铁路出省干线，约220个发煤站，年发运能力在2.5亿以上；全省现有50多个煤焦公路出省口，年出省运力达3500万t；地理位置适中，距沿海省份平均400～600km。山西也是全国最大的电力基地之一，发展煤炭工业有可靠的动力保障。山西是我国第一产煤、输煤和出口大省及能源重化工基地。煤炭资源优势得天独厚、储量大、分布广、品种全、质量优、易开采。目前已累计探明煤炭储量2661.8亿吨，保有储量2581亿吨。其中：炼焦用煤保有储量1495亿吨、占全省的58.1％；非炼焦用煤保有储量1033亿吨、占全省的40.1％；其他煤种保有储量约46亿吨、占全省的1.8％。

全省含煤面积6.48万平方公里，约占全省国土总面积的40％。主要分布在大同、宁武、河东、西山、XXXX、霍西六大煤田和浑源、繁峙、五台、垣曲、锐城、平陆等地，煤炭资源遍布94个县（市区）。

山西煤炭品种齐全，有9大煤炭品种，分别是气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、无烟煤、贫煤、气煤、弱粘结煤、褐煤。山西煤炭具有“三低两高一强”的特点，即低硫、低灰、低磷、高发热量、高挥发分、粘结性强。XXXX县XXXX镇XXXX煤矿位于XXXX县XXXX镇境内，产品为中灰，中高硫，特高热值的贫煤，是优质的动力用煤和民用煤。XXXX县煤炭产销情况一直良好，当前由于市场紧俏，造成煤的供需情况比较紧张。随着国家对小煤矿生产管理力度的加大，这种供不应求的局面还会加剧。第二节产品价格预测根据有关资料及近期全国煤炭市场来看，随着国家工业化进程的迅猛发展，对电力的需求日益增大，煤炭市场极为繁荣活跃，煤炭价格稳中有升，逐步上扬，根据上述煤炭价格趋势，参照就近煤矿现在销售价格，本矿吨煤平均售价230元/吨。第三节市场风险XXXX县XXXX镇XXXX煤矿产品为中灰，中高硫，特高热值的贫煤，是优质的动力用煤和民用煤。由于国内电力行业呈迅速发展的趋势，近年来华北地区的电厂装机容量不断增加，电煤市场需求不断扩大，使煤矿的销售市场得到了进一步的保证，为煤矿进一步发展奠定了基础，从而降低了市场风险。本露天矿煤质好，露天开采可以根据市场情况及时调整产品粒度，以适应工业及民用的不同需求。本露天矿外部运输条件优越，外运便利。以及集团公司完善的销售体系和渠道，煤炭的产销是有保障的。第四章开采境界和资源储量第一节开采境界确定一、境界圈定的原则和依据1、山西省第三地质工程勘察院2006年7月提交的《山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿资源储量核查地质报告(供资源整合用)》。2、山西省国土资源厅以晋国土资储备字〔2007〕047号批复的《山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿资源储量核查地质报告》矿产资源储量备案证明。3、山西省地质矿产科技评审中心2007年2月9日以晋评审储整字〔2007〕007号《山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿资源储量核查地质报告（供资源整合用）》评审意见书。4、中华人民共和国国家标准《煤炭工业露天矿设计规范》GB50197-2005。5、根据国家有关规定及本煤田地质条件，露天矿境界剥采比按≤106、设计确定的开采工艺和开采技术条件。二、开采境界圈定1、矿权境界根据山西省国土资源厅以晋国土资储备字〔2007〕047号批复的《山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿资源储量核查地质报告》矿产资源储量备案证明中拐点坐标表圈定露天矿矿权境界。露天矿矿权境界拐点坐标见表4-1-露天矿矿权境界拐点坐标表表4-1-1点号X坐标点Y坐标点点号X坐标点Y坐标点14218319197072395421615919707100242181301970813964216173197056413421666119708476742166821970601344216669197071002、地表及深部境界在圈定的露天矿矿权境界内根据露天矿境界剥采比按≤10.0m3/t和确定的边坡角37°圈定地表（1）北部境界：以15煤露头为露天矿北部地表境界，按37°边坡角反推15煤层底板作为露天矿深部境界，并用境界剥采比不大于10（2）东部境界：以XXXX境界为露天矿地表境界，按37°边坡角反推15煤层底板作为露天矿深部境界，并用境界剥采比不大于10.0m（2）西部境界：以煤层露头、露天私挖采空区边界、古空火区边界为露天矿地表境界，按37°边坡角反推15煤层底板作为露天矿深部境界，并用境界剥采比不大于10.0m（3）南部境界：以XXXX境界为露天矿地表境界，按37°边坡角反推15煤层底板作为露天矿深部境界，并用境界剥采比不大于10.0m采掘场最终开采境界特征：（1）地表长度：1.（2）地表宽度：1.（3）开采深度：20m～140（4）最终边坡角：37°；（5）露天煤矿地表面积：2.095km地表境界拐点坐标见表4-1-2，深部境界拐点坐标见表4-1-3，地表及深部露天矿地表境界拐点坐标表表4-1-2点号X坐标点Y坐标点点号X坐标点Y坐标点142166611970847613421746519707440242179791970817314421721219707038342180271970814515421731419706833442180301970813616421705419706514542180111970785617421690519707030642180371970761218421667719707018742180321970758719421669919706261842179241970753020421665419706212942178841970740421421625819706072104217845197073582242161701970607011421782519707347234216159197071001242178081970734724421666819707099露天矿深部境界拐点坐标表表4-1-3点号X坐标点Y坐标点点号X坐标点Y坐标点14216701197084251142172031970703724217192197082931242172841970683534217689197081731342170591970655244217975197081111442169331970706654217957197078541542167131970705464217989197076081642165941970631374217889197075611742162121970612984217847197074241842162891970697394217816197073851942165521970697910421745919707455开采境界圈定图4第二节资源/储量一、资源/储量计算1、露天矿地质资源量根据山西省第三地质工程勘察院2006年7月提交的《山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿资源储量核查地质报告(供资源整合用)》，截止2005年12月31日，整合后全井田累计查明15号煤层资源储量1345×104t。现保有资源储量(122b)为537×104t（控制的经济基础储量），采空区动用资源储量808×104t。露天矿资源/储量估算结果见表4-资源储量估算表表4-2-1单位：104t煤层号煤类资源储量（104t）122b保有储量采空区查明储量采出量损失量动用量15PM5375372425668081345合计53753780813452、露天矿工业资源/储量根据国土资发〔2002〕271号文件精神，工业资源储量计算过程中，对于推断的内蕴经济资源量（333）按80％～90％计入工业资源储量中,因本矿煤层储量级别为122b，因此露天矿工业资源储量与露天矿资源储量一致，见表4-2-1。3、露天矿开采境界内资源量本矿田井工动用资源量808×104t，其中采出量242×104t，井工损失资源量566×104t，设计认为井工损失资源量可用露天开采的方式回收，按回收率50％计入工业资源量中。露天矿开采境界内资源量为露天矿工业资源储量除去边帮压煤量，计算结果见表4-露天矿开采境界内资源量估算表表4-2-2单位：104t煤层号煤类资源储量（104t）保有储量回收井工损失量矿权境界内资源量边帮压煤量开采境界内资源量15PM53728382091.7728.3合计53728382091.7728.3二、原煤量计算1、原煤量计算的依据原煤量的计算依据山西省第三地质工程勘察院2006年7月提交的《山西XXXX县XXXX镇XXXX煤矿资源储量核查地质报告(供资源整合用)》。2、原煤量计算的方法在露天矿圈定的境界内利用煤层底板等高线及储量计算图计算露天开采境界内可采原煤量。3、原煤量计算的原则1）参与储量计算的煤层为15号煤层；2）煤层最低可采厚度1.0m，最高灰份（Ad）40％；3）矸石最小选采厚度0.5m；4）煤层顶底板损失煤厚度共0.2m；5）煤层回采率取90%；6）矸石混入率取5%。4、露天开采境界内原煤量计算结果按上述原则计算的露天开采境界内的15号煤层可采原煤量见表4-2-3。可采原煤量计算表表4-2-3单位：104t煤层号首采区原煤量二采区原煤量三采区原煤量全区原煤量15334296.859.1689.9合计334296.859.1689.9三、剥离量计算露天开采境界内的剥离量采用分层平面方法计算，分采区、分岩种及平均剥采比计算结果见表4-2-4。15煤底板以上剥离量计算表表4-2-4项目首采区二采区三采区全区剥离量（104松散层7176862191622岩石2150.42057.7655.64863.7合计2867.42743.7874.66485.7原煤量（104t）334296.859.1689.9剥采比(m3/t)8.599.2414.89.4

第五章建设规模与产品方案第一节建设规模一、露天矿生产能力根据煤层赋存情况等内、外部条件，经分析比较，露天矿生产能力为0.30Mt/a是合理的。（一）生产能力合理性论证1、从技术角度确定的建设规模本矿田走向尺寸富足，煤层近水平，在采用液压铲和卡车开采工艺的情况下，工作线沿煤层走向布置，倾向推进，采煤工作沿底板倾斜整层开采的方式，采场的矿坑尺寸可以满足0.30Mt/a的生产能力要求。2、从经济角度确定的建设规模目前我国煤炭市场供求关系紧张，煤价在高位运行，矿田内平均剥采比为9.4m3/t，原煤生产成本并不太高，确定0.30Mt/a的生产能力是合理的，但如再要加大产量，则需大量的设备投入，生产年限必然缩短，前期投入的风险过大，当然如产量太小，则造成资源呆滞浪费，不利于企业实现经济3、按矿区外运条件确定的建设规模本矿位于山西省XXXX市XXXX县境内，生产的煤炭主要以电煤为主，供应河北省电厂，XXXX县境内无铁路线，主要以公路汽车运输为主，本矿田紧邻207国道，矿区公路与之联络方便，外运条件具备，可以满足本矿生产能力的要求。4、按露天矿设计服务年限确定的建设规模根据中华人民共和国国家标准《煤炭工业露天矿设计规范》规定，设计生产能力小于1.0Mt/a的新建露天矿其服务年限应不少于10年。本露天矿从资源条件来看，可采原煤量为689.9×104t，按建设规模0.30Mt/a计算，储量备用系数取1.1，露天矿设计服务年限为20.9年，符合规范要求。综上所述，可研确定本矿0.30Mt/a的生产能力是合理、可行的。（二）露天矿产量根据《煤炭工业露天矿设计规范》有关条文的规定，露天矿工作制度为每年工作330天，每天工作3班，每班工作8小时，为连续作业制度。露天矿年生产能力为0.30Mt。露天矿日平均产量为0.909kt。露天矿班平均产量为0.303kt。二、露天矿服务年限本矿境界内资源储量728.3×104t，原煤量689.9×104t，储量备用系数1.10，露天矿设计服务年限为20.9a第二节产品方案本露天矿生产的原煤主要用于附近电厂，根据露天矿生产毛煤的数质量预计结果可知,各条区毛煤可满足用户的要求,不需要进行加工。实际生产过程中,由于赋存条件不同引起毛煤煤质波动,届时应通过选采控制煤质。

第六章采掘场及排土场边坡稳定第一节原始资料分析与技术数据分析一、露天矿区工程地质条件井田内可采煤层为12、15号二层煤。12号煤层：位于太原组上段，上距9号煤层14.4m，XXXX报告中勘查为局部可采不稳定煤层，煤层结构简单，含1－2层炭质泥岩夹矸，煤层顶板为砂质泥岩、泥岩，底板为中细砂岩、砂质泥岩。15号煤层：当地俗称“丈八煤”，为井田内主要可采煤层，位于太原组底部（K1）细砂岩和黑色页岩之上。矿区范围内煤层厚度为4.8-7.4m，平均6.81m，结构较简单，为稳定可采煤层。顶板岩性为四节石灰岩，底板岩性为黑色页岩。当地俗称“丈八煤”，为井田内主要可采煤层，顶板岩性为四节石灰岩，底板为黑色页岩。顶板易管理，底板无底鼓现象。根据区域资料，本区15煤层顶板k2石灰岩：致密坚硬，岩石强度高，内摩擦角φ=28～32°，内聚力C=16Mpa。泥岩、泥质页岩等，为相对软弱层，一般单轴干极限抗压强度15～49MPa，抗拉强度12～30MPa，遇水易软化，软化系数0.33～0.45，工程地质性能较差，空间展布多为夹层状，同时具有遇水膨胀的特性。砂质泥岩、泥岩，一般较为松软，节理发育，内摩擦角φ=30°，内聚力C=8Mpa。根据以上地质条件，该矿区工程地质条件复杂程度为中等。二、边坡稳定计算参数的确定由于本矿田未采岩石物理力学性质试样。因此采用经验数据或类比相邻矿山选取数据。岩土单元强度参数的确定，一般不直接使用算术平均值，而要求考虑岩土的均匀性进行统计修正。对较均匀的岩土单元，可采用其平均值减一倍标准差做为计算指标。即：fk=fm～σ式中：fk—计算指标；fm—平均值；σ—标准值。如果岩土单元均质性差，指标离散，采用指标的最小平均值做为计算指标。即：fm+fminfk=————2式中：fk—最小平均值；fm—平均值；fmin—指标的最小值。根据上述原则，确定边坡岩土单元的计算参数。由于地质报告中没有关于岩石节理、裂隙密度的统计资料，设计中不能依此来求算岩块间的整体凝聚力减弱系数，只能根据经验确定减弱系数λ，岩石为0.35，沙土为0.5，煤为0.2。按上述确定主要计算参数见表6-边坡稳定计算参数表表6-1-1岩石名称容重（t/m3）内摩擦角Φ（°）凝聚力C（KPa）（0.1t/m2）沙土1.9529.545.1泥岩2.4430.01275.3砂质泥岩2.4530.02256.3细砂岩2.4531.03237.3中砂岩2.2731.02452.3粗砂岩2.2432.01760.0含砾粗砂岩2.2633.03924.0煤1.435.01851.0第二节边坡稳定计算一、预想滑坡破坏模式根据工程地质岩性组合特征，岩层产状，构造的分布情况及采矿边坡形成的条件来看，未来边坡滑动模式主要是切割弱层产生圆弧滑动，待有详细工程地质资料后，再做针对性详细分析。二、计算方法计算采用了Bishop法。数学模型如下：∑X/（1+Y/F）F=————————∑Z+Q式中：X=[Ci+(rhi-ru·hwi)tgφi]△Xi/cosφiY=tgαi·tgφiZ=rhi△XiSinαiQ=rwZ2·a/R对每一条块必须满足的条件：rh-rwhw-c′tgαi/Fσ′=————————————>01+Y/F2COSαi(1+Y/F)>0.2式中：F—稳定系数；C′—瞬时粘结力；r—岩石容重；h—条块高度；rw—水的容重；hw—水位高度；φ′—瞬时内摩擦角；△X—条块宽度；αi—条块底面倾角；Q—张裂隙水的水平作用力；σ’—有效正应力。三、计算结果在采场的各个台阶高度和平盘宽度等边坡要素设计之前，进行了边坡稳定计算。由于本矿区岩层产状均小于5°，对非工作帮、端帮、最终工作帮均采用Bishop法计算分析。计算结果为当边坡高度不大于80m时，边坡角为37°，稳定系数为1.302；当边坡高度为80m～150m时，边坡角为35°，稳定系数为1.301。所以设计确定边坡角为37°～35°，这样即安全又经济。第三节排土场边坡稳定计算一、计算参数的确定由于没有排土场稳定计算所必须的不同配比的排弃物料物理力学性质试验资料，设计只能按排弃物料中各种岩性所占比例综合确定力学指标，并结合经验数据确定计算参数。排弃物料可分土沙与岩石两大部分。土岩混合后的内摩擦角为32°，凝聚力为2.48kpa，容重为2.45t/m3。二、予想滑坡破坏模式排土场帮坡体是由土沙和岩石混合物料排弃而成，分车排弃的土沙和岩石，在顺台阶坡面上分层不很明显，松散体又经压实已产生再生凝聚力。所以滑坡破坏模式也是上部垂直裂缝，下部呈园弧面滑落。如果基底不稳定，还将牵动基底隆起或基底顺层滑坡。三、计算方法由于排土场条件颇与采场相似，故亦采用Bishop法。四、计算结果验算结果为：排土场最终帮坡角β不宜大于18°时可保证边坡的安全。第四节边坡稳定工作评价及对今后工作建议在边坡稳定计算中，由于没有可利用的工程地质资料，因此本次设计中使用了一些借用数据，这难免会造成与实际情况有些出入，需在今后的工作中加以修改和补充。对今后需要补充工作的几项建议。1、尽快补充边坡工程地质报告，以满足设计需要。2、确定风化带与非风化带的界限及软弱层的分布规律。3、查明不连续面的分布的规律，赋存条件及节理裂隙密度。4、提供排土场排弃物料及基底的物理力学性质试验数据。5、完善防排水设施，防治大气降水、地面径流渗入边坡，尤其防治渗入排土场及其基底。6、在排土场排弃之前，应对其基底进行有利于稳定方面的工程治理。

第七章初始拉沟位置与开采进度计划第一节首采区及初始拉沟位置一、首采区选择首采区选择，关系到露天矿采剥工程合理发展和露天矿经济效益，特别是初期的经济效益。（一）首采区选择的原则：1、遵循先易后难，突出初期效益高的原则。首采区应选择煤层埋藏浅、基建工程量少、生产剥采比小的地段；2、XXXX程度高、煤质好；3、便于采区衔接，有利于后期矿山工程发展；4、外排运距近，内排条件好及距地面生产系统近的区段；（二）首采区的确定根据本矿田地形条件、煤层埋藏深度、煤层厚度、煤层底板倾角的变化情况、地质构造、资源储量的可靠程度、采空区分布等自然条件，设计将本矿田划分为三个采区即一采区、二采区、三采区，采区划分见图7-1-1，三个采区技术指标对比见表7-1-1。三个采区技术指标对比表表7-1-1序号指标一采区二采区三采区1基建工程量（104t）2102604502境界内原煤量（104t）334296.859.13剥离量（1042867.42743.7874.64剥采比（m3/t）8.599.2414.85服务年限（a）10.191.8图7-1-1从表7-1-1分析，一采区基建工程量、境界内原煤量、剥采比、服务年限皆优于二、三采区且一采区保有储量大资源可靠，所以本可研推荐一采区为本矿的首采区。二、拉沟位置选择(一)拉沟位置选择的原则1、煤层埋藏浅，基建工程量小；2、利于工程发展；3、XXXX程度高，初期煤质好；4、满足开采工艺布置要求；（二）拉沟位置的确定根据本矿的开采技术条件，本可研提出三个拉沟方案。1、一方案：北部拉沟方案在矿田北部拉沟，工作线沿煤层倾向布置，工作帮沿煤层走向推进，沟底长度500m。2、二方案：中部拉沟方案在矿田中部利用露天私挖采空区拉沟，工作线沿煤层走向布置，工作帮沿煤层倾向推进，沟底长度450m。3、三方案：西部拉沟方案利用古空火区沿断层拉沟，工作线沿煤层走向布置，工作帮沿煤层倾向推进，沟底长度400m拉沟方案见图7-1三个拉沟方案技术指标对比表表7-1-2序号指标一方案二方案三方案1拉沟位置地表标高（m）980101510402拉沟位置煤层底板标高（m）9409809703开采深度（m）4035704基建工程量（104t）2102604505资源储量的可靠程度可靠不可靠可靠图7-1-2从表7-1-2分析，虽然二方案开采深度小于一、三方案，但资源储量的可靠程度差，三方案资源可靠但煤层埋藏较深基建工程量较大，所以本可研推荐一方案为本矿的拉沟方案即北部拉沟方案。第二节采区划分与开采顺序一、采区划分基本原则1、应根据开采工艺特点在圈定的开采境界内进行划分；2、在已确定的首采区基础上划分；3、采区划分应满足工艺布置要求,利于采区间的接续；4、开采顺序应体现初期经济效益,并兼顾采掘场与外