玉和泰煤说业90万吨初步设计.doc

《玉和泰煤说业90万吨初步设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《玉和泰煤说业90万吨初步设计.doc（158页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、山西玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 1 玉和泰煤玉和泰煤业业 90 万吨初步万吨初步设计设计 前前 言言 山西玉和泰煤业有限公司位于安泽县城北西方向的唐城镇梨八沟村 与三交村之间，距安泽县城直距 32.5Km，南东距唐城镇约 4.5Km，行政区 划隶属于唐城镇管辖。该矿始建于 1996 年,1993 年投产，矿井原采用主立 井、副立井、安全出口三个立井开拓全井田，主立井为箕斗提煤兼做矿井 回风井，因矿井井型较大，提煤、回风利用一个井筒漏风大，安全性较差， 同时井下通风系统存在通风路线长、进风断面小、通风阻力大等诸多问题， 矿方于 2007 年 11 月委托山西安煤矿业工程有限

2、公司编制了山西玉和泰 煤业有限公司回风井初步设计，设计在主井工业场地南侧新建一回风立 井，作为矿井的回风井兼作安全出口，主立井不再担负矿井回风任务，仅 担负矿井提升任务，作为矿井的进风井兼作安全出口，副立井功能不变， 作为辅助进风井，原安全出口斜井关闭，并于 2007 年 11 月临汾市煤炭工 业局临煤审发2007407 文件对该设计进行了批复。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200969 号关于临汾市安 泽县煤矿企业兼并重组整合方案的批复文件，确定该矿为单独保留矿井， 矿井能力由 60 万吨/年增加到 90 万吨/年。山西省国土资源厅于 2009 年 11 月 1

3、7 日为该公司换发了新的采矿许可证，证号： C1400002009111120043578，批准开采山西组 2 号、3 号煤层，生产规模 90 万吨/年，井田面积 5.8525Km2，矿井生产能力净增 30 万吨/年。为了保障 山西玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 2 煤矿安全生产，合理开发煤炭资源，提高矿井经济效益，使该矿稳定、健康、 顺利地向前发展，将企业做强、做大，促进地方经济高速发展。受山西玉和 泰煤业有限公司的委托，我院承担了该公司综合机械化采煤升级改造初步 设计的编制任务。 一、一、编编制依据制依据 1、山西省国土资源厅为该矿换发的采矿许可证(证号 C1400002

4、009111120043578)。 2、山西玉和泰煤业有限公司生产矿井地质报告(山西省煤炭地质公 司 2007 年 12 月)。 3、山西省煤炭工业局 2008 年 1 月晋煤行发200882 号关于对山西 玉和泰煤业有限公司生产矿井地质报告“评审意见书”的批复文件。 4、国家质量监督检验检疫总局和建设部 2005 年发布的煤炭工业矿 井设计规范。 5、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局 2009 年颁发的 煤矿安全规程。 6、山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件(晋煤重组办 发200969 号)。 7、山西省煤炭工业局晋煤安发20081135 号文“关于临汾市 2008

5、年 度 30 万吨/年及以上煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复” 。 8、临汾市煤炭中心化验室对该公司 2 号、3 号煤层的鉴定报告。 9、临汾市煤炭工业局临煤审发2007407 号“关于山西玉和泰煤业有 山西玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 3 限公司回风井初步设计的批复”。 10、现场调研资料。 11、项目设计委托书。 二、二、设计设计的指的指导导思想思想 1、本着“少投入、多产出、少做岩巷、多做煤巷、早出煤、高效益”的设 计原则，尽量提高矿井机械化装备水平。 2、坚持一切从实际出发，实事求是，合理布置以采、掘、运为中心的 各主要生产环节，力求系统简单，运行安全

6、可靠。 3、学习和借鉴国内外煤矿设计和生产的先进经验，贯彻改革精神，采 用新设备、应用新工艺，提高采掘机械化水平、工作面单产，实现集中生产。 4、加强环境保护，积极开展“三废”治理，减少污染，变废为宝。对工 业废水、生活污水、锅炉烟气进行处理，达标后排放。 三、三、设计设计的主要特点的主要特点 1、采煤方法采用长壁综合机械化采煤法。 2、井下绝大部分巷道沿煤层布置。 3、井下煤炭运输系统采用胶带输送机运输，辅助运输系统采用调度 绞车牵引矿车运输。 4、充分利用现有井巷工程、土建设施和机电设备。 四、四、设计设计的主要的主要经济经济技技术术指指标标 设计生产能力：90 万 t/a； 井巷工程量：

7、1958m； 山西玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 4 工业建筑总体积：19100.0m3； 行政及福利建筑面积 7327m2； 矿井在籍人数：416 人； 原煤生产效率： 6.61 t/工； 基本建设总投资：3687.46 万元。 吨煤投资：122.92 元（净增）； 建设工期：10 个月； 原煤吨煤成本：136.55 元； 投资利润率：51.32%； 投资利税率：67.93%。 五、存在的主要五、存在的主要问题问题及建及建议议 1、矿方应在开采实践中，进一步对 2 号、3 号煤层进行资料采集、编 制工作，以指导矿井生产。 2、在今后工作过程中应注意断层、隐伏构造的导水导气和

8、采空区积 水、积气，做到“预测预报、有疑必探，先探后掘、先治后采”，以免发生意 外的事故。 3、建议加强生产矿井地质工作，全面搜集井下资料，及时建立有关台 帐、卡片，进行综合编录，根据地质规律预测回采工作面开采条件，为安全 开采提供技术依据。 4、矿井建设及生产过程中必须加强环境保护工作。 5、建议矿方应尽快申请有关资质部门对矿方深水井水质方面进行监 测与检验，确保安全用水。 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 5 第一章第一章 井田概况及地井田概况及地质质特征特征 第一第一节节 井田概况井田概况 一、交通位置一、交通位置 山西玉和泰煤业有限公司位于安泽县城北西方向的唐城镇

9、梨八沟村 与北三交村之间，距安泽县城直距 32.5km，南东距唐城镇约 4.5km，行政 区划隶属于唐城镇管辖。井田地理坐标为：东经 1120454-112 0644，北纬 362500362640。 该矿东 2.5km 处为县级公路，向南约 35km 可达安泽县城，与国 道 309 线相接，沿此线向西约 70km 至临汾市，与南同蒲铁路临汾车 站相接，交通较为方便。 详见交通位置图图 1-1-1。 二、自然地理二、自然地理 该井田地处太岳山区，地形西北高东南低，区内有人家凹和石重阳两 条较大的沟谷，最高点位于矿区中部的山梁上，标高约为 1470.5m，最低点 位于矿区北部沟谷中，标高约 11

10、75m，最大相对高差 295.5m。井田内基岩 出露良好，植被不发育，纵观该矿区所处的自然地理条件，属于侵蚀强烈 的中山区。 三、河流水系三、河流水系 该区为沁河支流的蔺河水系，地表水属黄河流域，区内两大沟谷平时 基本无水，若遇暴雨时节，常有洪水发生，但数小时后，流量即减至消失， 区内水流方向为向东流入蔺河，蔺河向东南汇入沁河。 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 6 四、气象及地震烈度四、气象及地震烈度 该区属暖温带半干旱大陆性季风气候，据安泽县气象站 1988 年-1997 年观测资料，年平均气温 9.2，最高气温 36.7（1997 年 7 月 21 日），最 低温度

11、-26.6（1990 年 2 月 1 日）；年平均降水量 535.6mm，最小为 288.4mm(1997 年)，最大为 661.8mm（1996 年）；年平均蒸发量 1448.4mm， 最小为 1315.6mm（1990 年），最大为 1668.6mm（1997 年）；霜冻期多在十月 至次年三月，最大冻土深度 66cm（1993 年）；夏秋季多东南风，冬春季多西 北风，最大风速 13m/s。 根据山西省地震基本烈度区划图，本区处于临汾和邢台两大地震带之 间为相对稳定区。根据 GB500112001建筑抗震设计规范，本区地震烈 度为 7 度，设计基本地震加速度值为 0.10g。 五、水源和五、

12、水源和电电源源 1、水源 (1) 地面供水水源：目前矿井生活用水取自井田内西北角约 1500m 远 的本矿自打的深水井，深水井水源取自奥灰水，水质良好，水量丰富，可作 为地面生产、生活用水可靠的供水水源。 (2)井下供水水源：矿井正常涌水量为 6m3/h，最大为 9m3/h,涌水排至 地面后，经净化处理，可作为矿井井下消防、洒水及井下用水设施用水水 源。 2、电源 矿井设双回路供电系统, 八义 110kV 变电站距矿井 5km, 南宋 35kV 变电站距矿井 1km。本矿地面工业场地负荷中心已建 10kV 变电所 1 座， 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 7 电源分别引

13、自上述两个变电站,供电电源可靠。 六、四六、四邻矿邻矿井情况井情况 该井田北邻山西安鑫煤业有公司；西部有山西古县老母坡煤业有限公 司和山西安吉欣源煤业有限公司相邻，东北部与山西安泽玉华煤业有限公 司相邻。本矿及邻矿均未发现越界开采的情况。 第二第二节节 地地质质特征特征 一、地一、地层层 区内地层出露较好，出露有三叠系下统刘家沟组、二叠系上统上石盒 子组、石千峰组地层，第四系中更新统黄土主要分布在山梁上。现结合钻 探揭露资料，对矿区内的地层由老至新分述如下： 1、奥陶系中统峰峰组（O2f） 本组为含煤地层的沉积基底。主要由灰深灰色中厚层状的石灰岩、 泥质灰岩组成，少量白云质灰岩。顶部含较多的星

14、散状黄铁矿，下部常夹 有薄层状、似层状石膏层，为浅海相沉积地层。顶部为古风化壳。厚度 100m 左右。 2、石炭系（C） （1）中统本溪组（C2b） 岩性为灰色、灰黑色铝土岩、泥岩、石英砂岩及石灰岩组成，间夹不稳 定的不可采煤层 23 层，底部沉积有山西式铁矿，其厚度和品位很不稳 定。由于奥陶系中统古风化壳剥蚀程度不同，该地层厚度变化较大，依据 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 8 钻孔揭露资料，本井田内该组地层厚度为 6.6017.82m，平均为 13.70m。 平行不整合于峰峰组地层之上。 （2）上统太原组（C3t） 该组地层为主要含煤地层，本组自 K1砂岩底至 K7

15、砂岩底，地层厚度 为 48.65-62.24m，平均 56.50m。与下伏地层呈整合接触。岩性主要为灰白 色、灰黑色的砂岩、粉砂岩、泥岩、石灰岩和煤组成。含煤 4-12 层。含丰富 的动物化石，旋回结构清楚，横向稳定性好，易于对比。全组可划分为 4-5 个沉积旋回，属于海陆交互相沉积。旋回韵律清楚，每个沉积旋回都始以 陆相沉积，结束于海相灰岩沉积。依据岩性、岩相特征，可自下而上划分为 三段： 下段（C3t1）：从 K1砂岩底至 K2石灰岩底，地层厚度 17.50-24.08m，平 均 21.35m。岩性主要为灰白色砂岩，灰灰黑色泥岩、铝质泥岩、粉砂岩 及稳定可采的 9、11 号煤层所组成。底部

16、 K1砂岩，厚度 2.003.40m，为灰 白色薄层状细中粒石英砂岩，岩性特征明显，致密坚硬，是一种很好的 地层划分对比标志。 中段（C3t2）：从 K2石灰岩底至 K5砂岩底。地层厚度 14.38-18.02m，平 均 16.75m。岩性主要由三层深灰色石灰岩及灰白色砂岩、灰黑色粉砂岩、 泥岩间夹三层薄煤层。底部为深灰色，巨厚层状致密坚硬的 K2石灰岩。含 有丰富的有孔虫、蜒科、腕足类化石和燧石结核，中、下部常夹有薄层灰岩 及泥岩。自 K2向上为灰黑色泥岩及其具波状层理的粉砂岩、细粒砂岩，多 受黄铁矿浸染，其上发育有不可采的 8 号煤层。其顶板为深灰色厚层状的 K3石灰岩。K3石灰岩全区稳定

17、，易于对比。K3至 K4石灰岩间，为灰、灰黑 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 9 色的砂岩、粉砂岩和泥岩，间夹层位稳定不可采的 7 号煤层，其顶部即为 深灰色中厚层状致密坚硬的 K4石灰岩。 上段（C3t3） 从 K5砂岩底至 K7砂岩底，地层厚度为 16.77-20.14m，平均 18.40m。 岩性主要为灰黑色、黑色的泥岩、粉砂岩组成，灰色、灰白色中、细粒砂岩 组成，含煤 2-3 层，为不可采煤层。下部为灰黑色、黑色薄层状铁质泥岩。 中部为灰色、灰白色钙质石英长石砂岩，称为 K5砂岩。上部为黑色厚层状 泥岩，含 5 号和 6 号薄煤层。顶板为灰黑色薄层钙质泥岩，含动

18、物化石。本 段依据相旋回分析，应为泻湖海湾相沉积。 3、二叠系（P） （1）下统山西组（P1s） K7砂岩底至 K8砂岩底，地层厚度 34.10-49.00m，平均厚度 46.50m。 与下伏太原组地层为整合接触，为本区主要含煤地层之一。 岩性以灰色、灰白色细粒砂岩，深灰色、灰黑色粉砂岩、泥岩为主，含 煤 2 层，本区内 2、3 号煤层均为稳定可采煤层。 （2）下统下石盒子组（P1x） 本组自 K8砂岩底至 K9砂岩底，与下伏地层呈整合接触，地层厚度 94.62-136.65m，平均厚度 116.48m。依岩性、岩相特征划分为上、下两段， 分述如下： 下段（P1x1）：K8砂岩底至 K9砂岩底

19、，地层厚度 40.00-60.25m，平均为 52.48m。下部 K8砂岩为灰白色中粒砂岩，含炭屑及白云母碎片，圆状，分 选中等，基底式钙质胶结，具交错层理。中、上部由深灰色粉砂岩夹细砂岩 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 10 组成。 上段（P1x2）：K9砂岩底至 K10砂岩底，地层厚度 54.62-76.40m，平均 64.00m。底部 K9砂岩为浅灰色中粒砂岩，下部为深灰色、灰色中粒砂岩、 粉砂岩、泥岩组成，上部为灰绿、紫红色泥岩、粉砂岩夹细粒砂岩，顶部有 一层位稳定灰色含紫红色斑块的铝质泥岩，具鲕状结构，俗称“桃花泥岩”， 是确定上覆 K10砂岩的良好辅助标志。

20、 （3）上统上石盒子组（P2s） 本组自 K10砂岩底至 K14砂岩底，与下伏地层呈整合接触，地层厚度 404.02-582.72m，平均 435.00m。依据性、岩相特征划分为上、中、下三段， 分述如下： 下段（P2s1） K10砂岩底至 K12砂岩底，地层厚度为 159.07-190.76m，平均为 165.40m。以灰色、紫色泥岩、黄绿色粉砂岩和灰绿色、灰色砂岩组成，泥 岩和粉砂岩多呈互层，砂岩中多含砾石，砾径 15-10mm，交错层理发育， 常夹 2-3 层铁锰结核。底部为 K10中粒砂岩，厚度为 1.00-10.40m，为灰白 色，岩性一厚度变化大，常为泥质钙质胶结，有时为粘土质胶结

21、，底部有时 含泥质体。 中段（P2s2） K12砂岩至 K13砂岩底，地层厚度为 119.25-140.37m，平均为 127.74m。由灰绿、黄绿、紫红、灰紫、蓝紫色粉砂岩、泥岩及灰白、黄绿色 砂岩组成，砂岩多为中细粒，厚层状，石英质砂岩及长石质石英砂岩，交 错层理发育，常含砾石。底部含少量白云母片和暗色矿物，钙质胶结，斜层 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 11 发育，有时夹细砂岩薄层，底部常变为粗砂岩。 上段（P2s3） K13砂岩底至 K14砂岩底，地层厚度 125.70-171.59m，平均厚度 141.86m。绿灰、灰白色中细粒砂岩夹灰紫、紫色、蓝紫色泥岩。顶

22、部有一 层黄绿色砂岩和两层灰白肉红色燧石层为辅助标志层。底部 K13中粒砂岩 为灰白、黄绿色，中厚层状，厚度为 6.20-9.40m，长石为主，石英次之，次 棱角状，分选中等，孔隙式泥质胶结。 （4）上统石千峰组（P2sh） 本组自 K14砂岩底至 K15砂岩底，与下伏地层呈整合接触，地层厚度 103.00-140.00m，平均 120.00m。由紫红、浅红色粉砂岩、泥岩组成，夹黄绿 色、灰红色长石质砂岩，泥岩中常含钙质结核。底部为 K14砂岩中粒砂岩， 厚度 17.20-24.00m， 灰黄色，厚层状，石英长石砂岩，次棱角状，分选中等， 孔隙式泥质胶结，交错层理发育，夹细砂岩薄层，底部含小砾

23、石。 4、三叠系（T） 下统刘家沟组（T1l） 井田内出露不全，出露厚度约 100m 左右。以浅紫红、紫红色细粒长石 砂岩为主，夹不稳定紫红色粉砂岩、砾岩等。砂岩交错层理发育，偶见泥裂 与波痕，钙质胶结。底部 K15为中粒砂岩，暗紫色，次棱角状，分选中等。 本组系干旱气候条件下形成的套陆相河流沉积。 5、第四系（Q） 井田内主要为第四系中更新统（Q2）黄土，厚度变化较大，一般为 0- 20m。其岩性主要为褐色、棕黄色砂质亚粘土。在沟谷中分布有部分全新统 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 12 （Q4）地层，主要为洪、冲积堆积物的砂砾石层，一般为 0-10m。 二、地二、地

24、质质构造构造 1、区域地质构造基本特征及井田所处的构造位置 该区在大地构造上位于沁水块坳的西翼，霍山隆起之东翼，其所处的 区域地质构造为一总体走向北东，倾向南东的单斜构造，并伴生有与走向 呈斜交或近似平行的大断裂构造和成组对称 S 型延展的宽缓褶曲，地层倾 角一般为 515，西部沿煤层露头及局部构造部位倾角较大。 2、井田基本构造形态 该井田范围较大，为一倾向南东的单斜构造。据钻孔资料、巷道揭露 资料及地表岩层产状，井下煤层倾角为 3-5。 另在井下开采中发现有少许小断层及小型陷落柱，构造属简单类型。 三、煤三、煤层层 井田内含煤 8 层，其中该矿批采煤层为山西组 2、3 号煤层，分述如下：

25、2 号煤层 位于山西组中上部，根据该矿目前井下开采实际揭露煤层厚度为 0.8- 1.2m，平均 1.0m。含 0-1 层夹矸，结构简单。其顶板为泥岩、粉砂岩，底板 为泥岩、粉、细砂岩，属稳定全井田可采煤层。 3 号煤层 位于山西组中部，上距 2 号煤层平均 13m 左右，根据该矿目前井下开 采实际揭露煤层厚度 1.6-2.0m，平均 1.8m，结构简单，含 0-1 层夹矸，顶板 为泥岩、粉细砂岩，底板为泥岩、局部为中砂岩，属稳定全区可采煤层。 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 13 井田内批采煤层特征见表 2-3-1。 可采煤可采煤层层特征表特征表 表 2-3-1 煤层顶

26、底板 含 煤 地 层 煤 层 号 煤层厚度(m) 最小-最大 平均 层间距 煤层 结构 稳定 程度 可采性 顶板底板 山西 组 2 0.8-1.2 1.0 简单稳定可采 泥岩 粉砂岩 细粒砂岩 山西 组 3 1.6-2.0 1.8 13 简单稳定可采 泥岩 细粒砂岩 泥岩 四、煤四、煤质质 1、物理性质及宏观煤岩特征 颜色和条痕均为黑色、强玻璃光泽、性脆、比重中等，硬度小、阶梯 参差状断口、裂隙发育。 宏观煤岩组分以亮煤为主，暗煤次之，含少量镜煤，条带状结构、层状 构造，煤岩类型属光亮型及半亮型煤。 2、化学性质 a、2 号煤 根据 2009 年 4 月 28 日由临汾市煤炭中心化验室对该矿

27、2 号煤层采样 化验，化验结果为：水分（Mad）原煤 0.79%；灰分（Ad）原煤 14.86%；挥发分 （Vdaf）原煤 20.15%；全硫（St,d）原煤 0.46%；真密度（TRD）1.39。 根据地质报告提供，该矿 2 号煤层原煤发热量(Qb.daf)：29.64- 29.72MJ/kg，平均 29.68MJ/kg。 b、3 号煤 根据 2009 年 4 月 28 日由临汾市煤炭中心化验室对该矿 3 号煤层采 样化验，化验结果为：水分（Mad）原煤 0.82%；灰分（Ad）原煤 15.68%；挥发 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 14 分（Vdaf）原煤 21.

28、28 %；全硫（St,d）原煤 0.48%；真密度（TRD）1.40。 根据地质报告提供，该矿 3 号煤层原煤发热量(Qb.daf)：22.75- 28.36MJ/kg，平均 25.56MJ/kg。 煤质特征见表 1-2-1。 煤煤质质特征特征结结果表果表 表 1-2-1 分析 项目 水分 Wad(%) 灰分 Ad(%) 挥发分 Vdaf(%) 硫分 St.d(%) 发热量 Qb.daf (MJ/kg) 20.7914.8620.150.4629.68 30.8215.6821.280.4825.56 依据煤炭质量分级GB/152242004 标准，井田 2 号煤层属低中灰、 中等挥发分、特低

29、硫、特高热值焦煤；3 号煤属低中灰、中等挥发分、特低 硫、高热值焦煤。 根据其煤质特征，2 号、3 号煤均为良好的炼焦用煤。 3、其它有益矿产 该区其它有益矿产有铝土矿、石灰岩、山西式铁矿及煤层夹矸中的分 散元素等。 铝土矿 位于石炭系中统本溪组(C2b)底部，奥陶系侵蚀面之上，层位较稳定。 厚度变化较大。区内没有出露。该铝土岩属于铝质粘土岩，可用做陶瓷烧 制的原料。 石灰岩 位于太原组中部的 K2、K3、K4石灰岩，总厚度为 1013m。可用做烧 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 15 制石灰或用做其它建筑材料。 山西式铁矿 赋存于石炭系底部与奥陶系顶部不整合接触面间，

30、多呈窝子状、透镜 状产出。 五、水文地五、水文地质质 1、区域水文地质概况 井田位于沁水盆地的西部边缘，西临霍山隆起，地层走向北东，北北 东向，倾向南东，地层由西向东，从老到新依次出露，由太古界变质岩系， 寒武、奥陶碳酸盐类，到含煤地层的海陆交互相沉积，最后接受了第三、四 系沉积，大面积的碳酸岩类地层成为区域地下水的补给区，根据水文地质 单元划分，本区属于广胜寺泉域。泉水位于洪洞县城东北 15km，霍山山麓 与平原交接处的坡积物中，标高 581.60m，出水点较为集中，1990 年流量 3.44m3/s，水化学类型为重碳酸盐硫酸盐型，泉域面积 800km2。该泉西 侧以变质岩地区的地形分水岭为

31、界，即汾河与沁河的流域分水岭，东侧边 界，北段以石炭二叠系砂页岩为隔水边界，南段则包括一小部分砂页岩区。 北部与洪山泉域的分界在河底泉断层，该断层近北东东向，北盘上升，寒 武系下统页岩被子抬高，形成隔水边界。 区内河流主要为涧河、南涧河及沁河，属黄河流域。 该井田位于沁河的上游，属岩溶地下水的径流区内。 2、区域地下水的补给、径流、排泄 奥陶系灰岩在区域西北部广泛出露，在地表接受大气降水入渗补给， 沿基岩岩层层面裂隙顺层径流，加入区域裂隙水循环，后在适当地形低洼 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 16 处排泄。 按含水介质不同，结合找煤、普查和目前收集到资料，初步将区域内

32、 分为四大主要含水层组和三大主要隔水层组。 (1)、主要含水层组 碳酸盐岩裂隙岩溶含水层组 A、寒武系中、上统含水层组 由白云质鲕状灰岩、竹叶状灰岩、白云岩、泥灰岩等组成。在裸露区， 石灰岩、白云岩中裂隙岩溶发育，为地表水、大气降水入渗创造了有利条 件；在覆盖区，裂隙岩溶发育情况不明。 B、奥陶系中统含水层组 主要由石灰岩、白云岩等组成。在裸露区，裂隙岩溶发育，在覆盖区钻 探时发现有溶洞，属富水性强的含水层。但往东随着埋深的增加，岩溶发 育可能逐渐减弱。 该含水层在区域西部广泛出露，是本区的主要含水层组，主要接受大 气降水入渗补给及地表水的渗漏补给。 碎屑岩夹碳酸盐岩类含水层组 为上石炭统一套

33、海陆交互相沉积地层。主要含水层由其间的 37 层 灰岩组成，属岩溶裂隙水，富水性取决于岩溶裂隙发育程度。区域中部出 露地区，接受大气降水的直接补给，受断裂构造影响，也可接受其它含水 层的补给，受地形的切割及构造的影响，局部以泉的形式排泄，部分地下 水可能向深部运移。 碎屑岩类含水层组 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 17 主要为二叠系、三叠系一套陆相、过渡相碎屑岩，含水层主要由砂岩 组成。泉流量 0.02-3.40L/s。 该含水层组含水空间以风化裂隙和构造裂隙为主，在区域东部出露， 主要接受大气降水、地表水的补给，除少部分地下水可能沿破碎带向深部 运移外，大部分沿地层

34、走向运移，在适当的条件下又以泉的形式排泄于地 表。 松散岩类含水层组 该含水层组沉积厚度不大，分布范围不广，分布在山涧河谷地带，由 砂土，砂砾层及砾石层组成。 该含水层组主要接受大气降水及地表水的补给，富水性差异较大，单 位涌水量为 2.6-10.11L/sm。 (2)、区域主要隔水层组 寒武系下统及元古、太古界隔水层组 由寒武系下统泥岩及元古、太古界变质而岩组成，在区域西边界大片 出露，构成了泉域西边界和其上覆碳酸盐岩裂隙岩溶含水层的隔水底板。 石炭系中统隔水层组 由铝质泥岩、泥岩、砂质泥岩等组成，阻隔下伏奥灰裂隙岩溶水层与 上覆各含水层的水力联系。 碎屑岩层间隔水层 主要由具塑性的泥岩组成

35、，呈层状分布于各砂裂隙含水层之间，使各 含水层垂向水力联系受阻。 3、矿井充水条件 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 18 (1)井田水文地质条件 该区受区域构造的影响，形成大致为走向北东南西向的单斜构造，地 面出露上石盒子组、石千峰组、刘家沟组地层，构成了以砂岩为主体的储 水层，成为大气降水渗漏补给地下水的自然因素。另外砂岩体储水岩层的 主要特点是，厚度变化较大。常相变或变薄尖灭，在地形切割较深的情况 下，大气降水、地表水体易流失、地下水的补给量有限，且易排泄。 (2)井田含水层组 本区共有五大含水层组，从上到下，分别叙述各含水层的特征如下： 第四系砂砾石层孔隙潜水含水

36、层 分布在山间河谷地带，岩性由黄白色砂质粘土、砂砾层组成，厚度变 化大、含水性好。厚度大时可成较丰富的含水层。因此，该层属于弱中等 孔隙潜水层。 基岩风化带裂隙含水层 内地形复杂，基岩裸露面积较大，造成基岩风化带裂隙发育，可形成 丰富的含水层。 三叠系刘家沟组（K15）砂岩裂隙含水层 井田内出露不全，以细粒砂岩为主，夹不稳定粉砂岩、砾岩等。底部 K15为中粒砂岩，在地层赋存地段，其富水性相对较好。 二叠系上统（K10、K11、K12、K13、K14）及下统（K7、K8、K9）砂岩裂隙 含水层主要为中、细粒砂岩，垂直裂隙发育，3102 号钻孔涌水，涌水量为 0.045l/s。涌水层位在 K10砂

37、岩上 49m 处，在一定的构造条件下成为相对富 水地段，一般属弱裂隙含水层。下石盒子组（K8、K9）砂岩裂隙含水层，砂岩 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 19 含水层位于 2、3 号煤层以上，为煤层直接充水含水层，主要为中、细粒砂 岩，裂隙稍发育至较发育，富水性与蓄水构造有关，一般则为富水性较弱 的含水层。 太原组（K2、K3、K4）石灰岩岩溶裂隙含水层 K4、K3、K2石灰岩，为 9+10 号煤层的直接充水含水层，厚度变化大， 岩溶裂隙不甚发育，一般为弱裂隙含水层。 峰峰组灰岩岩溶含水层 峰峰组为煤系地层下伏的主要含水层，因自西向东，随埋深加大，岩 溶裂隙发育变差，因

38、此，该含水层为中等岩溶裂隙含水层。据井田内西北 角约 1500m 远的本矿自打的深水井奥灰水资料推算，本井田奥灰水位标 高 590m 左右。 (3)井田隔水层 井田内隔水岩层主要为石炭系与二叠系层间隔水层。中石炭系本溪组 主要隔水岩层为铝质泥岩，一般厚度 2.67m 左右，系一较好的隔水层。上 石炭统及二迭系隔水层主要由具有可塑性泥岩，砂质泥岩组在，各层砂岩 间及灰岩间均有泥岩分布，一般厚 2.00m 至数米不等，可起到良好的层间 隔水作用。 (4)地质构造的水文意义 井田内构造主要为一单斜构造，含水层之水会顺岩层倾向运移，现矿 井在煤层上山开采，现构造对目前井下开采无影响。另在井下开采中发现

39、 有少许小断层和小型陷落柱，虽现阶段未发现断层、陷落柱渗水现象，但 不排除将来沟通各含水层之间水力联系的可能性。 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 20 (5)充水水源及其影响程度 A、地表水 该井田内无大的地表水体，但有数条小的冲沟，为季节性水沟，遇暴 雨时节，常有洪水发生，数小时后，流量即减至消失，该矿自建井以来，其 洪水位标高均低于工业广场标高，未发生过洪水灌井事故。 B、地下水 2、3 号煤层的直接充水含水层为 K8砂岩和 3 号煤层顶板砂岩，砂岩 裂隙较发育，但砂岩厚度较薄，地表径流条件好，接受补给条件有限，目前 矿井正联合开采 2、3 号煤层，矿井涌水来源主要

40、为顶板淋水，尽管开采 2、3 号煤层形成的导水裂隙带容易沟通浅层地下水，由于富水性弱，难于 形成水害威胁。 C、采空区积水 井田周围各煤矿均开采山西组 2、3 号煤层，2、3 号煤层上部无其它 煤层的采空区，因此不存在本井田上部采空区积水问题。井田周边均有邻 矿不同程度的开采，但目前未发现越界开采现象。因此邻矿采空区积水对 本矿威胁不大。本井田内采空区现无积水，但不排除将来有积水的可能， 因此建议矿方在理论上认为有储水条件的采空区内进行探测。 D、奥灰水对矿坑充水的影响 据井田内西北角约 1500m 远的本矿自打的深水井奥灰水资料，本井 田内奥陶灰岩岩溶水水位标高约为 590m 左右，低于 2

41、、3 号煤层最低底板 标高，因此不会发生奥灰突水问题。 。 综上所述，井田内 2、3 号煤层水文地质类型属简单类型。 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 21 六、六、矿矿井涌水量井涌水量预预算算 井田内无专门水文孔，矿井涌水量预算采用富水系数法。 该矿目前开采 2、3 号煤层，现设计生产能力 90 万 t/a，实际生产能力 60 万 t/a，矿井现正常涌水量 4 m3/h，最大涌水量 6m3/h。可按富水系数法 公式进行矿井涌水量预算。公式为： Q正=KpP=m3/h Q大P P Q 0 0 690 60 4 =KpP=m3/hP P Q 0 0 990 60 6 Q0-

42、目前矿坑涌水量（m3/h）； Po实际生产能力（万 t/a）； P设计生产能力（万 t/a）； Q预计矿坑涌水量（m3/h）。 经计算，矿井达到 90 万吨/a 时，预计矿井正常涌水量为 6m3/h，最大 涌水量为 9 m3/h。该矿井下涌水来源主要为顶板淋水，因本井田构造简单， 一般情况下，今后随开采量的增加，开采面积的扩大，矿井涌水量会有所 增加，但增加不会太大。 七、开采技七、开采技术术条件条件 瓦斯：历年瓦斯鉴定为低瓦斯矿井, 根据山西省煤炭工业局晋煤安 发20081135 号关于临汾市 2008 年度 30 万吨/年及以上煤矿矿井瓦斯 等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复文件，该矿瓦斯

43、绝对涌出量为 11.92m3/min，相对涌出量为 9.50m3/t，二氧化碳绝对涌出量为 1.86m3/min， 相对涌出量为 1.48m3/t。 煤尘爆炸性：根据 2009 年 4 月 28 日临汾市煤炭中心化验室对该 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 22 矿 2 号、3 号煤层的检验报告，该矿 2 号煤层火焰长度为 90mm，抑制煤尘 爆炸最低岩粉用量为 50%，煤尘具有爆炸性；3 号煤层火焰长度为 80mm， 抑制煤尘爆炸最低岩粉用量为 45%，煤尘具有爆炸性。 煤的自燃倾向：根据 2009 年 4 月 28 日临汾市煤炭中心化验室对 该矿 2 号、3 号煤层的

44、检验报告，该矿 2 号煤层煤的吸氧量为 0.68cm3/g， 属级自然煤层；3 号煤层煤的吸氧量为 0.69cm3/g，属级自然煤层。 地温：根据地质报告本提供：该区地温梯度为 1/100m，属地温正 常区，井下开采过程中，未发现有地压异常现象，应属地压正常区。 煤层顶底板条件： 该井田 2、3 号煤层未做过顶底板岩石物理力学性质试验，井田内开采 的 2、3 号煤层伪顶为炭质泥岩或泥岩，采煤过程中随采随落，直接顶板为 泥岩、粉砂岩，据区域资料，顶板泥岩单向抗压强度 30.60MPa，单向抗拉 强度 0.97MPa，组成了易冒落的顶板，稳定性差。煤层直接底板为泥岩、粉、 细砂岩，偶见底鼓现象，部

45、分地段小断裂发育，给煤层回采带来一定困难。 八、存在的主要八、存在的主要问题问题与建与建议议 1、矿方应在开采实践中，进一步对 2 号、3 号煤层进行资料采集、编 制工作，以指导矿井生产。 2、应注重对隐伏断裂的观察与研究，加强隐伏断裂、导水断层的探放 水工作，在矿井生产过程中，认真做好地质编录工作，为矿井建设服务，按 照“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则进行，确保安全生产。 3、建议加强生产矿井地质工作，全面搜集井下资料，及时建立有关台 帐、卡片，进行综合编录，根据地质规律预测回采工作面开采条件，为安全 开采提供技术依据。 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计

46、 23 4、矿井建设及生产过程中必须加强环境保护工作。 5、建议矿方应尽快申请有关资质部门对矿方不井水质方面进行监测 与检验，以确保安全用水。 第二章第二章 井田开拓与开采井田开拓与开采 第一第一节节 井田境界及可采井田境界及可采储储量量 一、井田境界一、井田境界 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 24 2009 年 11 月 17 日，山西省国土资源厅换发了新的采矿许可证，证号： C1400002009111120043578，批准开采山西组 2 号、3 号煤层，井田范围由 以下 9 点坐标依次连线圈定（1980 年西安坐标系）： (1)X=4035451.16 Y=1

47、9596930.56 (2)X=4035451.16 Y=19598430.57 (3)X=4033451.15 Y=19598430.58 (4)X=4033451.15 Y=19599695.59 (5)X=4032376.14 Y=19599695.60 (6)X=4032376.13 Y=19596930.57 (7)X=4032651.13 Y=19596930.57 (8)X=4032951.14 Y=19597230.57 (9)X=4033451.14 Y=19596930.57 该井田北邻山西安鑫煤业有限公司，西部与山西古县老母坡煤业有限 公司和山西安吉欣源煤业有限公司相邻，

48、东北部与山西安泽玉华煤业有限 公司相邻,南部为社会井田。 二、二、资资源源/储储量和可采量和可采储储量量 (1)储量计算方法 采用地质块段算术平均法。计算公式如下： Q=SMd 式中： Q块段煤炭储量，t； S块段水平投影面积，m2； 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 25 M块段内煤层平均厚度，m； d煤层视密度，t/m3。 (2) 矿井资源/储量计算 根据煤、泥炭地质勘查规范，储量计算的工业指标确定如下：能利 用储量最低可采厚度为 0.7m，最高可采灰分为 40%，最高硫分为 3%。2、3 号煤容重均 1.35t/m3。 按照 2007 年 1 月山西省煤炭地质公司编

49、制的山西玉和泰煤业有限 公司资源/储量核查地质报告数据，该井田 2、3 号批采煤层井田保有资源 /储量 1546 万吨，经计算截止 2008 年底矿井保有储量 1472.7 万吨，其中 2 号煤层保有储量 665.4 万吨，3 号煤层保有地质储量 807.3 万吨。 (3) 矿井资源/储量计算评价和分类 按照煤、泥炭地质勘查规范，国务院函(1998)5 号文关于酸雨 控制区和二氧化碳污染控制区有关问题的批复及煤炭工业矿井设 计规范等有关文件规定，矿井资源/储量遵循下列原则计算： 1)最低可采厚度 0.7m; 2)煤层灰分不大于 40%；最高可采硫分(Std)3%； 3)储量计算的煤层为 3 号煤层； 4)根据储量核查地质报告提供的 2、3 号煤层底板等高线图及矿方提 供的采掘工程平面图，用地质块段法对井田内 3 号煤层资源/储量进行了 计算，2、3 号煤容重均为 1.35t/m3。 (4)矿井设计资源/储量 依据煤炭工业矿井设计规范规定的矿井设计