某煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计

山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 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 一、交通位置一、交通位置 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司位于右玉县东南元堡子乡红寺洼 村南，行政区划属右玉县元堡子乡所辖。地理位置为： 东经 1123730-1123856； 北纬 394401-394950。 井田东南距北同蒲铁路（岱岳站)约 43 公里，西北距右玉县城（油 坊)约 32 公里，山（阴)和（内蒙和林)公路距矿区 2.5 公里，公路、 铁路均可运输，交通较为方便。 二、地形地貌二、地形地貌 井田位于大同盆地西缘，洪涛山以北，属山前丘陵区，地势平缓， 井田内总体表现为南高北低，最高点位于井田东部土梁，海拔为 1527.80m，最低点位于西北部的大沙沟河漫滩上，海拔为 1427.0m，相对 高差 100。80m。 三、河流水系三、河流水系 井田属海河流域永定河水系，桑干河支系。区内无常年性河流，只 在井田中部分布一条较大沟谷大沙沟，平时一般干涸无水，仅雨季时 有短暂洪水排泄，向西北汇入元子河。元子河雨季最大流量达 980m3/h， 河床宽度为 300500m，于井田西北侧由北向南流过，为井田附近主要河 流。 四、气象及地震情况四、气象及地震情况 本区属暖温带大陆性气候，春季干旱多风沙，冬季长而寒冷，夏季 甚短，降水多集中在夏末秋初，全年气温变化剧烈。年均气温 4.5，最 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 2 - 高气温和昼夜温差显著。极端最高温度 33.4，极端最低温度34.1， 平均日温差为 15左右。降水量主要集中于 79 月，年均降水量为 450m。年蒸发量为 1556.71926.7mm，其中 48 月蒸发量大。蒸发量是 降水量的 34 倍。每年结冰期从 10 月上旬至翌年 4 月下旬，最大冻土 深度 163cm，一般为 138cm。西北风几乎贯穿全年，5 月份风力最大，风 速在 14.022.0m/s。 第第二二节节 矿矿井井地地质质 一、地质构造一、地质构造 1.井田地层 本井田属于大同煤炭国家规划区，全井田均被黄土掩盖。根据以往 地质勘查资料结合井筒所揭露的实际地层情况，井田内赋存地层由老到 新为：奥陶系、石炭系、二叠系和第四系。现分述如下： （1）奥陶系中统上马家沟组（O2s） 为煤系地层之基底。岩性主要为灰灰黄色、深灰色厚层状石灰岩， 隐晶、微晶结构、致密坚硬，溶洞发育被方解石脉充填，上部夹泥灰岩、 白云质灰岩，灰岩中含丰富的海相动物化石。 （2）石炭系（C） 1）中统本溪组（C2b） 底部为浅灰色铝土岩及赤红色铁质岩，局部为深灰色、灰黑色泥岩， 致密块状。其上为灰黑色粗粒砂岩及泥岩，粗粒砂岩成份为石英、长石， 含有片状白云母，分选、磨圆中等，较坚硬。中部夹有 1-2 层灰色、深灰 色石灰岩，致密块状，性脆，可见方解石脉。上部为中粒砂岩。中粒砂 岩多为灰色，成份为石英、长石。硅质胶结，分选，磨圆中等，泥岩多 为灰黑色，致密块状。顶部含一层不稳定薄煤层(14 号)本组厚度 18.63- 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 3 - 50.57 米，平均 29.05 米，本组地层与下伏地层呈平行不整合接触。 2）上统太原组（C3t） 主要由灰白色砂岩，深灰色泥岩、砂质泥岩及煤层组成。为本区主 要含煤地层。共含 7 层，即 4、5、8、9、10、11、12 号。主要可采煤层 有 2 层，即 9、11 号。底部为一层厚约 2.86 米的灰色粗粒砂岩(K2)与下伏 地层分界，砂岩成份为石英、长石，硅质胶结，分选较差，磨圆中等， 植物化石有脉羊齿、猫眼鳞木等。本组厚度 61.82-118.56 米，平均 109.43 米。本组地层与下伏地层呈整合接触。 （3）二叠系（P） 下统山西组（P1s） 主要由灰白色粗粒砂岩、细粒砂岩、浅灰-深灰色砂质泥岩、泥岩及 煤层组成。本层共含煤 3 层，即 1、2、3 号煤层，底部为一层厚约 6.0 米 的灰白色粗粒砂岩(K3)与下伏地层分界。植物化石有带羊齿楔叶等。最大 残留厚度 44.60 米，本组地层与下伏地层呈整合接触。 （4)第四系（Q) 1）中上更新统（Q23) 由土黄色亚砂土、亚粘土组成，广泛覆盖全区。富有垂直节理，本 组厚度 2.80-23.85m，平均 10m，与下伏地层为角度不整合接触。 2）全新统（Q4) 为现代冲洪积层，岩性主要为砂、砾石、卵石及亚砂土，厚 10-20 米， 平均厚 10 米。 2、含煤地层 井田含煤地层为大同煤田的下煤系，即石炭二叠系煤岩系，其主要 含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。现叙述如下： 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 4 - 1)太原组(C3t) 主要由灰、灰白色砂岩、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、高岭质泥岩和 煤层组成。该组为本区主要含煤地层，含 4、5、8、9、10、11、12 号煤 层，由于煤层埋藏浅，4、5、8 号煤层井田内全部风化，10、12 号煤层 为不稳定不可采煤层，9、11 号煤层为主要可采煤层，赋存稳定。本组最 底部发育一层灰白色或灰黄色中、粗砂岩，定为标志层 K2，厚度 0-6.15 m，平均 4.30 m，作为与下伏本溪组的分界标志。该组含有丰富的植物 化石，沉积韵律较为清楚，属山前平原的曲状河到泥炭沼泽的沉积类型， 为过渡相含煤建造。 本组厚 61.82118.56m，平均 109.43m，与下伏地层整合接触。 2)山西组(P1s) 由一套灰、深灰、灰白色碎屑岩、粉砂岩、砂质泥岩和煤层组成。 本组含煤 2 层，其中：山西组中部的 2 号煤层分布有零星可采点，3 号煤 层以不稳定煤线赋存。最底部发育一层灰白色碎屑岩(K3)，赋存稳定，作 为与太原组的分界标志。本组属古陆边缘的山前冲积平原型，以内陆河 床相、河漫滩相为主，为陆相含煤建造。 最大残留厚度 44.60 米，与下伏地层整合接触。 太原组地层与山西组相比，具有颜色深，粒度细，泥岩发育等特点。 在其形成过程中具有良好的聚煤环境，聚煤作用相当发育，属海陆交互 相沉积。这一时期，地壳上升处于海退阶段，中间过程作小的海侵、海 退振荡。本区地层厚度、岩性、岩相、物性、沉积特征等沿其走向和倾 向都无明显的变化规律。 3、构造 该区位于大同向斜南部西翼南缘，根据钻孔及见煤点揭露，以煤层底 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 5 - 板等高线分析本区构造为走向北东，倾向北西的单斜构造，倾角平缓，一 般 为1-2。 在井田中部发现走向南北，延伸长1800m，宽80m 的印支期煌斑岩岩脉， 未发现断层和陷落柱。 综上所述，本井田地质构造属简单类。 三、煤层及煤质三、煤层及煤质 煤层 1、含煤性 井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组，地层厚度为 61.82118.56m，平均 109.43m，共含煤 7 层，为 4、5、8、9、10、11、12 号煤层，煤层总厚度平均为 20.87m，含煤系数 为 13.7%，其中 9、11 号煤层为稳定可采煤层，可采煤层总厚为 17.08m，可采系数为 11.2%。 2、可采煤层 本井田内可采煤层共 2 层，分别为 9 及 11 号煤层，现将井田内可采 煤层自上而下分述如下： (1)9 号煤层 9 号煤层位于太原组中部，煤厚 6.7617.38m，平均 12.50m，含 2-7 层夹矸，结构较简单复杂，全区稳定可采。在井田中部有南北走向的 煌班岩岩墙井田内部分地段煤层已风化。根据矿方反映，煤层风化无规 律性。 (2)11 号煤层 11 号煤层位于位于太原组中部，9 号煤层下 7.6119.93m，平均 15.20m，煤层厚 5.657.57m，平均 5.77m，含 2-3 层夹矸，结构较简单， 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 6 - 属稳定可采煤层。在井田中部有南北走向的煌班岩岩墙。 可采煤层特征见表 2-1-1。 表 2-1-1 可采煤可采煤层层特征表特征表 煤 层 号 煤层厚度（m) 最小-最大 平均 煤层间距（m) 最小-最大 平均 结构 （夹矸数) 稳定 性 可 采 性 顶板 岩性 底板 岩性 9 6.76-17.38 12.50 较简单-复 杂（2-7）稳定 全区 可采 中粗砂岩 砂质 泥岩 11 5.65-7.57 5.77 7.61-19.73 15.20 较简单（2-3） 稳定 全区 可采 砂质泥岩 砂质 泥岩 煤质 1物理性质及煤岩特征 本井田各煤层以弱玻璃光泽为主，断口差参状，块状构造，韧性较 大，镜煤内生裂隙发育并充填方解石，可见黄铁矿结核。宏观煤岩类型 以半暗煤为主，半亮型煤为辅。9、11 号煤层容重为 1.48t/m3。 2煤的化学性质和工艺性能 现将井田内钻孔煤质化验结果 9、11 号煤层主要化学指标分述如下： （1）9 号煤层： 水分(Mad) 原煤 2.22% 4.02%，平均 3.29%， 浮煤 1.78% 3.18%，平均 2.65%； 灰分(Ad) 原煤19.59%36.78%，平均27.60%， 浮煤 6.40% 9.44%，平均 7.45%， 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 7 - 挥发分(Vdaf)原煤36.04%39.66%，平均38.54%， 浮煤37.64%39.67%，平均38.72%， 硫分(St.d) 原煤 0.65% 2.17%，平均1.67%， 浮煤 0.51% 0.93%，平均0.87%， 粘结指数（GRI） 4462，平均56， 发热量 （Qnet，ad MJ/kg） 19.25-29.59 MJ/kg，平均23.26 MJ/kg。 （2）11 号煤层 水分(Mad) 原煤 1.83% 2.63%，平均 2.27%， 浮煤 1.85% 2.41%，平均 2.20%； 灰分(Ad) 原煤31.37%38.53%，平均34.53%， 浮煤 7.80%10.11%，平均 9.06%， 挥发分(Vdaf)原煤36.10%42.51%，平均38.98%， 浮煤38.07%42.33%，平均40.18%， 硫分(St.d) 原煤 1.77% 2.84%，平均2.26%， 浮煤 1.06% 1.54%，平均1.34%， 粘结指数（GRI） 5763，平均 60， 发热量 （Qnet，ad MJ/kg） 18.55-21.33 MJ/kg，平均20.23 MJ/kg。 3、煤的风化和氧化 本区煤层埋藏较浅，风氧化侵蚀较严重，其中局部可采的 5、8 号煤层， 基本全部被风氧化，全区可采的9 号煤层404、405 钻孔中有风化现象， 11 号煤层在405 钻孔中有风化现象，另在井下巷道揭露有多处风氧化现象。 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 8 - 9、11 号煤层风氧化范围见底板等高线及资源 /储量估算图。风化煤和氧化 煤 与正常煤区别，一方面是按原生结构以及物理性质遭受破坏的程度不同， 风 氧化煤特征，一般光泽较正常煤暗淡，严重风化的为土状光泽，灰褐色 ，黑 灰色，质地疏松，外生裂隙发育，氧化煤较风化煤的变质程度轻，接近正 常煤。另一方面是测定的化学性质和工艺性方面差别较大，风化煤的有机 质绝大多数被破坏，矿物质含量高，灰分产率大，可燃性极低或无，粘结 性消失；氧化煤的有机质有部分被破坏，其水分明显增高，发热量明显下 降，粘结性为0，腐植酸含量较正常煤增高。 4、煤类和工业用途评价 9 号煤层为低灰中灰煤、低硫中低硫煤、高挥发分的气煤。 11 号煤层为低灰中灰、中硫高硫、高挥发分的气煤。 根据井田9、11 号煤层主要特征，普遍灰分和硫分较高，但经洗选后， 均有所降低，故工业用途可用作炼焦用煤。 四、井田水文地质四、井田水文地质 1、地表水 井田位于神头泉域补给径流区，地貌属黄土丘陵区山间洼地，东 部和西北部为黄土丘陵，中间呈带状山间洼地，地势较为平坦。井田内 无常年性河流，各大小沟谷，平时干枯无水，仅雨季有洪峰通过，其中 较大沟谷为大沙沟，雨季洪水汇集于沟中，由东南向西北流出井田，然 后向西北流入元子河，井田属海河流域永定河水系桑干河支系元子河支 流，工业广场周边地表无不良工程地质现象，且不受洪水危害。 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 9 - 2、含水层 (1)奥陶系岩溶裂隙含水层 奥陶系主要为岩溶裂隙含水层，根据大同煤田左云南勘探区（南区) 详查地质报告资料，多数钻孔在钻进至石灰岩时漏水，富水性较强，据 井田东南侧 3km 处 609 号水文孔抽水试验结果，单位涌水量为 0.210.28L/s.m，渗透系数 1.081.278m/d，水位标高 1201.10m，裂隙发 育，且多被方解石充填，本含水层富水性及导水性均较好，水量较大， 水质类型为 HCO3SO42Ca2Mg2型水。根据 609 号水文孔资料推 测，本井田奥灰岩溶水水位标高在 1204m 左右。 (2)太原组砂岩裂隙含水层 太原组是本区主要含煤地层，9 号煤层上部砂岩及 K2砂岩是本组主 要含水层段，含水层厚 1020m，9 号煤层上部砂岩呈半风化状，岩石较 为破碎，裂隙发育。本矿在开采 9 号煤层时，砂岩裂隙水经过冒落带或 断层直接进入矿井，太原组地下水位已大幅度下降，在影响半径范围， 地下水位已降至 9 号煤层中。据井田西北 4200 米处东洼北煤矿 3 号水文 孔抽水试验，静止水位深 149.52m，单位涌水量 0.02850.04L/s.m，渗透 系数 0.08560.1001m/d，富水性弱。 水质类型：HCO3CaMg 型水，矿化度 340mg/L，总硬度 238.42mg/L，PH 值 7.07。 (3)山西组砂岩裂隙含水层 山西组地层埋藏浅，近地表岩石均已风化，属风化裂隙水，该含水 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 10 - 层与上部冲积层水局部沟通，富水性较好。有时第四系上更新统砂层与 山西组地层直接接触，水力联系密切。在矿坑排水疏干范围内，山西组 含水层基本已无水。东洼北煤矿 3 号孔山西组抽水试验时，静止水位埋 深 85.20m，基本已到孔底，成干孔状态。 (4)第四系孔隙含水层 第四系孔隙含水层在本区分布范围较广，含水层为第四系上更新统 砂、砂砾石层，厚 4.8510.00m，颗粒粗，以粗砂、砾砂为主，局部富 水性较好。据井田西北 4000 米处东洼北煤矿在区内打的两口浅层水井， 出水量 300400m3/d，富水性中等。 水质类型为 HCO3Ca。Mg 型，矿化度 215mg/L，总硬度 185.87mg/L，PH 值 8.30。 3隔水层 井田隔水层有石炭系中统本溪组地层和上更新统粘土层。 本溪组岩性主要为灰色砂质泥岩、泥岩，灰白色铝质泥岩组成，加 少量中细砂岩，局部为灰岩，厚 18.0026.64m，平均 22.10m。本组地 层普遍发育，连续性强，是煤系下伏良好的隔水层。 上更新统粘土在本区分布比较广，厚度一般在 410m，是煤系地层 上覆良好的隔水层。 4地下水补给、排泄条件 本区地下水补给来源主要为大气降水入渗补给。区内第四系松散层 分布范围广，可以直接接受大气降水入渗补给，补给条件好，山西组、 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 11 - 太原组含水层其上覆一般都有上更新统粘土覆盖，具有隔水作用，但在 局部地段，粘土已被冲蚀，并形成天窗，第四系砂砾石层孔隙水通过天 窗向山西组补给，煤系砂岩裂隙水与第四系孔隙水有一定的水力联系； 奥陶系石灰岩溶水则接受区外侧向补给，由于岩溶裂隙、孔洞比较发育， 其补给条件相对较好。 井田内地下水排泄以垂向排泄为主。煤系砂岩裂隙水通过矿井排出 地面形成了以矿井为中心的排泄疏干网；第四系孔隙水一部分以蒸发形 成垂向排泄，一部分补给了煤系地层，少部分通过水井人工排泄；奥陶 系岩溶水则通过岩溶裂隙向西南方向流向神头泉。 5矿井充水因素分析 (1)大气降水和地表水 井田地表水体不发育，仅雨季时沟谷中有大气降水形成的短暂洪流。 区内地势平坦，大气降水入渗条件比较好，但由于煤系地层中有泥岩相 隔，因此大气降水仅是矿井充水间接因素。特别是井田西部的大沙沟沟 谷较深，虽平时无水，但雨季汇集洪水后水量较大。 (2)第四系孔隙水 第四系孔隙水可以接受大气降水直接补给，补给条件比较好，局部 富水性较强，煤层开采形成冒落带、导水裂隙带之后，上更新统孔隙水 可通过“三带”直接进入矿井，其充水方式以淋水、涌水为主，局部可 能形成顶板突水。 (3)采空区积水 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 12 - 据调查：井田东部毗邻的高山井田开采 9 号煤层，在本井田东部距 离 350 米处形成采空区，并有约 8100m3的积水，位于煤层仰起端，其采 空区积水对本矿煤层开采存在潜在危险，当本矿采掘巷道与相邻煤矿采 空区积水沟通时，将会产生严重的透水事故。南部右玉教场坪煤业有限 公司，与本井田相邻处为风氧化带，采空区距本井田较远，采空积水不 会与本井田沟通。而北部南阳坡煤矿，西北部山西玉龙煤业有限公司均 位于煤层下倾端，采空区积水不会渗入本井田造成危害。另据调查，本 矿较老采空区局部也存有一定积水，原喜鹊沟煤业有限公司开采 9 号煤 层采空区有积水 1 处，积水量约 21000 m3，原喜鹊沟煤业开采 11 号煤层 形成 2 处采空区积水，积水量约 12100 m3。原玉岭山煤业有限公司开采 11 号煤层在井田中北部形成处积水，积水量约 33500 m3。 随着时间的推移，重组后的关闭系统因不排水，积水量会增大，积 水面积也会相应扩大，矿方应引起足够重视。 采空区具体积水量采用 矿井安全手册老空区积水量估算公式 Q=WMF/cosx 估算，估算结果见下表： 采空区积水量估算结果表 煤层积水区位置编号 积水区 面积 (m2) 煤层 厚度 (m) 积水 系数 煤层 倾角 () 积水量 (m3) 9原喜鹊沟煤矿西北部1120012.500.15221000 合计21000 原玉岭山煤业中北部183610.15213000 原玉岭山煤业中北部20056 4.72 0.15214200 原玉岭山煤矿业 88234.760.1526300 11 原喜鹊沟东部 89305.600.1527500 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 13 - 原喜鹊沟西南部 54760.1524600 合计6036345600 3)奥灰岩溶水 井田内奥灰水位标高为 1204左右，远低于 11 号煤层最低底板标高 （1320） ，故认为不存在奥灰带压开采。 4)现根据导水裂隙带公式计算 9、15 号煤层开采所产生的导水裂隙带 高度: Hf=100M/(5.1n+5.2)+5.1 式中: Hf导水裂隙带（m） M累计采厚（m） n煤分层层数 9 号煤层平均厚度 7.94m，计算后导水裂隙带为 82.19m。 井田内 9 号煤层上距地表约 81m，导水裂隙带高度大于 9 号煤层距 地表间距，故地表水可通过 9 号煤层导水裂隙带导入 9 号煤层采空区， 对开采 9 号煤层产生影响。在今后开采 9 号煤层时一定要注意煤层顶板 裂隙渗水情况的变化。 6.矿井涌水量 该矿现开采 9 号煤层，重整合组前实际生产能力 0.30Mt/a 时，正常 涌水量为 80m3/d，雨季最大涌水量为 110m3/d。 根据富水系数比拟法预算当矿井生产能力达到 0.9Mt/a 时开采 9 号煤 层的矿井涌水量： 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 14 - 计算公式为：Q=P/P0Q0 式中： P0为现矿井生产能力，万 t； Q0为现矿井涌水量，m3/d； P为扩大后的生产能力，万 t； Q为扩大后的涌水量，m3/d。 若矿井生产能力达到 0.9Mt/a，则开采 9 号煤层时矿井正常涌水量预 计为 240m3/d，最大为 330m3/d。 设计考虑黄泥灌浆析出水量 25m3/h，因此，矿井正常涌水量 35m3/h，最大涌水量 40m3/h。 7. 水文地质类型 井田奥陶系石灰岩岩溶裂缝含水性较强，岩溶水水位标高 1204m 左右， 而11 号煤层底板标高为1310-1370m，均在1204m 以上，不会受到岩溶水的 危害。 该矿主要可采煤层为9、11 号煤层，其直接充水含水层太原组砂岩裂 缝含水层，富水性较弱，但由于其上覆第四系孔隙水富水性局部较强，而 且部分地段与山西组风化壳直接接触，水力联系密切，且开采 9 号煤层顶板 导水裂缝会上延到河床之下的基岩剥蚀面，导通地表水，第四系孔隙水又 可通过裂缝带向井下泄流，使矿井涌水量增加， 9 号煤层采空区有积水，故 9 号煤层水文地质类型为中等。 11 号煤层最大冒落带高度延伸至9 号煤层， 且11 号煤层采空区有采空积水，故11 号煤层水文地质类型为复杂。 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 15 - 五、其它开采技术条件 1煤层顶底板岩石工程地质特征 （1）9 号煤层 直接顶板：为灰色中砂岩，厚度 2.10-2.40m，平均 2.18m，块状、较 坚硬，不易垮落。为稳定顶板。 老顶：为灰白色粗粒砂岩，厚度 4.50-24.18m， 平均 14.75m，成分 以石英、长石为主，含黑色矿物，钙质胶结，坚硬，难垮落。为级老 顶。 直接底板：为深灰色砂质泥岩和泥岩， 厚度 0.80-2.45m，平均 2.10m，细腻，具滑感，较坚硬，局部为细砂岩。 （2）11 号煤层 直接顶板：岩性以砂质泥岩为主，多为薄层状结构，断口平坦状、参 差状，含植物化石碎片，质软、性脆， 厚度1.23-9.20m，平均4.25m。为中 等稳定顶板。 老顶：分布于井田的北部、西部和东南部，岩性以中粗砂岩为主， 局部为细砂岩，厚层状，钙质、泥质胶结，半坚硬， 厚度 2.85-11.20m， 平均 6.00m。属于级老顶。 直接底板：岩性以细砂岩为主，厚度 1.24-8.60m， 平均 4.80m 左右， 薄层状，有时为中细砂岩、钙质胶结，坚硬。 根据相邻的东洼北煤矿（距本井田 1800 米）曾采取 9、11 号煤层顶 底板样进行了力学性质试验，试验结果见表 2-1-2，可供参考。 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 16 - 表 212 煤层顶底板岩石物理力学成果表煤层顶底板岩石物理力学成果表 孔 号 煤 层 号 顶底 板类 型 岩性 真密度 (kg/m3) 视密度 (kg/m3) 含水 率 （% ） 孔隙 率 （% ） 抗压 强度 （MPa ） 抗拉 强度 （MPa ） 抗剪 强度 （MPa ） 内摩 擦角 （） 凝聚力 （MPa ） 软 化 系数 9顶板 砂质 泥岩 260924971.134.297.900.464.03 3 11顶板 粉砂 岩 263025500.943.0417.101.554.8033486.160.71 2.瓦斯 根据山西省煤炭工业局晋煤安发200989 号文“关于朔州市 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” ，原山西右玉玉岭山煤业有限公司 2008 年度矿井月产 4500t 时绝对 CH4涌出量为 0.32m3/min，绝对 CO2涌出量 0.45m3/min，为低瓦斯矿井； 根据朔州市煤炭工业局朔煤发2008303 号文“关于全市 30 万吨/年以 下地方煤矿 41 对矿井 2008 年瓦斯行等级鉴定结果的批复” ，原山西右玉 喜鹊沟煤业有限公司 2008 年度矿井月产 7500t 时绝对 CH4涌出量 1.4m3/min，相对 CH4涌出量 6.72m3/t，绝对 CO2涌出量 2.99m 3/min，相 对 CO2涌出量 14.35m 3/t，为低瓦斯矿井。山西教场坪集团玉岭煤业有限 公司矿井达到 0.9Mt/a 时，绝对 CH4涌出量为 12.73m3/min，绝对 CO2涌 出量 27.18m3/min，为低瓦斯矿井。 3煤尘 根据山西省煤矿设备安全技术检测中心 2010 年 1 月 28 日对山西教 坪集团玉岭煤业有限公司 9 号煤层的检验报告，9 号煤层火焰长度 50mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量 50%，9 号煤层煤尘具有爆炸危险性。 11 号煤层的检验报告，11 号煤层火焰长度 15mm，抑制煤尘爆炸最低岩 粉用量 40%，11 号煤层煤尘具有爆炸危险性。 4煤的自燃 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 17 - 根据山西省煤矿设备安全技术检测中心2010 年1 月28 日对山西教坪集 团玉岭煤业有限公司9 号煤层的检验报告， 9 号煤层吸氧量为0.56cm3/g，自 燃倾向性为类，属自燃煤层。11 号煤层的检验报告， 9 号煤层吸氧量为 0.66cm3/g，自燃倾向性为类，属自燃煤层。 5地温、地压 井田煤层开采至今，未发现有地温地压异常现象，属地温、地压正 常区。 六、对井田地质勘探程度的评价六、对井田地质勘探程度的评价 1.对勘探类型和勘探基本网度的评价 按照国土资源部颁发的煤、泥炭地质勘查规范(DZ/T0215-2002) 规定，山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井达到了勘探程度。 2.地质构造对开采影响的分析 该区位于大同向斜南部西翼南缘，根据钻孔及见煤点揭露，以煤层底 板等高线分析本区构造为走向北东，倾向北西的单斜构造，倾角平缓，一 般为1-2。在井田中部发现走向南北，延伸长1800m，宽80m 的印支期 煌斑岩岩脉，未发现断层和陷落柱。本井田地质构造属简单类。 3。资源对比的可靠性和稳定性分析及对开采的影响 本井田的主要可采煤层，依据岩性组合，标志层、层间距、煤层结 构、煤质特征，测井曲线形态及沉积特征进行综合分析对比，可以确切 的说主要可采煤层的对比是可靠的，对比的依据是充足的，对开采影响 不大。 4。能利用资源/储量的复核、验算，高级资源/储量的范围、储量是 否满足设计要求 井田构造复杂程度属简单类，9、11 号煤层属稳定煤层。根据固体 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 18 - 矿产资源/储量分类(GB/T17766-1999)和煤、泥炭地质勘查规范 (DZ/T02152002)有关规定，9、11 号煤层以 1000m 作为探明储量基本线 距，并外推实际工程点距的 12 圈定为探明的经济基础储量(111b)，以 2000m 作为控制的储量基本线距，并外推实际工程点距的 12 圈定为控 制的经济基础储量(122b)，其余块段及风氧化区边界外推 50m 估算为推断 的内蕴经济资源量(333)，能够满足要求。 5.水文地质、瓦斯等级、煤质分析等资料的精确程度及对开采的影响 9、11 号煤层直接充水含水层太原组砂岩裂缝含水层，富水性较弱， 但由于其上覆第四系孔隙水富水性局部较强，而且部分地段与山西组风化 壳直接接触，水力联系密切，且开采9 号煤层顶板导水裂缝会上延到河床之 下的基岩剥蚀面，导通地表水，第四系孔隙水又可通过裂缝带向井下泄流， 使矿井涌水量增加， 9 号煤层采空区有积水，故9 号煤层水文地质类型为中 等。11 号煤层最大冒落带高度延伸至9 号煤层，且11 号煤层采空区有采空 积水，故11 号煤层水文地质类型为复杂。 井田奥陶系石灰岩岩溶裂缝含水性较强，岩溶水水位标高 1204m 左右， 而11 号煤层底板标高为1310-1370m，均在1204m 以上，不会受到岩溶水的 危害 山西教场坪玉岭煤业有限公司矿井达到 0.9Mt/a 时，绝对 CH4涌出量 为 12.73m3/min，绝对 CO2涌出量 27.18m3/min，为低瓦斯矿井。9 号煤层 火焰长度 50mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量 50%，9 号煤层煤尘具有爆 炸危险性。9 号煤层吸氧量为 0.56cm3/g，自燃倾向性为类，属自燃煤 层。由此可以看出，上述情况除了煤层自然发火，其它对开采基本影响 不大。 6.对地质资料的评价 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 19 - 1. 查明了本区构造为走向北东，倾向北西的单斜构造，倾角平缓，一 般为1-2，井田构造类型为简单类。 2. 查明了井田含煤地层主要为石炭系上统太原组，含煤 7 层，其中可 采煤层为9、11 号煤层，属稳定煤层。 9、11 煤层煤类为气煤和长焰煤，属 炼焦用煤，也可作为动力用煤或民用燃料。 3. 查明了9 号煤层直接顶板为稳定顶板，老顶为 级老顶。 11 号煤层 直接顶板为中等稳定顶板，老顶为 级老顶。 查明了井田 9 号煤层矿井瓦斯绝对涌出量 0.311.80m3/min，相对涌 出量 4.96 8.64m3/t，属低瓦斯矿井。 9 号和 11 号煤层煤尘均有爆炸危险，自燃倾向性均为自燃。 4. 查明了井田 9、11 号煤层直接充水含水层为太原组砂岩裂隙水层， 含水性较弱，但存在有大面积的采空区。故 9 号煤层水文地质类型为中 等，故 11 号煤层水文地质类型为复杂。 5. 查明了井田内及周边矿井采空区积水情况，目前来说井田及周边 煤矿没有火区分布。 6.经本次估算，共获得井田 9、11 号煤层保有储量 7458 中：探明的 经济基础储量(111b)4586 万 t；控制的经济基础储量(122b)2530 万 t；推断 的内蕴经济资源量(333)342 万 t。探明储量占总资源/储量的 61.5%。 7. 存在问题及建议 1)9、11 号煤煤尘均具有爆炸性，自燃倾向均为自然，生产中应重视 防尘防活工作。 2)采空区积水是一大隐患，矿井建设必须坚持“预测预报、有掘必探 （钻探） 、先探后掘、先治后采”原则，加强探放水管理工作。 3)煤层开采可以导通煤系含水层及地表水体，生产建设中应有防治措 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 20 - 施，预防水害发生。 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 根据 2009 年 11 月 6 日山西省国土资源厅颁发的采矿许可证(证 号 C)，批准山西教场坪集团玉岭煤业有限公司开采 9、11 号煤层，井田 面积为 6.5609km2，生产规模 0.90Mt/a，井田范围由下列 112 个拐点坐 标连线圈定。见井田境界拐点坐标表 3-2-1。 表 3-2-1 井田境界拐点坐标表井田境界拐点坐标表(6带带) 1980 西安坐标系1954 北京坐标系 备注 拐点 编号 纬距(X)经距(Y)纬距(X)经距(Y) 1.30.66 2.30.68 3.30.68 4.30.68 5.30.69 6.30.69 7.30.69 8.29.69 9.29.69 10.28.68 11.28.68 12.28.66 开采深度：1400m-1310m 井田东西长约 3.66km，南北长约 2.65km，井田面积 6.5609km2。 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 21 - 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司西北为山西右玉玉龙煤业有限公 司，东部为右玉县高山煤矿，北部和东部为南阳坡煤矿，南部为山西右 玉教场坪煤业有限公司。 井田内批采煤层 9、11 号煤保有资源/储量 74.58Mt。其中探明的经济 基础储量（111b）45.86Mt， （111b）占总资源/储量 61.5%，控制的经济 基础储量（122b）25.3Mt，(111b+122b)占总资源/储量 95.4%，推断的内 蕴经济资源量（333）3.42Mt。矿井保有能利用资源/储量汇总表见表 3-2- 2。 二二、开开拓拓方方案案 据山西教场坪集团玉岭煤业有限公司资源整合初步设计， 矿井采用斜井 开拓。在现有的工业场地内，利用原喜鹊沟煤业的主斜井作为资源重组 整合后矿井的主提升井，主斜井净宽 3.2m，净断面 5.90m2，倾角 18， 斜长 438m 至 11 号煤层底板岩石中，掘垂深 20m、直径 6.0m 井底煤仓。 装备带式输送机，担负全矿井的煤炭提升任务，敷设人行台阶、扶手， 为矿井的进风井和安全出口。在喜鹊沟煤业场地新掘副斜井作为资源重 组整合后矿井的辅助提升井，副斜井净宽 5.6m，净断面 21.30m2，倾角 6，斜长 979m 至 11 号煤层底板下 10m 处，采用无轨胶轮车运输，担 负矿井的辅助提升、下放大件设备和人员上下任务，为矿井的进风井及 安全出口。刷大原玉岭山煤业副斜井作为资源重组整合后矿井的东回风 资源/储量 煤层 煤 类 111b122b333蹬空区现保有 % 总总 111b % 总总 122b111b 9QM26.59 4.232.46033.2879.992.6 11QM19.2721.070.96041.3046.797.7 合计QM45.8625.303.4274.5861.595.4 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 22 - 斜井，净宽 4.5m，半圆拱断面，净断面 16.05m2，倾角 18，斜长 310m 至 9 号煤层，敷设人行台阶、扶手，为矿井的回风井及安全出口。刷大 原喜鹊沟煤业有限公司副井作为资源重组整合后矿井的后期回风斜井， 净宽 4.5m，半圆拱断面，净断面 16.05m2，倾角 25，斜长 230m，敷设 人行台阶、扶手，为矿井的后期回风井及安全出口。 根据煤层赋存特征，设一个水平开拓全井田 9、11 号煤层。 主井井筒落底后布置一条上仓运输巷与原西运输巷、原南运输巷连 接，副斜井落底后向东布置一条集中辅运输巷分别与 9 号煤辅运大巷、 南辅运巷连接，东回风井直接与东回风巷连接。 利用 9 号煤层沿南北方向布置的运输、辅运、回风三条大巷，开采 9 号煤一采区；利用现有南回风、运输巷及新掘南辅运巷，开采二采区； 沿东部井田边界布置三条大巷，北运输巷、北辅运巷、北回风巷，开采 三采区。 平行公路煤柱布置首采工作面运输、回风顺槽。运输、回风顺槽分 别与相对应的大巷直接沟通。运输、辅运、回风大巷均沿 9 号煤层布置。 巷道间距 30m，巷道保护煤柱每侧 30m。全井田 9 号煤共划分三个采区。 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 23 - 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 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司位于右玉县东南元堡子乡红寺洼 村南，行政区划属右玉县元堡子乡所辖。 井田东南距北同蒲铁路（岱岳站)约 43 公里，西北距右玉县城（油 坊)约 32 公里，山（阴)和（内蒙和林)公路距矿区 2.5 公里，公路、 铁路均可运输，交通较为方便。 二、供电二、供电 结合本矿负荷及周围电源情况，并与右玉电力公司协商，确定本矿 主、副井工业场地各建 10 kV 变电所 1 座，一回路电源引自增子坊 110kV 变电站 10kV 母线段，一回路电源引自下石井 110kV 变电站 10kV 母线段， 供电电源可靠。 三、通讯三、通讯 鉴于现代通信技术迅猛发展的趋势和节省初期投资，采用设置 80 门 电话虚拟网点，与右玉县电信局之间建立虚拟网，信道采用光缆传输。 现有 1 套 HJD-80 门控调度交换机来构成矿井生产调度通信系统。 该调度通信系统以“用户小交换机”形式与行政管理通信系统进行 联网，设 3 对中继线。 在主井井口房、副井井口房、井底车场、运输调度室、水泵房、采 区泵房变电所、带式输送机集中控制硐室等主要机电设备硐室和采掘工 作面，安装电话。井下主要水泵房、井下主变电所、矿井地面变电所和 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 24 - 地面通风机房、空压机房的电话，能与矿调度室直接联系。 通信线路的敷设方式：井下通信电缆沿主、副井井筒各敷设 1 条双 钢丝铠装矿用通信电缆，两条电缆互为备用，并在井下作交接。井下电 缆均采用阻燃型矿用通信电缆，电话机采用本安型。 工业场地内建设通信管道网，场区内的电话用户配线网、本地计算 机管理网等弱电线缆一律沿通信管道敷设。局部分支线路采用直埋或沿 墙明敷设方式。 四、供水四、供水 新打一深水井，通过深井泵提升至地面高位水池，作为本矿井地面 生产、生活供水可靠的供水水源。 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) 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。 (三) 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 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 25 - (一)工人 施工队伍主要来源于中航长城龙鑫工程建设有限公司。 (二)材料来源 施工材料主要有钢材、水泥、砂石、木材等，钢材可以在大同、朔 州市购买，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煤矿的矸石沟中。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，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 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 26 - (一)完成副斜井实测、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)完成副斜井明槽掘砌，安装为施工服务的井口设施。 为解决副斜井井口覆盖层厚、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)。 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 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 山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计 中航长城龙鑫工程建设有限公司 - 27 - (一)以副斜井的水文地质、断面、长度、坡度施工进度计划为依据；