煤矿回采工艺初设说明书

前言一、概况根据自治区国土资源厅2008年10月30日颁发的采矿许可证，证号1500000830688，井田范围由16个拐点圈定，井田面积8396KM2，批准开采标高为1280M1203M。批复生产能力为060MT/A。矿井原设计采用斜井开拓方式（主、副、回风斜井），开采IV2、1煤层，井下IV2煤层一盘区两翼各布置1个钻爆落煤对拉回采工作面（1401、1402），工作面长度为240M（2120M），同时布置有2个钻爆掘进工作面（顺槽、大巷掘进），一井二面达到矿井设计生产能力060MT/A。该矿井于2009年10月通过了由市煤炭工业局组织的相关部门及专家，对煤矿改扩建工程项目进行了竣工验收，并出具了市煤炭工业局关于印发煤业有限责任公司煤矿60万吨/年竣工验收意见书的通知（鄂煤局发2009245号）。从矿井建设至今，井田中南部奎洞沟北侧张家渠内的工业场地已基本形成，井下1401、1402对拉回采工作面和1403、1404对拉回采工作面已采空，目前，正在开采的IV2煤层一采区1405、1406对拉回采工作面也即将于2010年年底开采完毕。根据自治区煤炭工业局文件关于煤业有限责任公司煤矿技术改造（变更回采工艺）的批复（内煤局字2010436号），“原则同意煤矿变更回采工艺，由炮采回采工艺改为综合机械化回采工艺，设计生产能力根据资源条件合理确定”。同时，依据市人民政府关于印发进一步促进煤炭产业优化升级淘汰落后产能实施方案的通知（鄂府发电20099号）的文件精神，为了进一步淘汰落后产能，促进煤炭行业产业升级，提升煤炭产业整体发展水平，煤业有限责任公司结合煤矿实际生产情况，提出将矿井原设计的钻爆落煤回采工艺进行优化升级，进一步提高矿井井下的机械化作业水平和煤炭资源回收率。为针对本矿井的煤层实际赋存条件，选择合理的采煤方法及采掘设备等，煤业有限责任公司委托煤矿设计研究院有限责任公司编制煤业有限责任公司煤矿技术改造（变更回采工艺）初步设计及其配套的安全专篇，生产能力由原有的060MT/A提升至090MT/A。二、设计编制依据1、设计委托书；2、采矿许可证（证号1500000830688）；3、2010年10月锡林郭勒盟灵通矿业发展有限责任公司编制的煤业有限责任公司煤矿生产地质报告；4、自治区煤炭工业局文件关于煤业有限责任公司煤矿生产地质报告的批复（内煤局字2010487号）5、煤炭工业合肥设计研究院2009年编制的煤业有限责任公司煤矿矿井改扩建变更初步设计；6、市煤炭局文件市煤炭局关于煤业有限责任公司煤矿初步设计（变更）的批复（鄂煤局发200913号）；7、市煤炭工业局关于印发煤业有限责任公司煤矿60万吨/年竣工验收意见书的通知（鄂煤局发2009245号）；8、自治区煤炭工业局文件关于煤业有限责任公司煤矿技术改造（变更回采工艺）的批复（内煤局字2010436号）；9、矿山救援服务协议书；10、安科安全生产检测检验有限公司出具的矿井瓦斯等级鉴定报告（2010年度）；11、安科安全生产检测检验有限公司出具的煤尘爆炸性、煤自燃倾向检验报告（2010年度）。12、水利局文件水利局关于煤业有限责任公司煤矿项目承诺用水的函（伊水发201020号）；13、土地使用证（伊国用2010第501134）；14、高压供电合同；15、市水文勘测局2010年11月编制的煤业有限责任公司煤矿工业场地设计洪水位计算书。16、矿方提供的煤矿相关资料及协议支持性文件；17、关于进一步加强煤矿建设项目安全管理的通知（发改能源2010709号）；18、市人民政府关于印发进一步促进煤炭产业优化升级淘汰落后产能实施方案的通知（鄂府发电20099号）；19、煤矿安全规程（2010年版）；20、矿山救护规程（AQ10082007）；21、矿井通风安全装备标准GB/T505182010；22、煤矿井下消防、洒水设计规范GB503832006；23、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程；24、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ10292007）；25、煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范（AQ10552008）；26、中华人民共和国国务院令（第446号）国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定；27、国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局国家安全监管总局国家煤矿安监局关于所有煤矿必须立即安装和完善井下通讯、压风、防尘供水系统的紧急通知（安监总煤行2007167号）；28、关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知（安监总煤装2010146号）；29、国家相关法律、法规等。三、设计的指导思想1、以经济效益为中心，选择经济、适用、安全的回采工艺。地面生产系统尽可能与其合理衔接，同时力求实现井下开拓、开采系统的最优化。2、提高资源回收率及劳动生产效率，尽可能采用提高机械化设备开采和运输。3、尽量利用井上下原有设备和设施，最大限度地合理集中生产，简化辅助生产设施和生产环节，采用较先进的矿井管理模式，实现减员增效，为矿井投产后有较好的经济效益创造条件。4、严格执行国家煤炭工业开采的法规、政策。四、设计的主要特点1、矿井设计生产能力由原设计的060MT/A优化为090MT/A，矿井采用一次设计，一次建成投产的移交方式。2、井田开拓方式设计仍采用斜井开拓方式，即利用已形成的主、副、回风斜井。矿井井下设一、二水平，一水平开采2煤层，二水平开采1煤层。3、盘区布置设计全井田2煤层划分为三个盘区，1煤层划分为一个盘区。4、大巷及井下硐室利用已形成的井下南北方向布置2煤层运输大巷、辅运大巷和回风大巷，本次设计继续延伸，并在井田中部向西部边界掘进2煤层一盘区运输、辅运及回风大巷。5、井下运输井下煤炭运输采用胶带输送机运输方式，辅助运输采用防爆无轨胶轮车运输方式。6、采煤方法设计井下开采2、1煤层均采用为长壁式综采一次采全高。7、采掘工作面及装备矿井投产后，在井下布置1个薄及中厚煤层长壁综采工作面、1个顺槽综掘和1个大巷普掘工作面。8、矿井通风矿井采用中央并列式通风系统。矿井总风量58M3/S，选用2台FBCDZ618型对旋防爆轴流式通风机，功率290KW。9、井下排水矿井正常涌水量为10M3/H，最大涌水量为15M3/H。设计利用井下水泵房及主副水仓，利用已有水泵MD12253型3台，排水管543MM沿主斜井排至地面井下水处理池。10、矿井防灭火设计井下以移动式黄泥灌浆为主，辅以注氮、阻化剂综合防灭火措施，井下新增1套ZHJ12/12型移动式防灭火注浆装置。同时，若井下工作面及采空区有自燃发火迹象时，矿方可采用地面分散钻孔黄泥灌浆，进行防灭火工作。11、矿井地面生产系统设计利用现有矿井地面生产系统，井下原煤由主井胶带提升，并在主斜井井口进行简易筛分分级加工,末煤通过地面胶带走廊提升至地面末煤圆筒仓存储，块煤和中煤落地堆储。12、辅助及附属设施根据矿井实际情况，设计利用已有矿井修理车间、材料棚，新建油脂库、消防材料库、坑木加工房、无轨脚轮车库等设施，煤样制取及化验等均委外。13、总平面布置设计利用地面工业场地利用位于井田中南部奎洞沟北侧支沟张家渠沟内的原有工业场地，包括主、副、风井工业场地、临时排矸场地及爆破器材库。14、矿井电源根据矿方提供，本矿井现有两回10KV电源线路均引自兰家塔10KV开闭所10KV侧不同母线段，架空线路导线采用LGJ70型钢芯铝绞线，线路全长085KM，采用钢筋混凝土电杆架设。设计根据负荷统计及线路电压损失计算，需将导线更换为LGJ150型钢芯铝绞线。15、矿井供电设计利用地面已有10KV箱式变电所，并将原有S9500/10，500KVA，10/04KV型变压器更换为S111000/10，1000KVA，10/04KV型变压器2台。地面配电系统采用10KV、038/022KV两种电压等级。利用井下原有两回10KV电缆线路经主井井筒引至井下中央变电所。井下供配电电压采用10KV、114KV、066KV和0127KV四种电压等级。16、矿井水源设计本矿井利用工业场地附近张家渠沟内的已有深水井，另在束汇川与奎洞沟的交汇处新建深井取水，补充矿井生产及生活用水。同时，在工业场地内主斜井井口附近设井下水处理站，将井下水净化处理后复用，井下正常涌水量为10M3/H。同时可用水车拉水至食堂后侧半地下400M3/D生活水池,将其作为生活应急水源。17、矿井通信矿井行政通信由当地市政通信系统汇接入网解决，生产调度通讯为RCOM40型调度总机一台（已安装），地面设分机37门，井下分机选用KHT3本安型电话机14门。18、安全监测设计利用矿井已安装一套KJ110型煤矿安全生产综合监控系统，新增一套KJ236动目标监测系统。设计井下配KFF8型基本分站9个。19、地面供热设计采用工业场地锅炉房集中供热，利用已有锅炉房内的一台DZW4125H蒸汽锅炉，全年运行；井筒防冻利用工业场地已有主、副井热风炉室两座，内设热风炉各1台，其中主井热风炉型号RMG07MW，副井热风炉型号RMG175MW。原有主井热风炉供热负荷不满足井筒供热需求，设计新增RMG105MW热风炉一台，替换已有主井热风炉。20、矿井达到设计生产能力时，建设项目总造价为2811589万元，另根据有关规定计入铺底流动资金40980元后，建设项目总资金为2852569万元。其中包含已有工程建设投资1730286万元。五、矿井建设的主要技术经济指标1、矿井设计生产能力090MT/A；2、矿井保有资源/储量1579MT；3、矿井可采储量791MT；4、矿井服务年限70A；5、达产时盘区数1个；6、达产时工作面数1个；7、采煤方法长壁综采，一次采全高；8、巷道掘进顺槽采用综合机械化掘进，大巷采用钻爆掘进；9、井巷工程总量新增巷道2082M，新增巷道掘进总体积218432M3；10、万吨掘进率231M/2427M；11、矿井吨煤耗电量111KWH12、矿井场地总地占地面积690HM，其中工业场地占地面积39HM；13、矿井建设工期50个月；14、矿井在籍人数442人；原煤全员效率950T/工日；15、矿井达到技术改造后设计生产能力时，净增建设项目总造价为1081303万元，净增吨煤投资为12014元。另计入铺底流动资金40980万元后，建设项目净增总资金为1122283万元；16、本矿井的单位生产成本为14285元/T。五、存在问题及建议1、我国西部地区生态环境比较脆弱，矿井建设必然会对生态造成一定的影响。建议项目业主在建设过程中对资源开发、生态保护和发展经济，节约能源统筹兼顾，实现可持续发展。2、本矿井工业场地位于井田南部张家渠沟内，地势较低，虽然北侧已施工有防洪堤，但应尽快施工场地周边的地面排洪沟渠及加高、加固防洪堤，加强井口防洪，经常维修地面防洪工程，疏通防止雨季洪水淹井。3、本矿井改造利用原有主、副、风井井筒以及已有开拓大巷两侧存在大面积的采空区，为防止采空区积水造成井下水患，煤矿需查明采空区的详细位置、范围及其积水和坍塌情况，并按设计要求留足采空区安全保护煤柱，加强对采空区的管理及巷道的维护。同时，严格按照安全规程将要求，加强采空区的密闭管理工作，防止安全事故发生。4、本井田东、南部束会川及奎洞沟两侧有2煤层出露，同时在回收井田东侧及东南侧2、1煤层可采区域时，沟内可采煤层地表覆盖较薄，井下开采可能导致地表塌陷或开采裂隙沟通地表导致涌水涌沙事故发生，建议矿井在开采过程中一定要按设计留有足够的河流防水煤（岩）柱，在巷道掘进中加强支护，坚持探放水，同时加强危险区域地表监测，确保安全生产。5、井田的东部和南部均为2煤层露头及火烧区，井田中西部存在大面积2煤层火烧区，且井田内2煤层火烧区范围没有钻孔控制，富水性不清，煤层之间隔水层厚度不清，所以，矿井在生产过程中要进一步勘测火烧区范围，针对火烧区的特性，切实做好防范工作，在该区域要留设足够的保护煤柱，并加强探放水工作，以确保安全。6、矿井工程地质中等，沿沟谷煤层局部埋藏较浅，极可能存在浅层地压问题，建议委托科研部门开展合理支护方式研究，确定合理支护参数。同时，井下大巷、暗斜井及顺槽巷道在掘进过浅埋危险区域时，应加强工作面探放水，坚持“预测预报、有疑必探，先探后掘、先治后采”原则，加强对工作面有毒气体泄露检测，并且应根据巷道附近的实际围岩情况，考虑增设梯形工字钢配合钢筋网、锚索，或采用钢筋砼砌碹进行加强支护。7、张家渠在工业场地上游建有一座小型淤地坝，现状淤地坝不能满足煤矿防洪要求，库区库容较小，从安全角度考虑，应加高加宽、加高、加固淤地坝，为确保煤矿能够抵御多次洪水威胁，应在淤地坝左岸布置溢洪道，工业场地应布置明排洪沟。其淤地坝改造以及溢洪道和排水沟的设计和施工应请具有相关资质的单位进行设计施工，不得擅自建设。同时，在淤地坝上游应设立专门的防洪监测站，工业场地内做好防洪排涝措施，在遭遇洪水时及时通报下游煤矿，必要时要立即撤离煤矿人员，将生命安全放在首位。8、建议矿方尽快同步实施煤矸石的综合利用项目，以达到煤矸石的再利用，减轻对环境的污染。第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、位置与交通1、位置煤矿位于自治区市纳林陶亥镇境内，行政区划隶属纳林陶亥镇管辖。其地理坐标为东经11013041101505；北纬393354393648。井田与矿区范围相对位置关系见图111。2、交通矿井距纳林陶亥镇政府约9KM，距旗政府所在地阿勒腾席热镇直距45KM。矿井距纳林塔淖尔壕柏油路约15KM，有简易公路相通，至包府公路的淖尔壕约9KM。从淖尔壕向南约32KM可到陕西大柳塔镇，向北约46KM可到市东胜区，东胜区为市政府所在地，是市的政治、经济文化发展中心和交通枢纽，公路、铁路交通发达，东西向有109国道，南北向有210国道、包府二级公路（S213）、包神铁路在此交汇，交通干线、支线四通八达。故矿井对外交通比较便利。详见交通位置图112。图111井田与矿区范围相对位置关系图图112交通位置图二、地形地貌井田位于高原东南部，地形总体为北高南低，西高东低，最高点位于井田东南部，海拔标高13372M，最低点海拔标高为12524M，最大海拔标高差为848M，一般相对海拔标高差为5060M。井田内树枝状沟谷纵横切割，形成山丘、沟谷，山坡、山梁被残坡积物覆盖，沟谷两侧裸露基岩，属典型的高原侵蚀丘陵地貌。三、地表水系本井田属区域性地表分水岭“东胜梁”南侧。主要沟谷有井田东部边界的束会川及南部边界的束会川支沟奎洞沟，井田内的小沟均为束会川和奎洞沟的支沟。这些沟谷均为季节性沟谷。旱季干旱无水，暴雨过后可形成短暂的洪流，向南汇入奎洞沟或由西向东汇入束会川，向东南汇入勃牛川，再向东南汇入陕西省境内的窟野河，最终注入黄河。四、气象及地震本区气候干燥，阳光辐射强烈，日照丰富，昼夜温差较大，冬季寒冷漫长，夏季炎热短暂，春季少雨多风，秋季多雨凉爽，据气象站资料区内最高气温366（1975年7月22日），最低气温29（1961年2月11日），年降水量2777MM（1980年）5441MM（1989年）年平均降水量350MM，且多集中在7、8、9三个月内，年平均蒸发量为24921MM，为年平均降水量的7倍，无霜期165天，最大冻土深度204M，全年多风，冬春季多刮西北风，夏秋季多刮东南风，平均风速23M/S，最大风速可达24M/S。本区气候属于干旱半干旱的高原大陆性气候。据中国地震动参数区划图（GB183062001），本区所在区域地震动峰值加速度（G）为005，比照中国地震烈度区划图1990对照地震烈为6度，属弱震区预测范围。井田内亦无泥石流、滑坡及塌陷等不良地质灾害现象发生。五、区域经济简况本区人口较稀少，居住分散。过去居民以从事农业为主，牧业次之，并由于地表植被少，土地贫瘠，少雨缺水，农耕地少，农牧业均不发达，工业生产基础薄弱，农民生活贫穷，经济相对落后。近年来随着国家西部大开发带动了地区经济的发展，当地居民大多数青壮年外出打工，主要以矿工为主，少数人从事煤炭运输业及个体工商业、服务业。以煤炭、天然气、耐火粘土、羊绒四大支柱产业为优势，创造了很好的经济效益，地区丰厚的资源受到国内外的重视，赢得了良好的投资环境，这必将给地区的经济发展起到积极的推动作用，同时也为煤炭资源开发提供了更广阔的前景。煤炭开发是区域内主要经济来源，近几年来随着全国煤炭市场的逐渐好转，煤炭开发带动乡镇工、商业快速发展，使当地的投资环境大大改善，道路建设及电力、通讯设施的配套已初具规模，煤炭市场为地方经济的发展起到了极大的推动作用。六、环境现状及开采对环境的影响本区地处高原，属于黄土覆盖的丘陵地区，地表植被稀少，生态环境十分脆弱。在煤矿范围内，目前尚未发生过滑坡，泥石流等地质灾害，沟谷两旁局部崩塌现象在雨后时有发生，多为黄土陡坎，煤矿开发时应注意对自然环境的保护，减少对环境的污染和破坏。煤矿多年的开发建设，已经造成对环境的局部影响，因此，煤矿扩建后，由于开采力度加大，必然会造成大面积毁林毁草，致使水土流失；另外，矿井开采使地下水位下降，大片植被死亡，从而引发土地沙漠化。在开采浅部煤层时，对井泉影响较大，往往使井泉干枯，从而影响当地居民的生活用水及农田灌溉用水；矿井产生的各种生活污水及工业废水直接污染其附近水源。矿井生产形成的南部大面积采空区，放顶后会出现地裂缝、地面塌陷、地面沉降等地面变形。煤矿主要固体废弃物为井巷掘进的废石及煤矸石，侵占耕地、减少土地资源，污染土壤，废物中有害元素因降水的长期淋滤往往富集在水中，污染水资源。煤矿生产建设中噪声源较多，对工业场地四周产生影响。七、矿区开采现状煤矿是在原汇源煤矿和原兰家塔村煤矿的基础上进行整合，并将其外围无矿权争议的新扩区一并划入后形成的井田，煤矿与整合前各煤矿相对位置关系见图112。1、原汇源煤矿原汇源煤矿始建于2001年，2002年正式投产，设计年生产能力9万吨。主采2煤层，斜井开采，长壁式采煤，煤柱支护，炮采落煤，装载机装煤，自卸车运煤。截至2005年6月30日累计生产煤炭235万吨，经核实消耗资源储量52万吨，资源回采率为452。2、原兰家塔村煤矿原兰家塔村煤矿早在九十年代就有所开采，2000年以后进入正规施工和开采，设计年生产原煤为6万吨。主采2煤层，采用平硐开拓方式，沿煤层向南掘进，已穿过井田南界，在两侧布设回采巷道。至目前已采出原煤10万吨左右，经核实消耗资源储量24万吨，采矿回采率为42。目前原兰家塔村煤矿由于资源整合已停产关闭。受矿方委托，煤炭工业合肥设计研究院从2006年至2008年间，先后编制了煤矿技术改造可行性研究报告、煤矿技术改造初步设计、煤矿技术改造初步设计安全专篇，设计规模为06MT/A，并根据矿方建设过程中煤层赋存条件以及地质条件的变化情况，对上述设计分别进行了修改变更，最新的设计文件为2008年9月编制的煤业有限责任公司煤矿矿井改扩建变更初步设计和煤业有限责任公司煤矿矿井改扩建初步设计（修改版）安全专篇，该设计分别有市煤炭局文件“鄂煤局发200913号”，和煤矿安全监察局包头监察分局文件“包煤安字200930号”进行了批复。矿井设计规模为060MT/A，服务年限为128A。矿井采用斜井开拓方式（主、副、回风斜井），移交时井下IV2煤层一采区两翼各布置1个钻爆落煤对拉回采工作面（1401、1402），工作面长度为240M（2120M），同时布置有2个钻爆掘进工作面（顺槽、大巷掘进），一井二面达到矿井设计生产能力060MT/A。该矿井根据相关设计内容完成的技改工作也于2009年10月通过了由市煤炭工业局组织相关部门及专家，对煤矿改扩建工程项目进行了竣工验收，并出具了市煤炭工业局关于印发煤业有限责任公司煤矿60万吨/年竣工验收意见书的通知（鄂煤局发2009245号）。从矿井建设至今，矿井井下1401、1402对拉回采工作面和1403、1404对拉回采工作面已回采结束，目前，正在开采的IV2煤层一采区1405、1406对拉回采工作面也即将于2010年年底开采完毕。现有采空区范围详见煤业有限责任公司煤矿2煤层采掘工程平面图。根据生产地质报告统计数据，从矿井建设至今共采出原煤104MT。相对位置关系图113八、矿区电源、水源及通信条件1、电源条件在距本矿工业场地约085KM处建有一座兰家塔10KV开闭所，兰家塔10KV开闭所的两回10KV电源分别引自朱尔克35/10KV变电站10KV不同母线段，导线型号LGJ240，线路长度约22KM。根据煤矿于2010年1月7日与电冶局伊金霍洛供电分局签定的高压供用电合同，采用单电源、双回路向矿方供电，由朱尔克35KV变电站以10KV电压，分别经914、924开关送出的架空线路，经过兰家塔10KV开闭所，并由兰家塔10KV开闭所10KV不同母线段引两回10KV电源线向本矿井10KV配电室供电。目前，本矿井双回路供电线路已形成，导线型号LGJ70，至兰家塔10KV开闭所线路长度约085KM，采用钢筋混凝土电杆架设引至本矿。2、水源条件根据现场提供的资料，现有工业场地地面生产、生活及消防用水取自现有工业场地附近张家渠沟内的深水井，井深20M。目前井下排水经地面高位水池简易沉淀后复用于井下生产及消防洒水。设计考虑矿井技术改造后用水量增加，在工业场地东南约15公里处奎洞沟与束会川的交汇处新建深水井，补充矿井生产及生活用水。同时，在工业场地内主斜井井口附近设井下水处理站，将井下水净化处理后复用。3、通信条件本矿井采用行政、调度合一制式，选用JSY2000D型一套数字程控调度交换机一台，最大容量128门，初期只动用30门，完成矿井内部行政、生产调度之功能。调度主机设在矿办公楼生产调度中心。九、迁村征地情况本矿井为生产矿井，井田内已完成民房搬迁，矿井工业场地已办理土地使用证。十、周边煤矿煤业有限责任公司煤矿周边共有6家生产煤矿，其相邻关系详见图113。1、海伊奎煤矿为露天煤矿，开采2煤层，生产能力030MT/A，井田面积0909KM2，为合法保留煤矿。2、兰家塔煤矿为露天煤矿，生产规模06MT/A，开采2煤层，井田面积18499KM2，为合法保留煤矿。3、小纳林沟煤矿为井工煤矿，开采2煤层，生产规模06MT/A，井田面积35218KM2，合法保留煤矿。4、巴龙图煤矿为井工煤矿，高档普采工艺，开采2煤层，生产规模06MT/A，井田面积2576KM2，为合法保留煤矿。5、育才煤矿为井工煤矿，高档普采工艺，开采2煤层，生产规模045MT/A，井田面积8021KM2，为合法保留煤矿。6、安源煤矿为井工煤矿，开采2煤层，生产规模120MT/A，井田面积92589KM2，综采工艺。为合法保留煤矿。本矿及周边煤矿自建矿以来未发生过越界开采、瓦斯及煤尘爆炸、冒顶、井下突水等安全事故，本矿井采空区范围经实测已在开拓图中圈定并在设计中留足隔离煤柱。经实地详细勘查，周边煤矿均留有井田边界保安煤柱，也无超层越界现象。相邻关系图114第二节地质特征一、区域地质简况（一）地层东胜煤田地层沉积序列与华北侏罗纪各煤田基本相似，地层区划属于华北地层区、地层分区。具体处于高头窑小区、乌审旗小区和准格尔旗临县小区的交界地带。东胜煤田为侏罗纪早中世大型含煤建造，主要含煤地层为侏罗系中下统延安组J12Y，其沉积基底为三叠系上统延长组T3Y,其上覆地层有侏罗系中统直罗组J2Z，安定组J2A；白垩系下统志丹群K1ZH；第三系上新统N2；第四系上更新统马兰组Q3M及全新统Q4。东胜煤田区域地层表详见表121。东胜煤田区域地层表表121系统组厚度M最小最大岩性描述全新统（Q4）025为湖泊相沉积层、冲洪积层和风积层。第四系上更新统马兰组（Q3M）040浅黄色含砂黄土，含钙质结核，具柱状节理。不整合于一切地层之上。第三系上新统（N2）0100上部为红色、土黄色粘土及其胶结疏松的砂岩，下部为灰黄、棕红、绿黄色砂砾岩、砾岩，夹有砂岩透镜体。不整合于一切老地层之上。东胜组K2LZH40230浅灰、灰紫、灰黄、黄、紫红色泥岩、粉砂岩、细粒砂岩、砂砾岩、泥岩与砂岩互层，夹薄层泥质灰岩，交错层理较发育。顶部常见一层中粗粒砂岩，含砾，呈厚层状。白垩系下统志丹群伊金霍洛组K11ZH3080浅灰、灰绿、棕红、灰紫色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩、细粒砂岩、中粒砂岩、粗粒砂岩、细砾岩，中夹薄层钙质细粒砂岩，斜层理发育，下部常见大型交错层理。与下伏地层呈不整合接触。安定组（J2A）1080浅灰、灰绿、黄紫褐色泥岩、砂质泥岩、中粒砂岩，含钙质结核。中统直罗组（J2Z）1278灰白、灰黄、灰绿、紫红色泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩、中粒砂岩、粗粒砂岩，下部夹薄煤层及油页岩，含1煤组。与下伏地层呈平行不整合接触。中下统延安组（J12Y）78247灰灰白色砂岩，深灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩和煤层。含2、3、4、5、6、7煤组。与下伏地层呈平行不整合接触。侏罗系下统富县组（J1F）0110上部为浅黄、灰绿、紫红色泥岩，夹砂岩；下部以砂岩为主，局部为砂岩与泥岩互层；底部为浅黄色砾岩。与下伏地层呈平行不整合接触。上统延长组（T3Y）35312黄、灰绿、紫、灰黑色块状中粗粒砂岩，夹灰黑、灰绿色泥岩和煤线。与下伏地层呈平行不整合接触。三叠系中统二马营组（T2ER）87367以灰绿色含砂砾岩、砾岩，紫色泥岩、粉砂岩为主。（二）构造及岩浆岩东胜煤田大地构造分区属华北地台台向斜东胜隆起区（级构造单元）之东北部，总体构造形态为一向南西倾斜的单斜构造，倾向210左右，倾角15，地层沿走向和倾向有宽缓的波状起伏，无大的褶皱和断裂构造，未见岩浆岩侵入体，构造复杂程度为简单类型。二、井田地质概况（一）地层煤矿位于东胜煤田东南部，处于东胜煤田准格尔召新庙矿区第1315勘探线之间的东部。根据以往地质资料和井田开采资料，井田内分布的地层有三叠系上统延长组（T3Y），侏罗系中下统延安组（J12Y），侏罗系中统直罗组（J2ZH），侏罗系中统安定组（J2A）和第四系（Q4）。现由老到新分述如下1、三叠系上统延长组T3Y井田内未见出露，井田外ZK4701孔揭露该组地层，揭露厚度8574M。该组地层为含煤地层沉积基底，岩性为灰绿色中、粗砂岩，局部地段为含砾砂岩，夹灰绿色薄层状砂质泥岩和粉砂岩，颗粒成分以石英为主，长石次之，分选较好，普遍发育大型板状、槽状交错层理，为典型的河流相沉积。2、侏罗系中下统延安组（J12Y）为井田内含煤地层，出露于井田内较大的沟谷两侧。根据其岩性组合及沉积旋回特征，共划分为五个岩性段，地层厚度由西向东变薄，最大厚度12380M。岩性为浅灰灰白色细砂岩，少量中砂岩，灰色深灰色粉砂岩，砂质泥岩，含3、4、5、6共四个煤组，含煤510层，其中3煤组自燃殆尽。与下伏延长组呈平行不整合接触。3、侏罗系中统直罗组（J2ZH）井田内零星出露。分布于海拔1320M以上的丘陵上部，海拔1320M以下大部分被剥蚀，厚度一般050M。岩性以泥岩、砂质泥岩为主，含煤1层，与下伏延安组呈平行不整合接触。4、第四系（Q4）依据其成因可分为冲洪积物（Q4ALPL）、残坡积物（Q4）、少量次生黄土（Q34）、风积沙（Q4EOL），井田内厚度一般小10M，分布于缓坡和沟谷底部。（二）构造及岩浆岩井田位于东胜煤田准格尔召新庙详查区东北部，其构造形态与详查区构造形态一致，为一向西南倾斜的单斜构造，倾向210220，倾角13，产状平缓。井田内不发育断层，沿倾向和走向有小褶皱等构造。未发现有陷落柱、剥蚀、冲刷等，有火烧岩分布。井田构造复杂程度为类型，即构造简单类型。（三）火烧岩在井田内煤层露头区分布，规模较大，主要为3、2、2煤层自燃所致。颜色为浅红、紫红或紫色，质硬且裂隙较发育，火烧程度低者仍保留有原岩层的层理构造；火烧程度高者形成炉渣状岩块。据原报告资料，煤层自燃发火趋势样的测试结果，煤层还原样与氧化样燃点之差TO一般在1830之间，属易自燃煤层。其次煤的变质程度较低、挥发分较高，含氧高以及煤中丝碳含量高、吸氧性强，易氧化是煤层自燃的内在主要因素。储量核实报告在充分利用原详查报告的基础上，经野外进一步踏查，并对照原地质报告，确定2煤层基本全被燃烧，形成了火烧岩；2煤层由地表露头向深部火烧岩宽度约为150220M。（四）火区分布情况依据本矿井的生产地质报告，井田内采空区及实体煤分布区无正在燃烧的火区分布，也无地温异常现象。三、含煤地层及含煤性（一）含煤地层本井田内含煤地层为侏罗系中下统延安组（J12Y），依据其岩性组合及沉积旋回特征，划分为五个岩性段，内第一、二、三、四岩段保存基本完整。由于后期风化剥蚀，五岩段只残留下部。现分述如下1、第一岩段（J12Y1）井田内未见出露。自延安组底界至1煤层顶板砂岩底界，厚度2452M，岩性为灰白色中细砂岩、灰深灰色粉砂岩、砂质泥岩，含6煤组，含煤1层，即1煤层。1煤层为井田内次要的局部可采煤层。2、第二岩段（J12Y2）井田内未见出露。自1煤层顶板砂岩底界至1煤层顶板砂岩底界，厚度23502530M，平均2505M。岩性为灰深灰色粉砂岩、砂质泥岩夹灰白色中细粒砂岩。含5煤组，含煤23层，均为不可采煤层。3、第三岩段（J12Y3）井田内零星出露。自1煤层顶板砂岩底界至2煤层顶板砂岩界，厚度22602660M，平均2395M。岩性灰深灰色粉砂岩、砂质泥岩夹薄层灰白色细粒砂岩。含4煤组，含煤23层，2煤层为井田主要可采煤层，其余均为不可采煤层。4、第四岩段（J12Y4）井田内均有出露。自2煤层顶板砂岩界至2煤层顶板，厚度34353850M，平均3508M。岩性灰白色中细粒砂岩、粗砂岩、深灰色砂质泥岩、泥岩。含3、4煤组，含煤12层，可采煤层为2煤层，2煤层在井田内均遭自燃破坏。5、第五岩段（J12Y5）井田内大面积出露，因后期的风化剥蚀，残存厚度1619M，平均175M。自2煤层顶板砂岩界至延安组顶界，本岩段遭后期剥蚀变薄，残存厚度1619M，平均1750M。岩性灰白色中细粒砂岩、深灰色粉砂质、粉砂质泥岩、泥岩。含2煤组，2煤组在井田内均被剥蚀。（二）含煤性井田内含煤地层为侏罗系中下统延安组（J12Y），含煤地层平均厚度107M，含可采煤层13层，可采煤层总厚度802M，平均200M，可采含煤系数75。四、煤层及煤质（一）煤层根据核实报告和采掘工程揭露，井田内可采煤层共计3层，分别为2煤层、2煤层和1煤层。各可采煤层特征见表122。可采煤层主要特征一览表表122煤层自然厚度（M）层间距（M）煤层利用厚度煤层号最大值最小值平均值（点数）夹矸情况最大值最小值平均值（点数）最大值最小值平均值（点数）可采范围稳定程度2060258168（4）0全部自燃234031952869（4）217920219516017920219516全部可采较稳定43775925517351012235106800122351068局部可采不稳定1、2煤层根据核实报告，煤层自然厚度060228M，平均168M，利用厚度、煤层结构简单，无夹矸。顶板岩性为灰白色粗砂岩及深灰色砂质泥岩，底板岩性为细砂岩或泥岩。与2煤层间距23403195M，平均2869M。井田内2煤层已经全部自燃。2、2煤层除井田南部、东部被剥蚀或自燃外，赋存于井田大部。揭露厚度179202M，平均195M，利用厚度179202M，平均1956M，不含夹矸。顶板岩性为灰白色粗砂岩及深灰色砂质泥岩，底板岩性为细砂岩或泥岩。与1煤层间距43775925M，平均5173M，属于厚度稳定，全井田可采的稳定煤层，为井田主要可采煤层。3、1煤层赋存于井田全境，自然厚度012235M，平均106M，利用厚度012235M，平均106M。煤层结构简单，不含夹矸。顶板岩性为细中粒砂岩，底板岩性为砂质泥岩、局部细粒砂岩。该煤层仅井田北部可采，为局部可采的不稳定煤层。（二）煤质1、煤的物理性质井田内的煤呈黑色，条痕为褐黑色，弱沥青沥青光泽，条带状结构，棱角状及参差状断口，层状构造，内生裂隙发育，燃点300左右，燃烧试验为剧烈，残灰呈粉状，灰白灰黄色，显微硬度195203KG/MM2。2、煤岩特征1宏观煤岩特征煤的组分以亮煤为主，镜煤、暗煤、丝炭呈条带或透镜体夹于其中，煤岩类型属于半亮型。2显微煤岩特征井田内2煤层有机显微组分以镜质组和丝质组为主，两者之和为895，半镜质组为79左右，稳定组27左右。煤中无机显微组分很低，粘土组分含量在26左右，硫化物组、碳酸岩组、氧化物组一般在05以下。根据国际显微煤岩类型分类原则，井田内煤应为微镜惰煤。（3）煤的容重井田内2煤层和1煤层的容重均为125T/M3。3、煤的化性质学根据“核实报告”和矿井伊旗新庙煤质化验中心的化验结果，井田内可采煤层的煤质特征详见表123。煤层煤质一般特征表表123煤层洗选工业分析（）STD发热量（MJ/KG）编号情况MADADVDAF（）QNETDQGRD原煤7090804516198120783323362734926054130938240129432712818242335210882洗煤7819158482407426417237683903383620220221297429741原煤78387182725812684163223038352632822157299252222753000263821洗煤839839156356313393339310130131井田内主要可采2煤层原煤水分MAD7090，平均80；灰分AD5171356，平均823；挥发分VDAF21872722，平均2357,硫分STD073；洗煤水分MAD781915,平均848（取自核实报告），灰分AD5167198，平均1207，挥发分VDAF33233627，平均3492，硫分STD054130，平均093。属于低灰低中灰、低硫煤。井田内1煤层原煤水分MAD783871，平均8277；灰分AD5812684，平均1632；挥发分VDAF30383526，平均3282,硫分STD026；洗煤水分MAD839，灰分AD563，挥发分VDAF3393，硫分STD013。属于低灰、特低硫煤。4、工艺性能（1）发热量QNET,D井田内主要可采2煤层原煤干燥基低位发热量（QGRD）18242943MJ/KG，平均2108MJ/KG，属于低中热值煤；1煤层原煤干燥基弹筒发热量（QBAD）22753000MJ/KG，平均2638MJ/KG，属于中高热值煤。（2）粘结性井田内2煤层和1煤层，粘结指数为0，焦渣类型为3，属于无粘结性煤。（3）煤的可选性根据“核实报告”，2煤层简选样浮沉试验结果，浮煤产率集中在1313和1314两级，两级浮煤产率在88颜色，浮煤灰分小于46，分选比重01含量0595，属于极易选煤。5、煤类根据煤样测试结果，井田内2煤层为长焰煤（CY41），1煤层为不粘煤（BN31）。7、煤的工业用途评价井田内的煤层有害成分低，为低灰、低硫、高热值的长焰煤（CY41）或不粘煤（BN31），是良好的动力用煤及民用燃料，适用于各种工业锅炉，火力发电等。同时，根据对矿井实际开采情况调查，以及结合原详查报告对5个老硐采样分析结果，确定本井田内煤层未受风氧化影响。五、矿井瓦斯、煤尘以及煤的自燃情况1、瓦斯根据“核实报告”，井田内煤层瓦斯含量008068ML/G燃，可燃气体含量01049，CO2含量4361047，N2含量85939564，瓦斯分带属于N2带。根据安科安全生产检测检验有限公司2010年对矿井检测报告（2010WJ鄂Q005），矿井绝对瓦斯涌出量071M3/MIN078M3/MIN；二氧化碳绝对涌出量078M3/MIN113M3/MIN，鉴定为低瓦斯矿井。2、煤尘爆炸性及煤的自燃倾向性根据“核实报告”，井田内煤层具有爆炸性，煤层容易自燃。根据安科安全生产检测检验有限公司2010年对矿井所作的检测（内安X/MBR10/K105），井田煤尘具有爆炸性，煤的自燃倾向性为级容易自燃。3、地温根据矿井实际生产统计及周边生产矿井调查，井田内地温变化属地温正常区，对矿山开采无地热危害。六、水文地质（一）井田水文地质特征1、井田水文地质概况井田位于东胜煤田区域分水岭“东胜梁”以南，总体地势北高南低、西高东低，海拔高程13601237M，相对高程123M。井田内地形切割强烈，具典型的高原侵蚀性地貌特征。主要沟谷为井田东部边界的束会川和井田南部边界的奎洞沟（束会川支沟），其它较小沟谷均为束会川和奎洞沟支沟。沟谷内无常年水流，仅在雨季有暂时性洪水。洪水经束会川和奎洞沟向南汇入勃牛川后，在向东南汇入陕西省境内的窟野河，最终汇入黄河。井田内西部有一座小型塘坝，库容10104M2，塘坝内无水，已废弃。本地处于高原，为干旱半干旱大陆性气候，年降水量27775441MM，平均360MM，多集中于7、8、9三个月。由于地形、地貌、地质和植被等因素的制约，不利于大气降水入渗补给地下水。因此，井田内地下水资源匮乏。2、含水层（组）水文地质特征（1）松散岩类孔隙潜水含水层由第四系冲洪积砂砾石、粘土及风积沙组成，分布于束会川和奎洞沟底部，厚度小于100M。水位埋深1520M，单位涌水量Q012048L/S，泉流量10130L/S，渗透系数K3433M/D，富水性较弱，分布面积小。水化学类型HCO3CA型，矿化度较低，水质较好。（2）碎屑岩类孔隙裂隙潜水含水层由中下侏罗统延安组（J12Y）中细粒砂岩，风化裂隙发育的泥岩组成，井田内分布广泛。根据“核实报告”，单位涌水量Q000030002L/SM，渗透系数K000291001805M/D，水位标高124699M，富水性弱。矿化度079086G/L，水化学类型HCO3CLNA型和CLHCO3NA，水质较好。（3）碎屑岩类孔隙裂承压水含水层分布广泛，由三叠系延长组（T3Y）灰绿色中细砂岩组成。单位涌水量Q00007/SM，渗透系数K002318M/D，水位标高125830M，富水性弱。（4）火烧岩水文地质特征矿井内分布面积较大，结构疏松，裂隙发育，利用大气降水入渗。但其分布位置较高，不利于地下水赋存。在地形低洼处以泉的形式排泄。井田内地下水以大气降水入渗不给为主，侧向迳流补给为辅，以矿井排水排泄为主，侧向迳流排泄为辅。3、矿井涌水量根据煤矿2010年5月至10月矿井排水记录，枯水期排水约70M3/D，雨季排水90M3/D，最大排水量小于100M3/D。考虑井下灌浆以及消防洒水的部分回水，设计井下正常涌水量按240M3/D，最大涌水量360M3/D。4、矿床充水因素分析矿井直接充水含水层主要以碎屑岩类孔隙裂隙潜水含水层为主，以松散岩类孔隙潜水和碎屑岩类孔隙裂隙承压含水层为辅。充水含水层单位涌水量Q01L/SM。同时，井田内有老窑及旧有采空区存在，其积水情况不详，很可能给未来矿井造成突水水源。5、水文地质类型井田内直接充水含水层主要以碎屑岩类孔隙裂隙潜水含水层为主，以松散岩类孔隙潜水和碎屑岩类孔隙裂隙承压含水层为辅。充水含水层单位涌水量Q01L/SM。因此，将井田内水文地质类型划分为第一二类第一型，即水文地质条件简单型。六、工程地质依据矿井实际生产揭露以及生产地质报告，井田内含煤地层岩性以细砂岩、粉砂岩、泥岩为主。煤层顶底板以泥质粉砂岩、砂质泥岩为主。泥岩、泥质砂岩单轴极限抗压强度小于29MPA，属于较弱岩石；粉砂岩、细砂岩单轴极限抗压强度3959MPA，一般小于49MPA，属于半坚硬岩石。井田内煤层顶底板岩石属于软弱半坚硬岩石，其工程地质类型第三类第一二型，即层状岩类，工程地质条件简单中等型。七、其它有益矿产井田内未发现其它有益矿产赋存，与煤共生的有益稀散元素锗（GE）、镓（GA）含量均未达到工业开采品位，无综合利用价值。八、地质勘探程度、存在问题及建议（一）勘探程度评述本次设计的地质资料主要依据为2010年10月锡林郭勒盟灵通矿业发展有限责任公司编制的煤业有限责任公司煤矿生产地质报告，以及由自治区煤炭工业局文件批复（内煤局字2010487号）。同时，设计还参照了2006年3月义民资源勘查与环境检测有限责任公司编制的自治区东胜煤田准格尔召新庙矿区煤矿煤炭资源储量核实报告以及由自治区国土资源厅出具的关于自治区东胜煤田准格尔召新庙矿区煤矿煤炭资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明（内国土资储备字200696号）。上述报告较为详细的叙述了矿区地质、煤质及煤的工业用途、矿区开采技术条件和勘查地质工作成果及质量，对煤矿勘查类型和相应工程间距进行了确定，估算了煤炭资源储量，并对资源储量进行探采对比。报告为指导该矿井的施工建设提供了较为可靠的依据。同时，虽然核实报告勘查程度为详查，但从本矿井实际井筒施工、井下开拓大巷以及一采区首采工作面的顺槽巷道掘进所揭露的煤层地质资料显示，矿井首采区煤层的赋存条件稳定，与报告中内容基本相符。而且，井田虽无钻探工程控制，但开采和扩建巷道已经将井田部分地段分割成500500M和5001000M的开采区块，且各巷道中均有煤层厚度测量点。根据有关规范的相关规定，已达到勘探和详查阶段的控制程度。因此，设计认为核实报告以及生产地质报告相关资料已基本满足本次初步设计编制的要求。（二）存在的主要问题及建议1、本矿为技术改造矿井，报告中显示原煤矿已有采空区和古窑存在，但未对于老窑及采空区的积水情况、分布范围、坍塌、火烧情况等未详细论述，建议业主在技术改造施工过程中，一定要加强地面及井下的水文地质动态观测，必须注意雨季防洪，要防止地表水汇集而直接渗入坑道，而引发突水。同时，实测井下老窑的范围，加强对采空区管理及巷道维护，在开采过程中，应严格按矿山设计采掘，预设保安煤柱，加强工作面探放水工作，避免透水事故的发生。2、地质报告中没有提及当地的最高历史洪水位，且该矿井工业场地位于井田南部张家渠内，地势较低，矿井在开采南部区域时应做好探水工作，并留足防洪、防水煤柱，以防发生溃水事故。并建议矿山开采部门在当地有关部门的协助下，尽快查清当地的最高历史洪水位，并根据实际情况，对矿井的相关地区增设防洪坝、截水沟、雨季大量连续降雨撤人等安全技术措施，防止洪水灌井等事故的发生。3、井田中南部2煤层因采掘工程实施，控制程度较高，地质可靠程度高。井田北部既无钻孔控制，也无巷道工程揭露，煤层的连续性只是推断，地质可靠程度低。1煤层在井田内没有工程控制，其可采范围和仅仅是推断，地质可靠程度低。建议矿方在生产期间投入适量的探矿工程对井田北部的2煤层和1进行控制，为煤层设计和后续开采提供可靠地质依据。4、井田内上赋3、2、2煤层沿煤层露头局部易发生自燃，本次生产地质报告以及储量核实报告未投入实物工作量，火烧岩范围边界的确定不太准确，火烧岩的富水性不清。矿井在开采过程中应注意煤层顶板岩性的变化，防止打穿火烧岩引起塌落和涌水，要在火烧区外留有保安煤柱，或者在开采前采用其它手段予以查明火烧区界线（尤其是2煤层）。5、根据生产地质报告中，井下巷探资料基本反映井田南部范围2煤层赋存情况，但井田北部的勘查程度仍然低，且下部的1煤层无任何勘查工程控制，地质条件全属推断，建设单位必须