东升阳胜煤业公司改扩建初步设计说明书

山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书1目录前言5第一章井田概况及地质特征8第一节井田概况8第二节地质特征10第二章井田开拓与开采23第一节井田境界及可采储量23第二节矿井设计生产能力及服务年限26第三节井田开拓27第四节井筒29第五节井底车场及硐室30第三章大巷运输及设备31第一节运输方式的选择31第二节矿车32第三节运输设备选型32第四章采区巷道布置35第一节采煤方法35第二节采区布置37第三节巷道掘进38第五章通风和安全40第一节概况40第二节矿井通风41第三节灾害预防及安全装备44第六章提升、通风、排水和压缩空气设备47第一节提升设备47第二节通风设备51山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书2第三节排水设备52第四节压风设备53第七章地面生产系统55第一节煤质及其用途55第二节地面生产系统55第三节辅助设施57第八章地面运输58第九章总平面布置及防洪排涝59第一节概况59第二节平面布置59第三节竖向设计及场内排水61第四节场内运输62第五节其它场地布置62第六节管线综合布置63第七节场地绿化63第八节防洪排涝64第十章电气65第一节供电电源65第二节电力负荷65第三节送变电66第四节地面供配电68第五节井下供配电69第六节矿井通信、监控70第十一章地面建筑72第一节设计原始资料和建筑材料72第二节工业建筑物与构筑物75第十二章给水排水77第一节给水77第二节排水79山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书3第三节室内给排水80第四节消防及洒水80第十三章采暖、通风及供热81第一节采暖与通风81第二节井筒防冻82第三节锅炉房设备82第四节室外热力管网83第十四章环境保护84第一节概况84第二节主要污染的防治措施85第三节地表塌陷治理87第四节环境管理87第五节环境保护投资概算88第十五章职业安全卫生89第一节概述89第二节场地布置及建筑90第三节职业危害因素分析91第四节主要防范措施94第十六章建井工期98第一节建井工期98第二节产量递增计划99第十七章技术经济100第一节劳动定员及劳动生产率100第二节建设项目资金概算100第三节生产成本103第四节技术经济分析及评价105山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书4附录1、山西省煤炭工业局晋煤规发2005404号文“关于山西东升阳胜煤业有限公司矿井改扩建工程可行性研究报告的批复”。2、阳泉市安全生产监督管理局阳安监政发200512号“关于全市煤矿2004年度瓦斯等级鉴定工作的批复”。3、平定县阳胜煤矿“平阳煤字（2003）第34号阳胜矿井提升90万吨/年生产能力可行性研究及初步设计委托书”。4、山西省国土资源厅颁发的1400000431358号“中华人民共和国采矿许可证”。5、山西省煤炭工业局综合测试中心编号为2005320的“检验报告”。附件一、主要机电设备及器材目录二、概算书山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书5前言山西东升阳胜煤业有限公司矿井（原山西省平定县阳胜煤矿，以下简称阳胜煤矿）位于山西省阳泉市平定县境内，隶属于山西东升洁净煤有限公司（2004年7月，该公司更名为山西东升阳胜煤业有限公司）。1983年8月该矿开始建井，同年11月委托山西省煤炭规划设计院进行了矿井初步设计，设计规模300KT/A。经过十余年建设，于1998年7月正式投产，现实际生产能力为210KT/A。2004年10月我院编制了山西省平定县阳胜煤矿改扩建可行性研究报告，山西省煤炭工业局2005年5月进行了审查，并以晋煤规发（2005）404号文予以批准。受山西东升阳胜煤业有限公司的委托，依据批复意见，我院开始编制山西东升阳胜煤业有限公司矿井改扩建初步设计一、编制修改设计的主要依据1、山西省煤炭地质公司2004年9月编制的山西省平定县地方国营阳胜煤矿生产矿井地质报告。2、山西省煤炭工业局晋煤规发（2005）404号文“关于山西东升阳胜煤业有限公司矿井改扩建工程可行性研究报告的批复”。3、阳泉市安全生产监督管理局阳安监政发（2005）12号“关于全市煤矿2004年度瓦斯等级鉴定工作的批复”。4、平定县阳胜煤矿“平阳煤字（2003）第34号阳胜矿井提升90万吨/年生产能力可行性研究及初步设计委托书”。5、山西省国土资源厅颁发的1400000431358号“中华人民共和国采矿许可证”6、山西省煤炭工业局综合测试中心编号为2005320的“检验报告”。7、山西国晨建设工程勘察设计有限公司和山西太行建筑安装有限七公司编制的山西省平定县东升阳胜煤业有限公司矿井瓦斯抽放初步山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书6设计。8、矿方提供的生产现状资料。二、设计指导思想在贯彻执行国家能源开发的方针、政策及煤炭行业“规程”、“规范”的前提下，结合地方煤矿的特点和矿井生产现状，依靠科技进步，因地制宜地进行设计，充分利用现有设施，力争达到少投入、多产出、见效快、效益好的目的。三、设计的主要特点及主要技术经济指标（一）设计的主要特点1、根据矿井开拓现状，因地制宜、合理地利用了现有开拓工程，满足矿井初期设计生产能力的要求。2、充分考虑了矿井长远发展的要求，规划了后期井田开拓方式，新增了主斜井，实现了从井下到地面煤炭运输胶带输送机一条龙，为矿井高产高效和后期发展提供了有利条件。3、首采区位置的选择既考虑了技术改造与现有生产的结合，又兼顾了矿井整体开拓的完整性。4、充分利用了现有的生产生活设施，既减少了投资，又加快了建设工期。（二）主要技术经济指标如下1、井田开拓方式斜井开拓方式。2、水平划分及标高全井田划分为一个水平，水平标高620M。3、全矿井初期以一个采区、一个综采工作面保证设计生产能力。4、达到设计生产能力时新增井巷工程总量为80753M，掘进总体积10720510M3，万吨掘进率8973M。5、矿井新增占地总面积113HA。6、项目建设总造价为1417530万元，吨煤投资为23626元。7、全员效率9T/工。8、吨煤投资23626元/T。9、建井工期16个月。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书7四、存在的主要问题及建议1、关于1980年精查钻孔资料，质量较好，全区钻孔甲乙级率为94，煤层合格率为98，本井田范围各钻孔的煤层综合成果基本全为甲级，本次报告全予以利用。井田内利用的1958年施工的钻孔质量较差，封孔质量不清，在生产中应高度重视。2、关于奥灰含水层，东南部与中西部奥灰水位标高4237754686M，水位相差较大的原因尚未查清，在开采中西部井田时应补做水文地质工作，为生产提供可靠的基础数据。3、8号煤层含硫量较高，且首采区范围内赋存极不稳定，无开采价值；该煤层的可利用储量主要分布于井田的西北部，矿井初期暂不考虑开采该煤层，建议探明其赋存规律、开采范围，后期利用现有水平增加辅助水平进行开采，以提高资源利用率。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书8第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、交通位置阳胜煤矿位于山西省平定县南部南阳胜村村南，地理坐标为北纬374010374232，东经11332191133553。该矿北距平定县城15KM，距阳泉市25KM，东距207国道7KM，其间有简易公路联接。经平定、阳泉与太旧高速公路和石太铁路线相接，可通往全国各地，交通较为便利。故本矿区煤炭外运条件良好。井田交通位置见图。二、地形地貌井田位于太行山北段西侧。为低中山地貌。地形总体呈南高北低,沟谷多呈南北向分布，形态多呈“U”型。地形最高点位于井田西南部山梁，标高1326M，最低点位于井田北部，阳胜河河床，标高915M。最大相对高差321M。三、水系本区属海河流域，子牙河水系，井田北界外有阳胜河，由西向东流。其特点是夏季雨量集中，易发洪水；冬、春两季雨量很小，以致出现断流。属季节性河流。井田内各沟谷，雨季雨水除渗入地下外，均流入阳胜河。四、气象及地震情况平定县属暖温带大陆性气候，四季分明。冬季少雪，春季多风，夏山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书9季雨量集中，多晴朗凉爽天气。据平定县气象站19581980年共23年的资料统计，基本情况如下历年平均降水量6011MM，且主要集中在7、8、9三个月内。其中1963年8月5日一天内降雨量达1736MM，为本县有记录以来之最大降雨量；历年平均蒸发量为18881MM，蒸发量为降雨量的34倍；年平均气温93，一月份最冷，平均气温为6，月平均气温最低97。七月份最热，平均气温为225，月平均气温最高236；年平均风速为21M/S，多为西北风；无霜期169天，最大降雪度为25CM，每年11月底开始地冻，翌年3月份解冻，最大冻土深度60CM。据中国地震动峰值加速度区划图，本区动峰值加速度值为010G，相等于原地震烈度七度区。五、煤田开发情况阳胜煤矿于1983年8月开始建井，同年11月委托山西省煤炭规划设计院进行了矿井初步设计，设计规模300KT/A。经过十余年建设，于1998年7月正式投产，现实际生产能力为210KT/A。现采用一对斜井开拓，主副井井口均位于井田东北部。井筒沿S55W方向，2230倾角延深进入井田见煤，设有620水平轨道运输大巷。大巷采用矿车运输，井口配备绞车提升，通风方式为中央并列抽出式。该矿投产时间不长，目前井下开采范围不大，井下涌水量为80140M3/D，矿井属高瓦斯矿井。井田东与平定煤矿二坑相邻，东南和南后峪煤矿交界，东北为平定煤矿一坑。西、北与阳煤集团相邻。据了解，未发现周边煤矿有越界开采现象，对本矿生产未产生不利影响七、水源和电源情况1、水源条件工业场地生产、生活、消防用水水源取自副斜井井筒中部的承压水（已经建成地下水仓和取水设备）。另外井下排水处理后用于井下消防洒水和工业用水，水源可靠。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书102、电源条件位于矿井工业场地东面75KM处，有陈家庄110KV变电站一座，内设一台31500KVA110/35/10KV变压器，且留有安装一台31500KVA变压器位置；其110KV电源两回引自红卫220KV变电站；有35KV备用出线间隔。设计拟从陈家庄110KV变电所引两回35KV电源，目前，业主方已与当地供电部门签订了有关供电协议，供电电源可靠。第二节地质特征一、地质构造一地层本井田深积地层由老至新为奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、二叠系下统下石盒子组、二叠系上统上石盒子组、第四系中、上更新统。简述如下本井田深积地层由老至新为奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、二叠系下统下石盒子组、二叠系上统上石盒子组、第四系中、上更新统。简述如下1、奥陶系中统峰峰组（O2F）主要为炭岩及豹皮状灰岩，其次为泥灰岩及薄层状白云质灰岩。底部为厚层状角砾状泥灰岩。下部岩溶较发育。本组厚约170M左右。2、石炭系中统本溪组（C2B）全厚3540M，平均389M。平行不整合于奥陶系灰岩之上，本组地层由灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩及石灰岩组成，夹有12层煤线。底部为“山西式铁矿”，呈鸡窝状分布。其上为G层铝铝土矿，厚度变化较大。灰岩一般有两层，含少量蜓科及海百合茎化石。3、石炭系上统太原组（C3T）全厚95120M，平均1056M。为本矿区主要含煤地层之一，连续山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书11沉积于本溪组之中，岩性由灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、浅灰、灰白色砂岩，3层深灰色白灰岩以及614层煤组成。4、二叠系下统山西组（P1S）平均厚5560M，为井田内主要含煤地层之一，它连续沉积于太原组之上。岩性主要由灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、灰白色中粗粒砂岩组成。含煤26层。5、二叠系下统下石盒子组（P1X）连续沉积于山西组之中，一般厚875M，底界以K8砂岩连续沉积与山西组之上。一般分上、下两段（1）绿色岩层段（P1X1）底部K8砂岩，为黄绿色厚层状粗砂岩，底部含小砾石、小菱铁矿结核及泥岩包体。分选、磨圆度均差，泥质胶结，疏松，表面呈球状风化，并有氧化铁浸染。全段主要由黑色泥岩、深灰色砂质泥岩、粉砂岩及灰色砂岩组成，夹有12层铝质泥岩及菱铁矿结核。下部夹有36层煤线。本段地层因地表风化后砂岩及砂质泥岩显示浅灰绿色色调，因而称绿色岩层段。全厚4055M，平均475M。（2）黄色岩层段（P1X2）底部K9为灰色厚层状中粒砂岩，韵律性明显，底部为砂砾岩，向上变为细砂岩，分选、磨圆度不好。含煤屑及泥岩包体，呈斜层理或波状层理，泥质胶结，其上为浅灰色、绿灰色砂质泥岩、粉砂岩及灰色砂岩。有时可夹黑色泥岩和一层煤线以及灰色铝土泥岩12层。上部砂岩带主要由12层灰白色粗中粒砂岩及23层灰绿色砂质泥岩组成。砂岩中含砾石，砂质泥岩中含紫斑。顶部为桃花泥岩。本段地层因地表风化后为姜黄、灰黄色，因而称黄色岩层段。全厚3545M，平均40M。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书126、二叠系上统上石盒子组（P2S）井田西部大片出露，该组上部多被剥蚀。残留最大厚度约250M左右，分上下两段。（1）红黄色岩层段（P2S1）其岩性下部以黄褐色砂质泥岩为主，夹薄层灰绿色中细粒砂岩及泥岩。上部以黄绿色厚层状粗细粒砂岩为主，夹黄褐色及暗紫色砂质泥岩条带。全厚1227017290M，平均150M。（2）褐色岩层段（P2S2）以狮脑峰砂岩（K12）为基底，由23层灰绿色含砾粗砂岩组成。中部夹有黄绿、紫或灰黑色薄层砂质泥岩，厚40M左右。向上为紫红、兰紫及暗黄色砂质泥岩、泥岩及含紫色的黄绿色砂砾岩组成。砂岩多泥质胶结，疏松，容易风化。本段上部多被剥蚀。井田内残留厚度约100M左右7、第四系中，上更新统离石黄土和马兰黄土（Q23）不整合覆盖在基岩之上。中上更新统黄土层大多分布在山顶和山坡处，沟谷处则为全新统冲积洪积层。中更新统离石黄土（Q2）由红棕色、红黄色亚砂土及亚粘土组成，并含有钙质结核。厚020M。上更新统离石黄土（Q3）为浅黄、黄灰色亚砂土或细粉砂土，孔隙度大，垂直节理发育，底部含钙质结核。厚020M。本统厚040M，平均225M。二地质构造平昔矿区位于沁水坳陷的东部边缘北段，太行山隆起之西翼。基本构造形态为一单斜，走向北西，向南西方向倾斜。在此单斜上又发育次山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书13一级波状褶曲。断层走向和褶曲轴向大多为北东，少数北西，陷落柱普遍发育。起控制作用的主要为新华夏构造体系。本井田位于沁水煤田阳泉矿区扩区（平定区）南部。现将井田内褶曲、断层及陷落柱等构造现象分述如下1、褶曲（1）史家沟鸦凹向斜位于井田中部，沿N20E方向穿过井田，轴部为928号和M10号钻孔连线，轴部较为宽缓，两翼倾角49，轴向延伸5000M以上。（2）杏庄向斜位于井田东南部，轴向N30E，井田内延伸距离1500M，M94，1224号钻孔连线东侧为其轴部。（3）药林寺台沟背斜位于井田东部，轴向N30E，两翼倾角为7左右。轴部为M30号孔与M4号孔以西100M处之连线。井田内延伸距离3400M左右。（4）马道岭向斜位于井田西部，轴向N60E，延伸距离1600余M，轴部宽缓，西翼倾角58。2、断层井田内断层较少，落差不大，都为高角度正断层。FM60走向N10E，倾向NW，延伸500M。落差2M。FM61走向N5E，倾向NW，倾角650，延伸240M，落差8M。FM62走向N10W，倾向SW，延伸200M，落差5M。FM63走向SN，倾向W，倾角600，延伸200M，落差7M。3、陷落柱井田内陷落特别发育。全井田共有陷落柱50个，平均每平方公里3个，其中3个为井下巷道发现。陷落形态多为园形及椭园形，一般的直径为10100M（地表），陷壁角6580，一般多在75左右。陷落柱围岩以二叠系石盒子组地层山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书14居多，陷落体中岩层时代都新于围岩，陷落体部分被黄土掩盖，有一部分为煤矿井下所巷道揭露。综上所述，井田井田范围褶曲和陷落柱发育，地层倾角510，断层少且落差小，总体分析，本井田地质构造总体应为类，即中等类。二、煤层及煤质（一）煤层石炭系上统太原组（C3T）及二叠系下统山西组（P1S）为本井田主要含煤地层，共含煤15层，由上而下编号为1、2、3、5、6、8、82、84、9上、9、11、12、13、14、15号。其中16号位于山西组；815号位于太原组，煤层总厚1312M，含煤地层总厚16120M，含煤系数85。井田内可采、局部可采煤层有8、9、15号三煤层。现将可采煤层分述如下1、8号煤层位于K7砂岩下10M左右，见煤点厚010275M，平均144M，在冶85号、911号和22号、715号处分布小片不可采区，全井田大部分可采，属薄煤层，结构较简单，局部含12层夹矸。顶板多为砂质泥岩、泥岩，局部为粉、细砂岩，底板多为砂质泥岩、粉砂岩，局部为细砂岩。属较稳定的大部可采煤层。煤层厚度由东向西呈增厚趋势。2、9号煤层位于太原组上部，上距8号煤层7954304M，平均1340M，煤层厚度0239M，平均067M，属不稳定局部可采煤层，可采范围为井田南部，该煤层结构简单，有时含一层炭质泥岩夹矸，顶板为砂岩、粉砂岩、炭质泥岩和砂质泥岩、泥岩，底板多为砂质泥岩、泥岩，局部为细砂岩和粉砂岩。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书153、15号煤层位于太原组底部，K2（四节石灰岩）灰岩之下，距K2灰岩一般135M左右。为一全区稳定可采的厚煤层，煤层厚度432864M,平均630M。最大厚度为井田东南部的M5号孔，厚达864M。最小厚度为井田中部934号孔，厚度仅为432M。煤层结构较复杂，一般含夹矸13层,局部可达5层，部分则不含夹矸。顶板多为砂质泥岩、泥岩，局部为粉、细砂岩；底板多为炭质泥岩，局部为砂质泥岩、泥岩和铝质泥岩。可采煤层特征见表121。表121可采煤层特征表含煤层段煤层号煤层厚度（M）最小最大平均煤层间距（M）最小最大平均结构可采性稳定性80102751447954304较简单大部可采较稳定13409023906778899418简单局部可采极不稳定太原组C3T154328646307618复杂全井田可采稳定二煤质概述1、物理性质井田8号煤煤岩类型属光亮型及半光亮型。以镜煤、亮煤为主，多为金刚光泽。9号煤为光亮型及半亮型煤。以镜煤、亮煤为主，夹暗煤条带。15号煤层为光亮型及半亮型煤。以镜煤、亮煤为主，夹暗煤条带。金刚光泽或似金属光泽，煤质坚硬，煤芯大多呈柱体。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书162、化学性质及工艺性能根据钻孔煤芯煤样化验结果和该矿取样分析资料，本井田各可采煤层化学性质及工艺性能如下（1）8号煤层水分（MAD）原煤050206，平均143，精煤055313，平均140。灰分（AD）原煤15193592，平均2317，精煤7381094，平均888。挥发分（VDAF）原煤8281512，平均1042，精煤693784，平均745。全硫STD原煤1981489，平均531，精煤051145，平均08。磷（PD）精煤00020024，平均0008。发热量（QBAD）原煤34293742MJ/KG，平均350MJ/KG。8号煤层低中中灰、中高硫、特低低磷、高发热量之无烟煤。（2）9号煤层水分（MAD）原煤083312，平均166，精煤076244，平均148。灰分（AD）原煤14032769，平均2012，精煤8311157，平均1165。挥发分（VDAF）原煤7691049，平均894，精煤630815，平均756。全硫STD原煤049293，平均126。精煤049097，平均068。磷（PD）精煤00020004，平均0003。发热量（QBDAF）原煤35023585MJ/KG，平均3529MJ/KG。9号煤层低中中灰、特低中高硫、低磷、高发热量之无烟煤。（3）15号煤层山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书17水分（MAD）原煤079301，平均182，精煤063304，平均152。灰分（AD）原煤7862618，平均1611，精煤339831，平均591。挥发分（VDAF）原煤6701046，平均808，精煤518713，平均635。全硫STD原煤071156，平均120，精煤058091，平均078。磷（PD）精煤00040172，平均0054。发热量（QBAD）原煤34523544MJ/KG，平均3501MJ/KG。15号煤层为特低中灰、低中硫、特低高磷、高发热量之无烟煤。3、可选性井田范围无原煤的分选试验资料。据148队在马郡头精查勘探时从李夫峪煤矿采取15号煤层大样进行筛浮试验，试验结果为原煤1001MM级的中煤量为1822，大于100MM级破碎到1001MM中煤量为2412，属难选中等可选。理论精煤回收率，原煤1001MM级均为65，大于100MM级破碎到1001MM的为7208，属良优级。4、煤的工业用途井田各煤层灰分含量较低，大部为中低灰，除8号煤层含硫较高外，基本为中低硫煤，经洗选后，灰分、硫分均有明显降低，加之各煤层均具较高的发热量，可做为良好的动力用煤。三、瓦斯、煤尘、煤的自燃性及地温1、瓦斯根据阳泉市安全生产监督管理局批复的2005年瓦斯测定资料，该矿为高瓦斯矿井，瓦斯相对涌出量1467M3/T。2、煤尘爆炸性根据山西省煤炭工业局综合测试中心鉴定报告，15号煤层火焰长度山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书180MM，加岩粉量0，无煤尘爆炸性危险。3、煤的自燃根据山西省煤炭工业局综合测试中心鉴定报告，15号煤层吸氧量12860CM3/G，自燃等级为级，属不易自燃煤层。4、地温地温无异常现象，地温梯度为1/100M,属地温正常区。四、水文地质山西沁水煤田位于太行山腹背斜的西翼。山脉走向为南北向或北东向。阳泉矿区平定扩区位于沁水煤田北部，地势西高东低。区内主要河流为南川河和阳胜河。南川河、阳胜河由西向东流入桃河，向东流入河北省境内，汇入滹沱河。南川河、阳胜河主要靠大气降水补给。区域内基岩地下水分两类一类是岩溶水，赋存于寒武系、奥陶系和石炭系碳酸盐岩中；另一类为石炭系、二叠系的非可溶岩的裂隙水。区域含水层有寒武奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层组，石炭系上统石灰岩岩溶裂隙含水层组，二叠系下统砂岩裂隙含水层组，第四系冲积层含水层。地下水主要接受大气降水的补给。含水层富水带都分布于含水层的浅埋区。区域水文地质条件以简单型为主，范围较小的局部属中等以至复杂型。本井田位于娘子关泉域自西南向东北的地下水迳流区。（一）含水层1、奥陶系中统石灰岩溶裂隙含水层组该含水岩组在井田范围埋藏于侵蚀基面以下，井田以东则有大片出露，岩性主要为灰色厚层状石灰岩和薄层状泥灰岩,可见到大的溶洞及大量溶蚀裂隙，下部为灰白色白云质石灰岩。据北界外南川河水5号孔资料，高峰期水位标高47727M，溶洞发育，但无抽水试验资料。另据省水文队资料，本区奥灰低水位期出现在5月底到7月初，而后上升较快，9月到10月份为高水位期，年变幅最大2341M，具上升快下降慢的特点。2、石炭系上统太原组石灰岩含水层组本组由K2、K3、K4三层灰山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书19岩组成。K2灰岩一般厚45M，质较纯；K3灰岩一般厚25M；K4灰岩一般厚12M。三层灰岩露头岩溶发育，以较宽的溶蚀裂隙为主，并有溶孔，钻孔揭露岩溶也较发育。三层灰岩中K2灰岩厚度大，质较纯且稳定，故含水性较强。据邻近702号详查孔太原组抽水试验资料，单位涌水量为0107L/SM，渗透系数为0028M/D。水质类型为重碳酸盐、氯化物钙镁或钠钙型。本组含水性一般弱，仅在浅部稍强。3、二叠系下统山西组砂岩含水组山西组含较厚砂岩数层，但含水性一般较弱。据702号钻孔抽水试验资料，单位涌水量为0045L/SM，渗透系数014M/D。水质类型为重碳酸盐钠钾水。4、二叠系石盒子组砂岩含水组主要含水层为K8、K9、K10、K12几层较稳定的砂岩。井田内出露广泛，裂隙也较发育，但由于补给条件差，富水性较弱。据南部马郡头区M56号钻孔抽水试验资料，其单位涌水量为000079L/SM，渗透系数为000034M/D，含水性较弱。水质类型为重碳酸盐氯化物钠镁型。5、第四系冲积层含水层主要分布于各大河谷中，如井田北部的阳胜河床及其两侧砂砾层中含有较丰富潜水，据井田北界外新城村水井抽水试验资料，单位涌水量达500L/SM，水质类型为重碳酸盐钙水或钠钾水。（二）隔水层1、本溪组和太原组底部隔水层本层主要由泥岩、砂质泥岩、铝质泥岩组成，夹不稳定的煤线。厚45M左右，为奥陶系中统岩溶含水层与太原组石灰岩岩溶裂隙含水层间的良好隔水层。2、石炭系太原组中上部及二叠系山西组层间隔水层该隔水层系太原组石灰岩岩溶裂隙水和山西组砂岩裂隙水间的层间隔水层，由泥岩、砂质泥岩及煤层组成，分布于各层石灰岩和砂岩含水层之间，与各层石灰岩和砂岩含水层构成平行复合结构，起层间隔水作用。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书20（三）断层及柱状陷落的水文地质意义井田内发现4条小断层，陷落柱比较发育，据钻探及阳胜煤矿井下巷道见上述构造现象时，水文尚未发现有大的异常现象，但井田内其它众多的陷落柱是否含水和导水，尚需进一步观测验证。（四）井田水文地质类型本本井田处于马郡头勘探区西北部，地表水流稀少，基岩含水性一般很弱，地下水补给条件不好。而且井田内各煤系含水层只在井田以东大面积出露，接受大气降水的补给，井田内出露的基岩主要是P2S和P1X,直接接受大气降水的补给，也可能接受第四系潜水的补给。关于奥灰含水层，据M86和M56号精查孔资料，奥灰水位标高416422M，水位相差较大的原因尚未查清，若以M56号孔水位标高42377M考虑，井田15号煤层仅西南边界处430M底板等高线以下约04KM2为带压开采区。若以M86号孔水位标高54686M考虑，则井田中西部15号煤层底板等高线550M以下将大片处于奥灰水位之下，上部8号煤层亦于西南部底板标高550M以下约13KM2区段存在带压开采问题，虽然尚未发现有导水可能的较大断裂构造，但星罗棋布的陷落柱是否存在导水性尚待进一步做工作加以证实，因此，奥灰水将是影响井田水文地质条件的重要因素，矿井水文地质类型的确定有待彻底查清奥灰水位等有关资料后才能予以确定。（五）充水因素分析就目前而论，该矿在井田东北角小范围开采15号煤层，矿井水主要来自K2，其次为K3石灰岩，顶板冒落后可能有少量山西组水进入。随着今后向中西部深部开采，将可能受到奥灰水的影响。如前所述，由于精查勘探中出现相距3KM的两孔（M86和M56）水位标高相差12309M的异常现象，导致精查报告对区内奥灰水位未能做出明确结论，加之众多陷落柱的含水性、导水性尚待进一步做工作加以证实，故有关奥灰水对煤层开采的影响目前尚难做出准确结论。为此，建议在开采中西部底板标高550M以下区段以前，补打水文孔，查清井田奥灰水量及其水位标高，并对陷落柱的含水性、导水性做进一步探测，以便根据可靠的水山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书21文资料而采取相应的防范措施，确保井下安全生产。（六）矿井涌水量阳胜煤矿井下正常涌水量为80M3/D，最大涌水量为140M3/D，现实际产量为210KT/A，本次设计生产能力为900KT/A。采用富水系数法预计未来矿井涌水量如下Q正常802190343M3/DQ最大1402190600M3/D若以东部相邻平定煤矿二坑井下涌水情况对比分析，由于两矿紧邻，同采15号煤层，水文地质情况类似，采用比拟法预算本矿涌水量如下。平定煤矿二坑现采15号煤层，年生产能力15万吨，井下正常涌水量300M3/D，雨季最大涌水量500M3/D，采用比拟法预算本矿达到年生产能力900KT时，涌水量如下Q正常30015901800M3/DQ最大50015903000M3/D设计采用值为正常涌水量75M3/H，最大涌水量150M3/H。五、地质勘探程度及存在问题1、地质勘探及报告的编制情况矿井地质报告于1999年元月完成，矿井扩界地质报告于2002年11月完成，生产矿井地质报告于2004年9月完成，2003年1月山西省国土资源厅以晋国土资认储字2003127号对扩界地质报告予以认定。2、勘探程度评述该报告收集利用以往地质数据成果，结合煤矿开采揭露的煤层、陷落柱等地质数据进行了系统整理研究，基本查明了井田的地层、构造、煤层及煤质特征，初步了解了井田水文地质、工程地质、瓦斯、煤尘和煤的自燃等开采技术条件，储量计算方法正确，块段划分合理，计算参数选择可靠，报告基本能够满足勘察设计的要求。3、地质构造对开采影响的评价井田内断层极少、陷落柱较多，构造以宽缓褶曲为主；煤层储量丰山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书22富，赋存稳定，倾角一般510。对机械化开采比较有利。4、煤层对比的可靠性、稳定性分析及对开采的影响本井田主要含煤地层沉积稳定，旋回结构明显，标志层及煤层本身特征突出，主要可采煤层可采边界规则，厚度变化规律明显，对比可靠，稳定可采，对开采无不良影响。5、地质储量的复核、验算；高级储量的范围、储量是否满足设计的要求储量计算方法正确，各项参数的选择符合有关规范规定，级别划分合理，精度符合各级别一般要求，高级储量比例符合规范、设计的要求。6、水文地质、瓦斯等级、煤质分析等资料的精确程度，及对开采的影响基本查明了矿区水文地质类型。对矿坑涌水量进行了预测。但是对奥灰水研究不够，对开采有些不利。7、地质资料存在的问题及应补充勘探工作的建议在矿井建设和开发中，建议加强水文地质、工程地质、环境地质的经常性监测，进一步研究奥灰水对开采的影响。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书23第二章井田开拓与开采第一节井田境界及可采储量一、井田境界根据1400000431358号采矿许可证，井田范围按以下13点座标圈定1、X4176380Y197240932、X4176799Y197264343、X4178270Y197271194、X4178424Y197292425、X4178627Y197292366、X4179342Y197292347、X4179342Y197297678、X4178567Y197297889、X4178579Y1973023810、X4176204Y1973030311、X4176176Y1972927812、X4174326Y1972933813、X4174184Y19724153井田东西走向长5KM，南北倾斜宽4KM，面积193356KM2。二、储量（一）地质储量1、储量计算基础本次参与储量计算的煤层为批准开采的8、15号煤层。储量计算边界为井田范围。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书24工业指标（1）本矿区煤层为无烟煤，依据规范，其采用指标见表211。表211储量计算工业指标表最低可采厚度（M）最高可采灰分（）最高硫分（）080403（2）煤层视密度8号煤层视密度140T/M315号煤层视密度141T/M32、计算方法本区参与储量计算的煤层，产状都比较平缓，故储量计算方法采用地质块段法。计算公式为QSMD式中O储量（KT）S块段面积（KM2）M块段厚度（M）D视密度（T/M3）（1）面积用求积仪在储量图上测得。（2）厚度采用块段内及邻近工程点的煤厚算术求平均值。储量计算结果根据地质报告并考虑了近年来动用储量，进行了储量计算，共获得地质储量179849KT，其中111B122B级储量88751KT，占总储量的493。详见表212。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书25表212地质储量汇总表单位KT煤层号111B（A122BB333ABABCAB/ABC1008216714010229071617739084414151313959435689172574140765516合计15306734459109888751179849493（二）、可采储量根据煤炭工业矿井设计规范，经计算，矿井15号煤层保有工业储量为140765KT，矿井设计储量126867KT，矿井设计可采储量885614KT，详见表213。表21315号煤层可采储量表单位KT永久煤柱（KT采区编号工业储量（KT井田、采区工业场地陷落柱风井场地小计设计储量（KT大巷煤柱（KT可采储量KT一采区14384538625948639486104328106570259二采区405925428102666462233438358620618272226三采区12190342920955191163811103379011四采区7360161856477653247164466437245548464118合计1407653280325946827119713898312686787849885614三、安全煤柱及各种煤柱的留设和计算方法1、建筑物按保护等级外推围护带，表土按450下推，遇基岩再按650下推留设保安煤柱。2、井田边界煤柱按20M留设。3、大巷两侧各按40M留设保安煤柱。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书26第二节矿井设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度按煤炭工业矿井设计规范规定，矿井设计年工作日为300D，每天三班作业其中两班生产，一班准备，每天净提升时间为14H。二、矿井设计生产能力的确定与论证矿井设计生产能力确定为初期900KT/A，二期1500KT/A。其理由如下1、本井田煤层储量十分丰富，赋存以稳定、较稳定型为主，倾角一般为510。煤层顶底板条件尚佳，非常适宜综合机械化开采。因此，从煤层储量、煤层赋存条件和先期开采煤层的特征等方面分析，矿井宜建设现代化大型矿井。2、井田内地质构造简单，从开采技术条件方面分析，矿井适合建设大型矿井。3、15号煤为优质的无烟煤，是优质的高炉喷吹煤和出口煤，市场前景良好。4、由于本矿为地方煤矿，从资金筹措、技术和管理水平考虑，不宜直接建设大型矿井。为此，从矿井资源条件、煤层开采技术条件和煤的加工利用以及地方煤矿特点等方面综合考虑，矿井设计生产能力确定为初期900KT/A。三、矿井及水平服务年限矿井及水平服务年限均按下式计算TZ/AK式中T服务年限，AZ设计可采储量，KT；A生产能力，KT/A；山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书27K储量备用系数，取14。则矿井服务年限为T885614/90014703A根据矿井发展情况和煤炭市场需求，在适当的时候扩大建设开发规模，以缩短矿井服务年限。第三节井田开拓一、矿井开拓现状矿井现采用斜井开拓方式一个混合提升斜井，净宽40M、净断面948M2、倾角22、斜长710M，井筒内装备双轨，采用2JK25/20型双滚筒绞车；一个回风斜井，净宽42M、净断面1146M2、倾角30、斜长540M，井筒无装备。二、井田开拓方案根据开拓现状、设计生产能力及通风要求，在矿井可行性研究报告中，优化了三个井田开拓方案，并进行了技术经济比较，本次设计根据可研批复精神，通过认真研究，确定采用可研推荐方案。开拓方案简述如下1、采用斜井开拓方式，在工业场地新增一个主斜井，净宽46M、净断面1524M2、倾角25，斜长7621M，装备1000MM钢绳芯胶带输送机和检修轨；副斜井、回风斜井功能不变，维持现状。2、设置620水平胶带、轨道运输大巷和回风大巷，井下主运输采用B1000MM胶带输送机，采用无极绳绞车牵引1T矿车担负辅助运输任务。3、矿井采用机械抽出式通风方式，初期为中央并列式通风、后期分区式通风。15号煤层共划分了4个采区。开拓方案详见图231。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书28该方案的主要优点如下（1）主斜井采用胶带输送机运输，提升能力大、生产潜力大，容易实现自动化管理，运营成本低，占用人员少。（2）改扩建施工对现有生产干扰小，可最大限度地发挥现有生产系统的经济效益，为技术改造提供有力的经济支持。（3）投资省。（4）大巷运输采用胶带输送机，运输环节简单，适应煤层能力强，与主斜井提升设备相配套，生产潜力大，容易实现自动化管理，运营成本低，占用人员少。三、水平划分及标高井田内煤层赋存平缓，一般510，属近水平煤层；按煤层间距，8号煤层为上组煤，15号煤层为下组煤，上、下组煤层平均间距895M。该矿井田内的煤层赋存状况东高西低，高差近100M，且8号煤层可采区集中于井田中西部。基于上述分析，结合开拓方式，设计确定井田共划分为一个开采水平。设620M水平开采15号煤层，待查清8号煤层低硫区域后，在适当位置设辅助水平开采8号煤层。四、主要运输大巷及总回风巷的布置方式和位置选择根据开拓布置现有工程情况，设置三条大巷，即一条水平620水平胶带运输大巷、一条620M水平轨道运输大巷、一条回风大巷采区巷道兼。轨道大巷根据运输要求，按一定坡度布置，胶带大巷沿着煤层底板布置，回风大巷沿15号煤层顶板布置。五、采区划分及开采顺序1、采区划分为了达到集中生产、系统简单、管理方便、设备利用率高及高产高效的目的，采区划分依据以下原则（1）采区尺寸与高产高效工作面开采要求相适应，力争做到采区划分合理，接替工程量小，工作面服务时间适宜。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书29（2）采区布置符合分区通风要求，尽可能减少煤炭的反向运输。据此，设计将15号煤划分为四个采区，其中煤层埋藏浅，靠近井底的一采区作为首采区。2、开采顺序采区开采顺序为先近后远，逐步向井田边界推进。回采面开采顺序为后退式。第四节井筒一、井筒用途、布置及装备1、井筒数目及用途矿井移交生产及达到设计生产能力时，共布置三个井筒，即主斜井、副斜井、回风斜井。各井筒用途分述如下（1）主斜井担负全矿煤炭提升任务，兼作进风井和安全出口。（2）副斜井担负矿井人员、设备、材料等辅助运输任务，兼作进风井和安全出口。（3）回风斜井主要担负矿井初期回风任务。2、井筒装备及布置（1）主斜井净宽46M，装备1000MM钢绳芯胶带输送机。（2）副斜井装备600MM轨距、24KG/M的双轨。（3）回风斜井装备台阶、扶手。矿井初期各井筒特征见表241。矿井初期各井筒布置见图241243。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书30表241井筒特征表表241井筒特征表井筒名称主斜井副斜井回风斜井纬距（X）417866800041788380004178750000井口坐标经距（Y）197294400001972953500019729490000井口890089125890890标高（M）井底568662236161方位角（度）555555倾角（度）252230斜长（M）76217105400净宽（M）464042净断面（M215249481146用途煤炭提升辅助提升专用回风装备装备1000MM钢绳芯胶带输送机及检修轨600轨距、24KG/M的双轨台阶、扶手备注已有已有第五节井底车场及硐室一、井底车场型式的确定根据开拓部署和本矿井开拓现状，确定副斜井利用车场。在副斜井井底设空、重车存车线和主变电所、主水泵房、等候室、消防材料库、信号硐室、水仓等硐室。二、井底车场硐室名称及位置1、井下爆破材料发放硐室的形式、容量及通风本次设计新增井下爆破材料发放硐室，硐室采用壁槽式，可存放炸药300KG，通风方式采用独立通风，其回风道直接与回风大巷相连。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书312、井底车场硐室的支护方式及支护材料爆破材料发放硐室采用混凝土砌碹支护方式。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书32第三章大巷运输及设备第一节运输方式的选择一、煤炭运输方式根据井田开拓部署和矿井开拓现状，大巷煤炭运输采用胶带输送机主要理由如下1、胶带输送机运输与矿车运输相比，具有运输能力大、潜力大、运输连续、效率高、操作简单，容易实现集中自动化管理等特点，且与工作面，主井运输设备相匹配，对矿井实现高产、高效和现代化管理有利。2、胶带输送机运输与矿车运输相比，具有运输环节少，占用人员少，维修工作量小，事故率低等优点，对矿井提高效率和安全生产均十分有利。3、胶带输送机运输与矿车运输相比，具有适应煤层变化能力强，井巷工程量省，可多做煤巷、少做岩巷等优点，对矿井环保工作和采掘接替有利。4、对高瓦斯矿井来说，胶带输送机与矿车运输相比，安全性能好。5、从矿井规模来说，大巷煤炭运输采用胶带输送机运输比较配套，且符合我国煤炭工业的发展趋势。二、辅助运输方式根据确定的主运输方式和目前国内同类型矿井的经验，辅助运输方式选用适合地方煤矿的无极绳绞车牵引1T系列矿车方式。该方式具有以下优点山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书331、投资省，操作简单。2、对煤层变化适应能力较强。3、适用于运输量较小、运输距离不长的本矿井。三、确定主要运输巷道断面、支护方式根据本矿井为高瓦斯矿井且大巷沿煤层布置的特点，确定主要运输大巷采用矩形断面、锚喷支护方式，辅助运输大巷净宽43M，净高40M，净断面172M2，胶带运输大巷布置在基岩里，净宽42M，墙高15M，净断面114M2。第二节矿车一、矿车选型根据设计确定的运输方式，矿车仅用于辅助材料运输，根据矿井现有设备情况，选用1T固定式矿车。二、矿车数量矿车全部利用现有设备，本次设计不再增加。第三节运输设备选型一、运输大巷设备选型大巷煤炭运输采用带式输送机运输方式。经选型计算，其主要技术参数为1集中胶带巷带式输送机胶带宽度B1000MM运输能力Q500T/H胶带速度V25M/S山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书34总长L190M倾角05电动机DSB75N75KW2台减速器ZQ75I252胶带运输大巷带式输送机胶带宽度B1000MM运输能力Q500T/H胶带速度V25M/S总长L505M倾角510电动机DSB90N90KW2台减速器ZQ100I252台液力偶合器YOT450GC2台胶带强度ST630N/MM二、辅助运输设备选型井下大巷辅助运输采用无级绳牵引1T固定矿车系列运输，担负矿井矸石、材料、设备及人员运送任务，提升量同副斜井，运输最大件重量14T。大巷最大坡度5，运距15KM。选型设计运矸石及设备材料车按单侧挂10辆1T系列矿车；运重大件设备时单侧挂1辆特制材料车；1、钢丝绳选择选用22619FC1670型钢丝绳。钢丝绳安全系数校验运矸M矸55352、绞车选择运输系统最大静张力级最大静张力差山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书35FJ341KN，FC280KN。选择SQ80/75B型无级绳绞车。其主要参数DG12M，FJE80KN，FCE53KN，VMAX1M/S，I60；绞车配YBK2系列，660V，75KW隔爆电动机；取钢丝绳与滚筒的摩擦系数018，则钢丝绳在滚筒上缠绕圈数为38。无极绳绞车运行速度V1M/S。山西东升阳胜煤业有限公司改扩建初步设计说明书36第四章采区巷道布置第一节采煤方法一、采煤方法的选择及其依据矿井初期开采15号煤层，该煤层厚度432864M,平均630M。最大厚度为井田东南部的M5号孔，厚达864M。最小厚度为井田中部934号孔，厚度仅为432M。煤层结构较复杂，一般含夹矸13层,局部可达5层，部分则不含夹矸。顶板多为砂质泥岩、泥岩，局部为粉、细砂