煤矿可行性研究报告

第 1 页 总 论 一、项目背景： 1、 项目名称、隶属关系及所在位置： 山西 某 街板沟煤矿有限责任公司位于 某 县境内，为 某 县新堡乡街板沟村办煤矿， 该矿距宁（武） 静（乐）公路 8间有简易公路可通，距北同浦铁路线 某 煤炭集运站 55通运输条件较为便利。 2、项目建设单位概况 ： 1）矿井现状 街板沟煤矿 为 某 县 新堡乡街板沟村办煤矿 ，始建于 1982年， 2006 年11月，换领采矿许可证，证号 1400000622724，矿区面积为 ，准采标高 1700，准采石炭系 2#、 3#、 5#煤层，生产规模为 21 万吨 /年，有效期为 2006 年 11 月 11 月。煤炭生产许可证证号为计能力 : 6 万吨 /年，有效期为 2005 年 1 月 12 月。 本矿采用 立井 合 开拓，主 立 井 方位 0，长 264米 ； 副斜井方位 90， 长 260 米； 回 风 斜 井 方位 16， 长 165 米。采煤方法为 悬移支架水平分段放顶煤 采煤法 。中央 边界 式通风。 静乐吴家庄 、化北屯 供电站10高压 下井。 现采 5#煤层， 上距 3 号煤底板 58 67m，平均 65m。煤层厚 均 夹二层炭质泥岩夹矸，夹矸厚 构较简单。顶板为砂质泥岩，底板为砂质泥岩。 2)井田内及周边小煤矿开采情况： 区内煤炭资源丰富，煤炭 开采历史悠久，本矿周缘的 煤矿 :井田西南炭窑沟煤矿，其余周边无在批煤矿，均为空井田。周边煤矿暂无越层越界 第 2 页 现象， 对本矿井开采无大的影响。 今后矿方在临近边界处开采时，应认真调查邻矿开采情况，查清邻矿废弃巷道和采空区分布情况，以防止相互贯通引发各类事故。 3、 预可行性研究 报告编制依据： 1)、矿方提供的采掘工程平面图； 2)、 忻州市煤 田 地质勘探队 提供的 山西省 某 县 新堡 乡 街板沟 煤矿 生产矿井 地质报告 ； 3)、 2005 年山西省煤炭工业局晋煤行发 2005990 号文关于对山西 某贾家堡煤业有限公司生产矿井地质报告“评审意见书”的批复； 4)、 矿方委托我所编制该矿设计的委托书； 5)、采矿许可证、 安全生产许可证、 煤炭生产许可证、营业执照、安全基本条件核准 书 、矿长证； 6)、煤质检验报告、瓦斯鉴定资料 ； 7)、忻州市煤炭工业局“忻煤行字 2008 号文 。 4、项目提出的理由与过程： 本矿位于 某 煤田 中西 部 地带 ，井田内煤层赋存稳定，煤层倾角60 。 按照省 政府“关小建大”、“科技兴煤”的煤炭产业政策，为 进一步提升 某 县 煤炭的整体竞争力，实现煤矿开采正规化、生产集中化、回采工艺科学化，提高资源回收率，增强矿井防灾抗灾能力，根据忻州市煤炭工业局忻煤行字（ 2008） 号文 ， 山西 某 街板沟煤矿有限责任公司拟 进行 采煤 机械化 升级 改造，改造后 设计生产能力 达到 450kt/a。 二、项目概况： 1、拟建地点： 山西 某 街板沟煤矿有限责任公司位于 某 县境内，为 某 县新堡乡街板沟村办煤矿， 该矿距宁（武） 静（乐）公路 8间有简易公路可通， 第 3 页 距北同浦铁路线 某 煤炭集运站 55通运输条件较为便利。 2、建设规模与目标： 根据矿井资源条件及 某 县 煤炭总体发展规划， 山西 某 街板沟煤矿有限责任公司 采煤 机械化 升级改造 后建设规模为 450kt/ 设计指导思想： 在贯彻执行国家能源开发的方针、政策及煤炭工业规程规范的前提下，以矿井资源条件及开采条件为基础，以市场需求为导向，以提高矿井经济效益及安全效益为中心，结合矿井技术装备及 山西 某 街板沟煤矿有限责任公司 目前的生产管理水平及现生产井的实际情况，确定方案经济上要合理、技术上应尽可能采用先进工艺、先进设备，并满足矿方要求和实际生产 、生活的需要，充分利用该矿原有井巷工程，平面布置要最大限度的少占耕地，充分利用地形，减少挖填方工程量，达到安全生产的目的。 推荐方案的主要技术经济指标如下： 设计生产能力 450kt/a。 开拓方式： 立井 合 开拓。 巷道布置： 本矿采用采区前进式开拓， 5#煤层为 特 厚煤层，按 急倾斜特厚 煤层开采巷道布置， 新布置 521 采区开采， 采区 双 翼布置， 采区西至 +1520 辅助运输大巷煤柱，东至 521 采区界线，北至井田边界煤柱，南至井田边界煤柱，布置正规工作面生产，采区以 521 采区运输眼、运料眼与行人眼为中心双翼布置， 与原有回风大巷沟通。采区行人眼、运料眼基本沿煤层底板掘进，运输眼沿煤层顶板掘进。首采工作面 运输 平巷、 回风平巷 沿煤层 走向掘进沟通并形成切眼。 三、存在的主要问题及建议： 1、 山西省第三地质工程勘察院 2005 年 10 月编制的山西省 某 县 新 第 4 页 堡 乡 街板沟 煤矿 生产矿井 地质报告 ，能够满足本次设计要求，但对本矿井水文资料了解程度较低，矿方在今后的生产过程中要不断收集矿井地质资料，进一步提高地质资料可信程度。建议在井底车场附近 及井田 中 部、北部 补打钻孔，提高地质勘探程度。 2、本矿为 急倾斜、 特 厚煤层，设计 5#煤层采用 急倾斜特厚 煤层 水平分段机采放顶煤 采煤法。 矿方在今后采掘过程中，要不断提高生产工人素质，掌握采煤工艺，防止事故的发生。 3、本设计为项目 预 可行性研究报告，正式施工前必须有 可 行性研究报告 、 初步设计及安全专篇、并进行正规的施工图设计。 第一章 矿井建设条件 第一节 概况 一、地理概况： 一） 矿区位置与交通 ： 山西 某 街板沟煤矿有限责任公司位于 某 县境内，为 某 县新堡乡街板沟村办煤矿，井田走向长 670m，宽约 1356m，面积 区 该矿距宁（武） 静（乐）公路 8间有简易公路可通，距北同浦 铁路线 某煤炭集运站 55通运输条件较为便利。 地理坐标为：东经 1115450 1115526 北纬 383422 383520。 二 ） 自然地理 该区位于管涔山南麓芦芽山区，地形陡峻，中山地貌，位于汾河源头上游，地形切割强烈，水系、植被发育。总体地势西高东低，最高点为于矿区西部，海拔标高为 +低点为于矿区东部，海拔标高为+对高差 该区气候寒冷，年平均气温 ，一月份平均温度 ，七月份平 第 5 页 均温度 20 ，年降雨量 470霜期 120 天。有一河流从矿区中部流过。 根据（ 78）省震字 29 号文，本区地震烈度为 6 度。 三 ） 区内周边煤矿开采情况 区内煤炭资源丰富，煤炭 开采历史悠久，本矿周缘的 煤矿 :井田西南炭窑沟煤矿，其余周边无在批煤矿，均为空井田。周边煤矿暂无越层越界现象， 对本矿井开采无大的影响。 今后矿方在临近边界处开采时，应认真调查邻矿开采情况，查清邻矿废弃巷道和采空区分布情况，以防止相互贯通引发各类事故。 二、矿区总体规划及开发现状： 本矿地处山西省 某 煤田 中西 部地带 ，区内地质勘探程度较低， 国家“ 十 一 五 ” 规划 某 煤田 为重点产 煤区 。 因此，随着国家产业政策的调整和对矿产资源开采管理力度的加强， 政府鼓励 建设和发展资金投入充分、生产规模大、机械装备水平高、安全性好、煤炭回收率高、 采用 新工艺合理开发 的矿井， 本井田煤炭资源 丰富 ，提高 矿井 资源回收率，实现规模化、高效益生产，是本 矿井机械化改造 和建设的当务之急。 第二节 矿井外部建设条件 一、交通运输条件 山西 某 街板沟煤矿有限责任公司位于 某 县境内，为 某 县新堡乡街板沟村办煤矿，井田走向长 670m，宽约 1356m，面积 区 该矿距宁（武） 静（乐）公路 8间有简易公路可通，距北 同浦铁路线 某煤炭集运站 55通运输条件较为便利。 二、电源 第 6 页 据现场调查，山西 某 街板沟煤矿有限责任公司供电电源由化北屯35电站以 10路供给作为主供电源，距离 10一回从静乐县吴家庄 35电站以 10路供给作为矿井备用电源，距离 10成双回路供电，保证矿井安全生产。 三 、水源 现本矿生活用水主要靠附近村庄的水井供给，水量、水质符合饮用水标准。井田内奥陶系岩溶水为良好的供水水源， 今后矿井可考虑打深水井取奥陶系岩溶水作为矿井生活用水，为充分利用当地水资源 。为充分利用当地水资源 ， 生产用水可部分利用净化后的矿井排水。 四、其它 某 县 以农业 和 工业 并重共同发展 ，主要工业为煤炭、 化工、 焦化、建材等。区内耕地面积较少，并多为 梯田及 山坡地。农作物以碗豆、土豆 、玉米等 为主， 建矿 材料及生活必需品均可在本县内解决。矿区剩余劳动力较多，粮食基本上自给自足。 第三节 矿井资源条件 一、 地质构造及煤层： 一） 地层： 矿区内大部分被第四系黄土、残坡积覆盖，仅在沟谷中出露有古生界二叠系的地层。赋存地层主要有新生界第四系上更新统（ 上第三系上新统（ 二叠系上统石千峰组（ 二叠系上统上石盒 子组（ 二叠系下统下石盒子组（ 山西组（ 石炭系上统太原组（ 中统本溪组（ 奥陶系中统上马家沟组（ 现由老到新分述如下： 1 奥陶系中统上马家沟组（ 由一套灰黄色泥灰岩，黄色、黄绿色白云质灰岩，灰岩，角砾状灰岩， 第 7 页 豹皮状灰岩，钙质页岩组成，厚度 200m。 2 石炭系中统本溪组（ 本组地层厚度为 均 30m。平行不整合于中奥陶系上马家沟组灰岩侵蚀面上，下部为海陆交替相的铁铝岩建造。自下而上一般由山西式铁矿、铁铝岩、铝土岩及铝 质粘土岩组成。上部为灰色页岩、砂质页岩和灰白色石英砂岩，中夹石灰岩，但稳定性差。另外还可见到 2层薄煤，均属不可采煤层。 3 石炭系上统太原组（ 本组地层厚度为 均 107m，为本区主要的含煤地层之一，呈海陆交替相的含煤建造。由灰或灰黑色页岩、砂质页岩、炭质页岩、灰白色石英砂岩、煤、石灰岩及海相页岩组成。含可采煤层 2、 3、 5号煤层，主要赋存于中及中下部。煤层有变薄、分叉现象。本组中部所夹石灰岩，含有蜿足类化石，横向变化大，层次不定。本组底部与本溪组地层之间，以一层较薄的砂岩为界 ，为石英砂岩，其分选良好，粘土胶结，层位较稳定，相当于太原西山的晋祠砂岩。 本组含晚石炭系统希瓦格筵和太原网格长身贝等标准化石及少量假蛋形脉羊齿和长椭圆楔叶等早期华夏植物化石。 4 二迭系下统山西组（ 本组厚 均 48m。属陆相含煤岩系，由灰色砂质页岩、灰黑色页岩、灰白色石英砂岩组成。中夹煤及碳质页岩，主要赋存于下部，横向变化大，稳定性差，分叉、变薄和尖灭现象显著。含 1，均为不可采煤层，植物化石较多，其中以多脉带羊齿甚为繁盛。 5 二迭系下统下石盒子组（ 本地层厚 均 120m，为黄绿、杏黄色陆相沉积岩系，可分为二个岩段。第一段为黄绿和灰绿色厚层状硬砂岩，黄绿色和灰绿色 第 8 页 砂质页岩及少量灰黑色页岩组成，下部偶含煤线及炭质页岩；第二段以黄绿和杏黄色厚层状石英砂岩、黄绿和紫红色砂质页岩为主，中夹少量灰和黄绿色页岩，底部分界砂岩偶含砾石。 6 二叠系上统上石盒子组（ 本组地层厚 均 280m，为杏黄、黄绿和紫红色陆相沉积岩系，可分为三个岩段。 第一段：以杏黄、黄绿和紫红色页岩、砂质页岩和黄绿、灰白色石英砂岩组成。 第二段： 以灰白、灰黄和黄绿色厚层状石英砂岩、含砾石英砂岩、杏黄色砂质页岩和紫红、黄绿色页岩组成。 第三段：以紫红色页岩、砂质页岩和黄绿色粗粒石英砂岩组成。 本组地层厚 均 710m，为紫红色和砖红色陆相沉积岩系，可分为三个岩段。 第一段：以暗紫色和黄白色粗粒长石石英砂岩、紫红色页岩、砖红色泥岩和砂质泥岩组成。 第二段：以浅紫红色细粒长石石英砂岩中夹少量紫红色泥岩、页岩和砂质页岩组成。 第三段：为一套砖红色、暗紫红色砂质泥岩和灰白、暗紫红色长石石英砂岩组成。 7 二叠系上统石千峰组（ 本组地层厚 均 710m，为紫红色和砖红色陆相沉积岩系，可分为三个岩段。 第一段：以暗紫色和黄白色粗粒长石石英砂岩、紫红色页岩、砖红色泥岩和砂质泥岩组成。 第二段：以浅紫红色细粒长石石英砂岩中夹少量紫红色泥岩、页岩和 第 9 页 砂质页岩组成。 第三段：为一套砖红色、暗紫红色砂质泥岩和灰白、暗紫红色长石石英砂岩组成。 8 上第三系上新统（ 本组地层厚 0 50m，按成因类型可分为三段。下部洪积相，主要为棕红色、紫色砂砾层；中部冲积相，主要为一套韵律性清楚的棕红色砾岩、砂土、粘土及粘土岩；上部 湖相洪积相为红色粘土，含三趾马化石及数层水平钙质结核。 9 第四系上更新统（ 不整合覆盖于下伏基岩地层之上，由灰黄色亚砂土、亚粘土组成，厚5泛分布于山坡及梁顶。 10 第四系全新统（ 为冲洪积物及残坡积物，分布于沟谷底部，厚 0 5m。 二 ） 、 构造 ： 1、区域构造 本矿区区域构造位置处于吕梁 太行断块之 某 静乐块坳之中段，即某 轩岗到新堡 杜家村之间的向斜构造西翼，向斜轴向北北东向。 2、矿区构造 本矿区地层总体为向北东倾斜的单斜构造，地层走向为北北东向，倾角 60区内未发现 断裂构造及陷落柱，地层连续性好，构造简单。 三）、煤层： 1、含煤性 ： 矿区内含煤地层主要为山西组和太原组。山西组厚 48m，含有 01、 1号 2 层煤；太原组厚 107m，含 2、 3、 4、 5 号 4 层煤， 2、 3、 5 号煤层为稳定可采煤层，其余均为不可采煤层，煤层总厚度 煤系数 第 10 页 2、可采煤层： 2#煤 位于太原组上部，其顶板上距 岩约 14m。煤层厚 均厚 夹一层碳质泥岩夹矸，夹矸厚 右，结构简单。顶板为砂质泥岩，底板为细砂岩。 3#煤 位于太原组 上部，其顶板上距 2#煤底板 8均 10m。均 夹一层碳质泥岩夹矸，夹矸厚 右，结构简单。顶板为粗砂岩，底板为砂质泥岩。 5#煤 上距 3 号煤底板 58 67m，平均 65m。煤层厚 夹二层炭质泥岩夹矸，夹矸厚 构较简单。顶板为砂质泥岩，底板为砂质泥岩。 煤层特征表（表 1 地层 单位 煤层 编号 厚 度（ m） 平均层 间距（ m） 结构 稳定性 最小 最大 平均 太原组 2 简单 稳定 8 15 3 单 稳定 58 67 5 简单 稳定 二、水文地质条件： 1、地表水 本矿区属中低山区，地势北高南低，沟谷发育，无常年流水，全为季节性河流，只雨季才形成暂时性水流，汛期水体由北西向南东流入汾河。 2、含水岩组 （ 1）第四系松散岩类含水层 第 11 页 为卵石层，多分布于沟谷，一般为透水弱含水层，厚 0 对隔水层为亚粘土，属浅 埋型上层滞水，极弱富水。 （ 2）石炭系碎屑岩类孔隙含水层 岩性为含砾粗砂岩，中细粒砂岩，灰岩及煤层，主要为大气降水补给，富水性较强，为煤层直接充水层，据邻区资料单位涌水量为 s。 3、隔水层 区内隔水层为泥岩、粉砂岩，分布于上、下石盒子组和山西组、太原组和本溪组。 4、地质构造对水文地质条件的影响 本井田为一单斜构造，层间裂隙水大都沿岩层倾斜方向运移，并向深部汇集。但要注意井田内可能有的断裂构造带对井田的开采影响。由于某种原因地层的错动，可使煤层直接与含水层接触，使含水层直接结煤层充水， 同理岩层的错动破坏了原有隔水层的作用，使得上下含水层在断层附近产生了水力联系，这些因素都会对煤层的开采产生一定的影响。 5、矿井水文地质类型： 5#煤层直接充水含水层为上覆砂岩含水层，含水层富水性较弱，矿井水主要来自断层顶板的渗入，大气降水是矿坑充水的主要补给来源，充水程度与降水量有关，且随季节性变化。 按生产能力 210kt/a 计算，矿井正常涌水量为 h，最大涌水量为 h，根据富水系数法，矿井生产能力达到 450kt/a 时，预计矿井正常涌水量为 h，h， 本区奥灰水位标高在本次地质报告中未载明，建议矿方在进行采煤方法改革前尽快在施工水文钻孔，以探明矿井 下伏奥灰水位，确保施工及采掘的安全。 综上所述：本矿区水文地质条件简单。 6、充水因素分析 第 12 页 大气降水 本区的涌水主要来自煤层上覆各含水层的渗入，大气降水渗入是矿坑充水的主要补给来源，充水程度与降水量有关，且呈季节性变化。矿坑水主要来源煤层以上各含水层的砂岩裂隙水，其水压大，水量小。一般不会影响煤层开采。 奥灰水 本区奥灰水位标高在本次地质报告中未载明，建议矿方在进行采煤方法改革前尽快在施工水文钻孔，以 探明矿井下伏奥灰水位，确保施工及采掘的安全。 采空区积水 5#煤层露头附近有采空区存在，开采过程中要注意边探边采，防止采空区涌水事故的发生。 本区水文地质条件简单，新生界孔隙含水层主要接受大气降水的渗入补给，富水性受季节影响较大，大气降水多形成地表径流，对矿坑一般不产生充水作用。 山西组和太原组砂岩裂隙含水层为矿坑充水的主要因素，煤层的顶底板砂岩裂隙含水层为直接充水层，煤层顶底板砂岩的上覆和下伏含水层为间接充水层。 本区地表水在雨季补充地下水，成为矿坑间接充水因素。 2#、 3#、 5#煤层均为裂隙充水矿床， 2#煤层矿井充水类型为直接进水型， 3#、 5#煤层为间接进水型。 矿井在初采期，由于巷道的开掘及采场作业破坏了地层的平衡，隔水层破坏，使煤层上覆含水层的水进入巷道，矿井涌水量增大，当静储量趋于干枯时，动储量主要靠大气降水补给，这样，涌水会明显减少，在雨季涌水又会有所增大。 第 13 页 7、矿井涌水量预测 该矿现开采 5#煤层，矿井涌水量为 h（按 21万吨 /年） ，充水岩层为顶板以上的砂岩含水层，水量主要来自顶板裂隙淋漏及古空区积水沿煤层底板下渗。矿井涌水量主要受雨季影响，在雨季及其延后的半月内，矿井 涌水量明显增大。采用邻近水文地质条件相似的煤矿比拟法预测，确定山西 某 街板沟煤矿有限责任公司 采煤机械化升级改造 后 （按 45万吨 /年） ，预计 矿井正常涌水量为 h，最大涌水量为 h，矿井水源从生产实践中观察，主要为顶板裂隙渗水及采空区积水。关于矿井涌水量的预测，在开采井田下山深部煤层时涌水量可能会增大。 但随着开采面积的扩大，开采深度的增加及其它地质条件的变化，可能引起涌水量的变异，因此，以上预测仅供参考。 要注意防止地质构造带及破碎带煤层上覆含水层和奥灰岩溶水突水的可能。在断裂构造部位和隔 水层薄（或缺失区）要注意煤层底板的岩溶水突水问题。在开采时，若采掘工作面出现滴（出）水量增加等现象时，应采取超前探水等预防性措施，避免造成矿坑突水事故。 随着开采面积的扩大，深度加深，产量增加等都会使矿井涌水量增大，在今后生产过程中，应加强对矿井充水因素的分析和研究，对导水、突水等可能事故进行积极的防预。 该矿始建以来，尚未发生过较大水害，但仍需加强对水害防治工作。 三、其它开采技术条件 ： 1、瓦斯： 据 忻州市煤炭工业局 “忻 煤安发 2007506 号文 ”关于 全 市 99 座 30 万吨 /年以下矿井 2007 年瓦斯等级 和 二氧化碳涌出量 鉴定结果的批复 通知；本矿井 2007 年鉴定结果：瓦斯绝对涌出量 对涌出量 t；二氧化碳绝对涌出量 1.9 m3/对涌出量 3.9 m3/井瓦斯等级：低。 第 14 页 虽然本矿井为低瓦斯矿井，但在开采过程中随着开采面积的扩大 、开采深度的增加， 瓦斯含量可能增加， 防止局部瓦斯积聚， 应随时对瓦斯涌出量进行测试，并加强管理。 2、 煤尘 ： 5#煤样测试结果为火焰长 度 400岩粉用量 80%，有爆炸性。 3、 煤的自燃： 该矿在做 5#煤层爆炸性测试的同时对煤的自燃倾向性 也做了测试，其 结果为吸氧量 g，自燃等级为 I 级，为容易自燃煤层。 4、煤尘爆炸特性参量 根据山西省煤炭工业局综合测试中心检验报告的内容， 煤尘云最大爆炸压力（ 大压力上升速率（ s）： 尘云爆炸下限浓度（ g/ 0 10 煤尘云最大爆炸指数（ s）： 尘云最低着火温度（ ）： 780 煤尘层最低着火温度（ ）： 250 5、顶底板条件 2#煤：顶板为砂质泥岩，厚度 6板为细砂岩，厚度 4板较难管理。 3#煤：顶板为粗 砂岩，厚度 板为砂质泥岩，厚度 1板较难管理。 5#煤：顶板为砂质泥岩，厚度 2板为砂质泥岩，厚度 4易管理。 5#煤层属结构 简单 稳定可采的厚煤层 ，其顶底板好 管理 ，适应 短 壁工作面采煤顶板随采随放的条件 。 第 15 页 6、地温和地压 ： 据生产矿井调查，未发现有地温异常，地压显现不明显。 四、煤类、煤质 与 煤的用途： 与煤的用途： （一）物理性质和煤岩特性： 1煤的物理性质 褐黑、黑色，风化后呈褐黑色，玻璃、沥青光泽，比重为 度 染手，内生节理不发育、较发育，断口参差、 阶梯状，细、宽条带结构，层状构造，燃煤发浓烟、淡烟。 煤岩类型较为复杂，有光亮型、半亮型、半暗型与暗淡型，煤层中下部多以光亮、半亮型为主，其它次之，而上部及底部多以半亮型、半暗型及暗淡型为主，光亮型次之。 2显微煤岩类型 以混合暗亮煤亚型，混合亮暗煤亚型为主，混合暗煤亚型、混合亮煤亚型次之，偶见丝质暗煤亚型。 有机组分总量一般占 71 95%，其中镜质组占少量在约 12%，半丝 +丝质组占 22 44%，稳定组占 镜质组，以无结构镜质体，均质镜质体为主，基质镜质体次之，块状镜质体及半镜质体少见，多 呈条纹或条带分布。丝质组，以无结构丝质体，结构丝质体粗粒体为主，氧化丝质体，火焚丝质体少量 。丝炭菌类质体，炭化浑圆体罕见。稳定组，以小孢子体，角质体为主，木拴体小量，大孢子体罕见。 煤岩类型是以混合暗煤型、混合亮暗煤亚型、混合暗煤亚型为主，混合亮煤。 第 16 页 （二）化学性质、工艺性能及煤类： 1、化学性质、工艺性能 （ 1） 2号煤 原煤：水份 平均 灰份 平均 挥发份 平均 全硫 平均 平均 发热量 均 精煤：水份 平均 灰份 平均 挥发份 平均 全硫 平均数 平均 胶质层厚度 均 结指数平均为 62。 确定该层煤为中灰、低硫的气煤。 （ 2） 3号煤 原煤：水份 平均 灰份 平均 挥发份 平均 全硫 平均 平均 发热量 均 精煤：水份 平均 灰份 平均 挥发份 平均 胶质层厚度 11均 结指数平均为 64。 确定该层煤为中灰、特低硫的气煤。 （ 3） 5号煤 原煤：水份 平均 灰份 平均 挥发份 平均 全硫 平均 平均 发热量 均 第 17 页 精煤：水份 平均 灰份 平均 挥发份 平均 胶质层厚度 9均 结指数平均为 63。 确定该层煤为中灰、低硫的气煤。 原煤 5# （煤质化验资料） ： 分析水（ :灰分（ :挥发分（ :焦渣特征（ :6 固定碳（ Fc,d） :全硫（ St,d） :发热量（ d） : 根据 “ 中国煤炭分类国家标准 ” （ 矿区内 2、 3、 5 号煤层均为中灰、低硫的气煤（ （三）煤的工业用途： 该煤可作为良好的动力用煤，可用于交通运输及一般工业锅炉用煤和民用煤，另外还可作为炼焦配煤。 五 、地质勘探程度： 1 1957年，华北煤田地质局在山西省北部及其相邻的河北井陉 蔚县一带进行 1： 20万煤田地质综合普查，提交有山西及河北井陉、广灵于蔚县煤田地质报告。 2 1958年，山西省煤管局 143队在 某 煤田进行了 1:5万煤田地质普查工作，面积 2000交有山西省 某 煤田地质普查报告。 3 60西省地矿局区调队进行了 1:20万忻州、原平、静乐、 第 18 页 五寨幅区调工作。 4 1984西省地矿局 211队和第三水文队在 某 县化北屯煤矿区进行详查，同时对外围也进行了远景评价， 提交有山西省 某 煤田化北屯矿区详查地质报告。 5 1986西省地矿局 211队在 某 煤田南部进行了远景调查工作，提交有山西省 某 煤田（南部）远景调查地质报告。 6、 2005 年 10 月，山西省第三地质勘察院编制的山西 某 街板沟煤矿有限责任公司生产矿井地质报告。 以上各项地质工作结合已有巷道探明情况，参考临近矿资料，均对本井田的设计及生产具有一定的指导意义。 近年来，随着矿巷道的不断延伸，揭露了一定的地质情况。 为 理顺开采程序，做到资源合理开发利用，使采改后现有生产系统发挥更大效益。为提高地质勘探 程度，建议在井底车场附近补一钻孔。 第四节 建设条件综合评价 一、井田主要特点： 1、地理特点： 井田地处 某 煤田 中西部 地带， 本矿区区域构造位置处于吕梁 太行断块之 某 静乐块坳之中段，即 某 轩岗到新堡 杜家村之间的向斜构造西翼，向斜轴向北北东向。 属于大陆性气候，地震基本烈度为 6度 。 2、地质特点： 井田位于 某 煤田 中西 部，本区以黄土覆盖为主， 主要可采煤层为 5#煤层，属 特 厚煤层，赋存稳定，储量丰富，煤层硬度中等，顶底板条件较好，瓦斯含量低，煤层具有自燃性，煤尘具爆炸性，水文地质条件属简单 第 19 页 类型。 二、资源可靠性 ： 本区属于 某 煤田 中西 部 地带 ，自 1957年开始进行地质勘探工作至今，本次设计前由 忻州市煤田地质勘探队 2005年 10月编制的 山西 某 街板沟煤矿有限责任公司生产矿井地质报告 ，能够满足本次设计要求 。 三、外部协作配套条件： 本井田交通运输条件方便，煤炭可就近供给 某 、阳方口等煤炭集运站； 供电电源 ： 由化北屯 35电站以 10路供给作为主供电源，距离 10一回从静乐县吴家庄 35电站以 10路供给作为矿井备用电源，距离 10成双回路供电。 现本矿生活用水主要靠附近村庄的水井供给，水量、水 质符合饮用水标准。井田内奥陶系岩溶水为良好的供水水源， 今后矿井可考虑打深水井取奥陶系岩溶水作为矿井生活用水，为充分利用当地水资源 。为充分利用当地水资源， 生产用水可部分利用净化后的矿井排水。 综上所述，本矿井煤炭储量丰富，地质构造 简单 ，资源赋存条件好，外部协作条件配套，开采技术条件优越，煤质优良，有可靠的用户，具有较强的市场竞争力，因此有条件建设成为现化化矿井。此外， 山西 某 街板沟 煤矿有限 责任 公司 的 采煤 机械化 升级改造建设 ，可有效地促进 某 县 地方经济的发展。 第二章 市场预测 第一节 产品市场供需预测 根据国民 经济和社会发展第十个五年计划纲要，国内生产总值2010年比 2000年翻一翻，预计国民经济年增长 7%以上。“十五”、“十一五”期间，随着国民经济持续快速发展及工业结构调整，能源需求总量 第 20 页 增加，但增长速度趋缓。能源及煤炭需求趋势是：石油、天然气、水电和核电等增长速度加快，煤炭在一次能源中的比例将有所下降，但仍占 60%以上；全社会技术进步加快，将进一步提高能源利用效率，节能效果更加明显；电力工业的燃煤，电厂发电量仍以较快速度增长，对煤炭需求持续增加；钢铁、建材、化工等主要耗煤行业在结构调整、产业升级及技术进步的推 动下，煤炭消费增长量不大；居民生活用能继续向天然气、石油液化气、电能等方面转变，用煤量将逐步减少。综合考虑各方面因素，预测2010年国内煤炭需求量为 t， 2020年为 t。 第二节 产品目标市场分析 我国是以煤炭为主要能源的国家，长期以来，煤炭生产与消费量在一次能源中占 70%以上。 1997年，受亚洲金融危机和国内经济结构调整等因素的影响，煤炭消费量开始大幅下降，导致全国煤炭生产严重过剩，煤炭市场疲软，煤价下滑。这种状况一直持续到 2000年一季度。 2000 年入夏以 来，煤炭市场和煤炭价格在主要消费地区开始略显恢复性增长。 煤炭市场出现转机，首先离不开国民经济运行的大环境。 2000 年以来国民经济发展势头强劲，国有企业增强了活力。经济增长拉动了对煤炭消费的需求，国内煤炭供需出现恢复性增长，表现为“淡季不淡，旺季更旺”，从整体上看，华东地区和中南、西南地区的煤炭市场价格上涨比较明显。 其次，经济运行质量提高，促使主要用煤行业特别是电力、冶金、化工、建材等高耗煤行业，产品产量大幅增长，也使煤炭消费需求较快增长。2007 年我国 长 8%，经济总量跃上新台阶，工业增加值同比增 长 第 21 页 促使煤炭消费不断增加，有力地拉动了煤炭市场需求。 21世纪初期，我国能源需求总量稳步上升，煤炭所占比重有所下降，但仍以煤炭为主。综合考虑未来我国经济结构调整、高新技术产业和第三产业发展、高效洁净能源加快利用、环境保护、节能技术、能源供应经济与安全因素，据中国煤炭工业发展研究咨询中心预测，煤炭需求量预测2010年国内煤炭需求量为 t， 2020年为 t。 第三节 市场竞争力分析 产品特点 该矿 所产气煤， 为 中灰、低硫 煤 ，煤质较好。 售情况 目前， 该矿 所生产的原煤主要通过公路运往 某 、 化北屯、 阳方口 等 煤炭集运站，部分民用 。 3. 该矿 煤炭市场前景广阔 本井田以配焦煤为主，是市场上紧缺煤种之一，尤其是随着浅部煤炭资源的估竭及我国国民经济的高速发展，市场对煤炭的需求会进一步加大，因此结该矿进行 采煤 机械化 升级改造 建设将具有十分广阔的市场前景。 第三章 建设规模与服务年限 第一节 井田境界及资源 /储量 一、井田境界： 第 22 页 经山西省国土资源厅 1400000622724号采矿许可证批准（有效期限 2006 年 11 月 2009 年 11 月），该矿准采石 炭系太原组 2#、 3#、 5#，其井田境界座标为： 准采标高为 1700田面积 田范围由以下 6 个拐点坐标圈定 ： 6带（中央子午线 111） 1、 X=Y=、 X=Y= 3、 X=Y=、 X=Y=、 X=Y=、 X=Y=内煤炭资源丰富，煤炭 开采历史悠久，本矿周缘的 煤矿 :井田西南炭窑沟煤矿，其余周边无在批煤矿，均为空井田。周边煤矿暂无越层越界现象， 对本矿井开采无大的影响。 今后矿方在临近边界处开采时，应认真调查邻矿开采情况，查清邻矿废弃巷道和采空区分布情况，以防止相互贯通引发各类事故。 二、矿井资源 /储量计算： 该 矿 井田 内 2#、 3#、 5#煤层保有 资源 /储量 为 25010中 5#煤层保有资源 /储量为 1423011090333 级 11140 根据 矿井防水煤（岩）柱的种类，结合生产矿井留设煤柱的实践经验，确定本矿安全煤柱的尺寸如下： 井田边界煤柱 30m。 大巷一侧留设隔离煤柱 25m。 采空区防透水安全煤柱按 50m 留设。 第 23 页 井筒保安煤柱：按照表土层岩层移动角 45，基岩移动角 72进行计算。 第二节 矿井生产能力及服务年限 一、矿井工作制度： 矿井设计年工作日 330 天，每天两班生产，一班准备，每班工作时间8 小时，日净提升运输时间 16 小时。 二、矿井设计生产能力及服务年限： 根据目前该矿实际情况，考虑到管理水平及建设资金等因素，矿井设计生产能力 450kt/a，储量备用系数取 矿井服务年限为： T 矿 =Q/AK= 1476/（ 45 =） 矿井资源 /储量计算表 （表 3 煤层编号 水平 块段号 储量级别 斜面积 （ 煤层平均 真厚度（ m） 视密度 t/源 /储量 （万 t） 块断内地层 平均倾角 333 111b 5 +1390 古 1 15 9840 78 空 1 22 14400 78 空 2 21 13801 78 1 309 202400 09 78 +700 1 1114 729816 114 78 3 +1390 1 91 220715 78 +700 1 361 879475 78 2 +1390 1 124 222760 78 +700 1 502 879475 78 查明 合计 1992 567 累计查明 2559 保有 合计 1977 542 现保有 2501 矿井 5#煤层可采 储量计算表 （表 3 煤层 编号 煤层 真 厚度 （ m） 保有 资 源 储量 （万 t） 煤柱损失（万 t） 可采 储量 （万 t） 可采期 （ a） 井筒 煤柱 井田边 界煤柱 采空区煤柱 断层 煤柱 5# 423 206 213 164 840 备注 工业广 场、开采动用储量在计算地质储量中已剔除 第 24 页 Q/AK= 840/（ 45 = ） 第四章 井田开拓与开采 第 一节 井田开拓 一、地质构造对开采的影响 本井田为一单斜构造，层间裂隙水大都沿岩层倾斜方向运移，并向深部汇集。但要注意井田内可能有的断裂构造带对井田的开采影响。由于某种原因地层的错动，可使煤层直接与含水层接触，使含水层直接结煤层充水，同理岩层的错动破坏了原有隔水层的作用，使得上下含水层在断层附近产生了水力联系，这些因素都会对煤层的开采产生一定的影响 二、井筒及工业场地位置的选择： 1、井筒形式选择： 本井田采用 立井 拓，主 立井位于井田中部，副斜井及回风 斜井 位于井田 西 部， 主立井采用箕斗提升， 担负矿井煤 炭主提升、进风、行人、排水、管线敷设等任务；副斜井采用单滚筒提升绞车作辅助提升，担负矿井运送设备及材料辅助提升、进风、行人、出矸、管线敷设等任务；回风斜井安装两台轴流式主要通风机运转，担负矿井回风、行人等任务；三个井筒均可作为矿井安全出口。 现有开拓方案合理，本次设计均利用现有井筒 。 2、地面工业广场位置选择： 本次设计利用现有主井地面工业广场 。 三、主要开拓方案 本矿井田 中 部主 立 井采用 箕斗担负矿井主 提升 任务 ， 井田西部副斜井采用单滚筒提升绞车作辅助提升， 利用 回 风 斜 井回风， 矿方目前采用主 立井、 副斜井、 回风斜井开 拓，现有开拓方案合理，本次设计均利用现有开 第 25 页 拓系统 。 开拓方案不再进行 方案 比选 。 四、水平划分及开拓巷道布置 本矿采用 立井 立 井倾角 90， 长 264 米 ； 副斜井方位90，倾角 23，长 260 米； 回 风 斜 井 方位 16， 倾角 23 ，长 165 米 。5#煤层为 特 厚煤层，按 急倾斜特厚 煤层开采巷道布置， 布置 521 采区开采，采区 双 翼布置， 采区西至 +1520 辅助运输大巷煤柱，东至 521 采区界线，北至井田边界煤柱，南至井田边界煤柱，布置正规工作面生产，采区以521 采区运输眼、运料眼与行人眼为中心双翼布置，与原有回风大巷沟 通。采区行人眼、运料眼基本沿煤层底板掘进，运输眼沿煤层顶板掘进。首采工作面 运输 平巷、 回风 平巷 沿煤层 走向掘进沟通并形成切眼。 1、开采水平划分及数目的确定 根据矿井开拓布置， 本矿采用 大巷 采 区开拓，开拓水平为 1200 水平 ，全井田划分为 1 个水平、 1 个 采区（前期） 开拓 。 2、开采准备方式的选择 该井田煤层倾角为 60因此确定该矿井 5#煤层 采用 急倾斜 特 厚煤层 水平分段机采 放顶煤 采煤法 。 五 、 采区 划分 及开采顺序： 本次设计 开采 5#煤 层 ， 1390m 水平为 一 个采区， 采用 后 退式开采。 六 、井筒： 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 立 井 、副斜井、 回风斜井。各井筒用途如下： 主 立 井 ： 箕斗提升 ，主要用于提升煤炭、运送材料及设备、进风及管线敷设等。 副 斜井 ： 担负矿井运送设备及材料辅助提升、进风、出矸、管线敷设、 第 26 页 行人等任务 。 回风斜井： 担负矿井回风等任务。 三个井筒均可作为矿井安全出口。 2、井筒装备及布置： 主 立 井：采用 园 形巷道， 采用混凝土砌碹支护 ，碹体厚度 300备 0X 型矿井 绞车提升 ，敷设照明电缆、排水管、动力电缆、设 梯子间 、扶手 等； 副 斜井 ：半园拱形料石 砌碹，装备 滚筒 绞车 牵引 1设 轨道、 水沟 、台阶 ； 回风斜井：半园拱形料石砌碹，井口装备 17A 型防爆对旋式 轴流 通 风机 两台 ，井筒设台阶、水沟 、扶手 。 七、井底车场： 井底车场主要巷道和 硐 室支护均采 用半园 拱 形 粗 料石砌碹。 5#煤 层 运输 石门 、 采区运输平巷 采用 带式输送机 运输 ，至井底 箕斗 煤井筒特征表 表 4筒名称 主 立 井 副斜井 回风斜井 井口坐标 纬距 X 距 Y 口标高（ m） 位角（度） 0 90 16 井筒倾角（度） 90 23 23 井筒深度或斜长（ m） 264 260 165 井筒直