四川某煤矿有限公司煤矿初步设计.doc

初步设计 1 第一篇第一篇 矿产资源开发利用方案矿产资源开发利用方案 前前 言言 xx 县煤矿有限公司 xx 县煤矿（简称“xx 煤矿”）位于 xx 市 xx、xx 县交界处，行政区划隶属 xx 县 xx 镇。位于 xx 县城 160方向， 直线距离约 40km；xx 县城（古宋）310方向，直线距离约 15km。交通 较为方便。 xx 煤矿开采范围为原 xx 煤矿与 xx 煤矿整合而成。2008 年 8 月 22 日，四川省国土资源厅以“川采矿区审字（2008）第 409 号”批准整合后的 xx 煤矿划定的矿区范围，由 131 号拐点坐标圈闭（见表 1-2-1），面积 为 2.523km2，开采 k2煤层，开采深度+370m 至+50m，矿区面积 2.5230km2。 根据四川省地质矿产勘查开发局提供的四川省 xx 县 xx 井田 xx 县煤矿煤矿资源储量核实报告和经四川省矿产资源储量评审中心川评审 四川省 xx 县 xx 井田 xx 县煤矿煤矿资源储量核实报告评审意见书”， 截止 2008 年 7 月底，整合后的 xx 煤矿共有资源储量 5203.0kt，其中保有 资源量 4256.0kt，动用储量 947.0kt。 矿井主采煤层为 k2煤层，俗称“大汉炭、高炭”，位于龙潭组第二、三 段近顶部。矿区范围内煤层厚 0.612.98m，平均厚 1.33m，变异系数一般 为 45%50%，属较稳定煤层。矿井南翼煤层较厚，投产二采区煤层平均 厚 1.72m。k2煤层属中高灰、高硫、中高热值无烟煤。 根据川办函四川省人民政府办公厅关于 xx 市煤炭资源整合方案的 复函和井田的地质、资源储量等条件，按煤炭工业小型矿井设计规范 的有关规定，经方案比较后，确定矿井设计生产能力为 150kt/a（由 90kt/a 扩建为 150kt/a） ，服务年限 17.4 年。 据概算，xx 煤矿扩建达产时，总投资 3082.05 万元，投产后每年上 交国家和地方税金 264.00 万元，投资回收期 5.81 年， “增量”基建贷款偿还 初步设计 2 期为 3.49 年，满足贷款机构要求。满足规范要求，投资收益率 16.71%， 投资利税率 33.86%，财务上可行。 xx 煤矿周边生产的煤炭供不应求，市场前景较好。该矿扩建后达到 150kt/a 生产能力，成为具有一定规模的小型煤炭企业，随着矿井的扩建投 产，将吸纳部分农村剩余劳动力务工，对增加农民收入，促进地区经济发 展具有积极的意义。 综上所述，设计认为，xx 煤矿扩至 150kt/a，已具备充分必要条件， 因而是可行的。 为了矿井持续发展生产的需要，以及达到正规化和安全生产的要求， xx 煤矿特委托我院编制xx 县煤矿有限公司 xx 县煤矿整合工程初步设 计含开发利用方案 。 一、编制设计的依据一、编制设计的依据 1、xx 县煤矿有限公司 xx 县煤矿“设计委托书”。 2、川办函200716 号四川省人民政府办公厅关于 xx 市煤炭资 源整合方案的复函 ； 3、2008 年 8 月由四川省地质矿产勘查开发局二二地质队提交的四 川省 xx 县 xx 井田 xx 县煤矿资源储量核实报告 ； 4、川国土资储备字【2008】220 号文：关于四川省 xx 县 xx 井田 xx 县煤矿资源储量核实报告评审备案的证明； 5、川评审2008255 号文：四川省 xx 县 xx 井田 xx 县煤矿资 源储量核实报告评审意见书； 6、川采矿区审字【2008】409 号划定矿区范围批复； 7、矿井建设的供用电协议； 8、xx 县煤矿有限公司 xx 县煤矿采掘工程平面图； 9、xx 县煤矿有限公司 xx 县煤矿提供的其它相关资料； 10、 煤炭工业小型矿井设计规范 （gb 50399-2006） ； 初步设计 3 11、 煤矿安全规程 ； 12、国家工程建设强制性条文及有关的设计规范、技术规程等； 14、中华人民共和国安全生产行业标准（aq 系列标准） 。 15、国务院 446 号文国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定 ； 16、安监总煤行2007187 号文“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”。 17、国土资源部制定的矿产资源开发利用方案编写内容要求 （国 土资发 199998号） 。 二、设计指导思想二、设计指导思想 认真贯彻执行煤炭工业小型矿井设计规范 、 煤矿安全规程及相 关规定，结合矿井生产实际情况，遵循“技术可行、安全可靠、方便实用、 经济合理”的原则，尽量采用与矿井相适应的技术、工艺、设备，做到布局 合理、系统完善、环节畅通，使矿井达到正规、安全、稳定生产。 针对该矿的地形、地貌、交通状况及煤层赋存情况等特点，以尽量减 少煤柱损失、回收煤炭资源为前提，对井下做到布局合理、系统完善、环 节畅通、安全可靠、工程量少、工期短；对地面充分利用地形条件，优化 矿井工业场地布置，体现有利生产，方便生活，紧凑合理，节约用地，以 达到安全好、投入少、产出多，获取最佳效益的目的。 三、设计简况三、设计简况 （一）井田境界、资源/储量和矿井设计生产能力 1、井田境界 现 xx 煤矿开采范围为原 xx 煤矿与 xx 煤矿整合而成。2008 年 8 月 22 日，四川省国土资源厅以“川采矿区审字（2008）第 409 号”批准整合后 的 xx 煤矿划定的矿区范围，由 131 号拐点坐标圈闭（见表 1-2-1），面 积为 2.523km2，开采 k2 煤层，开采深度+370m 至+50m，矿区面积 初步设计 4 2.5230km2。 2、资源储量 截止 2008 年 7 月底，整合后的 xx 煤矿共资源储量 5203.0kt，其中保 有资源量 4256.0kt，动用储量 947.0kt。经计算，矿井设计可采储量为 3126.8kt。 3、设计生产能力 矿井设计能力 150kt/a，服务年限 17.4a。 （二）矿井主要生产系统 1、矿井开拓方式 经方案比较后，确定矿井采用斜井开拓方式。在原经方案比较后，确定矿井采用斜井开拓方式。在原 xx 煤矿井口北侧煤矿井口北侧 新建主斜井（长度新建主斜井（长度 386m，倾角，倾角 25o，落平标高：，落平标高：+215m；坐标：；坐标： x=3141340，y=35509355，z=+378.0，=233o）铺设轨道，担负矿井矸石、）铺设轨道，担负矿井矸石、 材料、煤炭运输和部分进风任务，并在其中敷设电缆、管线等。利用原材料、煤炭运输和部分进风任务，并在其中敷设电缆、管线等。利用原 xx 行人平硐（长度行人平硐（长度 89m，坐标：，坐标： x=3141287，y=35509335，z=+352.2，=233o） ，并在行人斜巷中安设架，并在行人斜巷中安设架 空乘人器，担负矿井行人和部分进风任务，并在其中敷设电缆、排水管线空乘人器，担负矿井行人和部分进风任务，并在其中敷设电缆、排水管线 等。在矿区中部新掘回风斜井（长度等。在矿区中部新掘回风斜井（长度 280m，倾角，倾角 30o，落平标高：，落平标高： +285m；坐标：；坐标：x=3141925，y=35511106，z=+425.0，=223o）担负整个）担负整个 矿井回风，兼做一安全出口。利用原矿井回风，兼做一安全出口。利用原 xx 煤矿回风平硐（长度煤矿回风平硐（长度 425m，坐，坐 标：标：x=3142846.6，y=35509287.2，z=+441.6，=260o）作为北翼开采部）作为北翼开采部 分进风，并作为一安全出口。利用原分进风，并作为一安全出口。利用原 xx 煤矿主平硐（长度煤矿主平硐（长度 1155m，坐标：，坐标： x=3143180.1，y=35508899.0，z=+371.4，=250o）作为矿井北翼排水任）作为矿井北翼排水任 务，并作为一安全出口。务，并作为一安全出口。 2、水平和采区划分及开采顺序 （1）水平划分 初步设计 5 根据煤层赋存情况、矿区范围和开拓布置，设计将矿井划分为两个水 平，即+215m 水平和+285m 水平。 （2）采区划分 根据井田煤层赋存状况和开采技术条件，综合考虑煤层开采方式、机 械化程度、年推进度、产量均衡等因素，设计沿煤层走向每 800m 左右划 分一个采区，将全井田划分南北两翼，南翼为 4 个采区，北翼 2 个采区， 全矿 6 个采区。 （3）开采顺序 由于矿井现有巷道已经开始掘进二采区轨道上山，在充分考虑利用现 有巷道尽快达产的前提下，且二采区储量比较稳定，设计将首采区布置在 二采区。 采区间的开采顺序：二采区一采区三采区四采区五采区六 采区，回采工作面开采为后退式。 3、主要巷道布置 据此并经对煤层赋存情况和矿山以往开采经验，设计仍将主要巷道布 置在距离煤层约 15m 的底板岩层中。围岩较好地段巷道为锚喷支护，围岩 破碎地段采用料石砌碹支护。 4、采煤方法和采煤工艺 该矿井开采缓倾斜倾斜煤层，设计采用走向长壁采煤法，放炮落煤 工艺。工作面平均采高约 2.0m，根据工作面采高情况，选用 dz22-30/100 型单体液压支柱配 hdja-1000 型金属铰接顶梁联合支护顶板。 5、矿井通风 该矿为高瓦斯矿井，按煤与瓦斯突出矿井设计，本矿井采用分列式通 风方式，抽出式通风方法，采煤工作面采用“u”型通风，掘进工作面采用 局部通风机压入式通风。按矿井需风情况，矿井初期风量为 63.0m3/s，后 初步设计 6 期风量为 69.0m3/s。 6、矿井主要运输 +215m 水平运输大巷配置三台 cdxt-5j 型，600 轨距的特殊防爆型 蓄电池机车运输全矿煤、矸。铺设 600mm 轨距 22kg/m 钢轨。井下煤炭、 矸石采用一吨固定式矿车装载运输，设备、材料采用平板车或材料车装载 运输。 7、矿井排水 xx 煤矿采用斜井开拓方式，矿井开采矿井南翼+215m 水平时正常涌 水量为 4026m3/d，最大涌水量为 5684m3/d，在行人斜巷下车场附近布置井 底水泵房及中央变电所，水泵房配备 3 台 md280-435 型型水泵，1 台运 行，1 台备用，1 台检修，在行人斜巷铺设两趟排水管路，一趟使用，一 趟备用。矿井设主、副水仓，水仓总长度 250m，净断面积 5.7m2，水仓总 容量为 1425m3，能够容纳矿井南翼+215m 水平开采时矿井 8.5h 正常涌水 量。 8、矿井供电 矿井为扩建矿井，两回路供电电源已经具备，其中一回路供电电源引 自 xx 变电站，从该站以 10kv 的 lgj-95 型架空线接入矿井 10kv 配电所， 线路长 4km，二回路供电电源引自红桥变电站，从该站以 10kv 的 lgj-95 型架空线接入矿井 10kv 配电所，线路长 6.5km。 矿井采用 10kv 双回路电缆下井至中央变电所，由中央变电所以 10kv 电缆馈至采区变电所。井下动力设备供电电压为 660v，照明电压为 127v。 9、工业场地总平面布置、地面生产系统及生产工艺 （1）工业场地总平面布置 设计将整个工业场地按功能分为生产储运区、辅助生产区、行政福利 初步设计 7 区共三大功能区：生产储运区位于场地的西北部，主要由原煤翻车机房、 原煤皮带机廊、落煤楼、原煤储煤场、矸石翻车机房和矸石转运场等组成， 井口与其由窄轨联系。辅助生产区布置在场地的南侧。由机修车间、材料 库、坑木场和坑木加工房等组成，便于与井口联系。行政办公和生活区布 置在主井的西南部，由办公楼、食堂、单身宿舍等建筑组成，与原有生活 设施连成一个整体。工业场地总占地面积 2.74 h2。 新建行政公共建筑总面积为 4617，地面工业建建筑面积为 1590.4， 体积为 16526.2m3。 （2）地面生产系统及生产工艺 矿井原煤矿车由绞车从井下拉至地面后，自溜至生产系统翻车机房。 矿车经人工摘钩后再经翻车机将原煤卸至原煤缓冲仓中，仓中原煤由仓下 给煤机给至原煤皮带机，皮带机将原煤拉至煤仓上筛分手选楼，筛分楼上 的原煤振动筛筛孔为 50mm，将原煤分为+50mm 的块煤及-50mm 的筛混煤； 筛上的块煤通过手选皮带运输机，人工选出矸石后，进入块煤仓（容量为 300t）储存，捡出的矸石进入手选矸石仓；筛下的筛混煤通过配仓皮带运 输机上的卸料器，分别进入两个筛混煤仓（容量为 2300t） ，当煤仓装满 后，还可通过溜槽将筛混煤导至筛混煤堆场堆放。煤仓中的产品煤都通过 装车闸门装汽车外运，堆场中的筛混煤可由装载机装汽车外运。煤炭计量 采用电子皮带称和地磅方式。 地面设原煤筛分和选矸系统，对原煤进行人工选矸和一般筛分，产品 分级为+50mm 和 500mm 两级，设原煤卸载缓冲仓、块煤仓、筛混煤仓和 地面露天储煤场。 10、井下通讯、压风、消防洒水系统 （1）井下通讯系统 在工业场地井口综合楼调度室内设置在工业场地井口综合楼调度室内设置 ktj360 型型矿用数字程控调型型矿用数字程控调 初步设计 8 度交换机一台，容量度交换机一台，容量 60 门，主要供井下和地面各生产部门使用。在井下门，主要供井下和地面各生产部门使用。在井下 采煤工作面上下口，各掘进工作面、井底车场、机车检修硐室、消防材料采煤工作面上下口，各掘进工作面、井底车场、机车检修硐室、消防材料 库、中央变电所及水泵房、采区绞车房、采区变电所等处设生产调度电话，库、中央变电所及水泵房、采区绞车房、采区变电所等处设生产调度电话， 地面矿井变电所、主通风机房、生产管理部门、安全监察部门、压风机房、地面矿井变电所、主通风机房、生产管理部门、安全监察部门、压风机房、 矿山救护小队和矿长室等处设生产调度电话。矿山救护小队和矿长室等处设生产调度电话。 （2）井下压风系统 设计确定在地面设压风自救空压机站，每条巷道铺设压风管路，每设计确定在地面设压风自救空压机站，每条巷道铺设压风管路，每 100m 安设出风口及减压装置，并与防尘管路出水口错开，形成每安设出风口及减压装置，并与防尘管路出水口错开，形成每 50m 有有 一个出水或出风口。一个出水或出风口。 （3）消防洒水系统 井下的消防用水采用处理后的矿井水，处理后的矿井水浊度小于 10mgl，贮存于风井附近 450 m3贮水池中，供井下消防用水。同时工业 场地 600m3的生活水池作为工业场地消防用水的水源，提供火消防用水。 （三）矿井主要设备 1、大巷运输及提升设备 +215m 水平运输大巷配置三台水平运输大巷配置三台 cdxt-5j 型，型，600 轨距的特殊防爆型 蓄电池机车运输全矿煤、矸。 主斜井选用主斜井选用 2jtp-1.60.9/20 型提升绞车，型提升绞车，绞车允许最大静张力为 4500，最大静张力差为 3000；绞车滚筒直径为 1600；绞车滚筒宽 度为 900；提升速度为 3.06m/s；配置 yr315m-8 型电机 （n=75kw，u=380v，n=735r/min） 。提升钢丝绳选用提升钢丝绳选用 619s+fc-20- 1570-i 型型 ，gb/t8919 标准的钢丝绳，钢丝绳标准的钢丝绳，钢丝绳 d=20mm，pk=1.44kg/m， 钢丝绳公称抗拉强度钢丝绳公称抗拉强度 0=1570mpa，钢丝破断拉力总和，钢丝破断拉力总和 q=251.29kn。 二采区轨道上山选用二采区轨道上山选用 jtb-1.00.8w 型提升绞车，绞车允许最大静张型提升绞车，绞车允许最大静张 力为力为 2000；绞车滚筒直径为；绞车滚筒直径为 1000；绞车滚筒宽度为；绞车滚筒宽度为 800；提升速度；提升速度 初步设计 9 为为 1.65m/s；配置；配置 yb2-250m-6 型电机（型电机（n=37kw，u=660v，n=980r/min） 。 提升钢丝绳选用提升钢丝绳选用 619s+fc-16-1570-i 型型 ，gb/t8919 标准的钢丝绳，钢标准的钢丝绳，钢 丝绳丝绳 d=16mm，pk=0.921kg/m，钢丝绳公称抗拉强度，钢丝绳公称抗拉强度 0=1570mpa，钢，钢 丝破断拉力总和丝破断拉力总和 q=161.462kn。 矿井在行人斜井采用矿井在行人斜井采用 rjy2222/406 型架空乘人器型架空乘人器。架空乘人器驱动 轮直径和尾轮直径选用 1.20m；绳速 v=1.0ms；钢丝绳直径 d=18； 架空乘人器电机 yb2-200l2-6 型，功率 22kw，660v。 2、矿井主要通风机 利用矿井现有二台利用矿井现有二台 bd-6-18 型隔爆对旋轴流式通风机，一台运行，型隔爆对旋轴流式通风机，一台运行， 一台备用。每台风机配置一台备用。每台风机配置 ybf3151-6 型矿用防爆型电机型矿用防爆型电机 （n=2132kw，u=380v，n=980r/min） 。 3、矿井排水设备 矿矿井井水水泵泵房房选选用用 md280-435 型型水水泵泵三三台台，正常涌水时，一台工作， 一台备用，一台检修，最大涌水时，二台工作，一台检修。配用电动机： yb400m1-4，250kw，10kv，1480r/min。排水管路沿行人斜巷设置两趟， 排至地面水沟，管路直径为 27310 无缝钢管，一趟使用，一趟备用， 总长 2550m。 4、矿井压风设备 该矿井压缩空气站设在行人平硐井口附近，地面标高为+352.2m。压 缩空气站内设置 2 台 sa-132a 型螺杆式空气压缩机，1 台工作，1 台备用； 空压机参数为：q=24m3/min，p= 0.85mpa，n=132kw，u=380v。空气压 缩机配套设置空气进、出过滤分离系统，排出空气体含油量小于 0.2ppm。 5、矿井抽采设备 根据所需泵的流量和负压，选用 2be1353-0 型水环式真空泵满足要求， 初步设计 10 共需泵 2 套，一台工作，一台备用。主管选择直径为 dn250 的钢管，壁 厚可选择 8mm 左右；分管选择直径为 dn200 的钢管，壁厚可选择 6mm； 支管选择顶板瓦抽巷为直径 dn100 的钢管，壁厚可选择 4.0mm。工作面 运输巷、工作面回风巷、掘进工作面为内径 dn100 的 pe 防静电管。 （四）矿井主要灾害防治 该矿为高瓦斯矿井，按煤与瓦斯突出矿井设计，完善矿井通风系统、 建立地面瓦斯抽放系统，设置了隔抑爆措施。煤层自燃发火倾向性按自燃 设计，制定了内外因火灾、及地面火灾防治措施。该矿煤层无煤尘爆炸性。 矿井装备一套 kj90na 型煤矿综合监控系统，对井下各地点的瓦斯、 风速、温度、粉尘、风门开关、风压等参数（状态）进行集中监测，并配 备各种巡回检测和矿井集中监测系统相结合的双重监测体系，保证矿井安 全生产。 （五）矿井投产移交标准 矿井建成投产移交一个水平（+215m 水平） 、一个采区（二采区） 、一 个采煤工作面、三个掘进工作面达到 150kt/a 矿井设计生产能力。 矿井移交生产时井巷工程总长 7722m，掘进体积 55669.8m3， 矿井开拓煤量 1256.5kt，准备煤量 1016.0kt，回采煤量 406.4kt。 “三个 煤量”符合有关规定。 （六）矿井建设工期和投资概算 矿井建设施工准备期 2 个月，井巷施工工期 30.0 个月，工作面瓦斯抽 放 6.0 个月，工作面设备安装 1.0 个月，联合试运转期 36 个月。 矿井达到设计生产能力 150kt/a 时投资概算为 2986.53 万元，吨煤投资 497.75 元。其中：井巷工程 1466.76 万元；土建工程 638.13 万元；设备及 工器具购置 608.47 万元；安装工程 172.33 万元；工程建设其它费用 初步设计 11 100.84 万元。 项目总投资由工程建设投资概算、建设期贷款利息、铺底流动资金构 成，该矿井项目总投资为 3082.05 万元。 （七）矿井工作制度及劳动定员 矿井年工作日 330 天，采用“三八”作业制， ，每天三班作业，二班采煤， 一班准备，三班掘进。 矿井全员工效确定为 1.5t/工，全矿在籍劳动定员为 485 人。其中，井 下工人 353 人，地面工人 57 人，管理人员 27 人，服务人员 24 人，其它 人员 15 人，矿山辅助救护队 9 人。 四、主要技术经济指标四、主要技术经济指标 1、矿井设计生产能力 150kt/a； 2、矿井能利用储量 4256kt； 3、矿井可采储量 3126.8kt； 4、矿井服务年限 17.4a； 5、开拓方式 斜井开拓； 6、采煤方法 走向长壁采煤法； 7、井巷工程量 7722m/55669.8m3m； 8、全员工效 1.5t/工； 9、职工在籍总人数 485 人； 10、静态投资 2986.53 万元； 11、吨煤投资 497.75 元； 12、建设工期 30.0 个月，施工准备期 2 个月，生产试运转期 36 个 月。 五、存在的问题及建议、说明五、存在的问题及建议、说明 1、xx 井田已经设置多个采矿权，各矿权边界因构造和其它原因，形 初步设计 12 态很不规则，极易出现越界开采的情况。建议矿山与周边矿井应加强联系 测量工作，互相监督，随时掌握采掘工程具体位置，严禁超层越界开采， 避免误入邻矿的事件发生。 2、矿山企业在搞好生产的同时，按矿山地质及开采技术要求，及时 对矿井进行地质编录，各阶段均应积累矿井煤层资料，及时编制有关图件 和报告，准确掌握储量变化、储量损失情况。 3、储量核实报告对煤的自燃倾向性描述多处不一致，2005 年检测报 告为不易自燃，建议业主取煤样送交有资质检验单位进行重新检测，从而 采取针对性预防措施，指导矿井安全生产。 4、该区采煤历史悠久，矿山应注意防止老窑积水的危害，并注意了 解矿井范围内及周边浅部小矿采空区分布、充水情况，并反映在采掘工程 平面图上，严格执行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放 水原则，保证矿井安全生产。 5、严格按设计进行开采，在重要部位留足煤柱，废弃的矿渣尽可能充 填采空区，以减小对地面的影响。矿山的矿坑水净化处理后，再排放于沟 谷 中，防止矿坑水对地表和地下水的污染，做到人与自然和谐共处，实现 可持 续发展。 初步设计 13 第一章第一章 井田概况井田概况 第一节第一节 基本情况基本情况 一、交通位置一、交通位置 xx 县煤矿有限公司 xx 县煤矿位于 xx 县城 160方向，直线距离约 40km；xx 县城（古宋）310方向，直线距离约 15km，行政区划隶属 xx 县 xx 镇。矿山紧邻古（宋）巡（场）主干公路（800m 平距） ，东行 18km 达 xx 县县城（古宋） ，西至珙县金沙湾火车站约 57km，至 xx 市 约 120km，东至泸州市约 240km，交通十分便捷（见交通位置图） 。 二、地形地貌二、地形地貌 矿区位于川南边缘山区，总体地貌形态属低山区，地貌受地质构造的 制约，山脉走向与构造线方向一致，呈近东西向展布。矿区内最高点位于 草头山，标高+624.20m，最低点位于西南角溪沟附近，标高+388m，相对 高差达 236.20m。 三、气象及地震三、气象及地震 本区属亚热带暖湿季风气候，夏季多暴雨，冬秋两季多雨雾。历年最 高气温 39，最低气温-2.5，年平均气温 18，历年最大降雨量为 1597.9mm，最小降雨量 902.2 mm，平均降雨量为 1143.6 mm，雨量多集 中在 58 月份常以大雨或暴雨降落，912 月为霪雨季节，多雨雾，晴天 少。 本区尚无破坏性地震记载，区域稳定性较好。根据中国地震动参数 区划图 （gb18306-2001）及建筑抗震设计规范 （gb50011-2001） ，本 区抗震设防烈度为度，设计基本地震加速度值为 0.05g，设计地震第一 组。 初步设计 14 xx 煤矿交通位置图煤矿交通位置图 初步设计 15 四、地表水系四、地表水系 矿区位于斜坡分水岭地带，无常年流水溪沟，仅有季节性溪沟和小冲 沟构成树枝状水系网，大气降雨多沿斜坡、冲沟汇于北侧和南侧的溪沟内 排出区外。 五、矿区经济概况五、矿区经济概况 本区系边远山区，地形局部较陡，存水条件差，多为旱地，以种植玉 米、土豆、红苕为主。植被较发育，以灌木、杂草为主，森林覆盖率约 30%40%。居民主要分布在牛儿洞毛狗洞面坊头一带。 区内经济不发达，农业生产较为落后。区内煤炭资源丰富，采煤历史 悠久，主要开采无烟煤。近年来在国家有关政策指导下，煤炭价格回升， 特别是在当地政府的大力扶持下，企业效益日益好转，煤炭企业的税收已 占到当地财政收入的 50%80%，可见煤矿企业的发展对当地经济发展具 有十分重要的促进作用。 六、水源、电源及通讯条件六、水源、电源及通讯条件 矿井为扩建矿井，两回路供电电源已经具备，其中一回路供电电源引 自 xx 变电站，从该站以 10kv 的 lgj-95 型架空线接入矿井 10kv 配电所， 线路长 4km，二回路供电电源引自红桥变电站，从该站以 10kv 的 lgj-95 型架空线接入矿井 10kv 配电所，线路长 6.5km。两变电站均属当地骨干 电网，矿井的双回路供电电源稳定可靠。 xx 煤矿饮用水水源为长宁竹海仙寓洞泉水，水质较好，常年不干， 可节约大部份的水质处理投资和运行费用，距拟建矿井用水点亦较近，是 较好的供水水源，可作为矿区生活用水，如果在矿区相应位置建储水池， 能满足矿区的生产用水的需要。 根据地质报告预测，拟建矿井的井下正常涌水量为 4026m3/d，其优点 是水量大，出水稳定，矿井的井下排水系统可将涌水排至工业广场处的地 初步设计 16 面，不需另设加压提升设备：该水源经沉淀池对其进行沉淀处理后，水质 和水量完全满足地面生产及井下消防洒水的水质和水量的要求。 中国移动和中国电信通讯信号已覆盖整个矿区，对外通信还可采用移 动电话。 第二节第二节 矿区开发现状矿区开发现状 xx 煤矿矿区范围北西、南西、南侧、东南侧分别与 xx 县 xx 镇盐 井煤矿、xx 县新益煤矿、xx 县和平煤矿、石桥煤矿、xx 县 xx 煤矿相 邻，东侧和北侧（深部）与 xx 县 xx 井田深部紧邻，各相邻矿山之间至 少留有 40m（平面距离）保安隔离煤柱。除此之外，矿区深部有 xx 县腾 飞化工有限责任公司 xx 硫铁矿开采硫铁矿及 k1煤层，两者地层间距相 差约 103.66m，空间上呈上、下关系，平面上具相互重叠现象，但相距较 远，且开采不同的矿种，属不同的开拓系统，故对本矿煤层开采影响不大。 矿井之间界限清晰、无矿权纠纷。 初步设计 17 第二章第二章 地质特征地质特征 第一节第一节 地质特征地质特征 一、地层一、地层 xx 县煤矿区内及周边出露最老地层为二叠系下统茅口组，最新地层 为第四系。各地层特征详见表 2-1-1。 表表 2-1-1 矿区地层特征表矿区地层特征表 地层系统厚度（m） 系统组段 最小最大 平均 主要岩性特征 第 四 系 全 新 统 q425 分布于矿区南部及北部的岩溶槽谷及山麓地带， 残坡积物，局部地段为地滑堆积，以粘土为主， 含砂、泥岩风化碎屑、块石，局部表层具淤泥、 耕植土 嘉陵江 组 （t1j） 444 顶部为角砾状白云岩、白云质灰岩；上部为灰 岩及白云质灰岩、白云岩及白云质灰岩互层； 中部为紫、灰绿、浅黄夹杂色泥岩及灰色、浅 红色角砾状白云质灰岩及灰岩；下部为灰色中 厚层状灰岩 第三段 310420 337.50 以紫红色、暗紫色、紫灰色砂质泥岩、泥质粉 砂岩为主，夹泥岩、粉砂岩、细砂岩条带 第二段 4775 56 以浅灰色中厚层状鲕粒状灰岩、细粉晶灰岩为 主，间夹灰绿、紫灰色薄中厚层状砂质泥岩、 泥晶灰岩 三 叠 系 下 统 飞仙关 组 （t1f） 第一段 5580 62 以灰绿色薄中厚层状粉砂质泥岩、泥质粉砂 岩为主，夹薄层灰色粉砂岩，偶夹薄层紫红色 砂质泥岩，底部为厚约 10m 的灰色中厚层状 细粉晶灰岩或泥灰岩 长兴组 （p2c） 30.2950.30 38.00 上部为灰、深灰色砂质泥岩、泥岩及薄层灰岩， 中夹 12 层煤线；中部为深灰色生物碎屑灰 岩、硅质灰岩夹沥青质条带及薄层黑色泥岩； 下部为灰、深灰色砂质泥岩、粉砂岩，底部为 生物碎屑灰岩 第三、 二段 92.90138.8 5 110.67 上部为粘土岩，夹砂质泥岩、泥岩、粉砂岩， 含煤 26 层，其中 k2煤层可采；中部为泥岩、 粘土岩，大部分含鲕状菱铁矿；中下部为粘土 岩、菱铁质粘土岩、砂质泥岩、砂岩，含煤线 25 层，均不可采 上 统 龙潭组 （p2l） 第一段 1.059.25 5.23 上部为灰浅灰色菱铁质粘土岩，夹可采煤层 一层，为 k1煤层；下部为硫铁矿层 二 叠 系 下 统 茅口组 （p1m） 300 灰、浅灰及棕灰色中厚层状灰岩，夹燧石层， 富含生物化石及生物碎屑，下部富含燧石碎片 初步设计 18 二、构造二、构造 区内主要构造为尖岗山背斜及七郎坳向斜，在背斜及向斜核部及两翼， 伴生次级断裂构造。 （一）褶皱 尖岗山背斜西起金银山，区内长 8500m，轴部宽缓，轴向近东西，向 东倾状，倾伏角 8。两翼地层走向与轴向基本平行，倾向南、北，北翼倾 角为 2035，北端边界深部达 60；南翼倾角为 1525。 七郎坳向斜位于尖岗山背斜之南，区内长 5500m，轴部较为宽缓，轴 向 n65w，向东倾伏，倾伏角为 10。向斜南翼地层倾向 ne，倾角为 2035，向斜北翼即为尖岗山背斜南翼。 （二）断裂 矿区范围内揭露和发现的有 f41、f45等断层，f41逆断层呈近东西向展 布，倾向北，延长 2km 以上，对煤层具破坏作用，但对本矿煤层影响小； 东南部有 f45逆断层，倾向北西，走向长 500m，对煤层影响小。除此之外， 矿区内尚有 f45隐伏断层，对煤层有较大影响。 综上所述，xx 县煤矿地质构造复杂程度属中等类型。 三、煤层及煤质三、煤层及煤质 （一）含煤性 龙潭组为区内含煤地层，厚 93.95149.10m，平均 115.90m，全区含 煤 412 层，一般 45 层，平均煤厚 4.71m，含煤系数为 4.06%。 龙潭组第二、三段顶部含煤段含 4 层薄煤线或煤层，其中 k2煤层 （11 号煤、大汉炭）全区可采，其余均不可采，为薄煤线或炭质泥岩，是 煤组中最佳含煤段（含煤系数 17%） 。中下部煤线段含 45 层煤线，均不 可采，是煤组中最差的含煤段。龙潭组第一段（p1l1）底部含硫铁矿层， 硫铁矿层之上为局部可采 1 号煤层（k1煤层） ，平均煤厚 0.75m，是煤组 初步设计 19 中较好含煤段（含煤系数 10%） 。 各可采煤层特征见表 2-1-2。 表表 2-1-2 xx 县煤矿可采煤层特征表县煤矿可采煤层特征表 可采煤层厚度（m）煤层结构顶底板岩性 煤层 赋存 层位 煤层 厚度 平 均 层间 距 夹石 层数 夹石 厚度 顶板底板 稳定 性 倾角 容重 t/m3 k2p2l2+3 0.61 2.98 1.3312/ 炭质、 砂质泥 岩 砂质泥岩、 粘土岩 较稳 定 65 1 1.55 103.19 k1p2l1 0.34 1.48 0.75/ 砂岩、 砂质泥 岩 泥岩、粘 土岩 不稳 定 65 1 1.55 （二）可采煤层特征 1、k2煤层（11 号煤层） 俗称“大汉炭、高炭” ，位于龙潭组第二、三段近顶部，矿区范围内 煤层厚 0.612.98m，平均厚 1.33m，属较稳定煤层。该煤层呈层状延伸， 煤层厚度及煤质变化沿走向、倾向均较稳定。含夹矸 12 层，属较复杂 结构煤层。煤层顶板以灰色泥质砂岩、粉砂岩、细砂岩为主，局部为砂质 泥岩；底板为浅灰色粘土岩。 2、k1煤层（7 号煤层） 俗称“细花炭” ，距 k2煤层 98.50107.88m，平均 103.19m，下距硫 铁矿层 0.205.11m，平均 2.08m。矿区范围附近煤层厚度为 0.341.48m，平均厚度 0.75m；因同 k2煤层为不同的开拓系统，现已设 置矿权开采，空间上与 xx 县煤矿呈上、下关系，故不再详述。煤层顶板 为砂岩、砂质泥岩、泥岩；底板多为粘土岩及泥岩。 （三）煤质及工业用途 k2煤层为黑灰黑色，似金属光泽，硬度小，脆度大，断口呈参差 状阶梯状，外生裂隙发育，鳞片状条带状结构，层状似层状构造。 宏观煤岩特征为半暗半亮型煤，上部以暗煤为主，夹较多薄层亮煤及镜 煤条带，呈细宽条带状，顶部富含丝炭及黄铁矿细脉；下部以亮煤为主， 初步设计 20 性脆，外生裂隙发育，呈鳞片状结构，似层状构造。磨光镜面较多，含黄 铁矿结核及少量丝炭透镜体。 根据古宋勘探区详查地质报告及 xx 井田详查地质报告，矿山核准开 采的 k2煤层煤质特征分析结果详见表 2-1-3。 表表 2-1-3 可采煤层煤质分析结果表可采煤层煤质分析结果表 煤 层 项 目 k2煤层原煤k2煤层浮煤 水分 mad（%） 0.792.54 1.13 0.742.63 1.63 挥发分 vdaf（%） 6.9011.65 8.45 6.768.56 7.80 灰分 ad（%） 20.7138.81 29.28 9.8716.96 13.08 硫 st,d（%） 1.817.54 3.29 0.831.48 1.09 固定炭 fc（%） 50.7370.78 62.30 75.9988.72 80.32 发热量 qb.daf（mj/kg） 20.6028.09 24.18 32.0635.86 34.61 煤质分类高灰高硫中热值无烟煤 / 根据中国煤炭分类国家标准 （gb5751-86）及表 2-1-3 分析项目， 区内 k2煤层为高灰高硫中热值无烟煤（wy03） ，煤的结渣性强，热稳定 性好，可磨性好，煤灰粘度较大，煤灰熔融性以低熔为主，易选煤，经浮 选后硫分低于 2%。根据发电煤粉锅炉用煤技术条件gb7562-1998 标 准，适用于发电用煤。 第二节第二节 矿床共（伴）生矿产矿床共（伴）生矿产 根据四川省地质矿产勘查开发局二二地质队 2008 年 8 月提供的 四川省 xx 县 xx 井田 xx 县煤矿资源储量核实报告 ，区域内尚有硫铁 矿、石灰岩等可利用矿产。 一、硫铁矿一、硫铁矿 位于龙潭组底部，围岩为灰深灰色含凝灰质高岭石粘土岩，层位较 稳定，平均厚度约 2.0m，与下伏茅口组（p1m）灰岩接触界面属古岩溶侵 蚀面，起伏不平，受底板灰岩起伏的控制，故矿层厚度有一定变化。矿物 初步设计 21 成分以黄铁矿为主，多呈团块状、结核状、树枝状、星散状、似脉状等结 构产于粘土岩中，多呈自形晶、半自形晶或他形晶，在脉石中无定向排列。 脉石主要为粘土质及水云母，系非晶质集合体，呈致密状，水云母大致平 行排列。少见绿泥石等次生矿物。 xx 井田硫铁矿品位为 11.38%19.97%，平均约 15.38%，有害组分 含量甚微，f 平均 0.03%，pb、zn、as 均小于 0.01%。矿层分为“棚炭” “腰花炭”和“底炭” ，含硫品位有变化，但全层品位变化不大。矿区范 围附近现已有腾飞硫铁矿开采。 二、石灰岩二、石灰岩 矿区及其外围茅口组（p1m）分布较广，岩性为灰深灰色微晶灰岩、 生物碎屑灰岩，该区灰岩采石厂较多，主要加工成碎石和石粉等，用作建 筑材料和加工成石灰运往电石厂生产电石。 第三节第三节 煤层开采技术条件煤层开采技术条件 一、矿区水文地质条件一、矿区水文地质条件 （一）概况 xx 县煤矿位于 xx 井田浅部西段，处于尖岗山背斜南翼及七郎坳向 斜北翼，背斜北翼及向斜南翼各挂一角。为浅切割低山地形。最高点尖岗 山标高+703.2m，最低点矿山南侧溪沟标高+325.8m，为当地侵蚀基准面， 是矿山最低排泄标高。 矿山内均无大的地表河流及地表水体存在，只有一些小溪沟。溪沟流 量一般 0.3257.734l/s，南侧外围溪沟汇合处流量 11.209l/s。据访问，暴 雨时较大流量可能达到 500l/s 以下，但均属山溪水易涨易落，降雨 3 天后 流量很小，局部地段呈干沟。 （二）主要含、隔水层特征 1、第四系（q）潜水层 初步设计 22 厚度变化大，分布于河谷两岸及溶蚀槽谷之中，主要为冲积和洪积层， 河谷泄水，不具备蓄水条件；次为坡积、残积层，分布在缓坡地带，一般 厚度1m，透水性良好。 2、三叠系下统嘉陵江组（t1j）岩溶含水层 分布于黄角坝及共乐坝槽谷中，多被第四系掩盖。岩性为细、粉晶灰 岩、白云质灰岩夹泥灰岩，生物碎屑灰岩和鲕粒灰岩，溶洞、落水洞、漏 斗发育。地下水以暗河管道流为其特征，含水丰富但极不均匀，因远离煤 矿层，对煤层开采影响较小。 3、三叠系下统飞仙关组第三段（t1f3）隔水层 以砂质泥岩、泥质粉砂岩为主，夹泥岩、粉砂岩、细砂岩条带，下部 偶夹生物碎屑灰岩，为相对隔水层。 4、三叠系下统飞仙关组第一、二段（t1f1+2）裂隙含水层 上部以鲕状灰岩为主，间夹泥质灰岩、泥岩，中下部为砂质泥岩、泥 岩、钙质泥岩，底部为鲕状灰岩。出露面积较少，泉点流量一般1l/s， 局部地段岩溶、裂隙发育，流量达 4.459l/s，在 124-46、131-201 钻孔中 分别见 1.004.10m 的溶洞（t1f2） ，标高分别在+300.49m、+523.71m。背 斜轴部简易放水试验，单位涌水量 0.0360.13l/sm。 5、二叠系上统长兴组（p2c）裂隙含水层 主要为灰岩，夹砂质泥岩、泥质灰岩、泥岩。地表泉水出露较少，流 量0.5l/s。在尖岗山背斜北翼 113-7028 钻孔井深 108.37109.09m（标高 +280.85+280.13m）见 0.72m 的溶洞。其余 125-50、126-7024、128- 7022、131-7022 孔见溶蚀裂隙发育段。由于 t1f1+2与 p2c 同位于开采裂隙 塌陷范围内，含水性质相当，将其合为（p2c+t1f1+2）含水岩组，为煤层开 采的主要充水含水层。 6、二叠系上统龙潭组（p2l）隔水层 初步设计 23 主要为砂质泥岩、粘土岩、粉细砂岩、泥岩夹薄层石灰岩、煤层和 硫铁矿层。浅部风化裂隙中含水，泉水出露少，流量 0.010.05l/s，为相 对隔水层。 7、二叠系下统茅口、栖霞组（p1m+q）岩溶含水层 主要为灰岩、生物碎屑灰岩、燧石灰岩，溶洞、落水洞、漏斗、岩溶 洼地、地下暗河发育，地表出露于南西角外围。据 xx 井田资料，在尖岗 山背斜及七郎坳向斜所施工的 39 个钻孔中见溶洞 17 个，溶洞发育标高 +277.11+1.40m。地下水以岩溶管道流为其特征，含水丰富但极不均匀， 属岩溶强含水层，对开采 k2煤层影响甚微。是 k1煤层和硫铁矿层的主要 底板充水含水层。 （三）地下水补、径、排条件 七郎坳向斜南翼地下水受矿山外围西段的北西侧高水位侧向补给和晏 江河水侧向补给。地下水位平均标高+319.5m，水流坡度 1.5，以出水洞 （标高+317.7m，流量 385.63l/s） ，老鹰洞（标高+318.25m，流量 165.89l/s）为集中排泄点。尖岗山背斜地下水位标高+324+326m，水流 坡度 0.56，地下水沿轴部和 f41断层向老鹰洞、出水洞和沙槽 15 号泉 排泄，并有向北红桥方向径流的趋势。七郎坳向斜南翼地下水（p1m）以 径流量为主，尖岗山背斜两翼地下水以储集量为主，七郎坳向斜南翼为强 径流带，尖岗山背斜为缓慢径流带。 （四）矿井充水因素分析 1、顶板裂隙、溶隙含水层 xx 县煤矿主要开采 k2煤层，位于长兴组之下 0.605.10m，平均 1.54m。以公式(45)（取 k2煤层最大厚度 2.98m）计算采空区 冒 hmm 的冒落带高度，得最大值为 14.90m，已经达到长兴组内部，k2煤层开 冒 h 采形成的导水裂隙带高度（以公式计算）最大值为 2 . 11 1 . 24 . 2 100 n m h裂 初步设计 24 77.42m，超过了长兴组最大厚度（50.30m） 、到达飞仙关组第一、二段 （t1f1+2） ，因而，p2c+t1f1+2含水岩组为煤层开采的主要充水含水层。 2、断层破碎带 区内主要断层为 f41斜交走向逆断层，走向长 5000m，向北西方向延 伸到长兴组灰岩中， k2煤层最大落差 95m。在 131-61、129-7012 钻孔长 兴组灰岩中揭露，断层破碎带厚度 11m，前者水位下降 10m 左右，后者迅 速上升，冲洗液消耗量由 2.72m3/h 减少到 0.07m3/h；测井时见断层破碎带 中涌水，单位涌水量约 0.01l/sm 左右，为弱中等富水性的断层。f45逆 断层走向长 500m，地表有一泉水出露，流量 0.459l/s，附近两个泉点流量 0.6104.459l/s。 钻孔中揭露的 f36、f44、f45断层落差10m，揭露断层带后水位下降几 米至十多米不等，冲洗液消耗量增加 0.51.12m3/h，在含煤地层及长兴组 中重复。断层富水性受岩性、侵蚀基准面的控制，在标高+300m 以上含水 性较强，标高+300m 以下含水性减弱。 根据储量核实报告及图件，f41断层位于矿区北西角，f36断层位于矿 区边缘，对矿井采掘影响微弱，仅 f45断层位于煤矿区中部，对矿井采掘影 响较大，矿山企业应做好生产水文地质工作，加强对区内断层带导水性的 研究，在断层带附近作业时应严格执行“预测预报、有疑必探、先探后掘、 先治后采”的探放水方针，留设足够防（隔）水煤柱，确保矿井安全生产。 3、老窑、采空区积水 区内小煤矿开采历史悠久，浅部煤层多被采空，调查生产井及相邻矿 山七个，多为斜井开采，机械排水。老采空区积水为矿坑充水主要影响因 素之一，顶板含水层淋水为主、滴水次之。 矿井应做好生产水文地质工作，对水文地质基础资料进行收集、整理、 初步设计 25 分析研究，尤其是开采同一煤层的小窑、老采空区分布具体位置，加强水 害预测预报工作，严格执行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采” 的探放水原则，探放老空积水前，首先要分析查明老空积水的空间位置、 积水量和水压，确定探水线和警戒线，在接近警戒线时必须探水掘进，确 保矿井安全生产。 4、未封闭或封闭不良钻孔 古宋勘探区 xx 井田在详查过程中，施工了大量钻探工程，位于 xx 县煤矿区范围内的钻孔有 11 个，储量核实报告显示，区内各项勘探工程 施工质量优良，因而未封闭或封闭不良钻孔作为矿井充水的主要通道可能 性相对较小。但为了确保安全生产，建议今后矿井在钻孔附近作业时，仍 应严格执行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”探防水措施。 （五）矿井涌水量 根据四川省地质矿产勘查开发局二二地质队 2008 年 8 月提供的 四川省 xx 县 xx 井田 xx 县