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山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 1 煤业公司矿井兼并重组整合项目初步设计煤业公司矿井兼并重组整合项目初步设计 前前 言言 一、概况一、概况 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司位于山西省阳城县北部的芹 池乡境内，距阳城县城约 22km，隶属于阳城县煤炭运销公司，行政区划 归阳城县芹池镇管辖。晋(城)韩(城)公路从井田西缘经过，经此公路往 西可达沁水、侯马等地，与南同蒲铁路相接；往南可达阳城、晋城，与太 焦铁路相接。侯月铁路在井田东约 15km 处通过，经此铁路既可与太焦铁 路和南同蒲铁路相通，也可直达阳城电厂。 2006 年 1 月我院编制完成山西省阳城县侯甲煤矿初步设计 (0.30mt/a)，晋城市煤炭工业局以晋市煤局规字200639 号文件对初步设 计进行了批复，批准该矿建设规模为 0.30mt/a ，采用 3 个立井开拓方式， 采煤方法为倾斜长壁炮采整体顶梁组合悬移支架放顶煤开采，同年，晋城 煤监分局以晋煤监局字2006第 11 号文件对基建工程初步设计安全专篇 进行了批复。目前该矿按照初步设计和施工图设计已经完成井筒和井底车 场及硐室工程，并购置了部分机电设备。 根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办 发200942 号“关于晋城市阳城县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复” ，该矿为单独保留矿井，重组整合后，该矿批准生产能力提升为 0.90mt/a。2009 年 11 月山西省国土资源厅颁发新的采矿许可证(证号 c1400002009111220044536)，批准开采 3、15 号煤层，批准生产能力 0.90 mt/a，批准井田面积 3.6381km2。 2009 年 8 月，我院受业主委托编制山西阳城侯甲煤业有限公司修 改初步设计(0.90mt/a)，我院接受委托后派员赴现场调查研究，搜集、 了解相关设计资料，并实地踏勘。根据掌握的第一手资料,提出矿井建设 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 2 的意向性方案并与矿方领导及有关部门讨论,交换意见，取得共识，于 2009 年 10 月编制完成了山西阳城侯甲煤业有限公司修改初步设计 (0.90mt/a)。 2009 年 11 月 18 日，阳城煤运公司组织有关专家对侯甲煤业有限公 司 90 万吨初步设计和 90 万吨抽放初步设计进行了初审， 2010 年 3 月， 山西省煤炭运销集团有限公司组织有关专家对该设计进行了审查，提出了 相应的修改意见。我院于 2010 年 4 月对原初步设计进行了修改，编制完 成了山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初 步设计(0.90mt/a)。 二、设计的主要依据二、设计的主要依据 1山西省国土资源厅 2009 年 11 月颁发的采矿许可证(证号 c1400002009111220044536)。 2晋城市煤炭工业局晋市煤局规字200639 号文件“关于阳城县侯甲 煤矿初步设计的批复”。 3. 晋城煤矿安全监察分局文件晋煤监局字2006第 11 号“关于阳城县 侯甲煤矿基建工程初步设计安全专篇的批复”。 4山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办 发200942 号“关于晋城市阳城县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复” 。 5晋城市煤田地质勘探队 2010 年 4 月提供的山西煤炭运销集团 阳城侯甲煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告 。 6. 山西省阳城县侯甲井田勘探(精查)地质报告评审意见书。 7山西国辰建设工程勘察设计有限公司 2009 年 11 月编制的山西 阳城侯甲煤业有限公司 3 号煤瓦斯抽放初步设计。 8山西省煤炭规划设计院 2005 年 6 月编制的山西省阳城县侯甲 煤矿初步设计(修改版)(300kt/a)。 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 3 9.中华人民共和国建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总 局联合发布的煤炭工业矿井设计规范。 10国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局颁发的煤矿 安全规程(2010 年版)。 11现场调研资料。 12项目设计委托书。 三、设计的指导思想：三、设计的指导思想： 1认真贯彻执行国家和山西省有关煤炭设计、建设和生产的政策法 规，以煤炭工业矿井设计规范和煤矿安全规程为依据，以“集中 化、机械化、安全高效和技术经济合理”为基本原则，重视生产安全，重 视环保工作。 2积极响应国家产业政策，通过本次设计，增加主斜井提升能力， 增加回采工作面生产能力，合理配置通风、排水、压风设备。 3充分利用矿井已有的井巷工程、设备和地面设施等，提高矿井的 安全装备水平、安全培训水平和安全管理水平，保证矿井安全生产和企业 的经济效益。 四、矿井主要技术经济指标四、矿井主要技术经济指标 1.开拓方式：立井开拓； 2.矿井移交和达到设计生产能力时,井巷工程总长度 19678m,其中已 有井巷长度 2479m，新增为 17199m，掘进总体积 259275m3,万吨掘进率 218m； 3.工业场地(主生产区、辅助生产区、行政办公区、风井区、瓦斯抽放 泵站区)占地面积 10.43ha,地面爆炸材料库场地占地面积 0.25ha,排矸场占 地面积 1.87ha，场外公路占地面积 0.78ha，矿井总占地面积 13.33ha; 4.工业建(构)筑物总体积 62618.2 m3。其中，已有工业建(构)筑物体 积 20625.5 m3，新增工业建(构)筑物体积 41992.7 m3。 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 4 栈桥总长度 494.3 m，全部为新增栈桥。行政、公共建筑总面积 15688.0m2。其中，已有行政、公共建筑面积 12142.0m2，新增行政、公 共建筑面积 3546.0m2； 5.矿井在籍人数：529 人； 6.原煤生产效率：7.84t/工； 7.工程项目总资金 51315.38 万元，其中：井巷工程投资 18824.37 万 元，土建工程投资 7057.94 万元，设备及工器具购置投资为 8673.74 万元， 安装工程投资为 5464.94 万元，其它基本建设费用投资为 5353.42 万元， 预备费投资为 3102.20 万元，建设期间投投资贷款利息为 1914.09 万元， 铺底流动资金 924.68 万元； 8.吨煤投资：559.90 元； 9.吨煤成本为 149.86 元/t； 10建设工期：18 个月。 五、存在的主要问题与建议五、存在的主要问题与建议 13 号煤层瓦斯含量高，应加大瓦斯抽放力度和加强通风管理，同 时应进行瓦斯突出危险性鉴定。 2.矿方在开采实践中，应进一步对各煤层的赋存、变化特征进行资料 收集、编制工作，以指导生产、科学管理。 3建议加强生产矿井地质工作，全面搜集井下资料，及时建立有关 台帐、卡片，进行综合编录。 4在今后工作过程中应注意断层、隐伏构造的导水导气，做到“预测 预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”，以免发生事故。 5矿井建设及生产过程中必须加强环境保护工作。 6. 15 号煤层为带压开采煤层，且原煤硫份大于 3%，本次设计未考虑 开拓开采。 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 5 第一章第一章 井田概况及地质特征井田概况及地质特征 第一节第一节 井田概况井田概况 一、交通位置一、交通位置 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司井田位于阳城县芹池镇侯甲 村东侧，行政区划隶属阳城县芹池镇管辖。其地理坐标为北纬 35 3727353904，东经 11218081122004。 井田位于阳城县芹池镇侯甲村东侧，陵（川）沁（水）公路从井田 西侧边界处通过，向西可达沁水、侯马等地，与同蒲铁路相通；向东可达 阳城、晋城等地。正在修建的阳翼高速公路从井田外东侧通过，侯月铁路 经过沁水、加丰、八甲口，且均有车站，区内村与村之间有简易公路相通， 交通运输条件方便。 详见交通位置图 1-1-1。 二、自然地理二、自然地理 井田位于太行山南段西侧，区内沟谷纵横，地形起伏较大，西部与南 部主要为黄土丘陵区，东部与北部主要为侵蚀强烈的中低山区。综观井田 地势为东部高西部低，井田内最高点位于东部山梁上，标高为 973.4m， 最低点位于西南部（井田范围 4 号拐点处） ，标高为 742.5m，相对高差 230.9m。 三、河流水系三、河流水系 本区属黄河流域沁河水系芦苇河支流，井田内无常年性河流和大的地 表水体，井田外西部的下河为芦苇河支流，属季节性河流，雨季有短暂洪 流，旱季长期断流，地表水汇集于下河后向南经芹池流入芦苇河，最终汇 入沁河。 四、气象及地震烈度四、气象及地震烈度 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 6 本区属东亚暖温带大陆性气候，一年内四季分明。据阳城县气象部门 最近 40 年的统计资料：无霜期 184d 左右，气候干燥，多年平均降水量 583.9mm，最大年降水量为 895.7mm(2003 年)，最小年降水量为 335.2mm(1965 年)，最大日降水量为 144.7mm(1982 年 8 月 1 日)，最大 每小时降雨量为 49.3mm。雨季多集中于七、八、九月，多年平均蒸发量 1735.7mm，超过降水量的近三倍；旱季为 12 月到翌年 2 月，多年平均气 温 11.8，68 月气温最高，极端最高温度可达 40.2(1966 年 6 月 22 日)，12 月至翌年 2 月气温最低，极端最低温度为19.9(1958 年 1 月 16 日)；每年 11 月至次年 3 月为冰冻期，最大冻土深度为 39cm，结冻期 与降雪从 11 月至翌年 3 月,最大积雪厚度 17cm；冬春多为西北风，夏秋 多为东南风，风力一般 34 级,最大风速 17m/s。 据历史记载地震台网监测，阳城县历史上共发生有感地震 23 次，表 现为震级小、频率低。根据中国地震动峰值加速度区划图 gb183062001，该地区地震动峰值加速度和地震动反应谱周期分别为 0.05g 和 0.45s。根据国家地震局 1：400 万中国地震综合等震线图 ， 本区抗震设防烈度为 6 度。 五、矿井生产建设概况五、矿井生产建设概况 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司前身为山西省阳城县侯甲煤 矿，隶属于阳城县煤炭运销公司，2006 年 1 月我院编制完成山西省阳 城县侯甲煤矿初步设计(0.30mt/a)，晋城市煤炭工业局以晋市煤局规字 200639 号文件对初步设计进行了批复，批准该矿建设规模为 0.30mt/a，采用 3 个立井开拓方式，采煤方法为倾斜长壁炮采整体顶梁组 合悬移支架放顶煤开采，同年，晋城煤监分局以晋煤监局字2006第 11 号文件对基建工程初步设计安全专篇进行了批复。目前该矿按照初步设计 和施工图设计已经完成井筒和井底车场及硐室工程，并购置了部分机电设 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 7 备。根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办 发200942 号“关于晋城市阳城县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复” ，该矿为单独保留矿井，重组整合后，该矿批准生产能力提升为 0.90mt/a。2009 年 11 月山西省国土资源厅颁发新的采矿许可证批准开采 3、15 号煤层，批准生产能力 0.90 mt/a，批准井田面积 3.6381km2。 目前该矿按照初步设计和施工图设计已经完成工程投资 1.8 亿元。具 体项目见下表。 序号井巷工程土 建 工 程机 电 设 备 安 装 1 主立井、副立井、 回风立井已掘成 并贯通 地面火工品库、器材库、风机房、 机修车间、消防材料库、油脂库 已建成并投入使用 副井购回 jkmd-2.254(i)e 型多绳摩 擦轮提升机，本次设计利用该设备。 主井设备未购置 2 总回风巷完成 105m，井底车场 大巷已完成 瓦斯抽放泵站已建成并投入使用 瓦斯泵站已安装 2 台 cbf400(a)- 2bv3 型瓦斯抽放泵，功率 132kw 3 主井清理撒煤巷、 装载硐室已完成 地面 10kv 变电所已施工完成并 投入使用 已购买 2 台 fbcdz-6-20b 型通风机， 电机功率 185kw2，经验算，该设备 不能满足本次设计需要 4 水泵房和管子道 已完成 办公楼、综合楼、滑坡煤仓正在 建设之中 已安装型号 fhog150a 的单螺杆空压 机 3 台，电机功率 110kw,本次设计利 用该空压机 六、本区工农业生产概况六、本区工农业生产概况 阳城县经济以农业、煤炭、炼铁为主。2008 年全县财政总收入完成 200199 万元，占预算的 100.94%，比上年增长 15.7%，其中：一般预算 收入完成 49795 万元，占预算的 107.56%，比上年增长 22.8%。全县在 岗职工年平均工资 9666 元，农村居民人均纯收入 2839 元，现金收入 3080 元，农民人均可支配收入 2688 元，农村居民人均生活消费支出 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 8 2102 元，恩格尔系数 36.8。 七、四邻关系七、四邻关系 现井田外西部为山西阳城阳泰集团晶鑫实业股份有限公司武甲分公司、 山西阳城阳泰集团伏岩煤业有限公司，据调查和矿方介绍，现相邻矿井目 前未有沟通、越界开采情况。详见四邻关系示意图 1-1-2。 1山西阳城阳泰集团晶鑫实业股份有限公司武甲分公司 位于本井田外西部，根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办 公室文件晋煤重组办发200942 号文件关于晋城市阳城县煤矿企业兼并重 组整合方案（部分）的批复，该矿为单独保留矿井，兼并重组整合主体为 阳城县阳泰煤业有限责任公司。重组后井田面积为 15.724km2，批准开采 3 号15 号煤层，生产规模 1.2mta。该矿为基建矿井，2007 年 3 月 23 日开工，目前的涌水量较小，设计采煤方法为综合机械化放顶煤开采 技术，该矿现为建设地面工业广场与井筒阶段，根据该矿钻孔化验资料， 属高瓦斯矿井，煤尘无爆炸性，属不易自燃煤层。 2山西阳城阳泰集团伏岩煤业有限公司 位于本井田外西部，根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办 公室文件晋煤重组办发200942 号文件关于晋城市阳城县煤矿企业兼并重 组整合方案（部分）的批复，该矿为单独保留矿井，兼并重组整合主体企 业为阳城县阳泰煤业有限责任公司。重组后井田面积为 4.3751km2，批准 开采 3 号15 号煤层，生产规模 0.9mt/a。 该矿于 2009 年元月完成 0.6mt/a 机械化升级改造初步设计，批准开 采 3 号煤层，现处于基建阶段，累计开拓大巷 5000 余米，布置完成一个 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 9 综合机械化采煤工作面和两个综掘工作面，建起了三大监控系统、标准化 抽放泵站，装备了机电、通风、采煤仿真模拟演示实验室，建成了国家四 级职工安全技术培训中心，井上下生产生活设施及配套基本完成 。 该矿采用斜井开拓，采用综合机械化放顶煤开采技术，大巷采用锚喷 支护，回采工作面采用液压支架，全部跨落法管理顶板，中央分列式通风， 机械排水，为高瓦斯煤矿，现开采的 3 号煤层属不易自燃煤层，煤尘无爆 炸性。现井田内 3 号煤层无采空区，矿井涌水主要来自井筒与顶板的渗水， 现井下涌水量一般约 9m3/d。该矿井下基本无积水，对本矿的开采无影响。 八、水源和电源八、水源和电源 1水源 （1）第四系及基岩风化带水 为当地农业及民用水的主要来源，富水性一般，可作为生产和生活供 水水源，但受季节的影响明显。 （2）矿坑排水 对现采 3 号煤层矿井涌水进行净化处理后，综合利用，不失为一种较 好的供水水源。 （3）奥陶统石灰岩含水层水 据区域水文地质资料，该含水层含水丰富，水质良好，是区域重要的 供水水源。 2电源 设计两回路电源分别引自芹池 220kv 变电站 35kv 母线及武甲 110kv 变电站 35kv 母线，两回线路均采用 lgj150mm2钢芯铝铰线，两回电 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 10 源线路,一回工作，一回(带电)备用，当任一回路发生故障停止供电时，另 一回路能保证矿井全部负荷供电。 第二节第二节 地质特征地质特征 一、井田地层一、井田地层 井田内基岩出露主要为二叠系上统石千峰组、上石盒子组，第四系分 布于山梁、沟谷及其两侧阶地， 现根据地表出露及钻孔揭露情况，将井田 内地层由老至新简述如下： 1.奥陶系中统峰峰组（02f） 为含煤地层之基底，据区内 h1 钻孔揭露，厚 64.22m。由灰深灰 色中厚层石灰岩、泥质灰岩、泥灰岩、角砾状灰岩和白云质灰岩组成，下 部泥质灰岩、白云质灰岩中见脉状、薄层状石膏，顶部常见细粒状、星散 状黄铁矿，与下伏地层呈整合接触。 2石炭系中统本溪组（c2b） 与下伏地层峰峰组呈平行不整合接触，厚 3.3413.35m，一般厚 7.73m。以浅灰色铝土质泥岩为主，夹砂质泥岩、浅灰色粘土质泥岩，局 部具鲕粒结构，底部偶夹透镜状赤褐铁矿层。 3石炭系上统太原组（c3t） 为井田内主要含煤地层之一，厚 84.68149.13m，一般厚 122.95m。以 k1砂岩为底，与下伏本溪组整合接触。本组为一套海陆交 互相沉积，旋回结构明显，由多层石灰岩、不同粒级的砂岩、灰黑色泥岩 及煤层组成。灰岩中含蜒、腕足、海百合茎动物化石。 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 11 含煤 57 层，下部含煤性较好，有灰岩 45 层，含丰富的动物化石 及其碎屑。中部砂岩发育。泥岩及粉砂岩中富含黄铁矿、菱铁矿结核，含 丰富的植物化石及碎片。根据岩性组合以及与区域对比将本组分为三段。 1）一段(c3t1) kl底k2底，厚 15.7047.92m，一般厚 38.50m。由灰黑色泥岩、 砂质泥岩、粉砂岩、煤层等组成。 k1砂岩厚 0.456.48m，一般厚 4.10m，灰白色、灰色中厚薄层状， 成份以石英为主，硅质胶结，脉状、波状层理，夹泥岩条带，局部底部含 砾，为砂坪沉积。 kl顶15 号煤顶：灰灰黑色泥岩、粉砂岩、含铝泥岩，中夹细粒 砂岩，含星散状黄铁矿，见不完整植物化石。顶部具有 15 号煤层，井田 内厚 3.303.80m，平均厚 3.55m，全区可采，为黑色中条带状结构，以 亮煤为主，暗煤次之；中下部局部见一层深灰色石灰岩、泥灰岩。为泻湖、 潮坪及砂坝沉积。 15 号煤顶局部含黑灰色炭质泥岩，厚 00.30m，一般厚 0.26m。 2）二段(c3t2) k2底k4顶，厚 35.2052.51m，一般厚 43.31m。为石灰岩、泥岩、 粉砂岩、中细砂岩和薄煤层组成。 本段以海侵石灰岩发育为特征，由 k2、k4等深灰色石灰岩构成主体 格架，与黑灰色泥岩、灰浅灰色中细粒砂岩及 12 号、11 号薄煤层等组 成向上变浅的海退层序。石灰岩中含完整及不完整动物化石，化石主要为 蜓、孔虫、腕足碎片；泥岩中含黄铁矿结核，含少量植物化石；砂岩为中、 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 12 细粒结构，具波状、大型板状交错层理，夹泥岩条带。本段为三角洲前缘 砂坝沉积，标志层横向稳定，沉积结构清楚，中部 k3灰岩普遍受后期冲 刷缺失。 3）三段(c3t3) k4顶k7底，厚 33.7848.70m，一般厚 41.14m。本段岩性以碎屑 岩发育为特征，夹 k5、k6等石灰岩、泥质灰岩及 5 号、8 号、9 号等薄煤 层。 石灰岩为深灰色，均匀层理为主，含丰富的动物化石，为开阔及局限 台地沉积；碎屑岩中砂岩为中、粗粒及细粒结构，脉状、波状层理，大型 交错层理，夹泥岩条带，层面含较多植物碎屑；泥岩、粉砂岩为深灰色、 黑灰色，具水平纹理，透镜、波状层理，含完整及不完整植物化石，含菱 铁矿结核，偶见黄铁矿结核。该段为分流河道沉积。 4二叠系下统山西组（p1s） 井田内主要含煤地层之一，厚 32.2365.08m，一般厚 46.39m。底 部以 k7砂岩底与太原组地层分界，呈整合接触。岩性主要为岩屑石英杂 砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩和煤层。含丰富的植物化石，有二叠枝 脉蕨、华北蕉羽叶、星轮叶等。其中 3 号煤层位于本组中下部，井田内煤 层厚 4.005.81m，平均厚 5.06m，为全区稳定可采煤层。 5二叠系下统下石盒子组（p1x） 该地层出露于井田内北部（古寨村东南侧） ，地层厚 56.5380.10m，一般厚 70.98m，与下伏山西组地层呈整合接触，连续 沉积。主要由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、铝质泥岩等组成，顶部为灰白色 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 13 含铝泥岩，较纯，含较多菱铁质鲕粒，俗称“桃花泥岩”；下部为灰色、黑 灰色泥岩，粉砂岩含较多植物化石，中夹灰白色中粗粒砂岩，较稳定；底 部为 k8中细粒砂岩，中厚层状，成份以石英为主，岩屑次之，含长石 及菱铁矿鲕粒，具少量云母片，交错层理，波状、脉状层理，下部夹泥岩 包体及条带。 本组为三角洲平原曲流河湖泊相沉积。 6二叠系上统上石盒子组（p2s） 厚 482.55518.72m，一般厚 504.40m。岩性主要为砂岩及杂质泥 岩。根据岩性特征可分为三段。 1）一段(p2s1) 厚 223.70226.25m，一般厚 225.43m。为灰绿色、灰色、上部夹 紫红色斑块的泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，局部泥岩中含菱铁矿鲕粒，夹浅 灰色、灰白色砂岩，中下部夹铁质砂岩及锰铁质结核。 底部 k10砂岩厚 3.159.80m，一般厚 6.00m。为灰浅灰色中、细 粒砂岩，中厚层状，石英为主，岩屑次之，含长石次棱角次圆状，分 选中等，大型交错层理为主，脉状层理次之，与下伏下石盒子组地层呈整 合接触。 本段为半干旱湖泊曲流河沉积。 2）二段(p2s2) 厚 126.65131.60m，一般厚 128.97m。为灰色、局部夹紫色的泥 岩及粉砂岩，与黄绿色、灰白色厚层状中粗粒砂岩、含砾砂岩互层。 底部 k12砂岩厚 5.058.70m，一般厚 6.97m。岩性为中、粗粒砂岩， 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 14 含砾粗砂岩，灰白色厚层状，成份以石英为主，长石次之，含岩屑，次棱 角次圆状，分选中等较好，大型板状交错层理，底部含泥岩包体，与 下伏冲刷接触。 本段为曲流河半干旱湖泊沉积。 3）三段(p2s3) 井田内地表零星出露，本段一般厚 150m 左右。岩性以暗紫红色、黄 色泥岩、粉砂岩为主，夹红褐色细粒及中粒砂岩。上部夹薄层灰绿色硅质 泥岩，顶部泥岩中夹彩色燧石条带。 底部 k13砂岩厚 2.208.85m，一般厚 5.70m。岩性为中、细粒砂岩， 局部为含砾粗砂岩，灰绿灰白色，中厚层状，成份以石英为主，岩屑次 之，次棱角状，分选中等，大型交错层理。 本段为半干旱湖泊低能河沉积。 7二叠系上统石千峰组（p2sh） 该组地层出露于井田东部及北部，井田内残留最大厚度约 105m，由 中、粗粒砂岩夹泥岩组成。砂岩为白黄色、浅灰黄色，中厚层状，正粒 序，大型交错层理；泥岩为紫红色，厚层状，均匀层理为主，夹少量钙质 结核。 底部为厚约 20m 左右的灰白、浅黄色粗粒砂岩（k14） ，厚层状，石 英为主，长石次之，含岩屑，次棱角次圆状，分选中等，底部含彩色燧 石细砾。硅质胶结为主，大型交错层理，与下伏岩层冲刷接触。 8第四系中更新统（q2） 井田内广泛分布，厚 018.0m，一般厚 15.0m。岩性为棕黄色、浅 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 15 红色亚粘土、粘土，含钙质结核，局部似波状，与下伏地层呈角度不整合 接触，为黄土状堆积。 9第四系上更新统（q3） 主要分布于井田外西部，厚 010.0m，一般厚约 5.0m。井田内西南 侧（井田范围 4 号拐点处）有小面积出露，岩性主要为浅灰褐色、浅黄色 亚砂土、砂土，具垂直节理，含菌丝及植物根痕，底部常见砂砾层，砾石 直径一般 215cm，壁立性较好。为冲洪积。 10第四系全新统（q4） 厚 010.0m，一般厚约 5.0m。主要分布于井田外西部河床、河漫滩 中，井田内西南侧（井田范围 4 号拐点处）有小面积出露，岩性为灰黄色、 灰绿色砂岩砾石，砾石直径一般 525cm，最大 0.80m，次棱角状，次 圆状，分选差，砂质充填，较疏松。为冲洪积。 二、区域含煤地层二、区域含煤地层 区域主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。 1太原组含煤地层：其主要岩性为石灰岩、砂岩、粉砂岩、粉砂质 泥岩、泥岩、煤层等。据其岩石组合特征，对比邻区，本次工作中仍将本 溪组和太原组分界划在铝土质泥岩之上的 k1砂岩之底。太原组与山西组 分界划分在太原组最上一层灰岩（k6灰岩）之上的第一层较稳定的砂岩 （k7砂岩）之底。 该套地层为典型的海陆交互相沉积，全面反映了海浸初期、高潮期及 海退期的沉积特征，其地层井田内沉积稳定，横向上变化不大，归结其地 层沉积规律可划分为两种基本层序：即由粗粒到细粒型和由细到粗粒再到 细粒型。k2灰岩往下以第一种为特征，由 13 个基本层序组成，下部为 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 16 中粗粒砂岩，往上渐变为细砂岩、粉砂岩、泥岩，顶部常有煤层赋存。k2 灰岩往上以第二种层序为特征，海相石灰岩常位于层序底部，往上为泥岩、 粉砂岩或中细粒砂岩，再往上则又变细为粉砂岩、泥岩，煤层多赋存于层 序顶部，该层序体现出海侵作用频繁的特征，该段共含灰岩 46 层，较 稳定煤层 56 层，其中 15 号煤层为区域内稳定可采煤层。本组灰岩中普 遍含有生物化石碎屑，其含量 1020%，主要为腕足类、腹足类、珊瑚 类及蜓类等。泥岩中含大量的植物化石，其中包括有：尖芦木、楔叶、卵 脉羊齿、脉羊齿、栉羊齿等。 2山西组含煤地层：其岩石组合为砂岩、泥岩及煤层，本组岩石以 颜色深、含煤系数高为特征。 该套地层是由 24 个由粗到细的基本层序组合而成，煤层常赋存于 层序的顶部。根据钻探工程资料分析，其第一个沉积旋回极不稳定，仅在 井田中部发育，而井田内影响范围小，相应该区沉积的 4 号煤层极不稳定， 而往上的 24 个旋回沉积稳定。横向上变化不大，其下部沉积了稳定可 采的 3 号煤层。再往上其聚煤作用减弱，逐渐向石盒子组干旱环境过度。 本组泥岩多为深灰色，含丰富的植物化石，其中包括：二叠系枝脉蕨、尖 头带羊齿、多脉带羊齿、宽节羊齿、华北蕉叶、三角织羊齿星轮叶等，山 西组沉积环境为三角洲平原-三角洲前缘。 总体上来说，该套含煤地层沉积稳定，岩石组合特征明显，研究程度 较高。 表 1-2-1 区区 域域 地地 层层 简简 表表 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 17 三、井田构造三、井田构造 井田位于沁水煤田南部，沁水复式向斜的南端，晋获褶断带西侧，井 田构造线方向与区域构造线方向基本一致，总体为一走向北西倾向于北东 的单斜构造，同时发育有较宽缓的褶曲和断层构造，现未发现陷落柱构造， 地层单位 界系统组段 厚度 （m） 岩 性 特 征 第 四 系 q 0100砾石、黄土、砂土 新 生 界 上 第 三 系 n 580棕红色粘土，底部为砾岩 中 统 t2 二马营组 t2er 193327 灰绿色厚中薄层中细粒砂岩夹紫红色灰绿色 泥岩 和尚沟组 t2h 131474 250 灰紫色薄中层状细粒砂岩夹紫红色泥岩 中 生 界 三 叠 系 t 下 统 t1 刘家沟组 t1l 15595 400 浅灰、紫红色薄中层细粒砂岩夹紫红色泥岩、 砂岩 石千峰组 p2sh 22211 150 黄绿色厚层状砂岩与紫红色泥岩互层 三段 p2s3 120220 200 黄绿色杏黄色泥岩夹砂岩，顶部见燧石条带 二段 p2s2 90150 110 黄绿色中细粒砂岩夹泥岩 上统 p2 上石盒子 组 p2s 一段 p2s1 150250 200 黄绿色、杏黄色泥岩，夹薄层砂岩 下石盒子 组 p1x 40130 70 黄绿色砂岩、粉砂岩、泥岩互层，局部夹有煤 线 二 叠 系 p 下统 p1 山西组 p1s 3080 50 灰白色细砂岩、粉砂岩、黑色泥岩、煤层 上统 c3 太原组 c3t 60160 98 灰白色中细粒砂岩、粉砂岩、泥岩、灰岩、煤 层 石 炭 系 c 中统 c2 本溪组 c2b 025 10 灰色铁铝岩，底部可见窝状山西式铁矿 峰峰组 o2f 50150 90 中厚层状豹皮灰岩，灰色薄层状白云质灰岩 上马家沟 组 o2s 170300 230 上部灰黑色中厚层状豹皮灰岩夹灰岩，下部为 泥灰岩、角砾状泥灰岩 中统 o2 下马家沟 组 o2x 37213 120 青灰色中厚层灰岩，下部为角砾状泥灰岩，底 部为浅灰、黄绿色钙质泥岩 古 生 界 奥 陶 系 o 下统 o1 60208 120 青灰色厚层状白云岩，含燧石条带 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 18 未见岩浆岩侵入。现将褶曲、断层特征分述如下： 1西沟背斜：位于陕庄、h2孔、h4孔等一线，轴向为 n48e，背斜 轴西部为黄土覆盖，东部出露 p2s、p2sh 地层，两翼产状一般约 6，区 内长约 1.93km。 2东汉沟向斜：位于陈家庄北、贾家庄南一线，轴向约 n61e，轴 部出露 p2s、p2sh 地层，局部黄土覆盖。两翼产状约 57，区内长约 1.48km。 3东汉沟正断层：位于井田北部，贾家庄北侧，走向约 n70e，倾 向 se，落差约 510m，倾角大于 75，井田内延伸长约 610m，向东延 出区外。该断层由区内，区外露头点控制，较可靠。 4羊泉正断层：位于井田内南侧，井田内延伸长约 1500m，走向 n49en60e，倾向 se，落差约 160m，倾角 65，该断层东西延出井 田外，由区内、区外露头点控制，较可靠。由于该断层落差较大，对煤层、 煤质以及其它开采技术条件会有影响。 综上所述，井田内褶曲宽缓，发现存有两条正断层，未见岩浆岩侵入， 地层走向变化不大，根据 dz/to2152002煤、泥炭地质勘查规范 ， 井田构造总体属简单类型。 四、煤层、煤质四、煤层、煤质 (一)煤层 1含煤性 井田内含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，不同的聚 煤环境，形成了不同的岩性组合、岩相特征，含煤性也存在有较大的差异 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 19 性。 太原组为一套海陆交互相含煤地层，含海相灰岩 45 层，含煤 6 层， 编号自上而下为 5、8、9、11、12、15 号，煤层平均总厚 5.31m，本组 地层平均厚 122.95m，含煤系数 4.32。其中 15 号煤层井田内为全区稳 定可采煤层，厚 3.303.80m，平均厚 3.55m，可采含煤系数 2.89。其 余煤层均不可采。 山西组为一套陆相含煤地层，一般含煤 3 层，编号自上而下为 1、2、3 号，煤层平均总厚 5.45m，本组地层平均厚 46.39m，含煤系数 11.75。其中 3 号煤层井田内为全区稳定可采煤层，煤层厚 4.005.81m，平均厚 5.06m，可采含煤系数 10.91。其余煤层均不可 采。 含煤地层平均总厚 169.34m，煤层总厚 10.76m，含煤系数 6.35。 井田内可采煤层为 3 号、15 号煤层，其余煤层均为不可采煤层。 2可采煤层 井田内可采煤层为山西组的 3 号煤层和太原组的 15 号煤层（其特征 见表 1-2-2） ，现分述如下： 1）3 号煤层 位于二叠系下统山西组中下部，据井田内钻孔工程揭露，煤层厚度为 4.00（井检孔）5.81m（h3） ，平均厚 5.06m。煤层结构简单，一般夹 01 层矸石，矸石成分多为炭质泥岩或泥岩。其直接顶板多为砂质泥岩、 粉砂岩、泥岩，局部为细粒砂岩，一般厚约 4.00m；直接顶下常有约 0.1m 的灰色泥岩或炭质泥岩伪顶；老顶为中粒砂岩，厚约 6.00m。底板 岩性多为泥岩，一般厚 3.50m。 综述，井田内 3 号煤层层位稳定，结构简单，全区稳定可采，为全区 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 20 稳定可采煤层。 表 1-2-2 可可 采采 煤煤 层层 一一 览览 表表 煤层厚度 （m） 煤层间距 （m） 煤层结构 含 煤 地 层 煤 层 编 号 最小-最大 平均 最小-最大 平均 矸石 层数 类别 顶板岩性底板岩性 煤层稳 定程度 可采性 p1 s 3 4.00-5.81 5.06 01简单 砂质泥岩 粉砂岩 泥岩 泥岩稳定 全区可 采 c3t15 3.30-3.80 3.55 74.06118.0 1 96.01 02简单石灰岩泥岩稳定 全区可 采 2）15 号煤层 位于太原组一段上部 k2灰岩之下，据井田内钻孔工程揭露，煤层厚 3.30（h1）3.80m（h4） ，平均厚 3.55m。煤层结构简单，一般含 02 层矸石。煤层直接顶板为 k2灰岩，厚度较大，一般厚约 9.10m，k2 灰岩下局部有薄层炭质泥岩；底板为泥岩，一般厚约 4.50m。 综述，井田内 15 号煤层层位稳定，结构简单，全区稳定可采，为全 区稳定可采煤层。 (二)煤质 1煤的物理性质和煤岩特征 1）3号煤 宏观煤岩特征：为黑色灰黑色，半亮光亮型煤，玻璃似金属光 泽，条带状结构，层状构造，阶梯状、贝壳状断口，条痕灰黑色，裂隙不 发育。 显微煤岩特征：煤岩组分主要为镜质组(半镜质组)，惰质组次之。镜质 组：以无结构均质镜质体为主，次为胶质镜质体、基质镜质体；惰质组： 氧化丝质体为主，呈碎屑状、透镜状分布。 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 21 2）15号煤 宏观煤岩特征：为黑色灰黑色、半亮型煤，似金属光泽，均一条带 状结构，阶梯状断口为主，贝壳状次之，条痕为灰黑色，裂隙较为发育， 常见黄铁矿充填。 显微煤岩特征：煤岩组分主要为镜质组、惰质组。镜质组：主要为无 结构均质镜质体，其次为胶质镜质体，偶见基质镜质体分布。惰质组：以 氧化丝质体为主，呈碎屑状分布，或分布于镜质体中，或与粘土渗杂在一 起。矿物质以粘土矿物和黄铁矿为主。 本井田 3 号煤显微煤岩类型为单组分组类型为微镜煤，15 号煤为双 组分组类型为微镜惰煤。3 号、15 号煤均为黑灰黑色，强玻璃似金属 光泽，贝壳状、阶梯状断口，均一条带状结构，层状构造，内生裂隙发育。 2煤的化学性质 1）3 号煤 根据井田内钻孔煤芯煤样化验资料叙述如下: 工业分析 水分(mad)：原煤：0.682.30，平均 1.23； 浮煤：0.742.12，平均 1.39； 灰分(ad)：原煤：12.9516.92，平均 14.76； 浮煤：7.538.03，平均 7.83； 挥发分(vdaf)：原煤：7.778.96，平均 8.27； 浮煤：6.168.11，平均 6.61； 高位发热量（qgr.d）：原煤：29.155mj/kg30.60mj/kg，平均 29.90mj/kg； 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 22 全硫(st,d)：原煤：0.310.43，平均 0.36； 浮煤：0.350.43，平均 0.39； 固定碳(fcd)：原煤：75.7780.29，平均 78.20； 浮煤：84.7286.66，平均 86.07。 元素分析 碳含量（cdaf）：浮煤：92.5993.13，平均 92.84； 氢含量（hdaf）：原煤：2.973.25，平均 3.12； 浮煤：2.903.24，平均 3.09； 氧含量（odaf）：浮煤：2.192.77，平均 2.48； 氮含量（ndaf）：浮煤：1.053.11，平均 1.63； 磷含量（pd）：原煤：0.0290.034，平均 0.032。 煤灰成分 据 2003 年 114 地质队精査资料：煤灰成分以酸性二氧化硅（sio2） 和三氧化二铝（al2o3）为主，其次为碱性的三氧化二铁（fe2o3） 、氧化 钙（cao） 、氧化镁（mgo）等成分，其中二氧化硅（sio2）含量为 38.9947.15，平均 42.89；三氧化二铝（al2o3）含量为 31.9137.76，平均 34.05。 3 号煤的灰熔融性软化温度 (st) 1440，为较高软化温度灰 (rhst) 高软化温度灰(hst)。 综上所述：3 号煤为低灰中灰、特低硫、低磷分、高固定碳、高热 值特高热值之无烟煤。 2）15 号煤 工业分析 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 23 根据井田内钻孔煤芯煤样化验资料叙述如下: 水分(mad)：原煤：0.442.85，平均 1.59； 浮煤：0.380.72，平均 0.56； 灰分(ad)：原煤：13.1418.25，平均 16.37； 浮煤：6.106.45，平均 6.22； 挥发分(vdaf)：原煤：6.999.45，平均 8.14； 浮煤：6.166.96，平均 6.52； 高位发热量（qgr.d）：原煤：27.93mj/kg30.07mj/kg，平均 28.68mj/kg； 全硫(st,d)：原煤：3.705.26%，平均 4.53； 浮煤：3.885.03，平均 4.50； 固定碳(fcd)：原煤：74.5081.74，平均 77.18； 浮煤：86.7588.29，平均 87.67。 元素分析 碳含量（cdaf）：浮煤：89.3091.26，平均 90.24； 氢含量（hdaf）：原煤：2.853.03，平均 2.96； 浮煤：2.812.97，平均 2.91； 氧含量（odaf）：浮煤：0.771.73，平均 1.28； 氮含量（ndaf）：浮煤：0.660.85，平均 0.77； 磷含量（pd）：原煤：0.004。 煤灰成分 据 2003 年 114 地质队精査资料：煤灰成分以酸性二氧化硅（sio2） 和三氧化二铝（al2o3）为主，其次为碱性的三氧化二铁（fe2o3） 、氧化 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 24 钙（cao） 、氧化镁（mgo）等成分，其中二氧化硅（sio2）含量为 32.5045.84，平均 39.01；三氧化二铝（al2o3）含量为 27.4836.04，平均 32.58。 15 号煤的灰熔融性软化温度 (st) 1425，为较高软化温度灰 (rhst) 高软化温度灰(hst)。 综上所述：15 号煤为低灰中灰、高硫分、特低磷、中高固定碳高 固定碳、高热值特高热值之无烟煤。 各煤层煤质化验结果详见表 1-2-3。 表 1-2-3 煤质化验结果表煤质化验结果表 煤号 项目 315 原煤 0.68-2.30 1.23 0.44-2.85 1.59 mad(%) 浮煤 0.74-2.12 1.39 0.38-0.72 0.56 原煤 12.95-16.92 14.76 13.14-18.25 16.37 ad(%) 浮煤 7.53-8.03 7.83 6.10-6.45 6.22 原煤 7.77-8.96 8.27 6.99-9.45 8.14 vdaf(%) 浮煤 6.16-8.11 6.61 6.16-6.96 6.52 原煤 0.31-0.43 0.36 3.70-5.26 4.53 st.d(%) 浮煤 0.35-0.43 0.39 3.88-5.03 4.50 qnet.ar (mj/kg) 原煤 29.155-30.60 29.90 27.93-30.07 28.68 容重(t/m3)原煤1.461.46 煤类wywy 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 25 3煤类 煤类划分按 中国煤炭分类国家标准 gb（5751-1986）进行， 主要以浮煤挥发 分（vdaf）及氢元素（ hdaf）分类。根据煤质化验资料 分析，井田内 3 号煤层的浮煤挥发分（vdaf）为 6.168.11，平均 6.61，浮煤氢含量（hdaf）为 2.903.24，平均 3.09，故 3 号煤 层属于无烟煤wy02wy03；15 号煤层的浮煤挥发分（vdaf）为 6.166.96，平均 6.52，浮煤氢含量（hdaf）为 2.812.97， 平均 2.91，故 15 号煤层亦应属于无烟煤wy02wy03。 4.工艺性能 据 2003 年 114 地质队精査资料： 煤对二氧化碳反应性 本井田 h1 钻孔对 3 号、15 号煤层采样进行了煤对二氧化碳反应性试 验，各个试验温度所测得二氧化碳还原率见下表 1-2-4。从表中可以看出， 3 号、15 号煤层煤对二氧化碳反应性较低。 表 1-2-4 3 3 号、号、1515 号煤层煤对二氧化碳反应性测试一览表号煤层煤对二氧化碳反应性测试一览表 温度 还原率% 800850900950100010501100 3 号煤层 1.85.512.120.527.234.945.9 15 号煤层 0.92.25.814.126.442.854.8 煤的热稳定性 据 h1 钻孔采样测试，3 号煤层 ts+6值为 86.39；15 号煤 ts+6值 为 89.99，均属高热稳定性煤。 煤的可磨性 h1、h3 钻孔对 3 号、15 号煤层进行了哈氏可磨性试验，其中 3 号 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 26 煤的哈氏可磨性指数(hgi)为 33.041.4；15 号煤为 36.341.0，均属较 难磨难磨煤。 5煤的可选性 2003 年 114 地质队在井田内精査勘探时对 h3 钻孔采取了 3 号、15 号煤层简易可选性试验样各一个，均可利用。 1）煤的筛分浮沉试验 煤样的筛分试验分 13-6mm、6-3mm、3-0.5mm、0.5-0mm