灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计.docVIP

1 前前 言言 一、一、xx 灵石杰泰煤灵石杰泰煤业业有限公司有限公司资资源整合的核准文件，参与源整合的核准文件，参与资资源整合各源整合各 矿矿井名称及隶属关系，井名称及隶属关系，资资源整合后源整合后矿矿名及隶属关系名及隶属关系 2006 年 3 月 18 日，山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组晋煤 整合办核200644 号文“关于晋中市灵石县煤炭资源整合和有偿使用工作 方案的核准意见”批复核准灵石县两渡镇南庙沟煤矿和灵石县两渡镇冷泉 村办煤矿进行资源整合，整合后矿井名称为灵石县两渡镇南庙沟煤矿， 2006 年 10 月 23 日经山西省工商行政管理局以“（晋）名称变核企字2006 第 1693 号”号文件批准改矿更名为山西灵石杰泰煤业有限公司。 根据山西省煤炭工业局晋煤行便字200755 号文件，核准本矿井生产 能力提升为 300kt/a。该矿为股份制企业。 二、二、编编制制矿矿井井资资源整合源整合设计设计的依据的依据 1.山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室晋煤整合办核 (2006)44 号文“关于晋中市灵石县煤炭资源整合和有偿使用工作方案的 核准意见”； 2.山西省安全生产监督管理局、山西煤矿安全监察局、山西省发展和改 革委员会、山西省煤炭工业局、山西省公安厅、山西省监察委员会、山西省 财政厅、山西省国土资源厅、山西省人民政府国有资产监督管理委员会、山 西省工商行政管理局、山西省电力公司和山西省总工会晋安监煤字(2006) 269 号文“关于转发关于加强煤矿安全生产工作、规范煤炭资源整合的若 干意见的通知”； 3.晋中市煤田地质队 2007 年 6 月编制提交的山西灵石杰泰煤业有限 公司矿井资源整合地质报告； 4.国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局 2006 年颁发的 煤矿安全规程； 2 5.中国煤炭建设协会主编的煤炭工业小型矿井设计规定； 6.采矿许可证(证号 1400000721482)； 7.设计委托书； 8.现场调研资料。 三、三、设计设计的指的指导导思想思想 根据煤炭工业小型矿井设计规定，充分利用矿井现有的设施及设备， 充分考虑地方煤矿的特点，同时本着投资少、见效快、效益好的原则进行设 计。坚持一切从实际出发，实事求是，合理布置以采、掘、运为中心的各主 要生产环节，力求系统简单，运行安全可靠。学习和借鉴国内外煤矿设计和 生产的先进经验，改革落后的采煤方法，采用新设备、应用新工艺，提高采 掘机械化水平、工作面单产，实现集中生产。加强环境保护，积极开展“三废” 治理，减少污染，变废为宝。对工业废水、生活污水、锅炉烟气进行处理，达 标后排放。 四、四、资资源整合源整合设计设计的特点的特点 1.本次设计主要针对整合后的山西灵石杰泰煤业有限公司进行开拓布 置。 2.井下大巷沿煤层布置，这样可以做到投资省、见效快，有利于进一步 探明地质构造和煤层赋存条件。 3.采煤方法采用走向长壁机采采煤方法。 4.井下煤炭运输系统采用胶带输送机运输，辅助运输系统采用调度绞 车牵引矿车运输。 5.充分利用现有井巷工程、土建设施和机电设备。 五、五、设计设计的主要技的主要技术经济术经济指指标标 1设计生产能力：300kt/a； 2井巷工程量：7171m； 3工业建筑总体积 6545.5m3。其中，已有工业建筑体积 408m3，新增工 3 业建筑体积 6137.5m3； 4行政公共建筑总面积 980m2，全部利用现有行政公共建筑； 5矿井在籍人数：385 人； 6原煤生产工效：3.58t/工； 7固定资产投资 4759.19 万元，井巷工程 1639.11 万元,土建工程 242.03 万元，机电设备购置 1407.51 万元，安装工程 869.59 万元，其他基本 建设费用 289.60 万元，预备费 311.35 万元。 8吨煤投资：158.64 元； 9建设工期：19.72 个月； 10原煤吨煤成本：135.05 元； 11投资回收期：4.36a。 六、存在的主要六、存在的主要问题问题及建及建议议 1.整合前的灵石县两渡镇南庙沟煤矿和关闭井冷泉村办煤在井田范围 内均存在一定范围的采空区，在今后工作过程中应注意这些采空区和破坏 区的积水、积气，做到“预测预报、有疑必探，先探后掘、先治后采”，以免发 生事故。 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，根据地质规律预测回采工作面开采条件，为安全开采 提供技术依据。 4.矿井建设及生产过程中必须加强环境保护工作。 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 4 第一章第一章 井田自然概况及井田自然概况及资资源整合前各源整合前各矿现矿现状状 第一第一节节 井田自然概况井田自然概况 一、交通位置一、交通位置 山西灵石杰泰煤业有限公司位于晋中市灵石县城东北 14km 处两渡镇 冷泉村，南邻八一一煤矿和桃沟煤矿。行政隶属晋中市灵石县两渡镇管辖。 井田西界外 0.5km 有义棠灵石公路和南同蒲铁路通过，其间有简 易公路连通，井田东北距义棠车站 4km，距介休市 10km。西南距两渡车站 5km，距灵石县城 14km，由井田向北可经介休抵达省城太原，向南可经灵 石通往临汾、运城，交通运输较为便利(见交通位置图)。 二、地形地貌二、地形地貌 井田地处吕梁山与霍山之间的黄土基岩浅切割中低丘陵山区，北西向 山梁、沟谷交替排列，井田内地势总体东高西低，最高点位于井田东北边界 处山梁，标高为 1033m，最低点位于井田西部边界处沟底，标高为 745m，最 大相对高差约 288m。 三、水系三、水系 井田属汾河水系，井田内冲沟发育，雨季有洪水排泄，流向大体由东南 向西北，暴雨时洪流顺沟向东北流入汾河。井田内没有常年性河流。 四、气象及地震情况四、气象及地震情况 井田位于中纬度温带季风区，属于大陆性半干旱季风气候，据灵石气 象局统计资料：年平均最高气温 17.1，年平均最低气温-5.5，年平均气 温 10.9，极端最高气温 38.0，极端最低气温-21.6。年平均降水量 571.85mm，年最大降水量 886.4mm，年最小降水量 242.3mm，降水多集中 在 6、7、8、9 四个月。年最大蒸发量为 2285.1mm。年平均湿度 6.559.15 毫巴，最低 1 毫巴。封冻日期为每年的 10 月下旬至次年的三月上旬，最大 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 5 冻土深度 0.93m。年平均初霜期为 10 月上旬，终霜其为次年 4 月中旬。年 主导风向为西北风，每年春、秋、冬三季多西北偏西风，夏季多东风，一般 风力 34 级。 本区位于晋中盆地和临汾盆地接壤地带，也是太原、临汾两个地震活 动带的接触部位，历史上发生的较大地震都波及到本区，建国后，本县曾发 生地震约 40 次，但绝大部分为三级以下。根据中华人民共和国标准 gb500112001建筑抗震设计规范，该井田范围内抗震设防烈度为 8 度， 地震加速度为 0.20g。 第二第二节节 资资源整合前各源整合前各矿现矿现状状 山西灵石杰泰煤业有限公司由整合前的灵石县两渡镇南庙沟煤矿和关 闭井冷泉村办煤矿整合而成。 一、灵石县两渡镇南庙沟煤矿 灵石县两渡镇南庙沟煤矿始建于 1978 年，1979 年投产，原批准开采 2、4、6、7、9、10、11 号煤层，设计生产规模为 60kt/a，2005 年采改后核定能 力 90kt/a，现实际生产能力 90kt/a，井田面积 0.5172km2。2004 年 12 月 10 日山西省国土资源厅颁发 1400000431559 号采矿许可证，批准开采 2、4、6、7、9、10、11 号煤层，有效期限自 2004 年 12 月至 2006 年 12 月。上 述批采煤层中，2 号煤层在本井田分叉为 2上、2下号煤层，均属可采煤层， 为该矿早期采煤层，已全部采空。南庙沟煤矿整合前开采 4、6 号煤层，井田 内已基本采空。该矿采用斜井开拓，采煤方法采用房柱式、短壁式开采，放 炮落煤，串车提升，支护方式为悬移支架支护，通风方式为中央并列抽出式。 该矿属低瓦斯矿井，井下涌水量 90150m3/d，矿界范围由 4 个拐点坐标连 线圈定(6 度带坐标系)： 点号 x y 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 6 (1) 4092390 19572180 (2) 4092170 19572725 (3) 4091425 19572725 (4) 4091715 19571910 二、冷泉村办煤矿 冷泉村办煤矿持有 2004 年 12 月 10 日山西省国土资源厅颁发的 1400000431552 号采矿许可证，批准开采 2、9、10、11 号煤层，有效期限自 2004 年 3 月至 2006 年 12 月,设计生产规模 20kt/a，井田面积 0.278km2。2 号煤层在井田内分叉为 2上、2下上下两层。该矿主斜井井口坐标 x=4093215.112，y=19572904.324，z=802.022，回风立井井口坐标 x=4093235.385，y=19573119.026，z=809.139，整合前该矿对 9、10、11 号 煤层进行了部分开采,开采范围为原井田北部，为 9、10、11 号煤层联合开 采，采煤方法为房柱式，炮采落煤，人工装运，矿车运输。矿井设计生产能 力 20kt/a，实际生产能力 20kt/a。井下涌水量 5080 m3/d，冷泉村办煤矿于 2005 年由灵石县政府对该矿实施关闭。原矿界范围由 4 个拐点坐标连线圈 定(6 度带座标系)： 点号 x y 1 4093250 19573030 2 4093250 19573340 3 4092900 19573925 4 4092750 19573030 三、无证私挖小窑 经本次调查在井田的北部，分布有 11 个无证私挖小窑，主要开采 2上、 2下、4、6 号煤层，对井田 2上、2下、4、6 号煤层资源造成一定破坏。现均已 关闭废弃。 四、周边相邻煤矿 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 7 矿区的东南部为两渡镇八一一煤矿。 八一一煤矿为两渡镇集体企业，现有 2004 年 12 月山西省国土资源厅 颁发的证号为 1400000431544 号采矿许可证，批准开采煤层为 2、4、6、7、9、1o、11 号，井田面积为 1.6669km2，设计生产规模为 60kt/a。 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 8 第二章第二章 资资源整合的条件源整合的条件 第一第一节节 资资源条件源条件 一、井田地一、井田地质质勘探程度及地勘探程度及地质报质报告批准文号告批准文号 2007 年 6 月，晋中市煤田地质队提交了山西灵石杰泰煤业有限公司 资源整合地质报告。井田内 2、4、6、7、9、10、11 号煤层构造中等，煤层厚 度较稳定，按照国土资源部颁发的煤、泥炭地质勘查规范(dz/t0215-2002)规 定，井田地质达到勘探程度。 2007 年 7 月晋中市安全生产监督管理局以市安监行2007104 号文“关 于山西灵石杰泰煤业有限公司矿井资源整合地质报告审查的批复”对该地 质报告进行了批复。 二、地二、地质质构造构造 (一)地层 本井田位于霍西煤田崔家沟精查区东北部，地表出露主要为二叠系上、 下石盒子组以及第四系黄土。根据地表出露、钻孔和井下巷道的揭露，并结 合区域地质资料，井田地层由老至新依次为奥陶系中统峰峰组；石炭系中统 本溪组、上统太原组；二叠系下统山西组、下石盒子组和上统上石盒子组、 第四系中、上更新统，现将井田地层由老到新分述如下： 1.奥陶系中统峰峰组(o2f) 本组地层在井田内没有出露 ，据区域资料，为含煤地层基底，由灰色、 深灰色厚层状石灰岩夹薄层泥灰岩、泥质灰岩组成，中部夹白云质灰岩、角 砾状泥灰岩，裂隙常被方解石脉充填。厚度大于 100m。 2.石炭系 1）中统本溪组(c2b) 本组地层井田内没有出露，据区域资料，与下伏奥陶系峰峰组呈平行 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 9 不整合接触。主要岩性下部为铁铝岩，由山西式铁矿、铝土矿及铝土质泥岩 和铁矾土等组成，厚约 2.32m，其未风氧化前为黄铁矿层，可用作冶炼硫磺 的矿石原料；上部为碎屑岩建造，主要岩性为褐灰色厚层状石英长石砂岩、 浅灰色砂质泥岩夹薄煤层、灰色厚层状石灰岩(畔沟灰岩)及深灰色泥岩。本 组地层厚 8.0015.00m，平均 12.58m。 2）上统太原组(c3t) 本组地层在井田内没有出露，是井田主要含煤岩系之一，属海陆交互 相碎屑岩夹碳酸盐岩建造，以 k1砂岩连续沉积于本溪组之上，岩性主要为 灰色、深灰色泥岩，砂岩夹三层稳定的石灰岩及 411 号煤层，标志明显。 组厚 88.71103.30m，平均 98.48m。据其岩相岩性和古生物对比，将本组 地层划分为三个岩性段。 (1) 下段：从 k1砂岩底至 k2灰岩底，主要为灰白色中厚层细中粒砂 岩，灰黑色、黑色砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩，夹煤层。煤层编号为 11 号、10 号和 9 号，均为井田稳定可采煤层，本段厚度 25.3232.02m，平均 29.59m；自下而上为： k1砂岩(晋祠砂岩)：灰白色中细粒石英砂岩，分选较好，硅质胶结，楔 状交错层理发育，井田范围该砂岩不稳定，常相变为灰白色团块状含铁质 泥岩。 泥岩、砂质泥岩：灰色薄层状，泥质结构，含植物化石碎片。 11 号煤层：俗称底板煤(底炭)，黑色层状，以亮煤和暗煤为主，层位稳 定，厚度为 2.002.46m，平均 2.12m，为稳定的可采煤层。 泥岩、砂质泥岩：灰色、深灰色，薄层状，泥岩中含有植物化石。 10 号煤层：俗称大炭，黑色层状构造，玻璃及油脂光泽，成分以亮煤为 主，暗煤次之。煤层厚 3.604.06m，平均 3.82m，是区内稳定可采煤层之一。 泥岩夹砂质泥岩：灰黑色，以泥岩为主，砂质次之，局部夹粘土岩，局部 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 10 相变为砂岩。含植物化石。 9 号煤层：俗称毛四尺，黑色层状构造，色泽暗淡，以亮煤和暗煤为主， 半暗型，煤层一般为单层结构，煤厚约 0.961.00m，平均 0.98m。为稳定可 采煤层。 (2) 中段：自 k2灰岩底至 k4灰岩顶，为海相沉积的青灰色中厚状石灰 岩夹泥岩、煤层及砂岩。三层石灰岩为井田的良好标志层，自下而上为：庙 沟灰岩(k2)、斜道灰岩(k3)、东大窑灰岩(k4)。煤层编号自下而上为 8 号和 7 号，均为不可采煤层，本段厚 31.9040.91m，平均 38.41m；自下而上为： k2灰岩：位于 9 号煤层之上，为该煤层的直接顶板，岩性为深灰色厚 中厚层致密石灰岩，泥晶结构，块状构造，裂隙发育，含燧石条带及结核， 厚度较大，一般为 4.988.12m，平均 6.81m。 8 号煤及泥岩、砂质泥岩：顶部为 8 号煤层，俗称铜二尺，厚 0.480.52m，平均 0.49m，不可采。底板为砂质泥岩，含植物碎片化石。中 下部为浅灰色泥岩夹薄层砂岩，向上砂质增多。 k3灰岩：岩性为深灰色含泥质石灰岩，泥晶结构，块状构造，是 8 号煤 层的顶板，其顶部和中部均含燧石条带及结核。含生物碎屑 4050%，其中 有柱纤结构和腕足类碎片及单晶结构和海百合等。生物碎片分布均匀，碎 屑间以泥晶方解石为主，并含少量氧化铁。该层灰岩层位稳定，厚度大，一 般为 5.135.71m，平均 5.35m。 中粗粒砂岩及泥岩：上部为灰白色中厚层状中粗粒石英砂岩，下部为深 灰色薄层状泥岩。 7 号煤层及泥岩：上部为浅灰色泥岩，下部为 7 号煤层，7 号煤层厚度 0.500.71m，平均 0.61m，不可采。 k4灰岩：呈深灰色厚层状，泥晶结构，块状构造，致密坚硬，含泥质条 带及燧石结核，裂隙发育，被方解石脉充填。厚 05.45m，平均厚 1.82m， 局部地段缺失。该灰岩生物碎屑含量大于 50%，其中最多的是隐晶结构的 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 11 蜒类及柱纤结构的腕足类碎片，次有单晶结构的海百合茎、腹足类等。生物 碎屑分布均匀，碎屑间有泥晶方解石。 (3) 上段：由 k4灰岩顶至 k7砂岩底，岩性为砂质泥岩、泥岩、煤层及中 粒砂岩等。煤层编号自下而上为 7上号、6下号、6 号、5 号和 4 号，其中 4 号 为稳定大部可采煤层，6 号煤层全区稳定可采，7上号、6下号、5 号煤层一般 为煤线，常相变为黑色泥岩，不可采。本段厚度 25.8232.24m，平均 30.48m；自下而上为： 泥岩、砂质泥岩：下部呈灰黑色，微层状，含黄铁矿，页理发育，含有植 物化石，上部为砂质泥岩。底部发育不稳定 7上号煤层，顶部可见不稳定 6 下号煤层。 6 号煤层：俗称上拉他，层状构造，厚 0.911.14 m，平均 1.06m。为区 内稳定可采煤层。 泥岩：含植物化石碎片，上部有时夹有细砂岩。 5 号煤及泥岩：下部为 5 号煤层，俗称灰三尺，结构简单，厚 00.37m， 平均 0.23m，局部相变为黑色泥岩，上部为灰黑色薄层状泥岩，含植物化石， 厚度为 9.68m。 4 号煤层：俗称灰四尺，井田内厚度为 0.641.00m，平均 0.89m，呈黑 色层状，结构简单，不含夹矸，以亮煤及暗煤为主，为稳定的可采煤层。 3.二叠系 1）下统山西组(p1s) 为井田主要含煤地层之一，连续沉积于太原组之上。岩性为灰白色 细粗粒砂岩、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥(页)岩，夹煤层。底部以一层灰 白色粗砂岩(k7)与太原组分界，顶部以 k8砂岩的底界与下石盒子组分界。 本组共含煤 5 层，其中 2 号煤较稳定，大部可采。煤层编号自下而上为 3下 号、3 号、2上号、2下号和 1 号。本组厚度 35.0046.50m，平均厚 43.23m。 自下而上为： 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 12 k7砂岩：岩性为灰白色，风化后呈灰黄色，厚层状中粒长石石英砂岩， 该砂岩不稳定，井田内大部相变为砂质泥岩。 砂质泥岩、泥岩：呈灰褐色，灰色，薄层状，上部以砂质泥岩为主，含植 物化石碎片，夹一层不稳定薄煤层（3下），下部为泥岩。 3 号煤：俗称间二尺，黑色，层状构造，结构简单，厚度为 00.41m，平 均厚 0.14m，不可采。 砂质泥岩夹细砂岩：灰黑色砂质泥岩，层状，含植物化石。下部夹薄层 细粒砂岩。 2下号煤层：俗称上八尺煤，黑色，属半亮型煤，厚度 2.383.42 m，平 均 2.93m。为稳定可采煤层。 炭质泥岩、泥岩：灰黑色黑色，薄层状，含植物化石。 2上号煤层：俗称上八尺，黑色，层状，沥青光泽、油脂光泽，以亮煤及暗 煤为主，半亮型，具贝壳状断口，厚度 1.501.66m，平均 1.59m。煤层层位 稳定，为稳定可采煤层。 砂质泥岩、砂岩夹泥岩：砂质泥岩呈灰黑色，含丰富的植物化石；砂岩 呈灰白色厚层块状，中粒结构，以石英长石为主，节理裂隙及交错层理发育， 泥岩呈黑色，薄层状，含丰富的植物化石。上部夹薄煤层。 1 号煤：俗称盖三尺，褐黑色，属层位不稳定的零星可采煤层，厚 01.00m，平均 0.60m。 泥岩、砂质泥岩夹砂岩：灰黑色泥岩、砂质泥岩为主，薄层状，夹灰白薄 层细砂岩，顶部偶见薄煤线。 2）下统下石盒子组(p1x) 出露于井田中部，连续沉积于山西组之上，其岩性以砂岩、砂质泥岩及 泥岩为主，夹有少量粘土岩及薄煤层等，为一套陆相沉积的陆源碎屑物地 层，底部以 k8砂岩与山西组分界，顶部有 23 层紫红、灰白、灰黄色杂色 泥岩组成的桃花泥岩。本组厚 86.00110.00m，平均厚约 102.38m。 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 13 3）上统上石盒子组(p2s) 出露于井田中南部，连续沉积于下石盒子组之上，未见顶，其岩性以黄 绿色砂质泥岩、紫红色、灰黄色泥岩夹黄绿色砂岩组成，底部以 k10砂岩与 下石盒子组分界。本组最大残存厚度约 50m 左右。 4.第四系中、上更新统(q2+3) 大面积分布于沟谷和梁坡之上，与下伏基岩呈不整合接触。岩性主要 为灰黄色亚砂土、亚粘土，下部夹钙质结核，底部可见砾岩透镜体，柱状节 理发育，地表冲沟附近常呈直立悬崖并形成土柱陡壁等地貌。地层厚 050.00m，平均 20.00m。 （二）构造 井田内构造较为简单，总体呈一宽缓向斜构造，轴部位于井田东部，井 田大部地段属向斜西翼。据地表露头和井下巷道揭露情况，地层倾角一般 58，中南部比较平缓，北部边界处稍陡。井田西北部边界附近发育一条 断层(f1)，简述如下： f1正断层：发育于井田西北部，断层走向北偏东 30，倾向北西，倾角 70，落差约 90m，断层延伸长度 3000m 以上，斜穿井田西北部。井田内延 伸长度约 1000 m。 井田内未见陷落柱等其它地质构造现象，井田地质构造属简单型。 三、煤三、煤层层及煤及煤质质 (一) 煤层 1.含煤性 井田含煤层位主要为石炭系上统太原组（下组煤）和二叠系下统山西组 （上组煤）。两个含煤岩组共含煤和煤线 13 层，其中可采煤层 7 层，即 2上号、 2下号、4 号、6 号、9 号、10 号和 11 号煤层。 太原组含煤 9 层，其中 4、6、9、10、11 号煤是井田的主要可采煤层，其 余为不可采煤层。含煤地层平均厚度 98.48m，煤层累计厚度 9.87m，含煤系 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 14 数 10.0%。 山西组（上组煤）含煤岩组中共含煤层 5 层，其中 2上号、2下号煤层属 井田内稳定可采煤层；其余属不可采煤层。本组地层平均厚 43.23m，煤层累 计总厚度 5.06m，含煤系数 11.7%。 2.可采煤层 井田内主要可采煤层共 7 层，煤层编号自上而下分别为 2上号、2下号、 4 号、6 号、9 号、10 号和 11 号。分述如下（见表 2-1-1）： 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 15 可采煤可采煤层层特征一特征一览览表表 表 2-1-1 2上号煤层：位于山西组中部，上距 k8砂岩约 24m，下距 k7砂岩 15m， 当地俗称“上八尺”，煤层厚度 1.501.66m，平均 1.59m。煤层顶板为泥岩、 砂质泥岩，底板为泥岩。该煤层层位及厚度稳定，属全区可采煤层，煤层结 构较简单，含 02 层夹矸，夹矸厚度可达 0.250.75m 左右。是本矿批采 煤层之一，井田内已基本采空。 2下号煤层：位于山西组中部，上距 2上号煤层 2.30m 左右，煤层厚度 2.383.42m，平均 2.93m。属井田稳定可采煤层。煤层含 02 层泥岩夹矸， 结构简单。顶、底板均为泥岩。该煤层井田内已基本采空。 煤层厚度顶底板岩性 煤层编 号 最大-最小 平均（m） 煤层间距（m） 煤层结构 (夹矸层数) 稳定性可采性顶板岩 性 底板岩 性 2上 1.501.66 1.59 简单（02）稳定 全区可 采 泥岩泥岩 2.202.40 2.30 2下 2.383.42 2.93 简单（02）稳定 全区可 采 泥岩泥岩 15.5022.00 19.20 4 0.641.00 0.89 简单（0）较稳定 大部可 采 砂质泥 岩泥岩 泥岩 10.5018.00 14.80 6 0.911.14 1.06 简单（01）稳定 全区可 采 泥岩砂 质泥岩 泥岩砂 质泥岩 65.0082.00 74.20 9 0.961.00 0.98 简单（0）稳定 全区可 采 石灰岩 泥岩 泥岩砂 质泥岩 1.081.46 1.29 10 3.604.06 3.82 简单（2）稳定 全区可 采 泥岩砂 质泥岩 泥岩 11 2.002.46 2.12 1.653.66 2.45 简单（1）稳定 全区可 采 泥岩砂 质泥岩 泥岩 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 16 4 号煤层：位于太原组上段顶部，下距 k4灰岩 26m，当地俗称“灰四尺”， 煤层厚度 0.641.00m，平均 0.89m。属较稳定大部可采煤层。煤层顶板为 砂质泥岩或泥岩，底板为砂质泥岩。该煤层结构简单，不含夹矸，为本矿批 采煤层之一，井田内该煤层已基本采空。 6 号煤层：位于太原组上段中部，当地俗称“拉他子”，煤层厚度 0.911.14m，平均 1.06m。煤层顶底板为泥岩、砂质泥岩，该煤层层位稳定， 含 01 层夹矸，结构简单，厚度变化不大，为井田稳定可采煤层，属该矿批 采煤层，井田内已基本采空。 9 号煤层：位于太原组下段顶部，以 k2灰岩为直接顶板，当地俗称“毛 四尺”，煤层厚度 0.961.00m，平均 0.98m。直接顶板为 k2灰岩，有时有泥 岩伪顶，底板为泥岩、砂质泥岩。该煤层层位稳定，厚度变化不大，结构简 单，不含夹矸，为稳定的全区可采煤层，属该矿批采煤层。 10 号煤层：位于太原组下段中上部，上距 k2灰岩 2.003.00m,当地俗 称“大炭”。据井田资料，煤层厚度 3.604.06m，平均 3.82m，煤层顶板为泥 岩、砂质泥岩，底板为泥岩，该煤层层位稳定，含夹矸 2 层，结构简单，该煤 层为井田稳定可采煤层之一。 11 号煤层：位于太原组下段中部，上距 10 号煤层 1.653.66m。煤层厚 度 2.002.46m，平均 2.12m，属井田稳定可采煤层。该煤层结构简单，含夹 矸 1 层，煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，底板为泥岩。 (二)煤质 1.煤的物理性质 本区各煤层煤质，根据崔家沟井田精查报告和煤矿生产过程中历年的 取样化验，可采煤层的颜色均为褐黑色，条痕呈棕黑色，硬度一般为 23， 有一定的韧性，贝壳状、参差状断口，内生裂隙发育。光泽镜质组分和半镜 质组分多为玻璃光泽，暗煤光泽多弱暗淡。 各层煤的宏观煤岩组分以亮煤、暗煤为主，镜煤次之，丝炭少量，宏观 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 17 煤岩类型多为半亮型，局部为半暗型、暗淡型，光亮型较少。煤层主要为条 带状结构，层状构造。 煤的显微煤岩组分在有机组分中，镜质组主要是均质镜质体和基质镜 质体，有少量胶质镜质体；丝质组以氧化丝质体为主。在无机组分中，各层 均以粘土类为主，硫化物次之。 2.煤的化学性质 根据本次施工 nk1 和 nk2 号钻孔采取 9、10、11 号煤层煤芯样化验结 果并参考崔家沟井田精查钻孔煤芯化验资料和该矿生产煤样化验结果，（当 井田资料化验项目不全或样点太少时，则参考崔家沟精查报告资料综合叙 述）各煤层的化学性质和工艺性能如下，仅供参考： （1）2下号煤层：原煤水分（mad）0.303.77%，平均 1.40%；灰分（ad）为 17.2129.74%，平均 23.48%；挥发分（vadf）19.5723.87%，平均 21.72%；全 硫（st.d）为 0.440.62%，平均 0.53%；发热量（qgr.ad）28.8336.58mj/kg，平 均为 32.2mj/kg。 精煤灰分（ad）为 4.907.22%，平均 6.06%；挥发分（vadf）18.0719.88%， 平均 18.98%；全硫（st.d）为 0.69%，胶质层厚度（y）1220mm，平均 16mm。 （2）4 号煤层：原煤水分（mad）0.461.56%，平均 1.01%；灰分（ad）为 14.2726.80%，平均 20.54%；挥发分（vadf）21.9622.07%，平均 22.02%；全 硫（st.d）为 0.500.68%，平均 0.59%；发热量（qgr.ad）34.2135.22mj/kg；平 均为 34.72mj/kg。 精煤灰分（ad）为 5.88%，挥发分（vadf）20.68%，全硫（st.d）为 0.64%，胶 质层厚度（y）14mm。 （3）6 号煤层：原煤水分（mad）0.281.56%，平均 1.06%；灰分（ad）为 17.8831.83%，平均 23.97%；挥发分（vadf）18.6323.67%，平均 20.34%；全 硫（st.d）为 1.071.44%，平均 1.26%；发热量（qgr.ad）29.2935.74mj/kg；平 均为 33.56mj/kg。 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 18 精煤灰分（ad）为 10.45，挥发分（vadf）为 19.70%，全硫（st.d）为 0.80%， 胶质层厚度（y）13.0mm，粘结指数（gr.i）72。 （4）9 号煤层：原煤水分（mad）0.46%；灰分（ad）为 12.22%；挥发分（vadf） 29.62%；全硫（st.d）为 1.94%；发热量（qgr.ad）31.24mj/kg。焦渣特征 6，固定碳 （fcd）61.78%。 精煤灰分（ad）为 6.06%；挥发分（vadf）29.91%；全硫（st.d）为 1.52%；胶质 层厚度（y）23.5mm，粘结指数（gr.i）90。焦渣特征 7。 （5）10 号煤层：原煤水分（mad）0.290.30%,平均 0.30%；灰分（ad）为 17.0317.08%，平均 17.06%；挥发分（vadf）16.8616.95%，平均 16.91%；全 硫（st.d）为 2.263.79%，平均 3.03%；发热量（qgr.ad）32.4532.55mj/kg，平 均为 32.50mj/kg。焦渣特征 5，固定碳（fcd）68.87%。 精煤灰分（ad）为 4.33%；挥发分（vadf）14.3914.44%，平均 14.42%；全 硫（st.d）为 3.003.04%，平均 3.02%；胶质层厚度（y）0mm，粘结指数（gr.i） 14；焦渣特征 5。 （6）11 号煤层：原煤水分（mad）0.380.44%,平均 0.41%；灰分（ad）为 26.6227.26%，平均 26.94%；挥发分（vadf）18.3118.85%，平均 18.58%；全 硫（st.d）为 1.824.56%，平均 3.19%。焦渣特征 2，固定碳（fcd）59.02%。 精煤灰分（ad）为 6.8711.28%，平均 9.08%；挥发分（vadf）15.7015.97%， 平均 15.84%；全硫（st.d）为 1.572.54%，平均 2.06%；胶质层厚度（y） 89mm，平均 8.5 mm，粘结指数（gr.i）1016，平均 13。焦渣特征 4。 3.煤层的风氧化 井田大部被黄土覆盖，据煤矿开采揭露情况，井田北部边界附近煤层 埋藏较浅，2上、2下、4 号煤层有隐伏露头，接近露头处煤层受到一定风化和 氧化。 4.煤质及工业用途 据煤炭质量分级gb/t152242004 标准，2下号煤为特低低灰、低 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 19 硫的焦煤；4 号煤为特低灰、低硫的焦煤；6 号煤为中灰、低硫焦煤；9 号煤为 低灰、中高硫 1/3 焦煤；10 号煤为特低灰、高硫贫瘦煤，11 号煤层为低 中高灰、高硫的贫瘦煤。2下号、4 号、6 号煤主要用于炼焦， 9、10、11 号可 用作动力用煤。 四、井田水文地四、井田水文地质质 (一)地表水系 井田内沟谷发育，但无常年性地表水体及河流，仅雨季有山洪从沟谷 中流泄，向西北汇入汾河，平时干涸无水。 (二)井田主要含水层 井田内的含水层主要有中奥陶统石灰岩含水层、上石炭统太原组灰岩 岩溶裂隙含水层、下二叠统山西组含水层、下石盒子组含水层。现分述如下： 1.中奥陶统灰岩岩溶裂隙含水层 主要为奥陶系上马家沟组、峰峰组灰岩，是煤系地层之基底，埋于井田 深部，岩性为海相厚层状石灰岩，主要成分为碳酸钙，因其易被水所侵蚀溶 解成溶洞。据夏门井田勘探资料，位于上部的峰峰组岩溶不发育，裂隙均为 方解石及石膏充填，富水性差，上马家沟组中、上部岩溶发育，可见岩溶灰 岩，据井田东南侧崔家沟精查区崔 21 号水文孔抽水试验资料，奥灰岩溶 水位标高 619.93m，单位涌水量 0.0048l/sm，渗透系数 k=0.23m/d，该水文 孔位于本井田西南约 3km，按 1.14水力坡度推测，本井田奥灰水位标高 约 623624m。 2.上石炭统太原组灰岩岩溶裂隙含水层 井田内无出露，为岩溶裂隙含水层，该组地层井田内厚度约 90m，除砂 岩、砂质泥岩、泥岩外，有二层发育良好和一层局部发育且易被水溶解的海 相石灰岩(k2、k3、k4)，总厚度约 16.5 m，为本组的主要含水层，但含水量很 小，单位涌水量 0.000110.0074l/sm，渗透系数 0.00270.0123 m/d，属弱 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 20 富水含水层。 其中 k2灰岩为 9 号煤层的直接顶板，结构致密，坚硬，裂隙与喀斯特 现象在个别地段发育，水位标高 747.36m，q =0.0074l/sm ，k =0.45 m/d。k3灰岩一般为 8 号煤层的直接顶板，水位标高 800.36m，q =0.000412l/s m ，k =0.00417 m/d。k4灰岩为 7 号煤层的直接顶板，裂隙不 甚发育，属弱含水层。 3.二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层 山西组砂岩发育少且不稳定，主要为 k7砂岩，平均厚 5.28 m，为 4 号 煤层老顶，2 号煤上部有一层细砂岩，是 2 号煤层的充水来源，但井田及邻 近未做专门调查，据井下巷道揭露，含水性较差，一般涌水量较小。故含水 层富水性较差。单位涌水量 0.002l/s.m，渗透系数 0.001 m/d。属弱富水含水 层。 4.二叠系下统下石盒子组砂岩裂隙含水层 在井田内因埋藏浅，以中粗粒砂岩为主，风化裂隙较发育，因而易于接 受大气降水，补径排条件较好，其富水性受季节影响较大，变化较大。其中 以 k8砂岩为主要含水层，q =0.0272l/sm，k =0.0465 m/d。一般认为富水性 较差，属弱富水含水层。 (三)隔水层 井田内的隔水层主要为石炭系、二叠系各砂岩、灰岩含水层间的泥岩、 砂质泥岩隔水层以及中石炭统本溪组泥岩隔水层组。 井田内各砂岩、灰岩含水层之间的泥岩、粘土岩等成为各含水层间的 主要隔水层，但由于采空区塌陷的影响而产生垂直裂隙，使该隔水层的隔 水性局部受到破坏。 煤系地层底部的本溪组至太原底部 11 号可采煤层以下层段岩性由泥 岩、铝土泥岩、粘土岩等组成，厚度平均 31.58m，岩性致密、细腻，隔水性 能好，为井田及区域内煤系地层与奥灰水间良好的隔水层。 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 21 (四)相邻矿井及古、老窑、采空区对本井田水文地质条件的影响 根据煤矿提供，井田四周无其它生产煤矿越层越界开采，而沿着煤层 露头附近均有小窑开采破坏区，同时,井田内 2、4、6 号煤层多有露头，且在 煤层赋存区均有大面积采空区，在小窑破坏区及采空区有一定量的积水， 所以必须引起煤矿的重视。 (五)充水因素分析 本矿井主要充水因素为煤层顶板裂隙水、大气降水的渗入和采空区低 凹地带中的积水。 裂隙水：裂隙水包括风化裂隙、构造裂隙与采动裂隙。本井田构造裂隙 不太发育，多属层间裂隙，规模较小，连通性差，大多以节理、劈理等裂隙 形式出现，因此其补给条件相对较差。采动裂隙，由于井田下部煤层的采动， 形成大面积的塌陷凹地和塌陷裂隙，经计算，9 号煤层采空后顶板导水裂隙 高度为 18.90 m，10 号煤层为 58.90 m（采用公式 h=100m/（3.3n+3.8） +5.1），而 9 号煤层埋深为 55220 m，在井田北部冷泉沟煤矿井筒附近有 沟通地表水和上部砂岩裂隙水的可能，但由于该地段属背斜轴部位置砂岩 裂隙含水性较弱，故在冷泉沟煤矿开采 9、10、11 号煤层时均未受到顶板裂 隙水的较大影响，井下涌水量仅 5080 m3/d，对生产影响不大。 采空区在一些低凹部位常形成积水。其来源有一部分是采空区上覆含 水层中的静储量水，因采动沿裂隙流入井下，待静储量消耗后，地表水沿地 表裂缝通道补给含水层，再沿裂隙渗入井下。根据以上 9、10 号煤层采空后 顶板导水裂隙高度计算结果，9、10 号煤层顶板导水裂隙高度分别为 18.90 m 和 58.90 m。井田内 6、9 号煤层间距 6582 m，下部 9、10、11 号煤层顶 板导水裂隙一般不会延深到 6 号煤层以上沟通下部 2上、2下、4、6 号煤层 采空区积水。但当有较大构造裂隙沟通时（如 f1大断层）则应做好水害防落 措施。 本井田内 2上、2下、4、6 号煤层已基本采空，井田北部 9、10、11 号煤 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 22 层也分布少量采空区。经长期废弃，采空区内均存有一定积水。因采空区已 封闭坍塌，无法进行积水量观测，本次按照煤矿安全手册中老空区积水 估算公式（q=kmf/cos）对各煤层采空区积水量进行了估算，估算结果见 表 2-1-2。 采空区采空区积积水量估算水量估算结结果表果表 表 2-1-2 煤层采空区 面积（f） （m2） 煤厚（m） （m） 煤层倾角 （） 富水系数 k 积水量 q （m3） 采空11662001.6650.37102490 采空24464001.5650.37258696 破坏1832001.6660.3751409 破坏23385001.6650.37208741 2上 小计1034300621336 采空11671073.4250.37212306 采空24479392.6950.37447624 破坏1846883.4260.37107811 破坏23403343.4250.37432388 2下 小计10400681200129 采空11690091.0050.3762784 采空24021910.8150.37121020 破坏1832001.0060.3730969 破坏23385001.0050.37125747 4 小计992900340520 采空11690090.8750.3754622 采空24021911.0150.37150902 破坏1832000.8760.3726943 破坏23385000.8750.37109400 6 小计992900341867 9采空11056000.9760.3738128 10采空11052003.2060.37125308 11采空11098001.7060.3769481 合计43807682736769 综合上述因素，本矿井批采 2、4、6、9、10、11 号煤层，2 号煤层的直接 充水含水层为 k8砂岩含水层，4、6 号煤层的充水含水层为 k7砂岩含水层， 这两个含水层含水性不强，补给条件不好，经多年开采有被疏干的倾向，结 合原南庙沟煤矿井下涌水量 90150 m3/d 综合分析，开采上组煤矿井水文 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 23 地质条件应属简单类型。井田下部的 9 号、10 号、11 号煤层的充水含水层 为上部的 k2、k3、k4灰岩岩溶裂隙含水层，是井田内对煤层开采影响较大 的含水层。但富水性不强，根据原冷泉沟煤矿开采情况，井下涌水量为 5080 m3/d，涌水量不大。较易采取防水措施。 另外，井田奥灰水位标高为 623624m。井田南部 9、10、11 号煤层底 板标高低于奥灰水位标高，为带压开采区。经本次对 11 号煤层西南角底板 标高最低处（580m）进行突水系数计算，（计算公式为 ts=p/（mcp）,该处 奥灰水头高度为 44m，涌水层厚度约 31m，取 cp=10m）求的该处奥灰突水 系数为 0.021mpa/m，低于受构造破坏地段奥灰突水系数临界经验值 0.06mpa/m，在地质构造正常情况下，奥灰水对井田煤层开采影响不大。但 为了安全生产，矿方要及时收集该矿和邻近矿井含水层资料，掘进工作面 配置探防水设备，坚持“有疑必探、先探后掘”，井底主水泵房要设置防水闸 门。 综上所述，当开采下部煤层时矿井充水条件亦较简单，矿井水文地质 条件亦应属简单类型。 (六)矿井涌水量 原南庙沟煤矿整合前开采 6 号煤层，井下涌水量 90150 m3/d，矿井实 际生产能力 90kt/a，经本次资源整合后，矿井生产能力为 300kt/a，其矿坑涌 水量采用富水系数比拟法进行计算， 公式为：q=kp=q0/p0p 式中：q设计矿坑涌水量（m3/d） q0现采矿井实际排水量（m3/d） p0煤矿实际开采量（0kt/a） p设计生产能力（0kt/a） k富水系数（m3/d） 经计算，当矿井生产能力达到 150kt/a 时，矿井正常涌水量可达 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 24 150m3/d。雨季最大涌水量可达 250m3/d。当然这也并非绝对线性关系，在煤 层埋藏较浅的地方，由于含水层基岩风化裂隙较发育且与大气降水有一定 联系，其正比关系较明显，但随开采深度的增加，这种变化会逐渐减少。 原冷泉村办煤矿曾开采太原组 9、10、11 号煤层，矿井实际生产能力 20kt/a，井下涌水量 5080 m3/d，利用上述公式用富水系数比拟法对将来开 采 9、10、11 号煤层矿井生产能力达到 300kt/a 时的矿井涌水量为 7501200 m3/d，即正常涌水量为 750 m3/d，雨季最大涌水量为 1200m3/d。 本次设计矿井正常涌水量为 35m3/h，最大涌水量为 50m3/h。 (七)供水水源 目前本矿的生活用水主要来源于井田附近的第四系浅层潜水，生产用 水水源主要是在采掘过程中矿坑的积水，目前已基本满足生产、生活用水 需要。但经本次整合后，随生产能力的扩大，目前的水源已不能满足生产生 活用水要求，井田内较好的供水水源为奥陶系灰岩岩溶含水岩组，水位标 高 623624m，含水层埋深 500600m，容易开采，且水质良好，建议煤矿 开采深部的奥灰水作为矿区供水水源。 (八)水文地质类型 井田内水文地质条件属简单类型。 五、其它开采技五、其它开采技术术条件条件 1.瓦斯 根据山西省煤炭工业局晋煤安发(2005)986 号文“关于晋中市 2005 年 395 对煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果的批复”，本矿平均日产 273t 时，绝对 ch4涌出量为 0.6m3/min,相对 ch4涌出量为 3.16m3/t, 绝对 co2涌出量为 0.73m3/min,相对 co2涌出量为 3.85m3/t。当矿井生产能力达到 300kt/a 时， 计算矿井绝对 ch4涌出量为 2.00m3/min，矿井绝对 co2涌出量为 2.43m3/min，矿井为低瓦斯矿井。 2.煤尘 山西灵石杰泰煤业有限公司资源整合设计 25 根据山西省煤炭工业厅综合测试中心检验报告, 本矿 6 号煤层煤燃烧 时火焰长度 45mm，加岩粉量为 65%，煤尘有爆炸危险性。 3.煤的自燃 根据山西省煤炭工业厅综合测试中心检验报告, 本矿 6 号煤层煤样吸 氧量 0.7222cm3/g，自燃倾向为类，