唐山沟煤矿资源整合初步设计说明书.doc

前 言 一、概述一、概述 根据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200612 号“关于大同市新荣区煤炭资源整合和有偿使用工作方案 的核准意见” ，原新荣区唐山沟煤矿（区办） 、唐山沟煤矿刘安窑坑口（乡 办）和唐山沟煤矿陈家沟坑口（区二轻）进行资源整合，整合后矿井名称 为大同市新荣区唐山沟煤矿，属大同中新能源股份有限公司所有。 2006 年 9 月 10 日，唐山沟煤矿委托我公司编制唐山沟煤矿资源整合 初步设计。 二、编制依据二、编制依据 1、大同市新荣区唐山沟煤矿生产矿井地质报告及地质报告批文。 2、山西省安全生产监督管理局晋安监煤字200693 号文关于大同市 地方国有煤矿和 21 万吨/年以上乡镇煤矿 2005 年度瓦斯等级鉴定的批复 。 3、大同市新荣区唐山沟煤矿采矿许可证 、 煤炭生产许可证 、 安全生产许可证 。 4、大同市新荣区唐山沟煤矿 11-2 号煤层煤质、煤尘爆炸性和自燃发 火倾向性测试资料。 5、矿方提供的现有采掘工程、地面设施、设备等技术资料。 6、大同市新荣区唐山沟煤矿关于委托我公司编制“大同市新荣区唐 山沟煤矿资源整合初步设计委托书” 。 7、晋煤整合办核200612 号“关于大同市新荣区煤炭资源整合 和有偿使用工作方案的核准意见” 。 8、天地科技股份有限公司开采事业部所做的唐山沟煤矿 8 号煤层 综采可行性及 11-2 号煤层主要巷道稳定性论证报告 。 9、有关供电、供水、运输协议。 10、国家有关煤炭工业的规程、规范和技术政策等。 三、设计的指导思想三、设计的指导思想 设计结合矿井现有条件，因地制宜地充分利用矿井现有设施，尽量减 少工程量，争取用最少的投资获得较大的收益，以科技创新为手段，积极 采用新技术、新工艺、新设备。本着最大限度的回收资源、保障安全、提 高工效和减少巷道掘进的原则，在结合煤层赋存特点的基础上，充分利用 现有开采设备，最大限度地降低矿井建设投资，力求工程量省、投资少、 工期短、工艺新。通过资源整合，将矿井建成安全好、效率高、效益优、 符合市场发展规律的新型煤矿。 四、资源整合设计的特点四、资源整合设计的特点 1唐山沟煤矿设计生产能力 900kt/a，属于资源整合矿井。矿井采用 一次设计、一次建成投产的移交方式。 2继续利用原来的斜井开拓，主斜井、副斜井、行人斜井和回风斜 井四个井筒，均利用原有井筒，其中主斜井利用原有的 B1200mm 胶带 输送机，担负矿井煤炭提升任务，兼做进风井和安全出口；副斜井单钩串 车提升，担负矿井材料、设备和矸石提升任务，兼做进风井和安全出口； 行人斜井装备人车，担负人员升降任务，兼做进风井和安全出口；回风斜 井内铺设台阶和扶手，担负全矿井回风任务，兼做安全出口。 3尽量利用已有设施，井下多做煤巷少做岩巷的原则，井下巷道除 井底车场外均沿煤层布置，基本属煤巷或半煤岩巷。 4全井田布置四个盘区，初期移交生产时，在 8 号煤层中布置了两 个回采工作面。 5选用单体液压支柱和切顶墩柱联合使用的普通机械化采煤工艺， 既充分利用了矿方现有设备，也比较适合唐山沟煤矿目前的技术装备水平。 6井筒和工业场地均利用原唐山沟煤矿的现有场地和设施。 五、主要技术经济指标五、主要技术经济指标 1、井田开拓方式：斜井开拓； 2、水平划分及水平标高：全井田两个水平开采，水平标高+1160m 和 1120m； 3、矿井移交生产时井巷总工程量为 9595.8m，其中岩巷 367m；半煤 岩巷 9228.8，掘进总体积为 59563.85m3，其中硐室体积 2227.4m3。万吨掘 进率为 106.6m。 4、矿井新增工业建（构）筑物总面积：5001.7m2，总体积： 32776.7m3。胶带输送机走廊长度 226.6m； 5、矿井工业场地行政福利建筑利用现有建筑。 6、矿井总占地面积 23.30ha（含居住区场地） ，其中工业场地占地面积 18.20ha，排矸场地征用地 1.50ha； 7、矿井用电设备工作容量 6268.57kW，吨煤电耗 25.87kW.h。 8、矿井原煤全员效率 7.5t/工； 9、矿井在籍总人数 570 人； 10、矿井建设总工期 11.4 个月，其中施工准备期 1 个月，建井工期 10.4 个月； 11、矿井建设总投资 13205.04 万元，吨煤投资为 146.72 元； 六、存在问题与建议六、存在问题与建议 1、尽快请有关权威部门对除 8 号煤以外的其它煤层的自燃性及煤尘 爆炸性进行鉴定，以便生产过程中采取相应的安全措施。 2、应进一步落实周边矿井采空范围、采空区积水和水量，防止事故 发生。 第一章 井田自然概况及资源整合前各矿现状 第一节 井田自然概况 一、交通位置一、交通位置 大同市新荣区唐山沟煤矿位于大同煤田北部边缘，行政区划隶属于大 同市新荣区，其地理坐标为东经 11258441130230，北纬： 400950401206，矿井铁路公路交通非常方便，唐山沟煤矿距上深涧 煤炭发运站仅 2.5km，经煤运专线向南约 10 公里在云岗矿西与大同至云岗 沟的运煤专线相接，由大同枢纽站，北到包头 450 公里，东至北京 389 公 里，南到太原 355 公里；丰（镇）黄（土坡）公路穿越矿区并与 109 国 道相接，北到内蒙古，西南 37km 到左云县城，东北距新荣区政府 13km， 东南约 25 公里到大同市，经大同可通往全国各地。交通位置详见图 1-1- 1。 二、地形、地貌二、地形、地貌 大同煤田位于山西省的北端，吕梁山北部的黄土高原，与大同盆地相 接。 本井田位于大同煤田的北部边缘，宏观为丘陵黄土地貌景观，地势总 体为南高北低，井田内最高点为 1363.2m，最低点为 1268.7m，相对高差 94.5m。地面黄土广布，植被较少，枝状“V”字型冲沟发育，沟谷底部多有 白垩系地层出露，主要沟谷有南刘家沟和刘家沟。 三、河流三、河流 本区属海河流域，永定河水系，桑干河支系。井田内无大的地表水体， 主要沟谷有南刘家沟和刘家沟，且常年无水，只是在雨季有短时洪水流径， 并与淤泥河相接，淤泥河位于井田北部，常年汇集上游工业及生活废水流 入大同平原，经御河汇入桑干河。 四、气象及地震情况四、气象及地震情况 本区属中温带半干旱大陆性季风气候，以冬季较长，寒冷干燥，夏无 酷暑，春秋多风，气温干燥，风沙大，风期长，四季分明，温差显著为本 地区气候特点。 1、气温：一般较低，以年温差大为特点，年平均气温为 6.88.8， 年极端最高气温 39.9，年极端最低气温-35.7，年度温差可达 60以上， 季温和昼夜温差显著。 2、降水量：年降水量 259.3628.3mm，降雨多集中在 7、8、9 三个月， 约占全年降水的 7580%。 3、蒸发量：年蒸发量为 16442105mm，平均 1847.8mm，其中 68 月 蒸发量最多，约占全年蒸发量的 5060%，一般蒸发量为降水量的 45 倍。 全年日照时间为 2879.93139.8 小时，平均 3011.4 小时，年日照百分率为 68%。 4、风：大同地区一向以风沙多而著称，西北风几乎贯穿全年，每年 有风时间占全年总时间的 70%，多集中于冬春季节，年平均风速为 3.2m/s，最大可达 17m/s。 5、湿度：平均相对湿度为 53%，最大相对湿度 100%，最小相对湿度 为 0。 6、冻土：冻土月份为 11 月至第二年 4 月。最大冻土深度 1.543mm。 7、霜冻期：年霜冻期为 177218 天，一般为每年的 9 月至翌年的 4 月。 8、年结冰期：年结冰期为 177209 天，一般为每年的 10 月至翌年的 4 月。 9、地震：大同地区属地震频发区，历史发生过多次强烈地震。 本地区地震按国标 GB183062001 图 A，设防烈度 V，设计基本 地震加速度 0.10g。 第二节 资源整合前各矿现状 唐山沟煤矿由原唐山沟煤矿、唐山沟煤矿刘安窑坑口和唐山沟煤矿陈 家沟坑口整合形成，整合前，各矿现状分述如下： 一、原唐山沟煤矿现状一、原唐山沟煤矿现状 原唐山沟煤矿系大同市新荣区所属地方国营煤矿，2002 年整体转让给 中新能源股份有限公司，原批准开采井田面积 2.2726km2，批准开采 8、11-1、11-2、12、13 号煤层。设计生产能力 450kt/a，核定生产能力 450kt/a 。矿井采用斜井开拓方式，现有四个井筒，分别为主斜井、副斜 井、行人回风斜井和甘沟回风斜井，主斜井主要担负原煤提升任务，副斜 井安装 2JK-2/20 型双滚筒提升绞车，担负下料、排矸和进风任务，兼做安 全出口，行人回风斜井铺设单轨和行人台阶，装备 JK-3/20E 型单滚筒绞车， 并安装两台 BK54-6-No18 型轴流式通风机，一台工作，一台备用，担负人 员提升和回风任务，兼做安全出口；甘沟回风斜井安装两台 BK54-6-NO18 型轴流式通风机，一台工作，一台备用，担负回风任务，兼做安全出口。 唐山沟煤矿现开采 11-2 号煤层，井下单水平开采，采用短壁刀柱式采 煤法，刀柱间距 20m，煤柱留 5m，实采 15m，工作面采高 2.6m，煤电钻 打眼，爆破落煤，戴帽点柱支护，柱距 1m，排距 1.5m，调度绞牵引一吨 矿车运输，全部垮落法管理顶板。 产出的原煤经过矿车转载卸入地面的储煤场，储煤场为露天形式。 二、陈家沟坑口现状二、陈家沟坑口现状 陈家沟坑口原为陈家沟煤矿，原属大同市二轻局所办煤矿，2002 年整 体转让给中新能源股份有限公司，原批准井田面积 3.3633km2，批准开采 8、11-1、11-2、12、13 号煤，该矿 1982 年建井，1988 年投产，初期设计 能力 15 万吨，后期设计能力 30 万吨。本矿井采用斜井开拓，主斜井装备 2JK-2/20 型双滚筒绞车，双钩串车提升，担负提煤、运料、提矸和人员上 下及进风任务，兼做安全出口，副斜井安装两台 BK54-6-No18 型轴流式通 风机，一台工作，一台备用，担负回风任务，兼做安全出口。 陈家沟坑口现开采 11-2 号煤层，井下单水平开采，布置有两个回采工 作面和两个采掘工作面，采煤方法为短壁刀柱式采煤法，刀柱间距 20m， 煤柱留 5m，实采 15m，工作面采高 3.4m，煤电钻打眼，爆破落煤，戴帽 点柱支护，柱距 1m，排距 1.5m；采用轨道运输，由调度绞牵引一吨矿车 运至主斜井井底车场，再通过主斜井提升至地面。 主斜井提出的煤经过矿车转载卸入地面的储煤场，储煤场为露天形式。 三、刘安窑坑口现状三、刘安窑坑口现状 刘安窑坑口原为刘安窑煤矿，原属上深涧乡办煤矿，2002 年整体转让 给中新能源股份有限公司。原批准井田面积 3.8784km2，批准开采 8、11- 1、11-2、12、13 号煤。设计能力 15 万吨，核定生产能力 15 万吨。本矿 井采用斜井开拓，主斜井装备 2JK-1.6 型单滚筒绞车，担负提煤、运料、 提矸和进风任务，兼做安全出口，副斜井安装两台 BK54-6-No18 型轴流式 通风机，一台工作，一台备用，担负回风和行人任务，兼做安全出口。 刘安窑坑口现开采 11-2 号煤层，井下单水平开采，布置两个采煤工作 面和两个掘进工作面，采煤方法为短壁刀柱式采煤法，刀柱间距 20m，煤 柱留 5m，实采 15m，煤电钻打眼，爆破落煤，戴帽点柱支护，柱距 1m， 排距 1.5m；采用轨道运输铺入工作面，由调度绞牵引一吨矿车运至主斜井 井底车场，再通过主斜井提升至地面。 主斜井提出的煤经矿车转载卸入地面的储煤场，储煤场为露天形式。 各矿井田范围及采掘实测情况见图 1-2-1。 根据矿井现状和资源整合后的矿井设计方案，现有巷道部分可考虑利 用的巷道特征见表 1-2-1。利用的主要设备明细表见表 1-2-2。 表 1-2-1 利用井巷断面特征表 巷道名称 断 面 形 状 净断面 （m2） 支 护 形 式 巷道名 称 断 面 形 状 净断面 （m2） 支护 形式 8 号煤轨 道大巷 矩 形 7.0 锚 杆 12 号煤 皮带巷 矩形10.0锚杆 8 号煤回 风大巷 矩 形 7.0 锚 杆 12 号煤 轨道巷 矩形10.0锚杆 11-2 号煤 轨道大巷 矩 形 7.8 锚 杆 唐山沟 主斜井 半圆拱14.51料石砌碹 8 号煤盘 区轨道巷 矩 形 4.8 锚 杆 唐山沟 副斜井 三心拱7.81料石砌碹 8 号煤盘 区回风巷 矩 形 4.8 锚 杆 唐山沟 行人回 风井 三心拱6.85料石砌碹 8 号煤进 风巷 矩 形 4.8 锚 杆 甘沟副 斜井 半圆拱6.25裸巷 8 号煤盘 区胶带巷 矩 形 8.14 锚 杆 陈家沟 副斜井 半圆拱7.11料石砌碹 8 号煤运 输顺槽 矩 形 6.08 锚 杆 刘安窑 副斜井 半圆拱5.68裸巷 8 号煤进 风巷 矩 形 4.8 锚 杆 表 1-2-2 利用的主要设备明细表 名称规格型号单位数量 大倾角胶带输送机B=1.2m ST2500 m678 胶带输送机B=1.0m ST1000 m2010 胶带输送机B=1.0m ST800 米1510 主通风机FBCDZ-No18 台4 主通风机BDK54-6-No18 台2 调度绞车JD-11.4 台25 调度绞车JD-25 台5 型钢梁DFB-2400 根120 注夜枪DZ-Q2 把20 3t 运输平板车 24001050辆10 切顶墩柱ZQS2400-13/19 台60 顺槽胶带输送机SSJ-800 米800 采煤机MG132/320 台2 刮板输送机SGZ630/220 台2 给煤机K4 台2 一吨矿车MG1.16A 辆95 热风炉 RWNL1.75-100/52/A台2 CLSH1.4-90/70-A台1 锅 炉 CLSH0.7-85/60-A台1 高压真空配电装置BGP43-630A/6 台1 S9-315/6 台1 6KV 变压器 S9-1600/6 台1 35KV 变压器SZ9-8000/6.3 台2 监控系统KJ78 套1 第二章 资源整合的条件 第一节 资源条件 一、井田地质勘探程度及地质报告批准文号一、井田地质勘探程度及地质报告批准文号 本矿井地质报告是山西煤田地质勘探 115 队于 2005 年 8 月提交的详 查地质报告，地质报告对该井田的基本地质情况作了较详细的叙述，阐明 了本井田的地质构造特征，对地质和煤质以及开采技术条件等方面也作了 说明，基本可满足本次设计工作的需要。 二、地质构造二、地质构造 （一）区域地质构造概述 大同煤田位于山西隆起北端，为一不对称的向斜构造，向斜轴总体呈 北东 3050，北端局部转为北西。煤田东南缘地层较陡，倾角一般为 3050，局部直立倒转，中部及西部宽缓，倾角一般在 10以下。 大同煤田在区域构造上有如下特点： 北界为天山-阴山纬向构造带最南缘的山海关-乌兰格乐隆起，东以口 泉-鹅毛口断裂与汾渭裂陷盆地最北部的大同新生代断陷盆地相毗邻，西受 吕梁山支脉西石山山前白垩系拗陷盆地控制，南以洪涛山背斜与宁武煤田 相隔。 大同煤田地质演化历史，与山西及整个华北一样，经历了地台基底形 成，地台盖层发育，地台重新活化三个发展阶段。在第一、二两个阶段中， 大同煤田服从于整体构造特征，尚不具备独立活动的地质意义。海西运动 使华北地台北缘抬升形成古华北高原，中南部成为大型的内陆山间盆地， 此时期内大同、宁武等地接受了侏罗系沉积。燕山运动是大同煤田形成的 决定时期，沿东缘发生的口泉-鹅毛口逆推断裂，使东盘太古界的上覆地层 全部剥蚀，因推覆、挤压，煤田西、北部平缓上翘并遭受白垩系的强烈侵 蚀。喜山运动再次沿口泉山脉东麓发生强烈断陷，形成大同新生代盆地， 并最终造成大同煤田今日之地貌景观。 （二）井田地质构造 该矿位于大同煤田东北边缘，地处大同向斜北翼，井田总体呈一走向 NE，倾向 SE 的单斜构造，东北部一带地层倾角稍大（46） ，其它区域 倾角一般为 2左右。 井田内断裂构造不发育，仅在陈家沟区内揭露一条落差 57m 正断层， 走向 NW，倾向 SW，倾角 75，预计其它区域也属断层稀少，可能存在少 量的高角度、小落差（12m）之正断层。 根据现有资料和矿井开采揭露情况，井田内未发现岩浆侵入体，由于 揭露区域较大，预计在今后的开采中遇到岩浆岩的可能性不大。 综上所述，该矿地质构造属简单类型。对煤矿开采十分有利，因此， 该矿扩大生产能力、采用机械化开采是适宜的。 三、煤层及煤质三、煤层及煤质 （一）含煤性 由于地处大同煤田东北边缘，地层隆起，井田北部遭受冲刷剥蚀、沉 积了较厚的白垩系左云组砾石层，井田内只赋存侏罗系大同组含煤地层， 其厚度一般为 136m，共含煤 7 层，其中可采 5 层，即 8、11-1、11- 2、12、13 号煤层，煤层平均总厚 10.69m，含煤系数 7.9，其它为薄而 不稳定，零星赋存，工业价值不大。 （二）可采煤层 1、8 号煤层：井田东南部赋存，煤厚 01.82m，主采区平均 1.48m， 结构单一，属稳定煤层，目前正在圈定高档普采工作面。 2、11-1 号煤层：井田东部赋存，上距 8 号层间距一般为 35m，北部 为白垩系剥蚀边界，西部为煤层可采边界，煤层厚 01.70m，平均为 1.31m，结构单一，属较稳定煤层，该层目前尚未开采，由于 11-2 号层多 已开采，蹬空煤量较多，已基本不具备开采条件。 3、11-2 号煤层：为该矿主采层，距 11-1 层间距 1.4513.70m，平均 6.8m。层间距北厚南薄，东南角已发现 11-2 采后跨落造成 11-1 号层的实 际破坏区。 北部为白垩系剥蚀边界，其余大部可采且稳定，煤厚 05.62m，平均 3.0m 左右，总趋势为东薄西厚，一般不含夹石，目前动用储量占全层的 40%左右，顶板以粉砂岩为主，夹薄煤线或炭质泥岩，富含植物化石，水 平层理发育，底板为灰色粉细砂岩。 表 2-1-2 各可采煤层特征一览表 厚度 煤层号 最小-最大 平均 间距稳定性 可采性及可采 范围 顶板岩性底板岩性岩性 8 0-1.82 1.48 稳定 局部可采 （东南部） 中细砂岩粉砂岩冲刷 33.92 11-1 0-1.70 1.31 较稳定 局部呆采 （东部） km=0.125 炭质泥岩 粉砂岩 粉砂岩西部尖灭 6.79 11-2 0-5.62 2.96 稳定全区可采粉砂岩细粉砂岩 10.43 12 0-3.27 2.12 稳定全区可采粉砂岩 炭质泥岩 粉砂岩 13 0-3.55 1.71 4.85较稳定 r=72% 区东北角、东 南角不可采 km=0.60 炭质泥岩 粉砂岩 炭质泥岩 细砂岩 4、12 号煤层：上距 11-2 号层间距 10.0m 左右，大部可采且较稳定， 煤层厚度 03.27m，平均 2.12m，结构简单，属较稳定煤层，顶板为炭质 泥岩、粉砂岩，底板为粉砂岩。 5、13 号煤层：上距 12 号煤层层间距一般为 5m 左右，煤层西厚东薄， 煤层厚度 03.55m，平均 1.71m，结构较简单，大部含一层 0.10.3m 夹石， 属较稳定煤层，顶板为粉砂岩，底板为中砂岩、细砂岩。各可采煤层情况 见表 2-1-2： （三）煤层对比 侏罗系大同组为陆相、河湖相、沼泽相沉积，岩性横向变化大，含煤 地层中缺少明显、稳定的标志层，加之煤层多，厚度变化大，部分煤层层 间距小，分叉合并频繁，故煤层的对比工作较为困难，但本井田内主要可 采煤层现已开采，经过矿井多年来的探采对比，煤岩层相互间的关系有其 自身规律和特征可寻，其煤层对比的依据是：标志层对比、煤层特征对比、 层间距和顶底板岩性特征对比及煤层沉积特征对比等，本次报告的对比工 作是在大同矿务局地质处 1989 年对大同组煤层整体对比的基础上，大部 分遵重上次报告（1995 年）的成果和生产所揭露的实际资料进行的，其可 靠程度与矿井现采基本一致，煤层定位准确，分叉合并清楚，对比结果可 以利用。 纵观全井田煤层稳定程度以稳定和较稳定层占多数，故主要可采煤层 其稳定性为稳定较稳定。 （四）煤质 1、物理性质和煤岩特征 各可采煤层物理性质基本相似，均为黑色，弱玻璃沥青光泽，平坦 状贝壳状断口，条带状结构，块状构造。刻划硬度在 3 度左右，内生裂 隙发育，煤岩组分以亮煤为主，暗煤次之，镜煤、亮煤、暗煤分带明显， 具水平层理，宏观煤岩类型以半亮型居多。半暗型次之。显微煤岩特征以 镜质组、惰质组为主，壳质组较少。无机组分主要是粘土类矿物，硫化铁 类，碳酸盐类，石英含量甚微。局部含星散状 FeS2。 2、化学性质及工艺性能 1）化学性质 各煤层根据钻孔煤芯煤样和年度煤质定期监督检验报告的测试成果 （参照资料）可得出以下煤质特征：主要可采煤层均为低灰、低硫高发热 量的不粘结煤。 本区各可采煤层化学性质及工艺性能如下： （1）8 号煤层：原煤水分（Mad）2.047.11%，平均 4.68%，原煤灰 份（Ad）4.7724.28%，平均 13.65%，浮煤挥发分（Vdaf） 26.2929.00%；平均 27.65%，原煤全硫（St.d）0.201.84%，平均 1.02%，原煤发热量（Qnet.v.d）24.0833.31MJ/kg，平均 28.14MJ/kg，粘 结指数为 0，故该煤层煤为低灰低硫不粘结煤（BN） 。 （2）11-1 号煤层：原煤水分（Mad）2.395.96%，平均 4.60%，原煤 灰分（Ad）12.9836.82，平均 21.15，浮煤挥发份（Vdaf） 26.8929.16%，平均 28.34%，原煤全硫（St.d）1.132.16%，平均 1.75%，原煤发热量（Qnet.v.d）19.7432.91MJ/kg，平均 26.59MJ/kg，粘 结指数为 0，该层煤为中灰中硫不粘结煤（BN） 。 （3）11-2 号煤层：原煤水分（Mad）0.288.92%，平均 5.38%，原煤 灰分（Ad）5.5224.98%，平均 13.09%，浮煤挥发份（Vdaf）22.0233.50%， 平均 29.97%，原煤全硫（St.d）0.504.50%，平均 1.70%，原煤发热量 （Qnet.v.d）24.5929.13MJ/kg，平均 26.99MJ/kg，粘结指数为 1.3，该层 煤为中灰中硫不粘结煤（BN） 。 （4）12 号煤层：原煤水分（Mad）1.718.25%，平均 4.92%，原煤灰 分（Ad）6.4826.13%，平均 14.45%，浮煤挥发份（Vdaf） 26.0533.90%，平均 31.01%，原煤全硫（St.d）0.403.43%，平均 1.28%，原煤发热量（Qnet.v.d）23.8429.33MJ/kg，平均 26.41MJ/kg，粘 结指数为 1.2，该层煤为中灰中硫不粘结煤（BN） 。 （5）13 号煤层：原煤水分（Mad）0.847.02%，平均 4.18%，原煤灰 分（Ad）7.7536.79%，平均 16.23%，浮煤挥发份（Vdaf） 25.2135.89%，平均 31.57%，原煤全硫（St.d）0.491.77%，平均 0.96%，原煤发热量 （Qnet.v.d）18.0833.37MJ/kg，平均 25.22MJ/kg，粘结指数为 2，该层煤 为中灰中硫不粘结煤（BN） 。 2）元素分析 从各煤层煤质化验结果汇总表可看出，该矿无煤灰分析资料，本次报 告采用 2004 年上深涧二号井矿井地质报告成果和同煤集团四台沟矿测试 成果，各煤层相同元素含量差异不大，均以碳元素为主，一般均在 81.5- 85.21%上，说明各煤层煤化程度比较高，氢元素含量在 3.89-5.24%间，氧 元素为 9.012.71%，氮元素为 0.781.07%，其它元素含量极少。 3）煤的有害成分 有害成分主要以水分、灰分、硫分为主，磷含量较低，其它有害成分 含量（氟、氯、砷等）尚无资料分析定论，如前所述，该矿区煤的水分、 灰分产率和含量的平均值不高，硫分产率和含量来源一般是煤中的有机硫 和硫铁矿硫，该矿煤中的全硫含量多数以硫铁矿硫为主，一般煤中硫铁矿 以星散状和结核状形态赋存较多，经比重液洗选可大幅度降低原煤的硫铁 矿含量，从而降低全硫含量（该矿无洗选设备） 。磷含量该矿未测试，据 邻区四台沟矿试验资料表明，磷含量各煤层从上至下呈增高趋势，11 号煤 层以上是特低磷为主，低磷为辅，12、13 号煤层以低磷为主，中磷煤为辅， 总体平均为 0.0050.055%，属特低磷中磷含量煤。 4）工艺性能 据钻孔测试资料，各可采煤层焦渣特征平均为 2-4，胶质层 y 值一般 为零，发热量各煤层均较高，均在 25.00MJ/kg 以上，属高热值煤。热稳定 性、煤的可磨性、硬度、煤灰熔融性及低温干馏，该矿均未测试，故不予 评价。 3、煤的可选性 该矿未做筛分试验和沉浮试验工作，参照四台沟矿试验成果，结合该 矿多年来简易筛选情况，应属中等可选性。 4、煤类的确定及工业用途 根据上述煤质测试资料分析，参照中国煤炭分类国家（GB5751-86） 分类方案划分煤类，本井田各煤层为不粘煤。 各煤层具有低灰、低硫、高发热量的特点，作为动力用煤及工业锅炉 和民用煤，是理想的燃料，亦是气化用煤的上乘原料。 5、煤的风氧化及侏罗系地层古剥蚀边界 该矿井田内无煤层出露地表，煤质分析各煤层未见水分、灰分、挥发 分增高，故本井田无风氧化煤赋存，北部有白垩系剥蚀边界，据矿井开采 揭露证实剥蚀边界之特征为角度大，距离短，即在正常掘进中，无明显的 煤质和厚度变化，在 35m 内煤层变薄直至无煤，说明当时水动力条件较 强，冲刷剥蚀强烈。依此特点，根据本矿所见点连线结合邻矿开采资料， 做为确定和推测剥蚀边界的主要依据。 （五）其它有益矿产 大同煤田侏罗系聚煤盆地为内陆河湖之泥炭沼泽相，除形成有价值的 煤炭资源外，历次勘探均进行了伴生矿物的测试、化验工作，未发现有价 值的有益矿产，该矿未做稀有元素分析，据邻区四台沟矿煤（芯）样化验 成果统计，锗含量在 2.56.5ppm 之间，镓含量一般在 310g/t，均未达到 工业提取的品位要求。 四、瓦斯、煤尘、煤的自燃性及地温四、瓦斯、煤尘、煤的自燃性及地温 （一）瓦斯 据山西省安全生产监督管理局晋安煤字200693 号关于大同市地 方国有煤矿和 21 万吨/年以上乡镇煤矿 2005 年度瓦斯等级鉴定的批复 ， 鉴定该矿为低沼气矿井，原唐山沟煤矿、唐山沟矿陈家沟坑口和刘安窑坑 口中，矿井瓦斯相对涌出量最大值为 4.4m3/t，但不排除遇断层破碎带和节 理、裂隙发育地带瓦斯富集的可能，另外，煤层愈厚，瓦斯含量有可能较 高。随着煤层埋深的增加，地静压力不断增加，煤岩层的渗透性逐渐变差， 故有可能促使深部煤层赋存大量瓦斯，为此希望该矿在采掘过程中，加强 监测工作。 （二）煤尘爆炸性及煤的自燃 根据国家煤及煤化工产品质量监督检验中心 2004 年 3 月测试的 11-2 号煤层结果，煤尘有爆炸性，自燃倾向为容易自燃，据该矿长期观测场上 堆放煤的自燃发火期为 46 个月。 （三）地温和地压 井田内地温仅随深度的增加而增加，根据矿方多年观测，井下温度一 般在 14左右，冬季略低，按地温梯度每百米增高 3，为地温正常区。 地压是通过对开采观测后的结论，不同的垂深、不同的围岩、不同的地质 条件，不同的支护方式，地压都有差异，地压还随开采深度的加深而增大， 而且地压与巷道围岩的物理力学性质有明显的关系，如煤层和底板岩层松 散，巷道压力显现增大。对其管理与防治，一是释放，二是加强支护。 五、矿井水文地质五、矿井水文地质 （一）区域水文地质概况 1、区域水文地质 大同煤田位于大同盆地以西，介于口泉山脉、牛心山脉之间，呈北东- 南西向不对称向斜构造。区内沉积岩厚度达数百米，从地表第四系至煤系 基盘均为泥质岩和碎屑岩相间互层，岩石胶结致密，纵横方向连通性差， 影响了含水层的发育及相互间的水力联系，加之降水量少，又无常年性地 表迳流及大型地表水体，因此地下水补给来源贫乏，岩石的含水性从上至 下逐渐变弱，各地层的含水性弱是其共同特征，仅在向斜轴部及地形低洼 地带风化壳中，含水性较强。总体来看，大同煤田属水文地质条件简单地 区。该矿井田位于大同煤田的北部边缘。 大同煤田含水层根据不同岩层含水特性以及它的组合关系的差异可划 分为碳酸盐岩岩溶裂隙含水层组、碎屑岩裂隙含水层组、松散岩孔隙含水 层组三种类型。 2、地下水的补给、径流与排泄 大同煤田地下水的补给来源主要为大气降水，其次为地表水。煤田四 周为强烈上升的中高山地形，西南、西部边缘的西石山脉及东部的口泉山 脉，有石灰岩出露，是灰岩水的补给区，煤田内部黄土广布，砂岩裂隙水 接受大气降水的补给量少，而侏罗系煤层开采产生的裂缝为大气降水的入 渗创造了条件。在十里河、口泉河渗漏段，地表水补给风化壳潜水。奥灰 岩溶水的流向为向东、向南流。一部分在口泉河、十里河排泄，大部分岩 溶水转向南排泄于神头泉。碎屑岩裂隙水则由向斜两翼向轴部汇集，在地 形低洼处以泉的形式排泄，在煤层开采区，地下水向采空区汇集，以矿井 排水的形式排向地表。 （二）矿井充水条件 1、地表水系 该矿位于大同煤田的北部，属低山丘陵区，大部分地区为黄土覆盖， 冲沟较为发育而无地表水体。较大的沟谷有南刘家沟和刘家沟等支沟，沟 谷呈树枝状分布，平时无水，地表迳流主要来原于雨季山洪暴发，且时间 短暂，雨后排泄很快，入渗量小。南刘家沟为井田内主沟，自西南向东北 延展斜穿井田中北部，归入淤泥河，据访问测算，洪峰高度 12m 左右， 洪峰流量 380m3/s。 2、含水层 该矿附近奥灰全部被剥蚀殆尽，侏罗系之下直接到寒武系地层，据钻 孔资料，其下无含水层，对煤层开采无任何影响。 1）侏罗系大同组砂岩孔隙裂隙含水层 由砂岩、粉砂岩及煤组成，地层厚 34.0154.0m。系砂岩孔隙裂隙水， 地下水赋存在砂岩裂隙中。据邻区四台沟矿对该层做的抽水试验，单位涌 水量在 0.001270.021L/s.m 之间。在采掘过程中地下水涌入矿井的形式以 顶板淋水、滴水为主，说明含水层富水性弱，但在向、背斜轴部富水性较 强。由于煤层大规模开采，砂岩裂隙水大量渗漏到井下，含水量进一步减 小，上部含水层已遭受破坏。水质类型一般为 SO4HCO3-CaMg-SO4- CaMg,矿化度 0.3121.992g/L，总硬度 25.179.53 德国度，PH 值 6.76.9。 2）白垩系左云组风化壳含水层 井田内出露较为广泛，岩石风化强烈，风化壳厚度 60147.63m，其含 水性变化较大，侵蚀基准面以上导水面基本不含水，靠近河谷地区含水性 较强。随着煤炭资源的大规模开采，风化壳潜水位普遍下降，含水量大大 减弱。 3）第四系冲洪积层 井田内冲洪积物主要存在于较大的沟谷中，一般在沟谷中下游，厚度 较大，受大气降水补给，含 有少量孔隙水。岩性主要由砂砾石、砂土组 成，过去有些民井取用该层地下水，由于煤层大面积开采，地下水渗入井 下，水量已十分微弱。 3、隔水层 井田内隔水层主要为煤系地层砂岩之间的泥岩、砂质泥岩等。是侏罗 系各煤层之间良好的隔水层。 侏罗系由于煤层的大面积开采，在采空区上方形成众多的塌陷裂隙， 含水层、隔水层均已遭到破坏，隔水层基本已不复存在。 4、断层、陷落柱含水性 目前井下只揭露一条北西向断层，理论上北西向为张性结构断层，含 水或导水。该矿在断层揭露时无明显破碎带，也无渗水增大现象，井田内 未发现大型陷落柱，经区域地质分析，未采部分应该没有较大的陷落柱。 5、采空区积水 该矿经过 10 余年的开采，11-2 和 12 号层形成了较大范围的采空区， 由于矿井管理严格，排放水措施设力，采空区内无大量采空积水，井田内 无古窑破坏区。就该矿近 10 年涌水量观测分析，95 年矿井平均涌水量 230m3/d,到 2004 年矿井平均涌水量 135m3/d，涌水量有所下降，分析其原 因为，随着开采延深至 12 号煤层，煤系地层的隔水层起到了一定的作用， 再就是矿井常年排放疏干，使井田内各含水性降低，总体分析，采空区积 水对生产无较大影响。 6、矿井水文地质类型 该矿井田位于大同煤田的北部，属低山丘陵区，大部为黄土覆盖，地 表植被稀少，降雨量少且集中，泄洪条件好，不利于大气降水的入渗补给， 地下水补给贫乏，基岩含水性弱，矿井涌水量一般在 110150m3/d。采掘 过程中地下水漏入矿井的形式以顶板滴水、淋水为主，建矿多年来未发生 过突水事故。综上所述，该矿水文地质条件简单。 （三）矿井涌水量及预算 根据地质报告，矿井目前正常涌水量 135m3/d，最大涌水量 230m3/d， 本次根据该矿的实际原煤年产量和实际排水量采用富水系数法预算矿井扩 建为 0.90Mt/a 设计生产能力时涌水量如下： 预算公式：Q=PKp 式中：Q矿井涌水量(m3/d) P原煤产量(t/d) Kp富水系数(m3/t) 唐山沟煤矿按年产量 45 万吨、330 个工作日计算，日产量为 1364t/d，日排水量为 135230m3/d，富水系数为 0.0990.169m3/d。 该煤矿拟扩建设计生产能力 0.90Mt/a，日产量为 2727t/d，预算矿井涌 水量为： Q正常=27270.099=270m3/d=11.25 m3/h Q最大=27270.169=461 m3/d=19.2 m3/h 该矿目前涌水量的实际状况为：刘安窑坑口、陈家沟坑口基本上无涌 水量，巷道低洼处的少量积水还不够洒水灭尘使用，必要时还需从地面送 水进行洒水灭尘工作。唐山沟井田由于位置靠南，只有少量的涌水，基本 满足矿井生产用水，一般不用向地面排水。 （四）矿井主要水害及防治措施 1、矿井主要水害 本矿正常涌水量为 270m3/d，仅此水量对煤矿的安全生产是不会构成 威胁的，本矿主要水害为自身和邻近矿井采空区积水，据调查，该矿 11-2 和 12 号层采空区内无大面积积水区，井田内无古空区及周边小窑越界破 坏区，不存在大的积水隐患。但不排除采空区低洼处积聚的大量采空积水， 如以溃入式汇入下层工作面，危险性也较大。因此，探放水工作尤其重要。 2、防治水害措施 本矿井涌水量不大，但不排除开采过程中，由于地质构造的影响而出 现涌水量增大的可能性，为保证矿井安全生产，本次设计制定了严格的防 治水措施： 1）在矿井生产中派专人负责观测，各工作面及运输大巷的涌水点， 做好观测记录，绘出各点涌水曲线图，年底总结分析当年水文地质工作， 做出来年的设计与预测报告。 2）查明井田内与地表水、含水层及采空区积水有水力联系的导水断 层，裂隙带，留足防水煤柱，不顶水采煤，防止上部采空区积水沿断层带 或裂隙涌入工作面。 3）在相邻矿井的分界处，留足隔离煤柱。 4）严格探放水制度，开采过程中对情况不清或可疑之处，严格遵守 “有疑必探，先探后掘”的探放水原则。 5）完善井下现有的专用排水系统，除保证正常排水工作外，还留有 足够的设备，预防突发水害的抢险工作。 （五）供水 大同地区为缺水地区，主要水源均取自地下，由于大同煤田的大面积 开采，地下基岩以上孔隙水已大部枯竭，仅在各河谷部分地区还有赋存。 该矿通过自来水公司从上深涧供水干线接水，距离 4km，设加压站，以解 决矿井生产和生活用水。资料表明，在淤泥河的河床一带，汇集有较丰富 的地下水，也可做为备用水源。 六、对井田勘探程度的评述六、对井田勘探程度的评述 （一）对勘探类型和勘探基本网度的评价 本矿井地质报告勘探选用以钻探、测井为主，井田钻孔密度 1.9 个 /km2，同时进行地面地质填图、生产矿井调查和各种采样分析测试的方法 是正确的，比较切合本井田的地质状况，地质报告采用以下线距圈定各类 资源/储量的工程网度的方法是比较恰当的，即 10001000m 圈定探明的 111b 类资源储量; 20002000m 圈定控制的 122b 类资源储量; 40004000m 圈定推断的 333 类资源储量。 符合本井田的实际情况。 （二）地质构造对开采的影响分析 本区位于山西隆起北端，为一不对称的向斜构造，向斜轴总体，呈北 东 3050，北端局部转为北西。煤田东南缘地层较陡，倾角一般为 3050， 局部直立倒转，中部及西部宽缓，倾角一般在 10以下。该矿位于大同煤 田东北边缘，地处大同向斜北翼，井田总体呈一走向 NE，倾向 SE 的单斜 构造，东北部一带地层倾角稍大（46） ，其它区域倾角一般为 2左右。 井田内断裂构造不发育，仅在陈家沟区内揭露一条落差 57m 正断层，走 向 NW，倾向 SW，倾角 75，预计其它区域也属断层稀少，可能存在少量 的高角度、小落差（12m）之正断层；生产中未发现岩浆岩侵入。本井田 地质构造属简单型，对井下开采不会有大的影响。 （三）煤层对比的可靠性和稳定性分析及对开采的影响 本矿井批准开采的 8、11-1、11-2、12、13 号煤层，属全区稳定、较 稳定可采煤层。 侏罗系大同组为陆相、河湖相、沼泽相沉积，岩性横向变化大；各煤 层主要采用生产中的探采对比、标志层对比、煤层特征对比、层间距和顶 底板岩性特征对比及煤层沉积特征对比等综合对比方法，其可靠程度与矿 井现在的开采基本一致，煤层定位准确，分叉合并清楚，对比结果可以利 用。 （四）能利用资源/储量的复核、验算，高级资源/储量的范围、储量 是否满足设计要求 根据 2002 年国土资源部颁发的煤、泥炭地质勘查规范规定，地 质报告对资源/储量估算采用的标准为： 最低可采厚度：0.70m(倾角小于 25)；最高可采灰分 40%；最高硫含 量3%，分别计算了 8、11-1、11-2、12、13 号煤层储量，计算面积为批 准开采井田面积。 井田内绝大部分为高级资源/储量区，能够满足矿井设计和生产的要求。 地质报告中储量计算采用地质块段法，符合本井田煤层平缓、构造简单、 煤层厚度变化小的特点；储量计算采用的参数比较合理，计算结果可靠性 较高，可以做为矿井设计的依据。 （五）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 本井田位于大同煤田的北部，降雨量少且集中，地面泄洪条件好，不 利于大气降水的入渗补给，地下水补给贫乏，基岩含水性弱，地下水漏入 矿井的形式以顶板滴水、淋水为主，建矿多年来未发生过突水事故，据有 关资料地表水和地下水，对矿井开采的影响均较轻微，矿井水文地质条件 应属简单。 井田内虽无古空区及周边小窑越界破坏区，没有大的积水隐患，但不 排除采空区低洼处积聚大量的采空积水以溃入式汇入下层工作面的危险性。 因此，依然要加强探放水工作。 根据瓦斯鉴定文件以及过去开采过程中所测定的资料分析，本矿井所 采煤层瓦斯涌出量较小，属低瓦斯矿井，但随着开采规模的扩大和开采深 度的增加，矿井瓦斯含量也会逐步增加，并有可能出现局部富积的情况， 应引起注意。 地质报告对井田所采煤层的煤质进行了客观分析，与检验报告一致， 可作为矿井设计的依据。 （六）对地质资料的评价、存在的问题及应补充勘探工作 地质报告对该井田的基本地质情况作了较详细的叙述，阐明了本井田 的地质构造特征，对地质和煤质以及开采技术条件等方面也作了说明，可 以作为矿井初步设计的依据，但仍还存在一些问题，需在生产过程中予以 补充： 1、8、12、13 号煤层未做煤尘爆炸性及煤层自燃发火性鉴定，建议尽 快请有关专业部门做出鉴定。 2、地质报告没有对矿井扩建到 0.9Mt/a 后的矿井涌水量进行预测。 3、建议进一步调查核实周边煤矿目前开采情况，以及井田边界附近 井下采掘情况，以防止越界开采及其它灾害的发生。 第二节 外部条件 一、外运条件分析一、外运条件分析 矿井外运条件优越，现有公路已通往矿区工业场地，本矿距上深涧煤 炭发运站 2.5km，经煤运专线向南约 10km 在云岗矿西与大同至云岗沟的 运煤专线相接，由大同枢纽站，北到包头 450km，东至北京 389km，南到 太原 355km；另外，有丰（镇）黄（土坡）公路穿越矿区并与 109 国道 相接，北到内蒙古，西南 37km 到左云县城，东北距新荣区政府 13km，东 南约 25km 到大同市，经大同可通往全国各地。 唐山沟煤矿所生产的煤炭产品基本上都是由汽车经矿区简易公路，然 后通过铁路或其它各公路外销。 据实地调查和现场踏勘，本矿外运各公路均可运行大吨位的载重汽车， 经排列计算，现有公路能够满足矿井整合后生产能力 900kt/a 时的煤炭外 运要求，煤炭外运条件良好。 二、水源情况二、水源情况 该矿目前生活、生产用水主要通过 4km 处的自来水公司上深涧供水站 供水，可以满足资源整合后的要求。 三、电源情况三、电源情况 根据山西省电力公司晋电发展字2006308 号关于大同市新荣区 唐山沟煤矿供电方案的批复文件，唐山沟矿采用双回路供电， 一趟由 6.5km 处的甘庄 110kV 变电站 35kV 母线段引出，导线为 LGJ-120mm2； 另一趟 35kV 引自云岗 35kV 变电站，导线为 LGJ-150mm2，当其中任一回 路发生故障时，另一回能担负矿井全部负荷用电。 四、市场分析四、市场分析 本井田各煤层均为不粘结煤，各煤层均具有低灰、低硫、高发热量的 特点，可作为动力用煤及工业锅炉和民用煤，是理想的燃料，亦是气化用 煤的上乘原料。是市场紧缺的燃料，除畅销国内市场外，还出口日本、韩 国等国家和地区。 目前，国内正在加大对煤气化工程的力度，随着此项工程的推广及技 术的进一步成熟，煤炭市场对此煤种需求量将日益增大，其开发前景相当 广阔，市场潜力巨大。 第三节 资源整合条件综合评述 本矿井有优越的资源整合的外部条件和资源条件，井田内地质构造简 单，所开采的 8、11-1、11-2、12、13 号煤层，平均厚度分别为 1.48m、1.31m、2.96m，2.12m 和 1.71m，赋存平缓稳定，储量丰富，煤质 好，水文地质条件简单，矿井属低瓦斯矿井。结合整合前各矿井的生产能 力、技术条件和装备，以及整合后矿井的生产能力，适合于资源整合，集 中生产。 针对煤尘有爆炸危险性及易自燃的不利因素，设计以国内现有的成熟 开采技术和防范措施，加之该矿井已安全生产多年，对煤矿中各类灾害的 防治有着丰富的经验和完善的防治措施，因此，是完全能够实现安全生产 的。 此外，资源整合前各矿井已开采多年，煤质优良，已形成了基本稳定 的用户，市场有保障。 总之，矿井资源整合的资源条件和开采技术条件优越，外部协作条件 均己具备，加之广阔的开发前景和巨大的市场潜力，可以预测该矿井资源 整合投产后有显著的经济效益和社会效益。 第三章 井田开拓 第一节 资源整合前各矿开拓开采现状 整合后的唐山沟煤矿由原唐山沟煤矿、唐山沟煤矿陈家沟坑口和唐山 沟煤矿刘安窑坑口组成。整合前各矿开拓开采现状如下： 一、原唐山沟煤矿开拓、开采现状一、原唐山沟煤矿开拓、开采现状 原唐山沟煤矿生产许可证批准开采井田面积 2.2726km2，采矿许可证 批准开采 8、11-1、11-2、12、1