煤业公司煤炭资源开发利用方案.doc

1 *煤炭运煤炭运销销集集团团*煤煤业业有限有限责责任公司任公司煤炭煤炭资资 源开源开发发利用方案利用方案 工 程 编 号： 建 设 规 模：45 万 t/a 院 长： 总 工 程 师： 项目负责人： *工程设计研究院有限公司 二零一一年八月 2 目目 录录 一、概一、概 述述1 （一）矿区位置、隶属关系和企业性质5 （二）编制依据.4 二、煤炭需求二、煤炭需求现现状和状和预测预测8 （一）煤炭在国内外需求情况和市场供应情况.8 （二）煤炭价格分析.10 三、三、矿产资矿产资源概况源概况12 （一）矿区总体概况.12 （二）设计项目资源概况.12 四、主要建四、主要建设设方案的确定方案的确定26 （一）开采方案.26 （二）防治水方案.32 五、五、矿矿床开采床开采42 （一）露天开采.42 （二）地下开采.42 六、六、选矿选矿及尾及尾矿设矿设施施58 （一）选矿方案.58 （二）尾矿设施.58 七、七、环环境保境保护护59 （一）矿山地质环境评价.59 （二）矿山环境影响评价、水土保持和土地复恳方案60 八、开八、开发发方案方案简简要要结论结论70 3 （一）设计利用矿产资源/储量和设计生产规模及服务年限 .70 （二）产品方案.70 （三）厂址及开拓运输方案.70 （四）采、选工艺方案71 （五）综合回收及利用方案.71 （六）综合评价.72 （七）存在的问题及建议.74 附表：附表：.75 一、劳动定员汇总表75 二、建设项目资金概算表75 三、原煤生产成本估算详见下表77 四、主要技术经济指标见下表77 附附图图: （1）2 号煤层井上下对照图（1：5000）； （2）10 号煤层井上下对照图（1：5000）； （3）2 号煤层底板等高线及资源/储量估算图（1：5000）； （4）10 号煤层底板等高线及资源/储量估算图（1：5000）； （5）煤层综合柱状图（1：500）； （6）2 号煤层采掘工程现状平面图（1：5000）； （7）10 号煤层采掘工程现状平面图（1：5000）； （8）2 号煤层井田开拓方式平面图（1：5000）； （9）10 号煤层井田开拓方式平面图（1：5000）； （10）井田开拓方式剖面图（1：2000）； （11）2 号煤层采区巷道布置及机械配备平面图（1：2000）； （12）10 号煤层采区巷道布置平面图（1：5000）； （13）采区巷道布置剖面图（1：2000）； 4 （14）工业场地布置图（1：500）； 附附录录: 1设计委托书； 2采矿许可证； 3*省工商行政管理局企业名称变更核准通知书； 4*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 200946 号文 “关于运城市市直（部分）和河津市煤矿企业兼并重组整合方 案的批复”； 5矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复； 6煤层煤样鉴定检测报告。 5 一、概一、概 述述 （一）（一）矿矿区位置、隶属关系和企区位置、隶属关系和企业业性性质质 1矿区位置 根据*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200946 号文 “关于运城市市直（部分）和河津市煤矿企业兼并重组整合 方案的批复”，同意河津市下化乡杨山煤矿、*河津阳鑫煤业、*河津远 沟煤业和*河津固联煤业，并新增部分扩区资源兼并重组为*煤炭运销 集团*煤业有限责任公司，主体企业为*煤炭运销集团。井田位于*省 河津市区西北 15km 处下化村以南一带，行政区划属河津市下化乡管辖。其 地理坐标为东经 11259081130208，北纬 354357 354520。 根据*省国土资源厅 2009 年 11 月 13 日为*煤炭运销集团*煤业 有限责任公司颁发采矿许可证，证号为 c1400002010011220052860，井田 面积 6.0292km2,批准开采井田内 210 号煤层，生产规模 0.45mt/a。开采深 度由 940m 至 640m 标高。井田范围由表 19 个坐标点连线圈定。 表1-1-1 井田井田边边界拐点坐界拐点坐标标一一览览表表 1954 年北京坐标系（6o带）1980 年西安坐标系（6o带） 点号 xy 点号 xy 139574901946731313957439.98719467244.650 239570001946746023956949.98719467391.655 339556401946745633955589.98319467387.983 439556401946857543955589.99319468506.670 539551101946890053955059.99419468831.675 639547451946855063954694.99019468481.677 739546201946837073954569.98819468301.678 839541101946814083954059.98519468071.682 939539511946815693953864.98519468096.683 10395367019467910103953619.98219467841.685 11395369019467440113953639.97819467374.684 12395400019467350123953949.97819467281.681 13395400019466160133953949.96719466091.677 14395509019466160143955039.97019466091.668 15395528119465500153955230.96519465431.665 16395600019465500163955949.96719465431.658 6 17395600019465840173955949.97019465771.659 18395648019466350183956429.97619466281.656 19395660019467100193956549.98219467031.657 开采深度由 940m 到 640m 标高 2 整合重组后的*煤炭运销集团*煤业有限责任公司井田北部有大同 煤矿集团华盛矿业万杰煤业有限责任公司；西北部有霍州煤电集团河津薛 虎沟煤业有限责任公司；南部有霍州煤电集团河津杜家沟煤业有限责任公 司；东部无矿井。 矿井四邻关系见图。 3 *煤炭运销集团*煤业有限责任公司井田位于河津市区西北约 18km 处，从矿区向西经龙虎公路，向南山间公路经*铝厂可到达 108 国道； 向东经上园公路可到达 209 国道。乡村公路四通八达，交通便利。 详见交通位置图。 交通位置交通位置图图 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 4 2.自然地理概况 井田位于吕梁山脉南缘，临汾盆地的西南山地，汾河、黄河交汇的三角 地带，井田总体地势为东部高，西部低，最高点位于井田东南部，海拔 977.0m，最低点位于井田西部沟底，海拔 693.0m，相对高差 284.0m。井田范 围内沟壑丛生，地形起伏较大。 本区属黄河流域中游地区，井田内无常年性河流和大的地表水体，但沟 谷较发育，井田内较大沟谷为下化河，平时干涸，雨季汇集雨水，形成短暂 洪流，沿沟谷向西南直接汇入黄河。 本区属暖温带大陆性气候，一年四季分明，昼夜温差大，冬春干旱多风， 夏季温湿多雨，秋季云高气爽。据运城市气象局 1991-2009 观测资料，年降 水量为 295.9-1010.4mm，平均 615.6mm，降水量多集中在 7、8、9 三个月。 年蒸发量为 1480.9-2228.3mm，平均 1764.9mm，蒸发量为降水量的 2-3 倍， 年平均气温为 10.9，一般 7-8 月份气温最高，日最高气温为 39.1（2006）， 12 月至次年 1 月间气温最低，日最低气温为-15.7（1991）。霜冻期为 10 月 中旬至次年 4 月中旬，全年无霜期平均 180 天，最大冻土深度 0.34m。全年 风向以西北风和东南风为主，一般冬春季多西北风，夏季多东南风和南风， 最大风速 18m/s，最大风力 9 级，一般为 3-4 级。 3.隶属关系及企业性质 *煤炭运销集团*煤业有限责任公司为兼并重组整合矿井，隶属于 *煤炭运销集团，属股份制企业。 4.矿井生产现状 该矿本次由原杨山煤矿、*河津阳鑫煤业、*河津远沟煤业和*河 津固联煤业及并新增部分扩区资源整合重组而成。 1）杨山煤矿 该矿位于整合后井田的南部。井田面积 1.251km2，走向长 1.0km，倾向 长 1.50km。1996 年建矿，1998 年投产。设计生产能力为 60kt/a。该矿开拓方 式为斜-立井开拓，开采 10 号煤层，采煤方法为短壁式炮采，采用中央分列 式通风，矿井涌水量 10-30m3/d。 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 5 建矿早期，采煤工艺落后，前期以房柱式开采。经多次生产系统改造， 采煤方法改革，采用短壁式开采，爆破落煤，采用 dw38-242/110l 型单体液 压支柱配合 “”型钢梁支护，矿车运输，全部垮落法管理顶板。 2）阳鑫煤业有限公司 该矿位于整合后井田的西部。由原石庙梁煤矿、西王煤矿整合而成。 原石庙梁煤矿、西王煤矿在 1985 年-2000 年开采 2 号煤层，采煤方法 为刀柱式，通风方法采用中央并列式通风，矿井涌水量 20-30m3/d。矿车运 输，防爆灯矿照明。2000 年后延伸 10 号煤层，矿井设计能力 9 万 t/a，2001 年完成 10 号煤层建井验收，后经采煤方法改革，矿井生产能力达 15 万 t/a。 经过多年的开采，井田内 2、10 号煤层资源已近枯竭。 3）固镇煤矿 整合矿井之一，位于井田东部。1983 年-1995 年开采 2 号煤层，采煤方 法为刀柱式，通风方法采用中央并列式通风，矿井涌水量 20-30m3/d。矿车 运输，防爆灯矿照明。 2 号煤层上分层资源已近枯竭，由于本区 2 号煤易结渣，销售不理想， 支护难度又大，1996 年开始延伸 10 号煤层，1997 年 10 号煤层投产，采煤 方法为刀柱式，通风方法采用中央并列式通风，矿井涌水量 10-20m3/d。矿 车运输，防爆灯矿照明。实际生产能力达 15 万 t/a。10 号煤层在其井田范围 内形成较大面积的采空区，经本次工作调查，其采空区内无大的积水区，仅 在低洼处有少量积水。 4）远沟煤业 整合矿井之一，位于井田北部。1985 年-1998 年开采 2 号煤层，采 煤方法为刀柱式，通风方法采用中央并列式通风，矿井涌水量 15-30m3/d。 矿车运输，防爆灯矿照明。 2 号煤层上分层资源已近枯竭，由于本区 2 号煤易结渣，销售不理想， 支护难度又大，放弃 2 号煤层下分层开采。与 1998 年开始延伸 10 号煤层， 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 6 1999 年 10 号煤层投产，采煤方法为短壁式爆破落煤，通风方法采用中央并 列式通风，矿井涌水量 20-50m3/d。矿车运输，防爆灯矿照明。实际生产能力 达 15 万 t/a。10 号煤层在其井田范围内形成较大面积的采空区，经本次工作 调查，其采空区内无大的积水区，仅在低洼处有少量积水。 （二）（二）编编制依据制依据 1. 国土资发（1999）98 号文关于加强对矿产资源开发利用方案审查的 通知； 2. 设计委托书； 3. *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 200946 号文 “关于运城市市直（部分）和河津市煤矿企业兼并重组整合 方案的批复”； 4. *省地质勘查局二一四地质队 2010 年 12 月编制的*省河东煤田 河津市*煤炭运销集团*煤业有限责任公司煤炭煤炭资源储量核实报告； 5. 资源/储量核实报告备案证明； 6. *省国土资源厅 2009 年 11 月 13 日颁发的 c1400002010011220052860 号采矿许可证； 7.*省煤炭工业局文件晋煤安发200987 号关于运城市 2008 年度 30 万吨/年及以上煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果批复，杜 家沟煤矿 2 号煤层瓦斯（ch4）相对涌出量为 2.17m3/t，二氧化碳（co2）相对 涌水量 3.35m3/t，鉴定为低瓦斯矿井； 8. 补充勘探煤芯测试资料； 9. 中华人民共和国建设部和中华人民共和国国家质量监督检验检疫总 局 2005 年制定的煤炭工业矿井设计规范(gb50215-2005)； 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(2011 年版)； 11. 矿井防灭火规范； 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 7 12. 煤矿通风安全装备标准； 13. 矿井通风安全监测装置使用管理规定； 14. 矿山救护规程(aq1008-2007)； 15. 反风规定； 16. 煤矿防治水规定； 17. 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程； 18. 中华人民共和国安全生产法； 19. 煤矿安全监察条例； 20. 全国人大常委会 1992 年颁发的中华人民共和国矿山安全法； 21. 矿山电力设计规范； 22. 矿方提供的采掘现状、已有的设施、设备等资料。 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 8 二、煤炭二、煤炭需求需求现现状和状和预测预测 （一）煤炭在国内外需求情况和市（一）煤炭在国内外需求情况和市场场供供应应情况情况 1.全国煤炭需求预测 中国是世界最大的煤炭生产国和消费国，煤炭产量和消费量分别占全 国一次能源生产和消费总量的 76%和 69%。随着国家能源尤其是石油资源 的趋紧和能源需求的持续增长，煤炭产业在中国经济中的地位日益突出。在 走进“十二五”之际，未来一段时间内，我国以煤为基础的能源结构如何调整， 煤炭需求的空间有多大等等，就成为当前国家能源发展战略所关注的重心。 煤炭需求预测是一个复杂系统，在它的发展演化过程中受到多种因素及外 部环境的影响和制约。煤炭需求预测的精度在很大程度上取决于对预测对 象以及各种影响因素的定量关系和所采用方法的科学性。 在我国煤炭消费构成中，电力、钢铁、建材和化工四大行业在全国煤炭 消费量中的比重已由 1990 年的 52.8上升到 2008 年的 90以上。改革开 放以来，我国煤炭工业的内外部环境发生较大变化，煤炭经济运行状况逐步 好转，煤炭消费也逐年增加，尤其是 20012009 年以来，在四大相关行业 的需求拉动下，煤炭消费由 13.37 亿 t 增长到 30.2 亿 t。 其他行业用煤包括生活用煤、采掘业、交通运输仓储和邮政业、农林牧 渔水利业以及其他行业用煤。从长期趋势来看，随着生活水平逐步提高和家 居环境逐渐改善，一方面，部分农村家庭告别燃用木材，改烧煤炭，而另一 方面，城镇取暖、饮食等生活用能将在更大的范围内、更多地以电和气来替 代煤炭，直接燃用煤炭的比例将继续降低，综合起来看，生活用煤将逐步趋 于稳定。随着煤炭向电力转化的比重的提高，其他行业用煤总体上呈逐步下 降趋势。预测 2015 年其他行业煤炭需求量为 3 亿 t。 2.*省煤炭需求预测 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 9 根据*区域经济和焦炭、电力等行业发展趋势预测， 到 2020 年全省 煤炭需求将达到 31000 万吨。 3.*煤炭供应能力分析预测 生产矿井核定能力：截至 2005 年末，全省各类生产矿井总的核定生产能 力 5.92 亿吨/年。 地方煤矿采煤方法改革增加能力：2005 年，按照批准的采煤方法改革方 案，全省地方煤矿共有 1500 多个矿井完成了采煤方法改革并经过了验收。 通过以采改为主的技术改造，增加能力 1.2 亿吨/年。 在建矿井建设规模：2005 年末，全省 15 万吨/年及以上新建、改扩建在 建矿井共 268 个，建设规模 17093 万吨/年，预计这些矿井都将在“十一五” 期间陆续建成投产。 衰减、报废及淘汰关闭矿井减少能力：“十一五”期间全省国有重点煤矿 预计衰减报废矿井 13 处，减少能力 1250 万吨/年；全省地方煤矿资源整合 及重点产煤县淘汰、关闭生产能力在 9 万吨/年以下矿井，加上部分煤矿衰 减报废，预计到 2010 年，全省现有矿井将减少生产能力 1 亿吨/年左右。 综上，到“十一五”末，全省现有生产和在建煤矿生产能力预计将达到 8 亿吨/年左右。 综合以上对国际、国内以及省内煤炭需求预测和我省煤炭供应能力分析， 按照市场需求，合理确定煤炭生产规模，保持煤炭产销总体平衡、煤种结构 基本合理、市场供应适度从紧的思路，综合考虑资源、环境承载能力、交通 运输状况以及矿井生产能力增减变化等因素， “十一五”期间，我省煤炭生产 总量仍按照占全国总量 2530考虑，据此，2010 年全省煤炭产量应控 制在 7 亿吨左右，外调量确定在 4.55 亿吨左右。 此外，现有地方煤矿近年来开采强度大、井田面积和资源有限，大部分 矿井由于资源枯竭，在 2010 年至 2020 年间将进入衰老报废期，加之一部分 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 10 国有矿井由于服务年限到期，也将进入衰减或报废期。预计全省在 2011 年 至 2020 年期间减少能力在 1.5 亿吨左右。为防止总量出现大的波动，保持 产能接替， “十一五”期间，仍需抓紧勘探和项目前期准备工作，适度开工建设 一批现代化骨干矿井，形成梯度开发格局，保持总量稳定。 （二）煤炭价格分析（二）煤炭价格分析 2010 年一季度 cpi 同比上涨 2.2，3 月份 cpi 同比上涨 2.4，比上 月回落 0.3 个百分点，3 月 cpi 出现回落主要是受 cpi 环比下降拖累； 下游行业中粗钢产量创出历史新高：3 月份我国发电增速重新回升至两位 数，为 21；粗钢产量达 5490 万吨，月环比增长 8%，同比增长 22%，创出 历史新高；合成氨产量 478.6 万吨，同比增长 7，在 1、2 月的基础上有所 回落；水泥产量 1.35 亿吨，同比增长 12.1%； 去年 10 月至今，我国煤炭产量已连续 6 个月保持 20以上的增长；2、3 月份增速较 1 月份出现了一定幅度的回落，3 月份煤炭产量同比增长 28.1%； 3 月份，我国煤炭进口量继续维持高位，当月进口 1522 万吨；预计今后我 国煤炭净流入将成为一种常态，但预计 10 年净进口量将大幅减少； 近期以来，动力煤价格出现了止跌回稳的态势，截至 4 月 19 日，秦皇岛 四种动力煤价格均较最低点有 1025 元每吨的上涨； 危机以来，全国焦煤的价格走势要远滞后于动力煤；但 1 月以来焦煤价格 上涨的地区明显增多，我们预计国内焦煤价格的上涨窗口已基本打开； bdi 指数在 2 月中旬跌至 2,566 后，近期小幅反弹，目前在 3000 点左右 震荡；与 bdi 类似，国内沿海散货运价指数(ccbfi)近期也出现了小幅反弹， 表明我国动力煤的供需状况有一定的好转。 我国是煤炭资源十分丰富的国家，预测资源总量为5.57万亿t，截止到 1999年底探明储量为1万亿t，是我国最可靠最有保障的能源。中国是世界上 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 11 少数几个以煤炭为主要能源的国家，在相当长一段时间内以煤为主要能源 的能源结构不会发生变化。近年来，随着国民经济的快速发展，我国电力需 求保持持续高速增长势头，全国用电出现告急的省、自治区、直辖市多达十 几个。由于我国电力市场供需情况是煤炭市场供需变化的主要支撑因素，所 以电煤需求旺盛与否对煤炭市场价格的稳定运行起着十分重要的作用。由 于国内电力行业发展趋势的影响，电煤市场需求不断扩大，给该公司煤炭产 品提供了顺畅的销路和稳定的市场，为煤矿扩大生产规模奠定了基础，降低 了市场风险。 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 12 三、三、矿产资矿产资源源概况概况 （一）（一）矿矿区区总总体概况体概况 1矿区总体规划情况 根据*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200946 号文“关于运城市市直（部分）和河津市煤矿企业兼并重组整合方 案的批复”， 同意河津市下化乡杨山煤矿、*河津阳鑫煤业、*河津远沟 煤业和*河津固联煤业，并新增部分扩区资源兼并重组为*煤炭运销集 团*煤业有限责任公司，主体企业为*煤炭运销集团。整合后的井田面 积 6.0292km2,批准开采井田内 210 号煤层，生产规模 0.45mt/a，开采深度 由 940m 到 640m 标高。 2.矿区矿产资源概况 本区煤层埋藏较浅，主要可采煤层 2、10 号煤层均有风氧化现象，特别 是 2 号煤层在井田内露头特别发育。经调查分析，一般在基岩面至基岩下 30m 范围内，及露头沿水平方向 50m 范围内均有不同程度的风氧化现象。 根据各可采煤层煤质特征、工业用煤标准及目前的加工技术，本井田煤 的工业用途 2 号煤和 10 号煤可作为炼焦配煤，也可作动力和和民用燃料。 3.本方案与矿区总体开发的关系 根据井田内矿产资源赋存概况，本次资源开发利用方案仅对井田内煤 炭资源进行了设计。 （二）（二）设计项设计项目目资资源概况源概况 1矿床地质及构造特征 1）地层 井田内及周边大面积为第四系松散层覆盖，在西部沟谷中和东部见基 岩出露。从下到上分别为奥陶系中统峰峰组（o2f）、石炭系中统本溪组（c2b）、 石炭系上统太原组（c3t）、二叠系下统*组（p1s）、下石盒子组（p1x）、上统 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 13 上石盒子组（p2s）、上第三系(n2)、第四系（q）。现由老到新分别叙述如下： (1)奥陶系中统峰峰组（o2f） 为煤系地层之基底，在本井田西部有零星出露，岩性主要为灰白色厚层 状石灰岩，偶为白云质灰岩，质硬性脆，裂隙为方解石脉充填，发育于中上 部的石膏层趋于尖灭，据区域资料，厚度 100m 左右。 (2)石炭系中统本溪组（c2b） 本组厚度 2.1011.10m，平均 6.82m，平行不整合于奥陶系之上。底部 为*式铁矿，其上为浅灰色粘土岩或铝土矿。上部为黑色泥岩、砂质泥岩。 属于海陆交互相沉积。 (3)石炭系上统太原组（c3t） 本组厚度 38.4564.25 m，平均 51.44m，与下伏本溪组呈整合接触，是 本区主要含煤地层之一。基底 k1砂岩（晋祠砂岩）为中粗粒砂岩，厚 2.40m 左右，是地层分界标志层。其上为一组灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩 互层，夹有 3 层石灰岩，其中含有 6、7、10、11 号共 4 层煤，其中 10 号煤层 为全区可采煤层。上部为泥岩、砂质泥岩和薄层砂岩互层。本组灰岩厚一般 23m 左右，为灰黑色厚层状，含有腕足类、头足类等动物化石，泥岩中含 有大量的植物化石。该组属于海陆交互相沉积。 (4)二叠系下统*组（p1s） 本组厚度 21.9044.10m，平均 33.0m，以 k7砂岩底为下界，与下伏太 原组呈整合接触，为另一主要含煤地层。底部 k7砂岩为灰白色中粗粒砂 岩，平均厚度 5.99m；其上为灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩。本组中含有 2、3 号煤层，其中 2 号煤层为全区稳定可采煤层；3 号煤层为不稳定、不可 采煤层。本组属于陆相沉积。 (5)二叠系下统下石盒子组（p1x） 本组地表零星出露，主要为一套黄绿色硬质砂岩、砂质泥岩、泥岩组成。 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 14 沉积韵律不明显。结合钻孔资料，依据岩性组合，可分为两个岩性段。 下段（p1x1）：底部为一层灰白色中粒砂岩（k8），与下伏*组地层整合 接触。向上为灰色、黄绿色泥岩、粉砂岩、薄层状砂岩及 12 层煤线。本段 平均厚 44.00m。 上段（p1x2）：底部为灰白色中粒砂岩（k9），局部为细砂岩，其上为黄绿 色灰绿色粉砂岩和薄层状砂岩，顶部有一层紫红色带状泥岩，通称“桃花泥 岩”，标志性强，可作为其上 k10砂岩辅助标志层。本段平均厚为 73.10m。 (6)二叠系上统上石盒子组（p2s） 本组在井田范围内仅赋存其下部，最大残留厚度为 30m 左右，底部以 中砂岩为界，整合于下石盒子组之上。岩性主要为紫色砂质泥岩、泥岩、砂 岩。 (7)上第三系上新统（n2） 仅见于下院村附近，下部为砾石层，不整合覆盖于上石盒子组地层之上， 向上为灰黄色的硬砂岩、砂层和紫褐色的粘土、亚粘土互层。厚 0-4m。 (8)第四系（q） 厚 0100m，平均 52m，主要为离石黄土和马兰黄土，广泛分布于山梁 及山坡上，形成特有的梁塬黄土地貌景观。 岩性主要为浅黄色、黄色亚沙土、亚粘土，垂直节理发育，底部含砾石 层，与下伏地层呈角度不整合接触。 2）地质构造 本区构造简单，总体呈一向北西倾斜的单斜构造。由于本区位于西坡背 斜与丁家湾背斜之间，受其影响，在总体单斜构造的基础上发育有宽缓波状 起伏，规模较小的小褶曲。区内地层平缓，倾角一般 2-8，井田东南部边缘 断裂构造密集，地层倾角变大，一般 20-37。 (1)s1向斜 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 15 位于井田中南部，轴向近似北北西向，两翼倾角 2-7。 (2)s2背斜 位于井田北部边缘，轴向近南北向，两翼倾角 3-5。 (3)断层 井田南东部边缘发育阶梯式断裂构造带，但不影响井田整体规划。 3）煤层 （1）含煤性 井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统*组。 太原组为一套海陆交互相含煤地层，含海相灰岩 2-3 层、含煤 4 层 （6、7、10、11 号），其中 10 号煤层全井田可采，属稳定可采煤层；其它煤层 均属不稳定、不可采煤层。本组地层总厚度平均为 51.44m，煤层总厚度为 3.53m，含煤系数为 6.86%。下部含煤性好，上部含煤性差，整个含煤地层含 煤性中等。 *组为一套陆相含煤地层，共含煤 2 层，编号自上而下为 2、3 号，其 中 2 号煤层为稳定全区可采煤层，3 号煤层为不稳定不可采煤层。地层总厚 度平均为 33.0m，煤层平均总厚度 5.26m，含煤系数为 15.94%。含煤地层含 煤性较好。 （2）可采煤层 井田内可采煤层为*组 2 号煤层和太原组 10 号煤层，现分述如下： 2 号煤层 位于*组下部，厚度 3.98-5.50m，平均 4.98m，结构较简单，仅局部含 1-2 层夹矸。根据中间所夹矸石，将其分为上、下两个分层。煤层顶板为砂质 泥岩、泥岩，底板为砂质泥岩，局部为泥岩。为井田内全区稳定可采煤层。 10 号煤层 位于太原组下段，k2灰岩为其顶板（其下发育一薄层泥岩），距下部 k1 砂岩顶板 11.64m 左右，煤层厚度 1.01-2.90m，平均 2.01m。 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 16 中下部含有 1 层不稳定的夹矸，在井田中部发育冲刷带，致使煤层变薄 或灭失，冲刷带面积约 1.5km2。煤层的顶板为砂质泥岩、泥岩，局部为石灰 岩，厚 2.4m 左右。底板为铝土泥岩、泥岩，厚 1.5 m 左右。为层位厚度稳定、 结构较简单的全区可采煤层。 可采煤层特征见表 3-2-1。 表表 3-2-1 可可采采煤煤层层特特征征表表 时 代 煤层 号 厚度（m） 最小最 大 平均 煤层间距 （m） 最小最大 平均 稳定 性 可采 性 顶板底板 夹矸 数 备注 2 3.98-5.50 4.98 全区 稳定 可采 泥岩 粉砂岩 泥岩 1-2 层 上、下分 层 5.10-7.20 6.08 山 西 组 p1s 3 0-0.63 0.28 稳定 不可 采 砂岩 粉砂岩 泥岩 0 8.10-57.43 39.02 6 0-0.36 0.07 不稳 定 不可 采 砂岩 泥岩 石灰岩0 0-5.43 3.00 7 0-0.40 0.11 较稳 定 不可 采 石灰岩石灰岩0 3.30-17.62 9.90 10 1.01-2.90 2.01 全区 稳定 可采 石灰岩 泥岩 砂岩 泥岩 1 层 太 原 组 c3t 11 0-1.53 0.52 6.20-10.43 8.90 不稳 定 零星 可采 泥岩泥岩 1 层 （3）煤层对比 煤层对比主要采用标志层法、煤层本身特征法综合进行煤层对比。 标志层法 标志层的选择：*组底部 k7 砂岩为具有相应岩性特征及其对比意义 的砂岩标志层；太原组灰岩（k2）及本溪组石灰岩等层位稳定的海相石灰岩 均为良好的标志层。另外参考 2、10 号煤层厚度及其组合关系。 标志层特征及其在对比中的意义：k7 砂岩，为灰色中细粒石英砂岩， 钙质胶结，发育缓波状层理，含泥质包裹体，是对比 2 号煤层的重要标志。 k2灰岩，为深灰色泥晶生物含泥灰岩，含有腕足、纺锤虫、棘皮动物化 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 17 石及黄铁矿，为 10 号煤层的老顶，是对比 10 号煤层之重要标志。 层间距法 井田含煤地层厚度、煤层和标志层间距变化不大，*组底部和太原组 较稳定，采用层间距与标志层法相结合进行煤层对比，在本井田是一个有效 的方法。 煤层结构和组合特征 井田各煤层结构及其组合特征明显，易于对比。 2 号煤为结构较简单的厚煤层，含 1-2 层夹石。10 号煤层为中厚煤层， 结构较简单，含 0-1 层夹矸。其本身就为良好的对比标志。 旋迥特征 *组为陆相沉积，太原组为海陆交互相沉积，旋回结构明显，利用旋 回特征进行煤层对比，也较可靠。 物性特征 井田地层在垂向上砂岩、泥岩、石灰岩及煤层物性特征差异明显，而在 平面上有近似的特定组合特征，物性对比也是煤岩层对比的可靠依据。 另外，依据硫分含量进行煤层对比。*组煤层硫份含量低，而太原组 煤层硫份含量普遍较高。 综上所述，依据标志层、层间距及煤层结构与组合关系，本井田主要标 志层和主要可采煤层对比依据充分，对比可靠。 4)煤质 （1）煤的物理性质及煤岩特征 2 号煤层 宏观煤岩类型为半亮型煤，煤岩组分以亮煤为主，夹有镜煤和暗煤条带。 显微煤岩类型以微镜煤、微镜惰煤为主，有少量微半丝煤，部分微炭质 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 18 泥岩较多。显微组分以镜质组为主，多为无结构体。半丝及丝质组为辅，多 为无结构体，团块状，少有结构体，碎屑体。镜质组凝胶化程度不如 10 号煤 层，组分界线不清晰，过渡组份略多。矿物以粘土为主，为颗粒分散状、浸染 状。 呈黑色、灰黑色，玻璃或似玻璃光泽，具节理，发育阶梯状、棱角状断口， 有一定韧性，中条带状、线理状结构，块状或层状构造。 视密度为 1.37t/m3。 10 号煤层 宏观煤岩类型为半亮半暗型煤，煤岩组分以镜煤为主，夹有暗煤条带。 显微煤岩类型以微镜煤、微镜惰煤为主，少量微半丝煤和微泥岩、微炭 质泥岩等。镜质组占优势，多为均一无结构的基质体和镜质体，结构体少见， 丝质体与半丝质体以结构半丝碎屑为主，过渡组份极少，组分界线比较分明。 矿物：上分层矿物多，以粘土为主，多以炭泥，泥岩形式出现。下部层矿 物少，多为粗细颗粒分散在有机质中，或充填在胞腔中。黄铁矿为大小不等 的结核，结核内部为颗粒或镶嵌结构，下分层常见有草莓状黄铁矿（小球状 黄铁矿）。 呈黑色，玻璃或似玻璃光泽，具节理，发育阶梯状、棱角状断口，细条带 状、线理状结构，块状、粉沫状构造，含黄铁矿结核及黄铁矿裂隙充填膜。 视密度为 1.39t/m3。 （2）煤的化学性质 本次利用该矿近几年 2、10 号煤层样化验资料和钻孔煤芯煤样化验资 料。 2 号煤层 原煤：水分（mad）：0.403.10%，平均 1.97%；灰分（ad）：13.89 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 19 22.81%，平均 21.18%；挥发分（vdaf）19.1420.38%，平均 19.70%；全硫 （st.d）0.482.70%，平均 1.74%；发热量（qnet.vd）25.01-31.63 mj/kg，平均 27.36mj/kg；焦渣特征（crc）：4-5，平均 4.5；固定碳（fc.d）：61.6063.01%， 平均 62.31%。 浮煤：水分（mad）平均 0.98%，灰分（ad）平均 7.75%，挥发分（vdaf）平 均 16.14%，全硫（st.d）平均 0.53%，发热量（qnet.vd）平均 31.92 mj/kg，焦渣 特征（crc）2-5，粘结指数（gri）15.0。 由上可知 2 号煤层为低中灰煤中灰分煤、低挥发分煤中等挥发分 煤、特低硫煤中高硫煤、中热值煤特高热值贫瘦煤。 10 号煤层 原煤：水分（mad）为 0.131.76%；平均 0.89%；灰分（ad）为 9.0837.02%, 平均 23.06%；挥发分（vdaf）为 16.7122.90%，平均 18.40%；全硫（st.d） 2.245.12%，平均 2.95%；发热量（qnet.vd）20.1532.30mj/kg，平均 25.09mj/kg。 浮煤：水分（mad）为 0.340.88%；平均 0.57%；灰分（ad）为 5.8712.98%； 平均 9.96%；挥灰分（vdaf）为 15.4219.46%，平均 16.49%；全硫（st.d） 1.883.27%,平均 2.44%；发热量（qnet.vd）29.7737.81mj/kg，平均 31.80mj/kg；胶质层厚度（y）：011mm，平均 2.8；粘结指数（gr.i）10.1 77.0,平均 24.2。 由上可知 10 号煤层为低灰分中高灰煤、低挥发分中等挥发分煤、 中高硫煤高硫分煤、低热值煤特高热值煤瘦煤。 （3）煤的工艺性能及可选性 发热量 各可采煤层原煤发热量值 qgr.d（mj/kg）见表 4-1，27，按照煤炭发热 量分级，2 号煤为中热值煤特高热值煤。10 号煤为低热值煤特高热值煤。 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 20 粘结性、结渣性 粘结性：各可采煤层粘结指数 g 见表 4-1，2 号煤层平均 15.0，为弱粘结 煤。 10 号煤层粘结指数 10.1-77.0，平均 24.2，为弱粘结煤强粘结煤。 煤的结渣性：2 号煤层煤灰成分中 fe2o3 为 8.27-21.57，平均 13.09。10 号煤层煤灰成分中 fe2o3 为 10.02-15.01，平均 12.08。一般 讲煤灰成分中 fe2o3 高、灰熔融性软化温度（st）低的煤易结渣。2 号煤结 渣性属易结渣煤，10 号煤结渣性属中等结渣煤。 可选性 2、10 号煤进行过简易筛分沉浮试验。 各简选样筛分前煤样总重量与筛分后各粒级产物重量（13mm 以下各粒 级换算成缩分前的重量之和）的差均不超过 2%，其灰分的相对差值均在规 定的标准范围内。简选样筛分试验共分四级，即 13-6mm，6-3mm，3- 0.5mm、0.5-0mm 四个级别。从简选样筛分试验结果可看出，2 号煤层中间 的两个粒级 6-3、3-0.5mm 时，产率略有增加，其灰分产率则略有降低。10 号 煤层从 13-0.5mm 级的产率明显降低，而灰分随着粒度的变化无明显规律。 综上所述，通过控制粒级，可以提高 2 号煤的产率；10 号煤层随着粒级的减 小，虽然煤炭质量略有提高，但是产率有所下降，从经济效益出发，应该权 衡利弊结果。 2 号煤层不同灰分精煤产品的 0.1 含量和可选性结果如下： a.精煤灰分 11%时，理论产率为 89.65%，分选密度为 1.51g/cm3，0.1 含量 62.41%，属极难选等级。 b.精煤灰分 12%时，理论产率为 94.98%，分选密度为 1.72g/cm3，0.1 含量 31.03%，属难选等级。 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 21 10 号煤层不同灰分精煤产品的 0.1 含量和可选性结果如下： a精煤灰分 6%时，理论产率为 71.78%，分选密度为 1.42g/cm3，0.1 含量 70.20%，属极难选等级。 b精煤灰分 7%时，理论产率为 84.96%，分选密度为 1.48g/cm3，0.1 含量 35.71%，属难选等级。 c精煤灰分 8%时，理论产率为 92.96%，分选密度为 1.78g/cm3，0.1 含量 10.96%，属中等可选等级。 （4）煤类 根据中国煤炭分类国家标准(gb/t5751-2009)以挥发分（vdaf），粘结 指数（g）值作主要分类指标，胶质层最大厚度（y）值作参考指标划分煤类， 本井田 2 号煤层为贫瘦煤。可作为炼焦配煤，也可作动力和和民用燃料。 10 号煤层为瘦煤。可作为炼焦配煤。 （5）煤的风化氧化 本区煤层埋藏较浅，主要可采煤层 2、10 号煤层均有风氧化现象，特别 是 2 号煤层在井田内露头特别发育。经调查分析，一般在基岩面至基岩下 30m 范围内，及露头沿水平方向 50m 范围内均有不同程度的风氧化现象。 （6）煤质综合评价 根据各可采煤层煤质特征、工业用煤标准及目前的加工技术，本井田煤 的工业用途 2 号煤和 10 号煤可作为炼焦配煤，也可作动力和和民用燃料。 2.矿床开采技术条件 1）瓦斯 补勘 2 个钻孔采取 2、10 号煤层瓦斯煤样 2 个，其 2、10 号所采煤样瓦 斯试验结果见下表。 瓦斯含量测定结果表 瓦斯含量（ml/g）瓦斯成分（%）煤质分析（%） 钻孔号 煤层 号 ch4co2n2 c2 c8 ch4co2n2madadvdaf 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 22 补 5 22.700.367.460.0424.109.2666.640.3413.4810.37 补 4 100.050.514.81 未检出 0.969.5889.463.2413.7617.21 2 号煤层瓦斯含量 2.70 ml/g，10 号煤层瓦斯含量 0.05 ml/g。 瓦斯含量分析：由于本区煤层埋藏较浅，一般埋深小于 200m，瓦斯含量 较低，属瓦斯逸散带。 瓦斯成份分析：2 号煤层瓦斯成份以氮气（n2）为主，占总量的 66.64， 其次为甲烷（ch4），占总量的 24.10，可见本区属氮气甲烷带。 10 号煤层瓦斯成份以氮气（n2）为主，占总量的 89.46，其次为甲烷 （ch4），占总量的 0.96，二氧化碳（co2）占总量的 9.58，重氢（c2-c8）未 检出，可见本区属氮气带。 总体来说，本区 2、10 号主要可采煤层瓦斯含量较低。 据河津市安全生产监督管理局河安监发（2007）7 号文件关于对 2006 年度全市 210kt/a 以下乡镇煤矿瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果批复 （表 5-3），远沟煤业 10 号煤层甲烷（ch4）相对涌出量为 2.18m3/t，绝对涌出 量 0.66m3/min，二氧化碳（co2）相对涌出量 3.19m3/t，绝对涌出量 0.96m3/min，属低瓦斯矿井。 矿井瓦斯等级鉴定结果表 ch4co2 年度 煤层 号 煤矿名称相对涌出量 （m3/t） 绝对涌出量 (m3/min) 相对涌出量 （m3/t） 绝对涌出量 (m3/min) 瓦斯 等级 200610 河津远沟 煤业有限公司 2.180.663.190.96低瓦斯 2）煤尘爆炸危险性 据补充勘探煤芯测试资料： 2 号煤层：火焰长度 60mm，加岩粉量 60，2 号煤层煤尘有爆炸性； 10 号煤层：火焰长度 80mm，加岩粉量 60，10 号煤层煤尘有爆炸性。 故本矿 2、10 号煤层煤尘均有爆炸危险性。 煤层煤尘爆炸性测试结果表 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 23 采样 地点 煤层 火焰长度 （mm） 加岩粉量 （%） 有无爆炸性测试单位 测试时间 补 4 108060有 补 5 26060有 *省煤炭 工业局综合 测试中心 2010.11.02 3）煤的自燃倾向性 补充勘探对 2、10 号煤层煤的自燃倾向性也进行了测试: 2 号煤层吸氧量 0.68cm3/g，自燃等级，属自燃煤层； 10 号煤层吸氧量 0.76cm3/g，自燃等级，容易自燃。 该矿自开采 2、10 号煤层以来，无论井下巷道，还是地面堆煤，均没有 发生过煤的自燃现象，周边煤矿开采史上亦未曾发生过煤的自燃现象，但仍 应加强管理。 煤层自燃倾向性结果表 4）地温、地压 根据整合井田内原有矿井及周边生产矿井生产情况，各矿井在井下生 产中未曾发现地温、地压异常现象，应属地温、地压正常区。据补充勘探时 钻孔井温测试资料，由井深 50m140m，井温由 13.5变为 13.1，变化不 明显，井田应属地温正常区。 5）工程地质条件 *地宝能源有限公司补勘施工的补 5、补 4 钻孔分别采取了 2、10 号 煤层顶底板物理力学样，由*地宝能源有限公司测试中心试验，其测试成 果见下表。 岩石物理、力学性质试验成果表 来样 编号 岩性 采样 深度 抗压强度（mpa）抗拉强度（mpa）抗剪 采样 地点 煤层 吸氧量 （cm3/g） 自燃倾向性等级自然倾向性测试单位测试时间 补 4 100.76 容易自燃 补 5 20.68 自燃 *省煤炭 工业局综合 测试中心 2010.11.02 山西煤炭运销集团河津禹门煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案 24 (m) 平 均 变异范围 平 均 变异范围 内摩 擦角 凝聚力 系数 2#顶 砂质 泥岩 77.5-78.4139.5129.6140.4148.45.65.15.76.0432715.2 2#底 砂质 泥岩 80.0-81.839.740.040.438.81.72.11.51.534206.0 10#顶 石灰 岩 113.6-114.589.783.289.696.44.64.14.85.0423912.1 10#底泥岩117.9-118.650.151.652.046.81.82.31.51.637305.9 (1)2 号煤层 直接顶泥岩、砂质泥岩，老顶为中砂岩，少量为粉砂岩。直接顶厚度 5.00-5.60m，平均 5.30m，裂隙不甚发育。 底板为泥岩，平均厚度 6.08m，裂隙不甚发育。 根据补充勘探时采样做的顶板(砂