采矿工程毕业设计（论文）-陕西南梁矿业4矿开采设计.doc

全套图纸加扣3012250582设计题目：陕西南梁矿业4矿开采设计专 业：采矿工程设 计 人： 签名：_ 指导教师： 签名：_摘 要本设计是以陕西南梁煤矿地质资料为基础进行的矿井开采设计，南梁煤矿位于府谷县城西55km里处，井田东西长3.05.5Km，南北宽4.5km，总面积19.3 Km2，井田范围内交通极为便利。设计开采2-2，煤层平均厚度2.0m，属于中厚煤层。倾角02，为近水平煤层。井田采用平硐开拓方式，井田内按盘区划分方式将划分为2个盘区。主运输系统采用胶带输送机运煤方式，辅助运输采用无轨胶轮车运输方式。通风方式采用中央分列式。设计年产量240万t/a，根据可采储量及设计年产量确定矿井服务年限为42.3年。设计采用一次采全高长壁综合机械化采煤法。矿井年工作日为33d，工作制度为“四六”制，三班采煤，一班检修。关键词：南梁煤矿，开采设计，一次采全高，胶带输送机运输，井田开拓。Design Subject: Mining Design of Nanliang Coal MineMajor: Mining EngineeringName: Shi Jin （singnature）_Instructor: Deng Guangzhe （singnature）_AbstractThis design was based on the Nan Liang mine geological data as the basis for design of underground mining. The Nan Liang is located in the west of the FuGu city, straight away about 55Km.Nan Liang east to west, 3 5.5Km ,the north-south width 4.5Km, the total area of 19.3Km2 NanLiang within the traffic is very convenient. Design mining 2-2coal seam. The average seam thickness of 2.0m, is a middle thick coal seam. Inclination 02, nearly horizontal coal seam. Lda adits to open up. Lda according to the panel divided will be divided into two panels. The way of belt conveyor machine coal was used as main transport system and the way of trackless car thansport was used as auxiliary transport. Ventilation mode early as the central breakdown. annual output of2.4Mt was designed and the mine service life of 42.3years was detemined by recoverable reserves and the designed annual output.Longwall mining method was adopted in the one-time mining the full-height mechanized coal mining. Mine working days for the 330d, the system of work for the 4-6 system, three shifts coal mining, a group of maintenance.Keywords: NanLiang, mining design, one-time mining the full height，Belt conveyor transport，NanLiang development 全套图纸加扣3012250582目 录第1章 矿井（田）概况及地质特征11.1 矿井（田）概况11.1.1 井田位置及交通11.1.2 地形地貌11.1.3 气象及水文情况11.1.4 矿区概况31.2 矿井（田）地质特征41.2.1 地层41.2.2 地质构造71.3 矿体赋存特征及开采技术条件71.3.1 煤层及煤质71.3.2 瓦斯赋存状况、煤尘爆炸危险性、煤的自燃性及地温情况111.3.3 水文地质131.4矿井田勘探类型及勘探程度评价15第2章 井田开拓172.1 矿井田境界及储量172.1.1 井田境界172.1.2 资源/储量182.2矿井设计生产能力及服务年限202.2.1 矿井工作制度202.2.2 矿井设计生产能力202.2.3 矿井设计服务年限2123井田开拓222.3.1 工业场地及井口位置选择222.3.2 开拓部署252.3.3 井筒262.3.4 井底车场及硐室27第3章 大巷运输及设备313.1 大巷运输方式及选择313.1.1 大巷煤炭运输方式选择313.1.2 大巷辅助运输方式选择35第4章 采（盘）区布置及装备424.1 采（盘）区布置424.2采煤方法及工艺444.3 “三下”采煤514.4 巷道掘进及机械化52第5章通风与安全545.1 瓦斯资源分析与瓦斯涌出量计算545.1.1 概述545.1.2 瓦斯涌出量计算555.2矿井通风595.2.1 矿井通风方式及通风系统595.2.2 掘进通风及硐室通风605.2.3 矿井风量计算605.2.4 矿井负压与等积孔645.3矿井瓦斯灾害防治775.3.1 防治措施775.3.2 防治煤与瓦斯突出措施775.4矿井火灾防治785.4.1 煤层的自燃倾向性等级785.4.2 外因火灾防治措施785.4.3 煤层自燃发火的综合防治795.5矿井粉尘防治805.5.1 煤层爆炸指数及煤尘的爆炸性805.5.2 防尘措施805.5.3 防爆措施815.5.4 隔爆措施825.6矿井水害防治835.6.1 水害类型及危害程度835.6.2 矿井水害防治措施835.7矿井热害防治835.8矿井冲击地压及顶板防治事故845.8.1 矿井冲击地压危险因素分析845.8.2 冲击地压防治主要措施845.8.3 顶板冒落灾害防治845.10矿山救护855.11避险系统设计855.11.1 井下紧急避险系统855.11.2 井下压风自救系统865.11.3 井下供水施救系统875.11.4 井下安全监测监控系统875.11.5 井下作业人员管理系统885.11.6 井下通信联络系统89第6章 矿井提升、运输、排水、压缩空气设备选型926.1提升设备926.1.1 主斜井提升设备926.1.2 副平硐提升设备936.2 通风设备936.2.1 设计依据936.4矿井压风系统966.5注氮设备96第7章环境保护987.1 概述9871.1 自然环境概况987.1.2 社会经济环境997.1.3 环境现状997.2 项目建设和生产对环境的影响1007.2.1 有利影响分析1007.2.2 不利影响分析1007.3 环境保护与水土保持执行标准1007.3.1 设计采用的环境保护标准1007.3.2 水土保持标准1017.4各种污染防治措施1017.4.1 环保措施1017.4.2 水土保持措施1047.5 地表塌陷治理措施1057.6 生态环境保护措施1067.7 环保投资1067.8 环境影响评价1077.8.1 预期的环保效果1077.8.2 存在的问题和建议107第1章 矿井（田）概况及地质特征1.1 矿井（田）概况1.1.1 井田位置及交通 南梁井田位于陕北侏罗纪煤田神府矿区，地处府谷县境内，与神木县店塔镇相邻井；井田范围北起琵琶沟及小板兔川沟，与青龙寺井田相邻；南至黄羊城沟，与地方小煤矿开采区相邻；西以杨山沟、东木瓜山沟及水桐树渠沟为界，与石岩沟井田相邻；东与沙沟岔井田和地方小煤矿开采区相邻。地理坐标在北纬390723.977390435.997，东经1103647.7601103139.664之间。神(木)朔(州)铁路及府（谷）店（塔）一级公路通过井田东南边缘。该公路向东经府谷过黄河可达山西省，向北经大柳塔可至包头；向南经榆林、延安可达西安。西（安）包(头)铁路及神(木)朔(州)铁路从矿区经过。南梁井田南距西安856km，北距内蒙古鄂尔多斯市191km、东距山西阳方口174km。1.1.2 地形地貌 南梁井田位于陕北黄土高原北端与毛乌素沙漠南缘接壤地带，为典型的黄土丘陵沟壑地貌，地形复杂，沟壑纵横，坎陡沟深，地表侵蚀强烈，在黄土粱峁上局部被片沙覆盖。总体地势中部高而南北俩界低；海拔在+1180+1300m，最低处的海拔为+1083m，最高处海拔为+1338m。1.1.3 气象及水文情况本地区处中温带，为典型饿中温带半干旱大陆性气候区，东、春受蒙古寒流影响，雨水稀少，气候干燥寒冷，西北季风盛行，是主要风沙期；夏、秋雨量集中，气候温和多南风。全年降水量分布及不均匀，雨季多集中在79月份，占年降水量的66%。每年11月至次年三月为冰冻期。主要气象参数如下:极端最高温38.9极端最低气温-29多年平均气温8.6多年平均降水量434m枯水年降水量108.6mm丰水年降水量819mm日最大降水量141mm多年平均蒸发量1712mm多年平均相对湿度56%极端最大风速19m/s最大冻土深度146cm本区属窟野河流域，以折家梁神树梁为分水岭，分水岭以北的杨山沟、东木瓜沟、満瓮沟等沟流由南向北流入小板兔川（上游称为琵琶沟），后向西汇入悖牛川。分水岭以南的水桐树渠、小则沟、红草沟、红草湾沟等由北向南流入黄羊城沟。黄羊城沟从井田南缘自东北向西南流至神木县店塔镇附近与悖牛川一并注入黄河一级支流窟野河。黄羊城沟及煤矿北界的小板兔川均为常年性河流，其流量随季节性变化较大。361.1.4 矿区概况 1.矿区开发情况南梁井田位于神府矿区的新民开采区内。根据国家发展计划委员会计基础20022075号国家计委关于陕西神府矿区新民开采区总体规划的批复，新民开采区以黄羊城沟神朔铁路为界，铁路以北划分8个井田和3个小井开采区，铁路以南划分为一个井田和3个小井开采区。其9个井田分别为：三道沟（10.0Mt/a）、榆家梁（8.00Mt/a）、杨伙盘（4.00Mt/a，现有规模0.3Mt/a）、南梁（0.75Mt/a）、沙沟岔（4.0Mt/a）、郭家湾（3.0Mt/a，现有规模0.3Mt/a）、石窑店（3.0Mt/a）、青龙寺（3.0Mt/a）、袁家梁（4.0Mt/a）以及蛇口峁、三道沟、新民、永兴、杨伙盘、榆家梁等6个开采区。2. 矿区经济情况南梁煤矿位于府谷县老高川镇红草沟村，该矿包括采煤、洗煤、选煤、设备维修一体化。为当地提供了一千多个就业岗位，有力的促进了当地的经济发展。当地农业种植包括玉米、土豆、蔬菜。主要工业有电石厂、镁厂、发电厂、水泥厂。3. 矿井建设和生产所需主要材料的来源矿井建设所需主要材料如钢筋、木材等均须由外地运入，砖、瓦、砂石以及石灰、水泥等大宗建材可就地取材，但多数质量不高，矿井建设时应严格把关。4. 水源、电源及劳动力来源1991年908水文大队提交的地方煤矿开采区内沟岔水源地详查报告中探明三个水源地和两个水源点。南梁煤矿距杨伙盘、孙营岔、新民镇三个水源地的距离分别为7km、15km、13km，而前两个水源地已分别由榆家梁煤矿、杨伙盘煤矿和神木北站规划取水，已所剩无几。目前，主井场地已有水源为黄羊城沟内地下水源，水源地共有六口水源井，在主井场地东、西方向各3座，提供总水量1206m3/d。风井工业场地采用在满瓮沟沟道内取地下水作为水源，沟内打二眼深井，水源实际供水能力为1200m3/h。另外，南梁煤矿3-1煤层的井下正常涌水量为70m3/h，最大涌水量为100m3/h。井下排水经过处理后，复用于井下消防洒水。榆林供电局在南梁工业场地北侧约500m处已建有一座35/10kV变电站，作为矿井目前的主供电源。随着综采技术改造工程的实施，榆林供电局计划在原35/10kV变电站的东侧，已新建一座110/10kV变电站，该变电所采用双回路供电，一回电源取自神华阳光神木发电有限公司矸石电厂，另一回电源取自新民110kv变电所。根据南梁矿与供电部门达成的供电协议，南梁矿工业场地110/10kV变电所主要为南梁服务，并为矿井附近其他用户预留8000kVA备用主变容量。本矿井二水平开拓延深可以继续使用工业场地110/10kV变电站，满足矿井的用电需求，矿井电源可靠。矿井通信可利用神木县店塔镇或利用府谷县老高川镇在该地区的电话通信网对外联系。另外，中国移动、中国联通的通信网络已覆盖本矿，对外联系十分方便。 该矿的主要劳动力来自外地的农民工，及附近的居民。劳动力充足。 5. 矿藏市场供需情况南梁煤矿生产的煤主要靠铁路运输和工路运输，神朔铁路将煤运到我国东部港口，向海外运输，国际煤炭市场决定它的供需；公路运输靠汽车运到发电厂、居民住地、其他的洗煤厂等。1.2 矿井（田）地质特征1.2.1 地层南梁井田属于神府矿区新民开采区，是陕北侏罗纪煤田的一部分，地层区域划属华北区鄂尔多斯盆地分区。中生代后期，由于晚燕山运动，使盆地东缘翘起、褶皱，陕北区域东部抬升，地层遭受强烈剥蚀，从而使地层自东而西由老到新出露，大致呈北北东向带状分布。井田内地层由老到新有：中生界三叠系上统永坪组，侏罗系下统富县组、中统延安组；新生界新近系红土及第四系松散层。现分述如下： 1. 三叠系上统永坪组（T3y）为含煤地层沉积基底，勘探没有揭露该地层，煤矿内仅少数以往钻孔揭露至该组顶部，最大揭露厚度27.27m，但据邻区资料可知：本组为一套灰绿色巨厚层状细中粒长石石英砂岩，夹有灰绿色、灰黑色泥岩及砂质泥岩。砂岩含较多黑云母、绿泥石矿物，分选性及磨圆度中等，发育大型板状交错层理、槽状、楔形交错层理。泥岩中常见巨大枕状、球状菱形矿及菱铁质结核。本组煤层厚度一般在80200m之间。2. 侏罗系下统富县组（J1f）勘探没有揭露该段地层，井田内及外围仅有少数以往钻孔钻探至该地层，厚度变化较大，在18.577.27m之间，一般厚度20m左右。岩性以浅灰、灰白色中粗粒长石石英砂岩、石英砂岩为主，夹有紫杂色、灰灰绿色粉砂岩及泥岩。砂岩多呈透镜体状，泥岩中局部含铁质结核，顶部见煤线。与下伏地层为假整合接触。3. 侏罗系中统延安组（J2y）为本区含煤地层，假整合于三叠系上统永坪组或连续沉积于侏罗系下统富县组之上。该段地层因遭受后期剥蚀，残存厚度变化较大。在煤矿中部及东北部厚度较大，而南北两界厚度较小，据钻孔资料统计，该组厚度在152.45293.36m，平均厚度236.03m。本组地层为一套陆源碎屑沉积，岩性以浅灰色灰白色中、细粒长石砂岩、岩屑长石砂岩及钙质砂岩为主，次为浅灰色深灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层，含少量炭质泥岩，偶夹叠锥状泥灰岩透镜体、枕状或球状菱铁矿及菱铁质泥岩。4. 新近系上新统保德组（N2b）保德组红土广布全区，以阴则梁神树梁一带厚度最大，厚度在069.8m之间，平均厚度39.95m。与下伏地层延安组为不整合接触。岩性以砖红色粘土，夹数层钙板层或钙质结核层，其下部有一密实坚硬、略带黑斑的浅棕红色粘土层，富含脊椎动物化石。5. 第四系松散层(Q)(1)第四系上更新统马兰组（Q3m）全区分布，不整合于基岩或新近系红土之上，厚度为053.71m，平均厚度29.21m，多分布于梁峁、山顶及山坡上。岩性为浅灰黄色、土黄色亚砂土，垂直节理发育，易形成陡壁，均质疏松，大孔隙度。局部地段底部有2m左右的砾石层，但砾石成份多为钙质结核或原地岩块，井田东南角一带常见。(2) 第四系全新统（Q4）不整合于其它地层之上，为现代风积沙、坡积及河流冲积物。风积沙为浅黄色粉细砂，成份以石英、长石为主，含暗色矿物及大量云母片，结构疏松，厚度04.0m，呈小片的沙丘、沙梁，零星分布于煤矿内。冲积层由灰色深灰色亚沙土、亚粘土和砂砾石组成，厚度一般在2m左右，分布在煤矿范围各沟谷中下游地带。含煤地层侏罗系中统延安组为本井田的含煤地层，属大型浅水湖泊三角州沉积，共划分为五段，现由老到新分述如下：1. 延安组第一段（J2y1）本段含5号煤组，煤矿内无出露，段厚70.7083.47m，一般厚75m。岩性以灰白浅灰白色厚层状中粉砂岩为主。砂岩成份主要为石英和岩屑，少量长石，分选中等，磨圆度较好，具板状交错层理，其底部有灰白色巨厚层状局部含砾的中粗粒石英砂岩，成份单一，石英含量大于80%；中上部粉砂岩、泥岩，富含云母，波状、水平层理发育。2. 延安组第二段（J2y2）含4号煤组，该段厚55.9374.59m，平均62.57m。本段地层细碎屑岩较多，以灰深灰色粉砂岩、泥岩为主，细粒砂岩次之，中粒砂岩常呈透镜体或薄层状夹于细粒砂岩之中，以含不稳定的叠锥状泥灰岩透镜体、扁豆状、肾状菱铁质结核及富含瓣鳃动物化石为重要特征。3. 延安组第三段（J2y3）含3号煤组，出露于煤矿西北角杨家山以西，段厚20.1636.60m，平均厚度为27.95m。岩性底部以灰白色细中粒砂岩为主，局部含粉砂岩及泥岩薄层，上部为灰深灰色粉砂岩、炭质泥岩及煤层组成。个别钻孔中该段以粉砂岩、砂质泥岩及薄层状细粒砂岩为主。含菱铁质结核，偶见泥灰岩透镜体。4. 延安组第四段（J2y4）含2号煤组，出露于煤矿内琵琶沟、杨树沟及小则沟等沟谷中，在煤矿北部保存较全，南部有不同程度的缺失，段厚041.40m,平均为34.93m。下部岩性为灰白色、中厚层状中粗粒砂岩，局部地段为细砂岩、粉砂岩，上部为灰深灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层，含瓣鳃状化石，见肾状或球状菱铁质结核。剖面上见有菱铁质泥岩小型透镜体，成层状断续分布。砂岩具大型交错层理，细碎屑岩水平层理及波状层理发育。5. 延安组第五段（J2y5）含1号煤组，由于后期剥蚀作用，该岩段保存不全，厚度变化大，在075.87m之间，平均36.27m，出露于煤矿北部沟谷两侧，在P11-N7-Pk41钻孔连线一带厚度较大。本段以色调浅，粗碎屑多为特征，下部以灰白色巨厚层状中粗粒长石岩屑砂岩或长石石英砂岩为主，细粒砂岩、粉砂岩及泥岩次之，在煤矿北部，该层砂岩直接位于煤层之上，特别是对1-2煤层有明显的冲刷作用，可以连续追踪对比，含大量炭化植物茎秆及镜煤包裹体。露头所见，砂岩中长石高岭石化，使呈豆渣状，该段含大量肾状及球状菱铁矿结核（或透镜体）。1.2.2 地质构造陕北侏罗纪煤田位于华北地台鄂尔多斯台向斜东部陕北斜坡上，构造形态为走向NENEE，倾向NW、倾角1左右的平缓的单斜构造，沿走向、倾向有不大的波状起伏，发育着宽缓的次级背、向斜构造，全区断裂稀少。煤矿属新民区向斜构造南翼（即黄羊城沟向斜）的一部分，总体受其格架控制，地层走向NE，倾向NW，倾角平缓，一般12。井田内无岩浆活动，未发现较大的断裂和褶曲，构造堪属简单。目前，井田内未发现较大的断裂构造。1.3 矿体赋存特征及开采技术条件1.3.1 煤层及煤质1. 煤层根据陕西省煤田地质局一八五队2009年11月提供的南梁煤矿补充勘探地质报告，井田内延安组含煤十余层，其中有对比意义的9层，即1-2、2-2、3-1、3-1下、4-2、4-3、4-4、5-1、5-2。其中2-2、3-1煤层为基本全区可采或全区可采的主要可采煤层，5-1煤层为大部可采煤层，3-1下煤层为局部可采煤层，其余各煤层不可采或零星可采。现就各主要煤层物性特征分述如下：1-2煤层该煤层位于延安组第五段中部，分布于井田中部及东北部，可采区位于井田中部东木瓜山向东北部的石岩沟、高路梁、南沟子各大沟谷之间的梁峁区。煤层在井田西部、北部杨山沟、满瓮沟及后琵琶沟沟谷两侧遭受剥蚀和自燃，南部遭受后期剥蚀。可采面积9.55km2。该煤层在中部厚，向西部、东北部逐渐变薄，规律较明显。煤层厚度为02.43m，平均厚度为1.44m，变异系数0.42，面积可采率为38.2%；该煤层结构单一，一般不含夹矸，仅在西部的B2、P19和东北部的B8、PK41号孔含一层夹矸，厚度分别为0.050.46m，岩性为泥岩、粉砂岩和细粒砂岩，其余均不含夹矸。煤层埋深较浅，基本在侵蚀基准面以上，揭露埋深为0137.32m，平均68.21m，底板标高+1170+1205m。煤类为不粘煤31号（BN31）。综上所述，1-2煤层为薄中厚煤层，为局部可采煤层，可采区厚度变化小，规律明显，结构单一。以不粘煤31号为主，长烟煤41号次之。煤质变化较小，因该煤层出露层位较高，遭受后期剥蚀，沿西部、北部煤层露头普遍自燃，且可采面积小，加之沟谷切割，边界极不规则，致使煤层支离破碎，属不稳定煤层。2-2煤层该煤层位于延安组第四段顶部，基本全区可采；在井田北部满瓮沟及西北部杨山沟沟谷两侧遭受后期剥蚀出露且沿露头自燃形成带状自燃区，在东南部遭受冲刷剥蚀，可采面积约15.39km2（不含采空区）。煤层西北部厚，东部及南部薄，基本呈由西北向东南逐渐变薄之趋势，规律明显。煤层厚度为1.032.67m，平均厚度为2.06m，变异系数0.22，赋存区面积可采率为96.1%；该煤层结构单一，一般不含夹矸，仅在P19、B5、补2号孔含一层夹矸，厚度分别为0.020.20m，岩性为炭质泥岩、粉砂岩和细粒砂岩，其余均不含夹矸。从煤层底板形态看，该煤层在平面上变化趋势很有规律，形成了自南向北缓缓西倾的单斜层。煤层埋深较浅，大部分在侵蚀基准面以上，埋深为0177.94m，平均85.70m，底板标高为+1135+1195m。煤类以不粘煤31号（NB31）为主，长焰煤41号(CY41)次之。综上所述，2-2煤层为中厚煤层，基本全区可采，厚度变化小，基本呈由西北向东南逐渐变薄之趋势，规律明显，结构简单。以不粘煤31号为主，长烟煤41号次之。煤质变化较小，属稳定煤层。3-1煤层该煤层位于延安组第三段顶部，全区可采；在煤矿北部杨山沟、小板兔川出露，且沿露头自燃形成带状自燃区，可采面积约22.44km2（不含采空区）。该煤层富煤区位于井田内B9B3号孔一线东南部，在煤层复合区煤厚4m以上，最厚4.71m（N14号孔），由南向北变薄，至N13PK57L1N12N8N14号孔一线向北及B9N5B11号钻孔一线向东分岔出3-1下煤层。分岔区内3-1煤层向西北继续变薄，且煤层间距逐渐加大，其变化规律十分明显。煤层厚度为1.474.62m，平均厚度为2.92m，变异系数0.37，赋存区面积可采率为100%；复合区见煤点17个，煤厚3.634.62m，平均厚度4.16，变异系数0.27；分岔区见煤点27个，煤厚1.472.88m，平均煤厚2.06m，变异系数0.17；该煤层结构较复杂，在井田西南部含1层夹矸，中部含23层夹矸，复合区南部含1层夹矸，北部含24层夹矸；矸石岩性多为粉砂岩，其次为泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩。煤层埋深0222.81m，平均117.45m，底板标高为+1100+1160m。煤类以不粘煤31号（NB31）为主，长焰煤41号(CY41)次之。综上所述，3-1煤层以中厚厚煤层为主，全区可采；变化规律明显，结构较复杂但清晰。全区可采，以不粘煤31号为主，长烟煤41号次之。煤质变化较小，属稳定煤层。3-1下煤层该煤层位于延安组第三段上部，分布于井田中部及东北部，可采区位于折家梁、小则沟、红草沟、神树梁、石岩沟以北，下峁梁、阴则沟、高路梁以南，可采面积约10.58km2该煤层在井田内厚度变化较大，其中以煤矿南部PK57号孔厚度最大（1.53m），向北逐渐变薄至不可采，其底板形态表现为由北向南均匀的缓波状起伏。煤层厚度为01.53m，平均厚度为1.01m，变异系数0.31，赋存区面积可采率为62.0%；该煤层结构简单较简单，局部含1层夹矸，夹矸厚度0.090.12m，岩性为粉砂岩、泥岩。煤层埋深64.09187.05m，平均133.16m，底板标高为+1100+1140m。煤类为不粘煤31号（NB31）。综上所述，3-1下煤层以薄煤层为主，赋存区大部分可采；厚度变化较大，变化规律明显，煤类单一，结构简单较简单，属较稳定煤层。5-1煤层该煤层位于延安组第一段顶部，全区分布，可采区位于杨家山高路梁石岩沟以南，水窖沟以西区域，可采面积约12.88km2。该煤层在煤矿内厚度变化较大，在煤矿西南部较厚，向北部、东部逐渐变薄至不可采。煤层厚度为0.103.68m，平均厚度为1.45m，变异系数0.20，面积可采率为56.6%；该煤层结构简单，局部含12层夹矸，夹矸厚度0.080.60m，岩性为粉砂岩、细粒砂岩、泥岩类。煤层埋深106.95309.67m，平均213.01m，底板标高为+1015+1075m。煤类为不粘煤31号（NB31）。综上所述，5-1煤层为薄中厚煤层，大部分可采；厚度有一定的变化，变化规律明显，煤类单一，结构简单，属较稳定煤层。5-2煤层该煤层位于延安组第一段上部，分布于井田北部，可采区在东木瓜山、石岩沟一线以北，可采面积约11.38km2。该煤层在井田内厚度变化较大，在煤矿北部较厚，中部较薄，南部不可采。由南向北逐渐变厚，变化规律明显。煤层厚度为02.45m，平均厚度为1.54m，变异系数0.40，面积可采率为46.0%；该煤层结构简单，局部含1层夹矸，零星含2层夹矸，夹矸厚度0.070.27m，岩性为粉砂岩、泥岩。煤层埋深172.01330.39m，平均236.61m，底板标高为+990+1050m。煤类为不粘煤31号（NB31）。综上所述，5-2煤层为薄中厚煤层，厚度有一定的变化，局部可采；变化规律明显，煤类单一，结构简单，属不稳定煤层2. 煤质各可采煤层为黑色，条痕褐黑色，沥青弱沥青光泽，棱角状、阶梯状断口为主，部分参差状和贝壳状。内生裂隙515条/5cm，上部1-2、2-2、3-1、3-1下煤层较下部煤层发育，多被方解石脉充填，可见黄铁矿薄膜及斑点。2-2、3-1、3-1下煤层以中细条带状为主，上部1-2及下部5-1、5-2煤层以细线理状结构为主，水平层理发育。2-2及5-2煤层中上部含菱铁质鲕粒或豆状结核，直径18mm；密度3.74.2；局部富集成薄层，厚15cm。视密度1.301.33t/m3，真密度1.401.45t/m3。孔隙率一般13.6%，其表面积大。田内各煤均属低变质烟煤，煤岩特征是：宏观煤岩成分以暗煤、亮煤为主，含有较多丝炭条带及透镜体，煤岩类型以半暗型、半亮型占优；显微煤岩成分镜质以不均匀基质及结构镜质体为主，惰性组以木质体、木质半丝质体及基质为主。本区煤挥发分产率高、热值高，低灰、特低硫、低硫、低砷，热稳定性及抗碎强度均优，是良好的动力燃料和工业气化用煤。煤类多为不粘煤31（BN31）号，少量为长焰煤41号（CY41）。1.3.2 瓦斯赋存状况、煤尘爆炸危险性、煤的自燃性及地温情况1.煤层自然发火根据原煤样燃点及氧化样燃点差T1-3在2353之间，煤的干燥无灰基挥发分（Vdaf）大于18.00%。根据GB/T201042006煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法中第9.1条煤自燃倾向性等级及分类指标确定本井田煤层属易自燃煤层。如表1-3-2所示表1-2 矿井主要可采煤层特征表段号煤层编号煤层厚度特征结构层间距最小值最大值平均值（m）可采面积(km2)稳定类型可采性极小值极大值标准差变异系数平均值(m)第五段1-202.431.440.610.42局部含1层夹矸0.050.46m27.6839.599.55不稳定局部可采1-2下01.400.810.460.57局部含1层夹矸0.290.68m/不可采第四段2-21.03-2.672.060.450.22零星含1层夹矸0.020.20m32.1824.1440.3715.39稳定基本全区可采第三段3-1复合3.63-4.624.160.280.07含14层夹矸0.050.75m34.040.909.9422.44稳定全区可采分岔1.47-2.882.060.340.17含14层夹矸0.040.56m3-1下01.531.010.310.31大部含1层夹矸0.090.12m4.4618.0733.4910.59较稳定大部可采第二段4-201.090.440.300.68零星含1层夹矸0.120.19m24.8216.2922.32/零星可采4-301.190.390.220.56零星含1层夹矸0.100.27m19.1610.4728.35/不可采4-401.550.510.300.58局部含1层夹矸0.180.42m15.9114.6834.07/不可采第一段5-10.10-3.681.451.010.20局部含12层夹矸0.080.60m26.3516.3325.0612.88较稳定大部可采5-20-2.451.540.610.40局部含1层夹矸，零星含2层夹矸0.070.27m20.5611.38不稳定局部可采2.瓦斯根据瓦斯采样测试分析表明：井田各煤层自然瓦斯成分主要为氮气和二氧化碳，瓦斯成分分带应属二氧化碳-氮气带（CO2-N2）。本矿井瓦斯如表1-3-3表1-3 煤层瓦斯成分及含量测定成果汇总表煤层样品数瓦斯含量（ml/g.daf）自然瓦斯成份（%）CH4CO2C2C8CH4CO2N2C2C82-2500.070.160.410.0000.491.342.3897.0698.000.003-1600.050.010.920.0000.360.356.7592.8999.650.003-1下10.070.300.001.364.9793.670.005-1300.030.010.400.0000.300.392.3997.6199.610.005-2500.090.100.430.0000.450.826.4593.4399.180.003.煤尘各煤层测试的火焰长度均大于等于300mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量在7085%之间，均属于爆炸性危险的煤层。4.地热根据南梁井田勘探（精查）地质报告本地区煤层埋藏浅，属地温正常区，无地热危害。1.3.3 水文地质1.含、隔水层第四系冲积层孔隙潜水含水层（Q4al）呈条带状分布于黄羊城沟、琵琶沟宽阔处，琵琶沟与小板兔川汇合后的河谷两边，形成河漫滩和堆积阶地，厚度一般1.50m左右，岩性为卵砾石、细粉沙及黄土状亚砂土，富水性中等，并受季节变化影响较明显第四系上更新统萨拉乌苏组风积沙透水不含水层（Q3s）在小则沟沟掌及西侧分布有片状风积沙，范围较小，岩性为灰黄色细砂，厚度011m，松散，具流动性，覆盖于黄土及其它地层之上。第四系上更新统黄土裂隙孔隙弱含水层（Q3m）广布全区，岩性为灰黄色亚沙土，含零星散状钙质结核，垂直裂隙发育，结构疏松具大孔隙，厚062.40m，平均厚20.00m。黄土一般为弱含水层新近系上新统保德组红土隔水层（N2b）保德组红土在煤矿范围内广泛分布，多沿冲沟两侧陡壁出露，岩性为浅棕红色粘土、亚粘土夹多层钙质结核，且呈不等厚互层状，粘土呈块状，结构致密，具粘滑感，是相对良好的隔水层。该层厚079.30m，平均厚度18.28m。其底部有05m的未胶结半胶结状砂砾石层，分布不稳定。侏罗系中统延安组砂岩裂隙承压含水层（J2y）本组为含煤地层，在煤矿范围内沟谷两侧多有出露，保德组红土直接覆盖其上。据煤矿范围内施工钻孔揭露，其厚度在152.45293.36m之间，平均厚度236.03m，由中、细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和众多煤层及炭质泥岩组成。因聚煤环境为大型内陆浅水湖泊三角州，砂体的厚度无论沿走向或倾向变化均很大。烧变岩孔隙裂隙潜水井田西北角2-2和3-1煤层火烧区，呈条带状分布于杨山沟和琵琶沟沟边地带。2-2煤火烧区宽0700m，3-1煤火烧区宽0300m。2-2煤和3-1煤火烧重叠区宽0300m。往调查资料2-2煤烧变岩区泉水流量为0.110.22l/s，3-1煤烧变岩区泉流量为0.080.22l/s，从泉水流量看，煤矿范围内烧变岩区含水微弱。地下水的补、径、排条件井田范围内地下水主要接受大气降水补给，多年平均降水量为434.1mm，而蒸发量为降水量4倍，但降水相对集中，79月约占全年降水量的66%，如表1-4，受井田单斜构造影响，总趋势是由东南流向西北，并于沟谷切割处以下降泉的形式排泄。表1-4 2008年2009年度2-2煤平硐涌水量实测表年20082009月份111212345678910涌水量(m3/h)1615.61615.715.916.716.816.417.51919.518.5涌水量(m3/d)384374.4384376.8381.6400.8403.2393.6420456468444各煤层之上的砂岩含水层，虽为煤层的直接充水含水层，但不会对矿井的生产造成威胁。2-2煤层采空后，在沿沟谷两边均有冒落范围，导水裂隙带将发育至基岩面以上，在沟谷地段采煤时导水裂隙带可能会导通地表水，在雨季时大气降水及山洪会沿导水裂隙带进入矿坑，有可能对矿井造成危害。每逢暴雨过后数十分钟内，山洪暴涨，2-2煤上部冒落带及导水裂隙带在冲沟等基岩出露处波及地面。因此，在矿井大巷及工作面过冲沟底部时，应留设足够的保安煤柱，雨季应考虑适当的防洪措施并应加强矿井的排水能力。参照2-2煤涌水量为安全起见3-1煤层矿井正常涌水量取值暂按70m3/h、最大涌水量100m3/h进行设计，根据煤矿防治水规定，初步判断本井田水文地质条件为中等。5.矿井水文地质复杂程度井田煤系地层各主要可采煤层顶板直接充水含水段富水性很弱，属含水极弱的含水层，因此将井田水文地质勘查类型划分为以裂隙含水层为主的水文地质条件简单的二类一型矿床。1.4矿井田勘探类型及勘探程度评价1.勘探程度由于本井田构造简单，煤层赋存稳定，结合邻近井田及本井田的揭露情况，井田的构造复杂程度属第一类简单构造。根据煤层厚度、结构及其变化和可采情况，煤层稳定程度划分为第一型稳定煤层。2.开发评价资源利用方向煤矿内主要为不粘煤和长焰煤。可选性属易选煤，抗碎强度高，化学反应性强，热稳定性好。煤层中灰分、硫分、磷分含量极低，煤层中有害元素砷、氯、氟、磷含量低，是优质的气化、出口和动力用煤。但煤中水分偏高，对很多煤炭深加工、转化等是不利因素。因此应加强降低煤炭水分的研究，使优质的动力煤得到充分利用。资源条件本井田可采煤层较多，资源丰富，各煤层赋存较稳定，煤层倾角小，地质构造简单，开采条件相对简单。交通运输条件井田与府谷榆林主干公路、府谷东胜包头等主干公路网相贯通，南侧有神（木）朔（州）铁路，西南有神延、神包铁路，煤矿所处区域交通四通八达，公路、铁路和航空运输快捷方便。电源及供电本矿井二水平开拓延深可以继续使用工业场地110/10kV变电站，满足矿井的用电需求，矿井电源可靠。水源条件煤矿位于黄土丘陵贫水区，水资源贫乏。本次二水平开拓延深后，煤矿生产规模扩大后，应加强煤矿外围的水文地质调查及勘探工作，本着就近、经济、合理的原则为矿区开辟新的永久性的水源地。建材供应条件矿井建设所需主要材料如钢筋、木材等均须由外地运入，砖、瓦、砂石以及石灰、水泥等大宗建材可就地取材，但多数质量不高，矿井建设时应严格把关。第2章 井田开拓2.1 矿井田境界及储量2.1.1 井田境界根据中华人民共和国国土资源部1999年8月24日颁发的采矿许可证井田境界拐点由15个坐标圈定，表2-1所示。井田东西长3.05.5km，南北宽4.5km，面积19.3364km2。井田边界西以神木和府谷两县县界为界，与新民北预留区及神树塔井田相邻；北以琵琶沟为界，与新民北预留区相邻；东以经线（Y=37465000m）为界，与蛇口峁乡镇开采区之间尚有1.5km宽的预留区；南以黄羊城沟为界，与榆家梁井田毗邻。表2-1 井田拐点坐标一览表拐 点编 号坐 标拐 点编 号坐 标XYXY14326500.00037462590.000104327870.00037465000.00024327546.00037461805.000114327520.00037464320.00034329010.00037461970.000124327540.00037464040.00044329575.00037460940.000134327315.00037463855.00054330510.00037459985.000144326770.00037462728.00064331350.00037459150.000154326760.00037462735.00074331950.00037460420.00084331600.00037461935.00094332350.00037465000.0002.1.2 资源/储量1. 地质储量井田参与储量计算的煤层为2-2、3-1、3-1下及5-1煤层。根据精查地质报告及补充资料，原储量分级为A、B、C、D，在本次设计中按A级对应331、B级对应332、C级对应333、D级对应334来进行处理。全井田共获得原始地质储量180.57Mt。如表2-2所示按控制程度分：其中：探明的内蕴经济资源量(331)63.28Mt；控制的内蕴经济资源量(332)43.36Mt；推断的内蕴经济资源量(333)124.76Mt；探明的内蕴经济资源量(331)占总资源量(331+332333)的27.3%；探明的内蕴经济资源量(331)+控制的内蕴经济资源量(332)为106.64Mt，占总资源量(331+332333)的46.1%。表2-2 矿井地质资源量汇总表单位：Mt煤层号煤 类地质资源量(Mt)保有储量3