陕西省府谷县冯家塔井田开采计划书.doc

陕西省府谷县冯家塔井田开采计划书第1章 矿（井）田地质概况1.1矿（井）田位置及交通1.1.1交通位置冯家塔井田位于陕西省府谷县城北北东方向15km处，行政区划隶属府谷县海则庙、清水乡管辖。其地理坐标为东经11105351110940；北纬390542391230。井田交通较方便。神黄铁路神朔段从府谷县城南通过，向西在神木与西包铁路神沿段相接，向东在朔县与北同蒲铁路连通。南下西安的神沿铁路已通车运行。包神府二级公路与神朔铁路并行通达府谷县城，该公路向西与210国道相接，向东跨黄河至保德县与山西省公路网连通。府（府谷）准（准格尔）公路从井田西侧通过，府（府谷）墙（墙头）公路从井田北侧通过，井田及其附近各乡、镇之间均有简易公路相通。府谷县城至周围主要城市的公路里程如下：神木县 89km； 阳方口 161km；大柳塔 106km； 太原市 365km；榆林市 199km； 准格尔旗 123km；西安市 915km。交通位置见图1：1.1.2地形地貌井田地处陕北黄土高原北部，地表基本被第四系松散沉积物覆盖。地形支离破碎、沟壑纵横。地势中、西部高，向北、东、南三个方向变低，海拔标高一般在+1000+1100m之间。区内最高点位于井田中部的老畔圪塔，高程+1153.3m；最低点位于井田南部的海则庙沟口，高程+825.0m。相对高差328.3m。1.1.3气象及水文情况本区属温带大陆性半干旱季风气候。天气多变，春季多风沙，夏季较炎热，秋季多暴雨，冬季长而严寒。年平均气温8左右，78月最高气温36.7，元月份最低气温29.7，日温差1520。年平均降水量410.1mm，年平均蒸发量1907.2mm。七月份为雨季，十月中旬降雪，翌年二月解冻，无霜期150180天。最大冻土深度为142mm。冬季至春末夏初多风，最大风速可达18.7ms，风向多为北西。府谷地区自明代以来曾发生过3.5级以上地震8次，其中5.5级以上1次。1621年5月，在本区东南的孤山一带发生过5级地震，烈度6.7度。本区抗震设防烈度为6度，地震加速度值0.05g，本区属无震害区。区内水系发育。黄河由北而南纵贯井田东部。井田南部为海则庙沟，北部为清水川，两河流流向均自西向东在井田内注入黄河，两河流长年流水，但除降水期外流量不大。两河流还形成了一系列支流，组成本井田树枝状水系（冲沟）网，但这些次级支流（冲沟）水量更小，长期处于断流状态。1.1.4矿区概况(1) 矿区经济状况井田所在的府谷县位于陕北黄河岸边，古长城横贯该县，全县南北长94km，东西宽72km，总面积3229km2。全县辖20个乡，3个镇，总人口20.5万，2001年全县国民生产总值8.5亿元。主要农作物有谷子、糜子、大豆、玉米、土豆等，经济作物有葵花子、海红果和少量花生等，畜牧业以羊为主。区内工业较落后，有县、乡和个体经营的煤矿、水泥厂、氮肥厂、电石厂、焦化厂、铁厂等，其规模都较小。(2) 矿井建设和生产所需主要材料的来源井田交通较方便。东去的神黄铁路神朔段从府谷县城南通过，向西在神木与西包铁路神沿段相接，向东在朔县与北同蒲铁路连通。南下西安的神沿铁路已通车运行。包神府二级公路并行神朔铁路通达府谷县城，该公路向西与210国道相接，向东跨黄河至保德县与山西省公路网连通。府（府谷）准（准格尔）公路从井田西侧通过，府（府谷）墙（墙头）公路从井田北侧通过，井田及其附近各乡、镇之间均有简易公路相通。矿井建设与生产期间的物质与设备经包神府二级公路，府准公路及府墙公路即可抵达工业场地。(3) 水源、电源及劳动力来源矿井供水水源由电厂转供，水源为附近的清水川水源地，为奥灰系岩溶水，水化学类型简单，季节变化小，供水水质符合国家现行生活饮用水卫生标准。榆林至神木、榆林至店塔镇的两回110kV供电线路已经建成投运，从神木110kV变电站出线的110kV供电线路在府谷设有府谷一号、府谷二号、西山等三座变电站。井田附近还有黄河天桥水电站（装机容量128MW）、东山火电厂（装机容量12MW）、沙川沟火电厂（装机容量50MW），这些电厂分别接入府谷一、二号变电站，满足了本区的用电需求。矿井电源来自于西山110kV变电所35kV出线间隔。劳动力主要来源于铜川地区及当地附近经过培训后的工人等。1.2 矿（井）田地层及地质构造1.2.1 地层冯家塔井田位于府谷矿区中部。地层自东南向西北，沿黄河西岸、海则庙沟及主要支沟由老而新依次出露古生界奥陶系中统马家沟组（O2m），石炭系中统本溪组（C2b）、二叠系下统山西组（P1S）、下统下石盒子组（P1x）、上统上石盒子组（P2s）、上统石千峰组（P2sh）和中生界三叠系刘家沟组（T1l）层状岩石；新生界新近系上新统静乐组（N2j）、第四系下更新统午城组（Q1w）、中更新统离石组（Q2l）、上更新统马兰组（Q3m）粘土、砂质黄土及全新统冲、洪积层（Q41al+pl、Q42al+pl）等松散沉积物不整合于这些老地层之上，大面积分布于梁、峁和沟谷地带。现将其特征分述如下：(1).古生界 奥陶系中统马家沟组（O2m）呈带状分布于浪湾及海则庙沟孙店煤矿以东的黄河沿岸。本组在区内未见底，厚度大于39.30m。本组为一套碳酸盐岩类夹少量陆源细碎屑岩及蒸发岩组合。下部为青灰色、灰白色中厚层状灰岩、虫迹灰岩夹灰色泥岩及泥灰岩，属开阔台地相沉积；上部为灰色、灰白色砾状白云质灰岩、内碎屑灰质白云岩夹灰绿色泥岩及不规则团块状硬石膏，为局限台地相沉积。 石炭系中统本溪组（C2b）出露于井田东部浪湾及海则庙沟孙店煤矿以东的黄河沿岸及其支沟中，向西主体深埋地下，厚度040m。本组为一套滨海泻湖潮坪环境下的、有明显填平补齐特点的沉积组合。主要为一套含铁铝质岩和少量碳酸盐岩的陆源细碎屑岩组合，下部为紫色铁质泥岩、含铁细粒石英砂岩或赤（褐）铁矿层；中部为灰色、灰白色块状铝土矿、铝土质泥岩（铝土矿层）；上部为灰色、深灰色泥岩、炭质泥岩，夹石英砂岩、生物碎屑灰岩和煤线。与下伏奥陶系呈平行不整合接触关系。 二叠系下统山西组（P1S）该组也是井田主要含煤地层。地表断续分布于清水川乱石塔村王来家沟磁窑沟海则庙以东，厚度15.5572.08m，总体由东(南)向西（北）地层厚度增大，以3402、3104、2603、2205一线为界，向东（南）厚度递增较快，向西地层向西北呈缓波状增厚。该组为一套含煤的陆源碎屑岩组合，由36个由中粗粒长石石英砂岩泥岩、炭质泥岩煤层或煤线的沉积旋回组成，与下伏太原组呈整合接触关系。 二叠系下统下石盒子组（P1x）主要分布于井田中南部的石窑沟、杨家峁、厂房沟、瓷窑沟、海则庙，厚度18.9031.60m，与下伏山西组整合接触。 二叠系上统上石盒子组（P2s）主要分布于井田中北部的魏寨、温家峁、赵寨、石窑沟南部支沟、厂房沟脑、贾家咀、杨庄则、尖堡则等地，厚度35305m。 二叠系上统石千峰组（P2sh）主要分布于北部的陈家畔等地，厚度110180m，与下伏上石盒子组整合接触。(2).中生界三叠系下统刘家沟组（T1l）主要出露于西北部黄埔高石崖一线，本井田仅见其下部地层，为中、细粒长石砂岩夹紫红色泥岩，厚度大于400m。与下伏地层呈整合接触关系。(3).新生界包括新近系上新统静乐组（N2j）和第四系下更新统午城组（Q1w）、中更新统离石组（Q2l）、上更新统马兰组（Q3m）、全新统（Q4）。主要为一套半固结松散状的黄土、碎屑堆积物，厚30150m。与下伏地层呈角度不整合接触。上新统静乐组（N2j）主要分布井田中南部各沟谷沟脑，地形切割强，较陡峭。为深红色亚粘土夹多层不规则状、姜状、葡萄状钙质结核，平行等间距近水平分布，局部地段底部见薄层粉砂岩。厚023m。下更新统午城组（Q1w）分布于井田的中东部，为桔黄色亚粘土、亚砂土夹棕红色古土壤层及不现则状、大团块状钙质结核，厚度一般小于30m。更新统离石组（Q2l）全区分布最为广泛，多沿梁峁分布，地形平绶，边部发育冲沟。为浅黄色粉砂质粘土、亚砂土，柱状节理发育，底部一般可见钙质结核层，狄家畔一带可见少量砾石层。一般厚度小于40m。上更新统马兰组（Q3m）仅分布于井田浪湾以北黄河西岸边，为粉砂质粘土、砂土松散堆积，固结性差。厚度015m。 全新统（Q4）区内全新统主要包括河流冲洪积一级阶地和现代河床堆积物。一级阶地（Q4al+pl）：分布现代河流两侧，具明显的二元结构，上部为灰黄色、灰白色亚粘土、亚砂土，内含较多碎石和砾石，多呈次棱角状和次园状，底部为一层砾卵石层，厚13m。阶地宽30150m，阶面较为平坦，以微角度向河床倾，高出河面0.53m，后缘与山坡接触，现多被开垦为耕地。本次将人工筑坝所形成的於泥土层，一并归入一级阶地。现代河床堆积物（Q4al）：主要分布于清水川和海则庙沟及其较大的支流中。河漫滩以砾石、卵石、粉砂、细砂岩、碎石土、沙土为主，海则庙乡政府以东可见少量漂石、块石。1.2.2 构造冯家塔井田包夹于清水川地堑、区域性挠褶带、海则庙沟与黄河之间，边缘地带构造较复杂，但井田内部构造简单，整体为一向北西倾斜的单斜层，地层产状总体较平缓，一般倾角29，但挠褶带及其以西，地层产状急剧变陡，一般倾角达1530。根据小煤窑调查资料及主要可采煤层底板等高线图分析，区内煤层具宽缓的波状起伏，但规模不大，波及宽度不足1km，起伏幅度仅为0.10.2；沿墙头高石崖挠褶带煤层产状发生急剧变化，挠褶带之西煤层产状较陡，平均降幅220m/km；以东较平缓，平均降幅6m/km。(1)清水川地堑该地堑为井田的北界构造，由23条断裂组成，沿乱石窖沙窑则寨崖湾一线展布。断裂带以脆性断裂为主，略有水平方向的扭动，主体走向为315方向；断裂面两侧岩石特征差异明显，断裂带一般宽2050m，最宽达百余米，带内发育牵引构造、角砾岩及碎裂岩带，断裂带两侧地层垂直落差约15140m。(2)墙头高石崖挠褶带该挠褶带从井田西部全寨铺则坪王家焉青阳沟一线通过，挠褶带呈北北东方向展布，其东西两侧地层产状变化较大，东缓西陡的特征明显。井田主体位于挠褶带以东的地层平缓区。(3)其它构造本区地形地貌复杂，岩性差异明显，内外应力作用较强烈，故节理和裂隙均较发育，主要有基岩风化裂隙带和岩层中的破碎（裂隙）带等。基岩风化裂隙带：在基岩与黄土接触界面，由于岩土体物理风化作用，岩石产生裂隙，上部常因裂隙密集导致破碎，使区内基岩与新生界松散层接触面之下普遍形成1050m裂隙（破碎）带。岩层中的破碎（裂隙）带：受内外应力作用，区内岩层中常见一些厚度0.510m的裂隙带或破碎带。这些裂隙带或破碎带形成受多种因素制约，分布及厚度无一定规律。上述裂隙（破碎）带在地球物理测井的密度及声波时差曲线上显示非常明显，常导致钻孔施工中严重漏水，同样对煤矿开采有一定影响。- 127 -表1.2.1 区域地层系统一览表地层系统代号岩性特征厚度（m）分布界系统组新生界第四系全新统Q42al+p1Q41a1+p1河流冲洪积砂砾石、砂土层0-30主要分布在沟谷上更新统马兰组Q32m浅黄色粉砂质亚粘土5-40分布在梁峁离石组Q2l浅褐土黄色砂质粘土夹棕色薄层状亚粘土，含钙质结核14-220中更新统午城组Q1w桔黄色亚粘土、亚砂土夹棕红色古土壤层及不规则状、大团块状钙质结核0-30分布在沟脑新近系上新统静乐组N2j紫红色至棕红色砂质亚粘土，夹钙质结核层，底部偶见紫色砾岩层023中新统保德组N1b上部为桔红色亚粘土夹多层钙质结核，下部为灰白色灰黄色砂岩层，底部为砂砾石层0-40中生界侏罗系下统富县组J1f灰黑、灰、紫色泥岩夹炭质泥岩，底部为含砾中粗粒长石砂岩0-164.5清水大峁一带三叠系中统二马营组T2z灰绿色中细粒砂岩与暗红色泥岩互层，底部为含砾中粗粒长石砂岩316.2-482下统和尚沟组T1h鲜红色泥岩、砂质泥岩夹细砂岩薄层108-159下统刘家沟组T1l河湖相灰白、浅肉红色长石砂岩夹紫红色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩陆源碎屑岩组合0-181.7北部川根底一带上古生界二叠系上统石千峰组P2sh砖红、紫红色为特征的陆源碎屑岩夹少量碳酸盐岩及硅质岩20-180北部陈家畔等地上石盒子组P2s紫杂色陆源碎屑岩夹少量火山碎屑岩组合。67-360中部魏寨石窑沟下统下石盒子组P1x该组为一套陆源碎屑岩。岩性为黄绿、灰黄色细粗粒长石砂岩夹炭质泥岩或煤线37-64南部海则庙等地山西组P1s本区主要含煤地层。由灰色中粗粒长石石英砂岩、含砾砂岩-炭质泥岩、高岭石粘土岩-煤层或煤线多个旋回构成37.55-94.08分布清水川、海则庙以东石炭系上统太原组C3t3本区主要含煤地层，由灰色中粗粒长石石英砂岩-灰黑色炭质泥岩（或煤层）夹泥灰岩、迭锥灰岩等多个沉积旋回组成。52.03-101.464厂房沟、海则庙沟等沟谷中统本溪组C2b滨海泻湖潮坪环境沉积泥岩、炭质泥岩，块状或铝质泥岩及含铁砂、泥岩0-40井田东部黄河沿岸下古生界奥陶系中统马家沟组O2m台地相砾状白云质灰岩、灰岩、虫迹灰岩、内碎屑灰质白云岩夹灰绿色泥岩0-78.9井田东部黄河沿岸1.3 矿体赋存特征及开采技术条件1.3.1 煤层及煤质(1).煤层本井田可采煤层为2号煤层， 对可采煤层特征概述如下：2号煤层：呈简单的层状产于山西组上部，厚度1.205.30m，平均3.08m，标准差1.01，变异系数32.79%。中部为厚煤层，向南、北两个方向煤层厚度变薄至中厚煤层，厚度变化规律较明显，可采面积41.2km2。煤层结构较简单，最多含3层夹矸，一般含12层厚度0.200.72m的泥岩、粉砂岩或炭质泥岩夹矸。煤层顶板主要为泥岩、粉砂岩，少数中粗砂岩；底板主要为泥岩、粉砂岩、少量炭质泥岩。该煤层层位及厚度较稳定，属全区大部分可采的较稳定中厚厚煤层。可采煤层主要特征见表1.3.1表1.3.1 可采煤层主要特征一览表 煤层编号0.10m0.80m夹 矸直接顶板直接底板覆盖层厚度(m)底板高程最大最小平均最大最小平均层数厚度厚度岩性厚度岩性最大最小一般最低最高25.301.203.085.301.203.080-30.20-0.720.10-16.75泥岩、 粉砂砂岩、粗粒砂岩0.06-13.46泥岩、 粉砂岩、炭质泥岩483.2716.52110-220472.871014.15(2) .煤质（特征及其用途）.煤类及其分布规律区内各煤层煤类以长焰煤（CY42）为主，长焰煤（CY41）次之，少量为不粘煤（BN31）、气煤（QM43）。.煤质分析煤质分析结果综合统计表见表1.3.2。表1.3.2 煤质分析结果综合统计煤类煤 层工业分析（%）全硫St%有害元素发热量（MJ/kg）水分Mad灰分Ad挥发分VdafP,d%F10-6Cl%As10-6Qb,adQnet,arCY42(47)CY41(11)BN31(2)QM43(1)2原煤最大值6.6636.6149.902.450.0481880.034526.3424.98最小值0.7815.7036.530.190.004310.000018.9717.84平均值4.7125.4241.420.530.0151100.015222.8421.66浮煤最大值6.4214.7844.641.660.037600.061131.14最小值1.285.0632.950.270.001230.035026.25平均值4.038.4840.790.550.016420.047029.20 (3).煤的用途 动力用煤本区煤主要为低中中高灰、低特高硫、特低低磷、中高热值的长焰煤，经洗选后各项指标均有大幅度的改善，据燃料动力用煤质量要求可知，除硫含量偏高外，该煤对船泊、机车、火力发电、民用燃料、工业锅炉等无不适用。由于本区煤中有害元素含量较低，对环境保护也十分有利。气化用煤本区煤的煤类主要为长焰煤，其化学活性较强，热稳定性好，粘结性能较差，其不利因素主要为灰分、硫分含量较高，在降低灰分和硫分的前提下，该区各煤层煤为较好的气化用煤原料。低温干馏用煤低温干馏是将煤在500600的温度条件下进行热加工，以制取液体燃料和化学产品的加工方法，同时还可得到半焦炭，用来作为气化原料。本区煤的焦油产率均较高（富油煤），平均达到8.211.5%，是良好的低温干馏用煤，可用来提炼焦油，生产化工原料，其中焦炭还可直接作为民用无烟燃料。出口煤配煤煤灰熔点高是本区煤的一大特征，可作为神府矿区侏罗纪煤的配煤。神府矿区侏罗纪煤是优质出口煤，但美中不足的是灰熔点低，配入本区煤炭可增高其灰熔点，提高其国际市场竞争力。1.3.2 其他有益矿物井田内煤的共、伴生矿产较多，主要有铝土矿、高岭土矿、石灰岩矿、钙钠基膨润土、铁矿、瓷土及白泥等。1.3.3 瓦斯赋存状况、煤尘爆炸危险性、煤的自燃性及地温情况(1).煤层自燃倾向地质报告对井田内各煤层共采集测试着火点样品48个（精查20个，其测试成果见表1.3.3）。表1.3.3 各煤层自燃倾向测试成果表煤层编号钻孔编号氧化样燃点还原样燃点原煤样燃点氧化程度%自燃倾向T1-3等级227103343633456229不易自燃（）31103543773588323不易自燃（）煤层揭露后，根据煤炭科学研究总院抚顺分院提交的煤炭自燃倾向鉴定报告，矿井2煤为自燃煤层。鉴定结果见表1.3.4。表1.3.4 煤层揭露后煤炭自燃倾向鉴定报告表鉴定煤样编号采样地点及 煤层名称水份% Mad灰份% Aad挥发份% Vdaf全硫% St，d吸氧量 ml/g干煤自燃倾向等级2006-58-12煤辅运大巷108m4.0532.6841.09/0.57二类自燃2006-58-22煤辅运大巷125m 5.1732.4941.29/0.61二类自燃2006-58-32煤主斜井底400m4.9432.1040.66/0.52二类自燃综上所述，根据地质报告及煤炭科学研究总院抚顺分院提交的煤炭自燃倾向鉴定报告，本区2煤层为自燃煤层。对于自燃煤层，在开采过程中应引起足够的重视。对于不易自燃煤层，待煤层揭露后须经有资质单位重新鉴定其自燃等级。(2).瓦斯井田内各煤层共采集瓦斯样69个（精查18个），采样深度121.55490.20m。.瓦斯含量及成分井田内各煤层瓦斯含量低，变化在0.020.18ml/gr之间。其中各煤层沼气（CH4）含量为0.020.18ml/gr，均属于低沼气等级；CO2含量变化在0.010.12 ml/gr。瓦斯自然成分主要为N2，占总量的89.9399.35%；次为CO2，占总量的0.6510.07%，且随深度加大而增高的趋势较明显；CH4占总量的0.001.41%，一般为0.00%。.瓦斯分带各煤层N2含量89%，CO2含量一般6%，故井田内各煤层均处于氮气带。总之，井田内各煤层瓦斯含量低。(3).煤尘地质报告对井田内各煤层共采集测试煤尘样品15个（精查6个），其中4号煤层采样6个。测定结果见表1.2-3，各煤层煤尘爆炸时，火焰长度80mm，抑制性煤尘爆炸岩粉用量均55%，均有爆炸危险性。另外，根据工业分析计算出各煤层的煤尘爆炸性指数（V/（V+FC）为39.0067.50%，远大于有爆炸性危险的临界值10%，各煤层煤尘均有爆炸性危险。煤层揭露后，根据煤炭科学研究总院抚顺分院提交的煤尘爆炸性鉴定报告，矿井2煤尘有爆炸性。鉴定结果见表1.3.5。上述表明，井田内各煤层煤尘具有爆炸性危险，在开采过程中应引起足够的重视。 表1.3.5 煤层揭露后煤尘爆炸性鉴定报告表鉴定煤样编号采样地点及煤层名称煤尘爆炸性试验火焰长度（mm）抑制煤尘爆炸最低岩粉量（%）鉴定结论2006-58-12煤辅运大巷108m20045爆炸2006-58-22煤辅运大巷125m 20045爆炸2006-58-32煤主斜井底400m20045爆炸4.地热详查对井田内2607、3814、2603、2404等四个钻孔进行了简易测温工作，没有发现地温异常。精查对3个相对较深的水文孔进行了简易测温，测量结果与详查结论一致，地温梯度均小于3/100m，进一步说明区内地温正常，无地热危害。1.3.4 水文地质(1).地表水地表一级水系黄河总体从南向北通过矿区东界，次级水系黄甫川、清水川及孤山川由西北向东南汇入黄河，间歇性沟谷呈树枝状遍布全区。丰水季节河水瀑涨瀑落，遇大雨或暴雨洪水携带大量泥沙滚滚而下，流入黄河，水土流失相当严重。(2).含水层该区地层以古生界及中生界碎屑岩为主，岩性为粗细粒砂岩与粉砂岩、泥岩互层，从而形成了地下水成层的特征。根据地下水埋藏条件和含水介质，区内地下水可分为三大类型，即：松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碳酸盐岩类岩溶水。本区主要含水层有松散岩类孔隙水及碎屑岩类孔隙裂隙水，其中松散岩类孔隙水多呈串珠状分布于清水川两岸，单位涌水量为1.0794. 762L/s.m；碎屑岩类孔隙裂隙水厚度大，从上而下可划分为碎屑岩类风化壳孔隙裂隙潜水、碎屑岩类（煤系地层以上）孔隙裂隙承压水、碎屑岩类（煤系）孔隙裂隙承压水。碎屑岩类风化壳孔隙裂隙潜水，厚1050m不等，富水性较强；碎屑岩类（煤系地层以上）孔隙裂隙承压水，单位涌水量为0.00190.006L/s.m，富水性弱；碎屑岩类（煤系）孔隙裂隙承压水，平均厚120m，富水性很弱中等。(3).隔水层新近系上新统静乐组粘土，厚023m，为中更统黄土层孔隙裂隙潜水与基岩风化带裂隙潜水之间的隔水层；石炭系上统太原组第三岩性段泥岩；石炭系中统本溪组泥岩，厚842m，为岩溶水与含煤地层之间重要隔水层。(4). 地下水的补给、迳流、排泄条件.地表水井田的北、东、南三侧为清水川、黄河及海则庙沟地表水体所包围，无疑地表水对区内煤层开采有着密切关系，是煤矿开采的重要问题之一。由于靠近黄河及处于清水川、海则庙谷底地段，煤层埋藏较浅，煤层开采冒裂带多已穿过地表与这些水体及风化裂隙带水沟通，使地表水成为矿井的直接或间接充水水源。.地下水本井田含煤地层以上地下水富水性弱至中等，含煤地层含水层基本上是煤层的直接充水含水层，侵蚀基准面以上的煤层顶板砂岩含水层，水量小，富水性弱，开采易于排水。侵蚀基准面以下煤层顶板含水层均为承压水，富水性弱至中等，易于疏干。井田北缘为清水川地堑，由两条张性断裂组成，区内两断裂相距约0.5km，分别可见12m的破碎岩带。若为导水断裂带时，它可与基岩风化裂隙带及煤层冒裂带相连通，会对煤层开采造成一定的影响，成为矿井充水的直接或间接充水水源。岩溶水伏于煤层以下，全区均有分布，其水头高、水量大，是开采煤层最具威胁性的间接充水水源，其承压水头西北高东南低，标高约+835.29+859.72m，平均+840m。所以井田东南部黄河沿岸附近岩溶水水头低于煤层底界，对煤层开采不会造成影响。.地下水补给、迳流、排泄井田内地下水的补给、排泄条件，因各含水层的分布范围，埋藏赋存条件，水化学作用的不同而有所差异。. 水文地质勘探类型本井田水文地质勘探类型，除河流谷地地带为二类二型，即以裂隙含水层为主的水文地质条件中等的矿床外，其余地段为二类一型，即以裂隙含水层为主的水文地质条件简单的矿床。. 充水因素分析 充水水源矿坑充水有大气降水、地表水、地下水、老窑积水和岩溶水等五个因素。充水通道矿井的充水通道主要是煤层开采后形成的冒落带及导水裂隙带，它既沟通不同基岩含水层，又使松散层潜水、风化裂隙带潜水由间接充水含水层可能转化为直接充水含水层而进入矿井。而伏于煤系以下的岩溶水是根据煤层底板的突水系数而决定其底板突水的可能性。清水川地堑断裂带为不可忽视的充水通道。煤层之间的冒落带部分煤层相互沟通，而它们之间的导水裂隙带则相互沟通。充水强度分析本井田矿井的充水强度主要取决于充水水源的强弱、直接充水含水层的富水程度及冒裂带发育高度等因素，但对于各煤层底板的岩溶水突水问题则取决于隔水层厚度及高出煤层底板的水头高度。区内黄河岸边、清水川及海则庙沟等河谷地带，煤层埋藏浅，煤层冒裂带多已穿过地表与地表水及风化裂隙带水沟通，其各煤层单独开采时所沟通范围多在清水川、海则庙沟底及井田东侧，煤层从上到下，其沟通范围向东逐渐缩小。当煤层处于梁峁之下，基岩富水性微弱，导水系数很小，尽管冒裂带沟通了不同含水层，但矿井涌水量较小，即煤层开采时充水强度较小；当位于沟通范围的清水川及海则庙谷底，不仅地表水丰富，尤其79月份的雨季，洪水泛滥，而且第四系及基岩风化带含水层富水性较强，故井田开采时充水强度大，矿井涌水量大，采煤临近该层时，应引起足够的重视。尤其是所有煤层均被开采后，冒裂带上下连通，矿井涌水量将明显增大。清水川地堑对煤层开采的影响及断裂带、断块的富水性及导水性的强弱，可根据详查施工的S3510水文孔的抽水试验结果，钻孔已揭穿断裂带，在13.76125.60m试段中，抽水降深35.54m，涌水量18.835m3/d，单位涌水量0.006L/sm。抽水试验表明，清水川地堑断块及断裂带内水量不大，富水性弱，导水性差。清水川地堑南断裂南侧约120m的S3610孔及约70m的ZK3605水文孔抽水试验结果，除ZK3605孔在18.00195.28m试验段内，涌水量207.014m3/d为正常涌水量外，其余4个试段涌水量在6.82618.835m3/d，水量小，富水性弱。再次表明清水川地堑断裂带内富水性及导水性弱。但在煤层开采临近断裂时，还应注意观测矿井涌水量的变化，防患于未然。(6). 矿井涌水量根据陕西省陕北石炭二叠纪煤田府谷矿区冯家塔井田勘探报告对矿井涌水量采用“大井法”和“廊道法”进行预算，分别为3346.47m3/d和3358.57m3/d，因此确定矿井正常涌水量为140m3/h。1.4矿（井）田勘探类型及勘探程度评价 1.4.1 勘探程度由陕西省地质矿产勘查开发局于2004年4月完成的陕西省陕北石炭二叠纪煤田府谷矿区冯家塔井田勘探报告(原名为陕西省府谷矿区冯家塔井田精查地质报告)是在充分利用以往勘探成果的基础上，采用钻探、地震、地球物理测井、地质及水文地质（含工程、环境要素）填图、采样测试、抽水试验以及地表水动态长期观测等多种手段进行的综合勘探，充分发挥了各种勘探手段的优势，提高了对煤炭资源的控制程度，以合理的投入取得了较佳的地质效果。该报告于2004年6月国土资源部矿产资源储量评审中心以国土资矿评储字200464号同意该报告通过评审，达到了煤、泥炭地质勘查规范对勘探工作的各项要求。1.4.2. 资源储量资源量复核井田内2层可采煤层共求得资源量（不含高硫煤）147.62Mt。其中探明的（331）资源量42.54Mt，控制的（332）资源量22.26Mt，推断的（333）资源量82.82Mt（表1.2-10）。331+332类资源量共64.8Mt，占井田总资源量的43.9%。资源条件评价冯家塔井田煤层赋存稳定，开采条件好，有可采2号煤层。煤层以长焰煤为主。多属低水分、中中高灰、高挥发分、特低低硫、特低低磷、中中高热值、富油的低变质阶段的烟煤为主，可选性等级为中等可选，热稳定性好，化学反应性较强。可用于动力、气化、低温干馏和出口配煤，资源/储量为147.62Mt。因此冯家塔井田煤炭资源/储量较丰富，可靠性高，适宜建设大型矿井。表1.4.1 煤层资源量估算结果统计表煤层号全井田资源量（Mt）331332333合计242.5422.2682.82147.621.4.3. 开采技术条件评价本区有利的开采的条件是井田内部地质构造简单，整体为一向北西倾斜的具宽缓波状起伏的单斜层，一般倾角29。区内无较大断层。主要可采煤层2号煤层厚度大，利于开采。区内各煤层瓦斯含量低。区内地温正常，无地热危害。本井田主要可采煤层2号煤层顶板砂岩属基本稳定中等稳定顶板；本区煤尘均有爆炸性危险。矿井各项开采条件中，有利条件居多，且占主导地位；不利条件只要采取适当措施是可以克服的。综合以上分析，本矿开采条件较优越，适宜建设现代化大型矿井。1.4.4. 勘探程度评价及建议 勘探成果评价2004年6月国土资源部矿产资源储量评审中心以国土资矿评储字200464号下发了对陕西省陕北石炭二叠纪煤田府谷矿区冯家塔井田勘探报告的矿产资源/储量评审意见书，对此次勘探通过评审并给予高度评价：查明了成矿地质条件及煤层赋存规律；查明了本井田褶皱及断裂构造特征：井田内部为一倾角较缓的，向北西缓倾斜的，具宽缓波状起伏的单斜层，煤层对比可靠性较高；查明了本区可采煤层的层数、层位、结构、连续性、可采范围、厚度及其变化情况。对共、伴生有益矿产进行了计算和评价；报告详细叙述了可采煤层的物理性质、煤岩特征、化学性质、有害元素特征、煤的可选性及工艺性能。按国家标准划分了煤类，指出了煤的工业利用途径，对高硫煤进行了圈定。查明了可采煤层的煤类及煤质特征；报告介绍了区域水文地质特征，对井田内小煤窑进行了调查，划分了本区含、隔水层，对各含水层的岩性、厚度、水位、水质、富水性等进行了评述，对矿床充水因素进行了分析，计算了矿井涌水量，查明了本区水文地质条件；对井田岩（土）体工程地质进行了分类，对煤层顶、底板稳定性进行了评价，查明了本区工程地质条件。对瓦斯、煤尘、煤的自燃、地温及环境地质问题等其它开采技术条件作出了评价；据本区构造复杂程度及煤层稳定情况，将本矿床地质勘查类型确定为一类二型，勘探类型确定合适；采用地震、钻探、测井等多种手段进行综合勘探，勘探方法正确；以500500m勘探工程基本网度探求探明的资源/储量，10001000m勘探工程基本网度探求控制的资源储量，达到了规范中所确定的各类型资源/储量地质可靠程度的要求；勘查工程质量较好。存在问题及建议本次勘探对共生高岭土矿研究较少，建议开采时对其加强生产勘探及综合利用的研究。 本区地表水系较发育，深部有奥灰水存在，建议开采时对地表水的渗漏及岩溶水突水加强防范。 本区生态环境十分脆弱，矿山开采时应加强环境保护。第2章 井田开拓2.1 矿井设计生产能力及服务年限2.1.1 矿井工作制度设计矿井年工作日为330d。每天3班作业，其中2班生产，1班准备。每天净提升时间为16h。2.1.2 矿井设计生产能力本次设计针对矿井储量、煤层赋存、构造特点及开采条件进行分析，认为矿井生产能力1.20Mt/a。2.1.3 矿井设计服务年限矿井服务年限按下式计算： T=Z/KA式中：T 矿井服务年限，aZ 矿井设计可采储量，MtA 矿井设计生产能力，Mt/aK 储量备用系数，取1.46T=93.63991696/（1.461.2）=53.4a井田可采储量93.64Mt，生产规模1.2Mt/a，计算矿井服务年限为53.4a。2.1.4 矿井设计生产能力的确定冯家塔井田储量丰富，煤质优良，煤层赋存稳定，埋藏浅，煤层倾角平缓，构造简单，开采条件优越，具备了建设大型高产高效矿井的条件。本次设计针对矿井储量、煤层赋存、构造特点及开采条件进行分析，认为矿井生产能力1.2Mt/a是合适的，其主要理由如下：. 井田资源储量较丰富煤炭资源储量是决定矿井设计生产能力的基础。本井田内可采煤层2号煤层，地质资源储量147.62Mt，可采储量为93.64Mt，具备建设特大型矿井的资源条件。按1.2Mt/a的生产能力计算，考虑1.46的储量备用系数，矿井服务年限可达53.4a。. 煤层赋存较浅、地质构造简单为建设高产高效矿井提供了可能本井田各煤层均为向西北倾斜的单斜构造，除井田北部边界有断裂构造及西部有挠褶带外，无其它大的地质构造。煤层埋藏东浅西深，东部埋深在30130m之间，具有采用斜井开拓，胶带输送机运输，矿井提升能力潜力大的特点。. 煤层开采条件较好，适合高产高效长壁工作面开采。本井田煤层赋存稳定，倾角平缓，一般在29,瓦斯含量低。煤层顶底板较稳定，主要开采煤层厚度适中，适合高产高效长壁工作面开采。一水平开采2号煤层,平均厚度3.08m，适合高产高效长壁工作面开采。该煤层虽然夹矸较厚,但可装备部分引进设备的综采工作面。综上所述，矿井设计最终生产能力推荐1.2Mt/a是合理和可行的。2.2 矿（井）田境界及储量2.2.1 井田境界冯家塔井田位于府谷矿区中部，府谷县城北东方向15km处。井田北以清水川地堑为界，与西王寨井田相邻；南以海则庙沟为界，与海则庙井田毗邻；东以黄河为界；西以矿区勘探边界线为界。井田南北长约9.0km，东西宽约7.0km，面积约59.5km2。井田各拐点坐标见表2-2-1。表2.2.1 井田境界拐点坐标表拐点号XY拐点号XYS18433338337506742S32433531837513278S19433220237509119S33433712937514005S20433154937509957S34433764137514037S21433137437510597S35433915837512500S22433114337500909S36434086837510824S23433112237511297S37434176637510200S26433005137512607S38434427137508361S27433042537513319S82434308037508160S28433112537513494S83433988737508361S29433195837513880S84433797637507588S30433335537514260S85433605637507128S31433408337514240S86433384037506780冯家塔井田境界的划分是在结合矿区内分布一挠两堑两川地质构造的基础上，充分利用自然构造作为井田自然边界。井田北以清水川断裂组（清水川地堑）为界，该断裂带主要由大致平行沿伸的F1和F2断裂组成，最宽达百余米，垂直落差140m左右，矿井往北无扩界的可能；井田南部与海则庙沟井田相邻，东以黄河为界。井田西以钻孔连线为界，西部为墙头高石崖挠褶带，该挠褶带呈1213方向展布，宽12km，北部与清水川地堑交汇处倾角较缓，倾角一般为1520,随着矿井开采技术的发展，后期井田有向西部扩界,开采深部煤层的可能。冯家塔井田范围煤层赋存范围广，埋藏稳定，倾角平缓，具有建设大型现代化矿井的条件，同时，井田东部地势开阔，距府谷公路较近，并且具有布置矿井工业场地的条件，由此可见冯家塔井田境界的划分是合理的。2.2.2 资源/储量 地质资源储量井田内2层可采煤层共求得资源量（不含高硫煤）147.62Mt。其中探明的（331）资源量42.54Mt，控制的（332）资源量22.26Mt，推断的（333）资源量82.82Mt（表1.2-10）。331+332类资源量共64.8Mt，占井田总资源量的43.9%。资源条件评价冯家塔煤层赋存稳定，开采条件好，可采2号煤层。煤层以长焰煤为主。多属低水分、中中高灰、高挥发分、特低低硫、特低低磷、中中高热值、富油的低变质阶段的烟煤为主，可选性等级为中等可选，热稳定性好，化学反应性较强。可用于动力、气化、低温干馏和出口配煤，资源/储量为147.62Mt。因此适宜建设大型矿井。 工业资源/储量地质资源量中探明的资源量331和控制的资源量332，经分类得出经济的基础储量111b和122b、边际经济的基础储量2M11和2M22、次边际经济的资源量2S11、2S22，连同推断的资源量333中，扣除可能突水地段资源量约83.56Mt，归类为矿井工业资源储量，即：矿井工业资源/储量=111b+122b+2M11+2M22+（333-受奥陶系影响地段资源量）由以上公式可知，矿井工业资源储量中不包含331、332储量中的次边际经济的资源量2S11、2S22。则：矿井工业资源/储量 = 111b+122b+2M11+2M22+k（333-受奥陶系影响资源量） = 122.77Mt式中：k-可信度系数，取0.7矿井工业资源/储量分析见表2.2.2： 表2.2.2 矿井资源/储量分析表 单位：Mt煤层地 质 资 源 量工业储量331332333111b2M112S11小计122b2M222S22小计不受奥陶系影响受奥陶系影响小计333k k=0.7242.5442.5422.2622.2682.8282.8257.97 122.77 矿井设计可采储量 . 矿井设计资源/储量：矿井工业资源储量减去设计计算的河流煤柱、井田境界煤柱和村庄等永久保护煤柱损失量后的资源储量； Q = S * M * r /cosa 1 井田边界煤柱（20*9700*3.14）*1.46/cos6 =857521.6t；2 断层煤柱 （30*8500*1.45）*1.46/cos4 =418914.0t；3 村庄煤柱 （50*3400*3.06）*1.46/cos4 =730058.4t；4 采区煤柱 （10*15000*2.36）*1.46/cos3 =396280.1t；所以=1+2 +3 +4=2602774.1t=2.60Mt综上：=122.77-2.60=120.17Mt. 矿井设计可采储量：矿井设计资源储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率的资源储量；1 工业场地煤柱 （500*500*2.4）*1.46/cos2 =848255.2t；2 主要井巷煤柱 （50*15600*2.07）*1.46/cos5 =22690744.5t；所以=1 +2 =3117329.7t=3.12Mt综上：=（120.17-3.12）*80%=93.64Mt注：采区回采率：薄煤层取85%，中厚煤层取80%，厚煤层取75%。 矿井可采储量汇总表2.2.3 矿井可采储量汇总表 单位 ：Mt水平别煤层编号地质资源量工业资源储量永久煤柱损失设计资源/储量工业场地和主要井巷煤柱开采损失可采储量断层煤柱井田境界防水煤柱合计主要井巷工业场地合计2147.62122.770.420.860.001.28120.172.270.853.124.4093.64合计147.62122.770.420.860.001.28120.172.270.853.124.4093.64 安全煤柱根据煤炭工业矿井设计规范，工业场地考虑按级保护级别，场地周围围护带宽度为15m，表土移动角45,基岩移动角70计算保护煤柱范围。.主要巷道及村庄煤柱，主要大巷两侧煤柱宽度各留设50m；. 井田边界煤柱