某公司露天整合项目安全专篇(DOC 111页).doc

山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 1 前 言 一 项目来源 2010 年 2 月 8 日 山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室 关于山西中阳联盛苏村煤业有限公司等六处煤矿企业重组整合调整方案 的批复 文件 晋煤重组办发 2010 16 号 同意将该重组整合主体企 业由 山西焦煤集团有限责任公司 变更为 山西华瑞煤业有限公司 整 合保留 矿井能力由 0 30Mt a 调整为 1 20Mt a 山西华瑞煤业有限公司 将矿山名称由 山西汾西正茂煤业有限责任公司正茂露天煤矿 改为 山 西华瑞煤业有限公司华瑞露天煤矿 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿位于吕梁山东翼 山西省中部交口县 桃红坡镇孪子头 店则沟 西逻村一带 在县城南东方向 直距 33km 行政区划属桃红坡镇管辖 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿由原高远煤矿 马蕊沟煤矿 昌平煤 矿及扩区组成 整合后矿区范围调整为 22 个坐标点 总面积为 17 876km2 整合后经山西地科勘察有限公司补充堪探 山西地矿部门核 准 其总保有资源储量为 79 24Mt 该矿田平均剥采比 14 57m3 t 从资 源回收 生产安全 技术经济效益等条件 该矿适于露天开采 公司决定 对该矿田进行露天开采 为此 山西华瑞煤业有限公司委托我单位编制完成了 山西华瑞煤业 有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 项目投资主体为山西华瑞煤业集团公司 其上级公司是北京华瑞世纪 投资集团公司 华瑞世纪公司主要业务有能源 通讯 地产等 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 2 山西华瑞煤业集团公司积极响应山西省政府关于煤矿兼并重组整合号 召 于 2009 年投资了 12 亿元人民币作为兼并主体企业 重组和全部兼并 了原山西交口县昌平煤业有限公司 山西交口县高远煤业有限公司 山西 交口县桃红坡镇马蕊沟煤矿 下属全资煤矿公司 山西华瑞煤业有限公司 注册资本 3 亿元 目 前批准井田面积约为 17 876km2 露天开采性质 产能 1 20Mt a 煤质为 主焦煤 平均热量超过 5500 大卡 下属全资煤焦子公司 山西交口县道尔煤业有限公司 注册资本 1 6 亿元 该公司拥有 80 万吨的焦化厂 3x6 和 2x3 千瓦发电厂和 400 万吨 的洗煤厂 道尔煤业目前有员工 900 人 随着重组结束和煤矿生产恢复正 常 预计生产经营规模将进一步扩大 本 安全专篇 就是与 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整 合项目初步设计 相配套设计的 二 设计依据 1 山西华瑞煤业有限公司 设计委托书 2 山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件 关于山西 中阳联盛苏村煤业有限公司等六处煤矿企业重组整合调整方案的批复 晋煤重组办发 2010 16 号 3 山西省国土资源厅 2010 年 5 月 14 日为该矿颁发证号为 C1400002009111220045325 的采矿许可证 4 山西地科勘察有限公司 2010 年 4 月编制的 山西华瑞煤业有限公 司露天煤矿兼并重组整合矿井地质报告 5 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合地质报告的批复 晋煤规发 2010 415 号 6 山西地科勘察有限公司 2010 年 8 月编制的 山西华瑞煤业有限公 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 3 司露天矿矿建阶段边坡稳定性评价报告 7 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 内蒙古煤矿设计院有限责任公司编制 8 山西省煤炭厅 关于山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整 合项目初步设计的批复 晋煤办基发 2010 581 号 9 煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范 中华人民共 和国安全生产行业标准 AQ1055 2008 10 关于印发 煤矿 井工 露天 初步设计安全专篇编制内容 的通 知 国家煤矿安全监察局煤安监监一字 2002 65 号 11 中华人民共和国安全生产法 2002 年 11 月 26 日 12 中华人民共和国劳动法 1994 年 7 月第八届全国人大常委会 第八次会议通过 13 中华人民共和国职业病防治法 2001 年 10 月 27 日第九届全 国人大常委会第二十四次会议通过 14 中华人民共和国矿山安全法 1993 年 5 月 7 日 15 中华人民共和国矿山安全法实施条例 1996 年 10 月 11 日 16 中华人民共和国煤炭法 1996 年 8 月 29 日 17 煤矿安全规程 2010 版 18 煤炭工业露天矿设计规范 GB50197 2005 19 煤矿建设项目安全设施监察规定 国家安全生产监督管理局 国家煤矿安全监察局第 6 号令 20 国家安全生产监督管理局 国家煤矿安全监察局第 18 号令 21 矿山救护规程 22 建筑设计防火规范 GB500l6 2006 23 建筑物防雷设计规范 GB50057 94 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 4 24 特种设备安全监察条例 2003 6 1 25 爆破安全规程 GB6722 2003 26 作业场所空气中粉尘测定办法 GB5748 85 27 民用爆炸物品安全管理条例 国务院令 466 号 28 太原市宏宇煤炭技术咨询有限公司编制完成的 山西华瑞煤业有 限公司露天煤矿兼并重组整合安全预评价报告 29 国家发展和改革委员会 国家安全生产监督管理局 2003 1346 号文 关于加强建设项目安全设施 三同时 工作的通知 30 其它相关法律法规 三 设计指导思想 1 认真贯彻 安全第一 预防为主 综合治理 的方针及一系列安 全法规 2 坚持管理 装备 培训并重的原则 3 坚持矿建工程安全设施与主体同时设计 同时施工 同时投入使 用的 三同时 原则 4 技术岗位 高危岗位 涉险岗位职工先培训 后上岗 5 充分考虑煤矿职工的安全和健康 坚持安全第一的原则 6 保证国家煤炭资源和财产不受损失 7 借鉴历史上类似矿山安全生产的实践经验及教训 8 结合本矿的自然气候 煤层赋存 开采工艺等条件 针对各生产 环节潜在的危险性 采取有效的控制消除措施 最大限度降低煤矿扩建工 程项目的安全风险 确保项目建成后实现安全生产 将可能发生的事故和 危害造成的损失降到最低程度 以提高项目的整体安全卫生水平 获得最 优的安全投资效益 四 设计主要安全技术决策 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 5 1 采掘与排弃 在采掘与排弃过程中 针对煤层自燃 采空区等安全隐患制定了相应 的安全防护措施 对主要采装设备和排土设备的生产作业分别制定作业安 全措施 2 矿山运输 加强车辆运行组织管理 完善车辆保养 道路安全设施设置 道路养 护及安全防护措施 3 边坡稳定 合理确定采场最终帮坡角 35 排土场稳定边坡角 20 建立采场 排土场边坡监测系统 制定完善的边坡稳定分析 监测 预报 治理方案 4 爆破 确定合理具体的各项爆破参数 确定安全可行的爆破起爆方式 明确 煤矿安全规程中最主要条款 确保火工品的使用和储运安全 5 防排水 保证采场具有可靠的排水能力 提出疏干排水及地面防洪基本方案 选取排水设备 制定排水环节的管理注意事项 确保采场内各生产环节作 业不受水害威胁 6 机修设施 提出了汽车保养间设置时的有关安全距离 坡道坡度 危险品的放置 注意事项 操作过程中的注意事项 防灭火的器具数量 制定了汽车保养 间的其它安全规程 7 提出了加油车及其车库的安全措施 8 电气及通信设备 对供电线路及各种电气设备的配备和管理 提出满足防雷 防爆 防 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 6 火 防静电等安全要求 9 给排水 消防和供热 对输水管路提出采取保温及防水锤的具体措施 各建构筑物间距以及 充分保证消防通道及消防用水量 对锅炉爆管 爆炸制定了详细的检查制 度及安全防护措施 10 抗震 各主要建 构 筑物的防震设防标准要求按 7 度进行设防 乙类建筑 抗震措施应符合 8 度的要求 11 总平面布置 对露天矿工业场地防洪排涝 建 构 筑物基础工程地质条件 安全 间距 仓库安全管理 以及进入场区权限制定了安全防护措施 12 劳动定员及投资 全矿安全人员为 30 人 安全设施 设备固定资产投资为 2056 35 万 元 占露天矿静态建设投资的 16 03 五 存在问题及建议 历史采空区是本矿生产中最现实的安全威胁 部分时间在采空区上部 进行 有出现平盘塌陷的可能 对设备 人员构成现实威胁 因此 预防 采空区塌陷必须作为矿山领导人日常工作中的首要任务 建议矿山设立专 门机构应对采空区采剥作业问题 露天矿边帮滑坡是影响矿山生产最大的安全隐患 由于本矿田没有专 门的边坡工程地质勘探报告 设计对边坡稳定性评价只能在类比分析其它 矿山资料基础上进行 为了较准确地对露天矿的边坡稳定性进行评价 制 定更为接近实际的安全防护措施 建议矿方在投产后立即进行边坡地质勘 探工作 测定岩石 岩体基本力学数值 以查清边帮岩体软弱结构面大致 数量和位置 并依据现场调查的数据进行边坡稳定的校核 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 7 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 8 第一章 矿田概况及安全条件 第一节 矿田概况 一 位置 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿位于吕梁山东翼 山西省中部交口县 桃红坡镇孪子头 店则沟 西逻村一带 在县城南东方向 直距 33km 行政区划属桃红坡镇管辖 其地理坐标为 东经 111 26 58 111 30 20 北纬 36 59 14 37 55 38 露天范围由 22 个拐点连线圈定 各拐点平面直角坐标及地理坐标见 表 1 1 1 矿田平面形态呈西北 东南向长条状 为不规则的多边形 南北长约 9 5km 东西宽约 2km 面积 17 876km2 最大开采深度 120m 二 交通 本矿田由桃红坡村沿省级公路向西北 35km 经桃红坡镇可达交口县城 与 209 国道相接 北东 8km 到阳泉曲火车站 并可到达孝义 介休及太原 向东南经双池镇 段纯镇在灵石县厦门镇南 5km 与 108 国道相接约 32km 交通较便利 详见交通位置图 图 1 1 1 三 矿业权设置 根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件 关于山西 中阳联盛苏村煤业有限公司等六处煤矿企业重组整合调整方案的批复 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 9 晋煤重组办发 2010 16 号 精神 山西华瑞煤业有限公司兼并重组 整合交口一号矿井 包括原马蕊沟煤矿 高远煤矿 昌平煤业有限公司煤 矿及部分无矿权的扩区 兼并重组后名称为 山西华瑞煤业有限公司露天 煤矿 面积 17 876km2 矿田范围由 22 个拐点连线所圈定 各拐点经纬度坐标和直角坐标 见表 1 1 1 四 地形 地貌及水系 矿田地处吕梁山中段 为一黄土丘陵中低山区 地势西北高南东低 地形最高点位于矿田西北山梁上 标高为 1216 0m 最低点位于矿田南东 部沟谷中 标高为 914 5m 相对高差 302 5m 属侵蚀强烈的丘陵中低山 区 矿田地表水属黄河流域汾河水系 区内及周围无水库 较大河流为矿 田西缘的大麦郊河 其支沟发育 沟谷方向多为北东 西南向 一般无水 流 每逢雨季雨水顺沟而下汇入大麦郊河 再向东南注入汾河 矿田内基岩零星出露 大部分被黄土所覆盖 黄土层受强烈的侵蚀 切割 多形成黄土梁 峁地形 多呈北东或东西向展布 同时发育同向冲 沟 雨季有洪水流泄 五 气象 本区地处山西黄土高原西部 吕梁山中部 属大陆干旱性气候 气候 干燥 春 夏 秋 冬四季分明 昼夜温差大 冬季长而寒冷 夏季短而 炎热 气温多变 据交口县气象站 2005 2009 年观测资料统计如下 气压 最低 857 1 hpa 最高 861 9 hpa 平均 858 hpa 极端最低 838 4 hpa 最高 879 4hpa 气温 年平均气温 7 58 最高 33 22 最低 20 74 水汽压 最低 7 2hpa 最高 8 0hpa 平均 7 64hpa 极端最低 0 56 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 10 hpa 最高 23 8hpa 降水量 该区降水量主要集中在 7 9 月份 降水量为 527 5 670 6mm 平均 592 98mm 其中 7 9 月间降水量占年降水量的 73 达 433 18 mm 降水量最少是 2 月份 约为 15mm 仅占年降水量的 3 左右 最大日降水量 86 5mm 最大小时降水量 67 6mm 年蒸发量为 1482 1941mm 平均为 1682 1mm 5 6 月份蒸发量最大 约占全年的 30 最小是 1 月份 仅为全年蒸发量的 0 5 全年蒸发量是 降水量的 4 倍左右 所以该区气候干旱 无霜期深度 最大冻土深度 1 1m 积雪厚度 最大积雪厚度 430mm 相对湿度 一般相对湿度为 53 60 风向 风速 一般冬季风向多为西北风及西风 而夏季多为东南风和 南风 平均风速 3 1m s 历年最大风速为 27 28m s 六 地震 根据中华人民共和国国家标准 GB 18306 2001 中国地震动参数区划 图 附录 A 中国地震动峰值加速度区划图 图 A1 本矿田地震动峰值加速 度为 0 15g 附录 B 中国地震动反应谱特征周期区划图 图 B1 本矿田反应 谱特征周期为 0 40s 七 经济状况 交口县西部和北西部为山地褐土 有大片森林 主要有松 桦 杨 柏 灌木林也很发育 还有大片的草坡地适于放牧 东部和南东部黄土丘 陵为褐土性土 土层较厚 发育不良 土质松散 易于流失 为种植农作 物地区 主要种植玉米 高梁 小麦 莜麦 土豆等农作物 地下矿产资源较丰富 主要矿产有煤 山西式铁矿 铝土矿 硫铁矿 石膏 石灰岩 白云岩 石英砂岩等 原煤及与原煤相关加工产业占全县 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 11 国民总收入的 60 以上 近年来矿业开发蓬勃发展 特别是煤 铁 硫铁 矿等 除满足本县需要外还支援外地 八 供电电源 露天矿永久电源利用原有两回 35kV 级线路 导线 LGJ 150mm2 已分 别接入桃红坡 35kV 变电站 35kV 侧的不同母线段 一回工作 一回备用 九 供水水源 露天矿用水取自矿田内深井水 华瑞露天煤矿矿田范围拐点坐标表 表 1 1 1 1954 年北京坐标系 6 带1980 西安坐标系 6 带 拐点编号 X m Y m X m Y m 14100500 0019540000 00 4100451 10 19539930 09 24100090 0019540650 00 4100041 10 19540580 10 34099600 0019541040 00 4099551 10 19540970 10 44099260 0019541560 00 4099211 10 19541490 11 54098770 0019541540 00 4098721 09 19541470 11 64098130 0019541770 00 4098081 09 19541700 11 74098000 0019541910 00 4097951 09 19541840 11 84098000 0019543400 00 4097951 09 19543330 12 94095500 0019543400 00 4095451 07 19543330 13 104095500 0019543575 00 4095451 07 19543505 13 114095300 0019543650 00 4095251 07 19543580 13 124095300 0019545000 00 4095251 08 19544930 14 134091000 0019545000 00 4090951 04 19544930 15 144091000 0019543590 00 4090951 04 19543520 14 154091510 0019543590 00 4091461 04 19543520 14 164093180 0019543030 00 4093131 06 19542960 13 174093670 0019542670 00 4093621 06 19542600 13 184093800 0019542600 00 4093751 06 19542530 13 194095250 0019542030 00 4095201 07 19541960 12 204095780 0019541350 00 4095731 07 19541280 11 214096340 0019541160 00 4096291 08 19541090 12 224098000 0019540000 00 4097951 08 19539930 10 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 12 注 开采深度 1080m 至 900m 扣除三座矿山坐标范围表 续表 1 1 1 1980 西安坐标系 6 带 拐点编号 X m Y m 备注 1 4093041 42 19543730 44 2 4093041 42 19544090 44 3 4092751 42 19544090 44 4 4092751 42 19543730 44 交口县 双池镇旺龙砖厂 1 4096161 42 19541270 40 2 4096161 42 19541700 40 3 4095911 42 19541700 40 4 4095911 42 19541270 40 交口县 华骑砖厂 1 4099091 43 19540730 37 2 4099091 43 19541410 38 3 4098211 43 19541410 38 4 4098011 42 19540730 38 交口县 金盛采矿厂 本矿田位于霍州煤炭国家规划矿区灵石区范围内 十 整合煤矿概况 山西华瑞煤业有限公司兼并重组整合交口一号矿井 包括原马蕊沟煤 矿 山西交口昌平煤业有限责任公司煤矿 交口县高远煤业有限责任公司 煤矿及部分无矿权的扩区 各矿生产建设等情况如下 1 马蕊沟煤矿生产建设概况 马蕊沟煤矿为桃红坡镇办煤矿 1983 年建矿 1987 年投产 设计能 力 15 万 t 年 实际生产能力 15 万 t 年 开采 10 号煤层 该矿根据实际情况进行竖井结合斜井开拓 有 3 个井口 主斜井出煤 进风 行人 副斜井回风 竖井为运料 主斜井 X 4097506 0 Y 19543266 0 H 1020 0 副斜井 X 4097486 0 Y 19543216 0 H 1025 0 竖 井 X 4097658 0 Y 19542578 0 H 1064 0 54 系坐标 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 13 华瑞露天煤 矿 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 14 交通位置图 图1 1 1 采煤方法均为长壁式爆破落煤 一次垮落全高 原煤从工作面到集中 运输巷运输为刮板运输机 集中运输巷 运输大巷运输为胶带运输机 支 护方式单体液压支柱 配合铰接顶梁支护 井下设有中央水仓 用离心泵 直接排出地面 通风方式为抽出式 瓦斯等级为低瓦斯矿井 供电为地面向井下 380V 供电 为双回路供电 主电源接桃红坡变电 站 10KV 线路 备用电源为 500KW 发电机组 该矿于 2009 年煤炭资源整合关闭 2 山西交口昌平煤业有限责任公司煤矿 山西交口昌平煤业有限责任公司煤矿前身是交口县高远煤业有限责任 公司煤矿的改扩建矿井 1985 年建矿 设计能力 21 万 t 年 开采 9 10 11 号煤层 该矿根据初步设计开拓方式为斜井开拓 有 3 个井口 主斜井出煤 进风 行人 副斜井进风 运料 回风斜井为全矿井回风 主 斜 井 X 4093747 8 Y 19542663 3 H 966 807 副 斜 井 X 4093726 0 Y 19542675 0 H 964 242 回风斜井 X 4094160 5 Y 19542866 9 H 974 250 54 系坐标 该矿用长壁式开采 爆破落煤 一次垮落全高 原煤从工作面到集中 运输巷 煤仓运输为刮板运输机 胶带运输机 主提升为胶带运输机 支 护方式单体液压支柱 配合铰接顶梁支护 通风方式为中央并列抽出式 瓦斯等级为低瓦斯矿井 井下设有中央水仓 用离心泵直接排出地面 供电为地面向井下中央变电所 10KV 供电 为双回路供电 主电源接 桃红坡变电站 10KV 线路 备用电源为道尔公司发电厂 10KV 线路 该矿于 2009 年煤炭资源整合关闭 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 15 3 交口县高远煤业有限责任公司煤矿 交口县高远煤业有限责任公司煤矿前身是地方国营交口县高家焉煤矿 1979 年建矿 1982 年投产 设计能力 9 万 t 年 开采 9 10 11 号煤层 该矿矿井开拓方式为斜井开拓 有 2 个井口 主斜井出煤 进风 运 料 副斜井回风 行人 主 斜 井 X 4093321 0 Y 19543606 0 H 972 1 副 斜 井 X 4093361 0 Y 19543619 0 H 960 1 54 系坐标 该矿用长壁式开采 爆破落煤 一次垮落全高 原煤从工作面到集中 运输巷 煤仓运输为刮板运输机 胶带运输机 主提升为 JP 1 2 单滚筒 绞车串车提升 支护方式单体液压支柱 配合铰接顶梁支护 通风方式为中央并列抽出式 瓦斯等级为低瓦斯矿井 井下设有中央 水仓 用离心泵直接排出地面 供电为地面向井下中央变电所 10KV 供电 为双回路供电 主电源接 桃红坡变电站 10KV 线路 备用电源为道尔公司发电厂 10KV 线路 该矿于 2009 年煤炭资源整合关闭 十一 周边煤矿 一 周边生产矿井 在矿田周边分布有 3 个生产矿井 山西能源产业集团鑫建煤业有限公 司 山西交口联盛梁家沟煤业有限公司 山西汾西矿业 集团 有限责任 公司柳湾煤矿 见四邻关系图 分述如下 1 山西能源产业集团鑫建煤业有限公司 位于矿田西侧 与本矿田相望 为本次兼并重组单独保留矿井 原名 为山西省交口县桃红坡镇新建煤矿 井田面积为 3 4558km2 1991 年建井 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 16 1992 年投产 批准开采 9 10 11 号煤层 原开采 10 11 号煤层 地下 开采 原生产规模 15 万 t a 采用斜井开拓 兼并重组后生产规模为 30 万 t a 该矿采用短壁式炮采 木支柱支护 通风方式为中央并列抽出式 最 大涌水量为 50m3 d 最小涌水量为 20m3 d 正常涌水量为 30m3 d 该矿为低瓦斯矿井 10 11 号煤层煤尘具有爆炸性 煤层自燃倾向性等级 为 级 属容易自燃煤层 在其北部形成大面积采空区 该矿井与本矿田 之间有大麦效河相隔 煤层被河水剥蚀不连续 该矿的积水 积气与本矿田 无关系 所以未进行调查 2 山西交口联盛梁家沟煤业有限公司 位于矿田西南部 与本矿田相望 原名为交口县双池镇梁家沟煤矿 兼并重组后井田面积为 11 1894km2 1985 年建井 1986 年投产 批准开 采 9 10 11 号煤层 开采 10 11 号煤层 地下开采 原生产规模 15 万 t a 采用主立副斜混合开拓 兼并重组后生产规模为 30 万 t a 该矿采用短壁式炮采 木支柱支护 通风方式为中央并列抽出式 最 大涌水量为 70m3 d 最小涌水量为 10m3 d 正常涌水量为 40m3 d 该矿为低瓦斯矿井 10 11 号煤层煤尘具有爆炸性 煤层自燃倾向性 等级为 级 属容易自燃煤层 现开采 10 11 号煤层 在其东北部形成大 面积采空区 该矿井与本矿田之间有大麦效河相隔 煤层被河水剥蚀不连 续 该矿的积水 积气与本矿田无关系 所以未进行调查 3 山西汾西矿业 集团 有限责任公司柳湾煤矿 为国有大型煤矿 位于矿田东侧 井田面积为 107 663km2 该矿 1958 年建井 1962 年投产 一号井 1962 年 12 月 31 日建成投产 设计生 产能力 30 万 t a 采用长壁分层后退式金属网假顶爆破落煤采煤方法 1964 年达到生产能力 此后 分四次进行了较大的生产能力改造 1980 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 17 年生产能力达 90 万 t a 二号井 1981 年 12 月建成投产 设计能力 90 万 t a 采用对拉长壁分层后退式金属网假顶爆破落煤采煤方法 1985 年达 到设计能力 三号井扩建工程正在进行 设计生产能力 300 万 t a 柳湾煤矿自建井投产以来 已采动一号井 950m 水平的六个采区 并 于 1997 年采完关闭 目前有一个生产井口即二号 生产水平为 880m 水 平 开采深度为 60 240m 采用斜井开拓 长壁式采煤法 综合机械化 开采工艺 全部垮落法管理采空区 液压支架支护顶板 现开采 10 11 号 煤层 采区位于矿田东部王才堡村附近 与本矿田无越界现象 二 周边关闭矿井 矿田周边有三个关闭矿井 山西孝义泉泰盛煤业有限公司 山西孝义 杜西沟煤业有限公司 山西省灵石县小王庄联营煤矿 1 山西孝义泉泰盛煤业有限公司 位于矿田东北侧 原名为孝义市西辛庄镇西泉村煤矿 于 2009 年 9 月关 闭 井田面积为 1 0338km2 1989 年建井 1990 年投产 批准开采 10 11 号煤层 10 11 号煤层合并为一层 原开采 10 11 号煤层 地下 开采 生产规模 9 万 t a 采用主立副斜混合开拓 该矿采用短壁式炮采 木支柱支护 通风方式为中央并列抽出式 井下涌 水量为 50m3 d 该矿为低瓦斯矿井 10 11 号煤层煤尘具有爆炸性 煤层自燃倾向性等 级为 级 属容易自燃煤层 2 山西孝义杜西沟煤业有限公司 位于矿田东北侧 原名为孝义市西辛庄镇杜西沟煤矿 于 2009 年 9 月关闭 井田面积为 0 9088km2 1986 年建井 1987 年投产 批准开采 10 11 号煤层 10 11 号煤层合并为一层 原开采 10 11 号煤层 地下 开采 生产规模 15 万 t a 实际生产能力为 15 万 t a 采用主立副斜混 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 18 合开拓 该矿采用短壁式炮采 木支柱支护 通风方式为中央并列抽出式 井 下涌水量最小为 70m3 d 最大为 240m3 d 正常为 120m3 d 该矿为低瓦斯矿井 10 11 号煤层煤尘具有爆炸性 煤层自燃倾向 性等级为 级 属自燃煤层 在其北部及北西部形成大面积采空区 采空 区与本矿田边界相连 有越界现象 据调查 和本矿田相邻采空区积水量 约为 111262 1m3 3 山西省灵石县小王庄联营煤矿 位于矿田东南侧 原名为灵石县交口乡小王庄联营煤矿 于 2008 年 10 月关闭 井田面积为 3 3414km2 1968 年建井 1968 年投产 批准开 采 10 11 号煤层 原开采 10 11 号煤层 生产规模 6 万 t a 实际生产 能力为 6 万 t a 原有三对坑口生产 均采用斜井开拓 该矿采用短壁式炮采 木支柱支护 通风方式为中央并列抽出式 井下涌 水量为 150m3 d 该矿为低瓦斯矿井 10 11 号煤层煤尘具有爆炸性 煤层自燃倾向 性等级为 级 属容易自燃煤层 在其西北部形成大面积采空区 采空区 与本矿田边界相连 有越界现象 据调查 和本矿田相邻采空区积水量约 为 102148 7m3 三 小窑 本矿田位于孝义市 灵石县 交口县三县交界处 周边煤层埋藏较浅 据村民反映 90 年代后期 2000 年左右灵石县小王庄煤矿 孝义市杜西沟 煤矿井田内及周边曾有多个小窑生产过 小窑口现都已经炸毁 且位置不 祥 本次工作主要对矿田内老小窑做了调查询问工作 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 19 图 1 1 2 华瑞露天煤矿周边煤矿分布示意图 第二节 安全条件 一 矿田地质构造及煤层产状特征 一 地层 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 20 第一 区域地层 本区位于霍西煤田西北缘汾孝矿区西部 吕梁山东翼边缘地带 区域 地层出露较好 由老到新依次出露太古界 古生界 寒武系 奥陶系 石 炭系 二叠系 中生界 三叠系 新生界 上第三系 第四系 新生 界松散沉积物零星覆盖于不同时代的地层之上 详见区域地层简表 1 2 1 第二 矿田地层 本矿田位于霍西煤田中部 双池找煤区北部外围 霍州国家规划矿区 灵石区东北部 矿田内赋存的地层由老至新有 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 上第三系上新统保德组 及第四系地层 现根据勘探区资料 结合煤矿生产揭露情况将矿田内各地 层层序 厚度 岩性及其变化情况由老至新简述如下 1 奥陶系中统峰峰组 O2f 本组地层厚大于 100m 与下伏地层连续沉积 下部为泥灰岩与石膏 层互层 上部为青灰色石灰岩 含方解石脉及晶体 2 石炭系中统本溪组 C2b 该组地层沉积于奥陶系侵蚀面之上 与下伏奥陶系地层呈平行不整合 接触 厚 13 30 16 00m 平均 14 17m 主要由黑色泥岩 粉砂岩 浅灰 灰色铝质泥岩夹石英砂岩及不稳定生物碎屑泥晶灰岩组成 含煤 1 2 层 厚度薄且不稳定 底部铝土岩具内碎屑或鲕状结构 含大量黄铁矿 有时 含有铁质团块 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 21 区 域 地 层 简 表 表 1 2 1 界系 统 群 整合 关系 厚度岩 性 特 征 第四系全新统 0 300 棕黄色亚粘土 夹深棕红色古土壤条带及层状钙质结核 在现代河床 中为松散的砂 砾石及亚砂土 上新统 0 300 深红色粘土 砂质粘土夹砾石 含钙质结核 新 生 界 上第 三系 中新统 0 120 紫色砾岩夹细砂岩 黄色细砂夹砾岩 粉砂岩互层 上统 30 厚层中粒长石石英砂岩夹暗紫色泥岩及灰色钙质粉砂岩 中统 412 573 厚层中粒长石石英砂岩夹暗紫红色泥岩 164 201 紫红色砂岩与泥岩互层 中 生 界 三 叠 系下统 338 442 紫红 棕红色细粒砂岩长石石英砂岩 夹砾岩及砂质泥岩 上统 461 532 分布于矿区及以东地区 上部紫红色 暗紫色泥岩 粉砂岩 夹砂 岩 下部暗紫色 灰绿色 灰黄色泥岩 粉砂岩夹砂岩 二 叠 系 下统 98 176 分布于矿区及以东地区 下部山西组为含煤地层 以灰黑色 黑色 泥岩 粉砂岩夹砂岩 上部以深灰色 灰黑色 泥粉砂岩夹砂岩 上统 94 132 分布于矿区及以东地区 为主要含水层 以灰黑色泥岩 粉砂岩夹 石灰岩组成 石炭系 中统 6 50 分布于矿区 上部以灰色 深灰色泥岩 粉砂岩为主 下部以铝质 泥岩为主 中统 382 492 分布于矿区西部 上部深灰色石灰岩 泥灰岩夹石膏 下部为角砾 状白云质泥灰岩为主 奥陶系 下统 103 137 分布于矿区西部 上部为燧石白云岩 泥质白云岩为主 下部以灰 黄色泥质白云岩 上统 74 172 分布于霍山东麓 上部白色厚层状白云岩 泥质白云岩 下部泥灰 岩 白云岩夹竹叶状灰岩 寒武系 中统 116 268 分布于霍山麓 上部为厚层状鲕状灰岩夹泥岩条带及灰黄色竹叶状 灰岩 下部紫红色砂岩 泥岩 元 古 界 长城系霍山组 47 64 分布于霍山隆起外侧 岩性为肉红色 灰白色中厚层状中细粒石英 岩状砂岩 夹不稳定的含砾砂岩 砂砾岩 上太 古界 太岳 山群 1700 分布在霍山隆起的核部地带 以浅灰红色 橙红色厚层中粗粒角闪 质眼球状混合岩及混合岩化角闪黑云母斜长片麻岩 太 古 界 中太 古界 霍县群 4835 5567 分布在霍山隆起的核部地带 以混合岩化黑色云母角闪斜长片麻岩 为主 夹混合岩化黑云母斜长片麻岩 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 22 3 石炭系上统太原组 C3t 矿田内主要含煤地层之一 厚 61 44 106 55m 平均 84 71m 主要 由灰黑 黑色泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 浅灰色岩屑石英砂岩 深灰色生 物碎屑泥晶灰岩和煤组成 共含煤 7 层 自上而下依次为 6 7 7下 8 8下 9 10 11 号煤层 其中 10 11 号煤为全矿田稳定可采煤层 9 号 煤为较稳定的局部可采煤层 其余为不可采煤层 K2 K3两层石灰岩发育 稳定 视电阻率曲线呈高峰型 自然伽玛值明显 是全矿田对比的良好标 志层 K4石灰岩大部剥蚀 只有个别钻孔发育较好 可作为全矿田对比的 辅助标志层 底部灰白色中 中细粒石英砂岩 K1特征明显 但发育不稳定 有时相 变为砂质泥岩或粉砂岩 与下伏地层整合接触 4 二叠系下统山西组 P1s 为矿田主要含煤地层之一 在本区赋存不全 大部分被剥蚀 分布于 矿田南部 地层揭露最大厚度为 32 4m ZK8 号钻孔 主要为灰黑色泥岩 粉砂岩和褐灰色含大量菱铁质鲕粒及碎屑的岩屑石英砂岩及煤层组成 煤 层全部剥蚀 底部褐灰色细粒岩屑石英砂岩 K7 与下伏地层整合接触 5 上第三系上新统 N2 棕黄色 黄色及浅红色砂层 砂砾层与亚粘土 粘土互层 砂砾层有 时呈半胶结状 砾石成份以石灰岩为主 其次为石英砂岩 厚度 2 70 8 40m 平均为 5 85m 向南东方向渐厚 向北西方向变薄 角度不整合覆 于基岩之上 6 第四系中 上更新统 Q2 3 为浅黄色粉砂土 亚粘土 含大量钙质结核 厚度 0 79 00m 平均 为 25 00m 与下伏地层呈角度不整合接触 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 23 7 第四系全新统 Q4 现代冲洪积物 为洪积及河流冲积相沉积 由砾石砂砾及次生黄土等 组成 分布于河床及沟谷底部 厚 0 5m 第三 含煤地层 矿田内含煤地层主要为石炭系上统太原组 二叠系下统山西组地层在 矿田内赋存不全 仅残留其下部地层 现将石炭系上统太原组含煤地层叙述如下 本区主要含煤地层之一 属海陆交互相沉积 厚 61 44 106 55m 平均 84 71m 主要由灰黑 黑色泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 浅灰色岩屑 石英砂岩 深灰色生物碎屑泥晶灰岩和煤组成 共含煤 7 层 自上而下依 次为 6 7 7下 8 8下 9 10 11 号煤层 其中 10 11 号煤为全矿田稳 定可采煤层 9 号煤为零星可采煤层 其余为不可采煤层 其中 K3 K2两 层灰岩层位稳定 K3 K2分别为 8 9 煤之直接顶板 K4为 7 号煤之间接 顶板 富含动物化石海百合 珊瑚 腕足类及大量筳科等 是良好的标志 层 太原组地层属海陆交互相沉积 旋回结构明显且稳定 由下至上划分 为五个旋回 各旋回以充填层序为主 厚度不大 该组据岩性 化石组合 及区域对比 自下而上可分三段 1 下段 K1底 K2底 C3t1 厚 24 32 38 30m 平均 33 90m 厚度变化不大 主要由灰 灰白色中 细粒砂岩 泥岩 铝土泥岩及 9 10 11 号二层煤组成 该段中下部含全 区可采 10 11 号煤层 顶部含局部可采的 9 号煤层 1 K1砂体 与下伏本溪组的分界砂岩 为灰 灰白色 中 细粒砂岩 胶结较好 厚度不稳定 一般 0 70 3 70m 平均 2 37m 有时相变为泥岩及粉砂岩 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 24 2 K1顶 K2底 厚 23 62 34 60m 平均 31 53m 为黑 灰色泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 细砂岩及两层煤组成 两层煤分别为 9 10 11 号煤 下部个别钻孔中见 有薄煤层 为不可采煤层 9 号煤层为局部可采煤层 10 11 号煤层为全 区稳定可采煤层 2 中段 K2底 K4顶 C3t2 厚 26 92 42 40m 平均 32 75m 主要由灰 深灰色粉砂岩 黑色泥岩 砂质泥岩 薄煤层及三层石灰岩组成 K2 K3石灰岩稳定 K4灰岩大部被 剥蚀 在本矿田赋存不全 北部薄南部厚 可划分为 K2 K2顶 K3顶 K3 顶 K4顶三个较大旋回 属碳酸盐岩台地相沉积 1 K2石灰岩 K2灰岩为 9 号煤间接顶板 灰 深灰色 含燧石结核呈条带 质较纯 坚硬 生物碎屑约 30 35 层面含大量海百合茎化石及筳科化石等 厚 2 77 9 80m 平均 5 69m 2 K2顶 K3底 厚约 19 22m 左右 由黑 灰色泥岩 砂质泥岩及薄煤层 8 8下号煤 组成 8 8下号煤层只在矿田东南部的三个钻孔 ZK5 ZK7 23 6 中见到 8 号煤平均厚 0 66m 仅在 23 6 号孔中见到 1 22m 厚的煤层 其余均不可 采 8下号煤平均厚 0 37m 不可采 3 K3石灰岩 厚 1 40 6 50m 平均 4 71m 为深灰色石灰岩 含苔癣虫等动物化石 属水动力能量较低的碳酸盐台地沉积 4 K3顶 K4底 一般厚 21 24m 左右 由黑色泥岩 粉砂岩及煤层组成 含煤两层 即 7 7下号煤 7 号煤层只在矿田东南部的五个钻孔 ZK8 7 5 15 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 25 6 ZK7 23 6 中见到 7号煤厚度平均 0 36m 左右 不可采 7下号煤层 只在矿田东南部的七个钻孔 ZK8 7 5 15 4 15 6 ZK7 ZK5 23 6 中 见到 7下号煤厚度平均 0 60m 左右 不可采 5 K4石灰岩 上部一般含泥质较高 有时含少量燧石条带及结核 质不纯 厚度 2 65 9 88m 平均 3 74m 上段 K4顶 K7底 C3t3 本矿田赋存不全 北部薄南部厚 一般厚 10 20 25 85m 平均 18 06m 由灰黑色泥岩 砂质泥岩及煤层组成 夹菱铁质结核 含一层 6 号煤 只有 ZK8 ZK7 号钻孔见到 厚度 0 50 0 65m 不可采 本组地层含有以下主要化石 动物化石 枕形希瓦格筳 Schwagerjna cervicalis 线形希瓦格筳 Schwagerina linoformis 复褶形希瓦格筳 Schwagerina complicafa 筒形苏伯特筳 Schuberella cylindrica 长似纺锤筳等 Quasifusulina longissima 植物化石有 轮生楔叶Spheuophyllum verticillatum 科达 Cordaites 芦木 带半齿等 Calamites Taeniopteris 二 构造 矿田内总体上为一波状起伏的褶曲构造 总体倾向为南西 总体走向 北西 南东 地层倾角 7 12 矿田内发育一背斜构造 位于矿田中部 8 12 勘查线之间 轴向北东 南西 两翼地层对称 倾角 8 11 矿田内未揭露断层和陷落柱等地质构造 但在今后生产过程中必须加 强防范 以防构造及隐伏构造的导水 透气事故 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 26 综上所述 本矿田构造类型为简单型 三 岩浆岩 区内未发现岩浆岩侵入 二 工程与水文地质条件 一 煤层顶底板岩石工程地质特征 1 周边矿井采煤方式与煤层顶底板的稳定性 山西能源产业集团鑫建煤业有限公司 开采 11 号煤层 斜井开拓 短壁式炮采 煤层伪顶为黑色泥岩 煤层底板为炭质泥岩或粘土岩 山西交口联盛梁家沟煤业有限公司 开采 10 号煤层 主立副斜混合 开拓 开采方式为短壁式炮采 煤层伪顶为黑色泥岩 底板为泥岩 山西孝义泉泰盛煤业有限公司 开采 10 11 号煤层 主立副斜混合开 拓 煤层伪顶为泥岩 底板为炭质泥岩 山西孝义杜西沟煤业有限公司 开采 10 11 号煤层 主立副斜混合开 拓 煤层伪顶为泥岩 底板为炭质泥岩 山西省灵石县小王庄联营煤矿 开采 10 11 号煤层 斜井开拓 煤层 伪顶为泥岩 底板为炭质泥岩 该报告共调查生产矿井 7 个 开采煤层从 10 号煤层到 11 号煤层的矿 井均有 据调查 矿井顶底板岩层稳定性好 易维护 没有发现底鼓 冒 落现象 各煤矿均未发现断层 工程地质条件简单 2 松散层工程地质特征 本次在 12 2 20 4 20 5 三个孔中对土层取样进行了化验 从化验 结果看成分主要由颗粒组成 细砂 0 25 0 075 占比例的 0 4 31 1 粉砂 0 075 0 05 占比例的 2 5 13 1 粉细粒 0 05 0 01 占比例的 16 1 43 6 粉细粒 0 01 0 005 占比例的 7 1 14 3 粘粒 0 005 占比例的 24 1 50 土的物理性质颗粒密 山西华瑞煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计 安全专篇 内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 27 度在 2 71g cm3 2 76g cm3 界限含水率液限在 26 7 50 5 塑限在 17 0 25 3 塑性指数在 9 7 25 2 抗压强度在 0 4 6 4Mpa 之间 平均 2 8Mpa 以粘土 粉质粘土 粉土为主 3 煤层顶 底板岩石的工程地质特征 为了了解主采 10 11 号煤层上覆岩石的物理力学性质 本次勘探在 12 2 12 4 20 4 20 5 共四个钻孔中采集 14 组工程力学岩石样 进行 了物理性试验 力学性质试验及抗剪断强度试验 测试结果见地质报告附 表 13 现将岩石工程地质特征分述如下 从钻孔揭露的地层结构看 10 11 号煤老顶以 K2灰岩为主 K2灰岩至 10 11 号煤层以泥岩 砂质泥岩 粉砂岩为主 K2灰岩抗拉强度变异范围 在 2 80 14 4Mpa 之间 平均 5 36Mpa 天然抗压强度变异范围在 51 40 259Mpa 之间 平均 135 6Mpa 抗压强度 湿 变异范围在 92 7 102 9Mpa 之间 平均 96 70Mpa 抗剪断强度变异范围在 6 67 11 8Mpa