山西煤炭运销集团蒲县昊兴塬煤业有限公司井田重组整合项目设计书.doc

山西煤炭运销集团蒲县昊兴塬煤业有限公司井田重组整合项目设计书一、交通位置本井田位于山西省临汾市西北蒲县东乔家湾乡张河川、芦苇、闫家沟村一带，行政区划隶属乔家湾乡管辖。其地理位置为东经：11157001115919，北纬354106354208。井田距乔家湾乡直距4km，距蒲县县城直距约40km。井田向东约2km为克（城）临（汾）干线公路，然后沿该干线公路经曹村至临(汾)大(宁)干线公路29km处，向南东沿临大公路约53km可达南同蒲铁路临汾煤焦发运站，同时可达大(同)运(城)高速公路，交通方便。因此，本矿煤炭可运往全国各地，交通较为便利。井田交通位置见图1.1-1。二、地形地貌井田地形总体呈北高南低，地形切割较为强烈，黄土冲沟发育。主要山梁及沟谷呈北东南西向，最高点位于井田西南部边界山梁上，标高为1534.90m，最低点位于井田南部边界沟谷，标高为1230.00m，相对高差304.90m，属中山区，为剥蚀型山岳地貌。三、水文井田内地表水属黄河流域。井田中部南北向分布的山梁构成本井田的自然分水岭，其东侧冲沟水均向东汇入曹村河，并往北流入昕水河。其西侧冲沟水均向西汇入黑龙关河之后往北注入昕水河，昕水河总体向西注入黄河。井田属黄河流域昕水河水系。四、气象本地区四季分明，昼夜温差较大，蒸发量大于降水量，属大陆半干旱季风型气候。据蒲县气象站近十年的观测资料，平均年气温912，7月份平均气温为26，1月份平均气温为-4；平均年降水量382.3mm，蒸发量1930.44m，蒸发量为降水量的5倍，结冰期为11月至翌年3月，最大冻土深度为86cm，平均积雪厚度21.43mm。无霜期为180天。夏秋季多东南风，冬春季多西北风，最大风速达18m/s。图1.1-1 井田交通位置图五、地震1979年12月，蒲县曾发生5级地震2次。据中华人民共和国标准GB500112001建筑抗震设计规范划分，本地区抗震设防烈度7度区，设计基本地震加速度值0.10g。六、经济概况蒲县位于山西省南部，现辖4镇11乡，面积1511km2，人口8.6万。全县共有耕地25万亩，农作物以小麦为主，其次有玉米、谷子、土豆等，植被覆盖中等。矿藏以煤为主，其次是铁、石灰石等。工业生产主要有原煤、焦炭等。畜牧业以猪、牛、羊为主。七、周边矿井及小窑井田北部为山西煤炭运销集团蒲县昊兴塬煤业有限公司，东南部为皖北煤业集团临汾西郭新生煤业有限公司，西南部为山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司。井田四邻关系见图1.1-2。1、山西煤炭运销集团蒲县昊兴塬煤业有限公司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晋煤重组办发【2009】86号文件关于临汾市蒲县宏源集团郭家山煤业有限公司、临汾西郭天煜煤业有限责任公司等十处煤矿企业兼并重组整合方案的批复，以山西煤炭运销集团公司作为兼并重组整合的主体，对山西蒲县乔家湾刘家山煤矿有限公司、山西蒲县昊润煤矿有限公司和山西蒲县菩萨洼煤业有限公司进行整合，整合后矿山名称变更为：山西煤炭运销集团蒲县昊兴塬煤业有限公司，关闭原山西蒲县乔家湾刘家山煤矿有限公司、山西蒲县昊润煤矿有限公司和山西蒲县菩萨洼煤业有限公司。整合前各矿均开采2号煤层，均为斜井开拓，正常涌水量为200m3/d，最大涌水量为450m3/d，为低瓦斯矿井。整合重组后批复生产能力为0.60Mt/a，设计先期开采地段为2号煤层，设计能力0.60Mt/a。整合后以刘家山矿为主力矿井进行改扩建设计，利用原刘家山主斜井作主井，原副斜井作行人斜井，原回风立井作风井，并在刘家山矿地面工业广场内副斜井南新凿一辅助运输斜井。同时预留原菩萨洼主斜井做后期回风井。全井田共布置四个井筒进行开拓。无越层越界开采情况。采煤方法：本次设计采煤方法为综合机械化采煤，一次性采全高，液压支架支护，全部垮落法管理顶板。图1.1-2 四邻关系示意图井田北部为昊兴塬煤矿，与本矿相邻边界处南部存在2003-2005年采空区，采空区面积44229m2，积水量约8544m3。2、皖北煤业集团临汾西郭新生煤业有限公司该矿始建于1997年，开采2、10号煤层，2、10号煤层联合布置开拓系统，即在2号煤层中建立2号煤层开采水平及简易井底车场，在10号煤层中建立永久水平，主斜井设2号煤仓和10号煤仓。为两立一斜井开拓，主斜井井口坐标X=4017672.394，Y=19527519.534，H=1290.075；副立井井口坐标X=4017508.085，Y=19527510.709，H=1295.576；回风立井井口坐标X=4017458.257，Y=19527493.324，H=1294.844。目前，2、10号开拓系统已基本形成。生产能力0.60Mt/a，走向长壁采煤法，中央并列机械抽出式通风，矿井为低瓦斯矿井，井下涌水量120180m3/d。与本矿边界未发现越界开采现象。与本矿边界有采空区分布，采空区有积水。无越层越界开采情况。3、山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司该矿以山西潞安矿业（集团）有限责任公司为主体将山西蒲县黑龙关煤业有限责任公司、山西蒲县邱家窑煤业有限责任公司等二座煤矿整合为一个矿井，整合后的矿井名为山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司。2009年12月29日山西省国土资源厅颁发的C1400002009121220051685号采矿许可证，批采2、9、10、11号煤层，井田面积9.7741km2，生产规模为0.90Mt/a。无越层越界开采情况。井田现开采2号煤层。采煤方法为走向长壁式，一次采全高，大巷采用皮带运输，皮带提升，工作面采用单体液压支柱配合金属顶梁支护。2号煤层井下瓦斯相对涌出量一般为2.08m3/t.d，绝对涌出量为0.64m3/min，二氧化碳相对涌出量为3.60m3/t.d，绝对涌出量为1.11m3/min。属低瓦斯矿井。自燃等级为级，倾向性质为自燃。8山西煤炭运销集团蒲县昊锦塬煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书（实施版） 第三章 矿井资源/储量、设计生产能力及服务年限 煤层地质资源量探明的资源量控制的资源量推断的资源量（333）工业资源/储量111b2S11122b2S22333 K值2 9.254.503.950.800.80 9.099 16.536.688.271.580.80 16.219+1073.8641.5530.232.080.80 73.4511 20.749.4210.540.780.80 20.58合计120.384.5057.653.9549.045.24119.33本井田内的永久煤柱损失包括井田中部的铁路煤柱、采空区煤柱、村庄煤柱及井田边界煤柱。井田境界煤柱宽度取20m，采空区煤柱宽度取30m，铁路煤柱宽度取2.0Km。矿井工业资源/储量119.33Mt，减去境界煤柱2.02Mt，铁路煤柱57.86Mt，村庄煤柱0.46Mt，采空区煤柱0.25Mt，获得矿井设计资源/储量为58.74Mt。矿井设计资源/储量见表3.1-5。4、矿井设计可采储量矿井设计可采储量=矿井设计资源/储量-工业场地、主要井巷和采区境界煤柱煤量采区回采率。井筒及工业场地煤柱按级保护级别维护，场地周围护带宽度取15m，移动角参考类似矿区选取，表土层移动角取=45、基岩层移动角取=72计算保护煤柱范围，煤柱量共64.82Mt。大巷煤柱按照大巷间距40m，大巷两侧40m，煤柱量共4.90Mt。采区境界煤柱按照两侧各留10m。采区回采率：按厚煤层75%、中厚煤层80%、薄煤层85%计算。经计算，矿井设计可采储量为40.88Mt。详见表3.1-5。各采区设计可采储量见表3.1-6。由于井田内中南铁路的压覆，同时中南铁路北部的三采区隶属关系尚未确定，根据业主要求和井田实际情况，铁路的北部三采区区暂按不开采考虑；同时，根据铁路规范要求，中南铁路压覆的资源也不允许开采。因此本次矿井设计范围为中南铁路南部的一采区和二采区。经计算，本次设计范围内矿井设计可采储量为28.65Mt。详见表3.1-7。山西煤炭运销集团蒲县昊锦塬煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书（实施版） 第三章 矿井资源/储量、设计生产能力及服务年限 表3.1-5 矿井设计可采储量汇总表 单位：Mt煤层矿井工业资源/储量永久煤柱矿井设计资源/储量保护煤柱采 区回采率（）开采损失设计可采储量村庄煤柱井田境界煤柱采空区铁路小计工业场地井下大巷小计2 9.090.070.110.255.826.252.840.00 0.00 0.00 85.00 0.422.429 16.210.00 0.140.00 9.05 9.197.020.231.161.3980.00 1.134.509+1073.450.301.460.00 32.7834.5438.910.363.013.3775.00 8.8926.6511 20.580.090.310.00 10.2110.619.970.110.730.8480.00 1.827.31合计119.330.462.020.2557.8660.5958.740.704.905.6012.2640.88 表3.1-6 分采区、分煤层设计可采储量汇总 单位：Mt采区煤层工业储量永久煤柱损失矿井设计 资源/储量保护煤柱损失采 区回采率开采损失设计可采储量村庄井田境界采空区铁路合 计工业广场井下大巷合计一采区21.600.050.050.190.000.291.310.000.000.0085.000.191.1293.380.000.000.000.000.003.380.231.161.3980.000.401.599+1028.320.180.920.000.001.1027.220.362.763.1275.006.0218.08114.420.060.080.000.000.144.280.110.650.7680.000.702.82合计37.720.291.050.190.001.5336.190.704.575.277.3123.61二采区20.470.030.000.060.000.090.380.000.000.0085.000.060.3290.000.000.000.000.000.000.000.000.000.0080.000.000.009+105.340.110.220.000.000.335.010.000.250.2575.001.193.57111.600.030.050.000.000.081.520.000.080.0880.000.291.15合计7.410.170.270.060.000.506.910.000.330.331.545.04三采区21.200.000.070.000.000.071.130.000.000.0085.000.170.9693.780.000.140.000.000.143.640.000.000.0080.000.732.919+107.010.000.320.000.000.326.690.000.000.0075.001.675.02114.350.000.170.000.000.174.180.000.000.0080.000.843.34合计16.340.000.700.000.000.7015.640.000.000.003.4112.23压覆区25.820.000.000.005.825.820.000.000.000.0085.000.000.0099.050.000.000.009.059.050.000.000.000.0080.000.000.009+1032.780.000.000.0032.7832.780.000.000.000.0075.000.000.001110.210.000.000.0010.2110.210.000.000.000.0080.000.000.00合计57.860.000.000.0057.8657.860.000.000.000.000.000.00合计119.330.462.020.2557.8660.5958.740.704.905.6012.2640.88 表3.1-7 本次设计范围内分采区、分煤层设计可采储量汇总 单位：Mt采区煤层工业储量永久煤柱损失矿井设计 资源/储量保护煤柱损失采 区回采率开采损失设计可采储量村庄井田境界采空区铁路合 计工业广场井下大巷合计一采区21.600.050.050.190.000.291.310.000.000.0085.000.191.1293.380.000.000.000.000.003.380.231.161.3980.000.401.599+1028.320.180.920.000.001.1027.220.362.763.1275.006.0218.08114.420.060.080.000.000.144.280.110.650.7680.000.702.82合计37.720.291.050.190.001.5336.190.704.575.277.3123.61二采区20.470.030.000.060.000.090.380.000.000.0085.000.060.3290.000.000.000.000.000.000.000.000.000.0080.000.000.009+105.340.110.220.000.000.335.010.000.250.2575.001.193.57111.600.030.050.000.000.081.520.000.080.0880.000.291.15合计7.410.170.270.060.000.506.910.000.330.331.545.04合计45.130.461.320.250.002.0343.100.704.905.608.8528.65中煤国际工程集团沈阳设计研究院 11山西煤炭运销集团蒲县昊锦塬煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书（实施版） 第三章 矿井资源/储量、设计生产能力及服务年限 第二节 矿井设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度矿井年工作日330d，井下采用“四.六”工作制，3班生产，1班准备及检修；地面采用“三.八”制，矿井每日净提升时间16h。二、矿井设计生产能力矿井批准生产能力0.60Mt/a，根据山西煤销集团未来发展需要，生产系统能力按3.0Mt/a考虑。1、煤层赋存和地质条件适应性分析井田地质条件简单，无断层和陷落柱发育，水文条件中等；井田煤层结构相对简单、煤层赋存稳定，主要可采煤层9+10号煤层平均可采厚度5.09m，煤层生产能力较大，适于装备综合机械化高产高效工作面进行开采。开采9+10号煤层时，全矿井配备一个大采高综采工作面即可满足0.6Mt/a的生产要求。2、储量大小适应性分析根据目前井田获得的资源/储量情况看，共获得保有资源/储量119.33Mt，本次设计范围内设计可采储量28.65Mt，矿井服务年限34.1a。由于矿井正在办理扩大井田西南境界和资源置换的工作，储量还有增大可能，服务年限也就有增加的可能；同时矿井井田中部铁路压覆资源量达57.86Mt，如果将这部分资源量解放，矿井服务年限可增加11a。3、外部建设条件适应性分析煤炭作为蒲县经济的支柱产业，从矿井外部建设条件和政策支持角度看完全具备建设0.6Mt/a矿井的条件。综合上述分析，昊锦塬煤业有限公司具备0.6Mt/a的建设条件。三、矿井服务年限矿井服务年限按下式计算：式中：T矿井服务年限，a； Z矿井可采储量，Mt； A矿井设计生产能力，Mt/a； K储量备用系数，取1.4。经计算，本次设计范围内（一、二采区）矿井服务年限为34.1a，其中一采区设计可采资源储量23.61Mt，服务年限为28.1a。若三采区仍隶属于本矿井，则矿井服务年限为48.7a。中煤国际工程集团沈阳设计研究院 18山西煤炭运销集团蒲县昊锦塬煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书（实施版） 第四章 井田开拓第四章 井田开拓第一节 开拓方式及井口位置一、影响井口位置及井田开拓方式选择的因素影响本矿井田开拓方式的选择因素有：煤层赋存特点、地质构造、整合煤矿现状、凿工程井地质条件、地形地貌等。（1）煤层赋存特点本井田主要可采煤层埋藏深度在10001300m左右，井田位于山区，地表最低点标高1230m，故宜采用平硐开拓。（2）地质构造本井田构造简单，总体为一走向北东、倾向南东的单斜构造，倾角212左右，一般5。井田内未发现断层、陷落柱，井田内未见岩浆岩侵入。利于平硐开拓布置。（3）整合煤矿现状昊锦塬煤业有限公司由山西蒲县金佛鑫煤业有限公司(关闭矿井)、山西蒲县坡河煤矿有限公司(已关闭)、山西蒲县曹村煤矿有限公司(保留矿井)、山西蒲县龙祥煤业有限公司(关闭矿井)和山西蒲县庆祥煤业有限公司(关闭矿井)进行整合，至2010年底，除曹村煤矿保留矿井为过渡生产外，其他矿井均已关闭。曹村煤矿保留过渡生产，现布置有两条井筒，分别是主平硐和副平硐，从充分利用整合资源的角度出发，曹村煤矿的两条井筒应该予以利用。（4）凿井工程地质条件井田范围一半被第四系黄土覆盖，基岩地层出露良好。第四系松散砂砾孔隙含水层富水性受地形地势及所处位置有关，一般富水性弱-中等。据井田外河床民井抽水试验，单位涌水量为0.332.72L/sm，含水较丰富。但井田内松散层均较薄，含水层富水性一般弱。二叠系砂岩裂隙含水层段地层在井田内广泛分布。主要由K7、K8、K10砂岩等组成。K7砂岩岩性以细粒砂岩为主，常相变为粉砂岩，裂隙不发育。钻孔消耗量小于0.05m3/h，裂隙不发育，富水性弱，属富水性弱的裂隙含水层。K10、K8砂岩含水层位于2号煤层以上，为煤层直接充水含水层，岩性多为中粒砂岩，裂隙稍发育，钻进消耗量一般小于0.05m3/h。据井田南东部约3.5km处的乔家湾煤炭详查区1703号钻孔抽水试验资料：钻孔单位涌水量0.0034L/sm，渗透系数0.0261m/d。本含水层富水性弱。太原组石灰岩岩溶裂隙含水层主要由K2、K3、K4三层石灰岩及中粒砂岩组成，井田内无出露，石灰岩平均总厚度15.33m。石灰岩岩溶裂隙发育不均一，发育的裂隙多由方解石脉充填，裂隙一般不发育。钻孔钻进该层段时，冲洗液消耗量稍有变化，个别钻孔出现漏水现象。一般增加泥浆浓度后均能堵漏，漏水现象不是很严重。据井田内ZK5号水文孔本含水层段抽水试验资料：钻孔单位涌水量0.0045L/sm，渗透系数0.0245m/d，水位标高为1255.98m。另据井田南东部约3.5km处的乔家湾煤炭详查区1703号钻孔抽水试验资料：钻孔单位涌水量0.00940.133L/sm，本含水层富水性弱-中等。从凿井工程地质条件看，可以采用普通法凿井。（5）地形地貌 井田地形总体呈北高南低，地形切割较为强烈，黄土冲沟发育。主要山梁及沟谷呈北东南西向，最高点位于井田西南部边界山梁上，标高为1534.90m，最低点位于井田南部边界沟谷，标高为1230.00m，相对高差304.90m，属中山区，为剥蚀型山岳地貌。工业场地选择受地形影响。二、井口位置与工业场地选择工业场地选择考虑的主要因素有首采区位置、地形条件、井田构造、煤柱留设情况、开采技术条件及矿井外部建设条件等。经过初选，矿井可选用的工业场地有三处，分别是原曹村煤矿工业场地、原龙祥煤矿工业场地和原曹村煤矿工业场地东侧500m处新扩增场地，三个场地概况及优缺点分述如下：1、原曹村煤矿工业场地曹村煤矿为过渡生产矿井，现布置有两条井筒，分别是主平硐和副平硐，主平硐长180m，宽3.2m，断面为8.48m2，料石砌碹，副平硐长135m，宽3m，断面为6.83m2，锚喷支护。该场地现有面积约3hm2，建有部分生产及办公福利设施。该场地优点是现有井筒可以利用，无需新征地，且现有井筒均为平硐，缺点是现有井筒成巷质量差，弯道多，断面小，井筒改造难度和工程量均大。2、原龙祥煤矿工业场地原龙祥煤矿工业场地现可以利用的井筒仅有一条，为三心拱形断面，支护方式为料石砌碹和锚喷支护，净宽3.7m，墙高2m，净断面10.96m2，至11号煤底板斜长780(至2号煤层底板370)，倾角19。其余井筒已关闭，不能利用。该场地距离外运公路远，较为狭窄。场地周围2号煤已全部采空，新建井筒选址困难，工业场地许多建构筑物需设置在2号煤采空区上，并且该场地地表较高，新建井筒工程量大，且位于先期开采地段中北部，场地及井筒压煤较多，对工作面布置造成影响。因此，该场地的利用仅适宜作为矿井风井场地，不宜做矿井主要生产场地。3、新扩增场地在曹村煤矿工业场地东侧500m处新选一工业场地，经现场踏勘，该场地标高与曹村煤矿基本一致，不受洪水影响，场地开阔，距离外运公路近，且场地北侧300m左右有一大型储煤场可以利用。该场地基本位于整合后矿井储量中心，煤层埋深相对其它区域较浅，作为整合后矿井工业场地优势明显。其主要缺点是与曹村煤矿场地之间存在王府庄村，矿井工业场地需要征用大量耕地，征地困难较大。经过上述分析，结合地形条件、井下各煤层采空区分布情况以及煤层储量分布情况，本着少占耕地的原则，经过多次现场调查和方案比较，充分听取了建设单位意见后，设计推荐的方案为利用原曹村煤矿工业场地作为整合后的主工业场地，利用原龙祥煤矿工业场地作为整合后风井场地。三、井田开拓方式的选择根据矿井设计生产能力，结合井田煤层赋存特征、开采技术条件等具体内容，设计提出井田开拓方案为平硐+立井混合开拓（即改造原曹村煤矿主、副平硐，新掘回风井）。矿井改造原曹村煤矿主平硐和主运输大巷作为整合后的主平硐，改造原曹村煤矿副平硐和总回风大巷作为整合后的副平硐，在原龙祥煤矿工业场地新掘一回风立井作为整合后矿井回风井。井上、下煤炭运输采用带式输送机连续运输；井上、下辅助运输采用无轨较轮车连续运输。井下巷道采用联合布置，在910号煤层中集中布置带式输送机、辅助运输大巷(下山)和回风大巷(下山)。开拓方案见图4.1-1。该方案的优点是：1、充分利用现井上下设施，减少了初期投资；2、建设工期短，矿井投产快；3、现有巷道已将初期开采区域探明，减少了隐伏构造等不可预见因素对矿井初期生产的影响；4、无需新征购地，减少了对耕地的占用和破坏。5、辅助运输采用无轨胶轮车运输，运输系统简单，运输效率高，系统安全可靠。其缺点是：1、原曹村煤矿工业场地地面狭窄，现有建筑物陈旧无序，均不可利用，改造量大；2、原曹村煤矿主、辅平硐及大巷成巷质量差，需进行改造，弯多坡多。通过上述分析，并结合整合矿井的实际条件，设计推荐井田开拓方案为平硐+立井混合开拓（即改造原曹村煤矿主、副平硐，新掘回风井）。第二节 开拓部署一、井筒数目影响井筒数目选择的主要因素有：1、井筒用途按用途应设：担负全矿井煤炭提升任务的井筒；担负人员、设备、材料、矸石等提升任务井筒；担负入风任务的井筒；担负矿井的回风任务的井筒。本矿井属于大型矿井，煤炭提升与辅助提升布置在一个井筒内，井筒直径较大，且不安全。故应单独设主井和副井，同时主井和副井井筒可以兼作入风井，回风井筒应单独设立，故本矿井不论初期还是后期至少布置主井、副井和回风井3个井筒。2、矿井设计生产能力山西煤炭运销集团蒲县昊锦塬煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书（实施版） 第四章 井田开拓图4.1-1 井田开拓方式平面图中煤国际工程集团沈阳设计研究院 19山西煤炭运销集团蒲县昊锦塬煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书（实施版） 第四章 井田开拓本矿井设计生产能力0.6Mt/a，但为满足生产系统保障能力3.0Mt/a，经计算，建设一个净宽4.0m主平硐，井筒内布置1.2m宽带式输送机，即可满足全矿井煤炭运输要求；建设一个净宽5.2m副平硐，采用无轨胶轮车运输，完全可以担负人员、设备、材料、矸石等运输任务；根据计算得出的矿井总回风量为135m3/s，布置一个净直径5.0m的风井井筒即可满足全矿井的回风任务。综上所述，本矿井共需布置3个井筒，即主井、副井和回风井。二、水平划分与标高确定井田内可采煤层为2、9、9+10和11号煤层，其中2和9号煤层间距平均90.01m，9和9+10、9+10和11号煤层平均间距为分别为1.65和4.76m。设计根据煤层间距将井田内4层可采煤层分为上、下两个煤组，其中2号煤层为上煤组，9、9+10和11号煤层为下煤组。2号煤层为薄煤层，储量小，且受小窑破坏严重，设计可采储量仅2.42Mt。设计将2号煤层作为矿井辅助开采水平，下煤组9、9+10、11号煤层联合布置，作为矿井主开采水平。主开采水平标高确定为主水泵房处大巷底板标高+1238m。三、开拓大巷布置井田内可采煤层为2、9、9+10和11号煤层，其中9+10号煤层为本井主要开采对象，初期综采工作面即开采9+10号煤层。本次设计范围内在9+10号煤层上部发育有局部可采煤层2号煤层，分布在井田的南部，与9+10号煤层间距平均90.01m，在煤层开采上存在压茬关系。设计为保证矿井初期开采赋存条件好、投产工程量少、外部建设条件好的9+10号煤层，并避开2号煤层对9+10号煤层的压茬影响，对巷道布置设计提出2个方案。一方案：一采区主水平巷道南北向布置，下山与主、副平硐直接连接。详见图4.2-1。二方案：井筒落底后沿东西向布置集中大巷，一采区主水平3条下山沿2煤东部可采边界南北向布置，分别与集中大巷连接。详见图4.2-2。一方案和二方案比较优缺点如下：（1）优点：中煤国际工程集团沈阳设计研究院 20山西煤炭运销集团蒲县昊锦塬煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书（实施版） 第四章 井田开拓图4.2-1 开拓巷道布置一方案中煤国际工程集团沈阳设计研究院 21山西煤炭运销集团蒲县昊锦塬煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书（实施版） 第四章 井田开拓一采区主水平煤炭运输为2段，环节少、效率高、运营费低； 接续面煤质好，售价高，效益好； 运输环节更加顺畅，避免了开采一采区西翼时折返运输，生产期间运营费用降低。（2）缺点：一采区东、西翼工作面推进长度不均等；开采2号煤层，工作面推进长度短，不利于长壁综采。由于本次设计范围内2号煤层周边采空区多、控制程度低，存在很多不确定因素，经与集团公司研究确定，2号煤层不做为主要考虑对象；同时本次设计9+10号煤层中布置的首采工作面和接续工作面均不在2号煤层的压覆区域，工作面的回采不会影响上覆的2号煤层；因此设计推荐巷道布置采用一方案。主要开拓巷道、井底车场和硐室布置在9+10煤层中。主、副平硐落底后沿9+10煤层向井田正南方向布置一组采区主要开拓巷道，即一采区三条下山；沿井田正东方向布置东翼开拓大巷，连接二采区巷道。每组大巷内含3条巷道，分别为带式输送机大巷（下山）、辅助运输大巷（下山）和回风大巷（下山），巷道中心距为40m。采区大巷均沿各采区的主采煤层布置，辅助运输巷大致沿煤层底板0.5m以上层位布置；带式输送机大巷大致沿煤层的中部布置，层位高于辅助运输大巷，带式输送机巷直接与主平硐带式输送机搭接；回风大巷大致沿煤层顶板下0.5m层位布置，煤层厚度减小时，各大巷层位相对集中。主要大巷断面见图4.2-35。四、采区划分与接替1、采区划分原则（1）以可采范围和资源/储量有限，层间距较大，不宜联合布置的煤层划分为独立的采区；（2）主要开拓大巷作为采区的分界线；（3）初期开采的采区尽可能减少反向运输；中煤国际工程集团沈阳设计研究院 22山西煤炭运销集团蒲县昊锦塬煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书（实施版） 第四章 井田开拓图4.2-2 开拓巷道布置二方案中煤国际工程集团沈阳设计研究院 23山西煤炭运销集团蒲县昊锦塬煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书（实施版） 第四章 井田开拓图4.2-3中煤国际工程集团沈阳设计研究院 70图4.2-4图4.2-5（4）以开采技术的合理性进行划分。2、采区划分根据全井田煤层赋存情况和矿井开拓部署，本次设计范围内共划分两个采区。井田南部闫家沟村庄保护煤柱以西为一采区，以东为二采区。采区特征见表4.2-1。表4.2-1 采区特征表序号采区名称工业资源/储量（Mt）主采煤层煤层倾角（）采区尺寸备注走向长度（m）倾斜长度（m）面积（m2）1一采区37.729+10080.93.63.962二采区7.419+10081.20.60.8O五、煤层开采顺序矿井煤层开采顺序为下行式开采。虽然一采区南部2号煤层与9+10号煤层存在压茬，但由于2号煤层回采可靠性需进一步论证，而且设计的初期回采工作面和接续工作面布置均一采区北部靠近井底位置，回采不会影响上部赋存的2号煤层，因此同一采区范围内煤层开采顺序依次为9号、9+10号、11号煤层。一采区南部边界存在压茬关系，为减少矿井初期井巷工程量、减少建设投资、缩短建设工期，保证矿井初期效益，矿井初期回采工作面布置在井底车场附近，避开2号煤层和9+10号煤层压茬的影响。采区接续见表4.2-2。表4.2-2 采区接续表序号采区名称设计可采储量（Mt）生产能力（Mt）服务年限（a）接替顺序51015202530351一采区23.613.028.12二采区5.043.06.0第三节 井 筒一、井筒用途、布置及装备根据开拓部署，矿井移交生产时建成三条井筒，分别为主平硐、副平硐和回风立井。主平硐：已有扩刷改造。井筒倾角04，斜长1325m，净宽4.0mm，表土段直墙半圆拱断面，基岩段矩形断面；主要担负全矿井的煤炭提升任务，并兼作入风井及安全出口。井筒内装备带宽1000mm、带强1600N/mm、功率2315kW、提升能力1000t/h带式输送机。井筒内敷设排水管路、洒水管路、压风管路等。井筒断面详见图4.3-1。副平硐：已有扩刷改造。井筒倾角06，斜长1311m，净宽5.2mm，表土段直墙半圆拱断面，基岩段矩形断面；主要担负全矿井辅助运输任务，如人员、材料、设备、矸石等提升任务，并兼作矿井安全出口及主要入风井筒。设联络巷与主平硐连通。为了节省井筒工程量，设计考虑轻型无轨胶轮车在井筒内双向运行，重型无轨胶轮车在井筒内单向运行。井筒断面详见图4.3-2。回风立井：新掘。井筒净直径5.0m，井筒长度185m，担负矿井回风任务。井筒内布置排水、灌浆等管路，同时装备梯子间作为矿井一个安全出口。井筒断面详见图4.3-3。井筒特征见表4.3-1。二、井筒施工方法矿井移交生产时建成三条井筒，分别为主平硐、副平硐和回风立井。其中主、副平硐主要为在已有平硐基础上扩刷改造，只有回风立井为新掘。1、新掘井筒穿过地层情况井田范围一半被第四系黄土覆盖，基岩地层出露良好。根据基岩地层出露情况和钻孔揭露地层资料，井田地层由老至新以次为：奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、上统太原组、二叠系下统山西组与下石盒子组、上统上石盒子组及第四系中、上更新统。图4.3-1图4.3-2图4.3-3表4.3-1 井筒特征表井 筒 名 称主平硐副平硐回风立井井口坐标（m）经距（Y）19527114.33419527048.16919527502.000纬距（X）4022989.0974023004.3544021802.000井口高程（m）+1269.0401271.0001312.500提升方位角（）393590井筒倾角（）040690水平高程（m）第一水平1238.3001239.7001127.5最终水平井筒深度（斜长）（m）第一水终水平井筒净宽（直径）（m）净4.05.25.0掘进4.24/5.005.44/6.206.0井筒断面（m2）净11.1/12.816.9/18.219.6掘进16.6/14.724.4/21.328.3/25.5井筒支护材料锚网喷+锚索/钢筋砼锚网喷+锚索/钢筋砼钢筋砼/砼砌碹厚度 (m)0.12/0.50.12/0.500.5/0.35井筒装备1.0m宽带式输送机、排水、洒水、压风管路消防洒水管路排水、灌浆管路梯子间（1）奥陶系中统峰峰组（O2f）为含煤地层基底，主要由灰深灰色厚层状石灰岩、泥质灰岩组成，隐晶质结构，厚层状构造，质较硬、性硬脆，局部含白云质灰岩，裂隙发育，并被方解石充填，顶部有铁染现象。钻孔揭露该组最大厚度100.00m。（2）石炭系中统本溪组（C2b）本组厚度15.0030.35m，平均厚25.14m。中、上部含一层较稳定的石灰岩，间夹铝质泥岩、石英砂岩、泥岩；下部以铝质泥岩为主，间夹中、细粒砂岩，底部铝质泥岩中含结核状、团块状黄铁矿，俗称“山西式铁矿”。与下伏峰峰组地层呈平行不整合接触。（3）石炭系上统太原组（C3t）自K1石英砂岩底至K7砂岩底，地层一般厚86.6896.75m，平均厚92.63m。与下伏本溪组地层呈整合接触。主要为深灰色的石灰岩、细粒砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成的海陆交互相沉积地层。底部K1砂岩为灰白色中、细粒石英砂岩。下部以泥岩、粉砂岩、石灰岩及9号、10号（9号、10号合并为一层）、11号煤层组成。中部为K2、K3及K4石灰岩，中夹泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩及7上号、7号、8号煤层组成。上部以砂质泥岩、粉砂岩为主，夹薄层钙质泥岩及5号不可采的薄煤层，煤层局部相变为油页岩，为本区主要含煤地层之一。（4）二叠系下统山西组（P1s）自K7砂岩底至K8砂岩底，地层一般厚27.5040.50m，平均33.12m。与下伏太原组地层呈整合接触，主要由灰白色细粒砂岩、灰黑色泥岩、粉砂岩及1、2号煤层组成的河流相沉积地层。为本区最重要的含煤地层之一。其中2号煤层为稳定的大部可采煤层，局部已采空；1号煤层不可采。（5）二叠系下统下石盒子组（P1x）自K8砂岩底至K10砂岩底，地层厚92.80121.85m，平均厚106.90m。与下伏山西组地层呈整合接触。（6）二叠系上统上石盒子组（P2s）本组地层自K10砂岩底至K13砂岩底。与下伏下石盒子组呈整合接触。按岩性组合特征分为上、中、下三段，区内仅赋存有下段地层，出露最大厚度98.80m左右。（7）第四系中、上更新统（Q2+3）第四系中、上更新统(Q2+3)：为灰黄色亚砂土、亚粘土夹多层红褐色古土壤层，含钙质结核。与下伏地层呈角度不整合接触。广泛分布于沟谷两侧及山垣上，黄土厚度一般为028.00m，平均12.00m。主要含水层：根据地质报告，井田内含水层由上至下分别为第四系松散砂砾孔隙含水层、二叠系砂岩裂隙含水层、太原组石灰岩岩溶裂隙含水层和奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层。其中第四系抽水试验单位涌水量为0.332.72L/sm，含水较丰富，但井田内松散层均较薄，含水层富水性一般弱；二叠系钻孔单位涌水量0.0034L/sm，富水性弱；太原组含水层钻孔单位涌水量0.0045L/sm，富水性弱-中等；奥陶系含水层钻孔单位涌水量为0.6491.015L/s.m，井田内