山西东瑞煤业设计2011.1.26.doc

山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 1 前前 言言 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司是山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导 组办公室以晋煤重组办发 2009 84 号文 关于临汾市古县煤矿企业兼并重组整合方案 部分 的批复 批准的兼并重组单保矿井 兼并重组后主体企业为山西煤炭运销集团有 限公司 2009 年 12 月 山西省国土资源厅为该公司颁发了采矿许可证 证号为 C1400002009121220052451 批准开采 2 9 号煤层 生产规模 600kt a 矿区面积 4 8713km2 2010 年 10 月 我院接受山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司委托 编制 山 西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合初步设计 一 编制矿井兼并重组整合设计的依据一 编制矿井兼并重组整合设计的依据 1 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晋煤重组办发 2009 84 号 关于临汾市古县煤矿企业兼并重组整合方案 部分 的批复 3 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司 采矿许可证 4 山西省人民政府办公厅晋政办发 2009 100 号文 关于集中办理兼并重组整合 煤矿证照变更手续和简化项目审批程序有关问题的通知 5 山西省煤炭地质 148 勘查院于 2010 年 10 月编制的 山西煤炭运销集团古县东瑞 煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告 及临煤审发 2010 37 号 关于山西煤炭运 销集团古县东瑞煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告的批复 6 煤炭科学研究总院沈阳研究院 2010 年 11 月编制的 山西煤炭运销集团古县东瑞 煤业有限责任公司地面固定瓦斯抽采系统工程初步设计 及 2010 年 12 月 23 日临汾市煤 炭工业局以临煤审发 2010 48 号对该瓦斯抽采设计的批复文件 7 临汾市煤炭工业局临煤审发 2010 47 号 关于山西煤炭运销集团古县东瑞煤 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 2 业有限公司开采 2 号 3 号煤层矿井瓦斯涌出量预测的批复 文件 8 国家安全生产监督管理总局 国家煤矿安全监察局 2010 年颁发的 煤矿安全规 程 2010 年版 9 煤炭工业矿井设计规范 GB50215 2005 10 国家有关煤矿安全的政策 法律 法规 11 煤矿提供的有关资料 二 设计的指导思想二 设计的指导思想 根据 煤炭工业矿井设计规范 充分利用矿井现有的设施及设备 充分考虑矿井建 设的特点 同时本着投资少 见效快 效益好的原则进行设计 坚持一切从实际出发 合理布置以采 掘 运为中心的各主要生产环节 力求系统简单 运行安全可靠 采用 新设备 应用新工艺 提高采掘机械化水平 加强环境保护 积极开展 三废 治理 减少污染 变废为宝 对工业废水 生活污水 锅炉烟气进行处理 达标后排放 三 兼并重组整合设计的特点三 兼并重组整合设计的特点 1 本次设计主要针对兼并重组整合后的山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司井 田内 2 号 3 号煤层可采资源进行开拓布置及回采工艺设计 2 井下运输大巷 轨道大巷沿 3 号煤层布置 回风大巷沿 2 号煤层布置 大巷采用 联合布置的方式 这样可以做到投资省 见效快 有利于进一步探明地质构造和煤层赋 存条件 3 设计回采工作面采用综合机械化采煤工艺 全部垮落法管理顶板 4 井下煤炭运输采用胶带输送机 辅助运输采用无极绳绞车牵引矿车 5 充分利用现有井巷工程 土建设施和机电设备 四 设计的主要技术经济指标四 设计的主要技术经济指标 1 设计生产能力 600kt a 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 3 2 井巷工程量 5890m 掘进体积 70022 4m3 3 工业建筑总体积 49420m3 4 行政及福利建筑面积 9315m2 5 矿井在籍人数 534 人 6 原煤生产效率 5 1t 工 7 本次设计新增固定资产投资 28742 2 万元 其中井巷工程为 6321 88 万元 土建工 程 3618 4 万元 设备及工器具购置 10864 21 万元 安装工程 3687 29 万元 其它基本建设费 用 2369 95 万元 工程预备费 1880 4 万元 新增吨煤投资 479 04 元 已有投资 4000 万元 8 建设工期 18 个月 9 原煤吨煤成本 182 18 元 五 存在的主要问题及建议五 存在的主要问题及建议 1 井田内各煤层为容易自燃 自燃煤层 在今后煤层开采时 要及时密闭巷道 采 取防煤层自燃措施 预防煤层自燃 2 各煤层煤尘具有爆炸危险性 要及时清除巷道壁浮尘或及时洒水 防煤尘飘散 3 该矿井为高瓦斯矿井 在生产过程中要定期进行瓦斯测试工作 并做好瓦斯抽放 工作 加强井下通风 防止瓦斯局部积聚发生瓦斯爆炸事故 4 采空区积水积气是一大安全隐患 需加强 3 号煤层采空区积水的动态观测及位置 核实 做好探放水工作和瓦斯管理工作 5 注意隐伏构造的存在 并进行详细观察其导水性 预留保安煤柱 对于井田内钻 孔 注意钻孔封闭的完好性 并预留保安煤柱 6 加强地表塌陷及裂缝的管理工作 7 建议加强生产矿井地质工作 全面收集井下资料 及时建立有关台帐 卡片 进 行综合编录 根据地质规律预测回采工作面开采条件 为安全开采提供技术依据 8 矿井建设及生产过程中必须加强环境保护工作 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 4 9 建议业主尽快委托有相关资质的单位提交建设项目环境影响评估报告 第一章第一章 井田自然概况及矿井开发现状井田自然概况及矿井开发现状 第一节第一节 井田自然概况井田自然概况 一 交通位置一 交通位置 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司煤矿 以下简称井田 位于古县前窑沟村 行政区划属古县北平镇管辖 其地理坐标为 东经112 07 11 112 09 21 北 纬36 29 21 36 31 01 井田交通以公路为主 安泽 北平的县级公路从井田内西部通过 沿该公路往东南 约17km到安泽县的唐城镇 向西北约7km到北平镇 经北平镇向东北转东 东南可到达沁 源县 向西南可到达古县县城 由古县县城向东南约18km可到达309国道 交通运输较为 便利 详见交通位置图1 1 1 二 地形地貌 水系 气候条件及地震二 地形地貌 水系 气候条件及地震 井田位于太岳山区 霍山东部 区内地形复杂 沟谷发育 沟谷多呈 V 字型 井田东部发育北东向的山梁 西南边界处发育一条较大沟谷 老虎沟 其余沟谷多呈近 南北向及北西向 总体地势东北高 西南低 最高点位于井田东北部边界山梁处 标高 1404 3m 最低点位于井田西南部蔺河河床 标高 1150 5m 最大相对高差 253 8m 属中 山区 该井田属黄河流域沁河水系 沁河支流蔺河 井田内沟谷发育 但无常年性地表水 体 西南有一条大的河谷 自西南向东南流入蔺河 河谷为季节性河流 平时干枯无水 大雨或长时间降水有短暂的水流 该区属大陆性气候 根据古县气象台观测记录 该区 7 8 9 三个月为雨季 降水 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 5 量最小为 463 3mm 1972 年 最大为 861 6mm 1975 年 蒸发量最小为 1306 7mm 1983 年 最大 1609 6mm 1972 年 蒸发量大于降水量 2 3 倍 冬春两季雨雪较少 夏末秋 初雨量较大 一月份气温最低 平均为零下 5 5 七月份气温最高 为 25 5 年平 均气温 9 2 十一月份开始结冰 次年三月份开始解冻 冻土深度最大为 750mm 1976 1977 年 最小为 370mm 1972 1973 年 该区夏季多东南风 冬春季多西北风 最大风速 21 0m s 根据 GB18306 2001 中国地震动参数区划图 该区地震顶分置加速度为 0 20g 地 震动反应谱特征周期为 0 35s 根据山西省地震基本烈度区划图 该区处于临汾和邢台 两大地震带之间为相对稳定区 根据 GB50011 2001 建筑抗震设计规范 该区地震烈 度为 8 度 三 区域经济三 区域经济 古县辖 4 镇 6 乡 农作物以玉米 谷子 高粱等杂粮为主 县境内矿藏种类繁多 以煤 铁 铜 铅 石英石 石灰石 铝土矿等为主 工业以煤炭 炼铁为主 并有农 机 电力 皮麻 砖瓦等生产 第二节第二节 兼并重组整合前兼并重组整合前煤矿生产建设情况煤矿生产建设情况 一 矿井生产建设概况一 矿井生产建设概况 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司前身为古县北平镇千佛沟煤矿 2007 年 1 月更名为山西古县东瑞煤业有限公司 始建于 1990 年 1995 投产 原井田面积 4 8713km2 批准开采 2 3 号煤层 2 号煤层布置有巷道 但未正式开采 现开采 3 号煤 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 6 层 2004 年采煤方法改革后 核定生产能力为 210kt a 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 84 号 关于临汾市古县煤矿企业兼并 重组整合方案 部分 的批复 原古县东瑞煤业有限公司由山西煤炭运销集团有限公司 兼并重组 更名为山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司 为单独保留矿井 整合后井 田面积不变 批准开采 2 9 号煤层 矿井生产能力由 210kt a 提升为 600kt a 该矿开拓方式为两立一斜混合开拓 运输大巷布置在 3 号煤层 回风大巷布置在 2 号煤层 主立井直径 5 0m 垂深 216m 净断面 19 62m2 为混合提升 主提升装备一台 2JK 2 5 1 2 型双滚筒绞车 4t 双箕斗担负提煤 副提升装备一台 JTP 1 6 提升机 1t 普通罐笼担负升降人员 下放材料等任务 同时进风 敷设管线 回风立井直径 2 8m 垂深 200m 净断面 6 15m2 安装 2 台 BDK 638 18 型对旋防爆轴流式风机 为矿井专用 回风井兼作安全出口 斜井作为安全出口 斜长 229m 净断面 4 4m2 采煤方法为高档普采 回采工作面采用单体液压支柱配合 型梁支护 采用全部垮 落法管理顶板 工作面采用刮板机运输 顺槽 运输大巷采用皮带运输 矿井通风方式 为中央并列机械抽出式通风 矿井正常涌水量 300m3 d 最大涌水量 450m3 d 据临煤审发 2009 119 号文批复 该矿为高瓦斯矿井 该矿 2009 年 9 月井下采样 经临汾煤炭中心化验室测试 3 号煤层具煤尘爆炸性 自燃倾向性为自燃 二 能利用的井巷工程二 能利用的井巷工程 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合后现有井巷工程除原有 三条大巷刷大 部分段 和原主立井进行改造后可利用外 其余井巷工程均不能利用 其 断面特征表详见表 1 2 1 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 7 表 1 2 1 能利用的井巷断面特征表 序号井巷名称 断面 形状 支护 形式 净宽 净直径 m 净断面 m2 掘进断面 m2 1原主立井圆形 混凝土 浇筑 5 019 6324 6 2运输大巷矩形 锚网 索喷 3 89 510 4 3轨道大巷矩形 锚网 索喷 3 89 510 4 矩形 锚网 索喷 3 89 510 4 梯形工字钢 2 555 674回风大巷 矩形锚网 索喷 4 01213 02 三 兼并重组整合前各矿井筒装备三 兼并重组整合前各矿井筒装备 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合前各矿井筒装备详见表 1 2 2 整合前各矿井井筒装备整合前各矿井井筒装备 表 1 2 2 矿井名称井筒名称提升设备名称提升容器备注 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 8 原东瑞煤矿主提升机2JK 2 5 1 2双箕斗 4 吨 钢丝绳罐道钢井 架 26 米 原东瑞煤矿副提升机 JTP 1 6 一个罐笼 1 吨 钢丝绳罐道钢井 架 15 米 四 四 四邻关系四邻关系 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司煤矿井田内无其它小煤矿开采 井田西北 部与山西鸿兴煤业有限公司井田相邻 西南部与山西蔺润煤业有限公司井田相邻 东南 与山西泓翔煤业有限公司井田相连 四邻关系见图 1 2 1 鸿兴煤业有限公司 由山西康泰煤业有限公司 山西古县瑞祥煤业有限公司 山西 鸿兴煤业有限公司整合而成 原批准开采 2 3 号煤层 三矿生产能力合计 720kt a 整 合后批准开采 2 9 号煤层 生产能力为 600kt a 现开采 3 号煤层 立井开拓 采煤方 法为长壁式 一次采全高 工作面单体液压支柱配绞接顶梁支护 采用全部垮落法管理 顶板 井下涌水量 165 285m3 d 为低瓦斯矿井 南部采空区边界距离该井田较近 据 调查其采空区内有积水 所以在边界附近开采时需注意防范 调查该矿无越层越界开采 现象 蔺润煤业有限公司 由原贾寨村煤矿与贾寨村煤矿二坑口整合而成 井田面积 2 1663km2 批准开采 2 3 号煤层 生产能力 300kt a 整合前为 2 3 号煤层联合开采 现在开采 2 号煤层 斜井开拓 采煤方法为长壁式炮采 一次采全高 全部垮落法管理 顶板 矿井涌水量 72 192m3 d 为低瓦斯矿井 据调查 该矿采空区距离该井田较远 且有井田边界隔离煤柱 其采空区积水不会对该井田造成影响 无越层越界开采现象 泓翔煤业有限公司 为单独保留矿井 批准开采 2 3 9 10 11 号煤层 核准生 产能力 600kt a 现开采 3 号煤层 两立井一斜井混合开拓 采煤方法为高档普采 回 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 9 采工作面采用 DZ 25 型单体液压支柱配合 HDJA 1000 型铰接顶梁支护顶板 掘进面采 用锚网支护 采用全部垮落法管理顶板 矿井通风方式为中央并列机械抽出式通风 矿 井正常涌水量 240m3 d 最大涌水量 360m3 d 据调查 该矿采空区距离该井田较远 且 有矿界隔离煤柱 其采空区积水不会对该井田造成影响 无越层越界开采现象 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 10 第二章第二章 兼并重组整合建设条件兼并重组整合建设条件 第一节第一节 资源条件资源条件 一 井田地质勘探程度及地质报告批准文号一 井田地质勘探程度及地质报告批准文号 2010 年 10 月 山西省煤炭地质 148 勘查院提交了 山西煤炭运销集团古县东瑞煤 业有限公司兼并重组整合矿井地质报告 2010 年 11 月 15 日 临汾市煤炭工业局以临 煤审发 2010 37 号文予以批复 按照国土资源部颁发的 煤 泥炭地质勘查规范 DZ T0215 2002 规定 该井田地质构造简单 井田内各煤层厚度稳定 均达到了勘探程 度 可以作为矿井建设的地质依据 二 矿井地质二 矿井地质 一 区域地质简况 1 区域地层 井田位于沁水煤田古县矿区北部 区域地层由老到新有太古界 上元古界 古生界 中生界及新生界 缺失下元古界 古生界的奥陶系上统 志留系 泥盆系以及石炭系下 统 中生界的侏罗系 白垩系 新生界下第三系及上第三系中新统 详见区域地层表 2 1 1 见区域地层表 2 1 1 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 11 区域地层表区域地层表 表 2 1 1 界系统组代号厚度岩性特征 全新统Q40 30松散的砂 卵 砾石 亚粘土 亚砂土 马兰组Q3m0 20灰黄色亚亚粘土 疏松 垂直节理发育 上更新统 丁村组Q3d0 30 浅棕褐色 黄绿色亚粘土 顶部含褐红色古土 壤 中更新统离石组Q2l0 50 棕黄 微显红色亚粘土 大孔隙 节理不发育 夹古土壤 上部钙质结核发育 午城组 Q1w 10 20棕黄 浅棕黄色亚粘 坚硬无节理 第四系 下更新统 泥河湾组Q1n砂砾岩 砂岩 棕色 灰绿色 夹古土壤 静乐组N2j5 50 半胶结钙质粘土 红色粘土 砂质粘土及透镜 状砂砾互层 新 生 界 上第三系上新统 南坛组N2n20 80灰绿 灰黄色淡水灰岩 下部底部为砾岩 上统延长组T3y1183 477土黄色 肉红色厚层长石砂岩夹紫红色泥岩 铜川组T2t405 615杂色厚层长石砂岩 紫红色 灰绿色泥岩 中统 二马营组T2er567 670黄绿色厚层长石砂岩夹紫色泥岩 砂质泥岩 和尚沟组T1h193 201淡紫 紫红色厚层细砂岩与紫红色泥岩互层 中生界三叠系 下统 刘家沟组T1l338 393 紫红色厚层中细粒砂岩 粉砂岩夹同生砾岩和 少量砖红色泥岩 石千峰组P2sh98 175砖红色泥岩夹紫红色砂岩和灰白色淡水灰岩 上统 上石盒子组P2s402 525硬砂岩 硬砂质长石石英砂岩及砂质泥岩 下石盒子组P1x68 116 上部具紫色斑点黄绿色泥岩 具铁质鲕粒杂色 铝质泥岩 下部黄绿色砂岩夹灰色泥岩及煤线 二叠系 下统 山西组P1s36 68灰白 灰黑色砂岩 泥岩和煤层 煤线 上统太原组C3t71 142灰岩 泥灰岩 砂岩 泥岩及煤层等 上古生界 石炭系 中统本溪组C2b9 34 底部山西式铁矿 铝土岩 中部泥岩夹薄层灰 岩 上部泥岩 石英砂岩夹煤线 峰峰组O2f70 120灰黄 灰白色白云质泥灰岩夹泥岩 上马家沟组O2m229 268 下部泥灰岩 角砾状泥质灰岩 底部夹石膏 中部中厚层豹皮灰岩 白云质灰岩及泥质白云 岩 上部中厚层状灰岩夹薄层泥灰岩 泥质灰 岩 白云质灰岩 中统 下马家沟组O2x37 90 下部泥质灰岩或白云质灰岩 白云质泥灰岩 上部中厚层灰岩 夹薄层灰岩 上部中厚层状 灰岩 白云质泥质灰岩 奥陶系 下统O1124 162燧石白云岩 白云岩 夹泥质白云岩 凤山组 3f 50 95中上部巨厚层结晶白云岩 下部泥质白云岩 长山组 3c 6 15泥质白云岩 竹叶状白云岩上统 崮山组 3g 40 46灰岩夹竹叶状灰岩 底部薄状白云岩 张夏组 2z 122 148 下部竹叶状石灰岩 夹薄层泥质灰岩 中上部 厚层至巨厚层状鲕状灰岩 下 古 生 界 寒武系 中统 徐庄组 3x 68 121上部灰岩 白云岩 中下部下部泥岩 砂岩 上元古界长城系下统霍山组Zch58 87石英砂岩 底部有砾岩 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 12 上太古界太岳山群金沟组Atj1700混合岩化石英岩 含榴长石石英岩 中太古界霍县群Ah1950各类片麻岩 变粒岩 浅粒岩等 2 区域构造 该井田位于沁水煤田西部边缘一带 区域地质构造受控于新华夏系低级别多字型构 造 在沁水煤田的北部为北纬 38 区域东西向构造带 东部为太行山经向构造带 西部 为霍山 吕梁山经向隆起带 南部为晋东南山字型构造体系 受此区域地质的控制和影 响 区内的地层走向及主要构造线方向均为北北东至北东向 地层倾角不大 并伴有轴 向北东向的宽缓褶曲和断层构造 该井田位于区域次级构造霍山背斜之东南翼 3 区域含煤特征及含煤性 该区主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组 含煤地层总厚 161m 含煤 11 15 层 煤层总厚 7 5m 含煤系数 4 4 太原组含煤 8 9 层 煤层总厚 5 24m 含煤系数 4 4 山西组含煤 3 6 层 煤层总厚 2 29m 含煤系数 2 7 山西组煤层为瘦煤 焦煤 太原组煤层为瘦煤 贫煤 二 矿井地质 1 地层 该井田位于沁水煤田的中西部边缘 霍东矿区西南部边缘 井田内地层由老至新依 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 下石盒 子组 上石盒子组及第四系中上更新统地层 现自下而上分述如下 奥陶系中统峰峰组 O2f 埋藏于井田深部 为煤系地层之基盘 岩性为灰 深灰色 厚层状海相石灰岩 泥 质灰岩和白云质灰岩组成 其顶部为浅褐色或浅灰色石灰岩 白云质灰岩组成 坚硬性 脆 该组下部含石膏层 本组地层厚度大于 100 00m 石炭系中统本溪组 C2b 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 13 埋藏于井田深部 平行不整合于奥陶系侵蚀基准面上 上部为灰 深灰色泥岩 砂 质泥岩 细砂岩 下部分布有不连续不稳定的褐黄色黄铁矿及结核 厚度为 9 50 60 45m 平均厚度为 55 35m 石炭系上统太原组 C3t 为一套海陆交互相含煤建造 井田主要含煤地层之一 由灰黑色泥岩 砂质泥岩 灰色中细砂岩和 3 层石灰岩及 4 5 6 6下 7 7下 8 9上 9 号层煤组成 底部以 一层灰白色细砂岩 K1 与本溪组分界 本组厚度 81 50 137 20m 平均 119 72m 其中本 组分为下 中 上三段 下段厚度 20 50 41 20m 平均 36 40m 中段厚度 29 20 36 60m 平均 32 92m 上段厚度 31 20 52 80m 平均 50 40m 二叠系下统山西组 P1s 与下伏太原组连续沉积 为一套陆相碎屑岩沉积含煤建造 井田主要含煤地层之一 由灰 深灰色中细砂岩 粉砂岩 砂质泥岩 泥岩及 1 2 2下 3上 3 3下号煤层组成 底部以一层含有菱铁质结核的细砂岩 K7 与下伏地层整合接触 本组厚度为 29 87 44 15m 平均厚度为 38 53m 二叠系下统下石盒子组 P1x 为一套陆相碎屑岩沉积建造 主要由黄绿色 灰白色中细砂岩 砂质泥岩及泥岩组 成 其底部以一层灰白色 风氧化后呈灰黄 灰绿色厚层状的中细砂岩 K8 为底 与下 伏地层呈整合接触体组地层下部尚有灰黑色泥岩 煤线 而其上部出现紫红色含鲕粒的 铝质泥岩或砂质泥岩 本组厚度 86 52 106 98m 平均 98 70m 左右 二叠系上统上石盒子组 P2s 本组区内广泛分布 主要为一套黄绿色的砂岩 砂质泥岩及紫红色泥岩 铝土泥岩 叠词出现 互为夹层的广阔湖盆河流相沉积 井田内最大残留厚度 320 00m 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 14 第四系 中上更新统 Q2 3 底部为亚粘土与亚砂土组成 呈淡黄色 含钙质结核和岩石碎屑 中部为黄土层 垂直节理发育 形成黄土峭壁与黄土柱 局部具有底砾岩 上部为现代冲积层 冲积层 由含砂质次生黄土组成 厚度约 0 10 00m 全新统 Q4 厚 0 10 00m 一般 5 00m 系近代冲 洪 积层 分布于大小沟谷中 多以灰岩 砂 岩之砾及卵石 砂粒组成 常混杂泥质 分选差 2 构造 井田总体为一走向北东 倾向南东的单斜构造 地层倾角 4 10 生产中在巷道 中见落差小于 3m 的正断层 7 条 分析其分布位置 落差及倾斜方向 可连为 2 条落差等 于 3m 的正断层 3004 回风顺槽和 3004 运输顺槽以及水井附近所见的 3 条小断层连为 1 条 为 F1 断层 走向北西西 倾向南南西 倾角 54 落差 3m 运输大巷和 3007 3009 工作面所见的 4 条小断层连为 1 条 为 F2 断层 走向北西西 倾向南南西 倾角 68 落差 3m 未发现陷落柱及岩浆岩侵入体 地质构造简单 三 煤层与煤质三 煤层与煤质 一 煤层 1 含煤性 井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组 共含煤 15 层 煤层 编号自上而下为 1 2 2下 3上 3 3下 4 5 6 6下 7 7下 8 9上及 9 号 其 中全区发育之稳定可采煤层有 4 层 编号为 2 3 9上 9 其余为不可采煤层 含煤地 层平均总厚 158 25m 煤层总厚 9 88m 含煤系数 6 24 其中可采煤层 2 3 9上 9 号 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 15 总厚 5 32m 可采含煤系数 3 36 山西组 本组厚 38 53m 共含煤 6 层 煤层自上而下编号为 1 2 2下 3上 3 3下号 其 中稳定可采煤层为 2 3 号 其余为不可采煤层 煤层总厚 4 93m 含煤系数 12 80 其 中可采煤层平均总厚 3 25m 可采含煤系数 8 43 太原组 本组厚 119 72m 共含煤 9 层 煤层自上而下编号为 4 5 6 6下 7 7下 8 9 上 9 号 其中全区发育稳定可采煤层为 9上 9 号煤层 其余为不可采煤层 煤层总厚 4 95m 含煤系数 4 13 其中可采煤层总厚 2 07m 可采含煤系数 1 73 2 可采煤层 井田内可采煤层为 2 3 9上 9 号煤层 可采煤层特征见表 2 1 2 现自上而下分 述 2 号煤层 位于 K8中细砂岩之下 上距 K8砂岩 平均 14 99m 煤层厚 0 80 1 00m 平均 0 89m 不含夹矸 结构简单 全井田稳定可采 顶板为泥岩或砂质泥岩 底板为泥岩 3 号煤层 位于 2 号煤层之下 K7粉细砂岩之上 上距 2 号为 9 33 15 15m 平均 13 08m 下 距 K7砂岩 平均 7 20m 煤层厚 1 60 3 45m 平均 2 36m 含夹矸 0 1 层 结构简单 全井田稳定可采煤层 顶板为泥岩或砂质泥岩 底板为泥岩或粉砂岩 9上号煤层 位于太原组下部 位于 K2石灰岩下 煤层厚 0 70 0 80m 平均 0 77m 上距 3 号煤 层 78 5 84 7m 平均 81 6m 不含夹矸 全井田稳定可采 顶板为石灰岩或泥岩 底板 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 16 为泥岩 9 号煤层 位于太原组下部 煤层厚 0 70 2 25m 平均 1 30m 含 0 1 层夹矸 全井田稳定可 采 位于 9上号煤层之下 在井田东部与 9 号煤层合并 顶板为泥岩或粉砂岩 上距 9上 号煤层 0 35 1 00m 平均 0 65m 可采煤层特征表可采煤层特征表 表 2 1 2 煤层厚度 m 煤层间距 m 煤层结构 含煤 地层 煤层编号 最小 最大 平均 最小 最大 平均 矸石 层数 类型 煤层 稳定 程度 可采性 2 0 80 1 00 0 89 0简单稳定 全井田 可采 9 33 15 15 13 08 山西组P1s 3 1 60 3 45 2 30 0 1简单稳定 全井田 可采 78 5 84 7 81 6 9上 0 70 0 80 0 77 0简单稳定 全井田 可采 太原组C3t 9 0 70 2 25 1 30 0 1 00 0 69 0 1简单稳定 全井田 可采 二 煤质 1 物理性质和宏观 显微煤岩特征 2 3 号煤层物理性质和煤岩特征基本相近 皆呈黑色 属半亮型 光亮型煤 粉末 状 粒状 玻璃 沥青光泽 内生裂隙发育 性脆易碎 9上号煤层 呈黑色 半亮型煤 粉末状 粒状 少量块状 沥青光泽 内生裂隙发 育 易碎 9 号煤层 呈黑色 半亮型煤 粉末状 粒状 少量块状 沥青光泽 内生裂隙发 育 易碎 2 煤的化学性质 工艺性能 根据井田内钻孔采样资料 2 3 9上 9 号煤层的煤质情况叙述如下 2 号煤层 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 17 水分 Mad 原煤 0 65 0 71 平均 0 68 浮煤 0 53 0 62 平均 0 58 灰分 Ad 原煤 20 76 23 49 平均 22 13 浮煤 4 85 4 97 平均 4 91 挥发分 Vdaf 原煤 19 39 19 98 平均 19 69 浮煤 17 85 17 90 平均 17 88 全硫 St d 原 煤 0 43 0 49 平均 0 46 浮煤 0 47 0 54 平均 0 51 发热量 Qgr vd 原煤 27 162 28 188MJ kg 平均 27 675MJ kg 粘结指数 GR I 75 焦渣特征 CRC 5 灰分成分分析 以二氧化硅 SiO2 和三氧化二铝 Al2O3 为主 其中 SiO2含量 60 05 Al2O3含量 31 22 另外还有三氧化二铁 Fe2O3 为 2 62 氧化钙 GaO 0 74 氧化镁 MgO 0 47 等 灰熔融性 DT 1500 变形温度较高 属难熔灰分 综上所述 依据 煤炭质量分级 GB T15224 2004 标准 2 号煤层为特低灰 特低 硫 特高热值焦煤 3 号煤层 水分 Mad 原煤 0 51 0 62 平均 0 57 浮煤 0 53 0 84 平均 0 69 灰分 Ad 原煤 21 72 28 45 平均 25 09 浮煤 4 95 6 15 平均 5 55 挥发分 Vdaf 原煤 19 26 21 07 平均 20 17 浮煤 16 48 17 74 平均 17 11 全硫 St d 原 煤 0 39 0 54 平均 0 47 浮煤 0 49 0 50 平均 0 495 发热量 Qgr vd 原煤 24 821 27 553MJ kg 平均 26 187MJ kg 粘结指数 GR I 61 焦渣特征 CRC 5 灰分成分分析 以二氧化硅 SiO2 和三氧化二铝 Al2O3 为主 其中 SiO2含量 55 75 Al2O3含量 33 93 另外还有三氧化二铁 Fe2O3 为 3 28 氧化钙 GaO 1 05 氧化镁 MgO 0 72 等 灰熔融性 DT 1500 变形温度较高 属难熔灰分 综上所述 依据 煤炭质量分级 GB T15224 2004 标准 3 号煤层为特低灰 低灰 特低硫 特高热值焦煤 9上号煤层 水分 Mad 原煤 0 51 浮煤 0 74 灰分 Ad 原煤 18 14 浮煤 7 07 挥发分 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 18 Vdaf 原煤 18 05 浮煤 16 05 全硫 St d 原煤 1 03 浮煤 0 66 发热量 Qgr vd 原煤 28 976MJ kg 浮煤 33 617 MJ kg 胶质层厚度 Y 4 0 焦渣特征 CRC 4 灰分成分分析 以二氧化硅 SiO2 和三氧化二铝 Al2O3 为主 其中 SiO2含量 52 95 Al2O3含量 34 46 另外还有三氧化二铁 Fe2O3 为 3 60 氧化钙 GaO 1 72 氧化镁 MgO 0 47 等 灰熔融性 DT 1500 变形温度较高 属难熔灰分 综上所述 依据 煤炭质量分级 GB T15224 2004 标准 9上号煤层为低灰分 低硫 分 高热值瘦煤 9 号煤层 水分 Mad 原煤 0 46 2 26 平均 1 36 浮煤 0 48 0 85 平均 0 67 灰分 Ad 原煤 16 46 18 91 平均 17 69 浮煤 6 35 7 88 平均 7 12 挥发分 Vdaf 原煤 17 92 17 94 平均 17 93 浮煤 16 03 16 95 平均 16 49 全硫 St d 原 煤 1 30 3 34 平均 2 38 浮煤 1 27 2 36 平均 1 73 发热量 Qgr vd 原煤 28 452 29 528MJ kg 平均 28 990MJ kg 粘结指数 GR I 27 焦渣特征 CRC 5 胶 质层厚度 Y 5 5 灰分成分分析 以二氧化硅 SiO2 和三氧化二铝 Al2O3 为主 其中 SiO2含量 47 55 Al2O3含量 29 77 另外还有三氧化二铁 Fe2O3 为 14 12 氧化钙 GaO 2 30 氧化镁 MgO 0 50 等 综上所述 依据 煤炭质量分级 GB T15224 2004 标准 9 9上 9 号煤层为低灰分 中高硫分 高热值瘦煤 3 煤的风化和氧化 该井田煤层埋藏较深 无煤的风化和氧化现象 4 煤质及工业用途评价 2 号煤层为特低灰 低硫 高热值焦煤 为优质炼焦用煤 3 号煤层为特低灰 低灰 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 19 低硫 中热值 高热值焦煤 为优质炼焦用煤 9上号煤层为低灰分 低硫分 高热值瘦 煤 为优质炼焦用煤和炼焦配煤 9 号煤层为低灰分 高硫分 高热值瘦煤 为炼焦配 煤及动力用煤 四 四 水文地质水文地质 一一 区域水文地质区域水文地质 1 该区位于华北陆台沁水盆地的西部边缘 西临霍山隆起 区域地层走向北东 北 北东向 倾向南东 地层由北西向南东 从老到新依次出露太古界变质岩系 寒武系 奥陶系碳酸盐岩类 到含煤地层的海陆交互相沉积 最后接受了第三 第四系沉积 大面 积的碳酸盐类地层成为区域地下水的补给区 本区属于霍泉泉域 广胜寺泉域 泉水位 于洪洞县城东北 15km 霍山山麓与平原交接处的坡积物中 标高 581 6m 出水点较为集 中 泉水出露在南北长 57m 东西宽 16m 的长方形池内 由池周围坡积物中涌出 1958 年 4 月 17 日扩泉以后 挖了长 155m 宽 5m 深 6 7m 的截流槽 槽中发现大小泉眼 108 个 均从东侧山边的奥陶系碳酸盐岩溶蚀裂隙中渗出 该泉水 1956 1993 年多年平 均流量为 3 91m3 s 1994 2000 年平均流量为 3 22 m3 s 2001 2003 年平均流量为 2 92 m3 s 总的来看尽管该泉目前还保持较大的流量 但实际也在逐年减少 泉水属 HCO3 SO4 Ca Mg 型水 总硬度 354 6mg L 矿化度 536mg L 水质良好 水温为 14 2 泉域边界 西部边界 由南向北分为三段 由胡家沟至圪同一段 由于受霍山断裂影响 灰岩 含水层与下盘的石炭 二叠系阻水岩层接触 构成阻水边界 圪同至耙子里一段 岩溶 含水层与第四系砾石 亚砂土夹砾石层接触 为半阻水边界 由耙子里至灵石后悔沟一 段 岩溶含水层与前震旦系变质岩接触 构成相对隔水边界 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 20 北部边界 自西向东由后悔沟到沁源县花坡一段 河底向斜仰起端以构造隆起形式 将区域隔水底板抬起 构成与洪山泉为界的阻水边界 花坡至马背一段 花坡断层使断 层两盘岩溶含水层断开 大部分含水层与隔水层接触 视为阻水边界 东部及东南部边界 以奥陶系灰岩顶板埋深 600m 等深线为界 可视为阻水边界 由 北而南为马背 李元 古县城东 苏堡 南部边界 由苏堡 胡家沟一段 东西向展布的断层落差大于 500m 两侧含水层与 非含水层对接 断层两侧岩层无水力联系 为阻水边界 以上划定的霍泉泉域面积为 1273km2 其中裸露可溶岩为 641 51km2 该井田位于霍泉泉域的东北部 距霍泉约 35km 3 3 含水层组的划分及水文地质特征 根据含水介质和地下水性的不同可分为四组类型 碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层组 碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层组 碎屑岩类裂隙含水层组及松散岩类孔隙含水层 组 碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层组 包括寒武系至中奥陶统碳酸盐岩类含水层 为泉域主要含水层组 岩性为深灰色 浅灰色石灰岩 白云质灰岩 豹皮灰岩 泥灰岩等 分布于沁水盆地边缘 略呈一环状 包围盆地 成为灰岩岩溶裂隙水的直接补给区和补给源 该含水层厚度较大 构成煤系 地层之基底 裂隙发育 深部以溶洞 溶隙为主要岩溶形态 富水强弱不一 钻探施工 时 常造成水位突然下降乃至无水位 消耗量猛增的现象 碎屑岩夹碳酸盐岩类含水层组 由石炭系上统太原组砂岩 泥岩 煤层和石灰岩组成 厚 70 142m 为区域主要含 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 21 水层之一 富水程度取决于岩溶裂隙的发育程度 一般在近地表露头处富水性较好 随 着埋深增加富水性变弱 碎屑岩类含水层组 主要为二叠系一套陆相沉积的碎屑岩类 二叠系石盒子组为泥岩 粉砂岩 砂岩组 成 厚 400 600m 单位涌水量 0 008 0 472 L s m 由于所处位置相对较高 受沟谷 切割后常有泉水出露 属弱含水层 山西组由泥岩 砂岩及煤层组成 厚 36 68m 含 裂隙水 单位涌水量 0 0005 0 23L s m 属弱 中等富水性含水层组 松散岩类含水层组 主要为第四系松散沉积物 呈带状分布于区域内的河谷地段 由砂质粘土夹砂及卵 砾石组成 厚 0 30m 富水性因地而异 地下水位一般均高于当地河流水面 主要接受 大气降水的补给 4 隔水层 前震旦变质岩系隔水层 主要由变质岩组成 分布在泉域西部 为泉域的西部隔水边界 石炭系中 上统隔水层 主要由泥岩 铝质泥岩组成 位于太原组 9 9上 9 号煤层下至本溪组底 出露于 区域中北部 呈条带状分布 阻隔了奥灰含水层与碎屑岩夹碳酸盐岩类含水层之间的水 力联系 碎屑岩类层间隔水层 主要以可塑性的泥岩组成 呈层状分布于各砂岩含水层之间 隔断了各含水层间的垂 向水力联系 使各含水层呈层状相对独立 5 地下水的补给 径流和排泄条件 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 22 碳酸盐岩类岩溶裂隙水 寒武 奥陶系灰岩在泉域西北部大面积出露 出露面积约 641 51km2 形成补给区 大气降水入渗是泉水主要补给来源 其次为变质岩裂隙水侧向补给 在东部边缘局部有 碎屑岩裂隙水的侧向补给 在无局部陷落柱或构造导通的情况下 一般与上层水无水力 联系 泉域地下水流向主要受地质构造的控制 总体自北向南流 局部潜流向西和东南 排泄出口主要为霍泉 其次是潜入临汾盆地和东南部碎屑岩 再就是泉域内深井的开采 碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙水和碎屑岩类裂隙水 石炭 二叠系地层由于具有含水层 隔水层相间成层的特点 大气降水及地表水对 地下水补给不畅 特别是深部裂隙不发育 又有多层泥岩的隔水 因此接受大气降水及 地表水补给的碎屑岩裂隙水及间夹岩溶裂隙水大部分受地形控制 在切割较深处以下降 泉的形式排泄出地表 其特点是径流途径短 无统一水位 风化带裂隙水由高处向低处 径流 往往以泉水的形式排泄或形成地表水 层间裂隙水接受补给后 一般沿岩层倾斜 方向向深部径流 侧向排泄 生产矿井的井下排水是其主要排泄途径 在无构造联通的 情况下 一般与上下含水层无直接水力联系或联系微弱 松散岩类孔隙水 主要接受河水 大气降水垂直补给及河谷两侧的基岩地下水侧向补给 接受补给后 沿沟谷向下游运移或补给下伏基岩 局部形成泉水排泄地表 与地表水关系密切 互为 补排关系 另外人工开采也是其主要排泄途径之一 二二 井田水文地质井田水文地质 1 1 井田地表河流 井田地表河流 井田内沟谷发育 无常年性地表水体 雨后地表水沿沟谷迅速排泄 向西南汇入蔺 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 23 河 蔺河发源于北平镇李子坪村一带 在井田附近为季节性河流 向东南流经安泽县唐 城镇在和川镇附近汇入沁河 沁河流经沁水县 阳城县在河南武陟注入黄河 井田属黄 河流域沁河水系 井田西南部前窑沟村所在的沟谷为井田内最大的季节性河谷 据调查 沟谷中的最高洪水位 1140m 2 2 含水层 含水层 井田内主要含水层自下而上有 奥陶系中统碳酸盐岩岩溶裂隙含水层 奥陶系中统灰岩岩溶裂隙水是煤系地层下伏的主要含水层 井田内埋藏较深 本组 灰岩按上 中 下依次划分为峰峰组 上马家沟组 下马家沟组 强含水层段主要为上 下马家沟组灰岩 据井田东南部山西煤销集团古县兰花宝欣煤业有限公司 原玉生煤矿 井田内供水井资料 距该井田 2 5km 由山西省第二地质工程勘察院于 2003 年 9 月 2004 年 5 月施工 峰峰组为浅黄色 黄绿色泥岩 泥灰岩 质地疏松较软 上马家 沟组为灰色 深灰色灰岩 白云质灰岩 在孔深 703 715m 721 746m 段岩溶裂隙发育 钻孔冲洗液漏失明显 经抽水试验 上马家沟组水位标高为 842 2m 单井涌水量 20m3 h 单位涌水量为 0 2058L s m 矿化度 838mg L 总硬度 513mg L PH 值 7 92 水质类型为 SO4 HCO3 Ca 型 本孔抽水试验为合格 山西省第五地质工程勘察院于 2007 年 7 月 2007 年 9 月在井田内主井旁边施工深水井一眼 井口标高 1200m 深度 805 70m 揭露 O2地层 415m O1地层 50 m 静止水位深度 332 4m 水位标高 867 6m 出水量 45t h 本孔抽水试验为合格 兼并重组整合补充勘探 1 号钻孔探岩溶水位标高 847 26m 岩溶水位埋深 333 38m 岩溶水层位 O2f O2s 推测井田奥灰水位标高在 846 873m 之间 太原组石灰岩裂隙含水层 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 24 本含水层组包括 K2 K3 K4石灰岩 K3 K4石灰岩裂隙较发育 多被方解石脉充填 钻孔冲洗液消耗量 0 01 0 02m3 h 为富水性弱的含水层 K2石灰岩为 9 9上 9 号煤 层顶板 平均厚度 7 52m 据 1 号钻孔单位涌水量 0 0007L s m 渗透系数为 0 0031m d 总硬度为 19 30mg L 矿化度为 496mg L PH 值为 8 63 水位标高 1178 09m 水质类型为碳酸钾钠类型水 属于弱 中等富水性岩溶裂隙含水层 山西组 K7 砂岩裂隙含水层 砂岩含水层位于 3 号煤层以下 为 3 号煤层间接充水含水层 岩性为灰白色中细粒 砂岩 局部相变为粉砂岩 裂隙不发育 含水层为富水性弱的裂隙含水层 下石盒子组砂岩裂隙含水层 含水层主要由 K8 K9等中砂岩组成 位于 2 3 号煤层以上 为直接充水含水层 局 部裂隙发育 钻孔冲洗液消耗量为 0 02 0 05m3 h 据邻区 6 号水文孔 施工时间 1997 年 7 月 31 日 1997 年 10 月 14 日 山西省煤炭地质公司施工 抽水试验资料 K8 K9砂 岩含水层单位涌水量 0 00676 L s m 渗透系数为 0 0003373m d 总硬度为 8 44mg L 矿化度为 487mg L PH 值为 8 76 水位标高 1131 71m 水质类型为重碳酸钾钠类型水 含水层为弱富水性弱的裂隙含水层 上石盒子组 K10 K12 K13砂岩 裂隙含水层 砂岩含水层较稳定 多呈透镜体 岩性为黄绿色 浅灰绿色中 细粒厚层状石英长 石砂岩 埋藏浅时 风化裂隙及节理发育 局部含小砾 钻进消耗量达 5 5m3 h 一般钻 进消耗量在 0 5m3 h 以下 泉水流量 0 22L s 因此 该层为弱富水性弱的裂隙含水层 第四系砂砾孔隙含水层 主要分布于井田西部及东南部河谷地带 岩性为黄白色砂质粘土 亚粘土 砂砾层 厚度变化较大 由于大气降水和地表水补给条件较好 同时排泄条件也较好 因此 埋 山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 山西省临汾市煤炭设计院 25 藏厚度较大时 可成为丰富含水层 富水性受季节性变化影响明显 总体上富