煤矿小楼井技术改造工程项目可行性研究报告.doc

1 小楼井技术改造工程小楼井技术改造工程 可行性研究报告可行性研究报告 2 目 录 前前 言言 1 第一章第一章 井田概况及地质特征井田概况及地质特征 4 第一节 矿山概况 4 第二节 地质特征 8 第二章第二章 井田开采及矿井生产能力分析井田开采及矿井生产能力分析 18 第一节 井田境界与资源 储量 18 第二节 井田开拓布局 20 第三节 矿井生产能力的确定 21 第三章第三章 矿井主要系统能力分析及改造方案矿井主要系统能力分析及改造方案 27 第一节 提升系统 27 第二节 运输系统 37 第三节 通风系统 39 第四节 排水系统 54 第五节 供电系统 56 第六节 监测 监控 通信及计算机管理 59 第七节 地面生产系统 61 第八节 矿井其他系统 64 第四章第四章 矿井灾害预防矿井灾害预防 67 第一节 地温热害预防措施 67 第二节 冲击地压预防措施 69 3 第三节 瓦斯灾害预防措施 74 第四节 其它灾害预防 76 第五章第五章 环境保护与水土保持环境保护与水土保持 83 第一节 环境现状 83 第二节 环境保护与水土保持执行标准 84 第三节 矿井生产对自然环境的影响因素 85 第四节 环境保护措施 86 第六章第六章 节能减排节能减排 91 第一节 节能减排的指导思想 91 第二节 矿井节能措施 92 第三节 矿井节水措施 94 第四节 矿井减排措施 95 第七章第七章 经济分析经济分析 96 附录 附录 1 XX 小楼井扩大生产能力可行性分析论证会纪要 徐矿司技经咨 2008 05 号 2 庞庄煤矿刘集镇及其村庄搬迁开采可行性研究报告论证会纪要 徐矿司技经 咨 2008 15 号 附图 附图 1 井田开拓平面图 XX 小楼井技术改造可行性研究报告 前 言 1 前 言 一一 项项目目概概况况 本项目为 XX 有限公司所属的 XX 小楼井技术改造工程 由 XX 有限公司投资建设 XX 小楼井隶属于 XX 有限公司 矿井位于徐州市西北铜山县柳新镇和刘集镇境内 距徐州市区 13km 东邻江苏天能集团柳新煤矿 西邻 XX 夹河煤矿 南邻庞庄井 根据中华人民共和国国土资源部 2007 年 3 月颁发的 采矿许可证 采矿许可 证号 1000000720035 有效期限 2007 年 3 月至 2017 年 12 月 共有 25 个坐标点圈 定矿区范围 东西平均走向长 4 80km 南北平均倾斜宽 3 53km 面积 16 94km2 开采 深度为 90m 1300m XX 小楼井于 1973 年建成投产 原设计生产能力 45 万 t a 1989 年由徐州矿务局 设计处对其进行改扩建初步设计 设计生产能力为 105 万 t a 2005 年 3 月改扩建完 成 并于 2005 年 4 月经过了 江苏煤矿安全监察局 的安全设施竣工验收 2006 年通 过江苏省经济贸易委员会组织的竣工验收 当年核定矿井生产能力为 120 万 t a 张小楼井采用立井 多水平开拓 主要开采煤层为下石盒子组 2 煤及山西组 7 煤 和 9 煤 新主井和新副井落底水平为 1025m 水平 回风水平为 400m 水平 现生产水 平为 1025m 水平 采用上 下山开采 截止 2007 年底 矿井采矿证内尚余可采储量 6631 2 万 t 另外目前正在勘探的张 小楼深部勘探区资源量为 5588 8 万 t 预计可采储量为 3621 0 万 t 为保证 XX 有限 公司徐州本部煤炭生产的稳定 满足庞庄煤矿可持续发展的需求和提高矿井的产能和 效益 提出了对 XX 小楼井进行技术改造项目 受庞庄煤矿委托 我院组织有关人员编 制了 XX 小楼井技术改造可行性研究报告 二二 编编制制依依据据及及指指导导思思想想 1 1 编制依据 编制依据 XX 小楼井技术改造可行性研究报告 前 言 2 1 XX 小楼井 2004 年编写的 XX 小楼井矿井地质报告 2 江苏煤炭地质勘探研究所 2008 年 3 月编写的 江苏省徐州煤田 XX 小楼井资 源 储量检测报告 3 国家发展改革委和国家环保总局联合印发了 关于印发煤炭工业节能减排工 作意见的通知 发改能源 2007 1456 号 4 中国煤炭建设协会文件 中煤建协字 2004 74 号 关于颁发煤炭工业矿井 等六项可行性研究报告编制内容 试行 的通知 5 煤炭工业矿井设计规范 GB50215 2005 6 煤矿安全规程 2006 年版 7 煤 泥炭地质勘查规范 DZ T0215 2002 8 建筑物 水体 铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 2000 年版 9 XX 小楼井扩大生产能力可行性分析论证会纪要 徐矿司技经咨 2008 05 号 10 庞庄煤矿刘集镇及其村庄搬迁开采可行性研究报告论证会纪要 徐矿司 技经咨 2008 15 号 11 国家及行业现行的有关法规 技术政策 规程 规范 12 XX 小楼井提供的相关资料及矿井的现有开采情况 2 2 设计指导思想 设计指导思想 认真贯彻国家有关煤炭工业的方针政策 进一步增强为业主服务的意识 按照安 全高效矿井的建设及管理模式 针对矿井现有各系统的薄弱环节 依靠科技进步 积 极采用适合本矿井特点的矿井生产 采煤工艺 设备配备 灾害预防等先进可靠的技 术和经验 1 矿井按照现代企业制度和高产 高效 低成本的原则进行技术改造 努力提 高企业的市场竟争能力 创造更大的经济效益和社会效益 2 严格执行国家关于煤矿安全生产的法律 法规 建立完善的安全生产系统 XX 小楼井技术改造可行性研究报告 前 言 3 保证矿井安全生产 3 依靠科技进步提高矿井整体机械化水平 减少作业人员 降低劳动强度 提 高劳动生产率 降低矿井生产成本 4 根据矿井煤炭资源储量及分布情况 结合矿井现有开采布局和开采工艺 合 理地确定矿井生产能力 三三 矿矿井井技技术术改改造造基基本本条条件件分分析析 1 XX 小楼井 2006 年矿井核定生产能力为 120 万 t a 2007 年实际生产原煤 109 6 万 t 2006 年生产原煤 109 6 万 t 2005 年生产原煤 80 5 万 t 2 矿井储量较为丰富 截止 2007 年底 张小楼井基础储量 9451 5 万 t 1300m 水平以上 可采储量 6631 2 万 t 3 XX 小楼井的开采技术条件较好 煤层赋存条件较稳定 技术改造生产能力若选 择适宜 则工程量不大 短期内就能达到技术改造生产能力 综上所述 对 XX 小楼井进行技术改造基本符合国家有关规定 四四 矿矿井井技技术术改改造造的的必必要要性性 庞庄煤矿为 XX 的大型主力矿井 由于庞庄井至 2008 年已没有可布置综采工作面 的储量 单井产量迅速下降 为维持庞庄煤矿的现有产量 保证矿井可持续发展 根 据庞庄煤矿整体布局安排 张小楼井将取代庞庄井作为庞庄煤矿的主力生产井 张小 楼井 2006 年核定矿井生产能力为 120 万 t a 2007 年实际生产原煤 109 6 万 t 通过对 张小楼井各主要生产系统的实际运行状况和生产能力进行分析 部分生产系统能力尚 有富余 于是提出了张小楼井技术改造的课题 找出限制生产能力的薄弱环节 进行 技术改造 从而提高张小楼井的矿井生产能力 最大限度发挥主力生产井的作用 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第一章 井田概况及地质特征 中矿国际工程设计研究院有限公司 4 第一章 井田概况及地质特征 第一节 矿山概况 一 井田交通位置一 井田交通位置 XX 小楼井位于徐州市西北铜山县柳新镇和刘集镇境内 距徐州市区 13km 东邻江 苏天能集团柳新煤矿 西邻 XX 夹河煤矿 南邻庞庄井 矿区铁路专用线在夹河站与陇 海线和夹符线相连 矿井东邻京福高速公路 东距京杭大运河 8km 徐沛公路从井田内 穿过 交通十分便利 见图 1 1 1 矿井交通位置图 XX 小楼井现隶属于 XX 有限公司 企业性质为省属国有煤矿 二 地形地势二 地形地势 本井田属古黄河冲积平原 冲积层东南薄 西北厚 平均厚度 105 81m 地形较平 坦 且向东及北东微倾 地面坡降为 1 5000 地面标高为 35 8 44 0m 平均为 36 0m 第 17 勘探线以西地势突然增高 为废黄河故堤南坝 平均标高为 42 0m 地 面植被大部分为农作物 村落为井田内的主要建筑群 地表岩性以粉砂土 亚粘土和 砂质粘土为主 由于常年开采 造成地表部分塌陷并积水成塘 其最大深度可达 3m 三 河流 湖泊 地表水系三 河流 湖泊 地表水系 本区内地表水体主要有鱼塘 河流 水渠 香山河虽贯穿整个矿区 但多处地段 常年处于干涸状态 且河宽变得越来越窄 最窄处仅有 2 3m 有的地段已经改造成了 鱼塘 工业广场内的水经此河排出 在井田的西南部沿废黄河北岸的北侧有一条顺堤 河 在井田的中部有一条南北方向的河流 无名河 向北入桃园河 现矿区内地表水 体主要为塌陷区积水 已挖成鱼塘 积水面积约为 2km2 总汇水面积 30km2 总积水 量常年在 200 万 m3 丰水期可达 300 万 m3 本区历年最高洪水位为 36 2m 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第一章 井田概况及地质特征 中矿国际工程设计研究院有限公司 5 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第一章 井田概况及地质特征 中矿国际工程设计研究院有限公司 6 四 气象与地震四 气象与地震 1 气象 根据徐州气象资料 本区属南温带鲁南气候区 具有长江流域和黄河流域气候过 渡的性质 日照充足 年降水量充沛 冬寒干燥 夏热多雨 春 秋季短 并有寒潮 霜冻 冰雹 旱风等自然灾害 1 降水量 由于本区地处中纬度副热带和暖温带的过渡区 因此 降水有集中性高 年变化 大的特点 平均年降水量 841 9mm 最大 1297 0mm 1958 年 最小 500 6mm 1988 年 夏季平均雨量 6 8 月 466 03mm 约占全年降水量的 55 其中以 7 8 月份雨量最 多 形成了冬干 春秋旱频繁 盛夏常发生旱涝急转 易涝 易旱的气候特点 2 蒸发量 1440mm 年 3 风向 风速 全年多偏东风 平均风速 3 2m s 最大风速 24 3m s 1959 年 6 月 4 气温 年平均气温 14 13 1 月份最低 平均气温 0 6 7 月份最高 平均气温 27 4 5 冻土 冻土深度平均为 29cm 6 霜期 历年平均初霜期为 10 月下旬 终霜期 4 月上旬 2 地震 本区属地震烈度区 度区 根据 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 本 区所属地震动峰值加速度分区为 0 1 0 15g 度区为 0 05g 根据 1956 年科学出版社资料 徐州地区地震记录始于公元 522 年 讫于 1937 年 1415 年间发生地震 21 次 其中破坏性地震占了 3 7 次 影响较大的有 1502 年 10 月 17 日地震 1668 年 7 月 25 日山东莒县郯城 8 5 级地震 1937 年 8 月 1 日山东荷泽 7 级地震等 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第一章 井田概况及地质特征 中矿国际工程设计研究院有限公司 7 本区属华北地震区 距郯庐断裂约 100km 该断裂带为一长期活动的强地震带 五 矿井生产建设情况五 矿井生产建设情况 XX 小楼井于 1973 年建成投产 矿井原设计生产能力 45 万 t a 1989 年由徐州矿 务局设计处对其进行改扩建初步设计 设计生产能力为 105 万 t a 2005 年 3 月改扩 建完成 并于 2005 年 4 月通过了 江苏煤矿安全监察局 的竣工验收 2006 年经江苏 省经济贸易委员会核定矿井生产能力为 120 万 t a 2007 年矿井实际生产原煤 109 6 万 t a 张小楼井采用立井 多水平开拓 主要开采煤层为下石盒子组 2 煤及山西组 7 9 煤 现生产水平为 1025m 水平 均采用上 下山开采 共布置 4 个采区 即西一上 下山采区 西二上 下山采区 1025m 水平东翼建有轨道大巷和胶带机大巷 1025m 水平西翼建有机轨运输大巷 矿井通风系统为中央并列式 通风方式为机械抽出式 新主井落底 1025m 水平 直径为 5 7m 装备 JKM3 65 4 型提升机和一对 12t 箕 斗 提升机电机功率为 1900kW 新副井落底 1025m 水平 直径为 7 0m 装备 JKMD4 4 型提升机和一对双层双车罐笼提升机电机功率为 1500kW 风井为原来的老主 井 落底 400m 井筒直径为 5 0m 安装一对 GAF25 12 5 1 型通风机 配用电机型 号 TD1400 6 1180 型 额定功率 1400kW 运输 煤炭运输采用胶带输送机 辅助运输采用 10t 架线电机车配 1t 标准矿车和 大巷人车 排水 矿井采用二级排水 在 1025m 水平和 400m 水平分别建有排水泵房 1025m 水平主排水泵房内安装 3 台 DDM75 9 型水泵 400m 水平主排水泵房内安装 3 台 200D65 8 型水泵 采煤方法 矿井采用走向长壁采煤法 综合机械化采煤工艺 全部垮落法管理顶 板 巷道掘进 煤巷采用综合机械化和爆破掘进 岩巷掘进采用爆破掘进 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第一章 井田概况及地质特征 中矿国际工程设计研究院有限公司 8 第二节 地质特征 一 地层及含煤地层一 地层及含煤地层 一 地层 一 地层 本井田揭露的地层有寒武系 奥陶系 石炭系及第四系 1 寒武系 寒武系 仅在矿区外围群山中出露 是徐州复背斜轴部的主要组成部分 假整合于震旦系 之上 厚为 840 1100m 以含砾砂岩 页岩 豹皮状灰岩 各种泥质灰岩 白云质灰 岩及少量白云岩组成 2 奥陶系 奥陶系 1 2 最大厚度为 139 97m 是复背斜构造两翼的主要组成部分 也是煤系地层的沉积基 底 只发育下统和中统 缺失上统 整合于寒武系之上 厚为 391 618m 以薄 厚 层状白云岩为主 夹巨厚层豹皮状灰岩或白云质灰岩 局部夹钙质页岩或砾岩 3 石炭统本溪组 石炭统本溪组 C2 本组假整合于中奥陶统阁庄组之上 为一套海陆交互相含煤沉积岩系所组成 浅 海相沉积 厚度为 15 77 30 30m 平均为 24 4m 岩性自下而上为紫色铁质泥岩 灰白 浅灰 灰黄色铝土质泥岩 浅灰色中厚 厚层状灰岩等 4 4 上石炭统太原组 上石炭统太原组 3 为本区主要含煤地层之一 整合于本溪组地层之上 为海陆交互相沉积 厚度为 123 55 192 86m 平均为 152 01m 一般含薄 厚层灰白色石灰岩十三层 间夹灰色 泥岩 砂质泥岩及灰色薄层细 中粒砂岩 含煤 6 11 层 其中 20 煤 21 煤两层可采 5 5 下二迭统山西组 下二迭统山西组 11 为本区主要含煤地层之一 整合于太原组地层之上 为近海沼泽相沉积 厚度为 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第一章 井田概况及地质特征 中矿国际工程设计研究院有限公司 9 91 32 145 0m 平均为 116 13m 本组主要由灰 深灰色泥岩 砂质泥岩 灰 灰白 色细 中粒砂岩组成 含煤二 八层 其中 7 煤较稳定 大部分可采 9 煤局部可采 6 6 下二迭统下石盒子组 下二迭统下石盒子组 12 为本区主要含煤地层之一 整合于山西组地层之上 为内陆湖泊沼泽相沉积 厚 度为 193 17 295 88m 平均为 228 31m 主要由灰 灰绿色和灰 深灰色泥岩 杂色 泥岩 灰色砂质泥岩 有时为砂质泥岩和砂岩相间排列的砂岩泥岩互层 灰白色细 中粒砂岩和数层煤组成 煤层主要发育在本地层的下部 含煤二 八层 其中 1 2 煤 可采 7 7 上二迭统上石盒子组 上二迭统上石盒子组 21 整合于下石盒子组地层之上 为炎热气候条件下的内陆河湖沼泽相沉积 厚度为 45 52 603 13m 平均为 532 68m 岩性组合特征大体可分为下 中 上三段 岩性 下段 浅灰 灰白色 有时呈灰绿色的含砾中 粗砂岩 灰绿色泥岩 杂色泥 岩 灰色砂质泥岩 浅灰 灰色细 中粒砂岩 本层砂岩平均厚 17 12m 中断 以紫红 灰绿 灰 深灰色泥岩 杂色泥岩 灰色及杂色砂质泥岩 灰 白色细 中粒砂岩为主 本段厚约 370 0m 上段 为紫红色 灰绿色 杂色泥岩 其间夹数层薄 中厚层细 中粒砂岩 砂岩常含长石晶体碎粒及泥岩碎屑 本段厚约 77 0m 8 8 上二迭统 上二迭统 石千峰组 石千峰组 22 最大厚度为 352 52m 整合于上石盒子组地层之上 以灰绿色或肉红色 浅紫色 中 粗粒砂岩为主 夹绛紫色泥岩 砂质泥岩 中 粗粒砂岩具粒序层理 常含砾石 及肉红色钾长石碎粒 少见海绿石 本组底部常有一层浅紫红色含砾粗粒砂岩 俗称 上界砂岩 与下伏上石盒子组分界 此层粗砂岩平均厚 16 11m 9 9 第四系 第四系 本系不整合于各系地层之上 厚度为 56 19 141 94m 平均为 103 20m 本系有 砂礓砾石 砂礓粘土 粘土砂礓 粘土 亚粘土 细粉砂 砂质粘土 粉砂土和腐植 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第一章 井田概况及地质特征 中矿国际工程设计研究院有限公司 10 土组成 由东向西逐渐增厚 二 含煤地层 二 含煤地层 本井田共分 3 个含煤组 石炭系上统太原组 二迭系下统山西组和下石盒子组 张小楼主采煤层 2 7 9 煤 1 9 2 煤层仅局部开采个别工作面 现分煤层叙述如下 1 下石盒子组 下石盒子组 1 煤层煤层 全区广泛发育 沉积规律明显 1煤层在浅部仅开采2个工作面 井田南翼 750m以浅范围内的资源储量 受2煤开采影响 无法回采 现井田赋存面积 12 5km2 可采面积11 6km2 区内煤层两极厚度0 2 81m 全区平均煤厚1 06m 2 下石盒子组 下石盒子组 2 煤层煤层 全区广泛发育 沉积特征明显 该煤层已开采范围 主要为15 1线以西 950m以 浅 全区赋存面积13 6km2 可采面积13 2km2 剩余可采面积11 5km2 煤层两极厚度 0 5 83m 全区平均煤厚1 82m 见煤点平均煤厚1 93m 3 山西组 山西组 7 煤层煤层 全区广泛发育 沉积规律明显 东侧为大片缺失区 全区赋存面积13 3km2 可采 面积12 0km2 剩余可采面积8 8km2 煤层两极厚度0 4 35m 全区平均煤厚1 82m 见 煤点平均煤厚2 27m 4 山西组 山西组 9 煤层煤层 全区广泛沉积 沉积规律明显 东侧为大片的缺失区 赋存面积16 7km2 可采面 积11 6km2 剩余可采面积9 8km2 全区共有88点穿过 18点缺失 4点断缺 66点见煤 其中49点可采 17点不可采 煤层两极厚度0 3 20m 全区平均煤厚1 12m 见煤点平 均煤厚1 50m 5 山西组 山西组 9 2 煤层煤层 井田东翼沉缺严重 西翼局部可采 井田赋存面积 6 7km2 可采面积 5 2km2 剩 余可采面积 3 9km2 煤层两极厚度 0 1 82m 全区平均煤厚 0 75m 见煤点平均煤厚 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第一章 井田概况及地质特征 中矿国际工程设计研究院有限公司 11 0 85m 本次评价外加井巷见煤点 22 个 总计见煤点 51 个 见煤点平均煤厚 0 85m 6 太原组 太原组 20 煤层煤层 全区广泛发育 井田赋存面积 3 4km2 可采面积 3 3km2 煤层两极厚度 0 1 06m 全区平均煤厚 0 72m 见煤点平均煤厚 0 83m 煤层上距 1 灰 78 66 121 24m 平均 99 33m 下距 21 煤顶板 21 51 33 34m 平均厚 27 21m 7 山西组 山西组 21 煤层煤层 全区广泛发育 井田赋存面积 3 1km2 可采面积 2 5km2 煤层两极厚度 0 1 68m 全区平均煤厚 0 75m 见煤点平均煤厚 0 79m 煤层上距 20 煤底板 21 52 33 34m 平均 27 21m 下距本灰 14 17 39 31m 平均厚 21 17m 8 其它煤层 其它煤层 8 煤 两极厚度 0 0 78m 平均 0 57m 属沉积不稳定的不可采薄煤层 10 煤 两极厚度 0 0 87m 平均 0 42m 属沉积不稳定的不可采薄煤层 22 煤 稳定程度极差 为沉积不稳定的局部可采薄煤层 本井田开采范围内 各可采煤层最小埋深 750m 最大埋深 1300m 二 地质构造二 地质构造 张小楼井田位于徐州煤田九里山向斜中段张小楼背斜北翼 该背斜仅在 13 1 15 线的露头部位有所显露 其核部为奥陶系中统地层 F1号逆断层基本沿背斜轴部切割 因此形成一个不完整背斜 南翼仅残存很少山西组 太原组煤系地层 北翼保存相对 较完整 但也被几条大中型断层纵横切割 略显破碎 该井田整体呈一走向北东 倾向北西上陡下缓的铲式单斜构造 浅部地层倾角一 般在 24 40 深部地层倾角 5 15 13 1 16 1 勘探线间浅部露头部位的煤 层分别被落差 20 0m 以上的 F18 F15 F14 F0 K3 K1 K6等断层切割 破坏了浅部 单斜构造形态 深部则表现为两个宽缓的向斜和两个宽缓的背斜 见图 1 2 1 截止目前 区内尚未发现有火成岩侵蚀 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第一章 井田概况及地质特征 中矿国际工程设计研究院有限公司 12 1 1 褶曲 褶曲 除浅部 13 1 15 线间的露头部位发育的 被 F1断层沿轴部切割的背斜 称张小楼 破背斜 以外 在 1000m 以下 K1断层以东有一向斜构造和一背斜构造 分别称为东 翼深部向斜和东翼深部背斜 K1断层以西有一向斜构造和一背斜构造 称为西翼深部 向斜和西翼深部背斜 见表 1 2 1 图 1 2 1 张小楼井田构造纲要图 表 1 2 1 井田大中型褶曲统计表 翼长 m 翼角 要素 名称 轴线长 m 轴向 倾伏角 跨度 m 幅度 m 南翼北翼南翼北翼 影响 程度 控 制 程 度 张小 楼破 背斜 5000 NE 65 2510006508003530 影响较 大 本井田由 13 1 15 线间的 13 7 2 49 2 50 小 36 6 5 6 3 6 10 6 8 6 9 F1 8 F1 5 34 21 柳 24 F1 6 14 5 柳 26 柳 27 等孔 控制 东翼 深部 向斜 3200 NE 50 80 5 36 535 7 50 15 80 250 3 50 300 4 50 5 25 5 10 有一定 影响 分别由 16 15 1 15 14 1 14 13 1 等勘探线上的钻探工程及三维地震勘 探工程控制 东翼 深部 背斜 3100 NE 40 70 5 10 335 1 010 10 60 250 5 50 150 5 00 5 15 5 10 有一定 影响 分别由 16 15 1 15 14 1 14 13 1 等勘探线上的钻探工程及三维地震勘 探工程控制 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第一章 井田概况及地质特征 中矿国际工程设计研究院有限公司 13 西翼 深部 向斜 1400 NE 35 50 5 15 400 5 50 15 40 250 3 50 200 2 50 20 35 5 10 有一定 影响 分别由 17 1 18 等勘探线上的钻探工 程及三维地震勘探工程控制 西翼 深部 背斜 1500 NE 45 85 0 8 400 7 50 15 28 250 3 50 2000 450 5 10 5 10 影响较 小 分别由 17 17 1 18 等勘探线上的钻 探工程及三维地震勘探工程控制 2 大 中型断层 大 中型断层 本井田内断裂构造较为发育 浅部更显复杂 已揭露的大中型断层共 15 条 F0 F1 F2 F14 F15 F16 K1 K2 K3 K5 K6及 F1 1 F1 2 庞5 RF1 F 号断层 为勘探时所发现 K 号断层为采掘工程所揭露 RF 断层为三维地震勘探解释断层 从 断层走向看 大致可分两组 一组为北东向断层 其走向大致与张小楼破背斜轴向一 致 基本可视为走向断层 这组断层有 F0 F1 F2 F14 F15 F16 F1 1 F1 2 庞 5 RF1 K3 K6 另一组为北西向断层 大体与浅部背斜轴向相正交或斜交 基本上 可视为倾向断层 这组断层有 K1 K2 K5 参见井田断层一览表 表 1 2 2 表 1 2 2 井田断层一览表 断层性质走向倾向倾角落差 m 可靠程度 F0正NE40 SE70 75 20 60较可靠 F1逆NE55 NW0 70 180 500可 靠 F14正NE15 55 NW45 75 40 140可 靠 F15正NE20 EWNW65 70 50 70较可靠 F16逆NE45 SE72 90 70 190较可靠 F18正NE40 EWSE68 75 62 160较可靠 F1 2逆NE50 NW45 0 37可 靠 K1正NW55 SW70 80 0 115可 靠 F2逆NWSW50 70 0 35可 靠 F3正NE20 NW55 70 15 500可 靠 F5正NE20 NW N66 80 20 100可 靠 F6正NE10 50 NW70 75 0 110较可靠 本井田大 中型断层共 15 条 其中 F1为边界断层 F15 和庞5 为发育在太原组 地层中的断层 这 3 条断层对本井田主采煤层影响不大 因此 影响主采煤层 2 煤和 7 煤的断层共有 12 条 这些断层在本井田的延展长度为 17300m 本井田主采层的统计 面积约为 16 2km2 本井田范围内每平方公里的断层条数和长度分别为 0 74 条 km2 和 1068m km2 以评价大中型断层复杂程度的标准衡量 断层的密度每平方公里不足 1 条 应属 类 但断层长度大于 类标准的 800m km2 且这些断层相互切割交叉 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第一章 井田概况及地质特征 中矿国际工程设计研究院有限公司 14 对煤层的连续性破坏较大 严重影响了采区的合理划分 同时 考虑到本井田小断层 极为发育 对采掘活动影响严重 且随矿井生产水平的延深小断层发育程度并未减缓 因此在评定大 中型断层的复杂程度时 应适当参照这一因素 根据 矿井地质规程 及实施细则综合考虑 本井田断层的复杂程度评定为 类 即 a 3 3 陷落柱 陷落柱 钻探及采掘活动中至今尚未发现有陷落柱 另据三维高分辨地震勘探资料显示 深部地震勘探区未发现直径大于 10m 的陷落柱 4 4 岩浆岩 岩浆岩 全区尚未发现岩浆岩侵入 本次评定为 类 即 c 综上所述 通过对井田内断层 褶曲 岩浆岩的分述 本井田地质构造复杂程度 综合评定为 类 与原报告勘探类型 类 型相同 三 水文地质三 水文地质 本矿区位于黄河冲积平原的东部边缘 与南部上升区的构造侵蚀低山丘陵区毗邻 地面高程在 35m 42m 之间 煤系地层上有较厚的第四系冲积层覆盖 二迭系煤层在 区域侵蚀基准面以下 属陆相沉积 为砂岩裂隙充水矿床 水文地质条件中等 下部 的上石炭系煤系地层为海陆交互相沉积 发育有十三层灰岩 为岩溶溶隙充水矿床 水文地质条件相对比较复杂 全区含水层具有单面充水的特征 从矿区地下水的补 径 排条件分析 本区地下水补给来自于第四系冲积层水缓慢补给 区内含水层按充水介质可分为 第四系孔隙含水层 二迭系砂岩裂隙含水层 上 石炭系太原组灰岩溶隙含水层和奥陶系灰岩岩溶含水层 1 矿井涌水量 据地质报告提供的矿井涌水量 400 m 水平平均涌水量 57 06m3 h 最大涌水量 83 52m3 h 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第一章 井田概况及地质特征 中矿国际工程设计研究院有限公司 15 1025 m 水平平均涌水量 51 66m3 h 最大涌水量 87 82m3 h 矿井实测涌水量 400 m 水平现平均涌水量无 最大涌水量无 1025 m 水平平均涌水量 83 4m3 h 最大涌水量 117 6m3 h 2006 年生产能力核 定时的数据 目前 1025 m 水平实际平均涌水量仅为 37m3 h 2 矿井开采受水害影响程度 矿井开采受水害影响因素较为简单 主要有煤层顶底板砂岩裂隙水和老空水 砂 岩裂隙水较为明显 但影响程度较小 威胁矿井采掘安全的主要是老空水 老空水的 防治是今后矿井防治水工作的重点 3 矿区水文地质条件评价 根据 矿井水文地质规程 中矿井水文地质分类依据 结合矿井水文地质条件及 多年来矿井防治水工作经验 对张小楼井田水文地质类型综合评价为简单类型 四 其它开采技术条件四 其它开采技术条件 一 煤层顶底板情况 一 煤层顶底板情况 表 1 2 3 可采煤层顶底板岩性及类型表可采煤层顶底板岩性及类型表 煤层直接顶老顶直接底顶板类型 1 煤 多为灰 深灰色泥岩 节理及裂隙较发育 硬度为 2 9 多为灰白色细 中粒 砂岩 泥质胶结 具 层理 含菱铁质条带 多为深灰 灰黑色泥 岩或砂质泥岩 2 煤 多为灰色 深灰色泥 岩 其次为灰色砂质 泥岩 因 1 2 煤间距较近 1 煤底板往往即是 2 煤 顶板 或间夹薄层煤 线或泥岩 多为深灰色 灰褐色 泥岩或灰色砂质泥岩 块状构造 含大量植 物碎片化石 7 煤 主要有灰白色中 细 粒长石石英砂岩 灰 色砂质泥岩和深灰色 泥岩 当直接顶板厚度较小 时 其老顶多为灰白 色中 细粒富含菱铁 质条带和黑色岩屑的 长石石英砂岩或灰色 砂质泥岩 灰 深灰色泥岩或灰 色砂质泥岩 致密 性脆 节理发育 具 水平层理或微波状层 理 含少量植物根部 化石 9 煤 多为灰 灰白色细 中粒石英砂岩 仅局 灰 灰白色细 中粒 砂岩 多为深灰色 灰黑色 泥岩或砂质泥岩 局 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第一章 井田概况及地质特征 中矿国际工程设计研究院有限公司 16 部为深灰色砂质泥岩 或灰黑色泥岩 部含砂高 偶为细砂 岩 常为 9 2 煤直接 顶 9 2 煤 即为 9 煤底板的深灰 色 灰黑色泥岩色泥 岩或砂质泥岩 多为灰黑色泥岩或砂 质泥岩 二 瓦斯 煤尘 及煤的自燃性 二 瓦斯 煤尘 及煤的自燃性 1 1 瓦斯 瓦斯 2007 年张小楼井瓦斯相对涌出量 7 97m3 t 绝对瓦斯涌出量 18 92m3 min 相对 涌出量小于 10 m3 t 但根据江苏省经济贸易委员会公布的 2007 年度全省煤矿矿井瓦 斯等级鉴定结果 本矿按高瓦斯矿井管理 2 2 煤尘 煤尘 根据张小楼井 2004 年对进行煤尘爆炸性鉴定的结果 井田内 2 7 9 煤的煤尘均 具爆炸危险性 3 3 煤的自燃 煤的自燃 本井田内各煤层均具有自然发火倾向 属有自然发火矿井 自投产以来已发生过 多次煤层自燃现象 因注浆及时 避免了大的事故发生 1993 年 4 月 24 日 煤科院抚 顺分院对井田内各煤层自燃倾向作出鉴定 2 7 9 煤均为一类或二类容易自燃煤层 本井田煤层自然发火期一般为 5 12 个月 有时 1 3 个月 煤层发火原因多为遗炭过 多 采空区封闭不严或没有及时封闭 以及工作面推进太慢等引起 4 4 地温 地温 本井是徐州矿区高温矿井之一 750m 水平巷道气温达 28 最高可达 32 1000m 水平巷道气温 31 最高可达 34 随着矿井开采深度不断增加 热害问题将 更加突出 三 开采技术条件小结 三 开采技术条件小结 本井田属一个相对封闭的断块型水文地质构造 断层导水性差 补给水源匮乏 矿井开采充水水源主要为顶板砂岩水 局部受老空水的影响 矿井水害影响程度较小 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第一章 井田概况及地质特征 中矿国际工程设计研究院有限公司 17 防治水工作较为简单 矿井正常涌水量为 37m3 h 左右 根据 矿井水文地质规程 矿 井水文地质条件分类标准 本次报告将矿井水文地质类型综合评价为简单 矿山开采过程中主要工程地质问题是煤层顶板 依据原有勘探资料和采掘过程中 揭露的可采煤层顶板 可采及局部可采煤层顶板类型综合评定为 类 本矿井属高瓦斯矿井 各煤层均具爆炸危险性 煤层自然发火现象较多 一通三 防 工作难度大 此外 本井属高温热害矿井 地温已达 32 局部出现异常热害区 随采深增加 原始矿山压力增大 在这些因素中 瓦斯 地温 地压已成为影响本井 安全生产的三个主要不利因素 因此本报告将其它环境因素综合确定为 II 类 综合上述条件 评价矿床开采技术条件复杂程度为 4 型 五 井田勘探程度及资源五 井田勘探程度及资源 储量估算储量估算 徐州煤田 XX 小楼井核实后的各类资源储量 是 2007 年采矿许可证开采深度 750 1300m 范围内的资源储量 在 2007 年采矿许可证开采深度 750 1300m 范围内 截止 2007 年底 张小楼井剩余基础储量 9451 5 万 t 1300m 水平以上 可采储量 6631 2 万 t 详见表 1 2 4 2007 年末张小楼井分煤层储量汇总表 表 1 2 4 2007 年未张小楼井分煤层储量汇总表 单位 万 t 煤层1 煤2 煤7 煤9 煤9 2 煤合计 工业储量 464 3427 872 315 7980 1 西一上山 可采储量 338 53059 2652 7 工业储量 399 4539987 71390 63316 7 西一下山 可采储量 309 9404 8713 4971 32399 4 工业储量 160 1270 672 2230 6131 9865 4 西二上山 可采储量 118 8196 852 5176102 3646 4 工业储量 478 2578 1918 9831277 43083 6 西二下山 可采储量 352 6422 1659 2593 6208 22235 7 工业储量 94 4135 5229 9 东一 可采储量 70 3104 2174 5 工业储量 372 7326 3699 东一下山 可采储量 282 6239 9522 5 工业储量 64 7163 944 73 5276 8 边界煤柱 可采储量 工业储量 2033 82441 22095 82471 4409 39451 5 合计 可采储量 1472 71672 81425 11750 1310 56631 2 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第二章 井田开采及矿井生产能力分析 中矿国际工程设计研究院有限公司 18 第二章 井田开采及矿井生产能力分析 第一节 井田境界与资源 储量 一 井田境界一 井田境界 XX小楼井井田由2007年国土资源部颁发的采矿许可证 证号 1000000720035 25个坐标拐点圈定 南部 浅部 以F1断层与庞庄井田为界 北部 深部 至京福高 速公路保护煤柱线 东部以苏煤司基 87 第252号文规定的西1 西2和西3三个座标 点的连线及其延长线与柳新井田为界 西部以苏煤司基 84 第579号文规定点连线与 夹河井田深部为邻 整个井田东西长约4 80km 南北宽约3 53km 井田面积 16 94km2 开采深度为 90m 1300m 矿区范围拐点坐标见表2 1 1 表 2 1 1 矿区范围拐点坐标表 二 储量二 储量 截止 2007 年底 张小楼井基础储量 9451 5 万 t 1300m 水平以上 其中刘集镇 及其邻近村庄压煤储量达 4705 8 万 t 根据庞庄煤矿 2008 年编写的 车村及刘集镇学 校村庄压煤开采可行性研究报告 经 XX 技术经济咨询委员会 论证后决定对刘集镇 及邻近村庄采用异地搬迁开采方案 故本次改造不再论述刘集镇压煤问题 点号X 坐标Y 坐标点号X 坐标Y 坐标 138029612050436014380582820507182 238024952050428515380574520506838 338005502050595016380563120506502 438008002050642017380547320506184 538014002050677018380528620505884 638015002050750019380507320505602 738020602050800020380483520505340 838024702050863021380457420505100 938034252050978022380428420504896 1038039252050935023380397620504722 1138058132050772824380365320504577 1238058652050769825380331420504457 13380588520507680 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第二章 井田开采及矿井生产能力分析 中矿国际工程设计研究院有限公司 19 根据 建筑物 水体 铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 及 煤炭工业 矿井设计规范 等有关规定计算 张小楼井永久煤柱 1069 68 万 t 主要井巷煤柱 92 84 万 t 开采损失 1657 80 万 t 扣除各项损失后 张小楼井设计可采储量为 6631 18 万 t 详见表 2 1 2 矿井设计可采储量汇总表 表2 1 2 矿井设计可采储量汇总表 单位 万t 永久煤柱 工业场地和主要井巷 煤柱 煤层 矿井工 业资源 储量断层防水 井田 境界 建构 筑物 合计 矿井设 计资源 储量 工业 场地 主要 井巷 合计 开采 损失 设计可 采储量 1煤2033 80 42 55 63 83 64 70 171 08 1862 72 0 00 21 85 21 85 368 17 1472 70 2煤2441 20 55 51 105 43 163 90 324 84 2116 36 0 00 25 36 25 36 418 20 1672 80 7煤2095 80 38 42 112 89 144 70 296 01 1799 79 0 00 18 42 18 42 356 27 1425 10 9煤2471 40 44 12 94 49 120 54 259 15 2212 25 0 00 24 63 24 63 437 52 1750 10 9 2煤409 30 7 20 11 40 18 60 390 70 0 00 2 58 2 58 77 62 310 50 全矿井9451 5187 80 388 04 493 84 0 00 1069 68 8381 82 0 00 92 84 92 84 1657 80 6631 18 三 远景储量三 远景储量 目前正在勘探的张夹勘探区位于江苏省徐州市铜山县柳新乡和刘集乡境内 为张 小楼井田和夹河井田范围外向深部延伸部分 总勘探面积 22 14km2 其中张小楼井深 部勘探区东起 13 1 勘探线 西至 18 勘探线 面积 9 45 km2 扣除京福高速 工业园 和徐沛铁路压煤后 预计精查勘探后张小楼深部勘探区可采储量 京福高速压煤不计 算可采量 徐沛铁路及工业园压煤计算可采量 为 3612 0 万 t 张小楼深部勘探区资 源量 预计可采量详见表 2 1 3 表2 1 3 张小楼深部勘探区资源量 预计可采量汇总表 单位 万t 煤层资源量 万 t 预计可采量 万 t 1 煤1441 1721 5 2 煤1471 5737 7 7 煤2143 4987 3 9 煤1973 91165 5 合计5588 83612 0 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第二章 井田开采及矿井生产能力分析 中矿国际工程设计研究院有限公司 20 第二节 井田开拓布局 一 开拓方式一 开拓方式 张小楼井采用立井多水平开拓 新主井落底 1025m水平 直径为5 7m 新副井落 底 1025m水平 直径为7 0m 风井落底 400m 直径为5 0m 张小楼井现在生产水平为 1025m水平 1025m水平划分为4个采区 即西一上 下山采区和西二上 下山采区 矿井通风方式 该井通风系统为中央并列式 通风方式为机械抽出式 1025西一上山采区7 9煤已采完 2煤剩2个面 1025西一下山采区现为主采区 1025西二上山采区7 9煤受冲刷带影响 仅能布置夏桥系2煤工作面 预计2009年底 采区具备生产条件 1025西二下山采区目前刚正在施工 1025水平西翼回风道 预计 到2011年形成生产系统 二 水平划分及标高二 水平划分及标高 张小楼井共有4个生产水平 400m水平 600m水平 750m水平 1025m水平 目前 400m水平 600m水平 750m水平均已回采完毕 现在生产的 1025m水平 三 主要巷道布置三 主要巷道布置 1025m水平东翼布置两条运输大巷 一条为轨道运输大巷 另一条为胶带运输机 大巷 西翼布置一条运输大巷 即 1025m水平机轨大巷 辅助运输采用架线电机车和 1t矿车运输 煤炭运输为连续运输 各回采工作面的煤炭均采用胶带运输机运至采区 煤仓 再经 1010m胶带运输机和上仓胶带机运至井底煤仓 四 井筒四 井筒 目前 全矿井共有新主井 新副井和风井 原老主井 三个井筒 新主井井筒直径5 7m 净断面25 52m2 倾角90 井深1062 5m 落底 1025m水平 井底设有井底煤仓 井筒内装备的提升容器为一对12t箕斗 提升机型号 JKM3 65 4 电机功率为1900kW 担负全矿井煤炭提升任务 并兼作矿井的一个进风井 新副井井筒直径7 0m 净断面38 484m2 倾角90 井深1062 5m 落底 1025m水平 徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿张小楼井技术改造可行性研究报告 第二章 井田开采及矿井生产能力分析 中矿国际工程设计研究院有限公司 21 井底设有中央变电所 中央泵房 井筒内装备的提升容器为一对双层双车1t罐笼 提 升机型号 JKMD4 4 电机功率为1500kW 担负全矿井人员 材料及设备等辅助提升任 务 井筒内敷设有排水和压风管路 并作为矿井的主要进风井 井筒内设有踏步 作 为矿井的另一安全出口 回风井井筒直径5 0m 净断面19 635m2 倾角90 落底 400m水平 井深437 5m 井筒主要特征见表2 2 1 井井 筒筒 主主 要要 特特 征征 表表 表 2 2 1 井筒名称 序号井筒特征新主井新副井风井 经距 Y 3803350 0003803357 5003802650 000 纬距 X 20508100 00020508163 00020506500 000 2 提升方位角 57 237 90 3 井筒倾角 90 90 90 4 井口标高 m 37 5 37 5 37 5 第一水平 1025 400 400 5 水平标高 m 最终水平 1025 1025 400 第一水平 1062 5437 5437 5 6 井筒深度 m 最终水平 1062