采矿工程设计光裕煤矿改扩建初设说明书调整版08-9.doc

内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 1 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 前 言 光裕煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗境内 东胜煤田不拉峁详查区西 北部外围 行政区划隶属准格尔旗羊市塔镇 地理坐标为 东经 110 37 47 110 39 23 北纬 39 21 45 39 23 06 依据内蒙古自治区国土资源厅认定 内蒙古自治区东胜煤田不拉峁矿区光裕煤矿 煤炭资源储量核实报告 本矿井可采煤层 3 层 即 6 2 上 6 2 6 2 下 保有资源 储量 2162 万吨 其中推断的内蕴经济资源量 333 1984 万吨 预测的资源量 334 178 万吨 矿井设计可采储量为 974 33 万吨 原光裕煤矿始建于 1999 年 6 月 由煤矿自行组织设计施工 于 2000 年 6 月投产 主采煤层为 6 2 煤层 设计生产能力 9 万吨 年 实际生产能力为 15 万吨 年 技改 后设计生产能力为 30 万吨 年 现有主 副两个斜井井筒 沿 6 2 煤层布置 而且弯 曲太大 2007 年由枣庄市工业设计院编制的 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井 改扩建初步设计 修改 新掘一主斜井作为主提升 改造利用矿井原有主 副斜井 作为矿井的副斜井和回风斜井 矿井采用一个水平开采全井田 采用高档普采采煤工 艺 全部跨落法管理顶板 在矿井实际施工中 因为揭露的地质条件的变化及地表公 路的改道等 对采区及工作面作了适当的调整 为了提高矿井的机械化程度 工作面 采用综采 针对矿上实际施工中所作的调整 此次改扩建设计调整版对开拓 采区工 作面作适当调整 并完善通风 供电系统 地面生产系统等 使光裕煤矿尽早验收投 产 井田内煤层赋存稳定 结构简单 断裂等构造较少 开采技术条件较好 通过矿 井改扩建 进一步优化开拓布置 因地制宜地少布置岩巷 简化辅助设施和生产环节 采用较先进的工艺 设备 合理集中生产 提高资源回收率 选用先进的安全监测设 备 保证矿井的安全生产 将矿井改扩建成为一座现代化 标准化的矿井 为矿井投 产产生较好的经济效益创造条件 一 设计指导思想 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 2 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 认真贯彻党和国家有关安全生产的方针 政策 法规 遵守有关的技术政策 规 范 规程等 本着工程量省 投资少 工期短 见效快 易施工和易管理等原则 做 到技术先进 经济合理 系统简化 环节顺畅 安全可靠 进一步提高矿井综合经济 效益和社会效益 适应市场经济发展的要求 二 设计依据 1 内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗光裕煤矿有限公司 光裕煤矿设计委托书 2 内蒙古义民资源勘查与环境检测有限公司 内蒙古自治区东胜煤田准格尔旗光 裕煤矿煤炭资源储量核实报告 3 矿方提供的采掘工程平面图及相关资料 4 煤炭工业矿井设计规范 GB50215 2005 煤矿安全规程 2006 版 5 中华人民共和国矿山安全法 煤炭法 矿产资源法 等法规 6 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 修改 三 改扩建的主要特点及技术经济指标 1 矿井设计生产能力为 60 万吨 年 2 本矿井采用斜井开拓方式 主斜井采用皮带输送机运输 担负矿井煤炭运输和 进风 兼作安全出口 副斜井采用防爆无轨胶轮车运输 担负矿井主要进风 兼作安 全出口 回风斜井担负矿井的回风及安全出口 3 矿井采用一个水平一个采区开采全井田 矿井主斜井井筒落至 6 2下煤层内 沿 6 2下煤层穿过采空区后 沿 6 2 煤层布置 辅助运输布置在 6 2 煤层中 4 采用综采采煤工艺 首采工作面位于运输大巷的南侧 6 2 上煤层内 采用微倾 斜走向长壁采煤工艺 矿井配备一个采煤工作面 三个掘进工作面达产 5 矿井采用中央并列式通风方式 设专用回风巷 6 井下运输 主运为皮带 辅助运输采用防爆无轨胶轮车运输 7 矿井共占地 30680m2 8 井巷工程总长度为 2949m 掘进体积 28427 9m3 其中岩巷 599m 半煤岩巷 553m 煤巷 1797m 9 全员工效为 7 吨 工 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 3 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 10 矿井总投资为 9490 54 万元 11 矿井改扩建工期为 8 个月 12 矿井投资回收期为 1 1 年 四 问题及建议 1 本矿井勘探程度较低 难以对煤层的稳定性 构造 水文 煤层结构及顶底板 岩性等做详细分析 建议建设 生产期间做进一步补充勘探工作 2 本矿井井田内的钻孔封孔质量不详 对封闭不合格钻孔 应采取必要的防范措 施 3 本矿井的主要地质灾害是矿井开采后形成的地表裂缝 煤层顶板上覆地层岩性 结构 矿井充水因素不详 水文地质条件可能会对矿井开拓 生产产生影响 建议矿 井生产时加强顶板冒裂带形成高度的规律性研究 防止矿井发生意外 对地表裂缝须 尽可能进行及时充填 并在裂缝区设警示标 4 本矿井是在已有井筒的基础上进行技术改造 建议矿井进一步做好防洪设施和 防洪措施的准备工作 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 4 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 第一章 井田概况及地质特征 第一节第一节 井田概况井田概况 一 位置与交通 1 位置 光裕煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗境内 东胜煤田不拉峁详查区北 部外围 行政区划隶属准格尔旗纳日松镇 其地理坐标为 东经 110 37 47 110 39 23 北纬 39 21 45 39 23 06 2 交通 矿区位于准格尔旗西南部的纳日松镇境内 矿井西距曹 羊公路约 5km 沙 羊公 路 沙圪堵镇 羊市塔镇 经矿区东部通过 两条公路均为主要交通干线 准东 准 格尔 东胜 铁路从矿区北部通过 距矿区直线距离 26km 乌苏沟集装站距曹 羊公 路仅 8km 边 府公路 边家壕 府谷县 在矿区南部通过 距矿区仅 1 5km 羊市塔 镇向北与沙圪堵镇以砂石公路相通 该公路从矿区内东南角通过 约在 66km 处与 109 国道 北京 拉萨 相接 准格尔旗沙圪堵镇经 109 国道向西 106km 至鄂尔多斯市东 胜区 向北经薛家湾 190km 至呼和浩特市 均为柏油路 交通便利 见交通位置图 二 地形 地貌及水系 1 地形地貌 井田位于东胜煤田区域性分水岭 东胜梁 之南侧 区内地形总体呈东高西低 最高点位于井田的东部 海拔标高为 1340 8m 最低点位于井田的西南部边界处 标高 为 1198 1m 最大地形标高差为 142 7m 一般地形海拔标高在 1325 1250m 之间 一般 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 5 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 高差为 75m 左右 区内属典型的高原侵蚀丘陵地貌特征 植被稀疏 枝状沟谷十分发育 地形较为 复杂 2 水系 推锚沟位于井田西界附近 敖包沟及次一级沟不拉沟位于井田东部 纳林沟位于 井田南部 这些沟谷水流 均由北向南分别流入川掌沟和沙梁川 然后向东南方向汇 入陕西省境内后称孤山川 最终注入黄河 上述沟川发育有季节性流水 旱季干涸 在雨季大雨后可形成短暂洪流 三 气象及地震 1 气象 矿区内属半沙漠 半干旱高原大陆性气候 冬季漫长寒冷 夏季短暂炎热 春秋 干燥多风 昼 夜温差大 区内多风 主要集中在 4 5 月及 10 11 月 平均风速 2 3m s 在春季极易形成沙尘爆 无霜期平均为 165 天 霜冻 冰冻期平均为 195 天 结冰期在每年 11 月至次年 3 4 月 最大冻土深度 1 5m 2 地震 据中科院地震局提供的地震资料 鄂尔多斯市附近地区地震动峰值重力加速度为 0 05 相当于地震烈度 6 度 为弱震区的预测范围 历史上亦无破坏性地震记载 四 电源 水源 1 电源 光裕煤矿地面 10kV 变电所两回路电源线均从相距约 5 45km 纳林庙一矿 35kV 变电 站 10kV 不同母线段接取 2 水源 矿井给水水源选用第四系潜水 工业场地内原有深水井 供水能力约为 160m3 d 可满足煤矿生活 生产和消防用水 技改后 随着用水量增加 生产生活用水水源除 现有水源继续使用外 由准格尔旗科源水务有限公司供给 五 矿区总体规划及开发现状 光裕煤矿有限责任公司将原光裕煤矿与通达煤矿合并规划为 60 万 t a 的现代化矿 井 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 6 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 原通达煤矿始建于 1998 年 1999 年正式投产 设计年生产能力 30 万吨 主采 6 2 煤层 斜井开采 长壁式采煤 煤柱支护 炮采落煤 装载机装煤 自卸车运煤 截 至 2006 年 3 月 31 日 已动用资源量 47 万吨 矿井采掘揭露煤层顶板岩性为砂质泥岩 底板泥岩 正常生产时涌水量 30m3 d 左 右 采掘过程中未发现涌水 冒顶及底鼓等现象 亦无瓦斯煤尘爆炸事故 所反映的 开采技术条件简单 六 矿区经济概况 本区位置较为偏僻 多年来由于受交通条件制约 经济比较落后 居民多以从事 农业为主 牧业次之 但由于土地贫瘠 可耕地少 经济不发达 近几年来 随着东 胜煤田的大力开发 交通运输条件有所改善 煤炭开采业逐步成为本地区的主导产业 和重要的经济来源之一 区内除煤炭开采外 无其他工业企业 七 周边煤矿 矿区北部与白家梁煤矿相邻 开采 6 2 煤层 为斜井开采 放炮落煤 四轮车运 输 生产期间涌水量 200m3 d 左右 在采掘过程中 未发现任何事故 开采技术条件 简单 八 其它建设条件 钢材 木材 水泥需从东胜 包头等购入 砖 砂 石等材料均可在本地解决 外购材料由矿井运煤车辆回程运输 第二节第二节 地质特征地质特征 一 区域地质 一 区域地质地层 东胜煤田为侏罗纪早中世大型含煤建造 三叠系延长组 T3y 在大多数地段都是 侏罗系含煤地层延安组 J1 2y 的沉积基底 本区由于沉积了侏罗系下统富县组 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 7 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 J1f 其沉积厚度较小 不含可采煤层 除此之外 区域地层系统尚未包括侏罗系 的延安组 T1 2y 直罗组 J2z 安定组 J2a 上侏罗 下白垩统的志丹群 J3 K 1 zh 第三系 N2 第四系 Q 等地层 详见表 1 2 1 表 1 2 1 东胜煤田区域地层简表 系统组 厚度 m 最小 最大 岩性描述 全新统 Q4 0 25 为湖泊相沉积层 冲洪积层和风积层 第 四 系 上更新 统 马兰组 Q3m 0 40 浅黄色含砂黄土 含钙质结核 具柱状节理 不整合于一切地层之上 第 三 系 上新统 N2 0 100 上部为红色 土黄色粘土及其胶结疏松的砂质泥岩 下 部为灰黄 棕红 绿黄色砂岩 砾岩 夹有砂岩透镜体 不整合于一切老地层之上 东胜组 K21zh 40 230 浅灰 灰紫 灰黄 黄 紫红色泥岩 粉砂岩 细砂岩 沙砾岩 泥岩 砂岩互层 夹薄层泥岩灰岩 交错层理 较发育 顶部常见一层中粗粒砂岩 含砾 呈厚层状 白 垩 系 下统志丹群 伊金霍洛组 K11zh 30 80 浅灰 灰绿 棕红 灰紫色泥岩 粉砂岩 砂质泥岩 细砂岩 中砂岩 粗砂岩 细砾岩 中夹薄层钙质细砂 岩 斜层理发育 下部常见大型交错层理 与下伏地层 呈不整合接触 安定组 J2a 10 80 浅灰 灰绿 黄紫褐色泥岩 砂质泥岩 中砂岩 含钙 质结核 中统 直罗组 J2z 1 278 灰白 灰黄 灰绿 紫红色泥岩 砂质泥岩 细砂岩 中砂岩 粗砂岩 下部夹薄煤层及油页岩 含 1 煤组 与下伏地层呈平行不整合 中 下 统 延安组 J1 2y 78 247 灰 灰白色砂岩 深灰色 灰黑色砂质泥岩 泥岩和煤 和煤 含 2 3 4 5 6 7 煤组 与下伏地层呈平行 不整合接触 侏 罗 系 下 统 富县组 J1f 110 上部为浅黄 灰绿 紫红色泥岩 夹砂岩 下部以砂岩 为主 局部为砂岩与泥岩互层 底部为浅黄色砾岩 与 下伏地层呈平行不整合 上 统 延长组 T3y 35 312 黄 灰绿 紫 灰黑色块状中粗砂岩 夹灰黑 灰绿色 泥岩和煤线 与下伏地层呈平行不整合接触 三 迭 系 中 统 二马营组 T2er 87 367 以灰绿色含沙砾岩 砾岩 紫色泥岩 粉砂岩为主 此表依据内蒙古煤田地质勘探公司 117 队 1990 年编制的东胜煤田地质图资料 二 区域地质构造 东胜煤田大地构造分区属华北地台鄂尔多斯台向斜东胜隆起区 级构造单位 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 8 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 之东北部 总体构造形态表现为一向南西倾斜的单斜构造 倾向 210 左右 倾角一般 1 5 局部地段倾角略有增大 地层沿走向和倾向有宽缓的波状起伏 无大的褶皱和 断裂构造 仅在煤田东部有少量高角度正断层 未见岩浆岩侵入体 构造复杂程度为 简单类型 从大地构造发展来看 燕山运动初期 早侏罗世 东胜隆起区处于相对的 隆起状态 沉积间断 普遍缺失富县组 J1f 沉积 形成延安组与下伏地层延长组之 间的假整合接触关系 燕山运动早中期盆地稳定发展 沉积了延安组 J1 2y 直罗组 J2z 和安定组 J2a 至燕山期末 白垩纪 盆地整体开始抬升 萎缩 喜山期 白垩纪末 盆地进一步萎缩 仅在较小的范围内形成了第三系上新统 N2 与下伏 地层延安组 J1 2y 呈不整合接触关系 二 井田地质 一 地层 井田位于东胜煤田东南部 新生代的地质营力在该范围内表现强烈 含煤地层延 安组上部被剥蚀 而残存部分也被树枝状沟谷切割破坏 地层初露不全 根据地形地 质填图和地表出露以及钻孔揭露的主要地层有 侏罗系下统富县组 J1f 侏罗系中 下统延安组 J1 2y 第四系上更新统 全新统 Q3 4 现由老至新分述如下 1 侏罗系下统富县组 J1f 为本井田含煤地层的沉积基底 钻孔中所见岩性上部以紫色为主的杂色泥岩夹薄 层中细砂岩 局部夹鲕粒 鲕粒成份以方解石为主 钻孔中金揭露该组上部地层 揭 露最大厚度 29 93m 2 侏罗系中下统延安组 J1 2y 为矿区含煤地层 广泛出露矿区西部的推猫沟及其支沟两侧 东部不拉沟也有出 露 共含 5 6 两个煤组 根据地质填图成果及岩煤层对比 即岩性组合特征及含煤性 分析 矿区延安组地层只残存一岩段和二岩段下部 其它地层因遭受后期剥蚀而不存 在 1 第一岩段 J1 2y1 从延安组底界至 5 煤组顶板砂岩底界止 在井田内地 表的各支沟两侧广泛出露 由于受第四系残坡积物的覆盖 部分地段地表呈零星出露 岩性组合为一套浅灰 灰白色细砂岩 少量中粒砂岩 灰色至深灰色粉砂岩 砂质泥 岩 泥岩及 5 与 6 煤组 矿区北部 5 煤组大部被剥蚀 钻孔揭露地层厚度 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 9 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 89 19 138 52m 平均 107 11m 与下伏富县组呈整合接触 2 第二岩段 J1 2y2 该岩段由 5 煤组顶板砂岩底界至 3 煤组顶板砂岩底界 一般含有 3 4 两个煤组 本区由于上部被风化剥蚀 只残存下部地层 据 M009 号孔 中揭露厚度 25 88m 岩性为浅灰 灰色 灰白色砂质泥岩 粉砂岩 细砂岩 与下伏 地层呈整合接触 3 第三系上新统 N2 据 M006 M009 M107 号钻孔揭露 岩性组合为一套浅红色砂质岩和泥岩 含丰富 的呈层状钙质结核 基本处于未完全固结成岩的较疏松状态 钻孔揭露厚度 10 40 80 20m 平均 34 59m 与下伏地层呈角度不整合接触 4 第四系 Q3 4 矿区广泛出露 由冲洪积物 残坡积物及少量次生黄土和风沙组成 冲洪积物分布于枝状沟谷谷底 岩性由砾石 冲洪积砂积粘土混杂堆积而成 残 坡积物及少量次生黄土分布于山梁坡脚地带 由砂及砾石组成 局部地段含少量次生 黄土 风积沙主要分布缓坡洼地中 以粉细砂为主 矿区厚度一般78 灰绿色中 粗粒砂岩为 主 0 000308 0 253 C1 K Na HCO3 C1 SO4 Na 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 13 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 二 井田水文地质特征 井田地处干旱的半沙漠地带 地形总体为北高南低 西高东低 区内大面积被第 四系风积沙 Q4eol 覆盖 水系不发育 据原详查报告资料 含水岩组依据地下水赋 存条件和水力性质不同 划分为松散岩类孔隙潜水含水岩组和碎屑岩类孔隙 裂隙潜 水 承压水含水岩组两类 1 松散岩类孔隙潜水含水岩组 该含水岩组岩性主要为冲洪积砂砾石 风积沙以及残坡积砂土 风积砂 残坡积 砂土 黄土分布于矿区的梁峁及山坡上 地形不利于储水 均为透水而不含水层 冲 洪积砂砾石主要分布于区内各沟谷之中 构成松散层潜水的主要含水层 该含水岩组 富水性性一般较弱 水位 水量受降水影响较大 一般雨季水量明显增加 旱季锐减 个别泉 井甚至干涸 2 碎屑岩类孔隙 裂隙潜水 承压水含水岩组 根据钻探揭露及地质填图成果分析 本区由于受新生代以来的剥蚀 延安组上部 地层大面积剥蚀 仅残存了延安组中下部及富县组地层 因此区内仅存的碎屑含水岩 组为延安组和富县组 1 延安组 区内大面积分布 由于上部受剥蚀而残缺不全 残存厚度变化较大 岩性组合为灰白色中 粗粒砂岩 细砂岩 深灰色砂质泥岩 粉砂岩及煤层 含水层 岩性主要为煤层及中 细粒砂岩 由于本区未做专门性水文地质工作 故利用邻区资 料对其作概略评价 据不拉峁西段 M304 号钻孔 在井田 SE70 方向 距井田直线距离 5km 抽水材料 该含水岩组水位埋深 36 33m 水位标高 1246 51m 水温 8 q 0 000565L s m 渗透系数 K 0 00153m d 接受大气降水及侧向径流补给 并以侧向 径流方式派出区外 水质类型为 Ca Na Mg HCO3 型水 PH 7 4 因此 含水层的富水 性弱 导水性能差 由于大气降水的补给量小 地下水径流条件差 所以含水层的补 给条件差 2 富县组 在本区广泛分布 岩性以紫红色 杂色砂质泥岩 泥岩夹基底式胶 结中 细粒砂岩为主 但由于其岩性胶结致密 地层透水性能差 富水性极弱 为相 对隔水层 连续性好 隔水性能较好 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 14 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 3 火烧岩体的水文地质特征 煤层靠近地表部分发生自燃后 有机物燃烧逸散 留下燃烧灰渣 形成很大空间 煤层顶底板岩石由于烘烤与冷凝作用 节理 裂隙相 对发育 构成地下水运动和储存的良好场所 据原报告水文钻孔抽水试验资料 一般 涌水量 Q 0 000565 L s m 渗透系数 K 0 00153m d 含水层厚度一般为 26 92m 该含 水层补给来源广泛 有大气降水直接渗入补给 有第四系孔隙潜水补给 还有煤系地 层地下水的补给 火烧岩体裂隙 空洞十分发育 径流畅通 水质类型为 HCO3 Ca Na Mg 型水 火烧岩裂隙将对邻近的煤矿巷道发生强烈的冲水作用 开采下部煤 层时 若冒落裂隙带勾通火烧岩裂隙水 也可引起强烈冲水 故在开采过程中 应密 切观察矿井涌水量的变化情况 防止突水事故发生 3 煤层顶底板的富水性 本区位于东胜煤田的浅部 所开采 6 2 上 煤层在矿区范围内有煤层露头出露 地 下水和水表水补给条件差 但随着开采深度的增加 特别是开采下部煤层时 煤岩地 层含水将有所增加 提请开采中注意观察井巷中的变化 防止突水事故发生 4 构造水文地质条件 本区构造为一向南西倾斜的单斜构造 倾角一般 1 5 左右 构造水文地质条件以 单斜为主 如果地层中含水 则其地下水的径流方向将由北向南 核实区内主要可采 煤层在北部和南部 5 老窑水文地质 在矿区范围内的小窑 老巷 由于年代久远 井口坍塌无法调查其积水情况 提 请煤矿在开采中继续调查古窑的分布情况 随进度进行采掘工程平面图修补 指导掘 进巷道 严禁与老巷打通 并注意老巷涌水 三 井田水文地质类型的划分及复杂程度评价 区内直接充水含水层为延安组 J1 2y 含水岩组 富水性微弱 q 0 11 s m 直 接充水含水层的补给源均以贫乏的大气降水为主 据此初步将本区水文地质类型划分 为第一类第一型 即孔隙充水矿床水文地质条件简单型 四 矿井涌水量 根据矿井地质报告提供的矿井水文地质资料 并结合矿井实际生产中的涌水量情 况 报告中预计矿井达到 60 万 t a 设计生产能力时 井下正常涌水量为 10m3 h 最大 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 15 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 涌水量 20m3 h 五 煤矿开采中注意的水文地质问题 1 矿区西部煤层露头区 推猫沟中的第四系冲洪积层直接覆盖于煤层露头上 在 雨季水集中或山洪爆发时 沿煤层裂隙易涌水 涌沙 应采取相应措施 避免水害的 发生 同时 随着开采深度的加大 当开采面低于沟谷时 井下涌水量有可能加大 生产中应注意 采取必要的防范措施 2 煤矿井口应选择在当地最高洪水位线以上 避免洪水淹没矿井 3 矿区北部有废弃的小窑 其分布范围 积水情况不清 煤矿在今后生产中应查 明其分布范围和积水情况 采取相应措施 避免水害的发生 五 其它开采条件 1 煤层顶 底板岩性特征 区内主要可采煤层 6 2 上 6 2 煤层顶板以砂质泥岩及粉砂岩类为主 其次为粉 砂岩类和砂岩类 底板以砂质泥岩类 粉砂岩类为主 局部地段为砂岩类 从邻区勃 牛川普查区的资料来看 岩石质量状态多属中等的 软弱 半坚硬岩类 本区岩石力 学样测试资料时间较长 可靠程度低 建议煤矿在生产中加强工程地质方面的工作 采集一定数量的力学测试样品 查明各可采煤层顶底板工程的地质特征 为煤矿安全 生产提供可靠依据 矿区内可采煤层的底板岩性砂岩或泥岩类为主 由于泥岩类强度大多较低 且遇 水易软化 膨胀 顶板维护比较困难 冒顶出现比较多 因此将矿区的工程地质条件 划分为第三类第二型 即层状岩类 工程地质条件中等型 区内岩层的变化大 不能放松对煤层的顶板防护工作 根据不同的部位 不同的 岩性应予以区别对待 如 砂岩类吸水后 抗压强度减弱 只有原来的一半 将改变 原有的自然状态 煤层底板的泥岩 吸水后岩石易软化 对矿井的开拓不利 在生产 中要加强对这些工作的研究 及时采取预防措施 以免造成危害 2 瓦斯 据邻区钻孔煤层瓦斯成份测定 CH40 00 CO21 81 8 59 N291 41 98 19 属 CO2 N2 氮气 沼气带 即瓦斯风化带 均为低沼气煤层 据小窑调查亦未发生过 瓦斯爆炸事故 故本区一般无破坏性瓦斯危害 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 16 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 3 煤尘 煤层挥发分是煤尘爆炸的重要影响因素 本区煤层挥发分均在 32 46 38 83 煤层均有煤尘爆炸危险性 4 煤的自燃倾向性 本区各主要可采煤层为低变质的长焰煤及不粘煤 煤中水分含量较低 挥发率高 化学性能好 其自燃发火倾向性必然很强 据煤层自燃发火趋势的煤样测试结果 煤 层还原样与氧化样燃点之差 T0 一般在 18 30 之间 着火温度 T 350 倾向为 易自燃煤 因此 在开采过程中应采取适宜的采掘方法 产出的煤炭应合理堆放 尽 量缩短堆放时间 避免因煤的自燃造成损失 污染环境 5 地温 据邻区钻孔简易地温测成果 地温值 13 4 13 7 无地温异常 故本区属正常 地温区 六 煤质与煤的用途 一 煤的物理性质及煤岩特征 1 物理性质 矿区内煤呈黑色 条痕褐黑色 弱沥青 沥青光泽 条带状结构 棱角状 参差状断口 层状构造 内生裂隙较发育 局部充填黄铁矿结核或方解石薄 膜 燃点 300 左右 燃烧试验其残存呈灰白色粉末状 2 煤岩特征 矿区各煤层煤岩组分以暗煤为主 夹亮煤 镜煤条带 见丝炭 宏 观煤岩类型为半暗型煤 主要可采煤层显微煤岩组分以镜质组为主 其含量为 46 0 63 5 半镜质组含量为 7 5 20 9 丝质组含量为 23 4 37 9 煤中矿 物杂质含量较低 以粘土组为主 含量 1 2 8 4 左右 硫化物组含量最低 测值 0 0 碳酸盐组 氢化物组含量一般均小于 2 根据国际显微煤岩类型分类原则 矿区内煤为微镜惰煤 二 煤的化学性质 工艺性能和煤类 1 化学性质 本次核实根据利用原报告 3 个钻孔资料 经统计 各可采煤层煤芯煤样分析结果 见表 1 2 4 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 17 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 18 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 表 1 2 4 煤芯煤样化验测试结果统计表 工业分析 最小 最大 平均 点数 煤层号 洗 选 情 况MadAdVdaf Qnet d MJ kg 最小 最大 平均 点数 St d 最小 最大 平均 点数 P d 最小 最大 平均 点数 煤类 原 9 51 9 51 1 4 00 4 00 1 34 41 34 41 1 29 20 29 20 1 0 24 0 24 1 0 021 0 021 1 5 洗 11 62 11 62 1 3 42 3 42 1 31 70 31 70 1 0 29 0 29 1 0 016 0 016 1 原 8 83 10 72 9 47 3 4 40 9 40 6 46 3 34 05 35 07 24 50 3 28 40 29 75 29 25 3 0 17 0 23 0 30 3 0 030 0 047 0 039 2 6 2 上 洗 8 97 11 51 10 10 3 3 43 4 18 3 79 2 32 95 34 33 33 54 3 31 70 1 0 13 0 22 0 18 3 0 033 0 035 0 034 2 BN31 原 8 72 10 19 9 26 3 5 19 9 07 7 50 3 33 41 34 87 34 59 3 28 80 29 63 29 09 3 0 21 0 23 0 22 3 0 022 0 070 0 041 3 6 2 洗 9 14 10 58 9 72 3 3 84 4 30 4 03 3 33 07 34 71 33 94 3 30 65 1 0 20 0 27 0 23 3 BN31 原 8 91 10 03 9 35 3 6 09 8 20 6 90 3 33 41 38 53 36 28 3 28 81 30 10 20 34 3 0 21 0 37 0 27 3 0 011 0 038 0 025 3 6 2下 洗 8 97 11 98 10 48 2 3 08 3 82 3 45 2 35 28 37 24 36 26 2 0 24 0 36 0 30 2 BN31 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 19 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 据表 1 2 4 及原报告资料矿区内各主要可采煤层的化学性质分述如下 6 2 上 煤层 低灰 低中灰 特低硫 低中硫 特低磷的不粘煤 6 2 煤层 低灰 低中灰 特低硫 低中硫 特低磷的不粘煤 6 2下煤层 低灰 低中灰 特低硫 低中硫 特低磷的不粘煤 各煤层经洗选后 干燥基灰分均有降低 都在 10 以下 据原报告资料 煤中锗 镓含量在 0 7PPm 之间 钒 0 19PPm 均未达到工业利 用品位 2 工艺性能 1 原煤干燥基低位发热量 Qnet d 5 号煤层原煤发热量 29 20MJ Kg 6 2 上 煤层原煤发热量 28 40 29 75 MJ Kg 平均 29 25 MJ Kg 属高热值煤 6 2 煤层原 煤发热量在 28 80 29 63 MJ Kg 之间 平均 29 09 MJ Kg 属中高热值煤 6 2下煤 层原煤发热量在 28 81 30 10 MJ Kg 平均 29 34 MJ Kg 均属特高热值煤 2 灰成分 灰熔融性 区内煤灰主要成分为 SiO2 39 59 52 92 AlO3 10 31 20 70 Fe2O3 5 58 8 60 CaO 9 86 24 50 SO3 5 57 9 08 灰熔 融性 ST 一般在 1180 1250 之间 属低熔灰分 3 低温干馏 Tar d 6 2 上煤层一般为 7 43 8 04 6 2 煤层一般为 7 19 8 35 6 2下煤层为 8 28 9 42 各煤层均富油煤 3 煤类 根据中国煤炭分类国家标准 GB5751 86 低变质煤的分类指标为洗煤 Vdaf 粘 结指数 GRI 透光率 Pm 区内煤粘结指数为 0 挥发分一般均在 37 以下 煤类 属不粘煤 BN31 三 煤质评价及工业用途评述 1 煤质评价 根据本次利用钻孔煤芯煤样测试结果 结合不拉峁详查区内其他煤样的分析结果 对矿区内煤层做出如下评价 1 矿区内煤为低灰 低中灰 特低硫 低中硫 特低磷的不粘煤 2 各煤层均为高热值煤 3 煤灰熔融性低 为低熔灰分 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 20 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 4 各煤层煤岩组分鉴定结果表明 其惰性组分含量较高 5 煤中微量元素 有害元素含量低 2 工业用途评述 矿区内煤层煤是良好的动力用煤 适用于火力发电 工业锅炉及民用燃烧 也可 在建材工业 化学工业中作焙烧材料 粉煤加粘结剂成型还可制作煤砖 煤球等 七 井田勘探程度及存在问题 一 本次资源储量核实取得的主要成果 1 查明了矿区含煤底层的煤性 煤层层数 可采煤层数 煤层厚度 煤层的分布 可采范围 稳定程度以及煤层的顶底板岩性 为今后的煤矿开采提供可靠的地质依据 2 基本查明了矿区煤层的煤质特征 并确定煤为 特低硫 低硫分 特低灰 低 灰分 高热值 特高热值煤 煤类为不粘煤 3 基本查明了矿区构造特征 煤层产状平缓 倾角 1 3 度 4 对矿区的水文地质特征作出了评价 煤田地层以空隙水为主的水文地质条件简 单类型即第一 第二类型水文地质条件 矿井位于煤田的浅部 矿井中无水 地下水 的补给 排泄流经方向为由北向南 但随着开采范围的扩大 浓度加大 特别是钻孔 附近因封孔质量不佳导致各含水层发生水力联系 矿井涌水量会相应增大 5 对矿区其他开采技术条件做出了评价 开采煤层顶底板岩石无力性质为软弱 半坚硬岩石 煤层中瓦斯含量低 煤有自燃的倾向性 煤尘有爆炸危险性 以上不利 条件提请煤矿注意 采取相应的预防措施 6 对煤矿建设进行了环境地质评述 指出了矿山开采可能造成的环境污染 并提 出可相应的预防与治理措施 7 对煤矿各可采煤层进行了煤炭资源储量估算 并根据矿方提供 鄂尔多斯市国 土资源局和准格尔旗国土资源局审查核准的采掘工程平面图中采空区范围进行了消耗 资源储量的估算 8 对煤矿生产做了矿床概略经济可行性评价 该煤矿开采经济上合理 技术上可 行 环境上允许 具较好的开发前景 二 存在的问题及建议 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 21 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 1 光裕煤矿已开采多年 但对开采情况总结甚少 建议今后的开采过程中加强技 术管理 注重对地层 构造 对煤层 煤质变化进行必要的收集和地质编制 合理指 导生产和安排生产 2 经核查 光裕煤矿在采矿证内存在老采空区 其坑口已塌陷 地质情况不清 井田在开采过程中高度重视 采取必要的防范措施 注意巷道与其沟通 导致事故发 生 3 井田东部煤层露头区 沟中的第四系冲积层直接覆盖于煤层露头上 在雨季雨 水集中或洪暴发生时 沿煤层裂隙易涌水 涌沙 应采取相应措施 避免水灾的发生 同时 随着开采深度的加大 当开采面低于沟谷时 井下涌水量可能加大 生产中应 注意观察 采取必要的防范措施 4 由于受软弱岩组的影响 煤层顶底板稳固性较差 同时煤层层间距较小 在开 采过程中要加强地质工作 调查煤层厚度及煤质变化情况 对过去施工钻孔封孔质量 进行评价 注意透水事故发生 以便科学 合理指导矿井生产 同时应注意做好以下 防范措施 1 预防井下水灾措施 对矿井水文地质及附近老窖积水做好调查和预防工作 对地面积水做好疏导工作 防止积水入渗 井口要注意防洪 防止爆雨造成井灌 遇 特殊情况应用沙袋进行围堵 2 注意煤尘的爆炸性 加强防范意识 建议在生产过程中 采取切实可行的防 尘 降尘措施 保证井下通风系统畅通 防止因瓦斯 煤尘聚集而酿成事故 3 矿区内瓦斯含量虽然较低 但随着开采深度的加大 瓦斯含量有可能增高 在掘进过程中应随时进行瓦斯监测 切实做好通风管理 严禁使用明电 明火 防止 瓦斯和煤尘爆炸 同时注意煤的自燃 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 22 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 第二章 井田开拓 第一节第一节 井田境界及储量井田境界及储量 一 井田境界 井田境界以 内国土资采划字 2006 0151 号 文为光裕煤矿进行了 划定矿区 范围批复 和采矿许可证 划定矿区范围由 11 个拐点圈定 各拐点直角坐标见表 2 1 1 表 2 1 1 矿区范围拐点坐标表 拐点编号XY 光裕煤矿 14361410 0037469060 00 24361330 0037470000 00 34361200 0037470005 00 44360900 0037470610 00 54360268 0037470420 00 64359720 0037470410 00 74358890 0037469859 00 84358889 0037468390 00 94359350 0037468100 00 104360340 0037468570 00 114361300 0037468950 00 开采标高 1235 1170 米 井田南北长约 2 2 2 4km 东西宽约 1 5 1 9km 井 田面积 4 4759km2 二 矿井资源储量计算 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 23 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 一 储量计算原则 根据 煤炭资源地质勘探规范 有关规定和煤炭工业技术政策 结合井田资源储 量核实报告资料 本井田参加储量计算的可采煤层为 6 2 上 6 2 6 2 下煤层 1 工业指标 根据 内蒙古自治区东胜煤田不拉峁矿区光裕煤矿煤炭资源储量核 实报告 确定煤层最低可采厚度为 0 8m 原煤最高灰分不大于 40 2 计算方法 井田内各可采煤层产状平缓 倾角 1 3 度 小于 15 度 煤层总体 形态为一单斜构造 地质构造复杂程度为简单类型 依据规范规定 资源储量估算采 用地质块段法 利用水平投影面积和煤层伪厚度估算资源储量 3 视密度 表 2 1 2 可采煤层视密度值一览表 煤层编号6 2 上 6 26 2下 视密度 t m3 1 291 301 30 二 各级储量计算 1 矿井地质资源储量 依据内蒙古自治区国土资源厅认定 内蒙古自治区东胜煤田不拉峁矿区光裕煤矿 煤炭资源储量核实报告 本矿井可采煤层 3 层 即 6 2 上 6 2 6 2 下保有资源储 量 2162 万吨 其中推断的内蕴经济资源量 333 1984 万吨 预测的资源量 334 178 万吨 2 矿井工业资源储量 矿井工业资源储量为矿井地质资源量中探明的资源量和控制的资源量 连同地质 资源量中推断的资源量作资源可靠性评价后乘以可信度系数 本矿井 333 可信度系 数取 0 8 经计算 矿井工业资源储量为 1646 72 万吨 其中 6 2 上煤层工业资源储 量为 723 76 万吨 6 2 煤层工业资源储量为 634 95 万吨 6 2下煤层工业资源储量 为 288 01 万吨 6 2下 334 储量不计入工业资源储量 3 矿井设计资源储量计算 矿井设计资源储量 工业资源储量 井田边界煤柱 采空区保护煤柱 火区隔离 煤柱量 公路保护煤柱量 建筑物保护煤柱 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 24 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 截至 2006 年 3 月 31 日光裕煤矿煤炭资源储量估算结果表 表 2 1 3 查明资源储量 万吨 煤 类 煤层编 号 底板 标高 m 核实范 围 储 量 级 别 原报 告 本次 核实 增减 变化 消耗资 源储量 万吨 保有资源储 量 万吨 资源储量 类型 编 码 D39939900399原光裕 煤矿 39939900399 D265271 619252原通达 煤矿 265271 619252 D22122100221 新扩区 22122100221 333 6 2 上 1235 11 95 全井田D664743 7919872 D327374 4747327原光裕 煤矿 327374 4747327 D253260 718242原通达 煤矿 253260 718242 D19619600196 新扩区 19619600196 333 6 2 1225 11 82 全井田D580728 14865765 D22722700227原光裕 煤矿 22722700227 333 通达 煤矿334 D12012000120 新扩区 12012000120 333 6 2下 1210 11 70 全井田D405523 1180525 D9531000 4747953原光裕 煤矿 9531000 4747953 333 D518531 1337494 518531 1337494 333 原通达 煤矿334 D53753700537新扩区 范围 53753700537 333 20082068 60841984 333 BN 31 CY 41 全 井 田 1276 12 08 合计D334 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 25 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 总计21862246 60842162 注 333 为推断的内蕴经济资源量 334 为预测的资源量 原报告系指 东胜煤田资料汇编 井田边界煤柱 根据 矿井水文地质规程 规定 井田边界留设 20m 保护煤柱 经计算井田边界煤柱量为 72 05 万吨 采空区保护煤柱 井田西南部 北部 6 2 上 6 2 煤层有开采留下的采空区 采 空区内易积聚大量的瓦斯及水 巷道一旦与其打通 将有可能会造成瓦斯爆炸及淹井 的后果 因次 采空区需留设保护煤柱 暂按采空区边缘向外 20m 留设 经计算采空 区保护煤柱为 26 38 万吨 火区隔离煤柱 按规范规定火烧区一侧留设保护煤柱 20m 经计算火烧区一侧留设 保护煤柱量 21 53 万吨 公路保护煤柱量 由于井田主要含煤地层为侏罗系 故岩石移动角按 60 度计算 考虑 15m 维护带 公路维护带外围煤柱为 50m 经计算公路保护煤柱量 178 59 万吨 建筑物保护煤柱 主要为零散住户房屋煤柱 分布在工作面靠近中部位置的住户 不留设煤柱 按搬迁设计 濠羊公路附近零散住户 因房屋靠近公路 房屋保护煤柱 与公路保护煤柱大部分重叠 因此设计留设保护煤柱 具体方法 沿建筑物角点作矩 形 使矩形各边分别平行于煤层的倾斜方向和走向方向 然后 外推 10m 作为围护带 以 45 角下切松散层到基岩 再以 70 安全角切到煤层底板得出 经计算建筑物保护 煤柱量 7 0 万吨 矿井设计资源储量 1646 72 72 05 26 38 21 53 178 59 7 1341 17 万吨 表 2 1 4 永久煤柱损失 煤层 工业 储量 井田境 界 采空区 隔离 火烧区隔 离 公路煤柱建筑物煤 柱 小计设计储量 6 2 上 723 7631 2314 8412 184 003 2145 37578 39 6 2634 9527 60115 49 4366 112 5117 18517 77 6 2 下 288 0113 220028 481 343245 01 合计1646 7272 0526 3821 53178 597 0305 551341 17 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 内蒙古准格尔旗光裕煤矿有限责任公司矿井改扩建初步设计 调整版 第 26 页 共 135 页 枣庄市工业设计院枣庄市工业设计院 4 矿井可采资源储量 矿井可采资源储量 矿井设计资源储量 主 副 回风井井筒保护煤柱 大巷煤 柱 开采损失 主 副 回风井井筒保护煤柱 由于井田主要含煤地层为侏罗系 故岩石移动角 按 60 度计算 考虑 15m 维护带 经计算主 副 回风井井筒保护煤柱为 50m 经计算 矿井主 副 回风井井筒保护煤柱量为 1 76 万吨 大巷保护煤柱 经计算大巷煤柱均留设 50m 煤柱 加上大巷间煤柱 大巷煤柱宽 度为 160m 经计算大巷煤柱量