西合矿施工组织设计(副井作为回风井)

目录前言1第一章矿井工程概况11第一节矿井自然条件11第二节井田地质特征14第三节矿井设计概况28第一节井田境界及资源/储量28第四节技改项目设计总工程量33第二章矿井建设施工准备39第一节前期准备39第二节施工准备41第三节项目特点及对矿井技改项目条件的分析42第四节施工场地总平面布置43第三章三类工程施工方案45第一节井筒延伸刷大掘砌施工方案45第二节主要巷道工程掘砌施工方案50第三节建筑工程的施工方案54第四节机电安装工程的施工方案56第四章三类工程施工顺序及排队78第一节各类工程工期及进度指标的确定78第二节关键线路的确定及其施工顺序78第三节井巷工程施工顺序及和施工排队79第四节土建施工顺序及排队81第五节机电安装工程施工顺序及排队82第六节三类工程施工顺序及排队83第五章施工作业能力设计83第一节提升设施83第二节技改项目施工期间通风设施85第三节建井期间的供排水系统87第四节临时压风设施89第五节井上下运输设施90第六节施工供电、通信与照明92第七节瓦斯监测、安全监测设施95第八节矸石排放及工程煤的处理96第九节供水、供热及采暖设施96第六章矿井施工安全技术措施97第一节瓦斯灾害防治措施97第二节防治水措施100第三节其他灾害防治101第四节井巷施工安全技术措施103第五节土建施工安全技术措施107第六节提升、运输安全技术措施108第七节机电设备管理措施112第八节爆破作业安全技术措施114第九节个体安全防护措施116第十节文明生产及环保116第十一节生产施工人员培训118第七章施工阶段“三控一管”119第一节施工阶段的工期控制119第二节施工阶段的质量控制119第三节施工阶段的资金控制120第四节施工阶段的安全管理121第八章技术资源平衡123第一节劳动组织及劳动力平衡123第九章施工组织设计的技术分析及主要经济技术指标126第一节施工组织设计的技术分析126第二节施工组织设计主要技术经济指标127附件1、采矿许可证2、初步设计的批复3、安全专篇的批复4、瓦斯等级、煤尘爆炸性、煤炭自燃性鉴定附图1、矿建主线工程施工甘特图2、井巷施工平面布置图3、主井、副井工业广场施工布置平面图4、地面10KV临时变电所供电系统图5、井下临时供电系统图前言根据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200945号文“关于吕梁市中阳县、兴县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复”，西合煤矿井田范围由原山西大土河永祥煤业有限公司、原山西吕梁万峰金泰煤业有限公司及部分新增区进行兼并重组整合而成，2009年11月经山西省工商行政管理局核准矿井名称变更为“山西吕梁中阳西合煤业有限公司”，兼并重组整合主体企业为山西大土河焦化有限责任公司。2009年11月，山西省国土资源厅颁发了采矿许可证（证号C1400002009111220044248），井田面积为42979KM2，批准开采410号煤层，生产规模900KT/A。为此，我公司编制本矿井施工组织设计。为规范建设程序，保证矿井建设安全有序进行，按照矿井建设一、二、三期工程先后顺序的原则，我矿对矿建工程、土建工程、安装工程的施工顺序重新进行了调整、编排，现将调整说明如下一、副井作为临时回风井前需完成工程（2012612012831）在扩刷风井时，计划将副井作为临时回风井使用，为完成通风系统转换，需完成以下井上下工程1、计划利用北皮带巷与副井联络的原布置在4煤层的两条巷道作为临时总回风巷，使轨道暗斜井进风，副井井底处于新鲜风流中，需在现有系统的基础上施工一条长80M的联络巷及两座风桥。另外，为了满足通风需求，需对4煤与副井联巷部分地段进行扩刷，工程量170M。2、在施工一期工程期间，为满足副井排矸要求，需完成副井井底推车机基础施工，以便井底推车机的安装。3、为便于排矸，需在北皮带机尾施工一临时储矸仓，工程量9M。4、完成副井临时风道93M、永久锁口、副井上下口摇台等工程。5、为保证主井延深时的正常进风，需完成主井地面进风配风巷的施工35M。6、井上下通风设施的改造和构建。7、完成副井永久井架、绞车、罐笼、信号等副井提升系统的安装与调试。二、一期工程安排一主井延深工程（2012912013815）1、井筒延深前期准备工作完成旧井架拆除及临时井架的安装、卸矸台安装、天轮平台安装、凿井绞车、稳车基础砌筑安装等大临工程，计划两个月完成（20129120121031）。2、井筒延深施工工程量40M（包括箕斗装载硐室），计划两个月完成（201211120121231）。3、主井底淸撒斜巷施工工程量40米，计划两个月完成（2013112013228）。4、井筒装备包括罐道、信号系统安装，计划两个半月完成（2013312013515）。5、撤凿井井架、主井永久锁口及热风道施工，计划一个月完成（20135162013615）。6、立井架、箕斗、定量仓、绞车安装调试等，计划两个月完成（20136162013815）。二副井安装工程（20125102012831）1、井口锁口盘、井架基础施工及养护、推车机基础施工，计划20天完成（20125102012530）。2、井架吊装、推车机、绞车安装、罐笼安装及调试运转、地面排矸系统安装，计划80天完成（20125102012731）。3、临时主风机的安装、调试，计划15天完成（2012812012815）。4、副井井口封闭工程，计划45天完成。（20127152012831）三风井刷大工程（2012912013820）在副井具备提升条件后随即开展风井刷大工程，风井刷大主要工程为1、风井凿井绞车、稳车基础砌筑及安装、搬山工程，计划一个月完成（2012912012930）2、井口锁口、永久风道口及安全出口砌筑，计划一个月完成（201210120121031）。3、临时井架、卸矸台、天轮平台安装等工程，计划20天完成（201211120121120）。4、井筒刷大工程420M，计划六个月完成（201211212013520）。5、主风井联络巷90M，计划一个月完成（20135212013620）6、梯子间安装、抽放、黄泥灌浆、防尘管路各敷设一趟，计划三个月完成（20135202013820）7、主通风机安装及调试工程，计划一个月完成（20137202013820）。四回风暗斜井及主井底联巷（20126120121231）。1、回风暗斜井注浆堵水工程，计划一个半月完成（2012612012715）2、回风暗斜井及主井底联巷总工程量420米，计划六个月（20127162013115）。三、二期工程安排在一期工程完工后井下开始进行二期工程的施工，施工顺序分别为1、北轨道巷道扩刷总工程量288米，计划工期32个月，2013年8月21日开工，2013年11月26日完工。2、采区变电所及水仓改造总工程量180米，计划工期3个月，2014年3月16日开工，2014年6月15日完工。3、水仓内环及配水巷吸水井总工程量175米，计划工期58个月，2013年8月21日开工，2014年2月15日完工。4、西绕道车场总工程量40米，计划工期13个月，2013年10月28日开工，2013年12月07日完工。5、等候硐室及梯子间行人联巷总工程量90米，计划工期2个月，2013年12月8日开工，2014年2月7日完工。6、副井底车场及东绕道改造总工程量100米，计划工期22个月，2013年8月21日开工，2013年10月27完工。7、528行人巷总工程量240米，计划工期53个月，2014年2月8日开工，2014年7月18日完工。8、10煤轨道巷及主井底联巷总工程量290米，计划工期2个月，2012年11月16日开工，2013年1月15日完工。9、煤仓下口联巷总工程量176米，计划工期2个月，2013年1月16日开工，2013年3月15日完工。10、装载硐室联络巷总工程量70米，计划工期12个月，2013年3月16日开工，2013年4月20日完工。11、煤仓总工程量30米，计划工期2个月，2013年4月21日开工，2013年6月20日完工。12、10煤集中轨道巷总工程量280米，计划工期33个月，2013年12月4日开工，2014年3月12日完工。13、10轨道巷总工程量270米，计划工期23个月，2014年3月13日开工，2014年5月20日完工。四、三期工程安排1、4301运输顺槽及切眼总工程量292米，计划工期24个月，2013年11月27日开工，2014年2月10日完工。2、南回风及4301回风巷改造总工程量685米，计划工期46个月，2014年2月11日开工，2014年6月28日完工。3、一采区运输巷改造总工程量150米，计划工期167个月，2013年10月18日开工，2013年12月3日完工。4、一采区回风巷改造总工程量350米，计划工期389个月，2013年6月21日开工，2013年10月18日完工。5、二采区回风巷总工程量208米，计划工期3个月，2013年8月21日开工，2013年11月23日完工。6、二采区第二回风联巷总工程量34米，计划工期11个月，2013年11月24日开工，2013年12月28日完工。7、5101回风尾巷总工程量1130米，计划工期57个月，2013年12月29日开工，2014年5月20日完工。8、二采区胶带巷总工程量82米，计划工期27个月，2013年8月21日开工，2013年11月12日完工。9、5101运输顺槽总工程量1061米，计划工期64个月，2013年11月13日开工，2014年5月18日完工。10、5101切眼总工程量150米，计划工期1个月，2014年5月19日开工，2014年6月18日完工。11、二采区轨道巷总工程量220米，计划工期1个月，2013年8月21日开工，2013年11月25日完工。12、二采区运输联巷总工程量108米，计划工期17个月，2013年11月26日开工，2014年1月20日完工。13、5101回风顺槽总工程量1132米，计划工期6个月，2014年1月21日开工，2014年7月10日完工。五、其它附属工程1、副井地面排矸系统计划开竣工时间201252020127202、锅炉房工程计划开竣工时间2012312013313、瓦斯抽放泵站工程计划开竣工时间201222020127304、主井绞车房工程计划开竣工时间2012712013415、主井地面生产系统计划开竣工时间201313120136316、主通风机安装工程计划开竣工时间20121030201212307、中央变电所及水泵房安装工程计划开竣工时间20124202014318、采区变电所及排水设备安装工程计划开竣工时间201461620148159、35KV变电所安装工程计划开竣工时间2012310201263010、主井10KV变电所安装工程计划开竣工时间2012830201293011、工作面综采设备安装工程计划开竣工时间20142102014818六、矿井工程特点分析立井工程方面1）主立井（延深）垂深482M，净直径42M，净断面1385M2，表土段和基岩段均采用混凝土支护，装备一对9T箕斗，担负全矿井的煤炭提升任务，兼作进风井。2）副立井（已有延深）垂深4155M，净直径60M，净断面2827M2，表土段采用钢筋混凝土支护，基岩段采用混凝土支护，装备一对1T双层四车宽窄罐笼，设梯子间，担负全矿井的提矸、下料及人员升降等辅助提升任务，兼作进风井及安全出口。3）回风立井（刷大）垂深415M，净直径60M，净断面2827M2，表土段采用钢筋混凝土支护，基岩段采用混凝土支护，设梯子间，担负全矿井的回风井任务兼作安全出口。回风暗斜井在4号煤层新掘回风暗斜井至10号煤层，倾角250，斜长154M，净宽45M，净断面1515M2，设行人台阶和扶手，担负主副立井井底的回风任务兼作安全出口，并为今后担负矿井回风任务和安全出口留有充分的余地。巷道工程方面设一个主水平和一个辅助水平开采全井田。利用已有的胶带大巷、轨道大巷、回风大巷开采二采区4号煤层，三条大巷均沿4号煤层布置；利用已有的一采区胶带巷、一采区轨道巷、一采区回风巷开采一采区4、5号煤层，三条采区巷均沿4号煤层底板布置；在井田中央偏东向西新掘三条巷道至井田边界开采二采区5号煤层，分别为二采区胶带巷、二采区轨道巷、二采区回风巷，二采区胶带巷沿5号煤层底板布置，二采区轨道和二采区回风巷沿4号煤层底板布置，在井田西部遇到采空区后沿5号煤层底板布置。巷道间距30M，巷道保护煤柱30M。4号煤层轨道大巷通过轨道暗斜井与井底车场相连，井底清理撒煤巷通过10号煤层轨道大巷与井底车场相连。矿井自然条件方面井田内主要可采煤层为焦煤和瘦煤。井田水文地质类型属中等复杂。预计开采4、5号煤层正常涌水量70M3/H，最大涌水量100M3/H；开采9、10号煤层的正常涌水量100M3/H，最大涌水量120M3/H。七、编制依据施工组织设计编制的主要依据是1、山西吕梁中阳西合煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书2、国家和颁部的技术政策、法规、标准、煤矿安全规程、各专业施工及验收规范、预算定额、有关经济指标，劳动保护，环境保护相关文件。八、编制原则和指导思想1、认真贯彻执行国家各项建设方针、技术政策、经济政策，在确保安全和工程质量的前提下，科学合理安排工程进度，立足高标准，早试产，早出煤，达到稳产高产。2、科学合理安排各环节施工顺序，优化施工方法，精心组织三类工程平行交叉作业和均衡施工，采取技术组织措施，保证关键线路工程连续快速施工。3、积极合理地采用和推广国内外行之有效的先进技术和先进经验，选用成套的平巷、斜巷的施工设备，提高矿井建设机械化水平，改善劳动条件，提高劳动生产率。4、认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，制定切实可行的安全技术措施，确保参建人员的生命安全和矿井建设的顺利进行，确保设计的安全设施必须与主体工程同时投入使用。把防水、防火、防瓦斯、防尘等自然灾害防治工作贯穿到各单位工程各道工序、各项系统形成当中，做到防治结合，万无一失。5、尽量利用永久设施技术改造，严格控制大临工程，以缩短建设工期，节省投资。6、坚持行之有效的承包经营制，招标投标制，项目目标管理制，建设监理制等制度，并不断创新和深化。九、需要说明的问题1、本矿井的建设工期要求比较紧，在编制本设计时，是按照多队多头平行作业考虑的，所以要求在选择施工队伍时，应选择素质好的施工队伍，并加强施工现场运输管理。2、该矿属技术改造矿井，在副井完成永久装备后风井形成永久通风系统前，采用副井做为临时回风井，同时该井筒也将担负全矿井提矸、下料、人员升降等辅助提升任务，通风系统管理难度大。3、该矿开采4号、5号煤层以防治瓦斯和老空水为主。井下原有巷道及采空区较多，施工时必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，并要防止老空有害气体涌出。井田范围内共有2个报废的井筒和2个钻孔，井巷在接近这些井筒或钻孔时，必须进行探放水。对报废的井筒应按规程要求封填严实。由于开采深度较浅，应经常检查地表采动裂隙（尤其是雨季前后），及时填平压实，防止地表水渗入井下。4、为保证施工安全，防止发生突水淹井事故，只能在下山排水阵地形成后方可施工回采巷道。第一章矿井工程概况第一节矿井自然条件一、矿井交通位置西合煤矿位于中阳县城西北10KM处金罗镇西北，行政区划属中阳县金罗镇管辖。其地理坐标为东经11104501100707北纬372610372715井田南距中阳县城10KM，北距离石市区12KM，307国道和孝柳铁路由井田东侧通过，井田距离石火车站约3KM，距中阳火车站约11KM，由井田沿307国道经离石出入口可与太原军渡高速公路相接，交通便利。详见交通位置图111。二、地形地貌井田地处吕梁山区，为典型的黄土高原侵蚀地貌，地表切割强烈，黄土梁峁绵延起伏，冲沟密集而狭窄，形态多呈“V”字形，冲沟与黄土梁、峁、垣相间分布，常见陡崖、黄土残柱及陷穴等微地貌景观。综观井田地形，总体为西高东低。井田内地形最高点位于井田南部冯家山山梁，标高114218M，最低点位于井田东部边界处南川河河床，标高93600M。最大相对高差20618M。图111交通位置图三、气候及地震井田地处晋西北黄土高原，为大陆性季风气候，属暖温带半干旱地区。气温变化昼夜悬殊，四季分明。降水量有限，多呈干旱状态。冬春两季多西北风少雪雨。而夏季雨量集中，有时出现洪水灾害。年平均气温125，1月份最低，平均为69，极端最低气温为201；7月份最高，平均为246，极端最高气温达325。一般降至0时间在10月中旬，回升至0的时间在翌年4月中旬。多年平均降水量为4642MM，历年最大降水量为5777MM，最小为3744MM。雨量集中于69月份，占全年总降水量的60。多年平均蒸发量为1711MM（48月蒸发量最大），蒸发量大于降水量风向多为西北风，风速历年平均25M/S，最大月35月平均31M/S，最小月8月平均22M/S。初霜期在10月上旬，终霜期在翌年3月初。平均无霜期175天。冰冻期平均为11月下旬，解冻期为翌年3月底，最大冻土深度091CM。据国家建筑防震设计规范（GB500112001），本区地震基本烈度为度，设计地震动峰值加速度为005G。据历史记载，本区及附近未发生过大地震。只在1829年4月清道光九年三月离石发生过525级地震，震中位置为北纬3730，东经11112。四、煤田开发史（一）兼并重组整合前各矿现状西合煤矿由原山西大土河永祥煤业有限公司、原山西吕梁万峰金泰煤业有限公司及部分新增区进行兼并重组整合而成，各矿现状如下（1）原山西大土河永祥煤业有限公司（基建矿井）始建于1988年，2002年11月投产，井田面积198KM2，批准开采4、10号煤层，矿井生产能力300KT/A。2008年2月18日吕梁市煤炭工业局以吕煤行字200867号文批复了山西大土河永祥煤业有限公司调整生产系统初步设计，生产能力维持300KT/A不变。采用立井开拓，利用已施工至10号煤层的立井作为副立井，净径60M，装备一对1T双层四车宽窄罐笼和梯子间，担负全矿井提矸、下料、人员升降等辅助提升任务，兼作进风井及安全出口；利用原主立井作为主立井，净径42M，装备一对9T箕斗，担负全矿井提煤任务，兼作进风井；利用原副立井作专用回风井，净径30M，装备梯子间，担负全矿井回风任务兼作安全出口。现开采4号煤层，采用短壁炮采采煤方法，全部垮落法管理顶板。高瓦斯矿井，中央并列式通风方式。开采4号煤层，井底车场布置在10号煤层的521M水平，4号煤层轨道大巷通过轨道暗斜井与井底车场相连，主立井落底后，向北布置三条大巷，分别为胶带大巷、轨道大巷、回风大巷，向东布置三条采区巷，分别一采区胶带巷、一采区轨道巷、一采区回风巷。（2）山西吕梁万峰金泰煤业有限公司（生产矿井）始建于1989年，1994年投产，井田面积110KM2，批准开采4号煤层，矿井生产能力150KT/A。采用立、斜井开拓，主立井，净径42M，担负全矿井提煤任务，兼作进风井；回风立井，净径25M，担负全矿井回风任务兼作安全出口；行人斜井净宽07M，设台阶扶手，作为矿井安全出口。采煤方法为走向长壁炮采，工作面采用单体液压支柱配型梁支护，全部垮落法管理顶板。低瓦斯矿井，中央并列式通风方式。五、水源、电源及通信情况1、水源该矿生活用水来自奥陶系石灰岩含水层，该层岩溶裂隙发育，富水性强，水质优良，开采奥陶系岩溶水可作为生产用水，以上水源能满足生产、生活需求。2、电源西合煤矿双回路电源分别引自大土河110KV中心站35KV母线段（导线型号选用LGJ120钢芯铝绞线，输电距离为8KM）和大土河热电一厂35KV母线段（导线型号选用LGJ120钢芯铝绞线，输电距离为5KM）。3、通信对外通讯使用网通公司电话网络，对内通讯使用程控电话。第二节井田地质特征2010年7月，山西克瑞通实业有限公司提交了山西吕梁中阳西合煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告，2010年9月2日，山西省煤炭工业厅以晋煤规发2010958号文批复。现将本区地质情况简介如下1井田地层井田位于河东煤田中段，离石矿区东部边缘，井田内地表大部为黄土覆盖，根据钻孔揭露情况，井田范围内沉积地层由下而上依次为（1）奥陶系中统峰峰组（O2F）埋藏于井田深部，地层厚度117142M，岩性底部多为角砾状石灰岩，中下部为泥灰岩、灰岩、含脉状纤维质石膏或层状隐晶质石膏35层。上部为中厚层石灰岩，夹有薄层角砾状泥灰岩、泥岩。（2）石炭系中统本溪组（C2B）平行不整合于下伏奥陶系灰岩之上。底部为鸡窝状山西式铁矿和浅灰色铝土岩，即铁铝层段。之上为深灰色泥岩、砂质泥岩夹泥岩、粉砂岩和23层不稳定石灰岩及12层薄煤线。本组厚度24054871M，平均3278M。（3）石炭系上统太原组（C3T）连续沉积于本溪组之上，为井田内主要含煤地层之一，地层厚度60508618M，平均7284M，岩性为灰灰白色砂岩，深灰色泥岩、砂质泥岩间夹46层煤层，其中9、10号煤层为井田主要可采煤层。自下而上发育的L1、L2、L3（L1、L2多合并为一层，有时L1、L2、L3合并为一层）、L4、L55层石灰岩，层位基本稳定，为良好的标志层。本组底部以一层灰白色中细粒石英砂岩（K1）与本溪组分界。（4）二叠系下统山西组（P1S）井田主要含煤地层之一，与下伏太原组呈连续沉积，地层厚度64308345M，平均7153M。岩性由深灰灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩和610层煤层组成，其中4、5号煤层为可采煤层，底部分界砂岩（K3）为一层灰白色中细粒砂岩。（5）二叠系下统下石盒子组（P1X）连续沉积于山西组之上，岩性为灰灰绿色砂岩夹深灰色粉砂岩、泥岩、砂质泥岩，下部偶夹12层煤线，顶部有一层浅灰、紫红斑杂色铝质泥岩，俗称桃花泥岩，为良好辅助标志层。底部以一层灰绿色中粗粒砂岩（K4）与山西组分界。本组厚度710810760M，平均8671M。（6）二叠系上统上石盒子组（P2S）连续沉积于下伏下石盒子组之上，根据岩性组合特征，可分为上下两段下段P2S1为紫色、黄绿色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和黄绿色砂岩互层，底部以黄绿色厚层中粗砂岩K6与下石盒子组分界。上段P2S2由深紫色为主，夹灰绿、黄绿色条带的泥岩、砂质泥岩及灰白、黄绿色砂岩组成，井田内本组上部被剥蚀，最大残留厚度为300M左右。（7）上第三系上新统N2岩性由棕红色粘土、亚粘土组成，含有钙质结核。与下伏基岩呈角度不整合接触。厚度06000M，平均1500M。（8）第四系中、上更新统（Q23）广泛分布于井田内，上部为第四系上更新统黄色亚砂土，下部为中更新统浅红、红黄色亚粘土，垂直节理发育，厚度011200M，平均7100M。（9）第四系全新统（Q4）分布于井田东部，边界附近南川河河床和一级阶地，为近代冲积、洪积层，由砾石、卵石、砂、砂土组成。厚度04000M，平均1000M左右。2含煤地层井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。此外，在本溪组和下石盒子组也含有少量不稳定的薄煤层和煤线。现将井田主要含煤地层叙述如下（1）太原组（C3T）为一套海陆交互相含煤地层，平均厚度7284M左右，根据岩性岩相组合特征，自下而上可分为三段1）下段由K1砂岩底至10号煤层顶，厚度2620M左右，岩性以深灰色泥岩、砂质泥岩为主，夹有灰色中、细、粉砂岩和一层稳定的10号煤层，底部K1砂岩为一层中细粒石英砂岩，成分以石英和石英质岩屑为主，硅质泥质胶结，磨圆度较好，分选中等，垂向上呈正序列，发育有板状交错层理。不稳定，厚度变化大，平均厚度为639M。本段泥质岩类成分主要为高岭石，次为伊利石、低开石及锂云母等，常见陆源石英、长石及岩屑等混入物。顶部泥岩中富含球粒状菱铁矿。本段为一套海退的泻湖、障壁岛体系沉积，其间有过一次范围不广的泥沼环境，沉积了一层不稳定的薄煤层。2）中段由10号煤层顶至L4灰岩顶，厚度3580M左右。岩性由深灰色泥岩、砂质泥岩间4层石灰岩（L1、L2、L3、L4，井田内L1、L2大多合并为一层）和3层薄煤层（7、8、9号）组成，本段所含10号煤层为井田主要可采煤层之一。本段所含4层灰岩中，L1（L1、L2合并层）灰岩为泥晶泥质灰岩。含腕足类、苔藓类、瓣鳃类等化石。L3灰岩为生物泥晶泥质灰岩，基质中含有少量硅质，化石呈片状，种类有腕足、棘皮动物等。L4灰岩为泥晶生物含泥灰岩，生物化石有苔藓、腕足类、棘皮动物等。所含砂岩以中细粒为主，具交错层理，垂向上以反粒序为主，碎屑成分以石英、燧石、岩屑为主，泥质胶结，磨圆、分选较好。本段泥质岩成分主要为高岭石、石英和云母，含少量菱铁矿结核。该段属湖坪体系沉积，三次海退海进分别形成了砂坪、泥坪、沼泽和泥岩及碳酸盐岩台地沉积环境，沉积了普遍发育的L1、（L1L2）、和L3、L4三层灰岩，其中由于前二次海侵间隙较短，只局部出现了其间海退期的泥坪沉积，大部地区则前二次海侵叠加，及后续的两次海侵，分别形成历时较长的碳酸盐台地环境，沉积了较厚的灰岩地层。3）上段由L4灰岩顶至K3砂岩底，厚度1284M左右，岩性由深灰色泥岩、砂质泥岩，1层石灰岩（L5）和1层煤层（6号）组成。所含砂岩以中细粒为主，发育大型交错层理磨圆、分选较好，成分以石英、长石及岩屑为主，泥质胶结。本段所含6号煤层井田内不可采。所含泥质岩成分以高岭石、石英云母为主。本段亦属潮坪体系沉积，两次海退海进分别经历了由潮间坪泥炭坪环境的演变过程。由于泥炭坪环境相对稳定性差，致沉积煤层多不可采。（2）山西组（P1S）为一套陆相碎屑岩含煤地层，平均厚度7153M。岩性主要由深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩间34层中、细粒砂岩和68层煤层组成。所含煤层中、下部4号、5号煤层为可采煤层。其余煤层均不可采。本组所含砂岩多以中细粒为主，成分以石英、长石和岩屑为主，有时含煤屑。砂粒磨圆、分选中等，交错层理发育，有时有冲刷下伏地层现象。该组所含泥岩多具水平层理，局部富含植物茎叶化石。本组属三角洲体系沉积，随着晚石炭世最后一次海侵的结束，早二叠世早期，井田一带逐渐过渡为三角洲沉积环境，而三角洲沼泽化就成为山西组主要煤层堆积的良好基础，故而沉积了井田可采的4、5号煤层。3构造井田位于河东煤田中段，区域构造位置处于吕梁山复背斜之次级构造中阳离石向斜中段，中阳离石向斜轴由井田东部穿过，轴向N45W，轴部附近两翼地层平缓，倾角为610左右，西南翼靠近井田边界附近，地层倾角增大为1533。另外，根据地表出露和该矿井下巷道揭露，在井田内还发育1条大型正断层和2条落差510M的中小型正断层。现将井田内3条正断层叙述如下F1正断层位于井田南部边界附近，为区域较大断层，井田边界附近基岩露头处有出露，断层走向N20W倾向NE，倾角70，落差100M。该断层未切入4号和5号煤层，仅在井田西南角的9号和10号煤层中出现，延展长度300M。F2正断层位于井田东部，地表露头处可见断层出露点，另外，原大土河永祥煤矿井下巷道也曾揭露，断层走向N2040E，倾向SE，倾角58，落差5M，延伸长度1700M左右。F3正断层位于井田西部，为地表出露断层，原万峰金泰煤矿井下巷道亦曾揭露。断层走向N45E，倾向NE，倾角78，落差10M，延伸长度690M左右。井田内未发现陷落柱等其他构造现象，亦未发现岩浆侵入现象。井田总体构造属简单类型。三、煤层及煤质1煤层（1）含煤性井田含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。山西组平均厚度7153M，含01、02、03、3、4、5、5下号煤层，其中4、5号煤层为可采煤层。煤层平均总厚405M，含煤系数57；可采煤层厚227M，可采含煤系数32。太原组平均厚度7284M，含6、7、8、9、10、11号煤层，其中9、10号煤层为稳定可采煤层。煤层平均总厚627M，含煤系数86；可采煤层厚523M，可采含煤系数72。煤系地层总厚14437M，含煤总厚1032M，含煤系数71；可采煤层厚684M，可采含煤系数47。可采煤层特征详见表211。表211可采煤层特征表厚度层间距顶底板岩性含煤地层煤层编号最小最大平均（M）最小最大平均（M）结构（夹矸数）稳定性可采性顶板底板4051206139简单01稳定大部可采泥岩砂质泥岩泥岩砂质泥岩砂岩山西组50144088简单01稳定大部可采泥岩砂质泥岩砂岩泥岩砂质泥岩砂岩9075150111简单01稳定赋存区可采炭质泥岩泥岩砂质泥岩中细砂岩泥岩砂质泥岩细砂岩太原组102285404121105177814693110471244927451032868复杂13稳定赋存区可采砂质泥岩粉砂岩泥岩砂质泥岩细砂岩四、井田水文地质一地表水井田内无常年性地表河流，仅几条较大沟谷中雨季有短暂洪水通过，向东北流入南川河后向北汇入三川河，三川河向西南排向黄河。二井田主要含水层（1）奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层在井田内全部被覆盖，埋藏于井田深部，地层厚度大，分布广泛，溶洞和裂隙发育，具有良好的含水空间，富水性强，水量大，水质较好，是井田主要含水层。据井田东侧原裕祥煤矿2006年在其东南部工业广场施工的水源井资料，奥灰水位标高为80517M，出水量为55M3/H。根据以上水源井资料和区域奥灰等水位线推测井田内奥灰水位在805806M左右，水质属HCO3CAMG型，矿化度0205G/L。井田中东部煤层底板标高低于奥灰水位，属于带压开采，在开采时要注意奥灰水突水事故的发生。（2）石炭系上统太原组灰岩岩溶裂隙含水层太原组含水层主要为三层石灰岩，从上到下为L5、L4、L1，总厚约1815M左右，灰岩裂隙较发育，岩芯较破碎。钻孔在灰岩地层中，大部分出现漏水情况，井田灰岩含水层顶板埋深在5457M左右。据井田东北55KM处12号水文孔和井田东南侧4KM处20号水文孔抽水试验资料，单位涌水量12号孔为Q00047L/SM，20号孔为Q0207L/SM，渗透系数12号孔为00131M/D，20号孔为123M/D，水位标高分别为92944M和94667M。水质类型为HCO3CAMGNA型，矿化度0464G/L。该含水层属弱中等富水含水层。（3）二叠系碎屑岩类砂岩裂隙含水层井田内该含水层有部分出露，含水层以细、中粗砂岩为主，平均厚度1790M。含水层裂隙不发育，富水性弱。顶板埋深为0405M，据离石详查勘探时钻孔抽水资料，单位涌水量12号孔为Q00008L/SM，20号孔为Q00022L/SM，渗透系数12号孔为00028M/D，20号孔为0012M/D，水位标高分别为95562M和97204M，水质类型为HCO3CAMGNA型，矿化度0696G/L。该含水层属弱富水含水层。（4）第四系、上第三系孔隙含水层第四系中、上更新统出露高，补给条件差，含水层连续性差，基本属透水不含水层。全新统主要分布于井田沟谷中及北部边缘，含水层以砂砾石层为主，厚度小，富水性也较弱。水质属HCO3SO4CAMG型。上第三系上新统广泛出露于井田沟谷中，含水层为砂砾岩，民井出水量小于10T/D。水质属HCO3NA型。三井田主要隔水层（1）山西组隔水层山西组5号煤以下至太原组L5灰岩之间是以泥岩为主，砂、泥岩互层的一套地层，厚度1800M左右，连续稳定，其中泥岩、粘土岩隔水性好，可视为山西组与太原组之间良好的隔水层。（2）本溪组隔水层本溪组平均厚3278M，岩性主要为泥岩、铝土岩、粉砂岩和砂岩，该组有时夹薄层石灰岩或薄煤层，其中泥质岩隔水性能好，在区域内稳定，是良好的隔水层。（四）井田地下水的补径排条件井田奥陶系灰岩水属区域岩溶水的径流区，岩溶水流经井田向南排出边界，至柳林泉，井田距柳林泉排泄区较近，水力坡度小。石炭系和二叠系灰岩、砂岩裂隙含水层在裸露区接受大气降水补给后，沿岩层倾斜方向运移，上部含水层在切割沟谷中以泉的形式排泄，下部含水层中水则顺岩层倾向运移，流出井田外，矿坑排水是其主要排泄途径。（五）井田充水因素分析（1）大气降水和地表水体本区年降水量为3744MM5777MM，属半干旱地区，井田内无常年性地表河流，仅雨季沟谷中有短暂洪水排泄，井田地形坡度较陡，植被不发育，有利于自然排水，入渗补给地下水条件差，只在基岩露头的沟谷中有少量的入渗，对于山西组砂岩含水层，由于其上有较多隔水层分布，接受大气降水的直接补给很少。总之，大气降水和地表水体对矿井直接充水影响较小。但从大范围来说，在周围基岩露头区，大气降水和地表水应该是各含水层的重要补给来源。（2）顶板裂隙水和井筒渗水4、5号煤层直接充水含水层是山西组砂岩裂隙含水层，9、10号煤层直接充水含水层为太原组岩溶裂隙含水层，均属弱富水含水层，根据整合前各煤矿开采4号煤层情况，井下主要为采空区和井筒渗水，顶板淋水井下涌水很小，顶板裂隙水对矿井生产影响不大。（3）采空区、古空区积水井田内4号煤层已分布多处采空区，部分采空区分布有积水。东部相对低处的煤层开采存在充水影响。据整合前各煤矿开采情况，原永祥煤业公司矿井涌水量为480720M3/D，井下涌水主要为采空区渗水，水量510M3/D不等，对矿井生产带来一定影响。据本次调查并采用经验公式WKMFK为积水系数，M为煤层采高，F为积水区面积估算了积水区积水量，估算结果，井田共分布4号煤层积水区6处，合计积水量27083M3，积水情况详见表213。表213采空区积水量预测表编号积水区位置煤层编号积水区面积M2积水系数K煤层厚MM煤层倾角预测积水量（M3）1原永祥煤业公司419405015150844092原永祥煤业公司418270015150841513原永祥煤业公司49990015150822704原万峰金泰煤业公司4180630151502846035原万峰金泰煤业公司4189750151502848366原万峰金泰煤业公司4259600151503168147合计27083关于周边煤矿，本井田边界邻近没有其它煤矿分布，仅东侧南川河东岸有付家焉煤矿，与本井田边界相距10001500M，其开采情况对本矿生产无影响。（4）开采煤层形成的导水裂缝带井田主要水害是采空区积水和奥灰水，整合前各煤矿均开采4号煤层，已分布多处采空区，在采空区低洼处有一定积水。经本次调查，井田内4号煤层分布采空积水区6处，总积水量约27083M3。对上部4号煤层采空区积水如不及时探放，会全部贯入下部5号煤层采空区，形成灾害。经计算，开采9号煤层顶板冒落带高度为356796M，导水裂隙带最大高度为30603449M，5、9号煤层间距为31104712M，平均4492M。因此开采9号煤层的顶板导水裂隙在部分地段将会延伸到上部5号煤层采空区，所以将来开采9号煤层时也应对上部5号煤层采空区积水进行探放，确保安全生产。经计算，开采10号煤层及顶板冒落高度为9971437M，导水裂隙带最大高度为49725648M，9、10号煤层间距为7451032M，平均868M。因此将来开采10号煤层时要对上部9号煤层采空区积水进行探放，防范上部9号煤层采空区积水突入巷道造成水害事故。（5）奥灰水对煤层开采的影响井田奥灰水位标高805806M，井田批采的4、5、9、10号煤层底板大部地段位于奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层水位之下，即煤层底板标高804M以下地段均属带压处。根据奥灰突水系数公式来计算奥灰岩溶水对井田4、5、9、10号煤层的影响。突水系数计算公式TSP/MP（H0H1M）00098式中TS突水系数，MPA/M；P隔水层底板承受的静水压力，MPA；M底板隔水层厚度，M；H1煤层底板最低标高，M；H0奥灰岩溶水水位标高，M。4、5、9、10号煤层底板最低处为井田东部164号钻孔处煤层底板最低标高H1分别为54861M、53950M、48845M和47418M，4、5、9、10号煤层距奥灰顶面隔水层厚度（M）分别为12527M、11616M、6823M和5378M；该地段奥灰岩溶水水位标高（H0）805M。求得4、5、9、10号煤层突水系数分别为0030MPA/M、0032MPA/M、0055MPA/M、0070MPA/M。其中4、5、9号煤层小于具有构造破坏的地区安全突水系数006MPA/M，10号煤层小于正常块段安全突水系数010MPA/M，但大于构造破坏地区安全突水系数006MPA/M。故推测奥陶系灰岩岩溶水对井田内开采4、5、9号煤层突水的可能性小。开采10号煤层在构造破坏地段突水可能增大，在正常地段突水可能性小。经计算10号煤层底板标高530M处奥灰突水系数为006MPA/M，即底板标高530M以上地段为相对安全区。（六）矿井水文地质类型井田内4、5号煤层充水含水层为山西组砂岩裂隙含水层，9、10号煤层充水含水层为太原组灰岩岩溶裂隙含水层，富水性弱，补给条件差。另外根据矿方提供的资料，整合前开采4号煤层的矿井涌水量，原大土河永祥煤业公司为480720M3/D。原万峰金泰煤业公司为150320M3/D。煤矿井下主要为采空区渗水和井筒渗水及顶板裂隙水，对煤层开采有一定影响，而奥灰水对上部4、5、9号煤层开采影响不大，但对下部10号煤层开采有一定影响。另外井田内采空区分布多处积水，对煤层开采存在潜在危险。综合分析，该矿矿井水文地质类型为中等复杂类型，即10号煤层底板标高530M以下地段存在奥灰突水危险性，该地段矿井水文地质类型为复杂类型，其余地段和其余煤层矿井水文地质类型均为中等类型。（七）矿井涌水量根据前面的分析，本矿井涌水量受采空区积水、产量等因素的影响，利用兼并重组前矿井和邻近矿井实际涌水量资料，采用富水系数法对本矿井今后开采4、5、9、10号煤层矿井涌水量进行预测。1）预算公式QKPP式中Q预算矿井涌水量（M3/D）；KP含水系数（M3/TD）；P矿井设计日产量T/D；2）开采4、5号煤层井田内原大土河永祥煤业公司开采4号煤层，矿井生产能力300KT/A，井下正常涌水量为480M3/D，雨季最大涌水量为720M3/D，代入上述矿井涌水量预算公式求得，重组整合后矿井生产能力达到900KT/A时，预计井下正常涌水量为1440M3/D60M3/H，雨季最大涌水量为2160M3/D90M3/H。井田5号煤层与4号煤层水文地质条件相似，开采5号煤层矿井涌水量应与开采4号煤层近似。考虑黄泥灌浆析出水量和采空区积水量，本次设计4、5号煤层正常涌水量70M3/H，最大涌水量100M3/H。3）开采9、10号煤层井田东侧与原裕祥煤矿东侧相邻，开采10号煤层，矿井生产能力210KT/A，正常涌水量为389M3/D，最大涌水量为421M3/D。重组整合后矿井生产能力达到900KT/A时，预计井下正常涌水量1667M3/D695M3/H，最大涌水量1804M3/D75M3/H。井田9号煤层与10号煤层水文地质条件相似，开采9号煤层矿井涌水量应与开采10号煤层近似。考虑黄泥灌浆析出水量、采空区积水量及部分巷道在10号煤层的涌水量，本次设计矿井正常涌水量100M3/H，最大涌水量120M3/H。五、矿井瓦斯等级、煤尘爆炸指数、煤层自燃发火期、煤与瓦斯突出危险性、冲击地压、地温情况1、瓦斯根据山西省煤炭工业厅晋煤瓦发20101104号文“关于山西吕梁中阳西合煤业有限公司矿井瓦斯涌出量预测的批复”，预测西合煤矿在开采4、5号煤层时，矿井最大相对瓦斯涌出量为2657M3/T，最大绝对瓦斯涌出量为5032M3/MIN，预测结论为高瓦斯矿井。2、煤尘2010年1月12日山西吕梁中阳西合煤业有限公司采取4号煤层样，本次补充钻孔施工中于401、402、404号钻孔中分别采取4、5、9、10号煤层煤芯样由山西省煤炭工业局综合综合测试中心进行了煤尘爆炸性试验，根据试验结果，井田4、5、9、10号煤层均具有煤尘爆炸性。3、煤层自燃性在401、402、404号钻孔分别采取4、5、9、10号煤层煤芯样由山西省煤炭工业局综合测试中心进行了煤的自燃倾向性试验，根据试验结果，井田4、5、9、10号煤层均属自燃煤层。施工中对该矿煤层按自燃管理。4、地温本区地温梯度一般均小于3/100M，属于地温正常区。恒温带深度在55M，温度为14左右。井田内未发现地温地压异常，属于地温地压正常区。不存在热害问题。5、该井田无煤与瓦斯突出危险性，无冲击地压。第三节矿井设计概况第一节井田境界及资源/储量一、井田境界根据山西省国土资源厅2009年11月颁发的采矿许可证（证号C1400002009111220044248），山西吕梁中阳西合煤业有限公司井田范围由6个拐点坐标连线圈定，井田东西长约337KM，南北宽约200KM，井田面积为42979KM2，批准开采410号煤层，生产规模900KT/A。详见井田范围拐点坐标表311。表311井田范围拐点坐标表二、资源/储量和可采储量根据克瑞通实业有限公司编制的山西吕梁中阳西合煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告，井田内4、5、9、10号煤层保有资源/储量为39950KT，其中探明的经济基础储量111B为26250KT，控制的经济基础储量122B为9870KT，推断的内蕴资源量333为3830KT；探明的经济基础储量111B占保有资源/储量的657，探明的和控制的经济基础储量111B122B占保有资源/储量的904；其中焦煤资源/储量为33630KT，瘦煤资源/储量为6310KT。矿井保有资源储量汇总见表312。表312矿井保有资源/储量汇总表资源储量（KT）煤层编号煤类111B122B333现保有1现保有BB12现保有4JM45501604905200875905JM186016503503860SM7608019010305小计26201730540489053589JM361016405305780SM51070506309小计4120171058064106439110JM1082060701910188001980西安坐标系1954北京坐标系拐点编号XY拐点编号XY141469513819508229761414700019508300241469513819509929772414700019510000341457513719510429783414580019510500441459513619508629774414500019508700541459513719507629765414600019507700641467273719507059756414677619507130SM41402003104650小计149606270222023450638905JM208409520328033640SM54103505506310合计JMSM2625098703830399506579044矿井设计可采储量矿井设计可采储量计算公式如下设计可采储量（设计储量开采煤柱损失）采区回采率采区回采率4号煤层为中厚煤层取80，5、9号煤层为薄煤层取85，10号煤层为厚煤层取75。经计算，矿井设计可采储量为15910KT。矿井设计可采储量计算结果见表314。表314矿井设计可采储量计算表开采煤柱损失KT煤层编号设计储量KT工业场地和井筒大巷小计开采损失KT设计可采储量KT43325508354862665179853729347243590559258094918524602112