煤业公司煤炭资源开发利用方案

煤炭运销集团煤业有限责任公司煤炭资源开发利用方案工程编号建设规模45万T/A院长总工程师项目负责人工程设计研究院有限公司二零一一年八月目录一、概述1（一）矿区位置、隶属关系和企业性质5（二）编制依据4二、煤炭需求现状和预测8（一）煤炭在国内外需求情况和市场供应情况8（二）煤炭价格分析10三、矿产资源概况12（一）矿区总体概况12（二）设计项目资源概况12四、主要建设方案的确定26（一）开采方案26（二）防治水方案32五、矿床开采42（一）露天开采42（二）地下开采42六、选矿及尾矿设施58（一）选矿方案58（二）尾矿设施58七、环境保护59（一）矿山地质环境评价59（二）矿山环境影响评价、水土保持和土地复恳方案60八、开发方案简要结论70（一）设计利用矿产资源/储量和设计生产规模及服务年限70（二）产品方案70（三）厂址及开拓运输方案70（四）采、选工艺方案71（五）综合回收及利用方案71（六）综合评价72（七）存在的问题及建议74附表75一、劳动定员汇总表75二、建设项目资金概算表75三、原煤生产成本估算详见下表77四、主要技术经济指标见下表77附图（1）2号煤层井上下对照图（15000）；（2）10号煤层井上下对照图（15000）；（3）2号煤层底板等高线及资源/储量估算图（15000）；（4）10号煤层底板等高线及资源/储量估算图（15000）；（5）煤层综合柱状图（1500）；（6）2号煤层采掘工程现状平面图（15000）；（7）10号煤层采掘工程现状平面图（15000）；（8）2号煤层井田开拓方式平面图（15000）；（9）10号煤层井田开拓方式平面图（15000）；（10）井田开拓方式剖面图（12000）；（11）2号煤层采区巷道布置及机械配备平面图（12000）；（12）10号煤层采区巷道布置平面图（15000）；（13）采区巷道布置剖面图（12000）；（14）工业场地布置图（1500）；附录1设计委托书；2采矿许可证；3省工商行政管理局企业名称变更核准通知书；4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200946号文“关于运城市市直（部分）和河津市煤矿企业兼并重组整合方案的批复”；5矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复；6煤层煤样鉴定检测报告。一、概述（一）矿区位置、隶属关系和企业性质1矿区位置根据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200946号文“关于运城市市直（部分）和河津市煤矿企业兼并重组整合方案的批复”，同意河津市下化乡杨山煤矿、河津阳鑫煤业、河津远沟煤业和河津固联煤业，并新增部分扩区资源兼并重组为煤炭运销集团煤业有限责任公司，主体企业为煤炭运销集团。井田位于省河津市区西北15KM处下化村以南一带，行政区划属河津市下化乡管辖。其地理坐标为东经11259081130208，北纬354357354520。根据省国土资源厅2009年11月13日为煤炭运销集团煤业有限责任公司颁发采矿许可证，证号为C1400002010011220052860，井田面积60292KM2,批准开采井田内210号煤层，生产规模045MT/A。开采深度由940M至640M标高。井田范围由表19个坐标点连线圈定。表111井田边界拐点坐标一览表1954年北京坐标系（6O带）1980年西安坐标系（6O带）点号XY点号XY1395749019467313139574399871946724465023957000194674602395694998719467391655339556401946745633955589983194673879834395564019468575439555899931946850667053955110194689005395505999419468831675639547451946855063954694990194684816777395462019468370739545699881946830167883954110194681408395405998519468071682939539511946815693953864985194680966831039536701946791010395361998219467841685113953690194674401139536399781946737468412395400019467350123953949978194672816811339540001946616013395394996719466091677143955090194661601439550399701946609166815395528119465500153955230965194654316651639560001946550016395594996719465431658173956000194658401739559499701946577165918395648019466350183956429976194662816561939566001946710019395654998219467031657开采深度由940M到640M标高整合重组后的煤炭运销集团煤业有限责任公司井田北部有大同煤矿集团华盛矿业万杰煤业有限责任公司；西北部有霍州煤电集团河津薛虎沟煤业有限责任公司；南部有霍州煤电集团河津杜家沟煤业有限责任公司；东部无矿井。矿井四邻关系见图。煤炭运销集团煤业有限责任公司井田位于河津市区西北约18KM处，从矿区向西经龙虎公路，向南山间公路经铝厂可到达108国道；向东经上园公路可到达209国道。乡村公路四通八达，交通便利。详见交通位置图。交通位置图2自然地理概况井田位于吕梁山脉南缘，临汾盆地的西南山地，汾河、黄河交汇的三角地带，井田总体地势为东部高，西部低，最高点位于井田东南部，海拔9770M，最低点位于井田西部沟底，海拔6930M，相对高差2840M。井田范围内沟壑丛生，地形起伏较大。本区属黄河流域中游地区，井田内无常年性河流和大的地表水体，但沟谷较发育，井田内较大沟谷为下化河，平时干涸，雨季汇集雨水，形成短暂洪流，沿沟谷向西南直接汇入黄河。本区属暖温带大陆性气候，一年四季分明，昼夜温差大，冬春干旱多风，夏季温湿多雨，秋季云高气爽。据运城市气象局19912009观测资料，年降水量为295910104MM，平均6156MM，降水量多集中在7、8、9三个月。年蒸发量为1480922283MM，平均17649MM，蒸发量为降水量的23倍，年平均气温为109，一般78月份气温最高，日最高气温为391（2006），12月至次年1月间气温最低，日最低气温为157（1991）。霜冻期为10月中旬至次年4月中旬，全年无霜期平均180天，最大冻土深度034M。全年风向以西北风和东南风为主，一般冬春季多西北风，夏季多东南风和南风，最大风速18M/S，最大风力9级，一般为34级。3隶属关系及企业性质煤炭运销集团煤业有限责任公司为兼并重组整合矿井，隶属于煤炭运销集团，属股份制企业。4矿井生产现状该矿本次由原杨山煤矿、河津阳鑫煤业、河津远沟煤业和河津固联煤业及并新增部分扩区资源整合重组而成。1）杨山煤矿该矿位于整合后井田的南部。井田面积1251KM2，走向长10KM，倾向长150KM。1996年建矿，1998年投产。设计生产能力为60KT/A。该矿开拓方式为斜立井开拓，开采10号煤层，采煤方法为短壁式炮采，采用中央分列式通风，矿井涌水量1030M3/D。建矿早期，采煤工艺落后，前期以房柱式开采。经多次生产系统改造，采煤方法改革，采用短壁式开采，爆破落煤，采用DW38242/110L型单体液压支柱配合“”型钢梁支护，矿车运输，全部垮落法管理顶板。2）阳鑫煤业有限公司该矿位于整合后井田的西部。由原石庙梁煤矿、西王煤矿整合而成。原石庙梁煤矿、西王煤矿在1985年2000年开采2号煤层，采煤方法为刀柱式，通风方法采用中央并列式通风，矿井涌水量2030M3/D。矿车运输，防爆灯矿照明。2000年后延伸10号煤层，矿井设计能力9万T/A，2001年完成10号煤层建井验收，后经采煤方法改革，矿井生产能力达15万T/A。经过多年的开采，井田内2、10号煤层资源已近枯竭。3）固镇煤矿整合矿井之一，位于井田东部。1983年1995年开采2号煤层，采煤方法为刀柱式，通风方法采用中央并列式通风，矿井涌水量2030M3/D。矿车运输，防爆灯矿照明。2号煤层上分层资源已近枯竭，由于本区2号煤易结渣，销售不理想，支护难度又大，1996年开始延伸10号煤层，1997年10号煤层投产，采煤方法为刀柱式，通风方法采用中央并列式通风，矿井涌水量1020M3/D。矿车运输，防爆灯矿照明。实际生产能力达15万T/A。10号煤层在其井田范围内形成较大面积的采空区，经本次工作调查，其采空区内无大的积水区，仅在低洼处有少量积水。4）远沟煤业整合矿井之一，位于井田北部。1985年1998年开采2号煤层，采煤方法为刀柱式，通风方法采用中央并列式通风，矿井涌水量1530M3/D。矿车运输，防爆灯矿照明。2号煤层上分层资源已近枯竭，由于本区2号煤易结渣，销售不理想，支护难度又大，放弃2号煤层下分层开采。与1998年开始延伸10号煤层，1999年10号煤层投产，采煤方法为短壁式爆破落煤，通风方法采用中央并列式通风，矿井涌水量2050M3/D。矿车运输，防爆灯矿照明。实际生产能力达15万T/A。10号煤层在其井田范围内形成较大面积的采空区，经本次工作调查，其采空区内无大的积水区，仅在低洼处有少量积水。（二）编制依据1国土资发（1999）98号文关于加强对矿产资源开发利用方案审查的通知；2设计委托书；3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200946号文“关于运城市市直（部分）和河津市煤矿企业兼并重组整合方案的批复”；4省地质勘查局二一四地质队2010年12月编制的省河东煤田河津市煤炭运销集团煤业有限责任公司煤炭煤炭资源储量核实报告；5资源/储量核实报告备案证明；6省国土资源厅2009年11月13日颁发的C1400002010011220052860号采矿许可证；7省煤炭工业局文件晋煤安发200987号关于运城市2008年度30万吨/年及以上煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果批复，杜家沟煤矿2号煤层瓦斯（CH4）相对涌出量为217M3/T，二氧化碳（CO2）相对涌水量335M3/T，鉴定为低瓦斯矿井；8补充勘探煤芯测试资料；9中华人民共和国建设部和中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局2005年制定的煤炭工业矿井设计规范GB502152005；10国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局颁发的煤矿安全规程2011年版；11矿井防灭火规范；12煤矿通风安全装备标准；13矿井通风安全监测装置使用管理规定；14矿山救护规程AQ10082007；15反风规定；16煤矿防治水规定；17建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程；18中华人民共和国安全生产法；19煤矿安全监察条例；20全国人大常委会1992年颁发的中华人民共和国矿山安全法；21矿山电力设计规范；22矿方提供的采掘现状、已有的设施、设备等资料。二、煤炭需求现状和预测（一）煤炭在国内外需求情况和市场供应情况1全国煤炭需求预测中国是世界最大的煤炭生产国和消费国，煤炭产量和消费量分别占全国一次能源生产和消费总量的76和69。随着国家能源尤其是石油资源的趋紧和能源需求的持续增长，煤炭产业在中国经济中的地位日益突出。在走进“十二五”之际，未来一段时间内，我国以煤为基础的能源结构如何调整，煤炭需求的空间有多大等等，就成为当前国家能源发展战略所关注的重心。煤炭需求预测是一个复杂系统，在它的发展演化过程中受到多种因素及外部环境的影响和制约。煤炭需求预测的精度在很大程度上取决于对预测对象以及各种影响因素的定量关系和所采用方法的科学性。在我国煤炭消费构成中，电力、钢铁、建材和化工四大行业在全国煤炭消费量中的比重已由1990年的528上升到2008年的90以上。改革开放以来，我国煤炭工业的内外部环境发生较大变化，煤炭经济运行状况逐步好转，煤炭消费也逐年增加，尤其是20012009年以来，在四大相关行业的需求拉动下，煤炭消费由1337亿T增长到302亿T。其他行业用煤包括生活用煤、采掘业、交通运输仓储和邮政业、农林牧渔水利业以及其他行业用煤。从长期趋势来看，随着生活水平逐步提高和家居环境逐渐改善，一方面，部分农村家庭告别燃用木材，改烧煤炭，而另一方面，城镇取暖、饮食等生活用能将在更大的范围内、更多地以电和气来替代煤炭，直接燃用煤炭的比例将继续降低，综合起来看，生活用煤将逐步趋于稳定。随着煤炭向电力转化的比重的提高，其他行业用煤总体上呈逐步下降趋势。预测2015年其他行业煤炭需求量为3亿T。2省煤炭需求预测根据区域经济和焦炭、电力等行业发展趋势预测，到2020年全省煤炭需求将达到31000万吨。3煤炭供应能力分析预测生产矿井核定能力截至2005年末，全省各类生产矿井总的核定生产能力592亿吨/年。地方煤矿采煤方法改革增加能力2005年，按照批准的采煤方法改革方案，全省地方煤矿共有1500多个矿井完成了采煤方法改革并经过了验收。通过以采改为主的技术改造，增加能力12亿吨/年。在建矿井建设规模2005年末，全省15万吨/年及以上新建、改扩建在建矿井共268个，建设规模17093万吨/年，预计这些矿井都将在“十一五”期间陆续建成投产。衰减、报废及淘汰关闭矿井减少能力“十一五”期间全省国有重点煤矿预计衰减报废矿井13处，减少能力1250万吨/年；全省地方煤矿资源整合及重点产煤县淘汰、关闭生产能力在9万吨/年以下矿井，加上部分煤矿衰减报废，预计到2010年，全省现有矿井将减少生产能力1亿吨/年左右。综上，到“十一五”末，全省现有生产和在建煤矿生产能力预计将达到8亿吨/年左右。综合以上对国际、国内以及省内煤炭需求预测和我省煤炭供应能力分析，按照市场需求，合理确定煤炭生产规模，保持煤炭产销总体平衡、煤种结构基本合理、市场供应适度从紧的思路，综合考虑资源、环境承载能力、交通运输状况以及矿井生产能力增减变化等因素，“十一五”期间，我省煤炭生产总量仍按照占全国总量2530考虑，据此，2010年全省煤炭产量应控制在7亿吨左右，外调量确定在455亿吨左右。此外，现有地方煤矿近年来开采强度大、井田面积和资源有限，大部分矿井由于资源枯竭，在2010年至2020年间将进入衰老报废期，加之一部分国有矿井由于服务年限到期，也将进入衰减或报废期。预计全省在2011年至2020年期间减少能力在15亿吨左右。为防止总量出现大的波动，保持产能接替，“十一五”期间，仍需抓紧勘探和项目前期准备工作，适度开工建设一批现代化骨干矿井，形成梯度开发格局，保持总量稳定。（二）煤炭价格分析2010年一季度CPI同比上涨22，3月份CPI同比上涨24，比上月回落03个百分点，3月CPI出现回落主要是受CPI环比下降拖累；下游行业中粗钢产量创出历史新高3月份我国发电增速重新回升至两位数，为21；粗钢产量达5490万吨，月环比增长8，同比增长22，创出历史新高；合成氨产量4786万吨，同比增长7，在1、2月的基础上有所回落；水泥产量135亿吨，同比增长121；去年10月至今，我国煤炭产量已连续6个月保持20以上的增长；2、3月份增速较1月份出现了一定幅度的回落，3月份煤炭产量同比增长281；3月份，我国煤炭进口量继续维持高位，当月进口1522万吨；预计今后我国煤炭净流入将成为一种常态，但预计10年净进口量将大幅减少；近期以来，动力煤价格出现了止跌回稳的态势，截至4月19日，秦皇岛四种动力煤价格均较最低点有1025元每吨的上涨；危机以来，全国焦煤的价格走势要远滞后于动力煤；但1月以来焦煤价格上涨的地区明显增多，我们预计国内焦煤价格的上涨窗口已基本打开；BDI指数在2月中旬跌至2,566后，近期小幅反弹，目前在3000点左右震荡；与BDI类似，国内沿海散货运价指数CCBFI近期也出现了小幅反弹，表明我国动力煤的供需状况有一定的好转。我国是煤炭资源十分丰富的国家，预测资源总量为557万亿T，截止到1999年底探明储量为1万亿T，是我国最可靠最有保障的能源。中国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家，在相当长一段时间内以煤为主要能源的能源结构不会发生变化。近年来，随着国民经济的快速发展，我国电力需求保持持续高速增长势头，全国用电出现告急的省、自治区、直辖市多达十几个。由于我国电力市场供需情况是煤炭市场供需变化的主要支撑因素，所以电煤需求旺盛与否对煤炭市场价格的稳定运行起着十分重要的作用。由于国内电力行业发展趋势的影响，电煤市场需求不断扩大，给该公司煤炭产品提供了顺畅的销路和稳定的市场，为煤矿扩大生产规模奠定了基础，降低了市场风险。三、矿产资源概况（一）矿区总体概况1矿区总体规划情况根据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200946号文“关于运城市市直（部分）和河津市煤矿企业兼并重组整合方案的批复”，同意河津市下化乡杨山煤矿、河津阳鑫煤业、河津远沟煤业和河津固联煤业，并新增部分扩区资源兼并重组为煤炭运销集团煤业有限责任公司，主体企业为煤炭运销集团。整合后的井田面积60292KM2,批准开采井田内210号煤层，生产规模045MT/A，开采深度由940M到640M标高。2矿区矿产资源概况本区煤层埋藏较浅，主要可采煤层2、10号煤层均有风氧化现象，特别是2号煤层在井田内露头特别发育。经调查分析，一般在基岩面至基岩下30M范围内，及露头沿水平方向50M范围内均有不同程度的风氧化现象。根据各可采煤层煤质特征、工业用煤标准及目前的加工技术，本井田煤的工业用途2号煤和10号煤可作为炼焦配煤，也可作动力和和民用燃料。3本方案与矿区总体开发的关系根据井田内矿产资源赋存概况，本次资源开发利用方案仅对井田内煤炭资源进行了设计。（二）设计项目资源概况1矿床地质及构造特征1）地层井田内及周边大面积为第四系松散层覆盖，在西部沟谷中和东部见基岩出露。从下到上分别为奥陶系中统峰峰组（O2F）、石炭系中统本溪组（C2B）、石炭系上统太原组（C3T）、二叠系下统组（P1S）、下石盒子组（P1X）、上统上石盒子组（P2S）、上第三系N2、第四系（Q）。现由老到新分别叙述如下1奥陶系中统峰峰组（O2F）为煤系地层之基底，在本井田西部有零星出露，岩性主要为灰白色厚层状石灰岩，偶为白云质灰岩，质硬性脆，裂隙为方解石脉充填，发育于中上部的石膏层趋于尖灭，据区域资料，厚度100M左右。2石炭系中统本溪组（C2B）本组厚度2101110M，平均682M，平行不整合于奥陶系之上。底部为式铁矿，其上为浅灰色粘土岩或铝土矿。上部为黑色泥岩、砂质泥岩。属于海陆交互相沉积。3石炭系上统太原组（C3T）本组厚度38456425M，平均5144M，与下伏本溪组呈整合接触，是本区主要含煤地层之一。基底K1砂岩（晋祠砂岩）为中粗粒砂岩，厚240M左右，是地层分界标志层。其上为一组灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩互层，夹有3层石灰岩，其中含有6、7、10、11号共4层煤，其中10号煤层为全区可采煤层。上部为泥岩、砂质泥岩和薄层砂岩互层。本组灰岩厚一般23M左右，为灰黑色厚层状，含有腕足类、头足类等动物化石，泥岩中含有大量的植物化石。该组属于海陆交互相沉积。4二叠系下统组（P1S）本组厚度21904410M，平均330M，以K7砂岩底为下界，与下伏太原组呈整合接触，为另一主要含煤地层。底部K7砂岩为灰白色中粗粒砂岩，平均厚度599M；其上为灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩。本组中含有2、3号煤层，其中2号煤层为全区稳定可采煤层；3号煤层为不稳定、不可采煤层。本组属于陆相沉积。5二叠系下统下石盒子组（P1X）本组地表零星出露，主要为一套黄绿色硬质砂岩、砂质泥岩、泥岩组成。沉积韵律不明显。结合钻孔资料，依据岩性组合，可分为两个岩性段。下段（P1X1）底部为一层灰白色中粒砂岩（K8），与下伏组地层整合接触。向上为灰色、黄绿色泥岩、粉砂岩、薄层状砂岩及12层煤线。本段平均厚4400M。上段（P1X2）底部为灰白色中粒砂岩（K9），局部为细砂岩，其上为黄绿色灰绿色粉砂岩和薄层状砂岩，顶部有一层紫红色带状泥岩，通称“桃花泥岩”，标志性强，可作为其上K10砂岩辅助标志层。本段平均厚为7310M。6二叠系上统上石盒子组（P2S）本组在井田范围内仅赋存其下部，最大残留厚度为30M左右，底部以中砂岩为界，整合于下石盒子组之上。岩性主要为紫色砂质泥岩、泥岩、砂岩。7上第三系上新统（N2）仅见于下院村附近，下部为砾石层，不整合覆盖于上石盒子组地层之上，向上为灰黄色的硬砂岩、砂层和紫褐色的粘土、亚粘土互层。厚04M。8第四系（Q）厚0100M，平均52M，主要为离石黄土和马兰黄土，广泛分布于山梁及山坡上，形成特有的梁塬黄土地貌景观。岩性主要为浅黄色、黄色亚沙土、亚粘土，垂直节理发育，底部含砾石层，与下伏地层呈角度不整合接触。2）地质构造本区构造简单，总体呈一向北西倾斜的单斜构造。由于本区位于西坡背斜与丁家湾背斜之间，受其影响，在总体单斜构造的基础上发育有宽缓波状起伏，规模较小的小褶曲。区内地层平缓，倾角一般28，井田东南部边缘断裂构造密集，地层倾角变大，一般2037。1S1向斜位于井田中南部，轴向近似北北西向，两翼倾角27。2S2背斜位于井田北部边缘，轴向近南北向，两翼倾角35。3断层井田南东部边缘发育阶梯式断裂构造带，但不影响井田整体规划。3）煤层（1）含煤性井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统组。太原组为一套海陆交互相含煤地层，含海相灰岩23层、含煤4层（6、7、10、11号），其中10号煤层全井田可采，属稳定可采煤层；其它煤层均属不稳定、不可采煤层。本组地层总厚度平均为5144M，煤层总厚度为353M，含煤系数为686。下部含煤性好，上部含煤性差，整个含煤地层含煤性中等。组为一套陆相含煤地层，共含煤2层，编号自上而下为2、3号，其中2号煤层为稳定全区可采煤层，3号煤层为不稳定不可采煤层。地层总厚度平均为330M，煤层平均总厚度526M，含煤系数为1594。含煤地层含煤性较好。（2）可采煤层井田内可采煤层为组2号煤层和太原组10号煤层，现分述如下2号煤层位于组下部，厚度398550M，平均498M，结构较简单，仅局部含12层夹矸。根据中间所夹矸石，将其分为上、下两个分层。煤层顶板为砂质泥岩、泥岩，底板为砂质泥岩，局部为泥岩。为井田内全区稳定可采煤层。10号煤层位于太原组下段，K2灰岩为其顶板（其下发育一薄层泥岩），距下部K1砂岩顶板1164M左右，煤层厚度101290M，平均201M。中下部含有1层不稳定的夹矸，在井田中部发育冲刷带，致使煤层变薄或灭失，冲刷带面积约15KM2。煤层的顶板为砂质泥岩、泥岩，局部为石灰岩，厚24M左右。底板为铝土泥岩、泥岩，厚15M左右。为层位厚度稳定、结构较简单的全区可采煤层。可采煤层特征见表321。表321可采煤层特征表时代煤层号厚度（M）最小最大平均煤层间距（M）最小最大平均稳定性可采性顶板底板夹矸数备注2398550498全区稳定可采泥岩粉砂岩泥岩12层上、下分层510720608山西组P1S30063028稳定不可采砂岩粉砂岩泥岩08105743390260036007不稳定不可采砂岩泥岩石灰岩0054330070040011较稳定不可采石灰岩石灰岩0330176299010101290201全区稳定可采石灰岩泥岩砂岩泥岩1层太原组C3T1101530526201043890不稳定零星可采泥岩泥岩1层（3）煤层对比煤层对比主要采用标志层法、煤层本身特征法综合进行煤层对比。标志层法标志层的选择组底部K7砂岩为具有相应岩性特征及其对比意义的砂岩标志层；太原组灰岩（K2）及本溪组石灰岩等层位稳定的海相石灰岩均为良好的标志层。另外参考2、10号煤层厚度及其组合关系。标志层特征及其在对比中的意义K7砂岩，为灰色中细粒石英砂岩，钙质胶结，发育缓波状层理，含泥质包裹体，是对比2号煤层的重要标志。K2灰岩，为深灰色泥晶生物含泥灰岩，含有腕足、纺锤虫、棘皮动物化石及黄铁矿，为10号煤层的老顶，是对比10号煤层之重要标志。层间距法井田含煤地层厚度、煤层和标志层间距变化不大，组底部和太原组较稳定，采用层间距与标志层法相结合进行煤层对比，在本井田是一个有效的方法。煤层结构和组合特征井田各煤层结构及其组合特征明显，易于对比。2号煤为结构较简单的厚煤层，含12层夹石。10号煤层为中厚煤层，结构较简单，含01层夹矸。其本身就为良好的对比标志。旋迥特征组为陆相沉积，太原组为海陆交互相沉积，旋回结构明显，利用旋回特征进行煤层对比，也较可靠。物性特征井田地层在垂向上砂岩、泥岩、石灰岩及煤层物性特征差异明显，而在平面上有近似的特定组合特征，物性对比也是煤岩层对比的可靠依据。另外，依据硫分含量进行煤层对比。组煤层硫份含量低，而太原组煤层硫份含量普遍较高。综上所述，依据标志层、层间距及煤层结构与组合关系，本井田主要标志层和主要可采煤层对比依据充分，对比可靠。4煤质（1）煤的物理性质及煤岩特征2号煤层宏观煤岩类型为半亮型煤，煤岩组分以亮煤为主，夹有镜煤和暗煤条带。显微煤岩类型以微镜煤、微镜惰煤为主，有少量微半丝煤，部分微炭质泥岩较多。显微组分以镜质组为主，多为无结构体。半丝及丝质组为辅，多为无结构体，团块状，少有结构体，碎屑体。镜质组凝胶化程度不如10号煤层，组分界线不清晰，过渡组份略多。矿物以粘土为主，为颗粒分散状、浸染状。呈黑色、灰黑色，玻璃或似玻璃光泽，具节理，发育阶梯状、棱角状断口，有一定韧性，中条带状、线理状结构，块状或层状构造。视密度为137T/M3。10号煤层宏观煤岩类型为半亮半暗型煤，煤岩组分以镜煤为主，夹有暗煤条带。显微煤岩类型以微镜煤、微镜惰煤为主，少量微半丝煤和微泥岩、微炭质泥岩等。镜质组占优势，多为均一无结构的基质体和镜质体，结构体少见，丝质体与半丝质体以结构半丝碎屑为主，过渡组份极少，组分界线比较分明。矿物上分层矿物多，以粘土为主，多以炭泥，泥岩形式出现。下部层矿物少，多为粗细颗粒分散在有机质中，或充填在胞腔中。黄铁矿为大小不等的结核，结核内部为颗粒或镶嵌结构，下分层常见有草莓状黄铁矿（小球状黄铁矿）。呈黑色，玻璃或似玻璃光泽，具节理，发育阶梯状、棱角状断口，细条带状、线理状结构，块状、粉沫状构造，含黄铁矿结核及黄铁矿裂隙充填膜。视密度为139T/M3。（2）煤的化学性质本次利用该矿近几年2、10号煤层样化验资料和钻孔煤芯煤样化验资料。2号煤层原煤水分（MAD）040310，平均197；灰分（AD）13892281，平均2118；挥发分（VDAF）19142038，平均1970；全硫（STD）048270，平均174；发热量（QNETVD）25013163MJ/KG，平均2736MJ/KG；焦渣特征（CRC）45，平均45；固定碳（FCD）61606301，平均6231。浮煤水分（MAD）平均098，灰分（AD）平均775，挥发分（VDAF）平均1614，全硫（STD）平均053，发热量（QNETVD）平均3192MJ/KG，焦渣特征（CRC）25，粘结指数（GRI）150。由上可知2号煤层为低中灰煤中灰分煤、低挥发分煤中等挥发分煤、特低硫煤中高硫煤、中热值煤特高热值贫瘦煤。10号煤层原煤水分（MAD）为013176；平均089；灰分（AD）为9083702,平均2306；挥发分（VDAF）为16712290，平均1840；全硫（STD）224512，平均295；发热量（QNETVD）20153230MJ/KG，平均2509MJ/KG。浮煤水分（MAD）为034088；平均057；灰分（AD）为5871298；平均996；挥灰分（VDAF）为15421946，平均1649；全硫（STD）188327,平均244；发热量（QNETVD）29773781MJ/KG，平均3180MJ/KG；胶质层厚度（Y）011MM，平均28；粘结指数（GRI）101770,平均242。由上可知10号煤层为低灰分中高灰煤、低挥发分中等挥发分煤、中高硫煤高硫分煤、低热值煤特高热值煤瘦煤。（3）煤的工艺性能及可选性发热量各可采煤层原煤发热量值QGRD（MJ/KG）见表41，27，按照煤炭发热量分级，2号煤为中热值煤特高热值煤。10号煤为低热值煤特高热值煤。粘结性、结渣性粘结性各可采煤层粘结指数G见表41，2号煤层平均150，为弱粘结煤。10号煤层粘结指数101770，平均242，为弱粘结煤强粘结煤。煤的结渣性2号煤层煤灰成分中FE2O3为8272157，平均1309。10号煤层煤灰成分中FE2O3为10021501，平均1208。一般讲煤灰成分中FE2O3高、灰熔融性软化温度（ST）低的煤易结渣。2号煤结渣性属易结渣煤，10号煤结渣性属中等结渣煤。可选性2、10号煤进行过简易筛分沉浮试验。各简选样筛分前煤样总重量与筛分后各粒级产物重量（13MM以下各粒级换算成缩分前的重量之和）的差均不超过2，其灰分的相对差值均在规定的标准范围内。简选样筛分试验共分四级，即136MM，63MM，305MM、050MM四个级别。从简选样筛分试验结果可看出，2号煤层中间的两个粒级63、305MM时，产率略有增加，其灰分产率则略有降低。10号煤层从1305MM级的产率明显降低，而灰分随着粒度的变化无明显规律。综上所述，通过控制粒级，可以提高2号煤的产率；10号煤层随着粒级的减小，虽然煤炭质量略有提高，但是产率有所下降，从经济效益出发，应该权衡利弊结果。2号煤层不同灰分精煤产品的01含量和可选性结果如下A精煤灰分11时，理论产率为8965，分选密度为151G/CM3，01含量6241，属极难选等级。B精煤灰分12时，理论产率为9498，分选密度为172G/CM3，01含量3103，属难选等级。10号煤层不同灰分精煤产品的01含量和可选性结果如下A精煤灰分6时，理论产率为7178，分选密度为142G/CM3，01含量7020，属极难选等级。B精煤灰分7时，理论产率为8496，分选密度为148G/CM3，01含量3571，属难选等级。C精煤灰分8时，理论产率为9296，分选密度为178G/CM3，01含量1096，属中等可选等级。（4）煤类根据中国煤炭分类国家标准GB/T57512009以挥发分（VDAF），粘结指数（G）值作主要分类指标，胶质层最大厚度（Y）值作参考指标划分煤类，本井田2号煤层为贫瘦煤。可作为炼焦配煤，也可作动力和和民用燃料。10号煤层为瘦煤。可作为炼焦配煤。（5）煤的风化氧化本区煤层埋藏较浅，主要可采煤层2、10号煤层均有风氧化现象，特别是2号煤层在井田内露头特别发育。经调查分析，一般在基岩面至基岩下30M范围内，及露头沿水平方向50M范围内均有不同程度的风氧化现象。（6）煤质综合评价根据各可采煤层煤质特征、工业用煤标准及目前的加工技术，本井田煤的工业用途2号煤和10号煤可作为炼焦配煤，也可作动力和和民用燃料。2矿床开采技术条件1）瓦斯补勘2个钻孔采取2、10号煤层瓦斯煤样2个，其2、10号所采煤样瓦斯试验结果见下表。瓦斯含量测定结果表瓦斯含量（ML/G）瓦斯成分（）煤质分析（）钻孔号煤层号CH4CO2N2C2C8CH4CO2N2MADADVDAF补522700367460042410926666403413481037补410005051481未检出0969588946324137617212号煤层瓦斯含量270ML/G，10号煤层瓦斯含量005ML/G。瓦斯含量分析由于本区煤层埋藏较浅，一般埋深小于200M，瓦斯含量较低，属瓦斯逸散带。瓦斯成份分析2号煤层瓦斯成份以氮气（N2）为主，占总量的6664，其次为甲烷（CH4），占总量的2410，可见本区属氮气甲烷带。10号煤层瓦斯成份以氮气（N2）为主，占总量的8946，其次为甲烷（CH4），占总量的096，二氧化碳（CO2）占总量的958，重氢（C2C8）未检出，可见本区属氮气带。总体来说，本区2、10号主要可采煤层瓦斯含量较低。据河津市安全生产监督管理局河安监发（2007）7号文件关于对2006年度全市210KT/A以下乡镇煤矿瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果批复（表53），远沟煤业10号煤层甲烷（CH4）相对涌出量为218M3/T，绝对涌出量066M3/MIN，二氧化碳（CO2）相对涌出量319M3/T，绝对涌出量096M3/MIN，属低瓦斯矿井。矿井瓦斯等级鉴定结果表CH4CO2年度煤层号煤矿名称相对涌出量（M3/T）绝对涌出量M3/MIN相对涌出量（M3/T）绝对涌出量M3/MIN瓦斯等级200610河津远沟煤业有限公司218066319096低瓦斯2）煤尘爆炸危险性据补充勘探煤芯测试资料2号煤层火焰长度60MM，加岩粉量60，2号煤层煤尘有爆炸性；10号煤层火焰长度80MM，加岩粉量60，10号煤层煤尘有爆炸性。故本矿2、10号煤层煤尘均有爆炸危险性。煤层煤尘爆炸性测试结果表采样地点煤层火焰长度（MM）加岩粉量（）有无爆炸性测试单位测试时间补4108060有补526060有省煤炭工业局综合测试中心201011023）煤的自燃倾向性补充勘探对2、10号煤层煤的自燃倾向性也进行了测试2号煤层吸氧量068CM3/G，自燃等级，属自燃煤层；10号煤层吸氧量076CM3/G，自燃等级，容易自燃。该矿自开采2、10号煤层以来，无论井下巷道，还是地面堆煤，均没有发生过煤的自燃现象，周边煤矿开采史上亦未曾发生过煤的自燃现象，但仍应加强管理。煤层自燃倾向性结果表4）地温、地压根据整合井田内原有矿井及周边生产矿井生产情况，各矿井在井下生产中未曾发现地温、地压异常现象，应属地温、地压正常区。据补充勘探时钻孔井温测试资料，由井深50M140M，井温由135变为131，变化不明显，井田应属地温正常区。5）工程地质条件地宝能源有限公司补勘施工的补5、补4钻孔分别采取了2、10号煤层顶底板物理力学样，由地宝能源有限公司测试中心试验，其测试成果见下表。岩石物理、力学性质试验成果表来样编号岩性采样深度抗压强度（MPA）抗拉强度（MPA）抗剪采样地点煤层吸氧量（CM3/G）自燃倾向性等级自然倾向性测试单位测试时间补410076容易自燃补52068自燃省煤炭工业局综合测试中心20101102M平均变异范围平均变异范围内摩擦角凝聚力系数2顶砂质泥岩77578413951296140414845651576043271522底砂质泥岩8008183974004043881721151534206010顶石灰岩1136114589783289696446414850423912110底泥岩117911865015165204681823151637305912号煤层直接顶泥岩、砂质泥岩，老顶为中砂岩，少量为粉砂岩。直接顶厚度500560M，平均530M，裂隙不甚发育。底板为泥岩，平均厚度608M，裂隙不甚发育。根据补充勘探时采样做的顶板砂质泥岩物理力学性质试验成果，其抗压强度平均1395MPA；抗拉强度平均56MPA，坚硬程度属中硬岩石（A）。底板砂质泥岩物理力学性质试验成果，其抗压强度平均397MPA，抗拉强度平均170MPA，坚硬程度属中硬岩石（A）。根据以往2号煤层开采情况，最大控顶距40M，来压步距814M，来压明显；属中等稳定性顶板类；底板不易底鼓变形，属稳定底板。210号煤层直接顶深灰色、坚硬、厚层状的石灰岩（K2），一般其均与煤层接触。厚0412M，平均240M。伪顶局部发育，一般为黑色薄层状泥岩，厚180350M，平均210M。当伪顶不发育时，煤层直接与直接顶板接触。按坚硬程度的定性分类伪顶属软弱岩层。直接底为铝土质泥岩、泥岩，局部为砂质泥岩，厚6201043M，平均890M。根据补充勘探时采样做的顶板石灰岩物理力学性质成果其抗压强度平均897MPA，抗拉强度平均46MPA；内摩擦角4239。底板砂质泥岩抗压强度平均501MPA，抗拉强度平均180MPA；内摩擦角3730。坚硬程度属中硬岩石（A）。根据以往矿井开采情况，最小控顶距61M，最大控顶距67M，来压步距1822M，来压明显；属中等稳定性顶板；底板不易底鼓变形，属稳定底板。综上所述，该矿工程地质条件属中等类型。四、主要建设方案的确定（一）开采方案1建设规模及产品方案1）矿井规模根据兼并重组文件确定矿井生产能力为45万T/A。2）矿井产品方案根据市场需求，确定本矿加工方案为分级拣矸，混煤销售。原煤经主斜井带式输送机提升出井后，经入选带式输送机运至筛分楼，经圆振筛筛分分两级。50MM大块煤人工拣矸后和50MM混煤一起由带式输送机运往全封闭式混煤储煤场储存。手选矸石则经带式输送机运至临时排矸场，然后由农用车外运。2确定开采储量依据省河东煤田河津市煤炭运销集团煤业有限责任公司煤炭资源储量核实报告，煤层视密度2号煤层140T/M3；10号煤层139T/M3。依据煤炭资源/储量核查报告，对批采的2、10号煤层进行了资源储量估算，截止2009年12月31日，累计查明资源储量4757万T，保有资源储量1550万T，动用3207万T。矿井地质构造简单，煤层赋存较稳定，计算得矿井工业资源/储量为1482万T。矿井设计储量是扣除矿井井田境界煤柱，断层煤柱，建（构）筑物煤柱和333的折减量后剩余的资源储量。经计算，全矿井设计储量为1140万T。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10号煤层属中厚煤层，采区回采率取80，2号煤层属厚煤层，但由于上分层已基本采空，下分层煤层属中厚煤层，采区回采率取80，以此计算开采损失。当矿井报废时，预计护巷煤柱损失可回收50左右。设计可采储量592万T。见表411、412、413。表411资源/储量汇总表单位万T资源/储量煤层号煤类111B122B333111B122B111B122B333111B111B122B333111B122B111B122B3332PS194116557310867223610SM56601175666838383总计76011667487615504957表412矿井设计储量计算表单位万T永久煤柱损失煤层编号工业资源/储量111B122B33309井田边界村庄小计设计资源/储量2811106451516601067112368191480合计14822291133421140注333级资源/储量可信度系数为09。表413矿井设计可采储量计算表单位万T开采煤柱损失煤层编号设计储量工业场地大巷采空区边界小计开采损失设计可采储量266041133432178935410480381063918359238合计114079239824001485923工作制度及服务年限矿井设计年工作日330D，日工作制度井下按“四六”制，即每天四班，井下每班工作六个小时，三班生产，一班检修，每天净提升时间16H。地面按“三八”制考虑，每天三班作业，每班工作八小时。依据采矿许可证，矿井设计能力确定为45万T。储量备用系数取14。矿井服务年限按下式计算矿井服务年限按下式计算KA592T4A01式中T服务年限,A；ZK设计可采储量,MT；A矿井设计生产能力,MT/A；K储量备用系数,取14。经计算,矿井服务年限94A。4井田开拓1）工业场地位置的选择本次兼并重组后，根据储量核查报告，在原固镇煤矿工业场地的西南部新选工业场地作为兼并重组后的工业场地。该场地靠近公路、交通方便，运输距离短。地面平坦、开阔，场地挖方填方量小，工程地质条件较好。该场地靠近2号煤层露头，井巷工程量较少。爆炸材料库场地其位置、储存方式、建筑面积及库容量，防火、防盗、防雷电等设置与当地公安部门协商确定。2）井筒数目、位置和特征设计采用斜井开拓方式，以三个井筒开发全井田。（1）主斜井主斜井新掘净宽42M，净断面1322M2，倾角20，斜长280M，掘至10号煤层底板岩层中，装备带式输送机和检修道，担负矿井的提煤和检修任务，安设台阶扶手，作为矿井的进风井和安全出口。（2）副斜井副斜井新掘净宽35M,净断面1006M2,倾角20，至10号煤层斜长187M，装备单钩串车和人车，担负全矿井的辅助提升及人员升降任务,设行人台阶及扶手，为矿井的进风井和安全出口。（3）回风斜井回风斜井新掘净宽35M,净断面1006M2,倾角23，至10号煤层斜长174M，设行人台阶及扶手，为矿井的回风井和安全出口。井筒特征表，见表414。表414井筒特征表井筒名称序号井筒特征主斜井副斜井回风斜井纬距X3955135395520039552803551井口坐标1980西安坐标系经距Y194670501946706519467135356纬距X3955184816395524981539553301692井口坐标1954北京坐标系经距Y1946711788519467132885194672032413井口标高M7547547554方位角度2702705井筒倾角度2020236井筒垂深或斜长M2801871747井底标高M6676906908井筒净径或净宽M423535表土钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土支护形式基岩锚喷锚喷锚喷表土4003503509井筒支护支护厚度基岩150150150断面形状半圆拱半圆拱半圆拱净132210061006表土17311419141910断面积掘进基岩14701194119411井筒装备带式输送机检修道台阶、扶手单钩串车台阶、扶手台阶、扶手12备注新掘新掘新掘（3）井筒井壁结构主斜井表土段为钢筋混凝土支护，支护厚度为400MM；基岩段为锚网喷支护，支护厚度为150MM。副斜井表土段为钢筋混凝土支护，支护厚度为350MM；基岩段为锚网喷支护，支护厚度为150MM。回风斜井表土段为钢筋混凝土支护，支护厚度为350MM；基岩段为锚网喷支护，支护厚度为150MM。上述3个井筒为本矿井的全部井筒工程，井田内的其它井筒一律按照“六条标准”实施关闭。3）开拓系统在选定的工业场地内新凿主斜井、副斜井和回风斜井。主斜井净宽42M，净断面1322M2，倾角20，斜长280M，装备带式输送机和检修道，担负矿井的提煤和检修任务，设行人台阶及扶手，作为矿井的进风井和一个安全出口。副斜井净宽35M,净断面1006M2,倾角20，斜长187M，装备单钩串车及人车，担负全矿井的辅助提升及人员升降任务,设行人台阶及扶手，为矿井的进风井和一个安全出口。回风斜井净宽35M,净断面1006M2,倾角23，斜长174M，设行人台阶及扶手，作为矿井的回风井及一个安全出口。根据煤层赋存特征，设一个主水平及一个辅助水平开采全井田2号、10号煤层。主斜井见2号煤层设一下卧式煤仓，副斜井见2号煤层设甩车场。3个井筒见2号煤层后布置2号层运输大巷、轨道大巷和回风大巷专用回风巷，接2号层大巷南北布置2号层运输下山、轨道下山和回风下山采区专用回风巷，沿下山两