xx矿井初步设计说明书

山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计说明书煤炭工业太原设计研究院二一年十一月山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计说明书工程编号C1812S建设规模30MT/A院长贺天才总工程师耿建平兼项目负责人张建生煤炭工业太原设计研究院二一年十一月1目录前言1第一章井田自然概况4第一节井田自然概况4第二章兼并重组的条件6第一节资源条件6第二节外部条件33第三章井田开拓35第一节井田境界及资源/储量35第二节矿井设计生产能力及服务年限38第三节井田开拓40第四节井筒43第五节井底车场及硐室45第四章大巷运输和设备47第一节运输方式的选择47第二节矿车49第三节煤炭运输设备选型54第五章采区布置及装备63第一节采煤方法63第二节采区布置712第三节巷道掘进76第六章通风和安全80第一节瓦斯预测及抽放80第二节矿井通风81第七章提升、通风、排水和压缩空气设备93第一节提升设备93第二节通风设备103第三节排水设备106第四节压缩空气设备和制氮设备116第五节瓦斯抽放设备119第八章地面生产系统121第一节煤质及其用途121第二节煤的加工121第三节地面生产系统121第四节辅助设施128第九章地面运输130第一节概况130第二节场外公路130第十章总平面布置及防洪排涝132第一节概况1323第二节平面布置133第三节场区绿化136第四节竖向设计及场内排水136第五节场内运输137第六节矿井其他场地布置137第七节管线综合布置138第八节工程建设项目用地138第九节防洪排涝138第十一章电气140第一节供电电源140第二节电力负荷140第三节送变电141第四节地面供配电144第五节生产系统供配电及控制146第六节井下供配电149第七节监控与计算机管理152第八节矿井通信155第十二章地面建筑158第一节设计原始资料和建筑材料158第二节工业建筑物与构筑物159第三节行政、公共建筑1614第十三章给水排水162第一节给水162第二节排水167第三节室内给排水171第四节消防及洒水171第十四章采暖、通风及供热173第一节采暖与制冷173第二节井筒防冻174第三节锅炉房设备175第四节室外供热管道176第十五章建井工期177第一节建井工期177第二节产量递增计划180第十六章技术经济181第一节劳动定员及劳动生产率181第二节建设项目资金概算181第三节原煤生产成本185第四节技术经济分析及评价186第五节矿井设计主要技术经济指标1875附件1主要机电设备和器材目录2概算书图纸目录山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院1前言一、项目背景及隶属关系为加快推进煤矿企业兼并重组整合,淘汰落后产能，推进煤炭工业转型发展、安全发展、和谐发展，依据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组下发关于晋中市左权县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复晋煤重组办发200974号，对左权龙泉冶金铸造有限公司五里堠煤矿重组为山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司，整合后井田面积为98602KM2,拟开采315号煤层，兼并重组后生产能力为180万T/A，后经晋煤重组办发201053号关于潞安集团潞宁孟家窑煤业有限公司等2处矿井调整产能的批复将该矿井生产能力调整为120万T/A。根据五里堠煤业有限公司委托，我院在2010年7月和10月分别编制了山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计及安全专篇，并通过相关部门的审批通过。根据矿方的实际生产需要，委托我院编制山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计。二、设计的指导思想按照实际情况进行设计，满足实际生产要求，符合实际情况，将该矿井建设成规模合理、安全性好、机械化装备水平适中，见效快、效益好、符合煤矿发展趋势的新型地方矿井。三、设计的主要特点1考虑到利用已有选煤厂及充分利用现有工业场地的原则，并结合目前矿井平整场地的情况，设计确定主副井工业场地布置在原工业场地北侧的台地上。山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院22井田采用了斜井开拓方式。主斜井装备大倾角胶带输送机及架空乘人器、实现煤炭连续运输和人员的升降；副斜井装备JK215/20E型单绳缠绕式单滚筒提升机，担负矿井所有辅助提升任务。3上组煤沿煤层布置半煤岩巷道，在其两侧直接布置工作面生产。合理减少巷道掘进费用，将开拓大巷与采区准备巷道合并共用，减少了井巷工程量、简化了井下运输系统和环节。下组煤辅助运输下山及进风行人下山沿15号煤层底板布置，回风下山沿15号煤层顶板布置，胶带运输下山沿15号煤层下10M处的岩层布置，从而降低矿井瓦斯大带来的危险性。4矿井投产时在上下组煤各布置一个回采工作面，上组煤采用综采一次采全高采煤法，下组煤采用综采放顶煤采煤法。简化了巷道布置及开采工艺，减少了工作面搬家次数，块煤率高，易于适应煤层厚度的变化和地质构造条件变化，工作面出煤点多，生产集中化程度高，工作面单产高、工效高。5依据工作面的年推进度和掘进方式，设计以两个生产工作面，四个综掘工作面和两个普掘面保证矿井正常生产接替，采掘比26。6井下大巷主运输采用胶带输送机，可实现自回采工作面至地面胶带一条龙连续运输，用人少、效率高、故障率低、安全性好，利于实现集中自动化控制与管理。7井下辅助运输采用无极绳连续牵引车牵引矿车，从根本上克服了传统的辅助运输方式所存在的用人多、设备多、事故多、费用高、效率低、效益差等弊端，为高产高效矿井建设和安全生产提供了保证。8矿井提升、运输、采煤、掘进、通风、安全等机电设备装备先进，立足国产，均采用实践证实安全程度高、性能优、能力大、维修量小的机械设备及仪器，合理提高了矿井的装备水平。四、主要技术经济指标1矿井设计可采资源量7257MT,占工业资源量的68。2矿井设计生产能力30MT/A。3矿井设计服务年限173A。山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院34矿井移交生产及达到设计产量时，新增井巷工程总长度21800M，其中岩巷6706M，占31，煤巷11730M，占54，半煤岩巷3364M，占15。井巷掘进总体积355052M3，其中硐室体积19650M3。万吨掘进率为182M/万T。5吨煤电耗1980KWH。6工业建筑物指标总面积2191205M2,总体积17795081M3。行政、公共建筑总面积已有2534，新建6466，总体积已有91224M3新建260223M3，单身宿舍总面积19600，合计28600。7矿井全员效率14T/工。8矿井在籍人数1026人。9建井工期22个月。10根据以上编制依据，计算出本项目建设总造价为11834883万元，吨煤投资为39450元。项目建设总资金为12171083万元，其中井巷工程投资2696391万元；土建工程投资为2228955万元；设备及工器具购置投资为3038909万元；安装工程投资为1577644万元；工程建设其他费用投资为1064062万元；基本预备费投资742417万元；建设期间投资贷款利息为486505万元；铺底流动资金为336200万元。山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院4第一章井田自然概况第一节井田自然概况一、交通位置左权五里堠煤业有限公司位于左权县城南25KM，隶属河南乡管辖，井田北起紫会村南100M，南至榆林坪村以北600M，东自沟里村与西寨村一线，西至范家庄一线，为一西部规则，东部不规则的多边形，地理坐标为东经11319021132128，北纬370158370401。井田交通较为方便，207国道从井田以东边缘通过，工业场地距阳一涉铁路左权站46KM，北距阳泉市120KM，西北距晋中市125KM，汽车均可直达。矿井建设与生产期间和物资、设备经公路可抵达工业场地，公路运输条件极为便利。交通位置图详见图111。二、地形地貌井田位于太行山西麓，西高东低，最高点为井田西界，范家庄西北，标高为14029M，最低点为五里堠村南河谷，标高为11210M相对高差2819M。区内沟谷比较发育，地形较为复杂，属低中山区。三、水系井田属于海河流域漳河水系，纵贯本井田外东缘的南河川由南向北于左权县城南汇入清漳河西源流向南东，于峧漳与清漳河东源合并，自北向南，经麻田入河北省涉县。井田内无常年性河流，仅在雨季有山洪从井田东南流泄。四、气象及地震情况本井田属于寒温带半干旱大陆性季风气候，最高气温356（1931年），最低气温25（1984年），年平均气温75；多年平均降水量4844MM，多山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院5年平均蒸发量17087MM，降水量主要集中在7、8、9三个月内；多年平均无霜期159天，最大冻土深度90CM，一般从头年10月开始，到次年4月解冻；风季每年11月至翌年4月，冬季多西北风，夏季多东南风。本区历史上未发生过5级以上地震，据历史记载，明嘉靖、清道光年间曾发生过有感地震，但都不是震中位置，只是邻区发生地震，波及到本区。建国后，据记载曾发生过35次地震，其中大于4级的4次，大干3级的7次，小于3级的24次。据资料，本区属华北地震区山西亚区，地震烈度为6度。地震动峰值加速度为005G。五、社会经济左权县位于山西省东部，面积2190KM2，现辖5镇10乡，人口134万。本县地势高峻，山地丘陵居多，占全县面积90以上，仅在清漳河沿岸有2块平川，海拔也在1300M以上。区内有耕地25万亩。农作物以玉米、谷子、土豆、黄豆、莜麦为主，次为荞麦、黑豆、高粱、小麦等。森林面积100万亩。畜牧业有牛、羊、马、驴等。区以矿产资源丰富。有煤、铁、铝、铜、锰、磷、硫、水晶石、冰洲石、白云岩等。其中以煤为最多，地质储量155亿吨。山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院6第二章兼并重组的条件第一节资源条件一、井田地质勘探程度及地质报告批准文号2008年7月山西克瑞通实业有限公司编制了五里堠煤矿机械化升级改造矿井地质报告，2010年9月进行了修改并通过了晋煤规发20101039号文关于潞安集团左权五里堠煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告批复，主要结论性成果如下1、详细查明了井田构造特征，井田为走向NE倾向NW的单斜构造，倾角平缓，在615间。在井田的东部发育一条走向NNE的断层，落差在46M间。井田内无岩浆活动，构造类型为简单构造。2、详细查明了井田地层发育情况，查明井田含煤地层主要为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。3、详细查明了井田可采煤层为3、4、7、8、9、15号煤层，其中3、4、15号为稳定可采煤层，7、8号为较稳定大部可采煤层，9号为不稳定局部可采煤层。4、详细查明了可采煤层的煤类、煤质特征，确定了煤的工业用途，即3号煤层为瘦煤、4号煤层为贫瘦煤，可作炼焦配煤；15号煤层为贫煤，可作动力用煤；7、8、9号为高硫煤，暂不开采。5、查明了井田水文地质条件，评价了矿井充水因素，初步确定3、4、7、8、9号煤层矿井水文地质条件为中等型；15号煤层水文地质条件为中等复杂型。6、估算了各可采煤层探明的、控制的、推断的资源/储量。经本次估算，井田内批采煤层3、4、15号煤层现保有资源/储量10675万吨，其中探明的经济基础储量（111B）6744万吨，控制的经济基础储量（122B）3146万吨，推断的内蕴经济资源量（333）785万吨。探明的储量（111B）占资源/储量总和不包括高硫煤的632，探明、控制储量111B122B占资源/储量总和不包括高硫煤的927。达到勘探阶段要求。求得高硫煤层7、8、9号保有资源/储量2529万T。山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院77、查明该矿现采3号煤层，属高瓦斯矿井。3、4号煤层煤尘均具爆炸性，煤层属不易自燃煤层，井田地温、地压正常。8、查明了采古空区积水、积气及火区情况。2008年10月18日山西省煤炭工业局下发了关于山西左权龙泉冶金铸造有限五里堠煤矿机械化升级改造矿井地质报告的批复，批复文号为晋煤规发【2008】904号，2010年9月进行了修改并通过了晋煤规发20101039号批复。二、地质构造1地层井田内的地层出露自东而西，由老到新依次有二叠系下统山西组、下石盒子组；上统上石盒子组、石千峰组；第四系更新统、全新统。现根据五里堠精查勘探资料，将井田地层由老至新分述如下1奥陶系中统峰峰组（O2F）本组地层井田内地表没有出露，据钻孔揭露其岩性为深灰色一黑灰色石灰岩，含泥质，块状，致密坚硬，比重大，裂隙、溶蚀现象发育，方解石多呈脉状充填于裂隙内，厚度80100M。（2）石炭系中统本溪组（C2B）本组地层在井田内地表没有出露，有8个钻孔穿过本组地层。现依据钻孔资料，其岩性由“山西式铁矿”、灰色铝土质泥岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩、深灰色石灰岩等岩石组成。本组厚12503221M，平均2522M。（3）石炭系上统太原组（C3T）该组地层为井田内重要含煤地层之一，只在东寨村东北，井田东边界外100M处有零星出露，井田内地表没有出露，但所有钻孔都穿过此地层，根据钻孔资料综合如下据其岩相岩性及古生物组合对比，将本组地层分为三个岩性段一段（C3T1）由晋祠砂岩（K1）底界至四节石石灰岩（K2）底界，岩性由灰白色中粒石英砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩及14、15号煤层组成。本段山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院8厚21553861M，平均厚2838M。二段（C3T2）由四节石石灰岩（K2）底界至猴石石灰岩（K4）顶界。岩性主要由三层石灰岩间夹灰色砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩及11、12、13号煤层组成。该段厚26264583M，平均厚3633M。三段（C3T3）由猴石灰岩顶界至北岔沟砂岩（K7）底界。岩性由黑色泥岩、砂质泥岩、灰色砂岩及7、8、9号煤层组成。该段厚41097384M，平均5888M。太原组地层厚889015828M，平均厚12359M。（4）二叠系下统山西组（P1S该组地层在井田东边界内外有零星出露，井田以外的五里堠村西有大片出露；井田内外17个钻孔，14个钻孔穿过该组地层，连续沉积在太原组地层之上，该组地层属滨海沼泽泻湖相沉积，为砂岩、砂质泥岩、泥岩交互沉积组合；其底部以K7砂岩北岔沟砂岩的底界与太原组分界，顶部以K8砂岩的底界与下石盒子组下段分界。该组岩性主要为灰白色细粗粒长石石英砂岩、灰色、黑色泥岩、砂质泥岩中夹3、4、5号煤层。地层厚48707421M，平均厚6035M。（5）二叠系下统下石盒子组（P1X）本组地层在井田内广泛分布，连续沉积在山西组地层之上，其岩性以砂岩、砂质泥岩、泥岩为主，夹有炭质泥岩及薄煤层等组成一套陆相沉积的陆源碎屑物地层，按其岩性组合，以K9砂岩将本组分为一、二两个岩性段，即一段P1X1、二段P1X2，地层厚度891013284M，平均厚度11557M。A下石盒子组一段（P1X1）本组地层与山西组以K8砂岩（俗称骆驼脖子砂岩）底界面分界，并连续沉积于山西组之上，零星分布于井田最东部。本段地层由灰色黑灰色之砂岩、砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩等组成，中夹4层薄煤层，煤层厚度026050M。地层厚度39306304M，平均厚度5235M。B下石盒子组二段（P1X2）底界以K9砂岩与一段分界，连续沉积于下段之上，本段地层由灰黑色灰白色、灰绿色、黄绿色、杂色、紫色、紫红色、细一粗砂岩、砂质泥岩、泥岩山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院9等组成，广泛分布于井田东部、中部。顶部“桃花泥岩”一般厚525M，地表以五里堠村西沟较为发育，厚度达27M，其主要岩性为浅灰、灰紫、杂色含铁质鲕粒铝土质泥岩，在地表铁质鲕粒风化后形成小孔，网格状节理发育，铁质沿节理裂隙染成褐红色、粉红色斑块，色彩鲜艳，似桃花绽开，故而得名“桃花泥岩”。“桃花泥岩”局部相变为紫、暗紫色砂质泥岩，其层位稳定，标志明显，成为划分上、下石盒子组地层的重要辅助标志。本段地层平均厚度6322M。6二叠系上统上石盒子组P2S该组地层连续沉积于下石盒子组地层之上，大面积出露于井田中部，其底界砂岩K10为上、下石盒子纽分界。按岩性分为上、下两段。地层厚度4196847567M，平均厚度45827M。A上石盒子组一段P2S1本段地层连续沉积于下石盒子组二段地层之上，中下部为深绿灰色、浅灰绿色夹紫红色泥岩浅灰绿色、灰白色细一粗粒长石石英砂岩与灰黑色、浅灰绿色砂质泥岩、砂泥岩互层；上部为灰白色、灰绿色细粗粒砂岩及灰白色、浅灰色砾岩，顶部为浅灰绿色与紫红色夹灰黄色相杂泥岩、砂质泥岩。厚度16811M。B上石盒子组二段P2S2底部以一厚层状砂岩K12与一段连续沉积，由紫红色、灰绿色泥岩、砂质泥岩、细粗砂岩组成。底部为一薄层紫红色夹灰绿色石英质砾岩层。广泛分布于井田西部。地层厚度29016M。7二迭系上统石千峰组P2SH仅在井田西南部有所出露，钻孔都未揭露。连续沉积于上石盒子组之上，底部为暗紫色厚层状含砾粗砂岩K13，其下部疏松，含大量砾石，顶部微红色，坚硬。其上为一套紫色、砖红色砂质泥岩夹紫、灰紫色细砂岩，含大量钙质结核。厚度约140M左右。8第四系Q分布于井田内外之山坡、山顶、沟谷中，不整合于各时代基岩之上。山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院10A中更新统离石黄土Q2由红棕色、红黄色亚砂土及亚粘土组成，含大量钙质结核。厚度05138M。B上更新统马兰黄土Q3为浅黄、灰黄色亚砂土或细粉砂土，垂直节理发育。厚度050M。C全新统Q4主要分布在河谷、沟谷中，为现代冲积，洪积物，由砂卵石及粉砂土组成，厚010M。2地质构造1断层井田内断裂构造不发育，仅在井田的东部矿界处发育一条走向NNE的断层，断面倾向NW，倾角6075，落差46M。井田内延伸1300M。2褶皱井田内地层总体为走向NE倾向NW的单斜构造，倾角较平缓，一般在615间。在此基础上发育次一级宽缓褶皱，其表现是在井田的西北井田边界附近发育一条轴向NNE的向斜构造（紫合向斜），两翼倾角近于一致，在615间。井田内延伸约2000M。3岩浆岩井田内未见岩浆活动，未发现岩体。综上所述，井田内地层产状平缓，为走向NE倾向NW的单斜构造，在此基础上发育有次一级宽缓向斜，断层稀少，未见岩浆活动，故构造复杂程度划为简单构造类型。三、煤层及煤质1煤层井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组及二叠系下统山西组，本溪组及下石盒子组仅含煤薄煤层或煤线，均不可采。太原组、山西组平均总厚14902M，共含煤11层，自上而下编号依次为山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院113、4、5、7、8、9、11、12、13、14、15号煤层。煤层总厚1389M含煤系数为930。其中可采煤层为3、4、7、8、9、15号煤层，井田内5号煤层虽有419、421、422、423号孔4个可采点，但因可采点分散，连不成大片，应属零星可采煤层。可采煤层平均总厚1124M，可采含煤系数为75。井田内可采煤层自上至下有3、4、7、8、9、15号共计6层。现根据精查勘探资料，将各可采煤层分述如下3号煤层位于山西组中部，煤层层位稳定，井田东部边界附近有出露，井田内外17个钻孔除五3、五4、418孔因煤层剥蚀未见此煤层外，其余14个钻孔均见此煤层。井田内煤层厚度为029235M，平均113M。煤层厚度变化不大，平面上有中间厚，四周薄之趋势，变异系数1228，属厚度变化很小煤层。可采系数86，属大部可采煤层。煤层结构简单，大部为单层结构，仅416、505孔煤层夹一层0304M夹矸。煤层顶板多数为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩，有时为中细砂岩，底板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，为较稳定、大部可采煤层。井田东部该煤层已进行了部分开采。4号煤层当地俗称“四尺煤”，位于山西组中下部，上距3号煤层3321541M，平均间距66LM。井田东部边界附近有露头出露。井田东部五3、五4、418孔该煤层被剥蚀。煤层厚度092L92M，平均厚度137M，其中以416孔最厚，厚度为192M，以422孔最薄，厚度092M，可采系数100，厚度变化不大，厚度变异系数577，为厚度变化很小煤层。煤层结构多数为单层结构，仅五L孔、413孔、416孔夹一层005025M夹矸。煤层顶板多为泥岩、砂质泥岩，局部为细砂岩、中砂岩，底板为泥岩、砂质泥岩或中细档岩，为井田稳定可采煤层。井田东部该煤层已进行了部分开采。7号煤层位于太原组三段中上部，上距山西组底界砂岩K7052912M，平均1413M。该煤层在井田东部五3、五4孔被剥蚀。煤层厚度055112M，平均厚山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院12度083M，其中五1、413、421、422、506五钻孔煤层厚度未达最低可采厚度，煤层可采系数为69，煤层厚度变化不大，厚度变异数为549，属厚度变化很小煤层，煤层结构简单，均为单层结构。为较稳定的大部可采煤层，煤层顶板多数为泥岩、砂质泥岩，坚硬度较差。局部为中细砂岩，较坚硬。底板为泥岩、砂质泥岩，局部为粉砂岩。8号煤层俗称“七尺煤”，位于太原组三段中部，上距7号煤层3351143M，平均831M。该煤层较稳定，除五3、五4钻孔被剥蚀外，其余钻孔均见此煤层，煤层厚度031190M，平均厚度102M，以424钻孔煤层厚度最厚为190M，而五1、五5、421、506四钻孔煤层厚度未达最低可采厚度，属全井田较稳定大部可采煤层。煤层结构多数为单层结构，局部夹2层0103M的夹矸。结构较简单。煤层顶板大部为泥岩、砂质泥岩，局部为炭质泥岩；底板炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩和中细砂岩。该煤层为较稳定的大部可采煤层。9号煤层位于太原组三段下部，上距8号煤层16302770M，平均2473M，下距K4灰岩0901594M，平均932M。该煤层不稳定，井田内五4号孔被剥蚀，422孔尖灭。煤层厚度0114M，平均厚度079M，其中五1、416、418、423四钻孔煤层厚度未达最低可采厚度。属全井田不稳定局部可采煤层；煤层结构大多数为单层结构，只有505孔夹015M厚夹矸，结构简单。煤层顶板大部为泥岩、砂质泥岩、局部为细砂岩、中砂岩；煤层底板为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩和中细砂岩。为不稳定局部可采煤层。15号煤层俗称“丈八煤”，位于太原组一段下部，上距“四节石”石灰岩K213712653M，平均1835M，下距太原组底界砂岩K10236M，平均096M。上距9号煤层35999712M，平均6327M。煤层层位极其稳定，煤层厚度503818M，平均厚度617M，可采系数100；厚度变化不大，五3孔厚度最大为818M，421孔厚度最薄为503M；厚度变异系数375，属厚度变化很小煤层。山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院13该煤层结构复杂，多数煤层夹矸层数为3层，局部夹4层矸石，有时为2层夹矸。煤层顶板大部为中细砂岩，局部为炭质泥岩、泥岩和砂质泥岩，顶板为中砂岩的钻孔占钻孔总数的529。煤层底板大部为泥岩、砂质泥岩，局部为炭质泥岩和砂岩，底板总的来说较软。为全井田稳定可采煤层。可采煤层特征见表211。表211可采煤层特征表2煤质物理性质A宏观煤岩类型井田内各可采煤层的颜色均为黑色，3号煤光泽暗淡，以暗煤为主，4、9、15号煤为半亮型，8煤为玻璃光泽。均为均一状结构，3号煤为块状构造；4号煤为层理状构造；15号煤上部为块状，下部为粉末状构造，均为阶梯状断口；3号煤具柱状节理，裂隙不发育。B煤的镜质组反射率（RMAX）顶底板岩性地层单位煤层号煤厚最小最大平均厚度（M）煤层间距（M）最小最大平均夹矸数结构稳定性可采性顶板底板302923511301简单稳定大部可采泥岩砂质泥岩中细砂岩砂质泥岩泥岩粉砂岩3321541661山西组409219213701简单稳定赋煤区可采砂质泥岩泥岩中细砂岩中细砂岩泥岩砂质泥岩22346593433670551120830简单较稳定大部可采中细砂岩泥岩砂质泥岩泥岩砂质泥岩粉砂岩3351143831803119010202简单较稳定大部可采砂质泥岩泥岩炭质泥岩砂质泥岩泥岩中细砂岩630277024739011407901简单不稳定局部可采砂质泥岩泥岩中细砂岩泥岩砂质泥岩中细砂岩太原组1550381861735999712632714复杂稳定全区可采砂岩、泥岩砂质泥岩砂质泥岩泥岩炭质泥岩山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院14据精查资料，太原组可采煤层中8煤层镜质组反射率最小为152，9号煤层次之为159，15号煤层最大为163，表明和煤层埋藏越深，镜质组反射率越大，向深处逐渐增大。C煤的变质作用根据挥发分产率可以大致判断煤的变质程度，一般随着煤的变质程度加深而降低，泥炭挥发分产率可高达70，褐煤一般为4060，变质程度稍高的烟煤一般为1050，变质程度高的无烟煤则小于10。本井田内外有关钻孔和生产煤矿各可采煤层挥发分平均产率见下表212煤层名称挥发份煤型3号4号7号8号9号15号原煤173021982000104120711647147321221716125921201758135223851864126221111700浮煤157118121710151220271702103919981530126318791532127119631592111217131372各可采煤层原煤挥发分VDAF产率变化范围10412385，各可采煤层挥发分平均产率变化范围16472000，各可采煤层浮煤挥发分VDAF产率变化范围10392027，各可采煤层挥发分平均产率变化范围15301710。各可采煤层平均挥发分产率相差不大，挥发分产率在100200之间，从表中可以看出，随着煤层埋深越来越大，各可采煤层浮煤挥发分由上而下有逐渐降底之趋势，反映其变质程度逐渐加深。化学性质（见表213）依据五里堠井田精查勘探资料对井田内各可采煤层煤的化学性质叙述如下3号煤原煤灰分（AD）20363901，平均2813；浮煤灰分（AD）9441521，平均1160。原煤挥发分（VDAF）17302198，平均2017；浮煤挥发分（VDAF）15711812，平均1729。山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院15原煤硫分（ST,D）041060，平均047；浮煤硫分（ST,D）040054，平均048。发热量（QGR,D）18532784MJ/KG,平均2469MJ/KG。粘结指数GRI5058，平均55。3号煤属中灰高灰、特低硫低硫、低热值高热值瘦煤。4号煤原煤灰分（AD）10603815，平均2033；浮煤灰分（AD）7691672，平均1103。原煤挥发分（VDAF）10412071，平均1648；浮煤挥发分（VDAF）10512027，平均1539。原煤硫分（ST,D）030051，平均046；浮煤硫分（ST,D）032045，平均041。发热量（QGR,D）26623450MJ/KG,平均2934MJ/KG。粘结指数GRI1419，平均16。4号煤属低灰高灰、特低硫低硫、高热值特高热值贫瘦煤。7号煤原煤灰分（AD）12123139，平均2334；浮煤灰分（AD）6071758，平均989。原煤挥发分（VDAF）14732122，平均1715；浮煤挥发分（VDAF）10391998，平均1530。原煤硫分（ST,D）145564，平均391；浮煤硫分（ST,D）054281，平均171。发热量（QGR,D）25283149MJ/KG,平均2807MJ/KG。粘结指数GRI01。7号煤属低灰高灰、中硫高硫、中热值特高热值贫煤。8号煤原煤灰分（AD）10293536，平均2355；浮煤灰分（AD）7561867，平均1122。山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院16原煤挥发分（VDAF）12592120，平均1758；浮煤挥发分（VDAF）12632787，平均1694。原煤硫分（ST,D）288739，平均371；浮煤硫分（ST,D）190274，平均230。发热量（QGR,D）27163089MJ/KG,平均2903MJ/KG。粘结指数GRI05，平均178。8号煤为低灰高灰、中高硫高硫，高热值特高热值贫煤。9号煤原煤灰分（AD）6903929，平均2294；浮煤灰分（AD）5831933，平均988。原煤挥发分（VDAF）13522385，平均1864；浮煤挥发分（VDAF）12711963，平均1592。原煤硫分（ST,D）203397，平均328；浮煤硫分（ST,D）104188，平均180。发热量（QGR,D）25093340MJ/KG，平均2908MJ/KG。粘结指数GRI05，平均174。9号煤为特低灰高灰、特中高硫高硫、中热值特高热值贫煤。15号煤原煤灰分（AD）12183488，平均2126；浮煤灰分（AD）3551611，平均890。原煤挥发分（VDAF）12622111，平均1700；浮煤挥发分（VDAF）11121713，平均1372。原煤硫分（ST,D）096380，平均205；浮煤硫分（ST,D）084164，平均120。发热量（QGR,D）25403092MJ/KG,平均2822MJ/KG。粘结指数GRI0。15号煤为低灰高灰、中硫高硫、中热值特高热值贫煤。各煤层化学性质见可采煤层煤质特征表213。山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院17（3）煤的工艺性能胶质层最在厚度（YMM）据五里堠精查勘探资料，除4号煤YMM为10以外其余可采煤层均为0，属低粘结煤。粘结指数（GRI）井田内可采煤层3、4号煤层，粘结指数平均值在1655范围内为弱粘结煤；7、8、9、15粘结指数平均值均5为不粘结煤。焦渣特征井田内各煤层焦渣特征平均序号为331，介于弱粘结与不熔融粘结趋间内。煤灰熔融性据精查资料，3号煤T2（）1500为难熔灰分，其余可采煤层均在12501500之间为高熔灰分。4煤的可选性19941995年精查勘探时在五2号钻孔采取15号煤层煤芯选择进行简易筛分浮次试验，其筛分试验结果见表214、表215，浮沉试验结果见表216A筛分试验分别对140MM粒级和050MM粒级进行了简易筛分试验。在140MM筛分试验中，各粒所占比例，以0500MM粒级最多，为2862，83MM粒级最少，为1867。各粒级灰分比较平均，变化于22432713之间。在050MM粒级筛分试验中，各粒级所占比例以050025MM粒级最多，为10235，00750015MM粒级最少，占318，各粒级灰分相差不大，变化于17662371之间。B浮沉试验根据简易浮沉试验综合报告绘制了15号煤层可选性曲线图（图211）。现采用01含量法对15号煤层可选性评价如下当浮煤灰分为8时，理论分选比重为143KG/L，浮煤产率为56，01山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院18含量为35，可选性为难选。当浮煤灰分为9时，理论分选比重为146KG/L，浮煤产率为62，01含量为24，可选性为难选。当浮煤灰分为10时，理论分选比重为152KG/L，浮煤产率为67，01含量为10，可选性为易选。表214简易筛分实验报告筛前煤层总量5750KG统一编号9550001送样单位煤堪二队井田五里堠煤层名称15采样编号95042054207三样合并钻井号52产率质量粒级MM产物名称质量（KG）占全样筛上累计占1305MADADSTDQGRVD（MJ/KG）148煤157274027438390792644312510983煤10718674607261607271323625427305煤145253171383545085242218126641050煤16428621000762243157273941405小计煤4087138100000072585291140合计煤5731000782487253图211121山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院19表215简易筛分实验报告筛前煤层总量5750KG统一编号9550001送样单位煤堪二队井田五里堠煤层名称15采样编号95042054207三样合并钻井号52产率质量粒级MM产物名称质量（KG）占全样筛上累计占1305MADADSTDQGRVD（MJ/KG）0500煤05000250煤17701023535763576072237102500125煤90053785455187906235401250075煤1500867284853030067195100750015煤5503189596111106619280015煤2001156100004040661766合计煤495028621100000672167表216简易浮沉试验综合报告浮沉试验编号9550001煤样粒级1305MM简选累计01含量浮物沉物密度级（KG/L）产率（）灰分（）产率灰分产率灰分密度（KG/L）产率（）123456789备注全级1000025221301300401130040187002839130550313014042038825503768449746681405314140150111118796614955338655831501574150160463286670771080292360131601138160180675378877521311224866961706751802004684769822015081780720319046820017807203100002522合计10000煤泥1292362总计10000经选浮煤回收率，井田内各可采煤层平均浮煤回收率级别见表表217各可采煤层平均精煤回收率级别表山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院20煤层名称精煤回收率3号4号7号8号9号15号精煤回收率180507（3）3957250634（7）43613636520（7）45991205166（6）3154104583（5）2857157609（13）3687级别低等中等中等低等低等低等各可采煤层精煤回收率（）级别3、8、9、15号煤层为低等，4、7号煤层为中等回收率级别。5煤的风化各氧化在井田东部边界附近有3、4、7、8、9号煤层露头，根据精查报告资料，露头内推50M定为风氧化带。6煤类及工业用途评价依据各可采煤层、煤质分析结果。3号煤属中灰高灰、特低硫低硫、低热值高热值瘦煤（SM），可做炼焦配煤。4号煤属低灰高灰、特低硫低硫、高热值特高热值贫瘦煤（PS），可做炼焦配煤。7号煤属低灰高灰，中硫高硫、中热值特高热值贫煤（PM），可做动力用煤。8号煤属低灰高灰、中高硫高硫、高热值特高热值贫煤（PM），可做动力用煤。9号煤属特低灰高灰，中高硫高硫、中热值特高热值贫煤（PM），可做动力用煤。15号煤属低灰高灰，中硫高硫、中热值特高热值贫煤（PM），可做动力用煤。四、开采技术条件（1）顶底板条件五里堠煤矿始建于1900年，现开采3号煤层，生产规模30万T/A，核定山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院21生产能力为30万T/A。矿井采用平硐斜井开拓，采煤方法为长壁式综采，支护采用液压支架支护。据该矿开采3、4号煤层情况，煤层顶板裂隙不发育，整体性好，开采中未发生过冒顶现象，一般较好管理。3号煤层直接顶板为泥岩、砂质泥岩，厚度25M。老顶为中细砂岩，查厚38M，有时中细砂岩直覆于煤层之上。据钻孔采样试验，砂质泥岩顶板抗压强度为11715MPA。底板为泥岩、砂质泥岩或粉砂岩。厚度15M。粉砂岩抗压强度为1054MPA，泥岩抗拉强度为102MPA。4号煤层直接顶板为泥岩、砂质泥岩或中细砂岩、粉砂岩，厚度110M。据钻孔采样试验，泥岩抗压强度为731MPA，中砂岩抗压强度为2191MPA，抗拉强度为18MPA。底板为泥岩、砂质泥岩或中细砂岩。砂质泥岩抗压强度为797MPA，泥岩抗拉强度为038MPA，抗剪强度为683MPA。7号煤层直接顶板为泥岩、砂质泥岩或中细砂岩，厚度28M，。老顶为厚层中细砂岩。钻孔采样试验结果，泥岩抗剪强度为384MPA。底板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，厚度28M。泥岩底板抗拉强度为102MPA，抗剪强度为687MPA。8号煤层直接顶板为泥岩、砂质泥岩，局部为炭质泥岩，厚度18M。钻孔采样试验结果，泥岩顶板抗压强度为261MPA。抗拉强度为270MPA。底板为泥岩、砂质泥岩或中细砂岩。砂质泥岩底板抗压强度为1639MPA，抗粒强度为41MPA。9号煤层直接顶板为泥岩、砂质泥岩，局部为中细砂岩。厚度38M，老顶为K5中细砂岩，钻孔采样试验结果，砂质泥岩顶板抗压强度为4611583MPA，泥岩顶板抗拉强度为042MPA，抗剪强度为16MPA。底板为泥岩、砂质泥岩或中细砂岩，厚度210M。泥岩底板抗压强度为702MPA，抗拉强度为326MPA，抗剪强度为763MPA，中砂岩抗压强度为2253MPA。15号煤层直接顶板为中细砂岩和泥岩、砂质泥岩，厚度324M。钻孔采样试验结果，中砂岩顶板抗压强度为5751647MPA，抗拉强度为165MPA，砂质泥岩顶板抗压强度为238MPA，抗拉强度072MPA，抗剪强度为山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院221168MPA。底板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，据钻孔采样试验结果，底板抗压强度为1281087MPA，抗拉强度为082456MPA，抗剪强度为458MPA。瓦斯（详见表218）据晋中市市煤安发200927文关于晋中2009年度30万T/A以下煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复，该矿开采3号煤层，矿井瓦斯相对涌出量1373M3/T，绝对涌出量1027M3/MIN，二氧化碳相对涌出量231M3/T，绝对涌出量173M3/MIN，鉴定等级为高瓦斯矿井，批复等级为高瓦斯矿井。另据精查资料，各钻孔各可采煤层瓦斯测试后含量均比较高，一般瓦斯含量均大于10ML/G，可燃煤，瓦斯分带为CH4带。在开采时，一定要采取有效预防措施，防止瓦斯突出和爆炸，确保矿井和人身安全。表218瓦斯测定成果汇总表煤中自燃瓦斯成分（）煤号ML/G可燃质CH4CO2N2瓦斯分带备注318399780165037甲烷带五2号孔4143514521444930498699607072138105036040038甲烷带五2号、五1号孔7145615901523958096579619070080075002324163甲烷带五2号、五6号孔827849337109206甲烷带五6号孔94241516979842994698940142071003054029甲烷带五5号、五2号孔1513022941389317198198605066333164903424614氮气甲烷带、甲烷带五1、五2、五3、五5、五6号孔煤尘煤矿于2007年1月6日采集的3、4号煤层样经山西省煤炭工业局综合测试中心测试，3号煤火焰长度50MM，抑制煤法爆炸最低岩粉用量60，煤尘有爆炸性；4号煤火焰长度50MM，抑制煤法爆炸最低岩粉用量60，煤尘有爆炸性。自燃3、4号煤层煤样在测试煤尘爆炸性的同时，对煤的自燃倾向性也进行了山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院23测试，3号煤层吸氧量10666CM3/G，自燃等级级，自燃倾向性为不易自燃；4号煤层吸氧量10548CM3/G，自燃等级级，自燃倾向性为不易自燃。根据2010年煤矿科学研究总院沈阳研究院鉴定结果判定3、4号煤层自燃倾向性等级为级，属于不易自燃煤层，由于没有15号煤层的鉴定报告，根据临近矿井资料，15号煤层按自燃煤层设计。地温精查工作中，为了了解地温变化情况，在五6号孔物探测井时进行了井温测试，每20M测地温一次，深度从24714M，深度差690M，地温由153增加到264，增温111，地温梯度为106/100M，属正常地温梯度。地温变化规律由浅而深，温度逐渐增高。另据该矿和邻矿开采情况，井下未发现地层异常变化，本区属地压正常区。五、水文地质条件1、地表水井田内没有大的地表水体，仅在雨季有山洪从井田内沟谷中流泄。2、井田内主要含水层井田内主要的含水层有以下四类含水岩组松散岩类孔隙含水岩组；碎屑岩类裂隙含水岩组；碎屑岩类、碳酸盐类裂隙岩溶含水岩组；碳酸盐类岩溶裂隙含水岩组。1松散岩类孔隙含水层组；勘探区内松散岩类主要是第四系地层，分布于山顶、山坡、沟谷中，不整合于各时代基岩上。分布于山顶、山坡上的中更新统离石黄土和上更新统的马兰黄土，颗粒细，补给条件差，一般含水微弱。位于山间沟谷，以及南河川河谷沿岸，第四系冲积层，含水层以卵、砾、砂层为主，冲积层厚3050M，基底一般为砂泥岩，局部为灰岩，补给条件优越，地下水量丰富。据1989年晋中煤田地质队在本区详查收集的资料。左权电厂、化肥厂、庄则村的供水井成井时均自流。化肥厂2号井的单位涌水量为22LSM，水质类型山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司矿井30MT/A初步设计煤炭工业太原设计研究院24SO4HC03CAMG型。目前，这些水井已经大都不用，有的已经填埋庄则村、电厂。2碎屑岩类裂隙含水层组碎屑岩含水岩组主要指上、下石盒子组及山西组地层中的砂岩含水层。K9、K8、K7砂岩含水层，其中除了K9砂岩含水层因距煤层较远，与煤层之间又有厚层的泥岩及砂质泥岩隔水层，对煤层的开采影响较小外，其余两砂岩含水层均对3号、8号煤的开采有不同程度的影响。K8K9砂岩含水层，岩性为长石石英砂岩，连续性较好，厚度在1868M左右，其富水性较弱。据五2孔抽水资料，渗透系数K000173M/D，透水性差，单位涌水量Q000045L/SM。水质类型为CO32SO42KNA。K8砂岩为3号煤层的直接或间接顶板，对井田内开采会造成影响，但由于含水层富水性弱，而且透水性差，故而这种影响在初期开采不大，在开采到一定深度后，由于放顶垮落造成的裂隙，使其透水性增强后，影响将会增大。K7砂岩含水层，在井田内，连续性较好，多为中粗粒长石、石英砂岩，区内最小厚度293M，最大厚度1430M，平均728M，连续性好。据五2孔抽水资料，其渗透系数为K00022MD，单位涌水量00003L/SM。水质类型为HCO3SO42KNA。K7砂岩含水层，为山西组底界，一般地讲，其对山西组煤层的开采无大影响，而且距离太原组煤层距离又远，最大距离29M以