河南省某煤矿煤炭资源开发利用方案

目录一、概述1二、矿产品需求现状和预测5三、矿产资源概况9四、主要建设方案的确定26五、矿床开采36六、主要机电设备39七、选矿及矿井矸石处理42八、灾害预防与安全装备44九、环境保护和水土保持58十、技术经济63十一、开发方案简要结论70附录1、采矿许可证，证号，有效期2010年3月2011年3月。2、河南省矿产资源储量评审中心豫储评字【2010】83号文关于河南省XX市XX煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审意见书。3、河南省国土资源厅2011年1月15日豫国土资储备字【2011】6号文关于河南省XX市XX煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明。附图目录序号图纸名称图号比例1二1煤层底板等高线及资源储量估算图F10021651150002二1煤层井田开拓方式平面图F10021091150003二1煤层井田开拓方式剖面图F1002109/1632150004二1煤层底板等高线及设计各种煤柱损失计算图同F100216511500051河南理工大学矿山开发设计研究所一、概述（一）交通位置河南省XX市XX煤矿（以下简称XX煤矿）位于XX市西南约20KM处，矿区位于XX煤田的东部，在XX市XX镇、XX两镇的辖区内，工业广场设在XX市XX镇XX村的西北处，与XX村紧紧相连，西张公路从工业广场的西边穿过。北东距陇海铁路XX站约18KM，连霍高速公路20KM，310国道12KM，东距郑州市约75KM，北西距洛阳市约50KM。沿途全部为柏油公路，交通方便。（二）地形地貌勘探区位于XX山脉的北麓，地势南高北低，属低山丘陵区。最高海拔标高74040M，最低标高李家窑北为260M，相对高差48040M，地形坡度较大，一般为2540，主要的沟谷有XX沟、圣水沟、里河沟。（三）河流水系区内主要溪沟有三条，一是XX溪，二是圣水溪，三是里河溪，均属黄河水系，平时断流干涸，雨季细流涓涓，遇暴雨时洪水汹涌。下游主要水库有赵瑶水库和里河水库。赵瑶水库竣工于1957年11月，土坝结构，坝堤最大高度19M，坝堤最低标高36446M溢洪道标高34086M，最大库容量4494万M3,受水面积9KM2里河水库竣工于1965年5月，土坝结构，坝堤最大高度22M，最大库容量565万M3，受水面积65KM2。（四）气象2河南理工大学矿山开发设计研究所本区属暖温带大陆性半干燥季风气候，春秋季干旱且多风，夏季炎热而多雨，冬季寒冷干燥少雨雪。据XX市气象站资料，各种气象要素如下最高气温为43C,最低气温154C，年平均气温为146C。降雨量少而集中，年平均降雨量为583MM，一般集中在79月份，约占全年降雨量的70。该区蒸发量较大，年平均蒸发量为21364MM。冻土深度11月份中旬开始降雪、冰冻，最大积雪厚度21CM（1972年12月份），最早霜冻时间是10月份，最大冻土深度为22CM（1977年1月份），年最长霜冻期60天，年平均霜冻期43天。一般风速34M/S,最大风速20M/S。年平均相对湿度62，绝对湿度4030PA。（五）地震根据河南地震历史资料记载，荥巩一带曾发生过50余次地震，其中破坏性较大的是在公元119年3月10日的汜水（荥阳市）地震，震中在洛阳附近，烈度为八度。距今最近的一次是在1973年的12月14日发生在XX的3级有感地震。据抗震设计规范（GB500112001）及历年发生的地震资料，本区震级为5级，地震烈度为6度。（六）矿区内工农业生产及主要建筑材料供应情况本区位于XX市XX镇，当地经济以农业为主，主要农作物有小麦、玉米、谷类等，工业主要为煤炭及铝土矿开发，区内村庄较多，主要有XX村、五岭村、五顶坡等。矿井建设所需要建材可以就地取材，也可由公路运入。（六）矿区开发简介及编制开发利用方案目的河南省XX市XX煤矿设计生产能力60万T/A，采用主副斜井、一个回风斜井单水平上下山开拓，主、副斜井口位于井田中部8586勘探线3河南理工大学矿山开发设计研究所之间，井筒落底30M水平，矿井采用中央边界式通风系统，设计以十个采区，二个炮采工作面保证矿井设计生产能力。河南省国土资源厅颁发了采矿许可证，C4100002010031120058661，有效期2010年3月2011年3月，开采二1煤层。设计生产能力为60万T/A。（七）周围矿井目前本煤田内有5对矿井，分别是XX煤矿、XX一矿、XX二矿、XX煤矿、圣水煤矿。其中规模较大的有XX煤矿、XX二矿、XX煤矿。现对其生产情况简述如下1、XX一矿由XX乡经办，建主、副井各一个，井型30万T/A，实际生产能力为30万T/A。开采二1煤层，煤厚20800M。煤层顶板为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩，煤层底板为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩。开采方法为走向长壁式炮采放顶煤，顶板管理采用全部跨落法。矿井的正常涌水量为25M3/H，矿井的最大涌水量54M3/H，矿井的涌水量与大气降水有直接的关系，最大涌水量出现于7、8、9月份。矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。2、XX煤矿由XX乡经办，建主、副井各一个，井型30万T/A，实际生产能力为30万T/A。开采二1煤层，煤厚20700M，平均45M。煤层顶板为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩，煤层底板炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩。开采方法为走向长壁式炮采放顶煤，顶板管理采用全部跨落法。矿井的正常涌水量为20M3/H，矿井的最大涌水量45M3/H，水源主要来自顶、底板岩石裂隙水。矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。（八）报告编制的主要依据4河南理工大学矿山开发设计研究所依据河南省巩县XX煤田XX井田资源储量核查报告及批复的矿区范围，按照国土资源部颁发的矿产资源开发利用方案编写内容要求，受矿方委托，我所编写了矿产资源开发利用方案，其编制依据主要有1、国土资源部颁发的矿产资源开发利用方案编写内容要求；2、河南省煤田地质局二队1985年编制的河南省巩县XX煤田XX井田精查地质报告。3、河南省煤田地质局资源环境调查中心2010年7月编制的河南省XX市XX煤矿资源储量核实报告；4、河南省矿产资源储量评审中心豫储评字【2010】83号文关于河南省XX市XX煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审意见书。5、河南省国土资源厅2011年1月15日豫国土资储备字【2011】6号文关于河南省XX市XX煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明。6、采矿许可证证号C4100002010031120058661，有效期2010年3月2011年3月。5河南理工大学矿山开发设计研究所二、矿产品需求现状和预测（一）国内外需求情况和市场供应情况1、矿产品现状及加工利用趋向本矿井主要开采二1煤层。井田范围内二1煤层埋深240600M，赋存标高150200M。煤层倾角1217。（1）煤层特征二1煤层赋存于山西组下部，位于大占砂岩（SD）和老君堂砂岩（SL）之间。上距砂锅窑砂岩（SSH）7065M，香炭砂岩（SX）3108M；下距L7灰岩1326M。煤层较稳定，基本全区可采。煤层厚度039912M，平均425M。煤层直接顶板为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩和粉砂岩，少见细、中粒砂岩。煤层底板常为含有丰富植物根部化石的根土岩。间接底板常为深灰色微、细粒石英砂岩（老君堂砂岩）。直接顶、底板力学强度相对较小，属豫西“三软”煤层。煤层结构较简单，含13层夹矸，夹矸岩性为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩和粉砂岩，夹矸厚度001259M。（2）煤类、煤质与煤的用途二1煤灰黑色，条痕黑灰色，具有似金属光泽，呈土状与参差状断口，质散而松软，多成粉状及鳞片状，以粉、粒状煤为主。煤岩成份以亮煤为主，暗煤次之，偶见微量丝炭和少许镜煤。宏观煤岩类型以半亮型居多，间夹少量半暗型。平均容重为157T/M3。因受后期构造应力影响，原生结构及构造多遭受破坏，层理不甚明显6河南理工大学矿山开发设计研究所次生裂隙额发育，宏观与镜下常可见擦痕和摩擦镜面，以及揉皱现象和小褶曲。强度极低，F值较小，指压即碎。二1煤层灰分为11402611，平均灰分产率为1611，属低中灰煤。二1煤层原煤全硫含量为031072，平均含量039，属特低硫煤。磷、砷、氯含量甚微。在XX井田，二1煤原煤干基弹筒发热量为58007180卡/克，平均6760卡/克，属中高发热量煤。根据大样筛选试样结果，二1煤的自然粒度由大到小，产率逐渐增大。各级产率分别为大块煤（50MM级以上）为1256；中块煤（5013MM级）为2006；小煤块（123MM级）为1655；粉煤（30MM级）为5083。属难选煤，无洗选价值。综上所述,可见在XX井田内二1煤原煤应属低中灰、特低硫、低磷，中高发热量、高溶融粉状无烟煤。二1煤一般可作火力发电（喷射锅炉）用煤及民用煤。2、国内外近期、远期的需求量及主要销向预测根据中国煤炭工业协会统计，2008年全国原煤产量2716亿T，同比增加193亿T，增长765，增幅同比下降055个百分点，低于同期GDP9的增速。由于受全球经济危机的影响，2008年国内煤炭价格经历了猛涨和骤降的大幅波动，煤炭市场经历了“过山车”似的大起大落。2009年，随着全球经济逐渐回暖和国内经济刺激方案的初见成效，煤炭供需和价格与2008年初基本相当。2010年煤炭供需形势总体平稳，煤炭价格趋于稳定。7河南理工大学矿山开发设计研究所根据能源消费弹性系数推算，能源消费增长速度2005年2010年为55，2010年2020年为3。那么，以2008年一次能源消费量2716亿T标准煤为基数，预测能源需求量2010年为3023亿T标准煤，2020年为406亿T标准煤。根据以上分析，用一次能源需求预测量减掉石油、天然气、水电、核电及其他新能源的预测可供量，最终得出的结论是2010年和2020年全国煤炭需求量分别为29亿T和35亿T。从全国煤炭需求的预测结果来看，未来10年，随着国民经济的持续平稳增长，国内煤炭消费需求呈增长趋势，虽然煤炭在能源消费的比重呈逐年减少趋势，但由于国内能源资源赋存条件和国际能源市场变化，再加上新型洁净能源在工业中未能广泛利用等因素的影响，在未来较长时期内我国以煤炭为主的能源消费结果将不会发生根本改变，且随着煤炭科学技术的不断发展，煤炭作为我国长期的能源仍有其广阔的市场前景。长期来看，由于我国多煤、缺油、少气的现实，煤炭将长期在我国能源结构中占有重要地位，煤炭行业的健康持续发展对促进国民经济发展、保障我国的能源安全具有极为重要的意义。国家在“十一五”规划中也明确提出要构建一个“立足国内、煤为基础”的能源供应体系。从长期来看我国煤炭行业已迎来了一个新的发展机遇期。本矿井二1煤可作为动力发电、冶金、化工等工业用煤、也是城乡居民的理想生活用煤，用途广泛。矿井地处郑州附近，区域煤炭需求量大，且矿井交通运输方便，原煤还可以通过公路、铁路远销外省，其市场前景十分广阔。（二）产品价格分析8河南理工大学矿山开发设计研究所1、产品价格经调查，当地相邻矿区相同煤质的原煤产品2009年下半年平均含税售价350元/T，2010年一季度含税售价450元/T。从目前来看，由于煤炭产品供小于求的矛盾仍然比较突出，预计价格还有上涨空间。据查阅有关资料显示，2009年1至5月份，出口动力煤秦皇岛离岸价为70至80美元/T，按国家现行汇率计算，合人民币490至560元/T。2、产品价格稳定性及变化趋势分析据煤质特征和工艺性能，本区二1煤属中灰、特低硫、低磷、高热值之无烟煤二号WY2，可选性中等，可磨性好，可作动力用煤和民用燃料。长期以来，和电力等企业建立了长期煤炭供求关系，今后相当长时期，仍将是地方煤炭供应基地。加上优越的地理位置，交通位置方便，所以具有较强的市场竞争能力，产品销售前景广阔。9河南理工大学矿山开发设计研究所三、矿产资源概况（一）矿区总体概况1、矿区情况XX煤矿区域地层划分属华北地层区嵩箕小区，区域上主要发育地层为古生界寒武系、奥陶系中统、石炭系中统和上统、二叠系、中生界三叠系下及中统和新生界第四系，其中石炭系二叠系为矿区主要含煤地层。矿区主采煤层为二叠系山西组二1煤。XX井田位于华北板块板内区嵩箕构造区之嵩箕断隆内，基本构造形态为地层走向近东西，倾向北，倾角520的单斜构造；构造行迹以断层为主，按其展布方向，大致可分为近东西向、东北向和北西向三组，其中近东西向断层最为发育，构成煤田的基本构造格架。荥巩煤田自东往西发育有徐庄滑动构造、大峪沟滑动构造等数个滑动构造。2、矿区地质条件概况XX矿位于华北板块南缘，XX背斜的北翼。太古宇登封群下古生界寒武系在本矿区以南有广泛出露；中奥陶统马家沟组、上石炭统本溪组至中生界三叠系下统在本矿区内出露较全；三叠系中、上统地层出露于XX煤田以北地区；第三系地层主要出露于龙门一带。震旦系古老地层经嵩阳运动和中岳运动，产生强烈的褶皱、断裂、变质，并伴有酸性岩浆活动，形成了稳定的基底。该阶段的地质应力乃是东西向的挤压，故而形成近南北向的构造形迹。震旦纪以后的少林运动、怀远运动、加里东、华力西、印支运动主要表现为地壳的升降，形成了地层沉积间断。中生代晚期的燕山运动，构成了区域体系的主体，使盖层形成10河南理工大学矿山开发设计研究所近东西向的平缓皱褶，并伴生同方向的断裂组合。断裂破坏了褶皱的完整性，并伴有强烈的岩浆活动。其中东西向褶皱和北西向断裂控制着煤田构造的格局，尤其是XX和五指岭断层经历了三期不同活动方式，对矿区内部的构造、煤厚及煤质、水文地质等都产生一定影响，且破坏和改造了近东西向构造。在晚近地质时期中，一些北西向的断裂仍在活动，与现代地震有着较密切的关系。（二）本项目的资源概况1、地层区域地层如下太古界登封群下古生界寒武系在本井田以南有广泛出露；中奥陶统马家沟组、中石炭统本溪组至中生界三叠系下统圈门群一段在本井田出露较全；三叠系下统圈门群二、三、四段和三叠系中、上统地层出露于XX煤田以北地区；第三系地层主要出露于龙门一带。本井田出露地层为上寒武统（3）下三叠统圈门群一段（T11），其中缺少的是下奥陶统（O1）、上奥陶统（O3）、志留系（S）、泥盆系（D）、下石炭统（C1）。现由老至新叙述如下1）上寒武统（3）岩性与区域地层相同。下部为厚层状白云岩、白云质灰岩；中部和上部尚未为厚层状白云质灰岩。厚度为34042M。2）奥陶系（O）仅有中奥陶统马家沟组（O2）沉积。下部为浅灰、灰黄色薄层泥灰岩；中部为深灰厚层状石灰岩，偶夹中厚层状（8502孔厚859M）泥岩或中粒石英砂岩（8103孔厚163M）；上部为浅灰、灰色厚层状石灰岩；顶部为一11河南理工大学矿山开发设计研究所不平整的古风化壳。本组地层由东向西逐渐变薄，厚33265684M，平均厚度为4635M。3）石炭系（C）（1）中统本溪组（C2）下部为灰、灰白及棕褐色水硬铝石型铝土矿，豆状、鲕状结构，块状构造，西部相变为铝土质泥岩；上部为浅灰及灰白色中厚状铝土质泥岩；底部偶尔有黄铁矿富集。本组厚0623414M，平均753M，与下伏马家沟呈平行不整合接触。（2）上统太原组（C3）岩性以灰岩为主，间夹泥岩、砂岩、粉砂岩和一组煤层。据31个钻孔资料，本群有灰岩、煤层各九层，煤层均相应伏于灰岩之下。上部灰岩段L7L9、中部碎屑岩段、下部灰岩段L1L4。可采煤层一1煤层赋存于该群底部。本组地层厚度变化较大，两极值为32469720M，平均厚为5144M。4）二叠系（P）由山西组、上石盒子组、下石盒子组、平顶山组、土门组等地层组成，总厚度一般734M左右，与下伏地层为整合接触。下起山西组底部老君堂砂岩底界，上至三叠系金斗山砂岩底界面，本系地层又划分为下统与上统。现由老至新分别叙述如下（1）下统P1本组下自二迭系底界，上到四煤组底砂岩，厚15566M，本统地层自下而上又分为山西组与下石盒子组。12河南理工大学矿山开发设计研究所山西组P11由老君堂砂岩，大占砂岩，香炭砂岩间夹泥岩，砂质泥岩和煤组成。此组含六层煤（二1、二12、二2、二3、二4、二5），主要可采二1煤层赋存于该组的底部，其余煤层均不可采。全组厚602710752M，平均厚8069M。与下伏太原群呈整合接触。下石盒子组P12本组下自砂锅窑砂岩（SSH）底，上至四煤底板砂岩（SS）底界。主要由灰、深灰、紫褐色厚层状泥岩、砂质泥岩、粉砂岩相间组成，含薄煤层三层（三1、三2、三3）。本组泥岩具有棕褐色斑块，含菱铁矿假鲕，有滑感。本组地层厚61839269M，平均厚度为7497M，与下伏山西组呈整合接触。（2）上统P2下起四煤底砂岩（SS）底，上至金斗山砂岩底界，由下而上分为上石盒子组、平顶山组、土门组。本统厚度为57920M。上石盒子组P21下自上而叠统底界，上至平顶山砂岩（SP），厚度为44386M，与下伏下石盒子统（P12）呈整合接触。依据岩性组合及古生物特征本组分为上下两段。下段P211与上段的分界为田家沟砂岩（ST）底界，厚22079M本段下部主要由深灰、黑灰色中厚层状泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、中、细粒砂岩组成，夹炭质泥岩和三层薄煤层（四1、四2、四3）；中部由厚层状13河南理工大学矿山开发设计研究所泥岩夹薄层粉砂岩、中、细粒砂岩及三层薄煤层（五1、五2、五3）组成；上部主要由灰绿、灰色厚、中厚层状泥岩夹砂质泥岩、粉砂岩、中、细粒砂岩及两层薄煤层（六1、六2）组成，泥岩局部具有黑斑。底部的四煤底砂岩（SS）多为中厚、薄层状灰色中、粗粒石英砂岩。该砂岩层位稳定，因含岩屑中类较多，容易辨认，为二叠系上下统的分界标志，厚1772519M，平均厚836M。下段P212下起田家沟砂岩（ST）底，上至平顶山砂岩（SP）底界，厚22307M。底部田家沟砂岩（ST）为灰、灰白色厚层状、中厚层状中、粗粒石英砂岩。下部、中部主要为中厚层、厚层状泥岩、中厚层状砂质泥岩夹薄煤层（七1、七2、七3）。泥岩具有黄褐色、棕褐色斑块、中部夹含海绵骨针泥岩及含硅质海绵骨针碎屑泥岩12层。上部由下而上主要由厚层状中粒长石砂岩，深灰、灰绿色砂质泥岩，灰色厚层状泥岩组成，夹偶尔发育的八1煤层。平顶山组（P22）岩性为灰白色厚至巨厚层状长石石英砂岩，长石砂岩，含砾石英砂岩所组成。此层砂岩岩性致密，具有大型板状交错层理。西部夹23层灰紫色泥岩，厚各约1M；底部局部为铁质胶结，且呈带状分布，偶见有不平整冲刷面。总厚41707409M，平均厚度5623M，与下伏地层呈整合接触。土门组（P23）为平顶山砂岩（SP）顶界至金斗山砂岩（SJ）底界间的一套哑地层。分布14河南理工大学矿山开发设计研究所于近东西向的负地形中，总后32550M，与下伏地层呈整合接触，依据沉积旋回和岩性组合特征将其分为上、中、下三段。下段P231紫色中厚层状泥岩夹褐黄色、泥质胶结的细、中粒石英砂岩、粉砂岩，局部见粗粒砂岩，并有相变为长石砂岩的现象，地表实测厚度6450M。中段P232灰色中厚层状细粒石英砂岩与暗紫色薄层状泥岩互层。泥岩局部为灰绿色，含钙质结核。底部以一层厚约4M的灰白色细粒石英砂岩与下端分界，镜下鉴定此层的石英砂岩硅屑含量较高，石英碎屑多具次生加大边。一般呈次棱角状，分选型好具有清晰地韵律。本段实测厚度6657M。上段P233灰绿、褐黄色中厚层状、厚层状中、细粒石英砂岩夹泥岩、砾屑灰岩。底部以一层灰绿色厚层状粗粒石英砂岩与下伏地层分界。镜下鉴定此层砂岩中石英、硅屑含量超过90多为次棱角状。局部含灰岩岩屑，硅、钙质胶结，具同生灰质结核。本层厚度19449M。5）三叠系（T）本井田仅出露下同圈门群一段（T11），俗称金斗山砂岩（SJ）。该砂岩横贯井田地面，地貌上形成次一级山脊。岩性主要为紫红色厚层状、巨厚层状中、细粒石英砂岩，内含豆状铁质斑点，交错层理普遍发育，局部见对称状波痕，近上部沿层面见大小不一的泥质斑块。裂隙发育良好，其中分布有充填型石英脉。本段在井田内出露厚度大于11340M，与下伏地层呈整合接触。15河南理工大学矿山开发设计研究所6）第四系（Q）广布于全井田，为近代河床、河漫滩的终极沙砾石及亚砂土、亚粘土。后者含钙质结核，垂直节理发育。底部为残坡积、冲洪积。钻孔中揭露最大厚度为3865M，与下伏地层呈不整合接触。与区域地层对比，下部肯能有Q2、Q3发育。2、地质构造XX井田位于秦岭东西向复杂构造带的北亚带，XX背脊的北翼。前震旦系古老地层经嵩阳运动和中岳运动，产生强烈的褶皱、断裂、变质，并伴有酸性岩浆活动，形成了稳定的基底。该阶段的地质应力乃是东西向的挤压故而形成近南北向的构造痕迹。震旦纪以后的少林运动、怀远运动、加里东、华力西、印支运动主要表现为地壳地升降，形成了沉积间断。中生代晚期的燕山运动，构成了区域构造体系的主体，使地层形成了近东西向的平缓褶皱，并伴有同方向的断裂组合。断裂破坏了褶皱的完整性，并伴有强烈的岩浆活动。其中东西向的褶皱和北西向断裂控制着煤田构造和格局，尤其是XX和五指岭断层经历了三期不同活动方式，对井田内部的构造、煤厚及煤质、水文等都具有一定的影响，且破坏和改造了近东西向构造。区域构造不做详细阐述，现就XX井田的构造做出说明XX井田处于XX断层和五指岭断层之间的西部，为一单斜构造。地层走向为北东东，西部因XX断层的影响转为北东，倾向北西，倾角一般为1217。除西部边界为较大的XX断裂外，井田内断裂稀少，且延伸短，落差小，不影响煤层。褶皱亦不发育，仅有幅度不大的波状起伏，因此井田构造属于简单16河南理工大学矿山开发设计研究所类。1）褶曲仅在地表见有路村骨堆背斜、XX背斜、黑山背斜、黑山向斜和西沟背斜。现择重要的叙述如下（1）路村骨堆背斜位于XX村东P12地层中，轴向90，两翼倾角达70左右，为紧闭小型背斜，背斜轴向延伸长度达1000余米，其波及深度不大，对二1煤层没有影响。（2）XX向斜位于路村骨堆背斜以南，轴向65，延伸长度820M，南翼产状35216，北翼产状16015，为一宽缓小型短轴向斜。2）断层XX井田地表出现断层41条，其中XX井区内仅出现9条断层，且多为正断层，除XX断层的规模较大外，其余皆为落差在20M以下延伸不长的小断层，其切割深度有限，并随着深度的增加其落差迅速减小，对二1煤层没有影响。XX断层附近小断层较多，多数为XX断层的派生构造。现将XX断层叙述如下，其余小断层不再赘述XX断层（F29）位于张庄、猪娃岭、崔凹一带，呈南东北西向展布。北端在崔凹以北被新生代地层掩盖。地表有20个露头点和6条探槽进行揭露控制；深部有7902和7707两孔控制。断层走向305，倾向南西，倾角66，为一正断层。在区内垂直落差150370M，南段落差较大，向北则逐渐减小。出露长度八千余米。17河南理工大学矿山开发设计研究所在猪娃岭一带，八煤组下部地层与四煤组地层接触，缺少地层厚度300M左右。2109、2113、3878、3880等地质点均见断层角砾岩、破碎带和断层崖。北部崔凹附近T11上部地层与P23下部地层接触，断层落差150M左右。由于牵引作用，在断层上盘地层中形成向斜轴与断层微有交角的东峪沟向斜；而在下盘形成一组低序次的南北向的小断层。7902孔于孔深10249M11865M见断层角砾岩，厚达1616M，断层的上、下盘均有挤压和破碎现象。P212下部地层与P12中部地层接触，缺失地层300余米。7707孔于孔深25554M25881M见断层角砾岩，P212中部地层与P211下部地层接触，缺少地层150M。但总体来说对二1煤层几乎没有影响。3、岩浆岩本矿区无岩浆岩。4、煤层本区含煤地层为石炭系上统太原组、二叠系山西组和上、下石河子组，煤系总厚65096M，含煤八组，共计30层，煤层总厚856M，含煤系数为131。可采煤层仅为山西组二1煤层。太原组一1煤层和山西组二2煤层在83线以东零星小片可采，其余煤层均不可采或偶尔可采。因此仅就二1煤层的赋存情况叙述如下二1煤层赋存于山西组下部，位于大占砂岩（SD）和老君堂砂岩（SL）之间。上距砂锅窑砂岩（SSH）7065M，香炭砂岩（SX）3108M；下距L7灰岩1326M。煤层较稳定，基本全区可采。穿过煤层层位的钻孔63个，全部见18河南理工大学矿山开发设计研究所煤，其中可采点57个，可采含煤率92。煤层厚度039912M，平均425M。煤层直接顶板为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩和粉砂岩，少见细、中粒砂岩。煤层底板常为含有丰富植物根部化石的根土岩。间接底板常为深灰色微、细粒石英砂岩（老君堂砂岩）。煤层结构较简单。含13层夹矸，夹矸岩性为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩和粉砂岩，夹矸厚度001259M。5、煤质该矿主采二1煤层叙述如下二1煤灰黑色，条痕黑灰色，具有似金属光泽，呈土状与参差状断口，质散而松软，多成粉状及鳞片状，以粉、粒状煤为主。煤岩成份以亮煤为主，暗煤次之，偶见微量丝炭和少许镜煤。宏观煤岩类型以半亮型居多，间夹少量半暗型。平均容重为157T/M3，比重181，孔隙度13左右。电阻率510/M，属于低电阻率煤。因受后期构造应力影响，原生结构及构造多遭受破坏，层理不甚明显次生裂隙额发育，宏观与镜下常可见擦痕和摩擦镜面，以及揉皱现象和小褶曲。强度极低，F值较小，指压即碎。二1煤层灰分产率之两极值为11402611，平均灰分产率为1611，就其总体特征评价应属低中灰煤。二1煤层原煤全硫含量变化较小，两极值为031072，平均含量039。14比重液洗选后，精煤全硫含量平均为044，属特低硫煤。磷、19河南理工大学矿山开发设计研究所砷、氯含量甚微。在XX井区，二1煤原煤干基弹筒发热量为58007180卡/克，平均6760卡/克，换算后干基高位发热量6730卡/克，低位发热量6630卡/克，属中高发热量煤。二1煤层根据大样筛选试样结果，煤的自然粒度由大到小，产率逐渐增。各级产率分别为大块煤（50MM级以上）为1256；中块煤（5013MM级）为2006；小煤块（123MM级）为1655；粉煤（30MM级）为5083。属难选煤，无洗选价值。综上所述,可见在XX井田内二1煤原煤应属低中灰、特低硫、低磷，中高发热量、高溶融粉状无烟煤。二1煤一般可作火力发电（喷射锅炉）用煤及民用煤。（三）矿床开采技术条件、水文地质条件1、开采技术条件（1）瓦斯本井田浅部开采二1煤的生产矿井两个XX煤矿、XX二矿，根据历年的瓦斯鉴定结果，相对的瓦斯涌出量在6M3/T以下，属低瓦斯矿井。从钻孔瓦斯成份和含量分析及目前生产矿井测定的相对瓦斯涌出量推测，深部和东部的瓦斯可能会增大，值得在以后的生产中注意。本矿目前为生产矿井，东一采区为上山采区，基本回采结束。东二采区为准备采区，采区轨道上山布置在二1煤层中。根据生产过程中掌握的瓦斯资料，矿井瓦斯相对涌出量为255M3/T，绝对涌出量为292M3/MIN，为低瓦斯。20河南理工大学矿山开发设计研究所（2）煤尘与煤的自然样品经平顶山煤研所对煤尘爆炸性的测定结果，原煤水分平均为242，灰分为1537，可燃基挥发份478，均无爆炸性；自燃倾向性属三级，据生产矿井调查，井下与地面煤堆均未发生过煤层自燃发火现象。（3）地温现有资料表明，二1煤层底板温度为23383280C，随着深度的加大，地温逐渐升高，平均地温梯度为364C/100M，地温梯度总的变化趋势是由浅部向深部梯度值逐渐减小。有小范围的地热异常区，但对今后的矿井生产不会造成危害。2、水文地质条件井田内主要含水层马家沟组（O2）石灰岩；太原组下段（C3下）石灰岩；太原群上段（C3上）石灰岩；山西组（P11）中、粗粒砂岩；下石盒子组（P12）中、粗粒砂岩；上石盒子（P21）组中、粗粒砂岩；平顶山组（P22）中、粗粒砂岩；金斗山砂岩（T11）；第四系（Q）砾岩。二1煤层的直接充水含水层，顶板为山西组中、粗粒砂岩，底板为太原组上段石灰岩。其它则为间接充水含水层。由于二1煤层以上间接充水含水层为中、粗粒砂岩，含水性及导水性较弱，距二1煤层较远，又有较多较厚的隔水层隔离，因此对矿井充水影响不大，故不作叙述。仅将马家沟组至山西组的含、隔水层叙述如下1）含水层及隔水层（1）太原群上段石灰岩含水层21河南理工大学矿山开发设计研究所厚度9822668M，平均1880M。主要岩性为石灰岩、泥岩、砂质泥岩、份、细粒砂岩及薄煤层等。其中C3L6L8石灰岩厚度1371445M，层数23层，比较稳定，该层为岩溶裂隙承压水，为二1煤层底板直接充水含水层（2）太原群下段石灰岩含水层厚度6453260M，平均1941M。主要岩性为石灰岩、次为泥岩、砂质泥岩、细粒粉砂岩。根据开采一1、一3煤的XX一矿和圣水煤矿的水文地质调查结果，该层石灰岩涌入矿井的水量也不大。对二1煤层的开采影响不大。（3）马家沟组石灰岩含水层厚度33265684M，平均4635M。厚层状构造，岩性致密坚硬。该层浅部岩溶裂隙发育良好，含水丰富，导水性强，而深部则相反。马家沟组灰岩上距二1煤层46179492M，是间接充水含水层，在正常情况下对二1煤层的开采无影响。（4）山西组砂岩含水层厚度602710752M，平均8069M。主要岩性为石灰岩、泥岩、砂质泥岩、中、粗粒砂岩及煤层等，其中、粗粒砂岩含空隙裂隙承压水，厚度02674M，厚度变化较大，稳定性较差。但所有钻孔均未发现该层有涌水现象，因此，作为二1煤层顶板直接充水含水层的山西组砂岩含水性很弱。（5）本溪组隔水层厚度0623414M，平均753M。主要岩性铝土质泥岩、铝土矿层及22河南理工大学矿山开发设计研究所铁矿层，裂隙发育不佳，一般对其上、下含水层的水力联系具有隔阻作用。若遇断裂破碎带或薄弱带，可导致马家沟灰岩与太原群下段灰岩含水层直接发生水力联系。（6）太原群中段隔水层厚度7042383M，平均1323M。主要岩性为泥岩、砂质泥岩、中、细粒砂岩，局部夹C3L5石灰岩。该层裂隙发育不佳，是太原群上、下段石灰岩之间的良好隔水层。（7）二1煤层底板隔水层二1煤层底板至太原群上段石灰岩之间的泥岩、砂岩类，厚度5681457M，平均973M。裂隙发育较差，为相对隔水层。一般情况下具有阻止太原群上段灰岩水进入矿井的作用。1）主要充水因素井田内的充水因素主要包括大气降水、地表水、地下水等，分别简述如下（1）大气降水大气降水多集中在7、8、9月份，此时矿井的涌水量比一般正常涌水量增大12倍。如圣水煤矿平时基本无水，降雨后48H，井下便开始来水，说明大气降水与矿井充水具有直接关系。但大气降水仅对浅部的XX、XX井区有明显影响，因XX井区煤层较深，该因素的影响很弱。（2）地表水井田内仅有季节性小溪和面积不大的小水库。小溪经过的地段和库区岩层多为薄层第四系松散层和上、下石盒子组碎屑岩类。由于它们距二23河南理工大学矿山开发设计研究所1煤层远，透水性不好，所以对矿井的影响充水无影响。（3）地下水山西组中、粗粒砂岩是二1煤层顶板的直接充水含水层，但由于厚度变化大，含水性及导水性弱，因此能够补给矿井的水量很小。太原群上段石灰岩是二1煤层顶板的直接充水含水层，由于岩溶裂隙发育不佳，补给条件不足，对矿井的充水虽有影响，但不会造成威胁。马家沟组灰岩，是二1煤层顶板的间接充水含水层，该层岩溶裂隙发育，且不均一，含水丰富，导水性强，由于距二1煤层远，一般无大的影响。（4）矿井涌水量根据1985年8月，河南省煤田地质勘探公司编写的河南省巩县XX煤田XX井田精查地质报告及结合周边矿井的实际情况，二1煤层直接顶板岩性主要为泥岩、砂质泥岩，次为细、中粒砂岩及粉砂岩。其中泥岩、砂质泥岩及粉砂岩顶板力学强度低，遇水易软化，属极不稳定岩层，细、中粒砂岩顶板力学强度稍高，硬度较大，属不稳定岩层，另外一部分孔有伪顶，厚度小于05M，易于垮落。底板岩性主要为泥岩、砂质泥岩，次为粉砂岩，亦属极不稳定岩层，顶、底板岩石节理、裂隙发育程度受构造控制，尽管该矿内无较大型的断裂，但从地面、钻孔及井下均发现有小的断裂破碎带和小褶曲，在其附近节理、裂隙较发育。二1煤层充水水源为顶板淋水和底板涌水，其主要直接充水含水层为山西组砂岩和太原群上段灰岩；其中山西组砂岩含水和导水性微弱，能补给矿井的水量很小；太原群上段灰岩由于岩溶裂隙发育不佳，补给条件不足，钻孔单位涌水量小于01L/SM，对矿井充水量有一定影响，矿井的24河南理工大学矿山开发设计研究所正常涌水量40M3/H，最大涌水量为120M3/H。（四）设计利用矿产资源/储量1、资源储量类型划分按现行DZ/T02152002煤、泥炭地质勘查规范要求，结合本区具体情况，确定各类资源储量。经生产证实，矿井效益可观，开采是经济的。矿井勘查类型为简单构造较稳定型煤层，根据矿区勘查类型及区内和附近钻孔的控制程度，除风氧化带边界线划出50M、断层附近划出30M范围推断的内蕴经济资源量（333）外，确定以不大于500M的工程线距圈定探明的经济基础储量（111B）和（121B），以不大于1000M的工程线距圈定控制的经济基础储量（122B），以不大于2000M的工程线距圈定推断的内蕴经济资源量（333）。另外，在矿山边界划出20米宽的范围圈定为边界煤柱。2、块段划分原则根据煤、泥炭地质勘探规范第82款各类型资源储量估算块段划分的基本要求和821条资源储量块段的划分原则划分资源储量块段，原则上以相应控制程度的勘探线、煤层底板等高线、构造线、矿区边界等作为块段边界划分各类型资源储量块段。本矿共划分资源储量块段30个，其中二1煤（111B）类资源储量块段3个，二1煤（121B）类资源储量块段9个，二1煤（122B）类资源储量块段6个，二1煤（333）类资源储量块段12个。3、资源储量估算结果本矿范围内资源储量为（111B）（121B）（122B）（333）共计6568万25河南理工大学矿山开发设计研究所T其中动用储量（111B）219万T，保有储量（121B）（122B）（333）共计6349万T。表31XX矿二1煤层资源储量汇总表保有资源储量（万T）煤层121B122B333动用111B（万T）小计（万T）二1175116982900合计63492196568（五）勘探程度及开采技术条件评述河南省XX市XX煤矿资源储量核实报告是以矿井生产资料和原精查地质报告的为基础，收集整理矿区及周边矿井开采资料，按当前对该矿的认识程度，对其地质条件、煤层、煤质特征和开采地质条件等进行重新分析、研究，按现行煤、泥炭地质勘查规范要求编制了河南省XX市XX煤矿资源储量核实报告，报告内容较齐全，数据准确，可供利用。本矿区为一单斜构造，地层倾角为1218。除作为矿区西部边界的XX断层（F29）落差较大外，矿区内断层的落差均在20M以下，且仅F4断至二1煤层。其延展长度仅路村谷堆断层（F28）达850M，其余断层多小于300M。规模较大的褶曲仅81线西侧的一条开阔背斜。该背斜向北西倾伏，导致地层走向由北东东偏转为南西，对煤层开采影响不大，地表所见到的数条小褶曲，在很短距离内即消失，对煤层无影响。含煤地层沿走向、倾向的产状变化不大，断层稀少，无岩浆岩活动，褶皱亦不发育，仅有幅度不大的波状起伏，因此构造复杂程度划分为简单构造。可采煤层二1煤层厚度有一定变化，但规律较明显，结构简单，煤类26河南理工大学矿山开发设计研究所单一，煤质变化中等，局部含夹矸13层，二1煤层全区可采，因此煤层稳定程度划分为较稳定煤层。综上所述，依据煤、泥炭地质勘查规范（DZ/T02152002），确定本区勘查类型属简单构造较稳定煤层。根据本矿区构造简单，煤层较稳定的具体情况，依据现行煤、泥炭地质勘查规范（DZ/T02152002）要求，原则上以不大于500M工程点间距圈定探明的资源储量（111B）、（121B），以不大于1000M工程点间距圈定控制的资源储量（122B），以不大于2000M工程点间距圈定推断的资源量（333）。煤层露头风氧化带附近50M及断层附近30M范围内圈定推断的资源量（333）。勘探线原则上垂直于煤层走向布置。线上工程点距一般小于基本线距。控制构造和煤层可采边界的加密孔则按实际需要布置，根据设计需要对大巷标高作了一定的控制，并适当下延终孔层位，以揭露太原组L7灰岩的厚度和含水性。通过以往勘查和矿井揭露，详细查明了矿区煤系地层分布、构造形态和断层发育情况，详细查明了矿区二1煤层及其它可采煤层的厚度、结构和可采范围，详细查明了二1煤层的煤质特征、煤类和工业利用方向。详细查明各煤层顶板含水层的岩性、厚度、埋藏条件，含水层空间发育和分布特征。通过煤矿开采，详细查明了二1煤层的顶底板工程地质特征、涌水量、煤层瓦斯、煤尘等开采技术条件。27河南理工大学矿山开发设计研究所四、主要建设方案的确定（一）井田境界及可采储量1、井田境界XX矿位于XX市南偏西约20KM处，矿区位于XX煤田的东部，在XX市XX镇、XX两镇的辖区内，工业广场设在XX市XX镇XX村的西北处，与XX村紧紧相连，西张公路从工业广场的西边穿过。XX矿的地理坐标东经11252301130000，北纬3433153438525间。走向长704KM，倾向宽141163KM，面积105329KM2。矿区范围由8个拐点连线圈定，允许开采标高200M200M，各拐点坐标详见表41表41二1煤境界拐点坐标表地理坐标直角坐标拐点东经北纬YX11125825343643384058603832075211255303435423840137038302703112542734342638399755382792541125516343401384009903827170511255343434543840146538287656112561434351238402500382932571125616343507384025453829170811258463435433840637538302502、矿井资源/储量（1）矿井资源储量2010年储量核实报告显示（表31），本矿范围内资源储量为（111B）（121B）（122B）（333）共计6568万T其中动用储量（111B）219万T，保有储量（121B）（122B）（333）共计6349万T。2010年储量核实报告比原精查地质报告增加69万T（详见表43），其28河南理工大学矿山开发设计研究所原因主要是随着补勘及矿井的采掘对煤层厚度的进一步揭露和控制，利用煤厚相应变化，导致煤层资源储量相应发生变化。表43核实前、后煤炭资源储量对比表原报告资源储量（万T）2010年资源储量（万T）查明资源储量增减（万T）矿区煤层ABC121B122B333111B二1157619302993175116982900219XX总计6499656869（3）矿井工业资源/储量矿井工业资源储量为探明的、控制的资源储量及推断的内蕴经济资源乘以可信度系数（可信度取08）后的资源/储量，即工业资源/储量（111B）（122B）（333）K175116982900082195551万T（注已扣除动用储量（111B）219万T）。（4）矿井设计利用资源/储量矿井设计利用资源储量为矿井工业资源/储量减去各种煤柱。本矿井各类煤柱损失有以下几种断层煤柱由于该矿的地质条件相对比较简单，在井田范围内内除井田西部边界XX断层外，井田内未发现对煤层有影响的断层，因此不用考虑断层煤柱损失。井田边界煤柱井田浅部为老窑及采空区，设计暂不考虑留设煤柱，但留有警戒线，两侧及井田深部边界为人为边界，煤柱按20M留设。根据计算，井田边界保护煤柱为159万T。29河南理工大学矿山开发设计研究所地面水体保护煤柱穿过井田的有XX溪、圣水溪和里河三条季节性河流，旱季水流很小，雨季排洪量不大，而且上覆岩层较厚（均超过200M），因此不需要留设煤柱；但在生产中在河流下采煤前应进行试采，并沿河床进行观测，如发现裂隙应及时采取沿河底以粘土铺底夯实等措施，以防止河水流入井下，在确保安全的情况下再行开采。村庄煤柱井田范围内，最大的村庄是XX村。8505与8605孔连线以北的民房需留设保护煤柱。连线以南有47户农舍、小学校教室40间、砖厂一座在首采区内需要搬迁。另外杨家村庄较大，原则上应留设保护煤柱。考虑到地下煤层埋深在580M以上，经生产实际观测后，若开采对其影响不大时，也可不留舍煤柱或考虑搬迁。其余较小村庄和分散住户，矿方可以根据实际情况决定搬迁与否。设计根据建筑、水体、铁路及主要井巷煤柱留设及压煤开采规程的有关规定，并参照荥巩煤田的经验数据，采用垂线法计算留设煤柱。其参数选取为表土层移动角45、基岩上山移动角76、下山移动角75、走向移动角75。经计算村庄保护煤柱为1606万T。动用储量经核查，XX煤矿到目前动用储量为219万T。井筒与工广保护煤柱包括初期工广煤柱和后期井筒工广煤柱。设计根据建筑、水体、铁路及主要井巷煤柱留设及压煤开采规程的有关规定，并参照登荥巩煤田的经验数据，采用垂线法计算留设工广煤柱。其参数选取为表土层移动角45、基岩上山移动角76、下山移动角75、走向移动角75，采用垂线法做图。30河南理工大学矿山开发设计研究所经计算工广与井筒保护煤柱为197万T。根据上述原则计算，共损失各类煤柱1962万T。矿井设计利用资源/储量矿井工业储量矿井各类保护煤柱动用储量555119623589万T（5）矿井设计可采储量矿井设计可采储量矿井设计资源/储量采区回采率二1煤层平均煤厚425M，为厚煤层，采区回采率取075。依据以上原则计算，矿井设计可采储量为3589075267175万T详见矿井设计可采储量汇总表43。表43矿井设计可采储量汇总表各类煤柱（万T）煤层保有地质资源/储量（万T）矿井工业资源/储量（万T）断层井田边界公路工业场地及井筒村庄合计设计利用资源/储量（万T）开采损失（万T）设计可采储量（万T）二125685551/159/19716061962358991725267175合计25685551/159/19716061962358991725267175（二）建设规模及产品方案1、矿井工作制度矿井年工作日330D，井下采掘工作面为三八制工作，其中二班生产，一班准备。每天净提升时间16H。2、建设规模根据生产能力的批文豫煤行（2007）193号，矿井设计生产能力6031河南理工大学矿山开发设计研究所万T/A。3、设计服务年限全矿井可采储量为267175万T，考虑14储量备用系数，则矿井服务年限为32A。TE/（AK）2671756014318（A）式中E矿井可采储量（万T）；A矿井设计生产能力（万T/A）；K储量备用系数，取14。4、产品方案产品加工方案取决于产品品种和外部市场需求条件。根据本矿井煤层的煤质和用户需求，原煤直接进行地销，不需作进一步深加工处理。（三）井田开拓1、开拓方式矿井采用三个斜井开拓方式。矿井为单水平开拓全井田，水平标高30M，大巷布置在煤层底板20M厚的L7岩中，大巷为机轨合一巷，满足运煤和运料的需要。主斜井井筒斜长758M，倾角为29，净断面积116M2。主井铺设一部型号为TDL100/80/355的大倾角皮带，运量350T/H。提升方位角为34230，主要担负全矿井的原煤提升任务。副斜井井筒斜长802M，倾角为25，净断面积116M2。根据井筒断面及提升能力要求，副斜井选用2KJ30/30型单绳缠绕双