敖家沟煤矿改扩建工程设计(90万吨)

1、 摘 要本设计是敖家沟煤矿改扩建工程设计（90万吨）。敖家沟西梁煤矿位于内蒙古自治区东胜煤田四道柳找煤区24勘探线之间，行政区划属于准格尔旗乌兰哈达乡。井田在准格尔矿区的位置。被认为是目前中国现存最完整、最稳定的构造单元，为鄂尔多斯黄土高原的一部分，黄土覆盖广泛，厚度大，部分为风积砂覆盖，由于受水流风蚀等影响，区内沟谷纵横交错，地形切割强烈、沟深壁陡，沟边因洪水冲蚀常有小面积黄土崩塌现象，具典型的高原侵蚀性丘陵地貌特征。结合石岩沟煤矿的具体条件，对敖家沟煤矿的地质条件、赋存条件和其他各方面因素分析，通过经济比较确定了本矿采用斜井开拓方式。单水平布置，布置了运输大巷、材料大巷、回风大巷。由于煤层

2、平均倾角比较小，经过分析比较确定了倾斜长壁采煤法。此方法巷道布置简单，效率高，出煤快，比较合理。矿井通风确定了对角式通风方式，风井采用抽出式通风，满足了该矿井的通风要求。主井采用特俗胶带输送机提升，可以满足煤炭的提升要求。最后确定了排水、供电以及其他的部分的设计内容。此设计符合相关的法律法规，达到国家要求安全生产的各项标准。本矿总体构造形态为一向南西倾斜的宽缓的背斜构造，背斜的轴部横穿矿区中部。煤层倾角仅13度，为近水平煤层，根据地质资料知，51上51.61。62四层煤可采，本区以51号煤层进行设计开采，走向长壁采煤方法。采用斜井开拓，采用皮带输送机运送。矿井设计生产能力90万t/a，服务年限

3、为41年。目 录第一章 井田概况及安全条件2第一节 井田概况 2 第二节 地质特征 6第二章 井田境界及可采储量 23 第一节 井田境界 23 第二节 储量计算 24第三章 矿井设计生产能力及服务年限 25第一节 矿井工作制度 25 第二节 矿井生产能力及服务年限25第四章 井田开拓方法 26 第一节 井田开拓方法的确定 26 第二节 采区划分及开采顺序 26第五章 矿井基本巷道 .27 第一节 井筒 27 第二节 井筒布置及装备 27第六章 采煤方法 28 第一节 采煤方法的选择 28 第二节 采区布置 30第三节 劳动组织 31第四节 回采工艺 36第七章 井下运输与提升38 第一节 井下

4、运输系统和运输方式.38 第二节 运输设备选型 42 第三节 提升 42第八章 通风与安全42 第一节 概况.42 第二节 矿井通风43 第三节 通风设备.49第九章 灾害预防及环境保护.51 第一节 灾害预防及安全措施.52 第二节 环境保护.55结论57第一章 井田概况及安全条件第一节 井田概况一、交通位置敖家沟西梁煤矿位于内蒙古自治区东胜煤田四道柳找煤区24勘探线之间，行政区划属于准格尔旗乌兰哈达乡。在其地理坐标为：东经：110°1600110°2151；北纬： 39°3812 39°4127。内蒙古自治区国土资源厅于2006年2月12日以“内国土

5、资采划字20060046号”文为准格尔旗神山煤炭有限责任公司进行了“划定矿区范围批复”，矿山名称为准格尔旗神山煤炭有限责任公司敖家沟西梁煤矿(其范围含原敖家沟煤矿与原熬家沟详查区)，并扩大了井田范围，面积10.7480km2，开采标高13041284m。矿区北距主要交通干线109国道约20km，有砂石公路相连，西距东胜区约15km；西距213省道向北约26km至东胜市。东胜区是鄂尔多斯市重要的交通枢纽，东西向有109国道，南北向有210国道，并有包府公路及包神铁路通过，交通干线四通八达，交通便利。（见交通位置图1-1-1）。图1-1-1二、地形、地势及河流矿区位于鄂尔多斯高原北部，矿区地势总体

6、呈西高东低，最高点位于矿区西部，海拔标高1433.7m，最低点位于矿区东部，海拔标高1307.1m，相对高差126.6m，一般标高在14001350m之间,一般高差50m左右。受新生界地质营力影响，矿区内地形切割剧烈，树枝状沟谷纵横发育，基岩在沟谷两侧出露，覆土贫瘠，植被稀少，生态环境极为脆弱；属于典型的高原侵蚀性丘陵地貌。矿区域属勃牛川流域，其北为乌兰哈达沟，东为其乌家沟，均属季节性流水，只在雨季有短暂的洪流，由西向东汇入勃牛川后向南流经陕西省境内的窟野河，最终注入黄河。三、气象与地震本区属干燥半沙漠高原大陆性气候，其特点是春季干旱多风，季炎热，夜间温凉，日温差大。秋季多雨，冬季严寒。最高气

7、温38.3，最低气温-30.9；年降水量277.7544.1mm，平均401.6mm，多集中在79月三个月，年蒸发量1749.72436.2mm，平均2108.2mm。区内多风，主要集中在45月及1011月，平均风速2.3m/s,最大风速20m/s，在春季极易形成沙尘暴。无霜期平均165天，霜冻、冰冻期平均195天，每年11月至次年34月为结冰期，最大冻土深度1.50m。根据中国地震动参数区划图（GB-18306-2001）,准格尔旗地震动峰值加速度（g）为0.05，对照烈度6度，为弱震区的预测范围，历史上亦无破坏性地震记载。四、资源整合前各矿现状1、原敖家沟煤矿始建于1992年7月，1993

8、年6月初投产，由煤矿自行组织设计并施工。设计年生产能力6万吨，主采5-1煤层。井下采用煤电钻打眼，人工放炮，小型装载机、农用车、三、四轮车送到地面储煤场后，由大型装载机装车外运。坡度角12°，矿区北部基本采空。煤矿累计生产原煤约57万吨；消耗煤炭资源储量116万吨，回采率49.1%。矿井行间距小为机械抽出试通风，风流由主井进入，清洗工作面后由副井口的立眼井由风机排出地面。煤矿在开采过程中未发现瓦斯、涌水、冒顶及底鼓现象，煤矿生产时最大排水量2m3/d，水文地质及其它开采技术条件简单。顶外，实际采掘高度为3.00m左右，采掘煤层底板标高13161318m。主副井口一对，均位于井田北部，

9、主井口标高1314.07m，副井口标高1312.79m。机械通风，风流由主井进入，清洗工作面后由井田南部的风井口的立眼井由风机排出地面。煤矿累计生产原煤约94万吨；消耗煤炭资源储量200万吨，回采率47.0%。井下采用煤电钻打眼，人工放炮，小型装载机、农用车、三、四轮车送到地面储煤场后，由大型装载机装车外运。主采5-1煤层约0.1598km2已全部采空。煤矿在开采过程中未发现瓦斯、涌水、冒顶及底鼓现象，煤矿生产时最大排水量25m3/d，水文地质及其它开采技术条件简单。3、核实区北邻准格尔旗公沟煤炭有限责任公司煤矿，南邻旅游公司西梁煤矿，西邻准格尔旗西召中兴煤矿，东邻内蒙古满世煤炭运销有限责任公

10、司四道柳忽鸡图村煤矿。相邻煤矿没有矿权纠纷及越界采掘现象，基本情况见表1-1-1。表1-1-1 相邻煤矿基本情况一览表矿 山 名 称证 号面积(km2)生产规模(t/a)准格尔旗公沟煤炭有限责任公司煤矿划定范围9.3260旅游公司西梁煤矿划定范围8.1660准格尔旗西召中兴煤矿划定范围2.14445内蒙古满世煤炭运销有限责任公司四道柳忽鸡图村煤矿划定范围7.31260五、电源、水源情况（一）电源情况本矿位于内蒙古准格尔旗乌兰哈达乡附近。鄂尔多斯电业局规划在矿井工业场地西方向约12km处建黄天棉图35kV变电站一座；在矿井工业场地东方向约6km处建四道柳35kV变电站一座。从这两座变电站各引一回

11、35kV电源，作为本矿的两个电源。两回供电电源均不得T接。根据负荷计算经分析可知，本矿电源电压确定为35kV为宜。参照2006年版煤矿安全规程第441条“矿井应有两回电源线路”的规定，在矿井工业场地新建35kV变电站一座，设计确定双回35kV电源以架空方式一回引自黄天棉图35kV变电站35kV母线段，线路长度12km；一回引自四道柳35kV变电站35kV母线段，线路长度6km。35kV电源线路导线：LGJ120。（二）水源情况本矿供水水源采用大口井形式在就近沟谷中截取第四系潜水，经消毒后作为矿井永久供水水源可满足要求，希加强水源勘探工作，并与有关部门取得取水协议，以便于开采使用。 本矿井井下排

12、水量较小，正常为10m3/d，最大为30m3/d，经地面净化处理后，可作为井下消防洒水用水，不足部分由生活供水系统供给。六、主要建筑材料供应情况本区煤炭资源丰富，经济落后，区内居民稀少且居住分散，多聚居在山谷低凹处。当地居民多从事农业生产，牧副业次之，自然条件差，经济尚不发达，劳动力资源丰富。矿井建设所用砂、石可就地解决，水泥及钢材有蒙西水泥厂、包头钢铁公司供货，木材需从外地调运。矿井建设用地为植被稀疏的半荒地，在当地属于荒地，只要得到政府部门对矿井建设的大力支持，土地征用是可以解决的。第二节 地质特征一、地质构造及煤层（一）区域地层：东胜煤田地层划分属于华北地层区鄂尔多斯分区，具体位置处于高

13、头窑小区、乌审旗小区和准格尔旗临县小区的交界地带。四道柳找煤区处于准格尔旗临县小区西缘(图1-2-1)。对于东胜煤田以至于整个鄂尔多斯盆地，无论是从盆地成因还是盆地现在保存状态来说，三叠系上统延长组(T3y)都是侏罗系聚煤盆图1-2-l 核实区地层区划位置示意图地和含煤地层的基底。除此以外，区域地层系统构成还包括侏罗系、白垩系下统、第三系上新统和第四系更新统、全新统(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 述第四系全新统（Q4）025为湖泊相沉积层、冲洪积层和风积层。上更新统马兰组（Q3m）040浅黄色含砂黄土，含钙质结核，具柱状节理。不整合于

14、一切地层之上。第三系上新统（N2）0100上部为红色、土黄色粘土及其胶结疏松的砂岩。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。白垩系下白垩统志丹群东胜组（K1zh2）40230浅灰、灰紫、灰黄、黄、紫红色泥岩、粉砂岩、细砂岩、砂粒岩。泥岩、砂常互层，夹薄层泥质灰层。交错层理教发育。顶部常见一层黄色中粗沙砾岩，含砾，呈厚层状。伊金霍洛组（K1zh1）3080浅灰、灰绿、棕红、灰紫色泥岩，粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂岩、粗沙岩、细砾岩、中夹薄层钙质细砂岩。斜层理发育，下部常见大型斜层理。与下伏地层呈不整合接触。侏罗系中统安定组（J2a）1080浅灰、灰绿、黄紫褐

15、色泥岩、砂质泥岩、中砂岩。含钙质结核。直罗组（J2z）1278灰白、灰黄、灰绿、紫红色泥岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂岩、粗砂岩。下部夹薄煤层或油页岩含1号煤组。与下伏地层呈平行不整合。中下统延安组（J1-2y）78247灰灰白色砂岩，深灰色、灰黑色砂质泥岩，泥岩和煤。含2、3、4、5、6、7号煤组。与下伏地层呈平行不整合接触。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。三叠系上统延长组（T3y）35312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。中统二

16、马营组（T2er）87367以灰绿色含砂砾岩、砾岩、紫色泥岩、粉砂岩为主。东胜煤田大地构造单元为华北地台鄂尔多斯台向斜的东胜隆起区中东部(级构造单元)，四道柳找煤区处于东胜隆起区东部华北地台(见图2-3-2)经历了基底形成阶段和盖层稳定发展阶段之后，在晚三叠世末期开始进入地台活动阶段。在华北地台西部出现了大型的内陆拗陷盆地鄂尔多斯盆地。其构造形式总体为一宽缓的大向斜(台向斜)，核部偏西，中部、东部广大地区基本为水平岩层。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，普遍缺失这一时期的富县组(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

17、运动早期(早侏罗世)中期(晚侏罗世)盆地稳定发展，沉积了延安组(J1y)、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)盆地最终消失，由接受沉积转而遭受剥蚀，形成了第三系上新统(N2)与下伏地层延安组(J1-2y)的不整合接触关系。东胜煤田的基本构造形态表现为一向南西倾斜的单斜构造，倾角一般15°。四道柳找煤区与东胜煤田总体构造形态一致，为一向西南倾斜的单斜构造，岩煤层倾角一般25°，无断裂和较大的褶曲构造，但发育有宽缓的波状起伏。构造复杂程度为简单类型。 图1-2-2 核实区大地构造位置示意图（二）矿区地层1、核实区地层

18、核实区位于东胜煤田东缘，新生代地质营力的作用在这一带表现的较为强烈。含煤地层侏罗系中下统延安组上部被剥蚀，下部残存部分亦被枝状沟谷切割破坏。根据地表出露及钻孔揭露，井田地层主要有：三叠系上统延长组(T3y)，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）三叠系上统延长组(T3y)：为核实区含煤地层的沉积基底，核实区内无出露，钻孔仅揭露该组地层上部，最大揭露厚度36.80m，据区域地层资料该组厚度大于300m，岩性为灰绿色中、粗粒砂岩，局部地段为含砾砂岩，夹灰绿色、深灰色薄层状砂质泥岩或粉砂岩，发育大型板状、槽状交错层理。2）侏罗系中下统延安组(J1

19、-2y)：为核实区主要含煤地层，在沟谷两侧大面积出露，按其岩性组合及沉积旋回特征，可划分为三个岩段。由于后期的剥蚀作用，第三岩段大部分被剥蚀，据钻孔统计为81.00184.50 m，平均125.45m，延安组残存厚度，其岩性组合为一套浅灰灰白色细、中粒砂岩、灰色深灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层，含少量钙质砂岩，与下伏延长组呈平行不整合接触。核实区内化石多为不完整植物茎叶化石，未见完整植物化石，难以准确确定属种。3）第四系(Q)：第四系按成因可分为残、坡积砂土及黄土(Q3-4)、冲洪积砂砾石(Q4al+pl)、风积砂(Q4eol)；厚度015.94m，平均9.91m，与下伏延安组呈不整合接触。

20、2、核实区含煤地层核实区含煤地层为侏罗系中下统延安组(J1-2y)，沉积基底为三叠系上统延长组(T3y)。延安组底界基本为一向南西倾斜的单斜构造，起伏不大。依据钻孔揭露，延安组地层在全区现存厚度106.24150.46m，平均132.41m。延安组(J1-2y)二岩段因受后期剥蚀而厚度不全。现将延安组(J1-2y)一、二岩段划分依据、岩性组合特征及含煤性分述如下：1）一岩段(J1-2y1)：从延安组底界至5煤组顶板砂岩底界止。下部岩性一般以灰白色中细粒砂岩为主，具斜层理。上部岩性一般以灰色深灰色粉砂岩、砂质泥岩为主，发育水平纹理。该岩段含煤5、6两个煤组，含可采煤层4层，即5-1上、5-1、6

21、-1、6-2煤层。根据钻孔揭露厚度为49.4482.08m，平均62.31m。与下伏三叠系上统延长组(T3y)地层呈平行不整合接触。2）二岩段(J1-2y2)：从5煤组顶板砂岩底界至3煤组顶板砂岩底界。岩性组合以深灰色砂质泥岩、泥岩，灰色细砂岩、粉砂岩为主，具水平纹理及脉状层理。该岩段3煤组因受后期剥蚀，个别地段火烧，只含有4煤组，含可采煤层两层，编号为4-1、4-2煤层。地表有出露，该岩段钻孔揭露厚度为33.3891.04m，平均63.10m。（三）构造核实区位于东胜煤田东北部，其构造形态与东胜煤田总体构造形态基本一致，总体构造形态为一向西南倾斜的单斜构造，岩煤层走向220°左右，

22、倾角13°，未见大的褶皱与断层，仅沿走向和倾向有微弱的波状起伏。区内未见岩浆岩体。构造复杂程度确定为简单类型，即类型。（四）煤层四道柳找煤区含煤地层为侏罗系中下统延安组(J1-2y)及中统直罗组(J2z)，其含煤岩系主要为陆缘碎屑岩组成的陆相沉积地层，沉积环境为冲洪积相、泥炭沼泽相和湖泊相为主的大型内陆盆地。核实区含煤地层为侏罗系中下统延安组(J1-2y)，厚度106.24150.46m，平均132.41m，含有4、5、6三个煤组。根据9个见煤钻孔(熬家沟详查区施工6个与四道柳找煤施工3个钻孔)资料统计，共含煤411层，平均7层，煤层总厚度5.5610.25m，平均7.93m。含煤系

23、数5.99%。煤层倾向西南，倾角一般13°。根据四道柳找煤报告及熬家沟煤矿煤炭详查报告的岩煤层对比结果，核实区煤组及主要煤层稳定程度为局部稳定较稳定类型，主要赋存于延安组第一岩段，全区主要可采煤层5-1上、5-1、6-1及6-2煤层。据9个见煤钻孔资料统计，全区含可采煤层总厚度4.738.50m，平均6.65m，可采煤层含煤系数为5.02%。共见可采煤层6层，编号为4-1、4-2中、5-1上、5-1、6-1及6-2号煤层。其中4-1、4-2中号煤层均为零星可采的不稳定煤层；5-1上、6-2号煤层为大部可采的较稳定煤层；5-1、6-1号煤层为全区可采的稳定较稳定煤层；5-1上、5-1、

24、6-1及6-2号煤层也是本区的主要可采煤层。全区各煤层特征见表1-2-2。表1-2-2 敖家沟西梁煤矿可采煤层特征一览表 4-1煤层：位于延安组二岩段中部，地表有出露，除A02号孔施工在露头外，A06号孔尖灭，其它钻孔均有见煤点分布，除区外S8号孔见可采点外，全区见煤点均不可采。厚度02.05m，平均0.74m。煤层结构简单，不含夹矸，顶底板岩性均为砂质泥岩。与4-2中煤层间距平均17.07m，属零星可采的较稳定不稳定煤层。核实区内不可采。4-2中煤层：位于延安组二岩段下部，地表有出露，除A02号孔尖灭外，其它各钻孔均有见煤点分布，只有A05及A06号钻孔可采，其它见煤点均不可采。厚度01.6

25、8m，平均0.89m。煤层结构简单，不含夹矸，顶底板岩性为砂质泥岩及泥岩。与5-1上煤层间距平均为23.12m。属零星可采的较稳定煤层。核实区内不可采。5-1上煤层：位于延安组一岩段顶部，南部A05、A06号孔尖灭，其它钻孔均有见煤点分布。除A04号孔不可采外，该煤层在本区东北部均可采。厚度01.68m，平均0.89m；可采厚度0.801.68m，平均1.38m。该煤层无夹矸，厚度变化不大。直接顶板岩性为砂质泥岩，底板为泥岩、细砂岩。与5-1煤层间距平均为4.93m。属大部可采的较稳定煤层。表1-2-2 敖家沟西梁煤矿可采煤层特征一览表5-1煤层：位于延安组一岩段上部，为区内主要可采煤层。厚度

26、1.503.25m，平均2.59m。该煤层无夹矸，煤层厚度大，层位稳定，全区可采。顶底板岩性均为泥岩、砂质泥岩。与6-1煤层间距平均为13.38m。属全区可采的稳定较稳定煤层。编号煤层厚度(m)可采厚度(m)层间距(m)稳定性可采程度对比可靠程度煤组层号44-1较稳定不稳定零星可采较可靠4-2中较稳定零星可采较可靠55-1上较稳定大部可采较可靠5-1稳定较稳定全区可采可靠66-1稳定较稳定全区可采可靠6-2较稳定大部可采较可靠表1-2-2 敖家沟西梁煤矿可采煤层特征一览表6-1煤层：位于延安组一岩段中部，全区可采，可采厚度0.831.70m，平均1.30m。该煤层无夹矸，虽煤层厚度小但稳定。该

27、煤层向东部有增厚的趋势。顶板岩性为砂质泥岩、粉砂岩，底板岩性为泥岩。与6-2煤层间距平均为13.28m。属全区可采的稳定较稳定煤层。二、井田水文地质条件一）核实区地形地貌、水文气象特征简述核实区地处鄂尔多斯高原东北部，总体地形四周低，中部较高。海拔标高13901420m，具剥蚀、侵蚀性高原丘陵地貌特征。敖家沟西梁煤矿位于东胜煤田东北部的四道柳找煤区的北西部是区域性单斜储水构造单元的组成部分。核实区地处鄂尔多斯高原东北部，总体地形北高南低，海拔标高1436.30m(北部)1327.30m(东界)，地形起伏较大，切割强烈，沟谷纵横，具侵蚀性高原丘陵地貌特征。区内地表水系较为发育，熬包圪旦石家梁为详

28、查区南北的天然地表分水岭，分水岭西部的熬包沟、娘娘庙沟向西南流出区外，汇入束会川；分水岭东部的公沟、忽吉尔图沟向东南流出区外，汇入四道柳川，束会川与四道柳川又向南注入勃牛川。区内所有沟谷均无常年地表迳流，只有在雨季大雨过后会形成短暂的洪水。核实区气候干燥，冬寒夏热，昼夜温差较大，多风少雨，沙尘暴时有发生。属于干旱区半干旱的大陆性高原气候区。二）地下水的补给、迳流、排泄条件核实区地下水的补给、迳流、排泄条件受地形地貌、水文气象、地质及水文地质条件等综合因素控制，不同含水层各有异同。1、潜水：核实区潜水主要赋存于第四系冲洪积(Q4al+pl)砂砾石层中，潜水主要接受大气降水的垂直渗入补给，其次接受

29、基岩承压水的迳流补给与缓慢的越流补给。由于本区降水量小，所以潜水的补给量也较小。潜水一般沿河流流向迳流。潜水的排泄方式有沿河流流向的迳流排泄，人工挖井开采排泄，蒸发排泄等。2、承压水：核实区承压水主要赋存于侏罗系中下统延安组(J1-2y)砂岩中，J1-2y地层在区内沟谷两侧广泛出露，因此，承压水在出露处直接受大气降水的垂直渗入补给。承压水一般沿地层走向即东南方向迳流。承压水仍以侧向迳流排泄为主，也有人工挖井开采排泄及向潜水含水层排泄。矿床最低侵蚀基准面标高1327.30m，矿井最低排泄面标高1269.47m。二）核实区水文地质条件1、含隔水层水文地质特征1）第四系(Q)松散层潜水含水层：岩性以

30、灰黄色残坡积砂土(Q3-4)、冲洪积砂砾石(Q4al+pl)为主，据S8号钻孔揭露，厚度8.50m，一般小于5m，在全区分布广泛。残坡积砂土(Q3-4)主要分布在梁峁及山坡之上，地形不利于储存地下水，为透水不含水层。冲洪积砂砾石(Q4al+pl)分布在各大沟谷中，构成松散层潜水的主要含水层。据地质及水文地质填图调查资料：含水层厚度一般在3m之内，地下水位埋深11.5m，涌水量Q=0.0612L/s，原详查区比照据邻区准格尔召新庙矿区资料：涌水量Q=0.033L/s，渗透系数k=0.0737m/d，地下水化学类型为HCO3Ca型水。水质一般较好，含水层富水性弱，因大气降水量较小，补给条件较差，补

31、给量也不大。潜水含水层与承压水含水层的水力联系较小，与地表短暂的洪水的水力联系密切。2）第三系上新统(N2)半胶结岩层隔水层：岩性为暗红色、紫红色砂质泥岩和泥岩，呈半胶结状态，含丰富层状分布的钙质结核，据钻孔揭露地层厚度4.0019.30m，平均9.62m，在全区分布较广，主要分布在梁峁及山坡之上。该地层透水性能差，富水性极其微弱，可视为相对隔水层。由于被沟谷切割的支离破碎，连续性差，所以只能起局部隔水的作用。3）侏罗系中下统延安组(J1-2y)碎屑岩类承压水含水层：岩性为灰白色中粗粒砂岩、深灰色砂质泥岩与泥岩，夹粉砂岩、细粒砂岩及煤层。据7个钻孔揭露，地层厚度106.00150.50m，平均

32、132.28m，全区赋存，分布广泛，地表主要出露在沟谷两侧。含水层厚度28.2847.60m，平均39.31m。厚度变化不大，南北部较厚，中部相对较薄。根据区外A06号钻孔抽水试验资料，地下水位标高1332.06m，涌水量Q=0.0513L/s，单位涌水量q=0.00386L/s·m，渗透系数k=0.00561m/d。根据邻区淖尔壕矿区资料：涌水量Q=0.209L/s，单位涌水量q=0.00398L/s·m，渗透系数k=0.0246m/d，水温10，溶解性总固体212mg/L，PH值7.4，地下水类型为CaHCO3型水。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

33、小，地下水迳流条件差，所以含水层的补给条件差。含水层与上覆潜水含水层的水力联系较小，而与大气降水有一定的水力联系。该含水层为详查区的直接充水含水层。4）侏罗系中下统延安组（J1-2y）6煤组底部相对隔水层：岩性主要为深灰色砂质泥岩、泥岩及粉砂岩，厚度2.9010.50m，平均6.26m，隔水层的厚度较稳定，分布连续，隔水性能较好。5）6煤组底三叠系上统延长组（T3y）碎屑岩类承压水含水层：岩性主要为灰绿色中、细粒砂岩，夹粗粒砂岩，地表没有出露，钻孔揭露含水层厚度22.8034.16m，平均27.11m，未揭穿，厚度较为稳定。据邻区资料：涌水量Q=0.08L/s，单位涌水量q=0.0007L/s

34、·m，渗透系数k=0.0238m/d，含水层的富水性弱，透水性能差。2、地表水、老窑水对矿床充水的影响核实区地表水系较发育，沟谷纵横。这些沟谷均无常年地表迳流，只有在雨季大雨过后会形成短暂而急促的洪水。地表洪水一般通过井口，风口等通道直接向未来矿井充水，因此，必须做好井口、风口等人工通道的防洪堵水工作，以防地表水对矿井的充水。区内目前没有老窑及生产小窑，但近年来，随着东胜煤田的大规模开发建设，核实区周围的生产矿井在未来几年中会逐年增加，采空区的面积与积水量也在不断增大。因此，未来煤矿开采，在边界附近要密切注视周围矿井的采掘情况，以防勾通邻近采空区，防止涌水事故的发生。三）矿坑涌水量预

35、测1、矿床充水因素及其水文地质边界确定核实区第四系冲洪积(Q4al+pl)潜水含水层的富水性弱，涌水量一般较小，与煤系地层承压水含水层水力联系较小，是矿床的次要充水因素，就全区来看，矿床的主要充水因素还是煤系地层承压水，本次主要预测煤系地层承压水对矿坑的涌水量。确定的水文地质计算边界即为详查区边界。2、计算方法及水文地质参数选择根据核实区水文地质条件，分析矿床充水因素，敖家沟西梁煤矿涌水量来计算本区矿坑涌水量。选择计算公式为：式中：F0-已知矿区面积（km2）；F-本详查区面积（km2）；Q0-已知矿区矿坑涌水量（m3/d）；Q-本核实区预测的矿坑涌水量（m3/d）；已知核实区的水文地质参数为

36、：F0=0.889km2；Q0=32m3/d；F=4.30km2。3、计算结果及其可靠性评述在矿坑涌水量预测中，所确定矿床的充水因素及其水文地质边界正确，选择的计算方法及水文地质参数合理，因此，预测的矿坑涌水量可靠性较高，推荐作为矿山开采设计的矿坑涌水量。这次预测的是全矿区开采的矿坑最低开拓水平的涌水量，未来煤矿初期局部开采时，矿坑涌水量可能会减少；由于主要充水含水层与大气降水有一定的水力联系，与河床潜水含水层的水力联系一般较小，因此，在雨季开采或勾通河床潜水时，矿坑涌水量则会明显增大。通过对周围生产矿井实际涌水量观测，涌水量一般1030m3/d，涌水量均较小。四）核实区供水水源评价经过以上论

37、证可知。预测的矿坑涌水量不大，但水质较好，所以可以考虑矿坑水的排供结合与综合利用，可作为矿区供水水源的一部分。核实区内没有可作为供水水源的地表水体，基岩承压水含水层的富水性弱，水量小，也没有较大的供水意义。而核实区西部和东部的束会川与四道柳川第四系潜水含水层的富水性较强，地下水量较为丰富，水质良好，采用大口井或地下截伏流法取水，可以获得较为丰富的地下水量，是未来矿区的主要供水水源。五）核实区水文地质勘查类型核实区直接充水含水层以孔隙含水层为主，直接充水含水层的富水性微弱，补给条件较差，迳流条件差，以大气降水为主要充水水源之一；直接充水含水层单位涌水量q0.1L/s·m，区内地形有利于

38、自然排水，无地表水体，水文地质边界简单。因此，矿区水文地质勘查类型划分为第一类第一型孔隙充水的水文地质条件简单的矿床。三、其它开采技术条件1、瓦斯：钻孔煤层瓦斯成分测定：CH4在0.0012.10%，CO2 4.8011.69%，N2 76.2192.72%，属二氧化碳氮气带、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。2、煤尘：本次工作未做爆炸鉴定，但据邻区（勃牛川普查区）鉴定结果：火焰长度均大于400mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量为80%，有爆炸性。煤层挥发份是煤尘爆炸的重要影响因素，区内煤层挥发分均在30%以上，煤层均有煤尘爆炸危险

39、性。3、煤的自燃：据相邻勘查区勃牛川详查对6煤层自燃倾向等级测定结果，为易自燃煤，着火温度小于305。4、地温据钻孔简易地温测量成果，最大地温梯度1.6/100M，平均1.2/100M，小于3/100M，无地温异常，故本区属正常地温区。核实区地质环境类型为：第一二类矿区地质环境质量良好中等。5、煤层顶底板岩性1）煤层顶底板岩石的工程地质特征：核实区煤层顶底板岩石主要为深灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩，次为浅灰色粉砂岩、灰白色细粒砂岩及灰黑色炭质泥岩。岩石抗压强度8.926.18MPa，为软弱岩石，生产中留0.50m顶煤防止顶板冒落。根据邻区淖尔壕详查区H03号钻孔岩石物理、力学性质试验成果：岩石的

40、孔隙率10.8018.23%，含水率1.163.12%，吸水率3.828.12%，弹性模量1.2×1044.35×104Et，泊松比0.160.31，吸水状态抗压强度0.6324.0MPa，自然状态抗压强度8.221.6MPa，普氏系数0.842.20，软化系数0.440.87，抗拉强度0.53.8MPa。从试验成果分析，结合钻孔岩芯签定成果，岩石自然状态的抗压强度与吸水状态的抗压强度全部小于30MPa，而且部分砂质泥岩在水中230分钟崩解破坏。岩石的软化系数多小于0.75，所以煤层顶底板岩石均为软弱岩石。2）岩石与岩体质量评述：根据敖家沟煤矿井下实际开采资料以及详查地质成

41、果，自然状态下岩石的节理裂隙不太发育，岩芯较完整，岩石质量指标(RQD)值为2089%，平均63%，岩体质量指标(M)值为0.0060.06。因此，自然状态下岩石质量等级为级，即岩石质量中等，岩体中等完整；岩体质量等级为级，岩体质量差坏。但是岩石暴露或遇水后，质量差异较大。砂岩类一般耐风化，遇水后质量变化也不明显。而泥岩类易风化破碎，遇水后易崩解破坏，岩石强度明显降低，岩体质量也会变差。因此区内岩石与岩体的质量均较差。3）风化带、不良自然现象及工程地质问题论述：核实区第四系松散岩层与第三系半胶结岩层虽然分布广泛，但因流水侵蚀作用强烈，沟谷发育，切割较深，基岩大面积出露，风化作用强烈。根据钻孔揭

42、露及地质填图成果：沟谷底部基岩风化带较浅，一般小于5m，而沟谷两侧特别是孤立山头周围的基岩风化带较深，一般3050m，不同岩石风化带深度的差异也较大，钙质填隙的坚硬砂岩类风化带较浅，易风化的软弱泥岩类风化带较深。目前区内的不良自然现象主要是遍布全区的大小沟谷。由于本区地面植被稀少，流水的溯源侵蚀作用强烈，水土流失严重，沟谷的规模与数量在不断增大。区内现在还没有发现较为严重的工程地质问题，在沟谷陡峭处偶见小规模的滑坡与崩塌发生。综上所述：核实区岩石质量指标(RQD)值平均为63%，岩体质量指标(M)平均值为0.033，岩石质量中等，岩体中等完整，整体稳固性也较好。但煤层顶底板岩石的力学强度低，岩

43、石均为软弱岩石，遇水软化变形，甚至崩解破坏。因此煤层顶底板岩石的稳固性较差。在今后生产中应加强探测工作，取得准确结论，然后采取对应防治措施，确保安全生产。四、煤类、煤质与煤的用途1、煤的物理性质及煤岩特征1）煤的物理性质：本区煤颜色一般为黑至褐黑色，条痕黑褐色，暗淡光泽，部分无光泽或土状光泽，并见有沥青光泽的镜煤和亮煤条带，在煤层层面上多见丝绢光泽的丝炭。比重小，性脆，硬度2左右。在煤层的节理和裂隙中含方解石和黄铁矿薄膜或结核。内生裂隙发育，断口呈参差状，其中镜煤和亮煤呈贝壳状断口。条带状结构，块状或层状构造。具水平和微斜层理，易风化。火焰不大，残灰为粉末状，灰白、黄灰色。2）煤岩特征：本区煤

44、岩类型为暗淡型和半暗淡型，煤岩成分以暗煤为主，含较多丝炭和少量亮煤。显微煤岩组分中以镜质组和丝质组含量最高或较高，半镜质组次之，稳定组分大多数为零。镜质组和丝质组二者之和一般在80%以上，镜煤最大反射率在6471%之间，属微镜惰煤。2化学性质：本次核实根据利用的9个钻孔25件煤芯煤样测试成果，其统计结果见表1-2-3。表1-2-3 敖家沟西梁煤矿煤芯煤样测试成果汇总表煤层编号洗选情况工 业 分 析（%）St,d（）Pt,d（）发热量 (MJ/kg) MadAdVdafQb,dQnet,d5-1上原煤13.3010.2312.33（5）14.096.7310.84（5）39.9235.2337.

45、63(5)0.730.280.58(5)0.0100(1)28.0226.8827.45(3)27.0625.2126.26(3)洗煤13.2310.6312.36(4)6.383.424.41(4)36.2636.1136.21(4)5-1原煤14.478.8512.65（8）11.455.408.20（8）39.9233.6836.27(8)0.940.600.77(3)0.0100(1)29.4127.6728.46(6)28.9626.3927.35(6)洗煤12.8110.3611.71(8)6.164.515.25(8)36.9432.6934.20(8)0.180.150.17(

46、2)6-1原煤13.099.3411.50（7）9.345.837.44（7）38.1432.8234.89(7)0.720.390.59(7)0.0100(1)29.0627.6428.28(6)28.1625.8426.85(6)洗煤12.068.1810.17(5)5.243.314.59(5)36.8833.4335.32(5)6-2中原煤13.9112.2412.72（5）10.456.688.47（5）35.6932.1033.95(5)0.900.390.62(5)0.0100(1)28.6227.2527.92(4)27.2625.9926.62(4)洗煤14.209.0510

47、.58(4)6.003.314.88(4)36.8833.7935.09(4)据表1-2-3及原报告资料对核实区内各主要可采煤层的化学性质分述如下：5-1上煤层属低中灰分(LA)、低硫分(LMS)、特低磷（SLP）、高热值(HQ)煤；5-1煤层属低灰分 (LA)、低硫分(LMS)、特低磷分(SLP)、特高热值(HQ)煤；6-1、6-2煤层均属低灰分煤（LA）、低硫分（LMS）、特低磷（SLP）、高热值(HQ)煤。3、煤质评价及工业用途评述（1）煤类：根据中国煤炭分类，（GB5751-86）低变质煤的分类指标：各可采煤层洗煤灰发分（Va）小于37，胶质层（Y）值为零，粘结指数（GR,I）为零，透

48、光率（Pm）的平均值一般为6471。故区内煤类属不粘煤（BN31） 。 （2）煤质评价：根据四道柳找煤报告及熬家沟煤矿煤炭详查报告利用钻孔煤芯煤样测试成果，结合内其它煤样的分析成果，对核实区内煤层煤质做出如下评价：a、区内煤为低低中灰分、低低中硫分、特低磷的不粘煤；b、各煤层发热量均大于25MJ/km，为特高高热值煤；c、煤的气化性良好，煤对CO2反应性高，热稳定性好；d、煤灰熔融性低，为低熔灰分；e、易结渣，为中强结渣煤；f、区内煤的可选性等级为极易选。4、煤的工业利用方向a、煤的主要用途是动力用煤。 b、炼焦粉：该煤可以炼制焦粉，作为炼钢，化工用煤的配料；c、气化用煤：由于区内煤气化性能良

49、好，热稳定性好，可作为城市气化和工业气化用煤；d、形体加工及水煤浆：由于本区煤为低灰煤，碳含量大于70%，氢含量大于5 %，可以制备水煤浆和进行形体加工，制作煤砖，煤球等。5、煤的风化和氧化区内煤均属动力用煤，因此原勘查成果只对风化带予以确定。依据原报告对华尖山小窑进行采样深度和化验结果确定风化带位置，风化带斜深以煤层露头平推33m为风化带界线。第二章 井田境界及可采储量第一节 井田境界 敖家沟西梁煤矿位于内蒙古自治区东胜煤田四道柳找煤区24勘探线之间，行政区划属于准格尔旗乌兰哈达乡。在其地理坐标为：东经：110°1600110°2151；北纬： 39°3812

50、39°4127。内蒙古自治区国土资源厅于2005年6月8日为原敖家沟煤矿颁发的采矿许可证，证号1500000220443，矿区面积0.968km2，开采标高13041284m，有效期至2005年12月，矿区范围由4个拐点圈定。内蒙古自治区国土资源厅于2002年12月21日为原魏家塔煤矿颁发的采矿许可证，证号1500000220445，有效期至2005年12月，面积0.1598km2，开采标高13041284m，井田范围由4个拐点圈定。 内蒙古自治区国土资源厅于2003年8月7日为原准格尔旗神山煤炭有限责任公司授予探矿权，勘查许可证证号1500000310418，勘查项目名称为内蒙古东

51、胜煤田熬家沟区煤(炭)地质勘探。勘查面积3.69km2，其范围由12个拐点圈定。内蒙古自治区国土资源厅于2006年2月12日以“内国土资采划字20060046号”文为准格尔旗神山煤炭有限责任公司进行了“划定矿区范围批复”，矿山名称为准格尔旗神山煤炭有限责任公司敖家沟西梁煤矿(其范围含原敖家沟煤矿与原熬家沟详查区)，并扩大了井田范围，面积10.7480km2，开采标高13041284m，划定矿区范围由21个拐点圈定。详见表2-2-1。 表2-2-1 敖家沟西梁煤矿及原煤矿范围各拐点直角坐标一览表拐点编号XY拐点编号XY原敖家沟煤矿新划定敖家沟西梁煤矿14393190.0037440200.001

52、4395120.0037442450.0024393190.0037441000.0024395130.0037444470.0034391960.0037441000.0034394230.0037445040.0044392000.0037440200.0044393230.0037442890.00原熬家沟详查区54392850.0037442350.0014392838.8037438860.7064392850.0037441560.0024392830.4037439933.3074392180.0037441000.0034393293.0037439936.9084391950.003741000.0044393287.5037440652.0094390960.0037440650.0054393225.8037440651.50104390050.0037440650.0064393228.5037440174.80114390055.0037