船窝煤矿兼并重组整合方案

1、辽宁石油化工大学职业技术学院毕业论文 曙光船窝煤矿兼并重组整合初步设计摘 要山西曙光煤焦集团有限公司是由以前的四个矿井整合而成，重组整合后企业名称为山西曙光船窝煤业有限公司。生产能力为1.20Mt/a。隶属山西曙光煤焦集团有限公司。该设计是将整理出来的原始资料适当地修改和删减，比如将对设计内容可有可无的进行适当的改变重新计算设计范围中的煤矿储量、可采储量、设计储量；根据计算的结果选择设备类型；设计采矿方法；最后根据矿体的赋存条件设计开拓系统；编写矿山基建的进度计划；制定经济合理的方案。在该毕业设计的过程中是根据已有的地质资料，按照设计手册和安全规定设计出在技术上可行、经济上合理的矿山开采方法，

2、因此在本设计中的重点是矿山的设计流程以及在设计中要注意方案之间的对比。在设计中，根据地质资料和设计手册要求进行方案的选择和设备的选型。为了满足年产量，自然崩落法需要准备过多的矿房，在生产效率上不及无底柱分段崩落法。因此最终选择无底柱分段崩落法。还有在开拓方案的选择中，通过留保安矿柱和不留保安矿柱之间的技术经济比较，由于保安矿柱所占矿石的价值超过了基建工程量多出来的费用。因此最后选择不留矿柱的开拓方案。这种方案经济合理，节省了大量的人力、物力和财力。关键字：可采储量；垮落法；崩落法.目录 HYPERLINK l _Toc70 摘 要 前言山西曙光船窝煤业有限公司位于山西省河津市城西北部17km下

3、化乡船窝村东北，行政区隶属于下化乡管辖。 根据山西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颁发【2009】46号文件关于运城市和河津市煤矿企业兼并重组整合方案的批复，原山西曙光煤焦集团有限公司所属的4个井兼并重组整合，重组整合后企业名称为山西曙光船窝煤业有限公司。生产能力为1.20Mt/a隶属山西曙光煤焦集团有限公司。 2010年4月，山西省曙光船窝煤业有限公司委托山西省煤炭规划设计院编制完成了山西省曙光船窝煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计。 为了安全、科学、高效、经济的完成矿井技术改造工程，矿方组织技术人员并聘请设计研究院有关专家进行施工组织设计，设计人员按照施工组织设计的

4、要求到现场调查、勘察、收集、复核相关资料。一、本施工组织设计的编制依据 1. 山西省煤炭规划设计院编制的山西省曙光船窝煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书、概算书及相关图纸: 船窝煤业有限公司地质地形图、采掘工程平面图、井底车场平面图、工业广场平面设计图等等。 2. 国家颁发的有关煤炭建设方面的技术政策、规程、规范、标准、定额等文件。 3. 可能参建的施工企业技术装备、施工力量、技术及管理水平，以及可能达到的施工机械化程度和施工进度指标等资料。 4. 建设单位对河津船窝煤业有限公司煤矿建设的具体要求。 5. 关于山西曙光船窝煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计的复批。二、本施工组

5、织设计编制遵循的原则 认真贯彻执行国家对基本建设项目的各项方针政策，严格遵守国家制定的各项有关煤炭工业安全、生产、设计、环保、建设程序等的法律、规章制度等。按照煤炭行业科学的发展思路，充分解放思想，认真分析井田的地质条件、煤层条件、水文条件、开采技术条件和外部现状，充分利用当地的现有资源，体现矿井设计的集中化、机械化和技术经济的合理原则。结合实际情况，科学、合理地确定各个系统，因地制宜地积极采用先进的科学技术、先进的工艺、先进的设备和行之有效的操作方法，提高矿井的抗灾能力、经济效益、管理水平，在保证安全生产的前提下最大限度地降低矿井基建投资。在矿井技术改期间，要求分期建设，考虑生产人员提前建矿

6、的因素和提前出煤的措施。三、本施工设计的内容和深度 矿井施工组织设计，经主管部门批准后的主要作用:是建设单位据此科学地组织和指导矿井建设的重要依据；是招标选择的施工单位的依据；是确定建设总工期及施工顺序的依据；是编制单位工程施工组织设计和施工设计的依据。第一章矿井设计概况1.1 矿区位置、隶属关系和企业性质1.1.1 矿区概况2，有效期限贰年（2009年11月11日2011年11月11日），开采深度由600m至290m标高。井田范围由29个拐点坐标连线圈定，详见下表1-1-1。山西曙光船窝煤业有限公司煤矿位于河津市310方向直距17km处的下化乡船窝村一带，行政区划隶属下化乡管辖。井田中心经纬

7、度坐标为东经1113823，北纬354621。地理坐标：东经1103428-1103846；北纬354251-354712。矿区东侧有龙（龙门）虎（薛虎沟）公路通过，距晋韩公路（108国道）9km，距侯（马）西（安）铁路龙门煤矿铁路集运站11.4km，距清涧煤矿铁路集运站14.5km，交通较为便利（详见交通位置图1-1-1）。拐点编号西安1980坐标系3带西安1980坐标系6带北京1954坐标系3带XYXYXY13961300.1837466200.663961300.1819466200.6639613503746627023961300.1837467615.093961300.18194

8、67615.09396135037467684.4233959280.1637466450.663959280.1619466450.6639593303746652043958768.9637465991.143958768.9619465991.143958818.8137466060.4853958130.1537465390.663958130.1519465390.6639581803746546063958340.1537465110.663958340.1519465110.6639583903746518073958560.1637464980.653958560.161946

9、4980.6539586103746505083958740.1637464740.653958740.1619464740.6539587903746481093958600.1537464640.653958600.1519464640.65395865037464710103958460.1537464710.653958460.1519464710.65395851037464780113957575.1537464025.653957575.1519464025.65395762537464095123956450.1437463130.643956450.1419463130.64

10、395650037463200133955800.1337464030.653955800.1319464030.65395585037464100143954050.1237462830.653954050.1219462830.65395410037462900153956050.1337461330.633956050.1319461330.63395610037461400163957725.1437462595.643957725.1419462595.64395777537462665173957515.1437462870.643957515.1419462870.6439575

11、6537462940183957810.1537463100.643957810.1519463100.64395786037463170193958075.1537463310.643958075.1519463310.64395812537463380203958210.1537463135.643958210.1519463135.64395826037463205213958165.1537463060.643958165.1519463060.64395821537463130223958265.1537463002.643958265.1519463002.643958315374

12、63072233958350.1537463070.643958350.1519463070.64395840037463140243959290.1637464330.653959290.1619464330.65395934037464400253959700.1637464030.643959700.1619464030.64395975037464100263960440.1737464570.653960440.1719464570.65396049037464640273961121.2037465086.023961121.2019465086.023961171.0337465

13、155.37283960500.1737465820.663960500.1719465820.66396055037465890表1-1-1 井田范围拐点坐标54、80 坐标对照表 图1-1-1 交通位置图1.1.2 自然地理概况井田位于吕梁山支脉龙门山区河津市境内，属低山丘陵地貌，地势东北高，西南低，“V”字型冲沟发育，地表最高点位于井田东部北丁家湾梁峁上，标高862.50m，最低点位于井田的西南部沟谷中船窝村西莲花沟口，标高378.00m，相对高差484.50m。井田属黄河流域，黄河由北向南流经井田西南边缘，距井田西南边缘约500m。在禹门口以北，河床陡狭，宽仅100m左右，坡陡流急，出

14、禹门口河面骤增达数公里，水的流速顿减。根据黄河水文站观测结果，黄河最大流量出现在1967年8月11日，水量为21000m3/s，水位384.72m，含砂量464kg/m3；最高洪水位出现在1977年7月6日，水位标高385.83m，流量达14500m3/s，含砂量621kg/m3，最大流速同日为10.7m/s；最大含砂量出现在1966年，含砂量最高达933kg/m3（过后一天或几小时后即恢复正常）。河床一般高度为378m，近年来，由于泥砂淤积，河床标高为382m，待河床面高度上涨七、八年之后即有一次冲刷，将河床面降到380m以下，这样河床冲刷与淤积这一过程约78年为一周期。因而黄河最大流量和最

15、高洪水位、最大含砂量等都不是同一时期出现。井田内无常年性河流，仅在雨季时，较大沟谷中有洪水流出，注入黄河。本区属半干旱大陆性气温，年温差大，夏季炎热，冬季寒冷。年平均气温13.5，一月份气温最低，平均-17，七月份气温最高，平均26.8，最高时可达39.8；降水多集中在6、7、8、9四个月，占年降水量的44%，平均年降水量为466.1mm；平均年蒸发量为1824.6mm，蒸发量大于降水量；春夏两季多为西南风，秋冬多为西北风，最大风速15m/s；每年11月上旬霜冻结冰开始，至次年3月上旬终，最大冻土深度400mm，无霜期平均226天。本区位于临汾盆地西南边缘，属地震活动地带，根据建筑抗震设计规范

16、本区抗震设防烈度为度，设计基本地震加速度值为0.15g。据山西省地震局资料，本区未发生过5级以上破坏性地震，19591990年间河津地区曾发生4.1级以上地震8次。1.2 矿山开发现状1.2.1 兼并重组前矿井现状山西曙光船窝煤业有限公司矿井由原山西曙光煤焦集团有限公司所属的4个井（2号煤井、1号井、3号井、船窝煤矿)兼并重组整合而成。1.2.2 原船窝煤矿井口位于井田南部煤层露头处，开采10号煤层，1985年2月建井，1994年正式投产，生产能力15万t/年，以斜井、平峒开拓（主井为平峒，副井斜井），采煤方法为走向短壁式，炮采落煤，木架支护，大巷采用2.5吨蓄电池充电机车运输，上山及顺槽采用

17、刮板机运输，并列式机械抽出式通风，风机型号4-72IN20C型，矿井瓦斯含量低，10号煤层瓦斯相对涌出量3.96m3/t，矿井涌水量270m3/d，最大350m3/d，水泵两台，型号2DA-BX4型。每天排水35小时。开采水平400m。1.2.3 2号煤井位于井田中北部，开采2号煤层，设计生产能力21万t/a，1998年初建井，1998年12月投产，以竖井开拓，采煤方法为长壁式，采用镐刨落煤，木架支护，一次性采全高，大巷皮带运输，箕斗提升，矿灯照明，并列式机械抽出式通风，矿井瓦斯含量低，瓦斯相对涌出量5.36m3/t。矿井涌水量350m3/d，最大涌水量400m3/d，用两台水泵进行排水，型号

18、2DA-BX4型，每天排水35小时。1.2.4 1号煤井位于井田中部，2号煤井西南，开采2号煤层，设计生产能力15万t/a，1997年1月建井，1997年12月底投产，以竖井开拓，采煤方法为短壁式，镐刨落煤，木架支护，井下大巷皮带运输，顺槽刮板机运输，木架支护，一次性采全高，箕斗提升，矿灯照明，并列式机械抽出式通风，矿井瓦斯含量低，瓦斯相对涌出量8.7m3/t。矿井涌水量310m3/d，采用两台水泵排水，型2DABX4型，每天排水35小时。3号煤井位于井田北部，2号煤井的东北，开采2号煤层，设计生产能力15万t/a，1997年初建井，1997年12月底投产，以竖井、斜井开拓，采煤方法为短壁式，

19、炮采落煤，一次性采全高，木架支护，大巷采用皮带运输，矿灯照明，并列式机械抽出式通风，矿井瓦斯含量低，瓦斯相对涌出量3.85m3/t，矿井涌水量310m3/d，最大390m3/d，用两台水泵排水，型号2DA-BX4型，每天排水35小时。1.3 小窑老窑及采空区井田小窑开采历史久远，沿煤层露头及沟谷均分布有古窑遗址，2号煤层硫含量较低，为保护资源该矿申请批准了1号井、2号井、3号井、5号井及2号煤井开采2号煤层剩余资源，其中5号井于2004年8月关闭，2号井于2006年11月关闭。1.3.1 2号煤层破坏区井田东平头破坏区，井田西三眼洞破坏区，井田南煤层露头破坏区（见表1-2-1）。表1-1-2

20、老小煤窑一览表 煤窑名称位置关停情况清水沟煤矿本井田东北部平头村东900m处（3号井东南部）1994年清理停产平头煤矿井田东北部平头村东南约500m处（3号井东南）1994年经治理停产陈二煤矿井田东北部，平头村南约1000m处（2号井内）1994年经治理停产南新煤矿井田中西部（1号井内）1994年经治理停产阳山煤矿井田中西部（1号井内）1994年经治理停产三眼洞煤矿井田中西部（1号井南）1994年经治理停产沙渠沟煤矿井田中西部，三眼洞煤炭南1994年经治理停产劳动服务公司一矿井田南部2002年停产关闭劳动服务公司二矿井田南部，一矿之东现已停产关闭劳动服务公司三矿井田南部，二矿之南现已停产关闭（

21、1）平头破坏区包括清水沟煤矿、平头煤矿、陈二煤矿。清水沟煤矿：位于本井田东北部平头村东900m处（3号井东南部），其主井为竖井，井口坐标：主井X=3959878.00，Y=19466770.00，H=703.00，井深88.0m，开采2号煤层，煤层厚度5.90m，1994年清理停产。平头煤矿：位于井田东北部平头村东南约500m处（3号井东南），其主井为竖井，井口位于井田外，井口坐标：X=3959546.00，Y=19466297.00，H=653.00，井深90.00m，主要向井田内部开采，破坏井田边界煤层。2号煤层厚度5.30m。陈二煤矿：位于井田东北部，平头村南约1000m处（2号井内），

22、其主井为竖井，井口坐标：X=3958659，Y=19465668，井深160m，主要向井田东西开采，破坏井田边界煤层，2号煤层厚度5.90m，1994年经过治理停产。（2）三眼洞破坏区包括南新煤矿、阳山煤矿、沙渠沟煤矿和三眼洞煤矿。南新煤矿：位于井田中西部（1号井内），其主井为竖井，井口坐标：X=3959249.00，Y=19464390.00，H=555.0，井深205.0m，2号煤层厚度6.00m，该矿破坏井田内煤层，1994年经治理停产。阳山煤矿：位于井田中西部（1号井内），其主井为竖井，井口坐标：X=3958975，Y=19464224，H=563.00，井深206.0m，2号煤层厚度

23、6.10m，破坏井田内煤层，1994年经过治理已停产。三眼洞煤矿：位于井田中西部（1号井南），其主井为竖井，井口位于井田边界处，坐标X=3958265.00，Y=19463846.00，H=520.00，井深148m，2号煤厚6.00m，向井田内部开采煤层，破坏煤层的完整性。沙渠沟煤矿：位于井田中西部，三眼洞煤矿南，主井为竖井，井口位于井田外，井口坐标：X=3958186.00，Y=19463170.00，H=520.00，井深192.00m，2号煤层厚度6.00m，向井田内部开采2号煤层，使井田煤层完整性遭到破坏，1994年经过治理已停止非法越界开采。（3）煤层露头破坏区主要是指沿煤层露头及

24、沟谷中分布的古窑遗址，现已停采关闭。1994年，为合理利用煤炭资源，减少资源浪费，船窝煤矿劳动服务公司经原省资委批准，在本井田内南部沿煤层露头开办4个小型矿井。劳动服务公司一矿： 1990年建井，1992年底投产，井田面积0.67km2，开拓方式为竖井、斜井混合开拓，主井井口坐标：X=3956290，Y=19462213，H=545m，井筒垂深145m，2号煤层厚度5.00m；风井为竖井，井口坐标为X=3956246，Y=19462360，H=495m，井筒垂深90m；副井为斜井，井口坐标为X=3956154，Y=19461858，H=445m，倾角18，斜长180m，方位40。现煤层已采空，

25、于2002年停产关闭。劳动服务公司二矿：井田面积0.43km2，1990年建矿，1992年投产，开拓方式为竖井、斜井混合开拓，主井为竖井，井口坐标：X=3956050，Y=19463018，H=540m，垂深90m；副井为斜井，井口坐标为X=3956080，Y=1946302，H=582m，倾角25，斜长150m，方位105。因井田内大多为古窑采空区，现已停产关闭。劳动服务公司三矿：井田面积0.18km2。由于早已停产，坍塌而无法调查。劳动服务公司四矿：井田面积0.28km2。由于早已停产，坍塌而无法调查。以上4个小型矿井，均位于船窝煤矿南部，仅限于开采2号煤层上部。1.3.2 10号煤层破坏

26、区该煤层破坏区主要分布于井田南部，寺塔村南桑峪村以南，现船窝煤矿开采10号煤层时已得到证实。（1） 采空区矿区中南部（1号孔以南）已成为古空区，面积5.3519km2。井田中北部、中东部经多年开采，以及周边煤炭越界开采的影响，大部分为采空区,面积4.3306km2。仅在井田中西部保有一定储量，使现在2号煤井能够继续生产。（2）10号煤层矿区南部为古空区，面积2.7937km2。南部12号拐点附近为采空区，面积0.4246km2。中北部为保有区。1.3.3 邻近矿井概况井田周边与多个煤矿相邻（见四邻关系图1），东部与霍州煤电集团河津老窑头煤业有限责任公司（杜联煤矿、柴联煤矿、羊庄沟煤矿、井沟煤矿

27、、陈联煤矿）、霍州煤电集团河津薛虎沟煤业有限责任公司、山西河津福星煤业有限责任公司煤矿、大同煤矿集团华盛矿业虎峰煤业有限责任公司煤矿相邻（黄河第二煤矿），北部与霍州煤电集团河津海圣煤业有限责任公司煤矿（跃进煤矿）相邻，西部与霍州煤电集团河津腾晖煤业有限责任公司、山西海鑫钢铁集团公司寺塔煤矿相邻，南部无邻矿。其中杜联煤矿、柴联煤矿、陈联煤矿已关闭。第二章 矿产品需求现状和预测2.1 矿产品在国内外需求情况和市场供应预测2.1.1 矿产品现状及加工利用趋势本井田煤的工业用途2号煤可作为炼焦用煤，10号煤层可作为动力用煤和民用燃料。目前本矿生产的2号煤层原煤为焦化厂的原料煤。2.1.2 国内外近、远

28、期的需求量及主要销售预测（1）国际煤炭市场预测煤炭作为基础能源，是各国社会和经济发展重要物质基础。国际能源展望项目（IEO2001）显示：从19992020年，在经济快速增长的情况下，全球煤炭消耗将由47bt增加到64bt，净增17bt，增幅达36。从2003年以来，由于石油及成品油价格高涨，国际上对煤炭需求量进一步加大，而其供应能力受原生产能力和铁路、港口运输条件的限制满足不了需求量的增加。2010年，国际炼焦煤长协合同价格为98美元/吨，但2011年机构普遍认为明年国际炼焦煤长协价格可能达130美元/吨至140美元/吨，涨幅为32%至42%。而焦煤集团人士认为，今年焦煤国际长协价格可能上涨

29、30%。 目前世界上已形成三大能耗区：北美共同市场能耗区、东亚经济圈能耗区、欧洲共同体能耗区。从供求关系来看，北美可自给，东亚与欧共体两大经济圈是主要的煤炭输入市场，其中东亚煤炭市场是世界竞争的焦点。在世界煤炭贸易中，亚太地区2010年占世界煤炭贸易总额的53，该区主要煤炭进口国和地区为日本、韩国和台湾地区，邻近的印度随经济增长进口煤炭需41.68Mt/a，预计到2012年，亚洲煤炭市场需求量将增加1.5bt。我国煤炭国际市场主要以东亚为主，欧洲为辅。与我国竞争东亚市场的主要国家是澳大利亚。美国、南非、加拿大等国因运费高无价格优势。澳大利亚正计划改造运煤铁路。我国地处东亚经济圈，凭借明显的资源

30、优势和地域优势，仍能继续左右国际煤炭供求关系和煤价，国际煤炭市场前景十分看好。（2）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

31、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52.8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13.37亿t增长到30.2亿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

32、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。2.2 产品价格分析近期以来，动力煤价格出现了止跌回稳的态势，截至2010年底，秦皇岛四种动力煤价格均较最低点有1025元每吨的上涨。目前该地区所产煤炭正处在供不应求的良好势头，目前该矿原煤坑口综合售价为560元/吨。而本地区和周边县市用煤企业较多，需求量较大，市场缺口较大。尤其是随着我国国民经济持续高速健康的发展，以及国内市场对煤炭需求的日趋旺盛，预计在今后的十几年内市场将十分看好，需求旺盛的势头仍将持续，煤炭价格呈

33、上升趋势，具有十分广阔的开发前景。第三章矿产资源概况3.1 矿区总体概况3.1.1 矿区总体规划情况根据山西煤矿企业兼并重组整合安排，运城市参与煤炭资源兼并重组整合的51座矿井整合为17处。兼并重组整合后，运城市煤矿规划年生产能力为1200万吨。河津市煤矿企业兼并重组整合为11处， 确定霍州煤电公司、大同煤矿集团轩岗煤电公司、山西煤炭运销集团3家为河津矿区兼并重组主体。船窝煤矿原属运城市国营煤矿，2003年7月25日进行股份改制，更名为山西曙光煤焦集团有限公司船窝煤矿。该矿于1984年9月由山西省煤管局批复初步设计规模为年产30万t/a，一期工程达15万t/a。1994年正式投产，生产能力为1

34、5万t/a。20世纪90年代井田2号煤层小窑私开滥挖严重，为保护资源该矿申请批准了1号井、2号井、3号井、5号井及2号煤井开采2号煤层剩余资源，其中5号井于2004年8月关闭，2号井于2006年11月关闭。原船窝煤矿开采10号煤层。根据山西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，原山西曙光煤焦集团有限公司所属现有4个生产矿井（2号煤井、1号井、3号井、船窝煤矿)实行兼并重组整合，兼并重组整合后企业名称为山西曙光船窝煤业有限公司，隶属于山西曙光煤焦集团有限公司。3.1.2 矿区矿产资源概况（1）煤层井田内

35、主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。太原组平均厚度60.16m，含煤7层(5、6、7、8、9、10、11号煤层)，煤层平均厚度5.71m，含煤系数为9.49%。其中10号煤层稳定可采，煤层平均厚度为3.14m，可采含煤系数为5.22%。山西组平均厚度为48.32m，含煤3层（1、2、3号煤层），煤层平均厚度6.53m，含煤系数为13.51%。其中2号煤层稳定可采，煤层平均厚度为5.64m，含煤系数为11.67%。本井田含主要可采煤层为 2、10号，详见表3-1-1。表3-1-1 可 采 煤 层 特 征 表煤组煤层煤层厚度最小最大平均(m)煤层间距(m)煤层结构顶底板岩性稳定性倾

36、角 (度)容重(t/m3)夹石层数顶板底板山西组25.6442.630-2砂质泥岩砂质泥岩稳定2-151.42太原组103.140-2K2灰岩砂质泥岩稳定2-151.44（2）其它有益矿产井田内与煤伴生的其它有益矿产有：铁矿、铝土矿、白云岩、粘土、石膏，煤中的锗、镓稀散元素等。据以往勘探和王家岭井田资料现简述如下。 1）山西式铁矿位于本溪组铝土岩和铝质粘土岩的下部与奥陶系石灰岩的接触面上，在露头浅部多呈窝状或瘤状，主要是褐铁矿、赤铁矿，通称为山西式铁矿；深部为黄铁矿和赤铁矿。厚度及工业品位变化均较大，多数没有工业价值。 2）硫铁矿位于本溪组底部的铝质粘土岩中，和山西式铁矿同一层位。浅部受风氧化

37、作用变为褐铁矿。在太原组煤层中亦含薄层状、扁豆状和结核状硫铁矿。河津县下化公社下岭村附近的硫磺矿，即开采铝质粘土岩中的黄铁矿，分析结果含硫13.15。应属第品级（贫矿石）。 3）菱铁矿位于山西组地层中，一般呈条带状，扁豆状分布，厚度在0.050.30m左右，变化较大，达10层之多，山西组下部地层中比较发育。均无开采价值。 4）铝土矿位于本溪组下部或底部，浅灰色、鲕状或块状，组织致密，质不纯。一般厚度在2.008.00m，（个别孔也有缺失者）。Al2O3含量大多数样品小于30，Fe2O3的含量大多数又大于3.5，烧失量多数在15以上（耐火度未经试验），经济价值不大。 5）石灰岩分布于王家岭井田西

38、南部硙口附近，适合制造普通水泥原料。 6）白云岩分布于王家岭井田西南部硙口附近，据有关资料：含矿层位为奥陶系。分析结果：MgO平均20.25，有害成分SiO2平均2.33，Al2O3平均0.75。 7）粘土分布于煤系地层内，多位于煤层底板，厚度0.050.30m左右。西坡有开采本溪组12号煤层底板粘土烧制陶瓷及耐火砖。 8）石膏多与泥岩及泥灰岩共生，为灰及深灰色硬石膏夹薄层纤维石膏。矿石质量未送验分析，但据宏观含杂质多，质量差，工业价值不大。 9）锗与镓井田内煤层中均含不同程度的稀散元素锗与镓，其含量均达不到工业品位，无开采价值。本矿以上所述其余的有益矿产均因品位以及开采条件等不具备与煤层同时

39、开采的经济性。3.1.3 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，本方案仅对井田内煤炭资源的开发利用进行了初步的方案设计。3.2 矿井资源概况3.2.1 矿床地质及构造特征（1）地层本井田位于河东煤田乡宁矿区南部王家岭井田的西南部边缘，井田内沟谷发育，在沟谷中有二叠系上石盒子组出露。地层由老到新为奥陶系中统峰峰组，石炭系中统本溪组、上统太原组，二叠系下统山西组、下石盒子组，上统上石盒子组，第四系中上更新统和全新统。现由老到新叙述如下： 1） 奥陶系中统峰峰组（O2f）埋藏于井田深部，为煤系地层之基底，岩性为灰深灰色厚层状海相石灰岩夹泥质灰岩，坚硬性脆，顶部常因铁质浸染而成淡红色，

40、在峰峰组中下部夹薄层石膏层。厚度100-130.0m，平均110.0m。 2）石炭系中统本溪组（C2b）平行不整合于下伏奥陶系灰岩侵蚀面之上。下部为灰色铝土泥岩，有时底部含铁质结核，具鲕状结构；中部为灰色、深灰色粘土岩及粉砂岩，局部夹不稳定12号煤层。本组厚度10.2019.60m，平均15.00m。 3）石炭系上统太原组（C3t）连续沉积于下伏本溪组之上，为一套海陆交互相含煤建造，井田内主要含煤地层之一。主要由灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰色中细砂岩和3层石灰岩及78层煤层组成。底部为一层浅灰色细粒石英砂岩（K1）与本溪组分界。本组厚度52.88-65.53m，平均60.16m。本组井田南部沟谷底

41、部出露。 4）二叠系下统山西组（P1s）与下伏太原组呈连续沉积，为一套陆相碎屑岩沉积含煤建造，井田主要含煤地层之一。主要由灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩和灰、灰白色粉细砂岩及3-4层煤层组成，底部一层灰白色中细砂岩（K7）与太原组分界。本组厚度29.67-59.19m，平均48.32m。本组井田南部沟谷出露。 5）二叠系下统下石盒子组（P1x）下部为中细砂岩，有时为粗砂岩，灰白色，以石英、长石为主，含泥岩碎屑。上部为深灰色、灰绿色、紫红色斑块泥岩，粉砂岩夹薄层细砂岩。在顶部有一层杂色铝质泥岩、鲕状结构。底部以K8中粗砂岩与下伏地层整合接触。本组厚度65.25-88.30m，平均76.49m。在井田东

42、南沟谷出露。 6） 二叠系上统上石盒子组（P2s）该组为灰紫、灰绿、紫红色、杂色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、中粗砂岩。厚度大。井田内沟谷中大面积出露。本井田内仅残存中下部地层，最大残留厚度156.42m。 7） 第四系中更新统（Q2）灰黄色、棕黄色带红色，以亚粘土、亚砂土、粘土为主，夹砾石层。厚度040.00m，一般为18.00m。分布于井田沟谷梁脊上。 8） 第四系上更新统（Q3）为淡黄色亚粘土、褐色、棕黄色亚粘土、亚砂土，具钙质结核，在本区分布面积很小，地层厚度变化不大，厚010m，平均5m。 9） 第四系全更新统（Q4）分布于黄河河道、岸边及沟谷底局部，主要为冲洪积砂土、砂砾石。（2

43、）区域上位于山西断隆、汾渭地堑、鄂尔多斯台拗三个级构造单元之复合部位。较大的断裂带有2条，即禹门口西口断裂带、禹门口西坡断裂带，禹门口西口断裂带为马头山断裂带的一部分，禹门口西坡断裂带为紫金山断裂带的一部分，马头山断裂带、紫金山断裂带为上述3个构造单元的分界断裂。1）禹门口西口断裂带西起禹门口，向北东经西口，长约28km，为大致倾向南的正断层，断距达千m，地貌上形成了山前断层三角面或断层崖，其南为汾渭地堑，北为山西断隆。2）禹门口西坡断裂带西起禹门口，向北经西坡至乡宁一带，长约45km，其性质为逆断层，断裂带内挠曲褶皱及次级断层十分发育，断层南东为山西断隆，北西为鄂尔多斯台拗。3） 汾渭地堑本

44、区域涉及汾渭地堑侯马凹陷的西部，地表主要为第四系沉积，厚度达千m以上，其深部据钻孔揭露为下古生界地层。4）山西断隆本区域涉及山西断隆南端西面局部，出露中太古界涑水杂岩和下古生界地层，前者岩性及构造复杂，后者较为简单，二者之间为角度不整合接触。5）鄂尔多斯台拗本区域涉及的仅为鄂尔多斯台拗河东断凹的南部，出露地层以上古生界为主，构造简单，断裂极少，为大致向北西缓倾斜的单斜地层。6） 井田构造总体上为走向北东，倾向北西的单斜构造。井田局部为缓波状起伏背向斜，地层倾角215。井田未发现断层和陷落柱，无岩浆岩侵入。3.2.2 矿床开采技术条件及水文地质条件（1）煤层1）含煤性井田内主要含煤地层为石炭系上

45、统太原组和二叠系下统山西组。太原组平均厚度60.16m，含煤7层(5、6、7、8、9、10、11号煤层)，煤层平均厚度5.71m，含煤系数为9.49%。其中10号煤层稳定可采，煤层平均厚度为3.14m，可采含煤系数为5.22%。山西组平均厚度为48.32m，含煤3层（1、2、3号煤层），煤层平均厚度6.53m，含煤系数为13.51%。其中2号煤层稳定可采，煤层平均厚度为5.64m，含煤系数为11.67%。2）可采煤层本井田含主要可采煤层为 2、10号，详见表3-2-1。表3-2-1 可 采 煤 层 特 征 表煤组煤层煤层厚度最小最大平均(m)煤层间距(m)煤层结构顶底板岩性稳定性倾 角 (度)

46、容重(t/m3)夹石层数顶板底板山西组25.6442.630-2砂质泥岩砂质泥岩稳定2-151.42太原组103.140-2K2灰岩砂质泥岩稳定2-151.44 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 2号煤层位于山西组下部，厚度3.45-7.02m，平均5.64m，结构较简单，仅局部含0-2层夹矸。煤层顶板为砂质泥岩，局部为中砂岩，底板为砂质泥岩，局部为泥岩。为井田内全区稳定可采煤层。 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 10号煤层位于太原组的下部，上距9号煤层1.55m。煤层厚度2.18-4.61m，平均3.14m，一般含02层夹矸，结构简单较简单，煤层顶板为K2石灰岩

47、；底板为砂质泥岩或泥岩。为井田内全区稳定可采煤层。3）煤岩层对比煤层对比主要采用标志层法、煤层结构及组合特征、煤质特征及测井曲线对比等方法进行的，经开采证实，对比结果是可靠的。2号煤层位于山西组下段上部，煤层结构较简单，为山西组全区较稳定可采煤层，以此独有的特征而区别于其它煤层，对比基本可靠。10号煤层位于K2灰岩下，且间距变化不大，为太原组稳定主要可采煤层，特征明显，易于对比。 4）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质化验资料（详见表3-2-2），各煤层煤质成分指标如下：2号煤水 分（Mad）： 原煤 0.281.10， 平均 0.58，浮煤 0.280.53，

48、平均 0.45；灰 分（Ad）： 原煤 13.8118.70， 平均15.28，浮煤 6.438.30， 平均 7.69；挥发分（Vdaf）： 原煤17.8820.47，平均19.03，浮煤16.7817.95， 平均17.23；硫 分（St.d）： 原煤 0.28 0.36， 平均 0.31，浮煤 0.36 0.62， 平均 0.47；发热量（Qgr,d）： 原煤29.0131.63MJ/kg，平均30.29 MJ/kg，浮煤33.1034.96MJ/kg，平均33.60 MJ/kg；焦渣特征（CRC）： 56，平均6；粘结指数（GRI）： 5371，平均61；胶质层厚度（Y）：8mm由上可

49、知2号煤层为低灰分、低挥发分中等挥发分、特低硫低硫分、特高热值瘦煤和焦煤。10号煤水 分（Mad）： 原煤 0.300.85，平均 0.49，浮煤 0.231.11，平均0.47；灰 分（Ad）： 原煤 11.4219.03，平 均16.31，浮煤 6.9610.84，平均 8.70；挥发分（Vdaf）： 原煤14.9119.42，平均16.98，浮煤14.6818.22，平均16.04；硫 分（St.d）： 原煤 2.012.97，平均 2.81，浮煤 1.872.96，平均2.62；发热量（Qgr,d）： 原煤27.9935.63MJ/kg，平均30.26 MJ/kg，浮煤32.2433.

50、50 MJ/kg，平均33.03MJ/kg；胶质层厚度（Y）: 原煤 414mm，平均8mm，体积曲线多呈平滑下降；粘结指数（GRI）： 764，平均27；由上可知10号煤层以低灰分低中灰、低挥发分、局部为贫瘦煤。 5）矿井水文地质类型矿井水文地质类型根据井田内补2号孔水文资料，奥陶系石灰岩岩溶水水位为387.80m。2、10号煤层最大突水系数分别为：0.022MPa/m、0.051MPa/m。具有构造破坏的地区，安全突水系数为0.06（MPa/m）。无构造破坏的地区，安全突水系数为0.1（MPa/m），本井田为无构造破坏地区。井田开采2、10号煤层，2号煤层位于山西组下部，其直接充水含水层为

51、顶板以上砂岩裂隙含水层，含水层水通过裂隙、采空冒落带、导水裂隙带入渗。大气降水作为充水水源，主要通过岩层裂隙入渗，入渗量微弱。2号煤层矿井涌水量主要为采空区积水渗入所致。西部煤层位于奥灰水水位之下，根据储量核实报告2号煤层矿井水位地质类型中等。10号煤层位于太原组下部，其直接充水含水层为K2石灰岩岩溶裂隙含水层，含水层水通过裂隙、采空冒落带、导水裂隙带入渗，井田西北10号煤层最低底板标高为270m，远低于奥陶系石灰岩岩溶水水位，因此井田西北部10号煤层承受奥陶系石灰岩岩溶裂隙水的静压力较大。其最低开采面低于当地黄河水位线，根据储量核实报告10号煤层矿井水文地质类型较为复杂。 本井田为受采掘破坏

52、或影响的孔隙、裂隙、岩溶含水层，补给条件一般，有一定的补给水源。单位涌水量q（Ls-1m-1）0.2032。存在少量老空积水，但位置、范围、积水量不清楚。矿井偶有突水，采掘工程受水害影响，但不威胁矿井安全。防治水工程量较大，难度较高。开采过程中，一定要注意奥灰水突水问题，以保证矿井安全生产。地表水对矿井开采的影响井田属黄河流域，黄河由北向南流经井田西南边缘，距井田西南边缘约500m。在禹门口以北，河床陡狭，宽仅100m左右，坡陡流急，出禹门口河面骤增达数公里，水的流速顿减。井田内地表无大的河流，各沟谷平时基本干枯无水，雨季汇集洪水沿沟排泄往西汇入黄河。井田内沟谷基岩裸露，“V”字型沟谷发育，给

53、地表水的排泄创造了良好条件，地表水对地下水渗漏补给差，地表水很快流失，沿沟谷向西南流入黄河，使地下水接受大气降水的补给甚小，同时井田内各含水层之间又有良好的相对隔水层存在，将各含水层分割成相互平行近独立状态，在垂向上形成层间流动的含水层，使各含水层水各自沿层间裂隙向西运动于黄河排泄。通过抽水试验，井田内含水层含水微弱，均为弱含水层。矿井工业场地处黄河最高洪水位出现在1977年7月6日，水位标高385.83m。本矿主斜井井口标高为571.031m，副斜井井口标高为565.146m，回风立井井口标高686.280m, 各场地最低标高534.50m，均高于黄河最高洪水位标高。本次设计所选井口位于沟中

54、，工业场地其上游汇水面积为40 k,经计算Q1/300=190m3/s，设计涵洞为5.0m宽、5.5m高的半圆拱涵,涵洞处水流坡度为6%，经计算，其最高洪水高度为3.00m，因此，5.0m宽的半圆拱涵能满足防洪要求，场地及井口不受洪水威胁。6）采空区积水对矿坑充水的影响井田采空积水：据矿方调查提供井田2号煤层存在大量采空区，在采空区内存在积水区，积水量共约200000m3（积水分布情况见2号煤层充水性图），10号煤层采空区内无积水。井田南部存在大面积采空区，据矿方调查其内积水沿采空区向西南流，最后从沙渠沟矿流出。本矿在开采2号煤层时，南部留设防水煤柱，防止突水，周边矿井采空区主要位于井田南部，

55、因此周边矿井采空区积水对本井田的开采影响不大。导水裂隙带：现根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程导水裂隙带公式计算2号煤层开采所产生的导水裂隙带高度:2号煤层顶板为砂岩，采用公式如下：公式一：公式二： 冒落带最大高度：2号煤层最大厚度7.02m，计算后导水裂隙带为：公式一计算结果：45.1450.73m，公式二计算结果：58.38m。冒落带高度10.3814.78m。10号煤层顶板为石灰岩，采用公式如下：公式一公式二： 式中: Hli导水裂隙带高度（m）；Hm冒落带高度（m）；M累计采厚（m）。10号煤层最大厚度4.61m,一次采全高,计算后导水裂隙带高度为: 公式一计算结果

56、：47.1864.98m，公式二计算结果：65.56m。冒落带高度12.2817.28m。2号煤层导水裂隙带未达地表，地表水体对煤层开采的影响较小，但在今后开采中一定不能轻视地表水体对煤层开采的影响。10号煤层距2号煤层平均为42.63m，小于导水裂隙带高度，因此开采10号煤层时形成的最大导水裂隙带可沟通上部含水层及2号煤层采空积水，产生水力联系。7）奥灰水对矿井开采的影响根据井田内补2号孔水文资料，奥陶系石灰岩岩溶水水位为387.80m。井田2号煤层最低底板标高为320m。井田西北10号煤层最低底板标高为270m，远低于奥陶系石灰岩岩溶水水位，因此井田西北部10号煤层承受奥陶系石灰岩岩溶裂隙

57、水的静压力较大。据突水系数公式Ts=式中：（Ts）突水系数，MPa/m； P隔水层底板所能承受的静水压力，MPa； M底板隔水层厚度，m； Cp煤层开采时对底板扰动破坏的深度，m。取经验值16m。2号煤层最大突水系数：Ts=(387.80-320+84.63)9.810-3/(84.63-16)=0.022(MPa/m)10号煤层最大突水系数：Ts=(387.80-270+38.43)9.810-3/(38.43-16)=0.051(MPa/m)具有构造破坏的地区，安全突水系数为0.06（MPa/m）。无构造破坏的地区，安全突水系数为0.1（MPa/m），本井田为无构造破坏地区。2号煤层突水系

58、数仅为0.022MPa/m，10号煤层突水系数仅为0.051MPa/m，小于临界突水系数0.1MPa/m。但是在此条件下也有奥灰突水的可能和先例，生产中应注意预防奥灰突水问题。8）井筒水对矿坑水的影响因井筒开拓近于顺层巷道，揭露含水层较少，其井筒向矿坑渗水量不大。（2）矿井涌水量及预算据调查，井田开采2号煤层矿井涌水量为310400m3/d，井田富水系数为：0.500.78m3/t；开采10号煤层矿井涌水量主要为煤层顶板K2石灰岩溶裂隙含水层水通过裂隙、采空裂隙入渗补给，矿井涌水量270350m3/d。根据参与整合矿井排水量统计资料，用富水系数法预算重组后的矿井涌水量，其涌水量预算公式如下：K

59、=Q0/P0，Q=PK其中：K富水系数，m3/t；Q0目前涌水量, m3/d；P0实际生产能力, t/d；Q预计涌水量，m3/d；P扩大生产能力,t/d。根据储量核实报告2号煤层生产能力达到120万t/a其矿井涌水量20003120 m3/d；表3-2-32号煤层顶板主要岩石力学强度统计表 岩石抗压强度（平均）MPa抗拉强度（平均）MPa抗剪强度（平均）MPa泥岩41.940.143.8粉砂岩31.11.913.7中砂岩78.95.614.212.815.510号煤层的顶板为石灰岩，厚度4.10-7.36m，平均5.93m 。2007年补充勘探时采10号煤层岩样进行化验（详见表3-2-4），

60、10号煤层顶板为半坚硬类岩石，裂隙节理发育，抗剪强度小易断裂，较好管理。底板为软弱岩石。表3-2-4 10号煤层顶底板岩石力学试验成果表编号岩 性采样位置抗压强度（Mpa）坑剪断强度抗剪变异范围平均变异范围平均内摩擦角凝聚力系数补310号煤顶板石灰岩船窝煤炭44.040.043.242.42.01.92.12.035266.2补310号煤底板泥岩船窝煤炭18.018.018.418.10.60.70.70.731403.9本井田岩石力学试验仅为2007年补充勘探时的一组顶底板试验数据，工程地质勘查程度仅到普查阶段。综上所述，矿区的工程地质条件总体中等。表3-2-5 10号煤层瓦斯样分析结果一览