南阳坡煤矿万吨矿井初步设计方案-说明书

太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书毕业生姓名:赵子波专业：采矿工程学号：110431003指导教师蔡永乐所属系(部):采矿工程系二〇一三年六月太原理工大学阳泉学院毕业设计评阅书题目：南阳坡煤矿1８０万吨矿井初步设计＿＿___＿_＿＿_＿__＿__＿_＿__＿_＿_＿＿__＿__＿＿＿__＿__＿__＿__＿__＿采矿工程系采矿工程专业姓名赵子波设计时间：２０１３年月日～２01３年月日＿____＿＿_＿__＿＿___＿＿＿＿＿_＿_______＿＿＿_______＿__＿＿__＿＿_评阅意见：成绩：__＿＿_____＿__＿__＿_＿___________＿__＿＿__＿＿__＿＿__＿＿____指导教师：_____＿＿（签字)职务:＿_＿____２０1３年月日太原理工大学阳泉学院毕业设计答辩记录卡采矿工程系采矿工程专业姓名赵子波答辩内容问题摘要评议情况记录员:（签名)成绩评定指导教师评定成绩答辩组评定成绩综合成绩注：评定成绩为１00分制,指导教师为30％，答辩组为70％。专业答辩组组长:（签名）20１3年月日前言毕业设计是采矿工程专业最后一个教学环节，其目的是使本专业学生运用大学阶段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计,就本专业范围的某一课题进行较深入的研究。以培养和提高学生分析和解决实际问题的能力，是学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个采矿工程工程技术人员的基本训练.此次毕业设计是根据国家煤炭建设的有关方针、政策，结合设计矿井的实际情况，遵照采矿专业毕业设计大纲的要求,在收集、整理、查阅大量资料的前提下，运用自己所学的专业知识独立完成设计的。通过本次设计,我看到了许多以往自己欠缺的地方,提高了综合能力，知识水平有了一定的提高，由于本人水平有限，错误难免，恳请各位老师指正.本次设计的指导老师为蔡永乐老师，同时还得到了姜有、侯千亮、王旭宏、孟瑞泉等老师的悉心指导，他们在许多方面给予了宝贵意见，为了帮助我们顺利、正确地完成毕业设计,经常加班加点,牺牲了大量的工作时间和业余时间，在此表示衷心的感谢和深深的敬意！由于本人水平有限，设计中难免存在错误和不足，恳请各位老师不吝指正.学生：赵子波２0１3年6月目录TOC\o＂1-3"＼h\ｚ\ｕＨYPＥRLIＮＫ第一章井田概述和井田地质特征 PAGEＲＥＦ＿Tｏc3５８916０8０\h３HYPERＬINK\ｌ"＿Toc35８91６０8１"第一节矿区概述ﻩPAGＥＲEＦ_Ｔｏc358916０81\h３HYPＥRLINＫ\l”_Ｔoｃ３5８91６0８2”第二节井田地质特征ﻩPＡGEＲEF＿Tｏc358９1６０82\h4ＨYPERＬIＮK＼ｌ＂_Toc35891608３"第三节煤层埋藏特征 PＡＧEREＦ＿Toｃ3５89１6083＼h9HYＰＥＲLＩNＫ\l"＿Ｔｏｃ３5８91６08４"第二章井田境界与储量 PAGＥREF＿Ｔoc3５８91６0８4＼h17HＹPERLIＮK＼l”＿Ｔoｃ３5891６085”第一节井田境界ﻩＰAGERＥF＿Toc3589160８5\ｈ１７HYＰEＲＬＩＮＫ第一节矿井工作制度ﻩＰAGＥＲＥF_Toc358916089\h20HYPEＲＬINK\ｌ＂_Tｏｃ3５8９１６0９0＂第二节矿井生产能力及服务年限ﻩＰＡＧＥRＥF_Ｔｏc35８9１6090\h20HＹＰERLＩＮＫ第四章井田开拓ﻩＰAGＥREF＿Tｏc3５89１6091＼h21HYPERＬＩＮＫ\ｌ"＿Tｏc358９1６092"第一节井田开拓方式的确定ﻩＰAGERＥF_Toc3５８９1609２\ｈ21HＹPEＲLINK＼l"_Ｔoｃ3５8916０93＂第二节达到设计生产能力时工作面的配备ﻩPAGEREＦ＿Toc３58916０9３＼h2４HYＰEＲLINＫ＼l"＿Toｃ３58916０94＂第五章矿井基本巷道及建井计划 PＡGEＲEF_Toc358９１60９4\h２５HYＰEＲLＩNＫ\l”＿Toc35８９１６0９５”第一节井筒、石门与大巷ﻩPＡＧEＲEF_Ｔoｃ35８９１6095\h25HＹPＥＲLIＮK＼l”_Toc３5８91６096"第二节井底车场ﻩPＡＧEREF＿Tｏc3589160９6\h２6HＹPEＲLＩＮK\l”_Toc35８９16097＂第三节建井工作计划 PAGＥRＥＦ_Ｔoc35891６09７\h27HＹＰERLＩNK＼l＂_Toc358916０98"第六章采煤方法ﻩPＡGEＲEＦ＿Toc358９1609８\ｈ2９HYＰＥRLINK\ｌ＂_Toｃ３589160９9＂第一节采煤方法的选择 ＰAＧEＲEF_Tｏｃ3５8９16０99\ｈ２９HＹＰERLIＮＫ＼l"_Ｔoc3５89161００”第二节确定采(盘）区巷道布置和要素ﻩPＡＧＥＲＥF＿Toc３５８9161００\ｈ31HYＰERLIＮK第三节回采工艺及劳动组织ﻩPAＧEＲEF＿Toc３5891６10１\h３3ＨＹPEＲLＩNK\l”_Toｃ358９16102”第四节采(盘）区的准备与工作面接替ﻩＰAGEREＦ_Ｔoc35891６102\ｈ35HYＰERLINＫ＼ｌ＂＿Toｃ３58９1６103"第七章井下运输ﻩPＡGERＥＦ＿Toc３589１６103＼h３8HYＰEＲLＩNK\l”_Ｔoｃ3５８９１6104＂第一节运输系统和运输方式的确定ﻩPＡGERＥF_Ｔoｃ358９１610４\h3８ＨYPERLINK第二节排水设备ﻩPＡGEＲＥＦ_Toｃ358９16108\h４5HＹPEＲＬINK\l”_Toc35８916109”第三节压风设备 ３589161０９\ｈ4６HYＰERLIＮK\ｌ＂＿Toc35８9１６110＂第九章矿井通风与安全ﻩPAGEＲEF_Tｏｃ3589161１0＼ｈ47ＨYPＥRLINK第三节计算负压及等积孔 ＰAGEＲＥＦ_Ｔoｃ3５89１６１13\h５０HYPERＬIＮＫ＼ｌ”＿Toc３58９1６11４”第四节通风机的选型ﻩPＡGＥRＥF_Toc358916１14\ｈ5１HYPERLＩＮK＼l"＿Tｏc358９1６115"第五节安全生产技术措施ﻩPAGEREＦ_Ｔoc3５891611５＼h52HYPＥRLINＫ\ｌ"＿Tｏｃ３589１６116＂第十章经济部分ﻩPAGERＥF_Tｏc358916116＼h5９ＨYPEＲＬINK\ｌ"_Ｔoc358９16117”第一节矿井设计概算ﻩPＡＧＥRＥF＿Toc３５89１6１1７\h59HYPEＲＬINK＼ｌ”_Ｔoc３58916１１8”第二节劳动定员和劳动生产率ﻩPAGEREＦ_Ｔｏｃ3５89161１８\h６１HＹPEＲLINK第四节矿井建设评价及存在问题ﻩPAGＥＲEF_Toc358９16120\ｈ６3HYPEＲLIＮＫ\l”_Toｃ３589１6121＂参考文献ﻩPAGEＲEＦ＿Toc3589１6121＼h65HYPEＲLＩNK\l＂_Ｔｏc358916122＂致谢ﻩPAGＥREF_Toc3５8９161２２\h6６PAGE1摘要本次设计为山阴县南阳坡煤矿接替井的设计,设计开采３、4号煤层，其中3号煤层又分为3—１、3－2号两层,4号煤层分为4上、4下号两层。设计图纸共七张，说明书共十章.根据采矿工程的需要和特点,重点设计为第四、六、九章，其他如井底车场、井下运输及提升设备仅做一般的选型计算。南阳坡煤矿接替井位于山阴县西北部马营乡山峡村北侧，井田东与芍药沟煤矿相邻，西南与安平联营煤矿接壤，北与左云县长春矿毗邻。井田南北最宽32０0ｍ，东西最长５６40m，面积为11．518２km2。井田靠近偏（岭）-马（营）公路，距马（营）—岱（岳)公路约2．5ｋｍ,与大运公路相连；距北同蒲北固庄车站约17ｋm;距山阴车站约25km,与北同蒲铁路相连,交通极为方便.矿井设计生产能力18００kt／a，服务年限61.3ａ，采用一次设计，一次建成投产的移交方式。设计采用斜井开拓方式,初期布置主、副斜井、回风立井三个井筒。主斜井采用带宽1000ｍｍ的胶带担负全矿的主提升任务，作为进风井兼安全出口，副斜井装备单钩串车担负辅助运输任务兼做回风井和安全出口。各煤层后期开采时再开掘一个回风立井作为后期回风井。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,利于实现集中管理与控制。井下辅助运输采用连续运输车牵引矿车完成.工作面回采工艺采用后退式、一次采全高综合机械化采煤法，采用“三八制”作业制度。工作面的设备有双端可调双滚筒采煤机、液压支架、可弯曲刮板运输机、破碎机、转载机等.顶板管理采用液压支架支护，采空区采用全部跨落法管理顶板。矿井以一个生产采区、一个综采工作面、两个综掘工作面来保证矿井设计生产能力和正常生产接替。项目完成时井巷工程量8３１5m，其中岩巷１３２3m，煤巷699２ｍ,矿井建设总工期为20.9个月。关键词：低瓦斯矿井斜井开拓一次采全高抽出式通风方式AbsｔrａｃtTｈisisｄｅsiｇneｄtｏｔakewｅｌｌｏｆcoalmｉｎeinsｈaｎyinnａnｙangslｏpｅ,minｉｎgｄesｉgn３、4ｃoaｌｓeａm,ｔｈｅ３cｏａlsｅaｍisdiｖｉｄeｄinｔo３－1，3—2，twolayeｒ,4coaｌsｅａｍｉsdｉｖｉｄｅｄｉntｏtwoｌayｅｒｓ.4Chａptｅrsｅvｅｎｄｅsｉgｎdrawingｓ，specｉfｉｃatｉons,atotalｏｆten.Aｃcｏrdingｔoｔｈenｅeｄｓoｆminiｎgenginｅeｒingandtｈecharacｔeristics，thekeydesignｆｏrfoｕrｔｈ,siｘ，nineｃhapters,otｈeｒｓｕchasbｏｔｔoｍanｄｕndeｒgroundｔransporｔandlifｔｉngeqｕiｐmeｎtcanｏｎlydothｅgeｎｅｒａlｔｙｐeｓｅｌeｃｔｉonｃalｃuｌａtiｏｎ.ＮanyａnｇcoaltorepｌaceＷｅｌlｓtｏｗnｓhｉｐｉslｏcａtedｉntｈeｎｏrｔhｗestinｓhanyinMaＹiｎggｏrｇevillａgeｎorｔh,ｗｅｌlｔｉandｏｎgａｎdｐaeoｎｉfloringｒｏｏｖeadｊacentｃoal，souｔhｗesｔｂｏrｄerｗithanｐｉｎｇasｓｏcｉateｄcｏaｌmine,noｒthａdｊａｃｅnｔtｏcｈaｎgｃｈunｏpeｒａtiｏnoｒｅ。Miｎｉngｆieｌｄ，noｒthaｎdsoｕth３200mwｉdｅ,ｍｏstthinｇsｕpto5640m,covｅrsａnａｒeaof11。518２ｋm2.Fieｌｄnearｔhｅｐａｒｔial（ｒidge）-ｈorｓｅ(camp)hｉｇｈway，ａwaｙfｒｏmtｈeｈoｒse（caｍp）—ａdａi(yｕｅ）roadaｂouｔ2。５km,iscｏnnｅctedwithtｈeuniverｓiaｄｅhｉghｗａy;Ａbouｔfromnorthwiｔhpusolidzhuaｎgrａilwａystａtｉｏn17ｋｍ；Aｂout２5kmawayfromｕbacstatｉoｎ,cｏnneｃｔｅdｔｏthｅnｏｒthwithｐｕraｉｌｗａy，tｈetrafficｉsverycoｎｖｅｎiｅnｔ。Miｎeｄesｉｇnpｒｏdｕctioncapaciｔyof18０0kt/a,6１。３ａ,ｌｅnｇthofｓｅｒviｃewｉｔhａｄeｓiｇn,ｈandoｖｅｒacompｌｅｔｅdandputinｔoｏperａtｉoｎ．ＥarlydesｉｇｎUSＥSpｉoneeriｎgwaｙofｉnｃlｉnｅｄweｌｌofｔhearrangｅmenｔofmaiｎ,aｕxilｉarysｌope，ｒeｔurnairshａｆtthｒｅeshafｔ。Bａndwiｄtｈｉsuseｄiｎthｅmａinｉncｌinedshａftof１000mｍｔapeｆｏrmｉnｅralsheｅrｓofmａiｎtａsｋs，aswｅlｌｉntothewindanｄaseｃuriｔyｅxｉt，vｉｃｅinｃlinｅdｗelｌeｑuｉｐpｅｄsｉｎｇlｅhｏoklｉｎeofcarsfｏｒａｕxiliaｒyｔrａnspoｒtatｉoｎtaskaｎｄdorｅturｎaiｒshaftanｄaｓecｕｒｉtyexit.Lateeacｈｓｅammｉningｔodigaｒeｔurnairshａfｔasalatｅｒetｕrｎａiｒｓhaｆt.Downｈoｌｅalleysbｅltconveyｏrｉｓuseｄintｈemainｔranｓpｏrｔ，whichcanｒealizeｃｏｎtiｎuｏuｓtｒaｎsportｆrｏｍｔhｅｗorkｉnｇfａcetoｔｈｅgｒｏunｄｔａｐｅadｒａgon,empｌｏyingleｓs，highｅｆficiency,ｌｏwｆaｉｌｕｒeraｔe，ｇoodｓeｃuｒity，ｔｏaｃhiｅvｅｃｅnｔralizedｍａnagemeｎtaｎdcoｎtｒol．Undｅｒgrｏunｄauxｉliaｒｙｔransportaｔiｏnadoptscｏntinｕouscａｒrｉerdraｗｉｎｇｈaｒveｓtｅrs。Ｗｏrｋinｇfaceexｔractｉonpｒocｅssusingｂａck,aｆｕllhｉghｃomｐrehenｓivｅmeｃhａnｉｚedcoalｍｉnｉnｇｍetｈｏｄ,ｕsing”38＂oｐeratｉｏnｓｙｓtem.Adｊustableworkｉnｇfａceeｑuipｍenthaｓａdｏublesｉｄｅdｏublｅdruｍｓheaｒer，ｈｙｄｒaｕliｃsupport，fｌeｘiｂlｅｓcraｐercoｎveyｏｒ，cｒｕsｈer，ｒeprｉntｍaｃhｉｎe，ｅｔc.Hｙdrauliｃｓｕｐpoｒtbarsupportingroofmanaｇｅｍent,roｏｆmａnaｇementａcｒoｓsaｌlｆallmeｔhoｄ．Miｎeproductｉonｉnaminｉｎｇaｒea,afuｌlymeｃhａnizeｄcｏａlｆace,twｏｃomprｅhｅｎｓivｅtunｎeｌinｇwｏrｋingfaｃetomaintaiｎtheｎormalｐroductionofｍiｎeｄesignｐrｏduｃｔｉonｃａpaciｔyａndtoｓucｃｅeｄ．Ｐｒoｊｅctcoｍpleｔioｎtｈｅｑuaｎtitiesｏfmｉne８315m，iｎcluｄingrocｋ，１3２３m，6９9２mｉncoalroａdwａy，mｉｎeconstructｉontoｔalduraｔionwａs2０.9ｍonｔhｓ．Kｅｙwords:LｏwｇａsmｉｎeＩnclinedｔｏdｅvelopAminｉｎgoverａｌlheｉｇhtDrawer-typeventiｌaｔionmoｄe太原理工大学阳泉学院——毕业设计说明书PAGE3第一章井田概述和井田地质特征第一节矿区概述一、矿区地理位置及交通条件南阳坡煤矿接替井位于山阴县西北部马营乡山峡村北侧，地理坐标为:东经112°43′5８″—112°４５′03″，北纬39°44′16″—3９°4４′４８″。井田靠近偏(岭）—马（营）公路,距马(营)—岱（岳）公路约2.5ｋm，与大运公路相连；距北同蒲北固庄车站约17ｋm;距山阴车站约２5km，与北同蒲铁路相连,交通极为方便。井田交通位置图如下:二、矿区工农业生产建设概况本区以农业为主，主要农作物有谷子、攸麦、豆类及油料等.近年来工矿企业发展较快，主要为煤矿、化肥、建材、机械加工及制造业，其中煤矿为该区重要的支柱行业.三、矿区电力供应基本情况矿井供电采用双回路供电方式,主电源引自元宝湾变电站，距离本矿4ｋm；备用电源引自玉井变电站，距离本矿15km。本矿已与两变电站达成协议，两变电所容量均可以满足本矿生产用电量的要求。四、矿区水文简况本区目前没有永久性水源,但据山峡村北１001号涌水孔的涌水量资料分析，孔深１０8.7０—1１5.20m（P1x)，涌水量为０.３2Ｌ/s，孔深186。00—2１0.９0m（C3t），涌水量为0。6L／s。太原组含水量较丰富,而且水质也较好,开采太原组的砂岩裂隙水,可作为供水水源.奥陶系中统岩溶水水量丰富，但该含水层取水困难.如选择适当的成井方法，解决取水设备,可以作为本区永久性水源勘探对象。五、矿区地形及气象本井田位于洪涛山脉的西侧，属梁峁状黄土丘陵地带。为缓坡丘陵，是黄土覆盖在波状起伏的丘陵古地形上而成。区内地形相差不大,东北高，西南低。区内最高点为１650m，最低点为1495ｍ,最大相对高差15５m。本区没有较大河流,沟谷多为干沟,暴雨过后,形成急流。本区外围有两条季节河。l、马营河，由东向西自偏岭经本井田东南侧,流经马营村至右玉县境内流入源子河。常年无水,雨季有急流.2、大西沟，为左云县大南河的源头支沟。由本井田西侧山峡村周围冲沟中的泉水汇集为小溪。常年有水，由南向北流入大南河。本区气候属大陆性干燥气候,为雁北高寒地带,气候寒冷干燥。11、12月及次年ｌ、2、3月份月平均气温为－１5℃—２。６℃，5、6、7、8、９月份气温为14.３℃—1９．0℃,4、１0月份气温为4．7℃-5．8℃，极端最高气温可达到36℃(19６１.6.１1）,极端最低气温达-4０.4℃(19７1．１．2１)，日温差可达2０℃。平均降水量11、1２及次年l、2、3月份为１.7—8.5mｍ，最高年降水量６62.0mm(１959），最低降水量为１９3．３ｍm（19６5)。年平均相对湿度约为60％，７—9月份较为潮湿,月平均相对湿度为６０—7５％，3—5月份最为干燥，为４5％左右.无霜冻期为10３—1０５天,最大冻土厚度为1.61m。冬春多刮西北风,最大风速可达到１７m／ｓ。第二节井田地质特征一、井田位置及勘探程度１、井田位置南阳坡煤矿接替井位于山阴县西北部马营乡山峡村北侧,地理坐标为：东经１12°43′５８″—1１２°45′0３″,北纬39°44′16″—３9°４4′４8″。井田东与芍药沟煤矿相邻，西南与安平联营煤矿接壤，北与左云县长春矿毗邻。井田南北最宽3200m，东西最长56４０ｍ，面积为１1.51８2km2。2、勘探程度《山西省山阴县南阳坡煤矿接替井井田勘探地质报告》由山西省煤炭地质公司于20０6年8月编制完成，2006年１1月27日山西省煤炭工业局以晋煤规发[20０6］85７号文审查批准.地质报告基本查明了井田内的地层、构造及煤层的可采情况，对可采煤层的煤质特征进行评述，并且初步分析了井田水文地质、煤层顶底板岩性和煤层顶底板力学性质等开采技术条件。二、煤系地层主要地质构造(一）地层本区黄土广布,仅在沟谷中有零星的基岩出露。据邻区钻孔揭露情况，由老至新叙述如下：１、奥陶系中统（O2)据《左云南普详查勘探区地质资料》的3个岩溶孔揭露,奥陶系中统为上马家沟组和下马家沟组.下马家沟组（O２ｘ）：厚度为10０．31-12７.２３m.岩性为厚层状灰色至深灰色石灰岩，浅灰色至灰色白云质石灰岩，夹少许泥质灰岩.上马家沟组（O2s）：厚度为２2.0-60．４ｍ.岩性为厚层状灰色、浅灰色石灰岩、白云质石灰岩夹少量泥灰岩，底部有一层厚约２ｍ左右的灰黄色角砾状石灰岩。2、石炭系中统本溪组(C2b)底部为山西式铁矿，即铁铝层，与下伏地层呈平行不整合接触。岩性为深灰色泥岩、砂质泥岩夹数层浅灰色中砂岩及ｌ—２层灰色石灰岩。厚度为3２。0—39．0ｍ，平均34.0m。3、石炭系上统太原组（C3t)底界为K2中砂岩,与下伏地层呈整合接触，为本区主要含煤层段之一。岩性为浅灰色中粗砂岩、深灰色至黑色泥岩、砂质泥岩及煤层，下部夹有一层不稳定的薄层泥灰岩。厚度为71．３0—11８。13ｍ,平均为92。71ｍ。4、二叠系下统山西组（P1s）底界为K３中、粗砂岩，与下伏地层呈整合接触，为本区含煤层段之一。岩性为深灰色砂质泥岩、泥岩、浅灰色中、粗砂岩及煤层组成。厚度为３8．28—58．９0m，平均５3.３2m。5、二叠系下统下石盒子组（Ｐ1x）底界为K4中粗砂岩,与下伏地层呈整合接触。K４砂岩厚度可达10余米，为长石石英砂岩，泥质胶结，风化后呈灰黄色，为疏散状。下部为灰绿色砂质泥岩夹薄层状中、细砂岩,厚度约30-４0m；上部为灰绿色砂质泥岩夹有紫斑状铝质泥岩数层,风化后紫色增多，厚度３0—40ｍ。本组地层厚度为７1．７0—83.80m,平均为76。9０m左右.６、二叠系上统上石盒子组（Ｐ2ｓ）底界为中、粗砂岩（K6),与下伏地层呈整合接触。岩性为紫红色砂质泥岩夹黄绿色或暗紫色中粗砂岩.本井田出露厚度约６3.2m。7、第四系中、上更新统（Q2+3)下部为浅红色亚粘土、亚砂土夹钙质结核（离石组Q21)，上部为土黄色亚砂土(马兰组Ｑ3ｍ),广布于丘陵之顶及斜坡之上，厚０—1６m.8、全新统（Ｑ4)为冲积层,由砂、卵石及次生黄土组成，分布于井田北部大沟及马营河两岸,厚度０—20m。（二）地质构造1、区域构造大同煤田位于天山—阴山纬向构造带和新华夏系的复合部位，北部天镇东西向构造带与南部洪涛山背斜（北北东向，新华夏系）控制着大同煤田的南北边界。大同煤田总体上为一个北-北东向的向斜,在此背景上发育有次级北西—西向的断裂和褶曲。本井田位于大同煤田西南部.2、井田构造本区位于洪涛山背斜的西翼,为一个走向北东向、北西倾斜的单斜构造,倾角２°-４°,并伴有次级波浪状起伏.除此以外,区内未发现有其它构造。综上所述，井田内构造简单,属Ⅰ类.三、水文地质条件井田大面积为新生界地层覆盖,仅在沟谷中有上石盒子组(P2s）地层出露,山西组及其以下地层均埋藏于侵蚀基准面以下。地表水及地下水水量很小，水文地质条件简单.（一）地表水本区东南侧的马营河由东向西从井田外围流过,区内有三条干涸的冲沟，仅在暴雨时形成急流，排泄积水。冲沟距含煤地层在10０m以上,一般情况下,即使是洪水季节对矿井开采也不会带来威胁。雨季在冲沟两侧可出现泉水，为下降泉,多集中在北部山村附近,流量均很小,出水层位为上石盒子组（P2s)中的中粗砂岩。山峡村和庄窝村都有水井,据访问水量逐年减少.山峡村水井为上石盒子组(P2ｓ）下部砂岩涌出,井深为1．３m，涌水量为０。0５Ｌ／s。(二）含水层1、奥陶系中统石灰岩岩溶含水层组该含水层组埋藏深,本区没有出露.左云南普详查勘探区有三个岩溶孔揭露,上下马家沟组厚168.17ｍ。下马家沟组厚度为100。31—12７．２3m,为灰色、青灰色、深灰色厚层状石灰岩和浅灰色、灰黄色白云质石灰岩夹少许泥灰岩。含有2个富水带,厚7—１0m，在富水带内岩溶、孔洞裂隙发育，两富水带之间间距30—80ｍ,由于没有进行抽水试验，涌水量不详。水位标高左云县树儿里附近的609号孔为1200.５７m，右玉县元堡子村附近的201号孔为１199。００m,据1957年《大同中部煤田概查报告书》资料,鹅毛口3６号孔涌水量为０.７L／s，227号孔裂隙少，涌水量为0。08L／ｓ。由此可见,奥陶系中统岩溶水的富水性与岩溶、裂隙发育程度密切相关.上马家沟组厚2２—60ｍ，岩性为灰白色石灰岩、白云质灰岩夹少量泥灰岩。本组小溶洞、溶孔裂隙发育，富水性好，但不稳定。2、石炭系上统太原组砂岩裂隙含水层组本含水层主要为6号煤层顶板粗砂岩，厚１0余米,为直接充水含水层。据左云南普详查勘探区６09号孔抽水试验，水位标高为1３１７.13ｍ,单位涌水量为0.0０4７L/ｓ．ｍ，渗透系数为0.0３61m／d。距本区较近的1０01号孔(山峡村北约1。5kｍ)为涌水孔，该孔孔口标高为１4９8．19ｍ，钻至该层段孔口涌水量由０。32L/ｓ增至0.60L／s,净增０.28Ｌ／s.水质类型为HＣO3CL—Na型,矿化度为５00mｇ/L，硬度为276。6８mg/L。３、二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层组本含水层主要为底部K3砂岩，为中粗砂岩夹不稳定砂质泥岩.分布稳定，该砂岩带厚度可达1３．0m，为4号煤层的直接充水含水层。在邻区安平煤矿主斜井掘进揭露该砂岩层有泉水涌出，涌水量为4．５m３／ｄ，泉水标高为1508．57m.水质类型为HCＯ3—Cａ。Ｍg型,矿化度为２6２mg/L，总硬度为1９９。８8mg/L.4、二叠系下统下石盒子组砂岩裂隙含水层组本含水层组有2层砂岩层段,即:一、底部Ｋ4砂岩,为粗砂岩，底部为砾岩，泥质胶岩，厚约十余米.二、中部含砾粗砂岩层段（Ｋ５）,厚25ｍ。据10０１号孔揭露，该孔钻至该层孔口涌水量由０。22Ｌ/s增至0。32L/s，净增０.10L/s。水质类型为HＣＯ3—Ｃa.Ｍｇ型，矿化度为356mｇ／L,总硬度为210.４5mg/Ｌ。5、二叠系上统上石盒子组砂岩裂隙含水层组本含水层组也有两层砂岩带，即：一、底部为Ｋ6砂岩,为含砾粗砂岩,厚度为４.5m。二、中部含砾中粗砂岩带，厚度为25ｍ,本区西北部山峡村附近有泉水溢出，涌水量为0。０５L/s.向北左云县降家村一带有大量的泉水出露,涌水量较大,约为0。4５Ｌ／s。水质类型为ＨCO３—Ｃa.Ｍg型,矿化度为２00—３０0ｍｇ/L，总硬度为178。5—21４.２ｍg/L。６、第四系砂砾孔隙含水层本含水层主要为马营河两侧砂砾石层,呈窄条带分布，厚度为2—5ｍ,富水性很小。(三)隔水层１、本溪组和太原组底部隔水层本层主要由泥岩、铝质泥岩、砂质泥岩和煤层组成。系奥陶系中统岩溶水与石炭系上统太原组砂岩裂隙水间的隔水层，局部地段夹有薄层石灰岩和砂岩，厚４0—５0m，岩石致密，分布稳定,隔水性良好。2、石炭系和二叠系砂岩裂隙含水层间的隔水层该隔水层为泥岩、含铝质泥岩、砂质泥岩和煤层组成。夹在各层砂岩裂隙含水层之间构成平行复合结构，厚度为数米至数十米，起层间隔水层作用。煤层采空后，因顶板裂隙发育，其隔水性变差，各含水层及其与地表水之间可相互沟通。（四)断层、老窑的水文地质条件本井田内未发现有古窑分布.据以往勘探资料,区内亦无断层分布，但邻近矿井开采中揭露有小断层，且具导水性,如安平煤矿F1断层面有两处突水点.（五）充水条件分析及矿井充水类型1、本区４号可采煤层的老顶为厚层状中粗砂岩，直接充水含水层为裂隙含水层类。据邻近矿井开采资料,含水量很小，涌水量为60L/ｓ，水文地质条件简单,据井下穿水点观测,由煤层顶板直溢出,进水方式为直接充水型.2、周边矿井开采后形成的采空区内会有大量的积水，这些积水会沿岩层裂(孔）隙充入本矿井,是将来井下充水的主要因素之一.矿井充水类型为水文地质条件简单的裂、孔隙水直接充水型矿井.(六）下伏奥陶系中统岩溶水突水条件分析据鹅毛口资料分析，奥陶系中统岩溶水可能是比较丰富的,但埋藏较深,推断本区水位标高约为122０m，而最低可采煤层(4下号)底板最低标高为１330m，后者高于前者约11０余米。所以奥陶系中统岩溶水对矿井开采不会造成较大的威胁。(七）矿井涌水量本区及其周边均没有系统的抽水试验资料，预算矿井涌水量的各类参数无法确定，只能根据邻近安平煤矿目前矿井实际原煤产量的排水资料，采用含水系数法预以推算.计算公式：Ｑ＝P·Kp式中：Q—矿井未来涌水量,m3/hP-原煤产量，ｔ/hKｐ-含水系数(m3/ｔ·h)安平煤矿现采4号煤层，实际年产量为30×1０4t/a，日排水量为310m3／d。本矿井的设计生产能为１８0×１０4t／ａ，则日涌水量为：Ｑ=180×31０/3０=1860m3/d＝77．5ｍ3／ｈ上述计算适用于煤产量起主要作用的矿井.本区直接充水含水层富水性弱。根据其它矿井资料,矿井初期涌水量较大，随着开采时间的延长,而逐渐减小.含水系数也随着年产量的提高而减小。（八）供水水源本区目前没有永久性水源，但据山峡村北1０0１号涌水孔的涌水量资料分析,孔深108．7０—１1５.20m(P1ｘ）,涌水量为０.３２Ｌ／ｓ，孔深186.00-210。9０ｍ（C3t），涌水量为0.6L/s，太原组含水量较丰富，而且水质也好，开采太原组的砂岩裂隙水，也可作为供水水源。奥陶系中统岩溶水水量丰富，但该含水层取水困难.如选择适当的成井方法，解决取水设备，可以作为本区永久性水源勘探对象。第三节煤层埋藏特征一﹑煤层赋存特征井田东与芍药沟煤矿相邻，西南与安平联营煤矿接壤，北与左云县长春矿毗连。井田南北最宽32０0ｍ,东西长５640m，面积为1１。５18２kｍ2。区内地形相差不大，东北高，西南低，区内最高点为1650m,最低点为1495m,最大相对高差155m。本区位于洪涛山背斜的西翼，为一个走向北东向、北西倾斜的单斜构造，倾角2°—4°，并伴有次级波浪状起伏。二﹑煤层本区含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组,共含煤11层,分别为两层薄煤层及3－１、３-２、4上、4下、6、9上、9下、10、１1号.山西组厚约53．32m,含煤4层，编号为3-１、3—2号，其中另有两层不稳定的不可采薄煤层；３－1、3-２号煤为稳定—较稳定可采煤层,山西组煤层总厚５。53m，含煤系数为10.37%.太原组厚约９2.7１m，含煤７层,编号为4上、4下、6、9上、9下、10、１l号，其中6、9上、9下、１０、11号为不可采煤层，4上、４下号煤为稳定可采煤层，太原组煤层总厚平均为7。9１m,含煤系数为8.53％。本区主要可采煤层为３-１、3－2、4上、4下号.各煤层厚度、结构及煤层间距见表1—３-1。现按地层顺序自上而下叙述如下：1、山西组本组含可采煤层为3-１、３－2号。（１）3—１号煤层该煤层最大埋深１80m,最小埋深105ｍ,平均埋深1４2m。煤层为全区较稳定大部可采煤层，厚度变化大，为中厚煤层，厚度１．64—３．２2m，平均厚2.６4m.ＪＫl号孔最薄(1。64m),５11号孔最厚（3。２2ｍ),厚度变化为井田中部厚、东西两边变薄,煤层结构复杂,含夹矸0—5层。顶板为泥岩、砂质泥岩或细砂岩,底板为泥岩、砂质泥岩。（2)3－２号煤层该煤层全区稳定可采，上距3-1号煤层８.９6—15。１６ｍ,平均1１.64m,煤层厚度变化不大，为中厚煤层，煤层厚度一般为１.40—4．２0m，平均２．99m.JK2号孔最薄(2．０５m）,补２号孔最厚（４．2m),厚度变化不明显，煤层结构复杂，含夹矸0-4层。顶板为砂岩或砂质泥岩、泥岩,底板为泥岩、砂质泥岩或细砂岩。２、太原组本组可采煤层为4上、4下号。（１)４上号煤该煤层全区稳定可采,上距３-2号煤层８．３1-30.６0m,平均２3。7５m,煤层厚度变化不大,为中厚—厚煤层，厚度１。66-９。3０m，平均５.35m。100１号孔最薄(1．6６m）,S2号孔最厚（9.３0ｍ由西北至东南呈逐渐变厚的趋势），含夹矸0—5层,结构复杂。顶板为砂岩或泥岩,底板为砂岩、砂质泥岩或细砂岩。（2）4下号煤该煤层全区稳定可采，上距４上号煤层0—４．４5m，平均2。73m.在ＪKｌ与S2号孔一带与４上号煤层合并，厚度2．25—３。18ｍ,平均２。５６ｍ。补2号孔最薄(2。２5m)，JK2号孔最厚（3．18ｍ),含夹矸0－2层，结构简单。顶板为泥岩、砂质泥岩或细砂岩,底板为砂质泥岩或中砂岩。煤层特征见表1-３-1。三、其他开采技术条件（一）顶、底板条件井田内各可采煤层顶板条件类型根据钻孔揭露，叙述如下：3—1号煤层的老顶为中粗砂岩或细砂岩，厚度为3。３-5.93m，顶板类型属IＩI类。3－2号煤层的直接顶板为砂岩、砂质泥岩夹薄煤层.顶板类型属I类，来压较稳定,随煤层回柱垮落,基本填满采空区。4上号煤层顶板为中、细粒砂岩老顶，有时直接顶为泥岩，砂岩厚2．2２—4．０5m,致密坚硬，顶板冒落性属中等，为ＩI类顶板。4下号煤层顶板为泥岩、砂质泥岩、厚度约3．００m左右。表1—3-１煤层埋藏特征表地层煤层厚度（m）间距(m）夹矸稳定性可采性顶底板岩性最小～最大平均最小~最大平均顶板底板山西组３－１1.６4~３.2２2.648。9６～1５.１6１１．648．31～３０。60２３。７50～４.452.73０-５较稳定大部可采泥岩砂质泥岩细砂岩泥岩砂质泥岩３-21．4０~4.2０２。９90-4稳定全区可采砂岩砂质泥岩砂岩砂岩砂质泥岩细砂岩太原组4上1。6６～9。305.350-5稳定全区可采砂岩泥岩砂岩砂质泥岩细砂岩4下2。2５～3。１８2.560－２稳定全区可采泥岩砂质泥岩泥岩砂质泥岩(二)顶底板物理力学试验本项勘查工作在补2号孔对3－2号、４上号煤层顶板进行了岩石物理力学试验,试验结果见下表１-３－２。表1－3-２岩石力学试验结果汇总表顶、底板岩石名称力学性质试验抗压强度（MPa）抗拉强度（MPa)抗剪强度（ＭＰa）3—２号顶板中砂岩２５。1~42.936。1１.3７~２．２7１.942。９7～4.００３．414上号顶板含砾中砂岩1７.２～３1．７２4.70。78～１。22０．96２。2７～2。4２2．３4由上表可知：3-2号顶板为软质—硬质，不坚固-中等坚固类岩石,4上号顶板为软质—硬质，不坚固—中等坚固类岩石。(三)瓦斯本矿煤层没有揭露，缺乏瓦斯资料。根据山西省安全生产监督管理局晋安监煤字（２０05）９号文件,本矿瓦斯涌出量参考临近芍药沟矿瓦斯监测资料，等矿井生产后,尽快鉴定瓦斯等级。芍药沟矿瓦斯绝对涌出量为1.10m３/min,相对涌出量3。52m3／t，ＣO２绝对涌出量为2。36ｍ3/min，相对涌出量７.５5ｍ3/ｔ，属于低瓦斯矿井。(四）煤尘爆炸性根据山西省煤炭工业局综合测试中心对本矿各煤层煤尘爆炸性检验结果,各煤层均有爆炸性。(五)煤的自燃发火性根据山西省煤炭工业局综合测试中心对本矿各煤层自燃性检验结果，各煤层属于自燃煤层。具体见表１-3-3。表１-3-3煤层自燃性汇总表煤层吸氧量（cm3/g)自燃倾向性等级自燃倾向性3—１0。5149ＩI自燃3—２0．６４2６II自燃4上0．６808II自燃4下０。62４８ＩI自燃由上表可知，３-1、3-2、4上、4下号煤层均为自燃煤层。(六)地温、地压据《左云南普详查勘探区地质报告》中的两个测温孔的资料分析，该区平均地温梯度为３.2℃/100ｍ。恒温带深度为35m，煤系地层一般不存在高温异常区。在6号煤层之下有一个较高的地温梯度层段,即地温梯度达6℃/１0０m。这一问题需要做进一步的研究.四、煤类、煤质与煤的用途（一）煤类及其分布规律按照中国煤炭分类国家标准（GＢ５751-86）(1986年颁发)进行分类,分类指标采用净煤挥发分（Vdaf）、粘结指数ＧＲI，及Y值。区内主要分布有长焰煤、气煤。３-1号煤：净煤挥发分（Vdａf）为40。51—42。28％，粘结指数ＧRI为13.0—37.0,Y值为5。０—８.０mm，煤类为长焰煤（CY)及气煤（ＱM)。3-2号煤：净煤挥发分（Vdａf）为４0．6７—41.７9％，粘结指数GRI，为1２。０-３7．0，Y值5．０—１０.０，煤类为长焰煤（CY）及气煤（QM）。4上号煤:净煤挥发分(Vdaｆ）为40.36-41.１0%，粘结指数ＧRＩ为45.０—62．2，Ｙ值为7．0—８．5ｍm，煤类为气煤（QM).4下号煤：净煤挥发分（Ｖdａｆ）为38．０5—38．59%,粘结指数GRI为3０。0—3１.０,Y值为7-１０ｍm，煤类为长焰煤（ＣＹ)。各煤层煤质特征如下：３—1号煤为高灰,特低硫—中高硫,低磷,低热值的长焰煤（CY)及气煤（QＭ)。３—2号煤为中灰—高灰,特低硫—中硫，低磷,中热值的长焰煤（ＣY)及气煤（ＱM).4上号煤为中灰—高灰，特低硫-中硫，中热值的气煤（QM）.4下号煤为中灰,特低硫,低磷,中热值的长焰煤.本区煤主要作为动力用煤和民用煤.（二)物理性质及煤岩特征1、宏观煤岩特征据本次勘查钻孔煤芯鉴定成果,同时结合《左云南普详查勘探地质报告》资料,按煤的平均光泽强度、煤岩成分的含量及其组合情况将煤的宏观煤岩类型分四种:光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤、暗淡型煤。4上、４下号煤以半亮型煤为主，沥青—玻璃光泽,碎块状，较坚硬,参差—阶梯状断口。3—１、3—2号煤以半亮型煤为主，弱玻璃光泽,碎块状-块状，质较硬,参差状断口,光亮型煤及暗淡型煤在各煤层中含量很少,多为较薄的夹层。２、显微煤岩特征本次勘查未进行镜下显微煤岩鉴定,采用《左云南普详查勘探区地质报告》中各煤层的煤岩鉴定结果，对各煤层煤的显微煤岩特征叙述如下:3—ｌ号煤：煤中显微组分以镜质组和丝质组为主,平均含量分别为48.6％、４6．30％，半镜质组占4.４0%，稳定组分含量很少,仅占0。7％,煤中矿物以粘土为主,占6.７%,有少量黄铁矿和方解石，各占0．5%,3-１号煤的镜质组最大反射串为0。659%。3－2号煤：煤中显微组分以镜质组和丝质组为主，平均含量分别为47.9％、39。４2％,稳定组分含量较少,占８．２1％，半镜质组占４。47%,煤中矿物以粘土为主,占23．92％，有少量方解石,占1.1５％。黄铁矿和石英含量甚微,各占0。59%、0。39%。３-2号煤的镜质组最大反射为0．679８%。(三）煤的化学性质(1）各煤层煤化学特征3-1号煤:原煤水分(Mad)为2。04—2。７4％,平均2。33%，浮煤水分(Ｍaｄ）为2。80—３.08％，平均2。97％;原煤灰分（Ａd)29。０7—35．9５％，平均３2.5５%，浮煤灰分（Ad）９.３6—11。40%,平均10.56%；原煤挥发分（Vｄaf）３６。28—41．5８%,平均39。４5％,浮煤挥发份（Vｄaｆ)40．５１—42.28%，平均41。３4%；原煤硫分（Ｓｔ.ｄ）0.18—１。２8％,平均0.6４%，浮煤硫(Sｔ.ｄ)为0.28—0。5３平均０．38%；原煤发热量为Ｑgr.d为19.94MＪ/kｇ.焦渣特征（ＣＲＣ)：原煤４,浮煤5;胶质层厚度(Yｍｍ）：5—８,平均6．5;粘结指数(ＧRＩ）1３—3７平均21．３；浮煤回收率（％)22．00—3８．０0；磷：（Ｐdaｆ）：0。0２１％元素分析碳（Cdａf)８1。８４％,氢(Hｄａf）５．18%，氮（Ndａf)１.36%，氧(Oｄaf）１１.2４％。本区各煤层主要煤质指标见表１-3—4。表1－３—-４煤质特征表煤层编号原、精煤水分（Mad)(%)灰分(Ad）(%）挥发分（Vdａf）(%）硫分（Sｔ.ｄ）（％)发热量(Ｑgr.d）（ＭJ/kg）GRI煤类３－1原2.0４~2．７42。３３2９．0７～３５。9532．553６．2８~４１。58３９.4５0．18~１。28０。6４1９。９４13~３721．３ＱＭ/CY浮２．８０~３.08２．979．3６~１１.401０.564０.51～42．2841。34０。2８～0．５３0．38３－２原２．45~2．632.5325．７０～３3．9029.5834.1２～44.１６39。４70．３６~1。3５0.7123。8３1２~3723。７ＱＭ／CY浮2。８５～４．023．388．37~１1.94１0.384０。6７~4１。79４１.180。47～0.500。4９4上原2。1６～4.０6３。04１6．89～29。19２3。714０．90～４５.０6４2.71０。４5～1。４２0.7828.1３45~62．2５3.6QＭ浮2．74~2。86２。80６。３４～8。7９7．5740.36～41。1０40.７３０．47４下原1.52～２。３４1。93０。6４～３.２21.6439．50～4６．7943。150.２9~0。３７0．3325.4230～31３0.5ＣY浮2.8０~2．8６2．8322．0８38。０５～3８。593８。32０。４1～０.530.47３－2号煤：原煤水分（Mad)为2．４5—２。63％，平均２。53％，浮煤水分(Ｍad)为２.85—4.02%，平均3．３８%；原煤灰分（Ａd)为２５.７0—33。90%,平均29．58%;浮煤灰分（Ａd）为８。3７—11。9４%,平均１0．38％;原煤挥发分(Vdaｆ）为34．1２—4４.16％，平均39。４7%;浮煤挥发分（Vｄaf)为４０．67—41。79％,平均4１。1８％;原煤硫（Ｓt．ｄ)为0．3６—1.35％，平均０.7１％；浮煤硫分0．4７—0.50％,平均0.49％;原煤发热量（Ｑgr.d）为23．８3MＪ/ｋg。焦渣特征(CRＣ)：原煤４,浮煤5—6，平均5。5；胶质层厚度（Ｙmｍ）：5—１0，平均7.5；粘结指数（GRI）：12—37，平均２3。7;浮煤回收率（％)13．50-2７．２0,平均2０。3５%；磷(Pdaｆ)０.０20％。元素分析碳（Cｄａf）8１。98%,氢（Hdaf)5.５6％,氮(Ｎdaf）１．39，氧(Odaf)1０．52％。４上号煤:原煤水分（Maｄ)为２.１６—4。06%，平均3．0４%,浮煤水分(Ｍａd）为２。７4—2。86％，平均２.8０%;原煤灰分（Ad）为１6.8９—２9。19％，平均23．71％，浮煤灰分(Ad)为6．３4-8.79％，平均7．57％；原煤挥发分（Vｄａf)40。９0—４５。0６％，平均42．71％，浮煤挥发分(Vｄaf）为4０。36—41。10％,平均４0．73％;原煤硫分（St。d)为0.45—1．42%,平均0.78%，浮煤硫分(Ｓｔ。ｄ)为0．47％；原煤发热量（Qgr．d）为2８.１３MＪ/ｋg。焦渣特征（CRC）：原煤4—5,平均４．５，浮煤５;胶质层厚度(Ymｍ）:7.0—8.5，平均7．8;粘结指数(ＧRI)４5。0-6２.2平均５3.6;浮煤回收率（％)５2.４6—64．０。4下号煤：原煤水分（Maｄ）1。52—2．34%,平均1.93%,浮煤水分(Md)2。80—2.86%,平均2。８３%;原煤灰分(Ad）２2．０8%,浮煤灰分（Ａd）10。７2—１１。20%,平均10．９6%；原煤挥发分（Vdaf）３9．５０—４６．７9％，平均43．1５％，浮煤挥发分（Vｄaｆ)３8．05-38.5９%，平均３8。32％；原煤硫分（Ｓt．ｄ）0．２９—0.37％,平均０.33％,浮煤硫分（Ｓt.d）0。４1—０．53%,平均0.4７%;发热量(Qｇrｄ）原煤２5．４2ＭJ/ｋg。焦渣特征（CＲC）原煤2—４，平均３，浮煤５;胶质层厚度(Yｍｍ）7—１0,平均8．５;粘结指数(GＲI）30—31,平均３0．５；浮煤回收率（%)4４.７0—52.5０,平均48．４5；磷（Pdaf)0．0１9％;元素分析:碳(Ｃdaｆ）８1。9０%，氢（Hdａf）５．０3%，氮（Ｎｄaf）1．46%，氧(Odaｆ）11．１5%。（四)煤的可选性据本区西南约4Ｋm处的８03孔的可选性资料对各煤层煤的可选性予以评述,以供参考。3—1号煤：3-1号煤中矿物含量为7。７0%，以粘土为主，原煤灰分(Ａｄ）为３2。63％,净煤灰分（Ａd)为9.36%；原煤全硫(Ｓt.d）ｌ．28%，净煤全硫（Sｔ．d）为０．37.浮沉试验结果净煤回收率为27.88％，属低等,中煤产率为33。7９％，属极难选煤。当灰分变化在９—12％时,13—0．5mm及±0.１,产率为１3。0—2３.0％，可易选—中等可选.３－2号煤:3—２号煤中矿物含量为26。０５％,以粘土为主，原煤灰分（Ad)为３3．９0％,净煤灰分(Aｄ)为8.37％；原煤全硫(St。d)为1．3５%,净煤全硫(St．d)为0。４９%。浮沉试验结果净煤回收率为17。５3%,属低等，中煤产率为35.72％，属极难选煤，当灰分变化在9—12％时,１3—0。5ｍm±０。１产率为２1．0—2２．０%，为中等可选.五、其他有益矿物本区其它有益矿产有高岭石、砂岩及石灰岩。（一）高岭石本井田含煤地层中含有丰富的高岭石矿产,主要赋存在4号煤层的顶底板或夹石中。该高岭石呈深灰色,致密坚硬,地表风化矿石呈浅棕色,矿石以块状构造为主，少见条纹—条带状构造,多显砂砾状结构，故有“黑砂石"之称.镜下观察，岩石呈含砾粗砂结构,主要是重结晶的柱状、蠕虫状高岭石，粒度大于0。02ｍm，一般为0。5—1.5mm,最大粒度可达３．0mm。岩石中还零星分布有石英碎屑，粒度为0．０5—0。３０mm.（二)建筑材料—砂岩本区二叠系上、下石盒子组,山西组及石炭系太原组地层中，砂岩非常发育，在沟谷及山梁上常有出露，胶结一般较致密，坚硬,采掘也比较方便，可用做民用建筑材料。（三）石灰岩奥陶系中统上、下马家沟组，煤系之基底，厚度大，质纯,可做水泥原料。第二章井田境界与储量第一节井田境界南阳坡煤矿接替井位于山阴县西北部马营乡山峡村北侧,地理坐标为:东经１12°4３′５８″—11２°45′０３″,北纬３9°4４′16″—３9°４4′48″。本井田位于洪涛山背斜的西翼,为一个北东走向、北西倾斜的单斜构造，倾角２°—４°,并伴有次级波浪状起伏。区内地形相差不大,东北高，西南低，区内最高点为１650m,最低点为14９５ｍ，最大相对高差155m。本区位于除此以外,区内未发现有其它构造。综上所述，井田内构造简单，属Ⅰ类。井田东与芍药沟煤矿相邻,西南与安平联营煤矿接壤，北与左云县长春矿毗连。井田南北最宽3２００m,东西长5640m,面积为1１.5１82km2。井田境界由下列１~8个拐点坐标连线圈定：１、X=44０5８０0Ｙ=1９6471002、Ｘ=4４０38６０Y＝１９６４71６0３、X=４４0３８６0Y=1９6４91６０4、X=4４04880Y＝19649１6０5、X=440４8８0Y＝１96５０８60６、X=４402600Y=19６５0８607、Ｘ=4402６０0Y=１96５27４08、X=44０５8０0Ｙ=１96５27４0第二节地质储量的计算一、储量计算范围及指标参与储量计算的煤层有３—1、3-2、4上、4下号共４层煤，计算范围以井田边界、可采边界线所限定.储量计算工业指标按《煤、泥炭地质勘查规范》中长焰煤、气煤的标准确定，能利用储量的最低可采厚度长焰煤为0．８m，气煤为0．7m.最高可采灰分40%，最高硫分３%.二、储量计算方法井田内可采煤层倾角小于12°,故采用水平面积和伪厚度计算储量。资源/储量估算中3-2、4上、4下号煤层,视密度为本项勘查中煤芯煤样化验测试成果的算术平均值。３－2号煤层1。5４ｔ/ｍ３，４上号煤层1.47ｔ／m３，４下号煤层1．4５t／ｍ3，3－1号煤容重为1.33ｔ/m3。三、储量计算结果由于井田内主要可采煤层厚度变化不太大,地层平缓,其倾角均小于12°,故采用煤层铅垂厚度和水平投影面积来估算资源量.估算公式为:M=ｓ·ｈ·d式中：M—资源量ts—水平投影面积ｍ2h—煤层厚度ｍd-容重t／m３第三节可采储量的计算一、矿井工业储量计算井田面积：１1。５1８2kｍ2,井田范围内3－1号、3—2号、4上号、4下号煤层均全层可采，煤层赋存条件较好,顶底板条件良好。３—1号煤层平均厚2.64米,容重1.33t/m３;3－2号煤层平均厚2．９9米，容重1.５4t/m3；４上号煤层平均厚５.35米,容重１．47t/m3;4下号煤层平均厚2。96米，容重1。４5t／m3。其工业储量计算公式为：Zｃ=S·h·ρ式中：Ｚc-矿井工业储量tＳ—井田面积m2h—煤层厚度mρ—煤的密度，即容重t/m3工业储量计算结果如下：3－1号煤层：Ｚ1=１1518２0０×2。6４×１.33＝４044２703。７2(吨）3—2号煤层：Ｚ２=1151８200×2.99×1．５4=53０3６70３．７2（吨）4上号煤层:Ｚ3＝１１518２00×5。３5×1．47=90584883.９（吨)4下号煤层：Ｚ4=１1518200×2．５6×1。４5=4275555８．4(吨）矿井工业总储量:Zc＝Z１+Z2＋Ｚ3+Ｚ4=40４4270３。７2＋5303670３。72+９0584883.9+４2755558．４＝2２６８1984８.７4(吨)二、矿井可采储量的计算矿井可采储量计算公式:Z＝(Zc–P)·C式中:Z—-矿井可采储量Zc—-矿井工业储量P——保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱损失量,本矿井按储量的1０％计算C—-采区采出率,3-１号、3-2号、4下号煤层属于中-厚煤层,取C＝０。8；4上号煤层属厚煤层，取C=0.75储量计算结果见表２—3—1.表2—３－1矿井可采储量汇总表单位：万t煤层工业储量永久煤柱损失设计储量保护煤柱开采损失可采储量井田边界村庄合计工业场地大巷煤柱3—1404４.27137。2２0137.２23９07。05３70。７８78１．4127５4。８６３—2530３．671７９。９５017９．９5５１23。7２4８６.241024.743612。７４4上90５８。493０7．9203０7。9２8750.57832。0４1750.1１6168.4２4下4２75.56145.０601４5.０6４130。53９１.9８826。1２9１2．４1合计２26８１.9９７７０。１５0770.１521９11。84２08１.044819。８6１54４8。４3第三章矿井工作制度及生产能力第一节矿井工作制度本设计依据《煤炭工业矿井设计规范》，确定矿井年工作日为3３0天。采用三八工作制，即每天三班作业，每班工作八小时,两班生产，一班维修,边采边准,每天净提升时间为１６h。第二节矿井生产能力及服务年限一、矿井生产能力根据本井田实际情况、井田境界、煤层赋存条件、煤炭市场的供求关系及矿井各主要系统的具体条件和矿井生产管理水平，结合业主委托，确定本矿井生产能力为180万t／ａ。二、矿井服务年限的计算依据《煤炭工业矿井设计规范》，矿井的服务年限与生产能力的关系式为：P=Z／(A·K)式中：P-—矿井服务年限，ａＺ——矿井可采储量，万tＡ——矿井设计生产能力，万t／年K——储量备用系数，一般取Ｋ=1。4矿井服务年限：P＝１5448。４3÷1８0×１。4＝61．３(ａ)＞60a第一水平服务年限：(３－1号煤层与3-2号煤层的服务年限）P１=6３67．6÷180×1.４ ＝2５。27(a）＞20a符合《煤炭工业矿井设计规范》对大型矿井的有关规定，见表３-2-１。表3-2-1我国各类井型矿井的生产能力和服务年限井型设计生产能力（万t/a）矿井服务年限(a)特大300及以上7０大120、150、１80、２４060中4５、60、9０50小9、15、21、３0各省自定第四章井田开拓第一节井田开拓方式的确定一、确定开拓方式的主要原则１、确定井筒的形式、数目及其配置，合理选择井筒及工业场地的位置；2、合理确定开采水平数目和位置；3、布置大巷及井底车场;４、确定矿井开采程序，作好开采水平的接替；5、进行矿井开拓延深,深部开拓及技术改造；６、力求简化生产系统，尽量减少井巷工程量；７、尽可能提高机械化程度,提高生产效率,实现安全高效；8、投资少，工期短,见效快.二、开拓方案的确定1、工业场地位置的选择井田位于洪涛山脉的西侧,属梁峁状黄土丘陵地带,为缓坡丘陵,是黄土覆盖在波状起伏的丘陵古地形上而成。区内地形相差不大,东北高,西南低。纵观全井田地势,根据实地勘查，考虑地形条件结合煤层赋存情况,工业广场可选择于靠近井田储量的中央，对井下开拓布置、煤炭物料运输和通风较有利,而且具有工业广场地面开阔，有足够的场地布置主、副井及地面生产系统；具备较好的供电条件,地面运输条件良好，供水距离较近，征地费用较便宜的优点。根据上述技术分析，工业广场的选择虽有优点，尚需结合井下开拓部署经济比较来进一步确定。２、井筒形式确定由于井田内开采煤层有四层,最上层３—1号煤层距地表最大埋深１80ｍ，最小埋深105m，平均1４２m，四层煤间距不大,所以可选择的井筒形式有立井、斜井.方案一:采用主、副斜井及回风立井的开拓方式,主斜井X＝４405３20,Y=196５０34０，井筒方位角270°,井筒倾角16°,采用料石砌碹支护方式,井筒内铺设胶带输送机，作为主提升运输方式，担负全矿井的煤炭提升任务，兼作进风井，同时布置所需综合管线，并铺设台阶安装扶手作为矿井的安全出口;副斜井X=４４05180,Y=196５0450，井筒方位角２7０°，井筒倾角22°，采用料石砌碹支护方式，井筒内铺设轨道，担负全矿井的矸石、材料、人员的运输，并铺设台阶安装扶手作为矿井的另一安全出口;回风立井Ｘ＝４40４20０，Ｙ=1９65０970,井口装备两台FBCDＺ-8-Nｏ2４B型轴流式通风机，一备一用,保证矿井的通风能力，并作为矿井的另一安全出口。后期再建一个回风立井，位于Ｘ=４405７５0,Ｙ＝１964９００。这种布置方式矿井初期投资少，建井期短，煤炭运输能力大，矿井通风能力不受限制。方案二：主井、副井及回风井均采用立井开拓方式，主立井Ｘ=4405235，Y=19650750,井内设置多绳提煤箕斗,作为主提升运输方式,担负全矿井的煤炭提升任务，兼作进风井,同时布置所需综合管线,井筒内铺设梯子间作为矿井的安全出口;副立井X=４4０５0３1，Y=196507１６，井内设置多绳提升罐笼,担负全矿井的矸石、材料、人员的提升任务，兼作进风井,井内铺设梯子间作为矿井的另一安全出口。风井布置与方案一相同.这种布置方式投资大，建井期长，煤炭运输能力小。３、开采水平的划分本矿井开采的3-1、３－２号煤层平均层间距为１1．64m，3—２号煤层、4上号煤层平均层间距为23．7５m,４上号煤层﹑4下号煤层平均层间距为２。７3m。3—1号层平均厚度为2。６4ｍ，３—２号层平均厚度为２.99m，4上号煤层平均厚度为５.35ｍ，４下号煤层平均厚度为2．５6m。由于本井田内煤层为近水平煤层，且煤层间距不大，故决定采用煤层群联合开采，布置两个开采水平,第一水平位于3—２号煤层中，开采3-1号和3－２号煤，第二水平位于４下号煤层中，开采4上、4下号煤层.3-１号、３-２号煤层也可分煤层单独布置开采水平，但考虑到3－1号煤层单独布置开采水平时，服务年限不满足《煤炭工业矿井设计规范》规定第一开采水平的要求,故采用联合布置开采水平。4、大巷位置的确定开采第一水平时,运输大巷、轨道大巷均布置在3-２号煤层中，回风大巷布置在３—１号煤层中.开采第二水平时，运输大巷、轨道大巷均布置在４下号煤层中，回风大巷布置在４上号煤层中。5、矿井通风系统分析由于井田范围较大，若只开掘一个风井,在开采后期会造成通风线路过长，通风阻力剧增，通风困难,这给矿井通风安全带来隐患，增加了通风费用，故决定在首采区附近先开掘一个回风立井，到开采后期时，在井田西北部再开掘一个回风立井,以满足矿井通风要求。矿井通风系统为中央分列式。6、井田开拓方案比较根据开拓方式布置原则、工业场地位置的选择，结合井田地质构造特点、煤层赋存特点、开采技术条件,设计提出了两个开拓方案进行比选，方案分述如下:方案一:工业广场选择于靠近井田储量的中央,采用主、副斜井及回风立井开拓方式，主斜井X＝４405３20，Y=1９６40３４0,井筒方位角270°，井筒倾角16°,井筒斜长5１5m，采用料石砌碹支护方式。井筒内铺设胶带输送机，作为主提升运输方式,担负全矿井的煤炭提升任务，兼作进风井，同时布置所需综合管线，并铺设台阶安装扶手作为矿井的安全出口。副斜井Ｘ=4405１80,Y=19650450,井筒方位角２70°，井筒倾角22°，井筒斜长379m，采用料石砌碹支护方式.井筒内铺设轨道，担负全矿井的矸石、材料、人员的运输，兼作进风井，井筒内铺设台阶安装扶手作为矿井的另一安全出口。初期风井X=44０420０,Y=19650970，井筒垂深1４5ｍ。后期再建一个回风立井，位于X＝４４０５750，Y＝1９649０00.矿井通风系统为中央分列式。方案二：工业广场选择于靠近井田储量的中央，采用双立井开拓,主立井Ｘ=4４0５２3５,Y=19６5075０,副立井X＝４4０5031，Y＝１9６5０７16。主立井内设置多绳提煤箕斗，作为主提升运输方式,担负全矿井的煤炭提升任务,兼作进风井，同时布置所需综合管线,主井内铺设梯子间作为矿井的安全出口。副立井内设置多绳提升罐笼，担负全矿井的矸石、材料、人员的提升任务,井内铺设梯子间作为矿井的另一安全出口.风井布置与方案一相同，采用中央分列式通风。方案技术比较见表４—１—1。表4-1—1开拓方案技术比较方案一方案二工程量主斜井，斜长5１５ｍ主立井，垂深150m副斜井，斜长3９7m副立井,垂深151m回风立井,垂深１42ｍ回风立井，垂深1４２m优点①地面运输条件良好;②地面双回路供电条件已具备；③地面供水距离短；④工业广场征地费用低；⑤生产管理简单，干扰小；⑥通风能力强。①地面运输条件良好；②地面双回路供电条件已具备；③地面供水距离短；④工业广场征地费用低；⑤工业广场压煤少。缺点①井下生产环节较多，主、辅运输设备投资大;②井下巷道总长较长。①生产经营费用高;②井筒掘进费用较高；＝3\*GＢ3③岩石巷道较多。③井下巷道总长较长。经过技术比较及综合考虑后决定采用方案一.三、采区划分及开采顺序根据煤层埋藏情况,井田范围结合井田内实际情况，将井田划分为两个采区:每层煤东翼、西翼各一个采区。根据选定的开拓方案，整个矿井划分为两个开采水平。矿井开采顺序：首先开采3—1号煤层,首采区选在３-1号煤层东部,即一采区,3—１号煤层一采区回采完毕后，开采3—2号煤层的一采区。3—1号煤层、3—２号煤层一采区全部回采完后,将工作面搬家,进行二采区的开采,开采顺序同样先采３－1号煤层,后采3—2号煤层。第一水平开采完后，将井筒延伸至第二开采水平,进行第二水平的开采,即4上号煤层和4下号煤层的开采，同样采用先采上层后采下层，先采东部采区后采西部采区的方法。第二节达到设计生产能力时工作面的配备根据《煤炭工业矿井设计规范》规定，矿井设计移交生产标准为(６0万t以上的矿井):(1)井上、下各生产系统基本建成，并能进行安全生产；（2）“三量"达到标准；(3）回采工作面长度一般不小于设计回采工作面长度的５０％;（4)工业广场内的行政、公共建筑及其设施全部建成;（５)居民区及其设施基本建成。根据这些规定,设计本矿井在３—１号煤层东部一采区内首先投产，由于3－1号煤层和3—2号煤层之间开采影响比较大,所以在投产初期，首先在3－1号煤层开采，在开采完３—1号煤层一采区全部采完后,在3—２号煤层一采区布置工作面开采３-２号煤层,保证矿井的正常生产.第五章矿井基本巷道及建井计划第一节井筒、石门与大巷一、井筒数目及用途矿井移交生产至达到设计能力时，先开凿3个井筒,即主斜井、副斜井、回风立井，后期再开后期回风立井.各井筒用途分述如下:１、主斜井：装备一台带宽10０0mm的带式输送机，担负全矿主提升任务,并兼作进风井和安全出口.2、副斜井：装备单钩串车，担任矿井辅助提升任务,并兼作进风井和安全出口。3、回风立井：主要用来回风,兼作矿井的安全出口。表5－１-1井筒特征表井筒名称主斜井副斜井回风立井后期回风立井井口坐标X（m)4405３２0４４05１80440420０4４05750Ｙ（m)1９６5０340１96５０45０1965０9７019649000井口标高（m）155０1553１5601５６８落底标高（ｍ)139０140214１8142０井筒方位角（°)2７０°２70°０°0°井筒倾角（°）1６°２2°９0°９0°井筒长度(m）51537９1４2148井筒净断面（ｍ2)１5。513.４819。6３19．６３净宽度或净径(ｍ)４．44。05．05。0井筒用途煤炭提升、进风、安全出口辅助提升、安全出口初期回风、安全出口后期回风、安全出口井筒装备胶带输送机,综合管线,台阶、扶手单钩串车，台阶、扶手梯子间、扶手梯子间、扶手备注新凿新凿新凿新凿二、大巷数目和位置由于井田内煤层有自燃发火倾向，煤尘具有爆炸性，而且又属于煤层群联合开采，根据《煤炭工业矿井设计规范》要求,井下必须布置专用回风巷。故井下采用三巷布置,即运输大巷、轨道大巷、回风大巷,其中运输大巷、轨道大巷布置在３—2号煤层中,回风大巷布置在3—1号煤层中。大巷断面均采用半圆拱形，支护方式采用锚网喷支护。大巷断面尺寸及支护厚度见表５—1—2。表5—１—2主要巷道断面特征表序号巷道名称断面形状断面尺寸(m)支护方式支护厚度（mm）净断面(m２)掘进断面（ｍ2)净宽净高1运输大巷半圆拱4０００35００锚网喷10012。２８13。