某某煤层初步设计Word格式.docx
《某某煤层初步设计Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某某煤层初步设计Word格式.docx（98页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
农业总产值1.5亿元，人均国民生产总值2796元。
随着西部大开发战略的实施，国家能源基地西移，陕北能源重化工基地的建设进入了快速发展的阶段榆林市已形成了年产3000多万吨原煤、30亿立方米天然气、180万吨原油、22万吨甲醇和60万千瓦火电装机的工业生产能力。
一个大型国家级能源重化工基地已初具规模。
随着陕北能源重化工基地的开发建设，本区基础设施环境全面改善。
西包铁路神延段已建直通车，形成我国又一条南北大通道。
建设中的朔黄铁路，将成为我国第二条“西煤东送”及出口煤大通道。
以210、307国道为“米”字型交通骨架的干线公路将市、县、乡、连成一体的公路网络基本形成，榆林至附近大城市的航空运输已经开通，程控电话、数字微波、宽带互联网、移动通信都已覆盖全市。
总之，榆林基础设施的高速发展和国家西部大开发战略的实施，将为本区经济的迅速发展提供良好的投资环境，本区的经济己进入一个快速发展的新阶段。
目前与本井田毗邻的神府矿区大柳塔中心区己建成矿区机修厂、设备租赁站、物资总库等到一系列完善的生产生活辅助设施，可为本矿井的设备租赁、大、中修等提供服务。
矿井的商业服务、医疗卫生和生活居住等可依靠附近的神木县及店塔镇
图1－1－1 交通位置图
1.2矿（井）田境届及储量
1.2.1井田境届
何家塔井田位于神木县城北约47km处。
行政区划属大柳塔镇管辖。
地理坐标：
北纬37°
07′05″～29°
13′05″，东经110°
19′42″～117°
23′45″。
根据司法部劳改煤矿指挥部司劳煤（93）第35号及陕西省计委陕计能（1993）674号文件，何家塔煤矿井田范围为：
北以详查145、80号钻孔连线为界，与大海则井田相邻；
南以134号和302号孔连线及延长线为界，与赵家梁井田毗邻；
东以悖牛川河道中心线为界，并与新民勘探区相邻；
西以乌兰木伦河河道为界与孙家岔井田隔河相望。
井田南北长约8km，东西宽4～8km，面积约44.73km2。
1.2.2储量
（一）地质储量
何家塔井田参与储量计算的煤层只有5-2号煤层，根据精查地质报告，全井田共获能利用储量226.60Mt，暂不能利用储量26.31Mt[乌兰木伦河和悖牛川两河谷，以及临界可盘区（0.8～0.7m）内的储量]。
矿井地质储量汇总见下表1-2-1。
类别
煤层
面积
（km2）
储量（Mt）
备
注
A
B
C
A+B
A+B+C
D
A+B+C+D
A+B（%）
5-2
36.402
36.65
28.00
14.03
64.65
128.68
50
小计
80.385
52.44
39.30
111.89
91.74
203.62
22.98
226.60
45
6.972
1.09
5.22
19.6
6.31
25.91
24
小计
7.380
20.00
26.31
合计
87.836
53.53
44.52
131.89
98.05
229.93
252.91
（二）可采储量
1.可采储量范围的确定
5-2煤层系本井田的主采煤层。
埋深较上述两煤层大100m左右，无火烧现象。
在井田东西边界附近，由于受河水对地层的冲刷，使煤层的埋深变小，为防止河水沿裂隙裂缝溃入井下，设计沿乌兰木伦河及悖牛川均留设安全煤柱。
从煤柱线至河道中心（井田边界）均为暂不能利用储量，不参与可采储量的计算，其余均参与可采储量计算。
2.可采储量的计算
本井田可采储量分煤层计算，各煤层的可采储量等于工业储量减去永久煤柱和大巷、盘区主要巷道煤柱后乘以盘区回采率。
本井田5-2两层煤为中厚煤层，盘区回采率取0.8；
矿井可采储量汇总见表2-1-2。
表1-2-2矿井可采储量表Mt
工业储量
（A＋B＋C）
煤柱损失
回采
损失
可采
储量
断层
井田
边界
大巷
工业
场地
其它
0.8
4.20
16.00
2.20
23.20
21.10
84.38
安全煤柱留设：
河流煤柱位于暂不能利用储量计算区域范围内，不再另行留设煤柱；
矿井工业场地位于河流保护煤柱内，与之一并考虑，山上矿井工业场地按规定计算留设煤柱；
后期风井场地均按有关规定留设了保护煤柱；
井田边界两侧各留设20m的隔离煤柱；
盘区界线两侧各留设10m隔离煤柱，开拓大巷及盘区巷两侧各留设100m护巷煤柱，以便今后回收。
尚需指出：
由于精查报告的水文资料中未提供基岩顶面富水性资料，设计难以确定煤层开采后顶板冒裂造成溃水溃沙威胁的范围，从而未留设安全煤柱，建议在今后生产过程中应根据实际情况确定是否留设防水、防沙煤柱。
精查勘探过程中对火烧区边界、小窑开采范围，以及煤层上覆松散层分布情况控制程度不够，应引起足够重视，必须采取边掘边探，或补做有关的地质工作，以确保安全生产。
1.3矿（井）田地层及地质构造
（一）地层特征神木北部矿区位于鄂尔多斯盆地的东北部，毛乌素沙漠的东南缘。
区内广覆现代风积沙及第三、第四系的红、黄土。
基岩沿沟谷河床两岸自东往西由老到新依次出露。
据地表出露及钻孔揭露，井田内地层由老到新依次为：
三迭系上统永坪组；
侏罗系下统富县组、中下统延安组；
第三系上新统；
第四系中更新统离石组、上更新统萨拉乌素组、全新统风积沙及冲洪积层。
现由老到新分述如下：
1.三迭系上统永坪组（T3Y）：
为含煤地层的基底，据钻孔揭露，为厚～巨厚层状、灰绿色粗～中粒长石岩屑砂岩，夹深灰色薄层粉砂岩及泥岩。
本组地层厚度不详。
2.侏罗系下统富县组（J1f）：
为含煤地层的下伏地层。
据钻孔揭露，岩性具下粗上细的特征。
下部为灰白色细～中粒石英砂岩，发育块状及微波状层理，分选中等～好，次圆状，泥质胶结。
上部为灰黑色、黑色粉砂岩、炭质泥岩，局部地段夹薄煤一层，岩层中有水平及小型交错层理，厚2.00～24.24m，平均厚13.17m，全井田分布，与下伏地层假整合接触。
3.侏罗系中下统延安组（J1-2Y）：
为井田含煤地层，零星出露于悖牛川与乌兰木伦河两岸各沟谷之中。
全井田分布，厚64.64～217.40m，平均厚169.60m，与下伏富县组整合接触。
4.第三系上新统三趾马红土（N2）：
分布于梁峁之上，分为上、下两段。
上段（N22）为巨厚层状褐红色、棕红色块状亚粘土、砂质粘土，见白色钙质网脉，厚0～32.23m，平均厚6.58m。
与下伏地层不整合接触。
5.第四系中更新统离石组（Q2l）：
为浅黄色亚粘土及亚砂土，夹数层古土壤层及钙质结核层，柱状节理发育，厚0～10m，零星分布。
6.第四系上更新统萨拉乌素组（Q3S）：
褐色、灰色亚粘土，粉砂及细砂，厚0～3.15m，零星分布于梁峁之上。
第四系诸地层之间与其下伏地层，均呈不整合接触。
由于剥蚀及风化作用，井田内基本被第四系风积沙覆盖，上更新统马兰黄土（Q3m）未见出露，钻孔亦未揭露。
（二）含煤地层侏罗系中下统延安组（J1-2Y）为井田含煤地层，零星出露于乌兰木伦河、悖牛川两岸及沟谷之中。
属一套含煤的内陆碎屑湖泊三角洲沉积体系。
因遭后期剥蚀，有不同程度的缺失。
自下而上划分成五段，部分层段因煤层自燃而发生不同程度的烧变，呈浅黄、浅红、褐红、棕红色的烧变岩。
现将该地层沉积特征、物性特征、烧变岩特征分述如下：
1.第一段（J1-2Y1）：
即第一旋回由灰白色细～中粒砂岩、灰黑色粉砂岩和5-2号煤层组成，井田内均有分布，厚39.20～66.90m，平均厚51.44m。
该段又分为两个亚旋回，第一亚旋回始于延安组底界，止于5-2号煤层顶。
二元结构明显，下部为灰白色中、细粒砂岩，顶部为全区可采的5-2号煤层。
该亚旋回属分支河道沉积，厚9.80～25.89m，平均厚18.26m；
第二亚旋回始于5-2号煤层顶，底部常为黑色粉砂岩。
下部为灰白色细～中粒长石岩屑杂砂
岩，中部为灰黑色粉砂岩夹灰白色细砂岩薄层。
该亚旋回属分支河道沉积，厚25.10～44.18m，平均厚33.21m。
2.第二段（J1-2Y2）：
即第二旋回由灰白色细～粗粒砂岩、灰黑色粉砂岩、少量泥岩组成，井田内除河、沟谷外均有分布，厚0.～71.85m，平均厚60.32m。
该段可分为三个亚旋回。
3.第三段（J1-2Y3）：
即第三旋回由灰白色细～中粒砂岩、少量灰黑色粉砂岩，黑色泥岩组成。
井田内除河、沟谷外均有分布，厚0～46.62m，平均厚37.41m。
可分为两个亚旋回。
第一亚旋回属前三角洲—→河口沙坝—→分流间湾沉积，厚0～24.33m，平均厚15.18m；
第二亚旋回属滨湖沙滩—→支流间湾沉积，厚0～29.55m，平均厚23.46m。
4.第四段（J1-2Y4）：
即第四旋回，由灰白色细～中粒砂岩、灰黑色粉砂岩组成。
厚0～48.36m，平均厚33.06m。
残留于梁峁上部，可分为两个亚旋回。
第一亚旋回属滨岸湖泊—→分支河道—→沼泽沉积，厚0～38.00m，平均厚27.18m；
第二亚旋回属滨岸湖泊—→沼泽沉积，厚0～19.05m，平均厚12.36m。
5.第五段（J1-2Y5）：
即第五旋回，因后期剥蚀、零星残留于梁峁的顶部。
底部为灰色薄层泥岩，上部为厚～巨厚层状中、粗粒砂岩，发育块状、大型交错层理，与下伏地层呈冲刷接触。
厚0～21.84m，平均厚9.45m。
综上所述，延安组全组地层厚度64.04～217.40m，平均厚169.60m。
与下伏富县组整合接触。
（三）构造神木北部矿区位于鄂尔多斯台向斜的陕北斜坡上，矿区构造简单，为一个缓缓的西倾大单斜层，仅有为数不多的断裂构造。
本井田位于矿区中部东侧，地层近于水平（倾角<
1°
）。
在井田北部有一走向北东——南西，宽3700m，长4600m，幅度近18m的平缓凹陷。
在井田中、南部具有波状起伏，南凹北凸，其轴向近东西，幅度30m。
在井田内长为2.5～3km，分别延伸出井田东西边界。
井田内未发现较大的构造及岩浆侵入，仅有二条断距小于20m的正断层。
断层特征如下：
F2断层：
位于井田西北部，系矿区F2断层东延部分，断层线已被新生界地层掩盖，断层两侧附近的岩层在打不兔沟口有明显错位。
断层走向南东100°
，长2150m，其落差变化在16.35～10.81m之间，据朱盖塔井田实测产状推测，倾向为南西西，倾角为80°
。
F5断层：
位于井田西南部，系矿区F5断层的东延部分，该断层在补连沟附近出露。
断层走向115°
，长约750m，断距7～10m，据孙家岔井田查明为一走向105°
，倾向北东，倾角75°
～76°
，南升北降的正断层。
落差10～15m，有向东延展落差逐渐减小的趋势。
综上所述，井田构造简单。
附主要断层特征表，表1-2-1。
表1-2-1主要断层特征表
断层编号
走向
倾向
倾角
落差
（m）
断距
延展长度（m）
分类
F2
100°
南西西
80°
16.35～10.81
未测
2150
正断层
F5
115°
75～76°
10～15
7～10
750
1.4矿（煤）层赋存特征及开采技术条件
1.4.1煤层及煤质
延安组为本井田含煤地层,其共含煤10层，自上而下编号依次为2-2上、2-2、3-1、3-3、4-2上、4-2、4-3、4-4、5-1、5-2。
其中5-2为可采煤层，其余煤层因零星分布或厚度太小为不可采煤层。
现将可采煤层分述如下：
1、5-2煤层：
位于延安组第一段顶部，井田内无出露，分区分布，稳定可采煤层，厚度2.08～3.58m，平均2.99m；
可采厚度0.86～3.48m，平均2.71m。
井田内5-2煤层由北向南变薄，结构简单，含夹矸0～1层，厚0.10～0.35m，平均0.19m。
煤层顶板岩性变化较大，以粉砂岩、中、粗砂岩为主，零星分布有泥岩，厚0.84～14.28m，平均5.94m；
底板岩性以粉砂岩为主，泥岩次之，厚度1.47～17.99m。
4-2上～5-2煤层间距基本稳定在100m左右。
井田内煤层总厚平均11.53m，含煤地层总厚159.60m，含煤系数6.3%。
各煤层的厚度、结构、层间距、分布范围及可采程度见可采煤层特征表（表1-2-2）。
表1-2-2可采煤层特征表
煤层编号
厚度（m）
结构
层间距（m）
分布范围及
可采程度
最小～最大
平均
夹矸层数
及厚度
2.08～3.58
2.99
0～1层
0.1～0.35m
93.7～108.9
100.02
全井田可采
（二）煤质除少数露头煤层和自燃残留煤为褐黑色外，井田各煤层均为黑色，粉末为褐黑色。
断口为阶梯状、参差状、少量平坦状。
光泽为弱沥青到沥青光泽。
内生裂隙较发育，以条带状和线理状结构为主，呈层状与似层状结构，局部块状结构。
质脆、易燃。
1.4.2瓦斯、煤尘、煤的自燃性、地温等情况
（一）瓦斯从七个钻孔中采取的14个煤层瓦斯样品的瓦斯成份测试成果得知煤的沼气含量接近于零，煤中瓦斯成份以氮气为主，二氧化碳少量，属二氧化碳、氮气带，故本矿井为低沼气矿井。
表1-2-3煤层直接顶板岩石力学性质及稳定性分级表
煤层号
顶板岩性
抗压
强度
（MPa）
节理裂隙
分层厚度
指数
（D）
顶板
分类
间距
影响系数
（C1）
最小（m）
（C2）
泥岩
45.0
0.31
0.34
1.20
0.41
6.3
Ⅱ
粉砂岩
45.3
1.70
0.51
7.9
Ⅲ
细粒砂岩
51.9
0.94
0.37
6.5
中粗粒砂岩
35.7
0.84
0.35
4.2
（二）煤尘井田内在六个钻孔、两个小窑中共采取煤尘爆炸样品10个，测试结果各煤层逆向火焰长度皆大于400mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量在70～90%之间，确认各煤层具有爆炸危险性。
煤尘爆炸试验成果见表1-2-4。
（三）煤的自燃井田内在钻孔、小窑及槽探中共采取自燃倾向样品22个，5-2煤层属易自燃～不易自燃（Ⅱ～Ⅳ）。
井田内各煤层氧化程度普遍较高，氧化后着火点降低，易引起煤层自燃。
加之各煤层丝炭含量较高，这是煤层易自燃的一个主要原因，因此，在煤的生产、运输、堆放过程中，均应采取相应的防自燃措施。
煤层自燃倾向成果见表1-2-5。
表1-2-4煤尘爆炸试验成果表
试验编号
采样编号
煤层
逆向火焰长度
（mm）
添加岩粉用量
（%）
结论
90-1098
T4-5-2
＞400
75
90-594
T6-5-2
30
90-733
T9-5-2
90-1635
T11-5-2
70
（四）地温井田内构造简单，煤层埋藏较浅，从测温成果看，最大地温梯度不超过1.48℃/100m，属地温正常区。
孔底温度只有16℃，对开采无影响。
1.4.3水文地质
（一）地表水井田地处陕北高原与毛乌素沙漠的接壤地带，区内沟壑纵横，梁峁间布，地表大部为第四系松散沙层覆盖。
梁界、东沙沙庙为井田内地表分水岭，分水岭西侧的打不兔沟、炭窑渠沟、东沙沙庙沟之流水汇入乌兰木伦河，分水岭东侧丁其沟、油房梁沟之流水汇入悖牛川。
悖牛川与乌兰木伦河由北向南分别从井田两侧流过，其最大流量分别为4850m3/s和9760m3/s，平均流量分别为3.97m3/s和7.19m3/s。
枯水期部分支沟断流，形成间歇性河流。
井田构造简单，地下水主要依靠大气降水补给，补给条件差，单位涌水量小于0.11L/S·
m，水文地质类型属以裂隙充水为主的二类一型。
（二）井田主要含隔水层本井田主要含、隔水层由上而下分述如下：
1.第四系全新统冲、洪积潜水含水层（Q4）主要分布在河谷地带，层厚1～10.20m，上部为沙土层，下部为细、中沙含砾石层，据水文抽水试验资料：
涌水量0.506～0.1947L/s，单位涌水量0.147～0.601L／s·
m。
矿化度0.29～0.37g/L，水质为HCO3-Ca·
Mg型。
2.第四系中更新统黄土裂隙、孔隙潜水含水层（Q2）主要分布在梁、峁、坡地带，层厚0～10m，岩性为亚粘土及亚沙土，柱状节理发育。
呈疏干状态。
3.第三系上新统三趾马红土隔水层（N22）
分布于梁峁地带，厚度0～32m，岩性为褐红、棕红色粘土、亚粘土沙质粘土，夹钙质结核，致密，为井田内可靠的隔水层。
4.第三系上新统下段沙砾石层弱含水层（N12）岩性为层状半固结的砂砾，层厚0～22.60m，一般厚6.5m。
有泉水出露，流量为0.51～1.2L／s。
5.侏罗系中、下统延安组砂岩裂隙含水岩组（J1-2Y）该组为井田内主要含煤地层，厚度64.04～217.40m，岩性由灰色粗、中、细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层组成。
富水性不均一，据其岩性组合以及开采煤层，可分二个主要含水层段，其水文特征如下：
（1）5-2煤层裂隙承压含水岩段全井田均有分布，层厚45.74～76.79m，一般厚度70.64m，岩性由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩组成，钻孔抽水单位涌水量为0.00274～0.0939L/s·
m，渗透系数0.0002406～0.1493m/d，矿化度2～2.62g/L，水质Cl-Na·
Ca型。
（2）5-2煤层底板至延安组底面间承压含水层段井田内均有分布，层厚6.39～25.89m，岩性为粉砂岩、细砂岩。
据临近井田钻孔抽水，单位涌水量0.0000963～0.005l/s·
m，渗透系数0.000166～0.0192m/d，矿化度0.387～1.708g/L，水质Cl-Na·
6.侏罗系下统富县组砂岩裂隙承压含水层（J1F）该组岩性上部为黑色泥岩、粉砂岩。
下部为中、粗粒石英砂岩，厚度2～24.24m，单位涌水量0.00021L/s·
m，渗透系数0.0014m/d，矿化度1.32g/L，水质Cl-Na·
7.三迭系上统永坪组砂岩裂隙承压含水层（T3Y）钻孔揭露最大厚度21.92m，岩性为灰绿色中、细粒砂岩。
据临近钻孔抽水、单位涌水量为0.0089l/s·
m，渗透系数0.012m/d，矿化度41.47g/L，水质Cl-Na型。
8.烧变岩潜水含水层延安组煤系地层，由于煤层自燃，形成陡坎陡崖，厚0～47.38m，该层富水很不均一，泉点出露较多，流量0.10～3.426L/s，T18号钻孔抽水试验，水位埋深50.56m，单位涌水量0.545L/s·
m，渗透系数2.0554m/d，矿化度0.28g/L，水质为HCO3-Ca·
Mg·
Na型。
井田地下水主要补给来源为大气降水。
井田内构造简单，裂隙不发育地表坡降比大，大气降水的自然排泄条件良好。
随着岩层埋深增加，裂隙逐渐减小，承压水沿水系方向迳流排泄，因此，深部基岩承压含水层富水性差，迳流滞缓，水交错微弱，水质矿化度高。
河谷区冲、洪积潜水层及梁峁区新生界孔隙及裂隙潜水层直接接受大气降水补给，又下渗基岩风化带，部分也以泉水泄出地表；
主要接受大气降雨补给以及基岩风化带侧向补给，迳流受地形、地貌条件的控制，在沟谷切割部位以泉的形式泄出地表，部分向深部运移。
本井田主要可采煤层为5-2煤层。
由于煤层开采后产生的冒落裂隙带导致支沟水流及烧变岩地下水进入矿坑，加大矿井充水。
5-2煤层位于勘探区侵蚀基准面之下，未来矿坑涌水主要来自其顶板砂岩裂隙水。
由于厚岩裂隙、构造裂隙不发育，岩性由砂、泥岩互层状组成，直接充水含水层富水
升级会员 