第一张 矿井概述.docx

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第一张矿井概述

第一张矿井概述

第一节

山西汾西正华煤业有限责任公司煤矿位于交口县西部，水头镇，水头——后水头——卫家崖村一带，距交口县约4km左右。

第二节

今天内有建议公路与外围的公路干线相通，东部与209国道相联，北至中阳、离石。

南达隰县；南部与321国道相通，东至孝义市，西达石楼县城。

321国道向东经桃红坡镇至阳泉曲火车站，可抵达太原市。

交通运输条件较为便利。

第三节

该地区处吕梁山中段的东麜，为中低山丘陵区，属黄土高原地貌，黄土丘陵沟谷发育，多呈“v”字型沟谷。

惊天内地形起伏不平，沟谷纵横，地势总体为西部高东部低，最高点位于惊天西南角，海拔标高为1597.5m；最低点位于井田东北角，海拔标高为1352.0m，其相对高差为245.50m，形成典型黄土梁、塬、峁地貌。

井田内基岩零星出露，大面积被黄土覆盖。

黄土层受强烈的侵蚀切割，多形成土梁、峁地形，多为东北向或近南北向展布，区域内沟谷平时干枯无水，无大的地表水与长流水，同时发育同冲沟，雨季有洪水流泻。

北区属大陆性气候，四季分明，昼夜温差大。

春季多风沙，夏季炎热短暂，秋季凉爽宜人，冬季寒冷少雪。

年平均气温6.8——10.6oC，一月份最低平均气温-7.8——1.2oC，极端最低气温-29.3oC；7月份最高平均气温22.3——25oC，极端最高38.4oC。

霜冻期为9月中旬，至次年4月底，无霜期150——180天。

冻土厚度为0.9——1.0m，年降水量500——600m，多集中在7/8/9月份。

年平均蒸发量为2090.8mm，远大于降水量。

风向冬春多为西北风，夏秋多为东南风，风力一般为3——4级，最大风力10级没风速达4m/s。

分局《山西省地震烈度区划图》井田所属地区地震烈度为6度区。

第四节

山西汾西正好华煤业有限责任公司有山西汾西狂野集团有限责任公司兼并重组山西交口天马斌鑫煤业有限公司（二轻建设煤矿），山西兴茂煤业有限公司（后水头煤矿）、山西交口恒天煤业有限公司（塔上煤矿）、山西交口卫家崖煤业有限公司（卫家崖煤矿）、永盛煤业（已关闭）及东部、西部、南部新增区域整合而成。

第五节

井田内9号煤层较薄，各煤对9号煤层均未开采，但由于10号、11号煤层的开采，造成9号煤层大面积蹬空。

井田内原二轻建设煤矿矿界外部东南部有永盛煤矿，该矿已关闭。

2003年3月22日，二轻建设煤矿与永盛煤矿的采空积水区贯通，累计抽水约4万m3。

由于10号至11号煤层间距6——10m，平均8m，原后水头北部有六个私开小窑，混合开采两层煤，造成后水头煤矿10号煤层资源因下伏11号煤层踩空形成大面积蹬空破坏区。

同样，煤塔上煤矿开采11号煤层，也造成10号煤层大面积蹬空破坏区。

水头镇塔上煤矿矿界外东部为原水头镇新建煤矿，2003年关闭，该煤矿对10、11号煤层进行联合开采，现有三个井口：

主立井、副斜井、安全出口（斜井），采用联合开拓方式。

第二章

第一节矿区地质构造

一、区域构造

井田位于吕梁山复背斜东翼，区域构造以褶皱为主，构造形态也较简单，多为平缓开阔的短轴褶曲，次优岩溶塌陷柱状陷落，局部见有小型断裂构造。

二、井田构造

本井田构造简单，构造形迹总体以东方向展布，经野外实地踏勘，共发现断层2条、褶曲3条，元后水头煤矿西部采区1010运输巷揭露陷落柱1个。

地层倾角一般6—12o井田西部由于受断层F1的影响，部分地段倾角大于20o。

第二节煤层、煤质及其他有益矿产

一、含煤性

井田内主要含煤岩组为太原组，共含煤和煤线6层，地层总厚73.35m，其中全井田可采煤层3层，即9号、10号、11号；含煤可采系数7.40%。

7、8号煤层厚度较薄，不可采，煤层累计厚度6.10m，含煤系数8.32%。

二、可采煤层

井田内可采煤层自上而下有9号、10号、11号共计3层。

现将分述如下：

1、9号煤层

位于太原组下端顶部。

K2灰岩下0——8.00m处，该煤层结构简单。

煤层厚度0_1.45m,平均厚度0.81m，为局部可采煤层。

该煤层顶板为泥岩，底板泥岩。

2、10号煤层

位于太原组下段中上部。

上局K2灰岩9号煤层0.70——6.15m，平均2.00m；该煤层当地俗称“大炭”，相当于交口霍县区的大炭及崔家沟井田的大炭层位。

该煤层结构简单。

现在开采的煤层的厚度1.50——2.40m，平均厚度1.84m，为稳定全区可采煤层。

该煤层顶板为泥岩，底板亦为泥岩。

3、11号煤层

位于太原组下段中部。

该煤层结构简单，含1层夹矸，据邻曲资料，煤层厚度一般为2.10——3.20m，平均为2.78m，为稳定全区可采煤层。

该煤层顶板为泥岩，底板砂质泥岩。

三、煤质

井田内各可采煤层的颜色为褐黑色，条痕呈棕黑色；弱玻璃光泽，贝壳状断口，内生裂隙较发育，性脆易形成粉末、条带状结构，半亮型煤，10、11号煤容重为1.40t/m3。

根据煤炭质量分级GB/T15224.1.2.3（炼焦用煤分级）和中国煤炭分类国家标准GB5751-86,9号煤层属低中灰-中灰、低中硫、特低磷、特高热值焦煤，可用作炼焦用煤。

10号、11号煤层属中灰、低硫-中硫、特高热值焦煤，可用作炼焦用煤和动力用煤。

第三节开采技术条件及水文地质条件

一、开采技术条件

1、煤层顶底板条件

9号煤层顶板为灰岩，顶板稳定性相对较好，据邻近资料，其极限抗压强度56.00——73.35Mpa。

10号煤层顶板为泥岩，顶板稳定性相对较差，据邻近资料，其极限抗压强度36.00——51.35Mpa。

11号煤层顶板直接顶板为泥岩，顶板稳定性相对较差，据邻近资料，其极限抗压强度35.00——48.80Mpa。

由于引用邻曲资料，顶板力学性质定性分析不够准确，建议矿方取样进行试验，以便更科学的指导安全生产。

2、瓦斯

据交口安监局200.年对矿井瓦斯鉴定报告，原各矿均为低瓦斯矿井。

二、水文地质条件

1、区域水文地质条件

井田位于吕梁复背东翼的丘陵地带，区域内地形侵蚀切割严重，沟谷纵横，但无大的地表水体，地下水体补给量有限。

2、井田水文地质

（1）地表水

区域内地表水不甚发育，主要有井田东南部的双池与回龙河，属汾河水系，二河流水流量均较小，在雨季时流量增大，于双池镇南部会和并入段纯河，段纯河流经灵石县西部于夏门镇南部孔家山汇入汾河。

汾河东岸灵石至南关间处处露奥陶系石灰岩，岩溶水位标高530——590m。

在雨季时有短暂的地表积水，但积水时间不长，对矿井开采不会造成影响。

（2）含水层

井田内地形切割严重，沟谷纵横，地层构造简单，新生界地层与下石盒子地层含水甚微，对煤层开采不会造成影响。

1）奥陶系灰岩岩溶裂隙水

井田内无出露，区域资料表明该含水层富水性强，其上部峰峰组厚约100——200m，岩性义泥岩为主夹灰岩、白云质灰岩，含有上层滞水，具有一定涌水量。

上马家沟组厚约200——250m，下部泥灰岩厚度40——60m，是相对隔水层，中、上部为厚约140——190m白云质灰岩、灰岩，是重要含水层，水量丰富。

下马家沟组厚约150m，下部角状白云岩、泥灰岩厚约40m，是相对隔水层，中、上部为厚约80——110m的灰岩、白云质灰岩，是重要含水层，岩溶裂隙发育，水量较丰富。

据区域资料改煤矿距汾河38km，汾河东岸灵石至南关间出露奥陶系石灰岩，岩溶水水位标高530——590m。

井田内奥灰水位标高为560m。

各煤层均位于此水位标高之上，因此，井田内水文地质条件简单，矿井水以大气降水为主。

奥陶系灰岩溶水是主要供水水源方向。

2）太原组及山西组层间裂隙水

井田内有零星出露，含水岩层主要为太原组底部的K1砂岩、K2、K3、K4灰岩，山西组底部的K7砂岩及太原组、山西组泥岩中所夹的砂岩透镜体，因井田内及邻近井田均未施工水文孔，因此无法对其富水程度作定量分析。

从煤矿涌水量结合对井田内构造加以分析，推断太原组及山西组各含水层富水性较弱。

3）第四系松散岩类孔隙含水岩组

井田内的松散岩类主要为第四系中上更统黄土，含水层为其底部的砂石层，含水连续性差，补给条件也不好。

（3）地下水补给、径流和排泄

1）中上更新统孔隙水，主要靠大气降水直接入渗补给地下水，地下水运动方式主要为垂向运移，局部有少量水平运移现象，其排泄为在深切沟谷中以下降泉形式排入沟中形成地表水，部分地下水被人工开发利用也是一个排泄途径。

2）碎屑岩类及碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水，地下水补给来源主要考大气降水的直接入渗补给；靠上覆松散层中孔隙水的下渗补给；考地表水或洪水少量入渗补给。

地下水多沿岩层层面流动，含水层裸露地表后以下将泉形式排入沟中。

矿区内地下水沿裂隙运移渗入巷道形成坑道涌水，然后人工排出地表。

（4）隔水层

井田内隔水层主要为本溪组，厚度8.39——32.44m，平均17.00m，该组内泥岩岩性致密、细腻，具有良好的隔水性能，其次，相间于各含水层的厚度不等的泥岩、粘土岩亦可起到一定的隔水作用。

综合所述，井田水文地质类型为简单型。

3、矿井用水量

根据地质报告中提供，被兼并重组煤矿未进行过历年涌水量详细统计，根据每日排水时间及所使用的泵量，结合各煤矿的实际生产能力，曹勇富水系数比拟法可预算兼并重组整合后煤矿生产能力达30万t/a时矿坑涌水量，被兼并承租各煤矿的正常涌水量及假设达到生产能力30万t/a后的涌水量涌水量为100——300m3/d。

采用比拟法预算矿井生产达到1200kt/a时的涌水量：

400——1200m3/d。

第三章井田开拓

第一节井田开拓现状

山西汾西正华煤业有限责任公司有山西分析矿业集团有限公司兼并重组山西交口天马斌鑫煤业有限公司（二轻建设煤矿），山西兴茂煤业有限公司（后水头煤矿）、山西交口恒天煤业有限公司（塔上煤矿）、山西交口卫家崖煤业有限公司（卫家崖煤矿）、永盛煤矿（已关闭）及东部、西部、南部新增区域整合而成。

一、山西兴茂煤业有限责任公司

该矿成立于1983年，2008年地层能力提升到15万吨，采用立井——斜井开拓方式，现有主立井、副斜井和回风斜井三个井筒。

主立井净值径2.2m，井深64m；

副立井（安全出口）井筒净值径3.8m，净断面11.34m2，垂深124m；

回风斜井净宽202m，净高2.0m，断面积4.1m2，倾角18o，斜长160m。

二、天马斌鑫煤业有限公司

该矿井建于1985年，2005年生产能力提升到15万吨，采用斜井开拓方式，现有三个斜井井筒。

主斜井倾角22o，净宽3.6m，净高3.0m，净断面10.48m2；

回风斜井倾角0——16o，净宽2.4m，净高2.2m，净断面4.66m2；

行人斜井净宽2.0m，净高2.0m，净断面3.8m2

三、卫家崖煤业有限公司

该矿始建于1989年，采用斜井——立井会和开拓，线有主斜井、副斜井、回风立井、主立井四个井筒，原设计生产能力为6万吨，2005年生产能力为15万t/a。

晋煤销重组办发（2009）32号文以确定为关闭矿井，于2009年12月9日断电。

四、恒天煤业有限公司

该矿始建于1985年，采用斜井——立井开拓方式，原生产能力为5万t/a，2004年开始采改，设计能力为15万t/a，属已关闭矿井，于2008年9月断电。

第二节矿井可采储量

根据山西省煤炭地质144勘探院提交的《山西汾西正华煤业有限责任公司兼并重组整合矿井地质报告》，全井10、11号煤层查明资源储量总计为3881万t，历年动用储量410万t，保有储量（111b+121b+122b+2S11+333）总计3471万t。

本次储量初步估算矿井设计可采储量按保有储量的65%，即设计可采储量为3471（万t）╳65%=2256.15（万t）。

第三节矿井设计生产能力及服务年限

矿井设计服务年限按下式计算：

T=ZK/k.A

式中：

T——矿井设计服务年限，a；

ZK——矿井设计可采储量，kt；

A——矿井设计生产能力，kt/a；

K——储量备用系数，取为1.4。

经计算，矿井设计生产能力300kt/a时，服务年限为53.72a；如按生产能力为1200kt/a时考虑，服务年限为13.43a。

第四节井田考托方案

一、开拓技术分析

1、煤炭外运条件分析

考虑充分利用整合前各矿的原有地面工业场地和煤炭外运方便，可利用场地：

1）原山西兴茂煤业有限公司位于交口县水头镇后水头村，距县城1km，向西北有公路干线通往中阳、离石、向东北经桃红坡可达阳泉曲火车站，并可达太原，交通便利。

2）交口县卫家崖煤业有限公司位于交口县水头镇卫家崖村，距县城4km左右，井田距省道孝石线2.5km，交通便利。

2、储量分布情况

井田范围内的可采储量大部分分布在矿井的中、南部，北部井田面积较小。

工业广场选在井田南部有助于缩短井下的煤炭运输距离。

3、井田形状与尺寸

井田形状呈南北狭长，中、南部定西范围宽约为1500m——2500m，北部东西方向宽度约1000m。

二、开拓方案比较筛选

根据整合后矿区范围内各矿的现状、井田内10号和11号煤层的赋存条件状况及矿井工业广场地选择等因素，经多方筛选，设计提出以下四个开拓方案进行比选：

方案一（卫家崖场地东侧方案，新建主、副斜井）：

工业场地选择在原卫家崖工业场地东北部，公路北侧（原焦化厂）。

在工业场地内新掘主斜井、副斜井、南回风斜井。

后期改造利用原兴茂煤业安全出口和原天马斌鑫煤业主斜井做为中、北部回风井。

主井井口布置在10号煤层露头线外，井筒倾角16o，斜长127.0m，井筒落底于11号煤层底板岩石中，落底标高为+1385.000m。

副斜井平行布置在主斜井东50.0m处，煤层露头线外，井筒倾角18o，斜长64.7m，井筒落底于11#煤层，落底标高为+1400.000m。

南回风斜井平行布置在主斜井西50.0m处，煤层露头线外，井筒倾角25o，斜长47.3m，井筒落底于11号煤层，落底标高为+1400.000m。

根据煤层赋存条件，采用+1400.000m单水平联合开拓井田内的9、10、11号三层煤。

井下开拓巷道在主斜井、副斜井、回风斜井落底后，布置东西大巷，在井田中部东西大巷西段布置南北大巷，大巷呈“T”字形布置。

每组大巷设三条，其中胶带运输大巷布置在11号煤层中，轨道榆树大巷和回风大巷原则上布置在10号煤层中，10号煤层操控范围沿11号煤层布置。

整个井田划分为五个采区，井田的中东部划分为一采区，井田南部划分为二采区，中西部划分为三采区。

北部划分为四采区和五采区。

方案二（利用原卫家崖工业场地及井筒方案）：

利用原卫家崖煤业的工业场地和原主、副斜井，再造利用原卫家崖煤业副斜井作为主斜井，将主斜井改造成副斜井，原主立井改造为南回风立井，后期改造利用原兴茂煤业安全出口和原天马斌鑫煤业主斜井改造作为中、北部回风井。

主斜井、副斜井均落底于11#煤层。

主斜井、副斜井落底后，在井田中部布置一组南北大巷，开拓巷道呈“一”字形布置，大巷条数及层位同方案一。

整个井田划分为五个采区，井田南部划分为一采区，井田的中东部划分为二采区，中西部划分为三采区，北部划分为四采区和五采区。

方案三（兴茂煤业安全出口西侧新建主、副斜井方案）：

在原兴茂煤业安全出口场地西部（砖厂附近）新掘主斜井、副斜井，改造利用原卫家崖煤业主立井作为南回风立井，后期改造原兴茂煤业安全出口和原天马斌鑫煤业主斜井做为中、北回风井。

斜井布置在岢岚盾村砖厂附近，倾角16度，斜长381.0m，井筒落底于11号煤层，落底标高为+1330.000m。

副斜井平行布置在主斜井西50.0m处，井筒倾角18度，斜长357.3m，井筒落底于11号煤层，落底标高为+1325.000m。

南回风立井利用原卫家崖主立井改造，中部回风立井利用原兴茂煤业安全出口改造，北回风斜井利用原天马斌鑫主斜井改造。

根据煤层赋存条件，采用+1325m一个水平联合开拓全井田9、10、11号三层煤。

井下开拓巷道在主斜井、副斜井落底后，布置东西大巷，在东西大巷西段沿井田西部边界布置南北大巷，开拓巷道呈“L”字形布置。

全井田划分为五个采区，井田南部划分为一采区，井田的中东部划分为二采区，中西部划分为三采区，北部划分为四采区和五采区。

方案四（利用原兴茂煤业工业场地及井筒方案）：

利用原兴茂煤业的工业场地，采用斜井开拓，改造利用原兴茂煤业回风斜井做为主斜井，新掘副斜井，改造原卫家崖主立井、原兴茂煤业安全出口和原天马斌鑫煤业主斜井分别做为南、中、北回风井。

根据煤层赋存条件，采用+1372m一个水平联合开拓全井田9、10/11号三层煤。

井下考托巷道布置同方案二。

整个井田划分为五个采区，井田的中东部划分为一采区，中西部划分为二采区，井田南部划分为三采区，北部划分为四采区和五采区。

经上述比较，综合各方案的优缺点及工程量比选，设计从安全，工业场地建设，工程量节省，煤炭运输等诸多因素综合考虑，推荐方案一（卫家崖场地东侧方案，新建主、副斜井方案）。