王峰煤矿矿井工程概况.docx

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王峰煤矿矿井工程概况

第一章矿井工程概况

1.1矿井概况

1.1.1交通位置

王峰井田位于陕西渭北煤田韩城矿区东北端、桑树坪矿井田之西北侧深部、黄河之西岸，行政区划归属陕西省韩城市王峰、枣庄、林源三乡管辖。

矿区交通便利。

国铁西～侯铁路经韩城市从矿区东部通过，现有的下桑铁路专用线全长12km，终端已达桑树坪矿装车站。

京～昆（明）公路、108国道从矿区通过，韩（城）～宜（川）公路横穿本井田中部。

矿井交通位置详见图1.1-1。

1.1.2地形地貌

本区地处渭北黄土高原，总体为构造剥蚀低山丘陵区，地势西北高东南低，最高海拔+1227.9m，最低海拔标高+380.0m，区内最大相对高差847m。

本区绝大部分为山梁、山峁，沟谷蜿蜒曲折、纵横交错。

基岩大片裸露，沟谷呈“V”字形，属渭北黄土高原地貌。

1.1.3水系及主要河流

黄河在矿区东部自北而南流过，发源于宜川常年流水的凿开河由西向东横贯井田后注入黄河，两侧尚有较多季节性流水冲沟。

1.1.4气象及地震情况

本区属大陆性半干旱气候，年平均降雨量559.7mm，蒸发量1300mm；年平均气温13.5℃，最高42.6℃，最低-14.8℃；最大冻土深度420mm，最大积雪厚度160mm；风向以东北风为主，最大风力9级，一般2～3级，平均风速2.5m/s。

根据国家地震局兰州地震大队（73）兰震字064号文件，确定韩城矿区地震基本烈度为8度。

但实地考查证实，当地震波进入基岩山区后衰减较快，在距离山前大断层2km（指直线距离）以外的基岩山区烈度可按七度考虑。

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），本区抗震设防烈度为7度。

1.1.5主要自然灾害

本区的主要自然灾害有地震、洪水及崩塌（滑坡）。

1.1.6矿区煤炭生产概况

韩城矿区开发历史久远，矿井自1958年开始兴建，1970年随着西韩铁路的恢复上马，先后建成属韩城矿务局的5对大中小型矿井，改革开放后开采浅层露头煤的地方小煤矿也大批涌现。

本世纪初，因资源枯竭或安全问题，绝大部分小煤矿已经关闭，局内两对中小型矿井也进行了破产改制。

现尚保留经过改扩建的下峪口、象山及桑树坪3对大型矿井，总设计生产能力为4.80Mt/a。

韩城矿业有限公司主导产品为高热、高灰熔点的优质动力煤和优质配焦瘦精煤，产品除供应韩城电厂外，多远销华东、华中和华南等地，部分出口日本。

目前全公司下辖16个二级矿、厂和控股公司，其中生产矿井3座，此外有1.20Mt/a的选煤厂、0.2Mt/a的焦化厂、10000t/a的高岭土厂和2×12MW煤矸石发电厂各一座；并在西安和渭南分别有煤矿安全仪器厂和煤矿专用设备厂各一个。

截止到2008年底，全局拥有总资产总额27.72亿元，固定资产26.88亿元。

2008年生产原煤4.04Mt，完成工业总产值11.34亿元。

生产的发电动力煤和冶炼瘦精煤远销华东、华中和华南等地，部分出口日本。

1999年被国务院批准为全国520户重点企业、全国煤炭百强企业和陕西省60家优势企业，先后荣获“省级先进企业”、“重合同守信用企业”、“全省十大经济明星企业”、金融资信为AAA级。

1.1.4水源和电源

1．水源条件

矿井生产、生活水源，在矿井建设期间可就近取用凿开河浅层水；在矿井生产期间，初期井下涌水量不足时，可取用距离6.5km的桑树坪矿井下奥灰涌水作补充，该水源水量丰富，水质经软化消毒处理后可满足需要；后期当本矿井下排水量增大并满足需要时，可完全利用本矿井下水软化消毒处理后回用，水处理站建于副井工业场地。

因此矿井供水水源基本可靠。

2．电源条件

韩城矿区用电网地处渭南地区电网韩城供电区，现有110kV变电站5座，分别为：

龙门、下峪口、马村、苏东、芝阳，变电容量为221.5MVA。

陕西省电力公司拟在韩城下峪口建设330kV禹门变电站，计划2010年投运。

330kV禹门变电站投运后，将新建禹门至下龙搭接点段线路，禹门至下龙线作为下峪口变电站的备用电源，可提高韩城矿区北区矿井的供电可靠性。

根据现有电网情况，王峰矿采用110kV供电，两回110kV电源一回引自规划中的禹门330kV变电所，另一回引自下峪口110kV变电所。

1.2井田地质及水文条件

1.2.1井田地质

区内出露地层由老到新依次为：

奥陶系中统马家沟组、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，二叠系上统上石盒子组、石千峰组及第四系。

煤系覆盖层多以泥质岩类为主，厚度沿凿开河由井田东部的350m向西渐增至750m，而两侧山地又普遍高出河谷200～400m，覆盖层总厚度达700～1000m。

本井田构造简单，地层为一走向北北东、倾向北西西、沿走向和倾向伴有舒缓波状起伏的单斜构造；地层倾角在桑树坪井田一般5～8°，本井田3～7°，一般5°左右。

（1）断裂构造

桑树坪井田在生产过程中常发现断距一般1m左右、最大者7.8m的小型正断层，长度一般较小。

西高渠详查区仅在深部（未划在井田内）上院村附近见有一条断距最大10m的正断层，其走向N73°E，倾向SE，倾角72°，断层带宽0.5m。

（2）褶皱构造

桑树坪井田内有较大的褶皱构造5个，起伏幅度一般在50m左右。

（3）层滑及挠曲构造

桑树坪井田生产中发现层滑构造较发育，是本区小型构造复杂、煤层厚度变化大的主要原因。

挠曲构造在桑树坪井田浅部11号煤层中较为发育。

主要表现为局部地段煤层倾角急剧增大，在短距离内又恢复如前。

挠曲构造在西高渠详查区内下压幅度较小，一般1m以下，最大者3m。

本井田距离韩城大断层较远，水平构造应力相对降低，故上述小型断层、层滑及挠曲构造已大为减弱，褶曲构造则更趋平缓。

1.2.2水文地质条件

1.2.2.1地表水

井田位于韩城矿区北端深部，地表沟壑纵横，仅凿开河常年流水，其它沟谷属间歇性小溪，出露于河谷的泉水多为下降泉。

凿开河流域面积较大，地面冲沟发育，坡降大，易于产生山洪，地面设施需确保防洪要求。

由于井田内煤层埋深大，覆盖层多为泥质岩类，故地表水对井下开采影响微弱。

1.2.2.2井田主要含水层

根据含水层岩性及充水空间的性质，分为孔隙水、裂隙水及岩溶～裂隙水三种主要类型。

分述如下：

1．孔隙水

第四系松散岩类孔隙含水层。

2．裂隙水

裂隙水赋存于石炭系、二叠系的砂岩裂隙之中，主要含水层有：

煤系及上石盒子含水层组、上二叠统石千峰组、下三叠统刘家沟组、和尚沟组、中三叠统坊纸组含水层。

各砂岩层间被泥岩、砂质泥岩所隔，构成复合含水层。

由于砂岩的含水性主要受裂隙发育程度所控制，根据钻探所取岩芯，裂隙不发育，从而决定其富水性弱。

3．岩溶～裂隙水

岩溶～裂隙水赋存于奥陶系石灰岩，从浅部桑树坪矿井及钻孔资料可知，岩溶、裂隙发育程度具有不均一的特点。

从整体来说，地下岩溶发育随深度增大而减弱。

但根据桑树坪矿井奥灰抽水试验，水位基本稳定于+380m标高不变，说明奥灰岩溶水体巨大，导通条件属良好。

1.2.2.3井田主要隔水层

本区隔水层主要有第四系粉砂土、亚粘土隔水层；二叠系泥岩、砂质泥岩隔水层；石炭系泥岩、粉砂岩隔水层。

1.2.2.4地下水的补给排泄条件

1．冲洪积层潜水

一般分布在凿开河一带，由于含水层结构松散，透水性较强，因此河水与潜水关系密切，即当枯水期地下水补给河水，洪水期则河水补给冲洪积层水，另外大气降水的一部分可直接渗入第四系黄土中。

2．砂岩裂隙承压水

井田内出露的含水层接受降水沿露头处的补给及通过黄土间接渗入，但因区内沟谷密布，降水渗入后，大部分以渗流或泉水的形式泄流于凿开河及其它沟谷中，只有小部分沿倾向流向深部。

由于煤系地层及上覆含水砂岩与隔水岩层交替互层，加之岩层平缓，断裂也不发育，从而阻止了各含水层之间的水力联系。

河水亦不补给煤层上覆含水层组。

3．根据桑树坪井田已有资料，证明浅部奥陶系灰岩水与黄河有密切的水力联系。

虽然奥陶系石灰岩含水层在本井田埋藏很深，但它与邻近区域同属一个不均质统一含水体。

1.2.2.5井田充水因素

1．矿井生产冒裂带影响范围内的含水层将成为主要充水含水层，但主要为静止水，水量少。

2．本区奥灰水静水位标高为+380m，当煤层在奥灰水位以下开采，距奥灰水的距离较近，又未采取可靠的防范措施时，会发生底板透水，即奥灰岩成为充水含水层。

1.2.2.6奥灰水对开采的影响

1．山西组2、3号煤层

根据西高渠详查区地质报告，奥陶系石灰岩顶面至3号煤层底板间的一般厚度为60～70m，最薄54.32m（134号孔），最厚97.72m（159号孔），岩性以粉砂岩、细砂岩及砂质泥岩互层为主，并有K4、K3两层稳定砂岩层，奥陶系灰岩顶面有一层6～9m铝土泥岩，据此，按阻水系数1.5划定井田深部开采边界为-150m，同时按阻水系数1.0校核第一水平开采边界为-20m是比较安全的。

煤层带压开采的可采性分析详见表1.2-51。

2．太原群11号煤层

奥陶系石灰岩顶面距11号煤层一般7～12m，最薄5.55m（136号孔）。

由于隔水层厚度小，故判定井田内11号煤层暂不能开采。

1.2.2.7矿井涌水量

根据地质报告，本井田煤系顶板裂隙含水量较浅部矿井低，结合桑树坪矿井涌水量180m3/h左右、工作面最大涌水量50m3/h左右的实际情况，考虑本矿井下煤层距离奥灰较近、底板涌水量有可能增加的因素，设计预计王峰井田开采3号煤层时正常涌水量为350m3/h，最大涌水量为500m3/h。

1.3工程地质概况

1.3.1工程地质概述

工业场地位于井田中的王峰乡南侧。

矿井工业建筑场地因为没有相应的建筑工程地质勘察资料，场地工程均是假定在地基情况良好的条件下设计的，可能会产生工业场地存在不适于建筑的风险，地基条件不好就要进行地基处理，相应的投资就会增加，待业主提供工程地质勘察报告后，需根据报告进行地基基础设计以及该部分投资的调整。

1.3.2抗震设防

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）附录A，本地区抗震设防烈度为7度区（第一组），设计基本地震加速度值为0.15g。

根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223－2008）本矿建（构）筑物考虑7度抗震设防，主斜井井口房，副立井井架,副立井井口房,副立井提升机房，日用消防水池，日用消防水泵房，通风机房附属变电所，救护队、主斜井井口房附属10/0.4kV变电所，变电所，110kV变电所、35kV变电所及室外架构等属于生命线工程的工程，抗震设防属重点设防类建筑，简称乙类，抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求。

1.4矿井设计概况

1.4.1井田范围与储量

王峰井田位于陕西韩城矿区东北端。

行政区划隶属于属陕西省韩城市王峰、枣庄、林源三乡管辖。

根据韩城矿区总体规划确定的井田范围，井田东以3煤+140m等高线与桑树坪井田相接，西以3煤带压安全开采标高-150m等高线为界，南以下峪口井田南边界延长线为界，北以桑树坪井田北边界延长线为界。

井田走向长约19.5km，倾斜宽约5.6km，面积为97.7km2。

井田内获得煤炭总资源储量991.85Mt，计算矿井工业资源/储量为566.56Mt，可采储量为366.31Mt。

1.4.2矿井设计生产能力及服务年限

1．矿井设计生产能力

设计矿井年工作日330d。

井下实行“四六”工作制，每天4班作业，3班生产，1班检修。

地面实行“三八”工作制。

每天净提升时间为16h。

根据矿区总体规划确定的规模及本井田煤层赋存状况、地质构造、开采技术条件及采掘工作面配备等因素，结合井田的实际情况，对经分析比较，推荐矿井设计生产能力为4.00Mt/a。

2．矿井服务年限

按《煤炭工业矿井设计规范》的规定，考虑1.4的储量备用系数，矿井服务年限为65.4a，符合规范要求。

1.4.3井田开拓

1．井田开拓方式