XX煤矿0.9Mta新井设计

中国矿业大学采矿工程专业2014届毕业设计说明书 前 言 矿井毕业设计是采矿工程专业最后一个教学环节，是对函授期间所学知识的一次综合性考察，其目的是使我们运用本科阶段所学的理论知识并联系矿井生产实际而进行的矿井开采设计，以培养和提高我们分析和解决实际问题的能力，是对我的一次综合性能力演练。 本次设计的题目是XX煤矿0.9Mt/a新井设计，是在XX煤矿井田地质特征的基础上，结合搜集到的其它相关原始资料，运用所学知识同时参考《采矿学》、《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿矿井开采设计手册》、《井巷工程》、《通风安全学》等参考资料，在指导老师精心指导下独立完成。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，遵循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完成设计的。 在设计的过程中，我受益非浅，自己感觉在看的书还是太少，钻研得还是不够深刻，这激励我以后要再接再厉。由于本人水平有限以及对知识的掌握程度不高，设计中难免存在错误和疏漏，恳请各位老师批评指正。 85 摘 要 XX煤矿位于山西省尧都区境内,由6个矿（临汾中煤建刁尚沟煤矿有限公司、山西临汾来宏煤业有限公司、山西临汾尧都东太煤业有限公司、山西临汾郭家庄煤矿有限公司、山西临汾老君煤矿有限公司、山西临汾鑫浩煤业有限公司）和空白区组成。 矿井的设计思想是以市场为导向，以经济效益为中心，以科技进步为动力，认真贯彻执行国家有关煤炭建设的方针政策，按照高起点、高技术、高效率、高效益的建设方针，结合本矿资源条件和优势，运用现代先进的设计理念，积极采用先进适用的新技术、新工艺、新设备、新材料；根据系统工程的思想，进行全面策划，综合考虑，实现系统创新。按照系统配套，整体协调的总要求，贯彻生产高度集中化、开拓开采系统简单化、采掘高产高效综机化、煤流胶带输送机化、辅助运输单一化、主要设备集控自动化、监控管理信息化、地面布置合理化和技术经济合理化的技术原则，把本矿井建设成为高产高效、安全可靠的国内现代化矿井。 设计特点 （1）本井田共查明保有资源/储量（111b+122b+333）为102.41Mt，其中2号煤层保有资源/储量（111b+122b+333）为4.74 Mt，10号煤层保有资源/储量（111b+122b +333）为97.67Mt。根据该井田的地质储量计算，全矿井工业资源/储量为100.95Mt，矿井设计资源储量为98.12Mt，矿井设计可采储量为74.2Mt。矿井设计生产能力为0.9Mt/a,服务年限58.9a。 （2）矿井建设规模为0.90Mt/a，服务年限58.9a。 （3）工业场地选择在原老君庙煤矿工业场地。采用斜井开拓方式，利用已有老君庙井筒进行改造，即刷大并延伸老君庙煤矿副斜井仍作为XX煤矿副斜井；刷大并延伸原有回风斜井作为主斜井；利用原有回风立井井筒并装备梯子间作为回风井及安全出口，其中主斜井装备1m，运量260t/h的带式输送机，用于煤炭运输。同时布置一套架空乘人器，用于运输人员上下井。井筒内敷设消防洒水管路以及下井电缆，同时用于安全通道；副斜井装备直径2.5m的单绳缠绕式提升机1台，担负矿井全部辅助提升任务，敷设消防洒水管路、排水管路、压风管路及通讯电缆，兼做矿井安全通道；回风井井筒直径4.5m，担负全矿井回风任务。 （4）大巷煤炭运输采用胶带机连续运输，大巷辅助运输采用有轨运输，井底车场采用调度绞车运输，大巷采用无极绳连续牵引车牵引矿车运输。 （5）根据矿井实际情况，考虑矿井煤层赋存条件，本次设计主要考虑9+10+11号煤的开采；矿井达到设计生产能力时布置1个采区，1个综采放顶煤工作面，工作面长度165m。布置2个综掘工作面，其中1个综掘工作面兼有普掘设备，保证回采工作面及开拓接替。 （6）矿井采用抽出式通风系统，初期采用中央并列式通风方式。 关键词：斜井开拓 胶带机连续运输 放顶煤综采 现代化矿井 设计人：XXX Abstract Jin Niu coal mine is located in the territory of Shanxi District of Yaodu Province, the 6 mines (Linfen zhongmeijian Shang Diao Gou Coal Mine Co. Ltd., Shanxi Linfen Coal Industry Co. Ltd., Shanxi Linfen Wang Yaodu Dongtai coal limited, Shanxi Linfen Co. Ltd., Shanxi Guo Jia Zhuang coal mine of Linfen Coal Mine Co. Ltd., Shanxi Laojun Linfen Xinhao Coal Co. Ltd.) the composition and blank area. The design idea of mine is with the market oriented, taking economic benefits as the center, with the progress of science and technology as the driving force, conscientiously implement the relevant national coal construction policies, in accordance with the principle of high starting point, high technology, high efficiency and high efficiency of construction, combined with the mineral resources conditions and advantages, using modern advanced design concept, actively the use of advanced new technologies, new processes, new equipment and new materials; according to the thought of system engineering, comprehensive planning, comprehensive consideration, system innovation. In accordance with the general requirements of the overall coordination of supporting system, and implement the highly centralized production and exploitation system simple, high yield and high efficiency of comprehensive mining, coal flow belt conveyor, single auxiliary transport equipment control technology, the main principle of automation, monitoring information management, the layout of rationalization and technical and economic rationalization, the mine construction has become a high yield and high efficiency and safety of domestic modern mine. Design features (1) the field is found to maintain reserves (111b+122b+333) for 102.41Mt, which has No. 2 coal resources / reserves (111b+122b+333) 4.74 Mt, No. 10 coal reserves resources / reserves (111b+122b +333) 97.67Mt. According to the geological reserves of the mine, all mine industrial resources / reserves of 100.95Mt, mine design resources reserves of 98.12Mt, mine design can be mined reserves of 74.2Mt. Mine design and production capacity of 0.9Mt/a, service life of 58.9a. (2) the mine construction scale is 0.90Mt/a, the service life is 58.9a. (3) the industrial site selection in the original Laojunmiao colliery. The slope development mode, to improve the existing Laojunmiao wellbore, namely the brush and extension of auxiliary slope Laojunmiao coal mine is as auxiliary slope cattle brush and Shanxi coal mine; extending the original return slope as the main shaft; the use of the original air shafts and equipment between the ladder as well and return the exit, the main shaft equipment 1m. Belt conveyor for coal transport volume 260t/h. At the same time, the arrangement of a set of overhead passenger, used to transport personnel up and down the well. Fire sprinkler pipe and wellbore laying underground cables, and safe passage for inclined shaft diameter of 2.5m; equipment for single rope winding hoisting machine 1, responsible for all mine auxiliary hoisting tasks, laying fire sprinkler pipe, drainage pipe, air pressure pipelines and communication cables, and mine safety channel; mine ventilation shaft diameter 4.5m responsible for all tasks, mine return air. (4) roadway of coal transportation by continuous transport belt machine, roadway auxiliary transport by rail transport, shaftbottom by dispatching winch transportation, roadway with endless rope continuous tractor traction tramcar transport. (5) according to the actual situation of the mine, considering the occurrence of coal mine conditions, the main design consideration of 9+10+11 coal mining; coal mine production capacity to meet the design layout of 1 districts, 1 fully mechanized top coal caving face, the length of the working face 165m. 2 working face of fully mechanized mining face is arranged, and 1 of the fully mechanized working face has the common driving equipment to ensure the working face and the development of the replacement. (6) the use of the extraction type ventilation system, the initial use of the central parallel ventilation. Key words: inclined to open up continuous transportation of fully mechanized caving coal mine modernization tape machine 目 录 前 言 1 摘 要 1 Abstract 2 第一章 井田概况及地质特征 2 第一节 井田概况 2 第二节 井田地质特征 3 第三节 煤层的埋藏特征 10 第二章 井田境界和储量 14 第一节 井田境界 14 第二节 矿井工业资源/储量 15 第三章 矿井工作制度及生产能力 18 第一节 矿井工作制度 18 第二节 矿井设计生产能力 18 第三节 矿井服务年限 18 第四章 井田开拓 20 第一节 井田开拓方式的确定 20 第二节 矿井基本巷道 24 第五章 准备方式——采区巷道布置 26 第一节 煤层的地质特征 26 第二节 采区巷道布置及生产系统 27 第六章 采煤方法 30 第一节 采煤方法的选择 30 第二节 回采工艺 33 第七章 井下运输 40 第八章 矿井提升 51 第九章 矿井通风与安全 64 第一节 矿井通风系统选择 64 第二节 灾害预防及安全装备 71 第十章 经济部分 74 第一节 矿井设计概算 74 第二节 投资效果分析 76 参考文献 79 致 谢 80 第一章 井田概况及地质特征 第一节 井田概况 一、交通位置 XX煤矿位于临汾市西北，行政区划属尧都区管辖，井田分布在土门镇和枕头乡两乡镇内。交通主要为公路，矿井向东北约7.0km可至西头村，其间有砂石公路相通，西头村至土门镇约13km，有柏油路相通，土门镇至大运高速约1km，距临汾约12 km，临汾有铁路、大运高速路通过，交通条件比较便利。 井田交通位置图 二、地形地貌 本井田位于吕梁山南端，主要山梁走向呈北西向。本井田地形总体呈西高、东低，南高北低。最高点位于井田中西部西南洼的西南角150处，标高为+1349.50m， 最低点位于井田北东边界王家崖河谷，标高为+940m，相对高差409.5m。属中低山地貌。 区内地形复杂，切割强烈，沟谷纵横，多呈“V”字形。 三、河流 井田地表沿临(汾)－黑(龙关)县级公路展布东西向地表分水岭。分水岭南侧发育西坡河、老窑庄河，分水岭北侧发育洞上河、凤岭河、河底河。井田地表大气降水汇集于分水岭两侧沟谷或河流；洞上河、凤岭河、河底河往北至井田北部边界汇入王家崖河，王家崖河往南东经土门至临汾汇入汾河；西坡河、老窑庄河往南至井田南部边界汇入仙洞沟河，仙洞沟河往南东至临汾汇入汾河；汾河往南西经侯马、新绛至河津禹门口注入黄河。本井田属黄河流域，汾河水系。 四、气象及地震烈度 由于井田地处山区，昼夜温差大，为四季分明的暖温带半干旱季风型大陆性气候。据尧都区气象站近年来的观测资料，年平均气温9.5℃，一月份最冷，极端最低温度-25℃，七月份最热，极端最高温度38℃，具明显的大陆性气候特征。境内多年平均降水量为494.19mm。1958年降水量最大为799.9mm；1965年降水量最小为278.5mm，山区降水量较平原区偏多，全年降水量主要集中在7、8、9三个月，一日最大降水量达104.4mm（1958年7月16日），全区年平均蒸发量为1829.4mm。霜冻期一般是从11月到翌年4月，最大冻土深度1.0m，无霜期180~200d。 根据中华人民共和国标准GB50011-2010《中国地震动峰加速度区划图》，井田所属地区的地震基本烈度值为Ⅷ度，地震动峰加速度分区为0.20g。据地震台资料，本区位于山西地震带洪洞—临汾地震中心与蒲县地震中心之间，历史上曾发生过大地震，对该区可能有所影响。 五、区域经济发展现状 井田处于山区，煤炭资源丰富，埋藏深度不大，便于开发利用，煤质优良，采煤及煤炭加工业发达，是区内重要产业，为区内经济发展贡献很大，此外还有炼铁、非金属加工等工业。农业也受到煤炭工业发展的影响有较大的发展，主要农产品有玉米、小麦、土豆、豆类等。但因耕地不多、村庄少，工业人口基本上为外来人口，本地富余劳力尚不能满足需要。 第二节 井田地质特征 一、地层 本井田位于山西省霍西煤田霍州矿区南西部。井田为基岩半裸露区，在沟谷及山梁出露奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下统山西组及下石盒子组、二叠系上统上石盒子组地层、第四系分布于山梁及沟谷两侧。根据地表出露情况及钻孔揭露资料，将井田地层由老至新分述如下： 1、奥陶系中统下马家沟组（O2x2）岩溶裂隙含水组 岩性以厚层白云质灰岩为主，中厚层石灰岩、薄层白云质泥质灰岩互层，厚40--130m，岩溶、裂隙、溶隙、溶孔发育。 2、 奥陶系中统上马家沟组（O2s2）岩溶裂隙含水组 岩性为豹皮状厚层灰岩，CaO含量高，杂质少，厚40~130m，岩溶裂隙发育。 3、奥陶系中统峰峰组(O2f) 为含煤地层基底，一般厚度90.80~110.44m，平均100.50m。分为上下两段。下段岩性为灰及深灰色泥灰岩及石膏层，夹薄层厚层状石灰岩，石膏层多为纤维状。上段岩性为灰色厚层状石灰岩，夹薄层泥灰岩。 4、石炭系中统本溪组(C2b) 平行不整合覆盖于峰峰组之上。厚度9.14~25.90m， 平均为20.16m，由灰色及浅灰色铝质泥岩、石灰岩、灰黑色泥岩、粉砂岩、中细粒砂岩、不可采的极不稳定12煤层及“山西式铁矿”组成。 5、 石炭系上统太原组(C3t) 整合覆于本溪组地层之上。K1石英砂岩底至K7砂岩底，厚度为72.68~100.06m，平均85.42m。为本区主要含煤地层之一。岩性主要以灰黑色泥岩、粉砂岩、中细粒砂岩、石灰岩(K2、K3、K4)及煤层(5、6上、6、6下、7、7下、8、9、9+10+11、11下号)组成。本井田内9+10+11号煤层稳定可采，其它煤层为不可采的不稳定煤层。分三段叙述如下： 5.1下段(C3t1) K1石英砂岩底至K2石灰岩底，厚度12.08~22.78m，平均17.58m。K1为中细粒石英砂岩，钙质或硅质胶结，致密、坚硬，厚1.10~7.23m，平均2.42m。为灰白色铝土岩夹黑色泥岩，含不稳定的薄层状石灰岩及9、9+10+11、11下煤层，其顶部为9、9+10+11号煤层，9+10+11煤层稳定，厚度大，结构复杂，为本区的主要可采煤层之一。9煤层稳定，大部与10+11煤层合并，分叉区内9煤层零星可采。 5.2中段(C3t2) K2石灰岩底至K4石灰岩顶，厚28.67~43.15m，平均36.65m，该层灰岩全区稳定，岩性主要以深灰色K2、K3石灰岩、灰黑色泥岩、粉砂岩、灰色中细粒砂岩及7、7下、8号薄煤层组成。K2石灰岩全区稳定，厚9.62~13.26，平均11.62m，岩性为深灰色生物碎屑石灰岩，含燧石结核，夹泥岩簿层；其上为黑色泥岩夹8号煤层，8号煤层上为K3灰岩，厚度1.95~8.05m，平均6.10m，全区稳定。K3石灰岩之上为泥岩、细砂岩、砂质泥岩和粉砂岩，夹7、7下号两层薄煤层。本段顶部为K4石灰岩在本区极不稳定，厚0.37~2.85m，平均1.71m。K4石灰岩之下为砂质泥岩和粉砂岩，夹7、7下薄煤层。7、7下、8号煤层在本井田未见可采点，为不稳定不可采煤层。 5.3上段(C3t3) 从K4石灰岩顶至K7砂岩底，厚22.56~42.20m，平均30.44m，由砂岩、粉砂岩和泥岩组成，其主要特点是该段上下均为灰白色或灰黑色砂岩或粉砂岩，中间为厚层灰黑色或黑色泥岩，含5、6上、6、6下不可采薄煤层。底部K5砂岩，厚0.95~7.81m，平均3.910m，岩性为灰白色中细粒砂岩，层面富含黑色有机质。5、6上、6、6下号煤层在本井田未见可采点，为不稳定不可采煤层。 6、 二叠系下统山西组(P1s) 整合覆于太原组之上，K7砂岩底至K8砂岩底。厚度为24.75~43.01m，平均34.81m。为本区主要含煤地层之一。岩性主要以黑灰色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩和灰白色细粒砂岩为主，含1、2上、2、2下、3、3下号煤层。其中2号煤层为可采煤层。其它煤层均为不可采煤层。 7、 二叠系下统下石盒子组(P1x) 与下伏山西组地层呈整合接触，由K8砂岩底至K10砂岩底， 厚度106.00~147.60m，平均123.18m ，据岩性组合特征可分为上、 下两段： 下段(P1x1) 由K8砂岩底至K9砂岩底，厚度为52.50~73.20m，平均59.90m 。岩性主要以灰白色细－中粒砂岩为主，夹灰色、深灰色粉砂岩、泥岩及薄煤线。底部为K8砂岩，厚度1.20~12.75，平均6.73m，岩性为灰白色、巨厚层状中、粗粒砂岩，成分多以石英为主，长石次之，分选较好，孔隙式胶结，K8砂岩不稳定，局部相变为粉砂岩或砂质泥岩。下部以灰色、深灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩为主，夹1~3层薄煤线。上部以深灰色泥岩、粉砂岩为主，局部夹一层煤线。 上段(P1x2) K9砂岩底至K10砂岩底，厚度为53.50~74.40m，平均63.28m。岩性主要由灰绿色粉砂岩、灰绿色含紫色斑块泥岩及灰绿色中粒砂岩组成。底部K9砂岩为绿色中粒砂岩，碎屑含量约90％,主 要 由75％的石英和10％的长石组成，杂基占10％，主要为水云母、高岭石等粘土矿物，分布较均匀。其上多以灰色、深灰色粉砂岩为主，夹紫色斑块的灰绿色泥岩，是K9砂岩的辅助标志层。顶部为紫红色、灰绿色铝质泥岩，巨厚层状，俗称“桃花泥岩”，是确定K10 砂岩的辅助标志层。 8、二叠系上统上石盒子组下段(P2s1) K10砂岩底至K12砂岩低，厚度一般为200m左右，本井田内保留厚度约160m，为黄绿色、紫红色泥岩、粉砂岩夹中、细粒砂岩组成。底部为K10砂岩，厚度4.95~11.00m，平均7.93m，为黄绿色中细粒长石石英砂岩，底部为粗粒或含砾。 9、第四系中更新统（Q2） 厚20~50m，平均35.00m。岩性以浅黄色亚粘土、亚砂土、耕植土及钙质结核等组成。 二、含煤地层 本井田含煤地层包括石炭系中统本溪组、上统太原组及二叠系下统山西组、下石盒子组。其中太原组、山西组为主要含煤地层，前者含主要可采9+10+11号煤层，后者含主要可采2号煤层，本溪组、下石盒子组含1~2层薄煤层。现就主要含煤地层简述如下： 1、 太原组（C3t） 1.1下段(C3t1) K1石英砂岩底至K2石灰岩底，厚度12.08~22.78m，平均17.58m。K1为中细粒石英砂岩，钙质或硅质胶结，致密、坚硬，厚1.10~7.23m，平均2.42m。为灰白色铝土岩夹黑色泥岩，含不稳定的薄层状石灰岩及9、9+10+11、11下煤层，其顶部为9、9+10+11号煤层，9+10+11煤层稳定，厚度大，结构复杂，为本区的主要可采煤层之一。9煤层稳定，大部与10+11煤层合并，分叉区零星可采。 1.2中段(C3t2) K2石灰岩底至K4石灰岩顶，厚28.67~43.15m，平均36.65m，该层灰岩全区稳定，岩性主要以深灰色K2、K3石灰岩、灰黑色泥岩、粉砂岩、灰色中细粒砂岩及7、7下、8号薄煤层组成。K2石灰岩全区稳定，厚9.62~13.26，平均11.62m，岩性为深灰色生物碎屑石灰岩，含燧石结核，夹泥岩簿层；其上为黑色泥岩夹8号煤层，8号煤层上为K3灰岩，厚度1.95~8.05m，平均6.10m，全区稳定。K3石灰岩之上为泥岩、细砂岩、砂质泥岩和粉砂岩，夹7、7下号两层薄煤层。本段顶部为K4石灰岩在本区极不稳定，厚0.37~2.85m，平均1.71m。K4石灰岩之下为砂质泥岩和粉砂岩，夹7、7下薄煤层。7、7下、8号煤层在本井田未见可采点，为不稳定不可采煤层。 1.3上段(C3t3) 从K4石灰岩顶至K7砂岩底，厚22.56－42.20m，平均30.44m，由砂岩、粉砂岩和泥岩组成，其主要特点是该段上下均为灰白色或灰黑色砂岩或粉砂岩，中间为厚层灰黑色或黑色泥岩，含5、6上、6、6下不可采薄煤层。底部K5砂岩，厚0.95~7.81m，平均3.910m，岩性为灰白色中细粒砂岩，层面富含黑色有机质。5、6上、6、6下号煤层在本井田未见可采点，为不稳定不可采煤层。 2、山西组（P1s） K7砂岩底至K8砂岩底，厚度为24.75~43.01m，平均34.81m。 底部K7砂岩为灰－灰白色中细粒砂岩，厚1.36~9.60m，平均4.01m。中下部为黑灰色泥岩、砂质泥岩及3、3下号煤层组成，，含少量植物化石，上部由黑灰色粉砂岩、砂质泥岩、细粒砂岩及1、2上、2、2下号煤层组成，含丰富的植物化石。2号煤层为赋煤区全区稳定可采煤层。1、2上、3下号煤层在本井田未见可采点，为不稳定不可采煤层。2下号煤层仅一个孔可采。3号煤层在本井田仅见2个不连续可采点，为不稳定不可采煤层。 三、地质构造 受区域克城——南湾里复式向斜构造的控制，本井田总体为一轴向北东的向、背斜构造，地层倾角一般5~12，井田内发育9条褶曲，2个陷落柱，未发现断层，现将本井田内发育的褶曲、陷落柱构造叙述如下： 1、褶曲 1.1 S1向斜 位于井田北部边界一带，轴向为N 24E~S 79E， 两翼岩层基本对称，倾角6~8，轴长3.3km 。 1.2 S2背斜 位于井田北西部ZK3-4南，轴向为N 61E，两翼岩层基本对称，倾角6~8。轴长1.1km 。 1.3 S3向斜 位于S2背斜南，轴向为N 69~42E，两翼岩层基本对称，倾角6~8。轴长1.5km 。 1.4 S4背斜 位于井田中部补—5、补—8、补—3南一带，轴向为N 63~39E，两翼岩层基本对称，倾角6~8。轴长3.5km 。 1.5 S5向斜 位于井田中南部补—4、ZK3-2、补—10南一带，轴向为N 43E，北西翼岩层缓，倾角6~8，南东翼岩层陡，倾角8~12。轴长3.2km 。 1.6 S6背斜 位于井田中南部煤层露头一带，轴向为N 37E，北西翼岩层陡，倾角8~12，南东翼岩层缓，倾角8~10。轴长2.0 km 。 1.7 S7向斜 位于井田南部S6背斜东一带， 轴向为N 21E， 两翼岩层基本对称，倾角6~10。轴长2.0km 。 1.8 S8背斜 位于井田南东部，轴向为N 39E，两翼岩层基本对称，倾角8~10。轴长2.5 km 。 1.9 S9向斜 位于井田南东部，轴向为N 38E，两翼岩层基本对称，倾角6~10。轴长2.0km 。 2、 陷落柱 2.1 X1陷落柱 位于井田的北西部边界花山东一带，呈椭圆形，长轴呈北东向，轴长200m，短轴呈北西向，轴长180m。刁尚沟矿2号煤层巷道揭露。 2.2 X2陷落柱 位于井田的南东部边界上庄村北西一带，呈椭圆形，长轴呈北西向，轴长70m，短轴呈北东向，轴长50m。原上庄矿9+10+11号煤层巷道揭露。 3、岩浆岩 井田内无岩浆岩侵入。 综上述，本井田构造复杂程度属简单类。 四、井田水文地质概况 1. 井田地表河流 井田地表沿临(汾)－黑(龙关)县级公路展布东西向分地表水岭。分水岭南侧发育西坡河、老窑庄河，分水岭北侧发育洞上河、凤岭河、河底河。井田地表大气降水汇集于分水岭两侧沟谷或河流；洞上河、凤岭河、河底河往北至井田北部边界汇入王家崖河，王家崖河往南东经土门至临汾汇入汾河；西坡河、老窑庄河往南至井田南部边界汇入仙洞沟河，仙洞沟河往南东至临汾汇入汾河；汾河往南西经侯马、新绛至河津禹门口注入黄河。本井田属黄河流域，汾河水系。 井田地表发育的西坡河、老窑庄河、洞上河、凤岭河、河底河均为季节性水流基本常年无水，仅在雨季有短时流水，流量极小，河床为现代冲积、洪积层，调查的最高洪水位线均在水文地质图上填绘。山西XX集团临汾XX煤矿投资有限责任公司井田保留的原老君庙煤矿9+10+11号煤层三个井口，井口标高分别为1135.22 m、1105.45 m、1117.34 m均高于所处地段的最高洪水（1100m）。 2. 含水层 井田的含水层自下而上有： 2.1 奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层（I） 主要富水含水层为中奥陶统峰峰组上段及上马家沟组二、三段，以厚层状石灰岩及泥岩为主，岩溶裂隙发育，奥灰顶部具古风化壳，钻孔冲洗液消耗量达15m/h，埋藏浅，接受补给条件较好，属富水性强含水层组。 2.2 太原组石灰岩（K4、K3、K2）岩溶裂隙含水层 主要由K4、K3、K2三层石灰岩组成，为9+10+11号煤层直接充水含水层。K2灰岩平均厚度11.62m，岩石致密坚硬，K3灰岩平均厚度6.10m，K2、K3灰岩裂隙多由方解石脉充填，裂隙不发育，钻孔冲洗液消耗量较大,在施工过程中，K2灰岩大部分钻孔出现掉钻漏水现象，掉钻高度0.50~1.50 m，难以堵漏，漏水现象很严重。据井田北部约5km处的乔家湾煤炭详查区1703号钻孔抽水试验单位涌水量为0.0094~0.133L/s．m，渗透系数为0.01074~0.0119m/d，水质类型为HCO3CO3~Ca型水，属富水性弱~中等的溶隙含水层。 2.3 山西组（K7）砂岩含水层 K7砂岩岩性以细粒砂岩为主，常相变为粉砂岩，裂隙不发育。钻孔消耗量小于0.05m/h，裂隙不发育，富水性弱，属富水性弱的裂隙含水层。 2.4 下石盒子组（K9、K8）砂岩裂隙含水层 砂岩含水层位于2号煤层以上，K9、K8砂岩裂隙含水层为2号煤层直接充水含水层，岩性为灰白色、灰绿色、黄绿色厚层状石英长石砂岩，多为钙质胶结，裂隙稍发育，钻进消耗量小于0.05m/h。据井田西部约6km处的乔家湾煤炭详查区901号钻孔抽水试验水位标高为1238.09m，单位涌水量为0.0097L/s.m，渗透系数为0.0119m/d，水质类型为HCO3CO3—Na型水，属富水性弱的裂隙含水层。富水性与蓄水构造及风化裂隙有关。 2.5 上石盒子组底部（K10砂岩）裂隙含水层 砂岩含水层较稳定，多呈透镜体，岩性为黄绿色，浅灰绿色中－细粒厚层状石英长石砂岩，埋藏浅时，风化裂隙及节理发育，局部含小砾。泉水流量0.22L/s，因此，该层富水性为较弱裂隙含水层。 2.6 第四系砂砾层孔隙潜水含水层 分布于山间河谷及沟谷地带，主要由砂质粘土、粘土、砂砾石层组成，厚0~10m，赋存孔隙水，富水性受季节影响明显；总体上富水性较弱，仅做一般生活用水。据民井提水试验得知，涌水量为1.35L/s，单位涌水量1.96L/s.m，渗透系数19.77m/d。　 3. 隔水层 3.1 下石盒子组泥岩、粉砂岩隔水层（K10砂岩底至K8砂岩顶） 隔水层主要由泥岩、粉砂岩夹有砂岩而组成，其间夹有裂隙不发育或稍发育的中粒砂岩，厚度变化大，一般厚90m左右，致密岩层对地表水及潜水起隔水作用。 3.2 太原组上部泥岩、粉砂岩隔水层（2号煤下至K3石灰岩顶） 隔水层由泥岩、粉砂岩夹有细粒砂岩组成，层位稳定，一般厚30m左右，在无断层贯通情况下，太原组石灰岩溶隙水将不会影响上组煤的开采。 3.3 太原组下部至奥灰之间泥岩、粉砂岩、石英砂岩隔水层（9+10+11号煤底板至o2f） 隔水层主要由本溪组铝土岩、泥岩、粉砂岩、石英砂岩等组成，由于沉积时古地形起伏不平，因而厚度变化较大，厚25-35m之间，对下伏奥灰含水层具有良好的隔水作用。 4. 断层和陷落柱的水文地质情况 区内断层最大落差30m左右，陷落柱较多。钻孔见断层的有14个，见陷落柱的15个，多分布于勘探区北部。这些钻孔在断层带和陷落带钻进时，一般无水，个别有少量水流出，从无水害发生。因此，可认为本区的断层带和陷落带一般不含水，透水性也极差。但在断层和陷落附近的裂隙发育带，当补给条件好时，富水性有可能增强。 5. 地下水的补给、径流和排泄条件 含水层的补径排条件各有不同。奥陶系灰岩在区东外围大面积出露，为裸露型岩溶区，岩溶发育，直接受降水补给，也受河水和冲积层潜水的补给，地下水沿岩层倾向井田渗入，再向北、北东方向运移，井田属埋藏型岩溶区，是岩溶水的径流区。 太原组灰岩也在区外出露，范围不大，在补给方面起重要作用的是在松溪河等河谷下伏的露头或浅部，从而成为分布一定面积的重要含水层，井田为其径流区。区东的生产矿井和采水孔为其人工排泄点。 山西组和石盒子组也靠露头和浅部接受降水和地表水的补给，区内有其补给区，但以径流为主。 据水位资料，奥灰与以上各含水层间由于有较好的隔水层存在，无水力联系。其余基岩含水层在浅部（L18号孔）水位很接近，说明有联通，是由于构造条件使得各基岩含水层的浅部组成一个统一的含水体；在深部这种联通关系明显减弱甚至消失，其水位则明显有别，并且水位与层位成正比相关关系。全新统潜水和地表水与下休基岩风化带关系密切，而与深部含水层因受裂隙发育深度的制约，关系不大。 6. 水文地质条件评价 K8、K9砂岩含水层是开采2号煤层的直接顶板充水含水层，2号煤层开采塌陷裂隙与上覆砂岩体发生水力联系，或在浅部与风化裂隙水发生水力联系，成为矿井充水的主要来源。据矿井开采水文地质调查，2号煤层矿井涌水量为87~127m/d，其涌水量不大；K8、K9砂岩含水层属富水性弱的裂隙含水层，901号孔水文孔抽水试验资料，单位涌水量为0.0097L/s.m；2号煤层积水区11处，总积水量299394m，据调查2号煤层在采掘过程中未发现出水点和突水点，也未发生过突水事故；矿井防治水工作简单。因此，2号煤层矿井水文地质条件为中等类型。 K2、K3、 K4石灰岩含水层是开采9+10+11号煤层的直接顶板充水含水层，局部地段可能通过开采产生的塌陷裂隙带接受上部砂岩的充水补给，并可能与上部2号煤层采空区积水发生水力联系；下伏奥灰岩溶地下水位标高（565~595），低于9+10+11号煤层的最低标高；据矿井开采水文地质调查， 9+10+11号煤层矿井涌水量为135~192m/d，其涌水量不大；9+10+11号煤层开采产生的导水裂隙带可勾通2号煤层采空区积水；1703号钻孔抽水试验单位涌水量为0.0094~0.133L/s．m； 9+10+11号煤层积水区10处，总积水量294558m；据调查9+10+11号煤层在采掘过程中未发现出水点和突水点，也未发生过突水事故；矿井防治水工作简单。因此，9+10+11号煤层矿井水文地质条件为中等类型。 8. 矿井涌水量预计 对于矿井涌水量预测，可根据现有生产煤矿水文地质资料，应用富水系数法进行预算，预计正常开采条件下矿井最大涌水量： 计算公式为：Q＝PKp 其中：Q为矿井未来的涌水量 m/d P为原煤产量 t/d Kp为富水系数 m/t 本矿设计生产能力为0.90Mt/a，按年工作日330天计算，平均日产量为2727t。 2号煤层富水系数按0.174~0.254 m/t计，矿井开采2号煤层时的正常涌水量Q=27270.174=474m/d，矿井的最大涌水量为Q=27270.254＝693m/d。 9+10+11号煤层富水系数按0.235~0.334 m/t计，矿井开采9+10+11号煤层时的正常涌水量Q=27270.235=641m/d，矿井的最大涌水量为Q=27270.334＝911m/d。 随着采煤方法的更新提高及开拓范围的不断扩大，致使塌陷裂隙的发展，上覆基岩风化带含水层，大气降水等的影响，矿井涌水量将发生变化，矿井涌水量将大于本报告的预算量。因此，必须在生产过程中，加强水文地质工作，进一步对矿井进行涌水量预算，及时指导矿井安全生产。 根据上述地质部门的预计，首采区为9+10+11煤，采煤工艺为放顶煤，导水裂隙带有可能顺着断层等薄弱环节导通2号煤含水层，所以回采9+10+11号煤层时，矿井涌水量应为2号煤层涌水量和9+10+11号煤层涌水量及回采工作面注浆溢出量之和。经计算矿井正常及最大涌水量分别为60、80m3/h。 五、储量 根据历次对本井田的勘探，矿井井田面积15.0208km，共查明全井田2、9+10+11号煤层保有资源/储量为102.41Mt，其中2号煤层保有资源/储量为4.74 Mt， 9+10+11号煤层保有资源/储量为97.67 Mt。 根据开采现状，整合后的井田内仅有原鑫浩煤业和刁尚沟煤矿两矿井田内有2号煤资源，而全井田大部分都有9+10+11号煤层。未被破坏的2号、10号煤层赋存连片，利于长壁工作面连续布置。 第三节 煤层的埋藏特征 一、煤层 1、含煤性 山西组和太原组为本区主要含煤地层，山西组共含煤6层（1、2上、2、2下、3、3下号），平均总厚2.14m，含煤系数6.1%，平均可采总厚1.10m，平均可采含煤系数3.2%。太原组共含煤10层（5、6上、6、6下、7、7下、8、9、9+10+11、11下号），平均总厚8.00m，平均含煤系数9.4%，平均可采厚度5.14m，平均可采含煤系数6.0%。 2、 可采煤层 本井田批采2~-11号煤层，其中2、9+10+11号煤层为可采煤层（见可采煤层特征表2.1-1）；其它煤层为不可采煤层， 1、2上、3下、6上、6、6下、7、7下、8、11下号煤层未见可采点；2下、3、5号煤层为零星可采煤层，2下号煤层仅一个孔可采，3、5号煤层虽各有一个孔可采，但估算厚度均不可采，为此，2下、3、5号煤层为不可采煤层；9号煤层局部发育，9号煤层分叉仅2个点可采，且可采点不连续，为此，9号煤层为不可采煤层；现将2、9+10+11号可采煤层分述如下： 2.1 2号煤层 位于山西组中下部，下距9+10+11 号煤层间距为79.06~99.60m，平均86.13m。煤层厚度为0.70~2.47m，平均1.10m，含0~1层夹矸，大部不含夹矸，仅局含1层夹矸，结构简单，层位稳定，厚度变化不大，最大厚度2.47 m，为2、2下号煤层合并层，全井田仅补6一个孔为2、2下号煤层合并。2号煤层厚度大部为0.70~1.10 m。 2号煤层顶板为黑色泥岩、粉砂岩，底板为砂质泥岩、泥岩，为赋煤区全区稳定可采煤层。 2.2 9+10+11号煤层 位于太原组下段顶部，厚度为4.24~7.30m，平均5.14m。含1~4层夹矸，结构复杂，层位稳定，厚度变化不大。局部9+10+11号煤层顶部与9号煤层分叉，分叉区内9号煤层零星可采。 9+10+11号煤层顶板为K2石灰岩（厚度12.08~22.78m，平均17.58m）或泥岩（厚度0.61~0.85m，平均为0.73m），底板为泥岩、砂质泥岩，为赋煤区全区稳定可采煤层。 时 代 煤 层 号 煤层厚度 煤层间距 结构及夹石 层数 稳定性 可采性 顶板岩性 底板岩性 最小~最大 平均(m) 最小--最大 平均(m) 山西组p1s 2 0.70~2.47 1.10 79.06~99.60 简单0~1 稳定 赋煤区全区可采 泥岩、粉砂岩 砂质泥岩、泥岩 太原组c3t 9+10+11 4.24~6.35 5.14 86.13 复杂2~4 稳定 赋煤区全区可采 石灰岩、泥岩 泥岩、砂质泥岩 可采煤层特征一览表 3、煤层对比 采用标志层和层间距法进行对比，山西组和太原组沉积旋回清楚，岩性、岩相各具特色，标志层特征明显。煤层厚度及间距变化不大，规律性较好，为煤层对比提供了可靠的依据。 本井田煤层对比的主要方法是标志层法、层间距法、煤层本身特征法，本井田K2、K3、K4全区分布，层位稳定，厚度变化不大，K2为9+10+11号煤层直接顶板，K3为8号煤层直接顶板，K4为7号煤层直接顶板。各标志层为各煤层提供了可靠 的对比依据。1号煤层一般上距K8砂岩18.00m，下距2号煤层8.35m，间距稳定为可靠对比依据，另山西组2号煤层可采，含0~1层夹矸，厚度一般1.10m左右，其它煤层厚度小，一般不可采，不含夹矸，极易对比。9+10+11号煤层层位稳定，厚度大，含1~4层夹矸，其煤层厚度结构特征为煤层对比提供了可靠的依据。 经对比本井田2、9+10+11号煤层对比方法正确，对比可靠。 二、煤质 根据本次勘探采样测试资料整理，将本井田2、9+10+11号煤层煤质情况介绍如下： 1、物理性质及煤岩特征 根据对钻探采取的煤芯煤样和在生产矿井采取的煤层样的肉眼鉴定，2号煤、9+10+11号煤均为黑色，硬度较低，2号煤块状节理发育，玻璃光泽，以镜煤为主，半亮型；9+10+11号煤光泽较暗，粉红状，节理较为发育含一定量丝碳，为半亮—暗淡型煤。 9+10+11号煤层显微煤岩类型：以微镜煤为主，其次为微镜惰煤等。显微煤岩组分：以均质镜质体，基质镜质体占优势，其次为条带状镜质体及构成稳定组分的不孢子。 2、化学性质、工艺性能及煤类 根据本次钻孔煤芯煤样和井下煤层煤样化验资料结果，本井田2号、9+10+11号煤层煤质情况如下。 2.1 2号煤层 水分（Mad）：原煤 0.86%～1.21%，平均 0.99%； 浮煤 0.45%～0.98%，平均 0.72%； 灰分（Ad）：原煤 18.83%～27.23%，平均 22.74%； 浮煤 5.18%～8.78%，平均 7.24%； 挥发分（Vdaf）：原煤 30.09%～36.63%，平均 34.42%： 浮煤 27.77%～35.12%，平均 33.36%； 硫 分（St.d）：原煤 0.40%～0.55%，平均 0.48%； 浮煤 0.42%～0.78%，平均 0.57%； 元素分析： 浮煤Cdaf 80.03％~81.02%，平均80.53%； 浮煤Hdaf 4.11％~4.51%，平均4.31%； 浮煤Ndaf 1.36％~1.46%，平均1.41%； 浮煤(O) daf 4.84％~12.40%，平均8.62%； 发热量(Qgr，d）：原煤24.58～31.22MJ/kg，平均27.70MJ/kg； 粘结指数（GR.I）：浮煤90~101，平均96.4； 胶质层最大厚度（Y）：浮煤30~38 mm，平均34.2 mm。 浮煤回收率62.22%~76.74%，平均67.54%。 根据煤炭质量分级GB/T15224.1、2、3-2004，该煤层属特低灰—低灰、低硫—中低硫、中热值—特高热值的肥煤。具特强粘结性和良好的结焦性，是很好的炼焦用煤。 2.2 9+10+11号煤层 水 分（Mad）： 原煤0.35～1.56%， 平均1.04%； 浮煤0.18～0.95%， 平均0.71%； 灰 分（Ad）： 原煤20.14～33.27%， 平均26.04%； 浮煤7.78～13.01%， 平均8.63%； 挥发分（Vdaf）：原煤24.21～28.30%， 平均24.91%； 浮煤：22.81～25.98%， 平均24.34%； 硫 分（St.d）：原煤：2.08～3.94%，平均2.77%；浮煤：1.93～4.91%，平均2.60%； 元素分析：浮煤Cdaf 79.04％~87.16%，平均82.92%； 浮煤Hdaf 3.51％~4.58%，平均3.81%； 浮煤Ndaf 0.93％~1.20%，平均1.08%； 浮煤(O) daf 0.15％~4.33%，平均2.47%； 发热量(Qgr.d）：原煤22.20～28.14MJ/kg，平均24.72MJ/kg； 粘结指数（GR.I）：浮煤79~97，平均86.9； 胶质层最大厚度（Y）：浮煤17~23 mm，平均19.8mm。 浮煤回收率14.00%~72.00%，平均51.83%。 根据煤炭质量分级GB/T15224.1、2、3-2004，该煤层属低灰—高灰，高硫分，低热值—高热值的焦煤。具强粘结性--特强粘结性和良好的结焦性，是很好的炼焦配煤及动力用煤。 3、 煤质特征及工业用途 3.1 地方煤质特征 2号煤层属特低灰—低灰、低硫—中低硫、中热值—特高热值的肥煤。具特强粘结性和良好的结焦性，是很好的炼焦用煤。 9+10+11号煤层属低灰—高灰，高硫分，低热值—高热值的焦煤。具强粘结性--特强粘结性和良好的结焦性，是很好的炼焦配煤及动力用煤。 3.2 工业用途 2号煤层可以作为炼焦用煤。9+10+11号煤层为高硫煤，经洗选后可做炼焦配煤、动力用煤。 第二章 井田境界和储量 第一节 井田境界 根据山西省国土资源厅2010年1月28日颁发的采矿许可证，证号为C1400002009111220045741，井田面积15.02km，其范围由22个拐点连线圈定而成。 井田呈一东南部突出的多边形形，南北平均长为4.27km，东西平均宽为3.52km，井田面积15.02km，开采煤层标高为1170m至940m。 井田范围拐点坐标见下表。 井田范围拐点坐标表 序 号 1954年北京坐标系（6度带） 1980年西安坐标系（6度带） X Y X Y 1 4012000.00 19527500.00 4011951.035 19527430.868 2 4012000.00 19529600.00 4011951.037 19529530.885 3 4012260.00 19529600.00 4012211.040 1