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1、山西某矿开拓开采初步设计说 明 书第一章 井田自然概况1.1 井田自然概况1.1.1 交通位置本矿井位于大同煤田南东部，其地理坐标为：东经11244411124752，北纬394557394818。1.1.2 地形地貌本井田位于大同煤田南东部，井田内为中山丘陵黄土掩盖之地貌景观，植被少，树枝状“V”字形沟谷发育，地势总体趋势为南高北低，地表最高点位于井田南部矿界附近1.1.3 河流 井田内无大的河流，平时无水流，只有雨季才有少量流水。1.1.4 气象本区属于中温带，大陆性季风气候。冬季严寒，夏季炎热，气候干燥，风沙严重。2.1.3.1 煤层本井田主要含煤地层为石炭系上统太原组 22号煤层煤层厚
2、度2.177.73m，平均5.34m，含夹矸17层，一般为3-5层，结构复杂，属全区可采的稳定煤层，顶板岩性为砂质泥岩、粗粒砂岩，底板多为泥岩、砂质泥岩。第2章 开采条件2.1其它开采技术条件2.1.1 煤层顶底板情况1. 煤层顶、底板岩性特征22号煤层：局部有薄层泥岩伪顶，厚度0.432.91m，老顶为中、粗粒砂岩，局部含砾，厚度4.3324.07m，底板为泥岩或砂质泥岩，厚度1.554.22m。22号煤层顶板多为中粗粒砂岩，局部含砾，为中厚层状、块状结构，抗压强度为中硬-坚硬岩石，以中等稳定顶板为主，22号煤层底板以泥岩为主，为软弱岩石，具有轻微膨胀性，遇水易发生软化，可能会产生底鼓工程地
3、质问题。4. 井田工程地质条件复杂程度评价井田地貌属低山丘陵，地表大部分为黄土覆盖，冲沟发育，水土流失较为严重，井田内未发现大型滑坡、崩塌、泥石流等自然地质灾害。本区地质构造简单，区内地层为陆相、海相、海陆交互相，碎屑岩建造，地层岩性单一，岩体结构以层状、块状结构为主，砂岩强度较高，稳定性好，砂岩裂隙富水性弱，对煤矿开采影响甚微，虽然煤层直接顶强度低，稳定性较差，但只要采取相应的支护措施，对煤层开采没有大的影响，本区奥灰水位局部高于最低可采煤层，存在煤层底板突水，底鼓的可能性。2.1.2 瓦斯该煤矿为基建矿井，未进行过瓦斯等级鉴定，CO2最大值是22号煤为11.83%，22号煤层瓦斯分带为氮气
4、带，本区处于瓦斯风化带之内。相邻煤矿2008年开采22号煤层，矿井瓦斯绝对涌出量1.11m3/min，相对涌出量0.40m3/t，属低瓦斯矿井，二氧化碳绝对涌出量1.25m3/min，相对涌出量0.45m3/t。煤层瓦斯测试成果表表2.1-26煤层瓦斯成分%瓦斯含量ml/g可燃质CH4CO2N2CH4CO2N2220-4.041.230-11.833.2587.64-99.8795.430-0.050.020-0.620.183.202.1.3 煤尘爆炸性定性分析为有煤尘爆炸危险性。在今后的生产过程中要加强洒水除尘和通风管理工作，以防止煤尘爆炸事故的发生。2.1.4 煤的自燃性22号煤层自燃倾
5、向等级为2类，属于容易自燃煤层。一般自燃发火期为612个月；井下自燃发火期为69个月。地温正常区，地压正常区。2.2.2 井田主要隔水层井田内良好的隔水层条件是岩厚及岩性；泥岩、粘土岩及铝土岩，此类岩性结构致密，有吸水性，遇水变软，具澎涨性，隔水性能好。但也须有一定的厚度，厚度大隔水性能好。2.3.3 地下水的补给、径流、排泄条件大气降水是本区地下水的主要补给来源，浅部基岩风化壳距地表近，大气降水补给条件好。风化壳以下含水层埋藏逐渐加深，裂隙发育渐弱，含水层之间由于有泥质岩类相隔，大气降水垂向上的补给极其有限。煤系地层地下水以区外径流侧向补给为主，补给条件差。2.2.5 矿井涌水量该煤矿为基建
6、矿井，主、副井筒已贯通。该矿井涌水量为25m3/d，只是在雨季时受大气降水的影响涌水量略有增加。4第3章 井田开拓3.1 井田境界及资源/储量3.1.1 井田境界修改井田呈不规则多边形，南北长约4.5km，东西宽约4.0km，面积14.446km2矿井保有资源/储量中探明的资源量331和控制的资源量332，经分类得出的经济的基础储量111b和122b、边际经济的基础储量2M11和2M22，连同推断的资源量333的大部分，归类为矿井工业资源/储量。矿井工业资源/储量按下式计算：矿井工业资源/储量111b122b2M112M22333k式中k为推断的资源量333的可信度系数，根据本井田地质构造及各
7、可采煤层赋存情况，设计取0.8。全矿井工业资源/储量为194.75Mt，其中：QM为118.34Mt，CY为76.41Mt。长焰、气煤3.1.2.4 矿井设计储量矿井设计储量是矿井工业资源/储量减去断层、陷落柱、井田境界、村庄等永久保护煤柱煤量及因法律、社会、环境保护等因素影响不得开采煤柱后的资源/储量。经计算，本矿井井田境界煤柱量为4.39Mt，村庄煤柱量为6.79Mt，合计永久煤柱损失量为11.18Mt。故矿井设计资源/储量为183.57Mt。详见矿井设计储量汇总表3.1-5。矿井设计储量汇总表表3.1-5 单位：Mt煤层号煤类工业资源/储量永久损失煤柱设计储量井田境界村庄小计22QM53
8、.61.582.338.7344.87CY33.950.191.134.7629.19小计87.551.773.4613.4974.063.1.2.5 矿井设计可采储量矿井设计可采储量（矿井设计储量工业场地和大巷等保护煤柱损失）采区回采率，22号煤层平均厚度属厚煤层，采区回采率取75%。矿井设计可采储量见表3.1-6，按盘区划分矿井设计可采储量见表3.1-7。矿井设计可采储量汇总表表3.1-6 单位：Mt煤层煤类设计储量开采煤柱损失开采损失设计可采储量工业场地大 巷小 计22QM44.873.780.864.6410.0630.17CY29.191.821.826.8420.53小计74.06
9、3.782.686.4616.950.70按盘区划分矿井设计可采储量表表3.1-7 单位：Mt煤层煤类设计可采储量盘 区 名 称占总可采储量比例一盘区二盘区三盘区22QM30.176.6110.3613.241.8%CY20.535.9913.930.61小计50.7012.6024.2913.813.1.3 安全煤柱1井田境界一侧煤柱宽度取20m；盘区边界煤柱两侧各设留10m。工业场地留设煤柱。地面建筑(构)物压煤采用垂直剖面法与煤层底板的交点的连线圈定。工业场地保护等级按级，留设15m围护带；村庄保护等级按级，留设10m围护带。4 参照建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程（2
10、000版）第83条关于斜井或巷道煤柱留设计算公式估算，22号煤层盘区巷道煤柱宽按4050m设计（采深小于300m取40m，大于300m取50m）。3.2 矿井设计生产能力及服务年限3.2.1 矿井工作制度矿井设计年工作日为330d，“四六”制，每天4班作业，其中：3班生产，1班准备。每天净提升时间为16h。3.2.2 矿井设计生产能力根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导办公室以晋煤重组办发20099号关于大同市市直和该县、大同县煤矿企业兼并重组整合方案的批复文件，批复生产能力为1.20Mt/a。另外从本井田的煤层赋存、构造以及开采条件经分析比较论证，分述如下：2较简单的煤层地质条件为建设大型
11、高产高效矿井提供技术条件井田地质构造总体尚属简单类型，水文地质条件中等类型。矿井属低瓦斯矿井，只要加强通风安全管理，对矿井生产影响不大。属易自燃煤层，煤尘具有爆炸危险性，只要采取的防范措施得当，就可以避免发生安全事故，实现高产高效。3优良的设备性能为建设高产高效矿井提供了保证根据井田煤层特点，主要可采煤层均适用于采用综合机械化回采，井下煤炭宜采用胶带运输机连续运输，辅助运输宜采用蓄电池机车和连续牵引车运输。综合分析国内外设备配套能力及可靠性、管理水平以及矿井自身条件，结合邻近矿井现有生产实际情况，开采近水平缓倾斜的中厚厚煤层可实现一井一面达到1.20Mt/a生产能力。4便利的交通条件为矿井建设
12、及煤炭外运创造了优越条件井田东南距北同蒲铁路40km，并有小峪及峙峰山运煤专用线于宋家庄站与北同蒲铁路相接，宋家庄站至大同52km，与大秦铁路相连；南至朔州到太原长303km。另外北东有同煤集团王村矿至大同的运煤专线。井田北东有左（云）吴（家窑）公路，往南东与大运高速公路相接，井田南东有岱（岳）马（营）公路与大运相连，另外井田内和周边均有简易公路与以上两条公司相连，交通较方便。根据以上分析，本井田煤炭资源较丰富，地质构造总体尚属简单类型，交通条件优越，矿井采用综合机械化回采可实现一井一面1.20Mt/a矿井生产能力。3.2.3 矿井服务年限根据设计可采储量及确定的矿井生产能力计算矿井服务年限。
13、TZ/(AK)式中：T设计计算服务年限，a；Z可采储量，Mt；A设计能力，1.20Mt/a；K储量备用系数，设计取K=1.4。T121.26/(1.201.4)72.2a22号煤层的储量，重新计算矿井服务年限经计算，矿井服务年限为72.2a。3.3 井田开拓3.3.2 井田开拓主要技术原则1. 井下开拓布置合理，系统简单，投资少，建设工期短。2. 既要考虑公路运煤，又要具有铁路装车外运条件。3. 场地平缓，土方工程量少。4. 交通运输便利，供电、供水等条件好。5. 工业场地尽量少占良田，少压煤。6. 工程地质条件比较好。7. 尽量靠近煤层储量中心，煤炭两翼均衡8. 移交采区位于井底附近，煤层赋
14、存条件好，储量可靠，有利于稳产、高产，投产快9. 充分利用原该煤矿工业场地及2个井筒，以减少井巷工程量和投资。3.3.3 井口及工业场地位置选择从整个井田来看，F167断层以北区域大部分为基本农田、林地以及坟地，工业场地选择在北部区域，井筒还将穿过F167断层；井田南部地势较高，煤炭运输不便。因此结合井田构造、外部交通条件以及老窑分布情况，本次设计提出了两个场地方案。方案一：场地位于井田中部，羊圈子南部清泉寺沟，场地标高+1410+1450m，场地相对比较狭窄，工程地质条件较好，且有公路通过。方案二：场地位于井田东部边界原该场地，场地标高+1430+1460m。工业场地位置选择详见图3.3-1。从上述两个场地来看，方案一的场地面积较大，可以布置主副井场地，方案二的场地较小，同时受到采空区的影响，因此可以考虑布置副井工业场地。结合上述两个场地位置。综合开拓方案进行比较。
