矿田境界拐点坐标表.doc

1 前 言 山西浑源恒山百川煤业有限责任公司煤矿，位于浑源县东南 15 km 处，行政区划隶属于黄花滩乡管辖。该公司共整合原生产矿井八 座，分别为浑源县果子园煤矿白家梁井、浑源县黄花滩乡长地沟 煤矿、浑源县黄花滩乡刘官庄煤矿（包括刘官庄煤矿和刘官庄煤矿 二号井） 、浑源县黄花滩乡官王铺煤矿、浑源县黄花滩乡张洼沟煤矿、 浑源县黄花滩乡大西沟煤矿、浑源县彭头沟煤矿（包括彭头沟煤矿 和彭头沟煤矿二号井） 、浑源县化工有限责任公司西沟口煤矿。根据 对有关地质资料和外部条件的综合分析，该矿田储量适宜、资源可 靠、外部条件具备、市场条件良好、矿权范围内部分井田适宜露天 矿开发。 一、设计依据 1、 设计委托书 ； 2、采矿许可证； 3、 山西省浑源煤产地山西浑源恒山百川煤业有限责任公司 （煤矿）煤炭资源储量核查地质报告（供资源整合用） 矿产资源储 量备案证明（晋国土资储备字[2007]581 号） 4、 山西省浑源煤产地山西浑源恒山百川煤业有限责任公司（煤 矿）煤炭资源储量核查地质报告（供资源整合用） 评审意见书（晋 评审储整字[2007]403 号） 2 5、山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室文件（晋 煤整合办核[2006]13 号） 6、业主提供的相关资料； 7、 煤矿安全规程 （2005 年 1 月 1 日施行） 。 8、 煤炭工业露天矿设计规范 （GB50197-2005） 二、设计指导思想 1、符合国家有关政策和法规。 2、力求少投入多产出，尽可能减少非生产性投资。 3、充分发挥社会生产要素市场作用，引入露天矿基建剥离外包 工程机制,生产中将自营和外包机制有机结合。 4、依托社会力量，简化露天矿机构设置，辅助设施依托社会力 量来完成。 5、考虑当地经济发展状况，充分发挥企业的社会效益。 6、将保护自然环境及综合利用作为矿区开发的重要条件，尽量 少占地，采取工程和生物措施进行土地复垦。 三、设计主要内容 1、开采境界 本次设计以境界剥采比 ηK≤10m3/t 圈定 5 号煤底板境界，以 37帮坡角反推至地表，圈定的境界均在国土资源厅划定的探矿权 境界之内。 2、设计规模 综合考虑本矿实际情况，该露天矿生产能力为年产原煤 0.30Mt。 3、首采区及拉沟位置 本设计对可能的拉沟位置进行了比较，拉沟位置选择在基建工 3 程量较小,外部联系较便利、初期避开采空区，沿 4 号煤底板拉沟。 4、设计对合理的工作线长度进行了论证，最终确定在 0.30Mt/a 规模时采用 400m 工作线最合理，年推进度达到 30m/a,保证空间上 的采剥关系。 5、开采工艺 对推荐采用的单斗汽车开采工艺进行了论证。 6、排土场 露天矿外排土场选择在采场境界西北侧。 7、设备选择 本设计对采掘运输设备的效率进行了计算。选用 2.0m3液压挖 掘机进行剥离和采煤,选用 20t 自卸卡车进行运输。 8、露天矿防排水及边坡稳定 （1）防排水 地表防水采用在采场边帮、外部修建里堤外沟方式防止洪水进 入采坑及工业场地；坑内排水采用集中泵站，通过排水管道排至地 表。 （2）边坡稳定 经过类比分析计算，露天矿采场最终边坡角取 37，排土场边 坡角不大于 22。 9、总平面布置及煤炭外运 工业场地中工业设施与行政福利设施分区设置，煤炭通过矿区 公路上大涞线与朔蔚线外运。 10、辅助附属企业及设施 本露天矿不建机修厂，中修及大修委托社会能力的单位承担。 11、供电 4 露天矿采用双回路供电。10kV 电源一回引自果子园煤矿 135kV 变电站 6kV 侧；另一回引自郝家湾 35kV 变电站 6kV 侧。 12、建筑与结构 露天矿建筑物已有行政办公室、单身宿舍、职工食堂、浴室、 锅炉房等，建筑物结构形式主要为砖混结构。 13、给水、排水与供热 （1）给水 露天矿生产生活用水取自原矿井生产时已形成的水源井，道路 洒水、绿化用水利用露天坑内排水。 （2）排水 生活及工业污水，经氧化塘处理后用来绿化、浇灌草原或道路 洒水 （3）采暖与供热 本矿采取集中供热方式。 14、节能措施 设计对露天矿的各耗能环节制定了相应的节能措施。 15、环境保护 露天矿在开发过程中，主要环境恢复目标是外排土场的复垦及 地表植被退化的治理，设计提出了工程措施和生物措施。 16、技术经济 （1）劳动定员及效率 露天矿达产后全矿在籍人数 176 人。 四、存在问题及建议 1、由于本矿工程地质资料较少，建议进行简易边坡工程地质勘 探工作和补勘工作。 5 2、缺乏水文地质资料，建议尽快进行水文地质勘探工作。 6 第一章 矿田概况及煤田地质 第一节 矿田概况 一、矿田位置及自然条件 一煤田概况及矿田位置 山西浑源恒山百川煤业有限责任公司煤矿，位于浑源县东南 15 km 处， 行政区划隶属于黄花滩乡管辖。 地理坐标为 东经11346′15″～11348′17″ 北纬3938′46″～3940′19″ 二交通 浑源恒山百川煤业有限责任公司矿田位于浑源县东南 15 km 处，属黄 花滩乡管辖区，矿区西部有通往县城的公路，北距大同市 85km 与北同蒲、 京包铁路相接，东南距灵丘县城 70km 与京原铁路相连，交通较为方便， 矿区交通位置见图 1-1-1。 7 交通图 1-1-1 8 二、矿田开发历史及现状 本矿田整合前共有原生产矿井 8 座，分别为浑源县果子园煤矿白家梁 井、浑源县黄花滩乡长地沟煤矿、浑源县黄花滩乡刘官庄煤矿（包括刘官 庄煤矿和刘官庄煤矿二号井） 、浑源县黄花滩乡官王铺煤矿、浑源县黄花 滩乡张洼沟煤矿、浑源县黄花滩乡大西沟煤矿、浑源县彭头沟煤矿（包括 彭头沟煤矿和彭头沟煤矿二号井） 、浑源县化工有限责任公司西沟口煤矿。 2006 年 3 月 17 日由山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公 室以晋煤整合办核[2006]13 号文件下发的关于大同市浑源县煤炭资源整 合和有偿使用工作方案的核准意见批准将以上八个煤矿及空白资源进行 资源整合，整合后于 2007 年 5 月 22 日由山西省国土资源厅颁发了采矿 许可证 ，证号1400000722388，批准开采石炭系 4、5 号煤层，批准开 采面积 5.6274km2，矿井名称由山西省工商管理局批准定为“山西浑源恒 山百川煤业有限责任公司” ，其矿田境界坐标表见表 1-1-1。 矿田境界拐点坐标表 表 1-1-1 拐点编号经距Y纬距X备注 1197389164396640 2197395584396918 3197399084396518 4197403114396192 5197406914396189 6197406924395741 7197403054395861 8197405204395377 9197404654395305 10197407624394340 11197394054394047 12197385154394050 9 13197385194395157 14197383004395400 15197383324395408 16197378644395407 17197378064395891 18197380834396195 矿田面积5.6274km2；准采煤层4、5 号； 准采标高17401590m。 矿田内整合前共有原生产矿井八座，各矿井基本情况现述如下 1、果子园煤矿白家梁井 原采矿许可证号 1400000531171，批采 4、5 号煤层，设计生产能力 9 万 t/a，矿田面积1.3529km2，其拐点坐标见表 1-1-2。 矿田境界拐点坐标表 表 1-1-2 拐点编号经距Y纬距X备注 1197395204394900 2197394104395320 3197404654395305 4197407624394340 5197394054394047 6197393954394915 2、黄花滩乡官王铺煤矿 原采矿许可证号 1400000420105，批采 4、5 号煤层，设计生产能力 3 万 t/a，矿田面积0.6156km2，其拐点坐标见表 1-1-3。 矿田境界拐点坐标表 表 1-1-3 拐点编号经距Y纬距X备注 1197387504396000 2197394004396000 3197394004395370 4197395204394900 5197391454394930 10 6197389304395000 3、浑源县黄花滩乡大西沟煤矿 原采矿许可证号 1400000331660，批采 5 号煤层，设计生产能力 3 万 t/a，矿田面积 0.8479km2，其拐点坐标见表 1-1-4。 矿田境界拐点坐标表 表 1-1-4 拐点编号经距Y纬距X备注 1197394054394074 2197385154394050 3197385194395157 4197391454394930 5197393954394915 4、浑源县彭头沟煤矿 原采矿许可证号 1400000420132，批采 4、5 号煤层，设计生产能力 3 万 t/a,矿田面积 0.3158km2，其拐点坐标见表 1-1-5。 矿田境界拐点坐标表 表 1-1-5 拐点编号经距Y纬距X备注 1197385004395830 2197383004395400 3197385184395157 4197389304395000 5197387904395770 5、浑源县化工有限责任公司西沟口煤矿 原采矿许可证号 1400000321839，批采 5 号煤层，设计生产能力 5 万 t/a，矿田面积 0.4369km2，其拐点坐标见表 1-1-6。 矿田境界拐点坐标表 表 1-1-6 拐点编号经距Y纬距X备注 1197378644395407 2197378064395891 11 3197380834396195 4197385904396012 5197383324395408 6、浑源县黄花滩乡张洼沟煤矿 原采矿许可证号 1400000420104，批采 4、5 号煤层，设计生产能力 3 万 t/a，矿田面积 0.6176km2，其拐点坐标见表 1-1-7。 矿田境界拐点坐标表 表 1-1-7 拐点编号经距Y纬距X备注 1197394004395370 2197394004396000 3197402504396000 4197405204395377 7、浑源县黄花滩乡长地沟煤矿 原采矿许可证号 1400000321686，批采 4、5 号煤层，设计生产能力 3 万 t/a，矿田面积 0.2948 km2，其拐点坐标见表 1-1-8。 矿田境界拐点坐标表 表 1-1-8 拐点编号经距Y纬距X备注 1197392784396358 2197389164396640 3197395584396918 4197399084396518 8、浑源县黄花滩乡刘官庄煤矿 原采矿许可证号 1400000331653，批采 5 号煤层，设计生产能力 3 万 t/a，矿田面积 0.1495km2，其拐点坐标见表 1-1-9。 矿田境界拐点坐标表 表 1-1-9 拐点编号经距Y纬距X备注 1197403054395861 2197403114396192 3197406914396189 12 4197406924395741 9、为本次整合后新增，面积 0.9996km2，批采 4、5 号煤层，其拐点 坐标见表 1-1-10。 矿田境界拐点坐标表 表 1-1-10 拐点编号经距Y纬距X备注 1197405204395377 2197404654395305 3197394004395370 4197394104395320 原果子园煤矿白家梁井，始建于 1987 年，一直为基建井，2005 年开 始试生产，矿井开拓方式为斜井开拓，采煤方法为短壁刀柱式，回采工作 面采用垛柱配合带帽点柱支护，通风方式为中央并列式，提升方法为斜井 单钩串车提升，提升容器为 1t 侧翻式 U 型矿车。矿井主要地面建筑物设 在沟内半坡平坦地段，均高于历年洪水位，且有护坡坝堤，矿区周边筑建 有截水沟和排水沟将雨季流水排入山沟内，对矿区不会造成威胁。 其它矿井由于已全部炸封，矿井主要地面建筑物也已倒塌，各井口均 高于历年洪水位，不存在洪水淹没井口灌井现象。各矿井生产均采用仓房 式开采方法，顶板管理以煤柱支护顶板。 整合后矿田外东、西、北部均没有其它矿井生产，南部与山西浑源古 磁窑煤矿有限责任公司相邻，该矿井也为资源整合矿井，批采石炭系太原 组 5 号煤层，批准生产规模 21 万 t/a。 三、矿田所在地经济发展状况 浑源县位于山西省北部，北接大同、阳高县，东与广灵、灵丘县相邻， 南邻繁峙县境，西与怀仁、应县为界。现辖 6 镇 12 乡，总面积 1972Km2，总人口 30.6 万人。 13 全县现有耕地 69.25 万亩，山地、丘陵地主要种植莜麦、薯类，豆类， 平川地区主要种植谷子、高梁、玉米、黍子。经济作物主要是黄芪，其产 量为全国之冠。其次还有油料、蔬菜、瓜果等。 矿藏资源以煤炭最多，分布在浑源县境内的南北山区， “浑源煤产地” 是山西七大煤田之一；其次是花岗岩，也是县经济收入的第二大支柱产业。 此外，还赋存有铁、泥炭、硫磺、金、银、沸石、膨润土等。资源较为丰 富。该县主要工业为电力、采煤、石材、机械、化肥、针织、地毯、造纸、 砖瓦、酿酒、黄芪加工、农机修配、皮草、制鞋等。 旅游业也较为发达，有闻名中外的北岳恒山及全国重点文物保护单位 悬空寺，还有位于恒山南部的汤头温泉。 四、矿田建设外部条件 （一）供水 矿田可利用原井工矿使用过的深水井，水量可满足生产、生活需求。 同时对露天矿排出的水进行处理，以满足消防洒水的要求。 （二）供电 矿田建设及生产的电力供应充足。 （三）交通 矿田所在的浑源县黄花滩乡的交通运输网络已经形成，运输条件较为 便利。 （四）通讯 地方电讯的有线、无线网络已经形成，使用方便。 第二节 地文、水文和气象 一、自然条件 14 1、地貌及水文 1 地形地貌 本矿田位于恒山大断裂东侧，区域主要为构造侵蚀地形，在本区内属 低山丘陵地貌，大部分为黄土覆盖，仅沟谷内有基岩零星出露， “V”字型 沟谷发育，地形比较复杂，总体地势南部北部较高，最大标高 1888.2m， 中部河湾最低，标高 1640.3m，相对高差 247.9 m。 2水文 井田分布在桑干河支流浑河流域内，属海河水系。井田内无河流，有 沟谷但平时干涸无水，唯雨季时才有洪水流泄，根据矿方的实地调查及对 历年洪水活动规律分析，最高洪水位线标高为 1685m。 2、气象 1气温 本区地处山西黄土高原的北部边缘恒山断陷带，属大陆性季风气候， 冬夏季气温相差大，夏季最高气温达 30℃，月平均气温 22℃；冬季最低 气温为零下 24℃，月平均气温为零下 20℃；年平均气温 6.2℃。无霜期 100～130d。 2降水 全年降水量极不均匀，最小 143mm，最大为 570mm，年均降水量 429.4mm，75集中在夏季 69 月份；冬季降雪量 3.750.7mm，年平均 降雪量 30mm。年平均蒸发量为 1449.8m，蒸发量远远大于降水量，气候 干燥。 3风 全年主导风向为西南风，一年以 4 月平均风速最大，约 13～15m/s。 4冻结期 历年 11 月结冰，翌年 3 月份解冻，最大冻土深度约 1.3m。 15 3、地震 本地区位于山西地震带的北部边缘，地震活动较强，频率较高，最 大震级 6.5 级，根据 1/400 万中国地震动峰值加速度区划图和中国 地震动反应谱特征周期区划图划分本区的地震动峰值加速度和卓越周期 分别为 0.15g 和 0.35－0.40ｓ，山西省城乡建设环境保护厅晋抗字 （1993）第 10 号文和大同市城乡建设局同城抗字（1993）第 7 号文的通 知，大同地区按 7 度地震烈度设防。 第三节 矿田地质构造及煤层产状特征 一、矿区地层 矿田内基岩大部分为黄土覆盖，局部出露有石炭系太原组、山西组及 奥陶系地层，根据区域资料及实际调查，矿田内地层由老到新为寒武系、 奥陶系、石炭系、二叠系、第四系。现分述如下 （一）寒武系（∈） 以灰色、紫红色、黄色、薄层状灰岩、竹叶状灰岩及鲕状灰岩为主， 夹薄层页岩，厚度 200-500m，平均厚度约 250m，在矿田外的北东部有出 露。 （二）奥陶系（O） 以灰色、厚、巨层状灰岩、白云质灰岩及竹叶状灰岩、豹皮灰岩为主， 厚度 150-280m，平均厚度约 240m 左右，在矿田的北部有出露。 （三）石炭系（C） ①石炭系中统本溪组（C2b） 该组上部为灰色石灰岩，隐晶结构，质硬、裂隙较发育，被方解石脉 16 充填，下部为灰色泥岩、铝土岩及褐色山西式铁矿，厚度 0-45m，平均 34m。 ②石炭系上统太原组（C3t） 该组为矿田主要含煤地层，由灰色、黄色中细粒石英砂岩、灰色、深 灰色、灰黑色砂质泥岩组成。其中泥岩及砂质泥岩含大量植物碎屑化石。 本组含 4、5、6、7 号四层煤层， 4、5 号煤层为主要可采煤层，6、7 号 煤层为局部可采煤层。该组厚度 0-110m，平均 92m。该组地层仅在矿田 中部有零星出露。 （四）二叠系（P） 二叠系下统山西组（P1s） 该组主要岩性由黄色、黄白色、粉红色中细粒石英砂岩为主，灰色、 黑色泥岩、煤组成，含煤两层，为薄煤层，由于该区地层赋存较浅而遭受 剥蚀或风氧化破坏，无开采价值。该组厚度 0-130m，平均 93m。该组地 层仅在矿田内有零星出露。 （五）第四系 ①上更新统马兰组（Q3m） 以黄土为主，局部有棕红色亚粘土，黄土粒度均一，无层理，含粉砂 质，具多钙性，多孔性，底部为一砾石层，本组厚度 0-45m，平均 10m。 ②全新统 为现代河床沉积物，分布于冲沟之中，主要为松散卵砾砂沉积物。 二、构造 本矿田位于浑源煤产地的南部官王铺含煤区内，矿田内含煤地层受 NNW 正断层的控制，矿田南北长，东西窄，煤系地层保存于 NWSE 向 的地堑槽内。 矿田内地层呈单斜构造，走向大致为 N31W。倾向 S59W，地层 17 倾角在 2-12之间，一般倾角在 6左右。 （一）断层 浑源煤产地位于大同煤田的东南部，由于受新老构造运动的影响，断 层较发育，多以南北向大断裂发育。由于受断裂影响，形成地堑，地垒及 台阶状构造，无明显褶曲，因此含煤地层多形成互不连续的块段，分布零 星。 果子园煤矿白家梁井位于浑源煤产地的西南部，含煤地层受北北西正 断层的控制，煤系地层贮存于北西南东向的向斜槽内，该井田地层为一 宽缓的背向斜构造，整体走向以南北向为主，倾向西，倾角 3-7，断层 不发育，主要断裂构造有 F1-F3 断层，F3 正断层为控制煤系地层赋存的 主干断裂，下盘上升为奥陶系上马家沟灰岩地层，北中部受地形控制，是 本次地质调查圈定的无煤区范围。 断层基本情况一览表断层基本情况一览表 表 1-3-1 产 状 编 号 走 向 倾 向 倾 角 落 差 m 性 质 位 置 延伸 长度 m F1 N45 W NE 70 40正 井 田南部 1200 F2 N80 E N 72 8-12正 井 田南部 500 F3 N25 W NE 80 约 200 正 井 田西部 2500 （二）岩浆岩 18 在本矿田现未发现有火成岩分布。 （三）陷落柱 原果子园煤矿白家梁井煤矿井下东南部发现有陷落柱，陷落柱中心位 置X4394505.7，Y19740333.9，呈椭园型，东西长，南北宽，长轴 43m，短轴 30m，巷道穿过陷落柱，使得地段巷道经常维护，较难管理。 （四）煤层露头 矿田北中部地区，煤层埋藏浅， F1 和 F2 断层附近 4 和 5 号煤层均 有不同程度的出露，在官王铺村和刘官庄村附近有当地老百姓挖掘痕迹多 处，煤层露头处均有不同程度的风氧化现象。 （五）煤层冲刷带 矿田中部官王铺村附近，由于有河沟存在，而该地区煤层赋存较浅， 因此，4 号煤层局部被河流冲刷。 综上所述，本矿田地层产状呈单斜构造，断层发育，局部出露有煤层， 有陷落柱赋存，构造总体上属中等类型。 三、煤层 （一）煤层赋存状况 1、含煤地层 矿田内主要含煤地层为二迭系下统山西组与石炭系上统太原组，山西 组含煤 1-2 层，由于该区山西组地层遭受剥蚀，煤层薄而不稳定，无开采 价值。太原组为矿田主要含煤地层，含煤 4 层，主要可采煤层为 4、5 号 煤层，6、7 号煤层为局部可采煤层， 。煤层平均总厚度为 20.78ｍ，地层 总厚度为 92.10m，含煤系数为 22.56％。 2、可采煤层 矿田内太原组含煤地层共含煤 4 层，分别为 4 号、5 号、6 号、7 号， 其中可采煤层为太原组 4 号、5 号煤层，6 号、7 号为局部可采煤层（见 19 表 1-3-2） 。 现将太原组可采煤层 4 号、5 号煤层分述如下 4 号煤层位于太原组的上部，厚度 5.60-12.30m，平均 9.56m，结构 复杂，含 1-2 层夹矸，夹矸厚度为 0.2-0.4m，皆为粘土岩，是烧制陶瓷的 好原料，煤层在赋煤区内稳定可采，顶板为泥岩，由于煤层埋藏较浅，顶 板破碎，底板为泥岩，本矿田内 4 号煤层已大部分采空。4 号煤层为厚煤 层，其煤层厚度变异系数 r10.2＜25。煤层可采性指数为 Km1＞0.9，因此 4 号煤层为稳定煤层。 5 号煤层位于太原组的中部，厚度 7.22-10.00m，平均厚度 8.61m， 结构单一。该煤层赋煤区内稳定可采，顶板为粗粒砂岩，底板为泥岩。上 距 4 号煤层 18m 左右。5 号煤层为厚煤层，其煤层厚度变异系数 r10.4＜25。煤层可采性指数为 Km1＞0.9，因此 5 号煤层为稳定煤 层。5 号煤层矿田内局部已开采，是本矿田今后主要开采煤层。 20 太原太原组组各可采煤各可采煤层层特征表特征表 21 表表 1-3-2 3、煤层对比 矿田以往地质工作做的较少，根据区域资料结合本次工作及对地面周 围煤矿的调查，依据层间距，煤层结构，煤层厚度对太原组进行了综合对 煤煤层层厚度厚度 （ （m） ） 煤煤层间层间距（距（m） ） 顶顶底板岩底板岩 性性 煤煤 层层 编编 号号 最小最小-最大最大 平均平均 最小最小-最大最大 平均平均 煤煤 层层 结结 构构 稳稳 定定 性性 可可 采采 性性 顶顶 板板 底底 板板 4 5.60-12.30 9.56 复复 杂杂 稳稳 定定 全全 区区 可可 采采 泥泥 岩岩 泥泥 岩岩 15.66-22.37 18.58 5 7.22-10.00 8.61 简简 单单 稳稳 定定 全全 区区 可可 采采 粗粗 砂岩砂岩 泥泥 岩岩 8.25-42.09 19.24 6 0.25-2.50 1.71 简简 单单 不不 稳稳定定 局局 部部 可可 采采 铝铝 土岩土岩 泥泥 岩岩 7 0.50-1.29 0.90 2.91-21.25 14.91 简简 单单 不不 稳稳定定 局局 部部 可可 采采 泥泥 岩岩 泥泥 岩岩 22 比。 矿田内二叠系山西组底部有一层含砾粗砂岩，即 K3 砂岩，厚约 8m，其底为山西组与太原组的分界线。 4 号煤层为稳定可采煤层，一般含两层夹矸，且夹矸为粘土岩。 5 号煤层为稳定煤层，结构单一。 依据 K3 含砾粗砂岩及煤层厚度结构进行对比，煤层对比可靠。 四、煤尘、自燃性、地温 1、煤尘爆炸性 山西省煤炭工业厅综合测试中心为果子园煤矿白家梁井 5 号煤层进行 了采样鉴定，鉴定结果火焰长度＞400mm，岩粉用量 60，煤层有爆炸 性。 矿井必须建立完善的洒水防尘系统。必须及时清除巷道中的浮煤，清 扫或冲洗沉积煤尘，定期撒布岩粉；定期对主要大巷刷浆。矿井每年应制 定综合防尘措施，完善预防和杜绝煤尘爆炸的管理制度，并组织实施，防 范煤尘爆炸事故发生。 2、煤炭自燃倾向性 据山西省煤炭工业厅综合测试中心鉴定结果5 号煤层吸氧量 1.1712cm3/g，自燃等级为Ⅰ，自燃倾向性质为容易自燃，自燃发火期为 6 个月。 煤层在开采过程中如果采空区滞留煤量较多，后若不能及时密闭，加 上构造裂隙和采空塌陷勾通地表，氧源充足，不易散热，有自燃发火趋势， 因此要制定可行有效的防治措施加强管理，以免发生火灾。 开采容易自燃和自燃煤层的矿井，必须采取综合预防煤层自燃发火的 措施。如发生火区必须注明所有火区及曾经发火的地点。每一处火区都要 按形成的先后顺序进行编号，建立火区管理卡片，绘制火区位置关系图， 23 并和火区管理卡必须永久保存。 3、地温 本地区生产矿井中未发现地温、地压异常现象，采掘过程中不会受热 害影响。在以后日常矿井地质工作中，做好地温、地压的观测测试，为采 掘布置提供依据。 第四节 水文地质特征 一、井田水文地质类型 浑源煤产地位于桑干河次级支流浑河流域，属海河水系。浑河由王 千庄河、唐峪河、凌云口峪河等三条支流汇合而成，为常年性河流。侵蚀 基准位于浑河主河道两侧平原与山坡交界处。 浑源县地处恒山山脉东段，由于受构造控制，南北以恒山山脉为界， 地下水的分布埋藏规律有着明显不对称。南部山区汇水范围广阔，含水岩 系以变质岩、碎屑岩为主，山区微裂隙多呈流量不大的泉水汇集于沟谷向 盆地排泄，山前为沉降幅度较大的凹陷带，巨厚的洪积砂砾石为丰富的含 水层。北部山区汇水面积小，山前为沟谷发育的黄土丘陵与倾斜坡地，含 水层的富水程度较弱，北部山区基岩丘陵以寒武、奥陶石灰岩为主，其裂 隙岩溶水主要以泉水集中出露。 1、碳酸盐岩类岩溶裂隙含水区含水岩性由震旦系、中上寒武系及 奥陶系灰岩组成，地下水赋存于裂隙岩溶中，裂隙岩溶受构造地貌、岩性 等因素控制。地下水在空间分布很不均一，多呈带状，以泉的形式出露地 表。因此，地下水呈现出在水平方向上的分带性，通过对岩溶泉水成因类 型的分析，认为奥陶系灰岩质地较纯，溶洞较发育，富水性较强，而中上 寒武系灰岩则由于质地不纯，结构致密，岩溶发育程度较差，南部山区唐 峪河流域内，地下水总的迳流途径是由北向南；浑河流域内，地下水总的 24 迳流途径是由南向北，表现为和地表水系一致。但是在局部地段又受着构 造的严重控制，地下水的迳流途径往往和单斜岩层的倾斜方向趋于一致。 北部山地，由于山脉都是有由北向南单斜倾向的性质，地下水的迳流途径 一般由北向南，岩溶通道多沿倾向北、倾斜度较大的裂隙发育，并且两侧 受断裂截取，岩溶通道的前方受断裂或弱透水层的阻拦，地下水溢出地表 成泉，泉水一般具有承压性。 2、碎屑岩类及碎屑夹碳酸岩类岩溶裂隙含水层组含水层岩性以下 寒武系、石炭系、二叠系、白垩系为碎屑岩含水岩系。石炭系为碎屑岩夹 碳酸岩类含水岩系。煤矿坑道排水量一般在 1.5-1.0L/s，泉水流量 0.3- 1.5L/s，一般为 0.6L/s。 总之，区域含水层的含水性均较差，对煤矿生产影响不大。另外，地 表河流水由于下渗，对地下岩层水补给较大。 二、井田内含水层 由于受构造的影响，井田处于北西南东走向的地堑内，东部、西部 皆为奥陶系、寒武系灰岩，大面积出露，接受大气降水补给，地表水迳流 到井田外青磁窑入唐峪河，由东向西注入浑河。 1、寒武系、奥陶系灰岩岩溶含水层 寒武系灰岩由于多夹薄层状页岩，因而为弱含水层。在井田北部有出 露，奥灰岩溶裂隙含水层为煤系地层下伏主要含水层，此含水层厚度较大， 直接接受大气降水的补给，水质多为 HCO3-Ca.Mg 型水。因沟谷割切割严 重，含水层水大部分外泄，根据浑源煤产地区域水文地质资料，寒武系灰 岩和奥陶系灰岩岩溶含水层水位本井田区域内静压水位标高为 1449.6～1450.4m。 2、石炭系上统太原组孔隙裂隙含水层 太原组含水层由于受构造影响，地层遭受剥蚀，岩层风化，胶结松散， 25 使得砂岩成为良好的含水层，太原组在井田内局部出露，大气降水一部分 通过地表黄土及基岩风化裂隙下渗，储存在砂岩含水层中，一部分通过地 表迳流到井田外，本井田太原组砂岩含水层为相对富水含水层，但砂岩厚 度小，泥岩厚度大，砂泥比率小，含水层薄，地下水存储量小，因此，对 开采煤层影响不大，水质为 HCO3.SO4-Ca.Mg 型水。 3、二叠系下统山西组孔隙裂隙含水层 本组以砂岩为主，砂岩厚度大，泥岩厚度小，砂泥比率大，碎屑岩相 对发育，成为地表水下渗聚积的富水含水层。由于受构造影响，地层遭受 剥蚀，切割剧烈，使得山西组地层在井田西北部局部残留，四周侵蚀并遭 受风化，地下水流失大，因此，地下水贮存量小。 4、第四系松散层孔隙含水层及基岩风化裂隙含水层。 井田内大部分被黄土覆盖，含水层主要分布于基岩面风化破碎带内， 由于地层薄，又属高原干燥气候，蒸发量远远大于降水量，加上地形山峦 起伏，冲沟发育，雨后地表水大部分流失，含水层富水性差，属弱含水层， 本区为贫水区。 三、隔水层 4 号煤层至奥陶系灰岩含水层之间是由铝土质泥岩、泥岩、粉砂岩等 致密岩层组成的隔水层，厚度约 80m 左右，具有良好的隔水性能，且奥 灰水水位低于开采煤层，因此，对矿井开采无影响。 5 号煤层以上地层赋存有泥岩数层组成了良好的隔水层，地表水及潜 水不会直接影响开采 5 号煤层。 四、矿田充水因素分析 本井田在北部地区煤层埋藏较浅，4、5 号煤层局部出露地表，煤层 接受大气降水直接补给，通过煤层风氧化裂隙赋存在煤层风氧化带内及煤 层裂隙中，因此大气降水做为矿坑充水的主要水源，对矿坑充水有一定影 26 响；其次大气降水以及从周围地表水迳流到本区雨水通过第四系黄土下渗， 在第四系底部砂砾岩含水层中聚积，并通过裂隙及断层裂隙下渗储存在煤 层顶板砂岩中，并下渗储存在煤层裂隙中。对开采煤层有一定影响。 由于井田内煤层储存在一东部高，西部低，近南北向地堑内，因此地 表潜水从东北部并通过基岩风化裂隙运移到该井田，补给地下水，成为该 井田另一个充水水源。 煤层顶板裂隙使基岩中的水下渗到煤层中，而大中小型断层在本区较 发育，也是一个主要的充水因素，这些断层均为张性断层，断层面裂隙大 破碎带宽，导水性好，使得地表水、地表潜水通过断层破碎带直接下渗到 煤层，对煤层的开采有一定的影响。 根据以上充水因素分析，按照水文地质规程，本井田水文地质条件属 于简单类型。 五、地下涌水量 根据对整合前原生产矿井近年来的井下涌水量调查，井田内最大涌水 量为 100 m3/d，最小涌水量为 30 m3/d，正常涌水量为 60 m3/d。 第五节 岩石工程地质特征 一、工程地质概况 根据生产矿井实际情况以及揭露的岩煤层，现将各煤层顶、底板岩性 叙述如下 4 号煤层直接顶板为泥岩、细砂岩，砂岩以石英为主，长石次之， 钙质胶结，矿田北部由于埋藏浅受风化作用该层较松散。厚度 5.9- 11.2m，平均 8.5m；老顶为灰白色中粗粒砂岩，含有粒石，成份主要为石 英，胶结良好，质硬，裂隙发育，在矿田南部赋存，厚度一般在 30m 左 右；底板为深灰色泥岩。 27 5 号煤层直接顶板为细砂岩和粗砂岩，较硬，以石英为主，长石次 之，钙质胶结，厚度 3.01-15.91m，平均 6.0m，裂隙发育，易垮落。直接 底板为细砂岩，灰色、质软，下部为灰色铝土泥岩，厚度 8.25-42.09m， 平均 19.24m。 二、工程地质特征 1.粗粒砂岩呈灰白-浅灰色，成分以长石、石英颗粒为主，其次为岩 屑、煤屑及少量暗色矿物，胶结类型以孔隙式为主，常见有交错和斜层理， 含星点状或浸染状黄铁矿。 2.细粒砂岩灰色为主，胶结物以粘土矿物为主，偶见碳酸盐矿物， 含有斑状黄铁矿。 总体为容重较大，胶结良好，胶结物成分以钙质为主，不膨胀。 顶板管理以顶板岩石的岩层结构情况，特别是弱层、弱面的部位和岩 层自身整体的工程地质特征为依据，并与开采时的技术条件有关。就本矿 田煤层的顶板来看，为厚层状坚硬顶板的特征，但由于受大的地质构造运 动影响，矿田内断层发育，使煤层顶板裂隙发育，形成破裂结构类型，围 岩工程地质稳定性较差。按反映岩层强度与垮落性的煤层顶板分类属 Ⅱ类，工程地质条件的复杂程度属中等。 第六节 煤质特征 一、物理性质及煤岩特性 1、物理性质 根据生产矿井采取的煤样，4、5 号煤层的物理性质及宏观煤岩特征 如下 4 号煤层黑色、块状、半亮型煤，条带状结构，裂隙发育。 5 号煤层黑色、块状、半亮型-半暗型煤，条带状结构，裂隙发育。 28 2、煤岩特性 本次工作未曾搜集到显微煤岩鉴定结果，建议今后补做该项工作。 二、煤的化学性质和工艺性能 本次工作未收集到 4 号煤层的化验资料，5 号煤层的发热量指标也无 从查找，因此，采用南部相邻的山西浑源古磁窑煤矿有限责任公司的煤质 化验资料进行分析。 4 号煤层 水份 Mad原煤 14.96，浮煤 9.74 灰份 Ad原煤 11.82，浮煤 8.31 挥发份 Vdaf原煤 43.30，浮煤 37.39 焦渣特征原煤 2，浮煤 2 固定碳 Fcd原煤 50，浮煤 62.91 全硫 St.d原煤 0.52，浮煤 0.49 发热量 Qgr.v.d原煤 27.64MJ/kg 粘结指数 GR.I浮煤 0 4 号煤层为低灰、低硫、高热值煤。 原浑源县果子园煤矿白家梁井对矿田内 5 号煤层进行了采样，委托山 西省煤炭工业局测试中心进行化验，检验结果（2004 年 12 月 18 日）如 下 5 号煤层 水份 Mad原煤 7.10 灰份 Ad原煤 18.16 挥发份 Vdaf原煤 40.59 焦渣特征原煤 3 固定碳 Fcd原煤 48.62 29 全硫 St.d原煤 1.29 真相对密度 TRD1.50 发热量 Qgr.v.d原煤 25.17MJ/kg（古磁窑煤矿资料） 粘结指数 GR.I浮煤 0（古磁窑煤矿资料） 5 号煤层为中灰、中硫煤、中热值煤。 三、煤的风化和氧化 井田北中部地区，煤层埋藏浅， F1 和 F2 断层附近 4 和 5 号煤层均 有不同程度的出露，在官王铺村和刘官庄村附近有当地老百姓挖掘痕迹多 处，煤层露头处均有不同程度的风氧化现象。 本次报告未对风氧化带做进一步研究工作，在储量计算时，根据原采 掘工程平面图划定的风化带范围。 四、煤类及工业用途评价 1、煤类 本次工作对 5 号煤层煤种进行了分类并依据中国煤炭分类国家标准 （GB5751-86） 分类标准实行。 4 号煤层挥发份（Vdaf）43.30,粘结指数GR.I浮煤为 0,因此确 定 4 号煤为长陷煤 41CY。 5 号煤层挥发份（Vdaf）40.59,粘结指数GR.I浮煤为 0,因此确定 5 号煤为长陷煤 41CY。 2、煤的可选性 本次工作未搜集到煤层筛分浮沉试验资料，也未曾进行煤层筛分浮 沉试验。 经本次工作调查，由于 5 号煤层厚，含夹矸较多，局部夹矸为炭质 泥岩，开采时易混入原煤中，造成原煤难洗选或不能洗选。 3、用途 30 根据化验资料分析，批采的 4 号煤层为低灰、低硫、高热值长焰煤 41CY；5 号煤层为中灰、中硫、中热值长焰煤 41CY。 根据煤层煤质特征，4、5 号煤层可作为动力用煤和民用煤。 对地质勘探程度评价 一、勘探程度 经报告编制证明本次勘探投入的各项工程量基本合理，圆满完成了设 计提出的各项地质任务，工作程度及地质勘查研究程度基本达到勘探阶段 要求，其成果可作为露天开发可行性研究及初步设计的地质依据。 1．基本阐明了井田内地层层序，煤层空间位置，稳定程度及相互关 系，对煤层厚度、结构、煤质特祉、构造类型也较洋细的进行了叙述。 2．对井田内各主要可采煤层进行了初步评价，确定了煤种。 3．对煤层顶底板的