草垛沟煤矿初步设计_图文.doc

总论 一、项目建设背景 1、项目名称、所在位臵及隶属关系 项目名称山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司矿井兼并重组整合项目。 隶属关系山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司隶属于山西煤炭进出口集团有限公司,行政区划隶属大同市左云县鹊儿山镇。 所在位臵山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司位于大同煤田西北部,左云县境内,东距大同市约34km,西距左云县城24km。 2、建设单位概况 山西煤炭进出口集团有限公司以下简称山煤集团成立于1980年,是全国四家具有煤炭出口成交权的出口企业之一和山西省唯一拥有出口内销两个通道的大型国有企业。山煤集团业务目前已形成三大支柱产业,即煤炭能源产业、高铁轮对制造产业和金融投资产业。截至2008年底,总资产达136亿元,职工总数6314人,子公司35个。2008年山煤集团共完成煤焦贸易量42.85Mt,销售收入达219亿元,利润10.4亿元。煤炭贸易已形成覆盖煤炭主产区、遍布重要运输线、占据主要出海口的独立完善的煤炭内外贸运销体系,在山西省煤炭工业布局中占有重要的位臵,与20多个国家地区的煤炭用户及众多国内用户建立了长期稳定的贸易合作关系。山煤集团在2009年全国企业500强排名中列第254位,在山西省企业百强中位居第十位。 2008年5月15日,以山煤集团为主要发起人,成立了山煤国际能源股份有限公司,正在通过股份制改造和重组,实现产业与资本的融合,提升企业的核心竞争力及参与市场竞争的能力,争取到“十一五”末迈进国 内先进的特大型煤炭产销企业行列。 3、项目前期工作与核准过程 中煤国际工程集团沈阳设计研究院2009年8月编制完成山西煤炭进出口集团有限公司大同鹊山精煤有限责任公司左云煤炭企业兼并重组整合方案‣,方案中规划山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司生产能力为0.60Mt/a。 晋煤重组办发[2009]9号文关于大同市市直和左云县、大同县煤矿企业兼并重组整合方案的批复‣对上述文件进行了批复。 二、编制设计依据 1、大同市煤田地质勘探队编制的山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告‣; 2、大同市煤炭工业局同煤规字2009135号文关于对参与矿井地质报告、初步设计编写与审查单位及个人的工作要求‣; 3、同煤规字[2010]232号关于山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告‣的批复; 4、中煤国际工程集团沈阳设计研究院编制的山西煤炭进出口集团有限公司大同鹊山精煤有限责任公司左云煤炭企业兼并重组整合方案‣; 5、晋煤重组办发[2009]9号文关于大同市市直和左云县、大同县煤矿企业兼并重组整合方案的批复‣; 6、山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司采矿许可证; 7、国家煤炭工业矿井设计规范GB50215-2005、煤矿安全规程2010版等现行的规程、规范以及国家煤炭开发的方针、政策; 8、山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司设计委托书; 9、山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司提供的原左云县鹊儿山镇草垛沟煤矿、原左云县管家堡乡曹家沟煤矿、原左云县鹊儿山镇镜子 沟煤矿、原左云县鹊儿山镇斗子湾煤矿、原左云县管家堡乡斗子湾煤矿和原左云县张家场乡窑湾煤矿资料; 10、山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司提供的有关矿井工程建设的协议及资料等。 三、设计指导思想 认真贯彻执行国家能源开发的方针、政策及煤炭行业“规程”、“规范”,在保证矿井设计规模和安全生产的前提下,以矿井资源条件及开采技术条件为基础,以市场需求为导向,以提高矿井经济效益为中心,尽量简化生产环节,充分依托山煤集团的技术及设备力量。以合理集中生产为出发点,以完善井上、下生产系统和安全设施为重点进行矿井技术改造,设计方案充分体现市场经济的特点,因地制宜选择生产工艺,系统设计简单实用。设备选型立足国内,先进可靠合理。最大限度地降低矿井初期投资和缩短矿井建设工期,力争通过精心设计和科学管理,把该矿井建设成规模合理、初期工程量少、建井工期短、见效快、效率高、效益好、符合煤矿发展趋势的地方现代化矿井。 四、兼并重组整合设计的特点 1、建设规模 本井的设计生产能力为0.60Mt/a。 2、井田开拓布署 矿井采用斜井开拓方式,主工业场地选择在原左云县鹊儿山镇斗子湾煤矿工业场地内,利用该矿的主斜井刷大断面后作为矿井的主斜井,装备800mm宽深槽强力皮带,在皮带一侧装备架空乘人器,担负全矿井的煤炭提升和人员升降井任务,并兼作入风井。利用该矿的副斜井刷大断面后作为矿井的副斜井,装备JK-3.01.5/31.5型单绳缠绕式提升机牵引1t矿车,担负矿井的辅助提升和入风任务。风井工业场地选择在原左云县鹊儿 山镇草垛沟煤矿工业场地内,利用原左云县鹊儿山镇草垛沟煤矿的主、副斜井并联后,作为矿井的回风斜井。 矿井采用单水平开拓,考虑上部8-1和8-2煤的开采,在上部高辅助水平,辅助水平高程1130m副斜井井底见8-2煤底板高程,主要负责开采8-1煤和8-2煤;主水平高程1075m副斜井井底过14煤底板高程8m处,主要负责开采14煤,井底车场和主要硐室均布臵在主水平。矿井初期投产主水平,在14号煤层布臵一个综采工作面,达到矿井的设计生产能力。 3、矿井通风与安全 矿井的通风方式为抽出式,采用中央分列式通风系统,矿井初期风量75m3/s。 矿井共有2个入风井和2个专用回风井,主斜井、副斜井入风,回风斜井1和回风斜井2回风。 本矿井具有足够的风量,合理可靠的通风系统、完善的通风设备,可靠的通风监测设施,能够保证矿井安全生产。 4、主要设备选型 1 提升设备 ①主斜井提升设备 主斜井铺设B800mm,Q400t/h,V2.5m/s深槽强力皮带,带强1600N/mm阻燃。 驱动型式为头部单滚筒驱动单电机,配YB24002-4型355kW电动机一台;采用尾部液压自动拉紧方式。 ②架空乘人装臵 在主斜井的一侧,设臵架空乘人装臵,担负人员的升降井。根据计算选用RJHY45型架空乘人装臵,驱动轮直径1200mm,回绳轮直径1200mm,电动机功率30kW。 2 通风设备 本井由主、副斜井进风,回风斜井1和回风斜井2回风。矿井选用FBCDZ-8-No21B型防爆对旋轴流式通风机两台,一用一备。 3 排水设备 矿井正常涌水量320m3/d,最大涌水量400m3/d,根据矿井涌水量和排水高度的要求,设计选用三台100D-455矿用多级离心泵,排水管路布臵在主斜井内。 4 压风设备 地面建空气压缩机房,集中供气,压风管路布臵在主斜井内,选用M132-2S型螺杆式空气压缩机风冷三台,两台工作,一台备用。Q24m3/min,P0.80MPa,配套132kW,380V电机。 5、运输方式的选择 井下大巷主运输采用800mm宽带式输送机,实现由回采工作面至地面连续运输,用人少、效率高、故障率低、安全性好,利于实现集中自动化控制与管理。 井下辅助运输采用调度绞车牵引1.0t矿车运输。 6、煤的洗选加工 本矿井不设选煤厂,原煤经主斜井带式输送机提升至地面后,经带式输送机落入落地煤仓,经汽运外销。 7、矿井供电 草垛沟煤矿地面不单独设立35kV变电所,设立10kV配电所。矿井工业场地由两回10kV电源供电,双回10kV电源以架空方式分别引自七磨河35kV变电站、鹊山站35kV变电站的10kV母线段上,其中引自七磨河35kV 变电站的输电线路导线型号LGJ-240,送电距离为5km,引自鹊山站35kV变电站的输电线路导线型号LGJ-185,送电距离为3km。 8、地面运输 本矿井生产规模为0.60Mt/a,煤炭全部采用汽车外运。 9、工业场地布臵 工业场地按功能划分为三个区,即生产区、辅助生产区、场前区。 矿井工业场地围墙内占地面积5.65hm2;风井工业场地围墙内占地面积 1.10hm2。 五、矿井设计的主要技术经济指标 1、矿井建设工期 矿井建设总工期为18个月,其中准备期为3个月,建设期为15个月。 2、项目总投资 本工程建设总投资30678.35万元。 3、主要技术经济指标 1 矿井设计生产能力0.60Mt/a; 2 矿井移交生产时井巷工程量10254m/121597m3; 3 万吨掘进率171m/万t; 4 工业场地建构筑物总面积15355m2,建构筑物总体积88229.6m3; 5 矿井在籍人数512人; 6 原煤生产效率5.15t/工; 7 吨煤投资500.95元/t; 8 单位成本243.49元/工; 9 投资利润率31.12; 10 投资利税率44.00。 六、存在问题与建议 一 存在的问题 1、矿井的8-1和8-2煤的储量为蹬空区储量,能否安全开采,需委托有资质的部门作蹬空开采论证; 2、矿井的涌水量是根据比拟法计算得出,计算依据不足,待实际揭露后,重新计算矿井涌水量; 3、在井田范围内原左云县鹊儿山镇斗子湾煤矿和原左云县管家堡乡斗子湾煤矿南部8-1、8-2、11、和14煤层采空区内均存在积水区,特别是8-1和8-2煤采空区积水会对首采工作面有影响。 二 建议 1、委托有资质的单位,作8-1和8-2煤的蹬空开采论证; 2、委托有资质的单位,作矿井的瓦斯鉴定报告、煤层自燃倾向性鉴定报告和煤尘爆炸性鉴定报告; 3、应尽快委托具有资质的单位编制环境影响评价报告、水土保持报告等支持性文件; 4、进一步调查核实井田内巷道积水,务必坚持“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”的防治水方针; 5、由于水文工程量偏少,对矿井水文地质条件研究不够,涌水量计算缺少基础参数,待矿井实际揭露后,重新计算矿井涌水量,对水仓设计和水泵选型提供依据。 第一章井田概况及矿井建设条件 第一节井田概况 一、交通位臵 该井田位于左云县鹊儿山镇草垛沟村,东距大同市约34km,西距左云县城24km,南距旧高山煤炭集运站3km,矿区内简易公路向南2km与109国道相通,交通极为方便,交通位臵见图1-1-1。 二、地形地貌 本矿区属黄土高原平缓丘陵区,以低山丘陵地貌为其特征。地表大面积被第四系黄土覆盖,地势较为平坦,黄土冲沟发育,呈树枝状展布。区内地形总体上西高东低,最高点位于井田西部蔡家梁顶部,高程为1326.5m,最低点位于井田东南部沟谷中,高程为1208.0m,最大相对高差118.5m。 三、河流 本区属海河流域,永定河水系,桑干河北岸支系。井田南部边缘有十里河,发源于左云县曹家堡一带,由西向东流经旧高山、云冈、小站、十里店,流入大同平原后汇入桑干河。干流全长74km,流域面积1185km2。上游河宽约50m,中游宽约200m,下游宽达500600m,河床坡度1‰2‰,一般流量0.52.0m3/s为煤矿井下排水,50年来最大流量为745m3/s 1959年7月30日。近些年来,河道有干枯现象。其百年一遇洪峰量为1410m3/s,五十年一遇洪峰量为1154m3/s。井田位于十里河水系的北侧,区内支沟常年为干沟,暴雨形成急流,排泄地表水由北向南流入十里河。 四、气象及地震情况 本区属中温带半干旱大陆性季风气候,春季干旱,风沙大,冬季漫长而寒冷,夏季炎热,气候干燥。 图1-1-1 交通位置图 1、气温 一般较低,年平均气温为5.2‴,极端最高气温为36.2‴,极端最低气温为-28.6‴。日温差一般在20‴左右。 2、降水量 主要集中在79月间,占全年降水量的6070。年最大降水量为628mm,年最小降水量为256mm,年平均降水量为430mm左右。 3、蒸发量 年平均蒸发量一般为降水量的34倍,在16442105mm之间。其中57月蒸发量最大,约占全年蒸发量的5060。 4、风 每年有风时间占全年时间70,多集中于冬春季节。年平均风速为3.2m/s,最大风速可达20m/s。大风日数1565天,一般为20天左右。 5、湿度 历年平均相对湿度为4954。 6、冻土 冻结期从十一月至翌年四月中旬,最大冻土深度1.60m。 五、地震情况 近年来大同地区主要地震情况如下 1、1989年10月18日在大同县册田乡和阳高县友宰乡之间,发生6.1级地震。1989年10月18日01时01分34秒,大同-阳高发生6.1级地震。震中位臵东经39.8,北纬113.8, 震中烈度Ⅷ度。这是一次中强震群, 5级以上地震多次发生。大同、阳高、浑源、广灵等县以及河北省阳原县、内蒙丰镇县遭到不同程度的破坏,其中,大同、阳高两县部分乡村破坏严重。地震造成19人死亡,193人受伤,牲畜死亡1957头。由于房屋多为沙黄土砌造,破坏最为严重,数万间房屋倒塌,其中受灾严重地区的房屋 倒塌达到80以上。 2、1999年11月1日21时24分58秒,山西省大同市大同县西册田乡至阳高县友宰乡之间连续发生4.0级以上地震4次,最大地震MS5.6。这次地震是继1989年10月18日大同-阳高6.1级地震、1991年3月26日5.8级地震后,大同-阳高老震区又发生的一次中强地震,也是山西省内发生的最大破坏性地震。 3、1999年11月2日在山西省浑源县至河北省阳原县之间发生5.6级地震,震中位于北纬39.8,东经113.9。据初步了解,震区震感强烈。 根据GB18306-2001中国地震动参数区划图‣划分,本区地震动内峰值加速度为0.1g,地震烈度为Ⅶ度。 六、经济状况 大同市是全国著名的煤炭生产基地,有悠久的煤炭开采历史,被誉为“煤都”,采矿业极为发达,工业基础雄厚,有全国著名的大同煤矿集团公司,生产规模大,装备水平高,开采技术先进,随着近年来各种技术交流活动的增多,有力地带动了地方煤炭工业的迅速发展,提高了地方煤矿的技术水平。大同旅游业也较为发达,有闻名中外的世界文化遗产云冈石窟、华严寺、九龙壁等国家重点文物保护单位。纵观大同地区的经济是以能源、重化工等产业为主。 本矿位于大同市左云县境内,左云县是全国重点产煤大县,采矿业是该县的支柱产业。本地以农业经济为主,主要种植马铃薯、莜麦、豌豆、谷子、胡麻及蔬菜等。由于煤炭资源丰富,采矿业带动了其他相关行业效益较好,人民的生活水平也有较大的提高。 七、矿区开发简史 2009年6月中煤国际工程集团沈阳设计研究院编制了山西煤炭进出口集团有限公司大同鹊山精煤有限责任公司左云煤炭企业兼并重组整合方 案‣,总设计能力8.60Mt/a。山西省煤矿企业兼并重组工作领导组办公室以晋煤重组办发[2009]9号文关于大同市市直和左云县、大同县煤矿企业兼并重组整合方案的批复‣对上述文件进行了批复。 南部石炭系矿区共划分5个矿井,总能力6.90Mt/a。其中山西煤炭进出口集团左云铺龙湾煤业有限公司,设计能力1.20Mt/a,为单独保留在建矿井,属基建井;山西煤炭进出口集团左云东古城煤业有限公司,设计能力0.90Mt/a,为单独保留在建矿井,属基建井;山西煤炭进出口集团左云长春兴煤业有限公司,设计能力2.40Mt/a,为兼并重组矿井;山西左云高家窑煤业有限责任公司矿井,设计能力 1.50Mt/a,为兼并重组矿井;山西煤炭进出口集团左云韩家洼煤业有限公司,设计能力0.90Mt/a,为兼并重组矿井。 北部侏罗系矿区共划分为2个矿井,总能力1.70Mt/a。其中大同鹊山精煤有限责任公司矿井,设计能力1.10Mt/a,为单独保留矿井,属生产井;草垛沟煤矿,设计能力0.60Mt/a,属兼并重组矿井。 本矿井北东部为原星星煤矿,生产规模0.06Mt/a,已关闭;东部原石墙框煤矿,生产规模0.09Mt/a,已关闭;西北部原银盘沟煤矿生产规模0.09Mt/a,已关闭;西部原胡泉沟煤矿,生产规模0.09Mt/a,已关闭。 井田内未发现有古窑开采。周边矿井均有越界进入本井田开采现象。 八、地面已有建构筑物及设施 井田范围内没有文物古迹、军事防务区、铁路、高速公路、高压输电线路、油气管道、油气井设施、水库、灌渠和集镇。 在井田南部原左云县张家场乡窑湾煤矿境界内有代家沟自然村。 第二节整合前矿井现状 根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[2009]第9号文件关于†大同市市直和左云县、大同县煤矿企业兼并重 组整合方案‡的批复‣,草垛沟煤矿由6对生产矿井和2对关闭矿井整合而成。6对生产矿井分别为原左云县鹊儿山镇草垛沟煤矿、原左云县管家堡乡曹家沟煤矿、原左云县鹊儿山镇镜子沟煤矿、原左云县鹊儿山镇斗子湾煤矿、原左云县管家堡乡斗子湾煤矿和原左云县张家场乡窑湾煤矿。2对关闭矿井分别为左云县小西沟煤矿和鹊儿山镇南梁煤矿。 一 生产矿井概况 1、左云县鹊儿山镇草垛沟煤矿 本矿井于1985年5月建井,1989年12月正式投产。核定生产能力为0.21Mt/a。 该矿采用一对斜井开拓,主斜井倾角30,斜长390m,净断面积9.7m2,砌碹支护,采用2JK-2型绞车,3t标准双箕斗提升。副斜井倾角35,斜长351m,净断面积7.0m2,砌碹支护。井口坐标见表1-2-1。 表1-2-1 左云县鹊儿山镇草垛沟煤矿井口坐标表 矿井各煤层煤尘具有爆炸性,自燃倾向性为容易自燃,为低瓦斯矿井。 采煤方法为壁式炮采,工作面采用爆破落煤,人工装煤,调度绞车牵引矿车运煤。主要运输大巷采用带式输送机运煤,工作面运输顺槽及盘区辅助运输巷均采用JD-25型调度绞车接力牵引矿车的运输方式。 通风方式为中央并列抽出式通风,主扇型号为BDK-№16,功率55kW, 2台,一工一备。 排水系统井下水泵房安装3台排水泵,型号为5DA-89 ,单台功率110kW。 供电系统矿井为双回路供电,一路电源引自鹊儿山变电站,电压等 级10kV,另一路电源引自燕子山变电站,电压等级6kV,入井电压为380V。 该矿11号煤层已全部采空, 14号煤层大面积采空,8-1、8-2号煤层未开采。 2、左云县管家堡乡曹家沟煤矿 本矿井于1985年9月设计建设,1988年投产,设计生产能力0.21Mt/a。 开拓方式为斜井单水平开拓,主斜井倾角25,斜长316m,净断面积10.8m2,砌碹支护,装备深槽强力皮带。副斜井倾角27,斜长307m,净断面积8.4m2,砌碹支护,井筒内装备单绳缠绕式提升机。井口坐标见表1-2-2。 表1-2-2 左云县管家堡乡曹家沟煤矿井口坐标表 矿井各煤层煤尘具有爆炸性,自燃倾向性为容易自燃,为低瓦斯矿井。 采煤方法为短壁刀柱式开采。工作面采用爆破落煤,人工装煤,矿车运煤,木支柱支护顶板。工作面运输顺槽及运输大巷均采用JD-25型调度绞车接力牵引矿车运输。 通风方式为中央并列抽出式通风,主扇型号为FBCDZ-№18,功率110kW, 2台,一工一备。 排水系统井下水泵房安装3台排水泵,型号为D46-309 ,单台功率55kW。 该矿11、14号煤层已全部采空, 8-1号煤层未开采。 3、左云县鹊儿山镇镜子沟煤矿 本矿井于1994年5月设计建设,1996年6月投产,2005年核定生产能力0.15Mt/a。 开拓方式为斜井单水平开拓,主斜井倾角25,斜长450m,净断面积10.6m2,砌碹支护,井筒内装备深槽强力皮带。副斜井倾角26,斜长410m,净断面积8.1m2,砌碹支护,井筒内装备单绳缠绕式提升机。井口坐标见表1-2-3。 表1-2-3 左云县鹊儿山镇镜子沟煤矿井口坐标表 矿井各煤层煤尘具有爆炸性,自燃倾向性为容易自燃,为低瓦斯矿井。 采煤方法为壁式高档炮采。工作面采用爆破落煤,刮板输送机运煤,整体悬移支架支护顶板。工作面运输顺槽和主要运输大巷采用带式输送机运输。 通风方式为中央并列抽出式通风,主扇型号为FBCZ-№17,功率75kW 2台,一工一备。 排水系统井下水泵房安装3台排水泵,型号为D12-2512 ,单台功率30kW。 该矿11、14号煤层已全部采空, 8-1、8-2号煤层未开采。 4、左云县鹊儿山镇斗子湾煤矿 本矿于1971年设计建设,1979年投产,2005年核定生产能力0.15Mt/a。 开拓方式为斜井单水平开拓,主斜井倾角23,斜长360m,净断面积8.73m2,砌碹支护,采用2JTP-1.6型绞车单钩串车提升。副斜井倾角26,斜长299m,净断面积6.4m2,砌碹支护。井口坐标见表1-2-4。 矿井各煤层煤尘具有爆炸性,自燃倾向性为容易自燃,为低瓦斯矿井。 采煤方法为壁式炮采。工作面运输顺槽及运输大巷均采用JD-25型调度绞车牵引矿车运输。 表1-2-4 左云县鹊儿山镇斗子湾煤矿井口坐标表 通风方式为中央并列抽出式机械通风,主扇型号为FK54-4-№13,功率55kW,2台,一工一备。 排水系统井下水泵房安装3台排水泵,型号为100D-455 ,单台功率90kW。 该矿11号煤层已全部采空,14号煤层大部分采空,8-1、8-2号煤层未开采。 5、左云县管家堡乡斗子湾煤矿 本矿井于1985年设计建设,1986年投产,2005年核定生产能力0.15Mt/a。 开拓方式为斜井单水平开拓,主斜井倾角24,斜长251m,净断面积7.8m2,砌碹支护,装备TD75型带式输送机,担负煤炭提升任务。副斜井倾角23,斜长105m至8号层,净断面积7.2m2,砌碹支护。井口坐标见表1-2-5。 表1-2-5 左云县管家堡乡斗子湾煤矿井口坐标表 矿井各煤层煤尘具有爆炸性,自燃倾向性为容易自燃,为低瓦斯矿井。 采煤方法为壁式炮采。工作面运输顺槽及运输大巷均采用JD-25型调度绞车牵引矿车运输。 通风方式为中央并列抽出式通风,主扇型号为FBCZ-№12,功率45kW, 2台,一工一备。 排水系统井下水泵房安装3台排水泵,型号为80D-305 ,单台功率30kW。 矿井11号煤层已全部采空,8-1、8-2号煤层大部分采空,14号煤层未开采。 6、左云县张家场乡窑湾煤矿 本矿于1985年建井,1986年投产,2005年核定生产能力0.15Mt/a。 开拓方式为斜井单水平开拓,主斜井倾角18,斜长220m,净断面积8.2m2,砌碹支护,装备深槽带式输送机,担负煤炭提升任务。副斜井倾角19,斜长158m,净断面积7.4m2,砌碹支护,担负辅助提升任务。井口坐标见表1-2-6。 表1-2-6 左云县张家场乡窑湾煤矿井口坐标表 矿井各煤层煤尘具有爆炸性,自燃倾向性为容易自燃,为低瓦斯矿井。 采煤方法为壁式炮采。工作面运输顺槽及运输大巷均采用JD-25型调度绞车牵引矿车运输。 通风方式为中央并列抽出式通风,主扇型号为FBCZ-№12,功率45kW, 2台,一工一备。 排水系统井下水泵房安装3台排水泵,型号为80D-305 ,单台功率30kW。 该矿8-1、11号煤层已全部采空。14号煤层未开采。 二 关闭矿井概况 1、左云县小西沟煤矿 本矿井生产能力0.09Mt/a,2008年关闭后井口已炸毁,采用斜井开拓,关闭前井田内8-1、8-2、11、14号煤层已全部采空,14煤层有火区。各煤层煤尘具有爆炸性,自燃倾向性为容易自燃,为低瓦斯矿井。井口坐标见表1-2-7。 2、鹊儿山镇南梁煤矿 本矿井生产规模0.15Mt/a,2006年关闭后井口已炸毁,采用斜井开拓,关闭前开采8、11、14号煤层,已大部分采空, 11号煤层有积气。各煤层煤尘具有爆炸性,自燃倾向性为容易自燃,为低瓦斯矿井。井口坐标见表1-2-8。 表1-2-7 左云县小西沟煤矿井口坐标表 表1-2-8 鹊儿山镇南梁煤矿井口坐标表 整合前各矿井相对位臵关系见图1-2-1。 三 采空区积水、积气及火区情况 1、采空区积水情况 井田内8-1、8-2、11、14号煤层大部分已采空,根据调查各煤层采空区内低洼处聚集一定的积水。根据小窑老窑积水量估算公式 VKSH/cosα 式中V--积水量,m3; K--充水系数,取0.3 图1-2-1 位臵关系图 S--积水面积,m2; H--积水高度,m; α--煤层倾角,取3。 预计矿井各煤层采空区积水量见表1-2-9。 表1-2-9 矿井各煤层采空区积水量估算表 根据煤矿防治水规定‣提供的公式,结合本矿煤系地层岩性较为坚硬的实际情况,计算各煤层开采后所引起的导水裂隙带高度公式 M H ⨯ 20 10 L 式中 H导水裂隙带高度m; L M煤层采高m。 通过计算,各煤层导水裂隙带高度见表1-2-10。 表1-2-10 各煤层导水裂隙带高度表 从表中可看出,开采8-2号层的导水裂隙带高度大于8-2号层与8-1号层 最小间距,因此,8-1号煤层采空区的积水会影响到8-2号煤层的开采。 开采11号煤层的导水裂隙带最大高度大于11号煤层与8-2号煤层最小间距,因此,8-2号煤层采空区的积水会影响到11号煤层的开采。 开采14号煤层的导水裂隙带最大高度大于14号煤层与11号煤层最小间距,因此,11号煤层采空区的积水会影响到14号煤层的开采。 在开采8-2、14号煤层的时候要特别注意监测上部各煤层的积水情况,必须进行疏排水清理,防止突水事故的发生。 2、积气情况 1 原管斗子湾煤矿11号煤层西北部采空区于1995年7月由南梁矿串入积气,矿方对积气区进行永久密闭,2009年11月检测主、副井筒封闭处未发现CO气体。 2 原南梁煤矿14号煤层西部于2007年9月19日由原胡泉沟煤矿火区串入积气,南梁煤矿已于1996年关闭,无法检测积气情况。 3、火区情况 井田内14号煤层有3处火区,相邻矿井内有2处火区。 1 原小西沟煤矿北部采空区于2000年3月发生浮煤自燃着火,矿方及时采取了封闭措施,对自燃点进行了永久密闭6道,2007年关闭矿井时,封闭处未发现CO气体逸出。 2 原镜子沟煤矿南部采空区于2003年4月发生浮煤自燃着火,矿方对着火点进行永久密闭,2009年11月检测封闭处未发现CO气体逸出,封闭效果良好。 3 原石樯框南部于2000年6月发生浮煤自燃着火,矿方对自燃着火点进行了永久密闭,2007年关闭矿井时封闭处未发现CO气体逸出。 4 原鹊斗子湾煤矿南部采空区于2005年12月发生浮煤自燃着火,矿方对自燃着火点进行永久密闭,2010年11月检测封闭处未发现CO气体 逸出,封闭效果良好。 5 原胡泉沟煤矿主井井底东部100m处,于2007年9月19日发生浮煤自燃着火,矿方对自燃着火点进行了永久密闭,2007年关闭矿井时封闭处未发现CO气体逸出。 四 采空区积水、积气和火区对矿井安全的影响 1、采空区积水对矿井安全生产的影响 井田内煤层赋存状态是北高南低,采空区积水均位于井田南部,积水位臵和积水量均已查明,是矿井安全生产的重大隐患,矿井在投产前必须疏干现有采空区积水,并且矿井要配备足够的探放水设备,严格执行“预报预测、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则,确保矿井安全生产。 2、采空区积气对矿井安全生产的影响 原管斗子湾煤矿11号煤层西北部采空区积气,矿方已对采空区进行永久密闭,封闭效果良好,在以后矿井生产过程中,不开启封闭,对矿井生产影响不大。 原南梁煤矿14号煤层采空区积气,由于南梁煤矿已关闭,无法采取封闭措施,是日后矿井安全生产的隐患,矿井生产后,应封闭所有与南梁煤矿相通的巷道,隔断与南梁煤矿的联系。 3、采空区火区对矿井安全生产的影响 井田内火区及相邻矿井内的火区,着火点位臵准确,矿方均已作了永久封闭,封闭效果良好,均无CO气体逸出,对矿井安全生产影响不大。 第二章整合的条件 第一节地质特征 一、井田地质勘探程度及地质报告批准文号 现有地质报告为大同市煤田地质勘探队于2010年10月提交。 按晋煤办基发[2009]83号文相关规定,该地质报告已经大同市煤炭工业局评审并通过,报告批文为同煤规字[2010]232号关于山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告的批复‣。该地质报告较清楚的描述了矿井的地质条件,能够满足先期开采设计要求。 二、井田地层 井田内多为黄土覆盖,基岩仅出露于沟谷底部及山脊,根据地质勘探和井筒实际揭露情况,井田内地层由老至新有 1、寒武系∈ 中统徐庄组∈2 地层厚度60m,角度不整合于上太古界集宁群花岗片麻岩之上。岩性主要为深灰色、灰色厚层状灰岩,中夹灰绿色泥岩。 2、石炭系 中统本溪组C2b 与下伏地层呈平行不整合接触。下部为铁铝岩,上部为灰色、灰白色泥岩、砂质泥岩、中粗粒砂岩。厚29.544.0m,平均36.15m。 3、侏罗系 1 下统永定庄组J1y 与下伏地层呈平行不整合接触,岩性为灰紫色、紫红、灰褐、灰黄色中粗砂岩、粉砂岩、细砂岩、砂质泥岩、白色中粗粒砂岩,底部为K8灰白色含砾中粗砂岩,本组地层厚度为21.0078.50m,平均40.20m。 2 中统大同组J2d 底部以灰白色含砾粗砂岩K11与下伏地层呈整合接触。岩性以灰白、浅灰色碎屑岩,灰、灰黑色细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层。为本区主要含煤地层之一,共含煤8层。厚度21.30169.50m,平均为131.45m。 4、白垩系 下统左云组K1z 岩性主要以杂色砾岩、紫红、暗紫红色砂质泥岩、粗砂岩组成,砾石成分为片麻岩、灰岩、砂岩、泥岩、玄武岩等。上部胶结疏松,下部胶结坚硬。本组地层厚度0151.80m,平均64.40m,与下伏地层为角度不整合接触。 5、第四系 中上更新统Q23 上部为浅黄色及黄褐色黄土,结构疏松,垂直节理发育。常形成黄土陡坎和黄土悬崖,下部为浅综色亚砂土及亚粘土。本组厚度为041.6m,平均为12.25m,井田内分布广泛。 三、地质构造 本井田位于大同煤田西北部边缘。构造形态为背、向斜相间的褶曲构造,轴向NE,两翼倾角36。井田内共揭露4条正断层, 落差18 28m之间,对煤层的开采有一定的影响。井田内断层特征见表2-1-1。 表2-1-1 井田内断层特征一览表 井田南部地表可见玄武岩,但井下各煤层开采时未发现岩浆岩侵入体,也未发现有陷落柱构造。 综上所述,井田地质构造复杂程度属简单类型。 四、煤层及煤质 一 煤层 1、含煤地层 本井田含煤地层为侏罗系中统大同组,地层平均厚度131.45m。井田内共含煤8层,分别为5、7、8-1、8-2、10、11、14、15号煤层。煤层总厚度为11.60m,含煤系数为8.82。其中8-1、8-2、11、14号煤层为可采煤层。 2、可采煤层 井田内批采5、8、11、14号煤层,5号煤层不可采。现在从上到下分述如下 8-1号煤层位于大同组中部,煤层厚度0.301.40m,平均0.98 m。结构简单,不含夹矸。井田西部和北部受冲刷而未赋存,赋存范围内煤层厚度和煤质变化不大,规律性明显,为较稳定煤层。顶板为中砂岩,底板为砂质泥岩。已部分采空。 8-2号煤层上距8-1号煤层10.6426.17m,平均18.66m。煤层厚度0.701.50m,平均1.10m。结构简单,不含夹矸。井田西部和北部受冲刷而未赋存,赋存范围内煤层厚度和煤质变化不大,规律性明显,为较稳定煤层,井田内大部分可采。顶板为细砂岩,底板为砂质泥岩。 11号煤层上距8-2号煤层间距21.5133.17m,平均27.34m。煤层厚度0.605.70m,平均4.02m,煤层结构简单,不含夹矸,属稳定可采煤层,全井田分布。顶板岩性为中砂岩,底板为粉砂岩。已全部采空。 14号煤层井田西部与11号煤层合并,由西向东与11煤层间距逐渐增大,至井田东南部间距为 4.60m,至井田东北部间距为12.77m,平均 9.10m。煤层厚度0.607.60m,平均3.92m,结构简单,不含夹矸,为稳定煤层,全区分布。顶板为细砂岩,底板为粉砂岩。已大部分采空。 各可采煤层的厚度、层间距及顶底板岩性见表2-1-2。 表2-1-2 可采煤层特征一览表 二 煤质 详见第八章第面生产系统。 五、瓦斯、煤尘、自燃及地温 1、瓦斯 煤炭科学研究总院瓦斯基础实验室2010年3月20日对本矿井8-1、8-2号层瓦斯样进行了瓦斯含量及自然成分测定,瓦斯含量最大0.10m3/t,瓦斯成分最高CH4为1.38,CO2为1.37,瓦斯分带属于氮气--二氧化碳带,低瓦斯矿井。 2、煤尘爆炸性 根据国家煤炭质量监督检验中心2010年3月4日对本矿井8-1、8-2号煤样测试煤尘均具有爆炸性。 3、煤的自燃倾向性 根据国家煤炭质量监督检验中心2010年3月4日对本矿井8-1、8-2号 煤样测试煤的自燃等级为Ⅰ级,煤层自燃倾向性质为容易自燃。 4、地温地压 1 地温 地温随着采深的增加而增加,采深每增加100m温度增加3‴为地温正常区,本井开采深度较浅,并且自该矿投产以来,未发现地温异常现象,不存在热害区,应属地温正常区。 2 地压 地压与采深、采高、工作面长度,工作面推井度等因素有关。 据区域资料和矿井调查,井田处于常压地带,预计地压变化一般不会影响矿井的正常生产和建设。 六、水文地质 一 区域水文地质 1、区域水文地质 大同煤田位于大同盆地之西,介于口泉山脉,西石山、牛心山之间。大同煤田四周为强烈上升的中高山地形,煤田内部呈低山丘陵,沟谷发育,相对高差200300m,依据自然地理与地质因素,将水文地质技术条件叙述如下 煤田内部地表侵蚀切割作用强烈,沟壑发育,加之降水量少,又无植被覆盖,使地表水及降雨大部分以地表泄流排泄,入渗量少。 煤田内碎屑岩沉积厚达数百米,从地表第四系至煤田基底,均为泥质岩和碎屑岩相间成层,岩石胶结密实,裂隙少,且纵横方向上流通性差,影响了含水层的发育及相互间的水力联系。 大同煤田大体为平缓的向斜构造,内部岩层平缓,断裂程度轻微,地质构造简单,一般条件下,地下水与地表水无水力联系,含水层间的水力联系也不密切。 气候为高原地带的半干旱气候,降水量少,蒸发量是降水量的四倍,这就形成了大气降水不能充分补给地下水的先决条件。 地表无大的水体和大的河流,除十里河外,其它河流均为间歇性河流,暴雨时,汇集各支沟谷中的洪水,从煤田地表排泄到大同盆地。 2、区域含水层 1 寒武系碳酸盐岩岩溶裂隙含水岩组 出露于煤田西南、西部边缘之西石山脉及东部的口泉山脉,地表露头节理裂隙发育,含水层为寒武-奥陶系石灰岩、白云质灰岩,厚约520820m。由南向北逐渐变薄。根据以往勘探资料,北部岩层富水性较弱,单位涌水量0.0050.1L/s.m;南部岩层富水性较强,岩溶发育极不均匀,单位涌水量0.10.2L/s.m。水位高程9001300m,水质类型为HCO3.S04Ca.Mg型HCO3.Cl-KNa.Ca型,矿化度0.321.34g/L,总硬度11.6931德国度, PH值7.08.4。 2 碎屑岩裂隙含水岩组 ①石炭--二叠系砂岩含水层 岩性以砂岩及砂砾岩为主,系砂岩裂隙含水。据东周窑精查报告抽水成果资料,单位涌水量0.0000040.00193L/s.m,含水性弱。地下水多向大同向斜轴部汇集,在地形低洼的河谷地段曾出现过自流,目前已不多见。 ②侏罗系砂岩裂隙含水层 岩性以砂岩、砂砾岩及砂质泥岩为主,岩石胶结疏松,节理裂隙较为发育,但多位于当地侵蚀基面以上,透水性好而富水性弱,单位涌水量一般为0.0008360.00916L/s.m,只在局部地段富水性较好,地下水曾出现过自流,单位涌水量0.6L/s.m。水质类型一般为SO4.HCO3-Ca.