井田位置、交通状况、自然地理.doc

第一章 概述 1．1 井田位置、交通状况、自然地理 某煤矿位于某山城区，该区中部有山城区两条主干道贯穿南北；东有长风南路，从大胡通往东某；西有春雷南路，从大胡通往西某，连接大白线公路，通往某开发区，连接京珠高速公路和京广铁路，交通条件十分便利。交通位置详见图1-1。 该区位于某山城区与某工业区的结合部，地形大趋势为西高东低，沟谷切割比较明显，属太行山山前丘陵地貌。该区范围内最高海拔177.5m，最低海拔146.8m，相对高差30.7m。 本区北部有某河穿过，某河最高洪水位146.7m。 本区处于中纬度带，属大陆性气候，夏季炎热，春冬、干旱，四季分明，寒暑期长，暖温季节短，降雨量年变化率大，春旱显著。年平均降雨量699.5mm。最高气温为42.5℃，最低气温-15.5℃。霜冻期为当年11月到次年3月，冻土深度0.3～0.4m。 1．2 企业性质及隶属关系 某煤矿位于某山城区，属某乡乡办煤矿。该矿于1983年经某省煤炭厅批准办矿，1985年投产，开采二1煤层，设计生产能力为0.06Mt/a。由于长期开采，原有储量很少，为解决后备资源，保证生产接替，某省国土资源厅于2002年9月19日以“某国资采划字（2002）031号文”对某煤矿西区划定矿区范围进行了批复，将已注销的新兴煤矿剩余的162.41万吨储量划归某煤矿。 本次资源整合，某煤矿整合性质属“独立块段”。根据某省煤炭工业局煤炭资源整合领导小组下发的有关文件精神，整合性质属“独立块段”的矿井，其井型不得小于9万吨/年。因此，某煤矿需进行技术改造，将矿井生产能力由原6万吨/年提高到9万吨/年。 1．3 编制依据 1、国土资源部颁发的矿产资源开发利用方案编制内容； 2、某省国土资源厅划定矿区范围批复 某国资采划（2002）031号文； 3、某省某煤矿西区储量报告评审认定证书 某国土资储认证字（2002）313； 4、某省某煤矿储量报告批准证书 某储证（2001）080号文； 5、某煤矿西区布置壁式工作面报告； 6、矿方提供主要在用设备； 7、采矿许可证证号4100000320129 （8）、煤尘爆炸性鉴定、煤层自燃性鉴定以及瓦斯等级鉴定 （9）、矿方提供的有关图纸及其他有关资料。 第二章 矿产品需求现状和预测 2.1 矿产品特征及加工利用趋向 矿产品为原煤，目前开采二1煤层，黑色、条痕黑色略带灰色，属半亮型煤，条带状结构，视密度1.4t/m3，硬度3，松软易碎。 某煤矿所产的二1煤属高热量、低灰分、特低硫、瘦煤，是良好的动力用煤和民用煤。 2.2 主要销售方向预测 本矿所产原煤主要供应周围的厂矿企业，部分民用。该区交通运输方便，可通过铁路和公路远销外地，销售市场十分广阔。因此，本矿建设的，对缓解区域经济发展对煤炭的需求十分有必要，有着广阔的市场前景。 2.3 产品价格分析 根据本矿井和邻近生产矿井及周围工业用户的煤价资料，煤炭销售价格早在1996年1997年曾达到130～150元/t，1998年因受大经济环境影响，煤炭市场疲软，销售价格下降至80元/t。进入2001年煤炭价格逐渐上扬，目前已达到260元/t，销售不成问题。 第三章 矿产资源概况 3.1 矿井总体概况 3.1.1 矿井总体规划情况 该井田东西走向长约500～990m，南北倾斜宽500m，井田总面积为0.5492km2。某煤矿西区根据某国土资储认证字（2002）313号文，探明的基础储量（111b）318.14万吨，其中保有储量162.41万吨；某煤矿东区根据某储证字（2001）080号文，保有储量137.0万吨，合计全矿井保有资源储量 299.41万吨。矿井可采储量91.53万吨。限采二1煤层，开采深度由70m至-340m标高。 某煤矿扩边后，于2002年委托某设计院编制了年产6万吨的矿井资源开发利用方案以及初步设计（含安全专篇）。设计利用原某煤矿的主井做为主井，原副井做为副井，利用原新兴煤矿一立井作为风井。该矿目前已按设计完成了大部分的井巷工程。 根据某省煤炭工业局煤炭资源整合领导小组下发的有关文件精神，整合性质属“独立块段”的矿井，其井型不得小于9万吨/年。因此，某煤矿需进行技术改造，将矿井生产能力由原6万吨/年提高到9万吨/年。 受某煤矿的委托，我公司于2007年2月编制了该矿的资源开发利用方案。本次开发利用方案沿承了2002年开发利用方案及初步设计中对矿井开拓方案的设计，重点对矿井生产能力由6万吨/年提升到9万吨/年后，各生产环节配套能力的提高进行了设计。 矿井总体规划为前期开采西区，采用三立井两水平上下山开拓。利用原某煤矿的主井做为主井，原副井做为副井，利用原新兴煤矿一立井作为风井，设40m和-104m两个开采水平，由一条暗斜井连接。后期开采东区，采用主、副井一对井筒下山开拓。 3.1.2 矿产资源概况 根据某地质队二00二年五月十五日编写的某省某煤矿西区储量报告结果 某煤矿西区二1煤探明的基础储量（111b）318.14万吨，其中保有储量162.41万吨。某省国土资源厅于2002年6月批复，文号“某国土资源认证字（2002）313号”。某煤矿东区根据某储证字（2001）080号文，保有储量137万吨，合计全矿井保有资源储量299.41万吨。 3.2 资源概况 3.2.1 井田地层 某煤矿含煤地层为上古生界石炭系、二迭系、下伏地层为下古生界中奥陶统。自下而上依次为中石炭统本溪组、上石炭统太原组、下二迭统山西组、下石盒子组，二迭统上石盒子组。覆盖地层为第三系及第四系土层。 ①、奥陶系 本区内缺失上奥陶统。中奥陶统岩性为厚层、巨厚层石灰岩，其次为白云质灰岩、泥灰岩及角砾状灰岩等，下部为下奥陶统厚层状白云岩，其次为白云质灰岩等。中下奥陶统总厚度约400～600m。 ②、石炭系 本区缺失下石炭统。中、上石炭统厚170m。 中石炭统本溪组总厚度30m。底部为底砾岩，偶见赤铁矿透镜体，岩性由浅灰色泥岩、灰白色砂岩、灰色石灰岩及粉砂岩、砂质泥岩等组成。泥岩中含铝质成分较高。属滨海相沉积地层。 上石炭统太原组厚度约140m左右。主要岩性由砂岩、泥岩、石灰岩和煤组成。最下部为灰色泥岩，含铝质及少量植物叶片化石，其上沉积了下夹煤三层，即一、一 、一煤为局部可采煤层。石灰岩共九层，即C3L1～C3L9。C3L1（第一层灰层）灰黑色，含碳质及泥质，富含蜒科和海百合化石，较稳定，厚1米左右。C3L2（第二层灰岩）岩溶发育，含水较为丰富，是一 煤的直接顶板，厚度5～10m分布较稳定，是矿床的主要充水因素之一。C3L3（第三层灰岩）灰色、隐晶质、分布不稳定，厚度一般在3m左右。C3L4、C3L5、C3L6、C3L7、C3L9（第四、第五、第六、第七、第九层灰岩）发育不稳定。C3L8（第八层灰岩）灰色，岩溶较为发育，局部有溶洞，厚度5～8m，分布较稳定，也是矿床的主要充水因素之一。砂岩中以石英砂岩为主，钙质胶结。泥岩和页岩中含大量海相、滨海相动植物化石。 ③、二迭系 下二迭统山西组厚80m左右。岩性由砂岩、泥岩、页岩和煤层所组成，最下部为砂岩，灰～灰黑色，中部含两层中粒石英长石砂岩，上部为灰色和灰黑色砂质泥岩、泥岩。煤层主要为二1煤，是矿井的主要开采对象。 下二迭统下石盒子组厚85m左右，为非含煤地层，主要由砂岩、泥岩、页岩组成。下中部为砂岩、泥岩，上部为砂质泥岩，属远海型陆相沉积。 上二迭统上石盒子组厚150m左右。由灰色、灰白色、灰绿色细粒砂岩、灰紫、灰青、深灰色泥岩、砂质泥岩所组成。 ④、第三系 由黄褐色、棕红色泥岩、砂质泥岩及灰色砾岩组成。厚度79.4～247m，平均165.8m。与下伏地层成角度不整合接触。 ⑤、第四系 由马兰土和离石黄土组成。底部含薄层砾石。在丘岗地带分布不稳定，厚度0～20m，平均10m左右。 3.2.2 井田构造 某煤矿位于某煤田的中南部，第八煤矿的西北角。受一、二级构造的控制，井田构造多以北北东、北东向断裂为主，伴小型的褶曲。断层一般为高角度的正断层，倾角60～65，落差50～150m不等。 ⑴、F44断层 该断层位于该矿西区井田的东部，是八矿和六矿的边界断层。断层走向北东20～30，倾向北西，为了准确的确定F44断层的界线，某矿分别在东井井田的上部副下山和中部的主下山向F44断层开掘探巷，具体位置如下 ①、由井田上部副下山的坐标X3972145、Y516117处掘至X3972145、Y516086.5处见F44断层面，断层面倾角60，落差140m。 ②、由井田中部主下山中的坐标点X3972632、Y516267处掘至X3972406.5、Y516174处为F44断层面。此处断层面倾角65，断层落差为145m。 ⑵、八矿向斜 该向斜位于某煤矿西区井田边界的西南部，向斜轴部走向为90，向北渐变为30，西部倾角交换为18，向东逐渐变陡。 某煤矿西区范围内的构造清楚，并已得到控制。 3.3 矿床开采技术条件及水文地质条件 3.3.1 矿床开采技术条件 ①、瓦斯 据某煤矿收集新兴矿1995年7月的矿井瓦斯等级鉴定报告，绝对瓦斯涌出量为0.81m3/min，相对瓦斯涌出量为4.83m3/t，属低瓦斯矿井。某煤矿技改按低瓦斯矿井设计。 ②、煤尘和煤炭自燃 据煤炭科学研究总院重庆分院2005年9月24日出具的鉴定报告，煤尘爆炸性结论为有煤尘爆炸危险性。据煤炭科学研究总院重庆分院2005年10月12日出具的鉴定报告，该矿煤层自燃倾向分类为Ⅲ类，属不易自燃煤层。 ③、地温 根据中国科学院地温研究所某地温简报所载，某矿区地温梯度为1.5～1.7℃/100m。该井田地温属正常地温区，无热害影响。 ④、煤层 本井田内含煤地层，共含煤13层，其中下二迭统山西组，含煤一层为二1煤层（俗称大煤），为本区主要可采煤层，煤层对比可靠，厚度稳定，煤厚4.5～11.79m，平均煤厚6.64m，有一层夹矸，厚0.57～0.76m。煤层倾角18～39，煤层的可采指数为Km1，为稳定可采的单斜煤层。复采煤层主要是原新兴煤矿开采的-100水平以上部分。新兴煤矿开采后，下余可采厚度为2～4.08m。 另外，在上石炭统太原组的下部含三层煤，即一、一、一煤。其中一、一煤层部分可采。在二1煤和一煤之间，还有煤层薄煤或煤线，均属不稳定煤层。 3.3.2 矿井水文地质条件 ⑴、主要含水层 某煤矿西区具备充水因素的含水层共有五层，分布较为稳定，现列表如下（自下而上） 编号 含水层名称 代号 备注 1 第三系砾岩孔隙裂隙含水层 N2 2 下二迭统山西组第十层砂石岩裂隙含水层 P1S10 二1煤顶板 3 上石炭统太原组第八层灰岩岩溶裂隙含水层 C3L8 4 上石炭统太原组第二层灰岩岩溶裂隙含水层 C3L2 一煤顶板 5 中奥陶统灰岩岩溶裂隙含水层 O2 ①、第三系砾岩孔隙裂隙含水层 该含水层在本井田以南，桐家庄～许家沟村以北一带较为发育，尤其在柴厂一带砾岩厚度大，层数多、溶洞、裂隙发育，富水性较强。 ②、下二迭统山西组第十层砂岩裂隙含水层 该含水层包括二1煤顶板80m内砂岩，为裂隙承压含水层，普遍发育稳定，裂隙发育程度较底，富水性较差。渗透系数K0.012m/昼夜，单位涌水量Q0.00701L/m.S。 ③、上石炭统太原组第八层灰岩岩溶裂隙含水层 以溶蚀裂隙为主的承压含水层，区内发育较稳定。C3L8灰岩厚3.5～5.13m，为富水性中等的含水层。渗透系统K0.112m/昼夜，单位涌水量Q0.00148L/m.S。 ④、上石炭统太原组第二层灰岩岩溶裂隙含水层 以岩溶裂隙为主的承压含水层，区内普遍发育稳定。C3L2灰岩厚4.25～6.94m，平均5.96m，深灰色厚层状，局部夹串珠状燧石结核，下部炭质较高，岩溶裂隙发育。渗透系数K0.21m/昼夜，单位涌水量q0.0505L/m.S。在井田内，由于断裂的错动和采动影响，往往与C3L8、奥灰含水层形成对接导水，使水文地质条件变得更加复杂化。 ⑤、中奥陶统灰岩岩溶裂隙含水层 该含水层厚度在400m以上，岩溶及溶蚀裂隙发育，厚度大，富水性强，使本区内的主要含水层。渗透系数k1.394m/昼夜，单位涌水量q0.498L/m.S，PH7.5，矿化度M0.3克/升，水质为HCO3～Ca型水。水位标高为130.5m。在导水断层沟通的情况下，是矿井的主要威胁，也是其它含水层的主要补给源。 ⑵、隔水层 各含水层之间，均有相对的隔水层第三系砾岩含水层下部隔水层，由泥岩、砂质泥岩、泥灰岩等组成，是阻隔第三系砾岩孔隙裂隙含水层向矿井充水的隔水层。下二迭统山西组第十层砂岩上部隔水层由顶面至上二迭系上石盒子组砂岩含水层下部之间的泥岩、砂质泥岩组，是阻隔该含水层向矿井充水的隔水层。二1煤隔水层由砂质泥岩、泥岩及二1煤组成是阻隔九层砂岩裂隙含水层与十层砂岩裂隙含水层之间水力联系的隔水层。上石炭统太原组上部隔水层有砂岩泥岩、泥岩组成，致密、裂隙不发育，是阻隔下二迭统山西组九层砂岩裂隙含水层与下部C3L9、C3L8等含水层相连通的隔水层。上石炭统太原组中部隔水层，由泥岩、砂质泥岩组成，致密、裂隙不发育，厚约50m左右，是阻隔C3L8灰岩与下部含水层相通的隔水层。上石炭统太原组下部隔水层，由砂质泥岩、泥岩组成，致密块状，厚30m左右，是阻隔C3L2灰岩与上部含水层相通的隔水层。中石炭统本溪组和上石炭统太原组底部隔水层由浅灰、灰色砂质泥岩、鲕状铝土质泥岩组成。层位稳定，厚40m左右，是阻隔奥灰水与上部含水层连通的良好隔水层。中奥陶统灰岩含水层的底部隔水层由泥岩、白云质灰岩、角砾状灰岩、白云岩组成。 ⑶、断层的导水性 某煤田内的断层大多数为扭性高角度的正断层。在统计某煤田内九矿、六矿、三矿、二矿、建设矿、石岩沟矿、东头矿突水资料中，都是因为断层导水而导致淹井。但在实际开采过程中，某煤矿曾在F44断层下盘（上升盘）的三个地方做过探巷，直接探到F44断层面，均无突水现象。所以某煤矿内断层一般不层水。但是要求在今后采煤过程中，一定要提高警惕，先做探水工作，随时观察断层附近的情况，发现异常，立即采取防水、止水的有效措施。 ⑷、矿床充水因素分析 ①、某煤矿位于太行山东麓，属地山丘陵区。地表有某河流过。大气降水多集中于七、八、九三个月，雨水汇入某河。本区内普遍有较厚的粘土层覆盖，因此隔水性能良好，地表水不易渗入。某煤矿西区根据实际开采情况观测，水文地质条件较为简单，地下水补给、汇水条件差。其主要充水因素为大气降水、断层导水和采空区局部积水。 ②、矿井涌水量预测 某煤矿西区部分为复采矿，部分为实体煤，开采范围在新兴煤矿二1煤露头和F44断层之间。在以往的开采中二1煤顶板含水层因受采煤影响，受到不同程度的破坏，砂岩含水层基本上被疏干，因此二1煤顶板含水层不会对矿井构成威胁。对矿井构成威胁的主要是二1煤下部的石炭系灰岩含水层和奥陶系含水层，这几层含水层主要是通过断层导水构成威胁。因此，今后开采中，需在F44断层边上预留一定的防水煤柱。并严格遵守探放水的原则，防患于未然。 目前某煤矿西区实际涌水量40m3/h，在暴雨季节可增大到80m3/h（采用原设计数据），由于该区在以往已进行过一分层的开采，煤层揭露较充分，因此目前的涌水量可以代表西区的涌水量。 矿井东区及井筒实际涌水量12m3/h，最大24m3/h。 因此全矿正常涌水量52m3/h，最大104m3/h。 3.4 设计利用矿产资源储量 某煤矿西区二1煤探明的基础储量（111b）318.4万吨，其中保有储量162.41万吨。某煤矿东区保有储量137万吨，合计全矿井保有资源储量 299.41万吨，除去各类煤柱185万吨，设计利用储量114.41万吨。 3.5 对地质勘探报告的评述 本井田根据根据某地质队二00二年五月十五日编写的某省某煤矿西区储量报告，结合矿井实际生产揭露，对井田范围内的地层、地质构造、煤层赋存条件、水文地质情况和开采技术条件等已基本查明。煤层赋存稳定、煤质好，资源可靠，且瓦斯小，涌水量小，有利于资源的开发开采。 第四章 主要建设方案的确定 4.1 建设规模及产品方案 4.1.1 建设规模的确定 根据某煤矿保有储量、地质条件、开采技术条件以及本次煤炭资源整合精神要求，某煤矿建设规模初步确定为9万吨/年和15万吨/年，两者服务年限分别为7.8年和4.7年。若采用15万吨/年的生产规模将导致矿井服务年限过短，并且随着各生产环节能力的提高和人员的增加，增加了井巷工程量、机电设备投入和地面配套设施，加大了矿井初期投资。根据以上情况，并考虑建设单位意见，确定矿井建设规模为9万吨/年。 4.1.2 产品方案 该矿井开采的二1煤层为高热量、低灰分、特低硫、瘦煤，是良好的动力用煤和民用煤。二1煤普氏硬度3，视密度1.4t/m3，松软易碎。煤的加工工艺根据建设单位的要求并考虑本煤矿的实际情况，设计确定进入地面生产系统的毛煤进行人工选矸和清拣杂物后，作为商品煤销售，随着企业的发展和市场需要，可对煤炭进行筛分加工。 4.2 开采储量 4.2.1 井田境界 根据某省国土资源厅二OO二年九月十九日某国资采划字（2002）031号文对某煤矿西区划定矿区范围的批复，将已注销的新兴煤矿剩余的162.41万吨储量划归某煤矿。扩边后矿井范围由以下12个拐点座标圈定 点号 X Y 点号 X Y 4.2.2 储量核查情况 根据某省国土资源厅某国土资源认证字（2002）313号文，某煤矿西区二1煤探明的基础储量（111b）318.14万吨，其中保有储量162.41万吨。某煤矿东区根据某储证字（2001）080号文，保有储量137万吨，合计全矿井保有资源储量299.41万吨，详见下表 某煤矿二1煤层资源储量汇总表 表4-1 资源储量（万吨） 备 注 基础 储量 保有基础及其级别 动用储量 111b 122b 333 小 计 111b 某煤矿西区 318.14 162.41 162.41 155.73 某煤矿东区 196.6 137 137 59.6 合计 514.74 299.41 299.41 215.33 4.2.3 计算范围及标准 （1）储量计算标准 依据煤、泥炭地质勘探规范，储量计算最低可采厚度为0.7m，灰分小于40，煤层资源量估算最高硫分为3，最低发热量为17.0MJ/kg。 （2）储量估算范围 矿井开采范围以资源整合后换发的新采矿许可证划定的范围为准，井田范围东西走向长约500～990m，南北倾斜宽500m，井田总面积为0.5492km2，储量估算平面积为0.5062km2。 4.2.4 计算方法和参数确定 （1）采用地质块段法计算储量，其块段划分原则是以风化带为界线，巷道、采空区界线及工程见煤、连线等为界圈定各级储量，然后用下式进行计算 QSSecαMd 式中 Q块段储量，万吨 S块段平面积，m2，采用电脑求出各储量块段面积 α块段内煤层平均倾角 M块段内平均煤厚，m d煤的视密度，t/m3 各块段储量之和即为总储量，Q总∑Qi （2）参数的确定 a、煤层厚度采用块段内见煤钻孔及井筒、巷道揭穿煤厚点真厚的算术平均值。 b、视密度二1煤层视密度，1.40t/m3。 4.2.5 设计损失储量 （1）工业广场煤柱 根据本井田地质条件，参照邻近矿区实践，矿井地面工业广场及井巷煤柱留设参数如下覆盖层移动角φ45，基岩层移动角沿走向和下山方向δγ70，上山方向β70-0.62α58。 （2）断层煤柱 F44断层煤柱宽度按下式计算 L ≮20m 式中 M煤层厚度或采高，上盘深部取8.39m，浅部取7.72m;下盘深部取7.3m，浅部取7.7m; P隔水层所承受的水压，奥灰水位标高130.5m，F44断层上盘深部取4.7Mpa，浅部取1.5Mpa； KP煤的抗张强度，取1.1MPa; A安全系数，取2.5； 计算得L75～39m。即断层上盘与深部煤层交接处留设75m煤柱，与浅部煤层交接处留设39m煤柱。下盘与深部煤层交接处留设55m煤柱，浅部重合于工广煤柱。 （3）井田边界煤柱 井田边界煤柱按20m留设。 （4）桥梁煤柱 长风桥留设保护煤柱，留设方法同工业广场。春雷路下部煤层由于埋藏较深，且不属主要公路，不留设煤柱。 （5）某河保护煤柱 导水裂隙带及保护层高度计算采用如下公式 导水裂隙带高度计算公式64m 保护层厚度计算公式 10m 防水煤岩柱垂高为 74m 式中 ΣM－累计采厚，井田煤厚按73-3钻孔7.23m； A－单层采厚。 某河河床标高在73-3钻孔附近为140m，对应地层厚度180m，远大于防水岩柱高度，地表水不会对井下开采造成直接威胁。因此不留设防水煤柱。 （6）浅部防水煤柱 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，浅部留设防塌安全煤柱，计算采用如下公式 垮落带高度计算公式15.4m 式中 ΣM－累计采厚，6.64m； 此处煤层倾角按18度，计算煤柱水平投影宽度为48m。井田西部二1煤层露头在井田界外，其防水安全煤柱重合与井田边界煤柱和风井井筒保护煤柱中。井田东部二1煤层露头，其防水安全煤柱重合与工业广场保护煤柱中。 4.2.6 各种设计损失储量 详见各种资源损失计算图和各种资源损失计算表4-2 某煤矿二1煤层资源储量及各种资源损失计算表 表4-2 、矿井保有资源储量 万吨 储量 类别 111b 122b 2M11 2M22 333 小计 东区 137 137 西区 162.41 162.41 合计 299.41 299.41 工业资源储量 万吨 111b122b2M112M22333k299.41 矿 井 资 源 损 失 量 各种保护煤柱 边界煤柱 块段编号 B-8边 B-4边3 B-4边2 B-4边1 B-5边 B-7边 B-10边 B-11边 合计 储量类别 111b 111b 111b 111b 111b 111b 111b 111b 平面积m2 427 1980 2790 1076 1693 3631 7782 28500 倾角 21 18 18 18 37 33 33 22 煤厚m 4.25 4.08 4.08 4.08 3.67 4.31 8.39 7.6 容重t/m3 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 资源占有量万吨 0.3 1.2 1.7 0.6 1.1 2.6 10.9 32.7 51.1 断层煤柱 块段编号 B-10 断柱 B-7 断柱 储量类别 111b 111b 平面积m2 18713 2634 煤厚m 8.39 4.31 容重t/m3 1.4 1.4 倾角 33 33 资源占有量万吨 26.2 1.9 28.1 井筒及工广煤柱 块段编号 B-4 井柱 B-5 井柱 B-11 井柱 储量类别 111b 111b 111b 平面积m2 23135 1417 37209 煤厚m 4.08 3.67 7.6 容重t/m3 1.4 1.4 1.4 倾角 18 37 22 资源占有量万吨 13.9 0.9 42.7 57.5 其它煤柱 块段编号 B-11 桥柱 储量类别 111b 平面积m2 42091 煤厚m 7.6 容重t/m3 1.4 倾角 22 资源占有量万吨 48.3 48.3 防水煤柱 块段编号 储量类别 平面积m2 煤厚m 容重t/m3 倾角 资源占有量万吨 合计 储量级别 111b 121b 122b 2M22 333 合计 总计 185 185 矿井设计利用储量 （万吨） 矿井保有工业资源储量－煤柱占有量 299.41－185114.41 采区开采损失 （万吨） 矿井设计利用储量1－采区回采率114.411－8022.88（万吨） 矿井可采储量 （万吨 矿井设计利用储量采区回采率114.418091.53（万吨） （备注采区回采率取80，理由如下本井田二1煤层原始厚度4.5～11.79m，平均6.64m。但由于原新兴煤矿的开采，-120m水平以上部分基本属复采煤层，据矿方实际揭煤，下余煤层厚度在3.5m以下居多，因此采区回采率取80。） 4.2.7 可采储量汇总 矿井设计可采储量汇总表（单位104t） 表4-3 煤层 保有储量 永久煤柱 开采损失 可采储量 边界 工广 断层 其他 合计 二1 西区 162.41 18.4 14.8 28.1 0 61.3 20.22 80.89 东区 137 32.7 42.7 0 48.3 123.7 2.66 10.64 合计 299.41 51.1 57.5 28.1 48.3 185 22.88 91.53 4.3 矿井服务年限 矿井服务年限采用下式计算 T年 E矿井可采储量万吨，91.53万吨； A年生产能力，9万吨/年； K储量备用系数，取1.3～1.5，由于本矿地质构造简单、煤层赋存稳定、开采技术条件好，因此取1.3； 计算得矿井服务年限7.8年。 4.4 开拓方式 4.4.1 矿井现状 某煤矿扩边后，于2002年委托某设计院编制了年产6万吨的矿井资源开发利用方案以及初步设计（含安全专篇）。原利用原某煤矿的主井做为主井，原副井做为副井，利用原新兴煤矿一立井作为风井。该矿目前已按设计完成了大部分的井巷工程。完成的主要工程有暗斜井318m，机轨合一大巷270m，联络上山60m，暗斜井下部泵房及水仓816m3。 4.4.2 开拓方式 本次开发利用方案将矿井生产能力提高到9万吨/年，矿井开拓系统基本维持原设计不变，即三立井两水平上下山开拓，利用原某煤矿的主井做为主井，原副井做为副井，利用原新兴煤矿一立井作为风井，设40m和-104m两个开采水平。主井直径φ4.2m，井深114.6m，装备一对1t非标罐笼，担负矿井提煤、提料和矸石任务，兼进风；副井直径φ3.8m，井深115.6m，装备一个0.5t罐笼，担负提升人员、进风任务，兼安全出口；风井直径φ2.8m，井深105.7m，专用于回风，兼安全出口。 主、副井底40m标高作为一水平。由一水平开拓一条暗斜井（暗斜井底部装车站标高-104m），穿过井田中部的F44断层后作机轨合一大巷（石门）。机轨合一大巷揭煤后，沿煤层作联络上山和运输上山。利用原某七矿一条废弃的煤层底板岩石下山作为采区的回风上山，与风井底回风大巷贯通。开拓方式详见图4-1和4-2。 主、副井底原排水系统继续使用，另在暗斜井底部作一套排水系统，作为主排水系统，将西区涌水由副井筒直接排至地面。 西区划分为1个采区，沿煤层倾向划分区段，首先开采浅部，逐步向深部跳采。矿井以一个采区、一个炮采工作面和1个掘进工作面保产和接替。工作面采用走向长壁后退式分层开采，炮采落煤工艺。 4.4.3 井筒位置、数目与用途 1、主井利用原某煤矿的主井做为主井，直径φ4.2m，井深114.6m，装备一对1t非标罐笼，担负矿井提煤、提料、矸石、进风任务。 2、副井利用原某煤矿的副井做为副井，直径φ3.8m，井深115.6m，装备一个0.5t罐笼，担负矿井人员、进风任务，兼安全出口。 3、风井利用原新兴煤矿一立井作为风井，直径φ2.8m，井深105.7m，专用于回风，兼安全出口。 4.4.4 水平划分和大巷布置 40m水平大巷布置在煤层底板岩层中，运输大巷采用料石支护，双轨巷宽3.2m，半圆拱，净断面9.1m2；单轨巷宽2.2m，半圆拱，净断面4.5m2。 机轨合一运输大巷布置在煤层顶板岩层中，采用29U型钢支护，宽3.5m，三心拱，净断面7.4m2。 回风大巷布置于煤层底板，巷道底板标高-59m。回风大巷采用料石支护，净宽3.2m，净断面9.1m2。 4.4.5 井底车场及运输大巷 井底标高40m（煤层底板岩层），布置环形车场。采用人工推车。 暗斜井底部车场标高-104m，设空重车道，采用渡线道岔调车。 4.4.6 硐室布置 1、水仓 在暗斜井底部装车站南侧布置双环水仓，主水仓长度49m，副水仓长度39m，料石支护，巷道净宽3.0m，断面积6.3m2，有效容量460m3，可容纳西区11.5h正常涌水量。清理水仓采用人工矿车清理，设置有清仓绞车。 主、副井底利用原有水仓，排井筒淋水。 2、泵房 在暗斜井底部装车站南侧布置泵房，泵房总长20m，净宽4.0m，料石支护，净断面13.1m2。泵房与大巷通道安装防火、防水密闭门和栅栏门。 3、井下爆炸材料发放硐室 为了满足爆炸材料发放硐室独立通风的需要，利用原某七矿煤层底板岩石巷道作为爆炸材料发放硐室，距机轨合一巷37m，有独立的通风系统，符合要求。其爆炸材料存量不得超过矿井1天的使用量，其中炸药量不得超过200Kg。发放硐室出口处必须设有1道能自动关闭的抗冲击波活门，回风侧装设调节风窗。 4、其他井底设有信号硐室和消防材料库。 4.4.7 采区划分 西区划分为1个单翼上山采区，沿煤层倾向划分区段，由浅部向深部跳采。 4.5 开拓运输方案及厂址选择 主井担负装备一对1t非标罐笼，担负矿井提煤、提料、矸石任务。副井装备一个0.5t罐笼，担负矿井人员任务。 井下煤炭运输采用刮板运输计和胶带运输机连续运输。 井下材料矸石运输采用矿车运输。平巷采用人工推车，斜巷采用防爆绞车提升。 投产工作面运煤路线工作面落煤→运输顺槽→皮带转运巷→运输上山→联络上山→机轨合一大巷→暗斜井→井底车场→主井→地面。 采区运料路线材料在主井口装车→主井→井底车场→暗斜井→机轨合一大巷→联络上山→运输上山→采掘工作面。 运矸路线掘进工作面矸石装矿车→运输上山→联络上山→机轨合一大巷→暗斜井→井底车场→主井→地面。 地面运输井下煤炭提升至地面后，经地面翻车机转载运至储煤场卸载储存。材料与设备由轨道运输，主井口与材料库、机修车间有轨道连接。 厂址选择本次设计的主、副井工业广场是在原某煤矿工业广场的基础上进行改造。 4.6 防治水方案 4.6.1 水患威胁程度 地表某河由于隔水层远大于防水岩柱高度，地表水不会对井下开采造成直接威胁，但有可能通过浅部采动裂隙和断层进入采空区，因此应对浅部采动裂隙和废弃老窑进行全面调查，充填裂隙，平整冲沟。对井田范围内以及周边废弃老窑的井筒的封闭情况进行调查，封闭不合格的应采取措施，重新封闭。断层按设计规定留设防水煤柱，不得破坏。 二1煤顶板含水层不会对矿井构成威胁。 在开采复采煤层时，水患类型主要是采空区积水。从目前揭露情况看，采空区基本无积水，但鉴于采空积水的隐蔽性，对矿井安全具有一定的威胁。 在矿井开采深部煤层时，对矿井构成威胁的主要是二1煤下部的石炭系灰岩含水层和奥陶系含水层。但由于石炭系灰岩含水层和奥陶系含水层距离二1煤较远，中间又有几组隔水层，加之某八矿开采过程中的疏干作用，对生产安全影响不大。 F44断层经井巷揭露不导水。但是要求在今后采煤过程中，一定要留足防水煤柱。 4.6.2 矿开开拓、开采所采取的安全保证措施 （1）矿井开拓工程位置及层位选择 矿井采用三条立井开拓，三条立井均属现有井筒，未延伸，可肯定不受水害威胁。井底车场、运输大巷、回风大巷、回风上山布置在煤层底板灰岩中，距煤层底板15m左右，属现有巷道，不受底板水的威胁。暗斜井、机轨合一大巷以及排水泵房布置在煤层顶板岩层中，暗斜井穿过断层处未出水。以上说明开拓工程的布置层位是合理的。 （2）采掘工程所采取的防治水措施 坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，先治理，后生产。在采掘工作之前，必须按照矿井水文地质规程，采用钻探、物探等方法查清水文地质条件，对可能发生的水害及其预防措施提出建议。 配备完善的探放水设备，探水设备配备MYZ-100型探水钻 ，功率11kW。探水钻一用一备，备用探水钻必须完好备用，并置于井下。 （3）运输大巷进入西区后，巷道紧贴井田北部边界，必须对相邻区域的开采和采空区情况认真落实并做好协调，以防不测的危险发生。 （4）井田内对原有采面进行复采，必须做好防老空水、防冒顶、防瓦斯聚集等专项技术措施。 4.6.3 井下探放水措施 （1）采掘探放水 采掘工作面遇到下列情况之一时，必须确定探水线进行探水 A、接近水淹或可能积水的井巷、老空。 B、接近含水层、导水断层、溶洞时。 C、打开隔离煤柱放水时。 D、接近可能与河流、水井等相通的断层破碎带时。 E、接近有出水可能的钻孔时。 F、接近其他可能出水地区时。 探水线距可能发生水害的地点60m。经探水确认无突水危险后，方可前进。 针对本矿的实际情况，在采空区底部作放水巷，将采空区积水全部放出。放水时要根据矿井排水能力做到有计划放水。 （2）防钻孔水 为防止钻孔突水，应核查井田范围内所有钻空的封孔报告或资料，分析判断封孔质量。 对查出的封闭不良的钻空，要建立台帐，并根据不同情况，在与采掘工作面相遇前，分别采取扫钻孔、井下探水、留设隔水煤柱等措施。 （3）长壁工作面防探顶板水 采前要查明充水因素，提出防探顶板水的措施意见，并预计涌水量。探放水孔一般从切眼起，根据具体情况，按30、50、100米的间距布置， 对老空水对回采有可能充水的地段应提前做好探放水工作。 回采工作面在运输顺槽低洼处（向斜的轴部）设置简易水仓，配备足够的潜水泵排水。 （4）防探老空水 查明积水老硐、老塘和废弃井巷，在采掘工作面平面图上标明积水