学位论文-—河西煤矿旺岭矿煤矿初步设计.doc

河西煤矿旺岭矿煤矿初步设计第一章井田概况及地质特征第一节井田自然概况一、位置及交通灵石县河西煤矿旺岭矿位于灵石县英武乡小和平村，行政区划属英武乡管辖。地理座标为东经1113742-1113904，北纬365452- 365652。该矿东南距灵石县城14km，距英武乡3km。英（武）夏（门）乡镇公路从井田东部1km处通过，通过该公路可直达大运路，往南距南同蒲铁路两渡车站12km，其间均有简易公路相通，交通运输条件较为便利。附：交通位置图1-1-1。二、地形地貌矿区地处吕梁山东麓和太岳山西麓间，为低山丘陵区，地表经长期风化剥蚀，沟谷纵横，丘陵连绵，沟谷及其两侧基岩裸露，梁垣坡地多黄土覆盖，纵观全井田其地势北高南低，西高东低，海拔多在950-1030m间，3条东南向平行排列的大沟切穿全井田，其间为东南向发育的梁垣坡地。其最高点位于井田西南部的马余圪垴，海拔1041.2m，最低处位于东南部的小河河床，海拔830.0m，最大相对高差211.2m。三、河流井田东南部发育一条小河，自北东向西南由井田边界处穿过，为季节性河流，平常水量甚微，旱季干涸，雨季各沟谷中的水均汇入该河，向南流入交口河，最终注入汾河。四、气象及地震1、气象本区属温带大陆性气候，据灵石1974年以来的气象统计资料，年最大降水量648.8mm，最小降水量273.5mm，年最大蒸发量2124.9mm，最小蒸发量1577.4mm，年平均气温9.9-11.6，平均最高气温18.2，最低气温3.1，历年最高气温36.538.2，极端最低气温-14.9-20.3，年无霜期131202d，冻结期从当年10月至翌年3月，最大冻土深度0.93m。2、地震按山西省地震局颁布的地震基本烈度区划，该区域属7度区。第二节资源整合前各矿井现状根据灵石县煤炭资源整合和有偿使用工作方案，山西省灵石河西煤矿旺岭矿整合河西煤矿旺岭附属井和夏门镇黑油沟煤矿，整合后名称为山西省灵石河西煤矿旺岭矿。矿井整合后井田面积为6.552km2，开采煤层2、4、9、10、11#，整合后矿井设计生产能力为300kta。资源整合前各矿井生产建设及开采方式、主要装备和能力如下：1、山西省灵石河西煤矿旺岭矿山西省灵石河西煤矿旺岭矿始建于1989年7月，第1400000021767号采矿许可证批准开采2、4、9、10、11#煤层，设计能力6万吨年，批准井田面积6.5511km2。为低瓦斯矿井。（1）、矿井原先采用三立井一斜井开拓，开采2、4#煤层，相应井筒特征如下：主立井：位于井田中西部，垂深147m，净直径2.2m，混凝土支护，净断面积3.8m2，采用1t轻型箕斗单钩箕斗提升；主要担负矿井主提升任务，兼作进风井。副斜井：位于井田中西部，斜长400m，倾角22，半园拱粗料石砌碹支护，净宽2m，净断面积3.57m2, 装备JT-1.2型单滚筒绞车，电机功率45KW，主要担负矿井辅助提升任务，兼作进风井及安全出口。回风立井：位于井田东南部，垂深120m，净直径2.0m，混凝土支护，净断面积3.14m2；井口安设30Kw BK54-6-11型风机，担负矿井回风任务。行人立井：位于井田东南部，垂深120m，净直径2.0m，混凝土支护，净断面积3.14m2；内设梯子间，作为矿井安全出口。由于井田内2、4#煤层赋存不稳定，矿井井下采用树枝状仓房式开采，调度绞车牵引平车运输。（2）、由于井田内地质资料匮乏，煤层不稳定，未形成规模生产，加之2、4#煤层资源已枯竭，矿井于2004年在井田西北部新开一对斜井，在井田中部新打一立井，准备开采9、10、11#煤层，目前三井筒已形成，井筒位置及特征如下：主斜井：倾角23.5，斜长550m，井口坐标X=4089972、Y=19556711、Z=945，井筒采用半园拱粗料石砌碹支护，净宽3.8m，净高3.5m，净断面积11.75m2。副斜井：倾角23.5，斜长555m，井口坐标X=4090094、Y=19556683、Z=945，井筒采用半园拱粗料石砌碹支护，净宽3.8m，净高3.5m，净断面积11.75m2。回风立井：垂深200m，净直径4.5m，混凝土支护，净断面积15.9m2。井口坐标X=4089210、Y=19557065、Z=910。2、河西煤矿旺岭附属始建于1989年7月，与山西省灵石河西煤矿旺岭矿同用一个采矿证，位于井田西南部，煤炭生产许可证批准开采2、4#煤层，井田面积0.35km2，生产能力3万吨/年；采用一斜一立井开拓，主斜井担负矿井混合提升任务，副立井担负回风任务。主斜井:斜长400m，倾角22，半园拱粗料石砌碹支护，净宽2m，净断面积3.57m2, 装备JTD-800型单滚筒绞车，电机功率30KW，担负矿井混合提升、进风任务，兼作安全出口。副立井：垂深125m，净直径2.0m，混凝土支护，净断面积3.14m2；井口安设30Kw BK54-6-11型风机，担负矿井回风任务。由于井田内2、4#煤层不稳定，资源枯竭，矿井已于2004年底停止生产。3、夏门镇黑油沟煤矿始建于1985年，1400000021409号采矿许可证批准开采2、4#煤层，井田面积0.2589km2,生产能力3万吨，采用两斜一立井开拓，主立井担负矿井主提升、进风任务，副斜井担负矿井辅助提升任务，回风斜井担负回风任务。主立井：井口坐标X=4087500、Y=19556425、H=920，垂深168m，净直径2.2m，净断面积3.8m2；采用1t轻型箕斗单钩箕斗提升。副斜井：井口坐标X=4087194、Y=19556740、H=935，倾角25，斜长340m，采用粗料石半圆拱砌碹，净宽2m，净高2m，净断面3.57m2；井筒内铺设15kg/m钢轨，采用30Kw JTD-800单滚筒绞车担负矿井辅助提升任务。回风斜井：井口坐标X=4087337、Y=19556693、H=920，倾角25，斜长340m，采用粗料石半圆拱砌碹，净宽2m，净高2m，净断面3.57m2；井口安设30Kw BK54-6-11型风机，担负矿井回风任务。矿井井下采用短壁式采煤，人工拉平车运输；中央边界式通风，主要巷道采用梯形木棚支护，准备巷道采用戴帽点柱支护，矿井实际排水量50m3/d，瓦斯等级为低瓦斯。第二章 资源整合的条件 第一节 资源整合的条件一、井田地质勘探程度及地质报告批准文号1、井田地质勘探程度：矿井位于霍西煤田汾孝矿区，矿井地质勘查报告是在对现有实际矿井地质资料及以往勘探资料进行充分调查、收集、分析、研究整理后由山西省晋中市煤田地质勘探队根据相关资料编制的，井田地质勘探程度较低。2、矿井地质勘查报告由晋中市安全生产监督管理局、晋中市煤炭工业局市安监行【2006】64号批复。二、地质构造（一）、地层本井田位于霍西煤田汾孝矿区，井田内地层由老到新依次为：奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、上统太原组、二叠系下统山西组、上下石盒子组及第四系。井田多黄土覆盖，沟谷见有上下石盒子组出露，现依据钻孔揭露和地质填图并结合区域资料自下而上分述如下：1、中奥陶统峰峰组(O2f)埋藏于井田深部，为煤系之基底，岩性以深灰色、厚层状海相石灰岩、角砾状灰岩为主，夹泥灰岩和白云质灰岩，坚硬性脆，顶部常因铁质浸染呈淡红色，区域厚度大于100m。2、中石炭统本溪组(C2b)平行不整合于下伏奥陶系灰岩侵蚀面之上，为一套海陆交互相碎屑岩沉积建造，底部为褐红色山西式铁矿，多呈鸡窝状分布，铁矿层之上为浅灰色G层铝土泥岩、黑色泥岩、砂质泥岩及薄层细砂岩，本组厚度6m。3、上石炭统太原组(C3t)连续沉积于下伏本溪组之上，为一套海陆交互相含煤建造，井田主要含煤地层，由灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰色中细砂岩和3层石灰岩及1112层煤组成，底部以一层灰白色硅质胶结的石英细砂岩（K1）与本溪组分界，本组厚度85.5394.68m，平均88.61m。4、下二叠统山西组(P1s)与下伏太原组连续沉积，为一套陆相碎屑岩含煤建造，井田次要含煤地层，由灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩和灰白色砂岩及34层煤组成，底部以一层灰色长石石英杂砂岩（K7）与下伏太原组分界。本组厚度54.3563.32m，平均59.43m。5、下二叠统下石盒子组(P1x)井田沟谷有出露，连续沉积于下伏山西组之上，由灰绿、黄绿色砂岩，间夹灰、黄绿，局部为紫红色的泥岩、砂质泥岩及铝质泥岩组成，该组厚度89.5598.20m，平均93.88m，本组以K9中粗粒石英硬砂岩为界可分为上下两段，分述如下：、下段(P1x1)厚54.88m。下部为黄绿色厚层状中粗粒石英硬砂岩及绿色砂质泥岩、泥岩，含大量锰质结核；上部为黄色、黄绿色粉砂岩、砂质泥岩及泥岩。、上段(P1x2)厚39m，下部为黄绿、灰绿色中粗粒石英硬砂岩、细砂岩及泥岩；上部为杏黄色、黄绿色砂岩、砂质泥岩及泥岩，其顶部为紫色、灰色相杂的厚层状含铁质鲕粒的铝土泥岩（桃花泥岩），可作为划分上下石盒子组的辅助标志。6、上二叠统上石盒子组(P2s)连续沉积于下伏下石盒子组之上，井田内有出露，由黄绿色砂岩间灰色、紫红色泥岩、砂质泥岩及铝质泥岩组成。井田内沉积不全，最大沉积厚度100m左右。7、第四系中上更新统(Q2+3)主要由黄色砂土、亚砂土及粘土组成，底部常含钙质结核，柱状节理发育，地表冲沟附近常呈直立陡崖并形成土柱地貌。厚0120m。与下伏地层呈角度不整合接触。8、第四系全新统（Q4）分布于较大沟谷中，由亚砂土及砂砾石组成，分选不好，厚05m，与下伏地层呈角度不整合接触。（二）、地质构造本区属吕梁太行断块之孝义双池复向斜的南段东翼，区域构造总体呈一轴向北东、向北倾伏的向斜，断层不甚发育，落差较大的仅见有汾河正断层。井田总体构造由一宽缓的背斜和一宽缓的向斜构成，二者平行排列，两翼基本对称，轴向北东，向北东倾伏，西北仰起，地层倾角不大，为23，井田内断裂构造不发育，仅在其东南部发现1条正断层。总的看来，井田构造尚属简单，为一类。表2-1-1 井田断层一览表断层名称性质走向倾向倾角（）落差（m）F1正断层NE20SE11070820三、煤层、煤质、含煤地层井田内含煤地层为上石炭统太原组（C3t）和下二叠统山西组（P1s），分述如下：1、太原组（C3t）为井田主要含煤地层，岩性主要由灰黑黑色泥岩、砂质泥岩、灰灰白色砂岩和深灰色石灰岩及煤组成。共含煤11层，自上而下编号为4、4下、5、7上、7下、8上、8下、9、10、11、12，其中4、9、10、11、12为可采煤层，其余为不可采煤层，发育灰岩3层，自下而上分别为K2、K3、K4，是良好的标志层，本组厚85.5394.68m，平均88.61m，据岩性、岩相及化石组合可分为三段：、下段（K1底K2底）由K1砂岩至K2灰岩底，厚度一般25.5m左右。底部K1砂岩为灰、灰白色厚层状中细粒石英砂岩，硅质胶结致密坚硬，局部相变为砂质泥岩，含黄铁矿结核，厚度2.14m。其上为一套灰黑色砂质泥岩、泥岩组成的碎屑岩段。含9、10、11及12煤层。本段为三角洲前缘到分流间湾沉积，水动力条件较弱，泥炭沼泽发育，沉积了上述煤层。、中段（K2底K4顶）由K2灰岩底至K4灰岩顶，厚度34.0m左右。主要由3层深灰色石灰岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩及薄层砂岩组成，含7、8上、8下三层煤。K2灰岩厚度6.50-7.80m，平均6.89m。为深灰色厚层生物碎屑灰岩，局部下部夹薄层泥岩K3灰岩厚度5.25-5.95m，平均5.61m。为深灰色厚层状生物碎屑灰岩。K4灰岩厚度3.45-4.80m，平均3.83m。为深灰色厚层含生物碎屑灰岩，燧石呈条带状及结核分布，局部顶部含泥质。本段海水动荡频繁，有三次大规模的海侵，为碳酸盐台地，局部为三角洲前缘砂坝沉积环境，形成了上述三层石灰岩以及间夹的碎屑岩，覆水条件较好，泥炭沼泽较为发育，形成了7上、7下、8上、8下4层煤。本段产动物化石。、上段（K4顶K7底）由K4灰岩顶至K7砂岩底，厚度一般29m左右，主要由灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩及灰色砂岩组成，含4、4下、5煤层。本段为三角洲前缘分流间湾以泥质岩为主的沉积，泥炭沼泽较为稳定，形成了4、4下、5煤层，局部有海水侵入，形成了局部泻湖沉积物，含动物化石及菱铁矿结核。2、山西组（P1s）井田次要含煤地层。主要为灰色深灰色泥岩、砂质泥岩沉积，夹有中细粒砂岩及煤层。底部K7砂岩为灰白色中细粒砂岩或相变为砂质泥岩，厚2.404.60m，平均3.42m；砂岩成分以石英为主，含云母碎岩屑，底部较粗，常含硅质、泥质砾石。本组为三角洲平原沉积，本组厚度54.3563.32m，平均59.43m。由于分流河道作用形成了K7砂体，之后泥岩沼泽广泛发育，沉积了1、2、3、3下煤层，均为不可采煤层。本组产动物化石。井田内含煤地层有石炭系中统本溪组、上统太原组；二叠系下统山西组、下石盒子组。其主要含煤地层为太原组和山西组。、含煤性井田内含煤地层为太原组和山西组，不同的聚煤环境形成了不同的岩性组合、岩相特征，含煤性也存在有较大的差异性。太原组为一套海陆交互相含煤地层，含海相灰岩3层，含煤11层，编号自上而下为4、4下、5、7上、7下、8上、8下、9、10、11及12煤层，其中9、10及11煤层为井田内稳定发育的全部可采煤层，地层平均总厚88.61m，煤层平均总厚12.87%，含煤系数14.30%，可采煤层平均总厚10.27m，可采含煤系数11.59%，下部含煤性好，上部含煤性稍差，整个含煤地层含煤性较好。山西组为陆相含煤地层，共含煤层4层，编号自上而下为1、2、3、3下煤层，均为不可采煤层，地层平均总厚59.43m，煤层平均总厚1.30m，含煤系数2.19%，整个含煤地层含煤性差。井田内太原组、山西组煤层平均总厚14.17m，含煤系数0.96%，可采煤层平均总厚10.27m，可采含煤系数0.69%，整个含煤地层含煤性中等。、可采煤层井田内可采煤层为太原组的4、9、10、11及12煤层，分述如下：1、4煤层位于太原组顶部，K7砂岩为其直接顶板，有时相变为泥岩，煤厚01.40m，平均0.76m，结构简单，不含夹矸，为井田内局部发育，局部可采之不稳定煤层，属三型，可采区位于井田北东部，呈东厚往北、西、南变薄之趋势，其底板为泥岩、砂质泥岩。2、9煤层位于太原组下部，K2灰岩为其直接顶板，煤厚1.301.60m，平均1.42m，结构简单，不含夹矸，为井田内全部发育，全部可采之稳定煤层，属一型，其底板为泥岩、砂质泥岩，向斜轴部相变为粉细砂岩。3、10、11煤层位于太原组下部，上距9煤层6m左右，10及11煤层井田内大部地段合并为一层煤，中北部分叉为两层，其间泥岩厚度0.851.60m，当二者合并后多含13层夹矸，结构简单较简单，而当二者分叉后，其上部10煤层作为独立煤层，煤厚1.501.70m，平均1.60m，不含夹矸，结构简单，下部11煤层厚4.507.47m，平均6.04m，含02层夹矸，从而也成为简单结构煤层，总的看来10、11煤层井田内全部发育，全部可采，为稳定煤层，属一型。其顶板为泥岩，底板为炭质泥岩、泥岩。详见可采煤层特征表表212表212可采煤层特征表含煤地层煤层煤层厚度（m）煤层间距（m）煤层结构稳定程度型别最小最大平均最小最大平均矸石层数类别太原组(C3t)40-1.400.76(5)61.95-66.2064.42(3)0简单不稳定三型91.30-1.601.42(5)0简单稳定一型5.10-6.005.46(5)101.50-1.701.60(2)0简单稳定一型0-1.600.67(5)114.50-7.476.04(5)0-3简单较简单稳定一型、煤质1、宏观煤岩特征根据钻孔采取的煤芯煤样的肉眼鉴定，区内各可采煤层均为黑色、玻璃沥青光泽，粒状为主，粉末状次之，4煤层视密度为1.47m3/t，9煤层视密度为1.56m3/t，10及11煤层视密度为1.47m3/t和1.56m3/t，12煤层视密度为1.59m3/t。各煤层简述如下、4煤层黑色、半光亮型，煤岩组分以亮煤居多，暗煤次之，夹少量镜煤细条带，粉末状，沥青光泽，内生裂隙发育，易碎。、9煤层黑色、半光亮型为主，少量光亮型，以亮煤为主，玻璃光泽，粉粒状为主，少量柱状，内生裂隙发育，性脆易碎。、10、11煤层黑色、半光亮光亮型，亮煤为主，暗煤少量，粒状、粉末状，玻璃光泽，内生裂隙发育，硬度小。2、化学性质、工艺性能和煤类现根据煤质化验结果，将各可采煤层的化学性质综述如下：、4煤层水份（Mad）：原煤0.591.19%，平均0.85%；浮煤0.480.88%，平均0.68%。灰分（Ad）：原煤14.9030.06%，平均22.48%，为低中灰中高灰煤；浮煤5.629.12%，平均7.37%。挥发分（Vdaf）：原煤27.4534.16%，平均30.81%；浮煤24.7431.37%，平均28.06%。全硫（St.d）：原煤1.622.71%，平均2.17%，为中硫分中高硫煤；浮煤0.821.65%，平均1.24%。磷（Pd）：原煤0.028%，为低磷分。发热量（Qgr.d）：原煤21.6430.28MJ/kg，平均25.96 MJ/kg，为中高热值特高热值煤；浮煤31.3132.78 MJ/kg。、9煤层水份（Mad）：原煤0.881.32%，平均1.03%；浮煤0.380.77%，平均0.61%。灰分（Ad）：原煤18.7738.16%，平均26.53%，为低中灰中高灰煤；浮煤4.856.62%，平均5.83%。挥发分（Vdaf）：原煤27.5033.00%，平均29.58%；浮煤22.2128.85%，平均25.92%。全硫（St.d）：原煤1.622.71%，平均2.17%，为中硫分中高硫煤；浮煤0.821.65%，平均1.24%。磷（Pd）：原煤0.010%，为特低磷分。发热量（Qgr.d）：原煤21.6430.28MJ/kg，平均25.96 MJ/kg，为中高热值特高热值煤；浮煤31.3132.78 MJ/kg。、10煤层水份（Mad）：原煤0.971.05%，平均1.01%；浮煤0.540.60%，平均0.57%。灰分（Ad）：原煤14.3130.35%，平均22.32%，为低灰中灰煤；浮煤4.895.38%，平均5.14%。挥发分（Vdaf）：原煤30.4233.36%，平均31.89%；浮煤27.9728.88%，平均28.43%。全硫（St.d）：原煤2.04%，为中高硫煤；浮煤1.712.37%，平均2.04%。磷（Pd）：原煤0.038%，为低磷分。发热量（Qgr.d）：原煤23.7830.75MJ/kg，平均27.27 MJ/kg，为中高热值特高热值煤；浮煤31.3132.78 MJ/kg。、11煤层水份（Mad）：原煤0.531.57%，平均1.02%；浮煤0.610.76%，平均0.69%。灰分（Ad）：原煤17.7037.13%，平均26.55%，为中灰中高灰煤；浮煤5.909.40%，平均7.57%。挥发分（Vdaf）：原煤30.8633.88%，平均31.94%；浮煤26.5129.50%，平均29.50%。全硫（St.d）：原煤2.253.50%，平均3.00%，为中高硫高硫煤；浮煤1.551.97%，平均1.73%。磷（Pd）：原煤0.032%，低磷。发热量（Qgr.d）：原煤22.0328.08MJ/kg，平均23.71 MJ/kg，为中热值中高热值煤；浮煤32.3333.96 MJ/kg，平均32.90 MJ/kg。四、瓦斯、煤尘、煤的自燃发火性及地温、地压1、瓦斯据山西省煤炭工业管理局晋煤安发2005986号文件关于晋中市煤矿矿井2005年395对煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果的批复：灵石县河西煤矿有限责任公司旺岭煤矿瓦斯绝对涌出量为4.44m3/min,相对涌出量为0.74m3/t；二氧化碳绝对涌出量为5.04m3/min,相对涌出量为0.84m3/t，为低瓦斯矿井。由于井田内其它矿井生产不正常，近期未作瓦斯等级鉴定，本设计以灵石县河西煤矿有限责任公司旺岭煤矿瓦斯鉴定资料作为依据。实际生产中要补充对各煤层的瓦斯鉴定资料，核实矿井通风能力，严格执行以风定产的要求。2、煤尘爆炸性及煤的自燃倾向性据山西省煤炭工业管理局综合测试中心提供测试结果，矿井所采9、10、11煤层煤尘有爆炸性。据山西省煤炭工业管理局综合测试中心提供测试结果，9、10煤层自燃等级为级，11煤层自燃等级为-级，有自燃倾向性。上述鉴定资料为矿井钻孔资料，在实际生产中要补充9、10、11#煤层的煤尘爆炸性及煤的自燃倾向性鉴定资料，并采取相应措施。3、地温、地压据地质报告提供：该矿地温、地压属正常区，且该矿在生产中也未发现地温、地压异常。五、水文地质（一）、区域水文地质概况井田位于吕梁山与太岳山之间，区域水文地质单位属郭庄泉域的迳流区。郭庄泉域北部和西部以吕梁山背斜轴太古界片麻岩为其天然边界，东以汾阳义棠断层及霍山断裂为界，南止下团柏断层。南北长约110km，东西宽约57km，泉域面积6300km2，属向斜储水构造。泉域的底部、西部和北部出露的寒武、奥陶系石灰岩直接接受大气降水和河床渗漏补给，地下水由东北及西北向南运动在汾河断层西南段汇合，受团柏背斜和下团柏断层的阻隔，在霍县东湾村至下团柏断层间出露，泉口标高578.2521.88m，据19781987年间实测资料最大流量6.92m3/s。区域内河流为汾河河系交口河流域，交口河发源于孝义西辛一带，为一季节性河流。(二)、矿井充水条件1、地表水井田内冲沟发育，较大沟谷多呈东南向，平时干涸无水，雨季为排洪通道，此外，井田东部发育1条小河，属季节性河流，平常水量甚微，旱季干涸，丰雨季节河水暴涨，河水向南流出本井田，进而注入交口河，最终汇入汾河。2、井田内主要含水层、中奥陶统石灰岩含水层井田内无出露，埋藏深度100m以下，岩性为灰色厚层状石灰岩，小溶洞、裂隙发育，据1991年夏门井田勘探资料，峰峰组灰岩岩溶不发育，裂隙均为方解石充填，富水性差，而上马家沟组中上部岩溶发育，据夏门井田徐家庄水井抽水试验资料，降深7.30m时，出水量37m3/h，水位标高558.39m。据1958年148队在本区尤家山精查区124号水文孔资料，电测单位吸水量为0.000022l/s.m，奥灰水位标高610m，另据144队在本区两渡区勘探时的抽水资料，奥灰水位涌水量0.0048L/s.m，渗透系数0.0830.229m/d，而其施工的198号孔水位标高620m，单位涌水量0.0056L/s.m，水质为HCO3SO4Ca，Mg型，PH值7.9。、上石炭统太原组石灰岩岩溶裂隙含水层主要为太原组三层灰岩即K2、K3和K4石灰岩，单层平均厚度分别为6.89m、5.61m和3.83m，局部裂隙溶洞发育，尤其应注意K3灰岩裂隙发育，施工的5个钻孔，有2个（ZK2，ZK3）钻进至该层位时钻孔冲洗液严重漏失，孔内不返水，消耗24m3/h，含水性较强。据尤家山124号孔对K2石灰岩抽水资料，其水位标高747.36m，单位涌水量0.0074L/s.m，渗透系数0.1455m/d，据124号水文孔对K3、K4混合水位标高800.36m，单位涌水量0.000412L/s.m，渗透系数0.00417m/d。据144队两渡区地质报告，K3、K4灰岩单位涌水量0.0723m/d，水质为HCO3,Cl-Na,Ca型，PH值为7.8，总的来说，K2、K4灰岩含水性不大，K3局部裂隙岩溶发育，含水性较大。、二迭系砂岩裂隙含水层二迭系及上下石盒子组含有数层厚度不等的中粗粒砂岩，砂岩局部裂隙发育，具有一定含水性，并具承压性，钻孔冲洗液消耗量0.010.61m3/h，根据尤家山区124号水文孔对山西组和石盒子组段进行混合抽水试验，水位标高801.54m，单位涌水量0.027L/s.m，渗透系数0.0465m/d，含水性较弱。水质类型为HCO3，Cl-Ca,Mg型，PH值为7.67.9。、基岩风化裂隙含水层受基岩岩性和地形地貌影响，含水性随风化裂隙的发育程度而异，该含水层可接受大气降水，地表水及松散含水层的补给，含水丰富，但含水差异可能较大。、第四系松散含水层主要为第四系砂砾孔隙含水层，据144队在区域崔家山勘探资料，单位涌水量7.7827.00m3/d，渗透系数0.39551.177m/d，水质为HCO3，SO4Ca，Mg型，PH值7.57.7，含水性较弱。3、隔水层井田隔水层主要为石炭统太原组底部砂质泥岩和本溪组泥岩隔水层组，岩性由铝土泥岩、砂质泥岩组成，总厚度达18m，致密、细腻，为井田及区域良好的隔水层。此外，相间于各灰岩、砂岩含水层之间的厚度不等的泥岩、砂质泥岩，亦可起到层间隔水作用。4、地下水的补给、径流、排泄条件本井田位于郭庄泉域中部，属区域岩溶水迳流区，奥陶系灰岩区域上主要接受大气降水补给，井田内侧向补给，侧向迳流于郭庄泉域补泄，地下水总体流向由北向南，石炭系上统太原组岩溶裂隙含水层侧向补给、侧同迳流、排泄，部分则由矿坑水排泄。二叠系砂岩裂隙水在区内出露，接受大气降水补给，一部分由岩层面裂隙顺层迳流，向南排出区外，加入区域裂隙水循环。一部分在基岩出露区以下降泉形式排泄于井田沟谷中。5、构造对水文地质条件的影响井田主要由宽缓的背斜和一宽缓的向斜构成，背斜上部张性裂隙发育，可贮存一定的水，往下则裂隙发育减弱，含水性也随之减小，但向斜构造具备贮水条件，地下水由北、西、南汇入向斜中心，向东排泄。此外，井田东南部发育1条正断层，理论上讲正断层具导水性，开采时也应引起注意。6、矿井涌水量及预算本矿批准开采2、4、9、10、11#煤层，设计开采9、10、11#煤层，本次改扩建设计生产能力为300kt/a，设计采用富水系数法，矿井正常涌水量为48m3/h，最大涌水量为60m3/h，设计涌水量据地质报告资料预估，要求矿方在今后开采过程中，据涌水量实际涌出情况采取相应措施。六、对地质勘探程度的评述1、对勘探类型和勘探基本网度的评价井田地质勘查工作虽然起始很早，但系统地质工作很少。根据已经审批的地质勘查报告可知，有资质的地质勘探队（119煤田地质队、山西省煤田地质勘探二队、山西省晋中市煤田地质队）曾先后多次对该井田和井田周边区域进行了精查、普查、调查，并编写提交了地质资料。本次初步设计所采用的地质勘查报告是经过山西省晋中市煤田地质勘探队充分调查矿井现状、收集整理以往地质工作资料的前提下编制而成的，可以利用作为设计的依据。2、地质构造对可采影响的分析本区属吕梁太行断块之孝义双池复向斜的南段东翼，区域构造总体呈一轴向北东、向北倾伏的向斜，断层不甚发育，落差较大的仅见有汾河正断层。井田总体构造由一宽缓的背斜和一宽缓的向斜构成，二者平行排列，两翼基本对称，轴向北东，向北东倾伏，西北仰起，地层倾角不大，为23，井田内断裂构造不发育，仅在其东南部发现1条正断层，理论上讲正断层具导水性，开采时也应引起注意。井田总体构造地层平缓，有利于矿井生产。3、煤层对比的可靠性和稳定性分析及对开采的影响煤层对比是在地层对比到组的基础上进行的，利用煤层自身特征、煤层上下岩性、标志层、沉积回、煤层间距、地球物理测井曲线等均进行对比。标志层明显，沉积旋回和韵律明显，无论可采煤层或不可采煤层，其层位对比均是可靠的，对可采无影响。4、能利用资源/储量能满足设计要求。5、水文地质、瓦斯等级、煤质分析的精确度较高，对开采无影响。6、地质勘探程度及存在问题、井田内上组2、4#煤层均已采空，存在采空区，在今后开采过程中要注意采空区积水、积气对开采的影响。、井田各煤层要对瓦斯涌出量做进一步鉴定，以确保安全生产。、建议进一步补充水文地质资料，准确确定矿井涌水量，并对各含水层水量、水位标高等资料补充完整。第二节 外部条件一、外运条件分析该矿东南距灵石县城14km，距英武乡3km。英（武）夏（门）乡镇公路从井田东部1km处通过，通过该公路可直达大运路，往南距南同蒲铁路两渡车站12km，其间均有简易公路相通，外运条件较为便利。二、水源矿井现有一眼深井，每天供水1000m3/d；水质类型为HC03Ca和HC03-CaNa型，矿化度gL。水质符合饮用水标准，可直接供地面生活用水及锅炉用水，并可满足生产和消防用水。矿井涌水量为4860m3/h，生产给水系统水源为井下排水，井下排水排入地面250m3的调节水池，经沉淀后一部分供井下消防洒水，另一部分供地面生产用水。三、电源矿井回采工艺变革后，用电负荷大大增加，现有供电电源不能满足矿井生产需要，经与供电部门协商，矿井采用35KV和10KV双回路供电，矿井拟在工业广场新建一座35KV变电站，主供电35KV电源通过LGJ-120架空线路引至弓家庄110KV变电站，供电距离6km；备用电源LGJ-185架空线路引至两渡35KV变电站10KV侧，供电距离7.5km。主供电电源能满足矿井全部负荷用电，备用电源满足矿井、类负荷用电，备用电源带电备用。供电方式符合设计规范要求。四、征购地情况本次设计主、副、回风井工业广场利用了河西煤矿旺岭矿现在的工业广场，无需在征购地。五、市场分析l、国际市场预测从全球范围看，煤炭需求量将继续增长。据国际能源机构预测，到2020年，世界石油、天然气和煤炭的消费量年均增长分别1.9%、2.6%和2.2%。在世界煤炭需求增长中，亚洲呈较强增长势头，大部分国家年均增长3.8%左右，北美年均增长2.1%。世界煤炭需求增长带动贸易量增加，未来5年，世界煤炭贸易量将以年均3.6%的速度增长，由于亚洲新建燃煤电厂用煤量增加和欧洲煤炭生产规模的萎缩，两地区的煤炭进口量将有所增加，其中日本、韩国、台湾省的煤炭进口量排在世界前三位，仅日本一国的煤炭进口量即占全球煤炭交易量的30%，因此该地区是今后煤炭出口的主要对象。我国的煤炭对于亚洲的出口具有地理和运营成本低的优势，随着东南亚国家和地区的经济发展，对电力的需求量日益增加，我国的煤炭出口量将进一步提高，目前煤炭消耗占世界一次能源消耗的27%，煤炭发电占世界发电量的45%，随着其它一次性能源的枯竭，煤炭在一次性能源结构中的比重将进一步提高。据有关专家预测，到2010年煤炭在世界一次性能源消费量的比重将超过三分之一，而消费量则将由2000年的43亿吨增长到2020年58亿吨。必将迎来一个崭新的时代。2、国内市场预测当前我国煤炭总体上由前几年的严重供大于求转向供求基本平衡，煤炭销售转旺，市场活跃，局部地区煤炭供应趋紧：全国煤炭价格回升幅度较大，煤炭企业经济效益明显好转。煤炭市场好转的主要原因，一是国民经济保持较高的增长速度拉动了国内煤炭消费的增长；二是煤炭出口的大幅增加：三是关井压产力度加大以及煤炭生产的逐步规范化，减少了煤炭供应能力。为保持煤炭供需基本平衡，今后十年需要增加2亿吨左右的煤炭供应(生产)能力，难度较大。主要原因一是从煤炭市场发展趋势看，乡镇小煤矿的发展将逐步规范，产量得到控制：二是前几年煤炭市场不景气，从全国来看新建煤矿建设的前期工作准备不足(包括地质勘探)，现有生产矿井采掘失调，设备老化较严重，生产后劲不足；三是多数煤炭企业缺乏建设大中型矿井的经济实力。因此，今后十年或更长一个时期，我国煤炭供需将总体上保持基本平衡或供应略有偏紧，煤炭价格将保持目前水平或有上升的趋势。中国煤炭工业发展研究咨询中心最近完成的“全面建设小康社会煤炭需求预测”报告显示，2002年我国电力、建材、冶金和化工四个行业共消费煤炭11.49亿吨，占全国煤炭消费量的比重为80%，特别是电力行业用煤增幅最大，年均增长8.7%，占国内煤炭消费比重上升到53.5%；居民生活用煤量呈下降趋势，占全国煤炭消费量的比重5%；我国煤炭出口年均增长15%，为世界第二大煤炭出口国。专家预测，在本世纪前30年内，煤炭在我国一次性能源构成中仍将占主体地位，到2010年煤炭在一次性能源生产和消费中占60%左右；到2050年，煤炭所占比例在50%左右。根据中国煤炭工业发展研究咨询中心预测，今后十年全国煤炭消费量仍呈增长趋势，年均增加2000万吨以上，电力工业用煤年均增加2500万吨方右。国内煤炭消费的增长主要依靠电煤增长拉动，其它行业有的基本维持目前需求水平，有的呈现下降趋势。预计2005年产需将出现0.8亿吨的缺口，2010年产需缺口将扩大到2亿吨。2005年、2010年及2020年全国煤炭需求将分别达到16.5亿吨、18亿吨和20.522.1亿吨；2005年、2010年、2020年我国煤炭出口量将分别为8500万吨、9000万吨和10000万吨。近年来，我国煤炭消费向电力、建材、冶金和化工四个行业集中，电力行业用煤成为拉动煤炭消费增长的主要因素。有关专家预测，随着我国经济的持续稳定增长，2006年电力、冶金等行业对煤炭的需求将进一步增加，同时煤炭供应也将增加，市场供需总体上将保持基本平衡，但是局部地区受铁路运输等因素制约可能出现供应相对偏紧的情况。3、在山西省晋中地区，区内用煤量年增长率达到813%，强劲的市场需求为煤炭工业的发展带来不可多得的市场机遇。然而，煤炭资源作为一种不可再生资源，经过多年开采，探明的资源量在不断下降。据目前勘探证实，精查储量仅占30%，可供开采的后备储量十分紧张，“十五”期间内，部分国有重点煤矿由于资源的枯竭将面临减产或停产的状态。该矿可采煤层埋藏稳定，储量可靠，地质构造简单，开采技术条件优越，矿井扩建后必然提升其现有的投资价值及未来增值潜力。 第三节 资源整合条件综合评述一、管理模式灵石县河西煤矿旺岭矿和灵石县河西煤矿旺岭矿附属矿均隶属于灵石县河西煤矿有限责任公司，两矿井安全生产和人员调配均由公司统一调度、统一管理，从管理的角度出发，两矿井整合，不仅可符合“资源整合、关小上大、能力置换、联合构造、淘汰落后、优化结构”的精神，同时可充分利用人力资源，提高公司和矿井的管理水平。二、矿井生产规模资源整合前灵石县河西煤矿旺岭矿批准开采煤层为2、4、9、10、11号煤层，生产能力60kta，井田面积6.5511km2。整合前灵石县河西煤矿旺岭矿附属矿批准开采煤层为2、4号煤层，生产能力30kta，井田面积0.35km2。整合前夏门镇黑