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目 录
第一章 采区概况 4
第一节 采区自然概况 4
第二节 采区地质概况 5
第二章 采区生产能力及服务年限 21
第一节 采区生产能力 21
第二节 采区服务年限 21
第三章 采区巷道布置 23
第一节 采区巷道布置 23
第二节 采煤方法及采面接续 32
第三节 巷道掘进 38
第四章 生产系统及设备选型 40
第一节 提升、运输系统 40
第二节 通风系统 50
第三节 瓦斯抽放 57
第四节 排水系统 57
第五节 消火灌浆系统和注氮防火系统 59
第六节 消防洒水系统 60
第七节 压缩空气设备 61
第八节 采区供配电系统 62
第九节 采区通信联络系统 91
第十节 主要设备（器材）清册 93
第五章 投产工程量及准备工期 95
第六章 灾害预防及安全措施 99
第一节 预防瓦斯、煤尘 99
第二节 预防火灾 103
第三节 预防水灾 104
第四节 预防顶板事故 105
第五节 其他灾害防治 106
第六节 井下安全监控设备 107
第七节 安全管理 108
第七章 矿井安全避险“六大”系统 109
第一节 紧急避险系统 109
第二节、采区安全监测监控系统 112
第三节、采区人员定位系统 116
第四节、压风自救系统 119
第五节 供水施救系统设计 122
第六节、通信系统 123
第八章 技术经济 124
第一节 劳动定员及劳动生产率 124
第二节 设计概算 124
第三节 技术经济指标 124
9
第一章 采区概况
第一节 采区自然概况
一、采区位置与范围
内蒙古白音华海州露天煤矿有限公司井工矿（简称井工矿或该矿）隶属于内蒙古白音华海州露天煤矿有限公司（简称白音华四号露天矿）。
白音华四号露天矿位于白音华煤田中部，行政隶属内蒙古自治区锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗白音华苏木所辖。
白音华井工矿境界范围由4个拐点坐标圈定。井田为一不等边四边形，东西长1.67km，南北宽7.08km，井田面积15.774km2。
井田范围:
东经118°36′44″～118°40′35″
北纬 44°56′39″～ 45°00′44″
井工矿三采区位于四号露天矿以西。该采区东起四号露天矿境界，与四号露天矿以F1号断层相隔，西、北至井田边界，南至二、三采区之间的技术境界。三采区东部以F1号断层与四号露天矿相邻。三采区南北走向长3.151km，东西倾斜宽为1.223～1.813 km ，平均1.559km，本区面积为4.912km2。
二、井上下对照
白音华煤田地处内蒙古中东部，大兴安岭西坡南段之北侧。井田地貌主要为低缓丘陵和广阔的冲洪积平原，标高960.0～978.0m，相对高差18.0m，地形总体呈现南高北低之势。
三采区范围内地表标高961.06～967.87m，相对高差6.81m，地表为广阔的草原，牧民均以迁出无其它建筑物，地表情况详见井上下对照图。
三、采区设计编制依据
1、国土资源部《关于<内蒙古自治区西乌珠穆沁旗白音华煤田四号露天矿勘探地质报告>矿产资源储量评审备案证明》国土资储备字[2006]33号；
2、《<内蒙古自治区西乌珠穆沁旗白音华煤田四号露天矿勘探地质报告>矿产资源储量评审意见书》国土资矿评储字[2006]27号；
3、内蒙古白音华海洲露天煤矿有限公司白音华四号露天井工矿可行性研究报告；
4、内蒙古自治区西乌珠穆沁旗白音华煤田四号露天井工矿初步设计；
5、内蒙古白音华海洲露天煤矿有限公司白音华四号露天井工矿提供的有关图纸和文字资料；
6、《煤矿安全规程》；
7、《煤炭工业设计规范》。
第二节 采区地质概况
一、地质及构造特征
1、地质
1）井田内发育的地层自上而下有：
（1）第四系（Q）
褐黑色腐植土、浅黄～褐黄色砂土、浅黄～灰白～浅灰色细砂、灰～褐色粗砂、浅黄～灰～褐灰色粉砂、土黄～棕红色亚砂土（局部含铁质结核）、灰白～黄色砂砾和少量土黄～浅黄色亚粘土、黄土等组成。该层厚度一般是东南厚、西北薄，并由东北往西南逐步增厚，全区厚度为12.90～62.50m，平均28.92m。
（2）第三系（N2）
一般发育有综红～深红～灰～浅黄～褐～褐黄色粘土或砂质粘土，底部含灰白～灰黄色砂砾层，局部含锰质结核，粘土塑性强，有滑感，但风干后易碎，为一套氧化环境下的河湖相沉积。与哈尔鄂博组相当，但由于没有可靠的古生物方面的依据，所以暂不建组。该层厚度变化较大，西南～东北方向呈透镜状，东南～西北方向为中部厚，东南部较厚，西北部变薄。全区厚度为4.3～48.88m，平均22.80m。
（3）白垩系—白音华组（K1b）
以灰、深灰、灰绿色粉砂岩、粘土岩为主。次为浅灰色砂岩、砂砾岩。胶结松散，风化易碎。中部含主要煤层，与下伏地层不整合接触。地层厚度为424.80m。含煤1～12层，煤层累计厚度最大为68.88m。自上而下为：
第四段（K1b4）：为灰～深灰色巨厚层状粉砂岩、粉砂质泥岩，偶夹细砂岩、钙质粉砂岩、泥灰岩等薄层。可见钙质和菱铁质结核，显水平层理，富含植物化夹叶木、楔拜拉、似银杏、坚叶杉、拉发尔蕨、枝脉蕨等。在区外东北部沉积较厚。
第三段（K1b3）：主要由灰～深灰色粉砂岩、泥岩、各粒级砂岩与煤层互层。含三个煤组，煤分层多者达12层，最大厚度 68.88m，为本区唯一含煤段。含夹叶木、银杏、尼尔桑等植物化石和瓣鳃类等动物。最厚达412.14m。
第二段（K1b2）：以灰～深灰色巨厚层状细粉砂岩为主，夹细砂岩薄层。显细水平层理及缓波状层理，含钙质、菱铁质结核。含少量格拉多羊齿、夹叶木、坚直茨康斯基叶等化石。钻遇厚度2.86～221.75m，平均32.96m。
第一段（K1b1）：以灰白、灰绿色砂砾岩与粗粒砂岩互层为主，夹深灰、绿灰色细粒砂岩。砾石成分以石英、燧石、变质粉砂岩为主。钻遇厚度66.06～125.19m，平均88.36m。
（4）侏罗系—兴安岭群（J3xh）：灰白色流纹岩、凝灰砾岩，绿灰色铝土岩（11.25m），白灰、灰绿色细砾岩及粗中细砂岩组成。钻遇厚度224.16m。与下伏石炭系地层不整合接触。
（5）石炭系（C2）：浅灰、绿灰色变质粉砂岩及灰白色石英斑岩，含黄铁矿结核。钻遇厚度大于117.57m。
2）含煤地层
井田的含煤地层为白音华组第三段（K1b3），厚度97.5～412.14m，平均188.44m。含煤12层，可采8层，颜色以灰、深灰为主，上部颜色较浅（灰、灰白、深灰、灰绿），下部颜色较深（深灰、灰黑）。粒度表现为粗细交替出现，但西南、东北两端则以细碎屑沉积为主；沉积旋回较明显；顶部层理不发育，中下部具明显水平层理并出现缓波状层理；含植物化石较丰富，以2-3煤组之间保存完整且含量最多；岩石成熟度普遍偏低，呈半胶结状态，砂、砂砾岩松软，泥岩风化易碎。
煤田的沉积模式与整个早白垩世断陷盆地吻合：即底部为山麓相～河床相沉积、中部以湖泊相为主并演化为沼泽～泥炭沼泽、上部则为湖泊三角洲～河流相沉积。但井田则以湖泊相为主并演化为沼泽～泥炭沼泽，局部发育边缘相，井田主体聚煤环境为浅湖沼泽化。
3）井田构造
井田内地层平缓（5～10°），构造简单，总体呈单斜构造，局部表现为缓波状起伏，地层总体走向N23°W，倾向N67°W。F1号断层为区内发现唯一较大断层，其性质为正断层，走向N45°E，倾向SE，倾角60°，落差30～100m，有10个钻孔控制，其摆动基本得到控制。
表1—2—1 主 要 断 层 特 征 表
断层名称
性 质
走 向
倾 向
倾角（°）
落差（m）
控制程度
F1
正断层
N45°E
SE
60°
30～100m
摆动基本得到控制
二、煤层及煤质
1、煤层
四号露天井工矿煤层倾角5～10°，总体呈单斜构造，局部表现为缓波状起伏，走向N23°W，倾向N67°W。其含煤地层为白垩系下统白音华组三段，共计含煤三个煤组12个分煤层，由上而下分别是一煤组：上六层、上五层、上四层、上三层、上二层、上一层、一层、一层下；二煤组：二-1层、二-2层、二-3层；三煤组：三层。从厚度上讲，只有一个厚煤层，一个中厚煤层，其余均为薄煤层；从稳定性上讲，有一个稳定煤层，六个较稳定煤层，五个不稳定煤层；从可采性上讲，有五个可采煤层，三个局部可采煤层，四个不可采煤层（见表1-2-2可采煤层特征表），其中一层煤为全区可采的较稳定的主采煤层。三采区现有五个可采煤层，现分述如下：
1）上六煤层：区内共有11个孔见到该煤层，全部达到可采厚度。最小厚度1.55 m，最大厚度3.60 m，平均厚度2.84m，储量估算采用厚度平均2.74 m，可采面积4.73km2，赋存标高770.0～915.0 m，可采性指数（Km）1，煤层变异系数（γ）0.21%，属于较稳定的局部可采薄煤层，赋存在井田西北角。
结构较简单，含夹矸0－1层，岩性多为泥岩、粉砂岩。顶板为泥岩，底板多为粉砂岩。
2）上五煤层：区内共有13个孔见到该煤层，有8个孔达到可采厚度。最小厚度0.40 m，最大厚度5.95 m，平均厚度3.29 m，储量估算采用厚度平均4.43 m，可采面积4.92473km2，赋存标高730.0～915.0 m，可采性指数（Km）0.62，煤层变异系数（γ）63.2%，属于较稳定的局部可采薄煤层，赋存在井田西北角。
结构较简单，含夹矸0－1层，岩性多为泥岩、粉砂岩；顶板为粉砂岩，底板多为泥岩。与上覆煤层间距9.85~20.95 m，平均14.40 m。
3）一煤层：区内共有123个孔见到该煤层，有122个孔达到可采厚度。最小厚度1.30m，最大厚度48.90m，平均厚度25.62m，储量估算采用厚度平均为24.20m。三采区范围内煤层厚度在15.3～40.73m，平均28m，储量估算采用厚度平均为28m。全区可采面积21.59km2，赋存标高590.0～936.0m，可采性指数（km）0.99，煤层变异系数（γ）39.3%，属于较稳定的全区可采厚煤层。
结构较复杂，一般含夹矸3～5层，岩性多为泥岩、粉砂岩；顶板为粉砂岩、泥岩，底板多为泥岩、粉砂岩；与上覆煤层（上一层）间距8.85～47.10m，平均25.00m；煤厚变化较大并呈现一定规律，即由东往西或由浅往深厚度逐渐增大，是本井田的主采煤层，该层储量占总储量的72％。
4）一下煤层：区内共有121个孔见到该煤层，有64个孔达到可采厚度。最小厚度0.15m，最大厚度8.55m，平均厚度2.70m，储量估算采用厚度平均3.50m，可采面积15.69km2，赋存标高580.0～858.0m，可采性指数（km）0.53，煤层变异系数（γ）71.5%，属于较稳定的全区大部可采薄煤层。
结构较简单，一般含夹矸1～2层，岩性多为泥岩、粉砂岩；顶板为粉砂岩、泥岩，底板多为粉砂岩；与上覆煤层间距0.40～13.30m，平均2.25m；煤厚变化呈现一定规律，即由东往西或由浅往深厚度逐渐增大。
5）二-1煤层：区内共有123个孔见到该煤层，有45个孔达到可采厚度。最小厚度0.25m，最大厚度6.45m，平均厚度1.91m，储量估算采用厚度平均2.64m，可采面积11.15km2，赋存标高590.0～840.0m，可采性指数（km）0.53，煤层变异系数（γ）71.5%，属于较稳定的全区大部可采薄煤层。
结构较简单，一般含夹矸1～2层，岩性多为泥岩、粉砂岩；顶板为粉砂岩、泥岩，底板多为粉砂岩、泥岩；与上覆煤层间距0.35～24.30m，平均9.67m；煤厚变化呈现一定规律，即由东往西或由浅往深厚度逐渐增大。
6）二-2煤层：区内共有113个孔见到该煤层，有40个孔达到可采厚度。最小厚度0.20m，最大厚度11.28m，平均厚度2.56m，储量估算采用厚度平均3.91m，可采面积12.13km2，赋存标高570.0～825.0m，属于较稳定的全区大部可采薄煤层。
结构较简单，一般含夹矸1－2层，岩性多为泥岩、粉砂岩；顶板为粉砂岩、泥岩，底板多为粉砂岩、泥岩；与上覆煤层间距0.25～22.7m，平均11.62m；煤厚变化较大，呈现一定规律，即由东往西或由浅往深厚度逐渐增大。
7）二-3煤层：区内共有93个孔见到该煤层，有10个孔达到可采厚度。最小厚度0.14m，最大厚度4.95m，平均厚度1.41m，储量估算采用厚度平均2.10m，可采面积2.99km2，赋存标高560.0～662.0m，可采性指数（km）0.11，煤层变异系数（γ）87.9%，属于不稳定的局部可采薄煤层，赋存在井田西南角。
结构较简单，含夹矸0～1层，岩性多为泥岩、粉砂岩；顶板为粉砂岩、泥岩，底板多为粉砂岩、泥岩；与上覆煤层间距2.90～28.95m，平均11.59m。
8）三煤层：区内共有99个孔见到该煤层，有76个孔达到可采厚度。最小厚度0.25m，最大厚度2.60 m，平均厚度1.63 m，储量估算采用厚度平均1.79 m，可采面积18.12 km2，赋存标高510.0～870.0m，可采性指数（Km）0.77，煤层变异系数（γ）0.25%，属于稳定的全区大部可采薄煤层，厚度变化较小。
结构简单，单一煤层；顶板为泥岩，底板多为泥岩；与上覆煤层间距25.05~51.64m，平均41.66m。
表1—2—2 煤层特征表
煤层号
层间距(m)
平均
可采厚度(m)
最小－最大
平均(点数)
全层厚度(m)
最小－最大
平均(点数)
按厚度分类
可采面积
km2
夹石层数
煤层稳定性
顶板岩性
底板岩性
可采性
指数
变异系
数(%)
类 型
上六
9.85-20.95
1.55-3.60
2.74(11)
1.55-3.60
2.84(11)
薄煤层
局部可采
4.73
0-1
1.00
0.21
较稳定
泥岩
粉砂岩
上五
14.40
1.70-17.0
2.05-5.90
4.43(8)
0.40-5.95
3.29(13)
中厚煤层
局部可采
4.92
0-1
0.62
63.2
较稳定
粉砂岩
泥岩
一层
25.00
0.40-13.30
2.10-47.35
24.20(122)
1.30-48.90
25.62(123)
厚煤层
基本全区可采
21.59
3-5
0.99
39.3
较稳定
泥岩、粉砂岩
泥岩、粉砂岩
一层下
2.25
0.35-24.3
1.50-7.70
3.50(64)
0.15-8.55
2.70(121)
薄煤层
全区大部可采
15.69
1-2
0.53
71.5
较稳定
泥岩、粉砂岩
粉砂岩
二-1层
9.67
0.25-22.7
1.50-4.90
2.64(45)
0.25-6.45
1.91(123)
薄煤层
全区大部可采
11.15
1-2
0.37
74.3
较稳定
泥岩、粉砂岩
泥岩、粉砂岩
二-2层
11.62
2.90-28.95
1.55-8.85
3.91(40)
0.20-11.28
2.56(113)
薄煤层
全区大部可采
12.13
1-2
0.35
103.1
较稳定
泥岩、粉砂岩
泥岩、粉砂岩
二-3层
11.59
25.05-51.64
1.55-2.45
2.10(10)
0.14-4.95
1.41(93)
薄煤层
局部可采
2.99
0-1
0.11
87.9
不稳定
泥岩、粉砂岩
泥岩、粉砂岩
三层
41.66
1.50-3.25
1.79(76)
0.25-2.60
1.63(99)
薄煤层
全区大部可采
18.12
0
0.77
0.25
稳定
泥岩
泥岩
10
2、煤质：
（1）水分（Mad）
各煤层原煤水分8.87～28.21%之间，平均为16.14%，一般上六煤层平均15.43%；上五煤层平均15.95%；一层煤平均16.89%；一层下煤层平均15.88%；二—1煤层平均14.87%；二—2煤层平均13.75%；二—3煤层平均14.30%。
（2）灰分
各煤层原煤灰分在7.86～39.70%之间，平均23.20%，上六煤层10.36～36%,平均20.43%；上五煤层12.02～29.06%,平均26.7%；一层煤9.79～24.46%,平均18.52%为低中灰分煤为主，各别点为中灰分煤；一层下煤层9.44～ 24.89%，平均26.82%，为低中灰分煤为主，各别点为中灰分煤；二—1煤层8.87～21.23%，平均27.25%，以中灰分煤为主；二—2煤层8.87～26.88%，平均15.53%，以中低灰分煤为主，各别点为中灰分煤；二—3煤层14.28～28.21%，平均21.30%，以中低灰分煤为主，各别点为中灰分煤；三煤层7.76～44.70%,平均30.29%；
（3）挥发分（Vdaf）
原煤平均挥发分在44.58～47.31%之间；浮煤平均挥发分在44.41～46.08%之间，均在37%以上。
（4）有害元素
a.硫（St,d）
原煤全硫各煤层的含量在0.28～2.77%之间，平均0.85%。上五煤层0.31～1.82%，平均0.88%,以低硫分煤为主，个别点为中硫分煤；上五煤层0.45～2.47%，平均0.98%,以低硫分煤为主，个别点为中硫分煤，一层煤0.46～2.18%，平均0.78%,以低硫分煤为主，个别点为中硫分煤。一层下煤层0.35～1.5%，平均0.78%，为低硫分煤。二—1煤层0.43～2.37%，平均0.88%，硫分变化较大，以低硫分煤为主；二—2煤层0.28～2.77%，平均1.06%，以低中硫煤为主，个别点为中高硫煤；二—3煤层0.5～0.83%，平均0.62%，为低硫分煤，个别点为特低硫分煤；三层煤0.29～2.12%，平均0.78%,以低硫分煤为主，个别点为中硫分煤。。
b．磷（P）
各煤层磷的含量在0～0.029% 之间,平均0.008%，为特低磷～低磷分煤。
c．砷（As）
砷含量在5×10-6～576×10-6左右，平均41.45×10-6；上六煤层煤平均41×10-6；上五煤层平均55×10-6；一层煤平均28.92×10-6；一层下平均27.79×10-6；二—1煤层平均41.27×10-6；二—2煤层平均46.38×10-6；二—3煤层平均30×10-6；一层煤平均49×10-6；
d．氟（F）
氟含量在38×10-6～211×10-6之间，平均84.73×10-6。
e．氯（Cl）
氯含量在0.012～0.032％之间，平均0.022%。各煤层氯的含量均≤0.05%，为特低氯煤。
（5）元素分析
各煤层原煤碳的含量（Cdaf）在51.75～78.11%之间，平均72.31%，氢含量（Hdaf）在2.97～6.57%之间，平均4.53%，氮的含量（Ndaf）在0.97～2.93%之间，平均1.42%，氧的含量（Odaf）在14.62～42.62%之间，平均20.87%。
各煤层洗煤碳的含量（Cdaf）在65.70～76.79%之间，平均71.62%，氢含量（Hdaf）在3.46～5.51%之间，氮的含量（Ndaf）在0.89～1.47%之间，平均1.07%，氧的含量（Odaf）在16.73～27.23%之间，平均21.79%。
（6）微量元素
煤中的锗含量在0～43×10-6之间，平均2.30×10-6，钒2.7～54×10-6之间，平均25.71×10-6，均未达到工业利用品位。
（7）发热量
原煤干燥基低位发热量在15.71～26.56MJ/kg，平均21.38MJ/kg。上六原煤干燥基低位发热量（Qnet,d）17.45～25.27MJ/kg之间，平均22.51MJ/kg；上五原煤干燥基低位发热量（Qnet,d）20.38～24.13MJ/kg之间，平均22.82MJ/kg；一层原煤干燥基低位发热量（Qnet,d）17.59～26.56MJ/kg之间，平均21.87MJ/kg；一层下原煤干燥基低位发热量（Qnet,d）15.78～24.68MJ/kg之间，平均21.30MJ/kg；二—1煤层原煤干燥基低位发热量（Qnet,d）16.42～25.08MJ/kg之间，平均21.73MJ/kg；二—2煤层原煤干燥基低位发热量（Qnet,d）16.40～25.18MJ/kg之间，平均20.35 MJ/kg；二—3原煤干燥基低位发热量（Qnet,d）20.60～24.68 MJ/kg之间，平均23.56 MJ/kg；三层原煤干燥基低位发热量（Qnet,d）17.12～25.19MJ/kg之间，平均21.87MJ/kg。
上六煤层原煤收到基低位发热量（Qnet,ar）为13.06～20.71MJ/kg，平均18.11MJ/kg，；上五煤层原煤收到基低位发热量（Qnet,ar）为16.12～19.23MJ/kg之间之间，平均18.18MJ/kg；一层煤原煤收到基低位发热量（Qnet,ar）为13.31～18.73MJ/kg之间，平均16.35MJ/kg；一层下原煤收到基低位发热量（Qnet,ar）为11.94～17.95MJ/kg之间，平均14.83MJ/kg；二—1煤层原煤收到基低位发热量（Qnet,ar）为12.51～20.03MJ/kg之间，平均15.91MJ/kg；二—2煤层原煤收到基低位发热量（Qnet,ar）为11.40～17.80 MJ/kg之间，平均14.73MJ/kg；二—3煤层原煤收到基低位发热量（Qnet,ar）为15.84MJ/kg；三层煤原煤收到基低位发热量（Qnet,ar）为7.97～22.27MJ/kg之间，平均16.35MJ/kg；
上六煤层恒湿无灰基高位发热量（QGW-A,GN）为21.5～21.65MJ/kg之间，平均21.59MJ/kg；上五煤层恒湿无灰基高位发热量（QGW-A,GN）为22.1MJ/kg之间；一层煤恒湿无灰基高位发热量（QGW-A,GN）为19.42～22.13MJ/kg之间，平均20.39MJ/kg；一层下恒湿无灰基高位发热量（QGW-A,GN）为19.69～21.42MJ/kg之间，平均20.87MJ/kg；二—1煤层恒湿无灰基高位发热量（QGW-A,GN）为20.05～22.28MJ/kg之间，平均21.26 MJ/kg；二—2煤层恒湿无灰基高位发热量（QGW-A,GN）为20.75～21.74MJ/kg之间，平均21.25MJ/kg；二—3煤层恒湿无灰基高位发热量（QGW-A,GN）为20.23MJ/kg；三层煤恒湿无灰基高位发热量（QGW-A,GN）为20.0～23.1MJ/kg之间，平均21.84MJ/kg；。
（8）可选性评定
可选性依据国标GB/T16417-1996《煤炭可选性评定法》,采用“分选密度±0.1含量法”评定。
根据3个简选样筛选分及浮沉试验结果,拟定洗选后的灰分（Ad）为14%、16%、18%进行评定。
洗选后的灰分（Ad）为14%时，可选等级一层、二—1、二—2煤层为中等可选。
洗选后的灰分（Ad）为16%时，可选等级一层煤为易选—较难选，二—1、二—2煤层为中等可选。
洗选后的灰分（Ad）为18%时，可选等级二—1、二—2煤层为难选。
该井田三采区内可采煤层共4层，其特征见表1—2—3，主要可采煤层煤质特征表。
表1—2—3 主要可采煤层煤质特征表
煤层名称
煤种
水分
Mt
(%)
灰分
Ad
(%)
挥发分
Vdaf
(%)
硫分
St.d
(%)
磷分
Pd
(%)
发热量
Qnet.ar
(MJ/kg)
灰熔点
ST
(OC)
胶质层厚度
Y
(mm)
粘结
指数
GR.1
备注
上六煤层
15.43
20.43
0.88
18.11
1230
上五煤层
15.95
26.7
0.98
18.18
1265
一煤层
16.89
18.52
0.78
16.35
1233
一下煤层
15.88
26.82
0.78
14.83
1269
二-1煤层
14.87
27.25
0.88
15.91
1341
二-2煤层
13.75
15.53
1.06
14.73
1272
二-3煤层
14.30
21.30
0.62
15.84
1272
三煤层
13.95
30.29
0.84
16.35
1275
主要用途：区内各可采煤层有害成分低，属低灰分～中高灰分煤；低硫分、低中硫、中硫煤；低磷分煤；中低热值煤，是良好的民用和动力用煤，适用于火力发电，各种工业锅炉。
三、瓦斯、煤尘及煤的自燃等情况
1、瓦斯
瓦斯:矿井地质报告提供各煤层CH4为0，现生产实际相对瓦斯涌出量为2.92m3/t，绝对瓦斯涌出量29.8m3/min。其中二煤组属氮气带。一、三煤组属二氧化碳-氮气带。本采区CO2气体含量最大为0.23m3/t，最小为0.01m3/t，属低沼气矿区。
2、煤尘
煤尘有爆炸性。应做好煤尘管理工作。
3、自燃发火情况
该区的煤Ⅱ级自燃—Ⅰ级容易自燃。
4、地温：本区为无高温的地区。
四、水文地质
1、含水层：第四系孔隙潜水含水层;一、二煤组裂隙承压含水岩组；三煤组裂隙承压含水岩组。
第四系孔隙潜水含水层：含水岩性以灰黄色细、中砂为主，局部含砾，底部砾石含量高，颗粒级配较均匀。成因主要以冲洪积、风积为主。该含水层在本区普遍发育，分布连续，厚度稳定，埋深较浅。厚度9.6～45.65m，平均19.31m。潜水水位埋深较浅，渗透性较好。该含水层的富水性属于含水中等的含水层。
一、二煤组裂隙承压含水岩组：该组含水层主要为一煤、一煤下和二组煤及其顶底板砂岩。该岩组在本区普遍发育，顶板埋深38.35～288.90m，平均122.90m，含水层厚度最大66.4m，最小为22.25m，平均27.60m。隐伏露头位于井田东侧。露头直接隐伏于第三系粘土之下，构成该含水岩组的隔水边界。该含水岩组属于中等富水性含水岩组。
三煤组裂隙承压含水岩组：此组含水层主要为三煤层及其顶底板砂岩。厚度最大3.15m，最小为1.5m ,平均1.79m。该含水岩组在全区发育稳定，分布连续，厚度均匀，但由于三煤厚度较薄，并且其顶底板岩性多为泥岩和页岩，该层的富水性较差。该含水岩组的顶板与二-3煤底板的间距较大，平均41.66m，厚度稳定，和其上部含水岩组的水力联系不大。该组的富水性属于弱含水岩组。
2、隔水层
该勘探区分布有三个隔水层（岩组）：即一二煤组含水岩组顶部隔水层；三煤组含水岩组顶部隔水层；三煤组含水岩组底部隔水层。该三个隔水层（岩组）隔水性好。
1）一、二煤组含水岩组顶部隔水层
该隔水层（岩组）分别由第四系孔隙潜水含水层底部中更新统冲洪积粘性土、第三系上新统粘土、一煤组顶板泥岩组成。第四系粘土颜色以黄色为主，可塑，隔水性较好，在勘探区内分布不均，厚度从0～44.58m。第三系粘土隔水层以棕红色为主，可塑～硬塑，干强度较高，光滑，在勘探区内分布连续，厚度稳定，厚度4.30～48.88m，隔水性较好。一煤组顶板为深灰色、灰色泥岩，泥岩厚度分别为8.8～222.0m，隔水性好。
2）三煤组含水岩组顶部隔水层
该含水岩组以二-3煤层底板至三煤层顶板的泥岩和页岩为主，层间距最大为51.64m，最小为25.05m，平均为41.66m，隔水性良好。
3）三煤组含水岩组底部隔水层
三煤组含水岩组底板以下揭露岩层厚度最大为69.15m，岩性均为泥岩和页岩，从揭露的厚度和岩性看，隔水性良好。
3、地下水的补、迳、排
1）第四系孔隙潜水
本区的第四系孔隙潜水主要靠大气降水、河流补给，由于第四系孔隙潜水含水层的底部为分布稳定的粘土隔水层，因此，基岩裂隙承压水在区内对第四系孔隙潜水无补给。丰水期彦吉嘎河流补给潜水；枯水期潜水则向河流排泄。彦吉嘎河流量较大，流量稳定，并且从露天区内通过，是露天区内第四系孔隙潜水含水层的主要补给源，建议在河流改道设计中充分考虑河水入渗的影响。
潜水含水层一般分布稳定、连续，水力坡度1～3‰，总体由南向北径流，通过河谷平原以地下径流形式向北排泄，另外由潜水面蒸发、植物蒸腾及人工排泄（农牧业用水）等形式进行排泄。
2）白音华组裂隙承压水
区内上部普遍被第四系地层覆盖，第四系潜水底部为厚度稳定的粘性土，故潜水很难垂向下渗补给承压水。
白音华盆地东西两侧出露的地层为上侏罗统凝灰岩、下二迭统砂岩及花岗岩等，直接受大气降水补给，白音华组裂隙承压水含水层直接与东西两侧出露的岩层接触，彼此沟通，有利于侧向补给白音华组裂隙承压水。区内水力坡度为1.5～2.1‰；含水层一般为砂岩、中粗砂和细砂，迳流条件较好，故白音华组裂隙承压水以地下迳流形式向北东排泄。
4、水文地质勘查类型
第四系水文地质勘查类型为一类二型，即以孔隙含水层为主、水文地质条件中等的类型；一，二煤组裂隙承压含水岩组水文地质勘查类型为二类一型，即以裂隙含水层为主的水文地质条件简单的类型。
5、涌水量预计
白音华盆地东西两侧出露的地层为上侏罗统凝灰岩、下二迭统砂岩及花岗岩等，直接受大气降水补给，白音华组裂隙承压水含水层直接与东西两侧出露的岩层接触，彼此沟通，有利于侧向补给白音华组裂隙承压水。区内水力坡度为1.5～2.1‰；含水层一般为砂岩、中粗砂和细砂，迳流条件较好，故白音华组裂隙承压水以地下迳流形式向北东排泄。
三采区涌水量：预计最大200m3/h、平均150m3/h。
五、采区储量
三采区南北走向长3.151km，东西倾斜宽为1.223～1.813 km ，平均1.559km，本区面积为4.912km2。
采区内为上六层、上五层、一层、一层下、二-1二-2层、三层共七个可采煤层，煤层总厚度40.55m(详见煤层特征表)。
区内保有地质储量308.297Mt。
区内保有工业储量263.715Mt。
采区边界煤柱：5.753Mt；
设计资源/储量：263.715-5.753＝257.962Mt；
设计可采储量：
主要井巷煤柱：14.279Mt；
采区设计可采储量：（257.962-14.279）×075.=182.76Mt。
第二章 采区生产能力及服务年限
第一节 采区生产能力
一、矿井工作制度
矿井年工作日为330d，每天三班生产，日净提升时间为16h。
二、采区生产能力
根据地质报告所提供的采区煤层赋存技术条件和矿井实际生产能力，确定该三采区设计能力为500万t/a。
回采工作面能力校核（三采区投产时布置一个综采工作面）：
综采工作面的年生产能力：T=L·L1·M·γ·C
T＝300×10.4×4.0×1.28×330×0.95/10000=500.8万t
式中：
T—工作面年产量，万t/a；
L—工作面平均长度，300 m；
L1—工作面日进度，10.4 m/d；
M—平均采高，4.0m；
γ—煤的容重，1.28 t/m3；
C—工作面回采率，95%。
考虑采区掘进出煤, 采区年生产能力能达到500万t。该采区主提升系统、通风系统、供电系统等方面的能力亦按满足采区年产500万t的要求设计。
第二节 采区服务年限
一、采区可采储量
该矿区内保有地质储量308.297Mt。
工业储量263.715Mt。
采区边界煤柱：5.753Mt；
设计资源/储量：263.715-5.753＝257.962Mt；
设计可采储量：
主要井巷煤柱：14.279Mt；
设计采区回采率:C=75%；
采区可采储量: Zk=Q×C=（257.962-14.279）×0.75=182.762Mt。
二、采区服务年限
服务年限：
T = = 182.762/(1.3×5.0)≈28a
式中：T — 采区服务年限， a；
ZK — 采区可采储量, 182.762Mt；
A — 采区设计生产能力, 5.0 Mt/a；
K — 储量备用系数, 1.3。
第三章 采区巷道布置
第一节 采区巷道布置
一、开拓方案：
1、一煤层开拓准备
按照矿井接续安排开拓布置三采区。
南部主、副、风井：
主井为皮带斜井，倾角α=12°，斜长1320m，作为矿井的主提升，目前已形成，作为矿井和二采区的安全出口及入风井，断面21.78m2，钢筋混凝土碹支护。
副井为立井，深229m。作为矿井的下料、提升人员及入风井。井筒断面38.48m2，钢筋砼。
风井为立井，深229m。用作回风及安全出口。井筒净断面28.27m2，钢筋砼支护。
东部副井、风井：
东部风井为立井，深200m。井筒净断面50.27m2，钢筋砼支护。
东部副井为立井，深200m。井筒净断面50.27m2，钢筋砼支护。
东部副井和东部风井生产水平标高为+773m。
三采区开拓准备工程安排：
三采区准备工程根据运输、通风需要掘进三条下山（包括下山上部的平巷），各条下山（包括下山上部的平巷）方位、坡度、斜长如下：
三采区集中皮带大巷延伸至三采区皮带下山，方位为23°36′4″，坡度为2°23′13″，长度528.9m。
三采区集中运输大巷延伸至三采区轨道下山，方位为23°36′4″，坡度为7‰，长度452.8m。
三采区风井回风总排，方位为23°36′4″，坡度为1°57′28″，长度588.6m。
三采区集中皮带下山：从三采区集中皮带大巷尽头处拉门，方位为300°53′2″，沿煤层，斜长1633.6m。
三采区集中轨道下山：从三采区集中运输大巷尽头处拉门，方位为300°53′2″，沿煤层，斜长1571.9m。
三采区集中回风下山，从三采区风井回风总排拉门，方位为300°53′2″，沿煤层，斜长1790.4m。
三采区变电所：从三采区集中轨道下山739.442m标高处拉门。方位为258°32′26″，坡度5‰，变所长71m。
三采区下部水泵房：从三采区集中皮带下山621.458m标高处拉门，按242°35′1″方位、-21°55′43″坡度掘进水泵房通路45.6m，然后按299°9′2″方位、-5‰的坡度掘进三采区下部水泵房和变电所，水泵房和变电所长140m。
三采区投产时巷道工程量详见表3-1-1。
26
26
表3-1-1 三采区移交生产时的巷道工程量表
序号
巷道名称
煤岩别
净断面
掘凿断面
支护
坡度(°)
巷道
（m2）
（m2）
形式
长度(m)
1
三采区集中皮带大巷
煤
14.7
17.1
锚杆+锚索+钢筋梯+网+喷
2°23′13″
528.9
2
三采区集中皮带下山
煤
14.7
17.1
锚杆+锚索+钢筋梯+网+喷
沿煤层
1633.6
3
三采区集中运输大巷
煤
14.7
17.1
锚杆+锚索+钢筋梯+网+喷
7‰
452.8
4
三采区集中轨道下山
煤
14.7
17.1
锚杆+锚索+钢筋梯+网+喷
沿煤层
1571.9
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