煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计.doc

煤业有限公司矿井重组整合施工组织设计

72
2020年4月19日
文档仅供参考
第一章 概 述
第一节 矿区概况
一、交通位置
山西教场坪集团玉岭煤业有限公司位于右玉县东南元堡子乡红寺洼村南,行政区划属右玉县元堡子乡所辖。地理位置为:
东经112°37′30″-112°38′56″;
北纬39°44′01″-39°49′50″。
井田东南距北同蒲铁路(岱岳站)约43公里,西北距右玉县城(油坊)约32公里,山(阴)－和(内蒙和林)公路距矿区2.5公里,公路、铁路均可运输,交通较为方便。
二、地形地貌
井田位于大同盆地西缘,洪涛山以北,属山前丘陵区,地势平缓,井田内总体表现为南高北低,最高点位于井田东部土梁,海拔为1527.80m,最低点位于西北部的大沙沟河漫滩上,海拔为1427.0m,相对高差100。80m。
三、河流水系
井田属海河流域永定河水系,桑干河支系。区内无常年性河流,只在井田中部分布一条较大沟谷－大沙沟,平时一般干涸无水,仅雨季时有短暂洪水排泄,向西北汇入元子河。元子河雨季最大流量达980m3/h,河床宽度为300～500m,于井田西北侧由北向南流过,为井田附近主要河流。
四、气象及地震情况
本区属暖温带大陆性气候,春季干旱多风沙,冬季长而寒冷,夏季甚短,降水多集中在夏末秋初,全年气温变化剧烈。年均气温4.5℃,最高气温和昼夜温差显著。极端最高温度33.4℃,极端最低温度－34.1℃,平均日温差为15℃左右。降水量主要集中于7－9月,年均降水量为450m。年蒸发量为1556.7－1926.7mm,其中4－8月蒸发量大。蒸发量是降水量的3－4倍。每年结冰期从10月上旬至翌年4月下旬,最大冻土深度163cm,一般为138cm。西北风几乎贯穿全年,5月份风力最大,风速在14.0－22.0m/s。
第二节 矿井地质
一、地质构造
1.井田地层
本井田属于大同煤炭国家规划区,全井田均被黄土掩盖。根据以往地质勘查资料结合井筒所揭露的实际地层情况,井田内赋存地层由老到新为:奥陶系、石炭系、二叠系和第四系。现分述如下:
(1)奥陶系中统上马家沟组(O2s)
为煤系地层之基底。岩性主要为灰－灰黄色、深灰色厚层状石灰岩,隐晶、微晶结构、致密坚硬,溶洞发育被方解石脉充填,上部夹泥灰岩、白云质灰岩,灰岩中含丰富的海相动物化石。
(2)石炭系(C)
1)中统本溪组(C2b)
底部为浅灰色铝土岩及赤红色铁质岩,局部为深灰色、灰黑色泥岩,致密块状。其上为灰黑色粗粒砂岩及泥岩,粗粒砂岩成份为石英、长石,含有片状白云母,分选、磨圆中等,较坚硬。中部夹有1-2层灰色、深灰色石灰岩,致密块状,性脆,可见方解石脉。上部为中粒砂岩。中粒砂岩多为灰色,成份为石英、长石。硅质胶结,分选,磨圆中等,泥岩多为灰黑色,致密块状。顶部含一层不稳定薄煤层(14号)本组厚度18.63-50.57米,平均29.05米,本组地层与下伏地层呈平行不整合接触。
2)上统太原组(C3t)
主要由灰白色砂岩,深灰色泥岩、砂质泥岩及煤层组成。为本区主要含煤地层。共含7层,即4、5、8、9、10、11、12号。主要可采煤层有2层,即9、11号。底部为一层厚约2.86米的灰色粗粒砂岩(K2)与下伏地层分界,砂岩成份为石英、长石,硅质胶结,分选较差,磨圆中等,植物化石有脉羊齿、猫眼鳞木等。本组厚度61.82-118.56米,平均109.43米。本组地层与下伏地层呈整合接触。
(3)二叠系(P)
下统山西组(P1s)
主要由灰白色粗粒砂岩、细粒砂岩、浅灰-深灰色砂质泥岩、泥岩及煤层组成。本层共含煤3层,即1、2、3号煤层,底部为一层厚约6.0米的灰白色粗粒砂岩(K3)与下伏地层分界。植物化石有带羊齿楔叶等。最大残留厚度44.60米,本组地层与下伏地层呈整合接触。
(4)第四系(Q)
1)中上更新统(Q2＋3)
由土黄色亚砂土、亚粘土组成,广泛覆盖全区。富有垂直节理,本组厚度2.80-23.85m,平均10m,与下伏地层为角度不整合接触。
2)全新统(Q4)
为现代冲洪积层,岩性主要为砂、砾石、卵石及亚砂土,厚10-20米,平均厚10米。
2、含煤地层
井田含煤地层为大同煤田的下煤系,即石炭－二叠系煤岩系,其主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。现叙述如下:
1)太原组(C3t)
主要由灰、灰白色砂岩、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、高岭质泥岩和煤层组成。该组为本区主要含煤地层,含4、5、8、9、10、11、12号煤层,由于煤层埋藏浅,4、5、8号煤层井田内全部风化,10、12号煤层为不稳定不可采煤层,9、11号煤层为主要可采煤层,赋存稳定。本组最底部发育一层灰白色或灰黄色中、粗砂岩,定为标志层K2,厚度0-6.15 m,平均 4.30 m,作为与下伏本溪组的分界标志。该组含有丰富的植物化石,沉积韵律较为清楚,属山前平原的曲状河到泥炭沼泽的沉积类型,为过渡相含煤建造。
本组厚61.82－118.56m,平均109.43m,与下伏地层整合接触。
2)山西组(P1s)
由一套灰、深灰、灰白色碎屑岩、粉砂岩、砂质泥岩和煤层组成。本组含煤2层,其中:山西组中部的2号煤层分布有零星可采点,3号煤层以不稳定煤线赋存。最底部发育一层灰白色碎屑岩(K3),赋存稳定,作为与太原组的分界标志。本组属古陆边缘的山前冲积平原型,以内陆河床相、河漫滩相为主,为陆相含煤建造。
最大残留厚度44.60米,与下伏地层整合接触。
太原组地层与山西组相比,具有颜色深,粒度细,泥岩发育等特点。在其形成过程中具有良好的聚煤环境,聚煤作用相当发育,属海陆交互相沉积。这一时期,地壳上升处于海退阶段,中间过程作小的海侵、海退振荡。本区地层厚度、岩性、岩相、物性、沉积特征等沿其走向和倾向都无明显的变化规律。
3、构造
该区位于大同向斜南部西翼南缘,根据钻孔及见煤点揭露,以煤层底板等高线分析本区构造为走向北东,倾向北西的单斜构造,倾角平缓,一般为1°-2°。
在井田中部发现走向南北,延伸长1800m,宽80m的印支期煌斑岩岩脉,未发现断层和陷落柱。
综上所述,本井田地质构造属简单类。
三、煤层及煤质
㈠ 煤层
1、含煤性
井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组,地层厚度为61.82－118.56m,平均109.43m,共含煤7层,为4、5、8、9、10、11、12号煤层,煤层总厚度平均为20.87m,含煤系数为13.7%,其中9、11号煤层为稳定可采煤层,可采煤层总厚为17.08m,可采系数为11.2%。
2、可采煤层
本井田内可采煤层共2层,分别为9及11号煤层,现将井田内可采煤层自上而下分述如下:
(1)9号煤层
9号煤层位于太原组中部,煤厚6.76～17.38m,平均12.50m,含2-7层夹矸,结构较简单～复杂,全区稳定可采。在井田中部有南北走向的煌班岩岩墙井田内部分地段煤层已风化。根据矿方反映,煤层风化无规律性。
(2)11号煤层
11号煤层位于位于太原组中部,9号煤层下7.61～19.93m,平均15.20m,煤层厚5.65～7.57m,平均5.77m,含2-3层夹矸,结构较简单,属稳定可采煤层。在井田中部有南北走向的煌班岩岩墙。
可采煤层特征见表2-1-1。

表2-1-1 可采煤层特征表
煤层号
煤层厚度(m)
最小-最大
平均
煤层间距(m)
最小-最大
平均
结构
(夹矸数)
稳定性
可
采
性
顶板
岩性
底板
岩性
9
6.76-17.38
12.50
7.61-19.73
15.20
较简单-复杂(2-7)

稳定
全区
可采
中粗砂岩
砂质
泥岩
11
5.65-7.57
5.77
较简单(2-3)

稳定
全区
可采
砂质泥岩
砂质
泥岩
㈡ 煤质
1．物理性质及煤岩特征
本井田各煤层以弱玻璃光泽为主,断口差参状,块状构造,韧性较大,镜煤内生裂隙发育并充填方解石,可见黄铁矿结核。宏观煤岩类型以半暗煤为主,半亮型煤为辅。9、11号煤层容重为1.48t/m3。
2．煤的化学性质和工艺性能
现将井田内钻孔煤质化验结果9、11号煤层主要化学指标分述如下:
(1)9号煤层:
水分(Mad) 原煤 2.22%－ 4.02%,平均 3.29%,
浮煤 1.78%－ 3.18%,平均 2.65%;
灰分(Ad) 原煤19.59%－36.78%,平均27.60%,
浮煤 6.40%－ 9.44%,平均 7.45%,
挥发分(Vdaf)原煤36.04%－39.66%,平均38.54%,
浮煤37.64%－39.67%,平均38.72%,
硫分(St.d) 原煤 0.65%－ 2.17%,平均1.67%,
浮煤 0.51%－ 0.93%,平均0.87%,
粘结指数(GR·I) 44～62,平均56,
发热量 (Qnet,ad MJ/kg) 19.25-29.59 MJ/kg,平均23.26 MJ/kg。
(2)11号煤层
水分(Mad) 原煤 1.83%－ 2.63%,平均 2.27%,
浮煤 1.85%－ 2.41%,平均 2.20%;
灰分(Ad) 原煤31.37%－38.53%,平均34.53%,
浮煤 7.80%－10.11%,平均 9.06%,
挥发分(Vdaf)原煤36.10%－42.51%,平均38.98%,
浮煤38.07%－42.33%,平均40.18%,
硫分(St.d) 原煤 1.77%－ 2.84%,平均2.26%,
浮煤 1.06%－ 1.54%,平均1.34%,
粘结指数(GR·I) 57～63,平均60,
发热量 (Qnet,ad MJ/kg) 18.55-21.33 MJ/kg,平均20.23 MJ/kg。
3、煤的风化和氧化
本区煤层埋藏较浅,风氧化侵蚀较严重,其中局部可采的5、8号煤层,基本全部被风氧化,全区可采的9号煤层404、405钻孔中有风化现象,11号煤层在405钻孔中有风化现象,另在井下巷道揭露有多处风氧化现象。9、11号煤层风氧化范围见底板等高线及资源/储量估算图。风化煤和氧化煤与正常煤区别,一方面是按原生结构以及物理性质遭受破坏的程度不同,风氧化煤特征,一般光泽较正常煤暗淡,严重风化的为土状光泽,灰褐色,黑灰色,质地疏松,外生裂隙发育,氧化煤较风化煤的变质程度轻,接近正常煤。另一方面是测定的化学性质和工艺性方面差别较大,风化煤的有机质绝大多数被破坏,矿物质含量高,灰分产率大,可燃性极低或无,粘结性消失;氧化煤的有机质有部分被破坏,其水分明显增高,发热量明显下降,粘结性为0,腐植酸含量较正常煤增高。
4、煤类和工业用途评价
9号煤层为低灰—中灰煤、低硫—中低硫煤、高挥发分的气煤。
11号煤层为低灰—中灰、中硫—高硫、高挥发分的气煤。
根据井田9、11号煤层主要特征,普遍灰分和硫分较高,但经洗选后,均有所降低,故工业用途可用作炼焦用煤。
四、井田水文地质
1、地表水
井田位于神头泉域补给－径流区,地貌属黄土丘陵区山间洼地,东部和西北部为黄土丘陵,中间呈带状山间洼地,地势较为平坦。井田内无常年性河流,各大小沟谷,平时干枯无水,仅雨季有洪峰经过,其中较大沟谷为大沙沟,雨季洪水汇集于沟中,由东南向西北流出井田,然后向西北流入元子河,井田属海河流域永定河水系桑干河支系元子河支流,工业广场周边地表无不良工程地质现象,且不受洪水危害。
2、含水层
(1)奥陶系岩溶裂隙含水层
奥陶系主要为岩溶裂隙含水层,根据大同煤田左云南勘探区(南区)详查地质报告资料,多数钻孔在钻进至石灰岩时漏水,富水性较强,据井田东南侧3km处609号水文孔抽水试验结果,单位涌水量为0.21－0.28L/s.m,渗透系数1.08－1.278m/d,水位标高1201.10m,裂隙发育,且多被方解石充填,本含水层富水性及导水性均较好,水量较大, 水质类型为HCO3－·SO42—Ca2＋·Mg2＋型水。根据609号水文孔资料推测,本井田奥灰岩溶水水位标高在1204m左右。
(2)太原组砂岩裂隙含水层
太原组是本区主要含煤地层,9号煤层上部砂岩及K2砂岩是本组主要含水层段,含水层厚10－20m,9号煤层上部砂岩呈半风化状,岩石较为破碎,裂隙发育。本矿在开采9号煤层时,砂岩裂隙水经过冒落带或断层直接进入矿井,太原组地下水位已大幅度下降,在影响半径范围,地下水位已降至9号煤层中。据井田西北4200米处东洼北煤矿3号水文孔抽水试验,静止水位深149.52m,单位涌水量0.0285－0.04L/s.m,渗透系数0.0856－0.1001m/d,富水性弱。
水质类型:HCO3－Ca·Mg型水,矿化度340mg/L,总硬度238.42mg/L,PH值7.07。
(3)山西组砂岩裂隙含水层
山西组地层埋藏浅,近地表岩石均已风化,属风化裂隙水,该含水层与上部冲积层水局部沟通,富水性较好。有时第四系上更新统砂层与山西组地层直接接触,水力联系密切。在矿坑排水疏干范围内,山西组含水层基本已无水。东洼北煤矿3号孔山西组抽水试验时,静止水位埋深85.20m,基本已到孔底,成干孔状态。
(4)第四系孔隙含水层
第四系孔隙含水层在本区分布范围较广,含水层为第四系上更新统砂、砂砾石层,厚4.85－10.00m,颗粒粗,以粗砂、砾砂为主,局部富水性较好。据井田西北4000米处东洼北煤矿在区内打的两口浅层水井,出水量300－400m3/d,富水性中等。
水质类型为HCO3－Ca。Mg型,矿化度215mg/L,总硬度185.87mg/L,PH值8.30。
3．隔水层
井田隔水层有石炭系中统本溪组地层和上更新统粘土层。
本溪组岩性主要为灰色砂质泥岩、泥岩,灰白色铝质泥岩组成,加少量中－细砂岩,局部为灰岩,厚18.00－26.64m,平均22.10m。本组地层普遍发育,连续性强,是煤系下伏良好的隔水层。
上更新统粘土在本区分布比较广,厚度一般在4－10m,是煤系地层上覆良好的隔水层。
4．地下水补给、排泄条件
本区地下水补给来源主要为大气降水入渗补给。区内第四系松散层分布范围广,能够直接接受大气降水入渗补给,补给条件好,山西组、太原组含水层其上覆一般都有上更新统粘土覆盖,具有隔水作用,但在局部地段,粘土已被冲蚀,并形成天窗,第四系砂砾石层孔隙水经过天窗向山西组补给,煤系砂岩裂隙水与第四系孔隙水有一定的水力联系;奥陶系石灰岩溶水则接受区外侧向补给,由于岩溶裂隙、孔洞比较发育,其补给条件相对较好。
井田内地下水排泄以垂向排泄为主。煤系砂岩裂隙水经过矿井排出地面形成了以矿井为中心的排泄疏干网;第四系孔隙水一部分以蒸发形成垂向排泄,一部分补给了煤系地层,少部分经过水井人工排泄;奥陶系岩溶水则经过岩溶裂隙向西南方向流向神头泉。
5．矿井充水因素分析
(1)大气降水和地表水
井田地表水体不发育,仅雨季时沟谷中有大气降水形成的短暂洪流。区内地势平坦,大气降水入渗条件比较好,但由于煤系地层中有泥岩相隔,因此大气降水仅是矿井充水间接因素。特别是井田西部的大沙沟沟谷较深,虽平时无水,但雨季汇集洪水后水量较大。
(2)第四系孔隙水
第四系孔隙水能够接受大气降水直接补给,补给条件比较好,局部富水性较强,煤层开采形成冒落带、导水裂隙带之后,上更新统孔隙水可经过”三带”直接进入矿井,其充水方式以淋水、涌水为主,局部可能形成顶板突水。
(3)采空区积水
据调查:井田东部毗邻的高山井田开采9号煤层,在本井田东部距离350米处形成采空区,并有约8100m3的积水,位于煤层仰起端,其采空区积水对本矿煤层开采存在潜在危险,当本矿采掘巷道与相邻煤矿采空区积水沟通时,将会产生严重的透水事故。南部右玉教场坪煤业有限公司,与本井田相邻处为风氧化带,采空区距本井田较远,采空积水不会与本井田沟通。而北部南阳坡煤矿,西北部山西玉龙煤业有限公司均位于煤层下倾端,采空区积水不会渗入本井田造成危害。另据调查,本矿较老采空区局部也存有一定积水,原喜鹊沟煤业有限公司开采9号煤层采空区有积水1处,积水量约21000 m3,原喜鹊沟煤业开采11号煤层形成2处采空区积水,积水量约12100 m3。原玉岭山煤业有限公司开采11号煤层在井田中北部形成处积水,积水量约33500 m3。
随着时间的推移,重组后的关闭系统因不排水,积水量会增大,积水面积也会相应扩大,矿方应引起足够重视。
采空区具体积水量采用<矿井安全手册>老空区积水量估算公式Q=W·M·F/cosx估算,估算结果见下表:
采空区积水量估算结果表
煤层
积水区位置
编号
积水区
面积
(m2)
煤层
厚度
(m)
积水
系数
煤层倾角(°)
积水量(m3)
9
原喜鹊沟煤矿西北部

11200
12.50
0.15
2
21000
合计

21000
11
原玉岭山煤业中北部
Ⅰ
18361
4.72
0.15
2
13000
原玉岭山煤业中北部
Ⅱ
6
0.15
2
14200
原玉岭山煤矿业
Ⅲ
8823
4.76
0.15
2
6300
原喜鹊沟东部
Ⅳ
8930
5.60
0.15
2
7500
原喜鹊沟西南部
Ⅴ
5476
0.15
2
4600
合计

60363

45600
3)奥灰岩溶水
井田内奥灰水位标高为1204ｍ左右,远低于11号煤层最低底板标高(1320ｍ),故认为不存在奥灰带压开采。
4)现根据导水裂隙带公式计算9、15号煤层开采所产生的导水裂隙带高度:
Hf=100M/(5.1n+5.2)+5.1
式中:
Hf—导水裂隙带(m)
M—累计采厚(m)
n—煤分层层数
9号煤层平均厚度7.94m,计算后导水裂隙带为82.19m。
井田内9号煤层上距地表约81m,导水裂隙带高度大于9号煤层距地表间距,故地表水可经过9号煤层导水裂隙带导入9号煤层采空区,对开采9号煤层产生影响。在今后开采9号煤层时一定要注意煤层顶板裂隙渗水情况的变化。
6.矿井涌水量
该矿现开采9号煤层,重整合组前实际生产能力0.30Mt/a时,正常涌水量为80m3/d,雨季最大涌水量为110m3/d。
根据富水系数比拟法预算当矿井生产能力达到0.9Mt/a时开采9号煤层的矿井涌水量:
计算公式为:Q=P/P0×Q0
式中:
P0—为现矿井生产能力,万t;
Q0—为现矿井涌水量,m3/d;
P—为扩大后的生产能力,万t;
Q—为扩大后的涌水量,m3/d。
若矿井生产能力达到0.9Mt/a,则开采9号煤层时矿井正常涌水量预计为240m3/d,最大为330m3/d。
设计考虑黄泥灌浆析出水量25m3/h,因此,矿井正常涌水量35m3/h,最大涌水量40m3/h。
7. 水文地质类型
井田奥陶系石灰岩岩溶裂缝含水性较强,岩溶水水位标高1204m左右,而11号煤层底板标高为1310-1370m,均在1204m以上,不会受到岩溶水的危害。
该矿主要可采煤层为9、11号煤层,其直接充水含水层太原组砂岩裂缝含水层,富水性较弱,但由于其上覆第四系孔隙水富水性局部较强,而且部分地段与山西组风化壳直接接触,水力联系密切,且开采9号煤层顶板导水裂缝会上延到河床之下的基岩剥蚀面,导通地表水,第四系孔隙水又可经过裂缝带向井下泄流,使矿井涌水量增加,9号煤层采空区有积水,故9号煤层水文地质类型为中等。11号煤层最大冒落带高度延伸至9号煤层,且11号煤层采空区有采空积水,故11号煤层水文地质类型为复杂。
五、其它开采技术条件
1．煤层顶底板岩石工程地质特征
(1)9号煤层
直接顶板:为灰色中砂岩,厚度2.10-2.40m,平均2.18m,块状、较坚硬,不易垮落。为稳定顶板。
老顶:为灰白色粗粒砂岩,厚度4.50-24.18m, 平均14.75m,成分以石英、长石为主,含黑色矿物,钙质胶结,坚硬,难垮落。为Ⅲ级老顶。
直接底板:为深灰色砂质泥岩和泥岩, 厚度0.80-2.45m,平均2.10m,细腻,具滑感,较坚硬,局部为细砂岩。
(2)11号煤层
直接顶板:岩性以砂质泥岩为主,多为薄层状结构,断口平坦状、参差状,含植物化石碎片,质软、性脆, 厚度1.23-9.20m,平均4.25m。为中等稳定顶板。
老顶:分布于井田的北部、西部和东南部,岩性以中粗砂岩为主,局部为细砂岩,厚层状,钙质、泥质胶结,半坚硬, 厚度2.85-11.20m,平均6.00m。属于Ⅲ级老顶。
直接底板:岩性以细砂岩为主,厚度1.24-8.60m, 平均4.80m左右,薄层状,有时为中细砂岩、钙质胶结,坚硬。
根据相邻的东洼北煤矿(距本井田1800米)曾采取9、11号煤层顶底板样进行了力学性质试验,试验结果见表2-1-2,可供参考。
表2－1－2 煤层顶底板岩石物理力学成果表
孔号
煤层号
顶底板类型
岩性
真密度
(kg/m3)
视密度
(kg/m3)
含水率
(%)
孔隙率
(%)
抗压
强度
(MPa)
抗拉
强度
(MPa)
抗剪
强度
(MPa)
内摩
擦角
(°)
凝聚力
(MPa)
软化系数
3
9
顶板
砂质
泥岩
2609
2497
1.13
4.29
7.90
0.46
4.03

11
顶板
粉砂岩
2630
2550
0.94
3.04
17.10
1.55
4.80
33°48′
6.16
0.71
2.瓦斯
根据山西省煤炭工业局晋煤安发〔 〕89号文”关于朔州市 30万吨/年及以上煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复”,原山西右玉玉岭山煤业有限公司 矿井月产4500t时绝对CH4涌出量为0.32m3/min,绝对CO2涌出量0.45m3/min,为低瓦斯矿井;根据朔州市煤炭工业局朔煤发〔 〕303号文”关于全市30万吨/年以下地方煤矿41对矿井 瓦斯行等级鉴定结果的批复”,原山西右玉喜鹊沟煤业有限公司 矿井月产7500t时绝对CH4涌出量1.4m3/min,相对CH4涌出量6.72m3/t,绝对CO2涌出量2.99m 3/min,相对CO2涌出量14.35m 3/t,为低瓦斯矿井。山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井达到0.9Mt/a时,绝对CH4涌出量为12.73m3/min,绝对CO2涌出量27.18m3/min,为低瓦斯矿井。
3．煤尘
根据山西省煤矿设备安全技术检测中心 1月28日对山西教坪集团玉岭煤业有限公司9号煤层的检验报告,9号煤层火焰长度50mm,抑制煤尘爆炸最低岩粉用量50%,9号煤层煤尘具有爆炸危险性。11号煤层的检验报告,11号煤层火焰长度15mm,抑制煤尘爆炸最低岩粉用量40%,11号煤层煤尘具有爆炸危险性。
4．煤的自燃
根据山西省煤矿设备安全技术检测中心 1月28日对山西教坪集团玉岭煤业有限公司9号煤层的检验报告,9号煤层吸氧量为0.56cm3/g,自燃倾向性为Ⅱ类,属自燃煤层。11号煤层的检验报告,9号煤层吸氧量为0.66cm3/g,自燃倾向性为Ⅱ类,属自燃煤层。
5．地温、地压
井田煤层开采至今,未发现有地温地压异常现象,属地温、地压正常区。
六、对井田地质勘探程度的评价
1.对勘探类型和勘探基本网度的评价
按照国土资源部颁发的<煤、泥炭地质勘查规范>(DZ/T0215- )规定,山西教场坪集团玉岭煤业有限公司矿井达到了勘探程度。
2.地质构造对开采影响的分析
该区位于大同向斜南部西翼南缘,根据钻孔及见煤点揭露,以煤层底板等高线分析本区构造为走向北东,倾向北西的单斜构造,倾角平缓,一般为1°-2°。在井田中部发现走向南北,延伸长1800m,宽80m的印支期煌斑岩岩脉,未发现断层和陷落柱。本井田地质构造属简单类。
3。资源对比的可靠性和稳定性分析及对开采的影响
本井田的主要可采煤层,依据岩性组合,标志层、层间距、煤层结构、煤质特征,测井曲线形态及沉积特征进行综合分析对比,能够确切的说主要可采煤层的对比是可靠的,对比的依据是充分的,对开采影响不大。
4。能利用资源/储量的复核、验算,高级资源/储量的范围、储量是否满足设计要求
井田构造复杂程度属简单类,9、11号煤层属稳定煤层。根据<固体矿产资源/储量分类>(GB/T17766-1999)和<煤、泥炭地质勘查规范>(DZ/T0215－ )有关规定,9、11号煤层以1000m作为探明储量基本线距,并外推实际工程点距的1／2圈定为探明的经济基础储量(111b),以 m作为控制的储量基本线距,并外推实际工程点距的1／2圈定为控制的经济基础储量(122b),其余块段及风氧化区边界外推50m估算为推断的内蕴经济资源量(333),能够满足要求。
5.水文地质、瓦斯等级、煤质分析等资料的精确程度及对开采的影响
9、11号煤层直接充水含水层太原组砂岩裂缝含水层,富水性较弱,但由于其上覆第四系孔隙水富水性局部较强,而且部分地段与山西组风化壳直接接触,水力联系密切,且开采9号煤层顶板导水裂缝会上延到河床之下的基岩剥蚀面,导通地表水,第四系孔隙水又可经过裂缝带向井下泄流,使矿井涌水量增加,9号煤层采空区有积水,故9号煤层水文地质类型为中等。11号煤层最大冒落带高度延伸至9号煤层,且11号煤层采空区有采空积水,故11号煤层水文地质类型为复杂。
井田奥陶系石灰岩岩溶裂缝含水性较强,岩溶水水位标高1204m左右,而11号煤层底板标高为1310-1370m,均在1204m以上,不会受到岩溶水的危害
山西教场坪玉岭煤业有限公司矿井达到0.9Mt/a时,绝对CH4涌出量为12.73m3/min,绝对CO2涌出量27.18m3/min,为低瓦斯矿井。9号煤层火焰长度50mm,抑制煤尘爆炸最低岩粉用量50%,9号煤层煤尘具有爆炸危险性。9号煤层吸氧量为0.56cm3/g,自燃倾向性为Ⅱ类,属自燃煤层。由此能够看出,上述情况除了煤层自然发火,其它对开采基本影响不大。
6.对地质资料的评价
1. 查明了本区构造为走向北东,倾向北西的单斜构造,倾角平缓,一般为1°-2°,井田构造类型为简单类。
2. 查明了井田含煤地层主要为石炭系上统太原组,含煤7层,其中可采煤层为9、11号煤层,属稳定煤层。9、11煤层煤类为气煤和长焰煤,属炼焦用煤,也可作为动力用煤或民用燃料。
3. 查明了9号煤层直接顶板为稳定顶板,老顶为Ⅲ级老顶。 11号煤层直接顶板为中等稳定顶板,老顶为Ⅲ级老顶。
查明了井田9号煤层矿井瓦斯绝对涌出量0.31～1.80m3/min,相对涌出量4.96～ 8.64m3/t,属低瓦斯矿井。
9号和11号煤层煤尘均有爆炸危险,自燃倾向性均为自燃。
4. 查明了井田9、11号煤层直接充水含水层为太原组砂岩裂隙水层,含水性较弱,但存在有大面积的采空区。故9号煤层水文地质类型为中等,故11号煤层水文地质类型为复杂。
5. 查明了井田内及周边矿井采空区积水情况,当前来说井田及周边煤矿没有火区分布。
6.经本次估算,共获得井田9、11号煤层保有储量7458中:探明的经济基础储量(111b)4586万t;控制的经济基础储量(122b)2530万t;推断的内蕴经济资源量(333)342万t。探明储量占总资源/储量的61.5%。
7. 存在问题及建议
1)9、11号煤煤尘均具有爆炸性,自燃倾向均为自然,生产中应重视防尘防活工作。
2)采空区积水是一大隐患,矿井建设必须坚持”预测预报、有掘必探(钻探)、先探后掘、先治后采”原则,加强探放水管理工作。
3)煤层开采能够导通煤系含水层及地表水体,生产建设中应有防治措施,预防水害发生。
第三节 矿井开拓
一、井田范围及资源/储量
根据 11月6日山西省国土资源厅颁发的<采矿许可证>(证号C140000 1112 2839),批准山西教场坪集团玉岭煤业有限公司开采9、11号煤层,井田面积为6.5609km2,生产规模0.90Mt/a,井田范围由下列1～12个拐点坐标连线圈定。见井田境界拐点坐标表3-2-1。
表3-2-1 井田境界拐点坐标表(6°带)
拐点编号
1980西安坐标系
1954北京坐标系
备注
纬距(X)
经距(Y)
纬距(X)
经距(Y)

1
4402453.30
1963508.66
4402500
19636580

2
4404453.30
19639208.68
4402500
19639280

3
4403010.30
19639194.68
4403057
19639266

4
4403010.30
19639128.68
4403057
19639200

5
4403073.30
19639128.69
4403120
19639500

6
4403073.30
19639828.69
4403120
19639900

7
4402683.30
19640228.69
4402730
19640300

8
4402228.29
19640228.69
4402275
19640300

9
4401613.29
19639916.69
4401660
19639988

10
4400922.28
19639266.68
4400969
19639338

11
4400608.28
19639265.68
4400655
19639337

12
4400628.28
19636508.66
4400675
19636580

开采深度:1400m-1310m
井田东西长约3.66km,南北长约2.65km,井田面积6.5609km2。
山西教场坪集团玉岭煤业有限公司西北为山西右玉玉龙煤业有限公司,东部为右玉县高山煤矿,北部和东部为南阳坡煤矿,南部为山西右玉教场坪煤业有限公司。
井田内批采煤层9、11号煤保有资源/储量74.58Mt。其中探明的经济基础储量(111b)45.86Mt,(111b)占总资源/储量61.5%,控制的经济基础储量(122b)25.3Mt,(111b+122b)占总资源/储量95.4%,推断的内蕴经济资源量(333)3.42Mt。矿井保有能利用资源/储量汇总表见表3-2-2。
煤层
煤
类
资源/储量

111b
122b
333
蹬空区
现保有
9
QM
26.59
4.23
2.46
0
33.28
79.9
92.6
11
QM
19.27
21.07
0.96
0
41.30
46.7
97.7
合计
QM
45.86
25.30
3.42

74.58
61.5
95.4
二、开拓方案
据山西教场坪集团玉岭煤业有限公司资源整合初步设计,矿井采用斜井开拓。在现有的工业场地内,利用原喜鹊沟煤业的主斜井作为资源重组整合后矿井的主提升井,主斜井净宽3.2m,净断面5.90m2,倾角18°,斜长438m至11号煤层底板岩石中,掘垂深20m、直径6.0m井底煤仓。装备带式输送机,担负全矿井的煤炭提升任务,敷设人行台阶、扶手,为矿井的进风井和安全出口。在喜鹊沟煤业场地新掘副斜井作为资源重组整合后矿井的辅助提升井,副斜井净宽5.6m,净断面21.30m2,倾角6°,斜长979m至11号煤层底板下10m处,采用无轨胶轮车运输,担负矿井的辅助提升、下放大件设备和人员上下任务,为矿井的进风井及安全出口。刷大原玉岭山煤业副斜井作为资源重组整合后矿井的东回风斜井,净宽4.5m,半圆拱断面,净断面16.05m2,倾角18°,斜长310m至9号煤层,敷设人行台阶、扶手,为矿井的回风井及安全出口。刷大原喜鹊沟煤业有限公司副井作为资源重组整合后矿井的后期回风斜井,净宽4.5m,半圆拱断面,净断面16.05m2,倾角25°,斜长230m,敷设人行台阶、扶手,为矿井的后期回风井及安全出口。
根据煤层赋存特征,设一个水平开拓全井田9、11号煤层。
主井井筒落底后布置一条上仓运输巷与原西运输巷、原南运输巷连接,副斜井落底后向东布置一条集中辅运输巷分别与9号煤辅运大巷、南辅运巷连接,东回风井直接与东回风巷连接。
利用9号煤层沿南北方向布置的运输、辅运、回风三条大巷,开采9号煤一采区;利用现有南回风、运输巷及新掘南辅运巷,开采二采区;沿东部井田边界布置三条大巷,北运输巷、北辅运巷、北回风巷,开采三采区。
平行公路煤柱布置首采工作面运输、回风顺槽。运输、回风顺槽分别与相对应的大巷直接沟通。运输、辅运、回风大巷均沿9号煤层布置。巷道间距30m,巷道保护煤柱每侧30m。全井田9号煤共划分三个采区。

第二章 矿井建设施工准备工作
第一节 矿井工程的施工准备条件
一、交通运输
山西教场坪集团玉岭煤业有限公司位于右玉县东南元堡子乡红寺洼村南,行政区划属右玉县元堡子乡所辖。
井田东南距北同蒲铁路(岱岳站)约43公里,西北距右玉县城(油坊)约32公里,山(阴)－和(内蒙和林)公路距矿区2.5公里,公路、铁路均可运输,交通较为方便。
二、供电
结合本矿负荷及周围电源情况,并与右玉电力公司协商,确定本矿主、副井工业场地各建10 kV变电所1座,一回路电源引自增子坊110kV变电站10kV母线段,一回路电源引自下石井110kV变电站10kV母线段,供电电源可靠。
三、通讯
鉴于现代通信技术迅猛发展的趋势和节省初期投资,采用设置80门电话虚拟网点,与右玉县电信局之间建立虚拟网,信道采用光缆传输。
现有1套HJD-80门控调度交换机来构成矿井生产调度通信系统。
该调度通信系统以”用户小交换机”形式与行政管理通信系统进行联网,设3对中继线。
在主井井口房、副井井口房、井底车场、运输调度室、水泵房、采区泵房变电所、带式输送机集中控制硐室等主要机电设备硐室和采掘工作面,安装电话。井下主要水泵房、井下主变电所、矿井地面变电所和地面通风机房、空压机房的电话,能与矿调度室直接联系。
通信线路的敷设方式:井下通信电缆沿主、副井井筒各敷设1条双钢丝铠装矿用通信电缆,两条电缆互为备用,并在井下作交接。井下电缆均采用阻燃型矿用通信电缆,电话机采用本安型。
工业场地内建设通信管道网,场区内的电话用户配线网、本地计算机管理网等弱电线缆一律沿通信管道敷设。局部分支线路采用直埋或沿墙明敷设方式。
四、供水
新打一深水井,经过深井泵提升至地面高位水池,作为本矿井地面生产、生活供水可靠的供水水源。
五、工业场地的平整及排水
(一)满足矿区经济规划、城镇规划和总体设计的要求。满足生产工艺和对内对外运输的要求,力求使人货分流,路径短捷,作业方便,减少相互交叉和折返运输。充分利用地形,注意工程地质条件,因地制宜地进行平面和竖向设计。考虑气象、朝向、自然通风、排雨水等的要求,有利环境保护,满足卫生要求。节约用地,少压资源,合理紧凑地进行总平面布置。考虑防火、防爆、防震等要求,确保安全生产。
(二) 由于本矿的工业场地为已有场地,原有地面建筑也能够满足要求,故填、挖方量很少。
(三) 地面排水采用地表自然坡度排水与排水明沟相结合的方式。场地排水坡度及水沟纵坡不小于5‰,地面雨水经过自