大平煤矿通风设计初始资料.docx

山西大平煤业有限公司位于山西省长治市襄垣县，井田南北长4.0km，东西宽3.5km，井田面积为7.9301km2。地形最高点位于井田西南部，标高为990m，地形最低点为井田东北部，标高为882m，最大相对高差108m。井田内主采煤层为3号煤层，煤层厚5.09～7.20m，平均厚度6.25m，煤层倾角为3°～8°，煤层稳定全区可采。根据山西大平煤业有限公司的实际条件，经过技术和经济比较，确定矿井开拓方式为主斜井副立井综合开拓，采煤方法为走向长壁综采放顶煤开采。通风方式采用中央分列式，抽出式。

2 井田自然概况及地质特征
2.1 井田自然概况
2.1.1 井田位置及交通
山西大平煤业有限公司井田位于山西省长治市襄垣县西南15km处的夏店镇邢村至九龙村一带，其地理坐标为东经：112°52′10″～112°54′32″，北纬：36°29′03″～36°31′16″。矿区交通十分方便，太(原)—焦(作)铁路自本区北侧通过，太焦铁路夏店东站距本矿区仅5km，该矿区距长治市40km，距太原210km，208国道从矿区北部边界通过，矿区周围县乡级公路密布。见图2-1交通位置图。

图2-1 山西大平煤业有限公司交通位置图
Figure 2-1 Traffic location diagram of Shanxi Daping coal mine

2.1.2 地形地势及河流
井田地处太行山西麓，地貌特征为低山丘陵类型。全井田总体地势为西南高，东北低。地形最高点位于井田西南部，标高为990m，地形最低点为井田东北部，标高为882m，最大相对高差108m。
井田内地表水体为浊漳河西源，从井田北部由北西向南东流出井田汇入浊漳河，属海河流域漳河水系。浊漳河西源为常年流水性河流，平时流量很小，正常流量0.084m3/s，洪水期流量变大，最大流量12.5m3/s。此外在井田中部浊漳河西源支流自南部邢村经南邯往外北东向流入浊漳河西源，也为一常年性河流。
2.1.3 气候及气象
本区属温带大陆性季风气候。四季分明，昼夜温差大，一般冬春寒冷多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽宜人。年平均气温9.5℃，一般1月份气温最低，极端最低气温为-29.1℃，7月份气温最高，极端最高气温为38.1℃。年平均降水量532.6mm，多集中在7、8、9三个月。年平均蒸发量为1768.1mm，为年平均降水量的3倍多。霜冻期为每年11月上旬至次年4月中旬，全年无霜期226天，土壤最大冻结深度0.82m。全年主导风向为东南风和西北风，最大风速18m/s。
2.1.4 地震基本烈度
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），本区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值0.05g。
2.2 地质特征
2.2.1 矿区范围内的地层情况
山西大平煤业有限公司井田位于太行山复式背斜之西翼，沁水复式向斜东缘。该矿区区域地层总体走向北东，倾向北西，倾角一般小于10°，由老至新为寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系等地层，第三系、第四系松散沉积物广泛覆盖于各时代地层之上，其地层主要特征见区域地层简表（表2-1）。
矿区内地表大部分被第四系松散沉积物所覆盖，局部零星出露二叠系上统上石盒子组地层，现根据地表出露及钻孔揭露情况将该区地层由老至新叙述如下：
（1）奥陶系中统峰峰组（O2f）
据区域资料，本组厚0～176，一般120m。为含煤地层之基底，岩性主要由灰色中厚层石灰岩、泥质灰岩、泥灰岩、角砾状泥灰岩和白云质灰岩组成，为浅海台地潮间或潮上云灰泥坪、潮上盐湖环境沉积。
（2）石炭系中统本溪组（C2b）
矿区内有两个钻孔揭露，地层厚5.48～29.06m，一般10.99m。主要由浅灰色铝土质泥岩、粉砂质泥岩、铝土岩组成，含大量黄铁矿结核和团块，比重大，为浅海滨岸泻湖环境沉积。与下伏峰峰组地层呈平行不整合接触关系。
（3）石炭系上统太原组（C3t）
厚92.91～122.94m，一般115.61m，是矿区内主要含煤地层之一，底部以K1砂岩与本溪组地层分界，与下伏地层呈整合接触关系。岩性为石灰岩、砂岩、粉砂质泥岩、泥（页）岩及煤层（线）等，几种岩性呈交替性出现的互层状。灰岩5～6层（K2～K6），厚度大，层位稳定，特征明显，是良好的标志层。主要可采煤层（15号）赋存于该组中下部。
太原组地层沉积是继本溪组海侵开始，经历了海侵逐步扩大至高潮，最后到海退的环境演化的过程中形成的，所以不同阶段形成了不同岩石组合特征的沉积地层。
（4）二叠系下统山西组（P1s）
厚52.45～61.84m，平均56.13m，是矿区内又一重要含煤地层，底部以K7砂岩与太原组分界，呈整合接触关系。岩性有砂岩、粉砂岩和煤层等，通常形成3～4个粒级旋回。煤层多位于旋回顶部。其中3号煤为稳定可采煤层，2号（厚0～0.87m）不稳定，不可采，该组煤层沉积环境为三角洲平原泥炭沼泽和泛滥盆地泥炭沼泽环境。

表2-1 山西省东南部地层简表
Table 2-1 Southeast serigraphic table of Shanxi Province
界
系
统
组
代号
厚度
最小-最大
（m）
一般
（m）
岩性描述
新生界
第四第

Q
0-120

浅红色亚粘土、浅黄色亚砂土及砂砾层
第三系

N
0-20

棕红色粘土，底部为底砾岩
中生界
三叠系
下统
刘家
沟组
T1l
115-595
150
浅灰、紫红色薄层、中层细粒砂岩夹紫红色页岩
古

生

界
二

叠

系
上统
石千
峰组
P2sh
22-217
150
黄绿色厚度长石砂岩与紫红色泥岩互层，顶部有淡水石灰岩
上石盒子组
P2s3
117-173
140
灰黄、黄绿、紫红色泥岩夹中粗粒砂岩，顶部夹有燧石层
P2s2
160-180
170
灰黄、黄绿色泥岩夹粉砂岩、砂岩色
P2s1
88-130
110
杏黄色泥岩夹粉砂岩、砂岩
下统
下石盒子组
P1x
56-81
61
黄绿、杏黄色泥岩、粉砂岩夹砂岩，近顶部有透镜状锰铁矿，底部有薄煤
山西组
P1s
36-72
56
灰白、灰绿色石英砂岩、粉砂岩、页岩和煤层
石炭系
上统
太原组
C3t
82-142
90
灰白、灰色薄层状中细粒石英砂岩、粉砂岩、页岩及石灰岩、煤层
中统
本溪组
C2b
0-35
20
杂色铁铝岩，灰白、灰色粘土岩，底部有山西式铁矿
下古
生界
奥陶系

O
271-806
600
中层状、豹皮状灰岩，灰白、灰黄灰色薄层状白云质灰岩、白云质泥灰岩
寒武系

∈
328～831
625
浅灰、青灰色厚层状、竹叶状白云岩、鲕状白云岩、竹叶状灰岩、鲕状灰岩，下部为紫红色页岩夹薄层灰岩等

（5）二叠系下统下石盒子组（P1x）
厚58.7～63.74m，平均60.87m，底部以K8砂岩整合于山西组地层以上，主要岩性为砂岩、砂质泥岩、泥岩等，砂岩多集中分布于下部和中上部，一般为灰色中—细粒长石石英砂岩或岩屑长石砂岩，呈中厚层状，斜层理发育，在上部层位的砂岩中，常夹薄层粗粒砂岩，局部含细砾；砂质泥岩和泥岩多分布于中部层位，颜色呈深灰色或黑色，夹2～3层薄层细砂岩及1～2层薄煤层，煤层不稳定不可采，此外，在该组的上部，常见1～2层浅灰色铝土质泥岩，其中位于上部层位的铝土质泥岩层位比较稳定，具明显的鲕粒结构，鲕粒成分多为铁质，俗称“桃花泥岩”，在区域上该层层位稳定，多集中分布于下石盒子组顶部，特征明显，常作为上、下石盒子组分界的重要标志层，本矿区以此铝土质泥岩之上的砂岩（K9）底为上、下石盒子组的分界。下石盒子组沉积环境主要为大陆河流-湖泊环境，以河流沉积为主，湖泊沉积为次之。
（6）二叠系上统上石盒子组（P2s）
矿区内出露的基岩地层主要为上石盒子组，该组厚度较大，总厚度464.30m，岩性主要由砂岩和粉砂质泥岩组成。泥岩所占比例远大于砂岩，下部砂岩以灰绿色为主，上部则以灰白色为主，泥岩以杏黄色、黄绿色为主，夹紫红色斑团或条带，且层位愈高，紫红色比例愈大。上石盒子组地层沉积环境主要为大陆河流—湖泊环境。
（7）二叠系上统石千峰组（P2sh）
本组地层保留最大厚度104m，下部以浅黄色厚层状中—细粒岩屑长石砂岩为主，交错层理及斜层理发育，平均厚32.28m，其上为砖红色粉砂质泥岩。
（8）第四系中更新统离石组（Q2l）
该地层广泛分布于山梁及沟谷中，厚0～60m，一般厚8.10m，岩性为浅红色亚粘土，含钙质结核。
（9）第四系上更新统马兰组（Q3m）
该地层沿黄土坡梁分布，岩性为浅黄色亚砂土，局部夹有砂层，厚0.00～6.00m左右，一般4.00m。
（10）第四系全新统汾河组（Q4f）
该地层沿区内沟谷底及河床分布，岩性为浅黄、灰绿色亚砂及砂砾石等，厚度为0.00～25.00m，一般4m。
2.2.2 井田范围内和附近的主要地质构造
山西大平煤业有限公司井田位于太行山复式背斜之西翼，沁水复式向斜的东缘。矿区内地层总体受东部一组宽缓褶皱控制，褶皱轴向北北东，矿区总体为夏店背斜北西翼的单斜构造，矿区南部及北部各有一条北东东向的断层。现将矿区主要构造特征分述如下：
（1）褶皱
①夏店背斜
该背斜位于本矿区东部，轴向北北东向，贯穿矿区，为区内主干构造，宽约1000m，区内长约2200m，轴迹向南西倾伏，向北东扬起，两翼地层产状均平缓，为10°左右。
②夏店向斜
该向斜位于矿区东部边缘，呈北北东向穿矿区，宽约500m，在矿区内长约400m，轴向北东倾伏，南西扬起，两翼地层产状一般5～10°。区内为黄土覆盖，呈隐伏状。
（2）断层
①F1正断层(西川正断层)
该断层走向北东东，倾向南东东，倾角70°，位于矿区南部边界，北北西盘（下盘）上升、南南东盘（上盘）下降，为一正断层，区内断距约150m，全区呈隐伏状。该断层基本上为矿井的南部边界，该断层以南区域很小，对矿井3号煤层开采和工作面的布置无影响。
②F2逆断层
该断层走向北东向，区内长度1100m，在九龙村南部一带尖灭，往北东方向延出图外，断面倾向北西，倾角62°，南东东盘（上盘）上升，北西西盘（下盘）下降，为一逆断层，区内最大断距21m，矿区内呈隐伏状，矿区北侧可见其迹象，断层两盘均为P2s地层。
（3）岩浆岩
井田内无岩浆岩存在。
井田内主要地质构造如表2-2所示。
表2-2 主要地质构造特征
Table 2-2 Major tectonic characteristic
序号
名称
断层
性质
走向
倾向
倾角
(θ°)
水平
断距
位置
范围
1
F1断层
正断层
北东东
南东东
70
150
南部边界
2
F2断层
逆断层
北东
北西
62
21
北侧边界

综上所述，山西大平煤业有限公司井田总体构造属简单类型。
2.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征
（1）煤层赋存状况
山西大平煤业有限公司井田含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。含煤地层总厚134.99m，共含煤13～15层，煤层总厚11.99m，含煤系数8.9%。可采煤层3层，总厚9.53m，含煤系数7.1%。
太原组地层厚约115.6m，共含煤9～11层，分别是位于太原组上段的5、6、7、8-1、8-2、9号煤层，其中8-1号煤层为局部可采煤层，其他均属不可煤层；位于太原组中段的11、12、13号煤层，均属不可采煤层；位于太原组下段的14、15-1、15-2、15-3号煤层，其中15-3号煤层是井田主要稳定可采煤层，15-1号煤层属局部可采煤层，其余为不可采煤层；煤层总厚约为8.27m，含煤系数7.15%。山西组地层厚52.45～61.84m，含煤4层，分别是1、2、3、4号煤层及煤线，煤层总厚6.64m，含煤系数11.83%，其中3号煤层属全井田稳定主要可采煤层。其余煤层为不稳定不可采煤层。
目前该矿井的主采煤层3号煤层上距K8砂岩32.15m左右，上距2号煤层20.34m左右，下距K7分界砂岩13.54m左右；太原组的15-1号煤与15-3号煤层直接顶板为泥岩，两层煤间距3.71～14.32m。
（2）可采煤层特征
山西大平煤业有限公司采矿许可证批准开采3-15号煤层，井田内3号煤层为全区可采煤层，15-3号煤层为稳定可采煤层，8-1号煤层为局部可采煤层，15-1号煤层为零星可采煤层，各煤层详细情况如下：
①3号煤层
3号煤层位于山西组中下部，上距下石盒子组底砂岩（K8）约30m左右，下距太原组K6灰岩8～14m，煤层厚5.09～7.20m，平均厚度6.25m，煤层倾角为3°～8°，煤层走向西北，倾向西南。煤层稳定，顶板为黑色泥岩、粉砂质泥岩；底板为粉砂质泥岩或泥岩，煤层结构较简单，有0～1层夹矸，全区稳定可采。
②8-1号煤层
8-1号煤层位于太原组三段中部，上距3号煤层约41.80～52.06m，煤层厚0.40～2.06m，平均厚1.09m，煤层层位较稳定，结构简单，含0～1层泥岩或炭质泥岩夹矸。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，煤层底板为泥岩、砂质泥岩、碳质泥岩。
③15-1号煤层
15-1号煤层位于太原组一段上部，上距3号煤层约92.15～133.17m，煤层厚0.0～1.54m，平均厚0.65m，煤层层位较稳定，结构简单，含0～1层泥岩或炭质泥岩夹矸。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，厚0.45～2.00m，平均厚1.36m左右，煤层底板为泥岩、砂质泥岩、碳质泥岩，厚0.90～1.20m，平均厚1.08m左右。
④15-3号煤层
15-3号煤层位于太原组一段上部，15-1号煤层下方。上距15-1号煤层约3.71～14.32m，煤层厚0.50～3.95m，平均厚1.45m，煤层层位稳定，结构简单，含0～1层泥岩或炭质泥岩夹矸。在矿区南东部有小范围不可采区。煤层顶板为碳质泥岩，厚4.50m左右，煤层底板为泥岩。
该矿井主要可采煤层特征表见表2-3所示，地层综合柱状图如图2-2所示。
2.2.4 煤质特征
山西大平煤业有限公司主要开采煤层为山西组3号煤层，其煤质特征分述如下：
（1）煤的物理性质和宏观类型
井田内3号煤层为黑色-灰黑色，以亮煤为主，次为镜煤、暗煤，镜煤多呈透镜状或薄层状，似金属光泽，条带状结构，层状构造，参差状、阶梯状断口，条痕为灰黑色，内生裂隙发育，性脆易碎，宏观煤岩类型为光亮型煤。
表2-3 主要可采煤层特征表
Table 2-3 Coal layer characteristic
含煤
地层
煤层号
煤层厚度(m)
平均间距(m)
结构
(夹矸)
稳定性
可采性
顶板
岩性
底板
岩性
山西组
3
5.09-7.20
6.25
116.00
简单(0-1)
稳定
全区
可采
泥岩
砂质
泥岩
泥岩
砂质
泥岩
太原组
15-3
0.50-3.95
1.45
简单(0-1)
稳定
全区
可采
碳质
泥岩
泥岩

（2）3号煤的化学性质
水分（Mad）：原煤1.03～1.58%，平均1.28%；
灰分（Ad）：原煤12.93~32.57%，平均19.19%；
挥发分（Vdaf）：原煤11.80%~18.33%，平均13.99%；
全硫（St, d）：原煤0.24%-0.45%，平均0.32%；
磷（Pd）：原煤：平均0.012%；
发热量：34.73~35.96MJ/kg，平均35.18MJ/kg；
煤的视相对密度为1.40t/m3。
3号煤层的工业分析表如表2-4所示。

表2-4 3号煤的工业分析表
Table 2-4 Proximate analysis of coal on 3rd table
序号
煤层
名称
水分M (%)
灰分A (%)
挥发分V (%)
含磷量P (%)
含硫量S (%)
发热量Q (MJ/kg)
1
3
1.28
19.2
13.9
0.012
0.32
35.18

（3）3号煤的煤类及工业用途
煤类划分按中华人民共和国国家标准《中国煤炭分类》（GB/T5751－2009）进行，本井田3号为贫煤，分类指标采用浮煤挥发分（Vdaf）、粘结指数(GR,I)进行分类，煤质特征根据中华人民共和国国家标准（GB/T15224-2010）关“煤炭质量分级”标准进行划分。3号煤层主要为低灰-高灰、特低硫、特高热值贫煤；井田内3号煤可用于化工和动力用煤。
（4）煤的风化和氧化
井田内3号煤层埋藏较深，未发现明显的煤层风化、氧化现象。
2.2.5 井田内水文地质情况
（1）地表水
区域内大部被第四系中、上更新统地层所覆盖。区域上出露地层有奥陶系碳酸盐岩、石炭系碎屑岩及碳酸盐岩，二叠系、三叠系碎屑岩，以及第四系的风积、冲洪积物。本区处于沁水盆地中段东部山地丘陵区。本区属海河流域漳河水系浊漳河支流，区内主要地表水体为浊漳河的支流。
（2）岩溶水
本区水文地质单元属辛安泉域，位于泉域的弱径流区。其出露于山西省平顺、潞城、黎城三县交界地带的浊漳河河床内。北距黎城、西距潞城，南距平顺均为17～20km。该泉以泉群形式出露于西自西流村，东至北耽车村约15km的河床中，呈股流及散流状分布。其中辛安村以上有林滩、西流、王曲、南流等泉组，统称王曲泉群，标高643～615m，泉群流量占总流量的86%。辛安村以下石会、安乐、东梳、北耽车等泉组统称石会泉群，标高615～600m，泉群流量占总流量的14%。两泉群多年平均流量11.90m3/s，枯水季节多年平均总流量为9.737m3/s，是浊漳河清水河流量的主要水源。由于大规模开采，煤炭开发及气候与水环境变化，泉水流量不断衰减。
（3）含水层
区域含水层主要有以下四大类：
①碳酸盐岩类含水岩组
系指奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水岩组，为区域主要含水层。含水层厚度大，承压水头高，埋藏深。
②碎屑岩夹碳酸盐岩类含水岩组
指石炭系太原组砂岩，灰岩含水岩组，地下水类型以裂隙岩溶承压水为主。其富水性取决于砂岩及灰岩的裂隙和岩溶发育程度，一般在浅埋区，岩溶裂隙比较发育，富水性较好。而在深埋区，岩溶裂隙发育差，富水性弱。
③碎屑岩类含水岩组
指二叠系山西组和上、下石盒子组砂岩裂隙含水层组，地下水埋藏类型为裂隙水及承压水。一般近地表埋藏浅处为无承压、裂隙水，深埋处则多为裂隙承压水。主要接受大气降水和相邻含水层渗透补给，一般在浅埋区因风化裂隙比较发育，又易于接受大气降水补给，富水性较好。其余大部区段富水性较弱。
④松散岩类含水岩组
主要指第四系松散覆盖层。多分布于较大河谷的河床及两侧一级阶地处，厚度各处不等，主要接受大气降水及河流侧向补给。富水性视补给条件不同而差异较大。一般在近河床处富水性较好，多为当地农业用水的主要水源。
（4）岩溶水的补、径、排条件
本区水文地质单元属辛安泉域，泉域内碳酸盐岩裸露区面积2200m2，均为泉域的补给区。分布区一主要位于长治武乡、黎城的寺顶山、前顶山、广志山一带，二为平顺县周边。排泄区主要位于平顺、潞城、黎城三县交界地带的浊漳河河床内。
（5）根据矿井水文地质特征，井下有少量积水，矿井生产与井下排水正常，周边相邻矿井对本井田开采无影响，矿井防水工作较简单，并易于进行，依据《防治水规定》分类依据，该矿井的水文地质类型为中等。
2.2.6 开采煤层顶底板岩石工程地质特征
3号煤层直接顶板主要为泥岩、粉细砂岩、砂质泥岩，平均厚度10.31m，底板以砂质泥岩、细砂岩为主，偶有泥岩及炭质泥岩，平均厚度8.72m。据该矿地质报告，顶板裂隙不发育，一般不发生冒顶现象。另据夏店勘探区0503孔岩石力学试验资料，顶板泥岩抗压强度为32.93MPa，抗拉强度为1.15MPa，抗剪强度为5.29MPa。粉砂岩抗压强度为61.25MPa，抗拉强度为1.37MPa，抗剪强度为10.58MPa。底板砂质泥岩抗压强度为38.71MPa，抗拉强度为0.97MPa，整体开采条件较好。
2.2.7 瓦斯、煤尘、煤层自燃倾向性、地温及地压
（1）瓦斯
本次通风设计参考在实习时收集的河南理工大学瓦斯地质研究所编制的《山西大平煤业有限公司大平煤矿瓦斯涌出量预测》，该瓦斯涌出量预测报告结果表明：矿井生产初期绝对瓦斯涌出量为10.91m3/min，相对涌出量为6.9m3/t，属瓦斯矿井。矿井生产中期绝对瓦斯涌出量为17.37m3/min，相对涌出量为10.98m3/t，属高瓦斯矿井。矿井生产后期绝对瓦斯涌出量为34.83m3/min，相对涌出量为22.02m3/t，属高瓦斯矿井。再根据邻近矿井瓦斯等级情况分析，为确保采煤作业的安全进行，本次设计矿井瓦斯等级按高瓦斯设计。
（2）煤层煤尘爆炸性
山西大平煤业有限公司于2007年8月20日在井下采取3号煤层煤样，委托山西煤矿矿用安全产品检验中心进行了煤尘爆炸性试验。试验结果为：火焰长度为15mm，加岩粉量为50%，煤尘具有爆炸危险性。开采中应采取相应防范措施，如经常进行洒水除尘，清除堆弃煤粉等，以免发生煤尘爆炸事故。
（3）煤层自燃倾向性
该矿在2007年8月20日采取3号煤层样委托山西煤矿矿用安全产品检验中心进行煤的自燃趋势测试，测试结果为：吸氧量：0.9557cm3/g，自燃等级Ⅲ级，自燃倾向性质为不易自燃煤层。
（4）地温及地压
据调查，该矿现井下未发现有地温和地压异常现象。
2.2.8 其他有益矿产
井田其它有益矿产主要为山西式铁矿，铝土泥岩和石灰岩等，分述如下：
（1）山西式铁矿
赋存于本溪组底部，呈鸡窝状分布，很不稳定，主要为透镜状或团块状菱铁矿赤铁矿，无大面积开采利用价值。
（2）铝土泥岩
位于本溪组下部，厚度10m左右，呈浅灰色致密块状，局部具鲕粒结构，无开采利用价值。
（3）石灰岩
太原组地层和奥陶系均含丰富的石灰岩、为良好的建筑材料，可用于烧制白灰，亦可用于炼钢助熔剂。但由于埋藏较深，不易开发利用。
3 矿井井田境界、储量和服务年限
3.1 井田境界
山西大平煤业有限公司井田范围由7个拐点连线圈定（见表3-1），全井田总体地势为西南高，东北低。地形最高点位于井田西南部，标高为990m，地形最低点为井田东北部，标高为882m，最大相对高差108m。该矿区区域地层总体走向北东，倾向北西，倾角一般小于10°。开采标高为+750～+130m，井田南北长4.0km，东西宽3.5km，井田面积为7.9301km2。

表3-1 井田拐点54坐标系与80坐标系对照表
Table 3-1 The inflection point 54 coordinate system and the 80 cordinate System
北京54坐标系（6°）
西安80坐标系（6°）
序号
X
Y
序号
X
Y
1
4045100
19669600
1
4045051.53
19669531.46
2
4045100
19669000
2
4045051.53
19668931.46
3
4043000
19669000
3
4042951.52
19668931.46
4
4043000
19667500
4
4042951.51
19667431.46
5
4041000
19669000
5
4040951.51
19668931.47
6
4042000
19671000
6
4041951.52
19670931.48
7
4044000
19671000
7
4043951.53
19670931.47

开采
标高
+130～+750m

3.1.1 井田周边状况
山西大平煤业有限公司井田外周边分布的邻近矿井有：位于东北部的潞安集团慈林山煤业有限公司夏店煤矿和西南部的石泉煤矿，详见四邻关系图（图3-1），现简述如下：
（1）夏店煤矿：位于矿井的东北部，夏店煤矿隶属于山西潞安集团有限责任公司慈林山煤业有限公司，井田南北3.6~6km，东西宽4km左右，面积13.2373km2，于1976年开始建井，1978年投产，2005年进行了技术改造，目前实际生产能力120万t/a左右，2009年进行了改扩建初步设计，改扩建后矿井生产能力将提升到180万t/a。

图3-1 山西大平煤业有限公司四邻关系图
Figure 3-1 Shanxi Daping coal neighbors diagram

夏店煤矿现采3号煤层，采用斜井-立井综合开拓方式，矿井采用单水平(+770mm水平)开采，现有三个井筒：主斜井、副立井和回风斜井，采用长壁综采放顶煤开采，该矿井开采多年来一直是瓦斯矿井，现采3号煤层煤尘具有爆炸性，为Ⅲ类不易自燃煤层。
（2）石泉煤矿：位于矿井的西南部，为基建矿井，采用斜井-立井综合开拓方式开采，采用走向长壁综采放顶煤开采，3号煤层5.57~7.20m，平均厚度6.11m，煤层赋存平缓，设计生产能力为90万吨，该矿井按照高瓦斯矿井设计和建设。据地勘瓦斯数据，煤层瓦斯含量10.04m3/t，属于高瓦斯矿井，3号煤层煤尘具有爆炸危险性，属不易自燃煤层。
大平煤业邻近矿井瓦斯涌出量及瓦斯等级鉴定结果见表3-2所示。
3.1.2 井田境界确定的依据
井田境界应根据地质构造、储量、水文、煤层赋存情况、开采技术条件、开拓方式及地貌、地物等因素，进行技术分析后确定。一般以下列情况为界：
（1）以大断层、褶曲和煤层露头、老窑采空区为界；

表3-2 邻近矿井瓦斯涌出量及瓦斯等级鉴定结果表
Table 3-2 Neighbors mine gas emission and the gas level identification results table
矿井
年份
绝对瓦斯涌出量（m3/min）
相对瓦斯涌出量（m3/t）
鉴定结果
备注
夏店
煤矿
2009
5.86
1.62
瓦斯矿井

2010
9.54
5.27
瓦斯矿井
2011
10.18
7.39
瓦斯矿井
石泉
煤矿
基建
按照高瓦斯设计和建设，批复高瓦斯矿井

（2）以山谷、河流、铁路、较大的城镇或建筑物的保护煤柱为界；
（3）以相邻矿井井田境界煤柱为界；
（4）人为划分井田时：煤层倾角较小，特别是近水平煤层时，用一垂直面来划分井田境界；在倾斜或急倾斜煤层中，沿煤层倾斜方向，常以主采煤层底板等高线为准的水平面划分井田。
根据以上原则，并且矿区东部有夏店背斜，南部边界有F1正断层，故确定矿井的井田境界为：南北长4.0km，东西宽3.5km，井田面积为7.9301km2。
3.1.3 井田未来发展情况
根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件《关于长治市襄垣县煤矿企业兼并重组整合方案部分的批复》（晋煤重组办发［2009］30号）的精神，山西大平煤业有限公司属单独保留矿井，矿井生产能力为60万t/a。
3.2 井田储量
3.2.1 井田储量的计算
（1）矿井工业储量
矿井工业储量计算和分类按照新《固体矿产资源/储量分类》(GB/T17766-1999)的要求进行。我国新标准是在联合国分类标准的框架下，根据矿产资源/储量的经济意义、可行性评价阶段、地质可靠程度，并结合我国的实际情况制订出来的，将固体矿产资源/储量分为储量、基础储量和资源量3大类16种类型。分别用三维形式、矩阵形式和编码表示。
（2）矿井设计储量
矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失量后的储量。
（3）矿井设计可采储量
矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、矿井井下主要巷道保护煤柱煤量后乘以采区回采率的储量。
3.2.2 保安煤柱
保安煤柱：为保护地表地貌、地面建筑、构筑物和主要井巷，分隔矿田、井田、含水层、火区及破碎带等而留下不采或暂时不采的部分矿体。
矿井永久保护煤柱的留设：井田境界煤柱按20m留设考虑。井田内村庄按外延15m确定保护范围，计算确定井田范围各村庄在3号煤层煤柱留设为100m。井田内河流按外延15m确定保护范围，计算确定井田范围内河流在3号煤层煤柱留设为100m。
矿井开采煤柱的留设：工业场地按外延15m确定保护范围，计算确定矿井工业场地在3号煤层中煤柱留设为100m。开采煤柱：大巷间距30m，两侧预留煤柱30m，区段平巷煤柱预留20m。
3.2.3 储量计算方法
（1）矿井工业储量
块段法是根据井田内钻孔勘探情况，由几个煤厚相近钻孔连成块段。根据此块段的面积，煤的容重，平均煤厚计算此块段的煤的储量，再把各个经过计算的块段储量取和即为全矿井的井田储量。本井田采用块段法计算的各级储量，块段法是我国目前广泛使用的储量计算方法之一。由煤层底板等高线及储量计算图上提供的资料可计算出来设计矿井工业储量汇总表见3-3。块段法的估算公式如下：

Q=S×M×D （式3-1）
式中 S—块段展开面积（m2）；
M—块段平均煤厚（m）；
D—煤层视密度（t/m3）；
Q—块段资源/储量（t）。

表3-3 大平煤矿矿井工业储量
Table3-3 Daping coal mine industrial reserve
煤层名称
视密度（t/m3）
平均煤厚(m)
煤层倾角
（°）
工业储量
(万t)
备注
3号煤层
1.40
6.25
3～8
6845

（2）矿井设计储量
矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失量后的储量。
矿井设计储量计算表如下表所示：

表3-4 矿井设计储量计算表（单位：万t）
Table3-4 Mine design reserves computation
煤层
编号
工业储量
永久煤柱损失
设计
储量
井田境界
村庄
河流
小计
3号
6845
103.2
1244
341
1688.2
5156.8
合计
6845
103.2
1244
341
1688.2
5156.8

（3）矿井设计可采储量
根据《煤矿矿井设计手册》工业广场占地指标，见表3-5所示。

表3-5工业场地占地面积指标
Table3-5 Industrial site covers an area of indicators
井型(Mt/a)
占地面积指标(hm2/Mt)
2.40、3.00
7～8
1.20、1.80
9～10
0.45、0.60、0.90
12～13
0.09、0.30
15

计算工业广场的开采煤柱损失：
本次设计矿井的生产能力为0.6Mt/a，故占地面积指标取12 hm2/Mt，则其总占面积S=0.6×12=7.2 hm2=72000m2，取工业广场的长取300m，宽取240m。工业广场外延15m确定保护范围，经计算的得工业广场的开采煤柱损失为50.4万t。
则矿井设计可采储量计算表如下表所示：

表3-6 矿井可采储量计算表（单位：万t）
Table3-6 Mine recoverable reserves computation
煤层
编号
设计储量
开采煤柱损失
小计
可采
储量
工业场地
巷道损失
其他损失
3号
5156.8
50.4
240
24
314.4
4842.4
合计
5156.8
50.4
240
24
314.4
4842.4

3.2.4 储量计算的评价
根据《储量管理规程》为依据，评价计算的矿井储量。计算过程要符合如下原则：
（1）储量计算要根据煤层的赋存条件分别采取不同的方法。储量计算必须在专门的图纸上进行。计算时，一般应以等高线、断层面、剖面线或各类技术边界等为界，将井田和煤层分成若干块段分别计算。当煤层段角大于60°时，则应在立面投影图或立面展开图上计算；当煤层倾角不大于15°时，煤层的厚度及面积均不必进行换算。
（2）计算块段范围的确定，应遵循以下原则：
①矿井储量计算范围应与批准的设计井田边界相一致。在现阶段，矿井储量计算的最大深度，一般不超过1000m，小型矿井不超过600m，老矿井深部不超过1200m。
②划分储量块段时，应考虑矿井的地质构造、煤层厚度、产状等自然因素，尽量利用勘探线、煤柱边界线、井田和采区边界线、巷道、水平标高线、底板等高线等，使储量块段形状简单，计算方便。
③当见煤点的煤层厚度和灰分不符合矿井储量计算标准要求时，在稳定和较稳定并具有变规律的情况下，一般可采用插入法求出可采边界。对于特殊地质条件，如构造复杂、煤层不稳定，或有古河床冲刷、岩浆岩侵入、烧变区等影响，应根据具体情况综合考虑，合理圈出可采边界。
④对未见煤钻孔，一般可用想邻钻孔连线的中点为零点，再用插入法求其可采边界。 因工程质量不合要求时，打丢打薄的工程点，综合评价不能利用的，不参与可采边界的圈定。
⑤沿煤层露头应圈出风化带范围。一般不计算风化带储量，但当风化带煤中总腐植酸含量大于20%时，则应估算其储量。炼焦用煤还应圈出氧化带，并单独计算其储量。
⑥如发现井田内有老窑或陷落柱时，应在查清后圈出其范围。在老窑或陷落柱时，应在查清后圈出其范围。在老窑或陷落柱范围内，不计算其储量。
⑦高灰分煤层块段，绘出灰分等值线图后，再确定最高可采灰分边界。
⑧当同一煤层有多个煤种时，应圈出煤种分界线，并分煤种计算储量。
（3）确定采用厚度的原则如下：
①煤层中夹矸的单层厚度不大于0.05m时，夹矸与煤可合并计算，不需扣出。但全层的灰分或发热量指标应符合规定的标准。
②煤层中夹矸的单层厚度等于或大于所规定的煤层最低可采厚度时，被夹矸所分开的煤分层应做为独立为煤层，一般应分别计算储量。
③煤层中夹矸的单层厚度小于所规定的煤层最低可采厚度时，煤分层不作为独立煤层。煤分层厚度等于或大于夹矸厚度时，上下煤分层加在一起，作为煤层的采用厚度。
④复杂结构的煤层，当各煤分层的总厚度等于或大于所规定的最底可采厚度，同时夹矸的总厚度不超过煤分层总厚度的1/2时，以各煤分层的总厚度作为煤层的采用厚度。
⑤夹矸不稳定，无法进行煤分层对比的复煤层，当夹矸的总厚度不超过煤分层总厚度的1/2时，以各煤层的总厚度作为煤层采用厚度。夹矸单层厚度不受最低可采厚度的限制。
（4）容重确定的原则：新投产的矿井，容重可沿用最终地质报告提出的容重数据。生产矿井应随着修改地质报告和进行全面储量核实重新测定容重，获得新的容重数据。实测容重的方案应由地测部门和化验部门配合提出。实测容重的结果需报省（市、区）煤炭厅（局、公司）批准后方才有效。
（5）在储量计算中，面积以平方米（m2）、厚度以米（m），容重以立方米吨（吨/立方米、T/m3）、储量以吨（T）为单位。储量汇总时以万吨为单位，取小数点后一位。小数点后第二位四舍五入。
（6）储量计算结果必须经过检查。检查应在原计算图上以相同的计算方法进行。检查结果若在允许误差范围内，应以原计算结果为依据；如果超过允许误差，应查找原因予以更正。储量块段面积的量测，需由他人抽查。抽查的比例应大于总块段个数的10%。每个块段两次面积之差，不得超过求积仪的允许误差。
3.3 矿井工作制度、生产能力、服务年限
3.3.1 矿井工作制度
根据《煤炭工业矿井设计规范》相关规定，结合大平煤矿实际情况，确定矿井年工作日为3