资源描述
一、 概 述
(一)矿区位置、隶属关系和企业性质
1、矿区位置
整合后的山西下合煤业有限公司位于武乡县城127°方向、直线距离约24km的下合村,行政区隶属于武乡县韩北乡管辖。矿区地理坐标为:
东经113°04′11″—113°06′17″,
北纬36°43′02″—36°44′29″
井田中心点地理坐标:东经113°05′16″,北纬36°43′44″。
井田公路与武乡-左权公路约5.5km,有公路与之相通;距武乡-左权铁路监漳镇火车站6.5km,交通运输较便利。(详见交通位置示意图1-1-1)。
2、 隶属关系和企业性质
据2009年11月山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室发送的晋煤重组办发[2009]49号文《关于对长治市武乡县煤矿企业兼并重并重组整合方案(部分)的批复》,山西下合煤业有限公司由原武乡县韩北乡下合村煤矿、武乡县韩北乡枣岭联营煤矿及新增空白区重组而成。重组后井田面积3.4544km2,批采15号煤层,核定生产规模30万t/年。矿井隶属山西王家峪煤业(集团)有限公司。企业性质为股份制公司。
2011年9月9日,山西省煤炭工业厅以晋煤规函【2011】1295号文件“关于山西下合煤业有限公司调整产能的批复”,批准山西下合煤业有限公司矿井的产能由原来的30万t/年调整变更为90万t/年。
(二) 井田境界
2012年9月13日山西省国土资源厅为该矿颁发了采矿许可证,证号:C1400002009111220046051;批准开采14—15号煤层,许可生产规模300kt/a,井田面积3.452km2,开采深度为+935m—+450m。拐点坐标见表1-2-1。
图1-1-1 交通位置图
表1-2-1 兼并重组后井田范围拐点坐标一览表
拐点
编号
1954坐标系(6度带)
1980坐标系(6度带)
1980坐标系(3度带)
X
Y
X
Y
X
Y
1
4068640
19687830
4068591.61
19687761.35
4066907.53
38419771.38
2
4068160
19688090
4068111.61
19688021.35
4066419.80
38420016.14
3
4067230
19686960
4067181.60
19686891.35
4065525.94
38418857.98
4
4067500
19686515
4067451.60
19686446.35
4065809.64
38418421.80
5
4067240
19686370
4067191.59
19686301.35
4065554.39
38418268.79
6
4067700
19686030
4067651.60
19686961.34
4066024.65
38417943.46
7
4069850
19684925
4069801.60
19684856.33
4068207.46
38416906.67
8
4068940
19686280
4068891.60
19686211.34
4067255.79
38418232.06
9
4069050
19687000
4069001.61
19686031.34
4067343.17
38418954.91
在由以上9个坐标拐点连线圈定的井田范围内,需扣除武乡县韩北乡下合砖厂矿区范围,砖厂范围由4个坐标拐点连线圈定(1980坐标系3度带):
1、X=4066303.32 Y=38418063.86
2、X=4066295.76 Y=38418145.64
3、X=4066175.24 Y=38418129.86
4、X=4066185.83 Y=38418047.18
(三)矿山开发现状
本次兼并重组后山西下合煤业有限公司由原武乡县韩北乡下合村煤矿、武乡县韩北乡枣岭联营煤矿及新增井田重组而成。据收集资料情况,简述如下:
1、武乡县韩北乡下合村煤矿
为本次兼并重组的主体矿井。
该矿为武乡县韩北乡下合村村办企业,始建于1988年,1990年投产,批准开采12、14、15号煤层,其中12、14煤层为不可采煤层,15煤层为全区可采煤层,该矿现采15号煤层。矿井原设计能力60kt/a,经采改核定生产能力15万t/a,现由15万t/a提升为30万t/a。
该井田范围由山西省国土资源厅2004年12月发放的采矿许可证(证号为1400000431449)批准,批准开采12、14、15号煤层,生产规模150kt/a,有效期自2004年12月至2007年12月。
该矿原采用一对立井开拓,主井主要担负提煤、下料、进风等任务,兼作安全出口,提升方式为单罐笼提升,风井主要担负回风任务,兼作又一安全出口。通风方式为中央并列抽出式。大巷采用轨道、胶带运输,工作面采用刮板运输机运输,由工作面→顺槽→大巷至井底车场,用罐笼提升至地面。井下支护方式为:井筒采用料石砌碹,大巷、顺槽采用水泥和工字钢棚架,工作面为悬移支架支护。该矿井下涌水量70-120m3/d,正常涌水量100 m3/d,采用中央主水泵集中向地面抽排。井下采用防爆灯、矿灯照明。
该矿采用壁式采煤方法,采煤工艺为机采,一次采全高,全部垮落法管理顶板。
15号煤层瓦斯相对涌出量0.56m3/t,绝对涌出量0.18m3/min,二氧化碳相对涌出量1.13m3/t,绝对涌出量0.36m3/min,为低瓦斯矿井。
2006年资源整合后,该矿新开拓一斜井作为混合提升井,保留原下合风井作为回风井,开发全井田煤炭资源,同时关闭原其他生产系统。
表1-3-1 井筒特征表
井口
井口坐标
(80系)
X/Y
井口标高(m)
井型
倾角
斜长/垂深
(m)
井筒
形状
支护
形式
本次设计利用情况
混合提升井
4068525.43
19687614.77
983.24
斜井
23°
419
半圆拱
料石
砌碹
作为兼并重组整合后的混合提升斜井
风井
40684449.00
19687543.21
983.63
立井
90°
95
圆形
料石
砌碹
作为兼并重组整合后的行人立井
2、武乡县韩北乡枣岭联营煤矿
该矿为武乡县韩北乡枣岭村与丰州镇联办煤矿,始建于1989年,1992年投产,批采15号煤层,设计生产能力6万t/a,核定生产能力15万t/a。立井开拓,采用壁式采煤方法,采煤工艺为炮采,一次采全高,全部垮落法管理顶板。中央并列式通风,矿井涌水量140m3/d左右,15号煤层瓦斯相对涌出量1.31m3/t,绝对涌出量0.41m3/min,二氧化碳相对涌出量2.24m3/t,绝对涌出量0.70m3/min,为低瓦斯矿井。
2006年资源整合后,2008年武乡县韩北乡枣岭联营煤矿曾经做过一次变更生产系统的设计,即该矿新开拓一斜井作为主斜井,现已成型。该矿原两个立井井筒现在已经关闭。唯一可利用的只剩下现已成型的主斜井。
表1-3-2 井筒特征表
井口
井口坐标
(80系)
(X/Y)
井口标高(m)
井型
倾角
垂深
(m)
井筒
形状
支护
形式
备注
主斜井
4067785.420
19687147.730
+921.5
斜井
20°
253.5
半圆拱
料石
砌碹
作为兼并重组整合后的回风斜井
(四)编制依据
1、委托书;
2、山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组以晋煤重组办发[2009]49号文“关于长治市武乡县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复”;
3、山西省国土资源厅文件晋国土资发[2010]349《关于兼并重组煤矿《矿产资源开发利用方案》编制评审有关问题的通知》;
4、国土资源部《关于加强对矿产资源开发利用方案审查的通知》(国土资发[1999]98号);
5、山西省地质调查院于2011年9月编制完成了《山西省沁水煤田武乡县山西下合煤业有限公司煤炭资源储量核实报告》(供兼并重组用);
6、山西国土资源厅晋国土资储备字【2011】575号《山西省沁水煤田武乡县山西下合煤业有限公司煤炭资源储量核实报告》(供兼并重组用)矿产资源储量备案证明;
7、长煤局安发[2010]29号《长治市煤炭工业局关于2009年度年产30万t以下矿井瓦斯等级鉴定结果的批复》文件;
8、2010年3月23日委托山西省煤炭工业局综合测试中心做的煤样鉴定报告;
9、《煤矿安全规程》(2011版);
10、《中华人民共和国煤炭法》;
11、《煤矿防治水规定》;
12、《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》;
13、其它国家有关煤炭工业规程、规范和技术政策等;
14、山西省煤炭工业厅晋煤规函【2011】1295号文件“关于山西下合煤业有限公司调整产能的批复”;
15、矿井现状资料。
二、矿产品需求现状和预测
(一)矿产品在国内外需求情况和市场供应预测
1、矿产品现状及加工利用趋势
14号煤为中灰、中硫、特高热值的贫煤,工业用途主要为动力煤,次为化工用煤和民用煤。15号煤为中灰、中高硫、特高热值的贫煤,工业用途主要为动力煤,次为化工用煤和民用煤。
2、国内外近、远期的需求量及主要销售预测
1)国际煤炭市场预测
有限的石油资源将使煤炭在未来全球能源供给中再次成为最重要的能源资源,煤炭在能源战略中的地位将呈现上升趋势
从全球范围看,由于石油资源储量相对有限,煤炭资源相对丰富,随着煤炭利用技术进步,未来国际市场对煤炭需求将以较快速速度增长。以目前的开采速度计算,全球石油储量可供生产40年,天然气和煤炭则分别可以供应65年和162年。
世界能源需求总量将在未来20多年中大幅增长,其中对石油、天然气和煤炭的需求增幅巨大。假定从2005年至2030年间世界经济年均增长率为1.6%,那么,与2004年相比,到2030年,世界石油需求总量将由39.4亿标准t增长到55.75亿标准t,增幅为4.1%;煤炭需求总量将由27.73亿标准t增加到44.41亿标准t,增幅为60%;天然气需求总量将从23.02亿标准t增加到38.69亿标准t,增幅为68%。这就是说,未来煤炭资源在全球能源供给中的地位将上升。
为了满足经济增长的需要,全球2004至2030年间的能源投资总额估计将超过20万亿美元。报道说,随着发展中国家人口的增长,其能源需求占世界能源总需求量的比重将不断增加,由2004年的40%增加到2030年的45%。国际能源署的有关数据指出,2004年发展中国家的能源需求量为44.8亿标准t,到2030年将增加到76.5亿标准t。
目前世界上已形成三大能耗区:北美共同市场能耗区、东亚经济圈能耗区、欧洲共同体能耗区。从供求关系来看,北美可自给,东亚与欧共体两大经济圈是主要的煤炭输入市场,其中东亚煤炭市场是世界竞争的焦点。在世界煤炭贸易中,亚太地区2001年占世界煤炭贸易总额的53%,该区主要煤炭进口国和地区为日本、韩国和台湾地区,邻近的印度随经济增长进口煤炭需4168万t/a,预计到2012年,亚洲煤炭市场需求量将增加1.5bt。
我国煤炭国际市场主要以东亚为主,欧洲为辅。与我国竞争东亚市场的主要国家是澳大利亚。美国、南非、加拿大等国因运费高无价格优势。澳大利亚正计划改造运煤铁路。我国地处东亚经济圈,凭借明显的资源优势和地域优势,仍能继续左右国际煤炭供求关系和煤价,国际煤炭市场前景十分看好。
2)全国煤炭需求预测
(1)煤炭是未来中国经济可持续发展的重要能源保障,在中国能源供给结构中将处于重要战略地位
煤炭工业是我国重要的基础能源产业。目前,煤炭在世界能源消费结构中的比例约占22%。随着国际原油和天然气价格居高不下,煤炭利用技术进步,新型煤化工和“煤制油”行业的发展,煤炭在未来中国乃至全球能源结构中的地位将快速上升。
① 煤炭目前是世界能源供给的重要来源,在中国,煤炭在能源消费结构中处于主导地位。
2010年世界能源消费构成中,原油、天然气和煤炭三大能源各占30%左右,其中,原油占36.8%,天然气占23.7%,煤炭占27.2%,水电占6.2%,核电占6.1%。而在中国的能源消费结构中,煤炭占据了主导地位,所占比重为67.7%,石油为22.7%,水电、核电、风能、太阳能为7%,天然气所占比重仅为2.6%。
2010年中国能源消费总量达到292468万t标准煤,一次能源生产总量296324万t标准煤,发电量24146亿千瓦小时,均居世界第二位。当年新增发电装机容量达7000万千瓦。在能源消费结构中,煤品燃料占68.7%,油品燃料占21.2%,天然气占2.8%,水电、核电和风电占7.3%。
在我国,电力、冶金、化工和建材4个行业是主要耗煤产业,四大行业煤炭消费量约占总消费量的70%左右,其中,电力行业煤炭消费量(动力煤)占总消费量的50%以上。从火电、钢铁行业的产能增量释放来看,需求仍旧非常旺盛;而煤变油、煤化工的发展,将对煤炭需求结构产生战略性的影响。随着国民经济的发展,国内煤炭市场在今后很长时间内仍存在着较大的需求空间。
② 中国能源资源禀赋条件决定了在未来中国能源供给中仍然处于重要地位
从2006年到2020年,中国将实现全面小康的目标。这15年也是中国工业化和现代化的重要时期。预计未来15年GDP的年均增长速度保持在7.5%,到2020年GDP总量将由2005年的18万亿元增加到54万亿元,按现行市场汇率计算,折合6.7万亿美元;人均GDP将由2005年的1700美元提高到4800美元。改革开放以来27年能源消费的弹性系数平均为0.54,今后15年按0.5计算,能源消费年均增长速度按3.75%计算,到2020年,中国能源消费总量大约将达到38亿t标准煤。
据BP2006年的世界能源统计报告,中国的石油、煤炭、天然气的储量比分别为16年、52年、47年。虽然天然气及可再生能源在最近几年发展很快,煤炭将作为唯一可以长期依赖的常规能源,但今后一段时间里,依然占据我国能源结构中的主导地位。
③ 煤炭是确保中国未来20年经济可持续增长的战略资源,其经济价值将在未来稳步提高
能源是人类社会生存和发展的重要物质基础。尤其是工业革命以来,世界各国经济社会发展同能源的关系越来越密切。一方面,能源对经济发展有着重要的支撑作用。人类利用能源的每一次进步,都推动了经济社会的发展,反过来又拓展了能源利用的领域。另一方面,能源对经济发展有很强的约束作用。能源的承载能力制约着经济增长的速度、结构和方式。
目前,全球每年生产和消费的能源总量已经超过100亿t标准油,其中90%左右是化石能源。改革开放28年来,中国经济持续快速健康发展,能源建设和节约取得显著成就。上个世纪最后二十年,中国实现了能源总量翻一番,经济总量翻两番的目标。中国煤炭资源丰富,煤炭是我国能源的主体。在能源生产结构中,煤炭占76%;在能源消费结构中,煤炭占68%。因此,我们有条件主要依靠国内来保障能源供给。
二十一世纪的头20年是中国经济社会发展的重要战略机遇期。根据国际经验,这一时期是实现工业化的关键时期,也是经济结构、城市化水平、居民消费结构发生明显变化的阶段。按照“十六大”提出的全面建设小康社会的目标,到2020年中国实现经济翻两番。在确保中国经济未来20年发展中,煤炭在中国能源消费结构中的主导地位不会发生明显的改变,煤炭资源将是一种非常重要的战略资源,煤炭资源的经济价值将在未来得到不断提高。
(2)2012年煤炭需求继续增长
① 国民经济仍将保持平稳较快增长,固定资产投资、尤其是重工业投资增幅有望回落,房地产开发投资仍将高速增长
从影响煤炭需求的主要基本因素看,一方面,西部大开发、振兴东北、中部崛起、开发环渤海经济区等区域发展战略继续推进,新农村建设渐入高潮,这些因素仍将拉动投资和重工业较快增长。
另一方面,面临严峻的节能减排形势,国家还将加大调控力度防止固定资产投资反弹,尤其会力防钢铁、建材、有色金属等重工业行业投资反弹,预计全社会固定资产投资增幅、尤其是重工业投资增幅将呈回落态势。
综合考虑以上各因素,预计国民经济仍将继续保持平稳较快发展势头,增幅略有回落。所以,煤炭需求仍将保持总体旺盛态势,但增长幅度仍将继续回落。
② 多数耗煤产品产量增速减慢
首先,受钢铁制品和钢材出口量逐步回落的影响,生铁产量增幅仍将呈回落趋势。2006年以来国内钢材消费增长率一直在10%或略高的水平上,与此前持续五年的高增长相比,总体上呈减慢趋势。钢铁产量高速增长,主要原因是钢铁净出口增长迅猛。
其次,水泥产量增幅将回落。房地产开发及新农村建设仍将拉动水泥产需量增长,但受固定资产投资、尤其是房地产开发投资增速减慢、国家限制水泥及其制品出口等影响,预计水泥产量增幅将回落到10%至13%的区间内。
第三,火力发电量增幅将回落。近年来重工业用电量增量占全部用电量增量的三分之二以上,2008年,随着钢铁、水泥、有色金属等重工业产品产量增幅回落,重工业用电量增幅也将随之回落,预计全部用电量和发电量保持较高增长但增幅回落。
2012年电力生产虽仍需倚重于火电,预计火力发电量继续保持较快增长,但增幅将回落到12%左右。
第四,煤基合成氨产量和甲醇、煤制油等新型煤化工产品的产量仍将快速增长。由于国家继续推进合成氨生产的原料路线“以煤代油”的改造,煤基合成氨产量所占比例继续上升,煤炭需求量仍将快速增长。
③ 主要耗煤产业工艺结构优化,节能减排政策效应强化,将继续压低煤炭需求增幅
随着电力、钢铁、建材等耗煤行业新型、先进生产线大量投产,预计2012年这些行业`供需形势还将向宽松方向发展,小规模、高耗能生产线的开工率有望进一步降低,促使主要耗煤行业工艺结构优化的市场动力趋于强劲。
从电力行业看,大型先进机组较多投产仍将对电力工艺结构产生重要的积极影响,2012年电力行业还将关停1000万千瓦以上小机组,电力供应正在推行“节能调度”,水电、核电优先生产,大型先进机组优先生产,以上因素将使电力生产的工艺结构明显优化。
从钢铁行业看,2012年钢铁产量增幅回落,中小型钢铁厂开工率偏高的局面有望改善,同时,面对日渐严峻的节能减排形势,国家淘汰落后钢铁产能的力度还将进一步加大,近期将签订第二批淘汰落后生产能力责任书,预计2012年钢铁产业工艺结构优化进程将可比2011年明显加快,钢铁生产的煤耗指标下降幅度也会明显加大。
以上积极因素,将使电力、钢铁、建材等主要耗煤行业的煤耗指标处于较快下降的通道内。综合各方面情况,判断2012年煤炭需求仍将保持总体基本旺盛态势,煤炭需求量适度增长,但增幅将回落到6%至8%的区间内。
(3)瓶颈制约略有加剧
① 煤炭总体生产能力较快增长,炼焦煤产能增幅较小
2013年炼焦煤生产能力增加幅度相对较小。考虑到山西省大力控制地方煤矿增产,其它炼焦煤生产省区炼焦煤资源趋于枯竭,判断今、明两年炼焦煤生产能力、尤其是焦肥煤生产能力增加较少。
② 铁路运煤能力增幅回落,部分地区运输瓶颈制约将略有加剧
2013年国家铁路将新增运煤能力6000万t/年左右,神朔黄线有望增加1000万t/年左右,合计增长率比2007年明显回落,而且新增运力仍在北通道上,山西中南部、陕西、宁夏等省区煤炭生产受铁路运输制约的程度会有所加大,尤其是炼焦煤外运能力没有增加,炼焦煤供应紧张状况很难缓解。
③ 2013年煤炭进出口平衡量将呈净进口状态
受铁路运力增幅较小的影响,2013年国内煤炭有效供给量的增长幅度较小,同时,新增火电机组仍以东南沿海地区居多,据各直供电厂上报数据,2009、2010年新增机组共6310万千瓦,其中需下水运达的地区装机容量1596万千瓦,占四分之一强。
(二)产品价格分析
1、2013年供求平衡价格上涨
煤炭供求总体平衡,动力煤供需形势向偏紧方向发展的可能性较大,炼焦煤供应将继续偏紧。
综上对煤炭生产、运输及进出口情况的分析,判断2012年以运定产的基本格局不会改变,煤炭供求总体基本平衡的格局不会改变;由于铁路运力以及有效供给增幅较小,动力煤供需形势向偏紧方向发展的可能性较大。由于炼焦煤生产能力增幅和运输能力增幅处于低谷期,炼焦煤供应仍将偏紧。
2、电煤价格将上涨
电煤价格上调的市场动力十分强劲,部分煤炭企业在面临亏损的情况下上调电煤价格的愿望会十分强烈,从与国内外煤炭价格的比价关系、与其它能源品种的比价关系看,也有一定的空间。随着电力价格的上涨,煤炭价格上涨也将成为必然。
3、炼焦煤价格将有较大幅度上涨
炼焦煤价格由供求关系、成本上涨与产业关系共同决定的市场机制较为完善。炼焦煤是稀缺资源,自2006年下半年以来炼焦煤供应持续紧张,2013年还将继续处于偏紧状态,供求关系将驱使炼焦煤价格上涨。炼焦煤主产地山西省的炼焦煤成本上涨幅度较大,成本上升也将传导为价格上涨。钢铁、焦炭价格都有较大幅度上涨,1-8月煤炭行业利润增长41.2%,钢铁行业增长58.9%,钢铁行业具备炼焦煤价格上涨的承受能力。国际市场2012财年炼焦煤合同价格有望上调30%以上,这将对国内市场上调炼焦煤价格创造适宜的市场环境。综合以上因素,判断炼焦煤价格将大幅上涨,预计涨幅在15%至20%的区间内。
三、矿产资源概况
(一)矿区总体概况
1、矿区总体规划情况
井田北部分别与山西王家峪煤业有限公司和山西太行王家峪村煤业有限公司接壤,其它部位为公共井田,井田四邻关系见图3-1-1。
图3-1-1 四邻关系图
矿井扩展条件丰富,建议矿井向有关主管部门申请扩展井田范围,开采井田接壤的公共资源区域。
本次方案设计下合煤业有限公司矿区范围内的可采矿产资源,方案对本矿区内的矿产资源进行一次统一规划,统筹开采。
2、矿区矿产资源概况
1)井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组。
山西组主要赋存有1、2、2下、3、3下、4号不可采煤层,山西组地层平均总厚75.44m,煤层平均总厚2.42m(见表3-1-1),含煤系数3.2%。
太原组主要含有6、7、8、9、11、12、13、14、14下、15号煤层,其中14、15号煤层为可采煤层,其它煤层不可采。太原组地层平均总厚为103.75m,煤层平均总厚为7.54m,含煤系数为7.3%。
表3-1-1 山西组和太原组含煤情况表
层位
煤层编号
厚度(m)
煤层间距(m)
稳定性
可采情况
结构
备注
山西组
1
0-0.58
0.33
不稳定
不可采
0
(简单)
大部剥蚀
9.85-11.19
10.52
2
0.30-1.25
0.84
较稳定
不可采
0
(简单)
大部剥蚀
1.24
2下
0-0.85
0.28
不稳定
不可采
0
(简单)
大部剥蚀
8.93
3
0.41-1.00
0.77
较稳定
不可采
0-1
(简单)
大部剥蚀
0.77-1.12
0.95
3下
0-0.36
0.23
不稳定
不可采
0
(简单)
大部剥蚀
7.70
4
0-0.60
0.20
不稳定
不可采
0
(简单
大部剥蚀
29.78
太原组
6
0-1.22
0.32
不稳定
不可采
0
(简单)
部分剥蚀
3.78-6.58
5.18
7
0-0.88
0.35
不稳定
不可采
0
(简单)
部分剥蚀
6.68-7.31
7.00
8
0-0.74
0.25
不稳定
不可采
0
(简单)
部分剥蚀
9.35-11.38
10.37
9
0-0.62
0.37
不稳定
不可采
0
(简单)
部分剥蚀
3.94-10.38
8.13
11
0.20-0.43
0.35
较稳定
不可采
0
(简单)
部分剥蚀
7.17-9.95
7.97
12
0.58-1.02
0.76
较稳定
不可采
0
(简单)
部分剥蚀
8.51-9.56
9.06
13
0-0.60
0.36
不稳定
不可采
0
(简单)
12.84-16.66
15.08
14
0.70-1.40
0.96
稳定
大部可采
0
(简单)
7.66
14下
0-1.34
0.22
不稳定
不可采
0
(简单)
6.10
15
3.05-4.65
3.60
稳定
全区可采
1-2
(较简单)
2)煤层气
本矿为低瓦斯矿井,煤层气达不到开采标准,无工业开采价值。
3)其他有益矿产
(1)山西式铁矿
位于石炭系中统本溪组底部,奥陶系中统石灰岩侵蚀面之上,呈透镜状鸡窝状产出,厚度小且变化极大,无开采价值。
(2)铝土矿
位于石炭系中统本溪组底部,山西式铁矿层之上。矿石为灰白色,致密状,鲕状结构,多呈块状构造;矿体呈似层状、透镜状产出,厚度不稳定。利用价值不大。
(3)石膏矿
位于奥陶系中统峰峰组之中部泥灰岩带中。石膏矿为灰色、灰褐色,呈层状,含薄层泥灰质杂质,质不纯,常有泥灰岩夹层。
(4)石灰岩
主要为奥陶系中统石灰岩。灰岩为深灰色、灰色,致密、坚硬、质纯性脆,厚度大,层位稳定。可作为冶炼熔剂及水泥石灰岩、建筑用石料灰岩矿等原料。由于埋藏深,目前无利用价值。
石炭系上统太原组石灰岩厚度较小,埋于地下,目前无利用价值。
3、本方案与矿区总体开发的关系
根据井田内矿产资源赋存概况,本方案仅对井田内煤炭资源的开发利用进行了初步的方案设计。
(二)矿井资源概况
1、矿床地质及构造特征
1)井田地层
井田内地表被第四系覆盖。主要地层有奥陶系中统峰峰组,石炭系上统太原组、中统本溪组,二叠系下统下石盒子组和山西组,新近系上新统,第四系中上更新统和全新统。现根据井田内地层层序由老到新简述如下:
(1)奥陶系中统峰峰组(02f)
主要为深灰-灰白色厚层灰岩、灰黄色泥质灰岩、含白云岩质灰岩,局部有石膏层赋存,灰岩坚硬致密,性脆、质纯,方解石脉充填于裂隙中。厚度约36.07~38.60m,平均37.34m。
(2)石炭系中统本溪组(C2b)
平行不整合于奥陶系中统灰岩之上。其下部为铁铝层,为褐色、赤色、灰白色铝土泥岩及山西式铁矿,铁矿呈不规则扁豆状、窝子状,以黄铁矿为主;上部由灰、深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩、细粒石英砂岩、石灰岩和泥灰岩组成。本组地层厚度19.25~31.06m,平均为27.02m。
(3)石炭系上统太原组(C3t)
是井田主要含煤地层,主要由灰-深灰色泥岩、砂质泥岩,灰-灰白色粗、中、细粒砂岩、粉砂岩和四层灰岩(K2下、K2、K3、K4)及10层煤层(6、7、8、9、11、12、13、14、14下、15号煤层),其中14、15号煤层为可采煤层。该组地层与本溪组连续沉积,本组厚度94.37-112.96m,平均为103.75m。
(4)二叠系下统山西组(P1s)
整合于太原组地层之上,为本区主要含煤地层之一。岩性为灰色-灰黑色泥岩、砂质泥岩和灰-灰白色粉砂岩、细-中粒砂岩及煤层(含有1、2、2下、3、3下、4号6层煤,均为不可采煤层)。底部为灰白色中-细粒砂岩(K7)。本组厚度54.10~86.41m,平均为75.44m。
(5)二叠系下统下石盒子组(P1x)
底部以灰白色K8砂岩与山西组整合接触。岩性为灰黄色泥岩、砂质泥岩和灰-灰白色细-中粒砂岩。本组井田内及周边仅有1个钻孔揭露,厚度139.48m。
(6)二叠系上统上石盒子组(P2s)
底部以灰白色K10砂岩与下石盒子组整合接触。岩性为灰黄、紫红、灰绿、灰色泥岩、砂质泥岩,灰-灰白色细-中粒砂岩。本组井田内中南部剥蚀,北部最大残留厚度约80m。
(7)新近系上新统(N2)
与下伏基岩地层呈不整合接触。岩性为紫红色亚粘土。该组厚度为0~30m,平均为10m。
(8)第四系中上更新统(Q2+3)
分布于山顶及山坡上,与下伏地层呈不整合接触,岩性一般为土黄色亚砂土、亚粘土,黄土柱状节理发育,底部含有砾石。该层厚度0~55m,平均为30m。
(9)第四系全新统(Q4)
主要分布于大的沟谷中,为砂砾石层、砂层和亚砂土。厚度0-20m,平均5m。
2)井田构造
井田内总体上为一走向北东、倾向北西的单斜构造,地层倾角2~12°,见有开阔的褶皱,断层不发育。
褶皱主要为两个小向斜和一个次级小痛背斜。向斜位于井田南部,其控制井田南部大部分地层产状,枢纽走向北西向,枢纽向两端杨起。两翼地层产状基本相近。在该向斜两翼分别有次级背斜构造。
综上所述,井田构造复杂程度属简单类型。
2、煤层技术条件
1)可采煤层
井田内可采煤层为太原组14、15号煤层,可采煤层的厚度、煤层间距及其变化情况等见表3-2-2。现将可采煤层特证叙述如下:
表3-2-1 可 采 煤 层 一 览 表
煤层
编号
煤层厚度(m)
煤层间距(m)
夹矸数
(复杂程度)
稳定性
可采性
顶板岩性
底板岩性
最小-最大
平均
最小-最大
平均
14
0.70-1.40
0.96
0
(简单)
稳定
大部
可采
灰岩
泥岩、砂质泥岩、细砂岩、粉砂岩
5.59-15.10
8.27
15
3.05-4.65
3.60
1-2
(较简单)
稳定
全区可采
泥岩
砂质泥岩
粉砂岩
砂质泥岩
(1)14号煤层
位于太原组中下部二段K2灰岩之下,煤层厚度为0.70~1.40m,平均为0.96m。不含夹矸,为稳定大部可采煤层。顶板岩性为K2灰岩,底板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩。
(2)15号煤层
位于太原组下部一段中部,上距14号煤层5.59~15.10m,平均8.27m。煤层厚度为3.05~4.65m,平均为3.60m。含夹矸0~2层,煤层结构较简单。为全区可采稳定煤层。顶板岩性为泥岩、砂质泥岩,底板岩性为粉砂岩、砂质泥岩。
2)煤岩层对比
煤层对比是在地层对比的基础上进行的,对比的方法主要根据标志层划分各组段地层界线,再用煤层厚度、煤层结构及煤层间距等进行对比,辅以顶底板岩性及沉积旋回进行核对。
太原组中段K2下、K2 、K3、K4四层石灰岩,其中K2 、K3、K4区域及井田内广泛发育,层位稳定,又各具特征。K2石灰岩以含燧石为主要特征;K3石灰岩以富含海相动物化石为主要特征;K4石灰岩因其泥质含量较高可与K2 、K3石灰岩相区别。以K1砂岩底面、K2石灰岩底面分别作为太原组下段的底、顶界面,以K2石灰岩底面和K4石灰岩顶面分别作为太原组中段的底、顶界面,以K4石灰岩顶面和K7砂岩底面分别作为太原组上段的底、顶界面,地层对比明确,依据充分,组段划分准确。
下段有14、15号煤层,厚度稳定,K2灰岩之下为14号煤层、易于对比,15号煤层位于K2下灰岩之下约10m左右、厚度大且稳定,也易于对比;中段K4灰岩之下为11号煤层,K3灰岩之下为13号煤层,12号煤层位于K4、K3灰岩之间,三层煤均易于对比;上段有6、7、9号煤层,根据各煤层产出位置、厚度等也较易对比。
山西组煤层对比的方法,亦是依据标志层、各煤层与标志层距离、层位、煤层厚度等进行对比,该组赋存有1、2、3、3下、4号煤层。其中1号煤层位于K8砂岩之下、厚度小,2号煤层位于山西组上部,3号煤层位于山西组中上部,2、3号煤层厚度相对较大、且有夹矸,4号煤层位于中下部、厚度小。根据以上特征进行对比,亦是比较准确可靠的。
3)煤质
(1)煤的物理性质和煤岩特征
煤的物理性质和煤岩特征资料较少。根据王家峪井田精查区煤芯煤样及基建矿井开采出来的煤观察资料,各煤层均属黑色块状-粉末状。强玻璃光泽-金刚光泽,条痕为灰黑色,煤岩组份以亮煤为主。为半亮型煤,内生裂隙较为发育,脆性小。断口呈参差状或阶梯状,比重较大,为变质程度高的贫煤贫瘦煤及瘦煤。
(2)煤的化学性质
根据王家峪井田和襄垣矿区勘查资料,将各可采煤层煤质特征简述如下:
① 14号煤
原煤水分(Mad)0.50%~5.65%,平均为3.32%;灰分(Ad)16.86%~28.90%,平均为20.93%;挥发份(Vdaf)为14.96%~20.15%,平均为17.42%;全硫(St.d)为2.32%~3.92%,平均为2.98%;焦渣特征(CRC)为1~2,平均1.33;干燥基高位发热量(Qgr.vd)为28.72-36.00MJ/Kg,平均为32.36MJ/kg;干燥基低位发热量(Qnet.d)为28.90~28.97MJ/Kg,平均为28.94MJ/kg。
洗煤水分(Mad)为0.60%~1.57%,平均为1.02%;灰分(Ad)6.61%~10.64%,平均为8.68%;挥发份(Vdaf)为13.68%~16.16%,平均为15.26%;全硫(St.d)为1.34%~1.84%,平均为1.60%;胶结层厚度Y值为0mm;粘结指数(CRI)为0;焦渣特征(CRC)为2~4,平均3;干燥基高位发热量(Qgr.vd)为35.00~36.30MJ/Kg,平均为35.65MJ/kg;干燥基低位发热量(Qnet.d)为30.90~33.30MJ/Kg,平均为32.30MJ/kg。
14号煤为中灰、中高硫(折算成基准发热量时的全硫)、特高热值的贫煤。
② 15号煤层
原煤水分(Mad)为0.42%~4.24%,平均为1.74%;灰分(Ad)10.41%-28.85%,平均为23.03%;挥发份(Vdaf)为15.84%~17.19%,平均为16.58%;全硫(St.d)为1.96%~3.99%,平均为2.91%;焦渣特征(CRC)为1~1.5,平均1.17;干燥基高位发热量(Qgr.vd)为23.44-35.50MJ/Kg,平均为29.47MJ/kg;干燥基低位发热量(Qnet.d)为23.41-33.20MJ/Kg,平均为28.36MJ/kg。
洗煤水分(Mad)为0.40%-0.85%,平均为0.61%;灰分(Ad)6.55%-11.09%,平均为9.13%;挥发份(Vdaf)为13.54%-15.81%,平均为14.57%;全硫(St.d)为1.30%-1.48%,平均为1.42%;胶结层厚度Y值为0mm;粘结指数(CRI)为0-3.0,平均1.5;焦渣特征(CRC)为1.5-2,平均1.83;干燥基高位发热量(Qgr.vd)为35.43-36.80MJ/Kg,平均为36.04MJ/kg;干燥基低位发热量(Qnet.d)为31.87-33.70MJ/Kg,平均为32.79MJ/kg。
15号煤为中灰、中高硫(折算成基准发热量时的全硫进行评价)、高热值的贫煤。表3-2-2 煤质分析结果汇总表
煤层号
类别
水分
WAd(%)
灰分
Ad(%)
挥发分VAdf(%)
全硫St.d(%)
发热量(MJ/kg)
胶质层
Y值(mm)
粘结
指数
CRI
焦渣
特征CRC
Qgr.vd
Qnet.d
最小-最大平均(点数)
最小-最大
平均(点数)
最小-最大
平均(点数)
最小-最大
平均(点数)
最小-最大
平均(点数)
最小-最大
平均(点数)
最小-最大
平均
展开阅读全文