资源描述
******************************矿井兼并重组整合项目初步设计(修改版)
矿井兼并重组整合项目
初 步 设 计
前 言
一、概况
******************************位于******************镇*****村西南,行政区划大部属*****镇管辖,西南部小部分跨入*****温家庄乡境内。
根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[2009]52号文件《关于*****营、*****、郊区、平定县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复》,批准******************************为单独保留矿井,本矿兼并重组整合主体企业为******************************,批准开采9号-15号煤层,矿井生产能力由0.90Mt/a增加到1.20Mt/a。
2009年11月山西省国土资源厅为******************************颁发了采矿许可证(证号:C1400002009011220004420),批准开采9-15号煤层,生产规模为1.20Mt/a。
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晋煤重组办发[2010]73号“关于******************************等三处煤矿调整矿区开采范围的批复”,同意******************************增加开采6号煤层。整合方案其他内容维持原晋煤重组办发[2009]52号文批复方案不变。
山西省国土资源厅以晋国土资函[2010]664号“关于******************************调整矿区开发范围的复函”,同意******************************增加6号煤层,其余不变;该矿在下次办理采矿登记时依据相关技术资料及规定要申请变更登记,开采深度最终以下次核发的采矿许可证载明的为准。
为了合理开发井田内批准的煤炭资源,尽快竣工复产增创矿井经济效益,******************************委托我公司编制了《******************************矿井兼并重组整合项目初步设计》。
二、编制矿井资源整合设计的依据
1、设计委托书。
2、山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[2009]52号文件《关于*****营、*****、郊区、平定县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复》。
3、山西省国土资源厅于2009年11月17日颁发的******************************采矿许可证(证号:C1400002009011220004420)。
4、山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发[2010]73号“关于******************************等三处煤矿调整矿区开采范围的批复”
5、山西省国土资源厅晋国土资函[2010]664号关于******************************调整矿区开发范围的复函。
6、山西地宝能源有限公司2009年12月编制的《******************************兼并重组整合矿井地质报告》。
7、山西省煤炭工业厅晋煤规发[2010]1558号“关于山西省******************************兼并重组整合矿井地质报告的批复”。
8、山西省煤炭工业局综合测试中心于2010年12月编制的《******************************矿井瓦斯涌出量预测报告》。
9、山西省煤炭工业厅晋煤瓦发[2011]743号“关于山西******************************矿井瓦斯涌出量预测的批复”。
10、山西国辰建设工程勘察设计有限公司于2010年4月编制的《******************************矿井瓦斯抽放初步设计》。
11、山西省煤炭工业厅晋煤瓦发[2011]1187号“关于上社二景煤炭有限责任公司矿井瓦斯抽放设计的批复”。
12、矿方提供的井下采掘工程平面图、现有机电设备和地面现有生产生活设施等图文资料,以及外部协作的意向意见。
13、《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿安全规程》等国家有关煤炭工业的规程、规范和技术政策。
三、设计的指导思想
在贯彻执行国家关于煤炭工业建设、生产、安全的法律、法规、规程、规范等的前提下,结合本矿井的资源和外部条件,本着充分利用、投资少、工期短、管理集中和安全可靠的原则,合理布置矿井的开拓系统,简化井上下生产系统,力争通过精心设计和充分依靠科技进步及科学管理,将该矿井建设成安全生产条件好、综合机械化装备水平高、投资少、见效快、效益好的现代化矿井。
四、设计特点
1、矿井设计生产能力为1.20Mt/a,矿井设计可采储量不包含15号煤层高硫煤时,矿井总服务年限8.9a,矿井设计可采储量包含15号煤层高硫煤时,矿井总服务年限9.7a。
2、井田开拓及水平划分。
本井田形状为东西向不规则长方形,利用井田东部现有的主斜井、副斜井、进风行人斜井和回风立井采用斜井开拓方式。根据现有开拓现状,6号和9号煤层联合布置开采,12号和15号煤联合布置开采。设计采用一个水平对6号、9号、12号、15号煤层开拓开采。主水平设在15号煤层,水平标高为+934.100m;辅助水平设在9号煤层,辅助水平标高为+933.800m。
3、采煤方法
矿井兼并重组整合移交生产时,在9号煤层三采区中部布置一个长壁综采放顶煤回采工作面、两个顺槽综掘工作面,同时在6号煤布置一个大巷普掘工作面来保证矿井设计规模和正常生产接替。回采工作面顶板管理方法为全部垮落法。
4、井下运输
井下煤炭运输采用带式输送机运输方式,辅助运输采用无极绳连续牵引车和调度绞车牵引1.0t系列矿车运输。
5、通风方式
采用中央分列式通风系统,机械抽出式通风方法。主斜井、副斜井和进风行人斜井进风,回风立井回风。矿井采用负压通风漏风率低,通风线路短,对本矿井开采自燃煤层有利。
6、工业场地布置
工业场地内建(构)筑物按功能划分为三个区:主要生产区、辅助生产区、行政福利区。考虑到矿井服务年限相对较短的情况,尽量简化,尽可能利用现有生产生活设施。
7、矿井工业场地新建一座35kV变电站,该所两回35kV电源一回引自*****110kV变电站35kV母线段,一回引自东宋35kV变电站35kV母线段。2回电源线路,1回工作,1回备用。
五、设计的主要技术经济指标
1、不包含15号煤层高硫煤时,矿井工业资源/储量为40.996Mt,矿井设计资源/储量为32.330Mt,矿井设计可采储量为14.907Mt。
2、包含15号煤层高硫煤时,矿井工业资源/储量为42.811Mt,矿井设计资源/储量为34.145Mt,矿井设计可采储量为16.268Mt。
3、矿井设计生产能力:1.20Mt/a。
4、矿井设计可采储量不包含15号煤层高硫煤时,矿井总服务年限8.9a,矿井设计可采储量包含15号煤层高硫煤时,矿井总服务年限9.7a。
5、矿井移交生产时,新增井巷工程总长度11116.1m,煤巷10426.4m,占新增井巷工程总长度的93.8%,万吨掘进率92.6m。井巷新增掘进总体积216377.4m3,其中新增硐室体积为4072.0m3。
6、工业场地总占地面积14.5hm2,排矸场占地面积0.5hm2,场外公路占地面积1.15hm2。矿井总占地面积16.15hm2。其中新增征地15.49hm2。
7、建(构)筑物总面积为:8528.0m2 其中利用原有522.8m2,建(构)筑物总体积为:62257.8m3 其中利用原有4704.8m3。工业场地行政、公共建筑总面积为26272.3m2。其中利用原有6571.3 m2。工业场地行政、公共建筑总体积为99874.9m3。其中利用原有21343.9 m3。
8、矿井在籍人数:683人。
9、矿井全员效率:8t/工。
10、建设项目总资金:74180.51万元,吨煤投资为618.17元。
11、建设工期:9.6个月。
六、存在的主要问题及建议。
1、本矿采空范围大,分布广,采空区积水是矿井生产中的安全隐患之一,在建设和生产中应进一步查明井田内各煤层及相邻矿井的采空及老空范围、采空区积水积气等情况,生产中工作面开采前必须对采空区积水进行提前探放,待全部探放工作完成后方可组织生产,必须坚持“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”的探放水原则,确保安全生产。
2、本矿为高瓦斯矿井,在建设和生产中应加强瓦斯抽放、瓦斯监测和通风管理,严格执行“以风定产、先抽后采、监测监控”的治理瓦斯十二字方针,保证矿井安全建设生产。
3、6号、9号和15号煤层自燃倾向性属自燃,12号煤层自燃倾向性属不易自燃。各煤层均有煤尘爆炸危险性,故生产建设中必须加强防灭火和降尘措施,保证矿井安全建设生产。
4、根据山西省煤炭工业局综合测试中心于2010年12月编制的6号和12号煤层《******************************矿井瓦斯涌出量预测报告》,开采6号和12号煤层时也属高瓦斯矿井,也需先抽后采治理瓦斯,但6号和12号煤层矿井瓦斯涌出量预测报告尚未经有关行政部门审批,建议矿方在开采6号和12号煤层前必须请有关行政部门审批,并请有资质单位编制相应6号和12号煤层矿井瓦斯抽放设计,以便合法、合理、准确指导矿井通风设计。
5、受业主委托,鉴于地质报告中本井田内主斜井、副斜井、进风行人斜井和回风立井四个井口坐标与矿方委托有资质单位勘测的井口坐标数值有偏差,本次初步设计中主斜井、副斜井、进风行人斜井和回风立井四个井口坐标(1954年北京坐标系和1980年西安坐标系)均依据矿方提供的。
6、2009年11月山西省国土资源厅为******************************颁发的采矿许可证(证号:C1400002009011220004420)规定开采标高为1020~800,但6号、9号和12号煤层均有一定范围不在此界限内,建议矿方在下次更换采矿许可证时申请山西省国土资源厅予以更正。
第一章 井田自然概况及资源整合前各矿现状
第一节 井田自然概况
一、交通位置
本井田位于******************镇*****村西南,行政区划大部属*****镇管辖,西南部小部分跨入*****温家庄乡境内,其地理坐标为东经113°16′42″~113°18′17″,北纬 37°59′38″~38°00′30″。
本井田东北距*****县城约12km,东南距*****约25km,盂(县)~寿(阳)公路由井田北界外侧通过,经*****县城与阳(泉)~盂(县)公路相接,于阳泉与太(原)~旧(关)高速公路和石(家庄)~太(原)铁路线交汇,交通尚属方便。
交通位置图见图1-1-1。
二、地形地貌
井田位于太行山西翼,系舟山南侧,属中山地貌,地表经长期风化侵蚀,沟谷纵横,梁岭绵延,地形比较复杂,其总的地势为西高东低,地形最高点为西部山梁处,标高+1435.7m,最低点为井田东部边界南河沟底,标高+1125m,地形最大相对高差310.7m。
三、河流
井田邻近主要河流为秀水河,自西向东于井田北界外附近流过,于*****县城东汇入温河,属滹沱河水系,海河流域。该河属季节性河流,雨季水量增大,旱季水量微小,甚至断流。井田内另一河流为南河,发源于井田南部,由西南向东北流过井田,于井田东北上社村汇入秀水河,为秀水河支流。井田内其它沟谷平时基本干涸无水,唯雨季时才有洪水流泄。
四、气象及地震情况
井田位于太行山区,属温带大陆性气候,冬春寒冷,干燥多风,夏秋炎热,多雨潮湿。年平均气温8.7℃,1月最冷,最低气温-20.5℃,7月最热,最高气温37.5℃,7、8、9月为雨季,平均年降水量为585.9mm,平均年蒸发量为1873.8mm,为平均年降水量的3倍。霜冻期为9月下旬至翌年4月下旬,全年无霜期157天,最大冻土深度0.88m。
根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),本井田地震动峰值加速度为0.1g,地震烈度属Ⅶ度区。
第二节 兼并重组前各矿现状
本矿现采用斜井开拓开采9号和15号煤层。共有2个工业场地,分别为主井工业场地和副井工业场地。主井工业场地位于井田东北边界附近,场地内现布置主斜井和行人斜井。副井场地位于井田中东边界附近,北与主井场地相距260m,场地内现布置有副斜井和回风立井。
现有主斜井落底于15号煤层,半圆拱形断面,落底标高为+935.400m,净宽3.4m,净断面8.62m2,方位角82°45′00″,倾角18°,斜长679.6m,采用毛料石砌碹支护,井筒内现装备带宽800mm带式输送机,担负矿井原煤提升任务,进风井兼做矿井安全出口。
现有进风行人斜井落底于15号煤层,半圆拱形断面,落底标高为+971.300m,净宽4.7m,净断面14.55m2,倾角22°,方位角82°45′00″,斜长609.2m,表土段采用钢筋砼碹,基岩段采用砼碹,井筒内现装备RJY45-22/1200型架空乘人装置,担负井下作业人员升降任务,进风井兼做矿井安全出口。
现有副斜井落底于9号煤层,半圆拱形断面,落底标高为+933.800m,净宽3.2m,净断面8.82m2,方位角66°10′00″,倾角22°,斜长553.7m,采用毛料石砌碹支护,井筒内装备单钩串车,提升绞车型号为JK-2.5/20E型,电机功率400kW,担负井下材料、设备等辅助提升任务,进风井兼做矿井安全出口。
现有回风立井落底于15号煤层,井筒断面为圆形,落底标高为+877.000m,净直径为6m,断面积28.26m2,垂深275m。装备FBCDZ№34型对旋轴流式通风机2台。井筒内装备封闭式金属梯子间,担负全矿井的回风任务,兼做矿井安全出口。
1、主提升系统
主斜井井筒内现布置有两部带式输送机搭接共同担负矿井的原煤提升运输任务。
主斜井现有上部带式输送机带宽B=800mm,输送量Q=285t/h,带速v=2.0m/s,倾角α=0°~18°,设计长度L=369.6m,提升高度H=103.324m,胶带:钢丝绳芯带,带强ST=1000N/mm,阻燃抗静电,电机功率2×110kW。
主斜井现有下部带式输送机带宽B=800mm,输送量Q=285t/h,带速v=2.0m/s,倾角α=18°,设计长度L=310m,提升高度H=100.725m,胶带钢丝绳芯带,带强ST=1000N/mm,阻燃抗静电,电机功率2×90kW。
3、副提升系统
副斜井采用单钩串车担负矿井材料、设备辅助提升任务,绞车型号JK-2.5/20型,电机功率400kW。
4、井下生产系统
该矿现采9号煤层,按采改设计9号煤层和15号煤层联合开采,井巷工程已按设计要求延伸至15号煤层并完成了所有设计工程,经*****煤炭工业局批准进行联合开采试运转,现15号煤层已有一个回采工作面进行试生产。
5、通风系统
通风方式为中央分列式,风井配置FBCDZ№34型风机2台,一台运行,一台备用,电机功率900kW。
6、排水系统
井下排水系统主水仓配备3台MD25-30×8型水泵,一用,一备,一检修,电机功率37kW。
该矿现采煤方法为走向长壁综采放顶煤,全部垮落法管理顶板。
7、井田内小窑开采情况
本井田没有其它小窑开采。
第二章 兼并重组的条件
第一节 资源条件
一、井田地质勘探程度及地质报告批准文号
本次兼并重组整合项目初步设计的依据是山西地宝能源有限公司2009年12月编制《******************************兼并重组整合矿井地质报告》,山西省煤炭工业厅以晋煤规发[2010]1558号“关于山西省******************************兼并重组整合矿井地质报告的批复”进行了批复,批复认为山西地宝能源有限公司编制《******************************兼并重组整合矿井地质报告》全井田基本达到了勘探程度,可以作为矿井建设的地质依据。
二、地质构造
(一)地层
井田内大面积基岩出露,局部黄土覆盖,出露地层主要为二叠系上统上石盒子组和下统下石盒子组,山西组在井田东部有零星出露。据钻孔资料结合区域资料,井田内发育的地层自老到新有:奥陶系中统峰峰组(O2f)、石炭系中统本溪组(C2b)、上统太原组(C3t)、二叠系下统山西组(P1s)、下石盒子组(P1x)、上统上石盒子组(P2s)和第四系中、上更系统(Q2+3)。自下而上分述如下:
1、奥陶系中统峰峰组(O2f)
埋藏于井田深部,为煤系之基盘,主要为厚层海相石灰岩,岩性坚硬,致密,顶部常因铁质浸染而呈淡红色,区域厚度大于100m。
2、石炭系中统本溪组(C2b)
井田内及临近钻孔很少完全揭露该组。据区域资料,本组底部平行不整合于下伏奥陶系中统峰峰组之上,岩层为灰黑色、黑色砂质泥岩、泥岩、灰白色细、中砂岩、灰色的铝质粘土岩以及2~3层石灰岩组成,夹薄煤层,大致分两个层段,下部层段以铝质岩为主,上部层段以砂泥岩为主,总厚度50.00~60.00m,平均53.50m。
3、石炭系上统太原组(C3t)
为海陆交互相沉积,以其底部K1砂岩底与本溪组分界,本组由砂质泥岩、泥岩及砂岩组成,中夹3~4层海相石灰岩。含煤5~6层,成煤环境稳定,沉积回旋明显,可分为三段:
(1)K1砂岩底至K2石灰岩底。岩性以主要由灰-灰黑色泥岩、砂质泥岩为主,间夹灰色砂岩,底部K1砂岩为灰白色中~细粒石英砂岩,其厚度和岩性不甚稳定,厚度1.40~4.60m,平均2.50m,有时相变为砂质泥岩。其上为黑灰色砂质泥岩及砂岩,再上为黑色泥岩及砂质泥岩,下部局部发育有不稳定的15下煤层,本段顶部为全区稳定可采的15号煤层,系泻湖潮坪基础上发育起来的泥炭沼泽沉积环境下形成的稳定煤层。本岩层段厚度20.25~27.40m,平均24.90m。
(2)K2灰岩底至K4石灰岩顶。岩性以黑色泥岩、砂质泥岩为主,间夹石灰岩、薄层砂岩及煤层。K2灰岩(俗名四节石)全井田普遍发育,呈2层结构,下层厚度1.20~2.60m,平均2.00m,上层厚度2.10~5.60m,平均4.00m,其间由泥岩、砂质泥岩相隔,间距一般11.60m左右。该灰岩含泥量较高,局部为泥灰岩,但相对于其它灰岩质地为纯。K2石灰岩之上为黑色砂质泥岩、泥岩,夹有透镜状砂岩,其上部为13号煤层。13号煤层之上覆盖有K3灰岩(俗名钱石),厚度1.80~3.80m,平均2.50 m,该灰岩含泥量较高,多为泥灰岩,局部相变为钙质泥岩。K3灰岩之上为黑色泥岩、砂质泥岩,中夹12号煤层,该煤层在本井田为大部可采煤层。再上K4灰岩(猴石),该灰岩质不纯,多为泥灰岩,局部相变为钙质泥岩,其下偶有不稳定的11号煤层。本段厚度34.80~42.10m,平均38.20m。
(3)K4灰岩顶部到K7砂岩底。以中细砂岩为主,夹泥岩,粉砂岩及煤层,为三角洲相沉积,发育有8、9号煤层,本段一般发育有两层砂岩,其中下部的较为稳定,旧称第一砂岩,中部的砂岩旧称第二砂岩,发育不稳定,常相变为砂质泥岩。本层段厚度36.70~49.80m,平均41.10m。
井田内太原组厚度104.90~113.80m,平均110.23m。
4、二叠系下统山西组(P1s)
本组为三角洲平原环境下一套碎屑岩和煤层组成的含煤岩系。岩性以灰色、灰白色砂岩为主,间夹黑色泥岩、砂质泥岩及煤层。与太原组整合接触,底部K7为灰白色中~粗粒砂岩,该砂岩发育稳定,旧称第三砂岩,厚2.40~8.70m,平均6.66m。山西组厚含煤6层,编号为1、2、3、4、5、6号,其中6号为较稳定大部可采煤层,其余均为不可采煤层。全组厚度为41.00~42.60m,平均41.80m。
5、二叠系下统下石盒子组(P1x)
与下伏山西组呈连续沉积,为一套陆相碎屑岩沉积。主要由灰、灰黄、灰绿色泥岩、砂质泥岩与灰白、黄绿色砂岩组成,下部有时含1~2层薄煤线。顶部夹一层浅灰、红紫等杂色铝质泥岩,俗称“桃花泥岩”。底部以一层灰白色厚层中粗粒砂岩(K8)与山西组分界。本组厚度120m左右。
6、二叠系上统上石盒子组(P2s)
连续沉积于下石盒子组之上,主要为灰、黄绿、紫红色泥岩、砂质泥岩间灰白、黄绿色中粗粒砂岩组成,其中部砂岩带称“狮脑峰砂岩”,厚度可达35~50m,因坚硬不易风化,常形成砂岩陡坎,野外极易辨认。本组底部以一层灰白色厚层中粗砂岩(K10)与下石盒子组分界。井田内本组上部多被风化剥蚀,最大残留厚度160m左右。
7、第四系中、上更新统(Q2+3)
不整合覆盖于二叠系地层之上,厚度0~20.00m左右,主要为中上更新统马兰、离石黄土及近代山坡堆积,黄土中富含钙质结核,垂直节理发育。
(二)构造
本井田位于沁水煤盆地北缘东段,*****坳缘翘起带南侧,区域地层总体走向近东西向,向南倾伏,在此基础上发育有次一级褶曲和断裂构造。本井田基本位于其次级构造―“上社—漆树掌背斜”南翼。
上社—漆树掌背斜轴部位于井田内北界邻近,轴向N70E,延伸数公里,受其影响,井田基本呈一走向北东东,向南南东倾伏的单斜构造。井田内地层比较平缓,倾角2°~11°。
井田内断裂构造不发育,仅发育有一条中小型断层(F1),该断层井下采掘控制其走向为N80°E,有一条探巷揭露落差为15m,为北盘上升南盘下降之正断层。根据补-1号钻孔资料,钻孔揭露相应地层未见缺失,推测该断层止于钻孔东部。除断层外,尚发育有9个陷落柱,其中一个为地表所见,其余均为井下揭露。陷落范围最大的陷落柱(地表)位于井田北部边缘,B118号钻孔北侧,形态为圆形,直径110m,其余8个陷落柱主要位于井田中部,陷落柱水平断面为椭圆形,长轴20m~60m,短轴15m~40m,范围均不大。
除此而外,井田内未发现其它构造现象,井田构造属简单类型。
井田断层特征见表2-1-1,井田内9个陷落柱特征见表2-1-2。
表2-1-1 井田内断层情况统计表
编号
性质
走向
落差H
位置确定依据
F1
正断层
N80°E
H=15m
位于井田东北部
表2-1-2 陷落柱特征表
陷落柱特征
陷落柱序号
位置
形状
直径(m)
X1
井田北部边缘,B118号钻孔北侧
圆形
6号煤层陷落柱直径67m;
9号煤层陷落柱直径74m;
12号煤层陷落柱直径85m;
15号煤层陷落柱直径98m;
X2
井田东北部
椭圆形
6号煤层陷落柱长轴9m,短轴5m;
9号煤层陷落柱长轴27m,短轴17m;
12号煤层陷落柱长轴30m,短轴24m;
15号煤层陷落柱长轴43m,短轴38m。
X3
井田东北部
椭圆形
6号煤层陷落柱长轴30m,短轴15m;
9号煤层陷落柱长轴42m,短轴27m;
12号煤层陷落柱长轴50m,短轴33m;
15号煤层陷落柱长轴63m,短轴47m。
X4
井田东北部
椭圆形
6号煤层陷落柱长轴52m,短轴30m;
9号煤层陷落柱长轴64m,短轴42m;
12号煤层陷落柱长轴70m,短轴50m;
15号煤层陷落柱长轴84m,短轴63m。
X5
井田东北部
椭圆形
6号煤层陷落柱长轴24m,短轴14m;
9号煤层陷落柱长轴37m,短轴26m;
12号煤层陷落柱长轴45m,短轴32m;
15号煤层陷落柱长轴57m,短轴47m。
X6
井田东北部
椭圆形
6号煤层陷落柱长轴34m,短轴20m;
9号煤层陷落柱长轴47m,短轴32m;
12号煤层陷落柱长轴54m,短轴40m;
15号煤层陷落柱长轴67m,短轴53m。
X7
井田东北部
椭圆形
6号煤层陷落柱长轴10m,短轴7m;
9号煤层陷落柱长轴22m,短轴16m;
12号煤层陷落柱长轴30m,短轴25m;
15号煤层陷落柱长轴45m,短轴38m。
X8
井田东北部
椭圆形
6号煤层陷落柱长轴12m,短轴6m;
9号煤层陷落柱长轴25m,短轴17m;
12号煤层陷落柱长轴35m,短轴24m;
15号煤层陷落柱长轴49m,短轴36m。
X9
井田东北部
椭圆形
6号煤层陷落柱长轴11m,短轴7m;
9号煤层陷落柱长轴22m,短轴16m;
12号煤层陷落柱长轴31m,短轴25m;
15号煤层陷落柱长轴45m,短轴40m。
三、煤层及煤质
(一)含煤性
本井田含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组地层。
太原组地层厚104.90~113.80m,平均110.23m,含煤7层,分别为8、9、11、12、13、15、15下号煤层,其中9、12、15号煤层为稳定可采煤层,平均煤层总厚13.96m,可采煤层总厚12.37m,含煤系数12.66%,可采含煤系数11.22%,含煤性好。
山西组地层厚41.00~42.60m,平均41.80m,含煤6层,分别为1、2、3、4、5、6号煤层,仅6号煤层可采,平均煤层总厚2.42m,可采煤层总厚1.37m,含煤系数5.79%,可采含煤系数3.28%,含煤性差。
(二)可采煤层
本井田可采煤层有6、9、12及15号煤层。
1、6号煤层
位于山西组下部,下距K7砂岩0.60~1.40m,补-2号孔尖灭,可采区位于井田东部,为一较稳定大部可采的中厚煤层,煤厚0.00~1.90m,平均厚1.37m,结构简单,不含夹矸。顶底板岩性均为砂质泥岩、泥岩。
2、9号煤层
位于太原组上部,6号煤层之下。上距6号煤层14.01~33.15m,平均21.85m,距8号煤层4.21~21.80m,平均11.40m。煤厚1.95~9.15m,平均5.56m,结构简单~较简单,含夹石0~2层,该煤层多为两层结构,中间夹以0.35~4.10m的泥岩。顶底板岩性均为泥岩或砂质泥岩。属稳定的全井田可采煤层。
此煤层为本矿现采煤层之一,采空面积约0.479km2,采空区主要位于井田中部。
3、12号煤层
该煤层位于太原组中部,K4灰岩之下2.10m左右,上距9号煤层16.02~33.15m,平均26.03m,结构简单,含0~1层夹矸,煤层厚度0.30~1.80m,平均1.19m,井田由东至西有一不可采条带,顶板岩性为泥岩,底板岩性多为泥岩或砂质泥岩,偶有砂岩,为较稳定的局部可采煤层。
4、15号煤层
该煤层位于太原组下部,K4灰岩之下,上距12号煤层30.35~35.55m,平均32.80m,结构简单~较简单,含夹矸0~2层,煤层厚度4.20~6.71m,平均5.41m,顶板岩性为K4灰岩,底板岩性为泥岩或砂质泥岩。属稳定的全井田可采煤层。
此煤层也为本矿现采煤层之一,只进行一个回采面的回采,采空面积约0.082km2,采空区位于井田南部。
可采煤层特征一览表见表2-1-3。
表2-1-3 可采煤层特征一览表
煤
层
煤层厚度(m)
结构
夹石数
煤层间距(m)
可采性
稳定性
顶底板岩性
煤层
容重
(t/ m3)
最小-最大
平均
最小-最大
平均
顶板
底板
6
0.00-1.90
1.37
简单
0
14.01-33.15
21.85
大部
可采
较稳定
砂质泥岩
泥岩
砂质泥岩
泥岩
1.35
9
1.95-9.15
5.56
简单~较简单
0-2
全部
可采
稳定
泥岩
砂质泥岩
砂质泥岩
泥岩
1.51
16.02-33.15
26.03
12
0.30-1.80
1.19
简单
0-1
局部可采
较稳定
泥岩
砂质泥岩
泥岩
砂质泥岩
1.43
30.35-35.55
32.80
15
4.20-6.71
5.41
简单~较简单
0-2
全部
可采
稳定
石灰岩
砂质泥岩
泥岩
1.39
(三)煤质
根据井田内钻孔煤芯煤样及煤层煤样化验资料,本井田煤质特征叙述如下:
1、物理性质及煤岩特征
(1)物理性质
井田各可采煤层物理性质基本相近,外观均呈黑~灰黑色,具金刚光泽或玻璃光泽,参差状断口或贝壳状断口,硬度2~4,多具条带状结构,块状、层状构造。
(2)煤岩特征
宏观煤岩类型以半亮型为主,少量为光亮型或暗淡型。煤岩组分多以亮煤为主,暗煤次之,夹有镜煤条带和少量丝炭。15号煤层含有黄铁矿结核。
2、煤的化学性质、工艺性能
根据井田内钻孔中采取的煤芯煤样、煤层煤样及勘探区煤质资料,各煤层主要煤质指标见表2-1-4。
(1)各煤层煤化学特征
6号煤层:
水分(Mad)原煤:0.81%~1.55%,平均1.06%;浮煤:0.64%~0.74%,平均0.69%。
灰分(Ad)原煤:6.50%~10.04%,平均7.64%;浮煤:4.23%~5.31%,平均5.14%。
挥发分(Vdaf)原煤:12.15%~14.21%,平均12.57%;浮煤:11.99%~13.42%,平均12.29%。
硫分(St.d)原煤:0.48%~0.71%,平均0.60%;浮煤:0.46%~0.49%,平均0.48%。
发热量(Qgr.d)原煤:28.34MJ/kg。
胶质层最大厚度Y(mm):0.00mm。
按动力用煤分级属特低灰~低灰,特低硫~低硫,高热值贫煤(PM)。
9号煤层:
水 分(Mad)原煤:0.44%~0.84%,平均0.63%;浮煤:0.26%~0.36%,平均0.31%。
灰分(Ad)原煤:20.59%~25.06%,平均22.27%;浮煤:7.64%~13.50%,平均10.09%。
挥发分(Vdaf)原煤:13.65%~14.65%,平均14.05%;浮煤:10.50%~12.68%,平均11.58%。
硫 分(St.d)原煤:0.44%~2.39%,平均1.09%;浮煤:0.51%~1.76%,平均0.97%。
发热量(Qgr.d)原煤:26.12~28.59MJ/kg,平均27.43MJ/kg;浮煤:31.13~33.23MJ/kg,平均32.43MJ/kg。
粘结指数(GR.I):0。
胶质层最大厚度(Y):0.00mm。
按动力用煤分级属中灰,特低硫~中高硫,高热值贫煤(PM)。
12号煤层:
水分(Mad)原煤:0.30%;浮煤:0.38%。
灰分(Ad)原煤:22.27%;浮煤:9.43%。
挥发分(Vdaf)原煤:15.28%;浮煤:12.71%。
硫 分(St,d)原煤:0.71%;浮煤:0.83%。
发热量(Qgr.d)原煤:27.41MJ/kg;浮煤:32.56MJ/kg。
粘结指数(G.RI):0。
胶质层最大厚度(Y):0.00mm。
按动力用煤分级属中灰,低硫,高热值贫煤(PM)。
15号煤层:
水分(Mad)原煤:0.42%~0.94%,平均0.62%;浮煤:0.24%~0.42%, 平均0.32%。
灰分(Ad)原煤:11.06%~20.72%,平均17.25%;浮煤:6.55%~7.56%, 平均7.07%。
挥发分(Vdaf)原煤:11.36%~13.22%,平均12.55%;浮煤:10.14%~10.77%,平均10.55%。
硫分(St,d)原煤:2.22%~4.78%,平均3.30%;浮煤:1.53%~2.12%, 平均1.86%。
发热量(Qgr,d)原煤:27.67~31.85MJ/kg,平均29.29MJ/kg;浮煤:33.50~33.84MJ/kg,平均33.69MJ/kg。
粘结指数(GR.I):0。
胶质层最大厚度(Y):0.00mm。
按动力用煤分级属低灰~中灰,中高硫~高硫,高~特高热值贫煤(PM)。
(2)工艺性能
根据本次工作补勘钻孔煤芯化验资料,9、12、15号煤层煤灰成分及灰熔融性见表2-1-5和表2-1-6。
从分析结果中可以看出,煤灰中SiO2和Al2O3为其主要成分,所占比率各煤层均大于70%,其次为Fe2O3、CaO和 SO3,各煤层三成分之和所占比率在3.51%~23.94%之间,15号煤Fe2O3和CaO含量为各煤层最高,分别达16.37%和4.00%,12号煤层TiO2含量为各煤层最高,达2.15%。各煤层的变形温度(DT)在1150~1200C°之间,比较稳定,软化温度(ST)均大于1500 C°,属高软化温度灰。
表2-1-5 煤灰成分分析成果汇总表
成分
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
SO3
TiO2
P2O5
Na2O
Ka2O
MnO2
总量
9
45.87-48.43
47.15
35.71-38.88
37.30
2.86-5.61
4.24
2.66-4.63
3.65
0.77-0.81
0.79
1.07-3.95
2.51
0.94-1.31
1.13
0.25-0.63
0.44
0.19-0.30
0.23
0.40-0.51
0.46
0.01-0.011
0.011
97.91
12
55.20
34.26
1.63
0.96
0.68
0.92
2.15
0.12
0.10
0.42
0.008
96.45
15
40.28-48.09
44.19
24.54-30.99
27.77
10.41-22.32
16.37
2.07-5.92
4.00
0.27-0.54
0.41
1.63-5.51
3.57
0.88-1.18
1.03
0.15-0.29
0.22
0.08-0.20
0.14
0.20-0.98
0.59
0.011-0.042
0.027
98.32
表2-1-6 灰熔融性分析成果汇总表
煤层
DT
ST
HT
FT
9
1160-1180
1175
>1500
12
1150
>1500
15
1170-1200
1185
>1500
3、可选性
本井田各煤层均未取样作可选性试验,据本次工作煤芯煤样和煤层煤样试验结果,9号煤层1.4比重液浮煤回收率在32.5%~49.13%之间,平均40.28%,12号煤层1.4比重液浮煤回收率为63.8%,15号煤层1.4比重液浮煤回收率在29.2%~75.8%之间,平均50.33%。据精查报告资料,9号煤层属中等可选,15号为难选煤层。
4、煤的风化和氧化
本井田各可采煤层未发现煤的风化和氧化现象。
5、工业用途
本井田6、9、12、15号煤层为贫煤,主要做为动力用煤和民用煤。
四、瓦斯赋存状况、煤尘爆炸危险性、煤的自燃性及发火期、地温情况
(一)瓦斯
1、瓦斯涌出量预测
根据山西省煤炭工业厅晋煤瓦发[2010]734号“关于*****地方煤矿2009年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复”,******************************开采15号煤层时,本年度矿井绝对瓦斯涌出量为51.66m3/min,相对瓦斯涌出量34.13m3/t;绝对二氧化碳涌出量3.86m3/min,相对二氧化碳涌出量2.55m3/t。批复为高瓦斯矿井。
根据山西省煤炭工业局综合测试中心于20
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