1、1目录1 矿井概况及井田地质特征 .11.1 井田概况 .11.1.1、井田位置 .11.1.2、交通 .11.1.3、地形地貌、水系、最高洪水位 .21.1.4、气象及地震 .31.1.5、矿区经济概况、水源、电源 .31.1.6、煤田开发简史、现有矿井、周边矿井分布 .41.2 地质特征 .41.2.1、地质构造 .41.2.2、区域构造 .61.2.3、井田构造 .71.2.4、煤层及煤质 .71.2.5、瓦斯、煤尘爆炸性、煤的自燃、地温 101.2.6、水文地质 101.2.7、地质勘探程度及存在的问题 142 矿井储量、生产能力及服务年限 .192.1 井田境界 192.2 井田储量
2、 192.3 矿井生产能力及服务年限 .212.3.1、矿井工作制度 212.3.2、确定依据 212.3.3、矿井设计生产能力 2122.3.4、矿井服务年限 223 井田开拓 .233.1 概述 233.2 矿井开拓方案： .233.2.1、井筒形式的确定： 233.2.2、井筒位置的确定： 243.2.1、井口及工业场地位置的选择 303.2.3、水平划分及标高，各水平之间的连接方式 323.2.4、主要大巷布置方式及位置选择 323.3 井筒特征 323.3.1、井筒用途、布置及装备 323.3.2、井壁结构 333.4 井底车场 343.4.1、井底车场硐室 343.4.2、井底车场
3、主要巷道支护方式和支护材料 363.5 开采顺序及采区、采煤工作面的配置 363.6 井巷工程量和建井工期 363.6.1、矿井建设方式及移交标准 363.6.2、建井工期及施工组织 374 采煤方法 .384.1 采煤方法的选择 384.1.1 采煤方法的选择及其依据 384.1.2 开采技术条件 384.1.3 适合本井田煤层的采煤方法及其评述 394.1.4 采煤方法的确定 4034.2 采区巷道布置及生产系统 404.2.1、移交生产和达到设计能力时工作面生产能力计算 404.2.2、煤层分组、分层关系和开采顺序 414.2.3、巷道布置 414.2.4、生产系统 434.2.5、采区
4、巷道掘进方法、设备及掘进工作面个数 444.2.6 回采巷道布置 484.3 采煤工艺设计 534.3.1 工作面采煤、装煤及运煤方式 .534.3.2 设备选型 .534.3.3、工作面顶板管理方式及支护设备 584.3.4、工作面回采方向与超前关系 614.3.5、工作面参数确定 614.3.6、采区及工作面回采率 635 矿井通风与安全 .675.1 矿井通风系统的选择 675.1.1、 矿井通风 方式及通风系统 675.1.2、风井数目、位置、服务范围及服务时间 675.2 风量计算及风量分配 .675.2.1 矿井通风风量计算及分配 675.2.2、初期矿井风量分配 715.3 全矿
5、通风阻力计算 715.3.1、等积孔计算 725.3.2、通风设施、防止漏风和降低风阻的措施 755.4 矿井通风设备选型 .7545.4.1 选择主扇 .755.4.2 选择电动机 775.5 矿井灾害预防措施 .775.5.1 顶板安全技术措施 775.5.2 瓦斯防治措施 785.5.3 粉尘防治措施 785.5.4 防灭火措施 785.5.5 防治水措施 786 矿井运输、提升及排水 .806.1 矿井运输 .806.1.1、煤炭运输 806.1.2、 辅助运输 .806.1.3 辅助运输设备 .816.2 矿井提升 846.2.1、主斜井提升设备 856.2.1、副斜井提升设备 88
6、6.3 矿井排水 886.3.1 水泵的选型 886.3.2 管路计算 887 环境保护 907.1 环境现状及地面保护物概述 .907.2 主要污染源及污染物 .907.3 资源开发对生态环境影响与评价 .927.4 开采环境损害的控制与生态重建 .927.4.1 环境空气污染防治措施 9257.4.2 水污染防治措施 937.4.3 固体废物污染防治措施 947.4.4 噪声污染防治措施 947.4.5 生态环境保护措施 957.5 矿区环境保护与生态重建投资估算 .957.5.1 矿井分区绿化布置原则 957.5.2 矿井分区绿化布置措施 967.5.3 生态重建投资估算 968 技术经
7、济指标 988.1 劳动定员和劳动生产率 988.2 原煤生产成本 988.3 技术经济分析及评价 .1008.3.1、建设投资概算 .1008.3.2、资金筹措 .1008.3.3、原煤售价 .1018.4 财务评价 1018.5 矿井设计主要技术经济指标 .102参考文献 .1061 矿井概况及井田地质特征1.1 井田概况1.1.1、井田位置宏测煤矿位于鄂尔多斯市东胜区东南约 20km，东胜煤田铜匠川详查区东南部第2328 勘探线之间，行政区划隶属于鄂尔多斯市准格尔旗黄天棉图镇。其地理座标为：6东经：1101054 1101419；北纬： 394207 394355。1.1.2、交通矿井距
8、主要交通干线包府公路和 109 国道约 6km，西北距东胜区约 12km，东胜区是鄂尔多斯市重要的交通枢纽，东西向有 109 国道，南北向有 210 国道、并有包府公路及包神铁路通过，交通干线四通八达，交通较为便利。详见交通位置图 111。全套图纸加 1538937067图 1-1-1 交通位置图1.1.3、地形地貌、水系、最高洪水位宏测井田地形总体呈西北高东南低。海拔标高 1441.51355.0m，相对高差为886.5m 左右。属高原侵蚀性丘陵地貌，地形切割强烈，基岩裸露，植被稀疏，为半荒漠地区。最大的沟谷为中部的石灰川及西南部的黄天棉图沟，全年大部分时节各沟谷、河道均缺少地表径流，多以暗
9、流排泻，在雨季常形成季节性流水，暴雨过后可形成短暂的洪流。矿区内水库零星分布，面积小，由于连年干旱，补给水量有限，水位逐年下降，储水量逐渐减少，部分水库已经干涸。泉点大部分出露于上侏罗下白垩砂砾岩层下部，在区内上侏罗下白垩大面积裸露地段零星分布。旱季泉点潮湿，秋冬季见有少许积水。一般流量极小，Q0.1L/s。水井在区内分布不均匀，河谷、河漫滩和阶地部位较多，水量呈季节性变化，与区内泉水流量周期相同，一般雨季水量稍大。矿井工业场地附近最高洪水位：1398m。1.1.4、气象及地震1)、气象本区属半干旱高原大陆性气候。昼夜温差大，具有春旱严重风沙频繁、夏季炎热、秋季凉爽而短暂、冬季漫长而严寒，昼夜
10、温差悬殊，雹多霜早，降雨量小，蒸发量特大之特点。最高气温 +36.6 ，最低气温-27.9 。年降水量 194.7531.7mm，且多集中于 7、8、9 三个月，年蒸发量 2297.42833mm，年蒸发量为降水量的 510 倍。常年刮风，平均风速 2.3m/s，最大风速 24ms。年平均无霜期 165d，冻结期为每年 10月至翌年 4 月份，最大冻土深度 1.71m。2)、地震根据中国地震动参数区划图 （GB-18306-2001） ，该区地震动峰值加速度（g）为 0.10，比照中国地震烈度区划图（1990） ,对照烈度为 7 度。1.1.5、矿区经济概况、水源、电源区内土地沙化严重，居民较
11、少，主要从事农业、养殖业，部分农民兼营采煤。随着国家能源发展战略西移，井田周边大中型煤矿相继建成投产，农村剩余劳力，大部分转向煤炭生产。本矿工业广场内建有宏测 35kV 变电所，该变电所两回 35kV 电源引自黄天棉图9110kV 变电站 35kV 不同母线段。变电所安装两台主变压器，每台容量 16000kVA，低压10kV 采用单母线分段接线方式，是宏测煤矿理想的供电电源。本矿两回 10kV 供电电源取自宏测 35kV 变电所 10kV 不同母线段，因距离仅0.2km，设计选用 YJV22-3300 动力电缆，采用直埋敷设方式。两回电缆采用一回工作一回备用的工作方式，当一回故障停电时，另一回
12、可承担矿井全部设备的供电。本矿井供水水源主要为准旗科源水务公司供水专线自来水及本矿井下涌水。本区位于圐圙沟西南侧，亦可在沟中第四系冲、洪积层中施工大口径水井，供工业用水和生活用水。1.1.6、煤田开发简史、现有矿井、周边矿井分布1、煤田开发简史内蒙古伊东集团宏测煤炭有限责任公司根据内蒙古自治区国土资源厅于 2006 年 4月 14 日以“内国土资采划字20060143 号”文划定矿区范围批复，将原准格尔神峰陶瓷有限责任公司煤矿（以下简称原神峰煤矿） 、准格尔旗煤炭供销公司煤矿（以下简称原供销煤矿） 、内蒙古志康煤炭运销有限责任公司黄天棉图南渠煤矿（以下简称原黄天棉图南渠煤矿）及准格尔旗宏丰煤炭
13、运销有限责任公司煤矿取得的“东胜煤田铜匠川矿区阿会沟精查勘探”探矿权范围（以下简称原阿会沟勘探区）进行了整合，并将其外围无矿权争议的边角地段也一并划入（以下简称新扩区） ，划定矿区范围矿权人为内蒙古伊东集团宏测煤炭有限责任公司（以下简称宏测煤矿） 。1.2 地质特征1.2.1、地质构造1)、区域地层煤田是以三叠系上统延长组为沉积基底的侏罗纪早、中期含煤建造，主要含煤地层为侏罗系中下统延安组（J 1-2y） ，上覆地层有侏罗系中统直罗组（J 2z） 、安定组（J 2a） 、白恶系下统的迳川组（K 1jc）和东胜组(K 2ds)、第三系上新统（N 2）和第四系（Q） 。其地层特征详见表 12-1。
14、2)、井田地层区内为高原侵蚀性丘陵地貌，基岩沿沟谷两侧出露，山梁上以第四系为主。根据矿区地质图及钻孔揭露，地层由老至新为：三叠系上统延长组（T 3y） ，侏罗系中下统10延安组（J 1-2y） ，侏罗系中统直罗组（J 2z） 、安定组（J 2a） ，侏罗系上统白恶系下统的迳川组（K 1jc）和东胜组(K 2ds)及第四系（Q） 。现由老至新分叙述如下：3J1-2y3J1-2yJ1-2y上岩段中岩段下岩段延组侏罗统罗系生界新生界57.9-4603846.35-981109080706050403020100-7.8521系中 .21 39 8.547.6905810.5 6.4 3不 整 合13
15、.5 9.2 441.4 8 32. .5 假 整 合侏 罗系 中 统 直罗组 Jz约 3 由 灰 白 、 灰 黄 、 灰 绿 、 紫 红 色 泥 岩 、 砂 质 泥 岩 、 各 粒 级 的 砂岩 组 成 。2. 3 延长组 1.0-39487三叠系上统三叠系 灰 绿 色 粗 粒 砂 岩 、 含 砾 粗 粒 砂 岩 ， 含 云 母 及 黑 色 矿 物 ， 灰色 泥 岩 夹 杂 色 砂 质 泥 岩 。T3y101202. 7. 1.62 78 假 整 合 接 触地 层 单 位 煤 层间 距界 煤 层厚 度最 小 最 大平 均 标尺 岩 性柱 状 岩 性 描 述第四系侏下中Q安 松 散 堆 积 物
16、 、 黄 土 、 砂 砾 石 ， 风 残 积 物 。由 白 色 中 细 砂 岩 、 粉 砂 岩 、 粗 砂 岩 、 砂 质 泥 岩 及 2号 煤 层 组成 。 底 部 为 灰 白 色 、 黄 绿 色 细 砂 岩 、 中 砂 岩 ， 粉 砂 岩 、 局 部相 变 为 粗 砂 岩 ， 泥 岩 类 具 有 小 型 波 状 、 水 平 层 理 。岩 性 主 要 为 深 灰 、 灰 黑 色 粉 砂 岩 、 砂 质 泥 岩 、 细 砂 岩 、 泥 岩及 煤 层 组 成 ； 赋 存 井 田 最 好 的 3、 4号 两 个 煤 组 ， 其 厚 度 大 ，变 化 小 、 层 位 稳 定 、 煤 质 好 、 结
17、构 简 单 。由 灰 色 、 灰 白 色 细 砂 岩 、 粉 砂 岩 ， 灰 黑 色 砂 岩 、 泥 岩 及 煤 层 组成 。 底 部 具 灰 白 色 中 砂 岩 ， 局 部 相 变 为 粗 砂 岩 ， 成 分 以 石 英 为主 。最 小 最 大平 均地 层厚 度最 小 最 大平 均系 统 组 段 地层符号 煤层编号1:50表 12-1 宏测煤矿综合柱状图（a）三叠系上统延长组（T 3y）：为含煤地层沉积基底，核实区内无出露，钻孔仅揭露其上部。据区域地层资料，厚度大于 100m，岩性上部为薄层杂色泥岩、砂质泥岩，下部以灰绿色中、粗粒砂岩为主，发育大型板状、槽状交错层理。（b）侏罗系中下统延安组
18、（J 1-2y）：为核实区主要含煤地层，出露于核实区周边11的沟谷中，其岩性由一套砂岩、泥岩、砂质粘土岩和煤层组成。根据岩性组合分为三个岩段，现分述如下：一岩段（J 1-2y1）：由延安组底界至 5 煤组顶板，含 5、6、7 共 3 个煤组。该段岩石粒度由下至上逐渐变细，其岩性底部以灰白色中粗粒石英砂岩为主，全区地段含砾，砂岩分选好，石英含量高，为区域对比标志层；中上部为灰白色砂岩与深灰色粉砂岩、砂质泥岩互层，含大量植物化石碎片。矿区内地表没有出露，地层厚度约 85m，与下伏地层呈假整合接触。二岩段（J 1-2y2）：由 5 煤组顶板粗砂岩至 3 煤组顶板砂岩底界。含 3、4 共 2 个煤组，
19、其岩性下部为黄色厚层状粗砂岩。岩石成分主要为石英、长石，泥质胶结，一般较为松散。全区地段为钙质胶结，岩石风化后为球状。地层厚度约 78m，主要在本区东部、东北部沟谷中出露，在核实区东部有少量出露，与下伏地层呈整合接触。三岩段（J 1-2y3）：由 3 煤组顶板粗砂岩至侏罗纪中统直罗组，含 2 煤组，其岩性下部为灰黄色厚层状粗中砂岩。含铁质结核，全区地段含钙质。在 2 煤组顶部一般含一层灰白、白色高岭土质胶结的细粉砂岩，全区相变为砂质粘土岩和粘土岩（为该岩段直接接触的上部地层） ，亦为确定 2 煤组层位的顶部标志层。出露范围基本同二岩段，地层厚度约 53m，与下伏地层呈整合接触。（c）侏罗系中统
20、直罗组（J 2z）：核实区内连续出露。岩性主要为黄白、青灰色中、粗粒砂岩，全区夹粉砂岩、砂质泥岩及煤线，为 1 煤组层位。主要出露在本区东部，西部少量出露，地层厚度约 15m，与下伏地层呈假整合接触。（d）安定组（J 2a）：核实区内连续出露。岩性主要为紫红色砂质泥岩、泥岩与灰绿色、灰白色砂岩互层，底部为厚层状灰黄色、灰白色中、粗粒砂岩，见铁质结核，含植物化石。地层厚度约 17m，主要出露在本区东部，与下伏地层呈整合接触。（e）白恶系下统迳川组(K 1jc)及东胜组(K 1ds)：核实区内连续出露。其岩性下部以灰绿、浅红色砾岩为主；上部为深红色泥岩、砂质泥岩夹细砂岩，具大型斜层理和交错层理。地
21、层厚度约 15m。主要出露在本区西部，与下伏地层呈角度不整合接触。（f）第四系（Q）：核实区内出露的均为残坡积物及马兰组黄土（Q 3-4） ，主要分布在山丘顶部及斜坡之上。1.2.2、区域构造煤田地处鄂尔多斯台向斜的东北缘，位于其次级构造单元伊盟隆起东部。鄂尔12多斯台向斜轮廓近似一长方形，基本表现为极开阔的不对称向斜构造，向斜轴部偏西，东翼宽缓，西翼较陡。台向斜四周构造复杂，发育有巨大的逆掩断层和倾伏倒转褶曲，台向斜内部地质构造简单，断裂、褶曲均不发育。煤田的基本构造形态表现为一向南西倾斜的单斜构造，倾角一般为 15。铜匠川详查区与东胜煤田总体构造形态一致，为一向西南倾斜的单斜构造，岩煤层倾
22、角一般 25，无断裂和较大的褶曲构造，但发育有宽缓的波状起伏。构造复杂程度为简单类型。1.2.3、井田构造核实区构造和铜匠川详查区构造的整体形态基本一致，为一向西南倾斜的单斜构造，岩煤层倾向 200230，倾角 12，无大的褶皱和断裂，仅沿走向和倾向有微弱的波状起伏。全区钻孔内及生产过程中未发现断层。从历次野外地质调查和勘探揭露深度资料中从未见到岩浆岩侵入或出露。因此，区内无岩浆岩活动。根据以上资料，本区构造复杂程度为简单类型，即类型。1.2.4、煤层及煤质1） 、煤层根据铜匠川矿区详查报告的岩煤层对比结果，经对核实区所利用钻孔资料的分析研究，其中主要可采煤层 2 层，即 3-1、4-1；煤层
23、总体倾向 200230，倾角 12宏测公司煤矿各可采煤层特征见表 1-2-1。现将核实范围内可采煤层特征分述如下：（a）3-1 煤层：位于延安组二岩段（J 1-2y2）的上部，层位较稳定，煤层厚度1.624.78m，平均 3.48m。煤层结构简单，一般含 12 层夹矸。其顶板岩性主要为中细粒砂岩，底板岩性主要为砂质泥岩，全区地段相变为细粒砂岩。煤层稳定程度属较稳定类型。煤层顶板岩性为砂质泥岩和泥岩，底板岩性为砂岩。煤层稳定程度属稳定类型。（b）4-1 煤层：位于延安组一岩段（J 1-2y1）的下部。层位稳定，全区分布，煤层厚度 1.64-4.88m，平均 3.56m。煤层结构简单，一般不含夹矸
24、或全区含 1 层夹矸。煤层顶板岩性为细砂岩和砂质泥岩，底板岩性为砂质泥岩和粉砂岩。煤层稳定程度属较稳定类型。经对核实区主要可采煤层的分析总结，总体评价核实区煤层稳定程度属较稳定类13型。表 121 宏测煤矿可采煤层特征表编 号 厚 度(m) 层间距(m)煤组 煤层最小-最大平均(点数) 最小-最大平均(点数)稳定程度对比可靠程度可采性评述利用钻孔见可采煤点情况3 3-1 1.62-4.783.48(20) 稳定 可靠 全区可采20 个见煤孔均见可采煤层24.21-36.7030.40(16)4 4-1 1.64-4.883.56(22) 稳定 可靠 全区可采22 个见煤孔，12 个见煤孔可采1
25、0.85-44.5135.76(22)5 5-1 0.09-1.700.43(36) 稳定 不可靠 不可采 28 个见煤孔均可采7.66-24.4411.74(26)6-1中0.08-1.600.42(36)不稳定不可靠不可采26 个孔见煤，10 个钻孔可采66-1下0.10-1.700.44(36)10.89-30.8820.24(26) 不稳定 可靠零星可采36 个孔见煤，7 个钻孔可采2） 、煤层对比铜匠川详查区煤层属陆相含煤建造，环境变化多异，煤层分岔、合并、尖灭、受冲蚀以及基底隆起沉降致使煤层较复杂。但煤组及主要煤层较稳定，全区岩性及层间距有所变化，采用沉积旋回对比法、测井物性反映特
26、征对比法、标志层对比法、古生物对比法、煤层标志层对比法、煤层层位间距对比法进行煤层综合对比，依据比较充分。特别是该区围岩与煤层物性差异明显，地球物理测井易于区别，测井对煤层定性、采用 5DL、HGG .20、DLW、HGG0.50 参数曲线对煤层进行定厚解释可靠；煤层深度、厚度、结构准确、清楚。 总体而论，原报告主要可采煤层对比可靠，次要可采煤层对比基本可靠。3） 、煤质（a）煤的物理性质：比重小，硬度 3 左右。节理和裂隙中含方解石和黄铁矿薄膜14或结核。内生裂隙发育，断口呈参差状，其中镜煤和亮煤呈贝壳状断口。具水平和微斜层理，易风化。火焰不大，残灰为粉末状，灰白、黄灰色。本区煤岩类型为暗淡
27、型和半暗淡型，煤岩成分以暗煤为主，含较多丝炭和少量亮煤。显微煤岩组分中以镜质组和丝质组含量最高或较高，半镜质组次之，稳定组分大多数为零。镜质组和丝质组二者之和一般在 80%以上，镜煤最大反射率在 6471%之间，属微镜惰煤。（b）化学性质、工艺性能及煤类区内煤为低灰中低灰、低硫中低硫、低磷的不粘煤；各煤层发热量均大于25MJ/km，为高热值煤；煤的气化性良好，煤对 CO2反应性高，热稳定性好；煤灰熔融性低，为低熔灰分；易结渣，为中强结渣煤；区内煤的可选性等级为极易选。各可采煤层煤芯煤样测试结果见表 1-2-2。表 122 可采煤层煤芯煤样测试成果统计表工 业 分 析 (%)煤层编号洗选情况Mt
28、 Ad VdafSt,d（%） 精煤回收率(%) Qb,ad（MJ/kg）原煤5.92-17.410.85(19)6.39-21.9511.14(19)33.17-39.9135.21(19)0.30-2.970.96(17)29.62-30.5730.20（14）3 -1洗煤8.74-14.7311.14(19)4.33-7.405.99(19)33.80-39.5436.68(19)0.18-0.390.27(15)25.10-60.0033.08(14)29.14-30.1629.54（8）原煤5.53-16.7710.45(27)6.07-15.7110.00(27)31.95-40.
29、2435.23(27)0.34-1.370.76(23)20.51-31.2229.27（18）4-1洗煤7.53-13.5810.17(27)5.15-7.266.24(27)32.65-38.3936.05(27)0.20-0.440.26(20)4.70-68.2436.75(21)27.97-30.0729.28(10)（c）煤的工业利用方向炼焦粉：该煤可以炼制焦粉，作为炼钢，化工用煤的配料。气化用煤：由于区内煤气化性能良好，热稳定性好，可作为城市气化和工业化用15煤。型体加工及水煤浆；由于本区煤为低灰煤，碳含量大于 70%，氢含量大于 5%，可以制备水煤浆和进行形体加工，制作煤砖，煤
30、球等。1.2.5、瓦斯、煤尘爆炸性、煤的自燃、地温1） 、瓦斯铜匠川详查区对主要可采煤层采集了瓦斯测试样，测定结果如下：3-1 号煤层：甲烷含量 00.04cm 3/g，平均 0.018cm3/g；4-1 号煤层：甲烷含量 00.035cm 3/g，平均 0.064cm3/g；参考上述结果，该地区除 6-2 中号煤层全区瓦斯含量较高外，其它煤层属于低瓦斯煤层，说明了瓦斯含量随深度加大而有所增高。2） 、煤尘爆炸性据铜匠川详查报告对 4-1 煤层的测定，当火焰长度为 650750mm 时，岩粉增加量为 80%，因此煤尘具有爆炸性。3） 、煤的自燃区内各煤层挥发分含量高，煤变质程度低，抗风化能力差
31、，煤中丝炭组分多，氢含量低，吸氧性中等区。 内煤的着火温度在 290左右,据调查，东胜煤田各煤层的自燃发火期为 4060 天。故属易自燃煤。4） 、地温据铜匠川详查报告中对全区 9 个钻孔的测试结果：400m 井温 16.518.4，平均17.6；近似梯度 2.23.2，平均 2.7。属正常地温区，无高温异常。由于宏测煤矿由原供销煤矿、原神峰煤矿以及原黄天棉图南渠煤矿等整合而成，目前只有原供销煤矿的瓦斯检查报告（2005 年 11 月检测的 2005 年度矿井瓦斯等级鉴定表） ，本设计瓦斯采用原供销煤矿瓦斯鉴定报告，矿井的绝对瓦斯涌出量0.48m3/min，相对瓦斯涌出量为 1.73 m3/t
32、；二氧化碳绝对涌出量为 0.86 m3/min，二氧化碳相对涌出量为 3.10 m3/min，宏测煤矿瓦斯等级为低瓦斯矿井。2006 年 11 月 13 日到 21 日，内蒙古矿山安全与职业危害检测检验中心、内蒙古安科安全生产检测检验有限公司对宏测煤矿煤尘爆炸性和煤自倾向性进行了鉴定，结论为“煤尘有爆炸性，煤容属不易自燃” 。综上所述，宏测煤矿属于低瓦斯矿井，煤尘具有爆炸性，煤不易自燃。综上所述，16宏测煤矿属于低瓦斯矿井，煤尘具有爆炸性，煤不易自燃。1.2.6、水文地质1） 、区域水文地质东胜煤田属鄂尔多斯黄土高原的一部分，北部是库布其沙漠，南部是毛乌素沙漠，地处半干旱沙漠高原气候。大部分地
33、区被黄土覆盖，地表植被稀少，覆盖率极低。年降水量少，蒸发量大，大气降水大部分以地表径流形式排泄于黄河，地表受后期流水冲蚀作用形成树枝状冲沟，沟谷纵横，构成较复杂的地形地貌特征。黄河距煤田百余公里，在外围三面径流，是区域性的唯一长年性地表径流。罕台庙东胜塔拉壕（常称东胜梁）是区域分水岭的一部分。分水岭北部各川沟降水分别汇集于哈什拉川、罕台川，流向北，注入达旗沙漠；分水岭南部铜匠川，困铁龙川向南汇集乌兰木伦河。流经陕西省窟野河后注入黄河。沟川一般为季节性、间歇性河谷，只有四道柳川、罕台川、勃牛川以及乌兰木伦河常年有溪流，因连年干旱，河流补给来源贫乏，溪流较小，全区形成潜流。主要沟川两岸发育河漫滩和
34、对称阶地。雨季河谷偶有急洪流倾注而下，可造成灾害。沟谷一般呈 NNE 和 SSW 向延伸，沟谷端部坡角一般 5060，向下游坡角逐渐变缓。南部黄土状亚沙土较发育，坡角较陡。东胜梁属侵蚀地台，两侧为侵蚀丘陵。各沟川坡谷有现代沉积，北部南部有风积沙堆积。区内一般海拔标高 12001600m，高于黄河水面海拔标高 250550m，黄河是地表水向外排泄的唯一渠道。半干旱区地下水的补给主要来自大气降水，由于大气降水的贫乏，使地下水的补给受到限制。核实区为水塔沟和纳林沟所夹一道复杂的侵蚀性丘陵，南高北低，大气降水快速排泄于圐圙沟中，该沟平时为干沟。在圐圙沟内有水井。沟中第四系冲洪积含水层对其下岩层有补给作
35、用。2） 、矿区水文地质本区含水岩组基本上可分为两大类：松散岩类孔隙潜水含水岩组和碎屑岩类孔隙、裂隙潜水承压水含水岩组。（a）含水层第四系冲洪积潜水含水层（Q 4al+pl）：主要分布于核实区内各沟谷底部，特别是水塔沟和纳林沟底部，分布范围狭窄，面积较小，一般随着沟伸展方向呈条带状分布，厚度变化较大，最大厚度几米，薄者 12m 左右。含水层的岩性以各粒级砂、砂砾石17为主，其水位和水量受大气降水及地表径流影响较大。区内无抽水试验资料，据铜匠川区详查报告中对乌兰木伦河流域的测定，单位涌水量 q=0.091.45L/s.m，水质为HCO3Ca +、Mg +和 SO4-HCO 3-K+Na+、Mg
36、+、Ca +型水，矿化度为0.2592.906g/l。第四系残坡积潜水含水层（Q 3-4）：分布于核实区内东西两侧、山丘顶部及斜坡一带，分布零星且位置相对较高，属透水不含水层。含水带（J 3K 1zh）：岩性由灰绿、灰紫色各粒级砂岩、含砾粗砂岩及粉砂岩、砂质泥岩组成，厚度 051.50m，平均17.16m。该层在本区的南部较厚，东北部被剥蚀。含水性不均匀，全区含水丰富。根据有关资料，单位涌水量 q=0.092.04L/sm。此层虽属间接充水含水层，但全区涌水量较大，对未来矿井充水将有一定的影响。含水带（J 2zJ 2a）：岩性为灰白、灰绿、紫红色的中细砂岩，全区为含砾粗砂岩。据详查区 800
37、号钻孔抽水试验资料：含水层厚度 63.77m，为弱孔隙裂隙承压水，水位标高 1321.84m，水位降深 24.82m，涌水量 Q=0.548L/s。单位涌水量q=0.0221L/sm，渗透系数 k=0.039m/d，水温 13，水质为 C1-HCO-K+Na+型水。含水带（J 1-2y3上部6 煤组下部）：岩性为灰白中粗砂岩及煤层。据邻区资料，单位涌水量 q=0.0006470.0088L/s.m，渗透系数 K=0.002670.00924m/d，富水性弱，属弱孔隙裂隙直接充水含水带。水质为 HCO-K+Na+Ca+Mg+型和 HCO-K+Na+型水，矿化度 0.1010.125g/L，PH
38、值 7.38.5，总硬度 1.8311.1 德国度。V 含水带（J 1-2y1下部T 3y 上部）：含水层岩性以灰白色、灰绿色粗细砂岩为主。据邻区资料，单位涌水量 q=0.00467L/s.m，渗透系数 k=0.00586m/d，富水性弱，属弱孔隙裂隙承压水。水质为 SO4-HCO-K+Na+型和 HCO-SO4-CI-K+Na+型水，矿化度 1.2831.145g/L，PH 值 7.98.3，总硬度 2.0220.3 德国度。（b）隔水层第一隔水层（J 2a 的上部）：在不整合界面附近，岩性为砂质粘土岩和砂质泥岩。厚度 5.1923.62m，平均 13.72m，个别地段因冲刷厚度变薄。属隔水
39、性能较差的层位。第二隔水层（J 2z 下部J 1-2y3上部）：岩性为砂质泥岩、砂质粘土岩、泥岩及粉砂岩，厚度 2.5110.92m，平均 5.45m。属隔水性能相对较好的岩段。18第三隔水层（位于 6 煤组的下部）：岩性以浅灰深灰色砂质泥岩为主，厚度0.637.08m，平均 3.68m。属隔水性较差的层位。3)、煤层及顶底板的富水性本区位于东胜煤田的浅部，所开采煤层在核实区范围有露头出露，地下水和地表水补给条件差，但随着开采深度的增加，地层含水将有所增加，在开采中应注意观察井巷中涌水量的变化，防止突水事故的发生。4、构造水文地质条件本区构造为一走向近南北、倾向西的单斜构造，倾角 1左右，构造
40、水文地质条件以单斜为基础，如果地层中含水，则地下水的迳流方向为由东向西。区内未发现断层。4)、地下水的补给、迳流及排泄条件区内地下水的补给主要来自大气降水。由于大气降水的贫乏，使地下水的补给受到限制。降水补给的地下水，在运动的过程中遇到河谷一部分以泉的形式排泄于地表，深部区地下水将比浅部区涌水量略大些，复杂些。本井田处于半干旱的气候区，蒸发量是降水量的 45 倍。为一缓倾斜的单斜构造。煤系地层浅部出露，宽度较大。对接受大气降水的补给形成良好的自然条件，雨季潜水水位上升很快，通常 8 月份降水量最大。井田内各隔水层由于没有良好的隔水性，上下含水层(带)可形成补给关系，以往钻孔由于封闭不佳，也增加
41、了各含水层(带)互相补给的条件。沟谷第四系潜水对各含水层(带)是一个重要补给来源，老窑积水也是地下水补给的一种渠道。但由于主要补给来源的大气降水受到大自然因素约束，其地下水的补给量也受到控制。各含水层(带)接受大气降水，第四系沟谷的潜水以及老窑集水和上层含水层(带)的补给时，地下水在不断的运动，在运动过程中，一部分地下水遇到陡坎而排泄，形成下降泉。一部分继续向深部渗透形成承压水。人工取水，大气蒸发也是地下水排泄的另一种因素。河谷为排泄区内地表水和地下水的主要通道，故迳流条件较好。深部岩石的渗透性差，迳流较为缓慢，迳流方向单一，与河谷走向相一致。由于岩性不同，各岩层的渗透性能及迳流速度有所不同，
42、但迳流方向与区域地形及构造特征基本一致。本井田地下水补给来源途径虽然较多，但直接充水含水层，间接充水含水层的含水性并不丰富，原因是大气降水不足，地下水补给来源受到限制。一般水中氯离子含19量比较高，地下水循环缓慢，使各含水层的含水性比较弱。仅在冲洪积层中的潜水相对较为丰富，其它各含水层的含水性都比较弱。5)、矿床充水因素分析（a）降水稀少，降水多集中在 7、8、9 三个月。地形切割强裂，易形成集中排泄，渗入地下很少，地形、地貌均不具备储水条件，不会造成矿井大量充水。（b）地层平缓，地层倾角10。煤系地层为沉积碎屑岩，虽各含水层或多或少含有裂隙水，但补给来源很馈乏。再加上沟谷发育、切割较深，浅部
43、地下水多沿沟谷渗出。深部地层由于岩石胶结致密、节理、裂隙不甚发育，地下水排泄不畅，形成了静水压力大、水头高、水量小。以静储量为主要储水条件的地下水，不会造成矿井大量充水。（c）煤系基底地层虽裂隙较发育，含有承压裂隙水。据抽水试验资料，含水较弱，埋藏深，加之煤系地层底部泥岩、砂质泥岩隔水性良好，在正常情况下不易补给煤系地层。（d）本区构造简单，无岩浆岩侵入。（e）区内无大的地表水体，黄河虽流经本区北部，但距离较远。经众多资料分析，不会灌入矿区。（f）区内生产小窑和老窑，因多为洞式开采，且开采量有限，积水仅能满足井下除尘，不能造成矿井充水。（g）由于以往钻孔封闭质量问题，在全区地段可能造成短时矿井
44、涌水。6)、矿井涌水量预测原阿会沟勘探报告依据原详查报告钻孔抽水实验资料、相关公式及经验数据对矿坑涌水量进行了预测，其计算结果见表 1-2-3。表 123 矿坑涌水量计算结果表计算方法 大井法 集水廊道法预测的矿坑涌水量Q（m 3/d） 86.2 1278宏测煤矿资源开发利用方案确定矿井正常涌水量为 25m3/h，最大涌水量为50m3/h。本初步设计亦采用该值。8)、井田水文地质类型的划分及复杂程度评价20本区直接充水含水层的含水空间以孔隙为主，裂隙次之，直接充水含水层富水性弱( q0.1L/sm)，另外补给源以贫乏的大气降水为主，侧向径流补给受含水层导水性限制，补给量不足。主要可采煤层虽然位
45、于地下水位以下，但地下水径流缓慢，补给导水条件差。据此核实区水文地质类型划分为第一第二类第一型，即以裂隙孔隙充水含水层为主的水文地质条件简单类型矿床。1.2.7、地质勘探程度及存在的问题1)、地质勘探报告的编制情况宏测煤矿(井田)位于东胜煤田铜匠川详查区西北部边缘，第 2026 勘探线之间，本初步设计依据的主要地质资料为：内蒙古自治区东胜侏罗纪煤田铜匠川区(煤矿)详查报告 、 内蒙古自治区东胜煤田铜匠川详查区宏测煤矿煤炭资源储量核实报告为基础资料进行编制。1958 年 2 月1960 年 2 月，内蒙古地质局鄂尔多斯石油普查大队提交了东胜矿区地质普查初勘报告 ，原勘查对象为油页岩，由于油页岩品
46、位达不到工业要求转为探煤，勘查面积 46.50km2，共施工 9 个钻孔，因钻孔质量不可靠，后期勘查工作均未利用，提交 C1+C2级储量 14062 万吨。1959 年1960 年 3 月，内蒙古煤炭工业管理局 117 煤田地质勘探队提交罕台川外围勘探区普查报告 ，勘查面积 88km2，施工 1 个钻孔。1960 年 8 月，内蒙古煤炭工业管理局 117 煤田地质勘探队提交罕台矿区地质勘探最终报告 ，勘查面积 36km2，施工 1 个钻孔，该报告 1964 年 3 月由内蒙古煤炭工业管理局复审降为普查报告。1968 年 4 月1969 年 11 月，煤炭工业部 301 地质勘探队 147 队提
47、交鄂尔多斯向斜北部侏罗纪煤田东胜地区煤炭资源普查总结报告 。勘查面积 12860km2，共施工钻孔 10 个。1979 年 9 月1985 年 9 月，内蒙古煤田地质公司 117 勘探队在铜匠川地区进行详细勘探地质工作，1986 年底提交了内蒙古自治区东胜侏罗纪煤田铜匠川区（煤矿）详查报告 （以下简称原铜匠川详查报告） ，详查面积 700km2，完成 110000 比例尺的地质及水文地质填图 930km2；井泉调查 273 眼，洪水位测量 5 条沟谷，地表积水调查15 个；小煤窑调查 53 个，小煤窑测量 3 个，工程测量定测钻孔 413 个。施工钻孔 413个，总进尺 102008.81m，
48、其中甲级孔 220 个，占 53；乙级孔 151 个，占 37；丙级21孔 42 个，占 10.1；甲乙级孔共占 90（综合级别） 。钻孔抽水实验 7 段，水井简易抽水实验 26 次。槽探 749 个，工程量总计 12728.65m3。物理测井 405 个，工程量总计90022m，其中甲级 162 个，乙级 242 个，丙级 1 个。因煤岩层物性差异明显，所以测井效果较好。该报告提交资源储量 B 级 292713 万吨，C 级 542896 万吨，D 级 426792万吨，合计总煤炭资源储量 1262401 万吨。内蒙古自治区矿产储量委员会于 1988 年 9月 27 日以“内蒙储字（1988
49、）53 号”文予以审查批准，认为该报告“可作为总体规划和选择勘探区的地质依据” 。2003 年 8 月准格尔旗宏丰煤炭运销有限责任公司委托内蒙古自治区煤田地质局117 勘探队，在其登记的“东胜煤田铜匠川矿区阿会沟精查勘探”探矿权范围内进行勘探，于 2004 年 1 月提交内蒙古自治区东胜煤田铜匠川矿区阿会沟井田勘探报告（以下简称原阿会沟勘探报告） 。该报告由内蒙古自治区国土资源厅于 2004 年 6 月 10日以“内国土资储备字2004107 号”备案。本次勘探利用原铜匠川详查报告钻孔 10个，施工钻孔 3 个。通过 1000200010002000m 基本控制与 500700500700m加密控制，探明的（预可研）经济基础储量（121b）1176 万吨，控制的经济基础储量（122b）1400 万吨，推断的内蕴经济资源量（333）3173 万吨。 “勘查区先期开采地段探明的和控制的资
