1、第 1 页 共 102 页目 录全套图纸，加 153893706前 言1第 1 章 井田概况及地质特征1.1 井田概况 51.2 矿井境界及储量 91.3 矿井地层及地质构造111.4 煤 层 赋 存 特 征 及 开 采 技 术 条 件 141.5 井田资源量及勘探工作评述18第 2 章矿井工作制度、生产能力及服务年限2.1 矿井工作制度202.2 矿井生产能力及服务年限20第 3 章 井田开拓3.1 开拓方式的选择213.2 开采水平的划分及布置313.3 井底车场343.4 井筒形式、数目及位置的确定34第 4 章 采矿方法4.1 盘区概况及地质特征394.2 盘区内的划分 394.3 盘
2、区巷道布置40第 2 页 共 102 页4.4 盘区生产安排404.5 巷道掘进434.6 采煤方法47第 5 章 通 风 与 安 全5.1 概 况545.2 矿井通风545.3 灾害预防及安全装备58第 6 章 矿井主要设备6.1 提升设备656.2 辅助运输设备686.3 通风设备716.4 排水设备746.5 压缩空气设备766.6 氮气防灭火设备766.7 供电设备选型77第 7 章 环境保护7.1 设计依据及设计采用的标准807.2 主要污染源和主要污染物807.3 污染防治工程措施817.3 污染防治工程措施847.5 环境管理与环保投资86第 8 章 建井工期及产量递增计划8.1
3、 建井工期878.2 产量递增计划87第 9 章矿井经济评价9.1 劳动定员及劳动生产率899.2 建设资金计算899.3 建设资金筹措及使用计划909.4 生产成本估算939.5 产品销售价格939.6 财务计算及经济分析939.7 技术经济评价结论979.8 矿井主要技术经济指标97第 3 页 共 102 页前 言时光如梭，岁月似箭。2003 年怀着无限的憧憬和美好的愿望来到了西安科技大学采矿工程专业，在自己不断的努力和各位老师的指导和帮助下顺利完成了学校规定的所有课程。根据教学安排，按照采矿专业毕业设计大纲和毕业设计指导书的要求，在指导教师李龙清教授指导下完成了凉水井煤矿开采设计。凉水井
4、井田位于榆神矿区南部，一期规划区中部，是榆神矿区一期建设的重点煤矿，行政区划隶属榆林市榆阳区金鸡滩乡和大河塔乡及神木县大保当乡管辖，井田北与曹家滩井田相邻，西与杭来湾井田相邻，东与西湾矿田为邻，南与柳巷井田和神树畔井田相邻。井田东西长约 12.0km，南北宽约 13.5km，面积 88.9km2。随着国家能源战略西移和西部大开发战略的实施，榆树湾矿区的开发建设条件日益成熟。一、 设计依据1西安科技大学采矿工程专业 2007 年毕业设计大纲 、 毕业设计知指导书 ；2陕西省煤田地质局 185 队提交的陕北侏罗纪煤田榆神矿区凉水井井田勘探地质报告 ；3陕西省煤田地质局 185 队提交的凉水井煤矿主
5、副井场地工程地质勘察报告 ；4凉水井煤矿提供的实测资料；5煤矿安全规程、设计规范及有关技术规定；二、设计指导思想第 4 页 共 102 页凉水井井田储量丰富，开采条件好，十分有利于超大型高产高效矿井建设。在总结神华神东矿区设计和建设的成功经验基础上，凉水井矿井的设计指导思想是：坚持以经济效益为中心，走建设高产高效矿井之路，简化地面布置，优化井下开拓部署，力争用较短的工期、较少的投资，把凉水井煤矿建成一个技术先进、经济效益显著的高产高效的一流现代化大型矿井。 三、设计主要特点1. 凉水井井田地表地形比较平坦,地质构造、水文地质条件简单。煤层总厚度12.2220.70m，一般 1619m。全井田共
6、有 4 层可采煤层，其中 2-2煤层为主要可采煤层，煤层赋存稳定,倾角小于 1，瓦斯含量低，具有良好的开采技术条件。2. 全井田内的 4 个可采煤层共有资源/储量 1804.58Mt，计算可采储量1245.70Mt。主要可采煤层 2-2煤为厚煤层，位于可采煤层最上部，煤层平均厚度11.62m，资源/储量 1346.61Mt，占全井田资源/储量的 74.6，煤层赋存稳定、平缓，资源可靠。3. 矿井设计生产能力 8.00Mt/a，后期考虑与曹家滩井田合并生产规模扩大到20.00Mt/a。4. 矿井年工作日 330 天,采用“三八”工作制，日提升时间 16h。矿井工业场地位于井田西北部的神延铁路与榆
7、神公路之间，可满足后期与曹家滩井田集中布置、联合开拓、实现“一矿两井一场地”的规划要求。5.根据井田煤层埋藏条件和地面运输条件，设计采用斜井开拓分煤层布置开采水平。6. 井田 2-2煤层平均厚 11.62m，设计利用“再生顶板”进行分层开采。由于煤层坚硬、不易片帮，故设计上下分层采高均为 5m 左右。采掘设备选用全套引进的长壁大采高综采设备和连续采煤机设备。7. 矿井主运输采用胶带输送机，实现从工作面至地面连续运输，主斜井装备一条带宽 1600mm，带速 4.5m/s，输送能力 3200t/h，带强 ST4500N/mm 的高强度钢绳芯胶带输送机；2 -2煤胶带输送机大巷装备一条带宽 1600
8、mm，带速 4.0m/s，输送能力3200t/h，带强 ST1600N/mm 的阻燃型胶带输送机。大巷胶带与井筒胶带搭接运行，在搭接位置设一台 MMD850 型井下防爆破碎机。第 5 页 共 102 页8. 矿井辅助运输采用无轨胶轮车井上下直达运输，共配备 4 台 MPV MK S 型多用途车、2 台装载机、2 台小型人车、3 台 LONGWALL 型支架搬运车。9. 矿井为低瓦斯矿井，采用中央并列式通风系统，抽出式通风方式，矿井总风量108m3/s，设计选用两台 GAF23.7-13.3-1 型轴流式矿井通风机，一台工作，一台备用，投产时配 355KW 的 Y500-8 型电动机，矿井生产约
9、十年后，更换成 560kW 的 Y500-6 型电动机。10. 预计矿井正常涌水量 200m3/h，最大涌水量 400m3/h，设计选用 D280-438 型多级离心式水泵三台；正常涌水量时，一台工作，一台备用，一台检修，最大涌水量时两台水泵同时工作。水泵选配 450kW 的 YB56M1-4 型隔爆电动机。11. 矿井地面不设空压机房，根据井下用风地点及风量，设计选用一台 SM455 型井下移动式矿用螺杆空压机。12. 矿井防灭火以氮气防灭火为主，以阻化剂、胶体为辅的综合防灭火措施。工业场地内设制氮站，选用 4 台 DMG-1000 型地面固定式 PSA 碳分子筛变压吸附制氮装置。13. 矿
10、井电源根据建设单位与电力部门的合作协议，供电部门在风井场地建设110/35/10kV 变电站。本次设计在主井场地建设一座 35/10kV 变电站，供给主井场区设施和筛选厂用电，电源引自风井场地 110/35/10kV 变电站；风井场区设施和井下供电均由 110/35/10kV 变电站供给。14. 本矿井生产生活总用水量为 1776m3/d，其中地面生产、生活用水量为716m3/d，井下消防用水量为 1060m3/d。矿井水源设计按生产用水和生活用水两部分分别建设。15. 矿井工业场地采用集中供热方式，锅炉房建在矿井工业场地内，根据热负荷计算选用三台 SZL8-1.25-A型组装蒸汽锅炉，另配一
11、台 CLWSS700A型常压热水锅炉，采暖期三台蒸汽锅炉同时运行，非采暖期停用三台蒸汽锅炉，常压热水锅炉运行。16. 矿井初期设筛分破碎系统，产品规格按 050mm、50100mm、+100mm 三个品种设计，+50mm 以上块煤具有就地销售和破碎为 050mm 品种的灵活性。设计预留后期建设洗煤厂的发展余地。初期矿井产品主要通过铁路装车外运。17. 矿井铁路专用线设计进行了直线装车站方案和环线装车站方案比选。采用直线装车站方案，存在调车作业时间长、装运能力小、难以满足后期发展要求，故设计推荐第 6 页 共 102 页环线装车站方案。四、主要技术经济指标1. 矿井资源储量：1804.58Mt2
12、. 矿井可采储量：1245.70Mt3. 矿井设计服务年限：111a4. 井巷工程总量：39543m(岩巷 5365m，煤巷 34178m) 5. 万吨掘进率：49.4m6. 井巷总掘进体积：758133m 37. 地面 建筑工业建（构）筑物：288538m 3栈桥长度：859m8. 工业场地总占地面积：30.41hm 2（包括铁路环线内生产系统占地） ；风井工业场地占地 0.90hm29. 建井工期：36 个月（包括 6 个月施工准备期）10. 吨煤耗电量：8.78kw.h/t11. 矿井在籍总人数： 500 人12. 全员工效：矿井 90t/工13. 项目建设概算总投资 129249.75
13、 万元（静态投资）,项目总造价 134258.75 万 元 ,工程 项 目 总 资 金 137588.75 万 元 ， 吨 煤 投 资 171.99 元 /吨 。第 1 章 井田概况及地质特征1.1 井 田 概 况1.1.1 井田位置及交通凉水井井田位于榆神矿区南部，一期规划区中部，是榆神矿区一期建行政区划隶属榆林市榆阳区金鸡滩乡和大河塔乡及神木县大保当乡管辖，地理坐标位于东经 10952391100047。北纬 382842383556之间。井田北与曹家滩第 7 页 共 102 页井田相邻，西与杭来湾井田相邻，东与西湾矿田为邻，南与柳巷井田和神树畔井田相邻。本井田位于西包铁路神延段及榆神二级
14、公路东侧。西包铁路北与神朔线、大秦线、京包线，南与西康线、陇海线相连，可达我国东部各省（区）及沿海港口；沿榆神公路可进入省内“米”字型公路网络，并向省内外辐射，所以本区交通状况良好，煤炭外运方便。井田交通位置图见图 1-1-1。1.1.2 地形地貌凉水井 井田位于陕北黄土高原北端，毛乌素沙漠东南缘，区内大 部分为典型的风成沙丘及风沙滩地地貌，以半固定及固定沙为主，植被较好，地势平坦开阔，仅在其东南部古庙梁清水河一带地形高差较大，表现为典型的黄土冲蚀地貌，植被稀疏。井田内最高处位于其西端古庙梁柳卜界一线，最高点标高+1391.80m，最低位于西清水河内，标高约+1177.90m，最大高差 214
15、m，一般标高+1250m。1.1.3 气象及水文情况1.气候本区地处我国西部内陆，为典型的中温带半干旱大陆性季风气候，冬季寒冷，春季多风，夏季炎热，秋季凉爽，四季冷热多变，昼夜温差悬殊，干旱少雨，蒸发量大，降雨多集中在七、八、九三个月，全年无霜期短，十月初上冻，次年四月解冻。最大冻土深度为 146cm，元月初至五月初为季风期，多为西北风，多年平均风速 1.76m/s，最大第 8 页 共 102 页图 1-1-1第 9 页 共 102 页风速为 15.7m/s，年平均气温 8.8；极端最高气温 38.6，极端最低气温29.7；年平均降雨量 394.6mm；年平均蒸发量 1973.8mm，是降雨量
16、的 5 倍。2.水文情况井田水系分属榆溪河流域和秃尾河流域，榆溪河流域位于井田西南角，约占井田面积的 1/5，其余大范围地段属秃尾河流域。井田内主要河流为东、西清水河，田家沟及尚家沟两大河流。东、西清水河与高家沟组成的流域中，以东清水河为主，属常年性河流，平均流量 41.57L/s，西清水河平均流量 4.70L/s；尚家沟、田家沟组成的流域为季节性河流，旱季常出现断流，田家沟平均流量 4.46L/s，尚家沟平均流量 8.20L/s。另外井田东南部原有一些水库（或湖泊） ，多数现已淤平干涸，蓄水量不大。1.1.4 矿区概况1. 矿区开发情况凉水井井田内无生产矿井，与该井田邻近的为距井田东北边界约
17、 25km 的黑龙沟煤矿，面积约 0.72km2，设计生产能力 0.09Mt/a。该煤矿开采 2-2煤层，煤厚 7m 左右，采高约 4m，留顶煤 2m，底煤 1m，巷柱式开采，采后顶板无任何支护，回采率不足 20。据调查，邻近煤矿冒顶事故很少，各小煤矿水文地质条件简单，矿井涌水量小，顶板仅有少量滴水。个别矿因位于河床侵蚀基准面以下，地表水与矿井水力联系密切，通过风化裂隙滲入井下，造成矿井涌水量略大。一般用小型水泵配 1.5 吋水管不断排水即可。2.矿区经济情况井田地处陕西省榆林市和神木县境内，受自然地理环境、交通等诸多因素的影响，长期以来，该区工业基础薄弱，经济相对落后。随着西部大开发战略的实
18、施，和国家能源基地西移，陕北能源重化工基地的建设进入了快速发展的阶段。榆林市已形成了年产3000 多万吨原煤 、30 亿立方米天然气、180 万吨原油、22 万吨甲醇和 60 万千瓦火电装机容量的工业生产能力。一个大型国家级能源重化工基地已初具规模。随着陕北能源重化工基地的开发建设，本区基础设施环境全面改善。西包铁路神延段已建成通车，形成我国又一条南北大通道。已建设成的朔黄铁路，成为我国第二条第 10 页 共 102 页“西煤东送”及出口煤大通道。以 210、307 国道为“米”字型交通骨架的干线公路将市、县、乡连成一体的公路网络基本形成，榆林至附近大城市的航空运输已经开通，程控电话、数字微波
19、、宽带互联网、移动通信都已覆盖全市。总之，榆林基础设施的高速发展和国家西部大开发战略的实施，将为本区经济的迅速发展提供良好的投资环境，本区的经济已进入到一个快速发展的新阶段。3.主要建筑材料本区主要建筑材料多需从外地运入，砖、瓦、砂、石等大宗建材，可就地生产，有多处小规模的机砖厂，可提供矿井建设的机砖与水泥制品，但砂、石当地多数质量不高，建设中应严把质量关。4. 水源、电源情况（1） 水源条件矿井工业场地选择在榆神公路与神延铁路之间，矿井地下水较为丰富，特别是第四系萨拉乌苏组潜水蕴藏丰富，因此设计矿井生活用水采取就近取水的原则；矿井生产用水主要应用处理后的井下涌水。（2）电源条件西北电网 33
20、0kV 供电线路已送至榆林、神木，榆林至神木、榆林至店塔镇的两条110kV 供电线路已经建成投运，从榆林镇北台变电站出线的矿区 110kV 供电专线已修至大保当，并在榆树湾、大保当、锦界各规划一座 110kV 变电站，大保当 110kV 变电站已经建成，榆树湾设计矿井电源从榆树湾变电站及锦界 110kV 变电站接取，目前建设单位已与供电部门达成协议，变电站将与矿井同步建设。5.矿藏市场供需情况凉水井井田开采的煤炭为低灰、低特低硫、富油、中高挥发分、高发热量的不粘煤 31 号和长焰煤 41 号。全硫在 0.6%以下，有天然精煤之称，是优质的动力、气化、液化用煤和焦化配煤，可与我国的大同煤媲美。榆
21、神矿区煤的低硫特点深受用户欢迎，被誉为“环保煤” 。目前世界各国对环境保护越来越重视，环保对煤质的要求越来越高，第 11 页 共 102 页高硫煤已严重滞销，生产高硫煤的矿井甚至关井停产。本矿区的低硫煤受到国内外市场的青睐。按照国家计委的计划，二十一世纪初能够调出煤炭的地区唯有晋、陕、蒙（西）地区和贵州两大基地。另外，根据陕西省与外省市的供煤协议，到 2010 年与外省市需求协议煤量尚差 15.0020.00Mt/a。由此看来，榆神矿区的煤炭外销市场是十分广阔的。1.2 矿井境界及储量1.2.1 井田境界凉水井井田位于榆神矿区南部，一期规划区中部，是榆神矿区一期建设的重点煤矿，行政区划隶属榆林
22、市榆阳区金鸡滩乡和大河塔乡及神木县大保当乡管辖，井田地理坐标位于东经 10952391100047、北纬 382842383556之间。井田西北以西包铁路为界，与大保当井田和曹家滩井田相邻；西南以 S1、S2 坐标点连线为界，与杭来湾井田相邻；东北以 P45 钻孔和 S3、S4、S5 坐标点连线为界，与西湾矿田相邻，东南以 P45 钻孔与 S2 坐标点连线为界，与神树畔井田和柳巷井田相邻。井田东西长约 12.0km，南北宽约 13.5km，面积 88.9km2。 凉水井井田范围见图 1-2-1。第 12 页 共 102 页1.2.2 资源量1.资源量根据陕西省煤炭地质局一八五队 2001 年
23、12 月提供的陕西省陕北侏罗纪煤田榆神矿区凉水井井田勘探报告 ，全井田共有资源/储量 1804.58Mt，其中 2-2煤层1346.61Mt，3 -1煤层 139.82Mt，4 -3煤层 162.34Mt，5 -3 上 煤层 155.81Mt，各煤层资源/储量详见表 121。 表 1-2-1 榆神矿区凉水井井田资源储量汇总表长 焰 煤 不 粘 煤煤层编号面 积(万 m2) 331 332 333 331 332 333 合 计2-2 8891.7 302.91 556.24 388.56 26.58 35.55 36.77 1346.613-1 6450.3 139.82 139.824-3
24、8827.8 19.43 142.91 162.345-3 上 8092.0 155.81 155.81总计 302.91 556.24 547.81 26.58 35.55 335.49 1804.582.可采储量设计对井田内的铁路和公路、工业场地等均留设了保护煤柱。井田边界留 20m 隔离煤柱，盘区边界线两侧各留 10m 保护煤柱，主要巷道两侧各留设 100m 保护煤柱。扣除上述各种煤柱损失和开采损失（薄煤层为 15%，中厚煤层为表 1-2-2 凉水井井田可采储量汇总表永久煤柱煤号 资源量 工业储量 铁路、井田边界断层、风井场地井筒及大巷 小计开采损失设计可采储量2-2 1346.61 1
25、346.61 49.42 23.33 40.36 113.11 308.38 925.123-1 139.82 139.82 8.34 2.99 6.15 17.48 24.47 97.874-3 162.34 162.34 9.15 2.90 8.24 20.29 28.41 113.645-3 上 155.81 155.81 8.83 2.63 8.01 19.47 27.27 109.07合计 1804.58 1804.58 75.74 31.85 62.76 170.35 388.53 1245.70第 13 页 共 102 页20%，厚煤层为 25%）后，得可采储量为 1245.70
26、Mt，其中 2-2煤层为 925.12Mt，3 -1煤层为 97.87Mt，4 -3煤层为 113.64Mt，5 -3 上 煤层为 109.07Mt。凉水井井田可采储量汇总见表 122。1.3 矿井地层及地质构造1.3.1 地层榆神矿区位于陕北侏罗纪煤田中部，属华北区鄂尔多斯盆地分区。井田内大部分地区被风积沙所覆盖。井田内地层由老至新有：三叠系上统永坪组（T 3y） ，侏罗系下统富县组（J 1f） ，中统延安组（J 2y） 、直罗组（J 2z） ，第三系上新统三趾马红土（N 2） 、第四系中更新统离石组（Q 21） 、上更新统萨拉乌素组（Q 3s） 、全新统风沙（Q 4eol）及冲积层（Q 4
27、al） 。(1) 三叠系上统永坪组(T 3y) 本组地层是陕北侏罗纪煤田的沉积基底。因遭受剥蚀，造成顶面起伏不平，厚度不一，一般为 80200m。岩性为一套巨厚层状灰绿色中细粒长石石英砂岩，含大量云母及绿色泥石，局部含灰绿色泥质包体及黄铁矿结核 ，顶部因风化而成灰白色，向下逐渐过渡为灰绿色地层。(2) 侏罗系下统富县组(J 1f) 该组地层分布于全井田，未出露，沉积于起伏不平的永坪组之与下伏永坪组地层假整合接触。本井田富县组为一较完整的河、湖相沉积旋迴。底部岩性为灰白色含砾长石石英砂岩，顶部为湖泊体系中形成的灰绿斑、紫斑的粉砂岩、泥岩，具块状层理，致密坚硬，厚度数米至十余米含叶肢介化石。(3)
28、 侏罗系中统延安组(J 2y)延安组为本井田含煤地层，与下伏富县组假整合接触。因受直罗期古河道的冲刷侵蚀及第三纪风化侵蚀，在勘探区东北部该地层顶部部分缺失。厚 253.50321.58m，一般 280m 左右。该组地层为一套陆源碎屑沉积，其岩性为灰白色至浅灰色粗、中、细粒第 14 页 共 102 页长石砂岩，岩屑长石砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层及炭质泥岩 。井田内含煤地层为侏罗系中统延安组，含 5 个煤组，10 余层煤，其中可采煤层 4 层，根据岩相、岩性特征，延安组地层由下而上可分为五个层段。现简略分述如下：a. 延安组第一段（J 2y1）：全井田分布，段厚 52.92103.91m，
29、一般厚 78.42m。根据岩性可将本段划分为 A、B、C 三个亚段。A 亚段含 51 煤层，其下部以巨厚层状灰白色粗、中粒长石岩屑杂砂岩及长石砂岩为主，局部地段为细粒砂岩；上部以滨浅湖沉积的灰色、深灰色粉砂岩、砂质泥岩为主；顶部为不可采的 51 煤层。B 亚段主要为灰白色中、细粒砂岩及灰色粉砂岩，局部地段中部为粗粒砂岩，5 -3号煤层位于其中部，顶部为大部可采的 5-3 上 煤层。C 亚段以灰色粉砂岩为主，次为中、细粒砂岩，中部夹泥岩及煤线、炭质泥岩，顶部为不可采的 5-2煤层。b. 延安组第二段（J 2y2）：全区分布，段厚 76.7784.51m，一般厚 80.64m 左右。本段可划分为
30、D、E 两个亚段，含 4 号煤组。D 亚段岩性以灰白色粉砂岩、深灰色泥岩为主，夹灰白色中、细粒长石石英砂岩，局部有厚层状粗粒长石石英砂岩，顶部为全区可采的 43 煤层，不可采的 41 煤层位于其中上部。E 亚段下部以灰白色中、细粒长石石英砂岩为主，局部夹灰色粉砂岩及黑灰色泥岩；上部以灰色粉砂岩为主，并与灰白色中、细粒砂岩互层，不可采的 41 煤层位于其顶部，不可采的 42 煤层位于其中上部。c. 延安组第三段（J 2y3）：段厚为 25.6635.60m，一般 30m 左右，自北而南有增厚之势。岩性以灰白色粉砂岩、深灰色砂质泥岩、泥岩为主，局部有厚层状灰白色长石石英砂岩，顶部为大部可采的 3-
31、1煤。d. 延安组第四段（J 2y4）：段厚 38.1848.92m，一般 45m 左右，是本区延安组最稳定的一段。本段为典型的三角洲沉积，底部为三角洲前缘沉积，下部及中部为大套巨厚层状灰白色细、中、粗粒长石石英砂岩，且交错层理发育，次为灰色粉砂岩，在 P57一带为砂质泥岩。上部主要为灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩，夹灰白色长石石英砂岩，顶部为主要可采煤层 2-2煤层。e. 延安组第五段（J 2y5）：段厚 35.5080.85m，一般 70m 左右。本段下部以灰色第 15 页 共 102 页粉砂岩为主，次为灰白色中、细粒长石石英砂岩，局部为粗粒长石石英砂岩，中部以灰白色长石杂砂岩为主，具交错层理
32、；上部为三角洲平原沉积，以分流河道中形成的灰白色中细粒及中粗粒长石石英砂岩为主，次为灰色粉砂岩及深灰色泥岩，夹煤线，不可采11 煤层位于其中。(4) 侏罗系中统直罗组(J 2z)基本遍布全区。本组地层残留厚度变化较大，一般 0100.30m，平均 50.0m 左右。与下伏煤系地层呈假整合接触。岩性以中、细粒长石石英砂岩为主，具大型交错层理，局部地段为巨厚层粗粒长石石英砂岩，底部及顶部为粉砂岩、泥岩。(5) 第三系上新统静乐组(N 2)广泛分布于全井田，出露于井田东北部的田家沟、尚家沟及东南部的红崖沟、高家沟内。厚度为 33.10114.10m，平均 70m。岩性为一套浅红色棕红色粘土，局部风化
33、成鳞片状，含成层分布的钙质结核，与下伏地层呈不整合接触。(6) 第四系中更新统离石组（Q 2l）广泛分布于全井田，出露于古庙梁庙岔水库以南。厚度变化较大，地层厚050.65m，平均 20m。本层较厚处正好与下伏地层三趾马红土较薄处相吻合。岩性为浅棕黄色亚粘土、粉土，含钙质结核。与下伏地层呈不整合接触(7) 第四系上更新统萨拉乌素组(Q 3s) 区内广泛分布，出露于田家沟、尚家沟、清水河各沟谷中，厚度一般 10m 左右。岩性为灰黄、灰褐色粉细砂及亚砂土，局部底界见砂砾石层，具层状结构，与下伏地层呈不整合接触。(8) 第四系全新统风积沙（Q 4eol）及冲积层（Q 4al）风积沙广泛分布于全区，为
34、浅黄色风成松散沙，表层粒度变化较大，分选性差，磨圆度较差，其下为粉中沙，分选较好，厚度一般 10m 左右。冲积层主要分布于田家沟、清水河、高家沟等沟谷中，是风积沙再度搬运而成，与风积沙相比颜色相对较暗，为灰黄色粉沙，粘土含量相对较多，分选性相对较差。第 16 页 共 102 页1.3.2. 地质构造本井田位于华北地台鄂尔多斯台向斜陕北斜坡之上，基底为坚固的前震旦系结晶岩系。印支期及其以后的历次构造运动对本区的影响甚微，主要表现为垂直运动，仅形成一系列的假整合面或小角度的不整合面。表 1-3-1 凉水井井田各断层要素统计表编 号 走 向 倾 向 倾 角 落 差 规 模 可靠性F1 NE 330
35、72 正断层 510m 1.15km 推断F2 NE 325 72 正断层 7m 0.7km 推断F3 NE 325 75 正断层 7m 0.4km 推断F4 NE 315 70 正断层 10m 1.0km 推断F5 NE 315 7075 正断层 510m 3.5km 推断F6 NE 315 73 正断层 5m 0.8km 推断F7 NE 330 70 正断层 10m 1.0km 推断F8 NE 325 70 正断层 10m 1.2km 推断根据地震解释成果，井田内存在 8 个小断层，断层均为高角度正断层，走向 NE，倾角 7075，落差 510m。井田内各断层要素见表 1-3-1，断层分布
36、位置见图 1-3-1。井田内地层总体走向北东，倾向北西，倾角不足 1，局部有宽缓 的 波 状 起 伏 ， 井田 南 部 较 北 部 平 缓 ， 断 层 也 大 部 分 集 中 在 北 部 地 区 。1.4 煤 层 赋 存 特 征 及 开 采 技 术 条 件1.4.1 煤层及煤质1. 煤层第 17 页 共 102 页本井田延安组含有对比意义的煤层共 10 层。其中主要可采煤层 4 层，不可采煤层6 层，自上而下依次为 2-2、 3-1、 4-1、 4-2、 4-3、 4-4、 5-2、 5-3、 5-3上 、 5-4煤层。该区煤层总厚度 12.2220.70m，一般 1619m，厚度变化趋势为由
37、南向北逐渐增厚。2. 可采煤层特征井田内可采煤层 4 层，自上而下为 2-2、3 -1、4 -3、5 -3 上 煤层。其中 2-2煤层为全井田主要可采煤层，3 -1、4 -3、5 -3 上 为大部可采的次要可采煤层，各煤层倾角均不足 1。现分述如下： (1) 2-2煤层2-2煤层为井田内主要可采煤层，位于延安组第四段顶部，全井田可采，厚度为10.8312.41m，平均 11.62m，一般底部含一层夹矸，厚 0.070.27m，岩性为泥岩或炭质泥岩。该煤层属特厚煤层、厚度变化小、结构简单，赋存稳定。(2) 3-1煤层3-1煤层为大部可采的次要可采煤层。位于第三段顶部，井田内大部可采，可采面积64
38、.89km2，可采区厚度 0.802.25m，平均 1.49m，呈由南向北增厚之势。该煤层 2.0m以上的中厚煤区位于井田北部，由北向南分岔变薄，厚度变化较小，规律性明显，结构较简单，赋存稳定。(3) 4-3煤层该煤层遍布全井田，位于第二段中部，主要为中厚煤层，局部地段为薄煤层，煤厚为 1.081.86m，平均 1.47m。一般无夹矸，少数孔含 12 层夹矸。该煤层 1.3m 以上的中厚煤区位于井田北部，并由北向南逐渐变薄，至东南角有 2km2的不可采区。该煤层属稳定煤层。（4) 5 -3 上 煤层该煤层位于延安组第一段中部，遍布全井田，大部可采，主要为中厚煤层，局部地段为薄煤层，煤厚为 0.
39、802.16m，平均 1.31m，无夹矸。中厚煤区位于井田北部，并第 18 页 共 102 页由北向南均匀变薄，至东南、西南角不可采。该煤层属稳定煤层。第 19 页 共 102 页井田可采煤层特征见表 1-4-1。表 1-4-1 主要可采煤层特征表煤层号煤层厚度(m) 结 构层间距(m) 可采类型稳定类型2-2 10.83-12.4111.62 一般底部 1 层夹矸厚 0.07-0.27m 全区可采 88.9km2 稳定27.25-38.4633.943-1 0.80-2.251.49少数 1 层夹矸一般厚0.020.44m大部可采64.89km2(东南部不可采)稳定65.0-75.6170.
40、324-3 1.08-1.861.47一般无夹矸，少数12 层，夹矸一般厚 0.010.05m基本全区可采88.28km2 稳定55.1-62.8059.065-3上 0.80-2.161.31 无夹矸 大部可采80.92km2 稳定3. 煤质据煤层煤质分析综合成果，各煤层的化学性质及工艺性能基本相近。 井田内各煤层以不粘煤 31 号(BN31)及长焰煤 41 号(CY41)为主。煤样工业分析成果表明本区煤质优良，具低灰，低特低硫，低磷，富油，发热量高，热稳定性好的特点，是良好的气化用煤和动力用煤。除此外，井田内 2-2煤层镜质组最大反射率，挥发份含量，灰分含量，氢含量，碳含量，碳氢比和活性组
41、分含量符合煤的液化用原料煤的要求。1.4.2 煤层自燃发火、瓦斯、煤尘及地热等1. 煤层自燃发火 地质报告根据还原样燃点与氧化样燃点之差值 T 1-3及还原样燃点确定，2 -2煤层属不自燃不易自燃煤层，3 -1、4 -3煤层属不易自燃煤层。但是根据有关资料，神木煤在秦皇岛港口曾发生煤炭自燃着火多起，神东矿区内 地 方 小 煤 矿 井 下 也 发 生 过 煤 层 自 燃 现 象 ， 且 本 区 煤 的 氧 化 程 度 在30 83之间，T 降低值为 1030，发生煤炭自燃的可能性很大，设计和生产过程中均应按第 20 页 共 102 页有自然发火煤层对待。2. 瓦斯井 田 瓦 斯 成 分 以 氮
42、气 为 主 ， 含 少 量 二 氧 化 碳 ， 甲 烷 含 量 0 0.943mL/gr,daf，局部地段表现为氮气沼气带。3. 煤尘各煤层测试的火焰长度均大于 400mm，岩粉用量在 6080 之间，煤的干燥无灰基挥发分（Vdaf）与固定碳（Fcdaf）之比（爆炸指数）一般远远大于 10的界限，表明本区煤层有爆炸性危险。4. 地热本井田地温梯度为 2.12/100m，为地温正常区，无地热危害。1.4.3 水文地质1. 含水层(1) 第四系上更新统萨拉乌素组潜水含水层主要分布于井田中部及西北部，多被风积沙覆盖，在低洼处与其构成统一含水层，厚度变化较大，一般为 019.20m，岩性主要为细砂，偶
43、为中粗砂，局部夹有含泥及腐殖质粉砂条带和透镜体。水位埋藏较浅，一般为 0.732.86m。富水性强弱皆有分布。井田较大部分属富水性弱区，在首采区富水性中等区占较大优势。含水层主要接受大气降水的补给，在沙漠滩地区，地势平缓，降水入渗系数为 0.6。距钻孔抽水资料，萨拉乌素组含水层单位涌水量 q=0.06550.230L/s.m，渗透系数 K=0.9682.332m/d，矿化度 M=224262mg/L。水化学类型为 HCO3-Ca 或 HCO3-CaNa 型。（2）碎屑岩裂隙承压含水层区内主要含水层段为基岩顶面至 2-2煤层顶板(J 2Z2 -2)含水层段。含水岩层岩性主要为中细粒砂岩，局部为粗
44、粒砂岩，在含煤地层含水岩层为粉砂岩，砂质泥岩等成互层状，裂隙发育微弱，透水性差，该层段顶部平均 25m 范围内为风化岩层，岩石风化后，第 21 页 共 102 页次生结构面发育，使之含水性能稍强于下部正常岩段。该含水层全段具承压性，在局部地段据 Y15 号钻孔揭露，水头高出地表自流而出，用压力表测出水头高度为 5.05m，自流涌水量为 0.828L/s。据区内 Y10、Y15 钻孔抽水资料，该层段单位涌水量 q=0.02880.187L/s.m，渗透系数 K=0.01680.173m/d，富水性弱中等，矿化度 M=282346mg/L，水化学类型为HCO3-NaCaMg 或 HCO3-CaMg
45、Na 型。2. 隔水层主要是第四系中更新统离石黄土及第三系三趾马红土隔水层，广布全区，厚度83.75175.0m，该层上部为亚砂土、亚粘土，局部柱状节理发育。下部岩性为棕红、浅紫红色粉质粘土，含钙质结核，据 C52 号钻孔抽水资料，上部黄土层单位涌水量为q=0.000174L/s.m，渗透系数 k=0.0027m/d，富水性极差，总体而言，该层为区内主要隔水层。 3. 老窑积水对矿井生产的影响凉水井煤矿和它周边的邻近矿井都是新建矿井，未发现老窑积水情况，因此，老窑积水情况对榆树湾煤矿的生产没有影响，或者影响不大。4. 断层对矿井涌水的影响井田内断层较少，共 8 条，断层落差小，最大的不足 10m，也未发现有断层导水裂隙带，因
