1、山西玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计1玉和泰煤业 90 万吨初步设计前 言山西玉和泰煤业有限公司位于安泽县城北西方向的唐城镇梨八沟村与三交村之间，距安泽县城直距 32.5Km，南东距唐城镇约 4.5Km，行政区划隶属于唐城镇管辖。该矿始建于 1996 年,1993 年投产，矿井原采用主立井、副立井、安全出口三个立井开拓全井田，主立井为箕斗提煤兼做矿井回风井，因 矿井井型较大，提煤、回 风利用一个井筒漏风大，安全性较差，同时井下通风系统存在通风路线长、进风断面小、通风阻力大等诸多问题，矿方于 2007 年 11 月委托山西安煤矿业工程有限公司编制了山西玉和泰煤业有限公司回风井初步
2、设计，设计在主井工业场地南侧新建一回风立井，作为矿 井的回风井兼作安全出口，主立井不再担负矿井回风任务，仅担负矿井提升任务，作为矿井的进风井兼作安全出口，副立井功能不变，作为辅助进风井，原安全出口斜井关闭，并于 2007 年 11 月临汾市煤炭工业局临煤审发2007407 文件对该设计进行了批复。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 69 号关于临汾市安泽县煤矿企业兼并重组整合方案的批复文件，确定该矿为单独保留矿井，矿井能力由 60 万吨/年增加到 90 万吨/年。山西省国土资源厅于 2009 年11 月 17 日为该公司换发了新的采矿许可证，证号：C140000
3、2009111120043578，批准开采山西 组 2 号、3 号煤层，生产规模 90万吨/ 年，井田面积 5.8525Km2，矿井生产能力 净增 30 万吨/ 年。为了保障山西玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计2煤矿安全生产，合理开发煤炭资源，提高矿井经济效益，使该矿稳定、健康、顺利地向前发展，将企业做强、做大，促 进地方经济高速发展。受山西玉和泰煤业有限公司的委托，我院承担了该公司综合机械化采煤升级改造初步设计的编制任务。一、编制依据1、山西省国土资源厅为该矿换发的采矿许可证( 证号C1400002009111120043578)。2、山西玉和泰煤业有限公司生产矿井地质报告
4、(山西省煤炭地质公司 2007 年 12 月)。3、山西省煤炭工业局 2008 年 1 月晋煤行发 200882 号关于对山西玉和泰煤业有限公司生产矿井地质报告“评审 意见书” 的批复文件。 4、国家质量监督检验检疫总局和建设部 2005 年发布的煤炭工业矿井设计规范。5、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局 2009 年颁发的煤矿安全规程。6、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 200969 号) 。7、山西省煤炭工业局晋煤安发20081135 号文“关于临汾市 2008 年度 30 万吨/年及以上煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复”。8、临汾
5、市煤炭中心化验室对该公司 2 号、3 号煤层的鉴定报告。9、临汾市煤炭工业局临煤审发2007407 号“关于山西玉和泰煤业有山西玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计3限公司回风井初步设计的批复”。10、现场调研资料。11、项目设计委托书。二、设计的指导思想1、本着“少投入、多产出、少做岩巷、多做煤巷、早出煤、高效益”的设计原则，尽量提高矿井机械化装备水平。2、坚持一切从实际出发，实事求是，合理布置以采、掘、运为中心的各主要生产环节，力求系统简单，运行安全可靠。3、学习和借鉴国内外煤矿设计和生产的先进经验，贯彻改革精神，采用新设备、 应用新工艺，提高采掘机械化水平、工作面单产，实现集
6、中生产。4、加强环境保护， 积极开展“三废”治理，减少污染，变废为宝。对工业废水、生活 污水、 锅 炉烟气进行处理，达 标 后排放。三、设计的主要特点1、采煤方法采用长壁综合机械化采煤法。2、井下绝大部分巷道沿煤层布置。3、井下煤炭运输系统采用胶带输送机运输，辅助运输系统采用调度绞车牵引矿车运输。4、充分利用现有井巷工程、土建设施和机电设备。四、设计的主要经济技术指标设计 生产能力：90 万 t/a；井巷工程量：1958m；山西玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计4工业 建筑总体积：19100.0m 3；行政及福利建筑面积 7327m2；矿井在籍人数：416 人；原煤生 产效率：
7、6.61 t/工；基本建 设总投资：3687.46 万元。吨煤投 资：122.92 元（净增）；建设 工期：10 个月；原煤吨煤成本：136.55 元；投资利润率：51.32%；投资利税率：67.93%。五、存在的主要问题及建议1、矿方应在开采实践中，进一步对 2 号、 3 号煤层进行资料采集、编制工作，以指导矿井生产。2、在今后工作过程中应注意断层、隐伏构造的导水导气和采空区积水、积气，做到“预测预报、有疑必探，先探后掘、先治后采”，以免发生意外的事故。3、建议加强生产矿井地质工作，全面搜集井下资料，及时建立有关台帐、卡片，进行综合编录 ，根据地 质规律预测 回采工作面开采条件，为安全开采提
8、供技术依据。4、矿井建设及生产过程中必须加强环境保护工作。5、建议矿方应尽快申请有关资质部门对矿方深水井水质方面进行监测与检验，确保安全用水。山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计5第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置山西玉和泰煤业有限公司位于安泽县城北西方向的唐城镇梨八沟村与北三交村之间，距安泽县城直距 32.5km，南 东距唐城镇约 4.5km，行政区划隶属于唐城镇管辖。井田地理坐标为：东经 1120454-112 0644，北纬 362500362640。该矿东 2.5km 处为县级 公路，向南约 35km 可达安泽县城，与国道 309 线相接，沿此线向
9、西约 70km 至临 汾市，与南同蒲铁路临汾车站相接，交通较为方便。详见交通位置图图 1-1-1。二、自然地理该井田地处太岳山区，地形西北高东南低，区内有人家凹和石重阳两条较大的沟谷，最高点位于矿区中部的山梁上，标高约为 1470.5m，最低点位于矿区北部沟谷中，标高约 1175m，最大相 对高差 295.5m。井田内基岩出露良好，植被不发育，纵观该矿区所处的自然地理条件，属于侵蚀强烈的中山区。三、河流水系该区为沁河支流的蔺河水系，地表水属黄河流域，区内两大沟谷平时基本无水，若遇暴雨时节，常有洪水发生，但数小时后，流量即减至消失，区内水流方向为向东流入蔺河，蔺河向东南汇入沁河。山西省玉和泰煤业
10、有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计6四、气象及地震烈度该区属暖温带半干旱大陆性季风气候，据安泽县气象站 1988 年-1997年观测资料，年平均气温 9.2，最高气温 36.7（1997 年 7 月 21 日），最低温度-26.6 （1990 年 2 月 1 日）；年平均降水量 535.6mm，最小为288.4mm(1997 年) ，最大为 661.8mm（1996 年）；年平均蒸 发量 1448.4mm，最小为 1315.6mm（1990 年），最大为 1668.6mm（1997 年）；霜冻期多在十月至次年三月，最大冻土深度 66cm（1993 年）；夏秋季多东南风，冬春季多西北风，最大
11、 风速 13m/s。根据山西省地震基本烈度区划图，本区处于临汾和邢台两大地震带之间为相对稳定区。根据 GB500112001建筑抗震设计规范，本区地震烈度为 7 度， 设计基本地震加速度值为 0.10g。五、水源和电源1、水源(1) 地面供水水源：目前矿井生活用水取自井田内西北角约 1500m 远的本矿自打的深水井，深水井水源取自奥灰水，水质良好，水量丰富，可作为地面生产、生活用水可靠的供水水源。(2)井下供水水源：矿井正常涌水量为 6m3/h，最大为 9m3/h,涌水排至地面后，经净 化处理，可作为矿井井下消防、洒水及井下用水设施用水水源。2、电源矿井设双回路供电系统, 八义 110kV 变
12、电站距 矿井 5km, 南宋 35kV变电站距矿井 1km。本矿地面工业场地负荷中心已建 10kV 变电所 1 座，山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计7电源分别引自上述两个变电站,供电电源可靠。六、四邻矿井情况该井田北邻山西安鑫煤业有公司；西部有山西古县老母坡煤业有限公司和山西安吉欣源煤业有限公司相邻，东北部与山西安泽玉华煤业有限公司相邻。本 矿及邻矿均未发现越界开采的情况。第二节 地质特征一、地层区内地层出露较好，出露有三叠系下统刘家沟组、二叠系上统上石盒子组、石千峰 组地层，第四系中更新统黄土主要分布在山梁上。现结合钻探揭露资料， 对矿区内的地层由老至新分述如下：1、奥
13、陶系中统峰峰组（O 2f）本组为含煤地层的沉积基底。主要由灰深灰色中厚层状的石灰岩、泥质灰岩组成，少量白云质灰岩。顶部含较多的星散状黄铁矿，下部常夹有薄层状、似 层状石膏层，为浅海相沉积地层。顶部为古风化壳。厚度100m 左右。2、石炭系（C ）（1）中统本溪组（C 2b）岩性为灰色、灰黑色铝土岩、泥岩、石英砂岩及石灰岩组成，间夹不稳定的不可采煤层 23 层，底部沉积有山西式铁矿，其厚度和品位很不稳定。由于奥陶系中统古风化壳剥蚀程度不同，该地层厚度变化较大，依据山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计8钻孔揭露资料，本井田内该组地层厚度为 6.6017.82m，平均为 13.70
14、m。平行不整合于峰峰组地层之上。（2）上统太原组（C 3t）该组地层为主要含煤地层，本组自 K1 砂岩底至 K7 砂岩底，地层厚度为 48.65-62.24m，平均 56.50m。与下伏地层 呈整合接触。岩性主要为灰白色、灰黑色的砂岩、粉砂岩、泥岩、石灰岩和煤组成。含煤 4-12 层。含丰富的动物化石，旋回结构清楚，横向稳定性好，易于对比。全组可划分为 4-5个沉积旋回，属于海陆交互相沉积。旋回韵律清楚，每个沉积旋回都始以陆相沉积， 结束于海相灰岩沉积。依据岩性、岩相特征，可自下而上划分为三段：下段（C 3t1）：从 K1 砂岩底至 K2 石灰岩底，地层厚度 17.50-24.08m，平均 2
15、1.35m。岩性主要为灰白色砂岩，灰灰黑色泥岩、铝质泥岩、粉砂岩及稳定可采的 9、11 号煤层所组成。底部 K1 砂岩，厚度 2.003.40m，为灰白色薄层状细中粒石英砂岩，岩性特征明显，致密坚硬，是一种很好的地层划分对比标志。中段（C 3t2）：从 K2 石灰岩底至 K5 砂岩底。地层厚度 14.38-18.02m，平均 16.75m。岩性主要由三层深灰色石灰岩及灰白色砂岩、灰黑色粉砂岩、泥岩间夹三层薄煤层。底部为深灰色，巨厚层状致密坚硬的 K2 石灰岩。含有丰富的有孔虫、蜒科、腕足类化石和燧石结核，中、下部常夹有薄层灰岩及泥岩。自 K2 向上为灰黑色泥岩及其具波状 层理的粉砂岩、细粒砂岩
16、，多受黄铁矿浸染，其上发育有不可采的 8 号煤层。其顶板为深灰色厚层状的K3 石灰岩。 K3 石灰岩全区稳定，易于对比。K 3 至 K4 石灰岩间，为灰、灰黑山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计9色的砂岩、粉砂岩和泥岩，间夹层位稳定不可采的 7 号煤层，其顶部即为深灰色中厚层状致密坚硬的 K4 石灰岩。上段（C 3t3）从 K5 砂岩底至 K7 砂岩底，地层厚度为 16.77-20.14m，平均 18.40m。岩性主要为灰黑色、黑色的泥岩、粉砂岩组成，灰色、灰白色中、细粒砂岩组成，含煤 2-3 层，为不可采煤层。下部为灰黑色、黑色薄 层状铁质泥岩。中部为灰色、灰白色钙质石英长
17、石砂岩，称为 K5 砂岩。上部为黑色厚层状泥岩，含 5 号和 6 号薄煤层。顶板为灰黑色薄层钙质泥岩，含动物化石。本段依据相旋回分析，应为泻湖海湾相沉积。3、二叠系（P）（1）下统山西组（P 1s）K7 砂岩底至 K8 砂岩底，地层厚度 34.10-49.00m，平均厚度 46.50m。与下伏太原组地层为整合接触，为本区主要含煤地层之一。岩性以灰色、灰白色细粒砂岩，深灰色、灰黑色粉砂岩、泥岩为主，含煤 2 层，本区内 2、3 号煤 层均为稳定可采煤层。（2）下统下石盒子组（P 1x）本组自 K8 砂岩底至 K9 砂岩底，与下伏地层呈整合接触，地层厚度94.62-136.65m，平均厚度 116
18、.48m。依岩性、岩相特征划分为上、下两段，分述如下：下段（P 1x1）：K8 砂岩底至 K9 砂岩底，地层厚度 40.00-60.25m，平均为52.48m。下部 K8 砂岩为灰白色中粒砂岩，含炭屑及白云母碎片，圆状，分选中等，基底式钙质胶结，具交错层理。中、上部由深灰色粉砂岩夹细砂岩山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计10组成。上段（P 1x2）：K9 砂岩底至 K10 砂岩底，地层厚度 54.62-76.40m，平均64.00m。底部 K9 砂岩为浅灰色中粒砂岩，下部为深灰色、灰色中粒砂岩、粉砂岩、泥岩组成，上部为灰绿、紫 红色泥岩、粉砂岩夹细粒砂岩，顶部有一层位稳定灰
19、色含紫红色斑块的铝质泥岩，具鲕状结构，俗称“ 桃花泥岩”，是确定上覆 K10 砂岩的良好辅助标志。（3）上统上石盒子组（P 2s）本组自 K10 砂岩底至 K14 砂岩底，与下伏地层呈整合接触，地层厚度404.02-582.72m，平均 435.00m。依据性、岩相特征划分为上、中、下三段，分述如下：下段（P 2s1）K10 砂岩底至 K12 砂岩底，地层厚度为 159.07-190.76m，平均为165.40m。以灰色、紫色泥岩、黄绿色粉砂岩和灰绿色、灰色砂岩组成，泥岩和粉砂岩多呈互层，砂岩中多含砾石，砾径 15-10mm，交错层理发育，常夹 2-3 层铁锰结核。底部为 K10 中粒砂岩，厚度为 1.00-10.40m，为灰白色，岩性一厚度变化大，常为泥质钙质胶结，有时为粘土质胶结，底部有时含泥质体。中段（P 2s2）K12 砂岩至 K13 砂岩底，地层厚度为 119.25-140.37m，平均为127.74m。由灰 绿、黄 绿 、紫 红、灰紫、蓝紫色粉砂岩、泥岩及灰白、黄绿色砂岩组成，砂岩多为中细粒，厚层状，石英质砂岩及长石质石英砂岩，交错层理发育，常含砾石。底部含少量白云母片和暗色矿物，钙质胶结，斜层
