1、山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计1前 言山西沁源康伟南山煤业有限公司位于沁源县城西北约 32.5km,灵空山镇东南约2.5km 的王庄村西,行政区划属灵空山镇管辖;地理位置为东经 11208201121023,北纬 363041363233。是沁源县康伟煤焦有限公司的股份制民营煤矿。2009 年,沁源县康伟煤焦有限公司南山煤矿参见了山西省的煤矿企业兼并重组整合工作。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200982号文“关于长治市沁源县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复” ,沁源县康伟煤焦有限公司南山煤矿预核准名称为山西沁源康伟南山煤业有限公
2、司,所属主体企业为沁源县康伟煤焦有限公司。本次兼并重组整合后,山西沁源康伟南山煤业有限公司作为单独保留矿井,根据山西省国土资源厅 2010 年 4 月 8 日换发的第 C1400002009111220045110 号采矿许可证 ,井田面积为 8.0576km2, 批准开采 1 号11 号煤层,生产能力为 900kt/a。矿井扩大生产能力后,需对矿井进行重新布置和规划,利用新技术、新工艺合理开发本井田的宝贵煤炭资源,提高资源回收率,实现规模化、高效率、高效益生产,为此我单位受山西沁源康伟南山煤业有限公司的委托,编制完成了本矿井兼并重组整合项目的初步设计。一、设计依据1、山西省煤矿企业兼并重组整
3、合工作领导组办公室文件晋煤重组办发200982 号文“关于长治市沁源县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复” 。2、山西克瑞通实业有限公司 2010 年 9 月编制的山西沁源康伟南山煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告 。3、山西省煤炭工业厅晋煤规发20101875 号“关于山西沁源兼并重组整合矿井地质报告的批复” 及评审意见书。4、山西省国土资源厅 2010 年 4 月 8 日为该矿换发的第 C1400002009111220045110号采矿许可证 。山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计25、煤炭科学研究总院沈阳研究院 2010 年 6 月提交的山西沁源康伟南山煤业有
4、限公司矿井瓦斯涌出量预测报告 ,及山西省煤炭工业厅 晋煤瓦发20101009 号“关于山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井瓦斯涌出量预测的批复” 。6、煤炭科学研究总院沈阳研究院 2010 年 6 月提交的山西沁源康伟南山煤业有限公司 90 万吨/年瓦斯抽采工程初步设计及山西省煤炭工业厅 晋煤瓦发20101005号“关于山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井瓦斯抽放工程初步设计的批复” 。7、 煤矿安全规程 (2010 版) 。8、 煤矿防治水规定 。9、国家技术监督局和建设部 2005 年联合发布的煤炭工业矿井设计规范(GB50215-2005) 。10、 中华人民共和国煤炭法 。11、 矿井通风安全
5、装备标准 。12、 矿井通风安全监测装置使用管理规定 。13、 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 。14、 矿山电力设计规范 。15、 煤矿井下粉尘防治规范 (试行) 。16、 矿井瓦斯抽放管理规范及反风规定 。17、山西沁源康伟南山煤业有限公司提供的有关矿井设计和建设的资料以及外部协作的协议、矿井生产现状等资料。18、山西沁源康伟南山煤业有限公司提供的本矿井工业场地 1:500 地形图。19、 矿井防灭火规范 。20、设计委托书。二、设计的指导思想1、充分合理利用现有设备、设施,及时更换陈旧的和运行多年的设备,节约矿井投资,缩短矿井改扩建时间。2、以市场经济为导向,加大矿井
6、设计改革的力度,在保证矿井设计规模和安全生产的前提下,尽量简化环节。山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计33、设计根据原矿井的特点,充分利用已有工程和设施,因地制宜选择矿井开拓系统,生产系统设计简单实用,设备选型先进合理。力争通过精心设计和科学管理,将该矿井建设成规模合理、安全性好、机械化装备水平适中,见效快、效益好、符合煤矿发展趋势的新型地方矿井。三、设计的主要特点1、矿井设计生产能力 900kt/a,采用一次设计,一次建成投产的移交方式。2、矿井采用斜井开拓方式,初期布置主斜井、副斜井、进风行人井和回风立井四个井筒。主斜井利用已有的带宽 1000mm 的带式输送机担负全
7、矿的煤炭提升任务,装备架空乘人装置,担负矿井提升人员任务,作为进风井兼安全出口,副斜井采用单钩串车提升,担负矿井下放材料、提矸等辅助提升任务,为矿井的进风井。进风行人井作为矿井的进风井兼安全出口,回风立井担负全矿回风任务兼做矿井安全出口。3、井下大巷主运输采用胶带输送机,可实现自回采工作面至地面胶带一条龙连续运输,用人少、效率高、故障率低、安全性好,利于实现集中管理与控制。井下辅助运输采用调度绞车牵引矿车完成。四、矿井主要技术经济指标1、矿井设计生产能力:900kt/a。2、井田开拓方式:斜井开拓。3、矿井设计可采储量:45104kt。4、矿井服务年限:38.5a。5、矿井以两个生产采区、一个
8、轻型综采工作面,一个高档普采工作面、两个综掘面和两个普掘面来保证矿井设计生产能力和正常生产接替。6、矿井移交生产时新增井巷工程 11745m,其中煤巷 300m,占 2.6%,半煤岩巷11190m,占 95.3%,岩巷 255m,占 2.1%,硐室掘进体积 5400m3。万吨掘进率为130.5m。7、工业场地总占地面积:11.29hm 2。8、矿井职工在籍总人数 723 人,原煤全员效率 6.0t/工。9、矿井建设项目总资金为 26159.61 万元,吨煤投资为 290.66 元山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计410、矿井投产时建井工期 18.9 个月。五、存在的问题及
9、建议1、井田内采煤历史较长,井田内及周边矿井的采空区和古空区较多,在矿井兼并重组整合建设和生产中要进一步加强矿井的水文地质工作,进一步研究古空区、采空区的范围和其积水、积气情况,在回采和掘进时必须严格执行“预测预报、有掘必探,先探后掘,有采必探,先探(治)后采”的防治水原则,按照煤矿防治水规定制定防治水措施;在矿井水文地质条件复杂的地段一定要进行地下水动态观测、水害预测分析,并制定相应的“ 探、防、堵、截、排 ”等综合防治措施。矿井在开采过程中,应严格按矿山设计采掘,预留保安煤柱,以防邻近矿井及老空积水馈入。2、根据地质报告,11 号煤层在井田南部赋存较深,存在突水危险,因此需完善井下排水系统
10、,必须预备有专用排水设备,除保证正常排水工作外,还要有足够的设备预防突发水害的抢险工作。3、本井田各煤层均有煤尘爆炸危险性,在生产中要加强洒水除尘和通风管理工作,杜绝明火,以防止煤尘爆炸事故的发生。4、本矿鉴定为高瓦斯矿井,在今后生产过程中必须做到“监测监控,先抽后采,以风定产”,同时加强矿井通风管理,以防止瓦斯积聚,发生事故。5、开采中应遵循由上而下的开采程序,以免煤层蹬空,减少资源浪费。山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计5第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置山西沁源康伟南山煤业有限公司位于沁源县城西北约 32.5km,灵空山镇东南约2.5km 的王庄
11、村西,行政区划属灵空山镇管辖;地理位置为东经 11208201121023,北纬 363041363233。矿井向西北约 2.5km 可至灵空山镇,沿县省级公路向东南约 30km 可达沁源县城,与汾屯省级公路相接,南距屯留张店 35km,东距沁县 50km。向西南经古县北平镇、古县可达南同蒲线洪洞火车站,也可与大运公路接运,相距约 75km。交通便利,交通位置详见图 1-1-1。二、地形地貌井田地处太岳山区,地表为山区侵蚀地貌,沟谷纵横,地形复杂,属侵蚀强烈的中山区。地势总体为南高北低,西高东低,地形最高点位于井田西南山梁上,标高为1421.9m;最低点位于井田东部柏子河谷中,标高为 1123
12、m,相对高差 298.9m。三、河流井田北部有柏子河自北西向南东流经本矿北部,平时流量数十升/秒,雨季山洪爆发后可达数十立方米/秒。柏子河南部沟谷内平时无水,逢雨季雨水顺沟谷向北东汇入柏子河,再向东南注入沁河。本区地表水属黄河流域,沁河水系。四、气象及地震情况本区属大陆性气候,根据沁源县气象台观测记录,本区年降水量最小为463.3mm(1972年),最大为861.6mm(1975年),冬春两季雨雪较少,夏末秋初雨量较大,降水量多集中在7、8、9三个月;蒸发量最小为1306.7mm(1983年),最大1609.6mm(1972年),蒸发量为降水量2.3倍。1月份气温最低,平均为零下6.5,7月份
13、气温最高,最高气温3738,年平均气温18.7 。11月份开始结冰,次年3月份开山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计6始解冻,冻土深度最大为750mm(19761977年),最小为370mm(19721973年)。本区夏季多东南风,冬春季多西北风,最大风速16m/s。根据中国地震动峰值加速度区划图 (GB18306-2001 图 A1)和建筑抗震设计规范 (GB50011-2001)2008 年版,本井田抗震设防烈度为 7 度。五、自然灾害本地区主要的自然灾害有大风天气、地震、山体滑坡等,矿方应根据实际情况采取相应的预防治理措施。六、邻近矿井情况井田北部与新达煤业有限公司煤
14、矿、五一煤业有限公司及乾元煤业有限公司为邻,南西部与临汾市古县东兴煤矿为邻,南东部与临汾市古县临古煤矿为邻,西部与康伟煤焦公司孟子峪煤矿为邻,东部与太岳煤矿为邻。详见周边矿井位置分布情况相关位置图1-1-2。现将各煤矿基本建设情况分述如下:1、孟子峪煤矿沁源县康伟煤焦有限公司孟子峪煤矿位于本井田西部,批准开采1、2、3、6、9+10、11 号煤层,生产能力 450kt/a。采用斜井开拓,走向长壁式综合机械化采煤,大巷采用砌碹和锚喷支护,工作面顺槽采用锚杆支护,皮带运输,皮带提升,负压通风。煤层瓦斯含量高,矿井瓦斯相对涌出量 8.43m3/t,绝对涌出量 2.46m3/min,为高瓦斯矿井。矿井
15、涌水量不大,正常涌水量 40m3/d,最大涌水量 80m3/d。该矿现开采 2 号煤层,靠近本矿附近已采空,据调查在 2 号煤层采空区有积水,积水量约 0.5 万 m3。对本矿在西南边界附近开采 2 号煤层有影响。2、新达煤矿山西新达煤业有限公司位于本井田北部,批准开采 1、2、9+10 号煤层,生产能力300kt/a。斜井开拓,走向长壁式普采,单体液压支柱配合 型绞接梁支护,工作面刮板机运输,大巷皮带运输,斜井皮带提升,负压通风。2007 年瓦斯等级鉴定,矿井瓦斯相对涌出量 0.37m3/t,绝对涌出量 0.57m3/min,为低瓦斯矿井。正常涌水量 250m3/d,最大涌水量 400m3/
16、d。该矿上部 1、2 号煤层已采空,现开采 9+10 号煤层,与本矿相邻区域,9+10 号煤山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计7层尚未开采,1、2 号煤层大部为剥蚀,无煤区。该矿在本井田边界邻无采空区和积水区分布。3、五一煤矿山西沁源五一煤业有限公司位于本井田北部,批准开采 1、2、9+10、11 号煤层,生产能力 300kt/a。斜井开拓,走向长壁式普采,单体液压支柱配合 型绞接梁支护,工作面刮板机运输,大巷皮带运输,斜井皮带提升,负压通风。2007 年瓦斯等级鉴定,矿井瓦斯相对涌出量 0.83m3/t,绝对涌出量 6.96m3/min,为低瓦斯矿井。正常涌水量220m
17、3/d,最大涌水量 375m3/d。该矿上部 1、2 号煤层已采空,现开采 9+10 号煤层,与本矿相邻区域,9+10 号煤层尚未开采,据调查,由于靠近本矿处煤层较高,本井田边界处 1、2 号煤层采空区基本无积水。4、乾元煤业公司煤矿山西乾元煤业有限公司位于本井田东北部,批准开采 1、2 号煤层,生产能力150kt/a。斜井开拓,走向长壁式普采,单体液压支柱配合 型绞接梁支护,工作面刮板机运输,大巷皮带运输,斜井皮带提升,负压通风。为低瓦斯(高管理)矿井。正常涌水量 100m3/d,最大涌水量 160m3/d。该矿上部 1 号煤层已采空,现开采 2 号煤层,与本矿相邻区域未开采,现无采空区和积
18、水区分布。5、太岳煤矿太岳矿位于本矿东部,2004 年开始建井,目前尚在建设,属于基建矿井。设计生产能力 1.5Mt/a,批采 1、2 号煤层。为高瓦斯矿井。6、东兴煤矿临汾市古县东兴煤矿位于本矿西南,批采 2、3 号煤层(对应本矿的 1、2 号煤层) ,生产能力 150kt/a,斜井立井联合开拓,走向长壁式普采,单体液压支柱配合 型绞接梁支护,工作面刮板机运输,大巷皮带运输,斜井皮带提升,负压通风。为低瓦斯(高管理)矿井。正常涌水量 90m3/d,最大涌水量 145m3/d。该矿 2 号煤层部分采空,现采 3 号煤层。邻近本矿区域尚未开采,现无采空区和积山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重
19、组整合项目初步设计8水区分布。7、临古煤矿临汾市古县临古煤矿位于本矿东南,批采 2、3 号煤层(对应本矿的 1、2 号煤层) ,生产能力 210kt/a,斜井联合,走向长壁式普采,单体液压支柱配合 型绞接梁支护,工作面刮板机运输,大巷皮带运输,斜井皮带提升,负压通风。为低瓦斯(高管理)矿井。正常涌水量 120m3/d,最大涌水量 175m3/d。该矿 2 号煤层部分采空,现采 3 号煤层。邻近本矿区域尚未开采,现无采空区和积水区分布。据调查,上述矿井与本矿之间无越界开采现象,对本矿生产无影响。山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计9图 1-1-2 矿井四邻关系图七、矿井电源条
20、件南山煤矿现有一座 10kV 变电所,采用双回路供电,一 回电源引自柏子 35kV 变电站 10kV 母线,距离为 1km,架空线路 LGJ-95;另一回电源引自李元 35kV 变电站 10kV母线,距离为 11km,架空线路为 LGJ-185。八、矿井水源条件地面供水水源:根据现场调研,本矿井地面生活用水由现有的深水井供给,深水井水源取自奥灰水含水层,水质优良,水量丰富,可作为地面生产、生活用水可靠的供水山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计10水源。井下供水水源:井下消防、洒水及井下各用水设施用水水源为处理后的井下排水。九、矿井通讯矿井通信系统包括行政通信和生产调度通信。
21、矿井设通信交换机室,对矿井地面、井下各用户进行行政、调度通信。矿井通信交换机与当地电信局利用 6 对通信光缆联网。十、主要建材供应矿井建设所需的建材,如砖瓦、水泥、石料、砂子等当地可以满足供应,钢材、木材需由外地购进。十一、村庄压煤在井田范围东北部有王庄村,设计为村庄留设了保护煤柱。十二、人文及资源状况沁源县位于长治市西北。东邻沁县,南接屯留、安泽、古县,西连灵石、霍县,北靠平遥、介休。地理坐标在东经 11158301123230,北纬 362020370042,全境东西宽 45km,南北长 74km,土地总面积 2554km2,辖 5 镇 9 乡,总人口 16 万。沁源地处太岳山东麓,沁河之
22、畔,沟渊地肥土沃,山岭崖峻林绿,地上自然资源景观绮丽秀美,天姿茂异,地下矿产资源丰富,功夺天造。自然资源优势可谓“物华天宝,龙光射牛斗之墟” 。沁源县是全国重点产煤县之一,境内含煤面积约 2040km2,原煤储量 128.8 亿 t,可采量 90 亿 t。其中主焦煤储量约 41.4 亿 t,全县铁矿总储量 5800 万 t,含铁量大多在3050% 。全县铝矾土矿总储量约 1 亿 t,品位多在 60%以上。全国畜牧基地县之一,全县以饲养大牲畜为主,被国家列为全国黄牛改良基地县。山西省用材林基地县之一,全县以用材林、经济林为主,有省营林场 6 个,县营林场 3 个,年生产木材 4 万 m3。孕育着
23、深厚长久的发展潜力。山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计11第二节 地质特征一、井田地质勘探程度根据矿方提供的山西省煤炭地质公司 2008 年 12 月提交的山西省沁源县康伟煤焦有限公司南山煤矿机械化采煤升级改造矿井地质报告 ,和山西省煤炭地质 144 勘查院2010 年 3 月提交的山西沁源康伟南山煤业有限公司兼并重组整合补充矿井地质报告 ,在井田范围内共布置有六个钻孔,在井田范围外附近布置有一个钻孔,共七个,且矿方已实际揭露 1 号和 2 号煤层,根据山西省煤炭工业厅 晋煤办基发200983 号文,矿井首采区煤层勘探程度达到了勘探阶段的要求,符合煤、泥炭地质勘查规范的要
24、求,可作为矿井设计和建设的地质依据。二、地层及地质构造(一)地层井田内地层由老到新有:奥陶系中统峰峰组(O 2f) ,石炭系中统本溪组(C 2b) 、上统太原组(C 3t) ,二叠系下统山西组(P 1s) 、下石盒子组(P 1x) 、上统上石盒子组(P 2s) ,第四系中上更新统及全新统(Q 2、Q 3、Q 4) ,井田内出露的地层有太原组、山西组、上、下石盒子组,在山梁、坡上,第四系中上更新统不整合覆盖其上,简述如下:1、奥陶系中统峰峰组(O 2f)为煤系地层之基底,厚度大于 100m,由灰、深灰色中厚层状石灰岩、泥灰岩组成,局部含白云质。2、石炭系中统本溪组(C 2b)厚度 11.6022
25、.25m,平均 16.17m,上部岩性以灰黑色泥岩、灰色砂岩为主,夹薄层石灰岩及薄煤层;下部以灰白色铝质泥岩为主;底部为以结核状、块状黄铁矿为主的铁铝质岩,不稳定,常缺失。3、石炭系上统太原组(C 3t)连续沉积于本溪组之上,为井田内主要含煤地层之一,厚度105.48126.05m ,平均114.11m,岩性主要由深灰色、灰黑色、黑色泥岩、砂质泥岩、石灰岩、煤层及灰白色砂岩组成,为一套海陆交互相含煤沉积。按其沉积特征可将太原组分为三段:山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计12下段(C3t 1):自太原组底部 K1 砂岩底至 K2 灰岩底,以滨海三角洲相沉积为主。由灰白色砂岩
26、、灰、灰黑色泥岩、铝质泥岩、粉砂岩及煤层组成,底部 K1 砂岩为灰白色薄层状中粒石英砂岩,分选性较好,硅质胶结,致密坚硬。本段含煤 4 层,即9+10、 10 下 、 11、11 下 号煤层,其中 9+10、11 号煤层为稳定可采煤层。本段厚47.5254.08m,平均 49.61m。中段(C3t 2):K 2 灰岩底至 K4 灰岩顶,厚 31.68 33.02m,平均 32.43m。以海相和过度相沉积为主。岩性以深灰色灰岩、灰白色砂岩、灰黑色泥岩、粉砂岩为主。含7、 7 下 、8 号煤层,厚度较稳定,但均不可采。本段所含 K2、K 3、K 4 灰岩普遍发育,厚度较稳定,K 2 灰岩中含有丰富
27、的有孔虫、蜓科、腕足类化石和燧石结核,中、下部常夹有一层灰黑色泥岩。上段(C3t 3):K 4灰岩顶至K 7砂岩底,厚31.4532.85m,平均32.07m。为三角洲相渐变为陆相沉积。岩性主要为黑色泥岩、灰黑色粉砂岩、灰色砂岩及煤层组成,本段含有5、6、6 下 号煤层,其中6号煤层为可采煤层。本组旋回结构清楚,厚度较稳定,从沉积特征看,太原组煤层形成于海进过程中。首先是滨海平原沼泽化,大面积沼泽分布,堆积了泥炭层,之后海侵的发生为泥炭层埋藏保存创造条件。4、山西组(P 1s)从 K7 砂岩底到 K8 砂岩底,厚度 42.8555.87m,平均 46.58m,为井田内主要含煤地层之一。岩性主要
28、为浅、灰白色砂岩,深灰色粉砂岩,灰黑色泥岩,夹炭质泥岩,含煤层 57 层,其中 1、2、3 号煤层为可采煤层。以陆相沉积为主。5、二叠系下统下石盒子组(P 1x)从K 8砂岩底到K 10砂岩底,连续沉积于山西组之上,厚110m 左右,按岩性可分两段:下段(P1x 1):从 K8砂岩底到K 9砂岩底,厚度28.74 50.09m ,平均42.09m,底部K8砂岩为灰白色厚层状中、细砂岩,成分以石英、长石为主,分选差,具直线型斜层理、斜交层理,富含泥质条带及白云母碎片,岩性及厚度变化较大;下部为灰、深灰色中、细砂岩,深灰、灰黑色泥岩及粉砂岩,夹薄煤层,富含植物化石,具水平层理;上部以山西沁源康伟南
29、山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计13灰、灰黄、灰绿色中、细砂岩为主,夹灰、深灰色粉砂岩、泥岩。上段(P1x 2):从 K9砂岩底到K 10砂岩底,厚度57.25 77.63m ,平均67.40m,底部K9砂岩为灰白色中、细砂岩,成分以石英、长石为主,分选差;下部由深灰色、灰色细砂岩、粉砂岩及中砂岩组成;上部为灰绿色、黄绿色细砂岩与粉砂岩互层,夹紫色、灰绿色斑块状杂色泥岩薄层;顶部为一层暗紫色、紫红色、灰色铝质泥岩,鲕状、块状,俗称“桃花泥岩 ”。6、二叠系上统上石盒子组(P 2s)井田内广泛出露,按其岩性特征分为三段:下段(P 2s1):K 10 砂岩底到 K12 砂岩底,厚度 15
30、0m 左右,底部 K10 砂岩为灰白、灰、黄绿色中砂岩,分选差,局部夹粉砂岩、泥岩包裹体。下部以灰白、灰绿、黄绿杏黄色粉砂岩、细砂岩为主,夹灰黑色泥岩,暗紫、紫色泥岩粉砂岩薄层;上部为灰紫、紫、灰绿色相杂,呈花斑状的粉砂岩、细砂岩互层,夹紫色泥岩。中段(P 2s2):K 12 砂岩底到 K13 砂岩底,厚度 100m 左右,岩性以浅灰、灰、灰绿色泥岩、粉砂岩互层为主,夹紫、暗紫色泥岩、粉砂岩及 23 层黄绿、灰绿色细砂岩,下部为灰绿色砂岩带,底部 K12 砂岩为灰白色、灰绿色中砂岩,成分以石英、长石为主,分选差,磨圆度低。上段(P 2s3):本井田大部遭剥蚀,只残留于井田东南部,最大残留厚度
31、70m。岩性以黄绿色砂岩为主,夹绿色砂质泥岩,底部为黄绿色粗砂岩。7、第四系中、上更新统及全新统(Q 2、Q 3、Q 4)中更新统:由棕红、黄褐色亚粘土、亚砂土组成,夹薄层砂砾石层,厚 010m ,一般 5m 左右。上更新统:主要由砂层及砂砾层组成,间夹灰黄色粘土及棕红色古土壤条带,厚030m,一般 10m 左右。全新统:主要分别于井田北部河川中,由近现代冲洪积砂土、砂砾组成,厚020m,一般 8m 左右。(二)井田构造本井田位于沁水煤田沁安普查区西北部。总体为一走向 NE、倾向 SE 的单斜构造,山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计14东部地层较陡,西部较缓,倾角 321
32、 ,一般 10左右。井田内共发育 4 条断层,见表 1-2-1,均为正断层,落差 2.620m,F 1、F 2 为勘探时地表填图控制并在井下实见,F 3、F 4 为井下揭露。表 1-2-1 主 要 断 层 一 览 表断层编号 位置 性质 走向 倾向 倾角() 落差(m) 井田内延伸长度 (m )F1 井田西北部 正 NE NW 65 20 1120F2 井田中部 正 NEE NW 70 10 950F3 井田东部 正 NW NE 70 5 800F4 井田东部 正 NE SE 80 2.6 500勘探时在地表发现 X1 号陷落柱,并在主、副井予以揭露,在井下生产过程中,又发现了 4 个陷落柱,
33、一般为椭圆形,长轴直径最大约 300m,一般 150m 左右,见表 1-2-2。表 1-2-2 陷 落 柱 一 览 表陷落柱编号 位置 揭露工程 长轴直径(m )X1 北部 地表及主、副井 300X2 北部 1、 2 号煤层井下巷道 60X3 中部 1、 2 号煤层井下巷道 85X4 中部 风井及 1 号煤层井下巷道 160X5 东南部 2 号煤层井下巷道 155井田内未发现岩浆岩侵入现象。综上所述,井田内地层平缓,断层较少,井田构造属于简单类型。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。山西组平均厚 46.58m,含煤层 57 层,其中 1、 2、3 号煤
34、层为可采煤层,煤层平均总厚 5.27m,含煤系数 11.31%;可采煤层总厚 3.79m,可采含煤系数 8.14%。太原组平均厚 114.11m,含 5、6、6 下 、7、7 下 、 8、9+10 、10 下 、11、11 下 号煤层,其中 6、9+10、11 号煤层为可采煤层。煤层平均总厚 9.25m,含煤系数 8.11%;可采煤山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计15层总厚 5.91m,可采含煤系数 5.18%。两煤系地层总厚 160.69m,含煤总厚 14.52m,含煤系数 9.04%;可采煤层总厚9.70m,可采含煤系数 6.04%。(二)可采煤层本井田可采煤层有
35、1、2、3、6、9+10、11 号煤层,其特征见表 1-2-3。1、1 号煤层赋存于山西组上部,上距 K8 砂岩 9m 左右,煤厚 0.601.04m ,平均 0.80m,井田西南部变薄不可采,为较稳定大部可采煤层,结构简单,无夹矸,顶板为粉砂岩,底板为泥岩或细砂岩。在井田西北部出露剥蚀。2、2 号煤层赋于山西组中部,上距 1 号煤层 11.6519.70m,平均 16.12m;煤层厚度0.652.65m,平均 2.14m,属稳定可采煤层,零星不可采,结构简单,局部含 1 层薄夹矸,顶板为细砂岩或粉砂岩,底板为粉砂岩或细砂岩。在井田西北部出露剥蚀。3、3 号煤层赋存于山西组中下部,上距 2 号
36、煤层 5.156.65m ,平均 5.79m;煤厚0.381.63m,平均 0.81m,不稳定,只在井田南部局部可采,结构简单,大多含 1 层夹矸,单层夹矸最大厚度 0.45m,顶底板均为泥岩或粉砂岩。在井田西北部出露剥蚀。4、6 号煤层赋存于太原组上部,上距 3 号煤层 34.1538.07m ,平均 35.99m;煤层厚度0.602.65m,平均 1.66m,只在井田西北部变薄不可采,为稳定大部可采煤层,结构简单,局部含 12 层夹矸,单层夹矸最大厚度 0.38m,顶板为砂质泥岩或泥岩,底板为泥岩。在井田西北部出露剥蚀。5、9+10 号煤层赋存于太原组中部,上距 6 号煤层 38.9645
37、.32m ,平均 42.12m;属稳定可采煤层,煤层厚度 2.002.89m,平均 2.38m,结构较简单,含 12 层夹矸,夹矸最大厚度0.50m,顶板为石灰岩,底板为泥岩或细砂岩。6、11 号煤层山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计16赋存于太原组下部,上距 9+10 号煤层 18.9519.38m,平均 19.21m;属稳定大部可采煤层,煤层厚度 0.683.08m,平均 1.82m,结构简单复杂,含 03 层夹矸,夹矸最大厚度 0.70m,顶底板均为泥岩。表1-2-3 可 采 煤 层 特 征 表顶底板岩性地层 煤层厚度最小-最大平均(m)层间距最小-最大平均(m )
38、结构(夹矸数) 稳定性 可采性顶板 底板1 0.60-1.040.80 简单 0 较稳定 大部 可 采 粉砂岩 泥岩细砂岩11.65-19.7016.122 0.65-2.652.14 简单 0-1 稳定 大部 可 采 细砂岩粉砂岩 粉砂岩细砂岩5.15-6.655.79山西组3 0.38-1.630.81 简单 0-1 不稳定 局 部 可 采 泥岩粉砂岩 泥岩粉砂岩34.15-38.0735.996 0.60-2.651.66 简 单 -较 简 单0-2 稳定 大部 可 采 砂质泥岩 泥岩 泥岩38.96-45.3242.129+10 2.00-2.892.38 较简单 1-2 稳定 全 区
39、 可 采 石灰岩 泥岩细砂岩太原组11 0.68-3.081.8218.95-19.3819.21 简 单 -复 杂0-3 稳定 大 部 可 采 泥岩 泥岩(三)煤层对比煤层对比采用沁安普查地质报告对比成果,其对比方法主要采用标志层法,结合地层层序、层间距及煤层自身特点等进行对比,1 号煤层:位于山西组上部,K 8 砂岩之下 9m 左右,易于识别。2 号煤层:位于山西组中部,为山西组一层稳定的中厚煤层,下距 K7 砂岩 17m 左右。3 号煤层:位于山西组中下部,下距 K7 砂岩 11m 左右,在山西组可采煤层中硫分最高。6 号煤层:位于太原组上部,上距 K7 砂岩 21m 左右,下距 K4
40、灰岩 9m 左右。9+10 号煤层:位于太原组下段顶部,K 2 灰岩为其直接顶板。为一稳定的中厚煤层。11 号煤层:位于太原组的下部,上距 9+10 号煤层 19m 左右,下距 K1 砂岩 25m 左山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计17右。综上所述,井田内标志层发育,各煤层特征比较明显,故对比结果可靠。(四)煤的物理性质和煤岩特征1、物理性质及宏观煤岩特征煤层以光亮型半光亮型煤为主,夹半暗型煤条带。结构以细条带到中条带为主,镜煤、丝炭、粘土矿物以稀疏的线理状、透镜状不均匀分布于条带中,局部还夹有黄铁矿结核。构造为层状、块状。光泽为强玻璃光泽。颜色为黑色。性脆、裂隙发育,
41、参差状断口。2、显微煤岩特征镜质组含量一般在 75.00%左右,半镜质组含量一般在 2.4%左右,丝质组含量一般在 20.00%30.00%之间,矿物含量一般在 10%15%左右。各煤层中,镜质组一般是以均质镜质体为主,其次为基质镜质体,丝质组多为结构半丝质体,部分为粗粒体、少量为碎屑体,矿物含量多为分散状粘土,有个别球状黄铁矿和黄铁矿结核以及次生方解石。3、变质阶段各煤层最大反射率 Rmax 在 1.50%左右,属第-变质阶段,相当于焦煤瘦煤阶段。(五)煤的化学特征、工艺性能1、化学性质(1)1 号煤层水分(Mad ):原煤:0.25%0.72%,平均 0.53%;浮煤:0.30%0.86%
42、 ,平均 0.63%。灰分(Ad):原煤:7.60%27.73%,平均 16.56%;浮煤:5.37%13.57% ,平均8.28%。挥发分(V daf):原煤:17.54%22.13%,平均 19.59%;浮煤:15.29%19.28% ,平均17.46%。硫分(S t,d ):原煤:0.39%0.56%,平均 0.46%;山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计18浮煤:0.37%0.62% ,平均0.48%。磷含量(P d):原煤: 0.010%0.013%,平均 0.012%。发热量( Qgr, d) : 原煤:25.50 33.51MJ/kg ,平均 30.01MJ/
43、kg;浮煤:33.5034.57MJ/kg,平均34.04MJ/kg 。粘结指数( GR.I) : 浮煤:6284,平均 71.2。胶质层最大厚度(Y):浮煤:510.5mm,平均 7.6mm。煤类为焦煤,洗选后作为炼焦用煤为特低灰高灰、特低硫低硫分煤。表 1-2-4 煤质分析成果表工 业 分 析 (%)煤层原煤浮煤Mad Ad Vdaf St.d Pd发热量Qgr, d(MJ/Kg)粘结指数GR.I胶质层厚度Y煤类原煤0.25-0.720.537.60-27.7316.5617.54-22.1319.590.39-0.560.460.010-0.0130.01225.50-33.5130.0
44、11浮煤0.30-0.860.635.37-13.578.2815.29-19.2817.460.37-0.620.4833.50-34.5734.0462-8471.25-10.57.6JM原煤0.36-0.810.566.37-22.8113.6515.92-20.6417.750.33-0.440.380.007-0.0210.01027.45-33.9830.892浮煤0.22-0.720.474.49-8.376.5414.52-18.3716.220.34-0.440.4033.30-35.0034.3642.6-7863.85-148.9JMSM原煤0.44-0.470.4615
45、.61-35.4525.5317.55-23.1820.370.38-2.491.4421.93-30.4226.183浮煤0.48-0.550.526.81-13.5010.1615.11-16.3715.740.39-1.390.8965-6665.5JM原煤0.26-2.800.839.00-33.9424.3317.64-22.9220.970.68-2.941.490.015-0.0160.01623.13-32.5327.306浮煤0.32-0.640.437.61-10.879.9216.33-20.7517.740.60-1.960.94 33.1342-9066.8 13.5
46、JMSM原煤0.22-1.000.455.58-23.1415.7816.77-19.7318.031.66-3.652.600.006-0.0070.00727.02-31.7029.989+10 浮煤0.16-1.120.504.93-9.928.3614.13-17.5816.180.76-2.391.74 32.7321-6238.50-52.5SM原煤0.32-0.680.4714.90-40.6329.3817.08-23.4720.450.57-1.691.220.008-0.5600.28419.60-30.7825.2211浮煤0.25-0.680.489.14-12.211
47、0.9314.74-16.3415.860.60-1.381.1222-4728.4SM(2)2 号煤层水 分 (M ad):原煤:0.36%0.81%,平均 0.56%;浮煤:0.22%0.72% ,平均 0.47%。山西沁源康伟南山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计19灰 分 ( Ad) : 原煤:6.37%22.81% ,平均 13.65%;浮煤:4.49%8.37% ,平均 6.54%。挥 发 分 (V daf):原煤:15.92%20.64%,平均 17.75%;浮煤:14.52%18.37% ,平均16.22%。硫分(S t.d):原煤:0.33%0.44%,平均 0.38%
48、;浮煤:0.34%0.44% ,平均0.40%。磷含 量 (P d):原煤:0.007%0.021%,平均 0.010%。发热量( Qgr, d) : 原煤:27.45 33.98MJ/kg ,平均 30.89MJ/kg;浮煤:33.3035.00MJ/kg,平均 34.26MJ/kg。粘结指数( GR.I) : 浮煤:42.678,平均 63.8。胶质层最大厚度(Y):浮煤:514mm,平均 8.9mm。煤类大部为焦煤,在井田东部局部为瘦煤,洗选后作为炼焦用煤为特低灰低灰、特低硫低硫分煤。( 3) 3 号 煤 层水 分 (M ad):原煤:0.44%0.47%,平均 0.46%;浮煤:0.4
49、8%0.55% ,平均0.52%。灰 分 ( Ad) : 原煤:15.61%35.45% ,平均 25.53%;浮煤:6.81%13.50% ,平均10.16%。挥发分(V daf):原煤:17.55%23.18%,平均 20.37%;浮煤:15.11%16.37% ,平均15.74%。硫分(S t.d):原煤:0.38%2.49%,平均 1.44%;浮煤:0.39%1.39% ,平均0.89%。发热量( Qgr, d) : 原煤:21.93 30.42MJ/kg ,平均 26.18MJ/kg。粘结指数( GR.I) : 浮煤: 6566,平均 65.5。煤类为焦煤,洗选后作为炼焦用煤为低灰高灰、特低硫中高硫煤。(4)6 号煤层水分(M ad):原煤:0.26%2.80%,平均 0.83%;山西沁