彬縣煤炭有限責(zé)任公司下溝煤礦設(shè)計說明書

1 彬縣煤炭有限責(zé)任公司下溝煤礦 設(shè)計說明書 第 1章 礦井地質(zhì)概況 井位置及交通 交通位置 彬縣煤炭有限責(zé)任公司下溝煤礦，位于彬縣縣城西偏北約 5理坐標：東經(jīng) 10759211080300，北緯 350310350441。東與火石咀煤礦相鄰，西與大佛寺煤礦毗鄰，北與官牌煤礦隔河相望，南與水簾洞煤礦相連， 面積 溝煤礦北面有西蘭公路（ 312國道）、福 銀高速公路、西（安） 平（涼）鐵路通過，距省會西安市 157西至長武 35寶雞 慶陽公路相接，可通達寶雞、 甘 肅慶陽及隴東各縣。 2 圖 11交通位置圖 下溝煤礦位于彬長礦區(qū)的東南，隴東黃土高原的東南部，屬陜北黃土高原南部塬梁溝壑區(qū)的一部分。南部呈典型的黃土 高 塬地貌，塬主要為巨家塬的東北緣，塬面狹窄破碎，多呈向河谷傾斜的梁峁地形，厚度一般為一百余米。北部為涇河臺地與河川地貌，呈東西向展 分 布，河流切割深度達百米左右。塬面海拔 10201040m，河川海拔 840m，相對高差 180200m。 象及水文情況 彬縣年平均氣溫 ，一月份最低，平均 ，極端最低氣溫 ，極端最高氣溫 37 。霜期一般在 10月中旬至次年 4月下旬，年無霜期平均 180天左右。冰凍期一般在 12月上旬至次年 2月下旬，凍土最大厚度為 36縣年平均降雨量 3 年平均蒸發(fā)量 7、 8、 9三個月為雨季，占全年降雨量的 60%左右。彬縣年平均風(fēng)速 s，最大風(fēng)速 E。 彬長礦區(qū)位于黃河二級支流涇河水系中流地段，區(qū)內(nèi)最大河流為北部邊界的涇河，發(fā)源于六盤山東麓的甘肅省涇源，在礦區(qū)河谷總體上呈東西向分布，河谷兩側(cè)發(fā)育樹枝狀支溝。其多年均流量 571.7 m3/s，寬度 1001300m；最高洪水位標高 水期最小流量 s（ 1973年），洪水期最大流量 15700 m3/s（ 1911年），含沙量多年平均155kg/s，平均輸沙量為 28300萬噸 /年。水簾河自南而北在礦井東部穿過，s，最高洪水位線寬一般為 1015m。 根據(jù)中國地震烈度區(qū)劃圖，本區(qū)為地震烈度 度區(qū)。 區(qū)概況 彬縣位于咸陽市西北部，屬渭北旱塬塬梁溝壑區(qū)，涇河自西而東斜貫其中，將全縣分為南北兩塬 一道川。全縣總面積 1183人口 縣總耕地面積 60萬畝，水資源總量 19億 下礦藏主要有煤炭、陶土、石英砂等 10多種。縣內(nèi)煤炭儲量 t。 彬縣是農(nóng)業(yè)大縣，主要種植小麥、水果。全縣種植地膜小麥 20萬余畝，果園面積已發(fā)展到 30 萬余畝。同時彬縣還是全國秸稈養(yǎng)牛示范縣，養(yǎng)殖大戶發(fā)展到了 3000 余戶，特種養(yǎng)殖發(fā)展到了 10余種，畜牧業(yè)生產(chǎn)出現(xiàn)了良好的發(fā)展勢頭。 彬縣工業(yè)主要以煤炭、醫(yī)藥、化工、電力企業(yè)為主。是國家重點產(chǎn)煤縣，先后建成棗渠水電站、東關(guān)火電廠、朱家灣電廠、程家川水電站，裝機 容量達到 W，被國家計委和水利部命名為全國初級農(nóng)村電氣化縣。 井地層 彬長礦區(qū)地層區(qū)劃屬華北地層區(qū)鄂爾多斯盆地分區(qū)。根據(jù)地質(zhì)填圖及鉆孔揭露，礦區(qū)地層由老到新有：三疊系中統(tǒng)銅川組（ 侏羅系下統(tǒng)富縣組（ 侏羅系中統(tǒng)延 4 安組（ 直羅組（ 安定組（ 白堊系下統(tǒng)宜君組（ 洛河組（ 華池組（ 羅漢洞組（ 新近系及第四系。 (見表 1 5 表 1地層系統(tǒng) 代號 厚度 (m) 巖 性 簡 述 備 注 界 系 統(tǒng) 組 新 生 界 第 四 系 全新 統(tǒng) 15m 次生黃土，亞砂土及砂礫石層。 分布現(xiàn)代河谷及一級階地上 中上 更新 統(tǒng) 最大 厚度 180m 上部黃色粉砂質(zhì)黃土，夾深褐色古土壤層，含鈣質(zhì)結(jié)核， 下部為棕紅色亞粘土與棕黃色亞粘土夾古土壤層。 分布廣泛 新 近系 上 新 統(tǒng) 大厚度 150m 底部為灰黃色礫巖，下部為棕紅色粘砂質(zhì)亞粘土，含三趾馬、鹿科、原鼢鼠及哺乳動物化石，夾數(shù)層鈣質(zhì)結(jié)核層；上部為淺棕紅色粘土或砂 質(zhì)粘土，具鐵質(zhì)薄膜。 出露于溝谷中，橫向變化大，隨古地形而異 中 生 界 白 堊 系 下 統(tǒng) 羅 漢 洞 組 度 44m 下部灰紫色與灰褐色含礫粗砂巖，底部為黃綠色細礫 巖；上部為褐紫色細砂巖與同色砂質(zhì)泥巖互層。 出露于普化河陜甘 交界處以北以西 華 池 組 大厚度 紅色、紫灰色、灰綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾粉細砂 巖。 出露于大灣嶺 化河及煙筒溝西 洛 河 組 K 1l 最大厚度 6余 m 下部為紫紅色砂礫巖夾灰紫色礫巖，底部為一層厚數(shù)米的中粗粒砂巖 與宜君組為界。上部為紫紅色細中粒砂巖夾同色含礫粗砂巖或礫巖條帶，具大型交錯層理。 分布于宜君組出露兩側(cè)地區(qū)。 宜 君 組 大厚度 180m 灰紫色巨厚層狀巨礫巖。 出露于五曲灣、青渠、良舍、北馬坊、崔木、槐疙瘩梁兩側(cè) 中 生 界 侏 羅 系 中 統(tǒng) 安 定 組 部最大厚度 以紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾淺紫色中粗粒砂巖， 富含鈣質(zhì)結(jié)核，底部為一巨厚層狀含礫粗砂巖。 出露于五曲灣、青渠窯、北馬坊、澄銘窯、拜家河等地。 直 羅 組 般 20 以灰綠色為主，夾暗紫色、藍灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖及細中粒砂巖，底部為一層含礫粗砂巖與細礫巖。 出露于五曲灣、青渠窯、北馬坊、拜家河等地。 延 安 組 下部為灰色鋁質(zhì)泥巖與厚煤層，底部發(fā)育不穩(wěn)定厚砂巖；中部為灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖與灰白色砂巖夾炭質(zhì)泥巖及薄煤層，上部為砂巖、泥巖。本組中、下部富含植物化石。 出露較少，僅在五曲灣、青渠窯、北馬坊、澄銘窯出露。 下 統(tǒng) 富縣組 雜色花斑狀鋁土質(zhì)泥巖，底部 多含 有角礫。 出露于五曲灣、青 渠窯等地。 三 疊 系 中 統(tǒng) 銅 川 組 700m 中、下部為灰綠色黃綠色巨厚層狀細中粒長石砂巖，夾同色與紫紅色泥巖、粉砂巖，含新蘆木化石；上部為灰綠色中厚層狀細粒長石砂巖與灰綠色粉砂巖、灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖互層夾煤線，含方鱗魚、葉肢介及新蘆木化石。 出露于麟游、寒北溝、北馬坊、澄銘窯、崔木 槐疙瘩梁南北兩側(cè)溝谷中。 彬長礦區(qū)地表見有中生界中三疊統(tǒng)銅川組、侏羅系、下白堊統(tǒng)下部宜君組、洛河組、華池組地層、新生界新近系上新統(tǒng)三趾馬層及第四系更新統(tǒng) 、全新統(tǒng)各組地層。井田內(nèi)僅見有侏羅系直羅組以上地層出露。 6 質(zhì)構(gòu)造 彬長礦區(qū)位于鄂爾多斯盆地南部的渭北撓褶帶北緣廟彬凹陷。其上發(fā)育著次一級走向北東 北東東，傾角平緩的褶曲構(gòu)造，自南向北依次排列為： 彬縣背斜、大佛寺向斜區(qū)、路家小靈臺背斜、孟村向斜區(qū)、七里鋪西坡背斜。 這些褶曲是起伏幅度不大，形態(tài)比較復(fù)雜的短軸背斜和寬緩的向斜構(gòu)造。背斜發(fā)育不對稱，北陡而南緩，北翼傾角一般 5 7,最大 18，南翼傾角 3 5，軸部平緩一般 1 3。該井田位于彬長礦區(qū)東南部大佛寺向斜東端南翼，南靠彬縣背斜，為 北傾或北西傾斜的簡單的單斜構(gòu)造，北部位于大佛寺向斜軸部地層平緩，傾角 0 3,中南部較大傾角為 5 8。南部位于彬縣背斜北翼撓褶帶，地層傾角較陡，一般在 15 18。依據(jù)構(gòu)造形態(tài)及地層傾角變化，將井田內(nèi)構(gòu)造分為二部分，以 部為傾斜帶，北部為平緩起伏帶，現(xiàn)將各帶分述于后 。 1、北部平緩起伏帶：該帶近于大佛寺向斜軸部，自南而北，地層趨于平緩，南部傾角可達 5，北部傾角 0 2，其間有小的波狀起伏，如北部的侯家砭以西，中部的水簾鄉(xiāng)一帶，成煤前后為小的隆起，富縣組地層 無沉積，煤層也較兩側(cè)沉積薄。小隆起兩側(cè)相對較低，成煤前后地層、煤層沉積較厚。表現(xiàn)在煤層底板等高線上出現(xiàn) 10 20帶除傾角平緩的小起伏外，無斷裂構(gòu)造。 2、南部傾斜帶：位于井田南部，為一單斜構(gòu)造，地層北傾轉(zhuǎn)為北西西傾斜，傾角 1518，西部地層傾角有變小的趨勢。地表未見斷裂存在。在鄰近井田的生產(chǎn)礦井中常有小斷層出現(xiàn)。 總之，井田為簡單的單斜構(gòu)造，只是因所處構(gòu)造位置不同，其傾角大小有變化，小斷裂構(gòu)造發(fā)育在井田南緣，而在高級儲量區(qū)范圍內(nèi)不發(fā)育。井田南部傾斜帶在煤層開采過程中應(yīng)注意小斷裂構(gòu)造的影響。 7 圖 1煤層綜合柱狀圖 8 井賦存特征及開采技術(shù)條件 層及煤質(zhì) 井田的含煤地層為中下侏羅統(tǒng)延安組地層，厚度 據(jù)巖性、巖相、沉積旋回及含煤性自上而下分為上、中、下三個含煤段。 1、上含煤段 上含煤段井田內(nèi)雖普遍分布，但由于受直羅組沖刷，殘存厚度變化較大，井田內(nèi)雖普遍分布，但比礦區(qū)東北部各井田厚度較小，水簾鄉(xiāng)西最薄為 般為 20部為厚層灰白色砂巖、泥巖夾中、細粒砂巖。該段含 3層，即 2、 3、 4號，為復(fù)雜結(jié) 構(gòu)的薄煤層。 2、中含煤段 中含煤段在本井田分布廣、厚度大、保存完整。井田內(nèi)最薄 般厚度為30大厚度 度變化較大，常見一薄煤層，為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的薄煤層 。 3、下含煤段 下含煤段全區(qū)分布，東南部邊緣受彬縣背斜隆起的影響，有變薄趨勢。水簾鄉(xiāng)以西及候家砭西部底部隆起區(qū)最薄，分別為 部同沉積向斜區(qū)，沉積相對較厚，一般超過 35m，最厚達 部為本區(qū)主采 5煤層 。 含煤地層在本井田 16 個見煤鉆孔中，一般見煤 34 層，最多 5 層。中、上含煤段屬曲流河 岸后沼澤成煤環(huán)境，含煤性差、煤層薄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層極不穩(wěn)定。上含煤段僅見煤線及少量煤層，為結(jié)構(gòu)復(fù)雜的薄煤層，含煤系數(shù) 均無工業(yè)價值。中含煤段的 5 上 5 上 5 上 煤為區(qū)內(nèi)局部可采煤層，含煤系數(shù)最低，為 0下含煤段的 5 煤層厚度大、分布廣、結(jié)構(gòu)簡單，為區(qū)內(nèi)的主采煤層，含煤系數(shù) 0%，一般為 6070%。其余煤層由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層極不穩(wěn)定，煤層薄，均不可采。 區(qū)內(nèi)主采煤層為 5煤，其全區(qū)均可采， 5 上 5 上 5 上 煤僅在礦區(qū)的西部可采。 5煤：分布層位位于延安組下含煤 段的中部，距延安組含煤地層底部 中含煤段底部砂巖 層大致呈東西走向，向北傾斜，煤層傾角 0 18，中北部傾較小，一般 0 8，南部傾較大，一般 15 18。煤厚 均 9 為巨厚煤層，穩(wěn)定性較高，可采面積 層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般在上部與底部含夾矸2 4層，最多 7層。巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖與泥質(zhì)粉砂巖。夾矸薄，厚度 大 矸率僅 頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖與細粉砂巖，厚度平均 15m；底板為鋁土質(zhì)泥巖與鋁土質(zhì)粉砂巖，厚度平均 3 10m，有時見炭質(zhì)泥巖偽頂或偽底，厚度小，一般 層埋深 層底板標高 445700m。 5 上 : 煤層厚度 均 異系數(shù) 61%，煤層埋深 222 5 上 層厚度 層薄，變異系數(shù) 43%，煤層埋深 220 5 上 層厚 均厚 異系數(shù) 29%，煤層薄，較穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)簡單，無夾矸或含一層夾矸，夾矸巖性以泥巖、砂 質(zhì)泥巖為主；夾矸厚一般 表 1編號 見煤點 可采點 平均（個數(shù)） 最大最小厚度 相鄰煤層間距 （米） 距 5煤間距 （米） 2 11 4 ）（ ）（ ）（ ）（ 5 0 ）（ ）（ ）（ ）（ 2 0 ）（ 上 1 ）（ ）（ K ）（ ）（ 上 0 ）（ ）（ ）（ 上 2 1 ）（ ）（ ）（ ）（ 14 14 ）（ ）（ 層厚 均厚 異系數(shù) 29%，煤層薄，較穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)簡單，無夾矸或含一層夾矸，夾矸巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主；夾矸厚一般 5號煤層是下溝井田唯一的全區(qū)分布的主要可采煤層，其層位位于區(qū)域含煤建造的最下部。下距侏羅系延安組含煤地層底部 上距延安組中含煤段底部砂 10 巖 煤層厚度 平均 本井田主要可采煤層 5 號煤層，為黑色，瀝清 暗淡光澤，參差狀斷口，條痕黑褐色染手，易燃，燃燒時濃煙， 長焰，不熔化。強度中等，塊煤率約 50%左右。鏡煤最大反射 為低變質(zhì)之腐植煙煤。本井田各煤層物理性質(zhì)相似，現(xiàn)將可采煤層的物理性質(zhì)列于表 1表 1煤層號 物性 5 上 5 上 5 上 顏色 黑色 黑色 黑色 條痕 褐黑 褐黑 褐黑 光澤 瀝青 瀝青 瀝青 結(jié)構(gòu) 細條帶 條帶狀 條帶狀 條帶狀 構(gòu)造 層狀 層狀 層狀 內(nèi)生裂隙（條 / 5 6/5 8 斷口 貝殼狀、階梯狀 貝殼狀 貝殼狀、參差狀 火焰 紅焰、黑煙、微膨 不膨 紅焰、黑煙 、微膨 不膨 焰長、煙濃、微膨 不膨 視密度 溝井田勘探報告、彬長詳查地質(zhì)報告） 佛寺井田勘探報告） 真密度 視電阻率 100 100 130 巖石類型 半亮、暗淡型 暗淡型 半亮 半暗型 宏觀煤巖類型： 5 上 5 上 部為半亮半暗型； 5 上 5煤層宏觀煤巖類型為半亮半暗型，局部地段下部為暗淡型 ，有少量星散狀硫化鐵結(jié)核。煤層發(fā)育兩組裂隙，裂隙面多為方解石充填。一般上半部為半亮煤和半暗煤 互層，條帶結(jié)構(gòu)，暗煤夾亮煤細條帶和鏡煤線層或透鏡體，內(nèi)生裂隙發(fā)育，充填有方解石，沿層面有絲炭薄層或碎片，具瀝青光澤和參差狀斷口（少量為貝殼狀），個別部位呈頁片狀結(jié)構(gòu)，疏松易碎。下半部以半暗煤為主，均一狀和寬條帶狀結(jié)構(gòu)，夾少量亮煤條帶，內(nèi)生裂隙不發(fā)育，但有構(gòu)造裂隙及方解石脈。 11 水分（ 各煤層空氣干燥基水分原煤 平均 各煤層水分含量較低。 灰分（ 各煤層原煤灰分產(chǎn)率 平均 按國家煤炭質(zhì)量分級標準（ 屬低灰煤。 浮煤揮發(fā)分產(chǎn)率（ 各煤層浮煤揮發(fā)分產(chǎn)率 平均 按國家煤炭行業(yè)標準（ 849的揮發(fā)分產(chǎn)率分級，屬中高揮發(fā)分煤。 全硫（ St,d）：各煤層原煤全硫含量 平均 ,平均 按國家標準（ 炭質(zhì)量分級，屬低硫煤。 磷（ 各煤層原煤磷含量 按國家煤炭行業(yè)標準 (562中磷分分級，屬特低磷煤。 氯（ :各煤層氯含量均較低，為 平均值為 屬特低氯煤。 表 1煤 層 號 原煤測定 水分 分 發(fā)分 硫 d（ %） 磷 %） 發(fā)熱量 Q(MJ/焦渣 特征 5 上 、 5 上 上 1煤 層 號 浮煤測定 水分 分 發(fā)分 硫 d（ %） 磷 %） 發(fā)熱量 Q(MJ/焦渣 特征 5 上 、 5 上 上 2 (F)：各煤層原煤氟含量平均值變化在 79煤氟含量平均值 71量較高，應(yīng)引起重視。 煤中碳酸鹽二氧化碳：各煤層碳酸鹽二氧化碳含量較低。各煤層煤灰成分以二氧化 12 硅及三氧化二鋁為主，氧化鈣也很高，氧化鐵僅為 發(fā)熱量：各煤層原煤干燥基低位發(fā)熱量（ d） 據(jù)004國家標準分級，煤炭發(fā)熱量屬高熱值煤。 可磨性：各煤層原煤哈氏可磨性指數(shù)為 按國家煤炭行業(yè)標準（ 852）煤的哈氏可磨性指數(shù)分級，應(yīng)屬較易磨細的煤。 煤灰熔融性：各煤層煤灰軟 化溫度（ 于 1286 ，根據(jù)煤炭行業(yè)標準（ 灰軟化溫度分級，屬高熔灰份。 粘結(jié)性與結(jié)焦性：各煤層粘結(jié)指數(shù)（ 部分為 0，焦渣特征在 23結(jié)性、結(jié)焦性差。 熱穩(wěn)定性：各煤層大于 6s+6)殘渣大于 85%，根據(jù)國家煤炭行業(yè)標準（ 560的熱穩(wěn)定性分級，屬高等熱穩(wěn)定性煤。 煤對 煤層反應(yīng)性隨溫度的升高而增大。 950 時，低于 50%，當溫度升高到 1100 時，升高至 67%左右；化學(xué)活動性較差。 低溫干餾（焦油產(chǎn)率 d）：各煤層原煤焦油產(chǎn)率大于 7%，屬富油煤。 可選性：煤層上部和底部有夾矸 24層，最多 7層，夾矸厚 大 矸巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖與泥質(zhì)粉砂巖。生產(chǎn)過程混入的矸石是容易選出的。煤層靠底部灰分較高， 18 21%以上，且呈均勻分布，但一般厚度不超過 4m，較難選外，上部煤層主要屬易選煤。 本井田無煤系出露。煤層最淺埋深在 300 米以下，煤質(zhì)測試指標均屬正常，不存在風(fēng)氧化現(xiàn)象。 本井田內(nèi)各煤層浮煤揮發(fā)分產(chǎn)率平均值為 粘結(jié)指數(shù)為 0，屬不粘煤 31 號(煤類單一，變化 較小。 本次勘探作了大量的煤質(zhì)采樣化驗工作，并利用以往階段的煤質(zhì)資料，采樣種類及測試項目齊全，成果可靠。 5 上 5 上 、 5 上 層 屬中灰、中硫、低磷、中高熱值煤； 5煤為中灰、低硫、低磷、高熱值煤。 13 斯賦存狀況、煤塵爆炸危險性、煤的自然性及地溫情況 1、煤層自燃發(fā)火 該井田共采集燃點試驗樣 7個，原煤著火點最低 335 ，最高 345 ，著火溫度降低值 217 ， 大于 30%,0%，結(jié)論為自燃發(fā)火煤層。實際在水簾礦、火石咀礦，一般采空區(qū) 35個月就發(fā)生自燃。 2、瓦斯 根據(jù)咸陽市煤炭工業(yè)辦公室文件 2003 年以咸政煤發(fā) 200439 號文關(guān)于 2003 年度全市煤礦礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果的通知，彬縣下溝煤礦 2002年相對瓦斯涌出量 t， 2003 年相對涌出量 t， 2004 年相對瓦斯涌出量為 t，鑒定為低瓦斯礦井。依據(jù) 2005 年 8 月?lián)犴樂衷核幹频谋蚩h煤炭有限責(zé)任公司下溝煤礦瓦斯等級鑒定報告書：相對瓦斯涌出量為 t，為低瓦斯礦井。 3、煤塵 據(jù)重慶煤研所對井田 3 個鉆孔、 7 個樣鑒定，其火焰長度 為 50大于 400m/m，巖粉量4060%， 30%以上，結(jié)論為該煤層有煤塵爆炸危險。 4、地?zé)?井田內(nèi)地溫梯度最小為 ，最大為 。煤層底板最 低溫度為 ，最高溫度為 。下溝井田屬于地溫正常區(qū)。 全新統(tǒng)（ 隙潛水含水層，主要沿涇河河谷呈帶狀分布，厚度 412 米。上部以淺棕黃色砂質(zhì)粘土為主，透水而不含水；中部為老黃土層，孔隙性稍好，可形成弱的含水層；下部為含泥沙的卵礫石層，透水性及含水性均較好。含水地段在涇河河谷侵蝕基 準面以上，傾角不大，形成承托型蓄水構(gòu)造，由大氣降水滲入補給為主。經(jīng)調(diào)查 ,富水性中等，屬孔隙潛水含水層。水質(zhì)類型為 a硬度 硬水。礦化度為 l,屬淡水。 第四系中、上更新統(tǒng)黃土孔隙裂隙潛水含水層，分布于黃土塬區(qū)。主要由黃土、砂 14 黃土、古土壤組成，屬孔隙裂隙含水層。于塬邊緣普遍出露，泉流量 s。據(jù)鉆孔抽水試驗：單位涌水量 質(zhì)類型 aa，礦化度 ，水溫 14 15 。 廣泛分布于基巖之上，各溝谷兩岸均有出露。下部為固結(jié) 未固結(jié)的中粗粒碎屑巖（物）組成的相對含水層，屬富水性較弱的孔隙、裂隙含水層。厚約 30米，富水性變化較大，多見下降泉，流量不大，常與下部基巖中含水層接觸，形成聯(lián)合式蓄水構(gòu)造，使水力性質(zhì)和補、徑、排關(guān)系趨于多樣化，以大氣降水補給為主。經(jīng)采樣分析，水質(zhì)類型為 硬度 微硬水，礦化度 l,屬淡水。 洛河、宜君組中粗砂碎屑巖含水層全區(qū)分布，伏于華池環(huán)河組隔水巖 組之下，由占該組總厚 70 80%的中、粗粒砂巖系構(gòu)成穩(wěn)定的含水層，單位涌水量為 sm，為區(qū)內(nèi)基巖中富水性較強的含水巖組。其蓄水構(gòu)造為一走向 向 平緩的單斜構(gòu)造，該構(gòu)造為開啟型構(gòu)造。本區(qū)主要為徑流區(qū)，徑流方向由南流向北，基本與地表水流向一致，補給來源以區(qū)域地下水流系統(tǒng)中的斷面徑流為主。 該巖組沉積物以泥巖、砂質(zhì)泥巖和粉、細砂巖為主，中粗粒砂巖次之。分為安定、直羅無煤地層含水巖組、延安賦煤地層含水巖組。其蓄水構(gòu)造為一走向 向 有起伏的區(qū)域單斜構(gòu)造的組成部分。 地下水交替非常緩慢，呈滯流狀態(tài)，水量貧，水質(zhì)差。 地下水隔水層 分布于黃土塬區(qū)，于塬邊緣溝谷中斷續(xù)出露，厚度 30部為淺棕紅色、棕紅色粘土、亞粘土，致密，具團狀塊結(jié)構(gòu)，并為 所浸染，富含零散鈣質(zhì)結(jié)核；下部為棕紅色粘土，鈣質(zhì)成份高，并含數(shù)層鈣質(zhì)結(jié)核層?？傮w而言，本層段巖性穩(wěn)定，隔水性強，為井田松散巖類與基巖含水層之間的穩(wěn)定隔水層。 富縣組巖性為紫紅色灰綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾細粒砂巖，底部見有淺灰色中粒砂巖透鏡體。銅川組 為煤系之基底巖層，一般鉆孔揭露較少，巖性為具有隔水性特征的泥巖、砂質(zhì)泥巖和粉 砂巖互層，未見含水性巖層， 裂隙不發(fā)育， 因而視為相對隔水巖組。 井田內(nèi)白堊系砂礫巖含水層，系區(qū)域性白堊系承壓水盆地西南邊緣組成部分，呈現(xiàn)為一開啟型含水構(gòu)造。地下水補給來源以區(qū)域側(cè)向逕流為主，大氣降水次之。地下水逕流方向受地質(zhì)構(gòu)造及地形地貌條件控制，具多向性。侵蝕基準面以上地下水，一般由地 15 勢較高的分水嶺地帶向溝谷方向運移，以泉的形式排泄。深層地下水受區(qū)域水動力場控制，總體呈由南西而北東緩慢運移，向涇河排泄。 井田中大氣降水、地表水、地下水呈現(xiàn)如下關(guān)系：大氣降水補給地下水，河床以上的含水層又補給河流，河水又補給河 床以下的含水層。由于河床以下的巖層的滲透性微弱，故河床以下巖層接受河水的補給量遠小于河床以上含水層對河水的補給量。 通過對鄰區(qū)和生產(chǎn)礦井 5#號煤層采空冒裂帶高度的計算以及采空冒裂帶高度帶內(nèi)含水層富水程度的研究，擴大區(qū)范圍 5#煤層采空冒裂帶未進入白堊系地層。下溝煤礦生產(chǎn)中冒落帶高度為 15 20 米，冒裂帶高度為 55 60 米，這個高度不會導(dǎo)致擴大區(qū)主要含水層導(dǎo)入礦井井巷內(nèi)。而直接充水含水層為 5#煤層及其以上侏羅系中的含水層，屬弱含水層，因此，礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡單。 5#煤層是以裂隙充水含水層 為主的水文地質(zhì)條件中等的礦床，所以本區(qū)水文地質(zhì)勘查類型為二類一型。 16 第 2章 井田開拓 （ 1） 根據(jù) 2009年申請的煤炭生產(chǎn)許可證（采礦許可證編號 206104270277）給予該礦開采范圍由 19個拐點坐標圈定，面積 拐點坐標如下。 表 21980西安坐標系） 點號 緯距 X 經(jīng)距 Y 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2） 下溝井田批準的境界為：東以水節(jié)溝為界與火石嘴井田毗鄰，南以長 4孔正東西劃 17 界與水簾礦相鄰，西以 37 號孔與 157 號孔連線東推 1界與大佛寺毗鄰，北以規(guī)劃中的西 平鐵路煤柱為界與官牌井田隔河相望。 由于下溝井田的四周均為其他井田，所以下溝井田四周沒有擴大的可能性。井田的走向長度最大為 小為 均 田傾斜長度最大為 小為 均 源 /儲量 （ 1）地質(zhì)資源儲量（ Z） Z=mir is i/中： m； t/ 第 根據(jù)煤層賦存條件，將 5#煤層分為 10塊，分別計算各塊的儲量如下表 2表 2序號 傾角（ ） 實際面積（ 煤厚（ m） 容重（ t/ 地質(zhì)資源儲量（ t） 01 2 3 4 5 6 7 8 9 0 計 上，地質(zhì)資源儲量 t. 18 (2)工業(yè)資源儲量 (工業(yè)資源儲量可按下式計算： 111b+221b+233K 取 111b+260 Z； 121b+20 Z； 333=10 Z； K 取 則： 111b+221b+233K 60 Z+30 Z+10 Z t (3)設(shè)計資源儲量 (設(shè)計資源儲量（ 按下式計算： 中： 工業(yè)資源儲量； 井田邊界保護煤柱損失，取井田邊界保護煤柱寬度為 40 m； 斷層保護煤柱損失，由于井田內(nèi)沒有斷層，因此該值為 0。 井田邊界保護煤柱按下溝礦實際情況取 40 m，則用下式計算井田邊界保 護煤柱損失。 HLmr 式中： H井田邊界煤柱寬度， m；取 40 m； 19 L井田邊界長度， m；邊界長度為 m； M煤層厚度， m；厚度平均為 m； R煤層容重， t/ t/ 井田邊界保護煤柱損失， 則： HLmr 40 t 則： t （ 4）設(shè)計可采儲量 (本設(shè)計是對井田內(nèi)平均厚度為 5#煤層進行開采設(shè)計，因此，井田內(nèi)的各種永久煤柱損失按 5#煤層進行計算。 1）大巷保護煤柱損失 本礦采用單水平 開采，共有三條大巷。三條大巷全部布置在煤層中，各留 40 大巷保護煤柱損失可按下式計算： P HLmr 式中： P大巷保護煤柱損失， H大巷長度， 4028 m； L大巷保護煤柱寬度，回風(fēng)大巷、運輸大巷取、軌道大巷取 40m； M煤層厚度， m； 20 煤的容重， t/ 則： P HLmr 402840 t 2）工業(yè)廣場保護煤柱損失 根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范第 5規(guī)定，不同井型與其 對應(yīng)的工業(yè)廣場面積，并結(jié)合本設(shè)計井型（ a），應(yīng)該是 18公頃，即 是近些年來，工業(yè)廣場的面積都由縮小的趨勢。本設(shè)計取 工業(yè)廣場的面積為 軸定為 400 m，短軸定為 360 m。工業(yè)廣場地面標高大約在 840 層標高大約在 480 根據(jù)礦區(qū)建筑物和構(gòu)筑物保護等級的有關(guān)規(guī)定，工業(yè)廣場為一級保護，所以圍護帶的寬度取 20 m。 表 2煤層厚度 /m 煤層傾角 / 維護帶寬度 /m 表土層移動角 / 20 45 走向移動角 / 上山移動角 / 下山移動角 / 表土層厚度 /m 80 75 75 40 采用垂直剖面法計算工業(yè)廣場的壓煤損失，得出保護煤柱的面積為 則：工業(yè)廣場的煤柱損失量為： Z=SM 式中： Z工業(yè)廣場煤柱量， t； S工業(yè)廣場壓煤面積， M煤層厚度， m； 煤的容重， t/ 所以： Z 工廣 t 21 3）井筒保護煤柱損失 Z 井筒 =750304991088 t=t 4)涇河下壓煤以及 312國道壓煤損失 Z 壓煤 =t 表 2項目 數(shù)值（ 總計 (大巷保護煤柱 t 業(yè)廣場保護煤柱 0 涇河下壓煤 312國道壓煤 t 井筒保護煤柱 設(shè)計可采儲量可按下式進行計算： 設(shè)計資源儲量； P井 筒、工業(yè)廣場、大巷等保護煤柱損失； C采區(qū)采出率，本礦取 所以，礦井設(shè)計可采儲量 C （ t t） t 表 2項目 計算結(jié)果（ 地質(zhì)資源儲量 Z t 工業(yè)資源儲量 t 設(shè)計資源儲量 t 設(shè)計可采儲量 22 井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 井工作制度 1、按照煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范 中的規(guī)定，確定本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按每年工作日 330天凈提升時間為 16h。 2、三八制作業(yè) (兩班生產(chǎn)，一班檢修 )，每日兩班出煤。 井設(shè)計生產(chǎn)能力 由地質(zhì)資料可知：本井田儲量豐富，地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡單，煤層穩(wěn)定，開采技術(shù)條件好，有足夠的條件建成大型礦井，結(jié)合本井田的工業(yè)資源儲量和設(shè)計可采儲量最終選定礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 a。 礦井設(shè)計可采儲量 計生產(chǎn)能力 A、礦井服務(wù)年限 T= AK） 式中： T礦井服務(wù)年限， a； 井 設(shè)計可采儲量， A 設(shè)計生產(chǎn)能力， Mt/a； K礦井儲量備用系數(shù)，一般取 設(shè)計采用 則礦井服務(wù)年限為： T= T =55.7 a 服務(wù)年限符合要求。 井生產(chǎn)能力的確定 按礦井的實際煤層開采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲量條件及安全條件因素對井型進行校核： 23 1、 煤層開采能力 井 田內(nèi)只有 5#煤層可采，平均厚度 m，為厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度基本 無變化。煤層傾 角不大，地質(zhì)條件簡單，根據(jù)現(xiàn)代化礦井 “一礦一井一面 ”的發(fā)展模式，可以布置一個 綜采放頂煤工作面。 2、 輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 礦井設(shè)計為大型礦井，開拓方式為雙斜井開拓。主井采用膠帶運輸機提升原煤至地面，運輸能力大自動化程度高，副井采用串車提升，運輸大巷采用膠帶輸送機，軌道大巷采用電機車牽引 輸能力大，調(diào)度方便。 3、 通風(fēng)安全條件的校核 本礦井為低瓦斯礦井，瓦斯涌出量低，但煤塵具有強爆炸危險，煤炭有自然發(fā)火傾向，發(fā)火期 3井生產(chǎn)前期采用中央并列式通風(fēng)，后期采用中央邊界式通風(fēng)。 4、 礦井生產(chǎn)能力應(yīng)與其儲量相適應(yīng)，以保證有足夠的礦井和水平的服務(wù)年限。我國煤炭工業(yè)礦井設(shè)計 規(guī)范對各類井型的礦井和水平的設(shè)計服務(wù)年限要求如下。 表 2礦井設(shè)計 生產(chǎn)能力 （萬 t/a） 礦井設(shè)計 服務(wù)年限 （ a） 開采第一水平設(shè)計服務(wù)年限 /a 煤層傾角 45 600 及以上 70 35 3000 30 1200 25 20 15 450 20 15 10 本礦井服務(wù)年限符合要求。 24 井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進 入煤體，建立礦井提升、運輸、通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式，需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進行技術(shù)經(jīng)濟比較，才能確定。 業(yè)場地及井口位置的選擇 1）工業(yè)場地位置的選擇 由于受井田內(nèi)地表山地溝谷河川等地形地貌的約束，工業(yè)場地位置的選擇受到了很大的限制，靠近 312國道的附近有兩塊相對比較平坦的面積基本足夠的場地可選。一個位于井田東部，太偏了。另一個位于井田走向中央，基本上位于儲量的中心，以及通風(fēng)運輸?shù)确矫娑急容^方 便。 經(jīng)比較選擇井田走向的中央作為工業(yè)場地。 圖 22）井筒位置的確定 25 井筒位置選擇要有利于減少初期井巷工程量，縮短建井工期，減少占地面積，降低運輸費用，節(jié)省投資；要有利于礦井的迅速達產(chǎn)和正常接替。 工業(yè)廣場確定后，主、副井的井筒位置的范圍基本上已經(jīng)確定。礦井設(shè)計要求，主、副井位置的選擇一定要有利于地面生產(chǎn)系統(tǒng)和工業(yè)場地的布置；要有利于井下井底車場的布置和與大巷的聯(lián)接。同樣，風(fēng)井位置的選擇應(yīng)考慮到其應(yīng)滿足通風(fēng)要求和礦井通風(fēng)；地面有利于井筒施工和風(fēng)機房建設(shè)、風(fēng)機供電和管理便利；風(fēng)井工程量 小。 經(jīng)后面方案比較確定主、副井筒位置在井田走向中央， 312國道以北。 井筒形式的確定 井筒形式有三種：平硐、斜井和立井。在一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。但在解決具體問題時，必須從自然地質(zhì)條件、技術(shù)條件和經(jīng)濟條件各個方面綜合考慮。 26 表 2井筒形式 優(yōu)點 缺點 適用條件 平硐 1、運輸環(huán)節(jié)和設(shè)別少、系統(tǒng)簡單、費用低。2 工業(yè)設(shè)施簡單。 3 井巷工程量少，省去排水設(shè)備，大大減少了排水費用。 4 施工條件好，掘進速度快，加快建井工期。 5 煤損少。 受 地 形 影響 特別大 只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場地和引進鐵路，上山部分儲量大致滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。 斜井 與立井相比： 1、井筒施工工藝、設(shè)備與工序比較簡單，掘進速度快，井筒施工單價低，初期投資少。 2、地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場簡單、延伸方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅。 3、主提升膠帶化有相當大提升能力，能滿足特大型礦井的提升需要。 4、 斜井井筒可作為安全出口，斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。 與立井相比： 1，井筒長，輔助提升能力小，提 升 深 度 有限。 2，通風(fēng)線路長、阻力大、管線長度大。 3，斜井井筒通過富含水層，流沙層施工復(fù)雜。 井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡單，井筒不需要特殊法施工的緩斜和傾斜煤層。 立井 1 不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯和水文地質(zhì)等自然條件限制。 2在采深相同的的條件下，井筒短，提升速度快，對輔助提升特別有利。 3 當表土層為富含水層的沖積層或流沙層時，井筒容易施工。 4對地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。 5井筒通風(fēng)斷面 大，能滿足高瓦斯、煤與瓦斯突出的礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對深井開拓極為有利。 1 井筒施工技術(shù)復(fù)雜 ，設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平。 2井筒裝備復(fù)雜，掘進速度慢，基建投資大。 對于不利于斜井平硐的地質(zhì)地形條件都可以考慮立井。 本礦井煤層南區(qū)傾角 5北區(qū)為近 0平煤層，地面標高在 +835+11207 間不具備平峒開拓的條件。表土層薄，無流沙層；水文地質(zhì)情況比較簡單，涌水量較大；井筒不需要特殊施工，可采用斜井開拓或立井開拓。 最后根據(jù)方案比較選擇雙斜井開拓。 根 據(jù)本井田的煤層自然賦存條件、地面的地形地貌、礦井生產(chǎn)能力、礦井通風(fēng)要求等因素本設(shè)計布置的井筒為：主斜井、副斜井、回風(fēng)斜井。三條井筒井口位于井田走向的中央， 312國道以北。 采區(qū)劃分的原則 采區(qū)走向長度或傾斜長度應(yīng)根據(jù)煤層地質(zhì)條件、機械化水平、集中化 生產(chǎn)的要求、開拓及采準巷道布置綜合考慮（綜合機械化一翼不小于 1000 2000 m 高等普采不小于 500 1000 m）； 初期投產(chǎn)和達產(chǎn)的采區(qū)應(yīng)盡量靠近主、副井，以求盡量縮短工期和降低投資； 開發(fā)多煤層的井田，對近距 離的煤層經(jīng)比較可布置聯(lián)合采區(qū)； 全井田和第一水平采區(qū)劃分時，要和采區(qū)接替統(tǒng)一考慮； 在煤層傾角 設(shè)計的水倉容量滿足要求。 水倉采用采用 1工清理方式 , 清倉斜巷坡度 20，配備 有清倉絞車硐室。 由于本礦井下煤炭運輸采用膠帶輸送機連續(xù)運輸，故主井井底不設(shè)車場副井井底車場為環(huán)形車場 煤炭運輸流程：工作面煤炭通過 刮板輸送機 轉(zhuǎn)載機 運輸順槽膠帶輸送機 運輸大巷膠帶輸送機 井底煤倉 主斜井膠帶輸送機 地上運煤通道。 掘進工作面煤炭按進入主煤流系統(tǒng)考慮。 底車場通過能力計算 由于本礦井下煤炭運輸采用膠