山西灵石银源新安发煤业有限公司100101综放工作面开采设计.doc

山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司1 前前 言言 第一章第一章 矿矿井概况井概况 第一第一节节 井田概况井田概况 一、交通位置一、交通位置 山西灵石银源新安发煤业有限公司位于灵石县城北西方向的英武乡 要桥村、彭家原一带，往东南距县城 15 km，距英武乡 4km，距大运公路 9km。行政区划隶属英武乡管辖。地理坐标为：东经 111°3844-111° 4102，北纬 36°3400-36°5317。井田西距英（武）-夏（门）乡镇公路 2km，通过乡镇公路向东 15km 可直达大运路，南距南同蒲铁路两渡车站 12km。其间均有简易公路相通，交通方便。 附井田交通位置图 二、地形地貌二、地形地貌 该矿地处吕梁山东麓。地貌属中低山丘陵区，地形沟谷纵横，区内 地势总体为北中高西南低，地形最高点位于井田北东部山坡上，标高 1114.5m，最低点位于井田南部边界，标高为 770.0m，相对高差 344.5m， 井田中部、南部均有基岩出露。 三、河流水系三、河流水系 井田属黄河流域汾河水系。汾河发源于晋北宁武县管涔山，向南到 河津汇入黄河，在灵石县境内，汾河穿过奥陶系灰岩，河谷变窄，河床沉 积以泥砂为主，流量因季节而异，变化悬殊，雨季由于山洪汇集流量骤增， 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司2 汹涌湍急，枯水期则成细流，甚至断流。据山西省水利厅水文站资料，其 最大流量 13900m3/s(1988.8.6)。 井田东有汾河，南有交口河。区内沟谷发育，沟谷内无常年性流水， 仅在雨季时较大沟谷有洪水流出，并很快排干，水流最终汇入汾河。 四、气象及地震情况四、气象及地震情况 本区气候属黄土高原大陆性气候，年平均 11，最高气温 37.5(7 月份)，最低气温为零下 20.3(1 月份)。年平均降水量 650mm，雨季集中 在 7、8 月及秋后一段时间。平均蒸发量 1500mm。年平均风速 1.8m/s，最 大风速 17.7m/s。霜冻期为 11 月至次年 3 月，冻土深度 0.4-0.6m，无霜期 为 180 天。 井田由于处在晋中与临汾两断陷盆地接壤地带，也是太原临汾两盆 地中间，因此盆地发生较大的地震均波及到本区。据史料记载，历史上曾 发生过较大的地震，建国以来发生地震 40 余次，绝大部分为 3 级以下， 根据 2001 年中国地震动峰值加速度区划图(GB18306-2001)，地震动峰 值加速度为 0.2g，本区属地震基本烈度度区。 第二第二节节 项项目概况及目概况及矿矿井井现现状状 一、一、项项目概况目概况 根据山西省煤矿企业兼并重组整合领导组总体部署，晋中市政府就 推进煤矿企业兼并重组整合工作进行了具体安排和部署，制定了优化调 整全市煤矿企业兼并重组整合方案，并上报山西省煤矿企业兼并重组整 合工作领导组。2009 年 11 月 2 日，山西省煤矿企业兼并重组整合工作领 导组办公室下发了关于晋中市灵石县煤矿企业兼并重组整合方案(部分) 的批复(晋煤重组办发200964 号)，批复同意山西灵石新安发煤业有限 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司3 公司与山西灵石彭张煤矿有限公司进行兼并重组整合，重组整合后矿井 名称为山西灵石银源新安发煤业有限公司（下称新安发煤业）。重组后矿 区面积 5.7698 km2，批准开采 2-11 号煤层，目前为生产矿井，开采 9 号煤 层，矿井生产能力 60 万 t/a。 根据 9#煤层开拓布置，全井田划分为二个采区，即井底以北(彭家原 以北)为一采区，以南为二采区。经多年开采，一采区 9#煤层已大部采空， 现回采工作面为一采区的 090104 回采工作面，根据 9#煤层采掘工程平 面图，应该在一采区南部布置 090115 回采工作面，090115 运输顺槽已掘 进 300 多米，根据 090115 运输顺槽的前探孔来看，已探不到 9#煤层，说 明 9#煤层在此区域已经尖灭。另外，根据山西灵石新安发煤业有限公司 初步设计变更说明，一采区南部(彭家原)区域在掘进的四条顺槽中，均 遇到煤质变为泥炭且变薄，无法开采。目前，该矿向北只能布置二个工作 面 090104 和 090106，090106 为接替回采工作面，之后一采区的 9#煤层 将全部采空。目前一采区 9#煤层可采储量大约 40 多万吨，预计 9#煤层 一采区还可开采 7-8 个月。 根据市煤行发201319 号关于山西灵石银源新安发煤业有限公司 延深开采 10+11 号煤层立项的批复，为了保证矿井接替正常，不影响正 常生产，决定延深开采 10+11#煤层。受新安发煤业委托我院编制新安发 煤业矿井 10+11 号煤层开采设计。 二、新安二、新安发发煤煤业矿业矿井井现现状状 新安发煤业矿井主要生产系统有：开拓开采系统，井下运输系统，提 升、排水、压风系统，通风系统、供电通信系统、地面生产系统等。 （一）、开拓开采 1、开拓方式及大巷布置 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司4 矿井采用斜井开拓，主斜井、副斜井进风，回风立井回风。 主斜井(80 坐标)：X4084937.30，Y19559387.67，Z899.93，倾 角 23°，净宽 3.8m，净高 3.3m，净断面 10.99m2，半圆拱粗料石砌碹支护， 斜长 445m，开拓至 10#煤层下 25m 的岩石中。在主斜井 356m 处开掘甩 车场进入 9#煤层。井筒中安设大倾角皮带，带宽 800mm，设架空乘人装 置运送人员，架空乘人装置采用单向往复式运行，铺设有一趟压风管路， 一趟洒水管路，两趟高压下井电缆，以及通讯、信号、监控电缆，担负矿 井提煤、行人、进风任务，井筒内铺设有行人台阶，为矿井的安全出口之 一。 副斜井(80 坐标)：X4084854.59，Y19559325.29，Z890.89，倾 角 17°，净宽 2.5m，净高 3.25m，净断面 7.45m2，斜长 450m，开拓至 9#煤 中，半圆拱粗料石砌碹支护。装备单钩串车，铺设单轨以及通讯、信号电 缆，担负矿井下料、提矸、进风等任务。 回风立井(80 坐标)：X4085930.54，Y19559908.21，Z1009.38， 净直径 4.2m，净断面 13.85m2，垂深 300m，开拓至 9#煤中，混凝土浇注 支护，井口设防爆门，安设两台通风机，担负矿井的回风任务。井筒内安 设有梯子间，亦为矿井安全出口之一。 井田采用一个水平开拓，水平标高770m。 主斜井底设有煤仓(直径 5.0m，有效高度 13m，有效容量 160m3)，副 斜井底布置井底车场、中央变电所和消防材料库。在回风立井井底设置 采区变电所、水泵房及主、副水仓。 矿井沿井底以北布置有三条下山，即运输下山、轨道下山、回风下山。 运输下山沿 10#煤布置，净宽 3.4m，净高 2.73m，净断面 8.48m2，三心拱 粗料石砌碹支护，担负矿井原煤运输及进风任务；轨道下山沿 9#煤布置， 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司5 净宽 3.6m，净高 2.7m，净断面积 9.72m2，担负矿井辅助运输及进风任务； 回风下山沿 9#煤布置，净宽 3.6m，净高 3.1m，净断面积 11.16m2，为砌墙 钢梁支护，担负全矿井回风任务。 2、采煤方法 矿井目前井下在 9 号煤层采用高档普采开采井田一采区 9 号煤层。 （二）、提升、排水、压风 1、主提升 主斜井安设一部 DTL-800 型大倾角带式输送机，提升长度 L=495m，倾角 23°，输送能力 250t/h，带速 2m/s，带宽为 800mm，输送带 类型为 ST/S1600 阻燃钢绳芯输送胶带，配用 YB2-315S-4 型电动机 2 台， 功率 2×110kW，电压 380V，转速 1487r/min。担负矿井原煤提升任务。 2、辅助提升 副斜井为辅助提升井，井筒内铺设有单轨，安设有 JK2×1.5 型提升机， 电动机型号为 YR355M3-8 型，功率为 185kW，电压 380V，转速为 730r/min。配备 PLC 可编程序控制全自动电脑自控保护。提升容器采用 0.75t“V”型矿车，担负矸石、材料运送任务。 3、人员运送 矿井运送人员由安设在主斜井的架空乘人装置担负，其型号 RJY37- 20/650，电动机型号 YB2-250M-8 型，功率 30kW，钢丝绳结构规格 21.5NAT6×19S+FC。 4、排水 矿井在回风立井井底附近，设主、副水仓，有效容积 850m3，可以容 纳 8 小时正常涌水量，并方便交替清仓。中央水泵房主要由泵房、吸水井、 配水井、配水巷组成，主水泵房安装有 3 台 MD46-50×8 型多级离心泵， 配用电机功率 90kW，一台工作，一台备用，一台检修，矿井主排水管路 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司6 为两趟直径 80mm 钢管，沿专用排水钻孔敷设。三台泵已于 2010 年 10 月由山西煤矿矿用安全产品检验中心检测，全部合格。 地面构筑有排水沟，井口及工业场地内建筑物的高程均高于当地历 年最高洪水位，井口不受洪水威胁。 5、压风系统 矿井地面现安设 3 台螺杆式空气压缩机，其中 1 台 MLGF-20/7 型工 作、2 台 MLGF-10/7 型备用。MLGF-10/7 型空压机技术参数：排气量 10m3/min ，排气压力 0.7MPa，每台空压机随主机配 YB2-250M-2 型异步 电动机(55kW、2950r/min、380V)。MLGF-20/7-13 型空压机技术参数：排 气量 20m3/min ，排气压力 0.7MPa，每台空压机随主机配 YB2-315M-2 型 异步电动机(132kW、2950r/min、380V)。地面设 1 个 15m3立式储气罐。 （三）、通风 矿井采用中央并列通风方式，主扇工作方式为抽出式，主、副斜井进 风，回风立井回风，回风井口安设两台 FBCDZ5418 型对旋式轴流风机， 一台工作，一台备用。配备电机型号为 YBFe315-6，功率为 2×132kW。 （四）、供电通信 1、矿井供电 矿井采用双回路供电，一回路电源引自 35kV 灵石县两渡变电站 10kV 侧，导线型号为 LGJ-120，输电线路长 3.5km；另一回路电源引自 35kV 灵石县交口变电站 10kV 侧，导线型号为 LGJ-120，输电线路长 5km。两回路电源一回路运行，另一回路电源带电备用。当一回线路故障 时，另一回仍能保证全矿井安全用电。 矿井地面设有主井区及风井区 10kV 变电所 2 座，10kV 高压配电室 安设有 XGN 型高压开关柜，0.4kV 低压配电室安设有 GGD 型低压开关 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司7 柜，10kV 及 0.4kV 系统均采用单母线分段接线方式。 矿井采用 10kV 双回路下井供电，在副斜井底设有中央变电所，供电 电源引自地面变电所不同母线段，两趟线路由主斜井引到井下中央变电 所，下井电缆采用 MYJV32-3×95mm2型煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装 聚氯乙烯护套电力电缆。下井双回线路采用分列运行方式，当一回线路 故障时，另一回仍能保证井下全部负荷用电。 中央变电所 10kV 母线为单母线分段结线。所内安设 8 台 PBG 型矿 用高压真空隔爆配电装置，所内设一台 KBSG-315/10/0.69kV 型变压器， 供运输下山、轨道下山运输及掘进设备等供电。 另外回风立井井底设采区变电所，供电电源分别来自中央变电所 10kV 不同母线段。所内设两台 KBSG-500/10/0.69 型变压器及两台 KBSG-50/10/0.69 型变压器。两台 KBSG-500/10/0.69 型变压器向风井底 中央水泵房水泵供电，一用一备，同时其中一台 KBSG-500/10/0.69 型变 压器供运输/回风下山、顺槽掘进工作面设备用电；另一台 KBSG- 500/10/0.69 型变压器供回采工作面低压设备用电。两台 KBSG-50/10/0.69 型变压器专供掘进工作面局部通风机用电，一用一备。 回采工作面采煤机、刮板机供电由一台 KBSGZY-630/10/1.2 移动变 压器供电。 掘进工作面的供电电压采用 660V，低压侧采用 KBZ 型矿用隔爆型 真空馈电开关，局扇为“双风机”，并实现自动切换，采用“双电源”供电方 式，掘进工作面局部通风机实行“三专两闭锁”。 照明选用 ZBZ-4，660/127V 型矿用隔爆型照明变压器综合装置。 2、监控、通信 矿井设有 KJF2000N 型安全监控系统，全矿设 KJFT-2(B)型分站，分 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司8 别布置在地面风机房、井底、回采工作面、掘进工作面。 井上下各生产环节及采掘工作面配备 GJC4/40 型瓦斯传感器， GTH1000 型 CO 传感器，GWD40 型温度传感器，GFW15 型风速传感器， GY3 型负压传感器，GWY10 型液位传感器，GKT5L 型开停传感器， GFK50 型风门传感器，KGT127-1140V 型馈电传感器，KGN2 型烟雾传 感器，KG5009 型风筒传感器。 中国移动、联通信号已覆盖矿井整个区域，矿井主要领导和相关部 门负责人均配备有移动电话。矿井对外有两部直通电话，行政与调度通 讯系统合用一台 KT295 型数字调度通讯主机，井上电话机分别安设在主 皮带机房、主通风机房、副斜井绞车房、地面变电所、火药库、生产调度 室及其它相关科室部门。井下采用本安型电话机，分别安设在回采工作 面、掘进工作面、井底车场、主水泵房、中央变电所及采区变电所等井下 生产场所。 （六）、地面生产系统 矿井工业场地未设筛选设施，原煤经主斜井提升出井后通过溜槽卸 入地面皮带，由皮带沿皮带栈桥卸入地面储煤场，原煤可直接装车外运。 储煤场四周设置防尘网，有效容量 16000t，可储矿井 6 天产量。 矿井地面辅助设施主要布置机修车间、坑木场、材料库、灯房浴室、 综合办公楼等，副井口设有平车场，布置有窄轨系统，窄轨系统直接与机 修车间等地面建筑物相通。 第三第三节节 资资源条件源条件 一、井田地一、井田地质质勘探程度及地勘探程度及地质报质报告批准文号告批准文号 由晋中市煤田地质勘探队 2010 年提交的山西灵石银源新安发煤业 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司9 有限公司生产矿井地质报告经晋煤行发20101220 号文予以批复。该报 告论述了地层、构造、煤层、水文地质及其他开采条件等，井田地质勘探 达到了勘探程度。 二、地二、地质质构造构造 1、地、地层层 井田内大部分黄土覆盖。根据地面及柏沟煤矿钻探工程揭露的地层 资料，本区发育的地层由老到新，有奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪 组、上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组以及 第四系。 (1)、奥陶体系中统峰峰组（O2f）： 区内揭露最大厚度为 48.38m。其主要岩性为深灰黑色、青灰色厚层 状石灰岩，质纯，裂隙发育，常有方解石脉填充。 (2)、石炭系中统本溪组（C2b）： 平行不整合于峰峰组地层之上，沉积厚度 6.76-12.20m，平均 9.94m。 主要岩性为灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、局部为铝土岩。全区沉积厚度 变化不大。 (3)、石炭系上统太原组（C3t）： 整合于本溪组地层之上，为海陆交互相沉积，沉积厚度 77.63- 107.12m，平均厚度 91.82m。 本组主要岩性由煤层、泥岩、砂质泥岩、石灰岩及砂岩组成。底界砂 岩（K1）为灰色中细砂岩，局部相变为粗砂岩、砂质泥岩，全区发育稳定的 三层石灰岩，及三层稳定煤层，本组为主要含煤地层。动植物化石比较丰 富。据其岩相岩性及古生物组合对比，将本组地层分为三个岩性段：太原 组下段（C3t1），从 K1砂岩底界到 K2灰岩底界，厚度 15.88-21.21m，平均 17.74m；太原组中段（C3t2），从 K2灰岩底界到 K4灰岩顶界，厚度 29.04- 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司10 33.94m，平均 31.21m；太原组上段（C3t3），从 K4灰岩顶界到 K5砂岩底界， 厚度 24.92-37.82m，平均 34.75m。 (4)、二叠系下统山西组（P1s）： 连续沉积于太原组地层之上，以滨海沼泽泻湖相为主，沉积厚度 42.78-55.50m，平均厚度 48.48m。 主要岩性由煤层、泥岩、砂质泥岩、中细砂岩组成。底部为灰、灰黑 色中细砂岩，不稳定，厚度变化大。本组为含煤地层，发育较稳定及不稳 定煤层 2-3 层。 (5)、二叠系下统下石盒子组（P1x）： 连续沉积于山西组地层之上，为陆相沉积地层，厚度为 87.50- 110.58m，平均厚度为 101.88m。主要岩性有泥岩、砂质泥岩、泥岩及中细 砂岩。 (6)、二叠系上统上石盒子组(P2s) 连续沉积于下石盒子组地层之上，为陆相沉积，井田内沉积不全，最 大残余厚度 112.57m。主要岩性由砂岩、砂质泥岩组成。 (7)、第四系中上更新统（Q2+3）： 不整合于各老地层之上，中更新统以棕黄红色粘土、亚粘土为主，含 粗砂及钙质结核层，主要岩性为棕黄色粘土、亚粘土、亚砂土等，垂直节 理发育，易形成冲沟和陡壁，厚度 0-50m，平均 28m 左右。 2、井田构造、井田构造 井田构造形态基本为一宽缓的褶皱构造为主，北部为轴向北东-南西 的向斜构造(S1)，枢纽向西仰起。井田中部为轴向北东-南东的背斜构造 (S2)，枢纽向北西倾伏。在井巷开拓中未发现断裂构造现象。在井巷开拓 中揭露 12 个小陷落柱。平面形状均为近圆或似椭圆形，规模不大，长轴 3050m，短轴 2530m。井田构造复杂程度为简单构造。 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司11 (1)、向斜 S1 井田主、副斜井一线以北。北中部向斜轴向为 NE70°，向斜枢纽在北 东部向下倾伏，在西南部向上抬起，延伸长度 1550m，西翼较陡，倾角 65°，倾向北东，东翼较缓，倾向北东，为一宽缓的不对称倾伏向斜，两翼 出露地层分别为二叠系上下石盒子组地层。该向斜地表发育不明显。 (2)、背斜 S2 位于井田中部，背斜轴向 NE42°SE35°，背斜枢纽在北西部向下倾 伏，东南部向上抬起，延伸长度 1300m，两翼倾角 30°出露地层西南部为 山西组地层，东北部为下石盒子组地层。 (3)、陷落柱 井田内陷落柱较发育，现查明有 12 个，长轴 2050m，短轴 2030m。 三、煤三、煤层层及煤及煤质质 、煤层 1.含煤性 井田内煤层发育比较齐全，根据地层岩石组合特征，煤发育程度 和 可采情况划分为二个煤层组，自下而上有太原组含煤组，山西组含煤组， 其中可采和局部可采煤层均赋存于山西组含煤组和太原组含煤组 。 主要可采煤层分布于山西组的中下部及太原组的中下部。现将太原 组、山西组含煤组的情况分述如下： （1）太原组（C3t）下含煤组 煤层发育齐全，是本井田主要含煤岩组，煤层埋藏较深，保存良好。 本组共含煤 7 层，井田内 10+11 号煤层厚度大，厚度 2.87-5.49m，平均 4.56m，层位稳定，是井田内主要可采煤层；9 号煤层厚度 0-1.48m，平均 1.10m，层位较稳定，为井田内大部可采煤层；8 号煤层不稳定，厚度 0.10- 0.40m，平均 1.31m，在井田内属不可采煤层；7 号煤层，较稳定，厚度 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司12 0.40-0.80m，平均厚度 为 0.56m，为井田内零星可采煤层；5 号煤在全井 田范围内厚度 0-1.04m，属不稳定的零星可采煤层；4 号煤层在井田范围 内较稳定，厚度 0-1.48m，为全井田大部可采煤层； （2）山西组（P1s）上含煤组 该组煤层较发育，是本井田重要含煤岩组。共含煤层或煤线 3 层，其 中 1 号煤层较稳定，变化亦大，一般为 0.16m，属不可采的薄煤层； 2 号 煤比较稳定，分布广泛，厚度变化小，一般为 0.70-0.75m，平均 0.73m，属 全井田稳定的全区可采煤层；2下号煤层在全井田范围内较稳定，厚约 0.20-0.80m，平均 0.53m，属不稳定的零星可采煤层。 2.可采煤层 井田内可采煤层自上至下有 2 号、4 号、9 号、10+11 号共计 4 层。 (1)、2 号煤层 位于山西组中部，俗称“明四尺”，上距 K8砂岩平均 31.40m；下距 K7 砂岩平均 11.38m。煤层厚度 0.700.75m，平均厚度为 0.73m，煤层结构简 单，一般为单层，直接顶板为黑色泥岩，局部为中细粒砂岩；底板为灰黑 色质脆泥岩，局部为细粒砂岩。为本井田稳定可采煤层。井田内 2 号煤层 开采殆尽。 (2)、4 号煤层 位于太原组顶部，K7 砂岩为其顶板，煤层厚度 0.70-1.48m，平均厚 度 0.99m。该煤层结构简单，一般为单层，厚度变化不大，为井田内稳定 的可采煤层。井田内 4 号煤层被小煤窑破坏，已基本采空。 (3)、9 号煤层 位于太原组下段顶部。当地俗称毛四尺。K2 灰岩一般为其直接顶板。 煤层厚度 0-1.48m，平均 1.10m。该煤层结构较简单，一般为单层，且厚度 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司13 变化不大。底板岩性为泥岩及细粒砂岩和砂质泥岩。综上所述，此煤层层 位较稳定，分布广泛，埋藏较深，保存良好，厚度变化不大，是本井田较 稳定的大部可采煤层。 (4)、10+11 号煤层 位于太原组下段中部。上距 K2灰岩 5.27-7.6m，平均 5.35m；下距 K1 砂岩平均 12.92m。该煤层当地俗称大炭，相当于灵石霍县区的大炭及崔 家沟井田的大炭层位。该煤层厚度 2.87-4.20m，平均 3.44m。煤层结构复 杂，一般分为 3-4 层。煤层顶板为砂质泥岩，底板为砂质泥岩或细粒砂岩。 此煤层层位稳定，分布广泛，埋藏较深，保存良好，厚度变化不大，是本 井田稳定可采的厚煤层。 采煤采煤层层特征表特征表 地 层 煤层 号 平均厚度 (m) 平均层间距 (m) 结 构 夹 矸 数 稳 定 性 可采 性 顶板底板 山 西 组 2 0.700.75 0.73 简 单 0 稳 定 全区 可采 泥岩泥岩 12.8218.77 16.24 4 0.701.48 0.99 简 单 0 稳 定 可采泥岩泥岩 62.2363.10 62.67 9 01.48 1.10 简 单 0 较 稳 定 大部 可采 石灰 岩 砂质 泥岩 太 原 组 10+1 1 2.874.20 3.44 4.358.80 5.35复 杂 23 稳 定 全区 可采 砂质 泥岩 砂质 泥岩 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 晋中市煤炭规划设计研究院14 、煤质 1物理性质和煤岩特征 (1)物理性质 井田煤层总体物理性质为黑色，沥青光泽，玻璃光泽，贝壳状断口， 宏观煤岩类型为半亮型、光亮型，变质阶段为中等变质阶段，上部煤层变 质程度较低于下部煤层。 (2)煤岩特征 1 号煤层：黑色，半亮型，碎块状，粉末状。 2 号煤层：黑色，半亮型，夹镜煤条带。 2下号煤层：黑色，半亮型，光亮型、块状、碎块状、沥青、玻璃光泽。 4 号煤层：黑色，暗淡型、粉末状。 5 号煤层：黑色，暗淡型、碎块状、贝壳状断口。 7 号煤层：黑色，半亮型、碎块状、沥青光泽。 8 号煤层：黑色，光亮型、夹镜煤条带。 9 号煤层：黑色，半亮型、光亮型、碎块状、沥青玻璃光泽。 10 号煤层：黑色，半亮型、光亮型、块状、碎块状、沥青玻璃光泽，结 构复杂。 11 号煤层：黑色半亮型，光亮型，夹镜煤及暗煤条带。碎块状，沥青 光泽。 2化学性质及工艺性能 、2 号煤： 水分（Mad）：原煤 0.58-1.38%，平均 0.98%； 浮煤 0.32%； 灰分（Ad）：原煤 15.32-20.96%，平均 18.14%； 浮煤 5.81%； 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 晋中市煤炭规划设计研究院15 挥发分（Vdaf）：原煤 30.44-31.48%，平均 30.96%； 浮煤 31.53%； 全硫（Std）：原煤 0.54-0.75%，平均 0.65%； 浮煤 0.57%； 发热量（Qgr.d）：原煤 30.66MJ/kg； 浮煤 34.28MJ/kg； 粘结指数 102； 结果表明，2 号煤层浮煤为特低灰、低硫分肥煤（FM）。 、4 号煤： 水分（Mad）：原煤 0.52-1.56%，平均 1.04%； 浮煤 0.24%； 灰分（Ad）：原煤 22.89-33.97%，平均 28.43%； 浮煤 7.22%； 挥发份（Vdaf）：原煤 29.81-33.97%，平均 31.89%； 浮煤 27.52%； 全硫（St.d）：原煤 1.58-2.37%，平均 1.97%； 浮煤 1.45%； 发热量（Qgr.d）：原煤 27.15MJ/kg； 浮煤 33.61MJ/kg； 粘结指数 100； 4 号煤层浮煤属低灰、中高硫分肥煤（FM）。 、9 号煤： 水分(Mad)：原煤 0.89% -1.06%，平均 0.96%； 浮煤 0.65% -0.80%，平均 0.73%； 灰分(Ad)：原煤 22.15%-25.30%，平均 23.73%； 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 晋中市煤炭规划设计研究院16 浮煤 4.15% -6.41%，平均 5.28%； 挥发分(Vdaf)：原煤 26.79%-29.56%，平均 28.18%； 浮煤 24.78% -26.15%，平均 25.47%； 全硫(St，d)：原煤 1.69%-1.78%,平均 1.74%； 浮煤 1.35% -1.42%，平均 1.39%； 胶质层指数： Y 值 26.0-27.0mm,平均 26.5 mm； 高位发热量(Qgr，d)：原煤 26.03-27.25 MJ/kg, 平均 26.64 MJ/kg； 浮煤 33.32-34.20 MJ/kg, 平均 33.76 MJ/kg 粘结指数(GR.I)：浮煤 86-89； 焦渣特征(CRC)：6-7； 9 号煤浮煤为特低灰-低灰、中高硫分的肥煤(FM)。 、10+11 号煤： 水分(Mad)：原煤 0.43-0.95%，平均 0.69%； 浮煤 0.48%； 灰分(Ad)：原煤 24.59%-31.68%，平均 28.14%； 浮煤 5.18%； 挥发分(Vdaf)：原煤 26.05%-31.89%，平均 28.97%； 浮煤 25.18%； 全硫(St，d)：原煤 1.83%-2.96%，平均 2.40%； 浮煤 1.93%； 胶质层指数： Y 值 28.00mm，X 值 38.00mm； 高位发热量(Qgr，d)：原煤 24.00 MJ/kg； 浮煤 34.73 MJ/kg； 焦渣特征(CRC)：6； 粘结指数(GR.I)：浮煤 92； 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 综放工作面开采设计 晋中市煤炭规划设计研究院17 10+11 号煤为特低灰、高硫分肥煤(FM)。 井田内可采煤层煤质特征 可采煤可采煤层层煤煤质质特征表特征表 Ad(%)Vdaf(%)St.d(%)Y(mm) Qgr.d (MJ/kg) 粘结 指数 最小-最大 平均 最小-最大 平均 最小-最大 平均 最小-最 大 平均 最小-最大 平均 最小- 最大 平均 煤 层 号 原煤浮煤原煤浮煤原煤浮煤浮煤原煤浮煤浮煤 煤 类 2 15.32- 20.96 18.14 5.81 30.44- 31.48 30.96 31.53 0.54- 0.75 0.65 0.5730.6634.28102 F M 4 22.89- 33.97 28.43 7.22 29.81- 33.97 31.89 27.52 1.58- 2.37 1.97 1.4527.1533.61100 F M 9 22.15- 25.30 23.73 4.15- 6.41 5.28 26.79- 29.56 28.18 24.78- 26.15 25.47 1.69- 1.78 1.74 1.35- 1.42 1.39 26.0- 27.0 26.5 26.03- 27.25 26.64 33.32- 34.20 33.76 86-89 87.5 F M 10 24.59- 31.68 28.14 5.18 26.05- 31.89 28.97 25.18 1.83- 2.96 2.40 1.9328.0024.0034.7392 F M 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司 18 3、可选性 （1）9 号煤可选性 根据山西灵石银源新安发煤业有限公司采集 9 号煤层煤样送国家煤 及煤化工产品质量监督检验中心进行煤炭筛分浮沉试验，采用“分选密度 ±0.1 含量法”对 9 号煤可选性进行了评定。 根据实际需求，以精煤灰分 4%、5%为基准值进行评定。不同灰分浮 煤产品的 ±0.1 含量和可选性结果如下： 浮煤灰分 4%时，全样产率为 83.769%，分选密度为 1.380g/cm3，±0.1 含量为 36.99%，属难选等级； 浮煤灰分 5%时，全样产率为 83.769%，分选密度为 1.64g/cm3，±0.1 含量为 1.66%，属易选等级。 9 号煤可选性曲线图 9 号煤可号煤可选选性曲性曲线线 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司 19 （2）10 号煤可选性 根据夏门煤矿徐家庄矿井 10 号煤层筛分浮沉试验结果(1991.7)评价 如下： 筛分试验：煤样粒度产率以 0.5-0mm 级最高为 24.98%，占 50- 0mm(自然级)的 26.28%；6-3mm 为 20.16%，占 21.29%。25-13mm 灰分 (Ad)含量最高为 36.34%，次为 50-25mm 灰分为 35.62%。硫(St.d)含量最 高为 50-25mm 级 6.79%，次为50mm 级为 4.83%。水分(Mad)含量最高 为 3-0.3mm 级为 1.12%，次为 0.5-0mm 级为 1.10%。 浮沉试验：据 50-0mm(自然级)综合整理各级试验结果，其可选性 见表 2-1-3，大于 50mm 破碎级其可选性结果见表 2-1-4。由表 2-1-4 可见 10 号煤的可选性属于难选煤类型，其中 3-0.5mm、25-13mm 粒度为中等 可选煤。从破碎级表看属难选煤类。 小于小于 50mm 破碎破碎级级可可选选性性评评价表价表 粒度 (mm) ±0.1 含量法(%) 浮煤回收率级别(%)中煤量法(%)原煤灰分(%) 50-0.530.3 难选 53.58良等46.42很难选27.62 50-2534.4 难选 35.35低等64.65很难选35.62 25-1327.8 中等可选 39.71低等50.29很难选36.34 13-631.3 难选 52.08良等47.92很难选29.71 6-332.7 难选 59.70良等40.30很难选23.52 3-0.526.5 中等可选 71.66 优等 28.34 难选 17.36 大于大于 50mm 破碎破碎级级可可选选性性评评价表价表 粒度+0.1 含量法(%)浮煤回收率级别中煤量法(%)原煤灰分 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司 20 (mm)(%)(%) 50-0.538.4 难选 61.77良等57.61 很难选 19.71 50-2545.5 极难选 65.13良等34.47 很难选 15.55 25-1334.3 难选 44.85中等55.15 很难选 30.51 13-626.7中等可选60.64良等39.36 很难选 23.89 6-325.1中等可选73.37 优等 26.63 难选 16.90 3-0.523.8中等可选82.10 优等 17.90 中等可 选 11.95 综上，10 号煤的可选性属难选煤。浮煤回收率属良等。 4、煤质及工业用途评价 井田内各批采煤层按其物理性质、化学成分、工艺性能及煤种，本井田各 煤层均为炼焦用煤(以往各煤矿原煤都以炼焦用煤销售)，也可作为炼焦配煤， 同时也是良好的火力发电、工业和民用锅炉燃煤。 四、井田水文地四、井田水文地质质 1、地表水系 井田范围内没有大的地表水体。矿区位于交口河上游支沟，井田 内发育冲沟，各沟谷基本常年无水，仅在雨季汇聚短暂性洪流，属季 节性沟谷河流。 矿井工业场地位于井田北中部。矿井采用斜井-竖井开拓方式，主 斜井、副斜井位于井田北中部，回风竖井位于井田北部。工业场地标 高约 900-925m，主斜井、副斜井及回风立井标高分别为 899.93m、890.89m、1009.38m。据调查，工业场地位于最高洪水位 863m 线以上，工业场地内主、副井口及主要建筑标高位于场区沟底 标高 5m 以上，工业场地地面径流排水线路短捷顺畅，故雨季地表径 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 工作面开采设计 山西灵石银源新安发煤业有限公司 21 流一般不会对工业场地井口安全造成威胁。在冲沟没有堵塞、能够正 常泄洪的条件下，洪水一般不会对工业场地及井口造成威胁。 2、主要含水层 井田内的含水层主要有中奥陶统石灰岩含水层、上石炭统太原组灰 岩岩溶裂隙含水层、下二叠统山西组含水层、二叠系下石盒子组砂岩裂 隙含水层、第四系孔隙含水层。现将各含水层分述如下： 、中奥陶统石灰岩含水层 本含水层井田内没有出露，该含水层以石灰岩为主，含水层上部发 育有 50 余米的深灰色石灰岩，常有浅灰色黄色白云岩斑点。此石灰岩下 方有 10m 厚的灰色泥岩，泥岩与薄层状砂质泥岩互层，下部产有石膏矿 层，根据该区域地质资料，奥陶含水层富水性中等，按万分之九水力坡度 推测本井田奥灰水位标高 559.5562.5m。井田内 9、10+11#煤层底板标 高 650820m，井田内 9、10+11#煤层底板等高线高于奥灰水位，因此奥 灰水对 9、10+11#煤层开采没有影响。 、上石炭统太原组石灰岩含水层 上石炭统太原组地层在井田内平均厚度约 80.47m。除砂岩、砂质泥 岩、泥岩及煤层外，有三层发育良好且易被水溶解的海相石灰岩 (K2、K3、K4)，总厚度约 16.79m，为本组主要含水层。本井田无揭露该含 水层资料，仅据区域取芯钻孔简易水文资料进行评述。 K2灰岩裂隙含水层：区内广泛分布。为主要可采煤层 9#煤的直接顶 板含水层，有溶蚀现象。据本井田北东部山西灵石天聚柏沟煤业有限公 司煤矿调查，K2石灰岩富水性强。 K3石灰岩裂隙含水层：区内广泛分布。据本井田北东部山西灵石天 聚柏沟煤业有限公司煤矿调查，K3灰岩富水性强。 山西灵石银源新安发煤业有限公司 100101 工作面开采设计 山西灵石银源新安发