太岳煤业股份有限公司年产90万吨矿井初步设计.doc
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1、太岳煤业股份有限公司年产太岳煤业股份有限公司年产 9090 万吨矿井初步设计万吨矿井初步设计 1 目 录 第一章 井田概况及地质特征 2 第一节 井田概况 .2 第二节 地质特征 4 第二章 井田开拓与开采 .21 第一节 井田境界及储量 .21 第二节 矿井设计生产能力及服务年限 .25 第三节 井田开拓 .26 第四节 井 筒 29 第五节 井底车场及硐室 .30 第三章 通风与安全31 第一节 概况.31 第二节 矿井通风.32 第三节 灾害预防及安全装备.41 第四章 通风设备56 第一节 通风设备.56 第五章 技术经济57 第一节 劳动定员及劳动生产率57 第二节 矿井设计主要技术
2、经济指标59 第一章第一章 井田概况及地质特征井田概况及地质特征 太岳煤业股份有限公司年产太岳煤业股份有限公司年产 9090 万吨矿井初步设计万吨矿井初步设计 2 第一节第一节 井田概况井田概况 一、交通位置一、交通位置 山西汾西太岳煤业股份有限公司太岳煤矿位于山西省中南部,隶属沁源县西部的 柏子镇、李元乡、中峪乡、古县北平镇,其地理坐标为北纬 362742363306,东 经 11209311121453。 在井田的西部有北平-古阳公路经古县、洪洞可与大运公路及南同蒲线相接,南部 有宝丰-唐城公路经安泽与 309 国道相连,中部柏子-中峪-沁源及北部的柏子-李元-北园 村公路经沁源-沁县公路
3、可接 208 国道和太长高速公路,沁(源)-沁(县)铁路可与太 焦铁路线相接,交通尚属便利。 交通位置详见图 1-1-1。 二、地形、地势及河流二、地形、地势及河流 井田地处太岳山区霍山东麓。地形总的趋势是南、北部高,中部低,最高点在北部 的侯神岭西部,标高 1499m,最低点在柏子河蔚村段的河谷中,标高 1058.20m,相对 高差 440.80m。区内地形复杂,沟谷纵横,柏子河河谷较为宽阔,由西北向东南贯穿矿 区中部,两侧山谷呈树枝状分布,属侵蚀强烈的中山区。 本区属黄河水系沁河流域,主要有柏子河及其支流,北部有狼尾河,南部有蔺河, 均属季节性河流,近几年长期干枯。 三、气象与地震三、气象
4、与地震 本区属大陆性气候,昼夜温差较大,根据沁源县气象站观测资料,年平均气温 8.6,极端最高气温 35.6(1995.7.5),极端最低气温25.8(1990.2.1);年平均降水 量 634mm,年最大降水量 834.3mm(1989),年最小降水量为 541.4mm(1994);年平均蒸 发量为 1547.2mm,年最大蒸发量为 1749.6mm(1995),年最小蒸发量为 1397.1mm(1991); 蒸发量比降水量大 23 倍。春冬季雨雪少,雨季多在 79 月份,最短无霜期 143 天, 结冰期多在十月份至次年三月份,最大冻土深度 80cm(1993),夏季多东南风,春冬季多 西北
5、风,最大风速 14.0m/s(1994)。 据国家建筑抗震设计规范 (GB50011-2001) ,沁源县地震烈度为 7 度区。 太岳煤业股份有限公司年产太岳煤业股份有限公司年产 9090 万吨矿井初步设计万吨矿井初步设计 3 四、周边矿井及小窑四、周边矿井及小窑 太岳煤矿井田位于沁源县西部,井田内无小煤窑及生产矿井,井田周围有沁新煤 矿、乾元煤业有限公司、新源煤矿、康伟煤焦公司南山煤矿、泓翔煤业公司、蓝盟科技 公司玉生矿等 6 个煤矿。具体如下: 沁新煤矿位于井田北侧,隶属山西沁新煤焦股份有限公司,设计生产能力 120 万吨 /年,斜井开拓,综合机械开采,开采山西组 2 号煤层,平均煤厚 2
6、.00m。井下为两个采 空区,中东采区正常涌水量为 432m3/d,最大涌水量为 576m3/d;南采区正常涌水量为 480m3/d,最大涌水量为 624m3/d。全矿井正常涌水量为 912m3/d,最大涌水量为 1200m3/d。瓦斯相对涌出量 16.26m3/t,属高瓦斯矿井。 新源煤矿:位于井田东北侧,隶属山西沁新煤焦股份有限公司,设计生产能力 60 万吨/年,斜井开拓,综合机械化开采,开采山西组 2 号煤层,平均煤厚 2.00m。正常涌 水量为 180m3/d,最大涌水量为 260m3/d。瓦斯相对涌出量 24.99m3/t,高瓦斯矿井。 南山煤矿:位于井田西南侧,隶属沁源县康伟煤焦有
7、限公司,斜井开拓高档普采, 现采山西组 2 号煤层,平均煤厚 2.00m。生产能力 30 万 t/a,正常涌水量为 400m3/d,最 大涌水量为 625m3/d。瓦斯相对涌出量 13.47m3/t,高瓦斯矿井。 乾元煤业有限公司:位于井田西北侧,设计生产能力 30 万吨/年,斜井开拓,高档 普采,开采山西组 2 号煤层,平均煤厚 2.00m。正常涌水量为 20m3/d,最大涌水量为 40m3/d。高瓦斯矿井。 泓翔煤业公司:位于井田西南侧。原生产能力为 30 万 t/a,现由西山煤电集团整合, 现开采山西组 3 号煤层,正常涌水量为 80m3/d,最大涌水量为 300m3/d。 玉生煤矿:位
8、于井田西南侧。隶属古县蓝盟煤业公司,由省煤运整合。原生产能力 为 30 万 t/a,现开采 3 号煤层,正常涌水量为 100m3/d,最大涌水量为 350m3/d。 五、电源、水源情况五、电源、水源情况 (一)电源情况 太岳矿已建成 35kV 变电站(由长治供电勘测设计院设计) ,已投入运行。该站有 2 回电源线路。一回路引自太岳 110kV 变电站,线路长 16km。另一回路引自李元 35kV 变 电站,线路长 6.8km。 (二)水源情况 本设计管井一眼,取用地下奥陶系中统灰岩岩溶裂隙水,根据资料含水层含水丰 太岳煤业股份有限公司年产太岳煤业股份有限公司年产 9090 万吨矿井初步设计万吨
9、矿井初步设计 4 富,水质一般,由于缺少水源水质分析资料,仅经适当消毒后做为矿井地面生产、生活 及消防用水水源利用。水量可以满足本矿井应地面生产、生活及消防用水的需要 六、主要建筑材料供应情况六、主要建筑材料供应情况 矿井所需钢材、木材、水泥、各种设备市场上能够满足建设需求;砖、石、砂及石 灰等本地可满足需求。 第二节第二节 地质特征地质特征 一、地质构造一、地质构造 (一)区域地质简况 1、区域地层 沁源县太岳煤矿位于华北陆台沁水盆地的西部边缘,霍山隆起的东侧。地层走向北 东,倾向南东。区域地层由西向东、由老到新依次出露太古界、上元古界、古生界(寒 武系、奥陶系、石炭系、二叠系) 、中生界(
10、三叠系) ,新生界(第三系、第四系) 2、区域构造 沁源县太岳煤矿位于沁水块坳上的次级构造单元郭道安泽近南北向褶带的中段。 沁水块坳是吕梁太行断块上最大的次级构造单元。其东侧以太行山大断裂与太行 块隆相邻,西南部分以横河断裂与豫皖断块为界,西侧以霍山断裂、浮山(东)断裂带 分别与吕梁块隆、临汾运城新裂陷相接,西北部分以洪山洪村断裂与晋中新裂陷衔 接,北部则以交城大断裂的北东段、下口断裂与五台山块隆分界。块坳主要表现为一大 型复式向斜,走向北北东,面积35000km2,主要形成于中生代燕山运动期,并遭受新生 代喜马拉雅运动的改造。 燕山运动的早期,由于东西向主压应力作用,构造变动在形态上主要表现
11、为大型开 阔褶皱,如太行山复式背斜隆起、霍山南北向背斜以及沁水复式向斜等。燕山运动的中 期,由于主压应力方向由早期的东西向转变为北西西南东东向。地块在南北向扭力和 东西向挤压力联合作用下,由此形成了北北东向的线型挤压带。燕山运动的晚期也即喜 山期,区域构造应力方式发生了改变,主压应力方向为北东南西,主张应力方向为北 西南东向,相应的构造变动以改造先期变形为主,其构造类型以断裂为主,褶皱次之。 太岳煤业股份有限公司年产太岳煤业股份有限公司年产 9090 万吨矿井初步设计万吨矿井初步设计 5 根据构造特征,沁水台凹可以划分为七个次级构造单元:娘子关坪头坳缘翘起带 (11) ;析域山坳缘翘起带(12
12、) ;普洞来远北东东向褶断带(13) ;孟县坳缘翘 起带(14) ;沾尚武乡阳城北北东向褶带(15) ;太岳山坳缘翘起带(16) ;郭 道安泽近南北向褶带(17) 。 位于太行山坳缘翘起带与沾尚武乡阳城褶带之间的郭道安泽近南北向褶带: 南北长约 140km,东西宽约 20km,北宽南窄,出露地层为石炭系、二叠系、三叠系。 该褶带总体走向北北东,褶皱排列较为紧密,单个褶曲的宽度 2km 左右,两翼倾角为 1015,个别达 40。偏西部的褶曲轴面略向东倾,两翼不对称,东部褶曲的两翼近 于对称。该褶带延长较长,成群成组出现的褶皱表现若断若续,似乎是受到北北东向构 造干扰所致,使这些褶皱的枢纽呈波状起
13、伏。本区位于该构造单元的中带。 3、岩浆岩 据区域地质资料,在沁安普查区西北侧的霍山断裂东侧太古界老地层中,出露有多 处辉绿岩岩脉,其中最长岩脉达 8.7km,但太岳井田未见有岩浆岩出露。 4、区域含煤特征 太岳煤矿位于沁水煤田西部边缘,居沁安普查区中部。区域含煤地层为石炭系中统 本溪组、上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组,其中主要含煤地层为石炭系上 统太原组和二叠系下统山西组。下石盒子组和本溪组分别含 1-3 层不稳定薄煤层,多不 可采,无价值。太原组和山西组含煤地层平均总厚 164m,其中山西组平均 46m,太原 组平均 118m,共含煤 13-24 层,其中有编号的煤层 13 层,
14、无编号的不稳定薄煤层 11 层。有编号煤层中,山西组有 3 层,分别为 1、2、3 号煤层,其中 2 号煤稳定可采, 1、3 局部可采。太原组有编号的煤层 10 层,分别为 4、5、6、6下、7、7下、 8、9、10、11 号煤层,其中 9、10 号煤层有时合并为一层。太原组煤层中 9、10 号稳定 可采,5、6、6下、11 号煤层局部可采。其余煤层只个别零星可采,不具经济价值。 (二)矿井地质 1、地层 本区地层出露较好,结合钻孔揭露资料井田内沉积地层由老至新依次为:奥陶系中统上 马家沟组(O2s) 、峰峰组(O2f) ,石炭系中统本溪组(C2b) ,上统太原组(C3t) ,二叠 系下统山西
15、组(P1s)和下石盒子组(P1x) ,二叠系上统上石盒子组(P2s) 、石千峰组 (P2sh) ,三叠系下统刘家沟组(T1l) 。 太岳煤业股份有限公司年产太岳煤业股份有限公司年产 9090 万吨矿井初步设计万吨矿井初步设计 6 1)奥陶系(O) (1)中统上马家沟组(O2s) 本组主要为浅灰色泥灰岩,灰色石灰岩,灰白色白云质灰岩,夹石膏条带,裂隙发 育,被方解石充填,岩溶发育。 (2)奥陶系中统峰峰组(O2f) 与下伏上马家沟组呈整合接触,为煤系地层的基底。井田钻孔揭露厚度 92.60m, 主要为深灰色石灰岩,角砾状泥灰岩及泥质白云岩,下部夹似层状石膏。上部方解石细 脉发育,顶部具铁质浸染现
16、象。 2)石炭系(C) (1)中统本溪组(C2b) 与下伏峰峰组呈平行不整合接触,厚 27.5050.90m,平均 35.00m,以浅灰色铝质 泥岩、深灰色泥岩、粉砂岩为主,间夹中细粒砂岩和石灰岩及薄煤层,底部多为以结核 状黄铁矿为主的铁铝质岩,既“山西式”铁矿。 本组是在古风化壳基础上形成的以局限泻湖、海湾环境为主的沉积。 (2)上统太原组(C3t) 为主要含煤地层之一。为一套海陆交互相含煤沉积,与下伏本溪组呈整合接触。本 组厚 106.83131.32m,平均 120.68m,由灰黑色泥岩、粉砂岩、灰色砂岩及 3 层海相 石灰岩和 4-14 层煤层组成。 3)二叠系(P) (1)山西组(P
17、1s) 井田主要含煤地层之一,为一套陆相碎屑岩含煤建造。岩性由泥岩、砂质泥岩、粉 砂岩、中细砂岩和 36 层煤层组成,与下伏太原组为连续沉积,本组地层厚度 28.744.36m,平均 34.33m。 (2)下统下石盒子组(P1x) 与下伏山西组呈整合接触。厚 105.23133.33m,平均 116.55m。由浅灰、灰色中粒 砂岩,灰绿色、浅紫色、黑色泥岩、粉砂岩及薄煤层组成。岩性特征如下: 下部岩性为灰深灰色、黑色泥岩、粉砂岩,夹灰色、灰白色、灰绿色砂岩,下部 夹薄煤层,砂岩具均匀层理、平行层理、脉状层理、大型交错层理。含植物化石。底部 K8 砂岩为浅灰、灰色中厚层状的中细粒砂岩,层面富含白
18、云母片及炭屑,含泥质包体,局 太岳煤业股份有限公司年产太岳煤业股份有限公司年产 9090 万吨矿井初步设计万吨矿井初步设计 7 部相变为粉砂岩。 上部岩性为浅灰色、灰绿色、浅紫色(局部夹灰黑色)泥岩、砂质泥岩、粉砂岩夹 浅灰色、浅绿色中细粒砂岩,含菱铁质,具交错层理,含少量植物化石碎屑。K9砂岩为 浅灰色、浅绿色中厚层状的中细粒砂岩,具大型板状交错层理,层面富含白云母,片底 部常夹煤线;本组顶部常为紫红色铝质泥岩,含大量菱铁质鲕粒,俗称“桃花泥岩”,局 部相变为灰白色含铝泥岩及浅灰色粉砂岩、砂质泥岩,其层位稳定,岩性特殊,物性反 映特征明显,是 K10砂岩的良好辅助标志层。 本组系三角洲平原冲
19、击平原沉积。 (3)上统上石盒子组(P2s) 与下伏下石盒子组整合接触。一般厚 445m。本区西部大面积出露。根据岩性组合 特征分为上、中、下三段。 下段(P2s1):K10砂岩底至 K12砂岩底,厚 182.55225.76m,平均 202.08m。底 部为灰白色、灰绿色中厚层状的中细粒砂岩(K10砂岩) ,具大型交错层理,局部相变为 粉砂岩;下部以浅灰色、浅绿灰色泥岩,粉砂岩为主,夹浅灰、灰白、灰绿色中细粒砂 岩,局部夹含鲕粒铝质泥岩,中下部偶夹透镜状锰铁矿岩;中部为浅灰色、灰绿色泥岩 夹灰白色、绿灰色中粒砂岩及含砾粗粒砂岩;上部为黄色,夹紫红色、浅灰色等杂色泥 岩、粉砂岩,夹 23 层灰
20、白色、灰绿色、黄绿色中粗粒砂岩,夹 02 层锰铁质泥岩。 中段(P2s2):K12砂岩底至 K13砂岩底,厚 73.91102.15m,平均 87.78m。底部 K12砂岩为黄绿色中厚层状的中粒砂岩,含云母片,具交错层理,局部为含砾粗粒砂岩 及细粒砂岩;中部以黄绿色、绿黄色厚层状砂岩为主,夹紫红色、黄色泥岩、粉砂岩; 顶部为灰紫红色厚层状砂质泥岩,夹黄绿色砂质条带。 上段(P2s3):K13砂岩底至 K14砂岩底,厚 141.25168.20m,平均 154.64m。底 部 K13砂岩为黄绿色中厚层状的中细粒砂岩;下部为灰绿色、暗紫色、紫红色泥岩,夹 灰绿色、黄绿色粉砂岩及细粒砂岩,偶夹不稳定
21、的中粒砂岩;上部为黄绿色、杏黄色粉 砂岩、泥岩互层,泥岩中常含硅质,显示互层层理,顶部常夹薄层或条带状燧石。 (4)上统石千峰组(P2sh) 与下伏上石盒子组呈整合接触,一般厚 184m。出露于矿区的中东部。根据岩性特 征分为上、下两段。 下段(P2sh1):厚 65.5091.35m,平均 75.86m。由灰绿色、黄绿色中厚层状的中 太岳煤业股份有限公司年产太岳煤业股份有限公司年产 9090 万吨矿井初步设计万吨矿井初步设计 8 粗粒砂岩,间夹红色细粒砂岩,夹深紫红色泥岩组成。底部 K14砂岩为黄绿色中粗粒砂 岩,局部为细粒砂岩,具大型板状交错层理,底部常见遂石、石英细砾,含泥岩包体。 上段
22、(P2sh2)厚 96120.41m,平均 108.21m。由紫红色、棕红色泥岩夹薄层状的 紫红色细粒砂岩组成,中上部泥岩中常含大量钙质结核,局部结核富集呈层状(淡水灰 岩) 。 本组系干热气候条件下陆相河湖沉积。 4)三叠系(T) 下统刘家沟组(T1L):厚 180.00m 。岩性单一,以浅红色、紫红色细粒砂岩为主, 薄中厚层状,分选好,夹紫红色薄层状粉砂岩。出露于矿区东北部及东南部。 本组系干旱气候条件下形成的一套陆相瓣状河流沉积。 5)第四系(Q) (1)中更新统(Q2) 厚 040m,平均 10.00m。为棕黄色亚粘土、亚砂土,含钙质结核,底部夹砂砾透 镜体。 (2)上更新统(Q3)
23、与下伏地层不整合接触。厚010.00m。平均7.50m。为灰黄色、淡黄色亚砂土、砂质 粘土,具垂直节理,含砾石及钙质结核。分布于柏子河等河流 I 级阶地上。 (3)全新统(Q4) 与下伏地层不整合接触。厚010.00m,平均5.00m。为浅黄色砂土,亚砂土及浅黄 色、浅灰色,分选及磨园较差的砂砾层。分布于河床及河漫滩。 (三)含煤地层 本井田主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组,分述如下: 1、太原组(C3t) 太原组为一套海陆交互相含煤沉积,根据岩性组合特征,可将本组划分为三段: 一段(C3t1):K1砂岩底至 K2石灰岩底,厚 44.1551.68m。由浅灰色铝质泥岩, 深灰色
24、灰黑色泥岩、粉砂岩,灰白色、灰色中细粒砂岩,深灰色石灰岩及煤层(主要 为 910、11 号)组成。 二段(C3t2):K2石灰岩底至 K4石灰岩顶,厚 31.8036.62m,平均 34.62m。由石 太岳煤业股份有限公司年产太岳煤业股份有限公司年产 9090 万吨矿井初步设计万吨矿井初步设计 9 灰岩(K2 、K3 、K4) 、深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、中细粒砂岩及煤层组成。 三段(C3t3):K4石灰岩顶至 K7砂岩底,厚 31.5844.25m,平均 38.77m。由浅灰 色灰黑色泥岩、粉砂岩、砂岩、煤层及泥灰岩组成,底部一般含一层硅质泥岩。 本组总的系碳酸盐台地滨海三角洲(障壁海岸
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