煤矿矿井技术改造修改初步设计.doc

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1、第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、地理位置及交通（一）位置勤公煤矿位于东胜煤田准格尔召新庙详查区的第15线东部，行政区划隶属于鄂尔多斯市伊金霍洛旗纳林陶亥镇。具体位置在束会川之西的巴龙兔沟与诺木特沟之间一带。地理坐标：东经：11014101101552；北纬：393202393244。（二）交通勤公煤矿位于纳林陶亥镇西南3 km，纳林陶亥镇距包府公路6 km,上包府公路至鄂尔多斯市东胜区约42km，交通便利，地区现有路网有利于矿井对外交通和原煤运输。见交通位置图1-1-1。二、地形地貌矿区地形地貌总体中部高、向南北两侧渐低，最高点位于井田西部，海拔标高1340m，最低点位于井田东北部边

2、界，海拔标高1290 m，最大标高差50m，一般相对标高差40 m左右。区内植被稀少，风积沙广布，具高原侵蚀性丘陵地貌特征。图1-1-1三、地表水系区内水系较发育，南北界以外各有一条由西向东北流向的季节性沟谷，旱季无水，雨季在暴雨过后可形成短暂的洪流，向东流入束会川后，经勃牛川向南汇入陕西省窟野河，最终注入黄河。四、气象及地震（一）气候条件矿区属半沙漠干旱半干旱高原大陆性气候，冬季寒冷漫长，夏季炎热短暂，春季少雨多风，秋季多雨凉爽。据伊金霍洛旗气象站资料，年平均气温6.2，最高气温36.3（1975年7月22日），最低气温-29.6（1961年2月11日），年平均降水量350mm，且多集中在7

3、、8、9三个月内，年平均蒸发量2492.1mm，为年均降水量的7倍，最大冻土深度2.04m。冬春季节多刮西北风，夏秋季节多刮东南风，平均风速3.2m/s，最大风力8级，最大风速达24m/s。（二）地震 据中国地震动参数区划图（GB-18306-2001）的划分，本井田地震动峰值加速度（g）为0.05，对照烈度6度，属于为弱震区，历史上亦无破坏性地震记载。井田内无泥石流、滑坡及塌陷等不良地质灾害现象发生。五、供电电源在距矿井西约1km处，建有白家梁10kv变电站。该站主变容量为216MVA，出线电压等级为10kV。本矿在工业场地内拟建一座10kV变电站，双回路电源线均引自白家梁10kv变电站内的

4、不同母线段，当任一回路电源发生故障时，另一回路电源能够担负全矿井用电负荷，因此电源可靠。线路选用LGJ-70架空线路，砼环形杆，双回路线路长度分别均为1.0km，电压等级10kV。六、通信条件由于目前该地区有线、无线通信网络已经覆盖，矿井行政通信由当地电信部门解决。七、供水水源本区无可靠的地表水源可供使用，区内用水一般采用就地打井取自第四系潜水。本矿井现有一眼大口井，出水量为300m3/d，可以作为矿井生产、生活及消防用水的供水水源。同时，为了节约水资源，将矿井排出的地下水经处理后，用于地面及井下的生产、消防洒水等，不足部分由水源井补给。八、矿区经济概况矿区居民居住分散，人口较少，劳动力贫乏，

5、地方经济以农业为主，兼有畜牧业，经济较为落后，发展缓慢。近年来，随着煤炭工业的开发建设，农牧民生活逐年改善，地区经济状况逐步好转。九、矿山开采现状勤公煤矿始建于1996年，1997年投产，设计生产能力为9万t/a，截止2004年9月底，共开采原煤31万吨，消耗资源量59万吨，回采率53%。勤公煤矿开采4-2煤层，现已形成了三片相互独立的采空区，其中位于北部的采空区面积约0.1623km2，位于西部的采空区面积约0.0604km2，位于中偏东部的采空区面积约0.0707km2。在井田西南部，还存在有一塌陷区，面积约0.1629km2。矿井掘进长度约为1350m。矿井采用区段前进、工作面后退式的开

6、采方式，采煤方法为残柱法，并留有0.3m护顶煤。主要巷道两侧留有20m宽煤柱,钻爆落煤，中央式通风，设备简陋，方法原始，产量较低。开采中揭露煤层厚度3.0m，顶板为泥岩、粉砂岩。生产期间矿井实测涌水量约15m3/h。勤公煤矿自2004年9月开始进行储量核实，之后即进行技术改造，一直未进行生产。十、周边煤矿情况勤公煤矿北侧为白家梁煤矿，西南侧为闫家渠煤矿，西北侧为脑木图煤矿。上述三矿与勤公煤矿一样，同采4-2煤层，矿井涌水量基本相近。周边几家煤矿采用开拓方式均为区段前进，工作面后退式的回采工艺采煤。经实地勘查，以上周边煤矿生产均留有井田边界保安煤柱，对本矿井的开采无影响，本矿与相邻煤矿间无超层越

7、界现象。上述相邻矿井自建矿以来未发生过、瓦斯、煤尘爆炸以及冒顶、井下突水等重大安全事故。第二节 地质特征一、区域地质概况1、区域地层东胜煤田地层沉积序列与华北地区侏罗纪各煤田沉积序列基本相同，地层区划属于华北地层区，鄂尔多斯地层分区。区内沉积的地层由老至新有三叠系上统延长组（T3y），侏罗系中下统延安组（J1-2y）、侏罗系中统直罗组（J2z）和安定组（J2a）、侏罗系上统白垩系下统志丹群（J3-K1zh）、第三系上新统（N2）、第四系更新统（Q3）全新统（Q4）。2、区域构造东胜煤田位于鄂尔多斯台向斜东胜隆起之东南边缘地带，构造形态表现为一向南西倾斜的单斜构造。地层走向N25W，倾向S65W

8、，倾角13，煤田内未发现紧密的褶皱和大的断层，地质构造简单。3、岩浆岩本区岩浆岩不发育，没有发现任何岩浆活动。没有发现对矿层有破坏作用的岩体和脉岩。区域地层特征详见表1-2-1，东胜煤田区域地层表。表1-2-1 东胜煤田区域地层表地 层单 位厚度（M）最小最大平均岩 性第四系Q全新统Q4068.2416.41主要由风积砂层，次为河流淤积、洪积层。风积砂成份以细粒石英为主，沙流淤积层岩性为砂、粉砂或砾石，洪积层以砂、砾石为主。更新统Q3上部为淤积层，岩性为砂、粉砂及黑色土壤，底部为马兰黄土，岩性为淡黄色亚砂土，柱状节理发育，含钙质结核。不整合于老地层之上第三系R上新统N2010.144.43上部

9、为粉红色砂质粘土、亚砂土，下部为灰色、桔黄、棕红色砾岩夹棕红、棕黄色砂岩，分选及滚园度差，呈半胶结状态，松散。不整合于老地层之上侏罗系上统白垩系下统J3K1zh7.37185.8585.86上部以砖红、粉红及灰绿色的细、粉砂岩为主，局部含砾，泥质胶结，较疏松，具大型斜层理。下部为紫红、桔黄色的杂色砾岩及含砾粗砂岩互层，夹粉砂岩，砾石以花岗岩、花岗片麻岩、石英岩等组成。分选差，磨园中等，泥质胶结，较疏松。与下伏地层不整合侏罗系中统J2安定组J2a11.2648.7427.47为一套紫红、砖红、黄棕色中、细粒砂岩，中夹灰紫色砂质泥岩。底部为浅黄色，向上变为浅紫色的巨厚层状砂岩。与下伏地层假整合直罗

10、组J2z15.56161.8596.07上部为一套杂色的细、中粒砂岩，颜色为灰白、灰黄、灰兰、灰绿、灰紫色等，泥质或粘土质胶结。底部为厚层状的灰黄色中粗粒砂岩，局部相变为砂质泥岩。含较多铁质、泥质结核。底部局部含1号煤层。与下伏地层假整合侏罗系中下统延安组J1-2y上岩段J1-2y339.7084.0963.06上部主要由灰白色中、细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及2号煤组成。底部为灰白、黄绿色细、粉砂岩及泥岩，具小型波状层理及水平层理。中岩段J1-2y233.1078.3063.77主要由灰深灰色粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩和3、4号煤组组成。底部为厚层状灰白色中、细粒砂岩，具波状层理、楔状交错

11、层理和水平层理。下岩段J1-2y113.6696.9764.96主要为灰、灰白色细砂岩、粉砂岩及灰黑色、黑色泥岩、砂质泥岩、煤组成。含5、6号煤组。底部为灰色灰白色的细中粒砂岩，局部相变为粗砂岩或砾岩，发育大型槽状交错层理。与下伏地层假整合三叠系上统延长组T3y132.80由灰绿色、灰白色细、中粒石英砂岩组成，含较多云母及少量的暗色矿物，粘土质胶结，局部地段顶部有明显的风化壳产物。二、井田地质概况（一）井田地层本井田为东胜煤田的一部分，区内西部为第四系风积沙覆盖，东部出露侏罗系中下统延安组（J1-2y）地层，根据钻孔揭露和地质填图成果，矿区地层由老至新有：1、 三叠系上统延长组（T3 y）仅在

12、矿区南ZK1501、ZK1502钻孔中见到，地表没有出露，二个钻孔揭露最大厚度45.43m，未揭露全。该组为煤系地层沉积基底，岩性为灰绿色绿色粗粒长石石英砂岩，含绿泥石及少量云母，夹绿灰色、黑色粉砂质泥岩。发育大型板状、槽状交错斜层理。2、侏罗系中下统延安组（J1-2y）为矿区主要含煤地层，在核实区东部、北部边界附近出露。岩性由（深）灰色粉砂质泥岩、泥岩，灰白色中、细粒砂岩、粉砂岩及灰黑色炭质泥岩、煤层等组成，含煤5层。根据其沉积旋回特征，将该组又划分为五个岩段。与下伏延长组呈平行不整合接触。3、第四系全新统（Q4）全区广泛分布，岩性主要为风成粉细砂（Q4eol），灰黄色，松散。钻孔揭露厚度为

13、05.54m，平均2.77m，与下伏地层呈不整合接触。（二）井田地质构造勤公煤矿位于东胜煤田准格尔召新庙详查区，其基本构造形态为向西南倾斜的单斜构造，倾角13，不发育断层、褶皱等构造，亦无岩浆岩侵入体，矿区地质构造简单。（三）岩浆岩井田内无岩浆岩侵入体，没有发现对矿层有破坏作用的岩体和脉岩。三、含煤地层含煤性井田含煤地层为侏罗系中下统延安组（J1-2y），地层厚度平均38.86 m，含可采煤层一层，编号为4-2煤层。可采煤层厚度平均为3.36m，可采含煤系数8.64%。主要可采的4-2煤层赋存较稳定。四、可采煤层特征根据钻孔揭露及岩煤层对比结果，井田内4-2煤层为对比可靠、大部可采的较稳定煤层

14、，钻孔揭露厚度为3.36m、坑道揭露厚度为3.0m，平均为3.08m，煤层厚度由南向北呈变薄趋势，该煤层在井田东部、南部及北部存在有煤层露头，可采区域位于井田中西部，可采面积仅占井田总面积的50.5%，为大部可采的较稳定煤层。煤层结构简单，不含夹矸。顶板岩性为泥质粉砂岩、泥岩，底板以细粒砂岩为主。可采煤层特征见表1-2-2。可采煤层特征表表1-2-2煤层编号煤层厚度（m）煤层间距（m）对比可靠程度可采程度稳定性平均值平均值4-2 3.363.36可靠局部可采较稳定五、煤质（一）煤的物理性质和煤岩特征区内煤呈黑色，条痕褐黑色，沥青光泽，局部为油脂、丝绢光泽，贝壳状及参差状断口，裂隙较发育，局部充

15、填有黄铁矿或方解石薄膜。条带状结构，块状或层状构造。燃点300左右，燃烧试验为剧燃，残灰为灰白色粉末。显微硬度19.520.3kg/mm2。4-2煤层为半亮型，显微煤岩类型为丝质亮暗煤。煤层视密度值为1.25t/m3。（二）化学性质根据井田南部ZK1502钻孔煤芯煤样化验资料分析整理，井田内4-2煤层原煤灰分（Ad）为11.85%，洗选后灰分为4.82%，全硫含量原煤为0.53%，洗选后硫含量降低为0.17%。化学性质详见表1-2-3。表1-2-3 勤公煤矿煤层煤芯样分析成果表煤层洗选情况工业分析(%)Qnet.d(MJ/kg)St.d(%)元素分析(%)煤类MadAdVdafCdafHdaf

16、NdafQdaf4-2原11.855.1735.8626.390.5377.014.340.9117.55BN31浮4.824.9135.5627.980.1776.994.370.9117.59（三）工艺性能1、发热量：区内可采煤层4-2煤层发热量Qnet.d原煤为26.39MJ/kg，浮煤为27.98%，为高发热量煤。2、粘结性：该区4-2煤层的粘结指数（GR.1）与胶质层最大厚度（Y）值均为零，焦渣类型为2，故本区煤无粘结性。（四）煤类根据中国煤炭分类国家标准GB5751-81低变质煤的分类指标为洗煤挥发分（Vdaf）、粘结指数（GRI）及透光率（Pm）。本区4-2煤层挥发分产率（Vda

17、f）小于37%，粘结性指数（GR.1.）与胶质层最大厚度（Y）值均为零，故本区煤的煤类属不粘煤（BN31）。（五）煤的工业用途本区煤为有害成分低，为低灰、低硫、低磷、中高发热量不粘煤，是良好的动力及民用燃料，适用于各种工业锅炉、火力发电等，也可在建材工业、化学工业中作焙烧材料。煤粉加粘结剂，可制作煤砖、煤球、蜂窝煤等。4-2煤层的气化性能好，煤对二氧化碳反应性能高，热稳定性好，可作气化用煤。六、井田开采技术条件（一）水文地质条件1、区域水文地质（1）区域概况东胜煤田位于鄂尔多斯盆地东北部。海拔1200-1400米，地貌属侵蚀黄土丘陵及风积沙漠区，中部的“东胜梁”是区域地表水分水岭。由于水流的侵

18、蚀作用，区内地形切割剧烈，沟谷纵横。东胜梁南北两侧主要沟谷有马兰木兰河、勃牛川、罕台川、哈什拉川、西柳沟等。地表水体不发育，较大地表水体仅在煤田南部，有红碱淖，储水量5-6亿m3。其次有红海子，储水量1.5亿m3。区内沟谷常年干涸或溪流，仅在雨季，暴雨后形成洪流，水量较大，但历时较短，分别向南北两个方向径流，最后注入黄河。（2）区域水文地质特征煤田内主要发育中生界陆相碎屑岩，其次为新生界半胶结岩层及松散沉积物。依据不同的含水特征，将区域含水岩组划分为三大类，即松散岩类孔隙含水岩组。半胶结岩类孔隙含水岩组及碎屑岩类裂隙孔隙潜水-承压水含水岩组，区域含水岩组水文地质特征见表1-2-4。（3）区域地

19、下水的补给、迳流与排泄煤田内地下水的补给主要为大气降水，其次为地表水，在煤田深部亦接受侧向迳流补给。由于区内地表水体不发育，地下水的迳流条件较差，大气降水是区域地下水的主要补给来源，第四系潜水直接接受大气降水及地表水的渗入补给，中生界承压水在深部则以接受侧向迳流补给为主。第四系潜水的迳流受区域地形控制，以“东胜梁“分水岭为界，分别向南北两个方向迳流排出区外。该区年平均蒸发量一般在2000mm左右，是降水量的5-7倍，强烈的蒸发亦是第四系潜水排泄的主要途径，碎屑岩类含水层的迳流受构造控制，基本沿岩层倾向即南西方向迳流，在沟谷的深切地段以泉水形式排泄，在地形变化较小地段，则以侧向迳流的方式排出区外

20、。表1-2-4 区域含水岩组水文地质特征表含水岩组地层厚度(m)岩 性单位涌水量q(1/s.m)水化学类型矿化度(g/L)松散岩类孔隙潜水含水岩组第四系(Q)095黄土、残坡积、冲洪积、风积沙0.00163.740HCO3CaMgSO4. HCO3K+NaMg0.2592.960半胶结岩层孔隙潜水含水岩组第三系上新统(N2)0100粉砂岩、砂质泥岩、砾岩夹含砾粗砂岩0.1710.370HCO3SO4CaMg0.3190.351碎屑岩类裂隙孔隙潜水承压水含水岩组志丹群(J3-K1zh)0612含砾砂岩与砾岩、夹砂岩及泥岩0.0082.170HCO3Ca HCO3K+Na HCO3CaMg0.24

21、90.300侏罗系中统(J2)0554砂岩、砂质泥岩粉砂岩夹泥岩及煤线0.0004370.0274ClHCO3K+Na0.7140.951侏罗系中下统延安 组(J1-2y)133279为一套各种粒级的砂岩与粉砂岩砂质泥岩互层，中夹2、3、4、5、6、7号六个煤组0.0006470.0144HCO3ClK+Na0.101175.400三叠系上统(T3y)090中粗粒砂岩为主，夹泥质粉砂岩0.0003080.253HCO3SO4ClK+Na0.6601.4152、井田水文地质条件井田位于详查区的中段东部，主要含水层有第四系松散岩类孔隙潜水、侏罗系延安组碎屑岩类裂隙、孔隙潜水承压水和三叠系延长组裂隙

22、承压水。侏罗系延安组含水层为直接充水含水层，根据详查，ZK717、ZK1617孔抽水试验，该含水岩组单位涌水量为0.0003-0.0078L/s.m,富水性弱。而分布在井田的东部及北部的火烧岩孔隙裂隙潜水，富水性强。据QK2025孔抽水试验，单位涌水量为1.071L/s.m，渗透系数为8.5521m/d,补给源主要为大气降水，雨季有强烈的充水作用，开采时要引起高度重视。3、井田水文地质类型的划分及评价根据现有资料分析，区内主要直接充水含水层的储水空间以孔隙为主，裂隙次之，裂隙充水矿床，主要可采煤层均位于侵蚀基准面以下，贫乏的大气降水是地下水的主要补给源，区内无地表水体及大的断层存在，地形条件有

23、利用自然排水。主要隔水层隔水性能好，主要直接充水含水层，q0.1L/S.m。据此井田水文地质类型第一第二类第一型，水文地质条件简单的矿床。4、矿井涌水量预计根据大井法和坑道法计算，矿井生产能力为30万t/a时，坑道总长度约3500m，预计矿井正常涌水量为15m3/h，最大涌水量为25m3/h。（二）工程地质条件井田内可采煤层的顶底板多以砂质泥岩、粉砂岩为主，局部为中、细粒砂岩。岩石力学性质测试资料证明，煤层顶底板岩石抗压强度较低，稳固性较差，据原详查报告工程地质编录资料，岩石质量指标（RQD）平均值28.0383.98，多为中等型。井田煤层顶底板岩石为层状碎屑岩类，强度变化较大，岩体各向异性，

24、稳定性较差。井田内地貌条件简单，地形有利于自然排水，构造不发育，但其岩性较为复杂，煤层顶底板岩石的力学强度低，多为软弱岩石，在开采沟谷地段或浅部煤层时，当导水裂隙高度达到第四系含水层底界时，也易发生工程地质及水文地质问题，综上所述，将井田工程地质类型划分为第三类第二型，即层状岩类，工程地质条件中等型。（三）环境地质条件本区在自然状态下没有规模较大的地质灾害和较为严重的环境污染问题，周边煤矿废水与煤渣、矸石对潜水有轻微污染，地下水水质良好（达到了GB/T14848-93）的类标准，区域稳定性好。未来煤矿开采状态下可能引起区域地下水位下降，局部地面变形（地裂缝、地面沉降和塌陷）、地下水污染等地质灾

25、害和环境污染问题。因此，详查区地质环境类型划分为：第二类地质环境质量中等型。（四）其它开采技术条件1、瓦斯据原详查报告对各可采煤层瓦斯成分的测定成果，煤层CH4含量很低，为00.01 ml/g燃，自然瓦斯成分中可燃气含量为00.46%，均为二氧化碳氮气带，均属瓦斯风化带。故井田内煤层属低沼气煤层，煤矿开采中不会造成破坏性瓦斯危害，但仍要预防瓦斯局部富集而出现危害。内蒙古矿山安全与职业危害检测检验中心于2008年9月对勤公煤矿进行了瓦斯等级签定，签定为低瓦斯矿井。矿井瓦斯相对涌出量最大值为2.88m3/t，绝对涌出量最大值为0.77m3/min；二氧化碳相对涌出量4.42m3/t，绝对涌出量1.

26、22m3/ min。2、煤尘影响煤尘爆炸的主要因素是煤的挥发分产率，井田内煤层的干燥无灰基，挥发分产率均较高，在34%以上，据原详查报告所采生产大样测试结果可知，火焰长度均大于400 mm，抑制爆炸的最低岩粉量为70%，故井田内煤层煤尘均有爆炸性。3、煤的自燃据原详查报告测定结果：煤的着火温度300左右，还原样与氧化样燃点差T13在2539，属易自燃煤。井田内煤层易自燃的主要因素为煤的变质程度低，水分、挥发分较高，氧含量高，煤中丝炭含量高吸氧性强、易氧化，同时煤层中所含黄铁矿薄膜在潮湿状态下氧化放热促进自燃。4、煤层中的放射性本区内未发现放射性异常 ，矿区内无放射性危害。5、地温原详查区对3个

27、钻孔进行过地温测量，未发现地温异常，平均地温度梯度3.1/100m，属正常地温区，对煤矿开采无地热危害。七、资源储量概况1、资源储量备案情况本设计依据内蒙古自治区东胜煤田准格尔召-新庙详查区勤公煤矿煤炭资源储量核实报告，该报告由内蒙古自治区地质工程总公司编制，通过了内蒙古自治区矿产资源储量评审中心的评审（内国土资储审字2004304号），并在内蒙古自治区国土资源厅备案，资源储量评审备案证明文号为：内国土资储备字2004337号。2、工业指标根据现行煤、泥炭地质勘查规范规定，矿区为不粘结煤，资源储量计算工业指标为：（1）煤层倾角25，最低可采厚度：0.80m（2）原煤最高灰分（Ad）: 40%（

28、3）原煤最高硫分（St,d）: 3%（4）原煤最低发热量（Qnet,d）: 17.00MJ/Kg3、保有的资源储量截止2004年9月30日，勤公煤矿矿权范围内共获得保有资源储量为330万吨，全部为推断的内蕴经济资源储量（333）。详见表1-2-5。勤公煤矿煤炭资源/储量汇总表表1-2-5 单位：万吨矿种煤层编号底板标高级别查明资源储量消耗资源储量保有资源储量资源/储量类型编码原报告核实变化量煤4-2 13021288D355389+3459330（333）注：（333）推断的内蕴经济资源量。八、对地质工作的简要评述1、对地质勘探程度的综合评述本井田处于准格尔召-新庙详查区，是单井保留矿井，根据

29、业主提供的该煤矿4-2煤层采掘工程平面图， 4-2煤层在本井田内有开采实际材料，虽然矿井储量核实报告核准的煤炭资源储量均为推断的内蕴经济的资源量（333），但从实际情况看，可以帮助提高资源的可靠性。储量核实报告所提供的图纸资料规范，文字章节齐全，对问题的阐述论据充分，结论正确，成果可信。该核实报告查明了区域地质背景和矿区地层层序、含煤地层时代、厚度和岩性组合特征，查明了矿区地质构造复杂程度应属简单类型。查明了矿区煤层层数，可采煤层厚度及其变化、分布形态、可采范围、产状等，主要可采煤层属较稳定型。查明了可采煤层的煤质特征以及煤岩特征、化学性质、工艺性能，确定了煤类与煤的工业用途。查明了矿区水文、

30、工程和环境地质条件，对煤层瓦斯和煤的自燃趋势，煤尘爆炸的危险性等开采技术条件做了相应的评价。资源储量估算所依据的工业指标合理，估算方法、参数、块段划分合适，估算结果可靠。综上所述，该储量核实报告可满足本阶段修改初步设计编制的需要。2、存在的主要问题及建议尽管储量核实报告可满足本次修改初步设计编制的要求，但由于矿井自核实资源储量后未做进一步的地质勘探工作，资源的开发利用仍存在一定风险，所以设计提出如下要求：（1）井田范围内原勘探控制程度偏低，均为推断的资源储量，建议补充和加强生产勘探工作，以减少开采风险。（2）应进一步查清老窑和采空区范围及积水量情况，为矿井设计和防治老空水害创造条件。（3）区内

31、煤层瓦斯含量虽然较低，但不排除瓦斯局部聚集的可能，煤尘具有爆炸危险性，又属易自燃煤。因此建议矿井建设部门在采掘过程中加强安全生产意识加强监测，采取切实可行的防尘、降尘措施，保证井下通风系统畅通，禁止明火作业，防止因瓦斯、煤尘的局部富集而酿成事故。（4）煤层易自燃，对采空区要及时封闭。（5）区内可采煤层的顶底板岩石的稳固性差、力学强度低，且易发生顶板局部冒落及掉块现象。在开采时，建议选择最佳支护措施，确保煤矿的安全生产。（6）矿井生产过程中应随时注意含煤地层可能存在的储水空间、发育程度和含水性，加强水文观测，防止揭穿断裂破碎带。防止突水事故发生，以确保安全生产。（7）加强井口防洪，经常维修地面防

32、洪工程，疏通地面排洪渠道，防止雨季洪水淹井。（8）要注意煤矿开采对地质环境的影响，避免矿山开发破坏土地资源、生态环境及地表植被，矸石不合理堆放堵塞河道、污染地下水源、采空区造成地面塌陷等地质灾害。因此，矿山开采中要切实加强矿山生态环境的治理和保护，促进矿产资源开发与环境保护协调发展。第二章井田开拓第一节 井田境界与资源/储量一、井田境界根据内蒙古国土资源厅2005年5月颁发的勤公煤矿采矿许可证（证号：1500000820002），本井田境界由四个拐点坐标连线圈定。见表2-1-1。表211 井田拐点坐标一览表拐点编号纬距（X）经距（Y）14379270.0037434330.0024379520

33、.0037436490.0034378900.0037436740.0044378130.0037434710.00井田东西最长2.39km，南北最宽1.4km，井田面积2.0049km2。实际开采深度：标高自1299m1284m.二、矿井资源/储量（一）保有资源/储量依据内蒙古自治区东胜煤田准格尔召-新庙详查区勤公煤矿煤炭资源储量核实报告资源储量评审备案证明（内国土资储备字2004337号），截止2004年9月30日，勤公煤矿矿权范围内共获得保有资源储量为330万吨，全部为推断的内蕴经济资源储量（333）。详见表2-1-2。勤公煤矿煤炭资源/储量汇总表表2-1-2 单位：万吨矿种煤层编号底板

34、标高级别查明资源储量消耗资源储量保有资源储量资源/储量类型编码原报告核实变化量煤4-2 13021288D355389+3459330（333）注：（333）推断的内蕴经济资源量。（二）工业资源/储量根据煤炭工业矿井设计规范有关规定，矿井工业资源/储量计算时，对推断的内蕴经济资源量（333）可信度系数取0.70.9。鉴于矿井地质构造简单、煤层赋存稳定，设计取可信度系数为0.8。（333）编码0.8=3300.8=264万t故矿井工业资源/储量为264万t。（三）设计资源/储量矿井设计资源/储量为矿井工业资源/储量减去设计计算的防水煤柱、井田境界煤柱、地面建构筑物煤柱等永久煤柱损失量后的资源/储

35、量。经计算井田边界煤柱11.030.8（可信度系数 下同）=8.82万t，采空区及煤层露头保护煤柱25.030.8=20.02万t。故设计资源/储量为235.16万t。（四）矿井设计可采储量矿井设计资源/储量减去工业场地煤柱、主要井巷煤柱后乘以采区回采率，为设计可采储量。主、副井所在工业场地不压可采煤层，风井工业场地需留保护煤柱，大巷两侧各留设煤柱25m。经计算风井工业场地与大巷保护煤柱共计26.330.8=21.06万t。矿井采区的回采率执行规范规定，中厚煤层不小于80%。故矿井设计可采储量171.28万t。详见矿井设计可采资源储量汇总表2-1-3。三、安全煤柱留设矿井煤柱留设原则如下：1、

36、井田境界煤柱留设20m保护煤柱；2、风井井筒及工业广场第四系表土按45移动角，煤岩层按移动角按=70，=70-0.6，围护带宽度留20m煤柱。3、主要巷道两侧各留25m保护煤柱。4、采空区边界留设20m保护煤柱。5、煤层露头留设50m防水煤柱。表2-1-3 矿井设计可采资源储量汇总表单位：万吨煤层编号资源/储量（编码）保有资源/储量工业资源/储量设计永久煤柱资源/储量矿井设计设计可回收煤柱占用资源/储量剩余资源/储量回采率（%）设计可采储量井田边界保护煤柱采空区隔离煤柱煤层露头隔离煤柱小计资源/储量工业广场保护煤柱井筒及大巷保护煤柱小计4-2 （333）330264.008.829.3210.

37、7028.84235.1610.2610.8021.06214.100.8171.28合计330264.008.829.3210.7028.84235.1610.2610.8021.06214.100.8171.28备注：(1)剩余资源储量=(可利用资源储量设计暂不能利用资源储量设计可回收煤柱占用资源储量)可信度系数；(2)可信度系数：推断的内蕴经济资源量(333)取0.8，其他可利用资源储量取1；(3)矿井采区回采率按煤层厚度不同分别取薄煤层85%，中厚煤层80%，厚煤层75%。 第二节 矿井设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度矿井设计年工作日为330d，每日四班作业，三班生产，一班检修，

38、日净提升时间16h。二、矿井设计生产能力矿井设计生产能力与井田地质构造、水文地质条件、煤炭储量、煤层赋存条件、采煤机械化装备水平等诸多因素有关。随着国家西部大开发战略的实施，我国中西部地区煤炭资源开发速度明显加快。按照内蒙古自治区产业政策，资源整合后的矿井，在条件许可的情况下，应扩大生产能力。根据井田范围、资源储量、开采经济技术条件、煤炭市场需求状况以及国家有关现行政策，矿井设计生产能力推荐为30万t/a。三、矿井服务年限(一) 矿井设计服务年限可通过下式计算：T=ZK/AK171.28/（301.3）4.39a式中：T矿井设计服务年限，a；Zk矿井的设计可采储量，万t；A矿井的设计生产能力，

39、万t/a；K储量备用系数，取K1.3。经计算，矿井设计服务年限为4.39a。第三节 井田开拓一、开采技术条件分析（一）井田地质构造对开采的影响井田构造形态为一向南西倾斜的单斜构造，地层倾角13。井田内无紧密的褶皱，局部有宽缓的波状起伏,区内未发现断层存在。构造复杂程度类型为构造简单型。井田水文地质类型划分为第一第二类第一型，即以裂隙孔隙充水含水层为主的水文地质条件简单型矿床。水文地质条件对开采影响不大。储量核实报告结合矿井实际生产中的涌水量情况，预计矿井达到30万t/a设计生产能力时，井下正常涌水量为15m3/d，最大涌水量为25m3/d。，矿井涌水量不大，可通过井下排水系统及时通过管道排出，

40、故对采矿不会造成太大影响。(二) 矿井资源赋存条件分析本井田只赋存1个层可采煤层，即4-2煤层。4-2煤层为中厚煤层，井田局部可采，储量为330万吨。(二)矿井开采现状分析本矿井为单井保留煤矿，始建于1996年，设计生产能力为9万吨/年，煤矿建有一对平硐井口，主巷道由西向东方向平行掘进，掘进长度约1350 m。开采4-2煤层曾有开采历史，已形成了三片相互独立的采空区，其中位于北部的采空区面积约0.1623km2，位于西部的采空区面积约0.0604km2，位于中偏东部的采空区面积约0.0707km2。在井田西南部，还存在有一塌陷区，面积约0.1629km2。矿井采用房柱式采煤方法，放炮落煤，农用

41、车运输。矿井的生产现状，对现有的井田开拓有一定的影响。其一是过去的开采，没有进行统一规划。其二是由于井田内已有巷道布置，难于进行新系统的合理布置。但由于是改扩建矿井，其新的开拓方式，一是可以充分利用已有的井上下设施，以达到节约投资、缩短工期的目的。二是对上述三片相互独立的采空区，设计时采取了留设保安煤柱的措施，对本矿井开采无大的影响。 (三)既有井筒概述主井坐标为X=4379061.49，Y=37434402.77，H=1289.10，井筒采用片石砌碹，井筒宽度4.0m，墙高1.6 m，半圆拱，断面12.68 m2 。副井口坐标X=4379060.43，Y=37434380.47，H=1290

42、.20，井筒采用片石砌碹，井筒宽度4.0m，墙高1.6m，半圆拱，断面约12.68m2 。回风立井坐标X= 4378895.00，Y= 37434545.00，H=1340.00，井筒直径3.0 m，断面7.07 m2 。经实地调查，上述三条井筒，断面可满足本次技术改造的要求，且井筒维护状况良好。二、井田开拓方式1、设计的指导思想本项目以提高矿井经济效益为中心，以高产高效为标准，以安全生产为重点，以环境保护“三同时”为原则；以资源开发、生态保护和发展经济为宗旨，统筹兼顾。依据井田地质条件和用户要求，采用先进的科学技术，简化井下系统和地面布置，对矿井的开发建设和煤炭的加工利用进行多方案技术经济比

43、较，把本矿井建设成一个技术先进、投资少、建井速度快、效率高、经济效益好的矿井，尽可能地利用现有的工业场地、地面生产系统，节约投资。2、井田开拓方式井田开拓方式，主要是根据煤层的赋存条件和埋藏深度决定的。本矿井地形和煤层赋存具有如下特点：一是地形切割剧烈，沟谷纵横。二是煤层埋藏较浅，在井田的东部、南部和北部，4-2煤层存在有煤层露头。由于本矿井为技术改造矿井，已有的三条井筒可满足技术改造的要求，所以本次修改初步设计仍采用已有的井田开拓方式，即斜井-立井混合开拓方式。三、工业场地位置的选择根据确定利用已有井筒的开拓方式，设计确定原工业广场不变，此处工业广场地形平坦，已有道路，且已形成地面设施较完善

44、，可最大节约地面工程，最大程度减少压煤，符合本井实际。四、井田开拓方案简介该矿井为技术改造矿井，经现场踏勘，现有的工业场地、井巷设施可满足扩能后生产需要。为了降低改扩建的工程造价，可充分利用现有设施。由于矿井现已形成正规的生产系统，且能满足扩能后的要求，所以对于井田开拓方案，本次修改初步设计的编制，着重是对现有开拓布置的进行分析。矿井技术改造后，仍利用原有的三条井筒。原主斜井仍作为矿井的主提升井，井筒内铺设胶带输送机。原副斜井仍作为矿井的辅助运输井，用于防爆无轨胶轮车运输材料及人员。原回风立井仍作为矿井通风井，内设梯子间，作为矿井安全出口之一。根据现场踏勘，主井以1掘进延伸到1288m水平，沿东偏南方向布置运输大巷，至北部采空区保护煤柱拐点处，沿东偏北方向布置运输