龙泉煤矿初步设计

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1、太原煤气化龙泉能源发展有限公司 龙泉矿井初步设计龙泉煤矿初步设计前 言龙泉井田（以下简称井田）位于山西省中部的娄烦县境内，行政区划属娄烦县龙泉乡管辖。井田大致呈四边形，井田面积35.23km2。龙泉矿井工业场地选定在井田北部龙泉乡西南、龙泉川南岸阶地，距娄烦县城约10km。龙泉项目法人太原煤气化龙泉能源发展有限公司，由太原煤炭气化（集团）有限责任公司、太原煤气化股份有限公司、中煤进出口公司合资成立，注册资本9亿元，持股比例分别为太原煤气化股份有限公司42%，中国煤炭进出口公司40%，太原煤炭气化（集团）有限责任公司18%。太原煤气化龙泉能源发展有限公司于2006年9月8日注册，并开始规范运作。

2、太原煤炭气化（集团）有限责任公司是由原煤炭工业部和山西省合资组建的国内首家煤炭综合利用大型企业，同时担负着太原市城市居民用气的任务。经过二十多年的改革发展，现已成为一个集原煤开采、洗选、炼焦、制气、煤化工、煤矸石发电、新型建材和煤气表、灶、管制造到城市煤气输配、服务、管理于一体的煤炭综合利用的大型联合企业。太原煤炭气化（集团）有限责任公司，现有正规生产矿井六处：位于太原西山煤田的炉峪口煤矿（核定生产能力为0.84Mt/a）；嘉乐泉煤矿（核定生产能力为1.0Mt/a）；位于太原东山煤田的长沟煤矿（设计生产能力为0.6Mt/a）；位于河东煤田南部的东河煤矿（核定生产能力为0.66Mt/a），位于河

3、东煤田中部的离石煤矿（核定生产能力0.84Mt/a）；位于河东煤田的南山煤矿（核定生产能力0.33Mt/a）。另有停缓建矿井一处：即位于山西宁武煤田龙泉井田内的静游煤矿。位于龙泉矿区的静游煤矿是太原煤气化公司1981年组建时规划建设的四座矿井之一，1983年原煤炭部以83煤办字688号文决定投资建设，1984年山西省煤炭资源管理委员会以晋煤资开发字1984第086号文批准资源，山西省煤炭工业厅以晋煤基字1984第1310号文批复矿井初步设计。1986年由于国家压缩基建规模而停缓建至今。龙泉井田为静游矿井的后备区，根据太原煤气化公司的发展需求，2005年和2006年中华人民共和国国土资源部分别以

4、国土资矿划字2005004号文和国土资矿划字2006088号文，划定龙泉矿区范围和龙泉井田扩大区矿区范围。炉峪口煤矿和嘉乐泉煤矿已开采近二十年，由于超强开采，所剩储量已不多；长沟煤矿由于太原市城市建设压煤，储量也大为减少。东河煤矿和离石煤矿为收购地方小矿，井田面积较小，储量有限。为保持集团公司的正常经营，从根本上解决原料煤的供应问题，保持集团公司的长期稳定发展，必须尽早建设大型原料煤供应基地。因此太原煤炭气化（集团）有限责任公司决定开发龙泉井田。由太原煤气化龙泉能源发展有限公司负责开发建设。太原煤气化龙泉能源发展有限公司委托我院编制龙泉矿井初步设计。山西省煤炭工业项目咨询评审中心受省煤炭工业局

5、委托，于2008年9月8日在太原召开会议，组织专家对煤炭工业太原设计研究院编制的“太原煤气化龙泉能源发展有限公司龙泉矿井初步设计”进行了评审。结合评审意见和山西省宁武煤田龙泉井田补充勘探地质报告，对矿井初步设计进行修改、补充。本次结合复审意见，对龙泉矿井初步设计进行进一步补充、修改。一、设计依据1、二OO八年三月山西省煤炭地质148勘察院编制的山西省宁武煤田龙泉井田补充勘探地质报告。2、国土资源部国土资划字2005004号 “划定矿区范围批复”；3、国土资源部国土资划字2006088号 “龙泉井田扩大区矿区范围批复”；4、国土资源部国土资矿函200824号 “关于龙泉矿区划定矿区范围预留期延续

6、的复函”；5、二OO七年七月中国煤炭地质总局水文物测队提交的龙泉矿井首采区一块段三维地震及电法勘探报告；6、二OO七年六月山西省煤炭地质物探测绘院提交的龙泉矿井首采区（二块段）三维地震及电法勘探报告；7、二OO八年七月煤炭科学研究总院抚顺分院提交的龙泉煤矿矿井瓦斯涌出量预测及瓦斯抽放与利用方案；8、煤炭工业太原设计研究院二OO七年七月编制的山西省晋北煤炭基地岚县矿区总体规划。9、太原煤炭气化（集团）有限责任公司总体发展规划；10、晋煤规发2004126号“关于对太原煤炭气化（集团）有限责任公司总体发展规划（20032010）的批复”。11、煤炭工业太原设计研究院2004年编制的龙泉矿区总体设计

7、；12、二OO五年九月煤炭工业太原设计研究院编制的龙泉矿井可行性研究报告。13、中煤发展字2005442号“关于煤气化公司龙泉矿井项目可行性研究的批复”。14、二OO五年五月煤炭工业太原设计研究院编制的龙泉矿井资源开发利用方案。15、二OO五年十一月编制的龙泉矿井项目申请报告。16、二OO六年十月编制的龙泉矿井实施方案。17、发改能源【2008】1725号“国家发展改革委关于山西岚县矿区龙泉煤矿项目核准的批复”18、设计委托书；19、国家有关煤炭建设生产的法规、规程、规范、规定和条例。二、设计指导思想在贯彻执行国家能源开发的方针、政策及煤炭工业“规程”、“规范”的前提下，以矿井资源条件及开采条

8、件为基础，以市场需求为导向，以经济效益为中心，以建设中国一流的现代化煤矿为目标，按“十化”要求，以创新设计理念为指导思想进行设计。按“一井一面”高产高效矿井模式建设和管理，采用国内外合理、先进的生产设备和工艺，减员增效，提高劳动生产率；合理的投入产出比例，提高经济效益，增强企业市场竞争能力。把龙泉矿井建设成国内一流的标准化、现代化矿井。三、设计的主要特点及主要技术经济指标（一）设计的主要特点龙泉矿井的建设规模为5.0Mt/a，设计根据煤层赋存条件和矿井建设环境情况，经实地勘踏和比选，在推荐的龙泉镇工业场地，对全井田的开拓经过筛选优化，提出了两个方案，经技术、经济综合分析比较，设计推荐方案一，即

9、斜、立井联合开拓走向条带开采方案，其设计的主要技术特点如下： （1）矿井初期，在工业场地布置一对主、副斜井和副立井，在风井场地布置一个回风立井，井下大巷呈南北向布置，回采工作面推进长度较长，便于高产高效设备能力的发挥。（2）主斜井提升采用1600mm胶带输送机方式，运量大、连续性强、自动化程度高；副斜井提升采用JK4/30E单滚筒提升机，作为长材料和大型设备的下放通道；副立井提升采用JKMD3.254（）E落地式多绳摩擦轮提升机，装备1t矿车双车（一宽一窄）非标罐笼；井下大巷主运输采用胶带输送机运输，不但可以实现工作面至井底煤仓一条龙连续运输，而且运输能力大、增产潜力大、连续运输性强、效率高、

10、自动化程度高、维修工作量小，主辅运输互不干扰，有利于矿井简化生产环节、实现高产高效生产和现代化管理。井下辅助运输采用无轨胶轮车，小型材料和小型设备实现了从地面到回采、掘进工作面无轨化、连续、直达运输。（3）井下大巷沿4号煤层顶、底板布置，合理解决了巷道立体交岔问题，大巷运输方式与井筒提升方式相协调；矿井初期开拓大巷与采准巷道“合二为一”，在开拓巷道两侧直接布置回采工作面，大大节省了矿井初期工程量及投资。（4）根据煤层赋存条件，推荐采用综采放顶煤的采煤方法。（5）井巷工程基本上全部采用锚喷或锚杆+锚索联合支护方式，实现了支护锚喷化。（6）地面布置紧凑合理、分区明确、线路简捷、占地面积小。（7）矿

11、井建设工期短、全员效率高、用人少、投资低。（二）项目总投资及效益情况项目建设总资金229876.47万元，其中项目建设总造价为225962.47万元，吨煤投资451.92元；铺底流动资金3914万元。该建设项目的税后内部收益率20.31%，税后投资回收期7.19a，投资利润率36.98%，投资利税率50.27%，贷款偿还期6.53a，盈亏平衡点39.47%。（三）主要技术经济指标（1）井田尺寸：井田大致呈四边形，井田面积35.23km2。（2）储量：矿井工业资源/储量581.60Mt，设计可采储量338.71Mt。（3）井型：设计生产能力5.0Mt/a。（4）服务年限：48.4a。其中一水平服

12、务年限20.7a。（5）水平划分及水平标高：+775水平和+695水平。（6）矿井达到设计生产能力时，井巷总工程量34264.2m，其中岩巷5564.2m；煤巷28700m，岩巷占总工程量的16.2%，煤巷占总工程量的83.8%。万吨掘进率68.53m，掘进总体积694199.6m。（7）矿井工业建构筑物总体积：177629.63m3。 行政公共建筑总面积：61396m2。（8）建井工期：42个月。（9）矿井全员效率30.1t/工，在籍人数978人。（10）矿井建设总造价：225962.47万元。（11）吨煤投资：451.92元。（12）税后投资回收期：7.19a。三、存在问题与建议1）本井田

13、北部及东部钻探工程偏少，建议适时进行补充勘探。2）井田内9号煤层底板标高为40-1040m，9号煤层底板与奥灰顶面隔水层厚度约60m左右，LB3号孔的奥灰水位标高1147m，所有煤层均在奥灰水水位标高以下，属带压开采。地质报告仅对9号煤层底板突水进行了预测计算，明确划分了奥灰带压开采的安全区、临界区和不安全区。没有对4、7号煤层底板突水进行了预测。设计对此进行了分析计算，划分了奥灰带压开采的安全区、临界区。由于地质条件的不确定性，在开采中必须高度重视防治水工作。3、煤炭工业矿井设计规范和煤矿瓦斯抽放规范明确要求瓦斯抽放共设计应与矿井开采设计同步进行。煤矿瓦斯抽放规范5.2.2“新建矿井瓦斯抽放

14、工程设计应以批准的精查地质报告为依据，并参照邻近或条件类似生产矿井的瓦斯资料”。龙泉矿井位于岚县矿区，属新建矿井，为岚县矿区目前唯一项目核准的大型矿井。龙泉矿井南部有：黑三岔煤矿、常庄煤矿、秦家崖煤矿、河杨树底村矿、麻地湾煤矿，西南部：马家岩联营煤矿，西北部：山西焦炭集团葛铺煤矿。由于龙泉矿井周边其他煤矿埋藏较浅，产量低，均为低瓦斯矿井；小煤矿目前处于资源整合，不能正常生产，葛铺煤矿由于手续的原因停工。参照邻近或条件类似生产矿井的瓦斯资料几乎没有可能。山西省宁武煤田龙泉井田补充勘探地质报告仅提供了瓦斯含量一个参数，而瓦斯压力与钻孔瓦斯流量衰减系数这两个参数，是瓦斯抽放工程设计的基础，山西省宁武

15、煤田龙泉井田补充勘探地质报告没有提供。建议矿方在建设过程中，揭露煤层后，必须尽早对本矿井瓦斯参数进行测定，根据本矿井瓦斯情况进行矿井瓦斯抽放设计，报主管部门审批后，再进行矿井通风专项设计，确保矿井的安全生产。4、井田各煤层均存在带压开采，应进一步查明井田内断层和陷落柱导水性及钻孔的封孔情况，在以后的建设和生产中，采取相应措施，防止因其导水而产生突水事故。第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置龙泉井田（以下简称井田）位于山西省中部的娄烦县境内，新舍科上龙泉下静游村一带，行政区划属娄烦县龙泉乡管辖。地理坐标:北纬380850381153，东经11145041115058。井田位于娄

16、烦县城北10km处，忻州静乐娄烦古交太原公路从井田的东边界外经过，在忻州、太原两地分别与同蒲线、石太线铁路相接。井田煤炭外运初期以公路为主，后期与太（原）古（交）岚（县）铁路同步建设，修建一条与下花园车站接轨的10km长的矿区铁路专用线。井田内各村庄之间有县、乡级公路相通，交通便利。交通位置详见图111。二、地形、地貌本井田位于吕梁山脉的芦芽山南部的丘陵区，属典型黄土梁峁地貌。地势总体为南高北低，西高东低，最低点位于井田东部边界处，标高1120m，最高点位于井田西南部边界处，标高1362m。最大相对高差242m。三、地表水系及其主要河流井田东部的汾河为黄河水系。汾河源于宁武县管涔山，由东寨经静

17、乐向南，在本井田外东南（2km左右）注入汾河水库。汾河水库历年最高积水线为1130m。汾河南下至河津注入黄河，汇水面积2799km2。历年最大流量2230m3/s，最小流量0.19m3/s。井田内较大的河谷为岚河，在井田东部流过。岚河源于岚县白龙山，经岚城、东村折而流向东南，在下静游汇入汾河。全长56.7km。雨季最大流量874.0m3/s，旱季流量锐减，甚至干涸。历年平均流量2.25m3/s。井田内龙泉川为岚河支流，在井田中北部由西边界流入，汇入岚河，该河谷全长28km，流域面积约167km2，其上游可见细小泉水，流经奥陶系地段便渗入地下。井田内以第三、四系泉水为主，汇成小溪后在井田内汇入岚

18、河。四、气象及地震冬季长而寒冷，夏季短而燥热，为内陆性半干旱气候。雨水少且集中在七、八、九三个月。历年降水量平均为494.3mm，蒸发量平均为1762.1mm；最高气温36.4，最低气温零下30.5，历年平均气温8.3。每年十月底开始降雪和封冻，冻土深度为85117cm，至翌年3月底或4月初开始解冻，冰冻期长达160天以上。每年除七、八、九三个月有东南风外，其余皆为西北风，历年平均风速2.1m/s，最大风速达16m/s，相当78级大风。根据中国地震动峰值加速度区划图，该区地震动峰值加速度为0.15g，地震烈度为度。五、区域经济概况井田地处娄烦县境内，地方经济主要以农业为主，主要农产品有小麦、玉

19、米、谷子、山药、莜麦等。娄烦县煤炭资源丰富，煤层埋藏较浅，近年来地方煤炭生产及加工业发展较快，在地方经济中已占有较大的比例。六、矿区总体规划及开发现状受山西省发展和改革委员会委托，我院于2007年7月编制完成了山西省晋北煤炭基地岚县矿区总体规划。岚县矿区总体规划分静乐区、娄烦区和岚县区。岚县矿区为晋北大型煤炭基地六个矿区之一，行政区划属太原市娄烦县、忻州市静乐县和吕梁市，地跨三市县。其地理坐标为东经1113911218，北纬38053841。岚县矿区西部、南部、东部基本上为自然边界，北部为人为边界，与轩岗矿区相邻。矿区南北长67.14km，东西宽56.28 km，矿区面积约1772.9498

20、km2，岚县矿区地质储量3659.795Mt，可采储量1987.777Mt。根据岚县矿区总体规划，矿区推荐的总建设规模为25.31 Mt/a。山西省晋北煤炭基地岚县矿区总体规划已上报国家发展和改革委员会，待批。矿区共规划新建大型矿井4座，即：娄烦区龙泉矿井（5.00 Mt/a），岚县区葛铺矿井（1.50 Mt/a，后期2.40 Mt/a）、火泉沟矿井（6.0Mt/a），静乐区双路矿井（1.80 Mt/a）。根据山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室晋煤整合办核20061号、64号、70号文，三个县生产矿井煤炭资源整合情况如下：静乐县现有生产矿井25座，煤炭资源整合后关闭4座，规划地方乡镇

21、煤矿21座，规划规模3.48Mt/a。娄烦县现有生产矿井23座，煤炭资源整合后关闭10座，规划地方乡镇煤矿13座，规划规模5.01Mt/a。岚县现有生产矿井8座，煤炭资源整合后全部保留，规划规模1.62Mt/a。矿区内共规划地方乡镇整合煤矿42座。其中静乐县21座，娄烦县13座，岚县8座。矿区建设总规模25.31 Mt/a，其中新建矿井规模15.20 Mt/a，地方乡镇整合煤矿规模10.11 Mt/a。龙泉矿井是岚县矿区新建的四座矿井之一。龙泉矿井井田范围及建设规模与矿区总体规划一致，符合国家产业政策。七、电源条件：龙泉矿井的供电电源从拟建的娄烦220 kV变电站引取，变电站与矿井建设时间同步

22、。因此，矿井电源可靠。八、水源条件：本井田奥陶系中统马家沟组的岩溶裂隙水量丰富，水质较好，可在沟谷两岸打深井取水，作为矿井永久生活水源。处理后的井下排水可作为矿井生产水源。矿井水源可靠。九、其他建设条件矿井建设所需的钢材、水泥等材料太原即可供应，木材需从外地购进，砖、石、砂等材料当地即可解决。第二节 地质特征一、地层、地质构造一）地层本井田基本全部被第三、四系松散层所覆盖，只在东部及北部的沟谷中零星出露有二叠系上统上石盒子组一段和二段及石千峰组地层，其它地层均为钻孔揭露，现由老至新分述如下：1、奥陶系中统（O2）奥陶系中统马家沟组（O2m）：上部以青灰色、深灰色石灰岩、泥灰岩为主，局部层段岩溶

23、发育，以豹皮状灰岩、白云质灰岩为主，中夹角砾状灰岩，O2面下40余米及140到150m左右含有两层石膏带。钻孔最厚揭露达277.50m，相当于该组中、上段层位。2、石炭系中统本溪组（C2b）平行不整合于马家沟组灰岩之上，厚21.6039.20m，平均27.50m。下部以灰白、浅紫红色铝土泥岩为主，中夹不稳定的粘土层；底部为褐黄色极不稳定的山西式铁矿；上中部为灰、灰白、灰绿色泥岩、砂质泥岩、铝质泥岩、夹薄层石灰岩、薄煤层和石英细粒砂岩。3、石炭系上统太原组（C3t）太原组为本井田主要含煤地层，由K1砂岩底至K4砂岩底。厚110.64127.39m，平均厚116.00m。与下伏本溪组整合接触。其上

24、下为两个不同特色的含煤组，其间以标志层K3砂岩把两者分开。太原组下组自K1砂岩底至K3砂岩底，可分为五小段：K1砂岩至11号煤顶板泥灰岩，主要由细粒砂岩、砂质泥岩、薄煤层和泥灰岩组成，11号煤和泥灰岩不甚发育。11号煤上部泥灰岩顶至10号煤顶板石灰岩，主要由砂质泥岩、泥岩、薄煤层和石灰岩组成，石灰岩不甚发育。10号煤上部石灰岩顶至L1石灰岩，由粘土岩、砂质泥岩、9号煤、L1石灰岩组成，L1石灰岩基本全井田发育。L1灰岩顶至L2灰岩，由砂质泥岩、粉砂岩（或细粒砂岩）、8号煤、L2石灰岩组成，L2石灰岩基本全井田发育。L2灰岩顶至K3砂岩底岩，由粉砂岩、砂质泥岩、细粒砂岩、7号煤和L3灰岩组成，L

25、3灰岩基本全井田发育。以上这五个不同的层段，从岩性、岩相分析，可划分为五个小旋回：从第一旋回到第五旋回地壳升降速度缓慢，并且有规律地逐步降升形成一个完整的中旋回，聚煤作用从开始到发育至结束，也是一个完整的聚煤过程，因此在旋回中部形成了较厚的9号煤层，而在其上下部形成较薄的煤层。此组为海陆交互相含煤建造。K3砂岩为灰白色厚层细粗粒砂岩，局部含小砾石，为河床相沉积。厚度及岩性变化大。厚019.23m，平均13.40m。太原组上组自K3砂岩底至4号煤顶部，可分为两段：K3砂岩至5号煤顶，由中、细粒砂岩、砂质泥岩、煤层和泥岩（钙质泥岩）组成。由泥岩顶部至4号煤顶部，由砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩和4号煤

26、组成，有较多的植物化石。从岩性岩相分析可划为一个完整小旋回和一个不完整小旋回。后期地壳升降频繁，波动较大，致使上部遭受冲刷，形成一个不完整的旋回。4、二叠系下统山西组（P1s）山西组为井田内另一含煤地层，自K4砂岩底至K5砂岩底由45层灰白色中细粒砂岩和35层薄煤层及深灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩组成。厚34.0760.20m，平均厚52.00m。从岩相分析，河床相砂岩发育，纯陆相沉积的连续性常被中断，含煤性很差，所以形成一些多而薄的煤层。与下伏太原组整合接触。K4砂岩为灰白色细、中粒砂岩，层面上炭质富集，厚度岩性变化大，有时相变为砂质泥岩或泥岩。5、二叠系下统下石盒子组（P1x）自K5砂岩底至

27、K6砂岩底。与下伏山西组整合接触，厚82.97123.90m，平均厚106.00m。本组由灰色、灰绿色、灰黄色、灰白色、灰紫色砂岩、泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、铝质泥岩组成，顶部常含有一层夹有大量紫色斑块的铝土质泥岩，下部常含有煤线和薄煤层，底部K5砂岩，厚1.0019.00m，厚度变化极大，平均厚7.00m，为灰色中粗粒砂岩，含大量岩屑和暗色、绿色矿物。6、二叠系上统上石盒子组（P2s）：根据岩性的不同将本组分为两段：1）一段（P2s1）自K6砂岩底至K7砂岩底。厚224.04273.00m，平均厚250.00m。零星出露于井田东南部。下部50.0060.00m，由灰绿色、黄绿色、中粗粒砂岩、与

28、厚层状兰灰色、灰绿色泥岩、砂质泥岩互层间夹薄层紫色泥岩。底部K6砂岩厚1.3829.73m，平均厚11.00m，为黄绿色中粗粒砂岩，泥质胶结，分选不好，交错层理发育。中部厚100.00m左右，由灰绿色、黄绿色、紫色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩等组成，由上往下色相条带明显，顶部细粒砂岩坚硬，相变大。上部厚约80.00m，以兰灰色、紫色砂岩、砂质泥岩和泥岩呈互层状产出现，砂岩中含泥质包裹体和小砾石。本段含化石有联合栉羊齿，东方栉羊齿等化石。2）二段（P2s2）自K7砂岩底至K8砂岩底。厚110.00130.00m，分上下两部分。零星出露于井田东部。下部厚60.00m左右。由紫色、暗紫色泥岩、砂

29、质泥岩及黄绿色中细粒砂岩等组成。底部K7砂岩厚2.9025.30m，平均厚7.00m，为灰绿色、黄绿色中细粒砂岩，分选磨圆皆差，相变大。上部厚50.0055.00m，以葡萄紫色为主的各种紫色泥岩、砂质泥岩及黄绿色砂岩等组成。底部砂岩厚10.0015.00m，为浅黄色、黄绿色中粗粒砂岩，常含小砾石。7、二叠系上统石千峰组（P2sh）自K8砂岩底至K9砂岩底。与下伏上石盒子组地层整合接触，厚148.00m。零星出露于井田北部边界处。由紫红色、暗紫色、砖红色砂岩、砂质泥岩、粉砂岩等组成。底部砂岩K8厚约22.00m，为灰白色、黄绿色粗粒砂岩、泥质胶结、松软、具斜层理，砂岩底部含有以燧石为主的小砾石。

30、8、三叠系下统刘家沟组（T1L）本组全厚450m，井田内未出露。以暗紫色、紫红色、淡灰色中厚层状中细粒砂岩为主，中夹砂质泥岩、粉砂岩薄层以及泥质团块。底部砂岩K9厚约5.00m，为灰紫色、厚层状粗粒含砾长石石英砂岩，具交错层理，含泥质团块，在其上方常有两层亮紫红色砂质泥岩和泥岩薄层为其特征。9、第三系上新统静乐组（N2）与下伏基岩呈不整合接触，井田内出露较多，分布于沟谷及其两侧。厚10.0060.00m，一般35.00m，由棕红色、浅紫红色粘土、亚粘土等组成，内含砂质和砂土透镜体或砂土层，亦有不成层的钙质结核。底部为砂砾层，砾石成分以石灰岩为主。含三趾马牙齿等化石。10、第四系中、上更新统（Q

31、2+3）与下伏基岩呈不整合接触。厚0110.00m，一般厚40.00m。下部厚060.00m，一般20.00m，通称离石黄土，为淡棕红色含砂粘土，内含不连续钙质结核层和古土壤层，红、黄相间，常形成柱状垂直节理，产状受古地形控制。上部厚050.00m，一般约20.00m，通称马兰黄土，由淡黄色亚砂土、亚粘土等构成，结构松散，颗粒均匀，具大孔隙，广泛分布于井田内山坡、高峁之上。11、第四系全新统（Q4）厚约020.00，为现代河流冲积物，分布于井田岚河、龙泉河谷内。由卵石、砾石、砂、再生黄土等构成。二）区域构造宁武煤田基底历经多次地壳变动。吕梁、五台两个结晶基底的形成，奠定了宁武煤田的雏形，在该煤

32、田发展过程中，吕梁、五台地块对地应力边界条件的变化起着控制作用。从南部构造发育情况来看，主要有两个构造型式：北东南西斜列雁行式排列和北东南西褶皱带，两者的复合重合即构成祁吕贺山字型构造体系的东翼前弧的中段。煤田西部外围永安东村马坊北北东向褶皱带与雁行式褶皱带复合：煤田内：岭底社安铺向斜和张臣下静游向斜等一组北东南西向褶皱重合在山西北中部多字型构造之一宁武凹陷之上。三）井田地质构造本井田基本为全掩盖区，根据煤层底板等高线图及钻孔资料，地层总体走向为北西，倾向北东，倾角小于15，在此基本础上发育有一条向斜和一条背斜及6条断层，未见陷落柱。现对褶曲及断层分述如下：（一）褶曲1、上静游背斜：位于井田的

33、东南部，上静游村西南，轴向北东，两翼倾角基本一致，倾角10左右，从井田的东南边界外延伸到井田内，延伸长度2.5km。煤层底板等高线图上显示明显。2、梁儿上向斜：位于井田的东南部，梁儿上村东，与上静游背斜平行产出，轴向北东，两翼倾角基本一致，倾角5左右，从256号孔北发育，向南西延伸出井田边界外，井田内延伸长度2.2km。煤层底板等高线图上显示。（二）断层根据中国煤炭地质总局水文物测队2007年7月编制的龙泉矿井首采区一块段三维地震及电发勘探报告和山西省煤炭地质物探测绘院2007年6月编制的龙泉矿井首采区二块段三维地震及电发勘探报告。共发现断层26条，详见表121。（三）陷落柱根据中国煤炭地质总

34、局水文物测队2007年7月编制的龙泉矿井首采区一块段三维地震机电发勘探报告和山西省煤炭地质物探测绘院2007年6月编制的龙泉矿井首采区二块段三维地震机电发勘探报告。共发现7个陷落柱。1、X1陷落柱位于勘探区西部偏北，长轴走向N60W，4#、9#煤层均见，4#煤层长轴直径约90m，9#煤层长轴直径约100m，在抽取的时间剖面上有4个断陷点，其中A级2个，B级1个，C级1个，该陷落柱在时间剖面上陷落柱特征较明显，平面也有显示，但形状不规则,不符合陷落柱形状特点,属控制较差陷落柱。表121 断层一览表断层编号最大落差(m)延展长度(m)性质走向倾向倾角控制情况导水性备注F1960115逆N17WS7

35、3W52属可靠断层不导水一块段F26765100逆N63WS27W58属可靠断层不导水一块段F31214520540正N64ES26W74属可靠断层导水一块段F434065正N40EN40W75不导水一块段F51214520550正N63EN27W73属可靠断层不导水一块段F69200正N45WN45E70属较可靠断层导水一块段F78180190正N50EN40W70属控制较差断层导水一块段F81418930正N57EN33W70属可靠断层导水一、二块段F968175270逆N50ES40W57属控制较差断层层间局部导水一块段F1055090正N53EN37W70属较可靠断层不导水一、二块F1

36、1320正N69WN21W70一、二块F123222269正N47WN43E70二块段F133158正N65EN25W70二块段F148149221正N56ES34E65控制可靠不能判定二块段F154186正N29ES61W70二块段F164215正N67WN23E65二块段F174290正N19EN4WS71EN86W75二块段F185400正SNN34WWS56W70层间局部导水二块段F192112正N3EN87W75二块段F204238正N12ES78E70二块段F214122正N64WN26E75二块段F224253正N21EN78W75二块段F234247正N6EN84W70二块段F

37、244225正N83EN7W75二块段F253207正N79WS11W65二块段F264210正N9EN81W65二块段2、X2陷落柱位于勘探区西部偏北，长轴走向N33W，4#、9#煤层均见，4#煤层长轴直径约35m，9#煤层长轴直径约40m，在抽取的时间剖面上有3个断陷点，其中B级1个，C级2个，该陷落柱在时间剖面上有陷落柱特征，平面也有显示，但不明显,属控制较差的陷落柱。3、X3陷落柱位于勘探区东南部，长轴走向N43E，4#、9#煤层均见，4#煤层长轴直径约60m，9#煤层长轴直径约70m，在抽取的时间剖面上有3个断陷点，其中B级2个，C级1个，该陷落柱在时间剖面上有陷落柱特征，平面也有显

38、示，但形状不明显,属控制较差的陷落柱。4、X4陷落柱位于勘探区西部边界，区内平面形态近椭圆形，剖面形态反漏斗状，长轴方向N61W，短轴方向N29E；在4#、7#、9#煤层上的长轴长度分别为146m、150m、153m，在4#、7#、9#煤层上的短轴长度分别为105m、118m、132m。图6-19-1为X4陷落柱综合水文地质剖面图，可以看出，该陷落柱在7#、9#煤顶板及奥灰顶部灰岩中富水，在4#煤顶板不富水。分析该陷落柱导水。5、X5陷落柱位于勘探区西北部，平面形态近椭圆形，剖面形态反漏斗状，长轴方向N45E，短轴方向N45W；在4#、7#、9#煤层上的长轴长度分别为50m、706m、85m，

39、在4#、7#、9#煤层上的短轴长度分别为25m、47m、61m。图6-19-4为X5陷落柱综合水文地质剖面图，从图中可以看出，X5在各主要煤层顶板及奥灰顶部灰岩中均不富水，该陷落柱的导水性不能判定。6、X6陷落柱位于勘探区西北部，平面形态近椭圆形，剖面形态反漏斗状，长轴方向N16W，短轴方向N74E；在4#、7#、9#煤层上的长轴长度分别为223m、240m、258m，在4#、7#、9#煤层上的短轴长度分别为88m、101m、122m。图6-19-3为X6陷落柱综合水文地质剖面图，可以看出，该陷落柱在各主要煤层顶板均不富水，在奥灰顶部灰岩中富水。分析该陷落柱局部导水。7、X7陷落柱位于勘探区中

40、北部，平面形态近椭圆形，剖面形态反漏斗状，长轴方向N46W，短轴方向N44E；在4号、7号、9号煤层上的长轴长度分别为198m、206m、220m，在4号、7号、9号煤层上的短轴长度分别为68m、78m、88m。图6-19-2为X7陷落柱综合水文地质剖面图，从图中可以看出，X7在各主要煤层顶板及奥灰顶部灰岩中均不富水，该陷落柱的导水性不能判定。（四）岩浆岩井田内未见岩浆岩。综上所述，井田地质构造复杂程度为简单类，其构造对井田煤层、煤质、水文地质及其它开采技术条件影响不大。二、煤层及煤质一）煤层井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组，共含煤11层，编号为1、2、3、4、5、6、7

41、、8、9、10、11，其中山西组3层（1、2、3号），太原组8层（411号），可采煤层均发育在本组。煤系地层总厚168.00m，煤层平均总厚22.35m，含煤系数 13.3%，主要可采煤层总厚19.25m，可采含煤系数为11.5%。井田内可采煤层共3层，编号为4、7、9号，均发育在太原组，分述如下： 1、4号煤层（俗称丈八煤）：位于太原组顶部，厚1.708.20m，平均6.47m，是本井田主要可采煤层之一。煤层结构较简单，一般含3层夹矸，最多达8层，夹矸一般为泥岩或炭质泥岩，厚度变化总的趋势是，井田的东南部薄，厚度在6m以下，其它地段均在6m以上，仅在西南部的61、252、254号3个孔小于6

42、m，厚度在4.945.88m，该层在井田西北部分叉，分叉后主煤层厚度一般在1.522.60m之间。顶底板岩性多为砂质泥岩或泥岩。属全井田可采的稳定煤层。2、7号煤层：位于L3灰岩下6.00m左右，煤层0.702.00m，平均1.10m，结构单一，偶含一层夹矸，厚度变化不大。顶板多为砂质泥岩、粉砂岩，有时L3灰岩为其直接顶板，底板多为细粒砂岩或砂质泥岩。属全井田可采的稳定煤层。3、9号煤层（俗称三丈六）：位于太原组中下部，是本井田另一主要可采煤层，厚5.3515.48m，平均11.68m，有时下部分叉。夹矸一般24层，而且多出现在煤层上下部，夹矸最多达8层，结构较简单，厚度变化无规律可循，最薄的

43、孔为井田东南部的261号孔，厚5.35m，其余厚度变化不大，厚度在11m左右，最厚的孔为井田东北部的71、262号孔，厚度在15m以上。顶板为L1石灰岩，底板多为泥岩或砂质泥岩。属全井田可采的稳定煤层。总之，4、7、9号煤层均为全井田可采的稳定煤层。可采煤层赋存特征详见表122。表122 可采煤层特征表煤层号见煤点厚度最小最大平均（m）煤层间距最小最大平均（m）夹石层数结构可采系数（%）稳定性4100稳定7100稳定9100稳定（二）煤质1、煤的物理性质1）煤的物理性质和宏观煤岩类型煤的颜色为黑色，玻璃光泽，条痕为褐色，亮煤中内生裂隙发育，比重随灰分含量不同而异，断口为阶梯状或参差状，主要为条

44、带状结构，块状构造。主要的4、7、9号煤详细情况见表1-2-3。表1-2-3 煤岩类型、组分情况表 煤号煤岩类型煤岩组分夹石性质比重4半暗暗淡型由暗煤和少量亮、镜煤条带组成不均一块状炭质泥岩灰分高比重大7半亮光亮型亮、镜煤和极少量暗煤，组成似条带状结构比重小9半暗半亮型由亮煤和镜煤与暗煤条带组成炭质泥岩、泥岩比重较小其它薄煤层多为半暗暗淡型煤，以暗煤为主，夹有少量亮煤或镜煤细条带，煤岩组分变化较大，灰分高，比重大。2）显微煤岩特征（1）显微煤岩类型4号煤：亮暗煤、暗煤、矿化煤常见，亮煤少见。7号煤：亮煤呈均一状或与暗煤组成条带状。9号煤：暗亮煤为主，亮煤暗煤次之。（2）显微煤岩组分显微煤岩组分

45、含量及特征见表124。表124 显微组分含量综合表 组分煤号有 机 组 分（%）无 机 组 分（%）镜质组半镜质组半丝质组稳定组粘土类硫化铁硫酸盐化合物小计4原40.614.042.13.3019.40.200.500.1020.2精56.112.928.327.02.42.47原62.25.525.37.007.000.100.207.3精73.45.515.35.803.703.79原55.661.036.22.109.50.900.900.1011.4精63.45.8028.91.902.50.102.60由上表可以看出，4号煤层镜质组分偏低，丝质组分偏高，稳定组分多，以各种暗煤为主组成

46、半暗暗淡型，灰分高，比重大，硫分低，为陆相浅复水河流泥炭沼泽相沉积的产物。7、9号煤镜质组高，丝质组偏低，稳定组分少，以各种亮煤为主组成半亮光亮型，灰分低，比重小，硫分高，为滨海深复水小滞流泥炭沼泽相产物。2、化学性质根据井田内煤质化验资料，按照现行中国煤炭分类标准（GB/T575186）划分本井田煤类为：4号煤层为低灰、低硫、低磷、中热值、难选的气煤（QM）；7号煤层为低灰、中高硫、特低磷、高热值的气煤（QM）和肥煤（FM）；9号煤层为低灰、中高硫、低磷、高热值、易选的气煤（QM）和肥煤（FM）。本井田各可采煤层经1.4的比重液洗选后，即可作为较好的炼焦配煤，也可用于动力、民用、化工等用煤。

47、化学性质详见125。1）水分（Mad）4号煤：原煤水分0.28-2.19%，平均1.21%；浮煤水分0.36-1.97%，平均1.19%。7号煤：原煤水分0.33-3.00%，平均1.20%；浮煤水分0.22-1.88%，平均1.13%。9号煤：原煤水分0.35-2.74%，平均1.16%；浮煤水分0.42-1.77%，平均1.00%。2）灰分（Ad）本井田3层可采煤层均为炼焦用煤，按照GB/T15224.1-2004标准中的冶炼用炼焦精煤的灰分分级对本井田各可采煤层叙述如下：4号煤：原煤灰分6.62-39.69%，平均28.68%，最小点为井田南部边界处259号孔，为特低灰，最大点为井田中部

48、LB6号孔（图5-1）。井田中部及西部窄长地段为高灰煤，其余为中灰煤；浮煤灰分4.58-17.16%，平均9.04 %，为特低灰高灰煤，以低灰煤为主。7号煤：原煤灰分6.95-38.32%，平均20.49%，最小点为井田西南部58号孔，为特低灰，最大点为井田北部85号孔为38.32%（图5-2），为高灰煤。低灰煤零星分布于井田西南部、中部及南部，其余绝大部分地段为中灰煤；浮煤灰分4.35-12.64%，平均6.36%，为特低灰中灰煤，以低灰煤为主。表125 煤 质 特 征 表 项目 煤层编号479Mad(%)原煤0.28-2.191.210.33-3.001.200.35-2.741.16浮煤

49、0.36-1.971.190.22-1.881.130.42-1.771.00Ad(%)原煤6.62-39.6928.686.95-38.3220.4910.65-31.4619.93浮煤4.58-17.169.044.35-12.646.364.50-11.466.50Vdaf(%)原煤29.02-39.0733.0828.33-42.4236.1228.17-38.7032.32浮煤24.84-37.1534.2428.10-41.5336.1628.37-35.3031.86St,d(%)原煤0.27-1.310.510.32-5.721.551.05-2.861.67浮煤0.46-1.

50、040.590.58-2.421.201.13-1.891.47Pd(%)原煤0.017-0.0550.0330.008-0.0940.0270.014-0.0280.020浮煤0.003-0.0760.0260.001-0.0370.0090.007-0.0460.022Qgr,d(MJ/kg)原煤19.115-28.56923.53821.423-32.32928.42222.433-31.22727.229浮煤28.996-32.06331.10832.989-33.40733.21932.509-33.21032.949GRI浮煤32-615452-646059-6461Y(mm)浮煤

51、9.0-26.016.515.5-3925.412.7.0-35.321.9煤类QMQM、FMQM、FM9号煤：原煤灰分10.65-31.46%，平均19.93%，最小点为井田东南部角1号孔，最大点为井田南部257号孔（图5-3）。低灰煤及高灰煤零星分布于井田内，其它绝大部分地段为中灰煤；浮煤灰分4.50-11.46%，平均6.50%，为特低灰中灰煤，以低灰煤为主。3）硫分（St,d）按照GB/T15224.2-2004标准中的冶炼用炼焦精煤的硫分分级对本井田各可采煤层叙述如下：4号煤：原煤硫分0.27-1.31%，平均0.51%，最小点为井田中部73号孔，最大点为井田南部283号孔，井田内除

52、238号孔硫分大于1%，其于均小于1%；浮煤硫分0.46-1.04%，平均0.59%，为低硫分中硫分煤，以低硫分煤为主。7号煤：原煤硫分0.32-5.72%，平均1.55%，最小点为井田中南部281号孔，最大点为井田中西部LB3号孔（图5-4）。特低硫及高硫煤零星分布，其变化规律为从井田东南部到井田北部由低硫煤逐渐变为中高硫煤，且以中高硫煤为主；浮煤硫分0.58-2.42%，平均1.20%，为低硫分煤高硫分煤，以中高硫煤为主。9号煤：原煤硫分1.05-2.86%，平均1.67%，最小点为井田北部LB5号孔，最大点为井田西界处的55号孔，以中高硫煤为主；浮煤硫分1.13-1.89%，平均1.47

53、%，为中硫分煤高硫分煤，以中高硫煤为主。4）挥发分（Vdaf）按照MT/T849-2000标准对本井田各可采煤层叙述如下：4号煤：原煤挥发分29.02-39.07%，平均33.08%；浮煤挥发分24.84-37.15%，平均34.24%，为中等挥发分煤高挥发分煤，以中高挥发分煤为主。7号煤：原煤挥发分28.33-42.42%，平均36.12%；浮煤挥发分28.10-41.53%，平均36.16%，为中高挥发分煤高挥发分煤，以中高挥发分煤为主。9号煤：原煤挥发分28.17-38.70%，平均32.32%；浮煤挥发分28.37-35.30%，平均31.86%，为中高挥发分煤。5）磷（Pd）按照 M

54、T/T562-1996标准对本井田各可采煤层叙述如下：4号煤：原煤磷0.017-0.055%，平均0.033%；浮煤磷0.003-0.076%，平均0.026%，为特低磷中磷分煤，以低磷分煤为主。7号煤：原煤磷0.008-0.094%，平均0.027%；浮煤磷0.001-0.037%，平均0.009%，为特低磷煤低磷分煤，以特低磷煤为主。9号煤：原煤磷0.014-0.028%，平均0.020%；浮煤磷0.007-0.046%，平均0.022%，为特低磷煤低磷分煤，以低磷分煤为主。6）元素分析4号煤：碳含量83.61-85.85%，平均85.22%；氢含量5.07-5.27%，平均5.17%；氮

55、含量1.46-1.78%，平均1.60%；氧含量6.90-8.69%，平均7.60%。7号煤：碳含量84.38-86.87%，平均85.61%；氢含量5.07-5.60%，平均5.41%；氮含量1.32-1.56%，平均1.49%；氧含量5.18-7.97%，平均6.37%。9号煤：碳含量85.91-87.52%，平均86.68%；氢含量4.96-5.19%，平均5.08%；氮含量1.41-1.51%，平均1.48%；氧含量4.65-6.05%，平均5.44%。三、其它开采技术条件一）瓦斯、煤尘、煤的自燃性及地温1、瓦斯本次补勘在11个钻孔中采取了4、7、9号煤层瓦斯样39个，各煤层CH4含量

56、及瓦斯成分见表126。表126 各煤层瓦斯含量及成分情况表 煤号甲烷含量(ml/g可燃质)瓦斯成分（%）CH4CO2N2C2-C841.87-11.666.04(13)15.84-87.9855.38(13)0.59-18.624.99(13)10.22-79.7239.58(13)0-1.8630.417(13)71.07-14.497.72(8)24.66-97.4070.35(8)1.39-9.775.82(8)1.21-72.2423.58(8) 0-2 0.250(8)93.30-12.837. 69(18)34.51-91.8767.74(18)3.02-8.715.57(18)

57、5.02-58.7826.51(18)0-1.4650.180(18) 备注：括号内的数据为样品个数1）4号煤：瓦斯含量1.87-11.66 ml/g可燃质、平均6.04 ml/g可燃质；瓦斯成分CH4 15.84-87.98%、平均55.38%，CO2 0.59-18.62%、平均4.99%，N2 10.22-79.72%、平均39.58%，C2-C8 0-1.863%、平均0.417%。根据瓦斯成分本煤层处于氮气沼气带到沼气带，以氮气沼气带为主。2）7号煤：瓦斯含量1.07-14.49ml/g可燃质、平均7.72ml/g可燃质；瓦斯成分CH4 24.66-97.40%、平均70.35%，C

58、O2 1.39-9.77%、平均5.82%，N2 1.21-72.24%、平均23.58%，C2-C8 为0-2.000，平均0.250%。根据瓦斯成分本煤层处于氮气沼气带到沼气带，以氮气沼气带为主。3）9号煤：瓦斯含量3.30-12.83 ml/g可燃质、平均7.69 ml/g可燃质；瓦斯成分CH4 34.51-91.87%、平均67.74%，CO2 3.02-8.71%、平均5.57%，N2 5.02-58.78%、平均26.51%，C2-C8 0-1.465%、平均0.180%。根据瓦斯成分本煤层处于氮气沼气带到沼气带，以氮气沼气带为主。各煤层相对矿井瓦斯涌出量估计值如下：4号煤层，区间

59、值9.06-12.08m3/t，一般情况下最大值14.50m3/t；7号煤层，区间值11.58-15.44m3/t，一般情况下最大值18.53m3/t；9号煤层，区间值11.54-15.38m3/t，一般情况下最大值18.46m3/t；由以上可知，本井田属高瓦斯矿井。2、煤尘爆炸性与煤的自燃：1）煤尘爆炸性井田内235、277号孔做过煤层的煤尘爆炸性测试，其结见表127。表127 煤尘爆炸性试验结果表 孔号煤号工 业 分 析火焰长度(mm)岩粉用量(%)结论MadAdVdaf23573.2126.3938.2240080强爆炸91.5120.3433.8240070爆炸27741.2624.0232.7240070爆炸90.9410.5433.3740070爆炸本次补勘在LB2、LB3、LB4、LB6号孔中采取了4、7