鄂尔多斯市一通煤化有限责任公司泰生煤矿改扩建初步设计

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1、鄂尔多斯市一通煤化有限责任公司泰生煤矿改扩建初步设计目 录第一章井田概况及地质煤层特征4第一节 井田概况4第二节井田地质煤层特征9第三节水文地质18第四节其它开采技术条件23第五节存在问题及建议26第二章井田开拓28第一节 井田境界及储量28第二节 矿井设计生产能力及服务年限30第三节 开拓方式31第四节 井筒42第五节 井底车场及硐室45第三章盘区布置及装备47第一节 盘区布置47第二节 采煤方法及工艺47第三节 巷道掘进及井巷工程量55第四节 矿井移交标准、井巷工程量和建设工期56第四章井下运输及设备58第一节 井下煤炭运输58第二节 辅助运输设备选型59第五章通风与安全62第一节 概述6

2、2第二节 矿井通风63第三节通风设施和减低风阻措施73第四节 灾害预防措施及安全装备76第六章 运输、通风和排水设备102第一节 主井运输皮带102第二节 大巷运输皮带106第三节 通风设备109第四节 排水设备112第五节 压气设备116第七章 地面生产系统118第一节 煤质及用途118第二节 煤的加工118第三节 生产系统118第四节 辅助设施120第八章 地面运输122第九章 总平面布置及防洪排涝123第一节 概况123第二节 平面布置124第三节 竖向布置及场内排水125第四节 管线综合布置126第五节 防洪排涝127第十章 电气129第一节 电源概况129第二节 电力负荷129第三节

3、 供电方案135第四节 地面供配电138第五节 井下供配电139第六节 矿井安全监控系统及计算机管理141第七节 通信145第十一章 地面建筑146第一节 设计原始资料和建筑材料146第二节 工业建筑物与构筑物147第三节 工业场地行政、公共建筑147第四节 居住区151第十二章 给水与排水152第一节 给水152第二节排水160第三节室内给排水161第四节井下消防及洒水164第十三章 采暖通风及供热166第一节设计依据166第二节采暖通风166第三节供热锅炉房169第十四章 环境保护171第一节概述171第二节主要污染源及防治措施172第三节 水土保持176第四节 环境保护管理与监测180第

4、五节 环保、水保投资180第十五章 职业安全与卫生181第一节 概述181第二节 建筑及场地布置182第三节 职业危害因素183第四节 主要防范措施183第五节 预期治理效果185第六节 机构设置185第七节 存在问题及建议186第十六章 建井工期187第一节 建井工期187第二节 产量递增计划191第十七章 节约能源措施192第一节 概述192第二节 矿井开采节能措施192第三节 地面生产系统193第四节 机电设备检修设施194第五节 工业广场总布置194第六节 电气196第七节 土建197第八节 给水排水198第九节 供热通风198第十八章 矿井生产组织机构200第一节 组织机构200第二

5、节 职工素质及培训203第十九章 技术经济分析与评价206第一节 劳动定员及劳动生产率206第二节 投资构成及资金来源208第三节 原煤生产成本估算209第四节 产品售价、税金及其它210第五节 经济效益及评价211第六节 矿井设计主要技术经济指标212第一章 井田概况及地质煤层特征第一节 井田概况一、 交通位置1、 交通位置鄂尔多斯市一通煤化有限责任公司泰生煤矿位于鄂尔多斯市东胜区北西约16公里，行政区划隶属东胜区万利镇管辖。泰生煤矿地理坐标为：东经109°5624-109°5731北纬 39°5748- 39°58152、 交通泰生煤矿东距包头至府谷

6、的210国道4公里，西距包头至神木铁路4.5公里，经210国道或包神铁路至达拉特旗电厂50公里。由煤矿至东胜区、万利川镇及达拉特旗电厂除少量简易公路外，均有柏油路相通，交通条件极为便利。交通位置见图1-1。 矿区自然地理1、 地形地貌矿区位于鄂尔多斯高原北部，区域性分水岭“东胜梁”北侧，地形总体表现为南高北低的特点，侵蚀切割强烈，枝状沟谷、冲沟十分发育，具典型高原丘陵剥蚀区地貌特征，沟谷发育方向均服从于地表水系的各自区域流向。由于第三系的覆盖，多数地层被掩埋，仅在较高地带及沟谷的底部见基岩露头，矿区内地形最大标高1429米，最低标高1329米，相对高差100米，泰生煤矿范围内海拔标高14201

7、365米，相对高差55米。2、 水系区域性分水岭“东胜梁”位于矿区南侧，因此区内沟谷均流向北。较大沟川有：罕台川、色太沟、朝脑区、万利川(天尔漫沟)、马厂窑沟、哈什拉川等，均为间歇性沟谷，水量受大气降水控制，冬春两季河道干枯，雨季暴雨过后可汇成山洪，水流夹带大量泥沙自南向北注入库布其沙漠，补给黄河。3、 气象矿区属半干旱半沙漠大陆性气候，冬季寒冷、夏季炎热，冬春两季多风沙，具高原寒暑剧变的特点；雨季集中于7、8、9三个月，年降水量277.7544.1毫米，平均401.6毫米；年蒸发量1749.72436.2毫米，平均2082.2毫米；年最高气温38.3，最低气温-34.5，平均气温6.2；最大

8、冻土深度150174cm，冰冻期139170天；区内多风，以西北风为主，最大风速20米/秒。4、 地震及地质灾害根据中国地震动参数区划图(GB-18306-2001)，本地区地震动峰值加速度（g）为0.10，对照烈度为7度以上设防区。二、 本矿建设生产情况泰生煤矿始建于1997年，企业性质为集体所有，现有职工100人。目前矿井采用二个斜井开拓，斜井位于矿区西部边界，采煤方法为煤层假顶长壁式采煤法，煤电钻打眼炮采工艺，通风方式为自然通风，井下运输方式为三轮车从工作面运至地面储煤厂。煤矿现开采4-2号煤层，设计年生产能力为15万吨，实际每年采煤约12万吨，采区回采率为80%。2004年底至今，泰生

9、煤矿一直停产。泰生煤矿经过多年的生产和建设，工业广场齐备，现井下已形成开采系统，具备扩建的基本条件。据现场调研，煤矿井下瓦斯含量低，采空区未发现有自燃火区及积水存在。水源：矿井目前在井下取水。改扩建后，设计新掘水源井，作为该矿生活饮用水源。井下取水经过处理可作为工业场地生产、消防及井下消防、洒水之用水。电源：矿井目前供电电源引自罕台站35kv变电所，改扩建后该电源作为矿井的主要供电电源，备用电源引自唐公沟矿35kv变电所，从而实现双回路供电。三、 周边煤矿生产情况泰生煤矿西邻神华万利煤矿，年生产能力为15万吨/年；东北部为万发沟苏独仑煤矿，年生产能力为9万吨/年；开采煤层与泰生煤矿相同，均为4

10、-2号煤层。邻近矿井在采掘时每天排水量约为50吨左右，煤层顶板为泥质岩类，采用煤层假顶支护，揭露煤层厚度2.5米左右。以上矿井之间留有安全煤柱，没有相互贯通的情况。相邻煤矿开采过程中没有发生过瓦斯、煤尘爆炸和大面积顶板垮落事故。据储量核实报告和业主调查，井田内无小煤窑及古窑，但建议矿井开采期间，应做好小煤窑和古窑的调查工作，必要时应打超前钻孔探测采掘工作面前方的地质情况，如发现有小煤窑或古窑存在时，应制定安全措施，避免小煤窑或古窑采空区积存的有毒有害气体和积水对矿井安全造成威胁。第二节 井田地质煤层特征根据内蒙古自治区东胜煤田万利川勘探区泰生煤矿煤炭资源储量核实报告提供的资料，对井田地质特征简

11、述如下：一、 区域地层本区地层区划属华北地层区鄂尔多斯陕甘宁分区准格尔旗临县小区，地处中生代大型内陆盆地鄂尔多斯盆地北部，基岩主要出露在罕台川、色太沟、朝脑区、万利川(天尔漫沟)等沟谷中及区内地形较高的山坡上，沉积的主要地层有：三叠系中统二马营组、上统延长组，侏罗系中下统延安组和中统直罗组、安定组，白垩系下统伊金霍洛组，第三系上新统、第四系上更新统马兰组及全新统等地层。区域地层特征详见区域地层表（表1-1）。二、 区域构造本区大地构造单元属华北地台鄂尔多斯台向斜东胜隆起之北部，地质构造简单，未见岩浆活动和变质作用，区内只有中生代及其以后的沉积地层出露，不同时代的地层经受不同时代的构造运动，但表

12、现极其微弱，主要表现为地壳的升降运动，地层基本水平，倾角一般只有13°，倾向南西。区域上没有明显的褶皱构造，没有大的断裂构造，仅沿地层走向和倾向有微弱的缓波状起伏，局部见断距几米的小断层及钻孔中见到断距小于1米的层间错动，属构造简单型煤田。表1-1 区域地层表界系统组代号厚度（米）主要岩性新生界第四系全新统Qheol0-25风积砂Qhal+pl冲洪积砂，砂砾夹砂土层上更新统马兰组Qp3m0-40黄土含砂质第三系上新统N20-100红色、黄色泥岩、砂岩及砾岩含钙质结核中生界白垩系下统伊 金霍洛组K1zh130-80浅灰、灰绿、棕红色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩、砾岩、具斜层理侏罗系中

13、统安定组J2an10-80灰、灰绿、黄色泥岩、砂质泥岩，细砂岩直罗组J2zh1-278泥岩、砂质泥岩，粉砂岩，细砂岩中下统延安组J1-2y78-247泥岩、砂质泥岩，粉砂岩，细砂岩、含四个煤组。古生界三叠系上统延长组T3y35-312含砾砂岩、粉砂岩、泥岩、砾岩、中统二马营组T2er87-367灰白、灰绿色砂岩、含砾砂岩，泥岩三、 矿区地层矿区内出露的地层为中生代侏罗系中下统延安组（J1-2y），白垩系下统伊金霍洛组（K1Zh1），第四系全新统（Qheol、Qhal+pl）以及煤系基底地层三叠系上统延长组（T3y）。1、三叠系上统延长组（T3y）为煤系地层沉积基底，煤矿周边5个钻孔揭露但未全层

14、揭穿，揭露最大厚度18.50米，岩性为紫红色砂质泥岩及杂色泥岩，泥质充填的砂岩、砂砾岩等，胶结致密。普遍发育大型板状、槽状交错层理，是典型的曲流河沉积体系。2、侏罗系中下统延安组（J1-2y）为本区的主要含煤地层，钻孔揭露厚度48.50114米，平均79.70米。岩性组合顶、底主要为灰白色高岭土胶结的中粗粒砂岩，顶部有时相变为砂质粘土岩；底部石英含量较高，白色砂岩特征明显，可作为延安组顶、底界面的标志层。中部岩性组合为一套浅灰色，风化面灰黄色、浅黄色的各粒级砂岩；灰色-深灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层，局部含少量钙质砂岩。发育水平层理及波状层理。含2、3、4、5、6五个煤组，与下伏三叠系上统

15、延长组地层呈假整合接触。3、白垩系下统伊金霍洛组（K1Zh1）岩性下部为杂色、浅黄色、紫红色砾岩，含砾中粗粒砂岩，泥质充填，较松散，砾石成分主要为片麻岩、石英岩等；中部为一套具大型槽状、板状交错层理的棕红色中细粒砂岩；上部为浅红色、紫红色粉砂岩、砂质泥岩，具水平层理。该组地层为侏罗系含煤地层的主要覆盖层，厚857米，平均31.40米，与下伏地层呈角度不整合接触。4、第四系全新统（Qh）矿区的第四系全新统（Qh）以风成砂为主，流动砂丘（Qheol），黄褐色、浅黄色中细粒粉砂，松散，颗粒均匀，以及冲积砂砾砂土层（Qhal+pl），厚一般10米左右。四、 井田地质构造矿区构造简单，岩层基本为一向南西

16、西方向缓倾斜的单斜构造，倾角13°，多在1°左右。矿区内没有明显的褶皱构造，仅有一些宽缓的微波状起伏，波幅小于10m，波长多在4km左右，对煤矿的开采基本无影响。矿区内断裂构造不发育，钻孔中未见断层或层间错动。泰生煤矿在开采过程中仅在矿区北部发现有4m断距的断层存在。矿区地质构造为简单类型。五、 含煤地层和含煤系数侏罗系中下统延安组（J1-2y）为本区的煤系地层，内含五个煤组，从上至下编为2、3、4、5、6煤组，根据钻孔资料的沉积旋洄特征和煤组划分情况将延安组从老至新综述如下：第一岩段（J1-2y1）：该岩段从延安组底部至5煤组顶板砂岩底界，岩性下部以灰白色中、粗粒石英砂岩

17、为主，局部含砾或相变为杂色砂砾岩，岩石孔隙发育，成分以石英、长石为主；上部为灰色、灰黑色泥质粉砂岩、泥岩及煤层，岩石裂隙不发育。区域范围内含有5、6两个煤组，其中5-1上、5-1、6-1上、6-2中、6-2下5层可采煤层；泰生煤矿范围内除6-2下煤层缺失外，其余4层均可采。第二岩段（J1-2y2）：该岩段位于延安组中部，从5煤组顶板砂岩至3煤组顶板砂岩底界，岩性下部以灰色、灰黑色泥质粉砂岩为主，沿走向可相变为细砂岩、砂岩；上部主要为浅灰色细砂岩及灰色粉砂岩。岩层中含植物化石残片，裂隙不发育。区域范围内含有3、4两个煤组，其中3-1上、3-1、4-1上、4-1、4-2中5层可采煤层。第三岩段（J

18、1-2y3）：位于延安组上部，岩段界线从3煤组顶板砂岩至延安组顶界，岩性下部以灰色、深灰色粉砂岩、粉砂质泥岩为主，其间夹有砂岩透镜体；上部为灰白色砂岩、灰黑色粉砂质泥岩及煤层。区域范围内含有2煤组2层可采煤层，泰生煤矿范围内该岩组缺失。泰生煤矿主要含煤地层为中下侏罗统延安组一、二岩段，煤系地层厚度48.50114米，平均79.70米。其周边5个钻孔见煤714层，煤层厚度6.2314.35米，平均10.06米，含煤系数12.62%；其中可采煤层6层，煤层厚度4.1911.32米，平均8.21米，可采系数10.30%。各可采煤层一般特征见表1-2。表1-2 泰生煤矿可采煤层特征一览表 煤层号厚度最

19、小最大平均（点数）间距最小最大平均（点数）对比可采系数（%）稳定性4-2中2.864.303.54（5）7.8523.6414.27可靠100较稳定5-1上0.651.901.37（5）基本可靠100较稳定3.9110.356.375-1中0.441.170.75（4）基本可靠56.54不稳定3.0653.6318.665-10.401.270.83（4）可靠15.58不稳定18.7223.3320.656-1上1.275.092.64（3）可靠77.37较稳定7.516-2中2.28（1）基本可靠5.02不稳定六、 煤层1、4-2中煤层：该煤层位于延安组中部第二岩段4煤组下部，在万利川勘探区

20、内大部分地段为中厚煤层，属大部可采的较稳定煤层，是勘探区内主要可采煤层，也是区域煤层主要对比标志层之一。泰生煤矿范围内该煤层厚度为2.864.30米，平均3.54米，厚度变化系数为33.49%；煤层结构简单，一般不含夹石，全区可采，可采系数100%；属较稳定型煤层。4-2中煤层顶板岩性为细砂岩、粉砂岩，底板以粉砂岩、泥质粉砂岩为主，煤层产状与地层一致。2、5-1上煤层：位于延安组第一岩段5煤组上部，在万利川勘探区为薄-中厚煤层，属大部可采的不稳定煤层。泰生煤矿范围内该煤层厚度为0.651.90米，平均1.37米，厚度变化系数为65.79%；煤层结构简单，一般不含夹石，全区可采，可采系数100%

21、；属较稳定型煤层。上距4-2中煤层7.8523.64米，平均14.27米。 5-1上煤层顶板岩性为细砂岩、粉砂岩，底板以粉砂岩、泥质粉砂岩为主，煤层产状与地层一致。3、5-1中煤层：该煤层位于5-1上与5-1煤层中间，在万利川勘探区范围内个别孔见煤，属不可采煤层，但在泰生煤矿范围内经煤层对比，有4个钻孔见煤，其中2个达到最低可采厚度。该煤层厚度为0.441.17米，平均0.75米，厚度变化系数为62.39%；煤层结构简单，含一层夹石，局部可采，可采系数56.54%；属不稳定型煤层。上距5-1上煤层3.9110.35米，平均6.37米。5-1中煤层顶板岩性为粉砂质泥岩，底板岩性为泥质粉砂岩。4、

22、5-1煤层：位于延安组第一岩段5煤组中部，在万利川勘探区内大部分地段为中厚煤层，属大部可采的较稳定煤层，是勘探区内主要可采煤层。泰生煤矿范围内该煤层厚度为0.401.27米，平均0.83米，厚度变化系数为68.50%；煤层结构简单，一般不含夹石，零星可采，可采系数15.58%；属不稳定型煤层。上距5-1中煤层3.0653.63米，平均18.66米。 5-1煤层顶板岩性为细砂岩、粉砂岩，底板以粉砂岩、泥质粉砂岩为主，煤层产状与地层一致。5、6-1上煤层：位于延安组第一岩段6煤组上部，在万利川勘探区内大部分地段为中厚煤层，属大部可采的较稳定煤层，是勘探区内主要可采煤层。泰生煤矿范围内该煤层厚度为1

23、.275.03米，平均2.64米，厚度变化系数为74.75%；煤层结构简单，含一层夹石，局部可采，可采系数77.37%；属较稳定型煤层。上距5-1煤层18.7223.33米，平均20.65米。 6-1上煤层顶板岩性为细砂岩、粉砂岩，底板以粉砂岩、泥质粉砂岩为主，煤层产状与地层一致。6、6-2中煤层：位于延安组第一岩段6煤组中下部，在万利川勘探区内为薄中厚煤层，属大部可采的不稳定煤层。泰生煤矿范围内单孔见煤，煤层厚度2.28米，煤层结构简单，含一层夹石，零星可采，可采系数5.02%；属不稳定型煤层。上距6-1上煤层7.51米。6-2中煤层顶板岩性为粉砂质泥岩，底板岩性为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩。七

24、、 煤质及工业用途1、 物理性质及煤岩特征区内煤层成黑色，风化后呈褐色，条痕褐黑色，暗淡的沥青光泽，局部为油脂、丝绢光泽，硬度23，常具贝壳状及参差状断口，具原生的水平、垂直两组节理，垂直节理相对较发育，节理中局部充填有黄铁矿及方解石薄膜。由于煤岩组份的差异，常具条带状结构，块状构造，风化后煤质疏松，呈土状，燃烧时火焰不大，残灰为灰白色粉末，燃点280°左右，宏观煤岩类型为亮煤半亮型煤。视比重：4-2中号煤层1.36t/m3，5-1上、5-1中号煤层1.35t/m3，5-1号煤层1.34t/m3，6-1号煤层1.35t/m3，6-2号煤层1.38t/m3。2、 化学性质矿区内各主要可

25、采煤层煤质特征见表1-3。3、 煤类根据原煤化验成果，并结合勘探区域煤质资料，Y值为零，本矿区煤为低中灰低中硫特低磷煤的不粘煤和长焰煤。4、 煤的工业用途区内可采煤层有害成分低，为低灰、特低硫、低磷、高热值煤，是良好的动力用煤及民用燃料，适用于工业锅炉，火力发电，蒸汽机车等。煤的化学活性好，煤对二氧化碳反应性高，热稳定性好，可作为气化用煤。该区煤属富油煤，也可作为低温干馏原料。表1-3 泰生煤矿煤质特征一览表煤层编号洗选情况Mad(%)Ad(%)Vdaf(%)St.d(%)P.d(10-6)Qb.dMJ/kgQb.dafMJ/kg4-2中原煤5.1714.248.9815.8440.3524.

26、9139.0043.0240.771.133.962.18307043.3320.0426.9023.6728.4130.5029.39洗煤5.0714.289.587.589.778.7833.4038.7536.530.160.510.3125.3926.6626.0628.1429.0628.635-1上原煤6.4113.7311.6510.1626.9015.4035.4642.0438.310.945.402.4120302523.6327.1425.5029.2830.5630.08洗煤11.0416.7413.706.919.858.5632.7936.8734.860.190.

27、440.2925.0826.0425.5627.8228.8028.31 5-1原煤9.8612.2711.288.5111.5710.0431.3235.8533.590.232.341.291027.0527.2927.1729.6232.8530.24洗煤12.6113.6213.126.3227.9437.9832.960.180.210.2025.3427.856-1上原煤6.2213.259.1214.1618.6116.0733.1235.5934.591.471.611.5420403024.8126.2525.6130.0031.0430.51洗煤5.0914.158.478

28、.249.638.9326.8739.9133.380.180.270.2325.8326.8626.3528.3629.7129.046-2中原煤11.9413.6036.460.57洗煤15.457.4239.690.26第三节 水文地质万利川勘探区位于东胜煤田东北部，哈什拉川及罕台川的中上游，地形南高北低，中部的包头至东胜公路一带地势较高，为勘探区内的地表分水岭。分水岭西侧的鄂勒斯太沟、朝脑沟汇入罕台川，东侧的马厂窑沟、昌汗沟流入哈什拉川。罕台川在洪水期最大洪水流量2580m3/s，平均流速78 m/s，洪峰高度一般23m，最高可达4m；哈什拉川洪峰最高1.7米，区内无其它地表水体。一、

29、 矿井含水岩组的水文地质特征根据钻孔揭露，钻孔简易水文观测以及地质填图等成果分析，区内含水岩组可分为以下两大类：松散岩类孔隙潜水含水岩组和碎屑岩类孔隙、裂隙潜水-承压水含水岩组。现分述如下：松散岩类孔隙潜水含水岩组该含水岩组岩性主要为冲洪积砂砾石以及风积沙。冲洪积砂砾石主要分布于各沟谷之中。该含水岩组富水性一般较弱，水位、水量受降水影响较大。一般在雨季水量明显增加，旱季锐减，个别泉、井甚至干涸。碎屑岩类孔隙、裂隙潜水承压水含水岩组由于受新生代以来的剥蚀，延安组顶部地层缺失，上覆白垩系下统伊金霍洛组地层，钻孔深部见有三叠系延长组地层，区内主要含水岩组水文地质特征如下：白垩系下统伊金霍洛组（K1Z

30、h1）孔隙、裂隙潜水:岩性主要为砂砾岩以及泥质充填的砾岩，厚857米，平均31.40米，厚度变化较大。由于区内沟谷切割较深，使其分布不连续，很难构成一个完整的含水层。根据钻孔及民井简易抽水资料，水位标高1384.121395.70米， q=0.00780.058L/s.m， K=0.04m/d，水质类型为HCO3.SO4. CL-Na及HCO3-Ca.Na.Mg型水，矿化度0.450.46g/L，富水性弱。侏罗系中下统延安组（J1-2y）孔隙、裂隙潜水承压水：延安组残存地层厚度变化较大，本区厚度48.50114米，平均79.70米。岩性组合为灰-深灰色砂质泥岩、粉砂岩及煤层，夹灰色、灰白色中、

31、细粒砂岩，含4、5、6三个煤组，含水层岩性主要为煤层及中细粒砂岩。根据本区含水层特征，可进一步划分为两个含水层和两个隔水层，水文地质特征如下：A、第一含水岩段：侏罗系中下统延安组（J1-2y）4-1至6-2中煤层底部。本含水岩段可分为两个含水亚段，现分述如下：a、第一含水亚段：4-1至5-1煤层间，岩性为中细粒砂岩，局部为粗粒砂岩，含4-1及4-2中两层可采煤层，厚度2.3053.10米，平均22.97米。根据钻孔抽水试验资料，水位埋深1.3577.59米，水位标高1327.681357.46米， q=0.000650.01 L/s.m， K=0.00330.087m/d，水质类型为HCO3.

32、CL.SO4-Na及CL.SO4 -Na型水，矿化度0.661.58g/L，含孔隙、裂隙承压水，富水性弱。b、第一隔水亚层：5-1煤层上部，岩性为砂质泥岩、粉砂岩，局部夹泥质岩，厚度1.3719.55米，平均5.35米。该隔水层全区分布，层位稳定，厚度变化小，隔水性能好，是全区最为稳定的隔水层，使其上下含水层在垂向上无水力联系。c、第二含水亚段：5-1至6-2中煤层间，岩性为中粗粒砂岩，局部为细粒砂岩及含砂砾岩，厚度2.1354.06米，平均18.56米。根据钻孔抽水试验资料，水位埋深94.80133.43米，水位标高1326.401328.53米， q=0.000230.0441 L/s.m

33、，K=0.00340.19m/d，水质类型为CL.SO4-Na型水，矿化度1.241.58g/L，含孔隙、裂隙承压水，富水性弱。B、第一隔水层：侏罗系中下统延安组（J1-2y）6-2中煤层底部。岩性为粉砂岩、砂质泥岩，局部为钙质细砂岩。厚度022.43米，平均2.71米。隔水性能一般，在局部地段使上下含水层之间在垂向上具有水力联系。C、第二含水岩段：侏罗系中下统延安组（J1-2y）6-2中煤层至三叠系上统延长组（T3y）间。岩性为粗粒砂岩、含砾粗粒砂岩，其次为中粒砂岩及砂砾岩，厚度2.0935.56米，平均19.28米。根据钻孔抽水试验资料，水位埋深38.2686.51米，水位标高1324.2

34、11326.72米， q=0.1510.793 L/s.m， K=1.072.39m/d，水质类型为CL.SO4-Na型水，矿化度1.331.74g/L，含孔隙、裂隙承压水，富水性中等。D、煤系底界隔水层：三叠系上统延长组（T3y）。为煤系地层沉积基底，岩性为紫红色砂质泥岩及杂色泥岩，泥质充填的砂岩、砂砾岩等，胶结致密。据区域资料，该层不含水或含水微弱，故定为隔水层。二、 地下水补给、迳流及排泄1、第四系潜水直接接受大气降水补给，冲洪积潜水亦接受上游侧向迳流及其它含水层以泉的形式排泄补给；风积沙含水层同时接受沙漠凝结水的补给。第四系潜水迳流受沟谷地形控制，沿沟谷向下游方向迳流并排泄出区；风积沙

35、潜水的迳流受下伏基岩地形控制，向低洼处迳流，一般在沟谷深切地段以泉的形式排泄，强烈的蒸发也是重要的排泄途径。2、碎屑岩类孔隙、裂隙潜水承压水碎屑岩潜水-承压水的补给以大气降水、侧向迳流补给为主，其迳流受单斜构造控制多沿地层倾向即南西方向迳流，其排泄以侧向迳流排泄为主，局部亦以泉的形式排泄，补给地表水及冲洪积潜水。三、 各含水层与矿坑充水的关系该区孔隙潜水的底部，分布一层泥岩隔水层，由于受后期侵蚀切割作用，破坏了隔水层底板的完整连续性，与下部承压水发生水力联系，互为渗入补给或顶托补给。当煤层开采后，地下水自然流场改变，或通过冒落带，或通过裂隙带渗入补给矿坑，成为间接充水含水层。碎屑岩类含水岩组各

36、含水层分布于各煤层之间，有的含水层直接与煤层顶板或底板接触，形成直接充水含水层，未与煤层接触的含水层，当矿坑开采后，形成冒落裂隙带，又成为间接充水含水层。经实地调查和矿方提供资料，本煤矿4-2中煤层掘进时巷道中无涌水现象，涌水量大约为50m3/d。但随着掘进的不断深入和煤层的逐步开采将改变岩体的结构，造成地下水系统的沟通，有可能使矿坑的涌水量增大。另应注意雨季对洪水的防范。四、 矿井水文地质类型该区直接充水含水层以碎屑岩类延安组孔隙、裂隙潜水-承压水为主，属孔隙-裂隙充水矿床。碎屑岩类直接充水含水层富水性弱，对矿坑充水的影响发生在局部。直接充水含水层的补给源以贫乏的大气降水为主，因此，水文地质

37、勘探类型划分为第一第二类第一型，即水文地质条件简单的孔隙-裂隙充水矿床类型。五、 矿井涌水量预计根据煤矿实际测量，矿井正常涌水量50m3/d，但随着季节的变化，水量有增大的趋势，出水方式为顶板淋水及煤层中裂隙渗水。故采用矿井正常涌水量5m3/h，最大用水量为10m3/h。第四节 其它开采技术条件一、 岩石工程地质特征1、岩层工程地质条件第四系全新统冲洪积层（Qhal+pl），分布在罕台川、哈什拉川及其支流沟谷中，岩性为砂砾石。虽为松散层，但对煤层开采基本无影响。侏罗系碎屑岩（J1-2y）本区露头较少，由于侵蚀构造作用，形成高原丘陵地形。岩性以泥岩、粉砂岩、细砂岩为主，力学试验成果表明，岩石直接

38、顶底板岩石力学强度均不高，细砂岩的抗压强度一般为5.04MPa，而粗粒砂岩为1.52 MPa，钙质砂岩为本区强度最高的岩石，抗压强度平均为27.48 MPa，最高107.51 MPa。泥质岩类煤层顶板其抗压强度略高于砂岩，平均6.41 MPa，但泥岩多具塑性滑动面，岩石易沿滑动面裂开，且遇水膨胀、崩解；砂质泥岩遇水软化，软化系数为0.21%，故泥质岩类顶板很不稳定。岩石质量指标(RQD)平均值28.0383.98，岩石质量状态多为中等。2、煤层顶底板岩石特征煤层顶底板以泥岩、泥质粉砂岩、砂质泥岩为主，构成直接顶底，后期冲刷作用使得泥岩顶底板缺失，与后期沉积的砂岩直接接触，成为直接充水的顶底板。

39、据4-2中煤层井下观察顶底板岩石裂隙发育程度为中等，厚度较为稳定。据邻区资料来看，岩石质量状态多属中等，煤层顶底板为软弱半坚硬岩石，地质构造简单，勘探类型属第一类第二型，工程地质类型为软弱岩层为主工程地质条件中等的矿床。二、 瓦斯本矿区煤层中瓦斯和二氧化碳有较好的逸散条件，游离瓦斯基本不存在，据调查本区未发生过瓦斯爆炸事故。本区煤层属低沼气煤层，无破坏性瓦斯危害，尽管如此，在生产中也要随时进行瓦斯的测量工作，以免发生意外事故。据矿方提供的煤矿矿井瓦斯等级鉴定报告书得知：矿井绝对瓦斯涌出量为0.62m3/min，相对瓦斯涌出量为1.49m3/t，等级鉴定为低级；CO2的绝对涌出量为1.03m3/

40、min，相对涌出量为2.47m3/t。三、 煤尘区内煤层干燥无灰基挥发份均较高，在30%以上，根据原报告生产大样测定结果，火焰长度均大于400毫米，抑制爆炸的岩粉量需70%，属易爆煤层，希望开采部门在开采过程中，一定要采取相应措施，做到防患于未然。四、 煤的自燃本区煤属低变质的不粘煤和长焰煤，化学活性强，自燃发火倾向也很强，T1-3（还原样与氧化样燃点之差）在2539，着火温度在300左右，在露天存放中有自燃现象，自燃倾向等级为易自燃。特别是小粒度原煤在夏季运输堆放时间较长极易发生自燃，自燃发火期为1060天，应引起足够重视。五、 地温根据钻孔简易地温测量结果，区内最大地温梯度3.3/100m

41、，平均3.1/100m，接近正常地温梯度，无地温异常，属地温正常区，对矿井开采无地温危害。第五节 存在问题及建议一、井田所在位置的地质勘查程度较低，煤层对比程度不高，矿井在开采是应补做进一步的勘查工作，准确明确煤层的厚度、结构、连续性及煤质。二、区域煤层煤尘具有爆炸危险性和易自燃性。内蒙古煤田地质局117对区内的4号煤层煤样进行爆炸性试验和煤层自然倾向性鉴定，并未提供井田内其它可采煤层的煤尘爆炸性鉴定和自然倾向性鉴定。业主应进一步补充相关资料，以便下一步具体确定矿井的防止煤尘爆炸和防止煤层自燃的措施。三、建议加强生产矿井地质工作，全面搜集井下资料，及时建立有关台帐、卡片，进行综合编录，根据地质

42、规律预测回采工作面开采条件，为正规化开采提供技术依据。四、随掘进深度的加大，破坏了原有岩层的水力联系和格局，降低了岩石的强度，容易造成冒顶，应加强支护，务必做到安全生产。五、该区瓦斯不是很高，但局部浓集的可能性不能排除，应做好通风工作，随时进行监控，并采取相应的措施，煤尘属易爆煤层，开采时应加强防范，同时也要注意井下排水工作。六、随着煤层的开采，将开成地下采空区，有可能造成地面塌陷及地表沉降。七、开采过程中矿坑积水的排除，将对浅层地下水造成污染及地下水位的下降，影响居民的生活用水。八、矿山在开采中要切实加强生态环境的保护，建立健全各项规章制度，明确矿山企业保护矿山环境的责任，制定矿山环境恢复治

43、理规划，在矿山建设中要坚持“三同时”制度，并要严格执行矿山用地复垦规划，积极推行地质环境保证金制度，对矿山环境保护工作进行定期监督检查，提高地质灾害的防治水平，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 井田境界及储量一、 井田境界井田范围由内蒙古国土资源厅于2007年4月14日颁发的“鄂尔多斯市一通煤化优先责任公司泰生煤矿” 颁发的采矿许可证（证号：1500000710228）登记的井田范围，划定鄂尔多斯市一通煤化有限责任公司泰生煤矿矿区范围由4个拐点圈定，面积1.0789km2。各拐点直角坐标见表2-1。表2-1 井田范围拐点坐标表点号XY14426920374094502

44、44268603741078034426060374110204442610037409660开采深度14401360m，井田东西长约1.34km，南北长约0.84km，井田面积1.0789m2。二、 储量1、 根据地质部门核定资源储量汇总表，见表2-2：根据内蒙古自治区东胜煤万利川勘探区泰生煤矿煤炭资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明提供的煤炭资源储量估算结果为依据，共获得保有资源储量967万吨。由于泰生煤矿煤炭资源储量核实报告于2005年10月提交，至此次设计时煤矿一直停产，并未开采。因此本次采用的的储量为这次储量核实报告所提交的储量。表2-2 泰生煤矿资源储量汇总表 单位：万吨煤层编

45、号赋存标高储量级别查明资源储量消耗资源储量保有资源储量资源储量分类及编码原储量核实储量变化量4-2中13341320C51351301134003335-1上13181307C49490049D15415400154203203002035-1中13101300/075+750755-113071270D2224+20246-1上12881270C124125+10125D13113100131255256+102566-2中12701265D99009合计13341265C686687+1113574D316318+20318/075+7507510021080+78113967注：1、(3

46、33)为推断的内蕴经济资源量。2、业主提供的矿井批复的开采深度为14401360m，与储量核实报告矿产资源储量评审备案证明的煤层埋藏高度不符。2、 可采储量计算从估算井田内煤炭资源储量中剔除井田边界煤柱、大巷保护煤柱和井田中部的高压线杆保护煤柱等永久煤柱损失后（其中大巷保护煤柱按40%回收），计算矿井可采储量659.26万t。表2-3 泰生煤矿可采储量计算表 单位：万吨煤层编号工业储量煤柱损失剩余储量采区回采率(%)可采储量井田边界煤柱高压电杆煤柱采空区煤柱集中大巷（按40%回收）及井筒煤柱合计4-2中40027.249.2514.8235.9287.23312.7780250.225-1上2

47、038.113.580011.69191.3185162.615-1中754.880.98005.8669.148558.775-1242.320.54002.8621.148517.976-1上25615.546.90027.8450.28205.7280164.596-2中92.630002.636.37805.10合计96760.7221.2514.8263.76160.55806.45659.263、 安全煤柱各类安全煤柱留设结果：井田边界煤柱20m，井筒及大巷保护煤柱30m，采空区保护煤柱50m，地面高压线杆保护煤柱40m；工作面停采线距煤层大巷留设30m煤柱，相邻工作面顺槽之间留设

48、20m煤柱。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制度330天，每日三班作业，日提升运输时间16小时。二、 矿井设计生产能力本矿井原设计生产能力9万t/a,技改后根据产品市场销售状况和煤层赋存条件，并结合国家产业政策的要求，委托单位的委托书确定矿井设计生产能力30万t/a，日产原煤909t,净增生产能力21万t/a。三、 矿井服务年限则矿井服务年限为T=16.9年式中：T-矿井服务年限（年）； ZK-矿井可采储量（万t）； A-年产量（万t/a）； K-储量备用系数（取1.3）。其中4-2中煤层服务年限为6.4年。第三节 开拓方式一、 影响矿井开拓方式的主要因素1、

49、井田地质构造、煤层及水文地质条件矿区构造简单，岩层基本为一向南西西方向缓倾斜的单斜构造，倾角13°，多在1°左右。井田内各煤层特征见第一章第二节。该区直接充水含水层以碎屑岩类延安组孔隙、裂隙潜水-承压水为主，属孔隙-裂隙充水矿床。碎屑岩类直接充水含水层富水性弱，对矿坑充水的影响发生在局部。直接充水含水层的补给源以贫乏的大气降水为主，因此，水文地质勘探类型划分为第一第二类第一型，即水文地质条件简单的孔隙-裂隙充水矿床类型。2、矿井目前的生产及安全情况泰生煤矿现有一对主、副斜井，位于矿井西部，开采4-2中号煤层。开采期间未发现水、火、瓦斯等自然灾害。井田内的仅4-2中号煤层有采

50、空区，具体位置见矿井开拓方式平面图（C2616-109-1）。矿井施工前应进一步对各煤层采空区及古窑进行调查，避免未发现的采空区积存的有毒有害气体和积水对矿井安全造成威胁。二、 工业场地的选择工业场地选择的主要原则为：地面平坦、开阔，场地挖填方量小，工程地质条件好。靠近公路，交通方便，基建投资小。有利于矿井开拓部署，井巷工程量省，年运营费用低。不受洪水、滑坡等自然灾害的威胁。建井工期短。生产系统简单，可靠、安全。本矿井属改扩建矿井，由于矿井现主、副井周围已形成一定规模的地面生产系统，如果考虑到重新选择井口位置，地面生产系统也随之变动。从现场情况看，现地面工业广场已作了平整，建设了部分生活福利设

51、施；工业广场位置又适应了地面外运方向和交通条件，不需新建公路；可简化基本建设程序、节省工期，节省投资。故本次设计推荐采用现有泰生煤矿工业场地布置。三、 井田开拓方式的选择1、井田开拓方式本矿井属改扩建矿井，确立井田开拓方案的原则是：根据煤矿现有地面设施、井田面积及储量分布的情况，合理布置开拓系统，使开拓巷道布置有利于生产和安全管理，有利于整合后矿井经济效益的提高，以最少的投入获得最佳经济效益，有利于提高回采率，形成畅通的生产和通风环节。主、副井的开拓方式选择泰生煤矿现有的主、副井筒均进行了砌碹支护，断面尺寸均能够满足改扩建后矿井提升和通风等生产需要；井下已施工的集中运输大巷弯曲变化小，可利用程

52、度较高。又根据井田地质、地形条件及煤层的赋存特点，矿井具备斜井开拓的优越条件。因此，设计确定井田主提升及辅助提升井筒采用原有的主、副井筒。主井位于井田西部，坐标（X=4426552.003，Y=37409512.136，Z=1354.24，=5°，L=270m）；副井位于井田西部，坐标（X=4426414.890，Y=37409549.024，Z=1359.35，=6°，L=275m）。回风井的开拓方式选择根据回风需要，对回风井的开拓方式设计提出两个方案。方案一：利用原有两个斜井的其中一条作为会风斜井。方案二：在井田中部新掘回风立井。两个方案的优缺点见表2-4。表2-4 回

53、风井开拓方案优缺点表方案优点缺点方案一1、 利用原有施工井筒、矿井生产初期井巷工程量小。1、 原有回风巷道弯曲，需重新对原有巷道施工。2、 通风线路长、通风阻力大。方案二1、布置在井田中部，通风线路短、通风阻力小。2、井筒延伸方便。、 需装备梯子间，投资大。、 井筒延伸不方便。、 矿井生产初期井巷工程量大。通过对这两个方案的分析比较，由于煤层埋深较浅，考虑到安全及通风方便的角度，设计选择方案二。根据井上下对比及井田的范围，设计新掘的回风立井位于井田中部，坐标（X=44266476.310，Y=37410230.039，Z=1390.00，=90°，H=60m）综上所述，矿井开拓方式为

54、斜井-立井开拓方式。2、水平、大巷布置方式和位置选择井田内的可采煤层有6层。根据地质资料的各煤层间距较近 ，并且除4-2中和5-1上煤层外，其他各煤层均为局部可采。如采用六层煤联合布置时，岩石联络斜巷工程量大，首采4-2中号煤层投资较大，又由于首采的4-2中号煤层已初步具有开拓系统 ，并且可以利用；目前的市场形势，开采薄煤层不利于煤矿的成本回收，故本设计推荐采用分层开采、联合布置的开拓方式，即4-2中号煤层为一水平开采，5-1上、5-1中、5-1、6-1上和6-2中号煤层为二水平开采。按照运输、通风、现有井巷和煤层赋存的具体情况，确定利用矿井一水平大巷位于4-2中号煤层，二水平大巷位于6-1上

55、号煤层。现泰生煤矿主井和副井作为改扩建后2个水平的主井和副井。在大巷的布置方式上有三个方案：方案（推荐方案）一水平利用原有集中运输大巷，并沿着目前的大巷的同方向布置辅助运输大巷和集中回风大巷（回风大巷与回风立井相连），大巷间距为30m。大巷南北两侧布置4-2中号煤层采区采煤工作面。开采后期沿首采工作面回风顺槽方向布置主、副井南侧采区的运输大巷和回风大巷，并在大巷西侧布置采煤工作面。见图2-1。延伸主井、副井和风井至6-1上煤层，见6-1上煤层后布置与4-2中号煤层大巷重叠的二水平的三条大巷，大巷间距为30m，大巷南北两侧布置二水平的采煤工作面。二水平首采5-1上煤层采区，接下来为下行式开采。二

56、水平的上下采区通过岩石巷道联络。方案延伸现有的两条大巷至井田中部，再南北向布置一水平集中运输大巷和辅助运输大巷；并按同方向布置集中回风大巷（回风大巷与回风立井相连）。大巷东西两侧布置4-2中号煤层采区采煤工作面。见图2-2。二水平布置与方案相同。图2-1 开拓方案平面布置图图2-2 开拓方案平面布置图开拓置方案优缺点见表2-5。开拓方案工程量及投资比较见表2-6。表2-5 开拓方案优缺点表方案优点缺点方案1、各煤层开拓系统简单。2、利用原有施工巷道、矿井生产初期井巷工程量小。1、生产后期通风线路较长。方案1、利用原有施工巷道。2、生产后期通风线路短。1、井筒、大巷保安煤柱留设较多。2、矿井生产

57、初期井巷工程量大。3、生产初期通风、运输线路较长。表2-6 开拓方案工程量及投资比较表方案方案大巷长度（m）5321100投资（万元）117.04242顺槽长度（m）7821400投资（万元）97.75175合计（万元）214.79417建井工期（月）917经上述分析比较，对上述三个开拓方案的定量和定性分析比较，方案初期投资略高于方案，初期的井巷工程量较多；另外从管理方面看，方案适应性强，机动性好，可以利用煤矿原有已施工的巷道，便于管理。因此，通过定量和定性分析比较，设计推荐采用方案。四、 水平划分及标高，各水平之间连接方式1、水平划分及标高根据推荐的开拓方案，全井田共布置两个开采水平,一水平

58、标高+1330m（大巷落平点），开采4-2中煤层；二水平标高+1285m（大巷落平点），开采5-1上、5-1中、5-1、6-1上和6-2中号煤层。2、各水平之间连接方式两水平之间通过主井、副井和风井把井下相关的生产系统连接在一起。五、 主要大巷布置方式及位置为节省投资，加快施工速度，设计将集中运输大巷、辅助运输大巷和回风大巷均布置在煤层中，且各巷道均沿煤层底板布置。各大巷的间距按30m布置。在大巷布置方向上，由于煤层为近水平煤层，井下煤炭运输设备选型为胶带输送机，辅助运输设备选型为防爆无轨胶轮车，井下煤炭运输和辅助运输可在小倾角的煤层巷道中任何方向运行。因此，大巷布置方向不受限制。根据本井田煤层赋存的特定条件并充分考虑设计采用的回采工艺，设计确定三条主要开拓大巷与正北方位成93°夹角，在大巷南北两侧布置回采工作面进行回采。详见井田开拓方式平面图（C2616-109-1）。六、 大巷断面尺寸和支护形式集中运输大巷采用胶带运输机运输，辅助运输大巷采用防爆无轨胶轮车运输。巷道断面形状尺寸均为矩形断面，锚喷支护，巷道断面尺寸计算如下：1、根据采矿设计手册中对带式输