玉和泰煤业90万吨初步设计(编辑修改稿)

玉和泰煤业90万吨初步设计(编辑修改稿)内容摘要：

山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 20 井在煤层上山开采，现构造对目前井下开采无影响。 另在井下开采中发现有少许小断层和小型陷落柱，虽现阶段未发现断层、陷落柱渗水现象，但不排除将来沟通各含水层之间水力联系的可能性。 (5)充水水源及其影响程度 A、地表水 该井田内无大的地表水体，但有数条小的冲沟，为季节性水沟，遇暴雨时节，常有洪水发生，数小时后，流量即减至消失，该矿自建井以来，其洪水位标高均低于工业广场标高，未发生过洪水灌井 事故。 B、地下水 3 号煤层的直接充水含水层为 K8砂岩和 3 号煤层顶板砂岩，砂岩裂隙较发育，但砂岩厚度较薄，地表径流条件好，接受补给条件有限，目前矿井正联合开采 3号煤层，矿井涌水来源主要为顶板淋水，尽管开采 3号煤层形成的导水裂隙带容易沟通浅层地下水，由于富水性弱，难于形成水害威胁。 C、采空区积水 井田周围各煤矿均开采山西组 3 号煤层， 3 号煤层上部无其它煤层的采空区，因此不存在本井田上部采空区积水问题。 井田周边均有邻矿不同程度的开采，但目前未发现越界开采现象。 因此邻矿采空区积水对本矿威胁不大。 本井田内采空区现无积水，但不排除将来有积水的可能，因此建议矿方在理论上认为有储水条件的采空区内进行探测。 D、奥灰水对矿坑充水的影响 据井田内西北角约 1500m 远的本矿自打的深水井奥灰水资料，本井 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 21 田内奥陶灰岩岩溶水水位标高约为 590m左右，低于 3号煤层最低底板标高，因此不会发生奥灰突水问题。 综上所述，井田内 3 号煤层水文地质类型属简单类型。 六、矿井涌水量预算 井田内无专门水文孔，矿井涌水量预算采用富水系数法。 该矿目前开采 3 号煤层，现设计生产能力 90万 t/a，实际生产能力 60 万 t/a，矿井 现正常涌水量 4 m3/h，最大涌水量 6m3/h。 可按富水系数法公式进行矿井涌水量预算。 公式为： Q 正 =Kp P= PPQ00= 690604  m3/h Q 大 =Kp P= PPQ00= 990606  m3/h Q0目前矿坑涌水量（ m3/h）； Po— 实际生产能力（万 t/a）； P— 设计生产能力（万 t/a）； Q— 预计矿坑涌水量（ m3/h）。 经计算，矿井达到 90 万吨 /a 时，预 计矿井正常涌水量为 6m3/h，最大涌水量为 9 m3/h。 该矿井下涌水来源主要为顶板淋水，因本井田构造简单，一般情况下，今后随开采量的增加，开采面积的扩大，矿井涌水量会有所增加，但增加不会太大。 七、开采技术条件 ①瓦斯： 历年瓦斯鉴定为低瓦斯矿井 , 根据山西省煤炭工业局晋煤安发［ 2020］ 1135号《关于临汾市 2020年度 30万吨 /年及以上煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》文件，该矿瓦斯绝对涌出量为 ，相对涌出量为 ，二氧化碳绝对涌出量为 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 22 ，相 对涌出量为。 ②煤尘爆炸性：根据 2020 年 4 月 28 日临汾市煤炭中心化验室对该矿 2号、 3 号煤层的检验报告，该矿 2号煤层火焰长度为 90mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量为 50%，煤尘具有爆炸性； 3号煤层火焰长度为 80mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量为 45%，煤尘具有爆炸性。 ③煤的自燃倾向：根据 2020 年 4 月 28 日临汾市煤炭中心化验室对该矿 2号、 3号煤层的检验报告，该矿 2号煤层煤的吸氧量为 ，属Ⅱ级自然煤层； 3号煤层煤的吸氧量为 ，属Ⅱ级自然煤层。 ④地温：根据地质报告 本提供：该区地温梯度为 1℃ /100m，属地温正常区，井下开采过程中，未发现有地压异常现象，应属地压正常区。 ⑤煤层顶底板条件： 该井田 3 号煤层未做过顶底板岩石物理力学性质试验，井田内开采的 3号煤层伪顶为炭质泥岩或泥岩，采煤过程中随采随落，直接顶板为泥岩、粉砂岩，据区域资料，顶板泥岩单向抗压强度 ，单向抗拉强度 ，组成了易冒落的顶板，稳定性差。 煤层直接底板为泥岩、粉、细砂岩，偶见底鼓现象，部分地段小断裂发育，给煤层回采带来一定困难。 八、存在的主要问题与建议 矿方应在开采 实践中，进一步对 2 号、 3 号煤层进行资料采集、编制工作，以指导矿井生产。 应注重对隐伏断裂的观察与研究，加强隐伏断裂、导水断层的探放水工作，在矿井生产过程中，认真做好地质编录工作，为矿井建设服务，按照“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则进行，确保安 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 23 全生产。 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，根据地质规律预测回采工作面开采条件，为安全开采提供技术依据。 矿井建设及生产过程中必须加强环境保护工作。 建议矿方应尽快申请有关资质部门对矿方不井 水质方面进行监测与检验，以确保安全用水。 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 24 第二章 井田开拓与开采 第一节 井田境界及可采储量 一、井田境界 2020 年 11 月 17 日，山西省国土资源厅换发了新的采矿许可证，证号： C1400002020201120203578，批准开采山西组 2 号、 3 号煤层，井田范围由以下 9 点坐标依次连线圈定 （ 1980 年西安坐标系）： (1)X= Y= (2)X= Y= (3)X= Y= (4)X= Y= (5)X= Y= (6)X= Y= (7)X= Y= (8)X= Y= (9)X= Y= 该井田北邻山西安鑫煤业有限公司，西部与山西古县老母坡煤业有限公司和山西安吉欣源煤业 有限公司相邻，东北部与山西安泽玉华煤业有限公司相邻 ,南部为社会井田。 二、资源 /储量和可采储量 (1)储量计算方法 采用地质块段算术平均法。 计算公式如下： 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 25 Q=SMd 式中： Q—— 块段煤炭储量， t； S—— 块段水平投影面积， m2； M—— 块段内煤层平均厚度， m； d—— 煤层视密度， t/m3。 (2) 矿井资源 /储量计算 根据《煤、泥炭地质勘查规范》，储量计算的工业指标确定如下：能利用储量最低可采厚度为 ，最高可采灰分为 40%，最高硫分为 3%。 3 号煤容重均。 按照 2020年 1月山 西省煤炭地质公司编制的《山西玉和泰煤业有限公司资源 /储量核查地质报告》数据，该井田 3号批采煤层井田保有资源 /储量 1546万吨，经计算截止 2020年底矿井保有储量 万吨，其中 2 号煤层保有储量 万吨， 3号煤层保有地质储量。 (3) 矿井资源 /储量计算评价和分类 按照《煤、泥炭地质勘查规范》，国务院函 (1998)5 号 文 《关于酸雨控制区和二氧化碳污染控制区有关问题的批复》及《煤炭工业矿井设计规范》等有关文件规定，矿井资源 /储量遵循下列原则计算： 1)最低可采厚度。 2)煤层灰分不大于 40%；最高可采硫分 (Std)3%； 3)储量计算的煤层为 3号煤层； 4)根据 储量核查 地质报告提供的 3号煤层底板等高线图 及矿方提 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 26 供的采掘工程平面图 ，用地质块段法对井田内 3号煤层资源 /储量进行了计算， 3号煤容重均为。 (4)矿井设计资源 /储量 依据《煤炭工业矿井设计规范》规定的矿井设计资源 /储量：矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建 (构 )筑物等永久损失量后的资源 /储量为矿井设计资源 /储量。 经计算，本矿设计资源 /储量为 万吨。 其中 2 号煤层设计资源 /储量为 万吨， 3号煤层设计资源 /储量为。 (5)设计可采储量 根据储量核查地质报告提供煤层底板等高线及资源 /储量估算图，按照推荐的开拓方案，扣除工业场地及井筒、井田边界、大巷等保安煤柱，再按《煤炭工业矿井设计规范》规定的采区回采率，计算设计可采储量。 矿井设计可采储量 =(矿井工业资源 /储量 各类煤柱 )采区回采率。 采区回采率 2 号煤层为薄煤层取 85%， 3号煤层为中厚煤层取 80%。 根据以上计算 , 2 号煤设计可采储量 ， 3号煤设计可采储量 万吨。 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 27 矿井设计可采储量汇总见表 212。 矿井设计可采储量汇总表 表 212 水平 煤层 矿井保有 资源 /储量 永久煤柱损失 矿井设计资源 /储量 工业场地和主要巷道煤柱 推断的资源量333 的折减量 开采 损失 设计可采储量 断层 井田境界 地面建(构 )筑物 其他 合计 工业场地 主要巷道 合计 1 2 2 3 合计 20 216 三、安全煤柱 井田边界煤柱留 20m，大巷之间留 30m，两侧留 40m煤柱，工业场地按二级保护 ,村庄及井筒按一级保护，再根据表土层和基岩厚度 (表土移动角 45176。 ，基岩移动角 72176。 )计算保安煤柱。 当矿井报废时，预计护巷煤柱损失可回收 50%左右。 第二节 矿井设计生产能力及服务年限 一、矿井工作制度 设计年工作日 330d,每天三班作业 ,交叉班检修，日净提升时间 16h。 二、矿井设计生产能力的确定 根据本井田煤层赋存特征、地质构造、开采技术条件、市场供需状况及业主要求 ,确定该矿矿井设计生产能力为 90万 t/a。 主要理由如下 : (1)建设为中型矿井，以利于降低矿井建设吨煤投资和生产成本。 (2)井田内煤层倾角平缓、赋存稳定，开采技术条件好，适宜建设中型矿井。 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 28 (3)矿井供电、交通运输条件可满足中型矿井要求。 三 .矿井服务年限 矿井服务年限按下式计算 : Zk T = ——— =————— = A K 90 式中 : T— 服务年限 ,a； Zk— 设计可采储量 ,万 t； A— 矿井设计生产能力 ,万 t/a； K— 储量备用系数 ,取。 经计算 ,矿井服务年限。 矿井服务年限偏小，但该矿井田内尚有下组煤层待开发，建议矿方尽快落实下组煤层增层的采矿权事宜，以满足规范要求的矿井服务年限。 第三节 井田开拓 一、井田内地质构造、老窑范围、煤层及水文地质条件对开采的影响 矿井批采的 3 号煤层，均属全井田 稳定可采煤层， 2 号煤层厚度，平均 ，结构简单。 其顶板为泥岩、粉砂岩，底板为泥岩、粉、细砂岩。 3 号煤层厚度 ，平均 ，结构简单，顶板为泥岩、粉细砂岩，底板为泥岩。 3号煤层间距平均为 13m，适宜联合布置，交替开采的方法开采井田内 3号煤层。 井田总体构造为表现为一倾向南东的单斜构造。 井下煤层倾角为 3176。 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 29 5176。 井下开采中发现少许小断层及小型陷落柱，构造属简单类型。 井田近中央座落有 2 个村庄，但村庄保护 煤柱与主井工业场地煤柱重合，对井田开拓开采影响不大。 井田 水文地质条 件简单，该矿井属低瓦斯矿井，煤尘有爆炸性，为自燃煤层。 综上所述，矿井除埋深较大外，其余开采条件俱佳，具备建设中型矿井条件。 二、井田开拓方案 工业场地位置的选择 矿方现有两个工业场地，副立井工业场地为建井初期所建，场地经过多年的建设，福利生活设施庞大而完备；主立井及回风立井工业场地为矿方近几年所建，场地位于井田近中央位置，布置有原煤的储、装、运系统和矿井配套的选煤厂，场地开阔，交通运输便利，水源、电源等外部配套条件良好。 能够满足改造后 90 万吨 /年生产能力需求，故本次设计不新增工业场地。 井田开拓方 案 (1)确定开拓方式的主要原则 ①地面平坦、开阔，场地挖填方量小，工程地质条件好。 ②靠近公路，交通方便，基建投资小。 ③位于储量中心，有利于矿井开拓部署，井巷工程量省，年运营费用低。 山西省玉和泰煤业有限公司综合机械化采煤升级改造初步设计 30 ④不受洪水、滑坡等自然灾害。