太阳山小泉煤矿矿井工程施工组织设计Word文件下载.docx
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本区居民以回族为主。
受自然条件限制,乡村生活条件相对落后。
本区经济以农牧为主,工业基础相对薄弱,仅有几个地方小煤矿、白云岩矿及建筑石料企业,经济整体欠发达。
七、矿区总体规划及开发现状
韦州矿区为一尚未大规模开发的新矿区。
目前,矿区内有地方小型煤矿5对,设计总生产能力0.30Mt/a。
《韦州矿区煤炭开发总体规划》已经编制完成并获得批准,矿区设计生产规模6.60Mt/a(其中小型矿井设计生产规模0.90Mt/a、大中型矿井生产规模5.70Mt/a),矿区服务年限62年,规划建设10对矿井(其中小型矿井4对、大中型矿井6对),新建选煤厂3座(原煤入洗能力6.60Mt/a),新建资源综合利用电厂2座(装机总容量150MW)。
本矿井即为规划的小型矿井之一,基本为规划的新发和新鑫两井范围的合并。
第二节外部建设条件
一、运输条件
1、公路运输条件
勘查区中部已有省道S3029(盐兴公路)通过,南侧已有省道S203(惠平公路)穿过,南至韦州镇18km,东至惠安堡11km,公路运输十分便利。
2、铁路运输条件
新规划的中(宁)太(原)铁路(225km段)通过井田,并在矿区设有集配站,煤炭外运条件好。
二、电源条件
矿井周围有韦州变电站、惠安堡35KV变电所,还有正在建设中的太阳山变电所,电源可靠。
三、水源条件
正在规划建设的惠安堡水库是太阳山移民开发区的配套工程,本矿供水将依托该水源,水源条件好。
四、通信条件
矿井的对外通信可以就近接入附近的电信网。
中国移动和中国联通的移动通信网路均已覆盖本区。
五、迁村及土地征用情况
井田内人烟稀少,无工业设施和民用建筑,不存在搬迁问题。
六、主要建筑材料供应条件
本地区有水泥厂,钢材可以通过市场采购。
七、社会依托条件
本矿井位于太阳山开发区,生活设施已完全社会化。
第三节建设条件综合评价
一、自然条件评价
本区处在宁中干旱荒漠地区,地表植被少,地表水系缺乏,自然环境相对较差;
随着扬黄工程及配套工程和生态移民工程的推进,本区环境在不远的将来会得到良好的改善。
自然条件对矿井建设影响不大。
二、外部建设条件评价
本项目建设水、电、路、通信等外部建设条件良好,生活已完全社会化。
第二章建设规模与服务年限
第一节井田境界与资源/储量
一、井田境界
小泉勘查区边界地理坐标:
27′45″具体由28个拐点坐标控制(见下表)。
勘探区南北长5.6km,东西宽4.7km,面积约12.12km2。
二、储量
(一)井田资源/储量
1、资源/储量估算范围
参与估算的煤层:
共有10层,为1、2、3、4、10、12、14、16、17、20煤。
平面范围:
东以F49断层为界,西至勘查区边界,南以各煤层露夹为界,东至F52断层。
资源量估算的最大垂直深度为1000m(+400m水平标高)。
煤层风氧化带(基岩面向下垂深50m为界)不参与资源量估算。
2、资源/储量估算工业指标
《地质报告》采用的资源量估算指标如下:
(1)煤层的最低可采厚度指标:
A、最低可采厚度:
≥0.60m(倾角25°
-45°
的地段);
B、最低可采厚度:
≥0.70m(倾角小于25°
的地段)。
(2)灰分指标:
参与资源量估算的煤层,原煤干燥基灰分产率不得大于40%。
(3)硫分指标:
A、参与资源量估算的煤层,其原煤干燥基全硫(St,d)的含量不得大于3%;
B、将St,d≥3.00%的资源量估算单独进行估算(不统计到总资源量中)。
(二)工业储量
工业储量=332+333×
k。
根据矿井勘探程度分析,取可信度系数k=0.9。
经计算,矿井工业储量共计62.831Mt。
其中南翼47.96Mt,占76.33%;
北翼14.87Mt,占23.67%。
(三)可采储量
经计算,全矿井可采储量1104.04万吨,其中上组煤可采储量495.65万吨,按15万吨/a计算服务年限为26.30a;
下组煤可采储量608.39万吨,按15万吨/a计算可服务年限为29a。
第二节矿井设计服务年限
矿井设计可采储量为2260.6万吨,按0.3Mt/a生产能力,储量备用系数1.4,计算矿井服务年限为26.3a。
其中上组煤可采储量495.65万吨,按0.15Mt/a计算服务年限为23.60a;
下组煤可采储量608.39万吨,按0.15Mt[换行]/a计算服务年限为29a。
第三节井田开拓
一、水平划分
本井田范围不大,矿井以一个水平上下山开采,水平标高为:
1号井:
+1175m;
2号井:
+1050m;
3号井:
+1050m。
二、通风方式
采用抽出式通风方式,中央并列式通风系统。
三、井筒布置及主要井巷工程特点
根据开拓布置,矿井初期共布置6个井筒。
1号主斜井和1号副斜井均为顺向穿层斜井,倾角16°
;
1号回风斜井由顶板揭露2煤后,沿2煤布置;
2号主斜井和2号回风斜井沿12煤布置;
2号副斜井布置在12煤顶板,分为两段,上段倾角15°
,下段倾角16°
。
四、井底车场及硐室
1号井设1050m水平井底车场,车场型式为双道起坡平车场,设高低道。
鉴于矿井主运输采用胶带连续运输的方式,井底车场轨道系统仅服务于辅助运输。
井底车场内主要硐室有:
主排水泵房、水仓、变电所、等候室和消防材料列车库等。
井底水仓有内水仓和外水仓组成,当一个水仓清理时,另一个水仓能正常使用。
水仓的有效容量按能容纳8h的矿井正常涌水量设计。
水仓清理采用机械清理方式,并设有清仓用调度绞车和清仓绞车硐室。
车场主排水泵房、变电所、等候室等采用砼砌碹支护,其他硐室和车场巷道原则上采用挂网锚喷支护。
五、采区划分及开采顺序
(1)采区划分
主要依据断层自然切割和煤柱的自然隔离,将全矿井划分为5个采区。
11采区:
位于上组煤中部块段,由1号井开拓;
12采区:
位于上组煤西部块段,由1号井开拓;
21采区:
位于下组煤中部块段,由2号井开拓;
22采区:
位于上组煤西部块段,由3号井开拓;
23采区:
位于上组煤西部块段,由2号井开拓。
(2)首采区选择
根据开拓部署,矿井初期投产11采区(由1号井开拓)和11采区(由1号井开拓)。
(3)同时生产工作面数量确定
同时生产工作面数量为2个,上下组煤各一。
(4)开采顺序
a、采区接替顺序:
上组煤11→12;
下组煤21→22→23。
b、工作面接替顺序:
区段之间,先上后下;
同一区段煤层之间,先上层后下层。
c、加强生产管理,防止上下煤层(组)之间出现压茬。
第四节矿井主要经济技术指标
矿井设计能力为30万吨/年,服务年限为29年,井巷工程总量13307m,万吨掘进率44.4m/Kt,地面建筑、工业建(构)筑物9630m2。
工业场地总面积21.1km2,建井工期18个月,矿井设计在籍人数553人,全员工效2.5t/工,矿井概算静态总投资为19675.59万元。
第三章矿井地质及水文地质概况
第一节矿井地质概况
一、地层
井田地层由老至新简述如下:
(1)石炭系中统土坡组(C2t)
该组地层全区分部,地表无出露,在勘探区西南部青龙山背斜轴部倾覆端,小范围内曾遭受剥蚀而与上覆新生界不整合接触。
区内揭露最大厚度为155.88m,未见底,据区域地质资料,该组地层厚度一般约为240m。
为本区太原组含煤地层的沉积基地。
该组地层为一套海陆交互相沉积,以泻湖相、湖泊相为主,夹浅海相、沼泽相。
岩性以深灰色粉砂岩、砂质泥岩为主,局部夹有钙质粉砂岩、细粒砂岩、石灰岩、炭质岩及薄煤层等。
底部以砂岩或铝质泥岩与下伏奥陶系不整合接触。
(2)石炭二叠系太原组(CPt)
在太阳山新庄附近零星出露,沿青龙山背斜轴部倾覆端曾遭受了较大范围剥蚀,造成部分煤层缺失。
在勘探区东部边缘及北部地区,由于F49和F52断层的作用,致使区内东部边缘和北部含煤地层埋藏较深。
总体来说,区内含煤地层面积不大。
另外受区内复杂的断裂的影响,地层产状变化较大。
据钻孔揭露,本组地层厚度约为296.84m,总体趋势南厚北薄。
太原组地层属海陆交互相含煤沉积,含煤达29层,其中较稳定可采和局部可采煤层3层(10、12、17煤),不稳定局部可采煤层3层(14、16、20煤),其余多为不稳定不可采煤层。
岩性以深灰、黑灰色粉砂岩、泥岩为主,夹煤层、石灰岩、炭质泥岩、钙质粉砂岩等。
本组共夹海相灰岩或钙质粉砂岩10层左右,层位较稳定,富含动物化石,可作为本区煤层对比的重要标志。
按照岩性、岩相特征,该组地层可分为上、中、下三段:
上段岩性粒度稍粗,含有两层厚度中粒砂岩,并且夹有多层石灰岩,煤层薄且不稳定,且多不可采。
反映了当时海水频繁侵入,致使沼泽化破坏,成煤条件较差;
中段是区内主要含煤段,与上、下段比较该段岩石颜色稍深,粒度较细,多属海湾泻湖沼泽相,地壳运动相对稳定,成煤条件较好;
下段含煤极不稳定,岩性也较细,夹多层含海相或泻湖相动物化石的石灰岩和钙质砂岩。
底部为一套灰白――浅灰色含砾中粗砂岩,较稳定,其成份以石英为主,次为斜长石、岩屑、白云母及炭屑,颗粒棱角-半棱角状,分选差,具不清晰大型斜层理,以硅质、硅泥质胶结为主。
与下伏土坡组整合接触。
(3)二叠系下统山西组(P1s)
山西组含煤地层亦为本次勘探的主要对象之一。
仅在太阳山新庄附近零星出露,沿青龙山背斜轴部遭受了较大范围剥蚀,致使含煤面积减小。
同时受东部F49断层和F52断层的作用,造成勘查区东部边缘及北部地区较大范围含煤地层埋藏深度较大,因此区内含煤地层分布呈近南北向狭长带状展布,面积不大。
据钻孔揭露,区内山西组地层最薄66.02m(浅801孔),最厚90.18m(701孔),平均厚度约为76.4m,且有向西北增厚的趋势。
为一套近海的含煤陆相碎屑岩沉积,相对下伏太原组岩石色调较浅,岩性组合以浅灰色中、细粒砂岩、深灰色粉砂质泥岩夹粉砂岩为主,砂岩多具缓波状层理及小型斜层理,并常见有菱铁矿结核。
含煤6层,较稳定可采或局部可采煤层4层。
底部为一套湖滨相灰――浅灰色厚层状细粒砂岩,局部地区相变为粉砂岩或中砂岩,多为硅泥质胶结,层理较发育,以缓波状和小型斜层理常见。
与下伏太原组整合接触。
(4)二叠系中下统石盒子组(P1-2sh)
为含煤地层的上覆地层,零星出露于勘查区内太阳山西侧及北部地区。
该组地层除青龙山背斜轴部遭受大范围剥蚀外,全区均有分布。
据以往资料,该组厚度总体有由南向北有变薄的趋势,厚度一般在160-184m,平均厚度120m左右。
本次勘查钻孔揭露厚度为118.72m(浅801孔),未见顶。
其为一套不含煤陆相碎屑岩建造,该组地层岩性组合以灰绿、黄棕、深灰、灰色粉砂岩、细砂岩为主,夹灰白、浅黄褐色、灰绿色中粒到粗砂粒砂岩,局部含砾。
总体上岩石粒度向下变细,色调逐渐加深,并且中下部夹有2――3层薄煤层,均不可采。
底部为一层灰白色细粒砂岩,与下伏山西组整合接触。
(5)二叠系三叠系石千峰群(PTS)
该组地层仅分布于勘查区北部,零星出露。
区内钻孔揭露最大厚度为437.85m(浅1501孔),未见顶、底。
区域上石千峰群厚约580m,与下伏石盒子组连续沉积。
该组地层为一套干旱沉积环境的杂色岩系。
岩性上部以紫色、暗紫色、浅紫色厚层细至中砂岩与暗紫色、灰紫色、灰绿色粉砂岩互层组合为主,夹紫红色砂质泥岩。
砂岩斜层理发育,常含有泥质及粉砂质包体,粒度有下粗上细的特点:
中部为暗紫色、浅黄色粉砂岩夹灰紫色、灰绿色、浅灰色中――细砂岩;
下部为黄绿、浅黄色、紫红色中粗粒砂岩,局部夹粉砂岩及少量含砾粗粒砂岩,底部为浅灰、灰褐色中粗粒砂岩。
(6)三叠系上统白芨沟群(TB)
分布于勘查区东部边缘F49断层以东,区内没有出露。
以浅灰褐色、淡黄褐色中细粒长石石英砂岩为主,巨厚层,顶部砂质较粗,近粗砂岩。
除局部为灰绿色薄层砂岩外,均具大量暗紫色、紫红色粘土质、粉砂质断续线理,故紫红色突出。
含大量黑色矿物碎屑颗粒及少量云母碎屑。
全层自上而下均有紫色不规则泥质结核及包裹体出现,其分选性大部分好――中等,少部分偏差,泥质胶结,硬度低,个别处遇水膨胀破碎。
岩芯整体完整。
本组地层仅在区内505、101钻孔揭露,未见顶底,钻孔揭露最大厚度495.84m。
(7)近古系(E)
主要分布在勘查区东部边界F49断层以东地区,本组地层仅在505孔见到,厚度约为35.20m。
与下伏白芨沟群不整合接触,区域上第三系厚0――500m不等。
岩性以紫红色、橘红、橙黄色亚粘土及其亚沙土为主,夹石膏层,局部夹半胶结的灰白色细砂岩,含砾粗砂岩和灰黄色泥灰岩透镜体。
底部为一层砾岩,砾石成份多以灰绿色细砂岩为主,次为灰岩,且多为次棱角状,砂泥质充填。
(8)第四系(Q)
据钻孔揭露,勘查区内第四系基本遍布全区,均为松散沉积物,掩盖或半掩盖了区内所有下伏地层,厚度为3.50――57.80m,平均厚度19.30m。
总体上勘查区内地势平缓,第四纪沉积具有二元结构,上部沉积以风积沙为主,其基本全区分布,岩性以浅黄色粉――细粒沙为主,分选较好。
按植被覆盖率、固化程[换行]度分为三个等级,即固定沙、半固定沙、流动沙;
下部主要由亚沙土、亚粘土组成,夹砾石层及薄沙层,底部常为半固结的砾石层。
二、煤层
1、1煤
位于山西组上部,在勘查区东部的青龙山背斜轴部剥蚀殆尽。
见煤点8个,各勘探线大都单孔见煤,煤厚0.25――3.15m,平均1.17m;
可采点6个,厚度0.72――3.15m,平均1.45m。
属于大部分可采的较稳定煤层。
该煤层结构简单,个别钻孔含有一层夹矸,厚约0.06m;
顶板多为粗粒砂岩、细粒砂岩、中粒砂岩、粉砂岩和泥岩,为3――35m。
底板多为粉砂岩和细粒砂岩,厚度变化大,为0.85――18.60m。
2、2煤
位于山西组中部,上距1煤11.59――28.57m,平均20.22m。
见煤点9个,全部可采,煤厚1.21――5.28m,平均2.97m。
该煤层分布范围同1煤,煤层厚度普遍在2――3m左右,在5、6勘探线附近存在一个薄煤区,煤层厚度多小于2m,属较稳定全区可采煤层。
该煤层结构简单,个别钻孔含一层夹矸,厚度0.15――0.19m。
顶板主要为粗粒砂岩、细粒砂岩、粉砂岩和炭质泥岩,厚度变化较大。
为0.53――26.89m,一般为8――13m。
底板多为粉砂岩、砂泥岩,局部夹泥岩,厚度一般为2――10m。
3、3煤
位于山西组下部,上距二煤1.48――11.18m,平均5.36m。
见煤点10个,煤厚0.20――2.11m,平均1.08m;
可采点7个,厚度0.80――2.11m,平均1.37m。
该煤层分部范围基本同1、2煤,在青龙山背斜轴部剥蚀范围略有减小。
属于较稳定大部分可采煤层。
该煤层结构较简单,不含夹矸。
顶板主要为细粒岩石、粉砂岩,局部夹有砂泥岩或炭质泥岩,厚度一般为3――8m;
细粒砂岩中发育斜层理或平行微层理,岩石易破碎。
底板多为细砂岩,局部为粉砂岩和砂泥岩,厚度为2――4m。
(4)4煤
位于山西组下部,上距三煤15.98――32.50m,平均21.30m。
见煤点10个,煤厚0.49――2.24m,平均1.13m;
可采点9个,厚度0.62――2.24m,平均1.20m。
该煤层分部范围基本同3煤,剥蚀区分布范围较3煤略小。
该煤层结构简单,无夹矸。
顶板主要为细砂岩和粉砂岩,其厚度一般为3――18m;
底板主要为粉砂岩和细粒砂岩,厚度多为3――8m。
(5)10煤
位于太原组上部,上距4煤108.19――120.18m,平均112.03m。
见煤点5个,煤厚0.80――1.71m,平均1.35m。
该煤层分部范围基本同4煤,剥蚀区分布范围进一步减小,含煤面积与4煤相比略有增大。
属于较稳定全区可采煤层。
该煤层结构简单,普遍含一层夹矸,厚0.22――0.28m。
煤层直接顶板以粉砂岩为主,局部为细粒砂岩;
底板多为粉砂岩、细粒砂岩。
(6)12煤
位于太原组中部,上距10煤44.75――72.65m,平均56.93m。
见煤点10个,煤厚0.34――2.80m,平均1.76m;
可采点9个,厚度1.19――2.80m,平均1.92m。
该煤层分部范围基本同10煤,含煤面积进一步增大。
5、6勘探线处为一厚煤带,向南、向北有变薄趋势。
该煤层结构简单,局部地段含1层夹矸,厚0.02――0.20m。
顶板主要为灰岩,厚度为2――5m左右,灰岩呈厚层状,块状结构;
底板主要为粉砂岩、细砂岩,厚度多为0.6――4.6m。
(7)14煤
位于太原组中部,上距12煤10.41――22.09m,平均16.14m。
见煤点10个,煤厚0.23――2.07m,平均0.90m;
可采点6个,厚度0.63――2.07m,平均1.23m。
该煤层分部范围同12煤。
以8勘探线为界,其西北部除韦35孔外均不可采;
东南部可采,且厚度有自北向南增后的趋势。
属于不稳定局部可采煤层。
该煤层结构简单,仅303孔见1层0.21m厚的夹矸。
煤层的直接顶板多为粉砂岩和泥岩,局部为细粒砂岩;
底板多为细粒砂岩和粉砂岩,局部为泥岩。
(8)16煤
位于太原组中部,上距14煤28.75――61.55m,平均40.20m。
见煤点9个,煤厚0.53――2.21m,平均1.20m;
可采点8个,厚度0.70――2.21m,平均1.28m。
分布范围同14煤。
厚度在1.00m左右,局部地段与17煤合层,仅勘查区南部可采。
属于较稳定局部可采薄煤层。
该煤层结构简单,仅602孔含1层厚0.08m的夹矸。
煤层的直接顶板以粉砂岩为主,局部为砂质泥岩或灰岩;
底板多为泥岩和粉砂岩,局部为炭质泥岩。
(9)17煤
位于太原组中部,上距16煤1.82――7.14m,平均3.77m。
见煤点13个,煤厚0.63――5.77m,平均1.79m;
可采点12个,厚度0.78――5.77m,平均1.88m。
分布范围同16煤。
煤层厚自南向北呈东西向带状分布,5勘查线以南及韦35-韦15-1-701连线一带煤层较厚,自韦35-韦15-1-701连线向南煤层变薄。
该煤层结构简单,含0-1层夹矸。
顶板以粉砂岩、细粒砂岩和粉砂岩为主,局部夹泥岩,厚度多为6-68m。
底板为炭质泥岩、粉砂岩和粘土岩,厚度多为1-6m。
(10)20煤
位于太原组中下部,上距17煤15.75――52.96m,平均32.0m。
见煤点13个,煤厚0.30――1.94m,平均0.83m;
可采点6个,厚度0.80――1.94m,平均1.28m。
从平面上来看,东部较厚多大于1m;
西部较薄,多小于1m;
区内5、6勘探线处为一薄煤带,且局部地段不可采。
属于部稳定局部可采煤层。
该煤层结构简单,局部含1层夹矸,厚度为0.08-0.43m。
顶板以泥岩、粉砂岩为主,局部夹有砂质泥岩,厚度为3-16m。
底板为泥岩、细砂岩,在303钻孔为粉砂岩、中粗砂岩,厚度为2-13m。
三、构造
勘查区位于青龙山背斜倾伏端,西侧的青铜峡固原断裂和东侧青龙山平凉断裂规模都比较大,属区域性逆冲推覆断裂。
区内主体构造为一轴相近NW的背斜构造,断裂构造极发育且多相互切割,不仅影响了煤层赋存的连续性,而且造成局部地层(煤层)倾角变化大。
总体来说,勘查区内构造复杂。
现将区内主要褶皱和断层(裂)构造进行简单描述。
(1)褶皱构造
区内褶皱仅发育有青龙山背斜,为一轴向NNW,向北倾伏的不对称背斜。
该背斜轴由勘查区西南角进入区内,向北沿勘查区西部边界延伸出区外,东翼已被青龙山平凉断裂破坏残缺不全。
背斜核部地层由奥陶系组成,翼部地层为石炭系和二叠系等,西翼及其倾伏端的地层发育相对较全。
两翼断裂构造极其发育,破坏了煤层赋存的连续性;
同时,受断层影响,地层(煤层)倾角变化较大,西翼较缓,倾角5°
-15°
东翼较陡,倾角一般为20°
,东部边缘F49断层附近高达60°
(2)断层(裂)构造
受区域构造影响,勘查区断裂构造极其发育,切多相互切割,根据钻探揭露和二维地震勘探成果,本次勘查共揭示断层15条,其中落差大于50m的断层5条(F41,F49,F51,F52,F64),落差30-50m的断层6条(F42,F53,F54,F61,F62,F63),小于30m的断层4条(F59,F65,F66,F67),现将它们的主要特征简要说明如下:
F41逆断层:
位于勘查区西部边界,青龙山背斜轴部地带,走向NW-NWW,自南向北贯穿整个勘查区西部边缘地带,延伸长度约4.7km。
该断层为断面向SW倾斜地逆断层,断面倾角50°
-62°
,落差70-130m;
由地震测线D2线及韦44号钻孔控制,其中韦44钻孔125m处过断层带后见下盘煤层,石千峰群(PTS)地层重复。
F42正断层:
位于勘查区中部,横截青龙山背斜轴部。
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