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吨煤投资473.79元。
Attention:
9.矿井生产吨煤成本238.46元,项目建设回收期3.25年,投资利润率为28.91%,投资利税率39.52%。
四、存在问题和建议
1.本井田奥灰水位标高+919.96m,2-1钻孔以西9号、11号煤层底板均底于奥灰水位标高,为奥灰水位带压区。
井田9、11号煤层已形成大面积的采空区,应本着“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的方针,做好矿井防治水工作。
2.2009年东沟煤矿曾发生采空区瓦斯涌出燃烧事故,故应加强采空区封闭及其积气的监测工作,避免发生类似事故。
3.本井田由2个独立矿井整合而成,采掘系统相对复杂,采空区分布较为零星,且原各矿井资料分散,应加强采空区及其积水、积气的调查及资料的整理汇总工作,用于指导未来矿井生产及安全管理工作。
4.在开采地段应加强对隐伏构造的发现和研究,注意解决与之有关的工程地质问题。
5.在生产过程中应进一步加强瓦斯和煤层顶底板的监控工作,以保证矿井建设及生产顺利进行。
6.煤矿生产中加强矿井水文地质工作,由于本矿2—1号水文孔以西为奥灰水带压区,又有F11断层的影响,使奥灰水与各含水层贯通,矿井采掘过程中应注意奥灰水的影响,防止断层导水事故的发生。
7.9号、11号煤层煤尘具有爆炸危险性,煤的自燃倾向为自燃,生产中要加强“一通三防”安全生产工作。
8.加强职工队伍的安全生产和机械化开采技术培训工作,提高企业整体素质,为矿井机械化安全生产提供人力保证。
第一章井田概况
一、交通位置
山西介休鑫峪沟东沟煤业有限公司位于介休市东部,张兰镇红卫庄村~南窑头村一带,距介休市区约30km,行政区划隶属于张兰镇,其地理座标为:
东经112°
08′02″~112°
09′46″,
北纬37°
59′54″~37°
01′31″。
井田地处介休市张兰镇南窑头村~红卫庄村一带,经张(兰)~南(窑头)乡村公路通108国道、南同蒲铁路和大(同)~运(城)高速公路。
北距108国道及南同蒲铁路张兰火车站16km,距大(同)~运(城)高速公路张兰出口约17km,区内有简易路连接各村庄,交通较为便利。
详见交通位置图1—1—1。
二、地形地貌
井田地处太岳山北端低中山区,地形总体上表现为东南高、西北低,最高点位于井田东南部,海拔1550m;
最低点位于井田北部沟谷中,海拔1155.94m,最大相对高差394.06m。
三、地表水系
井田内主干沟谷位于西部南窑头村~红卫庄村一线,为一侵蚀沟谷,整体呈NNW向,沟谷底部一般宽40m~55m,最宽处位于南窑头村西北,最大宽度约70m。
其两侧次级沟谷分别呈NE、NW向,成羽翅状与主干沟谷相交。
沟谷内无常年性水流,雨季遇较集中的降雨时,次级沟谷水流向主干沟谷汇合,形成规模不等的短暂洪流,自南向北排泄,于红卫庄村流出井田,并最终汇入汾河。
四、气候及地震
井田属北暖温带半干旱大陆季风性气候,大陆气候特征明显,四季分明,冬长夏短,季风强盛。
春季干燥多风,夏季炎热多雨,秋季凉爽宜人,冬季少雪寒冷。
多年(1972~2004)平均气温为10.4℃,一月份平均气温—5.7℃,七月份平均气温23.8℃。
极端最高气温39.6℃(1999年7月30日),极端最低气温-24.1℃(1990年2月1日),无霜期为160天。
多年(1972~2004)平均降水量为415.5mm。
一年内降水分配不均,多集中在七、八、九三个月,占全年总降雨量的75%以上。
年最大降雨量为1977年的785.4mm,年最小降水量为241.71mm(1986年);
10分钟最大降水量为16.1mm(1977年8月6日2点58分~2点08分),时最大降水量为65.0mm(1977年8月6日4点08分~5点08分),日最大降水量为317.3mm(1977年8月6日),最大月降水量为1977年8月,降水量368.0mm。
年平均蒸发量1932.9mm,最大蒸发量2102.6mm,最小蒸发量为1313.8mm。
冻土深度50cm~75cm。
年平均湿度6.55~9.15毫巴,绝对最高湿度为22毫巴,最低1毫巴。
一年中主导风向为西北风,冬季多为西风、西北风,夏季多为东风、东南风,最大风力10级,年平均风速2.1m/s,冬春季风大,夏季风较小,一般风力3—4级。
本区霜冻期一般始于十月下旬,终于次年四月上旬,最长冻结期可达170余日,最大冻土深度为80㎝。
初霜期为十月上旬,终霜期为第二年四月中旬,全年无霜期160天左右。
介休境内于1937年、l957年曾发生有感地震。
前者较轻微,后者震感较为强烈,居民在睡觉时被惊醒,门窗有震动,年久失修的房屋有倒塌现象。
据《中国地震动峰值加速度区划图》,井田地震基本烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.20g,设计地震第一组。
五、矿区经济概况及工业、农业生产情况
介休市境内种植业以粮食作物为主,有小麦、玉米、高梁、大豆、谷子和薯类等,经济作物有棉花、甜菜等,油料作物有花生、芝麻和大麻等,瓜果主要有苹果、葡萄和红枣等。
矿产资源较为丰富,分布较广。
现已发现矿产种类有煤、铁、锰铁、铝、石灰岩和石膏等十余种。
采矿业、纺织业、铸造业和酿造业等历史较为悠久。
六、四邻关系
山西介休鑫峪沟东沟煤业有限公司南、西方向与山西介休大佛寺南窑头煤业有限责任公司井田相邻。
见图1—1—2。
详述如下:
山西介休大佛寺南窑头煤业有限公司由原介休市南窑头煤矿有限公司和山西赵家庄煤业有限公司重组而成。
介休市南窑头煤矿属股份制企业,1981年建井,1985年建成投产,采用斜井开拓,开采9号、11号煤层,原矿井生产能力60kt/a,2005年资源整合后生产能力提升到450kt/a。
采用走向长壁法,工作面沿走向布置,巷道采用工字钢、液压支柱支护,炮采落煤,全部冒落法管理顶板,中央并列式通风。
已采范围主要位于井田东南部。
矿井涌水量一般在8m3/h左右。
据介休市安全生产监督管理局、介休市煤炭工业局介安监字〔2009〕19号文件《关于转发晋中市2008年30万吨以上煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果的批复的通知》,介休市南窑头煤矿有限责任公司CH4相对涌出量1.52m3/t,CO2相对涌出量3.06m3/t,矿井瓦斯等级为低。
2009年12月27日,因管理混乱,井下生产时造成采空区积气涌出,发生瓦斯燃烧事故。
由于煤层埋藏深度浅,井田东部、南窑头村东南9号、11号煤层露头线附近小煤窑开采历史悠久,自新中国成立前至20世纪90年代前期,先后有众多小煤窑进行开采活动,该处9号、11号煤层资源已全部破坏。
同样原因,井田中部、泉泉村周边地段5号煤层也遭受了相当程度的破坏,仅零星可采,失去工业开采价值。
井田南部边界附近分布有多座私开小煤窑,目前仍可见痕迹的有2座,开采9号和11号煤层,因年代久远,其具体的开拓方向和采空范围已不可考。
本次调查了上述地段的7个小煤窑。
第二章 地质情况
第一节 资源条件
一、井田地质勘探程度及地质报告批准文号
1.井田地质勘探程度
该矿自建井以来,配合生产其矿井地质工作与矿井水文地质工作也在不断进行着,积累了一定的矿井地质与矿井水文地质资料,本次工作也通过搜集、整理并分析研究这些资料,对其不足之处补做了部分地质工作,使矿井地质与矿井水文地质工作得到了完善。
本次兼并重组整合,山西省煤炭地质物探测绘院对井田进行了全面调查,编制的《山西介休鑫峪沟东沟煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》地质资料搜集较为齐全,文字论述较全面,能满足本次设计的要求,可作为兼并重组后山西介休鑫峪沟东沟煤业有限公司矿井建设的地质依据。
(1)地形地质图及质量评述
本次工作使用煤矿提供的地形地质图。
其底图采用山西省测绘局2008年版1:
10000地形图。
该图采用1954年北京坐标系,1956年黄海高程系,1974年图式,等高距5m,中央子午线111°
该地形地质图地层单位第四系划分到统,上石盒子组(P2s)和太原组(C3t)划分到段,下石盒子组(P1x)、山西组(P1s)和本溪组(C2b)划分到组,能够满足本次地质工作的需要。
(2)矿井测量工作
由于煤矿建井时间较长,井下大部分工程现已不能进行实测,故本次工作采用煤矿提供的采掘工程平面图。
该矿主要巷道测量工作采用全球卫星定位系统(GPS)建立的近井控制点为起算点进行测量,井口及井下采用全站仪进行测量,计算采用全站仪直接进行碎部点的坐标测量。
本次工作对矿方提供的9号、11号煤层采掘工程平面底图进行了数字化处理,在井下见煤点实测过程中,对导线经过的部分巷道进行了复核验证,复核验证结果表明,本次实测的巷道与矿方提供底图的对应部分相符。
(3)采样工作及质量评述
由于以往煤样化验主要为商业用途,对煤质的全面了解程度不够,本次工作采取了钻孔中达到最低可采厚度的煤层煤芯样进行化验测试,并在井下部分见煤点采取了9号、11号煤层煤样,进行了化验测试。
(4)矿井水文地质工作
本次工作调查了近年来矿井涌水和排水情况,并在2—1号钻孔进行了3个含水层段(C+P、O2f和O2s+O2f)的抽水试验,所有钻孔均按规范要求进行了简易水文观测,获取了较为详尽的矿井水文地质资料。
本次工作对井田范围内地表水和水体进行了调查,并通过调查访问了解了周边矿井的矿坑充水情况。
该矿原开采的11号煤层,原东沟煤矿矿井涌水量最小为120m3/d,最大为200m3/d,正常为130m3/d;
原利民煤矿矿井涌水量最小为120m3/d,最大为180m3/d,正常为130m3/d。
2.地质报告批准文号
地质报告批准文号:
晋中市煤炭工业局市煤规发[2010]113号。
二、井田地质
1.区域地质
井田位于沁水煤田西北边缘,地层发育情况与沁水煤田其他地区及其西邻霍西煤田相似。
区域上(西起介休市洪山,东至平遥县辛村,北起平遥县城,南至平遥县千庄,面积710km2),出露的地层从老到新依次为古生界奥陶系中统,石炭系中统、上统,二叠系下统、上统,中生界三叠系,新生界第四系等。
从西往东依次出露奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系,第四系沿沟谷和山梁有不同程度分布。
区域地层走向总趋势表现为北西~南东向,倾向北东。
地层厚度及岩性特征见“区域地层简表”,表2—1—1。
地层单位
代号
厚度
(m)
岩性特征
界
系
统
组
段
新生界
第四系
全新统
Q4
0~30
黄褐色亚砂土、亚粘土及砂砾石。
角度不整合于下伏各地层单元之上。
上更
新统
Q3
30~60
黄色土状亚砂土、亚粘土,夹砂砾石。
中更
Q2
0~125
微红色亚砂土、亚粘土,中夹一层粉砂。
中生界
三叠系
中
二马营组
T2er
201~217
泥岩、砂质泥岩、砂岩。
与下伏和尚沟组呈整合接触。
下
和尚沟组
T1h
177.5~272
中薄层细砂岩、紫红色砂质泥岩。
与下伏刘家沟组呈整合接触。
刘家沟组
T1I
414~585
浅紫红色细砂岩、粉细砂岩、砂质泥岩、砾岩。
与下伏石千峰组呈整合接触
古
生
二叠系
上
石千峰组
P2sh
106.3~197.5
紫红色砂质泥岩、中粗砂岩互层。
与下伏上石盒子组呈整合接触
石
盒子
上段
P2s3
180~220
砂质泥岩、泥岩、砂岩。
中段
P2s2
82~117.1
中粗粒砂岩与砂质泥岩、泥岩互层。
下段
P2s1
155~220
黄绿色砂质泥岩、泥岩互层夹砂岩。
下石盒子组
P1x
70.4~140.1
砂岩、砂质泥岩、泥岩及薄煤层。
与上覆上石盒子组和下伏山西组呈整合接触。
山西组
P1s
29.21~65.9
灰白、灰色砂岩、砂质泥岩含煤3~7层。
石炭系
太原组
C3t
75.26~126.00
泥岩、砂质泥岩、砂岩、灰岩及煤层。
与下伏本溪组呈整合接触。
本溪组
C2b
7.8~36.60
灰白、灰黑色铝土岩、黄铁矿、粘土岩、砂岩、砂质泥岩、灰岩。
与下伏峰峰组呈平行不整合接触
奥陶系
中统
峰峰组
O2f
126.8~176.1
灰、深灰色泥灰岩、石灰岩。
与下伏上马家沟组呈整合接触
上马家沟组
O2s
196.3~256.0.
深灰色石灰岩、豹皮状灰岩夹泥质灰岩。
表2—1—1区域地层简表
2.井田地质
井田范围内基岩大面积裸露,仅在山梁顶面及其两侧有少量黄土覆盖。
F11正断层(化家窑地垒南断层)以北出露奥陶系中统峰峰组(O2f)地层,以南依次出露二叠系上统石千峰组(P2sh)、上石盒子组(P2s),二叠系下统下石盒子组(P1x)、山西组(P1s),石炭系上统太原组(C3t)、中统本溪组(C2b)地层。
本次施工的2—1号钻孔揭露了部分奥陶系中统上马家沟组。
(1)奥陶系中统上马家沟组(O2s)
岩性为深灰色厚~中厚层状石灰岩、内碎屑灰岩(豹皮状灰岩)夹泥质灰岩。
揭露厚度167.23m。
(2)奥陶系中统峰峰组(O2f)
出露于井田北部红卫庄村、F11正断层(化家窑地垒南断层)以北,岩性为深灰色厚层状石灰岩夹黄灰色厚~中厚层状泥质灰岩,岩溶裂隙及构造裂隙发育,多为方解石充填。
2—1号钻孔揭穿该组,厚71.05m。
(3)石炭系中统本溪组(C2b)
出露于井田东南部、南窑头村东南沟谷底部,平行不整合于奥陶系中统峰峰组之上。
底部为极不稳定的褐红色褐铁矿层,其上为褐色、灰褐色铝土质泥岩,中、上部为灰色泥岩、铝土质泥岩夹砂岩及不稳定的薄煤层。
2—1号钻孔揭穿该组,厚41.93m。
(4)石炭系上统太原组(C3t)
井田主要含煤地层之一,属海陆交互相沉积,由河漫滩相之砂岩、沼泽相之泥岩、煤层和浅海相之石灰岩组成,与下伏本溪组呈整合接触。
厚度90.86m~95.60m,平均93.23m。
根据岩性岩相组合分为上、中、下三段。
1)太原组下段(C3t1)出露于井田东南部。
为一套灰、深灰色泥岩夹(粉)砂岩及煤层的岩性组合,含煤4~5层,其中9号、11号煤层全区稳定可采,其余煤层不可采;
9号煤层位于该段顶部,11号煤层位于该段中部。
泥岩含黄铁矿碎屑和菱铁矿结核。
本段地层厚28.54m~36.32m,平均厚32.58m。
2)太原组中段(C3t2)出露于井田东南部。
以3~4层石灰岩为主要特征,自下而上分别为K2、K2上、K3、K4,其间夹灰黑色泥岩及2层不稳定煤层(7上号和7号)。
本段地层厚25.28m~46.34m,平均厚35.81m。
3)太原组上段(C3t3)出露于井田东南部。
以灰黑色泥岩为主,夹灰色中—细粒砂岩及粉砂岩,顶部夹一不稳定煤层(5号),泥岩中含黄铁矿碎屑。
井田南部发育一厚层中粒砂岩,厚达13m,造成5号煤层缺失。
本段地层28.66~36.10m,平均32.20m。
(5)二叠系下统山西组(P1s)
出露于井田东南部。
与下伏太原组呈整合接触,为一套陆相含煤地层,为本区主要含煤地层之一。
为一套灰~灰黑色砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩夹煤层的岩性组合,底部为灰白色细粒砂岩或粉砂岩(K7)。
一般含煤4~5层,均属不稳定不可采煤层。
组厚27.73m~39.30,平均厚33.52m。
(6)二叠系下统下石盒子组(P1x)
为一套陆相沉积地层。
底部以灰白色K8砂岩与山西组整合接触。
岩性以灰白色砂岩、灰黄色砂质泥岩及灰色泥岩互层为主,下部夹薄煤层或煤线。
本组地层厚度88.06m—98.46m,平均厚94.41m。
(7)二叠系上统上石盒子组(P2s)
出露于井田西北部及西部边缘。
底部以含砾中粒砂岩(K10)为界与下伏下石盒子组整合接触。
组厚平均470.76m左右。
根据岩性组合分为上、中、下三段。
上石盒子组下段为灰绿、浅紫红色砂质泥岩夹灰绿色砂岩及杂色砂质泥岩。
出露于井田西部、南部边缘,出露厚度196.58m。
上石盒子组中段为紫红、黄绿色砂质泥岩夹灰白、灰绿色砂岩、粉砂岩,厚度一般为94.10m~101.15m,平均为98.18m。
上石盒子组上段为紫红、黄绿、蓝紫色砂质泥岩、泥岩夹砂岩及粉砂岩。
出露于井田西北部边缘,出露厚度176m。
(8)二叠系上统石千峰组(P2sh)
出露于井田西北角,底部以一层灰白色巨厚层状含砾粗砂岩为界,上部为灰紫红色砂岩,含硅质较高,出露厚度55m。
(9)第四系中更新统(Q2)
零星分布于井田内山梁顶面或其两侧,岩性为灰黄色砂质粘土,具孔隙,垂直节理发育,含零星钙质结核。
厚0~32.25m,平均厚13.00m。
3.井田构造
井田构造形态基本为一宽缓的褶皱构造(S1),背斜轴部位于东部边缘,轴向NE~NW,西翼地层倾向W,倾角15°
~35°
井田北部为化家窑地垒南断层(F11),井田内部断层较为发育。
井田构造属中等。
(1)褶曲
S1背斜:
位于井田东部边缘,轴向N,中部出露本溪组、太原组地层,两翼出露山西组、下石盒子组。
于井田中部、泉泉村西侧为FM4正断层错断。
区内延伸长度约1000m。
(2)断层
1)F11正断层:
区域构造所称的化家窑地垒南断层。
位于井田北部,自西向东横穿井田,断面倾向S。
根据1—1钻孔揭露情况和地面观测情况判断,断面倾角45°
—50°
;
断层上盘为石千峰组、上石盒子组和下石盒子组,下盘为峰峰组,井田内落差约370~700m,向两侧落差变化大。
该断层的发育,使得井田北部各煤层大面积断失,且使断层带附近煤层遭受不同程度的风化和氧化,倾角变大。
2)FM1正断层:
位于井田西北部边缘断层,走向NE,断面倾向NW,倾角60°
,断层上盘为上石盒子组上段和石千峰组,下盘为上石盒子组下段和中段,落差约120m。
该断层北东端为F11正断层截断。
3)FM2正断层:
位于井田中部,整体走向N—S,断面倾向W,倾角60°
~65°
,落差25m—60m。
在井田中部与FM4正断层相交,并为FM4正断层错断,延伸长度约2400m。
4)FM3正断层:
自井田西侧延伸入井田,于井田西部边缘尖灭。
整体走向W~E,断面倾向N,倾角70°
,井田内最大落差7m。
5)FM4正断层:
自西向东横穿井田中部,断面倾向N,倾角为70°
,断层上盘为上石盒子组下段、下石盒子组和山西组,下盘为上石盒子组下段、下石盒子组、山西组和太原组上段,井田内落差50m~120m。
6)FM5正断层:
自南部边界伸入井田,走向N~NW,断面倾向W~SW,倾角为70°
,井田内最大落差100m,北端为FM2正断层截止,井田内延伸长度约1200m。
(见主要断裂构造一览表2—1—2)
表2—1—2主要断裂构造一览表
序号
断层
名称
断层位置
产状要素
落差
区内延伸
长度(m)
备注
1
F11正断层
井田北部
走向NW—NE,倾向S,倾角45°
370—700
800
2
FM1正断层
井田西
北部
走向NE,倾向NW,倾角60°
120
80
3
FM2正断层
井田中部
走向N—S,断面倾向W,倾角60°
—65°
25=60
700
被FM4正断层错断
4
FM3正断层
井田西部
边缘
走向E—W,倾向N,倾角70°
7
5
FM4正断层
50—100
850
6
FM5正断层
井田南部
走向N—NW,W—SW,倾角70°
井田内地表未发现陷落柱。
井田内未发现岩浆岩侵入。
三、煤层赋存情况
1.煤层
(1)含煤性
井田内主要含煤地层为山西组和太原组,共含煤14层,自上而下编号为1、2上、2、3、4、5、7上、7、8、9、10上、10
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- 采煤 工艺