矿井施工组织设计Word文档下载推荐.docx

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二、矿井设计的主要技术经济指标

1、开拓方式：

斜井—立井混合式。

2、井型：

120万吨。

3、矿井生产工作面2个。

4、工程设计工程量：

井巷工程量10836m，其中岩巷1346.1m，煤巷9333m。

5、掘进率：

93.7m万t。

6、全员效率：

49t人。

7、矿井资源整合工程静态总投资40691.54万元，其中矿建工程12027.74万元，土建7083.58万元，主要设备及工器具购置11768.42万元，安装3391.29万元，工程建设其它费用3945.22万元，工程预备费用2475.28万元，铺底流动资金1800万元。

8、吨煤投资：

395.22元。

9、矿井建设设计工期21.3个月。

第三节矿井建设技术条件

一、井田位置与交通

山西煤炭运销集团古交铂龙煤业有限公司位于古交市西南部，距古交市约15km，行政区划属古交市马兰镇管辖。

其井田地理坐标为：

东经111°

58′21″～112°

00′27″，

北纬37°

49′21″～37°

52′50″。

井田距古交市约15km，古交—岔口公路从井田北部经过，向东与太宁公路相连。

国营马兰矿铁路专用线距本井田约2km，古交—太原有铁路专线，经太原可通往全国各地，交通较为便利（详见交通位置图1-1-1）。

二、地形、地貌

本井田位于吕梁山脉东缘，属中山区。

井田内沟谷纵横，切割剧烈，地形复杂。

地势总体呈西高东低，南、北高中间低。

最高点位于井田北部山梁，标高约1417.60m，最低点位于井田中部屯兰河谷中，标高约1140.00m，最大相对高差277.60m。

三、河流水系

井田中部有屯兰河由西向东流过，平时流量数十升秒，雨季山洪爆发后可达数十立方米秒。

在井田东部、西部边界附近分别有下石沟和恶生沟，在井田北部有梅家沟，这些沟谷均为季节性沟谷，平时干涸或有细流，雨

图1-1-1交通位置示意图比例尺1：

330000井田位置

季时沟谷中有较大的短暂水流，它们由南、北向流入屯兰河，屯兰河向北东汇入汾河。

属黄河流域，汾河水系，屯兰河支系。

四、气象

本井田地处晋西黄土高原，属暖温带大陆性气候，四季分明，春多风沙，夏热多雨，秋季凉爽，冬季干寒。

一月份最冷，最低气温可达-20℃以下。

七月份最热，极端最高气温达40℃。

近十年年降水量214.1～583.4mm，平均365.3mm，降水量多集中于7～9月份。

年蒸发量771.9～1240mm，平均1025mm，为年降水量的两倍多。

冰冻期为11月至次年3～4月份，冻土深度0.5～0.8m。

全年盛行西北风，年平均风速2.4ms，春冬季大，夏秋较小，最大风速25ms。

五、地震

据GB50011～2001《建筑防震设计规范》，本区设计地震动峰值加速度为0.15g，对应的地震基本烈度为Ⅶ度。

六、煤层和煤质：

（一）煤层

井田内含煤地层为太原组和山西组，煤层自上而下编号为02、03、2、3、4、8、9、10号共8层。

可采煤层为02、2、4、8、9号。

现将主采煤层情况叙述如下：

1.02号煤层

赋存于山西组上部，上距K4砂岩8m左右，煤厚0.60～2.26m，平均1.36m，在井田东南部与02下号煤层合并，该煤层合并区较厚，最厚点位于井田南部549号钻孔，厚度为2.26m。

分叉区较薄，最薄点位于井田东北部511号钻孔，厚度为0.60m。

属稳定的大部可采煤层，结构简单，局部含1层夹矸，夹矸最大厚度0.51m，顶板为砂质泥岩或粉砂岩，底板为砂质泥岩。

井田中部、东部大部被剥蚀。

2.02下号煤层

位于02号煤层下0～13.51m，平均3.51m，井田内东南部与02号煤层合并，在分叉区局部可采，厚度0.46～1.10m，平均0.72m，结构简单，无夹矸，属较稳定局部可采煤层。

顶板为砂质泥岩，底板为砂质泥岩或粉砂岩。

井田中部、东部大部出露剥蚀。

3.2号煤层

赋于山西组中上部，上距03号煤层2.67～14.35m，平均8.65m；

煤层厚度1.30～2.71m，平均2.15m，结构简单-较简单，含0-2层夹矸，夹矸最大厚度0.50m，属稳定可采煤层，顶板为砂质泥岩或细砂岩，底板为砂质泥岩。

井田西南部局部有岩浆岩侵入，使得煤层遭破坏。

井田中部、北部大部出露剥蚀。

4.4号煤层

赋存于山西组中下部，上距2号煤层3.88～11.20m，平均6.56m；

煤厚0.41～1.35m，平均0.86m，结构简单-较简单，含0-2层夹矸，夹矸最大厚度0.45m，属稳定大部可采煤层，顶板为砂质泥岩或细砂岩，底板为粉砂岩或砂质泥岩。

5.8号煤层

赋于太原组中下部，上距4号煤层61.22～87.09m，平均71.58m；

煤层厚度3.20～4.85m，平均3.99m，结构简单-复杂，含0～3层夹矸，单层夹矸最大厚度0.40m，属稳定可采煤层，顶板为石灰岩或泥灰岩，底板为砂质泥岩。

井田东南部局部有岩浆岩侵入，使得煤层遭破坏。

井田西部局部出露剥蚀。

6.9号煤层

赋于太原组下部，上距8号煤层5.55～23.34m，平均13.61m；

煤层厚度0.61～2.04m，平均1.62m，结构简单-复杂，含0～3层夹矸，单层夹矸最大厚度0.42m，属稳定大部可采煤层，顶板为砂质泥岩，底板为砂质泥岩或粉砂岩。

本井田可采煤层有02、02下、2、4、8、9号煤层，其特征见表2-1-5。

表2-1-5可采煤层特征表

地层

煤层

厚度

最小-最大

平均（m）

层间距

结构

（夹矸数）

稳定性

可采性

顶底板岩性

顶板

底板

山西组

02

0.60-2.26

1.36

0.00-13.51

3.51

简单

0-1

稳定

大部可采

砂质泥岩

粉砂岩

02下

0.46-1.10

0.72

较稳定

局部可采

2.67-14.35

8.65

2

1.30-2.71

2.15

简单-较简单0-2

全井田可采

细砂岩

3.88-11.20

6.56

4

0.41-1.35

0.86

61.22-87.09

71.58

太原组

8

3.20-4.85

3.99

简单-复杂0-3

石灰岩

泥灰岩

5.55-23.34

13.61

9

0.61-2.04

1.62

煤的物理性质和煤岩特征

据《山西省太原西山煤田古交矿区马兰勘探区精查地质报告》资料，将各煤层物理性质及煤岩特征叙述如下：

1）物理性质

各煤层煤的物理性质基本相同，颜色为黑色、黑灰色，条痕为棕黑色、褐黑色，玻璃及强玻璃光泽，内生裂隙较发育，参差状、贝壳状断口，硬度中等，一般为2-3。

2）煤岩特征

02、02下号煤层以暗煤为主，块状，显微煤岩成分以半凝胶化，半丝炭化碎块物质较多，矿物主要为粘土，呈细散染状产出。

2号煤层以暗煤为主，有少量亮煤和镜煤，显微煤岩成份以丝炭化及半凝胶化物质为最多，矿物质含量较少。

4号煤层主要以粘土矿化暗煤和暗煤组成，有少量亮煤，矿物主要为粘土，呈散染状。

8号煤层主要由暗煤和亮煤组成，呈条带状结构。

显微煤岩成分以丝炭化物质为主，矿物含量较少，常见有黄铁矿。

9号煤层由暗淡煤、半暗淡煤、半亮煤组成。

半暗淡、半亮煤为细条带状结构，常夹有丝炭体；

暗煤由凝胶化、半丝炭化基质组成，呈粒状或杂块状结构。

2.煤的化学组成

根据《山西省太原西山煤田古交矿区马兰勘探区精查地质报告》资料和本次井下取样化验资料，各可采煤层煤质特征如下：

（1）02号煤层

煤类为肥煤，洗选后作为炼焦用煤为低灰～中灰、低硫分～中低硫、特低磷煤。

（3）2号煤层

煤类以肥煤为主，局部有少量焦煤。

洗选后作为炼焦用煤为特低灰～中灰、低硫分～高硫分、特低磷煤。

（4）4号煤层

煤类以肥煤为主，受岩浆侵入的影响，在井田南部局部变质为瘦煤。

洗选后作为炼焦用煤为特低灰～中灰、低硫分～中高硫、特低磷煤。

（5）8号煤层

煤类以肥煤为主，在井田东部局部有少量焦煤。

洗选后作为炼焦用煤为特低灰～中灰、中硫分～高硫分、特低磷～低磷分煤。

（6）9号煤层

煤类以肥煤为主，其次为焦煤，肥煤、焦煤洗选后作为炼焦用煤为特低灰～中灰、低硫分～高硫分、特低磷～低磷分煤。

（二）煤质

5.煤质及工业用途评述

由于未进行过粘结指数测试，本次煤类划分均沿用原勘探报告成果。

02号煤层煤类以肥煤为主，在井田东部局部有少量焦煤。

洗选后作为炼焦用煤为为特低～中灰、低硫分、特低磷煤。

02下号煤层煤类为肥煤，洗选后作为炼焦用煤为低灰～中灰、低硫分～中低硫、特低磷煤。

2号煤层煤类以肥煤为主，局部有少量焦煤。

4号煤层煤类以肥煤为主，局部变质为瘦煤。

8号煤层煤类以肥煤为主，少量焦煤。

9号煤层煤类以肥煤为主，局部有少量焦煤。

洗选后作为炼焦用煤为特低灰～中灰、低硫分～高硫分、特低磷～低磷分煤。

02、02下、2、4、8、9号煤层，可作为炼焦用煤或炼焦配煤.

四、地质构造：

六、构造

井田位于西山煤田西北边缘，马兰勘探区西部，大致为背斜、向斜构造，背、向斜轴向为北西-南东向，地层倾角在4°

-45°

之间，一般10°

左右。

井田内共发育16条断层，其中正断层15条，逆断层1条，见表2-1-2，最大的断层为井田东部边界的F78、F77断层，落差分别为40～80m和35～65m，井田内断层落差2～32m。

发育陷落柱9个，分布无明显规律，其中8个为井下生产揭露，1个为钻探发现（521孔）。

陷落柱一般呈圆形或椭圆形，长轴在40-150m之间，陷壁角80°

-85°

。

1.褶曲

S1背斜位于井田中部，轴向北西-南东向，向南东倾伏，两翼地层基本对称，地层倾角为12°

背斜轴由516号钻孔控制。

S2向斜位于井田中东部，轴向北西-南东向，两翼地层不对称，地层倾角为8°

-10°

向斜轴被517、555号钻孔控制。

S3背斜位于井田中西部，轴向北西-南东向，向北西倾伏，两翼地层不对称，地层倾角为12°

背斜轴为地表控制。

2.断层

断层特征见表2-1-2

表2-1-2主要断层一览表

断层编号

位置

性质

走向

倾向

倾角

（度）

断距

（m）

井田内延

伸长度（m）

备注

F78

（北社断层）

井田西部

正

N30°

W

NE

75

40～80

100

560钻孔揭露

F77

（营立断层）

西北边界

N82°

E～N25°

E

SE

70

35～65

2150

地面填图

F227

井田中部

逆

SW

55

0～32

950

559钻孔揭露

F198

井田东北部

N25°

0～15

1820

地面填图井下巷道揭露

F203

井田东部

近SN

76

0～5

350

FM30

井田西南部

N43°

0～10

230

FX1

N45°

78

0～2

250

井下巷道揭露

FX2

N62°

NW

0～4

FX3

N50°

0～9

300

FX4

N15°

Fm39

85

365

F196

65

0～7

130

F194

N60°

0～20

220

F1

0～6

310

F2

N40°

F3

60

340

3.陷落柱

陷落柱特征见表2-1-3。

表2-1-3陷落柱情况一览表

陷落柱编号

形状

长轴×

短轴

X1

圆

100×

井下揭露

X2

椭圆

150×

95

X3

80

X4

115×

90

X5

130×

105

X6

125×

115

X7

X8

X9

145×

521号钻孔揭露

4.岩浆岩

由于本井田靠近狐偃山岩浆岩主体，因而对本井田有一定的影响，地表在井田西部界外的北社断层走向一线断续出露。

井田内及附近有5个钻孔见岩浆岩（见表2-1-4）。

表2-1-4岩浆岩情况一览表

钻孔

侵入层位

厚度（m）

岩浆岩岩性

549

8号煤层

1.67（未穿透岩浆岩）

正长斑岩

552

0.75（未穿透岩浆岩）

560

2号煤层

9.26

斜长斑岩

561

8、9号煤层

34.94（未穿透岩浆岩）

567

3.06（未穿透岩浆岩）

据地表及钻孔中观察，岩浆岩多呈岩床或岩脉，沿断裂带或煤层及软弱地层侵入，厚度最大35m以上，一般6～10m。

岩性主要为正长斑岩，斜长斑岩较少，斑晶较大，矿物成份主要为正长石、角闪石。

钻孔中多为绿灰色，地表风化多显黄灰、灰白色。

受岩浆岩侵入的影响，在侵入体周边，煤层、煤质有不同程度的破坏和影响，煤类变为瘦煤，距离较近时被烘烤而变成天然焦或剩留部分焦炭残渣。

从区域构造来看，岩浆岩属中生代燕山期产物，本井田为狐偃山岩浆岩体分支。

本井田主要受影响区域为井田南部。

综上所述，井田内地层较平缓，虽然发育一些断层，但大断层主要分布于井田边界附近，对生产影响不大，因此，井田构造属于简单类型，局部简单偏中等。

七、井田水文地质

（一）区域水文地质

古交矿区位于山西省西山煤田西部，地形复杂，切割强烈，基岩出露较少，大部为黄土覆盖，

区域地层出露奥陶系、石炭系、二叠系。

地表大部分被第四系中、上更新统、全新统地层所覆盖。

区域地貌可分为：

剥蚀构造中低山、剥蚀构造黄土丘陵和侵蚀堆积的河流谷地三种地貌形态。

本区位于晋祠泉域西部，该泉域东北部边界与兰村泉边界为共同边界，此边界为可变边界，北部及西北边界以变质岩系为边界，西边界位于孤堰山、寨儿坡、岭底村至山前大断裂，该线与岭底向斜轴吻合，奥陶系顶面标高为204～321m，具有滞流阻水作用；

东部与南部以太原盆地西边山断裂带为界，为排泄边界，形成一个独立的水文地质单元。

汾河为流经本区域的最大河流，区内沟谷多为季节性河流，呈扇形展布，最终注入汾河。

区域含水层有：

1.碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层组

1）奥陶系中统灰岩岩溶裂隙含水层

含水层岩性为石灰岩、豹皮灰岩、白云岩和泥灰岩，各种岩性富水性不一。

奥灰顶面向下20～70m为较纯的石灰岩，为发育岩溶裂隙的主要区段；

往下为角砾状泥灰岩、石膏层、泥灰岩、泥岩的混合带，习惯称为“石膏带”，厚20～40m，此段可视作一个隔水带。

再往下以石灰岩占优势，白云质成分增多，有白云质灰岩和白云岩，其间夹有泥灰岩或角砾状泥灰岩。

岩溶形态以溶蚀裂隙及溶孔为主，溶洞较少。

在水平方向上，受区域构造控制，富水性差异较大，古交矿区西、北部，由于埋藏浅，补给条件较好，富水性较强，据镇城底精查资料，峰峰组单位涌水量为10.56Ls.m，渗透系数最大11.84md；

在汾河以南，大川河以西，由镇城底经姬家庄至清徐为一向斜构造，向斜轴部奥陶系灰岩埋藏深，据钻探揭露岩溶发育微弱，透水性差，属滞流带。

本区水位标高：

镇城底为898.11m，古交市为876.37m，李家庄为833.81m。

2）石炭系上统太原组灰岩岩溶裂隙含水层

含水层主要由L1、K2、L4三层石灰岩组成，含灰岩层段厚25m左右，灰岩在浅部裂隙发育，并有溶蚀或溶孔等岩溶现象，富水性中等；

在深部则岩溶极不发育或无岩溶现象。

据钻孔抽水试验，单位涌水量0.00006～0.0064Ls.m，渗透系数0.0023～0.44md。

2.碎屑岩类裂隙含水层组

1）二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层

含水层主要为K3砂岩，由中粗粒砂岩组成，厚度变化较大，裂隙发育差，富水性弱；

据钻孔抽水试验，单位涌水量0.00012～0.0548Ls.m，渗透系数0.00034～0.344md。

2）二叠系上下石盒子组砂岩裂隙含水层

本组有多层砂岩，出露面积广，但大部分处于当地侵蚀基准面以上，只形成透水层。

在风化裂隙带，钻孔冲洗液往往大量漏失；

在侵蚀基准面以下区域，于浅部可形成风化裂隙带潜水，一般来说，本组富水性弱。

3.第四系松散岩类孔隙含水层组

主要分布于区内的汾河、屯兰河、大川河、原平河等河谷中，由沙砾组成，一般厚20m左右。

该层含水性主要取决于其补给条件，在较大的沟谷中，地表水较丰富，补给条件较好，其富水性较强；

在小的沟谷中，补给条件差，其富水性较弱。

同时在很大程度上受控于下伏基岩的岩性，例如，在罗家曲至镇城底汾河段，其下伏基岩为奥陶系灰岩，而且岩层破碎，透水性强，本段第四系松散岩类孔隙含水层地下水径流量为零；

由镇城底向下游至古交市，下伏基岩为本溪组、太原组铝质泥岩、泥岩、砂质泥岩、及砂岩等，隔水性较好，第四系松散岩类孔隙含水层地下水径流量为1.50m3s。

本组水质良好，为主要民用水源。

地下水的补径排条件

1）碳酸盐岩类岩溶裂隙水

区域奥陶系岩溶水属晋祠泉域，本区西北部奥陶灰岩大范围出露，为岩溶水补给区，中东部埋藏较深，为岩溶水径流区，由西北向东南径流，至区域外边山断裂带汇集，至晋祠泉排泄，排泄方式以自流泉为主，同时在边山断裂带有大量深井采取该层水。

2）碎屑岩类裂隙水

在裸露区接受大气降水和河流（包括季节性河流）水的补给，其浅层水受地形和地层产状控制，大部分以侵蚀下降泉的形式排出地表，其特点是径流途径短，无统一水位。

深部承压水主要受地质构造控制，裸露区接受补给后沿岩层倾向形成径流，达到一定深度后，地下水径流变缓，甚至停滞。

各含水层间水力联系较弱，主要排泄途径是生产矿井的矿坑排水。

3）松散岩类孔隙水

松散岩类孔隙水主要接受大气降水和河流水补给为主，径流途径较短，在流经下伏奥灰基岩段时漏失，补给奥灰含水层。

另外，人工开采也是其主要排泄途径之一。

（二）井田水文地质条件

1.地表水

在井田东部、西部边界附近分别有下石沟和恶生沟，在井田北部有梅家沟，这些沟谷均为季节性沟谷，平时干涸或有细流，雨季时沟谷中有较大的短暂水流，它们由南、北向流入屯兰河，屯兰河向北东汇入汾河。

2.含水层

1）奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层

奥陶系中统岩溶裂隙含水层岩性以石灰岩、白云岩为主。

本井田位于古交矿区西南部，奥陶系中统石灰岩埋藏较浅，岩溶较发育，富水性较强，据《山西省太原西山煤田古交矿区马兰勘探区精查地质报告》，在井田东北部界外大约1500m的547号钻孔进行抽水试验，单位涌水量q=0.64Ls.m，渗透系数k=4.04md，水位标高951.25m；

据勘探资料推断，本井田奥灰岩溶裂隙水位标高951～965m左右。