xx露天煤礦初設(排版)

/+山西華瑞煤業(yè)有限公司露天煤礦兼并重組整合項目初步設計說明書設計項目文件審定出版會簽單位名稱要求出版文稿及內容齊全無誤年月日設計所簽名項目負責人簽名總工辦簽名項目負責人最終文稿簽名生產(chǎn)經(jīng)營處簽名出版處簽名成品移交人簽名成品接收人簽名內蒙古煤礦設計研究院有限責任公司2010年6月山西華瑞煤業(yè)有限公司露天煤礦兼并重組整合項目初步設計說明書工程編號：C4178工程規(guī)模：1.20Mt/a院長：宿威俊總工程師：薛軍項目負責人：常學祥內蒙古煤礦設計研究院有限責任公司2010年6月前言“山西汾西正茂煤業(yè)有限責任公司正茂露天煤礦”系按原山西晉煤重組辦發(fā)〔2009〕32號文件，由山西交口昌平煤業(yè)有限責任公司和交口縣桃紅坡鎮(zhèn)馬蕊溝煤礦重組整合而成，主體企業(yè)為“山西焦煤集團有限責任公司".2010年2月8日，山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領導組辦公室《關于山西中陽聯(lián)盛蘇村煤業(yè)有限公司等六處煤礦企業(yè)重組整合調整方案的批復》文件（晉煤重組辦發(fā)〔2010〕16號）同意將該重組整合主體企業(yè)由“山西焦煤集團有限責任公司”變更為“山西華瑞煤業(yè)有限公司"整合保留；礦井能力由0。30Mt/a調整為1。20Mt/a；山西華瑞煤業(yè)有限公司將礦山名稱由“山西汾西正茂煤業(yè)有限責任公司正茂露天煤礦”改為“山西華瑞煤業(yè)有限公司華瑞露天煤礦”。礦區(qū)范圍調整為22個坐標點，整合后礦田包括擴大區(qū)域其總面積為17。876km2。原高家焉煤礦、馬蕊溝煤礦礦田面積合計為5.6769km2，其中交口縣高家焉煤礦改擴建井3.4419km2,交口縣馬蕊溝煤礦2。235km2;整合前保有儲量10。20Mt，其中:高家垣煤礦改擴建井5.71Mt、交口縣桃紅坡鎮(zhèn)馬蕊溝煤礦4。49Mt。整合后礦田面積擴大為17.876km2,整合后經(jīng)山西地科勘察有限公司補堪，完成的《山西華瑞煤業(yè)有限公司露天煤礦兼并重組整合礦井地質報告》顯示，其總保有資源儲量為79。24Mt。整合后批準其生產(chǎn)能力調整為1.20Mt/a.該礦田煤層埋藏較淺，經(jīng)初步計算，該礦田平均剝采比14.57m3/t，從資源回收、生產(chǎn)安全、技術經(jīng)濟效益等條件，該礦適于露天開采，公司決定對該礦田進行露天開采.為此,山西華瑞煤業(yè)有限公司委托我單位編制《山西華瑞煤業(yè)有限公司兼并重組整合露天煤礦初步設計》。項目投資主體為山西華瑞煤業(yè)有限公司，山西華瑞煤業(yè)有限公司的上級公司是華瑞世紀投資集團公司，該公司主要業(yè)務有能源、通訊、地產(chǎn)等?！叭A瑞集團"積極響應山西省政府關于煤礦兼并重組整合號召，于2009年投資了12億元人民幣作為兼并主體企業(yè)，重組和全部兼并了原山西交口縣昌平煤業(yè)有限公司、山西交口縣高遠煤業(yè)有限公司、山西交口縣桃紅坡鎮(zhèn)馬蕊溝煤礦。下屬全資煤礦公司——山西華瑞煤業(yè)有限公司，注冊資本3億元，目前批準井田面積約為18平方公里，露天開采性質，產(chǎn)能120萬噸/年。煤質為主焦煤，平均熱量超過5500大卡.下屬全資煤焦子公司-—山西交口縣道爾煤業(yè)有限公司,注冊資本1.6億元，該公司擁有80萬噸的焦化廠、3x6和2x3千瓦發(fā)電廠和400萬噸的洗煤廠。道爾煤業(yè)目前有員工900人，隨著重組結束和煤礦生產(chǎn)恢復正常,預計生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模將進一步擴大。山西華瑞煤業(yè)有限公司露天煤礦位于呂梁山東翼,山西省中部交口縣桃紅坡鎮(zhèn)孿子頭、店則溝、西邏村一帶，在縣城南東方向,直距33km，行政區(qū)劃屬桃紅坡鎮(zhèn)管轄。一、設計依據(jù)1、山西華瑞煤業(yè)有限公司《設計委托書》.2、山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領導組辦公室文件《關于山西中陽聯(lián)盛蘇村煤業(yè)有限公司等六處煤礦企業(yè)重組整合調整方案的批復》(晉煤重組辦發(fā)〔2010〕16號）。3、山西省國土資源廳2010年5月14日為該礦頒發(fā)證號為采礦許可證。4、山西地科勘察有限公司2010年4月編制的《山西華瑞煤業(yè)有限公司露天煤礦兼并重組整合礦井地質報告》。5、《山西華瑞煤業(yè)有限公司露天煤礦兼并重組整合地質報告的批復》（晉煤規(guī)發(fā)[2010］415號）。6、《山西華瑞煤業(yè)有限公司露天煤礦兼并重組整合地質報告聯(lián)合會審意見書》（晉煤咨評地字[2010］115號）.7、《煤炭工業(yè)露天礦設計規(guī)范》.8、《煤礦安全規(guī)程》（2010版）。9、國家相關法律、法規(guī)等。10、協(xié)議類文件。(1）土地征用協(xié)議；（2）供電協(xié)議（雙回）；(3)互保協(xié)議；（4)其它相關協(xié)議.二、設計范圍依據(jù)甲方提供的《初步設計委托書》及《煤炭工業(yè)初步設計編制內容》要求，露天礦設計范圍包括：邊坡穩(wěn)定計算、開采境界圈定、煤炭資源儲量與剝離量計算、開采工藝及設備選型、采區(qū)劃分與開采程序、采掘場運輸方式和剝采方法、基建工程及開采進度計劃編制、防排水及地下水控制、外排土場與露天礦運輸、地面生產(chǎn)系統(tǒng)與公用輔助工程、總平面布置及地面運輸、礦山供配電、通信與計算機管理、建筑與結構、給水排水、供熱與通風、職業(yè)安全衛(wèi)生、環(huán)境保護及綜合利用、水土保持、節(jié)能、企業(yè)管理現(xiàn)代化、技術經(jīng)濟等內容。三、設計指導思想1、充分利用煤炭資源，提高煤炭回采率，增加企業(yè)經(jīng)濟效益；2、充分利用企業(yè)現(xiàn)有設備和設施，生產(chǎn)以外包模式為主。3、借鑒國內露天礦設計及生產(chǎn)經(jīng)驗結合本礦的實際情況確定合理的開拓方式及開采工藝，充分和加快使用內部排土場，降低剝離成本，提高設備效率和企業(yè)的經(jīng)濟效益；4、在設計中認真貫徹落實國家的安全生產(chǎn)方針和環(huán)境保護政策，確保企業(yè)的安全生產(chǎn)，安排好排土場復墾、水土保持和綠化工作。5、設計生產(chǎn)能力1.20Mt/a；服務年限48a。四、設計主要內容1、開采境界確定的露天開采境界，以國土資源部門劃定的范圍及11號煤層露頭為本礦開采地表境界。采掘場最終開采境界特征,南北長約9。5km，東西寬約2.0km，地表面積12.97km2。開采深度50m～120m，平均為80m，最終邊坡角為35°.2、資源儲量礦權界內資源儲量為79。24Mt,開采境界外資源儲量為2.4Mt，開采境界內可采原煤量為63.67Mt，壓幫煤量為11.3Mt，采區(qū)過渡壓煤0.73Mt。3、設計規(guī)模綜合考慮本礦實際情況,露天礦生產(chǎn)能力為年產(chǎn)原煤1.20Mt。4、開采工藝本礦剝離、采煤均采用單斗-汽車開采工藝。5、首采區(qū)和拉溝位置選擇經(jīng)過定性與定量分析首采區(qū)選擇在高級儲量多，平均剝采比和生產(chǎn)剝采比相對較小，服務年限長的北部。拉溝位置選擇在沿石家溝南部近南北向拉溝，拉溝長度700m,向西推進，基建工程量5。83Mm3,基建期12個月，一期生產(chǎn)剝采比11。4m3/t。6、外排土場布置露天礦外排土場選擇在礦權境界內首采區(qū)北側及西南沿石家沖溝西側，設一個外排土場，占地面積58。9hm2，外排土場總容量（虛方）11.36Mm3。7、設備選型本礦生產(chǎn)模式為全部外包，外包剝離用2.5m3液壓挖掘機20臺，32t自卸汽車75臺，采煤用2。5m3液壓挖掘機2臺,20t自卸汽車11臺.8、露天礦防排水及邊坡穩(wěn)定(1）防排水地表防水采用在采場周圍建臨時防洪截水堤方式。坑內排水采用集水泵站，通過排水管道排至地表。（2）邊坡穩(wěn)定露天礦采場最終邊坡角取35°,排土場邊坡角不大于20°。9、煤的加工本礦煤供本公司道兒煤業(yè)選煤廠分選加工，露天礦不在另設地面生產(chǎn)系統(tǒng).10、機修及專業(yè)倉庫本礦僅為外包隊伍提供簡易修理車間及倉庫用地,修理設備外包隊伍自備。不設爆炸材料庫，爆炸材料儲運等外委當?shù)孛癖荆加凸锰壹t坡鎮(zhèn)內加油站.11、供電通訊露天礦永久電源利用原礦井已形成兩回35kV級線路、導線LGJ—150mm2（已分別接入侯家坪110kV變電站與道爾煤業(yè)自備電廠的35kV側母線，一回工作、一回熱備用)。本礦原有的通訊系統(tǒng)可以滿足改擴建后露天礦通訊的需要，本次設計行政通訊不再增加配置，只增加了部分工業(yè)場地內部使用的通訊線路及電話桌機.12、建構筑物、給排水及采暖本礦內部人員所需設施全部利用已有，依托桃紅坡鎮(zhèn)。外包人員根據(jù)實際考慮其用水、用電、占地等預留。13、主要技術經(jīng)濟指標主要經(jīng)濟指標簡介見下表主要經(jīng)濟指標表序號名稱單位指標備注一定員及效率1勞動定員人6982原煤生產(chǎn)效率t/工7。26二項目總造價萬元50893.84三露天礦生產(chǎn)成本元/t238。23四財務內部收益率％37。85五投資利潤率％63.57五、存在問題及建議1、由于本礦工程地質資料較少，建議進行簡易邊坡工程地質勘探工作和其他部位的補勘工作。2、缺乏水文地質資料,建議盡快進行水文地質勘探工作.第一章礦田概況及煤田地質第一節(jié)礦田概況一、地理位置山西華瑞煤業(yè)有限公司露天煤礦位于呂梁山東翼，山西省中部交口縣桃紅坡鎮(zhèn)孿子頭、店則溝、西邏村一帶，在縣城南東方向,直距33km，行政區(qū)劃屬桃紅坡鎮(zhèn)管轄。其地理坐標為:東經(jīng)：111°26′58″～111°30′20″北緯：36°59′14″～37°55′38″露天范圍由22個拐點連線圈定,各拐點平面直角坐標及地理坐標見表1-1-礦田平面形態(tài)呈西北—東南向長條狀，為不規(guī)則的多邊形，南北長約9。5km,東西寬約2km，面積17。876km2，最大開采深度120m.二、交通本礦田由桃紅坡村沿省級公路向西北35km經(jīng)桃紅坡鎮(zhèn)可達交口縣城，與209國道相接，北東8km到陽泉曲火車站，并可到達孝義、介休及太原，向東南經(jīng)雙池鎮(zhèn)—段純鎮(zhèn)在靈石縣廈門鎮(zhèn)南5km與108國道相接約32km；交通較便利，詳見交通位置圖（圖1—三、礦業(yè)權設置根據(jù)山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領導組辦公室文件《關于山西中陽聯(lián)盛蘇村煤業(yè)有限公司等六處煤礦企業(yè)重組整合調整方案的批復》(晉煤重組辦發(fā)〔2010〕16號）精神，山西華瑞煤業(yè)有限公司兼并重組整合交口一號礦井，包括原馬蕊溝煤礦、高遠煤礦、昌平煤業(yè)有限公司煤礦及部分無礦權的擴區(qū)，兼并重組后名稱為“山西華瑞煤業(yè)有限公司露天煤礦”，面積17。876km2.礦田范圍由22個拐點連線所圈定，各拐點經(jīng)緯度坐標和直角坐標見表1—四、供電電源露天礦永久電源利用原有兩回35kV級線路、導線LGJ—150mm2。已分別接入桃紅坡35kV變電站35kV側的不同母線段,一回工作、一回備用。五、供水水源露天礦用水取自礦田內深井水.表1-1—1華瑞露天煤礦礦田范圍拐點坐標表拐點編號1954年北京坐標系，6°帶1980西安坐標系,6°帶X（m)Y(m）X(m)Y（m)14100500.0019540000.004100451。1019539930.0924100090。0019540650.004100041.1019540580.1034099600。0019541040.004099551。1019540970。1044099260。0019541560。004099211.1019541490。1154098770。0019541540.004098721。0919541470.1164098130.0019541770.004098081。0919541700。1174098000.0019541910。004097951。0919541840。1184098000。0019543400。004097951。0919543330.1294095500。0019543400。004095451。07195433300019543575。004095451.07195435050019543650。004095251。07195435800019545000.004095251。08195449300019545000.004090951。04195449300019543590。004090951。04195435200019543590。004091461。04195435200019543030.004093131.06195429600019542670.004093621.06195426000019542600.004093751。06195425300019542030.004095201.0719541960.12204095780.0019541350。004095731.0719541280.11214096340.0019541160.004096291.0819541090.12224098000。0019540000.004097951。0819539930.10注：開采深度1080m至900m。續(xù)表1-1—1扣除三座礦山坐標范圍表拐點編號1980西安坐標系，6°帶備注X（m)Y（m)14093041。4219543730。44交口縣雙池鎮(zhèn)旺龍磚廠24093041。4219544090。4434092751。4219544090.4444092751。4219543730.4414096161。4219541270。40交口縣華騎磚廠24096161。4219541700.4034095911.4219541700.4044095911.4219541270。4014099091.4319540730.37交口縣金盛采礦廠24099091.4319541410。3834098211。4319541410。3844098011.4219540730.38本礦田位于霍州煤炭國家規(guī)劃礦區(qū)靈石區(qū)范圍內。六、整合煤礦概況山西華瑞煤業(yè)有限公司兼并重組整合交口一號礦井,包括原馬蕊溝煤礦、山西交口昌平煤業(yè)有限責任公司煤礦、交口縣高遠煤業(yè)有限責任公司煤礦及部分無礦權的擴區(qū)。各礦生產(chǎn)建設等情況如下:1、馬蕊溝煤礦生產(chǎn)建設概況馬蕊溝煤礦為桃紅坡鎮(zhèn)辦煤礦,1983年建礦，1987年投產(chǎn),設計能力15萬噸∕年，實際生產(chǎn)能力15萬噸∕年，開采10號煤層。該礦根據(jù)實際情況進行豎井結合斜井開拓，有3個井口，主斜井出煤、進風、行人，副斜井回風，豎井為運料。主斜井：X=4097506.0Y=19543266.0H=1020.0副斜井:X=4097486.0Y=19543216.0H=1025.0豎井:X=4097658。0Y=19542578。0H=1064.0（54系坐標)采煤方法均為長壁式爆破落煤，一次垮落全高，原煤從工作面到集中運輸巷運輸為刮板運輸機,集中運輸巷、運輸大巷運輸為膠帶運輸機.支護方式單體液壓支柱、配合鉸接頂梁支護.井下設有中央水倉，用離心泵直接排出地面。通風方式為抽出式，瓦斯等級為低瓦斯礦井。供電為地面向井下380V供電，為雙回路供電，主電源接桃紅坡變電站10KV線路，備用電源為500KW發(fā)電機組.該礦于2009年煤炭資源整合關閉。2、山西交口昌平煤業(yè)有限責任公司煤礦山西交口昌平煤業(yè)有限責任公司煤礦前身是交口縣高遠煤業(yè)有限責任公司煤礦的改擴建礦井,1985年建礦，，設計能力21萬噸∕年，開采9、10、11號煤層.該礦根據(jù)初步設計開拓方式為斜井開拓，有3個井口,主斜井出煤、進風、行人，副斜井進風、運料，回風斜井為全礦井回風。主斜井：X=4093747.8Y=19542663.3H=966。807副斜井：X=4093726。0Y=19542675。0H=964.242回風斜井：X=4094160。5Y=19542866.9H=974.250（54系坐標)該礦用長壁式開采，爆破落煤，一次垮落全高，原煤從工作面到集中運輸巷、煤倉運輸為刮板運輸機、膠帶運輸機，主提升為膠帶運輸機，支護方式單體液壓支柱、配合鉸接頂梁支護。通風方式為中央并列抽出式，瓦斯等級為低瓦斯礦井.井下設有中央水倉,用離心泵直接排出地面。供電為地面向井下中央變電所10KV供電，為雙回路供電,主電源接桃紅坡變電站10KV線路，備用電源為道爾公司發(fā)電廠10KV線路.該礦于2009年煤炭資源整合關閉。3、交口縣高遠煤業(yè)有限責任公司煤礦交口縣高遠煤業(yè)有限責任公司煤礦前身是地方國營交口縣高家垣煤礦,1979年建礦,1982年投產(chǎn)。設計能力9萬噸∕年，開采9、10、11號煤層。該礦礦井開拓方式為斜井開拓，有2個井口,主斜井出煤、進風、運料，副斜井回風、行人。主斜井：X=4093321.0Y=19543606.0H=972。1副斜井:X=4093361。0Y=19543619。0H=960.1（54系坐標)該礦用長壁式開采,爆破落煤，一次垮落全高，原煤從工作面到集中運輸巷、煤倉運輸為刮板運輸機、膠帶運輸機，主提升為JP-1.2單滾筒絞車串車提升，支護方式單體液壓支柱、配合鉸接頂梁支護。通風方式為中央并列抽出式，瓦斯等級為低瓦斯礦井.井下設有中央水倉，用離心泵直接排出地面。供電為地面向井下中央變電所10KV供電,為雙回路供電，主電源接桃紅坡變電站10KV線路，備用電源為道爾公司發(fā)電廠10KV線路。該礦于2009年煤炭資源整合關閉。七、周邊煤礦（一)周邊礦井在礦田周邊分布有6個生產(chǎn)礦井：山西能源產(chǎn)業(yè)集團鑫建煤業(yè)有限公司、山西交口聯(lián)盛梁家溝煤業(yè)有限公司、山西孝義泉泰盛煤業(yè)有限公司、山西孝義杜西溝煤業(yè)有限公司、山西省靈石縣小王莊聯(lián)營煤礦、山西汾西礦業(yè)(集團）有限責任公司柳灣煤礦。相鄰關系見圖1—1、山西能源產(chǎn)業(yè)集團鑫建煤業(yè)有限公司位于礦田西部，與本礦田相望，為本次兼并重組單獨保留礦井，原名為山西省交口縣桃紅坡鎮(zhèn)新建煤礦,礦區(qū)面積為3.4558km2，1991年建井，1992年投產(chǎn)，批準開采9、10、11號煤層，現(xiàn)采11號煤層，地下開采，生產(chǎn)規(guī)模6萬t/a，采用斜開拓方式.該礦采用短壁式炮采，木支柱支護,通風方式為中央并列抽出式,目前最大涌水量為5m3/d，最小涌水量為3m3/d,平均涌水量為4m3/d。該礦為低瓦斯礦井，11號煤層煤塵具有爆炸性,煤層自燃傾向性等級為Ⅰ級，屬易自燃煤層，現(xiàn)開采11號煤層，在其北部形成大面積采空區(qū),與本礦田未發(fā)現(xiàn)有越界現(xiàn)象。2、山西交口聯(lián)盛梁家溝煤業(yè)有限公司位于礦田西南部，與本礦田相望，原名為交口縣雙池鎮(zhèn)梁家溝煤礦,礦區(qū)面積為0.744km2，1985年建井，1986年投產(chǎn),批準開采10、11號煤層，現(xiàn)采10號煤層,地下開采，生產(chǎn)規(guī)模3萬t/a，采用主立副斜混合開拓方式。該礦采用短壁式炮采,木支柱支護，通風方式為中央并列抽出式，目前最大涌水量為30m3/d,最小涌水量為10m3/d，平均涌水量為20m3/d。該礦為低瓦斯礦井，10號煤層煤塵具有爆炸性，煤層自燃傾向性等級為Ⅰ級，屬易自燃煤層，現(xiàn)開采10號煤層,在其東北部形成大面積采空區(qū)，與本礦田未發(fā)現(xiàn)有越界現(xiàn)象。3、山西孝義泉泰盛煤業(yè)有限公司位于礦田東北部，與本礦田相連，原名為孝義市西辛莊鎮(zhèn)西泉村煤礦，礦區(qū)面積為1。0338km2，1989年建井,1990年投產(chǎn)，批準開采10、11號煤層,10、11號煤層合并為一層，現(xiàn)開采10+11號煤層，地下開采，生產(chǎn)規(guī)模3萬t/a，實際生產(chǎn)能力為9萬t/a，采用主立副斜混合開拓方式。該礦采用短壁式炮采，木支柱支護，通風方式為中央并列抽出式,目前井下涌水量為150m3/d。該礦為低瓦斯礦井,10＋11號煤層煤塵具有爆炸性，煤層自燃傾向性等級為Ⅰ級，屬易自燃煤層，現(xiàn)開采10＋11號煤層，在其西南部形成大面積采空區(qū),采空區(qū)與本礦田邊界相連，可能有越界現(xiàn)象.4、山西孝義杜西溝煤業(yè)有限公司位于礦田東北部，與本礦田相連，原名為孝義市西辛莊鎮(zhèn)杜西溝煤礦,礦區(qū)面積為0.9088km2，1986年建井,1987年投產(chǎn)，批準開采10、11號煤層，10、11號煤層合并為一層，現(xiàn)開采10+11號煤層,地下開采,生產(chǎn)規(guī)模15萬t/a,實際生產(chǎn)能力為15萬t/a，采用主立副斜混合開拓方式。該礦采用短壁式炮采,木支柱支護，通風方式為中央并列抽出式，目前井下涌水量最小為70m3/d，最大為240m3/d，平均為120m3/d。該礦為低瓦斯礦井,10＋11號煤層煤塵具有爆炸性，煤層自燃傾向性等級為Ⅱ級，屬自燃煤層，現(xiàn)開采10＋11號煤層，在其北部及北西部形成大面積采空區(qū)，采空區(qū)與本礦田邊界相連，可能有越界現(xiàn)象.5、山西省靈石縣小王莊聯(lián)營煤礦位于礦田東南部，與本礦田相連，原名為靈石縣交口鄉(xiāng)小王莊聯(lián)營煤礦,礦區(qū)面積為3.3414km2,1968年建井，1968年投產(chǎn),批準開采10、11號煤層，現(xiàn)采10＋11號煤層，生產(chǎn)規(guī)模6萬t/a，實際生產(chǎn)能力為6萬t/a，原有三對井口生產(chǎn)，原三坑已關閉，現(xiàn)有一坑、二坑生產(chǎn)，均采用斜井開拓方式。該礦采用短壁式炮采，木支柱支護,通風方式為中央并列抽出式，目前井下涌水量為150m3/d.該礦為低瓦斯礦井，10＋11號煤層煤塵具有爆炸性，煤層自燃傾向性等級為Ⅰ級，屬易自燃煤層,現(xiàn)開采10＋11號煤層，在其西北部形成大面積采空區(qū)，采空區(qū)與本礦田邊界相連，可能有越界現(xiàn)象。6、山西汾西礦業(yè)（集團）有限責任公司柳灣煤礦為國有大型煤礦，位于礦田東南部，與本礦田相連，井田面積107.663km2，該礦1958年建井，1962年投產(chǎn)。一號井1962年12月31日建成投產(chǎn),設計生產(chǎn)能力30萬t/a，采用長壁分層后退式荊竹芭假頂爆破落煤采煤方法，1964年達到生產(chǎn)能力，此后，分四次進行了較大的生產(chǎn)能力改造，1980年生產(chǎn)能力達90萬t/a。二號井1981年12月建成投產(chǎn)，設計能力90萬t/a，采用對拉長壁分層后退式金屬網(wǎng)假頂爆破落煤采煤方法,1985年達到設計能力。三號井擴建工程正在進行，設計生產(chǎn)能力300萬t/a。柳灣煤礦自建井投產(chǎn)以來，已采動一號井+950m水平的六個采區(qū),并于1997年采完關閉，目前有一個生產(chǎn)井口即二號，生產(chǎn)水平為+880m水平,開采深度為60-240m,采用斜井開拓，長壁式采煤法,綜合機械化開采工藝，全部垮落法管理采空區(qū)，液壓支架支護頂板。（二）小窯本礦田位于孝義市、靈石縣、交口縣三縣交界處,周邊煤層埋藏較淺，據(jù)村民反映90年代后期，2000年左右靈石縣小王莊煤礦,孝義市杜西溝煤礦井田內及周邊曾有多個小窯生產(chǎn)過，小窯口現(xiàn)都已經(jīng)炸毀，且位置不祥,本次工作主要對礦田內老小窯做了調查詢問工作。圖1—第二節(jié)地文、水文和氣象一、地形、地貌及水系礦田地處呂梁山中段，為一黃土丘陵中低山區(qū)，地勢西北高南東低.地形最高點位于礦田西北山梁上，標高為1216。0m;最低點位于礦田南東部溝谷中，標高為914.5m，相對高差302.5m。屬侵蝕強烈的丘陵中低山區(qū)。礦田地表水屬黃河流域汾河水系，區(qū)內及周圍無水庫，較大河流為礦田西緣的大麥郊河,其支溝發(fā)育，溝谷方向多為北東—西南向,一般無水流，每逢雨季雨水順溝而下匯入大麥郊河，再向東南注入汾河。礦田內基巖零星出露，大部分被黃土所覆蓋，黃土層受強烈的侵蝕、切割，多形成黃土梁、峁地形，多呈北東或東西向展布,同時發(fā)育同向沖溝,雨季有洪水流泄。二、氣象本區(qū)地處山西黃土高原西部，呂梁山中部，屬大陸干旱性氣候，氣候干燥,春、夏、秋、冬四季分明，晝夜溫差大，冬季長而寒冷，夏季短而炎熱，氣溫多變。據(jù)交口縣氣象站2005－2009年觀測資料統(tǒng)計如下：氣壓：最低857。1hpa，最高861.9hpa，平均858hpa，極端最低838。4hpa，最高879.4hpa。氣溫：年平均氣溫7.58℃，最高33.22℃，最低-20。74℃.水汽壓：最低7.2hpa，最高8。0hpa，平均7。64hpa，極端最低0.56hpa,最高23。8hpa。降水量：該區(qū)降水量主要集中在7-9月份，降水量為527.5—670。6mm，平均592.98mm。其中7-9月間降水量占年降水量的73%。達433.18mm,降水量最少是2月份，約為15mm,僅占年降水量的3%左右。最大日降水量86.5mm，最大小時降水量67。6mm.年蒸發(fā)量為1482—1941mm，平均為1682.1mm無霜期深度：最大凍土深度1。1m。積雪厚度：最大積雪厚度430mm。相對濕度：一般相對濕度為53-60％。風向、風速：一般冬季風向多為西北風及西風，而夏季多為東南風和南風，平均風速3。1m/s,歷年最大風速為27-28m/s。三、地震根據(jù)中華人民共和國國家標準GB18306—2001《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》附錄A中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖(圖A1)本礦田地震動峰值加速度為0。15g，附錄B中國地震動反應譜特征周期區(qū)劃圖（圖B1)本礦田反應譜特征周期為0。40s.四、經(jīng)濟狀況交口縣西部和北西部為山地褐土，有大片森林,主要有松、樺、楊、柏、灌木林也很發(fā)育,還有大片的草坡地適于放牧；東部和南東部黃土丘陵為褐土性土，土層較厚、發(fā)育不良，土質松散、易于流失,為種植農作物地區(qū),主要種植玉米、高梁、小麥、莜麥、土豆等農作物。地下礦產(chǎn)資源較豐富，主要礦產(chǎn)有煤、山西式鐵礦、鋁土礦、硫鐵礦、石膏、石灰?guī)r、白云巖、石英砂巖等.原煤及與原煤相關加工產(chǎn)業(yè)占全縣國民總收入的60%以上。近年來礦業(yè)開發(fā)蓬勃發(fā)展,特別是煤、鐵、硫鐵礦等，除滿足本縣需要外還支援外地。第三節(jié)礦田地質構造及煤層產(chǎn)狀特征一、地層（一）區(qū)域地層本區(qū)位于霍西煤田西北緣汾孝礦區(qū)西部，呂梁山東翼邊緣地帶。區(qū)域地層出露較好，由老到新依次出露太古界、古生界（寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系）、中生界(三疊系）、新生界（上第三系、第四系）。新生界松散沉積物零星覆蓋于不同時代的地層之上。詳見區(qū)域地層簡表1—(二）礦田地層本礦田位于霍西煤田中部，雙池找煤區(qū)北部外圍，霍州國家規(guī)劃礦區(qū)靈石區(qū)東北部，礦田內賦存的地層由老至新有：奧陶系中統(tǒng)峰峰組；石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組；二疊系下統(tǒng)山西組；上第三系上新統(tǒng)保德組及第四系地層。現(xiàn)根據(jù)勘探區(qū)資料，結合煤礦生產(chǎn)揭露情況將礦田內各地層層序、厚度、巖性及其變化情況由老至新簡述如下:1、奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f本組地層厚大于100m,與下伏地層連續(xù)沉積，下部為泥灰?guī)r與石膏層互層，上部為青灰色石灰?guī)r,含方解石脈及晶體。區(qū)域地層簡表表1—界系統(tǒng)、群整合關系厚度巖性特征新生界第四系全新統(tǒng)0-300棕黃色亞粘土,夾深棕紅色古土壤條帶及層狀鈣質結核。在現(xiàn)代河床中為松散的砂、礫石及亞砂土。上第三系上新統(tǒng)0—300深紅色粘土，砂質粘土夾礫石，含鈣質結核。中新統(tǒng)0—120紫色礫巖夾細砂巖，黃色細砂夾礫巖，粉砂巖互層.中生界三疊系上統(tǒng)30厚層中粒長石石英砂巖夾暗紫色泥巖及灰色鈣質粉砂巖.中統(tǒng)412-573厚層中粒長石石英砂巖夾暗紫紅色泥巖。下統(tǒng)164—201紫紅色砂巖與泥巖互層.338-442紫紅、棕紅色細粒砂巖長石石英砂巖,夾礫巖及砂質泥巖.二疊系上統(tǒng)461-532分布于礦區(qū)及以東地區(qū)，上部紫紅色、暗紫色泥巖、粉砂巖,夾砂巖，下部暗紫色、灰綠色、灰黃色泥巖、粉砂巖夾砂巖.下統(tǒng)98—176分布于礦區(qū)及以東地區(qū),下部山西組為含煤地層，以灰黑色、黑色泥巖、粉砂巖夾砂巖,上部以深灰色、灰黑色、泥粉砂巖夾砂巖。石炭系上統(tǒng)94-132分布于礦區(qū)及以東地區(qū),為主要含水層，以灰黑色泥巖、粉砂巖夾石灰?guī)r組成。中統(tǒng)6-50分布于礦區(qū),上部以灰色、深灰色泥巖、粉砂巖為主，下部以鋁質泥巖為主.奧陶系中統(tǒng)382—492分布于礦區(qū)西部，上部深灰色石灰?guī)r、泥灰?guī)r夾石膏、下部為角礫狀白云質泥灰?guī)r為主。下統(tǒng)103—137分布于礦區(qū)西部，上部為燧石白云巖、泥質白云巖為主,下部以灰黃色泥質白云巖.寒武系上統(tǒng)74—172分布于霍山東麓，上部白色厚層狀白云巖、泥質白云巖，下部泥灰?guī)r、白云巖夾竹葉狀灰?guī)r.中統(tǒng)116—268分布于霍山麓,上部為厚層狀鮞狀灰?guī)r夾泥巖條帶及灰黃色竹葉狀灰?guī)r，下部紫紅色砂巖、泥巖.元古界長城系霍山組47—64分布于霍山隆起外側，巖性為肉紅色、灰白色中厚層狀中細粒石英巖狀砂巖，夾不穩(wěn)定的含礫砂巖、砂礫巖.太古界上太古界太岳山群＞1700分布在霍山隆起的核部地帶，以淺灰紅色、橙紅色厚層中粗粒角閃質眼球狀混合巖及混合巖化角閃黑云母斜長片麻巖。中太古界霍縣群4835—5567分布在霍山隆起的核部地帶，以混合巖化黑色云母角閃斜長片麻巖為主,夾混合巖化黑云母斜長片麻巖。2、石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)該組地層沉積于奧陶系侵蝕面之上,與下伏奧陶系地層呈平行不整合接觸,厚13.30—16。00m,平均14.17m，主要由黑色泥巖、粉砂巖、淺灰-灰色鋁質泥巖夾石英砂巖及不穩(wěn)定生物碎屑泥晶灰?guī)r組成，含煤1-2層，厚度薄且不穩(wěn)定。底部鋁土巖具內碎屑或鮞狀結構,含大量黃鐵礦，有時含有鐵質團塊.3、石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)礦田內主要含煤地層之一，厚61.44-106。55m，平均84.71m,主要由灰黑—黑色泥巖、砂質泥巖、粉砂巖、淺灰色巖屑石英砂巖，深灰色生物碎屑泥晶灰?guī)r和煤組成。共含煤7層，自上而下依次為6、7、7下、8、8下、9、10+11號煤層，其中10+11號煤為全礦田穩(wěn)定可采煤層，9號煤為較穩(wěn)定的局部可采煤層，其余為不可采煤層。K2、K3兩層石灰?guī)r發(fā)育穩(wěn)定，視電阻率曲線呈高峰型,自然伽瑪值明顯，是全礦田對比的良好標志層，K4石灰?guī)r大部剝蝕,只有個別鉆孔發(fā)育較好，可作為全礦田對比的輔助標志層.底部灰白色中—中細粒石英砂巖K1特征明顯,但發(fā)育不穩(wěn)定,有時相變?yōu)樯百|泥巖或粉砂巖，與下伏地層整合接觸。4、二疊系下統(tǒng)山西組（P1s)為礦田主要含煤地層之一,在本區(qū)賦存不全，大部分被剝蝕。分布于礦田南部，地層揭露最大厚度為32.4m(ZK8號鉆孔），主要為灰黑色泥巖、粉砂巖和褐灰色含大量菱鐵質鮞粒及碎屑的巖屑石英砂巖及煤層組成，煤層全部剝蝕.底部褐灰色細粒巖屑石英砂巖（K7）與下伏地層整合接觸。5、上第三系上新統(tǒng)(N2）:棕黃色、黃色及淺紅色砂層、砂礫層與亞粘土、粘土互層，砂礫層有時呈半膠結狀。礫石成份以石灰?guī)r為主，其次為石英砂巖，厚度2。70—8。40m,平均為5。85m，向南東方向漸厚，向北西方向變薄，角度不整合覆于基巖之上。6、第四系中、上更新統(tǒng)（Q2+3）為淺黃色粉砂土、亞粘土，含大量鈣質結核,厚度0-79。00m,平均為25。00m。與下伏地層呈角度不整合接觸.7、第四系全新統(tǒng)(Q4）現(xiàn)代沖洪積物，為洪積及河流沖積相沉積；由礫石砂礫及次生黃土等組成，分布于河床及溝谷底部，厚0—5m.（三)含煤地層礦田內含煤地層主要為石炭系上統(tǒng)太原組，二疊系下統(tǒng)山西組地層在礦田內賦存不全，僅殘留其下部地層.現(xiàn)將石炭系上統(tǒng)太原組含煤地層敘述如下：本區(qū)主要含煤地層之一，屬海陸交互相沉積，厚61。44—106.55m,平均84.71m,主要由灰黑—黑色泥巖、砂質泥巖、粉砂巖、淺灰色巖屑石英砂巖，深灰色生物碎屑泥晶灰?guī)r和煤組成。共含煤7層，自上而下依次為6、7、7下、8、8下、9、10+11號煤層，其中10+11號煤為全礦田穩(wěn)定可采煤層，9號煤為零星可采煤層，其余為不可采煤層。其中K3、K2兩層灰?guī)r層位穩(wěn)定，K3、K2分別為8、9煤之直接頂板,K4為7號煤之間接頂板，富含動物化石海百合,珊瑚、腕足類及大量筳科等，是良好的標志層。太原組地層屬海陸交互相沉積，旋回結構明顯且穩(wěn)定，由下至上劃分為五個旋回.各旋回以充填層序為主,厚度不大,該組據(jù)巖性、化石組合及區(qū)域對比,自下而上可分三段：1、下段（K1底－K2底）C3t1：厚24.32-38.30m,平均33。90m，厚度變化不大，主要由灰-灰白色中-細粒砂巖、泥巖、鋁土泥巖及9、10+11號二層煤組成，該段中下部含全區(qū)可采10+11號煤層，頂部含局部可采的9號煤層。(1）K1砂體與下伏本溪組的分界砂巖,為灰-灰白色，中-細粒砂巖，膠結較好，厚度不穩(wěn)定，一般0。70—3.70m，平均2。37m,有時相變?yōu)槟鄮r及粉砂巖。（2）K1頂－K2底厚23.62—34.60m,平均31.53m，為黑—灰色泥巖，砂質泥巖、粉砂巖、細砂巖及兩層煤組成,兩層煤分別為9、10+11號煤，下部個別鉆孔中見有薄煤層,為不可采煤層,9號煤層為局部可采煤層，10+11號煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。2、中段(K2底－K4頂)C3t2厚26。92—42.40m，平均32。75m，主要由灰－深灰色粉砂巖、黑色泥巖、砂質泥巖、薄煤層及三層石灰?guī)r組成。K2、K3石灰?guī)r穩(wěn)定，K4灰?guī)r大部被剝蝕，在本礦田賦存不全，北部薄南部厚，可劃分為K2、K2頂－K3頂、K3頂－K4頂三個較大旋回，屬碳酸鹽巖臺地相沉積。（1）K2石灰?guī)rK2灰?guī)r為9號煤間接頂板,灰—深灰色、含燧石結核呈條帶、質較純、堅硬,生物碎屑約30%-35%,層面含大量海百合莖化石及筳科化石等，厚2。77-9.80m，平均5.69m.（2)(K2頂－K3底）厚約19。22m左右，由黑、灰色泥巖，砂質泥巖及薄煤層(8、8下號煤)組成，8、8下號煤層只在礦田東南部的三個鉆孔（ZK5、ZK7、23-6)中見到,8號煤平均厚0.66m，僅在23—6號孔中見到1.22m厚的煤層，其余均不可采。8下號煤平均厚0.37m，不可采。（3）K3石灰?guī)r厚1.40—6.50m，平均4。71m，為深灰色石灰?guī)r，含苔癬蟲等動物化石，屬水動力能量較低的碳酸鹽臺地沉積。（4)K3頂－K4底一般厚21。24m左右，由黑色泥巖、粉砂巖及煤層組成，含煤兩層(即、7下號煤）,7號煤層只在礦田東南部的五個鉆孔(ZK8、7-5、15-6、ZK7、23-6)中見到,號煤厚度平均0.36m左右，不可采；7下號煤層只在礦田東南部的七個鉆孔（ZK8、7-5、15—4、15-6、ZK7、ZK5、23-6)中見到，號煤厚度平均0.60m左右，不可采。（5)K4石灰?guī)r上部一般含泥質較高，有時含少量燧石條帶及結核,質不純;厚度2。65—9.88m，平均3。74m.３、上段（K4頂－K7底）C3t3本礦田賦存不全，北部薄南部厚,一般厚10。20-25.85m，平均18。06m,由灰黑色泥巖、砂質泥巖及煤層組成,夾菱鐵質結核，含一層6號煤，只有ZK8、ZK7號鉆孔見到,厚度0.50-0.65m，不可采。本組地層含有以下主要化石：動物化石:枕形希瓦格筳Schwagerjnacervicalis線形希瓦格筳Schwagerinalinoformis復褶形希瓦格筳Schwagerinacomplicafa筒形蘇伯特筳Schuberellacylindrica長似紡錘筳等Quasifusulinalongissima植物化石有:輪生楔葉Spheuophyllumverticillatum科達Cordaites蘆木、帶半齒等。Calamites、Taeniopteris二、礦田構造礦田內總體上為一波狀起伏的褶曲構造,總體傾向為南西，總體走向北西—南東，地層傾角7~12°。礦田內發(fā)育一背斜構造：位于礦田中部8、12勘查線之間,軸向北東-南西,兩翼地層對稱,傾角8～11°。礦田內未揭露斷層和陷落柱等地質構造，但在今后生產(chǎn)過程中必須加強防范，以防構造及隱伏構造的導水、透氣事故。綜上所述：本礦田構造類型為簡單型.三、巖漿巖區(qū)內未發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入。第四節(jié)煤層、煤質及有益礦產(chǎn)一、煤層（一）含煤性礦田內主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組，太原組地層厚61.44—106.55m，平均84.71m，煤層總厚7.6m，含煤系數(shù)8.97％，主要含煤7層，自上而下依次為6、7、7下、8、8下、9、10+11號煤層，其中10+11號煤層為全礦田穩(wěn)定可采煤層，9號煤層僅幾個鉆孔達可采厚度為0-3。97m,平均為0。68m,屬局部可采煤層，其它均為不穩(wěn)定不可采煤層.（二)可采煤層9號煤層：位于太原組下段上部,頂板為K2灰?guī)r,本礦田厚度為0—3。97m，平均0。68m,含0—6層夾矸，一般為1層，結構簡單，夾矸巖性多為泥巖,厚度在0。16-0。34m之間。底板為灰黑色砂質泥巖、泥巖。為全礦田較穩(wěn)定的局部可采煤層。10+11號煤層：位于太原組下段中下部，下距K1砂巖頂界12.50m，上距K2灰?guī)r底界16。22m，本礦田厚度為2。13-9。17m，平均5。69m，含0—7層夾矸，結構中等，夾矸巖性多為泥巖，厚度在0.21-0。85m之間。頂板為深灰色砂質泥巖、泥巖，水平層理,含植物化石,底板為灰黑色粉砂巖、砂質泥巖、泥巖、鋁質泥巖。為全礦田穩(wěn)定的可采煤層（見10+11號煤層厚度等值線圖)。根據(jù)本次施工鉆孔資料結合井下生產(chǎn)揭露情況將可采煤層情況匯總如下：可采煤層特征一覽表表1-4—1含煤地層煤層編號見煤點厚度最小—最大平均（m)層間距最小-最大平均(m)煤層結（夾矸層數(shù)）頂板巖性底板巖性穩(wěn)定性可采性太原組90-3.970.68(12）2.2-9。26.000—2石灰?guī)r泥巖較穩(wěn)定局部可采10+112.13-9.175。69(30）中等（0—7）砂質泥巖、泥巖砂質泥巖、泥巖、穩(wěn)定全區(qū)可采（三）煤層對比1、煤層對比方法煤層對比是在地層對比的基礎上進行的。對比的方法主要是依據(jù)標志層劃分到各組段,利用煤層上、下的巖性標志層、沉積旋回、煤層厚度、煤層結構及煤層間距等進行對比，再輔以頂、底板巖性以及測井曲線進行核對。（1）標志層及層間距法煤系地層中有五層主要標志層，編號為K1、K2、K3、K4、K7，其分布均勻，直接或間接地控制著主要可采煤層。太原組地層中的K2、K3、K4全區(qū)穩(wěn)定，特征明顯（詳見地層一節(jié))間距變化不大，K2~K3一般為18.5m；K3~K4一般為8。50m.都是煤層的直接頂板，K2是9、10+11號煤頂板；K3是8號煤頂板，K4是7上號煤頂板；下距7號煤2.61m。所以太原組煤層,以標志層巖性特征及其間距以及與煤的共生關系來對比煤層，是可靠而可行的.山西組有標志層K7砂巖，K7砂巖特征明顯（見地層描述)，對比可靠。（2）物性特征對比法根據(jù)測井曲線形態(tài)和幅值的高低對煤層和標志層的反映，應用已取得和掌握認識的下列規(guī)律，進行煤層對比：太原組中K4、K3、K2三層灰?guī)r標志層在各參數(shù)曲線上都有明顯反映，形態(tài)穩(wěn)定，為煤系地層曲線上最佳標志。K4、K3、K2分別為7上、8、9煤層直接或間接頂板，視電阻率值在210~600ΩM，密度伽瑪曲線低值很明顯，伽瑪值為5～10γ。在K4灰?guī)r以上有6號一層煤，其中6號煤頂板多為鋁質泥巖，伽瑪曲線高值突出，易于識別，所以太原組煤層對比可靠。（3）旋回對比法山西組和太原組有兩種不同的沉積巖相旋回類型:山西組地層為陸相沉積,巖相旋回均以河床粗砂巖為起點至泥炭沼澤相形成煤結束，當沉積旋回完整時煤層發(fā)育穩(wěn)定。當河床相砂巖發(fā)育增厚時，導致煤層受到?jīng)_刷而尖滅或不可采。但總的地層厚度變化不大。太原組地層屬海陸交互相沉積,旋回結構明顯且穩(wěn)定，由下至上劃分為五個旋回，見表1—太原組地層沉積旋回特征表表1—4-2旋回位置旋回序號組成巖性巖相發(fā)育過程旋回一般厚度（m）煤層數(shù)及編號標志層名稱煤系上部Ⅴ中粒砂巖、砂質泥巖、煤、泥炭或薄層灰?guī)r.三角州相→海灣瀉湖相→泥炭沼澤相→淺海相。＜26。506K7砂巖煤系中部Ⅳ中細砂巖,粉砂巖、砂質泥巖、煤、灰?guī)r三角州相→濱，海泥炭沼澤相→淺海相。9。502層：7上、7K4灰?guī)rⅢ粗砂巖、粉砂巖泥巖、煤、灰?guī)r三角州相→泥巖沼澤相→淺海相。22。001層：8K3灰?guī)r煤系下部Ⅱ中細砂巖、砂質泥巖、粘土泥巖、煤、燧石灰?guī)r。三角州相→海灣瀉湖相→泥炭沼澤相→淺海相。25。001—3層：9、10+11K2灰?guī)rⅠ粗砂巖、粘土巖煤線及灰?guī)r。三角州相→泥炭沼澤或瀉湖相→淺海相。10-201層：12K1砂巖可采煤層都發(fā)育在旋回發(fā)育完整穩(wěn)定地段如：9、10+11號煤與7號煤。結合巖性特征，各個旋回易于識別,對比也就可靠.2、煤層對比的可靠性由于綜合對比采用了含煤巖層的巖性、巖相、層間距、標志層，物性特征及旋回特征等多種方法，故本區(qū)煤層對比是可靠的。二、煤質（一)物理性質太原組可采煤層有10+11號煤，多為黑色，以玻璃光澤為主，條帶狀及均一結構，含黃鐵礦薄膜和結核較多.內外生裂隙發(fā)育，充填物為方解石和黃鐵礦。10+11號煤多呈塊狀和鱗片狀,10+11號煤比重和容重中等。見表1—表1煤層號煤的物理性質充填物顏色比重光澤斷口裂隙結構脆性10+11灰黑色1.04—1。641。40(35)弱玻璃玻璃參差不規(guī)則貝殼內外生裂隙發(fā)育塊狀條帶狀脆極脆方解石黃鐵礦（二）煤巖特征1、宏觀煤巖特征太原組煤層以半亮型為主,夾光亮型煤和半暗型煤條帶，各煤層都有絲炭細條帶,尤其是可采煤層10+11號底部。在裂隙中,具方解石和黃鐵礦薄膜，煤層中偶見泥質結核。2、顯微煤巖特征據(jù)本次煤芯煤質化驗結果，本區(qū)各可采煤層變質程度中等，多為焦煤，變質分階段屬Ⅲ~Ⅴ階段。本次未對煤層的有機組分,無機組分含量進行化驗，本次采用鄰區(qū)柳灣井田的化驗資料，本礦田10+11號煤層有機組分均以凝膠化組分及半絲炭化組分為主.穩(wěn)定組分極微,含少量孢子、角質層等。無機組分均以粘土礦物為主，粘土礦物多以Ⅲ類型式存在。煤的可選性差.從柳灣井田化驗結果可知，各煤層凝膠化組分無多大變化,絲炭化組分變化也不大。粘土類礦物在各煤層中垂向有減少的趨勢。10+11號煤中無機組分含量較少.（三)煤的化學性質及工藝性能太原組煤揮發(fā)分普遍低于山西組煤，主要可采煤層10+11號煤，V<20%，Y值7～21mm，屬焦-瘦煤類，變質程度隨埋藏深度的增加而加深。9號煤層根據(jù)ZK4、ZK7號鉆孔中取樣化驗結果,10+11號煤根據(jù)本次13個見煤鉆孔及井下見煤點采集煤樣化驗結果綜合評價如下：1、9號煤層：原煤：水分(Mad）1.06%—1.17％，平均1。12%;灰分（Ad)17.06%—23.41%，平均20。24%；揮發(fā)分（Vdaf）23.76%—26.40%，平均為25.08％;全硫（St.d）0。24％-0。49％，平均0.37％；發(fā)熱量（Qgr。d）在24。12—26.87MJ/kg，平均25。45MJ/kg。浮煤：水分（Mad）1。24％—1。38％,平均1.31%；灰分（Ad）8.03％—16。09％,平均12.06％；揮發(fā)分(Vdaf)22。68%-23。96%，平均為23.32%；全硫(St。d)0。36%—0。52%，平均0。44％；發(fā)熱量（Qgr.d）在28。56—28.67MJ/kg,平均28。62MJ/kg；粘結指數(shù)(GR·I)為82-83，平均82。5；膠質層最大厚度（Y值）在19—22mm,平均為20.5mm.為低灰-高灰,特低硫—低硫，高熱值焦煤。2、10+11號煤：原煤:水分（Mad）0。13%—1。42%，平均0。76%；灰分(Ad）7.69%—23.39%,平均16.35%；揮發(fā)分（Vdaf)24。47%-29.55％,平均為26。82%；全硫(St。d）0。14%—2.53%，平均1.79%;發(fā)熱量（Qgr.d）在22。05—30.14MJ/kg，平均26。54MJ/kg。浮煤：水分（Mad）0。11％—1。49%,平均0.78%；灰分(Ad)5。11%—11。16%,平均7.19%；揮發(fā)份（Vdaf）為22.68％—27。12％，平均25.26%；全硫(St。d）0。32%—1。93％，平均1.39%；發(fā)熱量(Qgr。d)在27.43-33。16MJ/kg，平均30.85MJ/kg；粘結指數(shù)（GR·I）在54—91，平均值為68；膠質層最大厚度（Y值)在10—22mm之間，平均為16mm。為特低灰-中灰，特低硫-高硫，低熱值—特高熱值的焦煤。煤層煤質分析成果匯總表見表1—4—4。煤層煤質分析成果匯總表表1-4-3煤層編號水分Mad（％）灰分Ad(%)揮發(fā)分Vdaf（%)發(fā)熱量Qgr.d(MJ/kg）全硫St。d（%)粘結指數(shù)（GR。I)最大膠質層厚度Y（mm)煤類9原煤1。06—1。171.1217.06-23.4120.2423。76-26.4025。0824。12-26。8725。450。24—0.490.37JM浮煤1.24-1。381.318。03-16.0912。0622。68-23。9623。3228。56—28。6728。620。36—0.520.4482—8382.519—2220。510+11原煤0.13—1。420。767。69-23。3916.3524.74—29。5526。8222。05-30.1426.540。14—2.531.79JM浮煤0.11-1。490。785。11-11。167.1922.68-27。1225.2627.43-33。1630。850.32—1。931。3954—916810-2216（四）煤類確定依據(jù)及其變化規(guī)律本次工作煤種確定是依據(jù)中國煤炭分類國家標準（GB5751—86），利用V、Y值參考粘結指數(shù)GR·I，確定煤種。9號煤揮發(fā)分（Vdaf）平均為23.32，Y值為20.5mm，GR·I平均82.5。屬于焦煤。10+11號煤揮發(fā)分（Vdaf）平均為25.26，Y值為16mm，GR·I平均68。屬于焦煤。煤炭質量分級按照中國煤炭分類國家標準(GB/T15224.1，2,3-——2004）進行:9號煤為低灰—高灰，特低硫-低硫,高熱值焦煤。10+11號煤為特低灰－中灰，特低硫—高硫，低熱值—特高熱值的焦煤.（五)煤的可選性評價本次從生產(chǎn)礦井中取樣（簡選1號樣）送山西省三水實驗測試中心進行簡易篩分試驗，結果見（表1-4—5至1—4—8):煤層簡易篩分試驗結果登記表表1—4—5煤層號10+11樣號簡選1篩分煤樣重量（kg)14。28粒度（13—0）（mm)重量（g）占全樣產(chǎn)率（％)篩上累計（%)Mad(%)Ad（％）St.d(%)Qgr。v.d（MJ/kg）13-63894。427。26827。2680。599.961.6332。206-34310。630.18257.4490.2610.061。4031.883-0.52668。718。68576.1350。579。141.5132.150。50-03408.523。8651000.659。101.6131。98（總計)14282.21000。509.631.5332.04煤粉篩分試驗結果表表1—4—6煤層號10+11樣號簡選1本級煤占全樣數(shù)量(%)篩分煤樣重量（g）200.00粒度（0—0.5）(mm）重量灰分(Ad）(%)累計灰分（Ad)(%）（g）產(chǎn)率(%）累計產(chǎn)率(%）0。5—0.25113.756.8856。889.439。430.25—0。12574.137。0793。9510.519。860.125-0.0754。92.4596。4010.229。860。075—0.0455。52.7599。1510。239。88〈0.0451.70。8510011.229。89合計199.91009.89備注表1—4-7煤層浮沉試驗結果登記表煤層號10+11樣號簡選號1粒度13—6mm本級占全樣產(chǎn)率2.900％試驗前煤樣重量3.750灰分（Ad)17。04％密度級煤樣重量質量累計重量（Kg）占本級產(chǎn)率（%）占全樣產(chǎn)率（％）灰分Ad（%）全硫St,d（％)浮煤沉煤發(fā)熱量產(chǎn)率(％)Ad（％）產(chǎn)率(％）Ad(％)Qgr·d全級100。0017.14＜1.30。0681.850。0533。821.853。8298。1517。401.3-1.42。87878。212.2299.2280。059。1019。9549。441.4-1.50.1975。350.15321。0385.419.8514.5959.861。5—1。60.0571.550。04429。8986。9610。2013.0463.421。6—1。70.0260。710.02033.0887。6610.3912.3465.161.7—1。80。0140.380。01135。3288。0410。4911。9666.111。8-2.00。0571.550。04455。8389。5911。2810。4167.64＞2。00。38310.410.29767。64100。0017.14合計3。680100.002.85017.14煤泥0.0651.740。05011.31總計3.745100.002。90017。04表1—4—8煤層浮沉試驗結果登記表煤層號10+11樣號簡選號1粒度6—3mm本級占全樣產(chǎn)率3.800％試驗前煤樣重量4.12灰分（Ad)14.31%密度級煤樣重量質量累計重量（Kg)占本級產(chǎn)率(%）占全樣產(chǎn)率(％）灰分Ad(%）全硫St,d(%）浮煤沉煤發(fā)熱量產(chǎn)率（％)Ad(％）產(chǎn)率（％）Ad（%）Qgr·d全級100.0014.39＜1。30。1132。830。1043。922.833.9297.1714.691。3—1。43。27381.993.0259。4884。829.3015。1842。851。4-1.50.2255。640.20819.1190。469.919。5456.861.5-1。60.0551。380。05128.2291。8310。188.1761。701.6-1。70.0250。630.02337.7592。4610.377.5463。691.7—1.80.0150.380。01439。5292.8410.497.1664。951.8—2.00。0741.850。06859。4294.6911.455。3166。88＞2.00。2125。310.19666。88100.0014.39合計3.992100。003。68914.39煤泥0.1202。920.11111.75總計4.112100.003。80014。31煤層浮沉試驗結果登記表續(xù)表1—4—8煤層號10+11樣號簡選號1粒度3-0.5mm本級占全樣產(chǎn)率2。300％試驗前煤樣重量2。520灰分（Ad)11.88%密度級煤樣重量質量累計重量(Kg）占本級產(chǎn)率（％）占全樣產(chǎn)率（%）灰分Ad(%)全硫St,d（%）浮煤沉煤發(fā)熱量產(chǎn)率（%)Ad(%）產(chǎn)率(％）Ad（％)Qgr·d全級100.0011。84＜1。30.2038.560.1863.908.563.9091。4412。591。3—1.41。84277.661.6847.3986。217.0413。7941.881.4-1.50。1385。820。12618.7392。037。787。9758。791.5-1。60。0271。140.02530.4393.178.066。8363。511.6-1.70。0170.720.01643。1093。898.326.1165.901。7-1。80.0070.300。00644。8294.188.445.8266.971.8—2。00.0311.310。02861。3695.499。164。5168。60＞2。00.1074.510。09868.60100.0011.84合計2。372100。002。16811.84煤泥0.1445。720。13212.40總計2。516100.002.30011.88煤層浮沉試驗結果登記表續(xù)表1-4—8煤層號10+11樣號簡選號1粒度0.5-0mm本級占全樣產(chǎn)率3。200％試驗前煤樣重量3.060灰分(Ad)11.51％密度級煤樣重量質量累計重量（Kg)占本級產(chǎn)率(%)占全樣產(chǎn)率(%）灰分Ad（%)全硫St,d（％）浮煤沉煤發(fā)熱量產(chǎn)率(％)Ad(%)產(chǎn)率（％)Ad(％）Qgr·d全級100。0011.39＜1.30.1997。110。2082.477。112.4792.8912.071.3—1。42.16477.372。2656.6784。486.3215。5238。981。4-1.50。1916。830.20014。5491。316。938.6958.181.5—1。60。0411.470。04323。8092.787.207。2265.161.6-1。70。0180。640。01940.4693。427。436.5867.581.7-1。80。0160。570.01755.0993.997。726.0168.761.8—2。00.0541。930。05766.3295。928.904。0869.92＞2。00.1144。080。11969.92100。0011。39合計2。797100。002.92811。39煤泥0.2608.510。27212。85總計3.057100。003。20011.51煤層浮沉試驗綜合報表續(xù)表1-4-8煤層號10+11樣號簡選號1密度級Kg/l產(chǎn)率（%）Ad（％）累計分選密度級±0。1浮煤沉煤密度級Kg/l產(chǎn)率(％)產(chǎn)率（％）Ad(%)產(chǎn)率(％)Ad(％）全級100。0013.83＜1。34。743。364。743.3695.2614.361。3083.831。3—1.479.098.3483.838。0616.1743.751。4084。991.4—1.55。9018.1489。738。7310。2758。471.507。301.5-1.61。4027。8491。139。028。8763.291。602。061。6-1。70.6738.2791。799。238.2165.321。701。081.7—1.80。4144.7392.209。397.8066.411.801。261.8-2.01。7060。8793.9010.326。1067.951。901.70＞2。06。1067。95100。0013.83合計100.0013.83煤泥4.8612.39總計100。0013。771、篩分：篩分前后重量誤差為0。06％，煤樣重14.28kg。從上表可見：粒度越小，灰分越低，產(chǎn)率較高。2、浮沉試驗結果（見表3—7至表3—11）3、10+11號煤可選性評價10+11號煤層選用理論灰分分別為8％和10％，分選比重為1.43和2。02，計算結果±0。1含量分別為69.4％和13%，應評定為極難選或中等可選。（見可選性曲線圖）（六）煤的風化和氧化1、煤的風化作用本礦田北部溝谷中有煤層出露,露頭煤均不同程度地遭到風化,使煤的物理、化學及工藝性能均發(fā)生一系列變化，主要表現(xiàn)為顏色變淺，呈灰黑色，光澤暗淡，強度降低,大多呈粉沫狀，煤質變化反應主要為原煤水分含量增大，發(fā)熱量降低,腐植酸含量增多，據(jù)周邊生產(chǎn)礦井調查，煤層風化深度有限，表面物理性質發(fā)生變化的風化帶，沿水平方向一般為40—130m，垂直方向為15-20m。2、煤的氧化作用氧化帶煤層肉眼宏觀標志不甚明顯，裂隙面上次生礦物存在不普遍，據(jù)本礦田附近礦田生產(chǎn)揭露,確定氧化帶于正常煤之間的界線沿水平方向為30m左右.由于本礦田屬半掩蓋式礦田,煤層露頭處于厚層黃土、紅土之下，故利用鉆孔進行煤層露頭及風氧化帶的控制.(七）煤質及工業(yè)用途評價1、煤質本次工作煤類劃分按《中國煤炭分類國家標準》GB（5751－2004)進行，主要以浮煤揮發(fā)分(Vdaf）、粘結指數(shù)（GR.I）、膠質層最大厚度（Y）確定煤種。10+11號煤揮發(fā)份（Vdaf）為22.68％—27。12％，平均25.26%；Y在10—22mm之間，平均為16mm;GR·I在54—91，平均值為68,均為焦煤。煤炭質量分級按照中國煤炭分類國家標準（GB/T15224。1,2,32004）進行：9號煤為低灰—高灰，特低硫—低硫，高熱值焦煤。10+11號煤為特低灰－中灰，特低硫—中高硫，高熱值—特高熱值的焦煤。2、煤的工業(yè)用途根據(jù)以上主要可采煤層的煤質特征結合目前煤炭技術加工利用途徑，該礦田煤層有以下工業(yè)用途：本礦田10+11號煤灰分較低，含硫也不高，洗選后可用作煉焦用煤。三、有益礦產(chǎn)礦田內除賦存豐富的煤炭資源外，尚有鋁土巖、石膏、鐵礦等其它有益礦產(chǎn)，現(xiàn)簡述如下：1、山西式鐵礦和G層鋁土位于本溪組底部奧陶系灰?guī)r頂界面之上，山西式鐵礦與G層鋁土共生。據(jù)宜興礦田勘探資料，G層鋁土多為淺灰—深灰色，致密，鮞狀結構，橫向變化較大，常相變?yōu)殇X質泥巖或泥巖，含豐富的菱鐵質鮞粒，鋁土礦與山西式鐵礦僅個別點達工業(yè)品味,一般不具開采價值。2004年148隊勘探鉆孔均未達本層位,故不予評述。2、黃鐵礦結核主要分布于煤層中，太原組9、10+11號煤中常見，是煤層開采中可以回收，小規(guī)模燒制硫磺的原料。3、石灰?guī)rK2、K3、K4灰?guī)r及峰峰組灰?guī)r，一般較純可以用作燒制石灰原料，建筑材料等，但由于其埋藏深度大,不易開采。第五節(jié)水文地質特征一、區(qū)域水文地質概況1、水文地質單元劃分本區(qū)位于郭莊泉域水文地質單元中西部徑流區(qū)，該單元北界為呂梁山區(qū)的太古界變質巖系裸露區(qū),南止下團柏斷層，西起呂梁山分水嶺，東至隔水邊界霍山大斷裂.直接補給區(qū)為西北部呂梁山區(qū)及區(qū)內汾河河谷的奧陶系灰?guī)r裸露區(qū)及河流滲漏段，補給區(qū)裸露面積1150km2，大氣降水垂直入滲補給是本單元地下水的主要補給來源。地下水流向由北西流向南東再轉向南，在霍縣郭莊附近的下團柏斷層與郭莊背斜交匯處以泉群的形式集中排泄，泉群由60余個泉水組成，出露標高520m,流量7。04m3/s～9。80m3/s,平均7.23m3/s（見圖4—1，郭莊泉域巖溶水文地質圖)。2、地表水區(qū)域內地表水屬黃河流域汾河水系，汾河為山西省主要河流，發(fā)源于晉北寧武縣管涔山,向南到河津縣匯入黃河。在靈石縣境內，河流穿過奧陶系灰?guī)r，溝谷變窄，河床沉積以泥砂為主，似為老年期河流，流量因季節(jié)而異，變化懸殊，雨季由于山洪匯集流量驟增，洶涌湍急,枯水期則成細流，甚至斷流,據(jù)山西省水利局水文站資料，其最大流量為2058m3/s。礦田附近有東北部的小河及西南部的大麥郊河,都屬汾河水系，二河流屬季節(jié)性河，旱季干涸，雨季時流量增大，大麥郊河在雙池鎮(zhèn)南部匯入段純河，段純河流經(jīng)靈石縣西部于廈門鎮(zhèn)附近匯入汾河，小河經(jīng)孝義市西泉及靈石縣西北部后于靈石縣廈門鎮(zhèn)匯入汾河。3、含水層（1）灰?guī)r巖溶裂隙含水巖組主要為奧陶系灰?guī)r，區(qū)域西、西北部均有出露，其埋深由西而東逐漸加大.巖溶現(xiàn)象發(fā)育，有利于地下水循環(huán)，并在介休洪山泉以1。7m3/s的涌水量溢出地表，在霍縣郭莊群泉亦以7.23m3/s的涌水量排泄而出。水量充沛，富水性較強。其主要補給來源為大氣降水。地下水的運動流向與汾河大致相同，匯集于霍縣郭莊一帶受下團柏斷層阻擋而成泉形式涌出。（2）裂隙潛水含水巖組主要為石炭系太原組石灰?guī)r，二迭系山西組，石盒子組砂巖層，尤以太原組石灰?guī)r為主，分K2、K3、K4三層，總厚度17.68m,在區(qū)域西、西北部出露,大致向東傾沒。裂隙發(fā)育程度在平面上分布不均，因而在不同地段富水性相差較大.山西組及石盒子組砂巖含水層一般水量不大、富水性微弱.山西組砂巖抽水試驗結果單位涌水量僅0.00091L/s·m，滲透系數(shù)0.009m/d，石盒子組砂巖含水層抽水試驗時,抽水開始二分鐘以后即無水。從當時抽水情況看山西組及石盒子組砂巖含水層,無論對未來煤層的開采還是供水水源方面均無較大意義。這類裂隙潛水含水層的補給來源以大氣降水為主，其次為風化裂隙潛水及山間溝谷地表的入滲補給。圖1-5-1郭莊泉城巖溶水文地質特征圖（3）孔隙承壓水含水巖組屬第三系河湖相堆積物，由砂、砂礫、礫石層組成，出露于低山及山前傾斜平原的河谷之中,其厚度隨基巖侵蝕面而變化，一般為50～157.3m,富水性較強、單位涌水量0.31～4。60L/s·m滲透系數(shù)2.39~27.90m/d，補給來源為大氣降水，地下水運動方向為北東向或北東東向,可作為臨時供水水源地。（4）孔隙潛水含水巖組主要為第四系河床沖積層，由砂、卵石組成，分布于高陽河、兌鎮(zhèn)河、孝河及各支流河谷之中，厚度為10～20m，富水性較強,其水位埋深小于8m，補給來源為大氣降水，水流運動方向與河流溝谷延伸方向一致，基本上全為由西向東。成為當?shù)鼐用耧嬘盟稗r業(yè)灌溉用水之主要水源。4、區(qū)域隔水巖組的劃分及其水文地質特征（1)中上更新統(tǒng)其巖性為黃色亞粘土，含大量鈣質結核，覆蓋于各含水層之上，大氣降水不能直接入滲補給地下含水層.（2)本溪組隔水層,為一組泥巖、粘土巖為主夾砂巖、灰?guī)r和鐵鋁巖地層,厚度6—50m，隔水性能良好，是太原組和奧陶系含水層間良好的隔水層.二、礦田水文地質條件1、地表水礦田內無地表水體,僅發(fā)育沖溝，全年大部分時間干枯無水，在雨季時作為排洪的渠道，有水時間不長，不會對煤層開采造成威脅。礦田內先期開采地段主要溝谷石家溝溝口最高洪水位標高985m。山西華瑞煤業(yè)有限公司露天采礦場附近溝內標高約1100m，10+11號煤層底板最低標高約950m。采礦場附近標高高于溝口最高洪水位，采礦場距溝口較遠，所以一般不會發(fā)生洪水倒灌的問題.但在雨季應做好防洪、防汛工作。2、含水層區(qū)內根據(jù)含水層的性質可分為以下四種:孔隙潛水含水層、孔隙承壓含水層、層間裂隙含水層、巖溶裂隙含水層。（1）中奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層奧陶系石灰?guī)r是煤系地層的基底，是煤層的間接充水含水層。以下敘述簡稱為“奧灰”。根據(jù)鉆孔揭露資料,奧灰裂隙及巖溶現(xiàn)象比較發(fā)育。其中峰峰組上段主要為深灰—青灰色厚層狀灰?guī)r并夾有黃鐵礦層及厚層鈣質泥巖,見裂隙與溶洞，以裂隙為主;下段主要為灰-灰黑色角礫狀灰?guī)r夾石膏層互層,裂隙及溶洞發(fā)育，裂隙多為石膏所充填.上馬家溝組主要為黃褐色角礫狀白云質灰?guī)r、豹皮狀灰?guī)r,溶洞與裂隙極為發(fā)育。奧灰?guī)r溶裂隙含水層水位埋藏較深，一般均大于227m.據(jù)區(qū)域資料南部富家灘2號勘探孔抽水結果單位涌水量為14.3L/s·m，1號勘探孔抽水結果單位涌水量為40。0L/s·m,霍縣白龍區(qū)823號孔抽水結果單位涌水量為2.13L/s·m，張家莊2號勘探孔抽水結果單位涌水量為53.64L/s·m,由此可見區(qū)域奧灰?guī)r溶含水層水量極為豐富，本擴區(qū)位于區(qū)域奧灰水的徑流區(qū)，推斷其富水性也應類似上述地區(qū)，屬強含水層。奧灰裂隙巖溶含水層的補給來源以大氣降水及山間溝谷潛水經(jīng)由奧灰出露區(qū)的入滲補給，其地下水徑流方向由西北流向東南。水力坡度小于千分之一。峰峰組上覆地層賦存中石炭統(tǒng)本溪組，其厚度為3。80~32.35m，平均厚度為19。21m，由一組粘土質泥巖、砂巖、灰?guī)r組成，下部為鋁土巖及鐵鋁巖。加之9、10+11號煤底至本溪組間有一套泥巖、細砂巖、砂質泥巖互層的地層,平均厚度25.00m，是奧灰?guī)r與煤系地層間較好的隔水層，從而使得奧灰?guī)r溶裂隙含水層對9、10+11號煤層開采在正常情況下不會構成直接威脅。但由于斷層影響及開采深度的增加，局部地區(qū)也可成為直接充水含水層的補給來源，威脅煤層的開采,因此應引起足夠的重視。（2）太原組灰?guī)r裂隙巖溶含水層區(qū)內本含水層由石炭系上統(tǒng)太原組的三層石灰?guī)r即K4、K3、K2所組成.據(jù)鉆探、測井綜合解釋，太原組三層灰?guī)rK4、K3、K2全區(qū)發(fā)育，層位穩(wěn)定.為本區(qū)主要含水層。其中K4灰?guī)r為7號煤老頂,K3灰?guī)r為其間接底板，K2灰?guī)r為9、10+11號煤直接頂板。此三層灰?guī)r在勘探區(qū)西北部白—1號孔混合自流，流量為14。79L/s。區(qū)內K2厚度3。83~15。64m，平均厚度9。06m。本層裂隙及小溶洞廣泛發(fā)育,灰?guī)r溶蝕現(xiàn)象亦普遍.總觀K2灰?guī)r裂隙巖溶含水層富水性相對較強，是開采9、10+11號煤層的主要充水因素。K4、K3灰?guī)r裂隙發(fā)育程度較K2弱，且多為方解石脈所充填，其厚度為0~7。98m，平均為4.76m。極不均勻，富水性弱。對煤層開采不會造成威脅。（3）下二疊系砂巖裂隙含水層本組裂隙不發(fā)育且多為泥質充填，厚度為31。70~55.85m，平均厚度為43.73m。除K8砂巖及煤層外，別的巖層均為泥巖、砂質泥巖、粉砂巖及細粒砂巖,以上情況表明該層裂隙不發(fā)育，富水性微弱,因此無論是對山西組煤層還是太原組煤層的開采都不足以構成威脅。（4）上第三系孔隙含水層本組含水層屬于上第三系上新統(tǒng)底部砂礫層孔隙承壓水含水層。厚度為2.10～157.30m，平均54。59m，為河湖相松散沉積物，2線以北沉積三層淺灰色淡水灰?guī)r.底部砂礫層層數(shù)不等，一般為2～4層，厚度0-32.75m,一般為10。00m左右,七二五廠一號水井水位涌出地表6。08m。單位涌水量0。11L/s·m，可見其水量較豐富，富水性較強，由于該層距山西組煤層有數(shù)百米厚之巖層存在,因此對煤層開采不會有任何影響。（5）第四系全新統(tǒng)孔隙含水層以礫、卵石及黃土組成的河床沖積層，為孔隙潛水含水層。其分布只局限于