元宝湾初步设计说明书.doc

前 言中煤集团山西金海洋能源有限公司元宝湾煤矿煤矿位于山阴县西北部马营乡芍药沟村西南，距马营乡镇府约5km，南距山阴县城约35km，行政区划属马营乡管辖，井田地理坐标为东经112°4503-112°4705，北纬39°4327-39°4433。井田位于山阴县、左云县、怀仁县三县的交界处。西南距马营乡镇府约5km，有简易公路相通。马营至北同蒲铁路金沙滩车站约17 km，北周庄车站约22km，岱岳车站约31 km。大（同）运（城）高速公路和大运二级公路与北同蒲铁路平行延伸，自岱岳往北至大同市约80 km，往南至太原约280km，交通较为便利。井田位于大同煤田南部，南为缠腰湾煤矿、西接东湾沟煤矿，北为芍药沟煤矿，属资源整合矿井。山西金海洋能源集团公司依据山政发200961号文山阴县人民政府关于报准山阴县煤矿企业兼并重组整合实施方案，将原山西山阴元宝湾煤业有限公司和原山阴县上漫沟煤矿及新增区(1.096km2)整合重组为中煤集团山西金海洋能源有限公司元宝湾煤矿煤矿，重组后井田面积为5.1599km 2，生产能力由原来45万t/a提升至90万t/a拟开采3-1、4、6、9号煤层。为此，山阴县元宝湾煤矿委托我院编制该矿资源整合初步设计，规模为120万t/a。受该矿委托，我院组织有关工程技术人员，深入现场实地勘测，并征求矿方意见，按照质量标准化矿井的要求，编制完成该矿资源整合修改初步设计。一、设计的依据1、煤炭工业矿井设计规范。2、2009年7月，山西省第三地质工程勘察院编制的山西省大同煤田山阴县中煤集团山西金海洋能源有限公司元宝湾煤矿煤矿资源储量核实报告；3、该矿提供的4号煤层采掘工程平面图、工业广场平面图及现场收集到的相关资料。4、山阴县元宝湾煤矿设计委托书。二、设计的指导思想严格贯彻执行国家的有关方针、政策和法规，按照资源整合方案的要求，建设质量标准化矿井，实现一矿一区一面。加大矿井设计改革的力度，充分体现现代化煤矿的特点，实现矿井生产环节简单、连续、高效，回采工艺技术和设备经济、合理，矿井生产本质安全、管理方便。三、设计的特点根据煤炭工业矿井设计的相关规程、规范的要求，结合资源整合煤矿的现状和整合特点，重点进行采煤和掘进工艺机械化、运输系统连续化、监测监控自动化的改造。设计的主要特点如下：1、采用斜井开拓方式，利用现有主斜井和回风斜井，对主要的可利用巷道进行维护改造，以减少工程量、减少投资、缩短建设工期，新掘一条斜副井担负全矿的辅助提升。2、煤炭运输采用带式输送机运输，实现了自回采工作面到地面储煤场连续运输，用人少、效率高、可实现集中管理与控制。系统简单，安全性高。3、矿井辅助运输采用蓄电池机车和无极绳连续牵引车，设备成熟、投资节省、运营费用低。4、矿井采掘机械化程度较高，生产集中。投产及达到设计产量时全矿井只布置一个采区、一个综采工作面保证矿井设计生产能力。工程量少，运输环节简单，符合“一井、一区、一面”的现代化矿井模式。5、矿井装备主扇两台，一用一备，双电源供电，确保主扇正常运行。6、井下设有压风系统、消防洒水系统、安全监控系统和井下人员定位系统，可确保矿井的安全生产。7、工业场地总平面布置，充分利用现有工业场地地形因地制宜，生产区、辅助生产区和行政福利区依据生产需求采用分片集中布置的方式，场地布置紧凑合理，便于生产管理，工程量较少。8、设计在认真分析、验算的前提下，尽量采用现有设备、设施及建筑以减少初期投资，尽快投产。矿井的采掘工作面、主井及大巷胶带输送机均利用现有设备，初期地面生产设施、生活福利建筑等尽量利用现有的或由金海洋集团内部统一规划调整，如水源工程、机修业务、35kv变电所等。9、为防止超能力生产，给矿井带来安全隐患，本设计主斜井带式输送机安装产量监控系统。四、主要技术经济指标1、矿井设计生产能力：120万t/a；2、井巷总工程量：10328m，万吨掘进率：86.07m/万t；3、职工在籍人数：498人；4、全员效率：10.89工；5、建设工期：9个月；6、建设工程总投资：15208.79万元；7、吨煤投资：126.74元t；8、原煤成本：174.07元t；9、税后财务内部收益率：17.45%；10、投资回收期：6.17a。五、存在的主要问题及建议1、本矿井田勘查程度较低，建设和生产过程中应加强井田的补充勘查工作，进一步查明煤层赋存特征、构造发育范围、水文地质特点和瓦斯、顶板等开采技术条件，为煤矿安全生产提供基础的地质资料。2、矿井为小煤矿整合而成，应进一步查明本井田内和周边邻近煤矿及采空区发火及积水区、断层、陷落柱、富水带（区）等积水积气、导水导气、补给情况；查明废弃井巷、封闭不良钻孔及老空区等情况；对矿井涌水量以多种方法计算，做出确切结论。3、矿井整合后采用新的回采工艺，要求工人尽快熟练掌握新工艺和新增设备的操作技能，并加强井下现场管理，初采、末采应制定专门技术措施。4、矿井缺乏工程地质资料，在下阶段设计前，应补充本矿区的工程地质资料，为工业场地建构筑物的设计提供必要的基础资料。5、由于现有地质资料不能满足设计的要求，请业主单位尽快进行补充勘探，提供经批准的、资源整合后的“元宝湾井田地质勘探报告”，或经审批机关认可的地质报告，做为初步设计的可靠依据。第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置中煤集团山西金海洋能源有限公司元宝湾煤矿煤矿位于山阴县西北部马营乡芍药沟村西南，距马营乡镇府约5km，南距山阴县城约35km，行政区划属马营乡管辖，井田地理坐标为东经112°4503-112°4705，北纬39°阳市 4327-39°4433。井田位于山阴县、左云县、怀仁县三县的交界处。西南距马营乡镇府约5km，有简易公路相通。马营至北同蒲铁路金沙滩车站约17km，北周庄车站约22km，岱岳车站约31km。大（同）运（城）高速公路和大运二级公路与北同蒲铁路平行延伸，自岱岳往北至大同市约80km，往南至太原约280km。本区交通较为便利，交通位置详见图1-1-1。二、地形地貌及地表水系井田位于洪涛山脉的西侧，为典型的黄土丘陵地貌，井田内地形较为复杂，梁峁沟壑交错发育，多呈北西向展布，地势总体呈现为南高北低，最高点位于井田东南部边缘，海拨标高为1757.6m，最低点位于井田西北部边缘的大树方沟湾与马营河交汇处附近，海拨标高为1580.0m，最大相对高差177.6m。井田内没有常年性河流，沟谷多为干沟，在井田西部及东部发育两条较大的沟谷，分别为大树方沟湾和芍药沟，雨后短时间内流量较大，平时为干河沟。在井田北部外有马营河流过，马营河为季节性河流，在雨季或丰水年时涓涓细流，平时基本无水。图1-1-1 交通位置图三、气 象本区气候属大陆性干燥气候，为雁北高寒地带，气候寒冷干燥。月平均气温11、12月及次年1、2、3月气温为-15-2.6，5、6、7、8、9月气温为14.3-5.8，极端最高气温可达到36（1961.6.11），极端最低气温达-40.4（1971.1.21）。日温差可达20。平均降水量11、12及次年1、2、3月为1.78.5mm，6、7、8、9月为54.7114.8mm，4、5、10月为20.731.7mm。最高年降水量为662.0mm（1959，最少年降水量为193.3mm（1965）。年平均相对湿度约为60，79月较为潮湿，月平均相对湿度为6075，35月最为干燥，为45左右。无霜冻期为103105天。最大冻土深度为1.61。冬春为刮西北风。最大风速可达到17m/s。四、地 震根据国家GB50011-2001建筑设计抗震设计规范本区抗震设防烈度为7度。五、矿区经济元宝湾煤矿地处山西省朔州市，矿藏资源极为丰富，已探明矿藏25种。主要有煤炭、高龄岩、石灰岩、铝矾土、耐火粘土、云母、石墨、石英、沸石、长石、铁矿及一定储量的金、铜、稀土、锆、613矿产资源等，且储量大、品位高、易开采。煤炭储量约505亿吨，占全省储量的六分之一。现煤炭产量达到1亿吨，发电量达到159多亿千瓦时。全市现有工业企业5178家，其中规模以上工业企业120家，地毯、糠醛（醇）、亚麻纱、出口煤、陶瓷产品、裘皮服装、燕麦片、土豆片、黄芪、大蒜、“古城”牌系列乳品、“梨花春”系列白酒等30多种产品赢得了国内外用户的赞誉。朔州市土地资源丰富，地价低廉，山地、丘陵、平川各占总面积的三分之一，耕地面积484万亩，人均耕地5亩，主要农作物有玉米、小麦、谷子、油料、马铃薯、甜菜、莜麦、碗豆等30多种。牧草资源、水资源也较为丰富，适宜农林牧综合发展。除传统的种植业外，菜、奶、蛋、肉、果等副食品的生产也有很大发展。现在朔州市已是全国农区最大的奶牛基地之一，年产鲜奶24.6万t，系列乳制品6万t，从奶牛饲养到乳制品系列加工生产已形成较大的规模。畜牧业除奶牛外，还有肉牛、羊、猪、鸡等，也是外贸的土畜产基地之一。现有渔田面积2500余亩，虹鳟鱼和三文鱼盛产于此地。北同蒲铁路电气化复线、大运二级公路、神朔铁路、朔黄铁路、平万公路、朔蔚公路，大运高速公路，横贯东西、穿越朔州的荣乌高速公路山西段正在规划中。铁路专用线和公路干线纵横交错，县乡公路四通八达，是山西省第一个实现乡乡通油路的地级市，每万人拥有公路量位居全省第一，等级公路居全省第二，乡镇油路通达居全省第一。另外，距市区90km有怀仁机场，朔州机场也在建设中，建设项目总投资约7.9亿元。六、电源、水源情况目前本矿电源一趟引白玉井变电站至10kv线路，距本矿15km，为T接；另一趟引自芍药沟35kv变电站1Okv输出线路，距本矿0.8km。该矿目前没有永久性供水水源。工业生产水源为井下水。奥陶系中统岩溶水量丰富，据资料分析其水位在1220m，其水属指标为HCO3-Ca.Mg水，固形物0-0.48g/L，总硬度20.9，属硬水，PH值7.3，属弱碱性水，其它指标符合饮用水标准，经适当处理后，该水可作为本区生活水水源，可作为本区永久性水源勘探对象。第二节 兼并重组前各矿现状中煤集团山西金海洋能源有限公司元宝湾煤矿由原山西山阴元宝湾煤业有限公司和原山阴县上漫沟煤矿及新增区三部分经资源整合而成。一、山西山阴元宝湾煤业有限公司元宝湾煤矿位于山阴县西北部马营乡芍药沟村西南。西南距马营乡政府5km，南距山阴县城约35km，行政区划属马营乡管辖。矿井于1980年建设，1985年投产，设计生产能力21万t/a。2006年整合后，设计矿井生产能力30万t/a，现为升级改造矿井。1、矿井井田面积3.0344km2，保有资源储量6497.9万t，其中3-1煤1248.6万t，4#煤973.9万t，6#煤1663.9万t，9#煤2611.5万t。2、井田内可采煤层四层：3-1、4、6、9号煤，批准开采煤层32、4号煤，煤层厚度详见表1-1-1。表1-1-1 可采煤层赋存特征表煤层号煤层厚度(m)层间距(m)结构(夹矸数)稳定性可采性顶板岩性底板岩性3-12.23-3.583.3216.20-27.0520.9410.85-17.4413.0714.19-23.9419.84简单(0-2)稳定全井田可采粉、细砂岩粉砂岩、泥岩43.77-7.095.95较简单(1-2)稳定全井田可采粗砂岩粉砂岩、泥岩61.88-5.184.0简单(0-1)稳定全井田可采粉砂岩、泥岩96.47-7.406.14复杂(0-6)稳定全井田可采中砂岩炭质、砂质泥岩、粉砂岩3、 矿井涌水量矿井涌水量，正常涌水量 0.4m3/h，最大涌水量 0.5 m3/h。4、瓦斯煤尘情况:瓦斯等级：瓦斯绝对涌出量1.07 m3/min；相对涌出量3.08 m3/t，属于低瓦斯矿井。煤尘爆炸性：煤尘具有爆炸性，爆炸指数59.09%。煤的自燃倾向：级，发火周期6个月。5、地质构造（1）井田总体为一个走向北东向，北西倾斜的单斜，在此基础上局部发育起伏不大的小褶曲，地层倾角变化不大，基本在4-8°之间。（2）断层：井田内F1断层走向NE，倾向NW，倾角75°，落差15m，延伸长度1015m。6、煤层开采现状：井田内3-1、4#煤大部已开采，6、9#没有开采，现开采4#煤。7、该矿现有一回10kV电源线路，引自距矿井工业场地约3km的玉井变电站，备用电源引自距矿井工业场地约15km的芍药沟变电站。8、井筒：主斜井：斜长450.3m，净宽4500mm，净高3300mm，净断面13.42m2,倾角26°；井筒内安装STJ1200/2×185皮带一部，带宽1200mm，电机功率2×185Kw，运输能力580t/h。副斜井：斜长294m，净宽3200mm，净高3000mm，净断面12.79m2,倾角17°；JK-1.6型绞车提升。回风斜井：斜长258m，净宽3200mm，净高3000mm，净断面9.5m2,倾角18°；安装两台BK54-6-NO17防爆轴流风机，电机功率75Kw。9、大巷：南运输大巷：长390m，净宽3600mm，净高3000mm，净断面10.8m2；南回风大巷：长375m，净宽3500(4000)mm，净高3600(3000)mm，净断面12.6(12)m2；北运输大巷：长193m，净宽3600mm，净高3000mm，净断面10.8m2；北回风大巷：长145m，净宽3500(4000)mm，净高3600(3000)mm，净断面12.6(12)m2；10、采掘设备采煤机型号：MG150/375（电牵引）液压支架：ZR2400/15/35F前部溜子：SGB630/220后部溜子：SGB730/264转载机：SZB730/75破碎机：PCM-63011、供水一眼深水井供生活生产用水。二、山西山阴县上漫沟煤矿上漫沟位于山阴县县城西北约32km，行政隶属马营乡。矿井于1980年建设，1989年投产，设计生产能力15万t/a，现为升级改造矿井。1、井田东西长约1.500km，南北宽1.750km，井田面积2.6213km2。该井田保有储量2746.8万t，其中3-1煤473.2万t，4煤828.4万t，6煤570.1万t，9煤875.1万t。2、井田内可采煤层四层：3-1、4、6、9号煤，批准可采煤层4#煤。煤层厚度详见表1-2-1。表1-2-1 可采煤层赋存特征表煤层号煤层厚度(m)层间距(m)结构(夹矸数)稳定性可采性顶板岩性底板岩性3-12.25-2.903.328.75-13.1011.3110.85-17.4413.0714.19-23.9419.84简单(0-2)稳定全井田可采粉砂岩泥岩43.77-12.946.66较简单(1-3)稳定全井田可采粗砂岩泥岩61.88-5.184.0简单(0-1)稳定全井田可采粗砂岩泥岩96.47-7.406.14复杂(1-6)稳定全井田可采中砂岩粉砂岩3、矿井涌水量矿井正常涌水量 0.2m3/h，最大涌水量 0.5 m3/h。4、瓦斯煤尘情况:瓦斯等级：瓦斯绝对涌出量0.87m3/min，相对涌出量2.51m3/t，属于低瓦斯矿井。煤尘爆炸性：煤尘具有爆炸性，爆炸性指数37.9%。煤的自燃倾向：级，发火周期6个月。5、构造及岩浆岩本区位于洪涛山背斜的西翼，总体为一宽缓的向斜，向斜轴位于井田东北部，轴向北西，向北西倾伏。两翼地层倾角变化不大，基本在6-12°之间，仅在F1断层附近局部小范围内倾角稍大，最大倾角为17°。本区内无岩浆岩活动。6、煤层开采现状井田内3-1、4号煤层已部分采空，井田6号9#煤没有开采，现巷道主要布置在井田4号煤。7、该矿现有两回10kV电源线路，其中一回路引自距矿井工业场地约15km的玉井变电站，另一回路将引自距矿井工业场地约6km的芍药沟变电站。8、井筒:主斜井：斜长600m，断面10.2 m2 。副斜井（兼回风）：斜长520m，井断面9.1 m2。9、大巷:主运输大巷：长545m，断面积10m2。回风大巷：长460m，断面积10m2。10、采掘设备该矿采煤方法现为炮采，工作面采用悬移支架支护。11、水源条件该矿无永久性供水水源。元宝湾煤矿、上漫沟煤矿采掘实测图见图1-2-1，图1-2-2。 图1-2-1 元宝湾煤矿采掘实测图图1-2-2 上漫沟煤矿采掘实测图第二章 兼并重组的条件第一节 资源条件一、地层本区黄土广布，井田内全为第四系地层所覆盖。据钻孔揭露情况，由老至新叙述如下：1、奥陶系中统据左云南普详查勘探区地质资料的3个岩溶孔揭露，奥陶系中统为上马家沟组和下马家沟组。下马家沟组(O2x)：厚度为100.31127.23m。岩性为厚层状灰色至深灰色石灰岩，浅灰色至灰色白云质石灰岩，夹少许泥质灰岩。上马家沟组(O2s)：厚度为2260.4m。岩性为厚层状灰色、浅灰色石灰岩、白云质石灰岩夹少量泥灰岩。底部有一层厚约2m左右之灰黄色角砾状石灰岩。2、石炭系中统本溪组(C2b)底界为山西式铁矿，即铁铝层，与下伏地层呈平行不整合接触。岩性为深灰色泥岩、砂质泥岩夹数层浅灰色粉砂岩、中砂岩及12层灰色石灰岩。厚度为25.0040.00m，一般为31.84m。3、石炭系上统太原组(C3t)底界为K2中砂岩，与下伏地呈整合接触。为本区主要含煤层段之一。岩性为灰白-灰色中粗砂岩、深灰色至黑色泥岩、砂质泥岩及煤层，下部夹有一层不稳定的薄层泥灰岩。本组厚度75.1485.32m，平均80.23m。4、二叠系下统山西组(P1s)底界为K3粗砂岩，与下伏地层呈整合接触。为本区含煤层段之一。岩性为深灰色砂质泥岩、泥岩、灰白-灰色中、粗砂岩及煤层组成。本组厚度 49.8556.87m，平均52.78m。5、二叠系下统下石盒子组(P1x)底界为K4含砾中粗砂岩，与下伏地层呈整合接触。K4砂岩厚度可达10余米，为长石石英砂岩，泥质胶结，风化后呈灰黄色，为疏散状；下部为灰绿色砂质泥岩夹薄层状中、细砂岩，厚度约3040m；上部为灰绿砂质泥岩夹紫斑状铝质泥岩数层，风化后紫色增多，厚度3040m。本组地层厚度76m左右。6、二叠系上统上石盒子组(P2s)井田内仅发育其下部地层，底界为中、粗砂岩K6，与下伏地呈整合接触。岩性为紫红色砂质泥岩夹黄绿色或暗紫色中粗砂岩。7、第四系(Q)不整合于下伏各组地层之上，发育厚度一般在0.7530m之间。下部为浅红色亚粘土、亚砂土夹钙质结核；上部为土黄色亚砂土，在井田南部边缘的河床两侧及较大的沟谷中发育冲积层，由砂、卵石及次生黄土组成。二、构造本井田位于洪涛山背斜的西翼，总体为一宽缓的向斜，向斜轴位于井田东北部，轴向北西，向北西倾伏。其北东翼地层走向北北东，倾向北西西；南西翼地层走向北西西，至井田南部走向渐变为北东，倾向自北向南由北东渐变为北西，两翼地层倾角变化不大，基本在6°12°之间，仅在F1断层附近局部小范围内倾角稍大，最大倾角为17°。另外，井田内发育2条断层，分述如下：1、F1断层：位于井田东北部，为正断层，走向北西，倾向北东，落差由北向南逐渐增大，井田内落差在3545m之间，倾角70°左右，跨越井田东北部。2、F2断层：位于井田中部，走向北东，倾向北西，倾角75°，断距5m20m，为正断层。三、含煤地层、煤层及煤质1、含煤地层及含煤性井田内含煤地层为太原组(C3t)和山西组(P1s)。（1）太原组(C3t)岩性主要为由深灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩及灰白色-灰色各粒级砂岩和黑色煤组成，下部夹有一层不稳定之泥灰岩。下部为海湾环境，上部为陆上平原环境。底部K2砂岩为薄至中厚层状之中细砂岩，发育良好，层位稳定。下部薄层状泥灰岩厚度为12m，稳定性较差，局部相变为海相泥岩。本组含煤层(线)8层，分别为4、6、9、10、11、12号及两层不稳定煤线，其中4、6、9号煤层为全区稳定可采煤层，10号煤层零星可采。11、12号煤层为不稳定，不可采煤层。本组厚度80.23m左右。（2）山西组(P1s)岩性为灰色、深灰色砂质泥岩、泥岩及灰白-灰色砂岩及黑色煤层组成。为陆上平原环境。含煤4层，分别为1、2、3-1、3-2号煤层，3-1号为可采煤层，3-2号为零星可采煤层。其它均为不可采煤层。底界K3砂岩为粗砂岩，底部含砾，厚十余米，层位稳定。本组厚度52.78m左右。井田含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，共含煤层(线)12层，山西组平均厚度52.78m，含煤4层，自上而下分别为1、2、3-1、3-2号煤层，平均总厚度4.22m，含煤系数8.0%，其中3-1号煤层为稳定可采煤层，3-2号煤层为不可采煤层，平均总厚度4.01m，可采含煤系数7.6%；太原组平均厚度80.23m，含煤层(线)8层，自上而下分别为4、6、9、10、11、12号煤层及两层煤线，平均总厚度21.46m，含煤系数26.75%，其中4、6、9号煤层为不稳定可采煤层，10、11、12号煤层为不可采煤层，平均总厚度20.26m，可采含煤系数25.25%。可采煤层赋存特征详见表2-1-1。表211 可采煤层赋存特征表煤层号煤层厚度(m)层间距(m)结构(夹矸数)稳定性可采性顶板岩性底板岩性3-12.25-2.902.5816.20-27.0521.449.5217.45-23.9121.70简单(0-2)稳定全井田可采粉砂岩泥岩43.77-7.065.52较简单(1-3)稳定全井田可采粗砂岩泥岩61.88-5.183.16简单(0-1)稳定全井田可采粗砂岩泥岩96.40-7.406.96复杂(1-6)稳定全井田可采中砂岩粉砂岩2、可采煤层1）3-1号煤层位于山西组中下部，上距K4砂岩29.12m左右，下距3-2号煤层11.31m左右，煤层厚度2.253.60m，平均2.58m，属中厚煤层，结构简单，含夹矸02层，为全井田稳定可采煤层，顶板多为粉砂岩，底板多为泥岩。2）4号煤层位于太原组顶部，K3砂岩为其直接顶板，上距3-1号煤层20m左右，下距6号煤层9.52m左右，煤层厚度3.777.06m，平均5.52m，属厚煤层，结构较简单，一般含13层夹矸，为全井田稳定可采煤层，顶板为粗砂岩(K3)，底板多为泥岩。该煤层为原煤矿的主采煤层。3）6号煤层位于太原组上部，上距4号煤层9.52m左右，下距9号煤层21.70m左右，煤层厚度1.88m5.18m，平均3.16m，属中厚煤层，结构简单，局部含1层夹矸，为全井田稳定可采煤层，顶板多为粗砂岩，底板多为泥岩。4）9号煤层位于太原组中下部，上距6号煤层21.70m左右，煤层2.98左右，煤层厚度6.407.40m，平均6.96m，属厚煤层，结构复杂，含夹矸1-6层，为全井田稳定可采煤层，顶板多为中砂岩，底板多为粉砂岩。综上所述，井田内3-1、4、6、9号煤层均为全井田稳定可采煤层。3、煤质及煤类本区煤按照“中国煤炭分类国家标准”(GB5751-86)，结合中华人民共和国国家标准GB/T15224.1.2.3-94进行分类，分类指标采用浮煤的粘结指数GRI，挥发分Vdaf及Y值，由此确定各可采煤层的煤类如下：3-1号煤：据S2号孔，浮煤挥发分为42.28%，粘结指数GRI为13，煤质牌号为长焰煤(CY)。4号煤：据本矿及邻区安平矿1995年采样测试结果，浮煤挥发分为42.05%，粘结指数GRI为62.2，Y值为7.0mm，煤质牌号为气煤(QM)。6号煤：据S2号孔，浮煤挥发分为40.19%，粘结指数GRI为36，煤质牌号为气煤(QM)。9号煤：据S2号孔，浮煤挥发分为45.30%，粘结指数GRI为57，煤质牌号为气煤(QM)。综上所述，本区3-1号煤为长焰煤，4、6、9号煤均为气煤。各可采煤层的视比重见表2-1-2。表2-1-2 各可采煤层的视比重表煤层编号3-1469视比重（t/m3）1.401.411.371.41四、煤层生产技术条件（一）瓦斯、煤尘、煤自燃性及地温1、瓦斯（1）原元宝湾矿据山西省煤炭工业局晋煤安发【2005】987号文“关于朔州市所属煤矿180对矿井2005年瓦斯等级和二氧化碳涌出量坚定结果的批复”元宝湾煤矿2005年度瓦斯鉴定结果，瓦斯相对涌出量4.64m3/t，绝对涌出量2.2m3/min，二氧化碳相对涌出量10.51m3/t，绝对涌出量3.96 m3/min，属低瓦斯矿井。（2）原上漫沟矿根据山西省煤炭工业局晋煤安发【2005】987号文件“关于朔州市所属煤矿180对矿井2005年瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复”。上漫沟煤矿矿井瓦斯绝对涌出量0.87m3/min，相对涌出量2.51m3/t，二氧化碳绝对涌出量1.61m3/min，相对涌出量4.64m3/t。属低瓦斯矿井。本矿井虽为低瓦斯矿井，但根据相邻煤矿调查，在通风条件差时，二氧化碳含量将急骤增加，容易发生窒息伤人的事故。故还应加强瓦斯、二氧化碳的监测与通风管理。另外，井下瓦斯亦有局部聚集导致瓦斯涌出量突增的可能性，因此在日常工作中应严格按照高瓦斯矿井进行管理。2、煤尘（1）原元宝湾矿根据对煤尘及煤的自燃倾向性试验数据进行搜集。本区为长焰煤和气煤，挥发份含量为39.14%49.62%，按煤质试验资料计算，煤尘爆炸指数为51.95%-69.53%（表2-1-3）均有爆炸性。2002年6月24日，朔州市煤管局委托山西省煤炭工业厅综合测试中心对该矿井进行了煤尘爆炸性自燃倾向性鉴定，鉴定结果如表2-1-4所示，火焰长度400mm，加岩粉量80%，煤尘有爆炸性。表2-1-3 各煤层煤尘爆炸性指数表 煤层编号Vd %Fcd %V %3-244.1619.3169.58449.6221.7869.50639.7636.7851.95944.6430.9159.091139.1426.7259.46表2-1-4 煤尘爆炸性自燃倾向性鉴定报告表 测试单位山西省煤炭工业厅综合测试中心测试时间2002.6.24煤层号4鉴定结果工业分析全硫比重Mad（%）Ad（%）Vadf（%）CRCSt.d（%）TRD4.7117.3240.0440.451.48煤尘爆炸性火焰长度（mm）加岩粉量（%）有无爆炸性40080有自燃倾向性吸氧量（ml/g）自燃等级倾向性质0.8096容易自燃（2）原上漫沟矿2006年12月30日，该矿采取4号煤层样委托山西省煤炭工业局综合测试中心进行了煤尘爆炸性自燃倾向性鉴定，鉴定结果如表2-1-5所示，火焰长度150mm，加岩粉量60%，煤尘有爆炸性。表2-1-5 煤尘爆炸性自燃倾向性鉴定报告表 测试单位山西省煤炭工业厅综合测试中心测试时间2006、12、30煤层号4鉴定结果工业分析全硫比重Mad（%）Ad（%）Vadf（%）CRCSt.d（%）TRD0.5824.6237.9040.791.59煤尘爆炸性火焰长度（mm）加岩粉量（%）有无爆炸性15060有自燃倾向性吸氧量（ml/g）自燃等级倾向性质0.8416容易自燃3、煤的自燃性（1）原元宝湾矿本区煤层变质程度低，丝质组含量高，存在着自燃倾向，吸氧量0.8096，自燃等级，4号煤属容易自燃煤。据调查，地面煤堆的自然发火期最小为6个月。2005年山西省煤炭工业厅综合测试中心对该矿井进行了煤尘爆炸性自燃倾向性鉴定，鉴定结果煤尘有爆炸性，煤层易燃，自然发火期6个月。（检验报告附后）煤的自燃倾向性见上表2-1-4煤尘爆炸性自燃倾向性鉴定报告表。（2）原上漫沟矿本区煤层变质程度低，丝质组含量高，存在着自燃倾向。吸氧量0.8416ml/g，自燃等级，4号煤属容易自燃煤。据调查，地面煤堆的自然发火期最小为6个月。煤的自燃倾向性见上表2-1-5煤尘爆炸性自燃倾向性鉴定报告表。4、地温据左云南普详查勘探区地质资料中的两个测温孔的资料分析，该区平均地温梯度为3.2°/100m。恒温带深度为35m。煤系地层一般不存在高温异常区。在6号煤层之下有一个较高的地温梯度层段，即地温梯度达6°/100m。这一问题需要做进一步研究。（二）工程地质条件各煤层顶板条件根据井田内钻孔揭露及该矿和相邻煤矿井下揭露情况，按岩石坚固程度分类叙述如下：1、3-1号煤层：直接顶板多粉砂岩，夹中、细粒岩，厚度11m左右，直接顶亦为老顶，属中等坚固的软质岩石。2、4号煤层：直接顶板为K3粗砂岩，厚度5.95m左右，直接顶亦为老顶，属极坚固的硬质岩石。该矿及周围相邻煤矿目前均开采4号煤层，据调查其顶板岩石整齐，易管理。3、6号煤层：直接顶板为中粗砂岩，厚度为2.00m左右，直接顶亦为老顶，属坚固的硬质岩石。4、9号煤层：直接顶板多为中砂岩，其上为中细砂岩，厚度5.00m左右，直接顶亦为老顶，属坚固的硬质岩石。各可采煤层底板多为粉砂岩和泥岩、砂质泥岩。本区泥岩多为高岭石粘土岩，遇水容易膨胀，发生底鼓。但据该矿及相邻煤矿调查资料，未发现底鼓现象，在开采过程中底板易管理，可能与井下含水少有关。另外，该井田西南部外的腰寨井田在勘探期间，由217队在ZK1-1孔采取主采煤层顶、底板岩石力学试验样，试验结果见表2-1-6。表2-1-6 岩石力学试验结果表 煤层编号顶底板岩性 试验项目 4号煤层6号煤层9号煤层顶板（粗砂岩）底板（泥岩）顶板（粗砂岩）底板（泥岩）顶板（灰岩）抗压强度（MPa）35.736.895.278.474.9抗剪强度（MPa）7.9418.33（三）水文地质条件1、区域水文地质本井田位于大同煤田南部边缘，水文地质单元属于神头泉域，位于神头泉域的北部径流区。神头泉位于朔县东北神头镇一带，出露于洪涛山前源子河两岸及河谷中，为桑干河主要源头。该泉多年平均流量7.84m3/s（1958-1984年），由于多种原因，近年来泉水流量不断减少，1990年平均流量为4.5m3/s。泉水位标高1058.991063.40m。神头泉域与岩溶水盆地范围基本一致，主要包括云岗平鲁向斜的大部分地区，仅在源子河上游有少量盆地外来水源，泉域东北部以源子河与十里河、苍头河分水岭为界；西北部应以奥陶系下统地层出露线为界，最北应以三层洞泉断层为界（三层洞泉不属于本泉域）；西部以人马山虎头山利民堡一线的背斜轴为界；沿线出露奥陶系下统中寒武地层，西南边界在八角神池以西；西部为老牛湾及天桥泉域；东部及东北部以大同断陷盆地的边缘为界；其中东北部由于云岗平鲁向斜东翼的翘起，老地层出露而形成隔水边界，只有在东南角形成透水边界。根据区域水文地质资料，基本可划分为如下四个含水层：（1）寒武奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层该含水层主要出露于大同煤田北部，厚度较大约500600m，上部岩溶裂隙不太发育，多为方解石脉充填，据鹅毛口36号钻孔资料，钻进本地层约50m，岩石破碎，涌水量为0.7L/s。（2）石炭二叠系碎屑岩及岩溶裂隙含水层本含水层组以裂隙含水为主，含水性比较差，据区域地质资料，其单位涌水量0.001350.189L/s.m。（3）基岩裂隙风化含水层组主要是石炭系及二叠系地层长期风化剥蚀形成裂隙含水层带，一般推断裂隙深度为150.00m左右，同第三、第四系松散孔隙含水层的水力联系较为密切，含水性较好，缺抽水资料。（4）第三、第四系松散孔隙含水层第三系地层主要分布在大同煤田北部，以紫红色的粘土页岩及棕红色的粗砂岩为主，第四系多分布于沟谷和丘陵地带，岩性为黄土、砂及砂砾，含水层含水性较好，是主要生活及农用水水源。2、区域地下水的补给、径流和排泄条件神头泉域补给主要靠泉域内云岗平鲁向斜两翼可熔岩区大气降水入渗补给，另外，地表河流也是主要补给来源。寒武、奥陶系地层主要出露于大同煤田的西北部及东部边缘，面积大，主要沿煤田深部径流。石炭系、二叠系碎屑岩裂隙含水层主要在裸露区、半裸露区接受大气降水的补给及上覆各含水层沿裂隙渗流补给。由于埋藏浅使各含水层沿层间裂隙径流为主，多呈泉水形式出露排泄，还可沿裂隙向深部越流补给奥陶系含水层。基岩风化裂隙含水层及松散孔隙含水层表面最上部，以大气降水补给为主，与地表水联系甚密，互为补给，除蒸发作用及部分沿裂隙向下补给深部各含水层外，多在山前及沟谷低洼处呈泉水出露排泄。3、井田水文地质条件（1）地表水井田内无常年性地表水体，马营河由东向西从井田北部外流过，井田西部及东部分别有一条干涸的较大冲沟。仅在暴雨时形成急流，排泄积水。冲沟最低点位于4号煤层之上50m左右，生产斜井井口高出冲沟沟底10m以上。一般情况下，即使是洪水季节对矿井开采不会带来威胁。（2）含水层组特征本井田含水层组据岩性可划分为六个含水组，即奥陶系灰岩岩溶含水层组；石炭系上统太原组砂岩裂隙含水层组；二叠系下统山系组砂岩裂隙含水层组；二叠系下统下石盒子组，砂岩裂隙含水层组；二叠系上统上石盒子组砂岩裂隙含水层组；第四系砂砾孔隙含水层。奥陶系中统石灰岩岩溶含水层组该含水层组埋藏深，本区没有出露。左云南普详查勘探区有三个岩溶孔揭露，上下马家沟组厚168.17m。下马家沟组厚度为100.31127.23m，为灰色、青灰色、深灰色厚层状石灰岩和浅灰色、灰黄色白云质石灰岩夹少许泥灰岩。含有2个