矿井建设初步设计doc.docx
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矿井建设初步设计doc
第一章概况
第一节目的任务
为加强煤炭资源开发利用的宏观调控，全面提高煤炭资源开发利用水平，改善矿井安全生产环境，进一步提高矿井生产能力和技术水平，做到合理利用和有效保护资源，进行煤炭资源整合已势在必行。
根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组晋煤重组办发【2009】108文批复精神，由主体企业山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司将山西####县龙潭沟煤矿、山西####曹家村煤矿等二座煤矿及新增区兼并重组整合为一个矿井，整合后的矿井名称为山西############煤业有限责任公司。
其中山西####曹家村煤矿整合后不在山西############煤业有限责任公司井田内。
2009年12月22日山西省国土资源厅颁发的C140000************873号采矿许可证，批采10号煤层，整合后生产能力为45万t/a，为了满足矿井改扩建初步设计的需求，矿方委托山西克瑞通实业有限公司补充勘探并编制《山西############煤业有限责任公司兼并重组整合矿井地质报告》。
编制报告依据的有关文件及主要地质依据：
1、《中华人民共和国矿产资源法》；
2、《山西省矿产资源管理条例》；
3、《煤、泥炭地质勘查规范》（DZ/T0215-2002）；
4、晋煤规发[2010]177号文《山西省兼并重组整合矿井地质报告编制提纲》；
5、2009年9月21日国家安全生产监督管理总局令第28号颁发的《煤矿防治水规定》。
报告的主要地质任务、技术要求：
1、详细查明井田内及周围较大的构造形态的发育情况，查明断层、褶曲的性质、延伸方向及长度，评价井田的构造复杂程度。
2、详细查明含煤地层特征，查明山西组及太原组可采煤层的层数、层位、厚度、结构及可采情况。
3、详细查明井田内各可采煤层的煤质特征，确定煤类、化学组成、工艺性能，评价其工业利用方向。
4、详细查明井田的水文地质特征，评价水文地质条件类型，预计矿井涌水量。
5、详细查明井田内工程地质岩组划分特征，煤层顶底板岩性及力学性质，说明工程地质条件复杂程度。
6、查明老窑、采空区及生产矿井的开采情况，查明采（古）空区范围及其积水量、积气、火区情况。
7、详细查明瓦斯、煤尘、煤的自燃、地温等基本情况，并对整合后矿井的环境地质预测评价。
8、估算各可采号煤层资源/储量。
第二节 位置及交通
一、位置与范围
山西############煤业有限责任公司位于####县曹川镇太寨、寺头村一带，行政区划隶属####县曹川镇管辖。
其地理位置为东经：
111°31′50″-111°33′11″，北纬34°53′37″-34°54′58″。
2009年12月22日山西省国土资源厅颁发的C140000*********0049873号采矿许可证批复山西############煤业有限责任公司开采10号煤层井田边界由以下11点坐标（1980西安坐标系）圈定：
80西安坐标系54北京坐标系
1、X=3862494.85Y=19550181.46X=3863000.00Y=19550250.00
2、X=3862284.85Y=19550181.46X=3862335.00Y=19550250.00
3、X=3862284.84Y=19548431.45X=3862335.00Y=19548500.00
4、X=3863949.84Y=19548431.44X=3864000.00Y=19548500.00
5、X=3864449.84Y=19548431.44X=3864500.00Y=19548500.00
6、X=3864449.84Y=19548581.44X=3864500.00Y=19548650.00
7、X=3865189.85Y=19548581.44X=3865240.00Y=195448650.00
8、X=3865189.85Y=19549813.44X=3865240.00Y=19548882.00
9、X=3865449.85Y=19549813.44X=3865500.00Y=19549882.00
10、X=3865449.86Y=19550476.45X=3865500.00Y=19550545.00
11、X=3865014.86Y=19550181.45X=3865065.00Y=19550250.00
井田基本为一不规则多边形展布，井田面积5.1326km2。
开采深度由520m—260m标高。
二、交通
井田中部有风（陵渡）—南（沟）公路东西向通过，矿井井口由2公里土路与该公路相接，通过风南公路向西约55公里可达####县城与运（城）三（门峡）高速路相接，由运（城）三（门峡）高速路向北40公里可达大（同）风（陵渡）高速路、南同蒲铁路运城火车站。
向南经黄河大桥可抵河南省三门峡市，与陇海铁路及连（云岗）霍（城）高速公路联通。
由铁路、公路向东南可达中南及华东各省市。
交通较为便利（见交通位置图）。
第三节 自然地理
一、地形、地貌
本井田地处中条山南麓，黄河北侧，隔黄河与河南省为邻，以低山丘陵为主的侵蚀山地地貌，素有“####不平沟三千”之称，井田内沟壑纵横，地形复杂，总的地势为南高北低。
地形最高点为井田南部太寨山梁，标高为649.2m，最低点为井田北界处曹家河床南岸，标高为362.3m，最大相对高差286.9m，属低山区
二、水系
本井田地处中条山南麓，黄河北侧，井田内地表河流不发育，大小沟谷多为干沟，只有雨季时才汇集洪水沿沟排泄，井田地表水向北汇入曹河，向南汇入太寨河，曹河向东于南沟注入黄河，太寨河向南直接注入黄河，井田地表水属黄河水系，据《山西省自然地图集》本区属暖温带大陆性季风气候。
其气候特点是春季干旱无雨，夏季炎热多雨，秋季温度适中，冬季寒冷干燥。
据####县气象局多年观测资料，主要气象要素特征如下：
1、降水量:
年平均降水量为550mm。
2、蒸发量:
年蒸发量为1240mm，蒸发量大于降水量。
3、气温:
年平均气温12.5-13.8℃，一月份气温最低，平均气温-1℃，最低气温-21℃。
七月气温最高，平均气温26.5℃，最高气温38℃。
4、霜期:
霜冻期在11月上旬至次年4月上旬，全年无霜期200天左右，最大冻土深度0.35m。
最大积雪厚度400mm。
5、风速:
年平均风速2.6-3.4m/s，最大风速18m/s。
为本省大风速区上。
四、经济
####县为国定贫困县，县内经济以农业为主，土地贫瘠，生产方式落后，农民收入较少。
主要农作物有小麦、玉米、水果等。
目前县内煤、铝、铁矿等采矿业及其相关产业已不同程度发展，安排了部分农村剩余劳动力，也成为当地农民主要收入来源，同时也补充了当地财税收入。
近年来，####县正进行产业经济调整，发挥资源优势。
2004年，县政府提出“煤电铝、果桃化、城镇化”九字方针，主要以煤电铝为龙头，拟建电厂、氧化铝厂等企业，随着各项目的实施，该区经济将不断发展，财政收入也将成倍增长，但资源供需矛盾会更加突出。
####县煤炭资源保证程度较低，质量较差，为此必须对现有煤炭企业进行规划整合，提高单井生产规模，为工业发展提供能源保障。
五、地震
据中华人民共和国标准GB50011—2001《建筑抗震设计规范》划分，本地区抗震设防烈度7度区，设计基本地震加速度值0.15g。
第四节周边矿井及小窑
一、周边矿井
山西############煤业有限责任公司煤矿位于####煤产地东部，将山西####龙潭沟煤矿与山西####曹家村煤矿整合为一个矿井，其中山西####曹家村煤矿整合后不在山西############煤业有限责任公司井田内。
见整合关系示意图，周边没有其它煤矿分布。
二、周边小窑
经调查，本井田周边10号煤层无小窑。
第五节 地质勘查及矿井地质工作
一、以往地质勘查工作
（一）以往地质工作简述
山西############煤业有限责任公司煤矿位于####煤产地东部，以往地质工作较少，其中主要的地质勘探如下：
1、1968-1970年，山西省地矿局区调队在本区进行了1/20万区域地质测量工作，1972年正式出版了1/20万区域地质图。
2、1979-1980年山西省地矿局214地质队在本区进行了铝土矿勘探工作，在采用钻探、槽探等揭露手段的同时，还进行了1：
5000地质填图。
提交了《山西####龙潭沟铝土矿详查地质报告》。
该次勘探在本井田内及边界施工7个钻孔，孔号为2403、2405、2409、2809、2807、2803、3207，终孔层位均在奥灰顶部；对井田主要含煤地层太原组进行了钻探揭露，揭示了太原组煤层赋存情况，其中包括所含煤层的层位、厚度、结构，顶底板岩性等，为本井田煤炭资源开发提供了宝贵依据。
该次勘探不足之处是，由于其主要勘查对象是本溪组铝土矿，钻探中对煤层部分工作较粗，钻探成果未进行测井验证。
本报告无法利用。
3、1998年，山西省煤田地质局144勘探队在####煤产地进行了1：
10000地质填图及小窑调查，基本查明了煤产地地层和较大构造发育情况，重点查明了石炭系、二叠系煤系地层及可采煤层赋存情况，为煤产地的开发研究提供了基础资料。
4、2003年1月山西省地质矿产勘查开发局214地质队为该矿编制了《山西省####县龙潭沟煤矿扩界地质报告》，该报告对本井田地层构造发育情况，煤层赋存情况及可采煤层煤质特征，井田水文地质条件和煤层顶底板、瓦斯及其它开采技术条件进行了论述。
5、2003年，山西省煤炭地质公司技术中心编写了《山西省####县龙潭沟煤矿生产矿井地质报告》。
6、2004年，山西省地质矿产勘查开发局测绘队对该矿进行了地形、地质和采掘工程测量。
7、2005年，山西省第六地质工程勘察院编写了《山西省####县龙潭沟煤矿2005年资源/储量检测报告》。
（二）以往地质工作质量评述
本井田以往勘探施工钻孔为2403、2405、2409、2809、2807、2803、3207等7个钻孔。
钻探中对煤层部分工作较粗，钻探成果未进行测井验证，其成果不能为本报告利用。
（三）以往地质报告成果
本井田原2003年，山西省煤炭地质公司技术中心编写了《山西省####县龙潭沟煤矿生产矿井地质报告》，该报告由山西省煤炭工业局以晋煤行发【2003】885号文批复。
本报告对《山西省####县龙潭沟煤矿生产矿井地质报告》J4见煤点成果进行了利用。
二、矿井地质及本次勘查工作
（一）矿井地质工作
本井田内以往矿井勘查的主要工作如下：
1、井巷测量
由临汾晋安地测勘查有限公司与矿方专门测量技术人员、地质专业技术人员共同完成，利用####县国土局埋设的近井点（54北京坐标系）资料，采用全站仪，对主要巷道进行测量、对新增采空区进行实地调查，绘制了10号煤层1：
5000采掘工程平面图，矿井测量及地质编录工作所取得成果准确可靠，能满足本次报告的需要。
2、水文地质工作
该矿在日常生产中对10号煤层井下涌水量大小及其变化随时进行观测，统计了2006年至2009年来各矿井的正常涌水量、最大涌水量，计算了富水系数。
3、井巷煤质采样、化验工作以及质量评述
在实际生产过程中，由于销售和安全生产需要，对煤层煤样进行定期化验，每年度均采取煤层煤样对煤尘、煤自燃指标进行鉴定，其资料可以满足对煤质的评价。
4、瓦斯鉴定
在开采过程中，该矿用监控和实测方法认真监测井下瓦斯含量变化，并按要求进行年度矿井瓦斯等级鉴定。
5、以往提交资料
本矿井以往提交过生产矿井地质报告及储量核查地质报告。
6、综合图件编制及质量评述
本报告在利用以往地质资料的基础上，依据矿井测量工作编制了采掘工程平面图，该图反映出截至2010年8月底的井下巷道、地质构造等实际分布情况，资料准确、可靠。
本次工作在利用该矿10号煤层采掘工程平面图，10号煤层见煤点资料以及以往地质资料的基础上，经过认真分析研究，重新对井田10号煤层底板等高线进行了绘制，并且绘制了其它相关图件，质量可靠，可以满足矿井建设需要。
（二）本次勘查工作
1、本次10号煤层井下见煤点实测由临汾晋安地测勘查有限公司测量技术人员与矿方专门地质专业技术人员共同完成，采用全站仪配钢卷尺测量，实测10号煤层井下见煤点3个，并对3个见煤点进行刻槽取样送国土资源部太原矿产资源监督检测中心进行测试，其成果质量合格。
2、采（古）空区积水、积气及火区进行调查
2010年8月，由山西克瑞通实业有限公司技术人员牵头，矿方技术人员配合，对本井田及周边采（古）空区积水、积气及火区进行调查。
3、本次勘查工作
2010年4月至2010年10月，山西克瑞通实业有限公司按照DZ/T0215-2002《煤、泥炭地质勘查规范》的要求，在本井田范围内进行补充勘探地质工作，施工钻孔101、302、501共3个钻孔，工程量1078.34m；其中501孔为探岩溶孔。
对本井田1：
5000地形地质图进行修测。
钻探工程质量由矿方与山西克瑞通实业有限公司专业技术人员组成验收小组，按照2007-10-22日发布、2008-01-01实施MT/T1042-2007《煤炭地质勘查钻孔质量标准》共同验收钻孔质量。
2.本次勘探质量评述
（1）勘探方法
根据本区的自然地理条件和构造简单、主要可采煤层稳定等地质特征，确定本井田勘探类型为简单类稳定型。
勘探方法采用地面地质测绘、生产矿井调查和煤田地质钻探，辅以物探测井的方法进行地质勘探，再结合以往勘查资料，达到本次勘查的各项地质目的。
按DZ/T0215-2002《煤、泥炭地质勘查规范》，勘探线方向基本上垂直地层走向进行布置，勘探线方向为南东-北西向，共布设2条勘探线，3个钻孔。
（2）控制测量
钻孔孔位控制测量采用####县煤炭工业管理局地测队全球定位系统（GPS）建立（5″）基本控制网进行测量,利用两近井点坐标，5″GPS网每一同步观测时间为40分钟以上，同步接收4颗以上健康（GPS）卫星信号，采样间隔15秒，卫星高度大于15°，PDOP值小于5。
GPS网平差计算：
采用南方公司（GPS）随机软件进行解算。
基线解算采用随机软件进行，大部分基线一次解算合格，少数不合格基线采用剔除不好的卫星观测时段，进行二次解算。
基线解算合格后，进行三维约束平差，平差后精度各项指标均满足规程要求。
钻孔控制测量54坐标系成果由山西省煤炭地质物探测绘院转换为80坐标系成果。
以往测量成果、钻孔、井巷工程点、见煤点均为54坐标系，为了方便使用测量成果，本报告将54坐标系、80坐标系均编绘在各种平面图上。
（3）钻探质量
①钻孔质量
本次勘查所有施工钻孔竣工后，均依照国家安全生产监督管理总局2007年10月22日发布的《煤炭地质勘查钻孔质量标准》（MT/T1042-2007）验收评级。
钻孔综合质量3个钻孔均为乙级孔。
②煤层质量
本次勘查对已完成的3个钻孔所揭露的所有0.80m以上的煤层进行了质量验收，钻探共验收4层次，优质4层次，优质率100%；测井验收4层次，优质层4层次，优质率100%。
③岩层采取
依据本井田煤系及上覆非煤系厚度特征，已查明了非煤系地层特征，为此，本井田钻孔设计均为半取芯孔。
3个钻孔共穿过岩煤层总厚度913.44m，取芯长度707.59m，采取长度509.64m，平均采取率72%。
④孔斜度
孔斜度测量原则上按每50m一个测斜点，用JJX-3型测斜仪均进行了孔斜测量，取得了系统的孔斜资料，经评比3个钻孔孔斜3个均为乙级孔。
⑤孔深误差
按照设计及规范要求，一般为见基岩、见煤前或后、终孔后丈量钻具及钻进中每100m丈量钻具一次，若误差超过规范者，查找原因及时处理。
每次丈量钻具后均进行合理平差，达到设计要求。
⑥终孔层位
101、302钻孔终孔层位均为O2f终孔，501钻孔终孔层位均为O2x。
终孔均达到钻孔设计要求，满足了勘探需要。
⑦钻孔封闭
每个钻孔终孔后，经测井验证现场初步验收后，依照封孔设计进行封孔。
所有钻孔均采用水泥封孔，用钻具（导管注入法）送入孔内设计封闭段，且由下向上封闭。
孔口用水泥填实且设标。
⑧原始记录
每个钻孔原始记录均装定成册，整洁、清楚、完整无缺页，按规定内容填写，真实地记载了施工的详细情况。
⑨简易水文观测
本次对施工的各钻孔均进行了简易水文观测和记录，冲洗液消耗量观测率为90%以上，水位观测率为90%以上。
达到了设计要求及钻探规范要求。
总之，本次钻探所施工的钻孔，按照钻孔八项标准对钻孔进行质量验收，各钻孔综合评级质量较高，施工的各钻孔钻探均达到了施工设计要求。
（4）测井
1）、测井仪器设备及参数方法
A、测井仪器设备及参数
本阶段测井使用的仪器设备，主要是渭南设备厂生产的，配上部分北京中地英捷物探所仪器。
测井仪器设备型号及测量参数见表1。
数字测井使用仪器设备及测量参数表表1
序号
仪器、设备名称
型号、规格
生产厂家
用途及测量参数
1
密度三侧向探管
PSMD-1
北京中地英捷物探所
长、短源距伽玛伽玛、自然伽玛、三侧向电阻率、井径
2
电阻率探管
PSWL-1
视电阻率、自然电位
5
井斜仪
PSX-1
钻孔倾角、方位角
6
数字采集记录仪
PSJ-1
数字采集
7
测井绞车控制器
PSJC-3
提升下放电缆
8
电缆
4-H-185A
上海海洋物探公司
信号传输
9
绞车
TYCJ-2000
渭南设备厂
收放电缆
10
微机
LENOVO
联想集团
采集与处理
11
绘图仪
HPDMP-62DL
惠普公司
绘制成果图
12
打印机
EPSONLQ-1600
爱普生公司
原始曲线
备
注
1.密度三侧向探管:
长源距L=0.35m、短源距L=0.20m。
2.放射源:
137CS,源强:
2.11×109贝可。
3.电法探管:
电极距L=0.10m、L=0.50m。
B、仪器刻度、校验
按地质矿产部制定的DZ/T0080-93《煤田地球物理测井规范》5.3条款“仪器的调校测试与刻度”的要求，对所使用的仪器，进行刻度、调校和测试。
于2010年3月5～12日进行了基地定期刻度、调校，并将资料整理存档。
a.基地刻度
数字测井仪器均严格按照地质矿产部制定的DZ/T0080-93《煤田地球物理测井规范》5.3条款“仪器的调校测试与刻度”的规定和要求，先进行测试校验，再刻度，并将刻度曲线、计算成果和数据存档，检验合格后，才能投入生产。
详见数字测井仪器测试、刻度结果表2。
数字测井仪器测试、刻度结果表表2
仪器名称
测试、刻度项目
技术要求
测试、刻度结果
备注
最小值
最大值
放射性探管
（TYSC-3Q）
自然伽玛道
稳定性长源距道
短源距道
≤3.5%
0.2%
0.2%
0.3%
0.9%
1.4%
1.2%
刻度见
文字内容
井径
（TYSC—3Q）
仪器精度
≤10mm
0
5mm
电法探管
（TYSC—3Q）
仪器精度
20～100Ωm时≤5Ωm
≥100Ωm时≤5%
0
1.2%
4
3.9%
测斜仪
（PSX-1）
1.倾角测量精度
2.方位角测量精度（倾角≤3°）
≤0.5°
≤5°
0°
0°
0.3°
3°
密度刻度在2.57g/cm³铝模块上和1.27g/cm³有机模块上进行，另加水点，用三点刻度；
自然伽玛在经过渭南仪器厂家的一级伽玛刻度环传递的256API刻度环上刻度；
井径在114.3mm和177.8mm的井径规上刻度；
井斜是在上海地质仪器厂生产的校验架上刻度；
电法探管使用标准电阻箱刻度；
b.井场刻度
测井仪器按照DZ/T0080-93《煤田地球物理测井规范》的要求，每个孔各参数探管都做了井场刻度，打印出曲线和将原始数据存盘，检验合格后，才能开始正式的测井工作。
伽玛伽玛用400伽玛刻度环；
自然伽玛用40伽玛刻度环；
井径同室内刻度一样；
井斜仪用罗盘校验顶角和方位角；
三侧向使用标准电阻刻度装置进行刻度。
C、数据采集
采样间隔：
全孔0.05m；
提升速度：
煤系地层6m/分钟，非煤系地层9m/分钟。
D、参数方法
监视曲线：
全孔1/200深度比例尺，选用长源距伽玛伽玛、自然伽玛、三侧向电阻率、井径、视电阻率、自然电位等参数曲线。
定性、定厚解释曲线：
选用1/50放大曲线，对评级煤层进行定性、定厚和异常层评价，选用的参数方法与1/200深度比例尺相同。
现场对于厚度大于0.6m的煤层、特殊异常层进行测井解释，并对原始资料的质量及地质任务的完成情况作出评价，在井场将有争议的问题解决。
2）、工程量及质量
本阶段施工钻孔3个，完成实测m1031.20m，占钻探进尺的96%。
测井资料严格按地质矿产行业标准DZ/TOO800-93《煤田地球物理测井规范》及山西煤田地质局的“实施细则”进行验收评级。
各孔均达到全孔定性参数不少于4种，煤层定性定厚解释参数不少于3种的要求。
数字测井现场采集计算机和监视曲线同时记录，记录质量可靠，曲线线迹清晰，原始记录准确齐全。
3个钻孔测井质量均为甲级，共解释煤层9层，可采煤层4层，均为优质层。
工作量及质量详见表3。
测井工作量及质量一览表表3
野外工作量
解释成果及其质量
项
目
工作内容
单位
数量
工作内容
单位
数量
数字测井
孔
3
资料解释
孔
3
孔斜
孔
3
解
释
煤
层
层数（层）
9
可采煤层
层次
4
点数
40
不可采煤层
层次
5
检查点数
25
厚度（m）
13.67
可采煤层
m
11.87
合
计
测井孔数
曲线重复测量
孔
孔
3
不可采煤层
m
1.80
实测m
m
1031.20
煤层质量
优质层/合格层
层次
4/0
条件m
m
1753.04
全孔质量
甲级/乙级
孔
3/0
3）、资料解释
根据对邻近勘探区测井资料的分析研究，结合本阶段测井与钻探成果的对比，井田内不同岩性岩石间的地球物理性质差异明显，有一定规律，基本符合沁水煤田南部地区的普遍规律。
A、定性解释
第四系地层在视电阻率曲线上幅值极低接近零线而平缓，自然伽玛曲线幅值低而平缓，长源距伽玛伽玛曲线整体呈高幅值反映；煤层在测井曲线上为高伽玛伽玛（低密度）、低伽玛、高阻~中高阻反映；石灰岩为高阻、高密度、低伽玛反映。
砂岩随粒度不同而变化明显，一般为中高阻、高密度、较低伽玛反映。
泥岩为低阻、较低密度、高伽玛反映。
粉砂岩及砂质泥岩介于砂岩与泥岩之间。
铝质泥岩以其自然伽玛高幅值反映为主要特征。
定性解释原则见表4
定性解释原则一览表 表4
参数
岩性
电阻率
（LL3、NR）
密 度
（DNL）
自然伽玛
（GR）
煤 层
高～中高
极低
低
石灰岩
高～极高
极高
极低
砂 岩
中～中高
中～中高
中～低
粉砂岩
中低
中低
中高
泥 岩
低
低
中高～高
铝土泥岩
中
中
极高
粘土层
极低
极低
低
黄铁矿岩
极低
极高
低
B、定厚解释
a井场解释
在井场只对大于0.60m煤层作定厚解释，以长源距伽玛伽玛、三侧向电阻率、自然伽玛曲线为主，视电
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