大兴安岭古莲河露天煤矿改扩建煤炭资源开发利用方案.docx
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大兴安岭古莲河露天煤矿改扩建煤炭资源开发利用方案
大兴安岭古莲河露天煤矿改扩建煤炭资源开发利用方案
第一节项目简介
一、项目来源
本项目由大兴安岭古莲河露天煤矿出资开发，该矿隶属于大兴安岭林管局，是大兴安岭地区煤炭生产基地，担负着大兴安岭地区生产与生活用煤供给的重任。
该矿始建于1991年，原设计生产能力0.60Mt/a。
依照目前市场需求，需要对露天矿进行改扩建。
扩建后露天矿生产能力为1.20Mt/a。
特托付内蒙古自治区煤炭科学研究所编制«大兴安岭古莲河露天煤矿改扩建煤炭资源开发利用方案»。
二、矿权及资源批复概况
黑龙江省国土资源厅颁发的〝中华人民共和国采矿许可证〞（证号2300000041235），矿权人为：
大兴安岭古莲河露天煤矿，矿区范畴由17个拐点圈定，矿区总面积7.49km2，开采标高为470～540m。
三、项目性质及设计任务
本项目为煤炭资源开发利用方案，设计生产能力1.2Mt/a。
本开发利用方案的任务是为黑龙江省国土资源厅等治理部门进行矿产资源治理提供技术依据，切实落实〝在爱护中开发，在开发中爱护〞以及〝把节约放在首位〞的资源政策，使本矿资源进行合理、有效、安全利用制定初步方案。
第二节矿田概况
一、地理位置及交通
本矿区位于霍拉盆煤田,在黑龙江大兴安岭地区漠河县境内（位于我国最北部）。
矿区中心点坐标为：
东经121°58′15″，北纬53°04′15″。
矿区对外交通尚为方便，有矿山二级公路通往相距32km的国铁古莲,有林业运材路通往相距52km的漠河县车站，沿国铁向南532km为大兴安岭林管局所在地—加格达奇,并有国铁通往海拉尔市，齐齐哈尔市。
见交通位置图1-1。
二、自然地理
1、地势、地貌
霍拉盆煤田地处大兴安岭北端，为一典型的山间盆地，盆地略向南东倾斜，盆地内标高520～580m，盆周环山，标高一样600～700m，最高722m。
2、水文
盆地内水系有霍拉盆河，盆地河及月牙湖。
霍拉盆河自西北向东南贯穿盆地，盆地河在盆地东部自北向南流，二河流汇合后从盆地东南角山口流出，注入古莲河。
月牙湖为一自然湖泊位于盆地南部，面积约0.09km2，最大水深15m，有一泻水河连通霍拉盆河，可调剂湖中水量。
河流十月初冻结，翌年四月中下旬开始融解。
霍林盆河最大流量为3835.00L/S，最小流量为31.77L/S，盆地河最大流量为1290L/S。
最小流量为21L/S。
河流冬季冻结到底与多年冻土相连。
图1-1古莲河露天矿交通位置图
3、气象
本区属大陆性气候，冬长严寒干燥，夏短多雨，据相距矿区50km的漠河气象站资料统计，年平均气温为－4.80℃，年平均气温低于－40℃的天数为69天，年最高气温为37℃，极端最低气温达－52.3℃，降水量多集中七、八、九三个月，占全年降水量的五分之四，年最大降水量达635.3mm，年最小降水量为274.3mm，年平均降水量为403mm，年平均蒸发量885mm。
初霜结冻期为九月，终霜期及解冻期为五月下旬，无霜期不足100天。
本区为多年永久冻结区，冻土下限最深124m，一样60～80m，最大季融深度在0.6～0.7m。
本区各项气象指标见表1-1至表1-3。
1976—1982年漠河气象站资料〔一〕
表1-1
年度
气温（℃）
地温（℃）
降水量（mm）
蒸发量（mm）
平均风速（m/s）
1976
-5.6
-5.2
354.0
886.0
2.1
1977
-5.3
-4.8
635.3
867.2
2.0
1978
-4.2
-3.8
463.7
908.1
2.1
1979
-5.2
-4.5
274.3
1028.7
1.9
1980
-4,7
-4.1
429.5
844.2
2.2
1981
-4.4
-3.6
453.0
847.8
2.1
1982
-3.9
-3.1
550.2
817.8
2.4
平均
-4.76
-4.16
451.4
885.7
2.11
1980—1990漠河气象站资料
（二）
表1-2
项目
年度
年降水量
（mm）
一日最大降水量
（mm）
年最大风速
m/s（日/月）
年最大积雪深度
mm（日/月）
1980
429.5
47.3（29/6）
16.7（28/6）
33（3/12）
1981
453.0
46.3（15/8）
13.3（9/5）
20（14/4）
1982
550.2
52.2（1/8）
15.7（6/4）
20（4天/1）
1983
414.3
25.1（3/6）
12.0（14/10）
29（24/3）
1984
624.7
115.2（1/8）
15.7（6/4）
25（天/2）
1985
384.3
21.1（22/8）
12.0（14/10）
19（4天/3）
1986
318.7
38.4（28/7）
14.0（17/5）
24（6天/10）
1987
393.7
30.3（25/2）
16.0（22/6）
21（2天/1）
1988
377.6
24.1（31/8）
14.3（27/4）
30（2天/3）
1989
537.9
37.0（23/9）
12.0（29/5）
30（2天/3）
1990
503.0
28.3（20/8）
13.0（8/4）
33（2天/2）
漠河气象站资料〔三〕
表1-3
气象指标
值
最高气温
36.8℃
最低气温
-52.3℃
年最大蒸发量
1038.8mm
年最大降水量
635.3mm
月最大降水量
85.8mm
历年平均气温
-4.5℃
历年平均地温
-4.16℃
历年最大风速
17.2m/s
4、地震及地质灾难
本区地震烈度7度，属地震柔弱区，据记载本区历史上无破坏性地震发生。
区内无泥石流、滑坡及塌陷等不良地质灾难现象发生。
四、区域经济简况
本区由于气候极其冰冷，植物生长期专门短，加之大面积沼泽和森林，几乎无开阔地，不适合耕种，仅能种植少量马铃薯。
距本区较近的西林吉，人口尽管较多，但大多从事林业采伐和淘金，地点工业不发达，粮食和蔬菜需从外地调入。
五、煤矿建设及生产简介
一九七七年猎人在月牙湖邻近发觉露头煤报告大兴安岭林管局，一九七八年初组建大兴安岭煤矿地质队，于当年四月开始地质普查工作，至一九八三年底，先后两次提交了地质报告，由于手段欠缺，两次地质报告均未批准。
但做了大量地质工作，先后完成机械岩心钻孔110个，钻进4251m。
一九八四年煤矿筹建处在月牙湖北侧进行了第一座小煤矿的开采〔即现在煤矿的一采区〕。
一九八五年一月黑龙江省第二探矿工程公司组建第二勘探队开始了月牙湖煤田的普查勘探工作〔部分地段的精查勘探工作〕，黑龙江省地矿局，以黑地发[1987]134号文批准了«黑龙江省漠河县霍拉盆煤田普查工作»，黑龙江省储委以黑储决字[1987]1号文件批准了«黑龙江省漠河县霍拉盆煤田月牙湖地段露天矿精查地质报告»。
以上两报告普查煤炭储量11557.5万吨，其中精查煤炭储量6434.4万吨。
沈阳设计院在上述地质报告基础上于一九八三年、一九八七年先后两次提交了«古莲河露天煤矿可研报告»及修改可研报告。
煤矿筹建处在以上条件基础上通过多年的努力，差不多在矿区建成三处露天采区和一些18个小矿井，其中单个矿井的生产能力为5万吨/年，矿井于1996年相继投产，小型矿井均分布在露天矿区的周边。
露天采区1990年差不多开采近30万吨煤炭，促进了大兴安岭地区国民经济的进展。
1991年9月国家林业投资公司〔现国家开行〕以林投资[1991]110号文件批准了«古莲河露天煤矿初步设计»。
该矿〔露天采区〕始建于1987年，至今已形成北、西、南三个采坑，开采工艺为小型液压铲、前装机和自卸卡车，配备推土机辅助作业，自1994年以来北采坑采出原煤420万吨、南采坑采出原煤120万吨、西采坑于2006年开始建设，已露煤。
并以形成了较完善的地面防排水、供电系统、地面运煤公路系统和原煤换装系统，办公设施、居民生活区建设较完备。
但缺乏机修设施、选煤、储煤系统。
六、周边煤矿
在古莲河露天煤矿周边生产矿井较多，直截了当毗邻的煤矿古莲河露天煤矿三采区九号井、十一号井、五号井，生产能力均为2万吨/年。
这些煤矿生产服务年限都在5年左右。
本矿周边已留有保安煤柱，以确保生产矿井间及老窑不连通，做到安全生产。
见图1-2。
图1-2露天矿相邻矿井分布图
第三节开发方案编制依据
1、大兴安岭古莲河露天煤矿关于编制«大兴安岭古莲河露天煤矿相关设计的托付书»；
2、大兴安岭古莲河露天煤矿«采矿许可证»〔证号：
2300000041235〕；
3、大兴安岭古莲河露天煤矿«煤炭生产许可证»〔证号：
X081403013G1〕；
4、2004年9月黑龙江省齐齐哈尔矿产勘查开发总院完成的«黑龙江省〔漠河县月牙湖矿区〕大兴安岭古莲河露天煤矿资源储量核实报告»；
5、黑龙江国土资源厅储量评审备案证明〔黑国土资储备字[2005]112号〕。
6、国土资源部«关于加强矿产资源开发利用方案审查的通知»〔国土资发〔1999〕98号〕。
7、国家煤矿安全监察局2004年版«煤矿安全规程»。
8、中华人民共和国国家标准«煤炭工业露天矿设计规范»GB50215-2005。
9、国家相关法律、法规。
第二章市场需求现状及推测
第一节产品需求现状及推测
该项目产品方案为原煤，为重要的工业基础能源，在国民经济中占十分重要的地位。
我国是世界上煤炭产销第一大国，也是最大的煤炭市场，其进展关系到国民经济诸多行业和诸多领域。
专门是近几年来，在全国经济一体化和中国加入WTO的新形势下，我国煤炭工业显得尤为重要。
近年来，随着我国宏观经济和工业生产的快速进展，电力、冶金、建材、和化工四大要紧用煤行业产品产量均保持了高速增长，有力地带动了煤炭工业快速进展。
从国内经济形势看，为进一步提高消费需求的动力，减少国民收入差距和就业压力，解决资源破坏、环境污染严峻等制约我国经济健康进展的问题，国家将在进行短暂的经济结构调整后，连续坚持积极的财政政策和稳健的货币政策，连续实施扩大内需和外贸出口的方针，因此将会连续促进第二产业的快速进展。
同时随着振兴东北老工业基地决策、小城镇建设的逐步实施，意味着固定资产投资将连续保持稳固增长态势，必将进一步拉动能源的旺盛需求。
强劲的市场需求为煤炭工业的进展带来不可多得的市场机遇。
然而，煤炭资源作为一种不可再生资源，通过多年来开采，探明的资源储量在不断下降，后备储量十分紧张，〝十五〞期间内，部分国有重点煤矿由于资源的枯竭将面临减产或停产的状态。
这种资源的稀缺性必定提升其现有的投资价值及以后增值潜力。
本矿煤炭是良好的民用和动力用煤，绝大多数外销，目前市场供不应求,因此适时加快该矿的开发建设，不仅可使边远地区这一资源优势尽快转化为经济优势，而且对缓解煤炭资源的供需矛盾，增加地点财政收入，进展地区经济，促进该地区的繁荣和稳固，将起到积极的促进作用。
对大兴安岭地区而言，随着〝天保工程〞深入实施产业结构在不断地调整和完善，对煤炭的需求量也在逐步地增长。
而大兴安岭古莲河露天煤矿又是该地区要紧产煤企业，2005年以来供应煤炭80万吨以上，占全大兴安岭地区用煤90%，因此对大兴安岭古莲河露天煤矿进行扩建，不仅可缓解区内供煤的紧张局面，而且对顺利推动〝天保工程〞实施，爱护森林生态环境具有重要战略意义。
第二节产品价格分析
近年来，我国煤炭市场由供过于求型急转为供不应求型，专门是大型电厂的大量上马，使得本地区的原煤价格逐步上扬，专门是2005年价格上涨幅度较大，目前行情仍日益看涨。
本矿煤质牌号为长焰煤，随着我国经济的快速进展，电力紧缺不足，需求量激增，区内电厂的不断落成，因此本矿区煤的价格也会不断攀升。
另外该矿交通较为便利，也为产品的销售提供利条件。
目前本矿原煤售价达到150元/吨。
本地区煤炭历年售价见表2-1。
本地区煤炭历年售价一览表
年度
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
售价
35
40
50
82
90
110
150
表2-1
矿田内可采煤层煤质优良、发热量高、有害成分含量低，是良好的环保型动力用煤，并可作为低温干馏的原料用煤，同时本区煤对二氧化碳的反应性好，可作为气化用煤。
因此，井田内煤的用途广泛，销路畅通，煤炭资源开发后将会给企业带来良好的经济效益，给地点带来较大的社会效益。
第三章矿产资源概况
第一节资源条件
一、地层
矿区位于霍拉盆盆地西部，地表全部为第四系沼泽覆盖。
本区地层较发育，有震旦—寒武系的佳疙疽群，泥盆系下统的泥鳅河组，侏罗系上统塔木兰沟组，白垩系下统上库力组、九峰山组和新生界的第四系。
含煤岩段赋存于白垩系下统九峰山组，此地层分布于盆地内，其余地层零星分布在盆地四周，地层系统见表2—4。
侵入岩在盆地周围大面积分布，以中深成花岗岩类为主，要紧为花岗岩，黑云母花岗岩，闪长岩，正长岩。
二、构造
矿区构造起伏，在勘探区中部有一条由南向北东倾没的微隆起带，其轴在ZK19—1，ZK11—1,QK3—6，ZK4—4的连线上，微隆北侧地层、倾向北西、倾角4°左右，南侧地层产状平缓，总体倾向南东，倾角小于4°。
ZK3—9邻近为一浅盆状低洼区，盆中储存2、3号煤层。
霍拉盆盆地地层简表
表3—1
界
系
统
层
代号
厚度〔m〕
新
生
界
第
四
系
全
新
统
Q4
4.95
中
生
界
白
垩
系
下
统
九
峰
山
组
含煤
岩段
上含煤亚段
K1J3—2
178.55
下含煤亚段
K1J3—1
86.69
砂泥岩段
K1J2
279.13
砂砾岩段
K1S
185.48
上库力组
K1J3
128.75
侏
罗
系
上
统
塔木兰沟组
J3t
664.11
古
生
界
泥
盆
系
下
统
泥鳅河组
D1n
340.34
寒
武
—
震
旦
系
佳疙疽群
Z—ε1J
1526.56
元
古
界
露天矿境域内仅有一条F24断层，位于月牙湖北侧0至4剖面线间，断层走向45°，断层面倾向南东，倾角80°，经0线人工露头及ZK4—11钻孔操纵，为正断层，最大断距17m，对煤层阻碍不大。
三、岩浆岩
矿区内无岩浆岩侵入活动。
四、矿田煤层产状特点
〔一〕含煤性及煤层概述
煤层全部赋存在九峰山组第三岩段内。
全区共有七个煤层组，二十二个单层，其中六个煤层组分布在上含煤亚段，一个煤层组分布在下含煤亚段。
煤层组由上而下编为1—7号。
各煤层组的煤层有益厚度，煤层间距见表3—2。
煤层有益厚度及煤层间距表
表3—2
煤层组号
煤层号
厚度（有益）
层间距（m）
备注
最大
最小
平均
组距
分层距
1
1
0.55
0.55
0.55
煤组间距为主煤层底板间距
最大-最小
1—1
1.15
1.15
1.15
8.65
2
2
2.85
0.21
1.58
22.50
13.25—26.3
2—1
1.50
0.50
1.00
3.04
2—2
1.09
0.26
0.68
4.86
2—3
0.65
0.65
0.65
17.0
3
3
9.23
0.35
0.07
21.23
16.14—47.73
3—1
0.72
0.72
0.72
3.55
3.00—20.51
平均
4
4
22.94
0.14
5.74
32.67
1.63—46.36
4—1
0.85
0.40
0.60
7.70
2.23—10.85
5
5
6.95
0.15
2.49
16.73
25.63—60.10
5—1
2.55
0.17
0.65
5.58
2.29—8.60
5—2
2.64
0.25
0.93
5.26
4.05—60
5—3
2.00
0.25
0.73
5.11
2.85—5.62
6
6—1
0.87
0.25
0.73
45.05
25.35—56.85
6—2
3.80
0.20
0.72
4.28
1.32—15.04
6—3
1.45
0.22
0.63
5.02
3.60—7.15
6
18.43
0.28
1.31
5.74
7
7
1.58
0.18
0.63
47.33
2.35—9.35
7—1
0.74
0.35
0.50
4.78
2.75—11.95
7—2
0.79
0.30
0.51
5.78
2.05—5.55
7—3
0.70
0.25
0.57
4.06
精查区内共有六层可采煤层，其中4、5号煤层为全区可采煤层，其余为局部可采煤层。
〔二〕可采煤层
现将精查区要紧可采煤层分述如下：
1、3号煤层MC3
该煤层为矿区埋藏最浅的煤层，大部分为露头煤，分布在4—9线间，分布面积约0.8km2，总储量545.7万吨，占精查区总储量8%,
煤层多已剥蚀，仅在凹地可见。
煤层结构比较简单，在煤层厚度大于2.5m有夹矸，含矸层数1—3层，厚度0.06～0.65m。
2、4号煤层MC4
4号煤层为矿区最要紧可采煤层，分布面积为10.4平方公里，其中精查区约5km2。
4号煤层总储量为5469.2万吨，占矿区总储量的47％。
其中精查区4号煤层为2935.9万吨，占精查区储量的62％。
此煤层埋藏浅，厚度大，煤层稳固，是露天开采的要紧煤层。
勘探已对4号煤层的自然边界全部操纵。
该煤层在ZK4—4、ZK3—7、ZK11—1、ZK19—1隆起轴处缺失，形成无煤区，将煤层分为西北，东南两部分。
此无煤区的东南部是4号煤层发育地带，露头呈半环状分布，倾角近水平，仅在1～4线间有波伏起伏，起伏角约5°左右。
平均有益厚度6.6m，最大有益度22.94m，此煤层为复煤层含夹矸0～8层，夹矸呈透镜体状，厚度1～1.6m，成份为砂岩、泥岩。
3、5号煤层MC5
5号煤层出露范畴略小于4号煤层，也由无煤区分为西北、东南两个部分，东南为要紧发育区，四周边界已全部操纵，煤层产状平缓、近水平。
平均有益厚度2.49m；最大有益厚度6.95m，5号煤层总储量3410万吨占矿区总储量的29.3％，精查区储量810.6万吨，占精查区储量的17％，煤层为复煤层，含夹矸层数0～5层，夹矸厚度0.05～2.05m，一样小于0.35m。
5号煤层亦为露天开采的要紧煤层。
五、煤质
煤呈黑色、少数为褐黑色、沥青光泽、硬度2.5～3.5，质脆易碎。
其煤岩类型以亮煤和半亮煤为主。
各煤层平均容量：
MC3为1.73t/m3，MC4为1.41t/m3，MC5为1.41t/m3。
各层煤中硫的平均含量0.6～0.79%,磷的平均含量是0.009～0.02%属低硫低磷煤。
原煤的灰分：
3号煤层为45.52%，4号煤层为28.74%，5好煤层为24.78％。
原煤的挥发份：
3号煤层为42.33%，4号煤层为41.37%，5好煤层为42.5％。
原煤的平均发热量〔QT〕
3号煤为17.72MJ/kg，4号煤为22.10MJ/kg，5号煤为24.01MJ/kg。
经不同埋深样品分析对比，各项元素含量、水分、挥发份均与深度差别不大，说明本区煤层未经风化、氧化作用。
六、煤类
依照«中国煤炭分类国家标准〔GB5752-86〕»分类方案，确立煤的工业牌号属长焰煤—气煤。
七、煤的工业用途
其用途可作工业民用燃料，气化用煤和炼油用煤。
第二节水文地质及工程地质
一、水文地质
1、含水层
本区地下水类型要紧为冻结层上水及冻结层下水。
〔1〕冻结层上水：
广泛分布于山间平原与河床二岸低洼处及月牙湖一带，赋存于第四系松散岩类季融层深度加深而增大。
含水岩性为海绵状泥炭层及粉细砂。
泥炭层透水性极好，富水性较强，地下水为大气降水与地表水直截了当渗入补给，地下水与地表水有紧密水力联系，枯水季节地下水排泄于河谷或邻近低洼处，各季地下水冻结与下伏多年冻结层成一整体。
地下水埋深0～0.36m，经简易抽水实验，单位涌水量均小于0.1L/S·m。
〔2〕冻结层下水：
分布在多年冻结层下，为孔隙裂隙承压水。
含水岩组由富含水层与弱含水层构成。
富含水层岩性为砂岩、含砾砂眼、砾岩。
含水层层次多，一样2-3层，分布连续，近水平分布，厚度较稳固，一样8-23m。
弱含水层岩性为泥岩、粉砂岩等，有弱裂隙分布。
含水岩组厚度一样为10-95m，地下水一样联通性较好。
顶板埋深大，承压水头高出地表，在矿区北部，东部及南部地势低洼地段承压水头高出地表0.04-10.58m，形成连续分布的自流水区。
依据含水层发育程度、富水性的差异将矿区冻结层下水分为富水区，中等富水区和较贫水区，现分述如下：
1〕富水区：
单位涌水量大于3L/S·m，要紧分布在矿区东部和西北部，富含水层岩性为粗砂岩、沙砾岩及砾岩、半疏松状。
含水岩组一样为3～4个，累计厚度21～27m。
矿区内广泛分布有厚度较大的多年冻土，在水平方向上冻土厚度总的规律是，盆地中心部位较厚，由盆地中心向四周边缘渐变薄，呈凸镜体状分布，在山麓部位局部有岛状融区出露。
这些岛状融区不仅构成了区内地下水补给的天窗，同时说明了盆地边缘冻土层缺失。
在垂直方向冻土厚度一样为100～110m，最后可达134m。
受贯穿融区的阻碍，月牙湖一带仅68～70m，在盆地边缘一带冻土厚度为20～50m。
依照岩层破裂程度，含冻量的多少，自上而下将冻土层分为三个类型。
a、第四系及基岩强风带饱冰冻土层：
分布在盆地上部，要紧岩性为第四系的泥炭、粘土、砂、沙砾石，以及强风化的砂岩，泥质砂岩，煤层等。
b、基岩弱风化带少冰冻土层：
大面积伏于饱冰冻土层之下。
冰多少脉状，薄层状填于风化裂隙之中，冰层厚度多为1-2㎝，大者可达5㎝。
该曾常与强风化带构成4，5号煤层的顶板。
处在该层上部的岩石抗压强度多小于9800kpa，下部的岩石抗压强度接近未被风化的岩石，裂隙冰融解后对岩石的物理力学性质阻碍不大
c、基岩完整层：
该层构成了5号煤层的底版岩层，煤石新奇完整，致密坚硬，岩石的抗压强度一样均小于29400kpa,岩层产状近埋深一样72～80m,个别地区埋深大于100m，以月牙湖一带埋深最浅为67.42m，除月牙湖周围水位埋深在2.11～3.13外，其他地区地下水高出地面3.25～10.58m,因裂隙发育，故地下水富水性和透水性好，抽水降深1.12～6.55m时，单井涌水量为4.65～24.㎝25L/S,单位涌水量为3.27～21.65L/S·m。
2〕中等富水区：
单位涌水量1～3L/S·m，呈条带状分布于富水区与贫水区之间。
含水岩性为粗砂岩，沙砾岩，砾岩，顶板埋深一样在100m左右，水位埋深2.42～9.05m，抽水降深5.73～9.56m时，单井涌水量10.08～14.23L/S，单位涌水量1.06～3.19L/S·m。
3〕较贫水区：
单位涌水
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