前言一、礦井概況1、礦井位置和隸屬關系XX礦井位于山東省西南部，XX縣城東14KM，行政區(qū)劃屬XX市XX縣管轄。該礦井隸屬于山東魯能XX煤電開發(fā)有限公司。2、設計編制的依據（1）“山東魯能XX煤電開發(fā)有限公司初步設計委托書”（2）山東省XX煤田XX井田勘探（精查）地質報告及“礦產資源儲量認定書（國土資認儲字2002214號）”；（3）山東省環(huán)境保護局文件（魯環(huán)審200269號）“關于山東省XX礦區(qū)XX礦井環(huán)境影響報告書的批復”；（4）XX煤田XX井田首采區(qū)三維地震勘探報告；（5）魯能XX煤電公司XX礦井井筒檢查孔地質報告；（6）山東省發(fā)展計劃委員會文件（魯計基礎函200358號）“關于同意對XX礦區(qū)XX井田開展可行性研究工作的函”；（7）國土資源部劃定礦區(qū)范圍批復（國土資礦劃字2003008號）；（8）山東省發(fā)展計劃委員會文件（魯計基礎20031476號）“關于山東魯能XX煤電開發(fā)有限公司XX礦井可行性研究報告的批復”；（9）XX縣水務局證明百年一遇洪水位；（10）國家煤炭工業(yè)的有關方針、政策以及規(guī)程、規(guī)范等。二、設計編制的指導思想認真貫徹執(zhí)行國家、電力、煤炭工業(yè)有關方針政策，以市場為導向，經濟效益為中心，充分考慮山東電力集團建設煤礦的特點，結合井田實際情況，依靠科學技術進步，力爭把XX礦井建設成為科技含量高、工程投資省、建設工期短、投產達產快、經濟效益好的現代化煤礦。三、礦井建設綜合評價1、建設外部條件評價交通運輸十分方便。京九鐵路從礦井西部20KM的XX火車站通過，兗（州）石（臼所）鐵路在井田南部30KM通過。327國道、220國道和濟南至XX高速公路、日照至東明高速公路、XX至嘉祥省道、039省道，分別在井田周圍經過。通往各縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)間的公路縱橫交錯、四通八達，公路交通非常方便。礦井電源充足可靠。本井田附近已建有XX發(fā)電廠和濟寧發(fā)電廠，總裝機容量規(guī)劃為1150MW，均以220KV網絡與山東電網相連。南距XX縣的三里廟220/110/35KV變電所18KM，西距XX的水滸220/110/35KV變電所14KM，西北距XX110/35KV變電所10KM。通訊網絡發(fā)達。礦井所在的XX縣有三個主要的運營商在經營電信業(yè)務，中國電信在XX縣設有固定語音交換端局，在劉官屯設遠端接入模塊，中國移動通信及中國聯(lián)通均在張營鄉(xiāng)設有GSM移動基站。水源豐富。井田東、南兩面均為奧灰覆蓋區(qū)，奧灰含水豐富，水量充沛，水質符合衛(wèi)生標準，不易污染，且不存在與農業(yè)爭水的問題，因此，建議對奧灰水進行水源勘探，作為本井田的供水水源。礦井建設所需主要建筑材料，如鋼材、木材及水泥均能從當地采購，其余的磚、瓦、沙石等土產材料，可由當地供應。XX礦井隸屬于山東魯能XX煤電開發(fā)有限公司，該公司系于1998年4月由魯能集團與XX地方企業(yè)相聯(lián)合開發(fā)XX煤田，共同出資注冊組建的有限責任公司，現有注冊資本金5億元，XX礦井項目具有充足的資金保證?？傊?，本礦井交通方便、電源可靠、水源充足，土產材料易于解決等有利條件，同時有鄰近的礦井建設的成熟經驗和足夠的資金保證。因此，本礦井建設的外部條件是優(yōu)越的。2、資源條件評價井筒施工難度小，施工費用少，建井條件好。本井田新生界地層厚度2754054330M，井口位置附近厚度小于300M，是XX礦區(qū)所有礦井中井口位置新生界厚度最薄的礦井。資源可靠，主采煤層賦存條件較好。本井田采用了地震、鉆探、測井相結合的綜合勘探方法。首采區(qū)已進行了三維地震勘探，構造控制程度較高。本井田境界內地質儲量為147025MT（1200M以淺），可采儲量為32421MT，其中首采區(qū)為22674MT（3下煤層17486MT）。3下主采煤層首采區(qū)開采范圍內厚度適中（平均266M）且較穩(wěn)定，構造中等偏簡單，煤質優(yōu)良，各項條件均有利于礦井前期的開發(fā)和生產。但前期需搬遷小屯村，以解決首采區(qū)村莊壓煤問題。3、主要技術特征礦井設計生產能力045MT/A，服務年限515年。主要生產環(huán)節(jié)留有余地。礦井采用立井下山開拓，井口位于小屯村以南、X3孔西南200M。井底車場水平標高420M，輔助水平標高750M，井口設計標高425M。在工業(yè)場地內布置主、副兩個井筒，主井兼作回風井。主井井筒凈直徑50M，裝備一對8T多繩箕斗，選用JKMD284（III）E型落地式多繩提升機，配800KW低速直聯(lián)直流電動機。副井井筒凈直經60M，裝備一對1T雙層四車罐籠（一寬一窄），采用JKMD354（III）E型落地式多繩提升機（下大設備14T），配800KW低速直聯(lián)直流電動機。井底車場采用環(huán)形布置，主井裝載系統(tǒng)采用半上提方式。礦井采用中央并列抽出式通風方式，副井進風，主井回風。礦井投產移交一個東翼采區(qū)，裝備一個綜采工作面。大巷運輸煤流運輸全部采用膠帶輸送機。輔助運輸選用8T蓄電池電機車牽引1T礦車。地面煤炭運輸采用公路運輸，即按地銷考慮，也可由地方公路運往梁寶寺鐵路裝車站，集中裝車外運，待郭屯電廠建成后，供郭屯電廠使用。礦井供電電源分別引自XX縣水滸變電站和XX縣三里廟變電所，礦井地面設35KV變電所，配備兩臺容量為80MVA主變壓器，采用10KV電壓供電。礦井生活用水取自奧陶系灰?guī)r水，生產用水利用處理后的井下水。地面生產系統(tǒng)地面布置動篩車間，采用動篩排矸方式，在動篩車間西側增加塊精煤倉和上倉帶式輸送機棧橋，預留儲煤場地?？紤]XX礦井的煤主要用于電廠發(fā)電，為了節(jié)省初期投資，經業(yè)主同意礦井前期暫不考慮選煤廠的建設。礦井通訊采用328線數字程控調度總機一套，裝備了KJ95型井下環(huán)境安全檢測系統(tǒng)。工業(yè)場地布置緊湊，功能分區(qū)明顯。工業(yè)場地劃分為三個區(qū)場前區(qū)、輔助生產倉庫區(qū)、煤炭加工儲運區(qū)。地面建筑以聯(lián)合體及同體建筑為主。居住區(qū)設在XX市區(qū)內，工業(yè)場地內布置1棟單身宿舍，預留一棟空間。4、主要技術經濟指標設計年生產能力045MT井巷工程量長度102265M體積1460591M3萬噸掘進率2273M工業(yè)建筑總面積/總體積12884M2/99603M3行政公共建筑總面積/總體積6331M2/23617M3居住區(qū)（單身宿舍）建筑總面積/總體積1913M2/5356M3礦井占地總面積合計21868HA。其中工業(yè)場地購地面積10218HA（其中圍墻內購地面積996HA）；場外公路購地面積915HA（其中至黃堆集段公路購地面積608HA）；臨時矸石山占地面積25HA（租賃）。項目靜態(tài)投資3647048萬元噸煤投資81046元/T建設工期23月5、綜合評述本礦井的開發(fā)，具有資源可靠，儲量豐富，煤質優(yōu)良，煤層賦存較穩(wěn)定，開采條件良好，運輸、供電、水源等外部協(xié)作條件均有利。建設周期短，投資回收快，經濟效益顯著等特點，各項主要經濟指標較先進。因此，應加快本井田的開發(fā)與建設，對于帶動XX地區(qū)的經濟發(fā)展，具有重要意義。三、存在問題及建議1、由于本井田精查勘探重點放在3下的首采區(qū)，而首采區(qū)以外的勘探程度低，為保證礦井的正常接續(xù)，建議加快首采區(qū)以外的地質勘探，為礦井提供后備儲量。2、建議將XX井田西部邊界調整至八里莊斷層，這樣可為礦井穩(wěn)產增產奠定資源基礎。3、首采區(qū)開采范圍內，有一個小屯村，將影響礦井的正常生產，建議在回采前搬遷完畢。4、本井田尚未進行專項的供水水源地質勘探，建議在下一階段設計前，盡快進行水源地質勘探，及早提交地下水源資料，以供設計之用。5、找煤階段施工的鉆孔（鄆11、鄆15、巨4），封孔質量均為不合格或資料不全，生產過程中在接近鉆孔時，應先探后掘，以策安全。第一章井田概況及地質特征第一節(jié)井田概況一、位置及交通XX井田位于山東省西南部，XX縣城東14KM，嘉祥縣城北約32KM。礦井面積約671934KM2，其中3煤層含煤面積21KM2。行政區(qū)劃屬XX市XX縣管轄。鐵路（北）京九（龍）鐵路從礦井西部20KM的XX火車站通過；兗州新鄉(xiāng)鐵路位于本井田的南部，從嘉祥縣城向東約56KM至兗州，與京滬和兗州石臼所鐵路相連。公路濱州至鄭州的220國道，從本井田的西部經過；礦井北側有XX至嘉祥的省道東西通過，礦井西側有聊城至商丘的039省道南北通過。另外，XX至黃堆集地方公路緊靠礦井西側通過，該路向北與XX至嘉祥的省道相接。區(qū)內公路縱橫交錯、四通八達。區(qū)內交通十分方便。詳見交通位置圖圖111。二、地形地貌本區(qū)屬黃河沖積平原，地形平坦，地面標高38784300M，本區(qū)北部有XX新河、西部有鄆巨河，東部有趙王河，人工溝渠縱橫交錯分布全區(qū)，主要作用是旱季引水灌溉，雨季防洪排澇。三、氣象及地震1、氣象本區(qū)氣候溫和，四季分明，屬溫帶半濕潤季風區(qū)海洋大陸性氣候。年平均氣溫148，最熱月七月份平均氣溫266，日最高氣溫424（1966年7月19日）；歷年平均最低氣溫月為1月，平均18日，日最低氣溫187（1975年1月2日）。年平均降雨量5770MM，年最大降雨量12727MM（1964年），年最小降水量386MM（1997年）。降雨多集中在7、8月份，春季雨少，時有春旱。日最大降雨量3720MM。年平均相對濕度70，春季多南風和西南風，夏季多南至東南風，冬季多北風和東北風，年平均風速33M/S。霜期一般在每年12月中旬至來年2月上旬，最大積雪厚度015M，最大凍土深度031M。2、地震根據魯建設發(fā)1997247號“關于重申嚴格執(zhí)行中國地震烈度區(qū)劃圖（1990）、中國地震烈度區(qū)劃圖（1990）使用規(guī)定”和現行建筑抗震設計規(guī)范（GB500112001），本礦井工業(yè)場地地震設防烈度為7度（地震動峰值加速度01G）。四、區(qū)內工農業(yè)生產及經濟簡況本井田所在XX縣面積1643KM2，主要農作物有小麥、玉米、大豆、棉花等，糧、油、肉、蛋、蔬菜等主副食品供應充足。區(qū)內工業(yè)欠發(fā)達，雖有一些一定規(guī)模的工業(yè)企業(yè)，但發(fā)展緩慢，大部分企業(yè)效益欠佳。近年來隨著改革的發(fā)展，其它建設如環(huán)保、交通郵電、商業(yè)旅游、外經外貿、科技教育、文體衛(wèi)生、社會生活等正隨著外部環(huán)境的發(fā)展而不斷的發(fā)展。XX市是魯西南政治、經濟、文化中心城市，XX縣城是XX縣政府所在地，是XX縣政治、經濟、文化的中心。隨著地下礦床（煤）的開發(fā)與利用，礦井依托XX縣城，交通便利，郵電通信暢通，供電可靠，勞動力資源充足，具有建設礦井良好的自然條件、經濟條件和社會基礎。必將帶動本區(qū)的工農業(yè)生產，加速經濟發(fā)展。五、礦區(qū)規(guī)劃及建設概況XX井田屬XX礦區(qū)梁寶寺煤田的一部分，位于該煤田的西部。XX礦區(qū)為一新建礦區(qū)，根據山東省XX礦區(qū)總體開發(fā)規(guī)劃，XX礦區(qū)包括XX煤田和梁寶寺煤田，總面積約1210KM2，總的建設規(guī)模為15801800MT/A。XX煤田共劃分5對礦井，包括龍固、趙樓、郭屯、XX、萬福礦井；梁寶寺煤田包括XX和梁寶寺2對礦井。梁寶寺礦井于2002年3月風井開挖，現三個井筒均進入施工階段。龍固礦井初步設計已完成，于2002年8月正式開工。趙樓礦井正在進行施工準備工作。郭屯礦井設計已作了可行性研究報告。XX礦井和萬福礦井正在進行地質勘探前期準備階段。本井田東南部為已建成的濟（寧）北礦區(qū)，其中許廠（150MT/A）、岱莊（150MT/A）和葛亭（060MT/A）三對礦井已投入生產，唐口礦井（300MT/A）正在建設之中。上述礦井在建設、生產、管理等方面積累了豐富的經驗，為本井田的開發(fā)建設提供了寶貴的經驗。六、礦井建設的外部條件（一）運輸條件鐵路京九鐵路從礦井西部20KM的XX火車站通過，經XX向西至新鄉(xiāng)與京廣鐵路接軌，兗（州）石（臼所）鐵路在井田南部30KM通過。在礦井西側的郭屯礦井距本礦約12KM，根據XX礦區(qū)總體規(guī)劃，郭屯礦井鐵路專用線在京九鐵路的XX車站接軌。公路327國道、220國道和濟南至XX高速公路、日照至東明高速公路、XX至嘉祥省道、039省道，分別在井田周圍經過。通往各縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)間的公路縱橫交錯、四通八達。本礦井公路交通非常方便。（二）電源條件本井田附近已建有XX發(fā)電廠和濟寧發(fā)電廠，總裝機容量規(guī)劃為1150MW，均以220KV網絡與山東電網相連。南距XX縣的三里廟220/110/35KV變電所18KM，西距XX的水滸220/110/35KV變電所14KM，西北距XX110/35KV變電所10KM。礦井電源落實可靠。（三）通訊礦井所在的XX縣有三個主要的運營商在經營電信業(yè)務，中國電信經營固定語音、數據接入業(yè)務，中國移動通信經營移動語音接入業(yè)務，中國聯(lián)通經營固定語音、移動語音、數據接入業(yè)務。中國電信在XX縣設有固定語音交換端局，在劉官屯設遠端接入模塊，遠端模塊由PDH光傳輸系統(tǒng)與端局連接，現容量為800線。中國移動通信及中國聯(lián)通均在張營鄉(xiāng)設有GSM移動基站。通訊網絡發(fā)達。（四）水源條件據調查梁寶寺抽水試驗成果，第四系砂礫層和第三系砂礫層的水，其礦化度、硫酸根含量均較高，局部氟離子含量偏高，水質較差，不宜作大型供水水源。另外，區(qū)內有引黃灌溉工程，經取樣化驗，可作為供水水源，但地表水易受污染，并受季節(jié)影響，亦不宜作為永久供水水源。井田東、南兩面均為奧灰覆蓋區(qū)，奧灰含水豐富，水量充沛，水質符合衛(wèi)生標準，不易污染，且不存在與農業(yè)爭水的問題，因此，建議對奧灰水進行水源勘探，作為本井田的供水水源。礦井水經處理后，可滿足礦井生產用水。（五）村莊及土地占用情況本區(qū)土地肥沃，農業(yè)發(fā)達，主要農作物為小麥、玉米和棉花。井田內村莊稠密，共有22個村莊，其中前期開采范圍內有6個村莊。村莊壓煤對礦井開采有一定影響。但由于本礦井3煤層為中厚煤層，且開采范圍較小，除前期淺部開采時需要搬遷小屯村外，其余村莊不需要搬遷。土地經平整后亦不影響耕種。礦井地面布置按設計改革精神，合理集中原則，減少占地和壓煤。（六）主要建筑材料供應條件礦井建設所需主要建筑材料，除鋼材、木材及部分水泥需外地采購外，其余的磚、瓦、沙石等土產材料，均可由當地供應。（七）鄰近礦區(qū)開發(fā)情況本礦東南部為已建成的濟（寧）北礦區(qū)，其中許廠（150MT/A）、岱莊（150MT/A）和葛亭（060MT/A）三對礦井已投入生產，唐口礦井（300MT/A）正在建設之中。這將為本礦井的開發(fā)建設提供寶貴的經驗。（八）投資環(huán)境簡述XX礦井隸屬于山東魯能XX煤電開發(fā)有限公司，該公司系于1998年4月由魯能集團與XX地方企業(yè)相聯(lián)合開發(fā)XX煤田，共同出資注冊組建的有限責任公司，注冊地址XX市，現有注冊資本金5億元，XX礦井項目具有充足的資金保證。XX礦井作為煤電一體化項目中第一個開工項目，其規(guī)劃、建設和生產經營管理均由山東魯能XX煤電開發(fā)有限公司組織實施。（九）礦井建設外部條件綜評綜上所述，本礦井具有交通方便、電源可靠、通訊發(fā)達、水源充足，土產材料易于解決等有利條件，同時有鄰近礦井建設的有關經驗和充足的資金保證。因此，本礦井建設的外部條件是優(yōu)越的。第二節(jié)地質特征一、地質構造及地層特征一地層勘探區(qū)地層自上而下分為第四系、上第三系、二迭系上統(tǒng)上石盒子組、下統(tǒng)下石盒子組及山西組、石炭系上統(tǒng)太原組、中統(tǒng)本溪組及奧陶系中、下統(tǒng)。自上而下分述如下1、第四系Q厚度1022014200M,平均12509M。由粘土、砂質粘土、砂及砂礫層組成。西北部較薄，東部、中部偏西南較厚，整體厚度變化規(guī)律不明顯。上部粘土含量比較高，中部砂層含量比較高，砂層松散且透水性較好，富含孔隙水，底部以一層厚層粘土、砂質粘土不整合于下伏地層之上。屬河湖相沉積。2、上第三系N厚164204245M,平均31378M，總體上東部最厚，西部、北部較厚，中部和西南部較薄。按巖性特征分為上、下兩段（1）上段N2厚度11202144M,平均1475M。上部以粉、細、中砂層為主，與粘土互層，巖性松軟，大部分未固結，局部微固結。下部以黃褐色粉、細、中砂為主,夾粘土、砂質粘土薄層，粘土中局部含石膏。粘土、砂質粘土易吸水膨脹，具可塑性，砂層松散。（2）下段N1厚39621201M,平均13789M，以粘土層為主，偶夾粉、細砂互層，大部分微固結，局部半固結，粘土、砂質粘土中常見石膏。底部為含礫粘土或粘土質砂礫層及下伏地層在剝蝕、夷平過程中形成的滾石，成分巖性不一，與下伏地層呈不整合接觸。新生界地層厚度本井田新生界地層為第四系和上第三系。其中新生界底界面呈中薄四周厚的變化規(guī)律，最厚處在東南部X12號孔，厚度在54330M左右,最薄處在X3號孔附近，厚度為27540M。井筒檢查鉆資料主井井檢孔揭露厚度為29910M，副井井檢孔揭露厚度為29965M。3、二迭系（1）上統(tǒng)上石盒子組P21最大殘厚53310M。南部剝蝕，東北部殘留厚度大。主要由雜色泥巖、粉砂巖、灰綠色中、細砂巖組成，上部有厚層狀灰白色石英砂巖作為區(qū)域對比標志；中部有一層不穩(wěn)定的鋁土巖或鋁質巖（A層），下部有柴煤段層位，底部含一層較穩(wěn)定的鋁土巖或鋁質巖（B層），可作為本區(qū)巖層對比的標志層，以其底部的含礫細、中砂巖與下石盒子組分界。本組屬干熱條件下的河湖相沉積，與下伏地層呈整合接觸。（2）下統(tǒng)包括下石盒子組與山西組下石盒子組P12最大殘厚7560M。上部為泥巖、粉砂巖夾細砂巖，下部為砂巖夾泥巖，底部為不穩(wěn)定的厚層狀砂巖與山西組分界，由于其對下伏山西組巖層沖蝕作用不均，因而造成了其底界的起伏。屬溫暖濕熱條件下的河湖相沉積，與下伏山西組整體呈整合接觸，局部為假整合。山西組P11厚13709120M，平均6972M。除個別剝蝕點外整體厚度比較均勻，東部較厚西部較薄，變化相對較大的主要是上覆地層的沖蝕和自身對下伏地層的沖蝕及受剝蝕所至。上部以泥巖、粉砂巖為主，夾中砂巖及細砂巖薄層；中、下部以中、細粒砂巖為主，夾薄層泥巖、粉砂巖，以交錯層理為主，次為斜層理、水平層理及波狀層理，含泥巖、粉砂巖包裹體；底部顆粒變細，泥質增多，具波狀、渾濁狀層理，與下伏地層基本為整合接觸。含2、3上、3下煤層，井田內3上、3下煤層不同程度受到砂巖的沖刷，其中3上煤層僅在南部（P8號孔）、北部（X14、P3號孔）和西部（X13號孔）附近小范圍內保存。3下在井田西部保存范圍較大。4、石炭系包括上統(tǒng)太原組、中統(tǒng)本溪組。（1）上統(tǒng)太原組C3厚453017670M，平均14897M，除個別剝蝕點外整體厚度比較均勻，東部較厚西部較薄，變化相對較大的主要是上覆地層的沖蝕和自身對下伏地層的沖蝕及受剝蝕所至。由灰至灰黑色泥巖、粉砂巖、中細砂巖、薄層石灰?guī)r及煤層組成。含灰?guī)r十層二、三、五、六、七、八、九、十上、十下、十一，以三灰、十下灰最為穩(wěn)定。含煤21層（6、8上、8中、8下、9、10中、10下、11、12上、12中、12下、14、15上、15中、15下、16上、16下、17、18上、18中、18下），其中16、17為主要可采煤層。本組厚度穩(wěn)定，旋回結構清晰，各旋回均具有明顯的巖性特征標志，易于對比。（2）中統(tǒng)本溪組C2厚9802740M，平均1598M，主要由泥巖、砂巖及石灰?guī)r組成。含石灰?guī)r二層十二、十四灰，十四灰較穩(wěn)定。底部為一層紫紅色鐵鋁質泥巖，相當于山西式鐵礦。與中、下奧陶統(tǒng)呈假整合接觸。本組厚度穩(wěn)定，旋回結構清晰，各旋回均具有明顯的巖性特征標志，易于對比。5、奧陶系中、下統(tǒng)O12井田內有6個鉆孔揭露，最大揭露厚度5324M，灰褐色中、厚層狀灰?guī)r為主，間夾多層白云質灰?guī)r、白云巖及薄層灰綠色泥巖。巖溶較發(fā)育，為本區(qū)的主要含水層。（二）地質構造本井田位于XX向斜的東部、汶泗向斜及嘉祥地壘西部。井田西部褶曲發(fā)育較緊閉，東部較寬緩，地層呈南淺北深的趨勢，大多以北北東及北東東向發(fā)育且向北傾伏收斂，并發(fā)育一定數量的斷層。由于受兩向斜邊界斷層控制，井田內的南北、東西向斷層，北東、北西向斷層均比較發(fā)育。區(qū)內構造程度中等偏復雜，西部尤其是西南部，構造復雜。1、地層產狀及主要褶曲區(qū)內地層傾角一般514，最大為28，最小為2左右；褶曲幅度不大，一般幅差為100200M，兩翼跨度不大，一般為135KM。區(qū)內主要褶曲有孫垓向斜、后XX背斜、黃垓背斜、張官屯向斜。另外，在黃垓背斜與后XX背斜之間發(fā)育著次一級褶曲，軸向由北北東轉向北東東，兩翼傾角較平緩，延展較短，幅度較小。2、斷層本區(qū)斷層分東西向、北東向、北西向、南北向四組。以北東向斷層居多，東西向斷層次之，北西向及南北向斷層較少。全井田地震共解釋斷點266個，鉆探揭露斷點8個，解釋斷層39條，其中落差H100M的斷層17條，100MH50M的斷層有2條；50MH20M的斷層有8條，小于20M的斷層有12條（詳見表121）。按走向分為東西向斷層9條，北東向斷層21條，北西向斷層4條，南北向斷層7條，各斷層控制程度見表122。井田斷層表表121斷層落差（M）100501002050520斷層名稱F15支1、F21支1、F21支2、F21支3、F4、F14、F15支2、F26、F1、F2、F7、F9、F15、F18、F19、F21、薛店斷層F6斷層、F5斷層F13、F30、DF16、F3、F8、F11、F12、F16F17、DF9、DF10、DF4、DF1、DF2、DF3、DF11、DF12、DF7、DF14、DF17（三）煤層特征本井田含煤地層為下二迭統(tǒng)山西組和上石炭統(tǒng)太原組，平均地層總厚22968M。共含煤24層，其中山西組3層（2、3上、3下）；太原組21層（6、7、8上、8中、9、10、10下、11、12上、12中、12下、14、15上、15中、15下、16上、16下、17、18上、18中、18下）。平均總厚802M，含煤系數3，可采煤層有3下、6、16上、17煤層，平均總厚548M，占煤層總厚的68，可采煤層中又以3下煤層最重要，平均總厚222M，是本井田首采及主采煤層?？刹擅簩犹卣饕姳?23。各主要可采煤層情況分述如下3下煤層位于山西組的中下部，上距石盒子組B層鋁土巖平均1045M，下距太原組6煤層平均3854M。厚度0475M，平均222M，可采系數為83，可采范圍內變異系數038。含夾石03層（P6號孔中見3層夾石），巖性為泥巖、粉砂巖，結構較簡單。煤層的頂板為中、細砂巖，少數為泥巖或粘土巖，底板為泥巖及粉砂巖，不同程度受到沖刷，在井田西部保存范圍較大，受沖刷影響較小，局部有沖刷變薄現象，大部厚度較大且較穩(wěn)定，可采面積約21KM2，可采范圍內平均厚度266M。東部大面積沖刷，南部和西北部亦有3下煤層沖刷沖薄區(qū)。屬較穩(wěn)定的大部可采煤層，是本區(qū)主要可采煤層。6煤層位于太原組上部，上距山西組3下煤層平均3854M，下距三灰平均1459M。煤層厚度0102M，平均071M，可采系數為77，可采范圍內變異系數020。不含夾石，頂板為粉砂巖、泥巖、砂質泥巖，底板為泥巖、粉砂巖、細砂巖及中砂巖。該煤層僅在西部3下煤層賦存范圍的東部達可采厚度，可采面積約11KM2，可采范圍內平均厚082M，屬較穩(wěn)定、局部可采煤層?？刹擅簩犹卣鞅肀?23煤層全區(qū)厚度M可采范圍厚度M煤層間距（M）夾石名稱最小最大平均（點數）最小最大平均（點數）最小最大平均結構穩(wěn)定性可采性層數主要巖性3下000475222240744352662027785008簡單較穩(wěn)定大部可采03泥巖粉砂巖6000102071（26）07010208220385421103411804簡單較穩(wěn)定局部可采016上0523490981007729312151097765471181簡單較穩(wěn)定局部可采01泥巖170382261331107418513478049簡單較穩(wěn)定局部可采01泥巖16上煤層位于太原組下部，十下灰為其直接頂板，下距17煤層5471181M，平均804M。煤層厚度052349M，平均098M，可采系數為50，可采范圍內變異系數015。一般不含夾石，僅L6號孔與16下合并后含1層夾石，巖性為泥巖。頂板為石灰?guī)r，底板為粉砂巖及泥巖。該煤層僅在南部達可采厚度，可采面積約47KM2，可采范圍內平均厚121M，屬較穩(wěn)定、局部可采煤層。17煤層位于太原組下部，上距16煤層平均804M，下距太原組底界14422518M，平均1947M。可采系數為70，可采范圍內變異系數046。一般含一層夾石，巖性為泥巖，P3號孔為泥巖、石灰?guī)r，G59、X3、X5號孔為泥巖、粉砂巖，該煤層所含夾矸均為與16下煤層合并后而成，其厚度變化較大022182M，在P1、P3、G59、X3四孔中厚度分別達159、086、131、182M，均超過煤層分層厚度，即與16下煤層分列，分層后16下煤層僅在G59號孔可采。頂板為粉砂巖、泥巖及細砂巖、炭質泥巖，底板為泥巖、粉砂巖及炭質泥巖?？刹擅娣e約40KM2，可采范圍內平均厚134M，屬較穩(wěn)定局部可采煤層。四煤質本井田各煤層以氣煤為主。3下煤層為低灰中灰、低硫、特低磷、中高特高發(fā)熱量。6煤層為低灰中灰、中硫、特低磷、中高特高發(fā)熱量。16上、17煤層屬低灰低中灰、高硫、低磷、特高發(fā)熱量。各煤層經過洗選加工后，均可用作煉焦配煤、動力燃料、氣化、液化等工業(yè)用煤。煤質特征見表124。五水文地質本井田位于梁寶寺煤田西部，全井田均為巨厚新生界松散層覆蓋。東界為F14斷層，落差9401000M，東升西降，區(qū)內煤系地層與奧灰對接，形成補給邊界；北部與西部邊界為F21斷層，落差40400M，由北向西逐漸變小，區(qū)內煤系地層與區(qū)外二迭系隔水層組對接，形成隔水邊界；南界以F15斷層或奧灰隱伏露頭為界，F15斷層落差700M，南升北降，區(qū)內煤系地層與區(qū)外奧灰對口接觸，均形成補給邊界。1、含水層井田內含水層自上而下依此為QN砂礫層、石盒子組砂巖、山西組3煤層頂、底板砂巖、太原組三灰、十下灰及奧陶系灰?guī)r。其中3下煤層頂、底板砂巖和太原組三灰是開采上組煤的直接充水含水層；十下灰及奧陶系灰?guī)r為開采16上、17煤層的直接充水含水層。各含水層分述如下（1）新生界松散含水層第四系松散層孔隙含水層第四系地層厚1022014200M，平均厚12509M，含水的礫層與隔水的粘土、砂質粘土層相間沉積。砂層以中、細砂為主，局部有粉砂和粗砂，較松散，連續(xù)性較好，透水性較強。據梁寶寺井田L61孔抽水試驗資料，單位涌水量06396L/SM，富水性中等，水質類型SO4CLNA型，礦化度1522G/L，直接接受大氣降水的補給。上第三系松散層孔隙含水層受古地形影響厚度變化較大，X3孔最薄，厚僅16420M，全區(qū)平均厚度為31829M，由粘土、砂質粘土和砂礫層相間沉積組成。上第三系可分為上、下兩段上段（N2）厚11202144M，平均14750M。由中、細砂層與雜色粘土、砂質粘土相間沉積而成。砂層較松散，富水性較強，含松散孔隙承壓水。下段（N1）厚39621201M，平均13789M。以厚層粘土為主，呈現半固結狀，常見白色高嶺土層或石膏團塊。砂層以灰白、棕黃色的中、細砂為主。據梁寶寺井田L163孔抽水試驗資料，鉆孔單位涌水量0383L/SM，水質類型為SO4CAMG型，礦化度3556G/L；郭屯井田J7、J10號孔抽水試驗，單位涌水量0085701717L/SM，水質類型為SO4NA型，礦化度22162844G/L，均屬水質較差富水性中等的松散孔隙承壓含水層。（2）二疊系上、下石盒子組砂巖裂隙含水層據21個揭露P21地層的鉆孔統(tǒng)計，漏水孔5個，漏水孔率2380；據22個揭露P12地層的鉆孔統(tǒng)計，漏水孔2個，漏水孔率910。主要漏水點巖性為中、粗、細砂巖，并多分布于斷層附近或背斜軸部，表明了其含水性多為構造裂隙所致。據鄰區(qū)梁寶寺井田L73孔對P21砂巖抽水試驗資料，鉆孔單位涌水量00141L/SM，富水性弱，水質類型為SO4NA型，礦化度4097G/L。上石盒子組砂巖漏水點深度為4670168912M，下距3下煤層最小間距為17378M，均位于采煤裂隙帶之上，正常情況下對開采上組煤層沒有直接充水影響。（3）山西組3煤層頂底板砂巖裂隙含水層3煤層頂板砂巖厚16505890M，平均3104M。底板砂巖厚1502315M，平均873M。以中、細砂巖為主，局部為粗砂巖，裂隙局部發(fā)育，充填有方解石脈。井田內共有20孔揭露，有3孔漏水，漏水孔率為150，均分布于斷層附近。該層位X6、X8兩孔抽水，鉆孔單位涌水量0021700272L/SM，富水性弱，水質類型為SO4NA水，礦化度1986624026G/L，為開采3煤層的直接充水含水層。（4）太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層三灰厚505670M，平均595M。淺部裂隙較發(fā)育，巖溶裂隙常充填方解石和泥質。據22個揭露三灰鉆孔統(tǒng)計，2孔漏水，漏水孔率91，其中一點在淺部3煤層露頭附近，一點位于斷層附近。據X6、X8兩抽水試驗，鉆孔單位涌水量00419005133L/SM，富水性弱，水質類型為SO4HCO3NA型水，礦化度1454717414G/L。三灰為富水性弱的巖溶裂隙承壓含水層，其上距3煤層44156883M，平均5444M，上距6煤12501816M，平均1459M，是開采上組煤底板進水的直接充水含水層。十下灰井田內10孔揭露，厚度3501082M，平均558M。淺部裂隙發(fā)育，局部有溶蝕現象充填方解石與泥質。5孔漏水，漏水孔率50，漏水點多位于淺部及斷層附近。據X3號孔漏水抽水，水位標高3584M，鉆孔單位涌水量00300L/SM，富水性弱，水質類型為SO4NAGA水，礦化度24317G/L。十下灰是16上煤層直接頂板，為開采16上煤層的直接充水含水層。（5）奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層區(qū)內有6孔揭露，揭露厚度2385324M，巖性為淺灰至棕灰色，厚層狀石灰?guī)r，見有裂隙及小溶洞，有2孔漏水，漏水孔率333，漏失量108150M3/H，漏水點距奧灰頂界面30353950M，并位于淺部及斷層附近。據X5號孔漏水抽水，水位標高3495M，鉆孔單位涌水量08715L/SM，富水性中等，水質類型為SO4GA型水，礦化度32532G/L。據鄰區(qū)梁寶寺井田進行了兩次抽水試驗，單位涌水量1418817084L/SM，說明了奧灰的強富水性，水質類型為SO4GAMGNASO4HCO3GAKNAMG型，礦化度09711310G/L。本井田奧灰賦存條件與梁寶寺相似，井田東、南兩面為奧灰隱伏區(qū)，奧灰接受上第三系砂礫層水的補給，且離奧灰補給區(qū)嘉祥灰?guī)r出露區(qū)較近，富水性與梁寶寺相近，屬中等強富水含水層，同時由于其上壓蓋隔水層薄，靜水壓力大，故奧灰水對開采下組煤層具有較大的充水威脅。2、隔水層隔水層有第四系、上第三系粘土類隔水層；上二迭統(tǒng)泥巖、粉砂巖、鋁土巖等隔水層；下二迭統(tǒng)雜色泥巖、粉砂巖隔水層，太原組泥巖、粉砂巖類隔水層；本溪組鐵鋁質泥巖為奧灰含水層的壓蓋隔水層。本井田第四系、上第三系內的粘土層分布廣泛，厚度穩(wěn)定，隔水層性能良好，從而阻止了各砂層間及新生界與基巖含水層間的水力聯(lián)系。由于二迭系上、下石盒子組泥巖隔水層的厚度較大，隔水層性能良好，進一步阻隔了新生界含水層向基巖含水層的補給。3、水文地質類型開采3下煤層及6煤層的直接充水含水層為3下煤層頂、底板砂巖，太原組三灰，富水性弱，其補給條件均較差，故本井田上組煤的水文地質類型為裂隙、巖溶類簡單型；開采16、17煤層的直接充水含水層為太原組十下灰和奧灰，十下灰的富水性弱，但基底奧灰含水的富水性中等強，補給較充沛，采下組煤時有底鼓水的威脅，由于十下灰及奧灰專門水文地質工程量少，故下組煤的水文地質類型暫定為裂隙巖溶類中等偏復雜型。4、斷層導水、富水性因本次精查未對斷層的導水性進行專門的地質工作，建議在礦井建設和生產過程中，應對斷層的導水性做進一步的工作。根據兗州礦區(qū)的生產經驗，含水層相對接時，斷層帶一般導水，隔水層相對接時，斷層帶一般不導水。斷層導水性還與地下水的水力變化有關，在礦井長期排水的作用下，較大的水頭差使斷層發(fā)生導水。本井田東界F14斷層，落差9401000M，南界F15斷層落差700M，均使井田內的煤系含水層與對盤的奧灰強含水層對口接觸，井田內落差100M的斷層，使三灰、十下灰與奧灰接近和對口，因此，在落差較大的斷層附近應防止斷層導水。井田內普精查階段見斷層的孔，均未發(fā)現泥漿消耗量有明顯的增大和漏失現象，從一個側面反映了斷層帶不富水的特征。但是從基巖含水層漏水鉆孔分布特征看，一般漏水點均位于含水層隱伏露頭及斷層附近，說明在大的斷層附近，巖石較破碎，裂隙發(fā)育，常伴生一些次級小斷層或裂隙，因此，大斷層兩側、端點及交匯部位常形成相對富水區(qū)。從兗州礦區(qū)生產礦井的經驗來看，斷層本身富水性弱，但大斷層兩側富水性相對增強。5、奧灰底鼓水問題井田內17煤層底板至奧灰正常間距25124666M，其巖性以泥巖、粉砂巖、石灰?guī)r組成，但由于隔水層厚度較小、埋藏深，再加上斷層的影響，使奧灰與煤系地層對接，因此，難以抵抗奧灰水底鼓壓力，奧灰水將對開采下組煤構成較大的威脅。在開采下組煤時，應采取疏水降壓措施，特別在較大斷層附近應留一定的安全煤柱，以防奧灰水底鼓或通過斷層突入礦井。6、礦井正常涌水量預計根據地質報告，本井田初期采區(qū)開采3煤層的涌水量為3砂與三灰涌水量之和，其中3下煤頂底板砂巖涌水量199M3/H，三灰裂隙巖溶含水層涌水量為210M3/H，設計考慮井下消防灑水和煤壁注水等水量，經計算全礦井開采3下煤層的正常涌水量為420M3/H。六其它開采技術條件1、煤層頂、底板巖性特征3下煤層頂板以中、細砂巖為主，厚度1051239M，局部相變?yōu)榇稚皫r，厚4363140M，僅西部與中部的局部地段為泥巖、粉砂巖頂板，厚060195M。底板以泥巖、粉砂巖為主，厚065557M；次為細砂巖，厚2051100M；偶見泥巖、中砂巖偽底，厚03055M。中砂巖、細砂巖抗壓強度試驗值為37738974MPA，強度指數為3045MPA，粉砂巖、泥巖抗壓強度為27887610MPA，強度指數為3856MPA。6煤層頂板為泥巖、粉砂巖，厚0501080M。底板見有泥巖、粉砂巖偽底，厚010060M；直接底以中、細砂巖為主，厚250950M，局部為粉砂巖，厚1521168M。粉砂巖、泥巖強度指數005M者予以剔除，005M者計算在煤厚之內。夾石厚度070M時，若煤分層厚夾石厚度，則上、下煤分層合并計算儲量；若煤分層070M時，煤分層厚500M的斷層，成為落差2050M的斷層。從整個礦區(qū)開發(fā)布局看，此部分由XX礦井開發(fā)最為合理，建議將XX井田西部邊界調整至八里莊斷層，這樣可為礦井穩(wěn)產增產奠定資源基礎。2、開采技術條件本井田新生界地層厚度2754054330M，井口位置附近厚度小于300M，是XX礦區(qū)所有礦井中井口位置新生界厚度最薄的礦井。井筒建井條件好，施工難度小，施工費用少，建井風險小。本井田構造程度中等偏復雜。以F21支2斷層為界，東部構造簡單，而西部尤其西南部構造程度復雜。前期主要開采F21支2斷層以東的3下煤層，埋藏較穩(wěn)定，傾角一般為518左右，厚度平均266M，頂板管理較容易，水文條件簡單。區(qū)內煤層瓦斯含量較低，屬低瓦斯礦井；煤塵有爆炸危險；各煤層不易自燃易自燃。地溫梯度正常，大部分位于一級高溫區(qū)?？傊?，本礦井煤炭儲量較豐富，山西組3下煤層初期開采范圍內厚度較大、且較穩(wěn)定，新生界厚度薄、建井條件好，首采區(qū)范圍內構造和水文地質條件中等偏簡單，各項條件均有利于礦井開發(fā)建設和生產。第三節(jié)三維地震勘探概況一、勘探區(qū)范圍東起X9、X12號孔連線和3下煤層沖刷邊界，西至F21支2斷層和F11斷層，南起20415500坐標線，北至P3號孔；東西寬15002900M，南北長3000M。野外施工面積885KM2，一次迭加面積745KM2，控制面積610KM2，共完成線束19束，物理點4916個。其坐標見表131。XX井田三維地震勘探范圍坐標點表131點號經距（Y）緯距（X）12041261039380002204126103939425320412880393942542041288039410005204144253941000620414425393880072041550039388008204155003938000二、主要地質成果1、區(qū)內共解釋斷層35條。按落差大小分H50M的1條，20100M的斷層17條，除首采區(qū)附近的斷層控制程度較高外，其它均控制較低。井田外奧灰分別通過F14、F15斷層與井田內煤系地層對口接觸，形成補給邊界，對礦井生產構成威脅。建議在開采相應塊段時，對其附近斷層予以查明，并留設必要的安全煤柱，確保安全生產。本井田尚未進行專項的供水水源地質勘探，建議在下一階段設計前，盡快進行水源地質勘探，及早提交地下水源資料，以供設計使用。井田內巨4、鄆11、鄆15號孔，未進行封閉，資料不全，建議生產過程中接近鉆孔時應予注意，必要時采取措施探明封孔情況或探水前進，以防不測。井田地面土地肥沃、村莊稠密，井下開采對地面村莊和農業(yè)生產帶來不利影響，遷村、征地費用高，困難大，直接影響礦井的生產成本和正常生產。建議礦井投產以后，就造地復田、村下采煤等項工作立項研究。同時，開展巖層與地表移動參數觀測。第二章井田開拓第一節(jié)井田境界及可采儲量一、井田境界根據國土資源部國土資礦劃字2003008號文，XX礦井范圍由十八個座標拐點圈定，礦井面積約671934KM2。XX井田范圍直角座標點見表211。XX井田范圍直角座標點表211點號XY點號XY139416200020410900001039375200020418330002394162000204120000011393815000204167200033943350002041478000123937520002041533000439433500020420650001339360000020414200005394156000204211800014393528000204127000063938000002042122000153935280002041100000739378300020420210001639367000020409750008393645000204210000017393934000204097500093936150002042048500183939340002041090000本次設計因地質部門提供的礦井儲量圈定范圍為探礦登記范圍，所以設計暫按此范圍計算儲量。二、礦井設計儲量根據批準的山東省XX煤田XX井田勘探（精查）地質報告，勘探區(qū)范圍內地質儲量為147025MT，工業(yè)儲量66359MT，詳見表212。工業(yè)儲量分析表單位MT表212煤柱及局部可采損失煤層工業(yè)儲量斷層煤柱局部可采小計設計儲量3下534551554742291977633679612904305530559849合計663591860242292283143528（1）井田南部的F19斷層與F15斷層間的塊段和井田北部的F21支2斷層、F21斷層與沖刷帶之間的塊段，因斷層多且落差大、埋藏深，塊段孤立，受沖刷影響和奧灰水的威脅，勘探控制程度低，地面村莊多，本次設計暫不列入礦井設計儲量。（2）井田西部的F21斷層、田橋支斷層之間至井田深部塊段，也暫不列入礦井設計儲量。上述塊段待進一步勘探明確后，再做統(tǒng)一安排。（3）村下采煤損失儲量全井田初步統(tǒng)計有村莊22個，其中前期開采范圍內有村莊6個，整個3下煤層都在村莊壓煤范圍內，設計根據地表下沉預計，小屯村破壞等級為，在礦井投產以前搬遷小屯村。其它村莊只需簡單維修，不影響居住，不需搬遷。設計考慮到不可見因素的影響，在生產中應根據實際觀測參數，進行預測并采用相應措施。所以，本設計暫不考慮村莊壓煤儲量損失。（4）斷層煤柱按斷層落差大小，兩側各留一定水平寬度的安全煤柱，落差H100M的斷層兩側，各留設100M的斷層煤柱；50H100M的斷層兩側，各留設50M的斷層煤柱；30H600T/H所以能夠滿足設計輸送能力。式中Q輸送能力，T/HS物料橫截面積，0104M2物料松散密度，T/M3，085T/M3；K傾角系數，087；功率計算按簡化方案設計計算方法。傳動滾筒圓周力為PFF1F2F3F29131KGF式中P傳動滾筒圓周力，KGF；F運行總阻力，KGF；F1上分支運行阻力，F1（QQOQ）1LCOS；F2下分支運行阻力，F2（QOQ）2LCOS；F3物料提升阻力，F3QH；F各種附加阻力，KGF；（考慮1500）Q每米機長物料重53KG/MQO每米膠帶自重42KG/MQ每米機長上托輥轉動部分質量151KG/MQ每米機長下托輥轉動部分質量52KG/M1上分支托輥運行阻力系數0042上分支托輥運行阻力系數003L輸送機斜長度；膠帶機提升角度，如圖311所示。計算電機功率PAPV/102900KWPMKPA1260KW式中PA傳動滾筒軸功率；PM電動機計算功率；V帶速；K電機備用系數，取K14。根據計算結果，電機選型YB450M14，450KW，10KV，3臺。張力計算按四點張力計算法校核按雙滾筒三驅動考慮，功率配比按21考慮，取第一傳動滾筒圍包角200，第二傳動滾筒圍包角170，先設第二傳動滾筒E2值用足，則S1N1/3PE2/E21S1S1NP/3SNS1PSN/S1NE1SMAXSN34472KGMSTB/SMAX97選取ST3150（阻燃）鋼繩芯膠帶能夠滿足強度要求。式中SN驅動滾筒繞入點張力；S1驅動滾筒繞出點張力；S1N雙驅動滾筒之間段張力；SMAX膠帶最大張力；ST膠帶強度；膠帶與傳動滾筒表面之間摩擦系數；膠帶在傳動滾筒上的圍包角。M膠帶強度安全系數；減速器選型速比I20運行功率PK1MK2N2/9550316KWPK1FSPN1PK1PTPK1運行功率MK2轉矩，KGMN2滾筒轉速，R/MIN傳遞效率，0955FS使用系數，125PT熱功率根據計算，減速器選M3PSF90（帶1風扇冷卻裝置逆止器）液力偶合器選型選調速型液力偶合器YOTGC650制動器選型MTMT/I66D000546QHN0/IV408KGMMT高速軸制動力矩MT低速軸制動力矩D傳動滾筒直徑125MQ運量600T/HH提升高度372MN0軸功率V帶速315M/S傳遞效率I速比根據計算，盤式制動器制動力矩445KN1280KN拉緊裝置選用液壓絞車拉緊形式，拉緊位置設在靠近頭部，選ZLY0110/160，4KW。3、主要設備選型膠帶機計算選型結果見表311。膠帶機計算選型表表311名稱參數機長M1412（前期650M）傾角（0）0012017000提升高度M375運量T/H600帶寬MM1000帶速M/S315膠帶強度N/MM3150（阻燃）電動機型號YB450M14電機功率KW臺數4503減速器型號M3PSF90（帶1風扇逆止器）3盤式制動器制動力矩445KN128KNX3調速型液力偶合器型號YOTGC650X3拉緊裝置型號ZLY0110/160X1第二節(jié)輔助運輸一、輔助運輸方式的選擇1、概述輔助運輸是指礦井中除了煤炭（主要運輸）以外的所有運輸。包括井下所需的材料、設備、人員、部分掘進矸石的運輸；采煤和掘進工作面設備的搬遷運輸等。井下巷道的布置、坡度、斷面和礦壓的大小、運輸設備的型式以及運量、運距等，都是制約輔助運輸效率提高和影響其安全性的重要因素。近年來，隨著礦井開拓部署的改進，人們對新型高效率的輔助運輸形式及設備進行了不斷的創(chuàng)新和探索，使得國內外煤礦用輔助運輸設備有了很大發(fā)展，除了常規(guī)的架線式電機車和礦用蓄電池電機車配合絞車牽引礦車的輔助運輸方式外，在普通窄軌的基礎上，采用防爆柴油機膠套輪、齒軌、卡軌機車牽引礦車，可以適應更大的巷道坡度