二采区设计说明书

山西汾西瑞泰井矿正珠煤业下煤组二采区开采设计1第一章设计简述一、矿井概况1、井田位置与交通正珠矿井位于左权县境内中南部，直距县城约7.2km。行政区划隶属于左权县龙泉乡管辖。地理坐标为：东经113°19′51″~113°21′19″，北纬37°00′11″~37°02′23″。207国道（阳泉~长治段）从井田东部边缘通过，相距恒隆工业场地仅0.1km左右，左（权）~墨（蹬）铁路与207国道平行也从井田东部边缘通过，距左权县城阳涉铁路左权站约7km，矿井交通较为方便。2、井田概况井田属太岳山西麓，地势总体趋势是南高北低，最高标高为+1467.2m，位于井田西南部山头上。最低点标高为+1165.0m，位于井田东北角沟谷中，最大相对高差302.2m。区内沟谷较为发育，地形比较复杂，属中山丘陵区。井田属于海河流域清漳河水系，清漳河西源在原五里堠北部边缘向东流入清漳河，井田内无常年性河流。井田中西部边界外（山西汾西瑞泰井矿正明煤业有限公司井田内）有榆林坪水库，该水库水流由西向东流入本井田中部的榆林坪沟内，榆林坪沟雨季流量增加，冬季流量甚微或干涸。详见地表水系图1—1—2。山西汾西瑞泰井矿正珠煤业下煤组二采区开采设计23矿井采用斜井开拓，井下划分为两个水平开采，+1073m水平（一水平）和+1012m水平（二水平）。利用+1073m水平（一水平）开采井田上、中煤组；利用+1012m水平（二水平）开采井田下煤组。首采水平为+1012m水平。主采煤层15#煤工作面采用走向长壁式综合机械化低位放顶煤，全部垮落法管理顶板。3、隶属关系与企业性质根据“晋煤重组办发[2009]74号”文对山西左权恒隆煤业有限公司和左权县天达煤业有限责任公司进行兼并重组整合，整合后矿井名称为山西汾西瑞泰井矿正珠煤业有限公司(简称正珠矿),产权结构为山西汾西瑞泰投资有限公司与冀中能源井陉矿业集团有限公司各控股50%。4、矿井基本建设情况矿井采用斜井开拓方式。根据矿井提升、运输及通风要求，主斜井现有两条800mm宽带式输送机，两条带式输送机相互搭接，担负全矿运煤任务。副斜为单滚筒提升机，采用单钩串车提升方式，担负全矿物料及设备的提升任务。回风井作为全矿的专用回风井。行人斜井主要担负人员运输。主斜井井筒净宽3.2m，净断面8.1m²，井筒倾角18°。副斜井井筒净宽3.6m，净断面9.4m²，井筒倾角13.5°。专用行人斜井井筒净宽3.2m，净断面8.1m²，井筒倾角18°。回风斜井井筒净宽4.0m，净断面12m²，井筒倾角18°。二、编制设计的依据1、《煤矿安全规程》（2010年）；2、《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）；3、《采矿工程设计手册》煤炭工业出版社（2003）；44、《山西汾西瑞泰井矿正珠煤业初步设计说明书》；4、《正珠煤业下煤组二采区地质说明书》。5、矿井有关文字资料和图纸，有关生产揭露地质、生产资料；6、其它相关法律、法规和文件规定；三、采取设计主要特点和主要经济指标1、采区设计主要特点⑴二采区运输大巷、回风大巷均布置在15#煤层中，其中运输大巷为机轨合一巷。⑵采区投产时布置1个综采工作面，2个掘进头。⑶采区通风系统为一进一回，运输大巷进风，回风大巷作为专用回风巷。2、主要经济技术指标采区设计生产能力：900Kt/a采区服务年限：3.8/a井巷工程总长度：9574m，其中瓦斯抽放巷1936m第二章采区概况一、采区概况下组煤二采区开采15#煤层，总体位于一单斜构造之上，煤（岩）层倾向N281°，倾角在8--17°左右。该采区东部、南部均为本矿井田技术边界，外部为原永兴小煤窑；开采了3#、4#、8#、15#煤层，且开采情况清楚，局部存在越界开采；西部为下煤组一采区；北部为主副井、及副井底硐室、小煤窑采空区。其中纬线范围4097200-4098800，经线范围38441000-38442000。采区东西倾向长约5982m，南北走向长约1406m。本区属海河流域漳河水系清漳河支流，井田内无常年性河流，仅有雨季水横沟由西向东将雨季山洪由井田内流出，自二采区对应的地面中间，一部分汇入井田内北部的西沟，一部分汇入井田外东南部，黄土冲沟仅在雨季局部有少量积水，面积较小。采区在井田中的位置见图1-2-1。二、煤系地层及煤层1、煤系地层㈠、地层井田出露或揭露的地层由老到新依次有：奥陶系中统上马家沟组、峰峰组，石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组，二叠系下统山西组、下石盒子组，二叠系上统上石盒子组和第四系中上更新统、全新统。现将井田内地层由老至新叙述如下：（1）奥陶系中统峰峰组（O2f）第一段（O2f2）：深灰色石灰岩，性脆坚硬，顶部含少量黄铁矿，裂隙较发育，表2—1—1区域地层简表6地层单位代号厚度（m）岩性特征界系统组段新生界第四系全新统Q40～20由河谷两岸冲洪坡积物组成，成分为沙土、砾石。更新统Q2+30～50为红色亚粘土及灰黄色黄土，偶夹砾石，钙质结核，垂直节理发育。上第三系上新统N20～60为保德期三趾马红土，主要为洪积棕红色粘土和砂质泥土。上古生界二叠系中统石千峰组P2sh140～170上部：紫红色砖红色泥岩为主，夹薄层紫色细粒长石砂岩、石灰岩及泥岩，石灰岩为瘤状或砾状。下部：黄绿～灰绿色原层状细～粗粒长石砂岩与紫色泥岩互层，泥岩中含钙质结核，偶有燧石结核，底部为暗紫色厚层状含砾粗砂岩。上石盒子组P2s421～462上部：以黄色砂质泥岩及砂岩为主。中部：以暗紫色泥岩为主，夹数层黄绿色砂岩。下部：以黄绿色黄白色厚层状中粗粒砂岩为主，夹少量紫色黄绿色砂质泥岩。下统下石盒子组第二段P1x280～164.1中上部为杏黄色、黄绿色砂质泥岩，夹中粗粒砂岩、长石硬砂岩，顶部发育1～2层杂色含铁质鲕粒的铝土质泥岩或砂质泥岩，惯称为“桃花泥岩”，厚5～26米，下部为黄绿色，灰绿色中粗粒石英砂岩及浅黄绿色砂质泥岩，夹深灰色泥质条带，偶夹煤线，砂岩含菱铁矿结核。第一段P1x117.5～64.9上部：为黄绿色、灰绿色中～粗粒砂岩夹砂质泥岩及细砂岩，下部：黄绿色、灰黄色细砂岩、粉砂岩与黄绿色砂岩、砂质泥岩、泥岩互层夹炭质泥岩及煤线，底部为厚层状中细粒石英砂岩，含小砾石及石灰质碎屑，与山西组整合接触。山西组P1s26.3～52上部：灰白、中细粒石英砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层，泥岩含菱铁矿结核。下部：为白色、灰黑色中厚层石英砂岩、砂质泥岩及煤层，泥岩中含菱铁矿并夹一海相燧石层，含煤6层，与太原组连续沉积。石炭系上统太原组C3t111～144由砂岩、砂质泥岩、泥岩、海相泥岩，5～6层煤及三层石灰岩组成，局部石灰岩可见四层，石灰岩中含大量动物化石，夹似层状、层状菱铁矿结核，2～5层，底界为一层灰白色石英砂岩，常相变为砂质泥岩或粉砂岩，与下伏本溪组整合接触中统本溪组C2b7.7～63.5上部：为灰色泥岩、砂质泥岩、薄层砂岩，夹透镜状石灰岩及煤线。下部：为杂色铁铝岩、铝土岩、底部为山西式铁矿，与奥陶系石灰岩为平行不整合接触。下古生界奥陶系中统峰峰组O2f167灰黄、深灰色石灰岩、白云岩及少量泥质灰岩，夹薄层泥灰岩、白云质角砾状泥灰岩。7且被方解石细脉填充，局部夹泥质条带，有轻微的溶蚀作用，有少量小溶孔，厚度106.76m。第二段（O2f1）：灰色角砾状石灰岩，砾石成分主要为石灰岩，少量泥灰岩，粒径3-10cm，胶结较好，含大量纤维状石膏细脉，呈不规则充填于裂隙中，底部有少量溶洞，厚度35.63m。（2）石炭系中统本溪组（C2b）该组地层平行不整合于奥陶系中统峰峰组之上。其岩性和厚度变化较大，主要为浅灰、灰白色砂质泥岩、泥岩，浅灰绿色铝土岩、细砂岩，薄层石灰岩、煤线组成，底部为铁铝岩、铝土质泥岩及山西式铁矿，本组地层厚度7.68m～34.53m，平均23.92m。（3）石炭系上统太原组（C3t）该组连续沉积于本溪组之上，组厚105.37m～149.86m，平均126.96m。其岩性主要为砂岩、泥岩、炭质泥岩、海相泥岩、石灰岩、煤层组成，夹似层状菱铁矿结核，标志层明显，易于对比。本组地层分为三个岩性段：下段（C3t1），由K1砂岩底界到K2石灰岩底界。中段（C3t2）由K2石灰岩底界到K4石灰岩顶界；上段（C3t3）由K4石灰岩顶界到K7砂岩底界。主要岩性由砂岩、泥岩、炭质泥岩、海相泥岩、石灰岩、煤层等组成，夹似层状菱铁矿结核，标志层明显，易于对比。①太原组下段（C3t1）底部为K1砂岩，灰黑色，粉～中粒砂岩，局部节理发育，有时相变为黑色泥岩。K1砂岩厚度0.72m～11.74m，平均4.45m。与下伏本溪组整合接触。K1砂岩之上为黑色泥岩和15号煤层，中上部为黑色8泥岩、砂质泥岩与灰色中砂岩互层，顶部为14号煤层。本段地层厚度为23.97m～35.16m，平均厚度28.68m。②太原组中段（C3t2）由三层石灰岩及泥岩、砂质泥岩和煤层等组成。石灰岩为深灰色，节理发育，充填方解石细脉，含大量动物化石，韵律明显，为典型的海陆交互相沉积，含12、13号煤层。本段地层厚度26.05m～42.90m，平均厚度32.88m。③太原组上段（C3t3）由黑色泥岩、砂质泥岩、砂岩组成，其中夹11、10、9、8、7、6、5号煤层，本段地层厚度55.35m～71.80m，平均厚度65.40m。（4）二叠系下统山西组（Pls）山西组地层厚度为25.56m～58.64m，平均厚度为41.64m，底部为一层粗粒砂岩（K7）连续沉积在太原组地层之上，岩性为灰色～灰黑色砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成。（5）二叠系下统下石盒子组（P1x）本组地层连续沉积在下伏山西组地层之上，底界以一层浅灰色中厚层状中粒长石石英砂岩（K8）与山西组分界，向上变为浅灰中砂岩、粗砂岩、砂质泥岩夹有煤线。中部为黄绿色、灰绿色厚层状中砂岩，向上发育1～2层杂色含铁质鲕粒铝土质泥岩或砂质泥岩，俗称“桃花泥岩”，厚5m～27m。组厚104.3m～182.30m，平均138.60m。①下石盒子组下段（P1x1）底部为灰～灰黑色，细-粗粒长石石英砂岩，含云母和暗色矿物，节理发育，波状层理，钙质胶结，含薄层砂质泥岩。K8砂岩厚1.10m～99.45m，平均4.60m。上部灰黑色泥岩，中下部黑色粉砂质泥岩，中下部含薄层灰色细一中砂岩，含植物化石，个别钻孔中可见薄层煤层，岩质泥岩、铝土岩。本段厚度18.19m～33.08m，平均厚度26.80m。②下石盒子组上段（P1x2）底部为K9砂岩，浅灰～灰白～灰黑色，波状层理发育，含云母及暗色矿物。厚度2.10m～12.68m，平均6.40m。上部由杂质泥岩与灰白色中～细粒砂岩互层。本段厚度77.77m～164.10m，平均111.80m。（6）二叠系上统上石盒子组（P2s1）该段连续沉积于下石盒子组地层之上，下部以桔黄、黄绿、黄褐等杂色砂质泥岩为主。中部以紫色、黄色砂岩泥岩为主。上部以黄绿、褐色砂质泥岩、砂岩为主，褐色夹灰色薄层砂质泥岩，残留厚度约为185m。（7）第四系中上更新统（Q2+3）主要由浅红、黄红色亚砂土及亚粘土组成。底部含有钙结核，垂直节理发育，地貌上易形成陡壁，厚度0～25m，平均为15.0m，与下伏地层呈角度不整合接触。（8）第四系全新统（Q4）现代冲积、洪积物，由砂卵石及粉砂土组成，厚度0～15m，平均10m。2、含煤地层太原组和山西组为井田内主要含煤地层。（1）太原组太原组是本井田主要的含煤地层之一。属海陆交互相碎屑岩及碳10酸盐岩建造，表现为多个砂岩～砂质泥岩～泥岩～石灰岩或砂岩～砂质泥岩～泥岩的沉积旋回，沉积韵律明显。①下段（C3t1）岩性为砂岩、砂质泥岩、泥岩。15号煤层为含煤地层中层位最为稳定、厚度最大的可采煤层。15号煤层以上依次为砂岩、泥岩或砂质泥岩、砂岩。本段顶部为14号煤层，层位较稳定，为大部分可采煤层。本段平均厚度28.68m。②中段（C3t2）含三层石灰岩（K2、K3、K4），石灰岩间含泥岩、砂质泥岩、细砂岩和中砂岩，赋存有不可采煤层12、13号两层薄煤层。本段平均厚度32.88m。③上段（C3t3）主要岩性为黑色泥岩、灰色细粒砂岩、砂质泥岩。11号煤位于本段