01第一章井田概况及地质特征

【百灵煤矿180万吨/年矿井初步设计·说明书】【第一章】兰州煤矿设计研究院-11-第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、交通位置阿拉善百灵煤炭有限责任公司百灵煤矿（原名为庆华煤矿）井田位于贺兰山煤田呼鲁斯太矿区百灵井田的北中段。行政区隶属于内蒙古阿善左旗宗别立苏木（乡）管辖。井田范围的地理座标为东经106°13′05″-106°15′21″，北纬39°11′12″-39°13′07″。百灵煤矿位于呼鲁斯太镇以南约4km。乌（达）—巴（音浩特）公路由矿区境内的北部通过，并于矿区公路接线。经乌巴（314线）公路北至乌海市约70km；南距阿拉善盟巴音浩特镇约86km；东南距宁夏石嘴山市40km。另外，包（头）—兰（州）铁路的支线平（罗）—汝（箕沟）铁路从矿区内通过，矿井经公路至呼鲁斯太车站约4km。区内交通尚属便利，有利于矿区的开发。二、矿区自然地理与人文（一）地形地貌百灵井田位于宁夏与内蒙交界处贺兰山山脉北段的西侧（内蒙境内）。区内为低山丘陵地带，海拔高程在1510—1625m，最大高差为115m。区内沟谷发育，但以浅沟为主，主要沟谷为呼鲁斯太沟，从矿区的北、东部穿过。【百灵煤矿180万吨/年矿井初步设计·说明书】【第一章】兰州煤矿设计研究院-12-（二）地表水系区内基本上无常年泾流，均为季节性冲沟，每年的雨季才出现阶段性流水，但时间较短，只有呼鲁斯太沟由于上游存在流量不大的地下泉眼，因此在河床的沙层中存在小流量潜流。（三）气象与地震本区气候属于北温带典型的大陆性干旱荒漠草原气候。全年干旱少雨雪，风沙大，冬寒夏热，昼夜温差大。根据气象资料表明多年来平均气温在8.3℃左右，而最高气温为36℃（7、8月份），最低气温为-31℃（元月份）。该区少雨多风，年平均降水量在150-200mm，蒸发量约2150mm。全年无霜期较短（120-180天），冰冻期为当年的11月至翌年的4月份，冻土深度最大为1.2m。年平均风速为4m/s，最大风速为40m/s。本区地震烈度为7度。（四）区内人口及工、农业生产本区地广人少，无甚农业，主要以畜牧业为主。植被较少，只有少量耐旱植物生长，野生动物有黄羊、野兔等。矿区内主要以煤炭生产为主，主要企业有乌兰煤矿、本公司的百灵煤矿、福泉煤矿、在建的巴音煤矿和庆华集团的选煤厂。今后全区煤炭生产的总能力为450万吨/年左右，选煤厂的洗选加工能力为200万吨/年。该区生产煤炭以焦煤为主，产品主要销往甘肃酒泉钢厂、新疆八一钢厂、宁夏大武口电厂、内蒙吉兰太碱厂等地。产品销路十分畅通，目前处于供不应求的形势。【百灵煤矿180万吨/年矿井初步设计·说明书】【第一章】兰州煤矿设计研究院-13-三、矿井勘探、设计及生产情况（一）井田勘探情况百灵井田1960年3月由贺兰煤炭地质勘探公司内蒙古支公司147队开始勘探，于1965年3月提交“贺兰山北段煤田呼鲁斯太矿区百灵井田地质勘探最终报告（精查）”。报告中共提供A+B+C+D级储量2.22亿吨。于1966年5月经原贺兰山煤炭公司内蒙古公司对该报告进行了审查，以“（66）蒙煤批字第6号文”批准。该报告一直作为百灵矿井各次设计的主要地质依据。2005年由内蒙古自治区国土资源厅对百灵井田重新进行了划界，并以内国土资采划字【2005】44号文“进行了批复。划界批复后，为了办理采矿证及进行矿业权评估和价款处置，受庆华集团的委托，又经内蒙古自治区第八地质矿产勘查开发院在划定的开采范围内进行了煤炭资源储量的调查核实工作。地勘院在原精查报告的基础上，收集了本矿井的实际开发资料，并进行了现场勘查、测量和核实计算工作。提交了百灵井田北中段（KP14—KP21勘探线）煤炭资源储量核实报告”，并说明该报告可以作为办证及相关作业的地质依据。报告中划定了本井上部采空区的范围，并提交了9163万吨的矿井保有资源/储量。（二）矿井设计情况该矿井以往的生产一直为小型片盘斜井群生产，基本无正规设计。2001年本矿自进行了方案设计，欲开发深度煤层，开拓方式选择斜—立混合式。为了使矿井系统更加完善，在实施的过程中又委【百灵煤矿180万吨/年矿井初步设计·说明书】【第一章】兰州煤矿设计研究院-14-托兰州煤矿设计研究院于2002年进行了矿井技术改造初步设计。为了结合矿井已施工的现实，充分利用已施工工程，初步设计中也选择了斜—立混合式开拓方式（只委托了初步设计的编制，不包括施工设计）。在矿井的施工过程中，由于井田境界发生了变化（区国土资源厅重新划界），庆华公司又委托兰州煤矿设计研究院进行了矿井技术改造的修改设计。2006年初庆华集团根据本企业焦化和煤化工工业的发展需要，对百灵煤炭有限责任公司提出了新的规划要求，将该井的生产能力一次提到180万吨/年，全部基建模式按照180万吨/年井型实施，满足已建成的200万吨/年洗选能力的选煤厂的加工需要（该选煤厂位于本井附近）。因此百灵煤炭有限责任公司特委托我院进行180万吨/年矿井改扩建工程初步设计的编制（见委托书）。（三）矿井生产与建设情况百灵煤矿有限责任公司（原为庆华煤矿）以往一直在井田露头和浅部（+1350m以上）进行小规模多井生产，2002年前实际产量可达70—100万吨/年，最近几年由于浅部资源减少年产量只能维持在50万吨左右。以往的生产由于装备简单，工艺落后（短壁或巷柱式炮采），生产效率低，回收率低，用人多，安全存在一定隐患。后来经过庆华集团精心策划，谋求发展，欲将百灵矿井建成一个现代化的大、中型矿井，开发深部资源，故而进行了90万吨/年矿井的正规设计和建设。因此在正规矿井的建设中（90万吨/年）又兼【百灵煤矿180万吨/年矿井初步设计·说明书】【第一章】兰州煤矿设计研究院-15-顾浅部小井的生产活动，实行边建设边生产，以生产保建设。在90万吨矿井的建设中已完成了主立井、副斜井、回风井（斜井）井筒和+1200m水平运输石门的井巷工程。地面建设也完成了部分工程。本次设计是在此基础上进行改造设计的。四、矿井建设的外部条件（一）交通运输条件百灵煤矿位于呼鲁斯太镇以南约3km。乌（达）—巴（音浩特）公路由矿区境内的北部通过，并于矿区公路接线。经乌巴（314线）公路北至乌海市约70km；南距阿拉善盟巴音浩特镇约86km；东南距宁夏石嘴山市40km。另外，包（头）—兰（州）铁路的支线平（罗）—汝（箕沟）铁路从矿区内通过，矿井经公路至呼鲁斯太车站约4km。区内交通尚属便利，有利于矿区的开发。（二）电力供应距百灵矿约5km左右建有一座110kV区域变电所（宗别立），该变电所的主变压器容量为40000kVA，已有一回6kV输电线路直接送入本矿。另外，距矿井2km又设有一座35kV的变电所（主变容量为6300kVA），也有一回6kV输电线路为本矿供电。因此百灵矿目前已形成双电源供电条件，对今后生产和安全十分有利的。（三）矿井供水原矿井供水是利用矿井附近的呼鲁斯太沟内的沙层潜水，基本可满足原矿井的生活用水。但水量有限，并随季节变化较大，不可能满足建成后新井的生产和生活用水，因此庆华集团正在筹建新的【百灵煤矿180万吨/年矿井初步设计·说明书】【第一章】兰州煤矿设计研究院-16-永久水源，直供百灵矿井和选煤厂。新水源地距矿井40km左右（已开始供水），根据水勘资料和已建成的宁煤供水系统取水情况介绍，该水源地（位于内蒙境内）的水量十分丰富，水质也好，是理想的供水水源。该水源系单项工程建设，不包括在矿井投资范围内。（四）通信条件百灵矿井距阿左旗呼鲁斯太镇约3km，该镇有线通信光缆已与阿左旗联网，矿井已设有对外通信系统与之联通。另外，无线通信系统中国联通和移动覆盖全区，因此矿井对外通信条件业已具备。（五）场地及材料供应情况1、场地条件矿井所处区域内，地形虽然多为低山丘陵地带，但矿井工业场地和行政福利区处在一个宽阔较为平坦的浅形山谷内，常年生产已用大量矸石平整了面积较大的场地，对新井的场地建设已奠定了很好的基础。另外，场地一侧的山沟常年无水，而且已经进行了挡护和疏通，雨水季节不会受到洪水的威胁。2、材料供应矿井建设所需的砂、石、砖、瓦等地方材料当地可以解决，水泥、钢材、木材等需通过铁路、公路从外地购入。五、产品市场与价格预测该矿生产的煤炭主要用于焦化和煤化工生产，百灵煤炭公司以往与甘肃酒泉钢厂有长期的供煤协议，但由于老矿的年产量小，基本处于供不应求的情况。庆华集团改变了产业结构后，已建成了焦【百灵煤矿180万吨/年矿井初步设计·说明书】【第一章】兰州煤矿设计研究院-17-化、煤化工企业对焦煤的需求量大幅度增加，并将百灵矿区作为本公司的焦煤基地（距乌斯太化工基地最近），因此该井扩能后生产的煤炭产品首先要满足本企业的需求，多余产品可继续供应酒钢。而且180万吨的年产量只能供本企业洗煤厂加工的一部分。因此矿井产品市场是比较大的，不存在滞销的问题。根据目前的现场调查本矿生产的块煤坑口价在200-220元/t（块煤率23％），末煤价135元/t，平均价格在150元/t左右。根据本地区煤炭供需发展近几年内有望增高到250元/t左右，因此今后矿井生产的效益是可观的。第二节地质特征一、井田内主要地层及地质构造（一）地层本区划分为华北地层区，鄂尔多斯地层分区，贺兰山—桌子山小区，出露地层比较全。区内出露的主要地层从下至上有太古界（贺兰山群）、震旦系（西勒图组）、寒武系、石炭系（太原组）、二叠系（山西组）三叠系（延长组）、侏罗系、第四系（更新统、全新统），缺少白垩系和新近系（第三系）地层。其中石炭系太原组和二叠系山西组为百灵井田的含煤地层。（二）井田内主要构造井田内构造不甚发育，主要包括褶皱和断层构造。1、褶皱构造【百灵煤矿180万吨/年矿井初步设计·说明书】【第一章】兰州煤矿设计研究院-18-区内褶皱构造主要发育于古生和中生代地层中，呈宽缓的背、向斜形式。本区的褶皱构成与成矿关系不密切，部分含煤地层的褶皱转折端煤层有加厚或变薄现象，但总体分析井田内褶皱构造对今后的煤层开采影响不大。2、断层构造井田的外围形成多条大的区域性断层，但距本井田较远，只有在井田东部存在一条逆断层，将煤层切割，并将深部煤层逆推上来，形成了井田的煤层露头（均出露地面）。在该条断层的影响下，井田出现了几条小的伴生局部断层。这些局部断层大部表现为走向断层。最大的走向断层F14，断距小（≤20m），走向短（约1550m），对今后的煤层开采不会造成大的影响（留有断层防护煤柱）。二、煤系地层及煤层情况井田内含煤地层为二叠系山西组（PS）和石炭系太原组（CT）。共含有12层煤，其中主要可采层为煤2、3、5、6、7五层煤，煤层倾角一般为21°左右。（一）二叠系下段地层厚度为73m。岩性为灰色薄层砂岩、粉砂岩、炭质页岩、灰白色中厚石英砂岩。含有二层煤（煤2和煤3），煤层平均总厚为11.54m，含煤系数为15.8%。1、煤2层全区区连续分布，煤层厚度0.72—8.94m，平均3.12m。煤层结构较为简单，一般含1—4层夹矸，夹矸厚度0—0.7m（总厚）。为主要可采煤层。2、煤3距煤2层一般为35m左右，煤层厚度为0.1-23.4m，平【百灵煤矿180万吨/年矿井初步设计·说明书】【第一章】兰州煤矿设计研究院-19-均为8.43m，全区大部可采。煤3层在厚度上分布很不规律，主要表现为上部厚下部薄、南部厚北部薄，矿井南部局部地段煤层厚度出现透镜体，范围不大。而且下部+1200m标高以下大部不可采。煤层结构较复杂，一般含矸0—5层，最多可达12层，夹矸累厚0—1.2m。煤3层为本井田内主要可采层，资源量占全区的38.9%。但由于煤层厚度变化大，严重影响到井下的回采工艺确定，因此建议回采时要灵活掌握。（二）石炭系太原组一段厚度为254m。主要岩性煤层上部为灰色中厚层状石英粗砂岩、炭质页岩。煤层下部为石灰岩（透镜体）、细砂砾岩、粘土岩和深灰色泥晶灰岩。本地层中共含有可采煤层为4层（煤5、煤6、煤7、煤8）。1、煤5层厚度为0.11—3.78m平均厚1.31m，是较稳定的局部可采煤层，煤层结构简单，距煤3层间距约为25m左右。2、煤6层是全区可采煤层中最稳定的煤层之一