第一章 矿井概况 - 图文

孟村矿井及选煤厂施工组织设计 第一章 矿井概况

第一章 矿井概况

第一节 矿井初步设计简介

一、井田概况及地质特征

1、自然地理条件

孟村矿井及选煤厂位于陕西省咸阳市西北部，彬长矿区中北部，地处咸阳市彬县与长武县交界地带，行政区划隶属于陕西省咸阳市长武县管辖。井田东西长10.5km，南北宽6.5km，总体规划井田面积61.2km2。可采面积约58.77km2。

井田公路交通便利，312国道由东南向西北从中部穿过。以冉店为中心，东南距西安178km，距咸阳153km，距彬县28km，西北距长武县12km。井田内有县级公路与县乡相通，福银高速（G70）从井田东侧通过，正在建设中的西（安）～平（凉）铁路，通过井田东侧，便利的交通为煤炭外运提供了良好的条件。

彬长矿区属陕北黄土高原与陇东黄土高原结合部的塬梁沟壑区，地势西南高东北低，泾河自西北向东南贯穿中部，将全区分割成东北、西南两塬加川道的地貌格局。孟村井田处于长武北塬，基本地貌有河谷平川、黄土塬梁和沟壑三种。总的地势特征为北高南低，西高东低。塬面最高海拔高程+1183.1m（西坳），河谷最低海拔高程+846.4m（亭北），相对高差150～230m。

本区地处中纬带高原区，属暖温带半干旱大陆性季风气候区，冬长而冷，夏短而凉。3～5月份为西北季风期，最大风速12.7m/s。据长武气象站资料，年平均气温9.1℃，年均最高气温14.9℃，年均最低气温4.1℃，本区极端最高气温36.9℃（1966年6月19日），极端最低气温-24.9℃（1975年12月13日）。冰冻期一般为10月至来年3月。年均冻土层厚度35cm，冻土层最大厚度68cm。全区年平均降雨量587.8mm，雨热同季，年蒸发量为1552.4mm。

矿区地质构造简单，地壳运动缓慢而稳定，属弱震区。据历史记载，区内无破坏性地震记录。据2001年国家地震局颁布的《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本区抗震设防裂度为Ⅵ度，设计基本地震动加速度为0.05g。

矿区河流以泾河为骨干，呈羽状分布，共有大小11条河流汇入。年平均流量57.60m3/s，最大洪峰流量15700m3/s（1911年），枯水期最小流量1m3/s（1973年）。

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孟村井田过境河流主要有泾河和黑河。东部边缘为泾河阶地，黑河从井田南部由西北向东南蜿蜒流过，南河为黑河的一级支流，至井田西部边界河川口汇入黑河。鸭儿沟为井田内主要沟流，从井田北部流过，直接汇入泾河。

2、矿区开发现状 (1) 生产矿井

矿区现有5座生产矿井： ① 下沟矿井

下沟矿井原设计生产能力0.45Mt/a，斜井开拓, 改造后为3.0Mt/a，于2005年底以前完成并已投产。

② 火石咀煤矿

火石咀煤矿原设计生产能力0.09Mt/a，现在的实际年产量在1.00Mt左右。原规划井田资源已经枯竭，预计将关闭，将官牌井田作为其接续井田。

③ 水帘洞矿井

水帘洞矿井采用斜井----立井综合开拓,始建于1976年，1980年投产，生产规模0.06Mt/a，目前生产能力为0.90Mt/a。

④ 大佛寺矿井

矿井采用斜井开拓，井筒斜长861m，采用综采放顶煤采煤方法。2004年5月开工建设，2006年建成。矿井一期规模3.00Mt/a，二期规模6.00Mt/a。

⑤ 亭南井田

矿井于2002年开工建设，2005年建成。矿井现规模为0.45Mt/a，核定规模为3.0Mt/a。

(2) 在建矿井

矿区在建矿井6对。即蒋家河矿井，规模为0.9Mt/a；胡家河矿井，规模规模为5.0Mt/a；文家坡矿井，规模为4.0Mt/a；小庄矿井，规模为6.0Mt/a；孟村矿井，规模为6.0Mt/a。

(3) 规划新建矿井

矿区规划新建矿井3座，分别为雅店、杨家坪、高家堡矿井，目前这些矿井正在申请办理立项的各项工作。

孟村矿井与相邻井田位置关系见图1-1。

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2、地质特征 (1)区域地质

彬长矿区位地层区划属华北地层区鄂尔多斯盆地分区。根据地质填图及钻孔揭

图1-1 孟村井田与相邻井田位置关系图

3、地质特征 (1)区域地质

本区地层属于华北地层区，鄂尔多斯分区，焦坪～华亭小区，区内揭露的地层有三叠系、侏罗系、白垩系、第三系和第四系。区域构造位于鄂尔多斯盆地南部的渭北断隆区彬县～黄陵坳褶带，其主体构造为以东西向宽缓褶皱构造为主，断裂构造少见。

(2)井田地层

井田内大部分地区被第四系黄土及第三系红土所覆盖，在泾河沿岸及及黑河下游出露有白垩系下统洛河组，井田主要沟谷内出露华池组。依据钻孔揭露及地质填图资料，井田内地层由老至新依次有：三叠系上统胡家村组；侏罗系下统富县组、中统延安组、直罗组、安定组（J2a）；白垩系下统宜君组、洛河组、华池组；上第三系及第四系更新统、全新统。

井田内大部分地区被第四系黄土及第三系红土所覆盖，在泾河沿岸及红崖河等较

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大沟谷内出露有白垩系下统洛河组，红崖河沟内出露华池组。井田内地层由老至新依次有：三叠系上统胡家村组，侏罗系下统富县组、中统延安组、直罗组、安定组，白垩系下统宜君组、洛河组、华池组，上第三系及第四系中更新统离石组、上更新统马兰组、全新统。

本井田含煤地层为侏罗系中统延安组。 (3)井田构造

孟村井田地表大面积为黄土层所覆盖，沟谷中出露的白垩系产状较为平缓。总体趋势为南高北低，西高东低。井田构造特征与矿区完全一致，即以宽缓的褶曲为主。各褶曲轴向为NE～NEE，两翼倾角一般3～5o，最大7～8o；两翼起伏幅度80～180m，一般100m左右。褶曲对煤系、煤层的沉积分布及其厚度变化关系密切。一般向斜轴部煤系、煤层较厚，背斜轴部煤系、煤层较薄，沉积无煤区仅发育在七里铺～西坡背斜和董家庄背斜的轴部。

地震勘探在井田北部及西南部边缘推断的资源量区，发现了落差小于20m的正断层点3个，编号分别为DF1、DF2和DF3。地质填图中多处见到更新统黄土及白垩系砂岩中发育节理裂隙。

总之，本井田以发育宽缓的褶曲为主，含煤地层沿走向、倾向的产状变化不大，断层稀少，无岩浆活动影响。因此，本井田地质构造简单。

(3)煤层

本井田延安组含煤2层，仅第一段所含的4号煤为可采煤层，第二段所含的4上煤全区不可采。含煤面积60.47km2，可采面积58.77km2。煤层全厚3.70～26.30m，平均16.25m；煤层采用厚度3.70～26.02m，平均16.13m，标准差为6.39，变异系数39.6%。

(3)煤质

井田4煤属低变质烟煤，黑色、条痕棕黑色，光泽较强，为沥青光泽，条带状、均一状、线理状结构，层状构造。煤的视密度1.36t/m，真密度为1.47t/m，普氏硬度系数为1.48，视电阻率2929Ωm，煤岩类型以暗淡煤为主，夹半暗及半亮型煤。显微煤岩类型为微镜惰煤。

4煤层属低灰、中高挥发分、低硫、中等固定碳煤，焦油产率以属富油煤为主。可作为优质的工业动力用煤。也可作为低温干馏用煤，还可作为气化用煤。

3、开采技术条件 (1)瓦斯

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全井田4煤层瓦斯采样点17个，采集了23个样。4煤层自然瓦斯成分主要为氮气及甲烷。甲烷成分最高值为62.38%（M6-5孔），最高含量1.16ml/g.daf（M6-5孔）。瓦斯成分及分带的平面特征：井田西部7号勘探线以西，由于煤层遭受风化，瓦斯含量较低，形成了二氧化碳～氮气带；7线以东以氮气、甲烷为主，甲烷浓度增高，含量增大，形成氮气～甲烷带。瓦斯含量的基本规律：煤层埋深每增加100m，瓦斯含量增加0.27～0.52ml/g.daf，甲烷含量随甲烷浓度的增高而增加。

矿井相对瓦斯涌出量为7.117m3/t，矿井绝对瓦斯涌出量为89.86m3/min。本矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min，根据《煤矿安全规程》(2006年版)中的矿井瓦斯等级分类：该矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井。

(2)煤尘

试验结果说明各可采煤层有煤尘爆炸危险性。 (3)煤的自燃

测试结果说明：本井田4煤层属易自燃煤层。 (4)地温

先期开采地段北部及中部局部区域为二级热害区，东南部为地温正常区，其余为一级热害区。就全井田来看，二级热害区主要分布于井田北部，地温正常区仅分布于东南、东北角，其余大部分区域为一级热害区。

(5)煤层顶、底板岩性

4号煤层为唯一可采煤层，伪顶为黑色炭质泥岩，厚度小，与采煤同时垮落。直接顶板为深灰色泥岩、砂质泥岩及粉砂岩，属半坚硬不稳定顶板。底板为灰褐色含鲕状结构的铝土质泥岩，属软弱岩层，遇水膨胀，产生底鼓现象，属不稳定底板。

4、水文地质

孟村井田构造简单，煤层埋藏深度在400m以下，位于当地侵蚀基准面以下。基岩承压水补给来源以区域径流为主，各直接充水含水层埋藏深，裂隙不发育，补给条件不良，导水性差，径流滞缓，富水性微弱，水文地质条件简单，属二类一型。

地下主要含水层有三层，一是白垩系洛河～宜君组中粗粒碎屑岩含水岩组，单位涌水量为0.4050l/s.m，为井田内基岩中富水性较强的含水岩组。二是直罗组底部含水岩组，单位涌水量为0.026 l/s.m，含水岩组富水性微弱。三是延安组第二段底部砂岩含水岩组，单位涌水量为0.000577～0.00000265l/s.m，含水性极弱。因此，井田内洛河～宜君组中粗粒砂岩含水层为区域含水层，厚度大，富水性较好，渗透性强，

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