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第-1-页前言山西汾河焦煤股份有限公司三交河煤矿位于洪洞县与蒲县的交界处，行政区划属洪洞县左木乡、山头乡和蒲县乔家湾乡管辖，隶属于霍州煤电集团有限责任公司。山西汾河焦煤股份有限公司三交河煤矿始建于1971年，1978年和1982年先后经过两次改扩建，原矿井设计生产能力前期0.3Mt/a，后期0.9Mt/a。本次设计1.5Mt/a。开采2号煤层，井田面积22.58km2。本次只设计开采2号煤层，2#煤层设计一采区及二采区两个采区，布置一个综采工作面，矿井生产能力1.5Mt/a，根据该矿2号煤层可采储量60Mt，服务年限28.6a。现对三交河煤矿2#煤层开采进行初步设计。一、编制设计的依据1．山西省国土资源厅颁发的采矿许可证（证号：1400000421248）；2．山西煤矿安全监察局颁发的安全生产许可证（编号：（晋）MK安许证字〔2008〕G0133Y1B2）；3．山西省煤炭工业局颁发的煤炭生产许可证（编号：201426250091）；4．山西省煤炭地质公司2008年6月编制的《山西汾河焦煤股份有限公司三交河煤矿矿井地质报告》；5．山西省煤炭工业局文件晋煤规发〔2008〕1228号“关于山西汾河焦煤股份有限公司三交河煤矿矿井地质报告的批复”；6．山西省煤炭工业局文件晋煤安发〔2008〕1119号“关于山西焦煤集团有限责任公司2008年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复”；7．山西煤矿设备安全技术检测中心提交的本矿2号煤层检验报告；8．国家有关煤炭工业的规程、规范和技术政策等；9．矿提供的有关资料；第-2-页二、设计的指导思想贯彻执行国家能源开发的方针、政策及煤炭行业“规程”、“规范”，加大矿井设计改革力度，在保证矿井设计规模和安全生产的前提下，尽量利用已有设施和设备。设计方案充分体现市场经济的特点，因地制宜选择生产工艺，系统设计简单实用，设备选型先进合理。力争通过精心设计和科学管理，将本矿建设成生产规模合理、机械化装备水平高、安全条件好、见效快、效益好的矿井。三、设计的主要特点1．全井田2#煤层共划分两个采区，水平标高978m。2．井下采区煤炭运输采用带式输送机运输。大巷运输队采用10t架线电机车牵引矿车运输，2#煤集中轨道巷采用调度绞车牵引矿车运输。3．矿井开采2#组煤层移交生产时,2号煤层布置1个采区，1个综采工作面，2个综掘工作面。四、矿井设计主要技术经济指标1．矿井设计生产能力1.5Mt/a。2．井田面积22.58km2。3．井田内2号煤层保有资源/储量73Mt，本次设计可采储量60Mt。4．矿井2#煤层设计服务年限28.6a。5．2#煤层移交生产时，井巷工程总长度21300m，掘进总体积303623m3。其中，硐室掘进体积6700m3。第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、交通位置三交河煤矿位于洪洞县与蒲县的交界处，位于洪洞县城西面，距洪洞县城约32km。第-3-页行政区划分跨山西省洪洞县左木乡、山头乡和蒲县乔家湾乡。地理坐标：北纬36º21′27″—36º25′39″，东经111º21′20″—111º24′49″。本矿位于洪洞县城西32km处左木乡三交河村村西，与洪洞县城间有洪（洞）—乔（家湾）公路连通，井田东距大运公路、南同蒲铁路线30km，经洪洞县城向北可至省城太原，向南可经运城至潼关与陇海铁路线连接，交通运输方便。二、地形地貌本井田位于吕梁山脉东麓，为侵蚀中低山地貌。井田范围内沟谷纵横，梁岭绵延，地形比较复杂。井田总的地势为中部高，东西两侧低。地形最高点位于井田西南角的芦家岭村北山，标高为1469m；最低点位于井田东缘的三交河谷底，标高为974m，相对高差为495m。三、气象本区的气候为大陆性气候，四季分明，具有冬季严寒、少雪多风，夏季暑热干旱，春季多风，秋季凉爽多雨等特点。年平均气温8.5—10℃，最热7月，气温21—23℃，最冷1月，气温-5—7℃，极端最高气温35.5—38.5℃，极端最低气温-20.5—23.5℃，无霜期170—195d，霜冻期为10月上旬至来年4月中旬，冻土深度103cm，每年7、8、9三个月为雨季，年降水量为600mm左右。四、地震依据《中国地震动参数区划图》GB18306-2001，本区地震基本烈度为8度，地震动峰值加速度为0.20g。据有关历史记载，该区地震频繁。1303年9月17日元大德年间，曾发生过洪洞、赵城8级大地震；1695年，襄汾、临汾发生8级大地震，涉及洪洞一带。五、井田内及周边小煤矿开采情况三交河井田北邻悦昌煤矿、西邻北峪煤矿、东部邻陆合公司所属煤矿、井田南邻恒第-4-页兴煤业有限公司。井田相邻煤矿概况简述如下：(1)悦昌煤矿：位于三交河井田北部，批准开采2号煤层，现开采2-1号煤层，斜立井混合开拓，综合机械化采煤，设计生产能力60万t/a。正常涌水量30m3/h，低瓦斯矿井。其井口距三交河矿井田边界约300m。(2)北峪煤矿：位于三交河矿井田西部（蒲县境内），批准开采2号煤层，现开采2-1号煤层，设计生产能力45万t/a，混合开拓，综合机械化采煤，正常涌水量15m3/h，低瓦斯矿井。(3)陆合公司矿井：位于三交河矿井田东部①东沟煤矿：位于三交河井田以东，批准开采10、11号煤层，设计生产能力15万t/a，采用斜井开拓11号煤层，矿井正常涌水量15m3/h。②霍家庄矿：位于三交河井田东部，批准开采2、10、11号煤层，因该矿井田内2号煤层资源很少，且已采完，现其全部2号煤采掘工作面主要集中在三交河矿四采区范围内，矿井正常涌水量30m3/h。③柳沟煤矿：位于三交河井田东，批准开采10、11号煤层，现开采11号煤层，设计生产能力21万t/a，斜井开拓，长壁炮采，正常涌水量10m3/h，低瓦斯矿井。与三交河井田无越界开采现象。(4)恒兴煤业有限公司：原吉家山煤矿，位于三交河井田南部，批准开采2号煤层，现开采2号煤层，设计生产能力45万t/a，斜立井混合开拓，综合机械化采煤。涌水量10m3/h－15m3/h，低瓦斯矿井。以上矿井均按正常生产，无越界开采行为。六、矿区工农业概况及建材供应情况矿区地处山区，土地贫瘠，长年较为干旱，农业生产产量较低，主要农作物有小麦、玉米等。第-5-页工业生产主要有采煤、制砖等，该矿需要的务类建材均从集团公司本部供应处采购。七、电源、水源情况本矿已有两回35kV电源，一回引自南步亭110kV变电站，另一回35kV电源架空引自刘家垣110kV变电站35kV侧。一回35kV电源及线路架空引自南步亭110kV变电站，线路导线采用LGJ-150钢芯铝绞线，避雷线采用GJ-35钢绞线，线路全长约19km，电压降约6%，砼杆及铁塔混合架设；另一回路导线采用LGJ-185钢芯铝绞线，避雷线采用GJ-35钢绞线，线路全长约13km，电压降约3.5%，砼杆及铁塔混合架设。本矿有水源2座，单井出水量160m3/h，能够满足矿井地面用水需求。矿井正常涌水量为50m3/h，最大涌水量为100m3/h，可作为井下消防洒水和地面洒水、绿化等用水水源，经处理后使用。第二节地质特征一、地层及地质构造(一)地层本井田位于山西地台吕梁山背斜的东翼，霍西煤田的西南部，在井田范围内出露的地层由老至新为：奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、上统太原组、二叠系下统山西组与下石盒子组、上统上石盒子组及第四系中、上更新统、全新统。本区含煤地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组。1．太原组根据岩性和岩相特征的变化太原组可分三段：(1)下段（C3t1）：自太原组底部石英砂岩（K1）底面至K2石灰岩标志层之底，主要岩性由灰—灰黑色砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，厚度24.55－45.61m，平均38.45m。底界K1砂岩平均厚3.45m。位于上部的9、10、11号煤层为井田内主要可采煤层，11号煤层之下至K1砂岩之间有一层不稳定的薄煤层。本段煤层顶、底板砂质泥第-6-页岩和泥岩中富产卵脉羊齿、东方栉羊齿、椭圆楔叶等植物化石。(2)中段（C3t2）：位于太原组的中部，自K2石灰岩底界至K4灰岩顶界，厚度26.20－40.80m，平均31.50m，由三层石灰岩和灰色砂质泥岩、黑色泥岩夹3－5层煤层组成。三层石灰岩自下而上依次为K2、K3、K4，灰岩层位稳定，为区域良好标志层，灰岩中产似纺锤蜒、围脊贝等动物化石。本段所含煤层，多不可采。(3)上段（C3t1）：位于太原组上部，由K4灰岩顶至K7砂岩底，由深灰—灰黑色泥岩，砂质泥岩间灰色砂岩和2－3层薄煤层组成，本段厚度23.20－31.30m，平均28.05m。所含煤层均不可采。该段5号煤层底板泥岩或砂质泥岩中富产菱羊齿、脐根座、东方栉羊齿、东方盘穗、椭圆楔叶等植物化石。2．山西组山西组为井田内另一主要含煤地层，一般具有3个粒度沉积旋回，每一旋回从砂岩开始，而后过渡为泥岩、砂质泥岩，继而发育煤层，最后以泥岩结束。煤层顶底板的泥岩、砂质泥岩中普遍含有三角织羊齿、带羊齿、截楔叶、轮生楔叶等植物化石。本组底部的K7砂岩为灰白色，中细粒，薄层状，厚度0.50－6.17m，平均2.34m。本组含2-1、2-2、3号三层煤，其上部所含2-1、2-2号煤层为井田主要可采煤层，下部3号煤层不稳定，不可采。(二)地质构造1．褶曲三交河井田位于霍西煤田西南部，在区域构造上处于祁吕弧东翼外带的西缘，在南王家坪至马家庄和吉家庄至山头区域大断裂西侧，居克城碾子腰向斜中的王家庄向斜中段。井田构造线方向同区域构造线方向一致，呈北北东—北东向。井田内褶曲构造发育，褶曲开阔平缓，伴有次一级波状起伏。井田内地层总体产状为走向N25°－30°E，倾角5°－10°。现将井田内的3个主要褶曲构造简述如下：第-7-页杏凹向斜（S78）：位于井田的中南部，自井田南部进入本区，轴向南西—北东，井田内长度3000m，地表两翼岩层倾角3°－10°，为井田的主要向斜之一，地面发现，井下巷道也有揭露。后麻峪背斜（S79）：位于杏凹向斜之东，呈北东向延展，大致同杏凹向斜相平行，井田内延伸3300m，两翼倾角3－10°，为井田内主要褶曲之一，地面发现，井下巷道也有揭露。金山沟向斜：位于井田东部，呈北东—北北东向延展，本向斜波状起伏较明显，于井田东北部变缓后，再向北称为S9向斜，井田内延伸4200m。向斜倾角，西翼5－8°，东翼6－10°，具有西缓东陡的形态特征。2．断层井田内地表和井下采掘巷道中见到多条小型断层，落差大多在1—3m之间，落差5m以上者仅3条，多分布在南采区及北区，都为低角度正断层，其中F1断层落差最大为15.00m，走向延伸长度约1000m，断层面倾角40°，另外2条落差均为5.00m，延伸长120—850m，地面发现，井下巷道也有揭露。3．陷落柱据采掘巷道揭露井田2-1号煤层共发现大小不等的陷落柱11个，陷落柱范围从15×15m到100×90m不等，砂岩碎块填充，导水性差。总的说来，井田以方向单一的宽缓褶曲为主要构造形态，分布少量小断层和陷落柱。4.岩浆岩井田内没有岩浆岩的入侵。综上所述，井田内地质构造复杂程度属简单类。二、煤层及煤质(一)煤层第-8-页1．含煤性井田内含煤地层主要为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。山西组含煤3层，分别为2-1、2-2、3号煤层，其中3号煤层不稳定，2-1、2-2号煤层为稳定煤层；山西组煤层平均厚度4.15m，地层平均厚度29.34m，含煤系数为14.1%。太原组含煤8层，分别为5、6、6下、7、8、9、10、11号煤层，其中5、6、6下、7、8、9号煤层不稳定，10为不稳定煤层；11号煤层为稳定煤层；太原组煤层平均厚度5.95m，地层平均厚度为98.00m，含煤系数为6.1%。②可采煤层井田内含煤地层共含有11层煤，其中含可采煤层4层：山西组的2-1、2-2号煤层为全井田稳定可采煤层，太原组的11号煤层为基本全井田可采煤层，太原组的10号煤层为不稳定局部可采煤层，现分述如下：a.2-1号煤层位于山西组的上部，上距K8砂岩底面0－13.80m，一般4－5m。煤层厚度0.79－4.72m，平均2.42m，为中厚煤层。煤层沿走向上，