【正文】 目 錄 一、概述…………………………………………………………………..1 二、礦井建設(shè)條件………………………………………………………..2 三、市場預(yù)測…………………………………………………………….13 四、建設(shè)規(guī)模與服務(wù)年限……………………………………………….14 五、井田開拓與開采…………………………………………………….15 六、礦井主要設(shè)備……………………………………………………….27 七、地面設(shè)施…………………………………………………………….35 八、環(huán)境保護(hù)與水土保持……………………………………………….55 九、勞動(dòng)安全衛(wèi)生與消防……………………………………………….57 十、項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃……………………………………………………….60 十一、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與評價(jià)…………………………………………….62 十二、研究結(jié)論與建議………………………………………………….68某礦業(yè)開發(fā)有限公司編制某褐煤化工原料基地（礦井）建設(shè)可行性研究報(bào)告委托書委 托 方：某礦業(yè)開發(fā)有限公司（甲方）被委托方：煤炭工業(yè)某設(shè)計(jì)研究院（乙方）委托方當(dāng)前在張北縣擬上的第一個(gè)項(xiàng)目“某某褐煤化工一期苯臘工程”已獲省技改委備案許可，為使該項(xiàng)目早日上馬，需先期進(jìn)行原料基地建設(shè)，現(xiàn)經(jīng)甲、乙雙方協(xié)商，甲方委托乙方進(jìn)行編制礦井建設(shè)可研報(bào)告、開發(fā)利用方案、項(xiàng)目申請報(bào)告。具體時(shí)間要求如下：在二00六年二月二十八日前完成可行性研究報(bào)告等相關(guān)文件。委托方：某礦業(yè)開發(fā)有限公司被委托方：煤炭工業(yè)某設(shè)計(jì)研究院 二00六年一月十五日 一、概述 （一）項(xiàng)目背景河北省張北縣兩面井某村一帶賦存有第三紀(jì)褐煤，雖然地質(zhì)條件良好，但因煤質(zhì)品種不佳,所以遲遲未開發(fā)。1995年12月河北煤田地質(zhì)局第四地質(zhì)隊(duì)提交《河北省張北縣兩面井鄉(xiāng)某地段（煤礦）詳查地質(zhì)報(bào)告》通過河北省礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)的批準(zhǔn)，共批準(zhǔn)B+C+D級(jí)儲(chǔ)量5290萬t。其后，在該區(qū)段建有兩處小窯進(jìn)行采煤，但因煤質(zhì)差、銷路不好而停采。2005年3月張北中部礦業(yè)開發(fā)有限公司應(yīng)張北縣委和政府邀請，由省委派出的援壩扶貧工作隊(duì)牽線引進(jìn)一項(xiàng)扶貧項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在通過開采張北縣兩面井鄉(xiāng)某的褐煤對其進(jìn)行化工加工，提取褐煤臘及汽油、柴油等化工產(chǎn)品，從而帶動(dòng)張北縣相關(guān)的運(yùn)輸、建材、建筑、機(jī)械制造、維修服務(wù)等行業(yè)的發(fā)展，使張北縣經(jīng)濟(jì)走上依托資源開發(fā)利用、脫貧興業(yè)致富奔小康的道路。經(jīng)過一年來的工作，目前某礦業(yè)開發(fā)有限公司的第一個(gè)項(xiàng)目“張北中部某褐煤化工一期萃臘工程”已獲省發(fā)改委備案許可。為使該一期項(xiàng)目能夠早日建成投產(chǎn)，必須解決原料供應(yīng)問題，即建立某褐煤生產(chǎn)礦井，為此某礦業(yè)開發(fā)有限公司投資建設(shè)一對年產(chǎn)60萬t的機(jī)械化或半機(jī)械化的中型礦井，本設(shè)計(jì)即是在這樣背景下進(jìn)行礦井可行性研究工作的，目的是使某煤礦建設(shè)成為好、快、省的機(jī)械化礦井為援壩扶貧作好工作。（二）項(xiàng)目概況某井田位于河北省張北縣西北部行政區(qū)劃隸屬張北縣兩面井鄉(xiāng)所轄。 本區(qū)北部有通往化德的主干公路，南距張北縣57km、距張家口104km。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間有一般道路相通，交通尚為方便。 二、礦井建設(shè)條件（一）概況地理位置某井田位于壩上高原，地勢平坦，微有波狀起伏，海拔標(biāo)高為1292～1328m，地勢東南高西北低，有季節(jié)性的徑流分布。本區(qū)屬大陸性氣候，℃，℃，最低34℃，結(jié)冰期長達(dá)5個(gè)月，年降雨量330～400mm，蒸發(fā)量1710mm。冬季寒冷漫長，夏季涼爽短促，晝夜溫差大，常年多風(fēng)，風(fēng)季為11月至次年5月，風(fēng)力常達(dá)6～7級(jí)。春旱、風(fēng)沙、冰雹、霜凍等自然災(zāi)害嚴(yán)重影響本區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。本區(qū)凍結(jié)深度地質(zhì)報(bào)告中未明確。本區(qū)位于燕山地質(zhì)構(gòu)造帶北側(cè)，壩上地震構(gòu)造小區(qū)，根據(jù)國家地震資料、地震烈度為5度。歷史上沒有破壞性地震發(fā)生。開發(fā)現(xiàn)狀根據(jù)第四地質(zhì)隊(duì)的調(diào)查，目前區(qū)內(nèi)有兩處老窯,其中一個(gè)豎井位于補(bǔ)3孔東北方向100m處系1993年9月建井，井筒為磚砌井壁，垂深73m，采煤一層，巷道僅掘進(jìn)10余米，后由于煤質(zhì)差，銷路不好，井筒廢棄停采。另一處在76—1鉆孔附近，1993年7月建井，豎井開鑿時(shí)于垂深38m處遇流砂，因無力治理而廢棄，該井未建成亦未出煤（）。（二）外部建設(shè)條件交通運(yùn)輸條件張北縣境內(nèi)無鐵路，公路207國道貫通南北，其他則是一般的公路，由于地勢較平坦，公路較暢通，運(yùn)輸方便。附：交通位置圖。（三）資源條件地質(zhì)構(gòu)造及煤層（1）地層及地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)、內(nèi)蒙臺(tái)背斜土城子臺(tái)拱、土城子臺(tái)凹陷中。區(qū)域內(nèi)構(gòu)造簡單，主體構(gòu)造為呈北西～南東向展布的寬緩向斜。斷層稀少，僅在區(qū)外東南部有FF9兩條正斷層，走向?yàn)楸睎|，傾向北西。本井田位于FF9斷層的西北部，區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單，地層近似水平，略向北傾，傾角5176。區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿活動(dòng)。本井田構(gòu)造之復(fù)雜程度屬于簡單類型。依據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料結(jié)合鉆孔揭露之成果，井田內(nèi)賦存之地層由老到新依次為：太古界紅旗營子群（Arh）、元古界化德群（Pthd）、新生界第三系、始～漸新統(tǒng)靈山組及第四系。其中太古界紅旗營子群為煤系的古老基底，巖性以花崗片麻巖、黑云斜長片麻巖為主，其間夾有少許石英巖，下部夾有透鏡狀灰白色含石墨大理巖、橄欖大理巖，區(qū)域厚度大于7000m。元古界化德群主要由角閃片巖、千枚巖及石英巖組成，與下伏地層不整合接觸。第三系始～漸新統(tǒng)靈山組由砂礫巖、砂巖、泥巖、粉砂巖及煤系地層組成。共含煤層5組，賦存在含煤地層的上部，其厚度由西向東逐漸增厚，但沒有探明整個(gè)含煤地層的厚度，本區(qū)鉆孔最深達(dá)898m。第四系主要為淺黃色砂質(zhì)粘土、粉砂等。，厚度變化主要受地形地貌控制。（2）煤層本區(qū)含煤地層為新生界第三系始～漸新統(tǒng)靈山組，依據(jù)巖性、巖相組合及含煤性等特征，含煤地層分為上、中、下三段。上段為主要含煤段，中段為次要含煤段，下段不含煤。上段：全區(qū)發(fā)育較好，～。主要由灰色、深灰色砂巖、粉砂巖、泥巖和煤層組成，含極少完整的植物化石，大多為植物碎屑。與中段地層分段標(biāo)志層為3號(hào)煤組底板砂礫巖，該層巖性組合獨(dú)特，上部細(xì)多為泥巖、粉砂巖。下部偏粗，多為中細(xì)砂巖，含礫程度較高，礫徑偏大，該巖層層位較穩(wěn)定且全區(qū)發(fā)育，易識(shí)別，故作為巖煤層對比標(biāo)志層。本段含3號(hào)煤組，均發(fā)育于中、下部。煤層較厚，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾矸為泥巖、炭質(zhì)泥巖、頂?shù)装鍘r性多為泥巖、炭質(zhì)泥巖，沉積特點(diǎn)：顏色為灰色、深灰色為主，灰綠色次之，沉積物以粉砂巖、泥巖為主，中粗砂巖次之；含煤性較好，煤層厚度大但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。中段：為次含煤段，在全區(qū)內(nèi)具有東厚西薄的變化趨勢，厚度45～138m。主要由灰色、深灰色粗細(xì)相間的碎屑巖和煤層組成。粗粒級(jí)巖層與下段地層相比，厚度與粒度均變小，中、粗砂巖礦物成分以長石、石英、巖屑為主，分選差，磨園中等。含5號(hào)煤組，在全區(qū)內(nèi)大部分可采，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜。14線以東賦存另外2個(gè)煤組，但極不穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，厚度變化較大。本段沉積特點(diǎn)：顏色以灰、深灰色為主，淺灰色次之，沉積物以中、細(xì)砂巖為主，粉砂巖及泥巖次之，礫巖成分以燧石為主，變質(zhì)巖次之，含煤性較差，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤分層厚度較薄。下段：不含煤層，厚度大于670m，與下伏地層呈不整合接觸。巖性以灰綠色、灰色粗砂巖、砂礫巖為主，細(xì)碎屑巖以薄層夾于粗粒級(jí)巖層之間，未見煤層，僅局部含炭。本段沉積特征顏色以灰綠色為主，灰色、淺灰色次之，沉積物粒度大，以粗砂巖、礫巖為主，且地層厚度大；礫成分以燧石、變質(zhì)巖為主?？刹擅簩樱褐饕刹擅簩佑?號(hào)煤組，局部可采為5號(hào)煤組，均屬不穩(wěn)定型煤層，自上而下依次分述之。1煤組：位于第三系含煤地層最上部，距地面50～98m，基本上全區(qū)均有分布，該煤層組由1～7層煤分層組成，～，頂?shù)装鍨槟鄮r及炭質(zhì)泥巖，松軟易碎，～，為泥巖、炭質(zhì)泥巖。2煤組：～。該煤層由1～7層煤分層組成，全區(qū)分布結(jié)構(gòu)復(fù)雜，～。頂?shù)装宥酁槟鄮r、粉砂巖，易碎。夾矸多為泥巖、炭質(zhì)泥巖。3煤組：～，由1～9層煤分層組成，全區(qū)分布?！?，煤層頂板多為泥巖及炭質(zhì)泥巖，底板為礫巖、粗砂巖及泥巖，疏松易碎。夾矸為泥巖、炭質(zhì)泥巖。4煤組：～，由1～9層煤分層組成，全區(qū)分布，～，頂?shù)装宥酁槟鄮r，半固結(jié)，夾矸為炭質(zhì)泥巖、泥巖。5煤組：～，由1～4層煤分層組成，僅分布于東部，～，頂?shù)装宥嗄鄮r、夾矸為泥巖。水文地質(zhì)條件本井田位于壩上高原區(qū)，境內(nèi)地勢平坦、開闊，略呈波狀起伏，海拔高1300m左右。由于壩上高原仍處于地殼緩慢上升階段，第四系沉積厚度較小，且多為滲透性差的粘性土組成；區(qū)內(nèi)雖無地表河流，但在地勢低洼處有大小不一的湖淖星羅棋布，壩上最大的安固里淖就在本區(qū)的南部。這些湖淖成為區(qū)內(nèi)地表水、地下水的排泄聚集地。含水層劃分：根據(jù)地下水的的賦存狀態(tài)可將區(qū)內(nèi)地下水劃分為變質(zhì)巖類裂隙水；碎屑巖、火山巖類孔隙裂水；松散巖類孔隙水三種類型，又據(jù)地層年代，巖性及含水層特征分出三個(gè)含水巖組、五個(gè)含水層。從大氣環(huán)流看本區(qū)域大氣降水是地下水唯一的補(bǔ)給來源。由于區(qū)內(nèi)出露的基巖表面風(fēng)化裂隙較發(fā)育，降水沿裂隙垂直入滲補(bǔ)給基巖裂隙水；第四系潛水在接受大氣降水補(bǔ)給的同時(shí)，在山前地帶接受基巖地下水的側(cè)向補(bǔ)給，由于第四系含水層不甚發(fā)育，而地層中的粘土層阻隔了地下水垂直涌透，使地下水緩慢的向低洼處徑流排泄，從而形成了壩上高原特有的大小不一的湖淖。本區(qū)氣候干燥，蒸發(fā)量是降水量的5倍，因此蒸發(fā)也是區(qū)內(nèi)地表水與地下水排泄途徑。井田水文地質(zhì)條件：井田基本上為第四系松散沉積物所覆蓋，～，東部和西南部有第三系砂巖零星出現(xiàn)，仍是第三系地層而未見基底。根據(jù)鉆孔揭露地層的巖性，結(jié)合鉆孔簡易水文地質(zhì)觀測資料所劃分的三個(gè)含水巖組、五個(gè)含水層，即：① 變質(zhì)巖類裂隙水含水層② 碎屑巖、火山巖類孔隙裂隙水含水層③ 第三系漸新統(tǒng)砂巖、砂礫巖孔隙裂隙含水層依據(jù)煤系的含煤特性及與含水層的關(guān)系和富水性，該含水層又劃分出兩個(gè)含水亞層。③A：煤系下段砂巖、砂礫巖孔隙、裂隙含水層：此段為煤系下部含煤段，含5號(hào)兩個(gè)可采煤組，含水層由中粗砂巖、砂礫巖、礫巖組成，～，%，粒徑較上段粗，局部見滑面。鉆孔沖洗液在此段基本不消耗，其富水性弱。③B煤系上段砂巖、砂礫巖孔隙、裂隙含水層。此段為煤系主要含煤段，含3三個(gè)可采煤組，～。含水層有細(xì)中砂巖、砂礫巖組成，裂隙不發(fā)育，細(xì)砂粒組以上厚度0～，%。含水層厚度不穩(wěn)定，水平方向上變化大，夾于泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖之間，為承壓裂隙含水層?！?，未發(fā)現(xiàn)涌漏水現(xiàn)象。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)資料單位涌水量q=?m，滲透系數(shù)k=，水質(zhì)類型為cl—Na型水，為富水性弱的含水層。④第四系砂、礫石孔隙含水層～，巖性主要為亞砂土、粘土及局部粉砂及礫石透鏡體薄層等組成。含水層厚度小，含水很微弱，據(jù)民井資料，地下水位變化大，水質(zhì)較差，～，礦化度210g/l。含水層間水力聯(lián)系：本井田內(nèi)第四系含水層直接與含煤地層接觸，因此第四系水直接補(bǔ)給煤系上段含水層。煤系上下段之間沒有穩(wěn)定的隔水層，但上下段地層中泥巖、砂質(zhì)泥巖隔水層的厚度分別占各段總厚度的85%與65%，因此煤系上、下段含水層間有水力聯(lián)系，但很微弱?；椎貙釉诒緟^(qū)內(nèi)未揭露，其與煤系下段含水層水力聯(lián)系也不密切。斷層水文地質(zhì)特征：本井田構(gòu)造簡單，地層近于水平。井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層，僅在井田外東南部有F1正斷層存在，該斷層水文地質(zhì)特征尚待以后查清，對本井田開采影響不大。井田地下水補(bǔ)給、逕流、排泄條件：本井田第四系地下水接受大氣降水的補(bǔ)給后，一部分向地形低洼處緩慢地逕流排泄，另一部分垂直滲透補(bǔ)給煤系，由于煤系的儲(chǔ)水條件差，因此逕流滯緩，而基底地下水在區(qū)外地層裸露地帶接受大氣降水補(bǔ)給后，向區(qū)內(nèi)深部逕流循環(huán)。礦床水文地質(zhì)類型及復(fù)雜程度：根據(jù)含水層與可采煤層的關(guān)系，區(qū)內(nèi)直接充水含水層為煤系本身砂巖、砂礫巖含水層，其他皆為間接充水含水層。直接充水含水層富水性弱，單位涌水量q=?m，因此本井田水文地質(zhì)類型可定為水文地質(zhì)條件簡單的裂隙充水礦床，即二類一型。礦床充水因素分析：根據(jù)井田內(nèi)已開鑿立井（現(xiàn)已廢棄）開掘巷道10m左右實(shí)見井下水以滴水形式出現(xiàn)，礦井涌水量約5m3/h。另一處開鑿立井見流砂無法治理而廢棄、估算涌水量為15m3/h。本井田開發(fā)后，預(yù)計(jì)本礦井有以下幾方面的充水因素：①井下涌水將主要來自煤系砂巖、砂礫巖含水層，但該含水層富水性弱，將以頂板淋水和滴水形式出現(xiàn)。②第四系含水層不具備大范圍連續(xù)沉積，僅局部地帶底部砂礫石含水層與煤系接觸，但距可采煤層較遠(yuǎn)，僅間接地補(bǔ)給煤系含水層，但在勘探過程中發(fā)現(xiàn)76—1孔和14—6孔、16—5孔一帶有流砂透鏡體存在，深度11～23m，在本礦井建井和開采時(shí)應(yīng)采取措施，防止流砂潰入坑道。③本井田雖然構(gòu)造簡單，但鉆孔中發(fā)現(xiàn)巖層有滑面現(xiàn)象，說明小斷層在本井田內(nèi)還是存在的，其有可能成為導(dǎo)水通道，宜在生產(chǎn)中引起注意。④井田內(nèi)已施工的鉆孔按規(guī)程已進(jìn)行了封孔，但個(gè)別早期鉆孔資料不清，且均未進(jìn)行封孔檢查，礦井開采時(shí)應(yīng)采取措施，防止鉆孔透水。根據(jù)2005年4月煤田地質(zhì)局第四地質(zhì)隊(duì)提交的“河北省張北縣兩面井鄉(xiāng)某井田儲(chǔ)量核實(shí)地質(zhì)報(bào)告”分析及計(jì)算本礦井開采時(shí)預(yù)計(jì)礦井涌水量為55m3/h。其他開采技術(shù)條件已有的小井在掘進(jìn)巷道時(shí)實(shí)見煤層頂?shù)装鍨槟鄮r、砂質(zhì)泥巖，由于巖石膠結(jié)疏松，易冒落不好管理，且泥巖膨脹性大，壓力大巷道斷面維護(hù)困難，為本礦井開采和支護(hù)提出新的課題，針對此種情況，國內(nèi)許多在軟巖中開鑿的井筒和巷道多采取“不對抗讓壓和封閉的方法以錨噴支護(hù)”收到較好的效果，此外巷道布置在煤層中或留護(hù)頂煤進(jìn)行開采亦是可行的措施。本區(qū)煤種為褐煤，屬于極易自燃的煤；煤塵各煤組均屬于有爆炸危險(xiǎn)；但本礦井無熱害存在，礦井瓦斯資料在以往勘探中部分煤組采取了瓦斯樣，，～。屬低瓦斯礦井。煤類、煤質(zhì)及煤的用途（1）煤類及其分布規(guī)律本井田為低變質(zhì)的褐煤，各煤組類型相同。（2）煤質(zhì)分析 各煤組煤質(zhì)指標(biāo)一覽表 注：上述指標(biāo)除揮發(fā)份為精煤，其余皆為原煤值。各煤