【文章內(nèi)容簡介】 采煤層井田內(nèi)可采煤層為山西組的3號煤層和太原組的9號、15號煤層，現(xiàn)分述如下：（1）3號煤層位于二疊系下統(tǒng)山西組中下部，～（ZK33），結(jié)構(gòu)簡單，一般含0～1層炭質(zhì)泥巖或泥巖矸石。直接頂板多為灰黑色細砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖，局部相變?yōu)橹辛；虼至Ｉ皫r；底板為泥巖、細~中粒砂巖或粉砂質(zhì)泥巖。在井田西北部邊界處該煤層有少量露頭現(xiàn)象，煤層部分被剝蝕掉，風氧化范圍約50m。北部分布有煤層沖刷變薄帶，有小面積不可采區(qū)。3號煤層為全區(qū)穩(wěn)定大部可采煤層,是牛山煤礦現(xiàn)開采煤層，已無可采資源。（2）9號煤層位于太原組中下部，煤質(zhì)較硬，煤層厚0～，層位較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，一般不含矸石。~。煤層頂板多為砂巖，局部為泥巖、砂質(zhì)泥巖；底板多為砂質(zhì)泥巖、泥巖。9號煤層為井田內(nèi)較穩(wěn)定的大部可采煤層。（3）15號煤層位于太原組一段頂部K2灰?guī)r之下，為全區(qū)主要可采煤層之一，～，煤層結(jié)構(gòu)簡單，一般含0～2層炭質(zhì)泥巖或泥巖矸石，～。煤層直接頂板多為K2灰?guī)r；底板多為泥巖或砂質(zhì)泥巖?？刹擅簩犹卣鞅硪姳?24。表124 可采煤層特征表含煤地層煤層編號煤層厚度煤層間距煤層結(jié)構(gòu)頂板巖性底板巖性煤層穩(wěn)定程度可采性最小最大平均最小最大平均矸石層數(shù)類別P1S3～～0～1簡單細砂巖泥巖泥巖穩(wěn)定大部可采C3T90～0簡單砂巖泥巖不穩(wěn)定局部可采～15～0～2簡單石灰?guī)r泥巖穩(wěn)定全區(qū)可采2）煤質(zhì)（1）物理性質(zhì)①9號煤層宏觀煤巖特征：為黑色灰黑色、光亮型煤，似金屬光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，階梯狀、貝殼狀斷口，條痕灰黑色，質(zhì)堅硬，裂隙不發(fā)育，偶見黃鐵礦。顯微煤巖特征：煤巖組分主要為鏡質(zhì)組，惰質(zhì)組次之。鏡質(zhì)組以無結(jié)構(gòu)均質(zhì)鏡質(zhì)體為主，次為膠質(zhì)鏡質(zhì)體、基質(zhì)鏡質(zhì)體；惰質(zhì)組以氧化絲質(zhì)體為主，呈碎屑狀、透鏡狀分布。礦物質(zhì)以粘土礦物為主，其次為少量黃鐵礦、碳酸鹽礦物。②15號煤層宏觀煤巖特征：為黑色灰黑色、半亮型煤，似金屬光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，粒狀、階梯狀、貝殼狀斷口，條痕灰黑色，裂隙較為發(fā)育，常見黃鐵礦充填。顯微煤巖特征：煤巖組分主要為鏡質(zhì)組、惰質(zhì)組。鏡質(zhì)組主要為無結(jié)構(gòu)均質(zhì)鏡質(zhì)體，其次為膠質(zhì)鏡質(zhì)體，偶見基質(zhì)鏡質(zhì)體分布；惰質(zhì)組以氧化絲質(zhì)體為主，呈碎屑狀分布。礦物質(zhì)以粘土礦物和黃鐵礦為主。（2）煤的化學性質(zhì)①工業(yè)分析9號煤層：水分(Mad)：～％，％；～％，％?；曳郑ˋd）：～％，％；～％，％。揮發(fā)分（Vdaf）：～％，％；～％，％。原煤硫分（St,d）：～％，％；～％，％。高位發(fā)熱量（）：～，；～。固定碳(FCd)：～％，％。15號煤層：水分(Mad)：～％，％；～％，％?；曳郑ˋd）：～％，％；～％，％。揮發(fā)分（Vdaf）：～％，％；～％，％。原煤硫分（St,d）：～％，％；～％，％。高位發(fā)熱量（）：～，；～。固定碳(FCd)：～％，％；～％，％。②元素分析9號煤層：碳含量（Cdaf）：％；％。氫含量（Hdaf）：～％，％；～％，％。氧含量（Odaf）：％；％。氮含量（Ndaf）：％；％。磷含量（Pd）：％；％。浮煤回收率：～％，％。15號煤層：碳含量（Cdaf）：~%，％；~%，％。氫含量（Hdaf）：~%，％；~%，％。氧含量（Odaf）：~%，％；~%，％。氮含量（Ndaf）：~%，％；~%，％。磷含量（Pd）：~%，％；~%，％。浮煤回收率：～％，％。3）煤類根據(jù)中國煤炭分類國家標準（GB5751—2009），以浮煤揮發(fā)分為主要分類指標，浮煤氫（Hdaf）含量為輔助指標。9號浮煤揮發(fā)分(Vdaf) ～％，％，浮煤氫(Hdaf)～％，％，劃分為無煙煤三號(WY03)；15號煤層浮煤揮發(fā)分(Vdaf) ～％，％，浮煤氫(Hdaf)～％，％，劃分為無煙煤三號(WY03)。主要煤質(zhì)指標見表125。表125 各煤層煤質(zhì)化驗匯總表煤 層 號3915工業(yè)分析Mad（%）原煤~~~浮煤~~~Ad（%）原煤~~~浮煤~~~Vdaf（%）原煤~~~浮煤~~~續(xù)表125：工業(yè)分析St,d（%）原煤~~~浮煤~~~Pd（%）原煤~~~浮煤~~~Qgr,d（MJ/kg）原煤~~~浮煤~~~元素分析（精）Cdaf（%）~Hdaf（%）~Odaf（%）~Ndaf（%）~煤灰成份分析（原）Fe2O3+CaO+MgO+K2O+Na2O（%）~SiO2+Al2O3+TiO2（%）~ST℃視（相對）密度（ARD）浮煤回收率（%）~~煤 類WY03WY03WY03 瓦斯鑒定1）瓦斯根據(jù)河南理工大學編制的山西高平科興牛山煤業(yè)有限公司瓦斯涌出量預測科學技術(shù)研究報告，該礦15煤層901采區(qū)（首采區(qū)）生產(chǎn)時。根據(jù)預測結(jié)果及《煤礦安全規(guī)程》第133條規(guī)定，山西高平科興牛山煤業(yè)有限公司9煤層回采期間，屬于低瓦斯礦井。2）地溫、地壓據(jù)對各整合礦井及鄰近生產(chǎn)礦井的調(diào)查，參考區(qū)域資料，℃/百米，恒溫帶深度在70m左右，溫度13℃～14℃。礦井范圍及鄰近煤礦均未發(fā)現(xiàn)地溫和地壓異?，F(xiàn)象，該井田應屬地溫和地壓正常區(qū)，不存在熱害和沖擊地壓危險。 礦井生產(chǎn)工藝 開拓方案1）井田開拓方案根據(jù)9和15煤層平均間距為43m。采用兩個水平分別開采9和15煤層，首采9煤層水平標高+631m，15煤層水平標高+588m。9＃煤開拓方案：主斜井延伸至9煤后布置下臥式井底煤倉，煤倉高度30m，9煤膠帶大巷沿井筒延伸方向（東西向）布置在9煤層中；副斜井見9煤后布置甩車場，設(shè)9煤主水泵房和主變電所等硐室，9煤軌道大巷平行膠帶大巷布置于9煤層中；9煤回風大巷布置在軌道大巷的北側(cè)，且與上述兩條大巷平行。整個井田劃分為三個采區(qū)，工作面布置在大巷的兩翼后退式回采。井田西南部位于宰李村南北兩側(cè)的煤層由于儲量有限，另布置垂直于三條大巷的兩條上山開拓。井筒北部區(qū)域可通過預先布置的工作面順槽作為運輸和回風巷開拓，工作面由東向西向推進。由于工作面推進度達2000多米，設(shè)計配備束管監(jiān)測系統(tǒng)和采用注漿防滅火和阻化劑防滅火相結(jié)合的綜合防滅火措施，保證采空區(qū)不自燃。大巷均沿9煤層頂板布置，主運輸方式采用膠帶輸送機，輔助運輸采用無極繩連續(xù)牽引絞車牽引1t系列礦車。15＃煤開拓方案：主斜井延伸至9煤后布置下臥式井底煤倉，煤倉高度30m，15煤布置膠帶上倉巷直達井底煤倉上口，膠帶上倉巷傾角16?，斜長約152m；副斜井以25?從9煤延伸104m至15煤層后布置15煤井底車場及15煤變電所、主水泵房和爆破材料庫等硐室，膠帶大巷、軌道大巷和回風大巷基本與9煤層大巷重疊，平行布置布置于15煤層中，采區(qū)劃分方式與9煤層相同。9和15煤開拓方案見圖122和圖123。采掘工程平面布置見圖124。井上下對照圖見圖125。2）礦井通風（1）通風礦井采用中央分列式通風系統(tǒng)、抽出式通風方式。新鮮風流 →副斜井（主斜井）→軌道大巷（膠帶大巷）→運輸順槽→回采工作面（乏風）→回風順槽→回風大巷→回風立井 → 地面（主通風機）。選用FBCZD－12－№34（D）、n=480r/min型防爆對旋軸流式通風機兩臺，每臺風機配套YBF，12極，6kV，2400kW型礦用隔爆電動機。兩臺通風機一臺工作，一臺備用，電動機型號YB450S3－8，功率為2160kW，電壓10kV，轉(zhuǎn)速745r/min。（2）壓風系統(tǒng)礦井工業(yè)場地內(nèi)建設(shè)有1座空壓機房，選用3三臺SRC340A型空氣壓縮機，空冷型，2臺工作，1臺備用。 井筒特征據(jù)開拓布置，生產(chǎn)時共布置3個井筒，即分別為主、副斜井及回風立井。主斜井：擔負全礦井煤炭提升、行人任務(wù)，兼做進風井及安全出口，下井電纜沿該井筒敷設(shè)。副斜井：主要擔負全礦井提矸、下料等任務(wù)，兼做進風井及安全出口，排水管路沿該井筒敷設(shè)?；仫L立井：井筒內(nèi)設(shè)有梯子間，主要用于礦井回風，兼作安全出口。井筒特征見表126。表126 井 筒 特 征 表井筒名稱主斜井（新建）副斜井（新建）回風立井（新建）井口座標（m）緯 距（X）經(jīng) 距（Y）標高（m）井 口+++井底標高＋595＋+715井筒傾角（度）25?25?90?井筒方位角（度）270?270?井筒長度（m）599616143井筒支護形式表土段C20—C30C20現(xiàn)澆砼混凝土碹基巖錨桿、錨索、網(wǎng)噴漿錨桿、錨索、網(wǎng)噴漿混凝土碹支護厚度表土段600600600基巖150150400井筒斷面凈寬（m）凈斷面（m2）掘進（m2）表土段基巖井 筒 裝 備裝備帶寬1000mm膠帶輸送機、猴車鋪設(shè)單軌，單鉤串車提升，設(shè)行人臺階和扶手設(shè)梯子間備 注服務(wù)全礦井服務(wù)全礦井服務(wù)全礦井 采煤方式牛山井田9，9煤層采用綜采采煤方法，回采工作面按長壁式布置，順槽和開切眼均沿9煤層布置，，；15，采用綜采一次采全高。后期開采15煤層時，采用綜采一次采全高，布置一個回采工作面，工作面長150m。均采用全部垮落法管理頂板。 采區(qū)劃分、開采順序開采9煤時劃分為三個采區(qū)，15煤層也劃分為三個采區(qū)。采區(qū)開采順序為9煤采區(qū)至15煤采區(qū)。井田各煤層開采順序采用由上至下開采，同一煤層采區(qū)內(nèi)開采順序采用前進式，工作面采用后退式開采。首采面位于井田中部，工作面兩側(cè)交替接替，由采區(qū)中部向邊界推進。 生產(chǎn)工藝與環(huán)評階段對比本項目井田開拓、開采與環(huán)評階段對比情況見表127。表127 井田開拓、開采與環(huán)評階段對比情況項目環(huán)評階段驗收階段變化情況礦井開采儲量無變化礦井生產(chǎn)能力120萬噸/年120萬噸/年無變化礦井服務(wù)年限無變化開采煤層15煤層15煤層煤層無變化井田面積開拓方式斜井開拓斜井開拓無變化采取劃分9號煤層3個采區(qū)，15號煤層3個采區(qū)，首采區(qū)為9號煤層9號煤層5個采區(qū)，15號煤層3個采區(qū)，首采區(qū)為9號煤層無變化采煤方法綜采采煤方法，全部垮落法管理頂板綜采采煤方法，全部垮落法管理頂板無變化礦井排水礦井開采9和15煤時正常涌水量為4650m3/d，最大涌水量為9300m3/d。在主斜井井底車場附近設(shè)主水倉及主排水泵房。排水管路沿主斜井井筒敷設(shè)，將井下涌水排至地面礦井水處理站。井下涌水量為1100m3/d，在主斜井井底車場附近設(shè)主水倉及主排水泵房。排水管路沿主斜井井筒敷設(shè)，將井下涌水排至地面礦井水處理站。涌水量減少礦井通風中央分列式通風系統(tǒng)、抽出式通風方式中央分列式通風系統(tǒng)、抽出式通風方式未變化項目總投資增加 地面生產(chǎn)系統(tǒng)本礦井生產(chǎn)能力120萬t/a，配套1座洗煤廠洗選能力（一條生產(chǎn)線），能夠滿足原煤全部入洗。原煤從出井后采用皮帶運輸?shù)脚彽南疵簭S，經(jīng)洗選后由鐵路運輸。選煤方法100~13mm重介淺槽分選，13~0mm采用有壓兩產(chǎn)品重介旋流器分選的聯(lián)合工藝，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)包括100~50mm洗大塊、50~25mm洗中塊、25~13mm洗小塊。 主井生產(chǎn)系統(tǒng)主斜井井筒傾角25176。，井底煤倉至井口斜長599m，在井筒內(nèi)裝備一條帶寬1000mm的鋼絲繩芯大傾角帶式輸送機，擔負礦井原煤的提升任務(wù)。在主井井底煤倉下設(shè)置一臺自流往復式給煤機，原煤由給煤機給入主斜井大傾角帶式輸送機提升至井口房，經(jīng)機頭溜槽給至地面生產(chǎn)系統(tǒng)帶式輸送機上運至原煤緩沖倉，再經(jīng)皮帶運輸進預篩分車間篩分，然后進洗煤車間進行洗選后外售。洗煤廠規(guī)模為120萬噸/年，洗精煤由火車運輸。 副斜井生產(chǎn)系統(tǒng)本礦副斜井采用單鉤串車提升方式，擔負礦井提矸、下放材料、設(shè)備、最大件的提升任務(wù)。井口設(shè)有平車場，在井口車場的單線設(shè)有阻車器，并在井筒內(nèi)安裝有一坡三擋防跑車裝置，井口車場與機修、綜采、材料、坑木由輕軌連通。 回風井生產(chǎn)系統(tǒng)回風井立井，，垂深143m，井筒內(nèi)設(shè)有梯子間，主要用于礦井回風，兼作安全出口。風井場地布置有風機、安全出口、通風機房變電室、風機值班室、公廁。 選煤廠本項目配套有一座坑口洗煤廠，位于礦井工業(yè)場地南側(cè)，距主井井口約300m。設(shè)計生產(chǎn)能力120萬t/a。主要承擔本公司原煤入洗。選煤工藝采用100~13mm重介淺槽分選，13~0mm采用有壓兩產(chǎn)品重介旋流器分選的聯(lián)合工藝。1）技術(shù)指標本項目選煤廠主要技術(shù)指標見表128。表128 主要技術(shù)指標順序名稱單位指標備注1選煤廠類型礦井型選煤廠2選煤廠所服務(wù)礦井名稱山西高平科興牛山煤業(yè)有限公司兼并重組整合 礦井規(guī)模Mt/a