【文章內(nèi)容簡介】 。根據(jù)鐵磨溝精查區(qū)資料，本組高居于當?shù)厍治g基準面之上，補給條件極差， L/，滲透系數(shù) m／d，水質為重碳酸硫酸鹽(或氯化物)鈉鈣型，礦化度97473mg/L。、灰?guī)r裂隙巖溶含水層組區(qū)內(nèi)有出露，巖性為砂巖、泥巖及LKL4等3層灰?guī)r及煤層組成。據(jù)鐵磨溝精查資料，當該含水層埋深較淺或與當?shù)貨_積層接觸時，有良好的補給條件，含水性強，而當其埋深加大補給條件變差時含水性也隨之急劇變?nèi)酰?，／d，水質類型屬重碳酸硫酸鹽(或氯化物)鈉鈣(或鈣鎂)型，礦化度376538mg／L。區(qū)內(nèi)未出露。據(jù)西銘一杜兒坪精查報告，本區(qū)奧陶系峰峰組中由于泥質灰?guī)r及石膏層的隔水作用，從而形成兩個含水層組，／，／d：，—／，滲透系數(shù) ／d。據(jù)山西焦煤集團公司地測勘探中心及山西煤田水文地質勘探229隊2001年編制的《西山煤田綜合水文地質圖說明書及附表》推定本井田奧灰?guī)r溶裂隙水水位標高為 836m。（三）隔水層、二疊系泥巖隔水層石炭系、二疊系地層中均含有厚度不同的泥巖，特別是二疊系山西組、下石盒子組中泥巖相對較為發(fā)育，厚達1020m，并與砂巖含水層互層，一般也構成了本組地層內(nèi)的較好的隔水層。(C2b)區(qū)內(nèi)西部溝谷出露，為一套灰綠、深灰色鋁土質泥巖，厚度2535m，為區(qū)內(nèi)以及區(qū)域的良好隔水層。（四）地下水的補給、逕流及排泄區(qū)內(nèi)奧陶系巖溶裂隙含水層組無出露，主要接受大氣降水、地表河流及層間水下滲補給，向東南逕流，以泉水形式排泄；石炭、二迭系含水層地層區(qū)內(nèi)有出露，直接接受大氣降水補給，沿層間傾向徑流，并與上覆的松散含水層發(fā)生水力聯(lián)系，二者互為補給關系，主要以泉水或層間滲流形式排泄。第四系松散含水層組主要接受大氣降水，由于其所處位置遠遠高于當?shù)厍治g基面，故僅透水而不含水。綜觀全區(qū)情況，地下水補給的主要形式是大氣降水及河流的入滲補給，一般沿地層走向徑流為主。大氣降水受地形、巖性、植被、有效降水量及延續(xù)時間等因素影響，一般暴雨對地下水的補給不利，中小雨且長時間的降雨對下地水的補給有利。地下水的排泄有二種，一是蒸發(fā)作用，二是泉水或滲流排泄。（五）地質構造的控水作用本井田為褶皺構造，向斜軸部會蓄水，斷層及陷落柱具有導水作用，增強了上、下各含水層之間的水力聯(lián)系。（六）礦井充水因素分析9號煤層充水因素分析有四點：一是本區(qū)呈褶曲構造，向斜軸部會蓄水；二是斷層是補給水的通道，井田北部FF2正斷層，落差10m，受斷層的影響，井田內(nèi)小斷裂較發(fā)育，斷層會將上部含水層的水及地表水滲入煤層；三是9號煤層上部的三層石灰?guī)r，尤其是L1灰?guī)r為8號煤層之直接頂板，溶洞發(fā)育，有利于地下水富集；四是8號煤層已采空，其采空積水是9號煤層的主要充水水源。以上這些因素對9號煤層的開采均有很大影響，所以在開采9號煤層時，要引起足夠重視。奧灰水水位較低，處于9號可采煤層底板以下，對采礦無影響。綜上所述，9號煤層為頂板進水為主的巖溶裂隙充水礦床，由于8號煤層開采后形成的采空積水位于9號煤層頂部，是防治水害的關鍵?？傮w來看9號煤層水文地質條件應為簡單。（七）礦井涌水量根據(jù)礦方提供的資料，正常涌水量10m3/h，最大涌水量15m3/h。根據(jù)比擬法計算，并且考慮8號煤層采空區(qū)積水的排出，正常涌水量30m3/h，最大涌水量45m3/h。（八）供水井田內(nèi)孔隙水、基巖裂隙水等都不具備供水水源條件，現(xiàn)井田東北3km處王封村有一深水井，作為本礦與附近居民的生活用水。六、頂、底板條件太原理工大學巖石力學測試中心2005年對王封煤礦9號煤層頂、底板巖石力學性質進行了測試，測試結果如下：(1) 8號煤層：、： MPa之間， MPa； MPa之間， MPa，，脆性。，；， MPa， GPa，平均抗壓強度與抗拉強度的比值為 ，脆性。，；，平均為 ，，該層石灰?guī)r韌性較強。8號煤層底板(即9號煤層頂板)，；，，脆性。(2) 9號煤層：9號煤層頂板即8號煤層底板。 MPa之間， MPa； MPa之間， MPa，，脆性。，；， MPa， GPa，平均抗壓強度與抗拉強度的比值為 , 脆性。七、其他有益礦物區(qū)內(nèi)其它有益礦產(chǎn)主要有石膏、耐火粘土、石灰?guī)r、鐵礦等。產(chǎn)于中奧陶統(tǒng)頂面以下50120m，23個石膏帶間以石灰?guī)r、角礫狀白云質灰?guī)r相隔。石膏層總厚二十余米，由硬石膏、石膏組成。硬石膏呈塊狀，隱晶質，石膏為纖維狀。據(jù)鐵磨溝精查區(qū)資料：%，%，%，質量較好且穩(wěn)定。在石炭二疊系地層中皆產(chǎn)粘土，尤以本溪組底部的G層鋁土較穩(wěn)定，據(jù)鐵磨溝精查區(qū)資料，%，%，%，%，%，%。二疊系地層中的砂巖、石炭系中部的石灰?guī)r及奧陶系灰?guī)r均為良好的建材原料。產(chǎn)于奧陶系侵蝕面之上，呈窩子狀、團塊狀，厚度變化不大，深部以黃鐵礦為主，品位不高，經(jīng)濟價值不大，據(jù)鐵磨溝精查區(qū)資料：%，%，%，%，%，%。據(jù)鐵磨溝資料，各煤層平均值均小于10ppm，未達工業(yè)開采要求；其中以1號煤含量最高達 ，一般薄煤含量高于厚煤層。鎵的含量變化為 ，各煤層平均值小30ppm。八、地質勘探程度及存在問題(一) 勘探程度地質報告是在廣泛收集了井田內(nèi)及周圍的地面地質資料和鄰近礦的礦井地質資料的基礎上，通過系統(tǒng)的整理、分析、研究進行編制而成的。該報告查明了井田內(nèi)的構造形態(tài)，對斷層、褶曲、陷落柱做了較為詳細的分析和研究，基本搞清了其分布特點。查明了井田內(nèi)各煤層的賦存、發(fā)育情況，各可采煤層均穩(wěn)定可采?；静槊髁司锏刭|和水文地質。同時查明了井田煤層儲量。(二)資源/儲量根據(jù)山西省煤炭地質技術委員會評審中心2006年5月提供的《山西省太原市王封煤礦生產(chǎn)礦井地質報告》評審意見書，參與資源/儲量估算的煤層為批準開采的9號煤層，其范圍為井田邊界所圈定的范圍。根據(jù)地質報告，9號煤層現(xiàn)有儲量10850kt，其中111b儲量2340kt，333儲量8510kt。該資源/儲量已經(jīng)晉煤地技評字[2006]1199號文審查認定。(三)存在的主要問題進一步查明周邊小煤礦開采范圍及采空區(qū)積水、積氣情況。需要進一步查明8號煤層采空區(qū)頂板空頂范圍及殘留煤柱分布。第二章 井田開拓 第一節(jié) 井田境界及儲量一、井田境界根據(jù)山西省國土資源廳頒發(fā)的證號1400000730407的采礦許可證，王封煤礦以以下12點坐標(6176。帶)連線圈定的井田范圍為依據(jù)：點號 X Y 1 4195400 19616773 2 4195400 19618100 3 4195560 19618100 4 4195560 19619300 5 4196500 19619300 6 4196500 19619000 7 4196870 19618400 8 4196500 19618400 9 4196500 19617700 10 4196252 19617700 11 4196252 19617356 12 4195940 19616830，準采9號煤層，開采深度為1169～1085m。二、儲量根據(jù)地質報告，井田內(nèi)參加儲量計算的為9號煤層。最高可采灰分40％；最高硫分3％。由于本礦8號煤層已經(jīng)采完，本次設計只考慮9號煤層。9號煤層地質儲量為10850kt。詳見表211。表211 礦井地質儲量匯總表 單位kt煤層編號面積(km2)能利用儲量地質儲量111b333111b+333111b/(111b+333)9234085101085010850合計234085101085010850礦井可采儲量用下式計算： 式中：──設計可采儲量，kt； Z──工業(yè)資源儲量，kt； P──井筒及工業(yè)廣場保護煤柱、大巷煤柱等，kt；C──采區(qū)回采率。井田內(nèi)333工業(yè)資源儲量在計算工業(yè)資源儲量時按90%考慮。由于本礦為生產(chǎn)礦井，勘探程度較高。經(jīng)計算，礦井工業(yè)資源儲量為9999kt。煤柱損失包括斷層保護煤柱、陷落柱保護煤柱、井田邊界煤柱、井筒保護煤柱、工業(yè)場地保護煤柱以及大巷保護煤柱，各種煤柱留設如下：（1）井田邊界煤柱、煤層露頭根據(jù)有關規(guī)程規(guī)范的要求，井田邊界煤柱兩側各留設20m。煤層露頭留30m。（2）工業(yè)場地、井筒等保護煤柱工業(yè)場地及井筒保護煤柱表土段移動角按45176。計算，基巖段移動角按70176。計算。（3）斷層、陷落柱保護煤柱斷層兩側各留10m煤柱，陷落柱留10m煤柱。（4）大巷保護煤柱大巷兩側各留設30m保護煤柱。采區(qū)回采率9號煤取80%。井田東南部小臥龍村已搬遷，因此沒有村莊煤柱。經(jīng)計算，全礦井可采儲量為5702kt，礦井可采儲量計算結果詳見表212。表212 礦井可采儲量匯總表 單位kt煤層編號工業(yè)資源儲量永久煤柱損失設計儲量大巷開采損失可采儲量井田邊界井筒斷層陷落柱工業(yè)廣場大巷合計999994872809091429851030201514255702合計99994872809091429851030201514255702第二節(jié) 礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限一、礦井工作制度礦井年工作日為330d，每天三班作業(yè)，其中二班生產(chǎn)，一班檢修，每日凈提升時間為16h。二、礦井設計生產(chǎn)能力礦井生產(chǎn)能力的確定，主要考慮以下幾方面因素：1．儲量因素：本礦地質條件中等，水文地質條件簡單，煤層厚度較大，且賦存穩(wěn)定，但井田面積較小，僅剩9號煤層，礦井儲量不多，其工業(yè)儲量為9999kt，設計可采儲量為5702kt。因此，生產(chǎn)能力不宜過大。2．開采能力因素：本礦屬低瓦斯礦井，根據(jù)8號煤層開采情況和9號煤層頂板條件，開采9號煤層時必須使用綜采回采工藝，投資大，則不能充分發(fā)揮綜采設備的效益，所以生產(chǎn)能力也不能過小。3．生產(chǎn)環(huán)節(jié)因素：井下煤炭采用膠帶輸送機運輸，輔助運輸采用調度絞車，大巷兩側布置條帶開采，生產(chǎn)系統(tǒng)簡單，運輸環(huán)節(jié)少，礦井生產(chǎn)能力適宜加大。4．市場需求因素：本礦井開采的煤層為優(yōu)質貧煤，市場需求前景非常好，因此，適當加大開發(fā)力度不僅能產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益，而且能產(chǎn)生較好的社會效益。綜合考慮以上因素，經(jīng)過技術分析比較后。三、礦井服務年限礦井服務年限按下式計算： 式中：T──礦井設計服務年限，a； Zk──可采儲量，kt； A──礦井設計生產(chǎn)能力，kt/a； K──儲量備用系數(shù)。第三節(jié) 井田開拓一、礦井生產(chǎn)現(xiàn)狀王封煤礦1958年建井，開采2號煤層，1981年本礦進行了技術改造， 1987年投產(chǎn)，／a。王封煤礦現(xiàn)開采8號煤層，采用刀柱法開采，經(jīng)過多年開采，8號煤層資源已經(jīng)枯竭。目前礦井采用斜井開拓，共有三個井筒，分別為主斜井（混合提升）、進風斜井和回風斜井。主斜井：傾角17176。，三心拱斷面，料石砌碹，井筒長度284m。裝備有800mm寬膠帶輸送機和軌道，擔負礦井煤炭提升和矸石提升以及材料下放任務，兼作進風井。進風斜井：傾角12176。，矩形斷面，料石砌墻，井筒長度130m。主要是進風和行人?；仫L斜井：傾角15176。，半圓拱斷面，料石砌碹，井筒長度220m。作為專用回風井。該礦井現(xiàn)有通風系統(tǒng)為中央并列式，采用離心式通風機抽出式通風，主要通風機型號為47211№20B（兩臺）。井下有二條大巷，一條是機軌合一大巷，另一條為回風大巷。主斜井落底在9號煤層，從主斜井井底到井下火藥庫這一段運輸大巷（總運輸巷）布置在9號煤層中，采用三心拱斷面，料石砌碹，；運輸大巷向西延伸逐步布置在8號煤層中，采用矩形斷面，料石砌墻支護?；仫L大巷全部沿8號煤層頂板布置，采用矩形斷面, 料石砌墻支護。該礦井原主斜井機軌合一提升，配備2JTP16型絞車一臺，輔助提升單鉤串車（雙滾筒絞車單鉤提升）。經(jīng)過校核，原主斜井不能滿足下綜采支架的要求。二、井口與工業(yè)場地位置的選擇（一）井口及工業(yè)場地位置選擇的主要原則有利于礦井開拓部署，為礦井盡快達產(chǎn)創(chuàng)造條件。為了減少地面土方工程量，井口及工業(yè)場地位置的選擇要充分考慮地形條件，應盡量選擇在地勢較平坦地段。充分考慮煤層賦存條件，根據(jù)煤層賦存特點，井口及工業(yè)場地位置的選擇要有利于主要可采煤層（9號煤層）及初期首采煤層首采區(qū)域的開采，并兼顧生產(chǎn)后期及其它煤層的開采，以減少初期井巷工程量和場地壓煤量。充分利用現(xiàn)有工業(yè)場地和設施，以減少礦井投資。充分考慮電源、水源和煤炭運輸?shù)韧獠織l件，井口及工業(yè)場地位置應盡量靠近公路和鐵路集裝站，以減少進場公路長度及礦井生產(chǎn)營運費用。由于原有礦井井筒的能力有限，隨著生產(chǎn)能力的提高，采用綜合機械化開采工藝，原有井筒不能滿足提升的需要，因此需要對原有井筒改造或新打井筒。（二）井口及工業(yè)場地位置選擇方案根據(jù)以上原則，結合本礦井地面及井下煤層開采的具體條件，來確定本礦井口