【正文】 ，細(xì)碎屑巖以薄層夾于粗粒級(jí)巖層之間，未見(jiàn)煤層，僅局部含炭。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。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。主要由灰色、深灰色粗細(xì)相間的碎屑巖和煤層組成。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。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(duì)比標(biāo)志層。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。上段為主要含煤段，中段為次要含煤段，下段不含煤。厚度變化主要受地形地貌控制。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(méi)有探明整個(gè)含煤地層的厚度，本區(qū)鉆孔最深達(dá)898m。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。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(yíng)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。區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿活動(dòng)。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。（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。（二）外部建設(shè)條件交通運(yùn)輸條件張北縣境內(nèi)無(wú)鐵路，公路207國(guó)道貫通南北，其他則是一般的公路，由于地勢(shì)較平坦，公路較暢通，運(yùn)輸方便。開(kāi)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(xiāo)路不好，井筒廢棄停采。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(guó)家地震資料、地震烈度為5度。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)屬大陸性氣候，℃，℃，最低34℃，結(jié)冰期長(zhǎng)達(dá)5個(gè)月，年降雨量330～400mm，蒸發(fā)量1710mm。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間有一般道路相通，交通尚為方便。（二）項(xiàng)目概況王牛灘井田位于河北省張北縣西北部行政區(qū)劃隸屬?gòu)埍笨h兩面井鄉(xiāng)所轄。經(jīng)過(guò)一年來(lái)的工作，目前張北中都礦業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司的第一個(gè)項(xiàng)目“張北中部王牛灘褐煤化工一期萃臘工程”已獲省發(fā)改委備案許可。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(xiāo)路不好而停采。委托方：張北中都礦業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司被委托方：煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 二00六年一月十五日76 / 82一、概述 （一）項(xiàng)目背景河北省張北縣兩面井王牛灘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(kāi)發(fā)。張北兩面井王牛灘褐煤化工原料基地王牛灘煤礦可行性研究報(bào)告 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院二00六年九月張北兩面井王牛灘褐煤化工原料基地王牛灘煤礦可行性研究報(bào)告工程編號(hào)：K1225生產(chǎn)規(guī)模：60萬(wàn)t/a院 長(zhǎng)：聶光輝主 管 副 院 長(zhǎng)：任寶良總 工 程 師：楊關(guān)訓(xùn)工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：任寶良 劉慶太煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院二00六年九月文件編制人員編制人員：劉慶太 正高級(jí)工程師 田廣豐 高級(jí)工程師 王德光 高級(jí)工程師 谷雪軍 高級(jí)工程師 魏 青 工 程 師 張一峰 工 程 師 管建強(qiáng) 高級(jí)工程師出版人員：周靜茹 胡 波 袁念軍 李秀麗目 錄 一、概述…………………………………………………………………..1 二、礦井建設(shè)條件………………………………………………………..2 三、市場(chǎng)預(yù)測(cè)…………………………………………………………….13 四、建設(shè)規(guī)模與服務(wù)年限……………………………………………….14 五、井田開(kāi)拓與開(kāi)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(píng)價(jià)…………………………………………….62 十二、研究結(jié)論與建議………………………………………………….68附 圖 目 錄礦井開(kāi)拓方式平面圖（方案Ⅰ） K1225—109—01礦井開(kāi)拓方式剖面圖（方案Ⅰ） K1225—109—02礦井開(kāi)拓方式平面圖（方案Ⅲ） K1225—109—03礦井開(kāi)拓方式剖面圖（方案Ⅲ） K1225—109—04礦井井位方案平面圖 K1225—109—05礦井采區(qū)巷道布置及采掘機(jī)械配備平面圖 K1225—163—01礦井工業(yè)場(chǎng)地總布置圖 K1225—447—01張北中都礦業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司編制王牛灘褐煤化工原料基地（礦井）建設(shè)可行性研究報(bào)告委托書(shū)委 托 方：張北中都礦業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司（甲方）被委托方：煤炭工業(yè)石家莊設(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“張北中都王牛灘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(kāi)發(fā)利用方案、項(xiàng)目申請(qǐng)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。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)王牛灘地段（煤礦）詳查地質(zhì)報(bào)告》通過(guò)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(wàn)t。2005年3月張北中部礦業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司應(yīng)張北縣委和政府邀請(qǐng)，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(guò)開(kāi)采張北縣兩面井鄉(xiāng)王牛灘的褐煤對(duì)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(kāi)發(fā)利用、脫貧興業(yè)致富奔小康的道路。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(wèn)題，即建立王牛灘褐煤生產(chǎn)礦井，為此張北中都礦業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司投資建設(shè)一對(duì)年產(chǎn)60萬(wàn)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，目的是使王牛灘煤礦建設(shè)成為好、快、省的機(jī)械化礦井為援壩扶貧作好工作。=，其各拐點(diǎn)坐標(biāo)為：點(diǎn)號(hào)1234X4601324460133445985574598547Y38526770385292043852921538526780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。二、礦井建設(shè)條件（一）概況地理位置王牛灘井田位于壩上高原，地勢(shì)平坦，微有波狀起伏，海拔標(biāo)高為1292～1328m，地勢(shì)東南高西北低，有季節(jié)性的徑流分布。冬季寒冷漫長(zhǎng)，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)。本區(qū)凍結(jié)深度地質(zhì)報(bào)告中未明確。歷史上沒(méi)有破壞性地震發(fā)生。另一處在76—1鉆孔附近，1993年7月建井，豎井開(kāi)鑿時(shí)于垂深38m處遇流砂，因無(wú)力治理而廢棄，該井未建成亦未出煤（）。附：交通位置圖。區(qū)域內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單，主體構(gòu)造為呈北西～南東向展布的寬緩向斜。本井田位于FF9斷層的西北部，區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單，地層近似水平，略向北傾，傾角5176。本井田構(gòu)造之復(fù)雜程度屬于簡(jiǎn)單類型。其中太古界紅旗營(yíng)子群為煤系的古老基底，巖性以花崗片麻巖、黑云斜長(zhǎng)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。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。第四系主要為淺黃色砂質(zhì)粘土、粉砂等。（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：全區(qū)發(fā)育較好，～。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。本段含3號(hào)煤組，均發(fā)育于中、下部。中段：為次含煤段，在全區(qū)內(nèi)具有東厚西薄的變化趨勢(shì)，厚度45～138m。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(zhǎng)石、石英、巖屑為主，分選差，磨園中等。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。下段：不含煤層，厚度大于670m，與下伏地層呈不整合接觸。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。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。該煤層由1～7層煤分層組成，全區(qū)分布結(jié)構(gòu)復(fù)雜，～。夾矸多為泥巖、炭質(zhì)泥巖?！簩禹敯宥酁槟鄮r及炭質(zhì)泥巖，底板為礫巖、粗砂巖及泥巖，疏松易碎。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。水文地質(zhì)條件本井田位于壩上高原區(qū)，境內(nèi)地勢(shì)平坦、開(kāi)闊，略呈波狀起伏，海拔高1300m左右。這些湖淖成為區(qū)內(nèi)地表水、地下水的排泄聚集地。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(lái)源。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。根據(jù)鉆孔揭露地層的巖性，結(jié)合鉆孔簡(jiǎn)易水文地質(zhì)觀測(cè)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。鉆孔沖洗液在此段基本不消耗，其富水性弱。此段為煤系主要含煤段，含3三個(gè)可采煤組，～。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。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。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。煤系上下段之間沒(méi)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。斷層水文地質(zhì)特征：本井田構(gòu)造簡(jiǎn)單，地層近于水平。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)。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(jiǎn)單的裂隙充水礦床，即二類一型。另一處開(kāi)鑿立井見(jiàn)流砂無(wú)法治理而廢棄、估算涌水量為15m3/h。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(guò)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(kāi)采時(shí)應(yīng)采取措施，防止流砂潰入坑道。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(kāi)采時(shí)應(yīng)采取措施，防止鉆孔透水。其他開(kāi)采技術(shù)條件已有的小井在掘進(jìn)巷道時(shí)實(shí)見(jiàn)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(kāi)采和支護(hù)提出新的課題，針對(duì)此種情況，國(guó)內(nèi)許多在軟巖中開(kāi)鑿的井筒和巷道多采取“不對(duì)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(kāi)采亦是可行的措施。屬低瓦斯礦井。（2）煤質(zhì)分析各煤組煤質(zhì)指標(biāo)一覽表指標(biāo)煤組Mad(%)水份Ad(%)灰份Vdaf(%)揮發(fā)份St,d(%)全硫1煤組～～～～2煤組～～～～3煤組～～～～4煤組～～～～5煤組～～～～注：上述指標(biāo)除揮發(fā)份為精煤，其余皆為原煤值。從表中可看出原煤水份在垂向方面從上至下由低變高；原煤灰分無(wú)明顯的變化規(guī)律；揮發(fā)份（精煤）則頂端含量相對(duì)較高，中、下部相對(duì)較低?！?，（折算后為3272～5159千卡/kg），均屬低發(fā)熱量煤種。煤的工業(yè)利用方向：由于煤種是低變質(zhì)褐煤，無(wú)粘結(jié)性、低腐植酸、低發(fā)熱量，煤的工業(yè)利用僅可作民用及動(dòng)力燃料。開(kāi)發(fā)王牛灘褐煤礦就是為上述工業(yè)提供原材料。對(duì)于以此