煤矿技术改造工程初步设计技术改造初步设计.doc

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1、前 言一、编制设计的依据1、江苏省煤田地质勘探二队提供的江苏省徐州矿区景山勘探区详查地质报告； 2、中国煤田地质总局煤地准字1996003号江苏省徐州矿区景山勘探区详查地质报告批准书； 3、苏国土资认储函200313号矿产资源储量认定书； 4、江苏省煤田地质二队，江苏天能集团共同编制的江苏天能集团公司柳泉煤矿地质报告； 5、江苏省国土资源厅苏国土资储备字200539号文关于江苏省徐州市柳泉煤矿扩区资源储量检测报告矿产资源储量评审方案证明； 6、江苏省国土资源厅苏国土资划20050019号文划定矿区范围批复 7、江苏煤炭地质勘探研究所编写的江苏省徐州市柳泉煤矿矿产资源储量年度报告（2006年度）

2、 8、煤炭工业矿井设计规范GB50215-2005； 9、煤炭工业矿井初步设计编写内容； 10、国家现行有关规程，规范、技术标准等； 11、江苏天能集团柳泉煤矿提供的矿井现有生产资料、井下采掘工程平面图、工业场地总平面布置图等。 12、江苏省国土资源厅于2006年1月27日颁发的采矿许可证（证号3200000620005）13、江苏省天能集团公司柳泉煤矿技术改造工程可行性研究报告（江苏省第一工业设计院有限责任公司 2007.3）14、苏经贸煤炭2007459号江苏省天能集团公司柳泉煤矿技术改造工程可行性研究报告批复（2007年6月7日）。二、设计的指导思想认真贯彻执行国家有关方针政策和技术标准

3、，认真分析矿井已有资料，合理开发利用矿产资源储量；以经济效益为中心，以安全生产为根本，以科技创新为动力，根据该矿自身特点，充分利用矿井已有工程及设施，协调好技术改造工程与生产的关系，争取以最少的投资，最快的速度，最短的时间，将柳泉煤矿建成一个科技含量高，经济效益好的现代化中型煤炭企业。三、建设规模及主要技术特征 1、建设规模技术改造后，矿井建设规模为0.45Mt/a，净增0.15Mt/a，矿井服务年限为30.9a。 2、主要技术特征（1）矿井开拓方式为立井，暗斜井多水平开拓方式，井筒落底水平-220m，生产水平-420m，接替生产水平-610m，后期开拓水平为-800m、-1000m。（2）矿

4、井共设二个立井，针对矿井主提升能力不足问题，技术改造后，将原混合井（D=5.2m）改为副井，将原风井（D=3.5m）改为主井兼回风井，井筒由-110水平延深至-209m。新增井底煤仓（D=6.0m），箕斗装载硐室，主井井底撒煤清理硐室及相关的上仓胶带机巷、联络通道等工程。（3）井下运输系统：运煤采用800mm胶带输送机，辅运平巷采用2.5t蓄电池机车及1t矿车，集中下山采用串车提升方式。（4）达产时3、7煤层各布置一个采区、一个机采面，全矿井共五个掘进工作面，（为已有工程）； （5）矿井通风系统为中央并列抽出式，矿井总风量53m3/s，风机型号为G4-73-11NO2OD离心式通风机二台。（6

5、）主井井筒装备一对2.5t非标单绳箕斗，提升机型号2JK-2.5/20E，电机功率250KW，通风机为矿井已有设备。副井井筒装备一对1t双层二车单绳罐笼，提升机型号2JK-3x1.5E/20E电机功率400KW。（7）地面运输采用公路运输为主，水运为辅的方式，现有设施满足要求；（8）矿井用电设备安装总容器8124KW，矿井用电设备工作总容量5480KW，吨煤耗电36.5kw.h。本次设计更换二台主变为S9-4000/35，新增T-BB-C6.3-2000型高压电容补偿装置二套。（9）地面新增与主提系统有关的井架，提升机房，输煤走廊等。3、项目总投资及效益情况技改工程项目总资金为2767.57万

6、元，净增生产能力0.15Mt/a，吨煤投资184.50元。本项目税后内部收益率24.43%，税后财务净现值2424.76万元。投资回收期4.97a，投资利润率18.58%，投资利税率31.94%。4、主要技术指标（1）矿井设计生产能力0.45Mt/a；（2）井下新增井巷工程量： 工程长度：726.5m 推进体积：7717.37m3万吨掘进率：48.4m （3）地面新增工业建筑体积5744m3 （4）矿井在籍人数：1221人 全员效率：1.6t/工 （5）建设项目总资金：2767.57万元 （6）净增生产能力吨煤投资：184.50元 （7）建设工期：10个月 （8）财务内部收益率：24.43%

7、(9)投资回收期：4.97a （10）财务净现值：2424.76万元 （11）投资利润率：18.58% （12）原煤经营生产成本：215.33元/t四、存在问题与建议1、引用的地质报告为详查资料，勘探精度欠缺，建议进行补充勘探，满足下一步的设计深度要求及指导生产。 2、本区有部分钻孔资料不全，封孔质量不详，建议生产过程中引起重视。3、建议业主做好技改时基建与生产的协调关系，做到基建、生产两不误。第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、交通位置：柳泉煤矿位于铜山县柳泉镇内，距徐州市22km，东距京福高速公路及京沪铁路7km，104国道10km，有公路直通柳泉火车站，西南距垞城铁路专用线4k

8、m，西邻京杭大运河，北部濒邻微山湖，北上山东，南达长江，常年通航，陆路、水运交通均十分便利，见交通位置图1-1-1。 图1-1-1 交通位置图二、地形地貌：区属黄淮冲积平原，地势平坦，地面标高3234m，自西北向东南略有倾斜，地面坡度一般为1/5000，沿湖为1/3000，向南3km为由寒武奥淘纪石灰岩组成的低山区，山体标高100150m。三、河流、湖泊、沼泽的分布及范围： 本区位于微山湖南岸，微山湖与昭阳湖、南阳湖、独山湖组成一个湖泊群，湖泊面积1265km2。最高洪水位标高+36.48m。本区西部有京杭大运河，河宽50m、水深34m，经郑集新河入微山湖。城子河流经本区南部，西接京杭大运河，

9、东入微山湖，是柳泉煤矿的主要运煤航道。四、气象及地震情况：本区属南温带鲁淮区，具长江和黄河流域气候的过渡区特征，气候温和，日照充足、四季分明、雨水较多。年平均降水量795.9mm最大降水量1297mm(1958年)，多集中在7、8月间。年平均降雪日10天，最多28天，最大积雪厚度25mm。年平均气温14左右，七月份平均气温最高，一月份平均气温最低。年平均相对温度70%，年平均蒸发量1679mm。河湖封冻一般在12月底至下年1月底。最大冻土深度24 cm。本区全年以偏东风为最多，年平均风速约30m/s，冬春季节受北方冷空气影响多西北大风。 本区地震烈度7度区。 根据中国地震动参数区划图（GB18

10、306-2001）地震动峰值加速度分区为0.10.15g。五、矿区经济概况：该地区农业以种植业和养殖业为主。农作物主要有小麦、玉米、花生、棉花、山芋等，是江苏省粮食生产基地的一部分。矿井建设中的钢材、木材、水泥等材料主要由外地供应，砖、瓦、砂、石等主产材料均可由当地解决。六、煤田开发简史：柳泉煤矿位于徐州市北22km铜山县柳泉镇内，是江苏天能集团公司下属矿井之一。该矿原设计生产能力0.09Mt/a，经过改扩至0.30Mt/a，经本次技术改造后矿井生产能力可达到0.45Mt/a。 该区目前规划的矿井两对，除本矿井外，还有与本矿相邻的徐州矿务集团公司的垞城煤矿。垞城煤矿毗邻于本矿井西南部，同属一个

11、含煤条带。1976年12月正式投产，原设计井型0.45Mt/a，目前实际生产能力达到0.6Mt/a。 景山勘探区包括垞城井田、柳泉井田和勘探线以北部份，根据江苏省煤田地质二队提交的江苏省徐州矿区景山勘探区详查地质报告全区共有煤炭储量B+C+D级6911万吨，天然焦837万吨。 本矿井位于景山勘探区北部，南部为垞城煤矿，垞城煤矿已有近30年生产史，柳泉煤矿从开始建矿也有近10年的生产史，多年的生产实践为本矿井的建设和生产积累了丰富的经验。本矿井毗邻的徐州矿务局集团公司和本集团公司的其他矿井，矿山救护队，机厂等铺助设施，均可为本矿井提供相应服务。七、有无文物古迹旅游区及其它地面建筑等情况井田范围内

12、无文物古迹旅游区，井田内村庄较多，无其它大型建筑物。八、现有水源、电源情况1、水源条件矿井供水源主要来自工业场地内的管井，水量较丰富，可满足矿井的生活用水和消防用水，井下生产消防洒水利用井下矿坑水经处理后复用。因此，上述供水可满足改造后的矿井生活、生产、消防用水。2、电源条件柳泉煤矿工业场地内现有35/6kV变电所，两路电源分引至付城35kV和柳城35kV变电所，该变电所35kV电源可靠，能保证矿井的正常生产和技改用电需要。九、农业排灌水利系统情况本区位于微山湖南岸，微山湖与昭阳湖、南阳湖、独山湖组成一个湖泊群，湖泊面积1265km2。最高洪水位标高+36.48m。第二节 地质特征一、地质构造

13、1、地层及地质构造（1）地层本井田为隐蔽式煤田，自上而下地层特征如下： 石炭系上统太厚组（C3t）区内16个钻孔均未穿透，揭露厚度3.98191.28m。由十三层厚薄不等的浅灰色石灰岩与灰黑色粉砂岩、浅灰色粘土岩及浅灰、灰绿色中细砂岩及煤层交互沉积。因其沉积特征各异，现以九灰为界，分上下两部分。下部：厚约93m。由十、十一、十二、十三共4层石灰岩及灰岩间的砂岩、泥岩、薄煤层组成；其中十灰厚度大，含腕足类化石，上部白与下部黑，颜色对比鲜明，与上、下灰岩层间距较大，一般25m到30m左右，为本段地层对比的辅助标志。十一灰及十二灰组成上薄下厚的双层结构，尤以十二灰厚度大，含大量纺外向纺锤蜒而为本组地

14、层的主要标志之一。十三灰以其化石密集而易于辨认，故亦为本段地层的辅助标志。上部：厚约76m，由灰岩、泥岩、砂岩及薄煤层组成，含灰岩9层，其中一灰、四灰、五灰、六灰、九灰沉积稳定，一灰颜色浅，岩面粗糙，含有现有珊瑚及海百合茎化石；特征明显，位于该组地层的最顶部，成为与上覆山西组地层分界的标志。四灰厚度大，含燧石结核，为本段地层的主要标志之一。八灰与九灰相距较近，为本段地层对比的辅助标志。该组地层与下伏本溪组整合接触。 二迭系a、山西组（P1S）厚78.89121.20m，平均107.23m。岩性由灰白色中砂岩，灰色细砂岩，深灰色粉砂岩及灰黑色泥岩，灰褐色粘土岩及煤层组成；最顶部为杂色泥岩。本组共

15、含煤35层，可采煤层两层（7煤、9煤），煤层常位于该组地层的中下部。其煤层沉积特征明显，各煤层常具一层老顶砂岩。7煤层顶板以灰白色中粒砂岩为主，具斜层理，含有菱铁质鲕粒及炭纹。沉积虽然连续，但厚度变化大。9煤层顶板为浅灰及灰白色中细粒砂岩，成份以石英为主，含长石，硅钙质胶结，分选性好，含黑色泥岩包裹体，常见有黑色泥质条带，构成水平层理及缓波状水平层理；9煤层之下常具一层砂岩，除含有菱铁矿结核及具有生物搅动构造外，与其顶板砂岩特征基本相似，岩性区别不大。9煤上距7煤层为2550m，下距10煤5m左右；9煤层之底板砂岩，即为10煤层顶板砂岩。10煤之下为粉砂岩或与分细砂岩互层，底部为灰黑色海相泥岩

16、，含菱铁矿透镜体，具底栖动物浅穴，为该区地层对比的辅助标志。山西组全区分布，虽然因不均衡沉降而造成薄厚不等的沉积，但整体连续无缺失。该组地层与下伏太原组为整合接触。b、下石盒子组（p1x）厚123.46224.59m，平均195.50m。主要为杂色泥岩，浅灰色，灰褐色粘土岩，灰杂灰色粉砂岩及灰色、灰绿色细砂岩，灰白色中细砂岩、中粗粒砂岩及深灰色泥岩、粉砂岩和煤层组成。因上、下地层沉积特征各异，分上、下两段叙述：下部含煤段：厚约76.5m左右。主要由灰、深灰色泥岩、粉砂岩，灰白色细中砂岩及煤层组成。粉砂岩、泥岩中含植物化石。中细砂岩含菱铁矿鲕粒，呈缓波水平层理及斜波状层理，常形成煤层的顶板。该段

17、常含煤23层，有时57层，可采煤层两层（即2煤和3煤）。灰色地层厚约40m，为本组含煤段地层。其下为杂色泥岩。最底部为灰灰绿色含砾粗砂岩，有时相变为中砂岩或细砂岩。成分以长石石英为主，具多量岩屑，泥质胶结，分选性差，具韵律分选层理，厚度为0.5020m，平均厚6.50m。此层为下石盒子组与山西组地层的分界，俗称为分界砂岩，为该区地层对比的重要标志层。此层上距3煤层约45m左右，下距7煤层50m左右。上部非含煤段：厚约120m，其岩性以杂色泥岩为主，间有灰色粉砂岩，灰褐色粘土岩、灰绿及灰白色细砂岩，少有中粗粒砂岩。杂色泥岩中以紫红色为主，具灰、灰黄、灰绿色斑块，含。灰色粉砂岩及灰褐色粘土岩中多含

18、植物碎片化石及植物根化石。有时含完整的脉羊齿及瓣轮叶等化石。细砂岩常具缓波状水平层理及斜波状层理，含泥岩包裹，具少量炭屑。本组地层与下伏山西组为整合接触。C、上石盒子组（P2S）厚13.58538.95m，平均269.75m。上部以灰，灰绿、灰杂色斑块状泥岩为主，夹薄层中细或中粗砂岩，分选性较差，下部为灰色，浅灰色及绿灰色中细砂岩，与杂色、灰色、深灰色泥岩，粉砂沉积。距底部约100m处为灰、深灰色泥岩及粉砂岩，多含植物根化石，偶夹薄层炭质泥岩或煤线。底部为灰白或灰褐色中粗粒含砾石英砂岩，坚硬；一般为12层，偶见3层，上薄下厚，俗称“奎山砂岩”，为上石盒子组与下石盒子组地层的分界标志。该组与下伏

19、下石盒子组整合接触。d、石千峰组（P2sh）仅见于04勘探线4号孔，厚度69.65m。主要有暗红色泥岩、粉砂岩，灰褐、灰绿色及灰白色中粗粒砂岩组成；粗砂岩分选性差，含有岩屑及石英细粒，时见韵律分选层理。底部为一层厚30m左右的含砾粗砂岩，与下伏上石盒子组整合接触。 第四系（Q）厚37.40-95.00m，平均51.52m。第四系松散层主要由粘土、砂质粘土、砂姜粘土、含粘土粉细砂、中砂、砾石层及粘土砂姜、钙质粘土等组成，其中砂层、砂砾石等含水层仅占地层总厚度的1/3-1/4，且普遍含粘粒。（2）构造本区处于郯城庐江深大断裂带西盘，秦岭东西构造带北支的东端与新华夏系第二隆起带西侧的交汇处，徐州复背

20、斜的西北侧。其构造形迹受东西向构造、华夏系及新华夏系构造体系的联合控制，褶皱轴向呈北东40左右，断裂走向北东3040。就区内构造控制程度而言，属中等偏简单，褶皱、断裂均不发育，现叙述如下： 褶皱景山勘查区主体为一向倾盆地，收不均匀构造应力作用，盆地东南翼产状陡立，倾角6075，向深部变缓，倾角1015，形成陡帮平底的箱式褶曲。闫大庄向斜为景山勘查区主体向斜，轴部位于检测区中部偏西北，其走向由西南至东北，呈NE70转向NE50NE60，最后渐转为南北向至NW10而翘起，略呈“L”形，轴长约8km；该向斜北西翼受后期断裂F6等切割，完整性差；8条勘探线控制，煤层底板等高线涂上清晰，控制程度可靠；其

21、东南翼发育有秦楼背斜和城子河向斜等次级褶曲。 断裂本区内经钻探揭露，16个钻孔见5个断层点，控制大小断层4条，均为正断层，加上F6边界断层，本区共有断层5条。落差大于200m的断层1条（F6），落差3050m断层2条（F3、F6支），落差小于30m断层2条（F4、F5）。断层情况统计表3-1：名称性质产 状落差区内长度（m）控制情况可靠性走向倾向倾角F3正NE25SE750403400042、023两孔穿过，04、05二条勘探线控制可 靠F4正NE45NW750251100053号孔穿过，05勘探线控制较可靠F5正NE47SE750252400W58号孔穿过，04勘探线控制，西南交F6断层，往

22、北东尖灭较可靠F6支正NE30NW7530403300景52孔穿过，04、05二条勘探线控制，西南交F6较可靠F6正NE2030NW7520050004、05二条勘探线控制，W37孔穿过可 靠 岩浆岩本区内岩浆岩侵入普遍，据钻孔揭露，下石盒子组5个钻孔见岩浆岩侵入1-3层，侵入厚度0.925.38m。山西组地层8个钻孔见岩浆岩侵入1-4层，侵入厚度0.8511.15m。依据肉眼鉴定描述，侵入到下石盒子组，山西组的岩浆岩，其岩性相似，为深灰灰绿色，隐细晶质，斑状结构，块状构造，含黑云母碎片，矿物成分为斜长石、角闪石或辉石，属中基性云煌岩或煌斑岩、闪长玢岩，多呈岩床状顺层侵入到各可采煤层之中，其中

23、对9煤破坏最严重：局部吞蚀，多被拱开，分叉变薄，结构复杂，导致9煤烘烤变质成天然焦，破坏其可采性及稳定性。对7煤、3煤、2煤也有不同程度的影响。 据区域资料，燕山期岩浆侵入规律为：早期以中酸性为主，多呈岩株、岩盘侵入；晚期以中基性为主，多呈岩脉、岩床侵入。故本区岩浆岩侵入为燕山晚期。二、煤层及煤质1、煤层（1）煤层特征及含煤性本井田含煤地层为二迭系山西组和下石盒子组，含局部可采煤层三层，即2煤、3煤和7煤，平均总厚度2.73m，其中主要可采煤层2、3煤平均总厚度1.87m，占可采煤层总厚度的68%。 2煤层 见煤点煤厚0.212.85，平均厚度0.71m。多为单一结构。检测区穿过2煤层钻孔共1

24、6个；其中火侵点1个，沉缺点1个。见煤点14个，可采点4个，可采性指数0.29。2煤层顶板多数为深灰色泥岩或粉砂岩，少数为浅灰色细砂岩。2煤层底板多为灰色泥岩及粉砂岩，少量褐灰色粘土岩。2煤层检测区的西北部受浆岩侵入结构复杂，变为天然焦。2煤层属局部可采的较稳定煤层。 3煤层 煤厚0.32-2.45m，平均1.16m。部分为单层结构，部分为双层或叁层结构，煤层结构的变化无规律。检测区内穿过3煤层钻孔16个，其中断缺点1个，见煤点15个，可采点8个，可采性指数0.53。3煤顶板大部分为深灰色泥岩，少数为深灰色粉砂岩及浅灰色细砂岩。3煤层底板为灰色泥岩和褐灰色粘土岩。3煤层在最北端受岩浆岩入侵影响

25、变为天然焦。3煤层属大部分可采的较稳定煤层。 7煤层 见煤点厚度0.281.17m，平均厚度0.86m。检测区穿过7煤层钻孔13个，其中沉缺点2个，火侵点1个，断缺点1个，见煤点9个，可采点6个，可采性指数0.67。7煤层多数为单一结构，少数为双层结构。见煤点及沉缺点都呈条带状分布。7煤顶板多数为深灰色泥岩及粉砂岩，极少数为中细砂岩；这说明后期河床的冲刷对7煤影响甚微。7煤底板为灰色泥岩及粉砂岩。岩浆岩对7煤层影响不大，仅在本区西北角部分煤层变为天然焦。7煤层属局部可采的较稳定煤层。2、煤质（1）物理性质及煤岩特征检测区内主要可采煤层为2、3煤层， 7煤层局部可采，其余各煤层均为不可采煤层。1

26、）2煤：灰黑黑灰色，油脂光泽，条痕为黑褐色，硬度1.52，条带状结构，性脆，易碎，土状及参差状断口，裂隙较发育，以暗淡型煤为主。镜质组主要为基质镜质体和均质镜质体，含少量结构镜质体。惰性组以粗粒体、丝质体为主，含少量半丝质体、微粒体、氧化树脂体、菌类体等。其中丝质体腔孔呈圆形、椭圆形或压扁拉长，大多破碎呈大小不等的碎片分布在凝胶化基质中。壳质组主要为小孢子体、角质体，含少量大孢子体、木栓质体及树脂体。无机矿物质主要以粘土、碳酸盐类为主，含少量黄铁矿。粘土多呈浸染状、条带状或团块分布，黄铁矿呈块状、星散状分布或充填裂隙。碳酸盐类呈块状或充填裂隙。镜质组最大反射率(R)为0.84801.1583，

27、属一一变质阶段。2）3煤：灰黑黑色，油脂光泽及弱玻璃光泽，硬度1.52，褐黑黑色条痕，具厚度不等的条带状结构，性脆、易碎，土状参差状断口，内生裂隙较发育，半暗暗淡型煤。镜质组主要为均质镜质体和基质镜质体，含少量碎屑镜质体。木质结构已被强烈破坏，镜质体的腔孔结构已消失。惰性组主要为粗粒体、丝质体和半丝质体，含少量微粒体和菌类体，多呈大小不等，形状不规则的碎片分布在凝胶化基质中。丝质体腔孔结构多已破坏，有的腔孔被粘土充填。壳质组以大小孢子体为主，含少量角质体、树脂体及木栓质体。无机矿物中，以粘土为主，呈微粒状、浸染状或条带状分布。黄铁矿呈星散状分布。碳酸盐呈块状晶体充填裂隙。镜质组最大反射率(R)

28、为0.78601.0797，属II一变质阶段。3）7煤：黑色，弱玻璃光泽，褐黑色条痕，硬度2，以条带状结构为主，性脆，参差状断口，内生裂隙较发育，半亮半暗型煤。镜质组主要为基质镜质体和均质镜质体，含少量结构镜质体。惰性组以粗粒体为主，其次为丝质体、半丝质体、微粒体，出现少量菌类体。壳质组以小孢子体为主，含少量木栓质体、角质体、大孢子体、树脂体。无机矿物中以粘土为主，呈微粒状，条带状或团块状分布，黄铁矿呈星点状分布，碳酸盐呈零星块状，粘土与黄铁矿常充填镜质体与丝质体腔孔。镜质组最大反射率(R)为O.7721.32。属一一变质阶段。（2）煤的化学性质1）水分(Mad)：烟煤一般含水量在2%以下，个

29、别点较高达2.62%，且自上而下，其含量有逐渐降低的趋势。而天然焦及天然焦的水分稍高，平均大于2%，个别点高达5.45%。其原因主要是这些煤种所含吸附水较多。本区各煤层均属低水分煤层，故对煤层的利用影响很小。2）灰分(Ad)： 2、3、7煤层中气煤、1/3焦煤，灰分平均值为25.17%31.92%，均属偏低的富灰煤。2、3煤中天然焦灰分在40%以上，为高灰煤。7煤中天然焦灰分为31.95%，属富灰煤。3）硫分(St，d)：2、3煤层硫分均小于1%，属低硫煤。7煤层硫分0.52%2.28%，平均1.41%属中硫煤，个别属中高硫煤。4）磷(Pad)：本区各煤层磷含量大多在0.05%以内，应属特低磷

30、煤及低磷煤。5）氯（Cl）：本区各煤氯含量在00.078%之间，平均为0.019%，氯含量较低。6）砷（As）：本区各煤层的砷含量一般在08PPM之间，砷含量较低。7）煤的发热量：2、3煤中气煤、1/3焦煤发热量18.8828.54 MJ/kg，平均24.64 MJ/kg；7煤中1/3焦煤发热量13.7127.54MJ/kg，平均22.27 MJ/kg。2、3煤中天然焦由于灰分较高，发热量平均值分别为14.13MJkg和15.57MJkg。7煤中天然焦发热量为21.49MJkg。三、瓦斯、煤尘及煤的自燃1、瓦斯2005年矿井瓦斯绝对涌出量为0.46m3/min，相对瓦斯涌出量为0.91m3/t

31、。矿井二氧化碳绝对涌出量为0.91m3/min，二氧化碳相对涌出量为1.84m3/t。2、煤尘煤尘爆炸性鉴定结果3煤爆炸火焰长度为320mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量75%，煤尘有爆炸性危险。3、自燃煤层自燃发火倾向性经煤炭科学研究总院重庆分院鉴定为类不易自燃煤层4、地温平均地温梯度为1.96ClOOm，属地温正常区。四、水文地质1、地表水系本区属华北平原山东丘陵的西南缘，地势低平。东南部为低山丘陵，山体走向NESW。西南部的麻雀山为区内最高峰，标高241m。西北部为黄淮冲积平原，地面标高3234m(西南高而东北低)，地面坡度一般为15000，沿湖为13000。微山湖为区内最大湖泊，其次有城子湖

32、、留武湖、后川湖等。主要河流有京杭运河、顺堤河、废黄河、不老河，闸河、桃园河、郑集河等，流向自西向东或东南。区内水系特点是流程短、河槽浅，汛期行水，旱期断流，仅在下游的沿湖地带基本保持常年有水。1957年微山湖水泛滥，苏北堤河以东全部受淹，洪水位标高36.1236.84m，目前沿湖大堤堤顶标高一般在39.00m左右。本区气候属南温带鲁淮区，据徐州气象站资料，年平均降水量795.9mm；蒸发量1679mm，降水多集中在59月(常见68月)，占全年总降水量的54.175.4%。2、井田含、隔水层（组、段）水文地质特征（1）本溪组(C2b)上部以浅灰色石灰岩含水层为主，夹泥岩或铝质泥岩，下部由杂、紫

33、红色泥岩、铁质泥岩隔水层组成。据区域资料，正常条件下，它为基底奥陶系灰岩强岩溶含水层与太原组灰岩岩溶水的良好隔水边界。（2）太原组(C3t)揭露厚度3.98191.28m，由灰色石灰岩、生物碎屑灰岩及浅灰色中细砂岩等组成溶隙裂隙含水层；共有灰岩13层，总厚度25.2240.74m，占该组总厚度的18.928.3%。四灰：灰色，上部浅棕灰色，微晶质结构，底部夹泥质条带，富含珊瑚，海百合茎等海相动物化石，少含燧石结核，裂隙发育，方解石及泥质充填，局部发育溶蚀洞穴，富水性较强，为开采山西组7、9煤层的间接充水含水层。综合本区勘探成果及邻近矿井揭露情况，太原组石灰岩岩溶含水层富水性中等，且自浅向深富水

34、性趋弱。深灰色粉砂岩、泥岩、灰色粘土岩、煤层等组成相对隔水层。（3）山西组(P1s)厚度78.89121.20m，平均107.23m。上部和下部由泥岩、粉砂岩夹薄层细砂岩组成，为相对隔水层段；中部为含煤层段，砂岩含水性相对较好，虽然高角度张裂隙较发育，但多被方解石等充填，各漏水点均位于浅部(143.36243.85m)。邻区垞城矿清理斜巷底部7煤底板砂岩水质分析(76年1月)，水质为氯化物重碳酸钠型，矿化度1.033克升。煤层顶部50m以内的充水砂岩直接影响7煤层开采，其层数17层，平均4层；厚度6.4036.57m, 平均18.53m；钻孔中均未见漏水。总体上7煤顶部砂岩含水层富水性较弱。根

35、据邻近矿井开拓资料，7煤层底板砂岩不如顶板砂岩发育，但由于距太原组岩溶含水层较近，易获得补给，涌水量往往高于顶板砂岩。（4）下石盒子组(Plx)厚度123.46224.59m，平均196.50m，由粉砂岩、泥岩、煤层及中、细砂岩含水层组成。景山勘查区3-11号孔470471m漏水，漏失量1.18 m3h，砂岩局部高角度张裂隙发育，但多为钙质或泥质充填。邻区李场井检孔2、3煤层底板(基岩风化带)至山西组7煤顶底板砂岩混合抽水试验(1995年5月)：单位涌水量0.000386Lsm，渗透系数0.0273md，水质为氯化物硫酸钠型，矿化度2.46gL，富水性弱。上部砂岩不发育，为相对隔水层段。（5）

36、上石盒子组(P2s)厚度13.58538.95m，平均269.75m，浅部遭剥蚀。主要由泥岩、粉砂岩、粘土岩及砂岩组成。含水层段与隔水层段相间，底部70m以内岩性为灰白色含砾中粗砂岩(奎山砂岩)，一般24层，平均厚度20余米，景山勘查区内计有6个层次漏水，富水性弱中等，检测区内未见漏水钻孔。奎山砂岩下距2、3煤层平均160余米，对煤层回采无影响。夹河矿井筒穿过奎山砂岩涌水量210 m3h，-80m人行石门过奎山砂岩涌水量130m3h。（6）石千峰组(P2sh)区内仅1个钻孔揭露。岩性由紫红色中粗粒砂岩夹紫红色泥岩，粉砂质泥岩组成，为相对含水层段。（7）第四系(Q)厚度37.4095.00m，平

37、均51.52m，主要由粘土、砂质粘土、砂姜粘土夹含粘土粉细砂、中砂、砾石层及粘土砂姜、钙质粘土等松散层组成，其中砂层、砂砾石层等含水层一般仅占地层总厚度的1314，且普遍含粘土成份。剖面上一般可将第四系松散层划分为上、中、下、底四段。 底段：厚度022.0m，平均10.50m，仅发育于西、西北部。岩性为棕黄灰绿色粘土、砂质粘土及粘土质中细砂，偶见粘土质砾石层。 下段：厚度6.225.2m，平均13.70m，黄褐色夹绿灰色，上部以粘土砂姜、砂姜粘土为主；下部多见钙质粘土、中部偶夹粘土质粉细砂、砂质粘土等。3-15号孔抽水试验，第一股水(250L)抽出后，24小时抽出水量仅6.828L，富水性弱。

38、水质为硫酸钠镁型，矿化度1.655gL。 中段：厚度13.030.0m，平均18.70m，黄褐色为主，夹绿灰色，紫色，可塑硬塑，岩性以粘土、砂质粘土及粉细砂等为主。局部含砂姜，该段为相对富水层。见少量现代蚌螺壳残体。 上段：厚度4.518.4m，平均8.62m，灰浅黄色，常见一层灰色流塑状淤泥质粘土。以软可塑状粘土、砂质粘土为主，局部夹l-2层粘土质粉细砂，多见近代植物根须及小孔隙。3、矿井水文地质类型及复杂程度综上所述，按照矿井水文地质规程中有关规定，本区属于半封闭的徐州煤田刘集复式向斜水文地质单元内的北东端水文地质块段。第四系中的粘土、砂质粘土及砂姜粘土厚而稳定，它剪弱了大气降水、地表水、

39、第四系孔隙水与基岩煤系含水层的水力联系。基底奥陶系灰岩虽然接受东南裸露山区侧向补给，但本溪组下部泥岩段具良好隔水作用。对2、3煤开采产生直接充水的为其顶部砂岩裂隙含水层，其富水性一般较弱；太原组石灰岩(四灰)为7煤层开采的间接充水含水层，据邻区揭露资料分析，富水性中等，因此本区水文地质类型属简单中等型，其中，开采中组煤层为简单型。矿床水文地质条件属简单型。4、矿井涌水量原地质报告预测矿井的正常涌水量90 m3h；预测最大涌水量为355 m3h。矿井近三年实测涌水量均在20m3/h左右。六、地质勘探程度及存在问题1、对地质报告的评述 本井田是景山勘探区的部分，于1995年11月江苏省煤田地质勘探

40、二队提交了江苏省徐州矿区景山勘探区详查报告并由中国煤田地质总局的煤地准字（1996）003号文批准通过，较好地解决了建井和生产有关问题，基础资料切合实际，成果可靠，勘探类型为类二型，钻孔布置较适合。 井田边界断层F20、F6及井田内F3断层均有钻孔控制，断层导水性差。煤层对比可靠，可采煤层层数的稳定性已查明。储量分级符合有关规定，基本查清各煤层瓦斯含量，为低瓦斯矿井，水文地质条件简单，大气降水，地表水和冲积层孔隙水对矿井开采无直接水力联系。查明了煤质、煤种、对煤的工艺性质及工业用途均做了测试。由于本勘探区勘探阶段多，资料不统一，新老资料有矛盾，有待于生产过程验证。生产中应重点防治的水害有：老塘

41、水、顶板砂岩水及老钻孔封孔质量不好的钻孔水，地质报告达到详查要求，可作为编制初步设计的依据。 2、存在的问题及建议（1）本井田仅达到详查勘探程度，建议对本井田扩区部分进行补勘，达到勘探报告精度，以满足下一步设计和矿井生产要求。 （2）由于柳泉勘探区历经20年井田内有5个钻孔资料不全，质量不高，封孔不详，应在生产过程中加以重视。 （3）井田内各煤层的可采边界有待进一步控制。第二章 井 田 开 拓第一节 井田境界及储量一、井田境界柳泉煤矿是江苏天能集团公司下属主要生产矿井之一，矿井生产能力由0.15mt/a发展到0.30mt/a，井田境界经过两次调整。本次设计依据江苏省国土资源厅于2006年1月2

42、7日颁发的采矿许可证（证号3200000620005）新划定的井田境界：南自第1勘探线，北至05勘探线，浅部至各煤层露头，深部至-1000m煤层等高线或F6断层。井田境界示意图见附图2-1-1。其开采范围由10个拐点座标圈定，拐点座标具表2-1-1。井田拐点座标表表2-1-1拐点编号xy13813840.0020516115.0023815630.0020514030.0033817000.0020514500.0043818800.0020515486.0053815389.0020518503.0063814644.3020518208.0073814515.0020518332.0083

43、813133.0020515020.0093812240.0020516515.00103812546.0020516044.00井田走向长8km，倾斜长0.24.0km，面积14.1029km2。开采深度-80-1000m，主采煤层为下石盒子组2、3煤层及山西组7煤。 矿井西南相邻的生产矿井为垞城煤矿，与本矿井有矿界煤柱相隔，对矿井开采无影响。二、资源储量（1）矿井保有资源储量 柳泉煤矿为生产多年的矿井，本设计根据已审批的江苏省徐州市柳泉煤矿矿产资源储量年报告（2006年）资源储量估算结果，截止2006年12月底，柳泉煤矿保有资源量（111b+122b+333）2636.27万吨，其中：（1

44、11b）141.35万吨、（122b）599.98万吨、（333）1894.94万吨。另有天然焦247.74万吨，矿井累计探明的工业储量2687.17万吨。（2）矿井可采储量估算 永久煤柱的留设本井田永久煤柱主要有断层防水煤柱和井田边界保护煤柱。a. 断层防水煤柱：根据矿井水文地质规程所推荐的公式，经计算2、3、7煤层断层煤柱分别为21.1m、24.4m、17.8m。但考虑到随煤层开采后地层的移动，应力的重新分布，断层防水性有可能发生变化，因此，断层落差大于50m的两侧按50m；大于30m至小于等于50m的为30m；大于20m小于等于30m的断层为20m；落差小于等于20m的断层不留防水煤柱，

45、经计算本矿井断层防水煤柱为19.32万吨。b. 井田境界保护煤柱：本井田西南部与垞城煤矿相邻，西部-1000m煤层等高线或F6断层为界，东以各煤层露头为界，北以人工边界为限，设计均以本井田边界一侧留设20m的边界煤柱。经计算，本井田边界煤柱为24.7万吨。矿井永久性煤柱损失量=19.32+24.70=44.02（万吨）。 矿井设计储量矿井设计储量为工业储量扣除永久煤柱损失的量，技术改造后，矿井的工业储量即为保有储量。矿井设计储量=2636.27-44.02=2592.25（万吨）矿井设计可采储量a. 工业场地保护煤柱：本井田原工业场地设在煤层露头外，且为生产多年的接收矿井，不计煤柱量。b. 主

46、要大巷及上下山保护煤柱为避免巷道受采动影响，主要运输大巷及集中下山两侧各为20m保护煤柱，经计算约72.66万吨。另有矿井与井下爆破材料库等保护煤柱37.17万吨。保护煤柱共计109.83万吨。c. 采区回采率，本矿井各开采煤层为薄煤层，采区回采率根据设计规范规定，取85%。d. （333）资源量可信度系数：本矿井煤层较稳定，构造简单，可信度系数K取0.9。矿井可采储量=（111b+122b+333k）-永久煤柱-保护煤柱采区回采率=（141.35+599.98+1894.940.9）-44.02-109.830.85=1948.99(万吨)第二节 矿井设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度根据煤炭工业矿井设计煤范GB50215-2005版规定，矿井年工作日为330d，每天三班作业，其中两班生产，一班检修，每天净提升时间16h。二、矿井设计生产能力矿井生产能力的大小与井田地质构造，水文地质条件，煤炭资源储量及煤质、煤层贮存条件及开采条件，采煤机械化装备水平等有关。结合本矿井具体情况，设