1、前 言山西汾河焦煤股份有限公司三交河煤礦位于洪洞縣與蒲縣的交界處，行政區劃屬洪洞縣左木鄉、山頭鄉和蒲縣喬家灣鄉管轄，隸屬于霍州煤電集團有限責任公司。山西汾河焦煤股份有限公司三交河煤礦始建于1971年，1978年和1982年先后經過兩次改擴建，原礦井設計生產能力前期0.3Mt/a，后期0.9Mt/a。本次設計1.5 Mt/a。開采2號煤層，井田面積22.58km2。本次只設計開采2號煤層，2#煤層設計一采區及二采區兩個采區，布置一個綜采工作面，礦井生產能力1.5Mt/a，根據該礦2號煤層可采儲量60Mt，服務年限28.6a。現對三交河煤礦2#煤層開采進行初步設計。一、編制設計的依據1山西省國土資

2、源廳頒發的采礦許可證；2山西煤礦安全監察局頒發的安全生產許可證（編號：（晉）MK安許證字2008G0133Y1B2）；3山西省煤炭工業局頒發的煤炭生產許可證（編號：201426250091）；4山西省煤炭地質公司2008年6月編制的山西汾河焦煤股份有限公司三交河煤礦礦井地質報告；5山西省煤炭工業局文件晉煤規發20081228號“關于山西汾河焦煤股份有限公司三交河煤礦礦井地質報告的批復”；6山西省煤炭工業局文件晉煤安發20081119號“關于山西焦煤集團有限責任公司2008年度礦井瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定結果的批復”；7山西煤礦設備安全技術檢測中心提交的本礦2號煤層檢驗報告；8國家有關煤炭工

3、業的規程、規范和技術政策等；9礦提供的有關資料；二、設計的指導思想貫徹執行國家能源開發的方針、政策及煤炭行業“規程”、“ 規范”，加大礦井設計改革力度，在保證礦井設計規模和安全生產的前提下，盡量利用已有設施和設備。設計方案充分體現市場經濟的特點，因地制宜選擇生產工藝，系統設計簡單實用，設備選型先進合理。力爭通過精心設計和科學管理，將本礦建設成生產規模合理、機械化裝備水平高、安全條件好、見效快、效益好的礦井。三、設計的主要特點1全井田2#煤層共劃分兩個采區，水平標高978m。2井下采區煤炭運輸采用帶式輸送機運輸。大巷運輸隊采用10t架線電機車牽引礦車運輸，2#煤集中軌道巷采用調度絞車牽引礦車運輸

4、。3礦井開采2#組煤層移交生產時, 2號煤層布置1個采區，1個綜采工作面，2個綜掘工作面。四、礦井設計主要技術經濟指標1礦井設計生產能力1.5Mt/a。2井田面積22. 58km2。3井田內2號煤層保有資源/儲量73Mt，本次設計可采儲量60Mt。4礦井2#煤層設計服務年限28.6a。5 2#煤層移交生產時，井巷工程總長度21300m，掘進總體積303623m3。其中，硐室掘進體積6700m3。6建井工期32個月。五、存在的問題及建議原礦井地質報告基本能滿足礦井初步設計的要求，但存以下問題需要進行一步補充和完善。1、地質報告所利用的鉆孔資料為早期完成，另外對周邊采空區的范圍與目前狀況可能有差別

5、，需要進一步核實。2、原地質報告中對有害氣體的采集、化驗結果及測定結果與現要求可能有差別，需要進一步采集、化驗及測定。3、礦區整體鉆孔較稀，地質儲量等級低，需進一步補鉆，適應水平大巷沿煤層布置的要求。4、加強水文地質資料的精準性，為開采及設計提供可靠保證。第一章 井田概況及地質特征第一節 井田概況一、交通位置三交河煤礦位于洪洞縣與蒲縣的交界處，位于洪洞縣城西面，距洪洞縣城約32km。行政區劃分跨山西省洪洞縣左木鄉、山頭鄉和蒲縣喬家灣鄉。地理坐標：北緯362127362539，東經11121201112449。本礦位于洪洞縣城西32km處左木鄉三交河村村西，與洪洞縣城間有洪（洞）喬（家灣）公路連

6、通，井田東距大運公路、南同蒲鐵路線30km，經洪洞縣城向北可至省城太原，向南可經運城至潼關與隴海鐵路線連接，交通運輸方便。二、地形地貌本井田位于呂梁山脈東麓，為侵蝕中低山地貌。井田范圍內溝谷縱橫，梁嶺綿延，地形比較復雜。井田總的地勢為中部高，東西兩側低。地形最高點位于井田西南角的蘆家嶺村北山，標高為1469m；最低點位于井田東緣的三交河谷底，標高為974m，相對高差為495m。三、氣象本區的氣候為大陸性氣候，四季分明，具有冬季嚴寒、少雪多風，夏季暑熱干旱，春季多風，秋季涼爽多雨等特點。年平均氣溫8.510，最熱7月，氣溫2123，最冷1月，氣溫-57，極端最高氣溫35.538.5，極端最低氣溫

7、-20.523.5，無霜期170195d，霜凍期為10月上旬至來年4月中旬，凍土深度103cm，每年7、8、9三個月為雨季，年降水量為600mm左右。四、地震依據中國地震動參數區劃圖GB18306-2001，本區地震基本烈度為8度，地震動峰值加速度為0.20g。據有關歷史記載，該區地震頻繁。1303年9月17日元大德年間，曾發生過洪洞、趙城8級大地震；1695年，襄汾、臨汾發生8級大地震，涉及洪洞一帶。五、井田內及周邊小煤礦開采情況三交河井田北鄰悅昌煤礦、西鄰北峪煤礦、東部鄰陸合公司所屬煤礦、井田南鄰恒興煤業有限公司。井田相鄰煤礦概況簡述如下：(1) 悅昌煤礦：位于三交河井田北部，批準開采2號

8、煤層，現開采2-1號煤層，斜立井混合開拓，綜合機械化采煤，設計生產能力60萬t/a。正常涌水量30m3/h，低瓦斯礦井。其井口距三交河礦井田邊界約300m。(2) 北峪煤礦：位于三交河礦井田西部（蒲縣境內），批準開采2號煤層，現開采2-1號煤層，設計生產能力45萬t/a，混合開拓，綜合機械化采煤，正常涌水量15m3/h，低瓦斯礦井。(3) 陸合公司礦井：位于三交河礦井田東部東溝煤礦：位于三交河井田以東，批準開采10、11號煤層，設計生產能力15萬t/a，采用斜井開拓11號煤層，礦井正常涌水量15 m3/h。 霍家莊礦：位于三交河井田東部，批準開采2、10、11號煤層，因該礦井田內2號煤層資源很

9、少，且已采完，現其全部2號煤采掘工作面主要集中在三交河礦四采區范圍內，礦井正常涌水量30 m3/h。 柳溝煤礦：位于三交河井田東，批準開采10、11號煤層，現開采11號煤層，設計生產能力21萬t/a，斜井開拓，長壁炮采，正常涌水量10m3/h，低瓦斯礦井。與三交河井田無越界開采現象。(4) 恒興煤業有限公司：原吉家山煤礦，位于三交河井田南部，批準開采2號煤層，現開采2號煤層，設計生產能力45萬t/a，斜立井混合開拓，綜合機械化采煤。涌水量10m3/h15m3/h，低瓦斯礦井。以上礦井均按正常生產，無越界開采行為。六、礦區工農業概況及建材供應情況礦區地處山區，土地貧瘠，長年較為干旱，農業生產產量

10、較低，主要農作物有小麥、玉米等。工業生產主要有采煤、制磚等，該礦需要的務類建材均從集團公司本部供應處采購。七、電源、水源情況本礦已有兩回35kV電源，一回引自南步亭110kV變電站，另一回35kV電源架空引自劉家垣110kV變電站35kV側。一回35kV電源及線路架空引自南步亭110kV變電站，線路導線采用LGJ-150鋼芯鋁絞線，避雷線采用GJ-35鋼絞線，線路全長約19km，電壓降約6%，砼桿及鐵塔混合架設；另一回路導線采用LGJ-185鋼芯鋁絞線，避雷線采用GJ-35鋼絞線，線路全長約13km，電壓降約3.5%，砼桿及鐵塔混合架設。本礦有水源2座，單井出水量160m3/h，能夠滿足礦井地

11、面用水需求。礦井正常涌水量為50m3/h，最大涌水量為100m3/h，可作為井下消防灑水和地面灑水、綠化等用水水源，經處理后使用。第二節 地質特征一、地層及地質構造(一) 地層本井田位于山西地臺呂梁山背斜的東翼，霍西煤田的西南部，在井田范圍內出露的地層由老至新為：奧陶系中統峰峰組、石炭系中統本溪組、上統太原組、二疊系下統山西組與下石盒子組、上統上石盒子組及第四系中、上更新統、全新統。本區含煤地層為石炭系上統太原組、二疊系下統山西組。1太原組根據巖性和巖相特征的變化太原組可分三段：(1) 下段（C3t1）：自太原組底部石英砂巖（K1）底面至K2石灰巖標志層之底，主要巖性由灰灰黑色砂巖、砂質泥巖、

12、泥巖及煤層組成，厚度24.5545.61m，平均38.45m。底界K1砂巖平均厚3.45m。位于上部的9、10、11號煤層為井田內主要可采煤層，11號煤層之下至K1砂巖之間有一層不穩定的薄煤層。本段煤層頂、底板砂質泥巖和泥巖中富產卵脈羊齒、東方櫛羊齒、橢圓楔葉等植物化石。(2) 中段（C3t2）：位于太原組的中部，自K2石灰巖底界至K4灰巖頂界，厚度26.2040.80m，平均31.50m，由三層石灰巖和灰色砂質泥巖、黑色泥巖夾35層煤層組成。三層石灰巖自下而上依次為K2、K3、K4，灰巖層位穩定，為區域良好標志層，灰巖中產似紡錘蜒、圍脊貝等動物化石。本段所含煤層，多不可采。(3) 上段（C3

13、t1）：位于太原組上部，由K4灰巖頂至K7砂巖底，由深灰灰黑色泥巖，砂質泥巖間灰色砂巖和23層薄煤層組成，本段厚度23.2031.30m，平均28.05m。所含煤層均不可采。該段5號煤層底板泥巖或砂質泥巖中富產菱羊齒、臍根座、東方櫛羊齒、東方盤穗、橢圓楔葉等植物化石。2山西組山西組為井田內另一主要含煤地層，一般具有3個粒度沉積旋回，每一旋回從砂巖開始，而后過渡為泥巖、砂質泥巖，繼而發育煤層，最后以泥巖結束。煤層頂底板的泥巖、砂質泥巖中普遍含有三角織羊齒、帶羊齒、截楔葉、輪生楔葉等植物化石。本組底部的K7砂巖為灰白色，中細粒，薄層狀，厚度0.506.17m，平均2.34m。本組含2-1、2-2、

14、3號三層煤，其上部所含2-1、2-2號煤層為井田主要可采煤層，下部3號煤層不穩定，不可采。(二) 地質構造1褶曲三交河井田位于霍西煤田西南部，在區域構造上處于祁呂弧東翼外帶的西緣，在南王家坪至馬家莊和吉家莊至山頭區域大斷裂西側，居克城碾子腰向斜中的王家莊向斜中段。井田構造線方向同區域構造線方向一致，呈北北東北東向。井田內褶曲構造發育，褶曲開闊平緩，伴有次一級波狀起伏。井田內地層總體產狀為走向N2530E，傾角510。現將井田內的3個主要褶曲構造簡述如下：杏凹向斜（S78）：位于井田的中南部，自井田南部進入本區，軸向南西北東，井田內長度3000m，地表兩翼巖層傾角310，為井田的主要向斜之一，地

15、面發現，井下巷道也有揭露。后麻峪背斜（S79）：位于杏凹向斜之東，呈北東向延展，大致同杏凹向斜相平行，井田內延伸3300m，兩翼傾角310，為井田內主要褶曲之一，地面發現，井下巷道也有揭露。金山溝向斜：位于井田東部，呈北東北北東向延展，本向斜波狀起伏較明顯，于井田東北部變緩后，再向北稱為S9向斜，井田內延伸4200m。向斜傾角，西翼58，東翼610，具有西緩東陡的形態特征。2斷層井田內地表和井下采掘巷道中見到多條小型斷層，落差大多在13m之間，落差5m以上者僅3條，多分布在南采區及北區，都為低角度正斷層，其中F1斷層落差最大為15.00m，走向延伸長度約1000m，斷層面傾角40，另外2條落差

16、均為5.00m，延伸長120850m，地面發現，井下巷道也有揭露。3陷落柱據采掘巷道揭露井田2-1號煤層共發現大小不等的陷落柱11個，陷落柱范圍從1515m到10090m不等，砂巖碎塊填充，導水性差。總的說來，井田以方向單一的寬緩褶曲為主要構造形態，分布少量小斷層和陷落柱。4. 巖漿巖井田內沒有巖漿巖的入侵。綜上所述，井田內地質構造復雜程度屬簡單類。二、煤層及煤質(一) 煤層1含煤性井田內含煤地層主要為二疊系下統山西組和石炭系上統太原組。山西組含煤3層，分別為2-1、2-2、3號煤層，其中3號煤層不穩定，2-1、2-2號煤層為穩定煤層；山西組煤層平均厚度4.15m，地層平均厚度29.34m，含

17、煤系數為14.1%。太原組含煤8層，分別為5、6、6下、7、8、9、10、11號煤層，其中5、6、6下、7、8、9號煤層不穩定，10為不穩定煤層；11號煤層為穩定煤層；太原組煤層平均厚度5.95m，地層平均厚度為98.00m，含煤系數為6.1%。 可采煤層井田內含煤地層共含有11層煤，其中含可采煤層4層：山西組的2-1、2-2號煤層為全井田穩定可采煤層，太原組的11號煤層為基本全井田可采煤層，太原組的10號煤層為不穩定局部可采煤層，現分述如下：a. 2-1號煤層位于山西組的上部，上距K8砂巖底面013.80m，一般45m。煤層厚度0.794.72m，平均2.4m，為中厚煤層。煤層沿走向上，厚度

18、略顯向北變薄的趨勢，而沿傾向方向上則有東厚西薄的變化規律。據井下開采情況，該煤層有局部小范圍被沖刷變薄的現象，變薄厚度一般為1.001.60m。本煤層結構簡單，一般不含夾矸，局部含12層夾矸，屬全井田穩定大部可采煤層。煤層頂底板多為砂質泥巖及泥巖，局部地段相變為細砂巖夾泥巖或細砂巖和泥巖互層。b. 2-2號煤層上距2-1號煤層底板312.00m，平均5.60m左右。煤層厚度1.032.76m，平均2.36m；含夾矸03層，結構簡單。為層位穩定，全井田可采煤層。煤層頂板為泥巖、砂質泥巖、局部為粉砂巖。底板大都為泥巖、局部為砂巖。c. 10號煤層位于太原組下部，上距K2灰巖3.1028.40m，一

19、般為21m左右。煤厚04.00m，平均1.68m，為不穩定局部可采煤層，分布有尖滅區，該煤層結構簡單，含02層炭質泥巖夾矸，夾有不穩定的扁豆狀、透鏡狀黃鐵礦，最大長軸為0.40m，最大短軸為0.20m，是該煤層含硫量高的主要原因。煤層頂板為細砂巖、砂質泥巖，偽頂為泥巖，底板為泥巖、砂質泥巖，局部為炭質泥巖、粉砂巖。d. 11號煤層位于太原組下部，上距10號煤層底板1.4010.00m，平均3.70m。煤層厚度0.114.48m，平均3.02m，一般不含夾矸，局部含12層夾矸，結構穩定。為層位穩定大部可采煤層。煤層頂板為泥巖、砂質泥巖、炭質泥巖，局部為砂巖，底板為砂質泥巖、泥巖，局部相變為K1細

20、砂巖。 (二) 煤質1物理性質(1) 物理性質各煤層的物理性質及宏觀煤巖特征基本相似，現敘述如下：2號煤層為黑色塊狀，條帶狀和粒狀結構，呈弱瀝青光澤，為光亮半光亮型；煤巖組份以亮煤為主，暗煤次之，鏡煤少許。10號煤層為黑色塊狀，條帶狀結構為主，呈弱瀝青光澤，為光亮半光亮型；煤巖組份以亮煤為主，暗煤次之，鏡煤少許。11號煤層為黑色塊狀，細寬條帶狀、粒狀及少許片狀結構，呈弱瀝青光澤，為光亮半光亮型；煤巖組份以亮煤為主，暗煤次之，鏡煤少許。(2) 顯微煤巖特征根據搜集到的資料，各煤層顯微煤巖特征如下：2-1號煤層顯微組分以鏡質組、惰性組為主，分別為51.60%和36.30%，半鏡質組為0.70%，殼

21、質組為8.10%，礦物組為3.30%。2-2號煤層顯微組分以鏡質組、惰性組為主，分別為45.65%和39.67%，半鏡質組為10.33%，殼質組為2.72%，礦物組為1.63%。10號煤層顯微組分以鏡質組、惰性組為主，分別為65.92%和25.93%，半鏡質組為5.93%，殼質組為0.74%，礦物組為1.48%。11號煤層顯微組分以鏡質組、惰性組為主，分別為71.90%和17.10%，半鏡質組為1.40%，殼質組為5.80%，礦物組為3.80%。2煤的化學性質、工藝性能(1) 化學性質根據該礦煤樣化驗資料及鉆孔煤芯樣測試資料，各煤層化學性質如下： 2-1號煤層水分Mad 原煤：0.60%2.6

22、2%，平均1.39%；浮煤：0.42%1.23%，平均0.97%；灰分Ad 原煤：12.17%30.98%，平均18.92%；浮煤：4.59%7.78%，平均6.74%；揮發分Vdaf 原煤：34.85%38.23%，平均36.76%；浮煤：34.1439.05%，平均37.16%；全硫St.d 原煤：0.30%1.18%，平均0.47%；浮煤：0.36%0.98%，平均0.50%；焦渣特征 原煤46，平均5；浮煤7；膠質層X值 4051.5mm，平均44.6mm；膠質層Y值 1722.5mm，平均19.9mm；粘結指數GRI 8291，平均86；發熱量Qgr.vd 原煤：23.46430.0

23、40MJ/kg，平均28.083MJ/kg；浮煤：32.25533.730MJ/kg，平均32.865MJ/kg；2-1號煤層屬特低灰低灰，特低硫中硫，中熱值特高熱值之1/3焦煤和氣煤。 2-2號煤層水分Mad 原煤：0.52%2.21%，平均1.31%；浮煤：0.70%1.24%，平均0.96%；灰分Ad 原煤：8.84%29.14%，平均16.42%；浮煤：3.75%8.92%，平均5.94%；揮發分Vdaf 原煤：30.45%38.47%，平均35.21%；浮煤：34.81%38.55%，平均36.76%；全硫St.d 原煤：0.31%0.52%，平均0.45%；浮煤：0.37%0.89

24、%，平均0.47%；發熱量Qgr.vd 原煤：22.5130.28MJ/kg，平均25.66MJ/kg；浮煤：32.45033.498MJ/kg，平均33.070MJ/kg；焦渣特征 原煤：47，平均6；浮煤：67，平均7；膠質層X值 21.253.5mm，平均31.8mm；膠質層Y值 15.523.7mm，平均21.46mm；粘結指數GRI 8398，平均95；2-2號煤層屬特低灰低灰，特低硫低硫，中熱值特高熱值之1/3焦煤和氣煤。 10號煤層水分Mad 原煤：0.80%1.32%，平均1.06%；浮煤：0.69%1.02%，平均0.89%；灰分Ad 原煤：10.51%27.34%，平均22

25、.00%；浮煤：6.19%9.27%，平均7.79%；揮發分Vdaf 原煤：32.81%39.26%，平均32.81%；浮煤：32.24%37.15%，平均35.65%；全硫St.d 原煤：1.35%8.11%，平均3.70%；浮煤：0.87%3.11%，平均2.42%；發熱量Qgr.v.d 原煤：24.18028.090MJ/kg，平均25.710MJ/kg；浮煤：32.64033.230MJ/kg，平均33.010MJ/kg；焦渣特征 原煤：57，平均6；浮煤：7；膠質層X值 2137mm，平均23mm；膠質層Y值 2137mm，平均25.5mm；粘結指數GRI 9598，平均97；10號

26、煤層為低灰中灰，低硫高硫，中熱值高熱值的1/3焦煤和肥煤。 11號煤層水分Mad 原煤：0.39%1.80%，平均1.05%；浮煤：0.64%1.12%，平均0.89%；灰分Ad 原煤：17.55%32.79%，平均28.50%；浮煤：6.60%10.66%，平均8.31%；揮發分Vdaf 原煤：31.58%39.58%，平均34.43%；浮煤：32.81%38.60%，平均36.22%；全硫St.d 原煤1.38%5.99%，平均2.41%；浮煤：0.69%2.90%，平均1.54%；發熱量Q 原煤21.96829.160MJ/kg，平均24.070MJ/kg；浮煤31.6535.404MJ

27、/kg，平均32.981MJ/kg；焦渣特征 原煤47，平均6；浮煤7；膠質層X值 1137mm，平均22.7mm；膠質層Y值 2033mm，平均24.5mm；粘結指數GRI 95102，平均98；11號煤層為低灰中灰，低硫高硫，低熱值高熱值之1/3焦煤和肥煤。(2) 工藝性能 結焦性2-1號煤層焦渣特征47，2-2號煤層焦渣特征47，10號煤層焦渣特征為57，11號煤層焦渣特征為47，說明2、10、11號煤層為結焦性較強的煤；2-1號煤層粘結指數8291，2-2號煤層粘結指數為8398，10號煤層粘結指數9598，11號煤層粘結指數95102，說明2-1、2-2、10、11號煤層具有強粘結性

28、，熔合狀況均為完全熔合。 灰成分與灰熔融性2-2號煤層煤灰成份如下：二氧化硅（SiO2）47.50%，三氧化二鋁（Al2O3）35.59%，三氧化二鐵（Fe2O3）3.68%，氧化鈣（CaO）4.95%，氧化鎂（MgO）1.27%，三氧化硫（SO3）4.38%，二氧化鈦（TiO2）1.39%，灰熔點1450，為高熔灰分。(3) 煤類的確定及其依據依照中國煤炭分類國家標準（GB5751-86），2-1煤層屬特低灰低回，特低硫中硫，中熱值特高熱值之1/3焦煤和氣煤；2-2號煤層屬特低灰低灰，特低硫低硫，中熱值特高熱值之1/3焦煤和氣煤；10號煤層為低灰中灰，低硫高硫，中熱值高熱值的1/3焦煤和肥煤

29、；11號煤層為低灰中灰，低硫高硫，低熱值高熱值之1/3焦煤和肥煤。3煤的可選性2002年6月16日，該礦采取2-1號煤層生產大樣交由霍州煤電集團公司化驗室進行了篩分浮沉試驗，根據浮沉試驗結果，并對照可選性曲線圖對2-1號煤層可選性評價。浮煤回收率等級：2-1號煤層浮煤回收率69.4082.5%，其理論浮煤回收率為良優等；10號煤層浮煤回收率56%，其理論浮煤回收率為良等；11號煤層浮煤回收率78.0%，其理論浮煤回收率為良等。4煤的風化和氧化井田內2-1、2-2號煤層在東部局部有出露，根據小煤窯及本礦生產情況調查，在露頭附近煤層已有不同程度的風化，深部也有氧化現象。5煤質及工業用途評價2-1煤

30、層屬特低灰低灰，特低硫中硫，中熱值特高熱值之1/3焦煤和氣煤；2-2號煤層屬特低灰低灰，特低硫低硫，中熱值特高熱值之1/3焦煤和氣煤；10號煤層為低灰中灰，低硫高硫，中熱值高熱值的1/3焦煤和肥煤；11號煤層為低灰中灰，低硫高硫，低熱值高熱值之1/3焦煤和肥煤。經洗選后，灰分、硫分均有不同程度降低，根據各煤層煤質特征，2-1、2-2號煤可作為良好的煉焦用煤；10、11號煤的灰分和硫稍高，經洗選后可做為煉焦用煤或煉焦配煤，也可用于民用燃料。三、水文地質（一）區域水文地質1、水文地質單元三交河煤礦所屬水文地質單元為龍子祠泉域。該單元以大泉排泄為主，自成補、逕、排體系，構成獨立的水文地質單元，也是山

31、西多字型構造盆地奧陶系巖溶水的運動特征。龍子祠泉位于臨汾市西南13km的羅云斷裂帶上，泉水20世紀60年代平均流量為6.14m3/s，20002003年平均流量下降為3.125m3/s。根據山西省第二次水資源評價成果，龍子祠泉域19562000年系列多年平均巖溶水資源量為22204萬m3/a，可采量為12427萬m3/a。泉水補給來源為呂梁山大面積分布的寒武、奧陶系巖溶含水層，泉域面積3050km2。2、水系地表水系屬黃河流域汾河和昕水河水系，地表多為溝谷溪流，東部流水注入汾河后匯入黃河，西部河水流經昕水河而后注入黃河。地表水為季節性水流，只有雨季有水，旱季干涸。地表水在上游時水量較大，流至下

32、游水量卻變小，甚至干涸，這說明溪流向下游流時，一部分蒸發進入大氣，另一部分在徑流過程中慢慢下滲，通過巖層節理、裂隙進入巖層含水層中儲存，并在下游以泉的形式流出地表，形成了地表水與地下水的循環。3、 含水層 奧陶系石灰巖巖溶裂隙含水層本區域奧陶系中統（O2）石灰巖巖溶、溶洞裂隙較為發育，含水量較大，在區域的北部、東部、西部、南部均有奧陶系石灰巖出露，成為地下水良好的補給區，區域地下水流向南，而后匯集于臨汾市西部龍子祠泉以泉的形式排泄。 太原組灰巖含水層該組具有3層灰巖（K4、K3、K2），其中K3、K2灰巖較穩定，裂隙較發育。K2灰巖為9號煤層的直接頂板，其下距10、11號煤層約30m左右，是1

33、0、11號煤層主要充水含水層。該含水層受區域四周出露地帶大氣降水補給，屬含水性中等的溶隙含水層。 山西組底部砂巖含水層該含水層主要由中粒砂巖組成，由于巖層膠結致密，地表出露的泉不多，其流量較小，為弱含水層。 下石盒子組底部K8砂巖及中部砂巖含水層該含水層主要由淡黃、褐黃、黃綠色具交錯層理的中粗粒石英長石砂巖組成，為泥質、鈣質膠結，埋藏淺時風化裂隙發育，成為良好的透水含水層。 上石盒子組底部K10砂巖及中部砂巖含水層上石盒子組底部的K10砂巖及中部砂巖均為黃綠色中粗粒砂巖，具交錯層理，為泥質、鈣質膠結，埋藏較淺，風化裂隙發育，易接受大氣降水補給，儲存在砂巖孔隙中，并在低洼地帶出露，以泉的形式排泄

34、，為透水性弱含水層。（二）礦井水文地質條件1、 地表水體及河流三交河煤礦位于洪洞縣西北山區，屬侵蝕中高山地貌，井田內以中部南北向綿延山梁為分水嶺，大小溝谷分別向東西兩側呈樹枝狀展布，其中較大溝谷中有斷續小溪流，分別向西流入昕水河和向東流入三交河，然后分別匯入黃河和汾河，均為季節性河流，水量微小，旱季時甚至干枯。雨季時因洪水匯集，流量猛增，但短時間就恢復平時流量。2、 含水層 奧陶系中統石灰巖含水層奧灰巖巖溶裂隙含水層是煤系下伏的主要含水層，在井田東部邊界外，直接受大氣降水及地表水補給，此含水層厚度大，裂隙較發育。本井田內施工四口水源井，水位標高645660m，由此推測井田內奧灰水位在660m左

35、右，遠低于可采煤層底板標高，奧灰水對開采太原組10、11號煤層無影響。 太原組石灰巖溶隙含水層該組具有3層石灰巖K4、K3、K2，K4灰巖不穩定，為泥質灰巖，K3、K2灰巖在井田內較為發育。K2灰巖為9號煤層的直接頂板，其下距10、11號煤層約30m，對開采10、11號煤層有影響。巷道掘進太原組灰巖含水層礦井排水量60m3/d。 山西組底部砂巖含水層山西組底部砂巖由灰白色中粒石英砂巖組成，膠結致密，堅硬，地表出露的泉水不多，其流量較小，為弱含水層。 下石盒子組中部及底部砂巖含水層該組砂巖皆為中粗粒長石石英砂巖，泥鈣質膠結，井田內出露的泉水不多，流量1.5L/s。本組K8、K9砂巖裂隙發育，含有

36、較豐富裂隙水。該礦巷道掘進期間，K8砂巖涌水量325m3/h，回采期間，K8+K9砂巖涌水量25100m3/h，為影響2-1號煤層開采的主要含水層。為中等含水層。經長期疏放，砂巖含水層富水性已大大減弱。 上石盒子組中部及底部砂巖含水層該組砂巖巖性以黃綠色中粗粒長石石英砂巖組成，泥質、鈣質膠結，礦區內出露的泉不多，底部砂巖含水層流量8L/s，中部砂巖含水層流量0.1L/s，為透水性弱含水層。3、 構造對地下水的影響井田內褶曲構造發育，屬構造簡單地區，地下水運動多為順層運移。4、 隔水層11號煤層至奧陶系灰巖含水層之間的鋁土泥巖、含鐵質鋁土泥巖、粉砂巖、泥巖、泥灰巖等，厚2640m。巖性致密，不透

37、水，為良好隔水層。太原組灰巖和二疊系砂巖含水層間均分布有厚度不等的砂質泥巖、泥巖，巖性致密，不透水，可起到很好的層間隔水作用。5、 含水層的補給、徑流、排泄條件第四系含水層主要接受大氣降水補給，降水后水井水位明顯上升。基巖風化帶含水層在上覆第四系含水層含水段直接覆蓋及其間隔水層薄弱的情況下，可以接受第四系含水層的補給。第四系含水層及基巖風化不定期含水層的水，會順巖層滲入地下，在一定程度上導入了下部含水層，會使下部含水層的水增加。（三）礦井涌水量預算本礦現開采2號煤層，核定生產能力1.5Mt/a，實際生產能力1.5Mt/a，礦井最小涌水量30m3/h，正常涌水量50m3/h，最大涌水量100m3

38、/h，井下涌水量呈現季節性變化，受大氣降水的影響較大。本次只做2#煤開采設計。采用比擬法預算本礦井涌水量，計算公式如下：Q=KP K=Q0/P0式中：P0為現礦井生產能力，Mt；Q0為現礦井涌水量，m3/d；P為擴大后的生產能力，Mt；Q為擴大后的涌水量，m3/d。礦井設計生產能力1.5Mt/a，經計算，2#煤開采礦井正常涌水量50m3/h，最大涌水量100m3/h。（四）礦井主要水害及其防治措施井田四周相鄰煤礦對本礦越界開采破壞嚴重，本井田及周邊煤礦采空區、小窯破壞區積水是一大安全隱患，需加強采空區、小窯破壞區探放水工作，防止突水事故發生。生產中遵守“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”

39、的防治水原則。（五）供水水源本礦已有水源井二座，出水量160m3/h，能滿足礦井地面用水需求。另外，礦井正常涌水量為50m3/h，最大涌水量為100m3/h，可作為井下消防灑水和地面灑水、綠化等用水水源，經處理后使用。四、其它開采條件1、頂板底板條件2號煤層位于山西組的上部，上距K8砂巖底面013.80m，一般45m。煤層厚度0.794.72m，平均2.4m，為中厚煤層。煤層頂底板多為砂質泥巖及泥巖，局部地段相變為細砂巖夾泥巖或細砂巖和泥巖互層。2、瓦斯、煤塵和煤的自燃(1)瓦斯本礦開采的2號煤層，根據山西省煤炭工業局文件晉煤安發20081119號“關于山西焦煤集團有限責任公司2008年度礦井

40、瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定結果的批復”，三交河煤礦礦井瓦斯絕對涌出量8.27m3/min，相對涌出量1.5m3/t，二氧化碳絕對涌出量4.2m3/min，相對涌出量0.76m3/t，批復等級為低瓦斯礦井。（2）煤塵爆炸性根據2008年6月山西煤礦設備安全技術檢測中心檢驗報告，本礦2號煤層火焰長度大于30mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉用量60%，煤塵有爆炸性。（3）煤的自燃根據2008年6月山西煤礦設備安全技術檢測中心檢驗報告，本礦2號煤層吸氧量0.52cm3/g，自燃傾向性等級，為自燃煤層。3、環境地質本井田位于呂梁山脈東麓，為侵蝕中低山地貌。井田范圍內溝谷縱橫，梁嶺綿延，地形比較復雜。地表為黃

41、土覆蓋。山西組及太原組含煤層均埋在地表以下。井田范圍內地表水體不發育，上部巖層含水性不強，無常年性的河流。井田環境地質條件屬簡單類型。第二章 井田開拓第一節 井田境界及儲量一、井田境界本礦開采的2號煤層，井田面積22.58km2，井田境界拐點坐標如下表。拐點編號2號煤層緯距（X）經距（Y）14032170.0019532257.0024032170.0019533840.0034031780.0019535900.0044030630.0019535900.0054030490.0019536570.0064029100.0019536700.0074029100.0019537100.008

42、4028900.0019537100.0094028900.0019536700.00104027000.0019536700.00114027000.0019536260.00124026550.0019536260.00134026550.0019533200.00144030800.0019531900.00二、儲量1資源/儲量估算范圍參與井田資源儲量估算的煤層為2號煤層，資源/儲量估算邊界為井田邊界、采空區邊界及煤層厚度最低可采線為界。本井田2號煤層均為煉焦用煤。按照國土資源部2002年12月頒布的煤、泥炭地質勘查規范中關于煉焦用煤的指標確定：煤層最低厚度為0.70m，原煤最高灰分為4

43、0%，原煤最高硫分為3%。井田內煤層傾角小于15，資源/儲量估算方法采用水平投影地質塊段法。煤層視密度為2號煤層1.35t/m3。根據2008年6月山西省煤炭地質公司編制了山西汾河焦煤股份有限公司三焦河煤礦礦井地質報告，井田內2號煤層保有資源/儲量73Mt。2、工業指標確定及資源/儲量估算方法與有關參數的確定井田范圍內地面建（構）筑物按留設煤柱方法加以保護，井田境界煤柱留設20m，采空區防水煤柱留設30m，巷道保護煤柱留設30m，工業場地、回風井場地保護等級為煤柱留設圍護帶寬為20m，村莊保護等級為煤柱留設圍護帶寬為15m，然后按表土移動角45，巖層移動角75計算保安煤柱。推斷的資源量（333

44、）可信度系數k取0.9。礦井設計可采儲量按式計算：礦井設計可采儲量=(工業資源/儲量永久煤柱保護煤柱)采區回采率2號煤層為中厚煤層，采區回采率取80%。3、資源/儲量估算結果礦井設計可采儲量60Mt。第二節 礦井設計生產能力及服務年限一、礦井工作制度礦井設計年工作日330d，每天四班作業（三班生產，一班檢修），每天凈提升時間16h。二、礦井設計生產能力的確定本次設計確定生產能力1.5Mt/a。三、礦井及水平服務年限的計算礦井服務年限按下式計算：ZT = KA式中：T礦井服務年限，a；Z礦井設計可采儲量，Mt；A礦井設計生產能力，Mt/a；K儲量備用系數，取1.4。60礦井服務年限T= =28.

45、6a1.41.5服務年限28.6a。第三節 井田開拓一、礦井工業場地位置的選擇礦井工業場地位于井田東部邊界附近，布置有主斜井（井筒已建成）、平硐，本次設計工業場地利用已有場地，平硐井口位置不變。二、開拓方式的確定(一) 上組煤井田開拓2#煤采用平硐立井綜合開拓，采用架線電機車運輸，擔負全礦井煤炭提升任務，兼作進風井和安全出口。利用已有楊坡回風立井擔負全礦井回風任務，井筒凈直徑6.0m，垂深242m，井筒裝備梯子間，兼作安全出口。利用石門擔負2#煤輔助運輸任務，利用材料斜巷擔負2#煤輔助提升任務，利用集中膠帶巷、集中軌道巷、集中回風巷，作為礦井2#煤的煤炭運輸、材料運輸、礦井回風，集中膠帶巷通過

46、煤倉與石門大巷相連，集中軌道巷通過材料斜巷與石門相連，集中回風巷與楊坡回風立井相連，2#煤可采范圍內共劃分為2個采區。井下煤炭運輸集中膠帶巷采用帶式輸送機運輸經煤庫到石門后采用架線電機車運輸，材料運輸用架線電機車經石門到集中軌道巷采用調度絞車牽引礦車運輸。礦井通風方式采用中央分列式。主要優點：a. 開拓巷道總工程量小，井巷工程投資低。b. 采煤工作面順槽長度長，工作面搬家次數少。c. 運輸環節少，運輸系統簡單。d. 開采井田北部煤層不需要另掘巷道。f. 開拓巷道保護煤柱量小，增加了礦井可采儲量。 三、采區劃分及開采順序全井田2#煤共劃分2個采區。開采順序：一采區二采區一采區。第四節 井筒及裝備

47、一、井筒數目及用途礦井布置平硐、楊坡回風立井2個井筒，平硐、楊坡回風立井利用已有井筒，平硐位于工業場地，楊坡回風立井位于回風井場地。二、井筒布置及裝備平硐：長度744.48m（其中刷擴段25m），采用10t架線電機車牽引礦車運輸，擔負全礦井煤炭、人員、矸石、材料及設備等輔助運輸任務，兼作進風井和安全出口。楊坡回風立井：凈直徑6.0m，垂深242m，井筒裝備梯子間，擔負全礦井回風任務兼作安全出口。第五節 井底車場及硐室一、井底車場形式的選定平硐采用高低道布置，在石門末端布置環形車場，用于裝煤、調車。二、井底車場硐室名稱及位置在石門末端布置煤倉，在集中膠帶巷與煤庫附近布置中央變電所、在集中煤軌道巷

48、與集中膠帶巷之間適當位置布置消防材料庫，在下組在材料巷與石門附近布置爆炸材料發放硐室。三、井底煤倉的形式和容積井底煤倉采用圓形直立式，凈直徑6.0m，垂深70m，有效容量2000t。第三章 大巷運輸及設備第一節 運輸方式的選擇一、運輸方式的選擇1煤炭運輸方式的選擇根據礦井設計規模、井筒提升方式、井田開拓部署及井下煤炭運輸設備發展情況及現狀，確定井下采區煤炭運輸方式采用帶式輸送機。其理由如下：(1) 帶式輸送機運輸與礦車運輸相比，具有運輸能力大、運輸連續、效率高、操作簡單，容易實現集中自動化控制管理。(2) 帶式輸送機運輸與礦車運輸相比，具有運輸環節少，占用人員少，維修工作量小，事故率低等優點，

49、對礦井提高效率和安全生產十分有利。2輔助運輸方式的選擇井下巷道沿煤層布置，掘進煤直接進入采區煤流系統，掘進矸石量很少，井下輔助運輸主要是材料設備的運輸。鑒于本礦采掘機械化程度較高，輔助運輸量不大，確定北區石門采用10t架線電機車牽引礦車運輸，集中軌道巷采用調度絞車牽引礦車運輸。第二節 礦 車煤炭運輸礦車采用2.5t底卸式礦車、1t材料車、1t平板車、3t平板，為了方便液壓支架等大型設備的運輸。第三節 運輸設備選型一、采區煤炭運輸設備2#煤集中膠帶巷帶式輸送機選型：2#煤集中膠帶巷布置兩臺鋼繩芯帶式輸送機，擔負2#煤向煤倉運輸任務。2#煤北區膠帶巷帶式輸送機（兩部）B=1200mm，Q=1050

50、t/h，v=2.5m/s，Lh=401m，H=26.985m，=3.85驅動方式采用頭部單傳動滾筒、單電機、變頻調速驅動方式。電動機：YB400S2-4型，N=220kW U=6kV 一臺減速器：M3PSF70型，i=25，帶冷卻風扇 一臺逆止器：DSN025型，Tn=25KNm 一臺盤式可控制動裝置：KPZ-1000/19.6型，制動力矩19.6kNm 一臺自控液壓拉緊裝置：ZYL-500J型，最大拉力130kN，防爆，拉緊行程6m 一套(第一種安裝方式)鋼絲繩芯膠帶：B=1200mm，ST=800N/mm（阻燃、抗靜電，滿足MT668-2008標準）。帶式輸送機保護裝置一套。二、大巷運輸設

51、備1平硐及北區石門電機車運輸設備三交河煤礦現開采2#煤，平硐、石門的主、輔運輸任務均由架線電機車承擔。本礦現有電機車工作臺數12臺，井下牽引網絡使用正常。擔負全礦主、輔運輸任務。第四章 采區布置及裝備第一節 采煤方法一、采煤方法的選擇2號煤層位于山西組的上部，上距K8砂巖底面013.80m，一般45m。煤層厚度0.794.72m，平均2.42m，為中厚煤層。煤層結構簡單，一般不含夾矸，局部含12層夾矸，屬全井田穩定大部可采煤層。煤層頂底板多為砂質泥巖及泥巖，局部地段相變為細砂巖夾泥巖或細砂巖和泥巖互層。井田地質構造及水文地質條件簡單，2號煤層瓦斯含量低，為低瓦斯礦井，煤塵有爆炸性，為自燃煤層。

52、根據2號煤層賦存條件及開采技術條件，設計推薦2號煤層采煤方法采用走向長壁綜采。二、工作面采煤、裝煤、運煤方式及設備選型1工作面采煤、裝煤、運煤方式采煤工作面采用采煤機割煤，螺旋滾筒裝煤，刮板輸送機運煤。工藝流程如下：采煤機端頭進刀割煤移架推移刮板輸送機采煤機在另一端頭進刀。2工作面設備選型(1)2#煤工作面設備選型 采煤機選型根據2號煤層賦存條件和上組煤設計生產能力，設計選用MGTY250/600-1.1D型采煤機，其主要技術特征見下表。設備型號采高(m)截深(mm)滾筒直徑(mm)機面高度(mm)牽引速度(m/min)電機功率(kW)MGTY250/600-1.1D2000-35008001

53、8001548600 刮板輸送機選型刮板輸送機選擇滿足三個方面的要求，一是輸送能力與采煤機生產能力相適應；二是外形尺寸和牽引方式與采煤機相匹配；三是輸送機長度與采煤工作面長度一致。采煤機生產能力計算：Q=60VMBr式中：Q采煤機小時割煤能力，t/h；V采煤機牽引速度，取6.0m/min；M割煤厚度，平均2.42m；B截深，取0.8m；r煤的容重，1.35t/m3；采煤機總時間利用系數，取0.6。Q=602.426.00.81.350.6=564.5t/h刮板輸送機作為采煤機的行走導軌及運送采煤機割下的煤，考慮上述因數，設計選用SGZ764/630型刮板輸送機，其主要技術特征見下表。設備型號設

54、計長度(m)輸送量(t/h)鏈速(m/s)中部槽(長寬高)(mm)電機功率(kW)SGZ764/63020012001.015007242902315 轉載機選型轉載機的轉載能力選擇要求與工作面的生產能力相適應，并要求與工作面刮板輸送機和順槽可伸縮帶式輸送機相配套，設計選用SZZ764/160型轉載機，其主要技術特征見下表。設備型號長度(m)輸送量(t/h)鏈速(m/s)中部槽內寬 (mm)電機功率(kW)SZZ764/160509001.3724160 破碎機選型破碎機的破碎能力選擇不應小于工作面的生產能力，并與刮板輸送機相配套。設計選用PCM132型破碎機。其主要技術參數見下表。設備型號破碎能力(t/h)配套轉載機中部槽寬(mm)電機功率(kW)PCM1321200680、724132 順槽可伸縮帶式輸送機選型順槽可伸縮帶式輸送機選擇與采煤工作面順槽長度相適應，小時運量應與采煤工作面生產能力相匹配，設計選用SJJ1000/290型可伸縮帶式