太岳煤业股份有限公司年产90万吨矿井初步设计
目录
第一章井田概况及地质特征 (2)
第一节井田概况 (2)
第二节地质特征 (4)
第二章井田开拓与开采 (21)
第一节井田境界及储量 (21)
第二节矿井设计生产能力及服务年限 (24)
第三节井田开拓 (24)
第四节井筒 (29)
第五节井底车场及硐室 (30)
第三章通风与安全 (31)
第一节概况 (31)
第二节矿井通风 (32)
第三节灾害预防及安全装备 (41)
第四章通风设备 (56)
第一节通风设备 (56)
第五章技术经济 (57)
第一节劳动定员及劳动生产率 (57)
第二节矿井设计主要技术经济指标 (59)
第一章井田概况及地质特征
第一节井田概况
一、交通位置
山西汾西太岳煤业股份有限公司太岳煤矿位于山西省中南部，隶属沁源县西部的柏子镇、李元乡、中峪乡、古县北平镇，其地理坐标为北纬36°27′42″～36°33′06″，东经112°09′31″～112°14′53″。
在井田的西部有北平-古阳公路经古县、洪洞可与大运公路及南同蒲线相接，南部有宝丰-唐城公路经安泽与309国道相连，中部柏子-中峪-沁源及北部的柏子-李元-北园村公路经沁源-沁县公路可接208国道和太长高速公路，沁（源）-沁（县）铁路可与太焦铁路线相接，交通尚属便利。
交通位置详见图1-1-1。
二、地形、地势及河流
井田地处太岳山区霍山东麓。地形总的趋势是南、北部高，中部低，最高点在北部的侯神岭西部，标高1499m，最低点在柏子河蔚村段的河谷中，标高1058.20m，相对高差440.80m。区内地形复杂，沟谷纵横，柏子河河谷较为宽阔，由西北向东南贯穿矿区中部，两侧山谷呈树枝状分布，属侵蚀强烈的中山区。
本区属黄河水系沁河流域，主要有柏子河及其支流，北部有狼尾河，南部有蔺河，均属季节性河流，近几年长期干枯。
三、气象与地震
本区属大陆性气候，昼夜温差较大，根据沁源县气象站观测资料，年平均气温8.6℃，极端最高气温35.6℃(1995.7.5)，极端最低气温－25.8℃(1990.2.1)；年平均降水量634mm，年最大降水量834.3mm(1989)，年最小降水量为541.4mm(1994)；年平均蒸发量为1547.2mm，年最大蒸发量为1749.6mm(1995)，年最小蒸发量为1397.1mm(1991)；蒸发量比降水量大2～3倍。春冬季雨雪少，雨季多在7～9月份，最短无霜期143天，结冰期多在十月份至次年三月份，最大冻土深度80cm(1993)，夏季多东南风，春冬季多西北风，最大风速14.0m/s(1994)。
据国家《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），沁源县地震烈度为7度区。
四、周边矿井及小窑
太岳煤矿井田位于沁源县西部，井田内无小煤窑及生产矿井，井田周围有沁新煤矿、乾元煤业有限公司、新源煤矿、康伟煤焦公司南山煤矿、泓翔煤业公司、蓝盟科技公司玉生矿等6个煤矿。具体如下：
沁新煤矿位于井田北侧，隶属山西沁新煤焦股份有限公司，设计生产能力120万吨/年，斜井开拓，综合机械开采，开采山西组2号煤层，平均煤厚2.00m。井下为两个采空区，中东采区正常涌水量为432m3/d，最大涌水量为576m3/d；南采区正常涌水量为480m3/d，最大涌水量为624m3/d。全矿井正常涌水量为912m3/d，最大涌水量为1200m3/d。瓦斯相对涌出量16.26m3/t，属高瓦斯矿井。
新源煤矿：位于井田东北侧，隶属山西沁新煤焦股份有限公司，设计生产能力60万吨/年，斜井开拓，综合机械化开采，开采山西组2号煤层，平均煤厚2.00m。正常涌水量为180m3/d，最大涌水量为260m3/d。瓦斯相对涌出量24.99m3/t，高瓦斯矿井。
南山煤矿：位于井田西南侧，隶属沁源县康伟煤焦有限公司，斜井开拓高档普采，现采山西组2号煤层，平均煤厚2.00m。生产能力30万t/a，正常涌水量为400m3/d，最大涌水量为625m3/d。瓦斯相对涌出量13.47m3/t，高瓦斯矿井。
乾元煤业有限公司：位于井田西北侧，设计生产能力30万吨/年，斜井开拓，高档普采，开采山西组2号煤层，平均煤厚2.00m。正常涌水量为20m3/d，最大涌水量为40m3/d。高瓦斯矿井。
泓翔煤业公司：位于井田西南侧。原生产能力为30万t/a，现由西山煤电集团整合，现开采山西组3号煤层，正常涌水量为80m3/d，最大涌水量为300m3/d。
玉生煤矿：位于井田西南侧。隶属古县蓝盟煤业公司，由省煤运整合。原生产能力为30万t/a，现开采3号煤层，正常涌水量为100m3/d，最大涌水量为350m3/d。
五、电源、水源情况
（一）电源情况
太岳矿已建成35kV变电站（由长治供电勘测设计院设计），已投入运行。该站有2回电源线路。一回路引自太岳110kV变电站，线路长16km。另一回路引自李元35kV变电站，线路长6.8km。
（二）水源情况
本设计管井一眼，取用地下奥陶系中统灰岩岩溶裂隙水，根据资料含水层含水丰富，水质一般，由于缺少水源水质分析资料，仅经适当消毒后做为矿井地面生产、生活及消
防用水水源利用。水量可以满足本矿井应地面生产、生活及消防用水的需要
六、主要建筑材料供应情况
矿井所需钢材、木材、水泥、各种设备市场上能够满足建设需求;砖、石、砂及石灰等本地可满足需求。
第二节地质特征
一、地质构造
(一)区域地质简况
1、区域地层
沁源县太岳煤矿位于华北陆台沁水盆地的西部边缘，霍山隆起的东侧。地层走向北东，倾向南东。区域地层由西向东、由老到新依次出露太古界、上元古界、古生界（寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系）、中生界（三叠系），新生界（第三系、第四系）
2、区域构造
沁源县太岳煤矿位于沁水块坳上的次级构造单元郭道－安泽近南北向褶带的中段。
沁水块坳是吕梁－太行断块上最大的次级构造单元。其东侧以太行山大断裂与太行块隆相邻，西南部分以横河断裂与豫皖断块为界，西侧以霍山断裂、浮山（东）断裂带分别与吕梁块隆、临汾－运城新裂陷相接，西北部分以洪山－洪村断裂与晋中新裂陷衔接，北部则以交城大断裂的北东段、下口断裂与五台山块隆分界。块坳主要表现为一大型复式向斜，走向北北东，面积35000km2，主要形成于中生代燕山运动期，并遭受新生代喜马拉雅运动的改造。
燕山运动的早期，由于东西向主压应力作用，构造变动在形态上主要表现为大型开阔褶皱，如太行山复式背斜隆起、霍山南北向背斜以及沁水复式向斜等。燕山运动的中期，由于主压应力方向由早期的东西向转变为北西西－南东东向。地块在南北向扭力和东西向挤压力联合作用下，由此形成了北北东向的线型挤压带。燕山运动的晚期也即喜山期，区域构造应力方式发生了改变，主压应力方向为北东－南西，主张应力方向为北西－南东向，相应的构造变动以改造先期变形为主，其构造类型以断裂为主，褶皱次之。
根据构造特征，沁水台凹可以划分为七个次级构造单元：娘子关－坪头坳缘翘起带（Ⅰ11）；析域山坳缘翘起带（Ⅰ12）；普洞－来远北东东向褶断带（Ⅰ13）；孟县坳缘翘起
带（Ⅰ14）；沾尚－武乡－阳城北北东向褶带（Ⅰ15）；太岳山坳缘翘起带（Ⅰ16）；郭道－安泽近南北向褶带（Ⅰ17）。
位于太行山坳缘翘起带与沾尚－武乡－阳城褶带之间的郭道－安泽近南北向褶带：南北长约140km，东西宽约20km，北宽南窄，出露地层为石炭系、二叠系、三叠系。该褶带总体走向北北东，褶皱排列较为紧密，单个褶曲的宽度2km左右，两翼倾角为10°－15°，个别达40°。偏西部的褶曲轴面略向东倾，两翼不对称，东部褶曲的两翼近于对称。该褶带延长较长，成群成组出现的褶皱表现若断若续，似乎是受到北北东向构造干扰所致，使这些褶皱的枢纽呈波状起伏。本区位于该构造单元的中带。
3、岩浆岩
据区域地质资料，在沁安普查区西北侧的霍山断裂东侧太古界老地层中，出露有多处辉绿岩岩脉，其中最长岩脉达8.7km，但太岳井田未见有岩浆岩出露。
4、区域含煤特征
太岳煤矿位于沁水煤田西部边缘，居沁安普查区中部。区域含煤地层为石炭系中统本溪组、上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组，其中主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。下石盒子组和本溪组分别含1-3层不稳定薄煤层，多不可采，无价值。太原组和山西组含煤地层平均总厚164m，其中山西组平均46m，太原组平均118m，共含煤13-24层，其中有编号的煤层13层，无编号的不稳定薄煤层11层。有编号煤层中，山西组有3层，分别为1、2、3号煤层，其中2号煤稳定可采，1、3局
部可采。太原组有编号的煤层10层，分别为4、5、6、6
下、7、7
下
、8、9、10、11号煤
层，其中9、10号煤层有时合并为一层。太原组煤层中9、10号稳定可采，5、6、6
下
、11号煤层局部可采。其余煤层只个别零星可采，不具经济价值。
（二）矿井地质
1、地层
本区地层出露较好，结合钻孔揭露资料井田内沉积地层由老至新依次为：奥陶系中统上马家沟组（O2s）、峰峰组（O2f），石炭系中统本溪组（C2b），上统太原组（C3t），二叠系下统山西组（P1s）和下石盒子组（P1x），二叠系上统上石盒子组（P2s）、石千峰组（P2sh），三叠系下统刘家沟组（T1l）。
1）奥陶系（O）
（1）中统上马家沟组（O2s）
本组主要为浅灰色泥灰岩，灰色石灰岩，灰白色白云质灰岩，夹石膏条带，裂隙发育，被方解石充填，岩溶发育。
（2）奥陶系中统峰峰组（O2f）
与下伏上马家沟组呈整合接触，为煤系地层的基底。井田钻孔揭露厚度92.60m，主要为深灰色石灰岩，角砾状泥灰岩及泥质白云岩，下部夹似层状石膏。上部方解石细脉发育，顶部具铁质浸染现象。
2）石炭系（C）
(1)中统本溪组（C2b）
与下伏峰峰组呈平行不整合接触，厚27.50～50.90m，平均35.00m，以浅灰色铝质泥岩、深灰色泥岩、粉砂岩为主，间夹中细粒砂岩和石灰岩及薄煤层，底部多为以结核状黄铁矿为主的铁铝质岩，既“山西式”铁矿。
本组是在古风化壳基础上形成的以局限泻湖、海湾环境为主的沉积。
（2）上统太原组（C3t）
为主要含煤地层之一。为一套海陆交互相含煤沉积，与下伏本溪组呈整合接触。本组厚106.83～131.32m，平均120.68m，由灰黑色泥岩、粉砂岩、灰色砂岩及3层海相石灰岩和4-14层煤层组成。
3）二叠系（P）
(1)山西组（P1s）
井田主要含煤地层之一，为一套陆相碎屑岩含煤建造。岩性由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、中细砂岩和3～6层煤层组成，与下伏太原组为连续沉积，本组地层厚度28.7～44.36m，平均34.33m。
（2）下统下石盒子组（P1x）
与下伏山西组呈整合接触。厚105.23～133.33m,平均116.55m。由浅灰、灰色中粒砂岩，灰绿色、浅紫色、黑色泥岩、粉砂岩及薄煤层组成。岩性特征如下：下部岩性为灰－深灰色、黑色泥岩、粉砂岩，夹灰色、灰白色、灰绿色砂岩，下部夹薄煤层，砂岩具均匀层理、平行层理、脉状层理、大型交错层理。含植物化石。底部K8砂岩为浅灰、灰色中厚层状的中细粒砂岩，层面富含白云母片及炭屑，含泥质包体，局部相变为粉砂岩。
上部岩性为浅灰色、灰绿色、浅紫色（局部夹灰黑色）泥岩、砂质泥岩、粉砂岩夹
浅灰色、浅绿色中细粒砂岩，含菱铁质，具交错层理，含少量植物化石碎屑。K9砂岩为浅灰色、浅绿色中厚层状的中细粒砂岩，具大型板状交错层理，层面富含白云母，片底部常夹煤线；本组顶部常为紫红色铝质泥岩，含大量菱铁质鲕粒，俗称“桃花泥岩”，局部相变为灰白色含铝泥岩及浅灰色粉砂岩、砂质泥岩，其层位稳定，岩性特殊，物性反映特征明显，是K10砂岩的良好辅助标志层。
本组系三角洲平原－冲击平原沉积。
（3）上统上石盒子组（P2s）
与下伏下石盒子组整合接触。一般厚445m。本区西部大面积出露。根据岩性组合特征分为上、中、下三段。
下段（P2s1）：K10砂岩底至K12砂岩底，厚182.55～225.76m，平均202.08m。底部为灰白色、灰绿色中厚层状的中细粒砂岩（K10砂岩），具大型交错层理，局部相变为粉砂岩；下部以浅灰色、浅绿灰色泥岩，粉砂岩为主，夹浅灰、灰白、灰绿色中细粒砂岩，局部夹含鲕粒铝质泥岩，中下部偶夹透镜状锰铁矿岩；中部为浅灰色、灰绿色泥岩夹灰白色、绿灰色中粒砂岩及含砾粗粒砂岩；上部为黄色，夹紫红色、浅灰色等杂色泥岩、粉砂岩，夹2～3层灰白色、灰绿色、黄绿色中粗粒砂岩，夹0～2层锰铁质泥岩。
中段（P2s2）：K12砂岩底至K13砂岩底，厚73.91～102.15m，平均87.78m。底部K12砂岩为黄绿色中厚层状的中粒砂岩，含云母片，具交错层理，局部为含砾粗粒砂岩及细粒砂岩；中部以黄绿色、绿黄色厚层状砂岩为主，夹紫红色、黄色泥岩、粉砂岩；顶部为灰紫红色厚层状砂质泥岩，夹黄绿色砂质条带。
上段（P2s3）：K13砂岩底至K14砂岩底，厚141.25～168.20m，平均154.64m。底部K13砂岩为黄绿色中厚层状的中细粒砂岩；下部为灰绿色、暗紫色、紫红色泥岩，夹灰绿色、黄绿色粉砂岩及细粒砂岩，偶夹不稳定的中粒砂岩；上部为黄绿色、杏黄色粉砂岩、泥岩互层，泥岩中常含硅质，显示互层层理，顶部常夹薄层或条带状燧石。
（4）上统石千峰组（P2sh）
与下伏上石盒子组呈整合接触，一般厚184m。出露于矿区的中东部。根据岩性特征分为上、下两段。
下段（P2sh1）：厚65.50～91.35m，平均75.86m。由灰绿色、黄绿色中厚层状的中粗粒砂岩，间夹红色细粒砂岩，夹深紫红色泥岩组成。底部K14砂岩为黄绿色中粗粒砂岩，局部为细粒砂岩，具大型板状交错层理，底部常见遂石、石英细砾，含泥岩包体。