第一章矿井概况第一节矿井初步设计简介一、井田概况及地质特征1、自然地理条件孟村矿井及选煤厂位于陕西省咸阳市西北部，彬长矿区中北部，地处咸阳市彬县与长武县交界地带，行政区划隶属于陕西省咸阳市长武县管辖。

井田东西长10.5km，南北宽6.5km，总体规划井田面积61.2km2。

可采面积约58.77km2。

井田公路交通便利，312国道由东南向西北从中部穿过。

以冉店为中心，东南距西安178km，距咸阳153km，距彬县28km，西北距长武县12km。

井田内有县级公路与县乡相通，福银高速（G70）从井田东侧通过，正在建设中的西（安）～平（凉）铁路，通过井田东侧，便利的交通为煤炭外运提供了良好的条件。

彬长矿区属陕北黄土高原与陇东黄土高原结合部的塬梁沟壑区，地势西南高东北低，泾河自西北向东南贯穿中部，将全区分割成东北、西南两塬加川道的地貌格局。

孟村井田处于长武北塬，基本地貌有河谷平川、黄土塬梁和沟壑三种。

总的地势特征为北高南低，西高东低。

塬面最高海拔高程+1183.1m（西坳），河谷最低海拔高程+846.4m（亭北），相对高差150～230m。

本区地处中纬带高原区，属暖温带半干旱大陆性季风气候区，冬长而冷，夏短而凉。

3～5月份为西北季风期，最大风速12.7m/s。

据长武气象站资料，年平均气温9.1℃，年均最高气温14.9℃，年均最低气温4.1℃，本区极端最高气温36.9℃（1966年6月19日），极端最低气温-24.9℃（1975年12月13日）。

冰冻期一般为10月至来年3月。

年均冻土层厚度35cm，冻土层最大厚度68cm。

全区年平均降雨量587.8mm，雨热同季，年蒸发量为1552.4mm。

矿区地质构造简单，地壳运动缓慢而稳定，属弱震区。

据历史记载，区内无破坏性地震记录。

据2001年国家地震局颁布的《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本区抗震设防裂度为Ⅵ度，设计基本地震动加速度为0.05g。

矿区河流以泾河为骨干，呈羽状分布，共有大小11条河流汇入。

年平均流量57.60m3/s，最大洪峰流量15700m3/s（1911年），枯水期最小流量1m3/s（1973年）。

孟村井田过境河流主要有泾河和黑河。

东部边缘为泾河阶地，黑河从井田南部由西北向东南蜿蜒流过，南河为黑河的一级支流，至井田西部边界河川口汇入黑河。

鸭儿沟为井田内主要沟流，从井田北部流过，直接汇入泾河。

2、矿区开发现状(1) 生产矿井矿区现有5座生产矿井：①下沟矿井下沟矿井原设计生产能力0.45Mt/a，斜井开拓, 改造后为3.0Mt/a，于2005年底以前完成并已投产。

②火石咀煤矿火石咀煤矿原设计生产能力0.09Mt/a，现在的实际年产量在1.00Mt左右。

原规划井田资源已经枯竭，预计将关闭，将官牌井田作为其接续井田。

③水帘洞矿井水帘洞矿井采用斜井----立井综合开拓,始建于1976年，1980年投产，生产规模0.06Mt/a，目前生产能力为0.90Mt/a。

④大佛寺矿井矿井采用斜井开拓，井筒斜长861m，采用综采放顶煤采煤方法。

2004年5月开工建设，2006年建成。

矿井一期规模3.00Mt/a，二期规模6.00Mt/a。

⑤亭南井田矿井于2002年开工建设，2005年建成。

矿井现规模为0.45Mt/a，核定规模为3.0Mt/a。

(2) 在建矿井矿区在建矿井6对。

即蒋家河矿井，规模为0.9Mt/a；胡家河矿井，规模规模为5.0Mt/a；文家坡矿井，规模为4.0Mt/a；小庄矿井，规模为6.0Mt/a；孟村矿井，规模为6.0Mt/a。

(3) 规划新建矿井矿区规划新建矿井3座，分别为雅店、杨家坪、高家堡矿井，目前这些矿井正在申请办理立项的各项工作。

孟村矿井与相邻井田位置关系见图1-1。

2、地质特征(1)区域地质彬长矿区位地层区划属华北地层区鄂尔多斯盆地分区。

根据地质填图及钻孔揭图1-1 孟村井田与相邻井田位置关系图3、地质特征(1)区域地质本区地层属于华北地层区，鄂尔多斯分区，焦坪～华亭小区，区内揭露的地层有三叠系、侏罗系、白垩系、第三系和第四系。

区域构造位于鄂尔多斯盆地南部的渭北断隆区彬县～黄陵坳褶带，其主体构造为以东西向宽缓褶皱构造为主，断裂构造少见。

(2)井田地层井田内大部分地区被第四系黄土及第三系红土所覆盖，在泾河沿岸及及黑河下游出露有白垩系下统洛河组，井田主要沟谷内出露华池组。

依据钻孔揭露及地质填图资料，井田内地层由老至新依次有：三叠系上统胡家村组；侏罗系下统富县组、中统延）；白垩系下统宜君组、洛河组、华池组；上第三系及第安组、直罗组、安定组（J2a四系更新统、全新统。

井田内大部分地区被第四系黄土及第三系红土所覆盖，在泾河沿岸及红崖河等较大沟谷内出露有白垩系下统洛河组，红崖河沟内出露华池组。

井田内地层由老至新依次有：三叠系上统胡家村组，侏罗系下统富县组、中统延安组、直罗组、安定组，白垩系下统宜君组、洛河组、华池组，上第三系及第四系中更新统离石组、上更新统马兰组、全新统。

本井田含煤地层为侏罗系中统延安组。

(3)井田构造孟村井田地表大面积为黄土层所覆盖，沟谷中出露的白垩系产状较为平缓。

总体趋势为南高北低，西高东低。

井田构造特征与矿区完全一致，即以宽缓的褶曲为主。

各褶曲轴向为NE～NEE，两翼倾角一般3～5º，最大7～8º；两翼起伏幅度80～180m，一般100m左右。

褶曲对煤系、煤层的沉积分布及其厚度变化关系密切。

一般向斜轴部煤系、煤层较厚，背斜轴部煤系、煤层较薄，沉积无煤区仅发育在七里铺～西坡背斜和董家庄背斜的轴部。

地震勘探在井田北部及西南部边缘推断的资源量区，发现了落差小于20m的正断层点3个，编号分别为DF1、DF2和DF3。

地质填图中多处见到更新统黄土及白垩系砂岩中发育节理裂隙。

总之，本井田以发育宽缓的褶曲为主，含煤地层沿走向、倾向的产状变化不大，断层稀少，无岩浆活动影响。

因此，本井田地质构造简单。

(3)煤层本井田延安组含煤2层，仅第一段所含的4号煤为可采煤层，第二段所含的4上煤全区不可采。

含煤面积60.47km2，可采面积58.77km2。

煤层全厚3.70～26.30m，平均16.25m；煤层采用厚度3.70～26.02m，平均16.13m，标准差为6.39，变异系数39.6%。

(3)煤质井田4煤属低变质烟煤，黑色、条痕棕黑色，光泽较强，为沥青光泽，条带状、均一状、线理状结构，层状构造。

煤的视密度1.36t/m3，真密度为1.47t/m3，普氏硬度系数为1.48，视电阻率2929Ωm，煤岩类型以暗淡煤为主，夹半暗及半亮型煤。

显微煤岩类型为微镜惰煤。

4煤层属低灰、中高挥发分、低硫、中等固定碳煤，焦油产率以属富油煤为主。

可作为优质的工业动力用煤。

也可作为低温干馏用煤，还可作为气化用煤。

3、开采技术条件(1)瓦斯全井田4煤层瓦斯采样点17个，采集了23个样。

4煤层自然瓦斯成分主要为氮气及甲烷。

甲烷成分最高值为62.38%（M6-5孔），最高含量1.16ml/g.daf（M6-5孔）。

瓦斯成分及分带的平面特征：井田西部7号勘探线以西，由于煤层遭受风化，瓦斯含量较低，形成了二氧化碳～氮气带；7线以东以氮气、甲烷为主，甲烷浓度增高，含量增大，形成氮气～甲烷带。

瓦斯含量的基本规律：煤层埋深每增加100m，瓦斯含量增加0.27～0.52ml/g.daf，甲烷含量随甲烷浓度的增高而增加。

矿井相对瓦斯涌出量为7.117m3/t，矿井绝对瓦斯涌出量为89.86m3/min。

本矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min，根据《煤矿安全规程》(2006年版)中的矿井瓦斯等级分类：该矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井。

(2)煤尘试验结果说明各可采煤层有煤尘爆炸危险性。

(3)煤的自燃测试结果说明：本井田4煤层属易自燃煤层。

(4)地温先期开采地段北部及中部局部区域为二级热害区，东南部为地温正常区，其余为一级热害区。

就全井田来看，二级热害区主要分布于井田北部，地温正常区仅分布于东南、东北角，其余大部分区域为一级热害区。

(5)煤层顶、底板岩性4号煤层为唯一可采煤层，伪顶为黑色炭质泥岩，厚度小，与采煤同时垮落。

直接顶板为深灰色泥岩、砂质泥岩及粉砂岩，属半坚硬不稳定顶板。

底板为灰褐色含鲕状结构的铝土质泥岩，属软弱岩层，遇水膨胀，产生底鼓现象，属不稳定底板。

4、水文地质孟村井田构造简单，煤层埋藏深度在400m以下，位于当地侵蚀基准面以下。

基岩承压水补给来源以区域径流为主，各直接充水含水层埋藏深，裂隙不发育，补给条件不良，导水性差，径流滞缓，富水性微弱，水文地质条件简单，属二类一型。

地下主要含水层有三层，一是白垩系洛河～宜君组中粗粒碎屑岩含水岩组，单位涌水量为0.4050l/s.m，为井田内基岩中富水性较强的含水岩组。

二是直罗组底部含水岩组，单位涌水量为0.026 l/s.m，含水岩组富水性微弱。

三是延安组第二段底部砂岩含水岩组，单位涌水量为0.000577～0.00000265l/s.m，含水性极弱。

因此，井田内洛河～宜君组中粗粒砂岩含水层为区域含水层，厚度大，富水性较好，渗透性强，为矿井开采的主要充水因素。

预计矿井正常涌水量为490m3/h,最大涌水量为735m3/h。

总体上，本井田有利的开采的条件是地质构造简单，井田内基本为一单斜构造，地层倾角一般小于6º，未发现大的断裂构造。

井田范围内尚无矿井和小窑开采。

可采煤层4煤厚度大，储量丰富，利于开采。

开采技术条件较好，煤质优，交通方便，外运条件好，宜建设成为一个综合机械化的大型现代化矿井。

不利于开采的条件主要是煤尘具有爆炸危险，煤层为自燃煤层，煤层底板为砂质泥岩、铝质泥岩及粉砂岩，属软弱岩层，遇水易膨胀，产生底鼓现象。

二、矿井开拓与开采方法1、井田范围井田东西长10.5km，南北宽 6.5km，总体规划井田面积61.2km2。

可采面积约58.77km2。

2、资源量及设计能力矿井工业资源/储量为938.22Mt。

设计资源/储量为912.54Mt。

设计可采储量为644.92Mt。

矿井设计生产能力：6.00Mt。

服务年限为76.8a。

3、工作制度工作日330d，井下采用“四六”作业制，每天三班生产，一班准备，日净提升时间16h；地面采用“三八”作业制。

4、井田开拓矿井采用立井开拓方式，与胡家河矿井共用一个工业场地，即共用下河村场地。

该场地位于长武县冉店乡下河村，泾河西岸，马屋电厂位于场地以南，场地距亭口镇6.7km，东侧紧邻正在建设的的西（安）----平（凉）铁路长武车站，场地自然高程为+861.3～+867.5m。

单一开采水平设在4号煤层，4号煤层布置带式输送机大巷、辅助运输大巷和回风大巷。

水平标高为+315m，工作面来煤通过带式输送机大巷运至井底煤仓放至主立井箕斗提升至地面。