神南公司张家峁三号井开采课程设计.doc

1、神南公司张家峁三号井开采设计第一章 矿井概况及地质特征1.1矿井概况1.1.1位置及交通张家峁井田位于陕西省榆林市神木县北部，井田距神木县约36km。行政区划隶属神木县麻家塔乡及店塔乡管辖。井田地理坐标位于东经11016211102332，北纬 385738390137之间。井田东西长约10.0km，南北宽约5.7km，面积52.1532 km2。井田所在的榆林地区交通便利，先后建成了包(头)神(木)、神(木)朔(山西朔州)、西(安)包(头)铁路神(木)延(安)段等三条铁路。神朔铁路是为开发神府、东胜煤田而修建的运煤专线铁路，主要承担神木、东胜矿区煤炭外运任务。1999年进行了电气改造，运输能

2、力为30Mt/a。新规划的神府矿区南区四井田铁路运煤专线已开始修建，预计各矿井建设完工时即可投入运营。其中红柠铁路2006年开工建设，预计2009年9月投入使用，运输能力为44Mt/a。陕西省已形成“两纵两横”的高等级公路骨架，公路总里程19821km。其中，等级公路5580km。航空基础设施发展迅速，榆林机场有支线飞机可飞往西安、太原等地。西安东胜段高速公路已建成通车，是陕西 “米”字型公路网络一部分。府谷县、神木县至东胜的公路干线（府新公路）经井田北部而过，并在东胜和210国道高速路相连；井田南经榆林、延安可达西安，北可达东胜、包头；东经府谷县可达山西诸县，公路交通状况良好，煤炭外运有充分

3、保障。 张家峁井田至周边各主要城市及铁路站点距离如下： 张家峁神木县城：36km张家峁神木北站（店塔）：15km张家峁府谷：93km张家峁榆林市：164km矿井交通位置见图1.1-1。1.1.2地形地貌井田位于陕北黄土高原与毛乌素沙漠的接壤地带。井田地形总的趋势为西南、西北高，中东部低，海拔高程最高1319.70m（单家阿包三角点），最低海拔高程1088.00m（常家沟河谷处）。一般在11501260m。井田地貌类型可分为风沙滩地区和黄土丘陵沟壑区。井田西南角为风沙滩地区，地表被松散沙层覆盖，地势相对比较平坦，矮丘状固定沙丘和垄崗状半固定沙丘呈波状起伏。近年来植被恢复速度较快，主要有人工种植草

4、地、荒草地、少量沙棘、沙柳等。除上述风沙滩地地貌外，区内其余地区属黄土丘陵沟壑区，地形支离破碎，沟壑纵横，坎陡沟深，梁峁相间，沟谷陡峻狭窄，地表侵蚀强烈。第四系中更新统黄土广布，一般厚度50100m。现代地貌形态主要以地表迳流侵蚀为主，返耕还林政策实施以后，植被恢复很快，水土流失得到初步控制。基岩裸露于沟谷两侧，沟坡和山顶固定、半固定沙丘、沙坡、平沙地屡见不鲜。1.1.3气象及水文情况1气象本区地处我国西部内陆，为典型的中温带半干旱大陆性气候。气候特点为：冬季寒冷，春季多风，夏季炎热，秋季凉爽，四季冷热多变，昼夜温差悬殊，干旱少雨，蒸发量大，降雨多集中在七、八、九月份。全年霜冻期较长，初霜冻期

5、为九月中下旬，十月初冻结，次年四月解冻。据榆林市神木县气象站多年累积气象资料分析，主要气象参数如下： 极端最高气温 38.9极端最低气温 -29.7近年平均气温 8.8多年平均降雨量 436.6mm近年最大降雨量 553.1mm日最大降雨 135.2mm(1977年8月1日)枯水年降雨量 108.6mm(1965)多年平均蒸发量 1774.1mm多年平均绝对湿度 7.6mbar平均风速 2.2m/s极端最大风速 25m/s(1970.7.18)最大冻土深度 146cm(1968)2矿区水系窟野河为矿区最大河流，发源于内蒙古自治区伊金霍洛旗，上游为乌兰木伦河，从井田东部自北向南流过，最后注入黄河

6、。据神木县水文观测站资料：该河流域面积7298km2，多年平均流量17.40m3/s，最小流量0.02m3/s，最大流量13800m3/s(1976年8月2日)。3井田内水系（1）考考乌素沟（河流）发源于神木县中鸡乡一带，位于井田北部，自西流向东南，汇于窟野河，河宽1020m，为一条较大的常年性流水河。河谷呈“U”字型，属侵蚀型谷地。河床宽缓，河漫滩及一级阶地发育。一级阶地最宽大于100m。河谷两旁支沟发育，井田内属于考考乌素沟水系南部的支沟自西向东有：四门沟、李家梁沟、雷家沟、院家梁沟、张家峁东沟、贺地山沟、赵苍峁沟；北部的支沟自西向东有：张家沟、前喇嘛寺沟、捣不赖沟、缸房沟等。据194队1

7、988年10月至1989年9月张家沟沟口站观测资料，该沟流量224.901403.80L/s，一般801.70L/s。（2）常家沟(河流)常家沟河由乌兰不拉沟泉和老来沟溪汇合而成，源于井田南部区内，延伸达7km，自西向东流入窟野河。河谷呈“V”字型，属侵蚀型谷地。河床宽210m，河漫滩及一级阶地均不发育，一级阶地最宽约100m。河谷两旁冲沟发育，属于该河流域的大支沟自西向东依次为：乌兰不拉沟、郭家也沟、乔家圪劳沟、水塔沟、大进沟。据131队1989年4月1990年3月陈家塔村站观测资料，该沟流量3.25635L/s，一般60120L/s。流量因季节而异，变化幅度较大，夏季流量较小且多洪峰，冬季

8、流量比较稳定，一般每年三月底至四月初因冰雪融化而流量稍有增加，七、八月因降雨集中，往往出现山洪，致使农田被淹，交通受阻。4水库常家沟水库位于井田内东南部，建于乌兰不拉河与老来河的交汇处，是神木县目前最大的蓄水水库。汇水面积44km2，水库最大容量1200万m3，供下游三万亩农田灌溉和人畜饮用，同时该水库亦承担华能公司自备电厂供水任务。水坝为土质结构，坝高46.7m，长250m，坝面宽10m，坝底及周围岩石为延安组第三段极弱含水层段。库底被泥沙淤积，库底标高1111.74m。洪峰期最高水位1127.74m，枯水期水位标高1121.74m，蓄水量154299万m3，一般225万m3。1.1.4矿区

9、概况1 矿区开发情况陕北侏罗纪煤田神木北部详查勘探区位于陕北侏罗纪煤田之北部，位于陕西省榆林市神木县北部，属大柳塔、孙家岔、中鸡、麻家塔乡辖区，地理坐标，东经1100511026北纬38523927之间。东以悖牛川、窟野河为界，北达陕蒙边界，西以60、32、54号孔连线为界，南以麻家塔沟与60号孔连线为界。详查勘探区南北长64km，东西宽8.525km，面积1267km2。神府矿区南区属陕北侏罗纪煤田神木北部详查区的一部分，位于神木北部详查区之南部，行政区划隶属神木县孙家岔、店塔、麻家塔管辖。矿区范围：北至朱盖塔井田，南以神木北详查区南界为界，东至窟野河及其上游乌兰木伦河，西以神木北部详查区西

10、界为界。规划区南北长约32km，东西宽约19km，面积约625.67km2。矿区设计生产总规模34.00 Mt/a。共划分4个矿井，分别为柠条塔（12.0Mt/a）、张家峁（6.0Mt/a）、孙家岔（4.0Mt/a）和红柳林矿井（12.0Mt/a）。该总体规划由国家发展和改革委员会以发改能源20061621号关于陕西省神府矿区南区总体规划的批复通过审批。根据陕西省神府矿区南区总体规划，张家峁井田北以137、134号钻孔连线与孙家岔井田相邻，东以乌兰木伦河、5-2号煤层火烧边界为界，南以坐标点（x=4314673，y=37437000）与坐标点 （x=4314870，y=37446030）连线与

11、红柳林井田相邻，西以144、198号钻孔连线与柠条塔井田为界。井田南北长约17.2km，东西宽约10.4km，面积145.6km2。神府矿区南区有生产煤矿44处，大多为乡镇小煤矿，主要分布在考考乌素沟两侧及乌兰木伦河西侧，大多开采2-2、3-1煤层，生产规模一般为0. 030.15Mt/a左右。位于考考乌素沟北侧石窑湾附近的海湾矿井隶属于神府开发区海湾矿业有限责任公司，设计生产能力初期0.30Mt/a，后期滚动发展至1.50 Mt/a。矿井采用平硐开拓，主要开采4-2上、5-2煤，井下布置长壁工作面，爆破落煤；后期拟采用高档普采、综采。龙华煤矿、大哈拉煤矿位于原孙家岔精查勘探区内，龙华煤矿隶属

12、于神木县煤焦电有限责任公司，设计生产能力0.60Mt/a，井田面积5.86km2，保有储量11.04Mt；大哈拉煤矿隶属于陕北矿业管理局，设计生产能力0.30Mt/a，井田面积3.32km2，保有储量9.66Mt。乡镇及个体小煤矿多采用斜井，开采煤层露头、火烧残留煤、河滩出露煤，多数开采2-2或3-1煤。小煤矿开采技术条件简单，生产设备简陋，多为人工打眼放炮，房柱式开采。井田内小煤矿情况：本次设计张家峁矿权范围（52.1532km2）内尚无小煤矿开采，井田北部分布众多地方个体或联办煤矿，主要开采5-2、4-2、3-1和2-2煤层。小煤矿开采有如下特点：多为平硐房柱式开采，预留煤柱支护。顶板稳定

13、(岩性多为粉砂岩)，局部有小规模垮落，但在垮落之前可沿裂面人工放落。因此，未发生过因大规模顶板冒落灾害事故。小煤矿多位于侵蚀基准面之上，多呈疏干状态，一般无需排水设备，个别位于侵蚀基准面之上的煤矿，洞内潮湿，局部低洼处虽有积水但水量较小。各煤矿均属无瓦斯矿井，已往井内所有小煤矿均未发生瓦斯及煤尘爆炸事故。但是，近年来，与张家峁井田西部相邻的柠条塔井田，发生了H2S中毒事故，井田东部的新民矿区发生了CO中毒事故和顶板冒落致死矿工灾害事故，未来煤矿生产中应引以为戒。小煤矿主要位于考考乌素沟附近，少量矿井河水通过冲积层渗入矿坑，需水泵抽水疏排，暴雨季节，洪水易冲决护提，溃入矿坑，甚至使煤矿废弃。生产

14、设备简陋，多采用人工打眼放炮，小型拖拉机运输，电灯照明，无通风设备，或有通风设备而从不启用。2 矿区经济情况农作物与畜牧业张家峁井田地处陕西北端的神木县，区内民风淳朴，热情好客，社会风气良好。土地贫瘠，农作物有谷子、糜子、大豆等，经济作物有葵花籽、海红果及少量花生等。畜牧业以羊、牛、猪为主。矿产本区主要矿产为煤，具有埋藏较浅、地质构造简单、煤质优良、易开采之特点。是动力、气化、液化、化工、建材等理想用煤。其它矿产少量，位于煤系底部的石英砂岩二氧化硅含量在97%以上，是良好的玻璃工业原料，由于埋藏较深，目前尚无开采利用价值。经济发展概况自改革开放以来，尤其是从八十年代煤炭资源开发以后，矿区经济、

15、社会面貌发生了较大的变化，经济建设出现了新的局面。随着神府矿区的开发和神朔、神包铁路的建成通车，特别是神府矿区的开发及神府经济开发区锦界工业园的建设，煤炭已成为当地国民经济的第一大产业支柱，也成为陕北榆林能源重化工基地建设的核心产业。神木是中国新型煤都，工业以煤炭为龙头，按照煤电、煤化工和载能三个方向转化，形成了煤炭、电力、煤化工、载能、建材等五大支柱产业。煤炭产业是神木工业的龙头。县境内煤炭产量达到86Mt，其中地方33Mt，是全国产煤第一大县。近几年来，全县国民生产总值呈直线增长之势，经济发展速度年均超过25%，2005年，全县国内生产总值80亿元，财政收入19.8亿元，其中地方财政收入6.7亿元，跻身于西部百强县行列。在2005年公布的西部竞争力百强县评比中，神木位居第15位，全国第188位3 矿井建设和生产所需主要材料的来源井田周围无建筑材料生产基地，矿井建设所需的主要建筑材料如钢筋、水泥、木材等均需由外地调入。砖、瓦、沙石等大宗建筑材料可以由外地采购调入，也可以在矿区附近自筹建厂生产，为矿井建设提供部分建筑材料4 水源、电源及劳动力来源 供水条件第四系风沙滩地区的松散含水层，