燕家塔煤矿设计资料

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a.煤层

井田境内含四层煤层分别为3^-1、4^-2上、4^-3、5^-2，采矿许可开采范围内有三层，即4^-2上、4^-3、5^-2煤层。现将上述四层煤分述如下：

⑴ 3^-1煤层

处于延安组第三段（J₂y³）顶部，层位较高，埋藏较浅，风化剥蚀煤层自燃较为严重。依据地质资料煤厚为2.98～3.10m，平均厚度3.04m，煤层厚度变化不大，规律性明显，结构简单，不含夹矸，属稳定型煤层，底板标高+1125～+1115m，距下部4^-2上煤层间距为30m左右。

该煤层零星分布于井田西北部的边角，可采面积为0.018km²。

⑵ 4^-2上煤层

位于安组第二段(J₂y²)顶部，分布于井田西部，其余裸露于沟谷及山坡上，沿露头皆遭受严重自燃。根据施工的见煤探槽及钻孔资料，煤层底板标高+1115～+1075m，距下部4^-3煤层间距为35m左右，煤层厚度为2.02～2.35m，平均厚度2.16m，煤层厚度变化不大，结构简单，不含或局部含一层夹矸，夹矸厚度为0.25～0.55m，夹矸岩性以泥岩为主，属稳定型煤层。

⑶ 4^-3煤层

4^-3煤层：位于延安组第二段(J₂y²)中部，煤层厚度为0.96～0.99m,平均厚度0.99m，不含夹矸，规律性明显，结构简单。根据施工的钻孔资料，煤层底板标高+1080～1045m，备案证明为30m，后经建设方在选址开井口中，对4^-3煤进行了现场的勘查，从而揭露了4^-3煤层，经过对比计算后，4^-3煤层实际距下部5^-2煤层间距平均70m左右。

⑷ 5^-2煤层

5^-2煤层：位于延安组第一段顶部，与上部第二段4^-3煤层间距平均70m。该煤层在本矿范围内基本全区可采，采区煤层厚为2.25～5.38m，平均3.47m，备案证明2.81m，后经国土资源厅，在评审该矿资源开发利用方案时，核实为煤层平均厚度为3.47m。该煤层厚度变化不大，规律明显，结构简单，不含或局部含一层夹矸，夹矸厚度一般小于0.25m，夹矸岩性以泥岩为主，属稳定型煤层。该煤层在井田的东部已开采，剩井田西部的煤层未开采。

矿井主要煤层特征见下表。

                         煤层特征表

b.煤质

⑴ 煤的物理性质及煤岩特征

本井田各煤层为黑色，条痕褐黑色，弱沥青～沥青光泽，断口为参差状和阶梯状、棱角状；镜煤条带中内生裂隙4-20条/cm，被方解石脉充填，裂面见黄铁矿薄膜及斑点；宏观煤岩成分以暗煤、亮煤为主。层面上可见丝炭和镜质成分，以半亮型为主，半暗型和光亮型煤少量。煤层无机物含量很低，一般2.0%左右，以粘土类及碳酸盐类为主，硫化物次之；有机显微组份，镜质组含量平均值为54.5%，惰性组含量平均值为40.3%，壳质组含量平均值为1.2%。

⑵ 化学性质、工艺性能及煤类

根据煤矿区内钻孔采样化验资料，可采的各煤层主要媒质指标如下：

据上述化验资料， 4^-2上、4^-3、5^-2煤层具有：中高挥发份、特高热值、低灰、特低硫、低磷、富油、化学反应性、热稳定性和抗碎强度均优等特点，适宜动力燃煤、工业气化、直接液化等优质用煤。      

煤的工业分析表

其它开采技术条件

a.设计开采煤层顶底板及稳定性

⑴ 4^-2上煤层顶底板

4^-2上煤顶板：岩性主要为巨厚层状中细粒砂岩，厚度一般十几米，岩石节理裂隙发育微弱，根据生产经验和有关技术文件，属Ⅱ～Ⅲ类中等冒落性和难冒落的顶板。据整合煤矿及邻近小窑揭露，该煤层顶板属中等冒落顶板～难冒落的坚硬顶板，煤层顶板较为稳定。

    4^-2上煤底板：该煤层底板多数是厚度不等的粉砂岩、细粒砂岩及泥岩，多属隔水层，呈青灰色，上部呈水平层理夹薄层细粒砂岩。

    ⑵ 4^-3煤层顶底板

4^-3煤顶板：煤层直接顶板主要为粉砂岩，老顶主要为中粗粒砂岩及细砂岩，次为厚度较大，层理不明显的粉砂岩，属中等坚硬稳定型顶板。

底板以泥岩、薄层状页岩为主，属于较硬底板。

⑶5^-2煤层顶底板

5^-2煤顶板：煤层直接顶主要为粉砂岩、细粒砂岩，老顶主要为中粗粒砂岩及细砂岩，次之为厚度较大，层理不明显的粉砂岩，属中等坚硬稳定型顶板。

底板以泥岩、粉砂岩为主，深灰色，波状层理，在历年开采中，煤层底板未发现底鼓现象。

    b.瓦斯及二氧化碳

矿井为低瓦斯矿井，气体成份均以氮气为主占80％以上，瓦斯含量很低，瓦斯分带属二氧化碳～氮气带。

c.煤尘

煤层挥发份是煤尘爆炸的重要影响因素，本区煤层挥发份较高，均在30%以上。根据陕西煤矿安全装备检测中心检验报告，各煤层均属低变质烟煤，井田内各煤层火焰长度均大于400mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量75%，鉴定结论各煤层煤尘都具有爆炸性危险。

d.煤的自燃

依据陕西煤矿安全装备检测中心检验报告，井田内各煤层的自燃倾向等级Ⅰ类都属容易自燃煤层。

e.地温

综合本区简易测温成果分析，根据地质资料报告，由于煤层埋藏较浅，地温随深度增加幅度较小，地温梯度小于2.34℃/100m，本区属地温正常区，无高温异常。

水文地质条件

井田内主要含（隔）水层有：

a.第四系全新统冲积层（Q₄^al）

冲击层含水层主要分布井田中部的沟谷一带，多组成河漫滩和河谷阶地，呈片状或带状分布，含水层为砂层或砂砾石层，空隙大，补给条件优越，一般厚度2～100m，最厚可达15m，水位埋深一般在2～5m属富水性中等到弱的含水层。水质一般为HCO₃—Ca或HCO₃—Ca·Na型水。

b.第三系上新统红土（N₂）及第四系隔水层中更新统离石组

除较大河谷地段，厚度10～30m，岩性主要为浅红色棕色粘土及亚粘土，含不规则的钙质结核，与基岩直接接触，局部地段底部含砾石，呈钙质半胶结，粒径一般5～20cm，最大50cm。

c.中生界碎屑岩类裂隙潜水及承压含水层

由于受剥蚀作用，本整合矿井田延安组第四系顶部地层裂隙较发育，与第三系及第四系松散地层相连通，形成碎屑岩裂隙潜水层，该层透水性较好，其富水性受地貌、风化层深度、顶部松散层厚度及范围大小控制。

延安组裂隙承压水，含水层为灰白色中粗粒砂岩、细砂岩，中间夹以浅灰色粉砂岩、泥岩、炭质泥岩隔水层，从而组成了复合型互层状含水层段，水力联系差。据邻区相关地质资料，该层段含水层单位涌水量小，属富水性弱至极弱水岩组。

d.烧变岩空洞裂隙潜水含水层

由于3^-1、4^-2上煤层及其顶部煤层自燃，矿区南部形成一定面积的烧变岩含水层，烧变岩厚度一般50m左右，其结构破碎、裂隙发育，易受大气降水及地表松散层水的直接补给，具有良好的储水空间及导水通道。本矿区因烧变岩位于侵蚀基准面以上，加上本区地形沟谷发育，烧变岩内基本不含水，但其在低洼地带可储存一定的地下水。据周边抽水资料表明，单位涌水量为4.615L/s.m，渗水系数281.05/d，富水性强，水质为HCO₃—Ca·Na型水，矿化度0.234g/L。

e.地下水补、径、排条件

矿区内地下水主要是接受大气降水补给，并接受少量凝结水的补给。本区属于干旱、半干旱大陆性气候，降雨量为年均436.7mm；蒸发量为年平均1097.2～2122.7mm，是降雨量的4～5倍。但由于降水比较集中（七、八、九），从而为地下水的径流受地形控制，流向由高到低与地形基本吻合。地下水径流方向总体为东南向，在地势低洼地带以渗流型式转化成沟流地表水排泄，此外，蒸发、垂向渗漏和人工开采也为次要排泄方式。碎屑岩裂隙潜水及承压水除在区外基岩裸露区接受大气降水补给后侧向补给。径流方向基本顺岩层倾向由东向西方向运移。本区承压水无统一的隔水顶板，无统一补给区。由于延安组垂向和横向上相变频繁、岩性变化大，因而承压水含水体在横向上连续性差，垂向上具分段特征，资源水空间相对封闭，水量小，水质差排泄条件差。

烧变岩含水层的补给途径主要是上层的松散层含水层，部分地段接受地表沟流的侧向补给，主要以下降泉的形式集中排泄，其次垂向渗漏。综上所述，松散岩层潜水、风化岩裂隙潜水和烧变岩空洞裂隙潜水是区内的主要含水层，基岩承压水富水性微弱。因此，本井田水文地质条件简单，水文地质类型属二类一型，即以裂隙含水层充水为主的水文地质条件简单的矿床。

依据地质资料矿井生产期间的正常涌水量为0.67m³/h,最大涌水量2.0m³/h，但设计考虑采空积水及其他尚未摸清的含水情况，设计按正常涌水量为3.0m³/h,最大涌水量5.0m³/h。

井田位置及交通

a.矿区位置

燕家塔煤矿位于神木县西北部，距神木县城直距30公里，矿区行政区划属神木县孙家岔镇，地理坐标约在东经110°21′56″～110°23′15″，北纬39°04′05″～39°05′13″之间，矿区东西长约1470m，南北宽约1450m。

    b.矿区交通

    燕家塔煤矿位于神木县城北约30km的包（头）—神（木）公路西侧， 包（头）—神（木）—朔（州）铁路及S204省道从井田东部通过，煤矿距包（头）—神（木）—朔（州）铁路燕家塔集装站4km，经S204省道南行9km到府（谷）一新（街）柏油公路（S301省道），交通十分便利，为本矿井的煤炭及生产建设提供了十分良好的外运条件。

c.矿权设置

燕家塔煤矿整合区（Z28）位于陕北侏罗纪煤田神府矿区海湾井田区的东部。矿井四周矿权情况为：井田南部为店塔镇大沙塔煤矿（已关闭）、西南部紧邻陕西省神木县神广煤矿和店塔镇板定梁村办煤矿、西部为内蒙古伊泰集团有限公司神木县二道峁煤矿、西北及北部为陕西榆林煤炭运销（集团）有限责任公司三道峁煤矿、东部无矿权设置。

井田交通位置见下图

地形地貌

    本区属黄土丘陵沟壑区。由于长期的冲刷与侵蚀，地表形成了沟谷纵横交错，梁峁相间分布的地貌景观，梁峁的顶部几乎均被黄土及沙土所覆盖，固定砂丘屡见不鲜，沟谷两侧基岩裸露，坡陡壁峭。井田内总的地势是西北高而东南低，海拔高程一般在+1155～+1010m之间，最高点在井田西南部山峁上，海拔标高为+1155m，最低点在井田东部的沟谷处，海拔标高为+1010m，相对高差145m。

河流、湖泊、沼泽的分布及范围

a.水系及其主要河流

整合矿区内无主要大河流,区内河溪均为黄河水系。井田内只有些溪流发源于西部的山谷中，汇合后集中注入距井田东部500m远处的乌兰木伦河，该河在此处的河床标高+996.90。历年平均流量0.5491m³/s,最大流量22.0113m³/s,最小流量0.101m³/s。

b.湖泊与沼泽

井田内沟流水流很小，且明显随季节性变化，水量主要由大气降水补给，枯水期沟谷干涸，在暴雨时有短暂的水流通过。以排泄地下潜水层泾流泉水为主。本区属于黄土丘陵沟壑区，地表沟谷纵横交错，梁峁相间，没有湖泊与沼泽存在。

c.通航情况

每天有西安至榆林五次往返中型航班，每天有西安至东胜二次往返中型航班。

d.最高洪水位

工业广场位于乌兰木伦河西部500m处,不受此河洪水威胁。广场四周没有沟谷溪流等流过,工业广场最低标高+1003.0m，所以广场没有考虑洪水威胁因素。只需考虑雨季时防止广场周围雨水流入场内，故只需设有排洪明沟排涝相关设施。

气象及地震情况

a.气象

本井田位于西北区内陆，属中温带半干旱大陆性气候区。冬长而寒

冷,夏短而炎热，冷热多变，温差悬殊，冬春干旱，霜冻期长，风沙频繁, 

夏秋多冰雹，降雨集中，蒸发强烈，年降雨量小，蒸发量大为其主要气候特征。根据多年的气象统计资料：

⑴ 气温

年平均气温8.3～-9.5℃，年极端最高气温38.9℃，年极端最低气温为-27.9℃，年平均温差32.3℃，昼夜温差22℃。

⑵ 降雨量

多年平均降水量466.06mm，多年月平均降水量有明显的季节性，夏季（七、八、九月份）降水量占年降水量的52.2～55.5%。

⑶ 蒸发量

年平均蒸发量为1467.10mm，且由西北向东南降低，每10km蒸发量的降低23.8mm。

⑷ 湿度

湿度受气温和气压的影响，一般雨季湿度大，据神木县气象站资料，平均相对湿度56.23%，平均绝对湿度7.3%，按我国湿度带标准划分，本区归为湿度过低带或微湿度带。

⑸ 风向、风速

秋末、冬春盛行西北风；夏秋多东南风，最大风速达21.7m/s。

⑹ 冻土

冻土日期从当年的11月至翌年3月初，冻土期长达158天，最大冻土深度达142cm。

b.地震情况

根据《陕西省地质志》，自明代以来，本区共发生地震8次，其中4级以上地震7次，5级以上1次，近百年来本区及附近未发生过＞2.5度的地震，属无震害区。据史料记载，自公元1448年和1621年府谷、榆林、横山发生过5级地震，以后再未发生过4级以上地震。1477年银川6.5级地震，1739年平罗8级地震，1920年海原8.5级大地震等都曾波及到本区，受到微弱的破坏。根据历次地震的活动规律和基底构造特征，本区不具备发生地方性中强地震危险，但来自周围邻区几百公里的强震能波及本区，如1996年5月3日距本区350km的内蒙古包头6.4级地震，本区仅有震感。据《中国地震烈度分区图》，榆林地区地震烈度为Ⅵ度。

煤田发展简史

本区煤层埋藏浅，易开采，为陕北侏罗纪煤田北部地方开采区。燕家塔煤矿兴建于1991年，为“六证”齐全的生产矿井。

井田内及井田附近煤矿分布开采情况

燕家塔煤矿处于神府矿区海湾井田东部，矿井5^-2煤层东部由于燕家塔煤矿的历年开采已采空，尚有井田内4^-2上煤层、4^-3煤层及剩余的5^-2煤层西部没有开采。

井田周围矿井分布：南部为店塔镇大沙塔煤矿（已关闭）、西南部紧邻陕西省神木县神广煤矿和店塔镇板定梁村办煤矿、西部为内蒙古伊泰集团有限公司神木县二道峁煤矿、西北及北部为陕西榆林煤炭运销（集团）有限责任公司三道峁煤矿、东部无矿权设置。

现有水源、电源情况

a.水源条件

矿井生产、生活用水可在广场边沿取地下水，目前已有一口新建机井，日供水可达200m³以上。井下排水经处理后优先复用于井下消防洒水。煤矿水源可靠。

b.电源条件

燕家塔煤矿附近有孙家岔和神东苏家塔两个35kv/10KV变电站，其中孙家岔变电站距本矿约8.0km，神东苏家塔变电站距本矿约3.0km。煤矿双回路供电电源可从上述变电站接取，供电电源可靠。

c.其他建设条件

（1）外部协作条件

本煤矿距神木县城约30km，距大柳塔镇约40km。神木县城和大柳塔内有设施齐全的生活居住、商业服务、医疗卫生等，可为本煤矿提供服务；神华集团神东公司在大柳塔中心区已建成矿区机修厂、设备租赁站、物资总库等，可为本煤矿机电设备大、中修等提供服务。矿井外部协作条件良好。

（2）拆迁征地问题

本井田范围内人员稀少，村庄很少，其中就井田西北部二道峁有些住户，设计将留设保护煤柱，因此矿井开采过程中几乎不涉及农户的搬迁和安置问题。

（3）主要建材材料供应条件

矿井所需的钢材、木材等主要建筑材料需从外地运入，矿区总机厂、物资库、建材厂、锚杆厂均已建成投产。神木县玻璃厂目前产量已达31.4万箱，砖厂年产量达千万块；府谷县水泥厂产量为0.06Mt/a，砖厂年产量6～7百万块。

大综建筑材料可外委解决，小型的建筑材料如—沙、砖、石材、白灰等，可就地解决，但在施工中严把质量。

地质构造

a.地层年代及地层特征

燕家塔煤矿位于海湾井田东部，在神木北部矿区地方开采区，位于鄂尔多斯盆地中部，属地方开采区，与其毗邻的煤矿有神木县二道峁煤矿、神府能源开发总公司海湾煤矿及三道峁煤矿等。区域地层与盆地大致相同，现述于下：

鄂尔多斯盆地是一个具复杂基底结构的中生代大型内陆盆地，早在震旦纪，盆地本部地区为一个古陆，未接受沉积，直到寒武纪，全区才有地台浅海沉积，下奥陶世沉积了浅海酸盐地层。加里东运动，使盆地本部地区全面上升受到剥蚀；上奥陶统至下石炭统全部缺失。中晚石炭世至晚三叠世盆地下降，形成石炭二叠纪含煤建造及三叠纪的陆相碎屑沉积。三叠纪末，盆地再次上升遭受风化剥蚀。侏罗纪初期，在凹凸不平的风化而上，经过富县组的“填平补齐”作用，盆地大致趋于准平原化，在此基础上形成早中侏罗世以河湖相为主的陆相含煤建造（即延安组）。早燕山运动使盆地一度上升，造成直罗组与延安组假整合接触。自白垩纪盆地升降活动性增强，处于受燕山运动的影响，缺失上白垩统。至白垩纪末，盆地全面上升解体，局部接受上第三系沉积。

煤矿区地表大部分被第三系第四系松散沉积物所覆盖，仅在井田中部沟谷中有零星出露。井田内地层由老到新有三叠系、侏罗系、上第三系及第四系。其地层主要特征如表。现分述如下：

⑴ 三迭系上统永坪组（T₃y）

井田内无出露。本组地层是陕北侏罗纪含煤岩系的沉积基底，遍布全区，厚度不一，钻孔揭露的最大厚度101.26m，其岩性为一套巨厚层状灰绿色细～中粒长石石英砂岩，含大量云母及绿泥石，分选性、磨圆度中等，发育大型板状交错层理，块状层理和波状层理，局部含石英砾、灰绿色泥质包体及黄铁矿结核。因印支运动，本区一度隆起，遭受剥蚀，造成顶面起伏不平，使本组地层顶面砂岩不是灰绿色，而是浅灰白色，其所含长石已高岭石化或碳酸盐化，向下逐渐过渡到灰绿色地层。

⑵ 侏罗系中统延安组（J₂y）

延安组是本区含煤地层，全区分布，井田东部及中部沟谷中有出露。岩性以灰白色～浅灰色中细粒长石砂岩、岩屑长石砂岩及钙质砂岩为主，次为灰～灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层，少量炭质泥岩及油页岩，局部地段夹有透镜状泥灰岩、枕状或球状磷铁矿结核及磷铁质砂岩、蒙脱质粘土岩，地层中保留大量的动植物化石。

⑶ 侏罗系中统直罗组（J₂z）

零星出露于井田沟谷中，由于后期的冲刷及剥蚀，井田内为残余地层，厚度1.10～88.69m。岩性以绿灰色细砂岩、粉砂岩及泥岩。呈互层状，风化呈黄绿色，下部常见有灰白色，巨厚层状、中～粗粒长石砂岩，含有泥砾，形成直罗组底部砾岩。

⑷ 第三系和第四系（N＋Q）

1.第三系上新统红土（N₂）

井田内均被第四系覆盖，厚度0～86.85m,平均40.36m。岩性主要为浅红色、棕红色粘土及亚粘土、层间夹数层钙质结核。该红土干燥后坚硬，遇水柔软，可塑性强。与下伏地层呈不整合接触。

2.第四系中更新统离石组（Q₂l）

不整合于第三系地层之上。其岩性为黄褐色亚砂土和姜黄色粉组成，层间夹数层灰褐色古土壤及钙质结核。

3.第四系上更新统萨拉乌素组（Q₃s）

主要分布于井田的东部及北部，厚度0～37.53m,平均厚度20.12m。底部为灰绿色亚砂土和黄褐色粉砂，具有明显的水平层理和波状层理，中部为细砂和粉砂互层，间夹有薄层黑色粉、细沙透镜体，该层富集大量的蜗牛化石。上部为黄褐色中细砂互层。

4.第四系风积沙（Q₄^eol）

广泛覆盖于井田内，厚度0～28m，平均厚度12.43m（海湾井田），姜黄色、褐黄色细沙及粉砂，分选性好。

5.第四系全新统冲积层（Q₄^al）

呈条带状分布于井田内的沟谷阶地，厚度0～6.05m，一般厚度4m左右，上部为泥沙层，下部为砾石层，砾石成分主要由石英岩、砂质及钙质结核组成，砾径一般1～2cm，砾石间被中细沙充填。

b.含煤地层

侏罗纪系中统延安组（J₂y）为井田含煤地层，自下而上分为五个含煤岩段，分段如下：

⑴ 延安组第一段（J₂y¹）:本井田出露南部较大河谷两侧。岩性主要以灰白～浅灰色中粗粒长是石英砂，夹灰～深灰色粉砂岩、泥岩及煤层。含5号煤组。其中5^-2煤层位于本段顶部，煤层全区可采，分岔煤层5^-1煤局部可采。

⑵ 延安组第二段（J₂y²）:出露于井田较大河谷两侧。岩性以灰～深灰色粉砂岩、泥岩为主、细粒砂岩、中粒砂岩次之。含4号煤组（4^-2上、4^-3），其中4^-2上、4^-3煤层分别位于本段上部及中部，局部可采煤层。

c.构造特征

    区域构造属鄂尔多斯台向斜东翼陕北斜坡上，无岩浆活动。陕北斜坡被围于西部天环坳陷、北部伊盟隆起、东部晋西挠褶带等构造体系之中，以单斜构造为主，岩层向北西、北西西微倾，倾角一般1°～3°，在此基础上发育有宽缓的短轴状褶皱及鼻状起伏。区内未发现规模较大的断层或褶皱，构造简单。

煤层及煤质

                    主要地质构造纲要图