1、荣泰煤矿 6-2 中 煤层大巷煤柱回收开采方案 1 前 言 内蒙古荣泰煤炭有限责任公司煤矿（以下简称荣泰煤矿）位于东胜煤田山不拉东部详查区外围，行政区划隶属准格尔旗纳日松镇。 荣泰煤矿 为煤炭资源整合后合法保留单井，井田面积 1.7985km2，鄂尔多斯市煤矿设计院于 2007 年 7 月编制了内蒙古荣泰煤炭有限责任公司煤矿初步设计（修改），矿井设计生产能力 0.3Mt/a，采煤方法为走向长壁全部垮落采煤法，采煤工艺为炮采，顶板支护采用悬移顶梁液压支架。鄂尔多斯市煤炭局以鄂煤局发 2007208 号文对该设计作了批复，且该矿已于 2008 年 9 月通过验收。 2010 年 1 月 6 日，准
2、格尔旗人民政府下发了准格尔旗人民政府关于印发旗进一步淘汰落后产能促进煤炭产业优化升级实施细则的通知（准政发 20104号）：文件要求全旗范围内凡采用炮采、高档普采采煤工艺的煤矿，必须全部进行综合机械化开采或露天开采改造。受内蒙古荣泰煤炭有限责任公司委托，根据该文件政策要求并结合矿井实际开拓开采现况及相关的地质资料，对荣泰煤矿进行采煤工艺技术改造。 2010 年 8 月 内蒙古煤炭科学研究院有限责任公司 编制了内蒙古荣泰煤炭有限责任公司煤矿技术改造初步设计， 内内 蒙蒙 古古 自自 治治 区区 煤煤 炭炭 工工 业业 局局 以以 内煤局字2010215 号文对该设计做了批复；同时 荣泰煤矿 技改
3、工程已通过 内内 蒙蒙 古古 自自 治治 区区煤煤 炭炭 工工 业业 局局 组组 织织 的的 竣竣 工工 验验 收收 ， 并并 以以 内煤局字 2011355 号文下发了荣泰煤矿技术改造竣工项目验收意见书的通知。 设计生产能力为 0.6Mt/a， 矿井投产至今，各系统运行正常，设备状况良好。 荣泰煤矿 为 合法 生产矿井，各类证件齐全有效。采矿许可证证号为C1500002009071120028842，有效期至 2013 年 11月 8日；煤炭生产许可证证号为 201527230037，有效期至 2017 年 11月 14 日； 安全生产许可证证号荣泰煤矿 6-2 中 煤层大巷煤柱回收开采方案
4、 2 为（蒙） MK 安许 证字【 2011】 K209，有效期至 2013 年 10 月 8 日； 企业法人营业执照注册号 为 150000000003889，有效期至 2013 年 10 月 8日。 矿井开拓方式为斜立井混合开拓方式，亦即主、副斜井和回风立井开拓。工业场地内布置主斜井、副斜井，主、副斜井平行布置，在井田东侧布置回风立井。全井田采用三个井筒开拓。主斜井担负全矿井煤炭提升任务，同时兼作进风井及安全出口。井筒断面为半圆拱形，净宽 4.0m，净断面积 14.2m2，斜长 125m，倾角 6，井筒落底于 6-2 中号煤层（ 1140m 主水平），井筒装备 1000mm 胶带 输送机，
5、并敷设消防和排水管路以及照明、通讯电缆。副斜井担负全矿井提矸、下料、下设备、提人任务，作为矿井主进风井并兼作安全出口。 井筒断面为半圆拱形，净宽 4.0m，净断面积 14.2m2，斜长 128m，倾角 6。 井筒落底于筒落底于6-2 中 煤层（ 1140m 主水平）布置辅助运输大巷， 采用无轨胶轮车动容， 并敷设消防洒水和排水管路以及照明、通讯电缆。回风立井担负全矿井的回风任务并兼作安全出口。根据回风要求，井筒直径为 3.0m，井筒垂深 40m，井筒设梯子间。井下大巷煤炭运输采用钢绳芯胶带输送机、辅助运输采用无轨胶轮车。 采 煤方法为走向长壁后退式 、 一次采全高 、 全部垮落采煤法，综合机械
6、化采煤工艺。 由于 6-2 中 煤层 所有工作面 已经 开采 完毕，留设的大巷煤柱比较完整，且具备回收条件，为避免资源损失浪费，提高矿井煤炭资源回收率， 荣泰 煤矿组织有关工程技术人员编制了 荣泰 煤矿 6-2 中 煤层 大巷 煤柱回收开采方案。 一、 编制 开采方案的指导思想 在确保安全且不影响矿井生产系统完整性、不影响地面建筑、公路、居民住宅等地面设施安全的前提下对 6-2 中 煤层 大巷煤柱进行回收；尽量利用原有巷道和采煤设备，不新增井巷工程量和机械设备，不新增设备投资；尽可能提高煤炭资源回收率，减少资源损失浪费。 荣泰煤矿 6-2 中 煤层大巷煤柱回收开采方案 3 二、 编制开采方案的
7、主要内容 1、圈定 6-2 中 煤层大巷煤柱开采范围并进行储量计算。 2、选择合理的大巷煤柱开采方法和开采工艺，并进行设备选型。 3、针对大巷煤柱回收方案提出有效可行的安全技术措施。 4、 6-2 中 煤层大巷煤柱回收利用矿井已有的提升、运输、通风、排水、压风机地面生产系统。 三、 编制 开采方案 主要 存在的问题和建议 1、加强采煤工作面通风管理，保持通风设施完好，临时和永久通风设施布置应及时有效，保证 6-2 中 煤层大巷煤柱回收工作面有足够的风量。 2、 6-2 中 煤层大巷煤柱回收 工作面过老巷（空巷）、风桥等通风构筑物时应结合现场情况进一步完善 顶板管理措施，防止空顶产生危害； 6-
8、2 中 煤层大巷煤柱回收工作面推进到密闭附近时应对密闭口处加强支护，防止压垮密闭使采空区可能集聚的有害有毒气体泄露至工作面产生危害。 荣泰煤矿 6-2 中 煤层大巷煤柱回收开采方案 4 第一章 井田概况及地质特征 第一节 井田概况 一、位置、交通 内蒙古荣泰煤炭有限责任公司煤矿（原准格尔旗羊市塔荣泰联营煤矿）位于南缘的东胜煤田山不拉东部详查区外围，行政区划隶属准格尔旗纳日松镇。 地理坐标为： 东 经： 110 40 11 110 41 23 北 纬： 39 16 46 39 17 15 矿井对外交通便利，边（家壕） -府（谷）公路从矿井工业广场东部约 1km处通过，边 -府公路向北 6km 在
9、羊市塔与曹（家石湾） -羊（市塔）公路相接，经曹 -羊公路在曹家石湾与 109 国道相接。此外边 -府公路在边家壕与包（头） -府（谷）省道公路相接。由边府公路向南与府（谷） -店（塔）公路相接，可达陕西、山西等地。上述公路均为沥青路面。 矿井到邻近城镇的距离为东胜 112km，薛家湾 165km，包头市 215km，呼和浩特市 270km。矿井到准 -东铁路西营子火车集装站约 50km，有运煤公路相接。 荣泰煤矿 6-2 中 煤层大巷煤柱回收开采方案 5 矿井交通位置见图。 二、地形地貌 荣泰煤矿 6-2 中 煤层大巷煤柱回收开采方案 6 井田区域位于鄂尔多斯高原东部，总体地形为南高北低，中
10、部山梁高，四周沟谷低，最高点位于井田南部边界附近，海拔标高 1298.63m，最低点位于井田北部的谄韂沟内，海拔标高 1155.90m，最大相对高差 142.73m，一般相对高差60m-90m 左右。区内地形较为复杂，切割强烈，沟谷发育，流水侵蚀与风化作用较强，具侵蚀、剥蚀高原地貌特征。 三、沟谷、河流 井田区域附近的主要沟谷为谄韂沟，最低侵蚀基准面标高 1153.30m，井田内的其它沟谷均为谄韂沟 的支沟，谄韂沟由西南向北东方向径流，在井田东部汇入沙梁川，沙梁川向东南方向流入陕西境内的孤山川，最后注入黄河。区内的沟谷均为间歇性沟谷，均无常年地表水流，只有在雨季大雨过后会形成短暂而急促的洪流。
11、 四、气 象 矿区所在地气候干燥、冬寒夏热，昼夜温差较大，多风少雨，沙尘暴时有发生。据准格尔旗气象台资料：区内最高气温 38.3，最低气温 -30.9，年降水量 277.7mm-544.1mm，平均 401.6mm。年蒸发量 1749.7mm-2436.2mm，平均2108.2mm，蒸发量约为降水量的 5 倍。区内大风集中 在春秋两季，并多为西北风，最大风速 20m/s，平均风速 2.3m/s。每年 11月初封冻到次年 4月解冻，冻土层最大深度 1.50m。 五、地震及灾害地质 根据中国地震动参数区划图（ GB-18306-2001），该区地震动峰值加速度（ g）为 0.05，比照中国地震烈度
12、区划图（ 1990），对照烈度为 6 度以下，本设计地震烈度按 6度考虑。 本区无泥石流、滑坡等地质灾害现象，仅在部分陡坎地段，有小面积黄土崩塌现象。 荣泰煤矿 6-2 中 煤层大巷煤柱回收开采方案 7 第二节 地质特征 一、地 层 （一）区域地层 荣泰煤矿在区域上属内蒙古自治区东胜煤田山不拉东部详查 区，依据内蒙古自治区东胜煤田山不拉东部详查区外围荣泰联营煤矿煤炭资源储量核实报告，该区出露地层为中生界和新生界，详细的地层划分见山不拉东部详查区地层简表。 山不拉东部详查区地层简表 系 统 组 厚度（ m） 最大 最小 岩性描述 第 四 系 全新统 （ Q4） 0 25 为湖泊相沉积层、冲洪积层
13、和风积层 上更 新统 马兰组 （ Q3m） 0 40 浅黄色含砂黄土，含钙质结核，具柱状节理。不整合于下伏老地层之上。 第 三 系 上 新 统 （ N2） 0 100 上部为红色、土黄色粘土及其胶结疏松的砂质泥岩 ，下部为灰黄、棕红、绿黄色砂岩、砾岩，夹有砂岩透镜体。不整合于下伏老地层之上。 白 垩系 下 统 东胜组 （ K1ds） 40 230 浅灰、灰紫、灰黄、黄、紫红色泥岩、粉砂岩、细砂岩、砂砾岩、泥岩、砂岩互层，夹薄层泥质灰岩。交错层理较发育。顶部常见一层中粗粒砂岩，含砾，呈厚层状。 迳川组 （ K1jc） 30 80 浅灰、灰绿、棕红、灰紫色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂岩、粗
14、砂岩、细砾岩，中夹薄层钙质细砂岩。斜层理发育，下部常见大型交错层理。与下伏地层呈不整合接触。 侏 罗 系 中 统 安定组 （ J2a） 10 80 浅灰、灰绿、黄紫褐色泥岩、砂质泥岩、中砂岩。含钙质结核。 直罗组 （ J2z） 1 278 灰白、灰黄、灰绿、紫红色泥岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂岩、粗砂岩。下部夹薄煤层及油页岩，含 1 煤组。与下伏地层呈平行不整合。 中 下 统 延安组 （ J1 2y） 78 247 灰 灰白色砂岩，深灰色、灰黑色砂质泥岩，泥岩和煤层。含 2、 3、 4、 5、 6、 7 煤组。与下伏地层呈整合接触。 荣泰煤矿 6-2 中 煤层大巷煤柱回收开采方案 8 上 统 富
15、县组 （ J1f） 110 上部为浅黄、灰绿、紫红色泥岩，夹砂岩。下部以砂岩为主，局部为砂岩与泥 岩互层；底部为浅黄色砾岩。与下伏地层呈平行不整合。 三 叠 系 上 统 延长组 （ T3y） 35 312 黄、灰绿、紫、灰黑色块状中粗砂岩。夹灰黑、灰绿色泥岩和煤线。与下伏地层呈平行不整合接触。 中 统 二马营组 （ T3er） 87 367 以灰绿色含砂砾岩、砾岩，紫色泥岩、粉砂岩为主。 （二）矿区地层 井田区域位于东胜煤田东南部，新生代的地质应力在这里表现强烈，含煤地层遭到了严重的风化剥蚀与侵蚀而残缺不全。据地表出露和钻孔揭露，区内赋存的主要地层有侏罗系下统富县组（ J1f）、侏罗系中下统延
16、安组（ J1-2y）、第三系上新统（ N2）、第四系上更新统 -全新统（ Q3-4），其地层特征下： 1、侏罗系下统富县组（ J1f） 岩性以紫褐色、杂色砂质泥岩为主，夹紫灰色、紫褐色细粒砂岩及粗粒砂岩，局部含鮞粒。砂岩的特点是基底式胶结，泥质含量高。该地层为矿区含煤地层的沉积基底，区内地表没有出露，钻孔揭露厚度 3.80m-13.10m，平均 7.34m。与下伏地层呈平行不整合接触。 2、侏罗系中下统延安组（ J1-2y） 为区内含煤地层，岩性组合为一套灰绿色细砂岩，少量中粒砂岩，深灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和黑色煤层，含有少 量的钙质砂泥岩。根据钻孔揭露残存厚度为 96.45m-142.2
17、0m，平均 122.10m，厚度由西南向北东变薄。由于受后期风化剥蚀，区内仅赋存中下部地层，该组地层在井田内残存第一、第二岩段地层。 第一岩段（ J1-2Y1）：位于延安组下部，岩段界线从延安组底界到 5煤组顶板或顶板砂岩底界。岩性主要为灰白色粗砂岩，灰色、深灰色砂质泥岩，夹灰白色粗粒砂岩及煤层，含 5、 6两个煤组。该岩段在地表零星出露于各大沟谷的底部。钻孔揭露厚度为 76.78m-108.71m，平均 98.44m。与下伏地层呈整合接触。 荣泰煤矿 6-2 中 煤层大巷煤柱回收开采方案 9 第二岩段（ J1-2y2）：从 5煤组顶板砂岩底界至 3 煤组顶板砂岩底界。岩性以深灰色砂质泥岩、灰
18、白色中细粒砂岩为主，夹灰白色粗粒砂岩、粉砂岩和灰色泥岩，含 3、 4 两个煤组，但 3 煤组及其以上地层大部分被风化剥蚀。该岩段在地表分布比较广泛，主要分布在山不拉沟和諂韂沟两侧。钻孔揭露厚度为 0-49.42m，平均 23.67m。与下伏地层呈整合接触。 3、第三系上新统（ N2） 岩性为紫红色、褐红色、浅红色砂质泥岩及泥岩，含有丰富的呈层状分布的钙质结核，呈半胶结状态。据地质填图成果，该地层分布较为广泛，但因受沟谷切割，连续性差，主要分布在区内 梁峁地带、沟掌、沟谷上部及缓坡之上。钻孔揭露厚度为 0-34.38m，平均 11.20m。与下伏侏罗系地层不整合接触。 4、第四系上更新统与全新统
19、（ Q3-4） 岩性主要为灰黄色、浅黄色、棕黄色黄土与残破积沙土（ Q3-4）、风积沙（ Qeol）、冲洪积砂砾石（ Q4al+pl），均呈松散状态。据地质填图，该地层在区内广泛分布，但不同成因类型的分布位置差异较大， Q3-4主要分布在梁峁地带和缓坡之上， Qeol零星分布在矿区南部的南坡与洼地中， Q4al+pl主要分布在沟谷阶地与河床中。钻孔揭露厚度为 0-36.33m，平均 17.96m。 Q3-4与下伏地层不整合接触。 二、构 造 （一）区域构造 东胜煤田大地构造单元为华北地台鄂尔多斯台向斜的东胜隆起区中东部（级构造单元），东胜煤田构造总体形态为一向南西倾斜的单斜构造，岩煤层倾向20
20、0230，倾角一般 2 5，无大断裂和较大的褶曲构造，但发育有宽缓的波状起伏。构造复杂程度为简单类型。 （二）井田构造 井田含煤地层的构造形态与区域含煤地层构造形态基本一致，总体为一向荣泰煤矿 6-2 中 煤层大巷煤柱回收开采方案 10 SW倾斜的单斜构造，地层倾向一般 210-260左右，倾角 1-3，沿走向发育有宽缓的波状起伏。根据原详查报 告地形地质图，在详查区西北部发育一条 F2正断层，在 ZS303 号钻孔附近通过。根据地面观测及 ZS303 号钻孔揭露综合分析，横穿山不拉沟，在 ZS202 号钻孔附近通过，据地面观测以及 ZS202 号钻孔揭露综合分析，断层面走向 108，倾向 1
21、8左右，倾角 75左右，推测断距约 10m。该断层在区内延伸长度约 2.5km。 井田范围内含煤地层走向、倾向的产状变化不大，断层较少，没有岩浆岩的侵入活动，地层产状接近水平，局部有宽缓的波状起伏，总体为一缓倾的单斜构造。本区构造复杂程度为类型简单构造。 三、含煤地层及含煤性 本 区含煤地层为侏罗系中下统延安组（ J1-2Y），平均厚度 122.10m，含 4、 5、6三个煤组，含煤 4-10 层，平均 7 层，煤层总厚度 5.74m-8.19m，平均 6.76m，含煤系数 5.5%，可采煤层平均总厚 5.29m，可采含煤系数 4.3%。 四、煤 层 根据勘探报告资料，井田内含有可采煤层 3层
22、，即 5-1、 5-2、 6-2 中煤层，可采煤层总厚度 5.33m，现将区内各可采煤层的发育及赋存情况分述如下： 1、 5-1 煤层 赋存于延安组第一岩段（ J1-2Y1）顶部，利用厚度 0.90m-1.35m，平均 1.13m，结构简单 ，不含夹矸，厚度变化较小，为大部可采的较稳定煤层。顶底板岩性为砂质泥岩、粉砂岩泥岩等。与下部的 5-2煤层间距为 11.89m-15.98m，平均 13.94m。 2、 5-2 煤层 赋存于延安组第一岩段（ J1-2Y1）上部地层中，利用厚度 0.82m-0.86m，平均0.84m，结构简单，不含夹矸，厚度较稳定，为全区可采的较稳定煤层。顶板岩性为深灰色砂质泥岩、细粒砂岩及岩泥岩，底板岩性主要为砂质泥岩，次为粉砂
