寧夏棗泉煤礦初步設(shè)計(jì)安全專(zhuān)篇
作者：佚名
2011-11-30 21:45
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第一章 礦井概況及安全條件
第一節(jié) 井田概況
一、地理概況
（一）交通位置
本井田位于寧夏靈武市東南62km的毛烏素沙漠的邊緣，行政區(qū)劃屬靈武市馬家灘鄉(xiāng)管轄。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)106°30′～106°35′北緯37°52′～38°02′。本井田距黎（家新莊）—羊（場(chǎng)灣）礦區(qū)公路約10km，黎—羊公路與307國(guó)道、銀（川）—古（窯子）高速公路相連。307國(guó)道向西經(jīng)靈武市（30km）、吳忠市（70km）、青銅峽（60km）與包（頭）蘭（州）公路和西（安）銀（川）公路相接，向東經(jīng)鹽池（110 km）、定邊可達(dá)陜西榆林、延安等地，由銀古高速公路向北（約60km）可直達(dá)銀川市，該公路緊靠礦區(qū)黎家新莊中心區(qū)處通過(guò)。井田中心至銀川市約80 km。礦區(qū)內(nèi)部及礦區(qū)與外部聯(lián)系的運(yùn)輸系統(tǒng)已形成，公路交通便利。
包（頭）—蘭（州）國(guó)鐵干線(xiàn)于礦區(qū)西部約70 km處南北向通過(guò)，靈武礦區(qū)鐵路支線(xiàn)（大壩—古窯子）在包蘭鐵路的大壩站接軌，延至礦區(qū)古窯子（礦區(qū)輔助企業(yè)區(qū)）車(chē)站，已于1995年10月建成投入運(yùn)營(yíng)；古窯子至羊場(chǎng)灣段（11.83km）目前正在施工中，預(yù)計(jì)2005年前竣工。
本區(qū)交通狀況良好，煤炭外運(yùn)方便。
交通位置見(jiàn)圖1-1-1。
（二）自然地理
1、地形地貌
礦區(qū)位于鄂爾多斯高原西南之一隅，多為低丘臺(tái)地地貌景觀(guān)，個(gè)別為低山。井田位于走向呈南北的兩山之間，東側(cè)為四耳山，山勢(shì)南高北低，主峰楊家窯位于南部，標(biāo)高1652.1m，北部標(biāo)高1500m左右。西側(cè)是狹長(zhǎng)條帶狀山，自南向北為豬頭嶺、六道梁和面子山，其最高點(diǎn)分別為1436.5m、1435.4m和1451.9m。
井田內(nèi)廣布有相對(duì)高差為20m左右的沙丘，由南向北漸低。南部堿水梁標(biāo)高1390m，北部標(biāo)高1330m；井田內(nèi)最高點(diǎn)為1435m左右，最低點(diǎn)為1300m左右（東部邊界處）。地形總體比較簡(jiǎn)單。
2、地表水系
礦區(qū)內(nèi)主要溝谷有西天河、碎石井溝和倒江溝。
西天河位于四耳山的東麓，流經(jīng)王家圈，在磁窯堡出礦區(qū)，全長(zhǎng)23km，位于本井田之外。
碎石井溝源于四耳山的中部，斜穿井田，在口子溝出井田，全長(zhǎng)14km。溝谷呈開(kāi)闊的箱形。溝底高程：上游1420m，井田中部為1330m，口子溝（出井田）1290m。井田內(nèi)溝底平均坡降1.3%，為僅在暴雨后有兩小時(shí)左右洪水流的干沙溝，每年夏秋季節(jié)有3～4次洪水。
倒江溝源于四耳山的東北部，自東向西流入井田的北部，而后轉(zhuǎn)為南西在口子溝處匯入碎石井溝，全長(zhǎng)7.5km。在背斜軸部溝底標(biāo)高+1330m，上游匯水面積3.4km2，洪水罕見(jiàn)，也為干沙溝。
井田內(nèi)井、泉稀少，水量受降水季節(jié)影響，水質(zhì)差，礦化度高，不宜飲用。
3、氣象
根據(jù)靈武市氣象站資料，本井田屬半干旱沙漠大陸性季風(fēng)氣候。晝夜溫差大，降水量稀少。季風(fēng)從當(dāng)年10月至來(lái)年5月，長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月，多集中于春秋兩季，風(fēng)向多正北或西北，風(fēng)力最大可達(dá)8級(jí)，一般為4～5級(jí)，風(fēng)速最大為20 m/s，平均風(fēng)速為3.1 m/s；年平均氣溫為8.8℃，年最高氣溫為41.4℃（1953年），年最低氣溫為-28.0℃（1954年）；降水多集中在7、8、9三個(gè)月，年最大降水量為352.4 mm（1964年），年最小降水量?jī)H為80.1 mm（1980年），而年最大蒸發(fā)量高達(dá)2303.3 mm（1953年），為年最大降水量的6倍及最小降水量的29倍，年最小蒸發(fā)量1508.8 mm（1988年）；最大凍土深度為1.09 m（1968年），最小凍土深度為0.50 m，一般為0.70～0.90 m，相對(duì)濕度為5.2～6.4%，絕對(duì)濕度為7.5~9.1。
4、地震
本區(qū)位于鄂爾多斯盆地西緣吳忠地震活動(dòng)帶的東側(cè)，地震震中集中在黃河沿岸，按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011—2001）附錄A《我國(guó)主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)基本地震加速度和設(shè)計(jì)地震分組》劃分，本礦井所在地區(qū)靈武市抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g。
二、主要自然災(zāi)害
礦區(qū)的主要自然災(zāi)害為氣象災(zāi)害，年降水量稀少，年蒸發(fā)量大。礦區(qū)位于毛烏素沙漠的邊緣，地表沙丘密布，生態(tài)環(huán)境脆弱。礦區(qū)西部的靈武市經(jīng)濟(jì)以農(nóng)業(yè)為主，工業(yè)不發(fā)達(dá)。
三、礦區(qū)煤炭生產(chǎn)建設(shè)及規(guī)劃概況
礦區(qū)內(nèi)目前正在生產(chǎn)的大型礦井只有位于礦區(qū)北部的靈新煤礦。靈新煤礦于1999年正式建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力2.4Mt/a，2002年實(shí)際生產(chǎn)原煤2.1Mt/a左右，礦井采用斜井開(kāi)拓方式。目前正在生產(chǎn)的小煤礦主要有靈灣、銀灣礦井等5～6個(gè)左右，其開(kāi)拓方式一般是沿煤層露頭開(kāi)挖斜井，年產(chǎn)量均在0.10～0.15Mt/a，礦區(qū)所有小煤礦總的年生產(chǎn)能力為1.0Mt/a左右。
礦區(qū)內(nèi)目前正在開(kāi)發(fā)建設(shè)的礦井有磁窯堡技改井和羊場(chǎng)灣煤礦。磁窯堡技改井由原羊場(chǎng)灣一號(hào)井（生產(chǎn)能力0.3Mt/a）和原磁窯堡煤礦合并而成，其開(kāi)拓方式為斜井開(kāi)拓。
羊場(chǎng)灣煤礦：井田南北走向長(zhǎng)14.0km，東西傾向?qū)?.5km，井田面積72.7km2。井田地質(zhì)總儲(chǔ)量1543.409Mt，可采儲(chǔ)量為1080.386Mt。礦井一期建設(shè)規(guī)模5.0Mt/a，二期建設(shè)規(guī)模為8.0Mt/a，三期建設(shè)規(guī)模為10.0Mt/a，服務(wù)年限81.7a。礦井開(kāi)拓方式采用斜井開(kāi)拓。
礦區(qū)煤炭建設(shè)規(guī)劃分三期進(jìn)行，對(duì)應(yīng)滿(mǎn)足能源重化工項(xiàng)目及其他煤炭市場(chǎng)的供煤要求。
一期建設(shè)規(guī)模為13.0Mt/a，計(jì)劃在2005年以前建成。重點(diǎn)建設(shè)羊場(chǎng)灣煤礦（5.0Mt/a），同時(shí)完成靈新煤礦（3.0 Mt/a）、磁窯堡技改井（3.0 Mt/a）和石溝驛煤礦（1.0 Mt/a）的技術(shù)改造及改擴(kuò)建工程。
二期建設(shè)規(guī)模為32.0 Mt/a，計(jì)劃在2010年建成。重點(diǎn)開(kāi)工建設(shè)棗泉煤礦（5.0 Mt/a）、清水營(yíng)煤礦（5.0 Mt/a）和梅花井煤礦（6.0 Mt/a），同時(shí)將羊場(chǎng)灣煤礦擴(kuò)建到8.0 Mt/a的規(guī)模。
三期建設(shè)規(guī)模為80.3 Mt/a，計(jì)劃在2020年建成。重點(diǎn)開(kāi)工建設(shè)石槽村煤礦（6.0 Mt/a）、紅柳煤礦（8.0 Mt/a）、麥垛山煤礦（8.0Mt/a）、
任家莊煤礦（2.4 Mt/a）、紅石灣煤礦（1.8 Mt/a）、馬蓮臺(tái)煤礦（4.0 Mt/a）和丁家梁煤礦（0.9 Mt/a）,同時(shí)將羊場(chǎng)灣煤礦擴(kuò)建到10.0Mt/a、棗泉煤礦擴(kuò)建到（8.0Mt/a）、清水營(yíng)煤礦擴(kuò)建到10.0Mt/a和梅花井煤礦擴(kuò)建到12.0 Mt/a的規(guī)模。
從靈武礦區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況看，礦區(qū)總機(jī)廠(chǎng)、物資總庫(kù)等礦區(qū)輔助附屬企業(yè)及設(shè)施已基本建成，礦區(qū)中心區(qū)也初具規(guī)模。
四、礦區(qū)水源、電源及通信情況
1、水源條件
礦區(qū)總體設(shè)計(jì)確定：吳忠金銀灘水源地為礦區(qū)一期給水工程的供水水源，日供水量30000m3,棗泉煤礦的生產(chǎn)生活用水由靈武礦區(qū)一期給水工程統(tǒng)一考慮解決。該工程已于1996年全部建成，至羊場(chǎng)灣煤礦供水管路正在建設(shè)之中。該工程可以滿(mǎn)足棗泉煤礦的用水要求，未來(lái)的礦井供水水源由羊場(chǎng)灣煤礦引出。
2、電源條件
靈武礦區(qū)在古窯子建有一座110kV變電站，該變電站設(shè)計(jì)規(guī)模為2臺(tái)25000kVA變壓器，現(xiàn)裝設(shè)SFSL7-25000/110，110/35/6.3kV和SFSL7-12500/110，110/35/6.3kV變壓器各一臺(tái)，其電源是以雙回導(dǎo)線(xiàn)為L(zhǎng)GJ-240的110kV線(xiàn)路取自靈武220kV變電站，該220kV變電站電源取自大壩電廠(chǎng)及寧夏電網(wǎng)。
礦區(qū)在羊場(chǎng)灣煤礦建有110kV變電所一座，其電源以?xún)苫貙?dǎo)線(xiàn)為L(zhǎng)GJ-150的110kV線(xiàn)路引自礦區(qū)110kV變電站。該變電所為棗泉煤礦留有110kV出線(xiàn)間隔，棗泉煤礦供電擬以?xún)苫?10kV線(xiàn)路引自羊場(chǎng)灣110kV變電所。
3、通信條件
根據(jù)1991年6月編制完成的《靈武礦區(qū)綜合信息數(shù)字網(wǎng)初步設(shè)計(jì)》和國(guó)家能源投資公司[1992]第508號(hào)文件“關(guān)于靈武礦區(qū)專(zhuān)用通信網(wǎng)初步設(shè)計(jì)的批復(fù)”，礦區(qū)專(zhuān)用通信網(wǎng)由礦區(qū)本部匯接局和靈新、羊場(chǎng)灣、棗泉煤礦三個(gè)端局組成，行政電話(huà)系統(tǒng)選用程控式交換機(jī)，其容量分別為匯接局2000門(mén)，覆蓋黎家新莊中心區(qū)全部用戶(hù)。目前礦區(qū)本部匯接局、靈新煤礦端局行政電話(huà)系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)通，匯接局與銀川市郵電局的傳輸信道采用光纜線(xiàn)路。
第二節(jié) 安全條件
一、地質(zhì)特征
（一）區(qū)域地質(zhì)
本區(qū)域位于鄂爾多斯盆地西緣，地層區(qū)劃屬華北地層區(qū)、陜甘寧盆緣地層分區(qū)、馬家灘地層小區(qū)，主要為下奧陶統(tǒng)至第四系的沉積，中間缺失下石炭統(tǒng)、志留系、泥盆系和上奧陶統(tǒng)的沉積。
（二）井田地層
井田內(nèi)絕大部分地層被第四系風(fēng)成沙層覆蓋，僅在大沙河兩側(cè)有中侏羅統(tǒng)地層零星出露。
鉆孔揭露的地層為第四系、中侏羅統(tǒng)安定組、直羅組和延安組，下侏羅統(tǒng)富縣組及上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)群?，F(xiàn)由新到老分述如下：
1、第四系（Q4）
在井田內(nèi)廣為分布，多為固定、半固定和流動(dòng)式沙丘。據(jù)鉆孔揭露，除上部的風(fēng)成沙層外，中部為黃色沙土，底部為砂礫石及卵石層，砂卵礫石層的厚度變化較大，從0～10m。第四系總厚度在井田內(nèi)變化亦大，從0.60～25.00m，平均厚8.00m。不整合于所有老地層之上。
2、下白堊統(tǒng)志丹群（K1Zd）
井田內(nèi)所有鉆孔均未見(jiàn)到該地層，主要分布于井田兩側(cè)的四耳山、面子山、六道梁及豬頭嶺一帶，構(gòu)成了井田兩側(cè)的高山地貌。是一套離陸源區(qū)較近的沖、洪、坡積粗碎屑巖建造。巖性以灰白、淡紅色各種礫石組成的礫巖為主，中夾薄層或不規(guī)則的砂巖和礫狀砂巖，礫石成份以石英巖、石英砂巖為主，灰?guī)r次之，并含少量片麻巖、花崗片麻巖及偉晶巖，分選差，最大礫徑可達(dá)1m左右，砂質(zhì)及硅質(zhì)膠結(jié)，較堅(jiān)硬，超覆不整合于下伏安定組之上，最大厚度1200m。
3、中侏羅統(tǒng)（J2）
（1）安定組（J2a）
井田內(nèi)僅在背斜軸部和兩翼有零星出露，據(jù)全井田15個(gè)鉆孔所揭露的地層保存厚度，最小26.83m（2801號(hào)孔），最大285.02m（2321號(hào)孔），平均117.71m，兩翼相比，東翼保存的厚度大于西翼。巖性為：上部以紫紅、棕紅、紫褐色的粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾薄層或中厚層細(xì)粒砂巖、薄層粗粒砂巖，砂巖中長(zhǎng)石含量較多；下部為粉砂巖、細(xì)粒砂巖、中粒砂巖互層；底部常為一層鐵銹色砂巖（一般為石英長(zhǎng)石砂巖），與下伏直羅組呈整合接觸。按巖性特征，應(yīng)為濱湖、濱湖三角洲及淺湖亞相沉積。
（2）直羅組（J2Z）
本組為含煤地層的上覆巖系，全井田僅有極少數(shù)露頭點(diǎn)，據(jù)全井田98個(gè)鉆孔所揭露的地層保存厚度，最小為3m，最大為525.67m，平均223.05m；其中，有25個(gè)鉆孔穿過(guò)該組完整地層，其最小厚度為311.78m，全井田平均厚度為405.80m。
直羅組是一套半干旱及干旱氣候條件下的河流湖泊相沉積，局部地段的上部、中部及底部有泥炭沼澤沉積，全井田共有29個(gè)鉆孔見(jiàn)到該組的煤層沉積，共見(jiàn)煤34層，除4個(gè)鉆孔見(jiàn)到可采煤層外，其余鉆孔所見(jiàn)厚度均不可采。
巖性上部以灰褐、灰綠夾紫色的細(xì)粒砂巖為主，夾薄層粗粒砂巖和粉砂巖；中部以灰綠、灰蘭色粉砂巖為主，夾砂巖及薄層泥巖；下部以灰綠、灰色粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，夾中厚層粗粒和中粒砂巖；底部常為一巨厚層粗粒砂巖（俗稱(chēng)“七里鎮(zhèn)砂巖”），該層砂巖，主要為灰白色，成份石英、長(zhǎng)石為主，泥質(zhì)膠結(jié)，粒度上細(xì)下粗，韻律明顯，層位穩(wěn)定，全井田普遍發(fā)育，是井田內(nèi)最上部的一個(gè)重要標(biāo)志層。
七里鎮(zhèn)砂巖厚度變化較大，保存厚度最小為3m，最大為113.40m，全井田平均為67.00m；鉆孔見(jiàn)其全層的最小厚度應(yīng)為50.23m，平均厚73.32m?？傮w變化趨勢(shì)是北部薄、南部厚，西翼薄、東翼厚。
（3）延安組（J2Y）
為井田主要含煤地層，地表僅有零星露頭。延安組地層巖性由灰白、灰色的各粒級(jí)砂巖，灰、灰黑色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及少量炭質(zhì)泥巖、粘土巖、泥巖、泥灰?guī)r（局部夾薄層菱鐵質(zhì)泥巖）和40多層煤層組成。底部一般以一層厚度不大，具鮞狀結(jié)構(gòu)的含鋁質(zhì)的粘土巖與下伏富縣組呈假整合接觸；該層巖性比較穩(wěn)定，局部地段分為2～3層，一般距16層煤較近或?yàn)橹苯拥装?，在沒(méi)有16層煤沉積的地段，仍然可以找到這一層位。
延安組地層保存厚度最小為10.34m（L53號(hào)孔），最大為350.28m（2423號(hào)孔），平均厚度214.14m。58個(gè)鉆孔穿過(guò)本組的完整地層，其最小厚度為287.61m（2937號(hào)孔），平均厚度為320.76m。
4、下侏羅統(tǒng)富縣組（J1f）
富縣組在井田內(nèi)沒(méi)有任何露頭，最小厚度為0m，最大厚度為53.62m，平均厚度10.94m。變化趨勢(shì)為北厚南薄、東厚西薄。富縣組為一套沉積于侵蝕間斷面之上的風(fēng)化殼沉積，巖性特征以雜色砂巖為主，局部為砂礫巖、礫巖及砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、泥巖、粘土巖組成，夾薄層黑色泥巖。
5、上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)群（T3Yn）
延長(zhǎng)群為本井田煤系地層的基底，地表沒(méi)有出露，有88個(gè)鉆孔鉆進(jìn)至該群地層，其中2934號(hào)孔鉆進(jìn)了450.50m，是本井田鉆進(jìn)延長(zhǎng)群地層最厚的鉆孔，但未見(jiàn)底，據(jù)區(qū)域資料總厚大于750m。井田內(nèi)鉆孔中見(jiàn)到的巖性，一般為灰綠色細(xì)粒砂巖，局部夾薄層泥巖和泥灰?guī)r。
（三）地層對(duì)開(kāi)采的影響分析
井田內(nèi)絕大部分被第四系風(fēng)成沙層覆蓋，僅在大沙河兩側(cè)有基巖零星出露。第四系總厚度為0.60~25.00m，平均8.00m左右，其下部即為中侏羅統(tǒng)的砂巖類(lèi)基巖。風(fēng)積沙層是建筑基礎(chǔ)開(kāi)挖的清除層，對(duì)地面建筑和井筒的施工有一定影響。
對(duì)礦井開(kāi)采影響較大的主要為含煤地層，本井田主要含煤地層為中侏羅統(tǒng)延安組（J2Y）， 地層平均厚度為320.76m（完整地層），含煤達(dá)40多層。由于煤層多，巖性、巖相變化大，煤層對(duì)比相對(duì)困難。精查地質(zhì)報(bào)告通過(guò)巖性標(biāo)志層對(duì)比、巖相——旋回對(duì)比、煤層特征對(duì)比、測(cè)井曲線(xiàn)對(duì)比等方法，使得含煤組的劃分對(duì)比可靠，主要可采煤層和局部可采煤層的對(duì)比可靠。為煤層的開(kāi)采提供了有利條件。
二、地質(zhì)構(gòu)造
（一）區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造
本區(qū)地處鄂爾多斯臺(tái)緣褶帶東側(cè)中段，馬家灘臺(tái)陷中的磁萌斷褶帶北部。東接鄂爾多斯臺(tái)拗，西與走廊過(guò)渡帶及加里東地槽褶皺區(qū)毗鄰。
馬家灘臺(tái)陷為一中生代沉積拗陷，東以馬柳斷層及上臺(tái)子斷層南段與鄂爾多斯臺(tái)拗相鄰，北以沙蔥溝斷層與陶樂(lè)臺(tái)拱相接，西以黃河?xùn)|側(cè)大斷層與銀川地塹相連，西南以青龍山東側(cè)斷層與青云臺(tái)拱為界。
按地質(zhì)力學(xué)觀(guān)點(diǎn)，本區(qū)處于祁呂賀山字型構(gòu)造的脊柱中段部位，故構(gòu)造線(xiàn)方向均以南北向或近南北向?yàn)橹?。自北往南，?gòu)造趨向復(fù)雜，多數(shù)褶皺因受后期斷層切割破壞，加劇了構(gòu)造的復(fù)雜程度。
（二）井田主要地質(zhì)構(gòu)造
1、褶曲
（1）碎石井背斜
為井田內(nèi)的主體構(gòu)造，是一兩翼對(duì)稱(chēng)向南傾沒(méi)的背斜構(gòu)造。
軸部：軸線(xiàn)在平面上的走向近乎南北，其中，北段為N25°E，中段為N8°E，南段為南北向至N8°W，總體呈向西突出的弧形。在走向剖面上有幅值小于30m的波狀起伏，主要表現(xiàn)在20線(xiàn)附近的下陷和28線(xiàn)附近的隆起，致使煤層底板等高線(xiàn)在該處出現(xiàn)封閉圈。軸面直立，軸部地層產(chǎn)狀3°～5°。背斜軸在井田內(nèi)長(zhǎng)度19km，但南北兩端均已延伸到井田邊界以外，全長(zhǎng)約35km。
兩翼：地表僅有零星露頭，主要分布于井田的中、北部。兩翼地層產(chǎn)狀一般為15°～36°，東北角東翼深部可達(dá)40°～45°，平均地層產(chǎn)狀小于25°，地層走向與軸向一致，總的近似南北向，具體可劃為北段N20°～25°E，中段N5°～15°E，南段南北向至N15°～8°W。
（2）趙兒塔向斜
為井田東北邊界構(gòu)造，位于井田北部趙兒塔附近，走向長(zhǎng)2.8km，軸向西北部為N50°W，向東南呈弧形急轉(zhuǎn)為南北向，軸面由東北傾轉(zhuǎn)為東傾，傾角72°～84°。兩翼不對(duì)稱(chēng)，在29勘探線(xiàn)東翼稍陡于西翼，在三條構(gòu)造小剖面線(xiàn)上，則表現(xiàn)為東北翼陡，西南翼緩。向斜沿走向與火燒坡背斜相連接。
2、斷層
在全井田竣工的322個(gè)鉆孔中，僅在井田北部地段內(nèi)的少數(shù)鉆孔見(jiàn)到了斷層點(diǎn)，分別見(jiàn)到了部分煤層缺失或重復(fù)現(xiàn)象，其余少數(shù)鉆孔
雖亦見(jiàn)有產(chǎn)狀變陡、巖芯破碎跡象，但未能證實(shí)其有斷層存在。在井田北部發(fā)現(xiàn)落差大于20～30m的斷層有3條。
（1）F1斷層
位于背斜東翼的28I勘探線(xiàn)，為一斷層面東傾的正斷層，其東盤(pán)下降，西盤(pán)上升，斷層面傾角72°，落差淺部38m（7層煤部位），深部變小為28m（16層煤部位）。斷層走向與背斜軸走向相一致，大至為N30°～N35°E，走向長(zhǎng)度約750m。其性質(zhì)和延展情況，已經(jīng)嚴(yán)密控制和查明。
（2）F2斷層
位于背斜東翼的20I和20勘探線(xiàn)，為一斷面東傾的正斷層，其東盤(pán)下降，西盤(pán)上升，斷層面傾角66°～74°，斷層落差各部位大小不一，在20I勘探線(xiàn)，淺部為29m（10層煤部位），深部為25m(16層煤部位)；在20勘探線(xiàn)，淺部約45m(6煤層部位)，深部約40m（15煤層部位）。斷層的走向長(zhǎng)度約1250m，其性質(zhì)已控制和查明。
（3）F3斷層
位于背斜西翼的20和29I勘探線(xiàn)，為一斷面西傾，由西南方向向東北方向推覆的逆斷層，其西盤(pán)上升，東盤(pán)下降。斷層面傾角，在20勘探線(xiàn)為50°，在29I勘探線(xiàn)為30°，具逆掩性質(zhì)。斷層落差，各部位大小不一，在20勘探線(xiàn)，淺部為48m（10層煤部位），深部為19m（15層煤部位），在29I勘探線(xiàn)，淺部57m（6層煤部位），深部46m（12層煤部位）。斷層走向總長(zhǎng)約1200m，其性質(zhì)已控制和查明。
（三）地質(zhì)構(gòu)造對(duì)開(kāi)采的影響分析
碎石井背斜為井田內(nèi)的主體構(gòu)造，是一兩翼對(duì)稱(chēng)向南傾沒(méi)的背斜構(gòu)造，它控制了整個(gè)井田的基本構(gòu)造形態(tài)。背斜軸部地層傾角較小，軸部地層產(chǎn)狀3°～5°，向深部和兩翼傾角逐漸變陡，兩翼地層產(chǎn)狀一般為15°～36°，東北角東翼深部可達(dá)40°～45°。煤層傾角對(duì)礦井的開(kāi)采有較大影響，傾角較小的區(qū)域進(jìn)行機(jī)械化開(kāi)采相對(duì)容易，而對(duì)于傾角大于25°的區(qū)域，則給機(jī)械化開(kāi)采及生產(chǎn)效率的提高帶來(lái)很大困難，必須定制大傾角綜采的成套設(shè)備。
F1、F2、F3斷層集中在27勘探線(xiàn)以北，對(duì)礦井初期開(kāi)采沒(méi)有影響。但根據(jù)棗泉煤礦近期所做的三維地震補(bǔ)充勘探工程初步成果資料推斷，在首采區(qū)中部有三條落差大約7m的走向斷層，其中一條位于井筒中部，橫穿井筒，另外二條位于井筒南側(cè)，至井筒位置尖滅；其對(duì)礦井開(kāi)拓工程影響不大，但對(duì)采區(qū)及工作面布置有一定的影響。
三、煤層及煤質(zhì)
（一）煤層
本井田含煤地層為中侏羅統(tǒng)延安組（J2Y），共含煤41 層，平均總厚41.24m，含煤系數(shù)12.41%。
延安組含煤地層系陸相含煤建造，其巖性組合為粗細(xì)碎屑巖、泥
巖和煤及炭質(zhì)泥巖組成，細(xì)碎屑巖是該組的主要組成部分，一般占50%以上，最多達(dá)72.6%，最少為46.2%，平均為58.9%，粗碎屑巖所占比例大小不等，一般在25%左右，最多為32.8%，最少為11.3%，平均為24.6%，其中礫巖、砂礫巖含量極少。泥巖類(lèi)含量絕大部分小
于10%，個(gè)別孔達(dá)20.8%（2311號(hào)孔），含煤系數(shù)一般在10%以上，各類(lèi)巖石組合比例的消長(zhǎng)與含煤系數(shù)的大小沒(méi)有相關(guān)關(guān)系。各類(lèi)巖性組合比例在井田南北地段和背斜軸部及兩翼雖有變化，但無(wú)明顯的規(guī)律可循。
延安組的巖相主要為河流相和湖泊相的沉積，并由河流相和湖泊相發(fā)展而成的良好的沼澤成煤環(huán)境，致使眾多煤層得以形成。
井田內(nèi)編號(hào)煤層20層，16層為可采和局部可采煤層，可采平均總厚35.51m，可采含煤系數(shù)10.68%，計(jì)算儲(chǔ)量的共有15層煤，2號(hào)煤層為井田內(nèi)最主要可采煤層，平均厚7.88m。
2、14號(hào)煤層全井田可采，厚度變化小，且規(guī)律明顯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬穩(wěn)定煤層。
1、6、7、8下、10、12等6層煤在井田范圍內(nèi)均有分布，厚度雖有一定變化，但規(guī)律較明顯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單到復(fù)雜，全井田大部分地段可采，可采范圍內(nèi)厚度變化不大，屬較穩(wěn)定煤層。
2下、3、8、9、11、15、16等7層煤在井田內(nèi)分布范圍不等，厚度變化大，有突然增厚和變薄現(xiàn)象，全井田內(nèi)可采面積大、小不等，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單至復(fù)雜，屬不穩(wěn)定煤層。
主要可采煤層自上而下分述如下：
1煤：主要分布于井田東翼，西翼多不可采，其地質(zhì)儲(chǔ)量約占全井田地質(zhì)儲(chǔ)量的5.6%。煤層厚度0.10～5.37m，平均2.20m。厚度變化趨勢(shì)是東厚西薄，北厚南薄。1層煤在井田內(nèi)屬較穩(wěn)定煤層，東翼厚度變化小，均在3.5m左右。煤層多為單一結(jié)構(gòu)，少數(shù)含夾矸達(dá)4
層，夾矸巖性多為砂質(zhì)泥巖，少數(shù)為粉砂巖。煤層頂板多為粗粒砂巖，少數(shù)為粉砂巖、泥巖，底板為粉砂巖。
2煤：全井田普遍發(fā)育，分布廣，層位穩(wěn)定，全井田可采，其地質(zhì)儲(chǔ)量約占全井田地質(zhì)儲(chǔ)量的40.8%。是井田內(nèi)最主要的可采煤層。
煤厚4.74(2514孔)～9.42m（L64孔），平均7.88m。2層煤厚度變化小，結(jié)構(gòu)單一，少數(shù)鉆孔含1～3層夾矸，屬穩(wěn)定煤層。煤層頂板巖性多為泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖和粉砂巖。
2下煤：在井田內(nèi)分布范圍較廣，層位穩(wěn)定，但大都不可采，煤層厚度0.04～1.40m，平均0.40m，可采點(diǎn)分布于井田北部。雖厚度變化不大，但可采范圍有限，屬不穩(wěn)定煤層。
3煤：在井田內(nèi)分布較廣，中、北部大部分可采，南部?jī)H在背斜西翼的24～23勘探線(xiàn)間，有一小片可采。煤層厚度0.05～4.06m，平均0.94m。屬不穩(wěn)定煤層，結(jié)構(gòu)單一，含1層夾矸。頂?shù)装鍘r性多為粉砂巖或砂質(zhì)泥巖。
6煤：全井田普遍發(fā)育，層位穩(wěn)定，分布廣，其地質(zhì)儲(chǔ)量約占全井田地質(zhì)儲(chǔ)量的6.6%。煤層厚度0.10～2.96m，平均1.76m。該層煤雖局部不可采，但可采地段，煤層厚度變化小，且有規(guī)律可循，一般是北厚南薄，東西兩翼變化不大，屬較穩(wěn)定煤層。煤層結(jié)構(gòu)單一或含1層夾矸，煤層頂?shù)装鍘r性多為粉砂巖。
7煤：全井田普遍發(fā)育，層位穩(wěn)定，分布廣，比6煤可采范圍大。7煤為本井田主要可采煤層，其地質(zhì)儲(chǔ)量約占全井田地質(zhì)儲(chǔ)量的11.4%，儲(chǔ)量?jī)H次于2煤。厚度0.10～5.15m，平均2.42m。煤層厚度變化不大，總的變化趨勢(shì)是中部厚，向南、北和背斜兩翼逐漸變薄。煤層結(jié)構(gòu)單一，含1層夾矸，個(gè)別含4層夾矸。頂?shù)装鍘r性多為粉砂巖和細(xì)粒砂巖，少數(shù)為砂質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖及粗粒砂巖。
8煤：在井田內(nèi)分布范圍較廣，層位較穩(wěn)定，煤層厚度0.03～4.25m，平均1.21m。其中，可采點(diǎn)在25勘探線(xiàn)以南比較集中，井田中、北部是零星分布。煤層厚度變化較大，總趨勢(shì)為南厚北薄，東厚西薄，屬不穩(wěn)定煤層。結(jié)構(gòu)以單一為主，少數(shù)含1層夾矸，個(gè)別點(diǎn)含3～4層夾矸。頂?shù)装鍘r性以粉砂巖和細(xì)粒砂巖為主，其次為砂質(zhì)泥巖、泥巖和中粒砂巖，個(gè)別為粗粒砂巖和細(xì)礫巖。
8下煤：全井田內(nèi)普遍發(fā)育，層位穩(wěn)定（特別其最下分層，分布范圍亦較廣），據(jù)井田內(nèi)147 個(gè)鉆孔所見(jiàn)煤層厚度：最大13.44m(2936號(hào)孔)，最小0.17m，平均4.62m，由于煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以厚度變化很大。但就其最下分層而言，厚度變化較小，且大部分為可采煤層，其余分層大都不可采，且?jiàn)A矸厚度大。下分層煤層厚度為0.17～2.48m，平均1.09m。屬較穩(wěn)定煤層。煤層結(jié)構(gòu)以含1～3層夾矸為主，單一結(jié)構(gòu)占少數(shù)，個(gè)別含夾矸多達(dá)6層，夾矸巖性多為砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，少量為細(xì)粒砂巖和炭質(zhì)泥巖、泥巖。頂?shù)装鍘r性以粉砂巖為主，次為細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖和中粒砂巖，個(gè)別為粗粒砂巖。
9煤：僅分布于井田內(nèi)20勘探線(xiàn)以北地段，是北部羊場(chǎng)灣井田的延續(xù)部分，20勘探線(xiàn)往南9、10層煤合并。煤層厚度，0.28～2.74m，平均1.40m。煤層厚度變化不大，屬較穩(wěn)定煤層。結(jié)構(gòu)單一為主，少數(shù)含1～2層夾矸。頂?shù)装鍘r性為粉砂巖、細(xì)粒砂巖和砂質(zhì)泥巖，個(gè)別為粗粒砂巖和中粒砂巖。
10煤：全井田普遍發(fā)育，層位穩(wěn)定，分布廣，煤層厚度0.47～6.21m，平均2.50m。不可采點(diǎn)主要分布于井田北部邊界附近。煤層厚度變化不大，一般厚度2～3m，屬較穩(wěn)定煤層。結(jié)構(gòu)多為含1～2層夾矸，少數(shù)為單一和含3～4層夾矸。頂?shù)装鍘r性以粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，個(gè)別為炭質(zhì)泥巖、泥巖、中粒砂巖和粗粒砂巖。
11煤：在井田內(nèi)分布較廣，層位穩(wěn)定，但多為不可采點(diǎn)，煤層厚度0.05～3.90m，平均1.22m?？刹牲c(diǎn)分布零散不集中，煤層厚度變化較大，且無(wú)規(guī)律可循，屬不穩(wěn)定煤層。結(jié)構(gòu)為單一和含1層夾矸。頂?shù)装鍘r性以粉砂巖和細(xì)粒砂巖為主，個(gè)別為泥巖、砂質(zhì)泥巖和粗粒砂巖。
12煤：在井田內(nèi)發(fā)育較普遍，層位較穩(wěn)定，分布較廣，煤層厚度0.09～3.67m，平均1.81m。不可采點(diǎn)主要分布于井田南部25勘探線(xiàn)以南地段。煤層厚度變化不大，屬較穩(wěn)定煤層。結(jié)構(gòu)以單一和含1層夾矸為主，少數(shù)含2層夾矸。頂?shù)装鍘r性以粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，次為泥巖、砂質(zhì)泥巖，個(gè)別為中粒砂巖和粗粒砂巖。
14煤：全井田普遍發(fā)育，層位穩(wěn)定，分布廣，是井田內(nèi)主要可采煤層之一，其地質(zhì)儲(chǔ)量約占全井田地質(zhì)儲(chǔ)量的8.4 %。煤厚1.23～7.82 m，平均3.43m，厚度變化小，一般為3～5m，屬穩(wěn)定煤層。其厚度總的變化趨勢(shì)為南厚北薄、東厚西薄。其結(jié)構(gòu)含以1～2層夾矸為主，少數(shù)單一和含3層夾矸，個(gè)別達(dá)4層夾矸，夾矸最大厚度2.89m（2603號(hào)孔），夾矸巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉砂巖為主，個(gè)別為細(xì)粒砂巖。頂?shù)装鍘r性以細(xì)粒砂巖和粉砂巖為主，少數(shù)為泥巖、砂質(zhì)泥巖、中粒砂巖和粗粒砂巖。
15煤：在井田內(nèi)分布較廣，層位較穩(wěn)定，但可采范圍有限，煤層厚度0.09～7.08m，平均1.53m。可采見(jiàn)煤點(diǎn)主要分布于井田南部24勘探線(xiàn)、中部東翼25～26線(xiàn)間。厚度變化大，屬不穩(wěn)定煤層。結(jié)構(gòu)以單一為主，少數(shù)含1～2層含矸，井田北部幾個(gè)孔含夾矸增至3～4層，夾矸最大厚度5.77m，巖性以粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，少數(shù)為細(xì)粒砂巖。頂?shù)装鍘r性較復(fù)雜，但仍以細(xì)粒砂巖和粉砂巖占優(yōu)勢(shì)。
16煤：為井田含煤地層中最下部的一個(gè)編號(hào)煤層，是沉積在下侏羅統(tǒng)富縣組頂部的風(fēng)化殼之上，直接受到富縣組的制約。煤層厚度0.05～6.34m，平均2.10m?？刹牲c(diǎn)分布范圍比較集中，但厚度變化大，其變化趨勢(shì)為南厚北薄，屬不穩(wěn)定煤層。其結(jié)構(gòu)以單一和含1層夾矸為主，個(gè)別含夾矸3～4層。夾矸厚度最大3.65m，巖性以粉砂巖、泥巖為主。頂?shù)装鍘r性比較復(fù)雜，粗、中、細(xì)粒砂巖、粉砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖及粘土巖均有。
井田內(nèi)各編號(hào)煤層特征見(jiàn)表1-2-1。
（二）煤質(zhì)
1、煤的物理性質(zhì)和煤巖特征
井田內(nèi)各層煤物理性質(zhì)、宏觀(guān)煤巖類(lèi)型近似，差異性不明顯。
物理性質(zhì)：各煤層顏色均為黑色，條痕深棕色。以棱角狀、參差狀斷口為主，局部為階梯狀、貝殼狀和不平坦?fàn)睢r青至弱玻璃光澤。層狀構(gòu)造為主，少量塊狀。以線(xiàn)理狀、條帶狀結(jié)構(gòu)為主，少量為斷續(xù)條帶狀和透鏡狀。內(nèi)外生裂隙由不發(fā)育到較發(fā)育。視密度：最小1.28t/m3，最大1.37 t/m3，平均1.32 t/m3?？紫堵剩鹤钚?.5%，最大13.8%，平均11.5%。
宏觀(guān)煤巖類(lèi)型：以半暗型煤為主，其中，僅2層煤下部、4層煤淺部、13層煤為半亮型煤，6層煤為暗淡夾半暗型煤。
由于礦物質(zhì)含量較低，形成煤的灰分、硫分較低。
2、煤的化學(xué)性質(zhì)和煤類(lèi)的確定
井田內(nèi)各層煤均為低至特低灰（以特低灰為主）、特低硫、低～特低磷（除12層煤為中磷外），中等發(fā)熱量、高強(qiáng)度、活性好、熱穩(wěn)
定性好的不粘結(jié)煤。煤質(zhì)在橫向、縱向上的變化均較小，也比較單一。
煤質(zhì)特征詳見(jiàn)表1-2-2。
對(duì)各層煤未作堅(jiān)固性系數(shù)的測(cè)試，僅對(duì)1、2層煤的各3個(gè)點(diǎn)作
了普氏系數(shù)測(cè)定，前者為0.26%，后者為0.83%，均屬于軟煤。
根據(jù)中國(guó)煤炭分類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB5751-86）對(duì)確定煤類(lèi)分類(lèi)指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果：
各層煤的坩堝焦渣特征（1～8）平均為2（個(gè)別點(diǎn)為3）、膠質(zhì)層厚度（Y）均為零、粘結(jié)指數(shù)均為零、透光率（PM）為74.3～92.5%。
井田內(nèi)編號(hào)煤層除0、2下、3、5上、11、13、16層煤為長(zhǎng)焰煤（CY41）
外，其余各層煤的煤類(lèi)均為不粘結(jié)煤（BN31、21）。
在井田內(nèi)的各層煤中，沒(méi)有同一層煤分屬于兩個(gè)煤類(lèi)的情況，雖然部分煤層有個(gè)別點(diǎn)存在，但不連片，煤層有害組分含量的變化也沒(méi)有跨越兩個(gè)以上煤類(lèi)等級(jí)的情況，故井田內(nèi)的煤層屬煤類(lèi)單一，煤質(zhì)變化小的煤層。
3、煤層露頭及煤的風(fēng)化帶情況
井田的主體構(gòu)造形態(tài)是一兩翼對(duì)稱(chēng)向南傾沒(méi)的背斜構(gòu)造，淺部多數(shù)煤層隱伏出露。
各層煤或同一層煤在井田內(nèi)不同深度部位，其風(fēng)化下限深度不同，北部比南部略深。各勘探線(xiàn)的風(fēng)化深度下限分別為：29勘探線(xiàn)風(fēng)化深度為61m，29I線(xiàn)為26m，29II線(xiàn)為45m，20線(xiàn)為38m，20I線(xiàn)為10m，20II線(xiàn)為16m，28線(xiàn)為52m，28I線(xiàn)為58m，27I線(xiàn)為43m，27II線(xiàn)為51m，26線(xiàn)為44m，25～26線(xiàn)為25m，上述各點(diǎn)在平面上的連線(xiàn)即是井田內(nèi)煤層風(fēng)化帶下限深度。
4、煤質(zhì)及工業(yè)用途
各煤層主要為低灰（<10%）、低硫（原煤全硫<1%）、特低磷、較高水分、高發(fā)熱量的不粘煤。為良好的發(fā)電用煤、城市“環(huán)保”用煤，氣化用煤及化肥原料用煤和良好的民用燃料煤。
5、巖石工程地質(zhì)特征
井田內(nèi)基巖褶皺平緩，斷裂稀少，節(jié)理裂隙不發(fā)育，多為塊狀結(jié)構(gòu)、巖石成巖程度低，極易風(fēng)化，屬半堅(jiān)硬巖石。如泥巖、砂質(zhì)泥巖等巖芯露天放置五天則呈碎塊狀。
基巖之上覆蓋著10m左右的松散風(fēng)積沙層，隨風(fēng)遷移流動(dòng)，未膠結(jié)成巖，是建筑基礎(chǔ)開(kāi)挖清除層。
井田巖石工程地質(zhì)屬第三類(lèi)二型，即工程地質(zhì)條件中等的層狀巖類(lèi)型?，F(xiàn)將各可采煤層頂?shù)装宓膸r性、厚度、巖石物理力學(xué)性質(zhì)及變化情況分述于下：
1煤
頂板：東翼27線(xiàn)以北，西翼2001號(hào)、2002號(hào)鉆孔以北地段，直羅組底部粗粒砂巖為直接頂板。粗粒砂巖厚60～70m，泥質(zhì)膠結(jié)，顆粒支撐，膠結(jié)差，松散易碎。東翼頂板抗壓強(qiáng)度為137～186
kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為15 kg/cm2；西翼頂板抗壓強(qiáng)度為209～213 kg/cm2。上述地段以南頂板厚為3m左右的細(xì)粒砂巖、粉砂巖。
底板：以厚4m左右的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，次之為砂質(zhì)泥巖、局部為炭質(zhì)泥巖。粉砂巖抗壓強(qiáng)度為210～295 kg/cm2；砂質(zhì)泥巖抗壓強(qiáng)度為263 kg/cm2。
2煤
頂板：以厚2～4m的炭質(zhì)泥巖為主，次之為砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖。砂質(zhì)泥巖抗壓強(qiáng)度為196～289 kg/cm2；粉砂巖抗壓強(qiáng)度為380～399 kg/cm2。礦區(qū)北部的磁窯堡煤礦開(kāi)采2層煤，頂板揭露3小時(shí)后即開(kāi)始冒落。
底板：以厚3m左右的粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，泥巖次之。東翼粉砂巖抗壓強(qiáng)度為208～337 kg/cm2；西翼粉砂巖抗壓強(qiáng)度為192～360 kg/cm2。
3煤
頂板：以厚2m左右的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，砂質(zhì)泥巖次之。東翼2706號(hào)、2707號(hào)、2735號(hào)鉆孔，西翼2031號(hào)、2814號(hào)鉆孔所見(jiàn)厚為10m左右的粗粒砂巖頂板。東翼粉砂巖抗壓強(qiáng)度為231～306 kg/cm2；細(xì)粒砂巖抗壓強(qiáng)度為272 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為22 kg/cm2。
底板：以厚3m左右的粉砂巖為主，2m左右厚的細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖次之。東翼粉砂巖抗壓強(qiáng)度為157～161 kg/cm2，砂質(zhì)泥巖抗壓強(qiáng)度150 kg/cm2；西翼粉砂巖抗壓強(qiáng)度為247 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為10 kg/cm2，砂質(zhì)泥巖抗壓強(qiáng)度為207 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為17 kg/cm2。
6煤
頂板：以厚3m左右的細(xì)粒砂巖、粉砂巖為主，砂質(zhì)泥巖次之。粉砂巖抗壓強(qiáng)度為228～291 kg/cm2；抗拉強(qiáng)度為18～24 kg/cm2；砂質(zhì)泥巖抗壓強(qiáng)度為159～348 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為12～23 kg/cm2。
底板：以厚3m左右的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，厚2m左右的砂質(zhì)泥巖次之。東翼2034號(hào)、2013號(hào)、2937號(hào)、2926號(hào)鉆孔所見(jiàn)厚為1.95～9.42m的中粒砂巖底板。粉砂巖抗壓強(qiáng)度為328 kg/cm2 ，抗拉強(qiáng)度為27 kg/cm2；砂質(zhì)泥巖抗壓強(qiáng)度為228～358kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為18～29 kg/cm2，細(xì)粒砂巖抗壓強(qiáng)度為313 kg/cm2；抗拉強(qiáng)度為26 kg/cm2；中粒砂巖抗壓強(qiáng)度為326 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為26 kg/cm2。
7煤
頂板：以厚數(shù)米的細(xì)粒砂巖、粉砂巖為主，局部為砂質(zhì)泥巖。東翼2926號(hào)、2937號(hào)、2004號(hào)鉆孔地段和西翼2902號(hào)、2932號(hào)鉆孔分別見(jiàn)厚為2～20.64m和1.29～3.76m的中粒砂巖或粗粒砂巖頂板。細(xì)粒砂巖抗壓強(qiáng)度為187～276 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為15～23 kg/cm2。砂質(zhì)泥巖抗壓強(qiáng)度為209～267 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為17～22 kg/cm2；粉砂巖抗壓強(qiáng)度為200～360 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為13～31 kg/cm2。
底板：以2m左右的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，中粒砂巖次之，局部為砂質(zhì)泥巖。細(xì)粒砂巖抗壓強(qiáng)度為222～415 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為18 kg/cm2；粉砂巖抗壓強(qiáng)度為234 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為19 kg/cm2；中粒砂巖抗壓強(qiáng)度為540 kg/cm2。井田南端為厚1.14m的炭質(zhì)泥巖底板。
8煤
頂板：以厚數(shù)米的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，砂礫巖、砂質(zhì)泥巖次之，局部為泥巖。粉砂巖抗壓強(qiáng)度為161～268 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為13～22 kg/cm2；細(xì)粒砂巖抗壓強(qiáng)度為190 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為15 kg/cm2。
底板：以厚2m左右的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，砂質(zhì)泥巖次之，局部為中粒砂巖，東翼北端為炭質(zhì)泥巖、泥巖。粉砂巖抗壓強(qiáng)度為353 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為26 kg/cm2；細(xì)粒砂巖抗壓強(qiáng)度為359 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為21 kg/cm2；中粒砂巖抗壓強(qiáng)度為358 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為29 kg/cm2；砂質(zhì)泥巖抗壓強(qiáng)度為193 kg/cm2。
8下煤
頂板：以粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，厚度變化較大，砂質(zhì)泥巖、粗粒砂巖次之。粉砂巖抗壓強(qiáng)度為349 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為28 kg/cm2，砂質(zhì)泥巖抗壓強(qiáng)度為215～228 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為18～22 kg/cm2；粗粒砂巖抗壓強(qiáng)度為135 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為11 kg/cm2。井田南端為厚1.52m的炭質(zhì)泥巖。
底板：以厚7m左右的粉砂巖為主，細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖次之，西南部為厚2m左右的粉砂質(zhì)泥巖和泥巖。粉砂巖抗壓強(qiáng)度為200～302 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為17～24 kg/cm2。
10煤
頂板：27線(xiàn)以北地段，東翼巖性多變，以厚2m左右的粉砂巖、細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，局部為中～粗粒砂巖。粉砂巖抗壓強(qiáng)度為131～685 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為11～44 kg/cm2；砂質(zhì)泥巖抗壓強(qiáng)度為316～343 kg/cm2；細(xì)粒砂巖抗壓強(qiáng)度為238 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為19 kg/cm2，西翼為厚4m左右的細(xì)粒砂巖，次之粉砂巖，2026號(hào)、2035號(hào)、2815號(hào)、2833號(hào)、2724號(hào)鉆孔所見(jiàn)厚為2m 左右的粗粒砂巖。巖石的抗壓及抗拉強(qiáng)度分別為：粉砂巖為457～565 kg/cm2，37 kg/cm2，細(xì)粒砂巖為319 kg/cm2，粗粒砂巖為179～205 kg/cm2，16 kg/cm2。
27線(xiàn)以南地段頂板為厚5m左右的細(xì)粒砂巖或粉砂巖。
底板：以厚5m左右的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，厚1.5m左右的砂質(zhì)泥巖次之。粉砂巖抗壓強(qiáng)度為94～381 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為18～27 kg/cm2。
12煤
頂板：巖性多變，泥巖至各種粒級(jí)的砂巖交替出現(xiàn)，東翼南北部多為厚1～9m的中粒砂巖或粗粒砂巖。巖石抗壓及抗拉強(qiáng)度分別為：細(xì)粒砂巖為217～286 kg/cm2；粉砂巖為184～207 kg/cm2；砂質(zhì)泥巖為312～328 kg/cm2，27 kg/cm2，中粒砂巖為247 kg/cm2，20 kg/cm2。
底板：以粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，局部為砂質(zhì)泥巖。粉砂巖抗壓強(qiáng)度為106～312 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為24～30 kg/cm2。
14煤
頂板：以厚2m左右的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，局部為砂質(zhì)泥巖、粗—中粒砂巖。粉砂巖的抗壓強(qiáng)度為312～516 kg/cm2；細(xì)粒砂巖抗壓強(qiáng)度為276 kg/cm2；中粒砂巖抗壓強(qiáng)度為276 kg/cm2。東翼中南部為厚7m左右的粗粒砂巖。
底板：以厚2m左右的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，中—粗粒砂巖次之，局部為砂質(zhì)泥巖。粉砂巖抗壓強(qiáng)度為72～327 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為24～32 kg/cm2；細(xì)粒砂巖抗壓強(qiáng)度為300～494 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為36 kg/cm2；粗粒砂巖抗壓強(qiáng)度為152 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為15 kg/cm2。
15煤
頂板：北部以厚5m左右的中至粗粒砂巖為主，粉砂巖、細(xì)粒砂巖次之；南部以厚5m左右的粉砂巖為主，細(xì)粒砂巖次之。2028號(hào)鉆孔粉砂巖抗壓強(qiáng)度為399 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為32 kg/cm2。2936號(hào)鉆孔中，粗粒砂巖抗壓強(qiáng)度為992 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為80 kg/cm2。
底板：28線(xiàn)以北地段以厚2m左右的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，局部為砂質(zhì)泥巖；28線(xiàn)以南段的東北部以厚2m左右的粉砂巖及細(xì)粒砂巖為主，西南部為厚1.5m左右的泥巖、砂質(zhì)泥巖。粉砂巖抗壓強(qiáng)度為268 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為34 kg/cm2，細(xì)粒砂巖抗壓強(qiáng)度為319～547 kg/cm2，抗拉強(qiáng)度為26 kg/cm2。
按煤礦井巷及硐室圍巖工程地質(zhì)分類(lèi)指標(biāo)衡量井田：
砂質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖雖為厚層狀，V級(jí)結(jié)構(gòu)面罕見(jiàn)，雖沒(méi)有地下水活動(dòng)，但巖石易風(fēng)解，屬不穩(wěn)定類(lèi)圍巖，全斷面或部分開(kāi)挖，都需要加強(qiáng)支護(hù)，且要快速施工。
1煤頂板巨厚粗粒砂巖，塊狀、V級(jí)結(jié)構(gòu)面罕見(jiàn)，有微弱地下水活動(dòng)，但巖石膠結(jié)不好，錘擊易碎，屬穩(wěn)定性較差圍巖，全斷面或部分開(kāi)挖，都需要加強(qiáng)支護(hù)。
砂巖，厚層狀，V級(jí)結(jié)構(gòu)面罕見(jiàn)，沒(méi)有或有微弱地下水活動(dòng)，抗壓強(qiáng)度為300 kg/cm2左右，抗拉強(qiáng)度為20 kg/cm2左右、屬中等穩(wěn)定圍類(lèi)巖，全斷面開(kāi)挖、巖面爆破后需及時(shí)清除危石。
總之，各層煤的頂?shù)装鍘r性多變，厚度不一，工程地質(zhì)條件比較復(fù)雜，頂?shù)装宀灰?a href=http://www.treasurewfy.com/mkgl/ target=_blank class=infotextkey>管理，在巷道掘進(jìn)和開(kāi)采煤層時(shí)都應(yīng)引起高度重視，采取得力措施，保證安全生產(chǎn)。
四、瓦斯、煤塵、自燃及其它開(kāi)采技術(shù)條件
1、瓦斯
各煤層瓦斯成分以氮?dú)猓∟2）為主，次為二氧化碳（CO2）。甲烷和重?zé)N含量均較少。瓦斯分帶除2、14煤各有一個(gè)點(diǎn)為氮?dú)?mdash;沼氣帶外，其余均為二氧化碳—氮?dú)鈳?，瓦斯總含量與沼氣含量均小于1m3/t，屬低瓦斯礦井。由于瓦斯含量低，對(duì)礦井的開(kāi)采影響較小。
2、煤塵
井田內(nèi)各煤層煤塵爆炸指數(shù)（Vdaf）一般為29～35%，爆炸火焰長(zhǎng)度一般為317～400mm，使煤塵不爆炸所需巖粉量，一般平均值為60～70%左右，表明各層煤均具爆炸性。因此，設(shè)計(jì)按有煤塵爆炸危險(xiǎn)來(lái)設(shè)防。
3、煤的自燃
井田內(nèi)各煤層的原煤燃點(diǎn)較低，為271～314℃，煤的自燃傾向等級(jí)ΔT1—3℃值，除16煤層為33外，其余各層煤均大于40，均屬很易自燃煤層。氧化程度較高，為57～96%，風(fēng)化指數(shù)除6、7煤層小于5%外，其它各煤層均大于5%，亦為很易自燃煤層。設(shè)計(jì)按煤層有自燃傾向來(lái)設(shè)防。
4、沖擊地壓
井田地質(zhì)報(bào)告無(wú)沖擊地壓描述，臨近生產(chǎn)礦井無(wú)沖擊地壓現(xiàn)象。本設(shè)計(jì)暫不考率其對(duì)開(kāi)采的影響。在礦井建設(shè)和深部煤層開(kāi)采時(shí)，如發(fā)現(xiàn)存在沖擊地壓征兆和現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)編制專(zhuān)門(mén)的防范措施。
5、地溫
井田內(nèi)地溫值偏高，7煤以上煤層無(wú)地溫問(wèn)題，7、8下、12、14煤層存在不同程度的地溫問(wèn)題。由27I、28II、29II三條勘探線(xiàn)的地溫剖面圖可以看出，背斜軸部+1000m以下，兩翼+700m以下存在一級(jí)熱害區(qū)（>31℃），背斜軸部+840m以下、兩翼+600m以下存在二級(jí)熱害區(qū)（>37℃）。
礦井初期開(kāi)采區(qū)域及煤層屬地溫正常區(qū)。但在后期開(kāi)采深部煤層時(shí)，應(yīng)考慮地溫對(duì)開(kāi)采的影響。在一級(jí)熱害區(qū)考慮采用加強(qiáng)通風(fēng)的措施降溫，在二級(jí)熱害區(qū)考慮機(jī)械降溫措施。
6、臨近礦井情況
與井田臨近的礦井主要為東北部的羊場(chǎng)灣煤礦和磁窯堡技改井。
羊場(chǎng)灣煤礦：為在建礦井，屬低瓦斯礦井，煤塵爆炸指數(shù)34.3%，煤塵有爆炸危險(xiǎn)，煤層易自燃，井田內(nèi)地溫值偏高。
磁窯堡技改井：為生產(chǎn)礦井，瓦斯相對(duì)涌出量為2.76m3/t，CO2相對(duì)涌出量為2.24～4.06 m3/t，屬低瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)，煤層易自燃。
五、水文地質(zhì)
（一）區(qū)域水文地質(zhì)概況
區(qū)域水文地質(zhì)區(qū)劃是屬于陶（樂(lè)）靈（武）鹽（池）臺(tái)地水文地質(zhì)區(qū)中的西部低丘臺(tái)地裂隙孔隙水亞區(qū)。本區(qū)地下水的形成與分布受自然地理與地質(zhì)條件所控制，呈現(xiàn)出西北地區(qū)特有的干旱、半干旱區(qū)的水文地質(zhì)特征。
區(qū)域年均降水量200mm左右，除部份蒸發(fā)外，為地表廣泛分布的風(fēng)積沙吸收，爾后沿基巖面逕流補(bǔ)給西天河溝谷潛水，在磁窯堡以北轉(zhuǎn)為地表水，向西匯入黃河。
（二）井田水文地質(zhì)
1、地下水類(lèi)型的劃分及富水性
依據(jù)地下水賦存條件、巖石水理性質(zhì)及水力特征，將地下水劃分為兩種基本類(lèi)型：
（1）松散巖類(lèi)孔隙潛水
指埋藏于溝谷，第四系松散洪積巖層中的潛水。主要有碎石井溝洪積溝谷潛水和倒江溝洪積溝谷潛水（I含水層）。
a、碎石井溝發(fā)源于四耳山中部，由南東向北西斜穿井田中部，在口子溝出井田，全長(zhǎng)16.3km，匯水面積 35km2。溝底沉積厚7m左右的更新統(tǒng)洪積礫石層。礫石層物源主要是四耳山向斜軸部白堊系下統(tǒng)半膠結(jié)的砂礫巖，礫石滾圓，松散未膠結(jié)，透水性良好，是強(qiáng)富水層，單位涌水量6.81/s·m。潛水水位埋深1～8m。潛水主要補(bǔ)給來(lái)自四耳山區(qū)。潛水豐水季節(jié)是雨季及其后一個(gè)月，即每年7～10月，歷時(shí)四個(gè)月。其余為枯水季節(jié)?？菟竟?jié)日逕流量204m3，洪水過(guò)后逕流量劇增，日平均1000 m3，年內(nèi)日平均逕流量為733.9 m3。潛水富水地段南起2735號(hào)孔，北至2833號(hào)孔，長(zhǎng)2000m。含水層厚度1.5～9.0m，含水層寬度230～386m，平均294m。砂礫石層給水度按經(jīng)驗(yàn)20%計(jì)，則估算該地段的體積儲(chǔ)量為55.27萬(wàn)m3。
b、倒江溝發(fā)源于四耳山北端東側(cè)，全長(zhǎng)1.7km，匯水面積3.4km2，在口子溝與碎石井溝匯合后流出井田。洪積層下部為1m左右的砂礫石層，上部為粉砂、細(xì)粒砂層，厚15m左右。水位埋深2～8m。潛水富水地段南起20線(xiàn)，北至火燒坡，全長(zhǎng)3430m。含水層厚度0.5～17.0m，含水層寬度375～650m，平均505m。該段的體積儲(chǔ)量為132.5萬(wàn)m3，逕流量為4.55 m3/d至20m3/d， 一年的日平均逕流量為14.8m3/d。
（2）碎屑巖類(lèi)裂隙孔隙水
a、中侏羅統(tǒng)延安組燒變巖裂隙孔隙層間承壓水體（II含水層）
指井田內(nèi)火區(qū)燒變巖含水體，現(xiàn)將各燒變巖含水體的情況分述如下 ：
III號(hào)火區(qū)燒變巖含水體，它位于井田的東翼，南起27線(xiàn)，北至火燒坡，長(zhǎng)5609m，燒變最深地段是28線(xiàn)至28I線(xiàn)，達(dá)1102m水平；水位高程1331.04～1331.36m，南部水位高程比北部高0.32m，水位埋深因地形而異，南部21m，中部29m，北部2m；燒變巖含水體的體積儲(chǔ)量為2508.3萬(wàn)m3；若日排水為1萬(wàn)m3（417 m3/h），需要83.6月（合7年）方可疏干。
I號(hào)火區(qū)燒變巖含水體，位于井田西翼，南起26線(xiàn)，北至20II線(xiàn)，長(zhǎng)3977m，燒變最深地段為26線(xiàn)，達(dá)1228m水平；水位高程為1305.97～1305.88m，中部較北部高0.09m；水位埋深，南部深22m，中部27m，碎石井溝處深20m。含水體的體積儲(chǔ)量為179.0萬(wàn)m3，若日排水5000 m3（208 m3/h），則11.9個(gè)月可疏干。
II號(hào)火區(qū)燒變巖含水體，位于井田東翼南部，26線(xiàn)至29I線(xiàn)，長(zhǎng)1605m，燒變最深為1305m水平。水位高程為1334.66m，埋深29m，體積儲(chǔ)量為1.49萬(wàn)m3。
b、前白堊系裂隙孔隙層間承壓水
主要指除燒變巖含水體以外的中侏羅統(tǒng)直羅組（主要指其底部的七里鎮(zhèn)砂巖）、延安組1～8層煤，8～16層煤間及三疊系上統(tǒng)的層間承壓水。井田巖石屬半堅(jiān)硬巖石，質(zhì)地較軟，褶曲寬緩，節(jié)理裂隙罕見(jiàn)，充水空間極小，屬極弱含水層，也可視為相對(duì)隔水層。
a) 直羅組（主要指底部七里鎮(zhèn)砂巖）裂隙孔隙層間承壓水（即Ⅲ含水層）
含水層為粗粒砂巖泥質(zhì)膠結(jié)，顆粒支掌，膠結(jié)不好，錘擊易碎，有時(shí)手捻可散，是1層煤的直接頂板，是直接充水含水層；2504號(hào)、2726號(hào)和2831號(hào)鉆孔的單位涌水量和滲透系數(shù)分別為0.0036～0.0278 l / s·m和0.0056～0.026 m / d 。礦化度為4.75～4.88 g / l ，總硬度為47.7～50.4德度，硫酸根為1.23～1.34 g / l 。先期采區(qū)含水層厚：東翼71.7 m，西翼61.2 m。
b) 1～8層煤之間砂巖裂隙孔隙層間承壓水（即Ⅳ含水層）
1704號(hào)、2606號(hào)鉆孔單位涌水量和滲透系數(shù)分別為0.0052～0.016 l / s·m和0.0087～0.0164 m / d ，礦化度為9.57 g / l ，總硬度為149德度，硫酸根為2.75 g / l 。
c) 8～16層煤之間砂巖裂隙孔隙層間承壓水（即Ⅴ含水層）
1703號(hào)、2603號(hào)鉆孔單位涌水量和滲透系數(shù)分別為0.0062～0.013 l / s·m和0.0061～0.012 m / d ，礦化度10.5～10.6 g / l ，總硬度176～184德度，硫酸根為2.46～2.50 g / l 。
d) 三疊系上統(tǒng)砂巖裂隙孔隙層間承壓水（即Ⅵ含水層）
2934號(hào)孔單位涌水量和滲透系系數(shù)分別為4.778×10-3 l / s·m和3.807 m / d，礦化度3.53 g / l，總硬度47.1德度，硫酸根為0.91 g / l。
2、斷層含水性
井田內(nèi)落差大于20～30m的斷層僅有三條，其中F1、F2兩斷層帶破碎不明顯，且斷層線(xiàn)出露于地形高處，與其他含水層均無(wú)水力聯(lián)系，是非導(dǎo)水?dāng)鄬印3斷層在2933號(hào)孔在孔深51.50～61.60m處為充水空間發(fā)育的破碎帶。它的北部直接與倒江溝洪積溝谷潛水相接，水力聯(lián)系密切，屬于導(dǎo)水?dāng)鄬?。該斷層破碎帶向深部變薄?/font>
3、地下水的補(bǔ)給、排泄條件
井田內(nèi)地下水唯一補(bǔ)給是風(fēng)積沙吸收大氣降水轉(zhuǎn)為地下水補(bǔ)給洪積溝谷潛水，潛水匯合成地表水又注入黃河。碎石井溝主要補(bǔ)給是四耳山區(qū)，潛水在H24、H25號(hào)孔地段與III火區(qū)燒變巖含水體相接，走向長(zhǎng)335m。溝谷潛水在I火區(qū)交匯處沿2層煤底板全部逕流入燒變巖含水體，爾后又流回潛水。倒江溝在火燒坡地段從III火區(qū)燒變巖含水體之上流過(guò)，爾后繼續(xù)沿潛水層逕流。如III火區(qū)燒變巖含水體疏干，潛水則全部補(bǔ)給III火區(qū)燒變巖含水體。處于洪積溝谷潛水之下的中侏羅統(tǒng)直羅組含水層露頭是主要補(bǔ)給來(lái)源，處于風(fēng)積沙之下的露頭是間接得到大氣降水滲入補(bǔ)給，是次要補(bǔ)給來(lái)源。
4、井田水文地質(zhì)勘探類(lèi)型
井田基巖含水層為直接充水含水層，但富水性極弱，井田最大的含水層為火區(qū)燒變巖I、III含水體，但不是直接充水含水層；井田位于年均降水量200mm的半沙漠區(qū)，地下水唯一補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水，大氣降水滲入補(bǔ)給洪積溝谷潛水，而基巖含水層滲透極差補(bǔ)給量甚微。
煤層夾于頻頻分布的泥巖隔水層中，地下水幾乎不流動(dòng)。
綜上所述，井田直接充水含水層，單位涌水量小于0.1 l /s·m，隔水性好的隔水層分布普遍，補(bǔ)給條件差，其水文地質(zhì)勘探類(lèi)型屬水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的裂隙充水礦床，即二類(lèi)一型。
5、礦井充水因素分析
基巖含水層都是直接充水含水層，中侏羅統(tǒng)直羅組七里鎮(zhèn)砂巖含水層接受補(bǔ)給條件好于其他含水層，它是礦井的主要充水含水層，其他含水層充水屬于第二位。
井田內(nèi)水量大的是第四系及中侏羅統(tǒng)延安組火區(qū)燒變巖含水層（體），但不是直接充水含水層。具體分析如下：
第四系洪積溝谷潛水含水層的厚度薄，水頭壓力僅數(shù)米且局部分布。如在溝谷潛水含水層之下的煤層露頭及淺部保留一定寬度的煤柱，其水則不能進(jìn)入礦井。在采1、2層煤時(shí)，若1、2層煤與II號(hào)火區(qū)含水體接鑲處保留一定寬度的煤柱，其水也不能進(jìn)入礦井。2831號(hào)孔的抽水成果證明了這一分析。
III號(hào)火區(qū)含水體的下面，最近的可采煤層是6、7層煤，6層煤至III號(hào)火區(qū)含水體的底板的距離與6層煤覆巖安全煤巖柱高度之差，最小距離尚有18m，這表明III號(hào)火區(qū)含水體的水不能進(jìn)入礦井。III號(hào)火區(qū)含水體對(duì)位于其下的各煤層也不是直接充水含水層。
6、礦井涌水量預(yù)計(jì)
井田精查地質(zhì)報(bào)告，根據(jù)《靈武礦區(qū)總體設(shè)計(jì)》推薦的開(kāi)拓方案，預(yù)測(cè)28線(xiàn)以北、+1050m水平以上范圍的礦井涌水量為195m3/h（水動(dòng)力學(xué)法）。
此次設(shè)計(jì)，礦井首采區(qū)位于背斜東翼、24I線(xiàn)與27線(xiàn)之間、+950m以上水平，首采區(qū)域位置及面積較精查地質(zhì)報(bào)告計(jì)算涌水量時(shí)發(fā)生了較大的變化。根據(jù)寧夏煤田地質(zhì)局提供的《棗泉煤礦礦井涌水量預(yù)計(jì)》（2004年3月）資料，礦井正常涌水量為239 m3/h，最大涌水量為359m3/h。
六、對(duì)礦井地質(zhì)勘探安全條件資料的評(píng)價(jià)及存在的問(wèn)題
（一）勘探程度
1、地質(zhì)報(bào)告的編制情況
本區(qū)地質(zhì)工作始于1944年，從1953年起，先后有石油、煤炭系統(tǒng)的勘探隊(duì)在本區(qū)進(jìn)行過(guò)程度不同的地質(zhì)工作，并提交了相應(yīng)的地質(zhì)資料和報(bào)告。在對(duì)以往地質(zhì)資料審定利用的基礎(chǔ)上，本井田由甘肅省煤田地質(zhì)勘探公司一三三隊(duì)1989年11月提交《寧夏回族自治區(qū)靈武礦區(qū)棗泉井田勘探精查地質(zhì)報(bào)告》。1990年11月，全國(guó)礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)以?xún)?chǔ)發(fā)[1990]第207號(hào)文發(fā)送地質(zhì)報(bào)告決議書(shū)。
2、勘探類(lèi)型和基本網(wǎng)度
本井田勘探類(lèi)型以較穩(wěn)定煤層即一類(lèi)二型為主，兼顧其他兩型煤層。布設(shè)精查勘探網(wǎng)度時(shí)，基本線(xiàn)距為500m。控制穩(wěn)定煤層時(shí)，A級(jí)線(xiàn)距為1000m，B級(jí)線(xiàn)距為2000m，C級(jí)線(xiàn)距為4000m；控制較穩(wěn)定煤層時(shí)，A級(jí)線(xiàn)距為500m，B級(jí)線(xiàn)距為1000m，C級(jí)線(xiàn)距為2000m；控制不穩(wěn)定煤層時(shí)，B級(jí)線(xiàn)距為500m，C級(jí)線(xiàn)距為1000m。
3、地質(zhì)構(gòu)造對(duì)開(kāi)采的影響
本井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，主體構(gòu)造是一兩翼對(duì)稱(chēng)向南傾沒(méi)的背斜構(gòu)造，在井田北部發(fā)現(xiàn)落差大于20～30m的斷層有3條。背斜兩翼深部煤層的傾角較大，井田北部的斷層對(duì)礦井的初期開(kāi)采影響較小，但對(duì)礦井的后期開(kāi)采將會(huì)帶來(lái)不利因素，礦井生產(chǎn)時(shí)必須予以重視。
4、煤層對(duì)比的可靠性和穩(wěn)定性
本區(qū)煤巖層對(duì)比主要根據(jù)標(biāo)志層、層間距、煤層、巖性特性、測(cè)井曲線(xiàn)、煤質(zhì)并結(jié)合旋回法進(jìn)行了對(duì)比，認(rèn)為主要可采煤層層位清楚，對(duì)比可靠。
5、水文地質(zhì)、瓦斯等級(jí)等資料的精確程度
勘探過(guò)程中，查明了煤層頂?shù)装宄渌男再|(zhì)，查明了斷層的水文地質(zhì)特征，客觀(guān)分析了井田的充水因素，確定了水文類(lèi)型，對(duì)礦井涌水量作了預(yù)測(cè)，并對(duì)礦井設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提出了建設(shè)性意見(jiàn)。
井田內(nèi)各煤層的瓦斯分帶，除2煤、14煤各有一個(gè)點(diǎn)為氮?dú)?mdash;沼氣帶外，其余均為二氧化碳—氮?dú)鈳?，瓦斯總含量與沼氣含量均小于1m3/t，與礦區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井的瓦斯含量情況大致相當(dāng)，應(yīng)屬低瓦斯礦井。各層煤或同一煤層瓦斯成分及含量在背斜軸部和東西兩翼或井田的南北方向均無(wú)大的變化。
（二）對(duì)地質(zhì)資料的評(píng)價(jià)、存在問(wèn)題及補(bǔ)充勘探的建議
根據(jù)井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存條件，棗泉井田勘探類(lèi)型和網(wǎng)度符合地質(zhì)勘探規(guī)范要求和客觀(guān)實(shí)際，各項(xiàng)勘探工程質(zhì)量和勘探研究程度高，地質(zhì)基礎(chǔ)資料齊全、準(zhǔn)確、可靠，對(duì)井田構(gòu)造、可采煤層的厚度、結(jié)構(gòu)、產(chǎn)狀及分布已查明，煤的用途已評(píng)價(jià)，儲(chǔ)量數(shù)據(jù)可靠，可以滿(mǎn)足礦井設(shè)計(jì)的需要。對(duì)涉及影響本礦井的開(kāi)采技術(shù)條件和安全條件等方面的測(cè)試、分析及鑒定資料較為完善，為礦井的安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
但由于《報(bào)告》提交時(shí)間較早，且A級(jí)儲(chǔ)量主要分布在井田北部煤層傾角較大的區(qū)域，為查清小斷層等地質(zhì)構(gòu)造，確保首采區(qū)資源的可靠性，使礦井移交后能很快安全達(dá)產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)高效，建設(shè)方在24I線(xiàn)和27線(xiàn)之間的首采區(qū)域補(bǔ)充三維地震勘探工作正在進(jìn)行之中，并取得了初步成果資料。設(shè)計(jì)建議對(duì)24I線(xiàn)以南的煤層傾角較緩的首輪接替區(qū)域在適當(dāng)時(shí)機(jī)也適當(dāng)補(bǔ)充勘探工作，以保證礦井的長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)并提高生產(chǎn)的安全可靠性。另外，對(duì)礦井安全開(kāi)采影響較大的火區(qū)燒變巖含水體是通過(guò)磁法勘探圈定的，并經(jīng)相距百米的成對(duì)鉆孔驗(yàn)證。但由于技術(shù)因素的影響，其深部邊界可能存在一定的擺動(dòng)，因此建議采用綜合方法對(duì)火燒區(qū)燒變巖含水體的賦存形態(tài)、范圍、水量、特征等進(jìn)一步核定，以利設(shè)計(jì)及生產(chǎn)安全。
第三節(jié) 礦井設(shè)計(jì)概況
一、工程性質(zhì)
本礦的建設(shè)性質(zhì)為新建礦井。
二、井田開(kāi)拓與開(kāi)采
（一）井田境界及儲(chǔ)量
1、井田境界
棗泉井田東北部以趙兒塔向斜軸與羊場(chǎng)灣煤礦為界，正北部以29勘探線(xiàn)與英子梁井田為界，東西南三面均以1煤層+600m水平底板等高線(xiàn)在地面的投影線(xiàn)為界。井田南北長(zhǎng)13km，東西寬平均約4km，面積為52km2。
2、儲(chǔ)量
根據(jù)《棗泉井田勘探精查地質(zhì)報(bào)告》，本井田內(nèi)共有15層煤參與儲(chǔ)量計(jì)算，全井田地質(zhì)總儲(chǔ)量為964.68Mt?？鄢L(fēng)化帶儲(chǔ)量15.32Mt，有符合《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》的A、B、C三級(jí)能利用儲(chǔ)量——工業(yè)儲(chǔ)量949.36Mt。礦井工業(yè)儲(chǔ)量中，包含了15層煤，但由于2下、3、8、11、15、16等6個(gè)煤層儲(chǔ)量較少（占工業(yè)儲(chǔ)量的比例均小于3%），且多為孤立塊段，屬不經(jīng)濟(jì)開(kāi)采儲(chǔ)量。故設(shè)計(jì)僅計(jì)算包含1、2、6、7、9、10、12、14等9個(gè)煤層的礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量。上述9個(gè)煤層的礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去斷層煤柱、防水及防沙煤柱、井田境界煤柱等永久性煤柱損失量后，本次設(shè)計(jì)的礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為833.25Mt。礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量中，減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱煤量和開(kāi)采損失后，礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為529.30Mt。
1999年國(guó)家開(kāi)始實(shí)施GB/T17766-1999《固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類(lèi)》標(biāo)準(zhǔn)，這是我國(guó)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量分類(lèi)與國(guó)際慣例并軌的重要變革。
由于本井田地質(zhì)報(bào)告提交的地質(zhì)年代較早，儲(chǔ)量分級(jí)是按地質(zhì)勘探研究可靠程度進(jìn)行的，從高到低依次為A、B、C級(jí)。
根據(jù)《固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類(lèi)》標(biāo)準(zhǔn)，參照固體礦產(chǎn)資源分類(lèi)套改技術(shù)要求，設(shè)計(jì)將本井田資源進(jìn)行了分類(lèi)套改，但套改結(jié)果需經(jīng)地質(zhì)部門(mén)、資源評(píng)估部門(mén)進(jìn)一步認(rèn)定，本次套改供參考。
探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量121b（A+B級(jí)）495.38Mt；
控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量122b（C級(jí)）453.98Mt；
控制的次邊際經(jīng)濟(jì)資源量2S22（C級(jí)）15.32Mt。
（二） 礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力及服務(wù)年限
1、礦井工作制度
礦井年工作日為300d。每天三班作業(yè)，兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每天凈提升時(shí)間為14h。
2、礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力的確定
根據(jù)國(guó)家計(jì)委對(duì)靈武礦區(qū)總體設(shè)計(jì)的批復(fù)（[1990]1239號(hào)文），結(jié)合棗泉井田的內(nèi)、外部建設(shè)條件及市場(chǎng)供需情況和建設(shè)方要求，設(shè)計(jì)確定礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為5.0Mt/a（地面主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)能力按8.0Mt/a考慮）。
3、礦井及水平的服務(wù)年限
本礦井共有地質(zhì)儲(chǔ)量964.68Mt，計(jì)算可采儲(chǔ)量為529.30Mt，其中+950m水平以上為276.10Mt，+950m水平以下為253.20Mt。按5.0Mt/a礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力，考慮1.4的儲(chǔ)量備用系數(shù)，則礦井的服務(wù)年限為75.6a；其中，+950m水平以上為39.4a，+950m水平以下為36.2a。按后期8.0Mt/a計(jì)算，礦井的服務(wù)年限也在47a以上。井田深部邊界是根據(jù)當(dāng)時(shí)的勘探裝備和技術(shù)水平，按+600m標(biāo)高為界劃分的，據(jù)有關(guān)資料，+600m以下還有煤層賦存，隨著采煤技術(shù)和裝備水平的提高，井田深部邊界可繼續(xù)向下延深，井田儲(chǔ)量還可增加，礦井的服務(wù)年限還可延長(zhǎng)。
（三）井田開(kāi)拓方式
1、井田開(kāi)拓方式
根據(jù)煤層賦存條件和井田的地形地貌情況分析，本礦井無(wú)平硐開(kāi)拓的可能。根據(jù)對(duì)井田開(kāi)拓方式的影響因素分析，初步設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)立井和斜井開(kāi)拓方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，推薦采用斜井開(kāi)拓方式。采用一礦兩井聯(lián)合開(kāi)拓，東西兩對(duì)斜井分別開(kāi)采背斜兩翼煤層，即一個(gè)礦兩個(gè)井下開(kāi)拓系統(tǒng)，共用一個(gè)工業(yè)場(chǎng)地和一套地面生產(chǎn)系統(tǒng)。
2、井口及工業(yè)場(chǎng)地位置
初步設(shè)計(jì)經(jīng)北部、中部、南部方案比較，確定井口及工業(yè)場(chǎng)地位置選擇在井田中部、4200500緯線(xiàn)、背斜軸部、L01孔附近。在工業(yè)場(chǎng)地東西兩側(cè)沿2煤露頭向兩翼分別開(kāi)鑿斜井井筒，使背斜兩翼各形成一個(gè)采區(qū)，形成一礦兩井的開(kāi)拓布置方式。
井田開(kāi)拓方式平、剖面見(jiàn)圖1-3-1、2。
3、水平劃分及標(biāo)高
本礦井生產(chǎn)能力大，生產(chǎn)集中，5.0~8.0Mt/a的規(guī)模由2～3個(gè)工作面承擔(dān)，要求采區(qū)、回采工作面的儲(chǔ)量多，走向及傾斜尺寸均較大；本井田瓦斯低、涌水量小，下山開(kāi)采的技術(shù)條件優(yōu)越。因此初步設(shè)計(jì)通過(guò)方案比選，確定采用一個(gè)水平上、下山開(kāi)拓全井田?？紤]到上、下山階段的垂高以及對(duì)礦井的東、西兩翼和初、后期開(kāi)采的兼顧，設(shè)計(jì)推薦水平標(biāo)高為+950m。
4、大巷布置
根據(jù)井田內(nèi)各煤層的具體分布，大巷布置層位考慮三個(gè)方案：即沿2煤層布置、沿7煤層布置或沿14煤層布置?？紤]煤層厚度、煤柱大小、頂?shù)装鍡l件等因素的影響，設(shè)計(jì)確定大巷沿7號(hào)煤層布置。
為了有利于掘進(jìn)和使用，每組大巷均考慮兩條，即軌道運(yùn)輸大巷和皮帶運(yùn)輸大巷。南部分（采）區(qū)由于可采儲(chǔ)量有限，故設(shè)計(jì)僅布置一組大巷，北部分（采）區(qū)由于可采儲(chǔ)量豐富，設(shè)計(jì)考慮沿7煤層?xùn)|、西兩翼設(shè)置兩組大巷，分別聯(lián)接?xùn)|、西兩井。
5、采（分）區(qū)劃分及開(kāi)采順序
本井田開(kāi)采面積及走向長(zhǎng)度大，開(kāi)采煤層層數(shù)多，分區(qū)及采區(qū)劃
分應(yīng)統(tǒng)籌考慮，不但要做到初期合理，也要有利于后期生產(chǎn)。本井田主體構(gòu)造形態(tài)為一兩翼基本對(duì)稱(chēng)的背斜構(gòu)造，軸部煤層埋藏淺，設(shè)計(jì)采用分區(qū)式通風(fēng)。根據(jù)井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造特征及煤層賦存特點(diǎn)，結(jié)合工作面裝備水平，本著適當(dāng)加大采區(qū)尺寸、增加工作面推進(jìn)長(zhǎng)度，盡量減少工作面搬家次數(shù)，提高礦井單產(chǎn)及效率的原則，設(shè)計(jì)確定工作面推進(jìn)方向長(zhǎng)度按2～3km考慮。
根據(jù)上述原則，全井田共劃分六個(gè)分區(qū)，一分區(qū)、三分區(qū)、五分區(qū)位于背斜軸部的西側(cè)，二分區(qū)、四分區(qū)、六分區(qū)位于背斜軸部的東側(cè)。礦井的開(kāi)采順序，原則如下：走向方向上先采中央的一、二分區(qū)，然后接南部的三、四分區(qū)，最后開(kāi)采北部的五、六分區(qū)；在傾向上先采上山部分，后采下山部分，在剖面上先采上煤組（1、2煤層），然后中煤組（6、7煤層），最后采下煤組。
6、井筒
礦井移交生產(chǎn)時(shí)，共有3個(gè)井筒，即東主斜井、東副斜井和東回風(fēng)斜井。
東主斜井擔(dān)負(fù)礦井的煤炭提升，且為礦井的進(jìn)風(fēng)井，同時(shí)兼作礦井安全出口。井筒凈寬4.0m，凈高3.3m，凈斷面11.4m2。井筒裝備膠帶輸送機(jī)，敷設(shè)有消防灑水管和動(dòng)力、通信信號(hào)、照明電纜等，并設(shè)置臺(tái)階和扶手。
東副斜井擔(dān)負(fù)礦井的矸石、材料、設(shè)備提升和上下人員等輔助提升任務(wù)，為礦井的主要進(jìn)風(fēng)井，同時(shí)兼作礦井安全出口。井筒凈寬4.0m，凈高3.8m，凈斷面13.4m2。井筒內(nèi)鋪設(shè)900軌距、30kg/m鋼軌，采用單鉤串車(chē)提升，運(yùn)行1.5t固定式礦車(chē)。井筒內(nèi)還敷設(shè)有消防灑水管及通信信號(hào)電纜等，并設(shè)置臺(tái)階和扶手。
東回風(fēng)斜井擔(dān)負(fù)礦井的回風(fēng)，是礦井的專(zhuān)用回風(fēng)井，同時(shí)兼作礦井安全出口。井筒凈寬4.8m，凈高3.8m，凈斷面15.7m2。井筒內(nèi)敷設(shè)排水管、注氮管路，并設(shè)置臺(tái)階和扶手。
7、井底車(chē)場(chǎng)及硐室
東井區(qū)井底車(chē)場(chǎng)設(shè)在+950m水平，根據(jù)井筒與后期采區(qū)上、下山之間的相對(duì)位置關(guān)系，井底車(chē)場(chǎng)型式采用雙道起坡平車(chē)場(chǎng)，為提高運(yùn)輸能力，車(chē)場(chǎng)設(shè)高低道實(shí)現(xiàn)自動(dòng)滑行。
井底車(chē)場(chǎng)主要硐室有主排水泵房、主變電所、管子道、井下消防材料庫(kù)、井下爆炸材料發(fā)放硐室、水倉(cāng)、機(jī)尾清理撒煤硐室，井底車(chē)場(chǎng)還設(shè)有井下調(diào)度室、保健室、等候硐室等。
（四）采區(qū)布置及裝備
1、采煤方法
首采區(qū)內(nèi)１煤北翼厚度為2.39～4.48m，平均3.72m，南翼變化較大，0.57～4.31m，平均2.2m。初期開(kāi)采的2煤，厚度4.74～9.42m，平均7.88m，厚度變化小，結(jié)構(gòu)單一。根據(jù)國(guó)內(nèi)外厚煤層開(kāi)采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合井田開(kāi)采技術(shù)條件，初步設(shè)計(jì)確定1煤采用一次采全高走向長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化開(kāi)采，2煤在投產(chǎn)初期采用分層綜采，后期根據(jù)鄰近礦井放頂煤開(kāi)采試驗(yàn)效果決定是否采用綜采放頂煤開(kāi)采。
2、采區(qū)布置
（1）移交生產(chǎn)時(shí)采區(qū)數(shù)目及位置
礦井移交生產(chǎn)時(shí)，移交東井12采區(qū)，同時(shí)開(kāi)采1煤和2煤。1煤布置一個(gè)國(guó)產(chǎn)綜采工作面，2煤布置一個(gè)部分引進(jìn)綜采工作面。
（2）采區(qū)巷道布置
礦井采用一礦兩井的斜井開(kāi)拓方式，根據(jù)開(kāi)拓布置，初期東主斜井、東副斜井、東回風(fēng)斜井分別兼作12采區(qū)的膠帶輸送機(jī)上山、軌道上山和回風(fēng)上山。后期西主斜井、西副斜井、西回風(fēng)斜井分別兼作11采區(qū)的膠帶輸送機(jī)上山、軌道上山和回風(fēng)上山。根據(jù)瓦斯、通風(fēng)、掘進(jìn)及運(yùn)輸?shù)纫?，每個(gè)工作面布置三條巷道，回風(fēng)巷一條；運(yùn)輸巷兩條，其中一條作為下區(qū)段的回風(fēng)巷。兩條運(yùn)輸巷間距25m，兩巷之間每隔200m設(shè)一聯(lián)絡(luò)巷。工作面順槽通過(guò)中部車(chē)場(chǎng)直接和井筒（兼作首采區(qū)上山）相連。
采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)為單側(cè)甩車(chē)場(chǎng)，下部車(chē)場(chǎng)為井底平車(chē)場(chǎng)。
采區(qū)工作面運(yùn)輸巷與主斜井之間采用區(qū)段煤倉(cāng)轉(zhuǎn)載，區(qū)段煤倉(cāng)下部設(shè)有給煤機(jī)硐室。
此外，采區(qū)內(nèi)的硐室主要有防跑車(chē)硐室、采區(qū)變電所、無(wú)極繩連續(xù)牽引車(chē)機(jī)頭硐室等。
3、工作面采、裝、運(yùn)方式及裝備
（1）工作面特征：投產(chǎn)時(shí)，1煤工作面(12105工作面)煤層平均厚度2.2m，工作面傾斜長(zhǎng)度平均220m，工作面走向長(zhǎng) 1135m左右,一次采全高。2煤工作面(12205工作面)煤層平均厚度7.83m，工作面傾斜長(zhǎng)度平均220m，工作面走向長(zhǎng) 2930m左右，分層開(kāi)采上分層采高4.0m。
（2）12105綜采工作面配套設(shè)備
液壓支架：型號(hào)為ZY5200/17/38，支架高度1.7m～3.8m，支護(hù)強(qiáng)度0.62MPa，額定工作阻力5200kN。推移行程0.8m，支架中心距1.5m，初撐力3877kN，對(duì)底板比壓1.8～2.1MPa，要求支護(hù)強(qiáng)度0.62 MPa。端頭支架要求與基本架配套，初選SZG6000-19/35型。
乳化液泵站：型號(hào)為GRB315/31.5型，功率200kW。
采煤機(jī): 型號(hào) MG400/920-QWD（國(guó)產(chǎn)），適應(yīng)角度 ≤45°，牽引速度0～14.5 m/min，采高2.0～4.0m，裝機(jī)容量920kW，截深0.8m，供電電壓3300V。
可彎曲刮板輸送機(jī)：型號(hào)為國(guó)產(chǎn)SGZ830/630型，機(jī)頭置于上端頭，并采用垂直布置。裝機(jī)功率315×2kW，設(shè)計(jì)運(yùn)量1200t/h。
破碎機(jī)：型號(hào)PCM200，裝機(jī)功率200kW，生產(chǎn)能力為2000t/h，出料粒度300～150mm。
刮板轉(zhuǎn)載機(jī)：型號(hào)SZZ830/315，裝機(jī)功率315kW，輸送能力2000t/h。
可伸縮膠帶輸送機(jī)：型號(hào)為SSJ1200/2×400，儲(chǔ)帶長(zhǎng)度為120m。拉緊裝置選用SZL型可伸縮帶式輸送機(jī)液壓自動(dòng)拉緊裝置，型號(hào)為SZL-1200/130，液壓泵站電機(jī)功率為4kW。設(shè)計(jì)選用進(jìn)口的CST可控啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，CST型號(hào)為630KS，速比為31.5，共兩臺(tái)。
（3）12205綜采工作面
工作面液壓支架及其配套設(shè)備
液壓支架：型號(hào)為ZY5600/23/47，支撐高度2.3m～4.7m，工作阻力5600kN，支護(hù)強(qiáng)度0.84 MPa。推移行程0.9m，支架中心距1.5m，初撐力5000kN，對(duì)底板比壓1.92MPa，要求支護(hù)強(qiáng)度0.84 MPa。端頭支架要求與基本架配套，初選ZT9000-18/38型。
乳化液泵站：型號(hào)暫選用進(jìn)口S300TRIMAX型，功率185kW。
采煤機(jī): 型號(hào) SL500（德國(guó)），適應(yīng)角度 ≤35°，牽引速度0～30.75m/min，采高3.5～6.0m，裝機(jī)容量1215～1965kW，截深0.865m，供電電壓3300V。
可彎曲刮板輸送機(jī)：型號(hào)為國(guó)產(chǎn)SGZ1000-1125型，裝機(jī)功率375×3kW，設(shè)計(jì)運(yùn)量2000t/h。
破碎機(jī)：型號(hào)PCM250，裝機(jī)功率250kW，生產(chǎn)能力為2200t/h，出料粒度300～250mm。
刮板轉(zhuǎn)載機(jī)：型號(hào)SZZ1000/375，裝機(jī)功率375kW，輸送能力2200t/h。
可伸縮膠帶輸送機(jī)：型號(hào)為SSJ1400/2×800，儲(chǔ)帶長(zhǎng)度為120m，共兩臺(tái)。拉緊裝置選用SZL型可伸縮帶式輸送機(jī)液壓自動(dòng)拉緊裝置，型號(hào)為SZL-1200/200，液壓泵站電機(jī)功率為4kW。設(shè)計(jì)選用進(jìn)口的CST可控啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，CST型號(hào)為1120KS，速比為33.2，共兩臺(tái)。
4、工作面頂板管理方式
工作面頂板管理方式為全部陷落法。
5、工作面回采方向
工作面采用后退式回采，即由采區(qū)邊界向上山方向推進(jìn)。
6、工作面生產(chǎn)能力及回采率
1煤綜采工作面生產(chǎn)能力為1.64Mt/a，工作面年推進(jìn)度 2000m；
2煤綜采工作面生產(chǎn)能力為3.40Mt/a，工作面年推進(jìn)度 3114m。
經(jīng)計(jì)算礦井回采工作面總產(chǎn)量為 5.04Mt/a，計(jì)算掘進(jìn)煤量0.25 Mt/a，礦井采掘總產(chǎn)量為5.29Mt/a。
根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，凡中厚煤層采區(qū)回采率為80%，工作面回采率為95%，凡厚煤層采區(qū)回采率為75%，工作面回采率為93%。由于首采區(qū)1煤煤層厚度變化大，故工作面回采率亦采用93%。
7、巷道掘進(jìn)
為保證礦井的正常生產(chǎn)接替，礦井配備了3個(gè)綜掘進(jìn)工作面和2個(gè)普掘進(jìn)工作面，投產(chǎn)時(shí)采掘比例關(guān)系為2：5。
8、移交生產(chǎn)時(shí)的井巷工程量
礦井達(dá)到5.0Mt/a設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，總工程量為22884 m，其中煤巷16347m，占移交工程的71%；巖巷6537m，占移交工程的29%。礦井掘進(jìn)率為4.6m/kt。
三、提升、通風(fēng)、排水和壓縮空氣設(shè)備
（一）提升設(shè)備
1、主斜井提升設(shè)備
東主斜井擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)，井口標(biāo)高為+1353m，落底水平標(biāo)高+950m，井筒斜長(zhǎng)為1378m，傾角17°。在主斜井中布置一條強(qiáng)力膠帶帶式輸送機(jī)，輸送機(jī)的斜長(zhǎng)為1395m。主斜井帶式輸送機(jī)輸送能力為2500t/h。選用帶寬1.6m，ST5000型阻燃型鋼絲繩芯膠帶。根據(jù)驅(qū)動(dòng)裝置的布置，帶式輸送機(jī)由3臺(tái)1600kW交流電機(jī)配帶CST軟啟動(dòng)裝置拖動(dòng)。驅(qū)動(dòng)機(jī)房的電控設(shè)備, 采用PLC控制CST系統(tǒng), 并設(shè)置上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)。
2、副斜井提升設(shè)備
東副斜井擔(dān)負(fù)全礦井人員、矸石、設(shè)備及材料等升降任務(wù)，并滿(mǎn)足整體升降大型綜采設(shè)備、液壓支架等任務(wù)，井口標(biāo)高為+1353m，落底水平標(biāo)高+950m，井筒斜長(zhǎng)為1238m，傾角19°。提升機(jī)選用JK-3.5/30E型單繩纏繞式提升機(jī)1臺(tái)（非標(biāo)設(shè)計(jì)），電動(dòng)機(jī)選用ZDU-172-1B型直流電動(dòng)機(jī)1臺(tái)，電機(jī)功率550kW。副斜井提升機(jī)的電氣傳動(dòng)設(shè)備，采用電樞換向12脈動(dòng)順序控制SCR-D供電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、高效運(yùn)行。
（二）通風(fēng)設(shè)備
本礦井為低瓦斯礦井，根據(jù)礦井開(kāi)拓布置，通風(fēng)系統(tǒng)采用中央并列抽出式通風(fēng)，主、副斜井進(jìn)風(fēng)，專(zhuān)用斜風(fēng)井回風(fēng)。
通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期風(fēng)量均為110ｍ３/s，通風(fēng)容易時(shí)期負(fù)壓為555.7 Pa；通風(fēng)困難時(shí)期負(fù)壓為1236.5 Pa。
根據(jù)通風(fēng)設(shè)備選型方案和通風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)量和負(fù)壓，本礦井通風(fēng)設(shè)備選用BDK-8-№24型對(duì)旋式軸流通風(fēng)機(jī)２臺(tái)，其中１臺(tái)工作，１臺(tái)備用。每臺(tái)通風(fēng)機(jī)配用YBFe-8型專(zhuān)用防爆電動(dòng)機(jī)２臺(tái)，電機(jī)容量為2×132kW，電壓為380Ｖ。
（三）排水設(shè)備
礦井井下正常涌水量239m3/h，最大涌水量359m3/h。 在東副斜井井底+950m大巷水平設(shè)置主排水泵房。排水管路沿東回風(fēng)斜井敷設(shè)，其井口標(biāo)高為＋1353ｍ，井筒傾角18°向下，見(jiàn)煤后沿2煤層（煤層傾角9°～33°）布置，長(zhǎng)度1322m左右，經(jīng)管子道至副斜井井底主排水泵房。
經(jīng)計(jì)算機(jī)優(yōu)化選型設(shè)計(jì)計(jì)算，本礦井主排水設(shè)備選用3臺(tái)MD280-65×8（改）型礦用耐磨離心式排水泵，配YB型、4 極、10kV、630kW礦用隔爆型電動(dòng)機(jī)，正常涌水期1臺(tái)工作，1臺(tái)備用，1臺(tái)檢修。最大涌水期2臺(tái)工作，1臺(tái)檢修。
排水管路選用2趟D273×8無(wú)縫鋼管，分段選擇壁厚。正常涌水期1趟工作，最大涌水期2趟工作。
（四）壓縮空氣設(shè)備
本礦井設(shè)計(jì)機(jī)械化水平高，礦井主要用氣地點(diǎn)集中在地面制氮設(shè)備和排矸車(chē)間。井下生產(chǎn)和掘進(jìn)用壓縮空氣地點(diǎn)在各掘進(jìn)工作面上，礦井生產(chǎn)后期巖巷掘進(jìn)工作面最遠(yuǎn)用氣點(diǎn)距工業(yè)場(chǎng)地達(dá)7km左右。
礦井地面用氣總量250.57m3/min，礦井井下總用氣量為52.6m3/min，全礦井總用氣量為303.17m3/min。
根據(jù)礦井用氣設(shè)備布置及用氣量情況，設(shè)計(jì)推薦本礦井采用集中與分散式相結(jié)合的供氣方案，將制氮和掘進(jìn)生產(chǎn)分開(kāi)供氣，在制氮站建一個(gè)地面集中空壓站，供礦井地面所有用氣設(shè)備，在礦井井下各掘進(jìn)工作面附近的進(jìn)風(fēng)流中設(shè)置井下移動(dòng)式壓縮空氣設(shè)備分散供氣。
地面空壓站采用初期選用M350-2S型螺桿式空壓機(jī)5臺(tái)，其排氣量為64m3/min, 排氣壓力為0.85MPa?？諌簷C(jī)配用10kV,355kW異步電動(dòng)機(jī)，初期4臺(tái)工作，１臺(tái)備用。
井下選用SM-475型井下移動(dòng)式空氣壓縮機(jī)6臺(tái)，5臺(tái)工作，1臺(tái)備用。每臺(tái)空壓機(jī)排氣量13 m3/min, 排氣壓力0.7MPa，隨機(jī)配用一臺(tái)1140V，75kW，1480r/min的防爆電動(dòng)機(jī)。
地面制氮站至排矸車(chē)間壓縮空氣主管路選用D219×6mm低壓流體焊接鋼管一趟，至機(jī)修間支管路選用D48×3.5mm低壓流體焊接管，管路均采用法蘭或普通管接頭連接，沿地下埋設(shè)，并在管路低凹處設(shè)油水分離器。
井下空壓機(jī)至掘進(jìn)頭的壓風(fēng)管路選用D88.5×4mm低壓流體輸送鋼管，所有管路均采用快速管接頭聯(lián)接，并在管路低凹處設(shè)有油水分離器。
四、井上、下主要運(yùn)輸設(shè)備
（一）井上主要運(yùn)輸設(shè)備
1、場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸
場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸以公路運(yùn)輸與窄軌運(yùn)輸相結(jié)合。場(chǎng)內(nèi)道路擔(dān)負(fù)場(chǎng)內(nèi)生產(chǎn)、生活物資運(yùn)輸及滿(mǎn)足消防要求，場(chǎng)內(nèi)道路主干道寬12.0m，次干道寬為7.0和4.0m，城市型。為滿(mǎn)足礦井生產(chǎn)、生活、消防及救護(hù)等方面的需要，設(shè)計(jì)配車(chē)共計(jì)31輛。
場(chǎng)內(nèi)窄軌鐵路擔(dān)負(fù)各種材料下井及矸石的運(yùn)輸。場(chǎng)內(nèi)窄軌采用900mm軌距，30kg/m鋼軌，設(shè)內(nèi)燃機(jī)車(chē)三臺(tái)，兩臺(tái)工作，一臺(tái)備用，型號(hào)為JM80。
2、場(chǎng)外運(yùn)輸
礦井對(duì)外聯(lián)系的公路、鐵路均從井田東北部的羊場(chǎng)灣煤礦接入，羊場(chǎng)灣煤礦距本礦井工業(yè)場(chǎng)地約10km左右。
（1）場(chǎng)外公路
本礦井設(shè)有對(duì)外聯(lián)絡(luò)的羊（場(chǎng)灣）棗（泉）公路，礦井工業(yè)場(chǎng)地至狼南公路的連接線(xiàn)和排矸及炸藥庫(kù)公路
①羊棗公路：該公路起于羊場(chǎng)灣礦井東側(cè)古窯子至羊場(chǎng)灣公路的終點(diǎn)，向西南方向經(jīng)羊三礦北、至鐵路專(zhuān)用線(xiàn)東約40m處轉(zhuǎn)向南與鐵路并行至碎石井大溝，以過(guò)水路面方式由鐵路專(zhuān)用線(xiàn)橋下穿越至鐵路西側(cè)，再與鐵路并行至礦井工業(yè)場(chǎng)地大門(mén)口。全長(zhǎng)10.01km，采用平原微丘二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，路基寬12m，路面寬9.0m。瀝青混凝土路面；該路由自治區(qū)政府投資。
②狼南公路連接線(xiàn)：出工業(yè)場(chǎng)地南大門(mén)轉(zhuǎn)向西至狼南公路，路線(xiàn)長(zhǎng)2.6km。該路路基寬7.5m，瀝青混凝土路面寬6.0m。
③排矸公路：由工業(yè)場(chǎng)地西大門(mén)向西至排矸場(chǎng)，路線(xiàn)長(zhǎng)0.54km。路基寬4.5m，路面寬3.5m，泥結(jié)碎石路面。
④炸藥庫(kù)公路：由排矸場(chǎng)東接排矸公路，向南0.45km后轉(zhuǎn)向西南至炸藥庫(kù)，路線(xiàn)長(zhǎng)0.79km。路基寬4.5m、路面寬3.5m，泥結(jié)碎石路面。
（2）鐵路專(zhuān)用線(xiàn)
①運(yùn)量及流向
礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為5. 0Mt/a，地面主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)按8.0Mt/a考慮，棄除約2.5％的矸石，再考慮年地銷(xiāo)0.2Mt，由公路運(yùn)輸，則由初、后期鐵路專(zhuān)用線(xiàn)外運(yùn)量分別為4.675 Mt/a、7.6Mt/a。流向主要經(jīng)羊場(chǎng)灣鐵路、靈武鐵路支線(xiàn)運(yùn)往大壩電廠(chǎng)及區(qū)內(nèi)能源重化工基地，或通過(guò)包蘭鐵路運(yùn)往蘭州方向。
②專(zhuān)用線(xiàn)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
線(xiàn)路等級(jí)：工業(yè)企業(yè)Ⅰ級(jí)
正線(xiàn)數(shù)目：?jiǎn)尉€(xiàn)
限制坡度：重車(chē)方向6‰，空車(chē)方向12‰
最小曲線(xiàn)半徑：600m
牽引種類(lèi)：內(nèi)燃、預(yù)留電氣化條件
機(jī)車(chē)類(lèi)型：東風(fēng)4
到發(fā)線(xiàn)有效長(zhǎng)：750m
牽引定數(shù)：重車(chē)方向 3050t~4100t
空車(chē)方向 1550t~2150t
閉塞方式：繼電半自動(dòng)
③線(xiàn)路走向
線(xiàn)路走向由羊場(chǎng)灣車(chē)站9號(hào)道岔接軌，出羊場(chǎng)灣車(chē)站后，以600m的彎道半徑轉(zhuǎn)向西南，經(jīng)羊三礦西側(cè)，走火燒巖變區(qū)的西邊緣外側(cè)，向西南方向過(guò)倒江溝，在CK4+350處過(guò)小山丘埡口后再轉(zhuǎn)向南，在CK7+300處跨過(guò)碎石井大溝后，抵棗泉礦工業(yè)場(chǎng)地，至線(xiàn)路終點(diǎn)CK11+323.10路線(xiàn)長(zhǎng)11.323km。
（二）井下運(yùn)輸
1、主運(yùn)輸
為減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化運(yùn)輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤炭自井下至地面的連續(xù)運(yùn)輸并提高礦井自動(dòng)化和集中控制程度，確定煤炭運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸方式。礦井投產(chǎn)初期無(wú)大巷，直接利用主斜井（兼作采區(qū)運(yùn)輸上山）膠帶輸送機(jī)提升工作面煤炭。故設(shè)計(jì)未對(duì)大巷、石門(mén)等膠帶輸送機(jī)選型。
2、輔助運(yùn)輸
礦井輔助運(yùn)輸主要擔(dān)負(fù)人員、矸石、材料和設(shè)備的運(yùn)輸任務(wù)。本礦井初期利用副斜井井筒兼作采區(qū)軌道上山，回采工作面順槽通過(guò)中部車(chē)場(chǎng)直接和副斜井聯(lián)系，不需設(shè)置水平大巷。井筒采用單鉤串車(chē)提升，工作面順槽采用連續(xù)牽引車(chē)運(yùn)輸。中后期隨著開(kāi)采延伸，需增加大巷運(yùn)輸設(shè)備。根據(jù)可研報(bào)告的批復(fù)，中后期大巷輔助運(yùn)輸設(shè)備暫考慮采用礦用一般型低污染柴油機(jī)車(chē)。根據(jù)運(yùn)量要求，經(jīng)初步計(jì)算，選用三臺(tái)JX60KY－9／900礦用一般型低污染柴油機(jī)車(chē)，兩臺(tái)工作，一臺(tái)備用，每臺(tái)礦用一般型低污染柴油機(jī)車(chē)（9ｔ）牽引20輛1.5ｔ固定式礦車(chē)。
五、地面生產(chǎn)系統(tǒng)
（一）煤質(zhì)及其用途
井田內(nèi)各層煤均為低至特低灰（以特低灰為主）、特低硫、低～特低磷（除12層煤為中磷外），中等發(fā)熱量、高強(qiáng)度、活性好、熱穩(wěn)定性好的不粘結(jié)煤。煤質(zhì)在橫向、縱向上的變化均較小，也比較單一。
對(duì)各層煤未作堅(jiān)固性系數(shù)的測(cè)試，僅對(duì)1、2層煤的各3個(gè)點(diǎn)作了普氏系數(shù)測(cè)定，前者為0.26%，后者為0.83%，均屬于軟煤。為良好的發(fā)電用煤、城市“環(huán)保”用煤，氣化用煤及化肥原料用煤和良好的民用燃料煤。
（二）煤的加工
根據(jù)本礦煤質(zhì)情況以及主要用戶(hù)對(duì)煤質(zhì)的要求，確定礦井產(chǎn)品方案為：原煤以13mm分級(jí)，+13mm塊煤采用重介淺槽排矸，-13mm以下末煤不再分級(jí)和洗選。+13mm塊煤排矸后，可分為+50mm洗大塊、50～25mm洗中塊、25～13mm洗小塊三級(jí)產(chǎn)品。為適應(yīng)市場(chǎng)變化的需求，考慮了塊煤產(chǎn)品加工的靈活性，工藝系統(tǒng)可生產(chǎn)出50～13mm洗混塊，50～0mm混煤。
（三）地面生產(chǎn)系統(tǒng)
地面生產(chǎn)系統(tǒng)主要有礦井原煤帶式輸送機(jī)、原煤儲(chǔ)煤場(chǎng)、機(jī)械排矸車(chē)間、產(chǎn)品倉(cāng)和快速裝車(chē)站組成。
礦井原煤由主斜井帶式輸送機(jī)提出地面，通過(guò)原煤帶式輸送機(jī)運(yùn)至原煤儲(chǔ)煤場(chǎng)，該儲(chǔ)煤場(chǎng)起到緩沖和儲(chǔ)存作用。原煤經(jīng)倉(cāng)儲(chǔ)后，用帶式輸送機(jī)運(yùn)至機(jī)械排矸車(chē)間。該車(chē)間集原煤預(yù)先分級(jí)、重介淺槽排矸為一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)原煤的篩分和塊煤的排矸；-13mm末煤和排矸后的產(chǎn)品煤分別用帶式輸送機(jī)運(yùn)至產(chǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)存。塊煤產(chǎn)品的最終篩分在塊煤產(chǎn)品倉(cāng)上完成，為適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的變化需求，在塊煤產(chǎn)品倉(cāng)上裝設(shè)的配煤設(shè)備，可以根據(jù)市場(chǎng)需要實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格的產(chǎn)品量分別儲(chǔ)存。為適應(yīng)市場(chǎng)銷(xiāo)售的靈活性，塊煤產(chǎn)品除地銷(xiāo)外，同時(shí)可以裝火車(chē)外運(yùn)。
1、主井生產(chǎn)系統(tǒng)
井下工作面來(lái)煤由工作面順槽帶式輸送機(jī)運(yùn)輸至溜煤眼，每個(gè)溜煤眼下部安設(shè)一臺(tái)防爆型JDG/5/F/B-I型給料機(jī)，通過(guò)給料機(jī)給入主斜井帶式輸送機(jī)，提升至地面主斜井井口驅(qū)動(dòng)機(jī)房，然后轉(zhuǎn)載到原煤帶式輸送機(jī)，將原煤運(yùn)至落煤塔式楔形儲(chǔ)煤場(chǎng)。
2、副井生產(chǎn)系統(tǒng)
本礦副井采用單鉤串車(chē)提升，井筒傾角17°，承擔(dān)全礦井設(shè)備、材料、人員的運(yùn)輸和提升矸石的輔助提升任務(wù)。副井井口車(chē)場(chǎng)為平車(chē)㎜場(chǎng)，重車(chē)線(xiàn)安設(shè)撈車(chē)器，空車(chē)線(xiàn)安設(shè)單式單道手動(dòng)阻車(chē)器，井口房?jī)?nèi)設(shè)人車(chē)存車(chē)線(xiàn)。副斜井井筒內(nèi)安裝防跑車(chē)裝置，以免運(yùn)行中斷繩、脫鉤的車(chē)輛滑入中部車(chē)場(chǎng)或井底車(chē)場(chǎng)。
3、機(jī)械排矸車(chē)間
該車(chē)間布置特點(diǎn)是將原煤按13 mm分級(jí)后，+13 mm塊煤進(jìn)入重介淺槽分選機(jī)排矸，-13 mm末煤進(jìn)入末煤帶式輸送機(jī)運(yùn)至產(chǎn)品倉(cāng)，排矸后的洗混塊由塊煤帶式輸送機(jī)運(yùn)至塊煤產(chǎn)品倉(cāng)，在倉(cāng)上設(shè)最終分級(jí)篩，可將塊煤分為大、中、小塊三級(jí)，在倉(cāng)上還設(shè)有破碎機(jī)，可以將+50 mm大塊破碎，加工出50-0 mm混煤。
4、排矸系統(tǒng)
井下掘進(jìn)矸石量為每天200t，地面機(jī)械排矸車(chē)間每天排出的矸石量約為417t，兩項(xiàng)合計(jì)礦井日排矸量為617t，年排矸量為0.185Mt。根據(jù)矸石堆場(chǎng)、地面運(yùn)輸?shù)惹闆r排矸系統(tǒng)采用高位翻車(chē)機(jī)卸入汽車(chē)外運(yùn)。礦井掘進(jìn)矸石由副井1.5t礦車(chē)串車(chē)提升至地面，用內(nèi)燃機(jī)車(chē)?yán)凉I(yè)廣場(chǎng)內(nèi)的高位翻車(chē)機(jī)棚，經(jīng)高位翻車(chē)機(jī)裝入汽車(chē)外排。機(jī)械排矸車(chē)間排出的矸石先儲(chǔ)入矸石倉(cāng)，矸石倉(cāng)容量為1.0kt，再用汽車(chē)外排。
5、產(chǎn)品倉(cāng)
（1）末煤產(chǎn)品倉(cāng)形式
末煤產(chǎn)品倉(cāng)總?cè)萘繛?0000t，設(shè)置兩個(gè)φ22 m圓筒倉(cāng)，單倉(cāng)容量10000t。
（2）塊煤產(chǎn)品倉(cāng)形式
根據(jù)目前礦區(qū)內(nèi)塊煤的銷(xiāo)售情況，塊煤主要為地銷(xiāo)。為盡量降低塊煤的破碎，設(shè)計(jì)采用斜板方倉(cāng)形式，塊煤倉(cāng)布置形式為兩排7m×7m方倉(cāng)，總長(zhǎng)度9×7m=63m，煤倉(cāng)總?cè)萘繛?3400t，其中25-13 mm（小塊）為兩個(gè)1750t倉(cāng)格，50-25 mm（中塊）為兩個(gè)1750t倉(cāng)格，+50 mm（大塊）為四個(gè)1600t倉(cāng)格。
在塊煤倉(cāng)的端部設(shè)有兩排四個(gè)汽車(chē)裝車(chē)倉(cāng)倉(cāng)格，容量為6700t，根據(jù)地銷(xiāo)情況可裝入四種不同規(guī)格的產(chǎn)品（+50mm、50~25mm、25~13mm、-50mm）。
6、快速裝車(chē)站
由于本礦井井型大，要求裝車(chē)速度快，設(shè)計(jì)采用單點(diǎn)快速定量整列裝車(chē)，每列裝3000t，初期每天6列，后期每天9列。
（四） 輔助設(shè)施
礦井機(jī)電設(shè)備的大、中修由靈武礦區(qū)總機(jī)修廠(chǎng)或?qū)I(yè)協(xié)作廠(chǎng)承擔(dān)。礦井機(jī)電設(shè)備的小修，一般可由礦井機(jī)修車(chē)間承擔(dān)。礦井所需綜采機(jī)組和液壓支架設(shè)備，均由礦區(qū)設(shè)備租賃站集中供應(yīng)和修理。井口設(shè)綜采設(shè)備中轉(zhuǎn)庫(kù)只用于綜采設(shè)備的中轉(zhuǎn)存放、升井設(shè)備的清洗、綜采設(shè)備下井前的組裝實(shí)驗(yàn)等作業(yè)。
礦井坑木消耗由礦區(qū)總坑木廠(chǎng)、木材工廠(chǎng)，以成材或半成品供應(yīng)。礦井坑木加工房主要承擔(dān)礦井坑木改制和其他木料的加工任務(wù)。
煤樣室主要擔(dān)負(fù)礦井生產(chǎn)煤樣及銷(xiāo)售煤樣的篩分縮制,并將分析煤樣送化驗(yàn)室?；?yàn)室內(nèi)進(jìn)行煤的水份、灰分、發(fā)熱量等項(xiàng)目的測(cè)定與化驗(yàn)。
六、工業(yè)場(chǎng)地布置特征、防洪排澇、地面建筑及煤柱
（一）工業(yè)場(chǎng)地布置特征
1、工業(yè)場(chǎng)地位置
井田位于鄂爾多斯高原西南角，處在走向呈南北的兩山之間。井田內(nèi)多為低丘臺(tái)地地貌，廣布相對(duì)高差為20m左右的沙丘，地勢(shì)南高北低，地形總的比較簡(jiǎn)單，地面建筑物和人煙稀少。礦井工業(yè)場(chǎng)地位于井田中部， 4200500緯線(xiàn)、背斜軸部、L01孔附近。
2、平面布置
平面布置的主要原則是在滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝流程的基礎(chǔ)上，力求各功能分區(qū)明確、合理、節(jié)約用地。
工業(yè)場(chǎng)地布置按功能分區(qū)分為場(chǎng)前區(qū)、生產(chǎn)區(qū)及輔助生產(chǎn)區(qū)。
場(chǎng)前區(qū)：位于工業(yè)場(chǎng)地北部，以生產(chǎn)指揮管理綜合樓及食堂組成，靠近本礦主要人流出入口，是礦井生產(chǎn)指揮中心，人員集散地，對(duì)外聯(lián)絡(luò)方便。
生產(chǎn)區(qū)：位于工業(yè)場(chǎng)地中部及南部，主要布置有東、西主斜井及驅(qū)動(dòng)機(jī)房，東、西副斜井及井口房，東、西斜回風(fēng)井及通風(fēng)機(jī)房，原煤生產(chǎn)系統(tǒng)的原煤倉(cāng)、機(jī)械化選矸車(chē)間、產(chǎn)品倉(cāng)、輸煤棧橋等，并予留選煤廠(chǎng)的位置。
輔助生產(chǎn)區(qū)：位于工業(yè)場(chǎng)地東北部，布置有110kV變電所、器材庫(kù)、材料棚、坑木加工房、綜采設(shè)備中轉(zhuǎn)庫(kù)、機(jī)修車(chē)間及井下水處理站等。
3、豎向設(shè)計(jì)及場(chǎng)內(nèi)排水
(1)豎向設(shè)計(jì)
工業(yè)場(chǎng)地豎向布置原則：與平面布置統(tǒng)一協(xié)調(diào)，盡量減少土石方及防護(hù)工程量，節(jié)省投資。場(chǎng)區(qū)內(nèi)地形比較簡(jiǎn)單，東南高，西北低，其豎向布置形式為平坡式布置，采取連續(xù)式平土方式。井口標(biāo)高以場(chǎng)內(nèi)填挖平衡為原則確定，東主斜井井口標(biāo)高為+1353.0m，西主斜井標(biāo)高為+1355.0m。經(jīng)計(jì)算，場(chǎng)內(nèi)挖方量為39.26萬(wàn)m3，填方量為38.97萬(wàn)m3。
(2)地面排水
場(chǎng)地內(nèi)雨水采取明溝排水與暗管排水相結(jié)合的方式，排至場(chǎng)外。明溝采用矩形斷面，溝寬0.5m，漿砌片石砌筑。
（二）防洪排澇
礦區(qū)內(nèi)主要溝谷有西天河、碎石井溝和倒江溝。
以上河流均遠(yuǎn)離工業(yè)場(chǎng)地，對(duì)本礦井工業(yè)場(chǎng)地不會(huì)造成威脅。
為防止工業(yè)場(chǎng)地南側(cè)山坡雨水對(duì)場(chǎng)地的沖刷，需在場(chǎng)地南端設(shè)防洪溝。防洪溝長(zhǎng)310m，梯形斷面，底寬2.0m，深2.0m，采用M7.5漿砌片石護(hù)砌，護(hù)砌邊坡坡率為1:1.5。
（三）地面建筑及煤柱
1、地震烈度及工程地質(zhì)
地震烈度：按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）附錄A《我國(guó)主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)基本地震加速度和設(shè)計(jì)地震分組》劃分，本礦井所在地區(qū)靈武市抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。
工程地質(zhì)：工業(yè)廣場(chǎng)被第四系風(fēng)成沙層覆蓋，第四系總厚度為0.60~25.00m，平均8.00m左右，其下部即為中侏羅統(tǒng)的砂巖類(lèi)基巖。風(fēng)積沙層是建筑基礎(chǔ)開(kāi)挖的清除層。本次設(shè)計(jì)按無(wú)其它特殊不良地質(zhì)現(xiàn)象的一般情況考慮，待下階段設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的工程地質(zhì)勘探。
2、工業(yè)建筑、構(gòu)筑物
礦井主要的地面工業(yè)建筑與構(gòu)筑物有：東主斜井驅(qū)動(dòng)機(jī)房、東副斜井井口房、東副斜井提升機(jī)房、落煤塔式楔形儲(chǔ)煤場(chǎng)、機(jī)械排矸車(chē)間、矸石倉(cāng)、產(chǎn)品倉(cāng)、單軌快速裝車(chē)站、棧橋等建(構(gòu))筑物。
工業(yè)建（構(gòu)）筑物以工藝要求為依據(jù)，選擇不同的結(jié)構(gòu)形式，盡量采用新技術(shù)、新材料、優(yōu)先選用地方性材料，結(jié)構(gòu)構(gòu)件盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、以方便施工。
工業(yè)場(chǎng)地工業(yè)建(構(gòu))筑物總建筑面積31926.0m 2；總建筑體積409603.0m 3；棧橋總長(zhǎng)度1010.3m；電纜溝總長(zhǎng)度220m。
3、行政公共建筑
根據(jù)礦井的現(xiàn)有情況及《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》在滿(mǎn)足生產(chǎn)、生活要求的前提下，盡量利用現(xiàn)有建筑壓縮建筑面積，以達(dá)到少占地、少投資之目的。
礦井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)設(shè)有生產(chǎn)指揮管理綜合樓、燈房浴室及任務(wù)交待聯(lián)合建筑、食堂、門(mén)衛(wèi)室、小賣(mài)部、公廁等行政、公共建筑物。
生產(chǎn)指揮管理綜合樓設(shè)計(jì)為聯(lián)合建筑, 框架結(jié)構(gòu)。該樓平面形狀為弧形，面南背北，以工業(yè)廣場(chǎng)中軸為對(duì)稱(chēng)，功能齊全，分區(qū)合理有序，立面造型新穎別致，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代化大型礦井高效、進(jìn)取、簡(jiǎn)約、活潑的精神。
4、煤柱
本設(shè)計(jì)井口、礦井工業(yè)場(chǎng)地均留設(shè)保護(hù)煤柱，礦井工業(yè)場(chǎng)地按I級(jí)保護(hù)級(jí)別維護(hù)。圍護(hù)帶范圍取20m，下伏各煤層暫按75°移動(dòng)角（準(zhǔn)確數(shù)值，實(shí)測(cè)后確定）計(jì)算保護(hù)煤柱范圍。礦井鐵路站場(chǎng)煤柱與工業(yè)場(chǎng)地煤柱一并考慮。詳見(jiàn)開(kāi)拓方式平面圖（C1379-109-1）及工業(yè)廣場(chǎng)安全煤柱平面圖（C1379-106-1）。
七、供電及通信
（一） 供電
棗泉煤礦的供電電源取自羊場(chǎng)灣110kV變電站，羊場(chǎng)灣110kV變電站為本礦井留有兩回110kV出線(xiàn)位置，電源線(xiàn)路為雙回路LGJ-150/11km，線(xiàn)路全線(xiàn)均采用雙回同塔架設(shè)，直線(xiàn)采用110ZGu型鼓型塔，轉(zhuǎn)角、終端采用110JGu及110DSn型鼓型塔和終端塔。
在棗泉礦井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)新建一座110/10kV變電站。變電站內(nèi)設(shè)主變壓器2臺(tái)，型號(hào)為SZ11-31500/110、110±8X1.25%/10.5kV、31500kVA自冷式有載調(diào)壓變壓器，正常1臺(tái)工作，1臺(tái)備用，負(fù)荷率為0.88。當(dāng)1臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)，另1臺(tái)能100%保證全礦井生產(chǎn)和生活用電。
經(jīng)礦井用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算，全礦井用電設(shè)備裝機(jī)總臺(tái)數(shù)457臺(tái)，其中工作臺(tái)數(shù)378臺(tái)；設(shè)備安裝總?cè)萘繛?3288.1 kW，其中工作容量為30064.6 kW。
礦井年耗電量為72930039.15 kWh，噸煤耗電量為14.59 kWh/t。
（二）送變電
1、電氣一次部分
變電站110kV系統(tǒng)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)方式，室內(nèi)樓層單排布置，設(shè)備選用戶(hù)內(nèi)ZF4-110型SF6封閉式組合電器。
變電站10kV系統(tǒng)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)方式，室內(nèi)底層雙排布置，設(shè)備選用GZS1-12型金屬鎧裝移開(kāi)式封閉開(kāi)關(guān)柜，內(nèi)設(shè)ZN63A-12型真空斷路器。正常情況下，10kV母線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)閉合。
10kV母線(xiàn)上裝設(shè)1套型號(hào)為DS3-12/4800-5N（4800kVar）的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，通過(guò)對(duì)主變壓器有載調(diào)壓分接頭的自動(dòng)調(diào)節(jié)和對(duì)10kV母線(xiàn)上的電容器組的自動(dòng)跟蹤投切來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站電壓和無(wú)功的綜合控制。
由于全礦10kV電網(wǎng)單相接地電容電流已大于20A，因此設(shè)計(jì)選用ZDB-10/10～60型自動(dòng)調(diào)諧消弧線(xiàn)圈成套裝置1套，當(dāng)電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電容電流大小，不施加勵(lì)磁電流，將消弧線(xiàn)圈調(diào)整到遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)的狀態(tài)。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地后，瞬間調(diào)節(jié)消弧線(xiàn)圈，實(shí)施最佳補(bǔ)償。
本次變電站設(shè)計(jì)考慮了礦井后期用電負(fù)荷增加需要，開(kāi)關(guān)設(shè)備一次到位，變壓器為一次設(shè)計(jì)分布實(shí)施。
變電站110kV及10kV斷路器均選用彈簧操作機(jī)構(gòu)，操作電源選用微機(jī)控制高頻開(kāi)關(guān)直流（-220V）電源系統(tǒng)，內(nèi)設(shè)鉛酸免維護(hù)蓄電池。它還保證繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和事故照明等的控制電源。
2、電氣二次部分
變電所繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置均按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)給予配置。
110kV線(xiàn)路裝設(shè)微機(jī)相間距離及零序方向保護(hù)裝置；電力主變壓器裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)、三段式復(fù)合電壓閉鎖方向過(guò)流保護(hù)、零序過(guò)流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)和非電量保護(hù)。變電站10kV出線(xiàn)裝設(shè)兩段式過(guò)電流保護(hù)及有選擇性的單相接地保護(hù)。
本變電所選用DVP-600分散式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)分為三層：間隔設(shè)備層、通信網(wǎng)絡(luò)層、站控監(jiān)控層。間隔層設(shè)備保護(hù)、監(jiān)控及自動(dòng)裝置由現(xiàn)場(chǎng)就地獨(dú)立完成，間隔層設(shè)備同站控監(jiān)控系統(tǒng)僅通過(guò)屏蔽雙絞線(xiàn)CAN通信網(wǎng)同站控主機(jī)相連，保護(hù)動(dòng)作、自動(dòng)裝置動(dòng)作、備用電源不依賴(lài)通信網(wǎng)絡(luò)，站控主機(jī)只做監(jiān)控管理工作。通信網(wǎng)絡(luò)層主要完成各種設(shè)備功能及各種智能設(shè)備、自動(dòng)裝置等通信接口功能。站控監(jiān)控層主要完成全站數(shù)據(jù)采集與處理、斷路器控制等監(jiān)控功能。整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)可完成變電站遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)等功能，實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值班或少人值班。
3、防雷接地
為防直擊雷，在110kV變電站室外設(shè)獨(dú)立避雷針3座。110kV電源線(xiàn)路全線(xiàn)架設(shè)避雷線(xiàn)。為防止雷電侵入波，在變電站各側(cè)母線(xiàn)上采用金屬氧化物避雷器保護(hù)。為防止真空斷路器的操作過(guò)電壓，設(shè)計(jì)選用三相組合式金屬氧化物避雷器保護(hù)。
全所接地電阻要求小于0.5Ω。
(三)地面供配電
1、地面供配電
地面110kV變電站以10kV向井下（3回），東主井提升（2回），東副井提升（2回），東井變電所（2回），生產(chǎn)系統(tǒng)變電所（2回），產(chǎn)品倉(cāng)變電所（2回），場(chǎng)前區(qū)變電所（1回），鐵路信號(hào)變電亭（1回），動(dòng)力變壓器（2回），裝車(chē)站輸送機(jī)（1回），機(jī)修間試驗(yàn)變壓器（1回）供電。
變電站內(nèi)設(shè)2臺(tái)動(dòng)力變壓器為S11-M-315/10、10/0.4kV、315kVA，正常兩臺(tái)同時(shí)運(yùn)行，負(fù)荷率為0.57。低壓選用GCY低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜，以380V雙回路向供水泵房、礦燈房供電，單回路向機(jī)修車(chē)間、坑木加工房、燈房浴室聯(lián)合建筑、綜采設(shè)備庫(kù)及室內(nèi)外照明供電。
2、防雷
工業(yè)場(chǎng)地高于15m的建筑物、構(gòu)筑物采用避雷針或避雷帶進(jìn)行防雷保護(hù)，其接地裝置利用建筑物、構(gòu)筑物基礎(chǔ)或鋼管接地極，其接地電阻不大于規(guī)范規(guī)定的要求。
(四)井下供配電
1、井下負(fù)荷
井下計(jì)算電流：正常涌水時(shí)Ij=756A、最大涌水時(shí)Ij=792A；經(jīng)計(jì)算選用三回MYJV22-10kV 3×240 型煤礦用阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜下井,當(dāng)一回電纜故障, 另二回電纜能夠滿(mǎn)足井下用電設(shè)備供電要求。井下10kV電源取自地面變電所10kV的不同母線(xiàn)段，三回下井電纜經(jīng)主斜井直接引至井下采區(qū)中部變電所的高壓進(jìn)線(xiàn)柜。
2、井下電壓
井下電壓等級(jí)：井下高壓10kV；中壓3.3kV；低壓1.14kV、0.127kV。
采煤機(jī)、刮板機(jī)等電機(jī)功率375kW以上電動(dòng)機(jī)采用中壓3.3kV供電，其它采掘設(shè)備采用低壓1.14kV，照明及手持式用電設(shè)備采用0.127kV。
3、變電所設(shè)置及供配電
井下采區(qū)中部變電所向水泵房變電所、采掘工作面的礦用隔爆移動(dòng)變電站等高壓供電；向掘進(jìn)工作面、采煤工作面運(yùn)輸巷、采煤工作面回風(fēng)巷等處的低壓用電設(shè)備低壓供電。水泵房變電所向主水泵高壓供電。水泵房變電所、采掘工作面礦用隔爆移動(dòng)變電站的電源均引自井下采區(qū)中部變電所。水泵房變電所采用雙電源供電。
井下供配電設(shè)備均采用礦用隔爆型。
掘進(jìn)工作面的局風(fēng)扇采用專(zhuān)用線(xiàn)路（該線(xiàn)路的饋電開(kāi)關(guān)具有選擇性漏電保護(hù)裝置）供電，并能實(shí)現(xiàn)風(fēng)電、瓦斯閉鎖。
井下高壓電纜采用MYJV22-10kV煤礦用阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜；中壓電纜選用MYPT-1.9/3.3型煤礦用阻燃屏蔽橡套電纜。低壓電纜選用MYP-0.66/1.14、MCP-0.66/1.14、MY-0.38/0.66、MYQ-0.3/0.5、MZ-0.3/0.5型煤礦用阻燃橡套電纜。
井下供電系統(tǒng)圖詳見(jiàn)圖C1379-261.2-1~2。
4、井下照明
主、副斜井、井下車(chē)場(chǎng)、工作面運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷及機(jī)電硐室均設(shè)置固定照明，照明電源取自井下采區(qū)中部變電所、水泵房變電所及設(shè)置在工作面運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷中部的照明變壓器綜合裝置。照明燈具采用KBY-20礦用隔爆型熒光燈；井下火藥發(fā)放硐室采用KBb-60礦用隔爆型白熾燈；采煤工作面照明燈具采用KBY-62礦用隔爆型熒光燈。照明線(xiàn)路采用MY-0.38/0.66煤礦用阻燃橡套電纜，干線(xiàn)與支線(xiàn)的連接采用熱補(bǔ)法。
5、井下接地系統(tǒng)
井下接地系統(tǒng)主接地極設(shè)置在主排水泵房的主、副水倉(cāng)中（主、副水倉(cāng)各設(shè)一套），接地極采用面積不小于0.75平方米的鍍鋅鋼板。采區(qū)中部變電所、各配電點(diǎn)均設(shè)置局部接地極，并通過(guò)電纜接地芯線(xiàn)、機(jī)電硐室內(nèi)的接地母線(xiàn)與主接地極可靠連接并形成不間斷的井下接地網(wǎng)。井下接地網(wǎng)上任意一點(diǎn)測(cè)得的電阻值，不得大于2Ω。
（五）監(jiān)控與計(jì)算機(jī)管理
棗泉煤礦綜合信息化管理系統(tǒng)，由五個(gè)單元構(gòu)成。
1、生產(chǎn)調(diào)度指揮中心：實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、運(yùn)銷(xiāo)調(diào)度、安全監(jiān)測(cè)和調(diào)度通信等的集控管理和信息發(fā)布。
2、安全管理信息系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)礦井瓦斯監(jiān)測(cè)、防滅火信息監(jiān)測(cè)和礦井工業(yè)電視監(jiān)視，同時(shí)完成安全設(shè)施管理以及生產(chǎn)安全信息管理。
3、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)礦井井下工作面、井上下煤流、地面生產(chǎn)和輔助生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)控制和變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以及主井帶式輸送機(jī)、副井提升機(jī)、主扇通風(fēng)機(jī)、制氮(空壓)站等的監(jiān)測(cè)監(jiān)控。
4、經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)：主要功能為企業(yè)管理信息系統(tǒng)(MIS)，實(shí)現(xiàn)礦井辦公自動(dòng)化、事務(wù)管理、經(jīng)營(yíng)管理、技術(shù)管理和能源管理等。
5、礦井通信系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)礦井行政通信、調(diào)度通信、視頻會(huì)議、應(yīng)急通信、井下漏泄通信、電力調(diào)度通信、有線(xiàn)電視以及與集團(tuán)公司的通信和信息聯(lián)絡(luò)。
（六）通信
通過(guò)礦井通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦井行政通信、調(diào)度通信、視頻會(huì)議、應(yīng)急通信、井下漏泄通信、電力調(diào)度通信以及與集團(tuán)公司的通信和信息聯(lián)絡(luò)。
礦井內(nèi)部通信，由礦井行政通信、調(diào)度通信、井下漏泄通信和電力調(diào)度通信、應(yīng)急通信等子系統(tǒng)組成。
礦井對(duì)外通信和信息聯(lián)絡(luò)，采用光纜與公司信息網(wǎng)絡(luò)中心相連接，用于傳輸?shù)V井行政及調(diào)度通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、會(huì)議電視、傳真、有線(xiàn)電視、調(diào)度信息、工業(yè)電視監(jiān)視圖像等語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像綜合業(yè)務(wù)。
（七）鐵路信號(hào)
因棗泉煤礦裝車(chē)站接入，羊場(chǎng)灣站場(chǎng)應(yīng)作適當(dāng)調(diào)整，其信號(hào)納入羊場(chǎng)灣車(chē)站信號(hào)系統(tǒng)一并考慮。
棗泉煤礦裝車(chē)站至羊廠(chǎng)灣車(chē)站區(qū)間全長(zhǎng)10.84km，棗泉礦井裝車(chē)站4股到發(fā)線(xiàn)，有效長(zhǎng)度750m，正線(xiàn)有效長(zhǎng)度750m，全站軌型50kg/m，9號(hào)道岔共7組。
棗泉煤礦裝車(chē)站信號(hào)設(shè)備為一級(jí)負(fù)荷，采用雙回路電源的供電方式，保證有兩路可靠電源。
棗泉煤礦裝車(chē)站至羊場(chǎng)灣車(chē)站的區(qū)間采用繼電半自動(dòng)閉塞，該閉塞方式穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作維護(hù)方便。
棗泉煤礦裝車(chē)站采用微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備。
正線(xiàn)進(jìn)站信號(hào)機(jī)，原則上設(shè)高柱，調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)采用矮型，從場(chǎng)外向場(chǎng)內(nèi)調(diào)車(chē)的信號(hào)機(jī)原則上采用高柱透鏡式色燈信號(hào)機(jī)。
站內(nèi)軌道電路采50Hz交流連續(xù)式軌道電路；站內(nèi)正線(xiàn)及到發(fā)線(xiàn)股道不設(shè)計(jì)電碼化，不設(shè)計(jì)移頻軌道電路。
道岔采用ZD6-D型電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)牽引，采用四線(xiàn)制控制電路。
站內(nèi)干線(xiàn)電纜采用PZY23型電纜，干線(xiàn)電纜困難地段設(shè)置槽或鋼管防護(hù)。
本站采用三屏一組的微機(jī)聯(lián)鎖電源屏，電源容量為10kW。
八、給水、排水、采暖通風(fēng)及供熱
1、供水水源
（1）外部水源
礦區(qū)一期給水工程的水源主要取自金銀灘水源地，現(xiàn)供水管路已經(jīng)形成，供水能力為30000m3/d。礦區(qū)一期給水工程其他主要用戶(hù)總用水量為19200m3/d，尚有10800m3/d的富余供水能力。目前一期給水工程供水壓力為0.7~0.8MPa，供水管路已經(jīng)敷設(shè)到羊場(chǎng)灣，管徑為400mm。棗泉煤礦工業(yè)廣場(chǎng)地面生活、消防用水可由羊場(chǎng)灣接入。
（2）礦井排水
初期東井正常涌水量為239m3/h，最大涌水量為359m3/h。
根據(jù)生產(chǎn)用水水量與水質(zhì)要求，礦井排水經(jīng)過(guò)凈化處理后，一部分供井下消防灑水與選煤排矸車(chē)間生產(chǎn)補(bǔ)充水使用；多余部分可用作土地恢復(fù)與培植綠地，以改造周邊生態(tài)環(huán)境。
2、給水量
礦井用水量為：礦井工業(yè)場(chǎng)地及機(jī)械化排矸車(chē)間地面生產(chǎn)、生活總用水量為3318.40m3/d；其中地面生產(chǎn)、生活總用水量為802.90m3/d；井下消防防塵用水量為1765.50m3/d；機(jī)械化排矸車(chē)間選煤補(bǔ)充用水量為750m3/d。
礦井建設(shè)發(fā)展到8.0Mt/a時(shí)的用水量為：礦井工業(yè)場(chǎng)地及機(jī)械化排矸車(chē)間地面生產(chǎn)、生活總用水量為4826.81m3/d；其中地面生產(chǎn)、生活總用水量為1268.21m3/d；井下消防防塵用水量為2358.60m3/d；機(jī)械化排矸車(chē)間補(bǔ)充用水量為1200m3/d。
礦井地面消防用水量按消防流量45l/s、火災(zāi)延續(xù)時(shí)間3h計(jì)算，消防儲(chǔ)水量為486 m3。
3、給水系統(tǒng)
礦井供水系統(tǒng)根據(jù)生活、生產(chǎn)用水對(duì)水質(zhì)的不同要求采用分質(zhì)供水系統(tǒng)。一部分用水由礦區(qū)一期給水工程供給（生產(chǎn)、生活飲用水系統(tǒng)），一部分用水采用經(jīng)過(guò)處理后的礦井排水（生產(chǎn)復(fù)用水系統(tǒng)）。
棗泉煤礦工業(yè)廣場(chǎng)地面生活、消防用水從礦區(qū)一期給水工程羊場(chǎng)灣變電站接入點(diǎn)用一根DN250的內(nèi)外涂塑復(fù)合鋼管，沿羊場(chǎng)灣至棗泉煤礦的場(chǎng)外公路接入棗泉煤礦工業(yè)場(chǎng)地清水池，通過(guò)設(shè)在工業(yè)場(chǎng)地供水泵房?jī)?nèi)的變頻供水裝置供給各用水點(diǎn)。
礦井排水經(jīng)過(guò)混凝沉淀后，一部分回用于機(jī)械化排矸車(chē)間作為選煤補(bǔ)充水（符合排矸補(bǔ)充水水質(zhì)要求）；一部分再經(jīng)過(guò)氣浮、過(guò)濾、消毒以后，儲(chǔ)存于井下供水水池，重力供給井下消防及防塵灑水系統(tǒng)。
進(jìn)口采煤機(jī)的供水水質(zhì)要求較高，根據(jù)采煤機(jī)所要求的各項(xiàng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深度凈化處理。
4、排水系統(tǒng)
（1）礦井排水
初期東井正常涌水量為239m3/h，最大涌水量為359m3/h。由于缺乏井下排水水質(zhì)實(shí)測(cè)資料，參照本地區(qū)其他礦井排水水質(zhì)化驗(yàn)報(bào)告，井下排水中主要含有懸浮物、油類(lèi)等。根據(jù)當(dāng)前國(guó)內(nèi)水處理技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展?fàn)顩r，并結(jié)合各種可行的水處理工藝的管理水平與運(yùn)行成本、供水水質(zhì)要求綜合考慮，采用混凝、氣浮、過(guò)濾等工藝措施處理井下排水。鑒于當(dāng)?shù)厮Y源極其寶貴，土地沙漠化嚴(yán)重，經(jīng)過(guò)處理后的井下排水，除生產(chǎn)復(fù)用部分外，多余部分盡量不向外排出，用來(lái)培植場(chǎng)區(qū)綠地和土地恢復(fù)使用，改造周邊環(huán)境。
（2）工業(yè)場(chǎng)地生活污、廢水
工業(yè)場(chǎng)地生活、生產(chǎn)廢污水量為420m3/d；礦井生產(chǎn)能力到8.0Mt/a時(shí)，工業(yè)場(chǎng)地生活、生產(chǎn)廢污水量為580m3/d。
礦井生產(chǎn)、生活污廢水量較少，設(shè)計(jì)采用一體化地埋式污水處理裝置，以減少占地面積，而且在污水處理裝置上部可建設(shè)綠地或園林。該設(shè)備采用A/O處理工藝，管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生噪音，不會(huì)污染空氣。經(jīng)生化處理及消毒后的污水可重復(fù)利用作為綠地澆灌或土地恢復(fù)用水。產(chǎn)生的少量生活污泥可作為農(nóng)用肥料。
5、污水處理
（1）礦井排水處理
礦井排水處理工藝流程如下：
6、地面與井下消防灑水系統(tǒng)
（1）地面消防供水與防塵灑水系統(tǒng)
棗泉煤礦地面消防用水由工業(yè)場(chǎng)地二座800m3矩形鋼筋混凝土清水池供給。地面消防用水量按消防流量45l/s、火災(zāi)延續(xù)時(shí)間3h計(jì)算，消防儲(chǔ)水量為486 m3。工業(yè)場(chǎng)地采用低壓制消防系統(tǒng)，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，啟動(dòng)消防水泵保證消防水量，由消防車(chē)加壓滅火。
在地面生產(chǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)載點(diǎn)與裝載點(diǎn)機(jī)頭設(shè)置噴霧灑水防塵，在煤倉(cāng)及儲(chǔ)煤場(chǎng)設(shè)置噴頭灑水防塵。
另外，定時(shí)對(duì)工業(yè)場(chǎng)地進(jìn)行灑水降塵。
（2）井下消防防塵灑水系統(tǒng)
井下消防與防塵灑水、國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)用水來(lái)自工業(yè)場(chǎng)地的井下供水水池，從主井與副井重力輸送至大巷與井下采掘工作面，供水管管徑
均為DN100。
進(jìn)口采煤機(jī)內(nèi)外噴霧用水來(lái)自工業(yè)場(chǎng)地的純凈水池，從副井井口重力輸送至井下采煤工作面，供水管管徑為DN150。
①井下消防
井下消防流量為7.5L/s。
在井底車(chē)場(chǎng)、采區(qū)上、下山口、機(jī)電硐室、爆破材料庫(kù)附近設(shè)置SN50型消火栓，在機(jī)電硐室、爆破材料庫(kù)附近設(shè)置泡沫滅火器消防。
②防塵灑水
煤體含水率為7.35~10.55%。
掘進(jìn)工作面防塵采用沖洗巖邦、濕式鑿巖、裝巖灑水、風(fēng)流凈化等綜合措施，使巖、煤塵濃度降低到2mg/m3以下。
采煤工作面采煤機(jī)械配備內(nèi)外雙噴霧，盡量減少采煤工作面煤塵的飛揚(yáng)。其中進(jìn)口采煤機(jī)供給純凈水。
在運(yùn)輸巷、膠帶運(yùn)輸巷及回風(fēng)順槽內(nèi)配備風(fēng)流凈化灑水器；在煤流的轉(zhuǎn)載、裝載處進(jìn)行灑水。通過(guò)以上措施，使采煤工作面的含塵量降低到10mg/m3以下。
③井下供水管網(wǎng)
根據(jù)用水點(diǎn)的水量及水壓情況，局部管段設(shè)置減壓閥減壓。
井下消防灑水管道采用熱軋無(wú)縫鋼管，當(dāng)供水管徑DN<50、P≦1.6MPa時(shí)，采用絲扣連接；當(dāng)管徑DN<50、P>1.6MPa時(shí)，采用法蘭或管接頭連接；當(dāng)管徑DN>50、P>1.6MPa時(shí)，采用快速管接頭連接。巷道內(nèi)供水管路上每隔50～60m設(shè)置一個(gè)DN50的支管，并裝設(shè)截止閥，以供防塵灑水及清洗巷道用。消防灑水管沿巷道側(cè)壁敷設(shè)。
7、供熱系統(tǒng)
（1）鍋爐房設(shè)備
工業(yè)場(chǎng)地總熱負(fù)荷為10754751W，熱負(fù)荷折合蒸汽量為17.1t/h，考慮管網(wǎng)熱損失系數(shù)1.2后，折合蒸汽量為20.6t/h。設(shè)計(jì)選用SZL4-1.25-A型鍋爐1臺(tái)，SZL10-1.25-A型鍋爐2臺(tái)，夏季運(yùn)行1臺(tái)4t/h鍋爐，冬季運(yùn)行3臺(tái)。鍋爐房?jī)?nèi)預(yù)留擴(kuò)建1臺(tái)10t/h鍋爐的位置。
鍋爐煙塵經(jīng)多管旋風(fēng)除塵器除塵后由H=45m高的煙囪排放。
（2）、供熱管網(wǎng)
工業(yè)場(chǎng)地室外供熱管道均采用地溝敷設(shè)、枝狀布置，主干管為半通行地溝、支管為不通行地溝。為了便于運(yùn)行管理，常年和季節(jié)性供熱管道分別設(shè)專(zhuān)管輸送。所有供熱管道均采用巖棉保溫。
九、技術(shù)經(jīng)濟(jì)
（一）建井工期
1、進(jìn)度指標(biāo)
斜井井筒（巖）：120m/月 鉆爆法施工
斜井井筒（煤）：250m/月 鉆爆法施工
平 巷（巖）：150m/月 鉆爆法施工
平 巷（煤）：300m/月 鉆爆法施工
工作面順槽： 120m/月 綜掘施工
硐 室： 600m3/月 鉆爆法施工
平 巷（巖）： 150m/月 鉆爆法施工
2、建井工期預(yù)計(jì)
根據(jù)三類(lèi)工程排序，全礦井從井筒開(kāi)挖至全礦竣工，建井工期為18.7月（不含施工準(zhǔn)備期6個(gè)月）。
（二）技術(shù)經(jīng)濟(jì)
1、勞動(dòng)定員及勞動(dòng)生產(chǎn)率
礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力5.0 Mt/a時(shí)，按年工作日300天計(jì)算，日產(chǎn)量16667t，礦井在籍總?cè)藬?shù)536人，其中：原煤生產(chǎn)人員487人。詳見(jiàn)表1-3-1，其效率為：
全員效率=16667÷328=50.80t/工
生產(chǎn)人員效率=16667÷297=56.11t/工
井下工人效率=16667÷248=67.21t/工
回采工人效率=16667÷122=136.61t/工
2、投資構(gòu)成
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為5.00Mt/a，總投資概算為102327.15萬(wàn)元，其中：井巷工程13912.50萬(wàn)元、土建工程17222.14萬(wàn)元、設(shè)備及工器具購(gòu)置33730.96萬(wàn)元 、安裝工程8448.91萬(wàn)元、其他工程及費(fèi)用8142.90萬(wàn)元、工程預(yù)備費(fèi)8145.74萬(wàn)元，鐵路專(zhuān)用線(xiàn)8993.00萬(wàn)元，羊場(chǎng)灣供水加壓站460.00萬(wàn)元，建設(shè)期借款利息1713.00萬(wàn)元，鋪底流動(dòng)資金1558.00萬(wàn)元；噸煤投資為204.65元/t。詳見(jiàn)表1-3-2。
3、成本估算及銷(xiāo)售價(jià)格
根據(jù)借款清償?shù)哪芰敖杩畹哪昀视?jì)算，礦井原煤設(shè)計(jì)成本為53.54元/t，其中年經(jīng)營(yíng)成本為34.83元/t。
根據(jù)寧夏煤業(yè)集團(tuán)公司提供的市場(chǎng)銷(xiāo)售價(jià)格，按噸煤98元（含增值稅）。
4、財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)
（1）主要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
所得稅：33%；
盈余公積金：10%；
折現(xiàn)率：10%；
基準(zhǔn)收益率：10%；
（2）財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)
根據(jù)以上資料和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算，各類(lèi)評(píng)價(jià)指標(biāo)詳見(jiàn)表1-3-3。
（3）財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)結(jié)論
該項(xiàng)目全部投資的財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（稅后）為21.2% ，高于行業(yè)的基準(zhǔn)；投資回收期5.8a年，借款償還期5.04年，滿(mǎn)足行業(yè)要求；盈虧平衡點(diǎn)為54.67%，項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)小，抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)。從財(cái)務(wù)上講，項(xiàng)目完全可行。
