【正文】 煤牌號(hào) 煤 層 結(jié)構(gòu) 及 穩(wěn)定性 頂板 底板 1 龍?zhí)督M煤層 0 90? 0 粉砂巖、灰?guī)r 細(xì)粉砂巖石英 貧煤 瘦煤 較穩(wěn)定 表 13 煤的工業(yè)分析表 水文地質(zhì)特征 ① 含水層及隔水層的水文地質(zhì)特征 二疊系下統(tǒng)茅口灰?guī)r裂隙承壓水是龍?zhí)睹航M底板充水主要的含水 序 號(hào) 名稱(chēng) 斷層 性質(zhì) 斷層面走向 斷層面 傾向 傾角 （ ?? ） 落差 （ｍ） 水平斷距（ｍ） 位置及范圍 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 團(tuán)山垴 斷層 逆斷層 北東南西 50? 65? 63 90 5 8 2 郭家花園斷層 正斷層 南東 330? 340? 60 75 208 6 序號(hào) 煤層 名稱(chēng) 煤 牌號(hào) 水分 M（ %） 灰分 A（ %） 揮發(fā) 分 V （ %） 含磷 P（ %） 含硫 S（ %） 膠質(zhì) 層厚 Y（ M） 發(fā)熱 量 Q （ J/g） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 龍?zhí)督M煤層 無(wú)煙煤貧煤 5.69 0 8 5 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 7 層。含水層上部為硅質(zhì)層具菱形節(jié)理，下部為厚層石灰?guī)r組成。裂隙溶洞發(fā)育極不均勻，同水平同樣的裂隙溶洞其含水性亦不盡一致，水位標(biāo)高較低，很少有泉水出露。 二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興灰?guī)r裂隙承壓水是煤層頂板含水層，厚度一般30m。其地表露頭僅做零星出露，很少有泉水出現(xiàn)。長(zhǎng)興灰?guī)r含水性較弱，其淺部裂隙溶洞發(fā)育，深部節(jié)理裂隙為方解石脈充填 ，含水甚微。 三迭系大冶灰?guī)r中、上部，即 T1d4 層以上，厚度較大，其地表露頭大面積出露，組成黃荊山脈地形分水嶺部，本層喀斯特現(xiàn)象極為普遍，常以落水洞、溶溝閉合洼地等，成東西方向分布，是吸收大氣降水補(bǔ)給地下水良好的通道。本層底部為 T1d3 巖層以上，常形成泉水流出地表。另外，在大冶灰?guī)r底部 T1d1 團(tuán)塊灰?guī)r及泥灰?guī)r是良好的隔水層，大冶灰?guī)r水層與長(zhǎng)興灰?guī)r含水層之間無(wú)構(gòu)造破壞，一般無(wú)水力聯(lián)系，則對(duì)礦床影響甚微。 ② 地表水分布情況 礦區(qū)主要由三疊系下統(tǒng)大冶灰?guī)r形成的黃荊山脈，構(gòu)成近東西 向的分水嶺，最高標(biāo)高 ，兩側(cè)溝谷及較平坦地形最低標(biāo)高 20m，一般相對(duì)高差 200～ 300m，雨季形成的地表徑流及泉水，南流入大冶湖，北入張家湖、長(zhǎng)江，大冶湖、張家湖均與長(zhǎng)江相通，最后匯入長(zhǎng)江。 在礦區(qū)的東南及西南邊緣有汪仁水庫(kù)和四棵水庫(kù)，分別位于大路溝斷層與李家坊斷層之上。汪仁水庫(kù)儲(chǔ)水量一般 73 萬(wàn) m3，四棵水庫(kù)水位標(biāo)高 ～ 。 ③ 老窯積水 該礦地面少量老窯，開(kāi)采深度一般在 200m 左右，同時(shí)已經(jīng)停產(chǎn)多年，封閉或塌陷。近年來(lái)礦方已對(duì)地表塌陷和老窯 井口進(jìn)行了回填處理，但老窯采空區(qū)的積水仍對(duì)礦井涌水量產(chǎn)生一定的影響，老窯突水對(duì)井下的安全生產(chǎn)仍存在威脅。 ④ 斷層的導(dǎo)水性 該區(qū)對(duì)主要斷層沒(méi)有進(jìn)行抽水試驗(yàn)，對(duì)斷層的導(dǎo)水性欠了解，但根據(jù)礦井資料，尚未見(jiàn)到較大的斷層處突水現(xiàn)象，通過(guò)多年的開(kāi)采及布置，遇到的斷層都未見(jiàn)有突水現(xiàn)象。但望礦井在開(kāi)采過(guò)程中，加強(qiáng)水文地質(zhì)工作，以防礦井突水。 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 8 ⑤ 礦井充水因素和補(bǔ)給來(lái)源 大氣降水是礦床充水量的主要因素和補(bǔ)給來(lái)源，該區(qū)內(nèi)年降水量一般1400mm，多集中在 7 月，占全年 60%以上，礦井涌水量受大氣降水影響。但該礦加強(qiáng)了防汛措施，在地表修了長(zhǎng)達(dá) 2540m 的排水溝，堵塞了地面充水途徑，從而使礦井涌水量顯著減少。 煤層底板為主要含水層，尤以茅口灰?guī)r較明顯，其含水豐富且具層壓性，為礦井的主要充水來(lái)源。 ⑥ 礦井涌水量 根據(jù)礦井歷年來(lái)排水情況，開(kāi)采越深，礦井涌水量越大，目前礦井最大涌水量為 450 3m/h ， 正常涌水量為 290 3m/h ， 最小涌水量為 120. 井田綜合柱狀圖見(jiàn)圖 12 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 9 二疊系三疊系34801357 8. 425 6. 129 0. 730 3. 438 2. 140 7. 742 5. 345 6. 345 8. 82518317012 02. 515大隆組0(M )大冶組長(zhǎng)興組保安組龍?zhí)睹航M棲霞組界生古界 系 組深度平均厚度矛口灰?guī)r: 矽質(zhì)灰?guī)r上有近2 米的黑色矽質(zhì)層微密堅(jiān)硬斷口光滑,下部為溟灰色矽質(zhì)灰?guī)r, 細(xì)結(jié)晶結(jié)構(gòu)由方解石, 石脈填充.黑色泥沙巖, 含較多的云母片, 有灰質(zhì)滑面及黃鐵礦晶體沿層面分布有水平層理底部夾有細(xì)砂巖層.黑色粉末狀煤龍?zhí)睹航M: 黑色沙巖具水平層理上部含多而分布亂的貝殼化石, 貝殼個(gè)體由上而下逐漸邊小, 含少量黃鐵礦, 中部含多而大小不一的黃鐵礦結(jié)核一般沿層面分布為小的黃鐵礦晶體下部不含黃鐵礦結(jié)核, 有少量個(gè)體很小的蜿足類(lèi)化石. 長(zhǎng)興灰?guī)r: 矽質(zhì)灰?guī)r呈灰色細(xì)結(jié)晶結(jié)構(gòu)含多而分迭不好的貝殼小直徑0 . 2 cm 大直徑1 cm 喊有溝石合莖和少量方解石及火燧石結(jié)核向下貝殼逐漸減少；中部含有很多黃鐵礦結(jié)核，底部含有稀而少的貝殼，接近煤系處巖石呈細(xì)隱品質(zhì)結(jié)構(gòu)，顏色變深保安頁(yè)巖芯層矽質(zhì)泥巖，矽化度強(qiáng)具有水平層理垂直節(jié)理發(fā)育，含有黃鐵礦結(jié)核，及菊石化石，間夾有淺滌色的泥質(zhì)灰?guī)r單層厚0 . 5 m, 中部夾有矽質(zhì)灰?guī)r粗結(jié)晶結(jié)構(gòu)單層厚2 0 cm 左右底部有厚3m 的燧石層，微密件堅(jiān)硬具有光滑面有方解石，石脈填充黑色芯層灰?guī)r，具有水平層理，局部含有矽花石脈填充，矽質(zhì)灰?guī)r，中厚層狀呈灰色結(jié)晶結(jié)構(gòu)，垂直節(jié)理發(fā)育含大三 黃鐵石結(jié)核。黑矽質(zhì)泥巖巖性脆垂直節(jié)理發(fā)育，有方解石，石脈填充，上部夾有0 .0 3 cm 的鋁土礦一泥質(zhì)滑石。芯層泥質(zhì)巖具有清晰水平層理，巖層共1 4 層。中厚層灰?guī)r有縫分線結(jié)構(gòu)及鏡狀層理，呈節(jié)狀結(jié)構(gòu)，有方解石石脈填充從5 2 6 . 1 1 m往下過(guò)渡為塊狀灰?guī)r與泥質(zhì)灰?guī)r互滲黃土層: 主要由紅色粘土, 風(fēng)化巖石碎快組成, 坡積物, 殘積物次之.地 質(zhì) 綜 合 柱 狀 圖地層柱狀煤巖厚度地質(zhì)時(shí)代茅口組第四系巖 性 描 述 圖 12 袁倉(cāng)煤礦綜合柱狀圖 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 10 瓦斯 根據(jù)該礦提供的瓦斯鑒定結(jié)果顯示，該礦礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為 3m/min 左右，相對(duì)涌出量為 3m/t 左右；南翼瓦斯絕對(duì)涌出量為 3m/min ，相對(duì)涌出量為 3m/t ；北翼瓦斯絕對(duì)涌出量為 3m/min ，相對(duì)涌出量為 3m/t 。 煤塵 根據(jù)專(zhuān)業(yè)部門(mén)鑒定的結(jié)果顯示，該礦煤塵無(wú)爆炸性危險(xiǎn)。 煤層自燃發(fā)火傾向性 該礦煤層有自燃發(fā)火傾向性，煤層自然發(fā)火期為 3～ 5 個(gè)月 。 煤層頂?shù)装? 煤層偽頂為炭質(zhì)泥巖，極易垮落，極不穩(wěn)固；直接頂為薄層狀粉砂巖，較穩(wěn)固；老頂為長(zhǎng)興灰?guī)r，中厚層狀，致密堅(jiān)硬，極穩(wěn)固。煤層無(wú)偽底，煤層直接底板為薄至中厚層細(xì)粉石英砂巖，較 硬，穩(wěn)固。 袁倉(cāng)煤礦開(kāi)采的煤層為黃荊山向斜南翼的緩傾斜煤層與桐梓堡背斜南翼的緩傾斜煤層及北翼倒轉(zhuǎn)后的急傾斜煤層，東以羅四湖斷層為界，西部以郭家花園斷層為界，上部以 50m 煤層底板等高線為界，下部以黃荊山向斜軸部為界。 其主要地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)特征也基本摸清，但由于本區(qū)地質(zhì)變化較大?？碧矫芏冗€需進(jìn)一步加強(qiáng)。 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 11 2 礦井儲(chǔ)量 、 年產(chǎn)量與服務(wù)年限 設(shè)計(jì)井田范圍： 北以團(tuán)山腦斷層為界，南以 50 米等高線為界。西以 4F斷層為界，南以 150 米等高線為界 ，東以 50 米等高線為界設(shè)計(jì)面積 。 周長(zhǎng) 4000 米，斜長(zhǎng) 2250m。 礦井儲(chǔ)量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過(guò)地質(zhì)手段查明的符合國(guó)家煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的全部?jī)?chǔ)量，又稱(chēng)礦井總儲(chǔ)量。它不僅反映了煤炭資源的埋藏量，還表示了煤炭的質(zhì)量。 本井田采用塊段法計(jì)算的各級(jí)儲(chǔ)量，塊段法是我國(guó)目前廣泛使用的儲(chǔ)量計(jì)算方法之一。 塊段法是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔勘探情況，由幾個(gè)煤厚相近鉆孔連成塊段。根據(jù)此塊段的面積，煤的容重，平均煤 厚計(jì)算此塊段的煤的儲(chǔ)量，再把各個(gè)經(jīng)過(guò)計(jì)算的塊段儲(chǔ)量取和即為全礦井的井田儲(chǔ)量 礦井的工業(yè)儲(chǔ)量 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是勘探（精查）地質(zhì)報(bào)告提供的“能利用儲(chǔ)量”中的 A、B、 C 三級(jí)儲(chǔ)量之和，其中高級(jí)儲(chǔ)量 A、 B 級(jí)之和所占比例應(yīng)符合表 2－ 2－ 1 的規(guī)定。由煤層底板等高線及儲(chǔ)量計(jì)算圖上提供的資料可計(jì)算出來(lái)設(shè)計(jì)礦井工業(yè)儲(chǔ)量匯總表見(jiàn) 2－ 2－ 2。 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 12 表 2－ 2－ 1 礦井高級(jí)儲(chǔ)量比例 地質(zhì)開(kāi) 采條件 儲(chǔ)量級(jí) 別比例（％） 簡(jiǎn)單 中等 復(fù)雜 大型 中型 小型 大型 中型 小型 中型 小型 井田內(nèi) A+B級(jí)儲(chǔ)量 占總儲(chǔ)量的比例 40 35 25 35 40 20 25 15 第一水平內(nèi) A+B級(jí)儲(chǔ)量占本水平儲(chǔ)量的比例 70 60 40 60 50 30 40 不作具體規(guī)定 第一水平內(nèi) A級(jí)儲(chǔ)量占本水平內(nèi)儲(chǔ)量的比例 40 30 15 30 20 不作具體規(guī)定 不要求 表 2－ 2－ 2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量匯總表 煤層名稱(chēng) 工業(yè)儲(chǔ)量（萬(wàn)噸） 備注 A B A+B C A+B+C 龍?zhí)督M煤層 符合 總計(jì) 符合 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量。而在該井田范圍內(nèi)只有煤田境界煤柱和斷層煤柱?？蓵簳r(shí)按工業(yè)儲(chǔ)量的 5％－ 7％計(jì)入，本設(shè)計(jì)取 5％。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 223： 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 13 表 223 設(shè)計(jì)礦井儲(chǔ)量匯總表 煤層 名稱(chēng) 礦井工 業(yè)儲(chǔ)量 （萬(wàn) t） 永久性煤柱損失 （萬(wàn) t） 礦井設(shè)計(jì) 儲(chǔ)量 斷層 井田境界 防水 煤柱 其他 龍 潭組 煤層 無(wú) 126 合計(jì) 無(wú) 126 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)回采率所得到的儲(chǔ)量。各種主要巷道的保護(hù)煤柱及可采儲(chǔ)量見(jiàn)表 2－ 2－ 3； 本設(shè)計(jì)考慮到礦井所在區(qū)為缺煤地區(qū)，地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要大量的煤炭資源。以及礦井的地質(zhì)條件，將井口及工業(yè)廣場(chǎng)布置在井田之外有效地提高了煤炭開(kāi)采量。因此在計(jì)算 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱損失 中以 0 記入。 表 2－ 2－ 3 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 開(kāi)采水平 煤層名稱(chēng) 工業(yè) 儲(chǔ)量(A+B+C) (萬(wàn)噸 ) 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量（萬(wàn)噸） 礦井可采儲(chǔ)量（萬(wàn)噸） 永久性煤柱損失 設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 設(shè)計(jì)煤柱損失 可采 儲(chǔ)量 斷層 境界 工業(yè) 廣場(chǎng) 井下 巷道 其他 Ⅰ 龍?zhí)督M煤層 6737. 172 4 0 6 218 6063.4. 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 14 礦井工作制度 礦井設(shè)計(jì)采 用“三八”工作制，年工作 330 天， 每天凈提升小時(shí)數(shù)為16 小時(shí)。 服務(wù)年限 設(shè)計(jì)礦井生產(chǎn)能力為 60 萬(wàn)噸 /a，則有礦井的服務(wù)年限 KAZT k?? 式中： T—— 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限， a； ZK—— 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量， Mt； A—— 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， Mt/a； K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)， K=～ ，本設(shè)計(jì)取 則： T= ? =? 50 年 滿足要求。 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 15 3 井田開(kāi)拓 袁倉(cāng)煤礦是已經(jīng)開(kāi)采 了半世紀(jì)的老礦，開(kāi)拓方式為斜井開(kāi)拓，多水平上山開(kāi)采方式 。斜井開(kāi)拓與立井相比具有以下優(yōu)點(diǎn)，施工比較簡(jiǎn)單掘進(jìn)速度快、建井期短，初期投資少，上下人方便 這對(duì)避災(zāi)等較立井有利。沿煤層開(kāi)掘斜井，不但可滿足建井期間的用煤，而且可