【正文】 ............................... 73 2 煤與瓦斯突出防治 ................................ 76 3 礦井瓦斯抽放 ................................... 84 4 結(jié)論 ........................................... 92 翻 譯 部 分 ............................................ 93 英文原文 ......................................... 94 中文譯文 ........................................ 101 參考文獻 ........................................... 107 致 謝 ............................................. 108 一 般 部 分 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 礦區(qū)概述 井田位置、范圍和交通位置 朱 集東井田屬朱集井田 27 勘探線以東部分，位于安徽省淮南市潘集區(qū)與懷遠縣交界處的武前莊與騎龍莊一帶，行政區(qū)劃隸屬淮南市潘集區(qū)和懷遠縣，井田東南距淮南市洞山約 38km,地理坐標 :東經(jīng) 116176。45′00″～ 116176。53′45″，北緯 32176。50′15″～ 32176。54′30″。井田東西長約 ，南北寬約 ，面積。礦井交通位置圖見圖 11。 圖 11 礦井交通位置圖 地形及河流 本井田地處淮河沖積平原，地形平坦，地面標高一般在 +～ +，東北部有明龍山低矮山丘，最高點標高＋ 126m，總體趨勢為北東高、南西低。 淮河為鄰近本井的主要河流，歷史最高洪水位標高為 +（ 1954 年7 月 29 日），兩岸地勢低洼，雨季淮河水位上漲易成內(nèi)澇；北部茨懷新河為人工開挖水利工程，寬約 200m，向東連接淮河。井田內(nèi)尚有部分人工溝渠，屬農(nóng)灌季節(jié)性水渠。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 氣象 本區(qū)氣候溫和，屬季風(fēng)暖溫帶半濕潤氣候，春秋溫和雨少，夏季炎熱多雨，冬季寒冷多風(fēng)。年平均氣溫 ℃ ，最高 氣溫（ 1966 年 8 月 8 日） ℃ ，最低氣溫（ 1969 年 1 月 31 日）－ ℃ ；春秋季多東南、東北風(fēng)，夏季多東南風(fēng)，冬季多東北～西北風(fēng)，平均風(fēng)速為 ，最大風(fēng)速 22m/ｓ；全年平均降雨量 ，最大 。六、七、八三個月為雨季，其降雨量約占全年總量的 40%左右。全年蒸發(fā)量 ， 全年無霜期 天，凍結(jié)期最早為 11 月 10 日（ 1968 年），最晚可至次年 3 月 16 日（ 1959年）。凍土最深可達 30cm。雪期一般介于每年 11 月上旬至次年 3 月中旬之間。日最大積雪深度 為 16cm，一般隨降隨化，積雪甚少。 自然地震 根據(jù)已掌握的地震歷史資料，淮南市屬于許昌～淮南地震帶，從地震活動性、斷裂構(gòu)造、地形變化及第四紀地質(zhì)、地貌等方面的情況來看，許昌～淮南地震帶在新構(gòu)造時期，活動是比較明顯的。 自公元 294 年以來，許昌～淮南地震帶發(fā)生 級以上地震 14 次，其中 1831 年淮南北部的平硪山（明龍山）發(fā)生 級地震，地震震中烈度為8 度，公元 294 年 7 月，淮南八公山發(fā)生 級地震，地震震中烈度達 7 度。 除此之外，淮南周圍的較大地震對淮南也曾產(chǎn)生過不同程度的破壞和震感，如 ：著名的 1868 年山東郯城 級大地震，波及到淮南時的最大烈度達10 度， 1979 年固鎮(zhèn) 5 級地震， 1979 年 7 月 9 日江蘇溧陽 6 級地震， 1983 年10 月 7 日山東荷澤 級地震， 1984 年 5 月 21 日黃海 級地震等，淮南市均有不同程度的震感。 國家地震局 1979 年 10 月，在淮南地區(qū)進行地應(yīng)力普查，在 7km的深度截面地應(yīng)力相對大小等值線圖和斷裂構(gòu)造分析，明顯地存在北西西向的地應(yīng)力高值區(qū)，存在一條東西向、一條北東向的深大斷層。 根據(jù)國家標準 GB500112020《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，本區(qū)抗震設(shè)防烈度為 Ⅶ 度，設(shè) 計基本地震動峰值加速度為 。 礦區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況 井田所在地淮南市潘集區(qū)總面積 600 平方公里，轄五鎮(zhèn)五鄉(xiāng)一個街道辦事處，人口 43 萬，其中農(nóng)業(yè)人口 35 萬。氣候溫和，四季宜人，物阜民豐，人杰地靈。潘集區(qū)致力于工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化、城鎮(zhèn)化建設(shè)，取得了顯著成績。 潘集區(qū)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)雄厚。境內(nèi)沃野平疇，土質(zhì)肥沃，雨量充沛，盛產(chǎn)稻、 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 麥、雜糧和各種瓜果蔬菜。通過大力調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，城郊型農(nóng)業(yè)快速發(fā)展。建立了優(yōu)質(zhì)糧、無公害蔬菜、優(yōu)質(zhì)畜禽和水產(chǎn)品四大基地和農(nóng)業(yè)科技園，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)逐步擴大 , 農(nóng)民人均純收入 2786 元。 潘集區(qū)煤電資源十分豐富。已探明煤炭總儲量 37 億噸，建有潘一礦、潘東、潘三 3 座現(xiàn)代化特大型煤礦。年設(shè)計總產(chǎn) 1000 萬噸。區(qū)內(nèi)有平圩發(fā)電有限公司，裝機容量達 120 萬千瓦。 2020 年正在開工建設(shè)的潘北煤礦，年生產(chǎn)能力 400 萬噸；田集電廠 460 萬 KW 和平圩第二電廠 260 萬 KW 超臨界燃煤機組也已開工建設(shè)；裝機容量 460 萬 KW 的潘集電廠建設(shè)工程前期準備工作正在進行。預(yù)計到 2020 年，區(qū)境內(nèi)煤炭年產(chǎn)量達 2300 萬噸，發(fā)電裝機容量達 720 萬 KW，將成為華東地區(qū)一個重要的能源基地。 按目前潘謝礦區(qū)總體供電格 局，礦區(qū)內(nèi)已建 3 座大型的 220kV 區(qū)域變電所，即位于本礦井西南約 14km 處的蘆集 220kV變電所、位于本礦井西南約30km處的張集 220kV變電所和位于本礦井西 25km處的丁集 220kV變電所。蘆集和張集變電所設(shè)計均裝設(shè) 2 臺 120MVA 主變壓器，丁集變電所裝設(shè) 2 臺150 MVA 主變壓器。蘆集變電所和丁集變電所均有 110kV 出線間隔，為本礦井供電。 井田地質(zhì)特征 煤系地層概況 本礦區(qū)為全隱蔽含煤區(qū)，根據(jù)鉆探揭露的地層，自老而新依次有奧陶系、石炭系、二迭系、三迭系、第三系、第四系。本井田含煤地層 為石炭系和二疊系，其中二疊系的山西組與上、下石盒子組為主要含煤層段。二疊系含煤層段揭露厚度 ～ ，平均 ，共含煤 28 層，煤層總厚，含煤系數(shù)為 %，自下而上依次可分為 7 個含煤段?？刹擅簩庸灿?13 層，分別為 17 16 13 11 11 7 5 5 441 和 3 煤層，平均總厚為 。其中 13 11 51 和 41 煤層為主要可采煤層，平均總厚 ，約占可采煤層總厚的 %； 17 1611 7 5 42 和 3 煤層為次要可采煤層，平均總厚 。現(xiàn)對七個含煤段分述如下： 1．二疊系下統(tǒng)山西組（ P1S） 第一含煤段：揭露厚度 ～ ，平均厚 ，含 3 二層局 部可采煤層，一般合并為 1 層，平均厚 ，含煤系數(shù)為 %。其中 3煤為局部可采煤層。底部為灰黑色海相泥巖，富含動物化石，系海灣沉積；3 煤下以粉砂巖為主，互層狀，常見腕足、瓣鰓類化石及蟲跡，多含橢球狀 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 菱鐵結(jié)核，常見水平層理，緩波狀層理、斜紋層理及小角度交錯層理。 2．二疊系下統(tǒng)下 石盒子組（ P1XS） 第二含煤段：揭露厚度 ～ ，平均厚 ，含煤 5～ 12層（ 4～ 9 煤組），平均厚 ，含煤系數(shù) %。其中 4 4 5 5 7 8 煤為可采煤層或局部可采煤層。底部為灰白色中粗砂巖或中砂巖，膠結(jié)物為泥鈣質(zhì)，粒度分選及磨圓度一般較差。局部含礫及泥質(zhì)包體，其長軸方向與層面一致。見沖刷現(xiàn)象。此層砂巖為與第一含煤段的分界；其上為鋁質(zhì)泥巖或花斑狀泥巖，全區(qū)普遍發(fā)育，呈乳灰色、銀灰色、致密、具滑感及貝殼狀斷口，含鮞粒，直接覆蓋于底部砂巖之 上，為本區(qū)標志層，是煤層對比的主要標志層；其上為泥巖夾粉、細砂巖。 3．二疊系上統(tǒng)上石盒子組（ P2SS） 揭露厚度 ～ ，地層平均厚 ，分五個含煤段： 第三含煤段：揭露厚度 ～ ，平均厚 ，含煤 0～ 7 層 (11煤組 )，平均厚 ，含煤系數(shù) %。其中 11 112 煤為可采煤層或局部可采煤層。底部 9 煤頂砂巖是上、下石盒子組的分界，厚度變化較大，局部相變?yōu)榉凵皫r或砂質(zhì)泥巖，下部為泥巖、砂質(zhì)泥巖，少有花斑。中部以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾粉、細砂 巖，顏色為灰～深灰色，常見含菱鐵鮞粒及橢球狀菱鐵結(jié)核并有花斑狀泥巖；中上部含煤 3 層，其中 112 煤較厚而穩(wěn)定，煤層附近可見有小的橢球狀菱鐵結(jié)核。上部主要為泥巖，夾中、細砂巖、砂質(zhì)泥巖及砂泥巖互層。 第四含煤段：揭露厚度 67～ ，平均厚 ，含煤 1～ 6 層 (12～15 煤組 )，平均厚 ，含煤系數(shù) %。其中 131 煤是主要可采煤層。底部為灰白色石英砂巖或中砂巖，作為與第三含煤段的分界。下部含鮞花斑狀泥巖，分布穩(wěn)定，為本區(qū)主要標志層之一，中部為煤組層位，由泥巖和煤層組成，夾薄層的粉、細砂 巖及菱鐵礦層，并發(fā)育有穩(wěn)定的 131 煤層及不可采的 1 1 15 煤層，煤層附近可見少量姜狀及菱鐵結(jié)核，并含豐富植物化石。上部以泥巖類為主，夾砂巖，紫紅色、內(nèi)有 2～ 3 層泥巖具紫紅、黃綠色花斑。 第五含煤段： 揭露厚度 61～ ， 平均厚 ，含煤 0～ 6 層 (117 煤組 )，平均厚 ，含煤系數(shù) %。其中 16 171 為局部可采煤層。本段多呈青灰色、灰綠色，以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾粉、細砂巖或砂泥巖互層。 底部為灰白色石英砂巖或細砂巖與第四含煤段分界。 其上有 1～ 4層紫紅～棕黃色花斑泥巖 ，稱 “小花斑 ”。 中、下部以灰白色、青灰色、灰綠色粉、細砂巖同泥巖類，構(gòu)成一套明顯的互層沉積，含 16～ 17 煤組。上部 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 以灰～深灰色泥巖和深灰～灰綠色粉砂巖為主，偶夾薄層花斑泥巖。由下而上砂巖中長石含量增加，膠結(jié)物為硅質(zhì)、鈣質(zhì)、泥質(zhì)。層理類型見波狀、交錯、透鏡狀等。 1 17 煤層頂部常見有舌形貝化石。 第六含煤段：揭露厚度 ～ 109，平均厚 ，含煤 0～ 7 層 (18～21 煤組 )，平均厚 ，含煤系數(shù) %。 1 20 煤層發(fā)育較好，煤層厚度可形成可采區(qū)，但由于大部分煤芯樣灰分超過 40%，使煤層 成為不可采，其它均為不穩(wěn)定薄煤層。以青灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾粉、細砂巖，砂巖成分以石英為主。底部以 18 煤下發(fā)育的粉、細砂巖為與第五含煤段的分界。下部常為泥巖、砂質(zhì)泥巖夾薄層粉、細砂巖， 18 煤組底部具鮞狀鋁質(zhì)泥巖；在 18 煤附近夾 1～ 3 層硅質(zhì)海綿巖。含大量的海綿骨針化石。上部以砂質(zhì)泥巖、粉砂巖為主，夾薄層砂巖。由下而上巖層變化快，成分較復(fù)雜。 第七含煤段：揭露厚度 ～ ，平均厚 ，含煤 0～ 9 層(22～ 26 煤組 )，平均厚 ，含煤系數(shù) %。均屬不穩(wěn)定不可采煤層。本段巖 層顏色以灰色為主，深灰色次之，個別為青灰色。由深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾砂巖、粉砂巖及組成。下部夾灰綠色砂巖或粉砂巖，中部為煤層組，上部以深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾薄層狀砂巖、粉砂巖。 煤層概況 本井田含煤地層為石炭系和二疊系，其中二疊系的山西組與上、下石盒子組為主要含煤層段。井田內(nèi)二疊系含煤層段揭露厚度 ～ ，平均 ，共含煤 28 層，煤層總厚 ，含煤系數(shù)為 %，可采煤層共有 13 層，分別為 17 16 13 11 11 7 55 4 41 和 3 煤層，平均總厚為 。其中 13 11 51 和41 煤層為主要可采煤層，平均總厚 ，約占可采煤層總厚的 %。 131 煤層：位于第四含煤段中部，鉆孔穿過煤層點 85 個，其中可采點82 個，煤厚 ～ ，平均厚 ，可采區(qū)一般煤厚 ～ ，結(jié)構(gòu)簡單。屬全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。煤層頂、底板以泥巖為主，少數(shù)為砂質(zhì)泥巖、粉、細砂巖。 總之， 13 煤層的開采條件比較好，對采區(qū)的達產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)起著舉足輕重的作用。 112 煤：位于第三含煤 段中部，煤厚 0～ ，平均 ，可采區(qū)一般煤厚 1～ ，結(jié)構(gòu)簡單。不可采點零星分布，屬大部可采的較穩(wěn)定煤層。煤層頂、底板以泥巖為主，少數(shù)為粉、細砂巖。 8 煤：位于第二含煤段上部，煤厚 0～ ，平均厚 ，可采區(qū)一般煤厚 .2～ 3m，結(jié)構(gòu)簡單。屬大部可采的較穩(wěn)定煤層。煤層頂、底板以泥巖 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計