【正文】 2 日）；七月份最熱，平均氣溫 ℃，最高氣溫 ℃（ 1972 年 8月 12 日）。 7500KVA,重慶煤礦設(shè)計院在礦區(qū)總體中建議增容為 1179。 交通條件 辛置煤礦位于山西省霍州市以南 15km 的辛置鎮(zhèn)內(nèi)，礦區(qū)西側(cè)緊鄰有南同蒲鐵路及大（同）運(yùn)（城）公路通過，東側(cè) 3km處有大運(yùn)高速公路通過。 礦井年工作日為 330 天，每天凈提升時間為 18 小時。 畢業(yè)設(shè)計要符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定 ,獨(dú)立完成，設(shè)計說明書要符合統(tǒng)一格式，做到文字?jǐn)⑹龊啙?，通?,端正 ,層次分明，計算清楚，準(zhǔn)確；插圖清晰，明了；繪圖符合采礦圖紙規(guī)范。 該部分分別介紹了： 礦區(qū)的基本情況、井田的開拓方式、采煤方法及巷道布置、礦井通風(fēng)的情況、安全技術(shù)情況。 礦井主采煤層為 2煤層，采 區(qū)為后退式，煤層開采為下行式。 地形特點(diǎn) 本區(qū)位于霍山西麓、汾河谷地東側(cè)，除汾河谷地較平坦外，全區(qū)地形起伏，溝谷縱橫。礦區(qū)電力供應(yīng)來源 。 礦區(qū)氣候條件 辛置煤礦位于內(nèi)陸高原區(qū)，屬溫帶大陸性氣候。 全年盛行南風(fēng)和偏北風(fēng)，春季以偏南風(fēng)為主，其次是偏北風(fēng)。 礦區(qū)水文情況 本區(qū)河流屬黃河支流、汾河水系。（見圖 12 地質(zhì)綜合柱狀圖） 奧陶系中統(tǒng)峰峰 組（ O2f） 區(qū)內(nèi)只是深鉆孔見到此層， 118 孔（水文孔）探得 51m 。以深灰、灰黑、黑色碎屑巖、石灰?guī)r、煤層為主。 二疊系下統(tǒng)山西組（ P1s） 整合于太原組之上，厚度 ~，平均 25m。全層厚 58m。下部以角度不整合覆于不同時代基巖之上， 主要以半膠結(jié)的礫巖（礫石成分以灰?guī)r、石英砂巖、火成巖、片麻巖為主，礫徑大于5cm，泥質(zhì)或鈣質(zhì)膠結(jié)）和淡水灰?guī)r層組成，厚度約 42m。 ④上更新統(tǒng)薩拉烏蘇組（ Q23） 以礫石層及淺灰黃色粉砂質(zhì)土為主，厚約 14m。 ② 中段（ C3t2） K2石灰?guī)r底至 K4石灰?guī)r頂， 1129 號鉆孔揭露厚度 ，巖性特征： K2 石灰?guī)r為灰色，含蜓及腕足類化石，具裂隙且被方解石脈充填，含燧石結(jié)核。 下二疊統(tǒng)山西組（ P1S） K7砂巖底至 K8 砂巖底，厚度 ~，平均 。傾向 NW，落差 80~330m。局部受斷層影響可達(dá) 25176。 斷層： 正斷層十分發(fā)育是本井田的重要地質(zhì)構(gòu)造特征。通過對 540 水平 2煤層中的斷層進(jìn)行隨機(jī)抽樣，抽取斷層 120 條，對其落差進(jìn)行了統(tǒng)計。 ① SN 向褶皺：是本區(qū)內(nèi)最發(fā)育的一組褶皺，皆為寬緩對稱的短軸或傾伏褶皺。 ⑤ NW 向褶皺：分布在前河底斷層附近 ,為該斷層的派生構(gòu)造。 含水層 1）、上組煤含水層 （ 1）、第三、第四孔隙水 在煤系地層中，分布有第四系及第三系砂礫石及淡水灰?guī)r含水層，其厚度由西向東逐漸加厚，至霍山斷層附近第三、四系地區(qū)總厚可達(dá) 300m。除接受大氣降水補(bǔ)給外，還有霍山風(fēng)化裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給。區(qū)域上有小面積出露。 （ 2）、中奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙水 本井田地表無出露，埋藏深度東部約 300余 m， 西部約 200m。分水嶺北側(cè)奧灰水向曹村礦方向運(yùn)動，在赤峪斷層北部尖滅端繞流匯入郭莊泉區(qū)；分水嶺南側(cè)奧灰水由東及東南方向補(bǔ)給本區(qū)，向西再向西南方向運(yùn)動，通過赤峪斷層南端補(bǔ)給臨汾盆地。 上組煤主要充水水源為頂板之上的二迭系 K8 砂巖裂隙水及第三、四系砂礫石孔隙水。見表 11 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 10 頁 礦井水文地質(zhì)類型評價 按照礦井水文地質(zhì)規(guī)程要求，依據(jù)受采掘破壞或影響的含水層性質(zhì)、富水性、補(bǔ)給條件、單井涌水量、開采受水害影響程度和防治水工程難易程度，對辛置煤礦開采不同煤層所屬礦井水文地質(zhì)類型分別作出評定：開采二迭系 表 11 O2 灰?guī)r實水量預(yù)計成果表 開采標(biāo)高 （ m） 水位降深 Sn（ m） 突水量 Qn（ m3/h） 開采標(biāo)高 (m) 水 位降深 Sn（ m） 單點(diǎn)涌水量（ m3/h） 500 23 300 223 480 43 280 243 460 63 260 263 440 83 240 283 420 10 220 303 400 123 200 323 380 143 180 343 360 163 160 363 340 183 140 383 320 203 120 403 山西組 2煤層屬簡單類型；開采石炭系太原組 10煤層亦屬簡單類型； 開采石炭系太原組 11煤層屬中等類型。 5二層部分可采，但由于開采條件復(fù)雜，暫不開采。在井田內(nèi)煤厚有由北向南增厚的趨勢。煤種屬富硫肥煤。煤層屬較穩(wěn)定煤層。在井田中部和西南部煤層較厚，一般在 1m以上，向南、向北逐漸變薄至不可采。煤層屬穩(wěn)定類型的煤層。 6煤的物理性質(zhì)和煤巖類型 5煤顯微鏡下觀察分為二個煤巖類型： （ 1）條帶狀半暗的木質(zhì)絲炭亮 — 暗煤型；（ 2）條帶狀的木質(zhì)絲炭暗 — 亮煤型。 太原組 11煤的物理性質(zhì)及煤巖類型 10煤主要由條帶狀和線理狀的半亮煤和半暗煤組成，總的光澤偏亮。絲質(zhì)組分 11煤含量最高，絲質(zhì)體的植物孢腔 結(jié)構(gòu)，部分清晰可見。中間 9測定反射率值 ~。 各煤層元素含量除氧外，一般都很 穩(wěn)定，碳含量（ C1） ~%，氫含量（ H1）~%，氮含量（ N1） ~%，氧含量（ O1） ~。 11煤硫分（ ~） /，屬低硫煤。垂向上、下部煤層 10含鍺較上部煤層含量要高，一般含量在 ~10 克 /噸之間，煤灰中含量為 ~%。辛置礦下組煤 11，除 11低硫外， 10均為富硫、高硫煤。 10煤，灰分在 20~29%屬中灰煤， 密度級含量 為 30~45%， ~密度級含量為 18~30%， + 密度級含量為 16~27%，當(dāng)分選密度為 時屬中等可選，稍難選煤。如果將生產(chǎn)的高硫煤和低硫煤全部混合入選，精煤硫分超過 1%，不符合冶金煉焦的 要求。 工藝性質(zhì) 根據(jù)煤芯煤樣和煤層焦性能化驗結(jié)果，本區(qū)各煤層的揮發(fā)分 Vr值在 ~%， Y值在 ~，基本上皆為肥煤，具很好的粘結(jié)性，均可作煉焦配煤。全部為高硫煤。其成分主要是黃鐵礦硫，平均占~%，其次為有機(jī)硫，平均占 ~%，硫酸鹽硫在 1%以下。 2）煤層的化學(xué)性質(zhì)和工藝性能 化學(xué)性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì)由工業(yè)分析與元素分析表示出來。因為反射率與煤質(zhì)過程中芳香環(huán)的縮聚有關(guān)。 11煤主要由線理狀和透鏡狀的半暗 煤和暗淡煤組成，總的光澤偏暗。沉積環(huán)境是在積水多次變化的多相環(huán)境中。顯然以暗煤為主。煤種屬高硫肥煤。在井田中部、中北部、中西部大部分不可采，在 170、 CK2 CK16 孔處煤層尖滅。 9煤層 煤層厚度變化不大， ~，平均 。煤層屬穩(wěn)定類型。含煤地層平均總厚 ，含煤 15層，煤層平均總厚 ，含煤地層 9%。 （ 2） 2020 年 1 月山西晉煤地質(zhì)基礎(chǔ)堪察工程公司第三工程處提供的《辛置煤礦 310水平補(bǔ)充勘探地質(zhì)說 明》。通過對上組煤井下突水情況統(tǒng)計： 2煤頂板冒落二迭系 K8砂巖裂隙水涌水量 10~30m3/h；東部剝蝕帶第三、四系孔隙突水量 30~50m3/h。為峰峰組二段底層。 左右。當(dāng)有導(dǎo)水?dāng)鄬踊蛳萋渲鶗r亦可接受下伏 O2灰?guī)r巖溶水的補(bǔ)給。 （ 2）、二迭系砂巖裂隙水 在 2煤層以上依次有 K K K砂巖含水層， K8 為灰白色中粗粒砂巖，局部為粉砂巖，平均厚度 ； K9 為灰白色中粗粒砂巖，平均厚度 ； K10 為灰綠色粗砂巖，平均厚度為 ?？碧街?，把它們作為統(tǒng)一水力聯(lián)系的含水層進(jìn)行評價。經(jīng)向、緯向褶皺，則有時又與新華夏系及祁呂系發(fā)生聯(lián)合作用，分別形成聯(lián)合弧。 ② EW 向褶皺：屬緯向構(gòu)造體系的次級褶皺。而小斷層中，尤以落差以 1~3m者居多，可占斷層總數(shù)的 40%以上。它是影響本礦生產(chǎn)的主要地質(zhì)因素之一。這些背、向斜或為短軸狀，或為傾伏狀，延伸都不長。 本礦勘探未發(fā)現(xiàn)陷落柱，未見有巖漿巖侵入。中部夾 2號煤層，煤層厚度 ~，平均 。 K3 石灰?guī)r常含泥質(zhì)，富含動物化石。 本區(qū)含煤地層有下二疊統(tǒng)下石盒子組山西組及上石炭統(tǒng)太原組。 第四系（ Q） ①下更新統(tǒng)午城黃土（ Q21） 以棕黃色細(xì)分砂質(zhì)黃土為主，中夾 4~5 層埋藏土，每層埋藏土下均有一層灰白色鈣質(zhì)結(jié)核。其上為黃綠色砂巖和砂質(zhì)泥巖所組成，并出現(xiàn)紫紅色泥巖或砂質(zhì)泥巖，頂部有 12 層紫紅色鋁土質(zhì)泥巖，色鮮艷，俗稱“桃花泥巖”，可作為其上 K10砂巖輔助標(biāo)志。為近海的純陸相沉積。上部沉積了以粗粒為主的 K5砂巖，普遍發(fā)育較厚的海相頁巖，頁巖頂部含菱鐵礦結(jié)核。裂隙溶洞發(fā)育。據(jù)石灘水文站資料，汾河最大流量 2800m3/秒，枯水季節(jié)（ 6 月）最小流量 ，歷史最高水位標(biāo)高。年平均風(fēng)速 ，極端最大風(fēng)速 18m/s。本區(qū)年平均氣溫 ℃。 10000+1179。由于地形影響，東西向順成溝谷發(fā)育，地貌以低山及黃土丘陵為主。煤巷掘進(jìn)主要采用綜掘， 支護(hù)方式采用錨網(wǎng)支護(hù)。從煤礦粉塵產(chǎn)生的的各個地點(diǎn)，掘進(jìn)面，綜采工作面，運(yùn)輸過程等方面進(jìn)行了分析，提出了粉塵的防治措施。 專題部分是淺談煤礦煤塵的綜合防治及預(yù)防措施。采煤方法為傾斜長壁綜合機(jī)械化一次采全高全部垮落法。地勢北高南低，由東向西傾斜，地面最低標(biāo)高為 ，最高標(biāo) 高為 ，相對高差。本礦由北村 35/6KV 區(qū)域變電所供電，目前裝機(jī)容量 1179。氣溫變化較大，雨量分布不均，最大降雨量在 8 月份，春秋季節(jié)干燥且風(fēng)沙較大，夏季受內(nèi)陸干燥季風(fēng)影響，炎熱多雨，冬季受強(qiáng)烈西伯利亞寒流侵襲，寒冷干燥。夏、秋、冬三季以偏北風(fēng)為主，西南風(fēng)次之。汾河自北向南從礦區(qū)西部經(jīng)過。本組地層為厚層石灰?guī)r，上部地層為厚層石灰層，上部間有白云質(zhì)灰?guī)r及石膏層。底部為一灰白色石英砂巖（ K1）中部含三層石灰?guī)r，即穩(wěn)定的厚層石灰?guī)r K2,厚度變化較大的 K3及常被其上的 K5砂巖沖刷得不穩(wěn)定石灰?guī)r K4。本組底部為灰白色中細(xì)粒砂巖（ K7），上有灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖及本區(qū)最穩(wěn)定的主要可采煤層 2煤， 2煤頂板為黑色砂質(zhì)頁巖為主，局部細(xì)砂巖，但多受到上覆 K8砂巖沖刷。上部之底部為不穩(wěn)定黃綠色砂巖（ K9） 在 K9砂巖以上 15m 有一層發(fā)育較好的黃綠色中粗粒厚層狀砂巖（ 8~15m），全區(qū)皆見，稱為 K19 砂巖。上部以紅土為主，底部含礫石，與下伏淡水灰?guī)r不整合接觸，厚度 15m 以上。 ⑤全新統(tǒng)現(xiàn)代沖積層（ Q4） 分布于各河溝內(nèi)，以礫石及砂為主，厚約 24m。 K2 石灰?guī)r至 K3 石灰?guī)r間自下而上，由灰色粉砂巖及深灰色細(xì)粒砂巖組成，頂部為 8號薄煤層。下部由灰黑色泥巖、粉砂巖和灰白色中 — 細(xì)粒砂巖組成，含少量植物化石。井田東界為煤層在基巖面上的露頭線。 在單斜構(gòu)造基礎(chǔ)上，有極其寬緩的背、向斜發(fā)育。到目前為止，井田內(nèi)揭露大小斷層已近 2500 條，最高密度可達(dá) 280 條 /km2，平均密度 為 150 條 / km2?？梢钥闯?，區(qū)內(nèi) 5m以上的大、中型斷層，僅占斷層總數(shù)的 5%，其余95%皆為落差﹤ 5m的斷層。屬經(jīng)向構(gòu)造體系的次級褶皺。 區(qū)內(nèi)的經(jīng)向褶皺與緯向褶皺有明顯的橫跨夏合現(xiàn)象。這些含水層之間無明顯的隔水層。水量較豐富，開采 2煤時影響較大，通過剝蝕帶可直接涌入礦井，也可因冒落帶裂隙或斷層勾通涌入礦井。本礦內(nèi)皆埋藏于地下，不易接受大氣降水補(bǔ)給，在東部剝蝕帶，上覆由第三、四系砂礫石及淡水灰?guī)r含水， K2 灰?guī)r可以直接接收其補(bǔ)給。構(gòu)造呈單形態(tài)，走向 NESW，傾角 SE，傾角 10176。 本礦有三個鉆孔揭露了奧灰水含水層，揭露最大深度 。通過分析礦井涌水量與降水量、煤產(chǎn)量相關(guān)曲線圖可以看出： 84年以后礦井總涌水量變化不大，趨于穩(wěn)定狀態(tài)，說明 60 年開采以來突水含水層的靜儲量消耗殆盡，礦井涌水量與含水層的補(bǔ)給量處于平衡狀態(tài)。 井田勘探程度 本次設(shè)計依據(jù)的地質(zhì)資料有： （ 1） 1991 年 1 月由霍州礦務(wù)局辛置煤礦和山西礦業(yè)學(xué)院共同編制的《山西省霍州礦務(wù)局辛置煤礦礦井地質(zhì)報告》。山西組含一層穩(wěn)定的可采煤層 2煤，平均厚 ，是井田最主 要的開采煤層。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含夾石 0~3 層，由北向南 結(jié)構(gòu)變的復(fù)雜，夾石最大厚度 ，煤種屬低硫肥煤，局部焦煤、1/3 焦煤。煤層屬較穩(wěn)定類型。 6煤層 煤厚變化為 ~，平均 。 5煤結(jié)構(gòu)簡單，僅有個別孔見到一層夾石，大部分不含夾石。 各可采煤層特征見表 12 煤質(zhì) 1）物理性質(zhì) 2煤的物理性質(zhì)和煤巖類型 山西組 2煤在顯微鏡下鑒定分為三個類型： （ 1）致密層狀半暗的含孢子 暗煤；（ 2）線理狀半亮的混合質(zhì)暗煤；（ 3）條帶狀半亮的混合質(zhì)暗亮煤，變質(zhì)程度為肥煤。 煤層堆積的原始物質(zhì)為木質(zhì) — 纖維素，角質(zhì)化物質(zhì)較少，屬于陸植煤類。由滯水 泥炭沼澤環(huán)境形成低中灰富硫肥煤（ FM）。 用電子顯微光測定鏡質(zhì)組反射率是為了解煤變質(zhì)程度及還原程度的新方法。這種變化可以從煤層形成于滯流富水的強(qiáng)還原環(huán)境，以此再次佐證 10煤的生成環(huán)境和 高硫的原因。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁 有害組分硫（ SgQ）在各煤層中含量變化較大。 10煤層硫分均大于 3%。本區(qū)個別煤層含鍺高達(dá) %，但由于資料不全，為能得出其變化規(guī)律和實際含量。礦井?dāng)U建后，低硫煤和高硫煤的年產(chǎn)量分別為 45 萬噸和 35 萬噸。 ~50mm