【文章內(nèi)容簡介】 機 特 性 曲 線8085 75757070656176。3176。0176。3176。6176。9176。 （ ） 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 Q(m /s)3006009001200150018002100240027003000H(Pa)3圖 621 FBCDZ5410NO30風 機 特 性 曲 線8085 75757070 656176。3176。0176。3176。6176。9176。 （ ） 式中： HIi— 導水裂縫帶高度 m； Σ M— 煤層累計采厚 m，取 ； 按式一計算，計算時式 中取 “ +”，產(chǎn)生的導水裂縫帶高度為 ～ ；按式 計算，產(chǎn)生的導水裂縫帶高度為 ～ 。 根據(jù)計算結果， 2 號煤層開采時產(chǎn)生的導水裂隙帶最大高度可溝通山西組砂巖裂隙含水層 ,西部煤層淺埋區(qū)可到達地表。 ② 底板 井田內(nèi) 2 號煤層底板標高在 1640～ 1820m 之間。據(jù) M4 號孔奧灰抽水試驗資料，奧灰水位標高為 ， 2 號煤層在井田西部部分煤層位 于奧灰水壓力之下，煤層底板標高本次取 1295m 為帶壓開采邊界線。帶壓開采是個復雜的問題，影響的因素較多，本次采用突水系數(shù)法進行評價。采用《煤礦防治水規(guī)定》附錄四中的公式，計算 2 號煤層底板奧灰水突水系數(shù)。其公式為： 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 Q(m /s)3006009001200150018002100240027003000H(Pa)3圖 621 FBCDZ5410NO30風 機 特 性 曲 線8085 75757070656176。3176。0176。3176。6176。9176。 （ ） 式中： T—突水系數(shù)， MPa/m； p—隔水層承受的水壓， MPa/m； M—底板隔水層厚度， m。 正常地段 2 號煤層底板隔水層厚度按慣例直接利用煤層底板至奧灰頂界的距離。全井田 M M11 號鉆孔揭露上馬家溝組頂界，本次除 M11 號鉆孔其余均采用 M4 號孔資料，其厚度取 。 奧灰水位標高采用 M4 號鉆孔抽水試驗恢復水位標高，本次取 1295m。按（ ）式計算結果見表 12。 部分 2 號煤層底板奧陶系中統(tǒng)巖溶裂隙含水層突水系數(shù)計算表表 12 孔號或 煤層底板標高 底板標高 （ m） 底板水頭壓力（ MPa） 隔水層厚度 （ m） 突水系數(shù) Ts（ Mpa/m） 1295（帶壓開采邊界） M2 M5 M8 M11 M13 M14 M16 660（煤層最低 標高） 煤礦開采技術 畢業(yè)設計說明書 6 按《煤礦防治水規(guī)定》中底板受構造破壞塊段突水系數(shù)一般不大于 MPa/m，正常塊段突水系數(shù)不大于 MPa/m，本次確定以下帶壓開采分區(qū)標準： T＜ 相對安全區(qū)（Ⅰ） ≤ T＜ 臨界區(qū) （Ⅱ） T≥ 危險區(qū) （Ⅲ） 經(jīng)計算，位于奧灰水位標高以下 2 號煤層底板突水系數(shù)為 ～ ，屬于大部分屬相對安全區(qū)，東南部見少部分地段為臨界區(qū)。 5 號煤層 ① 頂板 5 號煤層的直接充水含水層為 頂板砂巖裂隙含水層，鉆孔單位涌水量為 ，屬弱富水性含水層。 開采時形成的導水裂縫，可能溝通上覆其它含水層，使其成為煤層開采的間接充水含水層。 5 號煤層厚度為 ，井田內(nèi)煤層頂板巖性主要為砂巖及泥巖，本次采用煤層為緩傾角、中硬巖層導水裂縫帶高度計算公式，按式 、式 進行計算。 按式 計算，導水裂縫帶高度為 ～ ；按式 計算，產(chǎn)生的導水裂縫帶高度為 ～ 。 5 號煤層底距 2 號煤層平均間距 ,開采 5 號煤層時最大導水裂 縫帶可以溝通 2號煤層采空區(qū)積水。 ② 底板 井田內(nèi) 5 號煤層底板標高在 520～ 1800m 之間。部分 5 號煤層位于奧灰水壓力之下，煤層底板標高 為帶壓開采邊界線，計算時采用 1295m，計算時采用式 。全井田 M M11 號鉆孔揭露上馬家溝組頂界，除 M11 號鉆孔隔水層厚度采用本孔資料外，其余鉆孔隔水層厚度均采用 M4 號孔資料，其厚度取 。計算 5 號煤層底板突水系數(shù)（ T）見表 。 經(jīng)計算，位于奧灰水位標高以下 5 號煤層底板突水系數(shù)為 ～ ，屬于相對安全區(qū)、臨界區(qū)和 危險區(qū)。 部分 5 號煤層底板奧陶系中統(tǒng)巖溶裂隙含水層突水系數(shù)計算表表 孔號或煤層底板標高 底 板 標 高 （ m） 底板水頭壓力（ MPa） 隔水層厚度 （ m） 突水系數(shù) Ts（ Mpa/m） 1295 （帶壓開采邊界） 1295 M2 M4 M5 M7 M8 M10 M11 M13 M14 M16 520 （煤層最低標高） 520 煤礦開采技術 畢業(yè)設計說明書 7 井田水文地質(zhì)類型 1. 2 號煤層 ①井田內(nèi)主要為向東南傾斜的單 斜構造，部分 2 號煤層位于當?shù)厍治g基準面以下，直接充水含水層為頂板砂巖裂隙含水層及導水裂隙帶所溝通的間接含水層。據(jù)鉆孔抽水試驗資料，單位涌水量為 ，屬弱富水性含水層；②本井田位于奧陶系中統(tǒng)巖溶裂隙含水層水位以下的 2 號煤層底板距奧灰?guī)r溶裂隙含水層有一定的隔水層相隔，按《煤礦防治水規(guī)定》計算突水系數(shù)為 ～ ，大多數(shù)地段為相對安全區(qū)，僅在東南部為臨界區(qū)；③本區(qū)西部邊界存在采空區(qū)積水。按《煤礦防治水規(guī)定》本區(qū) 2 號煤層除東南部為臨界區(qū)外，礦井水文地質(zhì)類型屬中等型。在奧灰突水 臨界區(qū)內(nèi)礦井水文地質(zhì)類型為復雜型。在奧灰突水相對安全區(qū)內(nèi)可能有隱伏的斷層或陷落柱存在引起底板突水，生產(chǎn)中應加強探測預報工作。 2. 5 號煤層 ①部分 5 號煤層位于當?shù)厍治g基準面以下，含水層為開采時頂板導水裂隙帶所溝通的太原組砂巖裂隙含水層，單位涌水量為 L/，屬弱富水性含水層；②按《煤礦防治水規(guī)定》計算突水系數(shù)為 ～ ，屬于相對安全區(qū)、臨界區(qū)和危險區(qū)；③開采時可能受 2 號煤層采空區(qū)積水的影響。按《煤礦防治水規(guī)定》 5 號煤層底板在帶壓開采線以上和相對安全區(qū)礦井水文地質(zhì)類型 屬中等型。在奧灰突水臨界區(qū)和危險區(qū)內(nèi)礦井水文地質(zhì)類型為復雜型。在奧灰突水相對安全區(qū)內(nèi)可能有隱伏的斷層或陷落柱存在引起底板突水，生產(chǎn)中應加強探測預報工作。 第二節(jié) 煤層的埋藏特征 含煤性及可采煤層 含煤性 主要含煤層段為太原組和山西組，井田煤炭資源較為豐富煤質(zhì)優(yōu)良，可作為動力用煤、氣化用煤和民用煤。井田面積 ，可采煤層 2 層，全井田資源 /儲量 ，資源條件優(yōu)越。 可采煤層 可采煤層是太原組 2 號和 5 號煤層，平均厚度分別為 和 ，全 井田穩(wěn)定可采，資源 /儲量（ 111b+122b+333） 36459 萬 t，全為氣煤（其中 2 號煤層為 6910 萬 t，5 號煤層為 29549 萬 t）。先期開采地段共獲得資源 /儲量（ 111b+122b+333） 9284 萬 t，探明的資源 /儲量（ 111b） 7601 萬 t，占本地段資源 /儲量總和的 82%；控制的資源 /儲量（ 122b）799 萬 t，探明的和控制的資源 /儲量（ 111b+122b）占本地段資源 /儲量的 90%。礦井工業(yè)資源 /儲量按下式計算：礦井工業(yè)資源 /儲量＝ 111b＋ 122b＋ 2M11＋ 2M22＋ 333k 式中 k為推斷的資源 量 333 的可信度系數(shù)，根據(jù)本井田地質(zhì)構造及各可采煤層賦存情況，設計取 。 經(jīng)計算，全礦井工業(yè)資源 /儲量為 。 煤礦開采技術 畢業(yè)設計說明書 8 礦井設計可采儲量 =（礦井設計儲量－保護煤柱損失）179。采區(qū)回采率 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》要求， 2 號煤層采區(qū)回采率 80％， 5 號煤采區(qū)回采率75％。 經(jīng)計算，礦井設計可采儲量為 。礦井設計可采儲量見表 13。 井田內(nèi)可采煤層特征見表 13。 表 13 可采煤層特征一覽表 單位：萬噸 煤層 編號 煤層厚度（ m） 含夾矸 層 數(shù) 層間距 （ m） 穩(wěn) 定 程 度 可采性 最小 最大 平均 2 號 0～ 4 穩(wěn)定 可采 5 號 0～ 3 穩(wěn)定 可采 煤 質(zhì) 煤的物理性質(zhì) 2 號煤層呈黑色 褐黑色，瀝青光澤為主，少數(shù)玻璃光澤，節(jié)理、內(nèi)生裂隙不發(fā)育，斷口呈參差狀、棱角狀，條帶狀結構，塊狀構造。視 (相對 )密度為 ，真 (相對 )密度為 。 以暗煤為主，其次為亮煤，鏡煤呈條帶狀、線型狀。其宏觀煤巖類型以半暗型煤為主，其次為暗淡型煤，少量半亮型煤。 5 號煤層為黑色 深黑色，瀝青光澤 玻璃光澤，斷口呈參差狀，節(jié)理及內(nèi)生裂隙不發(fā)育，條帶狀、條理狀結構，層狀構造。視 (相對 )密度為 。真 (相對 )密度為。 以亮煤為主，暗煤次之，夾鏡煤條帶及含少量黃鐵礦結核散晶。其宏觀煤巖類型以半暗型煤為主，其次為半亮型煤，暗淡型煤少量。 煤的化學性質(zhì) 井田內(nèi) 2 號、 5 號煤層化驗指標匯總見表 ?，F(xiàn)將 2 號、 5 號煤層的煤質(zhì)特征分述如下： 2 號煤層 原煤灰分（ Ad）為 %%，平均為 %，為低灰 — 高 灰煤。以中灰煤為主，高灰煤分布在 M M M15 號孔附近， M8 號孔附近為低灰煤。浮煤灰分（ Ad）為%%，平均 %，為低灰 — 高灰分煤。 原煤揮發(fā)分（ Vdaf）為 %%，平均 %；浮煤揮發(fā)分（ Vdaf）為%%，平均 %，為中高揮發(fā)分 — 高揮發(fā)分煤。浮煤揮發(fā)分自西北向東南逐漸降低。 原煤硫分 (St,d)為 %%，平均 %，為特低硫 — 中高硫煤。以低硫煤為主，特低硫煤分布在本井田中北部，中硫煤分布在本井田中部及 M2 號附近， M13 號孔附近為中高硫煤。浮煤硫分 (St,d)為 %%，平均 %。為低硫分 — 高硫煤。 煤礦開采技術 畢業(yè)設計說明書 9 5 號煤層 原煤灰分（ Ad）為 %%，平均為 %，為中灰煤 (圖 )。浮煤灰分（ Ad）為 %%，平均 %，為低灰 — 高灰分煤。 原煤揮發(fā)分（ Vdaf）為 %%，平均 %；