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正文內(nèi)容

畢業(yè)設(shè)計--采礦工程專業(yè)興無煤礦南采區(qū)120萬噸初步設(shè)計(編輯修改稿)

2024-10-05 19:53 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 第 10 頁 下段:以砂巖、泥巖沉積為主、下部為中、細(xì)砂巖沉積,中部為泥巖沉積,上部為砂巖沉積;頂部為灰黑色泥巖沉積,含鋁土,厚度為 ~ 。 上段:主要為泥巖、砂巖沉積,頂部為紫紅色泥巖沉積,是上、下石盒子組分界的標(biāo)志層,本段厚度為 ~ 。 與下伏山西組地層呈整合接觸。 ⑹ 二疊系上統(tǒng)上石盒子組( P2S) : 為一套砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、鋁土質(zhì)泥巖組成的陸相沉積,本井田只有少部分鉆孔揭露此段 地層。本組地層厚度為 。 下段:以灰白色砂巖,灰綠色 紫色泥巖沉積為主。本段厚度為 。 中段:主要為砂巖、泥巖沉積。本段厚度為 。 與下伏地層石盒子組巖層呈整合接觸。 ⑺ 第三系 (N)、第四系 (Q):厚度 左右,主要由黃土及紅土組成;另外有少量沖積的砂礫層,砂層和次生的黃土等,與下伏上二疊統(tǒng)上石盒子組呈角度不整合接觸。 二、 含煤地層 井田內(nèi)含煤地要為二疊系下統(tǒng)山西組( P1S)和石炭系上統(tǒng)的太原組( C3t),含煤地層總厚度 ,共含煤 9~ 10層,含煤地層特征 簡述如下: 山西組 :本組含煤地層厚度 ~ ,平均厚度 ,含煤層及煤線 4~ 5層,煤層總厚度 ,含煤系數(shù) %。穩(wěn)定可采煤層 2 層, 5 號煤層全區(qū)沉積穩(wěn)定,巖性主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖、煤層、煤線組成的陸相碎屑沉積。本組沉積的特點(diǎn)主要是巖性在橫向、縱向上變化較大,巖性、巖相變化規(guī)律不太明顯。本組含煤建造類型主要以三角洲相為主,基本反映了溫室條件下形成的含煤建造。 太原組 :本組地層厚 ~ ,平均 ,含煤 5~ 6層,煤層總厚度 ,含煤系 數(shù) %。 10 號煤層全區(qū)沉積穩(wěn)定。巖性由石灰?guī)r、泥巖、砂巖、鋁土質(zhì)泥巖、煤層等組成,煤層及煤線組成的海陸交互相沉積。 三、 井田構(gòu)造 興無井田位于呂梁背斜之西翼、地層走向大致為北北西至北西,傾向西南,傾角一般 2~ 8186。,為一單斜構(gòu)造。井田內(nèi)構(gòu)造簡單,斷裂不發(fā)育,無大的褶曲,只是在井田的中部發(fā)育一小褶曲,由 40 30 106 號鉆孔及煤層巷道控制。另外,礦井開采時在井田中部發(fā)現(xiàn)有沖刷帶, 4號煤層厚度由 變成 ,形狀大致呈八字形,沖刷面太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 采礦工程專業(yè) 第 11 頁 積約為 。初步推斷,沖刷作用造成 6號煤層局部點(diǎn)滅。 四、 煤層 井田內(nèi)穩(wěn)定可采煤層 6 層 ( 10),各煤層特征敘述如下: 4 號煤層:為山西組煤層,井田內(nèi)主要穩(wěn)定可采煤層。煤層厚度 ~ ,平均為 ,煤層走向 NW317176。,傾向 SW227176。,傾角 0~ 8176。,結(jié)構(gòu)簡單,含 0~ 1層夾矸,夾矸厚度 0~ 。煤層頂板為中細(xì)粒砂巖、泥巖沉積;底板為泥巖,細(xì)砂巖沉積。 5 號煤層:位于山西組底部,較穩(wěn)定的可采煤層之一。上距 4 號煤層 ,厚度為 ~ ,平均為 ,大部分可采 ,含一層夾矸 ,夾矸厚 約 0~ 。煤層頂板為一套湖泊相沉積 ,巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖;底板為一套湖泊沼澤相沉積,巖性為泥巖、細(xì)砂巖。 6 號煤層:位于太原組 L5 灰?guī)r的下部,不穩(wěn)定,局部可采煤層。厚度 0~ ,平均 。煤層頂板為一套淺海相石灰?guī)r沉積;底板為一套過渡相沉積 ,巖性為砂質(zhì)泥巖。 8號煤層:位于太原組的中部,上距 6號煤層 ,厚度 ~ ,平均 。結(jié)構(gòu)一般簡單,不含或含一層夾矸,局部含 2~ 3 層夾矸,在井田內(nèi)沉積基本穩(wěn)定。頂板為石灰?guī)r,底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖。 9號煤層:太原組煤層, 全區(qū)沉積穩(wěn)定,大部分可采,主要可采煤層之一。厚度 ~,平均 ,含 1~ 2 層夾矸。煤層的頂?shù)装寰鶠橐惶组]流沼澤相泥巖,砂質(zhì)泥巖沉積。 10 號煤層:太原組煤層,厚度 ~ ,平均 ,含 0~ 2 層夾矸,全區(qū)沉積穩(wěn)定,大部分可采。煤層頂?shù)装寰鶠橐惶组]流沼澤相的泥巖,砂質(zhì)泥巖沉積。 本次設(shè)計開采的為 4煤層。 可采煤層的厚度特征、可采性、煤層結(jié)構(gòu)及煤層穩(wěn)定程度見表 131。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 采礦工程專業(yè) 第 12 頁 表 131 可采煤層特征表 地層 煤層 煤層厚度 (m) 最小 — 最大 平均 煤層間距( m) 最小 — 最大 平均 夾石 層數(shù) 可 采 性 穩(wěn) 定 性 頂?shù)装鍘r性 視 密 度 t/m3 頂板 底板 山 西 組 4 0~ 1 全部 可采 穩(wěn)定 泥巖 細(xì)砂巖 5 0~ 1 大部 可采 較 穩(wěn)定 泥巖 泥巖 太 原組 6 0 局部 可采 不 穩(wěn)定 石灰?guī)r 砂質(zhì) 泥巖 8 0~ 3 大部 可采 穩(wěn)定 石灰?guī)r 泥巖 9 0~ 2 全部 可采 穩(wěn)定 泥巖 泥巖 砂質(zhì) 泥巖 10 0~ 2 大部 可采 穩(wěn)定 泥巖 砂質(zhì) 泥巖 鋁土質(zhì) 泥巖 五、 煤質(zhì) (一) 煤的物理性質(zhì) 由煤芯煤樣及生產(chǎn)礦井開采的煤觀察,各煤層均為黑色粉末狀,玻璃光澤 — 強(qiáng)玻璃光 澤,條痕為黑色略帶棕,內(nèi)生裂隙發(fā)育,硬度小,脆度大,煤巖組分以鏡煤、亮煤為主,煤巖類型為光亮型煤。從本區(qū)采集的煤芯煤樣化驗(yàn)結(jié)果來看,山西組煤層屬中變質(zhì)程度的焦煤,太原組煤層屬變質(zhì)程度稍高的瘦煤。 (二) 煤的化學(xué)性質(zhì) 本區(qū)煤質(zhì)的分類是依據(jù)“中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)( GB575186) ” 進(jìn)行的,根據(jù)煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果, 5 號煤屬焦煤, 10 號煤為瘦煤, 6 號煤層由于取樣不夠未作大樣分析,但從全區(qū)煤質(zhì)的變化規(guī)律以及臨近井田(礬水溝井田)的煤質(zhì)資料分析, 6號煤層也為焦煤。在垂直分帶上,山西組煤層屬焦煤,太原組煤層除 6 號煤層外,其余均為瘦煤。本井田的煤質(zhì)有隨埋藏深度的加深變質(zhì)程度加深的趨勢。 根據(jù)地質(zhì)報告,各煤層煤質(zhì)情況如下: 4號煤層:水分( Mad):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均%。灰分( Ad):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均 %。太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 采礦工程專業(yè) 第 13 頁 揮發(fā)分( Vdaf):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均 %。全硫( ):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均 %。發(fā)熱量 ():原煤 ~ ,平均 。膠質(zhì)層最大厚度( Y 值): ~,平均 。粘結(jié)性指數(shù)( ): ~ ,平均 。 元素分析 :碳( Cdaf) ~ %,平均 %;氫( Hdaf) ~ %,平均 %;氮( Ndaf)~ %,平均 %;氧( Odaf) ~ %,平均 %。該煤層為低灰 中灰、低硫分焦煤。 5號 煤層:水分( Mad):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均%?;曳郑?Ad):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均 %。揮發(fā)分( Vdaf):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均 %。全硫( ):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均 %。發(fā)熱量 ():原煤 ~ ,平均 。膠質(zhì)層最大厚度( Y 值) 。粘結(jié)性指數(shù)( ): ~ ,平均 。 元素分析 :碳( Cdaf) ~ ,平均 %;氫( Hdaf) ~ ,平均 %;氮( Ndaf) ~ ,平均 %;氧( Odaf) ~ ,平均 %,該煤層為特低灰 中灰、低硫分 中硫分焦煤。 6號煤層: 水分( Mad):原煤 ~ %,平均 %?;曳郑?Ad):原煤 ~%,平均 %。揮發(fā)分( Vdaf): 原煤 ~ %,平均 %。全硫( ):原煤 ~ %,平均 %。 發(fā)熱量 ():原煤 ~ ,平均。該煤層由于采樣數(shù)量少,造成有些化學(xué)成份未做,但根據(jù)本區(qū)煤質(zhì)的變化特點(diǎn)及鄰區(qū)同德井田的煤質(zhì)資料,該煤層為中灰、中高硫焦煤。 8號煤層:水分( Mad):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均%?;曳郑?Ad):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均 %。揮發(fā)分( Vdaf):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均 %。全硫( ):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均 %。發(fā)熱量 ():原煤 ~ ,平均 ,膠質(zhì)層最大厚度( Y值)為 0。粘結(jié)指數(shù)( ): ~ ,平均 。 元素分析 :碳( Cdaf) ~ %,平均%;氫( Hdaf) ~ %,平均 %;氮( Ndaf) ~ %,平均 %;氧( Odaf) ~ %,平均 %。該煤層為低灰 中灰、中低硫 高硫分瘦煤。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 采礦工程專業(yè) 第 14 頁 9號煤層:水分( Mad):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均%。灰分( Ad):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均 %。揮發(fā)分( Vdaf):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均 %。全硫( ):原 煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均 %。發(fā)熱量 ():原煤 ~ ,平均 。膠質(zhì)層最大厚度( Y 值): 0~,平均 。粘結(jié)性指數(shù)( ): ~ ,平均 。 元素分析 :碳( Cdaf)~ %,平均 %;氫( Hdaf) 93~ %,平均 %;氮( Ndaf) ~ %,平均 %;氧( Odaf) ~ %,平均 %。該煤層為低灰 中灰、中硫分 高硫分瘦煤。 10號煤層:水分( Mad):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均 %;灰分( Ad):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均%。揮發(fā)分( Vdaf):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均 %。全硫( ):原煤 ~ %,平均 %;浮煤 ~ %,平均%。發(fā)熱量 ():原煤 ~ ,平均 。膠質(zhì)層最大厚度( Y 值): ~ ,平均 。粘結(jié)性指數(shù)( ): ~ ,平均 。元素分析 :碳( Cdaf) ~ %,平均 %;氫( Hdaf) ~ %,平均 %;氮( Ndaf) ~ %,平均 %;氧( Odaf) ~ %,平均 %。該煤層為低灰 中灰、低硫分 高硫分瘦煤。 從全區(qū)鉆孔煤芯煤樣分析,井田內(nèi)煤質(zhì)在平面方向上變化不大,在垂直方向隨深度加深,煤的 變質(zhì)程度增高,由焦煤到瘦煤;硫分也隨著深度的加深而增高,這規(guī)律在10號煤層有所改變, 10 號煤的硫分降低,可能是沉積環(huán)境所致。各煤層的水分、灰分、發(fā)熱量等指標(biāo)在井田范圍內(nèi)沒有明顯變化。 主要可采煤層煤質(zhì)特征見表 132。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 采礦工程專業(yè) 第 15 頁 表 132 主要可采煤層煤質(zhì)特征表 煤層 編號 類別 水分 (Wf)(%) 灰分 (Ag)(%) 揮發(fā)分 ( Vr)(%) 硫分 (SQr)(%) 彈筒發(fā)熱量 ( QDTr) (kg) 膠質(zhì)層厚度 (mm) 粘結(jié)指數(shù) (GRI) 視密度 (t/m3) 煤種 4 原煤 83618813 8547 焦煤 精煤 焦煤 5 原煤 83168582 8403 焦煤 精煤 焦煤 6 原煤 78428265 8054 焦煤 精煤 焦煤 8 原煤 83438597 8501 0 瘦煤 精煤 瘦煤 9 原煤 83048568 8489 瘦煤 精煤 瘦煤 10 原煤 81258534 8315 瘦煤 精煤 瘦煤 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 采礦工程專業(yè) 第 16 頁 六、 其他開采技術(shù)條件 (一) 煤層頂、底板條件 4號煤層頂板為中砂巖、細(xì)砂巖~泥巖,泥質(zhì)膠結(jié)厚度在 10m 左右,局部節(jié)理、裂隙發(fā)育。據(jù)興無煤礦及鄰近小窯揭露,該煤層頂板局部易冒落,尤其當(dāng)煤層頂板為泥巖時易于冒落。該煤層底板為細(xì)砂巖,厚度 左右。礦井開 采過程中未發(fā)現(xiàn)底鼓現(xiàn)象。 5號煤層頂板為泥巖,厚度在 ~ 之間,平均為 ,從鉆孔巖芯來看,該巖芯呈黑色塊狀、性脆,局部節(jié)理裂隙發(fā)育,底板為黑色泥巖~砂質(zhì)泥巖,呈塊狀,厚度為 0~ ,平均 。 6 號煤層頂板為深灰色石灰?guī)r,質(zhì)脆,堅硬,厚度為 ~ ,平均 ,底板為灰色~深灰色砂質(zhì)泥巖,局部節(jié)理、裂隙發(fā)育,厚度為 。 8號煤層直接頂板為深灰色石灰?guī)r,堅硬,局部夾燧石條帶,厚度在 ~ ,平均 。底板為黑色泥巖,具斜層理,厚度為 ~ ,平均 。 9號煤層直接頂板為 8號煤層的底板黑色泥巖,斜層理發(fā)育,厚度為 ~ ,平均 。據(jù)龍門塔煤礦井下揭露,該煤層頂板裂隙較發(fā)育,頂板不易管理。底板為灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖,
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