【文章內(nèi)容簡介】 育 泥巖 粉砂巖 25 穩(wěn)定 全區(qū) 發(fā)育 泥巖 粉砂巖 粉砂巖 108 4 125 穩(wěn)定 全區(qū) 發(fā)育 粗 — 中沙 巖 細砂巖 巖石性質(zhì) 厚 度特征 有關巖石性質(zhì)及厚度特征詳見表 13所示。 表 13 巖石主要物理力學性質(zhì)指標表 名 稱 容重 kg/cm3 孔隙度 % 抗壓強度 102kg/cm3 抗拉強度 102 kg/cm3 變形模量 102kg/c3 彈性模量 kg/cm3 砂巖 ～ 5～ 25 2～ 20 ～ ～ 8 1～ 10 礫巖 ～ 5～ 15 1～ 15 ～ ～ 8 2～ 8 泥巖 ～ ～ ～ 2～ 7 5～ 10 灰?guī)r ～ 5～ 20 5～ 20 ～ 1～ 8 5～ 10 頁巖 ～ 16～ 30 1～ 10 ～ 1～ 2～ 8 石英 ～ ～ 15～ 35 ～ 6～ 20 6～ 20 水文地質(zhì)情況 ，現(xiàn)分述如下： 7 煤系裂隙含水帶，本含水帶是直接充水含水層，它與第三系有水力聯(lián)系，但很微弱。 基底巖層裂隙水：分布與低山和丘陵地帶，由花崗巖安山巖，及變質(zhì)巖組成，對煤系裂隙水帶補給量甚微，而且對礦床水無 影響。 第三系孔隙含水層在井田內(nèi)廣泛分布，其厚度發(fā)育規(guī)律為由東南向西北逐漸增厚，向東便薄，涌水量為 ～ m3/h。 第四系孔隙含水層，全井田廣泛發(fā)育，除山坡地區(qū)較薄外，其余均很厚，由南向北逐漸增厚，水的主要補給來源是大氣降水和山區(qū)地下水，涌水量 ～ 7 m3/h。 ，亞黏土，中部黏土，亞黏土層和第三系泥巖，砂巖層。 本井田煤系裂隙水補給條件不好，富水性較小，礦井在開采過程中，排水將以疏干煤系風化裂隙帶的儲水量為主，開 采初期，礦井涌水量增大，隨著開采的不斷進行，水的靜儲量逐漸消耗，礦井的涌水量會逐漸減小，并趨于相對穩(wěn)定狀態(tài)。本井田最大涌水量 m3/h，正常涌水量 m3/h。 沼氣 煤塵及煤的自燃性 本井田瓦斯取樣的控制濃度在 340.～ ，在 以上，甲 烷成 分為 ～ ％ ，在 ～ 深為 ～％ ，平均為 ～ ％ ，二氧化硫一般為 ～ ％ ，瓦斯成分及含量均很低，由于地質(zhì)報告沒有明確提出礦井的瓦斯等級所以，本設計只能根據(jù)上述數(shù)據(jù)進行分析，同時參考集賢礦井的煤塵瓦斯情況，初步確定本礦井瓦斯等級為低沼氣礦井，并有煤塵爆炸危險和自然發(fā)火傾向。 本礦井的恒溫帶溫度 +176。 C，深度 20m， 500m 水平的平均地溫為 176。 C， 600m 水平為 176。 C， 800m 水平為 176。 C 煤層頂?shù)装鍘r石主要為粉沙巖和細砂巖，抗壓強度一般在 500～1100kg/cm2 左右。根據(jù)資料，預計本礦井各煤層頂板類型均在一級Ⅱ類以上。 8 煤 質(zhì) 牌號及用途 1． 煤種及其變化 本礦井煤的揮發(fā)分一般大于 40％ ，屬低變質(zhì)煤，個煤層 Y 值平均為 5～ 9m，粘結(jié)性較低，煤種主要為氣候，長焰煤次之，煤種在垂向上無明顯變化。 2． 煤的有害成分 灰分：本井田煤的灰分含量（ Ag）為 ～ ％ ，多屬中低灰煤層，其中幾個主要可采煤層均為低灰煤層。 硫：各煤層硫的含量很低，原煤全硫（ SgQ）為 ～ ％ 屬特低硫煤。 磷：各煤層原煤磷的平均含量為 ～ ％ 屬特低 低磷煤。 3． 發(fā)熱量 各煤層煤的平均發(fā)熱量（ QfD）為 3053～ 6149 大卡 /kg。 4． 元素分析 各煤層碳（ Cr）的平均含量為 ～ ％ （ Hr）的平均含量為 ％ 。（ Or）的平均含量為 ％ ，說明咩的元素組成穩(wěn)定，屬低變質(zhì)煤。 5． 工業(yè)用途評述 本井田原煤按現(xiàn)行煤炭應用分類法屬于Ⅰ ～ Ⅱ氣煤，由于本區(qū)氣煤低灰低磷，低硫，具有一定的膠質(zhì)層厚度，所以，本礦井原煤經(jīng)洗選加工后可做為優(yōu)良的配焦和化工精練，副產(chǎn)品可供動力或民用。 勘探程度及可靠性 本礦井所在地區(qū)先后經(jīng)過普查，祥查，精查階段，采用了鉆探，測井和地震，相互結(jié)合的綜合勘探手段，精查地質(zhì)報告提供的資料比較齊全，精查階段查明了主要斷 層和構(gòu)造及煤層厚度，結(jié)構(gòu)和分布范圍，比較可靠地提供了煤層層位的對比資料和測井成果。 9 第 2 章 井田境界 儲量 服務年限 井田境界 井田周邊狀況 新發(fā)煤 礦西 部與 滴道礦相 鄰 ， 東與城子河煤礦西斜井 相 連 ， 北以各煤層 的 850 標高為界，南以煤層露頭為界，井田東西平均 走向 公里，南北走 向 10 公里 。面積約 km2。 井田境界確定的依據(jù) 的 發(fā)展留有 一定的 空間； 的 選擇 ，合理 布局 地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； 、地質(zhì)條件作 為劃分井田境界的 主要 依據(jù)； 井田的為了發(fā)展情況 本井田煤層發(fā)育 完整 ， 煤 質(zhì)較好， 可采性極高，儲量豐富，一水平開采 完后，接續(xù)也 容易，發(fā)展極 其 穩(wěn)定，隨著技術(shù)的進步和勘探水平的全面 提高，井田范圍內(nèi)的儲量會越來越精確，可能在 深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。開采前景十分 良 好 。 井田儲量 井田儲量的計算 礦井儲量是指礦井內(nèi)所埋藏 煤 的數(shù)量， 是具有工業(yè)價值的煤炭數(shù)量。它不僅包含 煤礦在地下埋藏的數(shù)量，而且還 可以 表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度 以 及開采技術(shù)條件。礦井儲量可分為 礦井工業(yè)儲量 、 礦井地質(zhì)儲量 和礦 井可采儲量。 10 本井田共有三 個可采煤層 36A， 25和 4，煤層的平均厚度分別為 、 和 ，煤層總厚度 ，各煤層傾角均在 25 度左右，容重為 ，因此根據(jù)井田面積可得出本井田的工業(yè)儲量為 。 保安煤柱 保護煤柱的設計原則如下： 地面受護面積包括受護對象及周圍的受護帶 ； 在一般情況下，保護煤柱應根據(jù)受護面積邊界和移動角值進行圈定 ； 當受護邊界與煤層走向斜交時，根據(jù)基巖移動角求得垂直與受護邊界方向的上山方向移動角和下山方向移動角，然后再確定保護煤柱 ； 立井保護煤柱應按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點留設，立井深度大于或等于 400m的以邊界角圈定，小于 400m的以移動角圈定 。 為了安全生產(chǎn)，本設計礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》 有關規(guī)定 ，留設保安煤柱如下： 和斷層煤柱 露頭防水煤柱留設 50m； 井田邊界煤柱留設 30m； 對落差小于 50m斷層，設煤柱 20m； 對落差大于 50m斷層，設煤柱30m； 對落差大于 100m斷層，設煤柱 50m。 保護煤柱 工業(yè)場 地保護煤柱留設，應在確定地面受保護面積后，用移動角圈定煤柱范圍， 移動角數(shù)值應采用本礦區(qū)實測數(shù)據(jù) 或與本礦區(qū)條件類似的礦區(qū)的實測數(shù)據(jù)選取 如表 21。 工業(yè)場地地面受保護面積應包括受保護對象及圍護帶，圍護帶寬度為 15m。 表 21 地質(zhì)條件及沖擊層和基巖移動角值 井筒垂深（ m） 煤層厚度 (m) 煤層傾角 φ r β s 沖擊層厚度（ m） 450 25 186。 45186。 77 186。 59186。 77 186。 20 11 4．開采損失 和其它損失 開采損失可按煤層厚度選取，本煤礦屬于中厚煤層礦井取 20％ 計算。一般指地面鐵路、河流的保護煤柱或由于地質(zhì)構(gòu)造復雜，目前技術(shù)條件開采不了，或開采經(jīng)濟不合理地區(qū)的含煤量。 儲量計算方法 采用分水平及投影塊段法，用煤層真厚度和斜面積計算儲量，塊段平均厚度采用鉆孔見煤厚度，以算術(shù)平均法求出。 計算公式： ?? ??? MSQ c o s 1 5 7 8 9 3 0 1 5 6 8 0 0 0 1 5 7 2 3 4 3 01 . 4 1 . 2 1 . 4 1 . 4 1 . 4 1 . 2c o s 2 5 c o s 2 5 c o s 2 51 0 7 5 6 . 4 8 (cz ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? 萬 噸 ） 表（ 2－ 2） 容重采用 序號 煤層號 容重 /（ g/cm3） 1 36A 2 25 3 4 塊段面積在 1： 5000 的煤層儲量計算圖上用電子求積儀求得，塊段傾角采用余切尺量得。 計算公式如下 ZK=（ ZC－ P） C （ 21） 式中 ： ZK— 可采儲量； ZC— 工業(yè)儲量； P— 永久煤柱損失； C— 采區(qū)回采率。 12 回采要求：中厚煤層不應小于 80%，薄煤層不應小于 85%。經(jīng)各煤層可采儲量計算，匯總計算出本設計井田可采儲量為 。 儲量計算的評價 本設計井田的各類儲量計算嚴格執(zhí)照有關規(guī)定執(zhí)行。由于技術(shù)水平所限，儲量計算設計所得到的各種儲量與實際可能有一定的誤差。 表 23 分煤層分水平儲量計算表 水平別 煤層別 工 業(yè)儲量A+B+C 工業(yè)場地 井田境界 斷層 開采損失 其他損失 合計 可采儲量 Ⅰ 36A 340 25 2156 4 347 合計 Ⅱ 36A 0 25 4 合計 總計 13 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務年限 礦井工作制度 該設計礦井年工作日確定為 330d，礦井每日凈提升 16h， 采用四六工作制制度。 礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限 根據(jù)地質(zhì)條件，國民發(fā)展需要和國內(nèi)外市場需求，技術(shù)裝備和管理水平，充分考慮科學技術(shù)進步等因素，依據(jù)投資少，出煤快，經(jīng)濟效益好的原則合理 的 確定。 一方面是 儲量 ， 指基礎儲量 中經(jīng)濟可采部分； 另一方面是 地質(zhì)和開采條件技術(shù)裝備和管理水平。 礦井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來確定，還應該考慮到當前及今后市場的需煤量。根據(jù)該井田的實際情況，初步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案 A： 方案 B： 方案 C： 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應該根據(jù)礦井服務年限來確定。 礦井服務年限 礦井服務年限計算公式如下： T=Z /（ A k） （ 22） 式中 : Z— 礦井設計可采儲量， Mt； A— 礦井生產(chǎn)能力， Mt/a； k— 礦井儲量備用系數(shù)， k=～ ，本設計 取 k=。 14 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，服務年限的確定現(xiàn)提出三種方案，具體如下： 方案 A： （ A k） = /（ 60 ） =97a； 方案 B： （ A k） = /（ 90 ） =65a 方案 C： （ A k） = /（ 120 ） =49a； 根據(jù) 1994年我國煤礦設計規(guī)范各類井型和開采水平設計服務年限 ,表 24確定 方案 B較為合理，即：礦井生產(chǎn)能力為 Mt/a；礦井服務年限為 T=65a。 表 24 各類井型和開采水平設計服務年限表 井型 礦井生產(chǎn)能力（萬t） 礦井設計服務年限 開采水平設計服務年限 /a 開采 0176。~25176。 煤層礦井 開采 25176。~45176。 煤層礦井 開采 45176。~90176。 煤層礦井 特大 ≥ 600 300~500 80 70 40— 35— — — — — 大 60 30 30 25 20 中 50 25 25 20 15 小 9， 15， 21，30 各省自 定 15 第 3 章 井田開拓 概述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 新發(fā)井田 的 東 南方有正在生產(chǎn)的 城子河西斜井 ， 設計能力 30Mt。西側(cè)是 滴道礦的九井，其生產(chǎn)能力 30 Mt。 影響本設計礦井開拓方式的因素及具體情況 井田開拓方式的選擇應全面考慮各種因素，主要因素包括： 施工技術(shù)和設備條件； 井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件（特別是表土層情況）；煤層賦存和開采技術(shù)條件；地形地貌和地面外部條件；技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件；總體設計和礦井 生產(chǎn)能力要求等。 對以上各種因素要 進行 綜合 的 研究，通過系統(tǒng)優(yōu)化和多方案技術(shù)經(jīng)濟比較后 在 確定。影響井田開拓方式的具體因素 有 地表因素 和煤層賦存情況 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 在一定的井田地質(zhì) 和 開采技術(shù)條件下，礦井開拓巷道有多種布置方式，開拓巷道的布置方式通稱為開拓方式。合理的開拓方式，一般應在技術(shù)可行的多種開拓方式中進行技術(shù)經(jīng)濟分析比較后，才能確定。開拓方式按照井筒的傾角不同分為平硐開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓方式等四種方式。開拓方式依據(jù)井筒 （或平硐）與煤層位置的不 同又 分為 立井開拓