【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 標(biāo)高 米。在疏放水過(guò)程中，深部突水或鉆孔放水后，淺部的出水點(diǎn)一般隨之減小，但大多數(shù)出水點(diǎn)水量不枯謁，說(shuō)明深部出水點(diǎn)不能完全襲奪淺部的出水點(diǎn)水量，這反映了該層在不同深度受到其它含水層通過(guò)導(dǎo)水渠道源源不斷地補(bǔ)給，致使該含水層不能被疏干，據(jù)實(shí)際觀測(cè) F11 斷層，推測(cè) F40斷層，都是主要的補(bǔ)給渠道，再者亦反映了該含水層導(dǎo)水能力較差，空間上聯(lián)通性不暢，不能形成統(tǒng)一的疏排下降漏斗，且動(dòng)水位水力坡度甚大。 二 1煤頂板砂巖含水層（ S10） S10層砂巖含水層，距二 1煤的距離為 0— 米，平均 米，其厚度為 —米，一般為 米。鉆孔統(tǒng)計(jì)表明，沖洗液消耗量〉 10m3/h的有 3 個(gè)鉆孔（ 383—1 382—1382—2）； 1—5 m3/h 的鉆孔 4 個(gè)（ 383— 382— 382— 382—6），頂板砂巖含水層，裂隙發(fā)育程度較低，富水性較差，根據(jù)井下揭露情況看，一水平曾出現(xiàn)過(guò)出水淹下順槽機(jī)電設(shè)備的情況，水量約 20m3/h 左右，對(duì)礦井生產(chǎn)威脅不大。 第三系礫巖含水層 此含水層在本區(qū)發(fā)育總厚度 3— 米，一般為 1—5 層，單層厚度 1—28 米，屬孔隙裂隙水，水量不大，且與開(kāi)采煤層間隔大， 對(duì)礦井生產(chǎn)無(wú)直接影響。 綜觀全井田主要為單斜構(gòu)造，輕微坡?tīng)钇鸱瑪嗔演^少，各含水層見(jiàn)有良好的泥巖，粉砂巖隔水層存在，因此，地下水無(wú)水力聯(lián)系，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，對(duì)井下開(kāi)采無(wú)大的水患威脅。 實(shí)際涌水量為 310m3/h。 煤層特征 煤層的概況 本井田含煤地層為石灰系本溪群、太原群和二迭系山西組，總厚度平均 210 米，發(fā)育兩個(gè)煤組，即一煤組和二煤組，共含煤 24 層，總厚度 米，含煤系數(shù) %，山西組二 1煤為主要可采煤層，太原群一 11煤大部分可采，一 22煤局部可采。其它煤層均屬不穩(wěn)定薄煤層， 分布范圍小，沒(méi)有工業(yè)價(jià)值，但在地層對(duì)比中有重要意義，現(xiàn)將各煤層分述如下： 二 1煤層位于山西組底部 S10砂巖之下，底為 S9砂巖，下距 C3L8 灰?guī)r 35 米，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，煤層厚 米，平均 米，煤層厚度變異系數(shù) r=%，可采性指數(shù)Km=1。煤層下部有 23 層夾矸，比較穩(wěn)定的夾矸有一層，厚度 米，平均 米，夾矸下煤厚平均 米，屬穩(wěn)定特厚煤層。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆 本科 生 畢業(yè) 設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 一 22煤（下夾上煤）位于太原群下部， C3L2灰?guī)r為其頂板。煤層厚度為 米，平均 米，可采性指數(shù)為 Km=，煤厚變異系數(shù) r=%，屬不穩(wěn)定薄煤層。 一 21煤（下夾中煤）位于 C3L2 灰?guī)r之下 米，一 11煤之上 米，煤層厚度一般為 米，平均 米，不含夾矸，屬簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層，因其工業(yè)價(jià)值不大，不計(jì)算其煤厚變異系數(shù)和可采性指數(shù)。 一 １ 1 煤（下夾下煤）賦存于太原群底部，以底板泥巖與本溪群分界，上距 C3L2 灰?guī)r 米，其層位穩(wěn)定，煤層厚度 米，平均 米，煤厚變異系數(shù) r=%，可 采性指數(shù) Km=1，煤中含夾矸 13 層，厚度約 米，平均 米，為穩(wěn)定的復(fù)雜結(jié)構(gòu)薄 中厚煤層。 煤質(zhì)及特征 煤的物理性質(zhì) 二 1煤為黑色，玻璃 金鋼光澤，條帶黑色略帶淺灰色，屬半亮型煤，具條帶狀結(jié)構(gòu)，比重 ，硬度為 3，松軟易碎。 一 22煤硬度小，易破碎，內(nèi)生節(jié)理發(fā)育，煤巖類型為半亮型煤，多具條帶狀結(jié)構(gòu)。 一 21煤和一 11煤基本相似，黑色，金剛光澤，呈粉粒塊狀，參差狀斷口，屬半亮型煤，含有較多的黃鐵礦結(jié)核，有臭味，比重較大，約 。 煤的化學(xué) 性質(zhì) 表 二 1 煤開(kāi)采期間煤質(zhì)化驗(yàn)成果如下表所示 工作面 WQ（ %） Ag(%) Vr(%) 焦渣特征 SfQ(%) QgDT(卡 /克 ) 3101 6 7251 3103 6 7364 3002 6 7232 3004 6 7183 3006 6 7149 表 二 1 煤精煤分析見(jiàn)下表 項(xiàng)目 最小值 最大值 平均值 總數(shù) 水份 Wf% 30 灰份 Ag% 30 揮發(fā)份 Vr% 30 全硫 SgQ% 22 發(fā)熱量 卡 /g QgDT 7900 8243 8109 17 QYDT 8668 8760 8720 20 膠質(zhì)層 X 21 Y 0 20 粘結(jié)指數(shù) G 5 76 34 25 二 1煤為低灰、特低硫、低磷、高熔灰分的粉粒狀煤，以瘦煤為主，有水量貧瘦煤。 表 二 1 煤及一 11煤的煤巖特征分析見(jiàn)下表 煤層 二 1 煤 一 11 煤 數(shù)值名稱 最小 最大 平均 最小 最大 平均 有 機(jī) 組 鏡質(zhì)組 53 59 半鏡質(zhì)組 半絲質(zhì)組 4 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆 本科 生 畢業(yè) 設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 份 % 絲質(zhì)組 穩(wěn)定組 合計(jì) 無(wú) 機(jī) 組 分 % 粘土 4． 4 13 8． 3 3． 6 19． 3 11． 7 硫化物 0． 1 0． 1 0． 1 0． 5 2． 6 1． 4 碳酸鹽 0． 1 3． 3 1 0． 5 1． 3 1 氧貨物 0． 1 1． 1 0． 5 合計(jì) 9． 5 14． 2 ROmax 1． 64 1． 85 1． 77 1． 92 二 1煤的煤巖組成以鏡煤為主，鏡質(zhì)組和半鏡質(zhì)組為 81%有機(jī)組分平均占 %。 一 11煤鏡質(zhì)半鏡質(zhì)占有機(jī)組分的 90%，有機(jī)組分占 %。 煤的自然、爆炸性及瓦斯涌出情況 煤的自燃 根據(jù)我國(guó)的經(jīng)驗(yàn)，煤的著火溫度降低值 △T=810 時(shí)一般無(wú)自燃傾向； △T=1025 時(shí)，稍有自燃傾向； △T〉 25 時(shí)，為有自燃傾向性煤層。三礦在曾由撫順煤炭研究所作了二 1煤自燃傾向性鑒定，經(jīng)鑒定 本井田為 有 自燃傾向性煤層。 煤的爆炸 指數(shù) 根據(jù) 1984 年礦井瓦斯監(jiān)定資料，二 1煤的煤塵爆炸指數(shù)為 %。 瓦斯涌出情況 三礦井田自開(kāi)采以來(lái)積累了不少實(shí)際資料， 本礦井的 相 對(duì)瓦斯涌出量一般在 7m3/t 以下， 絕 對(duì)瓦斯涌出量一般在 9m3/t 以下，屬低沼礦井。 2 井田境界 和儲(chǔ)量 井田境界 井田 邊界 在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開(kāi)發(fā)，并且要符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)年限。井田邊界確定時(shí)我們一定要考慮井田中的斷層、褶皺、水文情況及 煤層賦存情況等。井田劃分的原則為如下幾點(diǎn) ： 井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量，要與煤層賦存情況、開(kāi)采條件和礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng) ； 保證井田有合理的尺寸 ； 充分利用自然條件劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等； 合理規(guī)劃礦井開(kāi)采范圍，處理好相鄰礦井之間的關(guān)系 。 三礦井 田位于鶴壁市區(qū)北約 公里。井田范圍：北部 與相鄰的二礦劃分的界限為界 ；西部以二 1煤層露頭為界； 南部原以 F16斷層組與五礦為界，后擴(kuò)大至五礦 450 水平以下；東部 以 800 二 1煤層底板等高線為界。 井田南北走向約 35 公里，東西傾向?qū)捈s 3 公里井田面積約 平方公里 。煤層傾角 10176?！?0176。，平均 16176。，屬于 傾斜 煤層。 井田邊界圖 見(jiàn)下 圖 ： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆 本科 生 畢業(yè) 設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 圖 井田邊界圖 開(kāi)采邊界擴(kuò)大的可能性 根據(jù)地質(zhì)資料 ， 本礦井周?chē)耘c其他礦井相鄰為界 且所處環(huán)境的限制，所以沒(méi)有在擴(kuò)大的可能性了。 礦井儲(chǔ)量 礦井儲(chǔ)量是在劃定的井田范圍內(nèi)，根據(jù)勘探資料計(jì)算而得，是進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)和生產(chǎn)建設(shè)的依據(jù)。 本井田含煤地層為石灰系本溪群、太原群和二迭系山西組，總厚度平均 210 米，發(fā)育兩個(gè)煤組，即一煤組和二煤組，共含煤 24 層，總厚度 米，含煤系數(shù) %，其中一煤組：太原群一 11煤大部分可采，一 22煤局部可采；二煤組：山西組二 1煤：現(xiàn)為主要可采煤層。其它煤層均屬不穩(wěn)定薄煤層，分布范圍小，沒(méi)有工業(yè)價(jià)值，所以本井田只針對(duì)二1煤層。 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ) 工業(yè)指標(biāo)的確定 依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，儲(chǔ)量計(jì)算 中煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表 ： 表 煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果表 煤層 灰分 A9% 揮發(fā)份 Vv% 硫份 S9% 發(fā)熱量（大卡） 二 1 煤 64596872 下夾中煤 88158655 下夾下煤 64557966 其他計(jì)算依據(jù) （ 1）根據(jù) 鶴煤三礦井田地質(zhì)詳查勘探報(bào)告和地質(zhì)組提供的煤層資料計(jì)算。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆 本科 生 畢業(yè) 設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) （ 2）依據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》關(guān)于化工、動(dòng)力用煤的標(biāo)準(zhǔn)：計(jì)算能利用儲(chǔ)量的煤層最低可采厚度為 ，原煤灰分不大于 40%。計(jì)算暫不能利用儲(chǔ)量的煤層厚度為～ 。 （ 3）依據(jù)國(guó)務(wù)院（ 1998） 5 號(hào)文《關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問(wèn)題的批復(fù)》內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫份大于 3%的礦井。硫份大于 3%的煤層儲(chǔ)量列入平衡表外儲(chǔ)量。 （ 4）儲(chǔ)量計(jì)算厚度：夾石厚度不大于 時(shí)，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾石總厚度不超過(guò)每分 層厚度的 50%時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度。 （ 5）井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平穩(wěn)，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均值。 （ 6）煤層容重：二 1煤容重平均為 。 地質(zhì) 儲(chǔ)量計(jì)算 根據(jù)儲(chǔ)量計(jì)算公式，利用地質(zhì)塊段法計(jì)算。 地質(zhì)塊段法就是根據(jù)一定的地質(zhì)勘探或開(kāi)采特征，將礦體劃分為若干塊段，在圈定的塊段法范圍內(nèi)可用算術(shù)平均法求得每個(gè)塊段的儲(chǔ)量。煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和，應(yīng)當(dāng)指出，每個(gè)塊段內(nèi)至少應(yīng)有一個(gè)以上的鉆孔。 塊段的面積 S 必須采用真面積（即煤層斜面積） 。用煤層底板等高線上的水平投影面積換算成真面積。 分塊圖 見(jiàn) 下 圖 ： 圖 井田分塊圖 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆 本科 生 畢業(yè) 設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 1 2 3/.....1 2 3c os.....niiM M M Mnn n n nnnssaQ S MQ Q Q Q Q???? ? ???? ? ?? ? ? ? ? 公式 21 式中 s——真面積， m2。 /s ——水平投影面積， m2 。 ia ——煤層傾角，采用塊段內(nèi)的平均傾角，（。） Mi——塊段煤層的平均真厚度， m。 煤層厚度 M 應(yīng)采用其厚度的平均值，即根據(jù)計(jì)算面積內(nèi)各見(jiàn)煤點(diǎn)的厚度，均換算成真厚度 （垂直層面方向的厚度），而后用算術(shù)平均法進(jìn)行計(jì)算。 M + M + M ... ..+ M1 2 3 nM=i n 式中 Mi ——煤層真厚度的平均值， m； n——參加計(jì)算的見(jiàn)煤點(diǎn)數(shù)（地段中的鉆孔數(shù)） M + M + M .. .. .+ M1 2 3 n——該地段中各見(jiàn)煤點(diǎn)的煤層真厚度， m； i? ——塊段內(nèi)煤層容重， t/m2。 煤層儲(chǔ)量的計(jì)算公式為： 11 1 1Q S M ?? ? ? 公式 23 22 2 2Q S M ?? ? ? …………….. nn n nQ S M ?? ? ? 1 2 3 ..... nQ Q Q Q Q? ? ? ? ? 公式 24 1Q 、 2Q ……. nQ ——分別為各塊段的儲(chǔ)量，萬(wàn) t 。 1S 、 2S ….. nS ——分別為各塊段的面積， m2 M1 、 M2 ….. Mn ——分別為各塊段內(nèi)煤層的厚度， m 1? 、 2? 、 n? ——分別為各塊段內(nèi)煤層的容重， t/m2。 本井田內(nèi)主要可采煤層為二 1 煤層其平均厚度分別為 m。由上式計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表： 公式 22 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆 本科 生 畢業(yè) 設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 表 儲(chǔ)量計(jì)算表 地質(zhì)塊段號(hào) 平均傾角（ 176。） 平均厚度（ m） 煤層容重(t/m3) 投影面積 (m2) 實(shí)際面積 (m2) 塊段儲(chǔ)量 (t) 塊一 16