【文章內(nèi)容簡介】 自燃 根據(jù) 5個孔采樣作煤的自燃趨勢試驗， 3號煤層屬不易自燃煤層。 井溫 根據(jù)附近煤礦及以往勘探報告測井資料，本區(qū)為地溫正常區(qū)， 3號煤層最高地溫為 ℃ (2908孔 )，平面地溫變化很小，無地溫異常。不存在地?zé)釣?zāi)害。 第三節(jié) 煤層特征 一、煤層 含煤性 井田內(nèi)煤層主要分布在二疊系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組。山西組含煤 4層，由上而下編號的為 4 號。煤層總厚 ，平均 ，含煤系數(shù) %。其中 3 號煤層位于本組下部，厚度大且穩(wěn)定，是井田首采煤層。其余煤層不穩(wěn)定，均不可采。太原組含煤 11層，自上而下編號的為 8 8 1 1 1 1 15號。煤層總厚 ，平均 。含煤系數(shù) %。主要可采的 15號煤層位于一段中部。其余煤層均不可采。此外，在石炭系中統(tǒng)本溪組及二疊系下統(tǒng)下石盒子組底部有極不穩(wěn)定的薄煤層出現(xiàn)，均不可采。 3 號煤層距下部 15 號煤層約107m?？刹擅簩犹卣饕姳?131。 表 131 主要煤層特征表 可采煤層 （ 1） 3號煤層 位于山西組下部，下距 9號煤層 ，平均 。煤層厚 ，平均厚 ，井田內(nèi) 3號煤層?xùn)|厚西薄。含泥巖、炭質(zhì)泥巖夾矸 02層，一般 1層，距底板約 (平 均含煤 層段 煤 層 號 煤層厚度(m)最小 最大 平均 煤層間距(m)最小 最大 平均 穩(wěn) 定 性 可 采 性 系數(shù) (%) 沉積層位 煤層結(jié)構(gòu) 變異系數(shù)(Cv) 煤層型號 可采系數(shù) % 可采性 山西組 3 .82 100 穩(wěn)定 簡單 穩(wěn)定 100 全區(qū) 可采 太原組 15 100 穩(wěn)定 較復(fù)雜 穩(wěn)定 100 大部 可采 14 厚度 )。資源 /儲量估算采用厚度 ，平均 。 煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，局部為砂巖。底板為黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖，深灰色粉砂巖。 該煤層全井田可采，結(jié)構(gòu)簡單，厚度變化不大。屬穩(wěn)定型煤層。為本次勘探主要對象，控制及研究程度均較高。 (2) 15號煤層 位于太原組一段底部，下距 K1砂巖 ，平均 。 在井田北部，煤層分叉為 151和 15 3號 (井田邊界以北，進而繼續(xù)分叉為 15 15 153號 )。 15號煤層全部可采。煤層厚 ，平均 ，純煤均厚 ；結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含泥巖、炭質(zhì)泥巖夾矸 05層，一般為 23層。屬穩(wěn)定型可采煤層。 煤層頂板為泥灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖，北部為泥巖，底板為泥巖，砂質(zhì)泥巖。在長治以北的屯留、夏店詳查區(qū)， 15 號煤層截然分為 15 15 153 三層，且各分層間距明顯增大。因此，造成煤層分叉的原因，可能是同沉積作用，由于煤層基底不均衡沉降所至，而本井田北部置于同沉積向斜揚起端的邊緣地帶。 由于本井田只批準開采 3號層，且 15號層為高硫煤，因此目前不考慮其開采問題。 煤質(zhì) 3號、 15號煤層為 黑色，條痕為淺黑色～黑色，斷口參差狀～階梯狀，玻璃～金屬光澤，內(nèi)生裂隙較發(fā)育。以亮煤為主、暗煤次之，夾鏡煤條帶。細～中條帶狀結(jié)構(gòu)。屬半亮～光亮型煤。 顯微煤巖特征見表 132。井田內(nèi) 15號煤層鏡質(zhì)組最大反射率在 %之間，根據(jù)鏡質(zhì)組最大反射率 (Romax)值可知，其變質(zhì)程度屬于貧煤階段。 表 132 各煤層顯微組分定量一覽表 煤層 有機組分（ %） 無機組分（ %） 反射率 R0max（ %） 鏡質(zhì)組 惰質(zhì)組 殼質(zhì)組 粘土類 硫化 鐵類 碳酸 鹽類 其它 小計 3 .5 .7 1 15 .1 .4 .8 .9 .6 4 煤的化學(xué)性質(zhì)、工藝性能特征見表 133。 煤類的確定及其依據(jù) 按《中國煤炭分類國家標準》 (GB575186)進行，將本井田 15 號煤層劃分為貧煤 (PM)。 表 133 15 工業(yè)與元素分析結(jié)果表 3 15 工 業(yè) 分 析 煤 層 號 原 精 Ad（ %） 原 精 Vdaf（ %） 原 精 St,d（ %） 原 精 Pd（ %） 原 精 Qgr,v,d（ MJ/kg） 原 精 粘結(jié)指數(shù) 精 元 素 分 析（精） Cdaf（ %） Hdaf（ %） Odaf（ %） Ndaf（ %） 煤 灰 成 分 分 析（原） SiO2+AL2O3+TiO2（ %） Fe2O3+CaO+MgO+K2O+Na2O（ %） ST（℃） 1344 1393 視（相對）密度 精煤回收率（ %） 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計 16 第二章 井田境界和儲量 第一節(jié) 井田境界 根據(jù)中華人民共和國國土資源部頒發(fā)的《采礦許可證》，本井田范圍由四點連線圈定，井田境界拐點坐標見表 211。 表 211 井田境界拐點坐標一覽表 點號 6186。帶 3186。帶 X Y X Y 1 2 3 4 井田南北長約 － ，東西寬約 ，面積 。井田基本形狀與周邊井田關(guān)系見圖 211。 山西霍爾辛赫煤業(yè)有限公司高河井田三元煤業(yè)司馬井田長治經(jīng)紡煤業(yè)有限公司華盛榮煤業(yè)有限公司 下霍井田慈林山接替井田辛莊詳查勘探區(qū) 古城井田 圖 211 井田基本形狀與周邊井田關(guān)系圖 第二節(jié) 礦井工業(yè)儲量 本井批準開采的 3號煤層是一個穩(wěn)定煤層，從周邊煤礦開采和現(xiàn)有的地質(zhì)勘探結(jié)果上來看，它具有傾角緩、構(gòu)造簡單、涌水量小、頂?shù)装宸€(wěn)定（中等穩(wěn)定）、煤層結(jié)構(gòu)簡單、厚度穩(wěn)定等諸多有利因素。 本井開采的難點在于村莊密布，使得大量儲量呆滯。村莊下壓煤的開采是本井能否取得長久良好的經(jīng)濟效益的關(guān)鍵。 總體來說，本井的資源是可靠的，正常經(jīng)營下能夠給業(yè)主 帶來豐厚的利潤，取得滿意的投資、經(jīng)濟、社會效果。統(tǒng)計的生產(chǎn)成本在 200元 /t 左右，一般充填成本在 80元 /t左右，銷售價格在 500元 /t以黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計 17 上，利潤空間較大，因此，符合國家政策并達到開采技術(shù)條件的煤層資源量都為經(jīng)濟儲量。 根據(jù)地質(zhì)報告按照相關(guān)規(guī)程規(guī)范初步設(shè)計的礦井資源 /儲量 Mt，礦井工業(yè)資源 /儲量 Mt，礦井可采儲量 。 3 號煤層資源 /儲量匯總見表 212。由該表可見，全井田高級儲量占總資源 /儲量的 95%，滿足礦井各階段設(shè)計所需比例的要求。 礦井設(shè)計工業(yè)資源 /儲量見表 213。由于本井 333 資源量都集中在斷層附近，因此可靠性系數(shù)按規(guī)范取下限為 70%。 礦井設(shè)計可采儲量見表 214。 表 212 3號煤層資源量匯總表 地 段 面積 km2 煤種 資源 /儲量 (Mt) 111b 122b 333 111b+122b 111b+122b+333 合 計 PM 表 213 礦井工業(yè)資 源 /儲量匯總表 煤層 工業(yè)資源量 (Mt) 合計 111b 2M11 2S11 小計 122B 2M22 2S22 小計 333 3 0 0 0 0 第三節(jié) 礦井可采儲量 根據(jù)本礦井煤層賦存特點及井田開拓方式、巷道布置形式，礦井設(shè)計可采儲量按照礦井設(shè)計利用儲量減去井田境界煤柱、斷層煤柱、工業(yè)場地保護煤柱以及井下主要巷道保護煤柱后乘以盤區(qū)回采率的方法進計算確定，礦井范圍內(nèi)大量存在的村莊壓煤、橫貫礦井中部的長子縣至長治市公路壓 煤、在礦井東南部流過的漳河壓煤、以及將要建設(shè)的礦井專用鐵路。設(shè)計考慮采用“三下”開采技術(shù)對村莊下、公路下、鐵路專用線下壓煤進行控制性開采，以提高礦井資源回收率、保證礦井生產(chǎn)規(guī)模和項目建設(shè)效益、延長礦井生產(chǎn)服務(wù)年限。經(jīng)過調(diào)查，保護等級最高 II類保護，因此按照充填式開采方法保證回收率進行計算。預(yù)計河下煤層開采，河水不會對礦井安全生產(chǎn)產(chǎn)生較大的影響。但由于是區(qū)域保護性河流，因此仍采用控制開采措施。 井田邊界本井一側(cè)留設(shè) 20m境界煤柱，大巷兩側(cè)留設(shè)保護煤柱，根據(jù)計算取 60m，小斷層兩側(cè)按各留 20m斷層煤柱考慮， F1斷層由于落差大，破碎帶寬按 200m考慮。工業(yè)場地按照鉆孔柱狀重新確定的第四系等厚線圖，計算的村莊保護煤柱寬度時采用地質(zhì)報告給出的巖移角參數(shù)為：松散層 45186。，巖層 72。 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計 18 表 231 礦井設(shè)計可采儲量匯總表 單位： Mt 設(shè)計長壁綜采工作面開采，工作面長 200m，順槽寬 ～ 4m，條帶間沿空送巷，煤柱寬 3～ 8m。計算的采區(qū)回采率大于規(guī)范規(guī)定值，但在可采儲量計算中人采用規(guī)范規(guī)定之下限回采率 75%。礦井可采儲量見表 231。 礦井 工業(yè) 資源 /儲量 永久煤柱損失 礦井 設(shè)計 資源 /儲量 工業(yè)場地和主要井巷煤柱 開采 損失 設(shè)計可采儲量 井田 境界 斷層 長子縣城環(huán)線內(nèi) 合計 工業(yè) 場地 主要 井巷 合計 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計 19 第三章 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 第一節(jié) 礦井工作制度 按照煤礦礦井設(shè)計規(guī)范，礦井設(shè)計年生產(chǎn)工作天數(shù)為 330 天，“四六”工作制，即每天四班作業(yè)，其中三班生產(chǎn)，一班準備。每天凈提升時間為 16h。 第二 節(jié) 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 針對 ／ a和 ／ a三種井型方案進行分析和論證，推薦礦井生產(chǎn)能力為 。歸納起來，主要原因如下： 從礦井儲量資源分析 本礦井面積大， 3號煤層厚度穩(wěn)定，全區(qū)可采、礦井地質(zhì)儲量豐富、煤層賦存條件和其它開采條件好，具備建設(shè)大型礦井的儲量條件。 從礦井服務(wù)年限分析 3Mt／ a， ／ a井型方案的服務(wù)年限分別為 80年、 60年。其中， ／ a井型的礦井服務(wù)年限偏長，礦井技術(shù)改造（更新）周期一般為 20年上一個臺階，而 80年明顯多于二次，屬于后 期難更新改造礦井； ／ a井型的礦井服務(wù)年限基本滿足設(shè)計規(guī)范要求且符合當前形勢需要；考慮現(xiàn)在礦井一般都以較大能力回采，服務(wù)年限都有較大幅度縮短， ／ a井型的礦井服務(wù)年限比較合適。 從煤層生產(chǎn)能力及配采關(guān)系分析 該井的煤層厚度在 ，適宜大采高或放頂煤綜合機械化采煤。近年統(tǒng)計類似條件下綜合機械化工作面的產(chǎn)量在 ～ 。本礦井開采條件下長壁綜放工作面具有 。 由于本井田地質(zhì)條件較好，構(gòu)造簡單，礦井涌水量小，瓦斯含量中等、煤層穩(wěn)定性好，傾 角緩，煤層發(fā)育連續(xù)性好，可采范圍大，適合以較大能力開采。 從安全生產(chǎn)方面分析 從礦井地質(zhì)資料分析，影響采煤工作面安全生產(chǎn)的主要因素為礦井瓦斯。根據(jù)勘探報告， 3號煤層的甲烷含量為 ~／ ，平均含量為 ／ 。本設(shè)計認為： 3號煤層具有低－高瓦斯涌出量趨勢，大采高高能力工作面的瓦斯涌出量相對集中，將給工作面通風(fēng)和安全形成相當大的壓力，其產(chǎn)量必將受到瓦斯的影響和限制。實現(xiàn)年產(chǎn) 工作，進一步大幅度提高產(chǎn)量的可能性較小。 從經(jīng)濟效益方面分析 ，裝備和投資差距不大，尤其是福利設(shè)施、地面工業(yè)建筑、礦井開拓工程量幾乎沒有差別。而本礦井所開采的煤炭具有良好的市場， 。 綜上所述， 、合理的配采關(guān)系和穩(wěn)定的生產(chǎn)能力、安全可靠的生產(chǎn)環(huán)境、良好的投資效益和社會效益，能夠?qū)崿F(xiàn)快速還貸，礦井技術(shù)經(jīng)濟效益明顯優(yōu)于