【文章內(nèi)容簡介】 953025石英砂巖泥巖碳質(zhì)粉砂巖粉砂巖碳質(zhì)細砂巖碳質(zhì)泥巖細砂巖細砂巖中礫巖粉砂巖細砂巖中細砂巖中砂巖粗砂巖煤煤煤煤16泥巖中礫巖細砂巖粗砂巖穩(wěn)定一般較穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定一般較穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定 圖 11 大興煤礦煤系地層綜合柱狀圖 該層頂板與第四系底板呈不整合接觸，其底板與侏羅系含煤組頂部泥巖隔水 13 層頂板相接。其巖性上部主要由紫紅色粗砂巖、砂礫巖及中期噴發(fā)玄武巖復合層所組成。下部則由灰綠色粗砂巖、砂礫巖復合巖層所組成。而上、下兩部又均夾泥巖、粉、細砂巖復合隔水夾層。 該層頂板為侏羅系含煤組頂部泥巖隔水層底板，底板為 171 層煤底板。其巖性主要由灰白色粗砂巖、砂礫巖復合巖層所組成。 二 .斷層水 在勘探過程中，共組合 5 條斷層，實見 斷點 63個。同時在全井田又進行59 個簡易水文觀測孔觀測，尚未發(fā)現(xiàn)較大的涌（漏）水現(xiàn)象。 該含水層主要補給來源為白堊系間接充水含水層的微弱垂直滲透，又處于深部閉合、鹽化微循環(huán)環(huán)境中 ， 逕流條件極其微弱，排泄條件極差 。 三 .隔水層 該井田可分為三個隔水層。 該層賦存于第四系砂礫孔隙承壓含水層上部，主要由黃褐色或黃色的粘土及亞粘土所組成。塑性較強，隔水良好。起地表水與地下水的隔水作用。 該層賦存于白堊系底板的下部，侏羅系含煤組頂板的上部。主要由灰黑色泥巖、 粉、細砂巖所組成。致密，遇水膨脹，易碎。起與上覆弱含水層的隔水作用。該層在井田內(nèi)普遍發(fā)育，最大厚度 ，最小厚度 0m。其底板最大深度 。 、細砂巖隔水層 該層賦存于 171煤底板以下至下部含水層頂板為止。主要由灰黑色泥巖、粉、細砂礫所組成。多為泥質(zhì)膠結(jié)，致密，較硬。起到含煤組直接充水含水層與底部含水層的隔水作用。該層在井田內(nèi)普遍發(fā)育。最大厚度 ，最小厚度 0m，平均厚度 。最大深度 ，最小深度 。 二 .井田水文地質(zhì)類型 該井田直接充水含水層的補給來源為上部間接弱含水層的微弱垂直滲透 ，同時侏羅系含水層的粗砂巖及砂礫巖又多為泥質(zhì)膠結(jié)，含水性很微弱。又由于巖石多為泥質(zhì)膠結(jié)，又在斷層兩盤的擠壓作用下，造成斷裂閉合，使之導水性極弱；又因與地表水無水力聯(lián)系，故對礦井充水雖有一定影響，但很小 。 雖然白堊系上部風化帶含水性較強，又位于地下水位以下，但是由于距煤層較遠，將近 500m，又被致密較厚的泥巖、粉、細砂巖所隔，故對直接充水含水層無影響，斷層又基本上不導水，使之與地表水無水力聯(lián)系。所以該井田水文地質(zhì)類型屬于二類一型 的水文地質(zhì)條件簡單的礦床。 14 巖石性質(zhì)、厚度特征 本區(qū)內(nèi)巖性較細，主要由粉砂巖、細砂巖、粉細互層、中砂層及煤層組成，僅有較少的粗砂巖，含爍砂巖。 煤層和巖層的物性差異均比較明顯，各巖層的密度差別較小，γ γ曲線在各種巖層反應平直煤層異常反應明顯，巖石硬度多數(shù)為中等硬度的砂巖類。 沼氣、煤塵及煤的自然性 本礦屬于瓦斯高突礦井，相對涌出量 /t,絕對涌出量為 /t。隨著開采深度的延伸， 瓦斯含量相對高出的部位， 特別 是接觸變質(zhì)煤 和 天然焦分布的地方。 瓦斯賦存條件好涌出量大 給礦井的安全生產(chǎn)帶來一定的困難。 煤塵爆炸指數(shù)為 ～ ， 因此 屬于有 強爆炸或有爆炸危險 。 開采煤層均屬高沼氣煤層，礦井屬高沼氣等級礦井， 由于輝綠巖的侵入，接觸變質(zhì)作用的影響，隨著煤層賦存深度的增加，而瓦斯含量相對增高的趨勢表現(xiàn)雖然不明顯，但仍有所表現(xiàn)。 自然發(fā)火期為 2～ 4 個月。 隨著今后礦井開采深度的不斷增加，瓦斯涌出量也逐步加大，這給礦井生產(chǎn)會帶來不利影響 。 因此，未來礦井 的 通風 和 瓦斯防治技術措施 需要 進一步 提高 。 煤質(zhì)、牌號及用途 本區(qū)的煤的肉眼鑒定，明亮至半亮型煤，少數(shù)屬半暗型煤。鏡下煤 巖顯微組分：鏡質(zhì)組由 ～ %，絲質(zhì)組由 ～ %，角質(zhì)組由 0～ %，礦物質(zhì)含量由 ～ %。 根據(jù)粘結(jié)指數(shù)、精煤揮發(fā)分、膠質(zhì)層厚度做為劃分依據(jù)。 16號煤層以氣煤為主， 13 號煤層以氣 煤和 肥煤為主，由淺往深變質(zhì)程度逐步增高，其規(guī)律性明顯，四個具有明顯的界線 含煤層群 ，所以煤的變質(zhì)因素當 以區(qū)域變質(zhì)為主，但在局部地塊由于受到構造 運動 的影響，導致變質(zhì)程度 產(chǎn)生很大的 差異。 輝綠巖巖漿溢出時具有一種上沖的拱力，作用在沉積蓋層上，其范圍主要在巖漿管道溢出附近，使巖煤層移位或使 巖煤層的連續(xù)性遭到破壞， 故對其他煤層無多大影響，不是本區(qū)煤層變質(zhì)的主要因素 。 從上述各項指標來看， 15 號煤的含油率平均 ～ %，均大于7%，可考慮煤的綜合利用。 13 號層大樣試驗結(jié)果討論中，煤層灰分達 %，黏結(jié)性很差 。 進行浮選加工及煉焦用意義不大。其他煤 層除了可選性較差，如果采用高新技術就可以 作為煉焦或配煉焦用煤 ，提高利用率。 15 第 2 章 井田境界、儲量、服務年限 井田境界 井田周邊狀況 本礦西起 F4斷層，東至 F2斷層，和 小南井田 相連，北起 大隆井田 ，南 27000緯線 ，走向 長 ，寬 ，面積 ， 無村莊和田地。 井田境界確定的依據(jù) 布局、 選擇井筒位置，安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和建筑物； ，地質(zhì)條件劃分井田境界； ； 為增產(chǎn)創(chuàng)造條件； 滿足 機械化程度的不斷提高 的要求； 。 井田未來的發(fā)展情況 隨著 開采的全面推進，根據(jù)地質(zhì)資料、礦井生產(chǎn)能力及礦區(qū)外部條件等諸多因素可考慮礦井擴建，更大的提高礦井年生產(chǎn)能力 和發(fā)展狀況 ， 引導周邊的經(jīng)濟 發(fā)展 。 井田儲量 井田儲量的計算 井田內(nèi)可采煤層為 1 1 16號煤。礦井儲量是指礦井內(nèi)所埋藏的，具有工業(yè)價值的煤炭數(shù)量。礦井儲量可分為礦井地質(zhì)儲量，礦井工業(yè)儲量和礦井可采儲量。 礦井可采儲量是指礦井設計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱，礦井井下主要巷道及上下山保護煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲量。 礦井設計儲量是礦井工業(yè)儲量減去設計計算的斷層煤柱，防水煤柱，井田境界煤柱和已有的地面建筑物，構筑物需要留設的保護煤柱等永久煤柱損失量后的儲量。 礦井的生產(chǎn)能力要和與其儲量相適 應，以保證有足夠礦井和水平的服務年限。 16 保安煤柱 為居住保地面建筑物及工程設施的安全，本設計對井筒及工業(yè)場地后期的風井、規(guī)劃中的大斷層留設安全煤柱 ， 保護鐵路和公路應留出保護煤柱。 由于本礦區(qū)無地表移動參數(shù)實測資料，設計參照類似圍巖情況按下數(shù)據(jù)留設安全煤柱： 松散層移動角：含水松散層 35176。 、不含水的松散層 47176。 ； 巖層移動角： 46176。 ； 巖層邊界角： 68176。 。 主、副井筒均位于工業(yè)場地 中心 ，主、副井筒深度已起過 400m，工業(yè)場地東西長 980m，南北最大寬度為 840m，按照現(xiàn)行 《建筑物、水體、鐵路及主要井巷 煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》 規(guī)定，井筒煤柱地面受護面積包括井架、提升機房和圍護帶面積包括工業(yè)場內(nèi)為煤炭生產(chǎn)直接服務的工業(yè)廠房、服務設施和圍護帶，圍護帶寬度為 15m，煤柱按巖層移動角圈定，井田境界煤柱按30m留設，盤區(qū)煤柱按 20m留設，兩側(cè)各 10m。 儲量計算方法 計算標注以《儲量管理規(guī)程》為依據(jù)，公式如下： 塊段儲量 =塊段面積247。 COS(平均傾角 )平均厚度容重 ； 礦井設計儲量 = 工業(yè)儲量－永久煤柱 ； 塊段可采儲量 =（工業(yè)儲量－永久煤柱）設計回采率 ； 回采率要求：厚煤層不小于 75%，中厚煤層不小于 80%，薄煤層不小于 85%；以上計算方法得： 井田 南北 走向長 4665m,東西寬 3200 m,共有 4個可采煤層 ,平均煤厚 ,煤的容重為 。 則井田的工業(yè)儲量 =4665 3200 1. 35= 億 t ： 本井田內(nèi)主要有 5 個斷層 ,其中 4 個為邊界斷層 ,1 個為井田內(nèi)斷層 ,其總長度為 : 54000 4 1. 35=3761640t 邊界保護煤柱損失 =5 20200 = 1393200t 場壓煤損失： 工業(yè)場地壓煤 為一矩 形區(qū)域 ,面積 1183716m3,所以其損失為： 1183716 = 600、 400 主要大巷，需留設大巷保護煤柱，其損失為 : 17 62541 = 以斷層為界，不重復計算 保護煤柱 量。 綜上 ,該礦永久煤柱損失量為 井田的可采儲量計算公式 : CPZZ GK )( ?? 式中： KZ —— 礦井可采儲量 GZ —— 礦井工業(yè)儲量 P —— 保護工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱 C —— 采區(qū)采出率 ,厚煤層不低于 ；中厚煤層不低于 ； 薄煤層不低于 ；地方小煤礦不低于 ， 考慮到本井田內(nèi) 斷層、火成 巖發(fā)育，特別是火成巖難以預測，所以把 出率定為 。 3 7 3 0 7 4 0 4 5 4 5 7 6 53 7 6 1 6 4 0 ????? 水地 ZZP t 則 ： CPZZ GK )( ?? =（ 25997112037347405） = 即該井田的可采儲量為 。 根據(jù)儲量諸圖、通過等高線塊段法計算本井田工業(yè)儲量為 16699 萬 t，可采儲量為 15872 萬 t。 儲量計算評價 根據(jù)礦井服務年限中，能有效利用井巷、地面建筑和機電設備，充分發(fā) 揮投資的作用。對于礦區(qū)均衡生產(chǎn)，大型礦井服務年限長的些會長期穩(wěn)定地提供煤炭，也能充分地發(fā)揮其能力。大興 煤礦的煤層對比可靠，煤層厚度比較穩(wěn)定，傾角較緩，煤層地板起伏不大 ，構造控制基本可靠，無火成巖，水文地質(zhì)條件中等，儲量計算可靠。 礦井可采儲量 詳見表 21。 18 表 21 礦井可采儲量匯總表 水平別 煤層別 工業(yè)儲量 A+B+C（萬 t） 損失儲量（萬 t） 可采儲量 （萬 t） 工業(yè)場地 井田邊界 斷層 開采損失 合計 I 7 2539 180 159 124 102 565 1974 13 1995 154 203 54 193 604 1391 15 1452 120 165 52 104 441 1011 16 1814 107 206 75 162 550 1264 合計 7801 561 733 305 561 2160 5440 II 7 5924 232 368 239 714 1795 4130 13 4655 215 222 189 584 1411 3244 15 3385 234 186 221 385 1026 2360 16 4232 242 298 253 253 1047 2949 合計 18196 923 1074 902 1936 5297 12683 總計 25999 3106 1807 1207 2497 7439 17723 礦井工作制度 、 生產(chǎn)能力及服務年限 工作制度 根據(jù)《設計規(guī)范》規(guī)定： 330天計算； ，其中三班進行采、掘工作，一班進行檢修； 14h小時。 科學的安排礦井工 作制度，能更有效的提高生產(chǎn)，減輕工人工作壓力，為安全生產(chǎn)提供基本的保障措施。 生產(chǎn)能力 井田煤炭儲量豐富（地質(zhì)儲量為 25900 萬 t，可采儲量為 16699 萬 t），地質(zhì)構造及水文地質(zhì)簡單，煤層賦存平緩（最大傾角 12176。 ～ 14176。），煤質(zhì)優(yōu)良，具有建設大型礦井的條件。 根據(jù)地質(zhì)報告的資料描述，煤層儲量豐富，地質(zhì)構造比較簡單， 開采條件好，滿足集中生產(chǎn)條件，且 煤層生產(chǎn)能力大以及煤層賦存深等因素，初步?jīng)Q定采用大型礦井設計。并初步確定三個方案： 19 方案一：建 。 方案二：建 。 方案三：建 。 礦井設計服務年限 《設計規(guī)范》，礦井的設計生產(chǎn)能力應為： 大型礦井： 、 、 、 、 、 （ Mt/a）； 中型礦井 : 、 、 （ Mt/a）； 小型礦井： 、 、 、 （ Mt/a）； 除上述井型以外，不應出現(xiàn)介于兩種設計生產(chǎn)能力的中間井型。 礦井設計服務年限公式： )/(AKZT? 式中： T —— 礦井設計可采儲量，萬 t； Z —— 生產(chǎn)能力， 萬 t/a； K —— 礦井儲量備用系數(shù)， K＝ ～ ； 礦井設計一般取 K=，地質(zhì)條件復雜的礦井及礦區(qū)總體設計可取 K=，地方小煤礦可取 K= 。根據(jù)本設計礦井實際情況， K值取 。 方案一： )/(AKZT? =16699247。（ 180 ） =67a 方案二： )/(AKZT? =16699247。（ 240 ） =46a 方案三： )/(AKZT? =16699247。（ 300 ） =39a 從保證礦區(qū)均衡生產(chǎn)來看，井型較大的礦井對保證礦區(qū)產(chǎn)量起 很大 作用，其服務年限也 相 應略長些，因本井田地質(zhì)儲量大，可采儲量多， 煤層賦