【文章內(nèi)容簡介】 煤點(diǎn) 數(shù)可采點(diǎn)數(shù)最小～最大(平 均)可采點(diǎn)平均煤 層結(jié) 構(gòu)穩(wěn) 定程 度 頂板底板煤層傾角（176。）可采程度上石盒子1 50 12 4 ～() 簡單 極不穩(wěn)定 泥巖 砂巖 10～28 零星2 193 100 11 ～ ( ) 較復(fù) 雜 不穩(wěn) 定粉砂巖砂巖 15 零星3 194 192 182 ～() 簡 單 較穩(wěn) 定 砂巖粉砂巖10～22 主要4 194 32 6 ～() 簡 單 不穩(wěn) 定 泥巖 泥巖 局部下石盒子組5 186 64 22 ～() 簡 單 不穩(wěn) 定粉砂巖砂巖 局部表 123 煤層特征表 水文地質(zhì)特征1. 地表水特征 井田內(nèi)無大的地表水系，井田西部有閘河、岱河等季節(jié)性人工河，南部、北部各有個人工溝渠。因地勢低洼平坦，一般河谷寬緩，河床較淺，水流坡度很小，雨季洪水期河水水位上漲，近河低洼地段，平地小溝及西部采空區(qū)沉陷地表常積水內(nèi)澇，地表水補(bǔ)給地下水。由于近幾年地下水水位下降，河道內(nèi)的水位顯著下降，有時出現(xiàn)干涸，斷流現(xiàn)象。2 .含水層的水文地質(zhì)特征石臺礦井田含水層組有太原群灰?guī)r含水組（Ⅰ） 、二迭系砂巖含水組（Ⅱ） 、全新統(tǒng)含水組（Ⅲ） 。太原群灰?guī)r含水組（Ⅰ）：以灰?guī)r裂隙、溶洞為主的含水組，灰?guī)r厚度 55m～60m，自上而下共 12 層，12 層較厚，單層厚度最大者達(dá) 15m～25m，2～4 層灰?guī)r露水，裂隙、溶洞一般在淺部盆地邊緣較發(fā)育，富水性強(qiáng)，自深部還逐漸減弱，鉆孔單位涌水量 ～M，水質(zhì)類型為 HCO—SO3—MG4—NA 型水，水量豐富，水質(zhì)良好，是礦主要供水水源。二迭系砂巖含水組（Ⅱ）：（1）. 山西組砂巖含水組（Ⅱ下） ，以細(xì)砂巖為主，砂巖厚度 15 m～50 m，一般 25 m，為 6 煤層直接頂板砂巖，裂隙不發(fā)育，鉆孔單位涌水量為 L/SM。其底部有隔水層，以粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，厚度 20 m～40 m，一般 25 m，下部泥巖厚度 8 m～ 12 m，巖性致密，分布穩(wěn)定，隔水性能強(qiáng)。 （2）.下石盒子組砂巖含水組（Ⅱ中） （3 煤含水組） ，以細(xì)—中粒砂巖為主，由 2 煤層頂板第一層砂巖到鋁土泥巖間的砂巖厚度 16 m～45 m，一般 25 m。3 煤頂板砂巖分布不穩(wěn)定，多數(shù)為薄層粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，該含水組砂巖裂隙不發(fā)育，鉆孔單位涌水量 ～ L/SM，水質(zhì)為 CL—NA山西組61 111 47 16 ～() 簡 單 不穩(wěn) 定粉砂巖砂巖 局部型或 CL—HCO—NA 型。 （3）.上石盒子組砂巖含水組（Ⅱ上） ，以中，粗粒砂巖為主，南部 1 煤以下為粗砂巖，裂隙發(fā)育，鉆孔時揭露時有露水現(xiàn)象，露失量 1～3L/H，鉆孔抽水單位涌水量 ～ L/SM。 （4）.風(fēng)氧化帶含水組，風(fēng)化砂巖，灰?guī)r裂隙為主，厚度 15m 左右，分布于基巖露頭，富水性大小與基巖露頭的巖性有關(guān)，礦井生產(chǎn)時淺部有可能受到影響。全新統(tǒng)含水組（Ⅲ）：由黏土，粉砂組成，厚度 21m～32m,一般 27m,含水層主要為粉砂、黏土質(zhì)砂、局部細(xì)砂，厚度約 4m～8m，被黏土，砂質(zhì)黏土分隔為 3—4 層，呈透狀分布，上部為粘土或砂質(zhì)粘土覆蓋，地表以下 5m～6m 為潛水，受大氣降水影響，下部砂層為承壓水，單位涌水量 L/SM，透水系數(shù)大于 1m/d,水質(zhì)類型為 HCO—CL—NA—CA。另外，在上石盒子組上部有一更新統(tǒng)隔水層，由粘土、砂質(zhì)粘土、粘土質(zhì)砂，粘土夾礫或鈣質(zhì)結(jié)核組成，位于含水層之下，覆蓋于基巖之上，厚度 6m～37m，一般 23m，分布較穩(wěn)定，粘土、砂質(zhì)粘土塑性好，與礫石或鈣質(zhì)結(jié)核結(jié)合緊密，為一良好的隔水層。礦區(qū)內(nèi)水的來源主要是煤系地區(qū)本身的砂巖裂隙水，還有風(fēng)化帶裂隙水，其他含水層組，因受相應(yīng)的隔水層所阻，一般不易造成礦床充水。礦井充水的主要巖層為 3 和 6 煤層的頂班砂巖裂隙水，淺部較深部發(fā)育，且富水性強(qiáng)。礦井涌水量與地表水無水力聯(lián)系，斷層導(dǎo)水性弱，本礦井水文地質(zhì)條件屬于以裂隙巖層充水為主的簡單類型。在250m 水平以上預(yù)計全礦涌水量為 ,在250m 水平以下預(yù)計正常涌水量為 m3/h，最大涌水量為 。井田地質(zhì)鉆孔綜合柱狀圖見圖 121。 圖 121 地質(zhì)綜合柱狀圖 沼氣、煤塵和自燃 礦井的瓦斯含量根據(jù)勘探過程中以及在礦井的生產(chǎn)過程當(dāng)中的測量結(jié)果，在250m 水平以上瓦斯相對涌出量為 m3/t,瓦斯梯度為，在250m 水平以下瓦斯相對涌出量為 m3/t。根據(jù)《煤礦安全生產(chǎn)規(guī)程》規(guī)定：相對瓦斯相對涌出量≤10 m3/t 且絕對瓦斯涌出量＜40 m3/min,為低瓦斯 ；相對瓦斯相對涌出量≥10 m3/t 且絕對瓦斯涌出量＞40 m 3/min,為高瓦斯。通過煤塵爆炸性測定及煤塵爆炸指數(shù)計算，6 等煤層均具有爆炸危險的煤層。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室采用“著火溫度降低值測定法”結(jié)果還原與氧化著火溫度差較大，煤層具有自燃發(fā)火傾向，預(yù)計自燃發(fā)火期在 11 個月。 煤質(zhì)、煤的牌號與用途 井田內(nèi)煤的變質(zhì)作用以接觸變質(zhì)為主，由于巖漿的侵入作用，煤的變質(zhì)程度顯著增高，煤種較多。3 煤層以焦煤為主，占 %；焦煤到貧煤（混合煤）次之，占 %；無煙煤占 %；天然焦占 %。3 煤層屬于低硫、低磷、中灰中等可選煤層，6 等煤層屬于低硫中灰煤層。所有可采煤層的煤質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到了工業(yè)要求。煤的工業(yè)分析表見表124 表 124 煤的工業(yè)分析表序號煤層名稱牌號水分（ %）M灰分（%）A揮發(fā)分（%）V含硫量（%）S發(fā)熱量MJ/㎏Q備注1 2 3 4 5 6 7 8 91 三 焦煤（JM） 5300 毛煤3 號煤層塊狀為深黑色，條痕為黑帶棕色，強(qiáng)玻璃光澤，中等強(qiáng)粘結(jié)性，凝膠化基質(zhì)占 90%以上，主要為絲炭化基質(zhì)體，膠結(jié)著凝膠化物及碎片，變質(zhì)程度較高。煤的工業(yè)利用方向， 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，煤的發(fā)熱量很大，可以單獨(dú)煉焦且焦碳優(yōu)質(zhì)。由于井田煤炭的硫、磷含量較低，灰分中的氮化鎂含量低，井田內(nèi)煤炭主要用來冶煉鋼鐵和配焦，煉焦，還可以用于火力發(fā)電和民用。2 礦井儲量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限 井田境界井田境界應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、儲量、水文、煤層賦存情況、開采技術(shù)條件、開拓方式及地貌、地物等因素，進(jìn)行技術(shù)分析后確定。一般以下列情況為界：以大斷層、褶曲和煤層露頭、老窯采空區(qū)為界；以山谷、河流、鐵路、較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保護(hù)煤柱為界；以相臨的礦井井田境界煤柱為界；人為劃分井田境界。石臺煤礦井田境界：東部以永固礦井井田邊界為界，西部以朔里逆斷層和朔里礦井井田邊界為界，南部以張莊礦井井田邊界和 3 號煤層900m 底板等高線以北為界。井田東西走向最大為 ,最小走向?yàn)?傾向長約 Km。井田面積約 ,煤田面積約 Km2。 井田儲量 礦井儲量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過地質(zhì)手段查明的符合國家煤炭儲量計算標(biāo)準(zhǔn)的全部儲量，又稱礦井總儲量。它不僅反映了煤炭資源的埋藏量，還表示了煤炭的質(zhì)量。本井田采用塊段法計算的各級儲量，塊段法是我國目前廣泛采用的儲量計算方法之一 。塊段法是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔勘探情況，由幾個煤層相近的鉆孔連成塊段，根據(jù)此塊段的面積，煤的容重，平均煤層厚度計算此塊段的煤的儲量，再把各個經(jīng)過計算的塊段儲量取和即為全礦井的井田儲量。 1．計算儲量的工業(yè)指標(biāo) 根據(jù)煤炭工業(yè)部頒發(fā)的《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)定》規(guī)定，計算儲量工業(yè)指標(biāo)如下：（1） 最低開采厚度在煤層傾角小于 25176。時取 ，25176?！?5176。時取 ；（2） 最高灰分指標(biāo)為 40%；（3） 夾矸剔除厚度≥。2．儲量計算方法在計算儲量時，選用地質(zhì)塊段法，由于礦區(qū)內(nèi)煤層傾角的變化范圍一般介于 8176?！?2176。，采用斜面積和真厚度，采用的計算公式為：Q=SSecαMd式中 Q— 儲量 萬噸S— 塊段井田面積 平方米α— 塊段煤層平均傾角 M— 塊段煤層平均厚度 米ｄ— 煤的容重，均采用 礦井工業(yè)儲量 礦井工業(yè)儲量是勘探（精查）地質(zhì)報告提供的“能利用儲量”中的探明的資源量（111） ，控制的資源量（121） ，預(yù)可采資源量（122）三級儲量之和，其中高級儲量 111，121 之和所占比例應(yīng)符合表 2—2—1 的規(guī)定。由煤層底板等高線及儲量計算圖上提供的資料可計算出來礦井工業(yè)儲量匯總表見 2—2—2。表 2—2—1 礦井高級儲量比例簡單 中等 復(fù)雜地質(zhì)開采條件儲量級別比例（%）大型中型小型大型中型 小型中型 小型井田內(nèi) 111+121 級儲量占總儲量的比例 40 35 25 35 40 20 25 15第一水平內(nèi) 111+121級儲量占本水平儲量的比例70 60 40 60 50 30 40 不作具體規(guī)定第一水平內(nèi) 111 級儲量占本水平內(nèi)儲量的比例40 30 15 30 20 不作具體 規(guī)定 不要求 表 2—2—2 礦井工業(yè)儲量匯總表工業(yè)儲量（萬噸）煤層名稱 111 121 111+121 122 111+121+122備注3 號煤層 符合天然焦 總計 符合 礦井設(shè)計儲量礦井設(shè)計儲量（121b）是礦井工業(yè)儲量減去設(shè)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(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量。而在該井田范圍內(nèi)只有煤田境界和斷層煤柱。井田邊界煤柱：井田邊界保護(hù)煤柱在井田邊境留設(shè) 20m 的保護(hù)煤柱，則煤柱損失量為：Q 邊 = 萬噸 斷層保護(hù)煤柱：斷層兩側(cè)各留設(shè) 35m 的保護(hù)煤柱 ，則煤柱損失量為Q 斷 = 萬噸 礦井設(shè)計可采儲量 礦井設(shè)計可采儲量（111b）為礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以采出率所得的儲量。本礦井的煤層厚度為 ，屬于中厚煤層，根據(jù)煤礦設(shè)計要求中厚煤層的采出率不應(yīng)該小于 80%的規(guī)定，該設(shè)計取 80%。 礦井的井下巷道及上下山保護(hù)煤柱根據(jù)本礦的煤層賦寸條件，在布置巷道是采用采區(qū)上山開采，上山之間留設(shè) 30m 的保護(hù)煤柱，在上山的另一側(cè)各留設(shè) 20m 的保護(hù)煤柱，兩條大巷布置在煤層的底板巖層中，由于巖層穩(wěn)定，所以在大巷的兩側(cè)不再留設(shè)煤柱。工業(yè)廣場的煤柱保護(hù)：計算工業(yè)廣場地壓煤量時其場地面積可參考表 2—2—3。工業(yè)場地一般布置成長方形，其長邊垂直于走向。根據(jù)礦井儲量的初步估算，礦井井型定為 。 表 2—2—3 礦井工業(yè)場地占地面積指標(biāo)井型與設(shè)計能力（萬噸/年） 占地面積指標(biāo)（公頃/10 萬噸）240～300 ～120～180 ～45～90 ～9～30 備注：占地面積指標(biāo)中小井取大值、大井取小值。由表 2—2—3 知本設(shè)計 （120220㎡） ，確定工業(yè)廣場的地表面積長方形為 300400㎡，用垂直剖面法留設(shè)保護(hù)煤柱。 各種主要巷道的保護(hù)煤柱及可采儲量見表 2—2—4；礦井工業(yè)場地煤柱留設(shè)見圖 2—2—1；工業(yè)廣場保護(hù)煤柱設(shè)計計算參數(shù)見表 2—2—5。表 2—2—4 礦井可采儲量匯總表礦井設(shè)計儲量（萬噸） 礦井可采儲量（萬噸）開采水平 永久性煤柱損失 設(shè)計煤柱損失煤層名稱工業(yè)儲量（111+112+333）萬噸 斷層 境界設(shè)計儲量 工業(yè)廣場井下巷道 可采儲量Ⅰ 3 表 2—2—5 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱設(shè)計參數(shù)表煤層傾角（176。）煤厚（M）φ（176。） γ（176。） β(176。) δ(176。) 埋深（M）22 45 73 55 73 圖 21工業(yè)廣場煤柱計算圖工業(yè)廣場保護(hù)煤柱計算圖 走向剖面傾向剖面 圖 221 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱圖 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 礦井工業(yè)制度根據(jù)《礦井設(shè)計規(guī)范（2022 版） 》第 條規(guī)定：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日 330d，每天凈提升 16h；礦井實(shí)行“三八”工作制度，每班工作 8h。 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力本井田儲量豐富，設(shè)計開采煤層賦存穩(wěn)定，煤層厚度大部分比較穩(wěn)定，屬中厚煤層()，為緩傾斜煤層（平均傾角 16176。） 。礦井總的工業(yè)儲量為 萬 t，可采儲量為 萬 t。因地質(zhì)構(gòu)造簡單，同時煤田范圍較大，開采技術(shù)好的礦井應(yīng)建設(shè)大型礦井，故本設(shè)計初步確定礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力為 。 井型校核下面按礦井的實(shí)際煤層開采能力，各輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力，儲量條件及安全條件因素對井型進(jìn)行校核：（1）煤層開采能力礦井的開采能力取決于回采工作面和采區(qū)的生產(chǎn)能力，根據(jù)本設(shè)計第三章（礦井開拓）與第四章（采煤方法）的設(shè)計可知，該礦由于煤層地質(zhì)條件較好，3 號煤厚度較厚，布置一個一次采全高綜采工作面完全可以達(dá)到本設(shè)計的產(chǎn)量。（2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核本礦井為大型礦井，開拓方式為立井開拓，主井提升容器為一對 8t底卸式提升箕斗，運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤一律用強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉，