【文章內(nèi)容簡介】 6 性和完整性，使可采煤層的面積和資源量大幅度減少，加上底部奧灰水的威脅，9號(hào)煤層已無法布置正常的工作面，故本設(shè)計(jì)將 9 號(hào)煤層的資源量列為不能利用的資源量。 礦井水文地質(zhì)條件本井田煤層埋藏較深，覆蓋層厚，水文地質(zhì)條件相對(duì)簡單。本區(qū)初期開采上部煤層時(shí)，水文地質(zhì)類型屬于堅(jiān)硬裂隙巖層水為主的水文地質(zhì)條件中等的礦床；當(dāng)開采下三層煤時(shí)，則為以裂隙巖溶巖層水為主的水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦床。含水層本礦井自奧陶系灰?guī)r至第四系沖積層共劃分為 7 個(gè)含水層，自上而下分別為第四系卵石層、二迭系石盒子組砂巖、山西組大煤頂板砂巖、太原群野青灰?guī)r、伏青灰?guī)r、大青灰?guī)r及奧陶系灰?guī)r含水層，分述如下：1)第四系卵石層含水層卵石層厚度 ～94m，一般 50～60m，總的趨向南、北厚，中部及西部薄，間夾3～4 層粘性土透鏡體，卵石層一般為粘土所膠結(jié)，富水性較弱，單位涌水量為～。2)二迭系石盒子組砂巖含水層本含水層可分為石盒子組三段砂巖和石盒子組一、二段砂巖兩組。石盒子組三段砂巖為灰白色中、粗粒砂巖，硅質(zhì)及泥質(zhì)膠結(jié)，底部為粗粒砂巖，含小礫石，厚度較穩(wěn)定，一般在 40m 左右，漏水孔多分布在此層。為一富水性弱的含水層。石盒子組一、二段砂巖為灰綠色及深灰色中、細(xì)粒砂巖，分布有 2~4 層。為一富水性弱的含水層。大多為回采塌陷后，下部砂巖層水將滲至礦坑充水。3)山西組 2 號(hào)煤頂板砂巖含水層本含水層為 2 號(hào)煤層直接或間接頂板，層位不穩(wěn)定，厚度變化較大，厚 0～19m，一般 6～8m。為富水性弱的承壓裂隙含水層。4)野青灰?guī)r含水層野青灰?guī)r厚度 0～，一般厚 ～。砂巖以淺灰色細(xì)、中粒砂巖為主，在井田南北部厚，中部厚度變薄，本層為富水性弱的溶洞裂隙承壓含水層。5)伏青灰?guī)r含水層本層厚度 0～，一般厚度 ～，厚度穩(wěn)定。該層透水性較差。為一富水性中等的裂隙水含水層，單位涌水量為 。6)大青灰?guī)r含水層河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 本層厚度 ～，一般厚度 5～6m，厚度變化較大，裂隙發(fā)育。為一富水性中等的裂隙含水層，單位涌水量為 。7)奧陶系灰?guī)r含水層本層鉆孔揭露厚度 ～，一般厚度 5～15m。在鉆孔揭露的六、七、八段中，七段富水性強(qiáng)，灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育極不均勻，呈多層狀，垂向變化大，水平較穩(wěn)定。八段巖溶裂隙發(fā)育，但多被鋁土充填。六段為相對(duì)隔水層。本層為富水性強(qiáng)的裂隙含水層，單位涌水量為 。隔水層在各含水層之間，普遍賦存有良好的相對(duì)隔水層。1)井田東部覆蓋層下段普遍分布 15～70m 的土類（粘土、砂質(zhì)粘土、砂土）隔水層，層位較穩(wěn)定，連續(xù)性也好，隔水性能良好?？勺钃醯乇硭皾撍蛎合岛畬拥闹苯友a(bǔ)給。2)二迭系石盒子組砂巖與山西組 2 號(hào)煤頂板砂巖含水層間，賦存有 40～50m 左右的泥質(zhì)巖層，這組巖層厚度穩(wěn)定，巖石完整。在正常的情況下能夠起到良好的隔水作用。3)2 號(hào)煤頂板砂巖、野青灰?guī)r、伏青灰?guī)r、大青灰?guī)r各含水層之間均賦存有30～40m 的粉砂巖、膠結(jié)致密的細(xì)粒砂巖及裂隙不發(fā)育的火成巖，可視為隔水層。4)大青灰?guī)r下距奧灰一般為 37m 左右，巖性主要為粉砂巖及鋁土泥巖，穿插有火成巖。奧灰第八段也視為隔水層，這樣便增加了隔水層厚度。隔水層對(duì)層間地下水的流動(dòng)起著良好的阻隔作用。但由于斷層的破壞，造成不同含水層位的相互連接，為地下水的溝通造成一定的環(huán)境。斷層導(dǎo)水性本區(qū)多為階梯狀正斷層。煤系地層多為柔性巖性，從 61 個(gè)鉆孔揭露的斷點(diǎn)來看，斷層帶多為泥質(zhì)成分，含水性很弱，僅有一個(gè)斷點(diǎn)漏水，一個(gè)斷點(diǎn)消耗大。根據(jù)鉆探觀測的情況看，正常情況下斷層帶的導(dǎo)水性較差。當(dāng)?shù)V井開拓揭露斷層時(shí)，由于失去平衡狀態(tài)，當(dāng)含水層水壓大于斷層帶抗壓強(qiáng)度時(shí)，斷層將失去隔水作用，造成地下水充入。因此，在斷層的下降盤，保留足夠的煤柱是必要的，并應(yīng)加強(qiáng)防探水工作。 煤層特征 煤層本區(qū)煤系地層厚 210m 左右，含煤 11～16 層，煤層總厚約 15m。本井田可采和局部可采煤層有 9 等 7 層，總厚 。其中以 4 等 2 層為主要可采煤層，總厚度 。河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 各煤層特征敘述如下：1 號(hào)煤：位于山西組中部，為局部可采煤層，煤層厚度 0～，平均厚度。煤層不穩(wěn)定，頂?shù)装鍘r性多為粉砂巖，局部頂板為砂巖。2 號(hào)煤：位于 1 號(hào)煤之下 15～20m。煤層厚度 ～。平均厚度 5m。煤層穩(wěn)定，縱觀全區(qū)厚度無明顯變化。結(jié)構(gòu)較簡單，含 1 層夾矸 ～，平均夾矸厚度，19 線以南火成巖侵入煤層中間，或?yàn)槊簩又苯禹?、底板，使煤層變薄，但仍然可采。頂?shù)装鍘r性為粉砂巖，局部頂板為細(xì)粒砂巖。4 號(hào)煤：位于野青灰?guī)r之下，上距 2 號(hào)煤層 30m，煤層厚度 ～，平均厚度。煤層不穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，僅 11 勘探線附近及南部西馬莊之下可采。局部受火成巖干擾，頂板為石灰?guī)r，局部為粉砂巖或炭質(zhì)泥巖，底板為粉砂巖。6 號(hào)煤：位于伏青灰?guī)r上部，上距 4 號(hào)煤 ，煤層厚度 ～，平均厚度 ，煤層穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單。7 號(hào)煤：位于伏青灰?guī)r之下，中青灰?guī)r之上，上距 6 號(hào)煤 18m。煤層厚度～，平均厚度 。煤層穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)簡單。14 勘探線以北普遍含夾矸1 層，厚 ～。8 號(hào)煤：位于大青灰?guī)r之下，上距 7 號(hào)煤 30m，煤層厚度 0～，平均厚度。由于火成巖的嚴(yán)重干擾破壞，穩(wěn)定性差，部分為火成巖吞蝕，煤層結(jié)構(gòu)簡單，且變質(zhì)程度高于上述各煤層。頂板為厚度穩(wěn)定的石灰?guī)r或與火成巖直接接觸。底板為粉砂巖或火成巖。9 號(hào)煤：位于 8 號(hào)煤之下，一般間距小于 5m，個(gè)別地點(diǎn)與 8 號(hào)煤合并為一層。煤層厚度 0～，平均厚度 。受火成巖影響使局部煤層不可采或吞蝕，吞蝕帶多處于井田中部的250m 以深。因火成巖對(duì) 9 號(hào)煤層嚴(yán)重破壞，致使穩(wěn)定可采煤層出現(xiàn)局部的不穩(wěn)定。煤層頂?shù)装鍘r性為粉砂巖或炭質(zhì)泥巖及火成巖。 煤質(zhì)本井田煤的牌號(hào)以高變質(zhì)無煙煤為主，部分為天然焦，其中 7 等煤層主要是無煙煤，僅個(gè)別小塊段因與火成巖接觸出現(xiàn)天然焦。9 號(hào)煤層，因廣泛受火成巖侵入影響，部分成天然焦。本井田煤的主要用途是供動(dòng)力燃料和民用煤，部分可作化工用煤。 瓦斯、煤塵及自然發(fā)火情況根據(jù)礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果，云駕嶺煤礦為低瓦斯礦井。礦井瓦斯絕對(duì)涌出量，相對(duì)涌出量 ；二氧化炭絕對(duì)涌出量 ，相對(duì)涌出量河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 ，為低瓦斯礦井。2 號(hào)煤塵無爆炸危險(xiǎn)性，2 號(hào)煤自燃傾向等級(jí)為三類不易自燃煤層。第二章 井田境界和儲(chǔ)量 井田境界和儲(chǔ)量 井田境界礦井北與黃莊礦相鄰，西部以 F1 斷層為界，南到500 等高線線與上泉勘探區(qū)相鄰，東以采空區(qū)為界。井田的走向長度最大為 ，平均長度 。井田的水平寬度最大為 ，平均寬度 。井田內(nèi)煤層傾角均介于 7～11176。之間, 平均 9176。井田的水平面積按下式計(jì)算：S=L*H式中，S井田的水平面積，km2L井田的平均走向長度，kmH井田的平均水平寬度，km則井田水平面積為 S=24km2。 資源量計(jì)算范圍由于 7 號(hào)、8 號(hào)和 9 號(hào)煤層受火成巖侵蝕嚴(yán)重且受奧灰水的威脅。本設(shè)計(jì)將本井田9 號(hào)煤層列為次邊際經(jīng)濟(jì)的資源量。礦井資源量范圍只計(jì)算礦井井田境界煤層資源量，其儲(chǔ)量只對(duì) 2 號(hào)煤和 4 號(hào)煤層進(jìn)行計(jì)算。 儲(chǔ)量計(jì)算步驟為保證儲(chǔ)量具有足夠的可靠性，在進(jìn)行礦井儲(chǔ)量計(jì)數(shù)時(shí)，應(yīng)按照下列步驟進(jìn)行。1. 原始資料的檢查儲(chǔ)量是確定礦井生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)，因此，首先對(duì)計(jì)算儲(chǔ)量用的各類原始地質(zhì)資料河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 進(jìn)行全面的研究和審核。2. 確定勘探類型并選擇不同儲(chǔ)量級(jí)別的勘探密度當(dāng)對(duì)勘探工程作出可靠性的評(píng)價(jià)以后，應(yīng)根據(jù)規(guī)范中對(duì)勘探區(qū)的構(gòu)造復(fù)雜程度及煤層穩(wěn)定程度，確定勘探類型與選擇不同儲(chǔ)量級(jí)別的勘探密度，以此編制儲(chǔ)量計(jì)算平面圖。確定不同儲(chǔ)量級(jí)別的邊界線按照不同的煤層，參照其勘探類型規(guī)定的各類儲(chǔ)量計(jì)算所需要的勘探密度，結(jié)合設(shè)計(jì)礦井的具體地質(zhì)條件，分別確定其不同儲(chǔ)量級(jí)別的邊界線。劃分各類型塊段，原則上以達(dá)到相應(yīng)控制程度的勘查線、煤層底板等高線或主要構(gòu)造線為邊界。相應(yīng)的控制程度，是指在相應(yīng)密度的勘查工程見煤點(diǎn)連線以內(nèi)和在連線之外以本種基本線距（鉆孔間距）的 1／4～l／2 的距離所劃定的全部范圍?？缭綌鄬觿澏ㄌ矫鞯暮涂刂频膲K段時(shí)，均應(yīng)在斷層的兩側(cè)各劃出 30 m～50 m 的范圍作為推斷的塊段。斷層密集時(shí)，不允許跨越斷層劃定探明的或控制的塊段。小構(gòu)造或陷落柱發(fā)育的地段，不應(yīng)劃定探明的或控制的塊段。探明的或控制的塊段不得直接以推定的老窯采空區(qū)邊界、風(fēng)化帶邊界或插入劃定的煤層可采邊界為邊界。3. 選擇儲(chǔ)量計(jì)算方法根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、煤層變化、勘探工程等情況，結(jié)合煤礦設(shè)計(jì)的具體要求，選擇合理的儲(chǔ)量計(jì)算方法，以保證計(jì)算出的儲(chǔ)量可靠，滿足設(shè)計(jì)要求。 資源量估算指標(biāo)根據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》的要求，煤炭資源量估算指標(biāo)所確定的最低可采厚度為 ，最高灰分（Ad）不超過 40%，最高硫分（St,d）不大于 3%，最低發(fā)熱量（Q,d）不少于 。 ，其它工業(yè)指標(biāo)符合國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定。 井田工業(yè)資源/儲(chǔ)量 礦井工業(yè)資源／儲(chǔ)量概念礦井地質(zhì)資源量：勘探地質(zhì)報(bào)告提供的查明煤炭資源的全部。包括探明的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源量 33控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源量 33推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源量 333。依據(jù)井田地質(zhì)勘探鉆孔，采用加權(quán)平均計(jì)算各塊段煤層厚度。 《河北省武安礦區(qū)蘭村井田精查勘探地質(zhì)報(bào)告》提供資料：2 號(hào)煤層視密度采用 ；4 號(hào)煤層視密度采用河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 。井田內(nèi)煤層傾角均介于 7～11176。之間, 平均 9176。，以水平面積作為儲(chǔ)量計(jì)算面積。井田水平面積為 24km2。井田內(nèi)斷層面積 km2，煤層風(fēng)氧化帶面積 km2,煤層水平面積為 km2；2 號(hào)、4 號(hào)煤層平均厚度分別為 5m、。 礦井工業(yè)資源／儲(chǔ)量計(jì)算按下式計(jì)算各煤層地質(zhì)資源/儲(chǔ)量 g=S*M*d （221）式中，g 地質(zhì)儲(chǔ)量，萬 tS煤層水平面積，m 2M煤層厚度，md煤的容重，t/m 3則：Z2=*5**100=15470 萬 tZ4=***100=3868 萬 t井田總的地質(zhì)資源/儲(chǔ)量 Z=Z2+Z4 =19338 萬 t 井田設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量 井田設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量概念礦井設(shè)計(jì)資源／儲(chǔ)量：礦井工業(yè)資源／儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建(構(gòu))筑物煤柱等永久煤柱損失量后的資源／儲(chǔ)量安全煤柱留設(shè)原則：工業(yè)場地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱。各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定，用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場地、村莊的保護(hù)煤柱。松散層移動(dòng)角 ψ=56176。，水平巖層移動(dòng)角 δ=74176。，下山巖層移動(dòng)角β=74176。，上山巖層移動(dòng)角 γ=63176。+α，α煤層傾角。井田境界煤柱：以大斷層 F1 為邊界留設(shè) 50m 邊界保護(hù)煤柱，以勘探線、鐵路為邊界留設(shè) 30m 邊界保護(hù)煤柱斷層煤柱：斷層保護(hù)煤柱的尺寸取決于斷層的斷距、性質(zhì)、含水情況，落差很大的斷層，斷層一側(cè)的煤柱寬度不小于 30m；落差較大的斷層，斷層一側(cè)的煤柱寬度一般為 1015m；落差較小的斷層通常可以不留設(shè)斷層煤柱，F(xiàn)2 斷層落差為 30m，兩側(cè)各留設(shè) 30m 保護(hù)煤柱，F(xiàn)3 斷層落差為 48m，兩側(cè)各留設(shè) 30m 保護(hù)煤柱。各煤層永久煤柱壓河北工程大學(xué)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 煤量匯總?cè)缦拢?永久煤柱壓煤量 241名稱 面積/m 2 容重/tm 31 煤厚/m 壓煤量/萬 t井田境界保護(hù)煤柱 525438 5 368斷層 F2 保護(hù)煤柱 152554 5 106斷層 F3 保護(hù)煤柱 42234 5 304永久煤柱壓煤量 242名稱 面積/m 2 容重/tm 31 煤厚/m 壓煤量/萬 t井田境界保護(hù)煤柱 525438 92斷層 F2 保護(hù)煤柱 152554 27斷層 F3 保護(hù)煤柱 42234 7永久煤柱壓煤量 P1=504+126=630 萬 t 礦井設(shè)計(jì)資源／儲(chǔ)量計(jì)算由下式計(jì)算礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量： Zs=ZgP1 （241）式中，Zs—礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量，P1量斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建(構(gòu))筑物煤柱等永久煤柱損失。 Z2=14966 萬 tZ4=3742 萬 t得 Zs=14966+3742=18708 萬 t 井田可采儲(chǔ)量 井田可采儲(chǔ)量概念礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：礦井設(shè)計(jì)資源／儲(chǔ)量減去工業(yè)場地和主要井巷煤柱的煤量后