【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 有時(shí)一層穩(wěn)定可采砂質(zhì)泥巖炭質(zhì)泥巖煤質(zhì)概述1）物理性質(zhì)和煤巖特征a．物理性質(zhì)及宏觀煤巖特征井田內(nèi)煤的顏色為黑色、灰黑色，粉色為黑色。玻璃、強(qiáng)玻璃光澤，內(nèi)生裂隙較發(fā)育或不發(fā)育，斷口為參差狀、棱角狀、粒狀。條帶狀、線理狀及粒狀結(jié)構(gòu)，層次、塊狀構(gòu)造?！?，～。各煤層宏觀煤巖組分以亮煤為主，其次為鏡煤、暗煤，很少見(jiàn)到絲炭。宏觀煤巖類型以光亮型、半亮型煤為主，其次為暗淡型、半暗型煤。b．顯微煤巖特征a）有機(jī)顯微組分特征各煤層有機(jī)顯微組分以鏡質(zhì)組為主，其次為絲質(zhì)組，半鏡質(zhì)組最少。鏡質(zhì)組4煤層在80%左右。絲質(zhì)組4%，%，3號(hào)煤層2～3%。鏡質(zhì)組以鏡質(zhì)體為主，少量基質(zhì)體和木鏡質(zhì)體，偶見(jiàn)木煤和鏡質(zhì)渾圓體，并見(jiàn)粘土浸染的鏡質(zhì)體；絲質(zhì)組多呈碎屑或碎片狀，可見(jiàn)微粒體或結(jié)構(gòu)碎片；半鏡質(zhì)組以結(jié)構(gòu)體或呈碎屑狀，碎片狀出現(xiàn)。b）無(wú)機(jī)顯微組分特征無(wú)機(jī)顯微組分4號(hào)含量高，3號(hào)煤含量低。其組成以粘土類為主，占無(wú)機(jī)組分的90%以上，硫化鐵類及碳酸鹽類少見(jiàn)。粘土礦物多為不規(guī)則團(tuán)塊狀，少量為分散狀、透鏡狀、浸染條帶狀，微粒狀浸染或充填胞腔。黃鐵礦為不規(guī)則團(tuán)塊狀、球粒狀，亦可見(jiàn)小晶體充填胞腔或與粘土構(gòu)成巖屑。碳酸鹽礦物以方解石為主，呈團(tuán)塊狀，有時(shí)見(jiàn)方解石紋飾。c）顯微煤巖類型本井田煤以微鏡煤，微鏡惰煤為主，其它類型只占極少數(shù)。4號(hào)煤含較多微礦化及微礦質(zhì)類型煤。c．鏡質(zhì)組最大反射率及煤變質(zhì)各煤層的鏡質(zhì)組最大反射率（R176。max）～%，屬高變質(zhì)的Ⅷ階段。R176。max垂向上從上到下，呈遞增趨勢(shì)；平面上從北西到南東變大。精煤揮發(fā)分變化規(guī)律與R176。max相反，說(shuō)明煤變質(zhì)從北西到南東逐漸加深，這也與煤的現(xiàn)代埋深（北淺南深）大致吻合。2）化學(xué)性質(zhì)及工藝性能3號(hào)煤：為中灰、特低硫、低磷、極易選的貧煤、貧瘦煤，是優(yōu)質(zhì)的高爐噴吹煤。4號(hào)煤：為低灰、特低硫、特低磷、易選的貧煤、無(wú)煙煤。各層煤均為難熔灰分煤，熱穩(wěn)定性好，易于磨碎。a．化學(xué)性質(zhì)a）灰分原煤3號(hào)、%、為中灰。3號(hào)煤平面分布以中灰為主，有部分低灰及3個(gè)富灰點(diǎn)。低灰區(qū)在3—14—11—16—25—31號(hào)孔連線以南，富灰區(qū)為3P6P66號(hào)孔附近三小片，其余皆為中灰。4號(hào)煤平面分布以低灰、特低灰為主，其次為中灰及少量富灰。b）硫分原煤硫分平均值3號(hào)煤均小于1%，為特低硫煤，%，為低硫煤。，%，%，脫硫率{（原煤全硫—洗煤全硫）247。原煤全硫100%}，3號(hào)煤為10%；4號(hào)、15號(hào)煤為53%。b）磷分—%，%為特低磷，%為中磷，其余為低磷。%，%。d）砷、氯、氟含量，其平均值3號(hào)煤最低，4號(hào)煤最高，均未超過(guò)釀造和食品工業(yè)（小于8PPm）的要求。3號(hào)、4號(hào)煤平面上分布有大于8PPm的點(diǎn)。4號(hào)煤中砷含量較高與黃鐵礦含量高有關(guān)，因砷以砷黃鐵礦形式存在于煤中。%，—%，%，作為燃燒用煤不會(huì)腐蝕鍋爐，氯在各層煤中最高含量為295PPm，其平均值69—117PPm。據(jù)研究，氟與磷有良好相關(guān)性，下式為本井田氟含量與磷分的回歸方程，3號(hào)煤：R= n=7 F=+4號(hào)煤：R= n=6 F=+e）元素分析各煤層碳均在90%以上，—%；—%，—%，—%。C/—；O/—。b．工藝性能a）發(fā)熱量—，—。6號(hào)煤為高發(fā)熱量煤，3號(hào)、4號(hào)煤為中高發(fā)熱量煤。煤的發(fā)熱量（Qnet，V，ad）與灰分產(chǎn)率（Ad）呈反比關(guān)系，相關(guān)性極好，其回歸方程為：3號(hào)煤：R= n=25 Qnet,v,ad=—4號(hào)煤：R= n=8 Qnet,v,ad=—b）煤的氣化性煤對(duì)CO2的反應(yīng)性：各層煤對(duì)CO2反應(yīng)活性試驗(yàn)：試驗(yàn)溫度900—950℃時(shí)，—%均小于60%，反應(yīng)性小。c）熱穩(wěn)定性各層煤熱穩(wěn)定性試驗(yàn)：—%之間，均小于30%，說(shuō)明各煤層熱穩(wěn)定性好。d）可磨性—，說(shuō)明井田內(nèi)各煤層均易于磨碎。、煤塵、煤的自燃性及地溫瓦斯1）煤層瓦斯含量及其規(guī)律。新元井田各煤層均屬高變質(zhì)的貧煤階段，可生成大量甲烷氣，該階段煤具有較強(qiáng)的吸附性。3號(hào)、—，；—。3號(hào)煤吸附性較4號(hào)煤強(qiáng)。據(jù)M?Ji?列文斯基等人研究。井田各煤層煤巖組成鏡質(zhì)組為主，有利于煤層對(duì)甲烷的吸附。勘探階段測(cè)定各可采煤層瓦斯含量表 煤層項(xiàng)目34瓦斯含量（ml/g）經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析井田瓦斯含量有如下規(guī)律：a．隨煤層埋深增加瓦斯含量增大。b．隨R176。max增大瓦斯含量增大。c．井田內(nèi)褶曲構(gòu)造與瓦斯含量的關(guān)系不明顯。2）礦井瓦斯礦井在建設(shè)期間委托煤科總院撫順?lè)衷簻y(cè)定了瓦斯基本參數(shù)，并對(duì)礦井瓦斯涌出量進(jìn)行了預(yù)測(cè)。山西省煤炭工業(yè)局以晉煤安發(fā)[2008]1134號(hào)文《關(guān)于陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司2008年度礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復(fù)》對(duì)礦井瓦斯進(jìn)行了鑒定，本次設(shè)計(jì)從安全出發(fā)，采用瓦斯涌出量較大的省局批復(fù)結(jié)論作為設(shè)計(jì)依據(jù)， m3/t。礦井為高瓦斯礦井。煤塵及煤的自燃傾向性新元礦井2006年委托煤科總院重慶分院對(duì)3號(hào)煤層進(jìn)行了鑒定，自燃傾向性為三類，屬不易自燃煤層。爆炸性試驗(yàn)結(jié)果火焰長(zhǎng)度10mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉量45%，有煤塵爆炸性。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供資料，井田內(nèi)其它煤層煤塵爆炸性試驗(yàn)結(jié)果表明，火焰長(zhǎng)度0～20mm，一般大于5mm，撲滅火焰的巖粉量0～40%，一般大于15%。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，各煤層原煤著火溫度367～433℃，一般大于405℃；△T1～3為8～50℃，號(hào)煤大于25℃，據(jù)此評(píng)定4號(hào)煤為容易自燃，少量不易自燃和容易自燃。礦井地溫本井田恒溫帶深度為50～60m，溫度為11℃?！?100m，℃/100m，屬地溫正常區(qū)。2井田境界和儲(chǔ)量2 井田境界和儲(chǔ)量 井田境界根據(jù)山西省國(guó)土資源廳晉礦采劃字（2002）第39號(hào)文，井田范圍由以下6點(diǎn)座標(biāo)圈定。北以韓莊斷層群為界；南以大照河河床保護(hù)煤柱為界；東以草溝背斜為界；西以白馬河床保護(hù)煤柱為界。井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表拐點(diǎn) 編號(hào)6186。帶坐標(biāo)3186。帶坐標(biāo)經(jīng)距（Y）緯距（X）經(jīng)距（Y）緯距（X）1點(diǎn)1969002241954943842600041936892點(diǎn)1969002241939653842600041921003點(diǎn)1968937741922423842530041904004點(diǎn)1968880941912233842470041894005點(diǎn)1967451241907643841040041894006點(diǎn)196745124195494384104004193689井田基本構(gòu)造形態(tài)為一單斜，近東西走向，向南傾斜，傾角5～9176。，平均6176。，。 井田儲(chǔ)量為保證儲(chǔ)量具有足夠的可靠性，在進(jìn)行礦井儲(chǔ)量技術(shù)時(shí)，應(yīng)按照下列步驟進(jìn)行。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)資料進(jìn)行全面的研究和審核。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)定的各級(jí)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。選擇儲(chǔ)量計(jì)算的方法根據(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。本次儲(chǔ)量計(jì)算是按照《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》D2/02152002要求的工業(yè)指標(biāo)進(jìn)行資源儲(chǔ)量計(jì)算。1）平均可采厚度為3：，4：。2）最高可采灰分不大40%。3） mJ/kg。4）最高硫分不大于3%。5）煤層容重：4 t/m3。 參加儲(chǔ)量計(jì)算煤層范圍均根據(jù)山西省國(guó)土資源廳晉礦采劃字（2002）第39號(hào)文批準(zhǔn)范圍為準(zhǔn)。北以韓莊斷層群為界；南以大照河河床保護(hù)煤柱為界；東以草溝背斜為界；西以白馬河床保護(hù)煤柱為界。3號(hào)煤儲(chǔ)量計(jì)算最低標(biāo)高+300m，最高標(biāo)高+750m，全區(qū)穩(wěn)定可采，.4號(hào)煤儲(chǔ)量計(jì)算最低標(biāo)高+290m，最高標(biāo)高+740m，全區(qū)穩(wěn)定可采，㎡。其余各煤層根據(jù)全國(guó)儲(chǔ)委一九八六年十二月頒發(fā)的《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》規(guī)定，均為不可采煤層，不參加儲(chǔ)量計(jì)算。本區(qū)煤層產(chǎn)狀平緩，煤層傾角5~9176。，平均6176。為近水平煤層，因此面積采用水平投影面積，煤層厚度采用鉆探或測(cè)井厚度值。各煤層容重值的采用：3煤層 4煤層 以煤層立面投影圖為計(jì)算圖，按地質(zhì)條件，沿等高線、勘探線及煤柱線以及計(jì)算輔助線等，結(jié)合生產(chǎn)水平線，將煤層劃分為若干塊段借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行煤層儲(chǔ)量計(jì)算分別計(jì)算，然后把各個(gè)分儲(chǔ)量相加。儲(chǔ)量單位：萬(wàn)噸，四舍五入，保留二為小數(shù)。此法適用于煤層厚度穩(wěn)定，產(chǎn)狀變化較大的情況。按照煤層底板等高線劃分塊段，再將兩相鄰等高線間的塊段根據(jù)等高線的變化靈活分為若干小塊，原則是各小塊的煤層傾角大致相同，首先求出兩相鄰階段底板等高線所夾小塊的水平投影面積(B）及傾角(α)，然后根據(jù)以下公式求出真面積。 （）式中： ——煤層真面積，m2； ——水平投影面積 ，m2； ——煤層傾角,(176。)；再將各個(gè)小塊的相加便得到煤層的真面積S1。根據(jù)煤層厚度及容重，由以下公式可計(jì)算出礦井的工業(yè)儲(chǔ)量： （）式中：——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t。 ——煤層真面積，m2； ——煤層厚度，m； ——煤的容重，t/m3。此法的優(yōu)點(diǎn)是能夠真實(shí)反映煤層的自然形態(tài)，可以較為精確的算出不同水平的儲(chǔ)量。本煤層覆蓋面積較廣，而煤層傾角較小，起伏變化不大，為近水平煤層。可直接將井田全部區(qū)域覆蓋煤層參與計(jì)算。塊段內(nèi)，用算術(shù)平均法求出每個(gè)塊段的儲(chǔ)量，煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和。水平塊段號(hào)平均傾角（176。）煤層厚度（m）煤體密度（t/m3）面積(m2)地質(zhì)儲(chǔ)量（t）地質(zhì)儲(chǔ)量（t）工業(yè)儲(chǔ)量（t）工業(yè)儲(chǔ)量（Mt）可采儲(chǔ)量（Mt）服務(wù)年限a一1627354855二66768798105總計(jì) 　井田儲(chǔ)量計(jì)算表 由表可以得出，礦井地質(zhì)資源儲(chǔ)量Z=。 （）式中：——礦升工業(yè)資源儲(chǔ)量，Mt?！矫鞯馁Y源量重經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，Mt；——控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，Mt；——探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，Mt；——控制的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，Mt；——推斷的資源量，Mt；——可信度系數(shù)，~，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、根據(jù)本礦實(shí)際條件，地質(zhì)構(gòu)造中等，煤層賦存較穩(wěn)定。根據(jù)勘探地質(zhì)報(bào)告，：地質(zhì)資源分類表地質(zhì)資源儲(chǔ)量探明的資源儲(chǔ)量控制的資源儲(chǔ)量推斷的資源儲(chǔ)量經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量邊際的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量邊際的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量推斷的儲(chǔ)量60%30%10%70%30%70%30%則礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量為：=Z60%70%+Z60%30%+Z30%70%+Z30%30%+Z10%==。安全煤柱留設(shè)原則：1）工業(yè)場(chǎng)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；2）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(chǎng)地、村莊煤柱。巖層移動(dòng)角為75176。，表土層移動(dòng)角為45176。；3）斷層煤柱寬度30 m，井田境界煤柱寬度為20 m；4）大巷兩側(cè)各按30m留設(shè)保安煤柱；5）根據(jù)可行性研究報(bào)告中井下開(kāi)采對(duì)地面建筑物的影響分析結(jié)論，村莊民房除3號(hào)煤不留設(shè)煤柱采取加固或修復(fù)措施外，其余煤層暫按留煤柱考慮。： （）式中：——礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量，Mt； ——斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑物、地面構(gòu)筑物等永久煤柱損失量之和，Mt；按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，由本礦井實(shí)際情況取井田境界煤柱為20m，斷層保護(hù)煤柱30m，：保護(hù)煤柱壓煤量煤柱名稱面積（m2）比重（t/m3）煤厚（m）壓煤量（t）井田境界煤柱 6633228F64斷層煤柱29930則礦井設(shè)計(jì)資源量為：==。礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量： （）式中：——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt； ——工業(yè)場(chǎng)地和主要煤柱損失之和，Mt；——采區(qū)采出率，厚煤層不小于75%，中厚煤層不小于80%，薄煤層不小于85%。本礦3，4，屬中厚煤層，故取C=。1）工業(yè)場(chǎng)地煤柱井筒及工業(yè)廣場(chǎng)煤柱按巖層移動(dòng)角留取，工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)留圍護(hù)帶寬度20 m。根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》有關(guān)規(guī)定和其他礦井的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，各參數(shù)選取如下：表土層移動(dòng)角：=45176。巖層移動(dòng)角：=75176。保護(hù)煤柱根據(jù)上述參數(shù)，采用垂線法計(jì)算。：經(jīng)塊段法得：=797000m2可得保