【文章內(nèi)容簡介】 有時一層穩(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）有機顯微組分特征各煤層有機顯微組分以鏡質(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，偶見木煤和鏡質(zhì)渾圓體，并見粘土浸染的鏡質(zhì)體；絲質(zhì)組多呈碎屑或碎片狀，可見微粒體或結(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）無機顯微組分特征無機顯微組分4號含量高，3號煤含量低。其組成以粘土類為主，占無機組分的90%以上，硫化鐵類及碳酸鹽類少見。粘土礦物多為不規(guī)則團塊狀，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)則團塊狀、球粒狀，亦可見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，呈團塊狀，有時見方解石紋飾。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；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）化學性質(zhì)及工藝性能3號煤：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號煤：為低灰、特低硫、特低磷、易選的貧煤、無煙煤。各層煤均為難熔灰分煤，熱穩(wěn)定性好，易于磨碎。a．化學性質(zhì)a）灰分原煤3號、%、為中灰。3號煤平面分布以中灰為主，有部分低灰及3個富灰點。低灰區(qū)在3—14—11—16—25—31號孔連線以南，富灰區(qū)為3P6P66號孔附近三小片，其余皆為中灰。4號煤平面分布以低灰、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號煤為10%；4號、15號煤為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號煤最低，4號煤最高，均未超過釀造和食品工業(yè)（小于8PPm）的要求。3號、4號煤平面上分布有大于8PPm的點。4號煤中砷含量較高與黃鐵礦含量高有關，因砷以砷黃鐵礦形式存在于煤中。%，—%，%，作為燃燒用煤不會腐蝕鍋爐，氯在各層煤中最高含量為295PPm，其平均值69—117PPm。據(jù)研究，氟與磷有良好相關性，下式為本井田氟含量與磷分的回歸方程，3號煤：R= n=7 F=+4號煤：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號煤為高發(fā)熱量煤，3號、4號煤為中高發(fā)熱量煤。煤的發(fā)熱量（Qnet，V，ad）與灰分產(chǎn)率（Ad）呈反比關系，相關性極好，其回歸方程為：3號煤：R= n=25 Qnet,v,ad=—4號煤：R= n=8 Qnet,v,ad=—b）煤的氣化性煤對CO2的反應性：各層煤對CO2反應活性試驗：試驗溫度900—950℃時，—%均小于60%，反應性小。c）熱穩(wěn)定性各層煤熱穩(wěn)定性試驗：—%之間，均小于30%，說明各煤層熱穩(wěn)定性好。d）可磨性—，說明井田內(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，該階段煤具有較強的吸附性。3號、—，；—。3號煤吸附性較4號煤強。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，有利于煤層對甲烷的吸附?？碧诫A段測定各可采煤層瓦斯含量表 煤層項目34瓦斯含量（ml/g）經(jīng)統(tǒng)計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)造與瓦斯含量的關系不明顯。2）礦井瓦斯礦井在建設期間委托煤科總院撫順分院測定了瓦斯基本參數(shù)，并對礦井瓦斯涌出量進行了預測。山西省煤炭工業(yè)局以晉煤安發(fā)[2008]1134號文《關于陽泉煤業(yè)集團有限責任公司2008年度礦井瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復》對礦井瓦斯進行了鑒定，本次設計從安全出發(fā)，采用瓦斯涌出量較大的省局批復結(jié)論作為設計依據(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3號煤層進行了鑒定，自燃傾向性為三類，屬不易自燃煤層。爆炸性試驗結(jié)果火焰長度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)報告提供資料，井田內(nèi)其它煤層煤塵爆炸性試驗結(jié)果表明，火焰長度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℃，號煤大于25℃，據(jù)此評定4號煤為容易自燃，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井田境界和儲量2 井田境界和儲量 井田境界根據(jù)山西省國土資源廳晉礦采劃字（2002）第39號文，井田范圍由以下6點座標圈定。北以韓莊斷層群為界；南以大照河河床保護煤柱為界；東以草溝背斜為界；西以白馬河床保護煤柱為界。井田境界拐點坐標表拐點 編號6186。帶坐標3186。帶坐標經(jīng)距（Y）緯距（X）經(jīng)距（Y）緯距（X）1點1969002241954943842600041936892點1969002241939653842600041921003點1968937741922423842530041904004點1968880941912233842470041894005點1967451241907643841040041894006點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。，。 井田儲量為保證儲量具有足夠的可靠性，在進行礦井儲量技術(shù)時，應按照下列步驟進行。原始資料的檢查儲量是確定礦井生產(chǎn)能力的基礎。因此，首先對計算儲量用的各類原始地質(zhì)資料進行全面的研究和審核。確定勘探類型并選擇不同儲量級別的勘探密度當對勘探工程作出可靠性的評價以后，應根據(jù)規(guī)范中對勘探區(qū)的構(gòu)造復雜程度及煤層穩(wěn)定程度，確定勘探類型與選擇不同儲量級別的勘探密度，以此編制儲量計算平面圖。確定不同儲量級別的邊界線按照不同的煤層，參照其勘探類型規(guī)定的各級儲量計算所需要的勘探密度，結(jié)合設計礦井的具體地質(zhì)條件，分別確定其不同儲量級別的邊界線。選擇儲量計算的方法根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、煤層變化、勘探工程等情況，結(jié)合煤礦設計的具體要求，選擇合理的儲量計算方法，以保證計算出的儲量可靠，滿足設計要求。本次儲量計算是按照《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》D2/02152002要求的工業(yè)指標進行資源儲量計算。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。 參加儲量計算煤層范圍均根據(jù)山西省國土資源廳晉礦采劃字（2002）第39號文批準范圍為準。北以韓莊斷層群為界；南以大照河河床保護煤柱為界；東以草溝背斜為界；西以白馬河床保護煤柱為界。3號煤儲量計算最低標高+300m，最高標高+750m，全區(qū)穩(wěn)定可采，.4號煤儲量計算最低標高+290m，最高標高+740m，全區(qū)穩(wěn)定可采，㎡。其余各煤層根據(jù)全國儲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，不參加儲量計算。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算圖，按地質(zhì)條件，沿等高線、勘探線及煤柱線以及計算輔助線等，結(jié)合生產(chǎn)水平線，將煤層劃分為若干塊段借助計算機進行煤層儲量計算分別計算，然后把各個分儲量相加。儲量單位：萬噸，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，由以下公式可計算出礦井的工業(yè)儲量： （）式中：——礦井工業(yè)儲量，萬t。 ——煤層真面積，m2； ——煤層厚度，m； ——煤的容重，t/m3。此法的優(yōu)點是能夠真實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?？芍苯訉⒕锶繀^(qū)域覆蓋煤層參與計算。塊段內(nèi)，用算術(shù)平均法求出每個塊段的儲量，煤層總儲量即為各塊段儲量之和。水平塊段號平均傾角（176。）煤層厚度（m）煤體密度（t/m3）面積(m2)地質(zhì)儲量（t）地質(zhì)儲量（t）工業(yè)儲量（t）工業(yè)儲量（Mt）可采儲量（Mt）服務年限a一1627354855二66768798105總計 　井田儲量計算表 由表可以得出，礦井地質(zhì)資源儲量Z=。 （）式中：——礦升工業(yè)資源儲量，Mt?！矫鞯馁Y源量重經(jīng)濟的基礎儲量，Mt；——控制的資源量中經(jīng)濟的基礎儲量，Mt；——探明的資源量中邊際經(jīng)濟的基礎儲量，Mt；——控制的資源量中邊際經(jīng)濟的基礎儲量，Mt；——推斷的資源量，Mt；——可信度系數(shù)，~，地質(zhì)構(gòu)造簡單，；地質(zhì)構(gòu)造復雜、根據(jù)本礦實際條件，地質(zhì)構(gòu)造中等，煤層賦存較穩(wěn)定。根據(jù)勘探地質(zhì)報告，：地質(zhì)資源分類表地質(zhì)資源儲量探明的資源儲量控制的資源儲量推斷的資源儲量經(jīng)濟的基礎儲量邊際的經(jīng)濟基礎儲量經(jīng)濟的基礎儲量邊際的經(jīng)濟基礎儲量推斷的儲量60%30%10%70%30%70%30%則礦井工業(yè)資源儲量為：=Z60%70%+Z60%30%+Z30%70%+Z30%30%+Z10%==。安全煤柱留設原則：1）工業(yè)場地、井筒留設保護煤柱，對較大的村莊留設保護煤柱，對零星分布的村莊不留設保護煤柱；2）各類保護煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移動角確定工業(yè)場地、村莊煤柱。巖層移動角為75176。，表土層移動角為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留設保安煤柱；5）根據(jù)可行性研究報告中井下開采對地面建筑物的影響分析結(jié)論，村莊民房除3號煤不留設煤柱采取加固或修復措施外，其余煤層暫按留煤柱考慮。： （）式中：——礦井設計資源儲量，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，由本礦井實際情況取井田境界煤柱為20m，斷層保護煤柱30m，：保護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則礦井設計資源量為：==。礦井設計可采儲量： （）式中：——礦井設計可采儲量，Mt； ——工業(yè)場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)場地煤柱井筒及工業(yè)廣場煤柱按巖層移動角留取，工業(yè)廣場按Ⅱ級保護留圍護帶寬度20 m。根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》有關規(guī)定和其他礦井的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，各參數(shù)選取如下：表土層移動角：=45176。巖層移動角：=75176。保護煤柱根據(jù)上述參數(shù)，采用垂線法計算。：經(jīng)塊段法得：=797000m2可得保