【文章內(nèi)容簡介】 及細粉砂巖。一般不含夾矸，結(jié)構(gòu)簡單。 早 中侏羅系延安 組 二 0～ 0～ 1 全區(qū)可采 屬較穩(wěn)定 頂板為厚層粗粒砂巖 底板多為粉砂巖及細粉砂巖。一般不含夾矸，結(jié)構(gòu)簡單。 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 8 低 低灰 特低硫 低 較高 低 低 不粘 中等 易磨碎 二 1 ＞ 650 159 低 低灰 特低硫 低 較高 低 低 不粘 中等 易磨碎 煤塵頂?shù)装鍡l 件 一 二 煤：直接頂板 均 為粗粒砂巖，平均厚度為 ，巖石完整，較松軟，節(jié)理、裂隙均不發(fā)育。單向抗壓強度 33～ 87kg/cm2。屬易冒落～中等易冒落較穩(wěn)定巖層。底板多為粉砂巖，厚 1～ 7m。單向抗壓強度 232～ 296kg/cm2，抗拉強度 8～ 43kg/cm2。屬中等較穩(wěn)定巖層。 水文地質(zhì)條件 區(qū)域地貌屬于低山丘陵區(qū)，并多為沙丘覆蓋。水文地質(zhì)分區(qū)不明顯，地下水補給來源貧乏，巖層富水性除火區(qū)燒變巖外，一般均屬含水弱的或微弱的巖層。未發(fā)現(xiàn)導(dǎo)水?dāng)鄬樱牡刭|(zhì)條件簡單。 含水層與隔水層 ： 井田內(nèi)按含煤組、巖性組合、巖石裂隙發(fā)育程度、富水性大小、含水層的含水介質(zhì)及其埋藏條件等，由上而下劃分為以下五個主要含水層組： （ 1） 第四系含水層組； （ 2） 火區(qū)燒變巖含水層組； （ 3） 直羅組底部砂巖段至二煤頂板砂巖含水層組； （ 4） 二煤至八煤間砂巖含水層組； （ 5） 八煤至十五煤間砂巖含水層組。 第（ 1）組：第四系平均厚 ，地下水主要賦存于風(fēng)積沙及沖洪積層中。風(fēng)積沙在井田內(nèi)廣泛分布，其潛水特點是質(zhì)優(yōu)量小且零星分布。沖洪積層分布于溝谷洼地中，平時干枯無水，僅雨后有水流，未見地下水露頭 。 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 9 第（ 2）組：火區(qū)燒變巖分布于一、二煤露頭淺部，形成三塊不連續(xù)的含水層，由西南往北東編號為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號火區(qū)，含水面積 ，巖性為砂巖、粉砂巖及泥巖。Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號火區(qū)分別位于井田西南邊界， 15～ 40 線之間、 12～ 13 線之間，含水面積各為 、 ，燒變巖平均厚 ，裂隙較發(fā)育，接受補給條件好，地下水運動緩慢，其滲透系數(shù)分別為 、 、 ，水礦化度 、 、 ，水質(zhì)屬酸性含鉀、鈉離子型水。 第（ 3）組 ：本組砂巖總厚平均 ，以直羅組底部厚層粗粒砂巖為主，與一煤直接接觸，為煤層的直接充水含水層。巖性疏松易碎，透水性好。水位為 ～ ，鉆孔涌水量 ～ m，滲透系數(shù)為 ～ 。屬含水性弱或微弱巖層，水礦化度 ～ ，屬酸性含鉀、鈉離子型水。 第（ 4）組：本組巖性為砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤組成。各煤層間均無較穩(wěn)定隔水層，砂巖平均厚 ，水位埋深 ～ 。鉆孔涌水量 ～ m，滲透系數(shù)為 ～ ，屬含水弱及微弱巖層，水礦化度為 ～ 。屬酸性含鉀、鈉離子型水。 第（ 5）組：本組巖性由砂巖、泥巖及煤層組成，含水砂巖平均 厚。水位埋深～ ，鉆孔涌水量 ～ m，滲透系數(shù) ～ ，屬含水弱及微弱巖層，水礦化度 ～ 。屬酸性含鉀、鈉離子型水。 井田內(nèi)煤層頂?shù)装宥酁槟鄮r及粉砂巖組成，巖性致密。頂?shù)装鍘r層和煤層均為良好的隔水層，但大多數(shù)不穩(wěn)定，較為 穩(wěn)定的有以下幾個隔水層組： （ 1）直羅組底部砂巖頂板隔水層，厚 左右，是良好的隔水層。 （ 2）二煤頂?shù)装宸凵皫r及泥巖隔水層，厚 ，包括二煤總厚 16m 左右。 （ 3）七至八煤底板粉砂巖及泥巖隔水層，厚 ，包括煤層總厚 。 （ 4）十三煤頂板瀝青質(zhì)泥巖隔水層，巖性致密，厚 3m 左右。 （ 5）十五煤頂?shù)装宸凵皫r及泥巖隔水層，厚 ，包括煤層總厚 8m 左右。 地下水的補給、逕流與排泄條件 井田內(nèi)地下水的補給來源主要為大氣降水 。第四系風(fēng)積沙層中地下水受降水和沙漠凝結(jié)水的補給，并間接滲透補給基巖地下水，以暗流形式沿溝谷向西天河方向排泄?；饏^(qū)燒變巖含水體，由于所處的地形和巖石裂隙發(fā)育程度不同而有所差異，Ⅴ號火區(qū)所處地形較高，地下水排泄和涇流條件較好，Ⅲ、Ⅳ號火區(qū)地形相對低洼，匯水面積大，接受降水補中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 10 給條件較好，水量大，但涇流排泄條件較差。正?；鶐r含水組、由于埋藏深、上覆有較好的隔水層，僅沿露頭地帶接受少量降水的補給，地下水涇流及排泄條件較差?？傊?，地下水是沿著巖層層面及裂隙，通過溝谷及地下水深處裂隙帶由南往北偏西運動排泄。 礦井涌水量預(yù)計 羊場灣礦現(xiàn)開采水平為 +950m 以上，生產(chǎn)中實際涌水量為 。 +850m 水平以下只做了詳查地質(zhì)工作，因此未對 +850m 水平以下涌水量做詳細調(diào)查和計算工作。按照，本設(shè)計對該礦井涌水量采用“大井法”重新進行了核算，預(yù)測基巖含水組涌水量，即礦井涌水量。計算結(jié)果如下： 當(dāng)?shù)V井生產(chǎn)能力達到 ，預(yù)計全礦井正常涌水量為 ，最大涌水量為 。 礦井瓦斯等級，煤塵爆炸危險性，煤層自燃發(fā)火性 1. 瓦 斯 煤 層自然瓦斯含量較低，與北鄰磁窯堡煤礦瓦斯含量相當(dāng)。自然瓦 斯含量一般為 ～ ，個別最高也僅達 。自燃瓦斯成份為 CH4占 ～ %， CO2 占 ～ %， N2占 ～ %?，F(xiàn)在生產(chǎn)中羊場灣礦井沼氣實際涌出量為 ，二氧化碳相對涌出量 。故本礦井按低沼氣礦井設(shè)計。 2. 煤 塵 煤塵爆炸指數(shù) %，煤塵有爆炸性危險。煤樣火焰長度在 80～ 1140mm，撲滅火焰的巖粉量在 35～ 75%之 間。 3. 自 燃 二、二下、五、八、九、十、十二和十三煤屬 不 易自燃的煤層。一和十五煤屬容易自燃～自燃的煤層。十四煤屬容易自燃～可能自燃的煤層。各煤層的著火溫度平均值均小于305℃，最大值 331℃。各層煤的詳細自燃情況見煤炭自燃傾向等級表。 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 11 2 礦井儲量 、 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 井田境界 井田位于碎石井礦區(qū)中段，即劉家莊～碎石井背斜與磁窯堡～長梁山向斜東側(cè) F1斷層之間。井田淺部羊場灣區(qū)呈北東～南西走向、向南東傾斜的單斜構(gòu)造形態(tài) 。 羊場灣一礦井田走向長約 ， 傾斜寬平均約 ， 井田面積為 2km 。 可采煤層為一 ，二 號煤層。 井田儲量 礦井工業(yè)儲量 1. 邊界煤柱的留設(shè)如下 井田邊界煤柱 20m 運輸大巷煤柱 25m 采區(qū)上（下）山煤柱 20m 區(qū)段平巷煤柱 15m 采區(qū)邊界 10m 主要回風(fēng)巷 20m 由《設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：工業(yè)場地占地面積： 4590 萬 t/年， ～ 公頃 /10 萬 t；120180 萬 t/年， ～ 公頃 /10 萬 t； 240300 萬 t/年， ～ 公頃 /10萬 t， 400600萬 t/年， 公頃 /10 萬 t。本礦井設(shè)計年產(chǎn) 120 萬 t，則工業(yè)廣場占地面積為 S=（ 120/10） = 公頃 =144000m2。 則工業(yè)廣場設(shè)計成長 400m ,寬 360m 的矩形。 在確定地面保護面積后，用移動角圈定煤柱范圍，工業(yè)場地地面受保護面積應(yīng)包括保護對象及寬度 15m 的圍護帶。 在工業(yè)場地內(nèi)的井筒，圈定保護煤柱時，地面受保護對象應(yīng)包括絞車房、井口房或通風(fēng)機房、風(fēng)道等，圍護帶寬度為 15m。 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 表 21 工業(yè)廣場保護煤柱設(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） 815 45 60 75 75 500 300 圖 21 工業(yè)廣場保護煤柱計算圖 銀川中衛(wèi)中寧亂井子土井子黃羊灘礦區(qū)中心余家橋吳忠白土崗子橫山青銅峽鎮(zhèn)河靈武磁窯堡橫城馬家淮靈武礦區(qū)石炭井銀北交通位置圖阿拉善左旗蘭山賀距離k m地名立崗賀蘭黃平羅石咀山市黃羊灘青銅峽鎮(zhèn)橫城銀川馬家淮吳忠靈武靈新煤礦至各地公路里程 根據(jù)垂直斷面法求得工業(yè)廣場保護煤柱為上底 703m，下底 749m，高 784m 的梯形 礦井基本情況如表 21 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 表 22 礦井基本情況 礦井設(shè)計可采儲量 羊場灣 煤 礦井田一 二 煤層以探明儲量為 126801300 噸 。 礦井的工業(yè)儲量：勘探地質(zhì)報告中提供的能利用儲量中的 A、 B、 C三級儲量。本井田的工業(yè)儲量的計算： 1）工業(yè)儲量 井田煤層埋藏深度為 8001200 標(biāo)高之間。 工業(yè)儲量為 : Eg＝ 10810000 =126801300 t 2）井田永久煤柱 井田永久煤柱損失包 括 井田境界煤柱，采區(qū)煤柱 ，護巷煤柱 和 工業(yè)廣場煤柱 。 a井田境界煤柱 井田四周各留設(shè) 20米寬煤柱，其總面積為 4700 20 2+2300 20 2=280000m178。, 故此 井田邊界 煤柱損失為： 280000 =3284400t b采區(qū)煤 柱損失 采區(qū)邊 界留設(shè) 10m的邊界煤柱，總長為 2210m；井田境界保護煤柱所占面積為 44200m178。，經(jīng)計算， 故 采區(qū)邊 界保護煤柱損失為： 44200 = 萬 t。 c 工業(yè)廣場煤柱損失 569184 = d護巷煤柱損失 走向 /m 傾 向 /m 傾 角 厚度 /m 比重 備 用系 數(shù) 8— 15 . 工業(yè)儲 量 /t 邊 界煤柱 /t 工業(yè)廣場 /t 可采 儲 量 /t 生 產(chǎn) 能力 /t 服 務(wù) 年限 /a 126801300 3284400 6676528 80987550 1202100 中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 14 運輸大巷留設(shè) 25m 護巷煤柱 上山留設(shè) 30m 煤柱 區(qū)段平巷留設(shè) 15m 煤柱 則護巷煤柱損失為 60 1210 2 +60 1000 2+50 4700 2=11734692t 則 p1=+++= 萬 t 3）礦井設(shè)計儲量 Es= Eg－ P1＝ － ＝ 萬 t 4）采區(qū)回采率 礦井采區(qū)回采率，應(yīng)該符合下列規(guī)定：厚煤層不應(yīng)小于 75﹪；中厚煤層不應(yīng)小于 80﹪；薄煤層不應(yīng)小于 85﹪。全礦采區(qū)回采率按下式計算： 銀川中衛(wèi) 中寧亂井子土井子 黃羊灘礦區(qū)中心余家橋 吳忠 白土崗子橫山青銅峽鎮(zhèn) 河 靈武 磁窯堡橫城馬家淮靈武礦區(qū)石炭井銀北交通位置圖阿拉善左旗 蘭山賀距離km地名立崗賀蘭黃平羅石咀山市黃羊灘青銅峽鎮(zhèn)橫城銀川馬家淮吳忠靈武靈新煤礦至各地公路里程= ? ＝ 5）礦井設(shè)計可采儲量 Ek＝（ Es－ Pz） C （ 21） 式中 Ek—— 設(shè)計可采儲量 Es—— 井田設(shè)計儲量 Pz—— 煤柱損失 C —— 采區(qū)平均回采率 煤柱損失 Pz 主要包括工業(yè)廣場壓煤、 階段間煤柱等 工業(yè)廣場壓煤 Y Y＝ 400 360 ＝ 萬 t 則