【文章內(nèi)容簡介】 高軟化溫度灰、極易磨、高熱穩(wěn)定性中等易選的貧煤、貧瘦煤、瘦煤。其中貧煤可廣泛用于電力、冶金、高爐噴吹、氣化、化工、建材等行業(yè)；貧瘦煤、瘦煤可作煉焦配煤， 3煤層的工業(yè)用途綜合評價見表 。 表 3 煤 的 工 業(yè) 用 途 綜 合 評 價 煤 層 指標(biāo) 項目 Ad /% St,d /% Pd /% Qgr,d /mJ/kg ST /℃ HGI S+6 可選性 工業(yè)用途 3 數(shù)值 大于1417 120 中等可選 優(yōu)質(zhì)動力用煤，煉焦配煤等。 分級 低灰 煤 特低硫 煤 低磷分 煤 特高熱 值煤 較高軟化 溫度灰 極易磨煤 高熱穩(wěn)定 7)瓦斯、煤塵爆炸性和煤的自燃傾向性 （ 1）瓦斯 3煤層瓦斯成分以甲烷為主，占 %~%，平均 %，次為氮氣，占%~%，平均 %，二氧化碳含量較少，占 %~%，平均 %，其它重?zé)N含量最少，占 0%~%，平均 %，因此， 3煤層埋深 400m 以深為沼氣帶，局部 地段為氮氣 沼氣帶。 3煤層瓦斯含量為 178。 r~178。 r，平均 mL/g178。 r，變化較大。二氧化碳含量為 178。 r~178。 r，平均 178。 r。瓦斯含量變化隨著煤層埋藏深度的增大，瓦斯含量也增大。 本礦井煤層瓦斯絕對涌出量為 ～ ～《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定屬于低瓦斯礦井 。 （ 2）煤塵爆炸性和煤的自燃傾向性 3煤層分別在 1996 年的補充勘探以及 2020 年、 2020 年 76 采區(qū)取樣作了煤塵爆炸性和自燃傾向性試驗，試驗結(jié)果表明： 3煤層煤塵 具有 爆炸性，屬不易自燃煤層，但局部區(qū)段 3煤層有可能產(chǎn)生自燃。 8)地溫 該礦在勘查期間和開采過程中均未進行測溫工作，且已往報告也未提過該礦地溫情況。故推斷其井下溫度不會偏高，即屬于溫度正常區(qū)，目前應(yīng)無熱害威脅。 2 井田 境 界和儲量 井田 境 界 井田 境 界劃分的原則 在煤田劃分為井田時，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則有： 1）井田的儲量，煤層賦存情況及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)； 2）保證井田有合理尺寸； 3）充分利用自然條件進行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等； 4） 合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。 井田境界 五陽 煤 礦是潞安礦區(qū)最北部的一對大型礦井。行政區(qū)劃隸屬襄桓縣所轄， 礦井范圍北以小黃莊斷層為界，南以文王山斷層為界，西起勘探區(qū)邊界，東至 15煤層露頭。 根據(jù)以上劃分原則以及五陽煤田的整 體規(guī)劃以及五陽煤礦的實際情況，四周邊界為： 南： 文王山 北 斷層 為界； 東： 15煤層 露頭 為界； 北： 小黃莊 斷層為界 ； 西： 勘探區(qū)邊界 為界 ； 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 180萬 t/a，根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)和開采技術(shù)水平確定 礦井南北走向長度最長為 ，最短為 ，平均長度約為 ；而東西傾向最長約為 ，最短約為 km，平均長 。 井田呈類似梯形。煤層傾角一般為 4176?！?15176。，平均傾角為11176。水平面積為 ，傾斜面積為 。 礦井工業(yè)儲量 井田 勘探類型 、鉆孔及勘探情況 自 1957 年以來，先后有 17 個單位施工鉆孔 241 個，總進尺 ?，F(xiàn)分述如下： 1)普查階段的勘探工作 (1)長治市地質(zhì)隊 1957～ 1959 年在李石門一帶施工鉆孔 3 個，進尺是 。 (2)原省工業(yè)廳在 1957 年在漳河溝南施工 3 個巖芯孔，進尺是 。 (3)原山西省第一工業(yè)廳第一勘探總隊 561 隊于 1957 年 1 月～ 10 月，在黃土崗一帶施工 15 個鉆孔，總進尺是 。 2)提交過精查報告的勘探工作 (1)河山西煤田 3隊于 1968年 1月～ 12月在云架嶺井田的精查報告重施工 75個鉆孔， 有 31個在本井田，進尺是 可采煤層的取樣率是 ％。 (2)煤炭部一二九隊于 1975 年 1 月～ 11 月編制顯德旺井田的精查報告中施工 135 個鉆孔，有 17 個在本井田，共進尺是 ，巖芯取樣率僅 ％，可采煤層的取樣率是 ％。 3)生產(chǎn)補充勘探 (1)本局地質(zhì)隊于 1962 年～ 1982 年在井田內(nèi)施工 80個鉆孔，共進尺是 ，巖芯總?cè)勇?％，可采煤層的取樣率是 ％，基本為全取芯，巖性描述內(nèi)容較多。 (2)煤田二隊于 1981 年 9月到 1982 年 6 月完成 7 個鉆孔，進尺 ，全取芯有2 個孔，其余的是煤系取芯，分層細致，描述詳細，內(nèi)容較多，滿足了生產(chǎn)礦井的需要。 4)地質(zhì)冶金部門的勘探資料 (1)山西地質(zhì)局十二隊于 1970 年 12 月～ 1977 年 4 月，在井田西北角施工 22個鉆孔，進尺 ，終可到奧灰，平均巖芯取樣 率 ％，但是分層較粗，描述簡單。 (2)冶金部門施工鉆孔 冶金五一七隊于 1968 年 4 月～ 1979 年 3 月在李石門一帶施工 14 個水源孔，在云架嶺周圍施工 6個奧灰水文觀測孔 20 個，總進尺 。 (3)冶金五一八隊于 1965 年～ 1969 年在西南部及西北部施工 2 個觀測孔， 5 個水源孔，總進尺是 。 (4)吉林冶金 608 隊于 1973 年 11 月～ 1974 年 1月在云架嶺一帶施工 2個觀測孔，進尺是 ，全孔取芯，描述簡單，煤系資料可以參考。 (5)山西冶金 217 隊于 1973 年 12 月～ 1974年 2月在井田的西南部施工 2 個觀測孔進尺 。僅有簡單的分層記錄，巖性沒有描述，煤層資 料只能參考。 (6)華北冶金勘探公司 520 隊在羅義村南施工找礦孔 1 個，進尺 ，終孔為火成巖，層位不清。 礦井工業(yè)儲量的計算及儲量等級的圈定 五陽礦礦井總體范圍不大，煤層較厚?？刹擅簩?3煤層平均厚度為 ，井田內(nèi)有落差 90m 的南豐斷層貫穿其中，煤層傾角平均α =11186。，大部分標(biāo)高位于 +800～ +350m 之間。煤層平均容重 。 礦井工業(yè)儲量： 工業(yè)儲量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過地質(zhì)勘探厚度與質(zhì)量均合乎開采要求，目前可供利用的列入平衡表內(nèi)的儲量，即 A+B+C 級儲量。 在 1： 10000 的開拓圖上每 mm2表示 100m2。煤容重取 t/m3，煤層傾角平均 11176。， 煤厚平均為 。工業(yè)儲量的計算公式見下式 Zg = S179。 M179。 r/cosα () 式中： Zg—— 煤層的儲量，萬 t； S—— 煤層的賦存面積， km2； M—— 煤層的厚度， m； r—— 煤層的容重， t/m3； α —— 煤層傾角， 11176。； 故工業(yè)儲量為： Zc=179。 179。 =24610 萬 t 根據(jù)地質(zhì)勘探資料顯示， 3煤層 幾乎全部為高級儲量約占工業(yè)儲量的 %，符合 高級儲量比例要求 要求。 礦井可采儲量 計算可采儲量時，必須考慮以下煤柱的損失 1） 工業(yè)廣場保護煤柱； 2） 井田邊界煤柱損失； 3） 采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失和斷層煤柱損失； 4） 建筑物、河流、鐵路等壓煤損失； 5） 其它各種損失。 各種煤柱損失計算 1） 工業(yè)廣場煤柱損失見表 所示 。 表 工 業(yè) 場 地 占 地 面 積 指 標(biāo) 井 型 /萬 t/a 占地面積指標(biāo) /公頃 /10 萬 t 240 及以上 120~180 45~90 9~30 本礦井設(shè)計年生產(chǎn)能力為 180 萬 t/a，按《煤礦設(shè)計工業(yè)規(guī)范》，本設(shè)計工業(yè)廣場 占地面積為 18179。 ＝ 179。 104m2，長、寬分別為 500 m、 432 m，工業(yè)廣場布置在井田的中央位置。 該處表土層厚度為 50m。主井、副井、地面建筑物均在工業(yè)廣場內(nèi)。工業(yè)廣場按大型礦井Ⅱ級保護，留圍護帶寬度為 15m。 主、副井井筒保護煤柱在工業(yè)廣場保護煤柱范圍內(nèi)故井筒保護煤柱損失量為 0。 將 風(fēng)井布置在井田邊界，風(fēng)井地表占地面積按 100179。 100 m2計算，由于 風(fēng)井的部分壓煤量在井田外部，同時風(fēng)井保護煤柱和部分邊界保護煤柱重合，可以減少煤柱損失。 3煤層 傾角α＝ 11186。，五陽煤礦井田中心處埋藏深度 +650m，松散層厚度為 50m，松散層移動角ψ =45186。，走向移動角δ =75186。，下山移動角β =，上山移動角γ =70186。 本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖層移動角見表 。 表 廣場中心深度 /m 煤層傾角 /176。 煤層厚度 /m 沖積層厚度 /m ф /176。 δ /176。 γ /176。 β/176。 +650 50 45 75 70 根據(jù)垂直剖面法所作的工業(yè)廣場保護煤柱的尺寸計算如圖 所示： 930880780680580480930880780680580480m n q kq2q3k2k3m1 n1m2n2q3k3k2q2a bd cc1d1a1 b1Ⅰ ⅠⅡ Ⅱψ ψγ βψ ψδ δhhq1 k1380 380 圖 工業(yè)廣場保護煤柱 保護煤柱的水平面積 ： S1=梯形 面積 =1/2179。 (上寬179。下寬 ) 179。高 /cosα () ＝ (+)179。 179。 1/2/cos11186。＝ 則工業(yè)廣場壓煤為： Q1= S1179。 M179。 r＝ 179。 179。 = 萬 t 2）井田邊界煤柱損失 井田南以文王山北斷層為邊界，留 30m 的邊界地層保護煤柱；井田北部以小黃莊為邊界，留 30m 的邊界煤柱；井田東部邊界以煤層露頭為邊界，考慮防水煤柱 留 30m 保 護煤柱 ； 井田北部邊界為 勘探區(qū) 邊界 人為劃分，留 30m 的邊界煤柱 。則井田邊界壓煤量為： Q2=（ 6388＋ 4706++2460+2239+）179。 30179。 179。 176。 = 萬 t 3）斷層煤柱 斷層煤柱可按下式計算： Z =L179。 b179。 M179。 R 其中： L—— 斷層的長度； B—— 斷層煤柱的寬度； M—— 煤柱的平均厚度， ； R—— 煤柱的平均容重， ； ； 由于 南豐 斷層落差較大，長度為 、斷層兩邊各留煤柱 30m，則斷層保護煤柱損失是： Q3 ＝ 179。 2179。 30179。 179。 ＝ 萬 t 4）村莊、公路保護煤柱 井田范圍內(nèi)，有 榆黃 公路 穿過 ，考慮到采深較大， 有 50m 的表土層 ，公路等級不高，不留保護煤柱。村莊 不再井田范圍內(nèi) ， 不需要留設(shè)保護煤柱。 井田的可采儲量 井田的可采儲量 Z 按下式計算： Z=(Q－ P)179。 C () 式中： Q—— 礦井工業(yè)儲量， P—— 各種永久煤柱的儲量之和， P=＋ ＋ = 萬 t C—— 采區(qū)回采率，厚煤層不低于 ；中厚煤層不低于 。薄煤層不低于 ； 設(shè)計開采的 3煤層屬厚煤層，采區(qū)回采率取為 。 則 計算可采儲量為： Z=(Q－ P)179。 C=（ 24610－ ）179。 = 萬 t 由此可得本礦井的可采儲量 為 萬 t。 3 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，參考《關(guān)于煤礦設(shè)計規(guī)范中若干條文修改決定的說明》，確定本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日 330d 計算?！?四六制”作業(yè)（即三班采煤，一班檢修，每班工作 6h），凈提升時間為 14h。 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力服務(wù)年限 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，屬厚煤層()，為緩傾斜煤層（傾角 11176。）。礦井總的工業(yè)儲量為 24610 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 180萬 t。 井型校核 下面按礦井的實際煤層開采能力，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行校核： 1）煤層開采能力 礦