【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 時(shí)可能產(chǎn)生底鼓引起突水。在施工中 應(yīng) 加強(qiáng)安全措施，防止突水事故發(fā)生。 煤層特征 及層數(shù) 本礦為石炭～二疊紀(jì)含煤地層。石炭系煤層薄、不穩(wěn)定、煤質(zhì)差，并且頂板多為石灰?guī)r，水文、工程地質(zhì)條件復(fù)雜，暫不作勘查對(duì)象。二疊紀(jì)含煤地層，總厚約 990m，含煤 20～ 30層，煤層總厚 20～ 26m。上石盒子組下部含 3三個(gè)煤組，多為薄煤層。下石盒子組含 8等四個(gè)煤組，為礦井主要含煤段。山西組下部含 11兩 個(gè) 煤組，煤層薄，煤分層少?？刹傻挠?3 6 6 8 8112等六層煤層，可采煤層平均總厚 ，其中 8 82為主要可采的較穩(wěn)定煤層，平均總厚 ，占可采煤層總厚的 73%；其它為不穩(wěn)定的局部可采煤層。 渦北礦井二疊紀(jì)煤系地層含煤系數(shù)約 %。其中山西組約 %，下石盒子組約 %，上石盒子組約 %。 煤層厚度有一定變化，但規(guī)律性較明顯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單至較復(fù)雜，全區(qū)可采或大部分可采，可采區(qū)連續(xù)性較好，可采范圍內(nèi)厚度變化不大，為較穩(wěn)定煤層。達(dá)不到上述指標(biāo)的為不穩(wěn)定煤層。 可采煤層情況 ： 渦北礦井有可采煤層 6層，自上而下編號(hào)為 3 6 6 8 8 112。各可采煤層情況見(jiàn)表 4101?，F(xiàn)分述如下： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 10 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 可采煤層特征一覽表 煤 層 編 號(hào) 穿 過(guò) 點(diǎn) 數(shù) 可 采 點(diǎn) 數(shù) 不 可 采 點(diǎn) 數(shù) 尖 滅 點(diǎn) 數(shù) 斷 缺 點(diǎn) 數(shù) 沖刷點(diǎn) 厚度 (m) 夾 矸 數(shù) 結(jié)構(gòu) 變 異 系 數(shù) % 可 采 指 數(shù) 面 積 可 采 率 穩(wěn) 定 程 度 兩極值 平均值 一層 二層 三層 32 50 29 11 10 12 2 簡(jiǎn)單 43 76 不穩(wěn)定 62 77 22 29 8 18 7 簡(jiǎn)單 58 35 不穩(wěn)定 63 79 18 37 7 17 9 簡(jiǎn)單 63 21 不穩(wěn)定 81 86 61 合 并 4 19 2 18 5 簡(jiǎn)單 36 99 較穩(wěn)定 82 86 69 17 22 9 3 較簡(jiǎn)單 39 100 較穩(wěn)定 112 44 17 13 5 9 9 1 簡(jiǎn)單 62 31 不穩(wěn)定 32煤層 ： 位于上石盒子組下部，為本組唯一可采煤層。煤層厚 ～ ，平均 。變異系數(shù)為 43%，可采指數(shù) ，厚度頻率分布， ～ 67%，小于 30%，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，部分見(jiàn)煤點(diǎn)具一層夾矸，夾矸為炭質(zhì)泥巖或泥巖。煤層頂、底板以泥巖為主，并有少量粉砂巖和細(xì)砂巖。 62煤層 ： 位于下石盒子組下部，上距 32煤層平均間距為 ，煤層厚 0～ ，平均 。變異系數(shù)為 58%，可采指數(shù) ，厚度頻率分布， ≥ 的占 40%，小于 60%，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，少數(shù)見(jiàn)煤點(diǎn)具一層夾矸，夾矸為炭質(zhì)泥巖。煤層頂、底板以泥巖為主，并有少量粉砂巖。 63煤層 ： 位于下石盒子組下部，上距 62煤層 ～ ，平均 ，煤層厚 0～ ，平均 。變異系數(shù)為 63%，可采指數(shù) ，厚度頻率分布， ≥ 的占 33%，小于 67%，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，少量見(jiàn)煤點(diǎn)具一層夾矸，夾矸為炭質(zhì)泥巖。煤層頂板以泥巖為主，底板一般為泥巖，少量粉砂巖或細(xì)砂巖。 81煤層 ： 位于下石盒子組下部，上距 63煤層平均間距 ，煤層厚 0～ ，平均。變異系數(shù)為 36%，可采指數(shù) ，厚度頻率分布， ≥ 的占 92%，其中～ 75%，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 1/3見(jiàn)煤點(diǎn)具一層夾矸，夾矸為炭質(zhì)泥巖或泥巖。煤層頂板以泥巖為主，粉砂巖、細(xì)砂巖次之，粉砂巖、細(xì)砂巖下常發(fā)育泥巖偽頂，中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 10 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 底板一般為泥巖 。 82煤層 ： 位于下石盒子組下部，上距 81煤層 0～ ，平均 ，煤層厚度 ～，平均 。變異系數(shù)為 39%，可采指數(shù) 1，厚度頻率分布， ≥ 的占 81%，其中 ～ 73%，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單， 1/2見(jiàn)煤點(diǎn)具 1～ 2層夾矸，夾矸為炭質(zhì)泥巖或泥巖。煤層頂板以泥巖為主，并有少量粉砂巖，底板一般為泥巖。 112煤層 ： 位于山西組下部，上距 82煤層平均間距為 ，煤厚 0～ ，平均為。變異系數(shù)為 62%，可采指數(shù) ，厚度頻率分布， ≥ 的占 48%，小于 52%，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，少量見(jiàn)煤點(diǎn)具一層夾矸，夾矸為泥巖或炭質(zhì)泥巖。煤層頂板以泥巖為主，粉砂巖次之，底板一 般為粉砂巖。 一、煤的物理性質(zhì)和煤巖特征 (一 )煤的物理性質(zhì)及宏觀煤巖特征 32煤層 黑色，條痕黑褐色，煤芯塊狀～粉末狀。弱玻璃光澤～玻璃光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，參差狀斷口。內(nèi)生裂隙較為發(fā)育，且有少量的黃鐵礦充填。宏觀煤巖成分以亮煤為主，夾鏡煤或絲炭條帶，煤層底部暗煤含量較高。屬半暗～半亮型煤。 6 6 8 82煤層 黑色，條痕多為黑色，煤芯塊狀、碎塊狀～粉末狀。玻璃光澤，階梯狀斷口，內(nèi)生裂隙發(fā)育。宏觀煤巖成分主要為亮煤和鏡煤，少量暗煤， 62煤暗煤成分稍高。宏觀煤巖類型為半亮型 ～光亮型煤。 112煤層 黑色，條痕褐黑色，煤芯呈塊狀，玻璃光澤，內(nèi)生裂隙較為發(fā)育，斷口平坦。宏觀煤巖成份以亮煤為主，少量鏡煤和暗煤。屬半亮～光亮型煤。 (二 )顯微煤巖特征 組分 煤層 有 機(jī) 組 分（ %） 有機(jī) 總量 （ %） 無(wú)機(jī)組分（ %） 鏡質(zhì)組 反射率 max0R （ %） 鏡質(zhì)組 半質(zhì) 鏡組 惰性組 殼質(zhì)組 粘土類 硫化物 碳酸鹽 32 62 81 82 112 各煤層有機(jī)質(zhì)含量均大于 85%，其中以鏡質(zhì)組為主，含量一般大于 72%，其次為惰性組，一般在 13～ 24%之間，殼質(zhì)組含量較少，基本上 %。無(wú)機(jī)組分主要為粘土礦物，約占 4～ 11%，其它礦物一般在 1%左右； 112煤層硫化物稍高。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 10 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 二、 化學(xué)性質(zhì)、工藝性能及煤類 (一 ） 煤的化學(xué)性質(zhì) 有害組分 ⑴ 煤的 灰分 各煤層原煤灰分：平均值在 ～ %，屬動(dòng)力用煤中灰煤； 各煤層浮煤灰分：平均值在 ～ %，屬冶煉用煉焦精煤低灰煤的有 8112煤層，其余為中灰煤。 ⑵ 煤灰成分及灰熔融性 各煤層煤灰組成基本相同，主要為酸性氧化物，平均含量在 ～ %之間， 112煤層偏低。堿性氧化物除 112煤層 25%外，其它煤層均在 20%以下。 CaO含量上、下盒子組煤層高于山西組 112煤層； MgO一般 2%。由于 112煤層的 Fe2O3含量較高，結(jié)渣指數(shù)相應(yīng)較高；其它煤層的結(jié)渣、結(jié)污指數(shù)較低，可使燃燒爐正常出渣。各煤層煤灰熔融性較高，軟化溫度一般大于 1250℃ ，高者可達(dá) 1500℃ 以上，屬較高～高軟化溫度灰。 粘結(jié)指數(shù)（ GR。 I） 各煤層 GR。 I平均值在 ～ ，其中 8 82煤為強(qiáng)粘結(jié)煤（ G85），其余為特強(qiáng)粘結(jié)煤（ G85）。 坩堝膨脹序數(shù)和奧亞膨脹度 坩堝膨脹系數(shù)（ CSN）一般在 4～ 8之 間；奧亞膨脹度 b值以 FM最高，平均值 180，JM的 b值變化較大，最小為 15，最大為 140。 綜上所述，本礦井煤層屬?gòu)?qiáng)～特強(qiáng)粘結(jié)性煤，具良好的結(jié)焦性，其洗選精煤是優(yōu)質(zhì)煉焦配煤。 (二 )煤的工藝性能 發(fā)熱量統(tǒng)計(jì)表 煤層 煤類 （ MJ/Kg） （ MJ/Kg） 分級(jí) 原煤 浮煤 原煤 32 FM JM (14) (4) 高熱值煤 62 JM (9) (5) 中熱值煤 63 FM JM (4) 高熱值煤 81 JM (27) (12) 高熱值煤 82 JM (28) (11) 高熱值煤 112 JM (1) 高熱值煤 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 10 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (8) 三 、煤質(zhì)及工業(yè)用途評(píng)價(jià) 煤質(zhì)特征 本礦井以 JM為主，伴有少量 FM，煤類分布規(guī)律明顯。 各煤層 為 中灰煤，特低硫（ 112煤層屬中高～高硫分煤），特低磷～低磷，三氧化二砷含量甚微；屬中高熱值煤，高～難熔灰，酸性灰渣，結(jié)渣、結(jié)污指數(shù)低。 主采煤層 8 82浮煤產(chǎn)率在 62～ 72%之間，屬良等。但浮、沉產(chǎn)物不易迅速分離，屬中等可選～極難選。 各煤層屬中等揮發(fā)分，強(qiáng)～特強(qiáng)粘結(jié)性，具良好的結(jié)焦性。 煤的工業(yè)用途 綜上所述，本礦井煤層以中變質(zhì)的 JM為主，洗精煤灰分 10%，粘結(jié)性強(qiáng)，結(jié)焦性好，是較為理想的煉焦配煤；中煤可作為動(dòng)力用煤。 四 、瓦斯 本礦瓦斯含量較高者有 3 8 82，其最高瓦斯含量分別為 ml/、 ml/、 。礦井相對(duì)瓦斯涌出量為 ，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為 ，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，本礦井為 “ 高瓦斯礦井 ” 。因此在生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測(cè)和管理，防止瓦斯事故的發(fā)生。 瓦斯測(cè)試成果表 煤層 瓦斯成分（ %） 瓦斯含量（ l/） CH4(含 C2+) N2 CO2 CH4(含 C2+) CO2 32 (1) (11) (11) (11) (11) 62 (1) (1) (1) (1) (1) 63 (2) (2) (2) (2) (2) 81 (19) (19) (9) (19) (19) 82 (16) (16) (16) (16) (16) 112 (1) (1) (1) (1) (1) 五 、煤塵 各煤層之煤塵燃燒時(shí)均有一定長(zhǎng)度的火焰，最大火焰長(zhǎng)度者為 32煤可達(dá)250mm，一般需通入 25～ 95%的巖粉方能抑制發(fā)火 ；且各煤層爆炸指數(shù)為 ～%，均 15%，所以各煤層均存在爆炸危險(xiǎn)性。今后 各煤層均存在爆炸危險(xiǎn)性。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 10 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 煤塵爆炸性試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表 煤層 樣點(diǎn)數(shù) 揮發(fā)分 Vdaaf(%) 火焰長(zhǎng)度 (mm) 巖粉量 （ %） 結(jié)論 32 5 ～ 有火～ 250 20～ 80 有爆炸危險(xiǎn) 62 3 ～ 30～ 100 55～ 80 有爆炸危險(xiǎn) 81 6 ～ 有火～ 95 45～ 95 有爆炸危險(xiǎn) 82 7 ～ 有火～ 100 55～ 95 有爆炸危險(xiǎn) 112 1 有火 25 有爆炸危險(xiǎn) 六 、煤的自燃 以還原樣與氧化樣著火點(diǎn)溫度之差 ΔT1 3評(píng)價(jià)煤的自然發(fā)火傾向。 大部分樣品 ΔT1 3在 20℃ 以內(nèi)， 32煤層屬不自燃； 62煤層屬不易自燃～不自燃； 81煤層為很易自燃～不自燃； 8 112煤層屬易自燃～不自燃。 自燃發(fā)火傾向性試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表 煤層 煤類 樣點(diǎn)數(shù) 原樣 （ ℃ ） ΔT 13 （ ℃ ） 自燃傾向等級(jí) (點(diǎn) ) 結(jié)論 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 32 FM 4 362～ 380 10～ 26 1 3 不自燃 62 JM 6 346～ 374 8～ 28 2 4 不易自燃～不自燃 81 JM 15 342～ 391 4～ 39 1 2 3 9 很易自燃～不自燃 82 JM 14 353～ 389 6～ 49 4 1 9 易自燃～不自燃 112 JM 5 349～ 390 16～ 41 2 1 2 易自燃～不自燃 2 井田開(kāi)拓 井田境界及可采儲(chǔ)量 范圍及面積 井田邊界 ： 渦北煤礦位于淮北平原西部，行政區(qū)劃屬安徽省渦陽(yáng)縣管轄。其中心南距渦陽(yáng)縣城 4km 。 地 理 坐 標(biāo) ： 東徑 116176。09′58″ ～ 116176。12′45″ ，北緯33176。30′53″ ～ 33176。34′48″ 。 礦井范圍 及面積 南起 F9斷層，北至劉樓斷層；東起太原組第一層灰?guī)r頂界面的隱伏露頭線，西止于 32煤層 1000m水平等高線的地面投影線。平面上近似為一矩形，南北長(zhǎng)～ ，東西寬 ～ ，面積 。 一、 根據(jù) 渦北煤礦 井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖計(jì)算 : 二、 依據(jù)《生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量管理規(guī)程》 : 煤厚，能利用儲(chǔ)量最低可采厚度為 ， 煤的灰份指標(biāo)能利用儲(chǔ)量灰份最高不大于 40%（含 40%），暫不能利用儲(chǔ)量灰份最 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 10 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 高不大于 50%（含 50%）超過(guò) 51%則不計(jì)儲(chǔ)量 ,暫不能利用儲(chǔ)量厚 ； 三、 依據(jù)國(guó)務(wù)院過(guò)函（ 1985） 5號(hào)文《關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問(wèn)題的批復(fù)》內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫份大于 3%的礦井。硫份大于 3%的煤層儲(chǔ)量列入平衡表外的儲(chǔ)量； 四、 儲(chǔ)量計(jì)算厚度：夾石厚度不大于 ，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾石總厚度不超過(guò)每分層厚度的 50%時(shí)，以煤分層總厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度； 五、 井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不