【文章內(nèi)容簡介】 煤層穩(wěn)定 5 煤層號(hào)柱狀 巖石名稱 巖性描述粗砂巖煤粉砂巖中粗砂巖粉砂巖中砂巖粉細(xì)互層粉砂巖煤中砂巖粉砂巖煤中砂巖粉砂巖煤粉砂巖煤粗砂巖淺灰色、石英顆粒、曾狀構(gòu)造、泥質(zhì)膠結(jié)黑色、半亮型、無夾矸、媒質(zhì)好灰色、水平層理、致密堅(jiān)硬灰白色、粒度不均勻灰白色、快狀、粒度分選不均勻黑色、上部夾0 . 0 5 泥頁巖、粉度松軟灰色、水平層理、致密堅(jiān)硬淺灰色、快狀、層理不明顯黑灰色、石英為主、膠結(jié)致密、堅(jiān)硬、層理發(fā)育較好灰白色、石英粒粉、堅(jiān)硬、層理不明顯黑灰色、半亮型煤、玻璃光澤黑灰色、堅(jiān)硬、水平層理灰白色、以石英為主、堅(jiān)硬、層理明顯黑色、較硬、半亮型、具有玻璃光澤灰色、石英砂巖硅質(zhì)膠結(jié)、堅(jiān)硬黑灰色、堅(jiān)硬黑灰色、半亮型、瀝青光澤灰白色、以石英顆粒為主堅(jiān)硬、水平層理深灰色、以石英為主、堅(jiān)硬、層理不明顯層號(hào)中砂巖煤層厚度( m ) 圖 12 煤層 綜合柱狀圖 6 沼氣煤塵及煤的自燃性 本井田瓦斯取樣的控制濃度在 ～ ，在 以上，甲烷成分為 ～ ％ ，在 ～ 深為 ～ ％ ，平均為～ ％ ，二氧化硫一般為 ～ ％ ，瓦斯成分及含量均很低，由于地質(zhì)報(bào)告沒有明確提出礦井的瓦斯等級(jí)所以，本設(shè)計(jì)只能根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，同時(shí)參考集賢礦井的煤塵瓦斯情況，初步確定本礦井瓦斯等級(jí)為低沼氣礦井，并有煤塵爆炸危險(xiǎn)和自然發(fā)火傾向 。 瓦斯絕對(duì)涌出量為 m3/min。 本礦井的 200m 水平的平均地溫為 ℃ ， 450m水平為 ℃ ， 650m水平為 ℃ 。 煤質(zhì) 牌號(hào)及用途 本礦井煤屬低硫、低磷，中低灰分的焦煤和 1/3 焦煤，其中 1/3 焦煤占 %，發(fā)熱量一般在 65007500 大卡 /kg。 1 有害成分 磷：各煤層原煤磷的平均含量為 ～ ％ 屬特低 低磷煤。 硫：各煤層硫的含量很低，原煤全硫（ SgQ）為 ～ ％ 屬特低硫煤。 灰分：本井田煤的灰分含量（ Ag）為 ～ ％ ，多 屬中低灰煤層，其中幾個(gè)主要可采煤層均為低灰煤層。 2 發(fā)熱量 各煤層煤的平均發(fā)熱量（ QfD）為 65007500 大卡 /kg。 3 元素分析 各煤層碳（ Cr）的平均含量為 ～ ％ ,（ Hr）的平均含量為％ ,（ Or）的平均含量為 ％ ，說明 煤 的元素組成穩(wěn)定，屬低變質(zhì)煤。 4 工業(yè)用途評(píng)述 煤層屬中低灰份，灰份多為內(nèi)在灰份，系二氧化硅、氧化鐵等，氧化鎂、氧化鈣較少，故灰熔點(diǎn)可達(dá) 1250℃以上。 一般作為配煤煉焦使用。 勘探程度及可靠性 本 礦所在地區(qū)，從 1965 年就開始進(jìn)行地質(zhì)勘探工作，先后經(jīng)過普查，詳查一區(qū)精查等階段。采用了鉆探，探井和地震相互配合的綜合勘探手段。精查地質(zhì)報(bào)告提供的資料比較齊全。精查階段，查明了主要斷層和構(gòu)造及 7 煤層厚度，結(jié)構(gòu)和分布范圍；比較可靠地提供了煤層層位的相對(duì)資料和測井成果。 存在問題 : 1 瓦斯取樣雖然不少，但是，未作礦井瓦斯涌出量的祥述，也未指出礦井的瓦斯等級(jí)。 2 對(duì)于落差小于 30m 的斷層，未作評(píng)價(jià)，控制不夠，給設(shè)計(jì)帶來一定困難，如 F F2斷層控制程度不夠，有一定擺動(dòng)，對(duì)井筒位置的選擇有一定影響。 8 第 2 章 井田境界儲(chǔ)量服務(wù)年限 井田境界 井田周邊情況 井田境界：北部以 +200 標(biāo)高線為界，南（深部）以 650 米標(biāo)高為界，東、西以劃分的自然邊界為井田界。 煤層平均傾角為 11186。，平均容重 井田走向長度： 2285m，傾向長度： 4165m，勘探面積： 井田境界確定的依據(jù) 1 以地理地形、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)； 2 劃分的井田范圍要為礦井發(fā)展留有空間； 3 井田要有合理的走向長度，以利于機(jī)械化程度的 不斷提高； 4 要適于選擇井筒位置，合理安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物； 井田未來發(fā)展情況 隨著技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的全面提高，井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量會(huì)越來越精確，可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 參加儲(chǔ)量計(jì)算的煤層有 3A、 3B、 29共四層煤。根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》規(guī)定，工業(yè)指標(biāo)確定為傾角小于 25176。煤層，能利用儲(chǔ)量選用厚度≥ ,灰分≤ 40%；暫不能利用儲(chǔ)量厚度為 — ,灰分在40%50%之間。傾角在 25176。 45176。，能利用 儲(chǔ)量厚度選用≥ ,暫不能利用儲(chǔ)量選用 — 。 由于本礦井的 4 個(gè)煤層厚度均大于 ，灰分均小于 40%，所以 4 層煤全布參于儲(chǔ)量計(jì)算。 （一）礦井初步設(shè)計(jì)應(yīng)計(jì)算以下儲(chǔ)量： ：勘探（精查）報(bào)告提供的儲(chǔ)量，包括“能利用儲(chǔ)量”和“暫不能利用儲(chǔ)量”； ：勘探（精查）地質(zhì)報(bào)告提供的“能利用儲(chǔ)量”中的 A、B、 C 三級(jí)儲(chǔ)量， A、 B、 C 三級(jí)儲(chǔ)量的計(jì)算方法，應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》的規(guī)定； ：礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱，防水煤柱，井田 境界煤柱和已有的地面建筑物，構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久性 9 煤柱損失量后的儲(chǔ)量； ：礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場地的保護(hù)煤柱，礦井井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱煤量后乘以回采率。 （二）礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指井田精查地質(zhì)報(bào)告提供的平衡表內(nèi) A+B+C 級(jí)儲(chǔ)量，它是礦井設(shè)計(jì)的依據(jù)。 井田工業(yè)儲(chǔ)量應(yīng)按儲(chǔ)量塊段法進(jìn)行計(jì)算。 塊段儲(chǔ)量 =塊段面積 塊段平均厚度 容重 /cosθ θ —— 為煤層平均傾角 計(jì)算得 工業(yè)儲(chǔ)量 Zc=4165 2285( + + + )/cos110 = Mt （三）礦井可采儲(chǔ)量的計(jì)算 Z=(ZcP) C 式中： Z—— 可采儲(chǔ)量， Mt Zc—— 工業(yè)儲(chǔ)量， Mt P—— 永久煤柱損失， Mt C—— 帶區(qū) 回采率 ,厚煤層不低于 ；中厚煤層不低于 ；薄煤層不低于 ；地方小煤礦不低于 。 計(jì)算得： Z=（ ） = 詳見表 21可采煤層儲(chǔ)量總表。 保安煤柱 參照 保護(hù)煤柱的設(shè)計(jì)原則 如下： (1)一般情況下，保護(hù)煤柱應(yīng)根 據(jù)受護(hù)面積邊界和移動(dòng)角值進(jìn)行圈定 ； (2)地面受護(hù)面積包括受護(hù)對(duì)象及周圍的受護(hù)帶 ； (3)當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時(shí)，洋感根據(jù)基巖移動(dòng)角求得垂直與受護(hù)邊界方向的上山方向移動(dòng)角和下山方向移動(dòng)角，然后再確定保護(hù)煤柱 ； (4)立井保護(hù)煤柱應(yīng)按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點(diǎn)留設(shè)，立井深度大于或等于 400m 的以邊界角圈定，小于 400m 的以移動(dòng)角圈定 。 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，留設(shè)保安煤柱如下： 50 m 保安煤柱； 30m 保安煤柱； 設(shè) 20m保安煤柱； 20m 保安煤柱； 30m 保安煤柱。 10 按以上方法計(jì)算得： 工業(yè)廣場煤柱損失： ； 斷層保安煤柱損失： ； 大巷保安煤柱損失： Mt； 邊界保安煤柱損失： Mt； 總損失為： Mt； 儲(chǔ)量計(jì)算 方法 計(jì)算公式如下： 塊段儲(chǔ)量 =塊段面積平均傾角余割塊段平均厚度容重 . 根據(jù)原 城子河礦 立井初步設(shè)計(jì)儲(chǔ)量諸圖，通過等高線塊段法計(jì)算本井田工業(yè)儲(chǔ)量為 ， 各煤層工業(yè)儲(chǔ)量見表 21 可采煤層儲(chǔ)量總表 和表22 分煤層分水平儲(chǔ)量計(jì)算表。 表 21 可采煤層儲(chǔ)量總表 單位： Mt 煤層別 工業(yè)儲(chǔ)量 A B C A+B A+B+C 3A 625 2734 3B 565 2461 4 419 564 2460 29 626 2736 總計(jì) 2380 10390 計(jì)算公式如下 ZK=（ ZC－ P） C 式中 ZK— 可采儲(chǔ)量 ， Mt ZC— 工業(yè)儲(chǔ)量 ， Mt P— 永久煤柱損失 ， Mt C— 帶區(qū) 回采率。中厚煤層不應(yīng)小于 80%，薄煤層不應(yīng)小于 85%。 ZK =（ ） = 經(jīng)各煤層可采儲(chǔ)量計(jì)算，匯總計(jì)算出本設(shè)計(jì)井田可采儲(chǔ)量為 Mt。 儲(chǔ)量計(jì)算的評(píng)價(jià) 本設(shè)計(jì)井田的各類儲(chǔ)量計(jì)算嚴(yán)格執(zhí)照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。由于技術(shù)水平所限，儲(chǔ)量計(jì)算設(shè)計(jì)所得到的各種儲(chǔ)量與實(shí)際可能有一定的誤差。 11 表 22 分煤層分水平儲(chǔ)量計(jì)算表 單位 :萬 t 水平別 煤層別 工業(yè)儲(chǔ)量A+B+C 可采儲(chǔ)量 工業(yè)場地 井田境界 斷層 開采損失 其他損失 合計(jì) Ⅰ 3A＃ 1924 204 13 3B＃ 12 4＃ 12 29＃ 13 合計(jì) 305 815 149 50 Ⅱ 3A＃ 102 691 3B＃ 18 6 4＃ 6 29＃ 合計(jì) 0 25 總計(jì) 305 323 75 礦井工作制度生產(chǎn)能力服務(wù)年限 礦井工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定： （ 1礦井年工作日按 330 天計(jì)算； （ 2 每日凈提升時(shí)間 16h 小時(shí) 。 礦井生產(chǎn)能力的確定 確定原則 應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，國民發(fā)展需要和國內(nèi)外市場需求，技術(shù)裝備和管理水平，充分考慮科學(xué)技術(shù)進(jìn)步等因素，依據(jù)投資少，出煤快，經(jīng)濟(jì)效益好 12 的原則合理確定。 ① 儲(chǔ)量是指基礎(chǔ)儲(chǔ)量中經(jīng)濟(jì)可采部分 ； ② 地質(zhì)和開采條件技術(shù)裝備和管理水平 。 礦井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲(chǔ) 量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來確定，還應(yīng)該考慮到當(dāng)前及今后市場的需煤量。根據(jù)該井田的實(shí)際情況，初步擬 定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案 A： 方案 B： 方案 C： 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應(yīng)該根據(jù)礦井服務(wù)年限來確定。 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限計(jì)算公式如下： T=Z /（ A k） 式中 Z— 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量， Mt； A— 礦井生產(chǎn)能力， Mt/a； k— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)， k=～ 。 根據(jù)本礦井實(shí)際情況，取 k=。 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出三種方案，具體如下： 方案 A： （ A k） =（ ） =； 方案 B： （ A k） =（ ） = 方案 C： （ A k） =（ ） =； 參照 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》 規(guī)定，方案 B 較為合理，即：礦井生產(chǎn)能力為 Mt/a；礦井服務(wù)年限為 T=。 13 第 3 章 井田開拓 概述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 本井田 位 于雞西市雞西車站 北約五公里，往東至正陽煤礦，礦內(nèi)有運(yùn)煤專用鐵路與鐵林線雞西車站相接，交通便利，井田 東、 西 兩 側(cè)及井田內(nèi)無礦井。 本區(qū)為農(nóng)業(yè)區(qū)，工業(yè)基礎(chǔ)較薄弱。但是 雞西 礦務(wù)局距本區(qū)較近，可以借助老區(qū)力量建設(shè)新區(qū)，人力來源及材料供應(yīng)條件都是良好的。 影響本礦井開拓方式的因 素 及其具體情況 井田開拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括： (1)井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件（特別是表 土層情況）； (2)地形地貌和地面外部條件 ； (3)煤層賦存和開采技術(shù)條件 ； (4)施工技術(shù)和設(shè)備條件 ； (5)技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件 ； (6)總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)能力要求等。 對(duì)以上各種因素要綜合研究，通過系統(tǒng)優(yōu)化和多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。影響本設(shè)計(jì)井田開拓方式的具體因素如下： ⑴ 煤層賦存情況 整個(gè)井田的煤層上部標(biāo)高在 +200m，下部標(biāo)高在 650m，整個(gè)礦區(qū)共有4 層可采煤層， 即 3A、 3B、 29， 全區(qū)發(fā)育。煤層走向長度為 ，傾向 。 本井田煤層系緩傾斜中厚煤層，平均傾角在 11176。左 右。 ⑵ 地 表因素 本井田屬于緩坡丘陵地形，井田北部及中部皆為 平原 。地表平均標(biāo)高+267m。 確定井田開拓方式的原則 (1)必須慣徹執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常性保持良好狀態(tài)。 (2)合理集中開拓布置，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。 (3)要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)，新工藝，發(fā)展采煤機(jī)械化，自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 (