【正文】 以北約 200 米的范圍小斷層十分發(fā)育，頂板破碎，煤層厚度變化很大，對 12煤層也有一定影響。 F25 斷層：位于南二至南三石門之間，有一水平直延伸到二水平。該區(qū)域 各回采工作面的巷道掘進中實際揭露該斷層，斷層最大落差 ，傾角 65176。 ~70176。，在一水平為傾向斷層，延伸到二水平逐漸轉變?yōu)樾苯簧踔磷呦驍鄬?，二水平南三中部車場及皮帶師門 8 煤層見點處揭露該斷層的是及落差為 米。該斷層的存在對南一 ~南三區(qū)域回采工作面的布置影響較大，預計可以影響到以下各個煤層。 F26 斷層：實見于二水平南四石門 12 煤層底板，為兩條平行正斷層組成的斷層組，合計落差為 米，近南北走向，傾向 SW，傾角 83176。 ~86176。，為 F0 斷層的伴生構造。 F27 斷層：實見于二水平南四石門 8 煤層頂板 走向 近南北向，傾向 sw，落差 米。 另根據(jù) 鉆探及三維地震資料，在 F0 斷層上盤 100 米范圍還伴生有數(shù)條落差較大的斷層，請進一步驗證。 （一） 井田內仍存在高水位異常區(qū)，影響著礦井延伸和生產的正常擺布。 （ 1） 是 2298 高水位異常區(qū)。初步查明是 12煤層底板砂巖含水層直接受 K3 含水層補給，間接接受奧灰水補給造成的，造成該區(qū)的 9 煤、 11 煤、 12 煤層大面積不能開采，需完成導水裂隙注漿堵水工程后，方可回采。 （ 2） 是以 204 區(qū)域為中心的京口區(qū)高水位異常區(qū)，沿井口向斜軸一直延深到四水平井底車場。該區(qū) 域 12 煤層 底板含水層水位高，涇流條件好，與 K3 含水層有較好的水力聯(lián)系。同時， 300 車場 11陷落柱的發(fā)現(xiàn)， 97J1 水文觀測孔呈現(xiàn)出高水位異常、奧灰界面發(fā)現(xiàn)較大落差斷層等，進一步說明該區(qū)域水文地質條件十分復雜。是否存在隱伏導水巖溶陷落有待進一步探查。 （ 3） 是畢各莊向斜區(qū)南五石門以南區(qū)域，大型斷裂構造較為發(fā)育，已有水文觀測孔反應 12 煤層底板含水層、 K3含水層水位偏高，并且兩者水位比較接近，成為新的異常區(qū)，但控制程度較差。 （二） 生產過程中揭露的 F0 斷層已經查明其向下發(fā)育到奧陶灰?guī)r，已基本查明了南一 ~南五石門之間二水平范圍的導水、賦水情況。該斷層 三 水平賦水、導水情況尚不清楚。 （三） 井田南翼單斜構造區(qū)屬于正常疏降區(qū)， 12 煤層底板水位已經下降至開采水平以下。 河北工程學院畢業(yè)設計（論文） 9 表 12 范各莊礦井田主要標志層情況 層 位 標志層名稱 厚度（ m） 穩(wěn)定性 主要特征 系 統(tǒng) 組 二疊系 下統(tǒng) 唐家莊組 A層鋁鐵質泥巖 穩(wěn)定 紫紅色，含鋁質成分較多 大苗莊組 5煤層底板砂巖 穩(wěn)定 水平層理明顯， 間層清晰 6 煤層底板砂巖質泥巖 穩(wěn)定 鋁制成分， 鮞 狀結構 石炭系 上統(tǒng) 趙各莊組 11煤層頂板粉砂巖 穩(wěn)定 含泥質結核，貝 殼狀斷口 12煤層頂板腐泥質頁巖 穩(wěn)定 炭質成分很高 開平組 K6石灰?guī)r 不穩(wěn)定 局部相變?yōu)榉?砂巖 K5石灰?guī)r 較穩(wěn)定 黑褐色，厚度變 化大 14煤層底板泥巖 穩(wěn)定 有 鮞 狀結構 中統(tǒng) 唐山組 快石灰?guī)r 穩(wěn)定 含海相動物化 石 G 層鋁礬土巖 不穩(wěn)定 鮞 狀結構明顯，鋁質成分較高 煤層特征 煤質 井田內各主要可采掘煤層種均為結焦性良好的 1號、 2 號肥煤和氣肥煤。煤質受沉積環(huán)境的影響，各煤層變化較大，賦存于趙各莊組的 11 煤、 12 煤煤質較好，灰分低、發(fā)熱量高，但煤的含硫量高；賦存于陸相大苗莊組的 5 煤、 7 煤、 8 煤、 9 煤則灰分較高，發(fā)熱量低，但煤的含硫量低。均屬于難選或非常難選煤。每層的原生灰分在井田范圍內并無大的差異，但原煤的生產灰分卻呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，個別工作面的生產會分則達到了 40%~50%以上。 （ 1） 造成原煤生產灰分增加的主要原因 是生產管理過程中的產品質量意識差，產煤種認為混入大量矸石； 是由于個別煤層 的特殊 賦存條件，如存在偽頂、夾矸，或出現(xiàn)局部薄煤等，生產河北工程學院畢業(yè)設計（論文） 10 工藝不合理，出現(xiàn)采偽頂，夾石，破底板等，形成的大量矸石混入煤中； 是煤層不能合理配采， 7 煤、 8 煤、 9 煤等高灰分煤層集中生產，造成全礦井原煤生產會分增高，發(fā)熱量降低。 （ 2） 開采煤層的煤質 12 煤層為復雜結構的厚煤層，煤層厚度 ~ 米，平均 3 米。中上部含有2~3 層黃鐵礦結核層，呈細條帶或串珠狀分布，比較穩(wěn)定，煤層中部一層結核厚度可達 米。距離底板約 普遍含有一層 ~ 米厚的松軟泥巖夾石。煤層厚度由北往南逐漸增厚，由畢 6 孔、畢 3 孔、 835 孔、 871 孔一線往南與 12半煤層合并，厚度可達 8 米以上。與下伏 12 半煤的層間距為 ~ 米 ，平均煤厚 6 米 。 煤的用途 主要產品為 8—— 12 級精肥煤，低磷、高灰熔點、粘結性能好，是我國稀有的煉焦用煤，被譽為“工業(yè)味精”。 瓦斯 賦存于煤層中的瓦斯是煤礦生產中的重大自然災害之一，是隨著煤化作用產生的有害氣體。煤層中瓦斯含量一般受下述因素控制：煤的變質程度、圍巖條件、地質構造、埋藏深度以及地下水活動等。 范各莊礦 CH4 的相對涌出量在 ~ 立方米 /噸。二氧化殘的相對涌出量~ 立方米 /噸 .天，仍屬于低級瓦斯礦井。 甲烷、二氧化碳的涌出量隨著礦井的逐步延深，二水平部分工作面的甲烷、二氧化碳涌出量有逐漸增加的趨勢。從瓦斯成分上看，甲烷百分比含量值增高，現(xiàn)開采水平的各煤層即將接近瓦斯風化帶下限。 煤塵 煤塵 是煤礦生產過程中，煤被碎厚形成的粉末狀塵埃。 煤塵除引起煤肺病，影響人的健康外，其主要危害在于懸浮空氣中的煤塵，在一定條件下可以引起燃燒和爆炸，造成巨大的井下事故。決定煤塵是否有爆炸性，以及爆炸請強弱的因素有以下幾個方面： 煤塵的成分：煤塵的爆炸性與他的可燃性揮發(fā)分量有很大關系。當 Vr10%時，煤塵不具有爆炸性；當 Vr=10%~15%時，煤塵具有微弱的爆炸性；當 Vr=15~35%時，煤塵爆炸性迅速增加，具有強烈的爆炸性；當 Vr35~42%時，爆炸性逐漸減弱。以多年的煤質統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，我礦各煤層的揮發(fā)數(shù)值均在 15~36%之間，尤其以 23~35%范圍內數(shù)值為多，這說明我礦具有發(fā)生煤塵爆炸的潛在危險。 河北工程學院畢業(yè)設計（論文） 11 煤塵的爆炸性與他的水分和灰分含量也有一定的關系。水分可以阻礙煤塵的燃燒過程，增大塵粒的粘結性和減少 煤塵飛揚，當水分含量達到 40~50%時，煤塵幾乎喪失了爆炸性能。 巷道空氣中煤塵濃度和瓦斯?jié)舛戎挥忻簤m呈懸浮狀態(tài)，切煤塵濃度達到一定界限，而瓦斯?jié)舛冗_到下表中數(shù)值時，煤塵才有發(fā)生爆炸的可能。 由于我礦在采掘工作面實行噴水霧降塵，嚴格控制回風 流中的瓦斯?jié)舛?，并將甲烷值控制?%以下，從而基本上消除了因瓦斯、煤塵濃度二可能發(fā)生引發(fā)的煤塵爆炸事故。 經鑒定煤層自燃為三級，不易自燃。 河北工程學院畢業(yè)設計（論文） 12 第二章 井田境界和儲量 井田境界 井田范圍 井田東部以煤氧化帶為自燃邊界，西北部以范呂井田邊界為邊界。井田南部與西部為人為邊界，開采范圍以 1～ 9坐標點圈定。井田走向平均長約 6100 m，傾向長平均約 3100 m，面積約 19 km2，開采標高 160m～ 800m。井田南部較窄北部較寬，形狀不規(guī)則。 表 井田邊界點坐標表 1 2 3 4 5 6 7 X 390250 390435 390023 387811 386114 384097 384398 Y 95321 94235 917173 91818 92020 91989 94915 井田尺寸 井田的走向最大長度為 ，最小走向長度為 ，平均為 。 井田傾斜方向的最大長度為 ，最小長度為 ，平均為 。 煤層的傾角為 9o～ 16o，平均為 13o。 井田的水平面積按下式計算： S=H L （ ） 式中 S—— 井田的水平面積， km2； H—— 井田的水平寬度， km； L—— 井田的平均走向長度， km。 則井田的水平面積為 S= =19km2 礦井工業(yè)儲量 井田參加儲量計算的煤層為 12煤層，屬單斜層狀構造，產狀較穩(wěn)定，傾角為9176。～ 16176。，平均傾角 13176。煤層厚度較穩(wěn)定，變化不大，勘探工程數(shù)量較多。因此，儲量計算在煤層底板等高線平面投影圖上采用地質塊段法，結合勘探線、等高線、工程點連線分水平計算，儲量采用下列公式計算： 邊 界 點 坐 標 河北工程學院畢業(yè)設計（論文） 13 Zg=SMγ/cosα （ ） 式中 Zg— 工業(yè) 儲量 （ 單位： Mt） ； S— 平面積 （ 單位： m2） ， 19072625 m2； ? — 平均煤層傾 角 （ 單位： 176。 ）， 13176。 ； M— 平均煤層厚度 （ 單位： m)， m； γ — 煤層視密度 （ 單位： t/m3） ， t/m3。 則礦井的工業(yè)儲量 Zg= 19072625 / cos13176。 6 = Mt 井田可采儲量 礦井設計資源／儲量 礦井設計資源／儲量 ： 礦井工業(yè)資源／儲量減去設計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建 （ 構 ） 筑物煤柱等永久煤柱損失量后的資源／儲量，稱礦井設計資源／儲量。 在本井田范圍內，斷層和邊界煤柱的留設原則為： （ 1）斷層煤柱：斷層按其落差大小及對煤層的破壞程度而留設保安煤柱，落差≥ 50m 者，兩側各留 50m（水平距離），落差≥ 20m（水平距離），兩側各留 20m（水平距離），落差〈 20m 者，不留保安煤柱。 （ 2）井田邊界煤拄：按 50m（水平距離）留設。 考慮到范各莊一礦東邊界為煤氧化帶為邊界，煤氧化帶留設 20 米保護煤柱，其他井田邊界保護煤柱留設為 50m。開采煤層上方斷層較少，且無斷層斷距超過 20m，無需留設斷層保護煤柱。礦區(qū)上方無村莊和水體，無需留設其他保護煤柱。 經測算井田邊界煤柱面積為 749684 m2。 P1=SMγ/cosα （ ） 式中 P1— 永久煤柱損失量之和（ 單位： Mt） ； S— 永久煤柱 平面積 （ 單位： m2） ， 749684 m2； ? — 平均煤層傾角 （ 單位： 176。 ）， 13176。 ； M— 平均煤層厚度 （ 單位： m)， m； γ — 煤層視密度 （ 單位： t/m3） ， t/m3。 則礦井的工業(yè)儲量 P1= 749684 / cos13176。 6 = Mt 故 礦 井 設計資源／儲量 為： 礦井設計儲量 =礦井工業(yè)儲量 永久煤柱損失 Zs=（ ZgP1） （ ） 式中 Zs—— 礦井設計儲量， Mt； 河北工程學院畢業(yè)設計（論文） 14 P1—— 斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑物、地面構筑物煤柱等永久煤柱損失量之和， Mt； Zs=164424231— 6462993 =157961238t= Mt 礦井設計可采儲量 礦井設計可采儲量 ： 礦井設計資源／儲量減去工業(yè)場地和主 要井巷煤柱的煤量后乘 以采區(qū)回采率，為礦井設計可采儲量。 井田開采由于在工業(yè)廣場范圍內布置主、副井和其他相關的建筑，根據(jù)表 24確定工業(yè)廣場面積為 10= 公頃，工業(yè)廣場即布置為 480450=216000m2，維護帶寬度根據(jù)三下采煤規(guī)程確定為 15m。工業(yè)廣場煤柱的留設時各角度取值為： 基巖移動角δ =70176。 γ =55176。 +（ H′ 50） =72176。 但 35176。 γ 72176。 β =72176。 =62176。 松散移動角 ? =45176。 α —— 煤層傾角 H′ —— 上山邊界上覆巖層深度 故得，松散層移動角 φ =45176。；走向移動角 δ =70176。；上山移動角 γ =72176。；下山移動角 β =62176。 經過計算（計算過程見圖 21），得工業(yè)廣場保護煤柱的面積為 518580 ㎡ Z 工 =S247。 COSα M d = 518580 247。 247。 10000 = Mt 表 礦井工業(yè)場地占地指標 井型 / 占地面積指標 /()1 及以上 ~ ~ ~ 礦井設