【導讀】對本文做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。繪圖和錄入必須本人操作。災(zāi)防治、礦井防塵等內(nèi)容。礦井年生產(chǎn)能力為500萬噸，服務(wù)年限81年。拓方式為立井開拓，工作面采煤方法為走向長壁后退式大采高一次采全厚采煤法。風方式采用中央并列通風方式，工作面采用U型、上行通風。通過計算得出通風容易時期。和困難時期風阻和風壓，并根據(jù)其要求選定相應(yīng)的風機。最后設(shè)計了礦井瓦斯、火災(zāi)和粉。專題部分運用利用圓管取樣的方法對乙烯火焰中碳煙生成規(guī)律進行探究。1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征·····························································································1

　　

【正文】 3。 97 9 礦井防塵 99 礦塵的產(chǎn)生 99 礦塵的危害 99 礦塵的預防 99 參考文獻 100 致 謝 錯誤 !未定義書簽。 中國礦業(yè)大學（北京） 2021屆 本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 1 1 礦區(qū)概述及井田 地質(zhì) 特征 礦區(qū)概述 地理位置 王莊煤礦位于山西省長治市郊區(qū)故縣，距市中心 30 公里，北距太原市 230 公里，南到焦作市 220 公里，東距邯鄲市 183 公里，其地理坐標為：其地理坐標為：東經(jīng) 112176。58′25″～113176。03′21″，北緯 36176。14′04″～ 36176。24′35″。 地處潞安礦區(qū)的東南部，跨長治市郊區(qū)和屯留縣兩個行政區(qū)。礦區(qū)東面為長治鋼鐵公司，本地區(qū)總?cè)丝诩s 4 萬人左右，其中王莊礦 1 萬人，長鋼 萬人。王莊煤礦與長治鋼鐵公司兩大企業(yè)組成本區(qū)一片規(guī)模較大的煤鐵工業(yè)區(qū)，與之配套的各種服務(wù)行業(yè)也比較發(fā)達。 地形特征 潞安煤田位于太行山脈中段之西坡，太行山脈大致呈南北方向伸展，其最高點的標高達 +1500 m以上，從大地構(gòu)造而言，太行山脈中段為大背斜構(gòu)造，山之東側(cè)陡峻，西側(cè)平緩，山西高原即為西側(cè)之平緩地帶，地形標高漸次降至 +1000 到 +900 m。地貌上限制煤田的另一因素為文王山，文王山系太行山脈的分支，大致呈東西方向伸展，文王山將潞安煤田分割成南北兩部。文王山為一背斜構(gòu)造，山頂最大標高不超過 +1100 m，主要由奧陶紀石灰?guī)r構(gòu)成，山之南北兩側(cè)因有正斷層構(gòu)造的存在而下降約 400 m，地面標高漸次降至 975 1000 m。文王山兩側(cè)地區(qū)大部分為黃土所覆蓋，厚達百余米。在王莊井田內(nèi)南嶺村附近地區(qū)（原二區(qū)）地形起伏甚大，高低懸殊有達 100 m者。在王莊村附近地區(qū)（原一區(qū)）及井田西北部（原八區(qū)）地形稍為平緩。 王莊礦地處上黨盆地西北部，屬高原內(nèi)部 斷陷堆積盆地。盆地北部黃土沖溝發(fā)育，局部有基巖出露，南部為山前斜坡地帶，區(qū)內(nèi)地勢起伏不平，均被較厚的第四系黃土所覆蓋，井田北部較高，南部較低，最大標高 1025 m，最小標高 890 m，最大標高相對高差為 135 m左右。 中國礦業(yè)大學（北京） 2021屆 本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 2 交通 礦井對外有交通有太（原）焦（作）鐵路、邯（鄲）長（治）鐵路，可通往全國各地。太焦鐵路從礦井東部由北向南通過，邯長鐵路在長治北站與太焦鐵路相接。同時王莊礦井有鐵路專用線 14 km達長治北站與太焦鐵路相接。長治北站至太原 265 km、至焦作 169 km，至邯鄲 220 km，區(qū)內(nèi)公路發(fā)達，除太（原）洛（陽）（ 208 國道、 207 國道）和邯（鄲）長（治）（ 309 國道）三條主要干線公路外，區(qū)內(nèi)各村鎮(zhèn)均有公路相通，交通非常方便。 礦井交通位置見圖 。 晉中市邢臺市陽泉市安陽市長治市邯鄲市介休市焦作市臨汾市運城市三門峽市洛陽市 鄭州市太原市石家莊市309國道108國道長晉高速309 國道107國道208國道陜西省西省山省河北張家口包頭市準格爾大同市朔州市霍州市離石市晉城市王莊煤礦0 39 78 117公里圖 例鐵路公路城市縣城忻州沁原屯留長子襄垣河黃 圖 王莊煤礦交通位置圖 中國礦業(yè)大學（北京） 2021屆 本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 3 氣象 井田地處黃土高原，區(qū)域氣候?qū)倥瘻貛О敫珊荡箨懶詺夂騾^(qū)，年溫差和日溫差變化較大，夏季午間較熱，晚間較涼。年日照時間長，全年日照時數(shù)為 小時。蒸發(fā)量為降雨量的 3 倍多。 蒸發(fā)量：據(jù)屯留縣氣象站 1967 年～ 1987 年統(tǒng)計，年最高蒸發(fā)量 1978 年為 mm，年最低蒸發(fā)量 1985 年為 14938 mm， 20 年平均蒸發(fā)量為 mm。 降雨量：年最高降水量 1971 年為 mm，年最低降水量 1986 年為 mm，年平均降雨量為 mm，全年降水量的 %，集中在夏季（ 68 月份），秋季降水量占 %，春季降水量占 %，冬季降水量占 %左右。全年雷雨最多日數(shù) 1985 年為 44 天。日最大降水量 1972 年 7 月 7 日達 mm。歷年平均相對濕度為 65%。 氣溫：年平均最低氣溫 1978 年 ℃ ，年平均最高氣溫為 ℃ ， 19 年平均氣溫為 ℃ 。日最高溫度 1972年 7月 5日為 ℃ ，日最低溫度 1972年 1月 27 日為－ ℃ 。 風向及風速：夏季多為東南風，冬季為西北風。年平均風速為 m/s。最大風速為1416 m/s。 冰凍期：是每年 10 月至次年的 4 月，最大凍土深度 1977 年 2 月為 75 cm。 地震 據(jù)長治市地震局介紹，晉東南地區(qū)除 1890 年武鄉(xiāng)縣曾發(fā)生過 級（裂度 7 度）地 震外，尚未發(fā)生過 4 級以上地震。而 4 級以下的小震比較頻繁。近年來，潞城微子鎮(zhèn)，長 治 縣司馬， 漳澤水庫等長治地震活動區(qū)發(fā)生的 級地震達十次以上。在此應(yīng)該提及的是，由于臨近地區(qū)發(fā)生的大地震波及本區(qū)，同樣具有破壞性。如 1303 年洪洞及臨汾 8 級地震，1614 年平遙 6 級地震， 1737 年新鄉(xiāng) 級地震等使本區(qū)均遭受了不同程度的震災(zāi)。 據(jù) 1977 年《山西省地震基本烈度區(qū)劃圖》，長治市地震基本烈度為 7 度區(qū)，屯留縣為6 度。 地表水文情況 屬海河水系的濁漳河從長治盆地南部流過，區(qū)域地貌為濁漳河河谷一、二級階地，為第四系更新統(tǒng)晚期的沉積物，含有豐富的孔隙水，二級階地底部有黑灰色亞粘土，有層理， 中國礦業(yè)大學（北京） 2021屆 本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 4 部分地區(qū)有薄層透鏡狀沙層，土質(zhì)比較松軟，形成一些較大范圍的含水層，二級階地又為山前洪積、坡積地帶，山前裂隙水及孔隙水都經(jīng)二級階地排泄，補給一級階地和河槽。 王莊井田河流較少，水系為濁漳河支流，在礦區(qū)中部有一條故縣小河和一條積石小河，流經(jīng)井田塌陷區(qū)，屬季節(jié)性河流，只有雨季才有流水。絳河流經(jīng)王莊井田南部，在王莊擴區(qū)，除絳河以外，僅有少量干溝發(fā)育，絳河于崔邵村附近進入王莊擴區(qū)，自西向東流入王莊井田東南部的漳澤水庫，該水庫的庫容約為 109 m3。 礦區(qū)水源和 電源 工業(yè)用水和生活用水主要取自 區(qū)內(nèi)淺層水、山 泉水、深度 50 m左右的機井 ，基本上形成了一套集中供水系統(tǒng)，礦區(qū)水資源比較豐富，可滿足工業(yè)用水和生活用水的需要。 王莊煤礦供電系統(tǒng)為 35 KV 系統(tǒng) ,兩回路電源來自公司常村 110 KV 變電站 ,進線為LGJ300/4 KM。經(jīng)兩臺型號為 SFZ910000KVA 主變 ,降為 6 KV 后由 512,513 兩回路配出 ,分兩段母線運行。 井田地質(zhì)特征 地層 （一） 晉東南長治地區(qū)地層 晉東南長治區(qū)地層出露自東向西由老到新概述如下： 震旦系（ Z）：由碎屑巖沉積和中偏堿、偏基性的火山巖組成。厚度變化大，由幾米到數(shù)千米。與下伏地層呈角度不整合接觸。 寒武系（ ∈ ）：由礫巖、砂巖、泥巖、石灰?guī)r、白云巖等組成的淺海相碎屑巖及碳酸鹽巖。厚度一般為 377~570 m。與震旦系呈假整合接觸。 奧陶系（ O）：缺失上統(tǒng)，為中統(tǒng)和下統(tǒng)地層，由石灰?guī)r、白云巖組成的淺海相碳酸鹽巖。一般厚度為 470~700 m。與寒武系呈整合接觸。 石炭系（ C）：缺失下石炭統(tǒng)，由中統(tǒng)本溪組和上統(tǒng)太原組地層組成。為一套淺海相 ~三角洲相沉積，厚度 32~177 m。與中奧陶統(tǒng)峰峰組呈假整合接觸。 二疊系（ P）：下統(tǒng)分山西組（圖 32）和下石盒子組，上統(tǒng)分上石盒子組及石千峰組。 中國礦業(yè)大學（北京） 2021屆 本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 5 由礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層組成的三角洲 ~陸相沉積。厚度 266~422 m。與太原組呈整合接觸。 三疊系（ T）：下統(tǒng)分劉家溝組和尚溝組，中統(tǒng)分二馬營組及銅川組，上統(tǒng)為延河組。由礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖組成的陸相沉積。厚約 150 m。與石千峰組呈整合接觸。 上第三系（ N2）：褐黃色、灰綠色粘土，含砂粘土、底部含礫石。在武鄉(xiāng)縣張村為厚層灰綠、灰黑色粘土、粉砂與薄層泥質(zhì)灰?guī)r互層，含油頁巖。厚 0~268 m。與下伏地層呈角度不整合接觸。 第四系（ Q）：棕紅、紫紅、褐紅色粘土、含砂粘土、粉砂質(zhì)粘土夾灰綠、黃綠、灰黃色粉砂、砂、礫石層。厚 0~330 m，與下伏地層呈角度不整合接觸。 （二） 王莊井田地層 王莊井田廣為第四系地層所覆蓋，僅在井田的西北部有少量的基巖露。地層由老到新敘述如下： 中奧陶統(tǒng)（ O2） 僅揭露 ～ 331 m，均為海相沉積，從下到上有： 上馬家溝組（ O2S）：在鉆探時僅揭露最上一段部分地層（第三段Ｏ ２ S3），為巨厚層狀石灰?guī)r和薄層泥灰?guī)r，總厚度不詳。 中奧陶統(tǒng) 峰峰組（ O2f） :以石膏層底板與上馬家溝組分界， 為含煤地層之基底。 此組 按其巖性可分上、下兩段： 上段（ O2f178。）和下段（ O2f1）。 在擴大區(qū)鉆孔揭露最大厚度為 m。 下段（ O2f1）：厚度 ～ m，主要巖性為厚層狀灰?guī)r，泥灰?guī)r，夾灰～灰白石膏層，石膏層中又夾有薄層灰?guī)r。厚層狀灰?guī)r中含白云質(zhì)和方解石脈條帶；泥灰?guī)r一般較松軟性脆。以厚層狀泥灰?guī)r頂板與峰峰組上段分界。在王莊擴大區(qū) 巖性主要由白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、石灰?guī)r及白云質(zhì)泥灰?guī)r組成，含有大量薄層纖維狀石膏。平均厚度大于 m。巖溶在 擴大區(qū) 中部 有發(fā)育。 上段（ O2f178。）： 可分上、下兩部分， 厚度 ～ m，主要為灰～灰黑色巨厚層狀石灰?guī)r，致密堅硬。 下部巖性主要由石灰?guī)r，含白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r和含泥灰?guī)r組成， 含方解石脈，裂隙、 中國礦業(yè)大學（北京） 2021屆 本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 6 在擴大區(qū)平均厚度為 m，巖溶在此層段 較為發(fā)育。 上部：平均厚度為 m，巖性主要為石灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，含較多的黃鐵礦結(jié)核，底多見角礫狀灰?guī)r。巖溶稍有發(fā)育。 中 石炭統(tǒng)本溪組（ C2b） 平行不整合于中奧陶系侵蝕面之上， 本溪組厚度變化大， 除厚度為零的鉆孔外，在已揭露該層的 147 個鉆孔中，厚度 1～ 74（ 528 孔） m，平均厚度 m，灰 ~淺灰色鋁質(zhì)泥巖、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部夾薄層粉砂巖，細粒砂巖。一般上部含泥質(zhì)灰?guī)r或石灰?guī)r，局部夾薄煤層。底部含鐵質(zhì)泥巖、 雞窩狀的 鐵質(zhì)粉砂巖（山西式赤鐵礦層），含黃鐵礦結(jié)核。含植物化石： Mariopteris sp 畸羊齒（未定種）。 上 石炭統(tǒng)太原組（ Cat） 厚度 ～ m，平均厚度 m， 主要 灰 ~深灰色砂巖，粉砂巖；深灰 ~灰黑色泥巖，砂質(zhì)泥巖； 5~8 層深灰色石灰?guī)r，泥質(zhì)灰?guī)r； 7~14 層煤組成。 為典型的海陸 交互相沉積，以旋迥結(jié)構(gòu)明顯， 層理類型復雜，動植物化石豐富為其特征。底部為中 ~細粒石英砂巖（ K1砂巖）。與本溪組呈整合接觸。 每個旋迥多由灰?guī)r、泥巖及不同粒級的砂巖和煤層組成。在王莊井田有四個旋迥，含煤 6～ 14 層，煤層編號 6 號～ 15 號。本組地層是井田內(nèi)的主要含煤地層之一。煤層厚度不等，層位穩(wěn)定。底部 15 號煤層及巖層局部被河流沖刷。 下二疊統(tǒng)山西組（ P1S） 底部以黑色燧石層與太原組分界， 與太原組整合接觸。 厚度 ～ m，平均厚度 m。為陸相湖泊相沉積， 該組地層由灰色或灰白色細至中粒砂巖，灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及 13 層煤組成， 編號為 1～ 3 號，煤層平均總厚度 m，是井田內(nèi)最主要的含煤地層。 下二疊統(tǒng)下石盒子組（ P1X） 底部以駱駝脖子砂巖與山西組分界，是以河流相、湖泊相為主的陸相沉積，以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，含中－細粒砂巖。 厚 ~（ 2 號孔） m，平均 m，以 K8砂巖與山西組呈整合接觸。 底部 K8砂巖為淺灰、灰色中 ~細粒石英砂巖，局部為粗粒石英砂巖、粉砂巖。砂巖中 中國礦業(yè)大學（北京） 2021屆 本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 7 含較多煤屑及鐵質(zhì)球粒，夾泥質(zhì)條帶及包體，交錯層理發(fā)育 。平均厚度 。 巖礦特征：碎屑顆粒呈次棱角狀 ~次園狀，部分顆粒邊緣被溶蝕，硅質(zhì)巖屑占 3~7%，少量菱鐵礦及黃鐵礦結(jié)核，雜基為粘土質(zhì)，孔隙式膠結(jié)。燃燒后呈淺渴色，具紫色斑點，固結(jié)好。 下部灰 ~深灰色泥巖，砂質(zhì)泥巖夾 ~淺灰色薄層細粒砂巖、粉砂巖。局部含菱鐵質(zhì)鮞粒，偶夾煤線。具水平層理、交錯層理。含少量的植物化石碎片。 上部為綠灰、灰色中 ~細粒砂巖夾雜色泥巖、砂質(zhì)泥巖。具交錯層理、水平層理。 頂部為 “雜色 ”泥巖、砂質(zhì)泥巖。俗稱 “桃花泥巖 ”。以含鋁質(zhì)、富含菱鐵質(zhì)鮞粒為特征。此層較穩(wěn)定，一般厚度為 10m，是確定 K10砂巖的良好標志。 上二疊統(tǒng)上石盒子組（ P2S） 據(jù)全井田內(nèi)部分鉆孔統(tǒng)計， 83 個鉆孔中揭露本組地層的，平均厚度 m。本組地層在劉家 鎮(zhèn) 斷層以北的井田內(nèi)發(fā)育不全，厚度 0～ m，主要由一套雜色泥巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖組成，夾砂巖、泥巖，砂質(zhì)泥巖多為紫紅色，粉砂巖、砂巖多為黃綠色。 在安昌斷層以南的擴區(qū)內(nèi)， 本組地層厚度較大， 揭露最大厚度為 m（ 0504 孔），一般 m。由雜色砂巖、粉砂巖，泥巖組成，底部以 K10砂巖與下石盒子組呈整合接觸。 7．第三系上新統(tǒng)張村組（ N2z） 本組地層在擴區(qū)內(nèi)有 9 個孔揭露， 厚度 ~ m，平均 m。紫紅、褐黃、灰棕色粘土、含砂粘土、粉砂質(zhì)粘王。下部夾 2~3 層灰黃、黃綠色中、粗砂，局部含鈣質(zhì)結(jié)核。與下伏地層呈角度不整合接觸。 8．第四系（ Q） 鉆孔揭露 厚度 0～ m， 揭露最大厚度為 148 .29 m（ 0502 孔）， 地層頂部多為黃土，下部為黃色、棕黃色、黃褐色等亞粘土、粘土、亞砂土組成，夾鈣質(zhì)結(jié)核層及礫石層，角度不整合于下伏地層（基巖）之上。 在劉家 鎮(zhèn) 斷層以北的原井田內(nèi)，歷年施工的鉆 孔對本組地層大多不取芯，現(xiàn)據(jù)擴區(qū)內(nèi)取芯鉆孔資料，地面地質(zhì)資料及地球物理測井成果詳述如下： 下更新統(tǒng)樓則峪組（ Q11）：厚度 ~ m，平均 m，零星出露于擴區(qū)西 中國礦業(yè)大學（北京） 2021屆 本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 8 部及東部水庫邊界。以棕紅、褐紅、褐黃色粘土、含砂粘土、粉砂質(zhì)粘土為主，夾 818 層黃綠，灰黃色粉、細、中、粗砂。局部含鈣質(zhì)結(jié)核。本區(qū)廣泛分布。 中更新統(tǒng)離石組（ Q2l） :厚度 0～ m，平均 m。褐黃、紫紅色粘土，含砂粘土與灰黃色、褐黃色中、細砂互層。下部粘土中含鈣質(zhì)結(jié)核，在擴區(qū)廣泛分布。 上更新統(tǒng)（ Q3）：厚度 0~ m，平均 m，分布于擴區(qū)中部河流二級階地。褐黃、紫紅色含砂粘土，粉砂質(zhì)粘土、粘土為主，局部夾 1~2 層黃綠色細、中砂。 全新統(tǒng)（ Q4）：厚 0~20 m。分布于擴區(qū)中部河床及其河漫灘，為近代河流沖積相沉種，巖性由淤泥、各粒級砂、卵石組成。 含煤地層 煤田生成期為二迭系下統(tǒng)山西組（ P1S）和石炭系上統(tǒng)太原組（ C3t）。山西組含煤地層厚度為 ~ m,平均厚度為 m。含煤 1~4 層。其中 3 號、 4 號煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，其余各煤層均為不可采煤層。太原組含煤地層厚度為 ~ m，平均厚度為 m。含煤 5~15 層。其中， 15 153 號煤層為較穩(wěn)定全區(qū)可采煤層， 1 152號煤層較為穩(wěn)定，不穩(wěn)定局部可采煤層，其余各煤層均為不可采煤層。 井田基本構(gòu)造形態(tài) 王莊井田位于潞安礦區(qū)的中部東緣，處于文王山南斷層與二崗山北斷層之間?？傮w走向為西北向，傾向西南的單斜構(gòu)造，地層傾角一般在 2176?！?6176。，最大傾角達 16176。井田中褶曲寬緩而數(shù)量眾多，在井田北部和中部，褶曲大致沿東西向展布 ，在井田南部，以寬緩的背向斜為主，區(qū)內(nèi)構(gòu)造線方向近南北向，因傾向上略有起伏，加之斷裂的影響，使褶皺軸線呈反 “S”形；井田內(nèi)斷裂構(gòu)造數(shù)量多，較大的斷層延伸長而等間距排列，小斷層大多分布于其兩側(cè)；王莊井田內(nèi)陷落柱和同沉積河流沖刷發(fā)育。 （一）、褶曲 王莊井田內(nèi) 波狀起伏 的褶曲比較發(fā)育，大多數(shù)褶曲的兩翼地層傾角較平緩，發(fā)育的規(guī)模也不盡相同，有的褶曲延伸長，有的延伸短，背斜與向斜、斷層往往伴生發(fā)育，即一個區(qū)域發(fā)育有背斜，它的左右區(qū)域，就伴有向斜和斷層發(fā)育；在井田的部分區(qū)段，發(fā)育有穹窿和構(gòu)造盆地。另外，小 型規(guī)模的向、背斜在井田內(nèi)比較發(fā)育，它們的延伸長度一般小于 500 m。 中國礦業(yè)大學（北京） 2021屆 本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 9 王莊井田內(nèi)褶曲發(fā)育規(guī)模較大的共有 19 個。 （二）、斷層 到目前為止，井田內(nèi)已揭露大小 斷層 237 條，僅有幾條同沉積正斷層和逆斷層外，全為正斷層，而且斷層面的傾角均較大，大多在 66176?！?75176。之間，個別斷層的斷層面傾角小于50176。；其中落差大于 10 米的斷層有 F11王莊斷層、故縣斷層 、 F9 F1 王－ 132 上、下斷層、劉家 畛 斷層、安昌斷層、南崗西隱伏正斷 層、中華逆斷層、中華正斷層及二崗山北正斷層 12 條斷層，這些斷層在井田內(nèi)均延伸較長，甚至貫穿整個井田東西區(qū)域，而且在井田內(nèi)呈一定間隔分布，對井田的中小型斷裂起著主導作用 。 (三 )、陷落柱 井田內(nèi)的陷落柱較為發(fā)育 。 目前，在掘進、回采中或坑透分析查明陷 落柱共 48 個 ；陷落柱的水平切面近似橢圓形，橢圓的長軸在 15 m～ 150 m之間，橢圓的陷落柱為倒漏斗形 ，柱內(nèi)的巖石雜亂無章地排列，巖塊的大小不等，有粉末狀的黃土，有直徑大于１米的泥巖、砂巖巖塊，相互鑲嵌在一起，巖塊間的膠結(jié)比較松散；另外，陷落柱有的富含水，有的較干燥，有的導通了上部含水層的水，使水涌入了工作面 ，到目前為止，還沒有發(fā)現(xiàn)導通奧灰水的陷落柱。 （四）、沖刷帶 井田內(nèi)的同沉積河流的沖刷現(xiàn)象（沖刷帶）在井田內(nèi)較發(fā)育，在目前開采的 3 號煤層中，發(fā)現(xiàn)有對 3 號煤層底板的沖刷，造成煤層底板的局部缺失（或底板凹凸不平）；有在泥巖的堆積過程中，對泥巖的沖刷，造成目前煤層內(nèi)的包裹體和夾矸變厚（有的厚達 1 m）的地質(zhì)現(xiàn)象；主要表現(xiàn)為 3 號煤層頂板沉積后河流的沖刷，這種沖刷帶的規(guī)模大小不一，有的沖刷帶寬約幾十公分，有的則達幾十米，沖刷深度有的為幾十厘米，最深達 m左右，沖刷帶的巖性大多為砂巖，泥巖也出現(xiàn)過，但不多見。 其他有益礦產(chǎn) 井田內(nèi)伴生的其它有益礦產(chǎn)主要為鋁質(zhì)泥巖、鐵礦及稀散元素鍺、鎵等。 中國礦業(yè)大學（北京） 2021屆 本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 10 煤層特征 煤層的結(jié)構(gòu)、厚度和一般特征 井田內(nèi)的煤層主要分布在二疊系下統(tǒng)的山西組和石炭系上統(tǒng)太原組。從上到下，山西組所含煤層編號為 4 號，太原組所含煤層編號從 1 11 15 152 和 153 號，共含煤 16 層，平均總厚度為 米，含煤系數(shù) %，其中計算儲量煤層 2 層（ 4）平均總厚度 米，可采含煤系數(shù) %。 可采煤層特征 井田內(nèi)可采 煤層為 3 號 和 4 號 煤 層 3 號 煤層特征 ：俗稱 “香煤 ”，舊稱 12 號煤，為本區(qū)主要可采煤層之一，也是目前王莊礦生產(chǎn)所采煤層。該煤層位于下二疊系山西組中下部，下距石炭與二疊分界砂巖平均厚度為 12 m，上距 Ⅶ 號含水層平均約 m。 3 號煤層在全井田厚度穩(wěn)定，根據(jù) 261 個鉆孔統(tǒng)計，除王 5 孔受構(gòu)造破壞厚度為 m外，最小厚度為 m（王 82），最大厚度 m（ 98 號孔），平均厚度 m。夾矸 0～ 5 層，總厚 0～ m，結(jié)構(gòu)一般較簡單，夾石成份多為炭質(zhì)泥巖或泥巖。 該煤層在空間分布上總體上呈南北厚、中間薄的狀態(tài)，而 南部又厚于北部。最薄點在北中部東緣（王 33 號孔），最薄帶以王 33 號孔王 86 號孔為線呈東西條帶狀 。 該煤層厚度變異系數(shù) Y＝ %。其可采指數(shù) Km＝１，故該煤層屬穩(wěn)定 煤層。 4 號煤層：本地俗稱 “二節(jié)煤 ”，上距 K１ 底板 ，據(jù) 173 個鉆孔統(tǒng)計，煤層厚度 ～，平均厚度 ，在潞安礦區(qū)為主要可采煤層之一，含夾矸，該煤層在井田北部分布較多，在井田中部，部分地區(qū)呈東西向條帶被河流沖刷破壞了煤層的完整性，多呈零星分布，在擴區(qū)，大部分地區(qū) 均無該層煤。 可采煤層的煤質(zhì) （一）、物理性質(zhì)、煤巖特征 3 號煤層：黑色，塊狀及粉狀，半亮型煤。玻璃光澤，條帶狀與均一狀結(jié)構(gòu)。 中國礦業(yè)大學（北京） 2021屆 本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 11 4 號煤層：黑色，粉狀為主，局部為塊狀，半亮型煤。玻璃光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，含黃鐵礦結(jié)核。 （二）、煤質(zhì)特征 根據(jù)各時期的媒質(zhì)化驗資料 : 1) 3 號 煤層主要指標（括號中數(shù)字為樣品個數(shù)）： 原煤水分（ 90） ～ %，平均 %，變化很小。精煤水分（ 51） ～ %，平均 %。 原煤灰分（ 92） ～ %，平均 %，變化很小。 原煤揮發(fā)分（ 78） ～ %，平均 %。精煤揮發(fā)分（ 52） ～ %，平均 %。 原煤硫分（ 63） ～ %，平均 %。井田內(nèi)僅 0901 號孔硫分偏高，達 %。其余在 %以下，相當穩(wěn)定。精煤硫分（ 28） ～ %，平均 %，亦相當穩(wěn)定。煤中其它有害成份（擴區(qū)）：砷 0～ %，平均 %。氯 ～ %，平均 %。氟 ～ ，平均 。鉛 57～ 1625g/t，平均 。 磷（原煤） ～ %，平均 %。 原煤干燥基高位發(fā)熱量 (21)為 ～ ，平均 。精煤發(fā)熱量(18)～ ，平均 。 原煤分析基彈筒發(fā)熱量 ～ ，平均 。 灰成份分析：以 SiO2+Al2O3為主。 SiO2為 ～ %，平均 %。 Al2O3為～ %，平均 %。 灰熔融性 (T2)： 1438℃ 。 2) 4 號煤層主要指標（括號中數(shù)字為樣品個數(shù)）： 原煤水分 ～ %，平均 %。精煤水分 ～ %，平均 %。 原煤灰分 ～ %，平均 %。精煤灰分 ～ %，平均 %。 原煤揮發(fā)分 ～ ，平均 %。精煤揮發(fā)分 ～ %，平均 %。 原煤硫分 ～ %，平均 %。 原煤干燥基高位發(fā)熱量 (Ｑ w)為 ～ MJ/kg，平均 MJ/kg?；页煞莘治觯?中國礦業(yè)大學（北京） 2021屆 本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 12 以 SiO2+Al2O3 為主。 SiO2 為 ～ %，平均 %。 Al2O3 為 ～ %，平均 %。 灰熔融性 (T2)： 1308℃ 。 瓦斯 煤層瓦斯含量是指單位體積或單位重量煤體內(nèi)游離瓦斯和吸附瓦斯之和。 影響煤層瓦斯含量的地質(zhì)因素有多種，在其它條件相同的條件下，煤化程度越高，生成的瓦斯量也越多，煤層瓦斯含量也大；圍巖的透氣性對瓦斯的保存與逸散起著重要作用；而地質(zhì)構(gòu)造往往是礦井內(nèi)瓦斯含量分布的主要因素之一；在瓦斯風化帶以下，煤層瓦斯含量、瓦斯涌出量、瓦斯壓力通常隨深度而增加，另外，地下水活動、煤層厚度變化、煤層結(jié)構(gòu)破壞、陷落柱分布等也對瓦斯含量均有直接影響。 王莊煤礦在生產(chǎn)中瓦斯的散放方式為普通涌出， 經(jīng)測定 3 號煤層的相對瓦斯涌出量為4 m3/t， 4 號煤層的相對瓦斯涌出量為 6 m3/t。 煤的自燃 在王莊擴大區(qū) 勘探時，對 030 0502 等鉆孔 取 樣 ，做 煤的自燃趨勢試驗，結(jié)果見表。 從試驗結(jié)果看， 3 號煤層還原樣與氧化樣燃點之差 ΔT13 為 6~33 C176。,屬不自燃 不易自燃煤層。 表 煤的自燃趨勢試驗 孔 號 煤層編號 燃 點 C176。 原樣 氧化 還原 ΔT13 0303 3 389 386 397 11 0501 3 380 377 386 6 0502 3 392 386 419 33 0504 3 375 371 382 11 0901 3 393 379 422 43 中國礦業(yè)大學（北京） 2021屆 本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 13 2 井田境界 和 儲量 井田境界 境界的劃分原則： 在煤田劃分為井田時，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能到合理的開發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則為： 1）井田范圍內(nèi)的儲量，要與煤層賦存情況、開采條件和礦井生產(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。 王莊礦井田邊界如下： 東部：上部沿中村、上葛家莊及西溝村以拐點 1 1 22 的連線與石圪節(jié)井田分界，下部以拐點 7 為界。 西部：以經(jīng)線 38409750 與常村井田分界，南以拐點 9 點連線為界。 南部：以二崗山北斷層為界。 北部：大致以緯線 4031500 與漳村礦分界。 拐點座標 如下標表 。 王莊礦井田面積 平方公里，開采深度由標高 +220m至 0m。 表 拐點座標 點號 X 坐標 Y 坐標 點號 X 坐標 Y 坐標 1 12 2 13 3 14 4 15 5 16 6