【正文】 (7)(6)(6)(3)(3)(3)(5)(1)(3)7(11)(10)(10)(3)(3)(4)(9)(2)(7)8(14(13)(13)(8)(8)(9)(13)(5)(12)9(9)(9)(8)(5)(5)(7)(7)(3)(7)表4－5各煤層灰成分分析表煤層SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO31(4)(4)(4)(4)(4)(4)2(13)(3)(13)(13)(13)(12)4(4)(4)(4)(4)(4)(4).6(4)(4)(4)(4)(4)(4)7(8)(8)(8)(8)(8)(8)8(12)(12)(12)(12)(12)(12)9(5)(5)(5)(5)(5)(5)各煤層的灰成分以氧化硅、三氧化二鋁為主，次為三氧化二鐵，氧化鈣和氧化鎂的含量均較低。9各煤層灰成分的氧化硅含量大于40%。%，%。9各煤層的三氧化鋁含量30%上下，%。三氧化二鐵含量在6%至30%之間，%。氧化鈣一般在2%%之間，%。各煤層灰成分含量及其變化規(guī)律見表4－5。（3）全硫（）各主要煤層的全硫含量以2號煤為最低，%%；8號煤層略高,%,%%,7號層煤全硫含量較高,其平均值為3%%。（見表4－4）。根據(jù)煤炭硫分分級標(biāo)準(zhǔn)（GN/－2004），若煤層實(shí)測原煤干燥基高位發(fā)熱量不等于基準(zhǔn)干燥基高位發(fā)熱量（24MJ/kg）時，要對硫分含量進(jìn)行折算，得到折算后的干燥基全硫，然后以折算后的數(shù)值按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級。折算公式為：折算后的干燥基全硫＝（基準(zhǔn)發(fā)熱量247。實(shí)測干燥基高位發(fā)熱量）實(shí)測的干燥基全硫就本區(qū)而言,折算后各煤層全硫含量大部分略有下降,但下降幅度不大,因此2號煤層屬低硫煤；9號煤層屬中高硫煤；7號煤層屬高硫煤。各煤層的硫含量與灰分含量之間有一定的內(nèi)在聯(lián)系，1號煤的硫含量與灰分含量均略低于2號煤，太原群各煤層兩者之間互為消長，變化相一致，這與成煤的沉積環(huán)境和煤巖成分有關(guān)。（4）磷（Pd）：%～%之間，一般含量均較低，屬特低磷分煤和低磷分煤，不超過工業(yè)要求。元素分析各煤層的原煤無水無灰基碳含量達(dá)90%以上，平均值高于92%。無水無灰基氫含量普遍低于3%，%上下，其它煤層小于2%（見表25）。碳?xì)浜侩S變質(zhì)程度高低而有一定變化，與煤層的上下層位關(guān)系不大，變質(zhì)程度高，碳含量增大；氫含量相應(yīng)降低；反之亦然，兩者反比關(guān)系明顯。僅4號煤有些異常，可能為采樣點(diǎn)少，代表性較差所引起的，%，一般不到1%，隨碳含量的增高，含氮量稍有降低。（三）煤的工藝性質(zhì)發(fā)熱量（） MJ/Kg、 MJ/Kg、 MJ/Kg、 MJ/Kg、 MJ/Kg、，屬中熱值煤。（見表4－4）。發(fā)熱量的高低，與煤的變質(zhì)程度有關(guān)。在無煙煤階段，發(fā)熱量隨變質(zhì)程度的增高而降低?；胰廴谛愿髦饕簩踊胰廴谛砸姳?－6。以ST為標(biāo)準(zhǔn)，將灰熔融性劃分為低軟化溫度灰、較低軟化溫度灰、中等軟化溫度灰、較高軟化溫度灰、高軟化溫度灰五級。1～9號等七層煤共有25個煤樣屬中等～高軟化溫度灰，%；有28個煤樣為低～較低軟化溫度灰，%，總的看來灰熔融性偏低。但2號煤的灰熔融性高，主要煤層2號煤的中等～%（見表4－7），該指標(biāo)對氣化用煤是有利的?；胰廴谛缘母叩腿Q于煤灰成分，在灰成分中，三氧化二鋁始終起著提高灰熔點(diǎn)的作用，灰熔融性隨三氧化二鋁的增加而升高。三氧化二鐵和氧化鈣起著降低灰熔點(diǎn)的作用，隨其含量的增高而灰熔點(diǎn)下降。在各層煤的灰成分中，以2號煤三氧化二鋁的含量最高（%）三氧化二鐵最低（%），所以它的灰熔融性較高；8號煤的三氧化二鋁含量偏低（%），三氧化二鐵（%）和氧化鈣（%）最高，（見表4－5），這是促成8號煤灰熔融性最低的根本原因。表4－6 各煤層灰熔點(diǎn)測定表煤層號灰熔點(diǎn)測定次數(shù)及分級（T2℃）低軟化溫度灰1100較低軟化溫度灰1100～1250中等～高軟化溫度灰1250～1500總計(jì)11452310114432563115715288272119325總計(jì)32523253表4－7 各煤層測定灰熔融性分級占百分比煤層低軟化溫度灰較低軟化溫度灰中等～高軟化溫度灰1～947．2278．6180．0（四）微量元素根據(jù)《精查補(bǔ)充勘探地質(zhì)報告》對9五層煤中的鍺、鎵、鈾、釷等主要貴重微量元素含量進(jìn)行的測定結(jié)果。以釷的含量較高，2號煤釷含量最高達(dá)24μg/g，鈾和鍺的含量最低。它們的富集程度均未達(dá)到工業(yè)品位。（五）煤的工業(yè)利用本礦區(qū)主要煤層灰分、全硫變化較大，屬中灰、低～高硫、高變質(zhì)無煙煤，部分為天然焦，但發(fā)熱量較高，屬中～高熱值煤，其主要可作動力燃料用煤和民用煤，部分可作化肥用煤。浮選后的末煤、粒煤可作為冶金燃料。第2章 井田境界和儲量2．1 井田境界北以第1地質(zhì)剖面與郭二莊礦為界；南以第13地質(zhì)剖面與上泉勘探區(qū)為界；西部以井田F4斷層與地方煤礦為界；東部以F22斷層及550m水平切割各煤層為邊界，地理坐標(biāo)：北緯36176。40′10″～36176。43′47″，東徑113176。47′09″～113176。48′32″。，呈東西近似長條狀。2．2 井田工業(yè)儲量（一）設(shè)計(jì)利用礦井工業(yè)資源/儲量因深部6煤受大青水及奧灰水及9號煤受奧灰水威脅，現(xiàn)有技術(shù)條件下不可采，所以計(jì)算工業(yè)資源/儲量時將深部390m以下受大青水及奧灰水威脅的6煤及9煤類別的資源量劃為暫不可利用資源。本設(shè)計(jì)只考慮2號煤4號煤開采，另外，有部分處于井田邊界及大斷層邊緣的各類別的4煤資源量，為斷層及井田邊界煤柱，不可利用。本井田勘探類型為二類一型，即簡單構(gòu)造。孫莊井田為緩傾斜煤田，煤層傾角一般為16～20176。，局部達(dá)20 o左右。綜觀全區(qū)，井田構(gòu)造以斷裂為主，褶曲平緩，井田構(gòu)造中等類型。計(jì)算儲量時，水平面積利用AutoCAD軟件在微機(jī)上圈定，煤層平均傾角18176。沿用《精查補(bǔ)充勘探地質(zhì)報告》中各煤層的視密度,見表72。表72 各煤層視密度采用值煤層號26789視密度儲量計(jì)算公式： I=SMγ I儲量（萬t）；S煤層水平投影面積（㎡）；M煤層平均厚度（m）；γ煤的容重(t/m179。)。經(jīng)過計(jì)算井田平均傾角為18o 本井田開采2,4煤。I2= SMγ=8225000(4+)=10377萬噸本井田的工業(yè)儲量為I=10377萬噸 井田可采儲量 井田煤柱留設(shè)在本井田范圍內(nèi)，各類煤柱的留設(shè)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(shè)保護(hù)煤柱，落差≥50米者，兩側(cè)各留50m（水平距離），落差≥20m（水平距離），兩側(cè)各留20m（水平距離），落差〈20m 者，不留保護(hù)煤柱。2. 井田以斷層為邊界，邊界煤拄：按30m（水平距離）留設(shè)。3. 三下保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)時： 移動角δ=γ=70176。 β=70176。 表土層移動角φ=45176。α煤層真傾角 15176。, 由于工業(yè)廣場范圍內(nèi)布置主、副井和其他相關(guān)的建筑，根據(jù)下表確定工業(yè)廣場面積為300400=120000㎡，井田范圍內(nèi)的表土層為100米，φ=45176。表23 礦井工業(yè)廣場占地指標(biāo)表井 型大 型 井中型井小 型 井生產(chǎn)能力（萬噸/年）1150、180、240460、901230占地指標(biāo)（公頃/10萬噸）———：2煤工業(yè)廣場保護(hù)煤柱面積利用AutoCAD軟件在微機(jī)上圈定，為729000 ㎡。所以其質(zhì)量為: 729000㎡(t/m179。)/ cos18o=710萬噸保護(hù)煤柱的周長為13400米,邊界煤柱寬為30米,所以邊界煤柱為：2,4煤井田邊界保護(hù)煤柱損失量： 1340030= 可采儲量計(jì)算可采儲量為： T=（IP）K （22） 式中 T可采儲量； I工業(yè)儲量；P永久煤柱；K設(shè)計(jì)采區(qū)采出率，采區(qū)回采率，2號煤為厚煤層采區(qū)回采率取75%,4號煤為中厚煤層采區(qū)回采率取80%，將各數(shù)值帶入，得： T=（）（4/）75%+（）（）80%=第3章 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限，按設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力計(jì)算礦井服務(wù)年限按設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力120萬t/年計(jì)算：礦井服務(wù)年限 （31）式中 Z可礦井可采儲量（萬t）A礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（萬t/年）T礦井服務(wù)年限（a）K儲量備用系數(shù)， 代入數(shù)據(jù),得 =按《關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改的決定》，符合規(guī)定。我國煤礦目前有向大型礦井發(fā)展的趨勢，設(shè)計(jì)120萬噸的井型，達(dá)產(chǎn)后，當(dāng)技術(shù)條件適宜時，有充裕的能力來提高產(chǎn)量，用以增產(chǎn)。綜合各方面的原因，礦井年產(chǎn)120萬噸是符合要求的。 礦井工作制度根據(jù)有關(guān)規(guī)定，達(dá)到礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時按年工作日330天，每天四班，每天凈提升時間16小時。采用“四六”制作業(yè)，三采一準(zhǔn)，即三班（早 晚 夜）采煤一班（中班）檢修。 第4章 井田開拓 概述 井田概況孫莊礦境界為北以第1地質(zhì)剖面與郭二莊礦為界；南以第13地質(zhì)剖面與上泉勘探區(qū)為界；西部以井田F4斷層與地方煤礦為界；東部以F22斷層及550m水平切割各煤層為邊界，地理坐標(biāo)：北緯36176。40′10″～36176。43′47″，東徑113176。47′09″～113176。48′32″。，㎡。本井2，4，根據(jù)煤層的賦存條件和礦井可采儲量，按照礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，將礦井生產(chǎn)能力定為120Mt/a，. 開拓方案技術(shù)比較根據(jù)本井田的地質(zhì)條件以及2煤的賦存情況，避免斜井開拓穿過第四系全新統(tǒng)極強(qiáng)含水層以及井田受沙河的影響，確定采用立井開拓?？紤]到井田的面積不大，因此在井田的東部邊界煤層淺部設(shè)一個風(fēng)井。在此前提下提出以下三種方案：方案一，考慮2煤賦存比較穩(wěn)定，煤層傾角不大，井田范圍較小，生產(chǎn)系統(tǒng)簡單，可采用單水平上、下山開采的方案。方案二，考慮排建井后盡快出煤減小礦井的經(jīng)濟(jì)壓力，一水平先開采，二水平有足夠的時間接替準(zhǔn)備，可采用兩水平上山開采。方案三，考慮運(yùn)煤方便以及加大運(yùn)輸能力，可采用和方案二一水平相同的開拓方式，暗斜井延伸到二水平的方案。表412 各方案優(yōu)缺點(diǎn)比較方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)方案一1． 開采系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單可靠，后期工程量小。2． 提升環(huán)節(jié)少，便于以后擴(kuò)大產(chǎn)量。3．井田兩翼儲量分布均勻1．下山開采技術(shù)難度多。2．井田南部下山開采需設(shè)下山水倉。方案二1． 初期工程量小，投產(chǎn)快，見煤快。2． 人員物料運(yùn)輸容易1． 后期工程量大，后期工程對生產(chǎn)有影響。2． 提升環(huán)節(jié)多方案三1． 初期工程量小，投產(chǎn)快，見煤快。2． 二水平提升高度小，提升費(fèi)用小。1． 后期工程量大，后期工程對生產(chǎn)有影響。2． 維護(hù)費(fèi)用高3． 排水費(fèi)用大綜上所述，對三個方案進(jìn)行技術(shù)比較，本著生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)用、可靠，技術(shù)上簡單易行的原則，方案一、二生產(chǎn)系統(tǒng)較方案三更簡單可靠，而且方案三二水平采用暗斜井延伸，維護(hù)維護(hù)難度大費(fèi)用高，方案一單水平開采，上山的長度太長，因此，不用考慮第一方案方案二、三均屬技術(shù)上可行，總體上看方案三比方案二總投資高，但是方案二初期工程量小，礦井投產(chǎn)早見效快，生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用也可能要略低一些。因此，兩方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較來確定其優(yōu)劣。 開拓方案經(jīng)濟(jì)比較方案二和方案三井筒位置相同，方案二采用兩個水平開拓直接延伸一水平主副井，方案三采用的是采用暗斜井延伸開采，兩個方案的大巷運(yùn)輸距離基本相同，因此不對運(yùn)輸費(fèi)用及維護(hù)費(fèi)用進(jìn)行比較，以下對兩方案的基建費(fèi)用、排水和提升費(fèi)用進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，見413a,413b,413c。表413a 基建費(fèi)用比較表方案項(xiàng)目方案一方案二工程量/m單價/費(fèi)用/萬元工程量/m單價/費(fèi)用/萬元初期主井井筒65030001953000副井井筒64025001752500井底車場1000900600800軌道大巷19808001980