【導讀】本設(shè)計包括三個部分：一般部分、專題部分和翻譯部分。一般部分為翟鎮(zhèn)煤礦。翟鎮(zhèn)煤礦位于山東省泰安市管轄的新泰市境。井田走向（東西）長約，傾向（南北）長約，總面積為。主采煤層為4＃、6＃煤，煤層傾角為5~15?，平均總厚度為。井田地質(zhì)條件較為簡單。井田工業(yè)儲量為12246萬t，可采儲量為8911萬t。井服務(wù)年限為，涌水量不大，礦井正常涌水量為200m3/h，最大涌水量為300m3/h。礦井瓦斯相對涌出量為m3/t，絕對涌出量為，為瓦斯礦井。井田開拓方式為立井單水平上下山開拓。采用膠帶輸送機運煤，采用礦車進行輔助運。礦井年工作日為330d，工作制度為“三八”制。合利用技術(shù)，對礦井瓦斯抽采技術(shù)做了全面的陳述。

　　

【正文】 屬穩(wěn)定煤層。煤層多保持在 左右。礦井西南部煤層較厚，一般厚度為 ，向東北傾角變大地區(qū)有變薄趨勢，一般厚度保持在 。大部分地區(qū)無夾矸，局部地區(qū)含有 夾矸一層，厚 ～ 。該層煤穩(wěn)定性不同區(qū)段有變化，如羊村次背斜較穩(wěn)定，但往東南有變不穩(wěn)定的趨勢。該層煤可采系數(shù) ?mk ，煤厚變異系數(shù) %15?r ，為結(jié)構(gòu)簡單的穩(wěn)定煤層。 該煤層頂板為灰黑色粉砂巖或細砂巖，厚 ，塊狀結(jié)構(gòu)，較穩(wěn)定。底板為灰黑色細砂巖或中細砂巖，厚 12m，硬度較大，穩(wěn)定性好。 （ 4） 11煤層 位于太原組下部，下距徐灰 ～ ，平均 19m左右，距奧灰 60m左右。區(qū)內(nèi)煤厚大多在 ，可采范圍小，且 極不連續(xù)，中部出現(xiàn)缺失。含夾石 1～ 2 層，所含夾石厚 ～ ，均為泥質(zhì)巖。該層煤可采系數(shù) ?mk ，煤厚變異系數(shù) %?r ，為結(jié)構(gòu)簡單的極不穩(wěn)定煤層。由于該煤層厚度小，灰分大（最大 %% ?Ag ），全區(qū)可采點少，且可采范圍不連續(xù)，上距 6煤層 ，本設(shè)計列為不可采煤層。頂板為薄層泥灰?guī)r，較堅硬，厚在 。羊村背斜東翼局部相變?yōu)槟噘|(zhì)巖，以偽頂出現(xiàn)，底板為粉砂巖或粘土巖，厚 。 各煤層情況統(tǒng)計 見表 11。 表 11 煤層特征一覽表 層別 煤層厚度兩極值 平均（ m） 層間距兩極值 平均（ m） 頂板 底板 穩(wěn)定性 2煤層 0~ ~ 泥質(zhì)粉砂巖 粉砂巖或泥質(zhì)巖 不穩(wěn)定 4煤層 ~ ~ 中砂巖或細砂巖 粘土巖 穩(wěn)定 6煤層 ~ ~ 粉砂巖或細砂巖 細砂巖或中細砂巖 穩(wěn)定 11煤層 0~ ~ 泥質(zhì)巖 粉砂巖或粘土巖 不穩(wěn)定 煤質(zhì)及用途 1）煤的物理性質(zhì)和煤巖特性 （ 1） 2煤層 黑色，粉末呈褐色，容重為 ，硬度為 ，導電性弱，斷口參差狀，亮煤可見內(nèi)生裂隙。亮煤和暗煤呈較厚的分層出現(xiàn)，鏡煤呈凸鏡狀或條帶狀，條帶結(jié)構(gòu)明顯，含少量 中 國礦業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁 絲炭，以半亮型煤為主。 （ 2） 4煤層 黑色，容重為 ，硬度為 ，具棱角狀或不平坦狀斷口，性脆、易碎，亮煤和暗煤條帶較寬，含少量絲炭，呈凸鏡狀，鏡煤呈條帶狀，條帶狀結(jié)構(gòu)和層狀構(gòu)造，主要為半亮型煤。 （ 3） 6煤層 黑色，粉末呈褐色，容重為 ，硬度為 ，導 電性弱。斷口參差狀或不平坦狀，性脆弱，條帶結(jié)構(gòu)明顯，亮煤和暗煤呈較厚的分層出現(xiàn)，間夾鏡煤和絲炭的條帶，多為半亮型煤。 （ 4） 11煤層：黑色，容重為 ，硬度為 ，煤層上部亮煤條帶較多，光澤較強，下部以暗煤條帶為主，間夾亮煤和鏡煤薄層，絲炭較多，光澤較弱，斷口參差狀，條帶結(jié)構(gòu)明顯，內(nèi)生裂隙不發(fā)育。 2）煤的化學性質(zhì)和工藝性能 本區(qū)煤的變質(zhì)主要以區(qū)域變質(zhì)為主要特征，勘探期間煤質(zhì)化驗成果見表 12。 表 12 勘探期間煤質(zhì)化驗成果表 煤層名稱 煤類 煤樣種類 工業(yè)分析 全硫 St，d% 發(fā)熱量 MJ/Kg 元素分析 膠質(zhì)測定 水分 Mad% 灰分 Ad% 揮發(fā)分 Vdaf% 粘結(jié)性 Cdaf Hdaf Ndaf Y m/m 二層 氣煤 原煤 4 精煤 6 14 四層 氣煤 原煤 5 精煤 6 六層 氣煤 原煤 6 精煤 6 十一層 氣肥煤 原煤 5 精煤 5 3）各煤層的煤類和利用情況 本區(qū)煤質(zhì)與整個新汶煤田基本一致， 2煤層、 4煤層、 6煤層均為氣煤， 11煤層為氣肥煤。山西組煤層，含硫量低，粘結(jié)性差；太原組煤層，含硫量高，粘結(jié)性好；均不適宜單獨煉焦用，是良好的煉焦配煤。上下組煤若合理配采，再與其它煤田的焦煤、瘦煤配比煉焦，焦炭質(zhì)量相當于二級冶金焦的標準。 本設(shè)計計劃開采的 4煤、 6煤均為氣煤，可以主要作為工業(yè)及生活燃料，少量作為煉焦配煤。 4）各煤層的有害成分、含量及可選性 2煤、 4煤、 6煤均為中灰煤，洗選后均變?yōu)榈突颐海?11煤為富灰煤，洗選后變?yōu)橹谢颐骸?2煤、 4煤為特低硫煤； 6煤為中硫煤，洗選后為低硫煤； 11煤為高硫煤，洗選后變?yōu)楦涣蛎?；含硫量在煤系剖面上，自上而下漸趨增高。各層煤含磷量均不高， 11煤為特低磷煤； 2煤、 4煤、 6煤為低磷煤，洗選后 2煤、 4煤、 6煤變?yōu)樘氐土酌海?11煤變?yōu)?中 國礦業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 14 頁 低磷煤。 本區(qū)煤層采用 比重液洗選時， 6煤、為極易選煤， 2煤、 4煤為易選煤， 11煤為中等可選煤。 各煤層有害成分含量及可選性見表 13。 表 13 各煤層有害成分含量及可選性表 煤層名稱 煤類 煤樣種類 工業(yè)分析 全硫 St， d% 發(fā)熱量 MJ/Kg 元素分析 膠質(zhì)測定 水分 Mad% 灰分 Ad% 揮發(fā)分 Vdaf% 粘結(jié)性 Cdaf Hdaf Ndaf Y m/m 二層 氣煤 原煤 4 精煤 6 14 四層 氣煤 原煤 5 精煤 6 六層 氣煤 原煤 6 精煤 6 十一層 氣肥煤 原煤 5 精煤 5 煤層開采技術(shù)條件 1）煤層頂?shù)装迩闆r見表 14。 表 14 煤層頂?shù)装迩闆r表 煤層 類別 巖石名稱 厚度（ m） 巖 性描述 二層 頂板 老頂 砂巖 灰白色，成分以石英、長石為主 直接頂 粉砂巖 粉砂巖，黑灰色，塊狀 底板 老底 砂巖 白灰色，具不明顯的緩波狀層理 直接底 泥巖 黑灰色，高炭質(zhì)化，泥質(zhì)膠結(jié) 四層 頂板 老頂 砂巖 白灰色，具不明顯的緩波狀層理 直接頂 粉砂巖 灰黑色，含植物碎片化石，塊狀 底板 老底 細砂巖 灰白色，層面夾黑色粉砂巖線理條帶 直接底 粉砂巖 灰黑色，含植物碎片化石，塊狀 六層 頂板 老頂 砂巖 灰黑色，含植物碎片化石，塊狀 直接頂 泥巖 灰黑色的、性脆、質(zhì)硬 底板 老底 細砂巖 灰黑色，含大量植物根部化石 直接底 泥巖 灰黑色、平坦狀口 中 國礦業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 十 一 層 頂板 老頂 細砂巖 深灰色， 微波狀層理 直接頂 泥巖 深灰色、性脆、質(zhì)硬 底板 老底 泥巖 黑色、塊狀 直接底 細砂巖 灰白色，層面夾黑色粉砂巖線理條帶 由表 14 可知，各煤層頂?shù)装迩闆r較好，在開采時需要采取一定的措施，工程地質(zhì)條件屬中等 。 2）瓦斯 本區(qū)僅取三個瓦斯樣，檢測結(jié)果為瓦斯相對涌出量 ，瓦斯絕對涌出量，根據(jù)規(guī)程規(guī)定，結(jié)合新汶煤田和鄰近生產(chǎn)礦井資料，確定本礦為瓦斯礦井。 3）煤塵爆炸及煤的自燃 經(jīng)過鑒定，煤塵爆炸指數(shù)為 %，爆炸性較弱。該井田煤層有自燃傾向性，發(fā)火期為 612 個月。 4）地溫 根據(jù)中國科學院地質(zhì)研究所地熱組對 350 號水文孔測量結(jié)果；深度－ 300m為 ℃ ；－ 400m為 ℃ ；－ 500m為 ℃ ；－ 530m為 ℃ ；鑒定本礦井屬地溫正常。 5）放射性及其它有 害氣體 經(jīng)各勘探階段，對鉆孔測井及大量的煤、巖樣品測試，均未發(fā)現(xiàn)有放射性異常和大量有害氣體。 6）地壓 煤層雖埋藏較深，但是煤層地應(yīng)力集中區(qū)域較少，地壓較小，無異常地壓。 中 國礦業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 2 井田境界和儲量 井田境界 本井田邊界的演變過程 第一階段：初步設(shè)計確定的境界系根據(jù)煤炭工業(yè)部（ 78）煤生字第 289 號文和山東省煤炭工業(yè)局（ 78）魯煤基字第 334 號文，將羊村、翟鎮(zhèn)勘探區(qū)內(nèi)第 5 勘探線以東－ 600m水平以上（以 4煤層－ 600m 水平為準垂直劃分）的各可采煤層劃為良莊礦井開采，余下部分劃為翟鎮(zhèn)煤礦初步設(shè) 計井田范圍。其境界如下： 西北：以 F22 斷層為界； 東北：以 F11 斷層為界； 西南：以 F10 斷層與協(xié)莊礦井為界； 東南：以第 5 勘探線、－ 600m 4煤層垂切， F3 斷層延長線為界。 第二階段：初步設(shè)計后井田境界變化。根據(jù)山東省煤管局（ 79）魯煤地字第 929 號文批準，在原初步設(shè)計境界范圍內(nèi)，將 3 340 號孔連續(xù)以北， 35 和 33 連線以東，泉189 和 23 號孔連線（即 F6 斷層 ）以西部分的各可采煤層劃為小港煤田。又根據(jù)（ 85）魯煤基字第 24 號文和（ 86）魯煤基字第 287 號文批準，在 7－ 1 勘探線以西以 F21 斷 層 2 為界，在 7－ 1 勘探線以東 3 313 鉆孔連線垂切為界，東以 30 304 號孔連線為界，劃歸王家寨井田開采。 井田境界 整個井田境界有拐點 18 個，詳細經(jīng)緯坐標見表 21。 表 21 礦區(qū)范圍拐點坐標一覽表 點號 緯距 X 經(jīng)距 Y 點號 緯距 X 經(jīng)距 Y ZLW Z0 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z9 Z10 Z11 Z12 ZL1 ZL2 ZL3 ZL4 東南：以第 5 勘探線與良莊礦井為界； 東北和北：以 3 313 鉆孔連線及 F21 斷層、 F16 斷層與王家寨井田為界； 西北：以 F22 斷層和 3 3 340 號鉆孔連線及泉 18 23 號鉆孔連線（即 F6 斷層）與小港井田為界； 西南：以 F10 斷層與協(xié)莊礦井為界。 中 國礦業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 井田工業(yè)儲量 儲量計算基礎(chǔ) 工業(yè)儲量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過地質(zhì)勘探厚度與質(zhì)量均合乎開采要求，目前可供開采利用的列入平衡表內(nèi)的儲量。 礦井的地質(zhì)資源量 =探明的資源量 331+控制的資源量 332+推斷的資源量 333； 探明的資源量 331=經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量 111b+邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量 2M11+次邊際經(jīng)濟的資源量 2S11； 探明的資源量 332=經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量 122b+邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量 2M22+次邊際經(jīng)濟的資源量 2S22； 礦井工業(yè)儲量 =111b+122b+2M11+2M22+333k。 井田勘探程度 本勘測區(qū)控制面積 ，全區(qū)共施工 153 個鉆孔，工程量 ，平均每平方公里 個鉆孔。地震勘測完成物理點 856 個，采取煤樣 226 個，瓦斯、巖樣和水樣22 個，測地溫孔 3 個。 井田內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)主要褶曲和斷層 以及煤層賦存條件已查清；井田水文地質(zhì)條件已基本查明，所提資料基本滿足設(shè)計要求。 礦井工業(yè)儲量計算 1）礦井地質(zhì)資源量 由地質(zhì)勘探知，本礦井可采煤層有四層，分別為 6和 11煤層。但是 2煤層和11煤層屬于薄煤層，而且賦存不穩(wěn)定，因此本設(shè)計主要是對 4和 6煤層進行設(shè)計。 由于煤層產(chǎn)狀、厚度、煤質(zhì)比較穩(wěn)定，傾角變化比較大，本次儲量計算采用地質(zhì)塊段法，即以塊段面積乘以塊段平均煤厚和煤層容重，即得該塊段的儲量。 根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為 A、 B、 C、 D、 E、 F 六個塊段，如圖 21 所示 ，在各塊段范圍內(nèi)，用算術(shù)平均法求得每個塊段的儲量，煤層總儲量即為各塊段儲量之和。 礦井工業(yè)儲量利用下式計算： ? ?cosg m r SZ ???? （ 21） 式中： gZ —— 礦井工業(yè)儲量， Mt； m —— 各塊段煤層平均厚度， m； r —— 煤層容重， t/m3； S —— 各塊段水平面積， km2； ? —— 各塊段煤層的傾角 , 176。； 根據(jù)地質(zhì)勘探報告： 4的容重為 t/m3； 6的容重為 t/m3。 中 國礦業(yè)大學 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 3 0 0 3 5 0 25 0F2 H=0 ～2 0 ∠20176。F10H=65～240 ∠70176。F17 H=0～10～0 ∠70176。F10 H=350~60m ∠70176。F16 H=0～65～0m ∠70176。300 2 0 01 7 8 . 9 22 . 339 2 4 8 . 4 84 煤1 0 8 . 1 93 4 54 煤 2 5 6 . 3 8 2 . 23 1 61 6 8 . 1 92 . 5 8 3 1 3 . 8 64 煤1 7 2 . 9 33 4 74 煤 2 9 3 . 3 5 2 . 3 0111 6 9 . 7 1