【正文】 S=iascos39。 煤層儲(chǔ)量的計(jì)算公式為： 塊段的面積 S 必須采用真面積（即煤層斜面積）。 地質(zhì)塊段法就是根據(jù)一定的地質(zhì)勘探或開采特征，將礦體劃分為若干塊段，在圈定的塊段法范圍內(nèi)可用算術(shù)平均法求得每個(gè)塊段的儲(chǔ)量。全區(qū)經(jīng)過普查、詳查、精查勘探及使用綜合勘探的精查補(bǔ)充勘探后，使完成鉆孔 145 個(gè)，地震物理點(diǎn) 3466 個(gè)，平均每平方公里有 個(gè)，地震物理點(diǎn) 個(gè)，共計(jì)工程量為 ，其中水文鉆孔 3 個(gè)，為 。鄰近不可采邊界的塊段均不圈定高級(jí)儲(chǔ)量；斷層煤柱不圈定高級(jí)儲(chǔ)量，一律降為 C 級(jí)儲(chǔ)量；對(duì)難以開采的小而孤立的塊段，不圈定儲(chǔ)量，不進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算。 圖 21 井田賦存狀況示意圖 礦井儲(chǔ)量 根據(jù)對(duì)煤礦床的勘探，研究程度和煤炭工業(yè)建設(shè)的需要，將煤炭?jī)?chǔ)量劃分為 A、 B、 C三 級(jí)。 井田 范圍 范各莊井田位于開平向斜東南翼，東部以 14 煤層潛伏露頭線為界，西及西南部與錢家營(yíng)礦業(yè)分公司相鄰，北部與呂家坨為界，西部以 5 煤層 800m等高線與呂家坨為界，井田南北走向長(zhǎng)度 公里 ,東西最大傾斜長(zhǎng) 公里，全井田總面積為 平方公里。較穩(wěn)定,局 部含1 2層夾 石, 煤質(zhì)主要為半暗淡型,往 南逐漸變厚.北翼為褐色泥巖,含 大量的根化石,往 南逐漸變?yōu)榉凵皫r和細(xì)砂巖.為單一煤層,主 要為半亮型和光亮型煤,在 井田的南部大面積缺失.上部灰黑色粉砂巖, 主要成分為石英,泥 硅質(zhì)膠結(jié),含 黃鐵礦散晶.灰黑色,致 密, 局部含泥質(zhì)和菱鐵質(zhì)結(jié)核,在 井的南部含炭質(zhì)成分.主要為半亮型和暗淡型煤組成,局部 含1 2 層粉砂巖夾矸.范各莊礦井田地層綜合柱狀圖粉砂巖粉砂巖細(xì)砂巖煤 9煤 8粉砂巖煤 7細(xì)砂巖鋁質(zhì)泥巖細(xì)砂巖煤 6粉砂巖粉砂巖煤 5 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 2 井田境界和儲(chǔ)量 井田境界 井田 邊 界 在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)?；液谏?均 一, 貝殼狀斷口, 含大量的結(jié)核和黃鐵礦散晶及動(dòng)物化石?；液谏?組 成致密, 含較多的植物根化石?；液谏?均 一, 致密,在 井田南部煤層直頂發(fā)育一層厚2m 炭質(zhì)泥巖。 同時(shí)，由于黃鐵礦轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩岫鴱拿簩又邢?，以及硫酸?duì)煤物質(zhì)的溶蝕作用，致使煤結(jié)構(gòu)變得疏松，促進(jìn)了煤的氧化進(jìn)程，從而最終導(dǎo)致煤體 自燃。 (２ )、煤中黃鐵礦含量：煤中黃鐵礦含量是影響煤自燃的重要因素。不同煤巖組分的吸氧量，氧化速度和燃點(diǎn)明顯不同。 12 煤層的自然發(fā)火期定為 11 個(gè)月，礦井發(fā)火等級(jí)定為四級(jí)。 煤層自然發(fā)火 殘留在采空區(qū)的碎煤和煤柱，存放在地面的煤堆，以及接近露頭的煤層，由于與空氣接觸而氧化生熱，在散熱條件下不暢的情況下，氧化生成的熱量大于向四周逸散的熱量，致使 煤的溫度逐漸升高，一旦達(dá)到煤的燃點(diǎn)時(shí)，會(huì)發(fā)生煤自燃。煤塵除引起煤肺病，影響人的健康外，其主要危害在于懸浮于空氣中的煤塵，在一定條件下可引起燃燒或爆炸，造成巨大的井下事故。三水平南一石門揭露 12 煤層，瓦斯?jié)舛?達(dá)到 10％以上。 CH CO2的涌出量隨著礦井的逐步延深，二水平的 CH CO2涌出量有逐漸增加的趨勢(shì)。 煤層中的瓦斯含量一般受下述因素控制：煤的變質(zhì)程度、圍巖條件、地質(zhì)構(gòu)造、埋藏深度以及地下水活動(dòng)等。造成原煤生產(chǎn)灰分增加的主要原因： 一是生產(chǎn)管理過程中的產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)差，產(chǎn)煤中人為混入大量矸石； 二是由于個(gè)別煤層特殊的賦存條件，形成的大量矸石混入煤中； 三是煤層不能合理配采， 7 煤、 8 煤 為 等高灰分煤層，造成全礦井原煤生產(chǎn)灰分增高，發(fā)熱量降低。 煤的特征 煤質(zhì) 井田內(nèi)各主要可采煤層的煤種均為結(jié)焦性良好的 1 號(hào)、 2 號(hào)肥煤和氣肥煤。 直接頂 粉砂巖 灰色，含大量結(jié)核，頂部含大量根化石。 12 半 煤 偽頂 無(wú)偽頂。下為 12 半煤層。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 直接底 粉砂巖 ～ 南二石門以北較薄，松軟含化石。 老頂 粉砂巖 致密，塊狀結(jié)構(gòu)。 直接頂 泥巖 ～ 炭質(zhì)含量很高，呈腐泥質(zhì)泥巖，褐色條痕，分布比較穩(wěn)定，與老頂之間存在明顯層見滑動(dòng)。 老底 細(xì)砂巖 粘土質(zhì)膠結(jié)，松軟，遇水風(fēng)化膨脹，極易底鼓。 老頂 細(xì)砂巖 即為 9 煤層老底。 直接頂 粉砂巖 水平層理含大量泥質(zhì)結(jié)核，順層分布，巖石致密。 老底 細(xì)砂巖 硅質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬，局部相變?yōu)榉凵皫r。頂部含大量植物根化石。 老頂 細(xì)砂巖 水平層理，層理面附炭質(zhì)薄膜，分布穩(wěn)定。 直接頂 粉砂巖 含炭質(zhì)成分及菱鐵礦結(jié)核，小斷層、節(jié)理十分發(fā)育，比較破碎。 老底 細(xì)砂巖 硅質(zhì)膠結(jié)，呈塊狀結(jié)構(gòu)，堅(jiān)硬，普遍發(fā)育。 老頂 砂巖 0～ 層狀層理，自南二石門以南出現(xiàn)并逐漸增厚。 直接頂 粉砂巖 深灰色，由南一石門往南逐漸發(fā)育并增厚。 老底 細(xì)砂巖 0～ 層狀結(jié)構(gòu)，南二石門以南逐漸增厚。 直接底 粉砂巖 ～ 南一石門以北厚度小于 ，松軟破碎，含大量植物根化石，同時(shí) 8煤層頂板，北翼局部缺失，直接為8 煤層，即 8煤層合群。 老頂 中砂巖 ～ 硅質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬。 直接頂 粉砂巖 ～ 水平層理，含植物化石。 7 煤 偽頂 泥巖 ～ 一般在 米以下，巖性破碎，局部增厚可達(dá) 米，相變?yōu)榉凵皫r或細(xì)砂巖。 直接底 粉砂巖 ～ 含大量植物根化石。 煤層圍巖性質(zhì) 表 13 井田內(nèi)主要煤層頂?shù)装遒x存情況表 煤層 頂?shù)装? 巖性 厚度 特征及賦存情況 5 煤 偽頂 粉砂巖 0～ 巖石破碎，夾多層煤線，南三剖面以南出現(xiàn)煤線 直接頂 粉砂巖 水平層理，層理面附大量植物化石，富含泥質(zhì)結(jié)核，成細(xì)層狀或串珠狀分布。煤巖類型為半光亮型和半暗淡型。由北至南二道半石門范圍內(nèi)，由于基底的不均衡沉降逐漸分離，煤厚 ～ 米，平均 米，為單一結(jié)構(gòu)煤層。與下伏 12 半煤的層間距為 35 米。內(nèi)生節(jié)理發(fā)育，玻璃光澤，貝殼狀斷口。煤層厚度由北往南逐漸增厚。中上部含有 2～ 3 層黃鐵礦結(jié)核層，呈細(xì)條帶或串珠狀分布，比較穩(wěn)定，煤層中部一層結(jié)核厚度可達(dá) 米。層間距由北往南逐漸增大。 煤的硬度 f= ，容重 。 煤巖類型以光亮型為主，夾有薄層半光亮型煤。 5） 11 煤層 11 煤層為單一結(jié)構(gòu)厚煤層。煤的硬度 f=～ ，容重 。 煤巖類型以光亮型為主，下層以半亮型為主，界線明顯。夾石分布廣泛，變化較大，由北往南逐漸增厚，由 米至 米，在南二至南三石門，由于夾石厚達(dá) 米，將煤層分為兩層。煤層厚度 ～ 米，平均 米。與下伏 9 煤層間距為 ～ 米，平均 米。 煤巖類型以光亮型和半光亮型為主，中間夾有透鏡狀的半暗淡型煤，煤層內(nèi)生節(jié)理發(fā)育。受河流強(qiáng)烈沖刷， 8 煤及頂?shù)装鍖游蝗看院[粗砂巖。南三～南四石門之間局部受古河流沖刷，煤層厚度變化較大，出現(xiàn)小范圍無(wú)煤區(qū)。在井口區(qū) 8 煤層合群，往南間距 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 逐漸增大，在井田北翼 8 煤層間距為 ～ 米。煤的硬度 f=～ ，容重 。 煤巖類型以半亮型和半暗淡型煤為主，中間夾 1～ 2 層暗淡型煤，底部為光亮型煤。煤層厚度由北往南逐漸變薄。煤厚 ～ 米。煤的硬度 f=～，容重 。 煤巖類型以光亮型煤為主，間夾半亮型煤。另外，在一、二水平的南二采區(qū)和二水平的南三采區(qū)存在著內(nèi)生河流沖刷，并沖蝕部分煤層。在北翼塔坨向斜區(qū)除一水平北一采區(qū)局部可采外，其余均不可采。 結(jié)構(gòu) 層間距 m kM r 穩(wěn)定性 7 平均 4． 2 13 簡(jiǎn)單 結(jié)構(gòu) 較穩(wěn)定 最小 最大 619 8 平均 2． 0 12 簡(jiǎn)單 結(jié)構(gòu) 2． 8 較穩(wěn)定 最小 最大 518 11 平均 4． 94 13 簡(jiǎn)單 結(jié)構(gòu) 10． 55 較穩(wěn)定 最小 最大 4． 75． 3 917 12 平均 5． 46 13 簡(jiǎn)單 結(jié)構(gòu) 15． 0 較穩(wěn)定 最小 最大 4． 96． 0 917 可采煤層特征 井田內(nèi) 兩 層可采煤層及 三 層局部可采煤層結(jié)構(gòu)、 厚度及一般特征描述如下 ，井田內(nèi)主要煤層頂?shù)装遒x存情況表見表 13。上部的 7 煤、 8 煤沉積于二迭系下統(tǒng)的大苗莊組，基本上屬陸相沉積，由于沉積環(huán)境的復(fù)雜多變，對(duì)煤層厚度、結(jié)構(gòu)及其頂?shù)装寰a(chǎn)生一定的影響，并往往伴隨不同程度的河流沖刷。 地溫 據(jù)詳查勘探資料，本區(qū)地溫梯度為 ℃ /100m，橫溫帶在 50～ 100m 左右，地溫變化范圍在 ～ ℃ 之間，屬地 溫正常區(qū)。它們之間聯(lián)系密切，以煤層露頭線為聯(lián)系，相互溝通，煤層地質(zhì)有兩個(gè)含水層： 5S 頂板砂巖含水層和 12S14S砂巖組含水層，它們是礦井的主要出水來(lái)源。 表 11 斷層特征 順序 名稱 斷層面走向 斷層面傾向 傾角 落差（ m） 性質(zhì) 1 F0 南北 東西 64176。以下。－ 24176。該區(qū)域內(nèi)以褶皺和陷落柱構(gòu)造發(fā)育為主要特征。 1）井田北部的塔坨向斜區(qū)：井口～北翼，向斜軸大致為 EW 方向，北翼傾角大約 45176。正是由于地殼運(yùn)動(dòng)由弱到強(qiáng)，從海相逐漸轉(zhuǎn)為陸相，在這種地殼相對(duì)穩(wěn)定時(shí)期，才沉積了本井田的可采煤層。從巖相來(lái)看，為近海相－－過渡相－－大陸相。下二迭統(tǒng)地層厚度約為 337 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 米。到二迭世中晚期，氣候由溫潤(rùn)轉(zhuǎn)向干燥，不宜植物的生長(zhǎng)。晚石炭世厚度約為 138 米，相旋回結(jié)構(gòu)比較清楚。晚石炭世地層以緩慢上升為主，聚煤作用活躍，海相地層逐漸減少，過渡相地層增多，且出現(xiàn)河流沖積相沉積。在這時(shí)期地形比較平坦，海侵和海退范圍廣泛，沉積了三層薄層灰?guī)r，即 K K K3 灰?guī)r。從相旋回的特征分析，中石炭世地殼升降運(yùn)動(dòng)頻繁，引起大面積的海侵和海退，沉積了一套海陸交互相地層。其中石炭系的唐山組、開平組和趙各莊組屬于海陸交互相沉積，二迭系的大苗莊組 和唐家莊組屬于近海陸相沉積。巖石顏色由下部的深灰、淺灰往上變?yōu)榛液妥霞t色，均屬于陸相沉積。上部止于 Ａ 層頂板，下伏大苗莊組，厚度約 270 米。含可采煤層兩層，即 7 煤 層 、 8 煤 層 。上部止于 5 煤層頂板，下伏趙各莊組，厚度約 67 米。巖性與開平組相比顆粒變粗，接近陸相沉積。巖性以粗砂巖、中砂巖和粉砂巖為主，泥巖次之。 趙各莊組 屬石炭系上統(tǒng)。巖性以細(xì)砂巖和粉砂巖為主，泥巖次之，含 K K K6 三層質(zhì)地不勻的薄層灰?guī)r和一層局部可采的 14 煤層。 開平組 屬石炭系上統(tǒng)。巖性以粉砂巖、泥巖為主，細(xì)砂巖次之，底部為鮞狀鋁土質(zhì)泥巖（ G 層），含 KK K3 三層灰?guī)r，以 K3 灰?guī)r發(fā)育較好，層位穩(wěn)定，厚度一般為 ～ 米，稱為唐山灰?guī)r。 唐山組 屬石炭系中統(tǒng)?；诪榻?jīng)過長(zhǎng)期剝蝕夷平的中奧陶統(tǒng)，上覆地層為上二迭統(tǒng)古冶組陸相碎屑巖。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 7s、 8s、 9s 煤層含有部分矸石層。井田主要可采煤層為： 5s、 7s、 8s、 9s、 11s、 12s、 12s 半 共計(jì) 7 個(gè)煤層。 煤系地層為石炭系、二疊系組成，總厚度 500m 左右。東南翼斷層不很發(fā)育，規(guī)模亦較小，多見于褶皺構(gòu)造的軸部，正斷層較多，逆斷層較少。向斜的總體軸向?yàn)?NE 向，自古冶以北主向斜軸逐漸轉(zhuǎn)為東西向。 井田地質(zhì)特征 煤系地層概述、勘探程度 開平煤田位于燕山南麓，煤系地層為石炭二迭系。 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和原料 礦區(qū)內(nèi)工業(yè)以煤炭為主， 農(nóng)業(yè)主要種植小麥、玉米、水稻、花生，間雜有果園、菜園和苗圃等，以奶牛為主的畜牧業(yè)也較發(fā)達(dá)。沙河水為本區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉河居民生活用水的主要來(lái)源，可做為礦井臨時(shí)生活用水水源。 水源、電源 根據(jù)地質(zhì)資料及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，本礦區(qū)以裂隙含水層及孔隙含水層為主，巖溶裂隙含水層局部發(fā)育。區(qū)內(nèi)冬季多北風(fēng)，夏季多南風(fēng)，最大風(fēng)速 16m/s。根據(jù)唐山市氣象局 1959～ 1999 年氣象 資料 ，歷年平均氣溫 ℃ ，最高氣溫 ℃ ，最低氣溫℃ 。歷史最高洪水位 。沙河為季節(jié)性河流，冬季河水近似干枯，只有林西、唐家莊等礦排放水流過。 地形地貌 范各莊井田為廣闊的第四系沖積層所覆蓋，地貌簡(jiǎn)單，地表平坦，地勢(shì)呈現(xiàn)北高南低，地表坡度 1‰ ～ 2‰，地表標(biāo)高海撥 +25— +33m。陸路交通亦十分暢通、發(fā)達(dá)。與呂家坨礦業(yè)分公司、林西礦業(yè)分公司、錢家營(yíng)礦業(yè)分公司、唐家莊礦業(yè)分公司、趙各莊礦業(yè)分公司、鐵拓集團(tuán)、熱電公司均有鐵路連接。 33′ 。 圖 11 范 各莊礦交通位置圖 范各莊礦業(yè)分公司坐落在華北著名工業(yè)重鎮(zhèn) — 唐山市的古冶區(qū)境內(nèi)，位于燕山南麓 、渤海之濱的京津唐經(jīng)濟(jì)圈，地理坐標(biāo)為東徑 113176。 Suspension roof support 目 錄