【正文】 式中： T－礦井服務(wù)年限， a； Z－礦井可采儲量， Mt； A－礦井設(shè)計生產(chǎn)能力， Mt/a； K－儲量備用系數(shù)，根據(jù)規(guī)范和本井具體條件取 。 礦井服務(wù)年限采用下列公式計算： T=Z/（ A179。 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計 20 三、礦井服務(wù)年限 勘探提供的礦井儲量，探明和控 制程度得到較大提高。而本礦井所開采的煤炭具有良好的市場， 。實(shí)現(xiàn)年產(chǎn) 工作，進(jìn)一步大幅度提高產(chǎn)量的可能性較小。根據(jù)勘探報告， 3號煤層的甲烷含量為 ~／ ，平均含量為 ／ 。 由于本井田地質(zhì)條件較好，構(gòu)造簡單，礦井涌水量小，瓦斯含量中等、煤層穩(wěn)定性好，傾 角緩，煤層發(fā)育連續(xù)性好，可采范圍大，適合以較大能力開采。近年統(tǒng)計類似條件下綜合機(jī)械化工作面的產(chǎn)量在 ～ 。其中， ／ a井型的礦井服務(wù)年限偏長，礦井技術(shù)改造（更新）周期一般為 20年上一個臺階，而 80年明顯多于二次，屬于后 期難更新改造礦井； ／ a井型的礦井服務(wù)年限基本滿足設(shè)計規(guī)范要求且符合當(dāng)前形勢需要；考慮現(xiàn)在礦井一般都以較大能力回采，服務(wù)年限都有較大幅度縮短， ／ a井型的礦井服務(wù)年限比較合適。歸納起來，主要原因如下： 從礦井儲量資源分析 本礦井面積大， 3號煤層厚度穩(wěn)定，全區(qū)可采、礦井地質(zhì)儲量豐富、煤層賦存條件和其它開采條件好，具備建設(shè)大型礦井的儲量條件。每天凈提升時間為 16h。礦井可采儲量見表 231。 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計 18 表 231 礦井設(shè)計可采儲量匯總表 單位： Mt 設(shè)計長壁綜采工作面開采，工作面長 200m，順槽寬 ～ 4m，條帶間沿空送巷，煤柱寬 3～ 8m。工業(yè)場地按照鉆孔柱狀重新確定的第四系等厚線圖，計算的村莊保護(hù)煤柱寬度時采用地質(zhì)報告給出的巖移角參數(shù)為：松散層 45186。但由于是區(qū)域保護(hù)性河流，因此仍采用控制開采措施。經(jīng)過調(diào)查，保護(hù)等級最高 II類保護(hù)，因此按照充填式開采方法保證回收率進(jìn)行計算。 表 212 3號煤層資源量匯總表 地 段 面積 km2 煤種 資源 /儲量 (Mt) 111b 122b 333 111b+122b 111b+122b+333 合 計 PM 表 213 礦井工業(yè)資 源 /儲量匯總表 煤層 工業(yè)資源量 (Mt) 合計 111b 2M11 2S11 小計 122B 2M22 2S22 小計 333 3 0 0 0 0 第三節(jié) 礦井可采儲量 根據(jù)本礦井煤層賦存特點(diǎn)及井田開拓方式、巷道布置形式，礦井設(shè)計可采儲量按照礦井設(shè)計利用儲量減去井田境界煤柱、斷層煤柱、工業(yè)場地保護(hù)煤柱以及井下主要巷道保護(hù)煤柱后乘以盤區(qū)回采率的方法進(jìn)計算確定，礦井范圍內(nèi)大量存在的村莊壓煤、橫貫礦井中部的長子縣至長治市公路壓 煤、在礦井東南部流過的漳河壓煤、以及將要建設(shè)的礦井專用鐵路。由于本井 333 資源量都集中在斷層附近，因此可靠性系數(shù)按規(guī)范取下限為 70%。由該表可見，全井田高級儲量占總資源 /儲量的 95%，滿足礦井各階段設(shè)計所需比例的要求。 根據(jù)地質(zhì)報告按照相關(guān)規(guī)程規(guī)范初步設(shè)計的礦井資源 /儲量 Mt，礦井工業(yè)資源 /儲量 Mt，礦井可采儲量 。 總體來說，本井的資源是可靠的，正常經(jīng)營下能夠給業(yè)主 帶來豐厚的利潤，取得滿意的投資、經(jīng)濟(jì)、社會效果。 本井開采的難點(diǎn)在于村莊密布，使得大量儲量呆滯。井田基本形狀與周邊井田關(guān)系見圖 211。帶 3186。 表 133 15 工業(yè)與元素分析結(jié)果表 3 15 工 業(yè) 分 析 煤 層 號 原 精 Ad（ %） 原 精 Vdaf（ %） 原 精 St,d（ %） 原 精 Pd（ %） 原 精 Qgr,v,d（ MJ/kg） 原 精 粘結(jié)指數(shù) 精 元 素 分 析（精） Cdaf（ %） Hdaf（ %） Odaf（ %） Ndaf（ %） 煤 灰 成 分 分 析（原） SiO2+AL2O3+TiO2（ %） Fe2O3+CaO+MgO+K2O+Na2O（ %） ST（℃） 1344 1393 視（相對）密度 精煤回收率（ %） 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計 16 第二章 井田境界和儲量 第一節(jié) 井田境界 根據(jù)中華人民共和國國土資源部頒發(fā)的《采礦許可證》，本井田范圍由四點(diǎn)連線圈定，井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)見表 211。 表 132 各煤層顯微組分定量一覽表 煤層 有機(jī)組分（ %） 無機(jī)組分（ %） 反射率 R0max（ %） 鏡質(zhì)組 惰質(zhì)組 殼質(zhì)組 粘土類 硫化 鐵類 碳酸 鹽類 其它 小計 3 .5 .7 1 15 .1 .4 .8 .9 .6 4 煤的化學(xué)性質(zhì)、工藝性能特征見表 133。 顯微煤巖特征見表 132。細(xì)～中條帶狀結(jié)構(gòu)。 煤質(zhì) 3號、 15號煤層為 黑色，條痕為淺黑色～黑色，斷口參差狀～階梯狀，玻璃～金屬光澤，內(nèi)生裂隙較發(fā)育。因此，造成煤層分叉的原因，可能是同沉積作用，由于煤層基底不均衡沉降所至，而本井田北部置于同沉積向斜揚(yáng)起端的邊緣地帶。 煤層頂板為泥灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖，北部為泥巖，底板為泥巖，砂質(zhì)泥巖。煤層厚 ，平均 ，純煤均厚 ；結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含泥巖、炭質(zhì)泥巖夾矸 05層，一般為 23層。 在井田北部，煤層分叉為 151和 15 3號 (井田邊界以北，進(jìn)而繼續(xù)分叉為 15 15 153號 )。為本次勘探主要對象，控制及研究程度均較高。 該煤層全井田可采，結(jié)構(gòu)簡單，厚度變化不大。 煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，局部為砂巖。含泥巖、炭質(zhì)泥巖夾矸 02層，一般 1層，距底板約 (平 均含煤 層段 煤 層 號 煤層厚度(m)最小 最大 平均 煤層間距(m)最小 最大 平均 穩(wěn) 定 性 可 采 性 系數(shù) (%) 沉積層位 煤層結(jié)構(gòu) 變異系數(shù)(Cv) 煤層型號 可采系數(shù) % 可采性 山西組 3 .82 100 穩(wěn)定 簡單 穩(wěn)定 100 全區(qū) 可采 太原組 15 100 穩(wěn)定 較復(fù)雜 穩(wěn)定 100 大部 可采 14 厚度 )。 表 131 主要煤層特征表 可采煤層 （ 1） 3號煤層 位于山西組下部，下距 9號煤層 ，平均 。 3 號煤層距下部 15 號煤層約107m。其余煤層均不可采。含煤系數(shù) %。太原組含煤 11層，自上而下編號的為 8 8 1 1 1 1 15號。其中 3 號煤層位于本組下部，厚度大且穩(wěn)定，是井田首采煤層。山西組含煤 4層，由上而下編號的為 4 號。不存在地?zé)釣?zāi)害。42′ 26312664 2648 26222629 2626 細(xì)粒砂巖 .9 1 26853113 2899 26412677 2659 石灰?guī)r .8 1 2652 26172645 2631 表 1218 各煤層甲烷含量、瓦斯成分測定結(jié)果統(tǒng)計表 煤層編號 甲烷含量mL/ 瓦斯成分 CH4 CO2（ %） N2（ %） C2C8（ %） 13 3 15 煤的自燃 根據(jù) 5個孔采樣作煤的自燃趨勢試驗(yàn)， 3號煤層屬不易自燃煤層。 ) 凝聚力(MPa) 真密度 (kg/m3) 視密度(kg/m3) 頂 泥巖 .2 6 26102940 2726 25952911 2405 12 3煤 巖石 名稱 天然抗壓強(qiáng)度(MPa) 抗拉強(qiáng)度(MPa) 彈性 模量(GPa) 泊松沆 內(nèi)磨擦角(Φ176。 煤塵爆炸 根據(jù) 3 號煤層煤塵爆炸性試驗(yàn)結(jié)果，其火焰長度 320mm，撲滅火焰的巖粉量為 2065%，可見 3號煤層之煤塵有爆炸危險性。 15號煤層瓦斯分帶為沼氣帶、氮?dú)?— 沼氣帶。 15號煤層瓦斯成分均以甲烷為主，重?zé)N微量。 表 122 標(biāo)志層及主要巖層物理量表 地 層 代 號 巖 層 代 號 標(biāo)志層 代 號 物 理 量 密 度 （ g/cm179。見表 123 垂向上為軟弱～堅硬～軟弱堅硬的相間復(fù)合結(jié)構(gòu)，平面上巖相變化不大。 淺黃色 五、其它開采技術(shù)條件 工程地質(zhì)特征 煤系地層主要由砂質(zhì)泥巖、泥巖，粉砂巖、砂巖、灰?guī)r等組成。 富含鈣質(zhì)、菱鐵礦，炭質(zhì)斑塊，鈣、泥質(zhì)基底式膠結(jié)。 砂巖呈次棱角狀，分選中等至好，碎屑含量 60 70%。顆粒呈次園狀，分選中等，基底式膠結(jié)為主。 淺黃色 山西組 泥巖成份以水云母為主，富含炭質(zhì)。砂巖中碎屑含量 7080%，其中斜長含量 1015%，硅質(zhì)、粘土巖屑 812%，顆粒呈次園狀、分選中等。砂巖中碎屑含量 5580%，其中斜長石占 1020%，硅質(zhì)、粘土巖屑占 515%，泥質(zhì)基底式膠結(jié)。顆粒呈次園狀，泥質(zhì)孔隙式膠結(jié)。 淺紅色 中段 泥巖成份以水云田、高嶺石為主。 采用大井法 和比擬法預(yù)計礦井涌水量為：正常涌水量 4500m3/d，最大涌水量 6200m3/d。 3 號煤層埋深大于 400m， 10 全部都在侵蝕基準(zhǔn)線以下，地表水體與下不含水層聯(lián)系被眾多隔水層和相對隔水層阻斷，煤層開采的主要沖水因素是頂板砂巖含水層，含水性較弱，底板主要含水層為奧陶系強(qiáng)含水層，但距離較遠(yuǎn)，計算的透水系數(shù)小于 ，礦井煤層屬于“安全帶壓”。 為將來生產(chǎn)中煤層對比和工程需要 ,提供的標(biāo)志層及主要巖層物理量可查表 121~2。 (8)第四系 (Q)，井田內(nèi)廣泛分布，厚 ，平均厚 ，厚度變化較大。以粘土為主，其次為含砂粘土，底部常為礫石層。 (6)二疊系上統(tǒng)上石盒子組 (P2S)，鉆孔揭露均不完整。頂部為灰、綠灰、紫紅色含鋁泥巖，以具菱 鐵質(zhì)鮞粒為特征 (俗稱“桃花泥巖” )，底部為淺灰 灰白色中、細(xì)粒長石石英雜砂巖 (K8)，局部為粗砂巖或粉砂巖。本組為主要含煤地層之一。以 K7砂巖與下伏地層整合接觸。本組為主要含煤地層之一 (見圖 121)。底部以 K1砂巖與下伏地層整合接觸。與下伏地層呈平行不整 合接觸。上部泥巖以高嶺石為主，下部泥巖以水云母為主。厚度變化較大。 現(xiàn)據(jù)鉆孔揭露地層情況，由老至新分述如下： (1) 奧陶系中統(tǒng) (O2)，為含煤地層基底，主要為灰色中厚層狀石灰?guī)r、含石膏泥灰?guī)r、夾泥質(zhì)灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r。綜上所述井田構(gòu)造復(fù)雜程度為簡單類 (即一類 )。 9 表 121 斷層特征表 代號 名稱 性質(zhì) 落差 （ m） 傾角 （176。詳見圖122。 7 圖 121 區(qū)域構(gòu)造綱要圖 8 圖 122 井田構(gòu)造綱要圖 二、井田構(gòu)造 井田內(nèi)地層總體走向近 SN— NNE向，東高西低。至新生代中期，晉獲斷裂帶長治段出現(xiàn)垂直走向的局部伸展開裂，形成 小型斷陷盆地。井田位于新裂陷的中南部。