【正文】 面積為 km2，傾角為 ， 3 煤平均厚度 ； 礦井工業(yè)儲量通過下式計算： Z = M R S / COSψ 21 式中： Z礦井工業(yè)儲量， M t； M煤層平均厚度， m； 3 為 。但是 9 煤層和 15煤層賦存不穩(wěn)定，同時 15 煤硫份高，屬于自燃煤層，同時 15 煤層位于奧灰水位標高以下，受采動破壞影響，隔水層變薄，加之奧灰水較高的水頭壓力，使 15 煤層礦床開采，實際上已成為巖溶裂隙水充水礦床，開采投資大，而 14 煤層屬于薄煤層，因此本設(shè)計主要是對 3 煤層進行設(shè)計。 3 煤層最小可采厚度為 ，最大可采厚度為 m，平均 。井田內(nèi)西部以及斷層北部大部分屬 111b 級儲量，斷層附近及露頭附近屬 122b 級儲量，其它區(qū)域為 333 級儲量。硫份大于 3%的煤層儲量列入平衡表外的儲量； （ 5）儲量計算厚度：夾石厚度不大于 ，與煤分層合并計算，復雜結(jié)構(gòu)煤層的夾石總厚度不超過每分層厚度的 50%時，以各煤分層總厚度作為儲量計算厚度； （ 6）井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定， 厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法。 1. 儲量計算基礎(chǔ) （ 1）儲量計算方法 本井田煤層的傾角較小，為近水平煤層，由 AutoCAD 軟件直接在井田開拓平面圖上測得井田的大致面積，再根據(jù)煤層傾角折算傾斜面積，乘以容重，煤層厚度，計算出井田工業(yè)儲量。 礦井工業(yè)儲量 計算 由地質(zhì)勘探知，本礦井可采煤層有四層，分別為 3 、 9 、 14 和 15 煤層。井田內(nèi)西部以及斷層北部大部分屬 111b 級儲量，斷層附近及露頭附近屬 122b 級儲量，其它區(qū)域 為 333 級儲量。華晟榮煤礦始建于 20xx 年，礦區(qū)面積為 ，同年該礦為了安全生產(chǎn)的需要，特委托山西煤炭地質(zhì) 114 勘查院（資格證號： 1420xx1110066）在先期開采地段施工 3 個鉆孔，并提交《山西省沁水煤田長子縣地方國營華晟勘探地質(zhì)報告》。 第 2 章 井田境界和儲量 井田境界 第 1 節(jié)華晟榮礦整個井田有六個拐點組成，各拐點的經(jīng)緯坐標見表 。盤區(qū)內(nèi)無斷層，無陷落柱，地質(zhì)構(gòu) 造簡單。地質(zhì)報告提供首采盤區(qū)內(nèi)正常涌水量為 200 m3/h，最大涌水量 280m3/h，涌水量不大。除此之外，太原組灰?guī)r巖溶裂隙水是盤區(qū)內(nèi)涌水的主要來源，但是隔水層比較厚（平均 10m），灰?guī)r水主要通過采空區(qū)頂板冒落后的上部裂隙與采面導通。 煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況 老 頂：中 ~細砂巖，厚 ~，平均厚度 ，深灰色的、長石巖屑、分選、磨圓較好； 直接頂：砂質(zhì)泥巖、泥巖，局部為粉砂巖，厚 ~，平均厚度 ，灰黑色的、性脆、質(zhì)硬； 直接底：砂質(zhì)泥巖、泥巖，局部為粉砂巖，厚 ~，平均厚度 ，灰黑色、平坦狀口； 老底：灰色中厚 ~厚層狀細粒砂巖，厚 ~，平均厚度 ，巖相變化大，為半堅硬 ~堅硬巖。 表 煤層特征表 煤層 顏色 煤巖類型 比重 水分（ %） 灰分（ %） 揮發(fā)性（ %） 含硫量（ %） 發(fā)熱量MJ/mg 業(yè)牌號 3 色 亮 6 1521 1118 PM 該盤區(qū)平均瓦斯相對涌出量為 m3/t，涌出量較小。煤層平均厚度為 ，傾角 1~ 4，煤層結(jié)構(gòu)簡單：普 遍含有一層夾矸，夾矸平均厚度為 ~ 。 煤層地質(zhì)特征 盤區(qū)位置 設(shè)計采盤區(qū)（南四盤區(qū)）位于井田南翼，盤區(qū)上山的右側(cè)。daf 瓦斯成分 CH4/% CO2/% N2/% C2Hx—C8Hx/% 3 煤層 ~1.41 ~35.68 ~5.02 ~82.70 15 煤層 ~7.78 ~7 ~4.22 ~9 (2)、煤塵爆炸與煤的自燃 據(jù)地質(zhì)資料顯示： 3 煤層有煤塵爆炸危險性， 15 煤層其火焰長度 4~20mm，撲滅火焰的巖粉量為 50%—70%， 15 煤層具有煤塵爆炸危險性，；據(jù)《長治勘探區(qū)詳查地質(zhì)報告》采樣做煤的自燃趨勢試驗結(jié)果， 3 煤層還原樣與氧化樣燃點之差為 3—5℃，據(jù)此評定， 3 煤層屬不易自燃煤層， 15 煤層還原樣與氧化樣燃點之差為 14—50℃， 15 煤層屬自燃煤層。 表 15 煤層瓦斯含量測定結(jié)果匯總表 煤層編號 甲烷含量 （ ml/g本井田瓦斯含量見測定結(jié)果匯總表 。 煤層發(fā)熱量匯總見表 。 15 煤層為中灰、富 ~高硫、低磷、高發(fā)熱量、高熔點灰份貧煤，部分為無煙煤。 表 各煤層煤質(zhì)化驗工業(yè)分析 Mad/% Ad/% Vdaf/% St， d/% Pd/% Qgr， v， d MJ/kg 3 原 ~0 ~9 ~0 ~6 ~47 ~50 浮 ~ ~ ~ ~ ~ ~ 15 原 ~6 ~4 ~7 ~9 ~36 ~49 浮 ~ ~ ~ 0~ ~25 ~62 表 元素分析（浮煤） 元素 煤層 Cdaf/% Hdaf/% Odaf/% Ndaf/% 3煤層 ~ ~ ~ ~ 15煤層 ~ ~ ~ ~ 表 煤灰成分分析結(jié)果 成分 煤層 SiO2+Al2O3+TiO2/% Fe2O3+CaO+MgO/% ST/℃ 視（相對） 密度 浮煤回收率/% 3煤層 ~ ~ 1337 ~ ~ 15煤層 ~ ~ 1397 ~ 、煤的工業(yè)用途 3 煤層主要為低 ~中灰、特低硫、低磷、高發(fā)熱量、高熔點灰份貧煤，部分為無煙煤，精煤回收率、化學反應性均屬中等，強結(jié)渣，為優(yōu)良之動力用煤。 表 15 煤對 CO2 反應性試驗結(jié)果表 溫度 CO2 還原率 % 800℃ 850℃ 900℃ 950℃ 1000℃ 1050℃ 1100℃ 3 煤層 15 煤層 綜合煤質(zhì)特征：原煤灰份、硫份由淺至深有逐漸增高之趨勢，水份、磷份、發(fā)熱量變化不大 ，碳元素含量均在 88%左右，各主要煤層灰份 SiO2+Al2O3 在 70%以上，精煤回收率， 3煤層為 %， 15 煤層小于 40%（平均 %），可選性屬低等。 ，結(jié)渣率大于 25%，故 3 煤屬強結(jié)渣煤。 （ 3）、化學性質(zhì)及工藝性能 煤的工藝性能：煤的化學反應性， 3 煤二氧化碳還原率為 ~%，分解率 ~%，化學反應性一般為中等。 14 煤層為黑色、條痕黑色，斷口參差狀 —階梯狀，玻璃 —金剛光澤，以亮煤為主，暗煤次之，夾鏡煤條帶，細條帶狀結(jié)構(gòu)，含黃鐵礦結(jié) 核及散晶，屬半亮—光亮型煤。由鏡煤、亮煤及暗煤組成，以亮煤為主，暗煤次之，夾鏡煤條帶，細—中條帶結(jié)構(gòu)，屬半亮 —光亮型煤。 （ 2）、煤的物理性質(zhì) 井田內(nèi) 310 3103303 鉆孔采樣對 3 煤層進行了顯微煤巖鑒定，見表 。鉆孔柱狀圖見附錄。老底為灰色中厚 ~厚層狀細粒砂巖，厚 ~，巖相變化大，為半堅硬 ~堅硬巖。真密度2657kg/m3，視密度 2640kg/m3，含水率 %，為半堅硬巖 ~堅硬巖。 表 煤層厚度、結(jié)構(gòu)特征表 煤層 厚度 /m 結(jié) 構(gòu) 層間距 /m 穩(wěn)定性 煤的容重 3 ~（ ~） 穩(wěn)定 9 ~（ ~） ~14 ~~15 ~~3 層 ~ 主采煤層的圍巖性質(zhì) 3 煤層直接頂板為砂質(zhì)泥巖、泥巖 ，局部為粉砂巖，厚 ~，結(jié)構(gòu)松軟，吸水易軟化，強度較低，巖相變化大。且煤層位于奧灰水靜水位標高以下 60~280m，一般 160m左右，水力壓頭大，加上斷裂、陷落構(gòu)造，奧灰水進入坑道的可能性很大，故其水文地質(zhì)條件列為中等 ~復雜型。 屬穩(wěn)定可采煤層。 （ 3） 14 煤層 煤層位于石炭系太原組下部，下距 15 號煤層 ~，平均。 （ 2） 9 煤層 煤層位于石炭二疊系太原組中部，下距 14 號煤層 ~，平均 。平均厚度 ，煤層穩(wěn)定，頂板一般為泥巖、砂質(zhì)泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖、細粒砂巖。主要可采煤層四層，為石炭系上統(tǒng)太原組 1 1 9 煤層和二疊系下統(tǒng)山西組 3 煤層。 4）奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶水 根據(jù)區(qū)域資料，奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組巖溶裂隙發(fā)育，含水豐富，經(jīng)取樣分析，水質(zhì)較好，一般可作為礦井建設(shè)的永久性供水水源，但存在富水性不均一現(xiàn)象，在選取該含水層作為水源地時，應作進一步的工作。 2）基巖風化帶水 含水性較好，富水差異性大，經(jīng)取樣分析，水質(zhì)較好，可作為暫時水源。 3 煤層底板突水系數(shù)計算見表 表 3 煤層底板突水系數(shù)計算表 孔號 底板標高 /m 底板水頭壓力 /MPa 隔水層厚度 /m 突水系數(shù) /Ts 30—1 30—2 32—1 西部底板等高線最低標高 （ 5）、礦井涌水量 預測礦區(qū)在生產(chǎn)時，正常涌水量 200m3/h，最大涌水量 280 m3/h。 2）斷層充水：井田內(nèi)斷層斷距雖然不大，但斷層破碎帶可 溝通含水層之間的水力聯(lián)系，可引起采煤時側(cè)向礦井充水。故在開采時應對其突水的可能性作進一步研究，并采取相應的安全措施。 （ 4）井田充水因素 開采山西組 3 煤層時，充水主要來自煤層頂板砂巖裂隙含水層 ，由于開采時形成的導水裂隙，溝通導水裂隙帶內(nèi)及其它裂隙含水層，主要以頂板淋水方式向礦井充水；后期開采 15 煤層時，直接充水含水層為 K2 灰?guī)r裂隙巖溶含水層。 3）上石盒子組及下石盒子組含水層之間的隔水層組 該層組主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖組成。 2）太原組及山 西組泥巖、砂質(zhì)泥巖隔水層組 該層組主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖等組成。 (3)主要隔水層 1）太原組一段及本溪組隔水層組 該層主要由具有塑性的鋁質(zhì)泥巖、粘土質(zhì)泥巖及砂 質(zhì)泥巖等組成，位于 15 煤層底板與峰峰組頂界之間，層厚 。 15 煤層距奧灰平均間距僅 ，且煤層位于奧灰水靜水位標高以下 60~280m，一般 160m 左右，水力壓頭大，加上斷裂、陷落構(gòu)造，奧灰水進入坑道的可能性很大，故其水文地質(zhì)條件列為中等 ~復雜型。 3 煤層主要充水含水層和太原組各含水層，如無溝通，沒有明顯的水力聯(lián)系， 3 煤層直接充水含水層為頂板砂巖裂隙 含水層，含水較弱，又井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較為簡單，其水文地質(zhì)類型屬簡單類型。滲透系數(shù) ~。 6）第四紀沖積～洪積孔隙含水層，厚 ~，含水性由砂、砂礫層發(fā)育程度而定，南寨井資料單位涌水量 ~m。 5）基巖風化帶裂隙含水層，一般風化深度為 30~50m，沖洗液鉆孔消耗量為 ~。 4）下二疊系下石盒子組 K8 砂巖裂隙含水層，含水性弱。 2）上石炭統(tǒng)太原組 K KK K5 石灰?guī)r裂隙含水層，除 K2 裂隙稍發(fā)育外，其它層巖溶裂隙不發(fā)育，沖洗液鉆孔消耗在 ~。流域面積省境 1174km2，晉東南區(qū)為 10037km2，年徑流量為 億 m3。西源發(fā)源于沁縣漳源以北，長 80km。 濁漳河分南、北、西三源。區(qū)域東南部地勢高峻，出露一套碳酸巖鹽類地層，呈南北向長條狀分布，含巖溶裂隙水，向西地勢逐漸降低。 水文地質(zhì)特征 (1)概況 井田位于辛安泉域南部長治盆地水文地質(zhì)單元內(nèi)。 （ 3）、陷落柱 在本地區(qū)本井田內(nèi)多年的勘探中，尚未發(fā)現(xiàn)過有陷落柱的出現(xiàn)，同時從沒有發(fā)現(xiàn)過火成巖體痕跡。斷層走向為北 55176。 （ 2）、斷層 朔村正斷層：北東端與長治斷層斜交，往南經(jīng)蘇店、六家村、朔村延至井田內(nèi)尖滅。軸部寬緩。全長 ，井田內(nèi)長約 1km，軸向為北 35176。以上。傾角一般小于 4176。東，南段為南 11 度西，呈一向北凸起的 “弓 ”形。 3）朔村向斜 :經(jīng)北呈、朔村、須村至董溝消失，全長 8km，井田長約 ，南部為蘇店斷層所截。井田內(nèi)長約 ，與朔村向斜平行展布，軸向與其基本一致。左右。東。 井田內(nèi)主要構(gòu)造形跡如下： （ 1）、褶曲 1）上村向斜：自看寺斷層，往南西經(jīng)景家溝、王家?guī)X、上村，至西南呈，全長6km。 全新統(tǒng)（ Q4）：灰色淤泥、灰黃色沙質(zhì)粘土，各種粒級的礫和礫石，僅分布于現(xiàn)化河床及河漫灘。 上更新統(tǒng)（ Q3）：褐黃色、灰黃色砂質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘土，夾細砂層底部常含礫石，分布于河流一級階地。含較多鈣質(zhì)結(jié)核，底部為礫石層。厚 ~，平均 。 下更新統(tǒng)（ Q1）：主要為棕紅、褐紅、灰綠色沙質(zhì)粘土，下部常夾數(shù)層 黃色中、粗砂土層。 （ 8）、第四系（ Q）： 廣泛分