【正文】 采區(qū)尺寸及儲量 采區(qū)范圍 圖 211 采區(qū)劃分 按照井田內(nèi)采區(qū)劃分的基本原則，將井田劃分為五個采區(qū)， 如圖 211 所示。 表 123 煤的燃點試驗表 煤層 揮發(fā)分 Vad(%) 還原樣 著火點℃ 氧化樣 著火點℃ Δ To ℃ 傾向等級 6 330 281 49 很易自燃 (1) 9 330 284 46 很易自燃 (1) 據(jù)相鄰煤礦資料表明，自燃發(fā)火期為一年。 煤塵 通過對礦區(qū) 6 號煤層煤塵爆炸樣測定，火焰長度＞ 300mm，巖粉填加量 30%； 9內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 10 號煤層火焰長度為 100mm，巖粉填加量 50%，區(qū)內(nèi)煤的揮發(fā)分較高，具有煤塵爆炸危險性，應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)管理，可以避免事故的發(fā)生。 瓦斯、煤塵、煤的自燃及地溫 瓦斯 礦區(qū)和井田內(nèi)瓦斯含量均不高，通過井田北部外圍 8 線共 11 個瓦斯樣化驗， 6號煤層瓦斯平均含量 ，瓦斯成分 CH4 ％， CO2 %， N2 %； 9號煤層瓦斯含量 毫升 /克燃，瓦斯成分 CH4 0%， CO2 %， N2 %；為二氧化碳氮氣帶，通過鄰井訪問從未發(fā)生過瓦斯爆炸事故。 表 122 頂?shù)装鍘r石特征 頂、底板 巖石類別 巖 厚 性 質(zhì) 頂 板 老 頂 黑色炭質(zhì)巖石 平均厚度 加煤線或煤屑 直接頂 風(fēng)化粘 土 平均厚度 上部為棕色 ,下部為黑褐色 ,主要礦物成分為粘土礦物含大量黑色有機(jī)質(zhì) ,巖石松軟。礦區(qū)和井田內(nèi)有工程地質(zhì)孔兩個，即 38 號和 112 號鉆孔，經(jīng)巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗表明，大部分巖石屬半堅硬～堅硬巖石，只有煤層、泥巖等抗壓強(qiáng)度低于 100kg/cm2。設(shè)計綜合考慮了小魚溝礦區(qū) 量為 202m3/d 以及鄰近礦井牛連溝曾發(fā)生突水事 故，確定礦井正常涌水量按小魚溝礦區(qū)最大涌水量 202m3/d 計算排水設(shè)備能力。下石盆組抽水試驗，因抽水時間僅延續(xù) 2小時 45分，其精度較低；山西組中上部的抽水試驗僅一次降深，延續(xù)時間 12 小時 5 分鐘，其精度也較低。原報告對礦井涌水量預(yù)算采用鄰區(qū)（窯溝精查區(qū)） 157 孔抽水資料。通過上述含水層分析，礦區(qū)和井田均屬于孔隙裂隙巖層為主的水文地質(zhì)條件簡單的礦床，即一類～二類一型。 黃河是逕流礦區(qū)東緣唯一地表水體，水位標(biāo)高 989m，井田內(nèi) 126 孔孔底標(biāo)高，底于黃河 149m，孔內(nèi)無水位，又無大的斷裂與黃河溝通。底部有一層鋁土質(zhì)粘土巖、砂質(zhì)粘土巖全區(qū)發(fā)育，是一良好隔水層，該層距 9煤層 15～ 47m。地表未見泉水出露，該含水組為 6號煤層充水含水層。 （ 5）山西組（ P1sx）：地表被覆蓋，鉆孔中厚度 53～ 72m，由砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖夾 1～ 5 號煤層組成。根據(jù)小魚溝礦區(qū) ZK14 號抽水孔，該孔水柱高度 ，水位埋深 ，水位標(biāo)高 ，因水柱高度不足，未能正式抽水實驗。 （ 2）上更新統(tǒng)黃土（ Q3）：全區(qū)分布，厚度達(dá) 118m，有少量泉水出露，流量為～ ，施工鉆探過程中，大多在底部發(fā)生嚴(yán)重漏水，為一透水不含水層。沿北部腦包溝及其支溝、小魚溝均有泉水溢出，上部地層地下水多以泉水方式排泄。由于地下水補(bǔ)給主要來源于大氣降水，但地表沖溝切割很內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 8 深，所以不利于地下水富集。本井田地形西高東低，海拔標(biāo)高在 1088m～ 1300m 之間，一般標(biāo)高 1180m。 9 上 、 9 號均屬富灰煤，低磷、低硫、砷含量高，經(jīng)可選性試驗屬極難選煤，可作為火力發(fā)電和民用煤?；曳?、硫分等都可滿足“沸騰層發(fā)生爐” 氣化用煤指標(biāo)。煤的可選性差，屬難選煤。 煤的工業(yè)用途 煤種屬于長焰煤。 上述表明， 6號煤層下段當(dāng)灰分控制在 12%時，屬易選，控制在 10%時，屬于難選。 6煤下段厚 ，原煤灰分 %，灰分控制在 10%、 12%時，精煤回收率分別為 %（良等）， 74%（優(yōu)等），177。 （四）煤的可選 性及工業(yè)用途 可選性評價 普查～勘探階段，對小魚溝礦區(qū) 9 上 及 9 號煤層經(jīng)多次簡易篩分，浮沉試驗及23 套大樣試驗表明： 6號煤層上段厚度 米，灰分高（ %），煤質(zhì)差、精煤回收率低，當(dāng)精煤灰分為 10%時，回收率僅 %，精煤灰分為 12%時，回收率可達(dá) %，177。煤的氣化性能測試表明其粘結(jié)性、灰分、灰熔融性，均符合“沸騰層發(fā)生爐用煤”的質(zhì)量要求。 煤的工藝性能：洗煤后精煤發(fā)熱量（ Q,d）穩(wěn)定，可達(dá) ；礦區(qū)內(nèi)主要煤層可磨性系數(shù)大于 1，屬容易磨碎煤。各煤層中磷含量 ～ %，屬于低磷煤，氯含量 ～ %，含量低。 9號煤層變化較大，為 ～ %，平均值為 %，屬于低硫煤。 8號煤含硫量 ～ %，平均 %，屬于中硫煤。煤的灰成分： SiO2 ～ %， Fe2O3 ～ %， Al2O3 ～ %， CaO ～ %， MgO ～ %， TiO2 ～ %， SO3 ～%。 （二）煤的其它物理特性 煤的比重和容重（見表 121） 表 121 各煤層比重和容重測試結(jié)果一覽表 煤 層編 號 平均灰分Ad(%) 比 重 (t/m3) 容 重 (t/m3) 煤 層 編 號 平均灰 Ad(%) 比 重 (t/m3) 容 重 (t/m3) 6 9 8 9 上 根據(jù)鄰區(qū)大樣測定，靜止角 ～ 度，摩擦角 ～ 30 度，散比重 ～，抗壓強(qiáng)度（兩米落法）為 ～ kg/cm2，可磨性 ～ 。 煤的顯微特征 本區(qū)煤質(zhì)特征為絲炭含量高， 6 號煤層平均值為 %， 8 號煤層平均值 %，9 上 煤層平均值 %， 9 號煤層平均 值 %。 井田內(nèi) 6號煤層上段以暗淡煤和半暗淡煤為主，煤質(zhì)較差，中段和下段煤質(zhì)較好，以亮煤為主夾有少量鏡煤，鏡煤多以條帶狀，屬半亮型煤。距 9 上 煤層間距 ～ ，一般在 7m 左右，屬較穩(wěn)定煤層。煤層結(jié)構(gòu)為簡單～復(fù)雜型，含夾矸 11 層，平均 3 層，單層夾矸最大厚度 左右，平均夾矸厚度 ，煤層中夾石平均總厚為 ，巖性為粘土巖、泥巖、碳質(zhì)泥巖。當(dāng) 8 號煤層缺失時，與 6號煤間距為 ～ ，平均 。頂?shù)装寰鶠闉樯皫r、泥巖、粘砂巖。 9 上 煤層：位于太原組中下部，煤層厚度 ～ ，平均 ，可采厚度 ～ ，平均 ，礦區(qū)內(nèi)大部可采，井田內(nèi)全部可采，由于煤層灰分高且變化大，影響了高類型資源儲量的圈定，煤層穩(wěn)定類型確定為較穩(wěn)定～不穩(wěn)定煤層。頂?shù)装鍘r性均為砂巖、泥巖、粘土巖。 8號煤層：位于太原組中上部，主要分布井田西部，大部分可采，煤層厚度0～ ，平均 ，可采厚度 ～ ，平均 ，厚度變化大，屬不穩(wěn)定煤層。頂板多為泥巖、粘土巖，其次為砂巖。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含夾矸最多達(dá) 21 層，平均 10 層，煤層中夾矸總厚 0～ ，平均 。 （二）煤層 井田內(nèi)可采煤層 4層：即 9 上 、 9 號，其中 9 號為主要可采煤層。 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 5 太原組平均厚度 ，含煤 6層，含煤系數(shù) 33%，分別為 6 上 、 9 上 、 10 號煤層，可采煤層 4層，為 9 上 、 9 號煤層；不可采煤層為 6 上 、 10 號 2層。 煤層 （一）含煤性 本區(qū)屬華北石炭～二疊紀(jì)煤田。 地質(zhì)構(gòu)造報告表面，本礦區(qū)井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬于簡單類型。從井田南端通過，影響了井田南部的煤層產(chǎn)狀，傾向北西，傾角 10～ 13176。東北 端緊密，西南端寬緩，南翼陡，北翼緩，南翼傾角為 13176。 賀家山向斜：位于井田中部 1 10勘探線之間，軸向北東 50176。褶皺兩翼平緩，傾角 1～ 3176。井田北部有腦包溝背斜，中部有賀家山向斜，井田南端有窯溝背斜。全新統(tǒng)（ Qh）：地表為風(fēng)積砂及風(fēng)成砂土，地質(zhì)填圖未分，礦區(qū)鉆孔所見厚度最大 118m。在井田北部及東南部較大的溝谷中有明顯出露。最大厚度 77m，與山西組呈整合接觸。由灰白色粗砂巖，砂泥巖、泥巖、含 5號煤層，地層厚度較穩(wěn)定，厚 ～ ，一 般在 60m 左右，與太原組整合接觸。第二旋回為（ K1）粗砂巖～ 9 上 號煤層結(jié)束；第三旋回由 9 上 號煤層頂部粗砂巖開始，到 8號煤層結(jié)束；第四旋回由粗砂巖（ K2）～ 6 上 號煤層頂部砂質(zhì)泥巖結(jié)束（見圖 121）。北部、西部薄，東部部分被剝蝕。中部為灰白色粗砂巖、黑色泥巖夾 9 上 、 10 號煤層，一層厚約 10m 的灰白色粗砂巖夾在 8 與 9 上 煤層之間，全區(qū)分布，是 8號和 9 上 煤層標(biāo)準(zhǔn)層 之一。 上部為黑色泥巖、砂泥巖、碳質(zhì)泥巖夾 6 上 及 6 號煤層，以灰白色粗砂巖（ K2）厚 10～ 15m 與中部分界，（ K2）是 6煤組與 8號煤層主要對比標(biāo)志。 地質(zhì)特征 地層與構(gòu)造 （一）井田地層 井田內(nèi)大部被第四系黃土以及風(fēng)積砂土覆蓋，基巖露頭很少，僅在井田北部腦包溝、東部腦包溝支溝，井田南部小魚溝有少量白堊系下統(tǒng)志丹群出露，地層由老至新分述如下： 石炭系上統(tǒng)太原組（ C2t）：是區(qū)內(nèi)主要含煤地層，地表未出露 。礦井水經(jīng)凈化處理后可用于井下消防灑水及地面灌溉，做為補(bǔ)充水源回收利用。 礦井建設(shè)用三大主材需外購，其它建材可在區(qū)內(nèi)解決或部分從外地調(diào)入。區(qū)內(nèi)居民稀少且居住分散，多聚居在山谷低凹處。 地震 根據(jù)國家地震區(qū)劃圖，本區(qū)按 7 度設(shè)防。十月至次年四月為結(jié)冰期，最大凍土深度 ，年總 降水量 238～ 732mm，主要集中在七、八、九三個月，占全年降水量的 60～ 70％，年蒸發(fā)量為 1792～ 2155mm，為降水量的四倍多，春旱常年發(fā)生。但據(jù)鉆孔探測，孔內(nèi)無水位，又無大的斷裂與黃河溝通，未見黃河水補(bǔ)給井田。本井田地形西高東低，海拔標(biāo)高在 1300～1088m 之間 ，相對高差 212m，一般標(biāo)高 1180m。井田對外交通便利。 礦井交通以公路為主，北距呼市 125km,南距準(zhǔn)格爾旗薛家灣鎮(zhèn) 15km。 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 2 第一章 井田概況及地質(zhì)特征 井田概況 位置與交通 扶貧煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂 爾多斯市準(zhǔn)格爾旗境內(nèi)，準(zhǔn)格爾煤田東北部小魚溝勘探區(qū)，行政區(qū)隸屬準(zhǔn)格爾旗窯溝鄉(xiāng)管轄。 本次設(shè)計以《內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）撰寫規(guī)范（修訂）》為依據(jù)，按照《煤礦安全規(guī)程》、《采礦設(shè)計手冊》的要求，經(jīng)過查閱相關(guān)資料，在老師精心指導(dǎo)下完成。通過本次設(shè)計，我已經(jīng)基本掌握了采區(qū)乃至礦井設(shè)計的方法和步驟，培養(yǎng)了搜集、整理、運用技術(shù)資料和技術(shù)經(jīng)驗的能力，提 高了撰寫技術(shù)文件和解決實際問題的能力。 關(guān)鍵詞 ：沿空掘巷；頂煤采出率；頂板弱化 內(nèi)蒙古工業(yè) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 2 Abstract Mining is an independent production system block, a panel may include one or several mining working face. The design of mining area is the design and calculation of the production system of mining, mining design and mining roadway layout , generally includes the design specification and design drawings. The design of mining area is the mining area construction basis,in the construction process in the mining and production process usually can not arbitrarily change. Mining area design should be efficient to create the conditions for rational mine production and sustained yield, simplified roadway system, reduce the roadway excavation and maintenance。使煤炭損失 少 ,安全條件好 ,生產(chǎn)礦井提出的對設(shè)計采區(qū)的生產(chǎn)能力、采煤工藝、采準(zhǔn)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等要求 ,要適應(yīng)生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展的需要。簡化巷道系統(tǒng) ,減少巷道掘進(jìn)和維護(hù)量 。采區(qū)設(shè)計是采區(qū)施工開掘的依據(jù) ,在采區(qū)的施工過程中及生產(chǎn)過程中通常不能隨意更改。 （ 二 〇 一四 年 六 月 本科畢業(yè)設(shè)