【正文】 裝機(jī)容量 1179。 7500KVA,重慶煤礦設(shè)計(jì)院在礦區(qū)總體中建議增容為 1179。 15000KVA，能滿足礦井生產(chǎn)所需。 1983 年調(diào)查，在南區(qū) 128 號鉆孔東 150m 出新建一立井，準(zhǔn)備開采 2號煤層。氣溫變化較大，雨量分布不均，最大降雨量在 8 月份，春秋季節(jié)干燥且風(fēng)沙較大，夏季受內(nèi)陸干燥季風(fēng)影響，炎熱多雨，冬季受強(qiáng)烈西伯利亞寒流侵襲，寒冷干燥。 1 月份最冷，平均氣溫 ℃，最低氣溫 18℃（ 1987 年 2 月 12 日）；七月份最熱，平均氣溫 ℃，最高氣溫 ℃（ 1972 年 8月 12 日）。初霜期一般在 10月 17 日，終霜期在來年 4月 1日，最遲在 4月 17日。最大月降雨量 ，最大日降雨量 （ 1981 年 8月 15日）。夏、秋、冬三季以偏北風(fēng)為主，西南風(fēng)次之。 年平均凍結(jié)期 66天，凍結(jié)開始于 12月中旬，來年 2月中旬解凍。最大積雪厚度 11cm。 本區(qū)處于汾渭地塹地震帶中，新構(gòu)造運(yùn)動很明顯，霍山大斷層及赤峪大斷層都表現(xiàn)出活動跡象，近年來發(fā)生過幾百次 1~3級地震，據(jù)地震預(yù)測，現(xiàn)在又進(jìn)入地震活動高峰期。汾河自北向南從礦區(qū)西部經(jīng)過。辛置礦 井工業(yè)廣場位于汾河?xùn)|岸谷地。由東向西羽狀排列注入汾河，屬黃河水系。結(jié)合鉆孔資料，區(qū)內(nèi)地層由老至新有古生界奧陶系、石炭系、二疊系及新生界第三系、第四系。本組地層為厚層石灰?guī)r，上部地層為厚層石灰層，上部間有白云質(zhì)灰?guī)r及石膏層。在其頂部富含黃鐵礦結(jié)核，并有黃鐵礦脈沿節(jié)理充填，受方解石脈切割，屬淺海過渡到瀉湖相沉積。底部為鋁土頁巖及風(fēng)化殘余的山西式鐵礦，上部為砂質(zhì)頁巖及頁巖、分選極其良好的細(xì)砂巖、不穩(wěn)定的石灰?guī)r和薄煤。 石炭系上統(tǒng)太原組（ C3t） 與下伏本溪組整合接觸，平均厚度 。底部為一灰白色石英砂巖（ K1）中部含三層石灰?guī)r，即穩(wěn)定的厚層石灰?guī)r K2,厚度變化較大的 K3及常被其上的 K5砂巖沖刷得不穩(wěn)定石灰?guī)r K4。 太原組為本區(qū)主要含煤地層，共含煤 11層。中部含不穩(wěn)定的 7a、 8。屬海陸交替沉 積。本組底部為灰白色中細(xì)粒砂巖（ K7），上有灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖及本區(qū)最穩(wěn)定的主要可采煤層 2煤， 2煤頂板為黑色砂質(zhì)頁巖為主，局部細(xì)砂巖，但多受到上覆 K8砂巖沖刷。 二疊系下統(tǒng)下石盒子組（ P1x） 與下伏山西組整合接觸，平均厚度 。下部基底為灰白色中細(xì)砂粒巖（ K8），其上為灰色或灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰白色砂巖組成，其間常夾 24層薄煤線。上部為不穩(wěn)定砂巖 組成，其間常夾 24層薄煤線。上部之底部為不穩(wěn)定黃綠色砂巖（ K9） 在 K9砂巖以上 15m 有一層發(fā)育較好的黃綠色中粗粒厚層狀砂巖（ 8~15m），全區(qū)皆見，稱為 K19 砂巖。全厚約 69m。其底部為一層中粒砂 巖（ K10），其上為紫色和黃綠色砂質(zhì)泥巖或泥巖組成。 上第三系保德組（ N2b） 過去稱榆社組，分兩部分。上部以紅土為主，底部含礫石，與下伏淡水灰?guī)r不整合接觸，厚度 15m 以上。全組厚 12m。全厚約 134m。全厚約 56m。 ⑤全新統(tǒng)現(xiàn)代沖積層（ Q4） 分布于各河溝內(nèi)，以礫石及砂為主，厚約 24m。下石盒子組中所含煤層不具有開采價值，山西組和太原組為本區(qū)的主 要含煤地層。現(xiàn)將主要含煤地層敘述如下： 上石炭太原組（ C3t） 本組地層按巖性特征可分為上、中、下三段： ① 下段（ C3t1） K1砂巖底至 K2 石灰?guī)r底， 1129 號鉆孔揭露厚度 ，巖性特征：底部 K1 石英砂巖為灰白色硅質(zhì)膠結(jié)，中 — 粗粒，其上為黑色泥巖、粉沙巖夾砂質(zhì)泥巖， 11 號煤 ~10號煤間，上部常為灰白色中粒砂巖，下部為粉沙巖和泥巖，含 植物化石。 11號煤層穩(wěn)定可采。 K2 石灰?guī)r至 K3 石灰?guī)r間自下而上，由灰色粉砂巖及深灰色細(xì)粒砂巖組成，頂部為 8號薄煤層。上部由灰、灰黑色粉砂巖及 7 號煤層組成，富含植物化石。 1129號鉆孔相變?yōu)?K5 中粒砂巖，厚度達(dá)十幾 m。巖性特征：下部由灰黑色粉砂巖、泥巖夾砂巖組成，上部由黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖及 6號可采煤層組成。下部由灰黑色泥巖、粉砂巖和灰白色中 — 細(xì)粒砂巖組成，含少量植物化石。 2 號煤層之下普遍有一薄層菱鐵礦；上部由泥巖和砂巖互層 夾薄煤層。 井田地質(zhì)構(gòu)造 （一）井田內(nèi)褶皺和斷層的基本特征 辛置煤礦位于霍州礦區(qū)的東南部。~45176。井田東界為煤層在基巖面上的露頭線。 井田的地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象有褶皺、斷層。~70176。~10176。 在單斜構(gòu)造基礎(chǔ)上，有極其寬緩的背、向斜發(fā)育。到目前為止，井田內(nèi)揭露的褶皺共 35 條，其中 SN 延伸者 13 條，NE40176。方向延伸者 6 條， NE20 方向延伸者有 8 條， EW延伸者 5 條， NW方向延伸者3 條，另有小型穹窿 3 個，構(gòu)造盆地 2 個。左右），故對煤層的開采沒有太大的影響。到目前為止，井田內(nèi)揭露大小斷層已近 2500 條，最高密度可達(dá) 280 條 /km2，平均密度 為 150 條 / km2。 為敘述方便起見，現(xiàn)根據(jù)落差大小，把斷層分為Ⅲ級。Ⅲ級斷層也就是常說的小斷層。 到目前為止，井田內(nèi)揭露的Ⅰ級斷層共 15 條，總長度達(dá) 42800m；Ⅱ級斷層共計(jì) 68條，總長 45565m?？梢钥闯觯瑓^(qū)內(nèi) 5m以上的大、中型斷層，僅占斷層總數(shù)的 5%，其余95%皆為落差﹤ 5m的斷層。 礦區(qū)內(nèi)斷層的主要延伸方向?yàn)?NE 向，對 540 水平 11 個采區(qū)所揭露的 1198 條斷層進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明， NE 象限內(nèi)的斷層占 72%，其中尤以 NE50176。的斷層最多，占總數(shù)的 16%?，F(xiàn)將它們的分布規(guī)律概述如下： 褶皺的展 布規(guī)律： 本區(qū)的褶皺十分寬緩且延伸不長，再加斷層的切錯，故分布比較零散，但褶皺延伸的方向性卻很明顯，按其軸向可分為五組。屬經(jīng)向構(gòu)造體系的次級褶皺。 ③ NE20176。 ④ NE40176。方向的褶皺皆為祁呂系東翼的次級褶皺。 區(qū)內(nèi)的經(jīng)向褶皺與緯向褶皺有明顯的橫跨夏合現(xiàn)象。 斷層展布規(guī)律： 本區(qū)的斷層雖然很多，但分布時有規(guī)律的，具體表現(xiàn)在斷層發(fā)育方向性、等距性以及小斷層與大中型斷層的相關(guān)性三個方面。東有近南、北向的霍山大斷層，西有赤峪斷層，北有李曹斷層，將本區(qū)切割成具有 獨(dú)立水文地質(zhì)特征的地段?？傮w上，地下水由東向西運(yùn)動，埋藏有第四系砂礫巖含水層、第三系砂礫石有淡水灰?guī)r含水層，二迭系砂巖含水層、石炭奧陶系灰?guī)r含水層。這些含水層之間無明顯的隔水層。鉆孔單位涌水量 q=178。泉水流量大小不一，大者可達(dá) ,一般 ~1L/S。水位標(biāo)高 660~670m。水量較豐富，開采 2煤時影響較大，通過剝蝕帶可直接涌入礦井，也可因冒落帶裂隙或斷層勾通涌入礦井。這些含水層絕大部分被覆蓋，只在西部溝谷中有出露。據(jù) 118 孔抽水試驗(yàn)資料，單位涌水量q=、 K=，野外調(diào)查泉水流量 ~，水位標(biāo)高可達(dá) 。 2）、下組煤含水層 （ 1）、 K2灰?guī)r巖溶裂隙水 含水層為深灰色 石灰?guī)r，夾有隧石條帶，溶洞發(fā)育，平均厚度 。本礦內(nèi)皆埋藏于地下，不易接受大氣降水補(bǔ)給，在東部剝蝕帶，上覆由第三、四系砂礫石及淡水灰?guī)r含水， K2 灰?guī)r可以直接接收其補(bǔ)給。故 K2灰?guī)r含水層雖然厚度不大，有時富水性卻較強(qiáng)。m 、 K=~。礦化度小于 1g/L。構(gòu)造呈單形態(tài)，走向 NESW，傾角 SE，傾角 10176。鉆孔揭露峰峰組石灰?guī)r，厚層堅(jiān)硬致密塊狀，裂隙溶洞發(fā)育，溶洞直徑 ~，含水性強(qiáng)?；羯斤L(fēng)化裂隙水富水性強(qiáng)，山坡處有泉水出露，在谷中匯成小溪，由東向西至霍山斷層處埋入地下，可見對本含水層有補(bǔ)給。從水文地質(zhì)圖等水位線看出：從關(guān)口村經(jīng)柏木溝至南東村一線為奧灰水的分水 嶺方向。 本礦有三個鉆孔揭露了奧灰水含水層，揭露最大深度 。q=~178。奧灰水位于 11煤下部，本溪組為下組煤的底板，厚度 ~。 礦井涌水量 因 上、下組煤充水條件不同，所以，分別進(jìn)行礦井涌水量的預(yù)測。通過分析礦井涌水量與降水量、煤產(chǎn)量相關(guān)曲線圖可以看出： 84年以后礦井總涌水量變化不大，趨于穩(wěn)定狀態(tài)，說明 60 年開采以來突水含水層的靜儲量消耗殆盡，礦井涌水量與含水層的補(bǔ)給量處于平衡狀態(tài)。通過類比法計(jì)算礦井 2煤平均涌水量 ，最大 。公式如下： Qn=Qim SiSn/ 式中： Qn—— 當(dāng)預(yù)計(jì)降深為 Sn（ m）時的突水量（ m3/h） Qi—— 已知鉆孔抽水時降深為 Si（ m）時的涌水量（ m3/h） m—— 鉆孔抽水時流態(tài)系數(shù)礦井下組煤涌水量情況 開采 11煤時，存在底板之下高壓的 02 巖溶水問題，用以上公式計(jì)算不同開采標(biāo)高的突水量。用以上公式計(jì)算出不同開采標(biāo)高的突水量。 井田勘探程度 本次設(shè)計(jì)依據(jù)的地質(zhì)資料有： （ 1） 1991 年 1 月由霍州礦務(wù)局辛置煤礦和山西礦業(yè)學(xué)院共同編制的《山西省霍州礦務(wù)局辛置煤礦礦井地質(zhì)報告》。 以上資料作為本次設(shè)計(jì)的依據(jù)。本溪組中只有一層極不穩(wěn)定薄煤（ 12 號），位于本溪組中部灰?guī)r之下，厚 0~，無開采價值。其中 1 9三層為主要可采煤層。山西組含一層穩(wěn)定的可采煤層 2煤，平均厚 ，是井田最主 要的開采煤層。其中可采及局部可采煤層 6層，可采煤層平均總厚 ，可采含煤系數(shù) %。故各煤層在井田內(nèi)的分布面積不完全相同。煤厚由 ~，平均 。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含夾石 0~3 層，由北向南 結(jié)構(gòu)變的復(fù)雜，夾石最大厚度 ，煤種屬低硫肥煤，局部焦煤、1/3 焦煤。 10煤層 煤層厚度變化較大， ~，平均 。由該帶向東、西及東北逐漸增厚到。 10煤含夾石 0~3 層，結(jié)構(gòu)由簡單變得較復(fù)雜，在井田東南部出現(xiàn)單層夾石厚增至 的現(xiàn)象。煤層屬較穩(wěn)定類型。在井田中部 17 11 11 130 孔處存在一個煤厚小于 的不可采區(qū)。其余煤厚多在 ~ 之間。煤種為富硫肥煤。 6煤層 煤厚變化為 ~，平均 。在井田南部、中南部、中東 部均在 以上，個別孔在 以上，如 11 10 13 140等孔。煤種為中硫肥煤。 5煤層 煤厚變化 ~，平均 。 5煤結(jié)構(gòu)簡單，僅有個別孔見到一層夾石，大部分不含夾石。煤層為不穩(wěn)定煤層。 2煤層厚變化的規(guī)律是 ：煤厚大部分在 ~ 之間；在井田南部煤層最厚，多數(shù)在 以上， 122 孔達(dá) ；在井田北部、東部、南部、中部及西北部零星出現(xiàn) 9塊煤厚小于 的區(qū)域，但仍在 以上。煤種屬低硫肥煤，井田東北有局部區(qū)域?qū)贇饷骸? 各可采煤層特征見表 12 煤質(zhì) 1）物理性質(zhì) 2煤的物理性質(zhì)和煤巖類型 山西組 2煤在顯微鏡下鑒定分為三個類型： （ 1）致密層狀半暗的含孢子 暗煤；（ 2）線理狀半亮的混合質(zhì)暗煤；（ 3）條帶狀半亮的混合質(zhì)暗亮煤，變質(zhì)程度為肥煤。顯微組分由凝膠化物質(zhì)、絲炭化物中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 質(zhì)、角質(zhì)化物質(zhì)和少量礦物質(zhì)組成。煤變質(zhì)階段為肥煤。據(jù)以上三個煤巖類型，煤層的生成環(huán)境是在充水沼澤及充水活動條件環(huán)境下堆積，煤層的堆積是多相的。 煤層堆積的原始物質(zhì)為木質(zhì) — 纖維素，角質(zhì)化物質(zhì)較少，屬于陸植煤類。煤層變質(zhì)程度為肥煤（ FM）。亦屬陸植類（屬腐植類）。變質(zhì)程度為肥煤（ FM）。由滯水 泥炭沼澤環(huán)境形成低中灰富硫肥煤（ FM）。由流水泥炭沼澤形成富灰低硫肥煤（ FM）。凝膠化物質(zhì)顏色為紅褐色，條帶顯微結(jié)構(gòu)清楚，異項(xiàng)光性較為清楚，顯微分子顯示不太清楚，礦物質(zhì)為同期同生礦物，如石英、方解石粘土質(zhì)、黃鐵礦等。對顯微組分定量研究， 10鏡質(zhì)組含量一般大于 70%， 11煤鏡質(zhì)組含水量一般大于 60%。 用電子顯微光測定鏡質(zhì)組反射率是為了解煤變質(zhì)程度及還原程度的新方法。變質(zhì)導(dǎo)致芳香環(huán)的縮聚，縮聚又使反射率增高。因此，相同變質(zhì)程度煙煤中還原程度與反射率成反比。兩煤層相距近百 m，反射率增加 。這種變化可以從煤層形成于滯流富水的強(qiáng)還原環(huán)境，以此再次佐證 10煤的生成環(huán)境和 高硫的原因。表 13 列出辛置井田各層煤的煤質(zhì)化驗(yàn)綜合成果。灰分變化較大，原煤灰分 ~%， 9煤最低， 6煤最高，其他均屬中灰煤。發(fā)熱量普遍較高，平均在 ~，反映中變質(zhì)煙煤特點(diǎn)。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 有害組分硫（ SgQ）在各煤層中含量變化較大。 2煤硫分（ ~）/，屬特低硫煤。 6煤硫分（ ~） /，屬中高硫煤。 10煤硫分（ ~） /，屬高硫煤。 10煤層硫分均大于 3%。 磷分在 2含量較高，洗煤平均 %以下，在井田中部辛 1辛 2 1辛 16 等孔外含磷達(dá) %左右，含量較大。其余 10皆在 %以下。經(jīng)燃燒后鍺在煤灰中含量為 %。本區(qū)個別煤層含鍺高達(dá) %，但由于資料不全，為能得出其變化規(guī)律和實(shí)際含量。 煤質(zhì)及工藝用途 辛置礦上組煤主要可采煤層 6，其中 6煤厚度則達(dá)最低可采厚度，部分不可采，且圍巖條件復(fù)雜，煤質(zhì)低劣，暫不開采 。 2煤煤種牌號主要為肥煤，局部為氣煤，屬特低硫煤，可選性中等，洗后硫分小于 %，是我國少有的優(yōu)質(zhì)煉焦、配焦用煤。產(chǎn)品銷往全國 21 個省市、自治區(qū)、還出口日本和韓國，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。礦井?dāng)U建后，低硫煤和高硫煤的年產(chǎn)量分別為 45 萬噸和 35 萬噸。為使洗精煤硫分小于 1%，要求低硫煤與高硫煤入選混合比例為 3： 1。 含量法進(jìn)行評價。 ~50mm 各粒級隨著粒度減小，灰分依次降低， 煤泥量為 6~9%，灰分 15~21%次生煤泥含量為5~7%，可浮程度為中等。 ~50mm