【正文】 微量元素 區(qū)內(nèi)各可采煤層鍺含量一般為 1～ 2 ppm 之間，鎵含量為 2 ppm，礬含量為 7～ 9 ppm，均未達(dá)到工業(yè)品位。 62 號煤共有 16 個樣品測試了原煤的干基低位發(fā)熱量（ ），其值為～ MJ/Kg，平均值在 MJ/Kg%；有 3 個樣品測試了浮煤的干基低位發(fā)熱量（ ），其值為 ～ MJ/Kg，平均值為 MJ/Kg，為特高熱值煤（ SHQ），經(jīng)統(tǒng)計(jì)和灰分產(chǎn)率呈較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)。 62 號煤層干基彈筒發(fā)熱量原煤為 ～ MJ/Kg，平均值為 MJ/Kg ，洗選后發(fā)熱量增高，浮煤發(fā)熱量為 ～ MJ/Kg，平均值為 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 MJ/Kg，經(jīng)統(tǒng)計(jì)和灰分產(chǎn)率呈較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)。 62 號煤層干燥基高位發(fā)熱量（ ）原煤為 ～ MJ/Kg，平均值為 ，洗選后發(fā)熱量增 高，浮煤發(fā)熱量為 ～ MJ/Kg，平均值為 MJ/Kg，經(jīng)統(tǒng)計(jì)和灰分產(chǎn)率呈較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)。 3）氣化性能 ① 熱穩(wěn)定性 煤心煤樣的測試結(jié)果得知： 62 號煤的殘焦比 TS+6 值為 %。 ② 煤對 CO2 的反應(yīng)性 據(jù)本區(qū)鉆孔煤樣測試結(jié)果得知：煤對 CO2 的反應(yīng)較差，在 1000℃ 時還原率達(dá) ～ %。 ③ 結(jié)渣性 據(jù)本區(qū) 2 個鉆孔測試結(jié)果得知：煤在鼓風(fēng)強(qiáng)度下結(jié)渣率較高。 ④ 低溫干餾 區(qū)內(nèi)煤的低溫干餾產(chǎn)物以半焦為主，其次為焦水、氣體損失和焦油產(chǎn)率。經(jīng)統(tǒng)計(jì)焦油產(chǎn)率和元素分析中的氫、氮呈正相關(guān)，和碳、氧多為負(fù)相關(guān)。 62 號煤煤灰成分中二氧化硅 (SiO2)含量最高 ,為 ～ %,平均為%；其次為三氧化二鋁 (Al2O3),含量為 ～ %,平均為 %； 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 氧化鈣（ CaO）含量為 ～ %,平均為 %，其它灰成分均較低。 5)煤類 區(qū)內(nèi)各主要可采煤層粘結(jié)指數(shù)均為 0，焦渣特征為 2 號，表明區(qū)內(nèi)煤的粘結(jié)性弱，平均透光率均在 80%以上，浮煤平均揮發(fā)分（ Vdaf）在 ～ 之間 %。 可選性評價及工業(yè)用途 本區(qū)煤具有特高發(fā)熱量、特低硫和低磷等特點(diǎn)，是良好的動力用煤，可供于當(dāng)?shù)卮笮桶l(fā)電廠及洗煤廠。 依據(jù)東勝煤田納林廟詳查勘探在 Y1 Y9 號兩鉆孔采取的簡選樣測試結(jié)果，可選性等級為極易選，可選性好。煤田范圍劃分為井田的原則有： （ 1） 井田范圍內(nèi)的儲量，煤層賦存情況及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)； （ 2） 保證井田有合 理尺寸； （ 3） 充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等； （ 4） 合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。最小傾角 1176。 井田賦存狀況示意圖 如 21 所示 ： 中國礦業(yè)大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院采礦工程系比 例1:5000設(shè) 計(jì) 人指導(dǎo)老師評閱老師完成時間評閱時間評閱日期4 36 25 00 4 36 05 004605004625004 36 30 00 4 36 10 004600004620004 36 35 00 4 36 15 004595004615004 36 20 004590004610004 36 60 00 4 36 40 004 36 45 004 36 50 004 36 55 00116511651165116011501170117011601160115511551150118011751175117511751170117011801180118011851185118511901195 1195 1200 12001195 119011904 36 05 004 36 40 004 36 60 004590004 36 10 004 36 35 004 36 55 004595004 36 15 004 36 30 004 36 50 004600004 36 20 004 36 25 004 36 45 00460500461500461000462000462500H11 11 97 .7 7H311 96 .3 0 0H211 82 .2 7 0b3 211 90 .8 7 7H611 84 .5 0 0H511 69 .1 8 0H111 95 .4 0 5H4 11 66 .7 5 0H811 67 .3 0 0 H1 011 53 .7 4 5H711 61 .7 9 0H911 48 .0 7 5Y511 76 .0 6 4119512051205納林廟煤礦開拓平面圖 圖 21 井田賦存狀況示意圖 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁 礦井工業(yè)儲量 井田勘探 井田基本構(gòu)造形態(tài)與東勝煤田整體構(gòu)造形態(tài)基本一致，為一向南西傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角 1～ 3176。 礦井工業(yè)儲量 區(qū)內(nèi)含煤地層為中、下侏羅統(tǒng)延安組（ J12Y），該組地層厚度為 ～ m，平均厚度為 m,全區(qū)發(fā)育，由于上巖段遭受剝蝕，厚度有一定變化。下部煤層發(fā)育較好，厚度較大、含煤性較好；上部煤層發(fā) 育一般，煤層較薄 煤層傾角為 14176。煤層總厚度為 ～ m，平均為 m，可采煤層總厚度為 ～ m，平均為 m，含煤系數(shù)為 ～ %，平均為 %，可采含煤系數(shù)為 ～ %，平均為 %，含煤性較好。 工業(yè)儲量計(jì)算結(jié)果見表2表 22。m3 合計(jì) 級別 備注 A 3 111b B 4 C 2 工業(yè)儲量 (/萬 t)： 15787 萬 t 塊名 面積 /m2 傾斜角度 /o 傾斜面積 /m2 厚度 /m 煤層容重 /g 設(shè)計(jì)對井田內(nèi)厚度 m 的 62 煤層進(jìn)行開采設(shè)計(jì)，因此，井田內(nèi)的各種永久煤柱損失按62 煤層進(jìn)行計(jì)算，其余煤層只考慮一定的系數(shù)。 井田內(nèi)永久煤柱損失 井田邊界保護(hù)煤柱按納林廟煤礦實(shí)際情況取 30 m，大巷保護(hù)煤柱取 40 m, 則用下式計(jì)算井田邊界保護(hù)煤柱損失見表表 23。m3； Pj—— 井田邊界保護(hù)煤柱損失，萬 t。 各煤層的工業(yè)儲量和可采儲量見表 24。六 制作業(yè)（ 三 班生產(chǎn)，一班檢修），每日 三 班出煤，凈提升時間為 18 h。 礦區(qū)規(guī)模可依據(jù)以下條件確定： （ 1） 資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模，否則應(yīng)縮小規(guī)模； （ 3） 國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據(jù)； （ 4） 投 資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。a1。 礦井可采儲量 Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 A 礦井服務(wù)年限 T 三者之間的關(guān)系為： T＝ Zk /（ AK） （ 31） 式中： T——礦井服務(wù)年限， a； Zk——礦井可采儲量，萬 t； A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬 t； K——礦井儲量備用系數(shù)，取 。 則，礦井服務(wù)年限為： T = = （ 32） 礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限相適應(yīng)，才能獲得好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。 表 31 不同礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時礦井服務(wù)年限表 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 / Mt 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁 4 井田開拓 井田開拓的基本問題 井田開拓是指在一個某井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開掘一系列巷道進(jìn)入 煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。合理的開拓方式，要技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，生產(chǎn)上安全高效。 開拓問題解決的好壞，關(guān)系到整個礦井生產(chǎn)的長遠(yuǎn)利益，關(guān)系到礦井的基建工程量、初期投資和建設(shè)速度，從而影響礦井經(jīng)濟(jì)效益。在保證生產(chǎn) 可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。 （ 3）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。 （ 5）要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，應(yīng)為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜合機(jī)械化、自動化創(chuàng)造條件。 井筒形式和位置 井筒是井下和地面出入的咽喉，是全礦生產(chǎn)的樞紐。在一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井復(fù)雜。三種井筒形式的優(yōu)缺點(diǎn)見表 41。左右，屬于近水平煤層。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁 表 41 井筒形式比較 井筒形式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用條件 平硐 1 運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)別少、系統(tǒng)簡單、費(fèi)用低。 3 井巷工程量少，省去排水設(shè)備，大大減少了排水費(fèi)用。 5 煤損少。 2 地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場簡單、延伸方便。能滿足特大型礦井的提升需要。 與立井相比： 1 井筒長，輔助提升能力小，提升深度有限。 3斜井井筒通過富含水層，流沙層施工復(fù)雜。 立井 1 不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯和水文地質(zhì)等自然條件限制。 3 當(dāng)表土層為富含水層的沖積層或流沙層時，井筒容易施工。 1井筒施工技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平。 對不利于平硐和斜井的地形地質(zhì)條件都可考慮立井。因此，可以按以下原則確定： ① 沿井田走向的有利位置 當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而且儲量分布均勻時，井筒的有利位置應(yīng)在井田走 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁 向中央；當(dāng)井田儲量呈不均勻分布時，應(yīng)布置在儲量的中央，以形成兩翼儲量比較均勻的雙翼井田，可使 沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)路較短，通風(fēng)阻力小。從井筒和工業(yè)場地保護(hù)煤柱損失看，井筒愈靠近淺部，煤柱尺寸愈小，愈近深部，煤柱尺寸愈大。 ③ 有利于 礦井初期開采的井筒位置 盡可能的使井筒位置靠近淺部初期開采塊段，以減少初期井下開拓巷道的工程量，節(jié)省投資和縮短建井工期。 ⑤ 井口位置應(yīng)便于布置工業(yè)廣場 井口附近要布置主，副井生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。 ⑥ 井口應(yīng)滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 附近有河流或水庫時要考慮避免一旦決堤的威脅及防洪措施。 ，煤層平均傾角 3176。其支溝布爾洞溝、哈業(yè)烏素溝、石令家溝、花兔溝和王家溝等均為季節(jié)性溝谷，旱季多為干溝，雨季可形成地表溪流和洪流，水流匯入勃牛川，注入 黃河。便于布置平硐。副平硐井口標(biāo)高： + m。 （ 3）井筒數(shù)目 為了滿足井下煤炭的提升需設(shè)置一主平硐，輔助提升及進(jìn)風(fēng)設(shè)置一副平硐。第一水平采用中央并列式通風(fēng)，共計(jì) 3 個井筒。所以，開采水平的劃分要合理。同時還要考慮要有合理的區(qū)段數(shù)目。所以，一個采區(qū)的服務(wù)年限應(yīng)大于一個采區(qū)的開拓準(zhǔn)備時間。 （ 3） 經(jīng)濟(jì)上有利的水平垂高 我國多年的生產(chǎn)建 設(shè)實(shí)際表明，開采水平垂高過小，將造成嚴(yán)重的采掘失調(diào)。故在運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、巷道維護(hù)等技術(shù)條件能夠達(dá)到的情況下，可以適當(dāng)加大水平垂高，減少水平數(shù)目。采用一個開采水平。對運(yùn)輸大巷的要求是便于運(yùn)輸、利于掘進(jìn)和維護(hù)、能滿足礦井通風(fēng)安全 的需要。其各自優(yōu)缺點(diǎn)見表 42 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29 頁 表 42 大巷運(yùn)輸方式比較 運(yùn)輸方式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用條件 礦車運(yùn)輸 1 可同時統(tǒng)一解決煤炭、矸石、物料、和人員的運(yùn)輸問題。 3 能滿足不同煤種煤炭的分采和分運(yùn)要求。 5 噸公里運(yùn)輸費(fèi)比較低。 2 井型越大，列車調(diào)度工作越緊張，其運(yùn) 輸能力受到限制。要求大巷平，能適應(yīng)多彎道。 2 操作簡單，比較容易實(shí)現(xiàn)自動化。 1 不能適應(yīng)不同煤種的分采分運(yùn)