【正文】 系下侏羅統(tǒng)三工河組上段中段下段上段中段543210 圖 12 綜合柱狀圖 接下一頁 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 古生屆石炭二迭系下段上部為粉砂巖夾泥巖，局部相變?yōu)榉凵皫r及泥巖，中部變粗為粗砂巖及礫巖，下部為究砂巖向東粗變?yōu)橹猩皫r1( Ⅵ) 煤層有1 2 個(gè)分層，最厚層平均厚度為0 .2 2 米，局部缺失N 粉細(xì)砂巖夾泥巖及中粒砂巖，部分地區(qū)下部變?yōu)榇稚皫r及細(xì)礫巖與礫巖，本層厚度自6 .9 47 . 4 m2( Ⅴ) 煤層有1 5 個(gè)分層，最厚層平均厚度為0. 9 米，部分缺失上部為中細(xì)砂巖或粉細(xì)砂巖夾泥巖，部分相變?yōu)榇稚皫r及礫巖，下部為粉砂巖及礫巖，部分相變?yōu)闉榉奂?xì)砂巖，本層厚度自9 .2 5 2 8 . 2 5 m3( Ⅳ) 煤層有1 1 1 個(gè)分層，最厚層平均厚度為1 m上部為中細(xì)砂巖或粉細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖，中下部為礫巖、粗砂巖，部分地區(qū)相變?yōu)榉奂?xì)砂巖，夾泥巖中砂巖及泥質(zhì)砂巖，本層厚度自1 . 7 5 6 2 m4( Ⅲ) 煤層平均厚度為7 . 13 、最大1 6. 1 7m ，最小0 .7 2 m ，有夾矸2 3 層上部為粉砂巖及泥巖，下部為粗砂巖及礫巖，河床相變?yōu)榉奂?xì)砂中礫閃眼及泥巖，本層自厚為1. 1 5 2 7. 7 m以粉細(xì)砂巖為主，中夾薄層泥巖及礫巖粗砂巖層，本層厚度為4 . 4 2 3 m6( Ⅰ) 煤層平均厚 為2 . 5 6，最大為3. 5 2 m ,局部有薄夾 矸大部分不可采或缺失以粉細(xì)砂巖為主中央中粗砂巖及一層薄煤線層理發(fā)育砂質(zhì)泥巖或泥巖粉砂巖綠色團(tuán)塊狀或具水平層理粉砂巖及細(xì)砂巖夾泥巖下部相變?yōu)榇稚皫r局部該層缺失由流紋巖細(xì)碧巖等酸 基性熔巖及火山角礫巖凝灰?guī)r等火山巖碎屑巖組成5( Ⅱ) 煤層平局厚度為2 . 2 1m ，中有夾矸1 2 層，厚為0 . 13 m ，局部是2 個(gè)分層現(xiàn)4 號合并向東尖滅煤層最大厚度為6 . 0 4 m 圖 12 綜合柱狀圖 1． 3 煤層特征 1． 3． 1 煤層埋藏條件： 煤田含煤 6 層，自上而下編號為 1～ 6 號煤層，其中 4 號煤層為可采煤層，其它煤層為不可采煤層，平均可采厚度為 ，（見表：可采煤層特征表）， 4號煤 層為主采煤層?，F(xiàn)將各煤層特征分述如下： 1號煤層：多呈斷續(xù)的煤組出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層厚度?。?～ ）而變化大，為極不穩(wěn)定煤層。 2 號煤層：平均厚度 ,分為 1～ 3 個(gè)分層。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，極不穩(wěn)定，僅在少數(shù)鉆孔見到。 1～ 2號煤層平均間距 。 3號煤層：不含或含 一層夾矸，結(jié)構(gòu)簡單，平均厚度 。 煤系地層含煤特征 表 1— 2 名稱 地層總厚度 (m) 總層數(shù) 可采煤層總厚(m) 可煤含煤系數(shù)(%) 煤層總度(m) 含煤系數(shù)(%) 備注 總數(shù) 可采 不可采 數(shù)量 6 1 5 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁 4號煤層：為本區(qū)主要可采煤層，最大厚度 ，最小厚度 ，平均厚度 ，平均角度為 9176。，結(jié)構(gòu)簡單 較復(fù)雜，厚而穩(wěn)定，一般遵循著由西向東逐漸變薄、由北向南增厚的規(guī)律。該煤層內(nèi)普遍含有 1～ 2 層含鮞狀鐵質(zhì)結(jié)核、灰分達(dá) 30%的薄分層，常以此特征作為本區(qū)對比標(biāo)志，屬穩(wěn)定煤層。于 2號煤層平均間距 。 5號煤層：一井井田該煤層只有局部出露。于 4 號煤層平均間距 。 6號煤層： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,煤層厚度在 ～ 之間 ，平均煤厚在 。于 5號煤層平均間距 。 表 1— 3 可采煤層特征 煤層 編號 兩極厚度 煤層結(jié)構(gòu) (夾矸 ) 兩極間距 (m) 穩(wěn)定性 平均厚度 (見煤點(diǎn)數(shù) ) 平均間距 (孔數(shù) ) 層數(shù) 厚度 (m) 4 ～ 0～ 2 ～ ～ 穩(wěn)定 (25) 從目前開采區(qū)域，沒有發(fā)現(xiàn)有陷落柱及火成巖侵入體， 4 號煤層之上有古河床，但強(qiáng)度不大，局部地段侵蝕到 3 號煤層，下切深度 較小，對主采煤層影響不大。 1． 3． 2 煤層的圍巖性質(zhì)： 4號煤層頂板：直接頂為粉砂巖、泥巖、細(xì)砂巖，老頂為厚層狀砂礫巖。 4號煤層頂板天然抗壓強(qiáng)度在 ～ 飽和抗壓強(qiáng)度在 ～ ，干燥抗壓強(qiáng) ～，天然抗拉強(qiáng)度為 ～ ，抗剪強(qiáng)度為 ～ ，軟化系 ～ ，屬抗壓強(qiáng)度較差，抗拉、抗剪強(qiáng)度低、易軟化的巖石。 4號煤層底板：為砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、中砂巖組成。 貼近煤層多為泥巖，厚度 ～ 不等 。 4 號煤層底板平均天然抗 壓強(qiáng)度為 ～ ，飽和抗壓強(qiáng)度為 ～，干燥抗壓強(qiáng)度為 ～ ，天然抗拉強(qiáng)度天然狀態(tài)為 ～ ,抗剪強(qiáng)度為 ～ ，軟化系數(shù)為 ～ ，屬抗壓強(qiáng)度、抗拉、抗剪強(qiáng)度較差易軟化的巖石，說明泥質(zhì)膠結(jié)的煤層頂?shù)装鍘r石穩(wěn)固性較差， 由表 15可以看出， 在 自然狀態(tài)和濕水飽和狀態(tài)，抗壓強(qiáng)度值呈現(xiàn)明顯不同，在濕水飽和狀態(tài)下，巖石的抗壓強(qiáng)度均有不同程度的減弱，抗壓強(qiáng)度降低值比較明顯的主要為一些泥巖，這類巖石多分布于煤層底板，遇水很快軟化，并且具有 一定的膨脹性。 因此，在今后的開采過程中，應(yīng)加強(qiáng)礦井內(nèi)主采煤層的頂?shù)装骞芾砉ぷ?，確保安全生產(chǎn)。 表 14 一礦 4號煤層頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)測試結(jié)果 編號 采樣 位置 巖性 單軸抗壓強(qiáng)度（ Mpa） 天然抗拉強(qiáng)度（ Mpa） 天然抗 剪強(qiáng)度（ Mpa） 軟化 系數(shù) 天然 狀態(tài) 飽和 狀態(tài) 干燥 狀態(tài) 1 4號煤頂 板 泥巖 粉砂 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 2 4號煤底 板 泥巖 3 4號煤頂 板 泥巖 粉砂 4 4號煤底 板 粉砂巖 5 4號煤頂 板 粉砂巖 6 4號煤底 板 粉砂巖 7 4號煤頂 板 粉砂巖 8 4號煤底 板 泥巖 1． 3． 3 煤的特征： 煤的工業(yè)分析：煤的工業(yè)分析主要包 括水分，灰分，揮發(fā)分。 （ 1）水分（ mad）原煤水分含量在 %～ %之間，精煤在 %～ %之間。 （ 2）灰分（ Aa）原煤灰分率為 %～ %之間，精煤在 %～ %之間。 （ 3）揮發(fā)分（ Vdaf） 井下各主要可采煤層的原煤揮發(fā)分產(chǎn)率為 %～ %之間。 表 16 一礦可采煤層工業(yè)分析 煤的發(fā)熱量（ ）本礦井煤層發(fā)熱量普遍較高，原煤（ ）兩極值為 － ，按照煤發(fā)熱量的級別都屬高熱值煤。 煤膠質(zhì)層最大厚度值（ Y）是 0，可采煤層粘結(jié)指數(shù)值為 2。 表 17 煤膠質(zhì)層厚度與粘結(jié)指數(shù) 煤層 編號 膠 質(zhì) 層 粘結(jié)指數(shù) X Y 曲線形狀 4 ～ 0 平滑下降 2 (7) 工業(yè)分析 煤層編號 Mad％ Ad％ Vdaf％ S％ QMJ／ Kg 4號 ～ ～ ～ ～ ～ (32) (32) (32) (37) (21) 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 煤灰成分與煤灰熔融點(diǎn)：本礦井煤灰分以二氧化硅（ SiO 40%）次為 Al2OFe2O3(30%)和 MgO+CaO+SO3(30%)，原煤灰分在 － %之間，需要經(jīng)過洗選，以降低其灰分含量，提高煤炭質(zhì)量。煤灰熔融性與灰成分及灰分產(chǎn)率有關(guān)， SiO Al2O3 含量高，相應(yīng)煤的熔融點(diǎn)也高。軟化溫度介于 1100～ 1250℃之間，均屬較低軟化溫度灰分煤。 表 18 一礦煤灰成分 煤層 編號 煤灰成分（ %） SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 4 ～ ～ ～ ～ ～ ～ (4) (4) (4) (4) (4) (4) 表 19 一礦煤灰熔融性 煤層 編號 灰熔融性（℃） 變形 溫 度 DT 軟化 溫度 ST 流動 溫度 FT 4 1126～ 1022 1163～ 1064 1238～ 1122 1079(4) 1115(4) 1174(4) 煤種的確定及其工業(yè)用途： 一礦各可采煤層煤質(zhì)基本相同，煤種確定的主要指標(biāo)是可燃基揮發(fā)分產(chǎn)率和粘結(jié)性指數(shù)，井田內(nèi) 4 號 煤層其精煤可燃基揮發(fā)分在 %－ %，粘結(jié)指數(shù)為 2，膠質(zhì)層 Y值為 0。該礦井的主要可采煤層為低硫、低磷、低灰分、高發(fā)熱量的動力煤和民用煤，煤的各項(xiàng)指標(biāo)均可滿足動力用煤和民用煤的需要。 煤的瓦斯性： 4 號煤層瓦斯含量在 開采范圍內(nèi)沒有明顯的變化規(guī)律，瓦斯含量在— ，氣體成份以氮?dú)鉃橹?，?%%，甲烷含量次之占%%，二氧化碳含量較少，占 ％。 煤塵的爆炸性： 4號煤煤層測試結(jié)果是火焰長度 200400mm，巖粉量 65— 85%， 煤塵具爆炸性。因此，礦井在開采過程中注意除塵灑水。 表 111 一礦煤塵爆炸性鑒定 試 驗(yàn) 編 號 編 號 煤層 工業(yè)分析 爆炸性試驗(yàn) 爆炸性結(jié)論 水份 Mad 灰份 Ad 揮發(fā)份 Vdaf 火焰長度(mm) 最低巖粉量％ R05556 1 4號 200～ 300 85 有爆炸 性 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 R05557 2 4號 300～ 400 80 有爆炸 性 R05558 3 4號 300～ 400 80 有爆炸 性 R05742 4 4號 ＞ 400 80 有爆炸 性 R05743 5 4號 300～ 400 80 有爆炸 性 R05744 6 4號 ＞ 400 85 有爆炸性 煤的自然性： 4 號煤層吸氧量為 ～ %, 為煤的自然傾向性分類等級屬于Ⅱ級自燃煤。一礦的煤層有自然發(fā)火傾向 ,屬自燃煤層，發(fā)火期為 3～ 6個(gè)月。煤自燃傾向性試驗(yàn)見表 . 表 112 一礦煤自燃傾向試驗(yàn) 試驗(yàn) 編號 原編號 煤層 比重 TRD 工業(yè)分析 全硫(%) 吸氧量 ML/g干煤 自燃傾向性 分類等級 水份 Mad 灰份 Ad 揮發(fā)份 Vdaf R05556 BK1341 4號 II級(自燃 ) R05557 BK1342 4號 II級(自燃 ) R05742 BK1241 4號 II級(自燃 ) R05743 BK1242 4號 II級(自燃 ) R05744 BK1243 4號 II級(自燃 ) 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁 2 井田境界和儲量 2． 1 井田境界 2． 1． 1 礦界范圍 煤礦采礦許可證規(guī)定的礦界范圍由 9 個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)限定，一礦礦界范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)及地理坐標(biāo)： 表 21 一礦礦界范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)及地理坐標(biāo) 拐點(diǎn) X值 Y值 經(jīng)度 緯度 S1 92176。 40′ 05″ 43176。 07′ 58″ S2 92176。 40′ 05″ 43176。 07′ 08″ S3 92176。 42′ 06″ 43176。 07′ 08″ S4 92176。 42′ 06″ 43176。 07′ 09″ S5 92176。 41′ 25″ 43176。 06′ 58″ S6 92176。 41′ 25″ 43176。 06′ 08″ 1 0 2 7 . 1 6 77 0 3 . 6 1 78 . 0 01 0 2 5 . 7 37 1 7 . 6 56 9 9 . 0 88 . 0 28 . 1 08 . 5 47 6 3 . 4 8