兖矿集团赵楼煤矿开采设计说明书(编辑修改稿)

兖矿集团赵楼煤矿开采设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

简单 较稳定 大部 0~2 泥 岩 粉砂岩 16 原煤灰分平均值 ， 3 煤层属中灰分； 3煤层以有机硫为主，硫化铁硫次之。 3煤层均为中磷分。 各煤层主要煤质指标一览表 煤层 项目 3 水分 Mad （ %） 原煤 ~ （ 11） 精煤 ~ （ 11） 灰分 Ad （ %） 原煤 ~ （ 11） 精煤 ~ （ 11） 挥发分 Vdaf （ %） 原煤 ~ （ 11） 精煤 ~ （ 11） 全硫 St， d （ %） 原煤 ~ （ 11） 精煤 ~ （ 11） 磷 Pd （ %） 原煤 ~ （ 10） 精煤 ~ （ 8） 发热量 Qb， ad （ MJ/kg） 原煤 ~ （ 11） 精煤 ~ （ 11） 元 素 分 析 （ %） Cdaf 精煤 ~ （ 11） Hdaf 精煤 ~ （ 11） Ndaf 精煤 ~ （ 11） 焦油产率 Tar， d（ %） ~ （ 9） 17 灰熔融性 ST（ ℃ ） 1260~1400 1333（ 8） 粘结指数 68~96 87（ 10） 胶质层厚度 Y（ mm） ~ （ 10） 煤 类 QM45（ 2） 1/3JM35（ 8） 煤层 项目 15上 16上 16下 17 水分 Mad （ %） 原煤 ~ （ 6） ~ （ 9） ~ （ 4） ~ （ 7） 精煤 ~ （ 6） ~ （ 9） ~ （ 4） ~ （ 7） 灰分 Ad （ %） 原煤 ~ （ 6） ~ （ 9） ~ （ 4） ~ （ 7） 精煤 ~ （ 6） ~ （ 9） ~ （ 4） ~ （ 7） 挥 发分 Vdaf （ %） 原煤 ~ （ 6） ~ （ 9） ~ （ 4） ~ （ 7） 精煤 ~ （ 6） ~ （ 9） ~ （ 4） ~ （ 7） 全硫 St， d （ %） 原煤 ~ （ 6） ~ （ 6） ~ （ 4） ~ （ 6） 精煤 ~ （ 6） ~ （ 6） ~ （ 3） ~ （ 6） 18 磷 Pd （ %） 原煤 ~ （ 5） ~ （ 5） （ 2） ~ （ 5） 精煤 ~ （ 4） ~ （ 5） （ 2） ~ （ 5） 发热量 Qb， ad （ MJ/kg） 原煤 ~ （ 6） ~ （ 6） ~ （ 4） ~ （ 7） 精煤 ~ （ 6） ~ （ 6） ~ （ 3） 3087~ （ 7） 元 素 分 析 （ %） Cdaf 精煤 ~ （ 5） ~ （ 6） ~ （ 2） ~ （ 5） Hdaf 精煤 ~ （ 5） ~ （ 6） ~ （ 2） ~ （ 5） Ndaf 精煤 ~ （ 5） ~ （ 6） ~ （ 2） ~ （ 5） 焦油产率 Tar， d（ %） ~ （ 3） ~ （ 4） ~ （ 2） ~ （ 5） 灰熔融性 ST（ ℃ ） 1140~1200 1180（ 3） 1190~1360 （ 4） 1220~1300 1260（ 2） 1110~1350 1202（ 5） 粘结指数 94~102 98（ 6） 77~102 96（ 6） 96~105 102（ 4） 75~102 96（ 6） 胶质层厚度 Y（ mm） ~ （ 4） ~ （ 5） ~ （ 4） ~ （ 5） 煤 类 QF46（ 4） FM36（ 2） FM36（ 4） QF46（ 1） QF46（ 1） QF46（ 3） FM36（ 1） FM36（ 3） QF46（ 2） QM（ 1） 19 瓦斯赋存状况，煤尘爆炸危险性，煤的自燃性及地温情况 1. 煤层自燃发火 无自燃发火倾向。 在勘探期间，仅对 3煤层采取 11层点瓦斯样，分析结果表明：其甲烷（ CH4）成分和含量最高分别为 %和 ∙燃，二氧化碳（ CO2）成分和 含量最高为 %和∙燃（ Z2号孔）该井田瓦斯含量普遍偏低，应属瓦斯风化带范围。 由于区内各煤层埋藏较深，又有岩浆岩侵入，局部煤的变质程度有所增高，因此，在生产过程中应加强瓦斯管理，以防瓦斯聚集发生瓦斯爆炸事故。 在建井过程中测得的回风中瓦斯含量极低，矿井平均瓦斯浓度 ％。 三个煤巷风速 400m3∕ min，绝对涌出量 m3∕ min。 岩石中游离瓦斯的含量很低，如大巷风量 ，瓦斯仅 %。 各煤层煤芯煤样的煤尘爆炸性试验结果表明，火焰长度在 140~700mm之间，扑灭火焰的岩粉量变化在 48~75%之间，可燃基挥发分一般在 35%左右，根据挥发分和固定碳计算的煤尘爆炸指数变化在 36~42%间，故各煤层均有煤尘爆炸危险性。 井田共有 31个钻孔（普查 3个、精查 25个、补勘 3个）进行了测温工作，结果表明， 井田内非煤系地层平均地温梯度 ℃ /100m，煤系地层平均地温梯度 ℃ /100m；全区地温梯度 ~℃ /100m，平均 ℃ /100m，即地热增温率为 1℃ /，煤系基 底广泛分布着奥陶系石灰岩含水层，据揭露奥灰 Z7号钻孔近似稳态测温资料统计，地温梯度一般为 ℃ /100m。 在平面上， 3煤层底板地温基本上与煤层底板等高线平行，即煤层埋藏越深温度越高。 但同一深度，由于所处构造部位不同以及受其它地质因素影响不同，地温梯度也就不同，如在背斜轴部，温度略有增高（图 61）。 总之，矿井 3煤层底板温度大部分处于二级高温区，井田西部及北部处于一级高温区。 水文地质 区域范围东起峄山断层，西至聊考断裂，北起汶泗断层，南至凫山断层，东西长约 20 160km，南北宽约 80km， 面积 10000余 km2（ 图 51）。 区域地表水系发育， 鄄郓河 、 洙赵新河 、万福河自西向东穿越本区流入南阳湖，京杭运河自北向南流经本区，光府河、泗河和白马河自东向西流入南阳湖。 区 内 多为黄河冲、洪积平原，仅在区域中部及东南有小面积低山、丘陵。 京杭运河以东，沉积颗粒粗，地下径流较强；运河以西，松散层颗粒细，径流变弱，由东向西水质变差。 嘉祥西部、巨野、郓城等地地势低洼，潜水位浅，蒸发强烈，潜水浓缩盐化，局部形成盐碱地。 区域内煤系地层直接充水含水层 为 山西组 3煤层顶、底板砂岩裂隙含水层、太原组三灰和十 下 灰 岩溶裂隙含水层， 在 部分矿井 内，侏罗 系砂岩亦为直接充水含水层 （ 如南屯矿等 ）。 3砂含水层厚度 30~60m，一般约 40m，区域内钻孔最大单位涌水量 ， 巨野煤田单位涌水量 ；三灰含水层厚度比较稳定 ， 平均约 5m，兖州、济宁煤田三灰钻孔最大单位涌水量 ，巨野煤田单位涌水量 ；上述两含水层为开采上组煤的直接充水含水层。 十 下 灰含水层厚度平均约 5m，济宁煤田钻孔最大单位涌水量为 ，巨野煤田单位涌水量 ；是开采下组 煤的顶板进水含水层。 第四系下组、新近系底部砂、砾层孔隙含水层，为各基岩含水层的补给水源。 第四系厚度变化较大，为 0~，但规律性较强，大范围内东北薄、西南厚。 据其颜色、岩性及其物性特征，可分为上、中、下三组。 上组属强富水含水层，钻孔单位涌水量可达 ，为工农业用水的主要水源。 中组以粘土、砂质粘土为主，属隔水层组。 下组富水性较中组强，但较上组弱，钻孔单位涌水量最大可达。 区内东部砂层渗透性较好，为煤层开采时基岩含水层的补给水源之一。 西部下组可分为上、下两段，上段富 水性较强，下段以粘土、砂质粘土为主，底部常见湖相沉积的含钙粘土，使得下组水的下渗能力变差。 新近系地层在巨野煤田厚 ~，平均 ，由北向南，由东向西逐渐增厚。 由粘土类隔水层和砂砾层含水层相间沉积而成。 据钻探取芯、测井资料及有关地震剖面综合解释成果，可分为上、下两段。 上段：厚 ~ ，平均。 含水的中、细砂层与隔水的杂色 粘 土、砂质粘土相间沉积，砂层厚度较大，较松散，富含 21 孔隙水。 下段：厚 ~，平均。 以厚层粘 土为主，粘土呈杂色，比重大，常见白色高岭土层或石膏团块。 砂层以灰白、棕黄色的中、细砂为主，砂质不纯，多含粘土成分，该层段底部一般为厚层粘土、砂质粘土层，部分地段为砂、砂砾层直接覆盖在下伏地层之上。 据邻区梁宝寺井田 L16号孔抽水试验资料，抽水层段砂层累厚，单位涌水量 ，富水性中等，水质类型为 ，矿化度 ，水质较差。 奥陶系灰岩为煤系基底含水层，在区域范围内其含水性具明显垂直分带性，浅部岩溶发育，含水丰富，属强含水层，向深部岩溶发育程度降低，含水性逐 渐减弱。 济宁煤田北部的许厂、代庄、何岗、唐口、葛亭及巨野煤田梁宝寺、郭屯、龙固等井田下组煤与奥灰间距较小，不足以抵抗奥灰水压力，奥灰水成为采下组煤的底板进水直接充水含水层。 单元内各含水层的水文地质特征见表 51。 奥灰隐伏区内岩溶普遍发育，区域上已有邹西、 曹洼 、嘉祥三个水源地。 区域范围内，奥灰裸露补给区主要集中在凫山背斜丘陵区、滋阳山及嘉祥隆起区。 凫山丘陵区有约 200km2寒武系灰岩裸露，北部有零星奥灰出露，形成岩溶水补给区，接受大气降水和地表水补给后顺岩层倾斜方向由南向北流向邹西水源地。 兖州西部的滋阳山 一带亦有小面积奥灰出露，成为补给区。 此外，区域外曲阜境内有约 100km2的寒武系、奥陶系灰岩出露，在区外东北部形成补给区。 补给区地下水沿曲阜水源地流向 曹洼水源地，再南下流向邹西水源地，与北流的岩溶水汇合，形成强径流带，至南阳湖畔两城附近呈泉群出露，成为泄水区。 邹西水源地大部分地段为奥灰 Ⅳ 级（单位涌水量大于10L/）富水区，水位变化较降雨迟后 20天左右，与降水补给关系密切。 目前邹西水源已开发，供水量 10万 m3/d，供水区域地下水位呈逐年下降趋势； 曹洼 水源地奥灰富水性为 Ⅲ 级（单位涌水量为 1~10L/），补给条件比邹西水源地差，供水水量约 3万 m3/d。 嘉祥隆起区有约 100km2的寒武、奥陶系灰岩出露，在区域中部形成岩溶水补给区，接受大气降水后，沿地势向周围缓慢径流流向隐伏区。 其中奥陶系灰岩出露区主要分布在兖 （ 州 ） 新 （ 乡 ） 铁路两侧，出露区至葛亭井田一带为奥灰隐伏区，这一带有希望成为新的水源地。 22 区域单元内含水层水文地质特征表 含水层 名称 煤矿（井田） 名称 孔号 底深 （ m） 单 位 涌水量 （ l/） 水质类型 富水性 第四系下组砂层 兖州兴隆庄 A35 强 济宁三号 Q下 1 – 弱 新近系底部砂层 巨野梁宝寺井田 L163 SO4– 中 巨野郭屯井田 J10 SO4– 中 巨野赵楼井田 Z11 –Na 弱 侏罗 系下部砂砾岩 兖州东滩 东 44 –Na 中 济宁三号 C615 SO4–Ng 中 山西组砂岩 兖州南屯 J102 –Na 弱 济宁二号 108 HCO3Na 弱 巨野梁宝寺井田 L45 SO4–Na 弱 巨野郭屯井田 J10 SO4–Na 弱 巨野赵楼井田 Z15 SO4–Na 弱 太原组三灰 兖州兴隆庄 兴 13 HCO3Na 中 济宁三号 C94 HCO3Na 弱 巨野梁宝寺井田 L412 SO4–Na 中 巨野郭屯井田 J17 SO4–Na 弱 巨野赵楼井田 Z4 SO4–Na 中 太原组十 下 灰 兖州兴隆庄 兴 220 中 23 济宁三井田 C138 – 弱 济宁代庄 A1014 SO4– 弱 巨野梁宝寺井田 L49 SO4–Na 弱 巨野郭屯井田 239 SO4– 中 巨野赵楼井田 251 SO4– 弱 奥灰 兖州兴隆庄 兴 18 SO4– 强 济宁代庄 195 SO4–Ca 中 济宁泗河口 C179 – 中 巨野梁宝寺井田 L。