十矿新井设计_煤矿毕业设计说明书(编辑修改稿)

十矿新井设计_煤矿毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

顶板砂岩含水组与隔水层 从下石盒子组戊组顶板到丁组底板， 其间主要有戊组老顶砂岩含水层 (即 D 煤底板砂岩 )和丁煤底板砂岩含水层，总厚 20m 左右。 各厚 10m 左右，中间被厚近 20m 的原 D煤段砂泥岩隔水层分开。 含水组单位涌水量 ～ ，渗透系数 ～。 由于厚度小，含水性差，属弱含水层。 含水层隐伏露头接受第四系底砾石含水层补给。 D、石千峰组砂岩裂隙含水层 位于煤系地层顶部，在井田分水岭一带出露。 平顶山砂岩厚 120m 左右，石千峰红色砂岩厚 240～ 350m，浅部风化裂隙发育，岩石较破碎，直接接受降水补给，含水性 较强。 李口向斜轴部 2617 钻孔成自流井，现作矿泉水。 G、第四系底部砾石含水层 河北工程大学毕业设计（论文） 7 第四系底部砾石层厚 0～ 10m，由北而南变厚，覆盖于基岩上，岩性为砾石夹粘土，属坡积、洪积物，砾石层之上为含钙质结核粘土隔水层。 井田水文地质类型 属中等型水文地质条件矿井。 经精查补充勘探资料计算并参照相邻矿井实际涌水量资料，根据补充地质报告审查意见；本矿井涌水量 不大。 煤层特征及媒质 井田含煤地层有石炭系上统太原组、二迭系下统山西组、下石盒子组和上统 上石盒子组。 含煤岩系总厚度 800m 左右，含煤 44 层，煤层总厚度 ～ ，含煤系数～ %。 自上而下为甲，乙、丙、丁、戊、己、庚七个煤组。 井田甲、乙、丙煤组无工业开采价值。 甲 乙 丙 3零星达到可采厚度，属高灰高硫劣质煤，由于埋藏浅，只有小窑开采。 最下部庚组煤薄，仅庚 20 局部可采，且为高硫煤。 丁、己煤组根据公司规划由相邻的一矿、八矿开采，在这里不再描述。 戊煤组： 属二叠系下石盒子组，上距丁组煤 60～ 80m，下距己煤组 160～ 180m。 包括戊 戊戊 戊 1戊 1戊 13，可采煤层为戊 戊 910。 可采戊组煤层上距丁 6煤层 90m左右，戊 8煤层由东南向西北逐渐变薄，绝大多数厚度在 ～ 之间，仅在西北隅煤厚小于 ，为戊 8煤层不可采区。 戊 910 煤层是主要的开采煤层，煤厚在 ～ 之间，一般煤厚为 左右，与戊 8煤相似，由东南向西北逐渐变薄。 戊 11煤层仅西南角局部可采，煤厚 ～ ，因本煤层富含夹矸，煤质欠佳，沉积不稳定，为非主采煤层。 戊 8与戊 9之间有两层夹矸，厚 4～ 8m，夹矸间有一煤线（ ～ ），戊9与戊 10中间含一层夹矸 ，夹矸厚度多在 0— 左右，仅个别地方达。 戊 10与戊11间砂岩沉积不稳定在 1～ 7m 之间，戊 8直接顶为致密泥岩，水平层理发育，厚 ，向上为 的砂质泥岩，再向上为灰绿色细砂岩，厚约 ，戊 11底板为灰色砂质泥岩偶夹透镜状砂岩，含菱铁矿薄层及结核。 十矿李口向斜轴南翼，煤层倾角变化较大。 表 12 可采煤层特征表 煤层名称 煤层厚度 （ m） 倾角 （ 176。 ） 稳定性 硬度 夹矸厚（ m） 容重 （ t/m3） 顶板岩性 底板岩性 戊 8 ~ 0~13 稳 中硬 0 泥岩，砂质 灰色泥岩，河北工程大学毕业设计（论文） 8 定 泥岩，砂岩 砂质泥岩 戊 910 ~ 0~13 稳定 中硬 0~ 泥岩，砂质泥岩，细砂岩 灰色粒土泥岩 煤层围岩性质 煤层顶底板岩由为砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩互层组合，煤组煤层直接顶板大多数为砂质泥岩或泥岩，老顶一般为砂岩，少有伪顶，伪顶岩性为炭质泥岩。 各煤层均以砂质泥岩及泥岩为直接底板，靠东部个别煤层直接底板有粉砂岩及砂岩。 除己 15煤层底板遇水膨胀外，其它 煤层底板一般不底鼓，易管理。 据钻空岩芯物理力学试验结果表明，其砂岩的抗压强度平均 104Pa、粉砂岩为 4704104Pa、砂质泥岩为 104Pa 及泥岩为 104Pa，各类岩石抗压强度平均 2940104Pa，属中等稳定顶板范畴。 煤的特征 （ 1） 煤质 戊组煤各分层特征：戊 8为硬质块状半暗 — 半亮煤，厚 ～ ，平均 ，灰份 ～ %，挥发份 ～ %，胶质层厚度为 ～ 38mm 属肥煤。 戊 910厚 ～ 一般为 ，煤层顶底有 左右块状硬煤，中间为软煤，其灰份～ %，挥发份 ～ %，胶质厚度 21～ 39mm。 戊 11厚度不稳，本井田范围内大多不可采，该层复杂含薄层夹矸多。 灰份 34～ 38%，挥发份 32%，胶质厚 20mm。 （ 2） 煤的类别牌号 本区煤质稳定，根据井田内各煤层挥发份、粘结指数、胶质层最大厚度，结合《中国煤炭分类国家标准（ GB5752－ 86）》，对照中国煤炭分类简表：井田可采煤层煤类为气煤、 1/3 焦煤、肥煤和焦煤、可供动力用和炼焦用煤。 戊 8煤层为 富灰、 1/3 焦煤、肥煤，戊 910煤层为中灰、 1/3 焦煤，其共同为低硫、磷，具中等发热量、极难选的煤类，宜作动力用煤。 其煤质分析见表 13。 表 13 煤质特征表 煤层 名称 灰分 （ %） 挥发分 （ %） 水分 （ %） S （ %） 发热量 （ KJ/kg） 工 业 牌 号 戊 8 FM～ 1/3JM 戊 910 1/3JM （ 3） 戊组煤（ 戊 戊 910）的物理特征 主要以半暗型煤，其次为半亮型煤。 黑色，条痕为棕黑色，弱玻璃光泽，以暗煤、河北工程大学毕业设计（论文） 9 亮煤为主，镜煤和丝炭含量很少，一般呈透镜状和线理状结构、层状结构。 据筛分试验结果表明，原煤自然粒度粉煤占 %，视密度 t/m3。 散煤视密度 ，硬度为 2176。 经火焰试验认为其易燃、长焰、烟浓、体积膨胀，焦渣疏松。 煤中有机显微组分占 6987%，无机显微组分 1331%，在有机显微组分中镜质组含量 5485%，灰 灰白色以基质镜质体为主，少量均质镜质体和结构镜质体，惰性组含量为 %，白色 亮黄白色的粗粒体和丝质体，常见半丝质体，稳定组含量 39%，深灰色小孢子体、角质体、栓质体及树脂体等。 无机显微组分中主要有粘土类、黄铁矿、方解石等。 石英和粘土矿物多为基质镜质体和粗粒体所胶结，属原生矿物质。 方解石和黄铁矿呈脉状分布在裂隙中，应属原生矿物质。 (4)戊组煤（ 戊 戊 910）的化学特征 1）戊 8煤层：原煤灰分产率 %，属中灰煤，经洗选煤的灰分产率下降 23倍，浮煤的灰分产率 %。 2） 戊 9煤层：原煤灰分产率 %，属低中灰煤，经洗选煤质明显提高，灰分产率 %。 3） 戊 10煤层：原煤灰分产率 %，属中灰煤，经洗选煤质大有提高，灰分产率%。 根据本矿的煤质情况及当地市场的需求，本矿生产的原煤和经加工的块煤主要用于电厂、热电厂和分散客户，可主要作为电力、船舶、锅炉用煤及其他工业用煤，另外还可作为良好的炼焦用煤。 (5)煤的容重 经过化验分析得出戊煤为。 硬度中硬 ,普氏硬度为 2～ 3。 (6)瓦斯 本井田在勘探阶段，马棚山及高皇庙矿区共采了 19 个钻孔瓦斯样，其中马棚山矿区 14 个，高皇庙矿区 5 个。 从钻孔分析看，瓦斯含量甚低，沼气含量一般 在 ～，最高为。 二氧化碳含量一般 ～ ，最高。 A、煤层瓦斯压力和瓦斯含量 近期在井田地面布置了十几个测试瓦斯压力钻孔，比较成功的有 7 个钻孔，测试结果：戊 910煤层标高 ，垂深 495m，瓦斯压力 13 个大气压。 在相应地点取煤样做吸附试验戊 910煤层瓦斯含量值为 ；戊 910 垂深 508m，瓦斯含量值 等。 B、煤层瓦斯预测 根据《防治煤与瓦斯突出细则》第 22 条，预测煤层突 出危险性中的单项指标为煤层瓦斯压力 P≥ 时为具有突出危险煤层。 戊 8及戊 910煤层实测瓦斯压力均小于河北工程大学毕业设计（论文） 10 单项指标值。 区内各主要可采煤层 CH4平均含量为 ～ ； CO2各煤层平均含量为 ～。 各主要可采煤层瓦斯自然成分以 N2 为主占 ～％； CO2次之， ～ ％， CH4含量仅占 ～ ％。 全矿井相对瓦斯涌出量为 ，绝对瓦斯涌出量为 ，根据 20xx 版《煤矿安全规程》， 因 系钻孔采样，测定结果低于实际瓦斯含量，参考邻区一、二、三、四、八矿瓦斯资料，设计矿井时定为低瓦斯矿井。 (7)煤尘及其爆炸性 根据勘探资料， 本矿各煤层煤尘爆炸指数为 ～ ％，戊组煤 ～％，属存在煤尘爆炸危险的煤层。 1997 年平煤 (集团 )公司通风管理中心实验室，对各主要可采煤层煤尘爆炸性鉴定结果，仍为存在煤尘爆炸性危险的煤层。 (8)煤的自燃性 根据近十年 (1988～ 1997 年 )内邻矿发火次数统计，计算出百万吨发火率为 ，煤层自燃发火期 戊组煤 4～ 6 个月。 主要可采煤层自 燃倾向等级为易自燃煤层。 所以设计中应该提高采掘速度，合理安排回采与掘进之间的关系，尽量减少煤巷空闲情况的出现，采空区要求封闭严实，以防止余煤的自燃。 （ 1） 地温 本次统计补勘钻孔 29 个，对深部 18 个孔进行了测温，测温数据可靠。 根据中科院地质所与集团公司对平顶山矿区进行的地温分析，确定矿区恒温带深度在25m 左右，温度 ℃。 根据十矿井由内的测温孔资料分析，十矿井田恒温带深度 25～30m，温度 ℃。 ①钻孔测温数据的校正 井田内的测温钻孔为简易测温孔， 采用中性点法校正测温孔的岩石温度，中性点采用经验法求得，中性点的深度为钻孔深度的 ～ 倍，温度为实测温度。 孔底的原始温度为实测温度加 ℃。 ②戊 10 煤层底板地温状况 根据钻孔测温资料和井下巷道测温资料分析，戊 10 煤层底板的温度为 ～℃，地温趋势为自南向北随深度增加而相应升高，煤层等温线与煤层底板等高线的展布趋势基本一致，戊 10煤层底板标高约 600m以浅至 350m为一级高温区 (31～ 37℃ )，约 600m 以下深度为二级高温区 (37176。 )。 ③影响 井田地温的原因 平顶山煤田为一地垒构造，中间的基岩相对抬升，四周被高角度正断层切割后下降，被高热阻的第四系冲积层覆盖，大地热流相对集中于中间的基岩，形成典型的基底抬高河北工程大学毕业设计（论文） 11 型地热异常区。 平顶山矿区的地温梯度平均在 ～ ℃ /1OOm，十矿井田正处于平顶山矿区主体构造李口向斜南翼，马棚山位于井田中部，马棚山南北两侧均覆盖有第四系冲积层，南侧较厚，北测较薄。 因此，井田地温受李口向斜大地热流侧向作用和南北两侧的冲积层的热阻大、大地热流相对集中两种因素的影响。 （ 2） 地压 地压与开采 深度有关。 根据临矿实测，埋深超过 600m，顶板压力加大、底鼓强、巷道变形快、维护周期短。 地压与构造部位有关，即边界条件变化大的部位地压大， 地压是客观存在，其防治方法第一是埋深超过 600m 决不能跳采，第二是地质条件变化大部位加强支护。 根据资料数据可知由于矿井开采深度大，温度过高，所以应在深部开采时应采取相应的降温措施。 河北工程大学毕业设计（论文） 12 第二章 井田 开拓 井田境界 及可采储量 井田境界 本井田在能满足生产开发强度的前提条件下，主要考虑了自然条件原因，将十矿四周境界定为：南 以各煤层露头为界；北至李口向斜轴部，以戊煤组 800m 底板等高线分界；标高西以 26 勘探线与一、二矿相邻；东以 20勘探线与八矿为界。 根据以上划分本井田 东西走向长 ；南北倾斜宽 ；水平含煤面积。 郭庄背斜轴牛庄向斜轴李口向斜轴h =1 0 ∠60176。 3737000750080008500900037395003740000405004100041500420xx42500430004350038437500 8000 8500 9000 9500 38440000 40500 4100038440000 40500 4100041500 420xx42500 43000 43500 44000420xx41500410004050037400003739500900085008000750070006500北八矿八矿一矿一矿39500 图 21 井田赋存状况示意图 河北工程大学毕业设计（论文） 13 戊 8 煤层 工业储量按下式计算： Zg1=SMr/cosα （ ） = SM1γ1/cosα。