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文檔簡介

本文格式為Word版,下載可任意編輯——安泰礦業(yè)畢業(yè)設(shè)計第一章礦井概述第一節(jié)礦區(qū)概況

一、地理位置及交通

安泰礦業(yè)有限公司位于萊蕪市境內(nèi),面臨大汶河,背依蓮花山。地理坐標(biāo)為東經(jīng)117°42′01″~45′18″,北緯36°9′18″~12′38″,東與安康煤礦交界,西與安平煤礦接壤,南與萊蕪發(fā)電廠毗鄰,北距萊城3.5Km,總占地面積為58.15萬平方米。公司區(qū)東距顏莊火車站5.5Km,北至萊蕪火車站5Km,公司區(qū)內(nèi)有專用鐵路線并與磁萊線接軌,205國道橫跨公司礦區(qū),交通十分便利。

二、地形面貌

井田位于泰山背斜的南翼,蓮花山背斜的北翼,汶河兩岸的低山丘陵地帶,大汶河流經(jīng)本區(qū)之上,地勢平坦,地面標(biāo)高為+180~+210米。

該井田內(nèi)共有四條河流,構(gòu)成整個公司區(qū)的地面主要水系,大汶河及孝義河自東而西流經(jīng)公司區(qū)北部,為主要地表水系,蓮花河、新甫河由南向北經(jīng)公司區(qū)西部匯入大汶河,該河流均屬季節(jié)性河流,雨季多泛濫;秋冬季則細流。

三、供電

安泰公司35KV供電電源來自萊蕪電業(yè)局110KV安泰變電站,兩路供電線路為LGJ-120鋼芯鋁絞線,長度均為3.25km,同桿架設(shè)至公司里降壓站,其供電能力均為20730KW。擴大區(qū)降壓站主供電線路風(fēng)井1#線來自公司里降壓站,供電線路為LGJ-120-7.25km,供電能力20730KW。備用供電線路風(fēng)井2#線來自公司里降壓站,供電線路為LGJ-95-8.65km,供電能力18277KW。

其次節(jié)井田地質(zhì)特征

一、井田境界、尺寸和開采面積

南區(qū):西至第18勘探線,東至413號鉆孔與-180東大巷經(jīng)1點連線,南到十九層露頭線,北至F1號斷層。

北區(qū):北邊界西部(付家村斷層以西)以煤二-1000米的等高線垂切,東部至花園斷層,南至F1斷層,東北至秦家洼斷層及顏莊斷層,西自第一勘探線。

東邊界:東北至秦家洼斷層,東南至1-2﹟、2-1鉆孔連線及安康煤公司專用鐵路。井田走向長6Km,南北傾斜寬3.2Km,礦井邊界以采礦許可證坐標(biāo)點圈定。

二、區(qū)域地層

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本區(qū)地層區(qū)劃屬華北地層區(qū)魯中地層分區(qū)萊蕪地層小區(qū),為一基底巖石很厚,并處于較高等高線上,大批暴露于地表,沉積巖較薄的區(qū)域。太古代的花崗片麻巖、角閃片巖構(gòu)成了本區(qū)之主要山嶺,其兩側(cè)山嶺則為寒武紀(jì)地層所分布,奧陶紀(jì)則出現(xiàn)于山麓上,河谷地帶兩岸即為煤系地層和侏羅紀(jì)、第三紀(jì)、第四紀(jì)地層所分布,形成一個河谷盆地。萊蕪煤田位于大汶河向斜(泰萊向斜)之南翼,安泰公司位于萊蕪煤田中東部,地表僅出露侏羅紀(jì)、第三紀(jì)和第四紀(jì)地層,在其以南自南至北依次出露上述太古界到新生界地層。

區(qū)域地層簡表地層界新生界KZ系第四系(Q)第三系(R)厚度主要巖性特征(m)0-250-1200主要為松散的黃色粘土、砂礫層及砂質(zhì)粘土或卵石層。官莊組:由紅色泥巖、粉砂巖及薄層礫巖組成。多分布于汶河以北,與下伏地層呈不整合接觸。下統(tǒng)青山組(K1):以安山—玄武質(zhì)火山碎屑巖為主,間夾紫綠色泥巖。上統(tǒng)蒙陰組(J3):上部為灰綠色、灰白色砂巖夾礫巖;下侏羅系(J)0-900部為紫紅色中、細粒長石石英砂巖、夾薄層礫巖,礫石成分以石英巖、花崗片麻巖為主。與下伏地層呈不整合接觸。石盒子組(P21+P12):以紫紅色、灰綠色中、細粒砂巖、泥巖為主,夾一層鋁土巖。殘厚平均約256m。二迭系(P)約360XX組(P11):以灰白色中、細粒砂巖為主,夾泥巖、粉砂巖。含煤6層,可采、局部可采者2-4層,厚約110m。古生界PZ石炭系(C)約220太原組(C3):以灰黑色泥巖、粉砂巖為主,夾中、細粒砂巖和四層石灰?guī)r,含煤15層,可采4層,厚約153m。本溪組(C2):以泥巖、薄層中、細粒砂巖,粉砂巖和石灰?guī)r組成,夾不可采薄煤層1層,底部為G層鋁土巖和XX式鐵礦層。厚約73m,與下伏地層呈假整合接觸。奧陶系(O)寒武系(?)8001000上部白云質(zhì)灰?guī)r,下部為紫紅色頁巖等。主要由厚層石灰?guī)r組成,是煤系基底上統(tǒng)為中厚層石灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r,中統(tǒng)為鮞狀灰?guī)r,下統(tǒng)白堊系(K)中生界MZ0-12002

太古界Ar為花崗片麻巖。

三、礦區(qū)地層

區(qū)內(nèi)地層自下而上分為:奧陶系中、下統(tǒng),中石炭統(tǒng)本溪組,上石炭統(tǒng)太原組,下二迭統(tǒng)XX組,上、下二迭統(tǒng)石盒子組,上侏羅統(tǒng)蒙陰組,第三系官莊組及第四系?,F(xiàn)分述如下:

1、奧陶系中、下統(tǒng)(O1+2):總厚約800m。下部以灰色白云質(zhì)灰?guī)r為主,中部夾薄層鈣質(zhì)泥巖,上部為致密厚層狀灰?guī)r。

2、中石炭統(tǒng)本溪組(C2):厚47.34-84.90m,平均73.65m。以雜色粘土巖、石灰?guī)r為主,含少量的中、細砂巖。石灰?guī)r三層(小五灰、及五、六灰),含不穩(wěn)定的第20層煤。巖相以海相為主,灰?guī)r中常見海百合莖、腕足類等海相生物化石。底部以G層鋁土巖或XX式鐵礦與中奧陶統(tǒng)假整合接觸;頂界為小五灰頂板,與太原組整合接觸。

3、上石炭統(tǒng)太原組(C3):厚143.93-173.52m,平均153.76m。巖性以深灰色粉砂巖和淺灰色砂巖為主,夾有薄層石灰?guī)r及泥巖、粘土巖。含石灰?guī)r四層(一至四灰),巖性及厚度穩(wěn)定,含豐富的珊瑚、蟲筵科、腕足類、海百合莖等海相生物化石,為地層對比的良好標(biāo)志層。含煤14層(第6-19層),其中可采者4層(第7、9、15、19層),是本區(qū)主要含煤地層。在粉砂巖中含鱗木、蘆木、科達、蕨類等植物化石。本組旋回結(jié)構(gòu)及粒度韻律明了而明顯,巖相齊全,動植物化石較豐富,是典型的海陸交相互沉積。頂界為6煤間接頂板砂巖,底部與XX組整合接觸。

4、下二迭統(tǒng)XX組(P11):厚88.80m-133.30m,平均111.00m。主要由灰色中、細砂巖,深灰色粉砂巖、粘土巖及煤層組成。含煤5層(第1-5層),可采者2層(第2,4(4-1)層),為本區(qū)主要含煤地層。在粉砂巖中含大量羊齒類、科達、輪葉等植物化石,在煤層底板粘土巖中常見植物根部化石,為陸相含煤沉積。頂界為1煤間接頂板厚層砂巖底部,與石盒子組整合接觸。

5、二迭統(tǒng)石盒子組(P12+P21):厚228.54-302.70m,平均259.64m。以雜色粘土巖、灰至灰綠色砂巖為主,夾深灰色粉砂巖,局部夾煤線,為枯燥環(huán)境下的陸相沉積。中部含灰至灰白色A層鋁土巖,厚2.80-9.70m,平均4.84m,下距XX組2煤層平均122.50m,層位、厚度較穩(wěn)定,為本組地層對比的主要標(biāo)志層。上部含灰白色(風(fēng)化后為褐紅色)奎山段中粗粒石英砂巖,一般厚20m左右,層位穩(wěn)定,為較好的輔助標(biāo)志層;另外,底部

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的厚層狀灰白色中細砂巖,下距2煤層40m左右,也是煤層對比的可靠輔助標(biāo)志層。

6、上侏羅統(tǒng)蒙陰組(J3):不整合于煤系地層之上,鉆孔揭露厚度53.20-904.60m,平均615.70m;南厚北薄,為枯燥環(huán)境條件下陸相沉積,南部在孫家故事、大小故事和汶陽北山出露,北區(qū)則大面積出露。本組可分為兩個亞組:上部分水嶺亞組(J3mf),主要分布于北區(qū)的N4勘探線以西及中區(qū)的N6勘探線以西。巖性以灰綠色砂巖為主,夾雜色粘土巖,厚0-390m,一般200m左右;在F1至F顏間巖漿巖大范圍侵入,因差異風(fēng)化而在地表出露大片巖漿巖體,構(gòu)成了低丘地貌(俗稱為黑石嶺)。下部汶南亞組(J3mw),巖性單一、穩(wěn)定,為紅褐色細砂巖(又稱紅砂巖),局部夾中粗砂巖,交織層理十分發(fā)育,厚53.20-521.60m,平均319.46m,局部有輝長巖侵入。

7、第三系官莊組(R):不整合于下伏地層之上。礦區(qū)內(nèi)7孔揭露,厚0-322.80m,一般150m左右,分布范圍僅局限于F顏斷層以北,愈靠近F花斷層愈厚,在3線以西及L15-2附近大面積出露。巖性以磚紅色半膠結(jié)粘土質(zhì)粉砂巖為主,夾薄層礫巖,礫石成分主要為石灰?guī)r及巖漿巖,泥質(zhì)或鈣質(zhì)膠結(jié)。在F秦斷層、F付斷層和F花斷層附近有輝長巖體侵入本組。

8、第四系(Q):不整合于下伏地層之上。厚0-25m,一般6m左右。主要分布于大小汶河兩岸,上部為褐色黃土,下部為沖積砂礫層。

四、含煤地層

本礦井主要含煤地層為上石炭統(tǒng)太原組和下二迭統(tǒng)XX組。㈠上石炭統(tǒng)太原組(C3)

本組為典型的海陸交相互沉積,為含煤地層中的主要含煤組,厚度143.93-173.52m,平均153.76m,以泥巖、粉砂巖及淺灰色砂巖為主,夾煤及石灰?guī)r等。本組地層動植物化石豐富,巖相齊全,粒度韻律明了,相旋回結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,變化具一定規(guī)律性,易于對比。煤層沉積具有成組分布的規(guī)律性,大部集中于石灰?guī)r的上下部,沉積間距十分穩(wěn)定,按標(biāo)志層穩(wěn)定程度及各段的可對比狀況分述如下:

1、19煤層底至四灰段:厚約30m,含3-4個小旋回。底部以小五灰頂部的泥巖與石炭系中統(tǒng)本溪組分界。以砂巖、泥巖、灰?guī)r、粉砂巖為主,含灰?guī)r二層(三、四灰),含煤3層(17、18、19煤層),19煤層為太原組主要可采煤層,18煤層大部不可采,17煤層不可采。本段石灰?guī)r及煤層發(fā)育,組合關(guān)系明白且呈規(guī)律性排列,易于對比。三灰為16煤的直接底板,17煤的直接頂板,厚0-4.67m,平均1.80m;底較純,富含海相生物化石,層位厚度穩(wěn)定,為良好標(biāo)志層。四灰為18煤的直接頂板,厚2.32-14.30m,平均

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7.82m,質(zhì)較純,中部常夾一層粉砂巖,富含海相生物化石,層位、厚度十分穩(wěn)定,為良好的區(qū)域性對比標(biāo)志層。

2、15下煤層底至二灰段:厚22m,含2-3個小旋回。為太原組主要含煤段,以砂巖、粉砂巖為主,夾薄層石灰?guī)r一層(二灰),含煤2層(14、15煤層),15煤為太原組主要可采煤層,14煤不可采。二灰厚0-3.55m,平均1.89m;灰色,含砂質(zhì)多,層位、厚度不穩(wěn)定,多數(shù)相變?yōu)殁}質(zhì)泥巖;局部被侵蝕。

3、13煤層底至—灰段:厚40m,含6個小旋回,以粉、細砂巖為主,含石灰?guī)r一層(一灰),含煤6層(8-13煤層),9煤層局部可采,11、13煤層僅有部分可采點,8、10、12煤層不穩(wěn)定,偶見可采點。一灰為7煤的間接底板,8煤的直接頂板,厚1.01-2.50m,平均1.57m。質(zhì)不純,粗糙,富含海相生物化石,層位、厚度十分穩(wěn)定,為良好的區(qū)域性對比標(biāo)志層。

4、7煤底至6煤頂板砂巖段:以中、細、粉砂巖為主,砂巖含量較高,含煤2層(6、7煤層),7煤層大部可采,6煤層不可采。頂界以6煤間接頂板砂巖底部與XX組整合接觸。

另外,本溪組五、六灰均為本組地層及煤層對比的良好輔助標(biāo)志層。㈡下二迭統(tǒng)XX組

本組為陸相含煤沉積,厚度88.80-133.30m,平均111.00m。巖性以粗碎屑巖為主,其次為粉砂巖、粘土巖及煤層。含煤5層(第1-5層),2煤層為主要可采煤層,4(4-1)煤層局部可采。在厚度及間距上,因砂巖多而變化很大。位于石盒子組中部的A層鋁土巖,下距第2層煤102.74-137.95m,平均122.50m,為2煤層對比的良好區(qū)域性對比標(biāo)志層。另外,石盒子組底部的灰白色厚層狀中粗砂巖、下距第2煤層40m左右;4(4-1)煤層頂板灰白色中細砂巖均為XX組煤層對比的良好輔助標(biāo)志層。

本組頂界以1煤間接頂板厚層砂巖底部,與石盒子組分界。五、擴大區(qū)可采煤層特征㈠擴大區(qū)可采煤層

擴大區(qū)可采煤層共有6層,(即2、4-1、7、9、15、19層),其中2、15層全區(qū)穩(wěn)定可采,為本區(qū)主采煤層,7層大部可采。其余4-1、9、19層為局部可采煤層。

1、其次層煤:厚度0.74-1.89米,平均1.25m,為擴大區(qū)主采煤層,全區(qū)可采,賦存穩(wěn)定。該層煤在南區(qū)3線以西厚度最大,平均1.63米,往東有變薄趨勢。該層煤結(jié)構(gòu)簡單,下距第4-1層煤平均21.86米。

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2、第4-1層煤:煤厚0-0.21-1.35,平均0.68米。該層煤不可采點較多,賦存不穩(wěn)定,屬局部可采煤導(dǎo)以。但在本區(qū)中部可采點基本能連成片,平均1.24米。該層煤結(jié)構(gòu)簡單,下距第七層平均59.31米。

3、第七層煤:煤厚0.69-1.72米,平均1.02米,屬基本可采的較穩(wěn)定煤層,在北區(qū)3線以東較厚,南區(qū)西部存在沖刷點,該層結(jié)構(gòu)簡單,不含夾矸,下距第9層煤平均15.50米。

4、第9層煤,煤厚0.20-0.83米,平均0.64米,屬局部可采的不穩(wěn)定煤層,全區(qū)基本鄰近可采,厚度變化較小,劃分為暫不能利用儲量,該層煤結(jié)構(gòu)簡單,無夾矸,下距第15層煤平均58.75米。

5、第15層煤:煤厚0.81-2.63米,平均1.59米,在南區(qū)2線以西和北區(qū)煤厚較大,為本區(qū)主采煤層,全區(qū)可采,賦存穩(wěn)定。該層煤結(jié)構(gòu)較簡單,17孔中有9孔含夾矸,8孔含一層粘土巖夾矸,厚0.06-0.37米,下距三灰平均1.10米,下距第19層煤平均58.23米。

6、第19層煤:受巖漿巖侵入,全區(qū)現(xiàn)有21點穿過,其中斷缺點兩個,巖漿巖侵入點14個,正常可采點5個,北區(qū)靠近花園斷層處大片不可采,南區(qū)3線以西來可采,正常點厚度1.54-2.61米,平均2.12米,該層煤應(yīng)屬大部可采的較穩(wěn)定煤層,南區(qū)3線以東區(qū)全部穩(wěn)定可打,但賦存較深,該層煤結(jié)構(gòu)繁雜,含一至三層夾矸,厚度0.12-0.79米。

㈡-400水平可采煤層

北區(qū)-400水平可采煤層有2、4-1、7、15共四層,其中2、15層為主采煤層,全水平可采。4-1層-350米標(biāo)高以上可采,以下變?。?層基本可采,僅806號孔發(fā)現(xiàn)沖刷變薄不可采,9層煤厚度為0.7米以下不可采,19層煤深部受巖漿巖侵入不可采,淺部為自然焦。發(fā)熱量較低,開采后可作民用煤。未計算儲量。擴大區(qū)可采煤平均厚度分別為2層,105m,4-1層0.97m,7層1.05m四個可采煤層總厚度4.57m。

㈢煤質(zhì)

1、煤的物理性質(zhì)和煤巖類型

擴大區(qū)可采煤層顏色為黑色,具玻璃至似金屬光澤,容重1.28-1.37,性脆、內(nèi)生隙發(fā)育,常見眼球狀,貝殼狀或階梯狀斷口,具條帶結(jié)構(gòu)。煤巖組分以亮煤和鏡煤為主,夾暗煤條帶,煤巖類型為半亮型。

2、煤的化學(xué)性質(zhì)

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(1)煤種牌號:本區(qū)煤種牌號較簡單,第2、4-1、7層煤為1/3焦煤,第9、15、19層煤為肥煤。

(2)煤的灰分及可熔性

原煤灰分:第4-1層煤大于25%為高灰分煤;第2、19層煤在15、25%之間為中灰分煤,第7、9、15層煤均小于15%為低灰分煤。

精煤灰分:第4-1、19層煤大于10%,其它均小于10%。

煤層可為熔性:第9、15層為在1100℃-1250℃間為低熔灰分,其余煤層均在1250℃-1500℃之間為高熔灰分。

(3)煤的硫分Std%

第2、4-1層煤小于1.0%為特低硫煤;第7層煤在1.0-1.5%之間為中硫煤:第15、19層在2..5-4..0%之間為富硫煤。

(4)原煤磷分Pd%

第9、15層煤Pd<0.01%為低磷煤。第2、7層煤在0.01-0.05%之間為低磷煤;第4-1、19層煤在0.05-0.15%之間為中磷煤。

(5)煤的發(fā)熱量

原煤發(fā)熱量一般均大于6000大卡/千克,精煤發(fā)熱量均大于8000大卡/千克。3、煤質(zhì)及工業(yè)用途

各可采煤層屬中變質(zhì)程度的煙煤,具有良好的粘結(jié)性和一定的結(jié)焦性,可作為與配焦煤,1/3JM煤也可單獨煉焦。由于發(fā)熱量高而穩(wěn)定,亦為良好的動力用煤。

六、地質(zhì)構(gòu)造㈠區(qū)域構(gòu)造

萊蕪煤田位于魯中隆起的凹陷部分,泰山斷層南側(cè)的斷陷盆地,南北分別以蓮花山復(fù)背斜和魯山復(fù)背斜與新汶煤田及淄博煤田為鄰。地層走向近東西向270°-310°,傾向北~北東。區(qū)內(nèi)發(fā)育有NEE向和近南北向褶曲,礦山背斜西北為一寬緩不完整向斜(口鎮(zhèn)向斜),礦山背斜、口鎮(zhèn)向斜軸向NEE并向NE傾伏。主要生產(chǎn)礦井均分布于萊城向斜內(nèi),自西至東有安平、安泰、安康和平西四對生產(chǎn)礦井,萊城向斜為一軸向NE40°不對稱的傾伏向斜,轉(zhuǎn)折端在西部楊莊煤礦,向斜西北翼地層走向從西往東30°±→68°±→40°±,傾角16~40°;東南翼地層走向由西部安平井田的33°±向東轉(zhuǎn)為安平、安泰兩井田交界處的近東西向(75°±),再向東部安泰、安康、平西三礦區(qū)則又轉(zhuǎn)為295°±,總體呈一反“S〞形。

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煤田內(nèi)斷層較發(fā)育,主要有NW、NEE向及NNW、NNE向,均為高角度正斷層。NW向斷層最為發(fā)育,以東邊界梁坡斷層為代表,斷層大,延展長;NNW向羊流斷層為西邊界,NNE向泰山斷層規(guī)模最大,為煤田北邊界,NEE向斷層則以F1為代表,位于煤田南部。

萊蕪煤田巖漿活動較猛烈。巖床狀侵入煤系者一般為燕山期的閃長巖,使煤層遭遇不同程度的影響和破壞;巖盤狀侵入侏羅系及第三系紅層者一般為喜山期的輝長巖;礦山背斜中巨大閃長巖體侵入到奧陶系灰?guī)r中,形成了很有價值的大規(guī)模的接觸交代式鐵礦床,已開采多年。

㈡礦區(qū)構(gòu)造

經(jīng)過歷次勘探,礦井生產(chǎn)揭露,評價井田地質(zhì)構(gòu)造條件為中等偏繁雜。總體構(gòu)造形態(tài)為一單斜,南部及西南部為各煤層第四系下的隱伏露頭,地層走向一般為290°-300°,傾角一般為10°-27°,傾向NE

⑴褶曲

由于各大斷層的相互扭動、擠壓,使各斷塊內(nèi)地層走向局部有一定變化而形成次生不對稱平緩短軸褶曲,褶曲幅度均較小,軸向一般30°-40°左右,與區(qū)域性近南北向應(yīng)力方向斜交,與NW向斷層的相互扭動方向近垂直,而且褶曲軸均不越過NW向主干斷層,說明它們并非區(qū)域應(yīng)力場的產(chǎn)物,而是NW向斷層所派生的。

⑵斷層

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育,多為高角度正斷層,主要形成于燕山運動,在喜山運動中又有不同程度的活動,具有明顯的多期性和繼承性。以北西向為主,尚有北東向及近南北向斷層發(fā)育。其中北西向F1(原F22)、F顏把本礦井橫切為三個區(qū):F顏以北(以下稱北區(qū))為一地壘,該塊段2煤層埋深-200--800m,是礦井今后的接續(xù)采區(qū);F顏與F1間(以下稱中區(qū))為一近長方形的地塹,該地塹中2煤層埋藏深度多在-700m以深;F1以南(以下稱南區(qū))為一近長方形的淺部露頭區(qū)。根據(jù)安泰公司各階段勘探地質(zhì)報告和礦井實際揭露狀況,南、中、北三個區(qū)塊斷裂構(gòu)造發(fā)育特征如下:

①南區(qū)

本區(qū)塊2、4(4-1)煤層已大部開采,根據(jù)實際揭露資料分析,南區(qū)斷層以北西向正斷層為主,從東而西主要有F1、F1-1、F14、F15、F18、F33、F21、F30、F23,除此之外,尚有北東向正斷層F17等。以上斷層控制著南區(qū)的構(gòu)造格局。以F17斷層為界,南區(qū)又分為東西兩個小區(qū)塊,其中F17以東小區(qū)塊約占南區(qū)的2/3,該區(qū)塊內(nèi)除上述北西向的F1、F1-1、F14、F15、F18、F21等斷層外,其它方向斷層發(fā)育極少,沿地層走向1000m

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內(nèi)斷層在3條左右。2煤層生產(chǎn)采區(qū)走向長200-400m,一般多在400m左右。F17以西的小區(qū)塊約占南區(qū)的1/3,斷層則相對發(fā)育,北西、北東及近南北向均發(fā)育,而且小落差(10m以下)斷層密度大,在200m地層走向長度內(nèi)可見10m以下小斷層5-8條,對采煤生產(chǎn)影響也較大,2煤采區(qū)走向長僅100-200m左右。

②中區(qū)

除F1和F顏為落差較大的北西向斷層外,尚有F2、F3等北西向斷層落差也在100m左右。而陳家峪以東則有北東向正斷層F5、F6、F7,落差一般在50-60m以內(nèi),另外,東北部尚有近南北向F付斷層延入地塹中。受勘探控制程度影響,中區(qū)小落差(20m以下)斷層較少,依照地質(zhì)構(gòu)造規(guī)律分析,中區(qū)地層走向變化較大,褶曲形態(tài)均局限于地塹之中,F(xiàn)1和F顏斷層落差最大均達500m以上,可以推斷,該地塹中附生小落差斷層應(yīng)當(dāng)相對發(fā)育。

③北區(qū)

東西向區(qū)域性F花斷層(落差大于1000m)和近南北向F付斷層(落差80-300m)及北東向F秦斷層(落差300-550m)三條大斷層圍成的塊段。本區(qū)塊三維地震勘探時控制了落差8m以上的斷層,其中8-20m的小斷層延展長度較短,多沿走向分布。F付、F顏和F秦三條斷層在北區(qū)交匯后,各斷層落差都明顯增大,受其影響該部位斷裂構(gòu)造發(fā)育程度趨于繁雜。

礦井內(nèi)共發(fā)現(xiàn)191條斷層,其中正斷層186條,逆斷層5條。落差≥100m的斷層13條,50m≤落差2、NEE向斷層(2條)與NW向斷層似呈“X〞型共軛。

(1)F17:位于南區(qū)N7至N12線間(安泰井與安仙井的邊界斷層),在淺部沙王莊以西地表多處出露,在蒼龍峽有閃長巖體侵入,在魏家洼煤礦有巷道相遇,鉆探有47、6、19、80、安5、42孔穿過,3和37號孔對控(360m),巷道多處揭露,區(qū)內(nèi)延展長度3500m,走向250~280°,傾向N,傾角61°,落差0~236m,自南向北遞減,屬查明斷層。

(2)F5:位于中區(qū)中部N4至N6線處,兩端分別交于F1、F顏上,延展長度1800m。走向70~110°,傾向N,傾角75°,落差90~130m,東大西小。有4條地震線4個斷點控制,其中B、C級各2個;鉆探816孔穿過,L15-1控制北擺。屬初步控制斷層。

3、NNW向斷層(1條)(或近南北向),形成時代稍晚于NW向,并切割NW向斷層。F付:位于北區(qū)東部,區(qū)內(nèi)延展長度約6000m,走向300~360°,傾向西,傾角55~75°,落差80~320m,三維區(qū)最大,向南、向北漸變小,二維物探有9條地震線9個斷點控制,其中A級3個、B級4個、C級2個;鉆探有809、風(fēng)檢1、1-2三孔穿過,-400水平石門揭露該斷層,三維區(qū)大部控制可靠,地表N4線附近有露頭控制。該斷層屬基本查明斷層(中部查明)。

4、NNE向斷層(1條),與NNW向似呈“X〞型共軛。

F秦:位于北區(qū),為井田東北部邊界斷層,區(qū)內(nèi)延展長度3300m,走向35~65°,傾向SE,傾角55~75°,落差200~550m,N2線附近落差最大,向兩端變小。二維物探有4條地震線上4個斷點控制,其中A、B級各1個,C級2個;鉆探有L17-1、814、風(fēng)檢2、L15-2控制內(nèi)擺,90-3、817控制外擺;三維區(qū)控制為較可靠,地表露頭1500m控制明白。屬初步控制斷層(中部基本查明)。

另外,南區(qū)查明2條NE向的逆斷層:F25、F31。

F25:位于N9線處,兩端分別交于F1和F17上,傾向SE,傾角50°,落差15m,巷道多處揭露,屬查明斷層。

F31:位于N13線附近,兩端分別交于F18和F23上,傾向NW,傾角20~60°,落差5~10m,巷道多處揭露,屬查明斷層。

南區(qū)斷層絕大多數(shù)已被井巷工程揭露驗證(表3-3-1),中區(qū)、北區(qū)斷層控制狀況詳見表3-3-2、3-2-3。

⑶小斷層發(fā)育規(guī)律和對生產(chǎn)影響分析①小斷層發(fā)育規(guī)律

三維區(qū)位于NNE向的F秦(H=200-550m)、NNW向的F付(H=80-300m)及其

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支斷層和NW向的F顏1(H=0-250m)三組斷裂的交匯地帶,這三組斷裂走向基本垂直地層走向,為較大落差傾向斷層。受這三組斷層影響,三維區(qū)小斷層較發(fā)育,并以走向斷層為主,在平面上多呈雁列狀分布,延展較短,在剖面上多呈階梯狀斷裂形態(tài)。三維地震控制面積約3km2,解釋出斷層58條,其中落差大于100m的2條,落差50-100m的3條,落差20-50m的2條,落差8-20m的17條,落差小于8m的34條。

據(jù)鉆探及實際開采揭露資料,南區(qū)西部F17、F18、F21斷層附近小斷層相對發(fā)育,特別是F17、F18、F23下降盤圍成的約2.3km2的范圍內(nèi),揭露斷層約56條,其中落差大于等于30m的6條,落差8-30m的9條,落差小于8m的41條。以NW向斷層為主,NEE、NNE、NNW向斷層均有發(fā)育。與三維區(qū)相比,主干斷層落差較小,F(xiàn)17(H=40-236m)、F18(H=40-120m),大落差斷層相對較少,但由于處于各斷層的下降盤區(qū)域內(nèi),斷層數(shù)目相對較多,小落差斷層較為發(fā)育。

七、水文地質(zhì)

區(qū)內(nèi)地形差異較大,地表沖溝比較發(fā)育,逕流泄水條件良好。大汶河自東向西流經(jīng)安泰井淺部,北部小汶河自北而南流經(jīng)深部擴大區(qū),在淺部匯入大汶河,構(gòu)成本區(qū)的主要地表水系。

擴大區(qū)井田基本呈一單斜構(gòu)造,直接充水含水層有XX組砂巖、太原組薄層石灰?guī)r(一、二、三、四灰)和本溪組五、六灰。間接含水層有第四系含水砂礫層、喜山期巖漿巖、侏羅系砂巖,石盒子組細中砂巖及奧陶系石灰?guī)r。主要隔水層有侏羅系紅砂巖、石盒子組雜色粘土巖及煤系地層中各含水層之間的粉砂巖、泥質(zhì)巖、粘土巖。因此,各含水層之間水力聯(lián)系不甚密切。

㈠含水層與隔水層1、第四系含水砂礫層

厚0-12.5米,一般厚4-6米,主要分布于河床兩岸。屬大汶河古河床及河漫灘相沉積,含水性質(zhì)為孔隙潛水。水位標(biāo)高:近幾年枯季+197.11米,雨季+199.91米。屬富水性強的孔隙潛水含水層。該層主要靠大氣降水補給,循環(huán)條件好。但由于下距煤層間距大,其間為侏羅系紅砂巖和石盒子組雜色粘土巖,粉砂巖所隔,對煤開采無直接影響,屬間接充水含水層。

2、喜山期巖漿巖

在擴大區(qū)侵入范圍內(nèi)厚230.20-517.00米,平均409.78米,在F1至F顏之間地表大片出露,頂部富水性強,底部富水性弱,它與可采煤層距離大,對煤層開采無直接影響,

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屬間接充水含水層。

3、侏羅系砂礫巖

在侏羅系中夾3-10層細中砂巖,含砂礫巖,單層厚度一般30-46米,主要是砂巖裂隙小,其富水性中等至弱,但為石盒子組雜色粘土巖所隔,屬間接充水含水層,對開采煤層無直接影響。

4、石盒子組細、中砂巖

石盒子組含中細砂巖5-6層,總厚一般50-70米,主要位于A層鋁土巖以上。屬富水性中弱的裂隙承壓含水層,補給條件較差,與可采煤層距離較遠,仍屬間接含水層,對煤層開采影響不大。

5、XX組砂巖

由5-6層中細砂巖組成,總厚一般40-50米,該層屬裂隙承壓含水層,是礦井主要充水含水層之一,但擴大區(qū)大范圍埋藏較深,動水補給循環(huán)條件較差,富水性弱,主要以淋水形式泄入礦井,對礦井充分影響不是很大。

6、太厚組薄層石灰?guī)r(一、二、三、四灰)

一灰平均厚1.56米,二灰1.0-1.8米,三灰平均2..26米,四灰平均6.53米,是開采煤7、煤9、煤15、煤19時的直接充水含水層、巖溶發(fā)育程度和富水性隨著埋藏深度加大而明顯減弱,屬補給循環(huán)條件差,富水性弱的巖溶裂隙承壓含水層。開采時將以淋水形式泄入礦井對礦井充水影響不大。

7、本溪組五、六灰

五灰平均13.5米,六灰平均9.19米,五、六灰相距平均6.17米,可作為一個非均質(zhì)綜合含水層對待,隨著埋藏深度加深,巖熔裂隙發(fā)育程度和富水性均有減弱趨勢,擴大區(qū)主要位于井田深部,五、六灰埋藏較深,屬動水補給循環(huán)條件不良,水性弱至中等的非均質(zhì)巖溶裂隙承壓含水層。五灰上距煤19平均18.55米,煤15平均82.98米,開采煤15時,-440米標(biāo)高以下應(yīng)進行疏水降壓,開采煤19時,±0水平以下應(yīng)行疏水降壓,特別在構(gòu)造破碎帶附近,必需進行探水工作,并留設(shè)合理的防水煤柱,以保證礦井安全生產(chǎn)。

8、奧陶系石灰?guī)r

厚800余米。本區(qū)奧灰雖然埋藏深,動力補給循環(huán)條件較差,但其厚度大,分布廠,其靜儲量不容忽視,因此,仍按富水性中等的巖溶裂隙承壓含水層。按本區(qū)底板突水系數(shù)經(jīng)驗臨界值0.07-0.12MPa推算,-700米以上基本上可以安全掘進,-330米以下采煤19時存在奧灰底鼓突水的可能。特別在較大斷層附近,使奧灰與煤層間距縮短,因此,

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在較大斷層附近,必需進行超前探水工作,并留設(shè)合理防水煤柱,以保證礦井安全生產(chǎn)。

9、隔水層

(1)上侏羅統(tǒng)紅砂巖

厚53.20-904.4米,厚度較穩(wěn)定,主要為褐紅色泥質(zhì)膠結(jié)粉砂巖,隔水性能較好。(2)石盒子組紫紅、灰綠色粘土巖,厚度較穩(wěn)定,隔水性能較好;它與侏羅系紅砂巖一同切斷了大氣降水、地表水、第四系潛水與整個煤系地層的水力聯(lián)系。

(3)煤系地志中的粉砂巖、泥質(zhì)巖、粘土巖。層位穩(wěn)定具有較好的隔水性能,切斷煤地層中各含水層之間的水力聯(lián)系,構(gòu)成了本井田多層結(jié)構(gòu)的地下水類型。

㈡斷層含水及導(dǎo)水性

本區(qū)斷層含導(dǎo)水性均不大。但揭露部位距強含水層較近時,由于采礦生產(chǎn)影響,使斷層帶自然狀態(tài)遭遇破壞而處于導(dǎo)水狀態(tài),可能造成井下突水。

四、礦井涌水量預(yù)計根據(jù)地質(zhì)報告預(yù)計:

擴大區(qū)-400水平開采上組煤時,正常涌水量為1.741m3/分,開采后組煤時為1.967m3/分,合計-400水平正常涌水量為3.708m3/分,最大涌水量為5.34m3/分。

八、瓦斯、煤塵和煤的自燃:1、瓦斯

根據(jù)歷年安泰礦的實際資料和本次勘探對擴大區(qū)井田的取樣分析,瓦斯含量最高為3.622m3/噸,CO2含量最高為0.785m3/噸,因此為低沼氣礦井。

2、煤塵

根據(jù)本次勘探鑒定以及相鄰各礦對各可采煤層作的鑒定結(jié)論,Vt均大于15%,煤塵爆炸性較強,因此各可采煤層均具爆炸性危險。

3、煤的自燃

根據(jù)本次勘探鑒定,各可采煤層均為不易自燃煤層。且本礦自建礦以來從未發(fā)生煤層自燃現(xiàn)象,礦務(wù)局自93年以來把安泰礦定為非自燃礦井。

4、地溫

擴大區(qū)常溫帶一般在40-60米,溫度為16℃左右,地溫梯度:煤系地層為1.9℃/100m,煤層上覆地層為1.2℃/100m,均小于3℃/100m。為地溫正常區(qū)。經(jīng)鉆孔測溫,原始巖溫在-550m標(biāo)高以上均上31℃以下,無高溫?zé)岷^(qū)。再往深部僅807,811、818三個鉆孔原始巖溫高于31℃,其余鉆孔均低于31,因此擴大區(qū)井田基本無高溫?zé)岷^(qū)。

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第三節(jié)井田開拓方式

一、安泰公司開拓開采現(xiàn)狀

礦井采用斜井多水平開拓,現(xiàn)有井田共劃分三個水平開采,即±0水平,-180水平,-400水平,上兩個水平已終止生產(chǎn),-400水平為正在生產(chǎn)水平。

從地面至-180水平采用三條斜井開拓,主斜井采用800mm寬鋼纜皮帶提煤及升降人員,矸石暗斜井采用雙滾筒3米絞車提矸,人車管子斜井采用2.5米單滾筒絞車串車提升。

從-180水平至-400水平采用三條暗斜井延深。主暗斜井采用800mm寬強力膠帶輸送機提煤。矸石暗斜井采用雙滾筒2米絞車提矸、下放人員及設(shè)備。人車管子暗斜井采用單滾筒2米絞車單鉤提升。

礦井開采2、4-1、7、15共四個可采煤層。其中2、15為礦井主采煤層,最近6年原煤產(chǎn)量保持在55-60萬t/a水平,今后5年安排產(chǎn)量仍為55-60萬t/a水平。

截至96年末,一400水平剩余儲量為2385.6萬噸,可采儲量1647.8萬噸,其中暫不能利用儲量1154.3尤噸,(包括鐵路大橋壓煤302.8萬噸,萊城壓煤549.8萬噸,井巷煤柱21.7尤噸,其它地質(zhì)損失275.8萬噸),有效開采儲量493.5萬噸,其中二層煤142.7萬噸,四層140.9萬噸,十五層209.9萬噸。

全礦井現(xiàn)有3個高檔工作面,9個掘進工作面。2-3個采區(qū)生產(chǎn),各煤層搭配開采。二、四層煤最終采區(qū)為352下山采區(qū),之后接擴大區(qū)-400水平。十五層煤最終采區(qū)為3515采區(qū),預(yù)計將在2023年終止。因此,擴大區(qū)可在2023年生產(chǎn)。

二、井田開拓方式

安泰井田擴大區(qū)劃給安泰公司開采,是安泰公司的接續(xù)井田。開發(fā)新井田有兩種方式,一是充分利用安泰公司現(xiàn)有的地面生產(chǎn)系統(tǒng),行政福利設(shè)施和居民生活福利設(shè)施,現(xiàn)有井下開拓井巷和生產(chǎn)系統(tǒng),利用現(xiàn)井巷進入新井田對其進行開發(fā)。另一種方式是在新井田內(nèi)建井開發(fā)。前一種方式僅需幾千萬的建設(shè)資金,工期5年左右,后一種方式按建45萬噸/年的新井、噸煤投資按600元/噸計算,則需投資27000萬元。工期在6年以上。因此,前一種方式比新建井能節(jié)省大量建設(shè)資金,縮短建設(shè)工期,并能保證新老井田的正常接續(xù)。故設(shè)計確定采用前一種開發(fā)方式。

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井田擴大區(qū)煤層賦存特點:擴大區(qū)位于現(xiàn)有井田之北,與現(xiàn)有井田僅一條F1斷層所隔。擴大區(qū)又分成南區(qū)和北區(qū),南區(qū)夾于F1斷層與顏莊斷層之間,是一地塹構(gòu)造,煤層埋藏深,-750以上僅占少部分儲量。北區(qū)位于顏莊斷層以北,距現(xiàn)有井田較遠,但埋藏較淺,從±0m至深部-1000m以下。兩區(qū)都有符合設(shè)計要求的高級儲量。兩區(qū)斷層構(gòu)造都較發(fā)育。均為單斜構(gòu)造,南淺北深。

第四節(jié)礦井延深的必要性

一、設(shè)計依據(jù)

截至96年末,安泰公司現(xiàn)有井田實際剩余可采儲量為493.5萬噸,預(yù)計二、四層煤將于2023年底終止,十五層煤于2023年終止,井田接續(xù)出現(xiàn)較緊張的局面。為此,將F1斷層以北,東至安康與安康,井田邊界西至萊城保護煤柱,北至花園斷層,面積為19Km2的深部煤田劃給安泰公司開采,作為安泰公司接續(xù)井田。

井田擴大區(qū)由新汶集團公司地質(zhì)勘探處和山東煤田地質(zhì)局物探測量隊共同進行綜合勘探,于96年8月提出了《擴大區(qū)綜合勘探中間資料》,于97年5月提出了《安泰井田擴大區(qū)綜合勘探地質(zhì)報告》。山東省煤炭工業(yè)管理局分別以魯煤管生(1996)701號文和(1997)292號文批準(zhǔn)了該中間資料和地質(zhì)報告。

在勘探過程中,設(shè)計與勘探部門密切協(xié)同,設(shè)計提出了水平劃分和初期采區(qū)的可能位置,用以確定勘探重點范圍。并且由于井田接續(xù)緊張,在地質(zhì)部門提中間資料后,我們編制了《安泰礦井田擴大區(qū)開采方案》,并根據(jù)確定的開拓方案,完成了《安泰井田擴大區(qū)-400m水平開采初步設(shè)計》。

二、設(shè)計的指導(dǎo)思想

以投入少、效益好、工期短、安全有保障為設(shè)計的指導(dǎo)思想。三、設(shè)計的主要特點、技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)1、設(shè)計具有如下主要特點:

(1)設(shè)計充分利用礦井現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)和井巷工程及設(shè)備。

(2)設(shè)計采用石門開拓的井田擴大區(qū),斜風(fēng)井回風(fēng)的開拓方式,系統(tǒng)簡單。(3)采用上下山相結(jié)合的開采方式,加大了水平開采的階段垂高,減少了礦井水平個數(shù)。

2、主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)

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擴大區(qū)-400水平開采面積約3.0km,可采煤層四層。多為薄煤層。地質(zhì)儲量2084萬噸,工業(yè)儲量1252萬噸,可采儲量773.9萬噸。服務(wù)年限12.3年。投資井巷工程量5716米,萬噸掘進率指標(biāo):127m/萬噸。礦井總投資5839萬元,噸煤投煤129.76元。礦井配備3個高檔普采工作面,9個掘進迎頭。

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其次章開采范圍與生產(chǎn)能力

第一節(jié)開采范圍及儲量

一、擴大區(qū)井田境界

擴大區(qū)為安泰公司接續(xù)井田。其境界為:井田北邊界;西部(付家村斷層以西)以煤2-1000m等高線垂切,東部至花園斷層。南邊界:以F1斷層與安泰公司現(xiàn)有井田和安康井田相鄰。西邊界:以Ⅰ號勘探線與萊城城區(qū)為界。東邊界:東北至秦家洼斷層,東南至1-2#、2-1#鉆孔連線及安康專用鐵路。井田東西走向長6km,南北傾斜寬3.2km,井田面積約19km2。

二、擴大區(qū)-400水平井田范圍

擴大區(qū)-400水平屬擴大區(qū)井田的一部分。位于擴大區(qū)北區(qū)東南。西自顏1斷層,東至秦家洼斷層與安康煤礦相鄰。南至顏莊斷層,北至各可采煤層-550m等高線人為邊界。

三、礦井儲量1、井田擴大區(qū)儲量

根據(jù)批準(zhǔn)的《綜合勘探地質(zhì)報告》,擴大區(qū)共獲地質(zhì)儲量11101萬噸。其中能利用儲量6283萬噸,暫不能利用儲量4818萬噸。能利用儲量中,工業(yè)儲量(A+B+C)4468萬噸,其中A級886萬噸,B級1305萬噸,C級2277萬噸。高級儲量比例為49%。

2、擴大區(qū)-400水平儲量

擴大區(qū)-400水平共獲地質(zhì)儲量2084萬噸,其中能利用儲量1686萬噸。暫不能利用儲量398萬噸。能利用儲量中,工業(yè)儲量(A+B+C)1252萬號。其中A級360萬噸,B級648萬噸,C級640萬噸。高級儲量比例為61%。

3、可采儲量

(1)井田擴大區(qū)可采儲量

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根據(jù)《安泰公司井田擴大區(qū)開采方案》,井田擴大區(qū)可采儲量為3670萬噸。(2)擴大區(qū)-400水平可采儲量

可采儲量計算方法,根據(jù)確定的-400水平開拓開采設(shè)計,減去風(fēng)井工業(yè)廣場保護煤柱,第一段、其次段斜井保護煤柱、石門保護煤柱、上下山煤柱后乘以采區(qū)回采率。經(jīng)計算可采儲量為773.9萬噸

其次節(jié)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限

一、礦井生產(chǎn)能力

擴大區(qū)-400水平利用原有生產(chǎn)系統(tǒng)采用石門開拓,且儲量不算豐富,確定維持礦井原有生產(chǎn)能力不變,因此礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為45萬噸/年,實際出煤可達60萬噸/年。

二、礦井工作制度和服務(wù)年限1、礦井工作制度

年工作天數(shù):300天,日工作時數(shù)為14小時,采用二班生產(chǎn),一班準(zhǔn)備的工作制度。2、礦井服務(wù)年限

根據(jù)計算的-400水平可采儲量773.9萬順利開噸,則擴大區(qū)-400水平服務(wù)處限。T=773.9/(45×1.4)=12.3年

根據(jù)下一水平延深所需要的時間為6-7年。滿足下一水平延深工程的需要。并有一定水平延深緩沖時間。

第三章礦井開拓

第一節(jié)水平延深方案的選擇

一、階段劃分

井田擴大區(qū)煤層賦存特點:擴大區(qū)位于現(xiàn)有井田之北,與現(xiàn)有井田僅一條F1斷層所隔。擴大區(qū)又分成南區(qū)和北區(qū),南區(qū)夾于F1斷層與顏莊斷層之間,是一地塹構(gòu)造,煤層埋藏深,-750以上僅占少部分儲量。北區(qū)位于顏莊斷層以北,距現(xiàn)有井田較遠,但埋藏較淺,從±0m至深部-1000m以下。兩區(qū)都有符合設(shè)計要求的高級儲量。兩區(qū)斷層構(gòu)造都較發(fā)育。均為單斜構(gòu)造,南淺北深。

根據(jù)以上煤層賦存特點,《方案設(shè)計》提出了兩個開拓方案。分述如下:1、方案I

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將擴大區(qū)統(tǒng)一考慮,先開采南區(qū),因此先進行水平延深,延深水平標(biāo)高為-750m,布置主付井筒共兩條暗斜井,井筒位置選在2號勘探線附近,上部車場位于現(xiàn)有-400水平井底車場,東約120m,井底位于-750m,7層煤的頂板。主暗斜井裝備800mm寬強力皮帶提煤,并敷設(shè)所有管線,付暗斜裝備雙滾筒3.0米絞車,雙鉤串車提矸、升降人員和下放材料設(shè)備。投產(chǎn)采區(qū)選在井筒付近的南一采區(qū)。沿走向布置-750水平運輸大巷,開采南區(qū)其余采區(qū)。用北石門過顏莊斷層進入北區(qū),在北區(qū)亦布置一條-750水平運輸大巷,開采北區(qū)各個采區(qū)。

南區(qū)由一條回風(fēng)暗斜井與現(xiàn)有回風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)系,利用現(xiàn)有西風(fēng)井回風(fēng)。北區(qū)在淺部新建一回風(fēng)斜井回風(fēng)。開拓方式見圖231。

2、方案II

先開采北區(qū)淺部煤層,即直接送-400水平石門到達北區(qū),形成運輸、行人、進風(fēng)系統(tǒng),結(jié)合北區(qū)風(fēng)井工程,形成回風(fēng)供電、供風(fēng)系統(tǒng),在北區(qū)形成一個-400水平,進行上下山開采,在-400水平快終止的時候,再進行水平延深開采深部煤層。從延深水平送石門到南區(qū)對南區(qū)進行開采。開拓方式見圖2-3-2。

3.方案比較優(yōu)方案I方案II1.一次水平延深開采整個井田1.前期工程量及投資少;點擴大區(qū),總的開拓井巷工程量2.施工難度相對較??;少。3.開采由淺到深,無向下的階段反向運輸。4.工期短,能保證井田正常接續(xù),礦井產(chǎn)量穩(wěn)定,可持續(xù)發(fā)展。缺1.兩條井筒過F1斷層,遇頂板1.分兩個水平開拓,總的開拓量多點淋水較大時,向下掘進施工難度2000m石門。大;2.南區(qū)-750以上水平儲量太少,水平延深之后接著就開采下山,北區(qū)-400水平標(biāo)高的煤需多段

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提升,開采難度大。存在向下的反向運輸。3.前期上部車場、兩條井筒、井底車場及硐室、投產(chǎn)工程量較方案II大,投資高。

通過技術(shù)經(jīng)濟比較,方案I技術(shù)上實施比較困難,經(jīng)實際揭露,F(xiàn)1斷層破碎帶寬,巷道涌水量大,暗斜井兩條井筒穿斷層,下山掘進,施工難度很大。且南區(qū)-750標(biāo)高以上儲量少,投產(chǎn)后采區(qū)接續(xù)緊張,準(zhǔn)備工程量大,北區(qū)-400水平以上開采困難,反向運輸嚴重。因此方案I缺點多,設(shè)計采用方案II。

至于下一個水平延深的井筒位置,特將來經(jīng)開拓巷道和開采進一步揭露斷層構(gòu)造及水文狀況后再行確定?,F(xiàn)在設(shè)想是在顏莊斷層與顏1斷層之間,-400水平運輸石門西側(cè)。該處位于下一個水平走向中央,能兼顧南區(qū)與北區(qū)的開拓。且少壓煤。見圖2-3-3

風(fēng)井方案

為形成北區(qū)回風(fēng)系統(tǒng),必需新建一風(fēng)井。回風(fēng)井可有兩種布置方式,一是斜風(fēng)井、二是立風(fēng)井。

1、斜風(fēng)井

斜風(fēng)井地面井口標(biāo)高+223.5m,為便于與-400水平運輸石門貫穿,井底選為與-400水平運輸終點一樣標(biāo)高,為-392m。分兩段,第一段從地面至-120m標(biāo)高,垂深343.5m,傾角25。,斜長813m。其次段從-120m至-392m標(biāo)高,垂深272m,傾角25。,斜長644m。中間及下部為便于施工設(shè)車場,長度100米。共計井巷工程量1557米。

斜風(fēng)井第一段井底位于三采區(qū),其次段穿過二采區(qū),井底位于一采區(qū)(投產(chǎn)采區(qū))。因此解決了三個采區(qū)的回風(fēng)問題。

投資估算:斜風(fēng)井單價:7260元/m。共計1130萬元。2、立風(fēng)井

地面標(biāo)高+223.5m,井底標(biāo)高-392m,井深615.5m。裝備壁掛式玻璃鋼梯子間,作為礦井的一個安全出口。井筒凈徑∮=4.0m。素混凝土支護,厚度350mm。為解決二采區(qū)和三采區(qū)回風(fēng),從-200m標(biāo)高布置一條石門到達二采區(qū)和三采區(qū)。長700m。立風(fēng)井單價:16500元/m,石門單價7000元/m。井巷工程投資1505.6萬元。

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技術(shù)經(jīng)濟比較:

立風(fēng)井的優(yōu)點是井巷工程量少,風(fēng)阻小,缺點是每米單價高,施工難度較大,作為安全出口,不如斜風(fēng)井可靠、便利。而且總的投資比斜風(fēng)井多490.6萬元。斜風(fēng)井井巷工程量較大,風(fēng)阻比立風(fēng)井大,但每米單價低,分為兩段,解決了三個采區(qū)的回風(fēng)問題。作為礦井安全出口便利可靠,而且節(jié)省投資490.6萬元。鑒于兩種方式工期都能保證礦井生產(chǎn)接續(xù)。所以確定采用斜風(fēng)井的布置方式。

二、井口位置

1、-400水平運輸石門位置

根據(jù)確定的開拓方式,需布置一條-400水平運輸石門到達北區(qū),擔(dān)負擴大區(qū)-400水平運輸、行人及進風(fēng)。擴大區(qū)-400水平開采范圍位于現(xiàn)有-400水平井底車場東北,現(xiàn)有井田開拓?zé)o-400水平東大巷,因此石門開門位置選在現(xiàn)有-400水平井底車場東側(cè)車場終點。根據(jù)確定的投產(chǎn)采區(qū)位置及巷道布置,并根據(jù)北區(qū)構(gòu)造狀況以及盡量少壓投產(chǎn)采區(qū)煤炭資源的原則。石門終點位于L5-2鉆孔西側(cè)20m。-400水平運輸石門先后穿過F1斷層,顏莊斷層、顏1斷層到達北區(qū),全長2450m,方位78030’。

2、風(fēng)井井口位置

根據(jù)確定的開拓布置,在擴大區(qū)建一斜風(fēng)井。為全便于各采區(qū)回風(fēng),斜風(fēng)井分兩段。第一段井口位置:第一段斜風(fēng)井是地面井口至-120m標(biāo)高。井底選在檢工鉆孔附近,并沿好巖層(7層煤頂板)布置。由井底位置選擇井口位置。設(shè)計初選了三個井口位置,分述如下:

井口位置1:位于磁萊鐵路以西約200m,大石家村西北約300m.井口位置2:位于磁萊鐵以東100m,大石家村北約200m。井口位置3:位于磁萊鐵路以西600m,大石村西北約800m.三個井口位置比較:

位置2地面狹窄,工廠布置困難,土地較好,購地困難,距村莊近,風(fēng)機嗓音對環(huán)境影響較大。但交通便利。位置3交通不便,地墊低洼不平,工業(yè)廣場布置也較困難。位置1交通比較便利,土地貧瘠,購地簡單,地勢平坦,工業(yè)廠場易于布置,鑒于三個井口位置井筒都穿落差大的幾條斷層,壓煤量相近,也都在斷層附近難于開采的煤。而位置1優(yōu)點較突出,因此選擇風(fēng)井井口位置為1。

其次段斜風(fēng)井位置:其次段斜風(fēng)井從三采區(qū)穿過二采區(qū)到投產(chǎn)采區(qū)的回風(fēng)斜井。因此,井口位于第一段風(fēng)井-120m車場之后,井底則落在采區(qū)-400水平東運輸石門以東120m,

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位于2層煤頂板,平推30m后見2層煤。井底標(biāo)高為-393m左右。井底位置的確定考慮了以下幾個因素:①與-400水平石門貫穿距離短。②滿足井筒垂深所需要的井筒長度。③少壓煤。

四、水平標(biāo)高

根據(jù)確定的井田開拓方式,井田構(gòu)造及煤層賦存狀況,先送-400水平石門至擴大區(qū)北區(qū),在北區(qū)形成一個-400生產(chǎn)水平進行上下山開采,然后進行水平延深。因此井田擴大區(qū)共劃分為兩個水平開采。

第一個水平:水平標(biāo)高-400米。

第一水平上山階段垂高:根據(jù)計算,-400石門送到三采區(qū)下部車場標(biāo)高為-385m左右。按《設(shè)計規(guī)范》,緩傾斜煤層合理的階段高可為250米,按此數(shù)據(jù),上山階段可采到-135米標(biāo)高。

下山階段垂高:按開采三個工作面推算,下山階段垂高為165米,即開采到-550m標(biāo)高。

-135米以上煤的開采:根據(jù)煤層賦狀況,最淺賦存標(biāo)高分別為:二層±0m,4-1層煤為-50m,七層-100m,15層-150m。-135米以上的煤僅分布在付1斷層以東至秦家洼斷層之間,并呈三角形分布,即越到淺部走向越短。僅2層,4-1層少量煤層可采,經(jīng)計算,2層可采儲量為14萬噸,4-1層為13萬噸,共計27萬噸。與《開采方案》計算的-200米標(biāo)高以上可采儲量為20萬噸有較大出入。原因有:①經(jīng)補打風(fēng)檢1、風(fēng)檢2,煤層傾角變緩,階段垂高變小。②斷層搖擺后,煤層賦存范圍變小。③加大上山階段垂高,剩余儲量減小。因此,設(shè)計認為不再維持《開采方案》中地面風(fēng)井出煤的方案。理由如下:

1、該塊段走向短,儲量少。又夾于2條落差大于150米的大斷層之間,中間可能還有小斷層,煤層可能遭破壞,因此,該塊段煤難于開采。

2、需再打一個提升井筒,地面需增加購地。

從+223.5m至-50m,傾角25度,斜長647m,單價:7000元/m,井巷投資453萬元。加上購地、修路、地面生產(chǎn)系統(tǒng),共增加投資約700萬元,而只能采出20萬噸炭,投資高,盈利能力不強。意義不大。

3、經(jīng)通風(fēng)阻力計算,現(xiàn)在設(shè)計的一條風(fēng)井已經(jīng)滿足整個擴區(qū)開采的要求,再打一長斜井沒有必要。

綜上所述,設(shè)計確定不再采用地面風(fēng)井出煤。但可在-400水平上山開采過程中,在搞清煤層賦狀況之后,如煤層具有開采價值,可采用二段提升的方式進行開采,從而多回

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收一些煤炭資源,給礦井增加一些收入。

延深水平標(biāo)高:延深水平標(biāo)高可為-750米或-800米,待今后延深水平設(shè)計時根據(jù)擴大區(qū)的開采狀況,地溫地壓狀況確定。

五、主要運輸巷道的布置方式和位置選擇1、主要運輸巷道的布置方式

擴大區(qū)-400水平開采四個可采煤層,為減少開拓巷道和減少壓煤,設(shè)計確定布置一條集中運輸大巷,用采區(qū)石門開采各煤層。

2、主要運輸巷道的位置選擇(1)-400水平東石門

-400水平運輸石門開到北區(qū)之后,由于受付家村斷層和付1斷層影響,還不能沿走向布置大巷,需布置-400水平東石門過上述兩條斷層。-400水平運輸石門終點即為東石門起始點。然后過一采區(qū),付家村斷層、付1斷層之后進入三采區(qū)的19層煤附近。方位為45030’,長度975m。然后向北沿傾斜方向布置,終點位于15層煤頂板,與-400水平東大巷銜接。

(2)-400水平東大巷

為減少壓煤,又便于大巷維護,-400水平東大巷布置于15層頂板細砂巖中,長度370m,到達三采區(qū)下部車場,之后接三采區(qū)石門至各可采煤層。

六、采區(qū)劃分和開采順序1、采區(qū)劃分

擴大區(qū)-400水平采區(qū)劃分和采區(qū)走向長度主要受井田內(nèi)斷層分布影響,沿走向共劃分為四個采區(qū)。

將顏1斷層與付家村斷層及付2斷層之間塊段劃分一采區(qū),走向長1000m。付家村斷層與付1斷層之間的塊段劃分為二采區(qū),走向長300m。付1斷層至秦家洼斷層之間的塊段劃分為三采區(qū),走向長1100m。顏莊斷層與顏1斷層之間的東部塊段劃為四采區(qū),走向長1000m。

2、開采順序和采區(qū)接續(xù)

采區(qū)開采順序:采區(qū)采用前進式。-400運輸石門與斜風(fēng)井在一采區(qū)明風(fēng)后,首先開采一采區(qū)。東石門至二采區(qū)后二采區(qū)投產(chǎn),最終三采區(qū)投產(chǎn),屆時全部礦井產(chǎn)量轉(zhuǎn)移到擴大區(qū)。煤層之間采用正向開采,在上層煤走向和傾賂采過一定距離后上下層可同時開采,以使各煤層以搭配開采。

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其次節(jié)風(fēng)井及運輸石門

一、風(fēng)井位置

第一段井口位置:位于磁萊鐵路以西約200m,大石家村西北約300m,第一段斜風(fēng)井是地面井口至-120m標(biāo)高。井底選在檢工鉆孔附近,并沿好巖層(7層煤頂板)布置。

其次段斜風(fēng)井位置:其次段斜風(fēng)井從三采區(qū)穿過二采區(qū)到投產(chǎn)采區(qū)的回風(fēng)斜井,井口位于第一段風(fēng)井-120m車場之后,井底則落在采區(qū)-400水平東運輸石門以東120m,位于2層煤頂板,平推30m后見2層煤。井底標(biāo)高為-393m左右。

斜風(fēng)井第一段井底位于三采區(qū),其次段穿過二采區(qū),井底位于一采區(qū)(投產(chǎn)采區(qū))。因此解決了三個采區(qū)的回風(fēng)問題。

二、-400水平運輸石門位置

開門位置選在現(xiàn)有-400水平井底車場東側(cè)車場終點。根據(jù)確定的投產(chǎn)采區(qū)位置及巷道布置,并根據(jù)北區(qū)構(gòu)造狀況以及盡量少壓投產(chǎn)采區(qū)煤炭資源的原則。石門終點位于L5-2鉆孔西側(cè)20m。-400水平運輸石門先后穿過F1斷層,顏莊斷層、顏1斷層到達北區(qū),全長2450m,方位78030’。

三、主要運輸巷道的位置選擇

擴大區(qū)-400水平開采四個可采煤層,為減少開拓巷道和減少壓煤,設(shè)計確定布置一條集中運輸大巷,用采區(qū)石門開采各煤層。

(1)-400水平東石門

-400水平運輸石門開到北區(qū)之后,由于受付家村斷層和付1斷層影響,還不能沿走向布置大巷,需布置-400水平東石門過上述兩條斷層。-400水平運輸石門終點即為東石門起始點。然后過一采區(qū),付家村斷層、付1斷層之后進入三采區(qū)的19層煤附近。方位為45030’,長度975m。然后向北沿傾斜方向布置,終點位于15層煤頂板,與-400水平東大巷銜接。

(2)-400水平東大巷

為減少壓煤,又便于大巷維護,-400水平東大巷布置于15層頂板細砂巖中,長度370m,到達三采區(qū)下部車場,之后接三采區(qū)石門至各可采煤層。

第三節(jié)水平接續(xù)時的技術(shù)措施

現(xiàn)有-400水平井底車場需進行改造,將原翻籠峒室撤去,改造為卸載峒室,將原井

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底車場18kg/m鋼軌按《規(guī)范》要求換成30kgm鋼軌,并需調(diào)整軌中心距。由于礦車加寬、軌距加寬,原井底車場巷道凈寬3.7米不符合《規(guī)程》要求,無人行道,擔(dān)憂全,因此從現(xiàn)有井底車場北側(cè)補掘一條人行道。其作用:行人、進風(fēng)、疏水。

第四章三采二層采區(qū)設(shè)計

第一節(jié)采區(qū)地質(zhì)特征

一、采區(qū)概況㈠平面位置及范圍

本采區(qū)位于擴大區(qū)東部,該采區(qū)西到F付1斷層煤柱線,東到F秦1斷層煤柱線,南到-150水平,北到F花斷層煤柱線。采區(qū)上限標(biāo)高-150m,下限標(biāo)高-850m,平均走向長1203m,傾斜長1600m,面積約1.925km2。

本采區(qū)開采二層煤,煤層厚度0.74~1.53m,平均1.10m,采區(qū)范圍內(nèi)為一單斜構(gòu)造,煤15走向NNW-SSE向,傾向NEE向,傾角15~35°,淺部平緩,深部有增大趨勢。

㈡鄰近采區(qū)及地面關(guān)系

本采區(qū)-400東石門已經(jīng)開拓,風(fēng)井位于三采區(qū)南部外,一采區(qū)上覆二層煤已經(jīng)部分回采。三采下伏十五層煤上山區(qū)已經(jīng)部分回采。其它均未開采。

地面標(biāo)高+204.77~+221.82m,最大垂深1022m。對應(yīng)地表萊麻馬路自西向東橫貫三采區(qū),磁萊鐵路自南向北斜穿過三采區(qū)中部,秦家洼村位于三采區(qū)東北部。地面地形為丘陵地貌,總體形態(tài)是西、北兩端地勢較高,東南兩端地勢較低,比較平緩,地表構(gòu)筑物主要為村莊,馬路和鐵路,無高大建筑物。

二、采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造

采區(qū)內(nèi)有鉆孔6個,即810#孔、811??住?14??住15-3??住L(fēng)檢2???、6-2???、其中5個孔均實際揭露煤15。2023年并進行了采區(qū)三維勘探。對煤層厚度控制不足。從總體狀況看,三采十五層煤勘探程度較高,落差5米以上的斷層基本查明。

本采區(qū)整體構(gòu)造形態(tài)為單斜,走向自西部的95o,到中部的85o,再到東部的120o。在三采中部發(fā)育背斜構(gòu)造,軸向185o,巖層傾角呈淺部緩深部陡。深部最大傾角35o,淺部最小傾角15o,平均22o。根據(jù)-400東石門,新風(fēng)井,鉆孔及三維地震勘探資料分析,本采區(qū)構(gòu)造繁雜。共發(fā)育三條大斷層。即:F付,F(xiàn)付1、F秦1,同時還發(fā)育若干中小斷層,詳細表達如下:

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1、F付正斷層

位于采區(qū)淺部,為采區(qū)淺部邊界斷層,走向NNW-SEE向,傾向SWW-SSW向,傾角70°,落差290m,區(qū)內(nèi)延展長度為2700米,斷層控制較高。

2、F付1正斷層

位于采區(qū)西部,為采區(qū)西部邊界,走向NE-SW向,傾向SE向,傾角55~70°,落差40~70m,向兩端尖滅,區(qū)內(nèi)延展長度為2600米,控制基本可靠。

3、F秦1正斷層

位于采區(qū)東部,與F花連接,走向NE-SW向,傾角65°,落差10~60m,區(qū)內(nèi)延展長度為2500米,控制程度一般。

除以上三條主要斷裂構(gòu)造外,根據(jù)三維地震勘探資料在十五層煤中發(fā)育多條中小斷層,詳見斷層產(chǎn)狀要素表。除表中斷層外在采掘過程中還會遇到落差較小的斷層。

區(qū)內(nèi)無火成巖侵入,無陷落煤柱和無氧化帶等特別地質(zhì)條件。

三、水文狀況1、地表水系

本采區(qū)地表水系為孝義河,該河流為季節(jié)性河流。豐水期多集中在每年的7月份至10月份,因其距煤(2)的垂深在300米以上,距采區(qū)東部水平距離為500米。且無大斷層將河流與采區(qū)溝通,所以,該河流對二層煤開采無直接影響。

2、頂板含水層

本采區(qū)頂板含水層自上而下依次為:第四系潛水層(Q),侏羅紀(jì)蒙陰組紅砂巖層(J3),石盒子細砂巖P12,煤(2),煤(4),煤(7),煤(15),基本頂中砂巖。J3為泥質(zhì)膠結(jié)的紅褐色粉細砂巖、中砂巖,含水性不均勻,中間夾多層泥巖,為較好的隔水層,且距煤(2)的垂深在200米以上,該含水層對煤(2)開采無直接影響。-400水平東石門揭露煤(2)頂板時,僅在裂隙發(fā)育帶出現(xiàn)微小淋水,因此根據(jù)已經(jīng)揭露的地質(zhì)資料分析,二層煤基本頂?shù)募毶皫r為富水性弱的直接沖水含水層,開采二層煤時在斷層裂隙帶及老空冒落帶會出現(xiàn)一定量的涌水,而且多以淋水的形式涌入礦井。

3、斷層的導(dǎo)(含)水性

該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造繁雜,該區(qū)發(fā)育三條較大的斷層。F付斷層在風(fēng)井及-400東石門揭露時不含水、不導(dǎo)水。F付1斷層在風(fēng)井揭露時不含水導(dǎo)水,不-400水平東石門將揭露F付1斷層,對盤在五灰、六灰附近,底部為奧灰,受斷層裂隙影響有可能出現(xiàn)涌水。

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4、涌水量預(yù)計

⑴充水因素分析:根據(jù)老區(qū)及新區(qū)現(xiàn)階段揭露資料,開采上組煤時,煤(2)的基本頂中細紗巖為直接充水含水層,該含水層的出水特征表現(xiàn)為,當(dāng)含水層,在揭露點泄水后,在鄰近區(qū)域水量很小,或有新的出水點后,原出水點水量明顯減小,起初水量較大,經(jīng)過一段時間后水量穩(wěn)定或消失。因此,該含水層是以靜壓為主的弱含水層。

⑵根據(jù)安泰公司和安仙井涌水量狀況分析,涌水量與開采面積及走向長度關(guān)系不大,與降深有一定關(guān)系。根據(jù)安泰安仙的涌水量及各水平的降深判定為指數(shù)曲線型,并建立如下方程:Q=n×m√S.用最小二乘法確定參數(shù)m、n。

N∑(㏒S)2-(∑㏒S)2㏒m=

N∑(㏒S㏒Q)-∑㏒Q∑㏒S

N∑㏒Q–(1/m)∑㏒S㏒n=

N

∑㏒Q3.04㏒S∑(㏒S㏒Q)7.6187.785∑㏒Q∑㏒S∑(㏒S)223.16619.476(∑㏒S)258.03

求得m=1.942,n=0.508,Q=0.508×1.942√S,式中S為降深,Q為涌水量。根據(jù)公式求得開采二層煤時的涌水量。詳見下表:

水平-400單水平(-550m以上)-750m單水平(-900m以上)

四、煤層賦存條件及開采技術(shù)條件

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正常涌水量(m3/min)1.741最大涌水量(m3/min)2.523.364.872㈠煤系地層狀況:

該采區(qū)二層煤層屬于下二迭系XX組煤系地層,二層煤位于XX組上部,屬于上可采煤層組,簡稱上組煤。該區(qū)二層煤從鉆孔資料來看,二層煤厚度0.74~1.53m,平均1.10m。

煤層產(chǎn)狀:

煤層產(chǎn)狀基本穩(wěn)定,走向自西部95°到中部的85°,轉(zhuǎn)為東部的120°,傾向自西部的5°到東部的30°。煤層傾角呈淺部小,深部大的趨勢,淺部最小傾角為15°,深部最大傾角35°,平均傾角22°。

㈡煤層的特征:

該區(qū)地層屬下二迭系XX組,二層煤平均厚1.10m,直接頂為粉砂巖厚度不穩(wěn)定,基本頂為泥質(zhì)膠結(jié)的灰白色細砂巖,平均厚度8m,底板為厚9m左右的粉砂巖。

㈢煤層狀況

該區(qū)二層煤賦存狀態(tài)較穩(wěn)定,煤層的最大厚度1.53m,最小厚度0.74m。平均煤厚1.10m,沿傾斜方向自淺而深煤層傾角有逐漸變大的趨勢,淺部最小傾角15,深部最大傾角35,平均22。

煤層的可采指數(shù)為1,變異系數(shù)為5.6%,屬穩(wěn)定型煤層。二層煤為黑色、條帶式結(jié)構(gòu),油脂光澤,宏觀煤巖類型為半亮型煤,結(jié)構(gòu)簡單,硬度f=2,容重1.32。

㈣煤層頂?shù)装澹?/p>

二層煤平均厚1.10m,直接頂為粉砂巖厚度不穩(wěn)定,基本頂為泥質(zhì)膠結(jié)的灰白色細砂巖,平均厚度8m,底板為厚9m左右的粉砂巖。

㈤煤層層間距:

二層煤屬上組煤,上組煤距中組煤60m,距下組煤150m。㈥開采技術(shù)條件:煤質(zhì)(見表1-2)

(2)瓦斯及CO2:屬低瓦斯,低CO2煤層。(3)自燃:屬自燃煤層。

(4)煤層爆炸指數(shù):38.38%,具有強爆炸性。

(5)地溫:根據(jù)鉆孔地溫資料,地溫遞增梯度1.918度,平均地溫28.8度。

可采煤層特征表

表1-2煤

煤灰分硫分發(fā)熱量傾角厚度28

容重煤穩(wěn)定直直層種編號二層%%(MJ)(°)(m)(t/m)3層結(jié)構(gòu)分類接接頂?shù)追鄯?2.861.2635.9煤221.101.32簡單Ⅲ砂粉砂巖巖

五、儲量計算㈠安全煤柱留設(shè)

該區(qū)發(fā)育三條落差大的斷層。根據(jù)《地測技術(shù)管理規(guī)定》要求,落差大于30m斷層留設(shè)20m,落差在10-30m斷層留設(shè)煤柱15m。具有突水要挾的斷層煤柱,根據(jù)水壓計算:F

斷層在-400東石門及風(fēng)井揭露時不含水、不導(dǎo)水,F(xiàn)秦1斷層對盤為煤(2)頂板弱含水,

因此F付1及F秦1斷層防水煤柱留設(shè)20m.

㈡煤層條件

二層煤厚度0.74~1.53m,二層煤平均厚1.10m,直接頂為粉砂巖厚1.3m,煤八厚0.2m,老頂為一灰厚1.3m,底板為細砂巖厚9m。最小傾角為15°,最大傾角35°,平均傾角22°。上限標(biāo)高-150m,下限標(biāo)高-900m,,走向長1203m,傾向長1600m,面積1.952Km2。

㈢儲量狀況

1、工業(yè)儲量172萬噸

2、鐵路下保護煤柱42.2萬噸3、防水煤柱4.6萬噸

4、可采儲量=(工業(yè)儲量-地質(zhì)損失-防水煤柱)×回采率=125.2萬噸。

a)計算范圍:該采區(qū)西到F付1斷層煤柱線,東到F秦1斷層煤柱線,南到-150

水平,北到F花斷層煤柱線。采區(qū)上限標(biāo)高-150m,下限標(biāo)高-850m,平均走向長1203m,傾斜長1600m,面積約1.925km2。

b)計算參數(shù):容重1.36t/m3,平均傾角22°,平均煤厚1.10m,回收率85%。c)計算結(jié)果:工業(yè)儲量172萬噸,鐵路下保護煤柱10.5萬噸,防水煤柱12.5

萬噸,可采儲量125.2萬噸。

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儲量計算表

煤層編號塊號工業(yè)儲量(萬噸)回采率(%)二層32172.0085可采儲量(萬噸)A+B+C167.4備A+B+C(占%)注60其次節(jié)采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限

一、工作制度及作業(yè)方式1、開采程序和采面接續(xù)

⑴開采程序:根據(jù)現(xiàn)場及技術(shù)規(guī)范,上山部分采用下行式采煤方式,下山部分采用上行采煤方式。

⑵采面接續(xù):3201-3202-3203-3204-3208-3207-3206-32052、采區(qū)生產(chǎn)能力:⑴同時生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù):

采區(qū)內(nèi)二層煤中布置1個回采工作面和2個掘進工作面同時作業(yè)。⑵綜采工作制度及作業(yè)方式

根據(jù)礦井生產(chǎn)接續(xù)安排及本區(qū)實際狀況,采區(qū)配備一個回采工作面和二個掘進迎頭生產(chǎn)。工作制度均采用“三八〞制正規(guī)循環(huán)作業(yè)?;夭晒ぷ髅嫜h(huán)方式采用一班一循環(huán),循環(huán)進度1.47m,作業(yè)形式采用三班采煤,邊采邊準(zhǔn),每班進2.33刀,截深0.63米,掘進迎頭三班掘進,每班一循環(huán),循環(huán)進尺1.5m,工作天數(shù)按月25天,年300天計算。

二、采區(qū)生產(chǎn)能力Q1=897.24(噸/天)

Q2=897.24噸/天×25=2.24(萬噸/月)Q3=897.24噸/月×300=26.92(萬噸/年)工作面生產(chǎn)能力為26.92萬噸/年

Q4=K×Q3=1.1×26.92=29.61(萬噸/年)K為采區(qū)掘進出煤系數(shù),取1.1故采區(qū)生產(chǎn)能力為29.61萬噸/年

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q十五=60×0.91×4.95×1.2=5.4m/s=324m/min回采面所需風(fēng)量為:

ΣQ采=3.78+3.78+5.4+3.78/2=14.85m3/s=891m3/min2、掘進所需風(fēng)量ΣQ掘=200×n×0.7

其中:n為全礦掘進工作面總個數(shù),為12個,ΣQ掘=200×12×0.7=28m3/s=1680m3/min3、機電硐室需要風(fēng)量:Q硐=Σq硐

式中:q硐為每個獨立通風(fēng)硐室需用風(fēng)量,絞車房變電所各需50m3/min,水泵房需100m3/min,火藥庫需150m3/min。

Q硐=50×2+50×2+100+150+50=8.3m3/s=498m3/min4、全礦井其它巷道需要風(fēng)量

Q其它=(ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐室)×0.05=(14.85+28+8.3)×0.05=2.56m3/s=154m3/min

5、全礦井需要風(fēng)量

Q礦=(Q采+Q掘+Q硐室+Q其它)×K礦通=(14.85+28+8.3+2.56)×1.3=69.82m3/s=4189m3/min

經(jīng)過計算,-400水平擴大區(qū)投產(chǎn)后需風(fēng)量4189m3/min,后期-750水平延深后,開采深度增加,地溫增高,預(yù)計需風(fēng)量增加到5000m3/min。

三、負壓計算

根據(jù)采區(qū)接續(xù)安排,擴大區(qū)前期-400水平通風(fēng)最困難時期是三采上、下山前后組煤和回采后組煤同時生產(chǎn)時期,根據(jù)上述采區(qū)風(fēng)量分派狀況,進行負壓計算。

礦井負壓計算公式:

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