城郊煤矿2.4 Mta新井设义计-煤矿充填采矿法浅析.doc

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1、中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名: 学 号: 学 院: 矿业工程学院 1 专 业: 采矿工程 程 设计题目: 城郊煤矿2.4 Mt/a新井设计 1 专 题: 煤矿充填采矿法浅析 1 指导教师: 职 称: 教授 21 2012年6月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 矿业工程学院 专业年级 采矿工程2008级 学生姓名 任务下达日期:2012年3月1日毕业设计日期:2012年3月1日 至 2012年6月10日毕业设计题目: 城郊煤矿2.4 Mt/a新井设计毕业设计专题题目: 煤矿充填采矿法浅析毕业设计主要内容和要求:院长签字: 指导教师签字: 摘 要本设计包括三个部分:一般部分、专题

2、部分和翻译部分。一般部分为城郊煤矿2.4Mt/a新井设计。城郊矿位于河南省永城市境内。井田南北走向平均长8km,东西平均宽6.5km,面积约45.1km2。 井田内可采煤层为二2煤,其赋存稳定,厚度平均为2.95 m,倾角平均8,为缓倾斜煤层。井田内工业储量为1.97亿t,可采储量为1.85亿t。矿井平均涌水量为376 m3/h,井田中各煤层沼气含量一般小于0.5cm3/g,属低沼气矿井。各煤层均无煤尘爆炸危险。各煤层均属不自燃发火煤层;地温2930。城郊煤矿年设计生产能力为240万t/a,服务年限为55.09年。采用立井开拓,立井直接延深的开拓方式。工作制度为“四六”制,矿井年工作日为330

3、天。第一水平标高为560m,第二水平标高为-740m。矿井采用倾斜长壁综合机械化采煤法,一次采全高。矿井布置一个综采工作面,面长240m。煤炭通过胶带输送机运输,采用矿车进行辅助运输。矿井初期通风方式为中央并列式。一般部分共包括10章:1、矿区概述与地质特征;2、井田境界和储量;3、矿井工作制度、设计生产能力及服务年限;4、井田开拓;5、准备方式带区巷道布置;6、采煤方法; 7、井下运输;8、矿井提升;9、矿井通风与安全;10、设计矿井基本技术经济指标。专题部分题目是煤矿充填采矿法浅析,主要是研究了煤矿充填法技术,对煤矿充填法做了全面的陈述。翻译部分主要内容是关于对急倾斜煤层开采方法的探讨,英

4、文题目为:Research of Steep Coal Seam Mining Methods based on Fuzzy Comprehensive Evaluation。关键词:立井;两水平;带区;中央并列式通风ABSTRACTThis design includes three parts: the general part, the special subject part and the translation part.The general part is a new design for Chengjiao mine.The Chengjiao Mine field lies

5、 in Yongcheng in Henan province. The boundary of the mine field runs 8km from north to south and 6.5km from west to east on average. The total plane area of the mine is about 45.1km2. There is only one exploring layer-number two. Its average thickness of the seam is 2.95m and its stable and flatly i

6、nclined. Its dip angle is 8 degree on average. The industry reserves of the mine field are 197.4 million tons and the useable reserves are 185.1 million tons. The average inflow rate in Chengjiao mine is 376m3/h. It is a lower gassy mine. The coal dust doesnt have explosion hazard as well as the sel

7、f-combustion tendency.The productive capacity of Chengjiao Mine is 2.4 million tons per year,and the service life is 55.09 years. The work system is 4-shift with a 6-hour workday. It produces for 330 days a year.Therere two working levels in the mine. The first development level is located at the -5

8、60m, and the second is at the level of -740m. The comprehensive mechanized longwall caving method along the dip is used in Chengjiao Mine.There is only one working face in the mine. It is comprehensive mechanized coal face. The length of the face is 240m, and the designed productive capacity of the

9、face is 2.4 million tons per year. Coal is transported by belt conveyer ,and trolley wagons are used for accessorial transportation in the roadway.the diagonal ventilation system is used in Chengjiao. This design includes ten chapters: 1.An outline of the mine field geology; 2.Boundary and the reser

10、ves of mine; 3.The service life and working system of mine; 4.development engineering of coalfield; 5.The layout of panels; 6. The method used in coal mining; 7. Underground transportation of the mine; 8.The lifting of the mine; 9. The ventilation and the safety operation of the mine; 10.The basic e

11、conomic and technical norms of the designed mine.The topic of special subject parts is The Analysis of backfill mining methods. It makes a fully comprehensive statement of backfill mining methods.Translation part is aboat Steep Coal Seam Mining Methods.The English title is “Research of Steep Coal Se

12、am Mining Methods based on Fuzzy Comprehensive Evaluation ”.Keywords: Shaft; two level; Panel; Center juxtapose ventilation目 录一般部分11 矿区概述及井田地质特征21.1矿区概述21.1.1矿区地理位置及交通条件简介21.1.2 矿区水文情况21.2 井田地质特征31.2.1 井田地质构造简介31.2.2 井田勘探程度及简史31.2.3 井田地质构造41.2.4 井田水文地质特征41.3 煤层特征51.3.1 煤层特征51.3.2 煤质71.3.3 其他开采条件72 井

13、田境界和储量92.1 井田境界92.1.1井田范围确定92.2 矿井工业储量92.2.1储量计算依据92.2.2 矿井地质储量计算92.2.3矿井工业储量计算102.3 矿井可采储量112.3.1 矿井设计储量计算112.3.2 矿井设计可采储量计算123 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限143.1 矿井工作制度143.2 矿井设计生产能力及服务年限143.2.1 矿井生产能力及服务年限的确定依据143.2.2 矿井生产能力的确定143.2.3 矿井服务年限153.2.4 井型核算154 矿井开拓174.1 矿井开拓的基本问题174.1.1 确定井筒形式、数目、位置及坐标174.1.2工业

14、场地的位置194.1.3开采水平的确定194.1.4运输大巷和井底车场的布置和数目194.1.5矿井开拓延伸方案及阶段划分204.2 矿井基本巷道304.2.1井筒304.2.2井底车场344.2.3大巷355 带区巷道布置395.1煤层地质特征395.1.1带区位置及范围395.1.2带区煤层特征395.1.3地质构造395.1.4顶底板特性395.1.5水文地质405.1.6地表情况405.2带区巷道布置及生产系统(见首采区巷道布置平剖面图)405.2.1带区准备方式的确定405.2.2生产系统415.2.3带区内巷道掘进415.2.4带区生产能力及采出率425.3带区车场及主要硐室445

15、.3.1带区下部车场设计445.3.2带区主要硐室446 采煤方法466.1采煤工艺方式466.1.1带区煤层特征及地质条件466.1.2确定采煤工艺方式466.1.3回采工作面长度的确定466.1.4回采工作面的推进方向和推进度476.1.5综采工作面的设备配套476.1.6回采工作面破煤、装煤方式476.1.7回采工作面支护方式516.1.8端头支护及超前支护方式546.1.9各工艺过程注意事项556.1.10回采工作面正规循环作业和工作面成本566.2回采巷道布置596.2.1回采巷道布置方式596.2.2回采巷道参数597 井下运输617.1概述617.1.1井下运输的原始条件和数据6

16、17.1.2井下运输系统617.2煤炭运输方式和设备选择617.3辅助运输方式和设备选择647.3.1 辅助运输方式选择647.3.2 辅助运输设备选择658 矿井提升688.1矿井提升概述688.2主副井提升688.2.1主井提升688.2.2副井提升719矿井通风及安全749.1矿井通风系统选择749.1.1矿井概况749.1.2矿井通风系统的基本要求749.1.3矿井通风方式的确定749.1.4主要通风机工作方式选择769.1.5带区通风系统的要求769.1.6工作面通风方式的选择779.1.7回采工作面进回风巷道的布置789.1.8通风构筑物789.2矿井风量计算799.2.1 工作面

17、所需风量的计算799.2.2 备用面需风量的计算809.2.3 掘进工作面需风量809.2.4 硐室需风量819.2.5 其它巷道所需风量829.2.6 矿井总风量计算829.3矿井风量分配829.3.1配风的原则和方法829.3.2配风的依据829.3.3风量分配839.4矿井通风总阻力计算849.4.1矿井通风总阻力计算原则849.4.2确定矿井通风容易和困难时期849.4.3 矿井通风阻力计算879.4.4 矿井通风总阻力计算899.4.5矿井总风阻和等积孔计算899.5选择矿井通风设备909.5.1选择主要通风机909.5.2电动机选型929.5.3主要通风机附属装置939.6安全灾害

18、的预防措施939.6.1预防瓦斯爆炸的措施949.6.2煤尘的防治措施949.6.3火灾的预防措施949.6.4水灾的预防措施959.6.5其他安全措施9510 设计矿井基本技术经济指标96专题部分98煤矿充填采矿法浅析99参考文献114翻译部分116英文原文117中文翻译125致 谢131 中国矿业大学2012届本科生毕业设计 第131页一般部分一般部分1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1矿区地理位置及交通条件简介城郊矿井田位于河南省永城市境内,覆盖城关乡、城厢乡的全部及侯岭、双桥、十八里、将口乡的一部分。南北平均长约8公里,东西宽约6.5公里,勘探面积约45.1平方公里。北临

19、陈四楼井田(已建井投产),南接新桥井田(已精勘),地理坐标为:东经3943795239445143北纬37524993762580井田范围北起F6断层;南至F20断层;西起F3、F4断层;东至煤层隐伏露头。井田内地势平坦、交通方便。永城市西北至陇海铁路商丘东站约95公里,夏邑东站62公里;东北至京沪铁路徐州车站约100公里,东南至宿州车站约75公里,距京九铁路的亳州车站55公里,且均有柏油公路相通。乡村之间公路相通(见图1-1)。图1-1 交 通 位 置 图1.1.2 矿区水文情况井田基本为四周受断层切割,造成相对的隔水边界,形成一个与外部水利联系微弱,补给不足的水文地质单元。地表水体沱河是井

20、田内最大的人工河流。该河枯水季节关闸后抬高了上游水位,用于农灌,下游长期少水,只是在洪水季节开闸放水,排洪泄涝。平均年流量一般为12米3/秒,雨季最大流量384米3/秒,最高水位标高为34.79米,最低水位标高为30.07米。本区地处中纬34附近,属半干旱、半湿润季风型气候,蒸发量大于降雨量,干湿差大,四季分明。年平均气温14.3 ,日最高气温41.5,日最低气温为-23.4。年平均降水量962.9mm,年最大降水量1518.6mm,年最小降水量556.2mm。大气降水量多集中在78月份,可占全年降水量的50%以上,年蒸发量1808.9。永城地区受地震影响不大,地震烈度小于6度。1.2 井田地

21、质特征1.2.1 井田地质构造简介本区处于华北板块南部,嵩杞构造区东缘永夏断隆带。中新代时期由于太平洋板块向欧亚板块俯冲,形成了郯庐断裂系,本井田近临该断裂系,区域构造格架严格受其控制。和华北地台区一样,经过多次构造运动,于燕山期形成了现在的构造格局。区内以北北东北东向构造为主体,东西向(近东西向)构造次之,局部地段亦发育有北西向构造,伴随有岩浆岩活动。永城煤田煤系地层的展布形态,受上述两组构造的严格控制。1.2.2 井田勘探程度及简史永城煤田自1957年被地质局三二五队发现以来,先后有多家地质勘探单位进行过地质勘探、物探工作,涉及城郊矿井的勘探工作主要有:1、1959年3月11月,原河南煤田

22、地质局一七队开展普查工作,于同年11月提交了河南省永城煤田陈集普查地质报告,初步查明了勘探区的基本构造轮廓。2、1976年1982年,河南省地矿局十一队开展详查工作,于1983年4月提交了河南省永城煤田城郊煤田详查地质报告,基本查明了井田构造形态,控制了井田内大的断层,煤层露头,并对含煤地层进行了划分。3、1957年1984年,先后有河南省地矿局物探队等四家单位在永城煤田开展了电法、地震勘探工作。受仪器、方法和资料处理手段等方面的限制,资料利用价值不高。4、1992年10月1993年3月,河南煤田地质局物探测量队在城郊矿井面积约32Km2的首采区(第03与第36地质勘探线之间)进行了二维高分辨

23、地震补充勘探,同年8月提交了河南省永夏矿区城郊矿井初级采区地震补充勘探报告,查明了区内落差大于10米的断层,控制了二2煤层隐伏露头位置,地质效果明显。 5、1988年11月由河南省地质矿产厅地质十一队提交的河南省永城煤田城郊煤田详查地质报告经河南省矿产储量委员会“豫储决字(1989)09号”文批准。报告主要内容和成果如下:(1)、城郊井田构造复杂程度属简单至中等。(2)、城郊井田水文地质条件属简单。1.2.3 井田地质构造城郊井田位于北北东向的永城隐伏背斜的西翼中段,北北东向断层构造居主导地位,其次是近东西向构造,局部发育有北西向构造。总体构造特征是以宽缓褶皱为主,伴随一定数量的断裂构造,且多

24、集中在表现明显的背、向斜两侧。井田东南部地层走向为北北东向,南部由于两组不同方向构造的复合而呈马鞍状,中部、北部由于受小褶曲的影响。呈波状起伏,走向变化较大。地层产状总趋势向南西西方向倾斜,地层倾角一般在50150,个别地段(东南部将阁向斜一带)达200300。褶皱和断裂构造呈北北东向和近东西展布。 全井田边界大多由断层构成(均为高角度正断层),井田内部有两条较大断层,落差均大于50m。还分布着许多小断层,由于落差较小,本设计中不予考虑。1.2.4 井田水文地质特征据含、隔水层岩性组合特征,埋藏条件等自上而下分为四个含水组,即新生界孔隙含水组、二叠系裂隙含水组、石炭系太原组岩溶裂隙含水组、奥陶

25、系岩溶裂隙含水组。现分述如下:(一)、新生界孔隙含水组(I) 区域为新第三系、第四系冲、湖积松散地层,可细分上、中、下、底四个含水段。上段以粉、细砂为主;中下段以细、中砂为主,夹粗砂层,与黏土、亚粘土或亚砂土,交替沉积,厚度变化大;底段以粘性土为主,砂层变薄,层数减少,或为透镜状体。下底段向南逐渐趋于尖灭,如至南部大王庄一带沉积有上、中段,而下底段缺失。 区域内各段地下水的赋存条件、富水性、水质水量、水位均具明显差异性,砂层为1121层,总厚80.13159.04米,平均119.67米。 上段(潜水型)直接受大气降水补给,循环条件好,交替强烈,与地表水有互补关系。具典型的强烈蒸发特点,近几年偏

26、干旱,地下水区域性补给不足,水位处于明显的下降趋势,下降幅度为0.321.0米,为径流消耗区。 单位涌水量0.876.71升/秒.米,渗透系数54198米/日,水化学类型为HCO3-CaMg型水,矿化度0.121.2克/升,水温14180C。 底段粘土层是隔离下部基岩风氧化带的稳定隔水层,厚度由几米到上百米。虽然局部有砂层透镜体与风氧化带直接接触,具封闭性水,微渗透。 地下水流向大致为北西流向南东。(二)、二叠系裂隙含水组(II) 由上石盒子组、下石盒子组、山西组砂岩含水层段组成,具弱承压性,顶部为风氧化带,深度在基岩面上,垂深18米左右,其上有新生界底部粘性土隔水层,垂直越流补给微弱。含水层

27、段之间又有泥岩、砂质泥岩隔水,基本无水力联系。地下水均以本层水平侧向远方运移补给为主。补给源不足,径流滞缓,以消耗静储量为主。 本组岩相变化大,裂隙发育又不均,多被方解石脉充填,富水性强弱也各段不一,上石盒子组比下石盒子组、山西组相对富水性较强。 单位涌水量0.0014.5克/秒.米,渗透系数0.0020.80米/日,水化学类型为SO4-Na型水,矿化度为24.5克/升,水温20270C。该含水组是二煤组的直接充水岩层,据永城(葛店)煤矿多年矿山排水量变化情况证实,随着开采派水,充水岩层逐年趋于疏干状态,地下水位大幅度下降,并影响到矿区之外。说明地下水排泄以转入矿山排水为主要途径。(三)、石炭

28、系太原组岩溶裂隙含水组(III) 含水岩层主要为灰岩(11层,局部13层)次为砂岩。灰岩总厚度70多米,以L10、L8、L4、L2四层灰岩沉积稳定,厚度大。据钻孔揭露L10及以下各层灰岩都有不同程度的漏水现象。岩溶裂隙发育不均,又多被泥质、钙质充填,富水性强弱不同,以本层远方水平侧向运移为主。封闭条件较好,静水压力传递快,补给区、分布区、排泄区不一致。 单位涌水量0.0012.87升/秒.米,渗透系数0.0057.47米/日,水化学类型为SO4-CaNa型水,矿化度23.3克/升,水温3035C。 L11灰岩(K3)沉积稳定,上距二2煤底板为4065米,平均50米,上部有隔水性能强的泥岩、砂质

29、泥岩以及抗压强度大的厚层砂岩,正常状态下,灰岩水不会溃入巷道或发生底鼓现象,随着开采水平的延伸,若遇到落差大于50米的断层或破碎带,出现煤层与灰岩对接,则有可能造成灰岩水溃入巷道,开采中应引起重视。(四)、奥陶系岩溶裂隙含水组奥陶系灰岩在安徽闸河煤田东西两侧广泛出露,永城境内在芒山一带有零星剥蚀残丘,井田东永城隐伏背斜轴部奥陶系灰岩大面积隆起,直接被新生界地层覆盖,走向与背斜轴一致,岩溶裂隙沿垂深减弱,部分被泥质、钙质充填,加之受构造断裂控制,灰岩富水性很不均一,大理岩、大理岩化灰岩富水性较强,而结晶灰岩相对比较弱。地下水补给源除露头处受大气降水补给外,广泛隐伏区主要为水平侧向运移,补给量较大

30、,以潜流形式向远方排泄。 单位涌水量0.0023.56升/秒.米,渗透系数0.0096022米/日,水化学类型为SO4HCO3-Na型水,矿化度1.053.7克/升,水温10320C。 奥陶系灰岩上距二2煤底板为210米左右,正常情况下对巷道无充水影响。当有断层沟通,使奥陶系灰岩水与太原组灰岩上段水发生水力联系时,间接对矿坑充水也是可能的。井田四周受断层切割,造成相对的隔水边界,形成一个与外部水力联系微弱,补给不足的水文地质单元。矿井目前正常涌水量376m3/h,矿井水文地质条件类型属于中等类型。城郊煤矿为低瓦斯矿井,煤层属不自燃煤层,煤尘无爆炸危险性。井田地温随深度的增加而增加,地温梯度2.

31、67/100m。1.3 煤层特征1.3.1 煤层特征本井田含煤地层自下而上为上石炭统太原组,下二叠统山系组、下石盒子组,上二叠统上石盒子组,含煤情况差别较大。太原组含有煤110层,称一煤组,单层煤层厚度0.180.75米,平均厚度为0.4米,井田内钻孔未见可采点,煤层总厚度2.17米,含煤系数1.5%。上石盒子组四煤组、五煤组含煤总层数分别为3层、4层,平均总厚度分别为1.13米、1.19米,含煤系数分别为0.8%、0.5%,可采层数为零,钻孔揭露一般为煤线或碳质泥岩。下石盒子组,称为三煤组,含煤7层,可采层数为零,山西组含煤3层,称为二煤组,其中一层稳定可采。山西组为井田主要含煤地层,平均厚

32、度2.95米,含煤性好:二2煤层以下主要由灰色砂岩、黑色泥岩、灰黑色砂质泥岩、碳质泥岩和薄煤层(二1煤)组成。下段主要由厚层黑色泥岩、砂质泥岩组成。层单稳定,含有少量的动物化石碎片和硅质菱铁矿结核。上段主要为薄层状砂岩,水平层理较发育,层面含碳质及白云母片。称为“叶片状砂岩”。相当于豫西的“大占砂岩”,两淮的“叶片状砂岩”。厚度一般15米左右,层位稳定,分布广,距二2煤一般5米左右,局部为煤层直接底板。二2煤层以上主要为砂岩、砂质泥岩、泥岩加不稳定的薄煤层(二3煤),总体表现为下细上粗的特点,偶见薄层菱铁矿,中部为一层中粗粒长石石英砂岩,称为“豆腐渣砂岩”,长石岩榍含量较高,分选性、磨圆度较差

33、,泥质胶结,胶结疏松,易于辨认。本井田共含煤1523层,其中可采煤层1层,为山西组的二2煤层,主要可采煤层特详述如下:二2煤层二2煤层赋存于山西组的中部。至上部K4标志层底平均距离52.02米;与下部K3标志层平均距离49.10米,层位稳定,可采厚度0.87.68米,平均厚度2.95米;煤层大面积表现为单层结构,近在个别钻孔中见到双层结构,且分布零星夹矸为泥岩,厚度小、范围小,煤层顶板多为泥岩、砂质泥岩,局部为砂岩;底板为泥岩、砂质泥岩和砂岩。因其是在广阔平坦潮坪上形成,故厚度稳定,结构简单。由于后期改造及冲刷作用,岩浆活动等,对煤层的原生厚度、结构和稳定造成一定的影响,但影响程度和范围较小,

34、在勘探中钻孔揭露缺失点近11个。在实际揭露情况受断层的影响局部煤层厚度变薄、甚至不连续。表1-1 可采煤层情况一览表煤组号煤层编号煤分层数煤厚最小最大平 均(m)间距最小最大平 均(m)夹矸层数可 采情 况含 煤系 数煤层稳定性二煤组二310.20.400.301.408.224.810不可采3.8%不稳定二2120.327.682.9501全区可采稳定23.140.0830.47二1120.250.550.4001不可采不稳定1.3.2 煤质建井开拓阶段未进行该项工作,近据原地质报告简述。井田内可采煤层以高变质年轻的无烟煤为主,次为天然焦及少量的贫煤。煤的物理性质、煤岩特征和煤类基本相符。一

35、、物理性质 各无烟煤均为黑灰灰黑色,少量呈铅灰色;似金光泽(或金刚光泽)条痕为灰黑色黑色;脆度大,内生裂隙中等发育,少数裂隙被次生碳酸岩矿物所充填。 二2煤层上部多呈块状,层状构造,脆度较小;中下部常为碎屑状及块状,脆度较大,易碎,煤质较上部差;可见贝壳状断口,视电阻率在30-130.M之间;视比重为1.47。二、化学性质水分 井田内可采煤层中无烟煤和贫煤,原煤水分一般在0.52%之间,少量小于0.5%,极少数大于2%,属于低水分煤。在煤层露头附近因风化作用,煤的水分可增加到37%。挥发分 各煤层无烟煤及贫煤的精煤可燃基挥发分产率分别在7.88.39%、10.4110.74%之间。但在煤层露头

36、附近,因受风化作用挥发分产率有不同程度的增加。二2煤层的天然半焦挥发分产率8.88%,明显降低。煤的灰分表1-2 各煤层不同煤类灰分情况一览表煤层煤类各灰分产率级别所占百分比灰分平均产率(%)煤层灰分等级10%1015%1525%25%二2A2.8166.2928.092.8114.41低灰T75.0025.0014.35低灰CaK60.0020.0020.0016.68低中灰 三、煤岩类型 二2煤层宏观煤岩特征,二2煤层以亮煤、镜煤为主,暗煤次之,丝炭少量。镜煤呈薄层状或小透镜状与亮煤及暗煤组成条带状结构。属半亮及光亮型煤。镜下鉴定,有机质含量占77.389.60%。其中以凝胶化物质为主,占

37、有机质的8498%,丝炭组分次之,占有机质的216%。无机质占粘土矿物为主,占无机质含量的8293%;硫化物类、碳酸盐类、氧化硅类含量较少。二2煤层中的镜煤最大反射率为2.977%,平均反射率为2.648%;二2煤层的无烟煤测得显微硬度平均值为35.5。1.3.3 其他开采条件一、瓦斯:矿井各煤层CH4含量一般为0.5cm3/g,属低瓦斯矿井。各采煤工作面的绝对瓦斯涌出量因工作面长度以及其他各种因素影响而有所不同;各掘进工作面中煤巷的绝对瓦斯涌出量一般在0.1m3/min左右,岩巷的绝对瓦斯涌出量一般为0,但有个别工作面的瓦斯涌出量有时不稳定。二、煤尘:各煤层均无煤层爆炸危险。三、煤的自燃:

38、各煤层均属不自然发火煤层。四、地温:井田内地温仅随深度的增加而增加。井田的平均地温梯度为2.67/100m,从地温梯度看,浅部地温梯度较高,深部地温梯度较低。从二2煤地温等值线图上看出,等温线与煤层底板等高线基本平行,煤层-500m以浅的地温一般低于30,-600m以深的地温除井田东南部小面积低温区外,一般为一级高温区。2 井田境界和储量2.1 井田境界2.1.1井田范围确定据城郊矿井招标书规定,按照城郊矿井精查地质报告所提供的井田范围为:北部及东部,以F6断层以及0222与1001孔的连线为界,南部及西部,以F20、F4断层为界,东部以煤层露头及F5断层为界。井田走向长度约为6.5km ,南

39、北长125km ,平均长约为8km。煤层倾角一般为515,平均倾角8,水平面积为45.1km2。2.2 矿井工业储量2.2.1储量计算依据1.储量的计算边界为已划定的井田范围;2.依据煤炭资源地质勘探规范关于化工、动力用煤的标准:计算能利用储量的煤层最低可采厚度为0.8m,原煤灰分不大于40%。计算暂不能利用储量的煤层厚度为0.70.8m;3.依据国务院过函(1998)5号文关于酸雨控制区及二氧化硫污染控制区有关问题的批复内容要求:禁止新建煤层含硫份大于3%的矿井。硫份大于3%的煤层储量列入平衡表外的储量;4.储量计算厚度:夹石厚度不大于0.05m时,与煤分层合并计算,复杂结构煤层的夹石总厚度

40、不超过每分层厚度的50%时,以各煤分层总厚度作为储量计算厚度;5.井田内主要煤层稳定,厚度变化不大,煤层产状平缓,勘探工程分布比较均匀,采用地质块段的算术平均法;6.煤层容重:二2煤为优质无烟煤,其容重为1.47 t/m3。2.2.2 矿井地质储量计算本井田共含煤1523层,其中可采煤层1层,为山西组的二2煤层,其煤层平均厚度为2.95m。故计算工业储量时以这层煤为对象。由于矿井井田形状规整,本区矿井储量采用网格法,将井田分为A、B、C三个块段(根据等高线疏密程度划分面积小块)具体分块情况见图2-1井田地质储量计算面积划分示意图,根据每个面积小块的等高线水平间距和高差计算出面积小块的煤层倾角,

41、用CAD命令计算面积小块的水平面积,由此可计算得出每个块段的不同储量,矿井地质总储量即为各块段储量相加之和。再根据: (2-1)式中Z矿井地质储量,tS 井田块段面积,m2m煤层平均厚度 煤层的容重,1.47 t/m3 各块段煤层的倾角图2-1 矿井块段划分图由式2-1及矿井块段划分图,得各块段地质储量计算见下表2-1:表2-1矿井地质储量计算表块段名称倾角/面积/m2煤层厚度/m视密度t/ m3储量核算/MtA5.3204750002.951.4789.17B12.877500002.951.4739.25C8.1168750002.951.4773.92资源总储量202.34则矿井地质储量

42、:Z = 202.34Mt2.2.3矿井工业储量计算矿井工业储量是指在井田范围内,经过地质勘探,煤层厚度与质量均合乎开采要求,地质构造比较清楚,目前可供利用的可列入平衡表内的储量。矿井工业储量是进行矿井设计的资源依据,一般也就是列入平衡表内的储量。矿井工业储量:地质资源量中探明的资源量331和控制的资源量332,经分类得出的经济的基础储量111b和122b、边际经济的基础储量2M11和2M22,连同地质资源量中推断的资源量333的大部,归类为矿井工业储量。储量的分配探明储量、控制储量、推断储量按6:3:1 分配,经济基础储量、边际经济基础储量按90%、10% 分配,次边际经济基础储量不计。各种

43、储量分配见表2-2:表2-2 矿井工业储量计算表类别探明储量/Mt控制储量/Mt推断储量/Mt经济储量边际储量经济储量边际储量数量106.59611.84453.2985.92224.675合计118.4459.22 Zg=111b+122b+2M11+2M22+333k ( 2-2)其中:k=0.8Zg=106.596+11.844+53.298+5.922+24.6750.8=197.4 Mt2.3 矿井可采储量2.3.1 矿井设计储量计算矿井设计资源/储量按zs=(zg-p1) (2-3) 其中p1为断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑物等永久煤柱损失量之和,则井田境界煤柱按40m宽度计算,井田境界长度为28785m,其中16147m长的井田边界为断层,则人为井田边界煤柱长度应为12638m,则人为井田边界煤柱面积为505520m2,则井田境界煤柱煤量为: 505520cos82.41.47=2213731t=221.37万t 断层保护煤柱的留设按落差大于50m时,断层两侧各留40m,落差大于50m时,两侧各留30m。经测量得,井田范围内所有断层大部分为落差大于50m的断层,其中有16147m的断层作为了井田边界,井

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