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采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 目錄 1 礦井概述及井田地質(zhì)特征 1 1 1 礦區(qū)概述 1 1 1 1 礦區(qū)的地理位置 范圍 1 1 1 2 供電情況 1 1 1 3 地形 地貌 1 1 1 4 交通條件 1 1 1 5 氣象條件 2 1 1 6 水文 3 1 1 7 地震 3 1 1 8 鄰近礦井概況 3 1 2 井田地質(zhì)特征 4 1 2 1 井田地形 4 1 2 2 以往勘探的情況 4 1 2 3 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)況 5 1 2 4 井田地層 5 1 2 5 含煤地層 7 1 2 6 構(gòu)造情況 7 1 2 7 井田水文地質(zhì)特征 10 1 3 煤層特征 11 1 3 1 含煤概況 11 1 3 2 煤質(zhì) 12 1 3 3 煤層賦存特點(diǎn) 14 1 3 4 圍巖性質(zhì) 15 1 3 5 瓦斯 煤塵和煤的自燃 15 1 3 5 地溫 16 1 3 6 其它有益礦產(chǎn) 16 2 井田境界和儲(chǔ)量 17 2 1 井田境界 17 2 2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 18 2 2 1 儲(chǔ)量計(jì)算范圍和工業(yè)指標(biāo)的確定 18 2 2 2 儲(chǔ)量級(jí)別與計(jì)算塊段的劃分 18 2 2 3 儲(chǔ)量計(jì)算方法及參數(shù)的確定 19 2 2 4 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 21 2 3 礦井可采儲(chǔ)量 21 2 3 1 邊界煤柱 22 2 3 2 斷層保護(hù)煤柱 22 2 3 3 防水保護(hù)煤柱 23 2 3 4 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量計(jì)算 23 2 3 5 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失 23 2 3 6 井筒保護(hù)煤柱 26 2 3 7 大巷保護(hù)煤柱 26 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 2 3 8 可采儲(chǔ)量的計(jì)算 26 3 礦井工作制度 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 28 3 1 礦井工作制度 28 3 2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 28 3 2 1 確定依據(jù) 28 3 2 2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 28 3 2 3 礦井服務(wù)年限 28 4 井田開(kāi)拓 30 4 1 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 30 4 1 1 確定井筒形式 數(shù)目 位置及坐標(biāo) 30 4 1 2 工業(yè)場(chǎng)地的位置 33 4 1 3 開(kāi)采水平的確定及帶 采 區(qū)劃分 34 4 1 4 主要開(kāi)拓巷道 34 4 1 5 帶區(qū)間接替順序 35 4 1 6確定開(kāi)拓方案 35 4 1 7開(kāi)拓方案粗略比較 37 4 1 8開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較 38 4 1 9 開(kāi)拓方案綜合比較 41 4 2 龐莊礦開(kāi)拓平面圖 42 4 3 龐莊礦開(kāi)拓剖面圖 43 5 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 44 6 參考文獻(xiàn) 45 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 1 目錄 1 礦井概述及井田地質(zhì)特征 1 1 1 礦區(qū)概述 1 1 1 1 礦區(qū)的地理位置 范圍 1 1 1 2 供電情況 1 1 1 3 地形 地貌 1 1 1 4 交通條件 1 1 1 5 氣象條件 2 1 1 6 水文 3 1 1 7 地震 3 1 1 8 鄰近礦井概況 3 1 2 井田地質(zhì)特征 4 1 2 1 井田地形 4 1 2 2 以往勘探的情況 4 1 2 3 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)況 5 1 2 4 井田地層 5 1 2 5 含煤地層 7 1 2 6 構(gòu)造情況 7 1 2 7 井田水文地質(zhì)特征 10 1 3 煤層特征 11 1 3 1 含煤概況 11 1 3 2 煤質(zhì) 12 1 3 3 煤層賦存特點(diǎn) 14 1 3 4 圍巖性質(zhì) 15 1 3 5 瓦斯 煤塵和煤的自燃 15 1 3 5 地溫 16 1 3 6 其它有益礦產(chǎn) 16 2 井田境界和儲(chǔ)量 17 2 1 井田境界 17 2 2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 18 2 2 1 儲(chǔ)量計(jì)算范圍和工業(yè)指標(biāo)的確定 18 2 2 2 儲(chǔ)量級(jí)別與計(jì)算塊段的劃分 18 2 2 3 儲(chǔ)量計(jì)算方法及參數(shù)的確定 19 2 2 4 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 21 2 3 礦井可采儲(chǔ)量 21 2 3 1 邊界煤柱 22 2 3 2 斷層保護(hù)煤柱 22 2 3 3 防水保護(hù)煤柱 23 2 3 4 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量計(jì)算 23 2 3 5 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失 23 2 3 6 井筒保護(hù)煤柱 26 2 3 7 大巷保護(hù)煤柱 26 2 3 8 可采儲(chǔ)量的計(jì)算 26 3 礦井工作制度 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 28 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 2 3 1 礦井工作制度 28 3 2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 28 3 2 1 確定依據(jù) 28 3 2 2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 28 3 2 3 礦井服務(wù)年限 28 4 井田開(kāi)拓 30 4 1 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 30 4 1 1 確定井筒形式 數(shù)目 位置及坐標(biāo) 30 4 1 2 工業(yè)場(chǎng)地的位置 33 4 1 3 開(kāi)采水平的確定及帶 采 區(qū)劃分 34 4 1 4 主要開(kāi)拓巷道 34 4 1 5 帶區(qū)間接替順序 35 4 1 6確定開(kāi)拓方案 35 4 1 7開(kāi)拓方案粗略比較 37 4 1 8開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較 38 4 1 9 開(kāi)拓方案綜合比較 41 4 2 龐莊礦開(kāi)拓平面圖 42 4 3 龐莊礦開(kāi)拓剖面圖 43 5 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 44 6 參考文獻(xiàn) 45 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 3 1 礦井概述及井田地質(zhì)特征 1 1 礦區(qū)概述 1 1 1 礦區(qū)的地理位置 范圍 龐莊煤礦位于徐州市西北方向九里區(qū)境內(nèi) 距市中心 13km 主井地理座標(biāo)為東經(jīng) 117 06 19 北緯 34 20 24 井囗標(biāo)高 37 5m 井田范圍 東自 21 煤露頭起 西至夾河工業(yè)廣場(chǎng)及第 17 勘探線為界與夾河礦為鄰 南部 邊界分三段 1 東段 鐵路煤柱以東 以 F3 斷層與王莊煤礦相鄰 2 中段 鐵路煤柱至 11 勘探線 以 F47 斷層為界 斷層以南隸屬拾屯煤礦 3 西段 第 11 至第 15 勘探線 各煤層 270 水平以淺急傾斜部分劃歸拾屯礦 北以 F1 斷層與張小樓井相鄰 井田東西長(zhǎng)約 6 24km 南北寬 3km 面積約 18 72km2 1 1 2 供電情況 礦區(qū)供電由銅山縣柳新變電所雙回路供電 礦內(nèi)有 2516 kv 變電所一座 16000 kv 變壓器 2 臺(tái) 1 1 3 地形 地貌 龐莊井田為古黃河泛濫形成的沖積平原 沖積層?xùn)|北薄 西北厚 平均厚度 76 0m 區(qū)內(nèi) 地勢(shì)較平坦 略顯西北高 東西低的趨勢(shì) 地表標(biāo)高 35m 42m 坡度約為兩千分之一 由于 幾十年的煤炭開(kāi)采活動(dòng) 使地表形成大面積塌陷并積水成塘 塌陷區(qū)水深可達(dá) 5m 6m 礦區(qū)東南由寒武 奧陶紀(jì)石灰?guī)r構(gòu)成為數(shù)不多的低山丘陵 大致呈 NE60 方向延伸 自西 向東為大 小孤山 霸王山 九里山 琵琶山 其中以九里山最高 山頂絕對(duì)標(biāo)高為 173 2m 1 1 4 交通條件 徐州市地處京滬 隴海兩大鐵路動(dòng)脈的交匯點(diǎn) 本井田有礦區(qū)專(zhuān)用鐵路 東與京滬鐵路茅 村站 西與隴海鐵路夾河寨站相聯(lián)接 徐豐公路從礦門(mén)口通過(guò) 可與蘇北 皖北 魯南 豫東各縣相通 礦區(qū)東北有京杭大運(yùn)河 穿過(guò) 經(jīng)徐州煤港貫通南北 因此 龐莊煤礦水 陸交通運(yùn)輸條件極為便利 見(jiàn)交通示意圖 1 1 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 4 交通示意圖 1 1 1 1 5 氣象條件 根據(jù)徐州氣象資料 本區(qū)屬南溫帶魯南氣候區(qū) 具有長(zhǎng)江流域和黃河流域氣候的過(guò)渡性 區(qū)內(nèi)氣候日照充足 年降雨量充沛 冬寒干燥 夏熱多雨 春秋季短 并有寒潮 霜凍 冰雹 旱風(fēng)等自然災(zāi)害 本區(qū)由于地處中緯度副熱帶和曖溫帶的過(guò)渡區(qū) 因此 降水有集中性高 年變化大的特點(diǎn) 平均年降水量 841 9mm 最大 1297 0mm 1958 年 最小 500 6mm 1988 年 夏季平均雨量 6 8 月 466 03mm 約占全年降水量的 55 其中以 7 8 兩月雨量最多 形成了冬干 春秋 旱頻繁 盛夏常發(fā)生旱澇急轉(zhuǎn) 易澇 易旱的氣候特點(diǎn) 蒸發(fā)量 1440mm 年 全年以偏東風(fēng) 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 5 為多 年平均風(fēng)速 3 2m s 最大風(fēng)速 24 3m s 1959 年 6 月 年平均氣溫 14 13 C 1 月份 最低 平均氣溫 0 6 C 7 月份最高 平均氣溫 27 4 C 凍土深度為 29cm 歷年平均初霜期 為 10 月下旬 終霜期 4 月上旬 1 1 6 水文 井田內(nèi)地表水體主要為塌陷區(qū)積水 其次有拾新河和拾屯河 1 塌陷區(qū)積水 積水區(qū)常年水位 34 3m 雨季最高水位 36 25m 1982 年 7 月 22 日 2 拾屯河 從礦區(qū)南部露頭自西向東入丁萬(wàn)河 全長(zhǎng) 13Km 為季節(jié)性河流 3 拾新河 1977 年 12 月銅山縣在礦區(qū)中部自西北向東南人工開(kāi)挖而成 常年積水 水深 5 6m 河床不連續(xù)且與塌陷區(qū)積水連成一片 除上述地表水體外 尚有零星的魚(yú)塘和縱橫交錯(cuò)的排水溝渠分布 因此 礦區(qū)地表水系較 為發(fā)育 1 1 7 地震 徐州地區(qū)地震烈度為 7 度 根據(jù) 1956 年科學(xué)出版社資料 徐州地區(qū)地震記錄始于公元 522 年 訖于 1937 年 即 1415 年間發(fā)生地震 21 次 其中破壞性地震占了 3 7 次 影響較大的有 1502 年 10 月 17 日地震 壞城垣民舍 1668 年 7 月 25 日山東莒縣郯城 8 5 級(jí)地震 1937 年 8 月 1 日山東渮澤 7 級(jí)地震 本區(qū)屬華北地震區(qū) 距郯廬斷裂約 100km 該斷裂帶為一長(zhǎng)期活動(dòng)的強(qiáng)地震帶 1 1 8 鄰近礦井概況 1 王莊煤礦 王莊煤礦隸屬揚(yáng)州煤炭工業(yè)公司 與龐莊煤礦以 F3 斷層及鐵路煤柱為界 由 蘇革燃煤 76 54 號(hào)文件 蘇地管發(fā) 99 020 號(hào)文件 批準(zhǔn) 1959 年建井 1961 年移交生產(chǎn) 是一對(duì)年產(chǎn) 25 萬(wàn)噸的礦井 2002 年實(shí)際產(chǎn)量 34 萬(wàn)噸 目前生產(chǎn)水平為 300 m 480 m 兩個(gè)水平 開(kāi)采 山西組 7 9 煤層 2 寶應(yīng)縣拾屯煤礦 寶應(yīng)縣拾屯煤礦隸屬揚(yáng)州煤炭工業(yè)公司 鐵路煤柱至第 11 勘探線之間與龐莊煤礦以 F47 斷層為界 由 蘇煤司基 85 204 號(hào)文件 蘇地管發(fā) 99 020 號(hào)文件 批準(zhǔn) 第 11 勘探線至第 15 勘探線之間各煤層以 270m 水平為界 由 蘇煤司基 92 229 號(hào)文件 蘇地管發(fā) 99 020 號(hào) 文件 批準(zhǔn) 1986 年建井 1991 年投產(chǎn) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 9 萬(wàn)噸 年 2002 年實(shí)際產(chǎn)量為 15 萬(wàn)噸 目前生產(chǎn)水平為 260 m 380 m 兩個(gè)水平 開(kāi)采山西組 7 9 煤層 3 夾河煤礦 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 6 隸屬徐州礦務(wù)集團(tuán)公司 與龐莊煤礦以第 17 勘探線為界 徐煤局地 86 93 號(hào)文件 1965 年 6 月建井 1969 年 10 月正式投產(chǎn) 礦井生產(chǎn)設(shè)計(jì)能力為 45 萬(wàn)噸 年 1970 年改擴(kuò)建 1980 年核定生產(chǎn)能力為 100 萬(wàn)噸 年 1998 年再次技術(shù)改造 生產(chǎn)能力達(dá)到 150 萬(wàn)噸 年 2002 年實(shí)際原煤產(chǎn)量 164 萬(wàn)噸 目前礦井生產(chǎn)水平為 450 m 600 m 800 m 三個(gè)水平 正在開(kāi)拓延深 1100m 水平 開(kāi)采下石盒子組 2 煤及山西組 7 9 煤層 1 2 井田地質(zhì)特征 1 2 1 井田地形 龐莊井田位于九里山向斜中段 總體上為一不對(duì)稱的復(fù)式向斜構(gòu)造 即由 2 個(gè)背斜 3 個(gè) 向斜組成 大型斷裂亦較為發(fā)育 西北翼被 F1 斷層切割 破壞了構(gòu)造的完整性 地層形狀沿 走向和傾向均有變化 受褶曲構(gòu)造的影響 地層產(chǎn)狀沿走向和傾向上均有變化 傾角一般為 8 l0 東南翼較陡 西北翼相對(duì)較緩 1 2 2 以往勘探的情況 從 1956 年至 1999 年間 由 124 煤田地質(zhì)勘探隊(duì) 169 煤田地質(zhì)勘探隊(duì) 徐州礦務(wù)局地質(zhì) 勘探隊(duì) 安徽煤田地質(zhì)物探隊(duì) 西安煤科分院在本區(qū)進(jìn)行多期地質(zhì)勘探及物探工作 共施工鉆 孔 232 個(gè) 工程 量 78756 58m 完成地震測(cè)線 17 條 總測(cè)長(zhǎng) 26 44km 瞬變電磁法勘探線 46 條 施測(cè)物理點(diǎn) 601 個(gè) 1956 年原華東煤田地質(zhì)勘探局 124 隊(duì)在徐州九里山地區(qū)進(jìn)行普查找礦時(shí) 施工鉆孔 34 個(gè) 總工程 量 5360 06m 發(fā)現(xiàn)了九里山煤田 1957 1963 年江蘇省煤炭工業(yè)局煤田地質(zhì)勘探 169 隊(duì)在本區(qū)進(jìn)行勘 探 工作 共施工 97 個(gè) 鉆孔 總工程量 27119 73m 并分別于 1958 年 7 月提 交了 拾屯礦區(qū) 精查報(bào)告 包括王莊 東城 龐莊 桃園 拾屯及鄧莊六個(gè)井田 1959 年 10 月提交了 拾屯礦區(qū)深部補(bǔ)充 勘探 報(bào) 告 1962 年 9 月提交了 東城 龐莊煤礦地質(zhì)勘探最終報(bào)告補(bǔ)充資料 1963 年 6 月提交了 王莊煤礦地質(zhì)勘探最終補(bǔ)充報(bào)告 1963 年 7 月提交了 拾桃井田地質(zhì)勘探最終報(bào)告 精查 同時(shí)在拾桃方案設(shè)計(jì)研究時(shí)將拾桃井田的拾屯區(qū)劃歸龐莊煤礦 桃園區(qū)劃歸夾河煤礦 1978 1982 年 徐州礦務(wù)局地質(zhì)勘探隊(duì)在本井田深部進(jìn)行勘探 共施工鉆孔 99 個(gè) 總工程 量 45556 76m 于 1982 年提交了 龐莊煤礦補(bǔ)充勘探報(bào)告 1986 年 徐州礦務(wù)局地勘隊(duì)在第 5 勘探線深部進(jìn)行生產(chǎn)勘探 共施工鉆孔 2 個(gè) 總工程 量 720 02m 嚴(yán)密地控制了 F1 斷層產(chǎn)狀要素 為頂水采煤提供了可靠的地質(zhì)依據(jù) 1991 年安徽煤田地質(zhì)物測(cè)隊(duì)對(duì)龐莊井田深部進(jìn)行了二維地震勘探 其范圍 第 13 勘探線 至第 17 勘探線之間 370m 水平以下至 F1 斷層 面積 2 31Km2 完成 地震 測(cè)線 17 條 測(cè) 線總長(zhǎng)度 26 44Km 并于同年 10 月提交了 徐州礦務(wù)局龐莊煤礦深部水平地震開(kāi)發(fā)勘探報(bào)告 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 7 1999 年 10 月 委托煤炭科學(xué)研究總院西安分院對(duì)龐莊井田深部的龐 4 斷層與 F1 斷層之 間區(qū)域進(jìn)行瞬變電磁法勘探工作 查明龐 4 龐 4 1 F1 1 F1 斷層的含水層分布情況 推斷 核實(shí)上述斷層位置及含水破碎帶寬度 并查明 800 以下的太原組石灰系及奧陶系灰?guī)r水的水 力聯(lián)系 完成測(cè)線 46 條 施測(cè)了 601 個(gè)物理點(diǎn) 于 2000 年 2 月提交了 龐莊煤礦龐 4 龐 4 1 及 F1 1 斷層帶含水性探測(cè)成果報(bào)告 1 2 3 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)況 徐州煤田位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)山東隆起區(qū)的南端 徐州復(fù)背斜的西端 若按地質(zhì)力學(xué)劃分 是 秦嶺東西向構(gòu)造帶的北支和新華夏第二隆起帶的交匯部位 其東側(cè)緊鄰郯廬大斷裂 故本區(qū)是 幾個(gè)大構(gòu)造帶的交匯地 構(gòu)造復(fù)雜 區(qū)內(nèi)蓋層發(fā)育 屬北方型 中生代印支 燕山運(yùn)動(dòng)對(duì)本區(qū) 影響甚大 使本區(qū)地層發(fā)生褶皺 斷裂并伴有巖漿活動(dòng) 徐州復(fù)背斜由多個(gè)相間排列的背 向斜組成 自東南向西北分別是 棠張集向斜 大許家 背斜 賈汪向斜 徐州背斜 閘河向斜 肖縣背斜 九里山向斜等 每一個(gè)背 向斜由更次一 級(jí)的背 向斜組成復(fù)式背 向斜 就單一褶曲而言 一般北翼較緩 南翼較陡 局部直立甚至 倒轉(zhuǎn) 并伴生有與褶曲軸大致平行的高角度逆斷層 逆掩斷層出觀 區(qū)域地層沉積缺失奧陶系上統(tǒng) 志留系 泥盆系及石炭系下統(tǒng) 除震旦系與寒武系 奧陶 系與石炭系呈假整合接觸關(guān)系 第四系與其它各時(shí)代的地層呈不整合接觸關(guān)系外 其它各地層 皆呈整合接觸關(guān)系 徐州地區(qū)的巖漿巖活動(dòng)大致分為三期 即晚元古代未的輝綠巖類(lèi)侵入 燕山中 晚期的中 酸性 中基性巖漿巖活動(dòng) 燕山晚期 喜山期的基性 超基性巖漿巖活動(dòng) 在徐州復(fù)背斜的分布 大體沿桃山集 徐州 賈汪一線以東出露的全為基性巖 該線以西出露的主要為中性 中酸性 酸 性火成巖 這正是利國(guó)鐵礦和斑井銅礦的成礦母巖 本井田的太原組地層及鄰區(qū)的垞城礦太原 組地層亦見(jiàn)有煌斑巖 輝綠巖類(lèi)的巖墻 巖脈侵入 而井田西北部的張集礦則見(jiàn)有大面積的中 酸性火成巖 1 2 4 井田地層 井田內(nèi)無(wú)基巖出露 現(xiàn)據(jù)區(qū)外露頭所見(jiàn)及鉆孔揭露資料 將井田地層自下而上簡(jiǎn)述如下 1 寒武系 井田鉆孔未見(jiàn) 僅在礦區(qū)外圍群山有出露 主要分布于徐州復(fù)背斜的軸部 與下伏地層震 旦系 Z 呈假整合接觸 下部以砂頁(yè)巖為主 夾薄層狀灰?guī)r 中 上部則由中 厚層狀灰?guī)r組 成 2 奧陶系 O 僅見(jiàn)于少數(shù)鉆孔 是徐州復(fù)背斜構(gòu)造的兩翼主要地層組成部分 也是煤系地層的沉積基底 區(qū)內(nèi)只發(fā)育有下統(tǒng)和中統(tǒng) 上統(tǒng)缺失 其中 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 8 奧陶系下統(tǒng) O1 與下伏地層寒武系呈整合接觸關(guān)系 下部由中厚層竹葉狀白云巖 泥質(zhì)白云巖 頁(yè)片狀泥質(zhì)灰?guī)r 鈣質(zhì)白云巖及厚層狀灰?guī)r組 成 上部的馬家溝組則由中厚層 巨厚層的豹皮狀灰?guī)r組成 頂部夾有紫灰色薄層鈣質(zhì)白云巖 厚 450 530m 平均 484m 奧陶系中統(tǒng)閣莊組 O2g 厚 65 2 70 9m 平均 68m 由青灰色 黃灰 灰色薄 中厚層鈣 質(zhì)白云巖 白云質(zhì)灰?guī)r 白云巖組成 3 石炭系 C 系地層僅發(fā)育有中統(tǒng)和上統(tǒng) 下統(tǒng)缺失 1 石炭系中統(tǒng)本溪組 C2b 本組地層厚 17 8 42 7m 平均 27m 假整合于奧陶系之上 是在奧陶系中統(tǒng)之后地殼整體 長(zhǎng)期上升 剝蝕夷平的基礎(chǔ)上廣泛海侵的淺海相沉積 其巖性自下而上為 下部 為紫色 灰綠色頁(yè)巖 相當(dāng)于華北山西式鐵礦層位 含鐵不均勻 厚度較小 一 般在 6m 左右 系本組與下伏奧陶系之分界標(biāo)志層 中部 為淺灰色鋁土質(zhì)頁(yè)巖 厚度多小于 5m 上部 淺灰色厚層狀石灰?guī)r 含黃鐵礦 夾透鏡狀頁(yè)巖 厚約 16m 2 石炭系上統(tǒng)太原組 C3t 本組地層厚 124 0 208 2m 平均 156 0m 為本區(qū)主要含煤地層之一 整合于本溪組之上 為海陸交互相沉積 主要有灰白 灰黑的灰?guī)r 頁(yè)巖 砂質(zhì)頁(yè)巖組成 夾極不穩(wěn)定 穩(wěn)定薄煤 7 10 層 可采者兩層 各層石灰?guī)r中常含有豐富的蜓科 腕足類(lèi)及海百合化石 4 二迭系 P 區(qū)內(nèi)二迭系地層沉積有下統(tǒng) 山西組 下石盒子組 上統(tǒng)上石盒子組 現(xiàn)分述如下 1 二迭系下統(tǒng)山西組 P11 s 本組地層厚 96 5 145 4m 平均 113 0m 為本區(qū)主要含煤地層之一 整合于太原組地層 之上 為近海河湖沼澤相沉積 主要由灰色頁(yè)巖 砂質(zhì)頁(yè)巖 灰色粉砂巖及石英砂巖組成 中 下部以石英砂巖為主 其次為深灰 灰白色頁(yè)巖 砂質(zhì)頁(yè)巖組成 夾穩(wěn)定 極不穩(wěn)定的薄 中 厚煤層 4 6 層 其中 7 煤為穩(wěn)定可采煤層 8 9 煤為局部可采煤層 各煤層上 下的頁(yè)巖中 常含有保存較為完整的植物化石 常見(jiàn)有櫛羊齒 楔葉木 輪木 丁氏蕨等 2 二迭系下統(tǒng)下石盒子組 P12 x 本組厚 170 7 299 0m 平均 217 0m 為本區(qū)主要含煤地層之一 整合于山西組地層之 上 為內(nèi)陸湖泊沼澤相沉積 主要由灰綠 深灰色砂質(zhì)頁(yè)巖組成 上部以灰色為主 下部以深 灰色為主 自上而下夾數(shù)層雜色頁(yè)巖 含煤 6 9 層 其中 1 2 煤可采 本組下部的煤層附近地層中常保存有較為完整的植物化石 辨輪木 輪木 蘆木 大羽羊 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 9 齒 柯特木和丁氏蕨等 3 二迭系上統(tǒng)上石盒子組 P21 s 厚 3 9 269 2m 平均 250m 整合于下石盒子組之上 為炎熱氣候下內(nèi)陸河湖相沉積 以 雜色 灰綠色 灰色砂頁(yè)巖 頁(yè)巖為主夾灰綠色 淺灰色細(xì) 中粒砂巖 中下部時(shí)夾有煤線及 炭頁(yè)巖 底部為灰 灰白色石英長(zhǎng)石粗粒含礫砂巖 間夾灰色 雜色頁(yè)巖 為本組與下統(tǒng)下石 盒子組分界標(biāo)志層 產(chǎn)煙葉大羽羊齒 劍形瓣輪木等化石 5 第四系 Q 區(qū)內(nèi)厚度 52 7 124 0m 平均 76 0m 不整合于各地層之上 主要由礫石 砂礓 粘土 亞 粘土 粉砂土和腐植土組成 井田范圍內(nèi)由東南向西北逐漸增厚 具體如圖 1 2 地質(zhì)綜合柱狀圖 1 2 5 含煤地層 本井田含煤地層為石炭 二迭系 有三個(gè)含煤組 石炭系太原組 二迭系下統(tǒng)山西組和下 石盒子組 1 2 6 構(gòu)造情況 井田內(nèi)自東南向西北發(fā)育的褶曲依次為 拾屯向斜 拾屯背斜 南翼向斜 龐莊背斜 北 翼向斜 分述如下 拾屯向斜位于龐莊井田南部煤層露頭的北側(cè) 第 8 勘探線以東進(jìn)入王莊井田 第 8 勘探線 向西延至第 14 15 勘探線間消失 軸向 NE40 45 樞紐略有起伏 NE 端昂起 向 SW 方 向傾伏 傾伏角 0 12 向斜兩翼傾角變化較大 在第 4 勘探線以東為一對(duì)稱向斜 向 WS 延伸逐漸變?yōu)?ES 翼陡 WN 翼緩的不對(duì)稱的向斜 ES 翼傾角一般為 60 75 局部巖層傾角 高達(dá) 89 近乎直立 而 WN 翼傾角自 NE 向 SW 逐漸由 20 30 變緩為 2 10 由于該向 斜沿樞紐方向有起伏 故在第 8 10 勘探線 第 11 14 勘探線間煤層埋藏較深 而在第 10 11 勘探線及第 14 勘探線附近煤層埋藏相對(duì)較淺 拾屯向斜跨度為 380 1400 m 幅度為 54 410 m 軸線長(zhǎng) 8000 m 幅度 跨度皆以 7 煤 為標(biāo)準(zhǔn) 下同 拾屯背斜位于拾屯向斜的北側(cè) 軸線長(zhǎng) 2800 m 發(fā)育范圍在第 9 14 勘探線之間 東起 F46 斷層 向西延伸至 14 勘探線附近消失 軸向 NE40 45 與拾屯向斜近乎平行 向 SW 方向傾伏 傾伏角 3 8 該背斜跨度為 400 1180 m 幅度 50 145 m 兩翼傾角 5 25 為一較對(duì)稱的背斜構(gòu)造 該背斜為第 10 13 勘探線上的鉆探工程所控制 南翼向斜位于拾屯背斜的西北側(cè) 為不對(duì)稱的向斜構(gòu)造 軸線長(zhǎng) 4000 m NE 方向起自 F46 斷層 向 SW 方向延至第 16 勘探線昂起消失 軸向 NE30 65 在第 12 勘探線以西為 NE45 第 10 勘探線以東漸轉(zhuǎn)為 NE30 方向 本向斜的南翼即為拾屯背斜的北翼 兩翼傾 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 10 角為 5 25 跨度 1090 1690 m 軸線長(zhǎng) 4000 m 幅度 50 145 m 南翼向斜除被第 10 15 勘探線上的鉆孔控制 龐莊背斜位于井田中部 為一寬緩且向 SW 方向傾伏的背斜構(gòu)造 傾伏 角 4 12 軸線長(zhǎng)約 8500 m 該背斜起自井田東部的老地層 向 SW 延伸至第 16 17 勘探 線間消失 軸向 NE45 70 在第 10 勘探線以西為 NE45 第 10 5 勘探線之間轉(zhuǎn)為 NEE 向 第 5 勘探線以東又轉(zhuǎn)為 NE60 在淺部 背斜兩冀傾角一般為 5 20 其中北翼較緩 南翼相對(duì)較陡 在第 11 15 勘探線兩翼傾角變化較大 其中北翼為 20 40 南翼傾角 20 35 背斜的跨度 1280 2900 m 幅度為 70 205 m 在第 10 15 勘探線被 F48 斷層沿 走向方向斜切 在第 10 勘探線附近被 F46 斷層橫切 在第 7 勘探線以東地段分別被東 1 東 22 條走向斷層所切割 龐莊背斜為 1 16 勘探線上的鉆孔所控制 北翼向斜位于龐莊背斜的西北側(cè) 為一兩翼寬緩 樞紐具有起伏的不完整的向斜構(gòu)造 軸 線長(zhǎng)約 4300 m 由東向西至第 16 17 勘探線間的昂起部位消失 軸向與龐莊背斜大致平行 在第 10 勘探線以西為 NE40 第 10 勘探線以東為 NEE 方向 其樞紐在第 4 勘探線附近昂起 形成一個(gè)鞍狀構(gòu)造 其軸部在第 13 勘探線形成一個(gè)次級(jí)的背斜構(gòu)造 向斜兩翼傾角大部分地 段較為平緩 但在第 13 15 勘探線間 SE 翼傾角增大 局部可達(dá) 40 以上 該向斜的跨度為 1000 2250 m 幅度 50 210 m 其北翼分別被 F1 斷層沿其走向切割 在第 11 勘探線以東又 分別被 F46 斷層橫切 北翼向斜為第 3 6 勘探線及第 9 16 勘探線上的鉆孔所控制 井田內(nèi)有三大斷層 F1 逆斷層 F46 正斷層和東 1 逆斷層 F1 逆斷層位于礦井外西北邊緣 自東向西縱貫全區(qū) 東起第 1 勘探線以東的老地層一直向 西延伸至第 17 勘探線并進(jìn)入夾河井田 在本區(qū)走向長(zhǎng) 8500 m 分別由 1 2 Q10 2 8 小 34 V 3 4 2 Ql 28 3 和柳 3l 等 9 個(gè)鉆孔控制 且有 1 6 1 4 2 7 80 Q 28 F1 1 東 8 F1 2 3 1 3 l0 3 13 3 15 3 16 3 17 F1 3 F1 4 Q42 Q42 1 4 1 2 37 水 源 2 F1 8 6 5 14 5 張 13 6 14 10 15 4 17 l0 張 17 5 5 7 1 3 6 8 6 9 6 10 F1 5 柳 5 5 F1 6 F1 10 V 8 和 V 9 計(jì) 39 孔穿過(guò) 控制可靠 第 7 勘探線以東的每條 勘探線上至少有 2 個(gè)或 2 個(gè)以上的鉆孔穿過(guò)斷層面 對(duì)斷層落差 產(chǎn)狀要素控制準(zhǔn)確可靠 F1 斷層沿走向或傾向上均具有舒緩波狀的特點(diǎn) 尤其是在斷層的東段更為明顯 斷層傾角沿走向 自東向西由平緩逐漸變陡 斷層落差則由大逐漸變小 斷層總體走向?yàn)?NE55 傾向 NW 傾角 0 70 落差 180 500 m 斷層切割了上 下石盒子組 山西組 太原組 本溪組及奧 陶系地層 部分地段奧陶系灰?guī)r直接覆蓋在煤系地層之上 F46 正斷層位于第 8 11 勘探線之間 橫切龐莊背斜及北翼向斜 走向長(zhǎng) 2900 m 斷層走 向 SE 傾向 SW 傾角 50 65 落差 0 50 m 斷層落差中間大兩端小 淺部大深部小 向 西北延伸與 F1 斷層相交 向東南延伸與 F47 斷層相交 F46 斷層切割了下石盒子組 山西組 和太原組三組煤系地層 并把龐莊背斜分割成東西兩段 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 11 龐 莊 煤 礦 開(kāi) 拓 平 面 圖 圖 1 2 井田 7 煤構(gòu)造綱要圖 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 10 1 2 7 井田水文地質(zhì)特征 井田內(nèi)地表水體主要有拾新河及拾屯河 拾新河是 1977 年 12 月銅山縣在礦區(qū)中部自西北 向東南人工開(kāi)挖而成 常年積水 水深 5 6 m 河床不連續(xù) 拾屯河從礦區(qū)南部露頭自西向東 入丁萬(wàn)河 全長(zhǎng) 13 km 為季節(jié)性河流 區(qū)內(nèi)另有零星的魚(yú)塘和縱橫交錯(cuò)的排水溝渠分布 因 此 礦區(qū)地表水系較為發(fā)育 根據(jù)含水層巖性特征 空隙性質(zhì)及地下水埋藏條件 礦井主要含 水層為第四系孔隙水 二迭系的砂巖裂隙水 太原組的灰?guī)r溶隙水層 奧陶系灰?guī)r含水層 正 常涌水量為 120 m3 h 最大涌水量為 175 2 m3 h 其相鄰礦井平均涌水量見(jiàn)表 1 1 表 1 1 相鄰礦井平均涌水量 單位 m 3 h 礦 井 張小樓井 夾河煤礦 寶應(yīng)縣拾屯礦 王莊煤礦 平均涌水量 19 8 115 120 55 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 11 分 界 砂 巖 砂 質(zhì) 頁(yè) 巖中 粒 砂 巖砂 質(zhì) 頁(yè) 巖煤砂 質(zhì) 頁(yè) 巖煤砂 質(zhì) 頁(yè) 巖砂 質(zhì) 頁(yè) 巖中 粒 砂 巖煤中 粒 砂 巖煤砂 質(zhì) 頁(yè) 巖砂 質(zhì) 頁(yè) 巖細(xì) 粒 砂 巖 細(xì) 粒 砂 巖灰 巖灰 巖砂 質(zhì) 頁(yè) 巖灰 巖砂 質(zhì) 頁(yè) 巖細(xì) 粒 砂 巖砂 質(zhì) 頁(yè) 巖灰 巖砂 質(zhì) 頁(yè) 巖 細(xì) 粒 砂 巖煤灰 巖砂 質(zhì) 頁(yè) 巖砂 質(zhì) 頁(yè) 巖煤 砂 質(zhì) 頁(yè) 巖 灰 灰 綠 雜 色灰 綠 灰 淺 灰 色灰 色 結(jié) 構(gòu) 致 密 塊 狀 性 脆 裂 隙 發(fā) 育含 礫 砂 巖1號(hào) 煤2號(hào) 煤 灰 巖鋁 土 頁(yè) 巖含 鐵 頁(yè) 巖灰 巖白 云 巖 白云 質(zhì) 灰 巖細(xì) 粒 砂 巖 7號(hào) 煤9號(hào) 煤 21號(hào) 煤20號(hào) 煤 1 01 97 5 2 3 0 81 2 深 灰 色深 灰 色 致 密 塊 狀 性 脆 節(jié) 理 發(fā) 育深 灰 色 致 密灰 綠 淺 灰 色 中 粗 ?；?灰 綠 雜 色灰 白 色灰 灰 綠 雜 色灰 色 含 砂 均 勻 致 密 堅(jiān) 硬 灰 色 致 密 堅(jiān) 硬灰 白 色灰 黑 色 海 相 頁(yè) 巖灰 深 灰 色灰 灰 白 色灰 灰 黑 色 致 密 堅(jiān) 硬灰 白 色致 密 狀 灰 白 色紫 紅 色 灰 白 色青 灰 黃 灰 灰 色灰 色 豹 皮 狀 夾 有 泥 灰 巖 白 云 質(zhì) 灰?guī)r 白 云 巖 未 見(jiàn) 底 局 部 裂 隙 巖 溶 發(fā)育 為 區(qū) 域 性 含 水 層 灰 灰 黑 色灰 灰 黑 色灰 深 灰 色灰 深 灰 色灰 灰 白 色灰 灰 黑 色灰 灰 黑 色灰 深 灰 色 灰 白 色灰 深 灰 色 103 438435814 9208 120165027 406 10 25 832 7954 01236710 7483 42605 4768 048 0 圖 1 2 地質(zhì)綜合柱狀圖 1 3 煤層特征 1 3 1 含煤概況 本區(qū)含煤地層為石炭 二迭系 有 3 個(gè)含煤組 二迭系下統(tǒng)下石盒子組 P1x2 山西組 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 12 P1s1 石炭系上統(tǒng)太原組 C3t 煤系地層平均總厚度 486m 含煤 20 層 可采和局部可采僅 7 層 可采煤層的厚度為 11 65m 含煤率為 2 40 其中 下石盒子組地層平均厚度 217 0m 含煤 6 9 層 可采和局部可采 2 層 可采煤層平均厚度 3 16m 含煤率為 1 46 山西組地層平均厚度 113 0m 含煤 4 6 層 可采和局部可采 3 層 可采煤層平均厚度 6 62m 含煤率為 5 86 太原組地層平均厚度 156 0m 含煤 7 10 層 可采和局部可采 2 層 可采煤層平均厚度 1 87m 含煤率為 1 20 1 3 2 煤質(zhì) 1 煤的工業(yè)指標(biāo) 本報(bào)告在煤質(zhì)方面除了收集洗煤廠幾個(gè)主要指標(biāo)外 另在生產(chǎn)中采取了少數(shù)煤樣進(jìn)行化驗(yàn) 分析 現(xiàn)將化驗(yàn)結(jié)果列表如下 見(jiàn)表 1 1 表 1 2 表 1 1 煤質(zhì)工業(yè)分析成果表 工 業(yè) 分 析 有害成份 發(fā) 熱 量 組 別 煤 層 Mad Ad Vdaf 焦渣 特征 固定炭 St d Pd Qad MJ Kg Qnet ad MJ Kg 1 2 68 12 52 36 22 6 54 30 0 44 0 005 29 08 28 77 下石盒 子組 2 2 45 12 34 37 64 6 53 32 0 45 0 003 29 43 29 04 7 2 20 7 34 37 33 6 56 79 0 33 0 002 31 31 30 92 8 2 26 10 89 36 76 6 55 08 1 67 0 003 30 04 29 55山西組 9 1 82 12 47 43 66 36 77 3 30 0 002 22 05 21 30 表 1 2 煤質(zhì)分析成果統(tǒng)計(jì)表 組 別 煤層 水份 Mad 灰份 Ad 硫份 St ad 1 1 71 3 502 98 9 14 80 24 4420 56 9 下石盒子組 2 1 92 4 003 00 48 6 92 30 1618 64 49 0 37 0 420 40 5 7 1 30 3 872 67 94 8 86 30 1614 71 94 0 22 0 480 32 9 山西組 8 1 72 3 062 43 9 10 61 23 3015 53 9 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 13 9 1 23 3 362 30 67 6 23 36 8615 59 67 0 50 0 790 66 4 從上列數(shù)表的煤質(zhì)化驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果看出 水份 各煤層均屬低水份煤 且自上而下逐漸減少 灰份 下石盒子組的 1 煤 2 煤屬偏高的中灰煤 山西組的 7 煤 8 煤 9 煤屬低灰煤 太 原組的 20 煤 21 煤屬偏低的中灰煤 其精煤的灰份均小于 10 可見(jiàn)易選 硫份 下石盒子組煤層與山西組煤層屬特低硫煤 太原組煤層屬富硫煤或高硫煤 磷份 下石盒子組煤層與山西組煤層屬特低磷煤 太原組煤層未做磷份分析 發(fā)熱量 除 1 煤外 其余煤層分析煤樣的分析基彈筒發(fā)熱量 Qdrr 都在 25 0J Kg 以上 可燃基彈筒發(fā)熱量 Qdrr 都在 33 44J Kg 左右 且自上而下有逐步增大趨勢(shì) 揮發(fā)份 各煤層均大于 37 且自上而下有增高趨勢(shì) 膠質(zhì)層指數(shù)見(jiàn)表 1 3 1982 年報(bào)告 表 1 3 煤層膠質(zhì)層指數(shù)表 煤層 2 7 9 20 21 指數(shù) 7 12 15 5 22 72 25 92 元素分析 化驗(yàn)成果中各元素組分的變化規(guī)律不甚明顯 容重 本次報(bào)告采用的容重值為 1 34 t m3 2 煤的物理特征 1 煤 半亮 半暗型 樹(shù)脂 瀝青光澤 條帶狀結(jié)構(gòu) 鱗片狀或塊狀構(gòu)造 褐黑色 質(zhì)地 較松軟 裂隙較發(fā)育 有時(shí)被方解石脈充填 2 煤 半亮 半暗型 樹(shù)脂 瀝青光澤 條帶狀似均一結(jié)構(gòu) 鱗片狀或塊狀構(gòu)造 褐黑色 質(zhì)地較松軟 外生裂隙較多 多為方解石脈充填 并有少量黃鐵礦星點(diǎn) 7 煤 半亮 半暗型 樹(shù)脂 玻璃光澤 條帶狀結(jié)構(gòu) 塊狀構(gòu)造 色黑性脆 裂隙較發(fā)育 并有方解石脈充填 9 煤 半光亮 半暗型 玻璃 樹(shù)脂狀光澤 內(nèi)生 外生裂隙都較發(fā)育 條帶狀結(jié)構(gòu) 塊 狀構(gòu)造 20 煤 半亮至光亮型 色黑性脆 玻璃 樹(shù)脂光澤 條帶狀結(jié)構(gòu) 塊狀構(gòu)造 內(nèi)生裂隙發(fā) 育 含浸染狀黃鐵礦 21 煤 半亮至光亮型 玻璃 樹(shù)脂光澤 條帶狀結(jié)構(gòu) 塊狀構(gòu)造 內(nèi)生裂隙發(fā)育 下部含 泥砂 質(zhì)硬 灰分高 俗稱砂巖煤 3 煤的工業(yè)牌號(hào) 本區(qū)各煤層工業(yè)牌號(hào)系按 1958 年 4 月國(guó)家技術(shù)委員會(huì)規(guī)定的分類(lèi)表劃分原則確定的 先 后三次地質(zhì)報(bào)告確定的結(jié)果相同 見(jiàn)表 1 3 表 1 3 煤層工業(yè)牌號(hào)表 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 14 煤層號(hào) 確定單位 1 煤 2 煤 7 煤 8 煤 9 煤 20 煤 21 煤 拾屯報(bào)告 氣 氣 氣 氣 氣 氣 肥 氣 肥 62 年補(bǔ)勘 弱粘 氣 氣 氣 氣 氣 氣肥 氣 氣肥 82 年補(bǔ)勘 氣 氣 氣 氣 肥 氣 肥 礦上采用 氣 氣 氣 氣 氣 肥 肥 4 風(fēng)氧化帶 本區(qū)風(fēng)氧化帶的深度為 50 5 瓦 斯 本礦為低沼氣礦井 沼氣相對(duì)涌出量為 3 43 m3 d t 二氧化碳相對(duì)涌出量為 4 06 m3 d t 6 煤 塵 本礦井各可采煤層的爆炸指數(shù)均較低 都無(wú)爆炸危險(xiǎn)性 7 煤的自燃 本礦各可采煤層的自燃傾向均為二類(lèi) 屬有可能自燃發(fā)火的礦井 1 3 3 煤層賦存特點(diǎn) 7 煤上距 2 煤 104m 下距分界砂巖 58m 距 8 煤 1 5 7 0m 距 1 灰 52m 距 20 煤為 155m 有 105 個(gè)鉆孔穿過(guò) 全部可采 見(jiàn)煤點(diǎn)厚度 6 56 6 80m 平均 6 68m 另取巷道見(jiàn)煤 點(diǎn) 88 個(gè) 以上總計(jì)見(jiàn)煤點(diǎn) 193 個(gè) 平均煤厚 6 68m 該煤的賦存特點(diǎn) 7 煤屬于區(qū)域性穩(wěn)定的厚煤層 煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 少數(shù)地段 約 20 含夾矸 厚度為 0 2 1 2m 個(gè)別點(diǎn)夾矸厚度可達(dá) 2 5m 由淺部到深部煤厚有變薄的趨勢(shì) 表 1 4 表 1 4 煤厚度與深度變化關(guān)系表 水 平 點(diǎn) 數(shù) 個(gè) 煤 厚 220 以上 5 4 62 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 15 370 6 4 53 520 4 4 60 620 7 4 52 平均煤厚 4 57m 1 3 4 圍巖性質(zhì) 7 煤直接頂板多為灰色砂質(zhì)頁(yè)巖 占統(tǒng)計(jì)點(diǎn)數(shù)的 43 厚 0 34 20 37 m 平均 3 64 m 含砂較均勻 微顯層理 致密 堅(jiān)硬 斷口平坦 偶夾炭屑 含植物化石碎片 裂隙中有時(shí)含 黃鐵礦或方解石脈 次為灰 深灰色頁(yè)巖 占統(tǒng)計(jì)點(diǎn)數(shù) 32 厚 0 34 6 68 m 平均 1 65 m 較致密 性脆 微含砂 斷口不平 節(jié)理發(fā)育 含植物化石碎片 有時(shí)夾灰黃色泥質(zhì)條帶 在 7 煤遭受沖刷地段頂板即為灰白色細(xì) 中粒砂巖 占 22 以石英 長(zhǎng)石為主 泥質(zhì)膠結(jié) 厚 度較大者 即成為 7 煤老頂砂巖 7 煤老頂多為灰白色中粒砂巖 厚 0 6 30 67 m 平均 5 3 m 以石英 長(zhǎng)石為主 泥質(zhì)膠 結(jié) 含不規(guī)則波狀或斜交黑色礦物條帶 具水平或微波狀層理 堅(jiān)硬 裂隙不發(fā)育 稍含水 局部含頁(yè)巖塊 偶見(jiàn)有風(fēng)化現(xiàn)象 在掘進(jìn)和回采期間 遇斷層 裂隙發(fā)育處或低洼地段 有短 時(shí)的滴水 淋水現(xiàn)象 有少數(shù)點(diǎn)揭露其老頂為灰色砂質(zhì)頁(yè)巖而未見(jiàn)砂巖 根據(jù) 7 煤頂板特征及力學(xué)測(cè)試結(jié)果 結(jié)合采掘過(guò)程中頂板管理的實(shí)際情況 參照其它因素 綜合分析后認(rèn)為 7 煤頂板較平整 裂隙發(fā)育較差 采掘過(guò)程中比較好管理 故本次將其頂板 類(lèi)型評(píng)定為 類(lèi) 7 煤直接底板以深灰色頁(yè)巖或灰色砂頁(yè)巖為主 致密 堅(jiān)硬 層理發(fā)育 少數(shù)點(diǎn)為炭質(zhì)頁(yè) 巖 個(gè)別點(diǎn)為砂頁(yè)巖互層或細(xì)粒砂巖 厚 0 09 46 61 m 平均 4 41 m 1 3 5 瓦斯 煤塵和煤的自燃 1 瓦斯 本礦 包括原東城井 為低沼氣礦井 自投產(chǎn)以來(lái) 瓦斯涌出量一直很低 2 煤塵 通常以可燃揮發(fā)分 V 煤塵爆炸指數(shù)的高低作為衡量煤塵爆炸性強(qiáng)弱的標(biāo)志 一般說(shuō) V 含量越高 爆炸性就強(qiáng) V 若小于 10 基本上無(wú)爆炸危險(xiǎn) 本礦井所采 7 號(hào)煤層煤塵 爆炸指數(shù)為 4 6 煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn) 3 煤的自燃 我礦可采煤層的自燃傾向?yàn)槎?lèi) 屬有可能自燃發(fā)火的礦井 至今龐莊井未發(fā)生過(guò)井下發(fā) 火現(xiàn)象 礦井的瓦斯涌出量 級(jí)別及自燃發(fā)火期見(jiàn)表 1 5 表 1 5 瓦斯涌出量級(jí)別及自燃發(fā)火期表 礦 沼 氣 CH 4 二 氧 化 碳 CO 2 煤 煤 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 16 全 礦 井 全 礦 井井 名 稱 相對(duì) 量 m3 t 絕對(duì) 量 m3 t 采 區(qū) 最 大 相 對(duì) 量 m3 t 鑒 定 等 級(jí) 審 批 意 見(jiàn) 相對(duì) 量 m3 t 絕對(duì) 量 m3 t 采 區(qū) 最 大 相 對(duì) 量 m3 t 鑒 定 等 級(jí) 審 批 意 見(jiàn) 層 自 燃 發(fā) 火 期 月 塵 爆 炸 指 數(shù) V 龐莊 井 3 43 10 3 4 2 8 7 低 低 4 45 13 4 2 3 5 6 低 低 未 發(fā) 火 4 6 1 3 5 地溫 礦區(qū)恒溫帶約為 25 30 m 恒溫帶溫度為 16 7 徐州西部礦區(qū)地溫梯度為 2 0 2 5 東部礦區(qū)地溫梯度為 1 5 2 0 徐州礦務(wù)集團(tuán)地質(zhì)勘探工程處用半導(dǎo)體井溫測(cè)得的結(jié)果為 深度每增加 100 m 地溫增加 1 9 綜合東西部平均值 本井田地溫梯度采用 2 0 100 m 1 3 6 其它有益礦產(chǎn) 煤系地層中有多層鋁土頁(yè)巖 尤其是在下石盒子組底部的分界砂巖之上有一層鋁土頁(yè)巖 俗稱粘土礦 平均厚度為 2 62m 呈灰白 灰綠色 黃褐色 致密性脆 具滑膩感 呈鮞狀 結(jié)構(gòu) 賦存在第 11 16 勘探線之間 其中以第 13 15 勘探線之間較為發(fā)育 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 17 2 井田境界和儲(chǔ)量 2 1 井田境界 在求井田走向長(zhǎng)度和傾向長(zhǎng)度時(shí) 分別進(jìn)行了 9 次和 6 次測(cè)量 然后求得了最大值及最小 值 還有平均值 結(jié)果如下表格統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)所示 表 2 1 走向長(zhǎng)度 傾斜長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)表 編號(hào) 走向長(zhǎng)度 m 傾斜長(zhǎng)度 m 1 1480 7 5100 12 2 3684 9 3358 56 3 5384 22 5961 16 4 5312 88 5013 26 5 8198 61 4190 24 6 3958 37 380 66 7 4273 25 8 804 11 9 3967 21 最小值 804 11 380 66 最大值 8198 61 5961 16 平均值 4118 25 4001 龐莊礦井田東到 21 煤露頭線 西以 17 勘探線與夾河礦為界 南部分別與王莊礦 拾屯礦 以人為邊界劃分 北與張曉樓井相鄰 井田東西長(zhǎng) 5 28 km 南北寬約 2 5 km 面積 13 2 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 18 km2 最大走向 8 2km 最小走向 0 8km 平均走向 4 12km 最大傾斜長(zhǎng)度 6 0km 最小傾斜長(zhǎng)度 0 38km 平均傾斜長(zhǎng)度 4km 2 2 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 2 2 1 儲(chǔ)量計(jì)算范圍和工業(yè)指標(biāo)的確定 工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi) 經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘探厚度與質(zhì)量均合乎開(kāi)采要求 目前可供開(kāi)采利 用的列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量 礦井的地質(zhì)資源量 探明的資源量 331 控制的資源量 332 推斷的資源量 333 探明的資源量 331 經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 111b 邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 2M11 次邊際經(jīng)濟(jì)的資源量 2S11 探明的資源量 332 經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 122b 邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 2M22 次邊際經(jīng)濟(jì)的資源量 2S22 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 111b 122b 2M11 2M22 333k 本井田儲(chǔ)量計(jì)算上限為 50 m 水平 下限為 700 m 水平 東至各煤層上限 西至龐夾邊界 線 南至龐王 龐拾礦井邊界線 北至張小樓井邊界線 1 工業(yè)指標(biāo)的確定 1 煤層最低可采厚度不分傾角 均采用 0 7 m 2 煤層最高可采灰分不大于 40 3 煤層的最低發(fā)熱量不低于 17 0 MJ kg 2 2 2 儲(chǔ)量級(jí)別與計(jì)算塊段的劃分 1 各級(jí)儲(chǔ)量的基本線距 根據(jù)龐莊礦井田的勘探類(lèi)型 確定各級(jí)儲(chǔ)量的基本線距如下表 2 1 表 2 1 勘探類(lèi)型 煤層 A 級(jí) B 級(jí) C 級(jí) 二類(lèi)一型 7 500 1000 2000 2 儲(chǔ)量計(jì)算塊段劃分及確定采用厚度的原則 1 對(duì)于穩(wěn)定的煤層 高級(jí)儲(chǔ)量的外圍 以不超過(guò)基本線距的 1 2 的距離外推次一級(jí)儲(chǔ)量 不能連續(xù)外推 2 工程質(zhì)量低劣 打丟煤的鉆孔不參與可采邊界的圈定 3 井田內(nèi)可跨越已查明的落差不大于 50 m 的地段 降為 C 級(jí)儲(chǔ)量 其斷層兩側(cè)各留 30 50 m 的煤柱 若斷層密集 不能跨越斷層劃分高級(jí)儲(chǔ)量 4 見(jiàn)煤點(diǎn)的煤層厚度低于 0 7 m 時(shí) 用插入法求出可采邊界 對(duì)未見(jiàn)煤鉆孔 用相鄰的鉆 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 19 孔連線的中點(diǎn)為零點(diǎn) 再用插入法求出可采邊界 5 煤層夾矸的單層厚度不大于 0 05 m 時(shí) 夾矸與煤層合并計(jì)算 但全層的灰分或發(fā)熱量 指標(biāo)應(yīng)符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn) 6 煤層中夾矸的單層厚度等于或大于所規(guī)定的煤層最低可采厚度 0 7 m 時(shí) 被夾矸分 開(kāi)的煤分層應(yīng)作為獨(dú)立煤層分別計(jì)算儲(chǔ)量 7 煤分層厚度等于或大于夾矸厚度時(shí) 且?jiàn)A矸厚度小于 0 6 m 時(shí) 上下煤分層合并計(jì)算 8 復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層 當(dāng)各煤分層的總厚度等于或大于所規(guī)定的最大可采厚度 0 6 m 同時(shí) 夾矸的總厚度不超過(guò)煤分層總厚度的 1 2 時(shí) 一各煤分層的總厚度作為煤層的采用厚度 9 夾矸不穩(wěn)定 無(wú)法進(jìn)行煤分層對(duì)比的復(fù)雜煤層 當(dāng)夾矸的總厚度不超過(guò)煤分層總厚度的 1 2 時(shí) 以各煤分層的總厚度作為煤層采用厚度 夾矸單層厚度不受最低可采厚度的限制 2 2 3 儲(chǔ)量計(jì)算方法及參數(shù)的確定 1 儲(chǔ)量計(jì)算方法 本井田煤層的部分傾角較小 為緩傾斜煤層 另一部分為傾斜煤層 利用等高線法在井田 開(kāi)拓平面圖上量取井田分區(qū)面積 再根據(jù)煤層傾角折算傾斜分區(qū)面積 累加分區(qū)面積后乘以容 重 煤層厚度 計(jì)算出井田工業(yè)儲(chǔ)量 如圖 2 1 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 20 450 250 250 30 60 650 10 150 60 60 205140 205140 38020 寶 應(yīng) 井 田龐 莊 井 田 40 40 龐莊井田夾河井田 350 650 650 張 小 樓 井 田龐 莊 井 田 80 750 70 50 60 60 50 50 450 50 夾河井田 龐莊井田 450 50 50 50 50 50 50 450 40 350 30 龐莊井田 張小樓井田 20 150 20 20 250 450 40 350 150 30 350 F51 F51 龐莊井田寶 應(yīng) 井 田 F47 F1 30 30 350 50 40 H 0 40m 505 F46 350 20 38050 38050 380450 380450 38040 38040 38050 38050 3800 3800 380250 380250 38020 380150 380150 38010 38010 38050 38050 3800 3800 37950 37950 3790 3790 379850 379850 37980 37980 2051350 2051350 205130 205130 2051250 2051250 205120 205120 205150 205150 20510 20510 2051050 2051050 205100 205100 205950 205950 20590 20590 205850 205850 20580 20580 205750 205750 20570 20570 205650 205650 20560 20560 1 龐 莊 煤 礦 開(kāi) 拓 平 面 圖 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦業(yè) 工程學(xué)院采礦工程系龐莊開(kāi)拓平面圖 ABC DE FG 圖 2 1 井田分塊圖 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 21 2 儲(chǔ)量計(jì)算參數(shù)的確定 1 煤層厚度均采用煤層真厚度 按塊段內(nèi)或附近見(jiàn)煤點(diǎn)計(jì)算其算術(shù)平均值 作為該塊段的 煤層平均厚度 結(jié)果是 7 煤 4 57m 2 煤層容重均采用 1 34 t m3 3 井田煤層總面積 S 14 82 m 詳情見(jiàn)表 2 2 2 2 2 4 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 本設(shè)計(jì)只開(kāi)采 7 煤 計(jì)算公式 Zc SMr 2 1 式中 Zc 工業(yè)儲(chǔ)量 t S 井田煤層總面積 m2 M 煤層平均厚度 m r 煤層容重 t m 3 由此計(jì)算公式得 7 煤工業(yè)儲(chǔ)量 Zc SMr 14 821 4 57 1 34 90 761Mt 礦井工業(yè)儲(chǔ)量為 Zc Zc7 90 761Mt 表 2 2 井田各區(qū)域面積 區(qū)域 平均傾角 C 水平投影面積 2km傾斜面積 2km A 26 0 594 0 661 B 9 1 380 1 397 C 6 3 902 3 923 D 8 1 274 1 287 E 21 0 800 0 857 F 8 2 063 2 083 G 10 4 543 4 613 總計(jì) 14 821 2 3 礦井可采儲(chǔ)量 安全保護(hù)煤柱留設(shè)原則 1 工業(yè)場(chǎng)地 井筒留設(shè)保護(hù)煤柱 對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱 對(duì)零星分布的村莊不留設(shè) 保護(hù)煤柱 2 各類(lèi)保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定 用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地 村莊煤柱 表 土層移動(dòng)角為 45o 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 22 3 維護(hù)帶寬度 風(fēng)井場(chǎng)地 20 m 其它 15 m 4 斷層煤柱寬度 100 m 井田境界煤柱寬度為 30 m 5 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱 根據(jù) 煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范 第 5 22 條規(guī)定 工業(yè)廣場(chǎng)的面積為 0 8 1 1 公頃 10 萬(wàn) t 2 3 1 邊界煤柱 龐莊礦東以 F46 東 1 斷層為界 分別留設(shè) 50 m 煤柱 30 m 煤柱 西與張小樓井留設(shè) 30 m 煤柱 南與王莊礦 拾屯礦留設(shè) 30 m 煤柱 北留設(shè) 30 m 煤柱 jPHLm 0 000001 2 3 式中 井田邊界煤柱寬度 m H 井田邊界煤柱長(zhǎng)度 m L 煤層厚度 m 煤層容重 t m 3 煤層平均傾角 井田邊界保護(hù)煤柱損失 Mt jP 已知 30 m 14365 73m 1 34 t m 4 57 m HL 3 因此代入 2 3 可得 30 14365 73 4 57 1 34 0 000001j 2 64 Mt 2 3 2 斷層保護(hù)煤柱 L 30 2 0 000001 2 4 fPm 式中 F46 煤柱損失 Mt f L F46 長(zhǎng)度 m 7 煤層厚度 m 煤層容重 t m 3 已知 L 3066 4m 1 34 t m3 m 4 57 m 代入 2 4 可得 3045 51 4 57 1 34 2 50 0 000001fP 1 87 Mt 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 23 2 3 3 防水保護(hù)煤柱 由于煤層頂?shù)装鍫顟B(tài)較好 致密性較好 井田范圍內(nèi)又無(wú)較大水系 區(qū)內(nèi)地表水體一股不 與其下各含水層發(fā)生水力聯(lián)系 并旦各含水層之間均有一定厚度的隔水巖層 含水層水位各不 相同 說(shuō)明其無(wú)水力聯(lián)系 因此 無(wú)需留設(shè)防水煤柱 2 3 4 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量計(jì)算 綜合以上計(jì)算 井田保護(hù)煤柱損失量 P l 4 51Mt 具體保護(hù)煤柱見(jiàn)表 2 3 表 2 3 永久保護(hù)煤柱損失量 煤柱類(lèi)型 損失量 Mt 井田邊界保護(hù)煤柱 2 64 斷層及防水保護(hù)煤柱 1 87 合計(jì) 4 51 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量按下式計(jì)算 Zs Zg P1 2 7 式中 Zs 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 萬(wàn)噸 Zg 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 90 761Mt P1 煤柱損失量 4 51Mt 將各參數(shù)代入式 2 7 中可得礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 Zs Zg P1 90 761 4 51 86 251Mt 2 3 5 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失 根據(jù) 煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范 中礦井工業(yè)廣場(chǎng)占地指標(biāo)的規(guī)定 大型礦井工廣占地面積為 0 8 1 1 公頃 10 萬(wàn) t 中小型礦井工廣占地面積為 1 8 1 5 公頃 10 萬(wàn) t 礦井生產(chǎn)能力越大 取值越小 具體可以參考下表 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 0 9M a 所以本礦井取 1 5 公頃 10 萬(wàn) t 考慮到建筑技術(shù)的提高 建筑物不斷向空間發(fā)展 所以 工業(yè)廣場(chǎng)的面積都有縮小的趨勢(shì) 本設(shè)計(jì)取 0 70 的系數(shù) 則工業(yè)廣場(chǎng)的面積約為 0 1008km2 設(shè)計(jì)長(zhǎng)軸定為 400 m 短軸定為 300 m 采用垂直剖面法計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)的壓煤損失 圍護(hù)帶的寬度取 15 m 垂直剖面圖如圖 2 2 所示 因此 工廣占地面積為 12 公頃 120000m 2 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 24 工業(yè)場(chǎng)地占地面積表 井 型 萬(wàn) t a 1 占地面積 公頃 10 萬(wàn) t 1 240 1 0 120 180 1 2 45 90 1 5 9 30 1 8 煤層傾角 8 表土層厚度為 70 m 基巖移動(dòng)角中 沿煤層走向移動(dòng)角 70 上 山移動(dòng)角 70 下山移動(dòng)角 70 0 7 70 0 7 8 64 4 表土層移動(dòng)角 50 以上數(shù)據(jù)均根據(jù)徐州礦務(wù)集團(tuán)生產(chǎn)技術(shù)部與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)測(cè)物系在全國(guó)礦山測(cè)量學(xué) 術(shù)會(huì)議上發(fā)表的徐州礦區(qū)地表移動(dòng)規(guī)律綜合分析成果資料關(guān)于 地表移動(dòng)主要參數(shù)的計(jì)算 工廣煤柱計(jì)算示意圖見(jiàn)圖 2 2 煤柱損失見(jiàn)表 2 3 龐莊礦井田地質(zhì)條件及巖層移動(dòng)角 煤層厚度 m 煤層傾角 圍護(hù)帶寬 度 m 表土層移動(dòng) 角 4 57 8 15 50 走向移動(dòng)角 上山移動(dòng) 角 下山移動(dòng) 角 70 70 64 4 表土層移動(dòng)角 50 基巖巖層移動(dòng)角 70 上山移動(dòng)角 70 下山移動(dòng)角 0 7 64 4 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 25 圖 2 2 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱示意圖 由此可得工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱面積 2 5 120 5 SHL 式中 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱平面面積 m 2 梯形面的高 m 煤柱上邊長(zhǎng)度 m 1 煤柱下邊長(zhǎng)度 m 2L 已知 575 96m 658m 694m 代入公式 2 5 可得 H12L 0 5 575 96 658 694 S 389348 96 m 2 工業(yè)廣場(chǎng)壓煤可以按下式計(jì)算 Pg S M cos 2 7 式中 Pg 工業(yè)廣場(chǎng)壓煤量 t S 工業(yè)廣場(chǎng)壓煤水平面積 389348 96m 2 M 煤層平均厚度 4 57m 煤的容重 取 1 34t m 3 7 煤層平均傾角 8 將各參數(shù)代入式 2 7 中可得工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱損失量為 Pg 389348 96 4 57 1 34 cos8 2 41Mt 采礦學(xué) 課程設(shè)計(jì) 26 2 3 5 井筒保護(hù)煤柱 井筒布置在工業(yè)廣場(chǎng)中央 包括在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱中 不再累計(jì) 2 3 6 大巷保護(hù)煤柱 本設(shè)計(jì)共有兩個(gè)水平 每個(gè)水平有三條大巷 即回風(fēng)大巷 軌道運(yùn)輸大巷和膠帶運(yùn)輸大巷 其中 回風(fēng)大巷布置在煤層中 軌道運(yùn)輸大巷和膠帶運(yùn)輸大巷布置在煤層底板巖層中 考慮到 開(kāi)采過(guò)程中在大巷上方會(huì)形成應(yīng)力集中 受采動(dòng)影響較大 故煤柱留設(shè)寬度為 60m 沿大巷走 向 因此可以得到煤柱損失量為 3 74 Mt 表 2 3 煤柱損失計(jì)算表 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失 邊界煤柱損失類(lèi) 別 煤 層 壓煤面積 m2 煤厚 m 容重 t m3 煤損 萬(wàn) t 長(zhǎng) m 寬 m 煤厚 m 容重 t m3 煤損 萬(wàn) t 7 389348 96 4 57 1 34 241 14365 7 30 4 57 1 34 264 東