采矿工程毕业设计（论文）-燕家河煤矿开采设计.docx

全套图纸加扣3012250582目 录第1章 矿井地质概况11.1矿井位置及交通11.1.1交通位置11.1.2地形地貌21.1.3气象及水文情况21.1.4矿区概况21.2 矿井地层及地质构造31.2.1地层31.2.2构造61.3矿体赋存特征及开采技术81.3.1煤层及煤质81.3.2其他情况121.3.3水文地质121.4矿井勘探类型及勘探程度评价17第2章 井田开拓182.1 矿井设计生产能力及服务年限182.1.1矿井工作制度182.1.2矿井设计生产能力182.2矿井境界及储量192.2.1井田边界192.2.2储量202.3井田开拓242.3.1工业场地及井口位置选择242.3.2井筒形式的确定262.3.3 井筒数目的确定262.3.4井田内划分及开采顺序282.3.5 开采水平的划分及水平标高确定282.3.6 阶段运输大巷和回风大巷的布置292.4井筒设计332.5井底车场362.5.1 井底车场形式选择及硐室布置362.5.2 井底车场线路设计382.5.3 井底车场通过能力计算392.6方案比较、确定开拓系统41第3章 大巷运输及设备463.1大巷运输方式选择463.1.1大巷煤炭运输方式选择463.1.2大巷辅助运输方式选择463.2矿车473.3运输设备选型483.3.1电机车选型483.3.2带式输送机选型48第4章 采区布置及装备504.1 采（盘）区布置504.2采区的划分504.2.1采区划分方案504.2.2采区参数的确定504.3 采矿（煤）方法524.3.1.采煤工艺524.3.2、综采工艺534.3.3综采工艺流程注意事项554.4采区巷道布置574.5 巷道掘进与掘进机械化594.6 工作面设备确定604.7 劳动组织614.8 技术经济指标分析62第5章 矿井通风与安全635.1拟定通风系统635.1.1矿井通风系统的要求635.1.2确定矿井通风系统635.1.3矿井通风方法665.1.4矿井通风网络的确定675.2矿井风量计算685.2.1矿井风量计算原则685.2.2矿井需风量计算685.2.3矿井风量的分配725.3矿井通风容易与困难时期的通风阻力计算775.3.1矿井通风总阻力计算原则775.3.2阻力计算公式775.3.3矿井通风容易、困难时期的确定785.4通风难易程度评价835.5矿井通风设备的机选型845.5.1矿井主要通风设备的要求845.5.2计算通风机工作风压845.5.3计算通风机工作风量855.5.4主要通风机选型855.5.5通风机的实际工况点865.5.6电动机选择875.5.7局部通风机选择895.6概算矿井通风费用915.6.1电费（W1）915.6.2设备折旧费(W2)925.6.3材料消耗费用(W3)935.6.4通风工作人员工资费用(W4)935.6.5专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费(W5)935.6.6每吨煤的通风仪表的购置费和维护费用(W6)945.7预防灾害的安全技术措施945.7.1瓦斯管理措施945.7.2防尘945.7.3防火955.7.4防水95第6章 矿井提升、运输、排水、压缩空气设备选型966.1 矿井提升设备选型966.1.1 已知原始条件和数据966.1.2 主井提升设备的选型966.1.2副井提升设备的选择996.2 主运输设备选型1016.2.1运输下山带式输送机1016.2.2上仓皮带斜巷带式输送机输送机1026.2.3无极绳绞车1026.2.4刮板输送机1036.3 矿井排水设备选型1036.3.1 中央水泵房排水设备1046.3.2 +570m水泵房排水设备1086.4 压缩空气设备选型110第7章 煤矿环境保护1127.1环境现状及地面保护物概述1127.1.1自然环境概况1127.1.2社会环境概况概况1127.2主要污染及治理1127.3 资源开发对生态环境的影响与评价1147.3.1开采沉陷计算1147.3.3地表塌陷治理对策建议1207.4资源开采环境损害的控制与生态重建1227.4.1控制开采引起地表建筑设施的开采方法1227.4.2开采引起环境损害的控制方法与复垦及生态重建1237.4.3开采引起水资源的损害和控制方法1247.5矿区环境保护与生态重建投资估算1247.6主要结论125参考文献126矿山相似材料模拟实验中锚杆测力计研制与应用1270 研制背景1271 以往设计的成果1282锚杆测力计设计1282.1弹性材料测力计要求1282.2圆环测力计材料1292.3 尺寸确定1303 测力计电路设计1343.1 传感器构成1343.2 丝式应变片及其粘贴1343.3 电路原理1343.4 应变片的贴法1364锚杆测力计制造1365锚杆测力计标定1376 锚杆测力计应用实例1387 结论141致 谢14383第1章 矿井地质概况1.1矿井位置及交通1.1.1交通位置 燕家河煤矿位于咸阳市旬邑县城西约23km、彬县县城东北20km处。以百子沟河为界，河东部分行政隶属于旬邑县郑家镇管辖、河西部分行政隶属于彬县新民镇管辖。区内交通运输较方便：燕家河煤矿东距旬邑县城23km、西南距彬县县城20km、东南距西安市150km；距福（州）银（川）高速公路18km；西侧有彬县新民镇公路通过，东部有彬（县）矿（区）旬（邑）公路。见图1-1图1-1 交通位置图1.1.2地形地貌井田位于陇东黄土高塬的西南部，塬高沟深，沟壑纵横。地势总体是北高南低，海拔标高最高处位于北部塬上1220m，最低处位于南部河谷936m，相对高差284m。区内沟谷纵横、切割强烈，沟谷呈树枝状分布，为典型的黄土塬、梁、坡、川地貌。1.1.3气象及水文情况本区地处中纬带高塬区，属暖温带半干旱大陆性气候。据旬邑县气象站近10年统计资料：年平均气温11左右，1月份最低，平均气温-7、7月份最高气温为34.2，平均29.8。霜期一般在10月中旬至次年4月中下旬，无霜期170180天。冰冻期一般在12月上旬至次年2月下旬，冻土层最大厚度为36cm。年平均降水量582.3mm，蒸发量大于900mm。7、8、9三个月为雨季，总降水量为333.6mm，其中9月份降水量为123.6mm。每年35月份为季风期，最大风速为12.7m/s。区内仅有一条百子河自北而南从整合区内中部穿过，向下游汇入泾河。百子河为常年流水，流量一般为0.12m3/s，受季节影响较大。洪水位高程954.06961.72m，平均洪水位线7.66m。区内有民用灌溉用井及饮用水井，多为第四系地下潜水，含水量较大，质较好，矿化度一般小于1.0g/l。1.1.4矿区概况（1）矿区开发情况燕家河井田的地质勘探工作始于上世纪六十年代初期，石油地质勘探队、煤田地质勘探队在本井田做了大量工作。1964年，陕西省一八六煤田地质勘探队在本井田的南部浅区进行煤田勘探，发现了区内主要可采煤层。1979年，陕西省一八六煤田地质勘探队提交了彬县东部地区煤田地质普查报告。 1992年7月，陕西省一八六煤田地质勘探队提交了陕西省旬邑县燕家河井田勘探（精查）地质报告。为了加快旬邑县燕家河煤矿及彬县百子沟六号井的建设，按照陕西省计划委员会的要求，陕西省一八六煤田地质勘探队于1991年5月对百子沟北段进行详查勘探工作，于1993年6月提交了陕西省彬县百子沟六号井详查勘探地质报告。2006年7月，陕西省地矿局区域地质矿产研究院提交了旬邑县百子沟燕家河煤矿资源/储量检测说明书，累计查明资源/储量5109.9万吨，保有资源/储量4331.4万吨 ，采动量778.5万吨。2009年6月，陕西省核工业地质调查院编制了陕西省旬邑百子沟燕家河煤矿（整合区）勘探报告，提交各类煤炭资源保有量9319.9万吨。燕家河煤矿周边有陕西彬长煤业投资有限责任总公司四号井（已于2006年整合关闭）、旬邑县席家山煤矿、旬邑县皇楼沟煤矿、旬邑县百子煤矿、黑沟二矿及几个乡镇煤矿。（2）矿井经济情况旬邑县总人口27.4万人，农业人口占90以上。农业经济以种植业为主，其出产的优质苹果闻名全国。随着西部大开发的实施，全县调整产业结构、招商引资，积极开发利用彬长矿区煤炭资源为重点，同时发展特色种植业，形成了工业经济为主导的综合产业发展格局。目前全县工业基本形成了以煤炭、医化、果品包装、粮油加工、建筑材料、机械加工修理等六大支柱产业及企业产权、资本结构多种经济成分并存的工业经济发展的新格局。（3）矿井建设材料交通运输 本矿井的煤炭产品可通过公路运至彬县县城和旬邑县县城，并可经彬县县城和旬邑县县城通过G312国道和G211国道运往其它地区，亦可经彬县县城通过西（安）平（凉）铁路外运。为此，本矿井的交通运输条件较好。电源条件 本矿井现有两回35KV供电电源，主供电源引自彬县朱家湾电厂，供电距离18.72km；备用电源引自彬旬输电线路，供电距离24.4km。本矿井供电电源可靠。水源条件 矿井主要水源取自第四系黄土裂隙潜水，水质较好。洛河组砂岩水也是较好的供水水源。主要建筑材料供应条件 矿井建设所用的建筑材料，除钢材需要从外地购进外，木材、水泥、石灰、砖、沙、石等材料均可由当地采购。1.2 矿井地层及地质构造1.2.1地层燕家河井田为全掩盖式煤田，地表多被第三系和第四系地层覆盖。区内地层由老至新依次为：三叠系上统胡家村组（T3h）、侏罗系下统富县组（J1f）、中统延安组（J2y）、直罗组（J2z）、安定组（J2a）、白垩系下统宜君组（K1y）、洛河组（K1l）、第三系上中新统小章沟组（N1x）及第四系下更新统午城组（Q1w）、中更新统离石组（Q2l）、上更新统马兰组（Q3m）、全新统（Q4）。本区含煤地层为侏罗系中统延安组（J2y）。现自下而上分述如下：（1）三叠系上统胡家村组（T3h）全区分布。该地层在区内地表未出露，钻孔亦未穿透，据以往资料及本次勘探成果，其厚度一般1046m。上部岩性为一套灰黑色水平层理极其发育的泥岩，质细腻，稍微风化即沿层理裂开呈“镜片”状，夹灰色粉、细粒砂岩；下部为灰绿色巨厚层状中细粒长石石英砂岩，中夹灰绿色泥岩。砂岩成分以石英、长石为主，分选中等，磨圆度一般，具垂直裂隙，含泥质包体；泥岩质纯细腻，均匀层理。（2）侏罗系（J）仅在井田南部边界、百子沟局部沟谷中出露中侏罗统直罗组和安定组，厚度一般为92268m。分述如下： 下侏罗统富县组（J1f） 岩性为灰灰绿色、紫褐色泥岩、泥质粉砂岩、细粒砂岩，底部偶见角砾岩，角砾成分为三叠系砂岩和泥岩，砾径13cm。泥岩呈块状，松软易破碎，含鲕状菱铁质结核，鲕粒一般为1mm。富县组在整合区内大部分分布，但沉积厚度、岩性、沉积类型变化较大。井田内西部及南部隆起区一般无沉积或保存较薄，厚度05m。是以紫杂色铁质泥岩为特征的残积相，中部及东北部低凹区沉积较厚，厚度524m，为灰绿色泥岩、砂质泥岩、细砂岩。与三叠系假整合接触。井田内最大厚度68.00m，平均厚度24.02m。 中侏罗统延安组（J2y）延安组为含煤地层，区内无出露。钻孔揭露厚度为36.30163.03m，平均101.25m，其岩性以河沼相砂泥岩沉积为主，底部为铝质泥岩、褐灰色泥岩、砂质泥岩，与富县组或三叠系胡家村组假整合接触。含煤422层。下含煤段的8煤层为主要可采煤层。中煤段的6、7煤层多不可采，5煤层多分岔成23个分煤层，即5-1、5-2、5-3，4煤层很少保存。上含煤段的1、2、3煤层皆不可采。中侏罗统直罗组（J2z）上部紫红色、灰绿色、紫灰色泥岩及砂质泥岩，夹灰绿色、灰紫色中粗粒砂岩，含黄铁矿结核；下部以灰绿色，灰白色砂岩为主，底部为灰白色含砾粗砂岩，分选差，泥质胶结，砾石成分以石英岩块为主，砾径15cm。与下伏延安组假整合接触。井田内厚0.0044.74m，平均厚28.56m。 中侏罗统安定组（J2a）全区分布，为棕红色、紫红色砂质泥岩，夹薄层紫灰色、灰绿色中粗粒砂岩，底部为13m含砾粗岩。砂岩成熟度低，以长石杂砂岩为主，次为长石石英杂砂岩，次棱角状，分选差，钙泥质胶结，块状。泥岩含砂量高，并含钙质结核。本组地层以干旱气侯平原洪积相沉积为主。与中侏罗统直罗组假整合接触。井田内厚059.85m，平均厚29.45m。（3）白垩系下统（K1） 下白垩统宜君组（K1y）岩性为杂色巨厚层状粗砾岩，夹粗砂岩透镜体。砾石成分主要为花岗岩、变质岩块次为石英岩块。砾径一般515cm，最大25cm以上，次棱角次圆状，分选差，基底式或孔隙式胶结，致密坚硬。与下侏罗统安定组假整合接触。井田内厚10.6570.32m，平均厚度43.31m。 下白垩统洛河组（K1l）岩性为紫红色、棕红色细粗粒长石砂岩，中夹35层中厚层状杂色粗砾岩层及薄层棕色砂质泥岩。砂岩成分主要为石英、长石，次棱角次圆状，分选一般，钙泥质胶结，局部含有粗砾岩块夹中厚层状和透镜状粗砾岩，主要成分为花岗岩、变质岩及石英岩块，砾径38cm，最大15cm，孔隙式胶结，致密坚硬，为河流相沉积。、井田内厚37.42293.10m，平均厚174.05m。（4）第三系上中新统小章沟组（N1x）为棕褐色粘土，砂质粘土，底部常见浅棕灰色砂砾石层。粘土中含钙质结核；砂砾石成分复杂，分选、磨圆度差，半成岩。出露沟谷两侧，位于黄土层以下，与下伏各地层不整合接触，厚一般2030m左右。（5）第四系（Q）在井田内内广泛分布，更新统（Q 1-3）为塬面黄土堆积。全新统（Q4）为现代河流及洪积物堆积。具体划分为： 第四系下更新统午城组（Q1w）岩性为浅棕灰色-浅棕灰黄色砂质粘土质黄土，较致密坚硬，夹57层古土壤，并夹钙质结核层。与下伏地层不整合接触。厚3555m。 中更新统离石组（Q2l）岩性为浅棕黄色亚粘土质黄土，含钙质结核。夹1018层暗棕红色古土壤层，厚度60130m。 上更新统马兰组（Q3m）岩性为淡黄色粉砂质黄土，疏松多孔垂直节理发育，含蜗牛化石。主要在塬面堆积，一般厚815m。 第四系全新统现代沉积（Q4）主要分布在河流、沟谷及两岸一级阶地，岩性为亚粘土砂和砂砾石层，与下伏地层均不整合接触。厚度010m。详见表 旬邑百子沟燕家河煤矿地层综合柱状图1.2.2构造（1）大地构造位置彬东普查区位于彬旬凹陷带中段，南邻东西隆起，东北接陕北斜坡。东西隆起位于蒿店御驾宫大断裂以南，为一古生界奥陶系、含武系及震旦系组成的近于东西向复背斜构造；南以武功三原大断裂与渭河地堑相接；北与东西向箱状背斜、开阔向斜相间的北缘挠褶带相邻。陕北斜坡为一西倾单斜构造，中心部位地层平缓，以构造简单为其特点。东部边缘延安、黄陵焦平一线，为一组北东向构造，自北而南构造幅度增大。普查区位于北缘挠褶带北东向雁行式构造内侧，构造受相邻地区严格控制。构造在南部、西部为近东西向，在东部向北东东、北东方向偏转。构造幅度受着东、南两侧大地构造单元影响，区内构造自南而北，自东而西逐次变缓或倾没。（2）区域构造区域构造宏观上为一北西方向倾斜的单斜构造形态。在大单斜之上，可见次一级平缓褶曲构造，其构造线方向近东西，向东北方向延伸，走向向北东东偏转。彬东普查区大地构造分区见图12。现分述如下：图1-2 井田构造图 彬县背斜：轴线经店子头、水节沟、百子沟，东至三水河的枣林河滩。过土桥镇北，向北东东方向偏转出普查区。轴线在普查区内近东西向，轴部出露地层：百子沟以西为T3y3地层，枣林河滩以东为T3y1，两翼地层在百子沟以西为侏罗系、白垩系地层，以东为T3y3地层，背斜北翼地层倾角较大，形成东西向挠褶带，在西端为1215，东端为1525，最大达45。南翼倾角平缓，一般为35。从形态分析为一北陡南缓向西倾没的梳状背斜。 大佛寺向斜：位于彬县背斜及其北的亭口背斜与旬邑背斜之间。百子沟以西向斜中心可见侏罗系出露，以东见三叠系。向斜内地层平缓，为一南陡北缓的不对称宽缓向斜。 旬邑背斜：轴线东经第家河滩东沟进入普查区，过旬邑城南的鸡儿咀，经百子沟煤矿在彬县城北倾没于大佛寺向斜。轴线走向呈北东6570，向北东方向偏转。轴部出露地层在百子沟西倾没地段为侏罗系、白垩系地层，以东为延长群地层。在百子沟以西，白草坡以东两翼为侏罗系、白垩系地层，中段为延长群地层。北翼倾角1015，南翼倾角35。形态上为一南缓北陡向西倾没的梳状背斜。 第家河滩向斜：位于旬邑背斜及亭口背斜之间。旬邑城北崔家河背斜迭置其中，为该向斜次级构造。崔家河以东见侏罗系、白垩系地层，以西见T3y1与残留J1f地层。 亭口背斜：经小章南进入普查区，过79号、70号、80号孔区向北东东方向延伸，经三水河向东出普查区。从构造延伸方向判断，向东与东北部与马兰背斜相接。该背斜西部进入普查区后，呈北东东方向延伸，轴部在70号孔区以西高点区见延安组，70号孔区及以东构造点见直罗组、安定组地层超覆。两翼均为侏罗系及白垩系地层。北翼倾角较大，为510，南翼较小为23。其形态为一宽缓背斜。 史家河向斜：在亭口背斜与罗店背斜间经本区32号、54号、84号钻孔及以东地区。向斜轴部地表为白垩系，构造平缓。在史家河马屋区向斜中心见华池组K1h地层，两翼为洛河组K1l地层。向斜显示明显。 罗店背斜：在马家河进入普查区，经甘家店、秋坡头向北东东方向延伸。该构造轴部侏罗系各组地层均变薄，富县组地层缺失，普查区内甘家店背斜高点缺失侏罗系各组地层。该背斜起伏幅度较小，北翼倾角58，南翼为23，为一宽缓背斜。 胡家河向斜：位于罗店背斜与雅店背斜之间。经49号孔进入普查区，过63号孔北出省界，地表显示不明显。在49号孔、63号孔区明显反映为一向斜构造。 雅店背斜：经57号孔北东方向延伸出省，从西侧钻孔资料分析，构造平缓，两翼倾角在35之间，为一宽缓背斜。区内末见岩浆岩。1.3矿体赋存特征及开采技术1.3.1煤层及煤质（1）煤层通过对井田内41个探煤钻孔（收集的24个区内钻孔、8个区外钻孔和本次施工的9个钻孔）见煤进行详细对比研究，共划分出编号煤层9层，分别为1煤层、3煤层、4煤层、5-1煤层、5-2煤层、5-3煤层、6煤层、7煤层、8煤层。井田内钻探揭露含煤地层深度105.95717.80m，平均517.86m；厚度43.11163.03m，平均101.79m；煤层总厚度2.34m18.23m，平均总厚度9.59m，含煤系数9.42%；可采煤层总厚度0.8014.30m，平均总厚度6.83m，可采含煤系数6.71。 井田内钻探揭露控制的可采煤层8#层。其余煤层可采点少或不连片，为不可采煤层。各可采煤层特征见表131。其特征分叙如下：8煤层：为井田内主要可采煤层，位于延安组下含煤段下部。厚度0.377.64m，平均4.78m，为厚煤层。结构简单复杂，夹矸一般为12层，最大可达8层，夹矸岩性为炭质泥岩、泥岩，局部为粉细粒砂岩。钻探揭露埋深101.25701.62m，平均509.37m，煤层底板标高470840m， 49个见煤点中45个可采点，分布面积14.28km2，可采面积12.20km2。煤层倾向北偏西，倾角34，南部较陡，可达15。煤层厚度变化规律是井田内东西部两侧薄，中部厚。8煤层为井田内大部可采的较稳定煤层。可采煤层特征见表11。（2）煤的化学性质 水分(Mad)8煤原煤水分含量在2.305.25%之间，平均4.27%；浮煤水分含量在2.357.36%之间，平均3.58%。垂向上原煤水分含量有自上而下略降低的趋势。表1-1 可采煤层特征一览表煤层编号 厚度（m）最小最大平均结 构稳定性可采程度煤层倾角()煤的视密度(t/m3)夹矸层数一般最多8煤0.377.644.78简单复杂较稳定大部可采3151.4128顶板伪顶：黑灰色泥岩、炭质泥岩。直接顶：泥岩、泥质粉砂岩，砂质泥岩。老顶：中、粗粒砂岩，底板铝土质泥岩 灰分（Ad）a原煤灰分8煤的原煤灰分产率在5.6132.25%之间，平均16.92%，属中灰煤。井田内大部地段为中灰煤，中部地段含少量的低灰煤和特低灰煤。从垂向上看：上部煤层的原煤灰分产率较下部煤层原煤灰分产率较高。b浮煤灰分8煤浮煤灰分产率在4.0511.57%之间，平均7.75%。浮煤灰分均比原煤有较大幅度的降低，可见煤层的灰分易于选除。 挥发分(Vdaf)8煤原煤可燃基挥发分产率在20.0338.82%之间，平均29.72%，浮煤挥发分产率26.0238.20%之间，平均30.69%。井田内原煤、浮煤挥发分产率分布较均匀，变化幅度很小。 煤的固定碳井田区各煤的空气干燥基固定碳为61.53，井田内的煤属于中等固定碳煤。 全硫（St,d）8煤原煤全硫含量在0.122.59%之间变化，平均0.74%，以特低硫煤为主。井田中部为特低硫煤，南部地段为中硫煤，西部、东部为中高硫煤。经浮选后， 8煤的全硫平均含量分别为0.38%，相对于原煤全硫含量有所降低。从垂向上变化来看，随着深度的增加，各煤层的原煤、浮煤全硫含量逐渐降低。 各种硫原煤全硫成分中，硫化铁硫平均值在0.751.96%；有机硫平均值在0.160.85%之间，总体上硫化铁硫含量低于有机硫。从煤层来看，各煤层有机硫含量较高，硫酸盐硫含量均很低，平均值在0.030.04%之间变化。经过1.4密度液浮选后，在浮煤中硫化铁硫降低较大，硫酸盐硫和有机硫与原煤相比变化不大。各煤层的各种硫主要以有机硫为主，硫化铁硫次之，硫酸盐硫少量。 有害元素a氯（Cl）：井田内煤层干燥基氯含量变化较大，各煤层的干燥基氯含量小于0.050%，属特低氯煤。b砷（As）：井田内各煤为二级含砷煤，由于砷在煤中主要以硫化物与黄铁矿结合在一起而存在，分析结果表明，煤中的黄铁矿硫高，砷含量也高，但经洗选后，砷含量一般低于3PPM。c磷（P）：井田内的煤属于特低磷煤。（3）煤的工艺性能 发热量井田内各煤层的原煤干燥基高位发热量平均值在30.1230.96MJ/kg之间变化，各煤层均为特高热值煤。各煤层发热量见表12。表1-2各煤层发热量统计表 煤层 编号原煤（MJ/kg）浮煤（MJ/kg）Qgr.d（MJ/kg）Qnet.d（MJ/kg）Qgr.d（MJ/kg）Qnet.d（MJ/kg）8煤层27.54-33.6521.30-31.0830.11-32.7529.57-31.91 30.12（28） 26.98（39） 31.69（23） 30.73（21） 粘结性与结焦性井田内各煤层黏结指数大部分为0；各煤层的原煤焦渣特征变化在23之间，浮煤焦渣特征在25之间变化，黏结性、结焦性差，只有极少数样品有弱黏结性及弱结焦性。 煤的可磨性井田区内8煤的哈氏可磨性指数分别为60%，已超过50%，系较易磨碎煤。 煤的热稳定性通过对8煤的热稳定性进行测试， 8煤大于6mm的残焦大于70%，反映了煤样燃烧中不易破碎，属高热稳定性煤。 煤的低温干馏8煤焦水含量在6.710.5%之间，平均8.03%；焦油产率在5.39.9%之间，平均7.86%；半焦产率在73.078.5%之间，平均76.05%；气体产率在6.410.0%之间，平均8.08%，焦型以A、B、C型居多，属富油煤。（4）煤的可选性经简选试验得出结论：井田内煤层属中等可选煤。（5）煤类井田内各煤层均属于不粘煤31（BN31），仅含极少量的长焰煤41（CY41）。（6）煤的工业用途本井田的煤层均属中灰、中高硫、中高挥发分、特高热值、不黏结的富油煤，均可作为动力和气化用煤。1.3.2其他情况（1）煤层自然发火据陕西省旬邑县燕家河井田勘探（精查）地质报告和陕西省彬县百子沟六号井详查勘探地质报告取样试验资料， 8煤层的原煤着火温度为326358C，氧化样着火温度为298350C，均为易自燃发火的煤，发火期为13个月。2008年3月，燕家河煤矿经过陕西省煤矿安全装备检测中心检验，8煤的自燃等级为级，煤的自燃倾向性质为容易自燃。（2）瓦斯据陕西省旬邑县燕家河井田勘探（精查）地质报告化验分析， 8煤层自然瓦斯成分以氮气为主。甲烷值大部分为0，最高值61.07，最高含量1.15mml/gr。8煤层均属瓦斯风化带范畴，瓦斯分带大面积属CO2N2带。据陕西省旬邑县燕家河井田勘探（精查）地质报告化验分析， 8煤层自然瓦斯成分以氮气为主。甲烷值大部分为0，最高值59.57，最高含量1.24mml/gr，瓦斯分带属N2CH4带。(3) 煤尘本井田煤的挥发分一般在30以上，据陕西省旬邑县燕家河井田勘探（精查）地质报告和陕西省彬县百子沟六号井详查勘探地质报告取样试验资料， 8煤层火焰长度为60400mm，扑灭火焰的岩粉用量6065，煤尘均有爆炸性。2008年3月，燕家河煤矿经过陕西省煤矿安全装备检测中心检验，8煤层火焰长度300mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量70，鉴定结论为煤尘有爆炸性。（4）地热据陕西省旬邑县燕家河井田勘探（精查）地质报告测温资料，现井田地温梯度3，为地温异常区。而据陕西省彬县百子沟六号井详查勘探地质报告测温资料，接续区地温梯度3，为地温正常区。矿井开采20多年来，井下地温末出现异常现象。1.3.3水文地质（1）区域水文地质本区位于鄂尔多斯盆地南缘，陇东黄土高塬的西南部，属典型的黄土塬、梁、坡、川地貌景观。区内塬高沟深，地形复杂，但地质构造、水文地质条件简单，第四系松散沉积物广布，基岩沿较大沟谷出露。地下水的形成分布受地质、地貌、构造及水文气象诸因素的综合控制。因该区地表坡降大，透水性差，大气降水主要形成地表径流流走，仅少量渗入补给地下水。第四系河谷区冲、洪积层主要沿沟谷分布，靠近地表水体，富水性较好，与大气降水和地表水关系密切，丰水期接受大气降水及河水渗入补给，枯水期反向补给河水。第四系中更新统马兰组、离石组黄土层孔隙裂隙含水层大面积分布于黄土塬、梁、坡地带，大气降水是唯一补给来源，地下水自分水岭处向沟谷方向迳流，以泉的形式渗出地表。承压水赋存于白垩系砂、砾岩和侏罗系的中、粗粒砂岩中，其主要接受上部潜水垂向补给和来自上游方向的侧向补给；承压水的径流方向主要沿着地层倾向向北西径流，主要排泄于沟谷区。（2）井田水文地质条件井田位于彬东普查区中南部，以黄土塬、沟、峁地貌为主，地形西北部高，沿近北东南西向百子沟一带沟道低。黄土广布，厚度较大，地形破碎，沟壑纵横。海拔标高在9541220.5m，最高海拔位于井田北部，高程1220.5m；最低点位于井田中南部河谷，高程936m，相对高差284m。井田内百子河为唯一常年性河流，丑寺沟、苏村沟、新民堡沟属季节性沟流，由北而南向下游归入泾河，最终流入黄河。百子沟河流量一般0.12m3/s，水质属HCO3MgNa型淡水，矿化度0.3g/l。（3）含（隔）水层特征 第四系全新统冲、洪积层孔隙潜水（Q4）主要分布在百子沟河谷两岸，呈带状分布于河流两岸一级阶地，岩性一般为亚粘土、亚砂土，下为砂砾石层。一般厚度2.50m，富水性弱。接受大气降水及地表水的补给。 第四系黄土孔隙裂隙潜水（Q3+O2+Q1）上部为马兰组（Q3）：分布于梁塬表层，以浅灰黄色粉土为主，疏松多孔，垂直节理发育，厚度一般815m，透水而不含水。中部为广泛分布的离石组地层（Q2）：以浅棕黄色砂质粘土为主，夹多层较致密的棕红色砂质粘土（古土壤层）和钙质结核层，厚度60130m，孔隙性稍好，易形成弱富水性区，泉水流量0.10.6L/s。下部为午城组（Q1）地层：以致密的浅灰黄色亚粘土为主，含零星钙质结核,顶部常有一层较厚的钙质结核层，厚度3555m,较致密隔水性较好。据精查抽水试验结果，单位涌水量0.0110.052L/sm，水质类型为HCO3NaCaMg，富水性较弱，矿化度为0.25g/l,属淡水，补给来源为大气降水。 第三系小章沟组孔隙水（N1x）：全井田分布，沟谷均有出露。上部岩性以棕红色粘土和砂质粘土为主，含零星分布之钙质小结核，夹24层紫红色粘土，厚度5070m；下部以暗灰色、灰白色砂、砂砾石及半胶结之砾岩、砂砾岩组成，孔隙性较好，厚度约5m。为富水性弱-中等含水层，水质多为HCO3NaMg型水，矿化度0.20.5g/l，属淡水。补给来源以大气降水为主。 白垩系下统洛河组、宜君组承压含水岩组（K1y+l） 全井田分布，地表无出露，钻孔揭露厚度20.10242.50m，由南向北逐渐变厚。以紫红色与棕红色中、粗粒砂岩为主，局部加棕红色粉砂岩及泥岩，底部为紫灰色砂砾岩透镜体。含水层由中粗粒砂岩及砾岩组成，厚20.51127.43m，粉砂岩及泥岩，在局部地段可形成相对隔水层，隔水性能较差。地下水由北东向南西运动，补给来源主要为区域侧向径流补给。水Y4号钻孔对该含水层进行了抽水试验结果单位涌水量q=0.1675l/sm,渗透系数K=0.1137md。水质类型为HCO3NaMg，矿化度为0.485g/l,属淡水，为井田内基岩中富水性中等含水层。 侏罗系中统安定组隔水层（J2a）全井田分布，以紫红色棕红色泥岩及砂质泥岩为主，厚度25.10-40.82m，一般厚约30m，为洛河、宜君组含水层之下隔水层。 侏罗系中统直罗、延安组承压裂隙复合含水岩组（J2z+J2y）直罗组上部以暗紫红色、灰绿色泥岩、砂质泥岩为主，夹薄层中、粗砂岩，下部为灰绿色、灰白色中粗粒砂岩夹砂质泥岩，厚度在520m之间。延安组：全区分布，岩性为灰-深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及细粒砂岩为主，此为灰白色中粗粒砂岩夹炭质泥岩及煤层。厚度43.11-134.60m，一般厚90m左右。该层段中的中粗粒砂岩及主要煤层为其主要含水岩层，一般厚2040m，由南东向北西逐渐变厚。直罗组、延安组承压裂隙复合含水岩组具有相同的水文地质特征，且均为直接充水含水层，故按一个含水岩组对待。该段其上下之少量中粗砂岩、砂砾岩，在厚度稍大、埋藏较深、构造裂隙发育不良的条件下，可形成富水性微弱的含水层。水Y4号钻孔对该含水层进行了抽水试验结果单位涌水量q=0.000243l/sm,渗透系数K=0.000476md。水质类型为SO3Na性，矿化度为2.614g/l,属微咸水，为区内基岩中弱富水性含水层。 侏罗系下统富县组隔水层（J1f）全区分布，岩性为紫红色灰紫色泥岩、砂质泥岩夹粉砂岩及铝土质泥岩，厚1.9666.91米，隔水性能良好。 三叠系上统胡家村组相对隔水岩组（T3h）从钻孔中揭露的少量地层看，多为灰绿色或深灰色泥岩、粉砂岩与部分中细粒砂岩互层。未见较大含水层，为富水性微弱的含水层。（4）地下水补给、迳流、排泄条件区内地下水主要以大气降水补给为主，本区降水量年际、月际变化均较大。据气象资料，多年平均降雨量470.6589.5mm，且主要集中在7、8、9月，占全年降雨量的5565，降雨形式多为雷雨和暴雨，对地下水的补给十分不利。另外，由于区内冲沟发育，地形切割强烈，植被稀少，降水大部分以地表径流排泄。补给量的多少，因各含水层所处的地貌单元及埋藏条件不同各有差异。第四系冲、洪积层潜水主要沿沟谷分布，靠近地表水体，富水性弱，与大气降水和地表水关系密切，丰水期接受大气降水及河水入渗补给，枯水期反向补给河水。第四系黄土孔隙、裂隙潜水含水层广泛分布于梁峁地带，大气降水是唯一的补给来源。水量小，地下水自分水岭处向沟谷方向径流，多于沟脑部位及沟底沟床附近以面状出水点或泉的形式渗流出地表。午城组地层中致密的浅灰黄色亚粘土较致密构成该含水层的局部的隔水底板。基岩含水岩层在裸露区接受大气降水及地表水的补给，部分接受上部潜水的垂向补给，总体沿地层倾向由北东向南西缓慢径流。据以往资料水力坡度仅0.26/10000。在当地侵蚀基准面以上的部分，在沟谷内裂隙发育地带以侵蚀下降泉的形式排出补给地表水；侵蚀基准面以下，因受上覆泥岩、粉砂岩隔水层影响，形成承压水，富水性弱，径流速度缓慢。总之，区内大气降水补给地下水，地下水补给地表水。基岩构造裂隙在风化应力作用下扩大加深，为地下水提供一定的赋存空间，浅层地下水补给条件好，水量相对较大，动态变化也大；深层水补给条件差，水量小，动态变化不明显，地下水随深度增加矿化度逐渐升高，反映出地下水交替速度十分缓慢，几乎到滞流状态。（5）生产矿井开采过程中充水情况燕家河煤矿及附近生产矿井开采煤层为8煤层，矿井水主要来自煤层上部中粗粒砂岩含水层的砂岩裂隙内，多以渗出、滴出的方式充入巷道，水量较小。据调查，一般情况下，在放顶初期水量稍大，持续很短时间后，涌水量逐渐减小，说明矿坑水主要为导水裂隙带影响范围内含水层的储存量，且补给条件差。矿井煤层较稳定，地层平缓，无断裂，构造简单，水文地质条件属简单类型。燕家河煤矿采用立井斜井开拓方式开采8煤层。充水方式主要为顶板冒落进水。矿井自建井以来尚未出现过灾害性突水现象。（6）矿井充水因素分析从区内及周边地区煤矿调查可以看出，矿坑充水有大气降水、地表水、地下水和老窑积水等四个因素。 大气降水本区属暖温带半干旱气候，降水量少，据旬邑县气象资料，多年年平均降水量582.3mm，大气降水主要集中在7、8、9月，总降水量为333.6mm，约占全年降水量的57以上，因矿区内沟谷纵横，地表坡降比大，透水性差，大气降水主要形成地表径流，少量渗入补给地下水。 地表水区内地表水主要为自北东向南西流的百子河，由北而南向下游归入泾河，最终流入黄河。百子沟河流量一般0.12m3/s，区内无较大构造，当矿井井口位于洪水位线以上时，地表水对矿床开采不会造成大的危害。 地下水地下水是通过煤层开采后所形成的冒裂带流入矿坑，其水量大小取决于冒裂带高度及所穿越含水层的厚薄。它沟通冒裂带内的不同基岩含水层使地下水直接进入矿坑，成为矿坑直接充水含水层的充水通道。（7）矿井水文地质勘探类型井田位于彬东普查区中南部，构造简单。煤层直接充水含水层为直罗组、延安组中的中粗粒砂岩承压含水岩组，裂隙不发育，径流条件差，富水性弱；另外区内降雨稀少，且地形切割严重，多形成地表径流，入渗条件差，因此大气降水和地表水对矿床充水影响较小。井田水文地质勘探类型为二类一型，即以裂隙含水层为主的水文地质条件简单的矿床。（8）矿井涌水量据陕西省旬邑百子沟燕家河煤矿（整合区）勘探报告计算，运用“大井法”和“集水廊道法”预测，矿井的正常涌水量为114.14105.89m3/h。1.4矿井勘探类型及勘探程度评价结合该矿地质条件可知，燕家河煤矿井田北部为0-70近水平煤层，南部为缓倾斜煤层最大倾角为150，在井田范围内无任何断层，有一条方向单一的宽缓褶皱。井田内煤层变化比较大，最大为7.48m,最小为0.37m,平均4.78m厚，总体规律为沿井田走向方向中间厚两边薄，但是有一定的规律，绝大部分为可采煤层，综合看该井田构造为简单构造，煤层为第二型较稳定性煤层。第2章 井田开拓2.1 矿井设计生产能力及服务年限2.1.1矿井工作制度按照煤炭工业矿井设计规范（GB 50215-2005）中规定，确定本矿井设计生产能力按年工作日330 d计算，地面采用“三八”工作制，井下“四六工作制作业（三班生产，一班检修），每日三班出煤，净提升时间为18h。2.1.2矿井设计生产能力 （2-1）式中 A-矿井设计生产能力，万t/a; ZK-矿井可采储量，万t； T-矿井设计服务年限，a； K-储量备用系数。确定矿井设计生产能力的主要原则：针对本矿井资源条件和外部建设条件，制定合理的开发规模，规避市场风险，做到循序渐进，以安全生产为根本，以经济效益为中心，立足资源条件和近期市场，考虑长远的发展，为矿井创造良好的效益。客观地对煤层赋存条件、煤层开采技术条件（特别是煤与瓦斯因素的影响）等进行分析研究，综合考虑瓦斯限产和合理的工作面生产能力，实现合理集中生产的原则。充分考虑矿井外部运输条件、电厂燃煤和其他市场的需求能力。充分考虑到现有技术水平和科技进步，经多方案技术经济比较及投入产出的评价，以最佳整体效益为目的，对设计生产能力进行科学决策。本井田资源量比较丰富，具备建设大型矿井的资源基础，全井田内煤层资源总量（包含预测的资源量时）为6592.4万t，设计可采储量4832.38万t，可以看出，设计生产能力90万t/a时，矿井服务年限分别为53.69a，满足现行煤炭工业矿井设计规范（GB 50215-2005）中的规定。2.2矿井境界及储量2.2.1井田边界在煤田划分为井田时，要保证井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的开发，煤田划分为井田的原则：井田范围内的储量、煤层赋存情况及开采条件要与矿井生产能力相适应。保证井田有合理尺寸。充分利用自然条件进行划分，如地质构造（断层、褶曲）等。合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井的关系。结合实际情况，旬邑中达燕家河煤矿的井田境界由以下14个坐标拐点连线圈定。井田面积16.221 km2，井田拐点坐标见表21。图2-1 井田边界井田范围：燕家河井田东部、北部及西部均无煤矿开采，南部为陕西彬长煤业投资有限责任总公司四号井（已于2006年整合关闭），东南部为旬邑县皇楼沟煤矿，井田面积16.221km2。表 2-1旬邑中达燕家河煤矿井田拐点坐标一览表拐点号拐点坐标拐点号拐点坐标纬距（X）经距（Y）纬距（X）经距（Y）1365666763880939838845003651866023656695138777649388450036519000336568412387783103885400365190004388400036516810113885400365201005388400036518000123657250838790016388450036518000133657124138800387388445036518660143657010538815472.2.2储量（1）矿井地质资源量包括：探明的内蕴经济资源量（331）、控制的内蕴经济资源量（332）和推断的内蕴经济资源量（333）。保有地质资源量7592.4万吨(含河流、道路、村庄压覆量),探明的内蕴经济资源量（331）4477.2万吨；控制的内蕴经济资源量（332）2012.1万吨；推断的内蕴经济资源量1103.1万吨。矿井保有地质资源量见表22。表22矿井保有地质资源量汇总表 分类煤层（331）（万吨）（332）（万吨）（333）（万吨）合计（万吨）84477.22012.11103.17592.4合 计4477.22012.11103.16592.4（2）矿井工业资源（Zg）工业资源储量分为探明的资源量（包括经济的基础储量(111b)和边界经济的基础储量(2M11)）、控制的资源量（包括经济的基础储量(122b)和边界经济的基础储量(2M22)）和推断的资源量(333)。工业资源储量可按下式计算：Zg111b+2M11+122b+2M22+333K= 6371.78万吨 （2-2）式中k可行度系数，取0.8表2-3 矿井地质资源量汇总表（万吨）序号煤层编号资源量工业储量地质储量111b122b3332M112M22184477.22012.11103.1007371.787592.4合计4477.22012.11103.1007371.787592.4（3）矿井设计资源量在矿井工业资源量基础上，扣除8煤层的永久煤柱，即为矿井设计资源量。 永久煤柱的留设设计根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程的规定，留设井