采矿工程毕业设计（论文）-小鱼沟煤矿1.2Mta新井设计（全套图纸）.doc

中 国 矿 业 大 学本科生毕业论文全套图纸，加153893706姓 名： 学 号： 学 院： 矿 业 工 程 学 院 专 业： 采 矿 工 程 论文题目： 小鱼沟煤矿1.2 Mt/a新井设计 专 题： 煤矿开采冒落区注浆充填量预计研究 指导教师： 职 称： 讲 师 2012 年 6 月 徐州中国矿业大学毕业论文任务书学院 矿业工程学院 专业年级 采矿工程08级 学生姓名 任务下达日期： 2012 年 3 月 1 日毕业论文日期： 2012年 3月1日至2012 年6月10日毕业论文题目： 小鱼沟煤矿1.2 Mt/a新井设计毕业论文专题题目：煤矿开采冒落区注浆充填量预计研究毕业论文主要内容和要求：按照采矿工程专业毕业设计大纲要求，完成一般部分小鱼沟煤矿1.2Mt/a新井设计和专题部分煤矿开采冒落区注浆充填量预计研究，英译汉中文字数3000以上。院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业论文指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分为小鱼沟煤矿1.2 Mt/a新井设计。一般部分共包括10章：1.矿区概述及井田地质特征；2.井田境界和储量；3.矿井工作制度及设计生产能力、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.矿井通风与安全技术；10.矿井基本技术经济指标。小鱼沟井田位于准格尔煤田东北隅，井田东西长约3.8km，南北宽约3.0 km，面积约11.4km2。井田内主采煤层为6#煤。煤层倾角平均3，平均厚度12.0 m。井田地质条件较为简单。矿井工业储量为9233万t，可采储量为8761万t。矿井设计生产能力为1.2Mt/a。矿井服务年限56.16 a。矿井涌水量不大，正常涌水量为20 m3/h，最大涌水量为30 m3/h。矿井相对瓦斯涌出量为1.08m3/t，属低瓦斯矿井。矿井煤尘无爆炸危险性，但煤层易自燃，自然发火等级为I级。矿井采用斜井单水平开拓。一矿一面，采煤方法为综合机械化放顶煤开采。全矿采用胶带运输机运煤，辅助运输采用无轨胶轮车。矿井通风方式为中央并列式。矿井年工作日为330 d，日净提升时间16h，工作制度为“三八制”。专题部分题目是煤矿开采冒落区注浆充填量预计研究。从冒落区注浆充填这种新的充填开采思路出发，通过研究冒落区顶板活动规律和冒落岩块碎胀系数变化规律，提出冒落区注浆量预计方法，为冒落区充填工程提供依据。翻译部分主要内容为关于锚杆的分析模型，英文题目为：Analytical models for rock bolts。关键词：带区；综放；无轨胶轮车运输；中央并列式通风ABSTRACTThis design includes three parts: the general part, special subject part and translation part.The general part is a new design of xiaoyugou mine. This design includes ten chapters: 1.An outline of the mine field geology; 2.Boundary and the reserves of mine; 3.The service life and working system of mine; 4.Development engineering of coalfield; 5.The layout of mining area; 6.The method used in coal mining; 7. Transportation of the underground; 8.The lifting of the mine; 9. The ventilation and the safety operation of the mine; 10.The basic economic and technical norms.Xiaoyugou mine locates at the northeast of zhungeer Mine area, it has a length of 3.8 km in the east and west direction while a width of 3.0 km in the south and north direction on average. The total area is Approximately 11.4 km2. The main coal seam in the mine is only one, which is the 6# coal seam. The average angle is 3 degree, while the thickness is about 12.0 m. The minefield geological condition is simple.The proved reserves of the minefield are 92.33 million tons. The recoverable reserves are 87.61 million tons. The designed productive capacity is 1.2 million tons per year. The service life is 56.16 years. The normal flow of the mine is 20 m3 per hour and the max flow of the mine is 30 m3 per hour. The Relative gas discharge quantity is 1.08 m3 per ton. Thus it is Low gaseous mine. The coal dust of the mine has non-explosion hazard. But the coal seam is easily spontaneous combustion. The level of spontaneous combustion is I.The development of the mine is single level with slope development. The number of the working faces is only one. Comprehensive mechanization puts in the top coal technology is the mining method. Several belt conveyers undertake the job of coal transport in the mine, while the auxiliary transportation system depends on the trackless rubber-tyred car. The ventilation type is centralized juxtapose.The working days in a year are 330. Everyday it takes 16 hours in lifting the coal. The working system in the mine is “three-eight”.The title of the special subject part is “The theoretical research on the prediction of grout amount in backfill of collapse zone in coal mining”. A prediction method of grout amount in collapse zone is put forward by studying the regularity of the virgin roof movement and rock crack-expansion in the collapse zone, which provides a basis for the backfill project in collapse zone.The translated academic paper is about the rock bolts. Its title is “Analytical models for rock bolts”.Keywords: strip district; comprehensive mechanization puts in the top coal; the trackless rubber-tyred transport; centralized juxtapose ventilation目 录一般部分1 矿区概述及井田地质特征11.1 矿区概述11.2 井田地质特征41.3 煤层特征92 井田境界和储量142.1 井田境界142.2 矿井储量153 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限183.1 矿井工作制度183.2 矿井设计生产能力及服务年限184 井田开拓214.1 井田开拓的基本问题214.2 矿井基本巷道325 准备方式带区巷道布置465.1 煤层地质特征465.2 带区巷道布置及生产系统475.3 带区车场选型设计526 采煤方法536.1 采煤工艺方式536.2 回采巷道布置627 井下运输677.1 概述677.2 带区运输设备选择698 矿井提升728.1 概述728.2 主副井提升729 矿井通风及安全技术759.1 概况759.2 矿井通风方式769.3 矿井风阻计算799.4 矿井通风设备选型859.5 防止特殊灾害的安全措施8810 设计矿井基本技术经济指标91专题部分煤矿开采冒落区注浆充填量预计研究941 绪论941.1 问题的提出与研究意义941.2 文献综述961.3 主要研究内容及研究思路1042 冒落区注浆量的影响因素1042.1 岩体孔隙率1052.2 岩体碎胀系数1062.3 岩体轴向应力1062.4 注浆工艺1073 冒落区模型建立1073.1 冒落区形态分类1083.2 碎胀系数KP的确定1083.3 冒落岩块与顶板之间存在离层空间1103.4 冒落岩块充满采空区1104 冒落区注浆充填量的预计方法1114.1 伪注浆预计方法概述1114.2 预计方法具体步骤1115 研究主要结论113参考文献115翻译部分英文原文117中文译文122致 谢126一般部分第129页中国矿业大学2012届本科生毕业设计1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 矿区地理位置与交通（一）地理位置小鱼沟井田位于准格尔煤田东北隅。其西界与东孔兑普查区相邻；南以小鱼沟为界与牛连沟详终区相接；北、东界到煤层露头线。面积约16Km2。其地理座标为： 北纬 3 95722395905东经 11120471112232 本区行政区划隶属准格尔旗东孔兑乡和窑沟乡管辖。小鱼沟井田与周边矿区位置关系见示意（图1-1）。图1-1 核实区与周边矿区关系位置示意（二）交通1.铁路 大（同）准（格尔）铁路：此线是准格尔能源有限责任公司所建的运煤专用线，东起大（同）秦（皇岛）线大同站，西至薛家湾镇，全长约264 Km，为工企级电气化铁路，现运输能力为1500万吨/年。该线通过改造至2020年运输能力将提高至6000万吨/年。 准（格尔）东（胜）铁路：该铁路是目前正在修建的地方铁路，东起大准线薛家湾站，向西延伸至包（头）神（木）铁路的巴图塔站。全长145 Km，为工企级铁路，运输能力可达800万吨/年。另外，神华集团准能公司拟建准（格尔）河（曲）铁路。该线北起大准线黑岱沟站，南到阴（塔）火（山）线的火山站，经阴火线可与神（木）朔（州）铁路相接。内蒙古自治区拟建呼（和浩特）托（克托）铁路已进行前期准备工作，该线经托克托电厂专用线与大准铁路相接。2公路 呼（和浩特）准（格尔）公路是为开发准格尔煤田改建的二级油路。该线自呼和浩特市开始，经喇嘛湾黄河大桥进入准格尔旗境内，过薛家湾镇到大饭铺与109国道相接。呼和浩特市至薛家湾镇118 Km。 准（格尔）东（胜）公路：从本区向北4 Km与109国道相接。从薛家湾至鄂尔多斯市东胜区150 Km，为柏油路面。该线为109国道的一部分。3水路距本区较近的有黄河可以通航。黄河位于本区东面东北边缘，直距黄河约2Km。在上世纪60年代，准格尔旗曾组织航业运输队进行长河运输，随着公路运输和铁路的迅速发展，长河运输已经衰落，现仅在渡口处尚有小型机动船从事过河横渡。综上所述：准格尔矿区对外交通运输比较方便。施工区内皆为土路，遇雨雪天气难以通行。区内外交通线位置详见图1-2（交通位置图）。图1-2交通位置图1.1.2 矿区气候条件本区属于典型的温带大陆性气候。具体特点是：太阳辐射强烈、日照丰富、干燥少雨、蒸发量远大于降水量、风大沙多，无霜期短、昼夜温差大、冬季漫长而寒冷、夏季短暂而温热、春季回暖升温快、秋季气温下降显著。根据一九八八年出版的伊克昭盟国土资源记载，准格尔旗的最高气温可达38.3（1961年6月1日），最低气温30.9（1971年1月20日），年平均气温7.2。本区降水量较小且时间相对比较集中，降雨一般集中在七、八、九三个月份。年降水量142.5636.5mm，平均397.4mm。蒸发量远远大于降水量，年蒸发量17922115mm，平均2059.8mm；冬春两季多为西北风。年平均大风天可达21.3天，最大风速40m/s；冰冻期从每年的10月下旬至翌年4月上旬，最大冻土深度1.5m以上，积雪厚度20150mm。进入上世纪九十年代，准格尔旗的气候有所变化。气温有逐年增高的趋势。季节性温差逐年减小，形成夏季高温少雨，持续干旱现象，受其影响，地区性扬沙天气和沙尘暴次数增多。最为严重的是2000年，沙尘暴达12次之多，扬沙天气7次。1.1.3 矿区水文情况黄河是我国第二大河流，从准格尔煤田东缘流过，是距离本区最近的地表水体。据黄河水利委员会头道拐水文站观测资料，水位标高：最低984.52m（1978年7月20日），最高990.33m（1981年9月26日）；河水流量最小55.2 m3/s（1980年6月27日），最大5150 m3/s（1981年9月26日）；年平均含沙量5.7424.30kg/ m3。1.1.41.2 井田地质特征1.2.1 井田地形准格尔煤田大地构造属华北地台（），鄂尔多斯台坳（4），东胜凸起，按地质力学观点，煤田位于阴山巨型纬向构造带的南缘属新华夏系第三沉降带。其构造格局，主要受阴山构造带和新华夏系构造带的影响。煤田总的构造轮廓为东部隆起、西部坳陷，走向近SN，向W倾斜的单斜构造。北端地层走向转为NW，倾向SW，南端地层走向转为SW至EW，倾向NW或N。倾角一般小于10，构造形态简单。1.2.2 井田地层准格尔煤田位于鄂尔多斯台向斜东部，其地层沉积序列与华北地合石炭二迭纪各煤田基本相似，将本区地层由老至新分别叙述如下：（一）太古界（Ar）集宁群（Ar1in）为片麻岩，仅在煤田北部边缘664号钻孔中见到，厚度大于15m。（二）寒武系（）寒武系平均总厚234m，与下伏地层太古界不整合接触；下统、中统出露于清水河一带，距煤田较远，本文不予叙述。上统出露于煤田东部，即黄河东岸，将分组扼要叙述。l、岗山组（3g）：为深灰、灰、杂色中厚层竹叶状灰岩；生物碎屑灰岩，鲕状灰岩夹暗紫色钙质泥岩。 本组地层厚90m，与下伏张夏组（2Z）整合接触。2、长山组（3c）为灰紫色中厚层状灰岩，含白云质结晶灰岩，局部夹生物碎屑灰岩。本组地层厚度小于10m，但层位较稳定。与下伏白山组（3g）整合接触。3、凤山组（3f）上部为灰白、浅灰色薄层厚层白云质灰岩及薄层泥质灰岩，夹黄褐色中厚层竹叶状灰岩；中部为灰岩、泥灰岩及生物碎屑灰岩；下部为白云质灰岩及竹叶扶灰岩、生物碎屑灰岩。本组厚86m，与下优长山组（3C）整合接触。（三）奥陶系（O）下统亮甲山组（O 1L）中统马家沟组（O2m）本区未分。下部为深灰色中厚层状隐晶质白云岩及白云质灰岩。上部为深灰色中厚至厚层泥质灰岩、厚层灰岩，局部为豹皮灰岩。厚度115m226m，分布全区。与下伏凤山组（3f）整合接触，露于黄河两岸及黑岱沟、龙王沟、焦稍沟下游。（四）石炭系（C）l、本溪组（C2b底部为铁锈色铁质砂泥岩，夹鸡窝状铁质结核，相当于山西式铁矿层位；其上为铝土岩，相当于G层铝土矿；上部以黑色泥岩为主，中夹煤线、砂岩，砂岩不稳定。在煤田南部出现l3层薄层灰岩，含丰富的动物化石。本组地层厚5.2742m，分布全区。与下伏地层中下奥陶统（O1+2）不整合接触。出露于黄河两岸及黑岱沟、龙王沟、焦稍沟等大沟谷下游。2、太原组（C3t）顶部为薄层灰色粘土岩、黑灰色砂泥岩、泥岩、不稳定6上号煤层；上部为巨厚6号煤，煤厚可达38米以上；中下部为灰白色粉砂岩、黑色砂泥岩、泥岩及7、8、9、10号煤层组成；在南部出现草层泥灰岩。底部为灰白色粗砂岩（K1）与本溪组（C2b）分界。含丰富的动植物化石：本组厚度12115m，分布全区。与下状地层本溪组整合接触。出露于黑岱沟、龙王沟、焦稍沟等各大沟谷下游。太原组上界的划分，依据华北地区区域地层表和煤炭系统的传统划法：将6号煤层划分到晚石炭世。（五）二迭系（P）1、山西组（P1s）：以灰白色粗砂岩，浅灰色及灰黑色砂泥岩、泥岩，深灰色粘土岩，l5号煤层组成。从岩性组合上可以三旋回，三层粗砂岩较稳定，其间为砂泥岩、泥岩、粘土岩、薄煤层。粘土岩三层，大部含砂，局部较纯。l5号煤层中 3、5号煤层局部可采。含丰富的植物化石。本组厚度2195m，分布全区。与下优太原组（C3t）整合接触。出露于各大沟谷中下游。2、下石盒子组（P1x）以绦紫色砂泥岩、泥岩；绦紫色薄中厚层细砂岩、粉砂岩五层，中夹灰绿色粘土岩、灰白一 灰绿色砂岩、砂泥岩。底部为灰白色粗砂岩（K4），含砾，相当于骆驼脖子砂岩与山西组分界。本组厚度 40120m，基本分布全区。在煤田北部不全或剥蚀。与下伏地层山西组（P1x）整合接触。出露于各沟谷中。3、上石盒子组（P2s）上部为暗紫色泥岩、砂泥岩、砂岩互层，中夹灰白色粗砂岩。中下部为灰绿色细砂岩；灰黄色中细砂岩；暗紫色泥岩、砂泥岩互层。底部为灰白色含砾粗砂岩。本组厚度大于290m，分布于煤田的中部、南部。西部。与下伏地层下石盒子组（Plx）整合接触。出露于煤田的中部、南部、西部的沟谷两侧。4、石千峰组（P2sh）：上部主要为棕红色泥岩、砂泥岩、粉砂质泥岩及灰绿色细粒长石 质石英砂岩、长石砂岩；下部为黄绿、灰绿色砾质砂岩、中砂岩及棕红色粉砂质泥岩；底部为灰绿暗紫色含砾粗砂岩，本组厚度大于170m。分布于煤田的西南部，与下伏地层上石盒子组（P2s）整合接触。出露于煤田的西南部。（六）三迭系（T）1、刘家沟组（T1L由浅灰、微粉红色中、细砂岩及粗砂岩组成。夹棕红、砖红色砂；黄泥岩薄层；偶夹灰黄色砂砾岩。胶结疏松，砂岩中斜层理、交错层理发育。本组厚度约257385m，分布于煤田的主南部马好一安。与下伏地层石千峰组整合接触，出露于煤田西南部马兴一带。2、和尚为组（T1h）为棕红、砖红色粉砂岩、粉砂质泥岩。夹浅灰色中细砂岩。本组厚度大于 165m，分布于煤田西南部马栅一带。与下伏地层刘家沟组（T1L）整合接触。出露煤田西南部马栅、东桃树梁等地。（七）侏罗白垩系（JK）侏罗上统白垩下统志丹群（J3K1zh）上部由紫红色砂砾岩、砂岩、砂泥岩互层；中下部为浅紫色、紫红色厚层状、巨厚层状砾岩、砂砾岩和薄层砂泥岩互层。砾石成分较为复杂，有花岗岩、花岗片麻岩等，有时可见沉积碎屑及角砾。砾石直径0.020.15m，甚至更大。砾石磨圆好，分选差。在局部中夹一层厚约420m的黑灰色、灰绿色细晶隐晶质玄武岩，在煤田北部玻璃达旦地区零星出露。本群厚度大于392m，分布在煤田北部；小鱼沟北，阳市吃咀以北、以西。与下伏地层古生界不整合接触，出露于煤田北部小鱼为以北、阳市吃咀一带。（八）第三系（N）上新统（N2）：上部为红色泥岩；中部为红色砂质泥岩及粉砂质泥灰岩；下部为红色泥岩；底部常见一层砂砾岩，含钙质结核。本组厚度090m，分布于煤田西部、西北部，与下伏地层不整合接触，出露于冲沟，局部露于地表。（九）第四系（Q）主要为浅黄色含粉砂质土，无层理，垂直节理发育，含钙质结核。厚度 0120m，全区广泛分布，与下伏地层不整合接触，为本区地貌地表。1.2.3 井田地质构造小鱼沟井田位于准格尔煤田东北隅，其构造特点和煤田区域总体构造大致相同，矿区总体构造形态为一倾向北西的单斜构造，发育有次级波状起伏，区内构造线为北东向。井田处于窑沟背斜的西北翼，构造形态受窑沟背斜的控制与牵制，在窑沟背斜形成的同时，产生了和窑沟背斜走向基本一致的褶皱，其褶曲轴为北东向，褶曲两翼较宽缓，一般10以下。南部窑沟背斜西北翼较陡，倾角14以下。综合上述，本区构造简单，构造复杂程度一类。现将井田内主要褶皱叙述如下：l、兰家窑子背斜：位于矿区北部兰家窑子一带，起于7号钻孔附近，以南 60西延伸，到 152号钻孔逐渐转变为南70西延出区外，背斜轴线微成弧形。长2.53Km，精曲北东端紧密，西南端宽缓，北翼倾角3左右，南翼倾角4左右，已经控制查明。2、碾房梁向斜：位于矿区中西部碾房梁一带，起于13号钻孔南，以南 45西延伸，到矿区边界处以南 50西延出区外，向斜轴线略呈弧形，长约2Km。向斜在30号钻孔西侧最低，向两端翘起，褶曲宽缓，两翼倾角46。3、脑包沟背斜：位于矿区南部脑包沟，走向和脑包沟一致，以南45西延伸，长约1.5Km，褶曲两翼平缓，倾角l3，表现为穹隆状，已经控制查明。1.2.4 井田水文地质黄河是我国第二大河流，从准格尔煤田东缘流过，是距离本区最近的地表水体。据黄河水利委员会头道拐水文站观测资料，水位标高：最低984.52m（1978年7月20日），最高990.33m（1981年9月26日）；河水流量最小55.2 m3/s（1980年6月27日），最大5150 m3/s（1981年9月26日）；年平均含沙量5.7424.30kg/ m3。小鱼沟沟口贾窖圪旦，在1985年9月测黄河水位标高为968.53m。区内126号钻 孔孔底标高为 839.62m，低于黄河水位120余m，孔内无水位，又无大的断裂与黄河勾通，由此可见黄河水不易补给矿区，而是排泄矿区水的天然场所。小鱼沟井田位于准格尔煤田东北部，构造形态为一单斜具次级波状起伏，岩层平缓，未见断层。区内各岩层中不同程度发育着裂隙，仅局部有泉水出露，流量一般较小，地下水补给来源贫乏，以大气降水补给为主，地下水位较深，均在百米之下。由于煤层直接充水含水岩组上部数层隔水层（泥岩、砂质泥岩等）的存在，大气降水补给地下者甚微，由此决定了本井田水文地质条件简单，属煤田补给区本区煤系地层为上石炭统太原组及下二叠统山西组。岩性由粒度不同的砂岩、砂质泥岩、泥岩、粘土岩及煤层组成，各岩层又程度不同地发育着裂隙 直接充水岩层主要为坚硬裂隙砂岩，充水空间发育，但因补给来源贫乏，致使含水层富水性较弱，仅含有微量裂隙水。核实区内外经三个钻孔试验抽水，均因水柱高度不足（0.254.04m）而未进行正式抽水试验。据邻区钻孔抽水试验结果证实，单位涌水量均小于0.001l/sm。区内有数层泥岩、粘土岩为隔水层，各含水层一般无水力联系。构造简单，无断层及陷落柱。煤系基底奥陶系灰岩，岩溶裂隙一般不发育，小的溶洞及裂隙均被方解石及泥质所充填。黄河虽流经矿区东缘，但无大的断裂与其勾通。区内因地形复杂，冲沟发育，大气降水难以补给地下，故本区应属于以裂隙岩层为主的水文地质条件简单类型，即二类一型。1.3 煤层特征1.3.1 煤层赋存条件矿区内含煤2层，分别为6、9号煤层，煤层平均总厚 15.55m，煤系总厚140.70m，含煤系数为9.4%。太原组含煤6层：为6、 9号煤层， 6号煤层巨厚，大部分可采； 9号煤层大部可采。煤层群赋存特征见下表：表 11煤层群赋存特征煤层号煤层埋藏深度煤层自然厚度煤层可采厚度夹 矸单层厚度层数煤层间距稳定程度可采性备注最小最大平均(点数)最小最大平均(点数)最小最大平均(点数)最小最大平均(点数)6111.29307.25203.60（61）0.2025.5113.12(61)1.6319.2412.00(57)0.020.861185.8522.7015.03(50)较稳定大部可采主要可采煤层0.2523.738.43(65)9169.39370.54248.46（73）0.259.603.62(73)0.807.753.55(67)0.100.8018较稳定大部可采主要可采煤层本井田范围内主采煤层为6、9煤层，其它煤层均不具备开采价值。6号煤层：位于太原组上部，是本区的主要可采煤层。大部可采，井田东北角尖灭。煤层厚度变化在0.2619.24m，平均厚度12.00m，最大厚度分布在井田中南部，煤层较稳定。6号煤层属复杂结构煤层，夹矸最多达20层以上，平均夹矸层数11层，夹矸最大厚度1.00m左右，平均夹矸厚度0.1 5m，夹矸总厚度24m；夹矸主要为粘土岩、砂质粘土岩，泥岩及炭泥岩。煤层结构尤以顶部最为复杂。9号煤层：本区主要可采煤层，位于太原组下部，大部可采。在152号钻孔为风化煤。煤层厚度0.107.24m，平均厚度3.55m。煤层结构简单复杂，最多夹矸11层，平均夹矸层数3层，单层夹矸最大厚1.00m左右，平均夹矸厚0.26m，夹矸主要岩性为粘土岩、泥岩、炭泥岩。1.3.2 煤层围岩性质本区两个岩样孔的岩石力学试验成果表明，岩石力学特点是抗压强度高，绝大部分岩石属半坚硬一坚硬岩石，而又以坚硬岩石为主。只有煤层、部分泥岩及软弱夹层抗压强度值较低（小于100 Kg /cm2），其它各类岩石抗压强度值均大于100 Kg /cm2。区内6号煤层顶底板岩层大部分为泥岩、粘土岩，112号孔6号煤层直接顶板为泥岩，采取样品保抗压强反试验，抗压强度RC50 Kg /cm2，6号煤层RC6l Kg /cm2。6号煤层底板泥岩由于较软，未采成样品，局部6号煤层呈冲刷接触（直接顶板为砂岩），砂岩裂隙较为发育，因此6号煤层顶板均为不稳定岩层，应对6号煤层顶板加强维护。6号煤层底板泥岩、粘土岩在遇水的情况下有可能产生塑性变形，造成巷道底鼓现象。9号煤层顶板以砂岩为主，其次为泥岩、粘土岩，其抗压强度大于100 Kg /cm2，属半坚硬岩类。9号煤层底板以泥岩为主，虽抗压强度值大于100 Kg /cm2，但侵水后其各种物理力学指标均相应降低，故在开采9号煤层时应该引起重视。根据两个岩样孔的统计，岩石抗压强度值100 Kg /cm2的占5，属软弱岩石；在100250 Kg /cm2的占43，属半坚硬岩石；250 Kg /cm2的占52，属坚硬岩石。半坚硬一坚硬岩石合计占95。1.3.3 煤的特征（一）煤的宏观特征根据煤的物理性质和煤岩成分特征，概括定出各煤层的宏观煤岩类型。6号煤层上段，是结构十分复杂，煤岩成分以暗煤为主，少量的丝炭和亮煤，所以定该层段为半暗型煤；6号煤层中一下段，以亮煤为主，夹有镜煤条带，丝炭较发育，定为半亮型煤。9号煤层一般厚层状，硬度大，以暗煤为主，局部夹有亮煤，丝炭较发育，煤岩类型由半暗型一暗淡型。（二）显微煤岩特征部分钻孔进行光片煤岩显微组分定量和最大反射率测定（电光管），从定量资料分析，本区煤层突出特征是丝质组含量较高：6号煤层平均值为 37.6%， 9号煤层平均值为29.4%。矿物杂质中粘土组占绝对优势，硫化物和碳酸盐一般都不超过1%。（三）变质阶段镜煤最大反射率可反映煤的变质程度，各层均不高，6号煤层为0.5588， 9号煤层为 0.5561，均属变质阶段。与煤分类对照，相当长焰煤。五、煤的主要化学性质（一）工业分析1、水分（Mad）6号煤层在2.9213.54%之间，平均值5.56%； 9号煤层在1.8513.46%，平均值为4.75%。2、灰分（Ad）6号煤层在17.6729.87%之间，平均值为23.17%，属中灰煤； 9号煤层在18.3539.08%，平均28.19%，属中灰煤。3、挥发分（Vdaf）6号煤层在28.0539.56%之间，平均值为37.38%； 9号煤层在35.1141.41%之间，平均值为38.12%。（二）有害元素1、硫（St,d）本区硫分有由上往下逐渐增大的规律，6号煤层是全区硫分最低的可采煤层，但是变化幅度很大，由 0.452.16%，平均值为1.25，属于低中硫。9号煤层，变化较大，在0.604.66，平均 1.85，属中硫煤。本区硫分主要以硫化物为主，其次是有机硫，硫酸盐硫微量。所以通过洗选后，精煤硫分有明显下降，其洗后结果：6号煤层平均值为0.74，9号煤层平均值为1.06。2、磷各煤层磷含量为6、9号煤层磷平均值分别为0.03%、0.021%，属低磷煤。3、砷砷含量较高、变化大，6号煤层由4.l47.5PPM，平均 22.1PPM； 9号煤层由3.024.76PPM，平均41.0PPM。砷多以砷黄铁矿形态存在，所以硫分高，砷就高，硫分多以结核形态存在，易于剔除，同时也降低了砷的含量，采矿时加强手选，可降低砷和硫含量。砷是有害元素，特别是酿酒和食品工业燃烧用煤要求砷的含量不得超过8PPM，所以使用前最好进行化验检查。4、氯氯在本区各煤层含量均不高，属于低氯煤。（三）元素分析煤中有机质主要由碳、氢、氮、氧和硫等五种元素构成。有机质的元素组成与煤的成因类型和变质程度有关，同时也与风、氧化程度有关。本区煤层碳元素较高，主要与煤层受轻微氧化有关。原煤碳元素与灰分大小有密切关系，灰分的变化影响着碳元素含量的变化。洗选后的精煤各种元素的变化范围较小，代表性强。本区精煤碳元素一般都在7880左右，氢元素多在4.85.0左右，氧元素多在13.014.0%，氮元素很稳定。碳与氢的比一般在16左右。六、工艺性能（一）发热量（Qnet,d）6煤层原煤发热量为17.9925.55 MJ/kg，平均值为23.11 MJ/kg。9煤层原煤发热量为15.4425.86 MJ/kg，平均值为21.62 MJ/kg。均属中高热值煤。（二）灰成分、熔融性本区煤灰熔融性很高，也是该区煤质主要特征之一，T2一般都大于1500，部分点T1也大于1500，各层均属于“难熔灰分”煤。本区煤灰中的三氧化二铝含量高，一般都大于40%，是导致煤灰熔融点高的主要因素，含氧化钙和氧化铁低也是个因素。煤熔融点高，对煤的气化和燃烧用煤都有益处。（三）低温干馏（Tar,d）各煤层平均值为：6号煤层5.9%；9号煤层6.1%，属含油煤。七、可选性根据原报告资料分析：6号煤层上段，煤质较差，灰分较高，精煤回收率很低，属于极难选煤； 6号煤层下部两个样可选性分别为难选、易选煤。从简选样资料看6号煤层属接近难选煤。八、煤类根据中国煤炭分类国家标准 GB57586低变质煤的分类指标为洗煤（Vdaf）、粘结指数（GRI）、透光率（Pm）。区内煤粘指数为01，挥发分一般均在37以上，煤类属长焰煤（CY41）。九、煤的工业用途6号煤层是本区主要可采煤层，煤质最佳，属中灰、低硫，其它有害元素磷、氯含量均不高，砷含量较高。全区均属低变质程度煤。6号煤层洗煤挥发分多在3739%之间，平均值为 38.00%，粘结指数为零，煤种为长焰煤，发热量（QgDT，）为23.55MJ/Kg，含油率不高（T5.9）。 6号煤层属巨厚煤层，上段结构复杂，原煤灰分高，可选性极差，属于“极难选”煤，精煤回收率属低等；中下段，结构较简单，灰分低，可选性较差，属于难选煤，精煤回收率属良等。全层综合评价定为难选煤。该区用少数点对煤的热稳定性和煤对二氧化碳化学反应性进行试验，均较好，煤灰熔融性较高，灰分、硫分等均可满足“沸腾层发生炉”气化用煤指标。 所以本层煤经粗选后，可用于火车、船舶等的蒸气机用煤。原煤和中煤均可用于火力发电。气化和液化是发展方向。9号煤层均属中高灰煤，低中硫中硫煤。其它有害元素均不高，砷含量较高。9号煤层进行可选性试验，属于极难选煤（0.1值为53.6），精煤回收率属低等。所以9号煤层，最适合火力发电和民用。1.3.4 瓦斯等开采技术条件一、瓦斯8勘探线从浅到深进行了采样，主要可采煤层共采瓦斯样11个，化验结果瓦斯含量均不高，属“低沼气矿井”（表5-4-1）。从瓦斯成分分析看，几乎无CH4气，绝大部分是N2气，其次是CO 2气，说明该区瓦斯含量不高。二、煤尘根据原报告提供基础资料，在112号钻孔简选样中缩选煤尘爆炸试验样，其试验结果6号煤层。试验证明该区煤的本身特性无煤尘爆炸危险性。三、煤的自燃根据原报告资料说明该区煤易自燃。另外煤层本身含丝炭高，下部煤层含硫高，都是易产生煤的自燃内在因素。通过试验，该区都是高挥发分，燃点试验也证明该区属“很易自燃煤”。2 井田境界和储量2.1 井田境界2.1.1 井田范围小鱼沟拟定井田位于准格尔煤田最北部，行政区划隶属准格尔旗喇嘛湾镇管辖。其地理坐标为：东经：11120001112250 北纬：3957223959492.1.2 井田尺寸由于该井田为近水平煤层，没有十分明显的走向与倾向，故以自然方向为基准来确定井田尺寸。井田东西方向最小长度为3.7 km，最大长度为3.9km，平均为3.8 km。南北方向最小长度为2.5km，最大长度为3.2km，平均为3.0km。煤层倾角最小为0，最大为8，平均倾角为3。井田赋存状况如图 21所示。图 21井田赋存状况示意图2.2 矿井储量2.2.1 储量计算基础本次储量计算是按照煤、泥炭地质勘查规范DZ/0215-2002要求的工业指标进行资源储量计算。1、最低可采厚度为0.60 m。2、最高可采灰分不大于40%。3、最低发热量不低于17.0 mJ/kg。4、最高硫分不大于3%。5、煤层容重：6#煤层容重为1.4 t/m3。井田内主采煤层稳定，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进行含量计算。2.2.2 六煤煤层储量计算6号煤层等值线图如下图 22六煤赋存状况示意图6号煤层的地质储量为 (2-1) 式中， 6煤地质资源量，Mt； 煤层平均厚度，m； 煤层赋存面积，km2； 煤层容重，t/m3。6号煤层的工业储量为 (2-2)式中 6煤工业资源/储量； 探明的资源量中经济的基础储量； 控制的资源量中经济的基础储量； 推断的资源量； 可信度系数，取0.70.9。地质构造简单、煤层赋存稳定的矿井，值取0.9；地质构造复杂、煤层赋存较稳定的矿井，取0.7。本矿井煤层赋存稳定，但有贯穿整个井田的大断层多条，属中等地质构造，故可信度系数k取0.8。以勘探地质报告为基础，矿井的资源分类及计算比例如表2-2-3所示，表2-1 地质资源分类表地质资源量探明的资源储量推断的资源量控制的资源储量矿井工业储量次边际经济的资源量经济的基础储量边际经济的基础储量推断的资源量经济的基础储量边际经济的基础储量次边际经济的资源量编码2S11121b2M11333122b2M222S2260%10%30%六号煤层的可采储量为 (2-3)式中 矿井工业广场和主要大巷没煤柱损失量； 断层和采区巷道等的煤柱损失量； 3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限3.1 矿井工作制度根据煤炭工业矿井设计规范相关规定，确定设计矿井年工作日为330 d，每日三班作业，两班生产，一班检修，日净提升时间16h。3.2 矿井设计生产能力及服务年限3.2.1 确定依据煤炭工业矿井设计规范第2.2.1条规定：矿井设计生产能力应根据资源条件、开采条件、技术装备、经济效益及国家对煤炭的需求等因素，经多方案比较或系统优化后确定。矿区规模可依据以下条件确定：1、资源情况：煤田地质条件简单，储量丰富，应加大矿区规模，建设大型矿井。2、开发条件：包括矿区所处地理位置（是否靠近老矿区及大城市），交通（铁路、公路、水运），用户，供电，供水，建筑材料及劳动力来源等。条件好者，应加大开发强度和矿区规模；否则应缩小规模。3、国家需求：对国家煤炭需求量（包括煤中煤质、产量等）的预测是确定矿区规模的一个重要依据。4、投资效果：投资少、工期短、生产成本低、效率高、投资回收期短的应加大矿区规模，反之则缩小规模。3.2.2 矿井设计生产能力小鱼沟井田储量较丰富，煤层赋存稳定，顶底板条件较好，无断层，褶曲少，倾角小，厚度变化不大，开采条件较简单，技术装备先进，经济效益好，宜建设大型矿井。故确定小鱼沟煤矿矿井设计生产能力为1.2 Mt/a。3.2.3 矿井服务年限矿井服务年限必须与井型相适应。本矿井煤炭资源储量较丰富，可采资源量87.61Mt,主要可采煤层6#煤，煤层倾角小，为近水平煤层，无断层和较大褶皱构造，无岩浆侵入体，地质构造较为简单，无老窑和采空区。矿井距外部公路仅4km。本矿井水源由准格尔旗黄河水务有限公司所属三拉沟水库供给，距本矿工业场地10km。矿井电源可由准格尔电业局正在规划建设