采矿工程毕业设计（论文）-涡北煤矿1.20Mta新井设计（全套图纸）.docx

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 专 业： 采矿工程 设计题目： 涡北煤矿1.2Mt/a新井设计 专 题： 松软破碎巷道注浆加固技术 指导教师： 职 称： 教授 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1月8日毕业设计日期： 2012 年3 月12 日至 2012 年6 月8 日毕业设计题目： 涡北煤矿1.2Mt/a新井设计毕业设计专题题目：松软破碎巷道注浆加固技术毕业设计主要内容和要求：以实习矿井涡北煤矿条件为基础，完成涡北煤矿1.2Mt/a新井设计。主要内容包括：矿井概况、矿井工作制度及设计生产能力、井田开拓、首采区设计、采煤方法、矿井通风系统、矿井运输提升等。结合煤矿生产前沿及矿井设计情况，撰写一篇关于松软破碎巷道注浆加固技术的专题论文。完成与采矿有关的科技论文翻译一篇，题目为“The application of modern surveying technology in mining”。 院长签字： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计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设计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。一般部分为涡北煤矿1.20 Mt/a新井设计。涡北煤矿位于安徽省亳州市境内，东有京九铁路，西有濉阜铁路，交通便利。井田走向长度约6.3 km，倾向长度约3.1 km，面积约14.5km2。主采煤层为8号煤层，平均倾角为17，平均厚度为7.5 m。井田工业储量为146.73Mt，可采储量为80.95 Mt，矿井服务年限为51.9 a。矿井正常涌水量为320 m3/h，最大涌水量为360 m3/h。矿井绝对瓦斯涌出量为21.33 m3/min，属于低瓦斯矿井。根据井田地质条件，提出四个技术上可行的开拓方案。方案一：立井两水平开拓上下山开采，暗斜井延深；方案二：立井两水平开拓上下山开采，立井直接延深；方案三：立井两水平开拓上山开采，暗斜井延深；方案四：立井两水平开拓上山开采，立井直接延深。通过技术经济比较，最终确定方案三为最优方案。一水平标高-700 m，二水平标高-1000 m。设计首采区采用采区准备方式，工作面长度150 m，采用综采放顶煤采煤法，矿井年工作日为330 d，工作制度为“四六制”。大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用矿车运输。矿井通风方式为中央并列式。专题部分题目：松软破碎巷道注浆加固加护：煤矿软岩巷道工程是软岩工程的一个重要组成部分。软岩工程是指与塑性大变形岩体有关的岩体工程，如软岩边坡，软岩隧道及软岩巷道工程等。由于软岩巷道工程所处的复杂工程地质条件，其支护问题一直是困扰我国煤炭生产的一个主要问题。本文系统论述了软岩的定义、工程地质特征和力学属性，分析了软岩巷道围岩的变形破坏特征及影响因素；就注浆加固技术国内外研究现状及目前存在的问题进行分析探讨；深入分析了围岩锚注加固机理；最后对松软破碎巷道注浆加固技术工程应用进行了设计。翻译部分题目：The application of modern surveying technology in mining.现代测量技术在采矿中的应用。关键词： 立井； 暗斜井； 采区布置； 放顶煤采煤法；中央并列式； 双巷掘进；ABSTRACTThis design can be divided into three sections: general design, monographic study and translation of an academic paper.The general design is about a 1.20 Mt/a new underground mine design of Wobei coal mine.Wobei coal mine lies in Hozhou City, Anhui province.As Jingjiu railway runs in the west of the mine field and Suifu railway runs in the east of the mine field, the traffic is convenient.Its about 6.3 km on the strike and 3.1 km on the dip, with the 14.5 km2 total horizontal area.The minable coal seam is 8 with an average thickness of 7.5 m and an average dip of 18.The proved reserves of this coal mine are 146.73 Mt and the minable reserves are 80.95 Mt, with a mine life of 51.9 a. The normal mine inflow is 320 m3/h and the maximum mine inflow is 360 m3/h. The mine gas emission rate is 21.33 m3/min, the mine belongs to low gas mine. Based on the geological conditions of the mine, I bring forward four available projects in technology.The first is vertical shaft development with two mining levels and the first level at -700m and the second level at -850m and extension of blind inclined shaft; the second is vertical shaft development with two mining levels and the first level at -700m and the second level at -850m and extension of vertical shaft; the third is vertical shaft development with two mining levels and the first level at -700m and the second level at -1000m and extension of blind inclined shaft; the last is vertical shaft development with two mining levels and the first level at -700m and the second level at -1000m and extension of new vertical shaft. The third project is the best comparing with other three projects in technology and economy.The first level is at -700 m.The second level is at -1000 m.Designed first mining district makes use of the method of the mining district preparation.The length of working face is 150 m, which uses fully-mechanized coal caving mining method. The working system is “four-six” which produces 330 d/a.Main roadway makes use of belt conveyor to transport coal resource, and mine car to be assistant transport. The type of mine ventilation system is center ventilation.The translated academic paper is The application of modern surveying technology in mining Keywords: Vertical shaft; Blind inclined shaft; Mining district preparation; Coal caving mining ; Center ventilation; Gob-side entry rataining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21.3煤层特征72 井田境界和储量132.1井田境界132.2矿井工业储量142.3矿井可采储量163 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204.1井田开拓的基本问题204.2矿井基本巷道285 准备方式采区巷道布置395.1煤层地质特征395.2采区巷道布置及生产系统406 采煤方法466.1采煤工艺方式466.2回采巷道布置567 井下运输597.1概述597.2采区运输设备选择607.3大巷运输设备选择618 矿井提升638.1概述638.2主副井提升639 矿井通风及安全679.1矿井地质、开拓、开采概况679.2矿井通风系统的确定679.3采区风量计算719.4矿井通风阻力749.5矿井通风设备选型799.6特殊灾害的预防措施8410设计矿井基本技术经济指标85参考文献86专题部分松软破碎巷道注浆加固技术881引言882软岩性质及其工程分类903注浆理论的研究现状944围岩锚注加固机理分析975 松软破碎巷道注浆加固设计101参考文献：106英文原文108翻译部分The application of modern surveying technology in mining108中文译文114现代测量技术在采矿中的应用114致 谢118一般部分中国矿业大学2012届本科生毕业设计 第9页1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1地理位置与交通矿井位置：涡北煤矿位于淮北平原西部，行政区划属安徽省涡阳县管辖。其中心南距涡阳县城4.0 km。地理坐标：东径11609581161245，北纬333053333448。矿井交通条件：濉阜铁路从矿井东南约3 km处通过，涡阳火车站距矿井中心约5 km；在矿井的西部（直线距离）约40 km处有京九铁路；涡阳至河南省永城，涡阳至阜阳、蚌埠、亳州、淮北及邻县已形成四通八达的公路网。涡河可长年通航小型机动船，上游可达亳州，下游直通淮河。矿区交通位置如图1.1.1。图1.1.1 交通位置示意图1.1.2地形地貌矿内地势平坦，地面标高29.4932.5 m，地势西北高东南低。矿内河渠纵横，村庄密布，河渠两岸及道路两侧绿树成荫。1.1.3河流及水体本区属淮河水系。涡河及其支流武家河为长年性河流，由西北向东南流经矿井西南部。夏季洪水期，涡阳城关节制闸上游最高洪水位（1963年8月7日）标高为30.45 m，秋冬季枯水期，河水水位一般较低。人工开挖的灌溉沟渠中，较大的有涡新河。本区地下水较丰富，一般能满足居民生活及工业用水。1.1.4气候本区气候温和，属季风暖温带，半湿润气候，春秋温和少雨，夏季炎热多雨，冬季寒冷多风。19561990年年平均气温14.6 ，最高气温（1964年7月9日）41.2 ，最低气温（1969年2月5日）-24 。春秋季多东北风，夏季多东东南风，冬季多北西北风，平均风速为3.2 m/s。年平均降水量为811.8 mm，雨量多集中在七、八两个月。全年蒸发量1890.6 mm，全年无霜期215 d，冻结期最早为11月10日（1968年），最晚可至次年3月16日（1959年）。冻土最深可达19 cm（1977年1月6日）。1.1.5自然地震本区处于东西向和南北向大断裂的交汇带，曾有小地震发生，但没有灾害性的大震。根据安徽省地震局1996年编制出版的地震烈度区划图查得，本区地震基本烈度值为，地震动峰值加速度为0.10 g。1.1.6矿区内工农业生产、建筑材料等概况井田位于淮北平原西部，以农业为主、工业欠发达。农作物主要有小麦、大豆、玉米、红薯等。井田8号煤层赋存区内共有大小村庄22个，矿井建设和生产期间应根据国家政策，有计划的妥善处理征地和迁村事宜。矿井建设中的钢材、木材、水泥等材料主要由外地供应，砖、瓦、砂、石等土产材料均可由当地解决。井田中心距涡阳县城仅4 km，为本矿井的建设和生产、居民生活等依托城市提供了便利条件。1.1.7区域电源本区电源充沛可靠。涡阳县城南现在设有220/110/35 kV的区域变电所，其变压器容量为1120 MVA+190 MVA，为双回路供电方式。设计矿井供电电源引自涡阳县城南220/110/35 kV区域变电所，采用35 kV向矿井供电，每回线路长约14 km。1.2井田地质特征1.2.1地层本井田勘探程度属于精查。1997年6月安徽省煤田地质局第三勘探队完成了对井田的精查工作并提交了安徽省涡阳县涡北井田勘探（精查）地质报告。根据该报告矿井为全掩盖区，第三、四系厚度变化不大，一般在400420 m左右，古地形东高西低。区内地势平坦，潜水面较浅。本矿井内古生界岩层均隐伏于新生界松散层之下，经钻孔揭露，自下而上分别为奥陶系考虎山组、石炭系本溪组、太原组，二叠系山西组、下石盒子组、上石盒子组、石千峰组，第三系、第四系。本矿为石炭二叠纪含煤地层。石炭系煤层薄、不稳定、煤质差，并且顶板多为石灰岩，水文、工程地质条件复杂。二叠纪含煤地层，总厚约990 m，含煤2030层，煤层总厚2026 m。上石盒子组下部含1、2、3三个煤组，多为薄煤层。下石盒子组含4、5、6、8等四个煤组，为矿井主要含煤段。山西组下部含10、11两个煤组，煤层薄，煤分层少。各组岩性特征由老到新简述如下：如图1.2.1。1） 奥陶系（O2t）老虎山组：揭露厚度10.76 m,为深灰色略带肉红色块状微晶白云质含泥质灰岩，含燧石结核，裂隙尤为发育。2） 石炭系（C）（1） 中统本溪组（C2b） 与下伏老虎山组假整合接触。厚43.73 m，为深灰色钙质泥岩、暗紫色杂色铝质泥岩、铁铝质泥岩为主，上部夹浅灰白色生物碎屑泥晶灰岩两层。（2） 上统太原组（C3t）与下伏本溪组整合接触，厚127.70 m。根据岩性特征分段叙述如下：下段：为深灰色生物碎屑泥晶灰岩，有孔虫、瓣鳃类等动物化石；中段：浅灰色灰色细中粒石英砂岩、泥岩夹薄煤三层及生物碎屑灰岩一层；上段：灰深灰色泥晶生物碎屑灰岩5层夹深灰色泥岩及薄层细砂岩。灰岩中含较多蜓类、腕足类、珊瑚、海百合茎等动物化石。3） 二叠系（P）（1） 下统山西组（P1S）与下伏太原组整合接触。底界以太原组灰岩之顶为界，上界至铝质泥岩下骆驼钵砂岩之底，厚66.85108.11 m，平均厚87.76 m。由砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成，含10、11两煤层（组）；（2） 下统下石盒子组（P1X）与下伏山西组整合接触。下界从骆驼钵砂岩之底，上界至3煤组下K3砂岩之底，地层厚246.73255.31 m，平均厚250.04 m，岩性由砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成。本组为本矿主要含煤段，含4、5、6、8等四个煤组，其中8为本矿主要可采煤层；（3） 上统上石盒子组（P2S）与下伏下石盒子组整合接触。下界从K3砂岩之底，上界至平顶山砂岩之底，厚约642 m。由砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成。泥岩、粉砂岩颜色变杂，紫色和绿色增多。（4） 上统石千峰组（P2h）与下伏上石盒子组整合接触，揭露厚度 310 m。下段：厚约80 m。为灰白色粗粒石英砂岩夹砖红色细砂岩、粉砂岩薄层，石英含量可达8590%，含长石及重矿物，接触式、基底式胶结，填隙物主要为硅质、少量泥、钙质，局部可见泥岩角砾，厚层状，层理不发育。上段：砖红色粉砂岩为主，夹细砂岩薄层，镜下鉴定石英含量可达7585%，长石含量10%左右，含有重矿物，基底式、接触式胶结，填隙物主要为钙质，少量泥质，常见钙质结核，平行层理发育，层面含白云母片。4） 上第三系（1） 中新统本统与下伏二叠系呈不整合接触。厚度111.20147.80 m，平均为133.50 m，一般可分为三段：下段：为残坡积相沉积，岩性较杂，其厚度变化大，为011.35 m，一般厚度34 m，为深黄、灰白、灰绿及棕红色砂砾、砾石、粘土砾石、粘土质砂及钙质粘土组成，多呈半固结状；中段：为湖相沉积，岩性为灰绿色粘土和半固结及固结状灰白色泥灰岩及钙质粘土。泥灰岩坚硬有溶蚀现象，具溶孔或小溶洞。一般厚度10 m左右；上段：为湖相沉积，岩性由灰绿、灰白、灰黄色厚层粘土及砂质粘土间夹58层细砂或粘土质砂组成。粘土单层厚度大，分布稳定，质纯致密，具静压滑面。一般厚度110 m左右。（2） 上新统与下伏中新统呈整合接触，为河湖相沉积物，分为上中下三段：下段：棕黄、灰绿、灰白色中细砂及粉砂、粘土质砂间夹36层砂质粘土及粘土组成。一般厚度55 m左右；中段：棕黄及浅黄色中细砂和粉砂间夹35层粘土或砂质粘土，砂层单层厚度大，结构松散。局部夹13层薄层呈透镜状分布的砂岩（盘），钙泥质胶结，岩性坚硬。本段厚度95 m左右；上段：灰绿、浅黄、棕黄色粘土及砂质粘土夹23层细砂及粘土质砂。顶部富含钙质及铁锰质结核组成古土壤层，相当于沉积间断古剥蚀面，是第三系与第四系地层的分界线。厚度32 m左右。1.2.2井田地质构造涡北煤矿位于淮北煤田涡阳矿区的东北部，地处宿北断裂、光武固镇断裂及夏邑固始断裂和丰涡断裂所围成的菱形地块内。主体构造表现为一遭受断层（块）切割了的西倾单斜。矿井构造明显受到区域构造的制约。涡北煤矿井田构造中等，局部中等偏复杂。总体上为一走向近南北，向西倾斜的单斜构造，地层倾角一般在1525。其南、北自然边界分别为F4断层及其分支F4-1断层和刘楼断层。区内的F1（横向）、F2（纵向）和F3（纵向）三条相交的正断层将矿井分割成六个小区。1） 褶皱构造本矿褶曲不甚发育，仅存在一些宽缓的波状起伏。F1断层以东的、小区，地层倾角变化不大，一般在18左右；F1断层以西的、小区，地层倾角则相对较为平缓，但沿走向也有一定的变化，北部宽缓，地层倾角在1121之间，一般在17左右。自第8勘查线向南-700 m水平以深的地段，地层倾角变陡，由21逐渐变为25，致使南部水平宽度减小，地层走向也逐步拐向西南方向。2） 断层根据涡北井田勘探（精查）地质报告，全区共发现断层6条，分别为刘楼断层、F1、F2、F3、F4、F4-1。其中刘楼断层为北部井田边界，F4、F4-1为南部井田边界。F1、F2、F3为井田内断层。（1） 刘楼断层：为矿井北部边界。正断层，走向近EW，倾向N，走向长度3 k m，落差1000 m，倾角3050。断层控制严密，属查明断层；（2） F4断层：为矿井南部边界。正断层，走向总体为NE方向，在矿井浅部逐渐转向近EW方向。倾向SE，走向长度2.3 km，落差280 m，倾角70。属查明断层；（3） F4-1断层：为矿井东南部边界。正断层，走向总体为NE方向，倾向SE，走向长度900 m，落差270 m，倾角50，南部被F3所截。为查明断层；图1.2.2 主采煤层综合柱状图（4） F1断层：为分区断层。正断层，走向SN，倾向E，走向长度6 km，贯穿整个矿井。落差66250 m不等，北部较小，一般3.7 km，切割整个矿井。落差在140210 m之间，倾角为4070。属查明断层；（6） F3断层：走向总体近EW，东段由于受F1的切割影响，使其走向变为NEE向。落差在1080 m之间，倾角为50-70。属查明断层。3） 岩浆岩区内岩浆活动不甚强烈，仅在矿井边缘有两个钻孔见到。其中一孔：斑状花岗岩，厚度7.80 m，侵入层位位于本溪组顶部；另一孔：闪斜煌斑岩，厚度1 m，侵入层位在上石盒子组上部，下距3煤组约270 m左右。根据已有资料分析，岩浆岩对矿井内煤层、煤质影响的可能性较小。从区域岩浆岩资料及本矿井的侵入层位可以推断，区内岩浆岩的侵入时代应属于燕山期。4） 岩溶塌陷通过三维地震勘探在勘探区内没有发现直径大于30 m的陷落柱。1.2.3水文地质条件1） 主要充水含水层（1） 新生界第四含水层本含水层（组）直接覆盖在煤系地层之上，其厚度变化主要受古地形控制，含水层厚度011.35 m，平均厚3.43 m。其岩性较复杂，多为半固结及固结状砾石及粘土质砂组成。分布极不稳定。与煤系砂岩裂隙水有一定的水力联系，是浅部煤层开采的主要补给水源；（2） 煤系砂岩裂隙含水层（段）煤系砂岩裂隙水是矿井的直接充水水源，由于砂岩裂隙发育不均一，一般富水性较弱，以静储量为主，补给量不足；（3） 灰岩岩溶裂隙含水层（段）太灰和奥灰岩溶裂隙发育不均，富水程度不一，但总体上讲，是富水含水层，正常情况下对煤层开采无直接充水影响，但当遇断层使煤层与灰岩对口接触或其间距缩短或是遇封闭不良钻孔等情况，灰岩水有可能突入矿井。随着采掘的延深，加之灰岩水压高的影响，灰岩的可能突水性大大增加。太灰和奥灰水的防治是本矿防治水工作的重点和难点；（4） 断层本矿构造属中等局部偏复杂类型。断层破碎带岩性较混杂，主要为泥岩、粉砂岩及少量砂岩，挤压揉皱现象严重，但钻探揭露时均未发生漏水。断层的富水性弱，导水性差。但由于本矿部分为层断距大，造成62、63、8煤层与太灰对口。开采到这些部位时，太灰的突水可能性很大，应引起重视。2） 主要隔水层（1） 新生界第三隔水层（组）主要由灰绿色粘土和砂质粘土组成，粘土可塑性好，膨胀性强，厚度大且分布稳定，具有良好的隔水性，可有效地阻隔三含及其以上各含水层与四含及各基岩含水层的水力联系；（2） 8煤组下隔水层（段）隔水层厚17.2666.41 m，一般30 m左右，以铝质泥岩、泥岩和粉砂岩为主夹少量砂岩，裂隙不发育，隔水性能较好；（3） 11煤底至太原组灰岩顶部隔水层（段）11煤距太灰间距为7.6319.77 m，平均间距14.49 m，一般起不到防水作用，若开采11煤，底板突水可能性大，必须采取有效措施。3） 矿井涌水量设计结合地质报告所提矿井涌水量，并参考邻近矿井估算矿井正常涌水量为320 m3/h，最大涌水量为360 m3/h。4） 矿井开采受水害威胁程度本矿为全隐伏煤田，上覆巨厚新生界松散层，松散层一般厚度为400 m左右。由于有厚度大、隔水性良好的第三隔水层的存在，地表水及一、二、三含水对矿井充水无影响。在合理留设防水煤柱的情况下，四含水是矿井充水的补给水源，但四含水厚度不大，富水性较弱，对矿井开采影响不大。煤系砂岩裂隙水是矿井充水的直接充水水源，但煤系砂岩裂隙发育不均一，一般富水性较弱，以静储量为主，对矿井充水威胁不大。太灰在正常情况下，距8煤100多米，除开采112煤层外，一般对其它煤层影响不大，但要注意受断层影响，煤层和太灰对口部位。5） 水文地质条件分类的综合评定按照矿井水文地质规程中有关矿井水文地质条件分类标准，通过对本矿井水文地质条件综合分析，水文地质条件应为以裂隙充水为主的简单中等类型，若开采112煤，由于受底板灰岩水威胁，水文地质条件应为中等类型。1.3煤层特征1.3.1煤层本矿为石炭二叠纪含煤地层。上石盒子组下部含1、2、3三个煤组，多为薄煤层。下石盒子组含4、5、6、8等四个煤组，为矿井主要含煤段。山西组下部含10、11两个煤组，煤层薄，煤分层少。可采的有32、62、63、8、112等五层煤层，可采煤层平均总厚9.10 m，其中8煤层为主要可采的较稳定煤层，平均总厚7.5 m，占可采煤层总厚的79%；其它为不稳定的局部可采煤层。本矿煤层倾角一般为1421，变化不大，煤层为缓倾斜煤层。风化带深度为松散层底界下垂深30 m。涡北矿井有可采煤层5层，自上而下编号为32、62、63、8、112。各可采煤层情况见表1.3.1。现分述如下：1） 32煤层位于上石盒子组下部，为本组唯一可采煤层。结构简单，部分见煤点具一层夹矸，夹矸为炭质泥岩或泥岩。F2断层以北厚0.901.10 m，仅个别点不可采，厚度变化不大，可采区连续，趋向于较稳定煤层；F2断层以南煤层厚度变化较大，不可采区零星分布，尤其是F1断层以东（区），32煤层仅个别点达可采厚度，无利用价值；区厚度一般为1.00 m左右，南部和北部均有一个不可采区，因此，32煤层为局部可采的不稳定煤层。煤层顶、底板以泥岩为主，并有少量粉砂岩和细砂岩。表1.3.1可采煤层特征一览表煤层名称厚度m层间距m煤层结构稳定程度最小值-最大值平均值夹矸层数结构320.22-1.75211.2502简单不稳定0.88620-1.6601简单不稳定0.593.58630-1.2101简单不稳定0.5329.0187.16-7.8501简单较稳定7.5103.031120-1.5803较简单较稳定0.742） 62煤层位于下石盒子组下部，上距32煤层平均间距为211.25 m，结构简单，少数见煤点具一层夹矸，夹矸为炭质泥岩。F2断层以北煤层厚度薄，均不可采；F2断层以南煤层厚度在临界可采附近，不可采区零星分布，区煤厚一般在0.71.00 m之间，但中、浅部为一南北向带状不可采区，降低了煤层的利用价值，因此，62煤层为局部可采的不稳定煤层。煤层顶、底板以泥岩为主，并有少量粉砂岩。3） 63煤层位于下石盒子组下部，上距62煤层0.928.96 m，平均3.58 m，结构简单，少量见煤点具一层夹矸，夹矸为炭质泥岩。F2断层以北煤层厚度薄，均不可采；F2断层以南区内63煤层厚度较稳定，一般为1.00 m左右，8-9线以南为可采区；区大部分不可采，仅中、深部为一鞍状可采区，煤层厚度约0.80 m左右，因此，63煤层为局部可采的不稳定煤层。煤层顶板以泥岩为主，底板一般为泥岩，少量粉砂岩或细砂岩。4） 8煤层位于下石盒子组下部，上距63煤层平均间距29.01 m。全区大部可采，煤类单一。因此8煤层为较稳定煤层。煤层顶板以泥岩为主，粉砂岩、细砂岩次之，粉砂岩、细砂岩下常发育泥岩伪顶，底板一般为泥岩。煤层最大厚度7.85 m，最小厚度7.16m，平均厚度7.5 m。5） 112煤层位于山西组下部，上距8煤层平均间距为103.03 m，结构简单，少量见煤点具一层夹矸，夹矸为泥岩或炭质泥岩。112煤层厚度较薄，见煤点厚度一般均在临界可采附近，I区浅部为可采区，厚度1.01.3 m；区中、南部为一个南北向带状可采区，煤层厚度约为0.91.2 m，其它可采区零星分布，因此112煤层为局部可采的不稳定煤层。煤层顶板以泥岩为主，粉砂岩次之，底板一般为粉砂岩。1.3.2煤层顶底板本矿区可采煤层32、62、63、8、112煤顶板以泥岩为主，其次粉砂岩，局部细、中砂岩。底板以泥岩为主，其次粉、细砂岩。对矿区内各见煤钻孔进行统计，可采煤层直接顶、底板岩性厚度见表1.3.2。1.3.3煤质及工业用途本矿井以焦煤为主，伴有少量肥煤，煤类分布规律明显。各煤层均属中灰煤，特低硫（112煤层属中高高硫分煤），特低磷低磷，三氧化二砷含量甚微；属中高热值煤，高难熔灰，酸性灰渣、结渣、结污指数低。主采煤层8煤层浮煤产率在6272%之间，属良等。但浮、沉产物不易迅速分离，属中等可选极难选。各煤层属中等挥发分，强特强粘结性，具良好的结焦性。1） 元素分析元素分析成果见表1.3.3。（1） 碳（C.daf）：剖面上自上而下递增，平均含量由32煤层88.97%增至112煤层89.97%。（2） 氢（H.daf）：各煤层平均含量在4.955.24%之间，剖面上自上而下有微小的递减趋势。（3） 氧（O.daf）：各煤层平均含量为1.974.18%，基本上遵循碳高氧低的原则。2） 挥发分（V.daf）和胶质层（Y）（1） 各煤层浮煤挥发分产率见表1.3.4。浮煤挥发分产率平均值在21.8328%，属中等挥发分煤。（2） 胶质层厚度平均值为18.227.2 mm，32煤稍高。综上所述，本矿井煤层属强特强粘结性煤，具良好的结焦性，其洗选精煤是优质炼焦配煤。中国矿业大学2012届本科生毕业设计 第36页表1.3.2可采煤层直接顶、底板岩性及厚度 岩性厚度m煤层号泥岩粉砂岩细砂岩中砂岩最小最大平均最小最大平均最小最大平均最小最大平均32顶板1.0422.874.971.411.513.050.715.012.86底板0.7334.713.370.847.092.982.396.254.8762顶板0.7021.035.191.559.214.350.757.033.896.776.77底板0.338.742.320.234.442.541.447.345.0263顶板0.5328.473.050.614.522.561.137.343.642.814.143.48底板1.1017.954.160.948.744.101.846.744.203.908.846.378顶板1.025.122.990.9612.324.619.2825.8217.828.7820.1213.56底板0.4212.522.212.1012.046.38112顶板0.6918.694.771.5912.386.394.5011.767.27底板0.6219.7710.5712.4519.7310.7415.2615.26表1.3.3元素分析成果统计表煤层元 素 分 析 %原子比FCC.dafH.dafN.daf(O+S).dafO.dafO/CH/C3287.24-90.5188.974.84-5.535.231.28-1.481.353.22-6.394.452.55-5.683.690.0310.70155.66287.54-90.3088.994.91-5.565.241.29-1.341.304.06-5.994.473.49-5.413.820.0320.70254.16388.06-89.9488.794.88-5.365.171.32-1.371.353.33-5.454.692.82-4.844.180.0350.69454.3888.62-91.2589.574.66-5.495.011.30-1.671.532.10-5.173.891.64-4.763.400.0280.66761.611288.39-91.0989.974.58-5.304.951.36-1.541.462.49-5.273.621.35-2.281.970.0160.65661.9表1.3.4煤炭分类指标综合表煤层V.daf%GR.IYmm煤 类3224.42-30.6128.00(16)76.7-97.690.8(16)17.0-36.527.2(13)FM 1/3JM JM6223.32-26.5024.75(10)67.6-93.186.9(9)10.0-21.518.9(8)JM6323.23-35.5225.47(4)86.9-93.489.0(4)19.0-29.023.1(4)FM JM819.45-26.3422.98(31)52.8-96.781.7(30)11.5-25.018.2(30)JM11218.38-25.1621.83(8)78.8-97.688.2(8)16.5-25.518.8(6)FM JM3） 煤的工业分析（1） 各煤层原煤发热量值见表1.3.5。各煤层原煤干燥基弹筒发热量平均值在25.5428.85 MJ/kg，且以8煤层最高。表1.3.5发热量统计表煤层煤类Qb.dMJkg-1Qgr.dMJkg-1分级原煤浮煤原煤32FMJM21.25-31.3527.5331.82-33.9732.9827.42高热值煤62JM23.08-29.0025.5430.65-33.7132.9125.45中热值煤63FMJM21.56-28.3225.9025.81高热值煤8JM24.83-31.5128.8531.50-34.8933.6028.76高热值煤112JM25.98-30.9528.5833.8928.27高热值煤（2） 低温干馏各煤层焦油产率Tar.ad一般值在4.676.20%之间，属含油煤，不宜做液化和炼油用煤。（3） 煤类本矿井煤类较单一，以JM为主，伴有少量FM，当出现孤立零星不成片的其它煤类时，一般就近合并。4） 煤的工业用途本矿井煤层以中变质的焦煤为主，洗精煤灰分 10 ml/g.daf，全矿井的相对瓦斯涌出量为6.77 m3/t，绝对瓦斯涌出量为21.3 m3/min，根据煤矿安全规程（2010年版），本矿井为“低瓦斯矿井”。但根据淮北矿区生产经验，矿井生产期间瓦斯较勘探期间有升高趋势，因此在生产中应加强瓦斯监测和管理，防止瓦斯事故的发生。1.3.5煤尘各煤层采取煤芯煤样做了煤尘爆炸性试验，结果见表1.3.7。各煤层之煤尘燃烧时均有一定长度的火焰，最大火焰长度者为32煤可达250 mm，一般需通入2595%的岩粉方能抑制发火；且各煤层爆炸指数为21.2828.03%，均 15%，所以各煤层均存在爆炸危险性。表1.3.7煤尘爆炸性试验成果统计表煤层样点数挥发分Vdaaf%火焰长度mm岩粉量%结论32525.3530.61有火2502080有爆炸危险62323.4425.50301005580有爆炸危险8621.2824.18有火954595有爆炸危险112120.96有火25有爆炸危险1.3.6煤的自燃以还原样与氧化样着火点温度之差T1-3评价煤的自然发火倾向。共获得各煤层44个样品的自燃发火倾向测试成果，见表1.3.8。由表可知，大部分样品T1-3在20以内，32煤层属不自燃；62煤层属不易自燃不自燃；8煤层为很易自燃不自燃。 表1.3.8自燃发火倾向性试验成果统计表煤层煤类样点数原样T1-3自燃倾向等级(点)结论32FM4362380102613不自燃62JM634637482824不易自燃不自燃8JM153423914391239很易自燃不自燃112JM53493901641212易自燃不自燃2 井田境界和储量2.1井田境界2.1.1井田范围在煤田划分为井田时，要保证各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。煤田范围划分为井田的原则有：1） 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；2） 保证井田有合理尺寸；3） 充分利用自然条件进行划分，如地质构造（断层）等；4） 合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井间的关系。南起F4断层及其分支F4-1断层，北至刘楼断层；东起太原组第一层灰岩顶界面的隐伏露头线，西止于32煤层-1000 m等高线的地面投影线。勘探范围内煤层埋深-400-1000 m，-1000 m以深煤层尚未勘探。由于-1000 m以深煤层单独建井从技术经济方面考虑不成立，因此其范围和储量应划属本井田，作为本井田的接续储量。采矿许可证拐点坐标见表2.1.1。表2.1.1矿区范围拐点坐标点号X坐标Y坐标点号X