采矿工程毕业设计（论文）-恒源煤矿1.5Mta新井设计（全套图纸）.pdf

第 1 页 中 国 矿 业 大 学 本科生毕业设计 姓名：王佳明王佳明学号：01120081 学院：矿业工程学院矿业工程学院 专业：采矿工程采矿工程 设计题目：恒源煤恒源煤矿矿 1.5Mt/a 新井设计新井设计 专题： 指导教师：职 称： 2016 年月徐州 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计第 2 页 中国矿业大学毕业设计任务书 学院学院矿业学院矿业学院专业年级专业年级采矿工程采矿工程 12 级级学生姓名学生姓名王佳明王佳明 毕业设计题目：毕业设计题目： 恒源煤矿恒源煤矿1.5Mt/a 新井设计新井设计 毕业设计专题题目：毕业设计专题题目： 毕业设计主要内容和要求：毕业设计主要内容和要求： 根据采矿工程专业毕业设计大纲，本毕业设计分为一般部分、专题部分 和翻译部分，具体包括： 1、刘桥二矿 1.5Mt/a 新井设计。 2、完成专题：全煤层大巷布置方式的优势及应用现状。 3、翻译一篇 3000 字以上的专业英语文章。 指导教师签字： 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计第 3 页 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 2016 届本科生毕业设计第 4 页 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 2016 届本科生毕业设计第 5 页 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 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计第 6 页 摘要 本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。 一般部分为刘桥二矿 1.5Mt/a 新井设计。共分 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。 刘桥二矿位于刘桥二矿位于安徽省淮北市濉溪县刘桥镇境内。西以省界与河南省永城市毗邻， 东距濉溪县约 10km， 东北距淮北市约 13km。 井田平均走向长度为 5.6km， 倾向长度为 3.214.3 km， 平均为 3.8 km，平均倾角为 8 度， ，水平面积为 21.1 平方公里。 ，井田地质条件简单。矿井工业储 量为 172.48Mt，可采储量 139.37Mt。矿井正常涌水量为 500m3/h，最大涌水量为 680m3/h。矿井瓦 斯涌出量低，为 1.732m3/t，为低瓦斯矿井。 矿井为立井两水平开拓，大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用矿车，矿井采用倾斜长壁 全部跨落一次采全高。 矿井年工作日为 330d，每天净提升时间 16h。矿井工作制度采用“四六”制，三班生产、一班 准备。 专题部分题目是全煤层大巷布置方式的优势及应用现状。 主要是对煤层大巷的优缺点进行了分析再结合 具体煤矿的应用情况进行总结煤巷的优缺点。 翻译部分主要内容为使用化学试剂多矿山废水的处理与降解。英文题目为：Inhibition of acid mine drainage and immobilization of heavy metals from copper flotation tailings using a marble cutting waste 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计第 7 页 目录 中 国 矿 业 大 学.1 专题：.1 摘要.6 一般部分.9 1 矿区概述及井田地质特征. 10 1.1 矿区概述.10 1.2 井田地质特征. 10 1.3 煤层特征.16 2 井田境界与储量.23 2.1 井田境界.23 2.2 矿井储量计算. 23 3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限.28 3.1 矿井工作制度. 28 3.2 矿井设计生产能力及服务年限.28 1.矿井设计生产能力. 28 4 井田开拓.29 4.1 井田开拓的基本问题. 29 5 准备方式带区巷道布置. 45 5.1 煤层地质特征. 45 5.2 带区巷道布置及生产系统. 46 5.3 带区车场选型设计. 51 2.分带运输斜巷的超前支护. 56 6.1.6 各工艺过程注意事项. 57 （2）移架质量标准.57 （3）推移刮板输送机要求. 58 （4）清煤质量标准.58 （5）对工作面端头架支护的管理.58 （6）采空区管理.58 6.2 回采巷道布置. 61 7 井下运输.62 7.2 带区运输设备选择. 63 （2）带区运煤设备.64 7.3 大巷运输设备选. 66 8 矿井提升.68 8.1 矿井提升概述. 68 8.2 主副井提升.68 8.2.3 提升能力验算.71 8.3 副井提升.72 9 矿井通风及安全.73 9.1 矿井地质、开拓、开采概况.73 9.2 矿井通风系统的确定. 73 9.2.1 矿井通风系统的基本要求.73 9.3 矿井风量计算. 76 9.4 矿井阻力计算. 82 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计第 8 页 9.5 选择矿井通风设备. 86 9.6 安全灾害的预防措施. 90 10 设计矿井基本技术经济指标. 91 参考文献.92 专题部分.93 翻译部分.103 致谢.128 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计第 9 页 一 般 部 分 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计第 10 页 1 矿区概述及井田地质特征矿区概述及井田地质特征 1.1 矿区概述 1.1.1 矿区地理位置矿区地理位置 刘桥二矿位于安徽省淮北市濉溪县刘桥镇境内。西以省界与河南省永城市毗邻，东距濉 溪县约 10km，东北距淮北市约 13km。其地理坐标为： 东经：11637301164115 北纬：335430335800 矿井东东南浅部以土楼断层和刘桥一矿为界，西西北以省界与河南省永城市的新庄煤 矿相接。矿井交通十分方便，濉溪县至永城市公路从矿区通过，可直接接通河南省和安徽省 内公路网。矿井铁路专用线经濉溪站转接京沪、陇海和京九三大干线通往全国各地，交通极 为便利，如图 1-1 所示。 1.1.2 矿区气候条件矿区气候条件 本区气候温和，属北温带季风区海洋大陆性气候。气候变化明显，四季分明。冬季寒冷 多风，夏季炎热多雨，春秋两季温和。据淮北市气象局 19802000 年观测资料，年平均气温 14.3，最高气温 40.3（1988 年 7 月 8 日） ，最低气温-10.9（1988 年 12 月 16 日） 。年平 均降雨量 785mm，雨量多集中在 7、8 月份。最大冻土深度 0.17m，年平均风速 2.2m/s，最大 风速达 20 m/s,主导风向东东北风。无霜期 210240 天，冻结期一般在 12 月上旬至次年 2 月 中旬。 1.1.3 矿区的水文情况矿区的水文情况 本矿地处淮北平原中部。矿区内地势平坦，地表自然标高+30m+32m 左右，有自西北向 东南倾斜趋势。基岩无出露，均为巨厚新生界松散层覆盖。 本区属淮河流域。区内有王引河、丁沟、任李沟、曹沟等小型沟渠自西北向东南经矿区后， 再经沱河注入淮河。矿区内农用灌沟纵横，零星坐落这几个村庄。 地表下潜水丰富，一般居民生活用水及部分工业用水皆取于此。 1.2 井田地质特征 矿井东东南浅部以土楼断层和刘桥一矿为界，西西北以省界与河南省永城市的新庄煤 矿相接。井田走向长度为 5.085.71km，平均走向长度为 5.6km，井田倾向长度为 3.214.3 km 平均为 3.8 km，平均倾角为 7.13 度， ，水平面积为 21.1 平方公里。 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计第 11 页 图图 1-1 刘桥二矿交通位置示意图刘桥二矿交通位置示意图 1.2.1 煤系地层煤系地层 刘桥二矿属于淮北煤田濉肖矿区，位于淮北煤田中西部，在地层区划分上属于华北地层 区鲁西地层分区徐宿小区。本区地层出露甚少，多为第四系冲、洪积 平原覆盖。矿井范围内无基岩出露，均为新生界松散层所覆盖，经钻孔揭露地层有奥陶 系（O1+2） 、石炭系（C2+3） 、二叠系（P） 、第三（N）和第四系（Q） ，地层厚度大于 1500m， 安 徽 省 苏 徐州市 淮北市 萧县 河 南 省 永城市 宿州市 濉溪 青龙山 沱沱 河 G310 刘刘桥桥一一矿矿 刘刘桥桥二二矿矿 葛葛店店 钟钟楼楼 王王 霍霍连连高高速速 引 河河 江 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计第 12 页 见图 1-2，由老至新概述如下： （1）奥陶系（O） 奥陶系中、下统老虎山组马家沟组（O2l-O1m） ，层厚度 118.89m。岩性为浅灰色厚层状的石 灰岩，质纯、性脆、微晶结构，局部含白云质，高角度裂隙发育。 （2）石炭系（C） 地层厚度 129.73m，为本溪组和太原组。 1）中统本溪组（C2b） 地层厚度 14.1823.10m。岩性以浅灰色到暗红色的杂色含铝泥岩为主，夹有少量的泥质 灰岩。含铝泥岩为中厚层状，含有铁质结核及菱铁鲕粒。与下伏奥陶系地层呈假整合接触。 2）上统太原组（C3t） 地层厚度 115.55m。岩性以深灰色的泥岩、粉砂岩及灰色的砂岩为主，灰到深灰色的石 灰岩次之，夹少量的薄煤层。泥岩、粉砂岩中多见有炭屑或植物化石碎片 。下伏本溪组地层 呈整合接触。 （3）二叠系（P） 1）下统山西组（P1s） 下部以太原组顶部一灰之顶为界，上界为铝质泥岩之底。地层厚度 84.00124.00m，平均 108.50m。岩性由砂岩、粉砂岩、泥岩和煤层组成。含 2 个煤层（组） ，其中 6 煤层为本矿井 主要可采煤层之一。 2）下统下石盒子组（P1xs） 下界为 4 煤层下铝质泥岩底界面，上界为 K3 砂岩底界面，地层厚度 201.80248.20m， 平均 227.10m。岩性由砂岩、粉砂岩、泥岩、铝质泥岩和煤层组成，为本矿井主要含煤段。 含 4 个煤层（组） ，除 3 煤层为局部可采煤层、4 煤层为矿井主要可采煤层外，其余均为不可 采煤层。与下伏地层呈整合接触。 3）上统上石盒子组（P2SS） 下界为 K3 砂岩之底，未见上界，最大厚度约为 298.58m，岩性由砂岩、粉砂岩和泥岩组 成，自下而上,泥岩、粉砂岩颜色变杂，紫色绿色增多。含 3 个煤层（组） ，均不可采。与下 伏地层呈整合接触。 （4）上第三系（N） 总厚 5.9067.20m，平均厚度 28.94m。不整合于二迭系地层之上。 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计第 13 页 O OO 老 虎 山 下 统 奥 陶 系 本溪中统 石灰岩 铝质泥岩 19.00 115.55 下 石 盒 子 组 P1xs 系 叠 二 生 界 古 岩性简述岩石名称 标志 层及 煤层 编号 柱状 1：500 层厚 （ ） 组统系界 地层单位 118.89 浅灰色、层状、性脆、微晶结构、纯 质，高角度裂隙发育。 浅灰色到暗红色、中厚层状、含有铁质结核 上统太原 组 泥岩、粉砂岩、砂岩灰到、深灰色、炭屑或植物化石碎片 石 炭 系 下 统 P1 山 西 组 P1s 55.5 3.3 3.04 53.4 砂岩、粉砂岩、泥岩 砂岩、粉砂岩、泥岩 泥岩和粉砂岩 6号煤 灰黑黑色、条带状、层状结构、碎块 下 统 P1 37.50 2.35 3.2 5.78 160 铝质泥岩 泥岩、粉砂岩、砂岩 浅灰色到暗红色、中厚层状、含有铁质结核 泥岩、砂岩 灰到、深灰色、炭屑或植物化石碎片 4号煤 砂岩 上 统 P2 上 石 盒 子 组 P2SS 煤 煤 煤 80.16 0.60 94.27 0.41 70.87 0.54 54.30 泥岩、粉砂岩 泥岩、粉砂岩 泥岩、粉砂岩、砂岩 泥岩、粉砂岩、砂岩 颜色变杂，紫色绿色增多 颜色变杂，紫色绿色增多 颜色变杂，紫色绿色增多 颜色变杂，紫色绿色增多 上 第 三 系 N 7.64 13.58 7.64 粘土、薄层砂 中砂、细砂及少量粗砂 粘土、砂质粘土 灰绿色、灰白色，粘土可塑性强 灰白色、浅黄色，砂层结构松散 棕黄色、灰绿色，顶部富含钙质铁锰结核 第 四 系 Q 更 新 统 Q1-3 全 新 统 Q4 7.64 7.64 7.64 细砂、粘土、砂质粘土 粘土、砂质粘土 细砂、粉砂、粘土质砂 浅黄色及浅灰绿色、灰白色 棕黄色夹浅灰绿色、顶部含有钙质 铁锰质结核 褐黄色、含螺蛳、蚌壳化石，近地表 为耕植土壤 图图 1-2 综合地质柱状图综合地质柱状图 （5）第四系（Q） 1）更新统（Q1-3） 总厚 38.8093.70m，平均厚度 63.97m。与第三系呈假整合接触。 下部主要由浅黄色及浅灰绿色、灰白色细、中砂组成，其中夹 12 层粘土或砂质粘土； 部主要由棕黄色夹浅灰绿色粘土、砂质粘土组成，夹 13 层砂或粘土质砂，顶部含有较多钙 质或铁锰质结核。 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计第 14 页 2）全新统（Q4） 厚度为 20.1839.80m，平均厚度 32.79m。 以褐黄色细砂、粉砂、粘土质砂为主，夹粘土及砂质粘土，含螺蛳、蚌壳化石，近地表 为耕植土壤，属现代河流泛滥相沉积。 1.2.2 水文地质特征水文地质特征 本矿为第三、四系松散层覆盖下的裂隙充水矿床。根据含水层赋存介质特征自上而下划 分为第三、四系松散层孔隙含水层（组） ，二叠系煤系砂岩裂隙含水层（段） ，太原组石灰岩 岩溶裂隙含水层（段） ，奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层（段） 。各含水层（组、段）之间又分 布有相应的隔水层（组、段） ，因此各含水层（组、段）自然状态下补给、迳流、排泄条件显 著不同，从而在水化学特征上也存在明显的差别。 根据钻探及测井、抽（注）水试验、简易水文观测、水文长观孔及巷道、工作面实际揭 露的水文地质资料，对本矿主要含水层水文地质特征叙述如下： （1）新生界松散层含、隔水层（组） 1）第一含水层（组） 一般自地表垂深 35m 起，底板埋深 28.0041.60m，平均 33m。含水层主要由浅黄色粉 砂、 粘土质砂及细砂组成， 夹薄层砂质粘土， 局部含有砂礓块。 含水砂层厚度为 15.0028.60m， 平均 22m。 2）第一隔水层（组） 底板埋深 53.5086.60m，平均深度 72m，由棕黄色夹浅灰绿色斑块的粘土及砂质粘土组 成，其中夹 25 层砂或粘土质砂。粘土类两极厚度 14.0045.60m，平均厚度 29.50m。粘土塑 性指数为 14.2026.80。粘土类质纯致密，可塑性较强。该层（组）分布稳定，隔水性能较好， 能阻隔其上、下的含水层的水力联系。 3）第二含水层（组） 底板埋深 72.30105.60m，平均埋深 88m，由浅黄色及浅灰色绿色、灰白色细、中砂夹 14 层粘土或砂质粘土组成。含水砂层厚 3.7031.70m，平均 11.00m。砂层分布不稳定，厚度 变化大，局部地段仅有相应的层位，无明显的含水砂层存在，由于含水砂层发育分布不均， 富水性也相对强弱不一。 4）第二隔水层（组） 底板埋深 99.30120.00m 平均埋深 105m，隔水层厚度 4.9022.60m。岩性以棕黄色、浅 灰绿色的粘土或砂质粘土为主，部分夹 13 层砂或粘土质砂，呈透镜状分布。 5）第三含水层（组） 底板埋深 112.60170.60m，平均 138m。岩性以灰白色、浅黄色细砂、中砂及少量粗砂为 主， 夹 13 层粘土或砂质粘土。 含水砂层分布不稳定， 两极厚度 5.843.70m， 平均厚度 21.60m。 6）第三隔水层（组） 本层（组）底部深度 112.00191.80m。其不整合于二迭系之上，主要由灰绿色、浅黄色 粘土及砂质粘土夹 13 层砂层组成，偶夹钙质及铁锰质结核。隔水层两极厚度 037m，平均 厚度 11.80m。粘土层可塑性好，膨胀性强，塑性指数 18.221.0，隔水性良好。本矿内三隔在 大部分地带均能起到较好的隔水作用，使三含之水不能成为矿井的直接充水水源。 （2）二叠系煤系含、隔水层（段） 1）五含上隔水层（段） 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计第 15 页 除部分地段该层位缺失外，厚度为 68215.59m，一般大于 100m，岩性为泥岩、粉砂岩、 砂岩相互交替，以泥岩、粉砂岩为主，砂岩裂隙不发育，穿过该层段的钻孔冲洗液只有 02-1、 03-4 等少数孔发生漏失现象，说明该层段的隔水性能较好。 2）第五含水层（段） （K3砂岩裂隙含水层） 岩性主要由灰白色中、粗砂岩组成，厚约 30m，岩体刚性强，是岩层受力区构造破裂极 为发育的介质条件。该层段厚度大，分布稳定，垂直裂隙发育。在钻探过程中曾多次发生涌 漏水现象，有些孔漏失严重，据主检孔抽水试验资料，平均 q=0.1613l/s.m，K=12.07m/d，水 位标高+0.04m，水化学类型为 SO4.Cl- Na. Ca 类型，矿化度为 1.97g/L。 3）K3砂岩下隔水层（段） 主要由泥岩、粉砂岩夹少量砂岩组成，除少数孔缺失该层段外，厚度为 5085m，穿过该 层位的钻孔只有个别钻孔冲洗液发生漏失现象，说明该层（段）的隔水性是好的。 4）第六含水层（段） （区域 5 煤上下砂岩裂隙含水层） 六含主要由 13 层灰白色中、细粒砂岩夹泥岩或粉砂岩组成。砂岩厚度 330m，一般厚 度 15m 左右，其岩性致密，坚硬，裂隙发育，据风检和副检孔抽水试验资料，平均 q=0.00240.7563l/s.m，K=0.007512.89m/d，水化学类型为 SO4-K+ Na. Ca 类型，矿化度为 2.1782.242g/L。 以上资料说明，六含砂岩裂隙发育不均一，局部裂隙发育好，富水性中等。 5）4 煤上隔水层（段） 此层（段）间距 3381m，主要由泥岩、粉砂岩夹 12 层砂岩组成，岩性致密完整，裂隙 不发育，只有个别孔出现冲洗液漏失现象，此层（段）隔水性能较好。 6）4 煤上、下砂岩裂隙含水层 岩性以灰白色中、细粒砂岩为主，夹泥岩、粉砂岩。七含砂岩厚度 4.5041.20m，平均 20.20m，见表 5107。七含在本矿中部和 9 线以北砂岩厚度较大，含水性相对较强。据钻孔抽 水试验资料 q=0.04360.0921l/s.m， K=0.10090.1897m/d， 富水性弱。 水化学类型为 SO4-K+ Na 类型，矿化度为 2.3173.412g/L。以上资料表明该含水层富水性较好，但含水性、导水性很 不均一，局部较强。其地下水处于封闭半封闭环境，以储存量为主。是开采 4 煤层的直接充 水水源。 7）4 煤下铝质泥岩隔水层(段) 此层段厚度为 2065m。一般厚度为 25m 左右，岩性以铝质泥岩为主，局部夹薄层砂岩， 该铝质泥岩为浅灰灰白色，含紫色花斑，性脆含较多菱铁鲕粒，岩性特征明显，层位、厚度 稳定，是中、下部煤组的分界。其岩性致密，隔水性能较好。 8）6 煤上下砂岩裂隙含水层 该含水层砂岩厚度 5.2049.87m，平均 21.50m 左右。岩性以灰白色中、细砂岩为主，夹 灰色粉砂岩及泥岩。砂岩裂隙发育不均，局部多发育垂直裂隙。6 煤上砂岩在 14 勘探线以北 厚度较大，含水较丰富。在勘探施工时，曾发生多次冲洗液消耗量大或漏失现象。据 12-13-1 孔抽水试验， q=0.0104l/s.m， K=0.0383m/d， 水化学类型为 SO4-K+ Na 类型， 矿化度为 3.693g/L。 据 2005 年 04-4（水 17）钻孔流量测井资料，八含水位标高为-147.204m， K=1.13m/d。6 煤 上下砂岩裂隙含水层流量测井资料。 6 煤上下砂岩裂隙含水层是开采 6 煤层时矿井直接充水含水层。 本矿井最大涌水量为 683.40m3/时，正常涌水量为 525.44 m3/时。 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计第 16 页 1.3 煤层特征煤层特征 1.3.1 可采煤层可采煤层 本矿井可采煤层有 4、6 两个个煤层，其煤层特征见表 1-1。 （1）4 煤层 位于下石盒子组下部,上距 3 煤层 012.30m,平均 5.50m。下距分界铝质泥岩 2460.50m， 平均 37.50m。煤层结构简单，无夹矸。煤层厚 05.54m，平均 3.2m，属中厚煤层。可采性指 数 91.0%，变异系数 39%，可采区内平均厚度为 3.2m，可采面积占 92.7%，属较稳定煤层。 煤层顶板以泥岩为主，粉砂岩次之，中部为少量砂岩；底板以泥岩为主，次为粉砂岩。 （2）6 煤层 位于山西组中部， 上距铝质泥岩 3970m， 平均 55.5m； 下距太原组第一层灰岩 40.565m， 平均 53.4m。煤层结构简单，以单一煤层为主，局部含一层泥岩夹矸。以中厚厚煤层为主， 煤层厚度 0.555.93m,平均 3.3m。可采性指数 97.5%，变异系数 26%，可采区内平均厚度为 3.3m，可采面积 94.6%，属较稳定煤层。在矿井的东北部具岩浆岩侵区和冲刷区，煤层顶板 以泥岩为主，粉砂岩次之，少量砂岩，底板多为泥岩和粉砂岩。 综上所述，4、6 煤层为全区可采，结构较简单的较稳定中厚煤层,下面的设计只针对这两 层煤。 表表 1-1可采煤层特征表可采煤层特征表 煤层 层间距/m厚度/ m 变异系数 1% 稳定 类型 顶、底板 主要岩性 最大最小 平均 最大最小 平均 4 05.54 3.2 39较稳定 顶板多为泥岩，底 板多为泥岩及粉砂岩 6 129.668.1 91.9 05.93 3.3 26较稳定 顶板多为泥岩及 砂岩，底板多为泥岩及 粉砂岩 根据上面表格可知，4 号煤层的平均厚度是 3.2 m。6 号煤层的平均厚度是 3.3m。而且变 异系数较小（比较稳定） 。4 号煤层为顶板多为泥岩，底板多为泥岩及粉砂岩而 6 号煤层则是 顶板多为泥岩及砂岩，底板多为泥岩及粉砂岩。两个煤层的顶板和地板都相对稳定，这也给 井下的生产条件创造了比较好的环境。 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计第 17 页 1. .3. .2 煤的特征煤的特征 煤的物理性质见表 1-2。 表表 1-2各煤 层物理性 质统计表各煤 层物理性 质统计表 特 煤层 征 性 质 46 颜色灰黑黑色灰黑黑色 条痕黑、棕黑灰黑、棕黑 光泽弱玻璃玻璃玻璃 结构条带状、线理状条带状、线理状 构造层状层状 块度粉末、碎块碎块 内生裂隙发育较发育 视 密 度1.511.47 断口参差状、阶梯状参差状、阶梯状 煤岩特征特征见表 1-3。 表表 1-3 各煤 层宏观煤 岩特征表各煤 层宏观煤 岩特征表 煤层特征 特征 类别 46 组分亮暗煤为主亮煤为主，暗煤次之 类型半暗半亮煤半亮煤 煤的化学性质 （1）挥发分（Vdat） 本矿井各煤层均属低挥发分煤。4、6 煤层的挥发分产率见表 1-4 表表 1-4 各煤层挥发分产率统计各煤层挥发分产率统计 含煤 量层 煤样 46 两极值 平均值(点) 两极值 平均值(点) 原煤 9.0225.79 13.84(48) 7.7917.66 12.05(52) 精煤 8.2914.58 11.27(80) 7.3719.80 10.16(82) 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计第 18 页 贫煤挥发分一般在 10%15%之间，无烟煤挥发分一般在 8%10%之间。本矿井各煤层挥 发分产率与煤层相对深度有一定的相关性。在纵向上由浅到深，挥发分产率逐渐减小；在平 面上，沿走向自东向西有逐渐减小的趋势。 本矿井挥发分产率总体较低，与淮北煤田大部分矿井相比较，显示出较高异常，说明本 区在接受深成变质的同时，还受到岩浆热力变质作用。 （2）有害组分 各煤层的有害组分见表 1-5。 1）水分（Mad） 各可采煤层原煤水分平均在 0.881.04%之间， （2） 、灰分（A.d） 1灰分产率 根据矿井各煤层的回采煤样灰分测试（表 1-6） ，4 煤层的回采煤样原煤平均灰分高于可 采煤样灰分 6.12%左右，6 煤层的回采煤样原煤平均灰分约高出可采煤样灰分 2.27%左右，说 明 4 煤层及顶底板结构遭受构造破坏，增加顶板管理难度，在采掘过程中有滑脱夹矸或顶底 板岩石在采煤时混入煤内，增加了开采灰分。 表表 1-5 有害组分统计表有害组分统计表 煤层 含量 项目 46 两 极 值 平均值(点数) 两 极 值 平均值(点数) Mad(%) 原煤 0.414.58 1.04(87) 0.373.86 0.92(84) 精煤 0.462.10 0.98(80) 0.442.4 0.93(82) A.d(%) 原煤 8.2932.65 21.22(83) 6.8532.74 17.01(84) 精煤 1.2615.42 7.58(78) 2.1311.83 6.16(80) St.d(%)原煤 0.260.71 0.49(76) 0.280.83 0.45(73) P.d(%) 原煤 0.00100.0073 0.0039(11) 0.00160.0050 0.0027(8) 精煤 0.00110.0041 0.0021(14) 0.00070.0051 0.0017(21) Fd (PPM) 原煤无测定 21.38118.45 69.92(2) 2灰成分及灰熔点各煤层灰成分分析见表 1-7。 中国矿业大学 2016 届本科生毕业设计第 19 页 表表 1-6回采煤样原煤灰分统计表回采煤样原煤灰分统计表 空气干燥水灰 分 Aad灰 分 Ad 4 最大值（%）2.2628.9629.23 最小值（%）0.5413.2813.44 平均值（%）1.3819.2819.45 样品数（点）454545 6 最大值（%）1.8934.6735.29 最小值（%）0.5624.6124.85 平均值（%）1.3027.3427.10 样品数（点）404040 表表 1-7灰成份统计表灰成份统计表 煤层 项目 46 两极值 平均值(点数) 两极值 平均值(点数) 灰 成 份 分 析 % Si02 33.8852.96 46.96(15) 31.4754.43 43.47(18) Al2O3 26.8035.47 31.35(15) 23.4631.35 27.80(18) Fe2O3 4.277.83 5.62(15) 4.367.90 5.33(18) CaO 2.0119.20 5.55(15) 3.5931.03 12.31(18) MgO 0.781.48 1.20(15) 0.591.67 1.16(18) SO3 1.437.65 3.27(15) 2.527.05 5.13(18) TiO2 0.942.24 1.67(15) 0.952.10 1.44(18) 煤 灰 熔 融 性 DT 12801500 (17) 13001490 (15) ST 13001500 (14) 13301500 (15) FT 13401500 (9) 13401500 (15