采矿工程毕业设计（论文）-张双楼煤矿1.2Mta新井设计【全套图纸】.doc

编号：（ ）字 号中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计全套图纸，加153893706姓 名： 学 号： 学 院： 矿 业 工 程 学 院 专 业： 采 矿 工 程 设计题目： 张双楼煤矿1.2 Mt/a新井设计 专 题： 特殊地段的煤巷支护技术 指导教师： 职 称： 讲 师 二一一年六月 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07级 学生姓名 任务下达日期： 年 月 日毕业论文日期： 年 月 日至 年 月 日毕业论文题目： 张双楼煤矿1.2 Mt/a新井设计毕业论文专题题目： 特殊地段的煤巷支护技术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，完成一般部分张双楼煤矿1.2Mt/a新井设计和专题部分特殊地段的煤巷支护技术，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 日中国矿业大学2011届本科生毕业设计 摘 要本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分为张双楼煤矿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。张双楼煤矿位于徐州市西北，距徐州市约79 km，交通甚为便利。井田走向长约5.2 km，倾向长约2.9 km，面积约20.28 km2。井田内主采煤层为一层，为7#煤。煤层倾角平均为9，平均厚度5.0 m。井田地质条件较为简单。矿井工业储量为147.68 Mt，可采储量为108.54万t。矿井设计生产能力为1.2Mt/a。矿井服务年限64.6 a。矿井正常涌水量为320 m3/h，最大涌水量为340 m3/h。矿井相对瓦斯涌出量为0.77 m3/t，属低瓦斯矿井。矿井煤尘有爆炸危险性，煤层无自然发火危险性。矿井采用立井两水平暗斜井延深开拓。一矿一面，采煤方法为综合机械化一次采全高开采。全矿采用胶带运输机运煤，辅助运输采用矿车。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”。专题部分题目是特殊地段的煤巷支护技术。针对特殊地段的煤巷支护问题，分析特殊地段下围岩变形机理、应力分布规律以及巷道支护原理，确定合理的支护方式，进而保证煤巷围岩的稳定，矿井的生产安全。翻译部分是一篇关于软岩巷道支护强度与围岩变形关系的论文，英文题目为The optimal support intensity for coal mine roadway tunnels in soft rocks。关键词：立井两水平；暗斜井延深；带区；一次采全高；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 Zhang Shuanglou 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 of mine; 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.Zhang Shuanglou mine locates at the northwest of XuZhou, 79 km away from the center of the town. And it has convenience transportations. Minefield has a length of 5.2 km in the east and west direction while a width of 2.9 km in the south and north direction on average. The total area is Approximately 20.28 km2. The main coal seam in the mine is only one, which is the 7# coal seam. The average angle is 9 degree, while the thickness is about 5.0 m. The minefield geological condition is simple.The proved reserves of the minefield are 147.68 million tons. The recoverable reserves are 108.54 million tons. The designed productive capacity is 1.2 million tons per year. The service life is 64.6 years. The normal flow of the mine is 320 m3 per hour and the max flow of the mine is 340 m3 per hour. The Relative gas discharge quantity is 0.77 m3 per ton. Thus it is Low gaseous mine. The coal dust of the mine has explosion hazard. But the coal seam has no spontaneous combustion. The development of the mine is two level of vertical shaft,deepening with Inclined Shaft. The number of the working faces is only one. Fully mechanized mining overall high extraction is the mining method. Several belt conveyers undertake the job of coal transport in the mine, while the auxiliary transportation system depends on the mine cars. 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 “Support technology in special lot of roadway”. In view of roadway special lots support issues, analysising mechanism of rock deformation, stress distribution and roadway support principle, determining reasonable support patterns, thus ensuring the stability of surrounding rock, production safety of coal mine.The translated academic paper is about the relationship between support intensity and rock deformation of roadway tunnels in soft rock. Its title is “The optimal support intensity for coal mine roadway tunnels in soft rocks”.Keywords: two level of vertical shaft; deepening with Inclined Shaft;strip district; Comprehensive Mechanized mining overall high extraction; centralized juxtapose ventilation目 录一般部分1 矿区概述及井田地质特征31.1矿区概述31.2井田地质特征31.3煤层特征32 井田境界和储量32.1井田范围32.2 矿井工业储量32.3矿井可采储量33 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限33.1矿井工作制度33.2矿井设计生产能力及服务年限34 井田开拓34.1井田开拓的基本问题34.2 矿井基本巷道35 准备方式带区巷道布置35.1煤层地质特征35.2 带区巷道布置及生产系统35.3带区车场选型设计36 采煤方法36.1 采煤工艺方式36.2回采巷道布置37 井下运输37.1概述37.2带区运输设备选择37.3大巷运输设备选型38 矿井提升38.1矿井提升概述38.2主副井提升39 矿井通风及安全39.1矿井地质、开拓、开采概况39.2矿井通风系统的确定39.3带区及矿井所需风量39.4全矿通风阻力计算39.5矿井通风设备选型39.6安全灾害的预防措施310设计矿井基本技术经济指标3专题部分特殊地段的煤巷支护技术30引言31巷道支护体破坏的力学过程32常见巷道支护方法33 特殊地段的煤巷支护34总结3参考文献3翻译部分英文原文3中文译文3致 谢3一般部分中国矿业大学2011届本科生毕业设计 第128页1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1地理位置与交通张双楼煤矿位于徐州市西北，距徐州市约79 km，在江苏沛县安国镇境内，东距大屯煤电公司6.5 km，南距沛县城16.5 km，东有沛屯铁路和陇海线相连，矿区的徐沛公路北上山东，南达上海，交通甚为便利。矿区（居民点）现状由张双楼、陈庄、高庄、梅庙、梅海子、油坊口、袁庄七个自然村组成，居住总人口3461人，910户。交通位置如图1-1。图1-1 张双楼矿井交通位置图1.1.2地形与河流本井田地表属黄泛冲积平原，地面平坦，地面标高+35+39 m，地势西高东低，地表水系较为发育，区内东缘微山湖，徐沛河，区外南有丰沛河经京杭大运河注入微山湖。1.1.3矿区经济状况矿区工业发展迅速，已形成铸造、酿酒、缫丝、纺织、塑编、木材加工、机械制造等八大工业体系，工业产品100余种。张双楼工业园区，形成了板皮加工、塑料编织、铸造加工、机械制造四大主导产业。矿区农副产品资源丰富，有优质小麦、“无公害水稻”、“高蛋白玉米”等粮食作物7.4万亩，芸豆5000 亩，黄皮洋葱1000 亩、脱毒土豆1000 亩、东北毛茄1000 亩、越冬甘兰1000 亩、大沙河无籽西瓜14000 亩、优质红富干苹果4000 亩、桑园5000 亩。有年出栏300 万羽的肉鸭养殖基地、年出栏150 万羽的合同鸡养殖基地、有大型的波尔山羊养殖基地。1.1.4矿区电力供应矿井110 kV主电源引自沛县220 kV变电站，备用电源引自大屯110 kV变电站，由110 kV线路送至距矿井110 kV变电站。1.1.5矿区的气候条件本区属南温带黄淮区，气象具有长江流域的过渡性质，接近北方气候特点，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，春季有干旱及寒潮、霜冻等自然灾害，但四季分明，气候温和。降水量：年平均降水量811.7 mm，最大年降水量1178.9 mm，最小年降水量550 mm，最大日降水量340.7mm，降水多集中于7、8、9月份，占全年降水量的5070%，1、2、3月份为枯水季节。蒸发量：年平均蒸发量1873.5 mm，年最小蒸发量1273.9 mm。主导风向:全年以东南，偏东风为最多，年平均风速3.2 m/s。气温：年平均气温13.8 ，最高气温40.7 ，最低气温-21.3 。本区属季风型大陆性气候。1.1.6矿区的水文情况由于沛县地理位置特殊，沛县西承苏鲁豫皖四省1658平方公里的客水，又为二级坝以上31700平方公里洪水走廊，外洪内涝，水害频繁。本矿供水方式为自备水源井供水，分工人村居民区、风井居民区和工业广场三片进行供水。工人村有2口水源井，井深在150180 m ,单井水量在60 m3/h ，主要供给居民区生活用水及医院、学校、食堂用水；风井区有2口水源井，井深在140160 m，单井水量在50 m3/h，主要供给风井区居民生活用水及井下防尘用水；工业广场生产区有2口水源井，井深160170 m，单井水量55 m3/h，主要供给食堂、澡堂、锅炉房、车间、办公楼等生活和生产用水。1.1.7地震自公元462年以来，根据不完全统计，本区共记载有感地震30余次，其中影响较大的有1968年7月25日山东莒县郯城8.5 级地震，1937年8月1日山东菏泽7级地震等。本区属于华北地震区，据郯庐断裂100 余公里，该断裂为一长期活动的断裂带，亦为强地震带，郯城至新沂一带具有发生强地震的地质构造背景。1.1.8矿区的环境保护设计对矿井投产后的各种污染物采取不同措施进行控制：对工业场地内未经深度处理排放的生活污水和少量生产废水进行集中处理，污水处理站拟采用A2/O工艺，设计处理规模845 m3/d；对备用储煤场和矸石临时堆放场采取喷淋洒水抑尘；对噪声源的治理在设计时选用低噪音的生产工艺及设备，在生产过程中采用吸、隔、消于一体的综合治理措施。1.2井田地质特征1.2.1井田的地形本区位于华北陆台之东南部，在大地构造上处于鲁西穹折带（鲁西台凸）的西侧，与徐蚌凹折带（徐州台凹）相邻。区内地形平坦，出露地层极少，仅在局部地区有前震旦系、寒武系、奥陶系等地层零星出露。区域地层在前震旦纪的结晶基底上沉积了震旦系、寒武系、奥陶系、石炭二迭系、侏罗白垩系及新生代地层。在区域构造上位于两个不同的构造单元联结处（鲁西穹折带与徐蚌凹折带之间），前者以一系列接近经向和纬向的断裂为主，间有宽缓的短轴褶皱，后者以一系列北东向的紧密向斜、背斜相间而成。本区的岩浆岩活动自老至新大致分为三期：即吕梁期花岗岩、燕山期中基性岩侵入以及喜马拉雅期的玄武岩流，在煤系中以燕山期侵入体为主。综合地质柱状图如图1-2。图1-2 综合地质柱状图井田从西向东共由9条勘探线控制，共打钻孔74个，其中有瓦斯钻孔10个，煤层自燃勘探钻孔5个，地温勘探钻孔10个，井田南部及北部东半部分钻孔分布均匀，是重点勘探区。精查地质报告基本查明了井田的煤层赋存情况、构造情况、煤质以及水文地质条件。1.2.2井田的地质构造井田内地层走向、倾向、倾角，褶曲、断层的总体发育规律等方面如下：区内呈单斜构造，地层倾角变化不大，大致在712有一条正断层，局部遭受岩浆侵入的影响，属中等。本区地层属华北型，煤系地层为石炭、二迭系，均为第四系或侏罗-白垩系所覆盖。区内揭露的地层有奥陶系下统肖县组（未揭穿）、马家沟组，奥陶系中统阁庄组、八陡组，石炭系中统本溪组，石炭系上统太原组，二迭系下统山西组和下石盒子组，二迭系上统上石盒子组，侏罗-白垩系，第四系。现按地层生成顺序叙述如下：奥陶系下统肖县组（）本区仅一个钻孔揭露，最大揭露厚度125 m。岩性为灰灰白色微带肉红色白云岩、灰质白云岩，夹灰黑色微晶灰岩、泥砾灰岩。奥陶系下统马家沟组（）本区仅一个钻孔揭露，全组厚度约198 m。岩性上部为灰色或成浅褐色隐晶质灰岩夹薄层白云岩和含白云质灰岩；下部为似豹斑状灰岩，夹泥质条带，与下伏肖县组地层呈整合接触。奥陶系中统阁庄组（）本区仅个别钻孔揭露，全组厚约113 m。岩性由浅灰、灰白或浅褐色微晶状白云岩、灰质白云岩夹薄层泥灰岩、灰岩组成，与下伏马家沟组地层呈整合接触。奥陶系中统八陡组（）本区仅个别钻孔揭露，全组厚约25 m。由灰棕灰色厚层状质纯隐晶质灰岩夹薄层灰绿色泥岩组成。与下伏阁庄组地层呈整合接触。石炭系中统本溪组（）本区仅少数钻孔揭露，全组厚约2038/29 m，为海陆交替相沉积。中、上部主要由浅灰色致密状灰岩夹灰绿色、杂色泥岩而成。下部为绛紫色泥岩及褐黄色铝土质泥岩，偶含薄层灰岩，底部为一层绛紫色铁质泥岩与下伏奥陶系中统八陡组地层呈假整合接触。产状：Fusulinella bocki 薄克氏小纺锤蜓Beedeina yangi 扬氏比德蜓Pseudowedekindellina prodixa 伸长假魏特肯蜓Eostaffella quasiampla 似丰满始史塔夫蜓Chonetes of carbonifera 石炭戟贝（相似种）石炭系上统太原组（）本区大多数钻孔揭露，全组厚约145179/159 m，本组地层为海陆交互相沉积，沉积旋回清晰，标志层明显。发育了薄-厚层灰岩十三层及十一层薄煤，其中：一、四、十二灰是全区标志层。本组主要由灰色细、中粒砂岩，灰黑色泥岩，砂泥岩、灰岩和煤组成。一、二灰为生物化学岩，常具方解石晶体，四灰最厚，平均8.21 m，且含燧石；十二灰中下部富含蜓科化石及燧石。无名灰上、九灰下赋存17煤，十二灰下赋存21煤，但是不可采。底部以一层铝质泥岩与下伏本溪组地层分界，呈整合接触。产状：Neuropteris ovata 卵脉羊齿Taeniopteris 多脉带羊齿Chonetes 石炭戟贝Lengula sp 燕海扇Schizodus sp 裂齿蛤Schwagerina 希瓦格蜓二迭系下统山西组（）为本区主要含煤地层之一，整合于太原组地层之上，全组厚93185/113 m。本组地层属过渡相沉积，含煤15层，其中7煤为本区主采煤层。9煤不可采。下部偶含5煤或6煤。产状：Pecopteris kativenosa 厚脉栉羊齿Pecopteris arcuata 弯脉栉羊齿Sphenophyllum oblongifolium 长椭圆形楔叶Alethopteris ascendens 细脉座延羊齿Lingula sp 舌形贝Rhacopteris bertrandii 烈扇羊齿二迭系上统上石盒子组（）本区揭露残留地层厚度12175/101 m。上部由杂色泥岩、砂质泥岩为主，间夹薄层灰绿、绛紫色砂岩，内含大量铝土质和菱铁质鲕粒，下部由紫红、灰绿色中粒砂岩为主，间夹杂色砂质泥岩及蛋青色薄层铝土质泥岩、砂泥岩组成，底部为紫色或灰白色中粗粒含粒石英砂岩（奎山砂岩）与下伏下石盒子组地层呈整合接触。侏罗白垩系（JK）本区内揭露残留地层最大厚度509 m，平均290 m。上部由深灰、暗紫色泥岩、砂泥岩夹砂岩组成。下部由绛紫色、紫红色砂泥岩、灰绿色细砂岩夹砾岩组成。底部常有一层较厚的绛紫色、紫红色砾砂岩，砾石成份为石英岩、灰岩等，砾径16 mm，厚度变化大，局部相当为砂泥岩或砂岩，与下伏地层呈不整合接触。第四系（Q）为一套松散沉积物，由粘土、砂质粘土、细中粗砂及砂砾层组成。与下伏各系地层呈不整合接触，厚度196319/250m，在井田走向上由东北向西南增厚，倾向上中深部最薄，向两侧逐渐增厚，其岩性特征：上部：上段由棕黄、棕灰色粉砂夹薄层粘土，砂质粘土组成；下段由棕黄、灰绿色粘土，砂质粘土夹细、中粗砂层组成，粘土中常含砂姜，厚约90 m。中部：由灰白、灰绿、土黄色细中粗砂夹灰褐色粘土，砂质粘土组成，粘土中常含砂姜及铁锰质结核，厚约74 m。下部：主要由灰白、灰绿及灰褐色粘土、砂质粘土组成，夹25层细中粗砂透镜体，厚约72 m。底部常有一层砂砾层，砾石成份为石英、灰岩，砾径24 cm，滚圆良好，充填物为粘土及砂，厚约14 m。构造：张双楼井田是一个完整的地质构造单元，为一倾向NNW，走向略有变化的单斜构造，地层倾角一般在7.399.95。井田内自东向西发育的褶曲依次为：冯家向斜、后周田背斜。分述如下：1）冯家向斜：位于24勘探线，轴向NE42，两翼不对称，东翼地层倾角10，西翼倾角8，向斜往浅部仰起，往深部延展被F1断层切割，经三维地震控制程度可靠。2）后周田背斜：位于46勘探线，轴向与冯家向斜平等，两翼较对称，地层倾角8.6左右，向斜往浅部仰起，往深部延展被F1断层水平扭动往W偏移，经三维地震控制程度可靠。3）断层张双楼井田隶属于丰沛煤田，地质构造特征受区域构造运动所控制，丰沛煤田构造特征（模式）是在特定环境中，由不同时期、不同方向张力的相继作用，造成他们即继承又转化，即断陷又隆升的伸展构造格局。F1正断层，位于0117勘探线间，走向近EW向，倾向S，倾角4560，落差4060 m,延展9800 m，6线以西地震控制，以东未控制，该断层倾角较缓，西部落差较大60 m，而东部落差较小40 m，被F1断层切割，控制可靠。岩浆岩侵入最高位为山西组7煤，其岩性主要为闪煌斑岩、闪长岩、安山岩等，其岩性、产状、分布范围及对煤层的影响已基本查明。1.2.3井田的水文地质特征张双楼地区基岩含水层，包括煤系地层含水层和奥陶系灰岩水层均有隐伏露头，即为第四系地层直接覆盖。虽然各含水层是来自大气降水入渗，且第四系第一段砂岩层含水量较大，但第四系下部有一层厚达14.4 m的粘土隔水层段，底砾层多为砂泥质充填，含水性小，故其顶部可视为弱水边界。本地区地下水为一个四周隔水，顶部弱透水的相对封闭的水文地质单元。区内随着矿井排水，各含水层水位持续下降，说明都在消耗静储量，单元内部奥灰水作为水库不断向煤系地层含水层补给。含水层：1、第四系砂岩或砂砾层空隙含水层。第四系为一套松散的沉积物，井田内厚度3080 m，平均70 m，大体分为五段，包括三个含水层，一个弱透水层和一个隔水层组，从上至下依次为：(1) 第一段砂层空隙潜水含水层组（含）本段厚619 m，平均为17.6 m，主要由棕黄、棕灰色粉砂、粘土质砂夹薄层粘土。砂质粘土组成。据水文孔抽水试验资料，水质为HCO3K+Na型，矿化度为0.750.84 g/l，富水性中等，是当地居民生活的主要水源。(2) 第二段粘土。砂质粘土及砂层弱透水层组（透）本段厚9.815.4 m，平均为10.4 m，主要由黄褐色，棕褐色及灰绿色粘土、砂质粘土组成，常夹26层细砂，粘土质砂，局部为中粗粒砂，砂层犬牙交错，总厚度为14.9 m，平均为3.3 m约占本段厚度的31.7%；本段可视为弱透水层组。(3) 第三段砂层孔隙承压水层组（含）本段厚1326.2 m，平均为24.8 m，由灰白、灰绿、土黄色、中、粗砂及粘土质砂夹薄层粘土、砂质粘土组成，粘土总厚度3.24.8 m，平均为3.52 m，占本段厚度的23.8%。据流量测井资料k=2.106 m/d。本层水是目前张双楼矿区的工业和生活水源。据水源井取水和水质资料，出水量大于60 m3/h。水质类型为SO4-K+Na。本层属于富水性中等含水层组。(4) 第四段粘土隔水层组（隔）本段厚度12.716.3 m，平均14.4 m，井田内东薄西厚，总体上比较稳定，主要灰白、灰绿及灰褐色粘土、砂质粘土组成，局部夹25层砂层透镜体。该层作为隔水层组，对控制上部1含、3含垂直向下入渗补给5含起到了抑制作用。(5) 第五段砂砾层承压含水层组（含）本段常称作底砾层，厚07.8 m，平均为2.8 m，井田东部普遍发育，西部有大面积缺失。其上部以灰黄色含砾粗砂或粘土质砂为主。下部以杂色砂砾为主，夹不稳定薄层粘土，砾石成分主要为石英砂，粒径24 cm，滚圆良好，隙间充填物为粘土及砂，含量达5060%。本层属于中等含水层。2、二迭系砂岩裂隙含水层二迭系地层包括上石盒子组（12175/101 m）、下石盒子组(165247/220 m)、山西组(93185/112 m)，总厚度433 m，主要由泥岩、砂质泥岩加沙岩石组成。砂岩含水层据其厚度和富水情况主要由上石盒子组底部奎山砂岩、下石盒子组中部砂岩、下石盒子组底部分界砂岩，下部7、9煤顶砂岩含水层。(1) 第一段、上石盒子组底部奎山砂岩裂隙承压水含水层厚10.2241.7 m，平均为21.63 m，分布广泛。立井井筒揭露该层时用水量达126 m3/h，富水性中等。由于该含水层距离7煤较远，对井田煤层开采无直接充水影响。(2) 第二段下石盒子组中部砂岩裂隙承压含水层厚1449.1 m，平均为34.00 m。分布在6线以西。主井井筒揭露该层时用水量达104 m3/h，富水性中等。该含水层对矿井煤层开采无直接影响。(3) 第三段下石盒子组底部分界砂岩裂隙承压水层。厚2.7626.60 m，平均为11.06 m。分布在7线以西。主井接露时用最大涌水量7080 m3/h，副井清理斜巷揭露时最大用水量69.4 m3/h，富水性小。据水位观测资料，-500 m水平以上该含水层以呈半疏干状态。3、山西组下部砂岩裂隙承压含水层7煤顶板砂岩含水层，厚度1.2039.60 m，平均为18.93 m，为7煤老顶或直接顶。据抽水试验资料q=0.0026 L/(ms)，k=0.0014 m/d。综合勘探和生产揭露情况分析，富水性属小中等，水质类型为SO4-Ca(K+Na)型，矿化度为3.1864.544 g/L。本层为开采7煤直接充水含水层。矿井的历年涌水量的变化范围为20340 m3/h，水文地质属于简单型，全井田最大涌水量为340 m3/h，正常涌水量为320 m3/h。1.3煤层特征1.3.1煤层埋藏条件走向：东西走向。倾向：北偏西。倾角及其变化：712。煤层的露头深度：-211 m。风化带深度：-218 m。本区主要含煤地层为石炭二迭系，其中：石炭系太原组（C3t）、二迭系山西组（P11），总厚度272m，含煤16层，累计平均厚度9.30m，含煤系数3.40。含主要可采煤层1层，平均总厚度5m。山西组：本组厚113 m，含煤15层，平均累计厚度6.63 m，含煤系数3.5%，含主要可采煤层1层，即7煤，平均总厚度5.0 m。太原组：本组厚159 m，含煤9-11层，平均累计厚度3.70 m，含煤系数3.3%，无可采煤层。1.3.2煤层的围岩性质 7煤顶板多为泥岩、砂泥岩，底板多为灰色粉砂岩。煤层顶底板具体情况见表1-1。表1-1 煤层顶底板情况一览表顶底板名称岩石名称厚度(m)特性描述基本顶细砂岩8.57浅灰浅灰白色，有厚脉栉羊齿化石。直接顶砂泥岩4.55灰色，含长椭圆形楔叶化石。直接底砂泥岩4.19深灰色，含少量动物化石及黄铁矿，偶夹钙质透镜体。基本底细砂岩24.69灰白色，致密坚硬，以石英长石为主，钙质胶结，斜层理为主。1.3.3煤的特征7煤，黑黑褐色呈油脂半暗淡光泽，鳞片状及厚薄不等的条带状结构，硬度IIIII，内生裂隙发育，性脆易碎，为光亮半暗型煤。7煤容重测定值1.311.55，煤矿采用1.42。煤质稳定，各主要指标变化很小，为中变质程度的气肥煤。可作为电力、船舶、锅炉用煤及其它工业用煤，并且可作为良好的炼焦配煤。煤层具体特征见表1-2、1-3、1-4、1-5。表1-2 煤层特征表煤 层 厚 度4.85.2 m，加权平均厚度为5.0 m，为厚煤层煤 层 倾 角712，平均9，为缓倾斜煤层煤层硬度系数f2.3表1-3 可采煤层元素分析统计表煤层煤种Cdaf(%)Hdaf(%)Ndaf(%)Odaf(%)7气煤81.3984.8183.62(21)5.025.775.50(21)0.681.501.42(21)8.3411.599.53(21)表1-4 可采煤层煤芯煤样工业分析成果表煤层发热量(MJ/kg)Qb.adQgr.dQnet.d77原 煤19.9031.0627.19(33)20.2432.0827.79(33)0.681.501.42(10)精 煤29.3231.5530.82(6)30.7531.8530.68(6)29.0531.8330.46(6)表1-5 主要煤质指标分级一览表煤层精煤挥发份原煤灰分原煤含硫原煤发热量粘结性数码Ad熔融性738.15中灰高难溶特低中高中等44瓦斯：区内先后共采集了10个瓦斯钻孔，瓦斯含量测定成果见表1-6和表1-7。表1-6 可采煤层钻孔瓦斯含量测定成果统计表煤层CH4(m3/g)C02(m3/g)N2(m3/g)C2H6(m3/g)备注70.10.1691.740.507(7)0.01表1-7 可采煤层钻孔瓦斯自然成分统计表煤层CH4(%)C02(%)N2(%)C2H6(%)备注72.941.744.11(2)10.650.4526.21(8)44.2889.3572.75(8)0.05全矿井相对瓦斯涌出量0.77 m3/(td)，绝对瓦斯涌出量1.84 m3/min，按照煤矿安全规程规定，日产一吨煤瓦斯涌出量在10 m3以下的矿井为低瓦斯矿井，本矿为低瓦斯矿井。煤尘：本区综采，机掘的最大最小煤尘浓度和平均浓度为337.8 mg/m3、136.8 mg/m3、189.4 mg/m3，煤尘爆炸性指数在43%左右，均属于有煤尘爆炸危险性煤层。煤的自燃倾向：区内共采取5个煤层自燃倾向试验样本，煤层自燃倾向试验成果见表1-8。表1-8 煤层自燃倾向试验成果表煤层采样点数T1T2T3T(1-3)煤的自燃倾向系数75336370346(5)327343332(5)319339327(5)94420(5)不易自燃井田内煤层的自燃发火期一般为36个月，为不易自燃煤层。地温：井田内在地面进行了10个地质钻孔的测温工作，其中近似稳态测温孔2个，其它均为简易测温孔。地温梯度及相同深度岩温对比见表1-9。表1-9 地温梯度及相同深度岩温对比表深度-300 m地温()-500 m地温()-800 m地温()-1000地温()地温梯度(/100 m)地温率(m/)变化范围21.823.524.025.727.429.129.631.32.252.8136.644.3平均23.024.828.130.81.1239.82 井田境界和储量2.1井田范围2.1.1井田范围东部边界：东起F1大断层；西部边界：北纬：3853000，东经：39478000；南部边界：南自山西组7煤煤层露头线；北部边界：北到-800 m水平7煤煤层底板等高线。2.1.2开采界限据生产矿井开采和钻孔揭露资料，该矿区含煤地层为石炭二叠系，主要含煤地层厚约700m，含煤50余层，煤层总厚约10.77m。本区主要可采煤层为山西组二1煤层，矿井设计只针对二1煤层。开采上限：二1煤层以上无可采煤层。下部边界：二1煤层以下无可采煤层。2.1.3井田尺寸井田的走向最大长度为5.3 Km，最小长度为5.1 Km井田的走向长度平均为5.2 Km。井田的倾斜方向最大长度为4.0 Km，最小长度为3.8 Km，平均长度3.9 Km。煤层的倾角最大为120，最小为70，平均为90井田的水平面积按下式计算：S = H L （2.1）式中： S-井田的水平面积，m2； H-井田的平均水平宽度，m； L-井田的平均走向长度，m。井田的水平面积为：S=5.23.9=20.28 (km2)井田赋存状况示意图如图2-1。图2-1井田赋存状况图2.2 矿井工业储量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：7煤层容重为1.42 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井田地质勘探井田南部钻孔分布均匀，地质勘探类型为精查，北部的东半部分钻孔分布均匀，为详细勘探区，西半部钻孔较少，为普查区。井田内断层南部以及断层北部东大半部分属111b-1级储量，断层附近及露头附近属122b级储量，其它区域为111b-2级储量。高级储量占94.15%，符合煤炭工业设计规范要求。7号煤层最小可采厚度为4.8 m，最大可采厚度为5.2 m，平均5.0 m。2.2.3工业储量计算根据地质勘探情况，将矿体划分为11个块段，各块段的储量可按下式计算： Zi =Si Mi i ( 21 )式中Zi各块段储量，万t；Si各块段的煤层面积，m2；Mi各块段煤层的厚度，m；i 各块段煤的容重，均按1.42 t/m3计算。具体计算情况见表 21所示。图2-2 井田块段划分图表 21井田块段储量计算表块号倾角 ()平面面积（m2）煤层面积（m2）煤厚（m）容重（t/m3）储量（万t）19.34105374.214160055.06151.4229536390.94210.04811164.554885384.39151.4234686229.18310.53383749.563441375.61651.4224433766.8748.36040793.146104735.31851.4243343620.7559.12387937.342418375.42951.4217170465.55合计-20729018.8021009925.82-149170473.29即矿井地质资源储量为149.17 Mt。根据井田内的钻孔布置，在矿井地质资源储量中，60%是探明的，30%是控制的，10%是推断的（333）。根据煤层厚度、煤质以及其它煤层赋存情况，在探明的和控制的资源量中，94.15%是经济的基础储量(111b和112b)，5.85%是边际经济的基础储量(2M11和2M22)。则矿井工业资源/储量Zg计算如下：Z111b=149.1760%94.15%84.27Z112b=149.1730%94.15%42.13Z2M11=149.1760%5.85%5.24 Z2M22=149.1730%5.85%2.62 由于地质条件简单，煤层赋存稳定，故可信度系数k取为0.9。Z333k=149.1710%0.913.43故工业储量为：ZgZ111bZ112b+Z2M11+Z2M22Z333k84.27+42.13+5.24+2.62+13.43147.68 Mt2.3矿井可采储量2.3.1安全煤柱留设原则1、工业场地、井筒留设保护煤柱，对较大的村庄留设保护煤柱，对零星分布的村庄不留设保护煤柱；2、各类保护煤柱按垂直断面法或垂线法确定。用岩层移动角确定工业场地、村庄煤柱。岩层移动角为75，表土层移动角为40；3、围护带宽度是根据矿区建筑物的保护等级划定的。风井属级保护建筑物，故风井场地留设20 m宽的围护带；工业广场属级保护建（构）筑物，留设15 m宽围护带。4、断层煤柱宽度50 m，井田境界煤柱宽度为20 m；5、工业广场占地面积，根据煤矿设计规范中若干条文件修改决定的说明中第