张小楼0.9Mta矿井设计

第 1 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。一般部分为张小楼 0.9Mt/a 矿井设计。张小楼煤矿位于江苏徐州市西北面，交通便利。井田走向长约 3.53km，倾向长约 4.8km，井田总面积为16.94km2。主采煤层为 7 号煤、9 号煤，平均倾角为 20，煤层平均总厚为5.0m。井田地质条件复杂。井田工业储量为 11491.4 万 t，矿井可采储量 8192.8 万 t。矿井服务年限为 63a，涌水量不大，矿井正常涌水量为 21m3/h，最大涌水量为30m3/h。矿井瓦斯涌出量较低，为低瓦斯矿井。井田为立井多水平开拓。大巷采用矿车运煤，辅助运输采用矿车和材料车运输。矿井通风方式中央边界式通风。矿井年工作日为 330d，工作制度为“三八” 制。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.准备方式采区巷道布置；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。专题部分题目是综合开拓。主要叙述综合开拓的类型和例子。翻译部分主要内容为长臂工作面顶板的分类。第 2 页ABSTRACTThis design includes of three parts: the general part, special subject part and translated part.The general part is a design of Zhangxiaolou mine. Zhangxiaolou mine lines in NorthWest of Xuzhou in Jiangsu province. The traffic of road and railway is very convenience to the mine. The run of the minefield is 3.53 km ,the width is about 5.8 km，well farmland total area is 16.94 km 2.The seven and nine is the main coal seam, and its dip angle is 20 degree. The thickness of the mine is about 5.00m in all. The proved reserves of the minefield are 114.9 million tons. The recoverable reserves are 81.9 million tons. The designed productive capacity is 0.9 million tons percent year, and the service life of the mine is 63 years. The normal flow of the mine is 21 m3 percent hour and the max flow of the mine is 30 m3 percent hour. The mineral well gas gushs the deal lower, for low gas mineral well.The well farmland is a multi level in a subvertical well to expand.The working system “three-eight” is used in the Zhangxiaolou. It produced 330d/a.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 panels; 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.A special subject part of topics is combined development, and mostly recite the type of combined development and instances.Translation part of main contentses is Longwall Roof Classification.第 3 页目 录一般部分 .51 矿区概述及井田地质特征 .61.1 矿区概述 .61.2 井田地质特征 .81.3 煤层特征 .132 井田境界和储量 .172.1 井田境界 .172.2 矿井工业储量 .182.3 矿井设计储量 .202.4 矿井设计可采储量 .203 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 .213.1 矿井工作制度 .213.2 矿井设计生产能力及服务年限 .214 井田开拓 .234.1 井田开拓的基本问题 .234.2 矿井基本巷道 .345 准备方式 采区布置 .425.1 煤层地质特征 .425.2 采区巷道布置及生产系统 .435.3 采区车场选型设计 .496 采煤方法 .506.1 采煤工艺方式 .506.2 回采巷道布置 .607 井下运输 .637.1 概述 .637.2 采区运输设备选择 .667.3 大巷运输设备选择 .698 矿井提升 .718.1 矿井提升概述 .718.2 主副井提升 .729 矿井通风及安全技术 .77第 4 页9.1 矿井概况、开拓方式及开采方法 .779.2 矿井通风系统的确定 .799.3 矿井风量计算 .839.4 矿井阻力计算 .889.5 选择矿井通风设备 .959.6 安全灾害的预防措施 .9910 设计矿井基本技术指标 .101专题部分 .103综合开拓 .104参 考 文 献 .141翻译部分 .142英文原文 .143中文译文 .148致 谢 .153第 5 页一般部 分1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 矿区地理位置张小楼井位于徐州市西北郊 13km 铜山县柳新乡、刘集乡境内，现主井中心坐标：X3802653.480 Y20508032.675 Z37.5；地理坐标为：北第 6 页图 1.1 张小楼井田交通位置图刘 集 乡 唐 沟 垞 城 煤 矿柳 新 乡 王 庄 煤 矿张 小 楼 井庞 庄 井 东 城拾 屯 乡夹 河 煤 矿夹 河夹 河 乡卧 牛 山 煤 矿 九 里 区安 煤 矿 茅 村 乡 权 台 煤 矿 新大 山 大 黄 山 乡苏 山 头 牛 奶 场 孟 家 沟 秦 洪北 站段 庄王 门 新 河 煤 矿马 山 头汉 王 乡 太 山 营 翟 山 七 里 沟高 家 营 两 山 口大 郭 庄东 甸 子 大 湖徐 州 站杨 庄 石 桥 蟠 桃 三 孔 桥 煤 矿 医大 黄 山 魏徐州市侯山窝云 龙 湖 交 通 示 意 图纬 342100,东经 1170512。井田地理坐标极值为北纬 341955342246,东经 11703011170608。1.1.2 交通条件张小楼井位于徐州市西北铜山县柳新镇和刘集镇境内，距徐州市区13km。东邻江苏天能集团柳新煤矿，西邻徐州矿务集团夹河煤矿，南邻庞庄井。矿区铁路专用线在夹河站与陇海线和夹河线相连，矿井东邻京福高速公路，东距京杭大运河 8km，徐沛公路从井田内穿过，交通十分便利。本井田属古黄河冲积平原，地形较平坦，且向东及北东微倾，地面坡降为 1/5000，地面标高为+35.8+44.0m ，平均为 +36m。第 17 勘探线以西地势突然增高，为废黄河故堤南坝，平均标高为+42 米。地面植被大部分为农作物，村落为井田内的主要建筑群。1.1.3 矿井水文情况井田内无大的天然水系。地表水主要有排灌渠和香山河，属季节性河流，区内河宽 15m，深 12m；其次是塌陷区积水和零星鱼塘存水。最高第 7 页洪水位为+35.9m 。井田内地表水体不发育，对井下开采影响较小。1.1.4 矿井气候条件本区属南温带的鲁淮区海洋性气候，但具大陆气候的特点，具有长江流域与黄河流域气候的过渡性。气候温和，日照充足，降雨较为充沛，四季分明，春秋季短，入冬和回暖较早，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，春天多风沙，并常有寒潮、霜冻、冰雹、旱风等灾害性天气。1.1.5 矿区的电力供应该矿现有 35kV 矿井变电所一座，位于地面新工业广场东北角，矿井变电所双回路 35kV 架空电源线路均引自徐州矿务集团柳新 110/35/6kV 区域变电所，其中柳一楼（一）路：线路导线型号为 LGJ-185，线路全长为3.1km，全线设架空避雷线；柳一楼（二）路：线路导线型号为 LGJ-185，线路全长为 3.3km，全线设架空避雷线。所内设有两台主变压器，型号为SF7-10000/35，主变容量为 10000kVA，主变运行方式为一台工作一台备用，满足目前矿井生产能力的供电要求。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地形张小楼井田位于华北地层区鲁西分区徐州小区，徐州煤田九里山向斜中段张小楼破背斜北翼。该背斜仅在 13-115 线的露头部位有所显露，其核部为中奥陶统地层。F 1 号逆断层基本沿背斜轴切割，因此形成一个破背斜，南翼仅残存很少山西组、太原组煤系地层。北翼保存相对较完整，但被几条大中型断层纵横交错地切割得支离破碎，也失去了完整性。本井田整体呈一个单斜构造，走向为北东，倾向北西，倾角一般表现为浅部较陡、深部较缓。13 -116 -1 线间，浅部露头部位的煤层分别被落差在 20.0m 以上的 F18、F 15、F 14、F 0、K 3、K 1、K 6 大断层及几十条落差较小的断层切割得支离破碎，将浅部单斜构造形态完全破坏。深部则表现为一个宽缓的向斜和两个背斜。截止目前，区内尚未发现有火成岩侵蚀。1.2.2 地层地层层序：井田内无基岩出露，据钻孔和井田以外露头所见，由老到新排序为寒武系、奥陶系、石炭系及第四系。简述如下：第 8 页一、寒武系( ) 厚：8401100m钻孔中未见，仅在矿区外围群山中出露，是徐州复背斜轴部的主要组成部分，假整合于震旦系之上，以含砾砂岩、页岩、豹皮状灰岩、各种泥质灰岩、白云质灰岩及少量白云岩组成。二、奥陶系（O 1+2） 厚： 391618m仅见于少数钻孔，揭露的最大厚度为 139.97m。是复背斜构造的两翼的主要组成部分，也是煤系地层的沉积基底。只发育下统和中统，缺失上统。整合于寒武系之上，与薄厚层状白云岩为主，夹特厚层豹皮状灰岩或白云质灰岩，局部夹钙质页岩或砾岩。三、中石炭统本溪组（C 2） 厚 15.7730.30m 平均:24.4m本组假整合于中奥陶统阁庄组之上，为一套海陆交互相含煤沉积岩系所组成，是中奥陶统之后，整体上升，长期遭受风化剥蚀被夷平的基础上广泛海侵的浅海沉积，岩性自上而下为：1、下部为紫色铁质泥岩，含铁不均匀（相当于华北山西式铁矿层位） ，灰色或灰绿色泥岩，厚度较小，约 6.0m。2、中部为灰白、浅灰灰黄色铝土质泥岩为主（相当于华北层铝土矿层位） ，厚度约 5.0m。3、上部为浅灰色中厚厚层状灰岩为主，含黄铁矿，夹透镜状薄层泥岩，厚度约 15.0m。四、上石炭统太原组（C 3） 厚：123.55192.86m 平均：152.01m为本区主要含煤地层之一，整合于本溪组地层之上，为海陆交互相沉积。一般含有薄厚层灰白色石灰岩十三层，间夹灰色泥岩、砂质泥岩及灰色薄层细中粒砂岩，含煤 611 层。其中 20 煤、21 煤两层可采。22煤仅有局部达到可采厚度。各层灰岩中常见蜓科。腕足类及海百合等化石。五、下二迭统山西组（P 11） 厚：91.32145.0m 平均：116.13m为本区主要含煤地层之一，整合于太原组地层之上，为近海河湖沼泽相沉积，主要由灰深灰色泥岩、砂质泥岩、灰灰白色细中粒砂岩组成。含煤二八层，其中 7 煤比较稳定，大部分可采。9 煤不稳定，仅局部可采。9-2 煤为 9 煤的分叉，极不稳定。在煤层上下部的泥岩中，常含有保存较完整的植物化石。常见的有栉羊齿、楔叶木、鳞木、芦木、丁氏蕨等。第 9 页六、下二迭统下石盒子组（P 12）厚：193.17295.88m 平均：228.31m。为本区主要含煤地层之一，整合于山西组地层之上。为内陆湖泊沼泽相沉积。主要由灰灰绿色和灰深灰色泥岩、杂色泥岩、灰色砂质泥岩，有时为砂质泥岩和砂岩相间排列的砂泥岩互层、灰白色细中粒砂岩和数层煤组成。煤层主要发育在本地层的下部。含煤二八层，其中 1、2 煤可采。本组下段（主要是在煤层附近）常能见到保存较完好的植物化石，主要有各类羊齿、鳞木和轮木。七、上二迭统上石盒子组（P 21） 厚：45.52603.13m 平均：532.68m整合于下石盒子组地层之上，为炎热气候条件下的内陆河湖沼泽相沉积，其岩性组合特征大体可分为下、中、上三段，岩性自上而下为：1、下段：浅灰灰白色，有时呈灰绿色的含砾中粗砂岩、灰绿色泥岩、杂色泥岩、灰色砂质泥岩、浅灰灰色细中粒砂岩。含砾的粗砂岩，分选差，以长石、石英碎粒为主，长石多高岭土化，呈蜂窝状，俗称硅山砂岩，具大型板状交错层理或槽状交错层理，含黄绿色泥岩包体，块状构造，为本组与下伏下石盒子组分界之标志层，本层砂岩平均厚 17.12m。产：Lobatannularia sp 瓣轮叶（未定种） 本段厚约 86.0m2、中断：以紫红、灰绿、灰深灰色泥岩、杂色泥岩、灰色及杂色砂质泥岩、灰白色细中粒砂岩为主。砂质泥岩具鲕状结构，其中部偶含12 层薄煤（下距硅山砂岩约 250m） ，本段厚约 370.0m。产：Gigantopteris sp 大羽羊齿（未定种） Pecopteris sp 栉羊齿（未定种）Neurq sp 准脉羊齿（未定种）3、上段：为紫红色、灰绿色、杂色泥岩，其间夹数层薄中厚层细中粒砂岩。砂岩常含长石晶体碎粒及泥岩碎屑。本段厚约 77.0m。八、上二迭统石千峰组（ 22） 厚 352.52m，本组地层揭露不全，其中最大厚度为 352.52m，整合于上石盒子组地层之上。本组地层为炎热气候条件下的内陆河湖相沉积。以灰绿色或肉红色、浅紫色中粗粒砂岩为主，夹绛紫色泥岩、砂质泥岩。中粗粒砂岩具粒序层理，常含砾石及肉红色钾长石碎粒，少见海绿石。本组底部常有一层浅紫红色含砾粗粒砂岩（俗称上界砂岩）与下伏上石盒子组分界。此层粗砂岩平均厚 16.11m。九、第四系（Q） 厚：56.19141.94m 平均：103.20m 第 10 页本系不整合于各系地层之上，有砂礓砾石、砂礓粘土、粘土砂礓、粘土、亚粘土、细粉砂、砂质粘土、粉砂土和腐植土组成。由东向西逐渐增厚。1.2.3 井田的勘探程度1958 年1959 年 2 月江苏省煤炭工业局 169 煤田勘探队在 F16 号断层南露头至-600m，西止 16 勘探线，呈斜三角形的范围内，共施工钻孔 14 个，工程量为 5347.23m，于 1959 年 3 月提交徐州煤田张小楼矿区精查地质报告 。1963 年 5 月1964 年 10 月，169 队在本区（包括柳新区）补充勘探，共施工钻孔 62 个，工程量 22153.70m， 1966 年 10 月完成江苏省徐州煤田张小楼勘探区精查报告的编制工作。1964 年以后局勘探队在对本区周围井田补充勘探时为查明构造，在区内又施工钻孔 8 个，工程量 4273.60m。1977 年 10 月1984 年 2 月，徐州矿务局地勘队对井田深部地区（-600m-1200m）进行勘探，总共施工补充勘探钻孔 71个，工程量69362.04m。1984 年 9月编制完成江苏省徐州煤田张小楼煤矿补充勘探地质报告（精查） 。1989 年 2 月1998 年 8 月，徐州矿务集团地质勘探工程处根据原徐州矿务局要求，对井田-1000m 以下范围进行补充勘探，总共施工补充勘探钻孔 17个，工程量 22104.28m，1998 年 9 月编制完成江苏省徐州矿务集团庞庄煤矿张小楼井补充勘探地质报告 。 第 11 页1.2.4 井田地质构造和水文地质特征1、构造本井田位于徐州复背斜的西北翼，九里山向斜中段张小楼背斜北翼。该背斜仅在 13-1 线15 线的基岩露头部位有所揭露，其核部为中奥陶系地层，井田内 F1 逆断层基本上沿着该背斜轴部切割。井田总体上表现为一向北倾斜的单斜构造。本矿区位于黄河冲积平原的东部边缘，与南部上升区、(m)、1:50、 、 、5.037.1419.685.410.6231.730.8924.617、2、9、-、图 1.2 地质柱状图第 12 页的构造侵蚀低山丘陵区毗邻。煤系地层上有较厚的第四系冲积层覆盖。二迭系煤层在区域侵蚀基准面以下，属陆相沉积，为砂岩裂隙充水矿床。2、褶皱本井田浅部呈单斜构造，各含煤地层的产状无太大变化，但能略微看出呈背斜形态，中深部背斜的形态趋于明显。 3、断层本井田内断裂构造较为发育，尤其浅部更为复杂。已揭露的大中型断层共 12 条，即 F0、F 1、F 14、F 15、F 16、F 18、K 1、 K2、K 3、K 5、K 6 及 F1-2。从断层走向看，大致可分两组，一组为北东南西向断层，其走向大致与浅部被切割的背斜轴向一致，基本可视为走向断层，这组断层有F0、F 1、F 14、 F15、F 16、F 18、F 1-2、K 3、K 6。另一组为北西南东向断层，大体与浅部背斜轴向相正交或斜交，基本上可视为倾向断层，这组断层有K1、K 2、K 5。 井田断层一览表（表 1.1） 。表 1.1 井田断层一览表断层 性质 走向 倾向 倾角落差（ m）可靠程度F0 正 NE40 SE 7075 2060 较可靠F1 逆 NE55 NW 070 180500 可 靠F14 正 NE1555 NW 4575 40140 可 靠F15 正 NE20EW NW 6570 5070 较可靠F16 逆 NE45 SE 7290 70190 较可靠F18 正 NE40EW SE 6875 62160 较可靠F1-2 逆 NE50 NW 45 037 可 靠K1 正 NW55 SW 7080 0115 可 靠F2 逆 NW SW 5070 035 可 靠F3 正 NE20 NW 5570 15500 可 靠F5 正 NE20 NWN 6680 20100 可 靠F6 正 NE1050 NW 7075 0110 较可靠4、水文地质特征水文地质条件中等。下部的上石炭系煤系地层为海陆交互相沉积，发第 13 页育有十三层灰岩，为岩溶溶隙充水矿床，水文地质条件相对比较复杂。全区含水层具有单面充水的特征。从矿区地下水的补、径、排条件分析，本区地下水补给来自于第四系冲积层水缓慢补给。区内含水层有：第四系孔隙含水层、二迭系砂岩裂隙含水层、上石炭系太原组灰岩溶隙含水层和奥陶系灰岩岩溶含水层。从 75 年至 87 年的 13 年间矿井平均涌水量为 1.07m3/min；自 88 年到94 年 7 年间矿井平均涌水量 0.78m3/min；94 年至 2000 年 6 年间矿井平均涌水量为 0.51m3/min；从 2001 年至今矿井涌水量为 0.35m3/min。从以上数据可以看出：建矿初期矿井涌水量相对较大，1975 年年平均涌水量 1.39m3/h。随着矿井开采深度的加大，矿井涌水量呈逐渐减小趋势。目前，矿井涌水量维持在 0.3 m3/min0.5m 3/min。1.3 煤层特征1.3.1 煤层含煤概况：本区含煤地层为石炭、二迭系。有三个含煤组，自上而下为：下二迭统下石盒子组（0.2 2）和山西组（0.2 1）及上石炭统太原组（C 3） ，煤系地层平均总厚 496.45m。含煤 20 余层，可采和局部可采煤层仅 7 层，平均总厚度为 8.60m，含煤率为 1.73，其中：下石盒子组：厚 228.31m，含煤 611 层，可采和局部可采仅 2 层，即1 煤和 2 煤，煤层平均厚 2.89m，含煤率为 1.27。山西组：厚 116.13 米，含煤 28 层，可采和局部可采仅 3 层，即 7 煤、9 煤和 9-2 煤，煤层平均厚 4.08m，含煤率为 3.51。太原组：厚 152.01m，含煤 611 层，可采和局部可采仅 2 层，即 20煤和 21 煤，煤层平均厚 1.63m，含煤率为 1.07。表 1.2 煤层发育情况统计表钻孔见煤情况 井巷见煤 情况煤层名称见煤点总计穿过点数缺失点数见煤点数可采点数见煤点数可采点数见煤点两极厚度最大最小平均（m）夹石层数煤层结构煤层稳定性煤层间距最大-最小平均（ m）1 97 101 11 90 61 7 4 0.253.171.06 3-4 复杂较稳定0.6516.32第 14 页2 144 101 5 96 90 48 48 0.295.831.83 1-2较复杂较稳定4.7986.8823.707 104 81 16 65 65 39 38 03.461.97 0-1 简单较稳定105.189.044.649 84 71 21 50 36 34 31 0.153.141.24 0-1 简单较稳定28.130.112.379-2 51 71 48 23 21 28 28 0.131.680.87 0 简单不稳定0.90101.918.9420 20 21 3 18 18 2 2 0.65.060.84 0 简单较稳定126.0521.5233.3421 20 20 2 18 14 2 2 0.161.140.79 3-4 复杂不稳定27.601.3.2 煤层顶底板1 煤直接顶板多为灰深灰色泥岩，致密、性脆易碎、节理及裂隙较发育，泥质结构，块状构造，硬度为 2.9，两极厚度为 0.34m5.78m ，平均约1.70m。其直接顶板有时相变为灰白色细粒砂岩，多分布在东翼浅部地区。1 煤老顶多为灰白色细中粒砂岩，泥质胶结。直接底板多为灰灰黑色泥岩或砂质泥岩，厚度为 0.505.06m，平均为 1.70m。1 煤顶板类型为类。2 煤直接顶板多为灰色深灰色泥岩，局部为灰色砂质泥岩。深灰色泥岩，致密性脆，泥质结构，块状构造，硬度 4.5。两极厚度为 0.34.0m ，平均为 2.0m。1、2 煤间距较近时，1 煤底板即是 2 煤顶板，有时间夹薄层的煤线或泥岩。当 1、2 煤间距较大时，2 煤的老顶常为灰白色细中粒砂岩或灰色砂质泥岩，厚度约 5.0m。2 煤直接底板多为深灰色灰褐色泥岩或灰色砂质泥岩，平均厚度约 2.1m，局部可达 4.0m。2 煤顶板类型为类。7 煤直接顶板岩性不一，既有厚层的灰白色中细粒长石石英砂岩，也有深灰色泥岩或灰色砂质泥岩，且分布及变化无明显的规律可循。灰白色中细粒长石石英砂岩致密、坚硬，硬度为 6.0，局部裂隙及节理发育，并第 15 页伴有不同程度的滴淋水现象，平均厚度约 11.0m。深灰色泥岩少含砂质，致密、性脆，平均厚度约 1.5。当含砂量增多时，渐变为砂质泥岩。当煤层直接顶板为厚层砂岩或砂质泥岩时，其老顶一般为砂岩，当直接顶板厚度较小时，其老顶多为灰白色中细粒砂岩或灰色砂质泥岩，厚度一般为10.0m。7 煤直接底板多为灰深灰色泥岩或灰色砂质泥岩，致密、性脆，节理发育，硬度 2.6，平均厚度为 5.0m，其下发育不稳定的 8 煤。7 煤顶板类型为类。9 煤直接顶板多为灰白色细中粒石英砂岩， 仅局部为深灰色砂质泥岩或灰黑色泥岩。砂岩致密、坚硬，裂隙发育，局部伴有滴水、淋水现象，平均厚度为 17.6m；灰色砂质泥岩致密坚硬，主要分布在 16-1 线附近，平均厚度为 8.0m；深灰色泥岩少含砂，较致密，平均厚度为 1.3m。其老顶为灰白色细中粒砂岩。9 煤底板为深灰色灰黑色泥岩或砂质泥岩，硬度4.0，平均厚度为 1.0m。9 煤顶板类型为类9-2 煤直接顶板为 9 煤底板，岩性为深灰色灰黑色泥岩。9 -2 煤的直接底板多为灰黑色泥岩或砂质泥岩，平均厚约 7.0m。 9-2 煤顶板类型为类。20 煤直接顶板为十层灰岩，呈浅灰与深灰色薄层状，致密、块状、坚硬。两极厚度为 0.726.28m，平均为 4.02m。局部地段含有泥岩伪顶。20煤底板为灰色细中粒砂岩，较松散，遇水易膨胀，平均厚约 7.34m。20煤顶板类型为类。21 煤直接顶板为十二层灰岩，灰深灰色，坚硬。两极厚度为1.408.15m，平均为 5.36m，局部含炭泥岩伪顶。21 煤底板多为灰黑色泥岩，坚硬，平均厚度为 1.76m。局部为炭质砂岩或铝土质泥岩，厚度均不足1.0m。21 煤顶板类型为 I 类。1.3.3 煤质1 煤：光亮至暗淡型，玻璃至油脂光泽，黑至褐黑色，片状、粒状至均一结构，层状或块状构造，质地松散，含黄铁矿，坚固性系数 f=2.00。2 煤：半光亮至暗淡型，玻璃至无光泽，黑至褐黑色，片状至带状结 构，块状构造，裂隙不发育，质地松散，含黄铁矿及泥质或炭质，坚固性系数 f=1.30.7 煤：光亮至半暗淡型，油脂光泽，黑色，片状至粒状结构，块状构造，质地较硬，内生裂隙发育，含黄铁矿，有时被方解石脉充填，坚固性系数f=0.97第 16 页9 煤：半光亮至暗淡型，玻璃或丝绢光泽，片状结构，块状构造，质地坚硬，有时含黄铁矿，坚固性系数 f=1.649-2 煤：光亮至半暗淡型，玻璃至无光泽，黑至褐黑色，片状结构，块状构造，质地较硬，坚固性系数 f=1.9420 煤和 21 煤：半光亮至半暗淡型，玻璃至无光泽，黑色性脆，片状和粒状结构，块状构造，有时含黄铁矿，硬度级。21 煤偶尔会变为炭质砂岩，质地坚硬，硬度。1.3.4 瓦斯本矿井属低瓦斯矿井，矿井瓦斯相对涌出量 6 /t，绝对瓦斯涌出量为311.32 /min。二氧化碳相对涌出量为 4.94 /t，绝对涌出量为3 36.29 /min。随着开采深度的加深，瓦斯涌出量有增加的趋势。31.3.5 煤层及煤层的自燃本井田内各煤层均没有自燃发火倾向和爆炸危险，自投产以来没有发生过煤层自燃和爆炸现象。第 17 页2 井田境界和储量2.1 井田境界西部本井田与夹河煤矿共用一个边界，从 2 点4 点、南部本井田与庞庄井共用一个边界，以 F1 断层从 4 点8 点、东部本井田与柳新矿共用柳新矿边界，从 9 点12 点、北部京福高速公路西环线穿过本井深部井田，从 13 点2 点。全井采矿边界范围共有 25 个坐标点，东西平均长 4.8km,南北平均长 3.53km,面积 16.9440km2，开采深度从-190m -1300m。 -650-70-750-80-850-90-5-10-5-120 -120-130-205-30-5-40-5-0-60-650-70-750-80-850-90-950-1-05-1-5-30-350-40-450-50-6-50-7-508-509-50-1-105-10-150-120-1250 -1250-750-80-850-90-950-10-5-10-120-1250-1250-60-50-502.1 井田赋存状况示意图第 18 页2.2 矿井工业储量2.2.1 矿井勘探类型的确定地质构造：整个井田呈一个单斜构造，不论在走向和倾向上都有起伏，在深部发育了宽缓的次一级向、背斜，倾角浅部陡深部缓，在浅部在中开型断层发育，对煤层破坏较大，深部小构造较发育，无火成岩，为此构造应属中等（二类） 。煤层稳定程度：本区有 1、2、7、9、20、21 为可采煤层，9 -2 煤为局部可采煤层；1 煤结构复杂，厚度变化大，为大部分可采的不稳定煤层，2、7、9 煤为结构简单到较复杂，煤层厚度变化规律明显，属大部分可采较稳定中厚煤层，20、21 煤为薄煤层，结构简单，但地质条件稍有变化即不可采，属较稳定薄煤层。2.2.2 矿井地质储量将矿井煤层的倾角大致相等的地方划分为一个块段，根据本井田的地质勘探情况将本煤层划分为两个块段。在各块段范围内，用算术平均法求得每个块段的储量，煤层总储量即为各块段储量之和。块段划分如图 2.2。图2.2 地质块段划分-650-70-750-80-5-90-5-10-5-120 -120-130-205-305-40-5-0-60-650-70-750-80-850-90-5-10-5-10-5-30-350-40-450-50-650-750-8-509-50-1-05-10-150-120-1250 -1250-750-80-850-9-950-10-5-10-120-1250-1250-60-50-2.2 地质块段划分第 19 页由图计算的各块段面积分别为：=8.2 km2； = 8.48 km2； 按下式计算：Zi= Si Mi 100/ (2.1) cos式中： 各块段储量，万 t。 Si各块段的面积，km 2。Mi各块段内煤层的厚度，m。各块段内煤的容重，均为 1.4t/m3 。 各块段内煤层的倾角。 A 块段储量： = 8.251.4 100/ = 6333.8（万 t） cos25B 块段储量： =8.484.51.4100/ = 5392.1（万 t） cos8则本煤层的地质储量为： = + =6333.8+5392.1=11725.9（万 t）2.2.3 矿井工业储量根据规定可将地质资源量分为探明的资源量（331） 、控制的资源量（332）和推断的资源量（333） 。其中将探明的资源量（331）分为经济的基础储量（111b） 、边际经济的基础储量（2M11）和次边际经济的基础储量（2S11） ；控制的资源量（332）分为经济的基础储量（122b） 、边际经济的基础储量（2M22）和次边际经济的基础储量（ 2S22） ；推断的资源量（333）为 333K，其中 K 为可信度系数，取 0.7 0.9 。Zg=111b+122b+2M11+2M22+333K (2.2)根据经验可以取 331 为地质资源量的 60；332 为地质资源量的30；333 为地质资源量的 10 。另外取 111b 为 331 的 70、2M11 为331 的 30 。同理取 122b 为 332 的 70、2S22 为 332 的 30 。由地质条件 K 取 0.8。则有：Zg=11725.90.60.7+11725.90.30.7+11725.90.60.3+11725.90.30.3+11725.9 0.10.8=11491.4（万 t）第 20 页2.3 矿井设计储量Zs=Zg - (2.3)1式中： 断层、防水、井田境界、地面建（构）筑物永久煤柱损1失之和。根据经验 取矿井工业资源量的 3估算。所以1有：=11491.4-11491.40.03=11146.7（万 t）2.4 矿井设计可采储量=( ) C (2.4) -2式中： 工业场地和主要井巷煤柱损失之和。根据经验 取矿井2 2设计储量的 2 估算。C采区采出率。厚煤层为 75，中厚煤层为 80，薄煤层为 85 。则有：=（11146.7 ） 0.75=8192.8（万 t） -11146.70.02第 21 页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，确定矿井设计年工作日为330 天，工作制度采用“ 三八制 ”，每天三班作业，二班生产，一班准备，每班工作 8 小时。矿井每昼夜净提升时间为 16 小时。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、外部建设条件，国家对煤炭资源配置及市场需求，开采条件、技术装备、煤层及采煤工作面生产能力，经济效益等因素，经多方案比较确定。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。煤田地质条件复杂，储量有限，则不能将矿区规模定得太大；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