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文档简介
贵州省A煤矿储量估算方案设计目录TOC\o"1-2"\h\u28302关键词:A煤矿,煤层,煤炭资源储量 230392第1章前言 2208881.1课题来源 2229281.2研究目的 2245251.3研究意义 3314491.4研究方案 3183951.5工作安排 3204971.6预期达到目标 3196291.7已往工作程度及成果 4118591.8主要研究内容 432093第2章矿区地形地貌特征及水文气象 512742.1地形地貌 5240362.2工作区地质 5230622.3水文气象 636162.4地层与岩性 732727第3章煤层特征及煤质 8107853.1煤层 8292203.2煤质 9137993.3煤层对比 1215133.4煤的工业用途 1314320第4章工程布置原则及评价 1381704.1矿区工程地质条件评价 133204.2工程质量评诉 1759164.4煤层样补充采集及厚度控制 1922237第5章资源储量估算 19181285.1资源储量估算工业指标 1940345.2资源储量估算范围、对象 2014137第6章项目组织管理 2750846.2掘进巷道连锁工程的拟定 27140956.3剩余工期 2719348第7章经费预算 28223657.1基建投资 28196887.2成本估算 28706第8章预期成果 2814895第9章结语 29摘要:贵州省兴仁市下山镇A煤矿是兴仁市《煤炭资源整合和调整方案》中整合煤矿之一,于2007年4月获取一年期采矿许可证。系原贵州省兴仁市下山镇A煤矿、兴仁市下山镇尖山致富煤矿、兴仁市下山镇天祥煤矿、兴仁市下山镇自富煤矿整合而成。查明区内构造形态特征及煤层稳定程度,确定了本区构造复杂程度属“简单-中等类型”,煤层稳定程度属较“稳定煤层”,基本查明了矿区的可采煤层数、层位、厚度、结构。依据矿山生产的相关技术资料,实地测量矿山当年开拓的主要控煤井巷工程,对矿山的煤炭资源储量进行估算。关键词:A煤矿,煤层,煤炭资源储量第1章前言1.1课题来源贵州省兴仁市,位于云贵高原到广西低山丘陵过渡的斜坡地带,其地貌奇特,其中最高海拔为2014m,最低海为493m,平均海为1253m。其地貌类型多为山地,其次是丘陵,而坝地则较少。土壤类型多为石灰土,其次是黄壤,水稻土和紫色土则较少。矿区位于黔中山缘的西部,其地势为北西高南东低,属于较为典型的低中山丘陵地貌,煤系地层的分布地段地形较为平缓,其最高点位于矿区的北东部,EL.+1818m,而最低点位于矿区的南东角,EL.+1550m左右,最大相对高为268m。含煤地层多被第四系坡积物覆盖。贵州省兴仁市下山镇A煤矿是兴仁市《煤炭资源整合和调整方案》中整合煤矿之一,于2007年4月获取一年期采矿许可证。系原贵州省兴仁市下山镇A煤矿、兴仁市下山镇天祥煤矿、兴仁市下山镇尖山致富煤矿、以及兴仁市下山镇自富煤矿整合而成。A煤矿属下山镇的管辖范围,其位于兴仁市的城北,直距15km左右,距下山镇4公里左右,其公路与兴仁到睛隆的主干公路相接,新建的西北交通环线跨越矿区,矿山地理坐标为:东经105°10'3"—105°11'51",北纬25°33'32"—25°34'18"。兴仁市经309省道距兴义市的顶效镇约64公里。而顶效为南(宁)—昆(明)铁路的重要车站之一。其中采出的煤炭多运至顶效销往广西等省。1.2研究目的(1)基本查明区内构造形态特征以及煤层的稳定程度,并确定本区的构造复杂程度属“简单-中等类型”,煤层的稳定程度属于较“稳定煤层”。(2)对提供的资料及原报告中资源量采用参数进行了详细的检查、核实,基本查明了矿区的可采煤层的层数、层位、厚度以及结构。(3)收集以往地质资料,补充适量地质勘查工程的基础上,在批准的平面坐标及开采深度范围内开展煤矿资源储量核实工作,核清整合后的资源储量,基本查明开采技术条件并编制资源储量预估报告。1.3研究意义煤炭是一种埋藏于地下的矿产品。煤炭既是一种传统燃料,又是一种有着多种用途的化工原料。将煤炭提炼出化工原料,需要专门的工厂企业。90年代末期,由于煤炭行业实施了关井压产的政策,导致我国煤炭产量快速回落。本次的评估工作在收集以往地质资料,补充适量地质勘查工程的基础上,在批准的平面坐标及开采深度范围内开展煤矿资源储量核实工作,核清整合后的资源储量,基本查明开采技术条件,编制资源储量预估报告,并为矿山下一步采矿权延续申请以及开发设计提供依据。1.4研究方案1.4.1首先收集整理以往地质资料以及前人研究成果,在充分研究资料的基础上总结该矿山的煤层分布特点;1.4.2综合分析研究既有资料和实地调查资料,对以往地质工程的布置进行综合分析评价以及设计相关的资源储量估算方案。1.5工作安排1.5.12021年3月2日~2021年3月7日收集矿山的地质资料,对相关的各种信息进行整理以及综合评价。1.5.22021年3月8日~2018年3月15日全面了解该矿山的地质背景包括地形地貌特征以及矿山地质条件。1.5.32021年3月16日~2018年3月26日开展设计。1.5.42021年3月27日~2021年4月5日撰写毕业设计的提纲。1.5.52021年4月6日~2021年5月15日完成毕业设计的撰写,并提交老师审查。1.6预期达到目标通过对现有地质资料的收集整理,依据项目建设特点,总结该矿山的煤层分布特点,对以往地质工程的布置进行综合分析评价以及设计相关的资源储量估算方案。1.7已往工作程度及成果(1)70年代中期,贵州省第二水文地质工程地质大队开展了1:20万兴仁幅水文地质及工程地质的相关调查工作。作出部分水化学分析、有关煤矿水文地质以及工程地质研究和环境评价等相关工作。
(2)贵州省地质矿产局一一七地质大队于2000—2001年在原A煤矿、尖山致富、天祥煤矿、自富煤矿进行简测地质工作,大致了解了区内含煤地层的分布范围,可采煤层层数(7层),各可采煤层的一般厚度以及埋藏深度;并大致了解各可采煤层地煤类及煤质特征,在此基础上编制提交了煤矿简测的地质报告。1.8主要研究内容1.8.1煤层划分及其特性:依据煤质及其特征划分为七个可采煤层C2、C3、C5、C10、C12、C15、C17。
C2:煤层厚0.98-2.00m,平均厚1.40m。其中为黑至灰黑色细—中条带状,半亮—光亮型中灰中高硫无烟煤,为玻璃或油脂光泽,可见参差状断口,其节理、裂隙发育,可见薄膜状方解石、有时可见细脉状黄铁矿充填于节理、裂隙中,并常伴有黄铁矿小结核。
C3:煤层厚0.55-1.68m,平均厚1.50m。其中为黑至灰黑色线理—细条带状,暗淡—半亮型中灰中高硫无烟煤,为玻璃或油脂光泽,可见参差状断口,其节理、裂隙发育,有时可见薄膜状方解石或细脉状黄铁矿充填于节理、裂隙之中。
C5:煤层厚0.9—1.80m,平均厚1.56m。其中为灰黑色线理—细条带状,有时局部呈宽条带状半暗—半亮型低灰中高硫无烟煤,为玻璃或油脂光泽,可见参差状断口,其节理、裂隙发育,常见薄膜状方解石、细脉状黄铁矿充填于节理或裂隙,并伴随着黄铁矿细小结核。
C10:煤层厚1.20—1.95m,平均厚1.57m。其中为黑、灰黑色线理—细条带状,暗淡—半亮型中灰中高硫无烟煤,为玻璃或油脂光泽,可见参差状断口,其节理、裂隙发育,有时可见薄膜状方解石或细脉状黄铁矿充填于节理、裂隙之中,常伴有黄铁矿小结核。
CI2:煤层厚1.74—2.95m,平均厚2.59m。其中为灰黑色细—中条带状,半暗一半亮型特低灰中高硫无烟煤。为玻璃或油脂光泽,可见参差状断口,其节理、裂隙发育,常见薄膜状方解石或细脉状黄铁矿充填于节理、裂隙之中,常伴有黄铁矿小结核。
C15:煤厚1.52—2.82m,平均厚1.35m。其中为灰黑色中—细条带状,局部为宽条带状半亮—光亮型低灰中高硫无烟煤。为玻璃或油脂光泽,可见参差状断口,其节理、裂隙发育,常见薄膜状方解石或细脉状黄铁矿充填于节理、裂隙之中。
C17:煤厚1.15—1.43m,平均厚1.29m。其中为灰黑色中—细条带状,局部为宽条带状半亮—光亮型低灰中高硫无烟煤。为玻璃或油脂光泽,可见参差状断口,其节理、裂隙发育,常见薄膜状方解石或细脉状黄铁矿充填于节理、裂隙之中。1.8.2估算结果:(1)通过地质简测和煤巷地质编录,大致查明了区内的地层、构造、煤岩特征以及各主采煤层的厚度、产状变化等情况。
(2)简测报告资源储量估算方法选择恰当,估算块段及类别划分大致合理;资源储量估算参数基本正确,因而估算结果大致可靠。
(3)报告中各可采煤层体重采用无烟煤的一般体重1.5t/m。以上报告在其核实范围内共获取(122b)+(333)+(334?)类资源量852万吨。第2章矿区地形地貌特征及水文气象2.1地形地貌贵州省兴仁市,位于云贵高原到广西低山丘陵过渡的斜坡地带,其地貌奇特,其中最高海拔为2014m,最低海为493m,平均海为1253m。其地貌类型多为山地,其次是丘陵,而坝地则较少。土壤类型多为石灰土,其次是黄壤,水稻土和紫色土则较少。矿区位于黔中山缘的西部,其地势为北西高南东低,属于较为典型的低中山丘陵地貌,煤系地层的分布地段地形较为平缓,其最高点位于矿区的北东部,EL.+1818m,而最低点位于矿区的南东角,EL.+1550m左右,最大相对高为268m。大多数含煤地层都被第四系坡积物所覆盖。矿区地形起伏较大,坡脚地形相对平缓,曲磊地貌类型以剥蚀侵蚀地貌为主。2.2工作区地质A煤矿位于扬子准地台黔北台窿,为普安旋扭构造变形区中部。区内主要褶皱构造为宽缓的下山向斜,区域上南东为弥勒屯断层,茅箐断层穿过矿区。下山宽缓向斜:轴向北东35,北东至双树一带扬起,轴线沿坪田—下山镇—小尖山—大尖山一线呈北东—南西向展布,延伸约6km。核部出露的地层分别为:三叠系下统飞仙关组,两翼为二叠统长兴组以及龙潭组地层。其斜北西翼地层倾向南东,倾角为5—8°,南东翼地层倾向北西,倾角为7—9°,从井下揭露,核部地层近水平(见插图1:A煤矿区域地质图)。图1A煤矿区域地质图2.3水文气象本区属亚热带季凤气候区,但气候多变,反复无常,季节性区分不显著,常年伴随细雨,气压低,而湿度大。根据兴仁市气象局资料显示,年均气温15.2℃,最高气温34.6℃,最低气温7.8℃。7月最为炎热,月均气温22℃,1月最为寒冷,月均气温6.4℃,冰冻期为每年的1月和12月。年均降雨量1327.9mm,最多年达1887.6mm;最少年仅960.4mm。其中丰水期为5—9月,降雨量高达年降雨量的80%以上,年均蒸发量为1368.1mm左右,年均相对湿度81%左右。
矿区井田内无较大的地表水体,区内也无大的河流,沟谷较为发育,沟溪水变化幅度较大,雨季水量较大,流量暴涨,枯季水量较小,甚至干涸,流量受大气降水影响较大。本矿井工业场地附近有常年有水的小溪流过,工业广场段旱季断面流量为0.1L/s,小溪沿途有涧流汇入,到下游流量增大。2.4地层与岩性矿区出露的地层为:中二叠统茅口组(P2m),上二叠统大厂组(P3dc)、龙潭组(P3l),下三叠统飞仙关组(T1f)以及第四系(Q)【1】。由老至新简述如下:(1)中二叠统茅口组(P2m)分布在矿区的西南部,其岩性为灰、深灰色厚层状生物灰岩、生物碎屑灰岩,厚度多大于30m。
(2)上二叠统
①大厂组(P3d):其岩性为灰、灰绿色薄层状凝灰岩以及凝灰质粘土岩或粘土岩,凝灰岩中可见豆粒状构造。地表风化呈黄灰或黄褐色,可见硅化、褐铁矿化现象。以茅口组灰岩(P2m)结束凝灰质粘土岩出现为标志分界。
与下伏茅口组(P2m):呈假整合接触,厚度约为3.75-12.05m.
②龙潭组(P3l):按照岩性的组合特征分为两段:第一段(P3l1):厚48.83-76.69m。按岩性组合特征可分为两个亚段:a.第一亚段(P3l1a):下部岩性为灰、深灰色薄至中层状泥灰岩、钙质粘土岩以及粉砂质粘土岩;上部岩性为深灰、灰黑色薄至中层状粘土岩、炭质粘土岩以及粉砂质粘土岩夹煤层。产腕足类:Acsarinasp.,GubleriahuangiWangetChing;珊瑚类:Stenoporasp.,Liangshanophylumcf.Wengchense等化石,厚度41.20-66.51m。b.第二亚段(P3l1b):岩性为灰、深灰色中至厚层状的强硅化泥晶生物屑灰岩,其中上部夹有0.30-0.93m厚的深灰、灰黑色薄层状炭质粘土岩及薄煤层(线)。主要构造为晶洞构造和角砾状构造,其角砾呈棱角、次棱角状,胶结物主要为方解石,产珊瑚Liangshanophllumcf
Wengchense等化石,厚7.24-9.23m。第二段(P3l2):其岩性主要为灰黑色粘土岩、粉砂质粘土岩、泥质粉砂岩、粉砂岩以及碳质粘土岩夹煤层。粉砂质粘土岩和泥质粉砂岩呈条纹状或条带状构造。其下以龙潭组第一段(P3l1)顶部强硅化灰岩结束的标志分界,与下伏P3l1连续沉积,厚277.6-294m。③长兴-大隆组(P3c+d)
岩性为深灰、灰绿色粘土岩,夹钙质粉砂岩、玄武质岩屑砂岩、泥灰岩、生物碎屑灰岩以及两层5-15cm厚的蒙脱石粘土岩,厚8.9-99.1m。下三叠统飞仙关组(T1f)分布于矿区下山向斜核部。其中上部为紫红色或灰绿色、下则部为灰绿色。其岩性为薄层状泥质粉砂岩、粉砂质粘土岩及粉砂岩。本组在矿区内出露未见顶。出露厚度大于100m。第四系(Q)集中分布在坡脚槽谷溪流地带矿区东部斜坡中段以及下部地形局部变缓地段,主要由含碎石土或粘土组成,沟谷溪流及其两侧有冲积砂砾土层,厚约0-10m。第3章煤层特征及煤质3.1煤层本区内的含煤系为上二叠统龙潭组(P21),其含煤18—22层、从上到下编号为C1—C22,煤层总厚约15.86m,含煤系数约4.0%。其中有8层煤层可采,平均总厚约11.41m,可采系数约为2.9%。
3.1.1下部含煤组
即龙潭组第一段(P3l1),厚48.83—76.69m,含煤3—5层,编号为C18-C21单层厚0.20-0.99m,含层可采煤层(C20)。煤层总厚1.0-2.lm,含煤系数(2-3)%。
C20煤层厚0.82—0.99m,平均厚0.90m。
3.1.2上部含煤组即为龙潭组的第二段(P3l2),是主要的含煤层位,厚约277.6—294m,含煤15-17层,编号为C1-C17。煤层总厚10.41-14.68m,含煤系数5%,单层厚0.20-2.60m,局部可达2.95m。其中,单层厚度大于0.8m的全区可采煤层分别为:C2、C3、C5、C10、C12、C15、C17,零星可采煤层2层(C4、C13)。可采煤层总厚8.09—10.59m,可采含煤系数(2.8—3.6)%。
C2主要为黑、灰黑色细—中条带状半亮—光亮型中灰中高硫无烟煤,上距长兴大隆组底界约25-30m。约有0.98—2.00m的煤厚,其中平均厚约1.50m,局部可见炭质粘土岩夹矸,厚约0-0.50m。该煤层以前为原A煤矿、致富煤矿、永兴煤矿主采煤层,由于开采时间久远,经调查,该煤层已全部采空、破坏,现已停采。
C3主要为黑、灰黑色线理—细条带状暗淡—半亮型中灰中高硫无烟煤,上距C2煤层约15-25m,平均厚约22m。煤厚0.55—1.68m,平均厚1.50m。目前,该煤层为原A煤矿、致富煤矿的主采煤层。C4主要为黑、灰黑色无烟煤,上距C3煤层约12—17m,平均15m。煤厚0.40-1.0m,平均厚0.65m。该煤层根据A煤矿、荣阳煤矿井下揭露,煤层为不可采煤层,局部大于0.80m。
C5主要为灰黑色线理—细条带状,局部呈宽条带状半暗—半亮型低灰,中高硫无烟煤,上距C4煤层约17—22m,平均厚约19m。煤厚约0.9—1.80m,平均厚约1.56m,大部可见1—2层炭质粘土岩夹矸,厚约0.05—0.65m,剔除夹矸煤层后,可采厚约1.26m。该煤层目前为原A煤矿的主采煤层。
C10主要为黑、灰黑色线理—细条带状暗淡半亮型中灰中高硫无烟煤,上距C5煤层约97.4—112.47m。其中煤厚1.20—1.95m,大部可见炭质粘土岩夹矸,厚约0.20—0.05m,剔除夹矸煤层可采平均厚约1.57m。该煤层目前为原自富煤矿的主要可采煤层。
C12主要为灰黑色细—中条带状半暗一半亮型特低灰中高硫无烟煤,上距C10煤层约22.4—35.15m。煤厚约1.74—2.95m,其平均厚度约为2.59m,局部可见炭质粘土岩夹矸,厚约0.05-0.45m,剔除夹矸煤层后可采厚度达2.40m。该煤层目前为原自富、天祥煤矿的主采煤层。
C13主要为黑、灰黑色无烟煤,上距C12煤层6-10m。煤厚约0—1.80m,平均厚约0.50m。
C15主要为灰黑色中至细条带状,局部为宽条带状,半亮—光亮型低灰中高硫无烟煤,上距C12煤层约29.07m。煤厚约1.52—2.82m,结构较为复杂,大部可见1—2层炭质粘土岩夹矸,剔除夹矸煤层平均可采厚度达1.35m。
C17主要为灰黑色中—细条带状,局部为宽条带状半亮—光亮型低灰中高硫无烟煤,上距C15煤层约22m。煤厚1.15—1.43m,结构简单,平均厚约1.29m。3.2煤质3.2.1煤的物理性质和煤岩特征本次工作未作煤质分析,引用邻区兴隆及大坝煤矿详查资料,各可采煤层宏观及显微煤岩特征由上至下如下【3】:①C2煤层其中为黑至灰黑色细—中条带状,半亮—光亮型中灰中高硫无烟煤,为玻璃或油脂光泽,可见参差状断口,其节理、裂隙较为发育,可见薄膜状方解石、有时可见细脉状黄铁矿充填于节理、裂隙中,并常伴有黄铁矿小结核。煤的显微硬度(Hvkg/mm2):3.39(20),变质程度属于无烟煤VII1阶段,属于镜质丝质半暗—半亮型无烟煤。②C3煤层煤层厚0.55-1.68m,平均厚1.50m。其中为黑至灰黑色线理—细条带状,暗淡—半亮型中灰中高硫无烟煤,为玻璃或油脂光泽,可见参差状断口,其节理、裂隙较为发育,有时可见薄膜状方解石或细脉状黄铁矿充填于节理、裂隙之中。
煤的显微硬度(Hvkg/mm2):3.39(20),变质程度属于无烟煤VII1阶段,属于镜质丝质半暗—半亮型无烟煤。③C5煤层煤层厚0.9—1.80m,平均厚1.56m。其中为灰黑色线理—细条带状,有时局部呈宽条带状半暗—半亮型低灰中高硫无烟煤,为玻璃或油脂光泽,可见参差状断口,其节理、裂隙较为发育,常见薄膜状方解石、细脉状黄铁矿充填于节理或裂隙,并伴随着黄铁矿细小结核。煤的显微硬度(Hvkg/mm2):3.43(20),变质程度属于无烟煤VII1阶段,属于镜质丝质半暗—半亮型无烟煤。④C10煤层煤层厚1.20—1.95m,平均厚1.57。其中为黑、灰黑色线理—细条带状,暗淡—半亮型中灰中高硫无烟煤,为玻璃或油脂光泽,可见参差状断口,其节理、裂隙较为发育,有时可见薄膜状方解石或细脉状黄铁矿充填于节理、裂隙之中,常伴有黄铁矿小结核。煤的显微硬度(Hvkg/mm2):3.49(20),变质程度属于无烟煤VII1阶段,属于镜质丝质半暗—半亮型无烟煤。
⑤C12煤层
煤层厚1.74—2.95m,平均厚2.59m。其中为灰黑色细—中条带状,半暗一半亮型特低灰中高硫无烟煤。为玻璃或油脂光泽,可见参差状断口,其节理、裂隙较为发育,常见薄膜状方解石或细脉状黄铁矿充填于节理、裂隙之中,常伴有黄铁矿小结核。煤的显微硬度(Hvkg/mm2):3.61(20),变质程度属于无烟煤VII1阶段,煤层对比属于镜质丝质半暗—半亮型无烟煤。
⑥C15煤层
煤厚1.52—2.82m,平均厚1.35m。其中为灰黑色中—细条带状,局部为宽条带状半亮—光亮型低灰中高硫无烟煤。为玻璃或油脂光泽,可见参差状断口,其节理、裂隙较为发育,常见薄膜状方解石或细脉状黄铁矿充填于节理、裂隙之中。煤的显微硬度(Hvkg/mm2):3.80(20),变质程度属于无烟煤VII1阶段,属于镜质丝质半暗—半亮型无烟煤。
⑦C17煤层
煤厚1.15—1.43m,平均厚1.29m。其中为灰黑色中—细条带状,局部为宽条带状半亮—光亮型低灰中高硫无烟煤。为玻璃或油脂光泽,可见参差状断口,其节理、裂隙较为发育,常见薄膜状方解石或细脉状黄铁矿充填于节理、裂隙之中。
煤的显微硬度(Hvkg/mm2):3.40(20),变质程度属于无烟煤VII1阶段,属于镜质丝质半暗—半亮型无烟煤。3.2.2煤的风氧化特性根据地质特征并参考老窑、生产井等地质调查资料,在地表及以下0—5m深度范围内,煤呈现为褐黑色粉末状、细颗粒状,土状光泽,局部为为粘土或煤华。常见大量褐铁矿膜充填于裂隙之中。
在地表以下5—20m的深度范围内,煤呈黑色,硬度变大,裂隙面光泽较为黯淡,新鲜面常呈玻璃或似金属光泽,裂隙较为发育。裂隙面常见大量受溶蚀的方解石膜和晕彩状的氢氧化铁。褐铁矿细脉沿裂隙充填。
在地表以下20m深度后,煤呈黑或灰黑色,具金属或似金属光泽,可见参差状或壳状断口,煤中的裂隙较不显著,常见黄铁矿细脉充填其中,并伴随着黄铁矿小结核。
由此可知,煤层风化带深度一般在0—5m之间,氧化带的深度则在5—20m之间,煤的原生带则是在地表20m深度以下。3.2.3可采煤层的化学性质通过收集邻近矿区,补充采样分析,主要可采煤层的化学性质见表4-1。项目煤层水分(Ma,d%)灰分(Ad%)挥发分(Vdaf%)全硫(St,d%)发热量(Qgr,ad)MJ/kgC3极值1.15-2.0416.52—18.186.56—8.200.82—3。1628.95—29.68均值1.5217.177.331.9729.36C5极值0.68—1.458.20—12.637.44—8.571.89—2.4131.012—31.84均值1.1110.457.852.0931.4C10极值1.27—1.7615.09—21.827.42—11.162.41—2.8226.345—28.91均值1.5517.859.002.9427.94C12极值1.23—1.458.20—10.526.74—8.572.32—2.8931.359—32.657均值1.299.137.622.5431.95C15极值1.15—2.0412.18—13.826.56—8.201.92—3.1630.44—31.475均值1.5212.847.342.5031.034C17极值0.78—2.9510.0—16.346.16—10.442.63—3.0130.24—31.359均值1.8412.987.592.7830.71C20极值0.94—1.5116.12—24.427.73—11.213,59—5.5727.73—29.11均值1.3020.919.434.5228.32表3-1可采煤层的化学性质3.3煤层对比3.3.1对比方法本次核实工作补充施工了二个钻孔,煤层对比主要利用钻孔与井下揭露煤层情况进行对比。对比方法主要采用的是:煤层层间距法、煤层厚度法、煤层煤岩煤质法以及标志层法。3.3.2对比依据标志层:(1)B1:主要为龙潭组第二段(P312)中下部的灰、深灰色中厚层砂岩,底部主要为砾石砂岩,厚约18.77~27.75m,平均厚约23.26m,该砂岩层厚度变化小,延伸稳定,位于C5与C10煤层之间,作为C5与C10煤层对比标志。对比较可靠
(2)B2:主要为龙潭组第一段的第二亚段(P311b),主要岩性为灰、深灰色厚层强硅化灰岩(俗称硅质岩),厚约7.44-9.23m,平均厚约8.34m,厚度变化较小,延伸较稳定,宏观特征较明显,常形成陡坎地形,A煤矿主要7层可”采煤层均含于该硅质岩之上,与该层硅质岩层间距稳定,变化小,作为C17与C20煤层对比标志,依据可靠。3.3.3煤层间距A煤矿根据本区生产井揭露及钻孔资料,各可采煤层间距变化小,较稳定,可作为煤层对比依据。C2煤层底上距长兴—大隆组20—25m;C3煤层上距C2煤层底15-25m,平均22m;C5煤层上距C3煤层底25—35m,平均30m左右。C10煤层底距Cs煤层底97.4-112.47m;平均105m左右,可作为C5与C10煤层的分隔标志。C12煤层底上距C10煤层底22.4-35.15m,平均28.77m;C15煤层上距C12煤层底29.07m,;C17煤层上距C15煤层底22m;C20煤层上距C17煤层底25.48-27.24m,平均26.36m。3.4煤的工业用途根据煤质分析资料显示,A煤炭属煤化程度较高的腐植煤类,其发热量较高;各可采煤层的原煤以低~中灰、中高硫、低—特低磷无烟煤为主;煤中的矿物杂质主要为粘土矿物、黄铁矿;灰成分以组成粘土矿物的S02、A1203和Fe203为主;煤灰熔隔性以高熔灰分为主。各可采煤层均有民用取暖、工业动力、一般工业锅炉、汽化等功能。第4章工程布置原则及评价4.1矿区工程地质条件评价4.1.1地质条件评价根据《岩土工程勘察规范(GB50021—94)》【4】有关规定以及表4—1的煤层顶板主要岩石物理力学指标平均值汇总表进行统计计算可得出其物理力学指标的标准值,见表4—2。平均值岩石名称指标灰质黏土岩粉砂质黏土岩粉砂岩细砂岩容重KN/m326.9127.1026.9427.81天然含水量%/2.312.031.89天然吸水量%1.84///比重/2.772.712.722.78干燥抗压压强Mpa33.7731.9534.0970.36饱和抗压压强Mpa27.6927.4430.4864.47软化系数Mpa0.820.850.890.92干抗剪参数CMpa7.745.448.729.64Φ。22.8636.4634.1628.06湿抗剪参数CMpa6.992.939.048.95Φ。23.6636.9333.5626.83抗拉强度干Mpa/1.1623.1112.358湿Mpa/1.0462.7421.893变形参数EtGpa21.2111.12535.09428.90E50Gpa21.069.2235.5929.16μ/0.250.1870.210.17表4—1的煤层顶板主要岩石物理力学指标平均值汇总表标准值岩石名称指标灰质黏土岩粉砂质黏土岩粉砂岩细砂岩容重KN/m326.6426.5626.9427.81饱和抗压压强Mpa202230.4864.47干抗剪参数CMpa7.30★★★Φ。21.33★★★湿抗剪参数CMpa6.57★★★Φ。22.48★★★抗拉强度干燥状态Mpa△0.942.912.22含水状态Mpa△0.862.411.71变形参数EtGpa15.58★★★E50Gpa18.33★★★μ/0.25★★★备注△:表示未测项目★:表示因子样件数不足,不能计算标准值表4—2煤层顶底板主要岩石物理力学指标标准值汇总表据矿区地形条件及煤层分布特征,C2至C5煤层适宜采用上部平硐开拓,C10至C17煤层适宜采用下部平硐开拓,其中【5】:
上部开拓将穿过第四系的松散岩组和龙潭组的较软岩组,其洞口施工时松散岩组易产生坍陷;井巷围岩为较软岩的工程岩组,稳固性不佳,尤其在长期暴露下或在地下水的作用下,容易产生片帮、冒顶及底鼓等不良的工程地质现象,井巷施工中应当高度重视,并采取有效的支护措施进行防护。矿区内含煤地层的产状变化不大,属于缓倾斜煤层,煤层厚度总体不变,煤类较少,结构不复杂,位全区可采或大部可采,因而确定煤层为“较稳定煤层”。
因此,矿区的岩体主要是层状结构,岩体各向异性程度高,稳定性取决于层间构造带、软弱面及岩体的风化程度,因此,勘查区的工程地质勘探类型为第三类—主层状为碎屑岩岩类。
矿区地层岩性较为复杂,风化作用影响不大,分布的节理裂隙和层理结构面会影响岩体的稳定,为较软岩和较硬岩互层的岩石,稳定性不佳,容易引发井巷冒顶、片帮、底鼓等矿山工程地质问题,因此,矿区工程地质为以碎屑岩为主的层状岩类中等—复杂型。
4.1.2勘查工程布置原则
因为矿区内构造主要属于“简单—中等类型”,煤层稳定程度集中在“较稳定煤层”,即Ⅱ类Ⅱ型。探矿工程主要为现有的采掘井巷,并以钻探工程为辅。根据DT/0215—2002《煤、泥炭地质勘查规范》,本次勘查工程(332)类资源量基本网度为1000m×(≤1000m)。本次工作结合本区地形地质及环境条件,具体部署为:详细收集和实测本矿及邻近生产井各煤层结构、厚度、煤质及煤层间距,详细收集和实测本矿及邻近生产井开采范围等资料,以450m的基本线距垂直地层走向布置剖面线4条:1-1剖面、2-2剖面、3-3剖面、4-4剖面(见图4-1)。在2线、4线有利位置各施工一个钻孔(即ZK201、ZK401)揭露控制煤层。图4-2为ZK201、ZK401以及荣阳煤矿坑道(RYFJ)、茅箐自富竖井(LD18)、A煤矿坑道(XWZJ)、自富煤矿主平酮(ZFZJ)的可采煤层对比图。在此基础上,重新估算矿界范围的(111b)+(122b)+(332)+(333)+(334?)煤炭资源储量【6】。图4-1勘探线1-1剖面、2-2剖面、3-3剖面、4-4剖面图图4-2各可采煤层对比图4.2工程质量评诉测井工作将严格按照《地球物理测井规范》【5】的有关操作规程进行。根据区内2个钻孔采集的测井参数、曲线解译结果与钻探对比,钻遇可采煤层厚度与测井可采煤层厚度误差最大0.31m,最小0.05m。钻遇可采煤层底板孔深与测井可采煤层底板孔深误差最大0.29m,最小0.01m
(见表5-3)。符合质量要求。工程编号可采煤层编号可采煤层厚度(m)可采煤层底板孔深(m)钻探测井误差钻探测井误差ZK401C52.502.670.1735.5135.23-0.28C101.952.150.20147.10147.330.23C122.832.980.16169.65169.770.12C151.111.420.31198.95199.120.17C171.311.360.05221.05221.060.01C200.820.880.06246.63246.34-0.29表4—3测井与钻遇可采煤层厚度、底板孔深误差统计表4.31:5000地图测量矿区1:5000地质填图(修测)面积6.3km,将矿区地层划分为七个地质填图单元,即二叠系中统茅口组(P2m),二叠系上统大厂层(P3d)、龙潭组第一段第一亚段(P31la)、龙潭组第段第二亚段(P31lb)、第二段(P311b),长兴-大隆组(P3c+d),三叠系下统飞仙关组。各地层单元分层标志明显。填图方法采用追索法与穿越法相结合,可采煤层及顶底板以追索法为主。在地表浮土掩盖地段结合生产井及老窑控制煤层露头及厚度。矿区内1:5000实测剖面线4条,老硐调查及编录4个,地质观测点13个,工程地质观测点41个。全部工程点、煤层露头点和重要地质点用全站仪测定【7】。地表填图与生产井深部控制情况和各种地质现象对应良好。综合地层柱状图是根据荣阳煤矿生产井、原A煤矿生产井、结合钻孔资料综合编制而成。见图4-3的1:5000水文地质工程地质图。图4-31:5000水文地质工程地质图4.4煤层样补充采集及厚度控制在生产井中掌子面上垂直煤层厚度方向用刻槽法采取,以单独煤层为一个煤样,样品断面规格为10×10cm。样品中剔除夹矸,其中C2采集1件、C5采集2件、C10采集2件、C12采集1件、C15采集1件、C17采集2件、C20采集2件,共补充采样11件。在井下以小于500m间距选择控制点用钢尺垂直煤层顶底板量取其煤层厚度及夹矸厚度。其井巷煤层厚度控制取值可靠。第5章资源储量估算5.1资源储量估算工业指标兴仁地区的煤炭资源较为丰富,是不缺煤地区,区内煤类为无烟煤。而根据DZ/T0215-2002《煤、泥炭地质勘查规范》,此次采用的工业指标见表5-1。项目煤类无烟煤煤层厚度倾角<25°≥0.8最高灰分Ad(%)40最高硫分St.d(%)≤3最低发热量Qnet,d(MJ/kg)22.1夹石剔除厚度>0.05表5-1A煤矿资源储量/估算指标5.2资源储量估算范围、对象根据本次工作性质,资源储量估算边界为整合后的A煤矿采矿权范围为估算边界,资源储量估算范围为采矿权范围内的煤层展布范围,其估算范围拐点坐标见表5-2。资源储量估算对象:为矿权范围内除C2煤层外(由于原A煤矿、致富煤矿、永兴煤矿均开采其矿权范围内的C2煤层,经调查,该煤层开采时间久远,现已全部采空、破坏,已停采)各可采煤层C3、C5、C10、C12、C15、C17、C20【9】。拐点XY拐点XYA282944535517640M282831035519850B282944535517912N282838035519540C282912335517943O282805035519000D282895735517741P282803035518840E282874135517640Q282818535518850F282930035519175R282818435518242G282921035519195S282904835518335H282895035519450T282843035518380I282900035519565U282843035518650J282895535519610V282872035518890K282862035519560W282900035518600L282855035519830X282930035518900面积及估算标高(m):面积1.18Km2估算标高:1610-1250m表5-2A煤矿资源储量估算范围拐点坐标5.3资源/储量估算方法选择依据
5.3.1选择依据
A煤矿矿区范围内的煤层倾角大约为5—8°,平均约倾角6°,属于缓倾斜煤层,煤层呈层状产出,厚度较为稳定,因此采用水平投影地质块段法来估算其资源储量。其依据是【10】:
(1)各可采煤层厚度及煤质变化基本稳定。
(2)各可采煤层呈倾斜产出,倾角5—8°
(3)F3断层位于矿区中部,横穿整个矿区,倾向北西,垂直断距1025m,将区内可采煤层纵切为两块(上、下盘),但煤层在厚度和倾角上变化均不大。
5.3.2资源储量估算方法
由于矿区煤层倾角小于15°,根据《煤、泥炭地质勘查规范》资源/储量估算的一般标准,本次资源储量估算采用伪厚度以及水平投影面积地质块段法来进行估算【12】。资源储量估算公式为:Q=S×H×D。式中Q为矿石量,S为水平投影面积,H为煤层厚度(伪厚度),D为体重。
5.4资源/储量估算参数确定
5.4.1煤层厚度
(1)单工程煤层厚度:由于A煤矿煤层倾角约5—8°,平均厚约6°,故采用煤层铅直厚度来作为煤层单工程的采用厚度。(2)有夹矸煤层厚度的确定
a、煤层中单层厚度小于0.05m的夹矸:与煤层合并后全层的灰分和发热量指标符合工业指标要求的,和煤层合并后作为资源量估算采用厚度。b、煤层中单层厚度大于0.05m:小于最低可采厚度的夹矸,按剔除夹矸厚度后的煤层厚确定为采用厚度。(3)块段平均厚度:指块段内的所有控制点煤层采用厚度的算术平均值。
5.4.2块段面积
块段平面投影面积:根据“矿体圈定原则”将矿体圈定后投影于平面图上,按工程控制划分为不同块段,直接进行测算参与估算。5.4.3体重
由于本次工作并未作大体重测量,本次资源量估算体重采用原核实报告的各煤层体重值:即各可采煤层体重值均为1.5t/m。
5.5资源量类别与块段划分5.5.1资源量类别的确定
(1)资源量类别的确定及条件【14】
a.(111b)类:采空区储量
指分布在采掘巷道控制范围内的采空区内的资源量
(2)(122b)类:控制的经济基础储量
a.以1000×≤1000m的煤层巷道控制内圈定范围,煤层开采是经济的。b.含煤层位、煤层分布范围、厚度、煤质、煤类、煤层产状以及构造已基本查清。(3)(332)类:控制的内蕴经济资源量
a.以1000×<1000m的单个见煤工程控制连线的内圈范围,且工程质量符合要求的。
b.含煤层位、煤层分布范围、厚度、煤质、煤类、煤层产状、构造已基本查清的。(4)(333)类:推断的内蕴经济资源量
a.由(122b)或(332)类边界有限外推范围;
b.地表风氧化带与(122b类)或(332)之间的范围;c.含煤层位、煤层分布范围、厚度、煤质、煤类、煤层产状、构造及相关构造已初步查明。
(5)(334?)类:预测的内蕴经济资源量
a.以(333)类边界沿倾向及走向外推500m斜深及走向外推500m范围;
b.含煤层位、煤层分布范围、厚度、煤质、煤类、煤层产状、构造及相关构造已有所了解。
5.5.2不同类别资源储量估算边界的圈定
(1)(111b)类储量
分布在采掘巷道控制范围内的采空区边界为(111b)资源量估算边界(2)(122b)类控制的经济基础储量符合小于1000X≤1000m0煤层巷道控制内圈范围确定为(122b)估算边界。
(3)(332)类控制的内蕴经济资源量
以1000×≤1000m的单个见煤工程控制连线的内圈范围确定为(332)类估算边界。
(4)(333)推断内蕴经济资源量
(122b)或(332)类资源储量估算边界沿煤层倾向及走向方向外推500m,见可采煤层工程外推250m部分,或与地表露头之风氧化带内圈(20-30m)
范围确定为(333)类估算边界。
(5)(334?)类预测的内蕴经济资源量
以(333)类边界沿倾向及走向外推500m范围或矿权边界为估算边界;5.5.3块段的划分
根据矿区煤层产出地质特征,构造形态、资源量类别,结合煤层底板的等高线等来进行块段的划分,具体划分情况和原则如下:根据资源量类别分别划分块段,由于矿区内构造较简单,煤层产状稳定,厚度变化不大,形态简单,相同资源储量类别尽量划分为一块段。深部没有控制点的地段,以基本网距的1/4—1/2划分块段。跨越断层划分探明或探控的资源储量时,沿断煤交线分别外推30—50m单独划分块段,并降低相应资源量类别单独估算。圈出的风氧化带通常不参与资源量的估算。
矿区的风化带深度一般在0—5m范围内,而深度在5—20m之间的是氧化带,原生带是指在地表以下20m深度后。估算资源量时,会将煤层露头线沿煤层倾向内推20m作为煤层的风化带边界,但估算时要将风化带剔除。圈出的采空区范围通常单独进行资源量估算。
根据区内采矿老窖开采的现状和实测的各可采煤层采掘工程分布平面图圈定采空区。
a.以最近形成的采空区边界圈定为采空区边界;相邻的两个或两个以上采空区合并为一个采空区进行估算。
b.对老窑较集中的地段或访问调查不到,但野外确有老窑遗迹存在的地段,按片区圈定采空区。
5.6资源/储量估算结果5.6.1各煤层的估算结果见表5—5、表5—6、表5—7、表5—8、表5—9、表5—10、表5—11。C3煤层资源储量估算结果表资源量类别参算厚度测量点投影面积(m2)平均倾角(。)斜面积(m2)平均厚度(m)体重(吨/m3)资源量万吨111b-1SD19、SD17、SD16、SD22418751.431.509111b-2SD21、SD201077751.611.5026合计35122b-1SD2、SD21、SD18、LD461237001.681.5031122b-2SD18、SD21、SD20、SD17697251.691.5018122b-3SD15、SD22、SD17、SD20423001.421.509合计58333-1LD46、SD19145751.721.504333-2SD2、SD21145751.721.504合计24表5-5C3煤层资源储量估算结果表C5煤层资源储量估算结果表资源量类别参算厚度测量点投影面积(m2)平均倾角(。)斜面积(m2)平均厚度(m)体重(吨/m3)资源量万吨111b-1SD14、SD13348501.411.507合计7122b-1SD4、SD11、SD14、LD46、SD131439501.321.5019122b-2SD12、SD11、ZK401、SD13911251.521.5021合计40333-1SD12、SD11、ZK401、SD42557501.521.5058333-2LD46、SD14146001.321.503333-3BT1、SD13353501.301.507合计68表5-6C5煤层资源储量估算结果表C10煤层资源储量估算结果表资源量类别参算厚度测量点投影面积(m2)平均倾角(。)斜面积(m2)平均厚度(m)体重(吨/m3)资源量万吨111b-1SD25、SD26、LD38、SD27672271.551.5016111b-2LD3244251.501.505合计21122b-1SD25、SD26、SD27368621.511.508合计8333-1SD5-1、ZK4012815011.521.5064333-2SD5-1、ZK401、SD43、SD52276941.491.5051333-3LD8、LD38、SD251824011.4640合计155334?-1395871.521.509334?-2309761.201.506334?-3273481.461.506334?-3433821.491.5010合计31表5-7C10煤层资源储量估算结果表C12煤层资源储量估算结果表资源量类别参算厚度测量点投影面积(m2)平均倾角(。)斜面积(m2)平均厚度(m)体重(吨/m3)资源量万吨111b-1SD36、SD37、LD34862592.441.5032111b-2SD34、SD33、SD32、LD51756972.231.5025合计57122b-1SD36、SD37、SD35485592.541.5019122b-2SD33、SD31、SD32219192.541.508122b-SD34、SD33、ZK401818092.501.5031合计58333-1SD33、SD31、ZK4013502372.621.50138333-2LD18、SD351788972.551.5068333-3SD34、ZK401516662.4519333-4SD35、SD36、SD37434202.5417合计242334?-1395872.621.5016334?-2327072.551.5013合计29表5-8C12煤层资源储量估算结果表C15煤层资源储量估算结果表资源量类别参算厚度测量点投影面积(m2)平均倾角(。)斜面积(m2)平均厚度(m)体重(吨/m3)资源量万吨122b-1LD9、SD41、SD8、SD9599951.411.5013122b-2SD40、SD41、ZK01861001.401.5018合计31333-1LD9、SD391161951.201.5021333-2LD9、SD39274661.201.505333-3SD8、SD41、ZK4011767201.391.5037333-3SD9、SD40、ZK4012021401.221.5037合计100334?-1396871.391.508334?-22335541.201.5042334?-3602601.201.5011334?-3392331.221.507合计68表5-9C15煤层资源储量估算结果表C17煤层资源储量估算结果表资源量类别参算厚度测量点投影面积(m2)平均倾角(。)斜面积(m2)平均厚度(m)体重(吨/m3)资源量万吨334?-1ZK201、ZK401、LD514830251.291.5093334?-2ZK201、ZK401、LD5015817251.291.50113合计206表5-10C17煤层资源储量估算结果表C20煤层资源储量估算结果表资源量类别参算厚度测量点投影面积(m2)平均倾角(。)斜面积(m2)平均厚度(m)体重(吨/m3)资源量万吨334?-1559500.901.5075334?-14884750.901.5066334?-21438000.811.5022合计163表5-11C20煤层资源储量估算结果表5.6.2结论经本次资源储量核实工作,对A煤矿在采矿证范围内的St,d%≤3及St,d%>3煤层资源储量分别进行了估算(见表6-10):
(1)St,d(%)≤3的C3、C5、C10、C12、C15、C17可采煤(122b)+(332)+(333)+(334?)煤炭的保有资源储量为1030万吨[其中(122b)类56万吨、(332)类139万吨、(333)类553万吨、(334?)类282万吨)],各类保安煤柱88万吨[其中(333)类断层保安煤柱83万吨、(333)类村寨保安煤柱5万吨],共计1118万吨。采空量(111b)120万吨。St,d%>3的C20可采煤层(334?)类资源量163万吨。煤层编号St,d(%)≤3煤层资源储量(万吨)122b333334?小计采空区111b资源储量合计备注C358248235117C540681087115C1081553119421215C12582422932957386C153110068199199计19558933411181238煤层编号St,d(%)>3煤层资源储量(万吨)122b333334?小计采空区111b资源储量合计备注C20163163163合计163163163表5-10A煤矿可采煤层资源储量估算结果汇总表第6章项目组织管理6.1三类工程组织原则
1、以井巷主连锁工程为中心,保证施工的连续性,力争按设计完成运1001回风、运输顺槽的贯通工程。
2、综合协调各项工程,使人、财、物得以均衡发展。
3、尽量一次成巷,不留或少留收尾工程。
4、地面工程和井下工程要平行交叉作业,保证与井下工程配套。6.2掘进巷道连锁工程的拟定本阶段安排2个掘进队,各掘进头连锁工程如下:掘进队1:
1001采面运输巷→切眼。
掘进队2:
1001回风巷→1002回风联络巷。6.3剩余工期本方案投产时的井巷工程总量为4114m,其中已掘巷道2917m,未掘岩巷1191m;由于主要开拓巷道和准备巷道基本完工本方案对建井工期的计算不对上述工程时间作累计,仅单独计算剩余工程时间。经过计算分析,本方案4个月后可完成全部建井工程,加上工程安装及联合试运转1个月,总工期为5个月。第7章经费预算7.1基建投资其范围包括从矿井筹建至达到设计生产能力时所需的井巷工程投资、土建工程投资、设备及工器具购置费、安装工程投资、工程建设其他费用、工程预备费和流动资金。7.2成本估算估算总成本费为2968.60万元,单位成本费用为197.9元/t;经营成本2435.91万元,单位经营成本费用为162.39元/t。总成本费用中包括井
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