采礦工程畢業設計論文-牛兒莊煤礦12mta新井設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 煤挖字第 18 號文批準。 牛兒莊井田原由前華北煤田地質勘探局第二地質調查隊于 1954 年提出牛兒莊井田普查地質報告，薛村井田由前煤田地質勘探局峰峰辦事處地質調查隊于1955 年 1 月提出薛村地質普查報告。 1955 年 12 月 30 日地質勘探總局峰峰辦事處 138 隊提交了兩礦合并為一的《牛薛井田精查地質報告》。本報告評價了牛薛井田普查報告所作過的埋藏量（儲量）計算是不正確，并重新將牛兒莊及薛村兩區合并為一作了埋藏量計算，其總儲量 A2+B+C1+C2 為 萬噸。 1956 年全國儲委會 65 號文批準，牛兒莊礦礦井地質儲量為 5762 萬噸。 1959 年 9 月由唐山煤礦設計院修改設計，并對原 “牛兒莊礦井技術設計 ”所確定的井田境界沒有進行修改，均采用原技術設計文件中計算依據，確定礦井 200 以上地質儲量為5762 萬噸；可采儲量 萬噸，均未提供工業儲量和遠景儲量。 牛兒莊礦于 1960 年 7 月正式投入生產， 1965 年達到設計生產能力年產 65萬噸。 1972 年進行了二水平延深工程，關于對 “牛兒莊礦二水平延深設計 ”的批復，業經（ 73）冀革煤字第 172 號文批準，全礦 A+B+C 儲量為 萬噸， D級儲量為 萬噸，可采儲量為 萬噸。此次批準的全礦井儲量就已經將三水平（ 200～ 400）儲量納入進去。 牛兒莊井田 200 水平以深地區，因施工鉆孔過少，勘探程度較低， 1977 年由河北省地質勘探公司對牛兒莊井田 200 水平 以深地區進行了補充勘探，并提交了《牛兒莊礦深部補充勘探（精查）地質報告》， 1978 年業經（ 78）冀革煤挖字第 18 號文批準，同意批準本報告所獲得的工業儲量 A+B+C 為： 萬噸，但均未提供詳盡的地質儲量和可采儲量。在此次補充勘探報告的基礎上， 1978年 8 月礦進行《礦井地質報告》修改，本報告經冀煤挖字（ 80）第 5 號批準。按照報告勘探類型重新做了儲量級別的劃分，并對全礦井進行了儲量重算工作。礦井僅發生了儲量級別升級引起增加和重算引起的減少。 通過 “查檔尋源 ”追溯礦井儲量原始數據的提供依據； 1972 年二水 平延深工程經過（ 73）冀革煤字第 172 號文批準的儲量為 A+B+C 萬噸；可采儲量 萬噸，此次批準的儲量與 1972 年末礦井儲量平衡表數據一致，同時又與 72 年末～ 2020 年末礦井動態表原始能利用儲量分母數據相統一。故（ 73）冀革煤字第 172 號文批準的礦井儲量可作為本次礦井核銷生產能力原始能利用儲量的依據。其全礦井最終獲得地質儲量為 萬噸；工業儲量 萬噸；遠景儲量為 萬噸；可采儲量 萬噸。 地層概述 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計（論文） 第 5 頁 井田內含煤巖系均屬上古生界石炭、二選系 含煤建造，假整合于下古生界中奧陶系地層之上。含煤地層自下而上由石炭系本溪組和太原組，二選系山西組、三個巖組組成。 本溪組，為海陸相交替沉積，巖性由灰至黑灰色砂質頁巖和淺灰色、紫紅花斑色鋁土泥巖組成，內含不穩定薄煤 1—2 層，俗稱 “盡頭煤 ”，底部為紫、紅、灰白色的鐵鋁巖，上部具鮞狀結構。本組厚 5—35m，平均 25m。 太原組，淺海相沉積，為主要煤系地層之一，巖性由灰色至黑灰色的粉砂巖、薄層灰巖、泥巖及煤層組成，含薄層灰巖 5—9 層，多為煤層頂板，含煤 12 層，可采者五層，煤層底板多為粉砂巖、砂質泥巖、富含植物化石。 本組厚度 120m。 山西組，屬于一套過渡相、陸相碎屑巖含煤沉積建造，為主要煤系地層之一，巖性由淺灰色至深灰色的中細砂巖、粉砂巖、粉砂泥巖、泥巖及煤組成，沉積特征明顯。含煤一至四層。可采一層（ 2）厚度一般為 5—6m，煤層底板多為中細砂巖及粉砂巖。頂板為粉、細砂巖或中細砂巖，富含植物化石碎片，本組厚 60m。 三個巖組地層總厚 ，共含煤 15—20 層，總厚度 ，含煤系數9 .88 %，其中可采煤層六層，總厚 ，可采煤層含煤系數為 %,井田內無巖漿巖侵入體，僅在井田以北、武安、白沙 一帶有巖漿活動。 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計（論文） 第 6 頁 圖 12 煤系地層綜合柱狀圖 地質構造 牛兒莊井田位于峰峰煤田的中部，鼓山復背斜東麓以東邊緣地區，基本構造形態為一向東南傾伏之單斜構造，煤層（巖）傾角一般為 10～ 15 度，局部地區可達 30～ 40 度。 礦井地質條件分類是以地質構造復雜程度和煤層的穩定性為主要依據，本井田地質條件分類結果為 Ⅲ —Ⅲ aⅠ dⅢ egⅡ f 并經中煤總（ 1991）第 338 號文批準。 水文地質特征 牛兒莊礦井田位于 河北省邯鄲地區南部鼓山丘陵地帶，屬于邯邢水文地質單元的南單元，井田位于鼓山東側強逕流帶附近，是南單元地下水排泄區之一。 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計（論文） 第 7 頁 井田構造條件分析表明，井田為東傾斜之單斜構造，含水層埋藏于地表以下且由西向東埋藏逐漸增加，井田東界、西界及北界東段為斷層切割控制，北界西段，牛兒莊礦與薛村礦井田大青含水層相聯。南界與五礦中央區大青水文地質單元為一整體，其最終邊界亦為斷層控制，上述因素的制約使井田大青含水層與地表隔離，為封閉的含水層構造，綜合構造條件與放水試驗資料分析，我礦大青含水層水文地質邊界比較明顯。 ： 按井田地質及含水性特征與其對開采影響，含水層包括石炭系，二疊系含水層及其下伏之中奧陶系灰巖含水層。 煤系含水層中二迭系山西組大煤頂板砂巖含水層及石炭系薄層灰巖野青、山青、伏青、小青和大青灰巖含水層組成，屬孔隙與裂隙水，除大青灰巖含水層外，其余含水層裂隙一般不發育，以構造裂隙為主。砂巖含水層以孔隙常被鈣質、泥質所充填，含水層富水性微弱，以靜儲量為主，易于疏干。 大青灰巖為大青煤直接頂板，厚度一般 ，該含水層是煤系地層中最強的承壓含水層，具有裂隙發育，導水性好，富水性、含水性有不均一特點，目前，井田大青水 位 +109～ 28m。 中奧陶系灰巖含水層為煤系地層基底，厚 545m，屬厚層裂隙巖溶承壓含水層，井田鄰近出露于以西鼓山地區，井田范圍內均為煤系地層復蓋，埋藏于深部。含水層分布穩定，主要接受大氣降雨，在地表露頭處接受補給，補給充沛，含水豐富，并通過斷層補給煤系地層中各含水層，是礦井防治水工作的重點（詳見含水層特征表）。 礦井主要充水水源為地表水、大氣降水，第四季潛水和石灰巖承壓含水層，影響煤層開采的主要含水層為大青、中奧陶系石灰巖承壓含水層，是礦井主要的充水水源和隱患。 礦井自 1960 年投產 至 71 年，全礦涌水量始終在 ，隨著開拓范圍增大，開采深度加深，并經歷了幾次突水，使礦井涌水量相應地不斷增大，現在礦井涌水量已達 4～ 5m3/min，隨著礦井生產向深水平發展，采空面積加大，預計礦井在今后幾年中，礦井涌水量也將隨之還會更大。 礦井水文地質類型的劃分，根據《礦井水文地質規程》劃分標準，并結合礦井生產中獲取的大量礦井水文地質資料進行的，牛兒莊礦為復雜型礦井，定為 Ⅲ類，并經中煤總生（ 1992）第 57 號文批準。 煤層特征 煤層埋藏條件 井田內含煤巖系 地層均系石炭、二迭紀，即中石炭統本溪組、上石炭統太原組及下二迭統山西組，地層總厚 ,共含煤 15～ 20 層，總厚度 ，含中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計（論文） 第 8 頁 煤系數 %。其中可采煤層 6 層，總厚度 ，可采煤層含煤系數為 %。 本溪組，為海陸相交替沉積，巖性由灰至黑灰色砂質頁巖和淺灰色、紫紅花斑色鋁土泥巖組成，內含不穩定薄煤 1—2 層，俗稱 “盡頭煤 ”，底部為紫、紅、灰白色的鐵鋁巖，上部具鮞狀結構。本組厚 5—35m，平均 25m。 太原組，淺海相沉積，為主要煤系地層之一，巖性由灰色至黑灰色的粉砂巖、薄層灰巖、泥巖及 煤層組成，含薄層灰巖 5—9 層，多為煤層頂板，含煤 12 層，可采者五層，煤層底板多為粉砂巖、砂質泥巖、富含植物化石。本組厚度 120m。 山西組，屬于一套過渡相、陸相碎屑巖含煤沉積建造，為主要煤系地層之一，巖性由淺灰色至深灰色的中細砂巖、粉砂巖、粉砂泥巖、泥巖及煤組成，沉積特征明顯。含煤一至四層。可采一層（ 2）厚度一般為 5—6m，煤層底板多為中細砂巖及粉砂巖。 表 11 牛兒莊礦井田含水層特征表 編號 含水層 名稱 巖性 厚度（ m） 穩定性 富水 程度 水位標高 （ m） 危害性 1 中奧陶 系 石灰巖 545 穩定 強 123129 嚴重危 害大 2 大青 石灰巖 穩定 較強 12028 嚴重危 害大 3 中青 石灰巖 穩定 弱 各處不一 危害小易疏干 4 小青 石灰巖 不穩定 弱 各處不一 危害小易疏干 5 伏青 石灰巖 穩定 較強 200 危害小易疏干 6 山青 石灰巖 不穩定 弱 200 危害小易疏干 7 野青 石灰巖 穩定 弱 各處不一 危害小易疏干 8 大煤頂 板 砂巖 較穩定 弱 各處不一 危害小易疏干 9 上石盒 子組 中細砂 巖 二段、三 段 S 穩定 弱 各處不一 危害小易疏干 10 第四紀 基巖 砂礫石 025 較穩定 弱 季性變化 無危害 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計（論文） 第 9 頁 可采煤層特征、圍巖性質 本井田共含煤 15～ 20 層，可采及大部分可采 6 層，分別為 2(大煤 )、 4（野青）、 6（山青）、 7(小青 )、 8(大青 )、 9(下架 )，詳見見表 12。現將各可采煤層特征分述如下： 2煤（大煤） 為山西組唯一一層可采煤層，煤層穩定，煤層厚度 5～ 10m，一般厚度 8m，為復雜結構煤層，含夾矸三層，其中 中層夾矸局部地區因河流同生沖蝕而增厚，最厚可達 4～ 6m，將煤層分叉變薄，上分層厚度一般為 ～ ，下分層厚度一般為 ～ 。煤層直接頂板為黑色粉砂巖，底板為灰色或灰黑色粉砂巖。 4（野青煤） 位于太原組上部，煤層厚度 ～ ，一般厚度 ，結構簡單，含夾矸一層，不穩定，僅在局部含一層 左右的夾矸。煤層直接頂板為 ～ 厚的石灰巖，其底板為堅硬的細粒砂巖，厚度 左右。 6（山青煤） 位于太原組中部，煤層厚度 ～ ，一般 ，穩定 可采。結構簡單，部分地區在距底板 處有一層 ～ 厚的夾矸。煤層直接頂板為黑色粉砂巖，局部地區為厚度 0～ 的不穩定石灰巖，分布呈弧島狀，其老頂為細中粒砂巖，堅硬，厚度 2～ 3m，底板為黑灰色粉砂巖，厚 ～ ，其下為間接底板伏青石灰巖。 7煤（小青煤） 位于太原組中部，煤層厚度 ～ ，厚度極不穩定，一般 。結構復雜，含夾矸 1～ 2 層，夾矸厚度最大者可達 1～ ，直接頂板為小青石灰巖，厚度 ～ ，一般厚度 0～ ，灰巖發育極不穩定， 有時相變為粉砂巖，其厚度 左右，底板為 3m 厚的灰色粉砂巖。 8煤（大青煤） 位于太原組下部，煤層厚度 ～ ，一般厚 ，結構簡單，不含夾矸，全井田穩定可采。直接頂板為石灰巖，厚度 ～ ，平均厚度 ，其底板為 ～ 厚粉砂巖。 9煤（下架煤） 位于太原組下部，煤層厚度 ～ ，一般厚 ，煤層穩定可采。煤層結構復雜，含夾矸 2～ 3 層，厚 ～ ，其頂板為不穩定的石灰巖，灰巖厚度極不穩定，一般為 ，大部分地區相變為粉砂巖 ，底板為 7m厚的粉砂巖。 煤質牌號 本礦煤質牌號主要為瘦煤和貧煤，僅個別點精煤揮發分高，近似瘦煤。 7煤為瘦煤。詳見煤質特征表 13 煤質特征 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計（論文） 第 10 頁 本區各煤層均呈黑色、灰黑色，條痕為灰黑色及灰色，具玻璃光澤、瀝青光澤及似金屬光澤，貝殼狀、眼球狀及參差狀斷口，半松軟～半堅硬，呈塊狀及粉狀，外生裂隙發育，性脆，煤巖組分多由亮煤組成，鏡煤及暗煤次之，屬半亮型和半暗型煤，條帶狀結構。 煤巖鏡下鑒定均質鏡質組表面光亮，反射光呈亮黃色及亮黃白色，具明顯的消光現象 ，有機組分界限難以區分，個別的可見條帶狀鏡質體、絲質體、絲質碎屑體、氧化絲質體及粗粒體，保存較好的絲炭胞腔，有的還存在定向的煤的原始結構及形態各異的半鏡質組和半絲質組，穩定組分的孢子體等。 無機組分以層狀、塊狀、透鏡狀及分散狀粘土為主，次為裂隙充填狀、細胞充填狀的方解石，細晶狀、半棱角狀的石英，分散狀、結核狀的黃鐵礦等，無機組分含量在 8～ %之間。 、工藝性質及煤類 2為：低硫（平均值 %） ,中灰分（ %），經 1： 5 比重液浮選后灰分下降為 %。原煤磷含量為 %。 發熱量平均為 35420J/G。 7煤屬中 —富硫煤（平均值 %—%） ,中 —高灰分煤（平均值 —%），經 1： 5 比重液浮選后灰分可降為 —%。原煤磷含量為 —%。發熱量一般大于 35588J/G。