云山煤礦新井設計煤礦畢業設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 四、第四系（Q）超覆于各時代地層之上。底部多為一層灰綠色含礫粘土或含礫亞砂土，礫石成分為石英、石灰巖及巖漿巖，磨圓度較差，礫徑2～10cm。中～下部以褐黃色粘土、亞粘土為主，含少量肉紅色石英質卵石。上部厚約30～50m，為松散的卵石，含少量亞粘土。卵石成分以肉紅色石英巖為主，另有少量的巖漿巖及石灰巖。磨圓度好，礫徑5～10cm。卵石、見有刨蝕凹月面、壓坑、擦痕等冰磧物特征。除山坡、河床之外，均被第四系薄層黃土覆蓋。～。 含煤地層本井田的主要含煤地層為二疊系下統山西組和石炭系上統太原組、中統本溪組。地層總厚度200—240m，平均220m，共含煤16層，％，其中可采煤層2層，％，其中太原組和山西組為主要含煤地層。一、山西組（P11s）地層厚度60～70m，平均65m。巖性以灰、深灰色粉砂巖、砂質泥巖與淺灰色、灰白色細粒至中粒砂巖為主。底部常以一層灰、深灰色細、中粒砂巖或粉砂巖與太原組分界，整合接觸。下部為砂質泥巖，泥巖偶夾煤線。中部以灰、深灰色中、細粒砂巖、粉砂巖為主，間夾灰黑色砂質泥巖、泥巖，含煤3層，編號分別為1上＃、1＃、2＃，％。位于該組下部的2煤層為主要可采煤層，1＃煤層為局部可采煤層。可采煤層總厚6m，％。2煤夾矸深灰色(晶質)水云母粘土巖是極可靠的標志層。上部為灰色砂質泥巖、泥巖，局部具泥質或菱鐵質細鮞粒結構，間夾粉砂巖，細粒砂巖。本組地層中含有豐富的植物化石，尤以各煤層頂板植物化石居多，其中常見的有貓眼鱗木和苛達木等。動物化石僅在少數鉆孔中偶爾發現，多為瓣腮類，常與植物化石共生。山西組地層沉積是在海退漸遠的大環境條件下以三角洲相為主的沉積。沉積環境決定了巖性和煤層的變化。二、太原組（C3t）總厚125～150m，平均140m。巖性以灰、深灰色粉砂巖和灰、淺灰色細粒至中粒砂巖組成，局部見粗粒砂巖或含礫粗粒砂巖，間夾石灰巖4～7層，其中沉積普遍，厚度穩定者有大青、中青、伏青和野青灰巖四層，為良好標志層；其余下架、小青和一座灰巖僅局部或偶有沉積。含煤層14層，%。從上到下煤層編號為4下、5上、5下、7上、7下、8上、9，其中可采煤層為3煤層，其余均為大部可采煤層。，可采含煤系數6%。位于太原組底部的8＃、9煤層受巖漿巖侵入影響嚴重。本組地層粉砂巖中含豐富植物化石，常見的有翅羊齒和櫛羊齒植物化石。灰巖中海相動物化石豐富，常見的網格長身貝，紡綞蜒、希瓦格蜒及海百合莖等。太原組是以淺海入侵頻繁的海陸交替相沉積，每個沉積旋回中陸相、過渡相、海相幾乎齊全，但以過渡相較為發育，沉積旋回韻律明顯。從太原組所含4—7層灰巖（或海相泥巖）在地層剖面中的分布、間距、厚度可以看出，海水侵入的間隔由下至上逐漸增大，而侵入強度逐漸變弱以至消失。 構造邯鄲礦區位于太行山東麓，華北盆地西緣。區域構造上屬于中朝準地臺（Ⅰ）山西斷隆（Ⅱ）太行拱斷束（Ⅲ）武安拗斷束（Ⅳ）武安向斜的西翼，燕山和喜馬拉雅山運動控制了區域的構造形態，主構造線方向為北北東－北東向。在構造體系上歸屬新華夏構造體系，煤田西部為太行山隆起中南段，礦區呈北－北北東向展布，由贊皇隆起和武安斷陷組成。前者由太古代和少量元古代變質巖系組成，后者主要由古生代地層組成。由于西側太行山隆起的上升和東側華北盆地的沉降，使邯邢煤田形成走向NNE~近SN、西邊翹起、東邊傾降、并具波狀起伏的翹傾斷塊。煤田邊界斷層多為NEE走向的正斷層，煤田內發育有大量NNE~NE向正斷層及少量NNW向正斷層，組成一系列地塹，地壘和階梯狀單斜斷塊（半地塹或箕狀地塹）。自北向南有NNE向的晉縣欒城坳陷（地塹）、寧晉隆堯隆起（地壘）、巨鹿邯鄲坳陷（地塹）及南部的邢臺武安坳陷，呈雁行狀斜列展布。井田基本構造形態為一單斜構造，以斷裂構造為主，褶曲次之。斷裂方向以北北東－及北東向最為發育，以高角度正斷層為主，將礦區切割成若干小型的地壘、地塹和斷塊。地層在第10地質剖面線以北近南北走向，傾向東。第10地質剖面線以南走向轉為北東，傾向南東。地層傾角10186。～20186。，一般12～15176。 水文地質礦區為一單斜構造，水文地質條件相對簡單。本區開采上部煤層時，水文地質類型屬于堅硬裂隙巖層為主的水文地質條件簡單偏中等的礦床；如果開采下層煤，則為以裂隙巖溶巖層為主的水文地質條件復雜的礦床。含水層本區含水層自上而下依次為：第四系砂礫石及砂層、二疊系石盒子組（三段、一、二段）砂巖，山西組大煤頂板砂巖、太原組野青灰巖、伏青灰巖、大青灰巖、奧陶系灰巖，共計7個含水層。其中，大煤頂板砂巖、伏青灰巖、大青灰巖及奧灰為煤層開采時的主要充水含水層，含水層特征（見表56）。隔水層在各含水層之間，普遍賦存有良好的相對隔水層（以下稱隔水層）。礦區東部覆蓋層下段普遍分布15~70m厚的土類（粘土、砂質粘土、砂土）隔水層，層位較穩定，連續性較好，可阻擋地表水及潛水向下滲漏。二疊系石盒子組（三段、一、二段）砂巖與山西組大煤頂板砂巖含水層之間，賦存有40~50m左右的泥質巖層，這套巖層厚度穩定，巖石完整。在正常情況下能夠起到良好的隔水作用。當大煤回采塌陷后有效充水裂隙帶將會勾通石盒子組一段砂巖含水層。大煤頂板砂巖，野青灰巖、伏青灰巖、大青灰巖各含水層之間，均賦存有30~40m的粉砂巖、膠結致密的細粒砂巖及裂隙不發育的巖漿巖，可視為隔水層。6號煤下距伏青灰巖3~7m，巖性為黑色粉砂巖。因厚度小，裂隙發育，隔水性差，所以在開采6號煤層時，伏青灰巖是坑道充水的主要含水層。大青灰巖下距奧灰一般為37m左右，巖性主要為粉砂巖及鋁土泥巖，穿插有巖漿巖。奧灰第八段（O28）也視為隔水層，這樣便增加了隔水層厚度。 煤層、煤質及其它有益礦產 煤層本區含煤地層包括本溪組、太原組和山西組。含煤地層總厚度200～240m，一般220m左右。含煤16層，％。含煤地層由于標志層較多，層間距比較穩定，測井曲線特征明顯，煤層易于對比。可采與部分可采煤層有：9等7層，％，4層為主要可采煤層。2煤層位于1號煤之下，相距15～20m。為本區主要可采煤層，基本全區可采，煤層厚度4m。縱觀全區厚度無明顯變化。含夾矸12層，通常煤層下部含1層粉砂巖夾矸，～。煤層可采性指數94％，煤層厚度變異系數10％，屬較穩定煤層。煤層頂底板巖性為粉砂巖，局部頂底板為細粒砂巖。3煤位于伏青灰巖上部，上距2號煤25m，大部可采，煤層結構簡單。 煤質按照我國現行的煤炭分類標準《中國煤炭分類國家標準》，結合本礦區煤樣的化驗資料分析確定，本區煤類以高變質無煙煤為主，部分為天然焦。其中，等五層煤主要是無煙煤，僅個別小塊段因與巖漿巖接觸演變為天然焦。太原組底部的8兩層煤，因廣泛受到巖漿侵入的影響，部分為天然焦。 其它有益礦產根據勘探資料，礦區內尚未發現可供利用的其它有益礦產。 瓦斯、煤塵和煤的自燃瓦斯2004年5月至2007年5月，山東省煤田地質局第三勘探隊和第二勘探隊在云山煤礦進行勘探，分別對2號煤層采取了6孔6個瓦斯樣，現場解吸無氣。分析結果(見表66)表明：其瓦斯(CH4)%，二氧化碳(CO2)%，氮氣(N2)%。3煤層均屬于瓦斯N2帶，瓦斯含量低。煤層瓦斯成分以氮氣為主，次為二氧化碳、甲烷氣體；瓦斯含量普遍低，應屬瓦斯風化帶。煤層瓦斯成分及含量表 項 目煤 層瓦斯成分％兩極值/平均(點數)瓦斯含量ml/g兩極值/平均(點數)CH4CO2N2及其它CH4CO2N2及其它2～ （6）～（6）～～（6）～（6）～ （6）本區各煤層瓦斯含量不高，但由鄰區和本井田生產資料來看，局部利于瓦斯儲存的地段（如背斜軸部）瓦斯可達二級，郭二莊煤礦和賀莊煤礦均為一級瓦斯礦，但局部地段可達二級。另外，本區有巖漿侵入，使煤層變質程度增高，煤層有產生氣體的條件，某些地段如果賦存條件良好，瓦斯含量可能會相對聚集，因此，在生產過程中應加強瓦斯管理，以防瓦斯聚集發生瓦斯爆炸事故。煤塵依據煤炭科學研究總院撫順分院對云山礦3煤煤塵爆炸性鑒定報告，%，灰份Af ％，﹪，Vr ﹪，無火焰長度，鑒定結果為煤塵無爆炸性。根據河北煤田地質研究所對礦井2號煤層煤塵爆炸性煤樣鑒定報告，％，％，％，無火焰長度，鑒定結果為煤塵無爆炸性。鄰近章村井田、郭二莊煤礦、顯德汪煤礦等生產礦井開采上組煤均未發生過煤塵爆炸，但郭二莊煤礦下組煤補充勘探報告試驗資料表明下組煤有煤塵爆炸性。云山深部擴大區勘探試驗結果表明9煤均無煤塵爆炸性，但采樣數量較少，結論有一定的片面性。自燃傾向性依據煤炭科學研究總院撫順分院對云山煤礦2煤自燃傾向煤樣鑒定報告，自燃傾向等級為三類，不易自燃。根據河北煤田地質研究所對礦井2煤層煤樣自燃傾向性鑒定報告，自燃傾向等級為三類，不易自燃。據調查，附近礦井及煤堆中未發現自燃現象。根據鄰區資料原樣燃點溫度在370～395℃。同一煤樣的氧化樣燃點溫度比還原樣燃點溫度降低6～36℃。以往的研究成果表明：氧化樣與還原樣的燃點溫度差大于40℃為易自燃煤，小于20℃則為不易燃煤。以上結果均為上組煤。云山深部擴大區化驗結果表明上組煤為Ⅲ級不易自燃煤，與鄰近生產礦井的調查結果相同。 第二章 井田境界和儲量 井田境界 井田范圍東部邊界：以點1（X=19717689 Y=）,點2（X=19717642 Y=）,點3（X= Y=4213956）的連線為界。西部邊界：以點6（X= Y=4217629）,點5（X= Y=4213610）的連線為界。南部邊界：以點5(X= Y=),點4(X= Y=4213610),點3(X= Y=4213956)的連線為界。北部邊界：以點6（X= Y=4217629）, 點1（X=19717689 Y=）的連線為界。 開采界限本區含煤地層包括本溪組、太原組和山西組。含煤地層總厚度200～240m，一般220m左右。含煤16層，％。含煤地層由于標志層較多，層間距比較穩定，測井曲線特征明顯，煤層易于對比。可采與部分可采煤層有：9等7層，％，4層為主要可采煤層。礦井設計只針對4煤層。開采上限：2煤層以上無可采煤層。下部邊界：4煤層以下無可采煤層。 井田尺寸,。 煤層傾角最大角度為9176。，最小角度為4176。，平均為6176。,。 井田水平面積按下式計算： S=HL式中S——井田的水平面積， m 178。； H——井田的平均水平寬度，m； L——井田的平均走向長度，m； 則井田的水平面積為：（km 178。） 井田面積 S=178。/cos6176。=。 礦井工業儲量 儲量計算基礎（1）根據井田地質勘探報告提供的煤層儲量計算圖計算。（2）依據《煤、泥炭地質勘查》煤炭資源量估算指標中無煙煤為：，最高灰分為40%。最高硫分為3%， (3)儲量計算厚度：，復雜結構煤層的夾石總厚度不超過每分層厚度的50%時，以各煤分層總厚度作為儲量計算厚度。 （4）井田內主要煤層穩定，厚度變化不大，煤層產狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質塊段的算術平均法。 （5）煤層體積質量：2179。，3179。 工業儲量計算2號煤層工業資源儲量計算如下：Zg2=S2M2R式中Zg——煤層工業儲量 S——煤層面積（由CAD中面域命令得本井田的煤層面積為S=） M——煤層厚度 R——煤的體積質量（視密度）則2號煤層的工業儲量為：Zg2==(Mt)4號煤層工業資源儲量計算如下：Zg6=S6M6R式中Zg——煤層工業儲量 S——煤層面積（由CAD中面域命令得本井田的煤層面積為S=） M——煤層厚度 R——煤的體積質量（視密度）則4號煤層的工業儲量為Zg6=3=(Mt)本井田的總工業儲量為2煤和6煤工業儲量之和。即：Zg=Zg2 + Zg6 = +=(Mt)。 礦井可采儲量 安全煤柱留設原則工業場地、井筒留設保護煤柱，對較大的村莊留設保護煤柱，對零星分布的村莊不留設保護煤柱。各類保護煤柱按垂直斷面法或垂線法確定，用巖層移動角確定工業場地、村莊煤柱。維護帶寬度：風井場地20m，村莊10m，其他15m。斷層煤柱寬度20m，井田境界煤柱寬度為50m。工業場地占地面積，根據《煤礦設計規范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條，工業場地占地面積指標見表23 表24 工業場地占地面積指標井型/Mta1占地面積指標/haa()1~~~ 礦井永久保護煤柱損失量井田邊界保護煤柱：井田邊界保護煤柱留設50m寬。村莊保護煤柱：本井田地面無大型村莊，其他零星村莊也大部分處于井田邊界位置，故無需留設保護煤柱。斷層保護煤柱：斷層按其落差大小及對煤層的破壞程度而留設保護煤柱，區內斷層落差15m，開采時可以直接通過，故不用留保護煤柱。FFF3三條斷層各留30m保護煤柱。工業場地保護煤柱：工業場地按Ⅱ級保護，維護帶寬度15m，取18公頃（400450）。大巷保護煤柱：大巷中心距為30m，大巷兩側的保護煤柱寬度各為30m。井筒保護煤柱：主副井井筒保護煤柱位于工業場地保護煤柱范圍內，風井井筒保護煤柱在大巷保護煤柱范圍內，故其煤柱損失與其他合并計算，其保護煤柱損失為0。工業廣場保護煤柱計算：云山煤礦屬于邯邢煤田，巖層移動角為70176。，表土層移動角為45176。2煤工業廣場保護煤柱計算：表土層厚度100m，基巖段到2煤層厚度為356m。L1=(100/tan45176。+356/tan70176。)2+500=959