西歡坨新井設(shè)計煤礦畢業(yè)設(shè)計說明書-資料下載頁

　　

【正文】 板為細粒砂巖。巖漿巖局部侵入，對煤層影響不大。（三）4 號煤（野青煤）位于野青灰?guī)r之下，上距 2 號煤 36m，煤層厚度 ～，平均厚度 。零星可采，結(jié)構(gòu)簡單。區(qū)內(nèi)穿過 4 號煤層層位鉆孔 61 個。其中：斷失點 6 個；巖漿巖河北工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）23吞噬點 1 個；正常可采點 9 個，正常不可采點 43 個，尖滅點 2 個。煤層可采性指數(shù)17％，煤層厚度變異系數(shù) 28％，屬極不穩(wěn)定煤層。可采范圍主要位于第 10 地質(zhì)剖面線以北，另外洺河河床的150m 以深也有可采地段。巖漿巖侵入對煤層影響不大，僅 12地質(zhì)剖面線 6511 孔煤層被巖漿巖吞噬。頂板為石灰?guī)r，局部為粉砂巖或炭質(zhì)泥巖，底板粉砂巖。 煤質(zhì) 煤的工業(yè)分析（1）水分（Mad）：各主要煤層的水分最低為 %，最高達 %，一般 1%～5%，平均值以 2 號煤為最低（%） ，6 號煤最高（%） 。（2）灰分（Ad）和煤灰成分各煤層的灰分含量波動較大，變化在 ～%之間，小于 10%的稀少，一般均高于 15%，就各煤層灰分平均值而言,4 三層煤灰分含量的平均值在 20%上下，屬中灰煤；2 號煤的平均值略高為 %，但仍屬中灰煤；4 號煤的含灰量最低，平均值為 %，屬低灰煤。煤層的灰分含量與成煤的沉積環(huán)境、巖漿侵入等因素有關(guān)。本礦區(qū)為高變質(zhì)無煙煤區(qū)。煤的視密度較大，僅個別點的煤樣可選出浮煤。浮煤的灰分含量比原煤顯著降低，均降低到 10%以下。這一特點與邯鄲煤田各礦區(qū)不同煤種的原煤和精煤的灰含量變化規(guī)律相一致。如適當提高浮選液密度（） ，本礦區(qū)各主要煤層洗選后的浮煤，均可降為低灰煤。各煤層的灰成分以氧化硅、三氧化二鋁為主，次為三氧化二鐵，氧化鈣和氧化鎂的含量均較低。4 各煤層灰成分的氧化硅含量大于 40%。1 號煤最高為%，2 號煤最低為 %。4 各煤層的三氧化鋁含量 30%上下。（3）全硫（）各主要煤層的全硫含量以 2 號煤為最低，平均值分別為 %和 %；,4 號層煤全硫含量較高,其平均值為 3%和 %。根據(jù)煤炭硫分分級標準（GN/－2022） ，若煤層實測原煤干燥基高位發(fā)熱量不等于基準干燥基高位發(fā)熱量（24MJ/kg）時，要對硫分含量進行折算，得到折算后的干燥基全硫，然后以折算后的數(shù)值按標準進行分級。折算公式為：折算后的干燥基全硫＝（基準發(fā)熱量247。實測干燥基高位發(fā)熱量）實測的干燥基全硫河北工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）24就本區(qū)而言,折算后各煤層全硫含量大部分略有下降,但下降幅度不大,因此 2號煤層屬低硫煤；4 號煤層屬高硫煤。各煤層的硫含量與灰分含量之間有一定的內(nèi)在聯(lián)系，1 號煤的硫含量與灰分含量均略低于 2 號煤，太原群各煤層兩者之間互為消長，變化相一致，這與成煤的沉積環(huán)境和煤巖成分有關(guān)。（4）磷（Pd）：各煤層含磷量變化在 %～%之間，一般含量均較低，屬特低磷分煤和低磷分煤，不超過工業(yè)要求。 煤的元素分析(1）元素組成各煤層的原煤無水無灰基碳含量達 90%以上，平均值高于 92%。無水無灰基氫含量普遍低于 3%，2 號煤平均值在 %上下，其它煤層小于 2%（見表 25） 。碳氫含量隨變質(zhì)程度高低而有一定變化，與煤層的上下層位關(guān)系不大，變質(zhì)程度高，碳含量增大；氫含量相應(yīng)降低；反之亦然，兩者反比關(guān)系明顯。僅 4 號煤有些異常，可能為采樣點少，代表性較差所引起的，無水無灰基氮含量均小于 %，一般不到 1%，隨碳含量的增高，含氮量稍有降低。 （2）微量元素根據(jù)《精查補充勘探地質(zhì)報告》對 2 層煤中的鍺、鎵、鈾、釷等主要貴重微量元素含量進行的測定結(jié)果。以釷的含量較高，2 號煤釷含量最高達 24μg/g，鈾和鍺的含量最低。它們的富集程度均未達到工業(yè)品位。 煤的工藝性能（一）發(fā)熱量（）4 三層煤的干燥基高位發(fā)熱量均大于 ，其平均值分別為 MJ/Kg、 MJ/Kg、 MJ/Kg、 MJ/Kg、 MJ/Kg、屬高熱值煤，只有 7 號煤干燥基高位發(fā)熱量為 ，屬中熱值煤。 （見表4－4） 。發(fā)熱量的高低，與煤的變質(zhì)程度有關(guān)。在無煙煤階段，發(fā)熱量隨變質(zhì)程度的增高而降低。（二）灰熔融性以 ST 為標準，將灰熔融性劃分為低軟化溫度灰、較低軟化溫度灰、中等軟化溫度河北工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）25灰、較高軟化溫度灰、高軟化溫度灰五級。1～9 號等七層煤共有 25 個煤樣屬中等～高軟化溫度灰，占 %；有 28 個煤樣為低～較低軟化溫度灰，占 %，總的看來灰熔融性偏低。但 2 號煤的灰熔融性高，主要煤層 2 號煤的中等～高軟化溫度灰測點占 %，該指標對氣化用煤是有利的。灰熔融性的高低取決于煤灰成分，在灰成分中，三氧化二鋁始終起著提高灰熔點的作用，灰熔融性隨三氧化二鋁的增加而升高。三氧化二鐵和氧化鈣起著降低灰熔點的作用，隨其含量的增高而灰熔點下降。在各層煤的灰成分中，以 2 號煤三氧化二鋁的含量最高（%）三氧化二鐵最低（%） ，所以它的灰熔融性較高（三）煤的工業(yè)利用本礦區(qū)主要煤層灰分、全硫變化較大，屬中灰、低～高硫、高變質(zhì)無煙煤，部分為天然焦，但發(fā)熱量較高，屬中～高熱值煤，其主要可作動力燃料用煤和民用煤，部分可作化肥用煤。浮選后的末煤、粒煤可作為冶金燃料。 瓦斯、煤塵、自燃、地溫等情況 （一）瓦斯根據(jù)河北省煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)督管理辦公室文件《關(guān)于邯鄲礦業(yè)集團公司 2022 年度礦井瓦斯等級鑒定的批復》冀煤安辦[2022]18 號文，邯鄲礦業(yè)集團西歡坨煤礦的瓦斯鑒定結(jié)果：礦井瓦斯絕對涌出量 179。/min，相對涌出量 m179。/t。鑒定結(jié)果為低瓦斯礦井。2022 年 5 月至 2022 年 5 月，山東省煤田地質(zhì)局第三勘探隊和第二勘探隊在西歡坨煤礦深部擴大區(qū)進行勘探，分別對 2 號煤層采取了 6 孔 6 個瓦斯樣，現(xiàn)場解吸無氣。分析結(jié)果表明：其瓦斯(CH4)成分和含量最高分別為 %和 ，二氧化碳(CO2)成分和含量最高為 %和 ，氮氣(N2)成分和含量最高為 %和。2 號煤層屬于瓦斯 N2 帶，瓦斯含量低，平均含量分別為 。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(yīng)屬瓦斯風化帶。（二）煤塵依據(jù)煤炭科學研究總院撫順分院對西歡坨礦 2＃煤煤塵爆炸性鑒定報告，煤樣水份 %，灰份 Af ％，揮發(fā)份 ﹪，Vr ﹪，無火焰長度，鑒定結(jié)果為煤塵無爆炸性。根據(jù)河北煤田地質(zhì)研究所對礦井 2 號煤層煤塵爆炸性煤樣鑒定報告，礦井 2 號煤煤樣水分 ％，干基灰分 ％，干基無灰基揮發(fā)分 ％，無火焰長度，鑒定結(jié)果為煤塵無爆炸性。河北工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）26自然傾向性 依據(jù)煤炭科學研究總院撫順分院對西歡坨煤礦 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(jù)河北煤田地質(zhì)研究所對礦井 2＃煤層煤樣自燃傾向性鑒定報告，干煤吸氧量，自燃傾向等級為三類，不易自燃。地溫 本區(qū)綜合地層平均地溫梯度為 ℃/100m，屬地溫梯度正常區(qū)。含煤地層平均地溫梯度為 ℃/100m，煤系下伏地層為 ℃/100m，均小于 ℃/100m。隨沉積環(huán)境、構(gòu)造和水文地質(zhì)條件的不同以及巖漿巖侵入，地溫梯度變化有一定的差異。本礦地溫一般不大于 31℃，屬于無熱害區(qū)。 水文地質(zhì) 礦井主要含水層 武安礦區(qū)內(nèi)含水層可分為三種不同類型，①第四系松散孔隙水含水組，②二疊系砂巖裂隙水含水組，③石炭系及奧陶系石灰?guī)r（以下簡稱“奧灰” ）裂隙巖溶水含水組。第四系松散孔隙水含水組分布范圍廣泛。厚度 0~200m，主要由一套冰磧物及冰水沉積物組成，巖相變化大，分選性不好，含水層中充填泥質(zhì)，致使富水性很弱。二疊系石盒子組及山西組砂巖雖含一定數(shù)量的裂隙水，但富水性較弱，對礦井開采威脅不大。石炭系野青、伏青、大青等薄層灰?guī)r，雖屬太原組煤層開采時的主要含水層，但因斷層將含水層切割成支離破碎的塊段，使各含水層在橫向上只能通過斷層保持微弱的水力聯(lián)系，因而地下水以靜儲量為主，煤礦開采時容易疏干與排放。而奧灰則為區(qū)域性的主要含水層，嚴重地影響下三層煤的開采。奧灰為煤系基盤，巖性主要為厚層狀灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r所組成，厚度約為 600m 左右，可分為三組八段。O2O2O24 為主要含水層。 礦井主要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(qū)東部覆蓋層下段普遍分布 15~70m 厚的土類（粘土、砂質(zhì)粘土、砂土）隔水層，層位較穩(wěn)定，連續(xù)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(zhì)巖層，這套巖層厚度穩(wěn)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河北工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）27層。大煤頂板砂巖，野青灰?guī)r、伏青灰?guī)r、大青灰?guī)r各含水層之間，均賦存有 30~40m的粉砂巖、膠結(jié)致密的細粒砂巖及裂隙不發(fā)育的巖漿巖，可視為隔水層。6 號煤下距伏青灰?guī)r 3~7m，巖性為黑色粉砂巖。因厚度小，裂隙發(fā)育，隔水性差，所以在開采 6 號煤層時，伏青灰?guī)r是坑道充水的主要含水層。大青灰?guī)r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。O26 為主要相對隔水層。 斷層及破碎帶對礦井充水的影響西歡坨煤礦自投產(chǎn)以來，一直開采 2＃煤層。巷道開拓和回采過程中發(fā)生過伏青灰?guī)r巖溶水、2＃煤層頂板砂巖水和上石盒子組砂巖水的突出及斷裂帶導水等。現(xiàn)依對礦井生產(chǎn)影響程度從大到小的順序說明如下：（一）2 煤老頂砂巖裂隙含水層突水到目前為止，西歡坨煤礦近年來的突水記錄大部分都是該含水層出水，即主要來自于 2＃煤層頂板砂巖裂隙含水層。一般回采揭露時水量較大，隨著時間的推移，水量會越來越小，直至穩(wěn)定或干枯。盡管如此，這種水害有時對生產(chǎn)影響很大，甚至造成停產(chǎn)。（二）斷裂帶導水通過分析該礦突水記錄，不難發(fā)現(xiàn)，該礦以往由于斷層導致的突水基本都發(fā)生于建井期間，近年來采掘過程中很少有過類似的突水經(jīng)歷.（三）石灰?guī)r裂隙巖溶含水層突水該類突水一般發(fā)生在巷道掘進過程中。主要出水層位是伏青石灰?guī)r含水層。 礦井水文地質(zhì)類型邯邢水文地質(zhì)北單元的東南為一形似“鴨蛋圓”儲水構(gòu)造盆地。北以綦村巖體為界，南至楊二莊大斷層，西界自北向南為礦山巖體—崇義巖體—武安巖體環(huán)繞，東界為紫泉大斷層所包圍。煤礦與鐵礦勘探，開發(fā)的姊妹礦點，大都沿盆地北部與西部分布。“鴨蛋圓”儲水構(gòu)造盆地通過三個主要進水口與一個出水口與外圍石灰?guī)r含水體相連，它對盆地內(nèi)地下水逕流條件及煤礦、鐵礦的礦坑充水起著重要的控制作用。新城出水口（綦村巖體—新城之間）寬 5000m。西石門進水口寬 1500m，綦村巖體—礦山巖體之間進水口寬 4000m，北洺河進水口（礦山巖體—崇義巖體之間）寬約 9000m。這些口子的特點是巖漿巖托底，灰?guī)r厚度變薄，口內(nèi)外水位差大，由于巖漿巖穿插灰?guī)r河北工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）28蝕變和重結(jié)晶較甚，透水性變?nèi)酢? 礦井涌水量礦井主要涌水量來自工作面、其次是內(nèi)外水倉和井底車場，再次為清撒斜巷、清撒通道及風井、石門等，其中：工作面生產(chǎn)涌水量基本穩(wěn)定在 ～ m3/h，內(nèi)外水倉涌水量為 ~ m3/h，井底車場涌水量為 ~ m3/h，清撒斜巷涌水量為 36~58 m3/h，其它地段則相對較小。 對勘探程度及精查勘探地質(zhì)報告的評價西歡坨煤礦自投產(chǎn)以來，主要開采 2煤層，也是當時勘探的主要對象。下面依據(jù)煤礦生產(chǎn)及地質(zhì)工作所積累的資料，對原地質(zhì)報告進行簡要評述。勘探類型：該井田屬掩蓋式井田，勘探時采用地質(zhì)鉆探和測井相結(jié)合的方法是正確的。當時勘探類型定為二類一型～二類二型，即構(gòu)造屬于中等類型，主要可采煤層屬于穩(wěn)定～較穩(wěn)定型，實踐證明是合適的。總體而言，精查時對井田內(nèi)較大的褶曲及斷層基本查清了，當時確定的大中型斷層基本都存在，但由于鉆孔數(shù)量少，對有些斷層的平面擺動范圍控制不嚴，但原報告對構(gòu)造的控制情況還是不錯的，沒有遺漏大中型斷層。煤層煤質(zhì)：勘探確定的煤厚和生產(chǎn)揭露煤厚沒有大的變化，煤層實際變化的總體規(guī)律也和勘探階段的認識是相符的。勘探時對煤質(zhì)的化驗成果和實際情況也是相符的。對水文地質(zhì)條件、瓦斯地質(zhì)等開采技術(shù)條件的認識和實際情況也基本相符。儲量計算：經(jīng)探采資料對比，證明儲量計算方法選擇合適，參數(shù)選擇正確，計算的儲量經(jīng)實踐證明是符合實際情況的。原報告存在的主要不足：由于當時的主要勘探對象是主采的 2煤層，精查階段多數(shù)鉆孔未穿過 9煤層層位，對深部 9煤層勘探程度明顯不足，獲得的儲量達不到勘探要求。與此同時，對奧灰水及巖漿巖的查明程度也就差了，這些不足還需要礦井生產(chǎn)過程中去解決。但總體而言該報告還是能夠滿足礦井開拓和采掘上組煤的基本需要。河北工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）29第二章 井田境界和儲量 井田境界 井田境界本井田的境界為：井田東南部以 F4 斷層為界，北部、西部以井田邊界為界，東部、南部以氧化帶為界。井田走向平均長約 5174m，傾向長平均約 2103m，面積約。本井田為南北走向，東西傾向，井田內(nèi)可采 2 層煤（即 2和 4煤） ，其中 2厚度為 米，4為 4 米。角度均為 10176。井田水平面積約 km2 井田儲量 工業(yè)儲量,境界線,級別線,地質(zhì)剖面線劃分，煤層厚度采用塊段平均厚度。各層煤的容重如表 221 示：表 221 各層煤