采礦工程畢業設計論文-潞新一礦06mta新井設計(已改無錯字)

　　

【正文】 系下侏羅統三工河組上段中段下段上段中段543210 圖 12 綜合柱狀圖 接下一頁 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計 第 9 頁 古生屆石炭二迭系下段上部為粉砂巖夾泥巖，局部相變為粉砂巖及泥巖，中部變粗為粗砂巖及礫巖，下部為究砂巖向東粗變為中砂巖1( Ⅵ) 煤層有1 2 個分層，最厚層平均厚度為0 .2 2 米，局部缺失N 粉細砂巖夾泥巖及中粒砂巖，部分地區下部變為粗砂巖及細礫巖與礫巖，本層厚度自6 .9 47 . 4 m2( Ⅴ) 煤層有1 5 個分層，最厚層平均厚度為0. 9 米，部分缺失上部為中細砂巖或粉細砂巖夾泥巖，部分相變為粗砂巖及礫巖，下部為粉砂巖及礫巖，部分相變為為粉細砂巖，本層厚度自9 .2 5 2 8 . 2 5 m3( Ⅳ) 煤層有1 1 1 個分層，最厚層平均厚度為1 m上部為中細砂巖或粉細砂巖、砂質泥巖，中下部為礫巖、粗砂巖，部分地區相變為粉細砂巖，夾泥巖中砂巖及泥質砂巖，本層厚度自1 . 7 5 6 2 m4( Ⅲ) 煤層平均厚度為7 . 13 、最大1 6. 1 7m ，最小0 .7 2 m ，有夾矸2 3 層上部為粉砂巖及泥巖，下部為粗砂巖及礫巖，河床相變為粉細砂中礫閃眼及泥巖，本層自厚為1. 1 5 2 7. 7 m以粉細砂巖為主，中夾薄層泥巖及礫巖粗砂巖層，本層厚度為4 . 4 2 3 m6( Ⅰ) 煤層平均厚 為2 . 5 6，最大為3. 5 2 m ,局部有薄夾 矸大部分不可采或缺失以粉細砂巖為主中央中粗砂巖及一層薄煤線層理發育砂質泥巖或泥巖粉砂巖綠色團塊狀或具水平層理粉砂巖及細砂巖夾泥巖下部相變為粗砂巖局部該層缺失由流紋巖細碧巖等酸 基性熔巖及火山角礫巖凝灰巖等火山巖碎屑巖組成5( Ⅱ) 煤層平局厚度為2 . 2 1m ，中有夾矸1 2 層，厚為0 . 13 m ，局部是2 個分層現4 號合并向東尖滅煤層最大厚度為6 . 0 4 m 圖 12 綜合柱狀圖 1． 3 煤層特征 1． 3． 1 煤層埋藏條件： 煤田含煤 6 層，自上而下編號為 1～ 6 號煤層，其中 4 號煤層為可采煤層，其它煤層為不可采煤層，平均可采厚度為 ，（見表：可采煤層特征表）， 4號煤 層為主采煤層。現將各煤層特征分述如下： 1號煤層：多呈斷續的煤組出現，結構復雜，煤層厚度?。?～ ）而變化大，為極不穩定煤層。 2 號煤層：平均厚度 ,分為 1～ 3 個分層。結構復雜，極不穩定，僅在少數鉆孔見到。 1～ 2號煤層平均間距 。 3號煤層：不含或含 一層夾矸，結構簡單，平均厚度 。 煤系地層含煤特征 表 1— 2 名稱 地層總厚度 (m) 總層數 可采煤層總厚(m) 可煤含煤系數(%) 煤層總度(m) 含煤系數(%) 備注 總數 可采 不可采 數量 6 1 5 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計 第 10 頁 4號煤層：為本區主要可采煤層，最大厚度 ，最小厚度 ，平均厚度 ，平均角度為 9176。，結構簡單 較復雜，厚而穩定，一般遵循著由西向東逐漸變薄、由北向南增厚的規律。該煤層內普遍含有 1～ 2 層含鮞狀鐵質結核、灰分達 30%的薄分層，常以此特征作為本區對比標志，屬穩定煤層。于 2號煤層平均間距 。 5號煤層：一井井田該煤層只有局部出露。于 4 號煤層平均間距 。 6號煤層： 結構復雜 ,煤層厚度在 ～ 之間 ，平均煤厚在 。于 5號煤層平均間距 。 表 1— 3 可采煤層特征 煤層 編號 兩極厚度 煤層結構 (夾矸 ) 兩極間距 (m) 穩定性 平均厚度 (見煤點數 ) 平均間距 (孔數 ) 層數 厚度 (m) 4 ～ 0～ 2 ～ ～ 穩定 (25) 從目前開采區域，沒有發現有陷落柱及火成巖侵入體， 4 號煤層之上有古河床，但強度不大，局部地段侵蝕到 3 號煤層，下切深度 較小，對主采煤層影響不大。 1． 3． 2 煤層的圍巖性質： 4號煤層頂板：直接頂為粉砂巖、泥巖、細砂巖，老頂為厚層狀砂礫巖。 4號煤層頂板天然抗壓強度在 ～ 飽和抗壓強度在 ～ ，干燥抗壓強 ～，天然抗拉強度為 ～ ，抗剪強度為 ～ ，軟化系 ～ ，屬抗壓強度較差，抗拉、抗剪強度低、易軟化的巖石。 4號煤層底板：為砂質泥巖、細砂巖、中砂巖組成。 貼近煤層多為泥巖，厚度 ～ 不等 。 4 號煤層底板平均天然抗 壓強度為 ～ ，飽和抗壓強度為 ～，干燥抗壓強度為 ～ ，天然抗拉強度天然狀態為 ～ ,抗剪強度為 ～ ，軟化系數為 ～ ，屬抗壓強度、抗拉、抗剪強度較差易軟化的巖石，說明泥質膠結的煤層頂底板巖石穩固性較差， 由表 15可以看出， 在 自然狀態和濕水飽和狀態，抗壓強度值呈現明顯不同，在濕水飽和狀態下，巖石的抗壓強度均有不同程度的減弱，抗壓強度降低值比較明顯的主要為一些泥巖，這類巖石多分布于煤層底板，遇水很快軟化，并且具有 一定的膨脹性。 因此，在今后的開采過程中，應加強礦井內主采煤層的頂底板管理工作，確保安全生產。 表 14 一礦 4號煤層頂底板巖石物理力學測試結果 編號 采樣 位置 巖性 單軸抗壓強度（ Mpa） 天然抗拉強度（ Mpa） 天然抗 剪強度（ Mpa） 軟化 系數 天然 狀態 飽和 狀態 干燥 狀態 1 4號煤頂 板 泥巖 粉砂 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計 第 11 頁 2 4號煤底 板 泥巖 3 4號煤頂 板 泥巖 粉砂 4 4號煤底 板 粉砂巖 5 4號煤頂 板 粉砂巖 6 4號煤底 板 粉砂巖 7 4號煤頂 板 粉砂巖 8 4號煤底 板 泥巖 1． 3． 3 煤的特征： 煤的工業分析：煤的工業分析主要包 括水分，灰分，揮發分。 （ 1）水分（ mad）原煤水分含量在 %～ %之間，精煤在 %～ %之間。 （ 2）灰分（ Aa）原煤灰分率為 %～ %之間，精煤在 %～ %之間。 （ 3）揮發分（ Vdaf） 井下各主要可采煤層的原煤揮發分產率為 %～ %之間。 表 16 一礦可采煤層工業分析 煤的發熱量（ ）本礦井煤層發熱量普遍較高，原煤（ ）兩極值為 － ，按照煤發熱量的級別都屬高熱值煤。 煤膠質層最大厚度值（ Y）是 0，可采煤層粘結指數值為 2。 表 17 煤膠質層厚度與粘結指數 煤層 編號 膠 質 層 粘結指數 X Y 曲線形狀 4 ～ 0 平滑下降 2 (7) 工業分析 煤層編號 Mad％ Ad％ Vdaf％ S％ QMJ／ Kg 4號 ～ ～ ～ ～ ～ (32) (32) (32) (37) (21) 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計 第 12 頁 煤灰成分與煤灰熔融點：本礦井煤灰分以二氧化硅（ SiO 40%）次為 Al2OFe2O3(30%)和 MgO+CaO+SO3(30%)，原煤灰分在 － %之間，需要經過洗選，以降低其灰分含量，提高煤炭質量。煤灰熔融性與灰成分及灰分產率有關， SiO Al2O3 含量高，相應煤的熔融點也高。軟化溫度介于 1100～ 1250℃之間，均屬較低軟化溫度灰分煤。 表 18 一礦煤灰成分 煤層 編號 煤灰成分（ %） SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 4 ～ ～ ～ ～ ～ ～ (4) (4) (4) (4) (4) (4) 表 19 一礦煤灰熔融性 煤層 編號 灰熔融性（℃） 變形 溫 度 DT 軟化 溫度 ST 流動 溫度 FT 4 1126～ 1022 1163～ 1064 1238～ 1122 1079(4) 1115(4) 1174(4) 煤種的確定及其工業用途： 一礦各可采煤層煤質基本相同，煤種確定的主要指標是可燃基揮發分產率和粘結性指數，井田內 4 號 煤層其精煤可燃基揮發分在 %－ %，粘結指數為 2，膠質層 Y值為 0。該礦井的主要可采煤層為低硫、低磷、低灰分、高發熱量的動力煤和民用煤，煤的各項指標均可滿足動力用煤和民用煤的需要。 煤的瓦斯性： 4 號煤層瓦斯含量在 開采范圍內沒有明顯的變化規律，瓦斯含量在— ，氣體成份以氮氣為主，占 %%，甲烷含量次之占%%，二氧化碳含量較少，占 ％。 煤塵的爆炸性： 4號煤煤層測試結果是火焰長度 200400mm，巖粉量 65— 85%， 煤塵具爆炸性。因此，礦井在開采過程中注意除塵灑水。 表 111 一礦煤塵爆炸性鑒定 試 驗 編 號 編 號 煤層 工業分析 爆炸性試驗 爆炸性結論 水份 Mad 灰份 Ad 揮發份 Vdaf 火焰長度(mm) 最低巖粉量％ R05556 1 4號 200～ 300 85 有爆炸 性 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計 第 13 頁 R05557 2 4號 300～ 400 80 有爆炸 性 R05558 3 4號 300～ 400 80 有爆炸 性 R05742 4 4號 ＞ 400 80 有爆炸 性 R05743 5 4號 300～ 400 80 有爆炸 性 R05744 6 4號 ＞ 400 85 有爆炸性 煤的自然性： 4 號煤層吸氧量為 ～ %, 為煤的自然傾向性分類等級屬于Ⅱ級自燃煤。一礦的煤層有自然發火傾向 ,屬自燃煤層，發火期為 3～ 6個月。煤自燃傾向性試驗見表 . 表 112 一礦煤自燃傾向試驗 試驗 編號 原編號 煤層 比重 TRD 工業分析 全硫(%) 吸氧量 ML/g干煤 自燃傾向性 分類等級 水份 Mad 灰份 Ad 揮發份 Vdaf R05556 BK1341 4號 II級(自燃 ) R05557 BK1342 4號 II級(自燃 ) R05742 BK1241 4號 II級(自燃 ) R05743 BK1242 4號 II級(自燃 ) R05744 BK1243 4號 II級(自燃 ) 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計 第 14 頁 2 井田境界和儲量 2． 1 井田境界 2． 1． 1 礦界范圍 煤礦采礦許可證規定的礦界范圍由 9 個拐點坐標限定，一礦礦界范圍拐點坐標及地理坐標： 表 21 一礦礦界范圍拐點坐標及地理坐標 拐點 X值 Y值 經度 緯度 S1 92176。 40′ 05″ 43176。 07′ 58″ S2 92176。 40′ 05″ 43176。 07′ 08″ S3 92176。 42′ 06″ 43176。 07′ 08″ S4 92176。 42′ 06″ 43176。 07′ 09″ S5 92176。 41′ 25″ 43176。 06′ 58″ S6 92176。 41′ 25″ 43176。 06′ 08″ 1 0 2 7 . 1 6 77 0 3 . 6 1 78 . 0 01 0 2 5 . 7 37 1 7 . 6 56 9 9 . 0 88 . 0 28 . 1 08 . 5 47 6 3 . 4 8