采矿工程毕业设计(论文)－淮北矿业集团石台煤矿1.5 Mta新井设计【全套图纸】

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1、 中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名： 学 号：21056061学 院： 应 用 技 术 学 院 专 业： 采 矿 工 程 设计题目：石 台 煤 矿 1.5 Mt/a 新 井 设 计 专 题：复合顶板条件下回采巷道锚杆支护技术 指导教师： 职 称： 副 教 授 年 月 徐州摘 要本设计包括三部分：一般部分，专题部分，翻译部分。一般部分为淮北矿业集团石台煤矿1.5 Mt/a新井设计，共分十章：矿井概述及井田地质特征，井田境界和储量，矿井工作制度、设计生产能力及服务年限，井田开拓，准备方式采区巷道布置，采煤方法，井下运输，矿井提升，矿井通风及矿井基本技术经济指标。石台矿区位于距离淮北市中心

2、东约15 km，矿区对外交通便利。区内地势较为平坦，井田走向长度7.0 km，倾斜方向长3.5 km。面积为21.39 km2。井田可采煤层4#煤层厚度为4.5 m，。煤层倾角平均为13。井田可采储量为134.61 Mt，新井设计生产能力为1.5 Mt/a，服务年限为64a。石台矿工作制度为“三、八”制，一面保产。开拓方式为立井两水平开拓，水平标高分别为-250 m，-700 m。矿井主井采用箕斗提煤，副井采用罐笼作为辅助提升。工作面采用走向长壁采煤法，采用集中布置，工作面斜长196 m，采煤工艺为大采高一次采全高。运输大巷采用胶带运输，辅助运输采用1.5 t固定式矿车运输。矿井采用采区式通风

3、，主扇工作方式为抽出式。专题部分：复合顶板条件下回采巷道锚杆支护技术。翻译部分：煤矿环保中的问题及对策。关键词： 立井开拓； 综合机械化采煤工艺； 大采高； 走向长壁采煤法； 锚网梁支护。ABSTRACTThis design contains three parts: the general part, the special part and the translated part.Huaibei mining bureau whose production capacity is 1.5Mt/a.It has ten chapters as follows: the outline of

4、 mine and mine field geology, boundary and reserves, working system and productive capacity and service life, development method of the mine, the main roadways, coal mining method and layout or roadways in working area, transportation of underground, mine lifting, mine ventilation and safety, main t

5、echniqueeconomic induces.Shitai Huaibei mining area is located in the city center from the east about 15 , outbound traffic to facilitate the mining area. Relatively flat topography of the region, the length of mine to 7.0 km, tilt the direction of long 3.5 km. An area of 21.39 km2. Mine coal seam t

6、o coal seam thickness of 4# 4.5 m,. Seam inclination averaged 13. Recoverable reserves for the mine 134.61Mt, the design production capacity of new wells 1.5Mt / a, length of service for 64 year. The working system is “3-8”. one productive places meet the requirement. The mode of development about t

7、he mine is shaft development. The mine has two levels, the first level locates in the level of 250 meters, the second in the level of 700 meters. The main shaft uses skip hoisting and the auxiliary shaft adopts cage hoisting. The working face adopts long wall retreating to the strike; its length is

8、196 meters. The technology of the working face is the top-coal caving mining. Flexible belt conveyor is used in the coal transportation., the auxiliary transportation uses 1.5t solid car. Mine ventilation using mining area, the main fan for the work out of style.the special part: Composite under the

9、 condition of roadway roof bolting technologythe translated part: Problems and countermeasures of environmental protectlon in coal mines Keywords: vertical shaft development; fully-mechanized coal winning technology; large mining height; longwall mining on the strike; Roof bolting with bar and wire

10、mesh.目 录一般部分1 井田概述及井田地质特征11.1矿区概况11.2井田地质特征31.3 煤层特征92 井田境界和储量152.1井田境界152.2矿井工业储量152.3 矿井可采储量193 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限223.1矿井工作制度223.2矿井设计生产能力及服务年限224 井田开拓244.1井田开拓的基本问题244.2矿井基本巷道335 准备方式采区巷道布置445.1煤层的地质特征445.2采区巷道布置及生产系统455.3采区车场选型536 采煤方法566.1采煤工艺方式566.2回采巷道布置747 井下运输797.1概述797.2采区运输设备的选择867.3 大巷运输

11、设备选择868 矿井提升888.1概述888.2主副井提升889 矿井通风及安全技术919.1通风系统919.2采区通风939.3全矿通风阻力的计算1039.4通风机选型1069.5矿井灾害防治措施11010 设计矿井基本技术经济指标117专题部分119复合顶板条件下回采巷道锚杆支护1201T313工作面地质概况1202基本支护思想1223锚杆支护理论1244T313工作面巷道锚网索支护参数的确定1285矿压检测方案1436结论144参考文献145翻译部分146英语原文147中文翻译153致 谢157their own conditions to develop the correct roa

12、d, the maximum to avoid investment risk, gain profit.(three) vigorously promote the brand. To establish brand awareness, awareness of the use of brand, brand value, brand acquisition performance, enhance the competitive strength. Concentrated manpower, careful planning, packaging and publicity of a

13、number of unique, market influence and coverage of the brand, the implementation of key breakthroughs, to enhance the competitive strength, walking business road the competition of alienation and characteristics, the pursuit of stability and development of the market.(four) to promote the integratio

14、n of resources. To further broaden their horizons, effective integration of resources within the group, the city resources, other industries and regional resources, mutual trust, mutual benefit, seeking win-win principle, in the framework of national policies and regulations, strict inspection and a

15、rgumentation, legal consultation, examination and approval procedures, strict regulation of economic activities, attract injection the social investment to the industry group, to achieve leveraging the development, ensure that the value of state-owned assets.(five) to strengthen the construction man

16、agement personnel. Strengthen the management of education and training of cadres and workers of the existing business, firmly establish the concept of the market, enhance the sense of crisis to adapt to market competition, the sense of urgency, improve the ability to respond to market competition, i

17、mprove management and operation of the market. At the same time, according to the need of industrial development, vigorously the introduction of high-quality management management personnel, and strive to build a high-quality professional management team, hard work, and promote the entire workforce

18、knowledge structure, age structure, structure optimization and upgrading ability, enhance core competitiveness, adapt to the need of market competition.(six) seriously study the policy for policy. Serious research about social support the development of cultural undertakings in the country and the X

19、X policy, especially the policy of industrial development, financial investment policy, financial policy and tax policy, and actively seek policy, projects and funds, enterprise and industry group mission to promote leapfrog development.中国矿业大学2009届本科生毕业设计（论文）一般部分 中国矿业大学2009届本科生毕业设计（论文） 第 125 页1 井田概述

20、及井田地质特征1.1矿区概况本部分将主要介绍石台矿区井田地质特征，包括矿井地层特征、可采煤层特征、主要断层、综合地质柱状图等内容。1.1.1井田位置及范围闸河煤田位于安徽省北部，北起徐州市以南6 km，南至濉溪县城。南北长约45 km，东西宽约48 km，面积约250 km2。石台煤矿隶属安徽省淮北矿业集团有限公司，位于闸河煤田中部偏东，西南距安徽省淮北市约15 km，东北距江苏省徐州市约40 km。石台井田地理坐标：X=3762770至3770193，Y=39489294至39495239。南北长3.3至7.5 km，东西宽2.0至4.9 km。设计面积约21.39 km2。1.1.2地形地

21、貌石台矿区地势平坦，由于山系影响，呈东北偏高，西南偏低的平原地形。矿区海拔标高：+32.0至+36.5 m。石台矿区内东有闸河、拦碱河，西有龙河，河流受季节影响。闸河、龙河均由北向南流经该井田，拦碱河位于闸河西侧，为静水河。矿区东西两侧有凤凰山、关山、萝卜山、程蒋山、方房山、香山。1.1.3交通条件石台矿区内有矿区专用铁路线，向南经符夹线至符离集站，北接龙海南连津浦可通往华东各工业城市。公路可直通徐州、宿州、阜阳等地区，在矿区北侧8 Km可进入连霍高速公路，东临合徐高速公路，与全国构成交通网路，对外交通颇为便利，交通位置如下图1.1所示。1.1.4自然地理石台煤矿位于淮北平原中部，属季风暖温带

22、，半湿润气候。夏季炎热多雨，冬季寒冷多风，春秋两季气候暖和，年平均温度14.5度，一年之中7、8月份天气最热，最高温度一般为35-40度。12月至次年2月天气最冷，最低温度一般为零下12至18度。土壤冻结深0.3 m。石台矿年平均降水量862.29 mm，降雨多集中在6至8月份的雨季。月最大降水量1500 mm。石台矿区春夏季以东南、东风为主，冬季多北风。年平均风速为3.1 m/s，其中月平均最大风速为3.7 m/s。9月份平均风速最小,为2.4 m/s。图1.1 石台煤矿交通示意图1.1.5水文地质影响该井田的地表水系主要有东侧闸河、西侧龙河、闸河由北向南流经该井田，洪水位一般为+35.90

23、 m，历年（1982年7月22日）的最高洪水位为36.586 m。拦碱河位于闸河西侧，为静水河，水位变化不大。龙河自北向南流经该井田，洪水位一般为+31.36 m，历年（1982年7月22日）的最高洪水位为32.26 m，另在龙河东侧有人工河道和塌陷积水。河流及塌陷积水均受季节控制。1.1.6其它1）供电：由马庄区域性变电所架35 kV线路两回路通至本矿工业广场内东侧35 kV变电所，线路总长15 km，导线型号：LGJ-70，线路电压35 kV，双回路，供全矿用电；2）供水：石台矿区所用水由塑里镇张庄村所建4口水源井，用4台300RJC185-1210型水泵，通过管路向已建成的几座蓄水池集水

24、，供应井口及生活用水；3）通讯：机关通讯室安装1台供电式电话总机JGL8，通过120门分机电话对石台地区，对井上下通讯联系；4）地震：淮北地区位于苏鲁豫皖交界地区，东有庐大断裂，西有阜阳麻城断裂，北有秦岭纬向构造带，南有宿南断裂（五河至利辛断裂）。根据全国地震烈度区划分和淮北地震局资料，石台矿区在7度范围内，以8级烈度考虑其工程建筑。1.2井田地质特征1.2.1井田的地形石台矿区地势平坦，由于山系影响，呈东北偏高、西南偏低的平原地形。矿区海拔标高：+32.0至+36.5 m。矿区范围内，因煤层地下开采，造成地表塌陷水，塌陷最深可达3.2 m，一般2.3 m。塌陷区范围约12万 km2。1）井田

25、的勘探程度：矿井投产前，井田内共施工钻孔135个，工程量43610 m，网度为6.8个/ km2，投产后共施工钻孔126个，工程量46835.95 m。见表1.1。2）普查：石台井田原属22井田的一部分，于1958至1962年由安徽省地质局325队进行普查找煤，共施工钻孔87个，工程量26577.72 m，并对其中61个钻孔进行了测井，并编制了22井田普查地质报告。3）精查：1965至1966年由原华东煤炭工业公司基本建设公司第三勘探队在闸河煤田后石台孜勘探区进行精查勘探，其中有48个钻孔17032.31 m的工程量落在现石台井田范围内，并对此48个钻孔全部进行了测井，1966年由第三勘探队提

26、交了闸河煤田后石台孜勘探区精查地质勘探报告。表1.1 历年钻探施工情况表施工日期/年钻孔数/个工程量/个施工单位备注195819628726577.72325队61个测井资料196519664817032.31皖煤三勘全部测井资料197719815713697.34局勘全部测井资料19823818084.66局勘全部测井资料19841994197315.13局勘全部测井资料1994178.09本矿全部测井资料1997117660.73局勘全部测井资料4）井田煤系地层概述：石台井田位于闸河煤田的中部，所处大地构造位置为华北淮地台鲁西隆起徐州褶断带的西侧，本区地层自上而下有第四系，二叠系，石炭系等

27、。第四系厚32.0764.59 m，主要为松散砂和粘性土，下部全部为粘土和砂质粘土。含煤地层下二叠统下石盒子组，厚度180210 m，含7、8、9号煤层。下二叠统山西组，厚度120145 m，含10号煤组，石炭系太原群厚125140 m，夹多层薄煤，没有开采价值。地质柱状图见图1.2。1.2.2井田地层特征由钻孔揭露本井田地层由老至新为石炭系、二叠系、第四系，其中石炭系、二叠系为本区含煤地质，以下分述之：1）中石炭统本溪组C2b假整合于中奥陶统老虎山组石灰岩之上，厚2238 m，一般30 m。上部以浅灰灰白色隐晶质石灰岩为主、夹紫色泥岩；下部为灰白棕色，紫色铝质泥岩。底部铁质结核较多。2）上石

28、炭统太原组C3t与本溪组整合接触，为一套海陆交互相沉积，厚120145 m,平均137.5 m。一般由十二层灰岩及薄层海相灰色细砂岩、粉砂岩组成，含不可采薄煤7层。煤层总厚3.74 m。顶部为一层厚812 m的黑色海相泥岩，上部第一层灰岩为浅灰色结晶质，厚度稳定，一般2 m左右，是本区主要标志层（K1）之一。3）下二叠统山西组与下伏地层整合接触。为一套以砂岩、粉砂岩为主夹泥岩、煤层的过渡相沉积，厚110182 m，一般为135 m ,含6、7两个煤组，煤层总厚0.79 m ,6煤层局部可采，7煤不可采。7煤组以下主要为灰色粉砂岩，76煤组间主要为灰白色细中粒砂岩。水平层里发育，呈片状，系6煤层

29、底部良好标志之一。6煤组以上为灰白色细中砂岩，夹粉砂岩，上部1015 cm，多为灰绿色，紫红色泥岩、粉砂岩，无层理。4）下二叠统下石盒子组（P2/1xs）与山西组整合接触，厚170230 m,一般195 m，大致可分为上下段;下段为主要含煤层，厚80110 m,一般90 m，底部为浅灰灰白色铝质泥岩，无层理，层位及厚度稳定，系良好标志层（k2）之一。中部以深灰色泥岩及含菱铁质细砂岩为主，含主采煤层4煤层和局部可采煤层2、3、5煤层，煤层总厚5.37 m。上段厚80120 m,主要由灰、紫色泥岩、粉砂岩组成，局部为中细粒砂岩。底部常发育一厚度为815 m的灰白色中粒砂岩。5）上二叠统上石盒子组（

30、P1/2ss）与下伏地层整合接触，总厚度大于663.5 m，为一陆相沉积。底部为一厚1263 m，一般40 m的灰白色中粗粒砂岩。硅钙质胶结，坚硬，为区内主要标志层（K3)之一。下段厚230280 m，以灰绿色碎屑为主，夹杂色泥岩，含薄煤23层，煤层总厚度0.65 m，仅1煤层局部达可采厚度，无开采价值。上段厚度大于390.3 m，上部为灰白暗紫色粗巨粒砂岩，含砾石，成分复杂；下部以细碎屑岩为主，稍具鲕状结构，夹杂色斑块等。6）第四系（Q）与下伏地层不整合接触，厚2373 m，一般40 m，由北向南、由东向西渐厚。上部为棕红色、灰色粘土及砂质粘土；中部由粘土和粉砂组成，夹细、粉砂34层，厚48

31、 m;下部为棕黄色、桔红色粘土夹砾石，厚637 m ,一般23 m，岩性均一，塑性较好，分布稳定，并含大量砾石和钙质、铁锰质结核。图1.2 石台煤矿地质柱状图1.2.2.1地质构造石台井田位于闸河复式向斜的中部，张庄向斜西翼，主体构造为张庄向斜。以Fj2断层为界，南部以褶曲为主，北部以断裂为主。区内岩浆侵蚀范围广泛，主要侵蚀Fj2断层以东的大部分地区。1.2.2.2褶曲井田只有一条张庄向斜，位于井田东部，轴向N326E，轴向SE倾斜，枢纽起伏，东陡西缓，东翼地层倾角4575，西翼地层倾角525，其核部地层为上石盒子组，北部因F3断层轴向呈弧形弯曲，为一不对称向斜盆地，此褶曲贯穿全井田。1.2.

32、2.3断层井田有1、2两条大断层。1断层是正断层，倾角在3050，落差1535 m；2号断层是正断层，倾角为4060，落差为2045 m。另有两条小断层，落差都在715 m。1.2.2.4岩浆侵入活动和岩溶塌陷井田内岩浆岩分布范围广泛，岩石种类以辉绿玢岩为主，次为花岗斑岩。各类岩石分布规律是：辉绿玢岩主要分布于井田东部及中部13线以东地区，花岗斑岩分布于井田13线以北，岩浆岩在煤层中呈床状、透镜状、串珠状、岩墙状及其它不规则分布，垂向上可有多层。岩浆通道主要受井田东部大的NNE向构造带控制，区内NE向大断裂两侧岩浆岩的厚度与分布范围有明显差异，井下生产中实见小断层切割岩浆岩的现象，说明岩浆侵入

33、在断层形成之前，从Fj2及F4断层两盘岩浆岩分布情况也说明了这一点。到目前为止尚未发现岩浆顺断层侵入的例证。1.2.3水文地质根据以往勘探阶段的简易水文观测，抽水实验成果及生产中实际水文地质资料的分析，将井田自上而下划分为6个含水组和2个隔水层。1.2.3.3主要含水层特征1）第四系全新统孔隙含水组以粉砂、细砂为主，砂层厚度48 m,中间被砂质粘土或粘土砂层分隔成34层，多呈透镜状分布，水力性质为承压水，地表以下56 m为潜水。砂层含水组钻孔单位涌水量为q=0.24 ml/s，渗透系数k=12 m/d，水质类型为HCO3-CL-Ca-Mg型。2）风氧化带含水组以风化砂岩裂隙为主，厚度15 m左

34、右。该组富水性大小与基岩露头的岩性、裂隙发育程度有关。一水平生产时，浅部突水点水量较大，就是受到风氧化带水的影响。3）石盒子组上段裂隙含水组以中粗粒砂岩为主，顶部为一厚层粗砂岩（K3）,裂隙较发育，钻孔揭露时有漏水现象，漏失量13 t。4）石盒子组下段（3煤）裂隙含水组以中、细砂岩为主，砂岩厚度1545 m，一般在25 m左右，从3煤层顶板第一层砂岩到铝质泥岩间的砂岩所组成。3煤层顶板砂岩分布不稳定，多数为粉砂岩、细砂岩互层。该含水组砂岩裂隙不发育，富水性较弱。钻孔单位涌水量q=0.0000850.0624 ml/s.m，渗透系数k=0.000470.202 m/d，水质类型属于CL-Na或C

35、O-CL-Na型。5）山西组裂隙含水组（6煤层含水组）以中、细粒砂岩为主，厚度1550 m，一般25 m左右，为6煤层的直接顶板，裂隙不发育，富水性弱，钻孔单位涌水量q=0.077 ml/s.m，水质类型属于HCO-SO-Ca-Mg型水。该组水量较为丰富，水质量好，是工业广场和工人村饮用水的水源。1.2.3.3主要隔水层特征及隔水性能1）第四系更新统隔水层以粘土、砂质粘土及粘土、砂质粘土夹砾石或者钙质结核组成，厚度637 m，一般23 m，该层分布较为稳定，而且粘塑性好，同时又与砾石或钙质胶结紧密，隔断了风氧化带含水组和全新统孔隙含水组之间的水力联系。2）山西组底部隔水层以黑色泥岩、粉砂岩及泥

36、岩互层为主，厚度在25 m左右，岩性致密，隔水性能较强，分布较稳定，为太原组与山西组之间的良好的隔水层。1.2.3.3各含水组之间的水力联系从上述各含水组、隔水层的划分可见，水量较为丰富的含水组有三个：第四系全新统孔隙含水组、石盒子组中上段裂隙含水组和太原组裂隙岩溶含水组。第四系全新统孔隙含水组受大气降水和地表水的影响比较大，地表水和大气降水是该含水组的主要补给水源，但由于在全新统含水组与基岩之间有更新统隔水层，这样就隔断了全新统含水组与以下各含水组之间的水力联系，所以大气降水及地表水对煤系地层没有直接影响。石盒子组上段裂隙含水组的水量为静储量，没有外界补给水源，随着出水时间的增长，而被逐渐疏

37、干。太原组灰岩岩溶含水组富水性很强，水压较大，但有太原组顶部黑色泥岩隔水层，隔断了灰岩水与上部各含水组之间的水力联系。灰岩水对3煤层开采是没有影响的，但在该矿后期开采6煤层时，太灰水应该引起注意。1.2.3.4矿井涌水量矿井生产初期涌水量：90.8246.9 t/h，平均涌水量110 t/h。随开采范围和深度的增加，涌水量有增大的趋势。在生产初期（19761983），涌水量增大的比较明显，但在19841988年，涌水量反而减少，估计是砂岩水补给不足的缘故。1）断层导水情况该矿井揭露的断层大都为正断层，说明形成断层的应力为拉应力。该矿井的断层导水性差异很大，Fj2断层是该井田的一条落差2045

38、m的正断层，该断层沟通了4煤层顶底板砂岩裂隙含水组，但在实际揭露时，并没有大的断层水出现。2）矿井水文地质类型从上述内容可知，该矿井主要充水岩层是受采掘破坏或影响的4煤层顶底板砂岩裂隙含水组，含水组充水裂隙稍发育，补给条件一般。采掘工程有时受水害影响，但不威胁矿井安全，防治水工作易于进行。根据煤炭部一九八四年五月颁发的煤矿水文地质类型分类依据，该矿井水文地质类型属于中等型。1.3煤层特征1.3.1地层的含煤性概述井田内含煤地层为石炭、二叠系，以二叠系下石盒子组为主，山西组次之，区内煤系地层总厚113 m，含煤22层，其中以4#煤层主采，1、2、3、5、6、7煤层零星或局部可采，煤层总厚9.51

39、 m，含煤系数为0.84 %。1.3.2主要煤层特征1）二叠系上石盒子组煤层1#煤层该煤层位于K3砂岩之上10.623.4 m，一般15 m左右，距3煤层之上190230 m，一般210 m左右，井田内共有86个钻孔穿过其层位。井田内见煤点共12个，煤厚0.141.09 m，平均0.65 m，变异系数为60 %。1煤层为极不稳定的薄煤层，仅见零星可采点。2）二叠系下石盒子组（1）2#煤层该煤层位于K2铝质泥岩之上3555 m，一般为45 m，下距3煤层15 m左右，井田内共有195个钻孔穿过其层位，见煤点95个，占49 %，煤厚0.131.07 m，平均煤厚0.55 m，可采点只有11个，占见

40、煤点的12 %，可采点平均煤厚0.96 m。为极不稳定零星可采之薄煤层。煤层局部受岩浆侵蚀影响变为天然焦。（2）3#煤层该煤层位于2煤层之上，位于K2铝质泥岩之上3045 m，一般38 m左右，井田内共有196个钻孔穿过其层位，其中见煤点达92个，见煤点占46%.煤层厚0.00.74 m，平均煤厚0.45 m，可采系数0.07 %，可采范围内煤层变异系数为86.5 %，3煤层为极不稳定的薄煤层，仅见零星可采点。（3）4#煤层该煤层为井田内主要可采煤层，主要分布于井田23线以南，其次是12线中部，井田内共有196个钻孔穿过其层位，其中见煤点192个，占97.9 %，煤层厚4.35.7 m，平均煤

41、厚4.5m，可采指数为0.92 %，煤层结构简单复杂。可采范围内煤层变异系数为17.7 %，为较稳定的厚煤层，是本矿的主要可采煤层。(4) 5#煤层该煤层位于K2煤层之上13 m左右，而在971孔等附近仅6 m左右，主要分布于井田东北部、西南部和东部。井田内穿过5煤层位的钻孔有190个，其中见煤点176个，占94.3 %，煤层厚1.72.9 m，平均煤厚2.2m，煤层结构复杂。可采指数为0.91 %，变异系数为18.9 %，属稳定局部可采中厚煤层。3）二叠系山西组煤层本煤层含6#煤，其中6#煤组为局部可采煤层。6#煤层位于山西组中部，K1灰岩之上5565 m，一般60 m，主要分布于井田的西南

42、部，其次是井田北部，井田内有112个钻孔穿过其层位，见煤点仅62个，占55 %，煤层厚0.102.08 m，平均煤厚0.66 m，达可采者20个，占32 %，煤层结构简单，由于古河流冲刷，使煤层变薄或尖灭。6煤层平均厚为0.41 m，可采指数为0.19 %，变异系数为89.6 %，属极不稳定局部可采薄煤层。4）石炭系太原组煤层区内控制钻孔较少，共计7个钻孔，且资料不全，仅有3个钻孔穿过太原组地层，其余只穿过2灰或3灰，就见煤情况简述如下：井田内共含太原组煤层7层，煤厚0.20.79 m，在3灰、89灰、12灰下均有个别见煤点，煤厚分别为0.73 m、0.96 m和0.73 m，其余皆为不可采煤

43、层。煤层结构简单，但因该组煤层埋深大，地压高，就现有生产技术条件，煤层开采经济价值不大。1.3.3煤层顶底板1#煤层：顶底板多为泥岩、粉砂岩。2#煤层：顶板为泥岩或粉砂岩，其上以灰白色中细粒长石、石英砂岩为标志，底板为泥岩。3#煤层：顶板一般为泥岩或粉砂岩，夹有薄层细砂岩，局部顶板为细砂岩，底板为泥岩。4#煤层：顶板一般为泥岩、砂质泥岩，部分为细砂岩，底板为泥岩。5#煤层：顶板为厚中、细砂岩或条带状泥质胶结的细砂岩，底板为泥岩。6#煤层：顶板为中厚层的中、细粒砂岩，底板为波纹状的条带状沙岩。各可采煤层特征见表1.2。表1.2 可采煤层特征表煤层及标志层煤层结构稳定程度顶板岩性底板岩性层间距范围

44、平均值可采性1简单极不稳定泥岩粉砂岩泥岩10.623.3814.78不可采 K3130189.41159.62煤层简单极不稳定泥岩粉砂岩粉砂岩 泥岩5.5525.1015.51不可采3煤层简单复杂极不稳定泥岩泥岩不可采4煤层简单稳定砂岩泥岩泥岩11.230.79可采5煤层简单较稳定泥岩粉砂岩泥岩 粉砂岩2.2717.87 9.3局部可采K2铝质泥岩54.391.50 71.9461煤层简单极不稳定粉砂岩砂岩粉砂岩条带状砂岩2.8214.246.06局部可采62煤层简单极不稳定粉砂条带状砂岩泥岩粉砂岩30局部可采7煤层简单极不 稳定粉砂岩砂岩砂岩201.3.4煤质1）煤质概述区内煤层因受区域变质

45、影响及岩浆侵入接触变质影响，煤类以焦煤为主，其次为贫煤、瘦煤、无烟煤；煤层部分受岩浆侵蚀严重，成为天然焦。2）各煤层分述（1）2#煤层2煤层受岩浆侵入影响范围很小，除个别孔（构1孔等）受岩浆侵蚀影响变质程度增高为瘦煤外，其余一般为焦煤。2煤黑色发亮，油脂光泽，属光亮型煤，其性脆，参差状、贝壳状断口。属低硫、低磷、中等灰分、粘结性和结焦性较好的煤层，可作为炼焦用煤。（2）3#煤层3煤层以焦煤为主，其次有肥煤、贫煤、瘦煤、无烟煤等，另有大面积的天然焦。（3）4#煤层以焦煤为主，其次是瘦煤。焦煤在井田广泛分布，其物理性质和煤岩特性：黑色发亮、光亮型、油脂光泽，煤岩成分以亮煤和镜煤为主，其中夹有暗煤和

46、丝炭的透镜体，一般条带结构不明显，近似均一结构，内生裂隙发育，脆度较大，机械强度小，易于破碎，常具贝壳状断口。瘦煤仅分布于井田西部边缘及1线中部，厚度不足0.7 m,其余为焦煤。灰分（Ad）中灰为主，灰分Ad=6.8155.10 %，平均22.38 %，一般23.5 %。发热量（Qb.d）：Qb.d=13.8936.77 MJ，平均29.26 MJ。磷（Pg）：小于0.0044 %.灰渣：SiO2+AL2O383 %贫煤和瘦煤在区内分布较少，厚度较小，一般位于岩浆岩和天然焦附近，灰分为23.2727.62 %，硫含量低，磷含量小于0.05 %，原煤发热量为27.0925.17 MJ/Kg，可作

47、为动力煤。无烟煤和天然焦质硬、容重大，平均在1.8 t/m以上，着火点高。主要分布于井田东部，在井田的东部边缘也有分布。灰分Ad=23.6327.41 %，挥发分Vdaf=5.987.2 %；发热量Qb.d=22.6925.27 MJ/Kg.粘结性丧失，可作为民用或化工用煤。（4）5#煤层以焦煤为主，仅12个钻孔见有肥煤和瘦煤，灰分Ad=13.148.79%；平均27.38 %，井田西部一般在20 %以下，其余一般在25 %以上；挥发分Vdaf=21.428.62 %，平均25.62 %；发热量Qb.d=21.9224.28 MJ/Kg。有害杂质含量低，属中灰煤，可作为炼焦用煤。（5）6#煤层

48、6煤层变质程度较低，仅14-2孔见有岩浆侵入，煤类为无烟煤和低级天然焦，其余大部分为焦煤。可采部分以焦煤为主，灰分Ad=11.6933.57 %；平均18.16 %，挥发分Vdaf=18.828.05 %，平均20.07%；发热量Qb.d=23.5531.79 MJ/Kg。平均28.97 MJ/Kg.。大部分为中灰，少数为富灰（13线）间，低硫、低磷。1.3.5瓦斯赋存1）矿井瓦斯等级石台煤矿-450 m水平以上相对瓦斯涌出量在4.3 m/t以下，绝对瓦斯涌出量为16 m/min,预计-450m-700 m水平瓦斯相对涌出量有增大现象，但相对涌出量10 m/t。根据煤矿安全规程规定属底瓦斯矿井

49、。1.3.6煤的自燃和煤尘爆炸性1）煤的自燃倾向对井田内主要可采4、5煤层都做过煤的自燃倾向评定，其评定方法以煤的自燃倾向为依据，见下表1.3。表1.3 煤的燃点测定表煤层号孔号样品厚（m）样品止深（m）燃点氧化程度（%）等级自燃倾向原样氧化样还原样4煤20-10.97100.1337337237566不易自燃4-11.16336.6136536137366不易自燃4-11.81338.42359359362100不易自燃11-11.4877.2936536136950不易自燃11-11.8179.135935437069不易自燃11-10.9380.0333832434430不易自燃5煤2-

50、41.33632.336936837275自燃发火2）煤尘爆炸性对4#、5#煤层均做过煤层爆炸性测定及煤尘爆炸性指数计算，见下表1.4，表1.5。表1.4 煤层爆炸性测定表煤层号孔号评价方法火焰长度cm混岩量%有无爆炸危险4煤11-120-5055-65有8-320-5055-65有5煤2-430-5070有11-430-5070有表1.5 煤尘爆炸指数计算表煤层号孔号爆炸性指数有无爆炸危险4煤46-111弱8-214弱5煤4616有12-213弱从上表可知：煤尘具有爆炸危险性，爆炸指数为13%。煤层具有自燃发火倾向，发火期为810个月。2 井田境界和储量2.1井田境界2.1.1井田境界的确定

51、在煤田划分为井田时，要保证各井田有合理的尺寸和储量，使煤田各部分都能得到合理的开发。煤田范围划分为井田的原则为：1）井田内的储量，与煤层赋存情况、开采条件和矿井生产能力相适应；2）保证井田有合理尺寸；3）充分利用自然条件进行划分，如地质构造（断层）等；4）合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井间的关系。根据以上规则和矿区总设计任务书的要求，结合煤层的赋层情况，地质构造，开采技术条件，并保证各井田都有合理的尺寸和边界，石台矿的边界划分如下：其井田边界如下：1）南与张庄矿相邻；2）西接房庄和岱河矿；3）东以张庄向斜轴与永堌井田相连；4）北至14线北侧煤层风氧化带。2.1.2开采界限矿井浅部以4#煤层

52、分氧化带为界，深部至4#煤层-850 m底板等高线。2.1.3井田尺寸井田的走向最大长度为7.5 km，最小长度为5.8 km，平均长度为7 km，井田倾斜方向的最大长度为4.9 km，最小长度为2.0 km，平均长度为3.5 km。煤层的倾角最大为20，最小为5，平均13。井田水平面积为：21.39 k。井田赋存状况示意图见图2.1。2.2矿井工业储量2.2.1储量等级的圈定根据煤炭资源地质勘探规范及说明，石台矿地质构造属中等，主采4煤层属较稳定煤层，5、6煤层属不稳定煤层，因而4煤层按类型圈定储量级别，5、6煤层按类型圈定储量级别，各级别网度按照83年部颁生产矿井储量管理规程。岩浆岩地区煤

53、层的储量级别参照集团公司生产矿井储量管理规程实施细则圈定。岩浆岩区不圈定A级储量。有下列情况之一者不圈定高级储量：1）岩浆侵入规律不明显的块段；2）在设计和生产中实际意义不大的小而孤立的块段；3）临近不可采边界的块段；4）大断层两侧各50 m的块段；5）小构造发育地段。按部（87）煤地字第73号文批准把天然焦列入暂难利用储量不再分级。图2.1 井田赋存状况示意图2.2.2储量计算原则1）容重的确定根据石台矿二水平延深勘探报告，即：82年淮北矿务局煤田地质勘探队测定结果，本次储量计算采用的贫煤容重为1.40 t/m，焦煤的容重为1.40 t/m，无烟煤的容重为1.55 t/m，天然焦的容重为1.

54、80 t/m。2）煤厚及天然焦厚度的确定原则（1）煤层中夹矸的单层厚度不大于0.05 m时，夹矸与煤合并计算；（2）煤层中夹矸的单层厚度等于或大于0.7 m时，被分开的煤分层作为独立煤层单独计算储量；（3）煤层中夹矸的单层厚度小于0.7 m时，煤分层不作为独立分层。煤分层厚度等于或大于夹矸厚度时，上下煤分层厚度加在一起作为煤层的利用厚度；（4）岩浆侵蚀区煤厚及天然焦厚度确定原则：当钻孔连续既见天然焦又见煤时，两者分别达到可采厚度，分别计算；若天然焦可采，煤不可采，将煤与天然焦合并按天然焦计算；若煤层可采，天然焦不可采，按煤层计算储量，天然焦不参与计算；若两者均达不到最低可采厚度，而合并达到天然

55、焦可采厚度，按天然焦计算。其余原则同1、2、3。3）工业储量计算本矿只有4#和5#煤层具有开采价值。边界露头线为-20 m。本次矿井储量计算是在精查地质报告提供的1：5000的煤层底板等高线上计算的，储量计算可靠。井田范围内的煤炭储量是矿井设计的基本依据，根据（矿井设计指南中矿大出版社 陈吉昌主编），4#煤层采用地质块段法计算工业储量。地质块段法就是根据一定的地质勘探或开采特征，将矿体划分为若干块段，在圈定的块段法范围内可用算术平均法求得每个块段的储量。煤层总储量即为各块段储量之和，应当指出，每个块段内至少应有一个以上的钻孔。根据地质勘探情况，将井田划分为1、2、3、4、5、6、7、8、9、1

56、0共十个块段进行计算，根据勘探情况，在全矿内111b的储量占总储量的90%以上，各块段的水平面积分别测量三次，取其中的平均值作为其面积，井田的水平面积即为各块段平均面积之和。如下图2.2所示。图2.2 石台矿井田块断划分图块段的面积S必须采用真面积（即煤层斜面积）。用煤层底板等高线上的水平投影面积换算成真面积。1块段的水平面积:三次测量值：S/1 =2.12 km2; S/1=2.11 km2; S/1=2.10 km21块段的平均水平面积S/1 =2.11 km21块段平均倾角:=131块段的真面积：由公式2.1计算得： S = S/ / cos （2.1）式中：S-真面积，km2； S/-

57、水平投影面积，km2 ；-煤层倾角，采用块段内的平均倾角，（）。将A块断的水平面积、平均倾角公式2.2代入计算出1块断的真面积：S1 = 2.17 km2同理可得： S2 = 1.77 km2S3 = 2.00 km2S4 = 2.11 km2S5 =1 .54 km2S6 = 1.53 km2S7 = 2.88 km2S8 = 2.62 km2S9 = 3.02 km2S10 = 1.83 km2所以本井田的实际总面积为：S = S1 + S2+ S3 + + S10 = 21.39 km2 本井田4#煤层工业储量：工业储量：由公式2.2计算得： Q = S M R （2.2）式中：Q矿井工

58、业储量，Mt； S矿井真面积，km2； M煤层厚度，m；R煤容重，取1.4 t/m3。算出4#煤层工业储量为：135.38 Mt。同理算出5#煤层工业储量为：66.2 Mt。则全矿井的工业储量为：Q=201.58 Mt 2.3矿井可采储量2.3.1煤柱的留设1）工业场地、井筒留设保护煤柱，对较大的村庄留设保护煤柱，对于零星分布的村庄不留设保护煤柱；2）各类保护煤柱按垂直断面法或垂线法确定。用岩层移动角确定工业场地、村庄煤柱。岩层移动角为75，表土层移动角为45；3）断层煤柱宽度2080 m，井田境界煤柱宽度为50 m；4）工业场地占地面积，根据煤矿设计规范中若干条文件修改决定的说明中第15条。

59、矿井可采储量=（矿井工业储量-永久煤柱损失）矿井回收率。本井田中永久煤柱损失主要有：工业广场保护煤柱、井田境界煤柱损失、断层保护煤柱等。见表2.1。表2.1 煤柱留设方法名 称留 设 方 法工业广场根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱与压煤开采规程第72条：工业广场维护带宽度为15 m井田边界边界煤柱50 m断 层大断层煤柱每侧2080 m大 巷大巷煤柱每侧30 m（1）边界煤柱可按下列公式计算 Z = L b M R （2.3）式中：Z边界煤柱损失量； L边界长度； b边界宽度； M煤层厚度； R煤的容重。取1.4 t/m3。其煤柱损失量见表2.2所示：表2.2 石台矿边界煤柱损失表煤柱类型

60、储量（Mt）井田边界保护煤柱12.3断层保护煤柱3.4工业广场保护煤柱6.4井筒保护煤柱0合计22.1（2）工业广场煤柱留设根据煤炭工业设计规范，工业场地占地指标如表2.3。表2.3 工业场地占面积指标井型(Mt/a)占地面积指标（公顷/0.1Mt）2.41.01.51.81.20.450.91.50.090.31.8工业场地的布置应结合地形、地物、工程地质条件及工艺要求，做到有利生产，方便生活，节约用电。根据上述规定，本井田工业场地占地面积S取值如下：S = 1.2（150/10）=18公顷故本矿井工业场地的面积为18公顷，由于长方形便于布置地面建筑，所以初步设定工业广场为长方形，即长方形长边为480 m，短边为375 m。本矿井地质条件及冲击层和基岩移动角见表2.5。表2.4 岩层移动角广场中心深度煤层倾角煤层厚度冲积层厚度MMM-28514