庞庄矿0.9Mt新井设计课程设计【含CAD图纸+文档】
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采矿学 课程设计 目录 1 矿井概述及井田地质特征 1 1 1 矿区概述 1 1 1 1 矿区的地理位置 范围 1 1 1 2 供电情况 1 1 1 3 地形 地貌 1 1 1 4 交通条件 1 1 1 5 气象条件 2 1 1 6 水文 3 1 1 7 地震 3 1 1 8 邻近矿井概况 3 1 2 井田地质特征 4 1 2 1 井田地形 4 1 2 2 以往勘探的情况 4 1 2 3 区域地质构造简况 5 1 2 4 井田地层 5 1 2 5 含煤地层 7 1 2 6 构造情况 7 1 2 7 井田水文地质特征 10 1 3 煤层特征 11 1 3 1 含煤概况 11 1 3 2 煤质 12 1 3 3 煤层赋存特点 14 1 3 4 围岩性质 15 1 3 5 瓦斯 煤尘和煤的自燃 15 1 3 5 地温 16 1 3 6 其它有益矿产 16 2 井田境界和储量 17 2 1 井田境界 17 2 2 矿井工业储量 18 2 2 1 储量计算范围和工业指标的确定 18 2 2 2 储量级别与计算块段的划分 18 2 2 3 储量计算方法及参数的确定 19 2 2 4 工业储量计算 21 2 3 矿井可采储量 21 2 3 1 边界煤柱 22 2 3 2 断层保护煤柱 22 2 3 3 防水保护煤柱 23 2 3 4 矿井设计储量计算 23 2 3 5 工业广场煤柱损失 23 2 3 6 井筒保护煤柱 26 2 3 7 大巷保护煤柱 26 采矿学 课程设计 2 3 8 可采储量的计算 26 3 矿井工作制度 设计生产能力及服务年限 28 3 1 矿井工作制度 28 3 2 矿井设计生产能力及服务年限 28 3 2 1 确定依据 28 3 2 2 矿井设计生产能力 28 3 2 3 矿井服务年限 28 4 井田开拓 30 4 1 井田开拓的基本问题 30 4 1 1 确定井筒形式 数目 位置及坐标 30 4 1 2 工业场地的位置 33 4 1 3 开采水平的确定及带 采 区划分 34 4 1 4 主要开拓巷道 34 4 1 5 带区间接替顺序 35 4 1 6确定开拓方案 35 4 1 7开拓方案粗略比较 37 4 1 8开拓方案经济比较 38 4 1 9 开拓方案综合比较 41 4 2 庞庄矿开拓平面图 42 4 3 庞庄矿开拓剖面图 43 5 课程设计总结 44 6 参考文献 45 采矿学 课程设计 1 目录 1 矿井概述及井田地质特征 1 1 1 矿区概述 1 1 1 1 矿区的地理位置 范围 1 1 1 2 供电情况 1 1 1 3 地形 地貌 1 1 1 4 交通条件 1 1 1 5 气象条件 2 1 1 6 水文 3 1 1 7 地震 3 1 1 8 邻近矿井概况 3 1 2 井田地质特征 4 1 2 1 井田地形 4 1 2 2 以往勘探的情况 4 1 2 3 区域地质构造简况 5 1 2 4 井田地层 5 1 2 5 含煤地层 7 1 2 6 构造情况 7 1 2 7 井田水文地质特征 10 1 3 煤层特征 11 1 3 1 含煤概况 11 1 3 2 煤质 12 1 3 3 煤层赋存特点 14 1 3 4 围岩性质 15 1 3 5 瓦斯 煤尘和煤的自燃 15 1 3 5 地温 16 1 3 6 其它有益矿产 16 2 井田境界和储量 17 2 1 井田境界 17 2 2 矿井工业储量 18 2 2 1 储量计算范围和工业指标的确定 18 2 2 2 储量级别与计算块段的划分 18 2 2 3 储量计算方法及参数的确定 19 2 2 4 工业储量计算 21 2 3 矿井可采储量 21 2 3 1 边界煤柱 22 2 3 2 断层保护煤柱 22 2 3 3 防水保护煤柱 23 2 3 4 矿井设计储量计算 23 2 3 5 工业广场煤柱损失 23 2 3 6 井筒保护煤柱 26 2 3 7 大巷保护煤柱 26 2 3 8 可采储量的计算 26 3 矿井工作制度 设计生产能力及服务年限 28 采矿学 课程设计 2 3 1 矿井工作制度 28 3 2 矿井设计生产能力及服务年限 28 3 2 1 确定依据 28 3 2 2 矿井设计生产能力 28 3 2 3 矿井服务年限 28 4 井田开拓 30 4 1 井田开拓的基本问题 30 4 1 1 确定井筒形式 数目 位置及坐标 30 4 1 2 工业场地的位置 33 4 1 3 开采水平的确定及带 采 区划分 34 4 1 4 主要开拓巷道 34 4 1 5 带区间接替顺序 35 4 1 6确定开拓方案 35 4 1 7开拓方案粗略比较 37 4 1 8开拓方案经济比较 38 4 1 9 开拓方案综合比较 41 4 2 庞庄矿开拓平面图 42 4 3 庞庄矿开拓剖面图 43 5 课程设计总结 44 6 参考文献 45 采矿学 课程设计 3 1 矿井概述及井田地质特征 1 1 矿区概述 1 1 1 矿区的地理位置 范围 庞庄煤矿位于徐州市西北方向九里区境内 距市中心 13km 主井地理座标为东经 117 06 19 北纬 34 20 24 井囗标高 37 5m 井田范围 东自 21 煤露头起 西至夹河工业广场及第 17 勘探线为界与夹河矿为邻 南部 边界分三段 1 东段 铁路煤柱以东 以 F3 断层与王庄煤矿相邻 2 中段 铁路煤柱至 11 勘探线 以 F47 断层为界 断层以南隶属拾屯煤矿 3 西段 第 11 至第 15 勘探线 各煤层 270 水平以浅急倾斜部分划归拾屯矿 北以 F1 断层与张小楼井相邻 井田东西长约 6 24km 南北宽 3km 面积约 18 72km2 1 1 2 供电情况 矿区供电由铜山县柳新变电所双回路供电 矿内有 2516 kv 变电所一座 16000 kv 变压器 2 台 1 1 3 地形 地貌 庞庄井田为古黄河泛滥形成的冲积平原 冲积层东北薄 西北厚 平均厚度 76 0m 区内 地势较平坦 略显西北高 东西低的趋势 地表标高 35m 42m 坡度约为两千分之一 由于 几十年的煤炭开采活动 使地表形成大面积塌陷并积水成塘 塌陷区水深可达 5m 6m 矿区东南由寒武 奥陶纪石灰岩构成为数不多的低山丘陵 大致呈 NE60 方向延伸 自西 向东为大 小孤山 霸王山 九里山 琵琶山 其中以九里山最高 山顶绝对标高为 173 2m 1 1 4 交通条件 徐州市地处京沪 陇海两大铁路动脉的交汇点 本井田有矿区专用铁路 东与京沪铁路茅 村站 西与陇海铁路夹河寨站相联接 徐丰公路从矿门口通过 可与苏北 皖北 鲁南 豫东各县相通 矿区东北有京杭大运河 穿过 经徐州煤港贯通南北 因此 庞庄煤矿水 陆交通运输条件极为便利 见交通示意图 1 1 采矿学 课程设计 4 交通示意图 1 1 1 1 5 气象条件 根据徐州气象资料 本区属南温带鲁南气候区 具有长江流域和黄河流域气候的过渡性 区内气候日照充足 年降雨量充沛 冬寒干燥 夏热多雨 春秋季短 并有寒潮 霜冻 冰雹 旱风等自然灾害 本区由于地处中纬度副热带和暧温带的过渡区 因此 降水有集中性高 年变化大的特点 平均年降水量 841 9mm 最大 1297 0mm 1958 年 最小 500 6mm 1988 年 夏季平均雨量 6 8 月 466 03mm 约占全年降水量的 55 其中以 7 8 两月雨量最多 形成了冬干 春秋 旱频繁 盛夏常发生旱涝急转 易涝 易旱的气候特点 蒸发量 1440mm 年 全年以偏东风 采矿学 课程设计 5 为多 年平均风速 3 2m s 最大风速 24 3m s 1959 年 6 月 年平均气温 14 13 C 1 月份 最低 平均气温 0 6 C 7 月份最高 平均气温 27 4 C 冻土深度为 29cm 历年平均初霜期 为 10 月下旬 终霜期 4 月上旬 1 1 6 水文 井田内地表水体主要为塌陷区积水 其次有拾新河和拾屯河 1 塌陷区积水 积水区常年水位 34 3m 雨季最高水位 36 25m 1982 年 7 月 22 日 2 拾屯河 从矿区南部露头自西向东入丁万河 全长 13Km 为季节性河流 3 拾新河 1977 年 12 月铜山县在矿区中部自西北向东南人工开挖而成 常年积水 水深 5 6m 河床不连续且与塌陷区积水连成一片 除上述地表水体外 尚有零星的鱼塘和纵横交错的排水沟渠分布 因此 矿区地表水系较 为发育 1 1 7 地震 徐州地区地震烈度为 7 度 根据 1956 年科学出版社资料 徐州地区地震记录始于公元 522 年 讫于 1937 年 即 1415 年间发生地震 21 次 其中破坏性地震占了 3 7 次 影响较大的有 1502 年 10 月 17 日地震 坏城垣民舍 1668 年 7 月 25 日山东莒县郯城 8 5 级地震 1937 年 8 月 1 日山东渮泽 7 级地震 本区属华北地震区 距郯庐断裂约 100km 该断裂带为一长期活动的强地震带 1 1 8 邻近矿井概况 1 王庄煤矿 王庄煤矿隶属扬州煤炭工业公司 与庞庄煤矿以 F3 断层及铁路煤柱为界 由 苏革燃煤 76 54 号文件 苏地管发 99 020 号文件 批准 1959 年建井 1961 年移交生产 是一对年产 25 万吨的矿井 2002 年实际产量 34 万吨 目前生产水平为 300 m 480 m 两个水平 开采 山西组 7 9 煤层 2 宝应县拾屯煤矿 宝应县拾屯煤矿隶属扬州煤炭工业公司 铁路煤柱至第 11 勘探线之间与庞庄煤矿以 F47 断层为界 由 苏煤司基 85 204 号文件 苏地管发 99 020 号文件 批准 第 11 勘探线至第 15 勘探线之间各煤层以 270m 水平为界 由 苏煤司基 92 229 号文件 苏地管发 99 020 号 文件 批准 1986 年建井 1991 年投产 矿井设计生产能力 9 万吨 年 2002 年实际产量为 15 万吨 目前生产水平为 260 m 380 m 两个水平 开采山西组 7 9 煤层 3 夹河煤矿 采矿学 课程设计 6 隶属徐州矿务集团公司 与庞庄煤矿以第 17 勘探线为界 徐煤局地 86 93 号文件 1965 年 6 月建井 1969 年 10 月正式投产 矿井生产设计能力为 45 万吨 年 1970 年改扩建 1980 年核定生产能力为 100 万吨 年 1998 年再次技术改造 生产能力达到 150 万吨 年 2002 年实际原煤产量 164 万吨 目前矿井生产水平为 450 m 600 m 800 m 三个水平 正在开拓延深 1100m 水平 开采下石盒子组 2 煤及山西组 7 9 煤层 1 2 井田地质特征 1 2 1 井田地形 庞庄井田位于九里山向斜中段 总体上为一不对称的复式向斜构造 即由 2 个背斜 3 个 向斜组成 大型断裂亦较为发育 西北翼被 F1 断层切割 破坏了构造的完整性 地层形状沿 走向和倾向均有变化 受褶曲构造的影响 地层产状沿走向和倾向上均有变化 倾角一般为 8 l0 东南翼较陡 西北翼相对较缓 1 2 2 以往勘探的情况 从 1956 年至 1999 年间 由 124 煤田地质勘探队 169 煤田地质勘探队 徐州矿务局地质 勘探队 安徽煤田地质物探队 西安煤科分院在本区进行多期地质勘探及物探工作 共施工钻 孔 232 个 工程 量 78756 58m 完成地震测线 17 条 总测长 26 44km 瞬变电磁法勘探线 46 条 施测物理点 601 个 1956 年原华东煤田地质勘探局 124 队在徐州九里山地区进行普查找矿时 施工钻孔 34 个 总工程 量 5360 06m 发现了九里山煤田 1957 1963 年江苏省煤炭工业局煤田地质勘探 169 队在本区进行勘 探 工作 共施工 97 个 钻孔 总工程量 27119 73m 并分别于 1958 年 7 月提 交了 拾屯矿区 精查报告 包括王庄 东城 庞庄 桃园 拾屯及邓庄六个井田 1959 年 10 月提交了 拾屯矿区深部补充 勘探 报 告 1962 年 9 月提交了 东城 庞庄煤矿地质勘探最终报告补充资料 1963 年 6 月提交了 王庄煤矿地质勘探最终补充报告 1963 年 7 月提交了 拾桃井田地质勘探最终报告 精查 同时在拾桃方案设计研究时将拾桃井田的拾屯区划归庞庄煤矿 桃园区划归夹河煤矿 1978 1982 年 徐州矿务局地质勘探队在本井田深部进行勘探 共施工钻孔 99 个 总工程 量 45556 76m 于 1982 年提交了 庞庄煤矿补充勘探报告 1986 年 徐州矿务局地勘队在第 5 勘探线深部进行生产勘探 共施工钻孔 2 个 总工程 量 720 02m 严密地控制了 F1 断层产状要素 为顶水采煤提供了可靠的地质依据 1991 年安徽煤田地质物测队对庞庄井田深部进行了二维地震勘探 其范围 第 13 勘探线 至第 17 勘探线之间 370m 水平以下至 F1 断层 面积 2 31Km2 完成 地震 测线 17 条 测 线总长度 26 44Km 并于同年 10 月提交了 徐州矿务局庞庄煤矿深部水平地震开发勘探报告 采矿学 课程设计 7 1999 年 10 月 委托煤炭科学研究总院西安分院对庞庄井田深部的庞 4 断层与 F1 断层之 间区域进行瞬变电磁法勘探工作 查明庞 4 庞 4 1 F1 1 F1 断层的含水层分布情况 推断 核实上述断层位置及含水破碎带宽度 并查明 800 以下的太原组石灰系及奥陶系灰岩水的水 力联系 完成测线 46 条 施测了 601 个物理点 于 2000 年 2 月提交了 庞庄煤矿庞 4 庞 4 1 及 F1 1 断层带含水性探测成果报告 1 2 3 区域地质构造简况 徐州煤田位于中朝准地台山东隆起区的南端 徐州复背斜的西端 若按地质力学划分 是 秦岭东西向构造带的北支和新华夏第二隆起带的交汇部位 其东侧紧邻郯庐大断裂 故本区是 几个大构造带的交汇地 构造复杂 区内盖层发育 属北方型 中生代印支 燕山运动对本区 影响甚大 使本区地层发生褶皱 断裂并伴有岩浆活动 徐州复背斜由多个相间排列的背 向斜组成 自东南向西北分别是 棠张集向斜 大许家 背斜 贾汪向斜 徐州背斜 闸河向斜 肖县背斜 九里山向斜等 每一个背 向斜由更次一 级的背 向斜组成复式背 向斜 就单一褶曲而言 一般北翼较缓 南翼较陡 局部直立甚至 倒转 并伴生有与褶曲轴大致平行的高角度逆断层 逆掩断层出观 区域地层沉积缺失奥陶系上统 志留系 泥盆系及石炭系下统 除震旦系与寒武系 奥陶 系与石炭系呈假整合接触关系 第四系与其它各时代的地层呈不整合接触关系外 其它各地层 皆呈整合接触关系 徐州地区的岩浆岩活动大致分为三期 即晚元古代未的辉绿岩类侵入 燕山中 晚期的中 酸性 中基性岩浆岩活动 燕山晚期 喜山期的基性 超基性岩浆岩活动 在徐州复背斜的分布 大体沿桃山集 徐州 贾汪一线以东出露的全为基性岩 该线以西出露的主要为中性 中酸性 酸 性火成岩 这正是利国铁矿和斑井铜矿的成矿母岩 本井田的太原组地层及邻区的垞城矿太原 组地层亦见有煌斑岩 辉绿岩类的岩墙 岩脉侵入 而井田西北部的张集矿则见有大面积的中 酸性火成岩 1 2 4 井田地层 井田内无基岩出露 现据区外露头所见及钻孔揭露资料 将井田地层自下而上简述如下 1 寒武系 井田钻孔未见 仅在矿区外围群山有出露 主要分布于徐州复背斜的轴部 与下伏地层震 旦系 Z 呈假整合接触 下部以砂页岩为主 夹薄层状灰岩 中 上部则由中 厚层状灰岩组 成 2 奥陶系 O 仅见于少数钻孔 是徐州复背斜构造的两翼主要地层组成部分 也是煤系地层的沉积基底 区内只发育有下统和中统 上统缺失 其中 采矿学 课程设计 8 奥陶系下统 O1 与下伏地层寒武系呈整合接触关系 下部由中厚层竹叶状白云岩 泥质白云岩 页片状泥质灰岩 钙质白云岩及厚层状灰岩组 成 上部的马家沟组则由中厚层 巨厚层的豹皮状灰岩组成 顶部夹有紫灰色薄层钙质白云岩 厚 450 530m 平均 484m 奥陶系中统阁庄组 O2g 厚 65 2 70 9m 平均 68m 由青灰色 黄灰 灰色薄 中厚层钙 质白云岩 白云质灰岩 白云岩组成 3 石炭系 C 系地层仅发育有中统和上统 下统缺失 1 石炭系中统本溪组 C2b 本组地层厚 17 8 42 7m 平均 27m 假整合于奥陶系之上 是在奥陶系中统之后地壳整体 长期上升 剥蚀夷平的基础上广泛海侵的浅海相沉积 其岩性自下而上为 下部 为紫色 灰绿色页岩 相当于华北山西式铁矿层位 含铁不均匀 厚度较小 一 般在 6m 左右 系本组与下伏奥陶系之分界标志层 中部 为浅灰色铝土质页岩 厚度多小于 5m 上部 浅灰色厚层状石灰岩 含黄铁矿 夹透镜状页岩 厚约 16m 2 石炭系上统太原组 C3t 本组地层厚 124 0 208 2m 平均 156 0m 为本区主要含煤地层之一 整合于本溪组之上 为海陆交互相沉积 主要有灰白 灰黑的灰岩 页岩 砂质页岩组成 夹极不稳定 稳定薄煤 7 10 层 可采者两层 各层石灰岩中常含有丰富的蜓科 腕足类及海百合化石 4 二迭系 P 区内二迭系地层沉积有下统 山西组 下石盒子组 上统上石盒子组 现分述如下 1 二迭系下统山西组 P11 s 本组地层厚 96 5 145 4m 平均 113 0m 为本区主要含煤地层之一 整合于太原组地层 之上 为近海河湖沼泽相沉积 主要由灰色页岩 砂质页岩 灰色粉砂岩及石英砂岩组成 中 下部以石英砂岩为主 其次为深灰 灰白色页岩 砂质页岩组成 夹稳定 极不稳定的薄 中 厚煤层 4 6 层 其中 7 煤为稳定可采煤层 8 9 煤为局部可采煤层 各煤层上 下的页岩中 常含有保存较为完整的植物化石 常见有栉羊齿 楔叶木 轮木 丁氏蕨等 2 二迭系下统下石盒子组 P12 x 本组厚 170 7 299 0m 平均 217 0m 为本区主要含煤地层之一 整合于山西组地层之 上 为内陆湖泊沼泽相沉积 主要由灰绿 深灰色砂质页岩组成 上部以灰色为主 下部以深 灰色为主 自上而下夹数层杂色页岩 含煤 6 9 层 其中 1 2 煤可采 本组下部的煤层附近地层中常保存有较为完整的植物化石 辨轮木 轮木 芦木 大羽羊 采矿学 课程设计 9 齿 柯特木和丁氏蕨等 3 二迭系上统上石盒子组 P21 s 厚 3 9 269 2m 平均 250m 整合于下石盒子组之上 为炎热气候下内陆河湖相沉积 以 杂色 灰绿色 灰色砂页岩 页岩为主夹灰绿色 浅灰色细 中粒砂岩 中下部时夹有煤线及 炭页岩 底部为灰 灰白色石英长石粗粒含砾砂岩 间夹灰色 杂色页岩 为本组与下统下石 盒子组分界标志层 产烟叶大羽羊齿 剑形瓣轮木等化石 5 第四系 Q 区内厚度 52 7 124 0m 平均 76 0m 不整合于各地层之上 主要由砾石 砂礓 粘土 亚 粘土 粉砂土和腐植土组成 井田范围内由东南向西北逐渐增厚 具体如图 1 2 地质综合柱状图 1 2 5 含煤地层 本井田含煤地层为石炭 二迭系 有三个含煤组 石炭系太原组 二迭系下统山西组和下 石盒子组 1 2 6 构造情况 井田内自东南向西北发育的褶曲依次为 拾屯向斜 拾屯背斜 南翼向斜 庞庄背斜 北 翼向斜 分述如下 拾屯向斜位于庞庄井田南部煤层露头的北侧 第 8 勘探线以东进入王庄井田 第 8 勘探线 向西延至第 14 15 勘探线间消失 轴向 NE40 45 枢纽略有起伏 NE 端昂起 向 SW 方 向倾伏 倾伏角 0 12 向斜两翼倾角变化较大 在第 4 勘探线以东为一对称向斜 向 WS 延伸逐渐变为 ES 翼陡 WN 翼缓的不对称的向斜 ES 翼倾角一般为 60 75 局部岩层倾角 高达 89 近乎直立 而 WN 翼倾角自 NE 向 SW 逐渐由 20 30 变缓为 2 10 由于该向 斜沿枢纽方向有起伏 故在第 8 10 勘探线 第 11 14 勘探线间煤层埋藏较深 而在第 10 11 勘探线及第 14 勘探线附近煤层埋藏相对较浅 拾屯向斜跨度为 380 1400 m 幅度为 54 410 m 轴线长 8000 m 幅度 跨度皆以 7 煤 为标准 下同 拾屯背斜位于拾屯向斜的北侧 轴线长 2800 m 发育范围在第 9 14 勘探线之间 东起 F46 断层 向西延伸至 14 勘探线附近消失 轴向 NE40 45 与拾屯向斜近乎平行 向 SW 方向倾伏 倾伏角 3 8 该背斜跨度为 400 1180 m 幅度 50 145 m 两翼倾角 5 25 为一较对称的背斜构造 该背斜为第 10 13 勘探线上的钻探工程所控制 南翼向斜位于拾屯背斜的西北侧 为不对称的向斜构造 轴线长 4000 m NE 方向起自 F46 断层 向 SW 方向延至第 16 勘探线昂起消失 轴向 NE30 65 在第 12 勘探线以西为 NE45 第 10 勘探线以东渐转为 NE30 方向 本向斜的南翼即为拾屯背斜的北翼 两翼倾 采矿学 课程设计 10 角为 5 25 跨度 1090 1690 m 轴线长 4000 m 幅度 50 145 m 南翼向斜除被第 10 15 勘探线上的钻孔控制 庞庄背斜位于井田中部 为一宽缓且向 SW 方向倾伏的背斜构造 倾伏 角 4 12 轴线长约 8500 m 该背斜起自井田东部的老地层 向 SW 延伸至第 16 17 勘探 线间消失 轴向 NE45 70 在第 10 勘探线以西为 NE45 第 10 5 勘探线之间转为 NEE 向 第 5 勘探线以东又转为 NE60 在浅部 背斜两冀倾角一般为 5 20 其中北翼较缓 南翼相对较陡 在第 11 15 勘探线两翼倾角变化较大 其中北翼为 20 40 南翼倾角 20 35 背斜的跨度 1280 2900 m 幅度为 70 205 m 在第 10 15 勘探线被 F48 断层沿 走向方向斜切 在第 10 勘探线附近被 F46 断层横切 在第 7 勘探线以东地段分别被东 1 东 22 条走向断层所切割 庞庄背斜为 1 16 勘探线上的钻孔所控制 北翼向斜位于庞庄背斜的西北侧 为一两翼宽缓 枢纽具有起伏的不完整的向斜构造 轴 线长约 4300 m 由东向西至第 16 17 勘探线间的昂起部位消失 轴向与庞庄背斜大致平行 在第 10 勘探线以西为 NE40 第 10 勘探线以东为 NEE 方向 其枢纽在第 4 勘探线附近昂起 形成一个鞍状构造 其轴部在第 13 勘探线形成一个次级的背斜构造 向斜两翼倾角大部分地 段较为平缓 但在第 13 15 勘探线间 SE 翼倾角增大 局部可达 40 以上 该向斜的跨度为 1000 2250 m 幅度 50 210 m 其北翼分别被 F1 断层沿其走向切割 在第 11 勘探线以东又 分别被 F46 断层横切 北翼向斜为第 3 6 勘探线及第 9 16 勘探线上的钻孔所控制 井田内有三大断层 F1 逆断层 F46 正断层和东 1 逆断层 F1 逆断层位于矿井外西北边缘 自东向西纵贯全区 东起第 1 勘探线以东的老地层一直向 西延伸至第 17 勘探线并进入夹河井田 在本区走向长 8500 m 分别由 1 2 Q10 2 8 小 34 V 3 4 2 Ql 28 3 和柳 3l 等 9 个钻孔控制 且有 1 6 1 4 2 7 80 Q 28 F1 1 东 8 F1 2 3 1 3 l0 3 13 3 15 3 16 3 17 F1 3 F1 4 Q42 Q42 1 4 1 2 37 水 源 2 F1 8 6 5 14 5 张 13 6 14 10 15 4 17 l0 张 17 5 5 7 1 3 6 8 6 9 6 10 F1 5 柳 5 5 F1 6 F1 10 V 8 和 V 9 计 39 孔穿过 控制可靠 第 7 勘探线以东的每条 勘探线上至少有 2 个或 2 个以上的钻孔穿过断层面 对断层落差 产状要素控制准确可靠 F1 断层沿走向或倾向上均具有舒缓波状的特点 尤其是在断层的东段更为明显 断层倾角沿走向 自东向西由平缓逐渐变陡 断层落差则由大逐渐变小 断层总体走向为 NE55 倾向 NW 倾角 0 70 落差 180 500 m 断层切割了上 下石盒子组 山西组 太原组 本溪组及奥 陶系地层 部分地段奥陶系灰岩直接覆盖在煤系地层之上 F46 正断层位于第 8 11 勘探线之间 横切庞庄背斜及北翼向斜 走向长 2900 m 断层走 向 SE 倾向 SW 倾角 50 65 落差 0 50 m 断层落差中间大两端小 浅部大深部小 向 西北延伸与 F1 断层相交 向东南延伸与 F47 断层相交 F46 断层切割了下石盒子组 山西组 和太原组三组煤系地层 并把庞庄背斜分割成东西两段 采矿学 课程设计 11 庞 庄 煤 矿 开 拓 平 面 图 图 1 2 井田 7 煤构造纲要图 采矿学 课程设计 10 1 2 7 井田水文地质特征 井田内地表水体主要有拾新河及拾屯河 拾新河是 1977 年 12 月铜山县在矿区中部自西北 向东南人工开挖而成 常年积水 水深 5 6 m 河床不连续 拾屯河从矿区南部露头自西向东 入丁万河 全长 13 km 为季节性河流 区内另有零星的鱼塘和纵横交错的排水沟渠分布 因 此 矿区地表水系较为发育 根据含水层岩性特征 空隙性质及地下水埋藏条件 矿井主要含 水层为第四系孔隙水 二迭系的砂岩裂隙水 太原组的灰岩溶隙水层 奥陶系灰岩含水层 正 常涌水量为 120 m3 h 最大涌水量为 175 2 m3 h 其相邻矿井平均涌水量见表 1 1 表 1 1 相邻矿井平均涌水量 单位 m 3 h 矿 井 张小楼井 夹河煤矿 宝应县拾屯矿 王庄煤矿 平均涌水量 19 8 115 120 55 采矿学 课程设计 11 分 界 砂 岩 砂 质 页 岩中 粒 砂 岩砂 质 页 岩煤砂 质 页 岩煤砂 质 页 岩砂 质 页 岩中 粒 砂 岩煤中 粒 砂 岩煤砂 质 页 岩砂 质 页 岩细 粒 砂 岩 细 粒 砂 岩灰 岩灰 岩砂 质 页 岩灰 岩砂 质 页 岩细 粒 砂 岩砂 质 页 岩灰 岩砂 质 页 岩 细 粒 砂 岩煤灰 岩砂 质 页 岩砂 质 页 岩煤 砂 质 页 岩 灰 灰 绿 杂 色灰 绿 灰 浅 灰 色灰 色 结 构 致 密 块 状 性 脆 裂 隙 发 育含 砾 砂 岩1号 煤2号 煤 灰 岩铝 土 页 岩含 铁 页 岩灰 岩白 云 岩 白云 质 灰 岩细 粒 砂 岩 7号 煤9号 煤 21号 煤20号 煤 1 01 97 5 2 3 0 81 2 深 灰 色深 灰 色 致 密 块 状 性 脆 节 理 发 育深 灰 色 致 密灰 绿 浅 灰 色 中 粗 粒灰 灰 绿 杂 色灰 白 色灰 灰 绿 杂 色灰 色 含 砂 均 匀 致 密 坚 硬 灰 色 致 密 坚 硬灰 白 色灰 黑 色 海 相 页 岩灰 深 灰 色灰 灰 白 色灰 灰 黑 色 致 密 坚 硬灰 白 色致 密 状 灰 白 色紫 红 色 灰 白 色青 灰 黄 灰 灰 色灰 色 豹 皮 状 夹 有 泥 灰 岩 白 云 质 灰岩 白 云 岩 未 见 底 局 部 裂 隙 岩 溶 发育 为 区 域 性 含 水 层 灰 灰 黑 色灰 灰 黑 色灰 深 灰 色灰 深 灰 色灰 灰 白 色灰 灰 黑 色灰 灰 黑 色灰 深 灰 色 灰 白 色灰 深 灰 色 103 438435814 9208 120165027 406 10 25 832 7954 01236710 7483 42605 4768 048 0 图 1 2 地质综合柱状图 1 3 煤层特征 1 3 1 含煤概况 本区含煤地层为石炭 二迭系 有 3 个含煤组 二迭系下统下石盒子组 P1x2 山西组 采矿学 课程设计 12 P1s1 石炭系上统太原组 C3t 煤系地层平均总厚度 486m 含煤 20 层 可采和局部可采仅 7 层 可采煤层的厚度为 11 65m 含煤率为 2 40 其中 下石盒子组地层平均厚度 217 0m 含煤 6 9 层 可采和局部可采 2 层 可采煤层平均厚度 3 16m 含煤率为 1 46 山西组地层平均厚度 113 0m 含煤 4 6 层 可采和局部可采 3 层 可采煤层平均厚度 6 62m 含煤率为 5 86 太原组地层平均厚度 156 0m 含煤 7 10 层 可采和局部可采 2 层 可采煤层平均厚度 1 87m 含煤率为 1 20 1 3 2 煤质 1 煤的工业指标 本报告在煤质方面除了收集洗煤厂几个主要指标外 另在生产中采取了少数煤样进行化验 分析 现将化验结果列表如下 见表 1 1 表 1 2 表 1 1 煤质工业分析成果表 工 业 分 析 有害成份 发 热 量 组 别 煤 层 Mad Ad Vdaf 焦渣 特征 固定炭 St d Pd Qad MJ Kg Qnet ad MJ Kg 1 2 68 12 52 36 22 6 54 30 0 44 0 005 29 08 28 77 下石盒 子组 2 2 45 12 34 37 64 6 53 32 0 45 0 003 29 43 29 04 7 2 20 7 34 37 33 6 56 79 0 33 0 002 31 31 30 92 8 2 26 10 89 36 76 6 55 08 1 67 0 003 30 04 29 55山西组 9 1 82 12 47 43 66 36 77 3 30 0 002 22 05 21 30 表 1 2 煤质分析成果统计表 组 别 煤层 水份 Mad 灰份 Ad 硫份 St ad 1 1 71 3 502 98 9 14 80 24 4420 56 9 下石盒子组 2 1 92 4 003 00 48 6 92 30 1618 64 49 0 37 0 420 40 5 7 1 30 3 872 67 94 8 86 30 1614 71 94 0 22 0 480 32 9 山西组 8 1 72 3 062 43 9 10 61 23 3015 53 9 采矿学 课程设计 13 9 1 23 3 362 30 67 6 23 36 8615 59 67 0 50 0 790 66 4 从上列数表的煤质化验资料统计结果看出 水份 各煤层均属低水份煤 且自上而下逐渐减少 灰份 下石盒子组的 1 煤 2 煤属偏高的中灰煤 山西组的 7 煤 8 煤 9 煤属低灰煤 太 原组的 20 煤 21 煤属偏低的中灰煤 其精煤的灰份均小于 10 可见易选 硫份 下石盒子组煤层与山西组煤层属特低硫煤 太原组煤层属富硫煤或高硫煤 磷份 下石盒子组煤层与山西组煤层属特低磷煤 太原组煤层未做磷份分析 发热量 除 1 煤外 其余煤层分析煤样的分析基弹筒发热量 Qdrr 都在 25 0J Kg 以上 可燃基弹筒发热量 Qdrr 都在 33 44J Kg 左右 且自上而下有逐步增大趋势 挥发份 各煤层均大于 37 且自上而下有增高趋势 胶质层指数见表 1 3 1982 年报告 表 1 3 煤层胶质层指数表 煤层 2 7 9 20 21 指数 7 12 15 5 22 72 25 92 元素分析 化验成果中各元素组分的变化规律不甚明显 容重 本次报告采用的容重值为 1 34 t m3 2 煤的物理特征 1 煤 半亮 半暗型 树脂 沥青光泽 条带状结构 鳞片状或块状构造 褐黑色 质地 较松软 裂隙较发育 有时被方解石脉充填 2 煤 半亮 半暗型 树脂 沥青光泽 条带状似均一结构 鳞片状或块状构造 褐黑色 质地较松软 外生裂隙较多 多为方解石脉充填 并有少量黄铁矿星点 7 煤 半亮 半暗型 树脂 玻璃光泽 条带状结构 块状构造 色黑性脆 裂隙较发育 并有方解石脉充填 9 煤 半光亮 半暗型 玻璃 树脂状光泽 内生 外生裂隙都较发育 条带状结构 块 状构造 20 煤 半亮至光亮型 色黑性脆 玻璃 树脂光泽 条带状结构 块状构造 内生裂隙发 育 含浸染状黄铁矿 21 煤 半亮至光亮型 玻璃 树脂光泽 条带状结构 块状构造 内生裂隙发育 下部含 泥砂 质硬 灰分高 俗称砂岩煤 3 煤的工业牌号 本区各煤层工业牌号系按 1958 年 4 月国家技术委员会规定的分类表划分原则确定的 先 后三次地质报告确定的结果相同 见表 1 3 表 1 3 煤层工业牌号表 采矿学 课程设计 14 煤层号 确定单位 1 煤 2 煤 7 煤 8 煤 9 煤 20 煤 21 煤 拾屯报告 气 气 气 气 气 气 肥 气 肥 62 年补勘 弱粘 气 气 气 气 气 气肥 气 气肥 82 年补勘 气 气 气 气 肥 气 肥 矿上采用 气 气 气 气 气 肥 肥 4 风氧化带 本区风氧化带的深度为 50 5 瓦 斯 本矿为低沼气矿井 沼气相对涌出量为 3 43 m3 d t 二氧化碳相对涌出量为 4 06 m3 d t 6 煤 尘 本矿井各可采煤层的爆炸指数均较低 都无爆炸危险性 7 煤的自燃 本矿各可采煤层的自燃倾向均为二类 属有可能自燃发火的矿井 1 3 3 煤层赋存特点 7 煤上距 2 煤 104m 下距分界砂岩 58m 距 8 煤 1 5 7 0m 距 1 灰 52m 距 20 煤为 155m 有 105 个钻孔穿过 全部可采 见煤点厚度 6 56 6 80m 平均 6 68m 另取巷道见煤 点 88 个 以上总计见煤点 193 个 平均煤厚 6 68m 该煤的赋存特点 7 煤属于区域性稳定的厚煤层 煤层结构简单 少数地段 约 20 含夹矸 厚度为 0 2 1 2m 个别点夹矸厚度可达 2 5m 由浅部到深部煤厚有变薄的趋势 表 1 4 表 1 4 煤厚度与深度变化关系表 水 平 点 数 个 煤 厚 220 以上 5 4 62 采矿学 课程设计 15 370 6 4 53 520 4 4 60 620 7 4 52 平均煤厚 4 57m 1 3 4 围岩性质 7 煤直接顶板多为灰色砂质页岩 占统计点数的 43 厚 0 34 20 37 m 平均 3 64 m 含砂较均匀 微显层理 致密 坚硬 断口平坦 偶夹炭屑 含植物化石碎片 裂隙中有时含 黄铁矿或方解石脉 次为灰 深灰色页岩 占统计点数 32 厚 0 34 6 68 m 平均 1 65 m 较致密 性脆 微含砂 断口不平 节理发育 含植物化石碎片 有时夹灰黄色泥质条带 在 7 煤遭受冲刷地段顶板即为灰白色细 中粒砂岩 占 22 以石英 长石为主 泥质胶结 厚 度较大者 即成为 7 煤老顶砂岩 7 煤老顶多为灰白色中粒砂岩 厚 0 6 30 67 m 平均 5 3 m 以石英 长石为主 泥质胶 结 含不规则波状或斜交黑色矿物条带 具水平或微波状层理 坚硬 裂隙不发育 稍含水 局部含页岩块 偶见有风化现象 在掘进和回采期间 遇断层 裂隙发育处或低洼地段 有短 时的滴水 淋水现象 有少数点揭露其老顶为灰色砂质页岩而未见砂岩 根据 7 煤顶板特征及力学测试结果 结合采掘过程中顶板管理的实际情况 参照其它因素 综合分析后认为 7 煤顶板较平整 裂隙发育较差 采掘过程中比较好管理 故本次将其顶板 类型评定为 类 7 煤直接底板以深灰色页岩或灰色砂页岩为主 致密 坚硬 层理发育 少数点为炭质页 岩 个别点为砂页岩互层或细粒砂岩 厚 0 09 46 61 m 平均 4 41 m 1 3 5 瓦斯 煤尘和煤的自燃 1 瓦斯 本矿 包括原东城井 为低沼气矿井 自投产以来 瓦斯涌出量一直很低 2 煤尘 通常以可燃挥发分 V 煤尘爆炸指数的高低作为衡量煤尘爆炸性强弱的标志 一般说 V 含量越高 爆炸性就强 V 若小于 10 基本上无爆炸危险 本矿井所采 7 号煤层煤尘 爆炸指数为 4 6 煤尘无爆炸危险 3 煤的自燃 我矿可采煤层的自燃倾向为二类 属有可能自燃发火的矿井 至今庞庄井未发生过井下发 火现象 矿井的瓦斯涌出量 级别及自燃发火期见表 1 5 表 1 5 瓦斯涌出量级别及自燃发火期表 矿 沼 气 CH 4 二 氧 化 碳 CO 2 煤 煤 采矿学 课程设计 16 全 矿 井 全 矿 井井 名 称 相对 量 m3 t 绝对 量 m3 t 采 区 最 大 相 对 量 m3 t 鉴 定 等 级 审 批 意 见 相对 量 m3 t 绝对 量 m3 t 采 区 最 大 相 对 量 m3 t 鉴 定 等 级 审 批 意 见 层 自 燃 发 火 期 月 尘 爆 炸 指 数 V 庞庄 井 3 43 10 3 4 2 8 7 低 低 4 45 13 4 2 3 5 6 低 低 未 发 火 4 6 1 3 5 地温 矿区恒温带约为 25 30 m 恒温带温度为 16 7 徐州西部矿区地温梯度为 2 0 2 5 东部矿区地温梯度为 1 5 2 0 徐州矿务集团地质勘探工程处用半导体井温测得的结果为 深度每增加 100 m 地温增加 1 9 综合东西部平均值 本井田地温梯度采用 2 0 100 m 1 3 6 其它有益矿产 煤系地层中有多层铝土页岩 尤其是在下石盒子组底部的分界砂岩之上有一层铝土页岩 俗称粘土矿 平均厚度为 2 62m 呈灰白 灰绿色 黄褐色 致密性脆 具滑腻感 呈鲕状 结构 赋存在第 11 16 勘探线之间 其中以第 13 15 勘探线之间较为发育 采矿学 课程设计 17 2 井田境界和储量 2 1 井田境界 在求井田走向长度和倾向长度时 分别进行了 9 次和 6 次测量 然后求得了最大值及最小 值 还有平均值 结果如下表格统计的数据所示 表 2 1 走向长度 倾斜长度统计表 编号 走向长度 m 倾斜长度 m 1 1480 7 5100 12 2 3684 9 3358 56 3 5384 22 5961 16 4 5312 88 5013 26 5 8198 61 4190 24 6 3958 37 380 66 7 4273 25 8 804 11 9 3967 21 最小值 804 11 380 66 最大值 8198 61 5961 16 平均值 4118 25 4001 庞庄矿井田东到 21 煤露头线 西以 17 勘探线与夹河矿为界 南部分别与王庄矿 拾屯矿 以人为边界划分 北与张晓楼井相邻 井田东西长 5 28 km 南北宽约 2 5 km 面积 13 2 采矿学 课程设计 18 km2 最大走向 8 2km 最小走向 0 8km 平均走向 4 12km 最大倾斜长度 6 0km 最小倾斜长度 0 38km 平均倾斜长度 4km 2 2 矿井工业储量 2 2 1 储量计算范围和工业指标的确定 工业储量是指在井田范围内 经过地质勘探厚度与质量均合乎开采要求 目前可供开采利 用的列入平衡表内的储量 矿井的地质资源量 探明的资源量 331 控制的资源量 332 推断的资源量 333 探明的资源量 331 经济的基础储量 111b 边际经济的基础储量 2M11 次边际经济的资源量 2S11 探明的资源量 332 经济的基础储量 122b 边际经济的基础储量 2M22 次边际经济的资源量 2S22 矿井工业储量 111b 122b 2M11 2M22 333k 本井田储量计算上限为 50 m 水平 下限为 700 m 水平 东至各煤层上限 西至庞夹边界 线 南至庞王 庞拾矿井边界线 北至张小楼井边界线 1 工业指标的确定 1 煤层最低可采厚度不分倾角 均采用 0 7 m 2 煤层最高可采灰分不大于 40 3 煤层的最低发热量不低于 17 0 MJ kg 2 2 2 储量级别与计算块段的划分 1 各级储量的基本线距 根据庞庄矿井田的勘探类型 确定各级储量的基本线距如下表 2 1 表 2 1 勘探类型 煤层 A 级 B 级 C 级 二类一型 7 500 1000 2000 2 储量计算块段划分及确定采用厚度的原则 1 对于稳定的煤层 高级储量的外围 以不超过基本线距的 1 2 的距离外推次一级储量 不能连续外推 2 工程质量低劣 打丢煤的钻孔不参与可采边界的圈定 3 井田内可跨越已查明的落差不大于 50 m 的地段 降为 C 级储量 其断层两侧各留 30 50 m 的煤柱 若断层密集 不能跨越断层划分高级储量 4 见煤点的煤层厚度低于 0 7 m 时 用插入法求出可采边界 对未见煤钻孔 用相邻的钻 采矿学 课程设计 19 孔连线的中点为零点 再用插入法求出可采边界 5 煤层夹矸的单层厚度不大于 0 05 m 时 夹矸与煤层合并计算 但全层的灰分或发热量 指标应符合规定的标准 6 煤层中夹矸的单层厚度等于或大于所规定的煤层最低可采厚度 0 7 m 时 被夹矸分 开的煤分层应作为独立煤层分别计算储量 7 煤分层厚度等于或大于夹矸厚度时 且夹矸厚度小于 0 6 m 时 上下煤分层合并计算 8 复杂结构煤层 当各煤分层的总厚度等于或大于所规定的最大可采厚度 0 6 m 同时 夹矸的总厚度不超过煤分层总厚度的 1 2 时 一各煤分层的总厚度作为煤层的采用厚度 9 夹矸不稳定 无法进行煤分层对比的复杂煤层 当夹矸的总厚度不超过煤分层总厚度的 1 2 时 以各煤分层的总厚度作为煤层采用厚度 夹矸单层厚度不受最低可采厚度的限制 2 2 3 储量计算方法及参数的确定 1 储量计算方法 本井田煤层的部分倾角较小 为缓倾斜煤层 另一部分为倾斜煤层 利用等高线法在井田 开拓平面图上量取井田分区面积 再根据煤层倾角折算倾斜分区面积 累加分区面积后乘以容 重 煤层厚度 计算出井田工业储量 如图 2 1 采矿学 课程设计 20 450 250 250 30 60 650 10 150 60 60 205140 205140 38020 宝 应 井 田庞 庄 井 田 40 40 庞庄井田夹河井田 350 650 650 张 小 楼 井 田庞 庄 井 田 80 750 70 50 60 60 50 50 450 50 夹河井田 庞庄井田 450 50 50 50 50 50 50 450 40 350 30 庞庄井田 张小楼井田 20 150 20 20 250 450 40 350 150 30 350 F51 F51 庞庄井田宝 应 井 田 F47 F1 30 30 350 50 40 H 0 40m 505 F46 350 20 38050 38050 380450 380450 38040 38040 38050 38050 3800 3800 380250 380250 38020 380150 380150 38010 38010 38050 38050 3800 3800 37950 37950 3790 3790 379850 379850 37980 37980 2051350 2051350 205130 205130 2051250 2051250 205120 205120 205150 205150 20510 20510 2051050 2051050 205100 205100 205950 205950 20590 20590 205850 205850 20580 20580 205750 205750 20570 20570 205650 205650 20560 20560 1 庞 庄 煤 矿 开 拓 平 面 图 中国矿业大学矿业 工程学院采矿工程系庞庄开拓平面图 ABC DE FG 图 2 1 井田分块图 采矿学 课程设计 21 2 储量计算参数的确定 1 煤层厚度均采用煤层真厚度 按块段内或附近见煤点计算其算术平均值 作为该块段的 煤层平均厚度 结果是 7 煤 4 57m 2 煤层容重均采用 1 34 t m3 3 井田煤层总面积 S 14 82 m 详情见表 2 2 2 2 2 4 工业储量计算 本设计只开采 7 煤 计算公式 Zc SMr 2 1 式中 Zc 工业储量 t S 井田煤层总面积 m2 M 煤层平均厚度 m r 煤层容重 t m 3 由此计算公式得 7 煤工业储量 Zc SMr 14 821 4 57 1 34 90 761Mt 矿井工业储量为 Zc Zc7 90 761Mt 表 2 2 井田各区域面积 区域 平均倾角 C 水平投影面积 2km倾斜面积 2km A 26 0 594 0 661 B 9 1 380 1 397 C 6 3 902 3 923 D 8 1 274 1 287 E 21 0 800 0 857 F 8 2 063 2 083 G 10 4 543 4 613 总计 14 821 2 3 矿井可采储量 安全保护煤柱留设原则 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 表 土层移动角为 45o 采矿学 课程设计 22 3 维护带宽度 风井场地 20 m 其它 15 m 4 断层煤柱宽度 100 m 井田境界煤柱宽度为 30 m 5 工业广场煤柱 根据 煤炭工业设计规范 第 5 22 条规定 工业广场的面积为 0 8 1 1 公顷 10 万 t 2 3 1 边界煤柱 庞庄矿东以 F46 东 1 断层为界 分别留设 50 m 煤柱 30 m 煤柱 西与张小楼井留设 30 m 煤柱 南与王庄矿 拾屯矿留设 30 m 煤柱 北留设 30 m 煤柱 jPHLm 0 000001 2 3 式中 井田边界煤柱宽度 m H 井田边界煤柱长度 m L 煤层厚度 m 煤层容重 t m 3 煤层平均倾角 井田边界保护煤柱损失 Mt jP 已知 30 m 14365 73m 1 34 t m 4 57 m HL 3 因此代入 2 3 可得 30 14365 73 4 57 1 34 0 000001j 2 64 Mt 2 3 2 断层保护煤柱 L 30 2 0 000001 2 4 fPm 式中 F46 煤柱损失 Mt f L F46 长度 m 7 煤层厚度 m 煤层容重 t m 3 已知 L 3066 4m 1 34 t m3 m 4 57 m 代入 2 4 可得 3045 51 4 57 1 34 2 50 0 000001fP 1 87 Mt 采矿学 课程设计 23 2 3 3 防水保护煤柱 由于煤层顶底板状态较好 致密性较好 井田范围内又无较大水系 区内地表水体一股不 与其下各含水层发生水力联系 并旦各含水层之间均有一定厚度的隔水岩层 含水层水位各不 相同 说明其无水力联系 因此 无需留设防水煤柱 2 3 4 矿井设计储量计算 综合以上计算 井田保护煤柱损失量 P l 4 51Mt 具体保护煤柱见表 2 3 表 2 3 永久保护煤柱损失量 煤柱类型 损失量 Mt 井田边界保护煤柱 2 64 断层及防水保护煤柱 1 87 合计 4 51 矿井设计储量按下式计算 Zs Zg P1 2 7 式中 Zs 矿井设计储量 万吨 Zg 矿井工业储量 90 761Mt P1 煤柱损失量 4 51Mt 将各参数代入式 2 7 中可得矿井设计储量 Zs Zg P1 90 761 4 51 86 251Mt 2 3 5 工业广场煤柱损失 根据 煤炭工业设计规范 中矿井工业广场占地指标的规定 大型矿井工广占地面积为 0 8 1 1 公顷 10 万 t 中小型矿井工广占地面积为 1 8 1 5 公顷 10 万 t 矿井生产能力越大 取值越小 具体可以参考下表 本矿井设计生产能力为 0 9M a 所以本矿井取 1 5 公顷 10 万 t 考虑到建筑技术的提高 建筑物不断向空间发展 所以 工业广场的面积都有缩小的趋势 本设计取 0 70 的系数 则工业广场的面积约为 0 1008km2 设计长轴定为 400 m 短轴定为 300 m 采用垂直剖面法计算工业广场的压煤损失 围护带的宽度取 15 m 垂直剖面图如图 2 2 所示 因此 工广占地面积为 12 公顷 120000m 2 采矿学 课程设计 24 工业场地占地面积表 井 型 万 t a 1 占地面积 公顷 10 万 t 1 240 1 0 120 180 1 2 45 90 1 5 9 30 1 8 煤层倾角 8 表土层厚度为 70 m 基岩移动角中 沿煤层走向移动角 70 上 山移动角 70 下山移动角 70 0 7 70 0 7 8 64 4 表土层移动角 50 以上数据均根据徐州矿务集团生产技术部与中国矿业大学测物系在全国矿山测量学 术会议上发表的徐州矿区地表移动规律综合分析成果资料关于 地表移动主要参数的计算 工广煤柱计算示意图见图 2 2 煤柱损失见表 2 3 庞庄矿井田地质条件及岩层移动角 煤层厚度 m 煤层倾角 围护带宽 度 m 表土层移动 角 4 57 8 15 50 走向移动角 上山移动 角 下山移动 角 70 70 64 4 表土层移动角 50 基岩岩层移动角 70 上山移动角 70 下山移动角 0 7 64 4 采矿学 课程设计 25 图 2 2 工业广场煤柱示意图 由此可得工业广场保护煤柱面积 2 5 120 5 SHL 式中 工业广场保护煤柱平面面积 m 2 梯形面的高 m 煤柱上边长度 m 1 煤柱下边长度 m 2L 已知 575 96m 658m 694m 代入公式 2 5 可得 H12L 0 5 575 96 658 694 S 389348 96 m 2 工业广场压煤可以按下式计算 Pg S M cos 2 7 式中 Pg 工业广场压煤量 t S 工业广场压煤水平面积 389348 96m 2 M 煤层平均厚度 4 57m 煤的容重 取 1 34t m 3 7 煤层平均倾角 8 将各参数代入式 2 7 中可得工业广场保护煤柱损失量为 Pg 389348 96 4 57 1 34 cos8 2 41Mt 采矿学 课程设计 26 2 3 5 井筒保护煤柱 井筒布置在工业广场中央 包括在工业广场保护煤柱中 不再累计 2 3 6 大巷保护煤柱 本设计共有两个水平 每个水平有三条大巷 即回风大巷 轨道运输大巷和胶带运输大巷 其中 回风大巷布置在煤层中 轨道运输大巷和胶带运输大巷布置在煤层底板岩层中 考虑到 开采过程中在大巷上方会形成应力集中 受采动影响较大 故煤柱留设宽度为 60m 沿大巷走 向 因此可以得到煤柱损失量为 3 74 Mt 表 2 3 煤柱损失计算表 工业广场煤柱损失 边界煤柱损失类 别 煤 层 压煤面积 m2 煤厚 m 容重 t m3 煤损 万 t 长 m 宽 m 煤厚 m 容重 t m3 煤损 万 t 7 389348 96 4 57 1 34 241 14365 7 30 4 57 1 34 264 东
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