冠裕煤矿开采设计采煤专业毕业设计说明Word格式文档下载.docx
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北距平定县城15km，距阳泉市25km，东距207国道7km，其间有简易公路联接。
经平定、阳泉与太旧高速公路和石太铁路线相接，可通往全国各地，交通较为便利。
故本矿区煤炭外运条件良好。
井田位于太行山北段西侧。
为低中山地貌。
地形总体呈南高北低,沟谷多呈南北向分布，形态多呈“U”型。
地形最高点位于井田西南部山梁，标高1326m，最低点位于井田北部，阳胜河河床，标高915m。
最大相对高差311m。
本区属海河流域，子牙河水系，井田北界外有阳胜河，由西向东流。
其特点是夏季雨量集中，易发洪水；
冬、春两季雨量很小，以致出现断流。
属季节性河流。
井田内各沟谷，雨季雨水除渗入地下外，均流入阳胜河。
平定县属暖温带大陆性气候，四季分明。
冬季少雪，春季多风，夏季雨量集中，多晴朗凉爽天气。
据平定县气象站1958～1980年共23年的资料统计，基本情况如下：
历年平均降水量601.1mm，且主要集中在7、8、9三个月内。
其中1963年8月5日一天内降雨量达173.6mm，为本县有记录以来之最大降雨量；
历年平均蒸发量为1888.1mm，蒸发量为降雨量的3～4倍；
年平均气温9.3℃，一月份最冷，平均气温为-6℃，月平均气温最低-9.7℃。
七月份最热，平均气温为22.5℃，月平均气温最高23.6℃；
年平均风速为2.1m/s，多为西北风；
无霜期169天，最大降雪度为25cm，每年11月底开始地冻，翌年3月份解冻，最大冻土深度60cm。
据《中国地震动峰值加速度区划图》，本区动峰值加速度值为0.1g，相等于原地震烈度七度区。
现采用一对斜井开拓，主副井井口均位于井田东北部。
井筒沿S55°
W方向，22～30°
倾角延深进入井田见煤，设有+620水平轨道运输大巷。
大巷采用矿车运输，井口配备绞车提升，通风方式为中央并列抽出式。
该矿投产时间不长，目前井下开采范围不大，井下涌水量为80-140m3/d，矿井属高瓦斯矿井。
井田东与平定煤矿二坑相邻，东南和南后峪煤矿交界，东北为平定煤矿一坑。
西、北与阳煤集团相邻。
据了解，未发现周边煤矿有越界开采现象，对本矿生产未产生不利影响
本井田深积地层由老至新为奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、二叠系下统下石盒子组、二叠系上统上石盒子组、第四系中、上更新统。
简述如下：
1、奥陶系中统峰峰组（O2f）
主要为炭岩及豹皮状灰岩，其次为泥灰岩及薄层状白云质灰岩。
底部为厚层状角砾状泥灰岩。
下部岩溶较发育。
本组厚约170m左右。
2、石炭系中统本溪组（C2b）
全厚35～40m，平均38.9m。
平行不整合于奥陶系灰岩之上，本组地层由灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩及石灰岩组成，夹有1～2层煤线。
底部为“山西式铁矿”，呈鸡窝状分布。
其上为G层铝铝土矿，厚度变化较大。
灰岩一般有两层，含少量蜓科及海百合茎化石。
3、石炭系上统太原组（C3t）
全厚95～120m，平均105.6m。
为本矿区主要含煤地层之一，连续沉积于本溪组之中，岩性由灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、浅灰、灰白色砂岩，3层深灰色白灰岩以及6～14层煤组成。
4、二叠系下统山西组（P1s）
平均厚55.60m，为井田内主要含煤地层之一，它连续沉积于太原组之中。
岩性主要由灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、灰白色中～粗粒砂岩组成。
含煤2～6层。
5、二叠系下统下石盒子组（P1x）
连续沉积于山西组之中，一般厚87.5m，底部以K8砂岩与山西组分界。
一般分上、下两段：
（1）绿色岩层段（P1X1）
底部K8砂岩，为黄绿色厚层状粗砂岩，底部含小砾石、小菱铁矿结核及泥岩包体。
分选、磨圆度均差，泥质胶结，疏松，表面呈球状风化，并有氧化铁浸染。
全段主要由黑色泥岩、深灰色砂质泥岩、粉砂岩及灰色砂岩组成，夹有1～2层铝质泥岩及菱铁矿结核。
下部夹有3～6层煤线。
本段地层因地表风化后砂岩及砂质泥岩显示浅灰绿色色调，因而称绿色岩层段。
全厚40～55m，平均47.5m。
（2）黄色岩层段（P1X2）
底部K9为灰色厚层状中粒砂岩，韵律性明显，底部为砂砾岩，相变为细砂岩，分选、磨圆度不好。
含煤屑及泥岩包体，呈斜层理或波状层理，泥质胶结，其上为浅灰色、绿灰色砂质泥岩、粉砂岩及灰色砂岩。
有时可夹黑色泥岩和一层煤线以及灰色铝土泥岩1～2层。
上部砂岩带主要由1～2层灰白色粗—中粒砂岩及2～3层灰绿色砂质泥岩组成。
砂岩中含砾石，砂质泥岩中含紫斑。
顶部为桃花泥岩。
本段地层因地表风化后为姜黄、灰黄色，因而称黄色岩层段。
全厚35～45m，平均40m。
6、二叠系上统上石盒子组（P2s）
井田内大片出露，出露总厚度约250m左右，分上下两段。
（1）红黄色岩层段（P2s1）
其岩性下部以黄褐色砂质岩层为主，夹薄层灰绿色中～细砂岩及泥岩。
上部以黄绿色厚层状粗细粒砂岩为主，夹黄褐色及暗紫色砂质泥岩条带。
全厚122.70～172.90m，平均150m。
（2）褐色岩层段（P2s2）
以狮脑峰砂岩（K12）为基底，由2～3层绿色含砾粗砂岩组成。
中部夹由黄绿、紫或灰黑色薄层砂质泥岩，厚40m左右。
向上为紫红、兰紫及暗黄色砂质泥岩、泥岩及含紫色的黄绿色砂砾岩组成。
砂岩多泥质胶结，疏松，容易风化。
7、第四系中，上更新统离石黄土和马兰黄土（Q2+3）
以不整合覆盖在基岩之上。
大多分布在山顶和山坡处，井田内分布较广。
中更新统离石黄土（Q2）：
由红棕色、红黄色亚砂土及亚粘土组成，并含有钙质结核。
上更新统离石黄土（Q3）：
为浅黄、黄灰色亚砂土或细粉砂土，孔隙度大，垂直节理发育，底部含钙质结核。
本统厚0～40m，平均22.5m。
平昔矿区位于沁水坳陷的东部边缘北段，太行山隆起之西翼。
基本构造形态为一单斜，走向北西，向南西方向倾斜。
在此单斜上又发育次一级波状褶曲。
断层走向和褶曲轴向大多为北东，少数北西，陷落柱普遍发育。
起控制作用的主要为新华夏构造体系。
本井田位于沁水煤田阳泉矿区扩区（平定区）南部。
现将井田内褶曲、断层及陷落柱等构造现象分述如下：
1、褶曲：
（1）史家沟-鸦凹向斜：
位于井田东部，沿N20°
E方向穿过井田，轴部为928号和M10号钻孔连线，轴部宽缓，两翼倾角4～9°
，轴向延伸5000m以上。
（2）杏庄向斜：
位于井田东南部，轴向N30E，井田内延伸距离1500m，M94，1224号钻孔连线东侧为其轴部。
（3）药林寺—台沟背斜：
位于井田东部，轴向N30E，两翼倾角为7°
左右。
轴部为M30号孔与M4号孔以西100m处之连线。
井田内延伸距离3400m左右。
（4）马道岭向斜：
位于井田西部，轴向N60°
E，延伸距离1600余m，轴部宽缓，西翼倾角5～8°
。
2、断层：
井田内断层较少，落差不大，都为高角度正断层。
FM60：
走向N10°
E，倾向NW，延伸500m。
落差2m。
FM61：
走向N5°
E，倾向NW，倾角650，延伸240m，落差8m。
FM62：
W，倾向SW，延伸200m，落差5m。
FM63：
走向SN，倾向W，倾角600，延伸200m，落差7m。
3、陷落柱：
井田内陷落特别发育。
全井田共有陷落柱50个，平均每平方公里3个，其中3个为井下巷道发现。
陷落形态多为园形及椭园形，一般常见的直径为10～100m（地表），陷壁角65～80º
，一般多在75º
陷落柱围岩以二叠系石盒子组地层居多，陷落体中岩层时代都新于围岩，陷落体部分被黄土掩盖，有一部分为煤矿坑下所揭露。
综上所述，井田井田范围褶曲和陷落柱发育，地层倾角5～10°
，断层少且落差小，总体分析，本井田地质构造总体应为Ⅱ类，即中等类。
2.2煤层的埋藏特征
石炭系上统太原组（C3t）及二叠系下统山西组（P1s）为本井田主要含煤地层，共含煤15层，由上而下编号为1、2、3、5、6、81、82、84、9上、9、11、12、13、14、15号。
其中1～6号位于山西组；
81～15号位于太原组，煤层总厚13.12m，煤系总厚161.20m，含煤系数8.5%。
井田内零星可采、局部可采、全部可采煤层有3、6、81、9、15号三煤层。
现将可采煤层分述如下：
1、3号煤层：
赋存于山西组中上部，上距K8砂岩平均20m左右，见煤点厚度0.11—1.16m，平均0.64m，为一局部可采的不稳定煤层。
井田内在井田北东部的743、908、M3钻孔、东南部的M7、1224钻孔两块控制达可采厚度。
煤层一般不含夹矸，结构简单，顶板多为砂质泥岩、粉砂岩，底板为泥岩、砂质泥岩。
2、6号煤层：
赋存于山西组下部，下距K7砂岩一般2.5—5.0m。
上距3号煤层13.4—28.87m，平均21.14m。
煤层厚度0.07—1.30m，平均0.68m，为不稳定煤层，在井田的东南部M92、M94和1218号孔处分布小片可采区。
不含夹矸，结构简单。
顶板多为砂质泥岩、粉砂岩，底板多为泥岩、砂质泥岩。
3、81号煤层：
位于K7砂岩下10m左右，见煤点厚0.10～2.75m，平均1.44m，在冶85号、911号和22号、715号处分布小片不可采区，全井田大部分可采，属薄煤层，结构较简单，局部含1～2层夹矸。
顶板多为砂质泥岩、泥岩，局部为粉、细砂岩，底板多为砂质泥岩、粉砂岩，局部为细砂岩。
属较稳定的大部可采煤层。
煤层厚度由东向西呈增厚趋势。
4、9号煤层：
位于太原组上部，上距8号煤层7.95—16.04m，平均13.4m。
该煤层为一局部可采的极不稳定的薄煤层，煤层厚度0—2.60m，平均0.67m。
可采区分布于井田南部，井田北部多属尖灭区。
煤层结构简单，仅局部含一层夹石。
顶板为细砂岩、粉砂岩、炭质泥岩和砂质泥岩、泥岩，底板多为砂质泥岩、泥岩，局部为细砂岩和粉砂岩。
5、15号煤层：
位于太原组底部，K2（四节石灰岩）灰岩之下，距K2灰岩一般13.5m左右。
为一全区稳定可采的厚煤层，煤层厚度4.32～8.64m,平均6.30m。
最大厚度为井田东南部的M5号孔，厚达8.64m。
最小厚度为井田中部934号孔，厚度仅为4.32m。
煤层结构较复杂，一般含夹矸1～3层,局部可达5层，部分则不含夹矸。
顶板多为砂质泥岩、泥岩，局部为粉、细砂岩；
底板多为炭质泥岩，局部为砂质泥岩、泥岩和铝质泥岩。
可采煤层特征见表1-2-1。
表1-2-1煤层特征表
含煤层段
煤层号
煤层厚度（m）
最小-最大
平均
煤层间距（m）
结构
可采性
稳定性
山西
组
3
0.11-1.16
0.64
简单
不可采
不稳定
13.4-28.87
21.14
6
0.07-1.30
0.68
7.46-24.29
15.87
太原组C3t
81
0.10-2.75
1.41
较简单
大部可采
较稳定
7.95-16.04
13.4
9
0.00-2.60
0.67
局部可采
极不稳定
78.89-94.18
76.18
15
4.32-8.64
6.29
复杂
全井田可采
稳定
煤质概述
1、物理性质
井田3号煤以镜煤、亮煤为主，属光亮型及半光亮型煤；
6号煤以镜煤、亮煤为主，属光亮型及半光亮型煤，夹暗煤条带；
81号煤煤岩类型属光亮型及半光亮型，以镜煤、亮煤为主，多为金刚光泽；
9号煤为光亮型及半亮型煤，以镜煤、亮煤为主，夹暗煤条带；
15号煤层为光亮型及半亮型煤，以镜煤、亮煤为主，夹暗煤条带，金刚光泽或似金属光泽，煤质坚硬，煤芯大多呈柱体。
2、化学性质及工艺性能
根据钻孔煤芯煤样化验结果和该矿取样分析资料，本井田各可采煤层化学性质及工艺性能如下：
（1）3号煤层：
水分（Mad）：
原煤为2.04%；
浮煤为1.97%。
灰分（Ad）：
原煤为15.49%；
浮煤为8.02%。
挥发份（Vdaf）：
原煤为8.49；
浮煤为7.36。
3号煤层属低灰、特低硫、特低磷、特高热值之无烟煤。
（2）6号煤层：
原煤为0.82%-2.02%，平均为1.42%；
浮煤为1.44%。
原煤为10.31-31.79%，平均为21.05%；
浮煤为9.58%。
原煤为7.22-13.20%；
平均为10.21%；
浮煤为8.05%。
6号煤层属低灰—中灰、中高硫、特低磷、特高热值之无烟煤。
（3）81号煤层：
原煤0.50～2.06%，平均1.43%，精煤0.55～3.13%，平均1.40%。
原煤15.19～35.92%，平均23.17%，精煤7.38～10.94%，平均8.88%。
挥发分（Vdaf）：
原煤8.28～15.12%，平均10.42%，精煤6.93～7.84%，平均7.45%。
全硫（St.d）：
原煤1.98～14.89%，平均5.31%，精煤0.51～1.45%，平均0.81%。
磷（Pd）：
精煤0.002～0.024%，平均0.008%。
发热量（Qb.ad）：
原煤34.29～37.42MJ/kg，平均35.0MJ/kg。
81号煤层属中～富灰、中～高硫、特低～低磷、高发热量之无烟煤。
（4）9号煤层：
原煤0.83～3.12%，平均1.66%，精煤0.76～2.44%，平均1.48%。
原煤14.03～27.69%，平均20.12%，精煤8.31～11.57，平均11.65%。
原煤7.69～10.49%，平均8.94%，精煤6.30～8.15%，平均7.56%。
原煤0.49～2.93%，平均1.26%。
精煤0.49～0.97%，平均0.68%。
精煤0.002～0.004%，平均0.003%。
发热量（Qb.daf）：
原煤35.02～35.85MJ/kg，平均35.29MJ/kg。
9号煤层属低～富灰、特低～高硫、低磷、高发热量之无烟煤。
（5）15号煤层：
原煤0.79～3.01%，平均1.82%，精煤0.63～3.04%，平均1.52%。
原煤7.86～26.18%，平均16.11%，精煤3.39～8.31%，平均5.91%。
原煤6.70～10.46%，平均8.08%，精煤5.18～7.13%，平均6.35%。
原煤0.71～1.56%，平均1.20%，精煤0.58～0.91%，平均0.78%。
精煤0.004～0.172%，平均0.054%。
原煤34.52～35.44MJ/kg，平均35.01MJ/kg。
15号煤层为特低～富灰、特低～中硫、特低～高磷、高发热量之无烟煤。
3、可选性
井田范围无原煤的分选试验资料。
据148队在马郡头精查勘探时从李夫峪煤矿采取15号煤层大样进行筛浮试验，试验结果为：
原煤100～1mm级的中煤量为18.22%，大于100mm级破碎到100～1mm中煤量为24.12%，属难选～中等可选。
理论精煤回收率，原煤100～1mm级均为65%，大于100mm级破碎到100～1mm的为72.08%，属良～优级。
4、煤的工业用途
井田各煤层灰分含量较低，大部为中低灰，除81号煤层含硫较高外，基本为中低硫煤，经洗选后，灰分、硫分均有明显降低，加之各煤层均具较高的发热量，可做为良好的动力用煤。
1.3井田境界与储量
井田境界
根据1400000431358号采矿许可证，井田范围按以下13点座标圈定：
1、X=4176380Y=19724093
2、X=4176799Y=19726434
3、X=4178270Y=19727119
4、X=4178424Y=19729242
5、X=4178627Y=19729236
6、X=4179342Y=19729234
7、X=4179342Y=19729767
8、X=4178567Y=19729788
9、X=4178579Y=19730238
10、X=4176204Y=19730303
11、X=4176176Y=19729278
12、X=4174326Y=19729338
13、X=4174184Y=19724153
井田东西走向长5km，南北倾斜宽4km，面积19.3356km2。
储量
（一）地质储量
1、储量计算基础
本次参与储量计算的煤层为不稳定煤层、局部稳定煤层稳定可采煤层的3、6、8、9、15号煤层。
储量计算边界为井田范围。
工业指标：
（1）本矿区煤层为无烟煤，依据《规范》，其采用指标见表2-1-1。
表2-1-1储量计算工业指标表
最低可采厚度（m）
最高可采灰分（%）
最高硫分（%）
0.80
40
（2）煤层视密度：
3号煤层视密度：
1.38t/m3
6号煤层视密度：
1.44t/m3
81号煤层视密度：
1.40t/m3
9号煤层视密度：
1.43t/m3
15号煤层视密度：
1.41t/m3
2、计算方法
本区参与储量计算的煤层，产状都比较平缓，故储量计算方法采用地质块段法。
计算公式为：
Q=S×
M×
D
式中：
O-储量（kt）
S-块段面积（km2）
M-块段厚度（m）
D-视密度（t/m3）
（1）面积：
用求积仪在储量图上测得。
（2）厚度：
采用块段内及邻近工程点的煤厚算术求平均值。
储量计算结果
根据地质报告并考虑了近年来动用储量，进行了储量计算，共获得地质储量197269kt，其中：
111b+122b级储量88751kt，占总储量的49.3%。
地质储量汇总表单位：
kt
111b（A）
122b（B）
333©
A+B
A+B+C
（A+B）/（A+B+C）*100
备注
--
2470
未批采
（不可采）
1240
8
2167
14010
22907
16177
39084
41.4
全硫含量大于3%
13710
（局部可采）
13139
59435
68191
72574
140765
51.6
合计
15306
73445
108518
88751
197269
49.3
（二）、可采储量
根据《煤炭工业矿井设计规范》，经计算，矿井保有工业储量为56754.9kt，矿井设计储量40043.4kt，矿井设计可采储量30023.1kt
15号煤层可采储量表单位：
采区
编号
工业储量（kt）
永久煤柱（kt）
设计储量（kt）
大巷煤柱（kt）
可采储量（kt）
井田、采区
工业场地
陷落柱
风井场地
小计
一采区
14381.4
538.6
2594
816
3948.6
10432.8
1065
7025.9
二采区
40592
542.8
1026
664.6
2233.4
38358.6
2061.8
27222.6
三采区
12190
342.9
209
551.9
11638.1
1103.3
7901.1
四采区
73601.6
1856
4776
532.4
7164.4
66437.2
4554.8
46411.8
3280.3
6827
1197
13898.3
126867
8784.9
88561.4
1.4矿井开拓
矿井现采用斜井开拓方式：
一个混合提升斜井，净宽4.0m、净断面9.48m2、倾角22.5°
、斜长713.0m，井筒内装备双轨，采用2JK—2.5/20型双滚筒绞车；
一个回风斜井，净宽4.2m、净断面10.67m2、倾角30°
、斜长549.405m，井筒无装备。
根据开拓现状、设计生产能力及通风要求，开拓方案简述如下：
1、采用斜井开拓方式
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