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文檔簡介
1、<p> 第一章 采區(qū)概況、地質(zhì)特征</p><p><b> 第一節(jié) 采區(qū)概況</b></p><p> 全套圖紙,加153893706</p><p><b> 一、采區(qū)位置、范圍</b></p><p> 二采區(qū)位于礦井的東部,北部以點9(X=4374407.26,Y=48
2、7590.7)、點10(X=4374342.486,Y=491479.494)、點11(X=4374395.812,Y=492420.344)三點連線為界;東部以FB11斷層及其延長線為界,南部以 點4(X=4372220.948,Y=491877.146)、點5(X=4372310.481,Y=486499.811)兩點連線為界;西部以點A(X= 72267.744,Y=89066.616)、點B(X=74382.676,Y=8906
3、6.616)兩點連線為界。采區(qū)東西長2940m,南北寬2120m,采區(qū)平面積約為6.23平方公里。</p><p><b> 二、地形地貌</b></p><p> 本區(qū)屬于山西高原平朔臺地之低山丘陵,全區(qū)多為黃土覆蓋,溝谷發(fā)育。呈“V”字型,切割深度40~70m。地面標(biāo)高+1209.81~+1448.10米。</p><p><b&
4、gt; 三、以往勘探情況</b></p><p> 現(xiàn)在采區(qū)已有鉆孔90個,每平方公里14.5個鉆孔,勘探程度比較高,基本上查清了區(qū)內(nèi)的構(gòu)造情況。</p><p><b> 第二節(jié) 地質(zhì)特征</b></p><p><b> 一、地層</b></p><p> 本區(qū)位于寧武煤田
5、北部,屬于黃土半掩蓋區(qū),區(qū)內(nèi)出露及鉆孔揭露地層按地層層序由老到新分述如下:</p><p><b> ?、?奧陶系(O)</b></p><p> 中、下奧陶統(tǒng)(O1+2):區(qū)內(nèi)部分鉆孔有揭露。巖性:中奧陶統(tǒng)多為灰色、深灰色厚層狀石灰?guī)r,質(zhì)純性脆,致密堅硬,中夾棕褐色,具黃色斑點的豹皮狀灰?guī)r,灰綠色鈣質(zhì)泥巖,底部為灰褐色同生角礫狀灰?guī)r,此層為中、下奧陶統(tǒng)之分界灰?guī)r。
6、下奧陶統(tǒng)為灰黃色、灰白色白云質(zhì)石灰?guī)r及白云巖,間夾薄層狀灰?guī)r及結(jié)晶灰?guī)r,總厚約400m左右。</p><p><b> ?、?石炭系(C)</b></p><p> 1.中統(tǒng)本溪組(C2b)</p><p> 巖性主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉細(xì)砂巖夾灰?guī)r及薄煤層,具水平及緩波狀層理。有時含1~2層薄煤層,含1~3層灰?guī)r,多為2層,其中下部一層深
7、灰色石灰?guī)r,層位穩(wěn)定,厚2.23~6.40m,平均4.08m,為標(biāo)志層K1。K1上為深灰色、灰綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰褐色中砂巖,K1下為青灰色間紅褐色鋁土泥巖,底部賦存山西式鐵礦,呈雞窩狀分布,發(fā)育不普遍,本組地層厚21.40~60.69m,平均38.90m,與下伏奧陶系地層呈平行不整合接觸。</p><p> 2.上統(tǒng)太原組(C3t)</p><p> 為本區(qū)主要含煤地層,含煤十余層
8、,主要有4-1、4-2、5、7、7-1、8、9、10、11號煤層。</p><p> 本組地層中部發(fā)育一砂巖段,巖性為灰白色中粗石英砂巖,有時含礫,層位穩(wěn)定,厚度一般在10~20m左右,將本組地層分為上下兩個煤巖組。上煤巖組由深灰~灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖及4、5號煤層組成,含黃鐵礦及菱鐵礦結(jié)核。下煤巖組巖性為深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖、灰褐色中粒砂巖及7、8、9、10、11號煤層,含較多的黃鐵礦結(jié)核,11號煤層頂部常為
9、深灰色泥質(zhì)灰?guī)r,富含腕足類化石殘骸,11號煤層下約5~7m為灰白、灰褐色中粒石英砂巖,定為標(biāo)志層K2,層厚0.60~12.40m,平均3.60m,作為太原組底界。全組厚60.64~110.50m,平均91.20m。與下伏本溪組整合接觸。</p><p><b> ?、?二疊系(P)</b></p><p> 1.下統(tǒng)山西組(P1s)</p><p
10、> 上部為灰白、灰黃色中粗粒石英砂巖與深灰色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖互層,中夾蘭灰色泥巖及硬質(zhì)耐火粘土層,砂巖厚度變化較大。下部為灰、深灰色泥巖、粉砂巖及軟質(zhì)耐火粘土礦層,有時含1~3層薄煤層。底部為灰白色中粗粒砂巖,粒度向下變粗,有時含礫,常含炭屑,定為標(biāo)志層K3,層厚1.00~26.30m,平均7.62m,與下伏地層呈整合接觸。</p><p> 本組地層厚0~89.00m,平均54.30m。</p&
11、gt;<p> 2.下統(tǒng)下石盒子組(P1X)</p><p> 上部為灰色、灰綠色、蘭灰色細(xì)砂巖、粉砂巖互層,夾黃綠、紫、灰等雜色粘土巖,中下部以黃褐色、黃綠色粗粒砂巖為主,有時含礫,礫石成分為石英、燧石、斜層理,中部常夾有1~3層耐火粘土。本組地層厚0~95.00m,平均67.20m,一般厚60~80m。</p><p> 3.上統(tǒng)上石盒子組(P2s)</p&g
12、t;<p> 主要賦存于井田南部一帶。未見頂界。巖性為蘭灰、黃綠、紫紅色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖,中夾灰綠色、淺紫色中粗砂巖及其透鏡體,下部為厚層狀灰白~灰綠色粗粒砂巖,分選性差,常含有;礫石及泥質(zhì)團(tuán)塊,上部疏松,易風(fēng)化,底界標(biāo)志層K6,為灰白、灰綠色含礫粗砂巖,含綠色礦物及紅色長石,交錯層理極其發(fā)育。厚0~60.00m,平均厚46.30m,與下伏地層整合接觸。</p><p><b> ?、?
13、第三系(N)</b></p><p> 第三系上統(tǒng)靜樂組(N3j):主要出露于井田南部,巖性為棕紅色粉砂質(zhì)亞粘土,內(nèi)含黑色鐵錳質(zhì)斑點,中下部常夾3~5層鈣質(zhì)結(jié)核,厚0~65.60m,平均20.10m,與下伏地層不整合接觸。</p><p><b> ㈤ 第四系(Q)</b></p><p> 1.中上更新統(tǒng)(Q2+3)<
14、/p><p> 上部為黃土即黃色粉砂質(zhì)亞粘土,垂直節(jié)理發(fā)育,底部有2~6m的礫石層,下部為淺紅色砂質(zhì)粘土。厚0~43.50m,平均21.40m,與下伏地層不整合接觸。</p><p><b> 2.全新統(tǒng)(Q4)</b></p><p> 為現(xiàn)代河床沉積物,河慢灘堆積物,以礫石為主,間夾一些砂土,二級階地為亞砂土及次生黃土,含較多腐質(zhì)土,厚0
15、~11.00m,平均6.00m左右。</p><p> 地層對比方法:根據(jù)不同的時代地層的色相、巖相特征,以標(biāo)志層法為主,結(jié)合古生物特征,地球物理特征,巖相旋回等進(jìn)行地層對比。一般特征明顯,容易辨認(rèn),地層劃分準(zhǔn)確,對比可靠。</p><p><b> 二、構(gòu)造</b></p><p> 本井田位于寧武煤田的北部,處于馬關(guān)河西詳查區(qū)的東部,
16、寧武向斜西部井田,受構(gòu)造控制,地層走向大致為東西向,東部受構(gòu)造影響走向近南北向。本區(qū)內(nèi)地層傾角平緩,為2~10°,安家?guī)X逆斷層以北東向橫貫于井田處南部,白家辛窯向斜和蘆子溝背斜分布于其兩側(cè),落差大于5m的斷層有4條,下面將區(qū)內(nèi)構(gòu)造詳述如下:</p><p><b> ?、?褶曲</b></p><p><b> 1.白家辛窯向斜</b>
17、;</p><p> 位于本區(qū)中西部。軸向N50°E,于J711孔處轉(zhuǎn)為N45°E,至上窯子延伸出區(qū)外。兩翼傾角基本一致,傾角5°左右。南部東翼傾角略大于西翼。區(qū)內(nèi)延伸長度1.9km。</p><p><b> 2.蘆子溝背斜</b></p><p> 為一區(qū)域性褶曲,西北端自平凡城區(qū)起,以南東40°
18、;方向向南延伸,然后經(jīng)L29孔,大體沿36和38勘探線之間以西25°方向經(jīng)過本區(qū),爾后經(jīng)N201孔進(jìn)入峙峪區(qū)。該背斜雖然在地面不甚明顯,但兩翼產(chǎn)狀不一致,北西翼傾角3°~5°,南東翼傾角6°~9°,在區(qū)內(nèi)背斜軸長度約2000m。從區(qū)域性看,該背斜為弧型褶曲,弧頂指向南東。</p><p><b> ?、?斷層</b></p>&
19、lt;p> 1.FB9正斷層:走向北東~南西向,傾向北西,傾角70°,斷距8m,延伸長度220m。</p><p> 2.FB1正斷層:走向北東~南西向,傾向北西,斷距8m,延伸長度150m。</p><p> 3.FB11正斷層:為鉆孔所控制,J913及B2206兩孔相距50m,煤層標(biāo)高差異甚大,推斷為斷層所致。走向N20°E,傾向北西,傾角75°
20、;,最大斷距86m。B3203孔亦見該斷層,9號煤上部斷失,斷距變小為9m。推斷延伸長度為800m。</p><p> 4.FB22逆斷層:走向近南北向,傾向正東,斷距15m,由B3203、B2105兩孔控制,延伸長度470m。</p><p><b> ?、?陷落柱</b></p><p> 井田內(nèi)鉆孔發(fā)現(xiàn)陷落柱二處,但在本區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)陷落
21、柱。</p><p><b> 三、巖漿巖</b></p><p> 本井田未發(fā)現(xiàn)巖漿巖活動。</p><p> 本區(qū)地層平緩,斷層構(gòu)造不發(fā)育,未見陷落柱和巖漿巖,地質(zhì)構(gòu)造屬于簡單類。</p><p><b> 四、煤層與煤質(zhì)</b></p><p><b>
22、; ?、?煤層</b></p><p><b> 1.含煤性</b></p><p> 本區(qū)含煤地層為石炭系太原組及二疊系下統(tǒng)山西組,共含有十二層煤層。山西組地層厚0~89m,平均54.30m,含煤3層,為1、2、3煤層,均為0.20~0.50m之薄煤層。石炭系上統(tǒng)太原組,總厚60.64~110.50m,平均91.20m,含煤9層,為4-1、4-2、5
23、、7-1、7-2、8、9、10、11號煤層,煤層總厚29.7m,含煤系數(shù)37.2%,主要可采煤層為4-1、9、11號煤層。</p><p><b> 2.煤層</b></p><p><b> ?、?4-1號煤層</b></p><p> 多直接位于K3砂巖下,少有泥巖、砂質(zhì)泥巖偽頂。厚2.91~16.84m,平均9.
24、45m,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,多由2~6個煤分層組成。夾矸多為高嶺巖及炭質(zhì)泥巖,中東部一帶煤層變厚,煤層頂板多為K3粗砂巖及泥巖,底板為泥巖,為穩(wěn)定可采煤層。</p><p><b> ⑵ 4-2號煤層</b></p><p> 位于4-1號煤層下0.70~16.10m,平均厚3.72m。煤厚0.41~6.71m,平均3.26,為41-2號煤層分叉煤層,結(jié)構(gòu)較簡單,多由1~4
25、個煤分層組成,除與4-1煤層合并外,全區(qū)均有分布,除個別點不可采外,全部可采。煤層頂板為泥巖或粉細(xì)砂巖,底板為泥巖及粉砂巖,為較穩(wěn)定煤層。</p><p><b> ?、?7-1號煤層</b></p><p> 位于4-2號煤層下9.80~33.40m,平均19.35m,煤厚0~1.91m,平均0.65m。煤層結(jié)構(gòu)簡單,分布在南東部,可采范圍較小,為局部可采煤層,煤
26、層頂板多為高嶺質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖,底板為泥巖及粉砂巖,為不穩(wěn)定煤層。</p><p><b> ?、?9號煤層</b></p><p> 位于7-1號煤層下0.80~26.35m,平均11.85m,全區(qū)均有分布,為全區(qū)最厚之煤層,厚8.38~18.98m,平均14.40m,煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,由2~10個煤分層組成,一般為4~6個,全區(qū)薄煤帶位于南東角,風(fēng)氧化作用所致。其頂
27、板為泥巖、砂質(zhì)泥巖,有時為中、粗砂巖,底板為泥巖及粉、細(xì)砂巖,為全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。</p><p><b> ?、?11號煤層</b></p><p> 位于10號煤層下0.70~7.92m,平均4.18m,煤厚2.52~9.77m,平均4.15m,煤層結(jié)構(gòu)簡單,由2~3個煤分層組成,全區(qū)分布,煤厚變化較小,煤層頂板多為泥灰?guī)r,次為炭質(zhì)泥巖及粉砂巖,底板為細(xì)砂巖及
28、砂質(zhì)泥巖,為穩(wěn)定煤層。</p><p> 主要可采煤層特征見表1―2―1。</p><p> 表1―2―1 可采煤層特征表 </p><p><b> ?、?煤質(zhì)</b></p><p> 1.物理性質(zhì)和煤巖特征</p><p><b>
29、; ?、?物理性質(zhì)</b></p><p> 各煤層顏色均為深黑色,條痕色為黑褐色,以弱玻璃光澤為主,瀝青光澤為輔,條帶結(jié)構(gòu),水平層理,參差狀斷口,塊狀構(gòu)造,致密性硬,內(nèi)生裂隙較發(fā)育,碳酸鹽類礦物充填,除4號煤層外其它煤層都可見黃鐵礦的薄膜、顆粒及結(jié)核,各煤層的視密度一般在1.30~1.52之間,平均在1.37~1.45,真密度較視密度高0.1~0.2,一般在1.45~1.65之間。</p&g
30、t;<p><b> ⑵ 煤巖特征</b></p><p> ?、俸暧^煤巖特征依據(jù)宏觀煤巖成分的結(jié)構(gòu),按平均光澤類型劃分,個煤層為半亮型或半暗型煤。</p><p> ?、陲@微有機組分含量:4號煤以惰質(zhì)組含量最高,其它煤層以鏡質(zhì)組含量最高,殼質(zhì)組4、11號煤層含量大于10%,7、9、10號煤層低于10%。無機組分以粘土類為主,其它組分含量較少。<
31、/p><p> 油浸鏡質(zhì)組最大反射率在0.61~0.70%,且隨煤層理深增加總體呈增高趨勢。煤化程度屬于Ⅱ階段,即相當(dāng)于氣煤階段。</p><p> 2.化學(xué)性質(zhì)、工藝性能及煤類</p><p><b> ?、?化學(xué)性質(zhì)</b></p><p><b> ①工業(yè)分析</b></p>
32、<p> 水分:空氣干燥基水分原煤平均值2.03~3.16%,各煤層由上到下水分逐漸呈減少趨勢。1.4密度洗選后浮煤水分較原煤水分有所增高。</p><p> 灰分:原煤灰分產(chǎn)率各煤層平均在20.64~27.73%,屬中灰分煤,各煤層比較以11號煤層平均灰分高,以10號煤層平均灰分最低。1.4密度洗選后,灰分降至10%,以7-1號煤層和11號煤層平均灰分較高大于10%,其它煤層小于10%。</
33、p><p> 揮發(fā)分:1.4密度浮煤揮發(fā)分平均39.60~48.12%,屬高揮發(fā)分煤。</p><p><b> ?、诹蚍?lt;/b></p><p> 原煤全硫含量,4-1、4-2號煤層平均值分別為0.58%和0.55%,有個別點大于1%,兩煤層總體屬于低硫煤。9號煤層硫分在0.67~0.376%,平面分布以中硫煤為主,中高硫煤為輔,有個別點大于
34、3.0%,全層平均1.87%,總體為中高硫煤。7-1、10號煤層平均分別為3.43、4.80%,屬于高硫煤。11號煤層硫分在1.62~3.41%,平均2.55%,平面分布以中高硫煤為主,有少數(shù)為中硫煤。</p><p> 1.4密度洗選后,4號煤層較原煤全硫有所增高。7-1號煤降至3%以下,平均為2.47%。9號煤平均1.99%,較原煤有所升高仍為中高硫煤。10、11號煤降幅較小,10號煤平均4.47%,仍為高
35、硫煤,11號煤平均2.29%,為中高硫煤。</p><p> 形態(tài)硫測定4-1、4-2、9號煤層以有機硫為主,硫鐵礦硫次之;7-1、10、11號煤層以硫鐵礦硫含量為主,有機硫次之;硫酸鹽硫含量各煤層含量在0.01~0.02%。</p><p> 本區(qū)各煤層總體除4-1、4-2號煤層外硫分含量都比較高,1.4密度洗選煤硫分下降不大的主要原因一方面是有機硫硫含量較高,另一方面是一部分硫鐵
36、礦硫呈細(xì)小顆粒的分散狀分布于煤中,不易脫除。</p><p><b> ?、墼胤治?lt;/b></p><p> 1.4密度洗選煤的碳元素含量在78.47~82.45%,氫元素在4.87~5.90%,氮元素在1.01~1.51%,氧元素在10%左右。</p><p><b> ?、苊夯页煞?lt;/b></p>&
37、lt;p> 主要以SiO2為主,SiO2平均在44.03~46.58%,Al2O3平均在33.89~46.99%。Fe2O3各煤層含量平均在1.97~18.09%,CaO含量平均在0.36~4.71%,其它灰成分含量較少。</p><p> ?、萦泻υ丶拔⒘吭?lt;/p><p> 原煤磷含量在0.001~0.082%之間,各煤層平均在0.005~0.030%,以4-1、7-1號
38、煤層最高,其次為9號煤層平均0.020%,屬低磷煤,4-2、10、11號煤層平均為0.010%屬于特低磷煤。砷含量在0.0003~0.0005%,為一級至二級含砷煤,氯0.028~0.043%,為特低氯煤。</p><p> 微量元素:鍺含量各煤層在1.0~17.3ppm之間,鎵含量在13.2~30.1ppm,均未達(dá)工業(yè)提取品位。</p><p> 原煤煤質(zhì)特征見表1―2―2。<
39、/p><p><b> ?、?工藝性能</b></p><p><b> ?、侔l(fā)熱量</b></p><p> 各煤層原煤高位分析基發(fā)熱量在19.02~29.20MJ/kg之間,平均為23.37~25.40MJ/kg,以中熱值煤為主,有少量的低熱值和高熱值煤。影響發(fā)熱量的主要因素是煤中礦物質(zhì)含量,1.4密度洗選后發(fā)熱量總體能
40、達(dá)到29MJ/kg以上。</p><p> 表1―2―2 原煤煤質(zhì)特征表 </p><p><b> ?、谡辰Y(jié)性和結(jié)焦性</b></p><p> 各煤層粘結(jié)性指數(shù)平均在40.2~90.4,屬于中強~強粘結(jié)煤,自上而下粘結(jié)性呈增強趨勢。膠質(zhì)層最大厚度在5~19.0mm,平均在7.5~14.9
41、mm,各煤層的結(jié)焦性不好。</p><p><b> ?、鄣蜏馗绅s</b></p><p> 焦油產(chǎn)率7-1煤層平均大于12%,為高油煤,其它各煤層平均大于7%,屬富油煤。</p><p><b> ?、苊夯胰廴谛?lt;/b></p><p> 1705鉆孔測定各煤層的變形溫度(DT)大于1500℃
42、,屬較高軟化溫度灰。</p><p> ?、菝簩O2化學(xué)反應(yīng)性:根據(jù)《平朔礦區(qū)東露天詳查地質(zhì)報告》資料,各煤層的測定值在1000℃時,普通α<60%,反應(yīng)性較差。</p><p> ⑥哈氏可磨系數(shù):根據(jù)《安太堡露天礦擴界區(qū)勘探地質(zhì)報告》資料,4號煤層平均65;9號煤平均66;11煤平均67,均為中等可磨煤。</p><p><b> ⑶ 煤類<
43、;/b></p><p> 根據(jù)《中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)(GB5751-86)劃分,各煤層的1.4密度級浮煤揮發(fā)分均大于37%,Y值小于25mm,G值大于35,確定各煤層的煤類均為氣煤。</p><p> 3. 煤的可選性及風(fēng)氧化</p><p><b> ?、?可選性</b></p><p> 按可選性評定標(biāo)
44、準(zhǔn)(GB/T16417-1996)采用“分選密度±0.1含量法”評定:</p><p> 若指定精煤灰分為11.00%:4號煤分選密度1.42,±0.1含量為35.0%,扣除沉矸后±0.1含量為50.2%,浮煤回收率為32.50%,可選性等級為極難選;9號煤分選密度1.47,±0.1含量為26.7%,扣除沉矸后±0.1含量為32.3%,浮煤回收率為58.20%,
45、可選性等級為難選;11號煤分選密度1.44,±0.1含量為30.5%,扣除沉矸后±0.1含量為41.3%,浮煤回收率為48.30%,可選性等級為極難選。</p><p> 若指定精煤灰分為15.00%:4號煤分選密度1.59,±0.1含量為19.0%,扣除沉矸后±0.1含量為27.0%,浮煤回收率為51.50%,可選性等級為較難選;9號煤分選密度1.70,±0.
46、1含量為10.0%,扣除沉矸后±0.1含量為25.8%,浮煤回收率為77.00%,可選性等級為較難選;11號煤分選密度1.50,±0.1含量為22.0%,扣除沉矸后±0.1含量為29.8%,浮煤回收率為54.70%,可選性等級為較難選。</p><p> 9、11號煤層入洗后硫分有一定的下降,但洗煤硫分仍然有部分甚至全部含量大于1.0%,原因是煤中含有有機硫較高以及部分硫鐵礦硫為細(xì)
47、顆粒和浸染狀不易脫除所致??刹捎门淙氲土蚍值?號煤的方式來降低商品煤的硫含量。</p><p><b> ⑵ 煤的風(fēng)氧化</b></p><p> 風(fēng)氧化煤的范圍及其特征</p><p> 本區(qū)4、9號煤層受到不同程度的風(fēng)化侵蝕,范圍見4、9號煤層底板等高線及儲量估算圖。風(fēng)化煤嚴(yán)重者已經(jīng)成為粘土,為土狀光澤,風(fēng)化程度不同顏色深淺不同,有棕
48、褐色,灰黑色、黑色,濕潤色重,結(jié)構(gòu)疏松,干燥時有碎顆粒狀或粉末狀,粉末狀微具塑性,手感松軟,遇水成泥狀,風(fēng)化煤部分或完全失去燃燒性能。氧化煤肉眼較難與未受氧化的好煤區(qū)別,一般光澤暗淡,疏松易碎,外生裂隙發(fā)育,化驗結(jié)果與好煤差別較大,其水分、灰分、揮發(fā)分、氧元素明顯增高,粘結(jié)指數(shù)極低,腐植酸含量明顯增高,發(fā)熱量顯著下降。</p><p> ②風(fēng)、氧化煤的煤質(zhì)及其用途</p><p> 風(fēng)
49、化煤可用于燒制磚瓦和民用陶瓷。對于灰分小于50%,低位發(fā)熱量12MJ/kg以上的氧化煤高位仍可與正常煤摻合作為動力和民用燃燒使用,但本區(qū)的氧化煤高位發(fā)熱量總體平均為11.08MJ/kg,灰分平均達(dá)46.84%,不能作為動力用煤和民用燃燒使用。</p><p><b> 4. 煤的工業(yè)用途</b></p><p> 各煤層是良好的動力用煤,洗選后4號煤可用作煉焦配煤
50、,其它層洗選后硫分能降到1%以下也可作煉焦配煤,此外可用于氣化,煤的含油率較高,煤化程度低,也可考慮液化。</p><p><b> 五、開采技術(shù)條件</b></p><p><b> ?、?可采煤層頂?shù)装?lt;/b></p><p><b> ⑴ 4號煤層</b></p><p&
51、gt; 頂板:呈零星分布,巖性主要為泥巖、炭質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖,厚0.06~0.40m。</p><p> 直接頂:為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖,厚0.85~6.95m,呈零星分布。</p><p> 老頂:全區(qū)除局部地段外,均有分布。巖性為粗粒砂巖、中粒砂巖及細(xì)粒砂巖,厚2.30~22.96m。</p><p> 4號煤層頂板的RQD指標(biāo)36.7%~100%,
52、其巖石力學(xué)測試泥巖單向抗壓強度20.7~36.9Mpa,粉砂巖單向抗壓強度17.7Mpa,細(xì)砂巖單向抗壓強度30.97Mpa,中砂巖單向抗壓強度19.6~64.41Mpa,粗砂巖單向抗壓28.0~49.3Mpa,屬軟弱~半堅硬巖石。</p><p> 底板:巖性以泥巖、粉砂巖為主,炭質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖次之,厚0.15~7.96m,泥巖單向抗壓強度12.4Mpa,粉砂巖單向抗壓強度15.2~36.1Mpa,屬于軟弱-
53、半堅硬巖石。</p><p><b> ⑵ 9號煤層</b></p><p><b> 頂板</b></p><p> 偽頂:呈零星分布,主要為泥巖、炭質(zhì)泥巖、高嶺土巖,厚0.07~0.94m。</p><p> 直接頂:全區(qū)大部分地區(qū)有分布,巖性主要為泥巖、粉砂巖、炭質(zhì)泥巖,厚0.80~8
54、.55m。</p><p> 老頂:局部分布,巖性為灰白色粗粒砂巖、中粒砂巖,厚3.13~32.50m,交錯層理發(fā)育,中厚層~厚層狀,屬中等堅硬巖石。</p><p> 底板:巖性以泥巖、粉砂巖、細(xì)粒砂巖、泥灰?guī)r為主,中粒砂巖、粉砂巖次之,厚0.28~5.54m,屬軟弱~中等堅硬巖石。</p><p><b> ⑶ 11號煤層</b>&l
55、t;/p><p><b> 頂板</b></p><p> 偽頂:呈零星分布,巖性為泥灰?guī)r、炭質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖,厚0.07~0.50m。</p><p> 直接頂:全區(qū)均有分布,巖性為泥灰?guī)r、泥巖、炭質(zhì)泥巖、粉砂巖,厚0.60~3.17m。</p><p> 老頂:局部分布,巖性為中粒砂巖,厚3.46m。</p
56、><p> 據(jù)巖石力學(xué)測試,泥巖單向抗壓強度29.3~77.2Mpa,粉砂巖抗壓強度15.2Mpa,中粒砂巖抗壓強度為53.3~63.5Mpa,屬于軟弱~半堅硬~堅硬巖石。</p><p> 底板:巖性為細(xì)粒砂巖、中粒砂巖、粉砂巖、泥巖等,厚0.70~7.67m,巖石的RQD指標(biāo)0~100%,局部巖芯破碎,巖石力學(xué)測試,細(xì)粒砂巖單向抗壓強度17.3~37.7Mpa,泥巖單向抗壓強度18.0
57、Mpa,屬軟弱~半堅硬巖石。</p><p><b> ?、?瓦斯</b></p><p> 本區(qū)原規(guī)劃為露天礦,因此過去與瓦斯相關(guān)的測定工作很少。周邊生產(chǎn)礦井的瓦斯相對涌出量為0.69~5.8m3/t,屬于低瓦斯礦。</p><p> 鉆孔取樣測定瓦斯含量均小于2ml/克·可燃質(zhì),瓦斯成分CH4最高為27.24%,CO2最高為3
58、4.47%,瓦斯分帶劃分屬氮氣~沼氣帶。</p><p> 根據(jù)2007年度礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果顯示,二號井CH4絕對瓦斯涌出量:0.0924m3/min,CH4相對瓦斯涌出量:0.0038m3/t;CO2絕對瓦斯涌出量:12.1576m3/min,CO2相對瓦斯涌出量:0.4941m3/t,為低瓦斯礦井。</p><p> 本區(qū)測定和鑒定瓦斯結(jié)果不高,但在生產(chǎn)過程中要加強瓦斯的檢測和
59、預(yù)防工作,防止瓦斯在局部富集給安全帶來隱患。</p><p><b> ?、?煤塵爆炸性</b></p><p> 馬關(guān)河西詳查勘探階段,在小煤礦對4、9、11號煤層采樣鑒定煤爆炸危險性,測試火焰長度380mm,抑制煤塵爆炸最低巖粉量65~90%,鑒定結(jié)論各煤層均有煤塵爆炸危險性。</p><p> 依據(jù)山西煤礦設(shè)備安全技術(shù)檢測中心2007
60、年7月份所做的煤塵爆炸性鑒定報告,二號井工礦9#煤層爆炸指數(shù)為31.46~45.05%,4#煤層為27.55~44.32%,均屬有爆炸危險性煤塵。</p><p><b> ?、?煤的自燃</b></p><p> 據(jù)安太堡露天礦擴界區(qū)的燃點測定資料,各煤層的原煤著火溫度在362~414℃,△T1-3在4~15℃,自燃傾向性鑒定結(jié)論屬自燃發(fā)火的。</p>
61、<p><b> ?、?地溫</b></p><p> 本區(qū)無熱害正常區(qū)。4號煤層埋深134.25~359.05m,平均70.31m(底板深度),地溫為9.6~13.5℃。平均12℃,9號煤層埋深125.32~403.56m,平均302.12m(底板深度),地溫為9.5~14.2℃。平均12.5℃,11號煤層埋深136.94~414.04m,平均323.20m(底板深度),地
62、溫為9.7~14.4℃。平均12.9℃,地溫梯度1.72℃/100m,井下煤巷測溫,4號煤層垂深282.70m,井溫10℃,9號煤層垂深329.39m,井溫13℃,與鉆孔地溫值吻合。</p><p><b> 六、水文地質(zhì)</b></p><p> ?、?區(qū)域水文地質(zhì)概況</p><p> 寧武煤田以寧武向斜為主體構(gòu)造,地形總體呈中部高,南
63、北兩端低之趨勢。以寧武南分水嶺為界,將地表水體分為兩個不同的地表水系,分水嶺南部汾河流域,為黃河水系;分水嶺以北屬桑干河流域,為海河水系。以朔州平原南部王萬莊區(qū)域性大斷裂為地下水相對隔水邊界,將寧武煤田劃分為南北兩個獨立的水文地質(zhì)單元。</p><p> 本區(qū)位于寧武煤田北部,屬三面環(huán)山的低山丘陵區(qū)~山間盆地,該盆地地形北高南低,自西向東有三條河流~七里河、馬關(guān)河、馬營河,由北向南注入朔州平原。就煤系地層而言,
64、這一山間盆地構(gòu)成~向南開口門型結(jié)構(gòu)隔水邊界的完整水文地質(zhì)單元。</p><p><b> ?、?地表水系</b></p><p> 本區(qū)河流屬海河流域,永定河水系。礦區(qū)內(nèi)從西向東有3條河流,即七里河、馬關(guān)河、馬營河,水流均自北向南匯入桑干河。</p><p><b> ?、?含水巖系</b></p><
65、;p> 根據(jù)含水介質(zhì)特征,區(qū)域內(nèi)含水層可劃分為碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層組、碎屑巖裂隙含水層組和松散層孔隙含水層組,分述如下:</p><p> ①奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層</p><p> 奧陶系灰?guī)r在本區(qū)的西、北、東中高山廣泛出露,地表露頭節(jié)理裂系發(fā)育,并可見到小溶洞等喀斯特現(xiàn)象。在其出露數(shù)千平方公里范圍內(nèi),地表河谷皆為干谷,地表逕流均漏失其中,神頭泉出露于本區(qū)東南,泉口標(biāo)高
66、1052~1065m,1965~2003年流量平均為4.14~5.74m3/s。隨著神頭電廠規(guī)模不斷擴大和平朔露天礦的開采,對巖溶水的開采量愈來愈大,神頭泉的流量2003年僅為4.62m3/s。</p><p> 據(jù)鉆探揭露灰?guī)r情況,馬關(guān)河以西揭穿本層厚度27.83~284.53m,巖性為白云質(zhì)灰?guī)r、青灰色石灰?guī)r。巖溶分段發(fā)育明顯,多為溶蝕性豆?fàn)?、串珠狀、蜂窩狀小溶孔及脈狀細(xì)裂隙,巖溶發(fā)育具有不均一性,鉆孔抽水
67、,單位涌水量0.12~4.74l/s.m,水位標(biāo)高1093.1~1065.79m。馬關(guān)河以東,揭露本組地層101.1m,巖性以淺灰色、灰色巨厚層狀石灰?guī)r為主,局部為薄層硅質(zhì)灰?guī)r及泥灰?guī)r,巖溶發(fā)育在奧灰頂面以下10~42m之間,巖溶裂隙面光滑平整,沿裂隙面有時形成串珠狀、蜂窩狀溶洞,連通性差,巖溶發(fā)育不均一,富水一般較弱。</p><p> ?、谑肯瞪辖y(tǒng)太原組砂巖裂隙含水層</p><p>
68、; 含水層為分布于各煤層之間的砂巖帶,巖性以中、粗砂巖為主,有時相變?yōu)榧?xì)砂巖或粉砂巖,厚5~40m,一般在10~20m之間,巖石膠結(jié)致密,節(jié)理裂隙不甚發(fā)育,一般富水性較差,但在向斜軸部,水量較為豐富,抽水實驗,單位涌水量0.0019~0.2l/s.m。</p><p> ③二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層</p><p> 巖性主要為中粗砂巖或粉砂巖,底部K3砂巖是本組主要含水層,厚1
69、0~20左右,全區(qū)普遍發(fā)育。據(jù)抽水試驗成果,鉆孔單位涌水量變化在0.0002~1.97l/s.m,而且大部分地區(qū)涌水量小,富水性弱,僅在向斜軸及風(fēng)化帶單位涌水量大于1.0l/s.m。</p><p> ?、芏B系下統(tǒng)下石盒子組砂巖裂隙含水層</p><p> 本組地層在較大的溝谷中有部分出露,構(gòu)成區(qū)內(nèi)主要風(fēng)化殼,巖性以黃綠色中、粗砂巖為主,夾粉砂巖、砂質(zhì)泥巖,風(fēng)化裂隙發(fā)育,透水性較好,區(qū)
70、內(nèi)大部分裂隙下降泉皆出自該地層。</p><p> ⑤二疊系上統(tǒng)上石盒子細(xì)砂巖裂隙含水層</p><p> 本組地層在區(qū)內(nèi)廣泛出露,大部分地區(qū)位于侵蝕基準(zhǔn)面之上,為透水而不含水巖層,侵蝕基準(zhǔn)面以下砂巖含水,含水量很小。</p><p> ?、薜谒南等陆y(tǒng)沖、洪積孔隙含水層</p><p> 主要分布在區(qū)內(nèi)河流的河床附近,巖性為砂礫石夾透
71、鏡狀粘土,含水豐富,七里河河谷潛水已疏干。</p><p><b> ⑶ 隔水層組</b></p><p> ?、偈肯抵薪y(tǒng)本溪組隔水層</p><p> 巖性為泥巖、鋁土泥巖、砂質(zhì)泥巖,層位穩(wěn)定,延續(xù)性強,為區(qū)內(nèi)主要隔水層。</p><p> ?、诘谌瞪闲陆y(tǒng)隔水層</p><p> 巖性
72、以棕紅色粘土、亞粘土為主,全區(qū)廣泛分布,隔水性良好。</p><p> ⑷地下水補給、逕流、排泄特征</p><p> 區(qū)域地下水的補給來源主要是大氣降水,其次為地表水,本區(qū)東、北、西三面環(huán)山,奧陶系灰?guī)r廣泛出露,是灰?guī)r含水層的補給區(qū);盆地中基巖之上第三系上新統(tǒng)紅土和第四系黃土廣泛分布,阻隔了大氣降水的入滲,使基巖含水層的補給入滲量極為有限,僅在溝谷及山坡基巖出露處或黃土覆蓋薄的地方,
73、方可直接獲得大氣降水的滲透補給。馬營河切割了山西組、太原組含水層,能順層側(cè)向補給。在環(huán)狀陷落和導(dǎo)水?dāng)鄬痈浇?,奧灰水和煤系地下水之間越流補給。</p><p> 地下水的逕流是由東、西兩側(cè)向向斜軸部匯集,之后由北往南向山前平原逕流。</p><p> 地下水的排泄為以泉的形式點狀排泄、河流泄流線狀排泄、礦坑排水等。泉水多出于溝谷地帶,其含水層多為上、下石盒子組地層,奧灰水在逕流過程中向神
74、頭泉排泄。馬關(guān)河為區(qū)域地下水主要排泄通道,其河床切割了上、下石盒子地層,地下水沿河床兩側(cè)線狀排泄,區(qū)內(nèi)煤礦眾多,構(gòu)成了煤系地下水的主要排泄點。</p><p><b> ?、?礦井充水條件</b></p><p><b> ?、藕?、隔水層組</b></p><p><b> ?、俸畬咏M</b><
75、;/p><p> 區(qū)內(nèi)依據(jù)地下水的含水介質(zhì)類型,可劃分為石灰?guī)r巖溶裂隙含水層組、碎屑沉積巖裂隙含水層組和松散沉積物孔隙含水層組。按地層沉積順序由老至新分述如下:</p><p> a.奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層</p><p> 該組地層由巨厚的石灰?guī)r組成,其間巖溶分段發(fā)育,為本區(qū)煤系地層之下的主要含水層,區(qū)內(nèi)及周邊揭露最厚的灰?guī)r厚211.44m,據(jù)1107、60
76、3號鉆孔揭露巖芯統(tǒng)計,在灰?guī)r頂面以下100~180m為巖溶發(fā)育段,100m以上灰?guī)r巖溶相對發(fā)育較弱,溶洞連通性較差,區(qū)內(nèi)僅1107鉆孔進(jìn)行過奧灰水抽水試驗。B3306鉆孔觀測奧灰水位,地下水位高程1064.73~1069.62m。單位涌水量0.0283L/s.m,滲透系數(shù)0.0741m/d,富水性相對較弱。</p><p> b.太原組砂巖裂隙含水層</p><p> 本組地層為含煤煤
77、系地層,含水砂巖多間夾于泥巖、砂質(zhì)泥巖和各煤層之間,砂巖多具構(gòu)造裂隙和層面成巖裂隙。其中在4號煤層至9號煤層之間,有厚約20~30m的粗粒、中粒砂巖含水層段,透水性良好,為本組主要含水層段,另在11號煤層底部有約10~15m的中粒、細(xì)粒砂巖含水層段,為本組的次要含水層段。據(jù)1107、1406號鉆孔抽水試驗資料,單位涌水量0.0034~0.078L/s.m,滲透系數(shù)0.12~0.721m/d,富水性弱。本組含水層地下水屬于承壓水,水質(zhì)類型
78、為HCO3-Na型,礦化度為0.394g/l。</p><p> c.山西組砂巖裂隙含水層</p><p> 山西組砂巖裂隙含水層主要為分布于本組地層底部的含粗粒砂巖帶,多為厚層狀,發(fā)育有構(gòu)造裂隙及層面裂隙,透水性良好,含水相當(dāng)豐富,為其下伏4號煤層及開采井巷的主要充水含水層,據(jù)臨區(qū)以往抽水試驗資料分析,局部地段單位涌水量可大于0.84L/s.m,一般均小于0.1L/s.m,富水性中等
79、~弱,本含水層厚度相對穩(wěn)定,其厚度介于20~40m之間,為全區(qū)的主要含水層之一。地下水水質(zhì)類型為SO4.HCO3~Ca.Mg型,礦化度為0.916g/l。本組含水層地下水具承壓性。</p><p> d.石盒子組砂巖裂隙含水層</p><p> 本組地層上部含水層段為粉砂巖及細(xì)、中粗砂巖,具風(fēng)化裂隙,為風(fēng)化裂隙含水層段,據(jù)1號井工礦主斜井筒揭露情況,涌水量達(dá)74m3/h。下部含水層段為
80、中、粗粒砂巖帶,在白家辛窯向斜軸部附近發(fā)育有構(gòu)造裂隙,據(jù)1107、1406號鉆孔抽水試驗資料,單位用水量0.0051~0.064L/s.m,滲透系數(shù)0.0549~0.74m/d,本組含水層地下水多具承壓性,水質(zhì)類型為SO4.HCO3~Ca.Mg型,礦化度小于0.5g/l。</p><p><b> ?、诟羲畬咏M</b></p><p> 本區(qū)內(nèi)隔水層以煤系地層下部的
81、本溪組泥巖地層和基巖上覆的第三系紅色粘土層為主,其次各地層中與砂巖含水層互層疊置分布的砂質(zhì)泥巖、泥巖和煤層,為隔水層或半隔水層。</p><p><b> 本溪組泥巖隔水層</b></p><p> 本溪組地層位于太原組煤系地層之下,而上覆于奧陶系石灰?guī)r,由于其巖性多以泥質(zhì)巖類為主,具阻隔水作用,阻隔了其上砂巖裂隙水和下部巖溶水的水力聯(lián)系,為本區(qū)主要隔水層,在礦井
82、范圍內(nèi),其厚度介于21.40~60.69m之間,平均厚38.90m。</p><p> ⑵ 構(gòu)造的水文地質(zhì)特征</p><p> 區(qū)內(nèi)具有控水意義的構(gòu)造有褶曲、發(fā)育于褶曲間的斷層與安家?guī)X阻水逆斷層,其水文特征如下:</p><p><b> ?、亳耷?lt;/b></p><p> 區(qū)內(nèi)褶曲主要有蘆子溝背斜、白家辛窯向斜
83、組成,在褶曲軸部,尤其是向斜軸部,由于應(yīng)力局部集中,節(jié)理裂隙比較發(fā)育,在構(gòu)成地下水的貯存空間。由于其地勢低洼,地下水順層向軸部匯集,因而成為地下水的集中匯集點。且向斜軸呈現(xiàn)西北高、東南低,使地下水順軸向東南底凹處徑流。蘆子溝背斜軸部所處地形為地表分水嶺,亦位該區(qū)地下分水嶺。該部位含水層的富水性極弱。</p><p><b> ②斷層</b></p><p> 由于
84、區(qū)內(nèi)褶曲相間發(fā)育,造成應(yīng)力局部集中,與褶曲相間伴生了多條大小不一的斷層,白家辛窯向斜伴生的3條正斷層,斷距8~13m,增加了該向斜的儲導(dǎo)水性能。蘆子溝背斜伴生的斷層以逆斷層為主,F(xiàn)B22斷距10~95m。對于以泥質(zhì)巖類為主的山西組、太原組,導(dǎo)水性變差。為隔水?dāng)鄬印5珜κ凶咏M的脆性巖石來說,斷層面兩側(cè)多發(fā)育開張性較好的扭張裂隙,仍會形成導(dǎo)水帶。FB11斷層為正斷層,斷距為9~86m,導(dǎo)致本溪組灰?guī)r甚至11煤層局部與奧陶系灰?guī)r直接接觸,降
85、低了本溪組地層的隔水性能,對煤層開采造成一定的威脅。</p><p> ?、?地下水補給、徑流、排泄條件</p><p><b> ?、俚叵滤难a給條件</b></p><p> 區(qū)內(nèi)地下水的補給來源主要有大氣降水入滲補給、地表水體的沿途滲漏補給以及各含水層之間通過止水不良的鉆孔及導(dǎo)水?dāng)鄬酉嗷カ@得補給。其中大氣降水入滲補給為主要補給來源,受地
86、層沉積順序的控制影響,上部石盒子組和山西組含水層,由于埋藏淺而地表出露面積較廣,補給途徑短,大氣降水入滲補給相對有利,而下部太原組含水層,由于埋藏深而地表出露范圍狹窄,大氣降水補給極為有限。區(qū)內(nèi)降水入滲補給基巖地下水的范圍多集中于區(qū)西部邊緣的基巖露頭地帶,其次為區(qū)內(nèi)各大小沖溝底部零星分布的基巖出露點,而區(qū)內(nèi)的廣大范圍內(nèi)基巖頂部均上覆有上新統(tǒng)湖相紅色粘土層,阻隔了降水入滲對基巖地下水的補給。馬關(guān)河流經(jīng)本區(qū)東部,其沿途的不斷下滲,河水可就近
87、補給于其附近下伏地層含水層。地面鉆孔封閉不嚴(yán)或止水不良時可溝通上下各含水層的水力聯(lián)系,其相互間在承壓水頭差作用下可相對獲得補給,另外導(dǎo)水?dāng)鄬涌墒垢骱畬又g相對獲得補給。</p><p><b> ?、诘叵滤畯搅?lt;/b></p><p> 石盒子組含水層組地下水流向決定于地形地貌,從北東沿向斜向東流動,基本上是從潛水向承壓水類型過渡。山西組、太原組含水層地下水流向從
88、地下分水嶺四周向向斜匯集。</p><p><b> ③地下水的排泄條件</b></p><p> 地下水的排泄途徑有地下水的側(cè)向逕流排泄、以泉的形式的點狀排泄以及人為的礦井排水排泄。其中上部基巖風(fēng)化殼潛水多在地形低洼的沖溝邊緣以泉的形式滲流排泄,最后匯集于七里河排向區(qū)外。而山西組和太原組含水層地下水主要為人為的礦井采煤外排水排泄。而多數(shù)地下水終以地下逕流的形式自
89、北而南通過南部邊界的導(dǎo)水地段外排于區(qū)外。以往施工的鉆孔封孔不良亦可使水頭高的含水層地下水向水頭低的含水層滲漏排泄。</p><p><b> ?、?水文地質(zhì)類型</b></p><p> 本區(qū)位于寧武煤田北部,為低山丘陵地帶,大部分為黃土覆蓋,植被稀少,地表裸露,降水少且強度集中,不利于大氣降水的入滲補給,唯一的地表水體-馬關(guān)河在位于井田東部邊界,由于處于上游,水量
90、較小,同時蘆子溝背斜分水嶺的存在,使地下水補給來源貧乏,石炭、二迭系地層巖石膠結(jié)致密,節(jié)理裂隙不甚發(fā)育,富水性弱,僅寧武向斜軸部水量相對豐富,寒武、奧陶系灰?guī)r溶裂隙發(fā)育一般,含水性相對較弱,灰?guī)r水位標(biāo)高在1060~1070m,11號煤層局部位于奧灰水位之下,奧灰水位最高處高于11號煤層底板100m,為局部帶壓開采煤層,其水文地質(zhì)類型為Ⅱ類~Ⅰ型與Ⅱ類~Ⅱ型。</p><p><b> ?、?礦井涌水量&
91、lt;/b></p><p> 根據(jù)采用水文地質(zhì)比擬法與水文地質(zhì)計算法預(yù)計礦井涌水量,本礦井正常涌水量為180m3/h,最大涌水量為300m3/h。</p><p> 第二章 采區(qū)巷道布置及機械配備</p><p> 第一節(jié) 采區(qū)境界及儲量</p><p><b> 一、儲量計算邊界</b></p&
92、gt;<p> 北部以點9(X=4374407.26,Y=487590.7)、點10(X=4374342.486,Y=491479.494)、點11(X=4374395.812,Y=492420.344)三點連線為界;東部以FB11斷層及其延長線為界,南部以 點4(X=4372220.948,Y=491877.146)、點5(X=4372310.481,Y=486499.811)兩點連線為界;西部以點A(X= 72267
93、.744,Y=89066.616)、點B(X=74382.676,Y=89066.616)兩點連線為界。</p><p> 儲量計算采用地質(zhì)塊段法,與采區(qū)邊界不沖突的塊段直接采用煤層儲量圖上的塊段儲量,邊界附近有變動的儲量塊段用原塊段參數(shù)按新塊段范圍重新計算儲量,煤層視密度值采用《2號井工礦資源/儲量核實報告》確定的數(shù)值:4煤為1.41t/m3,9煤為1.40t/m3,11煤為1.42t/m3。</p&g
94、t;<p><b> 二、儲量計算的依據(jù)</b></p><p> 本采區(qū)4、9、11號煤層儲量計算依據(jù)為2號井工礦資源/儲量核實報告資料,結(jié)合采區(qū)劃分邊界,利用地質(zhì)塊段法分別計算各塊段儲量,資源計算方法及有關(guān)參數(shù)確定如下:</p><p> 1.資源儲量計算方法</p><p> 由于井田內(nèi)地層產(chǎn)狀平緩,地層傾角多為2~
95、10°,因此采用地質(zhì)塊段法計算資源儲量(引用2號井工礦資源/儲量核實報告劃分的塊段計算),即采用煤層水平投影面積及煤層偽厚計算資源儲量。其公式如下:</p><p> 儲量(萬噸)=厚度(m)×面積(m2)×視密度(m3)×10-4</p><p> 2.資源儲量計算主要參數(shù)的確定</p><p><b> ⑴
96、 計算面積的確定</b></p><p> 利用計算機,在各煤層底板等高線及儲量計算圖上,對各個塊段的面積進(jìn)行圈定測量。</p><p><b> ?、?煤層厚度的確定</b></p><p> 采用塊段內(nèi)所利用的勘探工程見煤厚度的算數(shù)平均值,當(dāng)其塊段內(nèi)有最低可采邊界時,加入適當(dāng)?shù)?.00m點參入計算,各見煤點資源儲量計算厚度確
97、定如下:</p><p> ①煤層中單層厚度小于0.05m的夾矸,與煤分層合并計算采用厚度,并入夾矸以后全層的灰分、硫分符合計算指標(biāo)的規(guī)定。</p><p> ?、诿簩又袏A層厚度等于或大于煤層最低可采厚度時,煤分層應(yīng)分別視為獨立煤層;夾矸厚度小于煤層最低可采厚度,且煤分層厚度等于或大于夾矸厚度時,可將上下煤分層厚度相加,作為采用厚度。</p><p> ?、劢Y(jié)構(gòu)復(fù)
98、雜煤層和無法進(jìn)行煤分層對比的復(fù)煤層,當(dāng)夾矸的總厚度不大于煤分層總厚的1/2時,以各煤分層的總厚度作為煤層的采用厚度。</p><p><b> ?、?視密度的確定</b></p><p> 采用區(qū)內(nèi)鉆孔各煤層視密度測定值的算數(shù)平均值。</p><p> 4號煤層視密度為1.41(t/m3);9號煤層視密度為1.40(t/m3);11號煤層視
99、密度為1.42(t/m3)。</p><p> ⑷ 幾種邊界線的確定</p><p><b> ?、倜簩恿泓c邊界線</b></p><p> 以見煤鉆孔與無煤鉆孔間的1/2為零點,其連線即為零點邊界線。</p><p><b> ?、谧畹涂刹蛇吔缇€</b></p><p>
100、; 采用內(nèi)插法求出最低可采邊界。</p><p><b> ?、勖簩臃植婧喜⒕€</b></p><p> 采用內(nèi)插法求出夾矸為0.07m點,相連即為煤層分叉合并線。</p><p><b> ?、茱L(fēng)、氧化煤邊界線</b></p><p> 區(qū)內(nèi)局部地段4號煤層風(fēng)、氧化嚴(yán)重,根據(jù)鉆孔煤芯煤樣化驗
101、資料,確定鉆孔內(nèi)見煤點煤層風(fēng)化或氧化。以見煤鉆孔與風(fēng)化、氧化煤鉆孔間的1/2連線為風(fēng)、氧化煤邊界線。</p><p><b> 三、儲量計算</b></p><p><b> 1.采區(qū)地質(zhì)資源量</b></p><p> 根據(jù)新頒布的《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》(GB50215-2005),地質(zhì)資源量為詳查地質(zhì)報告提供的查明
102、煤炭資源的全部。包括控制的內(nèi)蘊經(jīng)濟(jì)的資源量332、推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟(jì)的資源量333。</p><p> 通過采用地質(zhì)塊段法計算區(qū)內(nèi)的地質(zhì)資源量,本區(qū)內(nèi)的地質(zhì)資源量為16556萬噸,其中4號煤層的地質(zhì)資源量為3864萬噸,9號煤層的地質(zhì)資源量為9476萬噸,11號煤層的地質(zhì)資源量為3216萬噸。各煤層的地質(zhì)資源量見表2-1-1。</p><p> 表2-1-1 各煤層地
103、質(zhì)資源量表 </p><p> 2.采區(qū)工業(yè)資源/儲量</p><p> 根據(jù)新頒發(fā)的《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》(GB50215—2005),工業(yè)資源/儲量為地質(zhì)資源中探明的資源量331和控制的資源量332,經(jīng)分類得出的基礎(chǔ)儲量111b和122b、邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量2M11和2M22,連同地質(zhì)資源量中推斷的資源量333的大部,歸類為礦井工業(yè)資源/儲量。</p&
104、gt;<p> 工業(yè)資源/儲量=111b+122b+2M11+2M22+333k</p><p> ?。?3630+2926×0.9</p><p> ?。?6263.4萬噸</p><p> 式中:k-可信度系數(shù),取0.7~0.9。地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井,K取0.9;地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定的礦井,K取0.7,本設(shè)計取0.
105、9。</p><p> 3.采區(qū)設(shè)計資源/儲量</p><p> 工業(yè)資源/儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、境界煤柱、地面建(構(gòu))筑物等永久煤柱損失量后的資源/儲量即為礦井設(shè)計資源/儲量。</p><p> 按2號井工礦資源/儲量核實報告提供的資源量,減去區(qū)內(nèi)需要留設(shè)的永久保護(hù)煤柱,即境界煤柱、斷層煤柱和村莊保護(hù)煤柱。經(jīng)計算,本采區(qū)設(shè)計資源/儲量為156
106、40.3萬噸,其中: 4號煤層為3568.9萬噸,9號煤層為8998.6萬噸,11號煤層為3072.8萬噸。</p><p> 4.采區(qū)設(shè)計可采儲量</p><p> 設(shè)計資源/儲量減去工業(yè)場地和主要井巷煤柱的量后乘以回采率的資源儲量即為礦井設(shè)計可采儲量。</p><p> ?、?保護(hù)煤柱的留設(shè)方法</p><p> ①根據(jù)新頒發(fā)的《煤
107、炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》(GB50215—2005)、《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》規(guī)定留設(shè)各類保護(hù)煤柱。</p><p> ②地面建筑、構(gòu)筑物下伏各煤層按表土層移動角φ=45°,巖層移動角δ=γ=72°計算保護(hù)煤柱范圍。</p><p> ?、郾P區(qū)邊界煤柱兩側(cè)各留20m,主要大巷煤柱兩側(cè)各留50m。</p><p> ?、?/p>
108、井田境界煤柱,根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求,在井田范圍內(nèi)留設(shè)井田境界安全煤柱,煤柱寬度為20m。</p><p><b> ⑵ 回采率</b></p><p> ?、俑鶕?jù)新頒發(fā)的《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》(GB50215—2005)的要求,厚煤層回采率不小于75%,中厚煤層回采率不小于80%。因此,本采區(qū)9號煤層回采率取75%,11號煤層回采率取80%。</p>
109、<p><b> ?、?開采損失</b></p><p> 開采損失=(礦井設(shè)計儲量-保護(hù)煤柱)×(1-采區(qū)回采率)。</p><p> 依據(jù)上述確定的原則,經(jīng)計算,采區(qū)設(shè)計可采儲量11013.7萬噸,其中:4號煤層為2407.3萬噸,9號煤層為6296.6萬噸,11號煤層為2309.8萬噸。采區(qū)設(shè)計可采儲量見表2-1-2</p>
110、;<p> 表2-1-2 采區(qū)設(shè)計可采儲量匯總表 單位:萬t</p><p> 第二節(jié) 礦井開拓概況</p><p> 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為10Mt/a,采用了三條斜井開拓,其井筒特征為:主斜井傾角12°、斜長401m、鋪設(shè)帶寬1400mm膠帶輸送機提煤;副斜井傾角5.5°、斜長940m,運行無軌膠輪車輔助運輸;回風(fēng)斜井傾
111、角25°、斜長159m,專用于回風(fēng)兼作礦井安全出口。</p><p> 礦井開拓設(shè)置為一個主水平集中開拓,大巷設(shè)在中部9號煤層中,上部4號煤層和下部11號煤層分別設(shè)置輔助水平。采用單翼布置方式,在井田的南邊界沿煤層布置三條大巷,即回風(fēng)大巷、膠帶運輸大巷和輔助運輸大巷。水平膠帶大巷及主斜井提升系統(tǒng)合二為一,采用主斜井、大巷一條膠帶輸送機直達(dá)地面的方式。</p><p> 礦井移
112、交的首采區(qū)為一采區(qū),位于斜井井筒附近,到目前為止已回采了6個工作面,其中4號煤回采了2個工作面,9號煤回采了4個工作面。</p><p> 礦井布置一個綜放工作面,保證礦井10Mt/a的設(shè)計生產(chǎn)能力,同時裝備兩套綜掘機,用于開拓和工作面接續(xù)的巷道掘進(jìn)。</p><p> 礦井采用中央并列抽出式通風(fēng)系統(tǒng),配備2臺FBCDZ40-8№26型對旋軸流式通風(fēng)機。井下防滅火在地面設(shè)置了注氮、注漿
113、站,采取了綜合性防滅火措施,配備了礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)和束管監(jiān)測系統(tǒng)。</p><p> 根據(jù)煤層賦存狀況,在一采區(qū)中部大巷附近布置了中央排水系統(tǒng)。中央水泵房選用D155-30×6型多級離心式水泵2臺,MD155-30×8耐磨離心泵3臺,泵房安裝5臺水泵,沿回風(fēng)斜井井筒敷設(shè)2趟排水管路,選用Φ219×6無縫鋼管。礦井正常涌水量時,水泵為2臺工作,2臺備用,1臺檢修。最大涌水量時為3
114、臺同時工作,2臺備用。水倉容積為1600m3。在地面設(shè)置了集中固定的壓風(fēng)系統(tǒng)。</p><p> 礦井主斜井及大巷膠帶輸送機傾角0~12°,帶寬為1400mm,帶速4.5m/s,運量2500t/h,膠帶輸送機長度1450m,電機功率為3×850kw。</p><p> 礦井輔助運輸采用無軌防爆膠輪車運輸,型號為WqC4J、 WrC20/2J、WC5、WC8;工作面綜
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