采礦工程專業(yè)興無煤礦南采區(qū)120萬噸初步設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計

1、采礦工程專業(yè)興無煤礦南采區(qū)120萬噸初步設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計 興無煤礦南采區(qū)120萬噸初步設(shè)計畢業(yè)設(shè)計摘 要 畢業(yè)設(shè)計是采礦工程專業(yè)最后一個教學(xué)環(huán)節(jié),其目的是使本專業(yè)學(xué)生運(yùn)用大學(xué)階段所學(xué)的知識聯(lián)系礦井生產(chǎn)實際進(jìn)行礦井開采設(shè)計,并就本專業(yè)范圍的某一課題進(jìn)行較深入的研究。 中國是世界最大產(chǎn)煤國,煤炭在中國經(jīng)濟(jì)社會開展中占有極重要的地位。煤炭是工業(yè)的糧食,我國一次能量消費(fèi)中,煤炭占75%以上。煤炭開展的快慢,將直接關(guān)系到國計民生。作為采礦專業(yè)的一名學(xué)生,我很榮幸能夠為祖國煤炭事業(yè)盡一份力。 本設(shè)計所選題目為?山西省柳林縣興無煤礦南采區(qū)4#煤層1.20Mt/a井田初步設(shè)計?,在所收集地質(zhì)材料的前提下,由指

2、導(dǎo)教師給予指導(dǎo),并合理運(yùn)用平時及課堂上積累的知識,查找有關(guān)資料,力求設(shè)計出一個高產(chǎn)、高效、平安的現(xiàn)代化礦井。 本設(shè)計理論聯(lián)系實際,從礦井的開拓、開采、運(yùn)輸、通風(fēng)、提升及工作面的采煤方法等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的表達(dá),并進(jìn)行了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比擬。論述了本設(shè)計的合理性,完成了畢業(yè)設(shè)計要求的內(nèi)容。同時設(shè)計說明書圖文并茂,使設(shè)計的內(nèi)容更容易被理解和接受。在設(shè)計過程中,得到了指導(dǎo)老師的詳細(xì)指導(dǎo)和同學(xué)的悉心幫助,在此表示感謝。由于設(shè)計時間和本人能力有限,難免有錯誤和疏漏之處,望老師給予批評指正。 關(guān)鍵詞:井田設(shè)計 采煤方法 礦井通風(fēng) Abstract Graduation design is the last m

3、ining engineering teaching, its purpose is to make the students use the university stage knowledge contact mine actual production the mine design, and the professional range of a subject for a more in-depth study. China is the world's largest coal producing country, coal in China's economic

4、and social development plays an important role in. Coal is industrial commissariat, our country primary energy consumption, coal accounted for more than 75%. Coal development speed, will be directly related to the beneficial to the people's livelihood. As mining specialized student, I am very ho

5、nored to coal for the country contribute force. The design of the selected topic of " Shanxi province Liulin County colliery mining area 1.20Mt/a coal mine south of 4# preliminary design ", in the collection of geological material under the premise, guided by the teacher to give guidance,

6、and rational use of peacetime and class of accumulated knowledge, find the relevant information, and strive to design a high yield, high efficiency, safety modern mine. The design of integration of theory with practice, from the mine development, mining, transport, ventilation, and enhance the worki

7、ng face coal mining method and other aspects were described in detail, and the technical and economic comparison. Discusses the rationality of the design, completed the graduation design content. At the same time the design specification with illustrations, make the design of the content more easily

8、 understand and accept. In the design process, guided by the teachers guide students in detail and help, in this thank. Due to the design time and I limited capacity, hard to avoid mistakes and omissions, hope the teacher to give the criticism.Key word:Ida design Coal mining method Mine ventilation目

9、 錄摘 要1Abstract2目 錄3第一章 井田概況及地質(zhì)情況5第一節(jié) 礦井概況5第二節(jié) 井田概況5第三節(jié) 井田地質(zhì)特征9第二章 井田開拓20第一節(jié) 井田境界及儲量20第二節(jié) 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及效勞年限23第三節(jié)井田開拓24第四節(jié) 井筒及裝備27第五節(jié) 井底車場及硐室28第三章 大巷運(yùn)輸及設(shè)備29第一節(jié) 運(yùn)輸方式的選擇29第二節(jié) 礦車30第三節(jié) 運(yùn)輸設(shè)備選型31第四章 采區(qū)布置及裝備39第一節(jié) 采煤方法39第二節(jié) 采區(qū)布置45第三節(jié) 巷道掘進(jìn)47第五章 通風(fēng)和平安50第一節(jié) 概況50第二節(jié) 礦井通風(fēng)52第三節(jié) 平安63第六章 地面生產(chǎn)系統(tǒng)65第一節(jié) 煤質(zhì)及其用途65第二節(jié) 煤的加工65第三節(jié)

10、 生產(chǎn)系統(tǒng)66第三節(jié) 輔助設(shè)施67第七章 礦井主要設(shè)備69第一節(jié) 主副井提升設(shè)備69第二節(jié) 通風(fēng)設(shè)備70第三節(jié) 排水設(shè)備71第四節(jié) 壓風(fēng)設(shè)備74第八章 建井工期75第一節(jié) 建井工期75第二節(jié) 產(chǎn)量遞增方案76第九章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)77第一節(jié) 勞動定員77第二節(jié) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)77致 謝80參考文獻(xiàn)81附 錄82第一章 井田概況及地質(zhì)情況第一節(jié) 礦井概況 山西柳林興無煤礦有限責(zé)任公司為合法的煤礦生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè),企業(yè)類型為有限責(zé)任公司,采礦許可證號C01220041023,煤炭生產(chǎn)許可證號7>202123270139。 興無煤礦始建于1929年,1968年進(jìn)行技術(shù)改造并投產(chǎn),井田開拓方式為斜井開拓。1

11、983年經(jīng)地縣核定,礦井生產(chǎn)能力0.07Mt/a,1989年產(chǎn)量0.10Mt。1991年5月貸款l.04億元實施了礦井0.60Mt/a擴(kuò)建,1995年7月擴(kuò)建完成,擴(kuò)建能力為 0.60Mt/a;礦井改擴(kuò)建完成后業(yè)主自己投資建成了0.10Mt/a小型選煤廠;2003年礦井核定生產(chǎn)能力為0.70Mt/a,2003年2004年期間,對礦井采掘、提升、通風(fēng)、瓦斯抽放、供電系統(tǒng)以及排水、供熱、除塵、通信等進(jìn)行了技術(shù)改造,系統(tǒng)能力到達(dá)1.20Mt/a,洗煤廠生產(chǎn)能力改擴(kuò)建為0.90Mt/a。本設(shè)計為興無煤礦南采區(qū)120萬噸/年初步設(shè)計,礦井裝備一個綜采工作面,2個綜掘工作面,2個普掘工作面,按照年工作30

12、0天,每天3班作業(yè),日凈提升時間14h工作,保證礦井采、掘生產(chǎn)。第二節(jié) 井田概況 一、井田位置與交通 興無井田位于山西省柳林縣境內(nèi),工業(yè)場地位于柳林縣莊上鎮(zhèn)莊上村,南距柳林縣縣城6km,距太原240 km。 柳(林)石(樓)公路從該礦工業(yè)場地通過,并與太(原)軍(渡)公路相接,太(原)軍(渡)高速公路從礦井工業(yè)場地北側(cè)穿過,在柳林縣城留有出入路口;孝(義)柳(林)鐵路已建成運(yùn)營多年,通過該鐵路經(jīng)南同蒲鐵路可將煤炭運(yùn)往全國各地。 井田位置及交通情況見圖1-1-1。二、地形、地勢 井田地處山西省西部河?xùn)|煤田中段,呂梁背斜西翼青龍城勘探區(qū)內(nèi),屬低山丘陵區(qū)。井田內(nèi)溝谷縱橫,侵蝕、沖刷劇烈,大面積為黃土

13、覆蓋,地勢西北低,東南高,地形復(fù)雜,地貌多變。井田內(nèi)最高點(diǎn)海拔+1096m(雙棗圪?),最低點(diǎn)海拔+847m(前元莊),最大相對高差約250m。 三、河流與水體 該井田范圍屬于黃河水系,三川河支流。三川河由東向西經(jīng)井田的鄰區(qū)礬水溝井田北界在軍渡匯入黃河。河流常年流水,年平均流量5.34-9.45m3/s,洪峰最大流量為2260m3/s。 井田范圍內(nèi)無大的水系、河流。灰塌那么河為區(qū)內(nèi)主要河流,從南東向北西旁流經(jīng)礦井工業(yè)場地北側(cè)在柳林縣城附近匯入三川河?；宜敲春影l(fā)源于礦井南部山區(qū),長約60km,為季節(jié)性溪流,由小泉補(bǔ)給。根據(jù)調(diào)查,近60年洪水期最大流量為267m3/s,礦井工業(yè)場地附近水深8.0

14、m(1972年),工業(yè)場地地坪與河道相對高差1015m,河道兩側(cè)地形坡度大,洪水排泄通暢,工業(yè)場地不受洪水威脅。 四、氣象、地震,一般1月份氣溫最低,7月份氣溫最高,12月份開始冰凍,第二年3月份開始解凍,最大凍土厚度為0.91m;日平均最大風(fēng)速3.1m/s;年降雨量374.4577.7mm,大多集中在7、8月份;年蒸發(fā)量1711mm。 按照國家地震局和建設(shè)部發(fā)布的?中國地震烈度區(qū)劃圖(1990)?、山西省抗震辦公室1993年6月編制的?山西省工程抗震設(shè)防烈度圖?,?建筑抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?(GB50011-2001)附錄A劃分,井田所在區(qū)域抗震設(shè)防烈度為6度,設(shè)計根本地震加速度值為0.05g。 五

15、、水源、電源及通信情況 (一)水源 礦井所在區(qū)域地面水系不發(fā)育,加之工業(yè)設(shè)施的建設(shè),地表水有一定污染,如流經(jīng)工業(yè)場地的灰塌那么河,水質(zhì)污染比擬嚴(yán)重,無法作為礦井水源利用。地下淺層水和深層灰?guī)r水豐富,可以作為礦井供水水源。目前礦井建有3眼水源井(井深342m,靜止水位54m,含水層涌水量800t/d),向礦井提供工業(yè)和生活用水,每口井的供水能力50m3/小時。兩口井供應(yīng)礦井生產(chǎn)用水,一口井向生活區(qū)供水,滿足礦井用水需要。多年使用證明,水源供水穩(wěn)定,水質(zhì)符合要求。 (二)電源 興無煤礦現(xiàn)有35kV變電所一座,兩回電源進(jìn)線,一回35kV電源引至穆村110kV變電所,線路長9.39km,導(dǎo)線型號LGF

16、-120mm2;另一回35kV電源引至青龍110kV變電所,線路長6.625km,導(dǎo)線型號LGJ-120 mm2。 穆村110kV變電所,雙電源進(jìn)線,一回引自中陽金羅220kV變電所,另一回引自柳林大電廠220kV變電所。該110kV變電所現(xiàn)有主變20000kVA一臺,40000kVA一臺。青龍變電所共有三回電源進(jìn)線,一回引自柳林大電廠220kV變電所,一回引自汾陽220KV變電所,還有一回引自中陽金羅220kV變電所,現(xiàn)有2臺20000kVA主變運(yùn)行,明年準(zhǔn)備增容改造更換至兩臺40000kVA的主變。 興無煤礦35kV變電所內(nèi)安裝SZ9-6300/35 35±5%/10.5變壓器2

17、臺,35kV側(cè)采用單母線,10kV側(cè)為單母線分段運(yùn)行,兩臺變壓器分列運(yùn)行。 (三)通信 目前柳林縣已實現(xiàn) 程控化,國家通訊網(wǎng)已覆蓋全區(qū)。礦井通信可通過局域通訊網(wǎng)與外部通訊網(wǎng)匯接。 六、井田內(nèi)小窯分布及開采情況 本井田煤層賦存穩(wěn)定,目前井田內(nèi)及周邊有多個具有開采證的小煤礦,本工程實施過程中必須加強(qiáng)對小煤礦的監(jiān)督與管理,禁止越界開采。 七、遷村、土地征用情況 井田范圍較大村莊有前元村、后元村、曹家山、山頭村等。業(yè)主安排前期開采區(qū)的后元村(壓煤面積0.56km2)進(jìn)行搬遷,其他村莊按留設(shè)煤柱考慮,井田保存村莊共壓煤27.61Mt。礦井建設(shè)過程中,就村莊下壓煤進(jìn)行專題研究,比擬論證村莊搬遷與壓煤開采。

18、建議有關(guān)部門將“村莊壓煤開采與“農(nóng)村城鎮(zhèn)改造統(tǒng)一協(xié)調(diào),將“煤炭開采區(qū)治理和“村莊搬遷統(tǒng)一協(xié)調(diào)。第三節(jié) 井田地質(zhì)特征一、井田地層 井田內(nèi)地表黃土覆蓋面積較大,僅在東部邊界及溝谷中零星出露,井田勘探鉆孔資料證明,井田地層由老至新有奧陶系(O)、石炭系(C2)、二疊系(P2)、第三系N、第四系Q,各地層特征簡述如下: 奧陶系(O):厚度約430.20m,其中峰峰組厚83.50m,馬家溝組厚346.70m。鉆孔在本區(qū)揭露最大厚度為21.51m,巖性主要為深灰色厚層狀石灰?guī)r,上部含較多鐵質(zhì)而呈棕紅色,下部較純呈乳白色。 石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b):為一套鐵鋁巖、鋁土質(zhì)泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、石灰?guī)r組成的海

19、陸交互相沉積,與下伏地層呈平行不整合接觸。 下部為鋁土質(zhì)泥巖局部鉆孔含鐵質(zhì)較富,為山西式鐵礦;中部沉積三層灰?guī)r,較穩(wěn)定,上部主要為泥巖、砂巖、砂質(zhì)泥巖等,本組地層沉積厚度較穩(wěn)定,厚度為37.1044.10m,平均42.82m。與下伏奧陶系峰峰組地層呈平行不整合接觸。 石炭系上統(tǒng)太原組(C3t):為一套泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖、石灰?guī)r、鋁土質(zhì)泥巖、煤層組成的海陸交互相沉積,為主要含煤地層,底部K1砂巖閻家灣砂巖在本區(qū)沉積較穩(wěn)定,相當(dāng)于太原西山剖面的晉祠砂巖,是太原組與本溪組的分界層。 本組四層灰?guī)rL1、K2、L4、L5,五層煤層6、7、8、9、10號在全區(qū)沉積穩(wěn)定,變化規(guī)律明顯,均可作為本組的標(biāo)志層

20、,本組厚度為74.1094.80m,平均92.56m。與下伏中石炭統(tǒng)本溪組呈整合接觸。 二疊系下統(tǒng)山西組(P1S): 為砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖煤層等組成的海陸交互相向陸相過渡的含煤沉積,為本區(qū)的主要含煤地層,中部兩層煤層4、5號為本區(qū)的主要可采煤層。中間一層黑色泥巖全區(qū)穩(wěn)定沉積,上部為灰黑色泥巖夾煤線。 本組厚度30.8068.91 m,為平均60.61m,厚度在全區(qū)變化較小。與下伏太原組地層呈整合接觸。 二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P1X): 主要由灰綠、灰白色、灰黑色泥巖、砂巖、砂質(zhì)泥巖及小量紫紅色泥巖組成的陸相沉積、沉積厚度為113.27m左右,與下伏山西組地層連續(xù)沉積。 下段:以砂巖、泥巖沉積

21、為主、下部為中、細(xì)砂巖沉積,中部為泥巖沉積,上部為砂巖沉積;頂部為灰黑色泥巖沉積,含鋁土,厚度為33.0049.70m。 上段:主要為泥巖、砂巖沉積,頂部為紫紅色泥巖沉積,是上、下石盒子組分界的標(biāo)志層,本段厚度為72.0090.00m。 與下伏山西組地層呈整合接觸。 二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2S): 為一套砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、鋁土質(zhì)泥巖組成的陸相沉積,本井田只有少局部鉆孔揭露此段地層。本組地層厚度為147.09m。 下段:以灰白色砂巖,灰綠色-紫色泥巖沉積為主。本段厚度為30.03m。 中段:主要為砂巖、泥巖沉積。本段厚度為117.06m。 與下伏地層石盒子組巖層呈整合接觸。 第三系N、第四

22、系Q:厚度38.9m左右,主要由黃土及紅土組成;另外有少量沖積的砂礫層,砂層和次生的黃土等,與下伏上二疊統(tǒng)上石盒子組呈角度不整合接觸。 二、含煤地層 井田內(nèi)含煤地要為二疊系下統(tǒng)山西組(P1S)和石炭系上統(tǒng)的太原組(C3t),含煤地層總厚度153.17m,共含煤910層,含煤地層特征簡述如下: 山西組:本組含煤地層厚度36.8068.91m,平均厚度60.61m,含煤層及煤線45層,煤層總厚度7.27m,含煤系數(shù)11.99%。穩(wěn)定可采煤層2層,4、5號煤層全區(qū)沉積穩(wěn)定,巖性主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖、煤層、煤線組成的陸相碎屑沉積。本組沉積的特點(diǎn)主要是巖性在橫向、縱向上變化較大,巖性、巖相變化規(guī)律

23、不太明顯。本組含煤建造類型主要以三角洲相為主,根本反映了溫室條件下形成的含煤建造。 太原組:本組地層厚74.10m94.80m,平均92.56m,含煤56層,煤層總厚度7.75m,含煤系數(shù)8.37%。6、8、9、10號煤層全區(qū)沉積穩(wěn)定。巖性由石灰?guī)r、泥巖、砂巖、鋁土質(zhì)泥巖、煤層等組成,煤層及煤線組成的海陸交互相沉積。 三、井田構(gòu)造 興無井田位于呂梁背斜之西翼、地層走向大致為北北西至北西,傾向西南,傾角一般28o,為一單斜構(gòu)造。井田內(nèi)構(gòu)造簡單,斷裂不發(fā)育,無大的褶曲,只是在井田的中部發(fā)育一小褶曲,由401、301、10-6號鉆孔及煤層巷道控制。另外,礦井開采時在井田中部發(fā)現(xiàn)有沖刷帶,4號煤層厚度

24、由2.5m變成0.70m,形狀大致呈八字形,沖刷面積約為0.18km2。初步推斷,沖刷作用造成5、6號煤層局部點(diǎn)滅。 四、煤層 井田內(nèi)穩(wěn)定可采煤層6層4、5、6、8、9、10,各煤層特征表達(dá)如下: 4號煤層:為山西組煤層,井田內(nèi)主要穩(wěn)定可采煤層。煤層厚度2.154.22m,平均為3.09m,煤層走向NW317°,傾向SW227°,傾角08°,結(jié)構(gòu)簡單,含01層夾矸,夾矸厚度00.50m。煤層頂板為中細(xì)粒砂巖、泥巖沉積;底板為泥巖,細(xì)砂巖沉積。 5號煤層:位于山西組底部,較穩(wěn)定的可采煤層之一。上距4號煤層7.01m,厚度為0.451.90m,平均為1.24m,大局部

25、可采,含一層夾矸,夾矸厚約00.30m。煤層頂板為一套湖泊相沉積,巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖;底板為一套湖泊沼澤相沉積,巖性為泥巖、細(xì)砂巖。 6號煤層:位于太原組L5灰?guī)r的下部,不穩(wěn)定,局部可采煤層。厚度01.47m,平均0.79m。煤層頂板為一套淺海相石灰?guī)r沉積;底板為一套過渡相沉積,巖性為砂質(zhì)泥巖。 8號煤層:位于太原組的中部,上距6號煤層23.93m,厚度0.60m2.60m,平均1.47m。結(jié)構(gòu)一般簡單,不含或含一層夾矸,局部含23層夾矸,在井田內(nèi)沉積根本穩(wěn)定。頂板為石灰?guī)r,底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖。 9號煤層:太原組煤層,全區(qū)沉積穩(wěn)定,大局部可采,主要可采煤層之一。厚度1.31m2.20m,平

26、均1.99m,含12層夾矸。煤層的頂?shù)装寰鶠橐惶组]流沼澤相泥巖,砂質(zhì)泥巖沉積。 10號煤層:太原組煤層,厚度1.21m2.80m ,平均2.00m,含02層夾矸,全區(qū)沉積穩(wěn)定,大局部可采。煤層頂?shù)装寰鶠橐惶组]流沼澤相的泥巖,砂質(zhì)泥巖沉積。 本次設(shè)計開采的為4#煤層。 可采煤層的厚度特征、可采性、煤層結(jié)構(gòu)及煤層穩(wěn)定程度見表1-3-1。表1-3-1 可采煤層特征表地層煤層煤層厚度m最小?最大平均煤層間距(m)最小?最大平均夾石層數(shù)可采性穩(wěn)定性頂?shù)装鍘r性視密度t/m3頂板底板山西3.097.1701全部1.2401大部可采較太0.790局部可采不穩(wěn)定石灰?guī)r砂質(zhì)1.4703大部可采1.9902全部可采

27、穩(wěn)定泥巖泥巖砂質(zhì)2.0002大部可采穩(wěn)定泥巖砂質(zhì)泥巖鋁土質(zhì) 五、煤質(zhì) (一)煤的物理性質(zhì) 由煤芯煤樣及生產(chǎn)礦井開采的煤觀察,各煤層均為黑色粉末狀,玻璃光澤?強(qiáng)玻璃光澤,條痕為黑色略帶棕,內(nèi)生裂隙發(fā)育,硬度小,脆度大,煤巖組分以鏡煤、亮煤為主,煤巖類型為光亮型煤。從本區(qū)采集的煤芯煤樣化驗結(jié)果來看,山西組煤層屬中變質(zhì)程度的焦煤,太原組煤層屬變質(zhì)程度稍高的瘦煤。 (二)煤的化學(xué)性質(zhì) 本區(qū)煤質(zhì)的分類是依據(jù)“中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)(GB5751-86)進(jìn)行的,根據(jù)煤質(zhì)化驗結(jié)果,4、5號煤屬焦煤,8、9、10號煤為瘦煤,6號煤層由于取樣不夠未作大樣分析,但從全區(qū)煤質(zhì)的變化規(guī)律以及臨近井田(礬水溝井田)的煤質(zhì)

28、資料分析,6號煤層也為焦煤。在垂直分帶上,山西組煤層屬焦煤,太原組煤層除6號煤層外,其余均為瘦煤。本井田的煤質(zhì)有隨埋藏深度的加深變質(zhì)程度加深的趨勢。 根據(jù)地質(zhì)報告,各煤層煤質(zhì)情況如下: 4號煤層:水分(Mad):原煤0.591.96%,平均1.06%;浮煤0.501.27%,平均0.59%?；曳?Ad):原煤11.1620.69%,平均15.71%;浮煤7.5811.06%,平均8.66%。揮發(fā)分(Vdaf):原煤21.9623.54%,平均22.77%;浮煤17.6721.19%,平均19.45%。全硫(St.d):原煤0.382.46%,平均0.76%;浮煤0.400.56%,平均0.50

29、%。發(fā)熱量Qgr.d:原煤34.9636.85MJ/kg,平均35.74MJ/kg。膠質(zhì)層最大厚度(Y值):5.8615.80mm,平均11.27mm。粘結(jié)性指數(shù)(GR.I):40.590.6,平均72.9。元素分析:碳(Cdaf)89.5189.70%,平均89.61%;氫(Hdaf)4.474.60%,平均4.54%;氮(Ndaf)1.371.43%,平均1.40%;氧(Odaf)3.913.94%,平均3.93%。該煤層為低灰-中灰、低硫分焦煤。 5號煤層:水分(Mad):原煤0.510.91%,平均0.66%;浮煤0.470.58%,平均0.52%?；曳?Ad):原煤12.9226.4

30、2%,平均19.97%;浮煤5.9410.84%,平均7.78%。揮發(fā)分(Vdaf):原煤20.7122.70%,平均21.84%;浮煤17.9818.80%,平均18.55%。全硫(St.d):原煤1.153.12%,平均2.01%;浮煤0.681.15%,平均0.84%。發(fā)熱量Qgr.d:原煤35.0335.87MJ/kg,平均35.14MJ/kg。膠質(zhì)層最大厚度(Y值)13.5mm。粘結(jié)性指數(shù)(GR.I):65.279.0,平均70.7。元素分析:碳(Cdaf) 89.5090.17,平均89.84%;氫(Hdaf)4.424.52,平均4.47%;氮(Ndaf)1.331.41,平均1

31、.38%;氧(Odaf)3.373.64,平均3.51%,該煤層為特低灰-中灰、低硫分-中硫分焦煤。 6號煤層:水分(Mad):原煤0.922.01%,平均1.47%?；曳?Ad):原煤24.5735.54%,平均30.0%。揮發(fā)分(Vdaf):原煤27.5628.50%,平均28.03%。全硫(St.d):原煤1.642.23%,平均2.04%。發(fā)熱量Qgr.d:原煤31.9634.56MJ/kg,平均33.68MJ/kg。該煤層由于采樣數(shù)量少,造成有些化學(xué)成份未做,但根據(jù)本區(qū)煤質(zhì)的變化特點(diǎn)及鄰區(qū)同德井田的煤質(zhì)資料,該煤層為中灰、中高硫焦煤。 8號煤層:水分(Mad):原煤0.601.28%

32、,平均0.83%;浮煤0.261.35%,平均0.70%?；曳?Ad):原煤11.9221.83%,平均18.02%;浮煤6.909.63%,平均8.17%。揮發(fā)分(Vdaf):原煤18.0319.58%,平均18.82%;浮煤15.7617.63%,平均16.68%。全硫(St.d):原煤0.994.65%,平均2.77%;浮煤0.892.24%,平均1.66%。發(fā)熱量Qgr.d:原煤34.8935.95MJ/kg,平均35.55MJ/kg,膠質(zhì)層最大厚度(Y值)為0。粘結(jié)指數(shù)(GR.I):4.032.3,平均21.6。元素分析:碳(Cdaf)90.2792.72%,平均91.50%;氫(H

33、daf)4.414.78%,平均4.60%;氮(Ndaf)1.321.42%,平均1.37%;氧(Odaf)2.993.15%,平均3.07%。該煤層為低灰-中灰、中低硫-高硫分瘦煤。 9號煤層:水分(Mad):原煤0.551.17%,平均0.83%;浮煤0.391.18%,平均0.67%?；曳?Ad):原煤13.3922.36%,平均17.60%;浮煤6.8310.06%,平均8.36%。揮發(fā)分(Vdaf):原煤17.7821.60%,平均19.44%;浮煤15.1517.99%,平均16.93%。全硫(St.d):原煤1.285.30%,平均2.78%;浮煤1.061.57%,平均1.31

34、%。發(fā)熱量Qgr.d:原煤34.7235.83MJ/kg,平均35.47MJ/kg。膠質(zhì)層最大厚度(Y值):07.3mm,平均3.9mm。粘結(jié)性指數(shù)(GR.I):5.756.0,平均38.3。元素分析:碳(Cdaf)89.5289.82%,平均89.67%;氫(Hdaf)934.41%,平均4.17%;氮(Ndaf)1.351.40%,平均1.38%;氧(Odaf)2.953.75%,平均3.35%。該煤層為低灰-中灰、中硫分-高硫分瘦煤。 10號煤層:水分(Mad):原煤0.671.39%,平均0.97%;浮煤0.441.39%,平均0.79%;灰分(Ad):原煤19.5427.11%,平均

35、23.77%;浮煤8.3411.30%,平均9.29%。揮發(fā)分(Vdaf):原煤19.7121.55%,平均20.50%;浮煤16.3118.66%,平均17.41%。全硫(St.d):原煤0.403.22%,平均1.00%;浮煤0.572.25%,平均0.95%。發(fā)熱量Qgr.d:原煤33.9835.69MJ/kg,平均34.77MJ/kg。膠質(zhì)層最大厚度(Y值):7.912.3mm,平均9.6mm。粘結(jié)性指數(shù)(GR.I):13.091.0,平均54.5。元素分析:碳(Cdaf)89.4589.61%,平均89.53%;氫(Hdaf)4.404.51%,平均4.47%;氮(Ndaf)1.39

36、1.46%,平均1.43%;氧(Odaf)2.371.46%,平均2.92%。該煤層為低灰-中灰、低硫分-高硫分瘦煤。 從全區(qū)鉆孔煤芯煤樣分析,井田內(nèi)煤質(zhì)在平面方向上變化不大,在垂直方向隨深度加深,煤的變質(zhì)程度增高,由焦煤到瘦煤;硫分也隨著深度的加深而增高,這規(guī)律在10號煤層有所改變,10號煤的硫分降低,可能是沉積環(huán)境所致。各煤層的水分、灰分、發(fā)熱量等指標(biāo)在井田范圍內(nèi)沒有明顯變化。 主要可采煤層煤質(zhì)特征見表1-3-2。 表1-3-2 主要可采煤層煤質(zhì)特征表煤層編號類別水分Wf%灰分Ag%揮發(fā)分(Vr%硫分SQr%彈筒發(fā)熱量(QDTr)kg膠質(zhì)層厚度mm粘結(jié)指數(shù)GRI視密度t/m3煤種0.768

37、361-88131.43焦煤0.50焦煤2.018316-858270.701.49焦煤0.84焦煤2.047842-826580541.58焦煤精煤焦煤2.778343-85971.50瘦煤1.66瘦煤2.788304-85681.54瘦煤1.31瘦煤91.008125-85341.56瘦煤0.96瘦煤 六、其他開采技術(shù)條件 (一)煤層頂、底板條件 4號煤層頂板為中砂巖、細(xì)砂巖泥巖,泥質(zhì)膠結(jié)厚度在10m左右,局部節(jié)理、裂隙發(fā)育。據(jù)興無煤礦及鄰近小窯揭露,該煤層頂板局部易冒落,尤其當(dāng)煤層頂板為泥巖時易于冒落。該煤層底板為細(xì)砂巖,厚度2.92m左右。礦井開采過程中未發(fā)現(xiàn)底鼓現(xiàn)象。 5號煤層頂板為

38、泥巖,厚度在2.157.80m之間,平均為4.09m,從鉆孔巖芯來看,該巖芯呈黑色塊狀、性脆,局部節(jié)理裂隙發(fā)育,底板為黑色泥巖砂質(zhì)泥巖,呈塊狀,厚度為07.00m,平均3.41m。 6號煤層頂板為深灰色石灰?guī)r,質(zhì)脆,堅硬,厚度為2.508.49m,平均5.45m,底板為灰色深灰色砂質(zhì)泥巖,局部節(jié)理、裂隙發(fā)育,厚度為5.35m。 8號煤層直接頂板為深灰色石灰?guī)r,堅硬,局部夾燧石條帶,厚度在1.605.99m,平均4.70m。底板為黑色泥巖,具斜層理,厚度為4.508.80m,平均6.66m。 9號煤層直接頂板為8號煤層的底板黑色泥巖,斜層理發(fā)育,厚度為4.508.80m,平均6.66m。據(jù)龍門塔

39、煤礦井下揭露,該煤層頂板裂隙較發(fā)育,頂板不易管理。底板為灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖,層理發(fā)育,巖石風(fēng)化易碎,厚度在5.009.20m,平均7.17m。 10號煤層直接頂板也為9號煤層的底板灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖,該巖石層理發(fā)育,風(fēng)化易碎,厚度在5.009.20m,平均7.17m。底板為深灰色鋁土質(zhì)泥巖,厚度在1.209.30m之間,平均5.52m。 (二)瓦斯及二氧化碳 根據(jù)山西省平安生產(chǎn)監(jiān)督管理局文件(晉安監(jiān)煤字2006427號)?關(guān)于呂梁市石樓縣原那么河煤礦等三十七座礦井2006年度礦井瓦斯等級鑒定的批復(fù)?中“2006年度礦井瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定匯總表:興無礦井2006年度開采煤層為4號煤

40、層,日均煤炭產(chǎn)量2300t,礦井絕對瓦斯涌出量58.23m3/min, 相對瓦斯涌出量36.46m3/t,瓦斯鑒定等級為高瓦斯礦井,二氧化碳絕對涌出量3.45m3/min,相對涌出量為2.16m3/t;2005年度礦井實際產(chǎn)量1.20 Mt/a,實測礦井絕對瓦斯涌出量46.907m3/min,相對瓦斯涌出量33.176m3/t。2004年度礦井核定生產(chǎn)能力0.70Mt/a,開采煤層為4號煤層,日均煤炭產(chǎn)量813.8t,絕對涌出量17.63m3/min, 相對涌出量31.2m3/t。 根據(jù)地質(zhì)報告資料,本井田內(nèi)共采集瓦斯樣3個,其中4號煤層采樣1個,8號煤層采樣1個,10號煤層采樣一個,采樣分析

41、結(jié)果見表1-3-3。 表1-3-3鉆孔瓦斯鑒定成果表鉆孔號煤層瓦斯含量總計(ml/g.r)自然瓦斯成分(%)CH4CO2CH4CO2N2 4號煤層采樣鉆孔為602孔,從瓦斯的測定結(jié)果看,自然瓦斯成分甲烷(CH4)的含量大于90%,屬甲烷(CH4)帶,沼氣的最大涌出量為6.77m3/t。 8號煤層在本井田內(nèi)埋藏較深,從401孔的采樣成果分析,8號煤層的瓦斯含量也較高,自然瓦斯成分甲烷CH4的含量大于80%,屬甲烷CH4帶。 10號煤層位于8號煤層的下部,從401孔的采樣成果來分析,10號煤層的瓦斯含量較8號煤層含量高,自然瓦斯成分甲烷CH4的含量為92.22%,屬甲烷CH4帶。 根據(jù)礦井各煤層瓦

42、斯樣的分析可以看出,煤層埋藏越深,煤層瓦斯含量具有增高的趨勢。 興無礦井2002年12月至2003年2月通風(fēng)瓦斯測定結(jié)果見表1-3-4。工作面日產(chǎn)量為10001500t/d。 表1-3-4 礦井瓦斯涌出量統(tǒng)計表測定日期各地點(diǎn)風(fēng)流中瓦斯涌出量m3/min4103工作面2201工作面2105工作面礦井總回風(fēng)流2003年01月25日 經(jīng)過對歷年來礦井瓦斯資料的分析,本礦井瓦斯涌出量變化具有隨著開采深度的增加而增大的特點(diǎn)。例如+760m開采水平的下山采區(qū)比上山采區(qū)瓦斯涌出量大,下山開采局部下部區(qū)段比上部區(qū)段瓦斯涌出量大,全礦井瓦斯涌出量隨著風(fēng)路加長,礦井總回風(fēng)流中瓦斯涌出量逐年增大,2002年瓦斯最大

43、涌出量為32.06m3/min,2003年2月底已經(jīng)增大到35.35m3/min。 根據(jù)生產(chǎn)過程中對瓦斯來源的分析,礦井瓦斯涌出量5070%來自于回采工作面,其余為掘進(jìn)及采空區(qū)瓦斯,約占礦井總瓦斯涌出量的3050%。 根據(jù)以上資料,興無礦井隨著開采深度的增加及對下伏煤層的開采,礦井瓦斯問題將對礦井平安生產(chǎn)及生產(chǎn)能力的提高產(chǎn)生較大的影響,瓦斯將成為制約生產(chǎn)的關(guān)鍵因素,風(fēng)排和抽放瓦斯將成為防治瓦斯的根本手段,在合理配風(fēng)前提下,依風(fēng)定產(chǎn)是防治瓦斯超限的必要手段。根據(jù)瓦斯排放能力合理確定礦井產(chǎn)量,采取相應(yīng)的瓦斯治理措施,是實現(xiàn)平安生產(chǎn)前提之一。 (三)煤塵 根據(jù)地質(zhì)報告,各煤層爆炸性測試如表1-3-5

44、。 表1-3-5 煤層煤塵爆炸性表煤層號火焰長度mm加巖粉用量%爆炸性測試時間測試單位備注42545有2006.4.12國家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心本礦55060有2004.8.5山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心本礦以北同德焦煤86030有2005.7.5國家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心本礦以西北新建聯(lián)辦煤礦96060有2006.4.10國家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心本礦以東曹家山聯(lián)辦煤礦 另據(jù)與興無井田深部相鄰的沙曲礦井鉆孔采樣煤塵爆炸性試驗,各煤層爆炸指數(shù)在1831%之間,各煤層均有爆炸危險性。根據(jù)上表的煤層爆炸性結(jié)果,參考沙曲礦井測試結(jié)果,各煤層煤塵都具有爆炸危險性。因此,在今后

45、開采中,應(yīng)注意灑水防塵,嚴(yán)格控制風(fēng)速,以防止發(fā)生煤塵爆炸。 (四)煤的自燃 根據(jù)地質(zhì)報告,4、5、8、9號煤層煤的自燃傾向等級全為不自燃煤層。鑒定結(jié)果如表1-3-6。 表1.3-6 煤層自燃等級表煤層號吸氧量cm3/g自燃等級傾向性質(zhì)測試時間測試單位備注40.5037不易自燃2006.4.12國家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心本礦50.3496不易自燃2004.8.5山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心本礦以北同德焦煤80.3902不易自燃2005.7.5國家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心本礦以西北新建聯(lián)辦煤礦90.3793不易自燃2006.4.10國家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心本礦以東曹家山聯(lián)辦煤礦 為確保礦井生產(chǎn)平安,6、10號煤層按易自燃煤層考慮,礦井生產(chǎn)中仍應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行煤層自燃性鑒定,并對煤層的防滅火采取積極措施。 (五)地溫/100m。因此,本井田屬于地溫正常區(qū)。第二章 井田開拓第一節(jié) 井田境界及儲量一、井田境界 興無煤礦井田東與龍門塔、曹家山井田相鄰,南與陳莊、賀家社井田為界,西與沙曲井田相鄰,北與礬水溝、薛莊井田為界。 依據(jù)山西同地源地質(zhì)礦產(chǎn)技術(shù)2006年10月提供的?山西省柳林縣山西柳林興無煤礦有限責(zé)任公司煤礦礦井地質(zhì)報告?、山西省國土資源廳2021年7月頒發(fā)的采礦許可證(證號:C01220