陽泉一礦概況

1、陽泉一礦概況第一節(jié)礦區(qū)概況陽泉礦務(wù)局一礦位于陽泉礦區(qū)的西北部，山西沁水煤田的東北邊緣，太行山平緣大 背斜西翼，距市中心8公里處。陽泉礦務(wù)局礦區(qū)地理位置約為東經(jīng)113 25,，北緯37 50,，陽泉礦區(qū)的桃河南 岸，有石太鐵路橫貫礦區(qū)，東達(dá)石家莊與京漢鐵路接軌，為礦區(qū)重要運(yùn)輸干線，東西方 向有與鐵路平行的公路線，礦區(qū)有討論支線6-11公里，公路網(wǎng)通到各個(gè)廠房地點(diǎn)。本礦區(qū)距太行山中部西側(cè)是山西高原東部之山岳丘陵地帶，區(qū)內(nèi)山勢急緩不一，河 谷縱橫，礦區(qū)標(biāo)高在東部陽泉車站附近+600米處，最高為北頭嘴西部的廟梁，標(biāo)高為 + 1364 米。本區(qū)內(nèi)的桃河為主要河流，其最大流為蒙村河，義井河等。桃河為間歇性

2、河流，河 床寬度達(dá)300-500米，平時(shí)流量甚小，雨季則水量大增，水位上升，浸沒河岸。夏季 流量為2-4m3/s，最大為1995年8月，達(dá)到2200m3/s。本礦區(qū)氣候干燥，屬大陸性氣候區(qū)域，礦區(qū)內(nèi)最大降雨量為844.2毫米，最小降雨 量為240毫米，最高氣溫為40.2C，最低氣溫為-19.2C，春、冬季多西北風(fēng)，夏季南 風(fēng)，秋季多西風(fēng)，礦區(qū)土壤凍結(jié)深度為0.5-0.7米，凍結(jié)期為十一月全次年三月。礦區(qū)電源有太原經(jīng)榆次至陽泉，和娘子關(guān)至陽泉的110KV輸電線及陽泉發(fā)電廠組成 的網(wǎng)絡(luò)供給電源。礦區(qū)水源主要由桃河沖擊層中開鑿的水井供水，另有一個(gè)鉆孔取地下巖層水，補(bǔ)充 供水不足，沽水期供水較困難，娘

3、子關(guān)東水西調(diào)解決了一部分問題。第二節(jié) 井田地質(zhì)特征及煤層特征一地質(zhì)特征陽泉礦務(wù)局一礦井田位于山西沁水煤田陽泉礦區(qū)西北部，區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育波壯短軸褶 曲，形式以傾壯褶曲和馬鞍壯褶曲為主，褶曲幅度向深部變大，在8#煤層中發(fā)育有撓曲 構(gòu)造，局部傾角可達(dá)35 -70。井田內(nèi)斷裂構(gòu)造稀疏，以正斷層為主，落差一般在3米以下，局部傾角可達(dá)35 -70。井田內(nèi)還廣泛發(fā)育有古河床沖刷及陷落柱。古河床沖刷：在北頭嘴（3#煤層）廣泛發(fā)育，北四尺井（12#煤層）大面積發(fā)育。煤 層受沖刷影響厚度變薄，變薄幅度可達(dá)煤層厚的1/3-2/3，對(duì)綜采影響頗大。柱狀陷落：在井田內(nèi)分布不均，呈零星狀和密集狀分布。在陷落柱密集區(qū)一個(gè)回采

4、 面可遇10個(gè)陷落柱，密集度可達(dá)每平方公里28個(gè)。本區(qū)地貌為高山區(qū)，無承壓水及奧陶紀(jì)石灰?guī)r水威脅，水文地質(zhì)條件簡單，礦井涌 水量一般在30ms/h以下，主要為局部含水層及裂隙含水。采空區(qū)及老窯積水是本礦威脅 礦井安全生產(chǎn)的主要水文地質(zhì)因素。工作面開采前需要全部疏放才能進(jìn)行開采。噸煤排 水量一般為 0.029-0.22m3/t。二煤層特征礦井井田主要含煤地層為石炭紀(jì)上統(tǒng)太原群及二迭紀(jì)下統(tǒng)山西組。太原群為海陸相 沉積，巖性以砂巖、砂質(zhì)頁巖、泥巖、石灰?guī)r及煤層組成，地層平均厚度為1.07米， 其共含煤8層，含主要可采煤層兩層（3#及15#煤層），局部可采煤層四層（8#、8#、9#、 13#），煤層平

5、均總厚度11.17米，含煤系數(shù)10.14%，山西組為陸相沉積，巖性以砂巖、 砂質(zhì)頁巖、泥巖及煤層組成，地層平均厚度為60.7米，含主要可采煤層一層13#，局部 可采6#煤層，共含6層煤，煤層平均總厚度3.16米，含煤系數(shù)為5.2%。巖層總體走向 西北，傾向西南，傾角一般在10以下。煤層特征詳見圖1-2-1地質(zhì)柱狀圖。本區(qū)主要可采煤層三層，即3#煤（七尺煤）、12#煤（四尺煤）、15#煤（丈八煤）。局 部可采3-4層，即6#、8#、9#、13#煤質(zhì)標(biāo)號(hào)為無煙煤，擴(kuò)區(qū)部分逐漸出現(xiàn)貧煤，媒質(zhì)中 硬，普氏系數(shù)F=2-2.5，頂板多為頁巖、砂質(zhì)頁巖，厚1-5米，易冒落，老頂為砂巖或 石灰?guī)r，厚5-10米

6、。3# （七尺煤）：現(xiàn)井田范圍內(nèi)全部可采，煤層結(jié)果簡單，無夾石，煤厚0.8-2.70米， 向西部擴(kuò)區(qū)發(fā)展，煤層逐漸變薄，有時(shí)出現(xiàn)夾石，在擴(kuò)區(qū)西部煤厚降至不可采（0.8米 以下），在擴(kuò)區(qū)56Km2范圍內(nèi)，不可采達(dá)24%。12#（四尺煤）：現(xiàn)井田范圍內(nèi)全部可采，含夾石1-2層，煤厚可達(dá)0.8-1.52米， 向西部擴(kuò)區(qū)發(fā)展煤層厚度降為大面積不可采（0.8米以下），在擴(kuò)區(qū)56Km2內(nèi)不可采達(dá)83%。15# （丈八煤）：井田范圍內(nèi)全部可采，含夾石1-3層，厚度一般為5.06-7.5米， 平均厚度在6.5米左右，煤層賦存穩(wěn)定，西部擴(kuò)區(qū)內(nèi)部分厚度略有增加，平均厚度可達(dá) 7.12 米。6#、8#、9#、13#

7、煤層穩(wěn)定性差，厚度變化大，且分布范圍不規(guī)則，只能隨主采煤層 進(jìn)行配采。三 煤層瓦斯含量與爆炸性：北頭嘴井（3#煤）為煤與瓦斯突出礦井，全礦相對(duì)瓦斯涌出量為33.5m3/t，爆炸火 焰長度V =35mm。X . _ .、.一. .,一12#煤層為高沼氣礦井，全礦相對(duì)瓦斯涌出量為50.5m3/t （包括抽放），絕對(duì)瓦斯涌出量為55-85m3/min（不包括抽放）。Q =37.09m3/min，爆炸火焰長度為Vj20mm。15#煤層為低沼氣，q=2.82m3/t（相對(duì)），Q=10.18m3/min （絕對(duì)），V =2mm。r因?yàn)楸ɑ鹧骈L度V N10mm有爆炸危險(xiǎn)性，所以3#煤層與12#煤層有爆炸性

8、，而15#煤層無爆炸危險(xiǎn)。此結(jié)果是根據(jù)煤炭部173礦地質(zhì)勘探隊(duì)對(duì)擴(kuò)區(qū)煤層揮發(fā)分大于10%的點(diǎn)進(jìn)行煤塵爆 炸試驗(yàn)得出的，其結(jié)果見下表：表1-1煤塵爆炸試驗(yàn)結(jié)果煤層編號(hào)3#6#8#9#12#15#總點(diǎn)數(shù)10441133爆炸點(diǎn)數(shù)432108無 爆炸點(diǎn)數(shù)6120125四 地溫、地壓、二氧化碳、自燃傾向性1、地溫：根據(jù)礦井開采和勘探資料，地溫顯示不明顯。2、地壓:在北頭嘴井和北四尺井局部區(qū)域有較強(qiáng)的地壓顯現(xiàn)。3、二氧化碳涌出量：北頭嘴：Q=3.32m3/min，q=2.25m3/t；四尺煤：Q=9.43m3/min，q=7.95m3/t ；丈八煤：Q=8.28m3/min，q=2.23m3/t。4、自燃

9、傾向性：丈八煤有自燃發(fā)火期，有自燃傾向性，發(fā)火期為22個(gè)月。五水文地質(zhì)本區(qū)地貌為高山區(qū)，無承壓水及奧陶水的威脅，水文地質(zhì)條件簡單，礦井涌水量一 般在30m3/h以下，主要為局部含水層及裂隙含水層。采空區(qū)及老窯積水是威脅礦井安全 的主要水文地質(zhì)因素，工作面開采需疏放。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告資料，含水系數(shù)為0.5m3/t， 正常涌水量計(jì)算如下：Q= S T365 x 240.5 x 1500000 =85.6(m3/h)365 x 24式中：K含水系數(shù)；m3/tQ正常涌水量；m3/hT-礦井年生產(chǎn)量；t365年天數(shù)；24日小時(shí)數(shù)。礦井最大涌水量為正常涌水量的2倍，根據(jù)地質(zhì)資料表明，各煤層特征見圖1。地層單位

10、界|系I統(tǒng)組層符號(hào) 煤層標(biāo)志煤層及標(biāo)志層厚度小大平均地層厚度小大平均Pr k砂巖 310十34-6#K7 山西組0 下統(tǒng) 二迭系0.47.31.8灰白砂巖 515H235450上統(tǒng)石炭系 古生界古生界泥巖15石灰?guī)r15丁泥巖I四節(jié)石灰?guī)r泥巖圖1-1地層綜合柱狀圖110160 T3557.5103112.553第三節(jié)井田境界及其儲(chǔ)量確定井田境界井田境界應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、儲(chǔ)量、煤層賦存狀況、開采技術(shù)條件、開拓形式、并結(jié) 合地貌、地形等因素，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。井田一般以下列情況為界：1、以地表大氣層，褶曲和煤層露頭為界；2、以山谷河流、鐵路、較大城鎮(zhèn)或建筑物的保安煤柱為界；3、人為境界。a、單一

11、煤層一一以煤層的底版等高線和傾斜線為界；b、煤層群一一按煤組劃分及按自燃條件的天然形成劃分，對(duì)于近水平的煤層可采 用垂直劃分，對(duì)于傾斜和急傾斜煤層可以采用水平劃分，傾角10 -25。的可采用垂直 劃分和水平劃分。因?yàn)檎砂嗣菏墙矫簩?，所以我們?cè)O(shè)計(jì)的煤田可確定井田境界如下：東部以蒙村河為界，北面與蔭營礦相鄰，西北為勘探境界，西南與三礦相鄰為認(rèn)為 境界。井田范圍如下：井田走向長5.5km，井田傾斜長3.3km，井田面積為17.62km2。1、計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量：井田內(nèi)地質(zhì)儲(chǔ)量是綜合原119礦所提供的精查地質(zhì)報(bào)告和礦務(wù)局補(bǔ)充地質(zhì)鉆探成 果進(jìn)行設(shè)計(jì)。據(jù)3#煤層底板等高線上的鉆孔情況，按塊段法計(jì)算其地質(zhì)儲(chǔ)量

12、。具體方法是：煤層 底板等高線上每三個(gè)鉆孔確定一個(gè)三角形，該三角形覆蓋的煤層為一塊段，按三鉆孔中 兩鉆孔的最大距離確定儲(chǔ)量級(jí)別。級(jí)別確定方法是：因所采煤層穩(wěn)定，兩個(gè)鉆孔之間的 最大距離小于1000米為A級(jí)儲(chǔ)量，大于1000米小于1500米為B級(jí)儲(chǔ)量，大于1500米 的為C級(jí)儲(chǔ)量。量出三角形的底和高，按比例尺求出三角形的實(shí)際面積。因煤層傾角小 于15，因此用煤層假厚度即鉆孔探測的煤層傾斜厚度作為該塊段的實(shí)際厚度，實(shí)際面 積和實(shí)際厚度之積，再與該塊段儲(chǔ)量的密度相乘，即為該塊段的儲(chǔ)量。將井田內(nèi)各塊段 儲(chǔ)量求和即為該煤層的地質(zhì)儲(chǔ)量。表1-23#、8#煤層的地質(zhì)儲(chǔ)量編號(hào)ABCA+BA+B+CA + BA

13、 + B + C3#3357907737242751786909270821828786909200.908#6167000049336000123340001110060001233400000.902、計(jì)算可采儲(chǔ)量礦井可采儲(chǔ)量等于地質(zhì)儲(chǔ)量減去永久性煤柱損失后乘以采區(qū)回采率。保安煤柱損失A:礦井邊界煤柱在本井田內(nèi)留有20米。用比例尺量得井田邊界實(shí)際周長為117620 米，則礦井境界煤柱的面積計(jì)算為：井田周界乘以煤柱的寬度再減去四個(gè)角上重疊的煤 柱面積。即 117620 X 20-4 X 20 X 20=235080002；3#煤層平均厚 3.19 米：P=10498673t；8#煤層平均厚5

14、米：P=16455600t。2則礦井邊界煤柱損失為：26804291t。B：村莊煤柱損失先用最小的矩形將村莊所覆蓋面積圈劃起來。陽泉礦務(wù)局規(guī)定在村莊周圍先留15 米寬的保護(hù)帶，然后在此范圍下留煤柱。3#煤平均厚 3.19 米：P=747619t； .38#煤平均厚5米：P=1022185t。_ .4開采損失本項(xiàng)損失包括各類巷道煤柱和采煤工作的損失。3#煤層厚3.19米，8#煤層厚5米，屬厚煤層，開采損失率取25%。綜上計(jì)算，可采儲(chǔ)量E計(jì)算如下：E= (78690920-10498673-747619)X(1-25%)=50583471tE= (123340000-16455600-102218

15、5)X(1-25%)=79396661.25tE=E +E=129980132t38第四節(jié) 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一確定礦井生產(chǎn)能力根據(jù)規(guī)范，礦井生產(chǎn)能力的類型及其服務(wù)年限的關(guān)系如下：表1-3礦井生產(chǎn)能力的類型及其服務(wù)年限的關(guān)系礦井設(shè)計(jì)能力服務(wù)年限缺煤區(qū)非缺煤區(qū)300及以上不少于50不少于70120240不少于40不少于604590不少于30不少于50二 計(jì)算礦井的服務(wù)年限礦井的服務(wù)年限T計(jì)算如下：ET= =129980132 1500000 X 1.4=61.9aA K式中：T設(shè)計(jì)礦井的服務(wù)年限；aE礦井的可采儲(chǔ)量；tA礦井的生計(jì)生產(chǎn)能力；t/aK儲(chǔ)量備用系數(shù)；取1.4 所以，本設(shè)計(jì)中的礦井井型為150萬t/a,礦井服務(wù)年限為61.9年。第五節(jié)礦井工作制度一 確定礦井的工作制度礦井年工作日為300天，每天的凈提升時(shí)間為14小時(shí)，回采工作