《采煤井田设计说明书》由会员分享,可在线阅读,更多相关《采煤井田设计说明书(47页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、采煤井田毕业设计说明书第一章 井田概况及资源特征第一节 井田概况一、交通位置*煤矿隶属于川底乡管辖,井田位于泽州县川底乡原庄村北侧,其地理坐标为北纬353341353454,东经11238051123929。井田位于市区西北约26km处,东南距川底乡约5km,距晋煤集团成庄煤矿铁路专用线约12km。晋公路从井田东南侧约4km处通过,南距晋阳高速公路约8km,距阳城发电厂约25km,侯月铁路阳城站(位于八甲口)距井田约28km,各乡村均有公路相连,向西可达侯马等地,向东可达,交通运输条件方便(见交通位置图)。二、地形地貌井田地处太行山脉南端西侧、沁水盆地的东南缘,地貌类型属低山丘陵区,区沟谷发育
2、中等,沟谷多成“V”字形展布,总的地势为西高东低,最高点位于井田西南部山梁上,海拔为1078.00m,最低点位于井田东南部,海拔为806.00m,相对高差272.00m。三、地表水系井田地处太行山脉南端西翼、沁水盆地的东南缘,地貌类型属侵蚀低山丘陵区。井田地形大致西高东低,地表水排泄条件较好,地下水主要靠大气降水补给。地表水系属黄河流域沁河水系长河支流,长河位于井田外东部约4km处,其上游修建了不少水库,控制了地面迳流。本井田东部边界处有一沙沟水库,面积约0.09km2,库容量约为200000m3,在干旱季节容量大幅下降,地表水大部分沿地势流入此水库中。四、气象及地震情况矿区属东亚暖温带大陆性
3、气候,一年四季分明。据泽州县气象部门最近40年的统计资料:无霜期202天左右,气候干燥,多年平均降水量573.8mm,最大年降水量为884.4mm(2003年),最小年降水量为265.7mm(1997年),最大日降水量为121mm(1992年5月05日),最大时降雨量为71.4mm。雨季多集中于七、八月,多年平均蒸发量1827.8mm,超过降水量的三倍;旱季为12月到翌年2月,多年平均气温11.5,68月气温最高,极端最高温度可达38.6(1967年6月4日),12月至翌年2月气温最低,极端最低温度为-22.8(1956年1月21日);每年11月至次年3月为冰冻期,最大冻土深度为41cm,结冻
4、期与降雪从11月至翌年3月;冬季多为西北风,夏季多为东南风,最大风力为79级,一般为34级。据历史记载地震台网监测,地区共发生过5级以上地震1次,5级以下有感地震44次,最震是1303年9月发生在高平的5.5级地震。根据中国地震动参数区划图GB18306-2001,该地区地震动峰值加速度和地震动反应谱周期分别为 0.05g和 0.45s。根据国家地震局 1:400万中国地震综合等震线图,本区地震基本烈度为度区。五、水源条件矿井生活用水取自奥灰深水井,该含水层含水丰富,水质良好,是区域重要的供水水源,可以满足矿井生活用水需求。矿井涌水经净化处理,可作为矿井井下消防、洒水及井下用水设施用水水源,基
5、本能满足矿井生产用水需要。六、电源条件该矿现采用双回路架空线路供电,其中一回路引自川底110kV变电站10kV线路,导线型号为LGJ-185mm2,供电线路长4km;另一回路引自东沟220kV变电站10kV线路,导线型号为LGJ-185mm2,供电线路长3km。因此矿井供电电源可靠,矿方已经与供电部门达成供电协议,供电有保障。当任一回电源停止运行时,另一回仍能保证全矿负荷用电。第二节 地质特征一、地质构造(一)地层井田地层大部分为黄土覆盖,原庄村北部见有部分基岩出露。井田出露地层为第四系中更新统组、二叠系上统上石盒子组。下面将本区地层由老至新简述如下:1、奥系中统峰峰组(O2f)为含煤地层之基
6、底,厚度一般大于100m,区钻孔未揭露完全。由厚层状灰色致密石灰岩组成,质纯、性脆、夹泥质灰岩,节理发育,多为方解石充填。2、石炭系中统组(C2b)厚0.0(410孔)16.27m,一般厚10.38m。岩性主要由灰白色或兰灰色铝质泥岩、灰色薄层状粉砂岩组成,底部铝质泥岩中含褐铁矿(式铁矿),层位不稳定,与下伏地层呈平行不整合接触关系。3、石炭系上统组(C3t)井田主要含煤地层之一,一般厚56.7494.20m,一般厚88.03m。主要岩性为砂岩、粉砂岩、泥岩、灰岩和煤层。灰岩中生物碎屑含量1530%,以腕足类、腹足类、螺类为主,少量蜓类、羊齿类等,按岩性组合特征可划分为三个岩性段。一段(C3t
7、1):K1砂岩底至K2灰岩底,平均厚18.89m。由泥岩、中粒石英砂岩、细砂岩及煤层组成。区K1砂岩有时不稳定,局部地区15号煤层与组铝质泥岩直接接触。15号煤层位于该段顶部,煤层厚2.753.84m,平均厚3.30m,全区稳定可采。二段(C3t2):K2灰岩底至K4灰岩顶,平均厚29.33m。由石灰岩(K2、K3、K4)、泥岩、粉砂岩和3层薄煤层组成。该段以色深、粒细、灰岩比例大为特征。三段(C3t3):K4灰岩顶至K7砂岩底,平均厚39.81m。由砂岩、细砂岩、泥岩、煤层、煤线及灰岩组成。其中9号煤位于本段下部,厚0.482.37m,平均厚1.39m,为井田稳定的大部可采。4、二叠系下统组
8、(P1s)井田主要含煤地层之一,厚38.2778.0m,一般厚50.74m。底部以K7砂岩底与组地层分界。岩性主要为岩屑石英杂砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩和煤层。含丰富的植物化石,有二叠枝脉蕨、华北蕉羽叶、星轮叶等。其中3号煤位于本组下部,厚6.156.90m,平均厚6.42m,全区稳定可采。5、二叠系下统下石盒子组(P1x)连续沉积于组地层之上,陆相沉积,以K8砂岩底界与下伏组地层分界,岩性主要为岩屑石英杂砂岩、岩屑杂砂岩粉砂岩、粉砂岩、泥岩和含菱铁矿鲕粒泥岩等,与下伏组地层呈整合接触。本组地层厚50.0893.98m,一般厚75.0m。6、二叠系上统上石盒子组(P2s)主要有杂色泥岩、黄
9、色泥岩、砂质泥岩和砂岩组成,底部含铁锰矿层一层,厚0.40m,底部以K10砂岩为底界。本组厚度为140.0330.49m,一般厚297.78m,该组上部泥岩被剥蚀,与下伏下石盒子组地层呈整合接触。7、第四系(Q2)井田广泛分布,岩性为浅红色粉砂、亚粘土,与下伏地层呈角度不整合接触,厚0.043.66m,一般厚21.00m。(二)构造井田位于沁水盆地东南边缘,晋获褶断带西部,井田构造线方向与区域构造线方向基本一致,受区域构造影响,井田发育有一宽缓的向斜构造,位于井田的中部,轴向NW,向NW倾伏,两翼地层倾角一般为36,局部地层受次一级构造影响,表现为波状起伏,呈北西缓南东陡。井田西南部发育一条F
10、1正断层,断层走向NW,倾向于NE,倾角约70,落差约20m。井田未发现陷落柱构造,未见岩浆岩侵入,根据煤、泥炭地质勘查规(DZ/T0215-2002)对照,井田构造总体属简单类型。二、煤层及煤质(一)含煤性井田含煤地层为石炭系上统组和二叠系下统组,不同的聚煤环境,形成了不同的岩性组合、岩相特征,含煤性也存在有较大的差异性。组为一套海陆交互相含煤地层,一般含海相灰岩5层,含煤8层,编号自上而下为5、6、8、9、10、12、13及15号,煤层平均总厚6.88m,本组地层平均厚88.03m,含煤系数7.82%。其中9号煤层为稳定的大部可采煤层;15号煤层为稳定全区可采煤层。9号煤层厚0.482.3
11、7m,平均厚1.39m;15号煤层厚2.753.84m,平均厚3.30m,可采煤层厚4.69m,可采含煤系数5.33%。其余煤层均为不稳定的不可采煤层。组为一套陆相含煤地层,一般含煤2层,编号自上而下为1、3号,煤层平均总厚6.72m,本组地层平均厚50.74m,含煤系数13.24%。其中3号煤厚6.156.90m,平均厚6.42m,为全区稳定可采煤层,可采含煤系数12.65%。其余为不可采煤层。含煤地层总厚138.77m,煤层总厚13.60m,含煤系数9.80%。井田全区稳定可采煤层为3号、15号煤层,9号煤层为稳定的大部可采煤层,其余煤层均为不稳定的不可采煤层。(二)可采煤层井田可采煤层为
12、组的3号煤层及组的9号、15号煤层,现分述如下:3号煤层:位于二叠系下统组中下部,厚度6.156.90m,平均厚6.42m。夹粉砂质泥岩或泥岩矸石,呈细条带状结构,玻璃光泽,亮煤为主,镜煤次之,光亮型,煤层稳定,结构简单较简单,一般含02层矸石,矸石厚0.021.07m。其直接顶板多为砂质泥岩,局部为泥岩、粉砂岩;底板为黑色泥岩、砂质泥岩,局部为细粒砂岩,富含植物化石。综述,3号煤层在井田厚度变化不大,全区稳定可采,结构简单较简单,故据现行规,3号煤层为全区稳定可采煤层。9号煤层:位于组中下部,煤质较硬,厚度0.482.37m,平均厚1.39m。煤层厚度及层位较稳定,结构简单较简单,一般含02
13、层泥岩矸石,矸石厚0.070.29m,区稳定大部可采。煤层顶板为粉砂岩、细粒砂岩,局部为砂质泥岩、泥岩;底板为砂质泥岩、粉砂岩。9号煤层在井田稳定大部可采,结构简单较简单,为稳定的大部可采煤层。(三)煤质物理性质及煤岩特征3号煤层:灰黑黑色,以亮煤为主,次为镜煤、暗煤,镜煤多呈透镜状或薄层状,似金属光泽,条带状结构,层状构造,参差状、阶梯状断口,条痕为灰黑色,生裂隙较发育,质坚硬,性脆易碎,据寺河精查地质报告,其视密度值为1.45t/m3,宏观煤岩类型为光亮型煤。化学性质根据煤田地质研究所对该矿3号煤层井下煤样分析结果如下:水分(Mad):原煤1.36%,浮煤1.15%;灰分(Ad):原煤14
14、.72%,浮煤9.04%;挥发分(Vdaf):原煤8.06%,浮煤7.07%;固定碳(FCd):原煤78.41%,浮煤84.52%;全硫(St,d):原煤0.26%,浮煤0.32%;高位发热量(Qgr,d):原煤29.681MJ/kg,浮煤32.005MJ/kg;磷含量(Pd):原煤0.009%;浮煤0.008%;碳含量(Cdaf):浮煤92.76%;氢含量(Hdaf):原煤3.02%;浮煤3.28%;氧含量(Odaf):浮煤2.50%;氮含量(Ndaf):浮煤1.10%。煤质及工业用途评价按中国煤炭分类标准(GB5751-86)并结合区域资料,3号煤为特低硫、低灰、特低磷、特高热值之无烟煤,
15、煤对二氧化碳反应差,精煤回收率良,热稳定性高,块煤可用于化工企业、冶炼企业及烧砖、石灰用煤,末煤主要用于发电厂、冶炼高炉喷吹及水泥厂配煤和生活用煤。三、瓦斯、煤尘及煤的自燃(一)瓦斯根据晋市煤局安发 20091065号文市煤炭工业局关于市2009年度30万吨/年以下煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复,瓦斯绝对涌出量24.67m3/min,瓦斯相对涌出量78.94m3/t,二氧化碳绝对涌出量1.67m3/min,二氧化碳相对涌出量5.34m3/t,属高瓦斯矿井。(二)煤尘及煤的自燃根据省煤炭工业局综合测试中心编号为2008-2726号检验报告, 3号煤层火焰长度为0,岩粉用量为0,煤尘无爆炸性;自燃倾向性等级为级,属不易自燃煤层。(三)地温及地压据对生产矿井的调查,该区属地温正常区,参考区域资料,地温梯度为1-2/百米,恒温带深度在85m左右。井田围及周围没有发现地温和地压异常现象,该井田应属地温和地压正常区。(四)顶底板条件3号煤层:直接顶板多为砂质泥岩,一般厚约4.15m,局部为泥岩、粉砂岩,常有薄层炭质泥岩或泥岩伪顶,伪顶厚0.020.20m。底板为黑色泥岩、砂质泥岩,局部为细粒砂岩,有底鼓现象。四、水文地质井田水文地质(一)含水层1、松散岩孔隙含水岩组(孔隙水)区第四系分布广泛,岩性主要为黄色亚砂土及红色