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1、山东科技大学继续教育学院 2010 级采矿工程专业学年论文山东科技大学继续教育学院函授毕业设计专题专 题 题 目 矿山开采系 部 名 称 资源与土木工程系 专 业 班 级 采矿工程 学 生 姓 名 指 导 教 师 山东科技大学继续教育学院 2010 级采矿工程专业学年论文2摘要受开采影响，煤层顶板覆岩导水裂缝带、冒落带发育高度的大小直接关系着水体下采煤工作的安全。现场实际观测可以直观、定量的反映裂隙的发育状况，具有很高的准确程度，其中采用井下仰上孔分段注水测漏技术方法对钻孔施工要求不高，方法简便，安全可靠，观测资料直观易懂。关键词：导水裂隙带、冒落带、仰上孔、山东科技大学继续教育学院 2010
2、 级采矿工程专业学年论文3AbstractIs mined the influence, the coal bed roof cap rock leads under the water crack belt and the fall belt growth high size to direct relation water body the coal work security. The scene actual observation may direct-viewing, the quota reflection crevasse growth condition, has the v
3、ery high accurate degree, uses on the mine shaft supine hole partition irrigation leak hunting computing technique not to be high to the drill hole construction request, the method is simple, safe reliable, observed data direct-viewing easy to understand. Keywords: water crack belt、 fall the belt、On
4、 supine hole山东科技大学继续教育学院 2010 级采矿工程专业学年论文4目录1 企业概况51.1 生产建设概况51.2 开采方法51.3 瓦斯、煤尘和煤的自燃及地温51.4 134 综放工作面回采地质说明82 134 综放工作面导水裂缝带高度观测122.1 井下仰上孔观测导水裂缝带高度原理122.2 开采覆岩导水裂缝带高度预162.3 观测工程布置与钻孔施工技术要求172.3.1 观测剖面布置计172.3.2 观测钻孔的设计与施工182.4 观测工程的实施192.4.1 井下仰上孔的施工192.4.2 井下仰上孔分段注水观测192.4.3 井下观测程序192.5 探测结果分析272
5、.5.1 探测数据272.5.2 探测结果分析272.5.3 山东部分煤矿不同开采方法实测导水裂缝带高度统计282.6 冒落带发育高度的确定292.7 导水裂缝带观测误差分析303 研究工作认识与结论324 参考文献345 致谢35山东科技大学继续教育学院 2010 级采矿工程专业学年论文51 企业概况1.1 生产建设概况唐阳煤矿位于济宁市汶上县南站镇境内，设计生产能力为 45 万 t/a，2003 年核定的生产能力为 100 万 t /a，隶属于曲阜市管辖。矿井采用立井开拓，走向长壁式采煤方法，炮采和综放开采工艺，中央并列抽出式通风，设计服务年限 58a。井田含煤地层为二叠系的山西组和石炭二
6、叠系的太原组、本溪组，可采煤层共四层（2、3、16、17 煤层） ，总厚度 7.42m，主采 3 煤层，平均厚度 4.91m，16、17 煤层由于埋藏深，水文地质条件复杂，且含硫较高，经山东省矿产资源委员会以鲁资准19975 号文件批准列为暂不能利用储量。矿井于 1998 年 7 月 28 日破土动工，2000 年 12 月 31 日开始试生产，截止到 2006 年底，共采出原煤 539.5 万 t。原精查地质报告获得勘探区内地质储量 16924.0 万 t，其中能利用储量 13045.0 万t，暂不能利用储量 3879.0 万 t。在能利用储量中，A 级储量 1721.0 万 t，B 级储量
7、1959.0 万 t，A+B 级 3680.0 万 t，C 级储量 5916.0 万 t，A+B+C 级 9596.0 万 t，D 级 3449.0万 t，A+B+C+D 级 13045.0 万 t。其中初期采区 A 级 1488.0 万 t，B 级 1179.0 万 t，A+B级 2667.0 万 t，C 级 2935.0 万 t，A+B+C 级 5602.0 万 t。因北部边界向南缩进，井田面积缩小，储量变为：井田内地质储量 14741.8 万 t，其中能利用储量为 10862.8 万 t，暂不能利用储量 3879.0 万 t。对矿井储量进行了重新核算，核算结果：截止到 2006 年 12
8、 月 31 日，全矿井保有资源储量总量为 12615.9 万 t（煤：12284.3 万 t，均为气煤，天然焦：331.6 万 t） 。自2001 年以来累计动用储量 712.2 万 t。1.2 开采方法唐阳煤矿主采煤层为 3 煤层，设计生产能力 45 万 t/a、2003 年核定生产能力 100 万t/a。煤层平均厚 4.91m，产状较为平缓，一般在 520，自燃倾向等级为类不易自燃，煤尘具有爆炸性危险。3 煤直接充水含水层为 3 煤顶底板砂岩和三灰，富水性较弱，补给水源为第四系下组水。本矿开拓方式为竖井，主要水平大巷分区开拓，采用走向长壁式采煤方法，分层炮采和综放开采工艺、全部垮落法管理顶
9、板，实际生产能力已达 120 万 t。现开采水平为-350m，有六个采区，即一、二、三、四、五和六采区。山东科技大学继续教育学院 2010 级采矿工程专业学年论文61.3 瓦斯、煤尘和煤的自燃及地温（1）瓦斯精查资源勘探时期对 3 煤层在深度 295.75688.40m 内采集了 8 个瓦斯样进行了瓦斯分析，3 煤层瓦斯气体成分以氮气为主，占总量的 94.99%以上，其次为氧气，约占总量的4.12%左右，二氧化碳含量甚微，不足 1%。所采瓦斯样中未检测出甲烷。所获资料中甲烷含量甚微，最大的北 7 孔仅为 0.02ml/gr，二氧化碳含量也均小于 0.1ml/gr。表明在样品采集范围内 CH4和
10、 CO2含量很低，属瓦斯风化带范围内，为低沼气矿井。（2）煤尘爆炸精查勘探期间在钻孔中采取了 12 个煤芯样做煤尘爆炸性试验，结果表明各煤层之煤尘在燃烧时大多数样400mm 以上的火焰，因此均有煤尘爆炸危险，如需抑制火焰，需通入 6095%的岩粉量。矿井生产期间委托煤科总院抚顺分院进行了煤尘爆炸性试验，结果为煤层具有爆炸性。（3）煤的自燃精查勘探期间在钻孔中采取了 18 个煤样进行煤自燃性试验，有 10 个样品自燃倾向等级为级，属不易自燃煤，其余均为级，属不自燃煤。其中 3 煤层的 12 个样中有 7 个样属不易自燃煤。矿井生产期间委托委托煤科总院抚顺分院进行了煤自燃倾向试验，结果定为类不易自
11、燃煤。（4）地温勘探阶段在井田内获得有效简易井温成果 14 个，近似稳态井温成果 1 个，测温深度在 462.33852.00m 之间。测试结果为：恒温带深度为 30m，温度 18.1。地温梯度为 1.632.48/hm，平均 2.24/hm，属正常背景下的地温正常区，矿山地温类型为基底凹陷型。山东科技大学继续教育学院 2010 级采矿工程专业学年论文8石沟门月统P1725.032.024.16.8175.0150.62.O21统下中奥陶系界生古石炭系C2统上 组溪本组原太80.52.06.组西山58.06942组子盒石下统系叠二 381.0组子盒石上2P子盒 3J统上侏罗系界生中Q第四系界生
12、新 257.32.89.组统系界 地 层 系 统 （ m）厚 度地 层 厚 度 (m)23下 石 盒 子 厚 度 为 42m 69m， 平 均 为 58m， 由 灰 绿 色 、 浅灰 色 砂 岩 和 灰 绿 色 含 紫 斑 的 粉 灰 岩 、 泥 岩 组 成 。上 石 盒 子 组 最 大 揭 露 厚 度 389.m， 由 杂 色 泥 、 粉 砂 岩 及 砂 岩 组 成 ，本 组 下 部 有 一 层 铝 质 泥 岩 ， 全 区 发 育 ， 可 作 为 地 层 对 比 标 志 。不 整 合不 整 合整 合岩 性 特 征层 间 距 （ m）名 称 煤 层 标 志 层1:50综 合 柱 状上 段 由
13、杂 色 泥 岩 、 中 、 细 砂 岩 组 成 。整 合 5.0120.88.92煤 29.7514.42.83煤6煤三 灰 下 段 为 含 煤 段 发 育 有 第 2、 3层 煤 ， 其 间 为 灰 灰 白色 厚 层 中 砂 岩 夹 粉 细 砂 岩 ， 构 成 3煤 顶 板 砂 岩 。 下部 为 灰 深 灰 色 细 、 中 砂 岩 或 粉 砂 岩 ， 为 3煤 底 板 砂岩 。整 合 由 暗 灰 灰 黑 色 粉 砂 岩 、 泥 岩 组 成 ， 含 薄 层 煤三 层 ， 第 二 层 灰 岩 较 少 见 。456 三 灰 ： 灰 深 灰 色 石 灰 岩 ， 岩 溶 裂 隙 较 发 育 。上 段
14、以 深 灰 色 粉 砂 岩 、 泥 岩 为 主 ， 下 段 以 灰 色 细砂 岩 及 灰 绿 色 中 砂 岩 为 主 ， 共 含 薄 煤 12层 ， 灰岩 6层 ， 其 中 五 灰 层 位 稳 定 ， 十 上 灰 岩 较 稳 定 。十 下 ： 浅 灰 灰 色 石 灰 岩 ， 岩 溶 裂 隙 较 发 育 。粉 砂 岩 为 主 ， 含 煤 7层 ， 其 中 16上 、 17层 煤 稳 定 可 采 。五 灰三 九八七 8 10 煤七 灰 1.7604.0八 灰15 煤十 灰十 灰16煤7煤十16718十 二十 三十 四十 五9五十 二 灰十 三 灰十 四 灰整 合 灰 乳 白 色 石 灰 岩 及 杂 色 铝 质 泥 岩 为 主 ， 含 薄 煤 一层 ， 底 部 为 铁 质 岩 或 铝 质 岩 。 十 四 灰 岩 溶 裂 隙 较 发 育 。假 整 合0.4 2.1810.97 60.6 .03851.9 6
