采煤成人大专班毕业设计

1山西煤炭职工联合大学太原分校成人大专班毕业设计（论文）1井田概况1.1地理位置及概况(1)、地理位置山西煤炭运销集团阳城大西煤业有限公司（原山西阳城大西煤业有限责任公司）位于山西省阳城县西北芹池镇大西沟村北1km处，隶属阳城县芹池镇管辖。其地理坐标为北纬35°36′29″~35°38′20″，东经112°12′11″~112°12′52″。井田位于山西省阳城县芹池镇境内，晋（城）—韩（城）干线公路从井田东侧约10km处芹池乡南东—北西向通过，井田至晋—韩干线公路有县级沥清油路相连，通过晋（城）—韩（城）干线公路北西1km可达侯（马）—月（山）铁路沁水火车站，往南东16km可至阳城县城，交通十分便利。(2)、地形地貌井田位于沁水盆地南缘，中条山隆起的北东部。地貌划属为侵蚀山地，以中低山丘陵为主，区内沟谷发育，局部为黄土覆盖。最高点位于井田北西部边界黄山庄村东40m处的山梁上，标高为1163.52m，最低点位于井田南部边界董王沟沟谷，标高为844.12m，相对高差319.40m左右。（3）、气象特征井田属东亚暖温带大陆性气候。一年内四季分明。多年平均气温11.8℃，最大冻土深度为39cm，冬春多为西北风，夏秋多为东南风，风力一般3~4级。（4）、地震情况2山西煤炭职工联合大学太原分校成人大专班毕业设计（论文）根据《中国地震动峰值加速度区划图》（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》，本区地震烈度为Ⅵ度区。1.2煤层与煤质煤层（一）含煤性井田内含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，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。太原组为一套海陆交互相含煤地层，含海相灰岩4层，从上至下编号分别为K5、K4、K3、K2，含煤12层，编号自上而下为5、7、8、9、11、12、15及16号煤，煤层平均总厚度4.87m，其中15号煤层为全区稳定可采煤层，平均厚度2.75m。本组地层平均总厚度82.42m，含煤系数5.90%，可采含煤系数3.34%。（二）可采煤层3号煤层：位于山西组中下部，煤层厚度1.30~3.60m，平均2.82m，稳定可采。煤层结构简单，夹0~1层夹矸，夹矸厚0.10~0.50m。直接顶板多为泥岩，局部为细粒砂岩、粉砂质泥岩，直接顶下常有0.1~0.2m的炭质泥岩及灰色泥岩伪顶，老顶为灰色细粒砂岩、泥岩互层，成分以石英为主，泥质、钙质胶结。底板一般为砂质泥岩、泥质粉砂岩，局部为细粒砂岩。井田内3号煤层层位稳定，结构简单，为全区稳定可采煤层。15号煤层：位于太原组一段顶部，上距3号煤层底板83.34m，下距K1砂岩顶14.23m，煤层厚度2.50~3.20m，平均2.75m，无夹矸，结构简单。顶板3山西煤炭职工联合大学太原分校成人大专班毕业设计（论文）为K2石灰岩，直接顶下常有一层薄泥岩伪顶，底板为泥岩。井田内15号煤层层位稳定，结构简单，为全区稳定可采煤层。表1-3-1可采煤层特征表含煤地层煤层编号煤层厚度（m）煤层间距（m）煤层结构顶板岩性底板岩性煤层稳定程度可采性最小~最大平均最小~最大平均矸石层数类别P1s31.30~3.602.8262.36~116.1783.340~1简单泥岩细粒砂岩砂质泥岩泥质粉砂岩稳定全区可采C3t152.50~3.202.750简单石灰岩泥岩稳定全区可采1.3水文地质（一）井田水系分布矿区位于沁水煤田南部，地貌类型属侵蚀低山丘陵区，区内地形北高南低，海拔高程为1163.52~844.12m，相对高差319.40m，地表水排泄条件较好，地下水主要靠大气降水补给，区域内主要河流为芦苇河，属沁河水系一大支4山西煤炭职工联合大学太原分校成人大专班毕业设计（论文）流。井田内无地表径流和水体，井口及工业广场周边标高均高于历史最高洪水位。（二）井田主要含水层依据井田内分布含水层的时代、岩性、地下水类型等，井田内综合划分以下主要含水层（组）：①第四系松散沉积物孔隙潜水含水层该含水层主要为第四系松散沉积物，岩性为砂质粘土夹砂、砾石，据水文地质调查，其含水层埋藏较浅，渗透性强，富水性较差，受季节变化影响较大。②上石盒子组风化裂隙含水层井田大面积出露，出露岩性为灰白色细砂岩、粉砂岩，裂隙发育，该层地下水主要接受大气降水的渗入补给，地下水类型为潜水，单位涌水量0.034~0.038L/s.m，水温12.5℃，弱富水性，水化学类型为HCO3-K+Na型。③下石盒子组及山西组碎屑裂隙含水层该含水岩组含水层岩性为灰白色细砂岩、泥质砂岩，据井田东南1km的XS-1水文孔（2010.1.9-2010.3.14）抽水试验资料，上部地层较破碎，下部地层完整，局部裂隙发育，地下水类型为承压水，地下水主要接受大气减税的渗入补给，含水层厚度28.90m，静止水位埋深14.53m（水文标高851.35m），抽水试段14.53~173.26m，经抽水试验，单位涌水量7.48×10-4L/s.m，弱富水性，PH值8.3，总硬度141.88mg.L-1，矿化度548.83mg.L-1，水化学类型为HCO3•SO4-Na型。④太原组碎屑岩—碳酸盐岩溶裂隙含水岩组5山西煤炭职工联合大学太原分校成人大专班毕业设计（论文）含水层岩性为砂岩和灰黑色含燧石灰岩，据XS-1水文孔抽水试验资料，局部地段地层破碎，局部裂隙发育，地下水类型为承压水，含水层厚度23.69m，静止水位埋深28.85m（水位标高837.03m），抽水试段28.85~256.74m，经抽水试验，单位涌水量1.75×10-4L/s.m，弱富水性，PH值8.3，总硬度79.68mg.L-1，矿化度461.19mg.L-1，水化学类型为HCO3-Na型。⑤奥陶系碳酸盐岩溶裂隙含水层组含水层岩性为峰峰组和上马家沟组的深灰色灰岩、泥灰岩和白云质泥灰岩，局部地层裂隙发育，溶洞不发育，据XS-1水文孔资料，该孔于2010.3.16-2010.3.18对奥陶系峰峰组及上马家沟组进行了混合抽水试验，抽水试段165.40~501.00m，静止水位埋深165.40m（水位标高700.48m），奥陶系地层顶面标高为614.83m，该水头高度高出O2地层顶面85.65m，在泉域的边界灰岩裸露区大气降水渗入补给地下水，经抽水试验，单位涌水量0.0063L/s.m，弱富水性，PH值7.9，总硬度193.21mg.L-1，矿化度562.53mg.L-1，水化学类型为HCO3-Na型。结合区域等水位线图，井田内奥灰岩溶水由北西向南东径迳流，水位标高701~703m。（三）井田内主要隔水层①本溪组及太原组底部泥岩、铝土质泥岩隔水层组由15号煤底板至奥陶系灰岩顶面，为一套以泥质岩为主的细碎屑岩地层，平均厚度20.29m左右，岩性致密，不透水，特别是本溪组的铝土泥岩，质地细腻，具有极好的隔水性能，为矿区主要隔水层组，对下伏奥灰水起到了重要的阻隔作用。②石炭系灰岩、砂岩及二叠系砂岩含水层之间的层间隔水层6山西煤炭职工联合大学太原分校成人大专班毕业设计（论文）石炭系灰岩、砂岩及二叠系砂岩含水层之间，均分布有厚度不等的泥岩、砂质泥岩等泥质岩层，其岩性比较致密，不透水，阻隔了各含水层之间的水力联系，起到了层间隔水作用。但在近地表段，由于受风化作用以及构造、断裂与裂隙发育的影响，不同程度地破坏了其隔水性能。（一）井田水系分布矿区位于沁水煤田南部，地貌类型属侵蚀低山丘陵区，区内地形北高南低，海拔高程为1163.52~844.12m，相对高差319.40m，地表水排泄条件较好，地下水主要靠大气降水补给，区域内主要河流为芦苇河，属沁河水系一大支流。井田内无地表径流和水体，井口及工业广场周边标高均高于历史最高洪水位。1.4其它开采技术条件（一）瓦斯根据山西省煤炭工业局晋煤安发[2006]205号文《关于晋城市所属煤矿矿井2005年瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》，井田内原阳城县沟沟联办煤矿3号煤层瓦斯绝对涌出量5.63m3/min，瓦斯相对涌出量为9.52m3/t，二氧化碳绝对涌出量2.04m3/min，二氧化碳相对涌出量3.45m3/t，鉴定为低瓦斯矿井；原阳城县沟沟联办煤矿二坑口3号煤层瓦斯绝对涌出量3.08m3/min，瓦斯相对涌出量为9.86m3/t，二氧化碳绝对涌出量0.77m3/min，二氧化碳相对涌出量2.46m3/t，鉴定为低瓦斯矿井。根据山西省煤炭工业厅晋煤瓦发[2010]920号文《关于山西煤炭运销集团阳城大西煤业有限公司3号煤层瓦斯涌出量预测的批复》，预测山西煤炭运销集团阳城大西煤业有限公司在开采3号煤层并达到600kt/a时的矿井最大7山西煤炭职工联合大学太原分校成人大专班毕业设计（论文）绝对瓦斯涌出量为36.23m3/min，最大相对瓦斯涌出量为28.70m3/t，预测结论为高瓦斯矿井。（二）煤层自燃根据山西煤矿设备安全技术检验中心编号为晋煤检[2010]0502-MR-E0011的自燃倾向性鉴定报告，山西煤炭运销集团阳城大西煤业有限公司3号煤层吸氧量为1.00cm3/g，自燃倾向性等级为Ⅲ级，属不易自燃煤层。（三）煤尘爆炸根据山西煤矿设备安全技术检验中心编号为晋煤检[2010]0502-MB-E0011的煤尘爆炸性鉴定报告，山西煤炭运销集团阳城大西煤业有限公司3号煤层火焰长度为0mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量(%)为0，煤尘云最低着火温度为680℃，煤尘层最低着火温度为4000℃，鉴定结论为煤尘无爆炸性。2井田境界和储量一、井田境界山西省国土资源厅以证号为C1400002009111220044535的采矿许可证批准山西煤炭运销集团阳城大西煤业有限公司井田境界由以下6个拐点坐标连线圈定。井田面积为4.5km2，批准开采3号—15号煤层，开采深度：由900m至540m标高。井田南北长3.4km，东西宽1.5km。表2-1-1井田境界拐点坐标表拐点编号西安80坐标系（6°带）北京54坐标系（6°带）纬距（X）经距（Y）纬距（X）经距（Y）13946150.5319608431.363946200.0019608500.0023946150.5319609931.373946200.0019610000.008山西煤炭职工联合大学太原分校成人大专班毕业设计（论文）33942750.5119609931.373942800.0019610000.0043942750.5119608931.373942800.0019609000.0053943950.5219608931.373944000.0019609000.0063943950.5219608431.363944000.0019608500.00二、资源储量（一）矿井地质储量⑴资源/储量估算范围和工业指标①资源/储量估算范围本次资源/储量估算煤层为3号、15号煤层，估算范围以采矿许可证圈定的井田范围、钻孔揭露的开采标高以及煤层露头线为准，井田面积为4.5km2。②工业指标的确定井田内3号、15号煤层为无烟煤，煤层倾角小于15°。资源/储量估算工业指标执行中华人民共和国国土资源部发布的《煤、泥炭地质勘查规范》（DZ/T0215-2002）中建议的无烟煤资源/储量估算指标，见表2-1-2。表2-1-2资源储量工业指标表最低可采厚度（m）0.80最大可采灰分（%）40最高可采硫份（%）3最低可采发热量（MJ/kg）22.1井田内3号煤层各项指标均在上述限定范围之内；根据现有资料，15号煤层硫分大于3%，属高硫煤，其余指标均在上述限定范围之内，本次暂时将该煤层全部以高硫煤表外估算资源量。9山西煤炭职工联合大学太原分校成人大专班毕业设计（论文）⑵资源/储量估算方法与参数确定①资源/储量估算方法井田内煤层厚度稳定，产状平缓，采用地质块段算术平均法计算资源/储量。资源/储量估算公式为：式中：Q——资源/储量，t；S——块段水平投影面积，m2；M——块段内煤层平均厚度，m；D——煤的视密度，t/m3。②资源/