采矿工程毕业设计论文-永煤集团车集煤矿2.40Mta新井设计 下载本文

涌水量0.152~4.167×10-3/s.m2,渗透系数0.654~23.06m/d,水位受大气降水影响,属强含水层。

②第四系全新统松散孔隙承压水含水层:此层厚33m左右,中砂层厚21m,单位涌水量0.594×10-3/s.m2,属中等含水层。

③上第三系上部松散孔隙承压水含水层:此层厚70m左右,单位涌水量0.198~0.468×10-3/s.m2,渗透系数为0.476~0.87m/d,属中等含水层。 ④新生界底部隔水层:此层厚31m左右,其中粘土层厚25m,可塑性好,分布广泛且稳定,为一良好隔水层。在16线以北变薄,起不到隔水作用。 ⑤下石盒子组三煤组顶板砂岩裂隙承压水含水组:此组厚45m左右,含水层为中、细砂岩,单位涌水量0.000431~0.0399×10-3/s.m2,渗透系数为0.00616~0.361m/d,属弱等含水层。

⑥山西组二2煤层顶板砂岩裂隙承压水含水组:此组厚52m左右,含水层为中、细砂岩,单位涌水量0.000367~0.0804×10-3/s.m2,渗透系数为0.00172~0.0338m/d,属弱等含水层。

⑦石盒子与山西组间隔水层:下石盒子组三煤组顶板砂岩含水层 山西组二2煤层顶板砂岩含水层之间有厚38m的泥岩、砂质泥岩、铝土岩,且分布稳定,起到了良好的隔水作用。

⑧山西组与太原群间隔水段:二2煤层底板太原组之间有50m左右的细、粉砂岩和泥岩,岩石致密,为良好的隔水层。

⑨太原组上段灰岩岩溶裂隙承压水含水组:此组厚32m左右。全井田发育稳定,岩溶裂隙最为发育,单位涌水量0.125~0.793×10-3/s.m2,渗透系数为0.801~4.904m/d,水量相对丰富,但不急条件不良,属中等含水层。 ⑩太原组下段灰岩岩溶裂隙承压水含水组:此组厚24m左右。单位涌水量0.121~1.216×10-3/s.m2,渗透系数为0.703~7.473m/d,水量大,属中等含水层。

11太原组上段与下段间隔水层段:○太原组上段灰岩含水组与下段灰岩含水组

之间主要由泥岩、砂质泥岩及粉砂岩组成,为良好的隔水层。

12奥陶系灰岩岩溶裂隙承压水含水组:○此组厚度不详。单位涌水量0.00843~0.704×10-3/s.m2,渗透系数为0.0561~1.878m/d,岩溶裂隙发育不均,富水性明显差异,属中等~强含水层。

(2)矿井涌水量

地质报告中预计矿井涌水量:正常727m3/h 最大923m3/h

(3)井田水文地质类型

本井田主要开采下石盒子组三煤组和山西组二2煤层。三煤组以岩层裂隙水为主,水文地质条件简单;二2 煤以底板岩溶裂隙水为主,水文地质条件中等。

1.3 井田煤层特征

1.3.1 煤层埋藏条件及围岩性质

本井田主要含煤地层为下二叠统山西组(含三煤)及下石盒子组(含煤4~6层)。两组地层平均总厚177m,含煤7~9层。煤层总平均厚度10.82m。主要可采煤层为二2、三22、三3、和三4煤层。

煤层风氧化带深度,通过煤芯煤样化验、分析定为由基岩顶界向下垂深20m。 全井田煤系地层走向大致呈反“S”形展布,地层倾向南东,倾角一般为5°~20°。

本井田内石炭系、二叠系均为含煤地层。各可采煤层具体埋藏特性如下: (1)二2煤层:位于山西组中下部,可采厚度为0.8~8.86m,平均厚度3.5m。煤层结构简单,仅有一层厚度小于0.41m的夹矸,煤层赋存稳定,煤层顶板多为砂质泥岩及中细砂岩,底板多为砂质泥岩及细砂岩。砂岩抗压强度316~1063kg/cm2,泥岩抗压强度433~612kg/cm2。

(2)三22煤层:位于下石盒子组中部的三煤组中,可采厚度为0.8~3.13m,平均厚度1.6m。结构较简单,含夹矸1~2层,煤层比较赋存稳定,煤层顶板多为砂质泥岩及粉砂岩,底板多为炭质泥岩及砂质泥岩。砂质泥岩抗压强度222~314kg/cm2。砂岩抗压强度312~859kg/cm2。

(3)三3煤层:位于下石盒子组中部的三煤组上部,可采厚度为0.8~3.16m,平均厚度1.62m。结构比较简单,为较稳定煤层,煤层顶板多为泥岩及砂质泥岩,底板多为砂质泥岩。泥岩抗压强度386kg/cm2。砂岩抗压强度498kg/cm2。

(4)三4煤层:位于下石盒子组中部的三煤组顶部,可采厚度为0.8~2.49m,平均厚度0.94m。结构比较简单,为局部可采煤层,煤层顶板多为泥岩及砂质泥岩,底板多为砂质泥岩。

具体车集矿可采煤层特征见表1-2。

表1-2 车集煤矿可采煤层特征表 煤层名称 三4 三3 三2 二2 2煤层厚度/m (最小-最大)/平均 (0.8-2.49)/0.94 (0.8-3.16) /1.62 (0.8-3.13) /1.6 (0.8-8.86) /3.5 与下煤层间距/m 8 8-10 80 稳定程度 不稳定 比较稳定 比较稳定 比较稳定 煤层结构 泥岩夹矸0~1层 局部有1层泥岩夹矸 1~2层泥岩夹矸 局部有1层泥岩夹矸 顶板 泥岩及炭质泥岩 泥岩及砂质泥岩 粉砂岩或砂质泥岩 粉沙岩局部石灰岩 底板 砂质泥岩 砂质泥岩 炭质泥岩或泥岩 粉沙岩及沙岩 1.3.2 煤层特征 (1)煤的容重

煤的实体容重二2煤1.6t/m3,三22、三3、和三4煤1.5 t/m3。 (2)煤的工业分析及用途

本井田各可采煤层均以高变质程度的年轻无烟煤为主,其次为天然焦,个别煤层有少量贫煤点。

二2煤层发热量QDfr=7400cal/g,QDfT=8400 cal/g;灰分在10~15%之间。三22、三3煤层发热量QDfr=6600 cal/g,QDfT=83 cal/g;灰分在15~25%之间。各煤层含硫量均小于1%,一般在0.4~0.7%之间;磷含量一般在0.0003%左右。属低~中灰分、特低硫、特低磷、高发热量无烟煤。 (3)瓦斯、煤尘及自燃

①瓦斯:井田内瓦斯含量不高。经向省煤炭厅汇报,认为“可能有瓦斯突出”的根据不足,确定设计按低瓦斯矿井考虑。

②煤尘:经鉴定,本井田设计开采二2煤为无烟煤,一般无煤尘爆炸危险。设计按无煤尘爆炸危险考虑。

③自燃:井田各煤层还原样燃点之差△T一般均小于20℃,为不自燃煤层。

2 井田境界与储量

2.1 井田境界

2.1.1 井田境界划分的原则

在煤田划分为井田时,要保证各井田有合理的尺寸和境界,使煤田各部分都能得到合理的开发。煤田范围划分为井田的原则有:

(1)井田的储量,煤层赋存情况及开采条件要与矿井生产能力相适应; (2)保证井田有合理尺寸;

(3)充分利用自然条件进行划分,如地质构造(断层)等; (4)合理规划矿井开采范围,处理好相邻矿井间的关系。 2.1.2 井田境界

根据以上划分原则以及永夏煤田的整体规划以及车集煤矿的实际情况,四周边界为:

南:沱河为界;

东:各煤层-1000m等高线为界; 北:26勘探线; 西:各煤层露头;

矿井设计生产能力为2.4Mt/a,根据以上标准和开采技术水平确定井田南北走向长度约为9.94~10.67km,平均为10.76km,东西宽1.42~5.71km,平均为4.1km,井田呈类似梯形。煤层倾角一般为5°~20°,由于煤层的浅部与深部的倾斜角度不同,浅部约5~20°左右,中部平缓,约5~10°左右,再深又稍变陡,倾角15°左右,平均倾角为10°。水平面积为44.01km2,倾斜面积为44.78km2。

2.2 矿井工业储量

2.2.1 井田勘探类型

精查地质报告查明了本井田的煤层赋存情况、构造形态、煤质及水文地质条件。井田勘探类型为中等。

2.2.2 矿井工业储量的计算及储量等级的圈定

本矿井设计中只对二2煤层进行开采设计,煤层倾角平均α=10°,二2煤层平均容重1.6t/m3。边界煤层露头线为-300m,-1000m以下的煤炭储量目前尚未探明,作为矿井的远景储量。

矿井工业储量:

由AutoCAD软件测得井田面积为440117.21mm2。在1:10000的开拓图上每1mm2表示100m2。煤容重为1.6 t/m3,煤层倾角平均10°,煤厚平均为3.5m。