煤炭科学研究总院抚顺分院 皖北煤电集团有限责任公司钱营孜煤矿瓦斯抽采工程初步设计
49个点,2层的有29个点,3层以上有16个点。夹矸以泥岩和炭质泥岩为主,少数为含炭泥岩。顶板、底板岩性以泥岩为主,次为粉砂岩和细砂岩。为全区可采的较稳定的主要可采煤层。
51煤层:位于下石盒子组中部,上与32煤层平均间距170.16m。煤层厚0~3.43m,平均厚0.93m。98个钻孔穿过点中,不可采和尖灭点为27个,在F22断层以东的浅部和中、深部形成较大面积的不可采区,且沿F25断层上下盘形成4~5个面积较小的不可采区。该煤层分布面积46.57km2,其中可采面积38.91km2,可采系数为83.6%,为不稳定的大部可采煤层。煤层结构简单,绝大部分无夹矸。顶板岩性以泥岩为主、次为粉砂岩和细砂岩,底板岩性为泥岩。
52煤层:位于下石盒子组中部,上与51煤层平均间距7.59m。煤层厚0~2.27m,平均厚0.72m。99个钻孔穿过点中,可采煤点仅有53个,不可采和尖灭点多达42个,在井田浅、中、深部形成多处大面积的不可采区,该煤层分布面积45.92km2,其中可采面积仅为17.44km2,可采系数为38%,为不稳定的局部可采煤层。煤层结构较简单,一般为单层结构,少数点具一层夹矸,夹矸多为泥岩,顶板岩性以泥岩为主、次为粉砂岩和细砂岩,底板岩性为泥岩或粉砂岩。
53煤层:位于下石盒子组中部,上与52煤层平均间距13.99m。煤层厚0~2.44m,平均厚0.70m。97个钻孔穿过点中,可采煤点56个,不可采和尖灭点多达38个,在井田浅部、中部F22~F17断层间、F25下盘36线以南、F17断层以东深部形成较大面积的不可采区,该煤层分布面积45.22km2,其中可采面积24.81km2,可采系数为54.9%,为不稳定的大部可采煤层。煤层结构简单,一般为单一结构,仅个别点具一层泥岩夹矸。顶、底岩性以泥岩为主、次为粉砂岩。
62煤层:位于下石盒子组中下部,上与53煤层平均间距27.37m。煤层厚0~2.01m,平均厚0.89m。96个钻孔穿过点中,可采煤点56个,不可采和尖灭点30个,岩浆侵蚀点8个,其中有6点不可采或被吞蚀,在井田F17断层以西浅部,F15断层以西中部及井田深部(-800m以下)形成大面积不可采区,该煤层分布面积44.15km2,其中可采面积24.11km2,可采系数为54.6%,为不稳定的大部可采煤层。煤层结构较简单,以单层结构为主,少数点具一层~二层夹矸,夹矸多为泥岩或炭质泥岩。顶板岩性以泥岩、粉砂岩和细砂岩,底板多为泥岩和粉砂岩。
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72煤层:位于下石盒子组下部,上与6煤层平均间距15.14m。95个钻孔穿过点中,正常见煤点仅有25个,煤层厚0.87~9.19m,平均4.06m,全部可采。可采范围分布在30线以南F25~F22断层上盘间、东部边沿及-800以下深部。岩浆侵入对该煤层破坏严重,岩浆岩侵蚀点多达68处,占见煤的73%,煤层被部分浸蚀和完全吞蚀或变质成天然焦。在除井田内F22~F17间浅部及F22~F15间中深部有两块较大面积的煤焦混合达到1m以上的厚度外,其它为大面积的岩浆侵蚀不可采区。该煤层分布面积43.65km2,可采面积26.96km2,可采系数为48.7%;其中煤层可采面积21.24 km2,煤焦混合区可采面积5.72km2。该煤层由于受岩浆侵入穿插,煤层结构变为复杂,但在煤区,煤层原生结构较为简单,仅个别点含有一层夹矸,煤层还是较稳定的。顶板为泥岩和粉砂岩,底板为泥岩、粉砂岩及细砂岩。
82煤层:位于下石盒子组下部,上与72煤层平均间距28.12m。煤层厚0~5.46m,平均厚1.78m。96个钻孔穿过点中,无岩浆侵入的正常见煤点62个,其中不可采或尖灭点9个,在井田F17断层以东深部、271、2710、324孔等处形成不可采区。岩浆侵入点32个,其中不可采点9个,吞蚀点1个,在井田F22断层以东浅部,F22~F30断层间中部形成大面积岩浆侵蚀不可采区,另有341、349孔等零星岩浆侵蚀不可采区,该煤层分布面积42.44km2,其中可采面积24.69km2,可采系数58.2%,区内煤层大部可采,为较稳定煤层。煤层结构简单,少数点有一层夹矸,岩性为炭质泥岩,顶板为细砂岩、粉砂岩及泥岩,底板为泥岩及粉砂岩。
10煤层:位于山西组中部,上距82煤层平均间距85.91m,下距石炭系太原组一灰顶界面平均间距 69.08m。48个钻穿过点中,可采点仅24个,占50%,不可采和尖灭点11个,岩浆岩侵入点9个,在井田浅部、F22~F17断层间及F17断层以西深部形成大面积不可采区或岩浆岩侵蚀不可采区。该煤层分布面积36.87km2,其中可采面积17.81km2,可采系数46.6%,区内煤层大部可采,为不稳定的大部可采煤层。煤层厚0~3.96 m,平均厚1.15m。煤层结构简单,个别点具一层夹矸,夹矸为炭质泥岩或粉砂岩。顶底板为泥岩、粉砂岩及细砂岩。
本井田可采煤层的结构复杂程度为简单~较复杂,可采性为基本全区可采~局部可采,稳定性为较稳定~不稳定。煤层对比结果:32、72和82可靠,51、52、53、62和10基本可靠。
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1.3.4 煤质
本井田可采煤层中32、51、52和53煤层的煤芯呈块状~粉末状,内生裂隙较发育;62、72、82煤层的煤芯呈块状~粉末状,内生裂隙发育;10煤层的煤芯呈碎块状~粉末状。
本井田可采煤层煤质良好,主要属中灰、特低~中硫、特低~低磷、中等~高挥发分、中~强粘结性、富油、中~高热值、具中等结焦性能和易选~极难选的气煤,其次为1/3焦煤,另有少量贫煤、不粘煤、焦煤、弱粘煤和天然焦。洗精煤是较理想的炼焦用煤,洗中煤或原煤可作动力用煤;天然焦可作一般燃料。
本井田煤层的风氧化带深度位于基岩界面下垂深20m处。 1.3.5瓦斯
根据煤炭勘探报告提供的资料,本井田勘探阶段共利用可采煤层的瓦斯样品158个,其中最大瓦斯含量值24.79m3/t·r(32煤层451孔,采样标高-1054.18m),局部块段有可能出现瓦斯富集现象。预计本矿井一水平生产期间绝对瓦斯涌出量为34.48~44.32m3/min,相对瓦斯涌出量为9.1~11.7m3/t。 1.3.6煤的自燃与煤尘爆炸
井田内各可采煤层的自燃倾向性介于不自燃~很易自燃之间,其中32、51为不自燃~很易自燃煤层,52、10为不自燃煤层,53为不易自燃~易自燃煤层,62为不自燃~很易自燃煤层,72、82为不自燃~易自燃煤层。
本井田各可采煤层的火焰长度在40~300mm之间或显示有火,岩粉量最大可达90%,表明各可采煤层均有煤尘爆炸危险。 1.4 矿井开拓与开采 1.4.1 矿井生产能力
本井田共有煤炭资源/储量544676.3kt,其中查明资源/储量(121b+122b+333)459313.6kt,占煤炭资源/储量的84.3%;潜在资源量(334?)85362.7kt,占煤炭资源/储量的15.7%。此外,井田内另有天然焦资源量18296.3kt。
井田内共有设计资源/储量287730.6kt,可采储量211843.0kt;其中-650m以浅可采储量为95537.2kt,约占矿井设计可采储量的45.1%。
矿井设计生产能力为1.8Mt/a。考虑1.4的储量备用系数,矿井计算服务年限为84.1a。
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1.4.2矿井开拓及开采
1、井田开拓方式
本井田新生界松散层较厚、煤层埋藏深、可采煤层多以及深部瓦斯较大等特点,本矿井采用立井、主要石门、大巷开拓方式。
全矿井共划分为二个水平,一水平标高-650m,二水平暂定-1000m。
各煤层一般采用自上而下开采顺序;自井底采用由近及远前进式开采顺序;沿倾斜方向,一般采用由浅至深开采顺序,即先一水平、再二水平。
本矿井F22~F15~DF6之间以29-30线为界分为西一采区块段和西二采区块段;F22以西为西三采区块段,F17~DF6为北一采区块段,F17以东又以DF3断层分为东一和东二采区块段,高速公路以东作为后备资源,暂不考虑开采。
本井田共有8层可采煤层。根据煤层层间距大小,32煤层和10煤层单独布置,51、52、53、62、72和82煤层联合布置,这样,本井田共划分为18个采区。
2、采煤方法
根据矿井煤层赋存条件,矿井采用走向长壁和倾斜长壁相结合的采煤方法。回采工作面顶板采用全部陷落法管理。
矿井主要可采煤层以综合机械化回采工艺为主,对于构造复杂及厚度较薄的块段或煤层,采用高档普采或其它回采工艺。次要可采煤层以普采或其它回采工艺为主。矿井达产时移交1个西一(32)采区,首采面开采条件较好,装备1个32煤层走向长壁、一次采全高综采工作面和7个掘进工作面,采区单产1.80Mt/a(含掘进煤)。
矿井初期1个采区1个综采工作面生产时,需配备7个掘进工作面。其中岩巷综掘头2个,岩巷普掘头3个,煤巷综掘头2个。采掘面头比为1:7。 1.4.3 矿井通风
矿井移交时通风方式为中央并列式,矿井工业场地设副井、主井和中央回风井;副井、主井进风,中央回风井回风;通风方法采用全负压机械抽出式通风。
矿井生产后期,西三采区生产时,为解决西三采区通风线路长、通风阻力大的问题,在井田西翼浅部增设一个回风井(西回风井),形成混合式通风系统。
矿井采用机械抽出式负压通风,通风系统为中央并列式,安装两台GAF33.5-20-1型风机,1用1备,当1台风机发生故障时,另1台同等能力的风机能立即投入使用。
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