錢營孜煤礦2.4Mta新井設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+文檔】,含CAD圖紙+文檔,錢營孜,煤礦,mta,設(shè)計(jì),cad,圖紙,文檔 中國礦業(yè)大學(xué)2012屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 161 1 井田概述及地質(zhì)特征 1.1井田概述 1.1.1井田地理位置及范圍 井田位于宿州市西南，其中心位置距宿州市約15km，行政區(qū)劃隸屬宿州市和淮北市濉溪縣。地理坐標(biāo)：東徑116°51′00″～117°00′00″；北緯33°27′00″～33°32′30″。井田境界范圍：東起雙堆斷層，西至南坪斷層，南以27勘探線和F22斷層為界，北至32煤層-1200m等高線地面投影線。礦井交通圖見圖1.1,面積為35.08 km2。 圖1-1 交通位置圖 區(qū)內(nèi)有南坪集至宿州市的公路和四通八達(dá)的支線與任樓、許疃、臨渙、童亭、桃園等礦井相連。青疃～蘆嶺礦區(qū)鐵路支線從勘查區(qū)南部由西向東穿過，向東與京滬線、向西與濉阜線溝通。合徐高速公路從勘查區(qū)東北部穿過， 交通十分便利。 1.1.2 礦區(qū)氣候與氣象 本區(qū)屬季風(fēng)暖溫帶半濕潤性氣候，年平均降水量850mm左右，年最小降水量為520mm，雨量多集中在七、八兩個月；年平均氣溫14～15℃，最高氣溫40.2℃,最低-14℃；春秋季多東北風(fēng)，夏季多東南風(fēng)，冬季多西北風(fēng)。 1.1.3地形與河流 本區(qū)位于淮北平原中部，區(qū)內(nèi)地勢平坦，地面標(biāo)高+19.68～+24.72m，一般在+23m左右，地勢大致呈西北高，東南低的趨勢。 淮河支流—繪河自本區(qū)西部的孫疃向東南流經(jīng)本區(qū)，年平均水位：祁縣閘上游水位標(biāo)高17.22m，下游16.07m；年平均流量：上游的臨渙7.85m3/s，下游的固鎮(zhèn)23.2m3/s。此外，區(qū)內(nèi)人工渠道縱橫，水網(wǎng)相對密集。 1.1.4地震 淮北地區(qū)一千年來共發(fā)生有感地震40多次，上世紀(jì)60年代以來，發(fā)生4級以上地震4次(見表1.2)。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50011-2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，本區(qū)抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度，設(shè)計(jì)基本地震動峰值加速度為0.05g，地震分組為第三組。 表1.2 近期來安徽北部地區(qū)發(fā)生較大地震統(tǒng)計(jì)表 時 間 1965.3.15 1971.7.13 1973.9.22 1979.3.2 1981.12.20 1983.11.7 1999.1.12 震中位置 固 鎮(zhèn) 靈 璧 臨 渙 固 鎮(zhèn) 固 鎮(zhèn) 菏 澤 利 辛 地震級別 4.0 3.3 4.5 5.0 3.0 5.9 4.2 1.1.5礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 區(qū)內(nèi)以農(nóng)業(yè)為主，盛產(chǎn)小麥、玉米、大豆、山芋、棉花、花生、蔬菜以及蘋果、梨、桃、葡萄、湖桑等。勘查區(qū)所在地宿州市總?cè)丝?93萬人，2003年全市GDP實(shí)現(xiàn)208億元，全年財政收入11億元，農(nóng)民人均純收入2000元，城鎮(zhèn)人均可支配收入5500元。經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整成效明顯。農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)初步形成畜牧、水果、蔬菜、種子四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)；工業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展，全市已基本形 成食品、紡織、建材、能源、醫(yī)藥等五大支柱產(chǎn)業(yè)；全市規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值46.2億元，已逐漸建成為新興工業(yè)城、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)市、皖東北商貿(mào)中心。井田位于淮北煤田中的宿縣礦區(qū)，礦區(qū)年生產(chǎn)能力已達(dá)到年產(chǎn)原煤1500萬噸。井田東鄰有桃園、祁南、祁東、蘆嶺、朱仙莊等五對礦井，西有臨渙礦區(qū)的任樓、許疃、界溝等三對礦井，南部以27勘探線與鄒莊井田搭界。 1.1.6水源及電源 區(qū)內(nèi)地表水系有自西向東流經(jīng)本區(qū)的澮河，新生界松散層含水層（組）水量豐富可作為供水水源。本井田西側(cè)有220KV區(qū)域變電所,建有120MVA主變壓器兩臺，供電電源可靠。 1.2井田地質(zhì)特征 1.2.1地層 井田內(nèi)地層自下而上劃分為奧陶系、石炭系、二疊系、第三系和第四系，簡述如下: 1）奧陶系（O）：分布于本區(qū)雙堆斷層之東，鄰區(qū)鉆孔零星揭露，揭露厚度20.56m，為厚層狀、灰褐色的白云質(zhì)灰?guī)r，溶洞發(fā)育。 2）石炭系（C）:自下而上劃分為本溪組和太原組。 （1）中統(tǒng)本溪組(C2b)：本區(qū)未揭露，據(jù)區(qū)域資料本組地層厚8～57.4m，為淺灰色夾紫斑含鮞粒鋁質(zhì)泥巖,間夾薄層灰?guī)r.與下伏奧陶系呈假整合接觸。 （2）上統(tǒng)太原組（C3t）：本區(qū)未完全揭露，361孔揭露厚度115m，為灰?guī)r、碎屑巖和薄煤層組成。據(jù)鄰區(qū)祁南井田綜合資料，本組厚133m，巖性由灰?guī)r、細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖及薄煤層組成，夾灰?guī)r8～14層,一般11～12層，其中三、四、十二灰三層較厚。五灰～十一灰可合并?；?guī)r多分布于本組上、下部位，各層灰?guī)r具細(xì)晶～粗晶結(jié)構(gòu)，局部層段含燧石結(jié)核。與下伏本溪組整合接觸。粉砂巖為灰～深灰色，間夾砂質(zhì)條帶。泥巖為深灰～黑色，質(zhì)細(xì)均一，含黃鐵礦結(jié)核。砂巖為灰～淺灰色，微帶綠色，細(xì)砂巖成分以石英、長石為主，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，性疏松，具不清晰緩波狀層理。 3）二疊系（P）: 區(qū)內(nèi)揭露厚度1266.80m，為二疊系下統(tǒng)及上統(tǒng)一部分，自下而上劃分為山西組、下石盒子組、上石盒子組。 (1) 下統(tǒng)山西組（P1S）：底界為太原組一灰之頂，頂界為駱駝缽砂巖之底，厚度為88.50～145.50m，平均111.20m。巖性組合為砂巖、砂泥巖互層、粉砂巖、泥巖和煤層，含10、11兩個煤層（組），其中11煤層發(fā)育不好，10煤層發(fā)育稍好，為局部可采煤層。與下伏太原組整合接觸。 （2）下統(tǒng)下石盒子組（P1XS）：底界為駱駝缽砂巖之底，頂界為K3砂巖之底，厚224.00～306.50m，平均265.60m。巖性組合為砂巖、粉砂巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖和煤層。含4、5、6、7、8等5個煤層（組），含煤10～19層，平均厚約13.57m。其中51、52、53、62、72、82為可采煤層。上部砂巖較發(fā)育，中下部煤層發(fā)育，為二疊系主要含煤段。4煤上泥巖具少量紫斑，4、5煤附近泥巖常含菱鐵鮞粒和結(jié)核。7、8煤組間砂巖水平層理發(fā)育，底部鋁質(zhì)泥巖和駱駝缽砂巖為區(qū)域性標(biāo)志層。與下伏山西組整合接觸。 （3）上統(tǒng)上石盒子組（P2SS）：底界為K3砂巖之底，頂界為平頂山砂巖之底，厚約900余米，區(qū)內(nèi)揭露厚度890m，上部1煤至平頂山砂巖無系統(tǒng)揭露。巖性組合為雜色泥巖、粉砂巖、砂巖和煤層。含1、2、3三個煤組，含煤4～15層，平均厚度約7.83m，其中32煤為可采煤層。1、2煤組偶有可采點(diǎn)，但灰份高，煤質(zhì)差。上部（1煤上）巖層色雜，多紫色、灰綠色，由上而下雜色漸少。底部K3砂巖是良好的標(biāo)志層。與下伏下石盒子組整合接觸。 （4）上統(tǒng)石千峰組(P2Sh)：區(qū)內(nèi)未揭露，據(jù)鄰區(qū)資料，厚度大于200m,巖性為一套陸相磚紅色、紫紅色砂巖，砂礫巖間夾淺豬肝色、灰綠色花斑狀砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。與下伏上石盒子組整合接觸。 4）下第三系（E）：主要分布在本區(qū)西部及外圍，揭露厚度300.26m。其巖性以紫紅色砂礫巖和粉砂巖為主。與下伏地層不整合接觸。 5）上第三系：揭露有中新統(tǒng)、上新統(tǒng)，兩極厚度52.30～236.80m，平均157.12m。 (1) 中新統(tǒng)：與下伏地層呈不整合接觸，厚度在0～109.20m，平均厚60.29m，根據(jù)巖性特征，一般分為上、下兩段。 下段：厚度0～24.55m，平均6.69m，局部缺失，巖性較復(fù)雜，一般由土黃色、灰黃色和雜色含泥質(zhì)中細(xì)砂、砂礫、礫石及粘土礫石組成，局部呈半固結(jié)狀。 上段：厚度0～84.65m，平均厚度為53.60m，在296、806和696三孔缺失，上中部為灰綠色粘土和砂質(zhì)粘土組成，下部為砂質(zhì)粘土、鈣質(zhì)粘土和少量泥灰?guī)r組成。局部夾2～3層粉砂或細(xì)砂、粘土質(zhì)砂，可塑性強(qiáng)，具膨脹性，少數(shù)泥灰?guī)r具溶蝕現(xiàn)象。 (2) 上新統(tǒng)：厚度在52.30～127.60m，平均厚度為96.83m，可分為上、下兩段。 下段：兩極厚度42.30～98.35m，平均厚78.96m，巖性以淺棕紅、棕褐色及灰綠色中、細(xì)、粉砂為主，夾3～4層粘土或砂質(zhì)粘土，上部砂層一般純含泥質(zhì)少，而下部則含泥質(zhì)多。在頂部夾有1～2層細(xì)砂巖（盤）。 上段：兩極厚度10.00～29.25m，平均17.88m，巖性由灰黃色、棕紅色及灰綠色的粘土或砂質(zhì)粘土為主，間夾1～3層薄層透鏡狀粉砂、細(xì)砂等，粘土可塑性強(qiáng)，分布穩(wěn)定，頂部有一層砂質(zhì)粘土，富含鈣質(zhì)和黑色鐵錳質(zhì)結(jié)核，為一沉積間斷的古土壤層，是第三、四系的分界線。 6) 第四系:兩極厚度為49.20～87.35m，平均厚67.46m。 (1)更新統(tǒng)：兩極厚度21～49.70m，平均厚34.72m，可分為上、下兩段。 下段：兩極厚度11.50～26.20m，平均厚度19.12m，巖性以灰黃色、棕黃色細(xì)砂、粉砂及粘土質(zhì)砂為主，夾1～2層粘土或砂質(zhì)粘土，含有鐵錳質(zhì)及鈣質(zhì)結(jié)核。 上段：兩極厚度9.50～23.50m，平均厚度15.60m，巖性以灰黃色、褐黃色粘土及砂質(zhì)粘土組成，夾1～2層粉砂或粘土質(zhì)砂，一般含較多鈣質(zhì)及鐵錳質(zhì)結(jié)核。 (2)全新統(tǒng)：兩極厚度為28.20～37.65m，平均厚度32.74m，巖性主要為灰黃色、黃褐色的粉砂、粘土質(zhì)砂及砂質(zhì)粘土、粘土組成，一般具二元結(jié)構(gòu)，由粉砂與粘土組成2～3個韻律層，上部0.50m為耕植土，在深度3～5m處富含砂礓結(jié)核，底部普遍發(fā)育有一層1～2m的砂質(zhì)粘土，富含大量有機(jī)質(zhì)，并保存有大量蚌、螺化石及碎片，并含有鈣質(zhì)結(jié)核，是全新統(tǒng)與下伏更新統(tǒng)分界的標(biāo)志。 地層綜合柱狀圖見圖1-2。 圖1-2 錢營孜煤礦地層綜合柱狀圖 1.2.2構(gòu)造 井田位于淮北煤田南部中段，處于北東向的南坪斷層、雙堆斷層所夾持的斷塊內(nèi)。區(qū)內(nèi)總體構(gòu)造形態(tài)為一較寬緩向南仰起的向斜，并被一系列北東向斷層切割。斷層較發(fā)育，共查出斷層45條，其中正斷層26條，逆斷層18條，滑覆斷層1條，斷層走向以北東向?yàn)橹鳎贁?shù)近南北向及北西向。 經(jīng)綜合精查地質(zhì)勘探等勘探手段，區(qū)內(nèi)總體構(gòu)造形態(tài)為一較寬緩的向南部仰起的向斜，地層產(chǎn)狀一般較為平緩，沿走向和傾向有一定的起伏變化，地層傾角一般5～30°左右，次級褶曲不甚發(fā)育；斷層雖較為發(fā)育，但斷層組合的規(guī)律性較強(qiáng)；巖漿巖在本區(qū)中下部煤層侵入，使得可采煤層及煤層結(jié)構(gòu)受到一定影響。本區(qū)小構(gòu)造比較發(fā)育，已發(fā)現(xiàn)≤20m的斷層10條，其展布方向與大斷層一致，主要為NE向。發(fā)育在大斷層附近，對煤層開采有所影響。在大斷層附近，由于斷層牽引作用，局部地段形成小的褶曲。因此綜合評價本區(qū)的構(gòu)造復(fù)雜程度為中等。本設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)方便，將多數(shù)采區(qū)小斷層除去，只留有主要特征斷層及邊界斷層。其中兩條特征斷層其特征見表1-2-1： 表1-2-1 斷層特征表 斷層名稱 性質(zhì) 走向 傾向 傾角/(°) 落差/m 延展長度/km 控制程度 南坪 正 NE NW 70 >1000 9.60 基本查明 雙堆 正 NE NW 70 >1000 11.3 基本查明 1.2.3水文地質(zhì)特征 1)地表水 井田內(nèi)地形平坦，地面標(biāo)高一般在23m左右。井田內(nèi)最大地表水體是澮河，它從本井田中部穿過，自西北流向東南。澮河及其支流和人工溝渠組成了密如蛛網(wǎng)的地表水系。澮河是淮河的支流，河床蜿蜒曲折，寬50～150m，深3～5m，兩岸有人工河堤，每年7～9月為雨季，河水位較高，流量較大，每年10月至次年3月為枯水期，干旱嚴(yán)重時甚至斷流。澮河屬中小型季節(jié)性河流，五、六十年代曾發(fā)生過三次較大水災(zāi)（1954年7月17日、1963年6月30日，1965年7月16日），其中1965年7月的水災(zāi)最大，據(jù)上游臨渙澮河水文站觀測，當(dāng)時最大洪峰流量為865 m3 /s，最高洪水位標(biāo)高28.34m；本地區(qū)普遍積水1m左右，但1968年新汴河開挖以后，增強(qiáng)了區(qū)域內(nèi)泄洪能力，澮河水從未溢出河床，根除了本地區(qū)水患，目前地表水對煤礦開采和礦區(qū)建設(shè)沒有危害。 2）主要含水層與隔水層水文地質(zhì)特征 a. 新生界松散層含、隔水層（組） 井田內(nèi)新生界松散層厚124.60～251.30m，平均厚224.58m，其厚度變化受古地形控制，大致是從北向南，從東向西逐漸增厚。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料與鉆探取芯、測井資料進(jìn)行分析對比，按其巖性組合特征，自上而下劃分四個含水層（組）和三個隔水層（組）。各含、隔水層（組）水文地質(zhì)特征如下： a) 第一含水層（組） 底板埋深28.20～37.65m，含水介質(zhì)主要為細(xì)砂、粉砂、粘土質(zhì)砂等，砂層純厚6.00～26.10m，平均15.82m，分布穩(wěn)定，該含水層（組）為一多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合含水層，上部為潛水，下部為弱承壓水，上下部水力聯(lián)系密切，地下水位埋深一般在2～3m。上部近地表0.5m左右為淺褐黑色耕植土，其下由淺黃色粉砂和粘土質(zhì)砂組成，夾多層薄層粘土及砂質(zhì)粘土。據(jù)區(qū)域和鄰近祁東礦水1孔抽水試驗(yàn)資料：水位標(biāo)高17.32m，q＝0.57～3 l/s·m，K=2.9094m/d，礦化度0.356g/l，全硬度12德國度，富水性中等，水質(zhì)為重碳酸鈉鎂鈣型，是該區(qū)生活飲用和農(nóng)田灌溉的主要水源。 b) 第一隔水層（組） 底板埋深45.20～53.60m，隔水層厚4.05～21.60m，平均厚度12.28m，由灰黃、暗灰色砂質(zhì)粘土及粘土組成，頂部富含砂礓塊和鐵錳質(zhì)結(jié)核。該層局部夾1～2層薄層粉砂或粘土質(zhì)砂、分布穩(wěn)定，可塑性強(qiáng)，隔水性能較好。 c) 第二含水層（組） 底板埋深60.30～74.10m，含水層厚2.95～15.80m，平均厚9.20m，由灰黃色粉細(xì)砂及粘土質(zhì)砂組成，夾粘土1～3層，砂層厚度變化較大，分布不穩(wěn)定，井田內(nèi)不發(fā)育，富水性弱。據(jù)區(qū)域抽水試驗(yàn)資料：q＝0.1～3.l/s·m，富水性中等，水質(zhì)為重碳酸鈉或重碳酸、硫酸鈉鎂型。 d) 第二隔水層（組） 底板埋深76.80～95.65m，隔水層厚7.15～24.20m，平均厚13.88m，由棕黃、深黃及棕紅色粘土及砂質(zhì)粘土組成，局部夾1～2層細(xì)砂或粘土質(zhì)砂，可塑性強(qiáng)，分布穩(wěn)定，隔水性能好。 e) 第三含水層（組） 底板埋深152.80～177.20m，含水層厚10.50～60.80m，平均厚度36.39m，從北向南含水層有逐漸增厚的趨勢。在120～140m左右有1～2層10～20m左右的厚粘土把含水層（組）分為上、下兩部分。 上部：由灰黃、灰白色細(xì)砂及中砂組成，砂層中含泥質(zhì)少，夾有2～3層粘土，含水層厚20～30m，分布穩(wěn)定。據(jù)鄰近祁東礦水3和26-2711孔抽水資料：水位標(biāo)高19.40～19.79m，q＝0.78～0.87 l/s·m，K=6.414～6.768m/d，礦化度0.662～0.776g/l，全硬度16.42～21.04德國度，富水性中等，水質(zhì)為重碳酸鈉鎂和重碳酸硫酸鈉鎂水。 下部：由灰黃色、灰綠色細(xì)砂、粉砂及粘土質(zhì)砂組成，砂層中泥質(zhì)較多，含水層厚5～10m,分布較穩(wěn)定。據(jù)鄰近祁東礦水2孔抽水資料：水位標(biāo)高19.22m，q＝0.14 l/s·m，K=4.587m/d，礦化度1.113g/l，全硬度31.44德國度，水質(zhì)為硫酸重碳酸鈉鎂鈣水，富水性較上部弱，水質(zhì)較上部差。 f) 第三隔水層（組） 底板埋深179.60～246.60m，隔水層厚0～81.65m，平均厚度46.65m，上中部由灰綠色粘土和砂質(zhì)粘土組成，下部為砂質(zhì)粘土、鈣質(zhì)粘土和少量泥灰?guī)r組成。只是在井田東部邊界的295、806和696三孔缺失，形成小范圍的“天窗”，而在295孔的底部還有35.10m的粘土，對下部煤系地層影響不大。該組厚度大，分布穩(wěn)定，隔水性能好，為區(qū)內(nèi)重要隔水層（組）。 g) 第四含水層（組） 該含水層（組）是直接覆蓋在煤系地層之上，兩極厚度0～17.20m，平均厚6.69m，由于受古地形的制約，含水層厚度變化較大，由土黃、深黃和雜色含泥質(zhì)中細(xì)砂、砂礫、礫石、粘土礫石組成，巖性較復(fù)雜，局部呈半固結(jié)狀。據(jù)29-302和261兩孔抽水試驗(yàn)資料：水位標(biāo)高9.88～22.14m，q=0.00093～0.00474 l/s.m，K=0.00694～0.0456m/d，礦化度0.366～0.379g/l,水質(zhì)為重碳酸鈉鎂及重碳酸鈣鈉型水，富水性較弱。 b. 新生界下第三系“紅層”含、隔水層（段） 下第三系“紅層”只在西部邊界南坪斷層以西6718孔揭露有300m左右,多為淺紅色中細(xì)砂巖和礫巖，呈半膠結(jié)或膠結(jié)狀。礫石成分有石英巖、灰?guī)r、砂巖、磨園度較好。該段為下第三系上部含水層（段），可能含水較富，但是分布在井田西部外圍，對礦床開采影響較小。 c. 二疊紀(jì)煤系地層含、隔水層（段） 二疊紀(jì)煤系地層主要由泥巖、粉砂巖及砂巖夾數(shù)層煤層組成，一般不能明顯地劃分出含、隔水層（段），主要依據(jù)地層巖性的組合特征和可采煤層的賦存位置，結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)資料，劃分為三個含水層（段）和四個隔水層（段）。各含、隔水層水文地質(zhì)特征如下： a) 1～2煤下隔水層（段） 隔水層厚為31.50～95.91m，平均65.56m。巖性以灰色、灰綠色的泥巖及粉砂巖為主，夾1～2層細(xì)砂巖或中砂巖，巖性致密，裂隙不發(fā)育，鉆探揭露時無漏水現(xiàn)象，在272孔鉆進(jìn)時泥漿消耗量稍大，達(dá)0.64～1.92 m3 /h，一般為0～0.16 m3 /h，隔水性能良好。 b) 32煤頂?shù)咨皫r裂隙含水層（段） 含水層總厚為0.78～28.52m，平均10.66m。主要由3～5層的細(xì)砂巖和中砂巖組成，裂隙較發(fā)育，鉆探揭露時在272、405和291三孔發(fā)生漏水，漏失量達(dá)5～19.2 m3 /h，鉆孔泥漿消耗量一般為0～0.16 m3 /h，最大消耗量0.64～4.8 m3 /h；據(jù)298和402抽水試驗(yàn)資料：水位標(biāo)高-2.82～20.65m,q=0.00571～0.0194 l/s.m，K=0.0616～0.0567m/d，富水性較弱，礦化度為4.212～3.528g/l，水質(zhì)為硫酸鈉型水。 c) 4～6煤隔水層（段） 隔水層厚為67.19～144.78m，平均107.65m，巖性以泥巖及粉砂巖為主，夾4～6層的細(xì)砂巖和中砂巖，巖性致密完整，裂隙不發(fā)育，鉆探揭露未發(fā)生漏水，有271和804兩個鉆孔在砂巖段泥漿消耗量稍大，可達(dá)0.80～3.2 m3 /h，鉆孔泥漿消耗量一般為0～0.48 m3 /h，隔水性能較好。 d) 7、8煤頂?shù)装迳皫r裂隙含水層（段） 含水層厚為0～56.08m，平均22.91 m，主要由2～3層中細(xì)砂巖組成，巖性致密，裂隙不發(fā)育，鉆探揭露時無漏水現(xiàn)象，鉆進(jìn)時泥漿消耗量一般為0～0.16m3/h。據(jù)353和341兩孔抽水試驗(yàn)資料：水位標(biāo)高12.24～24.282m，q=0.00935～0.00796 l/s.m，K=0.0347～0.0718m/d，礦化度1.55～1.388g/l,水質(zhì)為重碳酸氯化鈉及氯化物重碳酸鈉型水，富水性較弱。 e) 8煤組下隔水層（段） 隔水層厚為8.20～20.00m，平均15.30m，巖性主要為灰白色的鋁質(zhì)泥巖，灰色及深灰色的泥巖及粉砂巖等，并夾有1～3層的中、細(xì)砂巖，巖性較致密，裂隙不發(fā)育，鉆探揭露時未發(fā)生漏水，鉆孔泥漿消耗量一般為0～0.16 m3 /h，隔水性較好。 f) 10煤頂?shù)装迳皫r裂隙含水層（段） 含水層（段）砂巖厚度為0.98～43.83m，平均12.01m。一般為2～3層的中砂巖、細(xì)砂巖構(gòu)成，巖性較致密，裂隙不發(fā)育，鉆探揭露時未發(fā)生漏水，鉆孔泥漿消耗量一般為0～0.16 m3 /h，據(jù)區(qū)域抽水試驗(yàn)資料： q=0.003～0.13 l/s.m，水質(zhì)為重碳酸氯化鈉型水，富水性較弱。 g) 10煤下～太原組第一層石灰?guī)r間隔水層（段） 該層段巖性主要為泥巖和粉砂巖，夾1～3層細(xì)砂巖，部分地帶有砂泥巖互層，巖性較致密。隔水層（段）總厚為29.68～92.85m，平均53.26m。主要由深灰色的海相泥巖、粉砂巖組成，巖性致密，鉆孔泥漿消耗量一般為0～0.16 m3 /h，鉆進(jìn)中未發(fā)生漏水現(xiàn)象，在正常情況下能起隔水作用。 統(tǒng)計(jì)揭露10煤至太原組第一層灰?guī)r的鉆孔21個，其正常間距（真厚）為52.78～95.59m，平均69.50m。正常情況下開采10煤，此層段隔水性能較好，但在局部地段，由于受斷層影響，導(dǎo)致間距縮短或“對口”，有可能造成灰?guī)r突水。 d. 太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段） 井田內(nèi)無鉆孔完全揭穿太原組，有25個鉆孔揭露太原組地層，一般見一灰即停鉆，據(jù)鄰區(qū)祁南礦資料，太原組厚度在133m左右，一般由8～14層灰?guī)r夾細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖和煤層組成，其中灰?guī)r總厚約50m左右，淺部1～4層灰?guī)r純厚為24.15～40.37m,平均厚度為34.91m。巖溶裂隙發(fā)育，且隨著埋深的增大巖溶裂隙發(fā)育程度減弱。井田內(nèi)揭露1～4灰時，361孔發(fā)生漏水，漏失量為6.40m3/h；29-305孔泥漿消耗量較大，達(dá)0.64～1.92 m3 /h。泥漿消耗量一般為0～0.16 m3 /h；據(jù)29-305孔抽水試驗(yàn)資料：水位標(biāo)高18.61m，q=0.00338 l/s.m，K=0.00806m/d，礦化度2.597g/l,水質(zhì)為重碳酸硫酸鈉型水，富水性弱。而鄰近桃園煤礦83孔抽水試驗(yàn)資料：水位標(biāo)高22.70m，q=1.508 l/s·m，K=1.423m/d，礦化度2.45g/l，水質(zhì)為硫酸鈣鈉型水，富水性中等。 e. 本溪組鋁質(zhì)泥巖隔水層（段） 井田內(nèi)無鉆孔揭露資料，據(jù)區(qū)域資料該隔水層厚度在15m左右，巖性主要有鋁質(zhì)泥巖、泥巖夾薄層灰?guī)r組成，正常情況下，能起一定隔水作用。 f. 奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段） 井田內(nèi)無鉆孔揭露，厚度不詳，據(jù)鄰區(qū)鉆孔資料，揭露厚度為20.56m，為厚層狀，巖性以灰褐色白云質(zhì)灰?guī)r，巖溶裂隙發(fā)育。據(jù)區(qū)域資料，總厚500m，巖溶裂隙發(fā)育具不均一性，在淺部風(fēng)化帶和構(gòu)造破碎帶附近較發(fā)育，富水性較強(qiáng)，而在深部或遠(yuǎn)離構(gòu)造破碎帶地段則不發(fā)育，富水性弱。據(jù)區(qū)域抽水試驗(yàn)資料：q＝0.019～45.56 l/s·m，水質(zhì)為重碳酸鈣鎂或硫酸重碳酸鈣鎂和重碳酸硫酸鈉鈣型，正常情況下距主采煤層較遠(yuǎn)，一般奧灰水對礦坑無直接充水影響。 斷層的富水性和導(dǎo)水性 井田內(nèi)斷層發(fā)育，共查出斷層45條，其中正斷層26條，逆斷層18條，滑覆斷層1條。斷層破碎帶以煤系泥巖及粉砂巖為主，夾少量砂巖碎屑，所有鉆孔穿過斷層帶時，均未發(fā)生漏水現(xiàn)象。鉆孔泥漿消耗量一般為0～0.16 m3 /h，296、345兩孔最大消耗量0.60 m3 /h（F17斷層）、1.28 m3 /h（F17-2斷層），據(jù)286孔對斷層F22抽水試驗(yàn)資料：水位標(biāo)高19.82m，q＝0.00507 l/s·m，K＝0.00685m/d，富水性弱，礦化度0.344g/l，水質(zhì)為重碳酸鈣鈉型水。從區(qū)域和鄰近生產(chǎn)礦井來看，斷層一般是富水性弱，導(dǎo)水性差。 據(jù)淮北生產(chǎn)礦井所揭露的斷層水文地質(zhì)特征分析，由于采掘比鉆孔揭露的面積大，破壞程度高，破壞了原來的地質(zhì)、水文地質(zhì)天然平衡條件，使某些斷層的導(dǎo)水性有所增強(qiáng)（采掘中大部分落差大于2m的斷層有淋水、滴水及滲水現(xiàn)象，少數(shù)具導(dǎo)水現(xiàn)象），若溝通了富水巖層，而隔水層厚度小且較破碎時，就可能產(chǎn)生突水。預(yù)防斷層的突水重點(diǎn)應(yīng)放在與富水層“對口”部位。 綜上所述，在留設(shè)防水煤柱條件下開采3～10煤層時，新生界第四含水層（組）為間接充水含水層，是開采淺部煤層時的主要補(bǔ)給水源，礦床直接充水水源為二疊系煤層頂?shù)装迳皫r裂隙水，正常情況下太原組1～4層灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段）對開采10煤層無直接充水影響。因此，井田水文地質(zhì)條件應(yīng)為中等偏簡單類型。 2）礦井涌水量預(yù)計(jì) 1、預(yù)算新生界松散層第四含水層（組）孔隙水涌水量為47 m3 /h。 2、利用地下水動力學(xué)法預(yù)算礦井正常涌水量為450 m3 /h；比擬法預(yù)算礦井正常涌水量為434 m3 /h，最大涌水量為885 m3 /h。礦井涌水量計(jì)算公式和參數(shù)選擇合理，兩種方法預(yù)算正常涌水量結(jié)果近似，符合本井田水文地質(zhì)條件和實(shí)際水文地質(zhì)資料反映的規(guī)律，建議采用比擬法預(yù)算的礦井正常涌水量434 m3 /h和最大涌水量885 m3 /h，可供礦井選擇排水設(shè)備設(shè)計(jì)時利用。 3、預(yù)算太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層的可能突水量為1074 m3 /h，不作為礦井正常涌水量，由于太灰的突水水量大，在井巷開拓時應(yīng)注意構(gòu)造集中帶及可能突水地段，應(yīng)采取有關(guān)措施，預(yù)防突水事故的發(fā)生。 1.3 煤層特征 1.3.1煤層埋藏條件 井田內(nèi)主要含煤地層為二疊系的上、下石盒子組和山西組，區(qū)內(nèi)揭露地層總厚約1266.80m。自上而下含1、2、3、4、5、6、7、8、10和11等十個煤（層）組，含煤30余層，含煤平均總厚為23.47m,含煤系數(shù)為1.9%。其中可采煤層4層，為32、52、53和82煤層，可采煤層平均總厚13.12m，占煤層總厚的55.9%。其中32為主要可采煤層，51、52、53、62、72、10為次要可采煤層,主要可采煤層平均總厚2.89m，占可采煤層平均總厚的35.6%。32煤全區(qū)可采，51、53、82、10煤為大部煤層可采，52、62、72煤為局部可采。1、2、4、11煤組煤層不穩(wěn)定，變化大，易相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖或尖滅，均不可采。 1.3.2可采煤層及其圍巖特征 1) 本井田煤層穩(wěn)定性如下： 區(qū)內(nèi)二疊系含煤地層含可采煤層8層，即32、51、52、53、62、72、82和10煤層，各可采煤層具體情況見表4.2。現(xiàn)自上而下分述如下。 2) 主要可采煤層特征見表1-3-1： (1) 32煤層：位于上石盒子組下部，上與2號煤層平均間距116.5m，煤層厚0.58～8.22m，平均煤厚2.89m。煤層厚度除個別點(diǎn)較薄或不可采（358孔）外，一般見煤點(diǎn)的厚度均在2～3m以上。煤層含煤面積49.61 km2，可采面積35.08 km2，可采系數(shù)達(dá)99.9%。為全區(qū)可采的較穩(wěn)定的主要可采煤層。煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,具夾矸,116個可采見煤點(diǎn)中夾矸一層的有49個點(diǎn)，2層的有29個點(diǎn)，3層以上有16個點(diǎn)。夾矸以泥巖和炭質(zhì)泥巖為主,少數(shù)為含炭泥巖。頂板、底板巖性以泥巖為主，次為粉砂巖和細(xì)砂巖。為全區(qū)可采的較穩(wěn)定的主要可采煤層。 (2) 51煤層：位于下石盒子組中部，上與32煤層平均間距170.16m。煤層厚0～3.43m，平均厚0.93m。98個鉆孔穿過點(diǎn)中，不可采和尖滅點(diǎn)為27個，在F22斷層以東的淺部和中、深部形成較大面積的不可采區(qū)，且沿F25斷層上下盤形成4～5個面積較小的不可采區(qū)。該煤層分布面積46.57km2，其中可采面積30.91km2，可采系數(shù)為83.6%，為不穩(wěn)定的大部可采煤層(見圖4.1)。煤層結(jié)構(gòu)簡單，絕大部分無夾矸。頂板巖性以泥巖為主、次為粉砂巖和細(xì)砂巖，底板巖性為泥巖。 (3) 52煤層：位于下石盒子組中部，上與51煤層平均間距7.59m。煤層厚0～2.27m，平均厚0.72m。99個鉆孔穿過點(diǎn)中，可采煤點(diǎn)僅有53個，不可采和尖滅點(diǎn)多達(dá)42個，在井田淺、中、深部形成多處大面積的不可采區(qū)，該煤層分布面積45.92km2，其中可采面積僅為17.44km2，可采系數(shù)為38%，為不穩(wěn)定的局部可采煤層(見圖4.2)。煤層結(jié)構(gòu)較簡單，一般為單層結(jié)構(gòu)，少數(shù)點(diǎn)具一層夾矸，夾矸多為泥巖，頂板巖性以泥巖為主、次為粉砂巖和細(xì)砂巖，底板巖性為泥巖或粉砂巖。 (4) 53煤層：位于下石盒子組中部，上與52煤層平均間距13.99m。煤層厚0～2.44m，平均厚0.70m。97個鉆孔穿過點(diǎn)中，可采煤點(diǎn)56個，不可采和尖滅點(diǎn)多達(dá)38個，在井田淺部、中部F22～F17斷層間、F25下盤36線以南、F17斷層以東深部形成較大面積的不可采區(qū)，該煤層分布面積45.22 km2，其中可采面積24.81km2，可采系數(shù)為54.9%，為不穩(wěn)定的大部可采煤層(見圖4.3)。煤層結(jié)構(gòu)簡單，一般為單一結(jié)構(gòu)，僅個別點(diǎn)具一層泥巖夾矸。頂、底巖性以泥巖為主、次為粉砂巖。 (5) 62煤層：位于下石盒子組中下部，上與53煤層平均間距27.37m。煤層厚0～2.01m，平均厚0.89m。96個鉆孔穿過點(diǎn)中，可采煤點(diǎn)56個，不可采和尖滅點(diǎn)30個，巖漿侵蝕點(diǎn)8個，其中有6點(diǎn)不可采或被吞蝕，在井田F17斷層以西淺部，F(xiàn)15斷層以西中部及井田深部（-800m以下）形成大面積不可采區(qū)，該煤層分布面積44.15 km2，其中可采面積24.11 km2，可采系數(shù)為54.6%，為不穩(wěn)定的大部可采煤層(見圖4.4)。煤層結(jié)構(gòu)較簡單，以單層結(jié)構(gòu)為主，少數(shù)點(diǎn)具一層～二層夾矸，夾矸多為泥巖或炭質(zhì)泥巖。頂板巖性以泥巖、粉砂巖和細(xì)砂巖，底板多為泥巖和粉砂巖。 (6) 72煤層：位于下石盒子組下部，上與6煤層平均間距15.14m。95個鉆孔穿過點(diǎn)中，正常見煤點(diǎn)僅有25個，煤層厚0.87～9.19m，平均4.06m，全部可采。可采范圍分布在30線以南F25～F22斷層上盤間、東部邊沿及-800以下深部。巖漿侵入對該煤層破壞嚴(yán)重，巖漿巖侵蝕點(diǎn)多達(dá)68處，占見煤的73%，煤層被部分浸蝕和完全吞蝕或變質(zhì)成天然焦。在除井田內(nèi)F22～F17間淺部及F22～F15間中深部有兩塊較大面積的煤焦混合達(dá)到1m以上的厚度外，其它為大面積的巖漿侵蝕不可采區(qū)。該煤層分布面積43.65km2，可采面積26.96 km2,采系數(shù)為48.7%；其中煤層可采面積21.24 km2，煤焦混合區(qū)可采面積5.72 km2。該煤層由于受巖漿侵入穿插，煤層結(jié)構(gòu)變?yōu)閺?fù)雜，但在煤區(qū)，煤層原生結(jié)構(gòu)較為簡單，僅個別點(diǎn)含有一層夾矸，煤層還是較穩(wěn)定的。頂板為泥巖和粉砂巖，底板為泥巖、粉砂巖及細(xì)砂巖。 (7) 82煤層：位于下石盒子組下部，上與72煤層平均間距28.12m。煤層厚0～5.46m，平均厚1.78m。96個鉆孔穿過點(diǎn)中，無巖漿侵入的正常見煤點(diǎn)62個，其中不可采或尖滅點(diǎn)9個，在井田F17斷層以東深部、271、2710、324孔等處形成不可采區(qū)。巖漿侵入點(diǎn)32個，其中不可采點(diǎn)9個，吞蝕點(diǎn)1個，在井田F22斷層以東淺部，F(xiàn)22～F30斷層間中部形成大面積巖漿侵蝕不可采區(qū)，另有341、349孔等零星巖漿侵蝕不可采區(qū)，該煤層分布面積42.44 km2，其中可采面積24.69km2，可采系數(shù)58.2%，區(qū)內(nèi)煤層大部可采，為較穩(wěn)定煤層 。煤層結(jié)構(gòu)簡單，少數(shù)點(diǎn)有一層夾矸，巖性為炭質(zhì)泥巖，頂板為細(xì)砂巖、粉砂巖及泥巖，底板為泥巖及粉砂巖。 (8) 10煤層：位于山西組中部，上距82煤層平均間距85.91m，下距石炭系太原組一灰頂界面平均間距 69.08m。48個鉆穿過點(diǎn)中，可采點(diǎn)僅24個，占50%，不可采和尖滅點(diǎn)11個，巖漿巖侵入點(diǎn)9個，在井田淺部、F22～F17斷層間及F17斷層以西深部形成大面積不可采區(qū)或巖漿巖侵蝕不可采區(qū)。該煤層分布面積32.87 km2，其中可采面積17.81 km2，可采系數(shù)46.6%，區(qū)內(nèi)煤層大部可采，為不穩(wěn)定的大部可采煤層。煤層厚0～3.96 m，平均厚1.15m。煤層結(jié)構(gòu)簡單，個別點(diǎn)具一層夾矸，夾矸為炭質(zhì)泥巖或粉砂巖。頂?shù)装鍨槟鄮r、粉砂巖及細(xì)砂巖。 1.3.3煤的特征 1）化學(xué)性質(zhì) （1）水份（Mad） 各可采煤層原煤空氣干燥基水分平均在1.28-1.39%之間，以51煤層較低，53、72煤層較高，但變化不甚明顯。 （2）灰份產(chǎn)率（Ad） 區(qū)內(nèi)各可采煤層原煤干燥基灰分平均值在18.37～28.89%之間，53煤層較高，10煤層較低，均屬中灰煤。 32煤層：原煤灰分實(shí)測兩極值為16.40～39.86%，平均灰分為27.85%，灰分變化標(biāo)準(zhǔn)差為5.419，屬中灰煤。由直方圖可看出，該煤層總體以中灰煤為主，次為高灰煤。 51煤層：原煤灰分實(shí)測兩極值為16.86～39.51%，平均灰分為27.31%，灰分變化標(biāo)準(zhǔn)差為5.832，屬中灰煤。由直方圖可看出，該煤層總體以中灰煤為主，次為高灰煤。 52煤層：原煤灰分實(shí)測兩極值為10.42～39.06%，平均灰分為26.95%，灰分變化標(biāo)準(zhǔn)差為6.416，屬中灰煤。由直方圖可看出，該煤層總體以中灰煤為主，次為高灰煤，少量低灰煤。 53煤層：原煤灰分實(shí)測兩極值為10.51～39.17%，平均灰分為28.89%，灰分變化標(biāo)準(zhǔn)差為7.092，屬中灰煤。由直方圖可看出，該煤層總體以高灰煤為主，次為中灰煤，少量低灰煤。 62煤層：原煤灰分實(shí)測兩極值為10.27～38.65%，平均灰分為27.66%，灰分變化標(biāo)準(zhǔn)差為7.177，屬中灰煤。由直方圖可看出，該煤層總體為中灰～高灰煤，僅少量低灰煤。 72煤層：原煤灰分實(shí)測兩極值為14.78～39.74%，平均灰分為24.95%，灰分變化標(biāo)準(zhǔn)差為6.420，屬中灰煤。由直方圖可看出，該煤層絕大部分為中灰煤，少量高灰煤，極少量低灰煤。 82煤層：原煤灰分實(shí)測兩極值為14.23～38.63%，平均灰分為23.88%，灰分變化標(biāo)準(zhǔn)差為6.676，屬中灰煤。由直方圖可看出，該煤層總體以中灰煤為主，次為高灰煤，少量低灰煤。 10煤層：原煤灰分實(shí)測兩極值為7.71～30.81%，平均灰分為18.37%，灰分變化標(biāo)準(zhǔn)差為6.796，屬中灰煤。由直方圖可看出，該煤層基本為低灰～中灰煤，僅少量高灰煤。 綜上所述，本區(qū)各煤層灰分基本為中灰煤，10煤層灰分略有偏低，接近低灰煤，除受巖漿巖侵入而變質(zhì)的煤層外。本區(qū)煤層質(zhì)量均較好。 表1-3-1 可采煤層特征表 煤層 煤層厚度/m 煤層間距/m 含夾矸層數(shù) 煤層 結(jié)構(gòu) 可采范圍 穩(wěn)定性 最小~最大 平均 32 0.52～8.22 2.89 170.16 7.59 13.99 27.37 15.14 28.12 85.91 1～2 較復(fù)雜 全區(qū)可采 較穩(wěn)定 51 0～3.43 0.93 一般不含 簡單 局部可采 不穩(wěn)定 52 0～2.77 0.72 一般不含 簡單 局部可采 不穩(wěn)定 53 0～2.44 0.70 一般不含 簡單 大部可采 不穩(wěn)定 62 0～2.01 0.89 一般不含 較簡單 大部可采 不穩(wěn)定 72 0.87～9.19 4.06 一般不含 簡單 全區(qū)基本可采 不穩(wěn)定 82 0～5.46 1.78 一般不含 簡單 大部可采 較穩(wěn)定 10 0～3.96 1.15 一般不含 簡單 大部可采 不穩(wěn)定 （3）揮發(fā)份產(chǎn)率（Vdaf） 精煤干燥基揮發(fā)份產(chǎn)率在井田內(nèi)的變化范圍在33.15～45.48%之間，各煤層平均值為35.73～41.75%，在地層剖面上有從上向下變小趨勢。 （4）硫與磷含量 全硫：全硫（St.d）：各可采煤層原煤干燥基全硫平均值在0.37～1.05%之間，通過與各煤層干燥基高位發(fā)熱量換算后所得的原煤干燥基全硫平均值在0.37～1.03%之間，32煤屬中硫煤，82煤為低硫煤，其余煤層均屬特低硫煤。32煤層硫分相比其它煤層略有偏高，主要是其中的硫化鐵硫含量相對較高所致。 32煤層以中硫煤為主，次為低硫煤，少量中高硫煤和特低硫煤；51煤層以特低硫煤為主，少量低硫煤和中高硫煤，52、82煤層以特低硫煤為主，少量低硫、中硫和中高硫煤，53、62、72、10煤層以特低硫煤為主，少量中硫煤和低硫煤。 磷（Pd）：各可采煤層原煤磷含量平均值在0.007～0.020%之間，32、52、62、82、10煤層為特低磷煤；51、53、72煤層為低磷分煤。 （5）煤灰溶點(diǎn)和灰成份 各煤層的煤灰組成基本相同，主要為酸性氧化物，平均含量在80%以上，以SiO2為主，其次是Al2O3；堿性氧化物一般在10～15%之間，主要是Fe2O3、CaO、和MgO。堿酸比為0.117～0.179，結(jié)渣指數(shù)在0.051～0.151之間，結(jié)渣性屬低等，結(jié)污指數(shù)在0.040～0.097之間，結(jié)污性亦屬低等，可使鍋爐正常出渣。 各煤層煤灰熔融性軟化溫度較高，軟化溫度（ST）平均值均大于1390℃，均屬較高軟化溫度灰。 1.4其它開采技術(shù)條件 1）主要可采煤層頂?shù)装鍘r石力學(xué)特征 煤礦床是以碎屑巖組為主的堅(jiān)硬～半堅(jiān)硬層狀巖類礦床，煤系地層巖性大多膠結(jié)良好。煤層直接頂、底板以泥巖為主，特別是頂?shù)装鍨樘抠|(zhì)泥巖、含炭泥巖，厚度小，巖石辦學(xué)指標(biāo)相對較低，多屬軟巖，穩(wěn)定性差。粉砂巖和砂泥巖互層屬中等堅(jiān)硬巖類，細(xì)砂巖、中砂巖膠結(jié)良好，巖石堅(jiān)硬致密，抗壓強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，工程地質(zhì)條件良好。礦床淺部基巖風(fēng)化帶巖芯不完整，斷層帶巖石破碎，均屬軟弱結(jié)構(gòu)面。綜上所述，本井田礦床工程地質(zhì)條件為中等類型。 2）瓦斯 可采煤層瓦斯甲烷成分最高達(dá)96.36%，瓦斯含量最高達(dá)24.79m3/t·燃（32煤）。瓦斯含量隨著煤層埋深的增加，其瓦斯含量有逐漸增大的趨勢，煤層埋深-600m水平以上瓦斯平均含量均小于2.5 m3/t·燃，而-600m水平以下瓦斯含量較高。 3）煤塵與自燃 區(qū)內(nèi)各可采煤層火焰長度在40～300mm之間或顯示有火，巖粉量最大可達(dá)90%,因此本區(qū)各可采煤層均有煤塵爆炸危險性。各煤層自燃傾向等級為：32、51煤層為不自燃～很易自燃，52、10煤層為不自燃，53煤層為不易自燃～易自燃，62煤層為不自燃～很易自燃，72、82煤層為不自燃～易自燃。 4）地溫 全區(qū)共有測溫鉆孔30個，其中近似穩(wěn)態(tài)測溫鉆孔4個（2711、305、344、402），簡易測溫鉆孔26個，簡易測溫與近似穩(wěn)態(tài)測溫深度為0～1095m。 已有測溫資料表明：確定本區(qū)恒溫帶深度為33m，溫度為17.9℃，地溫梯度1.1～2.8℃/百米，平均為1.9℃/百米，深度每增加52.63m，地溫增加1℃，屬地溫正常區(qū)。各可采煤層底板溫度T（℃）與煤層埋深成正比，且相關(guān)性較好。綜上所述，本區(qū)屬于地溫正常區(qū)，一級高溫區(qū)(≥31℃)在639～814m(-662～-837m)以下，二級高溫區(qū)(≥37℃)在839～930m(-862～-953m)以下，-650m水平溫度在30℃左右，已達(dá)到或接近一級高溫。由于地溫過高，會給井下工作帶來一定的影響，希望在實(shí)際開采過程中采取一定的降溫措施。 2 井田境界與儲量 2.1井田境界 2.1.1井田境界劃分的原則 在煤田劃分為井田時，要保證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開發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則有： （1）井田的儲量，煤層賦存情況及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)； （2）保證井田有合理尺寸； （3）充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等； （4）合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。 2.1.2 開采界限 東起雙堆斷層，西至南坪斷層，南以27勘探線和F22斷層為界，北至32煤層-1200m等高線地面投影線。 2.1.3井田尺寸 全井田南北走向長平均約7.07km，東西傾斜寬平均8.043km左右，面積約35.08 km2。 2.2 礦井工業(yè)儲量 2.2.1地質(zhì)資源儲量 1）地質(zhì)資料依據(jù) 安徽省宿州市錢營孜井田的煤炭詳查工作于2004年3月完成，2004年4月安徽煤田局勘查研究院提出《安徽省宿州市錢營孜勘查區(qū)煤礦詳查報告》，并通過安徽省礦產(chǎn)資源儲量評審中心的評審。通過詳查階段的工作，確定該區(qū)煤炭資源有進(jìn)一步勘探、開發(fā)利用的價值。2004年10月，該區(qū)的探礦權(quán)由安徽煤田地質(zhì)局轉(zhuǎn)讓給安徽省皖北煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司，雙方約定安徽煤田地質(zhì)局完成井田的煤炭勘探工作。 圖2-2-1 井田賦存狀況示意圖 2）儲量計(jì)算基礎(chǔ) （1）本次儲量計(jì)算是按照《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》DZ/0215-2002要求的工業(yè)指標(biāo)進(jìn)行資源儲量計(jì)算，煉焦用煤最低開采厚度為0.7 m，最高灰分不得超過40%，最高硫分不得超過3%； （2）儲量計(jì)算厚度：夾矸厚度不大于0.05 m時，與煤分層計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾矸總厚度不超過每分層厚度的50%時，以各煤分層總厚度作為儲量計(jì)算厚度； （3）井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，本次儲量計(jì)算只針對主采煤層，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法； （4）煤層容重:主采煤層32煤層平均容重為1.42t/m3。 3）井田地質(zhì)勘探 本井田歷經(jīng)找煤、普查、詳查、精查四個階段，勘探面積約74.15 km2。 4）儲量計(jì)算 本勘探區(qū)主采煤層為32煤層，采用地質(zhì)塊段法來劃分儲量塊，根據(jù)等高線和鉆孔的疏密程度將礦體劃分為A、B、C、D和E5個塊段，井田塊段劃分如圖2-2-1，用算術(shù)平均法求得各塊段的儲量，礦井地質(zhì)資源儲量即為各塊段儲量之和。煤層傾角一般在7o ~ 13o之間，平均傾角為12o，采用煤層垂直厚度及煤層水平投影面積估算儲量，估算公式如下： Zi = 100 Si×Mi×Ri/cosαi （2-1） 式中：Zi——各塊段地質(zhì)資源儲量，萬t； Si——各塊段的在煤層地板等高線的投影（水平）面積，km2； Mi——各塊段32煤層的平均厚度之和， m； Ri——各塊段內(nèi)煤的容重，取平均值為1.42 t/m3； αi——各塊段內(nèi)煤的煤層平均傾角，°； 由上式可計(jì)算出各塊段的地質(zhì)儲量見表2-2-1。 圖2-2-1 井田塊段劃分示意 圖2-2-1 井田塊段劃示意圖 表2-2-2 各塊段的地質(zhì)資源儲量 序號 平均傾角 αi /（°） 32層平均厚度 Mi /m 82層平均厚度 Mi /m 52層平均厚度 Mi /m 53層平均厚度 Mi /m 容重 Ri /t·m- 真實(shí)面積 /km2 A 14.79 2.89 1.78 0.72 0.7 1.42 8.81 B 15.95 2.89 1.78 0.72 0.7 1.42 5.33 C 7.87 2.89 1.78 0.72 0.7 1.42 8.23 D 9.51 2.89 1.78 0.72 0.7 1.42 5.87 E 13.14 2.89 1.78 0.72 0.7 1.42 7.04 所以礦井地質(zhì)資源是各塊段儲量之和： 即：Z = ZA+ ZB+ ZC+ ZD+ ZE = SA×MA+ SB×MB+ SC×MC+ SD×MD+ SE×ME = 31213.43（萬t）≈312.13（Mt） 其中探明的60%、控制的30%、推斷的10%，探明的包括111b和2M11，控制的包括122b和2M22，推斷的為333，礦井各級儲量分類見表2-2-3。 表2-2-3 礦井地質(zhì)資源儲量分類表 礦井地質(zhì)資源儲量 /Mt 探明的 控制的 推斷的 60% 30% 10% 80% 20% 80% 20% 100% 111b 2M11 122b 2M22 333 2.2.2工業(yè)資源/儲量 礦井工業(yè)儲量是指地質(zhì)資源量經(jīng)可行性評價后，其經(jīng)濟(jì)意義在邊際經(jīng)濟(jì)及以上的基礎(chǔ)儲量的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源儲量乘以可信度系數(shù)之和,計(jì)算公式如下： Zg=111b+122b+2M11+2M22+333k （2-2） 式中：Zg —— 礦井工業(yè)資源/儲量，Mt； 111b —— 探明的資源量中的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量，Mt； 122b —— 控制的資源量中的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量，Mt； 2M11 —— 探明的資源量中的邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量，Mt； 2M22 —— 控制的資源量中的邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量Mt； 333 —— 推斷的資源量，Mt； k ——可信度系數(shù)，取0.7 ~ 0.9，井田地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層賦存穩(wěn)定k值取0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定k值取0.7，本井田地質(zhì)構(gòu)造中等簡單、煤層賦存穩(wěn)定，因此k值取0.8。 根據(jù)公式2-2及表2-2-3中的數(shù)據(jù)計(jì)算得礦井工業(yè)儲量為305.89 Mt。此儲量為32、52、53和82煤層的地質(zhì)資源儲量，由于其他煤層厚度小且為局部可采煤層，因此本設(shè)計(jì)中把此儲量作為礦井的工業(yè)/資源儲量。 2. 3 礦井可采儲量 2. 3.1安全煤柱留設(shè)原則 （1）工業(yè)場地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱； （2）各類保護(hù)煤柱按垂直剖面法確定，用表土層移動角φ、上山移動角γ、下山移動角β、走向移動角δ確定工業(yè)場地、村莊煤柱； （3）維護(hù)帶寬度20m，風(fēng)井場地50 m m； （4）斷層煤柱寬度40 m，井田邊界煤柱寬度50m； （5）根據(jù)《畢業(yè)設(shè)計(jì)制圖標(biāo)準(zhǔn)》工業(yè)廣場占地面積取600×400 m。 2. 3.2礦井永久保護(hù)煤柱損失量 1）井田邊界保護(hù)煤柱 根據(jù)實(shí)際情況，本井田留設(shè)的邊界保護(hù)煤柱寬度為50m。所以邊界煤柱損失Zb為： Zb=28609.19 ×50×2.89×1.4=5.87(Mt) 2）斷層保護(hù)煤柱 本井田存在一條FD108斷層，需在斷層兩側(cè)各留設(shè)40m的保護(hù)煤柱，以確保安全開采。斷層保護(hù)煤柱損失Zd為： Zd=56928.99×40×2.89×1.4=9.35（Mt） 3）工業(yè)廣場保護(hù)煤柱 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為2.4Mt/a，工業(yè)廣場尺寸為400×600 m，按照煤柱留設(shè)原則中松散層移動角和巖層移動角，采用垂直剖面法按下式計(jì)算： Z g= S×M×R×10-6 （2-3） 式中：Zg——工業(yè)廣場煤柱量，Mt； S——工業(yè)廣場煤柱真實(shí)面積，m2； M——煤層平均厚度取，m； R——煤層的容重，取平均值為1.42 t/m3。 利用垂直剖面法得到工業(yè)廣場保護(hù)煤柱的水平投影面積，有表土層移動角φ=42°、上山移動角γ=73.3°、下山移動角β=66.16°、走向移動角δ=73°，工業(yè)廣場保護(hù)煤柱示意圖如圖2-2-2。 因此： Zg=986371.68×2.89×1.42/ cos 8.05=4.08 (Mt) 4）大巷保護(hù)煤柱 礦井主要大巷雖布置在煤層底板的巖層當(dāng)中，40米保護(hù)煤柱。走向邊界兩風(fēng)井也需要留設(shè)煤柱，具體如下： 大巷保護(hù)煤柱按礦井設(shè)計(jì)儲量的2%計(jì)算：Zd =290.67×2%=5.81(Mt) 5）經(jīng)濟(jì)不可采煤層 13-1下煤層局部可采，屬不穩(wěn)定煤層，計(jì)算可采儲量時將其扣除。 綜合以上內(nèi)容，保護(hù)煤柱損失量見表2-2-4。 表2-2-4 保護(hù)煤柱損失量 序號 煤 柱 類 型 儲量 /Mt 1 井田邊界保護(hù)煤柱 5.87 2 斷層保護(hù)煤柱 9.35 3 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱 4.08 4 大巷保護(hù)煤柱 5.81 3）礦井設(shè)計(jì)資源儲量 根據(jù)《采礦專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)文件》規(guī)定，礦井設(shè)計(jì)資源儲量可按下式計(jì)算： Zs = Z - P1 （2-4） 式中：Z——礦井設(shè)計(jì)資源儲量，Mt； P1——井田邊界和斷層保護(hù)煤柱，Mt。 則有 Zs =305.89-5.87-9.35=290.67（Mt） 4）礦井設(shè)計(jì)可采儲量 礦井設(shè)計(jì)可采儲量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲量，可按下式計(jì)算： Zk=（Zs-P2）×C （2-5） 式中：Zk——礦井設(shè)計(jì)可采儲量，Mt； P2——工業(yè)廣場保護(hù)煤柱、井筒及大巷保護(hù)煤柱，Mt； C——采區(qū)采出率，厚煤層不小于0.75；中厚煤層不小于0.8；薄煤層不小于0.85；本設(shè)計(jì)煤層屬厚煤層，因此采區(qū)采出率取0.80。 則有：Zk =（290.67-4.08-5.81）×0.80=224.62(Mt） 礦井儲量匯總表見表2-3-1。 表2-3-5 礦井儲量匯總表 地質(zhì)資源儲量/Mt 工業(yè)資源儲量/Mt 設(shè)計(jì)資源儲量/Mt 設(shè)計(jì)可采儲量/Mt 312.13 305.89 290.67 224.62 圖2-2-2 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 3.1 礦井工作制度