彭兴力毕业设计矿井通风与安全设计

1、PAGE 36.：.；目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc358058335 1 矿区概述及井田地质特征 PAGEREF _Toc358058335 h 1 HYPERLINK l _Toc358058336 1.1 矿区概略 PAGEREF _Toc358058336 h 1 HYPERLINK l _Toc358058337 1.1.1 井田位置、范围、地形特点和交通位置 PAGEREF _Toc358058337 h 1 HYPERLINK l _Toc358058338 1.1.2 工农业消费和原料及电力供应 PAGEREF _Toc35805833

2、8 h 1 HYPERLINK l _Toc358058339 1.1.3 矿区气候条件 PAGEREF _Toc358058339 h 1 HYPERLINK l _Toc358058340 1.1.4 矿区水文及工农业供水 PAGEREF _Toc358058340 h 2 HYPERLINK l _Toc358058341 1.2 井田地质特征 PAGEREF _Toc358058341 h 2 HYPERLINK l _Toc358058342 1.2.1 煤系地层概述、勘探程度 PAGEREF _Toc358058342 h 2 HYPERLINK l _Toc358058343 1

3、.2.2 井田煤系地层 PAGEREF _Toc358058343 h 2 HYPERLINK l _Toc358058344 1.2.3 井田地质构造 PAGEREF _Toc358058344 h 3 HYPERLINK l _Toc358058345 1.2.4 井田的水文地质特征 PAGEREF _Toc358058345 h 3 HYPERLINK l _Toc358058346 1.2.5 地温 PAGEREF _Toc358058346 h 3 HYPERLINK l _Toc358058347 1.3 煤层特征 PAGEREF _Toc358058347 h 3 HYPERLI

4、NK l _Toc358058348 1.3.1 煤层埋藏条件 PAGEREF _Toc358058348 h 3 HYPERLINK l _Toc358058349 1.3.2 煤层群特征 PAGEREF _Toc358058349 h 3 HYPERLINK l _Toc358058350 1.3.3 煤层的围岩性质 PAGEREF _Toc358058350 h 5 HYPERLINK l _Toc358058351 1.3.4 煤的特征 PAGEREF _Toc358058351 h 6 HYPERLINK l _Toc358058352 2 井田开辟 PAGEREF _Toc3580

5、58352 h 8 HYPERLINK l _Toc358058353 2.1 井田境界及可采储量 PAGEREF _Toc358058353 h 8 HYPERLINK l _Toc358058354 2.1.1 井田境界 PAGEREF _Toc358058354 h 8 HYPERLINK l _Toc358058355 2.1.2 矿井工业储量 PAGEREF _Toc358058355 h 9 HYPERLINK l _Toc358058356 2.1.3 矿井可采储量 PAGEREF _Toc358058356 h 11 HYPERLINK l _Toc358058357 2.1.

6、4 矿井任务制度、设计消费才干及效力年限 PAGEREF _Toc358058357 h 14 HYPERLINK l _Toc358058358 2.2 井田开辟 PAGEREF _Toc358058358 h 15 HYPERLINK l _Toc358058359 2.2.1 井田开辟的根本问题 PAGEREF _Toc358058359 h 15 HYPERLINK l _Toc358058360 2.2.2 矿井根本巷道 PAGEREF _Toc358058360 h 22 HYPERLINK l _Toc358058361 2.2.3 大巷运输设备选择 PAGEREF _Toc35

7、8058361 h 29 HYPERLINK l _Toc358058362 2.2.4 矿井提升 PAGEREF _Toc358058362 h 30 HYPERLINK l _Toc358058363 3 采煤方法及采区巷道布置 PAGEREF _Toc358058363 h 33 HYPERLINK l _Toc358058364 3.1 煤层的地质特征 PAGEREF _Toc358058364 h 33 HYPERLINK l _Toc358058365 3.1.1 煤层埋藏条件 PAGEREF _Toc358058365 h 33 HYPERLINK l _Toc358058366

8、 3.1.2 煤质与地质情况 PAGEREF _Toc358058366 h 33 HYPERLINK l _Toc358058367 3.2 采区巷道布置及消费系统 PAGEREF _Toc358058367 h 34 HYPERLINK l _Toc358058368 3.2.1 采区数目及位置 PAGEREF _Toc358058368 h 34 HYPERLINK l _Toc358058369 3.2.2 采区走向长度确实定 PAGEREF _Toc358058369 h 34 HYPERLINK l _Toc358058370 3.2.3 确定区段和区段数目 PAGEREF _To

9、c358058370 h 34 HYPERLINK l _Toc358058371 3.2.4 煤柱尺寸确实定 PAGEREF _Toc358058371 h 35 HYPERLINK l _Toc358058372 3.2.5 采区上山布置 PAGEREF _Toc358058372 h 35 HYPERLINK l _Toc358058373 3.2.6 区段平巷的布置 PAGEREF _Toc358058373 h 36 HYPERLINK l _Toc358058374 3.2.7 采区内任务面的接替顺序 PAGEREF _Toc358058374 h 36 HYPERLINK l _

10、Toc358058375 3.2.8 采区消费系统 PAGEREF _Toc358058375 h 36 HYPERLINK l _Toc358058376 3.2.9 采区内各种巷道的掘进方法 PAGEREF _Toc358058376 h 36 HYPERLINK l _Toc358058377 3.2.10 采区消费才干 PAGEREF _Toc358058377 h 37 HYPERLINK l _Toc358058378 3.2.11 采区采出率 PAGEREF _Toc358058378 h 37 HYPERLINK l _Toc358058379 3.2.12 采区车场选型 PA

11、GEREF _Toc358058379 h 38 HYPERLINK l _Toc358058380 3.2.13 采区主要硐室 PAGEREF _Toc358058380 h 39 HYPERLINK l _Toc358058381 3.3 采煤方法 PAGEREF _Toc358058381 h 40 HYPERLINK l _Toc358058382 3.3.1 采煤工艺方式 PAGEREF _Toc358058382 h 40 HYPERLINK l _Toc358058383 3.3.2 回采巷道布置 PAGEREF _Toc358058383 h 51 HYPERLINK l _T

12、oc358058384 4 矿井通风 PAGEREF _Toc358058384 h 53 HYPERLINK l _Toc358058385 4.1 矿井通风系统选择 PAGEREF _Toc358058385 h 53 HYPERLINK l _Toc358058386 4.1.1 矿井概略 PAGEREF _Toc358058386 h 53 HYPERLINK l _Toc358058387 4.1.2 选择矿井通风系统原那么 PAGEREF _Toc358058387 h 53 HYPERLINK l _Toc358058388 4.1.3 确定矿井的通风方式 PAGEREF _To

13、c358058388 h 53 HYPERLINK l _Toc358058389 4.1.4 矿井通风网络 PAGEREF _Toc358058389 h 58 HYPERLINK l _Toc358058390 4.2 采区通风 PAGEREF _Toc358058390 h 59 HYPERLINK l _Toc358058391 4.2.1任务面通风方式 PAGEREF _Toc358058391 h 59 HYPERLINK l _Toc358058392 4.2.2采区通风构筑物 PAGEREF _Toc358058392 h 60 HYPERLINK l _Toc35805839

14、3 4.2.3采区通风网络 PAGEREF _Toc358058393 h 61 HYPERLINK l _Toc358058394 4.2.4采区配风量及漏风量及有效风量 PAGEREF _Toc358058394 h 62 HYPERLINK l _Toc358058395 4.2.5采区通风系统的评价 PAGEREF _Toc358058395 h 62 HYPERLINK l _Toc358058396 4.3 掘进通风 PAGEREF _Toc358058396 h 62 HYPERLINK l _Toc358058397 4.3.1 掘进通风方式确实定 PAGEREF _Toc35

15、8058397 h 63 HYPERLINK l _Toc358058398 4.3.2 掘进任务面的有效风量 PAGEREF _Toc358058398 h 64 HYPERLINK l _Toc358058399 4.3.3 掘进通风设备的选型 PAGEREF _Toc358058399 h 64 HYPERLINK l _Toc358058400 4.3.4 掘进通风技术管理和平安措施 PAGEREF _Toc358058400 h 66 HYPERLINK l _Toc358058401 4.4 矿井所需风量 PAGEREF _Toc358058401 h 66 HYPERLINK l

16、 _Toc358058402 4.4.1 任务面所需风量的计算 PAGEREF _Toc358058402 h 66 HYPERLINK l _Toc358058403 4.4.2 掘进任务面需风量 PAGEREF _Toc358058403 h 68 HYPERLINK l _Toc358058404 4.4.3 硐室需风量 PAGEREF _Toc358058404 h 69 HYPERLINK l _Toc358058405 4.4.4 K及其它巷道所需风量Qd PAGEREF _Toc358058405 h 69 HYPERLINK l _Toc358058406 4.4.5 矿井总风

17、量及其分配 PAGEREF _Toc358058406 h 69 HYPERLINK l _Toc358058407 4.5 矿井通风阻力 PAGEREF _Toc358058407 h 70 HYPERLINK l _Toc358058408 4.5.1 计算原那么 PAGEREF _Toc358058408 h 70 HYPERLINK l _Toc358058409 4.5.2 容易和困难时期阻力计算 PAGEREF _Toc358058409 h 71 HYPERLINK l _Toc358058410 4.5.3 矿井最大阻力道路 PAGEREF _Toc358058410 h 71

18、 HYPERLINK l _Toc358058411 4.5.4 井巷风速验算 PAGEREF _Toc358058411 h 76 HYPERLINK l _Toc358058412 4.6 矿井主要通风机选型 PAGEREF _Toc358058412 h 76 HYPERLINK l _Toc358058413 4.6.1 矿井自然风压 PAGEREF _Toc358058413 h 76 HYPERLINK l _Toc358058414 4.6.2 矿井总风阻、等积孔计算 PAGEREF _Toc358058414 h 77 HYPERLINK l _Toc358058415 4.6

19、.3 主要风机选型 PAGEREF _Toc358058415 h 78 HYPERLINK l _Toc358058416 4.6.4 电动机选型 PAGEREF _Toc358058416 h 80 HYPERLINK l _Toc358058417 4.6.5 矿井主要通风设备的配置及要求 PAGEREF _Toc358058417 h 81 HYPERLINK l _Toc358058418 4.7 矿井反风措施及安装 PAGEREF _Toc358058418 h 82 HYPERLINK l _Toc358058419 4.7.1 矿井反风安装 PAGEREF _Toc358058

20、419 h 82 HYPERLINK l _Toc358058420 4.7.2 防爆门 PAGEREF _Toc358058420 h 83 HYPERLINK l _Toc358058421 4.7.3 分散器 PAGEREF _Toc358058421 h 83 HYPERLINK l _Toc358058422 4.7.4 风硐 PAGEREF _Toc358058422 h 84 HYPERLINK l _Toc358058423 4.7.5 消音安装 PAGEREF _Toc358058423 h 84 HYPERLINK l _Toc358058424 4.7.6 扇风机安装表示

21、图 PAGEREF _Toc358058424 h 84 HYPERLINK l _Toc358058425 4.8 概算矿井通风费用 PAGEREF _Toc358058425 h 84 HYPERLINK l _Toc358058426 4.8.1 矿井通风费用概算 PAGEREF _Toc358058426 h 84 HYPERLINK l _Toc358058427 4.8.2 吨煤通风电费的计算 PAGEREF _Toc358058427 h 85 HYPERLINK l _Toc358058428 4.8.3 矿井通风系统的综合评价与分析 PAGEREF _Toc358058428

22、 h 85 HYPERLINK l _Toc358058429 4.9 防止特殊灾祸时期的平安措施 PAGEREF _Toc358058429 h 86 HYPERLINK l _Toc358058430 4.9.1 井下防尘 PAGEREF _Toc358058430 h 86 HYPERLINK l _Toc358058431 4.9.2 瓦斯的预防 PAGEREF _Toc358058431 h 86 HYPERLINK l _Toc358058432 4.9.3 火灾的预防 PAGEREF _Toc358058432 h 86 HYPERLINK l _Toc358058433 4.9

23、.4 水灾的预防 PAGEREF _Toc358058433 h 87 HYPERLINK l _Toc358058434 5 矿井平安技术措施 PAGEREF _Toc358058434 h 88 HYPERLINK l _Toc358058435 5.1 矿井平安技术概略 PAGEREF _Toc358058435 h 88 HYPERLINK l _Toc358058436 5.1.1 防尘措施 PAGEREF _Toc358058436 h 88 HYPERLINK l _Toc358058437 5.1.2 防火措施 PAGEREF _Toc358058437 h 88 HYPERL

24、INK l _Toc358058438 5.2 矿井火灾 PAGEREF _Toc358058438 h 88 HYPERLINK l _Toc358058439 5.2.1 矿井自燃发火概略 PAGEREF _Toc358058439 h 88 HYPERLINK l _Toc358058440 5.2.2 矿井自燃发火分析 PAGEREF _Toc358058440 h 88 HYPERLINK l _Toc358058441 5.2.3 预防煤炭自燃发火的措施 PAGEREF _Toc358058441 h 91 HYPERLINK l _Toc358058442 5.3 矿井粉尘 PA

25、GEREF _Toc358058442 h 94 HYPERLINK l _Toc358058443 5.3.1 矿尘情况 PAGEREF _Toc358058443 h 94 HYPERLINK l _Toc358058444 5.3.2 矿尘防治措施 PAGEREF _Toc358058444 h 94 HYPERLINK l _Toc358058445 5.4事故预防及处置方案的编制 PAGEREF _Toc358058445 h 99 HYPERLINK l _Toc358058446 范各庄煤矿12#煤层任务面采空区自然发火及防治 PAGEREF _Toc358058446 h 10

26、3 HYPERLINK l _Toc358058447 1 范各庄煤矿地质概略 PAGEREF _Toc358058447 h 103 HYPERLINK l _Toc358058448 2 煤炭自燃条件及过程分析 PAGEREF _Toc358058448 h 103 HYPERLINK l _Toc358058449 2.1 12#煤层开采任务面采空区自然发火危险性情况 PAGEREF _Toc358058449 h 103 HYPERLINK l _Toc358058450 2.1.1 煤炭自燃的必要充分条件 PAGEREF _Toc358058450 h 104 HYPERLINK l

27、 _Toc358058451 2.1.2 煤的自燃发火要素 PAGEREF _Toc358058451 h 104 HYPERLINK l _Toc358058452 2.2 煤自燃过程分析 PAGEREF _Toc358058452 h 105 HYPERLINK l _Toc358058453 2.2.1 煤氧化自燃的过程 PAGEREF _Toc358058453 h 105 HYPERLINK l _Toc358058454 2.2.2 12#任务面采空区自然发火影响要素分析 PAGEREF _Toc358058454 h 105 HYPERLINK l _Toc358058455 3

28、 任务面采空区自燃带的分布规律 PAGEREF _Toc358058455 h 106 HYPERLINK l _Toc358058456 3.1 采空区“三带动态挪动 PAGEREF _Toc358058456 h 106 HYPERLINK l _Toc358058457 3.1.1 12#煤层任务面采空区自然发火防治措施 PAGEREF _Toc358058457 h 107 HYPERLINK l _Toc358058458 3.2 防火灌浆系统及参数 PAGEREF _Toc358058458 h 109 HYPERLINK l _Toc358058459 3.2.1 灌浆系统确定

29、PAGEREF _Toc358058459 h 109 HYPERLINK l _Toc358058460 3.2.2 灌浆资料选择 PAGEREF _Toc358058460 h 109 HYPERLINK l _Toc358058461 3.3 地面制浆工艺流程 PAGEREF _Toc358058461 h 110 HYPERLINK l _Toc358058462 3.3.1 灌浆方法确定 PAGEREF _Toc358058462 h 110 HYPERLINK l _Toc358058463 3.3.2 灌浆管路布置 PAGEREF _Toc358058463 h 113 HYPE

30、RLINK l _Toc358058464 4 均压通风及均压防灭火技术措施 PAGEREF _Toc358058464 h 114 HYPERLINK l _Toc358058465 4.1 均压通风实际 PAGEREF _Toc358058465 h 114 HYPERLINK l _Toc358058466 4.1.1 均压通风实际原理 PAGEREF _Toc358058466 h 114 HYPERLINK l _Toc358058467 4.1.2 均压防灭火措施分析 PAGEREF _Toc358058467 h 114 HYPERLINK l _Toc358058468 4.2

31、 均压通风技术措施实施 PAGEREF _Toc358058468 h 115 HYPERLINK l _Toc358058469 5 开采过程中采空区注氮，惰化采空区氧化带 PAGEREF _Toc358058469 h 116 HYPERLINK l _Toc358058470 5.1 注氮防灭火 PAGEREF _Toc358058470 h 116 HYPERLINK l _Toc358058471 5.1.1 注氮防灭火机理 PAGEREF _Toc358058471 h 116 HYPERLINK l _Toc358058472 5.1.2 注氮流量计算 PAGEREF _Toc3

32、58058472 h 117 HYPERLINK l _Toc358058473 5.2 注氮防灭火工艺 PAGEREF _Toc358058473 h 119 HYPERLINK l _Toc358058474 5.2.1 注氮方式 PAGEREF _Toc358058474 h 119 HYPERLINK l _Toc358058475 5.2.2 注氮方法 PAGEREF _Toc358058475 h 119 HYPERLINK l _Toc358058476 6 采空区灌注MEA防灭火剂处置上下隅角和采空区浮煤 PAGEREF _Toc358058476 h 120 HYPERLIN

33、K l _Toc358058477 6.1 任务面上、下隅角和采空区浮煤堆积情况分析 PAGEREF _Toc358058477 h 120 HYPERLINK l _Toc358058478 6.1.1 MEA高分子防灭火阻化资料分析 PAGEREF _Toc358058478 h 121 HYPERLINK l _Toc358058479 6.1.2 MEA-1高分子资料防灭火阻化原理分析 PAGEREF _Toc358058479 h 121 HYPERLINK l _Toc358058480 6.2 采空区灌注MEA高分子阻化泡沫降温封堵浮煤 PAGEREF _Toc358058480

34、 h 122 HYPERLINK l _Toc358058481 6.2.1 MEA高分子阻化泡沫概述 PAGEREF _Toc358058481 h 122 HYPERLINK l _Toc358058482 6.2.2 MEA高分子阻化泡沫的组成及特点 PAGEREF _Toc358058482 h 122 HYPERLINK l _Toc358058483 7 加快任务面推进速度 PAGEREF _Toc358058483 h 123 HYPERLINK l _Toc358058484 8 结论 PAGEREF _Toc358058484 h 123 HYPERLINK l _Toc35

35、8058485 英文原文 PAGEREF _Toc358058485 h 125 HYPERLINK l _Toc358058486 中文译文 PAGEREF _Toc358058486 h 132 HYPERLINK l _Toc358058487 参考文献： PAGEREF _Toc358058487 h HYPERLINK l _Toc358058488 致 谢 PAGEREF _Toc358058488 h 第 PAGE 144页中国矿业大学2021届本科生毕业设计1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概略1.1.1 井田位置、范围、地形特点和交通位置开滦精煤范各庄矿业分公司地处唐山市

36、古冶区境内，距京山线10.2km，有专线铁路与京山线古冶站接通，并与吕家坨、林西、唐家庄、热电厂有铁路衔接。井田范围内有古奔公路，往南与唐港高速相连，向北衔接京沈高速。水路交通东有秦皇岛海港码头，西有塘沽新港，南有京唐港码头。各种交通便利，具有良好的运输环境。范各庄井田位于开平向斜的东南翼，东南部以F断层毕各庄为界，西南与钱家营矿相连，北部边境与吕家坨矿相连，东部以14煤层埋伏露头线为界，西部与5煤层800m等高线与吕家坨矿为界。范各庄井田走向长度8.2km，倾斜长度3.92km，井田面积24.51km2。矿井地理坐标：东经113度28分，北纬39度33分。附图1.1 开滦煤矿井田地理位置图图

37、1-1 范各庄煤矿地理位置图1.1.2 工农业消费和原料及电力供应矿区内工业以煤炭为主，农业主要种植小麦、玉米、花生，间杂有果园、菜园和苗圃等。本矿井建立期间，所需求建立资料，除钢材、木材和部分水泥需由国家方案供应外，其它砖、石、砂等土产资料，均由当地供应，满足建立需求。进入矿中央变电站的电源计四趟。其中2趟是电网吕家坨变电站35kV输电线，接中央变电站后，以6000V电压馈送一程度；另外2趟是开滦林西发电厂35kV输电线，接中央变电站后，以6000V电压馈送至二程度。1.1.3 矿区气候条件矿区气候属大陆型季风气候，夏季炎热多雨，冬季冰冷枯燥，气候变化较大，春季东风和西北风交替出现，气候枯燥

38、少雨，夏秋两季东南和南风常有海面带来的潮湿空气，矿区多雨；冬季因受西伯利亚蒙古一带冷空气压的影响，多西北风，气候冰冷枯燥。每年的7、8、9三个月降雨量占全年降雨量的76，平均气温10.8C，年年最高气温37.6C，最低气温-22.6 C，冻土深度0.50.7m，结冰期：11月中旬至次年的3月中旬。1.1.4 矿区水文及工农业供水由于煤系地层上覆盖着巨厚的冲积层，大气降水后大部分从地表流走，所以矿井涌水量无季节性变化，井田西部沙河在冬春季河水近于干涸，只排泄矿井水，夏季流量显著添加，汛期有时泛滥，历史最高洪峰水位为29.572m，最高洪峰达142.8m3/s，流速1.69m/s。本矿区工业及生活

39、用水的主要供水水源为第四系上组砂岩层水和矿井净化水。水质类型为HCOCaNa，矿化度0.37g/L。供水水源的取水方式采用管状井分散取水。矿井每日排水量约为4500 m3，全部进入污水净化站进展处置，净化水主要用于井下防水注浆、洒尘、电厂冷却、洗煤厂补充用水。1.2 井田地质特征1.2.1 煤系地层概述、勘探程度施工地面地质孔5个，进尺2737.35m，井下地质孔201 个，进尺13237.17m；地面水文地质探查孔13个，进尺8055.14m，井下水文孔210个，进尺22496m。经过对新获得的地质及水文地质资料的分析，对范各庄井田的地质构造、水文地质条件及煤层赋存情况有了进一步的认识。1.

40、2.2 井田煤系地层范各庄井田煤系地层主要由石炭系、二迭系地层组成，其中包括中石炭统唐山组，上石炭统开平组、赵各庄组，下二迭统的大苗庄组、唐家庄组。基底为经过长期剥蚀夷平的中奥陶统，上覆地层为上二迭统古冶组陆相碎屑岩。含煤建造由一套海相、过度相、陆相地层组成。1唐山组属石炭系中统。直接覆于奥陶系灰岩之上，与奥陶系地层呈假整合接触，平均厚度约56m。岩性以粉砂岩、泥岩为主，细砂岩次之，底部为鲕状铝土质泥岩层，含1、2、3三层灰岩，以3灰岩发育较好，层位稳定，厚度普通为2.53.2m，称为唐山灰岩。含13层不稳定的薄煤线。2开平组属石炭系上统。上部止于赵各庄灰岩6顶板，下起唐山灰岩顶板，本组厚度约

41、52m。岩性以细砂岩和粉砂岩为主，泥岩次之，含4、5、6三层质地不匀的薄层灰岩和一层部分可采的14煤层。本组比唐山组颜色较深，多呈深灰色，泥岩显著减少，含砂量添加，植物化石增多，黄铁矿结晶体和菱铁矿结核均较发育。3赵各庄组属石炭系上统。上部以11煤层顶板为界，下伏开平组，厚度约86m，为主要含煤地层之一。岩性以粗砂岩、中砂岩和粉砂岩为主，泥岩次之。含二至三层可采煤层，即11煤、12煤、12半煤。岩性与开平组相比颗粒变粗，接近陆相堆积。4大苗庄组属二迭系下统。上部止于5煤层顶板，下伏赵各庄组，厚度约67m。本组以深灰、黑灰色粉砂岩和泥岩为主，青灰色中砂岩次之，为主要含煤地层之一。含可采煤层四层，

42、即5煤、7煤、8煤、9煤。6煤层分布普遍，但不可采。5唐家庄组属二迭系下统。上部止于层顶板，下伏大苗庄组，厚度约270m。岩性以粗到中砂岩为主，细砂岩次之，下部粉砂岩和泥岩比较发育，间夹层薄煤线。岩石颜色由下部的深灰、浅灰往上变为灰和紫红色，均属于陆相堆积。范各庄井田煤系地层的构成过程均属于近海型堆积。其中石炭系的唐山组、开平组和赵各庄组属于海陆交相互堆积，二迭系的大苗庄组和唐家庄组属于近海陆相堆积。整个煤系地层厚度、煤层层数、旋回构造明显明晰，易于对比。从煤系地层构成过程来看，地壳运动在中石炭世、下二迭世是以上升为主，上升幅度由小到大，由缓慢上升到直线上升。从岩相来看，为近海相过渡相大陆相。

43、从成煤环境看，那么为滨海平原到内陆湖泊。正是由于地壳运动由弱到强，从海相逐渐转为陆相，在这种地壳相对稳定时期，才堆积了本井田的可采煤层。1.2.3 井田地质构造范各庄井田的主体构造为井田北翼的塔坨向斜和南翼毕各庄区域的毕各庄向斜，井田内较大的断裂构造主要分布于毕各庄向斜区域。到目前为止，井田内能够出现的大型构造已根本得到了控制。总的来看，塔坨向斜区、毕各庄向斜区构造比较复杂，构成的断裂构造多与区域构造应力场有关，有明显的规律性。中部单斜区构造相对比较简单。同时随着井田开发往深部延深，构造发育越来越复杂，断层落差增大，断层面方式多样化，对消费的影响也越来越大，特别是F0断层及伴生构造的存在，完全

44、打乱了二程度下半部及三程度上半部的正常消费规划。1.2.4 井田的水文地质特征范各庄井田水文地质情况复杂，煤系上下各有一个含水层，上为冲积层强含水层，其为厚度不等的卵石层，下有一黏土层有隔水作用；下为奥灰含水层。它们之间联络亲密，以煤层露头线为联络，相互沟通，煤层地质有两个含水层：5S顶板砂岩含水层和12S-14S砂岩组含水层，它们是矿井的主要出水来源。矿井涌水量为240t/h，矿井最大涌水量为400t/h。1.2.5 地温据详查勘探资料，本区地温梯度为0.94/100m，横温带在50100m左右，地温变化范围在11.5017.00之间，属地温正常区。1.3 煤层特征1.3.1 煤层埋藏条件本

45、区域煤系地层主要由石炭二叠系地层组成。主要可采煤层发育在石炭系上统的赵各庄组和二叠系下统的大苗庄组，基底为中奥陶统，上覆地层为上二叠统古冶组陆相碎屑岩。1.3.2 煤层群特征1含煤性：本区域内共发育5、7、8、9、11、12六个煤层。本区域总厚度为15.0m。煤系地层总厚度约为530m。含煤系数为2.8 。2可采煤层：(1)5煤层 5煤层为简单构造煤层，煤层厚度02.49m，平均1.14 m，厚度变化尚有规律，西北薄，东南厚。煤岩类型以光亮型煤为主，间夹半亮型煤。内生节理发育，性脆。煤的硬度f=0.30.5，容重1.36。5煤与下伏的6煤间距810m，与7煤层的间距2943m，平均32.2m，

46、由北往南逐渐变薄。(2)7煤层7煤层为复杂构造厚煤层。煤厚1.582.01m，平均1.82m。煤层中夹有23层炭质成分含量很高的粉砂岩夹矸俗称老碴，中间一层厚度较大，约0.4m，广泛发育、比较稳定。煤层厚度由北往南逐渐变薄。煤岩类型以半亮型和半暗淡型煤为主，中间夹12层暗淡型煤，底部为光亮型煤。煤层中节理裂隙发育，棱角状断口。煤的硬度f=0.40.9，容重1.57。(3)8煤层 8煤层为简单构造中厚煤层，南四石门以北煤层厚度0.3 2.64m，平均1.78m，煤层顶部为厚0.30.6m的劣质煤。煤岩类型以光亮型和半光亮型为主，中间夹有透镜状的半暗淡型煤，煤层内生节理发育。煤的硬度f0.30.8

47、，容重1.56。与下伏9煤层间距为6.320.5m，平均9.3m。(4)9煤层9煤层为复杂构造的中厚煤层。煤层厚度在5.28.6m之间，平均厚度为7.50m。含有12层泥岩、粉砂岩夹石。夹石分布广泛，变化较大，由北往南逐渐增厚，由2.41m至5.85m，在南二至南三石门， 9煤层厚度的变化较大，多是由于煤层底板起伏变化较大和煤层顶板小型断层比较发育呵斥。煤岩类型以光亮型为主，下层以半亮型为主，界限明显。内生节理发育，玻璃光泽。煤的硬度f=0.40.7，容重1.51t/m3。与下伏11煤层间距5.321.0m，平均9.3m。(5)11煤层 11煤层为单一构造薄煤层。煤厚01.37m，平均0.9m

48、。二程度除南二以北至北翼塔坨向斜区大部分可采外，其它不可采。 煤岩类型以光亮型为主，夹有薄层半光亮型煤。内生节理发育，贝壳状断口，油脂光泽。煤的硬度f=0.3 ，容重1.39 。与下伏12煤的层间距为8.530.5m，平均13.4m。层间距由北往南逐渐增大。(6)12煤层12煤层为复杂构造的厚煤层，煤层厚度在1.058.32m之间，平均厚度在6.7m。中上部含有23层黄铁矿结核层，呈细条带或串珠状分布，比较稳定，煤层中部一层结核厚度可达0.1m。距底板约0.3m普遍含有一层0.10.2m厚的松软泥岩夹石。煤层厚度由北往南逐渐增厚，由毕6孔，毕3孔、83-5孔、87- 1孔一线往南与12半煤层合

49、并，厚度可达8m以上。 煤岩类型以光亮型和半光亮型为主。内生节理发育，玻璃光泽，贝壳状断口。煤的硬度f=0.31.1，容重1.42。与下伏12半煤的层间距为0.138.9m。1.3.3 煤层的围岩性质表1-1 煤层顶底板岩性特征煤层顶底板岩性厚度特征及赋存情况5煤伪顶粉砂岩01.3岩石破碎，夹多层煤线，南三剖面以南出现煤线直接顶粉砂岩3.0程度层理，层理面附大量植物化石，富含泥质结核，成细层状或串珠状分布。老顶砂岩4.0硅质胶结，部分含钙质。直接底粉砂岩0.51.0含大量植物根化石。老底细砂岩2.03.0程度层理，分布稳定。7煤伪顶泥岩0.52.5普通在1.0m以下，岩性破碎，部分增厚可达2.

50、5m，相变为粉砂岩或细砂岩。中夹一层煤线，顶部一层煤线与直接顶相隔。直接顶粉砂岩2.43.5程度层理，含植物化石。井田中部厚度增大至68m，北翼及深部部分被冲蚀掉。老顶中砂岩0.56.0硅质胶结，巩固。北翼及深部部分直接堆积于煤层上。直接底粉砂岩0.52.5南一石门以北厚度小于1.0m，松软破碎，含大量植物根化石，同时8煤层顶板，北翼部分缺失，直接为8煤层，即7、8煤层合群。南二石门以南逐渐增厚。老底细砂岩02.5层状构造，南二石门以南逐渐增厚。8煤伪顶粉砂岩0.20.5松软破碎，节理发育，顶部发育煤线与直接顶相隔，南一石门以南逐渐出现，北部既为7煤层底板。直接顶粉砂岩2.0深灰色，由南一石门

51、往南逐渐发育并增厚。南二道半石门以北分布不稳定。老顶砂岩02.5层状层理，自南二石门以南出现并逐渐增厚。直接底粉砂岩0.20.6含大量根化石，普遍发育。老底细砂岩3.0硅质胶结，呈块状构造，巩固，普遍发育。9煤伪顶无伪顶。直接顶粉砂岩4.0含炭质成分及菱铁矿结核，小断层、节理非常发育，比较破碎。北三石门以北相变为细砂岩。老顶细砂岩4.5程度层理，层理面附炭质薄膜，分布稳定。直接底粉砂岩2.0部分缺失。顶部含大量植物根化石。井田中部较厚。老底细砂岩3.0硅质胶结，巩固，部分相变为粉砂岩。11煤伪顶无伪顶。直接顶粉砂岩4.5程度层理含大量泥质结核，顺层分布，岩石致密。南四采区部分相变为腐泥质泥岩。

52、老顶细砂岩既为9煤层老底。直接底泥岩1.1褐灰色，含杂乱根化石，松软。老底细砂岩7.0粘土质胶结，松软，遇水风化膨胀，极易底鼓。12煤伪顶无伪顶。直接顶泥岩1.02.5炭质含量很高，呈腐泥质泥岩，褐色条痕，分布比较稳定，与老顶之间存在明显层见滑动。南四以南炭质成分逐渐减少成致密泥岩。老顶粉砂岩4.0致密，块状构造。含结核，顺层呈串珠状分布。直接底粉砂岩0.30.6南二石门以北较薄，松软含化石。南二至南五较厚，岩石完好，为灰色块状构造。下为12半煤层。南五石门以南12煤与12半煤根本合群。12半煤伪顶无伪顶。直接顶12煤层直接底板。直接顶粉砂岩3.0灰色，含大量结核，顶部含大量根化石。老底砂岩为

53、巨厚砂岩。1.3.4 煤的特征根据勘探阶段取样器采区主要煤层5、7、8、9、11、12煤层的瓦斯煤样化验结果，瓦斯都不大。1996年矿井瓦斯等级鉴定为：矿井瓦斯等级低瓦斯矿井；矿井瓦斯绝对涌出量：4.2m3/min，矿井相对涌出量：0.497 m/t.d。影响煤尘爆炸的主要要素是煤中的挥发分产率，煤的挥发分愈高，煤尘爆炸的危险性愈大。煤尘爆炸指数为38.3946，煤尘有爆炸性危险。各煤层只需12煤层具有自然发火的倾向，发火期普通在4-6个月。以下为煤的特征和工业目的。表1-2 煤的特征物理特征煤层颜色光泽硬度容重煤岩类型5黑油脂0.3-0.51.36光亮7黑丝绢0.4-0.91.57光亮和半光

54、亮8黑玻璃0.3-0.81.56光亮和半光亮9黑玻璃0.4-0.71.51光亮和半光亮12黑玻璃0.3-1.11.42光亮和半光亮表1-3 煤的工业目的原煤工业目的煤层MAVSQ工业牌号515.8236.940.7459011、2号肥煤731.0929.860. 4760601、2号肥煤828.9233.480.6463451、2号肥煤928.835.101.6360161、2号肥煤1215.7732.162.1372号肥煤 图1-2 范各庄矿井田地层综合柱状图2 井田开辟2.1 井田境界及可采储量2.1.1 井田境界1)井田边境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

55、都能得到合理的开发。煤田范围划分为井田的原那么为：(1)井田范围内的储量，要与煤层赋存情况、开采条件和矿井消费才干相顺应；(2)保证井田有合理尺寸；(3)充分利用自然条件进展划分，如地质构造断层等；(4)合理规划矿井开采范围，处置好相邻矿井间的关系。2)矿区范围及面积范各庄矿位于开平向斜之东南翼。矿井地理坐标：东经113度28分，北纬39度33分。范各庄井田走向长度8.2km，倾斜长度3.92km，井田面积24.51km。表2-1为范各庄矿井田范围的角点坐标。图2-1 井田赋存情况表示图表2-1 范各庄矿井田范围的角点坐标点号点号点号139241594775838969586143956158

56、85452391990946109390520851651539440091595339202193615103911808478016394177910704391095931451139244884660173940109146553902509221012393758847301839291591970738761291860133958208700019392817917252.1.2 矿井工业储量1勘探类型及储量等级的圈定井田勘探类型根据矿井勘探情况，其勘探类型为类型。钻孔及勘探线分布全区经过普查、详查、精查勘探及运用综合勘探的精查补充勘探后，19881998年，共施工井上下各类钻孔

57、78个，累计进尺10246.54m。其中地面勘探工程有18、20、21、39、40、45、46和49号共8个补充勘探钻孔，工程量7461.23m。详见表2-2表2-2 范各庄矿19881998年钻探工程量表钻孔地质孔水文孔工程孔合计类型地面补勘井下消费地面供水探放水孔注浆孔各类数量(个)832462171进尺()7461.232114.7126871467183810246.542储量等级的圈定根据对煤矿床的勘探，研讨程度和煤炭工业建立的需求，将煤炭储量划分为A、B、C、D四级。由于本矿井煤质稳定，煤类单一，水文地质条件中等，煤系中无岩浆岩破坏活动，因此储量级别的划分主要根据对地质构造和煤层的

58、控制、研讨程度。3煤层最小可采厚度该井田煤层倾角小于25，各煤层经洗选后均能到达炼焦用煤要求，根据的规定，确定煤层的最小可采厚度为1.3 m。4矿井工业储量的计算矿井工业储量是指在井田范围内，经过地质勘探，煤层厚度与质量均符合开采要求，地质构造比较清楚，目前可供利用的可列入平衡表内的储量。矿井工业储量普通即A+B+C级储量。井田范围内全区可采煤层为5、7、8、9、11、12煤共6层煤。其中，9煤平均厚度为7.50m，12煤层平均为6.70m，可采煤层总厚为14.2m。计算数据的根据及方法：计算数据的求取(1)投影面积：以1：5000煤层底板等高线图为根底，划分储量计算块段，块段外形规那么的以几

59、何图形求面积的方法计算，不规那么的，那么用求积仪在图上求得。(2)煤层厚度及倾角：计算块段储量运用的煤厚及倾角是按要求计算的控制该块段的工程揭露的各见煤点的煤厚及倾角平均值。(3)容重：计算块段储量运用的容重是2021年测定的数据，见表2-3表2-3 9#和12#煤层的容重 单位：t/煤层9煤12煤容重151142(4)设计回采率：我矿采用规定的各类煤层的回采率数据如表2-4 表2-4 9#和12#煤层的回采率煤层9煤12煤回采率75%75%5储量计算公式：按规定储量计算采用公式为：(1)块段地质储量=斜面积煤厚容重(2)块段可采储量= =工业储量；P=永久煤柱储量；n=地质及水文地质损失系数

60、；K=设计采区回采率(3)煤层地质储量=该煤层各块段地质储量之和(4)程度地质储量=该程度各煤层块段地质储量之和(5)煤层可采储量=该煤层各块段可采储量之和(6)程度可采储量=该程度各煤层块段可采储量之和(7)全矿地质储量=各煤层地质储量之和=各程度地质储量之和(8)全矿可采储量=各煤层可采储量之和=各程度可采储量之和表2-5 开滦范各庄矿煤9#储量计算表地质块段号块段投影面积(m2)平均倾角()块段实践面积(m2)平均厚度(m)煤层容重(t/m3)块段储量(t)11440277.615.311493254.684.5761.5110318031.4422235060.48.732261206