阳泉一矿概况

1、阳泉一矿概况第一节矿区概况阳泉矿务局一矿位于阳泉矿区的西北部，山西沁水煤田的东北边缘，太行山平缘大 背斜西翼，距市中心8公里处。阳泉矿务局矿区地理位置约为东经113 25,，北纬37 50,，阳泉矿区的桃河南 岸，有石太铁路横贯矿区，东达石家庄与京汉铁路接轨，为矿区重要运输干线，东西方 向有与铁路平行的公路线，矿区有讨论支线6-11公里，公路网通到各个厂房地点。本矿区距太行山中部西侧是山西高原东部之山岳丘陵地带，区内山势急缓不一，河 谷纵横，矿区标高在东部阳泉车站附近+600米处，最高为北头嘴西部的庙梁，标高为 + 1364 米。本区内的桃河为主要河流，其最大流为蒙村河，义井河等。桃河为间歇性

2、河流，河 床宽度达300-500米，平时流量甚小，雨季则水量大增，水位上升，浸没河岸。夏季 流量为2-4m3/s，最大为1995年8月，达到2200m3/s。本矿区气候干燥，属大陆性气候区域，矿区内最大降雨量为844.2毫米，最小降雨 量为240毫米，最高气温为40.2C，最低气温为-19.2C，春、冬季多西北风，夏季南 风，秋季多西风，矿区土壤冻结深度为0.5-0.7米，冻结期为十一月全次年三月。矿区电源有太原经榆次至阳泉，和娘子关至阳泉的110KV输电线及阳泉发电厂组成 的网络供给电源。矿区水源主要由桃河冲击层中开凿的水井供水，另有一个钻孔取地下岩层水，补充 供水不足，沽水期供水较困难，娘

3、子关东水西调解决了一部分问题。第二节 井田地质特征及煤层特征一地质特征阳泉矿务局一矿井田位于山西沁水煤田阳泉矿区西北部，区内广泛发育波壮短轴褶 曲，形式以倾壮褶曲和马鞍壮褶曲为主，褶曲幅度向深部变大，在8#煤层中发育有挠曲 构造，局部倾角可达35 -70。井田内断裂构造稀疏，以正断层为主，落差一般在3米以下，局部倾角可达35 -70。井田内还广泛发育有古河床冲刷及陷落柱。古河床冲刷：在北头嘴（3#煤层）广泛发育，北四尺井（12#煤层）大面积发育。煤 层受冲刷影响厚度变薄，变薄幅度可达煤层厚的1/3-2/3，对综采影响颇大。柱状陷落：在井田内分布不均，呈零星状和密集状分布。在陷落柱密集区一个回采

4、 面可遇10个陷落柱，密集度可达每平方公里28个。本区地貌为高山区，无承压水及奥陶纪石灰岩水威胁，水文地质条件简单，矿井涌 水量一般在30ms/h以下，主要为局部含水层及裂隙含水。采空区及老窑积水是本矿威胁 矿井安全生产的主要水文地质因素。工作面开采前需要全部疏放才能进行开采。吨煤排 水量一般为 0.029-0.22m3/t。二煤层特征矿井井田主要含煤地层为石炭纪上统太原群及二迭纪下统山西组。太原群为海陆相 沉积，岩性以砂岩、砂质页岩、泥岩、石灰岩及煤层组成，地层平均厚度为1.07米， 其共含煤8层，含主要可采煤层两层（3#及15#煤层），局部可采煤层四层（8#、8#、9#、 13#），煤层平

5、均总厚度11.17米，含煤系数10.14%，山西组为陆相沉积，岩性以砂岩、 砂质页岩、泥岩及煤层组成，地层平均厚度为60.7米，含主要可采煤层一层13#，局部 可采6#煤层，共含6层煤，煤层平均总厚度3.16米，含煤系数为5.2%。岩层总体走向 西北，倾向西南，倾角一般在10以下。煤层特征详见图1-2-1地质柱状图。本区主要可采煤层三层，即3#煤（七尺煤）、12#煤（四尺煤）、15#煤（丈八煤）。局 部可采3-4层，即6#、8#、9#、13#煤质标号为无烟煤，扩区部分逐渐出现贫煤，媒质中 硬，普氏系数F=2-2.5，顶板多为页岩、砂质页岩，厚1-5米，易冒落，老顶为砂岩或 石灰岩，厚5-10米

6、。3# （七尺煤）：现井田范围内全部可采，煤层结果简单，无夹石，煤厚0.8-2.70米， 向西部扩区发展，煤层逐渐变薄，有时出现夹石，在扩区西部煤厚降至不可采（0.8米 以下），在扩区56Km2范围内，不可采达24%。12#（四尺煤）：现井田范围内全部可采，含夹石1-2层，煤厚可达0.8-1.52米， 向西部扩区发展煤层厚度降为大面积不可采（0.8米以下），在扩区56Km2内不可采达83%。15# （丈八煤）：井田范围内全部可采，含夹石1-3层，厚度一般为5.06-7.5米， 平均厚度在6.5米左右，煤层赋存稳定，西部扩区内部分厚度略有增加，平均厚度可达 7.12 米。6#、8#、9#、13#

7、煤层稳定性差，厚度变化大，且分布范围不规则，只能随主采煤层 进行配采。三 煤层瓦斯含量与爆炸性：北头嘴井（3#煤）为煤与瓦斯突出矿井，全矿相对瓦斯涌出量为33.5m3/t，爆炸火 焰长度V =35mm。X . _ .、.一. .,一12#煤层为高沼气矿井，全矿相对瓦斯涌出量为50.5m3/t （包括抽放），绝对瓦斯涌出量为55-85m3/min（不包括抽放）。Q =37.09m3/min，爆炸火焰长度为Vj20mm。15#煤层为低沼气，q=2.82m3/t（相对），Q=10.18m3/min （绝对），V =2mm。r因为爆炸火焰长度V N10mm有爆炸危险性，所以3#煤层与12#煤层有爆炸性

8、，而15#煤层无爆炸危险。此结果是根据煤炭部173矿地质勘探队对扩区煤层挥发分大于10%的点进行煤尘爆 炸试验得出的，其结果见下表：表1-1煤尘爆炸试验结果煤层编号3#6#8#9#12#15#总点数10441133爆炸点数432108无 爆炸点数6120125四 地温、地压、二氧化碳、自燃倾向性1、地温：根据矿井开采和勘探资料，地温显示不明显。2、地压:在北头嘴井和北四尺井局部区域有较强的地压显现。3、二氧化碳涌出量：北头嘴：Q=3.32m3/min，q=2.25m3/t；四尺煤：Q=9.43m3/min，q=7.95m3/t ；丈八煤：Q=8.28m3/min，q=2.23m3/t。4、自燃

9、倾向性：丈八煤有自燃发火期，有自燃倾向性，发火期为22个月。五水文地质本区地貌为高山区，无承压水及奥陶水的威胁，水文地质条件简单，矿井涌水量一 般在30m3/h以下，主要为局部含水层及裂隙含水层。采空区及老窑积水是威胁矿井安全 的主要水文地质因素，工作面开采需疏放。根据地质报告资料，含水系数为0.5m3/t， 正常涌水量计算如下：Q= S T365 x 240.5 x 1500000 =85.6(m3/h)365 x 24式中：K含水系数；m3/tQ正常涌水量；m3/hT-矿井年生产量；t365年天数；24日小时数。矿井最大涌水量为正常涌水量的2倍，根据地质资料表明，各煤层特征见图1。地层单位

10、界|系I统组层符号 煤层标志煤层及标志层厚度小大平均地层厚度小大平均Pr k砂岩 310十34-6#K7 山西组0 下统 二迭系0.47.31.8灰白砂岩 515H235450上统石炭系 古生界古生界泥岩15石灰岩15丁泥岩I四节石灰岩泥岩图1-1地层综合柱状图110160 T3557.5103112.553第三节井田境界及其储量确定井田境界井田境界应根据地质构造、储量、煤层赋存状况、开采技术条件、开拓形式、并结 合地貌、地形等因素，进行技术经济比较后确定。井田一般以下列情况为界：1、以地表大气层，褶曲和煤层露头为界；2、以山谷河流、铁路、较大城镇或建筑物的保安煤柱为界；3、人为境界。a、单一

11、煤层一一以煤层的底版等高线和倾斜线为界；b、煤层群一一按煤组划分及按自燃条件的天然形成划分，对于近水平的煤层可采 用垂直划分，对于倾斜和急倾斜煤层可以采用水平划分，倾角10 -25。的可采用垂直 划分和水平划分。因为丈八煤是近水平煤层，所以我们设计的煤田可确定井田境界如下：东部以蒙村河为界，北面与荫营矿相邻，西北为勘探境界，西南与三矿相邻为认为 境界。井田范围如下：井田走向长5.5km，井田倾斜长3.3km，井田面积为17.62km2。1、计算地质储量：井田内地质储量是综合原119矿所提供的精查地质报告和矿务局补充地质钻探成 果进行设计。据3#煤层底板等高线上的钻孔情况，按块段法计算其地质储量

12、。具体方法是：煤层 底板等高线上每三个钻孔确定一个三角形，该三角形覆盖的煤层为一块段，按三钻孔中 两钻孔的最大距离确定储量级别。级别确定方法是：因所采煤层稳定，两个钻孔之间的 最大距离小于1000米为A级储量，大于1000米小于1500米为B级储量，大于1500米 的为C级储量。量出三角形的底和高，按比例尺求出三角形的实际面积。因煤层倾角小 于15，因此用煤层假厚度即钻孔探测的煤层倾斜厚度作为该块段的实际厚度，实际面 积和实际厚度之积，再与该块段储量的密度相乘，即为该块段的储量。将井田内各块段 储量求和即为该煤层的地质储量。表1-23#、8#煤层的地质储量编号ABCA+BA+B+CA + BA

13、 + B + C3#3357907737242751786909270821828786909200.908#6167000049336000123340001110060001233400000.902、计算可采储量矿井可采储量等于地质储量减去永久性煤柱损失后乘以采区回采率。保安煤柱损失A:矿井边界煤柱在本井田内留有20米。用比例尺量得井田边界实际周长为117620 米，则矿井境界煤柱的面积计算为：井田周界乘以煤柱的宽度再减去四个角上重叠的煤 柱面积。即 117620 X 20-4 X 20 X 20=235080002；3#煤层平均厚 3.19 米：P=10498673t；8#煤层平均厚5

14、米：P=16455600t。2则矿井边界煤柱损失为：26804291t。B：村庄煤柱损失先用最小的矩形将村庄所覆盖面积圈划起来。阳泉矿务局规定在村庄周围先留15 米宽的保护带，然后在此范围下留煤柱。3#煤平均厚 3.19 米：P=747619t； .38#煤平均厚5米：P=1022185t。_ .4开采损失本项损失包括各类巷道煤柱和采煤工作的损失。3#煤层厚3.19米，8#煤层厚5米，属厚煤层，开采损失率取25%。综上计算，可采储量E计算如下：E= (78690920-10498673-747619)X(1-25%)=50583471tE= (123340000-16455600-102218

15、5)X(1-25%)=79396661.25tE=E +E=129980132t38第四节 矿井生产能力及服务年限一确定矿井生产能力根据规范，矿井生产能力的类型及其服务年限的关系如下：表1-3矿井生产能力的类型及其服务年限的关系矿井设计能力服务年限缺煤区非缺煤区300及以上不少于50不少于70120240不少于40不少于604590不少于30不少于50二 计算矿井的服务年限矿井的服务年限T计算如下：ET= =129980132 1500000 X 1.4=61.9aA K式中：T设计矿井的服务年限；aE矿井的可采储量；tA矿井的生计生产能力；t/aK储量备用系数；取1.4 所以，本设计中的矿井井型为150万t/a,矿井服务年限为61.9年。第五节矿井工作制度一 确定矿井的工作制度矿井年工作日为300天，每天的净提升时间为14小时，回采工作