1、山东科技大学学士学位论文 矿区概述0摘 要本文根据对梁宝寺二号井资料的学习和研究，遵照煤矿安全规程和煤炭工业设计规范的要求，充分运用所学的知识，根据 3 煤的开采范围，计算出 3 煤的储量、生产能力和服务年限，对梁宝寺二号井行设计。在设计中尽量做到安全、高效、绿色，把梁宝寺煤矿二号井建成高产高效的矿井，为我国的煤炭生产作出贡献。本设计是梁宝寺煤矿二号井新井设计。本井田面积约 31.4km2，可采储量 90.9Mt。生产能力 1.2Mt/a，服务年限 54.1 年。矿井采用立井单水平开拓，水平标高1020m，采用上下山开采，采区划分尽量以自然断层为界，以改善大巷及上下山压力状况，将井田划分为六个
2、采区。采区采用单一走向长壁、后退式全部跨落法采煤、采煤工艺为综采放顶煤采煤，每一采区设 3 条上山即运煤、轨道和回风上下山，中部车场联系顺槽和上下山。矿井初期采用中央边界通风，风井口安装轴流式风机进行抽出式通风，并制定了安全技术措施。关键词：储量计算；矿井开拓；井田划分；巷道布置山东科技大学学士学位论文 矿区概述1ABSTRACTBased on the information of the new Station coal study and research, in accordance with the requirements of the “Coal Mine Safety Regu
3、lations“ and “the coal industry design specifications, and fully use the knowledge learned, according to the coal mining area, the calculated coal reserves regional design, production capacity and length of service As far as possible in the design of safe, efficient, green, Liangbaosi coal mine buil
4、t a high yield and efficiency of mine, to contribute to Chinas coal production.The design is LIANGBAOSI 2nd Mine well design. The minefield area of about 31.4km2 recoverable reserves of 90.9Mt. Production capacity of 1.2Mt / a, the service life of 54.1 years.Mine using the vertical shaft single-leve
5、l open up the level of elevation-1020m, using the park mining division of mining area is bounded by natural faults as far as possible, to improve the roadway and the pressure on the downhill situation, Ida is divided into six mining area.Using a single long wall mining area, retreat all across the d
6、rop-mining method, mining process is fully mechanized top coal mining to each mining area is located three mountains namely coal, rail and air return down the mountain, the central depot the contact crossheading and the park.Mine early use of the central boundary ventilation, wind wellhead installed
7、 axial fans, exhaust ventilation, and to develop security measures.Keywords:calculation of reserves; mine development; mine field divided; roadway arrangement山东科技大学学士学位论文 矿区概述0目 录1 矿区概述 11.1 矿区概况 .11.2 井田地质特征及煤层特征 32 开采范围及生产能力 .152.1 开采范围及储量 152.2 生产能力及服务年限 193 井田开拓 .213.1 井田开拓方式及井口位置 213.2 大巷布置及采区划
8、分 303.3 井筒 373.4 井底车场及主要硐室 .424 采区布置 .464.1 采煤工艺及采煤方法 464.2 首采区布置 484.3 工作面布置及参数 .644.4 综采工作面回采工艺 704.5 巷道掘进与掘进机械 714.6 劳动组织 735 矿井生产系统 .775.1 矿井通风系统 775.2 矿井排水系统 85山东科技大学学士学位论文 矿区概述15.3 矿井提升系统 866 安全技术措施 .956.1 预防瓦斯和煤尘 956.2 预防火灾 996.3 矿井防治水 .101参考文献 102致 谢 .104附 录 .105山东科技大学学士学位论文 矿区概述01 矿区概述1.1 矿
9、区概况1.1.1 交通位置梁宝寺井田位于山东省西南部，行政区划归嘉祥县，东南距嘉祥县城约 20km。地理座标为东经 1161011617 ，北纬 35323538。井田东西宽约 411km，南北长约 15km，面积约 135km2。本区交通方便，兖（州）新（乡）铁路经井田南部从嘉祥县城通过。该铁路从嘉祥县城向东 56km 至兖州，与京沪线相连；向西 259km 经菏泽至新乡与京广线接轨。京九铁路从井田西南部的菏泽经过。南部济宁机场已开航，可直达北京、广州等地。区内有公路直达梁山、郓城、巨野、嘉祥、济宁等城市。另有京杭运河从井田东侧通过。 （交通位置如图 1.1）伟 庄李 集 黄 集苏 阁 梳
10、洗 楼 侯 咽 集 肖 皮 口 程 屯程 庄 杨 庄 集王 井蒋 庙双 桥郭 庄陈 坡五 界 首张 楼 集 刘 口水 堡陈 良 潘 度 黑 虎 庙杨 营麒 麟 仲 山 马 集 唐 口金 屯核 桃 园 纸 坊独 山双 庙新 城 薛 扶 集大 义汉 石 桥 吕 官 屯南 赵 楼三 屯徐 垓 武 安 郭 屯 丁 官 屯菅 营 大 人丁 庙 黄 堆 集丁 里 长 老 僧 堂 梁 宝 寺 桐 庄信 楼 韩 垓 开 河 次 丘 辛 店 义 桥 新 驿 大 安 谷 村小 孟 漕 河 泗 站 乡 饮白 马 伏 山 茅 庄王 下鹤 山白 石西 疏 东 疏刘 楼南 旺 南 站 康 驿 颜 店 南 海 洒 庄黄 屯
11、 王 因平 阳 寺太 平 北 宿中 心 店新兖 兴隆庄寿 张 集馆 里 马 营 前 集 后 孙 庄 馆 驿 王 府 集 韩 岗 韩 岗寅 寺新 湖 沙 河 站 彭 集 杨 店郭 仓 苑 庄袁 口拳 铺徐 集方 庙黄 垓 大 张 楼 红 运 马 村万 张 疃 里新 挑 河 安 居 南 苑金 城 柳 行许 庄 接 庄石 桥 石 墙二 十 里 铺南 张长 沟 李 营红 船 黄 安 唐 庙安 兴 新 兴沙 土 大 李 集 龙 堌 董 官 屯田 桥太 平 葛 店随 官 屯 孟 姑 集田 庄 卧 龙 山玉 皇 庙 八 里 庄 小 安 山 李 官 屯王 河矿 区 位 置160 1630160 1630350
12、 350郓 城 巨 野 宁 阳嘉 祥 兖 州 市汶 上 济 宁 市梁 山 G105G327图 1.1 交通位置图山东科技大学学士学位论文 矿区概述11.1.2 地貌水系本区属黄河冲积平原，地势平坦，地势略呈西南高东北低，地面标高一般为+37 +40m。水系比较发育，河流沟渠纵横成网，主要河流有红旗河、靳庄沟、赵王河，并与区内各沟渠相贯通，且多系人工开掘的季节性河流，旱季可引水灌溉，雨季可防洪排涝。1.1.3 气象本区属温带半湿润季风区海洋大陆性气候，气候温和，四季分明。年平均气温 13.9，日最高气温 42.4，最低气温18.7。最早冻结期为 12 月，最迟解冻期为翌年 3 月，最大冻土深度为
13、 0.31m，最大积雪0.15m。年平均降雨量 650mm，年最大降雨量 1088mm（1964 年） ，日最大降雨量 156.2mm，雨季集中在 78 月份。该区春夏多南风及东南风，冬季多北及西北风1.1.4 地震根据中国地震动参数区划图 （GB 183062001）确定：本区地震动反应谱特征周期为 0.40s，地震动峰值加速度为 0.05g。地震烈度度。1.1.5 矿区内工农业生产、建筑材料等概况本区地处冲积平原，沟渠纵横，土地肥沃，村庄稠密，农、副、林业生产发达。在工业方面，除乡镇企业外，其井田东南部的济东矿区、济北矿区、兖州矿区均已建成投产，并取得了良好的效益。梁宝寺煤矿一号井(浅部井
14、 )已经投产，这些矿区的生产建设经验，为本矿井的建设和生产提供了宝贵经验。本区主要农作物有小麦、棉花、玉米、红薯、大豆等由于土地肥沃，本区小麦单产一般为 300500kg亩。井田内村庄稠密，3(3 上)煤层赋存区内大小村庄 80 个，其中梁宝寺为镇政府所在地。村庄对煤层开采的影响较大，因此矿井生产期间应根据国家政策，有计划的妥善处理占地和迁山东科技大学学士学位论文 矿区概述2村事宜。建材来源：矿井建设中钢材、木材等材料主要由外地供应，水泥、砖、瓦、砂、石等材料均可由当地或附近解决。1.1.6 区域电源和水源本煤田附近已建有荷泽发电厂及济宁发电厂，荷泽发电厂的装机容量为 95 万 kW，济宁发电
15、厂的装机容量为 30 万 kW。在嘉祥县城东北建有萌山 110kV 变电所，在嘉祥县城建有嘉祥 110kV 变电所另规划新建嘉祥220/110kV 变电所，新建嘉祥 220/110kV 变电所电源来自济宁发电厂和荷泽发电厂；在本煤田内有大张楼 110kV 变电所，也可以通过梁宝寺浅部井 110KV 变电所转供。因此本矿井供电电源可靠。根据现有水文地质资料，奥灰水含水层富水性强，水质较好，可作为本矿井供水水源。矿井水经处理后，可满足矿井生产、生活用水。现已投入生产的梁宝寺一号井供水水源取自奥灰水，有成功的经验可取，所以本矿井水源充足1.1.7 迁地及土地征用梁宝寺井田地面村庄稠密，影响 3 煤开
16、采的村庄 80 个，居民 19153户，压煤面积占煤层赋存面积的 94，其中在本矿井井田范围的村庄有23 个。矿井生产过程中，应结合当地小城镇建设规划，对地面村庄搬迁进行合理规划安排。1.2 井田地质特征及煤层特征1.2.1 地层及地质构造1）地层本井田地层属华北型沉积，含煤地层为石炭二迭系。地层特征见表1.1山东科技大学学士学位论文 矿区概述3表 1.1 地层特征表地层系统 厚度（m）界 系 统 组 最小最大 平均 主 要 岩 性第四系（Q）94.90146.3116.85主要由粘土、砂质粘土、砂及砂砾层组成，顶部有薄层泥炭，遍布全区。东北部较薄，西部较厚，与下伏地层呈不整合接触。新生界Kz
17、 上第三系 （N） 195.23368.73280.84主要由半固结粘土、砂质粘土及粉砂、细砂组成。上段大半未固结，局部微固结；下段大部微固结，部分半固结。西北部厚，东部和南部较薄，与下伏地层呈不整合接触。上二迭统(P2)上石盒子组(P12)0620.55主要由杂色泥岩、粉砂岩、灰绿色中、细砂岩组成。南部被剥蚀，向北厚度逐渐增加。与下石盒子组呈整合关系。下石盒子组(P21)22.9062.7042.88上部以杂色泥岩、粉砂岩夹灰绿色砂岩，下部为灰白色砂岩夹灰绿色泥岩、粉砂岩，底部以不稳定的厚层状砂岩与山系组分界。二迭系（P） 下二迭统(P1) 山西组(P11)48.60115.8078.66为
18、主要煤系地层，以灰灰白色中、细砂岩、深灰色粉砂岩、泥岩及煤组成。本组含煤 3层，自上而下有 2、3（3 上） 、3 下煤层，其中 3（3 上）煤层为本区主采煤层。与下伏地层呈连续沉积。上统(C3)太原组(C3t)121.81233.70185.74主要由灰灰黑色粉砂岩、泥岩及灰白色砂岩、薄层石灰岩及煤层组成，含 11 层石灰岩，以三灰、十下灰最为稳定，是煤岩层对比的良好标志。含煤 24 层，其中 16 煤层大部可采，17 煤层局部可采。与下伏地层呈连续沉积。石炭系(C)中统(C2)本溪组(C2b)12.0026.9518.96由杂色泥岩、粉砂岩、石灰岩及灰色细砂岩组成，本组有 2 层石灰岩，十
19、三灰分布较稳定。与下伏奥陶系地层呈假整合关系。古生界Pz奥陶系(O) 中、下统 (O1+2) 可达 742以中厚层状灰岩为主，夹多层白云质灰岩、白云岩及薄层泥岩，岩溶较发育，为本区主要含水层。2）地质构造梁宝寺井田位于巨野向斜东翼，为一东界 F1 断层、西界 F13 断层组成的地堑构造。区内地层呈南浅北深的趋势，因受区域断层的控制，形成以梁宝寺向斜为骨干向北倾伏收敛的“裙边状”褶曲构造，并伴生北东向及北西向断层组，构造复杂程度中等。山东科技大学学士学位论文 矿区概述4（1）地层产状及主要褶曲全区呈宽缓褶曲构造，次一级褶曲发育，翼部倾角较缓，为510，受 F1、F13 断层的影响，东、西地段地层
20、倾角较大，一般为20左右，局部达 30。纵观全区，地层倾角呈南部缓、西部陡的趋势。浅部地层大致走向为东西向。深部因梁宝寺向斜影响，地层走向呈现向北开口的“V”字形。区内褶曲以贯穿全区的梁宝寺向斜为骨架构造，主要褶曲有 10 条，见表 1.2表 1.2 主要褶曲一览表序号 褶曲名称延伸长度(km)幅度(m)跨度(km)两翼地层倾角(度)查明程度1 王庄向斜 11 20200 12 515 南部基本查明，中、北部已查明2 南宋庄背斜 10 050 13 5 南部基本查明，中、北部已查明3 梁宝寺向斜 17 50250 26 510 中部已查明，南部和北部基本查明4 黄河李背斜 8 0100 12
21、520 南部基本查明，中、北部已查明5 申庄向斜 9 0200 12 515 南部基本查明，中、北部已查明6 贺庄背斜 4 040 12 5 查明7 程庄向斜 5 3080 12 5 基本查明8 武寨背斜 6 080 12 510 基本查明9 杜垓向斜 7 0120 12 510 基本查明10 李庄背斜 10 080 12 515 基本查明（2）断层本区共发现断层 75 条，除 F26 为逆断层外，其余均为正断层。按方向分为：东西向断层 8 条；南北向断层 14 条；北东向断层 25 条；北西向断层 28 条。按落差大小分为：落差100m 的断层 10 条；落差山东科技大学学士学位论文 矿区概
22、述550100m 的断层 14 条；落差3050m 的断层 26 条；落差30m的断层 25 条。主要断层特征及控制程度见表 1.3。山东科技大学学士学位论文 矿区概述6表 1.3 主要断层特征表（3）岩浆岩全区共有 61 个钻孔，其中见岩浆岩 25 个钻孔，占 41，主要分布于井田的中部及东部。根据岩浆岩侵入情况分析，岩浆是在煤系沉积之后的构造运动中沿构造裂隙带上升，遇到煤层及其它软弱岩层时顺层侵入；从产状名称 性质 落差（m）走向 倾向 倾角()延展长度（km） 查明程度 备注F1 正 700m NW SW 70 1.84 查明F1 支3正 090m NW SW 70 1.55 查明F2
23、正 120190m NW SW 70 3.2 查明F3 正 0390m NW NE 70 6.0 查明F3 支 正 70m NW NE 70 0.5 查明F3-1 正 090m NW NE 70 2.5 查明F4 正 30150m NW SW 70 4.8 查明F4 支1正 055m NW-S SW-W 70 0.9 查明F4 支2正 2550m NW SW 70 1.2 查明F15 正 0120m NE SE 70 4.5 查明F15支 正 2050m NE SE 70 0.45 查明F13 正 700m SN E 70 3.8 基本查明 西边界X F7 正 030m NE SE 70 1
24、查明XF13 正 060m NW SW 70 1.8 查明XF15 正 075m NW SW 70 1.4 查明XF23 正 030m NE NW 70 0.6 基本查明F34 正 4080m NW NE 70 1.4 查明F35 正 055m NW NE 70 1.4 查明DF44 正 2040m NE NW 70 1.25 查明DF49 正 050m NE SE 70 2.25 查明DF50 正 030m SN W 70 0.43 查明山东科技大学学士学位论文 矿区概述7侵入体的厚度看岩浆可能从本区东部侵入。本区岩浆岩侵入层位在三灰到十二灰之间，并以顺 16 煤层侵入为主，因而对 16、1
25、7 煤层的影响较大，使煤层部分被吞蚀或变成天然焦。因山西组 3 煤层距岩浆岩间距较大，煤层厚度未受影响，仅在本区中西部煤层变质程度略高。（4）冲刷本井田西南部 3 煤由于受冲刷影响，形成长约 6000m，宽约18003000m 的冲刷带。此冲刷带内煤层被冲刷变薄，形成不可采区，影响井田的采区划分和巷道布置。井田内主要地质构造如图 1.2。1.2.2 煤层及煤质1）煤层本井田主要含煤地层是下二迭统山西组和上石炭统太原组，平均地层总厚 264.40m。共含煤 27 层，其中山西组含煤 3 层，太原组含煤 24 层，平均总厚 8.70m，含煤系数 3.3%。大部可采或局部可采的有山西组的 3(3上)
26、煤、太原组的 16、17 煤，稳定性较好，平均总厚 4.74m，占煤层总厚54%。其中 3(3 上)煤层平均厚度 3.36m，占可采煤层总厚的 71%，为主采煤层。各煤层条件如综合地质柱状图如图 1.3。山东科技大学学士学位论文 矿区概述8图 1.2 井田主要地质构造图山东科技大学学士学位论文 矿区概述9图 1.3 综合地质柱状图、L8-2L10-3L12-/L10-5、L6-5L10-3L12-、,、7-、9-1、L6-L8-2、L6、5L8-4、L8-2、1、2、3、L16-3、0.1、.0m、L16-3、 、1.93(05).82(1).5315.921.07103.99.2698.94
27、.398.181.6479.3.474.970.9562.3557.9157.0845.340.334.7931.417.5215.299.085.31.0.29.144.1、5.483.4、10.57.82.、184730、.1360、7.34510、1.56281.3、4.26.70、9.510、7.619.4、6.05290.6、7.53840、19.860、14.8.0、4.6830、34.81651.2、10.15.0、13.8494.05、32.81.0、9.5230、15.74620、15.9370、1.64.20、.6820、6.510、6.7、3 6 、 、 、L6、5、 (
28、1、20) (m)(m)(m) 、 、 、 、 、 、 、L8-2、L7-1、L9-1、L6-5L84、L163、 、 、L65L8-2、L9-1、L0-5、3、 、-、05、3L12-、14 、L7-1、 、,、L10-3、3L8-2L12-、L8-4、L9-1、L10-5、 、,、1、3、3( ) 山东科技大学学士学位论文 矿区概述10可采煤层特征表见表 1.4表 1.4 可采煤层特征表煤 层 3（3 上） 16 17煤层厚度（m）最小最大平均(点数)010.233.36(52)02.090.72(37)01.550.66(33)层间距（m）最小最大平均(点数)168.25226.31 0
29、.348.07198.47(21) 2.68(25)层数 04 02 02夹石主要岩性 炭质泥岩 泥岩 炭质泥岩 泥岩 炭质泥岩 泥岩煤层结构 较简单 简单 简单稳定程度 较稳定 较稳定 较稳定可采情况 大部可采 大部可采 局部可采顶板岩性 泥岩、粉砂岩 石灰岩 泥岩、粉砂岩底板岩性 泥岩、粉砂岩 泥岩、粉砂岩 泥岩、粉砂岩2）煤质3(3 上)煤层属低中灰、特低硫中硫、特低低磷、高挥发分、高发热量气煤，可选性良好。由于受岩浆岩影响，局部 3(3 上)煤出现弱粘煤、12 中粘煤、13 焦煤，对煤质有一定的影响，煤化程度高。3(3 上)煤是良好的动力用煤及炼焦配煤。16 煤和 17 煤为特低中灰、
30、富硫高硫、特低低磷、高挥发分、高发热量气煤。受岩浆岩影响，局部出现弱粘煤、13 焦煤、贫煤、无烟煤、天然焦。16、17 煤层可用作炼焦配煤，但此两层煤因硫分较高经过洗选后仍要控制配煤比，或应用“缚硫焦”工艺，则能使各煤层硫分均符合炼焦配煤的要求。各煤层煤质特征见表 1.5表 1.5 可采煤层煤质特征表山东科技大学学士学位论文 矿区概述113（3 上） 16 17原煤 精煤 原煤 精煤 原煤 精煤水分Mad1.093.322.49(43)1.493.282.52(42)1.584.222.53(21)1.763.852.34(20)1.434.02.38(18)1.522.642.15(18)灰
31、分Ad11.3724.9816.42(42)3.829.176.74(43)7.1624.4014.68(21)3.8610.836.02(21)6.1025.4814.18(18)2.617.224.66(18)工业分析（%）挥发分Vdaf28.1242.5537.15(43)23.5242.2937.55(44)4.2044.3432.51(22)4.9245.6731.86(22)16.6845.4939.51(18)16.2245.9340.48(18)炭Cdaf81.1186.8683.26(39)80.8893.1484.85(21)80.3088.7382.88(18)氢Hdaf
32、4.876.065.42(40)1.645.944.69(20)4.295.855.40(18)元素分析（%）氮Ndaf1.481.691.58(41)1.121.481.37(19)1.301.501.44(17)全硫St.d(%)0.241.860.72(42)0.311.360.63(41)2.545.874.01(22)1.964.132.98(21)2.855.743.97(17)2.444.033.15(18)磷Pd(%)0.0050.0310.013(36)0.0020.0200.009(36)0.0020.0420.013(20)0.0020.0180.006(17)0.003
33、0.0360.017(17)0.0020.0180.009(13)发热量Qb.ad(MJ/kg)23.8729.1127.21(42)29.9033.3131.33(32)22.4131.4128.00(21)30.8132.5531.74(15)24.1132.5928.68(18)31.4234.1332.57(16)粘结指数GRL89364(44)09964(22)09878(18)胶质层厚度 Y(mm)42313(43)02516(20)02718(18)1.2.3 水文地质井田范围内属黄河冲积平原，煤系地层被新生界、古生界二叠系上、下石盒子组地。层深层覆盖，为全隐蔽井田。由于上覆隔水
34、性能良好的第四系和二叠系石盒子组岩层，隔离了地表水和第四系含水层，对矿井开采无影响。本井田地处东西两侧边界大断层 F1 和 F13 所组成的地堑块段，两侧的奥灰地层抬升与煤系地层各含水层对口，在局部地段有可能对煤系含水层侧向补给。煤层顶底板砂岩及太原组三灰是 3 煤层直接充水含水层，但赋水性较弱，补给条件差。钻孔过断层时均未发现冲洗液漏失或明显消耗现象，这说明钻孔所穿过的断层带本身的 含水性弱，导水性差。山东科技大学学士学位论文 矿区概述12充水含水层本区从上至下共划分有 6 个主要含水层组：第四系砂砾层、上第三系砂层、石盒子组砂岩、3 煤顶底板砂岩、太原组三灰、十下灰及中奥陶统石灰岩。其中
35、3 煤顶、底板砂岩和太原组三灰为开采上组煤的直接充水含水层；十下灰及中奥陶统石灰岩为开采下组煤的直接充水含水层。隔水层本区隔水层大多与含水层相间分布，沉积连续，厚度稳定，隔水性能良好，自上而下大致可分为四个隔水层组：第四系、上第三系粘土类隔水层、二迭系石盒子组隔水层、煤系地层隔水层、本溪组隔水层。断层导水性井田内断层较发育，经观察穿过断层的钻孔，断层带的岩层较破碎，含泥质且大多被破碎的原岩物质所充填，钻孔穿过时均未发现冲洗液漏失或明显消耗现象，这说明断层带本身的含水性较弱，导水性较差。水文地质类型本区上组煤的直接充水含水层为 3 煤层顶、底板砂岩和太原组三灰。其中 3 煤顶、底板砂岩裂隙含水层
36、的单位涌水量 0.02270.0483L S.m ，富水性弱；三灰岩溶裂隙含水层的单位涌水量 0.01210.1338L S.m ，富水性弱至中等。上述两含水层的补给条件均较差，故本区上组煤的水文地质类型为裂隙、岩溶类简单中等类型。下组煤的直接充水含水层为太原组十下灰和奥灰。十下灰的单位涌水量为 0.0713LS.m ，富水性较弱，但基底奥灰含水层的富水性强，补给较充沛，采下组煤时有底鼓突水的威胁，故下组煤的水文地质类型为岩溶类复杂型。矿井涌水量及矿井排水量本矿井主采 3 煤层，生产过程中的主要充水含水层为 3 煤顶、底板砂岩。根据地质报告 3 煤层顶底板砂岩和三灰的涌水量为 352.7m3h
37、 和山东科技大学学士学位论文 矿区概述13196.2m3h，考虑到井筒淋水、防火灌浆回水、消防洒水等因素的影响，设计确定矿井正常排水量为 620m3h，考虑三灰及 3 煤顶、底板砂岩涌水量的不均匀性，矿井最大排水量取 837m3h。1.2.4 其它开采技术条件1）煤层顶板力学性质3(3 上)煤层顶板多为泥岩、粉砂岩岩组，部分块段为中、细砂岩组。其抗压强度值，测井计算为 25.858.2MPa，岩样测试为 17.667.4MPa ，变化较大，岩石的完整程度差，故多为较稳定至不稳定顶板。3 煤底板岩性主要为泥岩、粉砂岩岩组，仅局部块段为中、细砂岩岩组。其抗压强度值，测井计算为 13.342.9MP
38、a，岩样测试结果为 37.7975.4MPa ，岩石的完整程度较差，所以 3 煤底板应为较稳定不稳定底板。2）瓦斯本井田 3(3 上) 煤层采取瓦斯样 13 件，其成分和含量最高为 92.23和5.315cm3/g.r。瓦斯含量与岩浆岩对煤层影响及煤层厚度和煤层埋藏深度有关，煤层厚度大，埋藏深及受岩浆岩影响的地段，瓦斯含量相对较高。根据钻孔测得的瓦斯含量资料，本区瓦斯含量较低，但由于区内各煤层埋藏较深，在开采过程中应做好通风工作，以防瓦斯聚集，发生瓦斯爆炸。3）煤尘爆炸及煤的自然倾向各煤层煤尘爆炸性试验结果表明火焰长度变化于 0700mm 之间，扑灭火焰的岩粉量为 080，所以各煤层均有煤尘爆
39、炸危险性。各煤层原样着火温度变化于 322403之间，还原样与氧化样着火点之差( T)变化于 426 之间，所以各煤层属易自燃煤。根据临近矿区生产矿井实际资料，各煤层均有自燃发火倾向，如南屯煤矿自 1978 年至1982 年每年都有发火现象，发火期为 448 个月，发火位置为回风巷、开山东科技大学学士学位论文 矿区概述14采线、停采线、老塘等。本区各煤层均有自燃发火倾向，在今后的开采过程中应采取防火措施。4）地温本区平均地温梯度 0.99C/100m，其中非煤系地层平均地温梯度为0.61C/100m；煤系地层平均地温梯度为 1.37C/100m；煤系基底为巨厚奥陶系石灰岩含水层，导热性能良好，
40、地温梯度小于煤系地层，一般在1.20C/100m；其它含水层段受水动力条件影响地温梯度也普遍小于非含水层段地温梯度。同钻孔，揭露奥灰前后地温梯度略有不同。一般揭露奥灰后，全孔平均地温梯度升高，而在南部 F10 和 F8 断层之间，揭露奥灰后全孔平均地温梯度降低，且煤系地层地温偏低，分析原因是该区域温度较低的浅层水（主要是第三系含水层的水）补给奥灰水所致。根据 3 煤层、16 煤层底板地温等值线图，地温等值线基本与煤层底板等高线平行，即煤层埋藏越深地温越高。煤层温度总体呈东南低、西北高之势，局部受构造影响，地温分布略有变化。在北部，3、16 煤层处于一级高温区，16 煤层局部存在二级高温区，3
41、煤层仅在西北部存在很小面积的二级高温区。根据本矿井补充勘探报告，本井田恒温点深度及温度采用50m 和 18.9，本矿井属地温正常区，地温随煤层埋深增加而升高。3 煤层900m 水平以浅原始岩温均低于 31，9001100m 水平原始岩温在3137，为一级高温区。山东科技大学学士学位论文 开采范围及生产能力152 开采范围及生产能力2.1 开采范围及储量2.1.1 井田境界尺寸及面积梁宝寺井田位于山东省西南部，行政区划归嘉祥县，东南距嘉祥县城约 20km。地理座标为东经 11608411161516 ，北纬 352934353642 。梁宝寺井田属于国家煤炭基地巨野矿区规划主要井田之一，属巨野向
42、斜东翼孤立含煤块段，东、西边界皆为落差大于 700m的断层，南部开采边界为一号井北翼采区边界，北部边界为煤层-1200m 等高线，其范围根据 2005 年 9 月国土资源部颁发的采矿许可证（证号：1000000520081）所圈定的，共由 12 个拐点坐标（见表 2.1） ，井田南北长约 4.8km 东西宽约 8.4km，面积 31.724km2。地理坐标为：东经 11608411161516，北纬 352934353642。表 2.1 梁宝寺井田矿区范围拐点坐标表坐标 坐标点号X Y点号X YL1 3933310.00 20432440.00 L8 3936840.00 20422660.0
43、0L2 3932110.00 20431100.00 L9 3941450.00 20423030.00L3 3929680.00 20428100.00 L10 3940600.00 20426220.00L5 3930710.00 20426980.00 L11 3942775.00 20429145.00L6 3931100.00 20423300.00 L12 3939210.00 20431650.00L7 3932750.00 20422400.00 L13 3936080.00 20432210.00山东科技大学学士学位论文 开采范围及生产能力16开采标高 从 40 米至-120
44、0 米山东科技大学学士学位论文 开采范围及生产能力172.1.2 储量及开采损失本矿井主采 3 煤，16、17 煤受奥灰水威胁，设计将这两层煤作为后备储量，暂不进行开拓时的考虑。本矿井地质构造中等、煤层赋存较稳定的矿井，全矿井 3(3 上) 煤层无 333 级储量。1）工业储量(1)参加储量计算的煤层为为 3 煤(2)地质报告储量计算范围：东起 F1 断层，西至 F13 断层，南至梁宝寺能源边界，北至 F24 断层。最大计算面积约 31.7km2，计算深度至煤层底板-1200m 等高线。-1200m 以深不参加本井田的储量计算，可作为远景后备储量。(3)经过精查补充勘探，全矿井储量因煤厚增加
45、587 万 t，A+B 级储量提高 2058 万 t。储量以精查补充勘探报告为准。(4)工业指标：本井田煤层以气煤为主，兼有弱粘煤、13 焦煤、无烟煤等，依据煤炭资源地质勘探规范 ，最低可采厚度为 0.70m；原煤灰分不大于 40。(5)计算方法：本井田煤层倾角绝大部分在 15以下，因此采用地质块段法直接在煤层底板等高线图上计算煤层储量。煤层倾角15时煤层厚度用伪厚，15时煤层厚度用真厚。(6)夹石处理夹石厚度0.05m 者予以剔除；0.05m 者计算在煤厚之内。夹石厚度0.70m 且煤分层厚度大于等于夹石厚度时，则将上、下煤分层合并计算煤厚；煤分层小于夹石厚度时，则煤分层予以剔除。（7）煤层
46、容重：主采煤层以气煤为主，平均容重为 1.42 吨每立方。经计算本井田内的工业储量为 17639 万 t山东科技大学学士学位论文 开采范围及生产能力182）矿井可采储量（1）村下采煤损失储量本井田地处鲁西南平原地区，地面村庄稠密，压煤面积较大。随着时间的推移，人口的增长，经济的发展，村庄搬迁将越来越困难，对矿井的开采影响重大，因此设计对村庄搬迁作了规划。对影响 3(3 上)煤层开采的村庄，部分就近搬迁到井田外或冲刷带不可采区内；部分村庄集中到梁宝寺镇附近，形成村下采煤采区。对村下采煤采区实行条带法开采。经分析计算，其可采煤量为全部冒落法采煤可采煤量的 40左右，为此将村下采煤采区的地质储量之 60计入村庄下开采损失。村庄下压煤损失为 617.8 万 t。（2）煤柱损失储量断层煤柱落差大于 100m 的断层两侧各留 100m；落差 50100m 的断层两侧各留 50m；落差 3050m 的断层两侧各留 30m。经计算断层煤柱 5860.7 万t。工业场地煤柱根据兖州、淮北、滕南矿井实测资料，结合本矿井实际情况，设计按新生界地层移动角 43
