1、辽宁工程技术大学毕业设计（论文）I 摘要全套图纸，加 153893706煤炭工业在国民经济中占用非常重要的地位，它是社会主义建设的先行行业，是工业和交通运输业发展的基础。矿井通风与安全工作则是对煤矿安全生产起保证作用的重要一环，它直接关系矿工的生命安全、身体健康和煤炭工业的发展。因为我国煤炭工业有 90%是地下开采，井下作业经常需要与水、火、瓦斯、煤尘和顶板事故作斗争，而采掘地点也在不断地移动和更替，这给安全工作带来困难。随着矿井的不断延深，将出现地压增大、瓦斯增多温度升高、涌水增大等一系列问题，特别是有许多矿井存在煤与瓦斯突出和矿山冲击地压等重大隐患，稍有疏忽，就可能造成重大伤亡事故，所以，
2、必须认真做好安全工作，不断改善井下劳动条件，消除各种影响矿工身体健康、生命安全的有害因素，才能实现安全生产，保证煤炭工业的高速发展。矿井通风与安全工作是为矿井安全生产服务的，其基本任务是：供给井下各工作地点新鲜空气，以冲淡并排除井下对人体有害气体和粉尘，创造良好的工作环境；应用科学技术手段防止各种伤害和爆炸事故，保证井下人员的身体健康和生命安全，保护国家资源和财产不受损失，所以，矿井通风与安全工作在煤矿生产和建设中起着重要的作用。井下开采的过程中，新鲜风流的质量以及合理有效的供给是保障矿井安全生产的最关键环节，所以设计合理的通风系统、采用科学的方法进行风量计算以及选用合理的通风设备及动力装置是
3、必不可少的。尤其随着科学技术的迅猛发展，很多高新技术在矿井生产中得到应用，使得煤炭开采的技术含量和机械化、智能化程度越来越高。因此，通风与安全专业的学生任重而道远，矿井设计要求也越来越高。本设计从矿井的运输，通风，工作面的采煤方法，各个环节经济比较和技术比较，以及矿上人员的分配和管理都进行了详细的介绍，说明书图文并茂，使设计的内容更加II清晰、直观。本次设计是针对永安煤矿通风系统设计、防尘技术进行设计。在设计中得到了各位指导老师的悉心指导和班级同学的大力帮助，尤其是我的指导老师李艳昌老师，在此深表感谢。由于设计时间和本人能力有限，设计和说明书中难免有错误和疏漏之处，望老师给予莅临指正。 Abs
4、tractThe coal industry in the national economy occupied a very important position, it is the first socialist construction industries, is the industry and transportation industry development foundation. Mine ventilation and security work then is to the safety production in coal mine up an important p
5、art of that role, it directly related to the life safety of the miners, health and the development of the coal industry. Because our coal industry has 90% is underground mining, underground work often need and water, fire, gas, coal dust and roof accident of the struggle and mining site is in consta
6、nt movement and replacement, this to the security work difficult. With the constantly mine extending depth, there will be increasing, and the gas pressure increasing temperature and water gushing increase and so on a series of problems, especially with the many existing mine coal and gas outburst mi
7、nes and percussive ground pressure and other major hidden dangers, slightly negligence, it may cause a major casualties, so, must do the work safety, continuously improve underground work conditions, eliminate various influence miners healthy body, the life safety of harmful factors so as to realize
8、 safe production, guarantee the high speed development 辽宁工程技术大学毕业设计（论文）III of the coal industry.Mine ventilation and security work is for mine production safety service, the basic task is to: supply the fresh air in the work place, in order to dilute and ruled out underground harmful to human body g
9、as and dust, create good working environment; Applied science and technology means to prevent a variety of injuries and explosion accident, ensure the miners on health and life safety, protect the countrys resources and property from losses, so, mine ventilation and safety work in coal mine producti
10、on and construction play an important role.Underground mining process, fresh romantic quality and reasonable and effective supply is to ensure the safety production of the most key link, so reasonable design of the ventilation system, adopt scientific method of choosing reasonable calculation and ai
11、r ventilation equipment and power device is indispensable. Especially along with the rapid development of scientific technology, many high-tech in mine production are applied, makes the coal mining technology content and mechanization, intelligence is getting higher and higher. Therefore, ventilatio
12、n and security professional students heavy responsibities, mine design requirements more and more is also high.The design of the transport from the mine, ventilated, the mining method, each link economic comparison and technical comparison, as well as the allocation and management personnel there ar
13、e introduced in detail, with pictures and instruction, so that the contents of the design more clear, direct. This design is coal mine ventilation system for wing design, dustproof design technology. In the design of the you get IVguide teacher of meticulous guidance and the class vigorously help, e
14、specially my instructor YanChang Li teacher, are greatly appreciated.By the design time and I ability is limited, design and the specifications is hard to avoid mistakes and inaccuracies, hope the teacher give to correct. i 辽宁工程技术大学毕业设计（论文）i 目录前言 .11 矿井通风 21.1 矿井通风设计的国内外研究发展与现状 21.2 通风设计的目的和意义 21.3
15、通风设计的依据和要求 32 矿井概况 42.1 矿区地理位置及交通条件 42.2 井田地质特征 62.3 煤层的埋藏特征 103 井田境界与储量 143.1 井田境界 143.2 矿井工业储量的计算 143.3 可采储量的计算 154 矿井的生产能力、服务年限及一般工作制度 184.1 可采储量的计算 184.2 矿井生产能力及服务年限 185.井田开拓 205.1 井田开拓方式的确定 .205.2 达到设计生产能力时工作面的配备 22ii6 矿井基本巷道及建井计划 .246.1 井筒、石门、与大巷 .246.2 井底车场 .276.3 建井工作计划 287 采煤方法 297.1 采煤方法的选
16、择 297.2 确定采（盘）区巷道布置和要素 .317.3 回采工艺及劳动组织 .338 采（盘）区的准备与工作面接替 359 井下运输及提升 389.1 运输系统和运输方式的确定 389.2 运输设备的选择和计算 389.3 辅助运输 .409.4 提升设备 .4110 矿井通风设计 4310.1 矿井总风量 .4310.1.1 按最多人数 .4310.1.2 按地点计算 .4310.2 矿井通风系统和风量分配 .4610.2.1 通风方式和通风系统的选择 4610.2.2 风量分配 .46iii 辽宁工程技术大学毕业设计（论文）iii 10.2.3 通风设施 .4710.3 负压及等积孔计
17、算 4710.3.1 矿井负压 .4710.3.2 等积孔 5110.4 选取扇风机 .5210.4.1 设计依据 .5210.4.2 风机选型计算 ： 5210.5 采区通风设计 5510.5.1 采区通风系统的基本要求 5510.5.2 采区进、回风上山的选择 .5610.5.3 回采工作面的通风系统 .5710.6 掘进工作面通风设计 .5910.6.1 掘进通风方法 5910.6.2 掘进工作面设备装置 .5910.6.3 掘进通风安全措施 6110.7 矿井反风设计 .6110.7.1 反风的目的意义 .6110.7.2 反风方法选择 .6210.8 矿井通风评价 .6210.8.1
18、 矿井吨煤通风电费 6211 安全技术措施与环保 6411.1 矿井安全技术措施 64iv11.1.1 防治煤与瓦斯突出管理制度 6411.1.2 瓦斯检查制度 6611.1.3 局部通风管理制度 6811.1.4 瓦斯抽放管理制度 6911.1.5 矿井防治水制度 7211.2 矿山环保 7311.2.1 矿山水污染的防治的措施 7311.2.2 粉尘污染的防治措施 .7311.2.3 矿山噪音污染的防治 .7412 矿尘防治专题 7512.1 矿井粉尘的危害 7512.2 防尘制度 7712.3 防尘措施 7812.4 煤层注水防尘设计 8013 结 论 85致谢 .86参 考 文 献 8
19、7外文翻译 88附录 A.88附录 B.90辽宁工程技术大学毕业设计（论文）1 前言 在整个矿井设计中,矿井通风是最为重要的部分。本设计为西山煤电（集团）公司永安矿 90 万吨的矿井通风系统设计，专题为矿井通风设计，通过对矿井风量的计算和分配，并对阻力加以计算，选择合适型号的主扇，再对风量进行重新分配，进而确定矿井的最大阻力。本设计严格按照毕业设计大纲，从矿井概况；井田境界、储量计算、工作制度、设计生产能力及服务年限；井田开拓方式综述与评价；采区划分、巷道布置、采煤方法、回采工艺综述；矿井通风；矿井安全设施施工设计；软岩巷道支护设计等方面对永安煤矿进行了详细的设计。本设计在定稿之前，得到了郝朝
20、瑜老师许多指导和修改意见，在此谨以衷心的谢意。由于学生能力有限，本设计中难免不妥和错误之处，请随时给予指正。 21 矿井通风 1.1 矿井通风设计的国内外研究发展与现状煤炭是世界工业经济发展的主要能源，很早以前，就有采矿的历史，矿井通风史也随之产生。约在 1640 年，人们开始把进风和回风分开，以利用自然通风压力进行矿井通风。为了加大通风压力，1650 年在回风路线上设置火筐，1787 年又在回风路线上设置火炉，使回风风流加热。1745 年俄国科学家发表了空气在矿井中流动的理论，1764 年法国采矿工程发表了关于矿井自然通风的理论，成为矿井通风史上奠基的两篇论文。 1807 年风量约 200m
21、3 /min，兽力活塞式空气泵，1849 年转速约 95 转/分，风量约500m3 /min 的蒸汽铁质离心式扇风机；1898 年电力初型轴流式扇风机相继投入使用。上世纪四十年代，矿井已使用功率为约 1500kw 和 3000kw 的电力轴流式和离心式大型扇风机。用于矿井的主要有离心式和轴流式两类通风机，以前全用离心式。由于轴流式通风机具有结构简单紧凑、体积小、重量轻，再者是工作效率高，尤其是大型轴流式通风机，效率可达 85，三是有翼角调整装备，便于机械性能调节或进行反风这些优点，现在大部分矿井都采用轴流式通风机。随着生产的发展，对矿井通风的要求不断提高，也更具有合理性。如矿井供风量每人不少于
22、 4m3/min，在主要进风道、回风道、修理中的井筒和提升人员、物料的井筒最大风速不能超过 8 米/秒。回采工作面、掘进煤巷和半煤岩巷最小风速不小于 0.25 米/秒等规定，这都为矿井的安全生产打下了基础。随着计算机的发展和广泛应用，矿井通风方面，已经可以利用电算技术确定矿井通风网络，并对其进行解算。主要是矿井通风状况的模拟与预测，通风系统改造方案的比较计算和风量分配与矿井阻力计算等方面。辽宁工程技术大学毕业设计（论文）3 1.2 通风设计的目的和意义众所周知，井下风量不足会引起瓦斯积聚，工作环境温度升高，缺氧造成人员伤害等问题，而风量过剩也会导致不良的影响，如漏风量大，动力过度消耗，风流发生
23、过度的冷却作用，巷道内矿尘飞扬，激发煤的自燃等。因此矿井通风设计合理与否对矿井的安全生产及经济效益具有长期而重要的影响。矿井通风设计是矿井设计的主要内容之一，是反映矿井设计质量和水平的主要因素。其目的就是供给矿井新鲜风量，以冲淡并排出井下的毒性、窒息性和爆炸性气体和粉尘，保证井下风流的质量和数量以符合国家安全卫生标准造成良好的工作环境，防止各种伤害和爆炸事故，保障井下人员身体健康和生命安全，保护国家资源和财产。矿井通风是各生产环节中最基本的一环，他是依靠通风动力将定量的新鲜空气沿着既定的通风路线不断地输入井下，以满足回采工作面、掘进工作面、机电硐室、火药库以及其他用风地点的需要，同时将用过的污
24、浊空气不断的排出地面。对保证矿井的生产和安全，有十分重要的作用。随着矿井的开采规模逐渐扩大，井下的温度逐渐升高，瓦斯含量的不断增加以及煤的自燃特性愈益加剧，合理的解决矿井通风问题就显得特别重要了。同时，矿井通风对于提高矿工的劳动效率，保证矿工的安全和健康，也是极为重要的。1.3 通风设计的依据和要求矿井通风设计是安全工程专业学过通风安全学 、 煤矿开采学等课程后，以及通过生产实习后进行的，其目的是巩固和扩大所学理论知识并使之系统化，培养学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高学生计算、绘图、查阅资料的基本技能，为以后能胜任工作奠定基础。设计时依据煤炭工业技术政策 、 煤矿安全规程 、 煤炭
25、工业矿井设计规范以及国家制定的其他有关煤炭工业的方针政策等有关要求，力争做到分析论证清楚、论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争使自己的设计成果达到较高水平。42 矿井概况2.1 矿区地理位置及交通条件永安煤矿位于吕梁市离石区北部下安村一带，行政区划属吕梁市离石区管辖，其地理坐标为东经 11105541110753，北纬 373318373454。矿区向西有简易公路与国道 209 公路干线相衔接；向南经吕梁市约 13 km 可达 307国道公路和军渡离石汾阳高速公路；向西南 17km 可达孝柳铁路交口集运站，向西可通陕西，向东可通汾阳、孝义，直至全国各大中城市。交通极为便利（见交通位置图
26、） 。a 矿区的工农业生产建设概况本区经济以农、林、牧、煤为主。矿藏以煤为主，其次是铁、铝土矿、硫、磺、石灰石等。工业生产主要有原煤、焦煤、生铁、铝、电力、硫磺、化肥等，农作物以杂粮为主，有玉米、谷子、莜麦、土豆等。本区社会经济较为发达。b 矿区电力供应基本情况永安煤矿附近有 30KV 变电站，电力供应较为方便。c 矿区的水文简况井田内无常年性河流发育，仅在雨季时，沟谷中汇集雨水形成洪流，流入北川河，北川河在离石区西与东川河、南川河汇集，向西流入黄河。本区属黄河流三川河水系。（一）地表水流井田内无地表水体及常年性河流，但有沟谷展布，仅在雨季时，才有短暂洪水泄流，均汇入井田东部的北川河。（二）含
27、水层1.奥陶系石灰岩含水层本地层在井田内全部被覆盖，据 1988.11 施工完成的供水水文地质勘探 KS3钻孔资料（位于井田东侧约 1.5Km，奥灰静水位 814.4） ，井田奥灰水位在 814.0m 左右，高于 5 号煤层底板（最低底板标高 760m）54.0m；高于 5 号煤层底板（最低底板标高 745m）69.0m；高于 10 号煤层底板（最低底板标高 685m）129.0m。岩溶水富水性较强，单位涌辽宁工程技术大学毕业设计（论文）5 水量为 1.7213.35L/sm。2.石炭系太原组岩溶裂隙含水层含水层岩性主要为石灰岩，共分三层，分别为 L1、K 2、L 5， L1一般厚约 18m，
28、K 2平均厚约 8.40m，L 5 平均厚约 5.50m 左右。灰岩裂隙发育，岩芯破碎，钻孔在灰岩地层中大部分出现孔漏现象，据 39 号钻孔资料（自流孔） ，单位涌水量 0.0649L/s.m，渗透系数0.30m/d，水位标高 947.72m。3.二叠系山西组砂岩含水层含水层岩性以细、中、粗砂岩为主，裂隙不发育，富水性弱，单位涌水量 0.0080.022L/sm，渗透系数 0.00280.012m/d，水位标高 955.62980.4m，水质HCO3 .SO22-Ca2+.Mg2+.Na+型，矿化度 0.696g/L。该含水层不连续，富水性差局部甚至无水。4.第四系、第三系孔隙含水层第四系中、
29、上更新统出露高，补给条件差，含水层连续性差，基本属透水不含水层。全新统分布于沟谷中，以砂砾石层为主，厚度小，富水性较弱，民井最大出水量为30m3/d，水质 HCO3 .SO22-Ca2+.Mg2+型，矿化度 0.544g/L。第三系上新统广泛出露于沟谷及山坡上，含水层为砾岩，单井出水量 10m3/d，水质属水质 HCO3 Na+型，矿化度 0.347g/L。(三)隔水层井田内赋存地层中的泥岩、砂质泥岩、粘土岩、奥陶系泥灰岩均为良好的隔水层。另外，由于本井田构造简单，对隔水层的破坏力极弱，因而各含水层之间的水力联系甚微。（四）地下水的补、迳、排条件奥陶系岩溶水在本地区属迳流区，流向沿岩层倾向由东
30、向西，加入整个奥灰水的迳流系统。石炭系和二迭系含水层在裸露区接受大气降水补给后，含水层中的水沿岩层顺层运动。由于煤矿历年来的开采，将改变井田内的天然迳流条件。排泄主要表现为矿坑排水。全新统及上新统含水层主要受大气降水和季节性河流的补给，迳流途径短，排泄主要是人工开采和沟谷中的小泉水。6（五）构造对井田水文地质条件的影响本井田为一向斜构造，煤矿在开采中也未发现岩层的大规模破碎及矿坑水的异常增大等现象，预计向斜构造有利于地下水的富集，煤矿开采向深部及向斜轴部时，矿井涌水量会有所增加。（六）水文地质类型综上所述，该矿煤层为（顶板）孔裂隙充水矿床，同时结合煤矿开采排水情况和本井田周围矿井的排水情况分析
31、，本井田水文地质类型属简单。（七）地下水补给条件1.大气降水，通过裸露基岩含水层直接补给。2.因井田内基岩风化裂隙发育，故受潜水补给。d 矿区的地形与气象井田位于吕梁山西侧，地表大面积为黄土掩盖区，经长期切割冲蚀，沟谷纵横，地形复杂，为中山区。纵观井田，为西高东低的剥蚀黄土地貌，以黄土梁、峁为主，沟谷较发育，井田内发育三条大型沟谷（东沟）位于井田北、中、南部，自北西向南东方向发育。沟谷两侧由于不断的侵蚀形成许多小冲沟。井田内最高点位于井田中西部山顶上，高程为 1223.7m；地形最低点位于井田东南部的河谷阶地，高程为 935.5m，相对高差达293.2m。该区位于晋西黄土高原，属温带大陆性气候
32、，其特点为四季分明，昼夜温差大，冬季少雪干旱，春季多风，夏季雨量集中，秋季阴雨天较多。据 19821990 年离石县城关镇气象资料，年最大降水量为 744.8mm（1985 年） ，最小降水量为 327.3mm（1986 年） ，年平均降水量 507.0mm，降水量多集中在 7、8、9 三个月；最高气温 32.5，最低气温-21.7，年平均气温 8.9。年蒸发量为 14821941mm，蒸发量大于降水量。每年 11 月份结冰。次年 3 月份解冻。最大冻土深度 0.85m，全年无霜期平均为 186d。冬季多西北风，夏季多东南风，最大风速日平均值为 3.1m/s。2.2 井田地质特征井田位于河东煤
33、田离石矿区，中阳离石向斜西翼北东部。西缘霍山一带有太古界变质岩系、寒武系、奥陶系出露。石炭系、二迭系、三叠系地层自西向东分布。本区为剥蚀区，基岩出露广泛，沟谷中广泛分布的上第三、第四系地层。一、区域地质辽宁工程技术大学毕业设计（论文）7 1区域地层井田位于河东煤田离石矿区，中阳离石向斜西翼北东部。西缘霍山一带有太古界变质岩系、寒武系、奥陶系出露。石炭系、二迭系、三叠系地层自西向东展布。本区为剥蚀区，基岩出露广泛，沟谷中广泛分布的上第三、第四系地层。82区域构造本井田处于华北地台之山西隆起之西缘，鄂尔多斯台坳的河东断凹部位，发育有近南北向褶皱及高角度的正断层。区域构造主要有离石大断裂和中阳离石向
34、斜。本井田位于中阳离石向斜西翼北东部。地层倾角平缓，一般在 10以下。矿区内断层较少，大多为北西走向延展的正断层。二、区域含煤特征本区位于河东煤田离石矿区，含煤地层为石炭系上统太原组和二迭系下统山西组。据区内勘探资料，石炭系上统太原组含煤 2-6 层，编号为 6、7、8、10 和 11 号，其中 10 号煤层为全区稳定可采煤层，11 号煤层为较稳定不可采煤层。二迭系下统山西组含煤 3-8 层，其中可采煤层为 5 号煤层， 5 号煤层为大部可采煤层，03 号煤层为局部可采煤层，其余为不可采煤层。三、矿井地质(一)地层井田范围内地表基岩大部出露，二迭系上统石千峰组、上石盒子组，二迭系下统下石盒子组
35、地层在井田内有出露，石炭系中统本溪组、奥陶系中统峰峰组在井田外侧西部有出露。根据井田内地层出露情况及井田内钻孔、井筒揭露情况，对井田地层由老到新分述如下：1奥陶系中统峰峰组（O 2f）为含煤地层之基底，为灰色、黑灰色，厚层状石灰岩夹浅灰或灰黄色泥灰岩，厚度约 80100m，平均 90m。2石炭系中统本溪组（C 2b）本组地层岩性为灰色粉砂岩、灰黑色泥岩、灰色粘土岩、浅灰色石灰岩及灰白色、深灰色碎屑状铝土矿。其底部铝土矿及粘土岩中含黄铁矿结核，含植物化石。厚度27.0548.71m，平均 32.80m。与下伏地层呈平行不整合接触。3石炭系上统太原组（C 3t）本组地层由灰白色各粒级砂岩、灰色、灰
36、黑色砂质泥岩、泥岩、黑色炭质泥岩、浅灰色石灰岩及煤层组成，含植物化石。为主要含煤地层之一，厚度 76.8698.52m，平均86.87m。与下伏本溪组地层为整合接触。辽宁工程技术大学毕业设计（论文）9 4二迭系下统山西组（P 1s）本组地层岩性由灰白色各粒级砂岩，灰色灰黑色砂质泥岩、泥岩及煤层组成。地层厚度 57.063.0m，平均总厚度约 58.96m，与下伏地层呈连续沉积。5二迭系下统下石盒子组（P 1x）本组地层岩性由灰白浅黄色各粒级砂岩，灰色黄绿色砂质泥岩、泥岩组成。地层厚度 74.2083.50m，平均总厚度约 79.71m，与下伏地层呈连续沉积。6二迭系上统上石盒子组（P 2s）本
37、组地层岩性由浅黄黄绿色各粒级砂岩，杂色、砖红色、紫色砂质泥岩、泥岩组成。地层最大残留厚度约 140m，与下伏地层呈连续沉积。7第三、四系（N+Q）上部淡黄色黄土、砂土、亚砂土、质软、疏松、垂直节理发育，局部含砾石层。厚度一般为 010m，平均 8.50m 左右。中部为棕黄色砂土、粘土、棕红色粘土，含条带状钙质结核层，厚度一般为 040m，平均 25m 左右。下部为棕红色砂质粘土，砾石层夹有钙质结核，底部见半胶结砾石层，砾石为石灰岩及少量片麻岩。与下伏地层呈角度不整合接触。厚度一般为 40170m 左右。四、井田内含煤地层为石炭系上统太原组（C 3t）及二迭系下统山西组（P 1s） ，现分述如下
38、：1石炭系上统太原组（C 3t）该组地层为 K1砂岩之底至 L5灰岩之顶，为一套海陆交互相含煤沉积，岩性由灰白色各粒级砂岩、灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩、黑色炭质泥岩、浅灰色石灰岩及煤层组成，本组平均厚度约 86.87m。共含煤 5 层，自上而下编为 6、7、8、10、11 号，其中，10 号煤层为全井田可采煤层，其余煤层不稳定，不可采，本组地层底部发育一层较稳定的中粒砂岩（K 1） ，与下伏本溪组地层呈整合接触。2二迭系下统山西组（P 1s）该组为一套陆相碎屑含煤地层，岩性由灰白色各粒级砂岩，灰色灰黑色砂质泥岩、泥岩及煤层组成，本组平均厚度 58.96m，共含煤 7 层，自上而下为01、02、
39、03、2、3、4、5、10 号，其中，5 号、10 号煤层为井田稳定可采煤层，5 号煤层为大部可采煤层，03 号煤层为局部可采煤层，其它为不可采的薄煤层，本组地层底部发育一层稳定的中粒砂岩（K 2） ，与下伏太原组呈整合接触。103井田构造井田构造简单，总体为一宽缓向斜，向斜轴轴向为近南北向。岩层走向为北东南西向，地层倾角 38之间。井田内断层、陷落柱不发育，未见岩浆岩侵入现象。井田构造类型为简单，一类。2.3 煤层的埋藏特征一、 煤层的赋存特征：（一）含煤性井田内含煤地层为山西组、太原组，主要含煤地层为太原组，现将其含煤性自上而下叙述如下：1山西组（P 1s）本组共含煤 57 层，自上而下为
40、 01、02、03、2、3、4、5、10 号，其中，5 号煤层为井田稳定可采煤层，5 号煤层为井田稳定大部可采煤层，03 号煤层为局部可采煤层，其它为不可采的薄煤层，煤层平均总厚 3.84m，本组平均厚度 58.96m，含煤系数 6.51%。2太原组（C 3t）井田内主要含煤地层，共含煤 5 层，煤层编号 6、7、8、10、11 号，井田内 10 号煤层稳定可采煤层，6 号煤层不稳定零星可采，其余煤层不稳定不可采煤层（7、8、11 号煤层） 。根据井田内钻孔揭露，太原组平均厚 86.87m，煤层平均厚 5.43m，含煤系数达6.37%。（二）可采煤层井田内稳定可采煤层有 4、5、10 号，不稳
41、定局部可采煤层 03、6 号煤层，井田内批准开采煤层为 4、5、10 号。自上而下分述如下：14 号煤层位于山西组中下部，下距 5 号煤层约 15.20m 。厚度 1.481.97m，平均厚度 1.62m,不含夹矸，属稳定可采煤层。顶板为中砂岩、砂质泥岩，底板为泥岩。25 号煤层位于山西组下部，下距太原组 10 号煤层 50.30m 左右，厚度 0.311.39m,一般为1.02m 左右，含 01 层夹矸，属稳定大部可采煤层，顶板为泥岩，底板为泥岩。310 号煤层辽宁工程技术大学毕业设计（论文）11 10 号煤层赋存于太原组下段中部，厚度一般为 2.507.30m，平均 4.34m，发育 04
42、 层夹矸，稳定可采，顶板为 L1灰岩；底板为细砂岩、砂质泥岩。各煤层赋存特征如表21。二、 煤层围岩性质：5 号煤层：顶板为泥岩，局部为砂质泥岩，属软半坚硬岩石，较易跨塌，应及时支护，严禁裸巷过长，较易管理；底板多为泥岩，属软半坚硬岩石，属稳定底板。10 号煤层：顶板为石灰岩，厚 7.05m 左右，属中等坚硬岩石，一般发育 1.0m 左右的泥岩伪顶，不宜管理；底板为砂质泥岩、泥岩，半坚硬岩石，属稳定底板。煤层顶底板物理力学性质见表 2-2。表 2-1 煤层埋藏特征表煤层号煤层厚度最小最大平均(m)间距最小最大平均(m)夹石(层) 稳定性可采性 顶板岩性 底板岩性4 1.481.971.62 0
43、1 稳定可采 中砂岩砂质泥岩 泥岩13.80-18.8515.205 2.253.102.60 0 稳定大部可采 泥岩 泥岩10 6.208.657.4018.71-31.2025.0004稳定可采 泥岩细砂岩砂质泥岩表 2-2 煤层顶底板物理力学性质成果表5 号 10 号顶板 底板 顶板 底板煤层顶、底板岩石力学试验(MPa)砂岩 泥岩 泥岩 石灰岩 泥岩天然性状态抗压强度26.5-49.4 12.9-14.2 17.4-21.8 29.5-136.6 16.5-36.2抗拉强度 1.52-2.15 0.74-0.85 0.91-1.08 0.85-4.70 1.13-1.9012三、煤的性
44、质及品种：（一）煤的物理性质：各煤层主要为黑色、褐黑色，条带状结构，玻璃和强玻璃光泽，硬度一般为 23，有一定韧性，不规则状，阶梯状断口，比重稍大；内生裂隙发育。（二）煤岩特征1.宏观煤岩特征：各煤层的宏观煤岩特征基本相近，宏观煤岩组分以亮煤为主，次为暗煤，镜煤、少量丝炭、宏观煤岩类型主要为半亮型和半暗型，光亮型次之，少量暗淡型。条带状结构，线理状结构，层状构造，次为均一状结构，块状构造。详见表 2-3。2.微观煤岩特征：4、10 号煤的显微煤岩组分以有机组分为主，无机组分次之；其中有机组分中又以镜质组为主，丝质组次之，无机组分主要为粘土岩，少量石英及硫化物类。镜质组油浸最大反射率（RMax）
45、：4 号煤为 1.36%， 10 号煤为 1.311.59%，平均 1.49%。根据本矿 2007 年 3 月采取的 5 号、10 号煤层煤样，经山西省煤炭工业局测试中心检验，5 号、10 号煤层煤尘均有爆炸性危险性（见下表 24） 。2-3 主要煤层煤岩鉴定一览表有机组分(%) 无机组分(%)煤层 镜质组 半境质组 丝质组 稳定组 粘土类 石英 硫化物 碳酸盐Rmax(%)变质阶段4 75.0 3.6 15.2 5.6 0.6 1.36 10 49.3-73.863.8 2.3-2.82.611.5-45.226.62.6-11.06.30.6 0.2-0.80.4 0.3 1.31-1.5
46、91.49 2-4 爆炸性危险特征表煤层号采样地点火焰长度（mm）加岩粉量（%）有无爆炸性5 号 永安煤矿 60 75 有辽宁工程技术大学毕业设计（论文）13 10 号 永安煤矿 35 65 有因此，在今后开拓、生产中应注意洒水防尘，定期清理巷道壁浮尘，以杜绝煤尘爆炸事故的发生。（三）煤的自燃根据本矿 2007 年 3 月采取的 5 号、10 号煤层煤样，经山西省煤炭工业局综合测试中心测试，5 号、10 号煤层属易自燃煤层（见下表 25） 。2-5 5 号煤层属自燃性特征表煤层号采样点 吸氧量 自燃等级 倾向性质5号永安煤矿 0.7835ml/g 容易自燃10号永安煤矿 0.8544ml/g
47、容易自燃143 井田境界与储量3.1 井田境界一、井田位置、范围井田位置位于吕梁市离石区北部下安村一带，行政区划属吕梁市离石区管辖，其地理坐标为东经 11105541110753，北纬 373318373454。整合后井田范围为原永宁煤矿井田范围和下安煤矿井田范围。根据山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室文件，晋煤整合办核200646 号文，资源整合后井田范围由以下 9 个坐标点依次连线圈定（6带坐标）：1X=4160910 Y=195087002X=4161160 Y=195100503X=4161000 Y=195110004X=4159660 Y=195120005X=41582
48、00 Y=195116006X=4158775 Y=19509125井田形状为不规则形，东西宽约 2.900km，南北长约 2.460km，井田面积279662.24125/1000000=6.9916km2。批准开采 5、10 号煤层。3.2 矿井工业储量的计算参与资源/储量估算的煤层为井田内批采煤层，有 5、10 号煤层， （井田内批准开采5、10 号煤层） 。本次工作估算各煤层资源/储量，估算范围为资源整合后井田所圈定的范围。井田内煤层倾角 38，煤类为焦煤瘦煤，属炼焦用煤，依据煤、泥炭地质勘查规范 ，各煤层最低可采厚度 2.30m，最高可采灰份 40%，最高可采硫分 3%,最低发热量 17.0MJ/kg。井田内批采煤层均符合上述指标辽宁工程技术大学毕业设计（论文）15 井田内煤层倾角 38，故资源/储量估算方法采用水平投影地质块段法，其估算公式如下：Q=SMD/10式中：Q块段内资源储量，单位：万 t；S块段水平面积，单位：k(m 2)；M块段内煤层平均厚度，单位：m；D煤层视密度，单位：t/m 3。资源/储量估算有关参数的确定遵循如下原则：1各块段水平面积均使用 MAPGIS 软件求面积法直接读取；2块段内煤层厚度采用块段内及临近块段的各工程见煤点煤层纯煤厚度的
