1、河北工程大学毕业论文11.区域概况1.1 目的任务大淑村矿是冀中能源峰峰集团有限公司的主力矿井之一,设计生产能力为 90 万吨/年,于 1994 年开工建设,2002 年底建成投产,2004 年达到设计生产能力。2008 年冀政函200865 号文,河北省国资委将原有的河北金牛能源集团有限责任公司和峰峰集团有限公司国家资本金归并整合,组建冀中能源有限责任公司。本次报告编制的目的要求是以大淑村矿提供的原始资料为基础,在充分研究、分析已有勘查与开采资料的基础上,摸清储量底数,反映实际情况,按照上级规定要求编制储量核实报告,评审通过后,作为采矿权延续的依据。全套图纸加 153893706本次报告编制
2、内容遵照国土资源部国土资发(2007)26 号文件“关于印发固体矿产资源储量核实报告编写规定的通知”及附录执行。本报告编制工作依据的主要规范、规程分别如下:GB/T 177661999固体矿产资源/储量分类 ;DZ/T 02152002煤、泥炭地质勘查规范 ;DZ/T 02162002煤层气资源/储量规范 ;GB 1271991矿区水文地质工程地质勘探规范 ;国土资发(2007)26 号文件附录固体矿产资源/储量核实报告编写提纲 。本次煤炭资源储量核实基准日期为 2009 年 12 月 31 日。核实基础为 2008 年 11 月提交的河北省峰峰矿区大淑村矿煤炭资源储量核实报告 。河北工程大学
3、毕业论文21.2 位置与交通大淑村矿位于河北省武安市、磁县和峰峰矿区接壤地带,行政隶属武安市淑村镇管辖。井田中心地理坐标北纬 3645、东经 11420。其主副井坐标分别为:主井坐标:X4047960.999 Y=38524983.978 Z=+206.000,副井坐标:X4048018.849 Y=38524953.920 Z=+206.500。大淑村矿东北距邯郸市 26km,南距峰峰集团公司驻地峰峰镇 13km,东南距京广铁路线马头站 25km。有专用运煤铁路经马头站与京广线接轨,另有邯峰战备路、峰武(峰峰武安市)公路自井田穿过,陆路交通便利(图 1-1) 。1.3 自然地理井田位于太行山
4、东麓与华北平原的交界部位,地势西高东低,海拔标高由+250.6m向东降至+146.1m ,区内东部及北部丘陵起伏,中部地形比较平坦。鼓山位于井田西及西北侧边界外 2km 处,标高+760m,由奥陶系灰岩组成。本区属温带大陆性半干旱季风气候区,夏热冬寒,四季分明,年降水量1273.4mm(1963 年)374.9mm(1965 年) ,平均 616.1mm,最大日降水量 1963 年 8月 4 日为 196.7mm,年蒸发量一般为 2000mm,大于降水量。气温 41.9(1962 年 7月 10 日) -15.7( 1967 年 1 月 15 日) ,年平均 12.6,最大冻土深度 0.22m
5、。风向随季节变化,冬季以北风为主,夏季为南风,平均风速 1.7m/s,最大风速 20m/s。本区位于太平洋地震构造带,地震频繁且震级较高,自公元前 230 年开始有地震记载以来,历史上外围多次发生过地震,并波及区内,最大为 1930 年 6 月 12 日及 26日磁县大地震,震级 7.5 级,震中约在西固义,烈度 10 度,死亡 5485 人,波及六省140 个县。按照中国地震烈度区划图(1990) 划分,本区地震烈度为度;依据中国地震动参数区划图 (GB18306-2001) ,本区地震动峰值加速度 0.15g。河北工程大学毕业论文3图 1-1 交通位置图河北工程大学毕业论文42.矿区地质2
6、.1 地层本井田为半掩盖煤田,根据钻孔揭露,地层发育较全,自下而上有奥陶系上下马家沟组、峰峰组,石炭系本溪组、太原组,二叠系山西组、上下石盒子组、石千峰组,三叠系刘家沟组,第四系(表 2-1) 。1、奥陶系中统全组厚 552m,上部为纯灰岩,中部白云质灰岩,下部多为结晶灰岩。2、石炭系中统本溪组(C 2b)全组厚 21m,顶部为一层尽头煤,厚 0.2m,灰岩不稳定,其下为铁铝质鲕状泥岩。3、石炭系上统太原组(C 3t)厚度范围 100130m,平均厚度 117m,含灰岩 78 层,共含煤 10 层4、二叠系下统山西组(P 1s)厚度范围 5572m,平均厚度 65m,含煤 25 层,2 煤煤层
7、厚 5m 左右。5、二叠系下统下石盒子组(P 1x)全组厚 224m,共分两段。下段厚度范围 109138m,平均厚度 124m,中部为桃花铝质泥岩,其余为粉砂岩夹砂岩。新划分的下二叠系顶界为桃花泥岩上覆粗粒砂岩顶面。上段厚度为 100m,主要是灰、紫花色粉砂岩,含铝质,夹中细粒砂岩。6、二叠系上统上石盒子组(P 2s)全组厚 373m,共分四段。一段厚 113m,岩性以浅灰色厚层砂岩为主,间夹紫、花斑粉砂岩;二段厚 101m,岩性紫、灰绿色粉砂岩为主,夹铁、铝、硅质泥岩条带;三段厚 102m,岩性以暗紫、灰色粉砂岩及石英、长石砂岩为主,底部砂岩为凝灰质胶结;四段厚 57m,岩性以紫、暗紫及灰
8、绿色粉砂岩为主,夹灰色中细粒砂岩。7、二叠系上统石千峰组(P 2sh)全组厚 180m,分为上、下两段。下段厚度为 110m,岩性以暗紫色中细粒砂岩为主,夹粉砂岩,含钙质结核;上段厚度为 70m,底部为泥灰岩 26 层,上覆紫色泥岩。8、三叠系下统刘家沟组(T 1l)厚度大于 80m,砖红色薄层粉砂岩、细粒砂岩互层。河北工程大学毕业论文58、新生界第四系(Q)全组厚 030m,平均厚度 10m。角度不整合接触于各地层之上,广布全井田,主要是浅黄色黄土,含少量姜结石。2.2 构造大淑村矿井田位于峰峰煤田的东北部,鼓山复背斜东翼。总的构造轮廓为单斜构造。地层走向 NE-NNE,倾向 SE,倾角 1
9、0-25。区内断裂构造及次级褶曲较发育(图 2-1) 。图 2-1 区域构造纲要图河北工程大学毕业论文62.2.1 褶曲井田内褶曲构造主要有大淑村西向斜、西佛店北向斜和前塔子西背斜。1、大淑村西向斜位于大淑村的西北部,为一以 304 孔为中心、轴向近南北向的椭圆形盆地,向斜轴长 1700m 左右,两翼地层对称,倾角平缓。由 303、304、401、402、501 等钻孔控制可靠,基本查明。 2、西佛店村北向斜位于西佛店村北部,轴向北西西,向斜轴位于 48 孔17 孔一线,轴长 300m 左右,两翼基本对称,倾角在 510之间。由 17、1317、76、81、69、48、66、47、1328、2
10、2 等 10 孔结合野外地质露头复查确定,控制可靠,查明。3、前塔子西背斜位于 1317 与 12 孔之间,两翼产状平缓,倾角 1124,不甚对称,轴向 N75W,轴长 850m 左右。第 10 剖面的 1317、12 两孔控制,控制较可靠,基本查明。2.2.2 断层本井田断裂构造较为发育,且发育极有规律,主要呈北东东向展布。根据统计,井田范围内大中断层共 13 条,其中大于 100m 的断层 6 条。具体情况见表 2-2,图 2-2。1、F 1 正断层位于井田北部,为井田北部边界断层。走向北东东,长度 310m,倾向北西,倾角70 度左右,落差 300400m。由钻孔 61、46、45 、3
11、1、79、301、401、502 和 601 控制。控制较为可靠,基本查明。2、F 4 正断层为井田西北部边界断层。走向北东倾向南东,倾角 70 度左右,落差 140160m 左河北工程大学毕业论文7右。由钻孔 43、41、46、302 和 401 控制。控制较为可靠,基本查明。3、F 9 正断层位于井田的东北部,走向北东东,长度 360m,倾向南东,倾角 4763 度,落差340m。由钻孔 28、1316、72、77、52、58、13、 18 和 65 控制。控制可靠,查明。4、F 14 正断层位于井田东部,走向北北东,长度 250m,倾向南东,倾角 70 度,落差150600m。由钻孔 8
12、1、7、8、74、和 1301 控制。控制较为可靠,基本查明。5、F 19 正断层位于井田东北部,走向北东东,长度 300m,倾向南东,倾角 5070 度,落差200300m,由钻孔 55、801、701、603、和 601 控制。控制较为可靠,基本查明。6、F 29 正断层位于井田东北部,走向北北东,长度 180m,倾向北西,倾角 70 度左右,落差30150m。由钻孔 21、75 和三处地质构造露头控制。控制可靠,查明。依据对生产揭露及三维地震测试结果小断层统计,目前矿井开采的 4 号煤层,落差 5m 以下的小断层分别为 72 条和 107 条,全为高角度正断层。其中,经采掘生产揭露的分别
13、为 55 条和 90 条,主要分布于目前生产的东一、西二采区及工业广场;经三维地震解释的小断层 4 号煤层为 17 条,主要分布于矿井尚未开采的深部东三及南四采区,见表 2-3。断层走向主要以北东向为主,次为北西西向。4 号煤层落差 520m 断层特征一览表 表 2-1断层产状( )序号 断层名称 及性质 位 置走向 倾角落 差(m)长度(m)可靠性解释1 F1 正断层 下 174101 工作面 N78E 60 12 453 采掘揭露,可靠2 F3 正断层 下 174101 工作面 N81E 0.6-9 361采掘揭露,可靠3 F14 正断层 下 174101 工作面 N79E 17 408
14、采掘揭露,可靠4 F15 正断层 下 174101 工作面 WE 10 234 采掘揭露,可靠5 F17 正断层 下 174101 工作面 60 5 313 采掘揭露,可靠6 未命名 174106 面溜子巷 N64E 45 0-12 274 采掘揭露,可靠7 SF9 正断层 矿井中东部 NW 77 06 140 物探新发现,可靠河北工程大学毕业论文88 SF10 正断层 矿井中东部 NE 73 06 200 物探新发现,可靠9 SF13 正断层 矿井中东部 NE 76 015 380 物探新发现,可靠10 SF14 正断层 矿井东部 NE 65 08 160 物探新发现,可靠11 SF17 正
15、断层 174105 工作面 N71E 55-65 1.5-18 709 采掘揭露,可靠12 SF25 正断层 井田东北部 N66E 77 020 220 可靠13 SF13 正断层 井田东北部 N71E 76 020 377 可靠14 SF15 正断层 井田东北部 N56E 72 012 214 可靠15 SF21 正断层 矿井东部 NE 75 010 270物探新发现,较可靠16 SF25 正断层 井田东北部 N66E 77 015 220 地震新发现,可靠17 DF3 正断层 井田中南部 N53E 68 010 可靠18 DF7 正断层 井田东南部 S44E 72 013 247 地震新发
16、现,可靠19 DF10 正断层 井田东南部 S78E 67 013 248 可靠20 DF11 正断层 井田东南部 S80E 65 016 258 可靠21 DF13 正断层 井田东南部 S32E 73 013 100 可靠2.2.3 陷落柱井田范围内目前尚未发现陷落柱。临近矿区南侧外围小屯矿在其西翼发现 1 个陷落柱,为椭圆形,长轴 110m,短轴55m,无水。井田西南侧外围薛村矿陷落柱发育,目前矿井已揭露陷落柱八个。第一个位于二水平西大巷,4 号煤(野青)层位揭露,长轴 30m,短轴 20m;第二个位于二水平东大巷,4 号煤(野青)层位揭露,长轴 25m,短轴 20m;第三个位于三水平南大
17、巷,2号煤(大煤) 、4 号煤(野青) 、6 号煤(山青)层位揭露,长轴 170m,短轴 70m;第四个位于三水平南大巷,2 号煤(大煤) 、6 号煤(山青)层位揭露,长轴 120m,短轴60m;第五个位于三水平南大巷,2 号煤(大煤) 、 6 号煤(山青)层位揭露,长轴65m,短轴 40m;第六个位于 92602 工作面,2 号煤(大煤) 、4 号煤(野青)层位揭露,长轴 90m,短轴 50m;第七个位于七改平石门,在 6 号煤(山青)第一层小煤层位揭露,长轴 30m,短轴 23m。第八个位于 92701 工作面,2 号煤(大煤)层位揭露,长轴 56m,短轴 55m。陷落柱形状为上小下大近圆
18、形或不规则形,柱体接触面附近围岩受牵引,具弯曲并向柱内倾斜,柱体内充填物为各层岩石碎块,最大直径达 6m,棱河北工程大学毕业论文9角明显,无分选性,排列紊乱。充填物最高层位在煤系地层上部石盒子组岩层,充填密实,无透水现象。河北工程大学毕业论文10主要断层情况一览表 表 2-2产 状编号走向 倾 向 倾角落差m 控 制 情 况 探明程度F1 N6570E NW 70 300400 钻孔 61、46、45、31、79、301、401、502 和 601 控制 基本查明F4 N3570E SE 70 140160 钻孔 43、41、46、302 和 401 控制 基本查明F9 N60E SE 476
19、3 8340 钻孔 28、1316、72、77、52、58、13、18 和 65 控制 查明F14 N65E SE 70 150600 钻孔 81、7、8、74 和 1301 控制 基本查明F18 N70E NW 70 1040 钻孔 34、53 和 602 控制 查明F19 EW S 5070 200300 钻孔 55、801、701、603 和 601 控制 基本查明F21 N80E SE 70 3050 钻孔 54、901 和 802 控制,另外 2 处地质构造露头控制 查明F22 N80E NW 73 4565 钻孔 10、12、23 控制 查明F23 N76E NW 6070 206
20、0 钻孔 26、27、30 控制,另外 2 处地质构造露头控制 查明F27 N40E SE 70 30 钻孔 39 和 802 控制 查明F29 N60E NW 70 30150 钻孔 21 和 75 控制,另外 3 处地质构造露头控制 查明F34 N50E NW 70 50 钻孔 30 和 601 控制 基本查明F39 N35E NW 6070 50 3 处地质构造露头控制 基本查明河北工程大学毕业论文11图 2-2 矿区构造纲要图河北工程大学毕业论文122.3 岩浆岩井田内岩浆岩活动剧烈,对煤层、煤质、水文地质条件有较大影响,根据以往地质资料分析: 2.3.1 分布范围井田范围内有 58
21、个钻孔见岩浆岩,深部存在较大面积的岩浆岩侵入,但地表尚未发现岩浆岩出露。岩浆岩的岩性主要为闪长玢岩、煌斑岩,侵入最高层位为 2 煤煤层,8 煤、9 煤两层煤被岩浆岩大面积侵入,破坏严重,7 煤、5 煤两层煤局部被侵入(图2-3) 。 图 2-3 岩浆 岩侵入分 布2.3.2 岩性特征本区岩浆岩经采样磨片分析,岩性主要为闪长玢岩和煌斑岩。大 淑 村史 村东 古 佛南 旺 村薛 村 矿南大社图 例煤 质 分 界 线岩 浆 岩 等 深 线煤煤 煤煤煤煤 9+煤 8 闪 长 玢 岩侵 入 区 煤煤大 青 煌 斑 岩侵 入 区北河北工程大学毕业论文13(1)闪长玢岩:浅绿色、灰色及灰白色,斑状结构,斑晶
22、由普通角闪石组成,有的构成聚合斑晶结构,角闪石较新鲜,仅有轻微绿泥石化,基质由自形长柱状酸性斜长石的细小晶体组成。 (2)煌斑岩:绿色灰绿色,粗粒结构,由大量暗色矿物组成。镜下观察,主要是自形黑云母,普通角闪石长柱状晶体和短柱状透辉石,含量占 80%左右,基质由少量酸性斜长石与极少量石英组成,斜长石具聚片双晶,轻度绢云母化。 2.3.3 侵入时代及其规律(1)闪长玢岩及煌斑岩侵入体在武安紫山一带曾侵入石千峰组,而太行山第三系又未见及,可以确定这些侵入体是燕山运动后期的产物。(2)闪长玢岩侵入标高自西南向东北逐渐降低,与煤层等高线基本一致,但侵入层位则与此相反,由 9 煤煤层向东北逐渐侵入 2
23、煤煤层,这种情况证明了岩浆岩是岩床式侵入。(3)闪长玢岩分布于塔子一带南旺村乐意村一带,该线东段虽然构成与 F14相平行,但侵入岩远离断层 250m 以外即自行消失,可以确定 F14 不是岩浆岩的侵入的通道。(4)经对全区各钻孔所穿过各断层破碎带分析,在破碎带内尚未发现侵入岩侵入,因此可以确定侵入在断层发生之前。(5)从全区岩浆岩侵入情况来看,岩浆岩应来自东北,再联系史村一带磁力异常,在本区东北深部可能有一隐伏岩浆岩体。河北工程大学毕业论文143.煤层3.1 含煤地层及含煤性区内含煤地层为石炭系太原组、二叠系山西组。煤系地层平均总厚 182m,一般含煤 912 层,可采 7 层,煤层平均总厚
24、15.17 m,含煤系数 8.34%,岩性、岩相、煤层及其层间距等都比较稳定(参见表 3-1) 。可采煤层自上而下依次为大煤、野青、山青小煤、山青、小青、大青、下架,煤层编号依次为 2、4、5、6、7、8、9。受井田北部磁山岩浆岩侵入体余脉影响,本井田煤层变质程度较高,以无烟煤为主,上组煤在南部有零星贫煤。3.1.1 太原组(C 3t)该组为本矿井主要含煤地层,为一套黑灰黑色泥岩、灰浅灰色砂质页岩、中细粒砂岩、石灰岩及煤组成。灰岩 47 层,自上而下为野青灰岩、山青灰岩、伏青灰岩、小青灰岩、大青灰岩、中青灰岩和下架灰岩,本区发育的只有野青灰岩、伏青灰岩、小青灰岩和大青灰岩。含煤 10 层,其中
25、 4、5、6、7、8、9 煤为可采及局部可采煤层。本组厚度 109138m,平均 117m,可采煤层总厚度 8.39m,含煤系数 7.17%。3.1.2 山西组(P 1s)为主要含煤地层,上部由深灰灰色中粗砂岩和砂质页岩组成,下部以灰黑色砂质页岩为主,底部为一层分布稳定的灰色细砂岩。厚度 5572m ,平均 65m 左右,含煤 13 层,大煤(2 煤)全区可采,煤层稳定,平均煤厚 5.33m,为本区主要可采煤层。山西组含煤系数 8.20%。3.2 可采煤层石炭系太原组及二叠系山西组含可采及局部可采煤层 7 层,分别为 2(大煤) 、4(野青) 、5(山青小煤) 、6(山青) 、7(小青) 、8
26、(大青) 、9(下架) ,可采煤层总河北工程大学毕业论文15厚 13.72m,含煤系数 7.54%。由于我设计的是 4 号煤,所以将 4 号可采煤层特征分述如下4 煤(野青煤)煤层对比可靠、结构简单,可采系数 79%,为全区大部分可采的较稳定煤层。下距 5 号煤 1520m,一般 17m。厚度 01.94m,平均 1.09m。个别点有一层夹石。煤层厚度东西部变化不大,中部 2148 钻孔之间存在薄煤和无煤带,其余地区可采。煤类与 2 号煤相同,以无烟煤为主。顶板野青灰岩,厚 0.443.13m ,平均 1.58m,灰岩的层位和岩性稳定,含有少量的海相动物化石,溶洞不发育,有少量方解石脉。底板有
27、一层 2m 多厚的黑灰色较坚硬的石英质细砂岩,硅质胶结,胶结物中混有炭质,使岩石呈现黑灰色,本层是 4 号煤底板的重要标志。测井曲线中,视电阻率在煤层及顶板灰岩上呈现比伏青和大青灰岩低、比其它岩层高的中高正异常;自然伽玛曲线在底板上反映出低伽玛强度的细砂岩负异常。3.3 煤层对比本区属海陆交互相过渡相含煤建造,石炭、二叠系含煤地层沉积稳定,岩性及厚度变化不大,且含有多层稳定而明显的石灰岩标志层,有些煤层间还有其它稳定可靠的标志层,同时主要可采煤层及岩性组合的地球物理特征明显且稳定,所以本区煤层易于对比,对比可靠。在物性反应方面,因煤化程度为变质程度很高的贫煤,密度高异常,自然伽玛低,在密度曲线
28、上呈现峰值,明显高于围岩,自然伽玛曲线呈低值,自然电位呈较高幅值正异常反映。据此,测井工作可根据密度、自然伽玛和自然电位三条曲线准确解释煤层深度、厚度,并可根据各煤层曲线特征进行对比。本区煤层对比以标志层定位为主,其次参考间距、岩性组合及测井物性反映,控制对比能力强,对比结果可靠。河北工程大学毕业论文16大淑村井田煤层特征一览表 表 3-1煤层总厚度( m)纯煤厚度( m)夹矸层数及厚度(m)煤层编号 最小最大平均最小最大平均最少最多一般厚度煤层间距顶板岩石对比可靠性煤层结构 稳定性 可采性 变化规律2 3.607.235.33 3.487.155.15 031 0.12 粉砂岩,厚 4.00
29、m 可靠 简单 稳定 全区可采厚度变化很小,东北部受岩浆岩侵入影响293 00.840.44 00.840.44 00 0 粉砂岩或泥 质粉砂岩 可靠 简单 不稳定 不可采 偶见可采点54 01.941.09 01.941.08 010 0 野青灰岩, 厚 1.58m 可靠 简单 较稳定 大部分可 采厚度变化不大,仅在 21488孔之间形成近似“V”字的薄煤带115 上 00.420.24 00.420.24 00 0 粉砂岩 较可靠 简单 不稳定 不可采 全区不可采65 01.100.79 01.100.69 031 0.10 粉砂岩 较可靠 简单 不稳定 局部可采在 5 勘探线以东局部可采
30、,其余不可采96 0.232.131.03 0.232.130.99 010 0 山青灰岩, 厚 0.90m 可靠 简单 较稳定 大部分可 采 厚度变化不大,个别点不可采, 河北工程大学毕业论文17大淑村井田煤层特征一览表(续) 表 3-1煤层总厚度( m)纯煤厚度( m)夹矸层数及厚度(m )煤层编号最小最大平均(点数)最小最大平均(点数)最少最多一般 厚度煤层间距顶板岩石对比可靠性煤层结构稳定性可采性 变化规律6.66 下 0 0.430.21 00.430.21 00 0 伏青灰岩, 厚 4.5m 可靠 简单 不稳 定 不可 采 全区不可采4.07 上 0 0.920.26 00.920
31、.26 00 0 粉砂岩 较可 靠 简单 不稳 定 不可 采 仅在井田东部有一可采点117 0 2.051.45 01.851.30 010 0.20 小青灰岩, 厚 1.1m 可靠 简单 较稳 定大部分可采西、中、东南三片不可采,其中 3 个钻孔受岩浆岩影响,煤厚变化不大308 0.151.700.95 0.151.400.931 010 0 大青灰岩, 厚 5.48m 可靠 简单 较稳 定 局部可采一半的钻孔受岩浆岩破坏,西部大部不可采,东部大部可采49 0.476.453.87 0.474.232.33 031 0.15 下架灰岩, 厚 0.88m 可靠 较简 单 较稳 定大部分可采中东
32、部被岩浆岩侵入,但对煤层影响不大;西部煤层大部被岩浆岩吞蚀710 0 1.640.31 01.640.31 00 0 粉砂岩 较可 靠 简单 不稳 定 不可 采 仅有一个可采点河北工程大学毕业论文184.煤质4.1 物理性质和煤岩特征本区各煤层均呈黑色、灰黑色,条痕为灰黑色及灰色,具玻璃光泽、沥青光泽及似金属光泽,贝壳状、眼球状及参差状断口,半松软半坚硬,呈块状及粉状,外生裂隙发育,性脆,煤岩组分多由亮煤组成,镜煤及暗煤次之,属半亮型和半暗型煤,条带状结构。煤岩镜下鉴定均质镜质组表面光亮,反射光呈亮黄色及亮黄白色,具明显的消光现象,有机组分界限难以区分,个别的可见条带状镜质体、丝质体、丝质碎屑
33、体、氧化丝质体及粗粒体,保存较好的丝炭胞腔,有的还存在定向的煤的原始结构及形态各异的半镜质组和半丝质组,稳定组分的孢子体等。无机组分以层状、块状、透镜状及分散状粘土为主,次为裂隙充填状、细胞充填状的方解石,细晶状、半棱角状的石英,分散状、结核状的黄铁矿等,无机组分含量在 819.2% 之间。4.2 化学性质、工艺性能及煤类4.2.1 煤的各项工业分析指标及变化特征煤的各项工业分析指标参见表 4-1。 1、灰分(A d%)各煤层原煤灰分 18.2623.39%,2、8 煤为低中灰煤,其余各可采煤层均为中灰煤;各煤层浮煤灰分均小于 10%。个别钻孔煤层灰分偏高,经查验资料并与测井对比确定为正常煤,
34、灰分不应偏高,且浮煤灰分不高,分析是受采样影响,混入夹矸及泥皮所致,致使灰分增高,造成失真,此次统计予以剔除。2、水分(M ad%)各煤层原煤水分平均在 0.831.07%之间,各煤层浮煤水分 0.761.21%。3、挥发分(V daf%)各煤层浮煤挥发分平均值 8.1110.41%之间,属低挥发分的无烟煤,南部上组煤零星分布贫煤。2 煤变质程度略低于其它煤层,深部各煤层挥发分值低于浅部煤层挥发河北工程大学毕业论文19分值。4、全硫(S td%)2 煤原煤全硫 0.32%,属于特低硫煤,太原组 4、5、6、7、8、9 煤层全硫2.233.28% ,以中高硫煤为主,个别为高硫分煤。全硫中以硫化铁
35、硫居多,其次为有机硫。硫化铁硫易脱硫,经洗选可以降低,有机硫洗选难度较大。5、粘结指数(G)及胶质层厚度(Y)各可采煤层粘结指数 03,大多为 1;胶质层厚度均为 0,呈平滑下降曲线类型。4.2.2 元素分析1、元素组成区内各煤层均处于高变质状态,煤层中有机质主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成,以碳为主,含量接近 90%,其次为氢、氧、硫,各煤层间元素含量变化不甚明显。2、其它有害元素及稀散元素煤层中有害元素磷含量较低,2 煤 0.0605%,为中磷分煤,其余各可采煤层多小于0.01%,属于特低磷煤和低磷分煤。有害元素砷(As) 、氟(F) 、氯(Cl )的含量均低于有关规定标准。煤及夹矸中稀
36、散元素镓(Ga) 、锗(Ge) ,放射性元素铀(U ) 、钍(Th) 、和钒(V 2O5)一般含量均较低,不够工业品位。4.2.3 煤的工艺性能1、煤灰成分:各煤层煤灰成分以 SiO2 为主,含量 10.1261.32%,其次为Al2O3,含量在 10.5735.32%,两项含量平均为 68.38%。2、煤灰软化温度:本区煤灰熔融性软化温度多在 12501350之间,煤灰熔融性软化温度分级属于中等软化温度灰。 3、煤的发热量:各煤层原煤热量(Q grd)为 33.5235.30MJ/kg,属高热值特高热值煤。4、其他:各煤层测定挥发分所得焦渣特征为粉状,为不具粘着性煤,煤的变质程度较高,胶质层
37、最大厚度(y)为零,不具结焦性。河北工程大学毕业论文204.2.4 煤类及煤质变化程度受井田北部磁山火成岩侵入体余脉影响,本井田煤层变质程度较高,浮煤挥发份多小于 10%左右,以无烟煤为主,上组煤在南部有零星贫煤。山西组 2 煤煤层煤质较好,特低硫、低中灰、热稳定性好,太原组 49 煤煤层多属中高硫、中灰分煤。个别点的 8 煤、9 煤受岩浆岩影响变质成天然焦。4.3 煤的可选性及工业用途2006 年大淑村矿兴建一座年入洗 90 万吨的现代化全重介洗煤厂,并实现了当年建设当年投产。2007 年入洗原煤 38 万吨 ,洗选后灰分显著下降,降低幅度可达 10%以上,但全硫含量下降不多,浮煤回收率 5
38、6,可能属于低等,可选性等级为“较难选” 。薛村矿紧邻大淑村矿西侧,该矿曾进行多次筛分试验,资料可供参考,参见表 4-2。4.4 其它有益矿产4.4.1 黑色金属矿产石炭系本溪组底部赋存透镜状赤铁矿(山西式铁矿) ,赤铁矿呈透镜状产出,厚度较小,且分布极不均匀,品位较低,无开采价值。4.4.2 稀散元素矿产煤系地层中的煤层中,赋存有稀散元素。勘探期间煤层取样测试结果,煤层顶板中镓的含量很低,最高为 0.0031%,4、6、7、8 等层煤顶板为零;锗的含量也很低,煤层一般不足 3p.p.m,少部分煤层及顶板为零,均达不到现行工业指标要求。4.4.3 放射性矿产煤层中赋存有放射性元素铀(U)和钍(
39、Th) ,经在煤层中取样分析,测试结果放河北工程大学毕业论文21射性元素均未达到工业品位。河北工程大学毕业论文224.4.4 化工原料非金属矿产沉积型黄铁矿(FeS 2)是硫在煤系地层中的主要赋存形式,以星点状、结核状、脉状、团块状等形式赋存于煤层、夹矸、顶、底板及各类不同岩石中,基本不具开采价值。河北工程大学毕业论文235.矿床开采技术条件5.1 水文地质峰峰矿区,位于太行山东麓,是以低山丘陵与岗地组成的地貌。根据岩溶水的补给、径流、排泄条件进行水文地质单元分区,峰峰矿区属于邯邢水文地质单元的南单元黑龙洞泉岩溶水系统。矿井位于黑龙洞泉岩溶水系统的东北部,靠近区域岩溶地下水分水岭,见图 5-1
40、。图 5-1 区域水文地质图河北工程大学毕业论文245.2 矿井水文地质条件评价1、大淑村井田周边赋存 F1、F 9、F 14、F 11、F 20、F 7 等断层,均为倾向井田外侧的正断层,致使井田部位相对抬升,切断了含水层的补给来源;浅部与井田相接的小屯矿深部及薛村矿深部矿井开采实践证实水文地质条件简单,只能成为透水很弱的排泄边界;深部边界由于大煤底板标高已达-800m,加之岩浆岩侵入,因此富水性极弱;井田的唯一补给边界在西部,但 F4 断层以西发育密集的北东向断层,造成补给不畅。因此,本井田处于相对封闭的水文地质单元,地下水的补给条件很差,补给量微弱。2、井田内开采上组煤的主要充水含水层为
41、大煤顶板砂岩含水层,次为石炭系太原组灰岩含水层;煤层回采冒落后,下石盒子组底部砂岩含水层将成为间接充水含水层。这些含水层的富水性均弱,单位涌水量小于 0.05l/sm。3、大淑村矿预计矿井涌水量正常为 396m3/h,最大 816m3/h;采掘工程受水害影响程度不大;开采上组煤的矿井防治水工作简单易行。4、综上所述,大淑村矿开采上组煤的矿井水文地质类型按原煤炭工业部矿井水文地质规程的分类标准,应属于水文地质条件中等类型。如果开采下组煤,矿井水文地质类型为复杂类型。5.3 矿井充水因素分析本区大气降水年平均 616.1mm,集中在 79 月份,占全年 70%以上,是地下水的主要补给来源。由于集中
42、补给,因此雨季矿井涌水量增加,虽然本井田属于深部矿井,大气降水直接渗入矿井的程度减弱,但对矿井充水仍有一定影响。井田范围内没有小煤窑及老窑,大淑村矿不会发生废弃矿坑积水的突水事故。区内地表水系不发育,井田内的冲沟对矿井充水没有危害。由于煤层深埋,因此采掘冒落裂隙带不能到达地表。大淑村矿设计开采上组煤(2、4、6 煤) ,矿井充水的主要来源是大煤顶板砂岩含水层;煤层回采顶板冒落以后,下石盒子组底部砂岩含水层将成为矿井间接充水水源;野青灰岩地下水是巷道充水的一个来源,但富水性微弱,随着揭露而疏干。总体分析矿井水文地质条件比较简单,加之在-300m 水平以上已有薛村矿及小屯矿正常开采,也相对减少了本
43、井田的矿坑涌水量。大淑村矿目前东一、东二两个生产采区已投产,-450m 东翼水平大巷正在开拓延伸,根据井下实际揭露,只有野青灰岩含水层在巷道掘进过程中涌水,水量很小,局河北工程大学毕业论文25部以滴水和淋水形式进入巷道,大煤巷道基本无水。5.4 工程地质5.4.1 可采煤层顶底板井田内各可采煤层顶底板岩性参见表 5-3。可采煤层顶底板岩性情况表 表 5-1顶 板 底 板煤层编号煤层平均厚度煤层结构 稳定性 岩性厚度( m)抗压强度MPa/cm2 岩 性厚度(m)抗压强度MPa/cm24 煤(野青) 1.10 简单 较稳定 石灰岩 1.58 中细粒 砂岩 5.00 41.85.4.2 采煤方法矿
44、井目前开采 4 煤(野青煤)煤层。大煤为主采煤层采用“放顶煤” 回采工艺,野青煤作为配采煤层和大煤的“解放层” 开采,采用高档普采工艺。5.4.3 顶板管理方法大淑村矿属地下开采煤炭,根据采煤设计进行井下巷道施工。在巷道掘进过程中选取合适的支护形式对围岩进行支护, 4 煤(野青)掘进多采用木点柱支护。岩巷掘进采用锚杆、钢筋网、喷砼配锚索支护,对围岩有效地进行了控制。大淑村矿设计采用立井单水平开拓、上下山开采方式。水平大巷高程-450m。全井田共划分为 6 个采区(东一、西二、东三、东四、薛村深部、小屯深部) 。现投产工业广场两侧之东一采区和西二采区两个单翼生产采区,按设计矿井开采 4 煤(野青
45、煤)煤层。大煤为主采煤层采用“放顶煤 ”回采工艺,野青煤作为配采煤层和大煤的“解放层”开采,采用高档普采工艺。采用走向长壁全部垮落采煤法管理顶板。本区工程地质勘探类型属于层状岩类的简单类型。河北工程大学毕业论文265.5 环境地质自 2003 年建成投产以来,该矿高度重视矿山环境地质治理和保护工作,几年来环保成效显著。1、为更加有效地监测和科学地预计地质矿山环境灾害,有效杜绝地质灾害现象发生。2009 年 4 月该矿与省测绘二局协作开展地表沉陷观测工作,在矿井东西两翼共建立地表沉陷观测站 2 个,共布设网状监测点 50 个,全部覆盖整个采动范围,经过一年的观测,发现东一采区最大沉降量累计达 2
46、80mm,影响范围 0.20km,西二采区最大沉降量累 220mm,影响范围 0.15km。且东西两翼采区部分工作面采后,均已发现因开采造成地表扒裂缝。沉陷区主要位于干旱缺水的岗坡丘陵地带,对工农业影响甚微,没有发现建筑物破坏和地下水位变化。2、该矿洗煤厂采用全重介洗选工艺,煤泥水闭路循环使用,达到了废水零排放,这不仅节约用水,而且减少环境污染。3、2009 年该矿在矸石山建成一道高 5m,长 240m 的大坝一座,同时对原有坝基采取了加固措施,可有效地防止矸石山碎石滑坡事故发生。4、2009 年该矿对现运行的两台工业锅炉进行了维修、改造,更换了除尘、固硫设备,确保良好运行,保证废气达标排放。
47、5、目前厂区地面洗选煤系统是主要噪音源,经测定厂区噪音 65dB,超过规定指标,但厂区附近无敏感源。6、自 2002 年以来,该矿持续对工业广场、北山职工宿舍区内空闲地和邯峰公路两侧进行了全面植树、植草绿化工作。2009 年该矿绿化面积达 30 % 以上, 现在厂区、宿舍区内碧草青青、树荫婆娑,生产、生活环境环境优美,达到了人与自然、人与社会的和谐统一,进一步丰富了“河北省园林绿化先进单位” 的内涵。7、本区环境地质类型应属中等类型。5.6 煤矿安全生产综合评价5.6.1 瓦斯河北工程大学毕业论文27原精查地质报告计算大淑村井田-450m 水平瓦斯涌出量 30.14m3/t,评价属高瓦斯矿井。
48、大淑村矿 2002 年 12 月抚顺煤科分院对开采 4 煤煤层瓦斯含量进行了鉴定, 4煤煤层瓦斯含量 12.3213.8m 3/t,为高瓦斯矿井。 2007 年 7 月再次进行了矿井瓦斯等级鉴定,河北省煤矿安全生产监督管理办公室 2007 年 11 月 20 日以冀煤安办(2007)35 号文件批复大淑村矿矿井瓦斯等级鉴定结果为:绝对瓦斯涌出量为 55.34m3/min,相对瓦斯涌出量为 31.93m3/t,属于煤与瓦斯突出矿井。5.6.2 煤尘煤尘具有爆炸性,其爆炸指数为 10.2321.97%。5.6.3 煤层自燃倾向性2009 年河北省煤矿安全监督管理办公室鉴定结果,本区煤层自燃倾向性等
49、级为不易自燃。5.6.4 地温根据勘探钻孔测温资料,本区-450m 以浅无高温区,矿井近几年的开采揭露情况,本井田煤层开采没有高温热害发生。根据钻孔测温资料,本区-500-800m 之间局部地段地温超过 31,存在地温正常为背景的一级高温地区。河北工程大学毕业论文286.核实地质工作及质量评述6.1 矿井地测调查1、本次核实中主要收集了矿井地形图、地形地质图、采掘工程平面图、各煤层底板等高线图、钻孔柱状图、年度资源储量估算图以及矿井精查、补勘提交的其它图纸等。2、收集了该矿建井以来的所有采掘揭露地质资料。并对目前开采范围内的资源赋存情况进行了井下实地测量检查,根据核实资料修改了部分原精查勘探资料。