楊柳礦12Mta新井設計說明書

1、第1章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征礦區(qū)概述第一節(jié) 礦井概述礦井位置和礦區(qū)地形在濉溪縣南部，楊柳集附近是其中心位置，向東北距宿州市約21km。1.1.2交通條件本礦井位于淮北平原中部，鐵路、公路交通均很便利，如圖1-1所示。公路四通發(fā)達，可通宿州市、淮北市和蒙城縣等地；東側(cè)約20km有合（肥）徐（州）高速宿州出口。鐵路東有京滬鐵路線宿州站，西北有?。ㄏ└罚枺╄F路經(jīng)過井田西部的臨渙站；南有青（疃）蘆（嶺）線，與京滬線在蘆嶺站接軌。因此，本區(qū)地理位置優(yōu)越，交通運輸方便，礦井具備鐵路、公路運輸條件。圖1-1 楊柳煤礦煤礦交通位置圖1.1.3礦區(qū)氣候1.1.4礦區(qū)水文情況及工業(yè)場地標高一般河水水位低于地

2、表，只有汛期才出現(xiàn)河水水位高于地表，造成兩岸局部內(nèi)澇，數(shù)天后即可恢復正常水位。歷史最高洪水位標高為28.40m。井田內(nèi)人工溝渠交錯。1.1.5地震根據(jù)建筑抗震設計規(guī)范（2008版）查得，本區(qū)屬于46級地震區(qū)，地震烈度為6度，抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.10g。1.1.6地面已有建、構(gòu)筑物及設施地面以村莊和農(nóng)田為主，無文物古跡、自然保護區(qū)、軍事防務區(qū)、鐵路、高速公路、高壓輸電線路、油氣管道、油氣井設施、水庫。第二節(jié)。井田地質(zhì)特征井田勘探程度本礦井地質(zhì)勘查工作始于1957年，經(jīng)歷了預查（19571959年）、普查（19641970年）、詳查（19711973年）和勘探（2004.

3、32004.8）四個階段。累計完工鉆孔186個，工程量109441.64m，抽水試驗8次?？碧诫A段采用地震、鉆探、測井等綜合勘查手段，符合本井田的實際情況和礦井生產(chǎn)建設的實際需要。通過上述勘探工作，對井田可采煤層構(gòu)造形態(tài)及主要褶曲、斷裂、煤層厚度、儲量、煤質(zhì)、水文地質(zhì)條件及其它開采技術(shù)條件已查明或基本查明。儲量計算級別和塊段劃分合理。井田煤系地層概述地層概況表1-1表1-2 井田地質(zhì)構(gòu)造井田位于童亭背斜東翼北端。地層走向在淺部為近于南北向，向東傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角15°20°；深部次一級褶曲較發(fā)育，主體上呈向東延深，地層傾角5°10°，較平緩。井田內(nèi)

4、斷層較發(fā)育，其中，查出斷層2條，都為正斷層。井田幾乎不受巖漿活動的影響。1、斷層總數(shù)2條。落差50m的斷層1條，50m落差10m的斷層有1條,均為正斷層，均較可靠。詳見斷層情況一覽表1-3。表1-3斷層情況一覽表序號斷層編號性質(zhì)走向傾向傾角(度)落差(米)延展長度(m)斷點控制可靠程度個數(shù)ABC1正NEESSE607035175>220012086286可靠2正NE-NEENW-NNW50752030>700142823525可靠2、巖漿巖井田水文地質(zhì)特征淮北煤田位于淮北平原的北部，在地貌單元上屬于華北大平原的一部分，為黃河、淮河水系形成的沖積平原。除肖縣、濉溪、宿州北部有震旦、寒

5、武、奧陶系巖層出露形成剝蝕殘丘低山外，絕大部分地區(qū)被第四、上第三系松散層覆蓋，形成平原地形。低山的海拔標高為180408m，平原地區(qū)標高一般為2050m。地勢總體上由西北向東南微微傾斜。本區(qū)河流均屬淮河水系的一部分，主要有濉河、新汴河、沱河、澮河及渦河等，它們自西北流向東南匯入淮河，流經(jīng)洪澤湖然后入海。這些河流均屬季節(jié)性河流，河水受大氣降水控制，雨季各河水上漲，流量突增?？菟陂g河水流量減少甚至干涸。各河年平均流量3.5272.10m3/s，年平均水位標高為14.7326.56m。井田內(nèi)地勢較平坦，地面標高+26+28m，一般+27m左右。區(qū)內(nèi)人工溝渠縱橫，其作用主要是防洪排澇，它們自北向南流

6、入澮河。澮河從本勘探區(qū)西南部外圍流過，自西北流向東南。澮河及其支流和人工溝渠組成了密如蛛網(wǎng)的地表水系。澮河是淮河的支流，屬中小型季節(jié)性河流，區(qū)內(nèi)五、六十年代曾發(fā)生過三次較大水災（1954年7月17日、1963年6月30日，1965年7月16日），其中1965年7月的水災最大，據(jù)臨渙澮河水文站觀測，當時最大洪峰流量為865 m3/s，本地區(qū)普遍積水，最高洪水位標高28.40m，但1967年新汴河開挖以后，增強了區(qū)域內(nèi)泄洪能力，澮河水從未溢出河床，根除了本地區(qū)水患，目前地表水對煤礦開采和礦區(qū)建設沒有危害。淮北煤田是被新生界松散層所覆蓋的全隱伏型煤田。整個煤田是以孔隙水和裂隙水為主要充水水源的礦床，

7、在正常情況下，水文地質(zhì)條件大多屬于簡單或中等偏簡單類型，個別礦井水文地質(zhì)條件也可為復雜類型。楊柳井田屬于淮北煤田臨渙礦區(qū)，該礦區(qū)四周被大的斷裂切割，東南西北方向分別為固鎮(zhèn)長豐斷裂、光武固鎮(zhèn)斷裂、豐渦斷裂和宿北斷裂，它們均為正斷層，大多充填較好，一般能起到隔水作用，形成網(wǎng)格狀水文地質(zhì)單元，其水文地質(zhì)條件受四周的大斷裂所控制，臨渙礦區(qū)位于該水文地質(zhì)單元的中部。臨渙礦區(qū)構(gòu)造形態(tài)主要為一背斜即童亭背斜，本井田則位于童亭背斜的東翼北部。1、松散層含、隔水層（組、段）本井田位于童亭背斜東北端，含煤地層均被新生界松散層所覆蓋，松散層由第四系和上第三系組成，其厚度受古地形控制，兩極厚度為85.00196.50

8、m。松散層按其巖性組合特征及區(qū)域水文地質(zhì)剖面對比，自上而下可劃分為四個含水層（組）和三個隔水層（組）。1）、第一含水層（組）自地表垂深35m起，底界深度28.541.90m，一般34m左右，含水砂層厚度14m左右。上部近地表0.5m左右為黑色耕植土壤，埋深35m處富含鈣質(zhì)結(jié)核和鐵錳質(zhì)結(jié)核，主要巖性由淺黃色、淺灰色粉砂、細砂、粘土質(zhì)砂夾薄層粘土、砂質(zhì)粘土組成，據(jù)相鄰孫疃井田25-3孔抽水試驗，靜止水位標高為+23.94m，q=0.86l/s.m， k=3.0401m/d，富水性較強。礦化度0.344g/l，全硬度、暫時硬度均為13.89德國度，PH值為7.7，屬重碳酸鎂鈉鈣型，水質(zhì)較好，可作為飲

9、用水源，是井田內(nèi)居民生活用水及農(nóng)田灌溉的最好水源，其缺點是埋藏較淺，易于污染。一含水以大氣降水及地表水補給為主，區(qū)域?qū)娱g徑流補給次之。2)、第一隔水層（組）底界深度40.6062.20m，一般50m左右。隔水層有效厚度5.5023.70m，平均12m。主要由暗黃色及棕黃色砂質(zhì)粘土、粘土夾薄層或透鏡狀砂層組成，分布較穩(wěn)定，隔水性能大部分較好，局部地帶由于其隔水層較薄，使其具有弱透水性。3)、第二含水層（組）底界深度66.7085.20m，一般80m左右。含水砂層厚度5.5028m，平均18m。巖性主要由細砂、粉砂、粘土質(zhì)砂夾粘土或砂質(zhì)粘土薄層組成。二含砂層厚度變化大，分布不太穩(wěn)定。據(jù)本井田內(nèi)楊1

10、孔抽水資料，S=8.61m，靜止水位標高為+21.80m，q=1.142l/s.m，K=7.029m/d，礦化度為1.418g/l，全硬度31.48德國度，其中永久硬度為11.29德國度，PH值為7.9，為硫酸·重碳酸鈉·鈣型水。二含水質(zhì)較差，富水性較好。二含地下水以區(qū)域?qū)娱g徑流補給為主，只在一隔薄弱地帶，接受一含水的越流補給。4)、第二隔水層（組）底界深度85.00107.20m，一般95m左右。隔水層有效厚度2.1027.30m，平均12m。巖性主要由中厚層狀粘土、砂質(zhì)粘土夾薄砂層組成，局部含有砂礓塊。本組粘土結(jié)構(gòu)致密，塑性較強，大部分地帶隔水性能較好。5)、第三含水層

11、（段）底界深度103.70164.40m，一般140m左右。含水砂層厚度5.2034.00m，平均厚度21m。巖性主要由中砂、細砂、粘土質(zhì)砂夾粘土或砂質(zhì)粘土組成，局部夾有細砂巖（盤）。本組一般中部有厚粘土層將含水層分為上下兩段，上段一般比下段砂層厚度大，含水性也相對比下段好。三含總體上看，含水層厚度變化大，含水性不均一，部分地帶含水較豐富。據(jù)相鄰生產(chǎn)礦井抽水資料，三含富水性一般為中等，但水質(zhì)相對較差。三含除在局部二隔薄弱地帶接受二含補給外，大部分地帶以層間徑流補給為主。6)、第三隔水層（組）底界深度121.00182.50m，隔水層有效厚度2.4039.00m，平均15m。主要由灰綠色、棕黃色

12、粘土及砂質(zhì)粘土夾薄砂層組成，中下部部分地段見有鈣質(zhì)粘土。上部粘土質(zhì)純，具45º靜壓滑面，中下部粘土鈣質(zhì)含量增多，局部呈半固結(jié)狀。本組的粘土層以厚層狀為主，可塑性好，膨脹性強，除位于中部及東南部的部分孔三隔有效厚度少于10m外，本組在全礦井大部分地帶普遍厚度為1039m，是礦井內(nèi)良好的隔水層（組）。三隔的厚度在礦井的露頭地帶楊1孔和楊2孔一線在12.533.4m之間，根據(jù)各生產(chǎn)礦井的經(jīng)驗，可以阻擋位于其上的各含水層之水下滲，而三隔厚度小于10m的地帶主要分布在楊4、楊5、楊6和楊12孔所位于的地帶，該地帶位于本礦井的中部，距主采煤層的垂直距離或水平距離均較遠，故礦井內(nèi)的三隔在大部分地帶

13、可以阻擋其上的一、二、三含和地表之水與四含水的水力聯(lián)系。7)、第四含水層（組）底界深度121.00196.50m，一般為168m左右，含水層有效厚度016.10m，平均4m。含水層主要由粘土質(zhì)砂、粉砂、砂礫等組成。從總體上看，7線以東四含厚度絕大部分為05m，只有個別鉆孔四含厚度為5.207.20m；7線以西，四含比東部發(fā)育，四含厚度在10m以上的范圍較大，個別鉆孔四含厚度達到15.0016.10m。從四含的巖性上看，一般泥質(zhì)含量大，多數(shù)為殘坡積物，加之厚度總的來說不大，分布不穩(wěn)定，故其含水性較弱。楊6孔和楊8孔一線四含露頭帶，其厚度較大，有關(guān)資料顯示，四含厚度為4.912.8m，平均為7m。

14、最厚的兩片在6-1（12.40m）和5-5（16.1m）孔附近。而礦井內(nèi)大部分地帶四含厚度均在05m之間。據(jù)礦井內(nèi)楊9孔四含抽水試驗，靜止水位標高為+23.10m，S=53.11m，q=0.002382l/s.m，K=0.0404m/d，礦化度為1.185g/l，水質(zhì)類型為重碳酸·硫酸鈉鎂類型，水溫為22。2、二疊系可采煤層間含、隔水層（段）二疊系巖性主要由砂巖、泥巖、粉砂巖、煤層等組成，并以泥巖、粉砂巖為主。砂巖裂隙一般不發(fā)育，即使局部地段裂隙發(fā)育，也具有不均一性，結(jié)合區(qū)域抽水試驗資料，單位涌水量q大多小于0.ll/s.m。從總體上看煤系砂巖裂隙含水性較弱。1）、13煤上隔水層（段

15、）除部分鉆孔缺失此地層外，厚度大多大于100m，巖性為泥巖、粉砂巖、砂巖相互交替，以泥巖、粉砂巖為主，砂巖裂隙一般不發(fā)育，穿過該層段只有個別鉆孔發(fā)生沖洗液漏失現(xiàn)象，說明此層段的隔水性能較好。2）、34煤間含水層（段）一般厚度70100m。3煤頂?shù)装逵兄?、細砂巖分布，厚度一般為510m，在32煤下4565m距離下有一層灰白色中、細粒砂巖即k3砂巖，厚040m，平均23m，分布較穩(wěn)定，該層段砂巖裂隙發(fā)育不均。鉆探時有9個孔分別在3煤上、下砂巖中發(fā)生沖洗液漏失現(xiàn)象，漏失量2.5526.25m3/h，說明此層段部分地帶砂巖裂隙較發(fā)育。開采時應注意加強探放水工作。3）、45煤下隔水層（段）此層段間距為5

16、0100m，以深灰、灰色粉砂巖、泥巖為主，夾24層砂巖。巖性致密完整，裂隙不發(fā)育，穿過該層段的鉆孔只有個別孔發(fā)生沖洗液漏失現(xiàn)象，其隔水巖層厚度一般為40m左右，故該層段隔水性能較好。4）、78煤上下含水層段此層段間距為5070m,其中7煤層、8煤層頂?shù)装鍘r性部分為中、細砂巖或巖漿巖，含水層厚度一般為2040m左右。砂巖裂隙一般不太發(fā)育，其含水性較弱，野外鉆探施工時，有3個孔在7煤上下砂巖和巖漿巖發(fā)生漏水。據(jù)本井田兩個孔對7-8煤組頂?shù)装迳皫r抽水試驗，靜止水位標高為+22.912+24.667m，s=42.5042.20m，q=0.009080.009254l/s.m，k=0.014970.01

17、2006m/d，礦化度為1.0561.131g/l，水質(zhì)為重碳酸鈉型，水溫為2223。5）、8煤下10煤上隔水層（段）主要巖性為泥巖、鋁質(zhì)泥巖及粉砂巖，其中鋁質(zhì)泥巖兩極厚度110m，一般厚3m左右，該層段隔水層厚3050m，裂隙不發(fā)育，隔水性能較好。6）、10煤上下砂巖裂隙含水層（段）該含水層段一般由24層中、細砂巖以及巖漿巖組成，厚度20m左右，裂隙一般不太發(fā)育，野外施工時在76孔10煤上下巖漿巖發(fā)生漏水現(xiàn)象。據(jù)本井田04-23孔對10煤上下砂巖抽水試驗，靜止水位標高為+15.51m，s=66.24m，q=0.0086l/s.m，k=0.02502m/d ,富水性較弱，礦化度為0.357 g

18、/l，水質(zhì)為重碳酸鈉類型，水溫為23。7）、10煤下太原組一灰間隔水層（段）該層段巖性主要為泥巖和粉砂巖，夾13層砂巖，部分地帶有砂泥巖互層，巖性較致密。其正常間距（真厚）為49.1968.63m，一般60.1m左右，由以上統(tǒng)計可以看出，在正常情況下開采10煤，此層段隔水性能較好。3、巖漿巖4、太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段）區(qū)內(nèi)有兩孔穿過了太原組地層，綜合二孔資料，本組總厚133.88m，有石灰?guī)r13層，石灰?guī)r厚度為71.1m，占太原組總厚的53%。石灰?guī)r單層厚度為0.6015.88m，其中第三、四、五層和第十三層灰?guī)r厚度較大。太灰的富水性不均一，富水性強弱，取決于巖溶裂隙發(fā)育程度，一般規(guī)律

19、是淺部一至四層灰?guī)r巖溶裂隙較發(fā)育，其富水性比深部強。據(jù)地質(zhì)報告，抽水試驗q=0.0097970.08551l/s.m，富水性較弱。礦井初期開采10煤層，根據(jù)已經(jīng)施工的東翼4個探水孔（打到四灰），太灰均無水。但應根據(jù)采掘范圍的擴大，做進一步的探水工作，確保生產(chǎn)安全。5、奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段）勘探區(qū)內(nèi)楊6和楊7等孔揭露了奧陶系，見奧灰3.848.83m，奧灰為淺灰棕灰色厚層狀石灰?guī)r，巖溶裂隙較發(fā)育。據(jù)區(qū)域資料，奧陶系灰?guī)r總厚度500m左右，淺部巖溶裂隙發(fā)育。另據(jù)孫疃井田外圍淺部1974年施工的水源孔抽水試驗資料，靜止水位標高為+25.40m，s=1.37m，q=11.29l/s.m，k=

20、17.92m/d，礦化度為1.303g/l，水質(zhì)為硫酸·重碳酸·氯化物鈉鈣類型。由上述資料看，奧灰含水性強，導水性好，但在正常情況下，奧灰遠離主采煤層，一般對煤層開采無直接充水影響。6、斷層的富水性和導水性區(qū)內(nèi)斷層較發(fā)育，基本查明、查出或推斷斷距大于或等于30m的斷層2條，均為正斷層。斷層破碎帶主要為張扭性類型，破碎帶巖性較為混雜，主要以泥巖、粉砂巖及少量砂巖為主，局部夾炭質(zhì)泥巖或煤，勘探區(qū)內(nèi)在野外鉆探時，穿過不同層位的斷層破碎帶均未發(fā)生沖洗液大量漏失的現(xiàn)象。據(jù)本勘探區(qū)東對戴廟斷層抽水試驗，q=0.00736l/s.m，k=0.0132m/d，水質(zhì)類型為重碳酸、氯化物鈉、鎂

21、類型。由以上資料可以看出斷層抽水，涌水量較小，其水化學成分也與其它含水層不同，這說明斷層與其它含水層水力聯(lián)系不密切，導水性較差。7、巖溶陷落柱本區(qū)未發(fā)現(xiàn)巖溶陷落柱。但相鄰礦井任樓礦井曾出現(xiàn)巖溶陷落柱引起的淹井事故，故在生產(chǎn)過程中應進一步加強有關(guān)工作。第三節(jié)。煤層特征可采煤層特征本區(qū)含煤地層為二迭系下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組，含9個煤層（組）。自上而下為：上石盒子組，含1、2、3三個煤層（組），含煤4-9層，均為不可采煤層；下石盒子組含4、5、6、7、8煤層（組），含煤6-12層，均為不可采煤層；山西組含10煤層（組），含煤1-2層，10煤為本礦主采煤層。本區(qū)含煤地層總厚約900m左

22、右，煤層總厚12.60m，可采煤層平均總厚4.5m，含煤系數(shù)1.4%左右。依據(jù)煤層的可采指數(shù)和可采面積指數(shù)綜合確定本區(qū)10煤層為較穩(wěn)定煤層。其他煤層均為不穩(wěn)定煤層。本區(qū)煤層自上而下分別為：31、32、51、72、81、82、10計7層（見表1-4）。1、31煤層位于上石盒子組下部，下距上石盒子組底界K3砂巖約57m。煤厚02.22m，平均0.92m。穿過點128個，可采點20個，不可采點78個。為不可采的不穩(wěn)定薄煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡單，以單一煤層為主，大部分含有夾矸，夾矸多為泥巖。2、32煤層位于上石盒子組下部，上距31煤層010.45m。厚01.5，平均0.6m，為薄煤層。穿過點129個，可采點

23、23個，不可采點106個。以單一煤層為主，大部分含有夾矸。煤層頂板以泥巖為主，砂巖在西部有大片分布，粉砂巖極多。32煤層為不可采煤層。3、51煤層位于下石盒子組中部，上距上石盒子組底界K3砂巖約113m。煤厚02.66m，平均0.79m，為薄煤層。穿過點152個，可采點30個，不可采點122個。在5-6線至7線間的南部煤層發(fā)育較好，其余區(qū)段煤層發(fā)育較差，并且被不可采區(qū)分隔形成較零星的小區(qū)段。煤層結(jié)構(gòu)復雜，絕大多數(shù)為單一煤層，大部分見煤點含有夾矸，夾矸為泥巖或炭質(zhì)泥巖。煤層頂板以泥巖為主，砂巖和粉砂巖主要分布在大牛家斷層北側(cè)。煤層底板多為泥巖。51煤層成為不可采的不穩(wěn)定薄煤層，其成因：主要是原始

24、沉積發(fā)育不良，另加后期巖漿侵入的影響。4、72煤層位于下石盒子組下部。下距下石盒子組底界鋁質(zhì)泥巖底板45m左右。煤厚01.11m，平均0.5m，為薄煤層。穿過點152個，可采點20個，不可采點132個，其中見巖漿巖點46個。煤層結(jié)構(gòu)簡單，以單一煤層為主，大部分含有夾矸，為不可采煤層。5、81煤層位于下石盒子組下部，下距下石盒子組底界鋁質(zhì)泥巖底板約30m左右。煤厚00.87m，平均0.5m，為中厚煤層。穿過點154個，可采點28個，不可采點126個，其中見巖漿巖點71個。煤層結(jié)構(gòu)簡單，絕大多數(shù)為單一煤層，大部分含有夾矸，為不可采煤層。6、82煤層為本井田主要可采煤層，位于下石盒子組下部。下距下石

25、盒子組底界鋁質(zhì)泥巖底板25m左右。穿過點154個，可采點23個，不可采點115個，其中巖漿侵蝕點21個。煤層厚01.6m，平均0.7m。煤層結(jié)構(gòu)較簡單，多以單一煤層出現(xiàn)，大部分含夾矸，夾矸為泥巖或炭質(zhì)泥巖。煤層頂板以砂巖、粉砂巖為主，泥巖分布較廣。砂巖、粉砂巖分帶較明顯，為不可采煤層。7、10煤層為主要可采煤層，位于山西組的中部，上距鋁質(zhì)泥巖約55m。下距太原組一灰頂界面約60m。煤層厚3.86.43m，平均厚4.5m，以厚煤層為主。穿過點163個，可采點126個，不可采點21個，巖漿侵蝕點18個。煤層原生結(jié)構(gòu)簡單，基本不含夾矸。煤層頂板以砂巖、泥巖為主，粉砂巖零星分布。在井田的西部有一砂巖帶

26、。在6線以東、7-8線以西大部分為巖漿侵蝕區(qū)。表1-4煤層間距統(tǒng)計表單位：m煤層號1-22-3232-5151-7272-8282-1010-C3最小間距6393.514342.522.555.751最大間距90.513318875.5438768.3平均間距71.9107.5174.559.332.573.858.4煤的特征本區(qū)煤層自上而下分別為：31、32、51、72、81、82、10計7層，其中本礦井主要可采煤層為10煤層。本礦可采煤層為二迭紀山西組和上下石盒子組沉積的煤層，區(qū)域變質(zhì)階段應屬-級階段的氣煤1/3焦煤。由于后期受巖漿巖的廣泛侵入，使各煤層在距巖漿遠近不同而出現(xiàn)了不同的變質(zhì)程

27、度，其變質(zhì)階段從，甚至>階段的無煙煤天然焦。中低變質(zhì)階段的煙煤（氣煤貧煤）為低中灰分中灰分煤；特低硫分低中硫分煤；特低磷低磷煤，具中熱值高熱值；煤灰為高熔難熔灰；結(jié)渣指數(shù)低；各煤層屬中高揮發(fā)分煤；具中等強粘結(jié)性；具良好的結(jié)焦性；各煤層可選性評定為易選極難選煤。1、主要可采煤層物理性質(zhì)和煤巖特征各煤層沉積環(huán)境相近，煤的物理特征相似，一般為黑色，少量灰黑色，條痕褐黑色；油脂光澤弱玻璃光澤；無煙煤和天然焦由于煤層受巖漿侵入烘烤而變質(zhì)，其顏色為深灰鋼灰色；條痕深灰鉛灰色；玻璃光澤金剛光澤。煙煤多為粉狀、碎塊狀、鱗片狀，51煤多為塊狀；無煙煤、天然焦為粉狀塊狀。煙煤性軟，天然焦性硬，燃燒有爆裂現(xiàn)象

28、。煙煤視比重較輕，一般為1.301.45；無煙煤、天然焦則一般>1.5，高者可達2.0以上。宏觀煤巖類型，煙煤以亮煤、暗煤為主，夾鏡煤線理-條帶，半亮-半暗型，無煙煤、天然焦煤巖類型多不清。煙煤在鏡下可見條帶狀結(jié)構(gòu)，以凝膠化基質(zhì)和鏡煤為主，其次有絲炭化、角質(zhì)化分子和樹皮。51煤層和10煤層有的以絲炭化角質(zhì)亮暗煤和暗煤為主。無煙煤和天然焦鏡下觀察結(jié)構(gòu)已遭破壞，組分不清。僅個別偶見殘留的絲炭角質(zhì)化分子，具熔融和軟化現(xiàn)象。礦物雜質(zhì)以泥質(zhì)為主，以塊狀、條帶狀、分散狀、浸染狀分布其中，有的可見碳酸鹽礦物和黃鐵礦等。煤的鏡質(zhì)組反射率（Romax），煙煤為0.741.20之間，屬變質(zhì)階段，無煙煤、天然

29、焦反射率在1.52.0，屬甚至更高階段。2、主采煤層煤的化學性質(zhì)原煤灰分：10煤層為12.8732.93%，平均值為15.85%，屬低中灰分煤，精煤灰分是原煤經(jīng)1.40比重液洗后測定的，灰分普遍有所下降，平均兩極值為6.9310.39%，以10煤層最低。原煤硫分：全硫含量平均值在0.301.33%，10煤層全硫平均值均<0.50%，屬特低硫煤，煤中各種硫以硫化鐵硫為主。精煤硫的脫硫系數(shù)，10煤脫硫系數(shù)為087.81，脫硫效果較好。原煤磷分：10煤層磷含量平均值在0.00210.0038，屬特低磷分煤。精煤揮發(fā)分：10煤層精煤揮發(fā)分平均值在28.9136.44%，屬中高揮發(fā)分煤。粘結(jié)指數(shù)：

30、氣煤、1/3焦煤、肥煤GR.I值多在7593.6，屬強特強粘結(jié)煤，瘦煤貧煤為不粘結(jié)煤弱粘結(jié)煤?？刹擅簩訜熋喊l(fā)熱量：10煤層為高熱值煤。煤層煤類分布情況：10煤層以煙煤中的肥煤、1/3焦煤、貧煤占絕大部分，天然焦局部分布。3、可選性以精煤指定灰分10%來評定，理論分選密度81、82為1.501.55，可選性評級為易選極難選，10煤層指定灰分為5%時，理論分選密度為1.85，屬易選。4、煤的工業(yè)用途評價綜上所述，本礦各煤層之煙煤部分，煤中有害組分（硫、磷、氯、砷）均屬低特低，浮煤粘結(jié)性、結(jié)焦性良好。洗選后可作煉焦配煤，原煤和洗中煤，可作動力用煤。無煙煤可作民用煤和化工用煤。天然焦有待開發(fā)利用。5、

31、煤塵各可采煤層煙煤中除貧煤外，揮發(fā)分一般>36%，火焰長度在70800mm，具有爆炸危險，需通入2085%巖粉方可抑止其爆炸。據(jù)煤礦技術(shù)操作規(guī)程提供的煤塵爆炸經(jīng)驗公式K=V×100/（V+Fc），計算出本井田煙煤部分的煤層煤塵爆炸指數(shù)（K值）為28.9940，皆大于15，可以確定本井田各煤層皆具有煤塵爆炸危險性。無煙煤和天然焦煤塵爆炸指數(shù)（K值）為7.459.31，均<15，故無煤塵爆炸危險性。煤塵爆炸試驗成果匯總表見表1-5表1-5 煤塵爆炸試驗成果匯總表煤層孔號深度揮發(fā)分Vdaf火焰長度(mm)巖粉量(%)有無爆炸性備注10楊1180.636.225-1020無FM楊

32、2300.333.8910-2030無1/3JM楊5300.932.5610-1535無1/3JM楊8455.834.615-1060無1/3JM楊10200.724.8710-2035無PM楊12265.432.3520-3055無1/3JM楊15510.232.4220-4550無1/3JM6、煤的自然發(fā)火傾向建井揭煤鑒定10煤無自然發(fā)火的傾向。其他有益礦產(chǎn)1、煤層中的微量元素本礦井對煤層、夾矸及煤層偽頂、底板進行了大量的采樣和測試工作，測試結(jié)果：鎵（Ga）含量兩極值0.106.06ppm，平均1.51ppm；鍺（Ge）含量兩極值0.00020.0076ppm，平均0.0014ppm。未達

33、到一般工業(yè)要求。2、鋁質(zhì)泥巖對鋁質(zhì)泥巖取樣進行了測試，由于鋁硅比<1，達不到鋁土礦的邊界工業(yè)品位（工業(yè)品位為鋁硅比>2.1），目前尚不能用于工業(yè)煉鋁，質(zhì)純者可達軟質(zhì)粘土和半軟質(zhì)粘土。由于其中有害組分Fe2O3含量過高，經(jīng)過工業(yè)處理，未來可能有利用價值。鋁質(zhì)泥巖中的鍺（Ge）未達工業(yè)品位；鎵（Ga）含量為3046ppm，平均38ppm，大于鋁土礦中Ga>20ppm的邊界工業(yè)品位，因鋁質(zhì)泥巖暫未能開發(fā)，鎵也不能利用；另外對部分樣品測試了鈾（U），含量甚微<10100ppm，平均34ppm，未達到工業(yè)品位（邊界品位為300ppm）。綜上所述，本區(qū)鋁質(zhì)泥巖未達到現(xiàn)行工業(yè)邊界品位

34、，故做為鋁土礦煉鋁原料，目前尚無開采利用價值。第二章。井田境界與儲量第一節(jié)。井田境界井田范圍根據(jù)國土資源部2006年8月30日頒發(fā)的采礦許可證（證號：）和煤層地質(zhì)條件，開采界限及井田尺寸本區(qū)含煤地層為二迭系下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組，含9個煤層（組）。自上而下為：上石盒子組，含1、2、3三個煤層（組），含煤4-9層，均為不可采煤層；下石盒子組含4、5、6、7、8煤層（組），含煤6-12層，均為不可采煤層；山西組含10煤層（組），含煤1-2層，10煤為主采煤層。本區(qū)含煤地層總厚約300m左右，煤層總厚12.60m，可采煤層平均總厚4.5m，含煤系數(shù)1.4%左右。煤層的傾角最大為

35、76;，最小6.7 °，平均為10.5°。楊柳井田南北長約3km，東西寬57km，勘探面積21.5km2。第二節(jié)。礦井儲量計算構(gòu)造類型煤層內(nèi)傾角為6.7°14.3°，褶曲與斷層均較發(fā)育，無巖漿活動，為中等構(gòu)造地區(qū)，屬于第二類。 礦井工業(yè)儲量礦井工業(yè)儲量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)地質(zhì)勘探，煤層厚度和質(zhì)量均合乎開采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚。根據(jù)已看勘探的煤種以貧煤為主，其次是無煙煤，由表2-2知最低可采厚度為0.7m。表2-2儲量計算厚度、灰分指標儲量類別能利用儲量尚可利用儲量煤的種類煉焦用煤非煉焦用煤褐煤煉焦用煤非煉焦用煤褐煤最低可采厚度/m緩斜煤層（0°

36、;-25°）0.70.70.80.50.60.7傾斜煤層（25°-45°）0.60.70.70.40.50.6急斜煤層（>45°）0.50.60.60.40.40.5最低灰分%4050本礦井設計對10煤層進行開采設計，它的平均厚度為4.5m，基巖無出露，均為巨厚新生界松散層覆蓋。本次儲量計算是在精查地質(zhì)報告提供的1：5000煤層底板等高線圖上計算的，儲量計算可靠。采用塊段法計算工業(yè)儲量。地質(zhì)塊段法就是根據(jù)一定的地質(zhì)勘探或開采特征，將礦體劃分為若干塊段，在圈定的塊段法范圍內(nèi)可用算術(shù)平均法求得每個塊段的儲量。煤層總儲量即為各塊段儲量之和，每個塊段內(nèi)至少

37、應有一個以上的鉆孔。塊段劃分如圖2-3所示。圖2-3塊段劃分示意圖根據(jù)煤炭工業(yè)設計規(guī)范，求得以下各儲量類型的值：1、礦井地質(zhì)資源量礦井地質(zhì)資源量可由以下等式計算：（2-1）式中：礦井地質(zhì)資源量，Mt；煤層平均厚度，m；煤層底面面積，m2；煤容重，t/m3。將各參數(shù)代入（2-1）式中可得表2-4，所以地質(zhì)儲量為：=135.04（Mt）表2-4煤層地質(zhì)儲量計算煤層塊段傾角/(°)塊段面積/km2煤厚/m容重/t/m3儲量/Mt煤層總儲量/Mt10#A13.54.234.51.427.41135.04B8.53.164.51.420.13C7.21.854.51.411.75D8.83.0

38、14.51.419.19E10.24.024.51.425.74F9.14.834.51.430.822、礦井工業(yè)儲量根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，60%探明的，30%控制的，10%推斷的。根據(jù)煤層厚度和煤質(zhì)，在探明的和控制的資源量中，70%的是經(jīng)濟的基礎儲量，30%的是邊際經(jīng)濟的基礎儲量，則礦井工業(yè)資源/儲量由式計算。礦井工業(yè)儲量可用下式計算：（2-2）式中礦井工業(yè)資源/儲量；探明的資源量中經(jīng)濟的基礎儲量；控制的資源量中經(jīng)濟的基礎儲量；探明的資源量中邊際經(jīng)濟的基礎儲量；控制的資源量中經(jīng)濟的基礎儲量；推斷的資源量；可信度系數(shù)，取0.70.9。地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井，值取0.9；地

39、質(zhì)構(gòu)造復雜、煤層賦存較穩(wěn)定的礦井，取0.7。該式取0.8。56.72（Mt）28.36（Mt）24.31（Mt）12.16（Mt）12.16（Mt）因此將各數(shù)代入式2-2得：133.71（Mt） 礦井可采儲量礦井設計資源儲量按式（2-3）計算：（2-3）式中礦井設計資源/儲量斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑煤柱等永久煤柱損失量之和。按礦井工業(yè)儲量的3%算。則：=133.71-133.71*0.03=129.70（Mt）礦井設計可采儲量（2-4）式中礦井設計可采儲量；工業(yè)場地和主要井巷煤柱損失量之和，按礦井設計資源/儲量的2%算；C采區(qū)采出率，厚煤層不小于75%；中厚煤層不小于80%；

40、薄煤層不小于85%。此處取0.85。則：=(129.70-129.70*0.02)*0.85=108.04（Mt）工業(yè)廣場煤柱根據(jù)煤炭工業(yè)設計規(guī)范不同井型與其對應的工業(yè)廣場面積見表2-5。第5-22條規(guī)定：工業(yè)廣場的面積為平方公頃/10萬噸。本礦井設計生產(chǎn)能力為120萬噸/年，所以取工業(yè)廣場的尺寸為380m×360m的長方形。煤層的平均傾角為9.5度，工業(yè)廣場的中心處在井田走向的中央，傾向中央偏于煤層中上部，其中心處埋藏深度為-350m，該處表土層厚度為80-120m，主井、副井，地表建筑物均布置在工業(yè)廣場內(nèi)。工業(yè)廣場按級保護留維護帶，寬度為15m。本礦井的地質(zhì)掉件及沖積層和基巖層移

41、動角見表2-6。表2-5工業(yè)場地占地面積指標井型（萬t/a）占地面積指標（公頃/10萬t）240及以上1.0120-1801.245-901.59-301.8表2-6巖層移動角廣場中心深度/m煤層傾角煤層厚度/m沖擊層厚度/m-35010.5°4.510045757570由此根據(jù)上述以知條件，畫出如圖2-7所示的工業(yè)廣場保護煤柱的尺寸：圖2-7工業(yè)廣場保護煤柱由圖可得出保護煤柱的尺寸為：由于一層煤，只需算一個保護煤柱。S10煤=9.5°=（2-5）10煤第三章。礦井工作制度、設計生產(chǎn)能力及服務年限第一節(jié)。礦井工作制度按照煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范中規(guī)定，參考關(guān)于煤礦設計規(guī)范中若干

42、條文修改的說明，確定本礦井設計生產(chǎn)能力按年工作日330天計算，四六制作業(yè)（三班生產(chǎn)，一班檢修），每日三班出煤，凈提升時間為16小時。第二節(jié)。礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限1、礦井設計生產(chǎn)能力因為本井田設計豐富，主采煤層賦存條件簡單，井田內(nèi)部無較大斷層，比較合適布置大型礦井，經(jīng)校核后確定本礦井的設計生產(chǎn)能力為120萬噸/年。2、井型校核下面通過對設計煤層開采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲量條件及安全條件等因素對井型加以校核。1）礦井開采能力校核楊柳礦10煤層均為煤層，煤層平均傾角為10.5度，地質(zhì)構(gòu)造簡單，賦存較穩(wěn)定，考慮到礦井的儲量可以布置一個綜采工作面就可以滿足礦井的設計能力。2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核

43、本礦井為大型礦井，開拓方式為立井兩水平開拓，主井提升容器為兩對16噸底卸式提升箕斗，提升能力可以達到設計井型的要求，工作面生產(chǎn)原煤一律用帶式輸送機運到采區(qū)煤倉，運輸能力很大，自動化程度很高，原煤外運不成問題。輔助運輸采用罐籠，同時本設計的井底車場調(diào)車方便，通過能力大，滿足矸石、材料及人員的調(diào)動要求。所以輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全能夠滿足設計生產(chǎn)能力的要求。3）通風安全條件的校核本礦井煤塵具有爆炸性瓦斯含量不高，屬于低瓦斯礦井，水文地質(zhì)條件較簡單。礦井通風采用中央并列式通風，礦井達產(chǎn)初期對首采只需先建一個風井即可滿足礦井的通風需求，后期再建一個風井，可以滿足整個礦井通風的要求。本井田內(nèi)存在一個小斷層，已經(jīng)

44、查到且不導水，不會影響采煤工作。所以各項安全條件均可以得到保證，不會影響礦井的設計生產(chǎn)能力。4）儲量條件校核井田的設計生產(chǎn)能力應于礦井的可采儲量相適應，以保證礦井有足夠的服務年限。礦井服務年限的公式為：T=Zk/(A×K) （3-1）其中：T -礦井的服務年限，年；Zk-礦井的可采儲量，108.04Mt；A -礦井的設計生產(chǎn)努力， 120萬噸/年； K -礦井儲量備用系數(shù)，取1.4。則：T=108.04×100/（120×1.4） =64.31（年）既本礦井的開采服務年限符合規(guī)范的要求。注：確定井型是要考慮備用系數(shù)的原因是因為礦井每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲備能力，礦井

45、達產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，局部地質(zhì)條件變化，使儲量減少，有的礦井由于技術(shù)原因使采出率降低，從而減少儲量，為保證有合適的服務年限，確定井型時，必須考慮備用系數(shù)。5）服務年限校核表3-1不同礦井設計生產(chǎn)能力時礦井服務年限表即本設計服務年限符合礦井設計規(guī)范的的要求。第四章 井田開拓13.61010號煤層西部及中部傾角較大，一般在6º14.3º，平均傾角12.3º；北部傾角較小，一般在6º10º，平均8.5º。3500井型開采緩傾斜煤層的礦井/m開采傾斜煤層的礦井/m開采急傾斜煤層的礦井/m大、中型礦井100250100200100150小型礦井

46、601008012080120可把礦井劃分為二個階段進行開拓。第一水平標高根據(jù)本井田形態(tài)，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等條件，主要考慮以下原則：1、 有較長的服務年限：2、 各采區(qū)上山的斜長，有利于輔助運輸設備的選擇：3、 井底車場層位要選擇在較好的巖層中：4、有利于井下開拓巷道和采（帶）區(qū)和理布置，井巷工程量省。根據(jù)以上原則，井底車場位于10煤層底板巖層中。故一水平位于-350水平上。1）立井雙水平上山開采，直接延深，井筒布置在井田中央，主石門，膠帶運輸大巷、軌道大巷布置在10煤底板巖石中，一水平設在350m，初期采用中央并列式通風，后期采用混合式通風。2）立井雙水平上山開采，暗斜井延深，井筒布置在井

47、田中央稍下方，主石門，膠帶運輸大巷、軌道大巷布置在10煤底板巖石中，一水平設在350m，初期采用中央并列式通風，后期采用混合式通風，3）立井兩水平上山開采，直接延深，井筒布置在井田中央的東南方向，主石門，膠帶運輸大巷及軌道大巷布置在10煤底板巖石中，初期采用中央并列式通風，后期采用混合式通風。一水平在-400的位置上，二水平在-630的位置上，如下圖：4）立井兩水平上山開采，直接延深，井筒布置在井田中央的東南方向，主石門，集中運輸大巷布置在10煤層中，軌道大巷布置在10煤層底板巖石中，初期采用中央并列式通風，后期采用混合式通風。一水平在400位置，二水平在630位置以上所提的四個方案第一水平的

48、井筒布置形式和數(shù)目均相同。區(qū)別在于第二水平的延深方式不同及部分基建、生產(chǎn)費用不同。方案一、二均為雙水平開拓，區(qū)別在于進行第二水平開拓時，延深的形式不同。方案一為直接延深主副井，直接延深可充分利用原設備、設施，投資少，提升單一，轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)少，車場工程量相對減少。缺點是延深與生產(chǎn)互相影響。同時提升高度的增加，需更換原有的提升設備。方案二為暗斜井延深主副井，暗斜井延深的特點是延深與生產(chǎn)互不干擾，暗斜井的位置不受原井筒限制，可選擇在對開采下部煤層有利的位置上。缺點是增加了上部車場的工程量及運輸提升環(huán)節(jié)和設備。經(jīng)過以上的技術(shù)分析、比較，再結(jié)合粗略估算費用結(jié)果(見表4-2)在方案一、二中選擇方案一：立井兩水

49、平開拓，直接延深主副井。方案三、四的開拓水平數(shù)目相同，大巷布置形式相同，只是在運輸大巷布置的位置不同，方案三運輸大巷布置在10煤層底板巖層中，也稱巖石大巷，巖石大巷對地質(zhì)構(gòu)造的變換適應性強，巷道維護條件好，維護費用低，并可少留或不留煤巖柱，另外大巷布置比較靈活，有利于采區(qū)或帶區(qū)煤倉的設置，但是巖石掘進工程量較大，要求的掘進設備多，掘進速度慢，掘進出矸多需要地面堆放，對環(huán)境不利；方案四為煤層大巷，其優(yōu)點是容易施工，掘進速度快，掘進費用低，便于機械化作業(yè)，掘進中可以進一步探明煤層變化情況和地質(zhì)構(gòu)造。其缺點是巷道受采動影響，維護困難，維護費用高，煤炭損失較大，采區(qū)發(fā)生火災時不宜封閉。2、以上四種方案

50、在技術(shù)上都是可行的，都參加經(jīng)濟比較。方案項目方案一方案二基建費/萬元立井開鑿2×250×3000×10=150主暗斜井開鑿1605.52×1050×10=168.58石門開鑿(1490.56+1486.42)×800×=238.16副暗斜井開鑿1578.68×1150×10=181.55井底車場1000×900×10-4=99上下暗斜井車場(300+500)×900×10-4=72小計487.16小計422.13生產(chǎn)費/萬元主立井提升1.2×4438.84

51、×0.6×1.6=5113.54主立井提升1.2×4438.84×0.35×1.6=2982.9主石門運輸1.2×4438.84×1.5×0.38=3036.16主暗斜井提升1.2×4438.84×1.6×0.48=4090.83立井排水330×24×365×33.5×0.28×=1549.47排水(斜立井)330×24×365×33.5×（0.32+0.28）×=2641.14小計93

52、82.23小計9714.87總計費用/萬元9869.39費用/萬元10137.00百分率100%百分率103%方案項目方案三方案四基建費/萬元初期巖層運輸大巷開鑿3843.45×1800×=691.82煤層運輸大巷開鑿3843.45×1100×=422.78巖層軌道大巷開鑿5629.15×1800×=1013.25巖層軌道大巷開鑿5629.15×1800×10=1013.25小計1705.07小計1436.03后期巖層運輸大巷開鑿3096.94×1800×10=557.45煤層運輸大巷開鑿3096.94×1100×10=340.66巖層軌道大巷開鑿6650.29×1800×10=1197.05巖層軌道大巷開鑿6650.29×1800×10=1197.05小計1754.5小計1537.71生產(chǎn)費/萬元初期巖層運輸大巷維護3