寺家庄矿15煤层第一盘区设计说明书(编辑修改稿)

寺家庄矿15煤层第一盘区设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

自上而下可采及局部可采煤层有 8 8 9 及 15号煤层，总厚度达。 其中 15 号煤全区稳定可采，为主要可采煤层，也是首采煤层，最大厚度 ，平均厚度。 各可采煤层顶底板岩性大同小异，一般为泥岩、砂质泥岩，太原组个别煤层直接顶为石灰岩，山西组有的煤层顶底板为砂岩。 主要标志层特征：由下至上分为 15 号煤以下至 K1层段，岩层中多含铝质，并有 1～2 层铝土泥岩作为煤系终止； K2（四节石）灰岩全区稳定； K3（钱石）灰岩全区分布广泛 ；K4（猴石）灰岩厚度受 S1砂体控制变化较大。 三层灰岩均含海百合茎、蜓、层孔虫及腕足类动物化石碎片，并以 K3灰岩最多 ， 81号煤层顶板常为深灰色或黑色海相泥岩，含戟贝、海百合、舌形贝动物化石。 K7砂岩为山西组含煤地层基底，为浅灰、灰白色中－粗粒砂岩，分选、磨圆较差，泥质胶结，含少量植物碎片化石及泥质包体，含大量菱铁质鲕粒。 阳泉学院 毕业设计说明书 11 可采煤层特征详见表 131。 表 131 可 采 煤 层 特 征 表 煤层 编号 煤层厚度 (m) (m) 煤 层 间 距（ m） (m) 结 构 稳定性 顶 底 板 岩 性 可 采 情 况 最 大 可采平均 最 小 最 大 平 均 顶 板 底 板 3 简单 极不稳定 粉砂岩 泥岩及细砂岩 局部可采 6 简单 极不稳定 泥岩及砂质泥岩 砂质泥岩 局部可采 81 简单 不稳定 砂质泥岩或泥岩 砂质泥岩或粉砂岩 细砂岩 局部可采 84 较简单 不稳定 炭质泥岩或粉砂 岩砂质泥岩 细砂或砂质泥岩 粉砂岩 局部可采 9 简单 不稳定 泥岩、砂质泥岩 或粉砂岩 砂质泥岩或泥岩、粉砂岩 局部可采 15 复杂 稳 定 砂质泥岩、粉砂岩 或泥岩 泥岩、炭质泥岩 全部可采 二、煤质 区内各煤层均为单一的无烟煤种，同一煤层自南向北变质程度有所增高，就埋藏深度而言由上而下变质程度也有所增高。 煤质有发热量大，洗后灰份低，硫、磷有害物质含量少等特点。 各煤层主要煤质指标见表 132。 阳泉学院 毕业设计说明书 12 表 132 各煤层主要煤质指标表 煤层编号 灰 份 Ag(%) 全 疏 SgQ(%) 挥发份 (洗 ) Vt(%) 碳 Cr(%) 氢 Hr(%) 磷 Pg(%) 发热量 QrDr (Kon/g) QrDW 原 煤 精 煤 原 煤 精 煤 3 ～ (10) ～ (10) ～ (10) ～ (10) ～ (10) ～ (3) ～ (3) (6) 8249 (10) 6266 (5) 6 ～ (20) ～ (20) ～ (21) ～ (20) ～ (20) ～ (19) ～ (19) (3) 8361 (20) 5819 (13) 81 ～ (74) ～ (67) ～ (74) ～ (61) ～ (67) ～ (54) ～ (54) (19) 8072 (74) 6140 (36) 84 ～ (66) ～ (62) ～ (64) ～ (57) ～ (62) ～ (53) ～ (53) (23) 8149 (63) 5918 (38) 9 ～ (64) ～ (63) ～ (64) ～ (60) ～ (63) ～ (56) ～ (56) (24) 8421 (63) 6558 (35) 15 ～ (94) ～ (37) ～ (90) ～ (35) ～ (89) ～ (31) ～ (31) (23) 8355 (84) 6608 (49) 阳泉学院 毕业设计说明书 13 第二章 井田境界及储量 一、井田境界 井田境界以能源部对阳泉矿区总体发展规划批文（能源计 [1992]523 号）批准的寺家庄矿井井田范围为准，具体范围如下： 北以纬线 73000 与阳胜、南后峪等地方煤矿为界； 南以矿区拐点 9 111 两点连线为界； 东部基本以经线 105000 与阳胜、安坪、黄岩汇、白杨岭等地方煤矿为 界； 西部为精查勘探区深部界线。 全井田南北走向长 ～ ，东西倾斜宽 6～ 9km，井田面积约 123km2(不包括已划归黄岩汇煤矿的部分，该部分面积约 3km2)，本次设计走向长度取 ～ 9km，倾斜宽 ～。 二、矿井储量 地质储量 地质储量包括能利用储量及暂不能利用储量。 根据原阳泉矿务局 1985 年 12 月提供井田范围的储量汇总表，参照中国煤炭地质总局一一九队汇编的《寺家庄煤矿井田地质报告》，设计对矿井储量重新进行了核算，核算后全矿井地质储量为 ，其中 15号煤地质 储量为 Mt。 工业储量 工业储量包括能利用储量中的 A、 B、 C三级储量，经计算全矿井工业储量为 Mt, 其中 15 号煤地质储量为 Mt。 地质储量及工业储量计算详见表 211。 阳泉学院 毕业设计说明书 14 表 211 全矿井地质及工业储量汇总表 单位： Mt 煤 层 A B C 工业储量 A+B+C D 地质储量 A+B+C+D A+B ％ A+B+C+D 6 81 84 9 15 合计 矿井设计储量 矿井设计储量等于工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久性保护煤柱损失 量后的储量。 1）井田境界煤柱 井田境界煤柱在本井田一侧按 30m 留设。 经计算 15号煤井田境界煤柱为。 2）工业场地煤柱 经计算 15号煤井田境界煤柱为。 矿井设计可采储量计算 矿井设计可采储量等于矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、井下主要巷道及上、下山保护煤柱后，乘以采区回采率的储量。 8 8 9号煤采区回采率取 85%， 15 号煤采区回采率取 75%。 各类煤柱留设如下： 1）工业场地保护煤柱：煤柱留设参数同村庄保护煤柱。 共有四个工业场地需要阳泉学院 毕业设计说明书 15 留设保护煤柱，分别为联合工业场地、初 期风井场地及两个后期风井场地。 经计算，工业场地保护煤柱为。 2）大巷煤柱 根据邻近贵石沟矿井生产经验，大巷两侧各留 40m 的保护煤柱煤柱。 经计算，大巷煤柱为。 3）盘区巷道煤柱 盘区巷道两侧各留 30m 的保护煤柱煤柱。 经计算，盘区巷道煤柱为。 以上各类保护煤柱合计为。 扣除各类保护煤柱后，经计算，全矿井设计可采储量为。 阳泉学院 毕业设计说明书 16 第三章 矿井工作制度及生产能力 一、矿井工作制度 矿井工作制度采用年工作日 300d，三 班作业，其中两个生产班每班工作九小时，一个检修班工作六小时，每天净提升时间为 14h。 二、矿井设计生产能力 矿井设计生产能力，主要根据矿井储量及合理的服务年限、地质及开采技术条件、经济效益等因素确定。 就本矿井而言，其具体特点如下： 1）全矿井 15 号煤可采储量为 ，可采储量。 2） 15 号煤赋存稳定，厚度大，平均 ，适合于放顶煤开采。 3）大部分区域煤层倾角比较平缓，但遇褶曲构造时煤层倾角变大，局部达到 20176。 左右。 4）褶曲构造多，开采过程中易出现应力集中区。 5）纬线 74000 以北区域陷落柱密集，设计已将其列为不经济可采储量。 6）本矿井为高瓦斯矿井，尽管采取瓦斯抽放等措施，需要的风量及巷道断面仍较大，一个盘区的生产能力不能过大。 7）煤层顶底板条件较差，巷道维护困难。 确定矿井设计生产能力为。 三、矿井服务年限 矿井服务限用下列公式计算： Z 采 T= ———— A K 式中 T—— 矿井服务年限， a； Z 采 —— 矿井设计可采储量， Mt； A—— 矿井设计生产能力， Mt/a； K—— 储量备用系数，取。 按 ，全矿井服 务年限为。 阳泉学院 毕业设计说明书 17 第四章 采煤方法 第一节 采煤方法的选择 一、采煤方法选择 15 号煤层为本井田的主要可采煤层。 井田北翼 15 号煤层较厚，井田南翼煤层略薄，以纬线 67000 线为界，北翼煤层厚度多在 5m 以上，平均厚度 ，南翼煤层厚度多在 5m 以下，平均厚度为 ，部分钻孔的见煤厚度在 5m 以上。 15号煤层含夹矸 0～ 4 层，最多可达 6 层，夹矸总厚度 0～。 需要指出的是，地质报告提供的 15 号煤层底板等高线及储量计算图中，煤层厚度是去掉夹矸后的厚度，考虑夹矸厚度，整个井田 15 号煤厚度大都在 5m～ 以上，平均厚度为。 根据本井田的煤层赋存条件，结合我国目前综采机械装备水平，以及阳泉矿区现有生产矿井几十年的生产经验，确定 15 号煤采用一次采全高综采开采。 由于本井田煤层走向变化较大，根据井田开拓部署和盘区巷道布置，主要以走向长壁开采为主，条件具备时可采用倾斜长壁开采。 回采工作面顶板管理采用全部垮落法。 二、采煤工艺选择 针对 15 号煤一次采全高综采的采煤方法，设计提出了两种具体的采煤工艺即大采高综采和放顶煤综采，从以下两个方面进行分析比较： 工作面产量方面 大采高综采工艺简单，在 我国已逐渐得到推广应用，并已经成为厚煤层高产高效综合机械化采煤的主要方法之一。 具有代表性的矿井是邢台矿务局东庞煤矿，采用5m 国产液压支架及配套采煤设备成功实现大采高综采，工作面产量一直稳定在 ～，最高产量达到。 放顶煤综采在我国已得到广泛应用，技术日渐成熟。 在低瓦斯矿井中有代表性的有兖州矿区的兴隆庄煤矿及东滩煤矿，工作面产量一直稳定在 ～ ，其中东滩煤矿工作面单产最高达到。 在高瓦斯矿井中有代表性的是阳泉矿区，阳泉矿区是我国采用放顶煤综采最早的矿 区之一，特别是在 15 号煤放顶煤综采方面有着相当成熟的经验，开采技术上取得了重大突破，创造了适合阳泉矿区 15 号煤层特阳泉学院 毕业设计说明书 18 点的放顶煤综采工作面生产模式，实现了 15 号煤放顶煤综采工作面的高产高效，工作面月产量可达 ～ ，年产量可达 ～ ，工作面产量最高达到 以上。 与本井田相邻贵石沟矿井， 15 号煤也采用放顶煤综采，由于受到瓦斯等多种因素的影响，工作面产量一直在稳定在 ～ ，最高时达到 上。 据统计，目前国内超过 ，放顶煤综采 工作面约占 70％。 以上两种采煤工艺的工作面产量均有望稳定在 ，结合本矿区实际，阳泉矿区具有丰富的放顶煤综采经验，工作面产量会更有保证。 工作面采高及资源回收率方面 放顶煤综采的合理机采高应在 左右，放采比应控制在 1:1 以上。 考虑夹矸本矿井 15 号煤平均厚度为 ，井田北部达到 ～ 6m以上，放采比大于 1:1，比较适合放顶煤综采。 相比之下，大采高综采最大采高只有 5m，一般在 左右，如果采用大采高综采会丢失部分煤炭。 但另一方面放顶煤综采工作面回采率低，最大达到 85%左右。 两种采煤工艺相对比，资源回收率相当。 与大采高综采相比，放顶煤综采工作面存在上隅角瓦斯超限及煤尘大等问题，但可通过提高瓦斯抽放率、。