王封煤矿机械化采煤升级改造初步设计说明书

王封煤矿机械化采煤升级改造初步设计说明书内容摘要：

合王封煤矿机械化采煤升级改造初步设计说明书 ９ 接触，本组厚 ，平均。 井田东、西两侧沟谷中见出露。 （ P1s） 与下伏太原组呈连续沉积，为一套陆相含煤建造。 岩性主要由灰黑色泥岩、砂质泥岩和灰白色砂岩及 34层煤层组成，底部北岔沟砂岩 (K3)为灰白色粗砂岩，与下伏太原组整合接触。 本组厚 ，平均。 井田内局部见出露。 （ P1x） 以骆驼脖子砂岩 (K4)为底与下伏山西组呈整合接触，由砂岩、泥岩及砂质泥岩组成， K4层位稳定，斜层理发育，为良好标志层，本组厚度，平均。 井田内大面积出露。 （ P1s1） 本组地层与下伏地层呈连续沉积，岩性为各粒级砂岩与泥岩、砂质泥岩，其底部 K6砂岩沉积稳定，特征明显，易识别。 区内大部分遭剥蚀而赋存不全，最大残留厚度约 75m左右。 (Q2+3) 角度不整合于下伏各老 地层之上，多分布于缓坡和较大山头处，主要为中上更新统黄土，各处厚度不等，一般 O20m左右。 （二）含煤地层 井田内含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组，现将含煤地层岩性剖面划分自下而上详述如下： 粗粒砂岩 (晋祠砂岩 )，石英、长石为主，黑色矿物次之，局部含砾，胶结疏松，分选性差，含星散状黄铁矿及泥质包裹体，斜层理。 厚— ，平均。 、含植物化石。 厚 ，平均。 ，含铝质，见植物化石碎片，厚 ，平均。 王封煤矿机械化采煤升级改造初步设计说明书 １０ ，含植物炭化石及根化石，厚 ，平均。 ，波状层理，夹泥质包裹体，厚 m，平均。 ，含黄铁矿结核，致密块状，厚 m，平均。 ，水平层理，含植物化石，厚 m，平均。 ，长石、石英为主，钙质胶结，分选磨圆较好，厚，平均。 ，含大量植物化石，厚 ，平均。 ，黑色。 厚 ，平均。 ，致密性脆，易破碎，不具膨胀性，厚 ，平均。 1 9号煤，黑色，以半亮型、亮型为主，含 1层炭质泥岩夹矸，块状构造，厚 ，平均。 ，裂隙不甚发育，岩性致密，易破碎，厚 ，平均。 1 8号煤，黑色，以半亮型、亮型为主，结构简单，块状构造，厚，平均。 (庙 沟灰岩， L1)，致密，下部质纯，顶部含泥质，含海相动物化石，厚 ，平均。 ，水平层理、波状层理发育，厚 m，平均。 ，水平层理，层面含栉羊齿、楔叶等植物化石，厚，平均。 (毛儿沟灰岩， K2)，裂隙发育，充填分解石脉，厚，平均。 ，含少量植物化石及黄铁矿结核，厚 ，平均。 ，黑色，半亮 型、亮型为主，厚 ，平均。 王封煤矿机械化采煤升级改造初步设计说明书 １１ (斜道灰岩， L4)，含海相动物化石，厚 ，平均。 ，含铝质，多由片状矿物组成，含少量植物化石，厚，平均。 (七里沟砂岩 )，长石、石英为主，具韵律性分选，厚，平均。 ，含植物根化石及黄铁矿结核 ，平均。 ，黑色，厚 ，平均。 ，产大量植物化石，厚 ，平均。 ，含大量楔叶植物化石，厚 ，平均。 (骆驼脖子砂岩， K3)，含砾，产大量煤屑及黑色矿物，斜层理，厚 ，平均。 ，含云母碎片，厚 ，平均 m、 ，含大量植物化石，厚 ，平均。 ，黑色， ，平均。 ，水平层理 发育，厚 m，平均。 ，石英长石为主，胶结致密，波状层理，厚 ，平均。 ，含植物化石，厚 ，平均。 ，黑色，半亮型，亮型为主，厚 ，平均。 ，水平层理，厚 m，平均。 ，黑色，半亮型、亮型为主，块状构造，厚 ，平均。 ，富含植物化石，水平 层理，厚 ，平均。 ，黑色，厚 ，平均。 王封煤矿机械化采煤升级改造初步设计说明书 １２ ，含云母碎屑及植物化石，厚 ，平均。 ，致密块状，水平层理，厚 ，平均。 二、地质构造 区域构造 本区位于太原西山煤田东北部边缘地带。 西山煤田位于吕梁山背斜东侧、汾河断陷地西侧，总体呈轴向北西的向斜，在此基础上发育有一系列的平缓褶曲、高角度正断层，主要褶曲有正门沟背斜、冶峪背斜及小卧龙向斜，主要断层有随老 母正断层，落差 100m，王封断层落差 50— 110m，杜儿坪正断层，落差 80220m。 赛庄正断层，落差 65m，本矿区处于赛庄正断层南侧。 井田构造 本井田为褶皱构造，地层走向变化较大，倾角 4176。 14176。 ，井田内共发育背斜 3个，向斜 2个，规模大小不等的正断层 15条。 陷落柱 4个。 分别叙述如下： （ 1）褶曲 1） S1背斜：位于井田西北部，轴向北东一南西向，轴长约 700m左右，呈弧形展布。 两翼倾角约 14176。 左右。 地表见出露，开采 8号煤层时亦揭露。 2） S2背斜 ： 位于井田西南部，轴向北东一南西向，井田内轴长约 450m，呈弧形展布，两翼倾角约 6176。 7176。 地表见出露，开采 8号煤层时亦揭露。 3） S3向斜：位于井田北部，轴向北东东向，轴长约 1005m，呈直线展布，两翼倾角约 9176。 左右。 地表见出露，开采 8号煤层亦揭露。 4） S4背斜：位于井田南部，轴向北端为北东向，南端转为南东向，基本呈“ S”形展布。 轴长约 1000m，两翼倾角约 6176。 — 7176。 地表见出露，井下开采中亦揭露。 5） S5向斜：位于井田东部，轴向北北西向，基本呈直线展布。 井田内轴长约 900m左右。 两翼倾角约 6176。 左右。 地表见出露，开采 8号煤层亦揭露。 (2) 断层 1） Fl断层：位于井田北部边缘，为本井田边界断层，走向北东东向，倾王封煤矿机械化采煤升级改造初步设计说明书 １３ 向南东，倾角 65176。 ，落差 10m，地表见出露。 2） F2断层：位于井田北部 F1断层南侧，走向北东东向，倾角北西，倾角65176。 ，落差 10m，开采 8号煤层时发现。 井田内延伸长度 260m左右。 3） F3F15断层：这些断层落差均小于 5m，对煤层煤质影响较小，对井下开采、采区布置及其它开采技术条件影响甚微，图中已一一载明，不再叙述。 （ 3）陷落柱 1） X1陷落柱：位于井田北部，椭圆状，轴长 2530m。 2） X2陷落柱：位于井田北部 X1南侧，椭圆状，轴长 2045m。 3） X3陷落柱：位于井田西北部，圆状，直径 35m。 4） X4陷落柱：位于井田西南部，椭圆状，轴长 3055m。 以上这些陷落柱均在井下开采中发现。 综上所述，本井田为褶皱构造，且同时发育断层、陷落柱，但规模均不大。 构造属中等 (偏简单 )。 三、煤层及煤质 (一 )煤层 井田内含煤地层为太原组和山西组，不同的聚煤环境，形成了不同的岩性组合、岩相特征，含煤性也存在有较大的差异性。 太原组为一套海陆交互相含煤地层，含海相灰岩 4层，含煤 5层，主要赋存于本组中上部地层中。 编号自上而下为 6号、 7号、 8号、 9号及 10号，其中 9号煤层为全区稳定可采层，其余煤层区内均不稳定、不可采，地层平均总厚 105m，煤层平均总厚 ，含煤系数 %，中部含煤性好，上部含煤性差，整个含煤地层含煤性中等。 山西组为陆相含煤地层，共含煤 4层，编号自上而下为 1号、 2号、 3号、4号， 3号煤层区内稳定可采，其余为不可采煤层，地层平均总厚 ，煤层平均总厚 ，含煤系数 ，整个含煤地层含煤性较差。 区内太原组、山西组含煤地层平均总厚 155m，煤层总厚 ，含煤系王封煤矿机械化采煤升级改造初步设计说明书 １４ 数 %。 区内可采煤 层 4层，为山西组 3号煤层和太原组的 9号煤层 (详见可采煤层特征表 )，其中 8号煤层已采空，不予叙述。 现将 9煤层叙述如下： 9号煤层：位于太原组中部，上距 8号煤层 ，平均 ，煤层厚 ，平均 ，结构简单，普遍含 1层炭质泥岩夹矸，区内全部发育、全部可采，稳定为一型。 其顶板泥岩，底板为砂质泥岩。 为井田内批采煤层之一。 煤层特征见 表 121。 表 121 开采 煤层特征表 地层 单位 煤层编号 厚度（ m） 煤层间距（ m） 结构 稳定性 可采性 最小 最大 平均 太原组 8 较复杂 稳定 已采空 9 简单 稳定 全区可采 (二 )煤质 本井田可采煤层为 9号煤层，其中 8号煤层已采空，现仅对 9号煤层进行煤质叙述。 煤类及其工业用途 9号煤层：特低灰 低灰、特低硫 中硫、特高热值的贫煤。 9号煤为良好的动力用煤及民用煤。 煤质分析 （ 1）物理性质及煤岩特征 9号煤层宏观特征均为黑色、条带状结构，块状构造，具油脂、玻璃光泽，贝壳断口，内生裂隙较发育。 据杜儿坪精查资料， 9号煤层视密度为。 王封煤矿机械化采煤升级改造初步设计说明书 １５ 宏观煤岩组份以半亮型、亮型为主。 （ 2）煤的化学性质 9号煤层： 水份 (Mad)：原煤： ％，平均 ％。 浮煤： ％，平均 ％。 灰份 (Ad)：原煤： ％，平均 ％。 ． 浮煤： ％，平均 ％。 挥发份 (Vdaf)：原煤： ％，平均 ％。 浮煤： ％，平均 ％。 全硫 (St,d)：原煤： ％，平均 ％。 浮煤： ％，平均 ％。 发热量 (Qgr,d)：原煤 ／ kg。 胶质层最大厚度 (Y) 为 0。 粘结指数 (GRI)：。 焦渣特征 (CRC) 2。 煤质特征如表 122。 表 122 煤质特征表 煤层编号 原、 浮煤 水分 (Mad) (%) 灰分 (Ad) (%) 挥发分 (Vdaf) (%) 硫分 () (%) 发热量 () (MJ/kg ) GRI 煤类 9 原 PM 浮 煤的可选性 将铁磨沟精查区资料汇集如表 12表 124和表 125。 王封煤矿机械化采煤升级改造初步设计说明书 １６ 表 123 筛分试验综合表 采样地点 煤层 等级 (m/m) 浮煤数量比 (%) 煤类 Ad Vdaf 铁磨沟 9 25 25 表 124 浮沉试验综合表 采样地点 煤层 浮煤回收率 浮煤灰分 （ %） 中煤产率 （ %） 备注 % 等级 灰港则 9 良 1959年西山矿务局采 表 125 筛分试验综合表 采样孔 煤层 矿物含量（ %） 各级煤体积比（ %） 总量 其中粘土类 浮煤 中煤 尾煤 D D2 D43 16 17178 9 四、瓦斯、煤尘爆 炸性及煤的自燃性 瓦斯 根据 山西省煤炭工业局晋煤行安 [2020]295 号文件 ,2020 年度王封煤矿矿井相对瓦斯涌出量为 178。 d, 绝对瓦斯涌出量为 , CO2相对涌出量为 178。 d, CO2绝对涌出量为 ,为 低瓦斯矿井。 煤尘 据山西省煤炭工业局综合测试中心 2020年 1月所做的王封煤矿 9号煤层煤样检测报告， 9号煤层煤尘均具有爆炸性。 王封煤矿机械化采煤升级改造初步设计说明书 １７ 煤的自燃发火性 据山西省煤炭工业局综合测试中心 2020年 1月所做的王封煤矿 9号煤层煤样检测报告， 9号煤层均属于不易自燃煤层，自燃倾向性均为Ⅲ级。 地温、地压 据调查，王封煤矿开采过程中，地温一直保持在正常值内，一般为 16℃～17℃之间，且地压也未见异常。 五、水文地质 （一）区域水文地质 按山西省水文地质单元划分，本区位于吕梁山脉东侧、汾河南岸，为晋祠泉域迳流区。 地貌单元属中低山丘陵区，区内大面积基岩裸露，黄土零星覆盖，区域河流为汾河，由西而东，向南流入黄河。 区域含水层组主要为奥陶系中统峰峰组石灰岩岩溶裂隙含水层，石炭系上统太原组岩溶裂隙灰岩含水层，二叠系下统山西组、上下石盒子组砂岩裂隙含水 层及第四系冲、洪积层孔隙含水层，各含水层主要接受大气降水补给，埋于深部者，也接受上部含水层补给，以泉水形式排泄。 (二 ) 含水层 区内主要含水层为第四系、二迭系上、下石盒子组、山西组、石炭系太原组、本溪组及奥陶系灰岩，现将区内含水层特征分述如下： 、粘土、砂土类孔隙含水层组。 分布于区内缓坡及山头，岩性为浅黄、黄褐色亚粘土、粘土及砂土夹砾石层，厚度数 O20m，由于其所处位置较高，位于当地侵蚀基准面之上，仅透水而不含水。 、下石盒子组砂岩裂隙含水层组 区内大面积 出露，岩性为一套砂岩、泥岩互层。