发布时间 : 星期一 文章采矿课程设计说明书 - 图文更新完毕开始阅读76273ebef121dd36a32d8200
2011 河北工程大学采矿课程设计说明书 7．水文地质特征 从阳泉矿区整体来看水文地质工作较少，对山西组砂岩和太原组石灰岩裂隙承压水，特别是奥灰岩深部裂隙承压水还缺乏确切评价。经山西省水资源委员会批准，沿桃河和南川河进行过地下水资源勘探工作。
（1）含水层
主要含水层有奥陶系灰岩、太原组灰岩和第四系冲积层。由上而下简述如下： 第四系冲积层：主要分布于洪水河、巴洲河和安坪河的河谷中，河谷最宽约300m，一般100~200m，厚度10~20m，砂砾中含较丰富的潜水，且水质良好，单位涌水量1.30~5.00L/s.m。民用井水量每小时可达100m3以上。
上二迭统石盒子组：主要含水层属裂隙性的砂岩层（K7、K8、K9、K10），区内砂岩出露广泛，裂隙也较发育，这类砂岩一般胶结致密，故其富水性较差，单位涌水量0.00079L/s.m。
下二迭统山西组：属孔隙性砂岩层（K5、K6），胶结性良好，富水性差，单位涌水量在1L/s.m以下，浅部钻孔单位涌水量0.0161L/s.m以下，渗透系数0.212m/d。
上石炭统太原组灰岩：主要含水层为海相沉积之三层灰岩（K2、K3、K4），其中K2灰岩含水性较强，为主要含水层，水位标高为+690.57～+695.63m，进入80年代后期由于井田开采使主要含水层破坏，如城关、李家庄、大寨的机井已近干涸，大量的地下水被疏干。
奥陶系灰岩：井田东部有广泛基岩出露，L86孔揭露灰岩295.75m，巴洲村48号孔和上郭庄51号孔分别揭露206.39m和514.55m，水量比较丰富，桃河资料提供单位涌水量为0.5～2.5L/s.m，渗透系数为0.9～2.4m/d。根据已有资料分析水位标高在+450～+460m之间，有东南高西北低的趋势，水力坡度18?，井田西部奥灰水位标高约为+450m。
（2）矿床充水条件
太原组K2、K3、K4灰岩分别为15、13、12号煤层充水的主要因素。奥灰水
5
2011 河北工程大学采矿课程设计说明书 位一般对矿井初期充水无影响，对水位以下深部开采影响较大，断层带或陷落柱带一般无水，个别局部充水。本井田属水文地质条件简单的矿井。
（3）矿井涌水量
根据阳泉矿区现有生产矿井统计资料，参照李家沟精查地质勘探报告矿井涌水量预测，设计确定矿井正常涌水量按吨煤涌水系数0.4m3/t，最大涌水量按吨煤涌水系数0.63m3/t考虑，经计算矿井正常涌水量为340m3/h，最大涌水量为530m3/h。 盘区煤炭储量计算
本盘区煤层倾角计算：
本盘区共七个见煤钻孔，并且盘区中央部分的构造为向斜，对于L32和L94见煤钻孔，其倾向和整个盘区略有不同，不予计算，陷落柱不为见煤钻孔，现取盘区其余的四个见煤钻孔进行计算，然后去平均值作为本盘区平均倾角。现计算方法如下：
对于1049、L66、1326、1328四个见煤钻孔，煤层地板等高线标高分别为521.85m、 503.09m、520.81m、507.18m。
1049和L66钻孔水平距离为1018737mm，垂直落差为521.85-503.09=18.76m。 tanα1=18760/1018737=0.0184150，所以α1=1.055。 1326和1328钻孔水平距离为
本设计中，盘区的投影面积为38299172m2,则盘区的工业储量为：
Z3＝S*H*γ/cos7°＝38299171×1.51×1.42÷0.9925＝8.274Mt Z6#工＝S*H*γ/cos7°＝38299171×1.58×1.42÷0.9925=8.658Mt Z81#工＝S*H*γ/cos7°＝38299171×1.74×1.42÷0.9925=9.535Mt Z84#工＝S*H*γ/cos7°＝38299171×1.05×1.42÷0.9925=5.754Mt 式中：
Z--- 盘区工业储量，万t；
6
2011 河北工程大学采矿课程设计说明书 s--- 盘区可采面积，m2； H----煤层的厚度，m；
γ---- 煤的容重 ，1.42t/m3；
则该盘区总的工业储量为Z=8.274+8.658+9.535+5.754=32.221Mt. 盘区上边界为水平大巷，考虑到水平大巷服务年限和维修，大巷和开采条带间保护煤柱留设宽度为30m，其余盘区边界保护煤柱留设15m。上边界长度为2.114km，下边界长度为2.759km，左边界长度为1.774km，右边界长度为1.774km。煤层总平局厚度为1.51+1.58+1.74+1.05=5.88m。
则盘区的保护煤柱损失量为：
P =2.114*30*5.88+（1.774+1.774+2.759+0.645）*15*5.88=98.6（万t）。 所以，该盘区的设计可采储量Q为： Q=32221-98.6=32122.4（万t）。 验证盘区采出率：
采出率C1=(Z-P)/Z ??(公式1-4) 式中： C ---- 盘区采出率，% ； Z ---- 盘区的工业储量，万t ；
P ---- 盘区的永久煤柱损失，万t ； C=(Z-P)/Z=(32221－98.6)/32221=99.69% > 80% 满足要求
第三章 盘区生产能力及服务年限
确定工作面长度L
该煤层组上，右两边界已留永久保护煤柱，上边界煤柱以大巷的护巷煤柱为边界，右边界以地面湖泊保护煤柱为边界煤柱，左，下边界各留15m的边界煤柱，（盘区右下角矩形范围的煤炭将在后文中进行说明）。以此可以确定煤层群走向长度为2114-15*2=2084m，倾向长度为1774-（15+30）=1729m。
7
2011 河北工程大学采矿课程设计说明书 本井田储量丰富、地质构造中等，其特点是断层少，褶曲起伏变化较小，对开采影响不大；陷落柱虽多，但主要分布在井田北部边界毛家沟村一带，其它地区较少，特别是首盘区范围内更少，因此，对矿井开采，尤其是初期开采影响很小。各煤层的顶底板岩性多为砂岩、泥岩、砂质泥岩和粉砂岩，顶板易于冒落，属中等条件的顶板管理方法。井田内基本无小窑开采，现开采与基建的小井除批准范围较小的毛家沟及白村煤矿在矿井井田的北部边界内，其他都在井田浅部以外。本矿井属水文地质条件简单的矿井，绝大部分煤层位于奥灰水位以上，仅深部很少部分受奥灰水影响。本矿井开采的不利因素主要是瓦斯涌出量大，需采取抽放措施，对将来开采有一定影响。精查地质勘探报告中，关于煤尘爆炸性资料测定，除84#煤层可能有爆炸危险外，其它主要可采煤层一般无煤尘爆炸危险。地质报告中无煤层发火资料，根据李家沟精查勘探资料，煤系地层平均地温梯度值为每百米温升1.6~2.0℃，井田范围内无地温异常区
综合上述分析，本矿井开采技术条件是良好的。
现代采矿工作面长度有加长趋势，故采煤工艺选取较先进的综合机械化采煤方法。一般而言，考虑到设备选型及技术方面的因素,综采工作面长度为180～250m，巷道宽度为4m～5m,本盘区开掘巷道宽度为5m，采用沿空掘巷，留窄小煤柱，煤柱宽度为3m，且煤柱要进行回收。现将盘区划分为10个条带。
故工作面长度为：
L=(2084-5*20-3*9)/10=195.7m.
盘区工作面数目为10个。确定同采工作面个数为2个。 盘区生产能力计算
本盘区采用条带式开采，两个工作面同时开采。采煤机滚筒截深为600mm，日进刀数为8刀，采用两班开采一班准备，即三八工作日。
则： 3#煤
8