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工程技术学院 采煤工艺模拟设计

副斜井:担负升降人员、运输材料及设备的提升任务并兼作主进风井。巷道坡度为15°,全长1250m,井颈段井筒净宽2.6m,净断面6.0m2,掘进断面9.7m2,采用料石砌碹及铁棚支护,井筒装备:铺设600mm轨距,30kg/m单轨,为矿井井下安全出口。

进风斜井:新建井筒,主要担负进风任务,井筒坡度为18°20’,井筒净宽3.2m,净断面9.1m2,掘进断面12.1m2,采用铁棚喷浆支护,为矿井井下安全出口。

三号风井(立井):井筒净直径4.0m,采用0.5m混凝土碹支护,作为全矿井的回风井。 1.6 采煤方法

1、采煤工艺方式的选择

本井田地质构造简单,为单斜构造,首采煤层Ⅱ3为本区的主要可采煤层,全区发育,煤层赋存稳定,倾角较小,2~8 o左右,可采煤层厚度平均13.09m,为一厚--特厚煤层,煤层结构较简单,适合采用综采工艺。

矿从2000年开始使用综采低位放顶煤回采工艺,经过五年多的探索和实践,使综放开采技术在矿获得了成功,月产最高达到190kt,全矿形成一矿一井一面的生产格局,不但提高了采煤机械化程度、提高了工效,而且还充分证明了本矿井完全适合综放开采,根据上述分析,为提高矿井的机械化及劳动生产率水平,本次升级改造设计仍然推荐采用综采低位放顶煤回采工艺。

2、采煤方法

本井田地质构造简单,煤层赋存稳定,倾角较小,为近水平煤层。煤层顶底板为软岩稳定性较差,开采时必须留0.5m煤底护底。根据上述煤层赋存特点及煤层顶底板条件,设计确定本矿井采煤方法采用走向长壁全部陷落采煤法。

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2采区地质概况

2.1 可采煤层

井田区内地层岩性和物性标志明显,沉积规律性强,可以进行分层对比,煤层对比方法有:标志层、层间距、层群组合、煤层组合、煤层自身特征及物性特征等综合对比方法,故其对比可靠、线分述余下:

1、标志层:

以Ⅱ3煤层作为标志层,该层煤在井田内普遍发育很好,为一厚一特厚煤层,而且结构较简单,煤层稳定,变化稳定,变化规律强,自南向北,由浅入深煤层逐渐变厚,所以Ⅱ

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煤层做为标志层易于对比。 2、层间距:

本区地层往深部厚度增大,煤层之间距由浅往深也有规律的明显逐渐增大,可以做为

对比的参考依据,走向方向层间距由南往北逐渐减小,通过倾向于走向来对比较为可靠。

3、层群组合及煤层自身特征:

本区分为四个煤层群,每个煤层群均有三个以上煤层组成,且煤层都相邻很近,比较集中,但各层群之间相距较远,最近为100米以上;从煤层的自身特性来看,也有比较明显的差异,Ⅰ层群为结构简单的薄—中厚煤层;II层群的II3煤层为单一结构,厚度变化规律较强的厚—特厚煤层;II2煤层为复杂结构中的中厚—厚 煤层。所以在整个地层柱状中用层群组合及煤层自身特征来对比,层次清楚易于对比。

由上所述,可知对比依据可靠,对比准确,层位清楚,其厚度、深度、结构可作为储量计算的依据。

为了使煤层编号统一,对II层群各煤层进行了重新编号。详见(表3-1)。 灵泉井田区的含煤地层为晚侏罗系的扎赉诺尔群,分两个煤组,上部为依敏组,下部

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为大磨拐河组,两个煤层组共含四个煤层群。依敏组含Ⅰ、II两个煤层群,大磨拐河组含Ⅲ、Ⅳ两个煤层群。依敏组的Ⅰ、II两个煤层群共含十三个煤层,即Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ2上、Ⅰ3、Ⅰ4、II2、 II2-1上 、II2-11、 II2-12 、II2-13 、II2-1下 、II2-2 、II3其中可采煤层为七层,即Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3 、II2-11、 II2-12 、II2-13 、II3可采总厚度29.28米,煤层结构较简单,以中厚—厚煤层为主,薄煤层次之。由于灵泉矿只开采II层群煤层,Ⅰ层群已划归灵东矿,故本次只着重叙述II层群可采煤层特征及其变化规律。(附表3-2)。

1、II2-11煤层:

II2-1煤层为本区大面积可采煤层,煤层厚度4.63-0.05米,平均煤厚1.68米,结构较简单,夹石由无到两层,岩性一般为砂岩或泥岩。该层在38线以南,34-36线中浅部,37线浅部,29-33线浅部变薄不可采。在走向上由南往北变厚,并在27-28线左右与II2-12 合并为一层,延倾向由潜入深,煤层逐渐变厚,该煤层可采面积为5.55平方公里,顶底板岩性均为细砂岩。

2、II2-12 煤层:

II2-12 煤层为本区大面积可采煤层,可采面积为9.86平方公里。煤层厚度14.12—0.15米,平均煤厚5.11米,结构由简单到复杂,最多夹矸有五层,夹矸层岩性一般为泥岩或碳质泥岩。煤层在32-39线中浅部变薄不可采,40线以南不可采,煤层由南向北逐渐增厚,且上与II2-11在27-28线左右合并,下与II2-13在28-29线左右合并,沿倾向由浅到深煤层增厚,顶底板岩性均为细砂岩。

3、II2-13 煤层:

为本区最大面积可采煤层,可采面积3.27平方公里。煤层厚度2.57-0.05米,平均厚度1.19米,结构较简单,有夹石一层,该煤层在37线以南变薄不可采,33-36线中浅部,29-32线浅部不可采。煤层由南向北逐渐增厚,并在28-29线左右与II2-12 合并为一

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层,沿倾向由浅到深逐渐增厚,煤层顶底板岩性为细砂岩。

4、II3煤层:

为本区的主要可采煤层,可采厚度3.95-24.35米,平均厚度13.09米,为一厚—特厚煤层,煤层结构较简单,夹石最多四层,岩性为泥岩或碳质泥岩。煤层稳定性好,规律性强,由南向北,由浅到深煤层变厚。煤层顶底板岩性为中砂岩。 2.2 煤质

2.2.1 煤的物理性质

本区煤层呈黑褐色,块状或层状构造,含有少量丝炭,暗淡光泽,煤岩类型暗淡型或半暗淡型,断口平整或参差状,贝壳状,较脆,节理发育,风化后风化后多聚裂纹或呈碎块状,平均水分13.25%,比重1.25,硬度2.5。 2.2.2煤的化学性质

没的灰分总的看来中等,II2、II3、总的平均值为18.585%,其中II2-11煤层23.89%,II2-12 煤层17.48%,II2-13 煤层20.83%,属中灰分煤。II3煤层12.14%,属低灰分煤。

各煤层挥发分38.50-43.62%,平均40.36%,焦油率的含量在3.15-6.18,平均4.87,属含油煤。分析基发热量2898-6782大卡/公斤,平均为5263大卡/公斤。

煤层灰分的变化规律是由浅入深:由南往北逐渐下降。

以煤质化验资料的各主要化验指标成果来看,本区煤种牌号为褐煤,个煤层主要煤质指标见(附表3-3)。

2.2.3 煤的有害成分、工艺特征及用途

煤层中硫的含量一般为0.12-1.23,平均0.32.次区煤层不粘结,灰熔点T21010-1357℃。

根据煤质化验资料来看,属特低硫,低磷,特低—中灰分煤,属含油煤层。可做动

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