新莊煤礦1.2 Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖-采礦工程.zip

新莊煤礦1.2 Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖-采礦工程.zip,新莊煤礦1.2,Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖-采礦工程,新莊,煤礦,1.2,Mta,設(shè)計(jì),CAD,采礦工程 任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)計(jì)日期：20XX年 3 月 12 日 至 20XX 年 6 月 8 日畢業(yè)設(shè)計(jì)題目： 新莊煤礦 1.2 Mt/a 新井設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目： 錨桿支護(hù)巷道離層臨界值的分析 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求： 以實(shí)習(xí)礦井新莊煤礦條件為基礎(chǔ)，完成新莊煤礦 1.2Mt/a 新井設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容包括：礦井概況、礦井工作制度及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、井田開拓、首采區(qū)設(shè)計(jì)、采煤方法、礦井通風(fēng)系統(tǒng)、礦井運(yùn)輸提升等。 結(jié)合煤礦生產(chǎn)前沿及礦井設(shè)計(jì)情況，撰寫一篇關(guān)于錨桿支護(hù)巷道離層臨界值的分析的專題論文。 完成 2010 年《國際巖石力學(xué)與采礦科學(xué)雜志》上與采礦有關(guān)的科技論文翻譯一篇，題目為“A Method for The Design of Longwall Gateroad Roof Support ”，論文 3563 字符。 院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 摘 要 本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：一般部分、專題部分和翻譯部分。 一般部分是根據(jù)河南神火集團(tuán)新莊煤礦的實(shí)際情況并稍作改動(dòng)后進(jìn)行的初步設(shè)計(jì)。井田走向南北長約 7.5Km，東西寬約 3Km，井田總面積約 22.5Km2。主采煤層為二號(hào)煤，平均傾角 8°，煤層平均厚度為 4.2m。井田地質(zhì)條件較為簡單。 井田的工業(yè)儲(chǔ)量為 129.87Mt，礦井可采儲(chǔ)量 99.27Mt。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 1.2Mt/a，服務(wù)年限為 59.1 年。礦井正常涌水量為 300.礦井瓦斯涌出量較低，為低瓦斯礦井。煤層無爆炸危險(xiǎn)性，并且煤層無自然發(fā)火傾向。 礦井的采煤方法主要為傾斜長壁大采高一次采全厚綜合機(jī)械化開采，礦井開拓方式為立井兩水平開拓，采用條帶式準(zhǔn)備方式。運(yùn)輸大巷采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤， 大巷輔助運(yùn)輸采用礦車運(yùn)輸。礦井通風(fēng)方式為混合式通風(fēng)，初期采用中央并列式， 后期采用混合式通風(fēng)。 礦井工作制度為“三八制”。礦井年工作日為 330 d。 一般部分共包括 10 章：1.礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征；2.井田境界和儲(chǔ)量；3. 礦井工作制度及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、服務(wù)年限；4.井田開拓；5.準(zhǔn)備方式-帶區(qū)巷道布置；6.采煤方法；7.井下運(yùn)輸；8.礦井提升；9.礦井通風(fēng)與安全技術(shù)；10.礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 專題部分題目是錨桿支護(hù)巷道頂板離層臨界值的分析。 翻譯部分是一篇關(guān)于長壁工作面順槽頂板支護(hù)設(shè)計(jì)，英文原文題目為：A Method for The Design of Longwall Gateroad Roof Support 關(guān)鍵詞：工業(yè)儲(chǔ)量；立井開拓；工作制度；采煤方法；傾斜長壁大采高一次采全厚綜合機(jī)械化開采；礦井通風(fēng)  ABSTRACT This design book consists of three parts: the general part, special subject part and translated part. The designe is the preliminary design which carries onaccording to the Henan god fir group Xinzhuang coal mine actualsituation. The N-S of the minefield is 5.5 km, the W-E is about 3.0km, the area is 16.5km. Recoverable coal seam is two -second, and its thickness is 4.2m, and the average angle is 8 degree. The geological structure of this area is simple. The proved reserves of the minefield are 129.87 million tons. The recoverable reserves are 99.27 milllion tons. The designed productive capacity is 1.2 million tons percent year, and the service life of the mine is 59.1 years. The normal flow of the mine is 252 m3 percent hour and the max flow of the mine is 300 m3 percent hour, and the gas of the mine is low, it is belong to low-gas coal mine . The mine is without the danger od coal dust explosion and no spontaneous combustion tendency. The mining method of the mine mine is tile longwall mining height in a large comprehensive mechanized mining thick mine exploitation of vertical two levels, using the strip belt typestandby mode. Tlexible belt conveyor is used in the coal teansportation. The materials and refuse are transported by tramcars tons in the ancillary transportation. The methos of mine ventilation in this shift is mixed ventilation. In the early period, the central ventilation, at last, the mixed ventilation is used. The working system “three-eight” is used in this mine. It produced 330d/a. This design includes ten chapters: 1.An outline of the mine field geology; 2.Boundary and the reserves of mine; 3.The service life and working system of mine; 4.development engineering of coalfield; 5.The layout of panels; 6. The method used in coal mining; 7. Transportation of the underground; 8.The lifting of the mine; 9. The ventilation and the safety operation of the mine; 10.The basic economic and technical norms. The special subject parts of topics is 《 Bolt support of roof abscission layer of critical analysis》. Translation part is aboat A long wall face the roof support the design method of the slot.The English title is “A Method for The Design of Longwall Gateroad Roof Support ”. Keywords: industry reserve;vertical shaft development;labor system;mining method;Tilt longwall mining height in a large comprehensive mechanized mining thick; Mine ventilation. 目 錄 一般部分 1 礦井概況與地質(zhì)特征 1 1.1 礦井概況 1 1.1.2 地形地貌 1 1.1.3 水系水源條件 2 1.1.4 氣象及地震 2 1.1.5 礦區(qū)電源條件及通訊條件 2 1.1.6 主要建筑材料供應(yīng)條件 3 1.1.7 工農(nóng)業(yè)情況 3 1.1.8 地區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 3 1.2 井田地質(zhì)特征 3 1.2.2 地層 4 1.2.3 褶皺、斷層及陷落柱 4 1.2.4 水文地質(zhì)特征 5 1.3 煤層特征 7 1.3.1 主采煤層及其圍巖性質(zhì) 7 1.3.2 煤的特性 8 1.3.3 瓦斯、煤塵爆炸及煤的自燃 9 2 井田境界和儲(chǔ)量 11 2.1 井田境界 10 2.1.1 井田境界確定 10 2.2 井田工業(yè)儲(chǔ)量 10 2.2.1 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ) 10 2.2.2 井田勘探程度 11 2.2.3 礦井工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 11 3 礦井工作制度及生產(chǎn)能力 16 3.1 礦井工作制度 16 3.2 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 16 3.2.1 礦井生產(chǎn)能力： 16 3.2.2 礦井服務(wù)年限的計(jì)算： 16 4 井田開拓 18 4.1 井田開拓的基本問題 18 4.1.1 井筒形式的確定 18 4.1.2 井筒位置的確定 19 4.1.3 工業(yè)廣場(chǎng)的位置、形狀和面積 20 4.1.4 確定開采水平的數(shù)目、位置和標(biāo)高 20 4.1.5 開拓方案的提出 21 4.2 礦井基本巷道 27 4.2.1 井筒 27 4.2.2 井底車場(chǎng) 30 4.2.3 說明井底車場(chǎng)各種硐室的布置 31 4.2.4 主要開拓巷道 32 5 準(zhǔn)備方式——帶區(qū)準(zhǔn)備方式 39 5.1 煤層地質(zhì)特征 39 5.1.1 帶區(qū)位置 39 5.1.2 帶區(qū)煤層特征 39 5.1.3 煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況 39 5.1.4 水文地質(zhì) 39 5.1.5 地質(zhì)構(gòu)造 39 5.1.6 地表情況 39 5.2 帶區(qū)內(nèi)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 40 5.2.1 帶區(qū)準(zhǔn)備方式的確定 40 5.2.2 帶區(qū)巷道布置 40 5.2.3 帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 41 5.2.4 帶區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法 42 5.2.5 帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 42 5.3 帶區(qū)車場(chǎng)選型設(shè)計(jì) 43 6 采煤方法 45 6.1 采煤工藝方式 45 6.1.1 帶區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件 45 6.1.2 確定采煤工藝方式 45 6.1.3 回采工作面參數(shù) 45 6.1.4 回采工作面破煤，裝煤方式 45 6.1.5 回采工作面支護(hù)方式 49 6.1.6 各工藝過程注意事項(xiàng) 52 6.1.7 端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式 54 6.1.8 工作面設(shè)備布置 54 6.1.9 采煤工藝 54 6.1.10 回采工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè) 56 6.1.11 回采工作面噸煤成本 57 6.2 回采巷道布置 59 6.2.1 回采巷道布置方式 59 6.2.2 回采巷道參數(shù) 59 7 井下運(yùn)輸 61 7.1 概述 61 7.1.1 井下運(yùn)輸原始數(shù)據(jù) 61 7.1.2 井下運(yùn)輸系統(tǒng) 61 7.2 帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 62 7.2.1 設(shè)備選型原則 62 7.2.2 帶區(qū)煤炭運(yùn)輸設(shè)備選型及驗(yàn)算 62 7.3 運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 62 7.3.1 膠帶回風(fēng)大巷設(shè)備選擇 62 7.3.2 輔助運(yùn)輸方式和設(shè)備選擇 63 7.3.3 運(yùn)輸設(shè)備能力驗(yàn)算 64 8 礦井提升 65 8.1 礦井提升概述 65 8.2 主副井提升 65 8.2.1 主井提升 65 8.2.2 副井提升設(shè)備選型 66 8.2.3 井上下人員運(yùn)送 66 9 礦井通風(fēng)與安全 67 9.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 68 9.1.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 68 9.1.2 礦井通風(fēng)方式的選擇 68 9.1.3 礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方式的選擇 69 9.1.4 帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求 69 9.1.5 工作面通風(fēng)方式的選擇 70 9.2 礦井風(fēng)量計(jì)算 71 9.2.1 工作面所需風(fēng)量的計(jì)算 71 9.2.2 備用面需風(fēng)量的計(jì)算 72 9.2.3 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量 72 9.2.4 硐室需風(fēng)量 73 9.2.5 其它巷道所需風(fēng)量 73 9.2.6 礦井總風(fēng)量計(jì)算 73 9.2.7 風(fēng)量分配 74 9.3 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 75 9.3.1 礦井最大阻力路線 75 9.3.2 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 76 9.3.3 礦井通風(fēng)總阻力 79 9.3.4 兩個(gè)時(shí)期的礦井總風(fēng)阻和總等積孔 79 9.4 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 80 9.4.1 選擇主扇 80 9.4.2 電動(dòng)機(jī)選型 84 9.5 安全災(zāi)害的預(yù)防措施 84 9.5.1 預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施 84 9.5.2 預(yù)防井下火災(zāi)的措施 85 9.5.3 防水措施 85 10 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 86 參考文獻(xiàn) 87 專題部分 錨桿支護(hù)巷道頂板離層臨界值的分析 88 1 錨桿支護(hù) 88 1.1 錨桿 88 1.1.2 錨桿組成 88 1.1.3 錨桿的基本組成。 89 1.1.4 錨桿作用 89 1.2 錨桿支護(hù) 90 1.2.1 錨桿支護(hù)的概念 90 1.2.2 錨桿支護(hù)的目的 90 1.2.3 錨桿支護(hù)的特點(diǎn)。 90 1.2.4 錨桿支護(hù)的質(zhì)量要求 91 1.2.5 錨桿支護(hù)原理。 93 1.3 國外錨桿支護(hù)理 93 1.3.1 錨桿的懸吊理論 93 1.3.2 組合梁理論 93 1.3.3 組合拱理論 94 1.3.4 最大水平應(yīng)力理論 94 1.4 國內(nèi)錨桿支護(hù)理論研究發(fā)展概況 94 1.4.1 全長錨固中性點(diǎn)理 94 1.4.2 松動(dòng)圈理論 95 1.4.3 圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論 95 1.4.4 錨固力與圍巖變形量關(guān)系理論 95 1.4.5 錨固平衡拱理論 96 1.5 錨桿支護(hù)理論發(fā)展趨勢(shì) 96 2 頂板離層 97 2.1 頂板離層 97 2.1.1 頂板離層的概念 97 2.1.2 頂板離層的主要原因 97 2.1.3 頂板離層影響因素 98 2.2 巷道頂板離層值的分析與理論計(jì)算 98 2.2.1 離層位置分析原理 98 2.2.2 頂板離層臨界值的確定 99 2.2.4 頂板離層臨界值確定方法 99 2.2.5 離層臨界值受采動(dòng)影響 104 2.2.6 巷道頂板離層臨界值實(shí)際計(jì)算與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 107 3 頂板離層的監(jiān)測(cè) 107 3.1 監(jiān)測(cè)目的 107 3.2 頂板離層監(jiān)測(cè)原理及方法 107 3.3 頂板離層監(jiān)測(cè)實(shí)例 110 3.4 頂板離層儀在煤礦巷道頂板穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 112 4 結(jié)語 112 翻譯部分 英文原文 114 A Method for The Design of Longwall Gateroad Roof Support 114 中文譯文 125 致 謝 135 1 礦井概況與地質(zhì)特征 1.1 礦井概況 1.1.1 地理位置與交通 新莊礦位于豫、皖兩省交接的永城市東部，行政區(qū)劃分苗橋、茴村兩鄉(xiāng)管轄，上級(jí)主管部門為河南省神火集團(tuán)，井田東部及北部以人為邊界與安徽皖北礦務(wù)局劉橋二礦分界， 西以王莊斷層（F21)與葛店煤礦擴(kuò)大區(qū)毗鄰，南至煤層露頭線。礦井范圍由 11 個(gè)邊界拐點(diǎn)連線圈定，其邊界拐點(diǎn)坐標(biāo)見表 1.1—1。南北長約 7.5Km 東西寬約 3Km，面積約 22.5Km2。地理位置為東經(jīng) 116°37′15″，北緯 33°55′25″。 表 1.1—1 新莊煤礦邊界拐點(diǎn)坐標(biāo)一覽表 拐點(diǎn) 直 角 坐 標(biāo) 拐點(diǎn) 直 角 坐 標(biāo) 經(jīng) 距（Y） 緯 距（X） 經(jīng) 距（Y） 緯 距（X） 1 39465400 3761960 7 39466400 3752680 2 39465840 3761920 8 39464240 3753820 3 39466700 3761250 9 39463280 3752800 4 39466984 3760200 10 39463160 3753830 5 39466220 3753600 11 39463700 3755470 6 39466640 3753110 該礦西至永城市 24Km，東距安徽省淮北市 19 Km，西北 120 Km 可達(dá)京九、隴海西兩主干鐵路的交通樞紐----商丘車站，東北 94 Km 到津浦、隴海兩鐵路之樞紐----徐州車站， 礦區(qū)內(nèi)部有專用運(yùn)煤鐵路與隴海鐵路相連，省道永淮公路從礦區(qū)穿過，礦區(qū)內(nèi)公路、鐵路縱橫交錯(cuò)，四通八達(dá)，交通十分便利。優(yōu)越的地理位置為煤炭市場(chǎng)的開發(fā)創(chuàng)造了得天獨(dú)厚的條件。交通位置圖見圖 1－1－1。 圖1.1.1 礦井交通位置圖 1.1.2 地形地貌 本區(qū)屬于黃淮沖積平原，區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高+30.3m 左右，井田南約 6 Km 有沱河向東注入安徽省的新汴河，中南部有王引河，最大排洪量 12.278 S/m3。1973 年 7 月 14 日最高水位：王引河+30.63m，水深 2.7m 左右；曹溝+30.42m，水深 1.96m。王引河、曹溝均屬人工渠道，水位隨季節(jié)變化，冬季有干涸現(xiàn)象。工業(yè)廣場(chǎng)的附近一帶歷史最高水位標(biāo)高不大于+31.69m。礦區(qū)開發(fā)建設(shè)的過程中逐步完善排澇工程，內(nèi)澇基本解除，地表水對(duì)礦井開采及礦區(qū)建設(shè)沒有危害。 1.1.3 水系水源條件 本區(qū)屬淮河水系，區(qū)內(nèi)無地表水體，自北而南有曹溝，王引河、運(yùn)糧河等三條季節(jié)性小河，自西北向東南流入安徽省境內(nèi)匯于淮河。因地勢(shì)平坦，一般河谷寬緩，河床較淺， 水流坡度很小。雨季洪水期，近河低洼地段常積水內(nèi)澇成災(zāi)；據(jù)永城市水利局資料，1963 年汛期，在二牛、黃飯棚、大小新莊一帶積水深 0.5～1.0m。最高洪水位 31.79m。干旱季節(jié)，河水位一般低于地下水位，成為排泄地下水的渠道。礦井用水主要分為地面用水和井下用水。地面用水主要是由二眼水源井及一座水廠來供應(yīng)；井下降塵用水采用井下排水經(jīng)處理后再返回井下。 1.1.4 氣象及地震 本礦區(qū)屬半干燥大陸性氣候，夏季炎熱多雨，冬季干燥寒冷，四季氣候變化分明。據(jù)永城市氣象站資料，年平均氣溫 14.2℃，絕對(duì)最高氣溫 41.5℃(1966 年 7 月 18 日)，最低氣溫–23.4℃(1969 年 2 月 5 日)；年平均降雨量 847.66mm，年最大降雨量 1518.6mm（1963 年），年最小降雨量 537.7mm（1966 年），降雨量多集中于 6～8 月份，占全年降雨量的 50%； 年平均蒸發(fā)量 1807.4mm，年最大蒸發(fā)量 2290.4mm（1966 年），結(jié)冰期一般在 11 月～翌年 3 月，最大凍土深度為 21cm（1977 年）；夏季多東南～南風(fēng)，冬季多西北～北風(fēng)，年平均風(fēng)速 3.4m/s；最大風(fēng)速 20m/s。冬季 12 月至翌年 3 月為降雪期，11 月至翌年 4 月為凍土期， 最大凍土厚度為 19cm。 據(jù)《中國地震目錄第二集》（1960 年版）記載，自公元 925 年以來，安徽省肖縣、宿縣一帶微震頻繁，強(qiáng)震不斷，曾發(fā)生強(qiáng)烈地震 38 次，其中 1668 年郯城發(fā)生 8.5 級(jí)強(qiáng)烈地震。 本區(qū)位于郯（城）～廬（江）地震影響帶，根據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的“中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB18306—2001《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（河南省部分）”本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為 0.05g，地震烈度為Ⅵ度。 1.1.5 礦區(qū)電源條件及通訊條件 永城市工業(yè)較為發(fā)達(dá)，電源條件好，礦區(qū)有多座電廠和變電站，可滿足礦井用電。礦井采用雙回路供電，一路來自永城電廠，另一路來自淮北渠溝變電站。 原設(shè)計(jì)礦井工業(yè)場(chǎng)地及北風(fēng)井場(chǎng)地的 35kV 變電所 3 路進(jìn)線電源分別為沱新線、葛新線和渠新線；渠新線來自淮北渠溝變電所，距離新莊礦 30km；沱新線來自永城沱濱變電所，距離新莊礦 24km。葛新線為新莊礦與葛店礦的互備用電源架空線，長度 5km。礦井 35kV 架空電源線皆為 LGS-120 型。技改工程實(shí)施時(shí)，礦井工業(yè)場(chǎng)地的 35kV 變電所 3 路進(jìn)線電源分別改為來自沱新線、新雙線、新風(fēng)線；沱新線來自永城沱濱變電所，距離新莊煤礦 24km；新雙線為新莊煤礦與葛店煤礦雙廟站的互備電源架空線路，長度為 1.8km；新風(fēng) 線為新莊煤礦與北風(fēng)井場(chǎng)地的互備用電架空電源線路，長度為 4.6km。北風(fēng)井場(chǎng)地 35kV 變電所 2 路進(jìn)線電源分別改為來自光新風(fēng)線和新風(fēng)線；光新風(fēng)線來自神火光明變電所，距離北風(fēng)井 11.2km。礦井架空電源線沱新線為 LGJ-185 型，光新風(fēng)線、新雙線為 LGJX-240 型，新風(fēng)線為 LGJ-120 型。 1.1.6 主要建筑材料供應(yīng)條件 礦區(qū)位于豫東大平原上的人口稠密區(qū)，勞動(dòng)力資源比較豐富。土產(chǎn)建筑材料磚、瓦、石子和料石均可就地供應(yīng)，鋼材、木材和水泥等物資可經(jīng)公路及鐵路直接運(yùn)至礦井工業(yè)廣場(chǎng)。 1.1.7 工農(nóng)業(yè)情況 永城市現(xiàn)有耕地面積 160×104 畝，多屬粘沙兩合土。主要糧食作物有小麥、玉米、大豆、高粱、谷子等，主要經(jīng)濟(jì)作物有棉花、花生、芝麻、油菜和蔬菜等，是優(yōu)質(zhì)小麥生產(chǎn)基地，全國糧棉油百強(qiáng)縣。 永城市形成了建材、冶金、化工、機(jī)電、煤炭、電力、輕紡、造紙、食品、釀酒、電解鋁等工業(yè)體系和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)；礦產(chǎn)資源豐富，為全國六大無煙煤生產(chǎn)基地，主要礦產(chǎn)有煤、 鐵、花崗巖、膨潤土、高嶺土、大理石、礦泉水等 23 種。 1.1.8 地區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 新莊礦位于河南省永城市，河南省重點(diǎn)建設(shè)的區(qū)域性中心城市。地處東經(jīng) 115°58′～ 116°39′，北緯 33°42′～34°18′之間，平均海拔 33 米。市境的北、東、南及西南部分別與安徽省的碭山縣、蕭縣、濉溪縣、渦陽縣、亳州市毗鄰，西部和西北部與河南省的夏邑縣緣連。沱河穿過西城區(qū)的北部和東城區(qū)的南部，芒碭山位于北部的芒山鎮(zhèn)境內(nèi)，主峰海拔高度 159 米。311 國道從中部東西貫穿境內(nèi)，連霍高速公路、永登高速公路東西貫穿境內(nèi)。規(guī)劃中的濟(jì)祁高速公路邢商永地方鐵路已經(jīng)招標(biāo)。沱澮河復(fù)航工程 12.5 期間爭取開工。 全境近似橢圓，地勢(shì)由西北向東南微傾，平均海拔 31.9 米，除東北有方圓 16 平方公里的芒碭山群外，大部分為平原地區(qū)，屬暖溫帶季風(fēng)性半濕潤氣候區(qū)，年平均氣溫 14.3℃。現(xiàn)轄 18 個(gè)鎮(zhèn)、11 個(gè)鄉(xiāng)，744 個(gè)行政村，3706 個(gè)自然村。所屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)有：城關(guān)鎮(zhèn)、演集鎮(zhèn)、酂城鎮(zhèn)、十八里鎮(zhèn)、高莊鎮(zhèn)、芒山鎮(zhèn)、薛湖鎮(zhèn)、馬橋鎮(zhèn)、裴橋鎮(zhèn)、陳集鎮(zhèn)、蔣口鎮(zhèn)、太丘鎮(zhèn)、李寨鎮(zhèn)、順和鎮(zhèn)、苗橋鎮(zhèn)、茴村鎮(zhèn)、臥龍鎮(zhèn)、侯嶺鎮(zhèn)；酂陽鄉(xiāng)、王集鄉(xiāng)、馬牧鄉(xiāng)、雙橋鄉(xiāng)、龍崗鄉(xiāng)、劉河鄉(xiāng)、條河鄉(xiāng)、陳官莊鄉(xiāng)、城廂鄉(xiāng)、黃口鄉(xiāng)、新橋鄉(xiāng)。是全國六大無煙煤基地之一，華東工業(yè)的能源后方。境內(nèi)有 200 多家面粉企業(yè)，也是國家唯一授予“中國 面粉城”稱號(hào)的城市，永城擁有兩家中國 500 強(qiáng)企業(yè)-永城煤電控股集團(tuán)和神火集團(tuán)、是河南省最大的煤化工基地。 1.2 井田地質(zhì)特征 1.2.1 井田地質(zhì)概況 新莊煤礦屬于華北地層區(qū)魯西分區(qū)徐州小區(qū)，礦區(qū)內(nèi)無基巖出露，全被新生界所覆蓋。 根據(jù)鉆孔揭露，區(qū)內(nèi)地層由老到新依次發(fā)育有奧陶系中統(tǒng)馬家溝組；石炭系中統(tǒng)本溪組， 上統(tǒng)太原組；二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組，上統(tǒng)上石盒子組和新生界第三系、第四系。 其中石炭～二疊系為主要含煤地層。 1.2.2 地層 井田含煤層由下至上有太原群、山西組、下石盒子組、上石盒子組。 太原群（C3t）厚 134m－149m，平均 138m。巖性主要由隱晶質(zhì)灰?guī)r、泥巖組成，其次為砂質(zhì)泥巖及砂巖。頂部灰?guī)r穩(wěn)定，厚 2m 左右，為 K3 標(biāo)志層；底部灰?guī)r厚 13m－17m， 一般 15m，以含燧石結(jié)核為主要特征， 為 K2 標(biāo)志層。 山西組（P1S）厚 110m，由灰至灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖及白色細(xì)致粗粒砂巖組成。下石盒子組（P1XS）厚 73m－113m，平均 108m。由砂巖、砂質(zhì)泥巖組成。底部為鮞 狀鋁質(zhì)泥巖，為 K4 標(biāo)志層。 上石盒子組（P2SS）厚度大于 400m，底部為 K5 砂巖標(biāo)志層與下石盒子組分界；上部紫色斑塊泥巖夾厚層砂巖，以 K6 長石石英砂巖為較穩(wěn)定的標(biāo)志層。 1.2.3 褶皺、斷層及陷落柱 （1）褶曲 ①前松向斜：為一向 NNW 傾伏、兩翼基本對(duì)稱的寬緩向斜。軸部位于 408 孔和苗 4 孔一線，即前松村莊一帶，向南延伸至 403 孔南部消失，向北至苗 4 孔北部消失，向斜軸線南北長約 2.1km。兩翼地層傾角 8～12°。向斜東翼與東區(qū)背斜西翼共用。軸部因受 F4 斷層的切割，局部地層傾角達(dá) 15°，破壞了地層的連續(xù)性。該向斜由井下巷道、鉆孔及三維地震勘探控制，依據(jù)可靠。 ②東區(qū)背斜：軸部位于本礦東部 505 孔一帶，為一向 NNW 傾伏、兩翼基本對(duì)稱的寬緩背斜。軸線與前松向斜近于平行，向南、北分別延伸至 508 孔東部及張莊與黃藥店之間， 長約 1.8km。兩翼地層傾角 6～11°。背斜西翼與前松向斜東翼共用，背斜東翼向東延伸至安徽省劉橋井田。該向斜由鉆孔及三維地震勘探控制，依據(jù)充分可靠。 （2）斷層 新莊煤礦區(qū)內(nèi)發(fā)育的主要大斷層 2 條?，F(xiàn)將主要斷層敘述如下： 王莊斷層（F21）位于王莊至池樓一線，為井田之西界。該斷層略呈彎曲展布，總體走向北北東，斷層面傾向北西西，傾角 70°，西盤下降，東盤相對(duì)上升，為一正斷層。斷層落差北小南大，落差為 80m－250m。在井田范圍內(nèi)斷層走向長約 10Km，南部向黃集井田延伸，斜交于黃集斷層，向北延伸情況不明。斷層旁側(cè)煤層牽引明顯，并發(fā)育數(shù)條與之呈極小銳角的派生次級(jí)斷層。 黃飯棚斷層（F4），分布于井田中南部，走向北北西，斷層面傾向西西南，傾角 35°。北東盤上沖，南西盤相對(duì)下降，落差 35m，為一逆斷層。西北端消失于張莊西部，向東南尖滅于 501 孔附近，走向約 3.9 Km。該斷層切割前松向斜的軸部，破壞了向斜的橫向連續(xù)性。 主要地質(zhì)構(gòu)造特征見表 1.2－1 表 1.2－1 主要地質(zhì)構(gòu)造特征表 序 號(hào) 名稱 斷層性 質(zhì) 斷層面走 向 斷層面傾向 傾角（°） 落差（m） 1 王莊斷層 正斷層 北北東 北北西 70 180－ 250 2 黃飯棚斷 層 逆斷層 北北西 西西南 35 25 1.2.4 水文地質(zhì)特征 （1）概況新莊煤礦西部以走向近南北、傾向西、東盤上升西盤下降、落差 250～180m 的王莊正斷層為邊界，造成礦井內(nèi)二 2 煤層、三 2 煤層與西盤（下降盤）下石盒子組上部砂、泥巖地層相接，該斷層基本上為一條阻水邊界斷層，以礦區(qū)中部 NNE 向永城背斜軸部為軸心，向東西兩翼至二 2 煤層露頭線為界，南北長約 30km，東西寬平均約 7km，面積約 200～230km2，為太原組灰?guī)r，奧陶系灰?guī)r和寒武系灰?guī)r的隱伏露頭區(qū)。在永城背斜軸部從柏山惠、候嶺經(jīng)永城市至大孟莊一線為巖溶含水層的淺埋區(qū)，上覆新生界地層 50～200m； 背斜西翼較寬闊，巖溶含水層埋深約 100～300m，背斜東翼較狹窄，含水層埋深約 100～ 180m。礦井東部與劉橋二礦間為一條人為邊界，實(shí)際上新莊、劉橋二礦同處于一個(gè)統(tǒng)一的水文地質(zhì)單元內(nèi)。礦井南部邊界為煤層露頭線，屬于一個(gè)弱補(bǔ)給邊界。礦井北部邊界屬于無限邊界。 （2）含水層礦井各含水層（組）基本與區(qū)域含水層相一致，按其儲(chǔ)水空間，水力性質(zhì)及富水性可分為三大類，對(duì)主要可采煤層井巷充水的主要含水層（組）共有九層（組）： 新生界松散孔隙水含水組：礦井內(nèi)新生界松散沉積物以沖積、湖積為主，沉積旋回穩(wěn)定，由砂、含礫砂及粘土、砂質(zhì)粘土等組成；受古地形控制其沉積厚度在南部 135～155m， 中南部稍薄約 130m，中北部最厚為 160～180m，可劃分為三個(gè)含水組。①第四系上部孔隙潛水含水組（Ⅰ）：含水層埋深小于 20m，潛水位標(biāo)高+25.73～+31.69m，一般為+29m；單位涌水量 0.136～6.713L/s·m，滲透系數(shù) 1.215～6.532m/d；②第四系中部孔隙承壓水含水組（Ⅱ）：含水層埋深在 20～66m，水位標(biāo)高+29.83m，單位涌水量 0.671L/s·m，滲透系數(shù) 4.633m/d；③第四系下部孔隙承壓水含水組（Ⅲ）：含水層埋深在 66～134m，水位標(biāo)高+29.28m，單位涌水量 0.00798L/s·m，滲透系數(shù)為 0.0565m/d， 二迭系砂巖裂隙承壓水含水層（組）：①K6 砂巖裂隙含水組（K6）：累厚 6.30～46.75m，平均 31.12m，水位標(biāo)高–110.87m，單位涌水量 0.096～0.942L/s·m，滲透系數(shù) 0.2015～ 3.481m/d；②K5 砂巖與三 2 煤頂板砂巖裂隙含水組（Ⅳ）：累厚 9.86～62.55m，平均 33.25m，水位標(biāo)高–114.40m，單位涌水量 0.061～0.172L/s·m，滲透系數(shù) 0.509～0.9814m/d，③二 2 煤層頂板砂巖裂隙含水組（ Ⅴ）：含水層累厚 4.26～50.80m，平均 20.00m。單位涌水量 0.0515L/s·m，滲透系數(shù) 0.4604m/d； 灰?guī)r巖溶裂隙承壓水含水層（組）：①太原組上段灰?guī)r巖溶裂隙含水組（Ⅵ）：水位標(biāo)高+10.27～+10.61m，單位涌水量 0.000461～3.690L/s·m，滲透系數(shù) 0.00224～16.839m/d， ②太原組下段灰?guī)r巖溶裂隙含水組（Ⅶ）：水位標(biāo)高+30.00m，單位涌水量 1.216L/s·m，滲透系數(shù) 4.73m/d，③中奧陶統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r巖溶裂隙含水層（Ⅷ）：水位標(biāo)高+30.28m， 單位涌水量 0.0633L/s·m，滲透系數(shù) 1.77m/d， （3）主要隔水層 新生界孔隙水含水組間隔水層：①Ⅰ、Ⅱ含水組間隔水層為粘土及砂質(zhì)粘土，隔水層主要賦存于第四系中部含水段之上部，厚度幾米到十幾米②Ⅱ含與Ⅲ含間隔水層主要為粘土，在Ⅲ含水段的頂部發(fā)育有 2～3 層粘土、砂質(zhì)粘土、粘土組合的穩(wěn)定隔水層③新近系底部粘土、砂質(zhì)粘土隔水層，主要為致密、細(xì)膩的湖積粘土，平均厚約 17m，隔水性能良好 二迭系砂巖裂隙水各含水組間隔水層：①K6 與 K5 砂巖裂隙含水組間的隔水層（段） 厚逾百米，尤其四 1～四 3 煤層間近 80m 段內(nèi)全部為泥巖、砂質(zhì)泥巖地層組合②Ⅳ含與Ⅴ 含間的隔水層有二段，上段為三 1 煤～三 4 煤間厚約 30m 的泥巖夾煤地層組合，下段為四煤段底部厚約 6.50m 的鋁土質(zhì)泥巖隔水層③二 2 煤底板隔水層（段），上起二 1 煤層底板下止 K3 頂界，厚 41.55～65.75m，平均厚 55.29m。隔水段中上部為一套厚約 40m 以泥巖為主夾 2～3 層中、細(xì)砂巖地層組合；下部為 C3t 頂部厚約 15m 的海相泥巖與山西組底部的深灰色泥巖組合而成的聯(lián)合隔水層（段） 巖溶裂隙含水層間的隔水層：①太原組中段砂泥巖層隔水段：厚約 30m。由一套泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖及煤線等地層組合而成，有時(shí)其中部夾二層薄層灰?guī)r（ L5、L6）②本溪組鋁土質(zhì)泥巖隔水層：厚 1.64～10.98m，平均厚 6.31m。（4）、井田充水因素 ①砂巖裂隙水的充水通道：含水層的構(gòu)造裂隙，斷層破碎裂隙帶，褶皺軸部及轉(zhuǎn)折端的碎裂裂隙等都可成為頂板含水層的充水通道；此外回采放頂后，頂板陷落造成的導(dǎo)水裂隙帶屬于再生的導(dǎo)水通道，且后者的導(dǎo)水能力比前者更強(qiáng)。 ②巖溶裂隙水的充水通道：在井田的構(gòu)造帶上（包括斷裂構(gòu)造和褶皺構(gòu)造），尤其是轉(zhuǎn)折部位、復(fù)合部位、尖滅端等受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造，構(gòu)造破碎裂隙帶相當(dāng)發(fā)育，成為巖溶地下水向礦井突水的主要通道；采面回采初期，因采空處應(yīng)力釋放后引起地應(yīng)力的重新分布，第一次來壓的張應(yīng)力，會(huì)使得原閉合的裂隙被拉張開，形成新的導(dǎo)水通道，往往該導(dǎo)水通道的突水作用更強(qiáng)、更猛，威脅更大。 此外，應(yīng)防范封閉不良鉆孔，尤其是揭露太灰含水層的鉆孔形成導(dǎo)水通道，使上下各含水層貫通，突入巷道。 （5）、礦井涌水量 預(yù)測(cè)礦區(qū)在生產(chǎn)時(shí)，正常涌水量 200m3/h，最大涌水量 280 m3/h。次采用大井法和比擬法預(yù)算礦井正常涌水量結(jié)果見表 1.2—2。最大涌水量按正常涌水 量的 1.5 倍。 表 1.2–2 新莊礦井涌水量預(yù)算結(jié)果表 預(yù)算煤層 預(yù)算方法 進(jìn)水方式 涌水量（m3/h） 全礦涌水量（m3/h） 計(jì)算值 采用值 正常 最大 二 2 煤 大井法 頂 板 370 185 1375 2063 底 板 1586 1190 比擬法 全 井 927 930 930 1395 三 2 煤 大井法 全 井 195 195 195 293 比擬法 全 井 144 144 144 216 （6）、礦井供水水源 ①大氣降水與地表水：大氣降水與地表水僅與第四系上部孔隙 潛水含水層（Ⅰ含）具有直接的水力聯(lián)系。礦井范圍上覆新生界地層 130～180m，由Ⅰ含層層垂直下滲補(bǔ)給充水含水層的量微乎其微，所以認(rèn)為大氣降水和地表水不屬于礦井的充水水源。 ②地下水：煤層頂板的砂巖裂隙地下水是礦井前期生產(chǎn)中的主要充水水源，該水源對(duì)礦井的充水強(qiáng)度主要受頂板砂巖裂隙發(fā)育程度及構(gòu)造帶巖層破碎程度等控制導(dǎo)水因素的影響，充水性不猛烈，充水量有限，對(duì)礦井生產(chǎn)不造成威脅；但是 K6、K5 砂巖裂隙含水層垂直裂隙較發(fā)育，富水性較強(qiáng)，對(duì)井筒建設(shè)具有一定威脅，須加以提防。 二 2 煤層下伏灰?guī)r巖溶裂隙地下水，富水性強(qiáng),且水壓高,一旦向二 2 煤層井巷突水均來勢(shì)猛,水量大,對(duì)安全生產(chǎn)造成極大威脅,應(yīng)高度提防,預(yù)先積極采取各種防范措施。 1.3 煤層特征 1.3.1 主采煤層及其圍巖性質(zhì) 本井田煤系地層總厚 760m，含煤 27 層。其中可采煤層為山西組二 2 煤、下石盒子組的三 2、三 3、三 5 煤，共計(jì)四層。二 2 煤山西組含煤系數(shù) 3.24％，下石盒子組含煤系數(shù) 3.3％。共劃六個(gè)煤組：一煤組位于太原群，含煤多達(dá) 10 層，一般 5－7 層； 二煤組位于山西組中部，含煤最多 4 層，一般 2 層；三煤組位于下石盒子組，最多 7 層，一般 2－5 層；四煤組位于上石盒子組下部，含煤最多 3 層，一般 2 層；五、六煤組均位于上石盒子組中部，五煤組含煤最多 3 層，六煤組含煤 1 層。普遍可采者二 2 煤及三 2 煤層，局部可采者 4 煤，三 3、三 5 煤層局部不可采。余者偶見可采點(diǎn)， 多屬不可采煤層。其中二 2 煤層為本設(shè)計(jì)的主采煤層，平均厚度 2.64m，三 2 煤層平均厚度 1.59m。 井田構(gòu)造簡單，煤層間距及厚度穩(wěn)定，標(biāo)志層明顯。 二 2 煤層：頂部為灰白色細(xì)砂巖，中央薄層深灰色泥巖，形成明顯的沉積韻律和條帶狀層理，沿走向及傾向?qū)游环€(wěn)定，易于辨認(rèn)，是控制該煤層的良好輔助標(biāo)志。有個(gè)別地段相變?yōu)樯百|(zhì)夾薄層泥巖，但其條帶狀層理仍然顯而易見。有的地段厚度變薄多為二煤組沉積發(fā)育所致。平均厚度 2.64m。主要煤層特征表見表 1.3—1。 煤組 煤層 一般厚度 （m） 煤層結(jié)構(gòu) 頂?shù)装鍘r性 穩(wěn)定性 可采程 度 傾角 （°） 容重 （t/m3） 夾石層數(shù) 夾石厚度 頂板 底板 下石盒子組 三 5 0－ 1.90 普遍含一層夾石 一般為0.3m 左右 泥巖或砂質(zhì)泥巖 泥巖 較穩(wěn)定 局部不可 采 5°左 右，近露頭處變陡，為 10 °左右 1.43 1.11 三 3 0－ 1.70 一般含一層夾石 厚 0.3m 左右 泥巖 泥巖 不穩(wěn)定 局部可采 5°左 右，近露頭處變陡，為 10 1.43 1.01 表 1.3－1 可采煤層特征表 °左右 三 2 0－ 2.80 無夾石 砂巖 泥巖和砂質(zhì)泥 巖 較穩(wěn)定 可采 5°左 右，近露頭處變陡，為 10 °左右 1.43 1.83 山西組 二 2 0.88－ 4.43 無夾石 泥巖、砂質(zhì)泥巖有時(shí)為砂巖 泥巖和砂質(zhì)泥巖 不穩(wěn)定 可采 5°左 右，近露頭處變陡，為 10 °左右 1.43 1.3.2 煤的特性 （1）、煤種 本井田內(nèi)各煤層為無煙煤。 （2）物理性質(zhì) 本井田二 2、三 2、三 3 及三 5 煤均呈灰黑色，略帶鋼灰色，金剛～似金剛光澤，灰黑色條痕，階梯狀，參差狀斷口，條帶狀、線理狀結(jié)構(gòu)，層狀及塊狀構(gòu)造，其中二 2 煤層上、 下部多呈塊狀，中部為粒狀或粉狀；三 2 煤層大部分為塊狀，中、下部少數(shù)為粒狀或粉狀； 三 3、三 5 煤層均為以粉狀為主，次為粒狀及碎塊狀。（3）化學(xué)性質(zhì) ①灰分（Ad）：二 2 煤以低灰煤為主，其次為中灰煤；三 2 煤為中灰煤，三 3 煤為中～高灰煤；三 5 煤多為高灰煤，局部為中灰煤。②全硫（St，d）：本礦各可采煤層的原煤硫分含量低而且分布穩(wěn)定， 為 0.24～1.07%。二 2、三 2 煤屬特低硫煤；三 3 煤屬低硫煤；三 5 煤屬低～中低硫煤。③磷（Pd）：二 2 煤原煤磷含量一般≤0.01%，屬特低磷煤；三 2 煤原煤磷含量多數(shù)≤0.01%，少數(shù)>0.01%， 應(yīng)屬低～特低磷煤；三 5 煤原煤磷含量一般介于 0.01%～0.05 之間，屬低磷煤， （4）工藝性能 ①水分（Mad）：本礦各可采煤層水分（Mad）除個(gè)別鉆孔超過 2%外，其余均為 1%左右，屬低水分煤。②發(fā)熱量：基彈筒發(fā)熱量（Qb,ad）：二 2、三 2 及三 5 煤分別為 29.22、 28.03、19.27MJ/kg。原煤可燃基彈筒發(fā)熱量（Qb,daf）：二 2、三 2 、三 3 及三 5 煤層分別為 34.78、33.98、33.79 及 33.30MJ/kg。二 2、三 2 煤應(yīng)屬高熱值煤，三 3、三 5 煤應(yīng)屬中熱值煤。本礦二 2、三 2 煤層發(fā)熱量高的原因主要為：一是灰分較低，二是煤層中氫元素含量較高；三 3、三 5 煤層發(fā)熱量相對(duì)較低，主要是灰分偏高所致。③熱穩(wěn)定性：據(jù)鄰區(qū)試驗(yàn)結(jié)果，見表 4.2—6，本礦西側(cè)葛店煤礦的煤層屬高熱穩(wěn)定性煤，推測(cè)本礦與其相似。④煤灰熔融性：本礦二 2、三 2 煤層煤灰中難熔氧化物含量較高，分別為 71.24%和 78.80%， 煤灰熔融性軟化溫度（ST）分別為 1345℃和 1370℃,二 2 煤應(yīng)屬中等軟化溫度灰，三 2 煤應(yīng)屬較高軟化溫度灰。⑤抗碎強(qiáng)度：據(jù)西鄰葛店煤礦二 2 煤作落下法試驗(yàn)，結(jié)果大于 25mm 級(jí)產(chǎn)率為 34.48%，應(yīng)屬低強(qiáng)度煤。⑥結(jié)渣性：二 2 煤結(jié)渣率為 7.78%。所以二 2 和三 2 煤應(yīng)屬中等結(jié)渣性煤。三 3 與三 5 煤與三 2 煤煤質(zhì)相近，亦應(yīng)屬中等結(jié)渣性煤。 （5）、煤的工業(yè)用途 二 2、三 2 煤層主要為低~中灰、特低硫、低磷、高發(fā)熱量、高 熔點(diǎn)灰份貧煤，為無煙煤，精煤回收率、化學(xué)反應(yīng)性均屬中等，強(qiáng)結(jié)渣，為優(yōu)良之動(dòng)力用煤。并可考慮作化工和氣化用煤。三 3、三 5 煤層為中灰、富~高硫、低磷、高發(fā)熱量、高熔點(diǎn)灰份貧煤，部分為無煙煤。由于化學(xué)反應(yīng)性低，精煤回收率為低等，硫份高，主要作動(dòng)力用煤。 1.3.3 瓦斯、煤塵爆炸及煤的自燃 ①二 2 煤層：采樣深度在 289.80m～781.69m，CH4 成分為 10.08～96.48%，CH4 含量 0.14ml/g～15.79 ml/g。 ②三 2 煤層：采樣深度為 202.05m～527.12m，CH4 成分為 0.42%～95.43%，CH4 含量 0.03ml/g～10.33ml/g。 該礦各煤層瓦斯成分和含量具有隨著煤層埋深的增加而相對(duì)增大的趨勢(shì)，在空間位置中，由上至下，由淺至深，瓦斯成分和含量亦相應(yīng)增大的特點(diǎn)。本礦自南向北煤層埋藏由淺變深，瓦斯含量亦由小變大，瓦斯分帶明顯由于地質(zhì)條件的差異，使下部的二 2 煤瓦斯 含量高于上部的三 2 煤層。 三 3 煤和三 5 煤為局部可采煤層，采樣點(diǎn)較少，今后工作中應(yīng)進(jìn)一步了解煤層瓦斯賦存情況。 據(jù) 5 個(gè)鉆孔二 2、、三 2、三 3、三 5 煤塵爆炸性試驗(yàn)結(jié)果，見表 6.2—9，其中兩個(gè)鉆孔二 2、、三 2 煤具有煤塵爆炸性危險(xiǎn)，另外 3 個(gè)鉆孔不具有煤塵爆炸性危險(xiǎn)。 另據(jù) 2005 年煤炭科學(xué)研究總院撫順分院井下煤樣煤塵爆炸性測(cè)試結(jié)果，見表 1.3—2。本礦二 2、、三 2 煤均為不爆炸煤層。 表 1.3—2 井下煤樣煤塵爆炸性和煤的自然傾向測(cè)定結(jié)果表 采樣地點(diǎn) 二 2、煤-700m 水 平 東軌道巷 二 2、煤-600m 水平 東翼 21011 工作面 三 2、煤 軌道 暗斜井 煤塵爆炸性測(cè)定 結(jié)果 不爆炸 不爆炸 不爆炸 煤的自然傾向測(cè) 定結(jié)果 三類不易自燃 三類不易自燃 三類不 易自燃 本礦各煤層著火溫度（T1）為 389—405℃，還原樣與氧化樣燃點(diǎn)差（△T）一般為 3 —18℃；另外，本礦及鄰礦自生產(chǎn)以來，從未發(fā)生過煤層自燃現(xiàn)象。由此可見，本礦各煤層不具有自燃傾向。 本礦二 2、、三 2 煤均為三類不易自燃煤層。 2 井田境界和儲(chǔ)量 2.1 井田境界 2.1.1 井田境界確定 在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則有： （1）要充分利用自然條件劃分，在可能的條件下，應(yīng)盡量利用地形、地物、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)以及煤層特征等自然條件，以減少煤柱損失，提高資源采出率，充分保護(hù)地面設(shè)施； （2）要有與礦區(qū)開發(fā)強(qiáng)度相適應(yīng)的井田范圍，要保證井田范圍與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)，有足夠的儲(chǔ)量和服務(wù)年限及合理的尺寸； （3）照顧全局，處理好與臨礦的關(guān)系； （4）直線原則，井田的劃分應(yīng)盡量采用直線或折線，有利于礦井的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理工作的開展。 根據(jù)以上劃分原則，以及考慮到礦區(qū)煤田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造強(qiáng)度大等原因，本井田在能滿足生產(chǎn)開發(fā)強(qiáng)度的前提條件下，主要考慮了自然條件原因，將井田四周境界定為：井田范圍由以下 11 個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)依次連線圈定，詳見表 1.1—1。 井田邊界如圖 2.1 所示： 圖 2—1 新莊礦井田邊界 本井田形態(tài)呈不規(guī)則的多邊形，南北長約 7.5Km 東西寬約 3Km，面積約 22.5Km2。 2.2 井田工業(yè)儲(chǔ)量 2.2.1 儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ) 工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過地質(zhì)勘探厚度與質(zhì)量均合乎開采要求，目前可供開 采利用的列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量。 礦井的地質(zhì)資源量=探明的資源量 331+控制的資源量 332+推斷的資源量 333； 探明的資源量 331=經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量111b+邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量2M11+次邊際經(jīng)濟(jì)的資源量 2S11； 控制的資源量332=經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量122b+邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量2M22+次邊際經(jīng)濟(jì)的資源量 2S22； 礦井工業(yè)儲(chǔ)量=111b+122b+2M11+2M22+333k。 2.2.2 井田勘探程度 井田內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)主要褶曲和斷層以及煤層賦存條件已查清；井田水文地質(zhì)條件已基本查明，所提資料基本滿足設(shè)計(jì)要求。 2.2.3 礦井工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 普遍可采者二 2 煤及三 2 煤層，局部可采者 4 煤，三 3、三 5 煤層局部不可采。余者偶見可采點(diǎn)，多屬不可采煤層。二 2 煤層平均厚度 2.64m，三 2 煤層平均厚度 1.59m。其中二 2 煤層為本設(shè)計(jì)的主采煤層。 1 礦井地質(zhì)資源量 由于煤層產(chǎn)狀、厚度、煤質(zhì)比較穩(wěn)定，傾角變化比較大，為使儲(chǔ)量計(jì)算更加精確，本次計(jì)算采用地質(zhì)塊段法，即以塊段面積乘以塊段平均煤厚和煤層容重，即得該塊段的儲(chǔ)量。 根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為 A、B、C、D 四個(gè)塊段，如圖 2-1 所示，在各塊段范圍內(nèi)，用算術(shù)平均法求得每個(gè)塊段的儲(chǔ)量，煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和。 圖 2—2 工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算示意圖 A 塊段水平面積為 5.71km2，傾角為 2.6°，兩煤平均厚度之和 4.20m； B 塊段水平面積為 3.03km2，傾角為 5.4°，兩煤平均厚度之和 4.10m； C 塊段水平面積為 3.85km2，傾角為 4°, 兩煤平均厚度之和 4.29m； D 塊段水平面積為 8.13 km2，傾角為 8°，兩煤平均厚度之和 4.30m； 根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告，二 2 煤及三 2 煤層的容重為 1.5 t/m3。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量利用下式計(jì)算： Zz = m× r× S cos (α) 式中: Zz—— 礦井工業(yè)儲(chǔ)量，Mt； m—— 各塊段煤層平均厚度，m； r—— 煤 層 容 重 ，t/m3； S—— 各塊段水平面積，km2； α—— 各塊段煤層的傾角, °； 把各塊段的數(shù)值帶入式 2-1 得：各塊段工業(yè)儲(chǔ)量值。見表 2.2—1 表 2.2—1 各塊段工業(yè)儲(chǔ)量值 序號(hào) 厚度/m 面積/km2 容重/t/m3 傾角/ ° 余弦值 資源量/mt A 4.2 5.71 1.5 2.6 0.998 36.01 B 4.1 3.03 1.5 5.4 0.995 18.72 C 4.29 3.85 1.5 4 0.997 24.84 D 4.3 8.13 1.5 8 0.990 52.95 則礦井工業(yè)儲(chǔ)量： Zz 總=Zza+Zzb+Zzc+Zzd=132.52mt 2 礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量 根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，60%是探明的，30%是控制的，10%是推斷的。根據(jù)煤層厚度和煤質(zhì)，在探明的和控制的資源量中，70%是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，30%的 是邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，則礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量為： Z111b = 132.52× 60% × 70% = 55.6584百萬t Z122b = 132.52× 30% × 70% = 27.8292百萬t Z2M11 = 132.52 × 60% × 30% = 23.8536百萬t Z2M22 = 132.53× 30% × 30% = 11.9268百萬t 由于地質(zhì)條件簡單，k 在 0.8 以上取值。 Z333k = 132.52×10% ×k = 10.6016百萬t Zg = Z111b + Z122b + Z2M11 + Z2M22 + Z333k = 129.8696百萬t 3 保護(hù)煤柱留設(shè) （1）井田邊界保護(hù)煤柱 根據(jù)新莊礦井田實(shí)際情況，其井田邊界保護(hù)煤柱寬度取 50 m，其中井田南部為煤層風(fēng)化帶，近乎無水，故不留邊界保護(hù)煤柱，則用下式計(jì)算井田邊界保護(hù)煤柱損失。 Pj = H × L× m×γ ／cosα×0.000001 式中： H ——井田邊界煤柱寬度，m； L——井田邊界煤柱長度，m； m—