薛湖煤矿薛湖二期工程说明书2011.5_图文.doc

河南神火集团有限公司薛湖煤矿二期工程设计修改 说明书 煤炭工业郑州设计研究院有限公司 二○一一年五月 河南神火集团有限公司薛湖煤矿二期工程设计修改 说明书 工程规模1.20Mt/a 工程代号C1153G3 院长 总工程师 项目负责人 煤炭工业郑州设计研究院有限公司 二○一一年五月 参加编制人员名单 目录 前言 1 第一章井田概况及建设条件 7 第一节井田概况 7 第二节地质特征 9 第二章井田开拓与开采 43 第一节井田境界与可采储量 43 第二节矿井设计生产能力及服务年限 49 第三节井田开拓 50 第四节井筒 56 第五节井底车场及硐室 57 第三章大巷运输方式及设备 61 第一节运输方式的选择 61 第二节矿车 61 第三节运输设备选型 63 第四章东23采区布置及装备 71 第一节采煤方法 71 第四节采区运输设备 79 第五章通风和安全 81 第一节概况 81 第二节矿井通风 84 第三节瓦斯抽放与利用 103 第四节矿井瓦斯灾害防治 118 第五节煤层底板注浆措施及设备选型 143 第六节井下安全避险“六大系统” 154 第六章通风和压缩空气设备 165 第一节通风设备 165 第二节压缩空气设备 167 第七章二期工程地面布置 171 第一节概述 171 第二节总平面布置 171 第三节防洪排涝及竖向布置 172 第四节场内运输 173 第五节综合管线布置 174 第八章二期工程供电 175 第一节矿井供电现状 175 第二节二期工程供配电 176 第九章智能化系统 188 第一节矿井自动化系统总体架构 188 第二节安全生产监控系统 189 第三节通信 193 第十章二期工程消防洒水 195 第十一章技术经济 198 附录 1、中华人民共和国国土资源部国土资储备字[2004]061号文“关于河南省永夏煤田薛湖井田勘探报告矿产资源储量评审备案证明”; 2、国土资矿评储字[2004]18号河南省永夏煤田薛湖井田勘探报告矿产资源储量评审意见书; 3、河南省煤炭工业局豫煤规〔2005〕319号关于河南神火集团薛湖矿井初步设计的批复; 4、河南省煤炭工业管理局文件豫煤规〔2007〕606号“河南省煤炭工业管理局关于河南神火集团有限公司薛湖矿井初步设计修改的批复”; 5、河南煤矿安全监察局文件豫煤安监二〔2006〕77号“关于河南神火集团有限公司薛湖矿井安全专篇的批复”; 6、河南煤矿安全监察局文件豫煤安监二〔2007〕177号“关于河南神火集团公司薛湖矿井修改安全专篇的批复”; 7、采矿许可证,证号1000000610054; 8、煤炭生产许可证,证号204114010651; 9、安全生产许可证,编号豫MK安许可证字〔2010〕211006; 10、河南省工业和信息化厅文件豫工信〔2010〕66号文河南省工业和信息化厅关于2009年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复。 11、薛湖矿井二期工程设计修改委托书。 附件 一、主要机电设备和器材目录 二、概算书 附图目录 前言 一、概述 河南神火集团有限公司薛湖煤矿位于永城市北部,井田中心距永城市23km。 河南神火集团有限公司薛湖矿井初步设计由我院于2004年12月编制完成。河南省煤炭工业局以豫煤规〔2005〕319号“河南省煤炭工业局关于河南神火集团薛湖矿井初步设计的批复”予以批复,设计矿井布置主井、副井和东风井,井下以一个采区,一综一炮两个回采工作面保证矿井1.20Mt/a的设计生产能力。矿井于2004年12月开始施工建设。在矿井建设过程中,由于矿井井下贯通工程量巨大,矿井投产工期较长,为加快薛湖矿井建设进度,早日投产,在主、副井工业广场内新建一个中央风井,井下采煤方法由走向长壁采煤法改为倾斜长壁采煤法;河南神火集团委托我院于2007年6月编制完成了河南神火集团有限公司薛湖矿井初步设计修改和河南神火集团有限公司薛湖矿井初步设计修改安全专篇,河南省煤炭工业管理局以豫煤规〔2007〕606号“河南省煤炭工业管理局关于河南神火集团有限公司薛湖矿井初步设计修改的批复”予以批复。河南煤矿安全监察局以豫煤安监二〔2007〕177号“关于河南神火集团有限公司薛湖矿井修改安全专篇的批复”对初步设计修改安全专篇进行批复。初步设计修改和安全专篇修改的批复中,矿井采取分期投产的方式,21采区为一期工程,23采区为二期工程。 设计布置21、23两个采区,均开采二2煤层,其中21采区布置一个综采工作面,23采区布置一个炮采工作面。矿井采用分期投产方式,一期工程投产时移交21采区,矿井生产能力为0.90Mt/t;二期工程投产时再移交23采区,矿井达到设计生产能力1.20Mt/a。矿井于2004年开 工建设,目前除二期工程的23采区及东风井外,井上下各系统已经全部完成,于2009年12月16日通过一期工程验收。 二、二期工程设计修改的原因及内容 ㈠、修改原因 1、原设计矿井达产时布置两个采区,其中21采区布置一个综采工作面,23采区布置一个炮采工作面,目前已经竣工验收的21采区已经布置一个综采工作面。由于本矿井为煤与瓦斯突出矿井,已经投产的综采工作面回采过程中瓦斯抽放及防突占用的时间较长,压缩了工作面回采的时间,根据统计,2010年综采工作面原煤产量约为0.60Mt/a。原设计23采区布置一个炮采工作面,工作面采用单体液压支柱支护,工作面放炮落煤。由于炮采采煤工艺落后,采煤工作面人员较多,生产环境较差,效率低。为了减少采区工作人员,提高工作效率,合理接替井下回采工作面,薛湖矿井规划将二期投产的炮采工作面改为综采工作面。 2、根据安监总煤装〔2011〕15号煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定和安监总煤装〔2011〕33号煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范试行的要求,薛湖煤矿井下已经有较完善的监测监控系统、井下人员定位系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统,但缺少井下紧急避险系统。本次设计对井下安全避险“六大系统”进行设计,除对已有的五个系统进行补充完善外,重点对紧急避险系统进行设计。 3、二期工程中部分已采购设备与原设计不符,本次需对已采购或订货的设备重新进行校核。 ㈡、修改内容 1、二期工程投产的2301工作面由炮采工艺改为综采工艺,增加液 压支架、采煤机、刮板输送机、刮板转载机等配套设备; 2、二期工程的瓦斯抽放工作面调整位置,由采区西侧调整到采区东侧; 3、东风井原设计选用两台FBCDZ№25型风机,本次设计修改选用FBCDZ№34型风机; 4、东风井工业广场内增加地面瓦斯抽放站; 5、东风井工业广场内增加地面压风机房; 6、增加井下安全避险“六大系统”内容; 7、采区供电、监测监控、通信、消防洒水等系统进行相应修改; 8、对二期工程概算进行调整。 三、编制设计的主要依据 1、煤炭工业现行的技术政策、规程、规范和国家环境保护、劳动卫生、安全消防等法律、法规。 2、中华人民共和国国土资源部国土资储备字〔2004〕06号文关于河南省永夏煤田薛湖井田勘探报告矿产资源储量评审备案证明‖; 3、河南省煤炭地质勘查研究院2004年2月编制的河南省永夏煤田薛湖井田勘探报告; 4、国土资源部颁发的河南神火集团有限公司薛湖煤矿采矿许可证,证号1000000610054。 5、河南省煤炭工业局豫煤规〔2005〕319号“河南省煤炭工业局关于河南神火集团薛湖矿井初步设计的批复”; 6、河南省煤炭工业局文件豫煤规〔2007〕606号“河南省煤炭工业局关于河南神火集团有限公司薛湖矿井初步设计修改的批复”; 7、河南煤矿安全监察局文件豫煤安监二〔2006〕77号“关于河南 神火集团公司薛湖矿井安全专篇的批复”; 8、河南煤矿安全监察局文件豫煤安监二〔2007〕177号“关于河南神火集团有限公司薛湖矿井修改安全专篇的批复”; 9、中国矿业大学矿井瓦斯研究所2010年2月编制的河南神火集团薛湖煤矿23采区防治煤与瓦斯突出专项设计; 10、河南省工业和信息化厅文件豫工信〔2010〕66号“河南省工业和信息化厅关于2009年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复”; 9、河南神火集团有限公司薛湖矿井二期工程设计修改设计委托书。 10、其它有关技术资料和协议。 四、编制设计的指导思想 1、坚持以经济效益为中心,贯彻少投入,多产出,提高效率,缩短工期和安全第一的指导思想。 2、因地制宜,优化矿井开拓部署,做到布局合理,生产集中,系统完善,环节流畅。 3、依靠科技进步,采用国内外成熟的先进工艺、技术和装备,提高矿井的机械化和自动化水平。 4、坚持经济效益和社会效益并重的原则,注重生态保护和水土保持。 五、矿井设计的主要特征 本井田地面地势平坦,新生界地层厚度291431m;基本构造形态呈北西向单斜构造,向北倾斜,走向北45西转向东西,倾角浅部稍大在25左右,一般510;构造复杂程度中等,断裂构造发育,有岩浆岩活动;煤层较发育,煤质好,可采煤层三层,二2煤平均厚2.23m, 三2 煤厚0.81m,三3煤厚0.79m,主采二2煤原煤灰分16.91,发热量2 28.47MJ/kg,为低中灰、中高发热量贫煤、无烟煤;全井田勘探提供资源储量20210万吨,工业资源储量12608万吨,其中二2煤9877万吨,占78.3,矿井可采储量8674万吨,其中二2煤6614万吨,占76.3;井田水文地质条件为中等类型,二2煤层底板下距太原群灰岩含水层平均42.56m,受高压水作用有突水危险;各可采煤层均属不易自燃煤层,煤尘有爆炸危险;二2煤层瓦斯含量较高,为煤与瓦斯突出矿井。 矿井设计生产能力1.20Mt/a,服务年限51.6a。采用立井、单水平上下山开拓。井口位置选择在7880勘探线之间,8025钻孔东南250m处,初步确定水平标高-780m,立井深818.5m,其中覆盖层厚约392m,采用冻结法施工,冻结深度约440m。主井净径5.0m,装备一对12t 立井多绳箕斗,选用JKMD-3.54ⅢE型落地式多绳摩擦轮提升机;副井净径 6.5m,装备一对1t矿车双层四车多绳罐笼一宽一窄,选用JKMD-3.54ⅢE型落地式多绳提升机。矿井采用分期投产的方式,一期投产时为一个采区,一个综采工作面和一个瓦斯抽放面;二期投产时再增加一个采区,一个工作面,目前一期工程已经竣工投产,二期工程即将投产。 矿井通风方式为抽出式,设主、副井、中央风井和东风井,通风系统为混合式,矿井风量200m /s,一期投产的中央风井安装FBCDZ№27型节能轴流风机2台,二期投产的东风井选用FBCDZ№34型节能轴流风机2台;矿井正常涌水量1378.79m3/h,最大涌水量1654.55m3/h,选择PJ20010型多级离心式水泵8台;矿井地面建110kv变电站,双回110kv电源引自神火中心220kv变电站,距离约41km,LGJ-150架空线路供电,选用二台SZ9-16000/110、11022.5/6kv变压器。 矿井主、副井工业广场内设有压风机房和地面瓦斯抽放站,东风井 工业广场内另设压风机房和地面瓦斯抽放站。 六、二期工程设计修改主要技术经济特征 井巷工程量15337m/248376m3比原设计增加约900m 二期工程动态总投资57225.5万元比原设计约增加15000万元 七、存在问题及建议 1、井田内村庄密布,几乎所有采区开采都涉及村庄搬迁问题,建议在生产期间作好地面下沉观测,岩移观测,造地复田及村庄下采煤等实验和研究工作,为有效地解决本矿区村庄下压煤的开采问题提供可靠的依据。 2、本区存在煤层埋藏较深、地压较大、瓦斯含量较高、地温高、煤尘具有爆炸危险性等危害矿井生产的工程地质和环境地质问题,建议在今后的生产中,投入一定工作量进一步查明、验证,并采取相应防治措施。 3、建议进行深井开采相关设备、地温、地压和井巷支护等问题的科研论证工作。 4、三维地质勘查范围较小,建议对首采区和井筒位置附近进行三维地震勘探。 5、对天然焦的利用价值需进一步研究。 6、井田煤层气储量较丰富,建议进行专项勘查,以便更好开发利用。 第一章井田概况及建设条件 第一节井田概况 一、位置与交通 薛湖矿井位于河南省永城市北部,属永城市管辖。地理坐标为东径11617′30″11628′30″,北纬3405′30″3410′00″。 井田中心南距永城市23㎞,西至商丘市75km,东至江苏徐州市80km,至安徽淮北市40km,分别与京九、陇海、津浦三条铁路干线有公路相连,北至陇海铁路砀山站38km,永城矿区自用铁路与京九、陇海铁路相连。连、霍高速公路从本区北缘通过,砀山永城公路从井田东部通过,井田内乡间公路纵横成网,交通便利。 附交通位置示意图1-1-1。 图1-1-1 交通位置示意图 二、地形地貌及水系 1、地形地势 本区位于淮河冲积平原北部,地势平坦开阔,总体为西北高,南东低。最高海拔标高40.2m,最低32.3m,一般3638m。 2、地表水系 本区属淮河水系,地表水体不发育,主要河流为王引河,流经勘探区东北部边界附近,最大流量为46.6m3/s,最高水位标高为39.70m。其余均为季节性河流,雨季水位上涨,流量增大,旱季水量减少,甚至干涸无水。 三、气象 本区属半干旱半湿润季风型气候,年平均降水量877.4mm,年最大降水量1518.6mm,年最小降水量为556.2mm,降水多集中于7、8、9三个月。多年平均蒸发量为1811.12mm,蒸发量大于降水量。每年七、八月最热,一、二月最冷,最高气温为 41.5℃,最低气温为-23.4℃,年平均气温14.4℃。夏季多东南风,冬季多北、西北风,多年平均风速3.4m/s,最大风速20m/s。冰冻期为每年11月初至翌年3月底,最大冻土深度为0.21m。 四、地震 永城市属郯城庐江地震带影响范围,地震烈度小于6。据有关记载,公元925年以来,永城市东部安徽省境内肖县、宿县一带曾发生38次强烈地震。1668年山东郯城曾发生8.3级地震,永城市受到地震影响。 根据中国地震动参数区划图GB18306-2001,本区位于地震烈度Ⅵ度区。 五、矿区经济概况 永夏矿区地处黄淮平原北部。矿区工业以煤炭、电力、冶金、建筑材料为主,农业以种植小麦、玉米、大豆等为主,经济作物主要有花生、棉花、芝麻等。 矿井建设所需钢材、木材从外地采购,经铁路和公路直接运至工业场地,砖、瓦、沙、石及水泥均可就地供应。 本区地处黄淮冲积平原的北部,土地肥沃,人口稠密,在矿区范围内分布有薛湖乡、聂四楼、候寺村、洪寨村、洪路口、洪后楼等40多个大大小小的村庄,征地和拆迁工作对矿井生产会有一定的影响。 神火集团公司已建成的矿区中心居住区及机修、器材供应等辅助设施,可为矿井建设和生产提供生活服务及生产服务。 第二节地质特征 一、地层 永夏煤田属华北地层区鲁西分区徐州小区,新生界松散沉积物覆盖全区,为一掩盖型煤田。依据钻孔揭露,本井田发育地层自下而上分别为中奥陶统马家沟组O2m、中、上石炭统本溪组C b、太原组C3t、下二迭统山西组P1sh与下石盒子组P1x、上二迭统上石盒子组P2S、石千峰组P2sh及新近系N、第四系Q。 1、奥陶系中统马家沟组O2m 主要为浅灰、灰色隐晶质细晶质中厚厚层状石灰岩,上部含黄铁矿,岩溶裂隙较发育,本区仅有少数钻孔揭露,揭露最大厚度38.86m。 2、石炭系C 1石炭系中统本溪组C2b 本组上部由灰深灰色砂质泥岩及泥岩组成,偶夹二层薄层泥灰岩;下部为灰灰白色铝土质泥岩或铝土岩,含菱铁质鲕粒,具滑感;底部有紫花色铝土泥岩,含较多的铁质鲕粒和结核。本组地层厚1623m,平均厚19m,与下伏马家沟组呈平行不整合接触。 2石炭系上统太原组C3t 由薄中厚层状石灰岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩组成,含薄煤34层,据区内钻孔揭露,未见到可采煤厚点。全组共含石灰岩911层,单层一般厚35m,厚者可达14m。本组地层厚135142m,平均139m。与下伏本溪组呈整合接触。 ①下段自本溪组铝土质泥岩顶至L2灰岩顶界,厚30m左右。该段下部为细粒砂岩夹粉砂岩、泥岩;上部为灰色厚层状石灰岩L2,富含动物化石及燧石结核,为K2标志层。 ②中段自L2灰岩顶至L7灰岩底,厚60m左右,主要由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、薄层石灰岩及薄煤层组成,煤层均不可采,灰岩中含大量动物化石,泥岩多具鲕状结构。 ③上段自L7灰岩底至山西组底,厚50m左右,以石灰岩为主,夹薄层泥岩、细粒砂岩及煤层。顶部第一层灰岩厚1m左右,层位稳定,为K3标志层。中部常发育一层厚10.0m左右的灰岩L8,含较多燧石结核,厚度稳定。 3、二叠系P 1二叠系下统山西组P1sh 该组为本区主要含煤地层,即二煤段。自二1 煤底板砂岩至下石盒子 1 组底鲕状铝土质泥岩K4底,由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、砂岩组成。含煤34层,分布于中下部,其中二2煤是本区主要可采煤层。本组地 层厚68109m,平均92m,与下伏太原组呈整合接触。 ①下段即二2煤以下为一套层理非常发育的粉、细粒砂岩互层,含23层薄煤二1煤,底部以条带状的细粒砂层或砂质泥岩与下伏太原组海相泥岩呈整合接触,本段厚约40m。 ②上段二2煤以上以砂岩、砂质泥岩、泥岩组成,厚约50m。 2二叠系下统下石盒子组P1x 自K4鲕状铝土质泥岩底至K7中粒砂岩底,为本区主要含煤地层之一。由泥岩、铝土泥岩、砂岩、粉砂岩与煤层组成。本组地层平均厚404m,与下伏山西组呈整合接触。据煤、岩层组合特征可分为三、四、五三个煤段。 ①三煤段底部为灰白色铝土泥岩,局部为紫花色,含菱铁质中粗鲕粒K4,层位稳定,厚约5m左右,为本区主要标志层K4;中部为细粒砂岩、砂质泥岩夹煤层;顶部砂岩中含菱铁质成分,局部较集中,普遍含铁质鲕粒。煤层主要分布于本段中上部,含煤56层,其中三2 与 2 三3煤为本区大部可采煤层。本段地层厚55100m,平均78m。 ②四煤段由紫花色、灰色、深灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、粉砂岩及少量细粒砂岩组成。底部为细粒砂岩或粉砂岩,含菱铁质成分,为K5标志层。本段地层厚100150m,平均126m。 ③五煤段由黑灰色、紫花色泥岩、绿灰灰色中、细粒砂岩及粉砂岩组成。底部一般为灰白色中、细粒砂岩,成分以石英为主,硅质胶结,一般厚约9m,为K6标志层,但84线以西,K6往往相变为粉砂岩或砂质泥岩。K6之上75m左右含煤线或炭质泥岩,为五煤层位,为辅助标志层。本段地层厚178223m,平均200m。 3二叠系上统上石盒子组P2s 自K7中粒砂岩底至平顶山砂岩‖底,主要由灰绿色、灰色、紫花色泥岩、砂质泥岩、砂岩、煤线组成,地层厚约350m,与下伏下石盒子组呈整合接触。据煤、岩层组合特征分为六、七两个煤段。 ①六煤段由灰绿色、紫花色砂质泥岩、粉砂岩及薄层砂岩等组成。底部为中细粒砂岩,含较多云母片,厚一般5m左右,为K7砂岩标志层;下部含数层灰黑褐色硅质海绵岩,其菱形节理发育,坚硬,为一辅助标志层。本段地层厚187m左右。 ②七煤段由灰绿、紫花色砂质泥岩,粉砂岩及灰绿色、灰白色中细粒砂岩组成。底部为灰白灰绿色中粗粒砂岩,含小砾石,厚一般5m,为K8砂岩标志层。本段地层厚171m。 ⑷二叠系上统石千峰组P2sh 本区石千峰组地层揭露极少,地层厚度不详。区内仅发育石千峰组第一段地层,以灰灰白色,厚层状,中粗粒石英砂岩为主,夹有灰绿色细砂岩及粉砂岩。该段地层厚107121m,平均114m,与下伏上石盒子组地层呈整合接触。 4、新生界K Z ⑴新近系N ①新近系下部N1属河湖相沉积,厚度180250m,与下伏各地 以土黄、棕黄、灰层呈角度不整合接触,可分为上下二段。下段N1 1 绿色粘土、亚粘土为主。底部普遍发育一层灰白色,俗称钙质层‖的亚粘土,含14层粉砂、细砂,厚度变化幅度为030m,呈透镜体状。 该段地层厚35127m,平均90m,埋藏深度280300m。上段N2 1 由浅黄、棕黄色中细砂、亚砂土和灰黄、灰绿色亚粘土、粘土组成,含钙质和铝土质。砂层松散,单层厚度大,粒度粗,泥质含量少,砂层510 层,厚度60100m。该段地层厚110160m,平均135m。埋藏深度165 300m。 ②新近系上部N2属河湖相沉积,厚度4573m,平均厚60m。主要由土黄、灰黄、棕黄、亚粘土、粘土夹砂层透镜体组成,富含大小不一的砾石与姜结石。本段地层以高可塑性粘土为主,砂层一般24层,厚度625m,埋藏深度100165m。 2第四系Q ①更新统Q13属冲洪积相沉积,厚度4678m,平均厚65m,与下伏新近系地层呈整合接触。以土黄、黄褐、浅黄色亚粘土为主,夹亚砂土及粉砂、细砂透镜体。含砂层37层,厚度1235m,亚粘土中姜结石富集。埋藏深度35100m。 ②全新统Q4属冲积相沉积,厚度一般为2030m,平均厚25m。由灰黄、土黄色亚砂土夹灰黄、褐黄色亚粘土、粘土组成,含小砾石及姜结石,薄层粉、细砂层呈透镜体状,亚粘土中夹12层灰褐色含腐植质的黑土‖,含大量田螺、蜗牛化石。 二、构造 1、构造特征 本区位于区域构造永城复背斜北部仰起端、次一级构造聂奶庙背斜的北翼,总体构造形态呈一走向北西西的单斜构造,由于受东西向构造和北北东向构造的控制和影响,而使其构造形态局部复杂化。本区地层产状在西部为近南北向北西西向,向西倾斜;中部走向北西至87勘探线转为近东西向,向北倾斜,倾角在浅部为25左右,深部一般为5 10,沿走向及倾向均有小型起伏;62勘探线以东,受北北东向滦湖断层带影响,地层走向基本上为北50东,并发育北北东向的背、向斜构造, 其北端走向转为东西,向北倾斜。 本区断裂构造较发育,主要发育北北东向、北东向和近东西向三组断层,均为高角度正断层,东部以北北东向断层为主;中部发育北东向和近东西向断层;西部以近东西向为主。全井田共发育断层65条,其中落差大于100m的9条;落差10050m的5条;落差5020m的10条;落差小于20m的41条。大断层主要分布于井田东、西边缘的两侧,呈相互平行状展布,形成阶梯状或地垒、地堑状组合的特点,构成本区边界。 本区发育的主要褶曲有5个,即北西向的聂奶庙背斜、薛湖向斜,近南北向的侯寺向斜和北北东向的张营背斜、徐营背斜。 本区局部发育岩浆岩,主要分布在井田东部66勘探线以东及西部87勘探线以西,岩浆岩侵入范围各煤层中不同,二2煤岩浆岩侵入范围 、三3侵入范围较小,可采煤层被吞蚀或部分吞蚀,残较大,其上的三2 2 留部分也往往大部变质成不可采的天然焦。 构造复杂程度为中等。 2、主要构造形迹描述 1、褶曲 ①聂奶庙背斜 聂奶庙背斜轴位于井田南缘,区内延展长度8km。背斜北翼地层倾角2127,南翼1523。本井田主体部分位于该背斜的北翼。 ②张营背斜 张营背斜位于井田东缘外,延展长度2.7km,轴向为北东45。背斜西翼地层倾角20左右,由于滦湖断层组的切割破坏而不完整,东翼被刘松园断层切割。 ③徐营背斜 徐营背斜位于井田东南部、滦湖断层组西侧。延展长度 1.6km,背斜轴向为北东30,呈8倾角向北东倾伏,与滦湖断层基本平行,为一短轴宽缓褶曲。该背斜轴部及两翼均由二叠系下统下石盒子组地层构成,两翼地层倾角平缓,约20左右。由钻孔控制,较可靠。 ④薛湖向斜 薛湖向斜位于井田东部首采区内。向斜轴走向为北西65,延展长度2km,该向斜南西翼倾角较陡,约32;北东翼平缓,约10左右,为一不对称向斜。 ⑤侯寺向斜 侯寺向斜位于井田中部,走向近南北,延展长度 1.7km,为一短轴宽缓向斜。控制可靠。 2、断层 区内发育的主要断层有北北东向的滦湖一号断层F113、滦湖二号断层F112、滦湖三号断层F111、滦湖四号断层F110,北东向的张庄断层F115、聂庄断层F116,北西西向的八里庄断层F117、陈楼断层F116,近东西向的郭庄断层F123、孟庙断层F121、万庙一号断层F129、万庙二号断层F132、万庙三号断层F133、万庙四号断层F134,均为高角度正断层。各主要断层见断层情况一览表,表1-2-1。 主要断层情况一览表 主要断层情况一览表 3、岩浆岩 井田内岩浆活动频繁,侵入最新地层是二叠系上石盒子组的中、下部,最老地层为奥陶系顶部地层,以侵入到下石盒子组及山西组最为广泛。全井田136个孔中见有岩浆岩侵入的钻孔48个,占全部钻孔35,侵入的范围主要分布在井田的东部和西部,中部个别钻孔穿见岩浆岩。 煤岩浆岩在东部侵入二2煤和三煤段之中,三3煤从7370线、三2 2 则从72线与70线之间以东为岩浆岩侵入区,岩浆岩分布为北东向,长轴方向与滦湖断层走向平行。井田北部亦有个别孔发现岩浆岩,到深部-900水平以下地震波反映不好,分析深部可能有较大面积的岩浆岩侵入。在煤系地层中岩浆岩一般是沿煤或煤层顶底板侵入,把煤层分成若干小分层,并变质为天然焦。侵入特点是厚度小、层数多、面积广,呈岩床状。井田西部岩浆岩主要侵入在二2煤上下,岩体方向与万庙断层方向一致。 三、煤层 本区煤层赋存于石炭二叠系含煤岩系,含煤岩系分四组七个煤段,含煤地层总厚度993.0m,共含煤13层,煤层总厚度7.27m,含煤系数0.73。下二迭统山西组和下石盒子组含主要可采煤层二2煤及局 煤。 部可采煤层三3煤和三2 2 1、三3煤层 三3煤层上距K5砂岩29.0m,下距K4铝质泥岩43.0m。煤层直接顶底板均为砂质泥岩,间接顶板为细砂岩或粉砂岩,间接底板为砂质泥岩或细砂岩,全区层位较稳定。 区内穿见点100个,其中见煤和天然焦点88个,尖灭为零点和岩浆岩吞蚀零点12个尖灭为零点10个,岩浆岩吞蚀零点2个。煤和天然焦厚度02.15m,平均厚度0.79m。见煤点74个,其中可采点39个,不可采点35个,煤层厚度01.89m,平均厚度0.79m。煤层可采区主要分布于7378勘探线中深部及8294线深部。煤层可采性指数0.53,变异系数63,为大部可采薄煤层。见天然焦点14个,其中可采点9个,不可采点5个,天然焦厚度02.15m,平均厚度0.70m。 煤层结构较简单,一般无夹矸或有12层夹矸,夹矸为泥岩或砂质泥岩。煤层稳定程度为不稳定型煤层。 煤层 2、三2 2 煤位于下石盒子组下部,上距K5砂岩40.0m、距三3煤层11.0m; 三2 2 下距K4铝质泥岩37.0m,下距二2煤层89.20m,煤层的直接顶板为砂质泥岩或细粒砂岩,直接底板为细粒砂岩,间接顶板为细砂岩或粉砂岩,间接底板为砂质泥岩或细粒砂岩。层位较稳定。 区内穿见点102个,其中见煤和天然焦点80个,尖灭为零点和岩浆 岩吞蚀零点22个尖灭为零点16个;岩浆岩吞蚀零点6个。煤和天然焦厚度02.28m,平均厚度0.81m。见煤点74个,其中可采点45个,不可采点29个,煤层厚度02.28m,平均厚度0.80m。煤层可采区主要分布于87勘探线以东中深部,煤层可采性指数0.50,变异系数80,为大部可采薄煤层。见天然焦点6个,其中可采点1个,不可采点5个,天然焦厚度01.70m,平均厚度0.28m。 煤层结构较复杂,多数有12层泥岩和砂质泥岩的夹矸。煤层稳定程度为不稳定型煤层。 3、二2煤层 二2煤层赋存于山西组中下部,下距石炭系太原组C3t顶部灰岩K3 三煤层约50m、二2煤层底板砂岩36.60m;上距K4铝质泥岩51.51m、2 2 89.2m。煤层的直接顶板为砂质泥岩或细粒砂岩,局部为中粗粒砂岩;直接底板为细粒砂岩和砂质泥岩。煤层层位全区稳定。 区内穿见点112个,其中见煤和天然焦点110个,尖灭为零点2个。煤和天然焦厚度04.77m,平均厚度2.12m。见煤点93个,其中可采点82个,不可采点11个。煤层厚度04.77m,平均2.23m。煤厚0.80 1.30m的5点,1.313.50m的71点,大于3.50m的6点,煤层可采性指数0.89,变异系数43,为基本全区可采中厚煤层。见天然焦点17个,其中可采点13个,不可采点4个,天然焦厚度0.103.77m,平均厚度1.86m。 煤层结构简单,一般偶见1层夹矸,夹矸厚0.020.52m。岩性为泥岩和砂质泥岩。煤层稳定程度属较稳定煤层。 煤、二2煤煤层特征见表1-2-2。 三3煤、三2 2 4、主要标志层 本区标志层特征明显,层位稳定,是划分地层和煤层对比的主要依据之一,主要标志层有K3太原组上部L12石灰岩、K4三煤段底部铝土质泥岩、K5四煤段底部细粒砂岩。辅助标志层有二2煤层顶板的细粒砂岩和二煤段底部中细粒砂岩等。本区煤岩层层序清楚,煤层、标志层层间距较稳定,根据层间距能有效地进行煤岩层对比。表1-2-3为煤层与标志层、标志层与标志层之间的平均距离。 煤层特征表 表1-2-2 主要标志层层间距一览表 单位m 表1-2-3 四、煤质 1、煤的物理性质 、三3煤层均为黑灰黑色,少量钢灰色,似金属光泽,本区二2、三2 2 均一状条带状结构,性脆,具贝壳状及参差状断口,层状构造,裂隙较发育,大都有松散易碎的碎裂煤及粉粒煤。二2煤层不同煤类WY、 、三3煤层PM、TR的视密度分别为1.45t/m3、144 t/m3、1.66 t/m3;三2 2 不同煤类WY、PM、PS、TR的视密度分别为1.49 t/m3、1.50 t/m3、1.53 t/m3,1.64 t/m3。 2、煤岩特征 宏观煤岩特征三3、三2 煤是以亮煤和暗煤为主,夹少量的镜煤条 2 带,属半暗半亮型煤。二2煤是以亮煤为主,夹镜煤及暗煤条带,属光亮半亮型煤,该煤的顶部普遍发育一层0.50.7m左右的光亮型、质地坚硬的块状煤,中部和下部多为粉粒煤。 显微煤岩特征镜下鉴定,本区各煤层的有机组分均以镜质组为主,半镜质组、惰质组次之。 3、煤的化学性质 ⑴水分M ad 煤贫瘦煤0.803.65,各可采煤层原煤平均分析基水分为三3、三2 2 平均1.06;贫煤0.563.75,平均1.30;无烟煤0.564.02,平均1.73。二2煤贫煤0.511.77,平均1.01;无烟煤0.564.02,平均1.54。天然焦0.433.23,平均1.39。 ⑵灰分A d 各可采煤层原煤平均干燥基灰分为三3、三2 煤贫瘦煤17.89 2 31.43,平均24.34;贫煤15.8635.84,平均22.94;无烟煤23.42 38.50,平均28.88,属中灰煤。二2煤贫煤9.7929.21,平均16.91;无烟煤9.2817.42,平均14.39,属低中灰煤。天然焦15.7236.67,平均24.61。 原煤经1.4或1.5比重液洗选后,各煤层浮煤灰分可下降10左右, 三3、三2 2煤贫瘦煤下降14左右,二2煤下降79。三3、三2 2 煤浮煤 回收率在40左右,二2煤一般5060。 ⑶全硫S t.d 各可采煤层全硫平均含量一般均小于1.0,多在0.40.6之间。三3、三2 2 煤贫瘦煤0.292.98,平均0.52;贫煤0.361.44,平均 0.54;无烟煤0.510.77,平均0.62,属低硫煤。二2煤贫煤0.28 1.14,平均0.36;无烟煤0.280.67,平均0.49,属特低硫煤。天然焦0.32 2.28,平均1.02。 ⑷挥发分V daf 原煤挥发分其变化与煤中矿物质含量变化密切相关。三3、三2 2 贫瘦煤浮煤挥发分平均15.416.77,贫煤12.5113.43,无烟煤8.56 9.10;二2煤无烟煤浮煤挥发分平均8.51,贫煤11.63。天然焦浮煤挥发分平均8.5。 4、煤中的有害元素 ⑴磷各煤层的磷含量在0.01以下,属特低磷煤层。 ⑵砷砷的含量很低,一般为24 mg/kg,为一级含砷煤。 ⑶氯氯的含量很低,0.008以下。 ⑷氟三3、三2 2 煤的氟含量一般为5070mg/kg,二2煤一般为30 40 mg/kg。 ⑸铬三3、三2 2 煤的铬含量一般为3040 mg/kg,极个别点为 48 mg/kg,二2煤一般为1320 mg/kg。 ⑹汞汞的含量0.20.4 mg/kg。 ⑺硒硒的含量一般为12 mg/kg,极个别点在35 mg/kg。 煤的铅含量一般为2030 mg/kg,二2煤一般为10 ⑻铅三3、三2 2 15 mg/kg。 5、煤的工艺性能 ⑴元素分析 各煤层原煤干燥无灰基碳的含量89.4393.52,含量较稳定,氮的含量为1.01.4,氧、硫之和含量23。 ⑵发热量Qnet.v.d 三3、三2 贫煤、贫瘦煤原煤发热量21.4627.50MJ/Kg,平均25.10 2 MJ/Kg;二2贫煤原煤发热量27.5429.68MJ/Kg,平均28.47 MJ/Kg;无 烟煤原煤发热量28.7629.43MJ/Kg,平均29.10MJ/Kg。天然焦原煤发热量一般为18.1426.34MJ/Kg,平均22.70MJ/Kg。 ⑶简易可选性 二2煤、三3煤层分别进行不同级别的简易筛分及浮沉试验,筛分结果二2煤具有一定的块煤率,三3煤几乎全为粉末状煤。 原浮沉试验,采用中煤含量法,用1.5比重级,进行简易筛分及浮沉试验,三3煤浮煤回收率属良等,中煤产率达31.26,属很难选煤。二2煤可选性评价结果,属中等可选极难选煤 ⑷其它工艺性能 煤贫煤、无烟煤其热稳定性属于中等较高热热稳定性二2、三2 2 煤贫瘦煤稳定性煤,达到固定床煤气发生炉用煤和化工用煤指标。三2 2 属于较低热稳定性煤可作为化工用煤指标。 灰成分、灰熔融性各煤层煤灰中以SiO2和Al2O3为主,两者含量占7080,其次是CaO,一般含量47;Fe2O3含量57;MgO 的含量在2.0左右,;SO3的变化范围在2.04.0;KaO和Na2O的含量在0.51.0左右。煤和天然焦的灰熔融性ST均大于1350℃,属难熔灰分。 、可磨性用哈特葛罗夫法测定,可磨性系数测定结果,三3、三2 2 二2煤属易磨煤。 结渣性二2煤结渣性试验,结渣性属中等弱结渣煤。 6、煤类 采用中国煤炭分类国家标准GB575186对三3、三2 、二2煤进 2 煤行分类,二2煤主要以贫煤为主,有少量无烟煤和天然焦;三3、三2 2 以贫煤为主,有少量无烟煤、贫瘦煤和天然焦。 煤类分布二2煤以薛湖红寨红前楼一线,北为贫煤,南为无烟 煤自陈煤,而位于东、西的大洪庄、后陆湾、徐营、张路口为天然焦。三3、三2 2 楼红后楼一线以北为贫瘦煤,以南逐渐过渡为贫煤无烟煤,煤类大体呈东西向带状展布;在聂小庄、薛湖、徐营为天然焦呈带状展布。 7、煤的工业利用途径 本区二2煤以半亮型煤为