采矿学课程设计说明书

目录第一章矿区概述及井田地质特征 (2)第一节矿区概述 (2)第二节井田地质特征 (3)第三节煤层特征 (6)第二章井田境界和储量.................................. 错误！未定义书签。

第一节井田境界............................................ 错误！未定义书签。

第二节矿井工业储量 (10)第三节矿井可采储量 (11)第三章矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 (14)第一节矿井工作制度 (14)第二节矿井设计生产能力及服务年限 (14)第四章井田开拓 (15)第一章 矿区概述及井田地质特征第一节1.1矿区概述1.1.1井田位置、范围和交通位置004煤矿位于山东枣庄市腾南煤田中部，地岗头大坞休城矿北徐楼矿望冢赵坡矿武所屯矿留庄矿王晁矿庄里矿级索矿泉上矿曹庄矿鲍沟郭庄矿西岗柴里矿蔡园矿蒋庄矿官柴专线崔庄矿岱庄矿田陈矿欢城姜屯滕州市留庄姚桥矿徐庄矿高庄矿付村矿三河口矿微山县郝寨孔庄矿沛县薛城区欢城煤矿图　例张汪官桥去枣庄京沪铁路104国道北七五矿欢城矿微山二号井大屯煤电公司京杭运河384437520523125389562520523125389562520486875384437520486875级索河荆图1-1 矿井交通位置图1.1.2地形地貌井田内地形为—自东向西南缓慢下降的滨湖冲积平原，地面标高+39—+43m。

1.1.3河流及水系由于靠近南四湖，几乎承受鲁西南地表主要水系的来水，历史上多次泛滥成灾，如1957年遭遇百年特大洪水，导致郭河决堤和湖水泛滥，湖水水位由常年的+33m上涨到+37.01m。

但本井田未受洪水淹没。

1.1.4矿区气象地震本区属季风型大陆气候，历年平均气温13.5°C，最高气温+40.9°C，最低气温-21.8°C。

最大冻土深度0.28m，年平均降雨量804.3mm。

全年主导风向为东南风，最大风速可达20m/s。

根据山东省地震局（77）鲁震发第83号文“关于腾南矿区地震基本烈度鉴定意见”，本区地震烈度为七度。

1.2井田地质特征1.2.1井田地形以及井田的勘探程度腾南煤田发现于1957年底，1959年12月提出《山东省腾南煤田综合普查报告》。

1968年10月提出《山东省腾南煤田综合详查报告》。

1981年11月提交《腾南煤田(北区)详查地质报告》。

1986年9月提出《腾南煤田许厂井田精查地质报告》，报经全国储委审查批准1.2.2井田煤系地层概述井田内地层包括：第四系、上侏罗统蒙阴组，上二迭统上石盒子组，下二迭统下石盒子组及山西组，上石炭统太原组，中石炭统本溪组，中奥陶统及下奥陶统。

地层特征自上而下分述如下：1、第四系（Q）厚122.34~282.74m，平均196.77m，主要由粘土、砂质粘土、粘土质砂、砂及砂砾层组成，属河、湖泊相沉积。

2、上侏罗统蒙阴组（J3m）井田内最大残厚为225.20m，大部分地区剥蚀殆尽，只在井田南部，小屯向斜的轴部少有残留。

主要由砖红色粘土质细粒及中粒砂岩组成，铁、泥质胶结，结构较松散，底部常有一层不稳定的细砾岩。

3、上二迭统上石盒子组（P12）井田内最大残厚为286.00m，主要保存于孙氏店支2断层以西，小屯向斜的轴部。

本组主要由灰绿色砂岩及灰绿、紫红等杂色粘土岩组成。

4、下二迭统下盒子组（P21）厚31.05~69.80m，平均48.69m，主要由黄绿、灰、紫等杂色粘土岩、粉砂岩、灰绿色砂岩组成，属温湿、干热条件下的河流、湖泊相沉积。

5、下二迭统下山西组（P11）厚59.90~99.35m，平均83.67m，主要由浅灰、灰白及灰绿色砂岩，深灰、灰黑色粉砂岩、粘土岩及煤层组成，组内岩性变化较大，但以砂岩为主，砂岩比率高，以过渡相沉积为主。

、3号），以3号煤层为主要可采煤层，厚度大，埋藏浅，储量丰本组共含煤3层（2、3上富。

6、上石炭统太原组（C3）厚141.70～176.55m，平均厚162.66m，由深灰、灰黑色粉砂岩、泥岩、灰色砂岩、薄层石灰岩及煤层组成，为一典型的海陆交互相沉积，且具有多次交替的特点。

本组共含灰岩11层，以三灰、十下灰厚度大，质较纯，且全井田稳定，特征明显，是煤层对比的重要标志。

本组共含煤22层，主要煤层三层（1 5上、16上、17），目前不可采。

7、中石炭统本溪组（C2）厚10.00～63.00m，平均30.88m，由北向南地层逐渐变厚。

本组属海陆交互相沉积，由杂色粘土岩、粉砂岩、铝铁质泥岩及石灰岩组成。

8、奥陶系中下统（O1-2）井田内所施工的钻孔，奥陶系的最大揭露厚度为123.45m，并分下统和中统。

下统厚72.10m，以白云质灰岩为主；中统厚669.90m，主要为灰色及棕灰色厚层状石灰岩、豹皮灰岩，夹泥灰岩及钙质泥岩等，岩溶裂隙发育。

1.2.3井田地质构造及特征1、井田地质概况本井田位于腾南煤田北部，为一全隐蔽型煤田。

井田构造简单。

井田内煤系地层由北向南呈阶梯式下降。

主要可采煤层为3号煤层。

综上所述，本井田属于构造简单和主要煤层赋存稳定到较稳定井田。

1.2.4矿井水文地质特征（一）水文地质概况本井田水文地质单元特征主要有两点：1、井田内间接充水含水层和直接充水含水层属富水中等的含水层，有的含水层通过断层与井田外奥灰对接，使该含水层受到强富水的奥灰水补给，局部区段由于断层的作用，使间接充水含水层变为直接充水含水层。

2、奥灰是含水丰富并且具有侧向补给条件的含水层，具有源源不断地各含水层提供水源的能力，17煤层底板与奥灰顶界面组成压盖隔水层，在正常条件下可以阻止奥灰水底鼓，但在间距小、遇断层错动变薄、岩层破碎地段则不具备抵抗奥灰水底鼓，因此开采时将受到奥灰底鼓水的威胁。

井田水文地质条件属于中等类型，下组煤含水层富水性中等，补给条件良好。

（二）含水层与隔水层井田内主要含水层有第四系，3号煤层顶底板砂岩、三灰、十下灰及奥灰含水层，第四系除为含水层外，还是良好的隔水层。

影响下组煤开采含水层主要十下灰及奥灰。

石盒子组及奥灰压盖岩层均是良好的隔水层。

图1-2 综合柱状图1.2.5矿井涌水量经精查补充勘探资料计算并参照相邻矿井实际涌水量资料，根据补充地质报告审查意见；本矿井正常涌水量为100m3/h，最大涌水量为360m3/h。

1.3煤层特征1.3.1可采煤层特征可采煤层煤质特征表：表1-1 可采煤层煤质特征表表1-2 可采煤层控制情况一览表1.3.2煤层围岩性质3号煤层：顶部为灰白色细砂岩，中央薄层深灰色泥岩，形成明显的沉积韵律和条带状层理，沿走向及倾向层位稳定，易于辨认，是控制该煤层的良好辅助标志。

有个别地段相变为砂质夹薄层泥岩，但其条带状层理仍然显而易见。

有的地段厚度变薄多为二煤组沉积发育所致。

表1-3 可采煤层特征表1.3.3煤的特征1.煤的物理性质和煤岩特征(一)煤的物理性质该矿井各可采煤层均为黑色，黑褐、褐黑条痕色的软～中等坚硬煤层。

煤的硬度(坚固性系数)平均1.68，山西组煤层硬于太原组煤层，煤的最大硬度达1.90(3上煤层)，其物性特征见下表。

可采煤层特征表：(二)宏观煤岩特征煤层的宏观煤岩组分多以亮煤为主，暗煤次之，含有镜煤条带及透镜体。

山西组煤丝炭含量比太原组煤多，以细条带或线理状分布于煤层中。

煤岩类型以半亮型煤为主，半暗型煤次之。

线理状～宽条带状结构，层状构造。

2.煤的化学性质和工艺性能(一)煤的工业分析指标及其变化规律灰份：煤层原煤灰份平均值均为低灰。

用洗选的方法脱除煤中矿物杂质，以降低灰份的效果明显。

挥发份：山西组煤层的精煤挥发份产率(Vdaf)为38.69%，比太原组煤层低5.50%，3号煤层极个别点较小。

发热量：山西组原煤分析基弹筒发热量(Qb，ad)平均为27.95MJ/kg。

变化范围20.50～30.63MJ/kg。

太原组煤层均大于29MJ/kg，变化范围24.53～33.40MJ/kg。

煤的发热量与灰份关系密切，灰份每增加1%，发热量约降低0.42MJ/kg。

硫份：3号煤层为低硫，有机硫与黄铁矿硫含量二者相等。

主要可采煤层的精煤有机硫均比原煤有机硫有所增高，由于有机硫的增大，给煤的洗选带来较大困难。

(三)煤的灰成份及其特征各煤层的灰成份主要由二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛等酸性矿物组成，酸性矿物占煤灰成份的66%以上，其中3号煤层为80.42%，太原组煤层平均为54.10%，酸性矿物总量与煤的灰份产率关系密切，山西组煤层属粘土质灰份，太原组煤层属钙～铁质灰份。

山西组煤层的煤灰熔融性(ST)均大于1250℃，为高熔～难熔灰份，太原组煤层均为以低熔为主的低～高熔灰份。

(四)煤的工艺性能煤的结焦性：山西组煤层的胶质层厚度8.5～17.0mm，粘结指数为43.5～88.4，自由膨胀序数为3.5～6.5，罗加指数为55.8～78.5，葛金焦型C～G型，为中等粘结性煤。

太原组煤层粘结性指标均比山西组煤层高，随着煤化程度的加深，太原组煤的粘结性逐渐加强，为强粘结性煤。

炼油性：山西组煤层焦油产率8.86～12.91%，为以富油为主含少量高油的煤层。

太原组煤层均为高油煤。

气化性：本区3号煤层二氧化碳分解率较清楚地表明，3号煤层的试验温度900～950℃的二氧化碳分解率均小于60%，3号煤层升温至1050℃时可达到74.5%。

可磨性：主要可采煤层的可磨性系数变化在54～64之间，说明主要可采煤层容易磨碎。

3.煤的工业用途评述根据本区上述煤质特征，对煤的工业用途做如下评述。

(一)炼焦用煤山西组煤层均以气煤(QM45)为主，灰、硫、磷等有害成分低，结焦性能好，成焦率较高，通过洗选可以生产多种级别的冶炼用炼焦精煤，配以其它煤类炼焦效果更好。

(二)动力燃料用煤山西组煤发热量均大于25MJ/kg，灰熔融性均大于1250℃，灰、硫、挥发分均符合主要锅炉用煤的要求，是优质动力燃料用煤。

太原组煤由于硫分大于2.0%，灰熔融性小于1250℃，故不完全符合交通运输及一般工业锅炉用煤的要求。

但做为其它某些工业燃料用煤还是可用的。

若与山西组煤配合使用，可以起到扬长避短的作用，充分发挥资源的经济效益。

(三)气化、液化用煤区内各煤层固定碳均小于65%，为高挥发分煤，由于粘结性能好，热稳定性能差(粘结)，化学活性差(900～950℃时a<60%)，故不宜于固定床和沸腾床煤气发生炉用煤。

粉煤悬浮床气化炉对煤质要求不严，特别是太原组煤高硫、低熔融性、强粘结气煤、气肥煤，均可适用于K-T炉气化用煤的要求。

1.3.4煤层瓦斯及煤尘情况1.瓦斯3号煤层：CH4成分为10.08～96.48%，CH4含量0.14ml/g～15.79 ml/g。

历年瓦斯相对涌出量CH4为1.01m3/t～5.06m3/t，CO2为0.95m3/t～4.30m3/t；瓦斯绝对涌出量CH4为0.72～21.81m3/min，CO2为0.74～14.91m3/min；相对涌出量和绝对涌出量大致呈随着开采深度的增加而增大的趋势。