煤矿开采技术研究毕业论文摘要：1、详细查明了井田地质构造，发育有5条断层，其中落差最大为20m在井田的西部边界处，其余4条断差在5-8m间，对井田煤层开采影响不大。
2、井田工程地质条件，2号煤层为中等，9+10号煤层为简单。
2号煤层煤尘具有爆炸危险性，9+10号煤层煤尘具有爆炸危险性；2号煤层不易自燃，9+10号煤层自燃。
无地温、地压异常。
3、井田可采煤层为2号、9+10号两层。
2号煤层厚0.47～1.20m，平均厚0.95m。
为较稳定煤层，井田大部可采；9+10号煤层厚4.14～5.60m，平均厚4.80m，为稳定煤层，井田全区可采。
4、2号煤层为特低灰-中灰、特低硫-低硫、中热值-高热值贫煤；9+10号煤层为特低灰-中灰、高硫分、中热值-特高热值无烟煤。
5、井田2、9+10号煤层采空区中有积水，且9+10号煤层部分块段为带压开采，突水系数为0.061MPa/m，存在奥灰水突水危险，2、9+10号煤层水文地质条件为中等。
第一章井田概况和地质特征第一节矿区概述一、矿区地理位置及交通条件中强福山煤业水地庄煤矿位于浮山县城东，与浮山县直线距离6.25Km处的水地庄村东侧、南北两侧一带，行政区划隶属天坛镇管辖。
重组后井田东西宽2740m，南北长4000m，面积8.4763km2。
地理坐标为111°53＇55＂—111°55＇44＂，北纬35°56＇30＂—111°58＇40＂。
交通位置图1-1-1二、矿区的工农业生产建设概况矿区有村庄及矿井工业广场，洗煤厂等工业设施。
区多为山区荒地和林地，以杂草丛生为主，南、北部山上生长有落叶松树，覆盖率40%左右。
三、矿区电力供应基本情况中强福山煤业已与浮山供电支公司签订了高压供用电合同。
矿井供电电源采用双回路，一路10kv电源引自浮山110kv变电站，距离3km，另一路10kv电源引自湾子里35kv变电站，距离7.5km。
第二节井田地质特征一、井田所属位置据《地质志》井田所处区域构造位置为塔儿—九原山陷隆的中北部之东与郭道——安泽南北向褶带之间的浮山断裂带中。
二、井田地质构造本井田位于吕梁—太行断块之沁水块坳的次级构造单元，郭道—安泽近南北向褶带中南段西部边缘。
该褶带走向北北东，北宽南窄，褶皱排列较为紧密，成组出现的褶皱表现为若断若续。
但因井田处于褶皱带西部边缘，受邻近构造带影响，井田构造特征表现为中部、东部以褶皱为主，西侧断裂发育，使地层、煤层均受破坏，但总体倾向以南东为主，倾角一般3°-11°。
主要褶皱、断裂特征如下：1、褶曲井田发育三条轴向北北东向褶皱，编号分别为Z1、Z2、Z3、Z4。
Z1背斜：发育在井田的中部，轴向为北北东向，两翼地层倾角5°-10°，轴向延伸3500m。
Z2向斜：发育在井田的南东部，轴向为北东向，两翼地层倾角6°-11°，基本为一对称舒缓向斜，轴向延伸1500m。
2、断层F1正断层：该断层位于井田的西部边界附近，断层走向为近南北，倾向西，倾角70°，落差最大达20m。
对井田煤层开采影响不大。
井田延伸长度2200m。
F2正断层：位于井田的西部，F1正断层东300m左右，该断层走向N15°E，倾向NNE，倾角70°。
落差6m。
井田延伸长度1200余m。
南端与F1断层相交。
综上所述，井田断层较发育，但断距较小，5-8m间，对煤层、地层的破坏影响较小；褶皱多属宽缓褶曲，对煤层、地层没有明显影响。
井田未见陷落柱及岩浆活动。
因此，本井田构造类型属简单类型。
三、水文地质概况1、井田水系分布井田地表水主要有三大沟谷，从北而南依次为清水河、浑水河、柏村河。
清水河、浑水河平时干枯无水，雨季有水均由东向西汇集于井田西部外柏村河河谷，然后汇入涝河于注入汾河，汾河至河津县禹门口流入黄河，属黄河流域汾河水系。
2、井田主要含水层井田可划分1—5个含水层，由下而上分述如下：（1）奥陶系中统岩裂隙含水层隐伏于煤层之下。
本组灰岩按上、中、下依次划分为峰峰组、上马家沟组、下马家沟组。
强含水段主要为上、下马家沟组灰岩。
上马家沟组厚度为40—150m。
上部峰峰组灰岩一般岩溶不发育。
由深灰色厚层状灰岩夹薄层状泥灰岩及角砾状灰岩组成。
据本井田北部约5Km的浮山春山井田ZK103水文孔测得奥灰水水位标高618.21m，另据《岩溶大泉》资料推断本井田奥灰水位标高为605-625m。
水质类型属重碳酸、硫酸—钙镁水。
（2）石炭系上统组碎屑岩夹碳酸盐岩溶裂隙含水层。
（3）二叠系下统组碎屑岩含水层组碎屑岩含水层主要为2号煤层顶板以上由细、中粒砂岩组成，厚度变化大，平均12-13m，其含水层富水性与裂隙发育程度有关。
单位涌水量0.0015L/s·m。
属于裂隙弱富水性段。
第三节煤层的埋藏特征1、9+10＃煤层为组下部可采煤层，煤变质程度为无烟煤阶段。
现综述如下：煤层的光泽类型属于半亮及半暗类型，层状结构比较清晰，煤的光泽最亮部分为亮煤，生节理发育，层理中夹有极少量的扁豆状丝炭，光泽较暗的部分为暗煤，煤质坚硬，灰分及丝炭的扁豆状夹层较多，断口呈角砾状，节理不发育，呈黑色条痕。
2、工业用途评价根据煤炭质量分级国家标准（GB/T152224.1-2004），9+10号煤为特低灰—中灰、高硫分、中—特高热值无烟煤，由于硫分严重超标，建议作为化工用煤使用，若作为动力用煤及民用燃料，应首先研究解决脱硫问题。
3、瓦斯等级和自燃情况9+10号煤层瓦斯绝对涌出量0.53m3/min，相对涌出量0.87m3/t；二氧化碳绝对涌出量0.59m3/min，相对涌出量0.97m3/t，等级为低瓦斯矿井。
第二章井田境界与储量第一节井田境界中强煤业水地庄煤矿井田面积8.4763Km2井田无其它小煤矿生产。
开采煤层9+10号，矿井能力0.90Mt/a。
井田东西宽2740m，南北长4000m，面积8.4763 km2，由8个拐点坐（6°带）连线圈定，井田境界拐点坐标见下表。
井田周围均为国有空白区，再无其它小煤窑开采。
第二节地质储量的计算按照中华人民国地质矿产行业标准之《煤、泥炭地质勘查规》有关规定进行资源/储量估算。
1、矿井地质资源/储量（1）储量估算围9+10号煤层，在井田上部2号煤层属于不可采区， 2号煤层平均厚0.58m，新立井见2号煤层厚0.6m，不具开采条件，主要开采9+10号煤层。
在所圈定的2号煤层不可采围未进行资源/储量估算。
井田仅9+10号煤层为可采煤层，并估算了其资源储量。
其它煤层均为不可采煤层。
因此，未进行资源/储量估算。
（2）工业指标井田批采煤层为9+10号，其中9+10号煤类为无烟煤。
煤层倾角＜25°，依据“煤、泥类地质勘查规＂中表E·2煤炭资源估算指标：煤层厚度≥0.8m最高灰分（Ad）40%最高硫分（St,d）3%最低发热量（Qnet,d）17MJ/kg(PM)、22.1MJ/kg(WY)9+10号煤硫分含量较高，平均5.77%，由于作为化工用煤使用。
本次设计也对9+10煤资源/储量进行了估算。
（3）资源/储量估算方法本井田主要可采煤层稳定、较稳定，倾角均小于15°，利用煤层的伪厚度和水平投影面积，采用地质块段法进行资源/储量估算。
（4）资源/储量估算参数1、计算面积厚度确定：面积采用水平投影面积；各块段厚度采用邻近工程点煤层厚度算术平均求得，煤层中单层厚度小于0.05m的夹矸，与煤分层合并计算采用厚度。
2、煤层视密度采用省煤炭工业局综合测试中心2007年4月2日对该矿9+10号煤层视密度的测定结果，9+10号煤层为1.45t/m3。
（5）资源/储量类别划分原则井田构造复杂程度为简单；煤层稳定程度：9+10号煤层为稳定煤层，厚4.14-5.27m，平均4.64m，为厚度和资源/储量占优势的煤层，以此煤层选择基本线距。
2、矿井工业资源/储量在全矿井保有的资源／储量51.12 Mt 9 中，探明的及控制的经济基础储量（111b+122b）占总资源/储量的比例为77.8%，推断的蕴资源量（333）占总资源/储量的比例为22.2%.根据《煤炭工业矿井设计规》（GB50215－2005）及本井田的勘探情况，由于9+10号煤为稳定性好的煤层，设计对推断的蕴经济资源量（333）9+10号煤可信度按90%考虑。
因此，矿井工业资源/储量为49.09 Mt。
3、矿井设计资源/储量据本矿井的具体地质条件和煤层赋存情况，所需留设的永久煤柱主要为井田边界、公路、地面建筑和村庄煤柱。
（1）井田边界井田边界煤柱在本井田一侧按20m留设，本矿井共留设井田境界煤柱2.03Mt。
（2）地面建筑及村庄保护煤柱本井田围主要村庄为红花窑村压，压煤量较大，中强福山煤业已考虑与地方政府签订村庄搬迁协议，其他规模均较小，考虑搬迁，本次设计不再考虑村庄煤柱的留设问题。
（3）断层及陷落柱煤柱本井田地质构造简单，可采区域无断层、陷落柱，故不考虑留设断层及陷落柱煤柱。
第三节可采储量的计算矿井设计可采储量为矿井设计资源/储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率的资源/储量。
（1）工业场地煤柱工业场地的煤柱：长*宽*煤厚经计算（2）大巷煤柱设计考虑本矿井大巷两侧各留设30m保护煤柱。
经计算，全井田共留设大巷煤柱2.75Mt采区回采率根据《煤炭工业矿井设计规》（GB50215-2005）第2.1.3规定，9+10号煤层取75%，经计算，矿井目前设计可采储量为22.135Mt。
安全煤柱及各种煤柱的留设和计算方法。
井田边界煤柱留20m，水平大巷之间留20m，两侧留35m煤柱，工业场地按二级保护，井筒按一级保护，再根据表土层和基岩厚度（表土移动角45°，基岩移动角72°）计算保安煤柱。
第三章矿井工作制度生产能力第一节矿井工作制度设计矿井井下采用“四·六＂作业制，即每天4班作业，3班生产，1班准备，每班工作6h；地面采用“三·八＂作业制，即每天3班作业，2班生产，1班检修，每班工作8h。
矿井每天净提升时间16h。
第二节矿井生产能力及服务年限中强福山煤业有限责任公司生产能力根据井田储量和生产条件按0.9Mt/a进行设计。
经计算，矿井可采储量为49.99Mt，储量备用系数取1.3考虑，本矿井设计生产能力按0.90Mt /a计算，其设计服务年限为42.72ａ。
第四章井田开拓方式第一节井口位置、形式、数目一、井田共布置三个井筒主斜井、副斜井、回风立井。
主斜井.副斜井及工业广场在井田中部，井田边界附近，在浮山—沁水县级公路水地庄处，回风立井场地选在驼腰村西。
1、井筒数目及用途：矿井，共布置三个井筒：即：主斜井、副斜井、回风立井。