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煤矿冲击矿压.rar

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    编号:20180910091949749    类型:共享资源    大小:7.15MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-10
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    煤矿 冲击
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    中国矿业大学 2011 届本科毕业生毕业设计 第 1 页1 矿区概况与井田地质特征1.1 概况1.1.1 地理位置与交通丁集矿井位于安徽省淮南市西北部,距淮南市洞山约 50km,行政区划隶属淮南市潘集区和凤台县境内。地理坐标为东经 116°33′16″~116°42′37″,北纬 32°47′26″~32°54′31″。凤台~蒙城公路穿越井田中部, 且与凤台~淮南等公路相接,沿凤蒙公路至凤台港与淮河水运相接,淮南~阜阳铁路从井田南缘通过,矿井中心距凤台车站约 10km,该车站东到蚌埠约 110km,西至阜阳约 100km,分别与京沪、京九铁路相接。矿区铁路专用线和矿区公路在矿井南部经过,交通极为便利,交通位置见图 1-1。图 1-1 丁集矿交通位置图1.1.2 地形地貌及水系丁集矿井地处淮河中游,属淮河冲积平原,区内地形平坦,地面标高一般在+21~+23m,西北高,东南低。架河在本区由西北流向东南,注入淮河,河床宽30~40m,两岸地势低洼,雨季淮河水位上涨易成内涝。淮河水位标高一般为+15m,历史最高洪水位为+25.63m(1954 年 7 月 29 日)1991 年为+24.03m ,两岸筑有大堤,最大堤距3000~3500m,右堤顶高+26.61m,左堤顶高 27.11m。此外区内遍布人工开挖的渠道,用以灌溉、防洪、排涝。该地区百年一遇内涝水位标高为+24.15m。中国矿业大学 2011 届本科毕业生毕业设计 第 2 页1.1.3 气象及地震本区属过渡带气候,为季风温暖带半湿润气候,季节性明显,夏季炎热,冬季寒冷。据凤台县气象局观测资料:年平均气温 15.1℃,极端最高气温 41.4℃(1959 年 8 月 24 日),极端最低气温-22.8 ℃(1966 年 1 月 31 日)。年平均降雨量 926.3mm,最大 1723.5mm(1954年),最小 471.9mm(1966 年)日最大降雨量 320.44mm,小时最大降雨量 75.3mm,降雨多集中在 6、7、8 三个月,约占全年的 40%。年平均蒸发量 1610.14mm(水面),最大 2008.1mm(1958 年),最小 1261.2mm(1980 年)。蒸发量大于降雨量,潮湿系数近似 0.5。相对湿度最大 78%,最小 10.14%,平均为74%。初雪一般在十一月上旬,终雪在次年三月中旬,雪期 72~127 天,最长 138 天,最短26 天,最长连续降雪 6 天,日最大降雪量 16cm。冻结及解冻无定期,一般夜冻日解,冻结深度 4~12cm,最大冻结深度 30cm。春季多东南风,夏季多东南及东风,秋季多东风,东北风,冬季多东北风,西北风,风速一般为 2.8~3.5m/s,平均 3.3m/s,最大风速 22m/s (1978 年 8 月 8 日,南风)。根据国家标准 GB50011-2001《建筑抗震设计规范 》 ,本区抗震设防烈度为Ⅵ度,设计基本地震加速度值为 0.05g。1.1.4 矿井开发情况淮南煤田是我国东部最大的矿区之一,淮南矿业集团现有生产矿(公司)井 9 对,设计总能力 22.25Mt/a,核定能力 31.50 Mt/a,2005 年实际产量 3095 万吨。矿区分为老区和新区,老矿区分布在淮河以南,开发历史较久,先后建有大通、九龙岗、新庄孜、谢一、谢二、谢三、李一、李二、毕家岗、李咀孜、孔集等 11 对矿井,其中大通、九龙岗、谢三、毕家岗等四对井先后已报废或并入它矿,由于生产系统复杂,资源不足等原因,一部分矿井批准破产、重组,现有生产矿(公司)为:新庄孜矿、谢一矿、谢李公司(谢二井、李一井、李二井) ,孔李公司(孔集井、李咀孜井)。潘谢矿区为新区,分布于淮河以北,七十年代开始建井,现有潘一、潘三、谢桥、张集、张北五对大型生产井和潘东公司(原潘二矿) 。正在建设的还有顾桥、顾北、潘北等矿井。1、水源本井田地下水资源十分丰富。新生界含水层水质均符合饮用水标准,含水组砂层较厚,水量丰富,水质优良,可作为矿井饮用水等生活用水水源;另外,矿井井下排水量较大,正常涌水量为 480m3/h,经深度净化处理后也可满足矿井生产用水的要求。2、电源供电电源可靠:矿井地面设 110kV 变电所 1 座;其 2 回供电电源 1 回接自芦集220kV 区域变电所,另 1 回接自丁集 220kV 区域变电所。淮南矿业(集团)公司已与淮南供电部门签订了供电协议。因此矿井供电电源可靠。3、建筑材料矿井建设所需钢材、木材、水泥及其它土产材料,均可由当地供应。4、村庄及土地占用情况本区地处冲积平原,土地比较肥沃,村庄较多,农副业生产比较发达。主要农作物有小麦、玉米及稻谷。从目前矿井开采情况来看,只要认真执行国家有关政策,合理规划和安排,采用先进中国矿业大学 2011 届本科毕业生毕业设计 第 3 页的科学技术,在有关部门的协作配合下,占地和地面村庄对煤炭开采的影响问题将会得到妥善解决。1.2 井田地质特征1.2.1 地层本区地处黄淮平原。淮南煤田位居广阔的平原之中,全部被第四系覆盖,唯有煤田南北两翼边缘的低山残丘,出露前震旦系变质岩,震旦、寒武、奥陶系等古老地层。丁集井田属全隐蔽含煤区,地层由下而上依次有奥陶系、石炭系、二叠系、第三系和第四系。一)奥陶系中下统(O 1+2)根据邻区资料,所见石灰岩由浅灰、浅紫红色灰岩、白云质灰岩组成,隐晶致密~细晶结构,夹角砾状灰岩和紫红、灰绿色页岩,水平、缓波状层理,下部裂隙溶洞发育。二)石炭系1、中统本溪组(C 2)根据邻区资料,本溪组平均厚 3.05m。主要为浅灰绿色铝铁质泥岩及泥岩,含较多黄铁矿。本溪组假整合于奥陶系之上。2、石炭系上统太原组(C 3)太原组平均厚 96.75m。由 13 层灰岩、生物碎屑灰岩、泥灰岩与泥岩、砂岩组成,含不稳定薄煤层 7 层,不可采。太原组整合于本溪组之上。三)二叠系二叠系平均总厚 1002.72m,分上、下统四个组,其中山西组、上、下石盒子组为含煤地层,平均厚 742.72m,含煤 29 层,总厚 27m,含煤系数为 3.6%,可分 7 个含煤段。上部石千峰组为非含煤地层。底部以灰岩与太原组分界。二叠系整合于太原组之上。1、二叠系下统山西组(P 1sh)第一含煤段:平均厚 83.54m,含 1、3 二层可采煤层,含煤系数为 5%。底部为灰黑色海相泥岩,1 煤下以细砂岩为主,互层状,水平层理,缓波状层理发育,3 煤上以细中砂岩为主。次为粗砂岩,局部含砾及泥质包体,时而冲刷煤层,上部为粉砂岩、砂质泥岩。2、二叠系下统下石盒子组(P 1x)第二含煤段:平均厚 130.40m,含煤 9 层(4~9 煤组),其中可采煤层 5 层, 4-1、4 -2、5 -1、7 -2 、8 煤为主采煤层,含煤系数 10.5%。底部为中粗砂岩,是与下伏山西组的分界,其上为泥岩和花斑状泥岩,全区稳定,是煤层对比的主要标志层,4 煤与 5 煤之间粉细砂岩互层极为发育。5 煤层顶底多薄层状砂泥岩互层。3、二叠系上统上石盒子组(P 2S)地层平均厚 527m,分五个含煤段:(1)第三含煤段:平均厚 100m,含煤 3 层,编号为 11 煤组,其中 11-2 煤为主采煤层,含煤系数 2.48%。底部砂岩是上、下石盒子组的分界;下部以砂岩、石英砂岩为主,夹砂质泥岩,少有花斑;中部以泥岩、砂质泥岩为主,常见含菱铁鲕粒及椭球状菱铁结核并有花斑状泥岩;中上部含煤三层,上部为砂质泥岩夹细中砂岩。(2)第四含煤段,平均厚 115m,含煤 4 层,编号是 12~15 煤,其中 13-1 煤是主要可采煤层,含煤系数 3.7%。下部以中细砂岩、石英砂岩为主,其上为紫红色含鲕花斑状中国矿业大学 2011 届本科毕业生毕业设计 第 4 页泥岩,分布稳定,为主要对比标志层,中部为煤组层位,由泥岩和煤层组成,中上部以泥岩类为主,夹砂岩,内有 2~3 层泥岩。(3)第五含煤段,平均厚 75m,含煤 4~5 层,编号为 16、17 煤, 不可采,含煤系数 1.5%。本段多呈青灰色、灰绿色,以泥岩、砂质泥岩为主,夹细砂、砂泥岩互层。底部以石英砂岩、细中砂岩与第四含煤段分界,其上有 1~4 层花斑泥岩。(4)第六含煤段:平均厚 90m,含煤 4 层,编号为 18~21 煤,均为不稳定薄煤层,含煤系数 0.83%。岩性以青灰色砂质泥岩为主,下部以中厚层状细中砂岩为主,夹薄层状泥岩。18~19 煤间夹有 1~3 层薄层硅质海绵岩及硅质泥岩,煤层底部具鲕状铝质泥岩。(5)第七含煤段:平均厚 90m,含煤 4 层,编号为 22~25 煤层,均属不稳定不可采煤层,常尖灭或相变为炭质泥岩,含煤系数 0.3%。下部以灰绿色砂岩或砂质泥岩组成,中部以砂岩为主,上部以深灰色砂质泥岩为主,夹薄层状砂岩。4、二叠系上统石千峰组(P 2sh)地层平均厚度 260m。为杂色非含煤地层,由泥岩、粉砂岩、中细砂岩、含砾石砂岩组成。底部为含砾中粗砂岩与上石盒子组分界。四)三叠系(P)是一套红色碎屑岩,由棕红、紫红色砂岩、粉砂岩、泥岩组成。厚度不详。与下伏石千峰组呈整合接触。五)第三系(R)1、下第三系(E)厚 0~180.75m。分布在井田西北部,由一套紫红色为主的杂色砂砾岩组成,砾石成分以石英砾岩和各级石英砂岩为主,胶结物为泥质和粉砂质。2、上第三系(N)中新统(N 11):厚 0~110.55m,以中细砂、含泥质的砂砾层、粘土砾石及薄层粘土、砂质粘土组成,直接覆盖在煤系之上。中新统(N 12):厚 32.2~131m,以粘土和砂质粘土为主,全区分布稳定。上新统(N 2):厚 105.50~ 192.22m,以细中砂为主,含少量砾石。六)第四系(Q)平均厚 103.45~133.60m,平均 110m。下部以灰黄色松散中、细砂夹多层砂质粘土和粘土,含铁猛结核;上部由土黄夹青灰色薄层细粉砂和砂质粘土,富含砂礓和铁猛结核与蚌壳碎片。1.2.2 构造本区位于淮南复向斜中北部,井田东段为潘集背斜西缘,井田西段为陈桥背斜东翼与潘集背斜西缘的衔接带。潘集背斜轴及地层走向近东西展布。井田北部为宽缓背斜,形态较为完整,两翼地层倾角 10~15°;背斜南翼为井田主体部分,总体为一单斜构造。地层走向呈波状曲线变化,断层发育,以走向逆断层为主,井田东段有岩浆岩侵入影响煤层;井田西段位于陈桥背斜东翼与潘集背斜西部的衔接带,总体构造形态为走向南北,向东倾斜的单斜构造,地层倾斜平缓,倾角 5~15°,并有发育不均的次级宽缓褶曲和断层。 本井田地层走向变化和构造特征,取决于区域构造背景,受潘集、陈桥背斜的控制。潘集、陈桥背斜均为北西走向,然而它们呈错位排列,轴位错开约 6km。潘集、陈桥背中国矿业大学 2011 届本科毕业生毕业设计 第 5 页斜的排列形式,构成了背斜南翼地层走向呈北西~南北~北西的“S”形态。1.2.3 水文地质特征岩浆岩呈岩盘状以露头形式出露于井田东部,分布在潘集背斜轴部及其两侧,消失于二十线,东西长 2300m,南北宽 1200~2000m。岩体上覆松散层,下伏煤系地层,在煤系中呈岩床和岩脉产出,侵入于 4 煤~20 煤层位,且由东向西侵入层位逐渐增高。钻孔所见岩体最大厚度为 145.55m。岩性为细晶岩和正长斑岩,绝对年龄 1.1 亿年,属燕山期产物。煤层受其影响发生变质,局部为天然焦、无烟煤、贫煤,局部煤层被岩体全部吞蚀,亦有变薄者。岩体主要影响 11-2和 8 煤层,对中下部煤层影响甚微。1.3 煤层1.3.1 煤层(一)含煤性二叠系除上部石千峰组为非含煤段,其它地层为含煤段,总厚 718m,含煤段的可采煤层集中分布在煤系下段 350m 内,即可采煤层集中分布在二迭系下部,13 -1煤至太原组一灰之间的层段中,含定名煤层 29 层,总厚约 26.53m,含煤系数为 3.7%。含其中可采煤层 9 层,平均可采总厚 21.22m,占煤层总厚的 77%。其它不可采煤层不稳定,常见尖灭或以炭质泥岩出现在层位上。共分七个含煤段,以第一、二、四段含煤最富。煤系中上部第 5、6、7 含煤段有煤层 11 层,总厚 2.2m,内含局部可采煤层。然而,这些煤层大多质差、层薄、结构复杂,变化大,常尖灭或被炭质泥岩替代,为不稳定煤层,目前难以利用。(二)可采煤层表 1-1 可采煤层特征表煤层厚度(m)煤层最小 ~最大平均含夹矸层数煤层结构 可采范围 稳定性11-2 1.44~5.053.49 1~2 较简单 全区可采 稳定11-2 煤厚度 0.44~6.05m,平均煤厚 3.49m。一般厚 3~4m,除十七 14 外,全区可采,煤层厚度变化小,变化规律明显(厚度突变点均为构造煤) ,煤层结构较简单,局部有 1~2 层夹矸,井田东部局部煤层被岩浆岩侵蚀,煤质变化很小,变异系数 24.68%,属稳定煤层,先期地段稳定程度较其它地段好。顶板砂质泥岩,富含植物化石,底板为泥岩或砂质泥岩,煤层上下各有 1~2 层薄煤,分别为 11-2、11 -3煤,均不可采。煤层下部30m 处有一层花斑状砂质泥岩,是对比 11-2 煤层依据之一,对比可靠。是本区主要可采煤层。1.3.2 煤质、煤类与煤的用途本井田为中~中低变质的气煤和 1/3 焦煤.各煤层均属中灰分煤,各煤层为特低~低硫、特低~低磷、中~中高热值,高熔~难熔灰分,富油~高油。是较为理想的炼焦配煤或动力用煤。原煤水分:各煤层原煤空气干燥基水分平均值为 1.62~2.04%,3 煤最小,4 -1煤最大。中国矿业大学 2011 届本科毕业生毕业设计 第 6 页灰分:各煤层原煤干燥基灰分平均值在 16.53~28.20%之间,7 -2煤最高,3 煤层最低,根据 GB/T 15224.1-2004,各煤层均属中灰煤。硫分:各煤层原煤全硫平均值在 0.31~0.93%之间,通过与各煤层干燥基高位发热量折算后的基准发热量干燥基全硫平均值在 0.28~0.88%之间,其中 13-1、11 -2、3 煤属特低硫煤,其余煤层均属低硫煤。磷:各煤层原煤磷平均含量在 0.004~0.028%之间,除 13-1、3 煤层属低磷分煤外,其余煤层均属特低磷煤。11-2 煤层煤质特征见表 1-2。表 1-2 主要可采煤层主要煤质指标一览表煤层项目 11-2最小 -最大 0.86-2.86原煤水分Mad (%) 平均 -点数 1.77(33)最小 -最大 14.53-37.34原煤灰分Ad(%) 平均 -点数 22.21(33)最小 -最大 2.84-11.75浮煤灰分Ad(%) 平均 -点数 8.53(32)最小 -最大 8.57-38.37浮煤挥发分 Vdaf(%) 平均 -点数 35.77(32)最小 -最大 20.85-34.83原煤发热量 Qbd(MJ/Kg) 平均 -点数 26.90(25)最小 -最大 20.77-34.43平均 -点数 26.54(21)Qgrd(MJ/Kg)结 论 高热值煤最小 -最大 0.16-0.68原煤全硫(%) 平均 -点数 0.41(27)最小 -最大 0.14-0.64折算后全硫 (%)平均 -点数 0.39(21)最小 -最大 0.003-0.026原煤磷(%)平均 -点数 0.010(9)最小 -最大 8.33-13.00焦油产率Tarad (%) 平均 -点数 10.09(14)最小 -最大 0-86.4浮煤GRI 平均 -点数 70.4(21)最小 -最大 8.5-16.0胶质层Y (m/m) 平均 -点数 12.0(29)丁集 1.41视密度顾桥 1.40最小 -最大 >1400->1500ST(℃) 平均 -点数 >1464(11)中国矿业大学 2011 届本科毕业生毕业设计 第 7 页1.4 开采技术条件1.4.1 矿井涌水本区含水层(组) 由新生界松散层砂层孔隙水、二叠系砂岩裂隙水和石炭系太原组及奥陶系石灰岩岩溶裂隙水三部分组成。1、新生界松散层含隔水层(组)井田内松散层厚 346.75m~563.80m,其厚度变化随古地貌形态由东南向西北增厚。基本沿古地形向西北倾斜,局部地段稍有起伏,唯东南部十五 13 孔处出现一古丘。松散层自上而下可分为三个含水层(组)、一个隔水层(组)。2、下第三系砂砾岩含水组钻探揭露厚度 0~180.75m,底板埋深 414.07~737.85m,主要分布在井田的西北部。东部有十九 7、十九 9 两孔见砂砾岩,厚度小、分布范围有限。砂砾岩以石英岩砾和各级石英砂岩砾为主,胶结物为泥质及粉砂质,砂砾岩裂隙不发育。据邻区单孔抽水成果,q=0.0196L/s.m,富水性弱,正常情况下对矿坑充水无影响。3、二叠系砂岩裂隙含水层(组)和隔水层(组)含水层岩性以中、细砂岩为主,局部为粗砂岩和石英砂岩,分布于可采煤层及泥岩之间,岩性厚度变化均较大,分布又不稳定。据简易水文地质观测,全泵量漏水均在砂岩内,区内三次抽水试验,水位标高 9.85~26.68m,q=0.000676~0.0342 l/s.m,k=0.00226~0.207m/d,水温 17~26℃,矿化度为 1.091~2.145g/l,全硬度为3.39~5.22 德国度,水质类型 HCO3·Cl-Na。综上所述,煤系的富水性取决于砂岩裂隙的发育程度、开启大小和延展长度,而裂隙发育的不均一性导致煤系富水性有很大差异。按钻孔单位涌水量,本区煤系富水性弱,从抽水 Q—S 曲线向“疏干”方向变化,停抽后,水位恢复缓慢,表明是以储存量为主的不均一裂隙含水层(组)。4、二叠系底部隔水层(组)二叠系底部 1 煤层距太原组灰岩距离为 24.02~37.47m, 平均 30.11m,主要由泥岩、粉砂岩、砂泥岩互层组成,局部夹细砂岩,正常情况下,对太原组灰岩水能起一定隔水作用。5、太原组灰岩岩溶裂隙含水层太原组灰岩在本区埋藏较深,背斜轴部一般埋藏在-830m 以下,远离第一水平的先期开采地段。据区域资料,地层总厚约 100~110m,含灰岩 13 层。除第 3、4、12 等三层灰岩较厚外,其余均为薄层灰岩。灰岩岩溶裂隙发育不均一,一般在背斜轴部岩溶发育,但多被方解石充填。简易水文未发现漏水和明显消耗。十九 4 孔抽水资料,水位标高22.11m,q=0.244L/s.m , k=1.81m/d, 水质类型 Cl-K+Na,矿化度 2.425g/L,水温 31.5℃。富水性中等。6、奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层本区无钻孔揭露,综合邻区资料,钻探最大揭露厚度 56.89m,岩性致密呈厚层状,岩溶裂隙不发育,水位标高 20.56~24.60m,q=0.00369~0.0348L/s.m , k=0.034~0.11m/d,矿化度 2.30~2.4g/L,全硬度 4.39 德国度,水温 23~29℃。水质类型 Cl-K+Na。从区域性资料分析,奥陶系灰岩岩溶裂隙在中下部比较发育,因岩溶裂隙发育不均一,各处富水性有一定差异,潘谢矿区奥灰富水性表现为弱~中等。中国矿业大学 2011 届本科毕业生毕业设计 第 8 页7、岩浆岩含水层岩浆岩呈岩盘状以露头出露在井田东部,分布在潘集背斜轴部及浅部断层密集区。岩体上覆松散层下部含水层(组) ,下伏煤系地层。岩性为细晶岩,钻孔揭露最大厚度145.55m,上部风化裂隙发育,沿裂隙面有水锈色。据邻区抽水资料,水位标高19.952~19.668m,q=0.00476~0.0412L/s.m , k=0.0274~0.0494m/d,矿化度1.826~2.504g/L, 水质类型 Cl—SO4—Na+K 型水,富水性弱。8、地下水的补给途径和含水层之间的水力联系本区地下水运动,因受含水层(组)埋藏条件不同,表现在地下水补给、迳流和排泄条件有明显差别。(1)新生界松散层含水层①上部含水层上段因埋藏浅,浅层地下水运动既有层间水平流动,又有垂直方向交替比较明显。以大气降水和地表水补给为主,雨季时河流侧向补给,水位随季节变化。排泄方式主要是人工开采及蒸发,旱季亦可补给河流。下段地下水迳流方式为侧向层间迳流。补给来源主要是侧向和上段含水层(组)越流补给。排泄方式主要是人工开采和侧向迳流排泄。②中部含水层(组)因上部无明显隔水层存在,天然状态下,上、中含水层(组)存在水力联系;地下水以缓慢的层间迳流为主,储存量受区域调节。③下含水层(组)之上有厚层粘土隔水层存在,与中含水层(组)无水力联系,其本身以储存量为主,水平运动缓慢。下含直接覆盖基岩各含水层(组)之上,与基岩含水层有一定水力联系。(2)二叠系砂岩裂隙含水层煤系砂岩分布在煤层和泥质岩石之间,砂岩厚度小,分布不稳定,又有煤层和泥质岩石相隔,断层带一般含水性弱,导水性差,因此砂岩之间无水力联系。浅部与松散层下部含水层(组)有一定水力联系。开采浅部煤层时,下部含水层(组)地下水通过基岩风化带垂直渗入补给矿井。(3)太原组灰岩岩溶裂隙含水层(组)太原组第一层灰岩距 1 煤层底板平均间距 30.11m ,天然状态下无水力联系,开采水平达-826m ,水头压力达 8.3Mpa ,开采条件下远远超过 1 煤层下隔水层(组)岩石的抗压强度。特别是受断层的影响,1 煤层与灰岩之间隔水层(组)厚度变小或与灰岩对口,有可能对煤系砂岩进行补给和造成灰岩突水。9、矿床水文地质类型本区在留设防水煤柱(一般 80m)条件下,因灰岩水头压力大,可能以底板突水方式进入矿坑,水文地质条件中等。10、矿井充水因素分析本井田与潘集生产各矿的水文地质特征基本相同,矿井充水水源由三部分组成。⑴新生界砂层水本区新生界松散层下部含水层(组)直接覆盖在煤系之上,天然条件下,下含水通过煤系基岩风化带垂直渗透补给。补给量大小与风化带岩性和渗透性大小有密切关系。⑵煤系砂岩裂隙水是矿坑直接充水水源,区内砂岩裂隙发育极为不均,富水性差异较大,抽水试验成果中国矿业大学 2011 届本科毕业生毕业设计 第 9 页和生产矿井出水点水量变化趋势,均表明煤系砂岩裂隙水弱,但在穿过坚硬砂岩层时,须提防储存水量突然溃出。11、矿井涌水量初步预计丁集矿井第一开采水平-826m,中前期不开采 1、 3 煤层,不涉及灰岩水的问题。经过计算开采 4~13 -1煤层时,矿井正常涌水量 448m3/h,最大涌水量 586m3/h ,设计考虑井筒淋水和防火灌浆用水,矿井正常涌水量 480m3/h,最大涌水量 620m3/h。1.4.2 煤层顶底板岩性特征1、可采煤层顶底板岩石力学特征可采煤层顶底板一般为泥岩、砂质泥岩为主,厚度小,抗压强度 19.60~58.70MPa ,单向抗拉强度 1.04~2.21MPa,易坍塌冒落。粉砂岩平均抗压强度 72.34MPa,单向抗拉强度 0.63~4.60MPa,砂泥岩互层抗压强度 48.90~ 82.50MPa,11 -2 煤顶板砂岩抗压强度37~131.1MPa,单向抗拉强度 1.2~4.93MPa。岩性较为致密坚硬,强度较高,不易坍落。顶底板工程力学性质均属不稳定~稳定类型。矿床工程地质条件为中等类型。可采煤层顶、底板岩性、厚度统计见表 1-3。表 1-3 可采煤层顶、底板岩性、厚度统计表岩性煤层 炭质泥岩 泥岩 砂质泥岩 粉砂岩顶板 0.31-0.50 0.27-4.79 1.21-6.37 0.93-4.7211-2底板 0.15-0.95 0.27-7.54 0.95-6.49 4.552、矿床工程地质类型矿床是以碎屑岩组为主的坚硬~半坚硬层状岩类矿床。煤层直接顶、底板以泥岩、砂质泥岩为主,特别是顶底板为碳质页岩、含碳泥岩,厚度小,抗压强度低,多属软岩,稳定性差。粉砂岩和砂泥岩互层属中等坚硬岩类,细砂岩、细中砂岩胶结良好,岩石坚硬致密,抗压强度高,稳定性好,工程地质条件良好。矿床浅部基岩风化带岩体质量差,断层带岩石破碎,均属软弱结构面,综上所述,本井田矿床工程地质条件为中等类型。1.4.3 煤层瓦斯根据地质报告,瓦斯测试最大值分别为: 11-2 煤层 12.85m3/t·燃(三 3 孔-827.16m)、8 煤层 13.67m3/t·燃(二十三 14 孔-914.75m),瓦斯测试成果见表 1-4。表 1-4 瓦斯测试成果表瓦斯成分(%) 瓦斯含量(m 3/t)煤层 水平(m)N2 CH4+C2H6 CO2 CH4+C2H6 CO216.72-57.21 37.71-76.12 3.38-8.10 0.53-5.98 0.07-0.35-826m 以浅27.56(6) 66.94(6) 5.45(6) 2.91(6) 0.21(6)0.19-55.80 3.54-98.20 1.61-59.70 0.05-12.85 0.08-2.2111-2-826m 以深20.92(9) 65.99(9) 13.09(9) 5.46(9) 0.90(9)1.4.4 地热全井田恒温带深度为 30m,温度为 16.8℃。地温梯度为 2.30~3.60℃/100m,平均为3.07℃/100m。深度每增加 32.57m,地温增加 1℃ ,属地温异常区。各煤层底板温度与煤层埋深成正比,且相关性较好(见表 1-5) 。-800m 地温均在中国矿业大学 2011 届本科毕业生毕业设计 第 10页41℃以上,为二级热害区。表 1-5 主要煤层底板温度与深度关系表煤层 回归方程 点数 相关系数11-2 T=18.202-0.0291H 18 0.8338式中:T---煤层底板温度;H---煤层底板标高11-2 煤层:测温深度 552.26~998.46m,底板温度 32.48~48.28℃。一级高温区(≥ 31℃) 在 -440m 以下,-646m 水平将达到二级高温区(≥ 37℃),-800m 水平平均地温为41.48℃。
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