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1、年产量120万吨煤矿采矿毕业设计论文摘 要近年来，煤炭行业的发展势头一直很好，越来越多的人力和资金投入到了煤矿的建设和生产中。本设计就是在这样的的前提下对河南集团鹤壁六矿进行实地考察和实习后，经过认真而详细的分析，计算后撰写的。本设计的井田面积为11.4万平方千米，年产量120万吨。井田内煤层赋存比较稳定，煤层平均倾斜角度为20，平均煤厚7.5m，整体地质条件比较简单，在井田范围中部有断层发育，矿井瓦斯和二氧化碳含量相对不高，涌水量也不大。根据实际的地质资料情况主要对矿井开拓方式、准备方式和采煤方法进行了初步设计，该矿井设计采用立井两水平的开拓方式，综合机械化放顶煤回采工艺，走向长壁采煤法，用
2、全部跨落法处理采空区。矿井采用对角式通风，井底车场为刀把式环行车场，并对矿井运输、矿井提升、矿井排水和矿井通风等各个生产系统进行设备选型计算。设计时根据现有经济技术条件，尽可能采用先进的开采技术和设备，以及对矿井安全技术措施和环境保护提出要求，完成整个矿井的初步设计。矿井全部实现机械化，采用先进技术和借鉴已实现高产高效现代化矿井的经验，实现一矿一面高产高效矿井从而达到良好的经济效益和社会效益。关键词： 立井 采区式走向长壁 放顶煤AbstractIn recent years, the coal industry has gooddevelopment momentum, then more
3、and more human and financial resources into the mines construction and production. This design is the premise of this group of Henan Hebi Coal Mine six field visits and internship after careful and detailed analysis, written by calculation.The design of the mine covers an area of 114,000 sq km, annu
4、al output of 1,200,000 tons. Occurrence within the coal mine is relatively stable, the average tilt angle of coal seam 20 , the average coal thickness 7.5m, the overall relatively simple geological conditions in the mine development of the scope of central fault, mine gas and relatively low carbon d
5、ioxide, water, not Chung . Geological data in accordance with the actual situation of the main ways to develop the mine, mining methods and methods to prepare a preliminary design, design of the mine shaft to open up the way the two-level, integrated mechanized top coal caving mining technology, to
6、longwall mining method, using All cross-charged goaf treatment. Mine the use of diagonal ventilation, shaft ring road for Dao field, mine and transport, mine hoist, mine drainage and mine ventilation systems and other production equipment selection calculation. Designed in accordance with the existi
7、ng economic and technological conditions, as far as possible the use of advanced mining technology and equipment, as well as mine safety technology and environmental protection measures required to complete the preliminary design of the entire mine. All mine mechanization, use of advanced technology
8、 and high production and high efficiency have been achieved from the modernization of the experience of mine, to achieve a high yield and efficiency of a mine shaft so as to achieve good economic and social benefits.Key word: The vertical shaft picks the area type to move towards the long wall Puts
9、goes against the coal.前 言本次毕业设计是据在河南煤化集团鹤壁六矿进行的毕业实习中所收集的矿井生产图纸和资料，并作了一些改动以后，对矿井进行的初步设计。采矿工程毕业设计是采矿工程专业全部教学进程中的最后一个环节。作为对大学生在学校的最后一次综合性的知识技能考查，它主要是考查学生这两年来对基础知识及其专业知识的掌握情况，使学生学会自我思考、自行设计。在设计过程中，把所学的理论知识与实践经验综合起来应用。这样达到了对理论知识“温故而知新“的作用，同时也学到了一些实际生产过程中的经验。设计的过程就是一个不断认识和学习的过程。在本次设计过程中，认真贯彻矿产资源法、煤炭法煤炭工业技
10、术政策、煤炭安全规程、煤炭工业矿井设计规范以及国家其它发展煤炭工业的方针政策，积极采用切实可行高产高效的先进技术与工艺，力争自己的设计成果达到较高水平。本设计以实践教学大纲及指导书为依据，严格按照安全规程的要求，采用工程技术语言，对矿井的开拓、准备、运输、提升、排水、通风等各个生产系统进行了初步设计。由于时间关系和设计者水平有限，设计中失误之处在所难免，敬请审阅老师给予批评指正！目 录1 矿井概况及井田地质特征11.1矿区概况11.2井田地质特征31.3煤层及煤质131.3.1煤层131.4井田勘探程度162矿井储量、年产量及服务年限182.1井田境界182.2 井田储量182.3 矿井年产量
11、及服务年限233井田开拓253.1概述253.2井田开拓263.3 井筒特征323.4井底车场373.6确定井底车场主要巷道断面及硐室位置453.7开采顺序及采区、采煤工作面的配置493.8井巷工程量和建井工期524 采煤方法554.1 采煤方法的选择554.2 采区巷道布置及生产系统554.3 回采工艺设计645 矿井运输、提升及排水695.1矿井运输695.2运输设备的选型计算705.3 矿井提升855.4矿井排水996 矿井通风与安全技术措施1116.1 矿井通风系统的选择1116.2 风量计算及风量分配1146.3 矿井通风阻力计算1206.4扇风机的选型1246.5矿井安全技术措施1
12、277 矿山环保1327.2 矿山污染源的防治1337.3 地表塌陷及生态保护措施135结 论137致 谢139参考文献1401 矿井概况及井田地质特征1.1矿区概况1.1.1地理位置与交通本矿区位于鹤壁市东，与市区紧邻，南与八矿相接，西北与五矿、三矿相邻，隶属鹤壁市鹿楼和石林乡。东经为11410371141328，北纬355249355823。煤矿东距京广铁路17Km，北距安阳李珍铁路20Km，鹤壁汤阴铁路与京广铁路相接，鹤壁至安阳、汤阴均有公路相通，交通便利（图1-1-1）。图1-1-1 鹤壁六矿交通位置示意图1.1.2地形地貌及水系本区为丘陵地貌，地势北西高、南东低，地面标高126.50
13、227.70m。本区属海河流域卫河水系，汤河为区内唯一季节性河流，其发源于鹤壁市西中窑头附近，经本区南部、汤阴县城、在内黄县境内注入卫河，流量0.30.4m3/s,最大洪水流量1280m3（1980年8月），最高洪水水位140m左右。煤矿西部大湖村汪流涧一线有三处面积不大的地表水体，其中两处为小坑塘，另一处为汪流涧水库，面积仅为0.04Km2。本区深部边界外约2Km2的温家沟水库面积约0.1Km2，最大库容104万m3，主要用于拦洪灌溉。1.1.3气象本区属北温带大陆性干旱型季风气候，年平均气温最高15.3（1963年），最低13.1（1964年），一般14.5。气温极值最高42.3（1967
14、年6月4日），最低-15.5（1967年1月15日）。据鹤壁市气象局1988年至1999年气象资料，年降水量371.88825.71mm，平均635.26mm，年蒸发量1637.42016.6mm，平均1711.25mm，年平均相对湿度为60.43%。据历年统计资料，8月至来年2月多为北风，最大风速23m/s，3月至7月多为南风，最大风速14m/s。1.1.4地震据华北地区地震目录记载，近600年来，波及本区烈度达级以上的地震有20余次。详见表1-1。1.2井田地质特征1.2.1地层本矿位于华北地层区豫北分区太行山小区。区内地层自老到新发育有奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组和上统太原组、二叠
15、系下统山西组和下石盒子组及上统上石盒子组、新第三系鹤壁组、第四系。其中太原组、山西组和上、下石盒子组为含煤地层，太原组和山西组为主要含煤地层。附有井田综合柱状图1-2。 奥陶系中统峰峰组（O2f）本组为含煤地层沉积基底，由灰色青灰色厚层巨厚层状石灰岩组成，结构致密，含燧石，具溶蚀现象，缝合线发育，裂隙内充填方解石脉。厚度大于100m。 石炭系（C）a. 本溪组（C2b）为灰色深灰色泥岩、沙质泥岩、铝质泥岩，含鲕粒及黄铁矿结核。间夹粉砂岩、细粒砂岩和不稳定一0煤层。本组厚26.3558.25m，平均厚33.16m。与下伏奥陶系呈平行不整合接触。b. 太原组（C3t）主要由石灰岩、深灰色泥岩、沙质
16、泥岩、粉砂岩和薄煤层等组成，局部夹有细粒砂岩和炭质泥岩。本组厚93.51135.67m，平均厚121.83m。与下伏本溪组整合接触。根据其岩性组合，本组可分为下部石灰岩段，中部砂泥岩段和上部石灰岩段。上段由深灰灰色、黑灰色泥岩、沙质泥岩石灰岩及一8、一9煤层组成，局部夹细粒砂岩和粉砂岩。共含石灰岩3层（L7、L8、L9），石灰岩中含大量蜓科动物化石，具黄铁矿结核及燧石团块。其中L8石灰岩厚度大，层位稳定，为全区标志层之一。该段厚35.1849.20m，平均厚42.34m。中部由深灰色黑灰色泥岩、沙质泥岩、薄层状粉砂中粒砂岩、石灰岩、煤层等组成。含不稳定石灰岩三层（L62、L61、L5、）和六层
17、不稳定煤（一72、一71、一62、一61、一52、一51煤）。该段厚30.21m，平均厚43.69m。下段由深灰色黑灰色泥岩、沙质泥岩、中厚层状石灰岩、煤层等组成。夹薄层粉砂岩和细粒砂岩。含石灰岩四层（L4、L3、L2、L1），石灰岩中含蜓科及蜿足类动物化石及燧石团块，其中L石灰岩厚度大，层位稳定，为全区标志层之一。含煤37层，其中一11煤层厚02.00m，平均厚1.35m，属大部可采煤层，一22煤层厚01.07m，平均厚0.72m，属局部可采煤层，其余煤层均不可采。该段厚28.1240.36m,平均厚35.80m。 二叠系（P）a. 山西组（P1sh）上部为灰深灰色泥岩、沙质泥岩和鲕状铝质泥
18、岩，含植物化石碎片夹砂岩薄层；中部为深灰灰黑色泥岩，沙质泥岩、煤层及中细粒砂岩组成；下部为深灰色泥岩、沙质泥岩、粉砂岩和中细粒砂岩和煤层组成。本组发育煤层有二3、二2、二1和二0煤层，其中二1煤层为全区普遍可采的厚煤层。本组厚76.38146.66m，平均112.10m。与下伏太原组呈整合接触。b. 下石盒子组（P1x）本组地层由灰、浅灰、灰绿色泥岩、沙质泥岩为主，局部具紫斑，产植物化石碎片。中夹灰、灰绿灰白色中粗粒石英砂岩。本组厚208.19342.56m，平均269.49m。第一岩性段：为灰紫、灰绿、灰色泥岩、沙质泥岩，局部含铝质较高，具紫斑及鲕粒，产少量植物化石碎片。中部夹灰绿灰白色中粗
19、粒石英砂岩，具斜层理。平均厚94.06m。第二岩性段：为灰绿灰白色中粒石英砂岩，成分主要为石英、次为少量硅质岩屑，分选中等，呈次棱角状，含泥岩包裹体，具波状层理，硅泥质胶结。底部含细砾。平均厚10.50m。第三岩性段：为灰、紫灰、灰绿色泥岩及沙质泥岩，含铝质，具紫斑及鲕粒，产少量植物化石碎片。中部夹灰绿灰白色中细粒石英砂岩，底部含砾石，具斜层理。平均厚73.01m。第四岩性段：为浅灰青灰色中细粒石英砂岩，含少量岩屑及长石，分选中等，次棱角状，具斜层理。含泥岩包裹体，孔隙式硅泥质胶结。层面含炭质。平均厚6.50m。第五岩性段：为灰色、青灰色、泥岩及沙质泥岩，含铝质，具紫斑及菱铁质鲕粒，产少量植物
20、化石碎片。中夹23层青灰色、灰绿色中细粒长石石英砂岩，具斜层理。平均厚71.52m。第六岩性段：为浅灰色铝土质泥岩，致密块状，呈蜡状色泽，局部具紫斑，中下部夹菱铁质鲕粒及豆状结核。具镜检资料，有凝灰岩和火山碎屑岩岩屑，俗称A层铝土。平均厚4.81m。第七岩性段：为浅灰灰色泥岩，局部为深灰色，含铝质，盛产植物化石碎片。层面含炭质，夹薄层细粒长石石英砂岩。平均厚4.49m。第八岩性段：为绿灰浅灰色，中细粒石英砂岩，含少量燧石和深灰色泥岩包裹体，上部为粉砂岩，底部为砾岩，具冲涮面，硅泥质胶结，呈交错层理。称砂锅窑砂岩，是与下伏山西组分界之砾岩。平均厚4.60m。c. 上石盒子组（P2s）岩性主要为灰
21、、灰绿色，局部夹灰紫色泥岩、沙质泥岩，灰色中粒砂岩。底部田家沟砂岩为灰绿灰白色中厚层状中粒石英砂岩，底部含砾岩，砾径23mm，具泥岩包裹体及交错层理，分选性差，硅质交接。视电阻率曲线呈高祖反映，为一良好分界标志层。该组平均厚268.71m，与下伏石盒子组整合接触。d. 石千峰组（P2sh）本组平均厚338.56m。与下伏上石盒子组整合接触。根据岩性沉积特征分为四段，自上而下为：一段：为灰绿、浅灰灰白色、中细粒长石岩屑砂岩和中细粒长石岩屑杂砂岩，由23个分层组成，成分主要为石英、次为肉红色长石和暗色岩屑，分选较差，次棱角状，接触式钙泥质胶结。底部颗粒较粗，含石英砾岩，局部为砾岩。含泥质包裹体。间
22、杂暗紫色、灰绿色泥岩、沙质泥岩。该组砂岩厚84.16m，为一良好标志层，俗称平顶山砂岩。二段：为紫红、灰绿、暗紫色泥岩及沙质泥岩，含钙质及少量铝土质，局部夹薄层细粒砂岩。三段：为紫红紫灰色中细粒石英砂岩，含少量白云母片，硅泥质胶结。具交错层理，分选性好、含泥岩包裹体及砾石，砾径为310mm。间夹紫红、灰绿色泥岩及沙质泥岩。四段：为紫红色细粒砂岩、粉砂岩，主要成分为石英、次为长石和暗色岩屑，含泥质包裹体，具波状层理，钙泥质胶结。间夹薄层砂质泥岩。本段中下部有数层同生砾岩，砾径210mm。 新第三系上统鹤壁组（N2h1）上部为褐黄、棕黄、浅棕色粘土，下部为粘土夹砾石，局部夹薄层砾石层。本系厚752
23、60m，平均155.00m。与下伏基岩呈角度不整合接触。 第四系（Q）区内为第四系广泛覆盖，岩性主要为褐黄色黄土，下部为砾石层。本系厚2.5034.00m，平均16m。与下伏第三层呈角度不整合接触。地层综合柱状图见图1-2-1。 图1-2-1 地层综合柱状图1.2.2构造 区域构造鹤壁煤田位于华北古板块南缘，太行构造区西部太行断隆带，构造形迹以断裂为主，伴有发育烈度不同的褶皱，并有岩浆岩侵入煤层及喷出岩。总的构造形态为走向NNE、倾向SE、倾角540的单斜构造。区域构造线展布方向以NE、NNE向为主发，近SE向断层次之，煤田南部发育EW向构造，构造线多呈雁行式、地垒、地堑构造相间出现。 井田构
24、造鹤壁六矿位于鹤壁煤田东部太行断隆的东缘，总体构造形态为地层走向近SN，倾向E，倾角038 ，一般为20左右的单斜构造。主要构造形迹为轴向近EW、向E倾伏的一系列宽缓背、向斜与煤矿中部近SN、NE向德小型背、向斜相复合和NE、NNE向正断层。褶曲经采掘揭漏和钻孔控制的褶曲有5条，向斜3条背斜2条。有张庄向斜、82-11背斜、71-1482-4向斜、71-15向斜、74-7背斜。断裂本区主要影响断层有F4断层，另外就是西部边界断层F1、F2、F3、F5。主要参数见下表1-2。表1-2-1 主要地质构造特征序号名称断层面走向倾角（）落差（m）1F1S-N75352F2S-N65403F3S-N70
25、404F4SW-NE60505F5S-N60301.2.3水文地质特征根据以往区域水文地质研究，本矿所处区域水文地质单元西界北起铜冶，向南经天喜镇、鹤壁集、许家沟一线为界，为一仅南北向延伸的中奥陶统 与中石炭统的岩层接触带。东部以青羊口断裂为界，南端在新村一带与西部边界相交，该边界在深部起阻水作用。该单元北界尚未查明。本单元主要由石炭系、二叠系与新第三系碎屑岩组成，含水组岩性主要为灰岩、砂岩和砾岩，相对隔水岩为泥岩、沙质泥岩等，是一个以裂隙岩溶水和裂隙水为主的多层含水结构。下伏中奥陶统裂隙岩溶含水组水量丰富，水压力高。单元内断裂发育，岩层走向近南北，向东缓倾斜。本单元与西部水文地质单元的小南海
26、天喜镇泉域、许家沟泉域两个二级水文地质单元由水力联系。本矿位于该水文地质单元的中部。 地表水区内地势西高东低，为丘陵地貌，地表被第四系黄土和第三系粘土及砾石层覆盖。流经井田的河流有陈家湾河和寺湾河，发源于距井田34km的西部山区，流向由西向东注入卫河的支流汤河。两河流域均属季节性河流，旱季河床干枯，雨季陈家湾河最大洪水流量702.4m.3/s，洪水位标高+134.3m，寺湾河最大洪水流量322.5m3./s，洪水位标高+137.6m，井田内河床基底为5080m第三系粘土，阻水性能极佳，使得地表水与基岩地下水不发生水力联系，对矿床开发无影响。 含水层根据以往勘探资料（岩性、结构、富水性、赋存特征
27、等）及二煤层开采已来的生产实践，将矿井范围内含水层划分成五个，分述如下：a、中奥陶统灰岩含水层O2f灰岩含水层位于二1煤层下102.39183.50m，矿区西部山区广泛出露，补给条件好。区内有20个钻孔揭露该层，揭露最大厚度123.4m（76水源孔），据区域资料：O2f灰岩含水层厚度397.97m。岩溶发育的大致规律是：0100m以裂隙为主，有少量溶洞，洞内充填有铝土质砂岩；100200m，裂隙和溶洞都不发育；200300m，岩洞发育，以溶洞为主。该层厚度大，补给充足，富水性强，水头高，是二1煤层底板威胁最大的间接充水水源。据76水源孔抽水实验资料：q=0.541L/s.m，水质类型为HCO3
28、Ca型水。马庄小煤窑1981年5月16日突水后稳定水位标高115m。因建设矿奥灰突水后长期向六矿透水，76号水源孔长期排水，以两点为中心可能形成降水漏斗，但因没有水位观测资料，难以描述漏斗的形态、大小和展布情况。b、太原组下段L2灰岩含水层C3L2灰岩含水层位于二1煤层下83.9135.32m，厚度一般58.5m，是二1煤层底板间接充水含水层。该层厚度小，补给条件一般，岩溶裂隙发育中等，富水性中等，含岩溶裂隙承压水。据大35孔抽水试验资料：原始水位标高112.86m，q=0.0146L/s.m，K=0.0978m/d，水质类型为HCO3Ca型水。c、太原组上段L8灰岩含水层C3L8灰岩含水层位
29、于二1煤层下，一般间距2035m，因断层影响，间距最小值出现在76-4（8.25m）、76补4（5.38m）两个孤立点位，C3L8灰岩厚度一般3.55.5m，属二1煤层底板直接充水含水层。由于其厚度小，补给条件差，以静储量为主，本区揭露该层的钻孔，无一孔发生漏水，裂隙不发育，富水性较弱，含岩溶裂隙承压水。据大46孔抽水试验资料：原始水位标高114.37m，K=0.137m/d,q=0.0123L/s.m，水质类型以HCO3CaMg型水为主。d、二1煤层上60m砂岩含水层该层由二1煤层上60m范围内的中、粗粒砂岩组成，其中以S10为主，厚度1.528.6m，一般厚度8.4m，是二1煤层顶板直接充
30、水含水层。其补给条件差富水性很弱，一般与其它含水层无水力联系，裁决揭露时均为滴水或淋水，并很快自行干枯，因此对开采无影响。据大35孔资料，原始水位标高104.12m。e、第三、四系含水层包括第三系砾岩中裂隙水和第四系沙砾卵石层中的孔隙潜水。以接受大气降水补给为主，水量丰富，动态随季节变化。No浅22孔抽水试验资料：原始水位标高128.08m，K=2.72m/d，q=0.18L/s.m，水质类型以HCO3CaMg型水为主。 隔水层第三系底部粘土岩隔水层，分布广，厚度均匀，能有效阻隔第三系李岩中裂隙水和第四系沙砾卵石层中的孔隙潜水向下渗透。C3L8灰岩含水层与二1煤层一般间距2035m，由砂岩和砂
31、质泥岩、泥岩组成，砂岩含水性差，砂质泥岩和泥岩隔水性良好，正常情况下，可以起到隔水作用。C3t中段沙泥岩互层，隔水性良好，正常情况下，可以起到阻隔太灰上、下段两水层的水力联系作用。C2b铝土质泥岩厚度一般10m以上，泥质成分高，隔水性良好，正常情况下能有阻隔O2f灰岩水向矿井充水。 含水层的水力联系及断层导水性含水层间的水力联系各含水层间因具有相对稳定的隔水层，越流补给量小。从历年来已开采区的出水点资料看，二1煤层顶、底板砂岩和灰岩含水层出水点，出水持续时间都不太长，并自行疏干。由此说明在无断层影响下，区内C3L8、C3L2和O2f间屋水力联系。断层导水性评价F40、F44断层带使奥灰与二1煤
32、层及C3L8灰岩对接，马庄及建设两小矿在此带附近发生奥灰突水淹井并向本矿区透水，足以说明此带导水、富水性极佳，也是本区地下水的主要补给通道。在F618附近的10-1孔C3L8漏水，且形成局部一级高温区，说明该断层具有一定导水性，深部高温水沿此带向上顶托排泄。根据生产实践所揭示，区内NNE、NE方向断层导水性好，当断层落差较大沟通C3L2和O2f灰岩时，将形成富水带，给开采带来威胁。勘探阶段所进行的断层抽水试验揭示的断层导水性、富水性差，属天然状态下情况。而在生产条件下，因开采而导致原始平衡被打破，在形成新的平衡过程中，某些断层可能会由不导水转变为导水。经综合分析预计矿井的正常涌水量为138m3
33、/h，最大涌水量为230m3/h。1.3煤层及煤质1.3.1煤层本区含煤地层包括石炭系中统本溪组、上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组和上统上石盒子组，其中山西组二煤组和太原组一煤组为本区主要含煤地层。含煤地层总厚805.29m，含煤22层，总厚10.71m，含煤系数1.33%。可采煤层厚8.83m，可采含煤系数1.1%。详见表1-3-1。表1-3-1 含煤地层含煤特征表含煤地层煤层厚度(m)含煤地层厚度(m)含煤系数(%)备注上石盒子组0268.710下石盒子组0269.490山西组7.62112.16.8含煤4层,其中二1煤全区可采太原组3.07121.832.52含煤17层,均不可采
34、 本溪组0.0233.160.06含一0煤层不可采合计10.71805.291.33共含煤22层本区可采煤层主要为山西组二1煤层。其特征详见表1-3-2。表1-3-2 可采煤层及顶底板岩层特征表序号名称煤厚(m)倾角围岩性质煤牌号硬度容重煤层结构及稳定性最小最大平均顶板底板1二14.7213.517.511黑色泥岩或砂质泥岩泥岩或砂质泥岩贫瘦煤31.38条带状稳定二1煤层位于二叠系下统山西组的下部，层位稳定，其顶板为黑色泥岩或砂质泥岩，老顶为细中粒砂岩（俗称大占砂岩），为本区良好标志层；煤层底板为泥岩或砂质泥岩，老底为灰色细中粒长石石英砂岩。1.3.2 煤质 物理性质二1煤：黑色，条痕为褐色或
35、黑灰色，强玻璃金刚光泽。以粉状、碎块状煤为主，夹少量块状煤。视密度1.38t/m3，真密度1.48t/m3，孔隙率6.8%。 煤岩特征二1煤：宏观煤岩类型以半亮型及半暗型次之。据镜下鉴定，二1煤层有机组分含量平均为90.4%，其中镜质组、半镜质组为80.6%，占有机组分的89.2%，并以镜质组为主，镜质组多呈均匀无结构镜质体，偶见木镜质体，呈微透镜状，有时分布有矿物及丝炭碎片，胞腔结构明显而完整。半镜质组结构呈不均匀状，偶显团粒状，并有较强的反射力。半丝质组和丝质组为9.8%，占有机组分的10.8%。具有明显的木质结构，胞腔中常充填有粘土矿物及少量微粒状硫铁矿，方解石、石英颗粒偶尔见及，镜质组
36、平均最大反射率（Rmax）为1.612.21%，平均1.86%。无机组分含量为9.6%，并以粘土类为主，占无机组分85.4%，其次为碳酸盐和氧化物，硫化物和其它含量甚微。表1-3-3 煤的工业分析表序号名称牌号水分（）灰分（）挥发分%含磷%胶质层厚（m）发热量（MJ/kg）1二1贫瘦煤0.281.757.7033.3812.9219.640.0160.03010.5014.9633.731.4井田勘探程度鹤壁煤田早在1950年就由当时的平原省工业厅探矿队进行过初步勘探，其范围仅限于当时的鹤壁一、二井田（今鹤壁一矿）和小西天矿附近。1953年初，鹤壁矿井由省营改为中央国营，拉开了矿区大规模建设的
37、序幕，大规模的地质勘探工作由此开始。“一五”期间，先后在陈家庄、杨家庄、校场、梁峪、罗村、陈家湾等井田进行了勘探，提交供建井用精察地质报告7个，共探明能利用储量5.08亿吨。与鹤壁六矿相关的地质勘探情况如下：1957年，中南煤田地质勘探局127勘探队在陈家湾区普查地质报告的基础上，直接对该区进行精查勘探，勘探手段为钻探，勘探范围：浅部为二1煤层露头，深部至-350m等高线，北以F41断层为界，勘探面积6.7km。于同年10月提交了陈家湾勘探区地质精查报告，提交二1煤层A2+B+C1级储量7551.68万吨。1959年，河南省煤田地质局103勘探队提交了后营地质精查报告，勘探区范围为F70断层、
38、陈家湾河及F47断层为界，南以F45断层为界，北为F40断层，东至煤层底板-550m等高线。走向长6.5km，倾向宽0.61.4km，面积6.6km2。本次勘探采用了钻探与电测井相结合的勘探方法，获得储量8883.7万t。后武汉煤矿设计院及有关单位根据陈家湾勘探区地质精查报告及后营地质精查报告资料情况，按照煤炭工业部的建议和意见，决定将两勘探区储量合并，以扩大鹤壁六矿的设计能力。随后，河南省煤炭地质局103勘探队又补充施工一孔（后13孔），孔深579.01m，终孔层位为C3L8灰岩，并在原后营地质精查报告的基础上，于1959年9月提交了陈家湾井田深部地质补充报告，共提交二1煤层A2+B+C1级
39、储量6149.71万t，其中A2+B级储量624万t，1963年2月，河南省矿产储量委员会对该报告进行复审，认为本报告质量低劣，只能作为普查找煤报告，应重新勘探。复审后降低了煤炭储量级别，核实二1煤层C1级储量127.8万t，C2级储量1927.7万t，地质储量为4186.5万t。1983年2月，鹤壁矿务局地测处对本矿南翼进行生产补勘，其范围上至-170m水平，下至-450m水平，南至六、八矿边界，北至中央轨道下山，面积约1.6km2。提交了六矿南翼生产补充勘探报告。19831986年，河南煤炭地质三队对原三、五、六矿深部进行详查，其范围西起原三、五、六矿深部边界（三、六矿为-350m，五矿为
40、-400m煤层底板等高线），东止-880m煤层底板等高线，南以张庄向斜轴与八矿分界，北到中山断层F3，面积约21km2。勘探方法采用钻探与测井相结合的综合勘探方法，同时进行了1：10000的地质填图，最终提交了河南省鹤壁煤田三、五、六矿深部勘探区详查地质报告，获得总储量24753.32万t，其中二1煤层储量21469.35万t。该报告1988年5月由河南煤炭工业管理局审查批准。2矿井储量、年产量及服务年限2.1井田境界井田境界应根据地质构造，储量，水文，煤层赋存情况，开采技术条件，开拓方式及地貌，地物等因素，进行技术分析后确定。一般井田划分的原则有以下几条：a、以大断层，褶曲和煤层露头，老窑采
41、空区为界；b、以山谷，河流，铁路，较大的城镇或建筑物的保护煤柱为界；c、以相邻矿井井田境界煤柱为界；d、人为划分井田式：煤层倾角较小，特别是进水平煤层，用一垂直面来划分井田边界；在倾斜或急斜煤层中，沿煤层的方向，常以主采煤层底板等高线为准的水平面划分。本井田北起张庄向斜轴与八矿为界，西部以煤层露头为界，北部以南纬355823边界（井田平面图上显示为75200线），东部至-800m煤层底板等高线。井田南北走向4.1km，东西倾斜宽最大宽2.7km、小宽2.4km，平均斜宽2.6km，井田面积11.4km2。2.2 井田储量2.2.1矿井工业储量矿井储量是指矿井井田边界范围内，通过地质手段查明的符
42、合国家煤炭储量计算标准的全部储量，又称矿井总储量。它不仅反映了煤炭资源的埋藏量，还表示了煤炭的质量。本井田采用块段法计算的各级储量，块段法是我国目前广泛采用的储量计算方法之一 。块段法是根据井田内钻孔勘探情况，由几个煤层相近的钻孔连成块段，根据此块段的面积，煤的容重，平均煤层厚度计算此块段的煤的储量，再把各个经过计算的块段储量取和即为全矿井的井田储量。a 计算储量的工业指标根据煤炭工业部颁发的生产矿井储量管理规定规定，计算储量的煤层工业指标如下：最低开采厚度在煤层倾角小于25时取0.80m，2545时取0.70m；最高灰分指标为40；夹矸剔除厚度，0.05m。b储量级别根据矿井地质条件类别，即
43、地质构造中等，二1煤层稳定较稳定类型，结合井田生产补探的实际工程网度，本次储量计算采用小于375m工程网度圈定A级储量，以不大于750m工程网度圈定B级储量，小于1500m圈定C级储量。落差大于20m断层两侧3050m级工业广场和井筒保护煤柱作为永久煤柱储量。地质和水文条件复杂及控制程度较差的区段作为尚难利用储量。c. 储量块段划分划分各级储量块段原则上以相应控制程度的勘探线，煤层底板等高线，构造线等分界，对于小而孤立的块段，虽达A级或B级，未单独划分。倾角相差较大，划分为不同块段。d. 储量计算方法在计算储量时，选用地质块段法，由于矿区内煤层倾角的变化范围一般介于1028之间，采用斜面积和真
44、厚度，采用的计算公式为：式中：Q储量 万tS平面积 m2块段煤层平均倾角 M块段煤层平均真厚，md容重 ， 均采用1.38 t/m3经计算：核实获得工业储量为12774.35 万t表2-2-1矿井工业储量汇总表煤层名称工业储量(万t)备 注ABA+BCA+B+C二1煤层5069.182027.687096.865677.4912774.352.2.2矿井设计储量矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失量后的储量；井田边境煤柱：井田边境保护煤柱在井田边境留设20m的保护煤柱，井田中部的三个断层边界煤柱以30m留设，则其
45、煤柱损失量为：Q边=203.33万t Q断=342.45t井田及工业场地保护煤柱的计算：按规范规定，年产120万t/a的大型矿井，工业场地占地面积指标为0.9公顷10万吨。故可算得工业场地的总占地面积：S=0.912=10.8公顷=108000 m2。根据垂直剖面可计算工业广场的保护煤柱的留设计算如下所示：工业广场占地面积为360300m2,平面形状为矩形。煤层地质条件为：煤层倾角20煤层在受保护范围内中央的埋深H0=480m，地面标高140m，煤层地板标高-340m，松散层厚50m，此处煤厚7.5m。查得本井田各参数如下：表2-2-2 工业广场保护煤柱设计参数表煤层倾角（）煤厚（m）（）（）
46、（）（）埋深（m）217.545735573350其中：表土层移动角；煤柱上山移动角；走向方向移动角；煤柱下山移动角；煤层倾角；用垂直剖面法留设工业广场保护煤柱如下图所示：图2-2-1 工业广场保护煤作图求出工业广场保护煤柱损失为Q工保=857.15万吨断层的保护煤柱为：Q断342.45万t保护巷道煤柱与其它损失煤柱为862.75万t故矿井的设计开采储量Q可：Q设Q工Q边Q断=12774.35203.33342.4512228.57万tQ可（Q设857.15862.75）*757881.50万t2.2.3矿井设计可采储量矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、矿井井下主要巷道及上、下山保护煤柱煤量后乘以采区回采率的储量。表2-2-3 矿井可采储量汇总表开采水平煤层名称工业储量矿井设计储量（Mt）矿井可采储量（Mt）永久煤柱设计储量设计煤柱损失可采储量断层境界工业
