《安全工程毕业设计（论文）凤凰山矿2.4Mta新井通风安全设计（含全套CAD图纸）.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安全工程毕业设计（论文）凤凰山矿2.4Mta新井通风安全设计（含全套CAD图纸）.doc（146页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、目 录全套设计，联系153893706一般设计部分1 矿区概述及井田地质特征31.1矿区概况31.1.1矿区地理位置31.1.2矿区交通条件31.1.3矿区地形特点31.1.4矿区居民点及工、农业情况31.1.5矿区电力供应31.1.6矿区气候条件及地震条件31.1.7矿区水文情况31.2井田地质特征31.2.1井田的勘探程度31.2.2井田煤系地层概述31.2.3井田地质构造31.2.4井田水文地质特征31.2.5井下岩层地温特性31.3煤层特征31.3.1煤层埋藏条件31.3.2煤层特征及围岩性质31.3.3煤的特征32 井田开拓32.1井田境界及可采储量32.1.1井田范围32.1.2井
2、田境界32.2矿井工业储量及可采储量32.3矿井设计生产能力及服务年限32.4井田开拓32.4.1井田开拓的基本问题32.4.2矿井基本巷道32.4.3大巷运输设备选择32.4.4矿井提升33.采煤方法及采区巷道布置33.1煤层的地质特征33.1.1带区煤层特征33.1.2煤层顶底板岩石构造情况33.1.3水文地质33.1.4地表情况33.2带区巷道布置及生产系统33.2.1带区准备方式的确定33.2.2带区数目及位置33.2.3带区巷道布置33.2.4带区生产运输系统33.2.5带区主要硐室33.2.6带区生产能力33.2.7带区采出率33.3采煤方法33.3.1采煤工艺方式33.3.2回采
3、巷道布置34矿井通风34.1矿井通风系统选择34.1.1选择矿井通风系统的原则34.1.2矿井主要通风机工作方法的确定34.1.3确定矿井的通风方式34.2带区通风34.2.1带区通风系统的要求34.2.2工作面通风方式的选择34.2.3工作面风流方向的选择34.2.4通风构筑物34.2.5回采工作面风量34.2.6带区通风系统的评价34.3掘进通风34.3.1掘进通风方式的确定34.3.2 掘进工作面所需风量计算34.3.3 掘进工作面设备选择34.3.4 掘进通风技术管理和安全措施34.4矿井所需风量34.4.1风量计算的原则和方法34.4.2确定矿井所需风量34.4.3确定矿井通风容易时
4、期和困难时期的矿井用风地点34.4.4 矿井通风容易和困难时期的通风网路图及立体图34.4.5 确定带区、全矿的风量分配及矿井所需的总风量34.5矿井通风阻力34.5.1矿井通风阻力计算原则34.5.2容易和困难时期阻力计算34.5.3矿井最大阻力路线34.5.4 矿井总风阻及总等积孔的计算34.6矿井主要通风机选型34.6.1 主要风机选型原则34.6.2矿井的自然风压与静风压34.6.3 主要通风机工况点的确定34.6.4电动机选型34.6.5矿井主要通风设备的配置及要求34.7矿井反风措施及装置34.7.1矿井反风的目的及意义34.7.2主扇的附属装置34.7.3通风机房布置图34.8概
5、算矿井通风费用34.8.1电费34.8.2设备折旧费34.8.3材料消耗费34.8.4通风工作人员工资费用34.8.5专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费及其他费用34.8.6矿井的吨煤通风费用34.9 矿井通风系统的综合评价35 矿井安全技术措施35.1矿井灾害概况35.2安全预防措施35.2.1一般安全预防措施35.2.2水灾预防措施35.2.3火灾预防措施35.2.4瓦斯防治措施35.2.5冒顶预防措施35.3矿井粉尘防治35.3.1矿井粉尘的危害35.3.2粉尘分布状况35.3.3 粉尘防治的一般措施35.3.4 煤层注水设计35.4矿井粉尘事故的预防35.5矿井粉尘事故的处理35.6
6、重大事故预防及处理计划的编制3参考文献.126专题部分3防灭火技术的研究31 前言32. 煤的自然发展过程32.1煤的自然发展过程32.2影响煤的自燃倾向性的外在因素32.3矿井火灾情况的介绍33、 矿井火灾防治34、 结论3翻译部分英文原文3中文翻译3致 谢31 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概况1.1.1矿区地理位置凤凰山矿位于晋城市区北侧5km处, 行政区区划属晋城市城区北石店镇和泽州县巴公镇管辖。 地理坐标为北纬353321 353728，东经1124911 1125324。据山西省国土资源厅2002年10月14日为该矿发放的1000000220021号采矿许可证，井田范围由28个坐
7、标点连线圈定。井田北以杨庄北堆村连线为界，南和古书院矿相接，东与王台铺矿为邻，西至白马寺逆断层，井田东西宽约4.3km，南北长约7.5km，面积29.3485km2。1.1.2矿区交通条件井田东侧2km处有太（原）焦（作）铁路、太（原）洛（阳）公路和晋（城）长（治）高速公路通过，井田至太焦铁路晋城北站间有矿区专用铁路连接。井田南侧7km处有晋（城）阳（城）、晋（城）焦（作）高速公路通过，西侧30km处有侯（马）月（山）铁路通过。井田处交通可谓四通八达。由井田经由铁路、公路向北可到长治、太原，向南可至焦作、郑州，向西可达侯马、西安，交通运输十分便利。矿井交通位置见图1111.1.3矿区地形特点井
8、田位于太行山西侧，泽州盆地北端，地表呈现为侵蚀的低山丘陵地貌。井田内沟壑纵横，梁岭绵延，地形比较复杂。总观井田，北部和东南部基本为第四系黄土覆盖，属丘陵区，中南部基岩大片出露，地势相对较高，为低山区。井田总的地势为南高北低，西高东低。地形最高点位于南部边界处山梁，标高1018.6m。最低点位于东北边界处，标高762.4m，最大相对高差356.2m。1.1.4矿区居民点及工、农业情况整个晋城矿区跨越晋城市和阳城、沁水两县，面积为6795km。1985年底统计资料人口为1184000人。本区处于太行山西坡，土质比较肥沃，主要农作物有玉、谷子、小麦和高梁，由于农田水利基本建设发展较快，亩产水平逐年提
9、高。工业主要有冶炼、化肥、水泥、发电、农机、副食品加工及手工业等。尤其近几年地方小煤矿发展较快，1985年资料统计小煤矿民发展到468处，原煤产量达到970.1万t。1.1.5矿区电力供应凤凰山矿矿井双回35kV电源引自晋城煤业集团公司老区110kV中心变电站的312和315出线间隔，线路采用铁塔与水泥电杆架空敷设。地面工业场地现有一座35/6kV变电所两座，供矿井担负工业场地、选煤厂、生活区、风井场地、井下等用电负荷。变电站于2006年全部更新改造，电气保护为微机自动化保护系统，设施完善，保护齐全。3号煤层（一水平）中央变电所，采用单母线分段结线方式，供电由工业广场35kV站和6kV站母线6
10、14、628开关出线两趟电缆，电缆型号为MYJV3150，敷设在主皮带机斜井井筒。1.1.6矿区气候条件及地震条件晋城市属暖温带大陆性气候。四季分明，温和宜人，日照充足，无霜期长。据晋城市气象站资料，年平均气温11，极端日最低气温-22.8(1956年1月21日)，极端日最高气温38.6(1967年6月4日)。晋城市雨季为6、7、8三个月，年平均降雨量622.7mm，最小295.9mm(1965年)，最大1010.4mm(1956年)。年平均蒸发量1783mm，最小1393.3mm(1989年)，最大2428.3mm(1965年)。降雨量远低于蒸发量，年蒸发量是降雨量的23倍。冬、春季多西北风
11、，夏、秋季多东南风和南风，风力一般34级，最大6级左右。每年10月中旬至来年4月中旬为霜冻期，全年霜期150180d。最大冻土深度43cm。本区属暖温带大陆性气候。四季分明，温和宜人，日照充足，无霜期长。据晋城市气象站资料，年平均气温11，极端最低气温22.8（1956年1月21日），极端最高气温38.6（1967年6月4日）。雨季为6、7、8三个月，平均年降水量622.7mm，最小295.9mm（1965年），最大1010.4mm（1956年）。平均年蒸发量1783mm，最小1393.3mm（1989年），最大2428.3mm（1965年），年蒸发量是降水量的23倍。本区冬、春季多西北风，夏
12、、秋季多东南和南风，风力一般34级，最大6级左右。每年10月中旬至来年4月中旬为霜冻期，全年霜期150180d。最大冻土深度43cm。根据国家建筑抗震设计规范（GB500112001），晋城市为6度地震烈度区。1.1.7矿区水文情况晋城市属黄河流域沁河水系。井田北部有四义河，南部有车渠河，呈树枝状展布，均属季节性河流。井田内沟谷纵横，松散层广泛分布，蓄水能力强，第四系潜水多生成于此。井田内有水库、水池多处，由于多年干旱失修，大多数除雨季外，常年无水。常年有水的较大水库有：东四义人工湖，容量52万m3；山耳东水库，库容量147万m3；车渠水库，库容量45万m3。四义河发源于二仙掌，经柏杨坪、李庄
13、、山耳东、四义、巴公、泊村流入丹河，全长9.5km，径流面积20km2，流量0.00740.675L/s。车渠河发源于小车渠，经大车渠、北石店、水东流入丹河，井田内长1.5km，径流面积6km2，流量0.0180.214L/s。两河的共同特点是，旱季上游基岩泉水补给地表水，雨季河水泛滥，淹没一级阶地，因此，水量变化非常之大，上游有小型水库数座，这些水流、水体均能不同程度地下渗补给地下水。1.2井田地质特征1.2.1井田的勘探程度晋城矿务局勘探队于19711973年施工钻孔15个，19831985年施工钻孔24个，进尺4951.75m。结合生产过程中收集的地质资料，于1975年12月，由晋城矿务
14、局编制了凤凰山井田综合地质报告。为满足现代化矿井建设和地质测量标准化的需要和810年编制1份矿井地质报告的要求，凤凰山矿收集整理169个钻孔及矿井生产过程中积累的地质、煤质、水文等资料，于1990年8月编制了晋城矿务局凤凰山矿井地质报告。山西煤炭工业管理局以统晋煤生字(1991)第676号文批准了该报告，并被评为省局的优质矿井地质报告，批准储量A+B级28860.3万t，A+B+C级38252万t，A+B级占A+B+C级的75.4%。随着凤凰山矿由150万t/a扩大为400万t/a，要尽快进行3、9、15号煤层的合理配采，首先要在第一水平奥灰静水位上取得经验成为生产发展的急需。为此，晋城矿务局
15、于1990年5月1991年底对凤凰山矿下组煤(9、15号)进行了补充勘探工作，共补孔31个，进尺9622.46m。同时，收集了钻孔资料99个以及相应的煤质、水文地质资料，晋城矿务局地质处于1992年12月编制了晋城矿务局凤凰山矿井水平延深(开采下组煤)补充勘探地质报告。该报告于1993年5月13日经山西煤炭工业管理局审查，以统晋煤生字(1993)第436号文予以批准。批准储量如下：9号煤层：A+B+C+D级7254.0万t，A+B+C级工业储量6733.5万t；15号煤层：A+B+C+D级9576.5万t，A+B+C级工业储量8714.4万t。9、15号煤层储量均较1990年批准的储量减少，其
16、主要原因是山西省煤资委(1990)第280号文对晋城矿务局东区9、15号煤层重新划界，凤凰山矿井田北部面积减少1.5km2。井田内私开的无证小煤矿甚多，多为季节性开采，时采时停，极难统计和防范，给凤矿的正常生产带来极大的危害，其主要危害有三：1. 导致凤矿通风系统紊乱，瓦斯治理难度加大；2. 放炮回采，极大地威胁凤矿井下矿工的生命安全；3. 回采率极低，严重浪费煤炭资源。井田地质综合柱状见图1-2。1.2.2井田煤系地层概述井田内主要含煤地层为山西组和太原组，总厚141.48m，含煤13层，煤层总厚14.25m，含煤系数为10.07%。山西组厚58.25m。含煤4层，编号为1、2、3、4号，煤
17、层总厚7.08m，含煤系数为12.15%。其中1、2、4号煤层均不可采，唯3号煤层为主要可采煤层，平均厚6.10m，可采含煤系数为10.47%。太原组厚83.23m。含煤9层，编号为5、7、8-1、8-2、9、11、12、13、15号，煤层总厚7.17m，含煤系数为8.61%。其中9、15号为主要可采煤层，其余各煤层均不可采。可采总厚3.97m，可采含煤系数为4.77%。1.2.3井田地质构造1、褶曲井田内褶曲比较发育，共发育中小型褶曲9条，其中3条背斜，6条向斜。由于受近东西向挤压运动影响，褶曲轴向大都呈北北东向，仅个别为北北西向。褶曲幅度一般不大，两翼地层较为平缓，倾角多在25之间，局部可
18、达1225。受白马寺逆冲断层的影响，井田内形成了挤压牵引而成背、向斜构造：、二仙掌向斜(Z1)位于井田西部二仙掌村东至山耳东村一线，井田内长约3.1km。轴向近SNN20E，西翼陡立，倾角1080，东翼宽缓，倾角35，为不对称向斜。、山耳东北向斜(Z2)位于井田西部山耳东村北东，延展长2.3km。轴向N15E，西翼陡立，倾角1280，东翼宽缓，倾角56，为不对称向斜。 、古洞墕背斜(Z3)位于井田北西部古洞墕村、西四义村北一线，井田内延展长1.7km。轴向N10W，转N45W，再转N30E，两翼倾角35。、四义背斜(Z5)位于井田中北部东四义村、东四义煤矿一线，井田内长约3.7km。轴向N20
19、45E，向南转为N10W，东翼倾角414，西翼倾角58。、王庄向斜(Z6)位于兴王庄村北东、坟上村、双峰山煤矿一线，长4.2km。轴向N640E，西翼倾角7，东翼倾角7。 、车渠背斜(Z12)位于大车渠村西、小车渠村北一线，长1.6km。轴向N3560W，两翼倾角23。 、Z14背斜长1.7km，轴向N45W转N30E再转N5E，西翼倾角68，东翼倾角79。、Z15向斜长1.6km,轴向N515W,西翼倾角1012,东翼倾角46。、Z16背斜长1.7km，轴向N2045E，两翼倾角35。、Z17向斜长2.5km，轴向N2030E，两翼倾角14。2、断层白马寺逆冲断层(F1)为井田的西部边界，被
20、第四系黄土所覆盖，出露不清，且无勘探工程控制。走向N25E，倾向NW，倾角70，落差约40m。1.2.4井田水文地质特征1、井田水文地质条件1）含水层主要含水层有第四系冲积层孔隙含水层、风化壳裂隙含水层、二叠系砂岩裂隙含水层、石炭系灰岩岩溶裂隙含水层组、奥陶统中统岩溶裂隙含水层组简述如下：（1）、第四系冲积层孔隙含水层第四系孔隙潜水分布于四义河、车渠河等地段。一般含水层埋藏浅，直接接受大气降水补给，受季节影响大。村民人畜用水多采自该潜水层，水质硬度小，基本符合GB574985饮用水标准。（2）、风化壳裂隙含水层风化壳主要发育于二叠系地层裸露区或浅埋地带，据215、253、510、1检、2检等水
21、文孔抽水资料，其单位涌水量为0.00340.90L/sm，渗透系数为0.00751.94m/d，水位标高775.85820.41m。（3）、二叠系砂岩裂隙含水层二叠系含水层主要为3号煤层老顶砂岩及石盒子组砂岩，含水性较弱。据215号孔和井田附近450号钻孔抽水资料，单位涌水量为0.000350.059L/sm，渗透系数0.00170.342m/d。水质类型为HCO3KNa型水，水位标高708.10778.97m。（4）、石炭系灰岩岩溶裂隙含水层组石炭系含石灰岩57层，其中含水层主要为K2、K5石灰岩。K5灰岩含水层厚0.4010.89m，单位涌水量为0.0060.07L/s.m，渗透系数0.1
22、291.56m/d。K2灰岩含水层厚1.2817.85m，单位涌水量0.00058L/s.m左右，渗透系数0.0038m/d，水质类型为HCO3CaMg型水，PH值7.3，水位标高762.40768.50m。由于埋藏较深，太原组灰岩含水性较弱。（5）、奥陶统中统岩溶裂隙含水层组本井田奥陶系中统以中厚层状石灰岩为主，夹薄层泥质灰岩。富水段主要是下马家沟组灰岩，井田处奥灰水位埋深约300400m，根据凤矿水源井奥灰水位最新观测资料和区域奥灰水水力坡度（1）推测，井田处奥灰水位标高约572.45582.55m，平均580m，流向由北向南，单井出水量10532174m3/d，总硬度162.6441.0
23、7mg/L，水质类型为低矿化度HCO3SO4CaMg型水，是本区的主要供水水源。2）水文地质条件评价井田内断裂不发育，一般无漏水现象。西部白马寺逆冲断层是分隔晋城矿区二个储水构造的控制条件，不导水。断层面与15号煤接触标高为750m。奥灰水位标高580m，大大低于15号煤层。因此，在开采3、9、15号煤层时，白马寺断裂带均无地下水害威胁。2、矿井涌水量预计根据山西省煤炭地质公司提交的凤凰山矿煤层地质报告，预计全井田煤层开采：最大涌水量为18632m3/d（776m3/h），最小涌水量为5672m3/d（236m3/h），正常涌水量为9513m3/d（396m3/h）。其中：南翼、北翼分别独立开
24、采时：最大涌水量为9316m3/d（388m3/h），最小涌水量为2836m3/d（118m3/h），正常涌水量为4756m3/d（198m3/h）。每翼各布置一个盘区开采时：最大涌水量为4658m3/d（194m3/h），最小涌水量为1418m3/d（59m3/h），正常涌水量为2378m3/d（99m3/h）。1.2.5井下岩层地温特性松散覆盖层情况井田内广为第四系黄土覆盖，基岩出露面积约占井田面积的25%，主要分布于中部的山梁及沟谷地段，大部分为下石盒子组及上石盒子组中、下部地层。地温晋城矿区地温梯度为1.64100m。据此推算，凤凰山矿开采时井下温度不会超过20，对井下生产影响不大。1
25、.3煤层特征1.3.1煤层埋藏条件根据山西省区域地质志按断块构造学说的划分方案，晋城矿区位于华北断块区吕梁太行断块沁水块坳东部次级构造单元沾尚武乡阳城北北东向褶带南段。总体呈北北东向展布，沁水煤田的范围与块坳相当。沁水块坳是一个被断裂围限的矩形断块，主体部分出露二叠系和三叠系，周缘翘起，下古生界出露。沁水块坳形成于中生代，是受水平挤压形成的坳陷。相对周缘构造单元而言，沁水块坳较稳定，变形强度由边缘向内部减弱。块坳主体部分发育开阔的北北东向短轴褶曲，两翼岩层倾角一般小于20，边缘断层多为逆冲性质，尤其是东西两侧边缘均向外侧逆冲，显示了水平挤压特征。沁水块坳东侧以晋(城)获(鹿)断裂带与太行山块隆
26、相接。该断裂带是一条区域性的大断层，省内延展超过320km，总体走向北北东。表现为由西向东位移的逆冲断裂带。由于变形强度的差异，尤其是后期隆升剥蚀和改造的差异，晋获断裂带表现为分段特征。黎城以北基岩露头区，逆冲断裂保存完好，变质基底逆冲于下古生界之上。黎城以南线形构造仍然十分清楚，南段庄头断层至晋城之间地表出露为由古生界组成的线形褶皱，而白马寺逆冲断层即是其组成部分。本井田处于沁水块坳东南侧，紧靠晋获断裂带东缘，而白马寺逆冲断层即井田的西部边界，构造形态与其密切相关。井田内除西部白马寺逆冲断层外，断裂不发育，主要为北北东向的宽缓的背、向斜和短轴的背向斜，未发现岩浆活动。总的说来，构造仍属较简单
27、类。1.3.2煤层特征及围岩性质井田内主要含煤地层为山西组和太原组，总厚141.48m，含煤13层，煤层总厚14.25m，含煤系数为10.07%。山西组厚58.25m。含煤4层，编号为1、2、3、4号，煤层总厚7.08m，含煤系数为12.15%。其中1、2、4号煤层均不可采，唯3号煤层为主要可采煤层，平均厚6.10m，可采含煤系数为10.47%。太原组厚83.23m。含煤9层，编号为5、7、8-1、8-2、9、11、12、13、15号，煤层总厚7.17m，含煤系数为8.61%。其中9、15号为主要可采煤层，其余各煤层均不可采。可采总厚3.97m，可采含煤系数为4.77%。3号煤层：位于山西组中
28、下部，上距K10砂岩约100m左右，上距K8砂岩约31m左右，下距K7砂岩16m左右，下距9号煤层约64m左右。煤厚4.549.63m，平均6.10m。煤层结构简单，含03层泥岩或炭质泥岩夹矸。其厚度变异系数()为10%，可采性指数(Km)为1，属稳定可采的厚煤层。该煤层的控制及研究程度均较高。顶板为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩，局部为粉砂岩、砂岩。炭质泥岩的抗压强度为135kg/cm2，普氏硬度系数为1.4，单向抗拉强度为8.1kg/cm2。底板为泥岩、砂质泥岩，有炭质泥岩伪底。砂质泥岩的抗压强度688kg/cm2，普氏硬度系数为6.3，软化系数0.705。老底砂岩的抗压强度614kg/cm2。
29、9号煤层：位于太原组二段K4上石灰岩之下，下距K4石灰岩约2.50m。煤厚0.806.00m，平均1.70m。煤层结构简单，一般不含夹矸，局部含12层泥岩或炭质泥岩夹矸。其厚度变异系数()为38%，可采性指数(Km)为1，属较稳定可采煤层。其控制及研究程度较高。该煤层为三角洲平原上泥炭沼泽沉积，在支流间湾处形成的煤层较厚，在废弃河道上形成的煤层较薄。顶板为K4上石灰岩，时有炭质泥岩伪顶,有时为泥岩、砂质泥岩或砂岩。K4上石灰岩的抗压强度为1527kg/cm2。相变后抗压强度大大减低，开采中不易管理。底板为泥岩、砂质泥岩，局部为石灰岩或砂岩。泥岩抗压强度为154 kg/cm2。15号煤层：位于太
30、原组一段顶部，K2石灰岩之下，上距9号煤层29m左右，距3号煤层94m左右，下距K1砂岩4m左右。煤厚0.985.50m，平均2.27m。煤层结构简单较复杂，含04层泥岩或炭质泥岩夹矸。其厚度变异系数()为31%，可采性指数(Km)为1，属较稳定可采煤层。其控制及研究程度与3、9号煤层比较，相对较差一些。顶板为K2石灰岩，时有炭质泥岩或泥岩伪顶。K2石灰岩抗压强度为1572 kg/cm2，是不易冒落的坚硬顶板。底板为泥岩、铝土泥岩，有时为炭质泥岩或粉、细粒砂岩。底板含铝土质较高，具可塑性，遇水易膨胀变软，抗压强度为391 kg/cm2。可采煤层特征详见表1.1表1.1 可采煤层特征表地层单位煤
31、号煤厚（m）间距（m）结构（夹矸数）厚度变异系数()可采性指数定性采性顶板岩性底板岩性统组下二叠统山西组34.549.636.1064.52简单（01）101稳定全区可采泥岩砂质泥岩泥岩砂质泥岩上石炭统太原组90.806.001.70简单（02）381较稳定全区可采石灰岩泥岩砂质泥岩29.42151.355.502.33中等（04）311较稳定全区可采石灰岩泥岩铝质泥岩1.3.3煤的特征（1）、煤的物理性质表1.2 主 要 标 志 层 情 况 一 览 表地层单位标志层号岩石名称厚度(m)层间距(m)岩性特征P1xK8细粒砂岩3.006.0031.20灰、深灰色细中粒长石石英杂砂岩。P1s3煤4
32、.549.636.10厚度大且稳定。15.88K7细粒砂岩1.0111.085.07深灰色薄层状细粒砂岩，具波状层理。4.37C3tK6石灰岩0.503.020.86深灰色，夹似层状燧石。9.57K5石灰岩0.4010.893.58深灰色，致密坚硬，含方解石脉及小斑晶，产丰富的动物化石。层位稳定。24.23K4上石灰岩0.153.650.96深灰色，为9号煤直接顶，含动物化石。4.21K4石灰岩0.984.991.48深灰色，坚硬致密，质不纯，具星点状黄铁矿。含丰富的动物化石。8.46K3石灰岩0.975.502.68深灰色，致密坚硬，偶夹燧石条带，含黄铁矿。产动物化石。5.18K2石灰岩1.
33、2817.859.11深灰色，致密性脆，夹燧石条带，中部含泥质。含丰富的动物化石。厚度大且稳定。6.54K1细粒砂岩02.00灰深灰色细粒石英砂岩，硅质胶结，坚硬。总的讲，3号煤以光亮型煤为主，半亮型煤为辅。煤为黑色，条痕亦为黑色，断面呈贝壳状，不染手，金刚似金刚光泽，坚硬致密，坚固性系数为1.08。煤的真(相对)密度和视(相对)密度分别为1.601.62和1.50左右。孔隙率11.9由于煤本身致密坚硬，加之煤层结构简单，宏观煤岩类型结构简单再加井田内构造简单，煤层受挤压、剪切力小，所以，3号煤成块率高，产块率高达70%左右。据山东矿院白俊仁教授的资料，3号煤大块煤(50100mm)的抗碎强度
34、在84.5%93.4%之间，属高强度煤。3号煤的哈氏可磨性指数在3245之间。应该指出的是，3号煤接近底部常有1层厚约0.500.60m的软煤，外观破碎，不见层理、构造，光泽和颜色有别于正常煤，用手或器械轻轻抠或刨即落下，而不成块。9、15号煤的煤岩特征和机械性能与3号煤相近。但在外观上常见黄铁矿结核和晶体，特别是15号煤。由于变质和灰分的增加，煤变的更加致密，真(相对)密度和视(相对)密度略有增加，而煤的孔隙率略有下降。煤的产块率亦很高。（2）、煤的化学性质煤的化学组成见表4-2-3表4-2-3 煤 质 成 果 汇 总 表煤 层 号3915原 煤精 煤原 煤精 煤原 煤精 煤工业分析(%)灰
35、分(Ad)10.21-37.9914.28(60)2.63-11.085.31(20)9.15-35.2516.18(33)3.97-8.417.59(21)9.98-24.1217.78(18)3.15-8.915.82(13)挥发分(Vdaf)3.82-9.845.46(20)4.82-6.245.35(20)3.44-7.085.01(12)全硫(St,d)0.24-0.970.40(20)0.30-0.530.42(13)0.28-2.932.00(23)0.32-1.550.74(21)1.30-2.982.07(13)0.60-2.361.22(11)固定碳(FC)80.2371.
36、25-82.0278.86(18)65.83-84.5575.66(9)磷(Pd)0.0046-0.04610.0292(6)0.0030-0.070.0229(13)0.0020-0.00310.0021(2)发热量(Qgr,v,d)(MJ/kg)28.64-31.1830.31(7)28.59-30.5529.42(18)25.64-31.6528.25(9)各种硫(%)Sp0.47-2.621.71(18)0.66-2.201.15(9)Ss100.05(18)0.02-0.140.06(9)So0.18-0.680.39(18)0.35-1.780.86(9)精煤回收率(%)55.86
37、-77.8964.36(18)51.97-76.9660.58(9)灰成分分析(%)SiO240.06-51.8145.47(6)37.97-39.6438.81(2)30.26-40.2636.80(3)Al2O335.30-42.8538.72(6)28.87-36.6732.77(2)14.22-32.2624.70(3)Fe2O34.32-5.875.03(6)14.08-26.8820.48(2)13.59-25.8320.55(3)CaO3.45-10.016.02(6)2.96-5.424.19(2)2.60-15.589.31(3)MgO0.72-1.781.06(6)0.47
38、-1.030.75(2)0.27-0.690.43(3)SO32.05-4.152.89(6)1.60-3.362.48(2)1.14-13.807.69(3)灰熔融性(ST)()1405-15001466(7)1500-15001500(2)1180-15001500(3)2 井田开拓2.1井田境界及可采储量2.1.1井田范围凤凰山矿位于山西省的东南部，晋城市城区、泽州县境内。行政区划属晋城市城区北石店镇、泽州县巴公镇管辖。地理坐标为：东经1124911”1125324”，北纬353321”353728”。东部与王台铺矿相连，西部为白马寺断层，南部与古书院矿相连，北部以三号煤露头线为界。面积
39、：东西宽约4.3km，南北长约7.5km，井田面积29.3485km2。2.1.2井田境界表2.1 3号煤层北部核减边界拐点坐标编号XY编号XY编号XY13940772534330183941215532557539394965302172394112753340019394125553240763939550530084339411805334150394055553217337393998053026543941453533170213940621531973383940039530116539414705331152239404705319203939393545298206394188
40、853350023394058553162040393943152963073942091533243243940356531512413939390529614839420855330522539403405315654239394735294289394230053297226394011553148943393943852942010394230753261027393995653151244393946652935711394225753248128394009453120645393937052931712394229553202629394034853131246393924752
41、95951339420815322233039404155311504739383005291901439416675321683139403255311154839382005294401539415955323863239404505307804939379055293111639415545326373339401715306751739415775326713439402395305373号煤层资源/储量估算面积为4.50km2；9号煤层资源/储量估算面积为21.08km2；15号煤层资源/储量估算面积为18.28km2.井田赋存状况示意图2.2矿井工业储量及可采储量本设计矿井主采煤层
42、为3#煤层，采用算术平均法。及煤炭工业储量是由煤层面积，容重及厚度相乘所得，其公式一般为：Zg =SMR/COS式中：Zg井田工业储量，万t； S井田水平面积，km2； M煤层的厚度，m； R煤层煤的容重，分别为1.45t/m3和1.49m； 煤层平均倾角，8。Zg =29.3485（6.11.45+1.71.49+2.331.49）/cos8 =43157.5万t3#煤层工业储量按下式计算:Zg=SM2r2cos8 （2-3）式中：Zg井田工业储量，万t。 S井田水平面积，29.3485km2。M23#煤层的厚度，6.1m。R23#煤层煤的容重， 1.45t/m3 煤层平均倾角，8。Zg =29.3485（6.11.45）/cos8 =25706.11万t可采储量矿井可采储量=（矿井工业储量永久煤柱损失）矿井回收率。计算矿井可采储量时，必须要考虑以下损失：工业广场保护煤柱；井田境界煤柱损失；采煤方法所产生的煤柱损失和断层煤柱损失；建筑物、河流、铁路等压煤损失；其它损失。（1）安全煤柱的留设原则 工业场地、井筒留设保护煤柱，对较大的村庄留设保护煤柱，对零星分布的村庄不留设保护煤柱； 各类保护煤柱按垂直断面法或垂线法确定。用岩层移动角确定工业场地、村庄煤柱。岩层移动角为64、75、75，表土层移动角为45； 维护带宽度：工业广场维护带15m； 断层煤柱宽度35m； 井田境界煤柱宽
