《开元煤矿1.2Mta新井设计大采高综采煤壁片帮机理及控制研究矿井通风阻力与通风网络.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《开元煤矿1.2Mta新井设计大采高综采煤壁片帮机理及控制研究矿井通风阻力与通风网络.doc（145页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、 中国矿业大学2012届本科生毕业设计 第 137 页 中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名： 学 号： 学 院： 矿业工程学院 专 业： 采矿工程 设计题目： 开元煤矿1.2 Mt/a新井设计 专 题： 大采高综采煤壁片帮机理及其控制研究 指导教师： 职 称： 副教授 2012年6月8 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 矿业工程学院 专业年级 采矿工程2008级 学生姓名 任务下达日期：2012年1月8日毕业设计日期：2012年3月12日 至 2012年6月8日毕业设计题目： 开元煤矿1.2Mt/a新井设计毕业设计专题题目：大采高综采煤壁片帮机理及其控制研究毕业设计主要内容和要求：以
2、实习矿井开元煤矿条件为基础，完成开元煤矿1.2Mt/a新井设计。主要内容包括：矿井概况、矿井工作制度及设计生产能力、井田开拓、首采区设计、采煤方法、矿井通风系统、矿井运输提升等。结合煤矿生产前沿，撰写一篇关于大采高综采煤壁片帮机理及其控制研究专题论文。完成与采矿有关的科技论文翻译一篇，题目为“Study on mechanism and practice of surrounding rock control of high stress coal roadway”，论文3303字符。院长签字： 指导教师签字：摘 要本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分为开元煤矿1.2Mt
3、/a新井设计，共分10章：1.矿区概述及井田地质特征；2.井田境界和储量；3.矿井工作制度、设计生产能力及服务年限；4.井田开拓；5.准备方式采区巷道布置；6.采煤方法；7.井下运输；8.矿井提升；9.矿井通风与安全技术；10.矿井基本技术经济指标。开元煤矿位于山西省晋中市境内，井田南部有石太铁路和太旧高速公路，交通十分便利。井田走向（东西）最长约4941.10km，最短约3940.95 km倾向（南北）长平均约5.5 km，井田水平面积为25.45km2。主采煤层为15下号煤层，平均倾角8，厚约2.5m。井田地质资源/储量为114.26 Mt，工业资源/储量为113.12Mt，设计资源/储量
4、为110.31 Mt，可采资源/储量86.98 Mt，矿井服务年限为55.77 a。井田地质条件简单。表土层平均厚度40 m；矿井正常涌水量为140 m3/h，最大涌水量为220 m3/h；煤层硬度系数f=2.3，煤质为瘦煤、贫煤；矿井相对瓦斯涌出量为6.69 m3/t，绝对瓦斯涌出量为16.89 m3/min；煤层无自燃发火倾向，为类不易自燃煤层；煤层无爆炸危险。矿井采用双立井单水平开拓，采用中央分列式通风。一矿一面，采煤方法为倾斜走向长壁采煤法。煤炭运输采用钢丝绳芯胶带，辅助运输采用轨道运输。矿井年工作日为330 d，每天净提升时间16 h。矿井工作制度为：实行“三八”制。专题部分题目是大
5、采高综采煤壁片帮机理及控制研究。翻译部分是一篇关于矿井通风阻力与通风网络的论文，英文原文题目为：Mining subsidence- past, present, future关键词：立井开拓；采区；倾斜长壁采煤法；大采高；ABSTRACTThis design can be divided into three sections: general design, monographic study and translation of an academic paper.The general design is about a 1.2Mt/a new underground mine de
6、sign of kaiyuan coal mine. It contains ten chapters: 1.overview and the geographical features of the mining field; 2.boundary and reserves of the mining field; 3.working system, designed mine capacity and mine life; 4.development of mining field; 5.preparation in strip district; 6.coal mining method
7、; 7.underground conveying; 8.mine exaltation; 9.mine ventilation and safety technology; 10.the basic technical and economic index.Kaiyuan coal mine lies in Yangquan, Shangdong province. As shitai railway and taijiu highway run across the southern part of the mining field, the traffic is very conveni
8、ent. Its about 4.4km on the strike and 5.5 km on the dip,with the 25.45 km2 total horizontal area. The minable coal seams of this mine is 15下 with the average thickness of 2.5 , the average dip of 8. The geological resources/reserves of this coal mine are114.26 Mt, the proved resources/reserves are
9、113.12Mt Mt , the designed resources/reserves are 110.31 Mt and the minable resources/reserves are 86.98 Mt, with a mine life of 55.77 years.The geological condition of the mine is relatively simple. The normal mine inflow is 140 m3/h and the maximum mine inflow is 220 m3/h. It is lean coal with low
10、 mine gas emission rate and coal spontaneous combustion tendency, and its a coal that has no dust explosion.This mine adopts vertical shaft development with one mining level and centralized ventilation. The adopted coal winning method is longwall mining to the dip or to the rise. The belt conveyor i
11、s applied to transport coal and track transport, is used in the auxiliary conveying. The workers work 330 days per year ,and exaltate 16 hours one day .The “three-eight” working system is applied for coal mining . The monographic study is Mechanism and Precaution of Rib Spalling among Caving Face wi
12、th Large Mining Height in Soft SeamThe translated academic paper is about Mining subsidence- past, present, futureKeywords：vertical shaft development; strip district ; longwall mining to the dip or to the rise; great mining height目 录第一篇 一般部分1 井田概况及地质特征11.1 井田概况11.2 地质特征31.3 煤层特征92 井田境界和储量122.1 井田境界1
13、22.2 井田勘探122.3 矿井各类储量的计算163 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限223.1 矿井工作制度223.2 矿井设计能力及服务年限224 井田开拓254.1 井田开拓的基本问题254.2 矿井基本巷道345 准备方式采区巷道布置405.1 煤层地质特征405.2采区巷道布置及生产系统415.3 采区车场及主要硐室466 采煤方法486.1采煤工艺方式486.2设备516.3顶板管理536.4回采巷道布置617 井下运输637.1 概述637.2采区运输设备的选择648 矿井提升698.1 概述698.2 主副井提升设备选型699 矿井通风设计749.1 矿井概况749.2
14、矿井通风系统和通风方式749.3 风量计算及分配819.4 全矿通风阻力的计算859.5 通风机选型889.6 矿井灾害防治措施9310 设计矿井基本技术经济指标99参考文献101第二篇专题部分大采高综采煤壁片帮的机理和控制研究1 绪论1032大采高综采煤壁片帮机理1043影响煤壁片帮的因素1114软煤工作面煤壁片帮实验模型的建立1155软煤大采高综采煤壁片帮危害1196预防软煤大采高综采煤壁片帮的措施1207.结论122参考文献123 第三篇 翻译部分 Mining subsidence- past, present, futureEXTENT OF PROBLEM - 1990125SUB
15、SIDENCE EXPERIENCE AND THEORIES PRIOR TO 1890125STATUS IN 1890127STATUS IN 1990129HISTORIC SUMMARY130NEEDS FOR THE 21ST CENTURY1301890之前沉陷经验和理论1321890年地位1331890-1990进展1331990年现状135一般部分1 井田概况及地质特征1.1 井田概况1.1.1 交通位置开元煤矿现矿井工业广场东距寿阳县城约14 km，井田中部有寿阳段王运煤铁路专用线，井田南部有石太铁路线，经寿阳东站可达全国。寿阳站通往全国各大城市里程见表1-1。表1-1 寿
16、阳站通往全国各大城市里程表 地名石家庄北京秦皇岛连云港上海郑州西安里程km铁路1504338319881416562732公路16048575013501750570307国道从井田中部通过，太（原）-旧（关）高速公路从井田南部通过，交通十分方便。交通位置图见图1-1. 图1-1 交通位置图1.1.2 地形地貌井田位于寿阳、阳泉构造堆积盆地区的西北部，属黄土丘陵地貌，梁、峁比较发育且平坦，沟谷多呈“U”字形宽谷、井田内大面积为第四系黄土及第三系红土所覆盖，冲沟中有基岩出露，为石炭系太原组及二叠系上、下石盒子组地层。井田地势总的趋势为西高东低，北高南低，最高点在井田西南的寺儿沟，标高为1247.
17、3 m；最低点在井田东南的寺庄，标高为1062.7 m，最大高差为184.6 m，一般相对高差多在40-100 m之间。1.1.3 气象井田地处黄土高原，气候干燥，昼夜温差变化大。降水量：平均年降水量为505.41 mm，降水多集中在6-9月，7、8两个月最多，多为暴雨常夹冰雹；蒸发量：平均年蒸发量为1754.16 mm,年最高达2265.0 mm，年最低为1483.8 mm；气温：年平均气温为7.60，一月份最冷，平均-8.80，七月份最热，平均气温为21.60 ；风向：风向夏季为东南、冬季为西北；风速：年平均风速为2.48 m/s，最大月平均为3.9 m/s，最小月平均为1.0 m/s；霜
18、期：初霜期9月中旬，终霜期为次年的4月中旬，长达7个月之久，全年无霜期为148天；冻土深度：最大冻土深度为1.10 m。1.1.4 地震 按山西省城市（县城）地震基本烈度区划图，该区属七级基本地震烈度区。1.1.5 电源条件现矿井工业场地建有35 kV变电所，双回35 kV电源引自新元煤矿110 kV降压站。风井工业场地两回6 kV供电电源,均引自开元矿35 kV变电所的6 kV不同母线段。当其中任一回路发生故障时,另一回能担负风井全部负荷用电。1.1.6 水文情况矿区内的河流属黄河流域汾河水系。较大的河为龙门河，自北西向南东流经井田中部，为季节性河流。龙门河在白家庄与人字河汇合，向南东至寿阳
19、县折向南西入潇河，向西注入汾河。1.1.7 水源条件2000年在矿井工业场地内已打一眼深井，通过抽水试验，各项指标均满足国家生活及工业用水标准。风井工业场地供水水源为水车送水或打浅井及利用矿井井下排水。1.1.8 矿区工农业生产概况该区以农业为主，农作物以玉米、谷子、豆类为主，此外种植一些经济作物，如蔬菜、瓜果等。工业主要以是采矿、冶炼及建材为主。1.2 地质特征1.2.1地层井田位于沁水煤田西北隅，属掩盖半掩盖区，新生界地层广泛分布，基岩零星出露于沟谷之内。地层由老到新依次为：奥陶系中统；石炭系中、上统；二迭系；第三系；第四系。1）奥陶系（O）(1).中统上马家沟组（O2s）厚度为180.0
20、0325.00 m，平均厚度为298.32 m。由浅灰、深灰色厚层白云质灰岩，含泥岩，角砾状泥灰岩等组成，灰岩质纯致密，普遍具有不均匀岩化现象。(2).中统峰峰组：（O2f）厚度为122.59238.30 m，平均厚度为166.53 m,由灰、黑、浅灰色白云质灰岩，花斑灰岩等组成，下部含石膏条带，局部含星状黄铁矿。2）石炭系 (C)(1).中统本溪组（C2b）厚度为29.9468.62 m,平均厚度为47.97 m。主要由浅灰、灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩及2-4层石灰岩组成，夹浅灰色细粒砂岩及2-3层煤线。底部为透镜状分布的山西式铁矿及G层铝土矿，与下伏地层平行不整合接触。(2).上
21、统太原组（C3t）厚度为104.11-134.21 m,平均厚度为120.78 m。以K1砂岩连续沉积于本溪组之上，由灰色、灰白色砂岩，灰黑色砂质泥岩、泥岩、深灰色石灰岩及煤层组成。石灰岩一般有4层，自下而上依次为K2下、K2、K3及K4石灰岩。含煤11层，编号依次为8、9上、9、11、12、13、13下、15、15下、16、17号，其中8、9、15、15下号4层可采。3）二叠系（P）(1).下统山西组（P1s）厚度为48.2270.00 m，平均厚度为60.00 m。由灰、灰白色中细粒砂岩，深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩和煤层组成。底部以K7砂岩连续沉积于太原组之上。本组含煤6层，编号依次为1、
22、2、3、4、5、6号，其中3、6二层可采。(2).下统下石盒子组（P1x）厚度为111.60133.14 m，平均厚度为122.60 m。以底部K8砂岩连续沉积于山西组之上，下部为灰黄、灰绿、灰黑色中细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩等。组成K8砂岩为灰、灰白色粗-细粒砂岩。上部为灰、灰绿色、灰黄色中粗粒长石，石英砂岩夹紫红色砂质泥岩、泥岩。顶部为1-2层铝质泥岩或含铝质泥岩，富含菱铁质鲕粒，风化后呈鲜艳的紫红色斑块，俗称“桃花泥岩”，可作为辅助标志层，与顶部的上石盒子组分界。(3).上统上石盒子组(P2s)厚度为235.00438.45 m，平均厚度为345.00 m，以K12（狮脑峰砂岩）
23、为界分为上下两段。下段(P2s)自K10砂岩底至K12砂岩底。下部以黄绿色、灰绿色中细粒砂岩为主，夹黄褐、黄绿、紫褐色泥岩及砂质泥岩。上部以灰褐、暗紫等杂色砂质泥岩为主，夹黄绿色中细粒砂岩。上段(P2s2)自K12砂岩底至K13砂岩底。K12砂岩为灰白色厚层状含砾中粗砂岩、泥质、硅质、硅质胶结。其上为黄绿色、暗紫色细粒长石、石英砂岩与暗紫色、黄绿色砂质泥岩互层。4）第三、第四系（R+Q)(1).上第三系上新统(N2)厚度为025 m，由鲜红、暗紫色粘土，紫红色细砂岩，浅灰色砾岩组成，不整合覆于各不同时代基岩之上。(2).下更新统(Q1)厚度为570 m，下部为黄土、淡红色细-粉砂土。中部为灰褐
24、、黄灰色粘土夹泥灰岩薄层。上部主橙红、深红色粘土、亚粘土、夹多层古土壤层。(3).中更新统(Q2)厚度为1030 m，淡红、褐黄色亚粘土、粘土，夹古土壤层及1-3层钙质结核，底部为淡红色砂砾石层。(4).上更新统(Q3)厚度为015 m，井田内广泛分布，为淡灰黄、土黄色亚粘土、亚砂土、含钙质结核垂直节理发育。(5).全新统（Q4）厚度为020 m，分布于各大沟谷之内， 为近代冲洪积物、基岩风化砂土层。1.2.2 地质构造1）区域地质构造开元井田位于沁水煤田寿阳矿区西北部，阳曲一盂县纬向构造带南翼，其东西两侧受太行经向构造带和新华夏系构造的控制，南部受寿阳西洛南北向构造带的影响，整个矿区是在纬向
25、与经向和新华夏系构造复合控制之下。2）井田地质构造开元煤矿井田总体构造形态为一走向东西，向南倾斜的单斜构造，在此单斜上发育有次级的宽缓褶曲，使井田呈舒缓的波状起伏，煤层倾角为2-8，平均倾角为6。(1). 褶曲井田内发育较大褶曲二条。放马沟向斜：位于井田中部，放马沟村南。走向近东西，北翼倾角110，南翼倾角480。井田内延伸约2500 m。上峪背斜：位于井田中部，放马沟向斜南。两翼倾角460。(2). 断层该井田断层比较发育，断层走向大致成北东东向，主要受东西向区域构造（即：放马沟向斜、上峪背斜）的影响，其中被钻探或巷道揭露、三维地震探测的较典型的断层表述一下（见表1-2、1-3）。F12正断
26、层位于井田西北部，放马沟村北。走向近东西，倾向南，倾角70800。为209和H1号孔所揭露，209号孔缺失K3K2下地层，使太原组地层缩短35 m。H1号孔太原组缺失K3灰岩及其上、下部地层，使地层缩短17 m。故该断层断距在1735 m间，井田内延伸长度约1200 m。 Fll正断层位于F12断层南，属其分支断层。走向北东，倾向南东，倾角750，断距20 m，延伸长度约160 m。表1-2 井田大型断裂构造统计表断层序号断层性质落差延伸长度钻孔或巷道揭露备注1（F12）正17351200209、H1钻孔井田西北部放马沟村北2（F11）正20160位于F12断层南属其分支断层3（F13）正15
27、600位于F12断层北走向北走向北东倾向南东4（F14）正7430位于F13断层西与F12断层基本平行延伸5（F19）正860023#孔揭露走向北东东倾向南6（F53）正16301500210#孔揭露位于F12断层北走向近似东西倾向南7（F54）正7.0500H2#孔揭露推断其走向北东东倾向南8（F62）正12.0670巷道揭露位于井田西北角走向北东东倾向南9（Fh1）正6.0115巷道揭露位于井田北部H5号孔东走向东西倾向北10（Fh2）正6.0110巷道揭露位于Fh1断层南走向北西倾向南西11（Fh3）正8.0130位于H5号孔南走向北东倾向北西12（Fh4）正7.0380巷道揭露位于P3
28、5号孔南走向北东东倾向南13（Fh5）正5.0130巷道揭露位于Fh4断层南走向近东西倾向南 根据2002.6山西省寿阳县地方国营黄丹沟煤矿矿产资源储量核实报告断层整理表1-3 5 m以上落差断层特征一览表（三维地震带内） 煤层断层序号断层性质落差延伸长度备注3#1正5.0125三维带内北西处走向近似东西2正10.5240三维带内南西处走向近似东西3正9.0300三维带内中部走向北东4正7.0160三维带内中部走向北西5正7.0250三维带内中东部走向北西6正30.0480三维带内中东部走向近似东西9#1正8.0160三维带内北西部走向近似东西2正8.0300三维带中部走向北东3正7.0130
29、三维带中部走向北西4正7.0180三维带中部走向北西5正7.0130三维带中部走向北西6正7.0250三维带中东部走向北西7正30.0720三维带中东部走向近似东西15#1正10.0200三维带西部走向近似东西2正10.0300三维带中部走向北东3正5.0200三维带中部走向北西4正7.0150三维带中部走向北西5正27.0720三维带中东部走向近似东西6正9.0170三维带中东部走向北西15#下1正10.0180三维带西部走向近似东西2正10.0280三维带中部走向北东3正5.0160三维带中部走向北西4正7.0120三维带中部走向北西5正27.0750三维带中东部走向近似东西6正9.010
30、0三维带中东部走向北西正断层位于井田西北部，F12断层北，走向北东，倾向南东，倾角850，断距15 m，延伸长度600 m。F14正断层位于井田西部，F13断层西，走向近东西，与F12断层基本平行延伸，倾向北，断距7 m，延伸长度430 m。F19正断层为23号孔揭露，测井解释断点深度348.40 m，6号煤断失，推断其走向北东东，倾向南，断距8 m，延伸长度600 m。F53正断层位于F12断层北，走向近东西，倾向南，倾角800，断距1630 m，延伸长度1500 m。210号孔所遇即该断层。F54正断层为H2号孔揭露，测井解释断点位置431.20 m，推断其走向北东东，倾向南，断距7 m，
31、延伸长度500 m。F62正断层位于井田西北角，为生产矿井巷道中所见，走向北东东，倾向南，倾角750，断距12 m，延伸长度约670 m。Fh1逆断层位于井田北部，H5号孔东，巷道中所见，走向近东西，倾向北，倾角750，断距6 m，延伸长度115 m。Fh2正断层位于Fh1断层南，巷道中所见，走向北西，倾向南西，倾角750，断距6 m，延伸长度110 m。另外，三维地震勘探中发现一条落差30 m的断层，小于15米断层36条；开采过程尚见到几条断距23.5 m，延伸不长的层间小断层。(3).陷落往井田内陷落柱已证实的有35个，最大者长轴90 m，短者20 m；地表所见陷落极少，隐伏较多；三维地震
32、解释28个，最大者长轴254 m,短者20 m。陷落柱其规模大小不等，形状以圆形和椭圆形为主。(4).岩浆岩井田内无岩浆岩侵入现象，故对煤层及煤质无影响。1.2.3 水文地质1）含水层及隔水层井田主要含水层自下而上为奥陶系中统石灰岩含水层、石炭系上统太原组石灰岩含水层、二迭系砂岩含水层、第四系砂石层等，各含水层分述如下：(1).奥陶系中统石灰岩岩溶含水层奥陶系中统埋深130570 m，井田北部外围大面积出露，本统分上、下马家沟组及峰峰组，以上马家沟组石灰岩含水层富水性最强。奥灰水位标高为+630 m，井田内仅15号及15下号煤层在井田南部低于该标高。(2).石炭系上统太原组石灰岩溶蚀裂隙含水层
33、太原组含水层主要是K2、K2、K3、K4层石灰岩层，石灰岩单层厚度为2-3 m，一般富水性弱，单位涌水量为0.0035 L/s.m，渗透系数为0.0165 m/d，水位标高为913.52 m。水质类型HCO3C1-Na型。(3).二迭系砂岩裂隙含水层山西组，下石盒子组，主要以K7、K8砂岩及3号煤顶板砂岩为主要含水层，砂岩厚度大，且不稳定，单位涌水量为0.0004 L/sm,渗透系数为0.0019 m/d,水位标高为1003.07 m,水质属HCO3C1-Na型。上石盒子组，主要以K10、K12等砂岩为主要含水层，砂岩厚度不大且不稳定，单位涌水量为0.234 L/sm,渗透系数为0.13 m/
34、d,水位标高为1083.27 m,水质属HCO3-CO3Na型。(4).第四系砂砾石层含水层广泛分布的第四系更新统及分布在河谷中的第四系全统，其砂砾石层含孔隙水。雨季含水丰富，旱季含水很小。本井田内主要隔水层有，奥灰顶面至15下号煤层顶板间的岩层，以泥质岩类为主，厚度为80 m左右，石炭、二迭系各含水层间的岩层，也以泥质岩类为主，厚度大，沉积稳定。2）矿井充水条件矿井主要充水含水层为山西组砂岩裂隙含水层，及太原组石灰岩溶蚀裂隙含水层，各含水层富水性弱，对矿井充水影响小，井田内奥灰水位标高为+630 m左右，由于隔水层的存在，开采上组煤时，奥灰水对矿井无影响。井田内河谷第四系全新统砂砾石含水层距
35、最上一层可采煤层3号煤100 m，因此，煤层开采一般不受河谷第四系含水层地下水的影响。3）矿井涌水量根据阳煤集团地质处提供的矿井涌水资料：矿井正常涌水量为140 m3/h，最大涌水量为220 m3/h。1.3 煤层特征主要含煤地层为山西组和太原组含煤地层总厚度为180.78 m，煤层总厚度为17.83 m，含煤系数9.9%。共含16层煤，自上而下依次为1、2、3、4、5、6、8、9、11、12、13、13下、15、15下、16、17号。其中南部分区为3、9、15、15下号煤层可采。1.3.1 各可采煤层分述如下：1). 3号煤位于山西组中部，K8砂岩下20.0 m左右。煤层厚度为1.60-2.
36、50 m，平均厚度为2.20 m。南部分区东、西两侧变薄不可采，中间部分全部可采。煤层结构简单，含或偶含1层夹石。顶、底板岩性以砂质泥岩和泥岩为主。本煤层属局部可采煤层。2). 9号煤位于太原组上部，K4灰岩以上20 m左右，煤层厚度为3.51-5.80 m，平均厚度为4.93 m，南部分区西部9号煤与8号煤合并，煤层明显增厚，煤层含夹石在04层，其岩性为泥岩或炭质泥岩，厚度一般小于0.20 m，煤层结构简单。顶板为泥岩或砂质泥岩，局部为中、细粒砂岩。底板为砂质泥岩、泥岩、局部为粉砂岩或细粒砂岩。本煤层属全分区稳定可采煤层。3). 15号煤位于太原组下部，K2石灰岩为其直接顶板，局部有薄层炭质
37、泥岩伪顶。煤层厚度为1.424.89 m，平均厚度为3.55 m。南部分区东、西两侧变薄不可采，中间部分全部可采。底板为泥岩、砂质泥岩，局部为粉砂岩或细粒砂岩，本煤层属局部可采煤层。表1-4 煤层特征表煤号平均厚度煤层间距（m）最小一最大平均夹石层夹石厚度（m)稳定性32.2024.9269.1243.949.670.0864.00.814.45.501较稳定94.93040.2稳定153.55030.2较稳定15下2.1稳定4). 15下号煤位于太原组下部，距15号煤0.8014.4 m，为太原组最下一层可采煤层。煤厚度为平均2.5m。煤层结构简单-复杂。顶板岩性为中、细粒砂岩或砂质泥岩，底
38、板岩性为砂质泥岩、细粒砂岩，局部为炭质泥岩或粉砂岩。本煤层属全分区稳定可采煤层。1.3.2 煤质各煤层为中高变质煤层，煤种属瘦煤、贫煤。原煤灰分分别为3号煤25.19%；9号煤35.10%；15号煤24.47%；15下号煤28.96%。硫分分别为：3号煤0.34%；9号煤0.71%；15号煤2.81%；15下号煤1.36%。原煤挥发分：3号煤14.0121.52%；9号煤13.2434.51%；15号煤11.4923.70%；15下号煤12.9627.37%。发热量分别为：3号煤26.72 MJ/kg；9号煤22.15 MJ/kg；15号煤25.44 MJ/kg；15下号煤23.00 MJ/k
39、g。1.3.3 瓦斯、煤尘及煤自燃和地温1). 瓦斯瓦斯涌出量6.69 m3/t，本设计各煤层瓦斯含量均为6.69 m3/t。开元煤矿委托煤炭科学研究总院抚顺分院瓦斯实验室于2007年9月对可采煤层进行了测试，各煤层均无爆炸性。2). 煤的自燃开元煤矿委托煤炭科学研究总院抚顺分院通风防灭火实验室于2007年9月对可采煤层进行了测试，各煤层为三类不易自燃。3). 矿井地温本井田内地温正常，地温梯度1.46 /100m。2 井田境界和储量2.1 井田境界开元煤矿井田位于山西省寿阳县城西北14 km处，地理坐标：东经11259241130247，北纬375506375835，井田成长方形，南北长约5
40、.5 km，东西长约4.8 km，面积25.45km2，如图2-1所示。四邻关系：西与寿阳县段王煤矿相接，南与阳煤集团新元矿井井田相接，东与寿阳县平舒乡小煤矿相邻。2.2 井田勘探2.2.1井田勘探工作1)原华北煤田地质勘探局大地队及148队，于1957年-1958年自盂县经寿阳至太原作过三等点45个和四等点65个，19581960年国家测绘局又布设由太原经寿阳至盂县一、二等网和部分军控点，精度均能满足相应等级精度要求。但是三、四等先于一、二等网施工，故一、二等网点未联测在三、四等网之内。从阳泉发展到太原，平面坐标位移达2-3 m之多。为提高三、四等点精度和归算到国网上来，进行了改建工作。 2
41、) 改建工作于1978年9月至1979年10月由148队测量分队担任，主要是满足航控急需及煤炭资源开发之用，在国家一、二等点基础上布设三等网65点，四等点保持原来图形结构，只在个别处予以补充，总共点数为55个，新建6m钢标10座，其余均利用旧有觇标。标石分上、下两层，按1:1000、1:5000地形测量规范中有关标石规格制作，唯原军控点为一层柱石，因不宜更动，予以利用。在等级点稀少地区，又用5小三角补充，埋一层混凝土柱石。 坐标为1954年北京坐标系（中央子午线111，六度带投影），高程为1956年黄海高程系。3) 控制精度按国家三角测量和精密导线测量规范进行作业。使用瑞士T3或T2经纬仪，水
42、平角按全圆方向观测法（依仪器类型），等点观测9或12测回，等点观测6或9测回，天顶距按中丝法4测回观测，小三角用T2经纬仪水平角和天顶距各测3测回，其精度见表21。 图2-1 井田范围表2-1 精度表等级三角形闭合差测角中误差网之角度边长(km)最弱点位中误差(m)最大最小平差后菲莱罗最大最小最大最小mxmyms东5.482.051.441.3497386.572.280.030.030.046.011.951.381.37125219.372.280.0250.020.034西6.923.162.061.4685349.241.890.030.020.04小三角1364.154.113.99
43、1.880.040.040.05小三角732.031.874.791.020.010.010.02小三角931.871.633.670.720.020.020.03起算数据、等点抄自山西省测绘局，计算在西安市707部队利用DTS-18机（990点程序），用间接观测平差法解算，采用的是点松弛法，高程用逐次趋近法平差。4) 报告用1:5000地形图，系1978年民航二中队航空摄影，像片为23X23 cm大像幅黑白像片，像片比例尺为1:18000，代号为7852航区。航测调绘于1979-1981年由我队测量分队按煤炭部航测大队制定的1:5000-1:10000航测外业技术要求作业的。内业成图于1982年由煤炭部航测大队采用微分法成图，三度带投影，中央子午线1140，基本等高距为5 m。图式根据1974年版1:5000-1:10000地形图符号描绘，图幅采用国际统一分幅和编号法。经验收，地形图质量精度能满足规范要求。2.2.2钻孔测量工作本井田历经普查、普补、详查、精查勘探以及生产补钻，共施工钻孔46，总进尺13319.32 m（表6-2）1) 19601962年，坪头普查补充勘探由119队完成，1962年12月提
