河北工程大学毕业设计（论文）
亮煤为主，镜煤和丝炭含量很少，一般呈透镜状和线理状结构、层状结构。据筛分试验结果表明，原煤自然粒度粉煤占45.76%，视密度1.45 t/m3。散煤视密度0.88t/m3，硬度为2°。经火焰试验认为其易燃、长焰、烟浓、体积膨胀，焦渣疏松。煤中有机显微组分占69-87%，无机显微组分13-31%，在有机显微组分中镜质组含量54-85%，灰-灰白色以基质镜质体为主，少量均质镜质体和结构镜质体，惰性组含量为12.43%，白色-亮黄白色的粗粒体和丝质体，常见半丝质体，稳定组含量3-9%，深灰色小孢子体、角质体、栓质体及树脂体等。无机显微组分中主要有粘土类、黄铁矿、方解石等。石英和粘土矿物多为基质镜质体和粗粒体所胶结，属原生矿物质。方解石和黄铁矿呈脉状分布在裂隙中，应属原生矿物质。
(4)戊组煤（戊8、戊9-10）的化学特征
1）戊8煤层：原煤灰分产率26.95%，属中灰煤，经洗选煤的灰分产率下降2-3倍，浮煤的灰分产率10.88%。
2）戊9煤层：原煤灰分产率16.96%，属低中灰煤，经洗选煤质明显提高，灰分产率9.02%。
3）戊10煤层：原煤灰分产率27.35%，属中灰煤，经洗选煤质大有提高，灰分产率9.43%。
根据本矿的煤质情况及当地市场的需求，本矿生产的原煤和经加工的块煤主要用于电厂、热电厂和分散客户，可主要作为电力、船舶、锅炉用煤及其他工业用煤，另外还可作为良好的炼焦用煤。
(5)煤的容重
经过化验分析得出戊煤为1.36t/m3。硬度中硬,普氏硬度为2～3。 (6)瓦斯
本井田在勘探阶段，马棚山及高皇庙矿区共采了19个钻孔瓦斯样，其中马棚山矿区14个，高皇庙矿区5个。从钻孔分析看，瓦斯含量甚低，沼气含量一般在0.23～0.68ml/g，最高为1.46ml/g。二氧化碳含量一般0.01～0.04ml/g，最高0.07ml/g。 A、煤层瓦斯压力和瓦斯含量
近期在井田地面布置了十几个测试瓦斯压力钻孔，比较成功的有7个钻孔，测试结果：戊9-10煤层标高-307.5m，垂深495m，瓦斯压力13个大气压。在相应地点取煤样做吸附试验戊等。
B、煤层瓦斯预测
根据《防治煤与瓦斯突出细则》第22条，预测煤层突出危险性中的单项指标为煤层瓦斯压力P≥0.6Mpa时为具有突出危险煤层。戊8及戊
9
9-10煤层实测瓦斯压力均小于
9-10煤层瓦斯含量值为
7.77m3/t；戊9-10垂深508m，瓦斯含量值8.10m3/t
河北工程大学毕业设计（论文）
单项指标值。
区内各主要可采煤层CH4平均含量为0.039～0.124cm3/g可燃质；CO2各煤层平均含量为0.346～0.503cm3/g可燃质。各主要可采煤层瓦斯自然成分以N2为主占64.91～77.24％；CO2次之，19.28～33.62％，CH4含量仅占3.38～9.11％。全矿井相对瓦斯涌出量为1.0m3/t.d，绝对瓦斯涌出量为3.92m3/min，根据2001版《煤矿安全规程》，因系钻孔采样，测定结果低于实际瓦斯含量，参考邻区一、二、三、四、八矿瓦斯资料，设计矿井时定为低瓦斯矿井。
(7)煤尘及其爆炸性
根据勘探资料，本矿各煤层煤尘爆炸指数为33.03～48.38％，戊组煤37.52～38.09％，属存在煤尘爆炸危险的煤层。1997年平煤(集团)公司通风管理中心实验室，对各主要可采煤层煤尘爆炸性鉴定结果，仍为存在煤尘爆炸性危险的煤层。
(8)煤的自燃性
根据近十年(1988～1997年)内邻矿发火次数统计，计算出百万吨发火率为0.092，煤层自燃发火期戊组煤4～6个月。主要可采煤层自燃倾向等级为易自燃煤层。所以设计中应该提高采掘速度，合理安排回采与掘进之间的关系，尽量减少煤巷空闲情况的出现，采空区要求封闭严实，以防止余煤的自燃。 1.3.4地温和地压
（1）地温
本次统计补勘钻孔29个，对深部18个孔进行了测温，测温数据可靠。
根据中科院地质所与集团公司对平顶山矿区进行的地温分析，确定矿区恒温带深度在25m左右，温度17.2℃。根据十矿井由内的测温孔资料分析，十矿井田恒温带深度25～30m，温度17.1 ℃。 ①钻孔测温数据的校正
井田内的测温钻孔为简易测温孔，采用中性点法校正测温孔的岩石温度，中性点采用经验法求得，中性点的深度为钻孔深度的0.6～0.66倍，温度为实测温度。孔底的原始温度为实测温度加1.2℃。 ②戊10煤层底板地温状况
根据钻孔测温资料和井下巷道测温资料分析，戊
10
煤层底板的温度为25.8～
44.3℃，地温趋势为自南向北随深度增加而相应升高，煤层等温线与煤层底板等高线的展布趋势基本一致，戊10煤层底板标高约-600m以浅至-350m为一级高温区(31～37℃)，约-600m以下深度为二级高温区(>37°)。 ③影响井田地温的原因
平顶山煤田为一地垒构造，中间的基岩相对抬升，四周被高角度正断层切割后下降，被高热阻的第四系冲积层覆盖，大地热流相对集中于中间的基岩，形成典型的基底抬高
10
河北工程大学毕业设计（论文）
型地热异常区。平顶山矿区的地温梯度平均在3.2～3.5℃/1OOm，十矿井田正处于平顶山矿区主体构造李口向斜南翼，马棚山位于井田中部，马棚山南北两侧均覆盖有第四系冲积层，南侧较厚，北测较薄。因此，井田地温受李口向斜大地热流侧向作用和南北两侧的冲积层的热阻大、大地热流相对集中两种因素的影响。 （2）地压
地压与开采深度有关。根据临矿实测，埋深超过600m，顶板压力加大、底鼓强、巷道变形快、维护周期短。
地压与构造部位有关，即边界条件变化大的部位地压大， 地压是客观存在，其防治方法第一是埋深超过600m决不能跳采，第二是地质条件变化大部位加强支护。
根据资料数据可知由于矿井开采深度大，温度过高，所以应在深部开采时应采取相应的降温措施。
11
河北工程大学毕业设计（论文）
第二章 井田开拓
2.1井田境界及可采储量
2.1.1井田境界
本井田在能满足生产开发强度的前提条件下，主要考虑了自然条件原因，将十矿四周境界定为：南以各煤层露头为界；北至李口向斜轴部，以戊煤组-800m底板等高线分界；标高西以26勘探线与一、二矿相邻；东以20勘探线与八矿为界。 2.1.2井田赋存特征
根据以上划分本井田东西走向长4.8km；南北倾斜宽6.56km；水平含煤面积31.5km2。
3950038440000405004100041500420004250043000435004400043504200李口北4300向4150斜一4250轴4100矿42004050八4150矿003740410050373940509000郭003740庄8500背斜5037398000轴八牛9000矿庄7500向85007000斜轴80006500一矿750060h=10 ∠°003737384375008000850090009500384400004050041000 图2-1 井田赋存状况示意图
12
河北工程大学毕业设计（论文）
2.1.3矿井工业储量
戊8 煤层工业储量按下式计算：
Zg1=S×M×r/cosα （2.1）
= S×M1×γ1/cosα
=31.5×4.5×1.36/cos8° =194.7 Mt
戊9-10煤层工业储量按下式计算：
Zg2=S×M2×γ2/cosα
=31.5×3.2×1.36/cos8° = 138.5Mt 矿井工业储量= Zg1+ Zg2
=194.7 Mt+138.5Mt
= 333.2 Mt
式中： Zg——工业储量，t；戊9-10
S——井田面积, m2；
M1——戊8煤层平均厚度，4.5m； M2——戊9-10煤层平均厚度，3.2m； γ1——戊8煤的平均容重，1.36t/m3； γ2——戊9-10煤的平均容重，1.36t/m3； α——煤层平均倾角，8°；
其中高级储量为：269.6Mt，约占工业储量的80.9%，符合设计要求。 2.1.4矿井可采储量
2.1.4.1 计算可采储量时，必须要考虑以下储量损失
（1）工业广场保安煤柱； （2）井田境界煤柱损失；
（3）采煤方法所产生煤柱损失和断层煤柱损失； （4）建筑物、河流、铁路等压煤损失； （5）其它各种损失。 2.1.4.2矿井各种煤柱损失量计算
（1）本矿井开采时，由于村庄稀疏且规模较小，开采初期时无影响，在后期开采时宜采用搬迁解决；井田内无铁路河流影响。因此煤柱损失只需考虑工业广场保安煤柱损失、断层煤柱损失、井筒保护煤柱损失、大巷保护煤柱损失及井田边界煤柱损失。
（2）工业广场保安煤柱设计：
13