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椐对现开采1#、2#煤层井下采样化验原煤灰分23.70~18.55%,经1.5比重液洗选后,浮煤灰分同样降至8%以下。
本矿区为高变质无烟煤区。煤的视密度较大,仅个别点的煤样可选出浮煤。浮煤的灰分含量比原煤显著降低,均降低到10%以下(见表4-3)。这一特点与邯郸煤田各矿区不同煤种的原煤和精煤的灰含量变化规律相一致。如适当提高浮选液密度(1.8),本矿区各主要煤层洗选后的浮煤,均可降为低灰煤。
各煤层灰成分分析表 表4-4
煤层 1 2 SiO2 57.48-43.67 489.2(10) 60.97-40.73 49.35(13) Al2O3 42.83-27.57 36.48(10) 40.31-31.85 39.59(13) Fe2O3 14.97-2.14 4.51(10) 17.27-1.29 5.68(13) CaO 12.01-0.8 4.40(10) 8.18-0.87 2.98(13) MgO 1.29-0.00 0.69(10) 6.78-0.18 1.42(13) SO3 2.89-0.00 1.37(9) 3.19-0.02 1.16(13)
各煤层主要煤质特征一览表 表4-5
煤层 1#
煤类 无烟煤 贫煤
2
贫煤
#
元 素 分 析 结 果 (%)
碳Cdaf 93.25~90.50 91.96(13) 91.62(1) 92.11~74.65 89.70 (9) 91.28~90.39 90.93(3)
氢Hdaf 4.07~3.03 3.51(13) 4.14(1) 3.80~2.42 3.37(9) 4.22~4.09 4.14(3)
氮Ndaf 1.53~1.11 1.33(13) 1.44(1) 1.61~1.16 1.43(9) 1.59~1.47 1.52(3)
氧+硫Odaf +St,daf 5.22~2.41 3.20(13) 2.80(1) 21.33~2.65 5.43(9) 4.05~3.02 3.42(3)
无烟煤
各煤层的灰成分以氧化硅、三氧化二铝为主,次为三氧化二铁,氧化钙和氧化镁的含量均较低。1、2各煤层灰成分的氧化硅含量大于40%。1号煤最高为50.16%, 2煤层的三氧化铝含量30%上下,氧化钙一般在2%至4.5%之间。
各煤层灰成分含量及其变化规律见表4-4。 (3)、全硫(St.d)
根据煤炭硫分分级标准(GN/T15224.2-2004),若煤层实测原煤干燥基高位发热量不等于基准干燥基高位发热量(24MJ/kg)时,要对硫分含量进行折算,得到折算后的干燥基全硫,然后以折算后的数值按标准进行分级。
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全硫St,d(%)
煤层
##
原煤 0.84~0.25 0.47(19) 0.93~0.35 0.55(16)
浮煤 0.93~0.46 0.66(4) 0.67~0.52 0.60(5)
按标准折算后的原煤全硫St,d(%) 0.39(15) 0.45(13)
原煤形态硫(%)
质量分级
硫铁矿硫 Sp,d
硫酸盐硫 Ss,d
有机硫 So,d
1 2
特低硫煤 特低硫煤
1.3.4 瓦斯、煤尘和煤的自燃
(一)、瓦斯
高阳矿从建井到投产以来,从未发生过瓦斯突出事故,矿井瓦斯在涌出形式上,均表现为普通涌出。
根据河北省煤矿安全生产监督管理办公室文件《关于邯郸矿业集团公司2005年度矿井瓦斯等级鉴定的批复》冀煤安办[2006]18号文,邯郸矿业集团高阳煤矿的瓦斯鉴定结果:矿井瓦斯绝对涌出量4.20m3/min,相对涌出量1.34 m3/t。鉴定结果为低瓦斯矿井。
2004年5月至2007年5月,山东省煤田地质局第三勘探队和第二勘探队在高阳煤矿深部扩大区进行勘探,分别对2号煤层采取了6孔6个瓦斯样,现场解吸无气。分析结果(见表6-6)表明:其瓦斯(CH4)成分和含量最高分别为67.60%和2.493cm3/g,二氧化碳(CO2)成分和含量最高为0.03%和0.206cm3/g,氮气(N2)成分和含量最高为99.94%和3.703cm3/g。2号煤层属于瓦斯N2带,瓦斯含量低,平均含量分别为0.693ml/g。煤层瓦斯成分以氮气为主,次为二氧化碳、甲烷气体;瓦斯含量普遍低,应属瓦斯风化带。
煤层瓦斯成分及含量表 表6-6
项 目 煤 层 2 瓦斯成分% 瓦斯含量ml/g 两极值/平均(点数) 两极值/平均(点数) CH4 CO2 N2及其它 CH4 CO2 N2及其它 0.00~67.60 0.03~12.25 31.85~99.94 0.00~2.493 0.000~0.206 1.088~3.703 27.24(6) 3.68(6) 69.15 0.693(6) 0.08(6) 2.593(6) 本区各煤层瓦斯含量不高,但由邻区和本井田生产资料来看,局部利于瓦斯储存的地段(如背斜轴部)瓦斯可达二级,郭二庄煤矿和贺庄煤矿均为一级瓦斯矿,但局部地段可达二级。另外,本区大部分地段有岩浆侵入,使煤层变质程度普遍增高,煤层有产生气体的条件,某些地段如果赋存条件良好,瓦斯含量可能会相对聚集,因此,在生产过程中应加强瓦斯管理,以防瓦斯聚集发生瓦斯爆炸事故。
郭二庄煤矿、张村煤矿两矿在深部水平的生产过程中均出现瓦斯爆炸事故。因此应
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为一级瓦斯矿,按二级管理。
(二)、煤尘
根据煤炭科学研究总院重庆分院对1#、2#、9#煤层煤尘爆炸鉴定:1#煤具有爆炸性,2#煤无爆炸性,见表7-7。
煤层煤尘爆炸鉴定报告
工 业 分 析
煤层
采 样 地 点
水分Mad (%)
2712运巷
1
#
煤 尘 爆 炸 试 验
焦渣特征
火焰长度(mm) 0 50 5 5 0 0 0
最低加岩粉量(%)
煤尘爆炸性结论
鉴定日期
挥发分(%)
灰分Ad (%)
Vd
Vdaf
2.59 2.32 1.20 0.96 2.22 3.46 1.70
10.76 10.84 14.72 15.07 22.10 16.42 14.07
8.17 10.51 9.65 10.35 7.65 8.30 8.15
9.43 12.10 11.32 12.18 10.11 10.36 9. 49
2 2 2
0 45 30 30 0 0 0
无爆炸性 有爆炸性 有爆炸性 有爆炸性 无爆炸性 无爆炸性 无爆炸性
95.6 95.6 02.7 02.7 95.6 95.6 02.7
1211切眼 1618里运巷 4号运输上山 2722风巷
2
#
1721中间巷 1720里运巷
(三)、自燃倾向性
根据煤炭科学研究总院重庆分院对1#、2#煤的自燃倾向性进行鉴定,鉴定结果见表7-8。1#、2#煤层自燃倾向性为三类,属不易自燃。
随开采深度的增加和延深新水平,1#、2#、9#煤层应取样作煤尘爆炸性和自燃倾向性鉴定。
煤层自燃倾向性鉴定报告
工 业 分 析 (%)
煤层
采 样 地 点
水分Mad 2.59 2.32 1.20 0.96 2.22 3.46
灰分 Ad 10.76 10.84 14.72 15.07 22.10 16.42
挥发分Vdaf 9.08 10.10 11.32 12.18 10.10 10.60
氧化
着 火 温 度 (℃) 原样
还原
自燃
ΔT
倾向分类 6 6 6 3 8 8
三类 三类 三类 三类 三类 三类
95.6 95.6 02.7 02.7 95.6 95.6 鉴定日期
(T1)) (T2) (T3) 385 370 387 385 385 375
387 372 388 387 388 378
391 376 393 388 393 383
1号 1号 1号 1号 2号 2号
2712运巷 1211切眼 1618里运巷 4号运输上山 2722风巷 1721中间巷
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2号 1720里运巷 1.70 14.07 9.49 388 390 394 6 三类 02.7
1.3.5 地温和地压
(一)、地温
本区综合地层平均地温梯度为1.75℃/lOOm,属地温梯度正常区。含煤地层平均地温梯度为1.9℃/lOOm,煤系下伏地层为1.26℃/lOOm,均小于3.O℃/lOOm。随沉积环境、构造和水文地质条件的不同以及岩浆岩侵入,地温梯度变化有一定的差异。本矿地温一般不大于31℃,属于无热害区。
(二)、地压
现井下地压显示较明显,局部构造发育地段出现底鼓现象。随着开采水平的延伸,巷道底鼓严重,变形量大,对煤矿安全生产有一定影响。
第2章 井田境界和储量 第1节 井田境界
高阳煤矿南边以沙河为界,北边风氧化带,西边以F4断层为界,东边以村庄为界,南北倾向约3.5Km,东西走向平均长度为7.1Km。煤矿面积23.37005Km2。
本井田主采1#、2#煤,东边以村庄煤柱为界,有往东扩大的可能。
第2节 井田工业储量
2.2.1 井田勘探类型
2.2.2 井田工业储量计算
张村矿各煤层平均视密度表 表2·1 煤 层 视密度t/ m3 1# 1.60 2# 1.60 储量计算公式: Q=S×M×γ (2·1)
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式中 Q------储量(万t);
S------煤层水平投影面积(m2); M-----煤层平均厚度(m); γ------煤的容重(t/m3)。
经过计算,1#、2#号煤层的平均倾角均为11.3°。 由地质资料可知:
S2=18672365/ cos11.3°(m2)
M=2.8米 γ=1.60(t/m3)
1#煤储量为
Q1=(18672365×2.8×1.60)/cos11.3° =8535.94万吨
2#煤储量为
S2=18672365/ cos11.3°(m2)
M=5.7米 γ=1.60(t/m3)
Q4=(18672365×5.7×1.60)/cos11.3°
=17376.73万吨
本井田的工业储量为
Q工 = Q2+ Q4
=8535.94+17376.73 =25912.67万吨
第3节 井田可采储量 2.3.1 井田煤柱留设
在本井田范围内,各类煤柱的留设原则为:
1. 断层煤柱:断层按其落差大小及对煤层的破坏程度而留设保安煤柱,落差≥50米者,两侧各留50m(水平距离),落差≥20m(水平距离),两侧各留20-50m(水平距离),落差〈20m 者,不留保安煤柱。
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