七4煤和一1煤为特低磷煤,二3和二1煤为低磷煤;七4、二3、二1煤中的砷、氯、氟含量均较低,符合各类工业用煤要求。一1煤中的砷含量高达14ppm,不符合食品工业用煤要求。
(2)工艺性能 ①燃烧性
a 发热量:七4煤原煤干燥基高位发热量为25.24MJ/kg,二3、二1、一1煤为29.35~30.27MJ/kg。
b 可磨性:二3、二1煤为易磨碎煤,一1煤为较易磨碎煤。
c 煤灰熔融性:据灰熔融性测定结果,七4、二3、二1、一1煤灰软化温度(ST)依次降低,分别为1420℃、1400℃、1372℃、1212℃。七4、二3、二1煤属高熔灰分煤,适用于固态排渣炉用煤,一1煤为低熔灰分煤,适用于液态排渣炉用煤。
②气化性
根据6~13mm级块煤测定结果,本井田二1煤热稳定性综合为中等~极差级别。根据各煤层反应性测定结果,900℃时各煤层的二氧化碳转化率为9.5~17.0%,当温度升至950℃时,则为21~52%,反应能力略微增强,但均为弱反应煤。
(3)煤类确定
依据《中国煤炭分类国家标准》(GB5751-86),以浮煤干燥无灰基挥发分(Vdaf)、粘结指数(GR·I)、胶质层最大厚度为主要指标,辅以干燥无灰基氢(Hdaf)含量、镜煤最大反射率(R。max)、焦渣特征等确定,二3、二1和一1煤从西到东依次为贫瘦煤、贫煤和无烟煤。七4煤为肥煤,另有两个孤立焦煤点。二3煤以贫瘦煤、贫煤为主,无烟煤次之,另有两个孤立瘦煤点。二1煤以贫煤为主,无烟煤次之,分别有2个和3个孤立贫瘦煤点。一1煤无烟煤面积比二1煤大,反映了深成变质作用的结果。
3)煤的可选性评价
根据煤的浮沉实验,二3、二1和一1煤浮煤产率以小于1.5密度级产率居多,分别占80.32%、81.67%和71.54%。据浮沉实验结果,二3、二1煤为极易选~极难选煤,一1煤为极易选~易选煤。根据简选样筛分实验结果,二1煤随粒度减小,产率增高,质量变好,全硫减少。
4)煤质特征综述
二1煤:黑~黑灰色,具半金属~玻璃~油脂光泽,条带状结构,粒状小块状构造。偶含黄铁矿薄膜,属半亮~光亮型煤。原煤为低灰,特低硫、低磷、极易选~极难选煤的贫瘦煤、贫煤和无烟煤,可作悬浮床气化用煤和动力用煤,贫瘦煤可用于炼焦配煤,无烟
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煤可作高炉喷吹用煤。发热量(Qgr.v.d)为29.65~30.41MJ/kg。
二3煤:煤质为近似二1煤层的贫煤,发热量(Qgr.v.d)为29.28~30.38MJ/kg。 七4煤:属富灰到高灰、特低硫、特低磷,很难选、不能选的中等热值肥煤。可作动力用煤和民用煤。发热量(Qgr.v.d)为25.24MJ/kg。
一1煤:为中灰~富灰~高灰,特低磷,高硫之无烟煤。发热量(Qgr.v.d)为28.77~30.86MJ/kg。
1.3.3煤层开采技术条件
1)煤层顶底板情况
主要可采煤层二1煤顶底板岩性:
顶板:伪顶多为炭质泥岩、页岩,易破碎,伪顶厚度0~0.5m,局部厚度达到1.5m。伪顶零星分布在中部911、904孔以及东南部的1614、2202孔附近。泥岩、砂质泥岩顶板主要在3勘探线以东,与砂岩顶板相间分布,厚度1.1~11.23m,占井田面积40%左右,岩石结构致密,抗压强度15.3~28.2MPa,一般较稳定;砂岩顶板全区均有分布,占井田面积50%左右,厚度1.1~33m,平均11.06m,岩石致密、坚硬,抗压强度21.4~168.4MPa。由此可见,大部分区段二1煤顶板为砂岩老顶,岩石力学强度较高稳固性较好,在断层发育处及背斜轴部地带,岩石原生结构遭到破坏,裂隙较发育,容易造成巷道矿压显现强烈。
底板:伪底多为炭质泥岩,易破碎,主要分布在508~505孔、官刘庄断层以及1408~1803孔一带,占井田面积的15.8%。砂岩底板主要分布在508~7012钻孔、1207~1107钻孔以及1911~2205钻孔附近,占井田面积13.2%,厚度1.1~10m,平均3.8m,岩石抗压强度为53.2~193.1MPa。泥岩、砂质泥岩为大面积分布的直接底板,厚度0.75~17.19m,平均3.10m,层理普遍发育,岩石抗压强度7.8~86.1MPa,属较稳定底板。
2)瓦斯
井田西部瓦斯成分以CH4为主,为沼气带范围,两极值为6.43~98.71%,次为N2和CO2。中东部瓦斯成分则以N2和CO2为主,为瓦斯风化带,CH4成分较低。
二1煤沼气带分布在井田西部、深部及第10勘探线以西块段,其余为瓦斯风化带。二3煤瓦斯赋存规律和特征与二1煤近似,但沼气带范围小,西部煤层较厚地段瓦斯含量稍高。七4煤和一1煤均属瓦斯风化带。一1煤瓦斯成分为0~22.32%,瓦斯含量为0~0.39ml/g可燃物。
本区瓦斯呈西高东低的特征,总体东北部属瓦斯风化带,西南部为瓦斯带范围。CH4含量总的变化趋势是随煤层埋深的增大而升高。根据矿井煤层瓦斯含量和生产能力预测,
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矿井生产时瓦斯相对涌出量为4.436m3/t,绝对瓦斯涌出量为30.806m3/min,矿井应属低瓦斯矿井。
3)煤尘及煤的自燃
七4、二3和二l煤层火焰长度分别为10mm、14mm和10mm;加岩粉量分别为40%、43%和43%,结论为均有爆炸危险性。一1煤无煤尘爆炸性资料。
通过地质报告钻孔样品燃点测试结果,确定二3和二1煤层均为不易自燃煤层。 4)地温
本区属地温正常背景下存在局部地温异常区。据井田内10个钻孔恒温带观测,本井田恒温带深度10~18m,温度16~16.93℃,一般16.3℃。地温梯度2.0~5.39℃/100m,平均3.5℃/100m。初期开采块段地温正常,I级热害区主要在东部的东土桥断层与双洎河断层之间以及西部二l煤层-400m标高以深区域,II级热害区主要分布在双洎河断层以东,占井田面积的9.12%。
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2 井田境界和储量
2.1井田境界
2.1.1井田范围
赵家寨矿井井田范围为:北部以大隗断层为界,南部西段以欧阳寺断层为界,南部东段以新密公路为界,西部以二1煤-800m底板等高线为界,东部以贾梁断层和二1煤露头线为界。地理坐标为:东经113°34′00″~113°43′00″,北纬34°23′30″~34°26′30″。井田二1煤层赋存状况如图2-1所示。
-55000-2-25000-350-3-40050-400-5-100-250-300-400-500-150-450-3500-402.1.2开采界限
井田可采煤层共有4层,自上而下分别为七4、二3、二1和一1。二1煤层属全区可采煤层,二3、一1煤层属大部可采煤层,七4煤层大部被剥蚀,仅西部局部保存,在保存区内属大部可采煤层。二1煤层为为本矿井主采煤层,平均厚度为5.5m。由于二1煤层厚度大,赋存条件较好,故本设仅考虑二1煤层。
2.1.3井田尺寸
井田东西走向长11km,南北倾向宽3~4km,井田面积约40km2。
2.2矿井工业储量
2.2.1储量计算基础
1)根据本矿的井田地质勘探报告提供的煤层储量计算图计算;
2)根据《煤炭资源地质勘探规范》和《煤炭工业技术政策》规定:煤层最低可采厚度为0.70m,原煤灰分≤40%;
3)依据国务院过函(1998)5号文《关于酸雨控制区及二氧化硫污染控制区有关问
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-85050-700-8-1500-3550-500-605-600-7-30-300-2500-200N-200-250-250图2-1 井田二1煤层赋存状况示意图
0-35-2500-30
题的批复》内容要求:禁止新建煤层含硫份大于3%的矿井,硫份大于3%的煤层储量列入平衡表外的储量;
4)储量计算厚度:夹石厚度不大于0.05m时,与煤分层合并计算,复杂结构煤层的夹石总厚度不超过每分层厚度的50%时,以各煤分层总厚度作为储量计算厚度;
5)井田内主要煤层稳定,厚度变化不大,煤层赋存较稳定,勘探工程分布比较均匀,采用地质块段的算术平均法。
2.2.2井田地质勘探
本区地质勘探工作历时较长,地质勘探工作是在河南省煤田地质局一队1978年提交的详查报告基础上,于1981年至2002年分阶段进行的,前后共分为三个阶段。本井田勘探类型和网度符合地质勘探规范要求和客观实际,各项勘探工程质量和勘探研究程度高,地质基础资料齐全、准确、可靠,对井田构造、可采煤层的厚度、结构、产状及分布已查明,煤的用途已评价,储量数据可靠,可以满足矿井设计的需要。
2.2.3矿井工业储量计算
本矿井主采煤层为二1煤,采用地质块段法计算工业储量。
地质块段法就是根据煤层倾角和厚度大体一致的原则,将井田划分为若干块段,在圈定的块段范围内可用算术平均法求得每个块段的储量,煤层总储量即为各块段储量之和。本井田划分为10个储量块,分块情况如图2-2所示。
-550-250-1507-3008-40000-250-200-350-3-500-450125-150-35090-4000-450-400-500-150-850-700-80-3550-500-605-600-7-3000-300-25-200N-25030-35-200-2506-250104 图2-2 块段划分示意图
0-301)矿井地质资源量
矿井地质资源量可由下式计算:
Zz??(miSi?/cosAi)?10?6
i?110(2-1)
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