某煤礦新井田境界和儲量的計算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u25757第一章礦井概況及井田地質(zhì)特征 117571.1礦井概況 1280651.1.1地理位置 1301361.1.2交通條件 2310991.1.3地震條件 3262501.2地形地貌及水文 443591.2.1地形地貌 4277761.2.2河流水系 4310981.2.3氣象 491641.3四鄰關(guān)系 5252831.4井田地質(zhì)特征 558921.4.1地層 5261121.4.2煤層特征 7144031.4.39號煤層 7154931.4.4煤的性質(zhì) 8216411.5瓦斯地質(zhì) 1072501.5.1煤層瓦斯參數(shù) 10232791.5.2礦井瓦斯等級 10196781.6水文地質(zhì) 10242341.6.1充水條件及充水因素 10244891.6.2礦井涌水量構(gòu)成 11127871.6.3礦井涌水量預(yù)測 114597第二章井田境界和儲量 13105632.1井田境界 13188252.2井田儲量 13208882.2.1井田工業(yè)儲量 13277712.2.2井田可采儲量 14第一章礦井概況及井田地質(zhì)特征1.1礦井概況1.1.1地理位置山西柳林金家莊煤業(yè)有限公司煤礦位于柳林縣縣城東南方向直距約10km的賀家社村～梨樹窊一帶，行政區(qū)劃隸屬于金家莊鄉(xiāng)管轄。地理座標東經(jīng)110°55′48″~110°59′09″，北緯37°20′34″~37°22′07″。井田范圍由13個坐標點依次連線圈定，井田拐點坐標詳見表1-1。表1-1井田拐點坐標圖編號1980年西安坐標系(3°帶)編號1980年西安坐標系(3°帶)XYXY14136851.3337495279.7384136163.3437496463.7424137351.3437496279.7394135681.3337495539.7434136791.3437497429.74104134571.3237494879.7444136981.3437497579.74114135479.3237493744.7354136351.3537498689.75124136451.3337494249.7364135351.3437497929.75134136826.3337495249.7374135971.3437496789.74井田范圍呈不規(guī)則多邊形，全井田東西長4.95km，南北寬2.78km，井田面積8.53km2。1.1.2交通條件井田緊靠柳林—石樓的二級公路，有鄉(xiāng)級公路通往柳林縣城，距孝柳鐵路穆村站14.0km。柳林縣城有307國道、青銀高速公路、太中銀鐵路三線與全國交通網(wǎng)相連，太(原)—軍(渡)高速公路在柳林縣城留有出口，還有孝義至柳林穆村煤焦專線通入境內(nèi)，太中銀鐵路呂臨支線和三交（臨縣）至孟門（柳林縣）煤焦專線也即將建成，交通較為便利，詳見交通位置圖1-2。圖1-2交通位置圖1.1.3地震條件本區(qū)地處呂梁地隆區(qū)，喜瑪拉雅期以來，區(qū)域地震活動較弱，歷史上未發(fā)生過5級以上的地震，根據(jù)記載只受鄰區(qū)地震影響。如1829年4月離石（北緯37.5°，東經(jīng)111.2°）發(fā)生的5.25級地震和1891年4月17日孝義、介休（北緯37.1°，東經(jīng)111.9°）發(fā)生的5.75級地震時區(qū)內(nèi)有感覺，表現(xiàn)為房響塵土落。據(jù)GB50011-2016《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，柳林縣抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度區(qū)，設(shè)計基本地震加速度值為0.05g，第三組。1.2地形地貌及水文1.2.1地形地貌山西柳林金家莊煤業(yè)有限公司煤礦地處晉西黃土高原，屬呂梁山西側(cè)的中低山區(qū)，地貌類型以侵蝕的黃土梁、峁為主，其次為黃土溝谷地貌中的沖溝地貌。井田內(nèi)地勢高低起伏，最高點位于井田北部賀家社村北山梁上，海拔為1123.2m，最低點位于井田北部石盤溝溝谷中，海拔為895.0m，最大相對高差228.2m。1.2.2河流水系本區(qū)屬黃河流域三川河水系，井田中部石盤溝有一條自南東向北西的常年性河流，屬三川河支流，河流徑流量1.9m3/s；井田還分布有金家莊溝等數(shù)條季節(jié)性溝谷，平時水量很小，雨季水量增大，流入三川河，最后匯入黃河。另外在井田西南角有薛家岺小型水庫一座，水庫庫容量約40000m3。三川河由北川、東川、南川河匯流而成。由交口鎮(zhèn)西南至李家灣村北入柳林縣境，呈東北－西南走向橫貫全縣中部，流經(jīng)李家灣、柳林、穆村、薛村、石西等三鄉(xiāng)兩鎮(zhèn)，于石西鄉(xiāng)兩河口注入黃河，全長168km，流域面積4161.4km2，年均徑流量2.88×108m3，枯水期，寨東村至寨東大橋以上河段有斷流現(xiàn)象，下游受柳林泉補給，常年有水。1.2.3氣象井田地處晉西北黃土高原，為大陸性季風氣候，暖溫帶半干旱地區(qū)，氣溫變化晝夜懸殊，四季分明，降水量有限，多呈干旱狀態(tài)，冬春季多西北風，少雨雪，夏秋季雨量集中，有時出現(xiàn)暴雨洪水災(zāi)害。1.3四鄰關(guān)系礦井西與華晉焦煤有限責任公司沙曲礦相鄰，西北與山西柳林興無煤礦有限責任公司、山西柳林匯豐興業(yè)曹家山煤業(yè)有限公司相鄰，東北為山西柳林聯(lián)盛郭家山煤業(yè)有限公司，東南為山西柳林聯(lián)盛哪哈溝煤業(yè)有限公司，南為山西汾西礦業(yè)集團有限責任公司賀西煤礦。見四鄰關(guān)系示意圖1-3。圖1-3四鄰關(guān)系示意圖1.4井田地質(zhì)特征1.4.1地層本井田位于山西河?xùn)|煤田中部南段的柳林國家規(guī)劃礦區(qū)西北部。區(qū)域地層由老至新為：古生界奧陶系中統(tǒng)，石炭系中統(tǒng)、上統(tǒng)，二疊系下統(tǒng)、中統(tǒng)；中生界三疊系下統(tǒng)、中統(tǒng)；新生界上第三系、第四系，詳見區(qū)域地層簡表1-4。表1-4區(qū)域地層簡介表1.4.2煤層特征井田內(nèi)含煤地層主要為石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）和二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）。共含煤14層，自上而下分別為山西組的1、3、4-1、4、5號煤層和太原組的6-1、6、7、7-2、8-1、8-2、9、10、11號煤層。山西組和太原組累計厚度為121.65-172.59m，平均139.41m。煤層累計厚度平均為13.91m，含煤系數(shù)為9.98%。1.4.39號煤層9號煤層位于太原組中下部。煤層平均厚度為19.6m，結(jié)構(gòu)簡單—復(fù)雜，含0~4層夾矸，夾矸厚0.21-1.23m。直接頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，有時為炭質(zhì)泥巖偽頂，厚0.28m左右；底板巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖，炭質(zhì)泥巖。煤層厚度變異系數(shù)為16.18%，可采性指數(shù)為1，為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層。9號煤層等值線如圖1-5。圖1-59號煤層等值線圖9號煤層本身就是本區(qū)最好的標志層，以其厚度大，層位穩(wěn)定而區(qū)別于其它煤層，各曲線組合特征明顯，為本區(qū)主要標志層。其普遍特征為：特高電阻率、特低密度（特高伽瑪-伽瑪）、低自然伽瑪、高聲波時差、低側(cè)向電流。1.4.4煤的性質(zhì)（1）煤的物理性質(zhì)根據(jù)井田內(nèi)各鉆孔煤芯樣，各可采煤層的物理性質(zhì)基本相同，表現(xiàn)為黑色或棕黑色，條痕為深黑色或褐黑色，瀝青光澤～玻璃光澤，硬度一般為2～3，內(nèi)生裂隙相對較發(fā)育，有一定韌性，參差狀、貝殼狀斷口。（2）煤的化學(xué)性質(zhì)根據(jù)本礦鉆孔煤芯煤樣及井下煤層煤樣測試資料，各煤層主要煤質(zhì)指標敘述如下：（見綜合成果表1-6）表1-6各可采煤層煤質(zhì)分析綜合成果表煤層編號分析煤類工業(yè)分析（%）全硫St.d(%)磷Pd(%)粘結(jié)指數(shù)GR.IY(mm)發(fā)熱量(MJ/kg)Qgr.d煤類MadAdVdaf3原煤0.18--1.130.62（20）8.20--35.5117.01（20）18.58--24.4421.89（20）0.24—1.470.72（19）0.004--0.1080.024（11）21.78--32.3129.04（14）JMSM浮煤0.12--0.720.43（20）5.00—10.516.80（20）16.91—23.1120.39（20）0.30--1.140.62（20）0.003--0.0920.022（10）29—9377（20）5.00--18.5013.44（14）31.99--34.7833.05（12）4原煤0.20—2.210.65（20）5.56--32.3518.20（20）18.46--25.6122.03（20）0.30—1.130.63（19）0.009--0.0970.025（11）27.26—32.9229.62（14）JMSM浮煤0.15--1.130.49（20）4.94--11.027.53（20）16.68—23.3320.54（20）0.32—1.190.64（19）0.002--0.0600.023（11）37—9577（20）6.50—18.7014.78（12）30.97--33.9932.85（12）8-1原煤0.15--3.990.85（20）6.94--43.8018.95（20）17.84--28.7721.89（20）0.38--4.221.54（19）0.006--0.2810.055（11）18.79--33.5428.44（12）JMSM零星PS浮煤0.15--0.790.44（20）3.06--10.136.48（20）16.51—23.1219.19（20）0.33--1.861.17（19）0.001--0.0670.027（10）15—9568（20）6.00—20.0013.65（10）31.38--36.0833.65（10）8-2原煤0.20--4.160.76（21）10.93--41.2519.20（21）17.95--25.9520.94（21）0.44—5.431.86（19）0.017--0.1870.077（11）19.79--31.0928.59（13）JMSMPS浮煤0.09—0.910.49（21）5.12--12.537.38（21）16.47—23.4619.03（21）0.15--2.271.13（19）0.010--0.1770.065（11）14—9757（21）6.00--20.0012.89（9）30.59--34.4232.88（11）9原煤0.23--2.090.71（21）11.74--32.8818.84（21）17.43—22.3519.33（21）0.45--2.301.36（20）0.020--0.1700.062（12）22.87--31.7328.37（12）JMSM零星PS浮煤0.21--0.860.51（21）4.98--9.866.82（21）15.59--23.6017.90（21）0.40--1.400.96（20）0.010--0.0740.046（12）12—8154（21）3.74—19.2510.06（8）33.88--35.0233.37（10）備注最小值—最大值平均值（點數(shù)）根據(jù)《煤炭質(zhì)量分級》（GB/T15224.1～2-2010）煤炭資源評價灰分、硫分分級，《煤中磷分分級》（GB/T20475.1-2006）標準，井田內(nèi)9號煤為低灰～中高灰、特低硫～中高硫、特低磷～中磷分煤。煤的用途：本井田3、4號煤層均為焦煤、瘦煤，8-1、8-2、9號煤層均為焦煤、瘦煤、貧瘦煤。根據(jù)本井田煤層煤質(zhì)資料，3、4、8-1、8-2、9號煤層可直接或經(jīng)洗選后作煉焦用煤、煉焦配煤。1.5瓦斯地質(zhì)1.5.1煤層瓦斯參數(shù)根據(jù)礦方提供的資料，井田內(nèi)3號煤層已采空，現(xiàn)正在開采4號煤層及延伸下組煤。目前尚未揭露下組煤層，因此無條件進行實測瓦斯含量。本次瓦斯賦存影響因素分析以及瓦斯含量預(yù)測的主要依據(jù)是地質(zhì)勘探期間鉆孔的瓦斯含量。根據(jù)以往地質(zhì)勘探時曾對鉆孔煤芯進行瓦斯測試資料及2012年10月中煤地質(zhì)工程總公司編制的《山西柳林金家莊煤業(yè)有限公司下組煤層瓦斯（煤層氣）補充勘查報告》，共收集到金家莊煤業(yè)8號煤層鉆孔瓦斯樣6個、9號煤層鉆孔瓦斯樣5個。1.5.2礦井瓦斯等級通過9號煤層埋深等值線及瓦斯含量等值線圖可以看出9號煤層井田西部瓦斯含量最高，由西向東隨著煤層埋深的降低瓦斯含量逐漸降低。9號煤層最大埋深為555m，最大原煤瓦斯含量為7.49m3/t。根據(jù)瓦斯預(yù)測圖資料：瓦斯含量最大值為7.49m3/t,煤層瓦斯含量小于8m3/t，大于4m3/t。故確定礦井瓦斯類型應(yīng)為中等。1.6水文地質(zhì)1.6.1充水條件及充水因素礦井充水條件包括礦井充水水源、礦井充水通道和礦井充水強度。礦井充水水源包括大氣降水、地表水、含水層水、采（古）空水及奧灰水。1.6.2礦井涌水量構(gòu)成礦井涌水量構(gòu)成模式如下圖1-7。圖1-7礦井涌水量構(gòu)成圖從上圖可知礦井涌水量由大氣降水、地表水、地下水及采空積水構(gòu)成，其中大氣降水、地表水為間接充水水源，地下水、采空區(qū)積水為直接充水水源。礦井涌水量的大小受大氣降水制約。該礦以往開采煤層時礦井充水以煤層頂板淋水為主，其次為井筒滲水和鄰近采（古）空區(qū)積水泄流，礦井涌水量主要由工作面涌水、巷道涌水、井筒殘留水量以及采空區(qū)來水量組成。充水特點是：開采前期礦坑涌水量相對較大，隨著排水的延續(xù)，逐漸減小。開采前期流入礦井的地下水包括充水巖層中的靜儲量和動儲量，所以水量較大，隨著礦坑排水的不斷進行，靜儲量逐漸被消耗，礦井充水水源主要為含水層的動儲量(即補給量)，由于含水層補給來源有限，正常情況下的礦井涌水量呈相對穩(wěn)定或衰減的趨勢。雨季礦井涌水量有所增加。井田內(nèi)礦井涌水量構(gòu)成主要為頂板淋水、井筒滲水、采空區(qū)來水等。1.6.3礦井涌水量預(yù)測礦現(xiàn)開采4號煤層及延伸開采9號煤層，開采4號煤層時，礦井正常涌水量為45m3/h，最大涌水量為48m3/h。根據(jù)礦井實際涌水狀況，結(jié)合礦井水文地質(zhì)條件分析，礦井涌水構(gòu)成主要為頂板砂巖裂隙水。受季節(jié)性影響，礦井涌水量具動態(tài)變化特征。表1-8近三年涌水量情況單位：m3/月年份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月201427150274502826028080286802796028170277502820027900276302787020152856028680288002835028260284402889029250277802835028950274502016302403159030603306032670316803389034680目前該礦延伸下組煤，各生產(chǎn)系統(tǒng)尚未形成。根據(jù)調(diào)查，距本井田東北4km處的原陳家灣村辦煤礦開采9號煤生產(chǎn)能力為300kt/a時，實際礦井正常涌水量為240m3/d，礦井最大涌水量為360m3/d，本次采用比擬法對本井田開采9號煤層生產(chǎn)能力達1750kt/a時，進行礦井涌水量預(yù)測。（按每年生產(chǎn)時間300天計）富水系數(shù)為0.264-0.396。計算公式：Q=Ks×P （式1-1）式中：Q-礦井涌水量（m3/d）Ks-含水系數(shù)（m3/t）P-設(shè)計生產(chǎn)能力（t/d）當生產(chǎn)能力達180萬t/a時，產(chǎn)量為5303t/d，礦井正常涌水量為1400m3/d（58.3m3/h），礦井最大涌水量為2100m3/d（87.5m3/h）。隨著開采程度逐年加深，采空面積逐漸增大，以及隱伏斷層、陷落柱的相繼出現(xiàn)，均會使礦井涌水量增加，因此在開采過程中，應(yīng)特別重視礦井地質(zhì)工作，發(fā)現(xiàn)異常情況及時分析其原因，做出正確的判斷，制定出相應(yīng)的措施，預(yù)防采、古空區(qū)積水引發(fā)突水事故。第二章井田境界和儲量2.1井田境界本井田批準開采3-10號煤層，金家莊煤礦設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模為180萬t/a，本井田面積為8.53km2。井田形狀呈不規(guī)則多邊形，本井田東西走向長為4.95km，南北寬為2.78km，井田面積為8.53km2。9#煤層的傾角最小為3°，最大為7°，平均為5°。2.2井田儲量2