桃园煤矿项目设计说明书

1 桃园煤矿 项目设计说明书 1 井田概况及地质特征 区井田地理概况 区地理、交通及地形 （ 1） 矿井位置、范围 桃园煤矿位于安徽省宿州市墉桥区北杨寨乡、桃园镇、祁县镇境内。北距宿州市约11距蚌埠市约 75北界为 部以第 10勘探线为界与祁南煤矿毗邻，西界为 10煤层露头线，东界至 32煤层 井走向长约15向宽 积 地理坐标： X=33 28 22 33 36 15 Y=116 58 44 117 2 31 （ 2） 交通条件 本矿井交通极为方便，京沪铁路从本矿东北通过，北距宿州站约 11距西寺坡站约 7矿铁路运输专线在宋庄站与青芦铁路接轨；公路 206国道宿（州）蚌（埠）段从矿井西部穿过，可直通全国各地。淮河支流浍河从矿井南通过，浍河可通航小型机动船，直接进入淮河（见图 1 2 图 1井交通位置图 京沪铁路在井田东北通过，在本井田附近有宿州、凌家桥、西寺坡等三个车站。自京沪线芦岭车站至附近大城市的距离见表 1 表 1岭车站至下列各站距离表 徐州 蚌埠 裕溪口 南京 上海 北京 连云港 100 65 313 246 551 911 323 宿蚌公路在井田西侧通过。系沥青路面，桃园至西寺坡公路横穿井田中部，系碎石路面，晴雨均可通车，交通方便。 （ 3） 矿区地形 本矿位于淮北平原中部，区内地势平坦，海拔标高为 +般在+ 本矿区属淮河流域。矿区内没有大的河流，农用人工灌渠纵横。历年最高洪水位+矿坑及矿井建设影响不大。 矿区内，有桃园镇和许多 自然村，人口较密。 地表下潜水丰富，一般居民生活用水及部分工业用水皆取于此。 区气候及地震强度 （ 1） 气象 本区气候温和，属北温带季风区海洋大陆性气候。气候变化明显，四季分明，冬季寒冷多风，夏季炎热多雨，春秋两季温和。据宿州市气象局观测资料，最高气温 最低气温 年平均降雨量 766量多集中在 7、8月份。最大冻土深度 大风速 20m/s，年平均风速 2.2 m/s，主导风向为东东北风。无霜期 210 240 天，冻结期一般在 12月上旬至次 年 2月中旬。 （ 2） 地震 据历史资料记载，安徽省北部地区自公元 925 年以来发生有感地震 40 余次，其中从 1960年以来，发生较大的地震有 7次。根据安徽省地震局 1996年编制出版的安徽地震列席区划图查得，本区属于 4 6级地震区，地震烈度为 7度。 井地质特征 井地质构造 （ 1） 区域地层概况 桃园煤矿位于淮北煤田的东南缘，在地层区划分上属于华北地层区鲁西地层分区徐宿地层小区。本区地层出露很少，多为第四系冲、洪积平原所覆盖。区内发育的地层由老到新为青白口系（ 震旦系（ 寒武系（） 、奥陶系（ ）、石炭系（ C）、 3 二叠系（ P）、侏罗系（ J）、白垩系（ K）、第三系（ E+N）、第四系（ Q）。 （ 2） 矿井地层 矿井内无基岩出露，均为巨厚松散层所覆盖，经钻孔揭露，地层由老到新有奥陶系、石炭系、二叠系、第三系和第四系。从老到新简述如下（见综合柱状图）： 1） 奥陶系（ O） 本系地层揭露不全。 98观 1孔揭露 致为本系的中部地层。石灰岩为浅灰深灰色，局部显肉红色调。隐晶细晶质，局部含泥质或白云质，下部见有燧石结核，方解石脉较发育。 2） 石炭系（ C） 中统本溪组（ 98观 3孔揭露地层厚度 部为灰黑黑色的泥岩，上部为灰色的粉砂岩夹薄层泥岩以及青灰灰白色，隐晶质结构的石灰岩。与下伏地层呈不整合接触。 上统太原组（ 矿井内本组地层没能连续揭露。 98观 3钻孔连续揭露本组地层厚度 致为二灰以下地层）。岩性由浅海相石灰岩和过渡相的砂岩、粉砂岩、泥岩、薄煤层组成。其中石灰岩占地层厚度的 35左右，三、四、八、九等四层石灰岩厚度较大。一灰为本矿重要标志层。本组含有薄煤层，局部有可采点，属极不稳定煤层。本组地层为浅海相、滨海相、潮坪相及过 渡相沉积，其主要特征为：随海水进退，地层呈旋回出现。与下伏地层呈整合接触。 3) 二迭系（ P） 下统山西组（ 下部以太原组顶部一灰之顶为界，上部以铝质泥岩之底为界。地层厚度一般在 115西组为本矿主要含煤地层之一。岩性以砂岩、粉砂岩为主，其次为泥质岩或煤层。上部色较浅，多为灰浅灰浅灰白色，局部略呈灰绿色调；下部色较深，一般为灰深灰色。砂岩成份以石英为主，鲕状，条带状及椭球状菱铁结核。 10煤层上砂岩含岩屑胶结疏松； 10煤层下部砂岩层面有大量云母，常与粉砂岩或泥岩薄层组成互层状，具缓波 状水平状层理，见有底栖动物通道等。底部为厚 20黑色，致密均一，具水平层理，含少量动物化石，底部含菱铁质结核。含 10、 11两个煤层（组）。10煤层为本矿主要可采煤层。与下伏地层呈整合接触。 下统下石盒子组（ 底界为铝质泥岩之底，上界为 层厚度一般 225中细粒砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成。自下而上，岩石颜色逐渐变浅，砂岩粒度逐渐变粗。其主要特征如下：下部： 6 煤组至铝质泥岩段，砂岩及部分粉砂岩由炭质、泥质及菱铁质显示水平、波状、透镜状层理，泥岩、粉砂岩中产 植物化石丰富。本段含煤层数多，含 4 煤性较好。含有 6、 7、 8、 9等四个煤层（组）。底部普遍发育一层铝质泥岩，浅灰铝 5 图 1合柱状图 地层系统界系 统柱 状岩层厚度最小 最大平均岩性描述由粉砂粘土质砂及砂质粘土组成。由砂质粘土、粘土、细砂、粉砂及粘土质砂组成。由砂质粘土、粘土、细砂细中砂及中砂组成，夹有薄层粉砂、粘土质砂、砂质粘土、粘土层。大部为粘土及砂质粘土，夹有数层泥灰岩及钙质粘土。岩性较杂，有砾石、砾岩、粘土质砾岩、砂层、粘土质砂等含水层。为一套红色砂岩，本区揭露很少，情况不详。以中细粒粉砂岩为主，泥岩较少，偶见粗砂岩及煤线。一 般 含 煤 1 - 3 层 ， 最 多 可 达 7 层 ， 1 煤 层 发 育 较 好 ， 煤 质 低 劣 ，灰分含量较高。顶部以泥岩为主，中上部以粉砂岩中细砂岩为主，夹泥岩，下部以泥岩为主。一 般 含 煤 1 - 3 层 ， 最 多 可 达 1 0 层 ， 多 不 可 采 ， 煤 质 低 劣 ， 煤 层间 距 1 0 - 3 0 m 。以泥岩粉砂岩为主，矿物成分较复杂。含 煤 一 般 1 - 4 层 ， 最 多 可 达 9 层 ， 3 2 煤 发 育 较 好 ， 为 结 构 复 杂 较复杂的含灰分较高的煤层。上部以粉砂岩泥岩为主，中部为中粒石英长砂岩发育较好，下部以花斑状泥岩为主。含 煤 1 - 3 层 ， 分 上 下 两 组 。以泥岩为主。7 煤 组 以 上 主 要 为 泥 岩 粉 砂 岩 ， 以 下 主 要 为 中 粒 砂 岩 ， 8 煤 组 上 下有时相变为细条带状水平层理的砂泥岩互层，本段为下石河子组主要含煤段，共含煤5 组，其中7 1 煤层发育较好，煤层多属半暗软易碎。1 0 煤 以 上 以 粉 砂 岩 泥 岩 为 主 ， 夹 少 量 细 砂 岩 ， 本 段 含 煤 两 组 ， 1 0煤为主要可采煤层，结构较复杂煤层稳定，1 1 煤多不可采。以薄层状石灰岩为主，夹细碎屑岩，石灰岩一般8 - 1 1 层。夹铝质泥岩粉砂岩，具有少量黄铁矿晶体。灰 - 深 灰 色 、 隐 晶 - 细 晶 质 ， 厚 层 状 ， 具 有 豹 皮 状 构 造 。奥陶系新生界第四系全新统更新统10 0 70 4 灰色，具紫、油黄等杂色斑块，含菱铁鲕粒，块状构造。上部：在粉砂岩和泥岩中，含较多瘤状及姜状菱铁质结核。在煤层附近植物化石较丰富。本段含煤性较下部差，含 4、5两个煤层（组）。本组含 4、 52、 61、 63、 71、 72、 82等七个可采煤层，其中 71、 82煤层为本矿主要可采煤层。与下伏地层呈整合接触。 上统上石盒子组（ 本矿井范围内未见顶界，揭露地层厚度 350m，由砂岩 、粉砂岩、泥岩和煤层组成。按其主要特征，大致可分两部分：下部：自底部的 煤层（组），以具紫、油黄色杂斑的泥岩、粉砂岩及灰绿色、浅灰色细中粒砂岩为主，泥岩、粉砂岩中含较多量的菱铁鲕粒，植物化石及炭屑少见；煤层附近多为灰深灰色的泥岩、粉砂岩，产丰富的植物化石。底部 岩，为灰白色、厚层状、细粗粒结构的长石石英砂岩，成份以石英为主，次为长石，硅质胶结，具交错层理，层面上可见蜂窝状构造。此层砂岩在本矿井发育不够特征，其表现为粒度偏细。上部：包括 1煤层组及其以上地层，以灰绿色、灰白色中细粒砂岩、粉砂 岩为主，夹少部分杂色泥岩，偶见粗砂岩及煤线。粉砂岩中具缓波状层理，砂岩可见交错层理。中上部砂岩粒度较下部粗，成份变杂。本组含1、 2、 3等三个煤层组，其中 32煤层为本矿井主要可采煤层。与下伏地层呈整合接触。 4) 第三系（ R） 渐新统（ 本统地层为坡积、残积堆积物，不整合于下伏地层之上。全层厚度 0 均 22m。本矿北部古地形有一低盆，厚度较大。其它地段大多在 20要岩性为砾石、砾岩、砂砾、粘土砾石、砂层、砂质粘土、粘土及钙质粘土等，在砂质粘土中混杂着较多的钙质团块和砾石块。 中新统（ 厚度 均 94m，为湖相沉积，主要由灰绿色粘土和砂质粘土组成。分层厚度大、塑性强、分布稳定，具 45静压滑面，局部含有石膏聚结体和单晶体。局部有泥灰岩和钙质粘土，还夹有多层棕红、棕黄色砂层和粘土质砂透镜体。 上新统（ 地层总厚 60 120m，平均 95。底部为灰白色、棕黄色中细砂、细砂为主，含有砾石及粘土质砾石。中部为棕红、棕黄色中细砂、细砂及少量砂砾层，其间夹有粘土、砂质粘土、泥灰岩和钙质粘土。上部为棕红、棕黄和褐黄色细砂、粘土质砂、砂质粘土及粘土层。顶部有 砂礓和铁锰质结核富集。中上部普遍有 1 3层钙质胶结的砂岩（盘）。有明显的水平层理，为河湖相沉积，与下伏中新统呈整合接触。 5） 第四系（ Q） 更新统（ 3） 厚度 35 80m,平均 52m，由黄、灰黄和褐黄色中、细砂、粉砂、粘土质砂夹砂质粘 7 土或粘土组成，北部砂层较多，南部粘土类层增厚。底部有一层中粗或中粒砂夹小砾石。砂层中见有水平层理和河流相特征。层中夹有较多砂礓、钙质团块和铁锰结核，含有螺蚌化石。 全新统（ 厚度 25 均 32m，北部厚南部薄。灰黄、浅黄色粉砂、粘土质砂及砂质粘土、粘土相间组成。砂层分选性好，见有水平和微波状层理，含有砂礓、铁锰结核及小螺蚌化石。在上部有一层稳定的黑色含腐植质的砂质粘土或粘土质砂，其中含有丰富的螺蚌化石。主要为河流相及河漫滩相。与下伏更新统呈整合接触。 （ 3） 山西组与下石盒子组地层分界的说明： 原精查地质报告中的山西组与下石盒子组的地层分界为铝质泥岩之下杂色砂岩之底。此层砂岩相当于华北地区之骆驼钵砂岩，但此层砂岩，本矿井内不甚发育，有时为杂色粉砂岩所代替，给地层划分带来一定困难。本报告未采用精查报告中的地层分界，而以中部煤组之下的（ 质泥 岩之底为界。这样的划分主要考虑到铝质泥岩在矿井内比较稳定，且生产单位使用方便。 桃园井田地层走向南北，倾斜向东的单斜构造，北部倾角 25 30，局部达 40以上，南部渐缓为 15左右，地层倾角成有规律的变化。 层发育特征及控制情况 （ 1） 主要断层的确定 本矿业根据钻探、测井、地震及井下揭露的断点或破碎带，组合成 4条断层。 （ 2） 断层控制等级划分 根据钻探、测井、井下揭露和地震显示情况，将断层的控制程度分为查明，基本查明和查出三个级别。 查明：沿断层走向在钻探或地震基本线距的控制下，有两个以 上钻孔穿过；有一个钻孔穿过，或有巷道穿过，并有两个以上 A、 层的性质，走向，倾向，落差均已查明者。 （ 3） 各主要断层控制情况 1） 正断层，为本矿井北部边界断层，走向北 65东，倾向北 25西，倾角 70，落差大于 650m，两端皆延伸出本矿井。有 2个钻孔穿过为基本查明断层。 2） 正断层，该断层把本矿井分为南、北两部分，走向 88 W，倾向 角60，落差大于 400m，两端皆延伸出本矿井。有 3个钻孔穿过为查明断层。 3） 正断层，位于 ，走向 E，倾向 E，倾角 70，落差 0 16m， 8 延展长度 1钻孔穿过。 表 1层情况表 断层名称 性质 走向 倾向 倾 角（度） 落 差 （ m） 长度 （ 钻孔控制 可 靠 程 度 W 70 650 1本查明 0 400 43、 45 查明 E 70 0出 0 03 查出 4） 正断层，位于 向 W，倾向 W，倾角 70，落差 0 12m，延展长度 孔揭露。 浆岩的分布及其影响 （ 1） 岩浆岩分布范围 矿井内有岩浆侵入于煤系地层之中，呈有规律分布。北部分布范围：从 5线到矿井北界；南部分布范围：从 8 （ 2） 岩浆侵入层位 在矿井南部，岩浆顺层侵入于 10煤层；在矿井北部， 3浆顺层侵入于7、 8煤层（组）， 3浆侵入的层位逐渐抬高，主要侵入到 7煤组和 61煤层中。 （ 3） 岩浆岩对煤层、地层的影响 1） 岩浆的侵入，对煤层的影响表现在以下几个方面： 破坏了煤层的结构 煤层被岩浆穿插，出现：“分叉合并”，煤层夹矸增多，结构复杂。 使煤层的可采性变差 岩浆对煤层有一定的推挤和熔蚀作用，受岩浆侵蚀的残留煤层利用厚度一般要小于正常煤层的厚度。 使煤层稳定性变差 岩浆对煤层的推挤、熔蚀作用结果，使煤层的变异系数明显增大，不可采点增多，不可采面积扩大。通常情况下，煤层的厚度还受岩浆岩厚度的影响，两者有明显的互补关系，岩浆岩厚则煤层较薄，岩浆岩薄则煤层较厚。 使煤层顶板强 度降低 岩浆沿煤层顶板侵入，使煤层顶板遭到破坏，强度大大降低，给回采、支护煤层顶 9 板管理增加难度。 使煤质变差 岩浆同煤层直接接触，使煤变质为天然焦，减少了矿井内煤的工业储量和煤炭的利用价值。 2） 岩浆岩对煤系地层的影响 一般来说，岩浆的侵入，使地层厚度增大的作用。在煤层对比过程中，把岩浆岩剔除，所剩下的地层间距与正常地层间距相差无几。 层及煤质 层 （ 1） 含煤性 桃园煤矿含煤地层为石炭、二迭系。石炭系太原组地层含煤 6 8层，其中 2 3层个别点达到可采厚度，无工业价值，不作为研究对 象；二迭系含煤地层有下统山西组、下石盒子组和上统上石盒子组，含煤地层厚度约 925m，含 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、10、 11等十一个煤层（组），含煤 14 32层，煤层总厚约 可采煤层有 32、 4、 52、 61、 63、 71、 72、 82、 10 等 9层，其中 82、 10两层为较稳定煤层， 32、 52、 61、 63、 71、 72等 6层为不稳定煤层， 4煤层为极不稳定煤层。可采煤层平均总厚度 煤层总厚的 54%；较稳定煤层平均总厚 82煤层仅在补 6线以北发育），占 可采煤层厚度的 43%。不可采煤层有 1、 2、 9、 11等 4个煤层（组）。 （ 2） 可采煤层 可采煤层有 9层。各可采煤层的基本特征见表 1述如下： 32煤层位于上石盒子组的下部，距 2煤组 100 115m，厚度 均厚度 部分可采，为结构较复杂的较稳定薄煤层。 4煤层主要分布在补 9线以北，补 2线以南，煤厚 均煤厚 煤层为局部可采、结构简单的不稳定薄煤层。 52煤层位于下石盒子组的中上部，煤厚 0 均 底板为泥岩。顶、底板 岩性变化不大，较为稳定。 52煤层为结构简单、部分可采的不稳定的薄煤层。 61煤层位于下石盒子组中下部，上距 5煤组 20m 左右， 61煤层是 6煤组中发育最好的一层，煤厚 0 均煤厚 板大部分为泥岩，少部分为粉砂岩或砂岩，底板绝大多数为泥岩，少量为粉砂岩。 61煤层为大部分可采、结构简单的不稳定薄煤层。 63煤层上距 61煤层 16 20m。可采范围分布在在 7厚两极值 0 缺栏包括冲刷 平均 板以泥岩为主，少部分为粉砂岩或砂岩，底板绝大多数为泥岩，少量为粉砂岩。 63煤层为大部分可采、结构简单的不稳定薄煤层。 10 表 1采煤层情况统计表 煤层 穿过点数（个） 岩浆侵入点 煤层结构 面积（ 2 备注 合 计 见 煤 可 采 不可采 沉 缺 断 缺 不采用 夹矸（层） 结构 类型 可采面积 不可采面积 可采面积比率（ %） 1 2 2 32 90 84 70 14 2 4 18 8 6 较复杂 2 4 61 55 31 23 4 3 16 3 1 简单 6 10452 90 69 54 15 16 5 7 简单 2 61 91 72 59 13 16 3 2 8 2 简单 2 63 45 40 34 6 5 3 简单 6 671 110 98 85 13 7 5 5 12 2 简单 8 72 112 97 60 37 11 3 1 14 10 1 简单 2 82 62 57 51 6 1 4 10 16 1 简单 9 补6线以北 113 81 54 27 28 4 10 16 1 简单 0 全区 10 125 119 101 18 3 3 21 43 12 较简单 2 注：表中的夹矸层数，不包括火成岩影响区可采见煤点的夹矸。 71煤层位于下石盒子组的下部，距 6煤组 13 19m。 71煤层是 7煤组中发育最好的一层，但发育不均衡，煤层两极厚度 0 均煤厚 层以简单结构为主，少量见煤点含一层夹矸，个别点含 2层夹矸。夹 矸岩性以泥岩或炭质泥岩为主，个别点 11 为粉砂岩。煤层顶板以泥岩为主，少部分为粉砂岩或砂岩，凡其顶板为砂岩或粉砂岩的见煤点，煤厚要么变薄，要么缺失。故推测这些变薄、缺失的见煤点是由于受冲刷所致。底板以泥岩为主，少量点为粉砂岩。 271煤有 5个见煤点被岩浆侵蚀，影响 了煤层的稳定性和可采性，使其失去工业价值。 71煤层为大部分可采、结构简单的不稳定薄煤层。 72煤层与 71煤层相比，发育较差，煤层厚度变化大。在补 11线 3极煤厚为 0 均 板大半为泥岩，部分为粉砂岩和砂岩， 个别点为炭质泥岩。 72煤层为部分可采、结构简单的不稳定薄煤层。 但此次设计中由于是针对 72煤层进行设计，故此将其理想化，在设计过程中假设煤层厚度为 2m。 82煤层位于下石盒子组的下部，上距 72煤层 13 20m。 7线以北， 82煤层发育较好，为该矿井主要可采煤层。煤层两极厚度 0 均厚度 2线以南，顶板以砂岩为主，夹小片的泥岩或粉砂岩；补 2线以北，顶板以粉砂岩为主，有部分泥岩，个别点为砂岩。底板以泥岩为主，少数为粉砂岩，个别点为砂岩。 82煤以简单结构为主，部分煤层含一层夹矸，占见煤点的 31%，个别含 2 层夹矸，夹矸多为泥岩。在补 6线以南， 82煤层不可采；在 6因受岩浆侵蚀而不可采外，其余均为可采，可采区基本上连续，为较稳定的中厚煤层。 10煤层位于山西组的中部，上距 82煤层 84m 左右。煤层两极厚度 0 整个二水平范围内 ,平均厚 较稳定煤层。 10 煤层是该矿井主要可采煤层之一，无论是从区域赋存规律，还是从该矿井 10煤层发育特征分析，其原生沉积为较稳定型，但在该矿井的南部，由于受岩浆侵蚀作用，使其稳定性遭到破坏。 10煤层简单结构较少，多含 1层夹矸，夹矸一般为泥岩或 炭质泥岩。在 810煤层为绝大部分可采、结构较简单、较稳定的中厚煤层。 各煤层组的间距虽有一定的变化，但仍具一定的稳定性，对邻近钻孔对比具有重要意义。各煤层组间距情况见表 1 表 1煤层（组）间距统计表 煤层 1 2 32 4 52 61 63 71 72 82 10 最小间距 （ m） 67 90 73 62 16 15 13 3 13 78 25 最大间距 （ m） 104 116 100 76 29 21 19 12 20 90 40 平均间距 （ m） 80 103 82 71 22 17 15 6 18 84 33 在矿井北部， 82煤层下 2 5别点可采； 82煤层上部 3 52 见一层薄煤层，极不稳定。 82与 83煤层间大多为砂岩，局部为粉砂岩或泥岩。 精查地质勘探报告中的 81煤层，本报告对其进行了认真地分析、对比，通过与矿方深入研究后认为，该 81煤层与其南侧的 82煤层应为同一煤层，称作 82煤层，因此，本报告只出现 82煤层。 概括起来，各煤组发育特征为： 1、 2煤组间间距较大，煤的灰分高； 3 煤层（组）与 1、 2煤组相比，灰分符合工业要求，并且有一层结构较复杂，发 育较好，基本全矿井可采的煤层； 4、 5、 6 煤组，煤的层数较少，多为单一结构，发育稍差； 7、 8煤组，煤组间距较小，煤层相对集中，发育尚可； 10煤层一般厚度较大，结构较简单，为本矿井煤层发育最好的一层。各煤层（组）特征是确定煤层层位重要依据之一。 质 （ 1） 煤的物理性质 各煤层物理性质虽有一定的差异，但同一沉积环境下的各煤组，其物理性质大体相似（表 1 表 1层物理性质一览表 上部煤组 （ 1 3） 中部煤组 （ 4 82） 下部煤组 （ 10） 天然焦 颜色 褐黑黑 灰黑黑 黑 钢灰 条痕 棕黑 棕黑褐黑 黑 黑 光泽 沥青 沥青玻璃 玻璃 似金属 结构 条带状 条带状 条带状 构造 层状 层状 层状 层状 块度 块状 粉末碎块 粉末碎块 块状 硬度 3 3 2 固性 较坚韧 脆度较大 脆度较大 坚硬 内生裂隙 较发育 发育 发育 断口 阶梯状贝壳状 阶梯状 阶梯状 参差状 视密度 煤层以亮煤为主，暗煤次之，其中上部煤组暗煤含量大于下 部煤组。宏观煤岩类型属半暗半亮型煤。 （ 2） 煤的化学性质 1） 有害组分 水分 各煤层原煤水分含量相差不大，平均值多在 间。精煤分析样水分含量一般较原煤低。 13 灰分 灰分产率 各煤层总体上为中灰富灰煤，其灰分产率平均值多在 22% 25%之间，其中 10煤层原煤灰分最低，平均为 各煤层精煤灰分产率大大低于原煤，平均多在 9%10%之间。 82煤层及 10煤层原煤灰分北部低于南部。 灰成分及灰熔点 各煤层灰成分基本相同，主要以酸性化合物的 为 量 中 10煤层灰成分中 要由其沉积环境所致。 各煤层灰分灰熔点（ 大于 1250，属高熔难熔灰分，适用于固态排渣的锅炉。 硫分 本矿井 32煤层在补 6线以北属特低硫煤，以南则属富硫高硫煤，其余各可采煤层均为特低硫煤。硫含量较高的煤层测试样中以无机硫含量为主，经洗选后，精煤硫含量明显下降。 磷（ 各煤层磷含量均 属特低磷煤。 氯、三氧化砷（ 本矿井无此项化验资料，据祁南矿化验成果，其含量 均很低，对煤的工业用途没有影响。 2） 挥发分（ 本矿各煤层在无岩浆央岩侵蚀区，其挥发分产率 50 )平均值在 37%间，总体上有由 32煤层至 82煤层逐渐降低的趋势。而 10煤层 岩浆岩影响区，煤层变质程度升高，挥发分产率明显降低。 因没有 850与 900挥发分产率相对应的数据资料，故本次设计采用精查报告中 （ 3） 煤的工艺性能 1） 发热量 各煤层原煤干燥无灰基发热量相差不大，平均值在 间，而干燥基发 热量则明显与煤层灰分含量成反比，灰分高，其值低；灰分低，其值高。对 52、82、 10煤层测试样的统计分析，原煤干燥基发热量与灰分产率具有较好的相关关系，其中： 14 表 1层挥发份产率统计表 煤层 32 4 52 61 63 %) 1) ) 6) 9) 8) 煤层 71 72 82 10 %) 6) 8) 6) 11) 52煤层相关公式为 相关系数为 82煤层相关公式为 相关系数为 10煤层相关公式为 相关系数为 2) 粘结性和结焦性 胶质层最大厚度（ y） 各煤层胶质 层最大厚度见表 1 表 1质层最大厚度统计表 煤层 32 4 51 61 63 Y(78) 4(2) 83) 3) ) 煤层 71 72 82 10 Y(8) 115) 98) 7) 由表可知，各煤层 y 值平均多在 12 14中 10煤最大， 52煤最小。 粘结指数（ 精查阶段均未测 ，而仅对为数不多的样品测定了罗伽指数（ 其结果见表 1 表 1层罗伽指数测定结果表 煤层 32 52 61 63 72 82 10 9） ) ) ) ) ) ) 据 20011孔及 94煤的 0%以上； 1/30%。 低温干馏实验 本矿井温干馏实验样品较少，对仅 有的 5个试验样品的统计结果为：半焦产率为 15 焦油产率 为富油高油煤。 3） 可磨性（ 本矿井无此项化验资料，据相邻矿井化验成果， 0 170之间，属易碎煤。 4） 热稳定性 据邻矿化验资料，各煤层属中等热稳定性煤。 5） 煤的可选性 据精查阶段简易可选性实验结果，各煤矿层中煤含量较高，上、中部煤组理论精煤回收率属低等，下部煤组大多属中等，少数为低等，个别点为良等。据此，上部煤组属难选极难选煤；中部煤组属中等可选极难选煤；下部煤组属中 等可选煤，个别点为易选或极难选煤。其中选性从煤层可选性曲线图亦可看出。可选性曲线图中，原煤灰分分布曲线大都呈平滑下降趋势，仅 10煤层有两孔灰分分布曲线由近于垂直向水平改变。 （ 5） 风氧化带的确定 据精查阶段 10个露头孔的煤样化验成果，基岩界面下垂深 内，所取得的资料无明显氧化迹象。但为稳妥起见，本次风氧化带深度定为基岩界面下垂深20m。 （ 6） 煤质特征 本矿井各煤层属中灰富灰、特低硫（ 32煤属低硫）、特低磷、中等粘结性、中高发热量煤，其灰分属高熔难熔灰分。 井水文地质 桃园井田为中厚松散层覆盖的全隐蔽煤田。松散层厚度 般为280 300m，其变化趋势由东向西逐渐加厚。 积较厚的松散层，松散层底部含水层（四含）厚度为 0 40m，一般为 10 煤系岩层裂隙均不发育，含水性弱，补给水源不丰富，仅在 松散层底部含水层和煤系含水层含水性不强，渗透性弱，s m。故本井田水文地质条件属简单类型。 于应力影响致使断层两侧产生 不同程度的裂隙，煤系地层涌水量相应大一些，但断层导水极小， 42孔对 s m。运输大巷沿 8号煤 量丰富，煤层开采接近断层时应严加防范。 矿井正常涌水量为 25t/h，矿井最大涌水量 626t/h，考虑井下洒水及井筒淋水等，设计中予计正常涌水量 300t/h，最大涌水量为 670t/h。 16 斯、煤尘和煤的自燃 斯 （ 1） 矿井瓦斯 根据地质精查报告中资料可知， 10煤层相对瓦斯涌出量最低，而中部 煤组，尤其是82煤层，其相对瓦斯涌出量最高。本矿井属高瓦斯矿。 （ 2） 煤与瓦斯突出 1） 瓦斯赋存条件 构造特征 本矿井位于宿南向斜西翼的北段。该向斜的东翼发育一组逆断层，向西为宿南背斜。矿井内被张扭性断层 南为北北东向。由于宿南背斜轴部已被风化剥蚀，地层浅部瓦斯易于逸散至地表；而逆断层往往能够阻隔瓦斯向上运移，有利于向斜轴部瓦斯的富集。 该断层与其它含水层水力联系不太密切，一般情况下其富水性较弱，导水性较差，孔隙率低，不利于 瓦斯的逸散。而且该地段处于构造形迹收敛端及地层扭折部位，应是瓦斯富集的场所。 沉积环境 本矿井主要煤系地层为二叠系下石盒子组，其沉积相为三角洲平原相。该组厚约220m，泥岩及粉砂岩厚度大，其上连续沉积的上石盒子组地层砂泥比也较低，为良好的瓦斯储存盖层。下石盒子组含煤多达 10余层，煤厚达 10余米，具有良好的生气能力，而煤层本身也是良好的储气层。 水动力条件 本矿煤系地层岩性一般较致密，砂岩裂隙不发育，渗透性弱，主要受区域层间迳流、补给，同时浅部露头带接受新生界四含水缓慢渗入补给。本矿区四含不甚发育，区 域范围内二迭系含水层补给水源缺乏，水平迳流微弱，以静储量为主，故不利于瓦斯的运移与逸散。 热力条件 本矿煤系地层有岩浆侵入。在岩浆侵蚀区，煤的变质程度加深，瓦斯的含量也将大大增加。 尘 本矿井各煤层均有煤尘爆炸危险性（表 1据矿井井下采样测试结果，须用 85%的岩粉量来抑制煤尘爆炸。 17 表 1尘爆炸钻孔取样测试表 项目 32 52 61 71 72 82 10 补54 补107 补 66 补 92 补 43 7 68 312 补 45 火焰长度(m) 微火 80 100 150 350 400 150 500 400 600 750 800 5 20 微火 100 50 100 350700 500 600 岩粉量 (%) 35 70 70 50 70 85 20 45 70 75 有无爆炸危险 有 有 有 有 有 有 有 的自燃 各煤层燃点测定结果见表 1表可知， 32煤层与 10煤层自燃发火倾向为不自燃很易自燃； 71煤层为不自燃不易自燃；其它煤层为不自燃。但考虑到测试样点数目有限，难以瓜各煤层 燃点的真实性，故本矿可参考祁南矿各煤层自燃发火倾向预测结果，即 32、 72煤层属不自燃很易自燃煤层； 61、 82、 10煤层属不自燃易自燃煤层；63、 71、 52煤层属不自燃不易自燃煤层。 表 1层燃点测定结果统计表 燃 点 ( ) 自燃发火倾向 原样 氯化样 还原样 T 32 29437 5 294) 347) 4) 不自燃很易自燃 52 35061(4) 35058(4) 35464(4) 4) 不自燃 61 348) 347) 34155(2) 4) 不自燃 71 350) 346) 35158(3) 31(3) 不自燃不易自燃 72 348(1) 347(1) 353(1) 6(1) 易自燃 82 341) 339) 343) 4(4) 不自燃 10 341) 300) 347) 1) 不自燃很易自燃 18 温与地压 温 本矿井仅补 76孔有地温资料（表 1在孔孔深 4651以上。另据邻近矿井及本矿井下不同标高掘进工作面实测资料，对本矿地温情况分析如下： 表 1温测定结果表 （ 1） 恒温带 本矿及邻区均无恒温带资料，故只能用间接计算的方法获取。据此计算出其恒温带温度为 恒温带深度确定为 32m。 （ 2） 地温梯度 根据以往经验数据，可求得本矿地温梯度为： )100/(100)()( （ 1 式中： 地温增温梯度（ /100m） 某一深度的地温（） t 恒温带温度（） 某一点的深度（ m） H 恒温带深度 (m) 将 t= H=32m，代入式中进行计算处理可得： 。 据此可推测出不同深度的地温（表 1 表 1同梯度平均地温 表 标高 (m) 400 600 800 温 ( ) 3） 其他热源分析 地面气候对井底温度的影响 深度 (m) 15 65 115 165 215 265 315 365 415 465 515 565 615 温度( ) 度 (m) 645 665 685 705 725 745 765 785 805 825 845 865 温度 ( ) 19 据井下实测结果，地面气温与井底气温有着明显的同步性。但地面风流进入井筒后，由于风流与井巷围岩进行着热交换，随着通风距离的增长，气温受季节性影响逐渐减弱。 1） 地下水对井底温度的影响 据井下现场测定结果，巷道淋水温度与 同标高的煤岩温度基本一致，热水引起的巷道温升和散热量相对较小。因此，热水散热不是矿井主要热源。 2） 地质构造及岩浆岩对井底温度的影响 本矿井大的地质构造少，因构造作用导致地温升高的可能性小。在 8以南，因岩浆的侵入，受热力接触变质作用，该区地温梯度应比正常地温情景下的地温梯度高。 压 本矿井自勘探阶段至投产以来均未进行过专门的地压测试工作，而地压的大小对矿井的安全生产至关重要。地应力大的区域，不仅能导致巷道发生片邦、底隆及冒顶等现象，而其也往往伴随着瓦斯应力的集中。矿井在生产过程中，也已出 现过底隆现象。因此，为了确保矿井安全生产，必须加强地压测试工作，掌握地压特征及其变化规律，以利于正确处理各种地压引起的问题。 质勘探程度及存在问题 本井田勘探程度，主要可采煤层基本符合原燃化部 1973年煤田地质勘探程度规范（暂行）的规章中一类二型的规定。其中主要可采煤层 32、 71、 10煤对比可靠， 4、52、 62、 63、 72、 81、 82等层对比基本可靠， 62、 63煤层对比可靠性差；北部 文地质条件、开采技术条件等基本查明，可做为设计施工的依据。但勘探过程中还存在着以下一些问题， 应在施工建设中采取措施予以解决，或在矿井生产过程中予以充分注意： （ 1） 各煤层样品提取质量普遍不够，致使浮沉级别不全，严重影响对各煤层的可选性的正确评价。 （ 2） 在 71、 72、 81、 10煤层中的火成岩侵入区段使煤种变得复杂，报告中对煤种变化的划分不够清楚。 （ 3） 井田勘探施工前后达 20余年，各个时期的钻孔封闭质量差别很大，施工和生产部门应注意采取相应措施，以利安全生产。 20 2 井田开拓 田境界及储量 田境界 根据已批准的矿区总体设计，本井田北起 至第 10勘探线，西 界为 10号煤层露头，深部至 3号煤层 量 （ 1） 工业储量 煤层计算储量的最低可采厚度 煤最高灰分 40 中 32、 71、 10、煤层属稳定煤层， 4、 52、 62、 72、 81、 82煤层属不稳定煤层。 根据 1979年 7月审查批准的安徽省淮北煤田宿县矿区桃园井田精查地质勘探报告，全井田工业储量 A+B+t,其中 A+t，占井田 A+B+9%。第一水平（ A+B+ t，其中 A+ t，占第一水平储量的 主采煤层 10煤的工业储量为 t，占井田工业储量的 38%。 另有远景储量 t，津浦铁路保安煤柱 t，其中 A+B+C 级 t， t。 （ 2） 可采储量 工业储量扣除以下各类煤柱损失后，乘以采区回采率，即为可采储量。 1） 断层煤柱 落差大于 30侧按 50差小于 30侧按 30 断层煤柱为 120万 t。 2） 井田境界煤柱 10勘探线北侧留 20m 做为矿井南部境界煤柱。其储量为 t。 3） 工业场地煤柱和风井场地煤柱 根据场地平面几何形状和尺寸，按照地面建筑物及主要井巷保护暂行规程规定，计算留设煤柱数量如下： 工业场地煤柱： 1200 万 t。 北风井场地煤柱： 300 万 t。 南风井场地煤柱