完整采矿毕业设计

1、完整采矿毕业设计第一部分赵坡煤矿第二水平延伸设计摘要本文根据对赵坡煤矿资料的学习和研究，遵照煤矿安全规程和煤炭工业设计规范的要求，充分运用所学的知识，以赵坡煤矿开采的实际情况为依据，对赵坡煤矿下组煤的开拓延伸进行设计。在设计中尽量做到危险最少，效益好，把赵坡煤矿建成高产高效的矿井，为我国的煤炭生产作出贡献。本设计主要研究内容包括：1 .合理的选择开拓延深的方案2 .合理确定延伸水平的开拓方式3 .确定首采区的巷道布置方式4 .井下设备的选型关键词：储量计算；多水平开拓；巷道布置；经济指标ABSTRACTInthispaper,basedoninformationZhaopoCoallearni

2、ngandresearch,inaccordancewiththe"CoalMineSafetyRegulations"and"designspecificationsofthecoalindustry,"tomakefulluseofknowledgetoZhaopotheactualsituationofcoalmining,basedontheZhaopocoalmineunderthegrouptodevelopanextensionofthedesign.Inthedesignoftheriskatleastasfaraspossible,ef

3、fective,andtheZhaopointohighlyefficientandhigh-yieldingcoalmines,China'scoalproduction.Thedesignofthemainresearchcontentsinclude:1. Areasonablechoicetoopenuptheprogramextension2. Areasonablelevelofdevelopmenttoidentifywaystoextend3. Todeterminethefirstminingareaoftheroadwaylayout4. Downholeequip

4、mentselectionKeywords:reservecalculation;multi-leveldevelopment;roadwaylayout;economicindicators1矿井概述1.1 矿区概况1.1.1 矿区简介山东丰源煤电股份有限公司赵坡煤矿的前身为枣庄市峰城区赵坡煤矿，矿井位于滕州市级索镇境内，由枣庄市峰城区投资兴建，枣庄市煤炭规划设计院1983年完成矿井设计，设计年生产能力为30万t。于1984年10月6日开工建设，1991年10月转入试生产阶段，1994年12月28日正式投入生产。2005年山东省煤炭工业局以鲁煤规发200587号文批准其核定年生产能力为70万

5、t、2006年山东省煤炭工业局复核年生产能力为69万t。1.1.2 井田位置及交通山东丰源煤电股份有限公司赵坡煤矿位于滕州市区的正西方，东距市区约14kmi行政区划隶属滕州市级索镇。矿井东距京沪铁路滕州火车站约14kmi区内公路四通八达，可直达滕州市、邹城市、济宁市、微山县城。西南方向距京杭运河留庄港航运码头约8kni西北方向距岗头港和辛安港航运码头约10km,均可全年通航百吨级船只，经京杭运河向北可达济宁、嘉祥及河北省南部一些县市，向南可达江浙沪一带，水陆交通十分方便（图1.1）。«ft图1.1交通位置图1.1.3 地形地貌滕县煤田的北部为中低山区，东部为丘陵区，西部则与独山湖相连

6、。煤田内地形平坦，地势由东北向西南逐渐降低，地面标高+33+62m坡度为1.6%。属山前冲积、洪积及湖积平原区。赵坡煤矿位于滕县煤田（北部）的东南部，区内地形平坦，为第四系湖积平原。地面标高+41.22+48.02m,地形变化的总趋势是东北部较高而西南部则较低，主、副井井口标高为+46.30m,地面工业广场地坪标高在+45.00m左右。1.1.4 气象及水文地质1）河流小黑河由东向西流经井田中部，于赵坡村附近汇入北沙河，属季节性河流。自1978年以来，由于上游修建玉林水库，致使小黑河一直干涸无水，目前河道被农户开荒耕种。仅1991年7月14日因夜突降大雨，曾一度出现过洪水，河水水面宽度3.20

7、m（1991年7月15日）。北沙河发源于邹城市东群山，由东北向西南流入独山湖，每年枯水期46个月，断流无水，而洪水则一般多发生在每年的78月。独山湖北与南阳湖、西与昭阳湖、南与微山湖连成一体，统称南四湖。1960年二级坝建成后，将南四湖分为上、下二级湖。19601974年二级坝（闸上）站湖水水位观测资料：年最高水位+33.9335.36m,年最低水位+32.0033.59m,年平均水位+32.23+34.21m。独山湖东岸堤坝坝顶高程为+37.19+39.89m,堤顶宽度2.05.0m,一般在4.0m左右。19581963年在二级坝下游，微山湖的“湖腰”部位修筑了东股闸下引河，提高了泄洪能力。

8、设计当微山湖水位达到+34.00m时，韩庄闸、伊家河闸和蔺家坝闸可同时开放，每昼夜泄水量可以达到1.245亿m。综上所述，湖水经防、蓄、疏、排的综合治理后，滕北煤田可免受其害。赵坡煤矿离湖区相对较远，地势相对较高，不受湖水的危害。2）气象本区为华北类黄河南区季风型大陆性气候，四季分明，春季雨水较少，夏季炎热多雨，秋季多晴日丽，冬季干燥寒冷。（1）气温历年平均气温13.5C。1月份气温最低，历年最低气温-21.8C（1957年1月中旬）。7月份气温最高，历年最高气温40.4C（1966年7月中旬）。近三十年最低气温-17.1C（1981年1月27日），近三十年最高气温38.8C（1978年6月1

9、1日）。（2）冻土深度历年最大冻土深度为30cm（1963年2月5日）。历年最早冻结日为10月28日（1966年），历年最晚解冻日为3月25日（1970年）。近三十年的最大冻土深度为14cm（1988年12月）。（3）降水平均年降水量768.3mm年最大降水量1245.8mm（1964年），年最小降水量388.9mm（1981年）,一日最大降水量230.3mm（1958年6月3日）。雨季一般从6月中旬开始，至9月下旬结束，其中以7、8月份雨量最多。微山湖二级坝历年最高洪水位+35.36m。（4）积雪历年最大积雪深度为23cm（1953年3月27日）。最早积雪出现在1959年11月9日，最晚结束

10、在1953年3月27日。（5）气压年平均气压1009.6百帕，历年最高气压1037.8百帕（1970年1月4日），最低气压982.9百帕（1961年7月6日）。（6）湿度年平均相对湿度69%最小相又t湿度为0%（1977年1月29日）。（7）蒸发量年平均蒸发量1621.4mm最大月蒸发量342.1mm（1977年6月）。（8）风及风向井田地处季风带，四季风向变化较大。全年以东南风为主导，其次是南风和东风。春夏秋三季均以东南风为主，冬季则北风、西北风较多。4月份及夏季大风较多，最高风速达29.0m/s（1969年7月22日）。1.2 井田地质及煤层特征1.2.1 井田境界赵坡井田位于滕县煤田(北

11、部)的东南部。东以武所屯逆断层为界与山东省武所屯生建煤矿为邻，西以第27勘探线为界与枣庄市留庄煤矿为邻，北以7、25-3、23-2、22、19-4、17-1号钻孔联线为技术边界与休城煤矿为邻，南以张坡正断层为自然边界。井田东西走向长约4.4km、南北倾向宽约1.4km,井田面积6.1014km2。现才I有2003年12月山东省国土资源厅核发的采矿许可证，证号3700000320268,有效期限自2003年12月至2013年12月，开采上下限标高-150-390m,开采煤层为9、12下、14、15上、16、17共六个煤层，井田地理极值坐标为东经116°58'34117°

12、;01'42，北纬35°03'0935°05'03。1.2.2 矿井地层1)区域地层区域地层区划属华北地层区，鲁西地层分区，济宁地层小区。本小区除东北部有太古界、寒武系、奥陶系和侏罗系地层出露之外，其余均被第四系所覆盖。据钻孔揭露，第四系之下发育有石炭系、二迭系、侏罗系和古近系，缺失元古界、志留系、泥盆系、三迭系和白垩系。现将小区内的地层层序、时代、厚度及岩性等自下而上简述如下。(1)太古界泰山群厚度大于6000m出露于滕州市、邹城市、微山县交界处。主要为一套深变质岩系和混合花岗岩。(2)寒武系平均总厚度380750m出露于嘉祥南部和邹城市、微山县与

13、滕州市交界处，与下伏太古界地层呈不整合接触。(3)奥陶系平均厚度在800m左右，出露于嘉祥县、兖州滋阳山、邹城市西南等地，分布较广，为浅海相中厚层灰岩、豹皮状灰岩、白云质灰岩、夹薄层钙、铝质泥岩、局部产头足类和腹足类动物化石，本系与下伏寒武系地层呈整合接触。(4)石炭系平均厚度205m左右，无地表出露，据钻孔揭露，其广泛分布于滕州市、兖州市、济宁市、宁阳县、单县、金乡县、巨野县、郸城、鱼台县、汶上县、东阿县、齐河县及微山县等地，与下伏奥陶系地层呈假整合接触。(5)二迭系厚度在600m以上，其分布范围与石炭系相同。包括山西组、下石盒子组和上石盒子组，与下伏石炭系地层呈整合接触。(6)侏罗系上统三

14、台组由于遭受后期剥蚀而保留不全，最大残厚大于1300m仅在滕州以东见有零星出露，据钻孔揭露其分布较广，在滕州、兖州、济宁、汶上宁阳煤田以及郸城、巨野、成武、单县、金乡、鱼台等断陷地带都有分布，主要为一套陆相碎屑岩建造，上部为灰绿色粉砂岩、细砂岩互层夹泥岩，下部为紫红、杂色砂岩、砂砾岩及砾岩，产有鱼、叶肢介和丰富的植物、抱粉化石，与下伏地层呈不整合接触。(7)古近系上统厚度0836m据钻孔揭露其分布于巨野断层以西的郸城、邺城、范泽、曹县等地。为一套棕黄色、紫红色、杂色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩夹细砂岩，底部有砂砾岩，下部夹薄煤层。下统官庄组厚度0753m分布在成武、郸城、梁山、汶上、宁阳至泗水一线，

15、以土红色、灰绿色粘土岩为主，其次为红色粉砂岩、细砂岩夹砾岩，下部含有石膏层。与下伏地层呈不整合接触。(8)第四系厚度0200m广布于平原区，为冲积、洪积和湖积相沉积，主要由棕红、黄褐、灰黄等色粘土、砂质粘土、粘土质砂和灰白、灰绿色砂、砂砾组成。产有腹足类和介形虫化石。不整合于下伏各系地层之上。2)井田地层井田含煤地层为上石炭统太原组，煤系基底为中奥陶统石灰岩，煤系上覆地层为上侏罗统三台组紫红色粉砂岩、细砂岩、砾岩及砂质泥岩和第四系松散沉积物。井田内钻孔揭露的地层自下而上有马家沟组、本溪组、太原组、山西组、三台组、第四系。井田地层综合柱状图见图1.2。(1)马家沟组井田内共有4个地面钻孔(21-

16、14、25-1、27-1、27-2)、4个井下钻孔(2、3、6、7)揭露中奥陶统石灰岩，钻孔最大揭露厚度116.73m(27-1)。上部为棕色、灰色、深灰色厚层状微晶灰岩夹豹皮状灰岩，下部为灰色、浅灰色白云质石灰岩夹泥灰岩。(2)本溪组井田内共有2个地面(21-14、25-1)、4个井下钻孔(2、3、6、7)钻孔穿过本溪组地层，厚度37.6046.82m,平均厚41.74m。由灰色、浅灰色石灰岩(十二灰、十四灰)及紫色、杂色、灰绿色铁铝质泥岩组成。顶部第十二层石灰岩常具云朵状、砾状扰动构造，层位稳定但厚度变化较大，厚度1.907.60m,平均厚5.36m。中部第十四层石灰岩呈灰白色，质较纯常夹

17、有灰绿色粘土岩薄层，层位稳定但厚度变化也较大，厚度5.3012.35m,平均厚9.73m。底部为暗紫红色，局部紫红色铁质泥岩和灰绿色铝质泥岩。与下伏马家沟组呈假整合接触。(3)太原组受后期剥蚀影响，井田内的本组地层仅在个别钻孔内保留齐全，厚度163.73179.56m,平均厚169.44m。三台组剥蚀面下距三灰顶面尚有十余米。太原组共含薄层石灰岩12层，多位于泥岩之下，常构成煤层顶板。其中第三、五、八、九和十下层石灰岩最为稳定，为本井田的主要标志层；第七上、十一层石灰岩较为稳定；第四、六、七下层石灰岩则不稳定。共含煤18层，其中可采或局部可采者6层(9、12下、14、15上、16、17煤层),

18、太原组的主要沉积特点是薄煤层、薄层石灰岩与深灰色泥质岩交替出现，沉积旋回结构较为明显，韵律清楚，标志层显著，各煤层层位较为稳定，易于对比。本组地层与下伏本溪组地层整合接触。(4)山西组山西组仅在井田西北部局部残留，最大残留厚度15.54m,由厚层状砂岩、粉砂岩组成。砂岩中常含有大量粉砂质、泥质包体，具混蚀状、波状层理及斜层理。与下伏太原组地层整合接触。(5)三台组三台组最小残留厚度68.09m,最大残留厚度193.86m,井田内残留地层由东南部向西北部逐渐增厚。由紫红色粉砂岩、细粒砂岩、砾岩和砂质泥岩等组成，砾岩分为二层。三台组与上覆第四系、下伏二叠系、石炭系均呈角度不整合接触。(6)第四系厚

19、度为42.4882.33m,平均厚63.69m,由粘土、砂质粘土、粘土质砂和砂层组成。中上部砂层较发育，以中、细砂为主，粘土含量较低，砂层连续性较好，中下部以粘土、砂质粘土为主，局部发育粉砂、细砂透镜体；底部多为粘土和砂质粘土，井田东南部则多为细砂层。井田内第四系由东而西逐渐增厚，与下伏侏罗系呈角度不整合接触。3)含煤地层赵坡井田的主要含煤地层为太原组，山西组仅在井田西北部局部残留。（1）山西组山西组仅在井田西北部局部残留，最大残留厚度15.54项由厚层状砂岩、粉砂岩组成。砂岩中常含有大量粉砂质、泥质包体，具混蚀状、波状层理及斜层理。（2）太原组太原组已受到不同程度的剥蚀，残厚163.7317

20、9.56m,平均169.44m。除剥蚀部分外地层厚度稳定，沿走向，倾向岩性变化不大，主要由深灰色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、石灰岩和煤层组成。组内相旋迥结构稳定，粒度韵律清晰，变化有一定的规律性，标志层多，物性特征明显，在垂向上具有较好的分段性，自下而上一般可分为四段：第一段：第十二层石灰岩顶界面至第十上层石灰岩顶面，平均厚度在34m左右，为主要含煤段，共含煤4层（16、17、18上、?18下），主要可采或局部可采者为16、17煤层。第二段：第十上层石灰岩顶面至12下煤层顶面，？平均厚度在45.0m左右，其中砂岩占有较高比例，以浅灰色、灰绿色砂岩为特征，共含煤4层（12下、14、15上、

21、15下），主要可采或局部可采者为12下、14、煤15上煤层。第三段：12下煤层顶面至三灰顶面，平均厚度在63m左右，是典型的海陆交替沉积层段，多层不可采薄煤层（7、9、10、11、12上、12上）、薄层石灰岩（三、四、五、六、七下）和潮坪砂泥质沉积交互发育，小旋回结构清晰、易于划分对比。第四段：第三层石灰岩顶面至太原组顶界面，平均厚度在31.0m左右，所含煤层大多不稳定、不可采，是石灰岩、？碎屑岩和极薄煤层互层段，三台组剥蚀面一般距三灰顶面尚有十余米，地层残缺不全，仅在井田西北部的4个钻孔（91、23-13、25、25-3号孔）内保留齐全，由灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩组成，间夹不可采薄煤层2

22、3层（煤4、煤5、煤6）。地层系统地层厚度（米）住状煤层及，弧也层石性描述弋三1厚J芟（米）间距（米）1T、k上新含生界63.69Q还水层段隔水层段厚度42.4882.33m,平均63.69m1主要由灰、黄、棕褐色的粘土、砂质粘土、粘土质砂、砂及砂砾石层组成。属洪积、冲积、湖积相沉积。心行1MUI卜,水段中生界朱.岁系上充台1募之三三M标统主要由灰绿、灰色粉砂岩夹少量细砂岩、砂质泥岩组成。主要由紫灰、紫色粉砂岩、细砂岩、中砂岩及砾岩组成。底部为紫红、杂色砾岩，厚度18.78-36.00米，平均29.66米。砾石成份以石英岩、石灰岩为主，其次为岩浆岩、砂岩、泥岩。磨园度较好，分选性差。该层砾岩分

23、布普遍，层位稳定，可作为地层对比的标志层。主要由紫红色粉砂岩、砂砾岩、砾岩组成。在中下部夹紫红色砾岩0-5层，厚度0-19.90米，砾石成份以石英岩、石灰岩为主，其次为岩浆岩、砂岩、泥岩。泥、硅质胶结，不甚坚固。WW无一-/三年：生喜不XJ口H"<rdT4*三工一-193.86J3主界:1一拿统卜充用iJtrnf钻孔最大才1露残厚15.54“主要由砂岩粉砂岩组成。15.54K是葡条:上,充:充:充臬且农奚且1鼻高修乩169.4441.74>800C3C202钻孔揭露残厚163.73179.56m,平均169.44mi主要由深灰色灰色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂岩、

24、石灰岩和煤层组成。共有石灰岩12层，其中第三、五、八、九、十下灰最为稳定，为本组良好的标志层。共含煤18层，其中可采和局部可采煤层6层（9、12下、14、15上、16、17）均为薄煤层。产化石：QuasifusullinaphaselusLeeTriticitesminutusLeeDictyoclostusspNeuropterisovataHoffmLepidodendronsp钻孔揭露厚度37.6046.82m,平均41.74mi主要由灰、浅灰色石灰岩及灰绿、紫红杂色粘土岩、铁铝质泥岩和少许砂岩组成。属海陆交互相沉积。产化石：FusulinaquasicylindricaLee钻孔最大才

25、1露厚度116.73ni为灰、棕褐色厚层状石灰岩夹白云质灰岩及豹皮灰岩，局部夹钙质泥岩。第戮第戮第戮二灰7.94,/23.43二二二二五五次k-9-2.18062J32.7512卜120=八灰142.4/0.683.16儿灰15工15卜1.700.5912.6734.73十次164.841.14.-17.14-1-170.630.72十二5.3618.805.3624.168.0017.71十四9.739.73e-jg-奥灰217.29弓三图1.2井田地层综合柱状图1.2.3 煤层及煤质1)含煤性井田含煤地层为太原组，平均厚度169.44m。含煤地层的沉积特点是煤层层数多、煤层厚度小、煤层结构

26、简单，标志层明显，易于对比。共含煤18层，由上而下依次为4、5、6、7、8、9、10、11、12上、12下、14、15上、15下、16、17、18上、18下煤层。其中可采或局部可采者6层，即9,12下、14、15上、16、17煤层，纯煤平均总厚度4.95m,可采煤层含煤系数2.92%。2)可采煤层各可采或局部可采煤层厚度、结构，可采性，稳定性及层间距详见表1.10表1.1各可采、局部可采煤层特征一览表煤层夹石煤层全井出厚度(m)可采区平均厚度(m)稳定程度结构层间距(m)名称最小最大WHilr)可采性指数厚度变异系数(%)煤层稳定性最小最大平均层数(点)两极厚度(m)及岩性(点数)点面积90.

27、271.450.820.290.1535极不简10.070.62(31)(9)稳定单28.6437.00(1)泥岩12下0.741.891.201.001.0022稳定较简32.75120.050.30泥岩、炭质泥岩1.20(27)(27)单2.47(19)140.450.950.790.450.6517极不稳定简单10.06泥岩0.68(31)(14)10.3015.14(1)15上0.281.050.850.220.3318极不简12.6700.59(31)(7)稳定单30.0538.59(0)160.751.671.141.001.0018稳定较简34.731(7)0.050.15泥岩、

28、炭质泥1.14(33)(33)单5559282(1)岩、黄铁矿结核170.381.000.72(32)0.78西0.700.7919不稳定简单7.141(3)2(1)0.060.15泥岩、炭质泥岩(1)9煤层9煤层位于太原组中上部五灰之下，煤层厚度0.271.45m,平均0.62m0下距12下煤层28.6437.00m,平均32.75m；上距三灰20.6025.91m,平均23.43m。为极不稳定局部可采薄煤层，但局部可采区则为不稳定型。煤层结构简单。直接顶为五灰，伪顶不发育。底板一般为泥岩、砂质泥岩，局部为粉砂岩。(2)12下煤层12下煤层位于太原组中上部八灰之上，煤层厚度0.741.89m

29、,平均1.20m。上距9煤层28.6437.00m,平均32.75m。为稳定型全区可采薄煤层。煤层结构较简单。煤层顶板多为砂质泥岩、粉砂岩、偶尔为泥岩。底板为八灰(3)14煤层位于太原组中上部八灰之下，煤层厚度0.450.95m,平均0.68m。上与12下煤层间隔一层平均厚度在2.47m的石灰岩(八灰)，下距15上煤层10.3015.14m,为极不稳定型局部可采薄煤层，直接顶板为八灰。井田内常见有泥岩伪顶分布，偶尔为粉砂岩伪顶。底板多为泥岩、细粒砂岩。(4)15上煤层15上煤层位于太原组中部九灰之下，煤层厚度0.281.05m,平均0.59m0下距16煤层30.0538.59m,平均34.73

30、m。上距14煤层10.3015.14m,平均12.67m。为极不稳定型局部可采煤层，但局部可采区则为不稳定型。煤层结构简单，老顶为九灰，井田西部及中部检2号孔附近有泥岩伪顶分布。底板多为泥岩，砂质泥岩和细粒砂岩。(5)16煤层16煤层位于太原组下部十下灰之下，煤层厚度0.751.67m,平均1.14m。下品E17煤层5.559.28m,平土匀7.14m,上品E15上煤层30.0538.59m,平均34.73m,为稳定型全区可采煤层。煤层结构较简单，底板多为泥岩和砂质泥岩。(6)17煤层17煤层位于太原组下部十一灰之下，煤层厚度0.381.00m,平均0.72m。上距16煤层5.559.28m,

31、平均7.14m,下距本溪组十二灰顶界面16.3122.48m,平均间距18.80m。为不稳定型大部分可采薄煤层，但局部可采区则为较稳定型。煤层结构简单，底板多为泥岩、细粒砂岩和中粒砂岩。3)煤质井田内主要煤层均为黑色，条痕为褐黑色棕黑色，沥青玻璃光泽，参差状或阶梯状断口。内生裂隙发育，含黄铁矿薄膜。外生裂隙发育，裂隙内多充填方解石细脉，裂隙壁上多附生有黄铁矿薄膜，煤层中黄铁矿多呈浸染状，少数为扁豆状、透镜状。各煤层宏观煤岩组分以亮煤为主，其次为暗煤，镜煤及丝炭则较少，镜煤一般呈细条带状和透镜状分布。煤层多为线理状、细条带状结构，层状构造。9、12下、14、15上煤层为半暗半亮型，16、17煤层

32、为半亮光亮型。各煤层主要煤质见表1.2表1.2赵坡煤矿各煤层主要煤质指标一览表测试成果（）9煤层12下煤层14煤层15上煤层16煤层17煤层灰份Ad(%)原煤7.2522.5410.4426.034.0417.197.8821.173.5519.454.4521.1212.9916.249.9816.528.4010.20低中灰低灰分低中灰低灰分低中灰浮煤3.529.395.4611.982.245.763.138.751.243.801.714.275.727.163.495.062.542.60低灰分特低灰低灰分特低灰挥发分Vdaf(%)原煤37.4544.9137.5143.6942.8

33、248.0242.8948.0843.0947.7243.1946.8640.9840.5345.4045.1244.9644.82浮煤39.4147.1339.1141.8642.8047.5444.4647.6743.5046.1041.4148.3842.8740.4945.3245.8344.8645.47全硫St,d(%)原煤1.75-4.651.032.752.376.252.335.162.515.142.435.553.021.623.643.443.403.23高硫分中硫分高硫分浮煤1.40-2.350.901.231.873.361.952.932.

34、831.851.062.392.312.602.13中硫分低中硫中局硫测试成果（）9煤层12下煤层14煤层15上煤层16煤层17煤层灰份Ad(%)原煤7.2522.5410.4426.034.0417.197.8821.173.5519.454.4521.1212.9916.249.9816.528.4010.20低中灰低灰分低中灰低灰分低中灰浮煤3.52-9.395.4611.982.245.763.138.751.243.801.714.275.727.163.495.062.542.60低灰分特低灰低灰分特低灰挥发分Vdaf(%)原煤37.4544.9137.5143.6942.8248

35、.0242.8948.0843.0947.7243.1946.8640.9840.5345.4045.1244.9644.82浮煤39.4147.1339.1141.8642.8047.5444.4647.6743.5046.1041.4148.3842.8740.4945.3245.8344.8645.47全硫St,d(%)原煤1.754.651.032.752.376.252.335.162.515.142.435.553.021.623.643.443.403.23高硫分中硫分高硫分浮煤1.402.350.901.231.873.361.952.932.831.8

36、51.062.392.312.602.13中硫分低中硫中局硫1.2.4井田地质构造井田位于滕县煤田(北部)大刘庄断层与张坡断层组合形成的宽约8km的地堑构造之东南部。井田的南部、东部边界分别是张坡正断层和武所屯逆断层。生产揭露证实，井田内落差10m的断层不发育，但井田东部落差小于5m的小断层较发育。主要褶曲分别是赵坡背斜、武所屯背斜，褶曲宽缓，两翼地层倾角变化小。井田地质构造复杂程度属简单类型。1)地层产状和褶曲井田地层虽受褶曲构造的影响，但次级褶曲宽缓，地层倾角变化不大，总体上仍为一单斜构造。地层倾向西北西，倾角一般512°。井田内地层产状多受宽缓褶曲的影响而有所变化，但一般变化不

37、大。现将井田内次级褶曲构造分述如下：(1)赵坡背斜位于井田西部，轴向近南北，倾伏方向北，倾伏角56°,背斜的南端被张坡断层切割；向北延伸至金达煤矿。已被25-1、25-17、25-3、107、25、检1、27-2、109、17、27-7号钻孔以及12下、14、16煤层采掘巷道揭露控制，属已查明褶曲。(2)黄坡向斜位于井田中部，轴向近南北，倾伏方向北，倾伏角34°,背斜的抑起端被张坡断层切割。已被检1、23-13、检3、91、23-8、22-1、22-2、21-14、33、22号钻孔及东翼皮带石门、东翼轨道石门等巷道严密控制，属已查明褶曲。(3)武所屯背斜位于井田东部，轴向近

38、北西南东，倾伏方向北西，倾伏角34。，背斜的东端被武所屯逆断层切割，向西延伸进入武所屯煤矿，由12下煤层采掘巷道揭露控制，并由96、19-4、21-14、92等钻孔初步控制。属已查明褶曲。2)断层井田的南部、东部边界分别是张坡正断层和武所屯逆断层。生产揭露证实，井田内落差10m的断层不发育，但井田东部落差小于5m的小断层较发育。赵坡煤矿断层控制程度一览表见表1.3。(1)张坡断层为井田南部边界断层，正断层，走向北东东，倾向北北西，倾角6575°,落差200320m井田位于断层的上盘(下降盘)。断层向西延伸进入留庄井田。(2)武所屯断层为井田东部边界断层，逆断层，走向北北东，倾向南东东

39、，倾角4050°,落差020m井田位于断层的下盘(下降盘)。断层向北尖灭于1817-1勘探线之间，向南切错张坡断层以后伸入煤系基底奥灰内，断层走向长约1.8km。(3)17-1断层位于井田的东北角，正断层，走向北北东、倾向北西西、倾角6065°、落差010nl走向长约0.9km017-1号孔穿过断层面，断点深度235.50241.54m,14煤层断缺。为基本查明断层。(4)黄坡断层位于井田中部，正断层，走向北东、倾向南东、倾角6778°、落差018m落差东小西大，走向长约0.8km。12下煤层12302、12303工作面生产揭露，16煤层16301、16302工作

40、面生产揭露。为查明断层。断层名称张坡断层武所屯断层17-1断层黄坡断层性质正断层逆断层正断层正断层产走向NEENNENNENE状倾向NNWSEENWWSE要素倾角（°）6575405060656778落差（m）200320m020010018延伸长度（km）0.8控制查明情况105、106、27-1、27-2号孔穿过断层面。B13与23-8、107与32、B12与25-1对孔控制96穿过断层。19-11与92对孔控制17-1穿过断层12302、12303、16301、16302工作面揭露查明程度查明基本查明基本查明查明对采掘影响位于井田边界，留设边界煤柱后对采掘生

41、产影响不大影响采面布置1.2.5水文地质1）区域储水构造特征（1）松散沉积物含（隔）水层组由古近系、第四系粘土、砂质粘土、粘土质砂、砂及砂砾石组成，厚0513m广布全区，厚度由东北向西南增厚。富水性强，水质以重碳酸盐水为主，矿化度低于1克/升，松散层中部含有多层粘土、砂质粘土。（2）上侏罗统砂、砾岩洞穴裂隙含（隔）水层组厚度01300m岩性由粉砂岩、砂质泥岩、中、细砂岩互层，砂砾岩及砾岩组成，不整合于煤系之上，属洞穴裂隙承压水，中等矿化度。上部为粉砂岩和砂质泥岩（3）石炭二叠系碎屑岩、薄层灰岩含（隔）水层组主要含水层有石盒子组砂岩、3煤顶板砂岩及三灰、八灰、九灰、十下灰、十二灰、十四灰等薄层灰

42、岩，与其相间的泥岩、粉砂岩是相对隔水(4)奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层奥陶系为区域含煤岩系的沉积基底，峰山断层东部和凫山断层北部有小面积出露，为奥灰水的补给区，因奥陶系灰岩含水层与其它含水层存在着不同程度的水力联系，受区内矿井长期排水影响，奥灰水位逐年下降。2)水文地质特征赵坡煤矿距离补给区近，在基岩水动力系统中处于径流补给区，第四系及煤系内各含水层中含有现代成因的HC®Ca型、矿化度低的淡水，说明其位于地下水活动的积极交替带。(1)大气降水平均年降水量768.3mm年最大降水量1245.8mm(1964年)，年最小降水量388.9mm(1981年),一日最大降水量230.3mm(19

43、58年6月3日)。雨季一般从6月中旬开始，至9月下旬结束，其中以7、8月份雨量最多。(2)主要含水层主要含水层有第四系上含水砂层段、下含水砂层段，上侏罗统砂砾岩层段，石炭系太原组第三、五、八、九、十下层石灰岩，本溪组第十二、十四层石灰岩，中奥陶统石灰岩(表1.4)o(3)主要隔水层一般厚度在20.00m左右。以粘土、砂质粘土为主，局部可见粘土砾石，间夹有透镜状砂层或粘土质砂。粘土可塑性强，连续性好，隔水性能良好。(4)断层导水性张坡断层为井田的南部边界，落差200320m井田位于其下降盘。井在天然状态下，该断层导水性较差。武所屯逆断层为井田的东部边界，落差020m17-1正断层位于井田的东北部

44、边界，落差010m断层落差小，导水性差。黄坡正断层位于井田中部，落差018m12下煤层12302、12303工作面生产揭露，16煤层16301、16302工作面生产揭露。断层带未见滴、淋水现象。表1.4赵坡井田主要含水层特征参数一览表含水层名称厚度(m)水位标高(m)单位涌水量(L/s.m)渗透性系数(m/d)水质类型富水性分级第四系上含水砂层段40+35.003.08219.639HCOCa强富水上侏罗统砂砾岩层段35-40.890.7332.247HCONaCa中等富水三灰7.94-87.210.0370.0177HCGNaCa弱富水五灰2.18-101.240.0288弱富水八灰2.47

45、0.06680.339HCONa弱富水九灰1.70十下灰4.840.34700.0895SONaCaClNaCa中等富水十二灰5.36-122.000.06580.8990弱富水十四灰9.73-137.000.06581.3078弱富水奥灰-56.900.02740.0422SONaCa弱富水3)主要水害及防治措施(1)主要水害12下、14煤层上覆三灰、五灰及上侏罗统砾岩水。受矿井长期排水影响，三灰、五灰及上侏罗统砾岩层含水层静止水位已大幅度下降。五灰与12下煤层之间主要由泥岩、炭质泥岩、粉砂岩、细砂岩所组成，间夹薄层不稳定石灰岩3层(六、七上、七下灰)和薄煤层4层(9、10、11、12上煤层

46、)，一般可有效阻隔上覆三灰、五灰及上侏罗统砾岩水对12下煤层采场的直接充水作用。16、17煤层下伏十二、十四灰水。十二灰平均上距16煤层25.94m、上距17煤层18.80m。临界突水系数值取1.5,底板采动破坏深度取7m时，-10m以下的16煤层、-299.00m以下的17煤层时，将会受到十二灰水的严重威胁。临界突水系数值取1.0,底板采动破坏深度取7m时，-11.40m以下的16煤层、-240.00m以下的17煤层时，将会受到十二灰水的威胁。（2）防治措施对井下各出水点定期观测，并做好记录，及时发现水情变化，总结其动态变化规律。当井巷揭露太原组灰岩时，必须坚持“有疑必探，先探后掘”的探放水

47、原则，确保生产安全。开采中、东部17煤层时，必须加强对其底板的探测工作，认真确定底板有效隔水层厚度，掌握十二、十四灰的水头及富水性。4）矿井水文地质类型预计全矿井正常涌水量为90nVh,最大涌水量按正常涌水量的2.0倍计，为180岛h。矿井水文地质条件为中等类型。5）供水赵坡煤矿以第四系上含水层段作为供水水源，此含水层透水性强，含水丰富，属孔隙型潜水承压水。最大单位涌水量3.0821L/s.m,PH值7.68.2,无侵蚀性，水质良好，水量充足。符合生产用水和生活饮用水水质标准。1.2.6瓦斯、煤尘及自燃情况1）矿井瓦斯赵坡煤矿每年都进行矿井瓦斯等级鉴定工作，历年瓦斯等级鉴定结果均为低瓦斯、低二

48、氧化碳矿井。赵坡煤矿落差10m的断层不发育，仅在东部落差小于5m的小断层较发育，掘进巷道瓦斯绝对涌出量变化与揭露小断层间的关系不明显。2)煤尘爆炸性资源勘探阶段25-5号孔15上煤层煤尘爆炸性测试分析其火焰长度为550600mm扑灭火焰最低岩粉用量65%为有煤尘爆炸危险性煤层。12下、14、16煤层通过挥发份和固定碳换算求得的煤尘爆炸性指数分别为40.31%、44.14%?口40.78%,均为有煤尘爆炸危险性煤层。3)煤的自然发火倾向性2007年煤层自然发火倾向性测试成果表见表1.5。表1.52007年煤层自然发火倾向性测试成果表分析项目采样地点水分Mad(%)全硫含量(%)挥发分Vdaf(%

49、)真密度TRD,3g/cm吸氧量cm7g.干煤自然倾向性等级123074.781.43342.381.490.5738口类自燃143072.973.55047.661.660.6216口类自燃163022.572.76742.641.371.2262I类容易自燃173013.253.35740.841.660.7518I类容易自燃1.3 井田开拓方式1.3.1 井田开拓方式本井田均为第四系冲积层覆盖，可采煤层埋深一般在250米以下，且煤层倾角较缓，故确定采用立井石门上下山开拓方式，中央并列式通风，副井进风，主井回风。1.3.2 开采水平划分划分两个水平开拓，第一水平设在-240米，第二水平设在

50、-300米。第一水平与第二水平以暗斜井延深。-240米水平开采9、12下、14、15上等四层上组煤层并开采井田边界部分16、17层煤。1属第16、17层煤主要由-300米水平开采。1.3.3 井筒及主要运输大巷按照井田地质地形条件，井口及工业广场场地位置选择在矿井储量中心附近，并有利于交通运输设施的布置，根据省煤炭局对赵坡方案设计的批示意见，确定井口及工业广场布置在井田中部而偏南，工人村与工业场地连为一体布置。矿井设主、副井两个井筒，均为立井形式。主井担负提升煤及回风，并作为矿井安全出口之一。为此，井筒内布置一对2.8t非标准箱式箕斗，设梯子间，钢罐道。井筒净直径4.5m。副井装备一对一t标准

51、罐笼，设梯子间，敷设排水、压风、消防洒水管道，还敷设动力、信号通讯电缆。井筒净直径5.0m,担负提升肝石，下放材料，升降人员等辅助提升。采用木管道。第一水平西翼主要运输大巷沿12下层煤掘进，由采区石门与第9、14、15上层煤相连通。第一水平的东翼则采用-240米水平的主要石门开拓东一采区，石门穿过向斜透12下层后，以上山及石门布置东翼各采区巷道。总回风道设于主要运输大巷上方。1.3.4 井底车场形式采用立式井底车场，利用石门调车。立井空重车线均为1.5列车，副井空重车线为一列车，副井材料考虑8个消防车，消防列车库设于石门内。主井重车线设纯式推车机，电机车在空车线运行时课配合推车机进行调车，井底

52、车场通过能力按1.15的不均匀系数，30%勺肝石运量，车场年通过能力为75万t。1.3.5 开采程序及采区接替煤层的开采程序先上后下，由于第9、12下、14、15上层煤的层间距较小，且距16、17层煤距离较远，故分为上下两组开采。煤层开采顺序先上后下，近距离煤层群分组联合布置，上下山开采。上山采区区段前进式，下山采区区段后退式，区段内后退式回采。采用走向长壁采煤法，全部垮落法管理顶板。矿井投入生产后应优先扩大第9层煤的开采面积，以便尽快的解放下部储煤层。根据煤层赋存情况，第一水平共布置七个采区，西翼三个，东翼四个双翼采区走向尺寸一般为1000米左右，倾斜长度一般不超过600米，当受到条件限制无法布置双翼时，则进行单翼布置。首采区布置在井筒附近，以倾斜条带布置采区巷道。矿井投产时有第9层煤的四个倾斜挑担回采工作面和第12下层煤的两个倾斜条带工作面投产。采区接续以井底车场为中心，向两翼逐次扩展，东一采区采完后接西二采区，这样可减少工程量，并可缓和接续紧张。由于本井田煤层可采总厚度5.07m,且埋深在250m以下，根据方案设计，本井田储量计算时未考虑村庄及河流的保护煤柱，如因煤层开采而使地面塌陷，影响安全时，须考虑村庄搬迁。1.3.6