芦村新井设计 毕业设计说明书.doc

1 摘摘 要要 本次毕业设计，我所做的是芦村新井设计。 在毕业设计之前，我们设计组在陈志彬老师和李新旺老师的带领下到陶二矿进行 为期两天的毕业实习，在此期间我们搜集了所有毕业设计所需的资料，同时在生产一 线积累了实际生产的经验。在实习过程中我们更加深刻地了解到我们以后的工作，并 且学到了重要的设计思想及设计中所涉及的现场工作经验，为毕业设计打下了良好的 基础，为以后的工作也积累了宝贵的经验。 本次毕业设计是经过共同讨论及经过指导老师多次指导的结晶，经过反复比较后 最终确定的，是我们大学四年学习采矿工程专业的一个全面的总结。 芦村矿井初步设计包括以下几个部分： 1. 矿井内水文、地质、村庄、交通等基本情况概述； 2. 矿井井田范围内煤的地质储量、工业储量及可采储量； 3. 矿井生产能力及服务年限； 4. 矿井井田的总体开拓设计，井筒位置及形式选择、水平划分、延伸方案确定、 带区划分、井底车场的确定及线路计算、硐室布置等内容； 5. 矿井带区的布置、工作面布置、生产运输机械选型、生产程序安排、带区车场 的设计及生产工作面回采工艺的确定。 6. 矿井生产系统。包括提升、运输、通风、排水等系统的确定和设备选型及相关 硐室的布置。 本设计时间为 2012-3-12 到 2012-6-01 共 12 周时间，时间较为仓促，同时由于本 人水平有限，缺少现场生产经验，在设计中难免有不足之处，恳请各位老师和同学给 予批评指正，本人不胜感激。 关键词：开采水平、开拓方式、采煤方法、井底车场。 2 abstractabstract in this graduation design, what i do is a first step design of mineral mine in xitushang coal mine. under the leadership of chenzhibin and li xinwang, our group arrived at the taoermineral to carry on a graduation field work in a month before graduate design. we collected the data that all graduations need when design in this period, at the same time we obtained a glimmer of backlog the experience of the actual production .in this process, we understood we later of work more deeply, learned the important design thought and the spot work experience involved in the design, and made a good foundation of the design to beat for the graduation. we also obtained backlog precious experience of later work. this graduation is the crystallize of our common discussion and the guide of the teachers. according to our comparisons again and again, we decided this design in the end. this design is an overall summary of our four years university study of mining engineering. the design of mineral well in lucun mineral includes the following steps: 1. the introduce of the basic circumstance of the internal mineral well such as the background of water, geology, village, transportation, etc. 2. the geology storage quantity of the coal, industry storage quantity of the coal and the storage quantity of the coal allowed to mine in the tidy farmland and scope of the mine. 3. the ability of production in the mineral well and the time limits for service. 4. tidy farmland of mineral of total expand the design, the well tube position and the form choice, levels divide the line, extend the project assurance and adopt the area demarcation, the settling the parking field in the well bottom and circuit calculation, the silo arranges etc. 5. the design of the mining area arrangement in mineral well, the arrangement of the work surface, choosing the produces type of transport machine, the arrangement of the procedure, the parking field in the mining 3 area and the assurance of the back to adopt in the work surfaces of production. 6. the producing system of the mineral well. include the deciding of promoting, transporting, well ventilating, draining etc., the choosing of the equipments type and the arrangement of the silo related. the time of the designs is 2012-3-12-2012-6-1 and is 12 weeks in total.time is limited to design. because the level of oneself is limited, and the experience of spot produces is shortage, there are many shortages in my design, please give me some animadversions to correct, i will be extremely grateful. keywordkeyword: the level of mining, expand the way, adopt the coal method, well bottom car field. 4 目录目录 第一章第一章 矿井概述及井田特征矿井概述及井田特征.10 1.11.1 井田概况井田概况 .10 1.1.1 位置交通(行政隶属关系) .10 1.1.2 地形地貌11 1.1.3 地表水系 .11 1.1.4 气象 .11 1.1.5 地震情况 .12 1.1.6 矿区内工农业生产情况 .12 1.1.7 煤炭运销和经济效益12 1.1.8 地面建筑情况13 1.1.9 水源情况13 1.21.2 地质构造地质构造 .13 1.2.1 地层13 1.2.2 主要地质构造17 1.31.3 煤层煤层19 1.3.2 可采煤层特征表20 1.3.3 各可采煤层特征分述如下21 1.41.4 煤煤质质21 1.4.1 煤的工业分析21 1.4.2 煤的元素分析22 1.4.3 煤的工艺性能23 5 1.51.5 瓦瓦斯斯、煤尘、自燃、地温等情况、煤尘、自燃、地温等情况23 1.61.6 水文地质水文地质24 1.6.1 矿井主要含水层24 1.6.2 矿井主要隔水层 .25 1.6.3 断层及破碎带对矿井充水的影响25 1.6.4 矿井水文地质类型26 1.6.5 矿井涌水量26 1.71.7 对勘探程度及精查勘探地质报告的评价对勘探程度及精查勘探地质报告的评价27 第二章第二章 井田境界和储量井田境界和储量.28 2.12.1 井田境界井田境界.28 2.22.2 井田工业储量井田工业储量.28 2.2.1 可采煤层28 2.2.2 井田工业储量 .28 2.32.3 井田可采储量井田可采储量28 第三章第三章 矿井年产量、服务年限及矿井年产量、服务年限及工工作制度作制度.32 3.13.1 井型及服务年限井型及服务年限32 3.23.2 工作制度工作制度33 第四章第四章 井田井田开开拓拓.34 4.14.1 概述概述34 4.1.1 地质构造34 4.1.2 煤层赋存状况 .34 4.1.3 水文地质情况 .34 4.1.4 综述 .35 4.24.2 确定井田开拓方式确定井田开拓方式.35 6 4.2.1 确定井筒形式、位置、数目 .35 4.34.3 开采水平的设计开采水平的设计39 4.3.1 水平高度的确定 .39 4.3.2 设计水平的巷道布置 .40 4.44.4 带区划分带区划分.42 4.54.5 井底车场井底车场43 4.64.6 开拓系统方案比较开拓系统方案比较.56 4.6.1 开拓方案的类型 .56 4.6.2 开拓方案的技术比较 .58 4.6.3 开拓方案经济比较 .59 4.6.4 综合比较 .61 4.6.5 开拓系统的综述 .61 第五章第五章 采煤方法和带区采煤方法和带区巷巷道布置道布置.62 5.15.1 煤层的地质特征煤层的地质特征.62 5.1.1 煤层特征及围岩特征 .62 5.1.2 地质构造 .62 5.1.3 水文地质条件 .62 5.1.4 可采煤层的煤质指标特征 .63 5.1.5 开采煤层的瓦斯及煤尘情况 .63 5.25.2 采煤方法和回采工艺采煤方法和回采工艺.63 5.2.1 采煤方法的选择 .63 5.2.2 回采工艺 .63 5.35.3 带区巷道和生产系统带区巷道和生产系统.65 5.3.1 带区概况65 7 5.3.2 带区生产能力 .66 5.3.3 带区巷道布置 .67 5.3.4 带区生产系统 .67 5.45.4 带区车场设计及硐室带区车场设计及硐室.68 5.55.5 带区采掘计划带区采掘计划.71 5.5.1 带区巷道的掘进方法和作业方式71 5.5.2 带区巷道的断面和支护形式 .72 5.5.3 带区工作面配备 .73 5.5.4 工作面推进度、年产量 .73 第六章第六章 矿井运输与提升矿井运输与提升.74 6.16.1 概述概述 .74 6.26.2 带区运输设备的选择带区运输设备的选择 .74 6.36.3 主要巷道运输设备的选择主要巷道运输设备的选择 .75 6.3.1 大巷运输方式的选择 .75 6.3.2 大巷皮带运输机的选型75 6.46.4 主井提升设备选型计算主井提升设备选型计算 .78 6.4.1 主井提升原始数据 .78 6.4.2 提升容器的确定 .79 6.4.3 钢丝绳的选择 .81 6.4.4 提升机的选择 .82 6.4.5 提升电动机的选择 .82 6.4.6 提升机相对井筒的位置 .83 6.4.7 提升系统的总变位质量 .84 6.4.8 动力学计算 .85 6.4.9 对防滑性能的分析 .86 8 6.4.10 提升机提升能力的验算 .87 6.56.5 副井提升设备的选择副井提升设备的选择 .87 6.5.1 罐笼的选择 .87 6.5.2 钢丝绳的选择 .87 6.5.3 提升机的选择 .88 第七章第七章 矿井通风与安矿井通风与安全全.89 7.17.1 矿井通风方式与通风系统的选择矿井通风方式与通风系统的选择89 7.1.1 选择通风系统的原则89 7.1.2 矿井通风方式的选择89 7.1.3 主要通风机工作方法的选择 .89 7.27.2 矿井所需风量的计算矿井所需风量的计算 .90 7.2.1 风量的计算原则 .90 7.2.2 矿井所需风量的计算 .90 7.37.3 矿井通风阻力计算矿井通风阻力计算 .94 7.3.1 矿井通风总阻力计算原则94 7.3.2 矿井通风总阻力计算94 7.3.3 矿井通风等积孔的计算96 7.47.4 扇风机选型扇风机选型 .96 7.4.1 选择风机的基本原则96 7.4.2 通风机的选择设计步骤 .96 7.57.5 防止特殊灾害的安全措施防止特殊灾害的安全措施99 7.5.1 综合防尘 .99 7.5.2 水灾预防 .99 7.5.3 顶板管理 .100 9 第八章第八章 矿井排水矿井排水.101 8.18.1 概述概述 .101 8.28.2 排水设备选型排水设备选型 .101 8.2.1 水泵的初选 .101 8.2.2 管路布置 .103 8.2.3 管道特性曲线及工况的确定 .104 8.2.4 校验计算 .107 8.38.3 水仓及水泵房水仓及水泵房107 8.3.1 水泵房 .107 8.3.2 水仓 .108 第九章第九章 技术经济指标技术经济指标.110 第十章第十章 经济技术综述经济技术综述.112 10.110.1 矿井设计采用的新技术和新方法矿井设计采用的新技术和新方法112 10.1.1 倾斜长臂采煤法112 10.1.2 沿空掘巷技术 .113 谢谢 辞辞.118 参考文献参考文献.119 10 第一章第一章 矿井概述及井田特征矿井概述及井田特征 1.11.1 井田概况井田概况 1.1.1 位置交通位置交通( (行政隶属关系行政隶属关系) ) 芦村煤矿位于河北省武安市北部，以高村为中心，南距武安市约 5km。邯郸-长治 公路横跨矿区南端，邢台-都党公路纵贯矿区东缘。煤矿运煤专用线在上泉车站与褡午 环形铁路接轨，交通十分便利（见图 1-1）。 井田范围：北以第 1 地质剖面与郭二庄矿为界；南以第 13 地质剖面与上泉勘探区 为界；西部以井田 f4断层与地方煤矿为界；东部以 f22断层及-550m 水平切割各煤层为 边界，地理坐标：北纬 364010364347，东径 1134709113 4832。井田南北长约 6km，东西约 1.6km，呈南北近似长条状，井田面积 9.5171km2。 11 图图 1-11-1 交通位置图交通位置图 芦村煤矿位于武安市境内，武安市位于邯郸市西北，太行山东麓，西北与山西省 交界。面积 1806 平方公里，城区面积 16.5 平方公里。现辖 22 个乡镇、502 个行政村， 人口 69.1 万。1988 年设武安市，撤销武安县，以原武安县行政区域为武安市行政区域。 为省属县级市，由邯郸市代管，素有“太行明珠”之称。 1.1.2 地形地貌地形地貌 矿区位于太行山东麓山前丘陵地带，武安盆地的西部，属山间平原地貌，地形微 向东倾斜。北洺河东西向横穿矿区中部，地势北高南低，河北岸往北呈阶地式增高， 最高标高达 355.77m，河床及其以南地势低缓，最低标高为 246.86m，最大高差 108.91m。 京娘湖 上焦寺 贺进 贺赵 阳邑 阳邑煤矿 冶陶 徘徊 午汲 伯延 大社 前史村 南城 东武仕水库 磁县 彭城 峰峰矿区 王凤煤矿 武安市 清化 王边 永年市 沙河市 大油村 新城 北 康 城 煤 矿 陶 一 煤 矿 陶 二 煤 矿 邯郸市 邯郸矿务局 户村 京 北 磁山 邯 长 线 南 和村 钢铁厂 滏 阳 河 褡 西通乐 马 洺 图例 新城 西光 马头 午 线 会 河 河 洺 河 洺 河 册井 广 线 市 县 市县区界 矿务局 生产矿井 矿井边界 勘探区 乡 镇 铁 路 公 路 河 流 云 驾 岭 扩 大 区 通 乐 勘 探 区 云 驾 岭 煤 矿 郭 二 庄 煤 矿 12 1.1.3 地表水系地表水系 矿区内主要地表水来自北洺河和马会河，北洺河发源于西部山区京娘湖一带，流 经本区南端，河床宽约 200 余米，最高洪水水位标高 270.59256.26m，汇水面积 390km2，旱季干涸无水，汛期流量 1020m3/s，1963 年洪峰流量 2180m3/s,雨季河水 暴涨水位急剧变化,旱季无水。近年有铁矿、煤矿、选矿厂排水流入河内，故常年有少 量浑浊流水。目前淤泥较多，河床很浅。 马会河在本区中部经过，自西向东流经本区汇入北洺河。发源于邢台沙河县峡沟、 温家园一带，上游支流较多，汇水面积较大。河床宽约 20-80m，河床平缓开阔，雨季 洪水急剧而下，旱季无水。近年因上游有铁矿、煤矿排水流入河内，故常年有浑浊流 水，但水量不大。2000 年 7 月雨季因急降雨河水暴涨，最高洪水位标高达+178.34m(地 点：东马项村南)，但数小时之后便成了干河。如果有长时期稳定的补给水源，可能会 对矿山开采产生一定影响，一般情况下，由于矿山开采水平日益延深，回灌的可能性 较小。 1.1.4 气象气象 本区为温带大陆性气候，四季分明，春旱、夏热、秋雨、冬寒，根据武安市气象 站资料统计，年降雨量介于 1472mm（1963 年）135mm（1966 年） ，平均降雨量 600mm，最大月降雨量 1026mm（1963 年 8 月） ， ，降雨多集中在 7、8、9 三个月。年蒸 发量 2000mm 左右。平均气温 12.6,最高温度 41.3(1968 年 6 月 11 日)，最低温度- 19.9(1967 年 1 月 15 日)。降雪及冻结日期自 11 月中旬至次年 3 月初，约 90 余天， 最大冻结厚度 41cm。平均风速 2.7m/s 左右，最大风速 22.7m/s，风向北东，北北东居 多。 邯郸矿区地处中纬度地带，属半干旱暖温带大陆性季风气候，四季分明，冬季寒 冷少雪，春季干燥，风沙盛行，夏季炎热多雨，秋季晴朗，寒暖适中。据武安气象站 资料，多年平均气温 12.6，月平均气温最低为-3.4（1 月份） ，最高为 26.4（7 月份） ，极端最低气温为-19.9（1967 年 1 月 5 日） ；极端最高气温为 42.5。多年 平均日照时数为 2297，年日照百分率平均为 52%，平均无霜期 192 天，霜冻期一般为 每年 11 月中旬左右至次年 3 月份，约 120 余天。积雪最大厚度 14.0016.00cm，冻土 最大深度 42.00cm。风向多为南风和西北风，年平均风速 2.7m/s，极端最大风速 29m/s。本区降水主要受太平洋东南季风气候影响，因距海洋较远，故而偏少，多年平 均降水量为 560mm，历年最大降水量为 1472.7mm（1963 年） ，最小降水量为 135.0mm（1966 年） ，月最大降雨量 1026.3mm(1963 年 8 月)，最大日降雨量 286.3mm（1963 年 8 月 4 日） ，降水主要集中在夏季，汛期一般在 69 月份，降水量占 全年总量的 76%。年最大蒸发量 2792.9mm(1960 年)，最小 1257.1(1964 年)，年平均 13 1977.2mm，月最大蒸发量 495mm(1972 年 6 月)。 1.1.5 地震情况地震情况 本区位于环太平洋地震构造带，因而地震极为频繁，且震级较高。邯邢矿区属国 家地震重点监测区，按照中国地震裂度区划图（1990） 划分，本区地震裂度为 7 度 区。根据中国地震动参数区划图 （gb18306-2001）划分，本区所属地震动峰值加速 度分区为 0.100.15g。 1.1.6 矿区内工农业生产情况矿区内工农业生产情况 武安市位于邯郸市西北，太行山东麓，西北与山西省交界。面积 1806 平方公里， 城区面积 16.5 平方公里。现辖 22 个乡镇、502 个行政村，人口 69.1 万。1988 年设武 安市，撤销武安县，以原武安县行政区域为武安市行政区域。为省属县级市，由邯郸 市代管，素有“太行明珠”之称。2005 年，武安市完成生产总值 235 亿元，财政总收 入达到 30.24 亿元，其中县级财政收入达到 9.58 亿元。综合经济实力在 2003 年再进 全省“十强” ，2004 年晋位全省“三强” 、并跨入全国“百强” 。武安市矿藏丰富，以煤、 铁为主，还有铝矾土、硫磺、云母、石棉、石膏、石英、钨等共 20 余种。 矿区内农业耕地多为旱地，耕地较少，地方采矿、洗选、冶炼工业是当地农民的 重要经济来源。主要农作物有小麦、玉米等，经济作物有棉花、大豆、花生等，矿藏 以煤、铁、石材为主。主要工业有煤炭、钢铁、冶炼、化工、水泥和电力。 1.1.7 煤炭运销和经济效益煤炭运销和经济效益 芦村矿煤类以焦煤（jm）和肥煤（fm）为主。芦村矿生产的焦精煤、肥精煤是优 质的炼焦用煤，具有低灰、低硫、低磷、挥发份适中、粘结性强的特点，在市场上具 有很强的竞争力。精煤产品可以供给武钢、湘钢、包钢、首钢、邯钢、天津铁厂、本 地焦化厂等大型冶金、焦化企业。 近几年，煤炭市场良好，煤炭价格节节攀升，在走高的市场前提下，九龙东一矿 抓紧时机，煤炭销售可以取得了良好的经济效益。 参考有关权威部门对我国未来十年的煤炭供需预测资料，2010 年前每年的煤炭供 需缺口将在 5000 万 t 以上，优质煤炭更为短缺。因此，芦村矿煤炭有着广阔的市场前 景。 1.1.8 地面建筑情况地面建筑情况 芦村矿井田范围内地面无文物古迹及旅游区等需重点保护的区域，仅有几个村庄 零散分布于井田范围内的地表。 14 1.1.9 水源情况水源情况 矿区内的水源的主要来源是芦村矿现有四口供水井对生活区和工业广场生产进行 供水，分别为饮 2、饮 3、饮 4 孔及井下四采车场的奥灰水文孔，其供水量可达 200m3/h。其中，饮 2、饮 3、饮 4 孔硬度在 11.2312.78，ph 值 7.37.6，水质类型 为 hco3-ca 型，总体水质较好。 井下生产用水主要来源一、四带区奥灰水文孔，供生产、防尘及配液。 1.21.2 地质构造地质构造 1.2.11.2.1 地层地层 本区为全掩盖区，地层由老到新有：奥陶系、石炭系、二叠系及新生界。现分述 如下： 一、奥陶系 （一）中统（o2） 峰峰组（o2f） 为煤系地层基底，地表未出露，由灰、青灰色、深灰色厚层状灰岩夹白云质灰岩、 角砾状灰岩、花斑状灰岩、薄层泥灰岩组成，含海相动物化石 actionceras sp.局部 夹石膏层，灰岩中见缝合线构造。本组厚度 155m 左右，岩溶裂隙发育，按岩性可分两 段。 下部：（奥陶系七段）：为灰色、深灰色、浅灰色巨厚中厚层致密灰岩，微晶 隐晶结构，夹白云质灰岩、花斑状灰岩、条带状灰岩及少量薄层泥灰岩、大理石化 灰岩，局部夹石膏层，顶部有角砾状灰岩，灰岩中局部具缝合线构造。灰岩夹肉红色 薄层白云质灰岩，具不发育的花斑状结构。厚度 40-69m。 上部（奥陶系八段）：深灰色、浅灰色厚层夹中厚层、巨厚层微晶灰岩或花斑状 灰岩，泥质含量较高。顶部夹多层黄褐色、杂色中厚层角砾状灰岩。厚度约 100m。 二、石炭系 （一）中统（c2） 1、本溪组（c2b） 与下伏奥陶系峰峰组假整合接触。 本组厚度：1520m，平均约 18m。 岩性大致可分四部分： 底部为紫色、灰色铝土质泥岩、粉砂岩，具鲕状结构。夹赤铁矿层（山西式铁矿） 一般厚 0.200.50m，局部为含铁砂岩,含铁量很低。 下部为灰色、紫褐色铝土质泥岩，粉砂岩及中细粒砂岩，具鲕状结构，含少量植 物化石。 15 中部为本溪灰岩及煤层，灰岩为深灰色，隐晶结构，致密块状，含少量筳科及其 它动物化石，含不规则团块状燧石。 上部为黑色、深灰色粉砂岩、细粒砂岩、泥岩、普遍含铝土质，具鲕状结构，发 育水平层理及缓波状层理，含少量植物化石 （二）上统（c3） 2、太原组（c3t） 与下伏本溪组整合接触。 本组厚度 125150m，一般厚度 140m。 本组为本区主要含煤地层，以浅海相、滨海相、过渡相为主，底部以灰、灰黑色 粉砂岩、细粒砂岩与本溪组为界。 本组岩性以浅灰、灰、深灰、灰黑色泥岩、粉砂岩、细粒砂岩为主，夹灰岩 7 层， 含煤 12 层。本组含丰富植物、动物化石；微细层理，水平层理发育。 灰岩自下而上分别为：下架灰岩、大青灰岩、中青灰岩、小青灰岩、伏青灰岩、 野青灰岩和一座灰岩。其中厚度较稳定者 4 层，分别为大青、中青、伏青、野青灰岩。 灰岩一般为深灰黑灰色，可见大量海百合茎及蜓化石。 可采及局部可采煤层有 4、6、7、8、9 号煤，其中 6、7 煤层为本组主要可采煤层， 不可采或零星可采煤层有 3、4 下、5、5 上、6 下、7 上、7 下煤层。 三、二叠系 （一）下统（p1） 1、山西组（p1s） 与下伏石炭系太原组整合接触。 本组厚度 6070m，一般厚度 65m。 本组由浅灰灰白色中粗粒砂岩、细粒砂岩，深灰色粉砂岩、泥岩及煤层组成， 含煤 3 层。上部 1 上煤层不可采，1 号煤层局部可采，下部为厚而稳定的 2 号煤层，为 本区主要可采煤层。本组按岩性大致可分为三个沉积旋回： 底界至 2#煤层顶板：一般厚度 10m。底界粉砂岩、细粒砂岩或灰白色中粒砂岩 （相当于北岔沟砂岩）与太原组分界。向上为黑、白相间粉砂岩、细粒砂岩，具波状 层理和透镜状层理，含较多植物化石及菱铁质结核。2 号煤层直接顶板为深灰色含丰富 植物化石的粉砂岩，可相变为中、细粒砂岩。 2 煤上部砂岩到 1 煤顶板：一般厚 15m。1 煤层间接顶板为浅灰、灰白色厚层状中、 粗粒砂岩，发育斜层理，层面富含炭屑及白云母片，含泥质包裹体，夹镜煤条带。向 上为深灰色粉砂岩、泥岩，局部相变为中细粒砂岩。 1 煤上部砂岩到本组顶界：一般厚 40m，为灰色、灰白色厚层细粒砂岩、中粒砂岩 16 夹粉砂岩，局部地段含铝土质，具鲕状结构，含菱铁矿结核，中下部夹三层薄煤。1 煤 层直接顶板为灰色粉砂岩或细粒砂岩，含椭圆形菱铁矿结核，含较多植物化石。 2、下石盒子组（p1x） 与下伏山西组整合接触。 本组厚度 32.2072.40m，一般厚度 60m。 本组底部以浅灰灰白色厚层含砾粗粒砂岩（相当于骆驼脖砂岩）与山西组分界， 底界砂岩含泥质团块，局部夹微带紫色粉砂质泥岩，风化后较松散。上部为铝土质粉 砂岩、泥岩及细粒砂岩，具鲕状结构，颜色有一定变化，主要为灰、灰绿色，植物化 石较少，偶夹煤线，局部含砾。北部粉砂岩及铝土质泥岩中普遍含赤铁矿大鲕粒，集 结成瘤状、葡萄状集合体。 （二）上统（p2） 1、上石盒子组（p2s）： 与下伏下石盒子组整合接触。 本组共分四个岩性段，岩性特征如下： 一段：本段厚度 118.73181.07m，一般厚度 154m。 底部以灰绿、灰白色厚层中粗砂岩、含砾粗粒砂岩与下石盒子组分界，砂岩具斜 层理，含泥质团块，风化后较松散。 下部为灰绿、灰、紫花斑色铝土质粉砂岩、泥岩及薄层细粒砂岩，具鲕状结构， 含有少量植物化石，夹三层灰白色厚层含砾石英砂岩，北部以紫色为主且含豆状铁质 结核。 中部为灰白色厚层状具斜层理的含砾粗粒石英砂岩，具斜层理，一般厚 815m。 中上部为灰色、灰绿色、紫色铝土质粉砂岩、泥岩夹中及细粒砂岩，局部夹灰白 色厚层石英粗粒砂岩。局部泥岩具鲕状结构，局部含少量植物碎片化石。 二段：本段厚 103.10133.46m，一般厚度 120m。 本段以中粗粒砂岩含量高为主要特征。 底部以灰白色、灰微带紫的厚层含砾石英粗粒砂岩与一段为界，砾石多为石英岩、 硅质岩等，成层分布。具韵律分选的大型斜层理，一般厚 40m，质地坚硬，可作磨石材 料，普遍沉积，是良好的标志层。中上部为灰绿、紫花、灰黄等色铝土质粉砂岩、细 粒砂岩、泥岩及灰白色厚层含砾石英砂岩，砾石多为石英岩、硅质岩等，成层分布， 粉砂岩具鲕状结构。上部夹数层灰白色长石石英砂岩，具大型斜层理。 三段：本段厚 84.80120.07m，一般厚度 100m。 底部以灰微带浅紫、灰白色厚层含砾石英砂岩与二段为界。 本段岩性为灰紫、紫花、灰黄、灰绿色粉砂岩夹灰白色、浅灰色细粒砂岩、厚层 中粒长石石英砂岩。局部含铝土质、具鲕状结构，局部夹砖青色粉砂岩或薄层细粒砂 17 岩。 四段：本段厚约 165m。 本段岩性为紫色、紫花色、灰黄色粉砂岩、细粒砂岩夹数层灰白色厚层状含砾粗 粒砂岩。 底部以灰白色、灰黄色厚层含砾粗粒砂岩与三段分界，砂岩中含有泥质团块，具 不清晰的韵律分选。 顶部的紫红色、暗紫色粉砂岩、细粒砂岩普遍沉积。 2、石千峰组（p2sh） 与下伏上石盒子组整合接触。 本组厚度 200-250m，一般厚 220m。 底部以黄色、灰绿、紫灰色中厚层含砾粗粒砂岩与上石盒子组分界，局部相变为 细粒砂岩、粉砂岩。一般厚 34m，砾石为石英砾，砾径 520mm。其上为厚 1020m 的紫灰色泥岩、砂质泥岩。 下部为砂、泥岩互层，砂岩多为浅灰色，细粒中厚层状，成分以石英、长石为主， 含云母较少，颗粒分选较好，磨圆度一般，钙质胶结，交错层理及波状层理较为发育， 泥岩一般为鲜红色或紫红色，含有较多瘤状钙质结核，厚自 10cm 至 12m 不等。 上部主要为紫红色薄层状泥岩，夹灰色细粒砂岩及青灰色钙质泥岩薄层，局部含 大量钙质结核，泥岩层面含大量细碎云母片，钙质泥岩一般厚 1020cm，性较软，质 不纯，含有大量砂、泥质。向上与三叠系之间呈渐变过渡关系，无明显分界。 本组夹淡水灰岩（泥灰岩）3 层，为灰白色，结晶程度不好，局部相变为钙质泥 岩，厚 0.105m，一般 23m，呈团块状、不规则状、疙瘩状，成层性不好，局部可 顺层尖灭，一般 35 层，野外极易辨认，是良好的标志层。淡水灰岩外表呈灰白色至 淡青色，致密坚硬，常含有红色硅质条带。 本组地层最明显特征是含淡水灰岩及钙质结核。 四、第四系（q） 超覆于各时代地层之上。底部多为一层灰绿色含砾粘土或含砾亚砂土，砾石成分 为石英、石灰岩及岩浆岩，磨圆度较差，砾径 210cm。中下部以褐黄色粘土、亚粘 土为主，含少量肉红色石英质卵石。上部厚约 3050m，为松散的卵石，含少量亚粘土。 卵石成分以肉红色石英岩为主，另有少量的岩浆岩及石灰岩。磨圆度好，砾径 510cm。卵石、见有刨蚀凹月面、压坑、擦痕等冰碛物特征。除山坡、河床之外，均 被第四系薄层黄土覆盖。第四系厚度 6.45173.00m，平均厚度 93.90m。 1.2.2 主要地质构造主要地质构造 邯郸矿区位于太行山东麓，华北盆地西缘。区域构造上属于中朝准地台（）山 18 西断隆（）太行拱断束（）武安拗断束（）武安向斜的西翼，燕山和喜马拉雅 山运动控制了区域的构造形态，主构造线方向为北北东北东向。在构造体系上归属 新华夏构造体系，煤田西部为太行山隆起中南段，矿区呈北北北东向展布，由赞皇 隆起和武安断陷组成。前者由太古代和少量元古代变质岩系组成，后者主要由古生代 地层组成。由于西侧太行山隆起的上升和东侧华北盆地的沉降，使邯邢煤田形成走向 nne近 sn、西边翘起、东边倾降、并具波状起伏的翘倾断块。煤田边界断层多为 nee 走向的正断层，煤田内发育有大量 nnene 向正断层及少量 nnw 向正断层，组成一系列 地堑，地垒和阶梯状单斜断块（半地堑或箕状地堑） 。自北向南有 nne 向的晋县栾城坳 陷（地堑） 、宁晋隆尧隆起（地垒） 、巨鹿邯郸坳陷（地堑）及南部的邢台武安坳陷， 呈雁行状斜列展布褶皱与断裂的共同作用形成本区构造轮廓。煤田内褶皱构造主要分 布在近东西向的隆尧南正断层以南至洺河一线。轴向 nne，与大断层走向平行展布的背、 向斜为煤田内主要褶皱构造，延伸较长，形态清晰，ew 和 nw 向褶皱规模小，断续出现。 地层倾角比较平缓，一般为 1020，局部可达 30左右。主要褶皱鼓山复背斜和紫 山背斜位于峰峰武安两矿区衔接的中部，纵贯南北，轴向北 10东。在紫山以西， 鼓山九山背斜之间形成武安和村彭城向斜，其轴向与鼓山复背斜近似平行。鼓 山复背斜以东为单斜构造。次一级的褶皱则以小规模、呈串珠状的背斜、向斜、穹隆 的形式出现，其轴向大体呈北东向。 芦村矿井田基本构造形态为一单斜构造，以断裂构造为主， ，褶曲次之。此外，尚 有岩浆岩的侵入。断裂方向以北北东及北东向最为发育，以高角度正断层为主，将 矿区切割成若干小型的地垒、地堑和断块。区内伴有宽缓的褶曲及岩浆岩侵入，地质 构造复杂程度属中等类型。地层在第 10 地质剖面线以北近南北走向，倾向东。第 10 地质剖面线以南走向转为北东，倾向南东。地层倾角 1530，一般 1520。 一、 断层 1、大断层 芦村井田内已发现大小断层共 119 条。其中落差20m 的大中型断层 19 条；落差 203m 的中小型断层 32 条；落差3m 的小型断层 68 条（表 13） 。中小型断层均为 在 2#煤层开采过程中所揭露。断层性质均为高角度正断层，断层倾角一般为 6070。断层走向主要为北北东北东向。总观全区，南部断层多落差大，加之岩 浆岩发育，使构造趋向复杂化。 2中小型断层 井田内已揭露中小型断层共 32 条，占断层总数的 26.9%。其中落差 1020m 的断 层 8 条，落差 510m 的断层 13 条，落差 35m 的断层 11 条（见表 3-1） 。根据优势走 向方位，井田内中小型断层可分为 2 组，即 nne 向断层组和 ne 向断层组。但以优势走 向方位为 10左右的 nne 向断层组为井田内已揭露中小型断层的主体。 19 3小型断层 对小断层的统计结果表明，截至 2006 年底，芦村井田采掘过程中共揭露小断层 68 条，占总断层数的 57.1%。这些小断层以 7090和 020为优势走向方位，与 中小型断层的优势走向方位具有一致性。 二、 褶曲 在南部沿 11 线有较明显的向斜，轴向约北 70 西。其次，在 f4 以西的浅部地段 第 10 及 4 地质剖面线附近也具有短轴向斜的特征。 岩浆岩侵入 矿区内岩浆岩为新生界地层所掩盖。在矿区的勘探范围内，于先后各期施工的 105 个钻孔中，除极少数钻孔因未打穿太原群下部煤层而未见岩浆岩外，其余钻孔均于 不同层位和同一层位揭露有岩浆岩。这一事实，说明本区岩浆岩活动相当强烈，岩浆 岩极为发育，分布广泛。 上至最高地层层位石千峰组，下到煤系基底奥陶纪灰岩，各时代地层均有岩浆岩 侵入。在垂向地层剖面上，一般均见有两个或多个岩体。单一岩体厚度最薄不足 1m， 最厚达 70m 左右，其中以上石盒子组岩浆岩为最厚。侵入煤系地层的单一岩体最厚约 40m，一般数米至十余米。 闪长玢岩是矿区内岩浆岩的主要类型，其它类型所占比重较小。造成不同类型的 主要原因是岩浆分异作用和自变质作用。 （一）闪长玢岩： 浅灰、灰白或浅灰绿色，全晶质斑状结构，块状构造。斑晶为中性斜长石和普通 角闪石。斜长石呈半自形、板状。隐约可见环带构造或聚片双晶。表面泥化，部分绢 云母化和碳酸盐化。角闪石呈自形长柱状，横切面菱形，两组解理较发育，具多色性。 局部常绿泥石化和碳酸盐化。基质细微粒，主要为斜长石，有时见少量角闪石和石英。 矿物成分含量斜长石占 7075%，角闪石占 20%左右。次要矿物有时见黑云母。副矿物 有磷灰石、磁铁矿和黄铁矿。 （二）角闪闪长玢岩 灰或灰绿色，全晶质斑状结构，块状构造，斑晶由普通角闪石和中性斜长石组成。 角闪石自形或半自形长柱状，两组解理交角 124和 56具多色性。局部常绿泥石化 和碳酸盐化。斜长石半自形板状，常见聚片双晶和环带构造，表面泥化和绢云母化。 基质微粒，以斜长石为主，角闪石和石英不多。矿物成分含量角闪石占 35%，斜长石占 60%。副矿物为磷灰石、黄铁矿和磁铁矿。 （三）角闪玢岩 深灰绿色，全晶质斑状结构，块状构造。斑晶为普通角闪石，半自形长柱状。横 切面呈菱形六边形。晶体边缘大部分褐铁矿化，含量占 45%。基质为微晶斜长石，大部 20 分碳酸岩化或泥化，局部见清晰板条状晶体，含量占 50%。副矿物有磷灰石和黄铁矿。 （四）钠化黑云母辉石闪长玢岩 暗灰色或肉红色，全晶质斑状结构，块状构造，斑晶为斜长石、黑云母和透辉石。 斜长石半自形板状，具环带构造。部分钠长石化、绿泥石化或碳酸盐化。黑云母片状， 解理发育。透辉石半自形板状，碳酸盐化强烈，局部绿泥石化，含较大磷灰石包体。 斜长石含量占 40%，黑云母和透辉石各占 10%。基质为斜长石，半自形板状，亦发生钠 长石化和绿泥石化，局部碳酸盐化，可见环带构造。含量占 35%。石英呈不规则粒状， 充填于孔隙中，含量小于 5%。副矿物为磷灰石等。 1.31.3 煤层煤层 1.3.11.3.1 含煤地层及含煤性含煤地层及含煤性 本井田的主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组、中统本溪组。 地层总厚度 200240m，平均 220m，共含煤 16 层，煤层总厚 13.08m，总含煤系数 5.9，其中可采煤层 7 层，可采总厚度 10.11m，可采含煤系数 4.6，其中太原组和 山西组为主要含煤地层。 一、山西组（p11s） 地层厚度 6070m，平均 65m。岩性以灰、深灰色粉砂岩、砂质泥岩与浅灰色、灰 白色细粒至中粒砂岩为主。底部常以一层灰、深灰色细、中粒砂岩或粉砂岩与太原组 分界，整合接触。下部为砂质泥岩，泥岩偶夹煤线。中部以灰、深灰色中、细粒砂岩、 粉砂岩为主，间夹灰黑色砂质泥岩、泥岩，含煤 3 层，编号分别为 1 上 、1、2，煤层总厚 4.56m，总含煤系数 7.0。位于该组下部的 2#煤层为主要可 采煤层，1煤层为局部可采煤层。可采煤层总厚 4.16m，可采含煤系数 6.4。2#煤 夹矸深灰色(晶质)水云母粘土岩是极可靠的标志层。上部为灰色砂质泥岩、泥岩，局 部具泥质或菱铁质细鲕粒结构，间夹粉砂岩，细粒砂岩。 本组地层中含有丰富的植物化石，尤以各煤层顶板植物化石居多，其中常见的有 猫眼鳞木和苛达木等。动物化石仅在少数钻孔中偶尔发现，多为瓣腮类，常与植物化 石共生。山西组地层沉积是在海退渐远的大环境条件下以三角洲相为主的沉积。沉积 环境决定了岩性和煤层的变化。 二、太原组（c3t） 总厚 125150m，平均 140m。岩性以灰、深灰色粉砂岩和灰、浅灰色细粒至中粒 砂岩组成，局部见粗粒砂岩或含砾粗粒砂岩，间夹石灰岩 47 层，其中沉积普遍，厚 度稳定者有大青、中青、伏青和野青灰岩四层，为良好标志层；其余下架、小青和一 座灰岩仅局部或偶有沉积。含煤层 14 层，煤层总厚 8.36m，总含煤系数 6.0%。从上到 下煤层编号为 3#、4#、4 下#、5 上#、5#、5 下、6#、6 下#、7 上#、7#、7 下#、8 上 21 #、8#、9#，其中可采煤层 5 层，分别为 4#、6#、7#、8#、9#，除 4煤层局部可采外， 其余均为大部可采煤层。可采煤层总平均厚度 5.95m，可采含煤系数 4.3%。位于太原 组底部的 8、9#煤层受岩浆岩侵入影响严重。 本组地层粉砂岩中含丰富植物化石，常见的有翅羊齿和栉羊齿植物化石。灰岩中 海相动物化石丰富，常见的网格长身贝，纺缍蜒、希瓦格蜒及海百合茎等。 太原组是以浅海入侵频繁的海陆交替相沉积，每个沉积旋回中陆相、过渡相、海 相几乎齐全，但以过渡相较为发育，沉积旋回韵律明显。从太原组所含 47 层灰岩 （或海相泥岩）在地层剖面中的分布、间距、厚度可以看出，海水侵入的间隔由下至 上逐渐增大，而侵入强度逐渐变弱以至消失。 三、本溪组（c2b） 地层总厚 1520m，平均 18m。中下部为灰、灰黑色铝土质泥岩，砂质泥岩，具鲕 状结构，间夹细砂岩，粉砂岩。上部为一层深灰色石灰岩，含蜒科动物化石，层位较 稳定，称本溪灰岩或尽头灰岩。本组含不稳定薄煤层 1 层，即 10#煤层，为不可采煤层， 煤层厚度平均 0.15m，含煤系数为 0.8%。 本组地层为海陆交替相沉积，以泻湖、潮坪等过渡相为主。底部普遍沉积一层比 较稳定的铁质泥岩（山西式铁矿） ，与奥陶系呈假整合接触。 1.3.2 可采煤层特征表可采煤层特征表 编 号 煤层 名称 统计 点数 厚度 最小-最大 平 均 煤层 间距 （m） 可采 系数 变异 系数 稳定 性 煤层 结构 煤 层 情 况 1小煤51 0-1.18 0.63 15-202037 极不 稳定 简单 无岩浆岩干扰,只 19 线以南个别点受到岩浆岩影 响,煤层局部可采 2大煤51 0.55-5.96 3.64 369433 较稳 定 较简 单 19 线以南有岩浆岩干扰，北部基本无岩浆岩影响。 煤层稳定。 4 野青 煤 54 066-1.88 1.27 281728 极不 稳定 简单 层位稳定，局部可采。岩浆岩干扰较弱。 1.3.3 各可采煤层特征分述如下各可采煤层特征分述如下 （一）1 号煤（小煤） 位于山西组中部，为零星可采煤层，煤层厚度 01.18m，平均厚度 0.63m。煤层 结构简单，厚度变化不大。区内穿过 1 号煤层层位钻孔 61 个。其中：断失点 9 个；岩 浆岩侵入煤层顶板点 1 个（不可采） ；正常可采点 10 个，正常不可采点 39 个，尖灭点 22 2 个。煤层可采性指数 19，厚度变异系数 37，属极不稳定煤层。煤层顶底板岩性 多为粉砂岩，局部顶板为细粒砂岩。 （二）2 号煤（大煤） 位于 1 号煤之下，相距 1520m。为本区主要可采煤层，基本全区可采，煤层厚 度 0.555.94m，平均厚度 3.54m。纵观全区厚度无明显变化。含夹矸 1-2 层，通常煤 层下部含 1 层粉砂岩夹矸，厚 0.080.82m，平均夹矸厚 0.26m。于第 12 地质剖面线 向南局部地段岩浆岩侵入煤层顶板或底板，使煤层变薄，但仍然可采。区内穿过 2 号 煤层层位钻孔 61 个。其中：断失点 8 个；岩浆岩侵入煤层顶板 1 个（可采） ，侵入煤 层底板 1 个（可采） ；正常可采点 48 个，正常不可采点 3 个。煤层可采性指数 94， 煤层厚度变异系数 33，属较稳定煤层。煤层顶底板岩性为粉砂岩，局部顶底板为细 粒砂岩。岩浆岩局