采矿工程毕业设计（论文）-唐口煤矿1.5Mta新井设计2【全套图纸】.doc

编号：（ ）字 号本科生毕业设计（论文）全套图纸，加153893706唐口煤矿1.5 Mt/a新井设计煤巷锚杆支护技术的研究及应用 采矿工程2007-1班题目： 姓名： 学号： 班级： 二一一年六月中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名： 学 号： 学 院： 矿 业 工 程 专 业： 采 矿 工 程 设计题目： 唐口煤矿1.5 Mt/a新井设计 专 题： 煤巷锚杆支护技术的研究及应用 指导教师： 职 称： 教 授 二一一年六月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 矿业工程 专业年级 采矿工程2007级 学生姓名 任务下达日期： 2011 年 1 月 14 日毕业论文日期： 2011 年 3 月 14 日 至 2011 年 6 月 9 日毕业论文题目：唐口煤矿1.5 Mt/a新井设计毕业论文专题题目：煤巷锚杆支护技术的研究及应用毕业论文主要内容和要求：根据采矿工程专业毕业设计大纲，本毕业设计分为一般部分、专题部分和翻译部分，具体包括：1、一般部分：唐口煤矿1.5Mt/a新井设计，主要内容包括：矿井概况、矿井工作制度及设计生产能力、井田开拓、首采区设计、采煤方法、矿井通风系统、矿井运输提升等。2、专题部分：煤巷锚杆支护技术的研究及应用。3、翻译部分：完成近3-5年国外期刊上与采矿或煤矿安全有关的科技论文翻译一篇，要求不少于3000字符。院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分为唐口煤矿1.5 Mt/a新井设计。唐口煤矿位于山东省济宁市西侧，距济宁市10 km，交通便利。井田走向（南北）长度约9.45 km，倾斜（东西）宽度约5.45 km，总面积为51.88 km。主采煤层为3煤，煤层平均倾角为5，平均厚度为3.1 m。井田地质条件较为简单。井田工业储量为23673.3万t，可采储量为14499.1万t。矿井设计生产能力为1.5 Mt/a，服务年限为69 a。矿井涌水量不大，正常涌水量为200 m/h，最大涌水量为496 m/h。矿井瓦斯相对涌出量为1.789 m/t，绝对涌出量为2.04 m/min，为低瓦斯矿井。井田开拓方式为立井单水平开拓。采用胶带输送机运煤，采用矿车进行辅助运输。矿井通风方式为中央并列式通风。矿井年工作日为330 d，工作制度为“四六”制，日净提升时间为16 h。一般部分共包括10章：1、矿区概况与地质特征；2、井田境界和储量；3、矿井工作制度、设计生产能力及服务年限；4、井田开拓；5、准备方式带区巷道布置；6、采煤方法；7、井下运输；8、矿井提升；9、矿井通风与安全；10、设计矿井基本技术经济指标。专题部分题目是煤巷锚杆支护技术的研究及应用，主要是研究了煤巷锚杆支护技术，对综采工作面煤巷锚杆支护技术做了全面的陈述。翻译部分主要内容是关于伽马射线传感仪在煤矿残顶煤厚度测量中的应用，英文题目为：Remnant Roof Coal Thickness Measurement with Passive Gamma Ray Instruments in Coal Mines关键词：立井； 单水平； 带区； 中央并列式通风ABSTRACTThis design can be divided into three sections: general design, monographic study and translation of an academic paper.The general design is about a 1.50 Mt/a new underground mine design of Tangkou coal mine.Tangkou coal mine lies in the west of Jining City, Shandong province.from Jining City 10 km, the transportation is convenient.Its about 9.45 km on the strike and 5.45 km on the dip, with the 51.88 km2 total horizontal area.The minable coal seam is 3 with an average thickness of 3.1 m and an average dip of 5. Field geological conditions si simple.The proved reserves of this coal mine are 236.73 Mt and the minable reserves are 144.99 Mt, The design of mine production capacity is 1.5 Mt/a ,with a mine life of 69 a. The normal mine inflow is 200 m/h and the maximum mine inflow is 496 m/h. The mine gas emission absolute is 1.789 m/t rate is 2.04 m/min which belongs to low gas mine. The mine is a single level to develop. Te central laneway uses Belt Conveyor to transit coal, and trolley wagons are used for accessorial transportation in the roadway.The ventilation mode of this mine is center juxtapose form. The “four-six” working system is used in the Tangkou mine. It produces for 330 days a year, Day for 16 h time net ascension.This design includes ten chapters: 1.An outline of the mine field geology; 2.Boundary and the reserves of mine; 3.The service life and working system of mine; 4.development engineering of coalfield; 5.The layout of panels; 6. The method used in coal mining; 7. Underground transportation of the mine; 8.The lifting of the mine; 9. The ventilation and the safety operation of the mine; 10.The basic economic and technical norms of the designed mine.The topic of special subject parts is the Bolt support technology research and application in mine roadway,main to research coal bolting technology,It makes a fully comprehensive statement of Bolt Support Technology in mechanized mining face.Translation part is aboat gamma radiation sensing instruments application of thickness measuring residual top-coal in a coal mine.The English title is“Remnant Roof Coal Thickness Measurement withPassive Gamma Ray Instruments in Coal Mines”.Keywords: Shaft; Single level; Panel; Center juxtapose ventilation一般部分专题部分翻译部分第 V 页目 录一般设计部分1 概述及井田地质特征11.1矿区概述11.1.1矿井位置、范围及交通11.1.2 自然地理21.1.3矿区水文情况31.2井田地质特征31.2.1煤系地层31.2.2井田构造61.2.3岩浆岩61.2.4构造变动情况61.2.5井田的水文地质特征61.3煤层特征71.3.1煤层特征71.3.2煤质81.3.3煤的化学特征91.3.4煤的工业用途101.3.5其它有益矿产102 井田境界和储量122.1井田境界122.2矿井工业资源储量122.2.1钻探122.2.2报告审批情况122.2.3资源储量核实工作132.3矿井可采储量132.3.1矿井工业储量132.3.2矿井设计可采储量162.3.3工业广场煤柱162.3.4后期风井保护煤柱173 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限183.1矿井工作制度183.2矿井设计生产能力及服务年限184 井田开拓204.1井田开拓的基本问题204.1.1井筒形式的确定204.1.2工业场地的位置224.1.3开采水平的确定及带区的划分234.1.4主要开拓巷道234.1.5开拓方案比较244.2矿井基本巷道344.2.1井筒344.2.2井底车场384.2.3主要开拓巷道405 准备方式带区准备方式445.1煤层地质特征445.1.1带区位置445.1.2带区煤层特征445.1.3煤层顶底板岩石构造情445.1.4水文地质445.1.5地质构造445.1.6地表情况455.2带区巷道布置及生产系统455.2.1带区准备方式的确定455.2.2带区巷道布置455.2.3带区生产系统465.2.4带区内巷道掘进方法495.2.5带区生产能力及采出率495.3带区车场选型设计505.3.1确定带区车场形式505.3.2带区主要硐室布置516 采煤方法526.1采煤工艺方式526.1.1带区煤层特征及地质条件526.1.2确定采煤工艺方式526.1.3回采工作面参数536.1.4采煤工作面破煤、装煤方式536.1.5采煤工作面支护方式566.1.6端头支护及超前支护方式576.1.7各工艺过程注意事项596.1.8回采工作面正规循环作业606.2回采巷道布置626.2.1回采巷道布置方式626.2.2回采巷道支护参数627 井下运输657.1概述657.1.1井下运输原始数据657.1.2井下运输系统657.2煤炭运输方式和设备的选择677.2.1煤炭运输方式的选择677.2.2带区煤炭运输设备选型及验算677.2.3运输大巷设备选择697.3辅助运输方式和设备选择707.3.1辅助运输方式选择707.3.2辅助运输设备选择718 矿井提升738.1矿井提升概述738.2主副井提升738.2.1主井提升738.2.2副井提升769 矿井通风及安全789.1矿井概况、开拓方式及开采方法789.1.1矿井地质概况789.1.2开拓方式789.1.3开采方法789.1.4变电所、充电硐室、火药库789.1.5工作制、人数789.2矿井通风系统的确定789.2.1矿井通风系统的基本要求799.2.2矿井通风方式的选择799.2.3矿井通风方法的选择799.2.4带区通风系统的要求809.2.5回采工作面进回风巷道的布置819.2.6工作面通风方式的确定819.3矿井风量计算819.3.1矿井风量计算方法概述829.3.2回采工作面风量计算829.3.3备用工作面需风量的计算849.3.4掘进工作面风量计算849.3.5硐室需要风量的计算859.3.6其他巷道所需风量859.3.7矿井总风量计算859.3.8风量分配869.4矿井通风阻力计算879.4.1容易和困难时期矿井最大阻力路线确定879.4.2矿井通风阻力计算919.4.3矿井通风总阻力计算929.4.4矿井总阻力和等积孔计算929.5选择矿井通风设备939.5.1选择主要通风机939.5.2电动机选型979.5.3矿井主要通风设备的要求979.5.4对反风装置及风硐的要求989.6特殊灾害的预防措施989.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施989.6.2预防井下火灾的措施989.6.3防水措施9810 矿井基本技术经济指标100参考文献101专题设计部分煤巷锚杆支护技术的研究及应用1021 引言1022 国内外煤巷锚杆支护研究现状1032.1国外锚杆支护研究现状1032.2国内锚杆支护研究现状1032.3我国煤巷锚杆支护技术的发展过程1042.4我国煤巷锚杆支护技术的基本特点1043 煤巷锚杆支护技术1073.1锚杆支护理论1073.1.1现有锚杆支护理论1073.1.2锚杆支护新理论1093.2锚杆支护作用机理1103.3锚杆支护设计方法1113.3.1动态信息设计法简介1113.3.2试验点调查和地质力学评估1113.3.3初始设计1123.3.4井下监测1133.3.5信息反馈和修正初始设计1133.4锚杆支护监测技术1133.4.1巷道表面位移1142.4.2顶板离层1143.4.3锚杆（索）受力1153.5特种锚杆与锚索支护技术1153.5.1特种锚杆1163.5.2小孔径树脂锚索1174 煤巷锚杆支护技术的应用1184.1煤巷锚杆支护技术在徐庄煤矿的应用1184.1.1巷道支护设计与施工组织1184.1.2锚杆支护围岩监测系统1204.1.3经济效益与社会效益1224.2 煤巷锚杆支护技术在石台矿的应用1224.2.1断面及支护方式的选择1234.2.2支护参数的确定1234.2.3施工方法及技术保障措施1244.2.4经济效益分析1265 结论127参考文献128翻译部分英文原文129中文译文138致 谢146中国矿业大学2011届本科生毕业设计第48页1 概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1矿井位置、范围及交通唐口煤矿位于山东省西南部济宁市西部，其地理座标为东经11626361163207，北纬352142352908。东与淄矿集团公司的岱庄煤矿相邻，北与济宁矿业集团运河煤矿为邻，西南与里能矿业集团新河煤矿毗邻。现具体范围以中华人民共和国国土资源部2004年10月所批复采矿许可证（证号：1000000420041）的5个拐点坐标所圈定范围为准（表1.1），面积51.881 km，开采深度由-600 m至-900 m标高。表1.1 2004年10月采矿许可证矿区范围拐点坐标一览点号纬距X经距Y139511337.23913871823.3359239511337.23913866316.1575339520844.40073866316.1575439520844.40073871268.0737539519786.51763871823.3359矿井的南界兖（州）新（乡）铁路，向西109 km在菏泽站与京九铁路相接，再向西190 km在新乡站与京广铁路相接。济宁站向东30 km在兖州站与京沪铁路接轨，再向东经临沂可至石臼港。区内公路四通八达，北京至珠海的105国道、连云港至菏泽的327国道均经过本区，交通十分方便（图1.1）。图1.1 交通位置示意图1.1.2自然地理1）地形地貌区内地形平坦，地面标高+35+38 m，平均标高为+36 m。为鲁西南冲积平原北部边缘部分，地势东北部略高，东南部略低，地形坡度万分之二左右。2）河流水系区内主要地面水系为京杭运河，由此向南注入南阳湖，历年最高洪水位+36.67 m（1964年9月5日），最大流量为626 m/s。矿区中心距南阳湖约12 km。南阳湖最高湖水位标高为36.86 m（1957年7月15日）。3）气象本矿区气候温和，属温带季风海洋大陆性气候。据济宁气象站1959年1月至2004年12月的观测资料：气温：历年平均气温13.5，月平均最高气温34.3（1957年7月），日最高气温41.6（1960年6月21日），月平均最低气温-9.8（1963年1月），日最低气温-19.4（1964年2月18日），多年来最低平均气温月为1月，平均最高气温月为7月。雨量：年平均降雨量688.86 mm，年最大降雨量为1186 mm（1964年），年最小降雨量为156.8 mm（2001年），日最大降雨量177.1 mm（1965年7月9日），降雨多集中于每年的7、8月份。一般春季雨量少，时有春旱。年平均蒸发量1814.1 mm，年最大蒸发量2228.2 mm（1960年），年最低蒸发量1493.0 mm（1984年）。风向、积雪厚度及冻土深度：春夏两季多东及东南风，冬季多西北风，最大风力8级，平均风速为2.3 m/s。历年最大积雪厚度0.15 m，最大冻土深度0.31 m。4）自然地震根据国家地震局、建设部震发办1992160号文“关于发布中国地震烈度区图（1990）和中国地震烈度区图（1990）使用规定的通知”，济宁市任城区地震烈度为7度。1.1.3矿区水文情况1）供水水源供水水源主要有：（1）第四系砂层水，包括第四系上、中段砂砾层含水层，其富水性强，水质较好，为目前工农业生产和生活用水水源。（2）矿井东邻岱庄煤矿北部奥灰级富水区和西部嘉祥断层以西奥灰隐伏区，奥灰埋藏浅，富水性较强，只要补作少量水源勘探工作即可作为矿井的永久供水水源，从而可以避免取用第四系水引起工农业用水矛盾。2）矿井供水现状目前矿井供水水源来自第四系砂层水，水源井于2000年7月份施工，现有水源井2个，位于主井东300 m处，孔深为140 m，静止水位12 m，井管直径360 mm，内径300 mm，安装规格为200QJ80-66/6水泵，出水量80 m/h，扬程66 m，转速2850 r/min，电机功率22 kw，供水管路规格170 mm，供水时间始于2001年5月份。现在最大取水量1090 m/d。1.2井田地质特征1.2.1煤系地层本区含煤地层为山西组和太原组。1）山西组（P1）厚约87 m，为本区主要含煤地层。以中、细粒砂岩为主，其次为粉砂岩、泥岩和煤层。共含煤4层（1、2、3（3上）、3下），其中3上、3下煤层有时合并，称3煤层，它是本区主采煤层，又是最上一层可采煤层。本组底界以太原组海相泥岩（或一灰）之顶为界；顶界因与石盒子组连续沉积，无明显界线而不易划分。本组的中、细粒砂岩按其所处位置，分为S1、S2、S3三套砂岩（或称砂体。）S3砂体为3（3上）煤层以上至山西组顶界之间所沉积的一套中、细粒砂岩，灰至灰白色，石英为主，长石次之，含有燧石、石英岩、泥岩岩屑，次圆次棱角状，分选中等。该砂岩有时为3（3上）煤层的直接顶板。3上与3下煤层之间的砂岩称S2砂体，石英为主，长石次之，含有菱铁矿及云母，含泥质、粉砂质包裹体。镜下鉴定石英约占60%，无色透明，表面干净，无裂纹，波状消光不明显；长石主要为正长石和酸性斜长石；岩屑主要为硅质岩屑；孔隙式胶结，胶结物以杂基为主。另见有海绿石及少量重矿物。该砂岩的宏观特征为夹大量泥岩和粉砂岩包体，俗称“花砂岩”。对3下煤层有冲刷现象。3下煤层以下至山西组底界之间的砂岩为S1砂体，浅灰色，主要矿物成分为石英、长石，少量黑云母、白云母、黄铁矿。镜下鉴定石英约占70%，长石约占20%，岩屑为硅质岩。另见有海绿石、磷灰石及锆石等。脉状及透镜状层理比较发育，底栖动物通道和浑浊状层理普遍发育。本组属陆相为主的海陆过渡相地层。2）太原组（C2P1t）厚157.35188.37 m，平均168 m。地层厚度稳定，主要由细碎屑岩层组成，为泥岩、粉砂岩，其次为砂岩、石灰岩和煤层。本组地层粒度韵律清楚，层序结构明显，为典型的海陆交互相沉积，岩、煤层易于对比。现分段叙述如下：（1）上段（三灰段）：本段自太原组顶界至五灰厚约60 m。以灰黑色泥岩及粉砂岩为主，夹灰岩和煤层，偶含薄层砂岩。顶部海相泥岩呈灰黑色，含菱铁矿结核，产个体小、壳薄、数量较少的腕足类、瓣鳃类及海百合茎化石，全区稳定，是太原组顶部辅助标志层。含灰岩三层（一、二、三灰），一、二灰不稳定，经常相变为泥岩。三灰全区稳定，平均厚5.20 m，灰至深灰色，厚层状，产丰富的海百合茎及蜒科化石，是本区主要标志层。本段含煤七层（4、5、6、7、8上、8中、8下煤层），但均较薄，只有6煤层为局部可采煤层，其余煤层均不可采。（2）中段（八灰段）：本段从五灰顶至15上煤层，厚约28 m。以泥岩、粉砂岩和细砂岩为主，夹薄层灰岩和煤层。在10煤层和12煤层附近常有细砂岩出现，并冲刷煤层及其他细碎屑岩石。含薄层灰岩五层（五、六、七、八、九灰），其中六灰和七灰常相变为泥岩或被砂岩代替，五灰和九灰相对较稳定。八灰在全区稳定，平均厚度2.87 m，灰色、厚层状，动物化石丰富，主要为腕足类、棘皮类、有孔虫及介形虫等，是本区主要标志层之一。本段含煤10层（9、10上、10中、10下、11、12上、12中、12下、14、15上煤层），其中15上和10下煤层为局部可采煤层，其余均不可采。（3）下段（十灰段）：底部以十三灰底板与本溪组分界，厚约60 m。以灰黑色泥岩和粉砂岩为主，其次为细砂岩，夹薄层灰岩和煤层。含灰岩五层（十上、十下、十一、十二、十三灰），十一灰经常相变为泥岩，十上灰虽薄，只有几十厘米，但较稳定。十下灰平均厚度5.02 m，全区稳定，深灰色，厚层状，有黄铁矿呈星点状分布，产丰富的动物化石，主要为有孔虫、腕足类、瓣鳃类及海百合等动物化石，是全区最主要的标志层之一。共含煤6层（15下、16、17、18上、18中、18下煤层），为太原组主要含煤段。其中16和17煤层属稳定煤层，全区可采，其余煤层均不可采。图1.2 地质综合柱状图1.2.2井田构造1）井田构造概况济宁煤田位于华北地台鲁西台背斜的西南部。就东西向构造带而言，它位于昆仑秦岭纬向构造带的东延北支部分，并处于和新华夏系第二沉降带的复合端。鲁西南区域主要褶皱方向为北东向北东东向。自北而南主要有宁阳背斜、汶泗向斜、滋阳背斜、兖州济宁向斜、凫山背斜、鱼台滕北向斜等。2）断层济宁正断层：位于本区中部偏东，经白庄、汪营、凤凰台一线，区内延展长度8.2 km。走向北东，倾向南东，倾角6270，落差1216 m。 1.2.3岩浆岩本区在上侏罗统蒙阴组下亚组的中上部，普遍发育一层岩浆岩，呈岩床状分布。厚3.60125.20 m，平均厚70.26 m，北薄南厚。岩性主要为灰绿色、致密坚硬，显晶质。辉长结构，块状构造。裂隙较发育，充填方解石脉。镜下鉴定为橄榄苏长辉长岩。矿物成分主要有斜长石、辉石、角闪石、橄榄石和黑云母，并有少量磁铁矿、锆石、磷灰石等。岩石因次生蚀变，橄榄石呈蛇纹石化，辉石、角闪石发生绿泥石化。据同位素绝对年龄值测定，距今1.064亿年，属燕山期，地质时代相当于中生代末期的晚白垩世。岩浆岩底界距最上一层可采煤层3（3上）的最小距离为463.99 m，对本区煤层、煤质均无影响。1.2.4构造变动情况褶曲构造变动情况精查报告对矿井褶曲构造划分为十里铺背斜、南张向斜、火头湾背斜和漕井桥向斜。建井期间矿井北部大部分做了三维地震勘探，对主要煤层底板形态做了严密控制，由于是分区、分阶段做的三维地震勘探，三维地震勘探区内控制了幅度5 m以上的褶曲，在构造图上对褶曲划分比较细致，本次报告根据精查和各期三维地震报告，对全矿井褶曲统一为：十里铺背斜，南张向斜、火头湾背斜、大王村向斜、南田背斜、漕井桥向斜。1.2.5井田的水文地质特征区域水文地质概况区域内地表水系发育，南四湖大部分在区内，泗河、白马河自东北向西南流入南阳湖。第四系属冲积、洪积地层，全区第四系厚度变化较大，从0350 m，大范围内东北薄、西南厚。第四系按其富水性、沉积物特征的不同可分为上、中、下三组。第四系特征：一是厚度大，含水层和隔水层大多相间沉积；二是第四系沉积所处的冲积、洪积扇部位不同而富水性有差异。济宁煤田处于泗河冲积、洪积扇前沿，第四系总厚度加厚，但砂层粒度较细，含水层变少而隔水层增多，第四系下组砂砾层富水性中等，砂砾层下有较稳定的厚层粘土及石膏粘土，隔离了砂砾层与基岩接触，使之与基岩含水层水力联系不密切。兖州煤田处于泗河冲积扇轴部，粒度较粗，含水层相对增多，第四系下组砂砾层为强富水层并与基岩大面积接触，有条件补给基岩地下水，使第四系下组水与基岩水有较好的水力联系。唐口煤矿位于区域水文地质单元的西北部，奥灰属I级富水区。矿井涌水量：预测矿区在生产时，正常涌水量200 m/h，最大涌水量496 m/h。1.3煤层特征1.3.1煤层特征1）概况唐口煤矿含煤地层为山西组和太原组，两组地层平均总厚255 m左右。可采煤层有3（3上）、3下、6、10下、15上、16、17共七层，平均总厚12.00 m，含煤系数为4.7%。主要可采煤层3（3上）、3下、16、17，平均总厚9.76 m，占可采煤层总厚的81.3%；其中以3（3上）煤层最厚，最大厚度3.4 m，全区平均3.1 m，占可采煤层总厚的34.8%。又是最上一层可采煤层，是先期开采的主要对象。2）煤层在含煤地层中的分布及组合特征山西组含煤4层，即1、2、3（3上）、3下煤层；太原组含煤23层，即4、5、6、7、8上、8中、8下、9、10上、10中、10下、11、12上、12中、12下、14、15上、15下、16、17、18上、18中、18下煤层。其中3（3上）、16、17煤层全区可采，3下、6、10下、15上四层为局部可采煤层。按煤层在含煤地层中的位置，可采煤层可分成上、下两个可采煤组，上组煤包括3（3上）、3下和6煤层，下组煤包括10下、15上、16和17煤层。表1.2 主要可采煤层特征表煤层层厚主要曲线上的形态特征与层位特征3中厚视电阻率1000 m，中部最高，两侧稍低，有浅的低凹或平台，密度值极小，在1.31.4 g/cm。自然伽玛呈相对低值，30API，常有3个以上楔形上凸。距山西组底界一般27 m，视电阻率曲线上该段底部常呈斜坡，由中阻逐渐下降，最低处为一灰上部海相泥岩。3上中厚各种曲线上，异常均较突出，界面均较清楚，幅值与3煤层相似。自然伽玛曲线上，常有2个楔形上凸，有时形成为夹矸。下距山西组底界距离较大，其间常有较厚的中高阻、较大密度的砂岩异常。与3下煤层距离在046.74 m。3下薄中厚密度曲线与声速曲线上异常明显，在视电阻率曲线与自然伽玛曲线上，有时与顶、底板无大差异。与3上煤层接近时，顶板以低阻、较小密度岩层为主;与3上煤层远离时，顶板多为中高阻、较大密度岩层，底板至山西组底界特征同3煤层。6薄视电阻率曲线与密度曲线上均呈锥形。自然伽玛曲线上与底板差异不明显，常缓慢地由低变高。与三灰间距稳定，其间电阻率曲线常由锯齿状的中阻下降至平坦的的低阻。10下薄视电阻率曲线与密度曲线上，常显示有两个分层构成，其中幅值相对较低者，有时变为炭质泥岩。异常中间的低谷，有时形成为夹矸。下距六灰、11煤层一般仅410 m ，其间多为低阻砂岩。15上薄视电阻率曲线上，常与九灰组合成较宽的高异常，界面处有时有低凹或不显著的台阶。密度曲线上仅有煤层的锥形异常。上距八灰、14煤层一般约7 m，其间以锯齿状的中低幅值粉砂岩为主，有时也有中高阻砂岩。16薄中厚视电阻率曲线上，与十上灰、十下灰连成一体，幅值高（煤层相对较低），底部常有一个略为分离的较低的小异常，相当于16下煤层层位。在密度曲线上灰岩呈低值，煤层异常十分明显，且常有2处低谷，上部低谷相当于炭质砂岩或炭质粉砂岩夹矸层位，下部低谷能与电阻率曲线对应，相当于16上与16下煤层之间的泥岩夹矸，有时底部的小分层在各种曲线上幅值低微，仅为炭质泥岩。17薄中厚各种曲线上的异常均较突出，当有十一灰顶板时，在视电阻率与自然伽玛曲线上常连为一体，界面有时有浅的低凹或台阶。密度曲线上有时出现针锥状低谷，一般为炭质粉砂岩夹矸。上距16煤层约8 m，其间多为中低阻、锯齿状的粉砂岩或细砂岩。1.3.2煤质1）物理性质及煤岩特征（1）煤的主要物理性质本区各层可采煤层均为黑色、黑褐色条痕，其它物理性质见表1.3表1.3 主要煤层物性特征表项 目煤 层光 泽坚固性系 数真密度视密度断 口裂 隙3（3上）玻璃、沥青、油脂0.921.451.38阶梯状、参差状、贝壳状较发育3下玻璃、沥青、油脂1.351.511.41阶梯状参差状较发育6玻璃、沥青、油脂1.281.431.35阶梯状平坦状发 育10下沥 青-1.451.39阶梯状贝壳状发 育15上玻璃、沥青0.811.441.36阶梯状贝壳状发 育16玻璃、沥青0.731.401.35阶梯状贝壳状发 育17玻璃、沥青、油脂0.851.441.31阶梯状参差状发 育（2）宏观煤岩特征各煤层以亮煤、暗煤为主，夹少量镜煤及丝炭条带，为条带状结构，层状构造，半亮半暗型煤。1.3.3煤的化学特征1）煤的化学成分（1）灰分原煤灰分平均值各煤层均为低中灰，各煤层一般以低中灰为主，6、16、17煤层有低灰出现。从平面分布上看，3（3上）全为低中灰、16、17煤层均以低中灰为主。16煤层在矿井南半部的中区及矿井北部边界处为低灰，另在矿井北部零星分布中灰；17煤层在矿井北部零星分布低灰，中部零星分布中灰。（2）硫分山西组煤层硫分均小于1%，为低硫煤，且以硫化物为主，次为有机硫。太原组煤层硫分变化于中高硫高硫之间，其中6煤层平均为中高硫，10下、15上、16、17煤层为高硫，各煤层均以有机硫为主，次为硫化物硫。本区太原组煤层有机硫含量相对较高，主要是沉积植物受海水影响，即半咸水、咸水环境下的植物在吸收水份的同时，也吸收硫分，因而有机硫含量相对较高。（3）磷分3（3上）、6、10下煤层原煤平均为低磷，属特低-低磷煤，其余煤层均为特低磷。各煤层经-1.4比重液洗选平均磷分均降低为特低磷，脱磷系数见表1.4。表1.4 各煤层脱磷系数表煤 层3（3上）3下610下15上1617脱磷系数0.470.380.280.330.420.400.464.氯、砷、铜、铅、锌氯在各煤层中的最高含量为0.08%，作为炼焦或锅炉燃烧用煤不会腐蚀锅炉及炉壁。 砷在各煤层中的最高含量为26 PPM，其平均值均小于5 PPM，不超过酿造和食品工业小于8 PPM的要求。各煤层中铜、铅、锌的最高含量分别为543、1017、1130 PPM，均符合工业用煤要求。2）煤的工艺性能煤的结焦性山西组煤层的粘结指数为6285，胶质层厚度为1018 mm。奥亚膨胀度为3640，自由膨胀序数为25.9，罗加指数为5884。太原组煤层上述指标均比山西组煤层高。从上述各煤层的粘结性指标和成焦率，葛金干馏的半焦产率、焦渣特征（见表1.5）都显示出各煤层具有良好的结焦性能。表1.5煤 层项 目3（3上）3下610下15上1617成焦率（%）73.9773.1970.0872.8069.0070.0669.38半焦（%）74.6573.7870.1671.0070.5970.5370.38焦渣特征37576737677671.3.4煤的工业用途本区各煤层经过洗选加工后均可用作炼焦配煤、动力燃料、气化、液化等工业用煤，现评述如下：1）炼焦用煤本区各煤层精煤为特低灰、特低磷、粘结性能好，成焦率较高。山西组煤层为气煤，低硫煤，焦炭强度M40=4550%，M10=1827%。但太原组煤层为气煤、气肥煤。中高硫至高硫煤。因此，山西组和太原组煤层精煤可用作炼焦配煤，但太原组煤层因硫分较高经过洗选后仍要控制配煤比，或应用“缚硫焦”工艺，则能使各煤层硫分均符合炼焦配煤的要求。2）动力燃料用煤各煤层的挥发分、发热量、灰分、硫分等指标均符合火力发电厂固态除渣煤粉锅炉用煤要求，但太原组煤层的灰熔融性（ST）1350，结渣性较强，灰粘度较大，必须和灰熔融性高的煤掺混或和低发热量煤掺混（使Qnet，V，ar12.54 MJ/kg），才能使之符合煤粉锅炉用煤要求。3）气化、液化用煤各煤层对CO2反应性试验温度在900950时二氧化碳分解率均小于60%。山西组煤层为中等结渣、中等粘结性煤；太原组煤层为强结渣、强粘结性煤，且灰熔融性较低，灰粘度较大。因此，不宜于固定层和沸腾煤层气发生炉用煤。粉煤悬浮床气化炉对煤质要求不严，特别是太原组高硫、低熔点、强粘结气煤、气肥煤，均可适用于K-T炉气化用煤的要求。各煤层焦油产率均大于7%，但胶质层厚度Y值9 mm，热稳定性为粘结（济宁三井田资料），因此不符合干馏法炼油的要求。但16、17煤层碳氢比16，有机物质Vdaf35%，灰分5%，精煤可考虑用氢化法提炼焦油。各煤层大都符合液化用煤工业要求，特别是太原组煤层具有较高的有机硫，有利于液化反应，从煤岩组分看，气煤、气肥煤多含有最易液化的树皮类稳定组分，可大大提高液化效果。1.3.5其它有益矿产1）微量元素各煤层中锗、镓、铀、钍含量见表1.6。其最大值均达不到工业品位要求。表1.6煤 层锗（P.P.M）镓（P.P.M）铀（P.P.M）钍（P.P.M）3（3上）031（43）4107（43）4159（34）3197（33）3下183（10）61610（10）01810（10）0217（10）61138（26）4117（26）0147（23）195（23）10下3（1）10（1）15上3148（10）486（11）2227（10）2105（10）16073（13）095（14）084（11）063（10）171125（13）385（14）0104（12）093（11）2）铝土岩在二叠系上统上石盒子组底部含铝土岩一层，称B层铝土岩，常相变为铝质泥岩，根据15个钻孔资料统计，其厚度为0.704.30 m，平均厚2.14 m，多呈灰青灰色，致密有滑腻感。该层铝土岩AL2O3含量最高为41.27%，平均为36.68%，铝硅比平均值1，不能列为铝土矿，工业利用价值不大。邻近岱庄矿井采取B层铝土岩样13个，AL2O3最高含量为42.90%，平均为33.02%，铝硅比平均值1，与本区结果一致。T5-8孔的铝土岩进行了耐火度，差热分析试验，耐火度为16501700，以高岭石为主，含少量水云母和炭质。3）夹矸本区除6、15上煤层无夹矸外，其余煤层均含夹矸。发热量都大于6.74 MJ/kg，因此，各煤层夹矸可用作沸腾锅炉的燃料，也可制造砖、瓦、水泥制品，与煤掺合，制造煤球或蜂窝煤。这样不仅解决矸石堆放问题，而且还变废为宝。2 井田境界和储量2.1井田境界矿井的南界兖（州）新（乡）铁路，向西109 km在菏泽站与京九铁路相接，再向西190 km在新乡站与京广铁路相接。济宁站向东30 km在兖州站与京沪铁路接轨，再向东经临沂可至石臼港。唐口煤业公司是淄矿集团在济北矿区建设的第四对现代化大型矿井，位于山东省济宁市西部约10 km，矿井北以T5-9与A24-16钻孔连线与运河煤矿分界；东以济宁断层与岱庄煤矿分界；东南至济宁市保安煤柱；西与新河煤矿分界。走向长度为8.459.50 km，平均走向长度为9.45 km，倾斜宽度为4.965.50 km，平均为5.45 km，平均倾角为5，水平面积为51.881 km。井田赋存状况示意图见图2.1。图2.1 井田赋存状况示意图2.2矿井工业资源储量2.2.1钻探济宁煤田发现于1957年底，唐口区位于该煤田西区北部，从1966年起进行钻探工作，至1983年一直处于找煤阶段，19841986年进行普查工作，直接进入精查，1991年提交精查地质报告。全区各阶段共施工钻孔84个，工程量86224.17 m。2.2.2报告审批情况1991年山东煤田地质局第三勘探队和物探测量队提出了山东省济宁煤田唐口区勘探（精查）地质报告，精查报告采用综合勘探方法，普、精查各勘探阶段在本矿井内施工钻孔84个，矿井外临界钻孔20个（由于矿井范围变化，一些钻孔在矿界外）。二维数字地震总有效物理点22238个，测线总长401.77 km，获得实际时间剖面355.08 km；三维数字地震有效物理点408