柴里煤矿1.2Mta新井设计毕业论文.doc

柴里煤矿1.2Mt/a新井设计毕业论文目 录一般部分1 概述及井田地质特征11.1矿区概述11.1.1位置11.1.2范围21.1.3地形地貌21.1.4交通21.1.5气象21.1.6矿区水文31.1.7地震41.2 井田地质特征41.2.1地层41.2.2含煤地层71.2.3构造81.2.4岩浆岩和陷落柱101.2.5矿井水文地质101.3煤层特征141.3.1煤层埋藏条件141.3.2煤层顶、底板141.3.3煤的特征151.3.4煤的风化和氧化152 井田境界和储量161.1井田境界162.2矿井储量计算162.2.1构造类型162.2.2 矿井工业储量162.3 矿井可采储量172.3.1井田边界保护煤柱172.3.2断层保护煤柱182.3.3工业广场煤柱183 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限203.1矿井工作制度203.2矿井设计生产能力及服务年限203.2.1确定依据203.2.2矿井设计生产能力203.2.3矿井服务年限203.2.4第一水平服务年限213.3井型校核214 井田开拓224.1井田开拓的基本问题224.1.1 井筒形式的确定224.1.2 井筒位置的确定采（带）区划分244.1.3 工业场地的位置254.1.4 矿井开拓方案比较254.2 矿井基本巷道284.2.1井筒284.2.2开拓巷道304.2.3井底车场及硐室325 准备方式采区巷道布置345.1煤层地质特征345.1.1采区位置345.1.2采区煤层特征345.1.3煤层顶底板岩石构造情况345.1.4水文地质345.1.5地质构造345.2采区巷道布置及生产系统345.2.1采区准备方式的确定345.2.2采区巷道布置355.2.3采区生产系统355.2.4采区内巷道掘进方法365.2.5采区生产能力及采出率365.3采区车场选型设计376 采煤方法386.1采煤工艺方式386.1.1采煤方法的选择386.1.2回采工作面长度的确定396.1.3回采工作面的推进方向和推进度396.1.4回采工作面落煤方式396.1.5采煤机进刀方式396.1.6装运煤406.1.7移架方式和移架顺序406.1.8放煤方式406.1.9工艺流程416.1.10各工艺过程注意事项416.2主要设备技术参数436.2.1液压支架436.2.2采煤机446.2.3端头支护及超前支护方式446.2.4采放比、放煤步距、放煤方式456.4劳动组织和工作面成本467 井下运输497.1概述497.1.1矿井设计生产能力及工作制度497.1.2运输距离和货载量497.1.3矿井运输系统497.2采区运输设备选择507.2.1设备选型原则：507.2.2采区运输设备选型及能力验算507.3大巷运输设备选择527.3.1主运输大巷设备选择527.3.2辅助运输大巷设备选择527.3.3设备选择537.3.4运输设备能力验算548 矿井提升558.1矿井提升概述558.2主副井提升558.2.1主井提升558.2.2副井提升579 矿井通风及安全599.1矿井通风系统选择599.1.1矿井概况599.1.2矿井通风系统的基本要求599.1.3矿井通风方式的确定599.1.4主要通风机工作方式选择609.1.5采区通风系统的要求609.1.6工作面通风方式的选择：619.1.7回采工作面进回风巷道的布置619.2矿井风量计算629.2.1工作面需风量计算629.2.2备用面需风量的计算639.2.3掘进工作面需风量639.2.4硐室需风量649.2.5其它巷道所需风量649.2.6矿井总风量649.2.7风量分配659.3矿井阻力计算669.3.1矿井最大阻力路线679.3.2矿井通风阻力计算679.3.3矿井通风总阻力699.3.4两个时期的矿井总风阻和总等积孔709.4选择矿井通风设备709.4.1选择主扇709.4.2电动机选型729.5安全灾害的预防措施739.5.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施739.5.2预防井下火灾的措施739.5.3防水措施7410 设计矿井基本技术经济指标75专题部分沿空留巷围岩控制技术研究841 绪论771.1专题的提出和研究意义771.2研究现状771.2.1国内研究现状771.2.2国外研究现状812 沿空留巷上覆岩层破断规律研究832.1沿空留巷开采的技术特点832.2沿空留巷上覆岩层破断规律842.2.1采空侧顶板岩层的垮落形式842.2.2围岩活动的分期规律及空间特征862.3沿空留巷支护载荷规律确定的原则902.4小结903 深井开采沿空留巷顶板控制技术923.1沿空留巷顶板控制的基本原理923.1.1煤巷顶板的预应力结构理论923.1.2锚杆强化控制技术原理923.2沿空留巷顶板控制技术953.2.1掘进期间顶板控制技术953.2.2采动影响期间顶板控制技术973.2.3待充填区顶板控制技术973.2.4留巷期间顶板控制技术983.3小结994 结论100参考文献101翻译部分英文原文110中文译文106致 谢109 中国矿业大学2010届本科生毕业设计 第79页1 概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1位置柴里煤矿位于藤县煤田南部，滕州市西岗镇境内，南北长约8.66km，东西宽约5.50km，面积约29.5052km2。柴里煤矿交通位置示意图见图1-1。图1-1 柴里煤矿交通位置示意图柴里煤矿属于枣庄矿业（集团）有限责任公司所辖，1963年完成精查地质报告并开工建设，1964年10月正式投产。该矿经历了三次扩建延深，矿井边界和储量发生了数次变化。1994年对原地质报告进行了修编，提交了枣庄矿务局柴里煤矿生产矿井地质报告，2003年，为实现柴里煤矿战略性调整，进一步深化企业改制，优化产权结构，摸清矿山企业的家底，合理利用该区资源，为矿山发展服务，进行了井田储量复核，并提交了山东省股南煤田柴里煤矿资源储量复核报告。从1994年的生产地质报告修编至今已有10年，根据矿井地质规程修复了生产矿井地质报告。1.1.2范围井田北起滕州市曹庄煤矿南边界，南以袁堂断层为界与微山县崔庄矿相邻，西以田岗断层为界（程楼断层以南与菜园矿相邻）。东边界北段以高庙断层、南段以徐庄断层为界。分别和郭庄、蒋庄两矿井相邻。其地理坐标为：东经：1165952.12”1170328.96”北纬： 345441.29” 345922.30”1.1.3地形地貌井田内地形平坦，大路纵横，村庄稠密。地势由东北向西南缓慢降低，地面标高由+43.73m降至+35.30m，地形坡度约千分之一，属滨湖冲积平原，工业广场及井口标高+41.70m。1.1.4交通东北距滕州火车站22km，向南有南沙河、官桥、井亭、枣庄西四个火车站。官柴专线在官桥火车站接轨，全长19.44km。西距京杭老运河4km，东距104国道10km，水路、公路四通八达，交通十分方便。井田邻近主要交通站距附近城市里程见表（见表l-1）。表1-1 井田邻近主要交通站点距附近城市里程表路别铁路公路起点薛城微山县止点济南滕州徐州滕州邹县济宁薛城枣庄徐州里程（km）250346734801011650921.1.5气象本井田气候属华北类黄河南区，为季风型大陆性气候，据微山县（19581985年）气象站资料：1）气温：历年平均气温为13.6，l月最冷，历年1月平均气温为-1.6，最低气温-223（1967年1月3日），7月最热，历年 7月平均气温为27，最高气温40.5（1966年7月18、19日），一般在10月中旬出现初露，晚霜在第二年4月上旬结束。11月中旬初雪，最大积雪厚度9cm（1973年1月7日）。冰冻期34个月，冻土深0.200.30m。2）降雨量：历年平均降雨量793.0mm，最大年降雨量1392.9mm。（1971年），最小年降雨量515.0mm（1983年），日最大降雨量充8.5mm（1971年8月9日），历年雨季一般在6月下旬开始，9月中旬结束，其中7、8月份雨量最多。冬、春两季干旱缺雨。3）风向风速和气压：春夏两季多东及东南风，冬季多东北及西北风，全年以东南风为最多，春季是多风季节，历年平均风速2.75.3m/s，最大风速可达20m/s，多偏北风，常出现在春季。气压：历年平均气压1012.4毫巴（1964年2月），最低气压996.9毫巴（1961、1971年7月）。4）湿度和蒸发量：湿度：历年平均相对湿度70.7%，最大77%（1964年），最小66（1968年）。蒸发量：历年平均蒸发量1791.7mm，最大2284.5mm（1968年），最小1488.mm（1980年）。1.1.6矿区水文1）河流本区地表水系为南四湖运河水系，即城河（荆河）、郭河、北沙河、老运河和南四湖。分述如下：（1）城河：发源于滕州市东北寄宝山，流经滕州市城内，注入昭阳湖，全长141km，流域面积590km，河床宽300530m。洪水期最大流量2230m/s，旱季干涸。（2）郭河：为城河支流，在滕州市东北分叉，向南注入昭阳湖，河床宽80170m，雨季流量大，洪水一过即干涸。（3）北沙河：发源于邹城市东群山，洪水面宽300m左右，为季节性河流。（4）老运河：解放后，由于南四湖京杭运河的建设，春运河部分淤积已不作运输航线，只供农田灌溉。老运河由西部昭阳湖经付村并回流入本井田，向南注入微山湖，该河受上级湖水位控制，当汛期上级湖水位大于34m，二级坝晏子口闸放水时才有水，枯水期一般无水。（5）井田内无河流，几条小洪沟多为东南向，少为南北向，用于汛期排洪。采后地面塌陷形成积水盆地，水深7m，因干旱地下水位下降，塌陷盆地的水逐渐减少。由于第四系隔水层的存在，地表水对井下涌水无影响。2）湖泊本井田南部和西部邻近微山湖和昭阳湖，过去常因山洪下泄，湖水外溢滨湖地区大片受淹。据1957年调查记载：连续降雨月余，造成了近百年罕见的特大洪水，导致郭河决堤和湖水泛滥，湖水位由常年水位33m上涨到37.01m，常日至尹家洼一带影响最大，积水深 0.103.20m，洪水过后即行下落，影响最大的仅沿湖约2km范围内。南四湖（微山湖、昭阳湖、独山湖、南阳湖）区域在解放后兴建了许多水利工程，湖东区修建大中小型水库和塘坝2200余座，拦蓄洪水近10亿m3；在二级坝下游，微山湖北部最狭窄地段“湖腰”部位，修筑了乐股闸下引河（河宽320m，水深1.53.0m）提高了泄水能力。湘西区治理了复新区、红卫河、万福河、梁济运河等河道。从19581963年扩大了南四湖出口池量，微山湖水位在34m时，韩庄闸。尹家河闸、商家坝闸同时开放，每昼夜泄水量为1.245亿m3；若水位达35m时，每昼夜泄水量为1.692亿m3，扩大了泄水量后，提高了防洪能力，免受湖水危害。沿湖地带均加固修整了防烘堤坝。微山湖湖东堤坝高程：二级坝以南至微山县城南约36337.3m；微山县城以西和以南（一般）约3536m。湖水经防、蓄、疏、排综合治理后，本井田基本不受洪水威胁。3）供水作为供水水源有Q上砂层水和奥灰水。（1）Q上砂层水含水层稳定，分布广泛，中、粗砂层34层，松散，富水性强，水位浅，受大气降水补给，矿化度低，但易污染。该合水层组被广泛开采，是供水主要水源。生活用水和部分并上、下工业用水皆取于此含水组。今后随着工业需水量的增加将满足不了供水要求。（2）奥灰水田岗断层下盘奥灰溶洞发育，地下水储量丰富，沿断层形成集水廊道，可作远景供水水源地，以井下取水为宜，亦可在井田西地面打井铺设管路供水。该层水矿化度较高，且随理深增大而增大，作为生活用水需经处理，而工业用水对水质要求不一，视具体要求而决定处理。其它含水层水可作为辅助性供水之水源。为便于地下水利用，1994年将各含水层水质进行了评价。1.1.7地震据国家地震局、建设部：按照“中国地震烈度区划图”（1990）及其使用规定，矿区地震基本烈度值为7度。据史料记载，历史上对本区影响较大的一次地震为1668年7月25日发生的。据地震研究部门推算，这次地震震中震级为里氏8.5级，地震烈度为7度，使本区造成较多房屋倒塌，损失较大。影响本区较小的一次地震1977年7月9日发生的成武4.8级地震，有震感，但未造成破坏。1.2 井田地质特征1.2.1地层1）地层本区域地层区划属华北地层区，鲁西地层分区，济宁一临沂地层小区。本小区除东部有寒武系、奥陶系地层出露之外，其余均被第四系覆盖，据钻孔揭露第四系之下赋存：石炭系、二叠系、株罗系和第三系。缺失元古界、志留系、泥盆系、三叠系和白垦系。现将小区内的地层层序、时代、厚度及岩性等简述如下：（1）太古界泰山岩群厚度大于600m，出露于股公、邹县、微山县三县交界处，主要为一套深变质岩系和混合花岗岩。（2）寒武系分下、中、上统，总厚380750m，出露于嘉祥南部、膝县、邹县、微山县三县交界处。下统包括朱砂洞组丁家庄白云岩段，厚1030m左右。主要为一套灰白色厚层含隧石结核或条带白云岩夹薄层泥质、灰质白云岩、藻纹层白云岩及白云质灰岩等。该段与上覆馒头组下部紫红色粉砂质泥岩、页岩为分界。中统包括馒头组、张夏组，厚400m左右。馒头组以紫红色页岩为主夹白云岩、灰岩及中粒石英砂岩。张夏组主要有厚层项状灰岩、叠层石藻礁灰岩及黄绿色钙质页岩、薄层灰岩等组成。产德氏虫科三叶虫化石。上统包括菌山组、炒米店组，厚100m左右。其岩性主要由黄绿（夹紫红）色页岩、灰色薄层泥质条带灰岩、生物碎屑灰岩、顾粒灰岩、中厚层竹叶状灰岩 等组成。产德氏虫科三叶虫化石和卅盖虫科三叶虫化石。以炒米店组顶界与上覆奥陶系分界。本系与下伏太古界地层不整合接触。（3）奥陶系奥陶系马家沟组，厚80m左右。出露于嘉祥、充州滋阳山、邹县西南等地，分布较广。为浅海相中厚层灰岩、豹皮状灰岩、白云质灰岩，夹薄层钙质、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平行不整合接触。（4）石炭系由本溪组及太原组的下部地层组成。本小区内无出露，据钻孔揭露，广泛分布于胜县、克州、济宁、宁阳、单县、金乡、巨野、鄂城、鱼台、汉上、东阿、齐河及微山县等地。本溪组，厚45m左右。为海陆交互相沉积，主要为杂色泥岩央23层石岩，底部是铁铝质泥岩。太原组，厚180m左右。为海陆交互相沉积，以深灰色粉砂岩、泥岩为主，夹有砂岩、薄层石灰岩及煤层，为本区的主要含煤地层之一。产动、植物化石，蜒科化石尤为丰富。本系与下伏奥陶系地层呈平行不整合接触。（5）二叠系厚600m以上，分布范围同石炭系。包括太原组上部地层及山西组、石盒子组。山西组厚100m左右。本组为近海型含煤地层，由灰绿、灰、灰白色细、中砂岩及深灰色粉砂岩、砂质泥宕组成，一般下部含可采煤层l2层，为本区主要含煤地层之一。富产植物化石。石盒子组由于长期遭受剥蚀，地层保留不全，残厚0658m。为一套陆相沉积岩系，主要由杂色粘土岩、泥岩、灰绿色粉砂岩、细砂岩和灰白色中、粗砂岩组成。本组下部中央薄煤层（俗称柴煤），富产植物化石。本系与下伏石炭系地层整合接触。（6）佛罗系佛罗系地层主要为三台组，由于遭受剥蚀，保留不全，最大厚度大于730m。据钻孔揭露分布较广，在股县、充州、济宁、没上宁阳煤田以及邻城、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，下部为紫 红、杂色砂岩、砂砾岩、砾岩。产有鱼化石、淡水双壳类及叶肢介化石和丰富的植物化石、抱粉化石。本系与下伏地层呈不整合接触。（7）古近系分布在成武、鄂城、梁山、汉上、宁阳至泅水一线，仅在宁阳、曲阜到泅水一带地表有出露。以土红色、灰绿色粘土岩为主。次为红色粉砂岩、细砂岩夹砾岩，下部含有石膏。本系与下伏地层为不整合接触。（8）新近系厚0-836m。据钻孔揭露，分布于巨野断层以西的鄂城、都城、菏泽、曹县等地，地表未见出露。为一套棕黄、紫红、杂色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩夹细砂岩，底部有砂砾岩，下部央薄煤层。本系与下伏古近系地层为不整合接触。（9）第四系厚0200m，广布全区。为冲积、洪积和湖相沉积。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。一本系不整合于下伏各系地层之上。2）井田地层本井田为隐蔽式石炭二叠纪煤田，井田内地层据钻孔揭露，第四系之下有：佛罗统三台组、石盒子组、山西组、太原组、本溪组和奥陶统马家沟组。现由老到新分述如下：（1）奥陶统马家沟组井田内揭露最大厚度300m。以发灰褐及灰白色致密质纯、偶含白色隧石，具隐晶质厚层状灰岩，间夹豹皮状石灰岩及簿层灰色泥岩，上部裂隙、溶洞发育，含水丰富。为浅海相沉积。（2）本溪组厚32.4046.00m，平均39.20m。本组是一套海陆交互相沉积，以灰色石灰岩为主，间夹杂色粘土岩、紫色铁质岩及铝土岩。第十二层石灰岩，多含菱铁质，产似筒形纺锤蜒化石，厚0.186.27平均2.63m；第十四层石灰岩呈灰乳白色，产小螺及腕足美化石，厚0.4013.60m，平均7.06m，与G层铝土、山西式铁矿为本组之标志层。本组地层与奥陶系呈假整合接触。（3）太原组本组厚157.98-187.40m，平均170.96m。主要由泥岩、粉砂岩、细粒砂岩、中粒砂岩、石灰岩和煤层组成。总的特征是沉积环境较稳定，旋回结构及粒度韵律清晰，属典型的海陆交互相沉积。其厚度由西向东逐渐变薄。粉砂岩及细粒、中粒砂岩占本组18左右，粉砂岩、细粒砂岩多呈深灰灰白色、中粒砂岩呈灰灰绿色，成分以石英为主，次为长石，含少量云母及其他暗色矿物。分选性中等，磨圆度较好，硅、钙质孔隙式及接触式胶结。局部含有泥质条带及泥质包裹体。层理类型较复杂，常见水平层理、波状层理、交错层理。小型斜层理和混蚀层理，层理面上多有植物化石碎片及炭质物。泥岩、砂质泥岩多呈深灰、灰黑色，主要成分为伊利石，次为高岭石，常含星散状黄铁矿颗粒及菱铁质结核。泥岩、砂质泥岩中水平层理、缓波状层理较发育。产腕足类、瓣鳃类及植物化石。含石灰岩十四层（一、二、三、四、五、L六、七上、七下，、八、九、十上、十下、十一），其中石灰岩（三）、石灰岩（五）及石灰岩（十下层位、厚度稳定，分布普遍，为良好的标志层。石灰岩（三）0.2011.40m，平均676m；石灰岩（五）平均厚度2.31m，裂隙较发育。石灰岩厚0.3010.40m，平均5.05m，其它各层灰岩按其岩性，厚度及与其它岩石的组合关系，均可做为岩、煤层对比的辅助标志层。灰岩多呈灰、深灰、棕灰色，含泥质及生一物碎屑，具缝合线构造。常含硅质结核。富产蜒科、腕足类、瓣鳃类、腹足类、有孔虫、珊瑚、海百合茎等化石。本组与中石炭统本溪组整合接触，以本溪组顶部十二层灰岩顶面为与太原组分界面。（4）山西组厚32.98219.10m，平均103.47m。岩性上部以杂色泥岩为主，间夹灰灰绿色薄层中、细粒砂岩45层；中部为灰黑色泥岩、砂质泥岩及砂岩互层；下部3煤顶板以上为灰白色中、粗粒砂岩，厚2050m。砂岩主要成分为石英、长石及岩屑，颗粒次圆状，分选中等，硅质、钙质胶结较坚硬。为本井田主要含煤地层，煤层厚而稳定。层理类型较复杂，有水平层理、缓波状层理、小型斜层理。收敛状层理及浑浊状层理，还常有底栖动物通道和生物干扰产生的变形层理。为一三角洲前缘相沼泽相沉积。泥岩中有大量植物化石碎片。本组共含煤H层，即煤八、煤卜。主要分布在本组的下部，厚度较大且稳定，为本井田主要可采煤层。以底部砂岩与太原组分界，整合于太原组之上。（5）石盒子组本组厚0319.70m，主要残留在程楼断层以南地段。其岩性主要由杂色泥岩、灰色粉砂岩、细粒砂岩和中粒砂岩组成，下部含柴煤l4层，厚00.60m，层位、厚度不稳定，柴煤下距A层铝土30m左右。A层铝土一般厚为1.806.00m，平均400m。呈灰绿色，具项状结构，质纯性脆，为本区较稳定的标志层之一。本组属陆相沉积，底部以一层分选性差的含砾中、粗粒砂岩与下伏山西组整合接触。（6）三台组井田内最大残留厚度为264.50m。主要保留在程楼断层以南、半阁向斜两翼，向南逐渐变薄直至尖灭。上部岩性以紫红色中、粗砂岩为主，间夹杂色泥岩、砂质泥岩；中部以紫红色粗、中粒砂岩及砾岩间互沉积；下部为紫红色砾岩，砾石以石英质为主，灰岩砾石次之，粒径1030mm，大者可达100mm，泥质或钙质胶结。属钱湖相、湖滨相和冲积相沉积。与下伏石盒子组呈不整合接触。1.2.2含煤地层本井田含煤地层为太原组及山西组。1）太原组本组地层厚度157.98187.40m，平均170.96m。地层厚度稳定，沿走向。倾向岩性变化不大。由深灰、灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、石灰岩、煤层及灰、灰绿色细、中砂岩组成。相旋回结构稳定，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，易于对比，现按标志层稳定性及各段的可对比情况叙述如下：（1）十二灰至十灰底界段：厚27m左右，底部以灰、杂色铝质泥岩与本溪组分界。岩性以泥岩、砂质泥岩、粉砂岩为主，夹有薄层石英砂岩，坚硬，有“小铁板”之称。夹薄层灰岩一层（十一灰），厚0.052.60m，平均0.8m。煤四层（16、17、18上、18下煤）16煤层厚0.251.95m，平均0.94m，为大部可采煤层；17煤层厚 00.95m，平均0.7m，为局部可采煤层。18上、18下煤层为不可采煤层。十一灰厚01.75m，产大量蜒科化石，是地层对比的辅助标志层。该段是本组的主要含煤层段，为浅海相至泥炭沼泽相沉积。（2）十灰至九灰底界段：厚34m左右，由灰色生物灰岩、灰黑色泥岩、深灰色粉砂岩、灰、灰绿色细、中粒砂岩及煤层组成。夹石灰岩二层，十，灰岩厚0.3010.40m，平均5.05m，产丰富的生物碎屑及蜒科化石，层位稳定，是压煤的直接顶板，为地层、煤层对比的重要标志层。灰岩厚虽不超过1m，但层位稳定。灰岩以上泥岩中常央有薄层蒙脱石泥岩，岩性特殊，层位稳定，都可做为地层对比的辅助标志层。中上部以粉砂岩、细砂岩为主。夹薄煤一层（煤15），为不可采煤层，灰岩的沉积，代表海浸规模大，持续时间长，是太原组下部最大的海侵期。（3）九灰至八灰底界段：厚13m左右，由灰、灰绿色细砂岩、中砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、薄层灰岩及煤组成。底部九灰厚0.305.45m，平均2.15m，为含生物碎屑微晶灰岩，厚度稳定，分布普遍，岩性特征明显，是地层对比的良好标志层。自九灰开始向上，由具水平层理的砂质泥岩、泥岩，过渡为具有泥质包裹体的细砂岩、中粒砂岩，具缓波状层理和小型交错层理，层理上夹有大量植物化石碎片。顶部失一层不可采煤层（1煤）。该段为浅海碳酸盐潮间台地到沙坝沉积。（4）八灰至五灰底界段：厚34m左右，本段为太原组的主要含煤段，由泥岩。砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、石灰岩及煤层组成。夹薄层生物灰岩四层（六、七上、七下、八灰），薄煤层六层（9、10、12。、12上、12下煤），其中12，煤为局部可采煤层，其余均为不稳定不可采煤层。八灰厚0.203.80m，平均2.10m，厚度较大，分布普遍，层位稳定，是地层、煤层对比的主要标志层之一。其它灰岩厚度小，变化大，仅可作为层段地层对比的辅助标志层。泥岩的主要成份为高岭石、水云母，多为水平层理，有植物化石碎片。粉砂岩、细砂岩中显砂泥互层层理。该段主要是海湾泻湖相尖沙坝相沉积。（5）五灰至三灰底界段：厚20m左右，主要由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、薄层灰岩及煤层组成。夹灰岩二层（四、五灰），五灰厚度较大，厚从0.155.50m，平均2.31m，分布普遍，层位稳定，为地层、煤层对比的主要标志层之一。四灰厚03.15m，不稳定，常相变为泥岩。突薄煤一层（煤7），为不稳定不可采煤层。该段多为泥岩，基本上为浅海Af泻湖相沉积。（6）三灰至山西组底界段：厚34m左右，由泥岩、粉砂岩、细砂宕、灰岩及煤层组成。夹灰岩三层（一、二、三灰），三灰厚0.2011.40m，平均年76m，为深灰、灰色生物碎屑灰岩，产蜒科、海百合茎等化石，含遂石结核。三灰厚度大，分布普遍，沿走向倾向变化水大，层位稳定。是地层、煤层对比的重要标志层。为该区太原组上部最大的海侵产物，属浅水碳酸盐台地相沉积。二灰为深灰色含泥质灰岩，虽然较薄但层位及厚度尚较稳定，是地层对比的辅助标志层。突薄煤三层（4、5、6煤），均为不可采煤层，但也可作为地层对比的辅助标志层。本段灰黑色泥岩所占比例较大，主要是海湾泻湖相沉积。2）山西组（P）厚32.98219.10m，平均103.47m，为本井田主要含煤地层。由下而上分三段叙述如下：底部为一层具浑浊状层理和底栖动物通道的细粒砂岩或粉砂岩与细粒砂岩互层。以此与太原组分界。中下部以灰白色厚层状的中、细粒砂岩为主，次为粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层（3上、3下煤层）。中、细粒砂岩在3上、3下煤层之间时，常为灰白色巨厚层状，有泥质条带及粉砂质包体，层面有多量炭屑及植物碎片化石，分选性及磨园度均较好，发育斜层理及韵律层理。本段合3。、3，煤层。3上煤层厚0670m，平均556m，除局部极小范围被冲刷外，全井田基本稳定可采。3下煤层厚2.407.80m，平均4.06m，属稳定可采煤层。3上、3下煤层为本井田主要可采煤层。在煤层附近产丰富的植物化石。上部由杂色泥岩、砂质泥岩及煤层组成，间夹23层灰白、浅灰绿色的中、细粒砂岩（局部为粗粒砂岩）。综合柱状图见图1-2。1.2.3构造1）区域构造藤县煤田位于鲁西地块的鲁西南断块凹陷的东缘，鲁中断块凸起的西侧，属于鲁西诸多断块中的一个凹陷块体。前人称之为股县凹陷，划为秦岭纬向构造带北支的一个组分。藤县煤四周边均为断裂所围限，其北为NEE向的乌山断裂，东为近SN向的峰山断裂，西面为SN向的孙氏店断裂。煤田内部构造比较复杂，以中生代断裂为主，并伴有较多的次级格皱。断裂的方向性明显，主要有NEE、NW、EW和SN向四组断裂，绝大部分以正断层的形式出现，其中NEE和 SN向断裂分布最广。常呈地堑、地垒和阶梯状的组合型式，构成整个煤田纵横方向上地堑、地垒相间排列的构造格局。煤田内的褡皱也比较发育，但多属次一级的定缓招皱。有的规模较大，如藤县背斜、北羊庄向斜，它们是秦岭纬向构造带北支的次级组分；有的规模比较小，常分布在断层的一侧或两条断层之间，与断层活动关系密切，如藤北的西阳温向斜、股南的西岗背斜、柴里向斜、孔庄背斜等。2）井田构造柴里井田位于藤县背斜的南翼，受其影响井田内形成西岗背斜。二龙岗向叙、小屯背斜、柴里向斜等次一级语曲。南北向的田岗、徐庄、高庙等正断层间构成地垒或地堑。不仅把井田切割成南北向狭长地带，同时破坏了招曲的完整性。东西向程楼、袁堂正断层组位于井田中部和南部边界，均倾向南，成台阶状下降。不仅切割破坏招曲的完整性，同样加深了招曲的起伏。近南北向断层组同期也受到切割和扭曲。因而使井田内形成不完整的复式语皱构造形态。次一级把曲在井田内轴向主要呈北东近东西。谱曲和较大的断层控制井田内煤层走向变化。形成走向上的局部扭曲，使煤层走向多变。图1-2 综合地质柱状图井田内断层除西边界田岗和中部程横断层落差大于200m外，其他断层落差均小于200m。其中断层落差100200m的3条，50100m的4条。3D50m的8条1030m的35条，510m的46条，5m以下小断层250多条。断层分布不甚均一，在背斜的轴部及两侧，大中型断层上盘近侧，大断层相交切割处附近，中小型断层较发育。其余处断层相对稀疏。断层的赋存无论产状及分布有均存在一定规律性。一井田内中、小断层分布有以下几个特征：（1）井田内以高角度正断层为主，并成组出现。如：田岗断层由三条较大断层组成，总落差400500m，程楼断层由6条较大断层组成，总落差210320m，徐庄、高庙、袁堂等大断层均由多条断层组成。断层具有落差大则走向延伸长、落差小则走向延伸短的特征。（2）近南北向断层组比东西向断层组发育，且断层倾向相对或相背，组成南北向狭长的地垒、地堑构造。如：高庙与徐庄断层之间形成地垒，二龙岗断层与田岗断层构成地堑。（3）在较大断层的一侧或近侧，常有相互平行的羽状小断层出现。其走向与主断层平行或成一定夹角的雁行排列。但其落差不大。如徐庄断层上盘多处揭露小断层组，有的平行，也有的斜交。（4）在背斜轴近侧多形成低角度的逆断层组，其走向多与主断层平行。该断层在深部太原组地层落差大，在山西组地层断层交叉，落差变小或无断层显示，成为顺层断层。如田岗断逆断层在深部太原组地层第十层石灰岩最大落差为85m，在第三层石灰岩多处显示断层落差2040m。在一水平西翼四、六采区三煤中多处揭露，最大落差仅是3煤层断重，3煤层中无落差显示。断层倾角在太原组地层为3545。在山西组3煤中揭露倾角1023。小屯断层在32和B48孔中揭示深部落差2040m（三次重复），在3煤中无断层。（5）井田内小断层分布具有一定的规律：主要展布在背向斜构造边缘或大断层的近倒。它们的空间位置规律很明显。与背向斜走向一致，且密集成带出现。大、中型断层伴生小断层多与主断层平行排列是切割关系，派生的小断层与主断层多成一定交角的雁行排列。这些小断层落差均小于10m，对回采工作面布置影响较大。井田内伴随有一定数量落差大小不等的正逆断层，故属中等至复杂构造类型。1.2.4岩浆岩和陷落柱1）岩浆岩井田内岩浆活动较弱，在一水平东器三层煤对1、刀4两个工作面揭露两道火成岩墙，宽217m，长200300m。在水平南部77孔发现天然焦。2）陷落柱在一水平三层煤四采区已揭露5个。邻近矿井曹庄煤矿、泉上煤矿也发现陷。落柱，其特征与本矿井相似：靠近下盘出露奥灰的田岗断层。藤县背斜北翼的武所屯煤矿，已发现陷落柱多达20多个，多靠近上盘为奥灰的张被断层附近。可见，陷落柱的形成与矿井的地下水运移规律有明显的相关性。柴里矿井对陷落柱的形状、范围及充水性特征己较清楚。留设了30m防水煤柱。1.2.5矿井水文地质1）水文地质单元特征受区域构造控制，藤县煤田所在的水文地质单元：东起峰山断层，西至嘉祥断层，南至丰沛断层，北至昆山断层，面积约3500km北界岛山正断层：落差2000m，北升南降，上盘与北徐楼断层构成地堑，保留巨厚上保罗统（儿）岩系，形成阻水块段，下盘为前震旦系着地层，亦为隔水层，因此北界为隔水边界。南界丰沛正断层：落差2000m，北升南降，北盘前震旦系与南盘下第三系、佛罗系地层接触，中新生界红色岩系构成阻水边界。2）区域含（隔）水层（1）松散沉积物合（隔）水层组由第三系、第四系粘土、砂质粘土，粘土质砂、砂及砂砾组成，厚0513m，广布全区，其变化规律由东北向西南增厚。第四系上部接受大气降水和地表水的直接补给，富水性强。水化学类型以重碳酸盐型为主，松散层中部含多层粘土、砂质粘土，隔离了上部与下部的水力联系。底部砂、砂砾层与基岩含水层有一定的水力联系。（2）佛罗统砂、砾洞穴裂隙含（隔）水层组厚01300m以上，岩性由粉砂岩、砂质泥岩、中、细粒砂岩互层、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，为相对隔水层段，中下部富水性相对增强，是矿井间接充水水源之一。柴里煤矿排 3煤顶部砂岩和H灰水时，引起792号砾岩长观孔水位持续下降，年降幅度3m左右。（3）石炭、H叠系碎屑岩、薄弱层灰岩含（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、十四灰等薄层灰岩，与其相间的泥岩、粉砂岩是相对隔水层。3煤顶板砂岩富水性弱，抽水试验单位涌水量一般小于0.1L/s.m，是煤矿直接充水含水层。三灰富水性很不均一，南部较强，北部较弱，抽水试验最大的单位涌水量分别为4.136L/s.m和0.1961L/s.m，为三煤层主要充水水源。其它含水层，除十下灰岩浅部露头地段富水性较强外，均为弱含水层。本组水化学类型以硫酸钠钙型为主，中等矿化度，补给来源主要是松散层底部砂砾层水和上林罗系砂砾岩水及奥陶系灰岩水。（4）奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层奥陶系为区域含煤岩系沉积基底，峰山断层东部和是山断层北部有小面积出露，为奥灰水的补给区。隐伏露头分布在南部及东北部，面积达453km2。由于补给条件、埋藏及构造等因素的影响，其富水性极不均一；抽水试验单位涌水量0.000924.501L/S.m，水化学类型为硫酸盐型及氯化物型，矿化度较高，达4.9g/L。按照济宁煤田富水性级别划分标准（I级：q0.lL/s.m；11级：q0.l1L/s.m；111级：q110L/s.m；IV级：q10L/s.m），区域范围内，在隐伏露头区局部地段达Ill纽富水区，浅部断裂带附近局部达11级富水区，煤系地层覆盖区为1级富水区。根据所处地段的水文地质条件，奥陶系含水层与其它含水层间存在着不同程度的水力联系。区域范围内，由于矿井长期排水，奥灰水位逐年下降，年降幅3m左右。3）矿井充水条件本井田内无大的河流，仅有小型水沟和排洪沟数条，除汛期有水外平时无水：塌陷盆地常年积水，由于第四系隔水层段的阻隔作用，地表水对煤系地层无直接补给关系。（1）直接充水含水层3煤顶板砂岩、厚4060m，主要分布在3煤以上80m范围内。有数层灰白色中。粗、细、粉砂岩组成。泥、钙质胶结。该层砂岩含孔隙、裂隙水，富水性不均一，构造与裂隙发育地段中、粕砂岩富水性强。地下水常沿原生裂隙和采动裂隙泄入井下，巷道内裂隙发育段滴、淋水明显增加，采面以顶板滴、淋水和老塘涌水出现，涌水较大地段有：局部临近煤层露头有滴、淋水或渗水，最大涌水量l5m3/h，一水平煤层标高较低的345面，最大涌水量5060m3/h。根据勘探抽水资料，原始水位+3638m，单位涌水量00387L/S.m，渗透系数0117m/d，水质类型SO4CaKNa，PH688.2，浅部PH7.4总矿化度12002000mg/L，总硬度446.55106677 mg/L，总矿化度53012662mg/L，总硬度5431866.18m珍L，地下水以静储量为主，巷道揭露和采动后易疏于。该层受第四系下部砂、砾层水或保罗系砂、砾岩水补给，不受大气降水补给。太原组第三层灰岩,分布广泛，层位稳定，厚3.910.55m，平均745m，深灰色，质纯。致密，夹黑色隧石结核，浅部（一水平）裂隙较发育，据巷道揭露在几组裂隙中以近东西走向为主，疏密不均，多呈带状相间分布，裂隙充填物少，富水性较强，深部裂隙不发育，多被方解石充填，富水性弱，易疏于。根据勘探报告和生产补勘抽水成果，原始水位+3642.80m，一水平单位涌水量0.73L/sm，渗透系数12.97m/d，二水平单位涌水量0.23L/sm，渗透系数4.04In/d富水中等，水质类型浅部PH7.44，总矿化度650-3702mg/L，总硬度39265153.3mg/L，深部PHS06，总矿化度41503574 mg/L，总硬度119.8434.9mg/L，属岩溶裂隙水，钻孔漏水点多，而浅部又较深部多，三灰露头受第四系下部砂、砾层水补给，在东、西边界受田岗断层和徐庄断层下盘奥灰水补给，在井田中部受程楼断层下盘奥灰水补给，但补给量较小，目前三灰水一水平大部疏于，二水平基本疏于。该层灰岩不受大气降水补给。第十下层灰岩,厚7422.15m，平均厚5.12m，层位稳定，分布广泛，属岩溶裂隙承压水，原始水位+4042m，单位涌水量一水平0.1114L/s.m，渗透系数1.98md，通过二总回和北石门西岗透断层面处长期出水流放，1993年5月观测，水位降至-76.36m，涌水量63m；二水平十灰单位涌水量0.21L/s.m，渗透系数4.44In/d，目前尚未揭露。十灰通过断层受奥灰水补给。（2）间接充水合水层第四系下组砂、砾层,本区第四系厚65100.48m，一般7080m，分上下两组，简称 Q上、Q下，Q下一般厚3550m，最厚70m，平均厚41.87m，含水砂性土，一般四层，主要由轻粘土质砂、局部中粗砂层和砾石层组成，固结性强，富水性弱，原始水位+38m，平均单位涌水量0.8L/s.m，渗透系数1.66m/d。由于它与粘性上相间沉积，对矿井充水很弱，采动后受疏降，底部砾石层易疏通。水质类型HCO3-Ca或HCO3.SO-Ca.KNa，PH7.66，总矿化度350450mg/L，总硬度196.33276.44mg/L。侏罗系砂、砾岩,分布于程楼断层以南，厚0264.5m，平均104.1m，勘探时水位+36+38m。按岩性、裂隙、溶洞的发育程度及富水性划分四段，自上而下简述如下：I段：为紫红色中、粗砂岩，厚938.43m，含孔隙、裂隙水，钻孔漏水点7个，占总漏水点16。属孔隙、裂隙承压水。11段：为杂色砾岩，厚2050m，由石英、石灰岩组成，钻孔数次揭露溶洞，漏水点25个，占总漏水点58，是富水性较强阶段，属孔隙、裂隙、激眼压水。Ill段：紫色粗砂岩夹薄层砾岩，厚4555m，漏水点4个，占总漏水点9，属孔隙、裂隙承压水，为富水性较弱的一段。IV段：紫色砾岩，厚3038 m。漏水点7个，占漏水点16。混合抽水试验单位涌水量为0287000156 L/Sm，渗透系数0.5070.00234，水质类型SO4HCO。CL-K+NaCa型，上部总矿化度 581mg/L，总硬度236.66mg/L，PH7.8，深部总矿化度296.43mg/L，总硬度148941mg/L，PH7.77。该层受Q下水补给，不受大气降水影响。下距3煤130256m，间距较大，但仍为开采3煤充水之水源，自88年综采面出水后，水位大幅度下降，目前已降104（-70）m，局部长孔出现抽风。71.43%的溶洞、45.16%的漏水点位于侏罗系水位以上。奥陶系石灰岩,为本区煤系地层基底，厚400500m，浅部及断层带附近、裂隙、溶洞发育，富水性强，属裂隙、溶洞承压水，漏水率60。勘探原始水位十4243m，单位涌水量一般0.27L/s.m，渗透系数1.145 m/d，地下水储量丰富，水质类型SO4Ca，KNa，PH7.95，总矿化度40114795mg/L，总硬度1990.042193.33 mg/L，是矿井充水的主要补给水源，对矿井安全生产威胁较大。从较大范围讲奥灰是一个封闭块段，不受大气降水补给，仅在奥灰的露头区受Q下砂层水少量补给。（3）隔水层组含水层与隔水层相间沉积是本区特征之一。第四系隔水层组,含水砂、砾层与隔水粘土、砂质粘土多层交互沉积，结构复杂，分布广泛。Q上、Q下各有四层沉积较为稳定的粘土，Q上粘土占Q上总厚63，而Q下粘性上较Q上所占比例更大。粘土、砂质粘土致密，可塑性强，隔水性良好，阻隔了垂向渗透，Q上、Q下地层不发生水力联系。（4）断层、降落桩导水性本区的断层具有弯曲、分叉和落差时大时小的特点，且大断层往往附生许多条小断层，形成断层束，它们之间的关系多呈“八”字型。断层多为张、扭性质。因此地层受拉伸、挤压，常出现操挤或层间滑动、走向变化和张性裂隙。这一构造形态表现在断层导水性上，一是断层束附近裂隙发育，岩石破碎，有利地下水的储存；二是断层内金均是柔性地层情况下，由于对盘没有补给水源，断层束附近构造裂隙水易疏干，巷道遇较大断层时反而无水，若对盘为强合水层时易对矿井充水。徐庄断层为井田内南段东边界，倾向W，走向近SN，落差30125m，中间大，两端小，附生断层数条，开采3煤时数次揭露附生小断层，对矿井充水量小，下部小楷煤与奥灰对接，充水条件好。程楼断层位于井田中部，落差210320m，上盘煤系地层与下盘奥灰对接，由于附生断层存在，在开采 3煤时留设防水煤柱70m，未出现奥灰充水。西岗逆断层位于西岗背斜南翼近轴部，走向NE，倾向NW，倾角小，北翼皮带石门揭露附生小断层突水。井田内中、小断层在开采3煤时，基本无水，但开采17煤时要防止中小断层导水，特别在程楼断层以北，奥灰埋藏浅，富水性强，对矿井威胁大。在一水平四米区3煤层位已揭露五个陷落柱，初揭陷落柱，围岩涌水34m3/h。陷落柱内部岩石杂乱无章，较松散，无水。由于三灰水疏降幅度大，水压小，3煤距十灰、十四灰、奥灰间距大，预计开采3煤时不会出现大的突水，只要对三灰水进一步流放，可少留或不留防水煤柱，但在开采小槽煤时，陷落柱易成为十四灰、奥灰导水通道，威胁矿井安全。综上所述，本井田水文地质类型为：上组煤（3上、3下）属裂隙岩溶类简单型，下组煤12下煤层属裂隙岩溶类简单型，16、17煤层属裂隙岩溶类中等型。（5）矿井涌水量观测及其变化规律目前开采3煤，直接充水水源：3煤顶板砂岩、三灰水。间接充水水源Q下砂、砾层水和佛罗系砂、砾岩水。为便于掌握各直接充水含水层水动态，分含水层测定其涌水量。十次断层导水，出水点固定，设立固定测水点，3煤顶板出水点多，多设立临时测水点，在一、二水平水仓口设固定测水站。水仓口水流量使用流速仪测定，其它测水点水使用重量法测定。矿井涌水量300500m3/h，加之工业用水，矿井涌水量达600m3/h此以上。根