矿井开拓开采设计毕业论文.doc

安徽理工大学毕业论文矿井开拓开采设计毕业论文目录目录1序 言3摘 要4Abstract51井田概况和地质特征61.1井田概况61.1.1交通及地理位置61.1.2地形地貌61.1.3 水文、气象61.1.4 地震烈度71.1.5 地温、地压71.2 地质特征81.2.1煤系地层、煤层及煤质81.2.2地质构造151.2.3瓦斯地质231.2.4水文地质241.2.5煤的自燃倾向性261.2.6瓦斯含量272.矿井开拓开采设计282.1开拓设计282.1.1井田范围282.1.2井型确定282.1.3开拓方案312.1.4井筒322.1.5井底车场、主要硐室342.1.6水平、采区的划分与接替342.1.7大巷、石门布置362.1.8深部的延深方式362.1.9 矿井各大生产系统372.2采区设计372.2.1采区概况372.2.2采区上山、区段平巷382.2.3区段划分、车场形式392.2.4工作面命名及接替方式402.2.5采区巷道断面及支护形式412.2.6采区工艺及技术装备412.2.7采区生产系统422.2.8采区通风系统及风流控制442.2.9采区瓦斯防治、防尘、防火453.矿井通风设计483.1矿井通风系统设计483.1.1选择通风系统的原则483.1.2矿井通风系统的选择493.1.3矿井通风方式的选择493.1.4采区通风系统503.1.5风流路线及风流控制513.2矿井风量计算513.2.1矿井需风量计算523.2.2矿井总风量计算583.2.3矿井风量分配方法及原则583.3通风阻力计算及风速较核603.3.1风速较核603.3.2矿井最大阻力计算603.3.3计算方法及计算结果603.4通风设备选型653.4.1选择主风机663.4.2电机选择704.安全措施714.1防灭火措施714.1.1井下外因火灾事故的预防714.1.2 井下内因火灾事故预防724.1.3地面火灾的预防734.1.4预防火灾扩大的措施734.2防尘措施754.3防瓦斯措施764.3.1 防止瓦斯引燃的原则774.3.2防止瓦斯积聚的措施774.3.3预防煤与瓦斯突出的措施794.3.4掘进突出安全防护措施794.3.5组织措拖与岗位责任制824.4防水措施824.4.1地面防治水834.4.2井下防治水834.5降温措施844.5.1通风降温844.5.2减少热源844.5.3选择适宜的开采顺序844.6矿山救护84综采工作面瓦斯综合治理技术85参考文献92致 谢931井田概况和地质特征1.1井田概况 井田东西走向长14.6公里，倾斜宽4.0公里，面积约58.4平方公里。 潘一矿属煤与瓦斯突出矿井。矿井可采煤层15层，煤层总厚度31.7m。矿井目前开采的煤层为13-1煤层、11-2煤层和7-1煤层。其中，13-1煤层吨煤瓦斯含量为12-22m3/t，11-2槽吨煤瓦斯含量为4-7.5m3/t，7-1煤层吨煤瓦斯含量为3-6.8m3/t,其中13-1煤层、11-2煤层为煤与瓦斯突出煤层。2003年由重庆煤科院鉴定，潘一矿煤层自然发火期时间均为3-6月，为一级自然发火矿井；其中13-1煤层煤尘爆炸指数37.7-46.3%，11-2煤层煤尘爆炸指数35.7-38.2%，C8煤层煤尘爆炸指数35%。1.1.1交通及地理位置潘一井田位于安徽省淮南市西北部潘集区，距淮南市政府所在地洞山约28千米。向南西至淮南凤台县城约24千米，南以淮河与淮南老矿区相隔，西有张谢矿区相邻，地跨淮南潘集泥河镇、田集、古沟二个乡。潘一井田东以第0勘探线与潘二井田毗邻，西以第勘探线及人定境界与潘三相接，北部0至-勘探线间以F2、-至勘探线间以潘集背斜轴、至勘探线间分别以F4、F5、F5-1潘二、潘四井田为界，南至13-1煤层-800m底板等高线地面投影线，东西走向长约14.6Km，倾斜宽约4Km，面积约58.4Km2。本井田交通极为方便，合阜铁路贯穿淮南矿区，有专用线支线直达本矿，淮南铁路公路两用桥和淮南老矿区相邻，市内有12、13、112路公共汽车和各井田相通。每天还有定点客运车直达蚌埠、凤台、阜阳、合肥、南京等地。淮河距本矿约20Km，可通航运。1.1.2地形地貌本井田地处淮河冲积平原，地形平坦，地面标高一般为+19+23m。淮河为邻近本区主要河流，流以淮南，一般水位标高+15m。历史最高洪水位标高为+25.63m（1954年7月29日田家庵水电站）。堤面标高+27.07m，泥河位于本井田南缘，由西北向东南经青年闸流入淮河，沿岸地势低洼，雨季淮河水位上涨易成内涝，内涝水位为+22.2m。1.1.3 水文、气象本区属过渡型气候，季节性明显，夏季炎热，冬季寒冷。年平均的气温15.1，极端最高气温41.2（66年8月8日），极端最低气温-22.8（69年1月31日）。年平均降雨量926.3mm，最大1723.5mm（1954年），最小471.9mm（1966年），日最大降雨量320.44mm，小时最大降雨量75.3mm，降雨多集中在6、7、8三个月，约占全年的40%。年平均蒸发量1610.14mm，水面最大2008.1mm（1958年），最小1261.2mm（1980年），蒸发量大于降雨量，潮湿系数近0.5。春夏两季多东南风、东风，秋季多东南、东北风，冬季多东北、西北风。平均风速3.18m/s，最大风速20 m/s。年初霜在11月上旬，终霜期为次年4月中旬，无霜期191238天。初雪一般在11月上旬，终雪在次年3月中旬，雪期72127天，最长138天，最短26天。最长连续降雪6天，日最大降雪量160mm。冻结及解冻无定期，一般夜冻日解。冻结深度40120mm，最大冻土深度300mm。1.1.4 地震烈度根据历史资料，淮南地区地震活动强度不大，以轻度破坏和有感地震为主，颖上县志记载有感地震16次，其中1931年在11月龙山曾发生6.25级地震，震中最大烈度7度，其它地区地震，如1668年郯城8.5级地震、1917年霍山6.25级地震、1937年荷泽7级地震、1976年唐山地震对本区均有波及，但无较大破坏。根据中国地震烈度区划图（1990），淮南矿区（包括潘谢矿区）所处区域均划分为6度基本烈度区。1.1.5 地温、地压1）地温潘一矿井施测井温钻孔23个，(其中4个钻孔位潘集背斜轴部)。其实测井温成果见(表4-3-1)表中可知,井田钻孔测温深度一般均到600m,最大测温深度达900m。构成地温剖面4条，即线、线、线、线。测温成果表明，井田内地温垂向上正常，全层地温梯度为1.73. 9百米,平均2.7百米；基岩地温梯度为1.54.1百米，平均2.8百米。井田北部基岩地温梯度一般为3.04.1百米，属地温异常区；井田南部基岩地温梯度一般为1.52.9百米，属地温正常区。横向上，基岩界面井温度变化范围为22.230.2，各钻孔-350m切面井温度变化范围为2434.4；-380m切面井温度变化范围为25.734；-530m切面井温变化范围为27.339.1；-670m切面井温变化范围为29.2-40.3；-800m切面井温度变化范围为31.742.3。各主采煤层底板温度随深度增加而增大，其相应方程式见表4-3-3。 主采煤层井温与深度回归方程式表：表1-1-5煤层ab公 式r13-122.60.0164T()=22.6+0.0164H(m)0.6911-220.70.0208T()=20.7+0.0208H(m)0.74824.30.0158T()=24.3+0.0158H(m)0.584-129.00.0110T()=29.0+0.0110H(m)0.50324.60.0207T()=24.6+0.0207H(m)0.832）地压潘一矿生产建设过程中,地压现象十分明显，巷道冒顶、片帮、底鼓等现象时有发生，影响生产，威胁安全，增加巷道维修量。从巷道类型和破坏影响程度，归结起来，地压显现有以下表征：(1)13-1煤层上下山及处于软弱岩层中的煤层底板上下山顶压大，侧压小；(2)11-2煤层复合顶板区或者直接顶分层厚度薄区段，易离层，导致顶板压力大；(3)断层带、节理发育带，围岩破碎,顶压大，易片帮冒顶，巷道变形；(4)地下水发育及积水泥岩地段，巷道冒顶，顶帮松解脱落及发生底鼓现象；地质因素是引起地压的主导因素。岩体中由原生或后期构造形成的各种软弱结构面，是造成巷道失稳的主因。此外，岩石强度、地下水作用、残余应力及人为因素亦是地压大小的因素。潘一矿煤层及底板上下山巷道倾角平缓，垂直压力大，对巷顶不利，围岩侧压力小，对巷壁有利，因而这类巷道施工中应杜绝空顶，加强顶板支护。但不同煤层及其顶底板岩石强度不同，抗风化、抗软化能力不同,巷道稳定性差异很大。在层状体硬质岩石中的巷道，运用锚喷支护；对层状体软质岩及膨胀性泥质岩，首先在巷道位置选择上避开它,必须通过时，则应快速施工，截流排水,“两次支护”。巷道通过断层带、节理裂隙发育带，由于岩体被各种构造面切割成破碎状的小岩块，易引起较大范围的岩体失稳,导致冒落坍塌。故施工时避免放大炮,杜绝空顶空帮，应选择砌碹或U型棚加锚喷支护。地下水作用不容忽视。潘一矿泥岩及泥质结构的岩石浸水后崩解、碎解，抗压强度小于160Mpa，软化系数约0.20.6，属易软化极易软化岩石，从而直接影响围岩稳定，产生地压。综上所述，巷道设计时，则应认真研究地质资料，掌握矿井地压规律与地质因素的关系，制定科学、合理的设计方案。尽力避开地压集中地带。在断层、节理发育地段，在煤岩层走向、倾角急剧变化地段，在泥岩及泥质结构岩石分布地段，在残余应力释放地段，尤其应及时支护，加强支护，提高工程质量，避免工程因素和人为因素造成的应力集中。1.2 地质特征1.2.1煤系地层、煤层及煤质1.2.1.1煤系地层本区含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系中下部山西组和石盒子组。其中二叠系的山西组和石盒子组为主要含煤地层。1）石炭系上统太原组（3）该组地层厚115米左右。表现为浅海相的13层灰岩与滨浅海相的碎屑岩及滨海湖泊沼泽相的铝质泥岩、含炭泥岩、炭质泥岩或薄煤交互组合。全组共发育不稳定薄煤层510层，不可采。 表1-2-1-1灰岩代号C3-1C3-2C3-3C3-4最大最小0.644.080.713.004.397.073.659.73一般厚度2.071.685.446.27灰岩代号C3-5C3-6C3-7C3-8最大最小3.453.900.8210.61.073.001.502.85一般厚度3.525.621.851.92灰岩代号C3-9C3-10C3-11C3-12最大最小0.283.842.503.747.5617.50.745.00一般厚度2.323.0413.581.372）二叠系（）本系为主要含煤地层。上部为石千峰组不含煤，中下部的石盒子组和山西组厚度700.72米，主要由灰黑灰色粘土岩、浅灰灰白、灰绿色砂岩组成，含煤2742层，其中可采及局部可采煤层15层。自下而上划分为七个含煤组（段），其中下部四个含煤组为矿井主要开采对象。(1)二叠系下统山西组（11sx）第一含煤组:厚52.10米。底部由深灰色砂质泥岩、粉砂岩、浅灰色细砂岩组成，含菱铁结核。下部深灰灰色砂质泥岩、粉砂岩夹厚煤两层，其中3煤偶见冲刷现象，为三角洲平原河床相中粗砂岩所代替。上部由灰深灰色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩，浅灰灰白色中细砂岩、粉细砂岩，顶部偶见12层炭质泥岩。(2)二叠系下统下石盒子组（21）第二含煤组：厚145.06米，本组含煤最多。下部：以浅灰灰白色厚层状长石石英砂岩为主，间夹砂质泥岩、鲕状泥岩或花斑鲕状泥岩、铝土岩等；一般可见到24个小的旋回，常可见到滨海三角洲河口河床相的砂砾岩或含砾砂岩13层，为骆驼钵砂岩的相当层位，该砂岩及其上部的铝土岩均为主要标志层，底部的一层砂岩仅局部含砾，底板是与下伏山西组的分界。中部：4-18煤是连续可采的煤组，45煤之间多为薄层状细砂岩与砂质泥岩不等厚互层且常见虫迹；5煤顶板一般可见到厚层状中细砂岩，近6煤底板常见一层砂岩与砂质泥岩互层；7煤底板偶见一层炭质泥岩或煤线，在至区7煤常发育成三层结构，局部三层均达到可采厚度；8煤顶板的砂质泥岩中常见丰富的植物化石条带，老顶以中细砂岩为主。上部：浅灰深灰色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩，见两层不可采的薄煤层或炭质泥岩，在9-2煤顶0.53米处偶见一层炭质泥岩或煤线。与上石盒子组的分界为9煤顶板的泥岩或砂质泥岩的顶界。(3)二叠系上统上石盒子组（12ss）第三含煤组：厚89.69米。下部：以灰深灰色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩为主夹一层不可采薄煤或炭质泥岩。10煤底板一般可见到一层花斑泥岩或鲕状泥岩，为标志层之一；底部为12层厚度不稳定的砂岩，底界面上偶见红色赤铁矿薄层。中部：以浅灰灰白色长石石英中粒砂岩、中细砂岩为主，夹砂质泥岩、鲕状泥岩或泥岩；砂岩底部常见菱铁质泥岩团块，胶结物以硅质为主。近11煤底板常见砂岩与砂质泥岩不等厚互层。上部：主要由灰深灰色砂质泥岩、粉砂岩组成，夹煤14层。其中11-2为主要可采煤层，11-1、11-3为不可采薄煤层；在11-3煤底板有一层不稳定的粉细砂岩，中细砂岩较少见；距11-3顶板520米，一般10米左右，偶见12层炭质泥岩或煤线。第四含煤组：厚84.35米。下部：由浅灰灰白色中细砂岩、粉细砂岩、灰色砂质泥岩、泥质粉砂岩、鲕状泥岩、花斑泥岩组成。一般可见到13层花斑泥岩或鲕状花斑泥岩，局部质纯者为铝质泥岩，为主要标志层。上部：以灰深灰色砂质泥岩为主，夹煤层。其中13-215煤为不可采薄煤层，13-1煤为主采厚煤层，12煤为局部可采薄煤层，各煤层底板均可见到不稳定的鲕状泥岩，13-2顶板常可见到不稳定的粉细砂岩或中细砂岩，13-2常见并于13-1，偶见河流冲刷现象。15煤顶板中产较多海豆芽化石。第五含煤组:厚99.13米。下部：由灰色砂质泥岩、鲕状泥岩、褐灰紫灰色花斑泥岩或花斑鲕状泥岩，夹浅灰、灰白色砂岩组成；该组底部开始出现的青灰、灰绿色砂岩及花斑泥岩均为主要标志层。上部：由浅灰青灰、灰绿色粉砂岩、砂岩、砂质泥岩互层及灰深灰色砂质泥岩、泥岩组成；夹薄煤6层。其中16煤局部可采，16-3一般在线以东发育，线以西少见，在发育较好，常见与16-2合并现象；17煤不可采。在线多发育成炭质泥岩。16煤顶板海相泥岩或砂质泥岩中产大量海豆芽化石。第六含煤组：103.31米。以灰深灰色砂质泥岩、泥岩、鲕状泥岩、粉砂岩为主，次为浅灰青灰、灰绿色砂岩，夹07层薄煤，其中18-1、20-1煤相对发育较好，其他各煤多以炭质泥岩出现，在21煤之上局部可见到一层炭质泥岩。近19、20煤底板常可见到砂质泥岩与砂岩互层；19煤顶底板均可见到不稳定的含铝鲕状泥岩；在19煤直接顶板，20煤底板常可见到燧石层，具海绵结构。18煤底板发育一层相对比较稳定的铝质泥岩或含铝鲕状泥岩，为标志层之一。第七含煤组：厚156.08米。主要由灰黑灰色砂质泥岩、粉砂岩及浅灰、灰白色砂岩组成，下部砂岩见青灰灰绿色；顶部以出现紫色、红色等杂色岩层与上复石千峰组分界。夹09层薄煤或炭质泥岩；其中22-1，24-1煤相对发育较好，间距38.7948.42米，一般42米左右；在局部22煤底板可见到一层炭质泥岩，24煤最多时可见到4层。下部地层可见到虫迹，26煤顶板偶见燧石结核。1.2.1.2 煤层本井田含煤地层中石炭系上统太原组薄煤层不可采，二叠系含煤2742层，平均总厚度39.07米，含可采及局部可采煤层15层，平均总厚度29.68米是本区的主要开采和研究对象。各含煤组的含煤性如表2-1-2。表1-2-1-2煤组名称一二三四五六七煤组厚度52.10145.0687.6984.3599.13103.31156.08含煤总层数28121547460709含煤总厚度7.5615.662.306.602.901.712.34含煤系数%14.5110.802.627.822.931.661.50可采煤层稳定程度厚度百分比统计表表1-2-1-3煤层稳定程度稳定较稳定不稳定极不稳定层数1851厚度1.7718.0912.180.55占总厚度百分比5.4355.5137.371.69现将参与储量计算的13层煤自上而下分层评述于下：、16-2煤：全井田结构较简单，极不稳定，局部可采。煤厚4.44米，平均煤厚1.0米（见表2-1-4）。至线为主要可采区，次为线至线沿井田边界的窄条状可采区。两个可采区的长轴与地层倾向基本一致；主要可采区煤厚0.615.01米，平均1.50米（见表.6）在线及其以东与16-3煤合并。煤层稳定性综合评价表:表1-2-1-4煤层总点数可采点可采指数最大（m）最小(m)平均(m)变异系数稳定性13-1193.0019318.181.334.2528.23较稳定11-2199.001960.983.280.491.8325.0稳定8154.001520.9870137.150.32.7339.83较稳定7-1156.001500.9615384.560.252.1838.8较稳定6-282.00640.7804884.370.151.1267.11极不稳定6-1139.001300.9352525.310.382.0445.28不稳定5-2102.00810.7941183.370.051.3349.29不稳定5-1135.001010.7481484.810.231.0748.39不稳定4-2125.001100.884.230.341.344.36较稳定4-1145.001440.9931037.630.323.3736.34较稳定374.0074112.770.84.6444.77不稳定179.00770.97468411.650.543.5945.44不稳定2、13-1煤：为主采厚煤层，煤厚1.338.18米，平均4.25米，变异系数28.23，可采性指数为1，较稳定（表2-1-4），煤层结构简单复杂，半数以上见煤点有12层夹矸。在线至线13-2煤多并于该煤层；在线以东，底部有一层薄煤分叉。煤厚有东厚西薄，下厚上薄的趋势。3、11-2煤：为主采稳定中厚煤层。煤厚0.493.28米，平均.83米，可采性指数为0.98，变异系数为25.0（表2-1-4）。煤层分布规律为东厚西薄，井田东翼11-2煤厚一般为1.72.3m，并且向深部延深呈增大趋势；井田西翼，煤层普遍较薄，特别是砂岩老顶直覆区及其过渡带，11-2煤厚一般不大于1.5m。煤层结构简单，仅局部见一层夹矸。4、8煤：为主要可采中厚煤层。煤厚0.307.15米，平均2.73米，变异系数为39.83，可采性指数为0.99，较稳定（见表2-1-4）。煤层结构简单复杂，多为一层夹矸，少数见两层，个别钻孔见到34层夹矸。5、7-1煤：为可采中厚煤层。煤厚0.254.56米，平均2.18米，可采性指数为0.96，变异系数为38.8，较稳定（见表2-1-4）。煤层结构简单复杂，多为12层，少数见3层夹矸，岩性为泥岩、炭质泥岩；常见7-2煤并入现象。6、6-2煤：为局部可采薄煤层。煤厚04.37米，平均1.12米，可采性指数0.78，变异系数为67.11，极不稳定；在线以东及以西的浅部为不可采区，在线至线为6煤合并区，多并于6-1煤。煤层结构简单较简单，部分钻孔见到一层夹矸，多为炭质泥岩。距6-1煤08.60米，平均2.79米。7、6-1煤：为基本可采中厚煤层，不稳定。煤厚05.31米，平均2.04米，可采性指数0.94，变异系数为45.28；在东线以东及线中深部为主要不可采区。煤层结构简单较简单，多为一层夹矸，少数点见23层夹矸。8、5-2煤：为局部可采煤层。煤厚03.37米，平均1.33米，可采性指数0.79，变异系数为49.29，不稳定。在至线，线至线是两个基本可采区。煤层结构简单，局部见一层夹矸，仅一个点见两层夹矸。距5-1煤0.168.46米，一般3.55米。主要煤层间距一览表:表1-2-1-5煤层16-113-113-111-211-2884-14-13311C3-1最大最小平均83.35-106.47-92.3156.5-77.4364.9278.25-101.8691.2652.05-83.6664.1967.87-83.2278.420-4.481.646.48-18.4915.78主要煤层间距一览表: 表1-2-1-6煤层4-14-24-25-15-15-25-26-16-16-26-27-1最大最小平均(修正值)0-9.643.43(0.10)5.28-12.958.23(0.50)0.16-8.463.45 (0.10)3.64-23.4713.02 (0.50)0-8.602.57 (0.22)4.12-22.0611.65 (0.30)煤层7-17-27-2889-19-19-29-2101011-1最大最小平均(修正值)0.26-13.273.08 (0.10)2.77-19.567.79 (0.45)4.70-32.4115.270-11.305.268.68-37.5218.41(0.30)38.10-59.7546.85煤层11-111-211-211-311-3121213-113-113-213-214-1最大最小平均(修正值)1.30-14.074.11.01-19.026.5940.58-62.9454.907.632.780-9.222.26 (0.30)5.02-20.1610.94 (0.50)煤层14-114-214-2151516-116-116-216-216-316-317-1最大最小平均(修正值)0.44-10.24.920.98-8.183.77 (0.20)57.83-79.2367.42 (0.39)0.26-8.672.960-8.742.762.63-15.648.29煤层17-117-217-217-3最大最小平均(修正值)0.31-9.363.781.25-11.186.049、5-1煤：为局部可采薄煤层。煤厚04.81米，平均1.07米，可采性指数为0.75，变异系数为48.39，不稳定；在东线至线为基本可采区，在线以西的深部也是不可采区。煤层结构较简单，部分见煤点有一层夹矸，偶见23层夹矸点。0、4-2煤：为可采中厚煤层。在线以东-800水平以上有一个4煤合并区，区内该煤层并于4-1煤，合并区长轴与经线方向基本一致。煤厚0.344.23米，平均1.3米，可采性指数为0.88，变异系数为44.36，较稳定（见表2-1-4）。煤层结构较简单，见煤点多含一层夹矸，见夹矸点占见煤点的65.33，其中仅一个点见两层夹矸。1、4-1煤：为主要可采中厚煤层，较稳定。煤厚0.327.63米，平均3.37米，变异系数为36.34，可采性指数为0.99（见表2-1-4）。煤层结构简单复杂，见夹矸点占见煤点的34.06，其中多为一层夹矸，部分见23层夹矸。4-1、4-2两煤层在线13孔和15孔周围受岩浆岩烘烤成为高变质煤。2、3煤：主要可采厚煤层。受岩浆岩侵入影响及古河流冲刷，煤层不稳定；煤厚012.77米，平均4.64米，变异系数为44.77，可采性指数为1（见表2-1-4）。煤层结构单一，仅两个见煤点含一层夹矸。距1煤间距一般1.64米，最大间距4.48米，偶见与1煤合并现象（-0-4孔）。3、1煤：主要可采厚煤层。受岩浆岩等因素影响，煤层不稳定；煤厚0.5411.65米，平均3.59米，变异系数为45.44，可采性指数为0.97（见表2-1-4）。煤层结构简单复杂，见煤点中35.56见夹矸，其中多为一层，部分见23层夹矸。距3-1灰岩6.4818.49米，一般15.78米。1、3煤层在-700水平以下受岩浆岩烘烤形成大片天然焦，无烟煤等，3煤有两个点被岩浆岩完全吞蚀。1.2.1.3煤质主要可采煤层的物理性质和煤岩特征：一、煤的物理性质本区131煤层均属半暗半亮型煤，以黑色为主，沥青弱玻璃光泽，内生裂隙较发育，断口为参差状，贝壳状；在外生裂隙及内生裂隙中局部为黄铁矿及方解石脉充填。局部可采和不可采煤层，一般属半暗型和暗淡型煤。二、煤岩特征13-1、11-2煤层镜下煤岩鉴定：有机显微组分以镜质组为主，次为惰性组，稳定组较少，无机组分主要是粘土矿物和少量黄铁矿。三、煤的化学性质、工艺性能及煤类划分（一）煤的工业分析1、水份（Mad）：各煤层平均值为1.372.76%，5-1煤层最小为1.37%，4-2煤层最大均为2.76%。2、灰份产率( Ad)：各煤层平均值15.7530.63%，3煤和1煤最低，分别为15.75%和16.63%，6-2最高30.63%，7-1次之为27.63%。7-1、6-2为富灰煤外，其它均为中灰煤。3、挥发份产份（Vdaf）：精煤干燥基挥发分（900）各煤层的平均值为26.9939.98%；13-1煤层最大39.98%；1煤层最小26.99%。属中高挥发份煤。4、发热量各煤层原煤弹筒发热量（.）一般为22.6-28.72MJ/Kg煤弹筒发热量（.）一般为30-32MJ/Kg。（二）煤的元素分析各煤层元素分析精煤干燥无灰基平均值见表2-1-8。碳元素为84.6887.31%，氢4.875.73%。（三）煤的有害组分：1、硫含量（st.d）：各煤层干燥基全硫含量平均值为0.240.44%，属特低硫。2、磷含量（Pd）：各煤层原煤干燥基磷含量平均值为0.0060.042%，属特低低磷煤。3、煤灰特征：各煤层煤灰中以氧化硅（SiO2）为主，其次为氧化铝（AL2O3），详细成分见表和表1-2-1-9。灰熔性（ST）：1、3煤层的灰熔点ST大多数在1250-1500之间属高熔灰分，其余煤层的ST少部分为1300-1500属高熔灰分外，大部分都大于1500，属难熔灰分。4、氯、砷含量：各煤层氯（CL）含量一般小于0.1%，极个别点在0.2%左右，砷（AS2O3）含量不超过5P.P.m，均低于炼焦用煤和燃料煤所规定的有害元素含量值。煤的工艺性能：（一）粘结性：1、胶质层厚度（Y）：各煤层平均值12.7817.46mm，体积曲线类型一般为之字形，焦块特征为熔合状态，根据Y值划分粘结性，本区属中等粘结煤。2、粘结指数（GRI）：各煤层平均值为59.080.4%，其变化规律不明显。（二）奥亚膨胀度：收缩度（a）在932%，膨胀度（b）从仅收缩240%，一般在40%左右，极少量大于100%。（三）焦油产率（）本区13-1、11-2、7-1、4-1煤的焦油产率（）一般均大于12，属高油煤，符合炼油用煤指标。煤的风氧化带:由于各煤层之物理性质，煤层结构，顶底板岩性新地层厚度等不同，各煤层风氧化带深度也有不同。根据部分浅部煤层煤质资料的分析，确定本区新生界底界面往下30米为风氧化带。火成岩对煤质的影响:区内火成岩主要侵入1、3煤层，局部侵入4-1、4-2煤层附近。1、3煤层变质带范围在线以西至线呈北西向分布，大部分都变质为无烟煤或天然焦。线以东，影响深度在-700米以下,局部受火成岩侵入影响,有接触变质现象。变质带主要沿煤层走向展布。在垂直方向上由于火成岩体较小，围岩也较完整，岩石密度大，孔隙率小，热量不易扩散，因此煤质沿垂直方向变化不大，影响范围距火成岩体上下一般不超过15米。煤的工业评价:本区13-11煤层的工业用途有下列三个方向：、为良好的配焦用煤。、煤的焦油产率大于12，可作为炼油用煤。、为良好的动力用煤。各煤层的主要煤质指标综合评价见表2-1-9。表1-2-1-9分类层号灰分Ad硫分Sd磷分Pd灰熔点ST含焦油Td利用方向13-1中灰特低硫低磷高难熔高油配焦炼油11-2中灰特低硫特低磷高难熔高油配焦炼油8中灰特低硫低磷高难熔高油配焦炼油7-1富灰特低硫特低磷难熔高油动力炼油6-2富灰特低硫特低磷难熔富油动力炼油6-1中灰特低硫特低磷难熔配焦炼油5-2中灰特低硫低磷高难熔配焦炼油5-1中灰低硫低磷高难熔富油配焦炼油4-2中灰特低硫低磷难熔配焦炼油4-1中灰特低硫低磷高难熔高油配焦炼油3中灰特低硫低磷低难熔配焦炼油1中灰特低硫特低磷低难熔配焦炼油1.2.2地质构造1.2.2.1 潘集矿区构造基本特征潘集矿区位于淮南复向斜轴部偏北。区内全被厚120484米第四系新地层所覆盖。全区为一宽缓略不对称的背斜构造形态。背斜轴向为N70W，向东倾伏，略有起伏, 沿背斜轴线形成两个隆起，西部隆起较高，东部隆起较低，近似“马鞍形”。背斜南翼倾角较缓，由浅入深倾角一般为207；北翼倾角较陡，一般2030。全区构造中等至复杂，局部地区有岩浆岩侵入。1.2.2.2 潘一井田构造特征潘一井田位于潘集背斜南翼及东西部倾伏转折端南翼。地层走向自东向西为N30E至N60W，倾向SESW，倾角由浅入深逐渐变缓(207)。井田内以斜切张扭性断层为主，压扭性断层次之。张扭性断层按走向可分为二组：一组为NEE及EW向，倾向SE及S，倾角5075。落差大小不一，为本井田主要断层，是影响矿井开拓、生产的主要地质因素。另一组走向为NW及NWW向，倾向SW及NE，倾角5075，落差较小，有些仅呈裂隙发育。井田内主要压扭性断层为走向和背斜轴轴向基本一致或二者交角2030的逆断层，其落差较大, 是确定井田边界及采区边界的地质依据。1.2.2.3 断层据井田内现有的地质资料统计：落差大于等于煤厚的断层75条(指主要煤层中断层)，其中落差大于20米的断层14条，落差10米至20米的断层19条，落差小于10米的断层42条。这些断层中张扭性断层54条,约占断层总数的72%；压扭性断层21条，约占28%(见表2-2-1)。现将主要断层分述如下：一、张扭性正断层(1)F4：位于井田中西部，为一斜切平移正断层。其走向为北东-南西，倾向南东，倾角35-55，落差60110米，平面延展长度6000米，切割水平为露头800米。钻探控制点8个，巷道揭露点5个，另外建井期间遗漏2个点。并有严密地震测线控制，为一控制可靠的断层。揭露点位置详见表（表2-2-2）该断层具有如下特征：平面形态略呈S型弯曲。倾角浅部较缓深部较陡。落差自下而上逐渐减小，特别是切割F5断层后，落差明显减小，以致在较短距离内消失。断层对两盘煤岩层影响和破坏程度差异很大，上盘较下盘明显。断层上盘其伴生、派生构造发育,特别是小断层及裂隙非常密集。无明显导水现象。(2)F41：位于F4断层下盘，是F4断层分支断层，二者具分支再合再分的特点。其走向为北东-南西，倾向SSE，倾角180-50,落差2045米，平面延展长度约4500米。切割水平为露头800米。断层平面形态在七线以东与F4断层分支，七线以西呈弧形弯曲，弧形两端与F4断层相汇合。钻探控制点3个，巷道揭露点11个，并有严密三维地震测线控制，属可靠断层。其性质与F4断层基本相似。(3)F4-3：位于F4上盘，为F4断层伴生断层，走向为北东南西，倾向南东南西，倾角35-65，落差10-25米，平面延展长度约4000米。切割水平为露头800米。本断层平面形态在七线以东与F4断层分支,七线以西呈弧形弯曲，弧形两端与F4断层相汇合。钻探控制点3个，巷道揭露点3个，并有严密的地震测线控制,属可靠断层。其性质与F4断层基本相似。(4)F1：位于F4-1断层上盘，与F4断层相距约450米。其走向为北东南西，倾角6070，落差1035米，平面延展长度2000米，切割水平670米以上，与F3断层相汇而消失，钻探控制点1个,巷道揭露点3个；另外建井期间遗露2个点。属控制可靠断层。(5)F2：位于F1断层上盘，其产状为：走向近东西向,倾角45,落差2030米，平面延展长度2500米，切割水平为露头-800米。钻探控制、巷道揭露点12个，另外建井期间遗漏1个点。属控制可靠断层。本断层落差明显衰减后，其平面形态为一弧形，当走向变化近地层时，断层迅速消失。(6)F8:位于 F4断层上盘,两者相距约10002000米,其产状东西，倾角4055,落差520米,平面延展长度约2000米，切割水平为露头 800米。钻探控制点3个，巷道揭露点17个。属可靠断层。该断层平面形态略呈“S”型弯曲，落差呈梭形，且中部多处见分支小断层。(7)F8：位于井田北部F5断层上盘，为跨潘一、潘三井田断层，与 F5断层相距约莫400米。其产状为：走向近东西，倾向SSW，倾角5560,平面延展长度约2500米(本井田内)，切割水平600以上。仅破坏组煤层。钻探控制点2个，巷道揭露点4个，属控制可靠断层。(8)F2：为跨潘一、潘二井田断层。本井田内东二、东三采区受其影响，其产状为：走向近东西向，倾向SSW175,倾角7075,落差20160米。本井田内平面延展长度约1500米，切割水平为露头800米。本井田内钻探控制点5个，巷道揭露点1个，并有严密地震测线控制。属控制可靠断层。该断层具如下特征：.平面形态略呈反“S”型弯曲。.倾角大，一般大于70。.落差自东向西逐渐衰减，与F5断层相汇而消失。.断层组发育，沿走向往东分支，平面上构成树枝状分布，剖面上形成向南倾斜的阶梯式构造。.无明显导水现象。(9)F23：为潘一、潘二井田边界断层。其产状为：走向近东西向，倾向SSW，倾角4060，落差2080米，平面延展长度约4500米，切割水平露头800米。本井田内钻探控制点6个，并有严密地震测线控制，属可靠断层。该断层为一扭曲断层，产状变化较大，主要在地层转折部位即西线至线之间发生扭曲，断层面倾角转缓。该断层于-线线间与F2断层相汇而消失。其特征与F2断层基本相似。(10)F25：为F23分支断层,夹于F23与F3断层之间。其产状为：走向近东西向，倾向SSW，倾角4070，落差020米。水平延展长度约800米，界于西至西勘探线之间。该断层走向变化较大，西部走向为NW向，东部变化为NE向。钻探控制点1个，地震测线控制差，属推断断层。二、压扭性逆断层(1)F5：为跨潘一、潘三井田及西北部边界断层。其产状为:自东 向西，走向SEEWSW，倾向由SW逐渐变为SSE，落差2080米。本井田内水平延展长度约8000米，略成“弧形”，贯穿井田东西。切割水平为露头800米，并被F4断层所切割。钻探控制点12个，巷道揭露点14个，并有严密三维地震测线控制，属控制可靠断层。该断层具如下特征：走向变化大，在勘探线间与背斜轴向基本一致,其它部分与背斜轴线交角约2030。断层面有扭曲现象，特别是勘探线间扭曲现象严重。落差大小呈梭形，即中间大两端小，逐渐消失。断层破碎带一般宽35米，带内多为粘土岩屑及煤屑充填。断层两盘煤岩层牵引明显，断层附近煤岩倾角明显增大至50以上，但影响范围不大，一般不大于50米。 无明显导水现象。(2)F51：为本井田北部断层，介于勘探线之间，两端均与F5断层相汇而消失。该断层分别被F5、F4断层所切割。其产状为：走向北西南东向，倾角5065，落差2050米。平面延展长度约4000米，切割水平为露头800米。钻探控制点3个，并有严密地震测线控制，属可靠断层。其特征与F5断层相似。(3)F3：为跨潘一、潘二井田断层，其产状为：走向北西南东向,倾向SSW，倾角4065,落差2060米。本井田内平面延展长度约4500米，切割水平为露头-800米。钻探控制点4个，无巷道揭露，并有严密地震测线控制，属可靠断层。具如下几个特征：平面形态呈反“S”型弯曲,特别在线之间发生明显扭曲。断层产状变化大，表现为两头倾角陡,扭曲部位倾角缓，且上部倾角陡，下部倾角缓的弧形特征。落差中部大，东部次之，西部小，且上部落差大下部落差小。在至线间与F2断层相汇而消失。(4)F32：位于F3断层下盘，其产状为:走向近东西,倾向，倾角5570，落差025米。平面延展长度约800米，切割水平为露头600米，深部与F3断层汇合而消失，并切割了F39断层。该断层在线落差最大，两端落差很快减小至消失。钻探揭露点2个，并有严密地震测线控制，属较可靠断层。(5)F35：位于井田东部倾伏转折端东南方。其产状为：走向北西南东向，倾向南西245，倾角1065，落差025米。本井田内水平延展长度约600米，切割水平为露头800米，钻探控制点1个，并有三维地震测线控制，属较可靠断层。地震补勘资料认为：该断层为一座椅式断层，断层面在131与112煤层之间倾角很缓，似顺层断层。态为一弧形，并被F3-2断层所切割。(7)F40：位于井田东北方,其产状为:走向北西南东向,倾向南西，倾角30，落差020米。平面延展长度约800米，切割水平为露头800米。钻探控制点2个，并有地震测线控制，属可靠断层。该断层倾角变化大，具东缓西陡的特点。1.2.2.4 块段构造特征:根据井田内大型断层交叉组合呈梭形网格状的特点，将井田划分为四大块段。现将各块段构造特征分述如下:一、F2上盘F5下盘块段该块段为-600米水平以上断层较密集构造带，在平面上多呈树枝状、放射状分布。在剖面上多形成向南倾斜的阶梯式构造。落差以中型居多，其水平延展长度一般不大。除F3断层外，一般不大于1000米。本块段断层走向以NW和EW向为主，主要属于压扭性的正断层，张扭性的正断层次之。本块段断层共23条(见断层一览表)，其中逆断层16条，正断层 7条。落差大于20米5条，1020米断层13条，小于10米的5条。断层特征主要表现为落差大延展不长即迅速衰减，有扭曲现象。本块段本部处于潘集背斜东部转折端，地层走向自西往东由NWW向转变为NNE向，地层倾角在F3断层上盘为1020,且具沿倾向自