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鲍店矿新井设计毕业论文目 录一般部分1 矿区概述及井田地质特征11.1矿区概述11.1.1矿区交通位置11.1.2矿区气候条件11.1.3矿区水文情况71.1.4当地工农业状况71.2井田地质特征71.2.1地层综述71.2.2煤系地层71.2.3井田地质构造71.2.4井田水文地质特征81.3煤层特征101.3.1总体特征101.3.2可采煤层分述111.3.3煤岩煤质112井田境界和储量172.1井田境界172.1.1井田范围172.1.2开采界限172.1.3井田划分的依据172.1.4 井田尺寸172.2矿井工业资源储量182.2.1储量计算基础182.2.2工业储量的计算182.3矿井可采储量202.3.1井田边界保护煤柱202.3.2工业广场保护煤柱202.3.3大巷保护煤柱212.3.4矿井可采储量213矿井工作制度、设计生产能力及服务年限223.1矿井工作制度223.2矿井设计生产能力及服务年限223.2.1确定依据223.2.2矿井设计生产能力223.2.3矿井服务年限224井田开拓244.1井田开拓的基本问题244.1.1确定井筒形式、数目、位置244.1.2 开拓方案比较264.2矿井基本巷道324.2.1井筒324.2.2井底车场及硐室394.2.3 主要开拓巷道375 准备方式405.1煤的地质特征405.1.1首采带区煤层特征405.1.2地质构造405.1.3顶底板特征405.1.4采区水文地质405.2带区巷道布置及生产系统405.2.1带区位置405.2.2采煤方法及工作面长度的确定405.2.3确定带区各种巷道的尺寸、支护方式及通风方式415.2.4煤柱尺寸的确定415.2.5带区巷道的联络方式415.2.6带区接替顺序415.2.7带区生产系统415.2.8带区各种巷道的掘进方法415.2.9带区生产能力425.3带区车场选型设计435.3.1带区车场的形式435.3.2带区车场的调车方式436 采煤方法446.1采煤工艺方式446.1.1采区煤层特征及地质条件446.1.2确定采煤工艺方式446.1.3回采工作面参数496.1.4回采工作面破煤、装煤方式496.1.5回采工作面支护方式486.1.6端头支护及超前支护方式516.1.7各工艺过程注意事项526.1.8回采工作面正规作业循环546.2回采巷道布置576.2.1回采巷道布置方式576.2.2回采巷道参数577 井下运输597.1概述597.1.1井下运输设计的原始条件和数据597.1.2运输距离和货载量597.1.3矿井运输系统597.2带区运输设备选择607.2.1设备选型原则607.2.2带区运输设备的选型607.3大巷运输设备选择617.3.1运输大巷设备选择618 矿井提升638.1概述638.2主副井提升638.2.1主井提升638.2.3副井提升设备的选择699矿井通风及安全679.1矿井地质、开拓、开采概况679.1.1矿井地质概况679.1.2开拓方式679.1.3开采方法679.1.4变电所、充电硐室、火药库679.1.5工作制、人数679.2矿井通风系统的确定679.2.1矿井通风系统的基本要求679.2.2矿井通风方式的选择689.2.3矿井通风方法的选择689.2.4带区通风系统的要求699.2.5带区通风方式的确定699.3矿井风量计算709.3.1通风容易时期和通风困难时期采煤方案的确定709.3.2各用风地点的用风量和矿井总用风量719.3.3风量分配749.3.4通风构筑物799.4矿井阻力计算759.4.1计算原则769.4.2矿井最大阻力路线769.4.3计算矿井摩擦阻力和总阻力：769.4.4两个时期的矿井总风阻和总等积孔789.5选择矿井通风设备789.5.1选择主要通风机789.5.2电动机选型819.6安全灾害的预防措施829.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施829.6.2预防井下火灾的措施829.6.3防水措施8210矿井基本技术经济指标83参考文献89专 题 部 分1引言872煤尘爆炸的机理和特点872.1煤尘爆炸的特点872.2煤尘爆炸的机理873煤尘爆炸的条件883.1煤尘的爆炸性883.2悬浮煤尘的高度883.3引燃煤尘爆炸的高温热源884影响煤尘爆炸的因素895 煤尘爆炸性鉴定评价905.1煤尘爆炸鉴定方法905.2 煤尘爆炸性评价方法906防止煤尘爆炸的技术措施906.1煤层预先注水906.2水封爆破和水泥炮906.3喷雾洒水916.4合理风速916.5清扫积尘916.6防止煤尘引燃916.7局限煤尘爆炸917防止煤尘爆炸传播技术928我国采取的具体措施939结束语93参考文献94翻 译 部 分英文原文96中文译文1071 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1矿区交通位置鲍店煤矿位于邹城、兖州市境内，东距邹城市10.5km，北距兖州市13km，处于兖州煤田中部。东与东滩煤矿相邻；北与兴隆庄煤矿相邻；西与杨村煤矿相邻；西南与横河煤矿相邻；南部与南屯煤矿相邻(图1-1)。鲍店煤矿东侧有京沪铁路，北侧有兖新铁路。公路有京福、日东高速公路和104国道、327国道等，交通十分便利(图1-2)。图1-1 鲍店煤矿相邻矿井示意图1.1.2矿区气候条件本区为温带半湿润季风区，属大陆海洋间过渡性气候，四季分明。据济宁、兖州和邹城气象局19592004年间观测资料，年平均气温为14.4，最高年平均16.1(2000年)，最低13.1(1969年)。年平均气温，最低月份为1月，平均气温为-2；最高月份为7月，平均为29。日最高气温为40.7(1960年6月21日)，日最低气温为-19(1964年2月17日)。历年平均降水量712.99mm(19592004)，最大年降水量1263.88mm(1964)，图1-2 鲍店煤矿交通位置图最小为269.2mm(1988)。最大月降雨量600.2mm(1957年7月)，最大日降雨量321.9mm(1972年7月6日)。雨季多集中于78月份有时延至9月份其降雨量约占全年的65%。年平均蒸发量为2016.4mm，最大为2413.7mm(1966年)，最小为1800.1mm(1980年)。1.1.3矿区水文情况区内为第四系冲积平原，地形平坦，地面标高+40m+46m，地形总趋势为东北高西南低，地形坡度极为平缓。鲍店井田西侧和东侧分别有泗河和白马河流经。泗河发源于新泰市的太平山西部，由东向西流经曲阜后转向南西流经兖州煤田，全长142km，流域面积2590km2，河床宽度1001000m，河水流量受降水控制，每年79月最大，3、4月最小。最高水位+44.00m，最大流量4020m3/s(1957年7月24日，据鲍家店勘探区精查地质报告)，最小干涸，河水涨退迅速。属季节性河流。白马河发源于曲阜市南部，自北东向南西流经兖州煤田，全长72km，流域面积1052km2，原河床宽度10420m，最大流量568m3/s(1972年)，属季节性河流。1.1.4当地工农业状况当地居民以农业为主。工业方面主要是煤炭。由于煤质优良，煤炭简易加工工业较为发达。此外尚有水泥、化肥等工业。矿井建设所需一般建材如水泥、砂子、石灰、砖瓦等，均可在当地解决。邹城有发电厂，鲍店矿自备35kV变电所。1.2井田地质特征1.2.1地层综述鲍店井田含煤地层为石炭-二叠系、属华北型含煤岩系。地层系统自上而下分别为第四系(Q)、侏罗系(J)、二叠系(P)、石炭系(C)和奥陶系(O)(图1-3)。1第四系(Q)全厚110.00227.56m，平均170.84m，分上、中、下三组，即Q上、Q中和Q下。上组厚50.5069.10m，平均57.86m，由褐黄色粘土、砂质粘土与粘土质砂(砂砾)、含粘土质砂(砂砾)、砂(砂砾)相间成层组成，以砂质粘土为主。粘土类占Q上总厚度的57%，其中分布较多钙质砂姜及少量铁锰质结核。砂土类成分以石英为主，长石次之，分选性差，松散。中组厚度50.4284.63m，平均厚度66.29m，由灰绿色、少量棕黄色粘土、砂质粘土、粘土质砂砾相间成层组成。上部以砂质粘土为主，下部以砂土为主。粘土类占Q中总厚度的65%。下组厚度076.95m，平均40.53m，由灰绿色，灰黄色、灰白色粘土、砂质粘土，含粘土质砂(砾)等相间组成，分上下两段：上段主要由粘土质砂砾层、粘土层组成；下段以砂层、砂砾层为主，夹粘土质透镜体。砂质类占Q下组厚度的59%，主要由石英、长石组成，分选中等。2侏罗系(J)本井田主要残存上侏罗统(J3)，最大残厚414.73m，平均厚度131.43m，分布于井田的东部，西部缺失。以紫红色细砂岩或中细砂岩为主，间夹细砂岩与泥岩互层。可划分为三段：上段最大残厚73.84m，为一套绿灰、紫灰、黄灰色中、细砂岩，夹紫灰色泥岩、粉砂岩。底部有一层不稳定的紫红色薄层砾岩，砾石主要成分为石灰岩、石英岩，分选差，磨圆不好，为上段与中段的分界层。中段最大残厚为279.42m，为一套紫红色粗、中细砂岩，间夹紫灰色泥岩粉砂岩层。砂岩成分以石英、长石为主，含少量白云母片等，多为泥质胶结，松散，发育交错层理。泥岩多具泥裂现象。下部含一层具泥质包体的细砂岩。下段最大残厚为78.16m，一般厚20m左右，以绿灰、紫灰色细砂岩为主，夹绿灰色粉砂岩、泥岩互层，层面分布白云母片。砂岩中含泥质包体，多为泥质胶结，偶产植物化石碎片。底部有一稳定的杂色底砾岩。该层底砾岩主要由石灰岩组成，含少量石英岩、燧石及铁质泥岩等；砾石呈次圆状、次棱角状，分选较差，铁泥质胶结。与下伏二叠系不整合接触。3二叠系(P)和石炭系(C)由于二叠系和石炭系的分界已经确定在十一灰岩顶界面，所以太原组一分为二：太原组中上段为二叠系、下段为石炭系。为了叙述方便，石炭-二叠系按组分别叙述。(1)下石盒子组(P1xs)下石盒子组在本井田保存不全，最大残厚146.22m，平均厚45.75m。以杂色铝质泥岩、粉砂岩为主，间夹灰灰绿色粗、中至细砂岩，不含煤，偶见植物化石如大羽羊齿、科达木等。本组底部普遍发育一层灰灰白色粗砂岩、含砾砂岩，为山西组与本组的分界砂岩。与下伏山西组整合接触。 (2)山西组(P1sh)为本井田的主要含煤地层，厚度94.04143.85m，平均厚度123.57m，含有厚度大且稳定可采的3煤和局部可采的2煤。山西组主要沉积特点是以中粗细碎屑岩为主夹可采煤层和浅色泥质沉积。由山西组底界至2煤间主要为河控浅水三角洲沉积，分流河道砂体发育，但多呈透镜状，厚度变化较大。分流河道中粗砂岩或含砾砂岩，与其下伏岩层多呈冲刷接触。共含煤2层，其中3煤厚度较大，稳定可采。厚度一般大于8m，含12层分布不稳定的夹石。2煤为不稳定煤层，局部可采。山西组上部以杂色铝质泥岩夹数层灰灰绿色中细砂岩，为河流湖泊相沉积。3煤顶板砂岩中发育大型交错层理，横向上多相变为粉砂岩或粉细砂岩互层。底板多为厚度不大的深灰色泥岩或粉砂岩及粉细砂岩互层或铝质泥岩，发育植物根系化石。若底板为粉砂岩或粉细砂岩互层，则发育混浊状层理、波状层理、互层层理和生物扰动构造。顶板中见有植物碎片和叶部化石。与下伏太原组整合接触。 (3)太原组(P1t+C2 t)太原组厚度168.73196.30m，平均180.12m。以灰色粉砂岩和深灰色泥岩为主，间夹灰灰绿色中砂岩、灰色粘土岩、石灰岩和煤层，为较为典型的海陆交替型含煤沉积。共含煤22层。含有石灰岩12层，其中三灰和十下灰，厚度大，全区稳定，为本区的主要标志层。其他薄层石灰岩，亦可作为辅助标志层。本组地层主要沉积特点是：石灰岩与深灰色泥质岩交互出现，沉积旋回结构十分明显。太原组在垂向上具有较好的三段性：太原组底至十下灰底，局部存在薄煤层，均不可采；十下灰底至三灰底，为典型的海陆交替层段，薄层石灰岩层交互发育，小旋回发育；三灰底至太原组顶界面为碎屑岩段，以潮坪中细至细碎屑岩与泥质沉积为主、夹数层极薄而不稳定的煤层。与下伏本溪组整合接触。 (4)本溪组(C2b)厚度37.2863.17m，平均厚度47.21m，以灰色石灰岩为主，间夹杂色铝质泥岩、紫色铁质及铝土岩等，偶夹薄煤层，不可采。共含灰岩34层，其中顶部的十二灰多含菱铁质，厚度变化较大；十三灰顶部多呈砾岩或相变为泥岩；十四灰呈灰乳白色，呈致密状，厚度虽有变化，但层位较稳定，含小螺蜒科及腕足类化石，可作为辅助标志层。以十二灰顶界面为界，与太原组呈整合接触。与下伏奥陶系呈假整合接触。4奥陶系(O)据区域资料，奥陶系中、下统(缺失上统)总厚在740m以上，划分7段。本区中统厚450470m，主要为灰至褐灰色的厚层状石灰岩、豹皮状灰岩、白云质灰岩、夹泥灰岩及钙质泥岩。下统以钙质白云岩为主，与下伏寒武系呈整合接触。图1-3 鲍店井田地层综合柱状图1.2.2煤系地层鲍店井田含煤地层主要为山西组和太原组。山西组为井田内的主要含煤层组。以山西组2煤之上的一薄煤层之顶层面为界可划分为两段：下段为含煤段，称为“上组煤”，发育厚度大且全井田稳定可采的3煤和局部可采的2煤。上段为不含煤段。太原组为井田的另一重要含煤层组，其主要可采煤层集中在太原组下段，称为“下组煤”。太原组岩性主要由深灰灰黑色泥岩、粉砂岩、细至中粒砂岩、石灰岩和薄煤层的互层组成。共含石灰岩12层，其中以三、五、十下灰最为稳定，二、八、九灰较为稳定，是井田含煤地层层位对比的良好标志层。其余薄层灰岩也具有一定的层位对比意义。太原组含煤22层，其中16上、17、6和18上煤为局部可采煤层，但目前条件下不适合开采，可作为矿井的备用储量，以待以后开采。其余煤层均为不可采煤层。含煤地层岩石类型主要有砂岩、粉砂岩、泥岩和石灰岩等。1.2.3井田地质构造鲍店井田为一轴向北东、向北东倾伏的不完整倾伏向斜构造，属兖州向斜构造的中段。井田范围内含煤地层倾角一般218，局部达20。经地震探测发现，井田主要构造分布有较大变化，但落差较大的断层仍然多分布于井田边界，而井田内部不甚发育。井田内部地层波状起伏，褶曲具宽缓短轴倾伏特点，因而，含煤地层走向变化较大。鲍店井田主要构造见表1-1。1.褶皱构造本井田内地层走向变化较大，由兖州向斜南翼的南东东向至横河一带的向斜北翼，折转为北东向或近南北向，倾角为213，局部达16，断层附近个别可达30。井田内宽缓褶曲发育、总体特点是不紧闭，褶皱幅度小。井田内主要褶曲控制情况见表1-1。表1-1 井田内主要褶曲控制情况表褶曲名称幅度(m)轴向宽度(m)主 要 特 征 及 控 制 情 况兖州向斜508075802400由鲍12、鲍13、鲍14等钻孔控制。鲍家厂背斜8055400北翼被大马厂断层切割。翼部发育次一级的褶曲。小南湖向斜50651000向北东深部至前樊庄附近消失井田内褶曲各分述如下：(1) 鲍家厂背斜该背斜位于井田中南部，轴向55，幅度80m，最大宽度为400m。背斜两翼基本对称，为一由西南向北东方向倾伏的背斜。北翼被大马厂断层切割。翼部发育次一级的褶曲。(2)兖州向斜位于井田的中南部，为兖州煤田主要向斜，主轴向北东7580，向北东倾伏，延伸入东滩井田后被峄山断层限制。褶曲幅度5080m，宽度2400m，高宽比为0.020.03，为宽缓向斜。 (3)小南湖向斜位于井田北部，轴向65，幅度50m，宽度为1000m，延伸长度6300m，高宽比0.05，为宽缓向斜，向北东深部至前樊庄附近消失。除上述主要褶曲外，井田内尚发育幅度不等，延伸不远，影响范围不大的若干个小型褶皱构造，但全为宽缓褶曲构造。2.岩溶陷落柱到目前为主，鲍店井田内尚未发现岩溶陷落柱。3.岩浆岩侵入鲍店井田内至今没有发现岩浆岩侵入情况。1.2.4井田水文地质特征井田内主要含水层有：第四系上组、下组砂及砂砾层，侏罗系上统砂岩，山西组3煤顶底部砂岩，太原组第三、十下层石灰岩，本溪组第十四层石灰岩，奥陶系石灰岩。其中直接充水含水层为侏罗系上统砂岩(井田东南部)，山西组3煤顶底部砂岩和太原组第三、十下层石灰岩。各含水层之间的隔水层为粘土、粉砂岩、铝质泥岩和泥岩等，水力联系较差，补给条件不好。1.含水层（1）第四系砂层第四系总厚110.00227.56m。平均厚度170.84m，东南薄西北厚，含水层与隔水层相互交错，透镜体比较发育，岩性变化复杂。按颜色、岩性和富水性划分为上、中、下三组。1）上组厚50.5069.10m，平均厚57.86m。厚而较稳定的含水层46层，厚11.7040.90m，平均25.44m，以棕黄色砂(砂砾)及含粘土砂(砂砾)为主，含水丰富。地表径流和降水可通过含水层露头或垂直渗透补给浅部含水层，补给排泄条件良好，单位涌水量0.4222.395L/s.m，渗透系数7.7619.97m/d，矿化度0.280.37g/L，水质类型属HCO3-Ca型水。水位标高+25.29m。由于中组的相对隔水作用，上组与下组以及基岩各含水层无直接的补排关系。矿井开采对上组水基本无影响。2)下组厚076.95m，平均厚40.53m。由浅灰白至灰绿色粘土、砂质粘土及粘土质砂(砂砾)、砂(砂砾)等组成。主要含水层为含粘土砂(砂砾)和砂(砂砾)，厚而较稳定的含水层有34层。厚0.9043.35m，平均厚24.05m。下组上部为由较稳定的含粘土砂砾与砂质粘土所组成的弱含水组；下部以稳定的含水较丰富的细砂及砂砾层为主，中夹粘土透镜体，随着总厚度的加大，此透镜体逐渐过渡为条带状，且层次增多和增厚，对下部砂层及基岩风化带能起到隔水作用。本组为孔隙承压水，单位涌水量0.521.143L/s.m，渗透系数3.897.10m/d，矿化度0.310.48g/L，以HCO3-CaNa型水为主。目前观测到的水位标高为-83.48m(Q下-2，2005年12月22日)-45.33m(Q下-16，2005年12月22日)。(2)侏罗系上统砂岩(以下简称红层)井田内残厚0414.73m，平均131.43m，西部风化缺失，东部呈东厚西薄的楔状体。分上、中、下三段。上段为一套灰绿、紫灰、黄灰色中细砂岩，夹有绿灰、紫灰色粉砂岩相泥岩薄层，最大残厚73.84m，仅分布于井田的东南部。中段以紫红及棕红色的粗、中细砂岩为主，间夹泥岩薄层。本段胶结疏松，高岭土化现象明显，最大残厚279.42m。下段为灰绿、紫红色细砂岩和紫灰、绿灰色粉砂岩、泥岩互层，底部为紫红色底砾岩，最大残厚78.16m，一般厚20m左右。(3)山西组砂岩包括3煤顶部砂岩和底部砂岩，均属孔隙裂隙承压水，以3煤顶部中粒砂岩含水层为主。3煤顶部砂岩一般厚度12m，单位涌水量0.0004730.0131L/sm，渗透系数0.001290.211m/d，矿化度0.371.46g/L，水质类型为HCO3-Na型水。目前水位标高为-95.30(P-3孔，2005年12月22日)-284.68m(2002-1孔，2005年12月22日)。3煤底部砂岩，以粉砂岩、细砂岩互层为主，一般厚度15m，单位涌水量0.000198L/sm，渗透系数0.004m/d，矿化度0.440.75g/L，水质类型HCO3-Na。(4)太原组第三层石灰岩(三灰) 本井田三灰厚3.558.52m，平均厚6.24m，为灰白至深灰色石灰岩，含海百合茎、蜓及腕足类化石，致密坚硬，中部有燧石结核。在井田中部有分层现象，其上分层为浅灰绿色生物碎屑石灰岩，厚1.00m左右。浅部和构造带附近富水性较好、属岩溶裂隙承压水。单位涌水量0.0001110.309L/sm，渗透系数0.000868.946m/d，矿化度0.471.04g/L，为HCO3-Na型水。(5)太原组第十下层石灰岩(十下灰)本井田十下灰厚4.139.42m，平均厚5.62m，为深灰色石灰岩致密、坚硬、质纯，含有较多的蜒类化石，并含燧石结核。下部含较多炭泥质条带。浅部和构造带附近富水性好属溶洞裂隙承压水。根据杨村井田资料，单位涌水量0.00450.247L/sm，渗透系数0.07946.158m/d，矿化度0.430.93g/L，水质类型属HCO3-NaCa水。杨村煤矿在矿井大巷开拓时期，涌水点较多。南屯煤矿由于下组煤开采排水，2004年底十下灰水位下降至-154m。(6)本溪组第十四层石灰岩(十四灰)厚6.9510.60m，平均厚9.03m，层位稳定，为乳白色至浅灰色石灰岩，含蜒类和小螺化石。下部含有紫色铁质泥岩和铝土岩，属裂隙承压水。杨村井田勘探时期的D66号孔抽水试验资料，原始水位标高+38.31m，单位涌水量0.137L/sm，渗透系数1.579m/d，矿化度0.23g/L，属HCO3Cl-NaCa型水。根据杨村井田多个孔抽水试验成果，十四灰的渗透性由西而东呈逐渐减小的趋势。十四灰为下组煤开采的重要充水含水层。杨村煤矿由于矿井排水，水位持续下降，L14-2、L14-6、L14-7、L14-9、L14-10等观测孔2005年12月20日观测到的水位分别为-3.74m、-51.65m、-78.61m、-81.57m、-88.27m。(7)奥陶系石灰岩(奥灰)根据区域资料，奥陶系中统厚约450470m，为灰白色至青灰色石灰岩，块状、致密、质纯、性脆，顶部夹灰绿色铝质泥岩薄层，洞穴比较发育，主要含水带在顶界面以下50m，属裂隙溶洞水。根据杨村煤矿水位观测资料，奥灰水在正常情况下不受采矿生产的影响，水位变动具有区域性和季节性，20012002年，由于受干旱气候影响，水位有所下降；2003年以来，由于降雨量增大，奥灰水位有所回升。3-2、O-3、O-4、O-5等观测孔2004年12月20日观测的水位分别为+31.16m、+31.23m、+32.21m、+28.99m。由于奥灰是区域性强含水层，厚度大，水压高，因此，对下组煤开采有一定威胁。2.隔水层组(l)第四系中组隔水层组中组厚50.4284.63m，平均厚66.29m，由灰绿色、棕黄色粘土、砂质粘土与粘土质砂、粘土质砂砾层等相间组成。中组砂层内粘土含量较高，粘土层所占比例较大；粘土类厚度占本组厚度的65%，较稳定的粘土层有56层，厚28.8966.55m，平均厚47.73m。本组隔水性能良好，能有效地阻隔第四系上组水的下渗补给。(2)太原组泥岩、铝质泥岩隔水岩组太原组三灰至十下灰平均间距在100m以上。主要由灰深灰色粉砂岩，棕灰至深灰色铝质泥岩、泥岩和灰灰绿色中砂岩、细砂岩组成，中夹薄层不稳定石灰岩5层和薄层不可采煤层11层。其中的粉砂岩、泥岩及铝质泥岩为良好的隔水层组，可有效地阻隔三灰与十下灰之间的水力联系。(3)17煤到十四灰铝质泥岩隔水岩组17煤至十四灰，厚24.6848.86m，平均厚度35.90m，沉积地层以铝质泥岩及粉砂岩为主。正常地段，对17煤的开采可起到良好的隔水作用，但在沉积厚度变薄及断裂构造部位需引起重视。(4)十四灰至奥灰泥岩隔水岩组十四灰至奥灰泥岩隔水岩组，厚13.2522.47m，平均为16.55m。该隔水岩层以铁质泥岩和铝土岩为主，为一良好的隔水岩组。正常地段，可以有效地阻隔奥灰与十四灰的水力联系。但由于两者间距较小，断裂构造等部位两者往往直接对接，需引起高度重视。3.井田涌水量原精查报告根据鲍家店勘探区的钻孔抽水试验资料，对3煤顶底板砂岩进行了矿井涌水量计算，计算结果为：3煤矿井正常涌水量为270m3/h，最大涌水量390 m3/h。其中最大不均匀系数为K=1.213。1.3煤层特征1.3.1总体特征本井田主要含煤地层为石炭-二叠系山西组和太原组，平均总厚303.69m，共含煤25层，其中全区稳定可采煤层有山西组的3煤，局部可采煤层有山西组的2煤等。煤层平均总厚度为16m，含煤系数5.1%，其中，可采和局部可采煤层平均总厚12.7m，含煤系数4.1%。山西组主采的第3煤层煤厚平均8.50m；主要可采煤层中又以3煤厚度大，埋藏浅，水文地质和其它开采条件比较简单，是先期开采和综采的主要对象。山西组含煤2层，其中：2煤和3煤位于山西组中下部，3煤全区可采，为本井田主采煤层；2煤局部可采，有冲刷和沉缺区。太原组含煤22层，即：4、5、6、7、8上、8下、9、10上、10下、12上、12中、12下、14、15上、15下、16上、16下、17、18上(具两个分层)、18中和18下煤，目前条件下均不可采。1.3.2可采煤层分述3煤是煤矿开采的主要对象，掌握可采煤层及其顶底板特征，对于有效地指导煤矿生产和煤炭资源储量管理具有重要的实际意义。3煤位于山西组下部，下距6煤39m左右，距三灰48m左右，间距比较稳定。3煤厚度大而且稳定，厚度7.6011.83m，平均厚度8.50m，绝大部分见煤点厚度在8m以上。煤层结构简单，含03层不稳定夹石，夹石岩性一般为炭质泥岩、炭质粉砂岩、细砂岩，厚度一般0.021.00m。属全区可采的稳定煤层。3煤直接顶板主要为粉砂岩或砂质泥岩，其次为泥岩，一般厚度为1.3016.0m，老顶以中细粒砂岩为主，以及细粉砂岩及粉细砂岩互层，厚715m，裂隙较为发育。局部有伪顶，一般为泥岩、铝质泥岩或炭质泥岩，厚0.050.10m左右。直接底板为铝质泥岩、粉砂岩、粉细砂岩互层，厚度1.1015.0m，向下为中细粒砂岩和粉细砂岩互层，偶见伪底，岩性为铝质泥岩，厚0.040.25m不等。1.3.3煤岩煤质1.物理性质和煤岩特征(1)煤的物理性质山西组3煤为沥青弱玻璃光泽，厚层状，亮、暗煤含量较高，丝炭次之。(2)显微煤岩特征山西组煤层显微标志明显(表1-2)。表1-2 各层煤显微煤岩特征表 项目煤层有机组分(%)无机组分(%)点数煤岩类型镜质组+半镜质组丝质组稳定组有机组分369.2726.034.7095.644.408暗 煤注：据精查报告2.煤质特征及主要煤质指标的变化规律本井田各煤层均属变质阶段的气煤。原煤灰分煤层均属低灰至中等灰分。山西组煤层低硫。各煤层均为低磷，低熔高熔灰点，中高发热量。据精查报告所取钻孔煤芯样分析，各层煤主要指标的变化规律较明显(表1-3)，下面分述之：(1)水分(Ma，d)自上而下逐渐减低，水分含量为2.271.68%。主采煤层3煤井下采取煤样，测得全水分(Mt)含量为2.5%左右。(2)灰分(Ad)原煤灰分煤层平均值在12.4018.84%之间；精煤灰分平均值在4.108.09%之间，属低灰中灰分煤层。表1-3 煤层煤质特征统计表煤层项目3Ma，d(%)原0.982.981.90(79)精1.543.062.22(79)Ad(%)原9.4321.6813.98(79)精4.568.306.08(80)Vdaf(%)原34.7540.6437.72(79)精35.9841.2838.45(80)St，d(%)原0.410.780.56(46)精0.350.530.48(44)Qb，daf(MJ/kg)30.8033.8533.20(38)Qgr，d(MJ/kg)25.3730.2727.74(38)Y(mm)81310(80)粘结指数46煤类QM(3)挥发份(Vdaf)各层煤精煤挥发份平均在38.1544.24%之间，各层煤精煤挥发份平均在38.1544.24%之间，山西组的2煤和3煤的平均值分别为39.66%和38.45%。(4)发热量(Qb，daf)山西组煤层发热量平均为32.6633.55MJ/kg。(5)灰成份各层煤灰成份均属酸性化学物，其灰碴呈酸性。山西组2煤的SiO2+Al2O3含量高达87.09%， 3煤为76.10%，含量也很高。灰碴呈酸性(表1-4)。表1-4 各煤层灰成分比较表指 标煤 层灰熔点(ST)()灰成分(%)级别SiO2+Al2O3Fe2O3+CaO+MgO2140587.097.66高熔3129676.1014.16高熔注：据精查报告表(6)灰熔点煤中灰成分中SiO2+Al2O3的含量直接影响到煤灰熔融温度。煤灰分中的SiO2含量与煤灰熔融温度成正比，而与Al2O3含量成反比。山西组煤层灰熔点在12961405，属高熔灰。本井田主要煤层以高熔灰为主。(7)灰性指数据各层煤灰成分的碱酸比计算结碴指数，按美国机械工程学会对煤灰特性的分类，结渣指数2.6为严重的。山西组煤层结碴指数属低的 (表1-5)。表 1-5各层煤结碴指数煤层项目23碱酸比0.090.19结碴指数*0.070.09等级低低*结碴指数依据兴隆庄资料 (8)硫分(St，d)山西组煤层属特低硫煤，平均含量1%。脱硫系数采用各煤层汇总成果，各煤层硫酸盐硫含量极少。山西组煤层全硫低，以有机硫为主，黄铁矿硫为辅，但两者含量相差不大。太原组煤层黄铁矿硫为主，有机硫次之。脱硫的难易程度主要取决于有机硫与黄铁矿的相对比例以及黄铁矿硫在煤中的赋存状态。由于有机硫含量较高，而黄铁矿又多呈星散状或细脉浸染状赋存，因此脱硫较难。太原组煤层脱硫后多为中硫级，部分为富硫级。表1-6 各主要煤层含硫份及脱硫系数表项目煤层St，d(%)各种硫()级 别脱硫系数Sp，dSs，dSo，d20.87(3)0.270.010.59特低硫1730.56(14)0.350.020.19特低硫14注：括号中的数字为测定点数(9)磷本井田各煤层均属低磷特低磷(见表1-7)。表1-7 各主要煤层含磷情况统计表项 目煤 层磷 分级别脱磷系数原 煤精 煤20.0068(11)0.0028(1)特低7330.0195(38)0.0061(4)低26注：脱磷系数参考兴隆庄矿资料(10)煤的元素分析主要由碳、氢、氮、氧、硫等元素组成(见表1-8)。1)碳是煤中有机质的主要成分，也是煤中含量最多的元素，平均含量为82.38%。2)氢各煤层中氢的含量比较稳定，平均变化于5.495.80%之间，其中18上、17和2煤含量略高，3煤含量相对较低，主要是其中丝质组含量较高引起的。3)氮各煤层中氮的含量也很稳定，平均值在1.381.50%之间，上组煤层略高于下组煤层。1-8各主要煤层煤中主要元素组成含量 项 目煤 层元素分析()CdafHdafNdafOdaf+Sdaf281.84(5)5.76(5)1.49(5)10.91(5)383.33(33)5.49(33)1.49(33)9.64(33)注：括号中数字为统计点数，由精查资料整理3.煤的工艺性能(1)结焦性山西组2、3煤胶质层厚(Y)910mm，平均9.5mm左右，坩埚粘结性46。 (2)炼焦性由低温干馏试验测焦油产率：山西组的2、3煤属富油煤。由于未作葛金干馏试验，故未取得煤炭结焦性(葛金焦型)。碳氢比例各煤层均16，挥发分大于35%。(3)气化性本井田各煤层未作有关气化用煤测试项目(如结碴性、煤对CO2反应性、热稳定性等)。现据邻近煤田相对应的煤层试验资料说明煤的气化性：据济宁煤田试验资料表明，山西组3煤为中等结碴。CO2反应性：当试验温度在900950时，各煤层的CO2分解率(a)均小于6%。今后应进行煤气化、液化等有关指标的测试，以便对矿井煤炭的综合利用作出全面、科学的评价。表1-9 各主要煤层煤的气化性煤 层项 目23焦油率Tar，ad(%)11.55(12)10.68(42)半焦(%)75.50(15)77.45(42)级 别富油富油粘结力13(13)C/H14.21(5)15.18(33)注：括号内数字为统计点数(4)煤类划分原精查地质报告将所有煤层划归为气煤(QM)，没有再进行细分。按1986年10月颁发的中国煤炭分类方案(GB5751-86)国家标准，以挥发份(Vdaf)和粘结指数(G)为主，胶质层厚度(Y)、奥亚膨胀度(b)为辅导指标，依据鲍店煤矿化验室提供的3煤的挥发份指数为43，确定煤类为QM43。4.可选性精查报告仅就有限的几个孔进行简单可选性试验，其结果是3煤分选比重为1.5。5.瓦斯、煤尘和煤的自燃(1)瓦斯资源勘探时期采用集气式瓦斯采煤器，测得主采煤层3煤瓦斯分析结果(表1-10)。表1-10 资源勘探时期瓦斯成分鉴定成果煤层试样数瓦 斯 成 份(%)瓦斯含量cm3/gCH4CO2N2H2CH4CO2391.0659.640.2327.7813.5798.710.4998.770.0130.64540.0010.47673煤属于氮气带，CH4和CO2含量很低，应属瓦斯风化带范围内，属低瓦斯区。尽管本矿为低瓦斯矿井，但随着开采深度的增加，瓦斯涌出量有增大的趋势。因此、今后生产过程中应严格遵守煤矿安全规程，准确鉴定瓦斯涌出量和掌握局部瓦斯聚集情况、加强一通三防工作，确保安全生产。本矿在原有对瓦斯检测和管理的基础上，既是进行了通风系统优化，进一步加强配风管理，特别是对于一些废弃巷道的管理，及时进行封闭处理，有效地抑制了瓦斯的涌出量。虽然采空区面积不断扩大，但瓦斯涌出量没有明显增加。(2)煤尘爆炸性根据精查资料(表1-11)，鲍店煤矿各层煤煤尘都有爆炸危险，生产中应严格遵守煤矿安全规程，制定相应措施，以防止煤尘爆炸。由抚顺煤研所对煤层爆炸性进行测试分析，结论是：3煤煤尘爆炸性指数为38.2641.16%，煤尘具有爆炸危险。(3)煤的自然发火倾向据精查报告提供的资料，本井田各煤层均有自然发火的可能性，其中山西组煤层为很容易自然发火的煤层。抚顺煤研所采用“吸氧法”分别对3煤作了自然发火倾向测试。鉴定结果认为，3煤为易自然发火煤层，发火期36月，属2类，T(13)为35，本矿井自然发火等级为2级。因此，在矿井生产过程中应特别加强3煤的自然发火预防工作，加强一通三防工作，制订措施，确保安全生产。表1-11 精查阶段对煤尘爆炸性鉴定煤层测定点数工业分析(%)火焰长度(mm)岩粉量(%)结 论MadAdVdaf211.9413.4739.6662070080有爆炸危险341.9112.4737.736006707085有爆炸危险6其它有益矿产（1）稀有元素锗：各煤层均进行了化学分析.太原组煤层中锗的平均含量均大于山西组煤层，15、18上、和6煤锗含量最高，平均分别达9.00、7.90和7.68mg/kg，最高者为17和18上煤，分别为21.07 mg/kg和20.50 mg/kg。据(72)矿产工业参考手册，锗在煤矿中的最低品位为20mg/kg，按各煤层锗分布的平均含量，上述指标未达到最低品位要求，仅有17煤和18上煤个别点超过该最低品位要求。（2）放射性元素原精查报告和建井报告中均没有关于煤中放射性元素分析资料，移交投产后也未采样作专门分析，1995年12月提交鲍店煤矿矿井地质报告利用邻矿有关资料作了补充。（3）铝质泥岩据原山东矿业学院和山东省煤管局共同完成的山东国有重点煤矿煤系共、伴生矿产资源(1994)成果，鲍店煤矿3煤的铝质泥岩夹矸质量属般(普通高岭石粘土岩)，储量为4500万t，16上煤底板铝质泥岩，厚1.5m，储量9000万t；18上煤夹矸铝质泥岩厚1m，储量为9000万t；18上煤底板铝质泥岩，平均厚2m，储量为9000万t。（4）油页岩油页岩也是重要的矿产资源，有关本井田15上煤相变为油页岩的详细情况，待今后生产过程中或生产勘探工作中进一步做工作，在可能的条件下将油页岩的质量指标和具体赋存情况搞清楚。（5）矿泉水本矿井矿泉水赋存于太原组第三层石灰岩岩溶裂隙中，矿泉水出流在鲍店煤矿皮带大巷北端，埋深464m(标高419m)的坑道西壁上。据监测资料，水温24.424.6，涌水量10.820.0m3/d。根据化学分析资料(表4-19和表4-20)，本矿矿泉水偏硅酸的含量为26.128.2mg/L，锶的含量为2.182.45mg/L，并含有锂、锌、溴、碘等多种有益于人体健康的微量元素，均已达到国家饮用天然矿泉水标准(GB8537-87)的要求，是属于一种含偏硅酸、锶的HCO3-Na+型饮用天然矿泉水，其他指标也符合国家有关标准要求。1993年10月7日通过“山东省天然矿泉水评审鉴定委员会”鉴定，并于1994年3月29日获原地质矿产部地质环境管理司批准开发(地环矿水发(1994)129号)。2井田境界和储量2.1井田境界2.1.1井田范围具体的井田范围为：北部与杨村煤矿相邻；东北部与兴隆庄煤矿相邻；东部以与东滩煤矿相邻；南部以3煤露头与南屯煤矿相邻；西南部以马家楼之二断层为界与横河煤矿相邻；西部3煤以其露头杨村煤矿相邻。2.1.2开采界限鲍店井田含煤地层主要为山西组。山西组为井田内的主要含煤层组。以山西组2煤之上的一薄煤层之顶层面为界可划分为两段：下段为含煤段，称为“上组煤”，发育厚度大且全井田稳定可采的3煤和局部可采的2煤。上段为不含煤段。太原组为井田的另一重要含煤层组，其主要可采煤层集中在太原组下段，称为“下组煤”。太原组岩性主要由深灰灰黑色泥岩、粉砂岩、细至中粒砂岩、石灰岩和薄煤层的互层组成。共含石灰岩12层，其中以三、五、十下灰最为稳定，二、八、九灰较为稳定，是井田含煤地层层位对比的良好标志层。其余薄层灰岩也具有一定的层位对比意义。太原组含煤22层，其中16上、17煤为稳定可采煤层，6和18上煤为局部可采煤层，其余煤层均为不可采煤层。本矿井设计只针对3煤。开采上限：3煤以上无可采煤层。开采下限：3煤以下的太原组煤层不作考虑。2.1.3井田划分的依据在煤田划分为井田时，要保证各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的开发。煤田范围划分为井田的原则有：（1）井田范围内的储量，煤层赋存情况及开采条件要与矿井生产能力相适应；（2）保证井田有合理尺寸；（3）充分利用自然条件进行划分，如地质构造等；（4）合理规划矿井开采范围，处理号相邻矿井间的关系。2.1.4 井田尺寸井田的走向最大长度为6.03km,最小长度为3.10km。井田倾斜方向最大长度为3.5km，最小长度为2.05km。煤层的倾角最大为18，最小为2，平均为8.2。用CAD命令计算出井田水平面积为18.88km2井田赋存状况见示意图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储量计算基础（1）根据本矿的井田地质勘探报告提供的煤层储量计算图计算；（2）根据煤炭资源地质勘探规范和煤炭工业技术政策规定：煤层最低可采厚度为0.70m，原煤灰分40%；（3）依据国务院过函（1998）5号文关于酸雨控制区及二氧化硫污染控制区有关问题的批复内容要求：禁止新建煤层含硫份大于3%的矿井。硫份大于3%的煤层储量列入平衡表外的储量；（4）储量计算厚度：夹石厚度不大于0.05m时，与煤分层合并计算，复杂结构煤层的夹石总厚度不超过每分层厚度的50%时，以各煤分层总厚度作为储量计算厚度；（5）井田内主要煤层稳定，厚度变化不大，煤层产状平缓，勘探工程分布比较均匀，采用地质块段的算术平均法。2.2.2工业储量的计算根据煤炭工业设计规范，求得以下各储量类型的值：（1）矿井地质资源量矿井主采煤层为3煤层，采用地质块段法，根据地质勘探情况将矿体划分为A、B、C、D四个块段，（根据等高线疏密程度划分面积小块）具体分块情况见图2.2。图2.2 矿井块段划分图井田地质储量计算面积划分示意图，根据每个面积小块的等高线水平间距和高差计算出面积小块的煤层倾角，用CAD命令计算面积小块的水平面积