徐州三河尖煤矿1.2Mta新井设计

中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名： 学 号： 学 院： 矿业工程学院 专 业： 采矿工程 设计题目： 徐州三河尖煤矿1.2Mt/a新井设计 专 题： 煤矿冲击矿压预测与防治技术 指导教师： 职 称： 讲师 中国矿业大学毕业设计任务书学院 矿业学院 专业年级 采矿工程 学生姓名 任务下达日期：2009年2月16日毕业设计日期： 2009年3月10日至2009年6月20日毕业设计题目： 徐州三河尖煤矿1.2Mt/a新井设计毕业设计专题题目：煤矿冲击矿压预测与防治技术毕业设计主要内容和要求：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、徐州三河尖煤矿1.2Mt/a新井设计。2、完成专题：煤矿冲击矿压预测与防治技术。3、翻译一篇3000字以上的专业英语文章。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。一般部分为三河尖煤矿1.2Mt/a新井设计。共分10章：1.矿区概述及井田地质特征；2.井田境界和储量；3.矿井工作制度及设计生产能力、服务年限；4.井田开拓；5.准备巷道布置；6.采煤方法；7.井下运输；8.矿井提升；9.矿井通风与安全技术；10.矿井基本技术经济指标。三河尖煤矿位于徐州矿区的西北部。井田南北宽2.33.5km，东西长3.56.5km，面积约21km2。主采煤层为7号煤、9号煤，7号煤平均厚3.0m，9号煤平均厚2.5m，井田地质条件简单。矿井工业储量为143.01Mt，可采储量86.57Mt。矿井正常涌水量为120m3/h，最大涌水量为198m3/h。矿井瓦斯涌出量低，为低瓦斯矿井。矿井采用双立井两水平开拓，前期采用中央并列式通风，后期采用两翼对角式通风。一矿一面，采煤方法为长壁放顶煤全部垮落法。煤炭运输采用钢丝绳芯胶带，辅助运输采用电机车。矿井年工作日为330 d，每天净提升时间16 h。矿井工作制度为：实行“三八”制。专题部分题目是煤矿冲击矿压预测与防治技术。主要是对当前国内煤矿中冲击矿压及其防治技术进行分析与研究。专题部分主要内容是印度露天采煤和地下采煤的工作效率和生产率增长的学习一个DEA（数据封装分析）分析。英文题目为：Study of efficiency and productivity growth in opencast and underground coal mining in India: a DEA analysis.中国矿业大学2008届本科生毕业设计ABSTRACTThe three parts are included in this design, i.e., the general part， special subject part and translated part.The general part is a new design of Xuzhou sanhejian mine. 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. Transportation of the underground. 8. The lifting system of the mine. 9. The ventilation and the safety operation of the mine. 10. The basic economic and technical norms.Xuzhou sanhejian mine lies in Northwest of Xuzhou mine .The run of the mine field is 2.33.5 km，the width is about 3.56.5 km，mine farmland total area is 21 km 2. The seven and nine is the main coal seam，The thickness of the two main coal is about 3.0m and 2.5m respectively. The coalfield geological condition is simple.The proved reserves of the coalfield are 143.01 million tons. The recoverable reserves are 86.57 million tons. The normal flow of the mine is 120 m3 percent hour and the max flow of the mine is 198 m3 percent hour. The mineral gas gushes the deal lower，for low gas mineral mine.This mine adopts vertical shaft development with two mining level and exhaust ventilation, centralized juxtapose earlier and radial later. The adopted coal winning method is longwall mining on the dip with top-coal caving. The belt conveyor is applied to transport coal and motor vehicles is used in the auxiliary conveying. We work 330 days per year ,and exaltate 16 hours one day .The “threeeight” working system is applied for coal mining . Special subject parts of topics is a formulation about the research on monitoring and preventionpractice of rock burst in coal mines. The main contents of the special subject is about the technology used in coal mine to intenerate rock burst in coal mines.Translation part of main contents is about “Study of efficiency and productivity growth in opencast and underground coal mining in India: a DEA analysis.目 录一般设计部分1矿区概述及井田地质特1 1.1 矿区概述1 1.2 井田地质特征6 1.3 煤层特征132 井田境界和储量17 2.1 井田境界17 2.2 矿井工业储量18 2.3 矿井可采储量203 矿井工作制度及设计生产能力、服务年限22 3.1 矿井工作制度22 3.2 矿井设计能力及服务年限224 井田开拓24 4.1 井田开拓的基本问题24 4.2 矿井基本巷道315 准备方式-d带区巷道布置42 5.1 煤层的地质特征42 5.2 盘区巷道布置及生产系统42 5.3 盘区车场选型设计466 采煤方法49 6.1 采煤工艺方式49 6.2 回采巷道布置597 井下运输66 7.1 概述66 7.2 盘区运输设备选择67 7.3 大巷运输设备选择698 矿井提升72 8.1 概述72 8.2 主副井提升729 矿井通风与安全74 9.1 矿井通风系统的确定74 9.2 矿井风量计算77 9.3 矿井阻力计算81 9.4 选择矿井通风设备90 9.5 安全技术措施9510 矿井基本技术经济指标97专题部分煤矿冲击矿压预测与防治技术100参考文献138翻译部分英文原文140中文译文146致谢150中国矿业大学2008届本科生毕业设计一般部分 第 - 17 - 页1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1交通地理位置徐州矿务集团有限公司三河尖煤矿坐落在江苏省徐州市沛县龙固境内，风景秀丽的微山湖畔，主井地理座标为东经1164725，北纬345438。地处苏鲁边界，东临昭阳湖、西临丰县、北与山东省鱼台县接壤，东南距徐州市92Km。南距沛县27Km，西北距山东省鱼台县城19Km。东北至京航大运河6Km。矿区交通十分方便，自徐州至鱼台、济宁等地的省际公路途经本井田；井田内有铁路专用线与徐沛铁路接轨，南望陇海铁路，东可从大运河水路运输；公路、铁路、水路四通八达。矿区内绿树成荫、花团锦簇，漫步在工业广场内仿佛置身于公园中，令人心旷神怡、流连忘返。见图1-1-1交通位置示意图。1.1.2地形与地貌本井田为一平原区，地势平坦，略向东北倾斜，地面标高35.4137.04m，苏鲁交界古泗水冲积平原因黄河夺淮形成南四湖（独山湖、南阳湖、昭阳湖、微山湖）。本区属南四湖南端的西部堆积区。1.1.3河流、湖泊、地表水系。区内主要河流为姚桥河，自西向东注入微山湖，为季节性河流，雨季泄洪，旱季断流，不具备通航条件。1960年二级坝建成后，独山、昭阳湖为一级湖，微山湖为二级湖。 南四湖总面积为600Km2，流域面积2726Km2，历史最大汇水量107亿立方米（1957年），据南阳站观测：最高水位+36.89m,最大蓄洪量25.6亿立方米(1964年9月)最低水位+32.32m,最小蓄洪量0.57亿立方米(1962年6月),湖底高程+31m,湖堤高程+39m。井田内河流稀少， 除大沙河为天然河流外,尚有姚楼河、苏鲁河、义河、复兴河、徐沛运河等均为兴修水利人工开掘的河流。坡降均小于1/2000。河水位同于湖水位，属季节性河流，农业上用河道引水灌溉，同时地面南北、东西向的灌溉渠道纵横交错。河流状况见表1-1-1：表1-1-1 河流状况表名 称流域面积(km2)发源地堤顶标高（m）河底标高（m）河底宽度（m）经受过最大流水量（m3/min）义河128丰沛运河39.0031.5015.0076复兴河7277砀山、玄帝庙40.5031.50135.00628苏鲁河148山东、单县39.5031.5060-7097大沙河丰县、高庄39.0034.00250-32074姚楼河39.5031.0032-60徐沛运河沛城60-80区内地面标高+34.3+37.04m，1958年前本区经常有洪水及内涝，1957年7月南四湖湖堤决口，本区+36.50m以下全淹，洪水持续20余日。1.1.4气象及地震情况本区属南温带黄淮区，气象具有长江流域与黄河流域的过渡性质，接近北方气候的特点，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨。春秋常有干旱及寒潮、霜冻等自然灾害，但四季分明，气候温和。本区属于季风型大陆性气候。据沛县气象站历史资料:气温：年平均气温13.8C，日最高气温40.70C（1966年7月10日），日最低气温-21.3C（1967年1月4日）。降水量：年平均降水量811.7mm，最大年降水量1728.9mm（1971年），最小降水量550mm（1968年），最大日降水量340.7mm（1971年8月9日），降水多集中于7、8月份，占全年降水量的60%。蒸发量：年平均蒸发量1623.7mm。风向：全年以东南、偏东风为最多，年平均风速3.2m/s。冻土：历年最大冻土深度19cm(1969年)，平均12cm。地震：自公元462年以来，据不完全统计，本区共记载有感地震30余次，其中影响较大的有1668年7月25日山东莒县郯城8.5级地震，1937年8月18日山东荷泽7级地震。本区属华北地震区，距郯庐断裂约100Km，该断裂总长约1000Km，为一长期活动的断裂带，亦为强地震带，郯城至新沂一带具有发生强地震的地质构造背景。地震基本烈度：1970年9月25日中国科学院中南大地构造研究室鉴定沛县地区基本烈度为七度，1977年7月国家地震局南京地震大队再次确认沛县地区基本烈度为七度。按照2000年地震等级划分新标准，三河尖煤矿地震等级为0.05G（相当于老标准六度）。图1-1-1 三河尖煤矿交通位置图 1.1.5矿区经济概况矿区工业发展迅速，已形成铸造、酿酒、缫丝、纺织、塑编、木材加工、机械制造等八大工业体系，工业产品100余种。矿区农副产品资源丰富，有优质小麦、“无公害水稻”、“高蛋白玉米”等粮食作物7.4万亩，芸豆5000 亩，黄皮洋葱1000 亩、脱毒土豆1000 亩、东北毛茄1000 亩、越冬甘兰1000 亩、大沙河无籽西瓜14000 亩、优质红富干苹果4000 亩、桑园5000 亩。有年出栏300 万羽的肉鸭养殖基地、年出栏150 万羽的合同鸡养殖基地、有大型的波尔山羊养殖基地。1.1.6矿井历史及现状三河尖煤矿初步设计根据1976年9月江苏省煤田地质勘探公司提交的三河尖勘探区地质报告由江苏省煤矿设计院负责设计。矿井设计生产能力开始按1.80Mt/a设计，1982年2月经部以（82）基字第239号文批准设计能力由1.80Mt/a改为1.20Mt/a。矿井建有一座洗选原煤120万吨的洗煤厂。三河尖煤矿是国家“七五”期间重点工程之一，于1979年12月破土动工，1988年8月建成投产，1991年达到设计生产能力。隶属大屯煤电公司，1987年移交徐州矿务局。1998年5月，经江苏省人民政府批准徐州矿务局改制为徐州矿务(集团)有限公司，三河尖煤矿成为徐矿集团下属的一个分公司，全称为徐州矿务（集团）有限公司三河尖煤矿分公司，开始步入现代企业制度的运行轨道。2003年江苏省经贸委和徐矿集团对三河尖矿生产系统进行重新核定，核定生产能力为150万吨/年。2005、2006年核定生产能力均为720万吨/年。2001年以来的实际产量为：2001年163.99万吨；2002年168.11万吨；2003年726.66万吨；2004年721.60万吨；2005年167.81万吨； 2006年169.98万吨。2004年集团公司决定对三河尖矿进行改扩建，提升矿井生产能力，为此，委托淮海工业建筑设计研究院进行了三河尖煤矿改扩建初步设计。该设计于2006年4月完成。矿井改扩建工程将于2007年完成，完成后批准的矿井生产能力为2.20 Mt/a。矿井技术改造的主要项目有：矿井提升、运输、通风、供电、地面生产系统、环境保护工程等。1.1.7冲击地压自1991年以来，在矿山压力的诱发下，矿井陆续发生了多次冲击地压。冲击地压均发生于-540m水平以下，初次来压步距30m左右，冲击地压也已成为影响矿井安全生产的又一地质灾害。1.1.8矿区电力供应矿井110 kV主电源引自沛县220 kV变电站，备用电源引自大屯110 kV变电站，由110 kV线路送至距矿井110 kV变电站1.1.9临近矿井概况（1）龙东煤矿：隶属大屯煤电（有限）责任公司，与三河尖煤矿以孙氏店断层为界，1981年建井，1987年11月20日投产，设计能力90万吨/年。1999年实际产量122.0 万吨，生产水平为-400水平，开采山西组7、8煤层（龙东井田8煤即三河尖井田9煤）。（2）姚桥煤矿：隶属大屯煤电（有限）责任公司，与三河尖煤矿以F1/断层为界，1970 建井，1976年投产，设计能力120万吨/年，1999年实际产量 305 万吨，生产水平为-600水平，开采山西组7、8煤层（姚桥井田8煤即三河尖井田9煤）。1.1.10地质工作及地质科研工作概述1991年2月1993年1月为解决三河尖井下地温热害问题，徐州矿务局在完成刘庄勘探区补充勘探的同时，与煤炭科学研究总院西安分院地质所合作完成了徐州矿务局三河尖煤矿地温异常形成机理研究及地温预测研究项目，为三河尖井下热害治理提供了理论依据。并在98年江苏煤炭第三期发表了三河尖井田地温异常研究。1994年以来为查明工作面内的隐伏构造及影响范围，先后对7141、7401、9112等11个主采工作面进行了无线电坑道探测工作。中小型构造一直是影响三河尖煤矿安全生产的重要地质因素，搞清构造之间的组合关系，就能预测构造，指导生产。根据东一采区井下揭露资料撰写了三河尖煤矿东一采区挠曲构造特征及其对采掘的影响，在徐煤科技97年第4期发表。1999年，地质组对原报告提出的东翼采区为7、9煤合并区域提出质疑，通过实际巷道揭露验证，并对东翼采区地质钻孔进行分析，认为东翼采区为7、9煤分叉，9煤急剧尖灭，并在中国矿业大学学报发表Occurrenec of Main Seam of Shanxi Formation in Sanhejian Coal Mine论文一篇。2000年12月，与西安煤科分院、集团公司生产技术部合作使用地面瞬变电磁物探技术，对7401工作面顶板含水性进行了探测。本次修编报告期间，三河尖煤矿、集团公司生产部与中国矿业大学合作开展了三河尖煤矿主采煤层地质条件定量评价课题的研究工作，系统分析、整理了三河尖煤矿十多年来井下地质构造、煤层变化情况，建立构造模型，创造性的将分维分形理论应用到矿井构造的定量评价中，重点对东三、东四采区的构造和煤厚进行评价与预测，为满足三河尖煤矿东三、东四采区的生产，提高经济效益，将起到一定的指导作用。1.2 井田地质特征1.2.1区域地质特征三河尖井田位于丰沛煤田西北隅，属华北地层区。全区在前寒武系的结晶基底上沉积了以后的一套地层，包括寒武系、奥陶系、石炭系、二迭系、侏罗白垩系、第三系、第四系。见综合柱状图1-2-1。1.2.2地层特征井田内钻孔揭露的地层由老到新为：奥陶系、石炭系、二迭系、侏罗白垩系、第三系、第四系。简述如下：（一）下古生界（PZ1）：奥陶系阁庄组（O2）揭露厚度大于58.19m（7682孔），全井田有13个孔见及。海相，石灰岩为棕灰浅灰（微肉红）色，厚层、块状、致密、质纯、性硬脆，具缝合线构造，夹有砾状灰岩、白云质灰岩及白云岩，偶夹灰绿色及深灰色薄层泥岩，发育不规则张裂隙，充填或半充填有方解石及钙泥质。7682号孔于顶部石灰岩中见腕足类化石。（二）上古生界（PZ2）：包括石炭系、二迭系1. 石炭系（C）：包括本溪组、太原组(1) 本溪组（C2）：厚度25.6847.60m，平均厚度36.65m。为一套海相沉积，岩性组合稳定，不含煤。下部为紫红紫色（含灰绿色斑块）铁质泥岩（俗称山西式铁矿）为本溪组的标志层。 上部有13层灰岩，隐晶质、块状、质纯、性脆，局部含海百合茎等生物化石碎屑。夹灰绿色铝土质泥岩或硅质泥岩。假整合于O2（马家沟组）之上，以灰岩顶界与太原组（C3）分界。(2) 太原组（C3）： 厚度150.68189.95m，平均165.30m。与其下伏地层本溪组（C2）整合接触，为一套海陆频繁交替的含煤地层沉积。其主要特点有： 厚度稳定，井田内变化小。 旋回结构清楚，易与对比。 标志层明显，计有1314层石灰岩，其中四灰、十二灰为区域稳定标志层。 含薄煤1316层，可采及局部可采四层。 海相泥岩中常富含菱铁质结核。本组主要由粉砂岩、泥岩、薄中厚层状石灰岩、粉细互层、中细砂岩、粘土岩及煤层组成。粉砂岩和泥岩致密性脆，常含透镜状菱铁矿结核、瘤状及星点状（柱状）黄铁矿及植物化石碎片（偶有完好者）；海相泥岩底部偶含海豆牙化石及生物碎屑。在粉细砂岩互层中具缓波状及浑浊状层理（偶有底栖动物通道）亦含植物化石碎屑。长石石英中细砂岩多为浅灰灰色，硅泥质胶结，一般较纯，分选及磨园度尚好，时含瘤状黄铁矿、菱铁矿结核，具斜层理、波状层理及交错层理等。本组灰岩一灰、五灰、七灰、八灰、九灰、无名灰、十三灰等局部沉缺，其余各层灰岩均稳定。以薄层生物碎屑灰岩或泥灰岩（一灰）顶与山西组分界。2. 二迭系（P）井田内二迭系地层中山西组、下石盒子组、上石盒子组均有发育，总厚度约为350370m。 (1) 山西组(P11)厚度62.76131.16m平均116.2m。总的为一套滨海平原三角洲温湿气候条件下的河湖沼泽、泥炭沼泽相等煤系地层沉积，主要沉积体系为河控三角洲沉积体系。主要特点： 总厚度较稳定，一般保持在90110米之间。 旋回结构清楚，但不尽完整，有分叉合并现象。 局部地段（F2上盘浅部）受到不同程度的风化剥蚀。 含井田主要可采煤层，且有分叉合并现象。 砂岩特征明显，厚度有一定变化，对煤层有局部冲刷作用（近南北向的冲刷带）。岩比关系有砂岩加厚含煤性变差的规律。下段：厚度3050m。 底部为灰深灰色海相泥岩、砂质泥岩，多含植物化石碎片；中部发育煤层，煤层局部遭受冲刷，造成局部地段缺失或不可采；上部为灰白色长石、石英细粒砂岩，泥质硅泥质胶结，局部较硬，常含页块状泥岩、粉砂岩包体，菱铁矿结核及菱铁质条带（由鲕粒显示），炭泥质条纹、镜煤透镜体及炭化植物化石碎屑等，该层砂岩厚度变化大，最厚达39.7m.，对9煤影响较大。中段：厚度平均40m。底部为灰色泥岩、砂质泥岩，富含植物化石；中部发育7煤层；上部为灰白色中粗粒砂岩，硅硅泥质胶结，分选中等，富含菱铁质鲕粒条带。上段：厚度3045m。以灰灰绿色泥岩为主，夹中细粒砂岩，多含植物化石碎片，偶含不稳定薄煤层（6煤层），上部杂色岩层渐增，反映古气候由潮湿向干燥的转变过程。本组与下伏地层太原组（C3）呈整合接触。(2) 下石盒子组（P12）：保留厚度0296.4m，一般厚度220m。主要特点有： 井田内除西部及东部地段保留完整外，大部分均受到不同程度剥蚀，浅部常被剥蚀殆尽。 总厚度较徐州煤田（铜山县）相对较小，含煤性差（井田内仅有12个见煤点，均不可采），此乃受区域南北沉积分异特征的控制而造成。 紫红色地层逐渐增多，反映出内陆干燥的气候条件渐占主导地位的趋势。 砂岩较厚且频繁出现，说明冲积相在本组内很发育。按岩性组合，大致可分为三段：下段：厚约65m。底部为灰绿色浅绿色含砾中粗粒砂岩（俗称分界砂岩）厚度3.643.8m， 平均15m，全区分布稳定，常含有石英燧石小砾及泥岩包体，泥硅质胶结，局部含菱铁鲕粒，夹有杂色泥岩、灰色粉砂岩，部分为双层结构（夹粘土质粉砂岩、细砂岩），对下伏山西组杂色泥岩有一定的冲刷作用，为井田的主要标志层。上部为灰色含紫红色斑点的砂质泥岩夹有灰绿色细砂薄层，常含24个煤层或层位（俗称柴煤）厚度均小于0.31m。中段（柴砂段）：厚约60m；以灰绿色中细砂岩为主，局部为石英砂岩，有时含砾石及粉砂岩包体或菱铁质鲕粒，具斜层理、交错层理及韵律分选层理等，夹粉砂岩及粘土岩，层位尚稳定，厚度变化大。底部常发育一层较稳定的含砾中粗砂岩（俗称柴砂），为本组较稳定的标志层。上段：厚约95m，以杂色泥岩、灰绿色粘土岩为主，夹数层薄层细粒砂岩。泥岩中多含植物化石。本组底部以分界砂岩与下伏地层山西组整合接触。(3) 上石盒子组（P21）保留厚度0101.90m(7620孔)，其底部一层通称为奎山砂岩，保留厚度066.5m，以浅灰、浅褐灰或浅肉红色石英砂岩为主，铁硅质胶结，局部特硬，常为中粗粒，分选及磨园度较好，含石英细砾及泥岩碎块，具韵律分选层理，多呈双层结构。此层在张庄向斜较发育，东部仅少数钻孔有保留，吴庄区由东向西增厚，由南向北变薄。奎山砂岩为井田主要标志层，也为上、下石盒子分界。个别钻孔其上还残有杂色泥岩、粉砂岩或长石、石英砂岩等。与上覆KJ地层不整合接触，为井田煤系地层最上部标志层。（三）中生界（MZ）侏罗白垩系（KJ）保留厚度15.85762.25m，区内由于受断块升降和剥蚀的影响，厚度变化较大，每一断块内，由南向北增厚，由东向西变化不大，略有增厚的趋势，与煤系地层大致吻合，局部有变化。该层总厚度1200m以上，此套地层是干燥气候条件为主的内陆盆地型沉积。自下而上大致分为四段：第一段：紫褐色砂岩段，厚度720353m，平均250m。以紫红、紫褐色中细砂岩、含砾砂岩为主，夹薄层粉砂岩、砂质泥岩。砾石成分以石英岩为主，少见岩浆岩及灰岩砾。中上部夹煤线或煤屑。第二段：杂色砂质泥岩段，厚度227380m，平均250m。以灰绿夹紫红等杂色砂质泥岩为主，夹薄层粉细砂岩，偶见砾石及石膏团块。第三段：灰色粉砂岩、泥岩段，厚度大于130m。以深灰灰绿色粉砂岩、泥岩为主，含石膏。第四段：杂色含砾砂泥岩段，主要分布于F24以南，厚度大于576.49m。中下部以紫褐、灰绿等杂色砂质泥岩、泥岩与砾岩互层为主，砂质泥岩中含有砾石，砾石成份以玄武岩为主，其次为砂岩、灰岩。上部以紫红色夹灰绿色斑点的砂质泥岩为主，夹砂岩薄层。（四）新生界（KZ）1. 第三系（E?）：井田内主要分布于F24以南，最大揭露厚度为90.16m。底部为棕红色砾岩，砾石成分砂岩、砂质泥岩；中上部以棕红色砂质泥岩为主，夹砂岩薄层，含灰岩、砂岩、砂泥岩砾。与下伏地层呈不整和接触。2. 第四系（Q）：厚度184.70262.75m，一般厚度220m，由东向西逐渐增厚，按成因时代分为全新统及更新统。全新统厚1846m，主要由黄泛淤积的黄褐色粉砂组成。下部为湖积淤泥，富含淡水螺壳，底部以簿层砖红色粘土与更新统分界。上更新统厚度约65m，由黄褐灰绿色富含砂姜及铁锰质结核的砂质粘土夹河流相中、粗砂组成。砂层总厚度20m左右，共310层。中下更新统厚约130m左右，灰绿色为其特征，由厚层粘土夹多层中、粗砂组成。砂层总厚2763m，计13层，底部有一层不稳定的含粘土砂砾。与下伏地层不整和接触。1.2.3构造三河尖井田位于滕鱼背斜向西南的延伸部位，受后期构造运动的切割作用，形成了一套不完整的NE向次一级复背斜构造；以龙固背斜为主体向东西两翼又伴生次一级的向背斜及逆断层。又经燕山期剧烈的构造运动，产生一系列较大张性断裂，破坏了龙固背斜的完整性；同时有岩浆岩侵入。按构造线方向主要可分为NE、NW、EW、NNE向四组。井田内褶皱的特点是：褶曲宽缓，地层倾角036，次一级小褶曲较发育，并伴生断裂。主要褶皱有：龙固背斜、王庄背斜、张庄向斜、三里庙向斜、吴庄向斜。经地震测线控制、钻孔穿过及生产揭露证实的大中型断层30条，井田内走向近SN，断层倾角7085，落差20050m；F1正断层：东段为三河尖井田与姚桥井田的分界断层；西段为三河尖勘探区与刘庄勘探区的分界。走向EWNWW，倾向S，倾角5065，落差210595m；F24正断层：该断层为三河尖井田南部边界断层，向东又转为SSE向，为姚桥井田西部边界。倾向S，倾角6070，落差大于1500m；表1-2-1 三合间煤矿煤岩层综合柱状图1.2.4水文地质三河尖煤矿位于半封闭的滕县背斜储水构造单元的西南侧，地下水流向由东北向西南方向，地下水主要通过东部峄山断层进水口得到基岩补给及滕县背斜轴部奥陶系灰岩溶隙直接接受第四系底部含水层组的补给。该储水构造单元由东往西水文条件逐渐变为简单。（一）矿井主要含水层 第四系孔隙潜水承压含水层：组厚度184.70262.75m，平均厚度222.00m。 上石盒子组底部奎山砂岩含水层：厚度066.50m，平均50.00m，是以静储量为主的弱含水层。 下石盒子组底部分界砂岩含水层：厚度3.6043.80m，平均15.00m，是以静储量为主的弱含水层。 山西组7、9煤顶底板砂岩含水层：7煤顶板砂岩平均厚度12.44m；9煤顶板砂岩一般厚度1020m。 太原组石灰岩含水层：主要含水层为四灰、十二灰，四灰平均厚度8.69m，十二灰平均厚度4.91m，为富水性较好静储量为主的弱含水层。 奥陶系石灰岩含水层：在区域内富水性及透水性强，且变化大。是一局部富水较强的含水层。（二）矿井涌水量 目前实测矿井正常涌水量为2.33 m3/min（ 140 m3/h），其中三河尖区正常涌水量为2.0 m3/min（ 120 m3/h），刘庄区正常涌水量为0.33 m3/min（ 20 m3/h）。刘庄、吴庄区投产后预计：三河尖区正常涌水量为1.84m3/min（110m3/h），最大涌水量为3.3m3/min（198m3/h）；刘庄区的正常涌水量为1.64m3/min（98m3/h），最大涌水量为2.62m3/min（157m3/h）；吴庄区的正常涌水量4.07m3/min（244m3/h），最大涌水量为6.51m3/min（391m3/h）。全矿井正常涌水量为7.55 m3/min（453 m3/h）,最大涌水量为12.43m3/min(746m3/h)。该涌水量预计得到徐矿集团公司的同意（徐矿司复200451号文批复）。（三）瓦斯、煤尘、煤的自燃、地温及冲击矿压矿井属低沼气矿井，但在局部地段可能出现富集现象。各可采煤层挥发份均大于35%，根据煤尘爆炸性试验指标，各煤层抑制煤尘爆炸最低岩粉量均在80%以上，均属于有煤尘爆炸危险性煤层。各主采煤层均为气煤，各煤层均为易自燃煤层，自燃发火期为36个月。根据地质勘探报告可知，矿井地层在垂向上-500-700m原始岩温在3137，为一级高温区；-700m以下原始岩温大于37，为二级高温区。地温梯度为：3.42/100m。1.3煤 层 特 征1.3.1含煤地层三河尖井田主要含煤地层为石炭系、二迭系，包括两个含煤组，即太原组、山西组。下二迭统山西组（P11）为一套近海河湖、泥炭沼泽相沉积，主要为河控三角洲沉积，是井田内主要的含煤地层。主要由中细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及少量粗砂岩、含砾砂岩、杂色泥岩、薄厚煤层组成。以中细砂岩为主体，本组厚62.76131.16m，平均116.20m，主要可采煤层为7、9煤，位于本组中下部。上石炭统太原组（C3）为一套海陆交替相沉积，为区域主要含煤地层。地层标志明显、沉积韵律十分清楚，旋回结构突出，海相沉积与陆相沉积交替出现，厚层薄层石灰岩与薄层煤交替，其间夹有泥岩、砂岩、砂泥岩沉积层，石灰岩1314层，煤层816层。本组厚度150.68189.95m，平均165.30m。主要可采煤层有72和21煤，位于本组中下部。（二）可采煤层区内主要可采煤层共有四层，自下而上依次为21、72、9、7煤，现分述如下（可采煤层层间距见表2、可采煤层发育情况见表3）：太原组21煤：煤厚0.213.47m，平均1.23m。三河尖勘探区：F2下盘属全区可采的稳定的薄煤层；F2上盘属大部分可采的较稳定中厚煤层。吴庄勘探区属大部分可采的稳定的薄煤层。刘庄勘探区属可采的稳定的薄煤层。井田内综合评定21煤属大部分可采的较稳定的薄煤层。太原组72煤：最厚2.58m，平均1.35m。三河尖勘探区：F2下盘属全区可采的稳定薄煤层；F2上盘属大部分不可采的极不稳定极薄煤层。吴庄勘探区属大部分可采的较稳定中厚煤层。刘庄勘探区属可采的稳定中厚煤层。井田内综合评定72煤属大部分可采的较稳定的中厚煤层。山西组9煤：最厚为4.83m，平均煤厚2.5m。三河尖勘探区：F2下盘属不稳定的局部可采中厚煤层；F2上盘属大部分可采的不稳定中厚煤层。吴庄勘探属大部分可采的不稳定的中厚煤层。刘庄勘探区属大部分可采的较稳定中厚煤层。井田内综合评定9煤属大部分可采的不稳定的中厚煤层。山西组7煤：最厚为东一采区7、9煤合并区，厚10.01m，矿井平均煤厚3.15m，煤层厚度变化较大，但厚度相近的点往往集中成片出现。三河尖勘探区：F2下盘属可采的稳定厚煤层；F2上盘属大部分可采的不稳定中厚煤层。吴庄勘探区和刘庄勘探区属大部分可采的较稳定中厚煤层。井田综合评定7煤属大部分可采的较稳定的中厚煤层。表1-3-1 各主要可采煤层与标志层层间距表1.3.4煤质 1.山西组7煤层煤岩类型以半亮型煤为主，其次是半暗型煤及暗淡型煤。从凝胶化物质含量来看，顶部较少。原煤经过洗选后凝胶化物质相对增多，而丝炭化物质减少，凝胶化物质呈线理状或条带状分布，多为均一基质体。丝炭化物质以基质体为主，有少量丝炭和木质镜煤丝炭。角质化物质多分布在丝炭化基质中，主要有小孢子，其次是树皮、角质层、树脂体等。矿物质以泥质为主，其次是碳酸岩类，再次是氧化硅和黄铁矿。煤的变质属第阶段。2.山西组9煤层煤岩类型以半亮型煤为主，其次是半暗型煤。凝胶化物质从上向下渐增多。原煤经洗选后凝化物质相对增多而丝炭物减少。凝胶化物质多呈线理状、条带状分布。凝胶化物质与丝炭化物质两者含量大致相等，互有消长。角质化物质含量少，角质化物质中以小孢子分布最普遍，其次是角质层、树脂体、树皮等。角质化物质多存在于丝炭化基质体中。因此，洗选后其含量并末明显增多。矿物质以泥岩为主，其次为碳酸岩类，其它很少。煤的变质属第阶段。3.太原组17、21煤煤岩类型以光亮型为主，其次为半亮性煤。煤中以凝胶化物质为主，其次是少量的丝炭化物质和角质化物质。凝胶化物质多呈条带状及线理状，分布较规则。丝炭化物质多为碎片体。角质化物质含量少，主要是小孢子。矿物质主要是泥岩，其次是黄铁矿，碳酸岩含量变化大，其他矿物含量少。黄铁矿呈侵染状，部分黄铁矿呈微粒状侵染于凝胶化物质中。煤的变质属第阶段。山西组7、9煤：该组煤层为黑色，油脂光泽弱玻璃光泽，条痕为黑褐色。条带状结构，不规则断口，以块煤为主，硬度23。太原组72、21煤：该组煤层为黑色，沥表光泽玻璃光泽，条痕为棕黑色褐黑色。条带状结构，参差状断口，性脆易破碎，块状或粉状，外生裂隙发育，硬度23。容重：各主采煤层采样测试结果见表1-3-3。表1-3-2可采煤层发育情况一览表煤层勘探区可采性指数K煤层厚度变异系数（r）稳定程度井田稳定程度最小最大平均77煤三河尖区F2上盘12.1810.015.4524稳定较稳定的大部可采中厚煤层F2下盘0.8907.872.8262.5不稳定刘庄区0.90.83.272.2739较稳定吴庄区10.32.821.5640较稳定99煤三河尖区F2上盘0.850.54.712.0264不稳定不稳定的局部可采中厚煤层F2下盘0.8504.341.7763.5不稳定刘庄区0.70.324.702.1640较稳定吴庄区0.8404.831.4562不稳定172煤三河尖区F2上盘0.910.321.641.224稳定较稳定的局部可采中厚煤层F2下盘0.2701.10.4770.9极不稳定刘庄区0.920.81.891.3819.5稳定吴庄区102.581.4637较稳定219煤三河尖区F2上盘0.950.211.581.2537稳定稳定的大部可采薄煤层F2下盘0.950.353.471.3739较稳定刘庄区10.241.3