国投新集刘庄煤矿3.0Mta新井设计-薄煤层小煤柱护巷技术研究

毕业设计任务书 任任务务下下达达日日期期 2012 年年 1 月月 8 日日 毕业设计日期 毕业设计日期 2012 年年 3 月月 12 日日 至至 2012 年年 6 月月 8 日日 毕业设计题目 毕业设计题目 国投新集刘庄煤矿国投新集刘庄煤矿 3 0Mt a 新井设计新井设计 毕业设计专题题目 毕业设计专题题目 薄煤层小煤柱护巷技术研究薄煤层小煤柱护巷技术研究 毕业设计主要内容和要求 毕业设计主要内容和要求 以实习矿井刘庄煤矿条件为基础 完成刘庄煤矿以实习矿井刘庄煤矿条件为基础 完成刘庄煤矿 3 0Mt a 新井设计 主新井设计 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 设计 采煤方法 矿井通风系统 矿井运输提升等 结合煤矿生产前沿及矿井设计情况 撰写一篇薄煤层护巷小煤柱的专题结合煤矿生产前沿及矿井设计情况 撰写一篇薄煤层护巷小煤柱的专题 论文 论文 完成完成 2010 年年 国际岩石力学与采矿科学杂志国际岩石力学与采矿科学杂志 上与采矿有关的科技论文上与采矿有关的科技论文 翻译一篇 题目为翻译一篇 题目为 Research on soft rock or coal seam roadway Monorail hangingtechnology 论文论文 7377 字符 字符 院长签字 指导教师签字 摘摘 要要 本设计包括三个部分 一般设计部分 专题设计部分和翻译部分 一般部分为国投新集刘庄矿 3 Mt a 的新井设计 刘庄井田位于安徽省阜阳市颍上县 北部 南距县城约 20km 西至阜阳市 40km 左右 地理坐标介于东经 116 07 30 116 20 40 与北纬 32 45 00 32 51 15 之间 井田走向 东西 长平均 约 6 5km 倾向 南北 长平均约 2 km 井田水平面积为 13 km2 主采煤层五层 即 13 1 11 2 8 5 和 1 号煤层 平均倾角 14 2 厚约 18 51 m 井田工业储量为 339 17Mt 可采储量 274 05 Mt 矿井服务年限为 70 27 a 表土层平均厚度 100 160 m 矿井正常涌 水量为 550 m3 h 最大涌水量为 960m3 h 煤层硬度系数 f 2 3 煤质牌号为气煤 44 矿 井绝对瓦斯涌出量为 40 99 m3 min 属高瓦斯矿井 煤层有自燃发火倾向 发火期 3 6 个 月 煤尘具有爆炸危险性 根据井田地质条件 提出四个技术上可行开拓方案 方案一 立井单水平立井延深 岩石大巷 主 副井均为立井 布置于井田中央 大巷布置在岩层当中 方案二 立井两水平立井延深 岩石大巷 主 副井均为立井 布置于井田中央 大巷布置在煤层当中 方案三 立井单水平暗斜井延深 煤层大巷 主 副井均为立井 布置于井田中央 暗斜井延深 大巷布置在岩层当中 方案四 立井两水平暗斜井延深 煤层大巷 主 副井均为立井 布置于井田中央 暗斜井延深 大巷布置在煤层当中 设计首采区采用采区准备方式 工作面长度 250 m 采用一次采全高采煤法 全部跨 落法处理采空区 矿井采用 三四六 制作业 三班生产 一班检修 生产班每班 3 个 循环 日进 9 个循环 循环进尺 1 0 m 日产量 12154 5t 大巷采用带式输送机运煤 辅助运输采用 1 5t 固定厢式矿车 主井装备装备一套 16 t 双箕斗和一套 16 t 单箕斗带平衡锤提煤 副井装备一对 3 t 矿车双层单车罐笼带平衡锤 担负辅助运输任务 矿井采用两翼对角式通风式通风 通风容易时期矿井总需风量 2849 16 m3 min 矿井通风总阻力 1902 19 Pa 风阻 0 119 N s2 m8 等积孔 3 45 m2 矿井 通风容易 矿井通风困难时期矿井总风量 7600 m3 min 矿井通风总阻力 2849 16 Pa 风 阻 0 178 N s2 m8 等积孔 2 82 m2 矿井通风容易难 设计矿井的吨煤成本 115 元 t 专题部分是对薄煤层小煤柱护巷技术的研究 针对金达煤矿工作面的生产技术条件 采用现场实测 数值分析和理论研究等方法 系统研究薄煤层条件下小煤柱沿空掘巷问 题 翻译部分是一篇关在软岩或煤层巷道中运行单轨吊的论文 英文原文题目为 Research on soft rock or coal seam roadway Monorail Hanging Technology 关键词 立井 上下山开采 大采高 双巷掘进 两翼对角式 ABSTRACT The design includes three parts general design part project design part and translation part The general design is about a 3 Mt a new new underground mine design of Gou Tou Xin Ji Liuzhuang coal mine Liu Chengzhuang located in Fuyang City Anhui Province Ying County northern north of the county of about 20km 40km west of Fuyang City about Geographic coordinates between longitude 116 07 30 116 20 40 and latitude 32 45 00 32 51 15 between Ida direction east west average length of about 6 5km orientation north south an average of about 2 km long Ida level area of 13 km2 in Five floors of the Main Coal Seams 13 1 11 2 8 5 and seam the average inclination 14 2 a thickness of 18 51 m Ida industrial reserves of 339 17Mt and recoverable reserves of 274 05 the Mt mines the service life of 70 27 a Topsoil average thickness of 100 to 160 m mine the normal inflow of 550 m3 h the maximum inflow of 960m3 h seam hardness coefficient f 2 3 coal grades for gas coal 44 mine absolute gas emission in 40 99 m3 min is a high gas coal mine coal seam spontaneous combustion tendency combustion period of 3 to 6 months the dust explosion hazard Ida geological conditions four technically feasible to open up the program Option One Vertical Shaft Single Level Shaft extension of the deep Rock Lane Main auxiliary shaft are shaft arranged in the Ida Central Lane arranged in which the rock Option II two levels Shaft Shaft extension of the deep Rock Lane Main auxiliary shaft are vertical shaft arranged in Ida central roadway layout in the coal seam which Option III vertical shaft single level dark deep inclined shaft extension coal seam roadway Are the main auxiliary shaft shaft arranged in Ida central dark deep inclined shaft extension roadway layout which rock Two levels of the program four Shaft dark deep inclined shaft extension coal seam roadway Are the main auxiliary shaft shaft arranged in Ida central dark deep inclined shaft extension and roadway was arranged in which the coal seam The design of mining area to the mining area ready to face length of 250 m once mining mining method all cross drop method to deal with the goaf Mine a 46 production industry three shift production a group of maintenance Three cycles of production classes in each class into nine cycles recycling footage of 1 0 m per day 12154 5t Roadway belt conveyor to transport coal and auxiliary transport using the 1 5t fixed van tramcar Equipment and equipment of the main shaft of a 16 t Double Skip and a 16 t single skip with balanced hammer to mention coal auxiliary shaft equipped with a pair of 3 t tramcar double bicycle cage with a counterweight responsible for auxiliary transport Mine using the two wings on Angle Air ventilation Easy period mine ventilation should always be on the air volume 2849 16 m3 min the total resistance of the mine ventilation 1902 19 Pa drag 0 119 N s2 m8 plot holes 3 45 m2 easy to mine ventilation Mine ventilation difficult times mine total air volume of 7600 m3 min the total resistance of the mine ventilation 2849 16 Pa drag 0 178 N s2 m8 plot holes 2 82 m2 mine ventilation easy to difficult Design of mine tons of coal cost 115 yuan t The thematic part of the study of thin seam coal pillars supporting roadway up coal face production technology field measurement and other methods of numerical analysis and theoretical studies the system of small pillar under thin seam conditions along goaf Lane problem The translation part one in a soft rock or coal seam to run the monorail paper the original English text entitled Research on soft rock or coal seam roadway Monorail Hanging Technology Keywords shaft down the mountain mining large mining height dual Lane boring two wings of diagonal 目 录 一般设计部分 1 矿区概述及井田地质特征 1 1 1 矿区概述 1 1 2 井田地质特征 1 1 3 煤层特征 6 2 井田境界与储量 9 2 1 井田境界 9 2 2 矿井工业储量计算 9 3 矿井工作制度 设计生产能力及服务年限 12 3 1 矿井工作制度 12 3 2 矿井设计生产能力及服务年限 12 4 井田开拓 14 4 1 井田开拓的基本问题 14 4 2 矿井基本巷道 21 5 准备方式 采区巷道布置 28 5 1 煤层地质特征 28 5 2 采区巷道布置及生产系统 28 5 3 采区车场选型设计 31 6 采煤方法 34 6 1 采煤工艺方式 34 6 2 回采巷道布置 45 7 井下运输 49 7 1 概述 49 7 2 采区运输设备选择 51 7 3 大巷运输设备选择 52 8 矿井提升 56 8 1 概述 56 8 2 主副井提升 56 9 矿井通风及安全 60 9 1 矿井通风系统选择 60 9 2 采区及全矿所需风量 64 9 3 矿井通风总阻力计算 67 9 4 选择矿井通风设备 75 9 5 防止特殊灾害的安全措施 77 10 矿井基本技术经济指标 79 参考文献 81 专题设计部分 薄煤层小煤柱护巷技术研究 83 1 绪论 83 1 1 课题研究的意义 83 1 2 国内外研究现状 84 1 3 研究内容 86 1 4 研究的方法与技术路线 86 2 回采巷道围岩稳定性和变形破坏分析 87 2 1 小煤柱沿空掘巷时围岩稳定性分析 87 2 2 回采巷道围岩变形破坏分析 89 2 3 回采巷道破坏机理分析 91 2 4 本章小结 95 3 小煤柱合理关系确定 97 3 1 煤柱宽度确定方法 95 3 2 小煤柱合理宽度理论计算 95 3 3 煤体支撑压力现场实测 99 3 4 合理煤柱宽度 103 3 5 本章小结 104 4 主要结论 105 参考文献 107 翻译部分 英文原文 109 中文译文 117 致 谢 122 一 般 部 分 1 矿区概述及井田地质特征 1 1 矿区概述 1 1 1 矿区地理位置矿区地理位置 刘庄井田位于安徽省阜阳市颍上县北部 南距县城约 20km 西至阜阳市 40km 左右 地理坐标介于东经 116 07 30 116 20 40 与北纬 32 45 00 32 51 15 之间 井田内有简易公路多条 可达阜阳等地 井田外边东部有颍 上 利 辛 公路 经过 并有潘 集 谢 桥 公路相接 斜穿井田西南隅淮 南 阜 阳 铁路 经 由淮南和阜阳车站均可达全国各地 流经井田西南外缘的颍河常年通航 并可转接淮河 水运 交通方便 见图 1 1 1 1 2 矿区气候条件矿区气候条件 该地区年均气温 15 115 1 两极气温分别为 41 415 1 和 21 715 1 全年一般 春季多为东南及东风 秋季多东南及东北风 冬季多东北及西北风 风速一般为 2 8 3 6m s 平均 3m s 年均降雨量 926 33mm 最大 1723 5mm 语气多集中在 6 7 8 三个月 学期一般在每年 11 月上旬至次年 3 月中旬 最大降雪量 16cm 土壤的最大冻结 深度为 30cm 1 1 3 矿区的水文情况矿区的水文情况 济河自西北向东南流流经井田的东北部 至井田外的西淝河后汇入淮河 该河道宽 约 20m 水深 1m 左右 属排洪 灌溉的季节性河流 其最高洪水位 25 90m 河堤标高 27 40m 区内无内涝现象 1 2 井田地质特征 1 2 1 煤系地层煤系地层 刘庄井田属于全隐蔽含煤区 钻探所及地层由老到新依次有寒武系 奥陶系 石炭 系 二叠系和第四系 见表 1 2 1 2 2 水文地质特征水文地质特征 1 主要水文地质条件 1 本井田基岩为厚度介于 60 550m 的南薄北厚的第四系松散层所覆盖 按照沉积物 的组合特征 可将第四系大致分为 3 个含水层 组 2 个隔水层 组 和 1 个碎石层 其中更新系统孔隙含水组在井田中部与基岩直接接触 砂层平均厚度约 235m 富水性中 等 为基岩含水层的主要补给水源 下更新统隔水组除在古地形隆起处却是以外 大部 分分布稳定 平均厚度 40m 左右 系其上 下含水层 组 间的良好隔水层 底部的碎 石层因厚度小 富水性很弱 即使局部上覆中跟新统孔隙含水组直接相连 也不致于对 矿井开采构成大的威胁 图图 1 11 1 交通位置图交通位置图 表表 1 11 1 地层简表地层简表 地 层 界系统组 揭露厚度 米 主 要 特 征 简 述 全新统 Q4 27 15 48 20黄色砂质粘土 夹粉 细砂层 上更新统 Q3 24 58 45 25 灰黄 锈黄色中 细砂层 间夹砂 质粘土 中更新统 Q2 0 419 00 上部为灰色粘土层 间夹细砂 中 下部为中细砂 间夹粘土层 新生界 KZ 第四系 Q 下更新统 Q1 0 115 70 上部为灰色致密粘土 下部为由具 椭园状 角砾状的紫红色石英 砂 岩组成的碎石层 中生界 MZ 三叠系 T 最大 304 34以棕红 褐红和紫红色砂岩为主 石千峰 组 P22 平均 125 00 浅灰 紫红 灰绿等杂色泥岩和砂 岩 上 统 P2 上石盒 子组 P21 平均 535 00 灰色泥岩和砂岩 含煤 10 20 层 可采 5 层 下石盒 子组 P12 平均 109 00 灰色砂岩和泥岩 含煤 10 层 可 采 7 层 二叠系 P 下 统 P1 山西组 P11 平均 75 00 灰黑色 深灰色泥岩和砂岩 含 1 层可采煤层 石炭系 C 上 统 C3 太原组 C3t 平均 120 00 灰岩 泥岩和砂岩相间 含煤 2 5 层 薄而不稳定 均不可采 奥陶系 O 中 下统 O1 2 最大 32 42 以厚层白云质灰岩为主 局部夹泥 质条带 古生界 Pz 寒武系 最大 666 80 以鲕状灰岩 结晶灰岩和白云质灰 岩为主 夹紫色泥岩和粉砂岩 2 二叠系砂岩裂隙发育不均 富水性弱 以储存量为主 补给水源贫乏 且在主要可 采煤层与粘水层之间 多呈不稳定分布 在自然状态下 含水层之间无密切的水力联系 若被断层切割或受采动影响而致水力均衡到破坏时 上下含水层可能互相沟通 从而导 致局部砂岩裂隙突溃现象的发生 3 石炭系太原组灰岩岩溶裂隙含水组上部岩溶裂隙发育不均 富水性弱 具补给水源 贫乏的储存量消耗性特征 但因其水压较高 上距 1 煤层较近 平均 15m 左右 故在开 采 1 煤层时 若太灰的水头压力超过 1 煤层底板隔水层的抗压强度时 势必发生底板突 水事故 4 本井田的断层破碎带多以泥质岩屑为主 且含砂岩碎块 钻探过程中未见含水和泥 浆漏水现象 正常情况下有一定的阻水作用 若受采动影响而致断层活化 很可能成为 矿井突水的主要途径 综上所述 本井田的第四系中更新统孔隙汗水自 二叠系砂岩裂隙含水组和石炭系 太原组灰岩岩溶裂隙含水组对井下开采影响较大 但是 只要在可采煤层的浅部留设适 当高度的防水煤柱 第四系中更新统孔隙水一般不致于溃入矿坑而对煤层的开采构成大 121 3633167 2639432989 2125 54 1983010119830423868 05 50 1 0 0 10 0 0 5 0 15 0 0 5 0 20 0 0 5 0 25 0 0 5 0 27 0 1 5 0 29 0 3 0 0 30 0 4 5 0 35 0 5 5 0 40 0 6 0 0 45 0 7 5 50 0 6 5 55 0 8 3 60 0 8 0 63 0 7 0 65 0 5 5 70 0 3 8 75 0 2 0 80 0 0 85 0 0 2 5 0 0 第 四 系 二 迭 系 石 炭 系 第 四 系 上 石 盒 子 组 下 石 盒 子 组 山 西 组 太 原 组 12 11 2 9 6 1 5 5 1 4 1 表土 粉砂 粘土 粉砂 粘土 砂质粘土 粘土 粉砂 粘土 粉砂 粘土 细砂 粘土 粘土质砂 粘土 粘土质砂 粘土 粘土质砂 粘土 细砂 粘土 细砂 粘土 中砂 粘土 中砂 砂质粘土 细砂 砂质粘土 细砂 砂质粘土 细砂 砂质粘土 细砂 砂质粘土 中砂 粘土 细砂 粘土 砂质粘土 粘土 细砂 砂质粘土 中砂 砂质粘土 中砂 砂质粘土 中砂 粘土 细砂 粘土 粗砂 细砂 砂质粘土 细砂 砂质粘土 细砂 粗砂 砂质粘土 粘土质砂 砂质粘土 砾石 泥岩 中砂岩 粉细砂岩 泥岩 铝质泥岩 砂质泥岩 铝质泥岩 泥岩 粉砂岩 泥岩 粉砂岩 含炭泥岩 砂质泥岩 含炭泥岩 粉细砂岩 砂质泥岩 细砂岩 砂质泥岩 细砂岩 砂质泥岩 细砂岩 砂质泥岩 砂质泥岩 泥岩 砂质泥岩 含炭泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 砂质泥岩 煤 含炭泥岩 砂质泥岩 含炭泥岩 砂质泥岩 粉细砂岩 煤 含炭泥岩 煤 泥岩 煤 泥岩 细砂岩 含炭泥岩 砂质泥岩 粉细砂岩 鲕状铝质泥岩 细砂岩 粉砂岩 鲕状泥岩 粉细砂岩 石英砂岩 粉砂岩 泥岩 砂质泥岩 炭质页岩 砂质泥岩 粉砂岩 细 中砂岩 砂质泥岩 炭质页岩 砂质泥岩 细砂岩 砂质泥岩 煤 含炭泥岩 煤 砂质泥岩 细砂岩 泥岩 煤 泥岩 劣质煤 砂质泥岩 粉砂岩 石英砂岩 粉细砂岩 砂质泥岩 煤 砂质泥岩 鲕状泥岩 泥岩 含炭泥岩 泥岩 粉细砂岩 石英砂岩 粉砂岩 泥岩 炭质页岩 泥岩 含炭泥岩 泥岩 炭质页岩 细砂岩 泥岩 煤 泥岩 砂质泥岩 粉细砂岩 粉砂岩 粉砂岩 泥岩 煤 泥岩 砂质泥岩 泥岩 砂质泥岩 鲕状泥岩 泥岩 鲕状泥岩 泥岩 砂质泥岩 含炭泥岩 泥岩 砂质泥岩 泥岩 煤 炭质页岩 煤 砂质泥岩 粉细砂岩 砂质泥岩 粉细砂岩 砂质泥岩 泥岩 煤 砂质泥岩 煤 泥岩 粉细砂岩 砂质泥岩 煤 砂质泥岩 细砂岩 砂泥岩互层 炭质页岩 泥岩 鲕状泥岩 砂质泥岩 含炭泥岩 泥岩 劣质煤 泥岩 砂质泥岩 细砂岩 砂质泥岩 粗砂岩 鲕状铝质泥岩 鲕状泥岩 砂质泥岩 泥岩 粉砂岩 砂质泥岩 鲕状铝质泥岩 粉砂岩 砂质泥岩 粉砂岩 泥岩 砂质泥岩 鲕状菱铁 砂质泥岩 泥岩 粉砂岩 石英砂岩 泥岩 石英砂岩 煤 炭质页岩 煤 炭质页岩 砂质泥岩 粉细砂岩 砂质泥岩 灰岩 青灰绿色 致密 质纯 粘韧 可塑 青灰 浅灰绿色 松散 疏松 成份以石英为主 含长石等杂色矿 物 上部以中砂为主 次之粗砂含砾 中部为细砂 下部以粉细砂为主 多含粉土 富泥质 含少量云母片 分选一般 极好 青灰绿色 致密 性韧 浅灰绿色 松散 疏松 成份以石英为主 含长石及少量云母片 高岭土等杂色矿物 上部以中砂为主 细砂次之 少含粉砂 富泥质 下部以巨砂为主 粗砂次之 少含粉土 分选较好 青灰绿色 疏松 成份以石英为主 含长石及云母片 细砂为主 中砂次之 少含各级砂粒 富泥质 青灰绿色 疏松 成份以石英为主 含长石及少量云母片 青灰绿色 疏松 成份以石英为主 含长石及少量云母片 细砂为 主 中砂次之 少含各级砂粒 富泥质 青灰绿色 疏松 松散 成份以石英为主 含长石及少量杂色矿物 粗砂为主 中砂次之 少含粗细砂 多泥质 分选一般至较好 浅褐黄色 致密 粘韧 砂质分布较匀 浅灰绿与浅锈黄色相间 致密 性韧 砂质分布较匀 浅褐紫 浅灰黄色 成份为石英砂岩 砾径一般20 40MM 大者60M M左右 次棱角状 浅灰 褐灰 暗紫色 成份均一 具滑感和斑块 顶部0 15米粉砂 岩块 含铁质 浅灰 土黄色 成份以石英 长石为主 含暗色矿物和小白云母碎 片 钙质胶结 浅灰 褐灰色 斑状 微含铝质 局部夹粉砂岩薄层 含菱铁质 浅灰 银灰色 含锈黄色条纹 具滑感 含铝较高 浅灰色 成份以石英长石及暗色矿物为主 含小白云母碎片 层 理钙质胶结 岩芯破碎 呈小块状 具斜层理 浅灰 银灰色 含锈黄色条纹 具滑感 尖灭 锈黄 暗灰色 杂有青紫等色斑块状 成份均一 局部含菱铁质 含少量植化碎片和铝质 锈黄 暗灰色 杂有青紫等色 斑块状 局部含菱铁质 少量植化 碎片 锈黄 浅灰色 微带青色 粉砂成份均一 泥质胶结 含暗色矿物 和小白云母碎片 褐黑 黑色 炭化泥质成份为主 含植化碎片较多 污手 锈黄 暗灰色 泥质成份为主 含小白云母碎片 局部粉砂质较多 深灰 褐灰色 炭化泥质成份为主 含有已炭化的植化碎片 暗灰 浅灰色 上部以粉砂为主 下部以细砂为主 成份主要为石 英长石 含暗色矿物和白云母碎片 由菱铁质组成的水平细层理发育 钙质胶结 暗灰色 含小白云母碎片 局部夹有含炭小层位 下部岩芯破碎 有挤压现象 浅灰色 成份以石英长石及暗色矿物为主 含小白云母片 钙质 胶结 岩芯破碎 呈小块状 具斜层理 浅灰色 成份以石英长石及暗色矿物为主 含小白云母片 钙质 胶结 深灰 暗灰色 少量植化碎片 砂质分布不均 局部夹薄层灰绿色 粉砂岩 浅灰 暗灰色 成份以石英 长石及暗色矿物为主 含有小白云母 碎片 具水平和条带状层理 泥钙质胶结 暗灰色 粉砂含量不均 均匀分布紫红 锈黄色大花斑 暗灰 深灰色 粉砂含量不均 局部菱铁质富集 粉砂含量增高 暗灰 灰绿色 断口参差状 含有紫红 锈黄色小花斑 局部含较 多菱铁 暗灰色 粉砂含量不均 含少量植化碎片 深灰 黑色 炭化泥质成份为主 贝壳状断口 含有植化碎片炭化 体和镜煤薄膜 暗灰色 粉砂含量不均 局部富集 呈薄层状 含较多植根化石碎 片 暗灰 浅灰色 粉砂为主 夹细砂岩条带 泥钙质胶结 含较多暗 色矿物及小白云母片 暗灰 浅灰色 暗灰 褐灰色 炭化泥质成份为主 含植化碎片 炭化体污手 暗灰 深灰色 粉砂含量不均 局部夹细砂岩薄层和条带 具水平 层理 含植化碎片 菱铁质含量较高 深灰 黑色 富含植化碎片及根部化石炭化体 暗灰色 粉砂含量不均 有植化碎片 暗灰 浅灰色 上部以粉砂为主 多含暗色矿物 下部细砂为主 成份以石英 长石为主 含较多暗色矿物和泥质细条带 斜层理发育 铁质胶结 夹矸含炭泥岩 暗灰 深灰色 成份单一 断口平坦 含植化碎片 底部0 10米为 炭质泥岩 呈页片状 鳞片状 暗灰 深灰色 成份单一 断口平坦 含有植化碎片 底部0 30米 含炭质 呈鳞片状结构 暗灰 浅灰色 成份以石英 长石及暗色矿物为主 含有小白云母 片 由暗色矿物组成的水平及断续状层理发育 泥钙质胶结 局部菱 铁粒较多 暗灰色 粉砂含量不均 含植化碎片 局部含较多菱铁 浅灰 青灰色 细砂为主 粉砂次之 含较多暗色矿物和小白云母 片 钙泥质胶结 具斜交层理及水平层理 暗灰 银灰色 含铝成份较高 鲕状菱铁较富集 紫红色 隐花斑 分布不均 下部较少 浅灰色 成份以石英 长石为主 含较多暗色矿物和黄铁矿薄膜 矽钙质胶结 具水平层理 下部含泥质条带和碎砾 分选较差 暗灰色 含小白云母片 具不清晰的水平及条带状层理 暗灰 深灰色 参差状断口 上部富含菱铁质组成的鲕粒 紫红 锈黄色小花斑分布不均 含少量植化碎片 浅灰 暗灰色 粉砂为主 含条带状薄层细砂岩 浅灰 青灰色 成份以石英为主 长石及暗色矿物次之 分选中等 矽质胶结 含有泥质条带和细纹理 暗灰色 成份均一 富含菱铁质 致密 坚硬 含少量植化碎片 暗灰色 成份单一 断口平坦 含较多植根化石碎片 局部具炭化 膜 暗灰色 含少量粉砂和小白云母片 含较多植化碎片 黑 褐黑色 块状 含炭高 暗灰色 含少量粉砂和小白云母碎片 局部含菱铁结核 含较多 植化碎片 暗灰色 含较多暗色矿物 植化碎片和细砂岩细条带 浅灰色 成份以石英 长石为主 暗色矿物和白云母次之 钙质胶 结 含泥质条带 局部水平层理清晰 暗灰 深灰色 含较多植化碎片 黑 褐黑色 页片状 含较多镜煤条带和已炭化的植化碎片 暗灰 深灰色 粉砂含量较高 富含完整的芦木化石碎片 局部含 炭化薄膜 暗灰 浅灰色 成份以石英 长石为主 含暗色矿物及小白云母片 上部由泥质组成的微波状层理明显 下部有菱铁组成斜交层理 分 选中等 钙铁质胶结 黑 褐黑色 页片状 暗煤为主 次为镜煤 亮煤 多呈条带状出现 光泽暗淡 煤质较差 属暗淡型煤 夹矸含炭泥岩 浅灰 褐灰色 粉砂含量不均匀 下部较多 局部含菱铁小包体 含较多植化碎片和根部化石 上部0 10米含炭质 暗灰色 成份以石英 长石为主 含较多暗色矿物 富含菱铁质 分选较好 铁质胶结 岩芯较破碎 裂隙发育 裂面有方解石脉 底部0 08米为炭质页岩 黑色 具玻璃光泽和贝壳状断口 以暗煤和亮煤为主 镜煤稍次 属光亮型煤 暗灰色 成份单一 参差状断口 富含植物根部化石 下部含粉砂 质 褐黑色 页片状 含少量镜煤条带和多量炭化植化碎片 暗灰 深灰色 粉砂含量不均 下部渐增 局部菱铁质富集 具不 清晰的微波状水平细层理 含少量植化碎片 灰 暗灰色 致密 较脆 具不清晰的微波状水平层理 从上至下 粒度渐细 灰白色 成份以石英为主 少量长石 矽质胶结 致密 坚硬 深灰 灰色 含栉羊齿 瓣轮木 楔叶等植化碎片 砂质分布不均 顶部0 20米较多粉砂 深灰 灰色 含少量植化碎片 粉砂分布不均 灰色 上部菱铁鲕粒分布较均匀 下部不均 局部较多 鲕粒较小 灰色 断口较平整 质较细腻 含少量植化碎片 深灰色 灰色 断口较平整 质较细腻 含少量植化碎片 上部含少量粉砂 质 灰 浅灰色 以粉砂为主 下部含较多细砂条带 上部含少量植根 化石 浅灰 灰白色 成份以石英为主 矽质胶结 致密 坚硬 顶部含一 宽带羊齿 下部含少量泥铁质包体 局部具水平层理 灰色 含少量植化碎片 顶部0 20米深灰色 灰色 底部深灰色 含少量植化碎片 深灰 灰黑色 软泥状 鳞片状 0 15米含炭较高 灰色 致密 断口平坦 中部略含粉砂质 夹0 10米菱铁 下部夹0 10米鲕状泥岩 鲕粒极小 灰黑 黑色 页片状 夹有煤线 灰 浅灰色 夹有较多粉砂线理及砂泥质条带 具微波状 断续状 直线型水平层理 顶部0 30米为粉砂岩 局部含菱铁 深灰色 细腻具滑面 含植化碎片 已炭化 顶部0 30米灰色砂质 泥岩 与上层呈过渡状 灰色 细腻 断口平坦 上部含植根化石碎片 已炭化 少量煤屑 灰色 断口平坦 砂质分布不均 上部少量不清晰条带状 灰 浅灰色 下部灰白色 上部以粉砂为主 夹较多泥质和灰白色 细砂 呈条带状 薄层状 下部细砂为主 钙泥质胶结夹泥质线理及条 带 中夹少量砂质泥岩 全层水平层理发育 亦有断续状 交错状层理 灰色 上部泥质较多 粉砂 细砂呈条带状 薄层状 中部具泥质 条带 岩芯致密 完整倾角平缓10 10 下部泥质较多粉细砂呈线理 及条带状 倾角大40 45 具裂隙 局部易碎 呈碎块状 软泥状 灰色 页片状 破碎状 略含炭质 灰色 粉砂质分布不均 含少量植根化石 顶部0 15米鲕状菱铁 灰色 致密 细腻 断口平坦 含少量植根化石 顶部0 20米灰黑 色 含少量炭屑煤线 灰色 致密 断口平坦 含少量粉砂质及植根化石 灰色 鲕状分布不均 上部局部密集 下部渐少 粒径0 5 1毫米 灰色 致密 断口较平坦 局部略含粉砂质 灰色 致密 含少量菱铁鲕粒及结核 灰色 致密 细腻 具少量滑面 灰色 致密 略含粉砂质 深灰色 灰色 灰色 上部局部具不清晰的炭质细纹 倾角较缓 全层垂直裂隙 发育 岩芯易劈开 碎裂 灰色 致密 断口平坦 局部贝壳状断口 黑色 上分层为劣质块状煤 其底0 10米页片状炭质页岩 下分 层以粉末状 页片状为主 玻璃 油脂光泽 暗煤为主 较多亮煤 属半 暗 半亮型煤 灰色 致密 断口平坦 含植根化石 上部较多 灰色 砂质泥岩粉砂岩为主 夹有较多的灰白色细砂 局部含少 量菱铁粒 下部似互层状 层面上含栉羊齿等较完整叶化石 灰色 致密 断口平坦 偶含植化碎片 上部局部夹灰白色细砂条 带 中部夹0 30米菱铁粉砂岩 下部含少量植化碎片 浅灰 灰色 以细砂岩为主 主要成份为石英 菱铁等 矽质胶结 灰色 致密 富含栉羊齿 单网羊齿楔叶等完整叶化石 偶见菱铁 结核及条带 灰色 致密 断口平坦 细腻 含植化碎片 炭屑 具滑面 局部0 0 5米破碎状 灰色 载根器等植化碎片 具x节理 少量滑面 顶部0 15米软泥 状 底部0 03米页片状炭质页岩 灰黑色 碎块状 上部含炭质 浅灰 灰色 下部以细砂岩为主 钙质胶结 较多炭泥质线理及条 带组成清晰之水平层理 下部粉砂为主 含菱铁结核 具垂直节理 岩 芯破碎呈碎块状 灰色 深灰色 致密 断口平坦 从上往下粉砂质减少 灰色 含少量植化碎片 灰 灰白色 主要成份为石英 长石等 矽质胶结 局部泥质条带 及线理组成水平层理 底部含少量泥质菱铁质包体 局部裂隙发育 岩芯呈碎块状 灰色砂质泥岩与灰白色细砂岩呈互层状 分层厚2 10厘米 顶部 0 40米以砂质泥岩为主 夹少量细砂条带 灰色 断口较平坦 含少量植根化石 灰色 灰色 致密 断口平坦 粉砂质分布不匀 下部较多 深灰 灰黑色 致密 含煤线 煤屑 灰色 底部深灰色 致密 断口平坦 含植根化石 黑色 页片状 夹镜煤煤线和0 10米亮煤 浅灰 灰色 致密 含少量植根化石 已炭化 顶部0 10米含炭质 局部少量鲕粒 灰色 致密 断口平坦 粉砂质分布不均 下部较多 局部含少量 铝质和细砂条带 浅灰 灰白色 成份以石英 长石为主 少量暗色矿物 矽质胶结 顶部0 40米以粉砂为主夹细砂线理及条带 其下0 40米以细砂为主 夹泥质条带似互层状 下部裂隙发育 岩芯易碎成碎块 浅灰 灰白色 主要成份为长石岩屑 石英等 泥质胶结 局部具 水平层理 上部中粗砂为主 下部含砾 砾石成份为铝质 泥质 菱铁 质 往下砾石渐多 分选不好 浅灰 青灰色 上部不含鲕 下部少量 底部较多 略具滑感 含铝 质 青灰 灰色 上部含紫红色花斑 鲕粒较粗 稀疏分布 下部以锈 黄色花斑为主 少量紫红色隐花斑 菱铁鲕粒分布不均 局部富集状 灰色 局部含细砂线理及条带 下部少量植化碎片 上部深灰 灰色 细腻 断口平坦 底部0 40米含铝质 浅灰色 含 少量鲕粒 青灰 浅灰色 上部青灰色为主 含泥质较多 断口较平坦 下部 较多细砂 有时呈条带状 底部薄层状 灰色 粉砂质分布不均 局部少量细砂线理及条带 产栉羊齿等 植化碎片 底部0 40米不含砂 浅灰色 上部含铝较高 细腻 断口平坦 具滑感 鲕粒较小 且分 布均匀 中下部菱铁鲕粒较多 粒级变粗 直径0 5 1 5m m 局部富集 灰绿 灰色 上部泥质较多 粉细砂多呈条带状 下部少量细砂 偶有植化碎片 顶部0 20米含紫红色花斑 灰色 粉砂质分布不均 浅灰 灰色 上下部泥质较多 中部少量细砂 浅灰 灰色 略含铝质 局部含少量植根化石 上部夹0 12米深灰 色含炭泥岩 灰色 粉砂质分布不均 底部0 40米不含砂质 含较多植化碎片 局部含铝质 褐灰 灰色 鲕粒为菱铁质 富集状 中部鲕粒较粗 直径为1m m 左右 上下部呈过渡状 顶部0 20米含菱铁 致密 灰色 砂质分布不均匀 上部少量灰白色细砂条带 层面上含炭 化植化碎片 深灰 灰色 顶底部富含苛达荻等植化碎片 中部含少量粉砂质 灰色 上部含较多苛达荻等植化碎片 泥质较多 下部含少量细 砂 有时呈条带状 灰白色 主要成份为石英 矽质胶结 致密 坚硬 含炭屑 灰白色 主要成份为石英 矽质胶结 致密 坚硬 黑色 上部块状为主 中下部粉末状 页片状 油脂 弱油脂光泽 由暗煤 亮煤组成半暗型煤 夹矸为炭质页岩 黑色 灰色 含较多植根化石 浅灰色 中上部夹有细砂和泥质线理及条带 水平层理发育 层 面上较多云母片 含少量植根化石 下部泥质较多 具混浊状层理 局 部具斜层理 深灰色 粉砂质分布不均匀 上部1 20米较多粉砂 含云母片和 少量黄铁矿 夹有三个薄层菱铁 偶见有瓣鳃类碎片 下部与下层呈 过渡状 具砂泥质条带 浅灰色 致密 含海百合茎 珊瑚等碎片 顶部与上层呈过渡状 含泥质条带及较多黄铁矿 水位 m 系组 地层单位简易水文 孔口座标 纵座标 X 施工日期 年月日至 横座标 Y 高程 H 年月日 终孔深度m地质鉴定员 钻 孔 结 构 封 情 况 柱 状 层 序 号 标 志 层 编 号 累 深 层 厚 采 长 采 取 率 傾 角 真 厚 真厚 累计 岩石名称岩 性 描 述 采 用 成 果 钻孔综合柱状图 孔 m m m m m 度 消耗量 m h 1 200 国投新集能源股份有限公司刘庄煤矿 钻孔综合柱状图 主 编 审 校 编 制 总工程师 编制单位 李 东 平 朱 文 伟 朱 文 伟 安徽煤田地质局勘查研究院 日 期 李 东 平 图 号 顺 序 号 比 例 尺 院 长 孙 贵1 200 18 电 子 版 地 质 报 告 汇 编 测 深 天顶角 方位角 测 深 方位角 天顶角 m 测 深 m 方位角 天顶角 m 钻 孔 测 斜 表 121 162 19 5771 9 2088 43 6720 9 5000 30 1720 20 4649 9 1869 2 6169 10 8165 4 0075 5 2871 30 1720 的威胁 这样 二叠系砂岩裂隙含水组和石炭系太原组灰岩岩溶雷系含水组便成为矿井 开采的主要充水因素 因此 在正常情况下 17 1 4 煤层属裂隙类充水矿床 水文地质条 件简单 1 图图 1 21 2 地质综合柱状图地质综合柱状图 表表 1 21 2 主要水文地质特征表主要水文地质特征表 地层 界系统组 含 隔 水层 组 平均厚 度 m 主要特征 单位涌水量 L s m 全新 统 孔隙弱 含水组 32 4 以灰黄色砂质粘土为主 含粉 细砂 受大气降水及地表水补给 富水性较强 上更 新统 孔隙含 水组 33 65 由灰黄杂锈黄色中 细砂和砂质 粘土相间组成 受上部含水组越 流补给 富水性中等 0 279 隔水组12 9 以浅灰绿色固结粘土为主 局部 夹薄层砂土 结构致密 具隔水 作用 中更 新统 孔隙含 水组 295 75 上部以灰绿色中 细砂为主 含 粗砂及粉 细砂 局部夹薄层粘 土 下部由灰绿色杂浅棕色中 细砂与固结粘土互层在古地形隆 起处 与基岩直接接触 1 028 1 032 隔水组38 28 由紫红杂灰绿 灰白色固结含钙 粘土组成 致密质硬 局部钙质 富集 呈块状 半岩化 具良好 的隔水作用 仅在古地形隆起处 有缺失 新 生 界 第 四 系 下更 新统 孔隙含 水组 10 52 由以紫红 灰白色石英砂岩为主 的碎块组成 偶见灰岩块 泥质 充填固结 部分岩芯呈短柱状 分布不受古地形控制 呈片状位 于基岩顶部邻区抽水试验结果表 明 涌水量 7L h 富水性很弱 二 叠 系 上 下统 上石 盒 子 组 山西 组 砂岩裂 隙含水 组 460 主要位于主采煤层及粘土岩之间 除 1 煤层顶板砂岩较稳定外 其 余均不稳定 砂岩以中 细粒为 主 硅质胶结 少量为铁 钙质 胶结 裂隙发育不均 主要在构 造比较复杂地段 Q S 曲线呈 对数型 水位恢复缓慢 表明以 储存量为主 补给水源贫乏 0 000264 0 018 古 生 界 石 炭 系 上统 太原 组 灰岩岩 溶裂隙 含水组 120 主要由灰岩 泥岩和砂岩相间组 成 其中灰岩 11 13 层 总厚 55m 左右 上部 1 4 层灰岩为 1 煤层底板直接充水含水层 岩 溶裂隙发育不均 Q S 曲线呈 对数型 水位恢复缓慢 表明具 补给水源 贫乏的储存量消耗型特征 0 00929 0 097 煤层属以岩溶裂隙底板进水主类型充水矿床 水文地址条件中等 井田主要水文地质特 征见表 1 2 2 2 矿井涌水量预计 根据本井田的水文地质条件 运用比拟法和地下动力学法预计的矿井涌水量为 开 采 17 1 4 煤层的正常涌水量为 550m3 h 最大涌水量为 960m3 h 开采 1 煤层时太灰的正常 突水量为 126m3 h 1 3 煤层特征 1 3 1 可采煤层可采煤层 本井田的煤系地层为石炭 二叠系 其中二叠希的山西组与上 下石盒子组为主要 含煤层段 井田内二叠系的含煤层段总厚度约为 719m 共含煤 30 余层 煤层总厚度 32 82m 含煤系数 4 6 公邮可采煤层 13 层 平均总厚度 27 58m 其中 13 1 11 2 8 5 和 1 煤层为主要可采煤层 平均总厚度 18 51m 占可采煤层总厚度的 67 1 17 1 16 1 11 1 9 7 2 6 1 5 1和 4 煤层为次要可采煤层 平均总厚度 9 07m 占可采煤 层总厚度的 32 9 各可采煤层主要特征见表 1 2 3 1 3 2 煤的特征煤的特征 本井田的可采煤层主要属中灰 低硫 特低硫 低磷 特低磷 高挥发分 中等发热 量 具弱粘结性 高溶 难溶灰分和富油 高油的气煤 尚有极少量的 1 3 焦煤和 1 2 中粘 煤 各煤层均摊洗选 可作电力 配焦 化工 锅炉和生活用煤 各可采煤层主要煤质 特征见表 1 2 3 本井田主要可采煤层的顶板 除 1 煤层以砂岩为主外 其余均以泥岩 砂质泥岩为 主 少量为砂岩 其中泥岩的抗压强度较低 砂质泥岩稍高 砂岩比较高 不同的岩性 作为直接顶班的稳定性分类表明 泥岩属不稳定类 砂质泥岩属不稳定 中等稳定类 砂 岩属中等稳定 稳定类 见表 1 2 4 底板多位泥岩和砂质泥岩 由此可见 本井田主要 可采煤层除 1 煤层外 顶板岩石的工程地质条件均比较差 巷道支护和顶板管理较为困 难 望有关部门加强对井下岩体工程地质研究 确保矿井建设与生产的安全 1 3 3 瓦斯 煤尘及自燃瓦斯 煤尘及自燃 本井田自基岩界面向下垂深平均约 210m 为瓦斯风华带与瓦斯带的分界面 从据各 主要可采煤层的瓦斯含量与煤层埋深的相关关系式计算的不同水平平均瓦斯含量来看 13 1 和 5 煤层的瓦斯含量较大 11 2 和 8 煤层较小 各主要可采煤层分水平平均瓦斯含 量及瓦斯梯度情况见表 1 2 5 本井田各可采煤层的煤尘均具爆炸性 煤的自燃倾向性为很易自燃 不自燃 主要 可采煤层中 11 2 8 和 5 煤层很易自燃 1 煤层易自燃 13 1煤层不易自