工作面煤与瓦斯共采技术研究毕业论文.doc

安徽理工大学毕业设计工作面煤与瓦斯共采技术研究毕业论文目录摘要(中文)IABSTRACTII绪论（引言）11矿井概况及井田地质特征21.1 矿井概况21.1.1 矿井地理位置、地形特点与交通条件21.1.2 井田气候31.1.3 矿井水文和水源31.2 井田地质特征41.2.1 地质勘探程度与建议41.2.2 井田地层及可采煤层特征51.2.3 矿井地质构造121.2.4 矿井水文地质191.2.5 瓦斯、煤尘和煤的自燃性222 矿井开拓开采设计262.1 井田境界262.2 矿井储量计算262.2.1 储量计算范围262.2.2 储量计算方法及计算指标262.2.4 储量计算结果272.3 矿井生产能力及服务年限设计282.3.1 矿井工作制度282.3.2 井型分类282.3.2 储量及储量动用系数282.3.3 生产能力及服务年限设计292.4 矿井开拓设计312.4.1 矿井开拓方式的确定312.4.2 开采水平和的回风水平标高的确定332.4.3 井筒位置的确定352.4.4 主要巷道布置372.4.5 采区划分392.4.6 井底车场及硐室412.5 采区设计432.5.1 采区基本概况432.5.2 采区上下山、区段平巷的布置432.5.3 区段划分及车场形式442.5.4 采煤方法442.5.5 主要设备选型452.5.6 采区生产系统463 矿井通风设计483.1 矿井通风系统483.1.1 矿井通风系统选择的依据及主要内容483.1.2 矿井通风系统的选择493.1.3 矿井通风方式的选择513.1.4 采区通风系统选择523.1.5风流路线及风流控制543.2 矿井风量计算与分配553.2.1 风量计算有关规定553.2.2 矿井总风量的计算553.2.3 风量分配原则与方法663.3 矿井阻力计算693.3.1矿井通风时期的最大阻力693.3.2 矿井总风阻与矿井等积孔763.4 主要通风机选型783.4.1 选择主要通风机783.4.2 选择主要电动机873.5 矿井通风费用概算893.6 通风机附属装置914 安全生产措施934.1瓦斯防治措施934.2煤与瓦斯突出防治措施954.3降温措施964.4防灭火措施984.5防尘措施994.6水灾防治1004.7提升、运输及供电安全1014.8安全卫生仪表、装备和人员配置1025 5121（0）工作面煤与瓦斯共采技术研究1035.1 5121（0）保护层工作面概况1035.2 “Y”型通风的实现1045.3 沿空留巷设计1055.4 基于留巷的多向钻孔布置方案与参数设计1065.4.1 留巷钻孔抽采卸压瓦斯机理1065.4.2 钻孔布置方案与参数设计1075.5 煤与瓦斯共采效果分析1125.6 总结113结论114附件115参考文献116致谢117III78绪论（引言）毕业设计是对学生大学四年所学知识的综合检验，也是参加工作前的一次实战演习，通过毕业设计使学生对所学的基础理论知识和专业理论知识进行一次系统地总结，并结合实际条件加以综合运用，努力做到知识融会贯通和学以致用。本次设计是针对谢一矿望峰岗井11-2煤层进行初步设计的，在设计前在淮南矿业集团下属的谢一矿进行了毕业实习，对该矿的地理位置、矿井地形及水文地质等资料有了较全面而系统的认识，并且对该矿可采煤层和采煤工作面及掘进工作面的通风、安全措施等方面有了一定的了解。在本次毕业设计中，根据谢一矿的地质资料，综合在学堂上所学的理论知识，在原始数据条件下对该矿作矿井初步设计。本次设计内容包括：矿井开拓开采，具体采区设计，矿井通风系统设计，主要通风设备和电动机的选择，对矿井进行调风、配风并计算通风阻力，编写该矿主要灾害的防治措施等。设计的主要依据：在实现新型、高效的矿井生产的基础上选择回采方法，在符合05年9月发行的煤炭工业矿井设计规范的情况下设计最优的通风方案，在有可能的情况下提出多个方案并对其进行技术上的比较，选择优者。本设计共分两部分：第一部分：谢一矿初步设计 其分为四个章节：1、矿井概况及地质特征；2、矿井开拓开采设计；3、矿井通风设计；4、安全措施；第二部分：5121（0）工作面煤与瓦斯共采技术研究本次设计受到了安全教研室各位老师特别是刘健老师的精心指导和同学们的大力帮助，在此对他们表示衷心的感谢！由于本人所学及实践经验有限，本次设计必然存在众多不足之处。敬请各位领导、老师给予批评、指正。1矿井概况及井田地质特征1.1 矿井概况1.1.1 矿井地理位置、地形特点与交通条件本井田位于淮河南岸、八公山东北麓，属山前斜坡堆积成因的地貌单元形成较为宽广的山前平原。地理坐标：东径11652021165708；北纬323424323828。井田范围北以新线向南约65m及F11-9断层与新庄孜井田为界，南部以线和隗店断层为界，西以A1煤层露头线为界，东止于-1200mC15煤层等高线，浅部原则上以各煤层-660m底板等高线为界，深部止于C15煤层-1200m底板等高线。井田平均走向长约8.1km，倾斜宽1.7km3.1km，平均2.4km左右，面积约19.6km2。淮南煤田位于华北平原南缘，为近东西向复向斜构造。地貌由东端基岩裸露的低矮丘陵向西北过渡到厚松散层的冲积平原。地势呈现西北高而东南略低，总体微向东倾斜。本区为基岩裸露的低矮丘陵，地形起伏，标高17.8462.44m，居民区和厂矿稠密，农作物以蔬菜为主。淮南铁路线支线（水家湖张楼）贯穿本井田，另有淮阜铁路直通阜阳，继而可西接京九线、东至津浦线。公路四通八达，井田北部有淮河水路四季通航，交通极方便。水路经淮河南岸的田家庵、应台孜、八公山码头，沿淮河上行可至凤台、正阳关、阜阳等地，顺流而下经蚌埠至洪泽湖入运河至长江，南到裕溪口与长江航运相连。本井田望峰岗工业场地紧靠310省道公路，因此，对外交通十分方便。矿井交通位置图见图1。图1-1 矿井交通位置图本区属于中挥发分、低中灰中高灰煤、特低硫低硫（A1煤层属高硫煤）、特低低磷（C13煤层为中磷煤）、中中高热值煤、高熔难熔灰分、含油富油的1/3焦煤、焦煤和部分瘦煤。成品煤主要用于发电和炼焦等工业用途。谢一矿望峰岗井工业场地位于望峰岗选煤厂西侧，占地面积26.03 ha。由于受选煤厂、310省道公路（十涧湖西路）及附近建（构）筑物制约，工业场地占地面积小，因此，工业场地布置应力求集中、紧凑、合理。建筑物即要体现城镇化建筑风格和特色，又要满足使用要求，以最大限度地减少建筑物用地，力求使建筑物向空中发展。其主要设施有提升设备、通风设备、空气压缩设备、排水设备给水、排水及采暖、通风与供热、煤炭加工与洗选、矸石排放系统、矿井通信与监测、监控系统、生活服务区、矿井安全系统等。谢一矿望峰岗工业场地2回110kV供电线路，1回引自八公山220kV区域变电所，矿井移交生产时另1回路就近引接自望峰岗110kV变电所，待泉北变电所建成后，再将矿井回路电源改接自泉北220kV区域变电所。1.1.2 井田气候本区属过渡带气候，季节性明显，年平均温度15.1，极端最高温度41.4，极端最低温度-22.8。年平均降雨量926.33mm，最大1723.50mm（1954年），日最大降雨量320.40mm，小时最大降雨量75.30mm，（1967年7月4日12：5913：59），一般一、二月雨水较少，六、七、八三个月为雨季，降雨量占全年40%左右。最长连续降雨时间12天（1963年8月16日至8月27日），最长连续无雨时间68天（1974年11月9日至1975年1月15日）。据田家庵水文站资料：历史最高洪水位标高为+24.03m（1954年7月29日），最大洪峰流量为10800m3/s(1954年7月27日)。相对湿度最大78%，最小10%，平均74%。冻结及解冻无定期，一般夜冻日解，最大冻结深度0.30m。春季多东南风，夏季多东南风及东风，秋季多东南、东北风，冬季东北、西北风。风速一般为2.803.60m/sec，平均3.3m/sec，最大达22m/sec（1978年8月18日，南风）。 依据历史资料，淮南地区地震活动强度不大，以轻度破坏和有感地震为主，根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）的有关规定，本井田所在地区的抗震设防烈度为7度。1.1.3 矿井水文和水源区内地表水系发育，井田附近的最大河流为位于井田北侧的淮河，其流向自西向东。其支河主要有颍河、西淝河，呈西北流向南东，最后注入淮河，其流量受季节所控制，起排洪蓄水兼顾作用。此外，本井田北侧相邻有十涧湖。望峰岗工业场地供水水源分为两部分，即望峰岗水厂供水和处理后的矿井水。望峰岗水厂位于望峰岗工业场地东侧约300m处，设计供水能力为50000m3/d，水厂水源取自淮河，出水水质满足生活饮用水卫生标准，其水质、水量均满足矿井生活、生产用水要求。设计选择望峰岗水厂供水作为矿井生活、消防和部分生产用水水源。望峰岗井井下正常涌水量为641m3/h，经净化处理后水质能够达到生产用水标准，为节约水资源，保护环境，采用处理后的矿井水作为矿井生产用水主要水源。在矿井建设期间和投产初期，矿井水处理站尚未建成投产或井下涌水量较小时可由望峰岗水厂供水系统提供或补充该部分生产用水。望峰岗工业场地给水系统根据水质不同分为生活给水系统和生产给水系统两部分。其中井下消防洒水、防火灌浆用水等由生产给水系统供给，其他用水均由生活给水系统供给。1.2 井田地质特征1.2.1 地质勘探程度与建议本区缺乏良好的浅层激发条件。李郢孜区煤系上覆第三纪红层，多砾层，又有片麻岩和早期古生代石灰岩组成的推复体覆盖在煤系之上，侵蚀面和推覆面急剧变化，地震地质条件不佳。地面老矿区城镇村庄建筑物稠密，不宜开展地震勘探，只能使用钻探手段。本井田地质勘查工作从1970年开始至1988年结束，其间，原淮南矿务局勘探队曾于1982年12月和1984年12月分别提交了谢家集新庄孜区段矿井深部（-662-1000m）地质勘探报告（精查）和李郢孜区深部（-660-1000m）修正补充勘探地质报告。安徽煤田一队又于1988年6月在编制谢家集李郢孜（-1000-1200m）扩大延深地质报告的同时，将本井田范围内-660-1000m之间的地质勘查成果融入其中，最终形成了一份完整的地质报告。1993年8月，安徽煤田物测队还提交了谢李深部矿井地震补充勘探报告。迄今为止，本井田在19.56km2范围内，共施工各类钻孔91个，工程量89016.07m；施工地震补勘测线28条，测长58. 01km，完成物理点4201个。上述勘查工作，查明了望峰岗井田的总体构造形态；查明、基本查明或查出了较大断层的发育情况；查明了可采煤层的层数、层位、厚度、结构和主要可采煤层的可采范围，主要可采煤层及大部分次要可采煤层对比可靠；查明了可采煤层的煤质特征及其变化特点；通过对浅部水文地质资料的总结和分析，基本阐明了深部的水文地质条件和主要充水因素；并对主要可采煤层顶、底板工程地质条件、瓦斯、煤尘、煤的自燃和地温等其它开采技术条件也作了不同程度的研究、了解和评价。因此，本井田地质勘查程度总体是比较高的，完成的各类地质报告均已获得有关部门的审查批准，可以作为编制本矿井修改初步设计的地质依据。存在的问题与建议：（1）由于本井田未做专门的水文地质工作，其水文地质资料仅为浅部有关资料的总结，尚不能准确反映深部水文地质特征，因此必须补做专门的水文地质工作，详细查明深部的水文地质条件，为矿井防治水工作提供可靠依据。（2）本井田石炭系太灰岩溶裂隙含水组上距A组煤较近，介于17.5020.80m之间，且水压高、水量大，并接受下伏水量丰富的奥灰含水层补给，如果直接开采A组煤很可能引发重大突水事故。为此，在开采A组煤前必须针对太灰进行水文地质补勘工作，查明太灰的水文地质特征及其与奥灰的水力联系，以便采取疏水降压等切实可行的措施，为A组煤安全开采创造条件。同时，还应积极做好灰岩水的防治工作，建立完善的水文地质观测体系，及时监控和预报地下水的变化情况，谨防突水灾害发生。（3）根据煤层赋存状况，本井田瓦斯含量在井田范围内有随煤层埋深的增加而增高的趋势，因此，随着矿井的延深煤与瓦斯突出的可能性会越来越大，瓦斯灾害将成为本矿井安全生产的重要制约因素之一。有鉴于此，建议在矿井建设和生产过程中必须加强对矿井瓦斯赋存规律的研究，以便对深部瓦斯进行预测预报，并采取有效措施，谨防不测。（4）尽管本井田地温梯度介于0.752.07/hm之间，属地温正常区，但随着矿井开采深度的增加地温也将不断升高。为此，在今后的生产过程中应予以高度重视，并根据开采过程中地温变化特点及时采取积极的降温措施，确保职工的身体健康和生产的正常进行。（5）按照煤矿安全规程（2004）的规定，煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃和不易自燃三类，而本井田精查地质报告中采用的煤的自燃倾向性四级划分标准与现行煤矿安全规程（2004）中的该项分类标准变化较大。如果仍然执行旧的分级标准，显然不能适应目前煤炭资源开发的要求。为确保安全生产，建议对本井田煤的自燃倾向性按新分类标准重新界定，以便根据新的分类结果，采取预防煤层自燃的综合措施。（6）本井田在对钻孔实施测井工作时，曾于9孔B4煤层底板的铝质泥岩内（深度约938m处）遗留有Co60放射源。由于该放射源放射性强，如果井下人员不慎接近，对身体健康乃至生命保障均有巨大威胁，因此有关部门对此应引起高度重视，尽快提请权威部门以该放射源为中心，划定不安全开采范围，确保井下工作人员在建设和生产过程中免遭放射性侵害和生命安全。1.2.2 井田地层及可采煤层特征1井田地层淮南煤田除边缘山丘有元古界、古生界，部分地层出露外，其余均被第四系煤覆盖。详见区域地层简表，表1-1。本井田为山前波地平原隐蔽区。据钻探揭露有霍邱群、震旦亚界青白口系、寒武系、奥陶系、石炭系、二迭系、三迭系、第三系、第四系。地层层序与淮南各井田相同，见表1-2。表1-1 淮南煤田区域地层简表 新生界第四系全新统以粉砂、粘土为主更新统第三系上上新统灰绿色固结粘夹砂层中新统下渐新统浅灰色砂泥岩互层始新统中生界白垩系上 统紫红色砂岩下 统红色砂泥岩互层侏罗系上 统凝灰岩，安山岩三叠系下 统紫红色砂岩古生界二叠系上统石千峰组杂色砂泥岩互层上石盒子组灰绿色砂、泥岩互层含煤层下统下石合子组灰色浅灰色砂、泥岩互含煤层山西组深灰及灰黑色砂、泥岩含煤层石炭系上统灰岩、夹薄层泥岩和砂岩含煤层奥陶系中 统白云岩夹薄层页岩下 统白云岩含灰质白云岩及泥质白云岩寒武系上 统微晶至细晶质白云岩及鲕状白云质灰岩中 统砾状鲕状白云质灰岩夹页岩，粉砂岩及石英砂岩下 统泥岩灰岩、豹皮状灰岩、生物碎屑灰岩及砂质灰岩等震旦亚界青白口系徐淮群灰质泥质白云岩具竹叶状构造及遂石结核条带八公山群泥灰岩、页岩及钙质粉砂岩互层及白云质灰岩，石英砂岩太古界五河群（霍邱群）片麻岩及片岩表1-2 井田地层层序表 层 序 划 分备 注新生界(Kz)第四系(Q)第三系(R)中生界(Mz)三叠系(T)古生界（P2）二叠系（P）上统(P2)石千峰组（）夹煤层上石盒子组()第七含煤段第六含煤段第五含煤段第四含煤段第三含煤段下统（P1）下石盒子组()第二含煤段山西组()第一含煤段石炭系(C)上统(C3)太原组(C3)夹煤层奥陶系(O)中下统(O1+2)寒武系()震旦亚界青白口系(Z)下元古界霍邱群(Pt)现自老至新简述如下： 1）下元古界霍邱群(Pt) 在李郢孜区，因推复构造将其直接复盖在二迭系之上，XV3孔穿过的最大厚度为371.72m。岩性为灰黑、灰白、内红色钾长石片麻岩、角闪石片麻岩。碎裂结构，块状构造，坚硬。镜下鉴定矿物成份有钾长石、石英、斜长石、角闪石和暗色矿物。 2）震旦亚界青白口系 区域厚度约1000m，下部八公山群以碎屑岩为主，夹薄层白云岩、上部徐淮群以泥质、灰质白云岩为主，产迭层石。 3）古生界（1）寒武系（） 区域厚度约1060m，本井田F1上盘据井3孔揭露为石灰岩，顶部为白云岩，厚度55.53m。夹在F1上盘霍邱群片麻岩中，岩性为灰色、灰白色、粉晶细晶结构，薄层状，局部含同心圆结核。 （2）中下奥陶统（O1+2） 区域厚度约250m。据井田浅部露头及浅部钻孔揭露，以厚层白云质灰岩为主，局部夹泥质条带。厚约118m，由1113层灰岩与细砂岩、泥岩相间组成。底部常有含铝泥岩，含薄煤710层，多不可采，非勘探对象。产腕足类、珊瑚、海百合茎及蜓科化石。（3）二叠系（P） 厚约946m，分上、下统四个组，即下统山西组、下石盒子组，上统上石盒子组、石千峰组。以砂岩、粉砂岩和泥岩为主，含煤40余层。山西组、石盒子组可分7个含煤段，为主要勘探对象，其沉积特征和含煤性详见含煤地层一节。石千峰组，厚约266m。为一套浅灰、灰、紫红、灰绿等杂色岩石组成，不含煤层。砂岩中常发育交错层理，偶见植化碎片。 4）中生界 三叠系（T） 厚度约90620m，据11孔揭露厚度为619.92m。为一套陆相红色地层，以棕红、紫红、褐红色砂岩及粉砂岩为主，夹砂质泥岩。 5）新生界 （1）第三系（R） 分布在2线以东，XV1孔在孔深113.49m尚未穿过，岩性复杂，由灰红至砖红色、紫红色泥岩、砂质泥岩，砂砾岩、砾岩组成。 （2）第四系（Q）厚约036m，岩性为土黄色、灰黄色砂质粘土、粘质砂土及粉细砂，局部为砂砾层。2.含煤地层井田含煤地层包括石炭系太原组，二叠系山西组，上、下石盒子组。石炭系太原组煤层薄而不稳定，不可采，无经济价值。二迭系含煤地层特征：二迭系煤系地层含煤段总厚约680m，分为七个含煤段。（1）山西组 即第一含煤段：厚6188m，平均厚70m，含煤3层，其中局部可采2层（A1、A2）。底部为灰黑色致密泥岩，富含腕足类化石，其上为细砂岩及灰黑色、深灰色砂页岩互层，夹有菱铁结核，中上部为中厚层石英砂岩、中细砂岩为主（局部含砾及泥质包体）间夹泥岩。A3煤层多被冲刷和冲薄。植物化石有：Pecopt ris.（栉羊齿）、Lobatannularia sp.（瓣轮叶）、Cordaites sp.(科达荻)。 （2）下石盒子组 即第二含煤段，厚101124m，平均112m，为主要含煤段之一。含煤10层，其中可采6层（B4a、B4b、B6、B7、B8、B9b）。 底部为灰白色粗中砂岩、中细砂岩，局部含砾及泥质包体，见冲刷现象。其上发育一层花斑状泥岩、铝质泥岩。中、上部为粉砂岩、细砂岩和泥岩B5b顶以砂泥岩互层为主。B9b、B6煤层顶板泥岩见Lingula sp.(舌形贝)，B9b顶板含化石最高，植物化石有：、Gigantonoclea sp.（单网羊齿）、 Pecopteris moneri（栉羊齿）、Taeniopteris tanyshanensis（带羊齿）、Sphynophyllum Koboense（脊楔叶）、Lepidodendron oculusfelis（猫眼鳞木）、Plagiozamites oblongifolius（椭圆斜羽叶）。 （3）第三含煤段 厚71101m，平均82m，含煤7层，其中可采5层（B10、B11a下、B11a上、B11a、B11b）。 B11b煤厚而稳定。B11a上煤层由B11a下煤层分叉出来，仅检线以东为一局部可采煤层。底部发育一层灰白色细中砂岩。底界为与第二含煤段分界。下部为浅灰色砂泥岩互层、灰白色细砂岩夹砂质泥岩、泥岩。常见菱铁鲕粒及结核。中、上部以泥岩、砂质泥岩为主，夹薄层细砂岩。B11煤层顶板含丰富植物化石：Lobatannularia ensifolia（剑形瓣轮叶）、Pecopteris sp.（栉羊齿）、Neuropteridium sp.（羽羊齿）。（4）第四含煤段 厚6587m，平均82m是主要含煤段之一，含煤46层，其中可采4层（C12、C13、C14、C15），C13为井田主要稳定可采煤层。 底部为厚层中粒石英砂岩，以此为底界与第三含煤段分界。下部为紫红色花斑状泥岩，常含鲕粒及铝质。为井田内主要标志层。中、上部以灰色泥岩及砂质泥岩为主，中夹砂岩。含植物化石有：Gigantopteris nicotianaefolia schenk(烟叶大羽羊齿)、Pecopteris sp.（栉羊齿）、Taeniopteris （带羊齿）。 （5）第五含煤段 厚76115m，平均90m，含煤46层，定名4层（D16a、D16、D17a、D17），均不可采。 本段以青灰、灰绿色为主要特征，底部以灰白色细中粒砂岩为底界与第四含煤段分界，其上以泥岩、花斑状泥岩、砂质泥岩为主，夹有粉砂岩和中细砂岩、局部含鲕粒及菱铁结核。植物化石有：Gigantopteris nicotianaefolia schenk(烟叶大羽羊齿)、Gigantonoclea cf.lobata（单网羊齿）、Pecopteris sp.（栉羊齿）、在D16、D17煤层附近常见lingula sp.（舌形贝）。 （6）第六含煤段厚7494m，平均89m，含煤4层（D18、D19、D20、D21），均不可采。 底部以细中砂岩与第五含煤段分界，其上以灰色、深灰色、灰绿色泥岩、砂质泥岩为主，间夹细砂岩。D18煤层底部常见铝质泥岩、顶部砂质泥岩中含舌形贝，在D19煤层附近常有薄层燧石层，富含海绵骨针化石。植物化石有：Cordaites sp.(科达荻)、Gigantonoclea sp.（单网羊齿）。 (7)第七含煤段厚122170m，平均155m，含煤5层（E22、E23、E24、E25、E26），煤层薄而极不稳定，均不可采。 底部以细中粒砂岩与第六含煤段分界。灰色、深灰色、局部青灰色，由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、中细砂岩组成。植物化石有：Gigantonoclea sp.（单网羊齿）、Taeniopteris sp（带羊齿）。3.可采煤层特征及煤质指标井田内可采煤层共17层，分布在山西组、上、下石盒子组的一至四含煤段内，平均可采厚度34.55m，其中主要可采煤层6层：C13、B11b、B9b、B8、B7、B4b，平均总厚为22.46m，占17层可采煤层平均总厚的65%，局部可采或局部不可采煤层11层，平均总厚12.09m，占17层可采煤层平均总厚的35%。各煤层分述如下：C15煤层：厚度02.66m，平均0.81m，下距C14煤3.06m，可采系数51%，变异系数65%，局部可采，东、西各有一片可采区。煤层结构简单，偶见炭质页岩夹矸。煤层顶、底板多为泥岩、砂质泥岩，少数为粉砂岩，属不稳定煤层。 C14煤层：厚度03.20m，平均1.04m，下距C13煤12.60m，可采系数60%，变异系数83%，局部可采，主要分布在线中部至线，其中李二井线至线局部地段见少数不可采点，全区约18%的见煤点含一层以泥岩为主的夹矸，煤层结构简单。煤层顶底板多为泥岩、砂质泥岩，少数为粉砂岩，属不稳定煤层。 C13煤层：厚度3.509.05m，平均6.02m，下距C12煤1.99m，可采系数100%，变异系数21%，为主要可采煤层。井线以西煤厚稳定，以东变化幅度较大，煤层结构简单，仅有7%的见煤点含12层夹矸，岩性为炭质页岩，煤层顶板为砂质泥岩、泥岩，次为粉砂岩，底板为泥岩及砂质泥岩，属稳定煤层。C12煤层：厚度020m，平均0.74m，下距B11b煤59.90m，可采系数50%，变异系数53%，局部可采，主要分布在谢线至李2线之间。煤层结构简单，偶见炭质页岩夹矸，煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，次为炭质页岩，底板砂质泥岩、泥岩，次为粉细砂岩，属不稳定煤层，在-1000-1200m勘探区全部不可采。B11b煤层：厚度0.656.81m，平均4.14m，下距B11煤1.88m，可采系数98%，变异系数32%，为主要可采煤层，煤层厚度以厚煤为主，中厚次之。煤层结构简单，见煤点中一层夹矸率35%，二层夹矸率7%，其岩性为泥岩、炭质泥岩。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，少数为粉细砂岩互层及炭质页岩，属稳定煤层。B11a煤层：厚度01.63m，平均0.79m，下距B11a上煤4.06m，可采系数64%，变异系数46%，局部可采，主要分布在谢线以西，李郢孜东部往往并入B11b煤层，可采区内煤厚变化不大。煤层结构简单，夹矸仅见于-线附近。煤层顶板为泥岩及炭质泥岩，底板为砂质泥岩及粉砂岩，属不稳定煤层。在-1000-1200m勘探区全部不可采。B11a上煤层：厚度02.08m，平均0.99m，下距B11a下煤2.00m，可采系数62%，变异系数65%，局部可采，主要分布在线以东的李郢孜区，见煤点一层夹矸率27%，其岩性为炭质页岩及泥岩，煤层结构简单，煤层顶板主要为砂质泥岩，底板泥岩及砂质泥岩，属不稳定煤层。在-1000-1200m勘探区全部不可采。B11a下煤层：厚度02.90m，平均1.12m，下距B10煤20.06m，可采系数63%，变异系数60%，局部可采，主要分布在谢家集区，区内见煤点中含一层夹矸率38%，其岩性为炭质页岩及泥岩，煤层结构简单，煤层顶板泥岩、砂质泥岩，底板砂质泥岩、泥岩，少量砂岩，属不稳定煤层。B10煤层：厚度02.35m，平均1.37m，下距B9b煤36.06m，可采系数81%，变异系数44%，全区可采。见煤点中一层夹矸率23%，其岩性为炭质泥岩、泥岩，煤层结构简单，煤层顶板泥岩、砂质泥岩及泥岩，底板砂质泥岩、泥岩，属较稳定煤层。B9b煤层：厚度0.512.57m，平均1.77m，下距B8煤16.50m，可采系数95%，变异系数24%，为主要可采煤层。煤层结构简单，钻孔见夹矸率仅2%，煤层顶板粉砂岩、细砂岩，底板砂质泥岩信粉细砂岩互层，属稳定煤层。B8煤层：厚度2.4317.66m，平均5.31m，下距B7煤4.30m，可采系数100%，变异系数47%，为主要可采煤层，但厚度变化特征十分显著，井线以西大片地段厚度极为稳定，一般变化在3.504.00m之间，变异系数23%；井线以东厚度显著增大，一般变化在610m之间，变异系数56%，因此，全区B8煤层变异数偏大，但仍以稳定为主。煤层结构简单较复杂，一层夹矸率31%，二层夹矸率29%，其岩性为泥岩、炭质泥岩，煤层顶板砂岩及砂页岩互层，底板泥岩、砂质泥岩，属稳定煤层。B7煤层：厚度1.166.29m，平均3.84m，一般在2.003.50m之间，下距B6煤6.90m，可采系数97%，变异系数37%，为主要可采煤层，以中等厚度为主。见煤点中含一层夹矸率占63%，二层夹矸率占3%，大于二层夹矸占5%，其岩性为泥岩、砂质泥岩，煤层结构简单，煤层顶板为砂质泥岩、泥岩及粉细砂岩互层，底板为砂质泥岩及粉细砂岩互层，属稳定煤层。B6煤层：厚度0.483.67m，平均1.61m，下距B6b煤13.92m，下距B4b煤约20m，可采系数95%，变异系数40%，全区可采。见煤点的夹矸率8%，夹矸12层，其岩性为泥岩、炭质泥岩，煤层结构简单。煤层顶板为砂质泥岩、粉细砂岩互层，底板为砂质泥岩、泥岩及粉细砂岩互层，属较稳定煤层。B4b煤层：厚度0.442.95m，平均1.74m，下距B4a煤0.98m，可采系数95%，变异系数29%，为主要可采煤层。见煤点中一层夹矸占7%，其岩性为泥岩及炭质泥岩，煤层结构简单，煤层顶板为砂质泥岩及砂泥岩互层，底板为泥岩及砂质泥岩，属稳定煤层。B4a煤层：厚度 02.27m，平均1.20m，下距A3煤65.77m，可采系数73%，变异系数60%，局部可采，少数点不可采。煤层结构简单，偶见夹矸。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，底板为泥岩及砂质泥岩，属不稳定煤层，但谢家集区可采系数87%，变异系数41.73%，为较稳定煤层。A3煤层：厚度 04.44m，平均0.82m，下距A1煤约7m，可采系数28%，变异系数152%，局部可采。具有大片尖灭区，并有一层弧形冲刷带。A3煤层在走向剖面上，由于河流的弯曲及冲刷作用，表现为串珠状、藕节状形态，见煤点含一层夹矸率24%，其岩性为泥岩、炭质泥岩，煤层结构简单，煤层顶板砂岩及砂泥岩互层，底板砂质泥岩及粉砂岩，属不稳定煤层。A1煤层：厚度 03.67m，平均1.60m，下距太原组第一层灰岩约18m，可采系数73%，变异系数60%，局部可采，集中在2线以西。见煤点夹矸率为4%，其岩性为砂质泥岩，煤层结构简单。煤层顶底板砂质泥岩及粉砂岩，属不稳定煤层，但谢家集区属较稳定煤层，变异系数为38.07%，可采系数为94%。本区煤层稳定性较好，以稳定煤层为主，稳定和较稳定煤层平均总厚为25.44m，占可采总厚的74%，而不稳定煤层中亦有A1、B4b煤层属区段较稳定煤层。可采煤层主要特征汇总见表1-3，主要采煤层主要煤质特征表见表1-4。1.2.3 矿井地质构造本井田位于淮南煤田南部的阜凤与舜耕山逆冲断层之间，含煤地层总体构造形态为一走向北西、倾向北东、倾角一般在20左右且局部有倒转现象的单斜构造。本井田共查出不对称褶曲1个，发现断层37条，其中正断层30条，逆断层7条。若按断层的最大落差大小来分，分别有大于等于100m的6条，小于100m而大于等于50m的9条，小于50m而大于等于20m的9条，小于20m的13条。断层的展布方向以北西西向和北西向为主，北北东向和北东向次之，其它方向极少。井井田断层主要特征见表1-5。表1-3 可采煤层主要特征表煤层两极厚度（m）平均厚度（m）下距煤层顶板岩性底板岩性结构类型可采性稳定性C1502.660.813.06多为泥岩、砂质泥岩多为泥岩、砂质泥岩简单局部可采不稳定C1403.201.0412.60多为泥岩、砂质泥岩多为泥岩、砂质泥岩简单局部可采不稳定C133.509.056.021.99砂质泥岩、泥岩、粉砂岩泥岩、砂质泥岩简单全区可采稳定C1202.200.7459.90泥岩、砂质泥岩砂质泥岩、泥岩简单局部可采不稳定B11b0.656.814.141.88泥岩、砂质泥岩泥岩、砂质泥岩简单基本全区可采稳定B11a01.630.794.06泥岩、炭质泥岩砂质泥岩、粉砂岩简单局部可采不稳定B1002.351.3736.06泥岩、砂质泥岩、砂岩砂质泥岩、泥岩简单大部可采较稳定B9b0.512.571.7716.50粉砂岩、细砂岩砂质泥岩、粉细砂岩简单基本全区可采稳定B82.4317.665.314.30砂岩、砂泥岩互层泥岩、砂质泥岩较复杂全区可采稳定B71.166.293.486.90砂质泥岩、泥岩砂质泥岩、粉细砂岩简单全区可采稳定B60.483.671.6120.00砂质泥岩、粉细砂岩砂质泥岩、泥岩简单基本全区可采较稳定B4b0.442.951.740.98砂质泥岩、砂泥岩互层泥岩、砂质泥岩简单基本全区可采稳定B4a02.271.2065.77泥岩、砂质泥岩泥岩、砂质泥岩简单局部可采不稳定A304.440.827.00砂岩、砂泥岩互层砂质泥岩、粉砂岩简单局部可采不稳定A103.671.60砂质泥岩、粉砂岩砂质泥岩、粉砂岩简单局部可采不稳定表1-4 主要采煤层主要煤质特征表煤 层Ad（%）Vdaf（%）St.d（%）Pd（%）Qb.ad（MJ/kg）Y（mm）d（t /m3）煤 类最小最大平均最小最大平均最小最大平均最小最大平均最小最大平均最小最大平均C1313.7231.2520.1821.5035.9429.040.160.540.250.0070.2780.08120.6531.4028.379.028.019.01.391/3JMSMB11b13.6130.9923.4019.1630.6224.550.241.290.570.0060.0800.02523.1531.4026.987.021.515.51.411/3JMSMB9b16.6427.5121.0519.4930.2726.560.442.701.470.0050.0700.02725.8729.4428.009.027.018.01.401/3JM JMSMB817.9831.4922.3918.7426.3921.600.191.420.400.0230.0700.04923.6329.4627.368.027.514.01.421/3JM JMSMB714.8938.6521.5817.7727.9423.080.141.480.380.0040.0100.00620.6330.3827.447.021.014.01.45JMSMB4b15.1034.5021.1617.3225.8521.490.390.500.450.0030.0080.00523.2030.3728.135.518.012.01.41JMSM本表资料来源：安徽省淮南煤田谢家集李郢孜（-1000-1200 m）扩大延深地质报告（1988.6.）表1-5 断层主要特征表名 称性 质走 向倾 向倾 角落差（m）查明程度F隗店正N63ESE77300查出F1逆N5675ESE浅陡深缓1500查明F4.5正N6076WSW596720230查明F10正N56WSW65098较可靠F11-9正N85WSW50100查明F12-6正N25ESE506F12-7正N88ENW7560200查明F12-8正N86ENW7080227基本查明F12-8-1正N29ESE6508F12-9正N7785WNE70751052查明F12-9(1)正N73WNE75020基本查明F12-10正N79WNE65014F12-11正N63WNE5080086查明F12-11-1正N78WNE70214F12-15正N83WNE80014F13-0正N42WNE5859032基本查明F13-4正N75WNE65042可靠F13-4附正N88WNE75210F13-5正N5778WNE5565358查明F13-5(1)正N66WNE6570360基本查明F13-6正N7580WNE65701053基本查明F13-7正N6689WNE6070755查明F13-7(1)正N80WNE751830基本查明F13-8正N80WSW65050查明F23正N5ENWW4071查出F24逆EWS40500154查明F26正N7285WSW24441838基本查明F27正N72WSW5055018F28正N70WSW55601223查出F29逆N40ENW7507F30正N67WNE7026查出F31逆N73WNE45012可靠DF1逆N83WSW45035可靠DF2正N80WSW65015较可靠DF3逆N30ENW45015可靠DF4逆N17ESE45015可靠DF5正N58WNE55015较可靠资料来源：安徽省淮南煤田谢家集李郢孜（-1000-1200 m）扩大延深地质报告（1988.6.）.淮南煤田处于华北地台东南缘，从构造体系上看，处于新华夏系第二沉降带与秦岭纬向构造带的复合部位。煤田北邻蚌埠隆起，南靠合肥坳陷，东起郯庐断裂，西止于商丘麻城断裂，东西长180km，南北宽1525km，面积约3200km2。处于印支期褶皱形成的淮南复向斜位置上。主体构造线呈北西西走向，两翼有低山出露太古界五河群、上元古界震旦系、青白口系、古生界、寒武系、奥陶系。轴部具有次一级宽缓褶曲，以石炭二叠系含煤地层为主，上覆新生界一般厚200500m。南翼有阜凤、舜耕山逆冲推覆构造，北翼有明龙山上窑山重力滑动构造。北北东向的区域性断层迭加在北西西向的主体构造线上。如图1-2所示。图1-2 淮南对冲区构造示意图淮南区域构造的几何配置和组合形式显示了由南向北的推挤作用，并构成两翼对冲推覆构造格局。南翼的舜耕山断层和阜凤断层组成了舜耕山、八公山、刘庄由南向北的推覆体，北翼的上窑明龙山尚塘断层组成了上窑、明龙山由北向南的推覆体。推覆体构成迭瓦扇，断夹块内，地层倾角陡立倒转，褶皱发育。复向斜内倾角平缓，一般为1020，为一系列宽缓褶皱，由南向北有谢桥古沟向斜、陈桥潘集背斜、尚塘耿村集向斜和朱集唐集背斜，其中陈桥潘集背斜隆起幅度最大，是复向斜内的主要构造。区域性走向逆断层比较发育，同时北北东向斜切正断层亦很发育，主要有舜耕山逆掩断层、山王集断层、二道河逆掩断层、武店断层、新城口蔡城塘断层、颖上陈桥断层、口孜集南照集断层、阜阳断层等，是一组大致平行于郯庐断裂，向西倾斜的阶梯式构造。对区域矿产资源分布、开采影响最为突出。见图1-3。图1-3 淮南煤田构造示意图本区岩浆岩不甚发育，岩浆岩活动不强烈，尚未发现较大的岩体出露。岩浆侵入局限于上窑、潘集和丁集勘探区，一般呈层状侵入，绝对年龄为1.1亿年，属燕山期，岩性以细晶岩为主，也有正长斑岩、正长煌斑岩、辉石正长岩等。井田构造及构造分区：本区位于淮南对冲断陷盆地南翼，地处舜耕山、阜凤两大逆冲断层之间。井田及其外围地表出露第三纪红层、前震旦系片麻岩和上古生界石灰岩，煤系上覆地层东部西部各不相同，差异很大。西部煤系上覆第四系松散层厚约20m；东部煤系上盖片麻岩、石灰岩岩帽，推覆构造面最大深度为934m，煤系或岩帽之上再盖第三纪红层，不整合线大致在线西侧，剥蚀面最大深度893.20m，往东超过1200m。井田西部为单斜构造，地层走向北西，倾向北东，东南部李郢孜区总体形态为平卧褶曲，其上翼倒转，下翼层序正常，是谢家集单斜的东延部分，构成完整的单斜构造。由于李郢孜向斜、舜耕山逆掩断层（F1断层）和F4、5断层等主要构造控制，使整个井田明显分成三个构造小区。其中，F4、5断层下盘李郢孜褶曲上翼倒转区和F4、5断层上盘西段急倾斜区，地层产状变化很大，构造相当复杂，褶曲与小构造发育，煤岩层受到挤压破坏，煤层厚度及间距变化异常，煤层可采性降低。见图1-4。图1-4 望峰岗煤矿构造分区示意1.单斜构造区 单斜构造区是谢一煤矿的主体，由谢家集单斜和李郢孜褶曲的下翼组成。西北部地层走向NW2032，倾向NE，倾角22，产状稳定。向东至李郢孜V线开始转向NW5570，倾角比较平缓