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1 完整采矿毕业设计完整采矿毕业设计 第一部分第一部分 赵坡煤矿赵坡煤矿 第二水平延伸设计第二水平延伸设计 1 摘摘 要要 本文根据对赵坡煤矿资料的学习和研究 遵照 煤矿安全规程 和 煤炭工业设计规范 的要求 充分运用所学的知识 以赵坡煤矿开采的 实际情况为依据 对赵坡煤矿下组煤的开拓延伸进行设计 在设计中尽量 做到危险最少 效益好 把赵坡煤矿建成高产高效的矿井 为我国的煤炭 生产作出贡献 本设计主要研究内容包括 1 合理的选择开拓延深的方案 2 合理确定延伸水平的开拓方式 3 确定首采区的巷道布置方式 4 井下设备的选型 关键词 关键词 储量计算 多水平开拓 巷道布置 经济指标 2 ABSTRACT In this paper based on information Zhaopo Coal learning and research in accordance with the Coal Mine Safety Regulations and design specifications of the coal industry to make full use of knowledge to Zhaopo the actual situation of coal mining based on the Zhaopo coal mine under the group to develop an extension of the design In the design of the risk at least as far as possible effective and the Zhaopo into highly efficient and high yielding coal mines China s coal production The design of the main research contents include 1 A reasonable choice to open up the program extension 2 A reasonable level of development to identify ways to extend 3 To determine the first mining area of the roadway layout 4 Downhole equipment selection Key words reserve calculation multi level development roadway layout economic indicators 1 1 矿井概述矿井概述 1 1 矿区概况矿区概况 1 1 1 矿区简介矿区简介 山东丰源煤电股份有限公司赵坡煤矿的前身为枣庄市峄城区赵坡煤矿 矿井位于滕州市级索镇境内 由枣庄市峄城区投资兴建 枣庄市煤炭规划 设计院 1983 年完成矿井设计 设计年生产能力为 30 万 t 于 1984 年 10 月 6 日开工建设 1991 年 10 月转入试生产阶段 1994 年 12 月 28 日正式 投入生产 2005 年山东省煤炭工业局以鲁煤规发 2005 87 号文批准其核定 年生产能力为 70 万 t 2006 年山东省煤炭工业局复核年生产能力为 69 万 t 1 1 2 井田位置及交通井田位置及交通 山东丰源煤电股份有限公司赵坡煤矿位于滕州市区的正西方 东距市 区约 14km 行政区划隶属滕州市级索镇 矿井东距京沪铁路滕州火车站 约 14km 区内公路四通八达 可直达滕州市 邹城市 济宁市 微山县 城 西南方向距京杭运河留庄港航运码头约 8km 西北方向距岗头港和辛 安港航运码头约 10km 均可全年通航百吨级船只 经京杭运河向北可达 济宁 嘉祥及河北省南部一些县市 向南可达江浙沪一带 水陆交通十分 方便 图 1 1 2 图图 1 1 交通位置图交通位置图 1 1 3 地形地貌地形地貌 滕县煤田的北部为中低山区 东部为丘陵区 西部则与独山湖相连 煤田内地形平坦 地势由东北向西南逐渐降低 地面标高 33 62m 坡 度为 1 6 属山前冲积 洪积及湖积平原区 赵坡煤矿位于滕县煤田 北部 的东南部 区内地形平坦 为第四系湖 积平原 地面标高 41 22 48 02m 地形变化的总趋势是东北部较高而西 南部则较低 主 副井井口标高为 46 30m 地面工业广场地坪标高在 45 00m 左右 3 1 1 4 气象及水文地质气象及水文地质 1 河流 小黑河由东向西流经井田中部 于赵坡村附近汇入北沙河 属季节性 河流 自 1978 年以来 由于上游修建玉林水库 致使小黑河一直干涸无 水 目前河道被农户开荒耕种 仅 1991 年 7 月 14 日因夜突降大雨 曾一 度出现过洪水 河水水面宽度 3 20m 1991 年 7 月 15 日 北沙河发源于邹城市东群山 由东北向西南流入独山湖 每年枯水期 4 6 个月 断流无水 而洪水则一般多发生在每年的 7 8 月 独山湖北与 南阳湖 西与昭阳湖 南与微山湖连成一体 统称南四湖 1960 年二级坝 建成后 将南四湖分为上 下二级湖 1960 1974 年二级坝 闸上 站湖水 水位观测资料 年最高水位 33 93 35 36m 年最低水位 32 00 33 59m 年平均水位 32 23 34 21m 独山湖东岸堤坝坝顶高程为 37 19 39 89m 堤顶宽度 2 0 5 0m 一般在 4 0m 左右 1958 1963 年在 二级坝下游 微山湖的 湖腰 部位修筑了东股闸下引河 提高了泄洪能 力 设计当微山湖水位达到 34 00m 时 韩庄闸 伊家河闸和蔺家坝闸可 同时开放 每昼夜泄水量可以达到 1 245 亿 m3 综上所述 湖水经防 蓄 疏 排的综合治理后 滕北煤田可免受其害 赵坡煤矿离湖区相对较远 地势相对较高 不受湖水的危害 2 气象 本区为华北类黄河南区季风型大陆性气候 四季分明 春季雨水较少 夏季炎热多雨 秋季多晴日丽 冬季干燥寒冷 1 气温 历年平均气温 13 5 1 月份气温最低 历年最低气温 21 8 1957 年 1 月中旬 7 月份气温最高 历年最高气温 40 4 1966 年 7 月中旬 近三十年最低气温 17 1 1981 年 1 月 27 日 近三十年最高气温 38 8 4 1978 年 6 月 11 日 2 冻土深度 历年最大冻土深度为 30cm 1963 年 2 月 5 日 历年最早冻结日为 10 月 28 日 1966 年 历年最晚解冻日为 3 月 25 日 1970 年 近三十年的最 大冻土深度为 14cm 1988 年 12 月 3 降水 平均年降水量 768 3mm 年最大降水量 1245 8mm 1964 年 年最小 降水量 388 9mm 1981 年 一日最大降水量 230 3mm 1958 年 6 月 3 日 雨季一般从 6 月中旬开始 至 9 月下旬结束 其中以 7 8 月份雨量最多 微山湖二级坝历年最高洪水位 35 36m 4 积雪 历年最大积雪深度为 23cm 1953 年 3 月 27 日 最早积雪出现在 1959 年 11 月 9 日 最晚结束在 1953 年 3 月 27 日 5 气压 年平均气压 1009 6 百帕 历年最高气压 1037 8 百帕 1970 年 1 月 4 日 最低气压 982 9 百帕 1961 年 7 月 6 日 6 湿度 年平均相对湿度 69 最小相对湿度为 0 1977 年 1 月 29 日 7 蒸发量 年平均蒸发量 1621 4mm 最大月蒸发量 342 1mm 1977 年 6 月 8 风及风向 井田地处季风带 四季风向变化较大 全年以东南风为主导 其次是 南风和东风 春夏秋三季均以东南风为主 冬季则北风 西北风较多 4 月份及夏季大风较多 最高风速达 29 0m s 1969 年 7 月 22 日 5 1 2 井田地质及煤层特征井田地质及煤层特征 1 2 1 井田境界井田境界 赵坡井田位于滕县煤田 北部 的东南部 东以武所屯逆断层为界与山 东省武所屯生建煤矿为邻 西以第 27 勘探线为界与枣庄市留庄煤矿为邻 北以 7 25 3 23 2 22 19 4 17 1 号钻孔联线为技术边界与休城煤矿为 邻 南以张坡正断层为自然边界 井田东西走向长约 4 4km 南北倾向宽 约 1 4km 井田面积 6 1014km2 现持有 2003 年 12 月山东省国土资源厅 核发的采矿许可证 证号 3700000320268 有效期限自 2003 年 12 月至 2013 年 12 月 开采上下限标高 150 390m 开采煤层为 9 12下 14 15上 16 17 共六个煤层 井田地理极值坐标为东经 116 58 34 117 01 42 北纬 35 03 09 35 05 03 1 2 2 矿井地层矿井地层 1 区域地层 区域地层区划属华北地层区 鲁西地层分区 济宁地层小区 本小区 除东北部有太古界 寒武系 奥陶系和侏罗系地层出露之外 其余均被第 四系所覆盖 据钻孔揭露 第四系之下发育有石炭系 二迭系 侏罗系和 古近系 缺失元古界 志留系 泥盆系 三迭系和白垩系 现将小区内的 地层层序 时代 厚度及岩性等自下而上简述如下 1 太古界泰山群 厚度大于 6000m 出露于滕州市 邹城市 微山县交界处 主要为一 套深变质岩系和混合花岗岩 2 寒武系 平均总厚度 380 750m 出露于嘉祥南部和邹城市 微山县与滕州市 交界处 与下伏太古界地层呈不整合接触 3 奥陶系 6 平均厚度在 800m 左右 出露于嘉祥县 兖州滋阳山 邹城市西南等 地 分布较广 为浅海相中 厚层灰岩 豹皮状灰岩 白云质灰岩 夹薄 层钙 铝质泥岩 局部产头足类和腹足类动物化石 本系与下伏寒武系地 层呈整合接触 4 石炭系 平均厚度 205m 左右 无地表出露 据钻孔揭露 其广泛分布于滕州 市 兖州市 济宁市 宁阳县 单县 金乡县 巨野县 郓城 鱼台县 汶上县 东阿县 齐河县及微山县等地 与下伏奥陶系地层呈假整合接触 5 二迭系 厚度在 600m 以上 其分布范围与石炭系相同 包括山西组 下石盒 子组和上石盒子组 与下伏石炭系地层呈整合接触 6 侏罗系上统三台组 由于遭受后期剥蚀而保留不全 最大残厚大于 1300m 仅在滕州以东 见有零星出露 据钻孔揭露其分布较广 在滕州 兖州 济宁 汶上 宁 阳煤田以及郓城 巨野 成武 单县 金乡 鱼台等断陷地带都有分布 主要为一套陆相碎屑岩建造 上部为灰绿色粉砂岩 细砂岩互层夹泥岩 下部为紫红 杂色砂岩 砂砾岩及砾岩 产有鱼 叶肢介和丰富的植物 孢粉化石 与下伏地层呈不整合接触 7 古近系 上统厚度 0 836m 据钻孔揭露其分布于巨野断层以西的郓城 鄄城 菏泽 曹县等地 为一套棕黄色 紫红色 杂色泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 夹细砂岩 底部有砂砾岩 下部夹薄煤层 下统官庄组厚度 0 753m 分布在成武 郓城 梁山 汶上 宁阳至 泗水一线 以土红色 灰绿色粘土岩为主 其次为红色粉砂岩 细砂岩夹 7 砾岩 下部含有石膏层 与下伏地层呈不整合接触 8 第四系 厚度 0 200m 广布于平原区 为冲积 洪积和湖积相沉积 主要由 棕红 黄褐 灰黄等色粘土 砂质粘土 粘土质砂和灰白 灰绿色砂 砂 砾组成 产有腹足类和介形虫化石 不整合于下伏各系地层之上 2 井田地层 井田含煤地层为上石炭统太原组 煤系基底为中奥陶统石灰岩 煤系 上覆地层为上侏罗统三台组紫红色粉砂岩 细砂岩 砾岩及砂质泥岩和第 四系松散沉积物 井田内钻孔揭露的地层自下而上有马家沟组 本溪组 太原组 山西组 三台组 第四系 井田地层综合柱状图见图 1 2 1 马家沟组 井田内共有 4 个地面钻孔 21 14 25 1 27 1 27 2 4 个井下钻孔 2 3 6 7 揭露中奥陶统石灰岩 钻孔最大揭露厚度 116 73m 27 1 上 部为棕色 灰色 深灰色厚层状微晶灰岩夹豹皮状灰岩 下部为灰色 浅 灰色白云质石灰岩夹泥灰岩 2 本溪组 井田内共有 2 个地面 21 14 25 1 4 个井下钻孔 2 3 6 7 钻孔穿 过本溪组地层 厚度 37 60 46 82m 平均厚 41 74m 由灰色 浅灰色石灰 岩 十二灰 十四灰 及紫色 杂色 灰绿色铁铝质泥岩组成 顶部第十二 层石灰岩常具云朵状 砾状扰动构造 层位稳定但厚度变化较大 厚度 1 90 7 60m 平均厚 5 36m 中部第十四层石灰岩呈灰白色 质较纯常夹 有灰绿色粘土岩薄层 层位稳定但厚度变化也较大 厚度 5 30 12 35m 平均厚 9 73m 底部为暗紫红色 局部紫红色铁质泥岩和灰绿色铝质泥岩 与下伏马家沟组呈假整合接触 3 太原组 8 受后期剥蚀影响 井田内的本组地层仅在个别钻孔内保留齐全 厚度 163 73 179 56m 平均厚 169 44m 三台组剥蚀面下距三灰顶面尚有十余 米 太原组共含薄层石灰岩 12 层 多位于泥岩之下 常构成煤层顶板 其中第三 五 八 九和十下层石灰岩最为稳定 为本井田的主要标志层 第七上 十一层石灰岩较为稳定 第四 六 七下层石灰岩则不稳定 共含 煤 18 层 其中可采或局部可采者 6 层 9 12下 14 15上 16 17 煤层 太原组的主要沉积特点是薄煤层 薄层石灰岩与深灰色泥质岩交替出 现 沉积旋回结构较为明显 韵律清楚 标志层显著 各煤层层位较为稳 定 易于对比 本组地层与下伏本溪组地层整合接触 4 山西组 山西组仅在井田西北部局部残留 最大残留厚度 15 54m 由厚层状砂 岩 粉砂岩组成 砂岩中常含有大量粉砂质 泥质包体 具混蚀状 波状 层理及斜层理 与下伏太原组地层整合接触 5 三台组 三台组最小残留厚度 68 09m 最大残留厚度 193 86m 井田内残留地 层由东南部向西北部逐渐增厚 由紫红色粉砂岩 细粒砂岩 砾岩和砂质 泥岩等组成 砾岩分为二层 三台组与上覆第四系 下伏二叠系 石炭系 均呈角度不整合接触 6 第四系 厚度为 42 48 82 33m 平均厚 63 69m 由粘土 砂质粘土 粘土质砂 和砂层组成 中上部砂层较发育 以中 细砂为主 粘土含量较低 砂层 连续性较好 中下部以粘土 砂质粘土为主 局部发育粉砂 细砂透镜体 底部多为粘土和砂质粘土 井田东南部则多为细砂层 井田内第四系由东 9 而西逐渐增厚 与下伏侏罗系呈角度不整合接触 3 含煤地层 赵坡井田的主要含煤地层为太原组 山西组仅在井田西北部局部残留 1 山西组 山西组仅在井田西北部局部残留 最大残留厚度 15 54 m 由厚层状 砂岩 粉砂岩组成 砂岩中常含有大量粉砂质 泥质包体 具混蚀状 波 状层理及斜层理 2 太原组 太原组已受到不同程度的剥蚀 残厚 163 73 179 56m 平均 169 44m 除剥蚀部分外地层厚度稳定 沿走向 倾向岩性变化不大 主 要由深灰色泥岩 粉砂质泥岩 粉砂岩 细砂岩 石灰岩和煤层组成 组 内相旋迥结构稳定 粒度韵律清晰 变化有一定的规律性 标志层多 物 性特征明显 在垂向上具有较好的分段性 自下而上一般可分为四段 第一段 第十二层石灰岩顶界面至第十上层石灰岩顶面 平均厚度在 34m 左右 为主要含煤段 共含煤 4 层 16 17 18上 18下 主要可采 或局部可采者为 16 17 煤层 第二段 第十上层石灰岩顶面至 12下煤层顶面 平均厚度在 45 0m 左右 其中砂岩占有较高比例 以浅灰色 灰绿色砂岩为特征 共含煤 4 层 12下 14 15上 15下 主要可采或局部可采者为 12下 14 煤 15上 煤层 第三段 12下煤层顶面至三灰顶面 平均厚度在 63m 左右 是典型的 海陆交替沉积层段 多层不可采薄煤层 7 9 10 11 12上 12上 薄 层石灰岩 三 四 五 六 七下 和潮坪砂泥质沉积交互发育 小旋回结构 清晰 易于划分对比 10 第四段 第三层石灰岩顶面至太原组顶界面 平均厚度在 31 0m 左右 所含煤层大多不稳定 不可采 是石灰岩 碎屑岩和极薄煤层互层段 三台组剥蚀面一般距三灰顶面尚有十余米 地层残缺不全 仅在井田西北 部的 4 个钻孔 91 23 13 25 25 3 号孔 内保留齐全 由灰黑色泥岩 砂 质泥岩 粉砂岩组成 间夹不可采薄煤层 2 3 层 煤 4 煤 5 煤 6 11 800 系 十四 9 73 2C 2O 钻孔最大揭露厚度116 73m 为灰 棕褐色厚层 及豹皮灰岩 局部夹钙质 5 36十二 41 74 Fusulina quasicylindrica Lee 产化石 钻孔揭露厚度37 60 46 82m 平均41 74m 土岩 铁铝质泥岩和少许砂岩组成 属海陆交 15上 九灰 八灰 14 三灰 J3 169 44 第 二 段 170 72 18 80 十一 161 14 7 14 十灰4 84 15下 0 59 1 70 0 68 2 47 7 94 粉砂岩 砂质泥岩 细 钻孔揭露残厚163 73 179 56m 平均169 44m Quasifusullina phaselus Lee 产化石 其中第三 五 八 九 十下灰最为稳定 其中可采和 Triticites minutus Lee Dictyoclostus sp Neuropteris ovata Hoffm Lepidodendron sp 泥岩 泥 硅质胶结 不甚坚固 石成份以石英岩 石灰岩为主 其次为岩浆岩 主要由紫红色粉砂岩 砂砾岩 砾岩组成 在中 36 00米 平均29 66米 砾石成份以石英岩 主要由紫灰 紫色粉砂岩 细砂岩 中砂岩及 石灰岩为主 其次为岩浆岩 砂岩 泥岩 磨园 定 可作为地层对比的标志层 主要由灰绿 灰色粉砂岩夹少量细砂岩 砂质 厚度42 48 82 33m 平均63 69m 主要由灰 砂砾石层组成 属洪积 冲积 湖积相沉积 奥 灰系 统 奥 陶 中 组 统 溪 石 炭 生 组 统 原 上 地层系统 系界组统段 地 厚 间 距 米 层 代 度 米 号 煤层及标志层 厚 度 米 柱 状 简 称 岩 性 描 述 本 中 界 C3 Q 隔 水 层 段 下含水段 193 86 新 生 界 中 生 界 侏 罗 系 上 统 太 古 黄 棕褐色的粘土 砂质粘土 粘土质砂 砂及 泥岩组成 砾岩组成 底部为紫红 杂色砾岩 厚度18 78 度较好 分选性差 该层砾岩分布普遍 层位稳 下部夹紫红色砾岩0 5层 厚度0 19 90米 砾 砂岩 主要由深灰色灰色泥岩 砂岩 中砂岩 石灰岩和煤层组成 共有石灰岩 12层 为本组良好的标志层 共含煤18层 局部可采煤层6层 9 12下 14 15上 16 17 均为薄煤层 主要由灰 浅灰色石灰岩及灰绿 紫红杂色粘 互相沉积 泥岩 状石灰岩夹白云质灰岩 12下1 20 2 上 含 水 层 段 第 段 一 63 69 二 叠统 下山 西 15 54 钻孔最大揭露残厚15 54m 主要由砂岩粉砂岩组成 90 62 五灰2 18 8 00 组 台 三 第 段 三 第 四 段 0 63 23 43 32 75 12 67 3 16 34 73 24 16 17 71 5 36 9 73 17 29 图图 1 2 井田地层综合柱状图井田地层综合柱状图 12 1 2 3 煤层及煤质煤层及煤质 1 含煤性 井田含煤地层为太原组 平均厚度 169 44m 含煤地层的沉积特点是 煤层层数多 煤层厚度小 煤层结构简单 标志层明显 易于对比 共含 煤 18 层 由上而下依次为 4 5 6 7 8 9 10 11 12上 12下 14 15上 15下 16 17 18上 18下煤层 其中可采或局部可采者 6 层 即 9 12下 14 15上 16 17 煤层 纯煤平均总厚度 4 95m 可采煤层 含煤系数 2 92 2 可采煤层 各可采或局部可采煤层厚度 结构 可采性 稳定性及层间距详见表 1 1 表表 1 1 各可采 局部可采煤层特征一览表各可采 局部可采煤层特征一览表 煤层夹石夹石 全井田厚度 m 稳定程度层间距 m 可采性 指数 煤 层 名 称 最小 最大 平均 点数 可采区 平均厚 度 m 点数 点面积 厚度 变异 系数 煤层 稳定性 结 构 最小 最大 平均 层数 点 两极厚度 m 及岩性 9 0 27 1 45 0 62 31 0 82 9 0 290 1535 极不 稳定 简 单 1 1 0 07 泥岩 28 64 37 00 32 75 12下 0 74 1 89 1 20 27 1 20 27 1 001 0022稳定 较 简 单 1 2 19 0 05 0 30 泥岩 炭质泥 岩 2 47 14 0 45 0 95 0 68 31 0 79 14 0 450 6517 极不 稳定 简 单 1 1 0 06 泥岩 10 30 15 14 12 67 15上 0 28 1 05 0 59 31 0 85 7 0 220 3318 极不 稳定 简 单 0 0 30 05 38 59 34 73 16 0 75 1 67 1 14 33 1 14 33 1 001 0018稳定 较 简 单 1 7 2 1 0 05 0 15 泥岩 炭质泥 岩 黄铁矿结 核 17 0 38 1 00 0 72 32 0 78 23 0 700 7919不稳定 简 单 5 55 9 28 7 14 1 3 2 1 0 06 0 15 泥岩 炭质泥 岩 13 1 9 煤层 9 煤层位于太原组中上部五灰之下 煤层厚度 0 27 1 45m 平均 0 62m 下距 12下煤层 28 64 37 00m 平均 32 75m 上距三灰 20 60 25 91m 平均 23 43m 为极不稳定局部可采薄煤层 但局部可采区 则为不稳定型 煤层结构简单 直接顶为五灰 伪顶不发育 底板一般为 泥岩 砂质泥岩 局部为粉砂岩 2 12下煤层 12下煤层位于太原组中上部八灰之上 煤层厚度 0 74 1 89m 平均 1 20m 上距 9 煤层 28 64 37 00m 平均 32 75m 为稳定型全区可采薄煤 层 煤层结构较简单 煤层顶板多为砂质泥岩 粉砂岩 偶尔为泥岩 底 板为八灰 3 14 煤层 位于太原组中上部八灰之下 煤层厚度 0 45 0 95m 平均 0 68m 上 与 12下煤层间隔一层平均厚度在 2 47m 的石灰岩 八灰 下距 15上煤层 10 30 15 14m 为极不稳定型局部可采薄煤层 直接顶板为八灰 井田内 常见有泥岩伪顶分布 偶尔为粉砂岩伪顶 底板多为泥岩 细粒砂岩 4 15上煤层 15上煤层位于太原组中部九灰之下 煤层厚度 0 28 1 05m 平均 0 59m 下距 16 煤层 30 05 38 59m 平均 34 73m 上距 14 煤层 10 30 15 14m 平均 12 67m 为极不稳定型局部可采煤层 但局部可采区 则为不稳定型 煤层结构简单 老顶为九灰 井田西部及中部检 2 号孔附 近有泥岩伪顶分布 底板多为泥岩 砂质泥岩和细粒砂岩 5 16 煤层 16 煤层位于太原组下部十下灰之下 煤层厚度 0 75 1 67m 平均 14 1 14m 下距 17 煤层 5 55 9 28m 平均 7 14m 上距 15上煤层 30 05 38 59m 平均 34 73m 为稳定型全区可采煤层 煤层结构较简单 底板多为泥岩和砂质泥岩 6 17 煤层 17 煤层位于太原组下部十一灰之下 煤层厚度 0 38 1 00m 平均 0 72m 上距 16 煤层 5 55 9 28m 平均 7 14m 下距本溪组十二灰顶界面 16 31 22 48m 平均间距 18 80m 为不稳定型大部分可采薄煤层 但局部 可采区则为较稳定型 煤层结构简单 底板多为泥岩 细粒砂岩和中粒砂 岩 3 煤质 井田内主要煤层均为黑色 条痕为褐黑色 棕黑色 沥青 玻璃光泽 参差状或阶梯状断口 内生裂隙发育 含黄铁矿薄膜 外生裂隙发育 裂 隙内多充填方解石细脉 裂隙壁上多附生有黄铁矿薄膜 煤层中黄铁矿多 呈浸染状 少数为扁豆状 透镜状 各煤层宏观煤岩组分以亮煤为主 其次为暗煤 镜煤及丝炭则较少 镜煤一般呈细条带状和透镜状分布 煤层多为线理状 细条带状结构 层 状构造 9 12下 14 15上煤层为半暗 半亮型 16 17 煤层为半亮 光 亮型 各煤层主要煤质见表 1 2 15 表表 1 21 2 赵坡煤矿各煤层主要煤质指标一览表赵坡煤矿各煤层主要煤质指标一览表 测试成果 9 煤层12下煤层14 煤层15上煤层16 煤层17 煤层 7 25 22 5410 44 26 034 04 17 197 88 21 173 55 19 454 45 21 12 12 9916 249 9816 528 4010 20 原 煤 低中灰低灰分低中灰低灰分低中灰 3 52 9 395 46 11 982 24 5 763 13 8 751 24 3 801 71 4 27 5 727 163 495 062 542 60 灰份 Ad 浮 煤 低灰分特低灰低灰分特低灰 37 45 44 9137 51 43 6942 82 48 0242 89 48 0843 09 47 7243 19 46 86原 煤40 9840 5345 4045 1244 9644 82 39 41 47 1339 11 41 8642 80 47 5444 46 47 6743 50 46 1041 41 48 38 挥 发分 Vdaf 浮 煤42 8740 4945 3245 8344 8645 47 1 75 4 651 03 2 752 37 6 252 33 5 162 51 5 142 43 5 55 3 021 623 643 443 403 23 原 煤 高硫分中硫分高硫分 1 40 2 350 90 1 231 87 3 361 95 2 932 25 3 211 93 2 83 1 851 062 392 312 602 13 全硫 St d 浮 煤 中硫分低中硫中高硫 测试成果 9 煤层12下煤层14 煤层15上煤层16 煤层17 煤层 7 25 22 5410 44 26 034 04 17 197 88 21 173 55 19 454 45 21 12 12 9916 249 9816 528 4010 20 原 煤 低中灰低灰分低中灰低灰分低中灰 3 52 9 395 46 11 982 24 5 763 13 8 751 24 3 801 71 4 27 5 727 163 495 062 542 60 灰份 Ad 浮 煤 低灰分特低灰低灰分特低灰 37 45 44 9137 51 43 6942 82 48 0242 89 48 0843 09 47 7243 19 46 86原 煤40 9840 5345 4045 1244 9644 82 39 41 47 1339 11 41 8642 80 47 5444 46 47 6743 50 46 1041 41 48 38 挥 发分 Vdaf 浮 煤42 8740 4945 3245 8344 8645 47 1 75 4 651 03 2 752 37 6 252 33 5 162 51 5 142 43 5 55 3 021 623 643 443 403 23 原 煤 高硫分中硫分高硫分 1 40 2 350 90 1 231 87 3 361 95 2 932 25 3 211 93 2 83 1 851 062 392 312 602 13 全硫 St d 浮 煤 中硫分低中硫中高硫 16 1 2 4 井田地质构造井田地质构造 井田位于滕县煤田 北部 大刘庄断层与张坡断层组合形成的宽约 8km 的地堑构造之东南部 井田的南部 东部边界分别是张坡正断层和武所屯 逆断层 生产揭露证实 井田内落差 10m 的断层不发育 但井田东部落 差小于 5m 的小断层较发育 主要褶曲分别是赵坡背斜 武所屯背斜 褶 曲宽缓 两翼地层倾角变化小 井田地质构造复杂程度属简单类型 1 地层产状和褶曲 井田地层虽受褶曲构造的影响 但次级褶曲宽缓 地层倾角变化不大 总体上仍为一单斜构造 地层倾向西 北西 倾角一般 5 12 井田内地层 产状多受宽缓褶曲的影响而有所变化 但一般变化不大 现将井田内次级 褶曲构造分述如下 1 赵坡背斜 位于井田西部 轴向近南北 倾伏方向北 倾伏角 5 6 背斜的南端 被张坡断层切割 向北延伸至金达煤矿 已被 25 1 25 17 25 3 107 25 检 1 27 2 109 17 27 7 号钻孔以及 12下 14 16 煤层 采掘巷道揭露控制 属已查明褶曲 2 黄坡向斜 位于井田中部 轴向近南北 倾伏方向北 倾伏角 3 4 背斜的抑起 端被张坡断层切割 已被检 1 23 13 检 3 91 23 8 22 1 22 2 21 14 33 22 号钻孔及东翼皮带石门 东翼轨道石门等巷道严密控制 属已 查明褶曲 3 武所屯背斜 位于井田东部 轴向近北西 南东 倾伏方向北西 倾伏角 3 4 背 斜的东端被武所屯逆断层切割 向西延伸进入武所屯煤矿 由 12下煤层采 掘巷道揭露控制 并由 96 19 4 21 14 92 等钻孔初步控制 属已查明 17 褶曲 2 断层 井田的南部 东部边界分别是张坡正断层和武所屯逆断层 生产揭露 证实 井田内落差 10m 的断层不发育 但井田东部落差小于 5m 的小断 层较发育 赵坡煤矿断层控制程度一览表见表 1 3 1 张坡断层 为井田南部边界断层 正断层 走向北东东 倾向北北西 倾角 65 75 落差 200 320m 井田位于断层的上盘 下降盘 断层向西延伸进 入留庄井田 2 武所屯断层 为井田东部边界断层 逆断层 走向北北东 倾向南东东 倾角 40 50 落差 0 20m 井田位于断层的下盘 下降盘 断层向北尖灭于 18 17 1 勘探线之间 向南切错张坡断层以后伸入煤系基底奥灰内 断层 走向长约 1 8km 3 17 1 断层 位于井田的东北角 正断层 走向北北东 倾向北西西 倾角 60 65 落差 0 10m 走向长约 0 9km 17 1 号孔穿过断层面 断点深度 235 50 241 54m 14 煤层断缺 为基本查明断层 4 黄坡断层 位于井田中部 正断层 走向北东 倾向南东 倾角 67 78 落差 0 18m 落差东小西大 走向长约 0 8km 12下煤层 12302 12303 工作面 生产揭露 16 煤层 16301 16302 工作面生产揭露 为查明断层 表表 1 3 赵坡煤矿断层控制程度一览表赵坡煤矿断层控制程度一览表 18 1 2 5 水文地质水文地质 1 区域储水构造特征 1 松散沉积物含 隔 水层组 由古近系 第四系粘土 砂质粘土 粘土质砂 砂及砂砾石组成 厚 0 513m 广布全区 厚度由东北向西南增厚 富水性强 水质以重碳酸盐 水为主 矿化度低于 1 克 升 松散层中部含有多层粘土 砂质粘土 2 上侏罗统砂 砾岩洞穴裂隙含 隔 水层组 厚度 0 1300m 岩性由粉砂岩 砂质泥岩 中 细砂岩互层 砂砾岩 及砾岩组成 不整合于煤系之上 属洞穴裂隙承压水 中等矿化度 上部 为粉砂岩和砂质泥岩 3 石炭二叠系碎屑岩 薄层灰岩含 隔 水层组 主要含水层有石盒子组砂岩 3 煤顶板砂岩及三灰 八灰 九灰 十 下灰 十二灰 十四灰等薄层灰岩 与其相间的泥岩 粉砂岩是相对隔水 断层名称张坡断层武所屯断层17 1 断层黄坡断层 性质正断层逆断层正断层正断层 走向NEENNENNENE 倾向NNWSEENWWSE 倾角 65 7540 5060 6567 78 产 状 要 素 落差 m 200 320m0 200 100 18 延伸长度 km 13 51 80 90 8 控制查明情况 105 106 27 1 27 2 号孔穿过断层面 B13 与 23 8 107 与 32 B12 与 25 1 对孔 控制 96 穿过断层 19 11 与 92 对 孔控制 17 1 穿过断层 12302 12303 16301 16302 工作面揭露 查明程度查明基本查明基本查明查明 对采掘影响位于井田边界 留设边界煤柱后对采掘生产影响不大影响采面布置 19 层 4 奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层 奥陶系为区域含煤岩系的沉积基底 峄山断层东部和凫山断层北部有 小面积出露 为奥灰水的补给区 因奥陶系灰岩含水层与其它含水层存在 着不同程度的水力联系 受区内矿井长期排水影响 奥灰水位逐年下降 2 水文地质特征 赵坡煤矿距离补给区近 在基岩水动力系统中处于径流 补给区 第 四系及煤系内各含水层中含有现代成因的 HCO3 Ca 型 矿化度低的淡水 说明其位于地下水活动的积极交替带 1 大气降水 平均年降水量 768 3mm 年最大降水量 1245 8mm 1964 年 年最小 降水量 388 9mm 1981 年 一日最大降水量 230 3mm 1958 年 6 月 3 日 雨季一般从 6 月中旬开始 至 9 月下旬结束 其中以 7 8 月份雨量最多 2 主要含水层 主要含水层有第四系上含水砂层段 下含水砂层段 上侏罗统砂砾岩 层段 石炭系太原组第三 五 八 九 十下层石灰岩 本溪组第十二 十四层石灰岩 中奥陶统石灰岩 表 1 4 3 主要隔水层 一般厚度在 20 00m 左右 以粘土 砂质粘土为主 局部可见粘土砾 石 间夹有透镜状砂层或粘土质砂 粘土可塑性强 连续性好 隔水性能 良好 4 断层导水性 张坡断层为井田的南部边界 落差 200 320m 井田位于其下降盘 井在天然状态下 该断层导水性较差 20 武所屯逆断层为井田的东部边界 落差 0 20m 17 1 正断层位于井田 的东北部边界 落差 0 10m 断层落差小 导水性差 黄坡正断层位于井田中部 落差 0 18m 12下煤层 12302 12303 工 作面生产揭露 16 煤层 16301 16302 工作面生产揭露 断层带未见滴 淋水现象 表表 1 4 赵坡井田主要含水层特征参数一览表赵坡井田主要含水层特征参数一览表 3 主要水害及防治措施 1 主要水害 12下 14 煤层上覆三灰 五灰及上侏罗统砾岩水 受矿井长期排水影响 三灰 五灰及上侏罗统砾岩层含水层静止水位 已大幅度下降 五灰与 12下煤层之间主要由泥岩 炭质泥岩 粉砂岩 细 砂岩所组成 间夹薄层不稳定石灰岩 3 层 六 七上 七下灰 和薄煤层 4 层 9 10 11 12上煤层 一般可有效阻隔上覆三灰 五灰及上侏罗统砾岩 水对 12下煤层采场的直接充水作用 含水层 名称 厚度 m 水位标高 m 单位涌水 量 L s m 渗透性系 数 m d 水质 类型 富水性 分级 第四系上含水砂层段40 35 003 08219 639HCO3Ca强富水 上侏罗统砂砾岩层段35 40 890 7332 247HCO3NaCa中等富水 三灰7 94 87 210 0370 0177HCO3NaCa弱富水 五灰2 18 101 240 0288弱富水 八灰2 47 九灰1 70 0 06680 339HCO3Na弱富水 十下灰4 840 34700 0895 SO4NaCa ClNaCa 中等富水 十二灰5 36 122 000 06580 8990弱富水 十四灰9 73 137 000 06581 3078弱富水 奥灰 56 900 02740 0422SO4NaCa弱富水 21 16 17 煤层下伏十二 十四灰水 十二灰平均上距 16 煤层 25 94m 上距 17 煤层 18 80m 临界突水系数值取 1 5 底板采动破坏深度取 7m 时 10m 以下的 16 煤层 299 00m 以下的 17 煤层时 将会受到十二灰水的严重威胁 临界突水系数值取 1 0 底板采动破坏深度取 7m 时 11 40m 以下的 16 煤层 240 00m 以下的 17 煤层时 将会受到十二灰水的威胁 2 防治措施 对井下各出水点定期观测 并做好记录 及时发现水情变化 总结 其动态变化规律 当井巷揭露太原组灰岩时 必须坚持 有疑必探 先探后掘 的探 放水原则 确保生产安全 开采中 东部 17 煤层时 必须加强对其底板的探测工作 认真确 定底板有效隔水层厚度 掌握十二 十四灰的水头及富水性 4 矿井水文地质类型 预计全矿井正常涌水量为 90m3 h 最大涌水量按正常涌水量的 2 0 倍 计 为 180m3 h 矿井水文地质条件为中等类型 5 供水 赵坡煤矿以第四系上含水层段作为供水水源 此含水层透水性强 含 水丰富 属孔隙型潜水 承压水 最大单位涌水量 3 0821L s m PH 值 7 6 8 2 无侵蚀性 水质良好 水量充足 符合生产用水和生活饮用水水 质标准 1 2 6 瓦斯 煤尘及自燃情况瓦斯 煤尘及自燃情况 1 矿井瓦斯 赵坡煤矿每年都进行矿井瓦斯等级鉴定工作 历年瓦斯等级鉴定结果 均为低瓦斯 低二氧化碳矿井 22 赵坡煤矿落差 10m 的断层不发育 仅在东部落差小于 5m 的小断层 较发育 掘进巷道瓦斯绝对涌出量变化与揭露小断层间的关系不明显 2 煤尘爆炸性 资源勘探阶段 25 5 号孔 15上煤层煤尘爆炸性测试分析其火焰长度为 550 600mm 扑灭火焰最低岩粉用量 65 为有煤尘爆炸危险性煤层 12 下 14 16 煤层通过挥发份和固定碳换算求得的煤尘爆炸性指数分别为 40 31 44 14 和 40 78 均为有煤尘爆炸危险性煤层 3 煤的自然发火倾向性 2007 年煤层自然发火倾向性测试成果表见表 1 5 表表 1 5 2007 年煤层年煤层自然发火倾向性测试成果自然发火倾向性测试成果表表 1 3 井田开拓方式井田开拓方式 1 3 1 井田开拓方式井田开拓方式 本井田均为第四系冲积层覆盖 可采煤层埋深一般在 250 米以下 且 煤层倾角较缓 故确定采用立井石门上下山开拓方式 中央并列式通风 副井进风 主井回风 1 3 2 开采水平划分开采水平划分 划分两个水平开拓 第一水平设在 240 米 第二水平设在 300 米 第 一水平与第二水平以暗斜井延深 240 米水平开采 9 12下 14 15上等四层上组煤层并开采井田边界 分析项目 采样地点 水分 Mad 全硫 含量 挥发分 Vdaf 真密度 TRD g cm3 吸氧量 cm3 g 干煤 自然倾向性 等 级 123074 781 43342 381 490 5738 类自燃 143072 973 55047 661 660 6216 类自燃 163022 572 76742 641 371 2262 类容易自燃 173013 253 35740 841 660 7518 类容易自燃 23 部分 16 17 层煤 但属第 16 17 层煤主要由 300 米水平开采 1 3 3 井筒及主要运输大巷井筒及主要运输大巷 按照井田地质地形条件 井口及工业广场场地位置选择在矿井储量中 心附近 并有利于交通运输设施的布置 根据省煤炭局对赵坡方案设计的 批示意见 确定井口及工业广场布置在井田中部而偏南 工人村与工业场 地连为一体布置 矿井设主 副井两个井筒 均为立井形式 主井担负提升煤及回风 并作为矿井安全出口之一 为此 井筒内布置一对 2 8t 非标准箱式箕斗 设梯子间 钢罐道 井筒净直径 4 5m 副井装备一对一 t 标准罐笼 设梯 子间 敷设排水 压风 消防洒水管道 还敷设动力 信号通讯电缆 井 筒净直径 5 0m 担负提升矸石 下放材料 升降人员等辅助提升 采用木 管道 第一水平西翼主要运输大巷沿 12下层煤掘进 由采区石门与第 9 14 15上层煤相连通 第一水平的东翼则采用 240 米水平的主要石门 开拓东一采区 石门穿过向斜透 12下层后 以上山及石门布置东翼各采区 巷道 总回风道设于主要运输大巷上方 1 3 4 井底车场形式井底车场形式 采用立式井底车场 利用石门调车 立井空重车线均为 1 5 列车 副 井空重车线为一列车 副井材料考虑 8 个消防车 消防列车库设于石门内 主井重车线设绳式推车机 电机车在空车线运行时课配合推车机进行 调车 井底车场通过能力按 1 15 的不均匀系数 30 的矸石运量 车场年 通过能力为 75 万 t 1 3 5 开采程序及采区接替开采程序及采区接替 煤层的开采程序先上后下 由于第 9 12下 14 15上层煤的层间距 24 较小 且距 16 17 层煤距离较远 故分为上下两组开采 煤层开采顺序 先上后下 近距离煤层群分组联合布置 上下山开采 上山采区区段前进 式 下山采区区段后退式 区段内后退式回采 采用走向长壁采煤法 全 部垮落法管理顶板 矿井投入生产后应优先扩大第 9 层煤的开采面积 以 便尽快的解放下部储煤层 根据煤层赋存情况 第一水平共布置七个采区 西翼三个 东翼四个 双翼采区走向尺寸一般为 1000 米左右 倾斜长度一般不超过 600 米 当 受到条件限制无法布置双翼时 则进行单翼布置 首采区布置在井筒附近 以倾斜条带布置采区巷道 矿井投产时有第 9 层煤的四个倾斜挑担回采工 作面和第 12下层煤的两个倾斜条带工作面投产 采区接续以井底车场为中心 向两翼逐次扩展 东一采区采完后接西 二采区 这样可减少工程量 并可缓和接续紧张 由于本井田煤层可采总厚度 5 07m 且埋深在 250m 以下 根据方案 设计 本井田储量计算时未考虑村庄及河流的保护煤柱 如因煤层开采而 使地面塌陷 影响安全时 须考虑村庄搬迁 1 3 6 矿井主要生产系统矿井主要生产系统 1 提升系统 主井 为提升原煤专用 装备 2JK 2 5 20 型提升机一台 配用 280KW 6KV JRQ 148 8 型电机 提升容器为一对自重 2 121 吨非标准 底卸式轻型箕斗 容量 4 62m3 副井 为升降人员 提升物料 设备 矸石等用 装备 2JK 2 5 11 5 型提升机一台 配用 260KW 6KV JRQ 157 10 型电机 提升容器为一 对 1t 单层单车普通罐笼 主 副井提升均按第一水平考虑 第二水平采用暗斜井延深 2 排水系统 25 中央泵房安装 5 台 200D43 7 型水泵 其中 2 台工作 1 台检修 2 台备用 中央内 外环水仓总容积 2480m3 配用 ZS147 4 型电机 三路直 径 219 6 排水管路 其中二路沿副井井筒 一路沿主井井筒铺设 综合 排水能力 560m3 h 最大排水能力 1120m3 h 中央内 外环水仓积水直排 地面 经沉淀处理后 排入小黑河 东翼采区内 外环水仓总容积 1600m3 安装 4 台 D155 30 3 型水泵 配用 75KW 电机 扬程 92 1m 通过 3 趟管路排入中央水仓 3 通风系统 通风采用中央并列抽出式 副井进风 主井回风 主要通风机型号 FBDCZ NO22 配用 YBF355 8 型 185KW 2 电机 目前通风阻力为 1650Pa 矿井总进风量为 3910m3 min 总需风量为 3698m3 min 矿井等 积孔为 2 04m2 属通风容易矿井 1 4 矿井延深的必要性矿井延