煤矿矿井初步设计说明书

前言一、概述XXXX集团有限公司XX矿井初步设计由我院于2004年12月编制完成，设计包括矿井、铁路专用线和选煤厂三部分。XX省煤炭工业局以XX煤规2005319号“XX省煤炭工业局关于XXXX（集团）XX矿井初步设计得批复”予以批复。中华人民共和国国土资源部于2006年3月30日颁发了XXXX集团有限公司XX煤矿采矿许可证，证号1000000610054。矿井于2004年12月正式开工建设，目前主井、副井和东风井均已落底，矿建工程已转入二期，地面生活福利设施大部分已经建成。由于矿井井下贯通工程量巨大，矿井投产工期较长，为加快XX矿井建设进度，早日投产，为企业创造良好的经济效益，受XXXX集团有限公司委托，我院于2004年12月编制完成了XXXX集团有限公司XX矿井初步设计修改，包括说明书、设备清册、概算书和附图等。与矿井配套的“选煤厂”、“铁路专用线”作为单项工程，另有专门设计。二、初步设计修改的主要内容1、根据设计委托书的要求，在主、副井工业广场内新建一个中央风井；2、初期取消采区上山，井下采煤方法由走向长壁采煤法改为倾斜长壁采煤法；3、根据中央风井风量和负压增加中央风井主要通风机，根据东风井风量和负压重新选择东风井主要通风机；4、根据煤炭工业矿井设计规范（GB502152005）要求，矿井劳动制度采用330D，16H，根据规范要求，按照矿井实际用工及劳动生产率重新排列劳动定员；5、井下供电、消防洒水等根据井下开拓变化进行相应的变更；6、对矿井概算进行调整。三、编制报告的主要依据1、中华人民共和国国土资源部国土资储备字【2004】06号文“关于XX省XX煤田XX井田勘探报告矿产资源储量评审备案证明”；2、XX省煤炭地质勘查研究院2004年2月编制的XX省XX煤田XX井田勘探报告；3、国家发展和改革委员会发改能源【2004】2869号国家发展改革委关于XX永城XX矿井及选煤厂项目核准的批复；4、国土资源部颁发的XXXX集团有限公司XX煤矿采矿许可证，证号1000000610054。5、XX省煤炭工业局文件XX煤规2005319号“XX省煤炭工业局关于XXXX（集团）XX矿井初步设计的批复”；6、XX省“十五”能源发展规划；7、煤炭工业现行的技术政策、规程、规范和国家环境保护、劳动卫生、安全消防等法律、法规；8、其它有关技术资料和协议。三、编制报告的指导思想1、坚持以经济效益为中心，贯彻少投入，多产出，早出煤、早见效快，提高效率，缩短工期和安全第一、预防为主的指导思想。2、坚持经济效益和社会效益并重的原则，注重生态保护和水土保持。3、依靠科技进步，采用国内外行之有效的先进工艺、技术和装备，提高矿井的机械化和自动化水平，为减人提效创造条件。4、积极借鉴国内外煤矿设计和生产中的先进经验，结合XX井田的地质条件，把XX矿井建设成为具有中国特色的现代化矿井。四、矿井设计的主要特征本井田地面地势平坦，新生界地层厚度291431M；基本构造形态呈北西向单斜构造，向北倾斜，走向北45西转向东西，倾角浅部稍大在25左右，一般510；构造复杂程度中等，断裂构造发育，有岩浆岩活动；煤层较发育，煤质好，可采煤层三层，二2煤平均厚223M，三煤厚081M，三3煤厚079M，主采二2煤原煤灰分1691，发热量2847MJ/KG，为低中灰、中高发热量贫煤、无烟煤；全井田勘探提供资源储量20210万吨，工业资源储量14138万吨，其中二2煤10915万吨，占772,矿井可采储量9475万吨，其中二2煤7124万吨，占75；井田水文地质条件为中等类型，二2煤层底板下距太原群灰岩含水层平均4256M，受高压水作用有突水危险；各可采煤层均属不易自燃煤层，煤尘有爆炸危险；二2煤层瓦斯含量较高，预测为高瓦斯矿井，按煤与瓦斯突出矿井进行设计；煤层埋藏深，二2煤层基本在高温区内，850M以浅为正常地温和一级高温区，850M以深属二级高温区。根据井田资源条件，确定矿井设计生产能力120MT/A，服务年限564A。采用立井、单水平上下山开拓。井口位置选择在7880勘探线之间，8025钻孔东南250M处，初步确定水平标高780M，立井深8185M，其中覆盖层厚约392M，采用冻结法施工，冻结深度约440M。主井净径50M，装备一对12T立井多绳箕斗，选用JKMD354（）E型落地式多绳摩擦轮提升机；副井净径65M，装备一对1T矿车双层四车多绳罐笼（一宽一窄），选用JKMD354（）E型落地式多绳提升机。矿井投产时为一个采区，一个综采工作面和一个瓦斯抽放面；达产时再增加一个采区，一个炮采工作面。矿井通风方式为抽出式，初期设主、副井、中央风井和东风井，通风系统为混合式，矿井风量200MA/S，中央风井选择FBCDZ27型节能轴流风机2台，东风井选用FBCDZ25型节能轴流风机2台；矿井正常涌水量137879M3/H，最大涌水量165455M3/H，选择PJ20010型多级离心式水泵8台；矿井地面建110KV变电站，双回110KV电源引自XX中心220KV变电站，距离约41KM，LGJ150架空线路供电，选用二台SZ916000/110、110225/6KV变压器。生产生活用水取自处理后的矿井排水，供热选用DZL6125W型锅炉三台。矿井建选煤厂一座，原煤可全部入洗，选煤方法采用块煤浅槽重介、末煤三产品旋流器重介和煤泥浮选，商品煤为洗混中块（10025MM）、洗小块（2513MM）、末精煤（60MM）、煤泥和中煤5个品种，选煤厂还可部分入选生产13MM或6MM筛末煤。煤炭运输采用铁路运输，铁路专用线接轨于矿区铁路陈四楼矿井专用线，铁路专用线长约16061KM。五、主要经济技术特征指标井巷工程量27907M/498217M万吨掘进率2326M/万吨工业建（构）筑物总体积62680M3行政、公共建筑物面积38030MA职工在籍总人数1848人（含选煤厂、铁路）全员效率35T/工估算动态投资15352921万元其中矿井12852572万元选煤厂1622678万元铁路专用线877671万元吨煤投资（动态）127941元税后内部收益率1217税后财务净现值2211135万元投资回收期1078年投资利润率1612投资利税率2027建井工期投产48个月，竣工62个月六、存在问题及建议1、井田内村庄密布，几乎所有采区开采都涉及村庄搬迁问题，建议在生产期间作好地面下沉观测，岩移观测，造地复田及村庄下采煤等实验和研究工作，为有效地解决本矿区村庄下压煤的开采问题提供可靠的依据。2、本矿井按煤与瓦斯突出矿井设计，建议在建设和生产期间尽快收集资料，测定井田瓦斯的有关参数，对高瓦斯区域进行预测，作为突出危险区域预测和制定防治突出措施的依据，以确保矿井安全生产。3、本区存在煤层埋藏较深、地压较大、瓦斯含量较高、地温高、煤尘具有爆炸危险性等危害矿井生产的工程地质和环境地质问题，建议在今后的生产中，投入一定工作量进一步查明、验证，并采取相应防治措施。4、建议进行深井开采相关设备、地温、地压和井巷支护等问题的科研论证工作。5、三维地质勘查范围较小，建议对首采区和井筒位置附近进行三维地震勘探。6、对天然焦的利用价值需进一步研究。7、井田煤层气储量较丰富，建议进行专项勘查，以便更好开发利用。第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、位置与交通XX矿井位于XX省永城市北部，属永城市管辖。地理坐标为东径11617301162830，北纬340530341000。井田中心南距永城市23，西至商丘市75KM，东至江苏徐州市80KM，至安徽淮北市40KM，分别与京九、陇海、津浦三条铁路干线有公路相连，北至陇海铁路砀山站38KM，永城矿区自用铁路与京九、陇海铁路相连。连、霍高速公路从本区北缘通过，砀山永城公路从井田东部通过，井田内乡间公路纵横成网，交通便利。附交通位置示意图111，XX井田在XX煤田中的位置图112。交通位置示意图图111二、地形地貌及水系1、地形地势本区位于淮河冲积平原北部，地势平坦开阔，总体为西北高，南东低。最高海拔标高402M，最低323M，一般3638M。2、地表水系本区属淮河水系，地表水体不发育，主要河流为王引河，流经勘探区东北部边界附近，最大流量为466M3/S，最高水位标高为3970M。其余均为季节性河流，雨季水位上涨，流量增大，旱季水量减少，甚至干涸无水。三、气象本区属半干旱半湿润季风型气候，年平均降水量8774MM，年最大降水量15186MM，年最小降水量为5562MM，降水多集中于7、8、9三个月。多年平均蒸发量为181112MM，蒸发量大于降水量。每年七、八月最热，一、二月最冷，最高气温为415，最低气温为234，年平均气温144。夏季多东南风，冬季多北、西北风，多年平均风速34M/S，最大风速20M/S。冰冻期为每年11月初至翌年3月底，最大冻土深度为021M。四、地震永城市属郯城庐江地震带影响范围，地震烈度小于6。据有关记载，公元925年以来，永城市东部安徽省境内肖县、宿县一带曾发生38次强烈地震。1668年山东郯城曾发生83级地震，永城市受到地震影响。根据中国地震动参数区划图（GB183062001），本区位于地震烈度度区。五、矿区经济概况XX矿区地处黄淮平原北部。矿区工业以煤炭、电力、冶金、建筑材料为主，农业以种植小麦、玉米、大豆等为主，经济作物主要有花生、棉花、芝麻等。矿井建设所需钢材、木材从外地采购，经铁路和公路直接运至工业场地，砖、瓦、沙、石及水泥均可就地供应。本区地处黄淮冲积平原的北部，土地肥沃，人口稠密，在矿区范围内分布有XX乡、聂四楼、候寺村、洪寨村、洪路口、洪后楼等40多个大大小小的村庄，征地和拆迁工作对矿井生产会有一定的影响。XX集团公司已建成的矿区中心居住区及机修、器材供应等辅助设施，可为矿井建设和生产提供生活服务及生产服务。六、矿区开发概况XX矿区面积1150KM2，其中含煤面积716KM2，全区探明储量2556MT，其中精查储量1476MT。全矿区规划7对矿井，规划总能力1005MT/A，其中统配矿井4对（陈四楼、车集、城郊、新桥），地方矿井3对（葛店、新庄、刘河），XX矿井规划为接替矿井。统配矿中的陈四楼、车集、城郊矿井已相继建成投产，新桥矿井和刘河矿井正在进行前期准备。葛店矿井为永城矿区最早开发的生产矿井。1985年6月1988年6月完成了由021MT/A03MT/A改扩建工程。1995年1997年完成了由03MT/A075MT/A改扩建工程，目前矿井实际生产能力已达到09MT/A。矿井属低瓦斯矿井，瓦斯相对涌出量20M3/TD，煤层不易自燃，矿井正常涌水量48664M3/H，最大涌水量720M3/H。设计一对立井单水平上下山开拓，水平标高225M，回采工艺方式为炮采。原为中央并列式通风系统，副井进风，主井回风。现集中在北翼生产，北翼建有北风井，为混合式通风系统。矿井一水平经过20余年的开采，目前二2煤储量所剩无几，正在延伸开采双庙扩大区。新庄矿井1995年投产，原设计生产能力090MT/A，1998年完成180MT/A改造，目前矿井实际生产能力已超过20MT/A。矿井属低瓦斯矿井，瓦斯相对涌出量506M3/TD，煤层不易自燃，最大涌水量480M3/H。矿井为一对立井开拓，水平标高380M，回采工艺方式为综采、炮采。原为中央分列式通风系统，浅部南风井回风。现生产在600M标高左右，在深部又建了北风井，为混合式通风系统，副井进风，北风井和主井回风。陈四楼矿井1997年11月投产，为永煤集团第一处投产矿井，投产当年达到240MT/A设计生产能力，目前矿井实际生产能力已达到350MT/A。矿井属低瓦斯矿井，2002年瓦斯鉴定相对涌出量154M3/TD，绝对涌出量940M3/MIN，局部瓦斯有富集现象。煤层不易自燃，煤尘无爆炸性到具弱爆炸性，650M以深属一级热害区。勘探报告提供矿井正常涌水量894M3/H，最大涌水量1627M3/H，目前实际正常涌水量1287M3/H，最大涌水量1990M3/H，多次发生突水事故，最大突水量860M3/H。矿井为立井开拓，水平标高440M，轨道、胶带运输大巷原则沿煤层布置，煤炭运输方式为胶带运输。先期开采二2煤层，回采工艺方式以综采为主，辅以炮采。中央并列式通风系统，副井进风，中央风井回风。车集矿井1999年12月投产，设计生产能力180MT/A，勘探报告提供为煤与瓦斯突出矿井，由于依据不足，设计按高瓦斯矿井设计，2002年鉴定瓦斯相对涌出量181M3/TD，绝对涌出量424M3/MIN，生产实际资料表明为低瓦斯矿井，局部瓦斯有富集现象。煤层不易自燃，煤尘无爆炸性，深部存在一级高温区。勘探报告提供矿井正常涌水量723M3/H，最大涌水量927M3/H，多次发生突水事故，目前实际正常涌水量1355M3/H，最大涌水量2080M3/H。矿井为立井两个水平上下山开拓，一水平标高550M，二水平标高820M，设计运输大巷布置在煤层底板，由于煤层走向变化大，实际穿层布置，煤炭运输方式为电机车牵引矿车轨道运输。二2煤层与三煤组配采开采，回采工艺方式以综采为主，辅以炮采。对角式通风系统，副井进风，南一、北一风井回风。城郊矿井1997年正式开工建设，2002年7月1日进入试生产，2003年10月11日正式投产，当年达到240MT/A设计生产能力。矿井属低瓦斯矿井，各煤层瓦斯含量一般低于05M3/TR，瓦斯鉴定相对涌出量135M3/TD，绝对涌出量21M3/MIN。煤层不易自燃，煤尘无爆炸性，600M以深多为一级高温区。勘探报告提供矿井正常涌水量1182M3/H，最大涌水量1917M3/H，目前实际正常涌水量1800M3/H，最大涌水量2456M3/H。矿井为立井两个水平上下山开拓，一水平标高490M，二水平标高800M，前期煤炭运输方式为胶带运输，轨道、胶带运输大巷原则沿煤层布置。先期开采二2煤层，回采工艺方式以综采为主，辅以炮采。中央分列式通风系统，副井进风，北一风井回风。该矿区为国家重点建设项目和基本建设改革的试点矿区，通过设计、施工和管理体制的改革，已初步成为起点高、效益好、技术力量雄厚、管理水平先进的现代化矿区。该区由于表土层厚，煤层埋藏深，井筒施工困难，建设费用高，故截至目前尚未有小煤窑开采。七、煤炭销售及预测1、国际煤炭市场展望1999年以来受石油价格的带动，国际市场煤价一路走高。国家能源展望项目（IEO2001）显示，从19992020年在经济正常增长的情况下，全球煤炭消耗量将由47亿吨增加到64亿吨；亚洲的电力消耗在未来二十年内，将增长一倍，而且主要来自火电，亚洲主要煤炭进口国日本1999年煤炭进口量为1470MT，占世界煤炭贸易量的24；韩国1999年进口量为550MT，预计2005年需进口710MT，2010年需进口81MT，2013年需进口860MT。2、全国煤炭供需形势分析当前我国煤炭总体上供需平衡，局部地区偏紧，煤炭产销两旺，煤炭价格基本稳定，煤炭企业经济效益明显好转。据预测，今后煤炭需求仍呈增长趋势。2003年全国原煤产量1667亿T（国家统计局），全国商品煤消耗量158亿T，其中国内消费15亿T，净出口08亿T。国内消费量中，电煤为85亿T，占567。2010年全国煤炭消费（含净出口量）预计达到21亿T左右，其中电煤12亿T，占国内消费量约57，煤炭消费增长主要靠电煤拉动。按目前煤炭生产和在建矿井能力估算2010年煤炭供应能力18亿T左右，尚缺口3亿T供应能力。3、区域煤炭需求状况分析XX是中南和华东地区的主要煤炭供应基地，一直担负着华东、中南地区煤炭供应的重要任务，每年净调出量3000万吨左右。XX省2002年煤炭需求7800万T，产量9900万T，净调出2100万T。预测2005年和2010年净调出量分别为1900和1600万吨。华东地区土地占全国8，人口约占29，工农业总产值等主要经济指标约占全国40，煤炭消费量约占国内消费总量的四分之一，是全国最大的需煤地区。区内煤炭自给率不足60，2002年煤炭总消费量38亿T，产量24亿T，净调入量14亿T，预计2010年华东地区煤炭需求量45亿T以上，产量维持在2829亿T，净调入量将增加到1617亿T。中南地区也是煤炭消费的主要地区之一，2000年煤炭净调入量085亿吨，预计2010年煤炭需求量23亿吨，需调入08亿吨。XX省目前火电装机1500万KW，预计2020年火力发电达到4300万KW，需煤估计在1亿吨左右。XX煤炭消费量呈逐年增长趋势，而新建矿井能力不能弥补老井报废的能力，原煤产量呈下降趋势，到2020年衰老矿井报废能力038亿吨，规划新建矿井增加产量03亿吨。预测2010年全省煤炭消费量达11亿吨，XX将由煤炭调出省转为调入省。4、高炉喷吹、动力、化工、建材等用煤市场广阔XX集团2003年生产煤炭300万T，主要供应江苏、浙江、安徽、上海等省市。其中生产的100万T无烟喷吹用煤供应宝钢、马钢、济钢、莱钢、沙钢、杭钢等大型钢厂，产品供不应求，60万T块煤主要销往华东地区，用于化工、造纸居民生活等，供应缺口很大。2003年通过连云港向日本出口无烟粉煤5万T。XX矿井生产的煤炭属低中灰、特低硫、低磷、高发热量、抗碎强度高、热稳定性好、易磨性好的煤，是今后华东地区急需的电力、冶金、化工用煤，还可出口畅销到日本等国家。矿区南部裕东电厂正在建设，其中一期装机规模2300MW将于2004年投产发电，二期2600MW电厂积极筹建，预计电厂全部建成约需煤500万T/A。此外，XX集团还有自备电厂，也都需要XX矿井供应煤炭。XX矿井地处苏、鲁、XX、皖四省结合部的永城煤田，紧邻工业发达且严重缺煤的华东地区。永城是我国六大无烟煤基地之一，主要煤层为低中灰，特低硫、特低磷，中、高发热量，热稳定性好的无烟煤和贫煤，有着广阔的市场需求。主要销往华东地区并远销日本、韩国等国家，其主导产品，用于高炉喷吹的优质精煤深受宝钢、马钢等十数家钢铁厂的欢迎。矿区北有以“欧亚大陆桥”著称的陇海铁路，西有京九铁路，东有津浦铁路，矿区铁路专用线与国铁相连，铁路运输极为方便，因此，XX矿井具有明显的区位优势。产品有很大的竞争力，煤炭市场前景广阔。八、运输、水源和电源陇海铁路位于矿区北部，青（龙山）阜（阳）铁路从矿区南部通过，西部有京九铁路，由青阜线青町车站接轨的矿区铁路专用线已建成投入运营，并在陈四楼矿为XX矿井留有接轨位置。区内第三、四系松散孔隙承压水含水层，砂层厚度大，分布稳定，富水性较好，水质符合饮用标准，可作为矿井供水水源。另外，井下排水经处理后也可作为矿井供水水源。永城市水利局对矿井生产、生活用水、取水已给予批复。本矿井供电电源双回路均来自距离矿井约41KM已建成属XX集团管理的XX中心220KV变电站。第二节地质特征一、地层XX煤田属华北地层区鲁西分区徐州小区，新生界松散沉积物覆盖全区，为一掩盖型煤田。依据钻孔揭露，本井田发育地层自下而上分别为中奥陶统马家沟组O2M、中、上石炭统本溪组CB、太原组C3T、下二迭统山西组P1SH与下石盒子组P1X、上二迭统上石盒子组P2S、石千峰组P2SH及新近系N、第四系Q。1、奥陶系中统马家沟组（O2M）主要为浅灰、灰色隐晶质细晶质中厚厚层状石灰岩，上部含黄铁矿，岩溶裂隙较发育，本区仅有少数钻孔揭露，揭露最大厚度3886M。2、石炭系（C）（1）石炭系中统本溪组（C2B）本组上部由灰深灰色砂质泥岩及泥岩组成，偶夹二层薄层泥灰岩；下部为灰灰白色铝土质泥岩或铝土岩，含菱铁质鲕粒，具滑感；底部有紫花色铝土泥岩，含较多的铁质鲕粒和结核。本组地层厚1623M，平均厚19M，与下伏马家沟组呈平行不整合接触。（2）石炭系上统太原组（C3T）由薄中厚层状石灰岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩组成，含薄煤34层，据区内钻孔揭露,未见到可采煤厚点。全组共含石灰岩911层，单层一般厚35M，厚者可达14M。本组地层厚135142M，平均139M。与下伏本溪组呈整合接触。下段自本溪组铝土质泥岩顶至L2灰岩顶界，厚30M左右。该段下部为细粒砂岩夹粉砂岩、泥岩；上部为灰色厚层状石灰岩L2，富含动物化石及燧石结核，为K2标志层。中段自L2灰岩顶至L7灰岩底，厚60M左右，主要由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、薄层石灰岩及薄煤层组成，煤层均不可采，灰岩中含大量动物化石，泥岩多具鲕状结构。上段自L7灰岩底至山西组底，厚50M左右，以石灰岩为主，夹薄层泥岩、细粒砂岩及煤层。顶部第一层灰岩厚1M左右，层位稳定，为K3标志层。中部常发育一层厚100M左右的灰岩L8，含较多燧石结核，厚度稳定。3、二叠系（P）（1）二叠系下统山西组（P1SH）该组为本区主要含煤地层，即二煤段。自二11煤底板砂岩至下石盒子组底鲕状铝土质泥岩（K4）底，由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、砂岩组成。含煤34层，分布于中下部，其中二2煤是本区主要可采煤层。本组地层厚68109M，平均92M，与下伏太原组呈整合接触。下段（即二2煤以下）为一套层理非常发育的粉、细粒砂岩互层，含23层薄煤（二1煤），底部以条带状的细粒砂层或砂质泥岩与下伏太原组海相泥岩呈整合接触，本段厚约40M。上段（二2煤以上）以砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，厚约50M。（2）二叠系下统下石盒子组P1X自K4鲕状铝土质泥岩底至K7中粒砂岩底，为本区主要含煤地层之一。由泥岩、铝土泥岩、砂岩、粉砂岩与煤层组成。本组地层平均厚404M，与下伏山西组呈整合接触。据煤、岩层组合特征可分为三、四、五三个煤段。三煤段底部为灰白色铝土泥岩，局部为紫花色，含菱铁质中粗鲕粒（K4），层位稳定，厚约5M左右，为本区主要标志层（K4）；中部为细粒砂岩、砂质泥岩夹煤层；顶部砂岩中含菱铁质成分,局部较集中,普遍含铁质鲕粒。煤层主要分布于本段中上部，含煤56层，其中三22与三3煤为本区大部可采煤层。本段地层厚55100M，平均78M。四煤段由紫花色、灰色、深灰色、灰黑色砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、粉砂岩及少量细粒砂岩组成。底部为细粒砂岩或粉砂岩，含菱铁质成分，为K5标志层。本段地层厚100150M，平均126M。五煤段由黑灰色、紫花色泥岩、绿灰灰色中、细粒砂岩及粉砂岩组成。底部一般为灰白色中、细粒砂岩，成分以石英为主，硅质胶结，一般厚约9M，为K6标志层，但84线以西，K6往往相变为粉砂岩或砂质泥岩。K6之上75M左右含煤线或炭质泥岩，为五煤层位，为辅助标志层。本段地层厚178223M，平均200M。（3）二叠系上统上石盒子组（P2S）自K7中粒砂岩底至“平顶山砂岩”底，主要由灰绿色、灰色、紫花色泥岩、砂质泥岩、砂岩、煤线组成，地层厚约350M，与下伏下石盒子组呈整合接触。据煤、岩层组合特征分为六、七两个煤段。六煤段由灰绿色、紫花色砂质泥岩、粉砂岩及薄层砂岩等组成。底部为中细粒砂岩，含较多云母片，厚一般5M左右，为K7砂岩标志层；下部含数层灰黑褐色硅质海绵岩，其菱形节理发育，坚硬，为一辅助标志层。本段地层厚187M左右。七煤段由灰绿、紫花色砂质泥岩，粉砂岩及灰绿色、灰白色中细粒砂岩组成。底部为灰白灰绿色中粗粒砂岩，含小砾石，厚一般5M，为K8砂岩标志层。本段地层厚171M。（4）二叠系上统石千峰组（P2SH）本区石千峰组地层揭露极少，地层厚度不详。区内仅发育石千峰组第一段地层，以灰灰白色，厚层状，中粗粒石英砂岩为主，夹有灰绿色细砂岩及粉砂岩。该段地层厚107121M，平均114M，与下伏上石盒子组地层呈整合接触。4、新生界（KZ）（1）新近系（N）新近系下部（N1）属河湖相沉积，厚度180250M，与下伏各地层呈角度不整合接触，可分为上下二段。下段（N11）以土黄、棕黄、灰绿色粘土、亚粘土为主。底部普遍发育一层灰白色，俗称“钙质层”的亚粘土，含14层粉砂、细砂，厚度变化幅度为030M，呈透镜体状。该段地层厚35127M，平均90M，埋藏深度280300M。上段（N21）由浅黄、棕黄色中细砂、亚砂土和灰黄、灰绿色亚粘土、粘土组成，含钙质和铝土质。砂层松散,单层厚度大,粒度粗,泥质含量少,砂层510层，厚度60100M。该段地层厚110160M，平均135M。埋藏深度165300M。新近系上部（N2）属河湖相沉积，厚度4573M，平均厚60M。主要由土黄、灰黄、棕黄、亚粘土、粘土夹砂层透镜体组成，富含大小不一的砾石与姜结石。本段地层以高可塑性粘土为主，砂层一般24层，厚度625M，埋藏深度100165M。（2）第四系（Q）更新统（Q13）属冲洪积相沉积，厚度4678M，平均厚65M，与下伏新近系地层呈整合接触。以土黄、黄褐、浅黄色亚粘土为主，夹亚砂土及粉砂、细砂透镜体。含砂层37层，厚度1235M，亚粘土中姜结石富集。埋藏深度35100M。全新统（Q4）属冲积相沉积，厚度一般为2030M，平均厚25M。由灰黄、土黄色亚砂土夹灰黄、褐黄色亚粘土、粘土组成,含小砾石及姜结石,薄层粉、细砂层呈透镜体状,亚粘土中夹12层灰褐色含腐植质的“黑土”，含大量田螺、蜗牛化石。二、构造1、构造特征本区位于区域构造永城复背斜北部仰起端、次一级构造聂奶庙背斜的北翼，总体构造形态呈一走向北西西的单斜构造，由于受东西向构造和北北东向构造的控制和影响，而使其构造形态局部复杂化。本区地层产状在西部为近南北向北西西向，向西倾斜；中部走向北西至87勘探线转为近东西向，向北倾斜，倾角在浅部为25左右，深部一般为510，沿走向及倾向均有小型起伏；62勘探线以东，受北北东向滦湖断层带影响，地层走向基本上为北50东，并发育北北东向的背、向斜构造，其北端走向转为东西，向北倾斜。本区断裂构造较发育，主要发育北北东向、北东向和近东西向三组断层，均为高角度正断层，东部以北北东向断层为主；中部发育北东向和近东西向断层；西部以近东西向为主。全井田共发育断层65条，其中落差大于100M的9条；落差10050M的5条；落差5020M的10条；落差小于20M的41条。大断层主要分布于井田东、西边缘的两侧，呈相互平行状展布，形成阶梯状或地垒、地堑状组合的特点，构成本区边界。本区发育的主要褶曲有5个，即北西向的聂奶庙背斜、XX向斜，近南北向的侯寺向斜和北北东向的张营背斜、徐营背斜。本区局部发育岩浆岩，主要分布在井田东部66勘探线以东及西部87勘探线以西，岩浆岩侵入范围各煤层中不同，二2煤岩浆岩侵入范围较大，其上的三22、三3侵入范围较小，可采煤层被吞蚀或部分吞蚀，残留部分也往往大部变质成不可采的天然焦。本区构造见构造纲要图图121。构造复杂程度为中等。2、主要构造形迹描述（1）、褶曲聂奶庙背斜轴位于井田南缘，区内延展长度8KM。背斜北翼地层倾角2127，南翼1523。本井田主体部分位于该背斜的北翼。张营背斜张营背斜位于井田东缘外，延展长度27KM，轴向为北东45。背斜西翼地层倾角20左右，由于滦湖断层组的切割破坏而不完整，东翼被刘松园断层切割。徐营背斜徐营背斜位于井田东南部、滦湖断层组西侧。延展长度16KM，背斜轴向为北东30，呈8倾角向北东倾伏，与滦湖断层基本平行，为一短轴宽缓褶曲。该背斜轴部及两翼均由二叠系下统下石盒子组地层构成，两翼地层倾角平缓，约20左右。由钻孔控制，较可靠。XX向斜XX向斜位于井田东部首采区内。向斜轴走向为北西65，延展长度2KM，该向斜南西翼倾角较陡，约32；北东翼平缓，约10左右，为一不对称向斜。侯寺向斜侯寺向斜位于井田中部，走向近南北，延展长度17KM，为一短轴宽缓向斜。控制可靠。（2）、断层区内发育的主要断层有北北东向的滦湖一号断层（F113）、滦湖二号断层（F112）、滦湖三号断层（F111）、滦湖四号断层（F110），北东向的张庄断层（F115）、聂庄断层（F116），北西西向的八里庄断层（F117）、陈楼断层（F116），近东西向的郭庄断层（F123）、孟庙断层（F121）、万庙一号断层（F129）、万庙二号断层（F132）、万庙三号断层（F133）、万庙四号断层（F134），均为高角度正断层。各主要断层见断层情况一览表，表121。主要断层情况一览表表121断层名称编号位置最大落差（M）倾角走向倾向长度（KM）控制依据控制程度八里庄断层F105北东缘35075NW40SW37692、7678、7648、7624、5554可靠滦湖四号断层F110东缘12070NNENWW104869、7697、5351查明滦湖三号断层F111东缘10075NNESEE74077、5351、5462查明滦湖二号断层F112东缘20075NNENE724667、4467、4867、5463、5465查明滦湖一号断层F113东缘4075NNESEE484667、4867、7623、6210、5465查明张庄断层F115中部2520065NESE527713、7230、7714、7681、10条二维地震测线查明F116东部02565NESE187020、7682、3条二维地震测线查明侯寺断层F119北部06060NEESSE338412、8214、5条二维地震测线查明孟庙断层F121中西部2028066近EWN108510、8021、7708、9212、13条二维地震测线查明陈楼断层DF122中部209070NWNE657708、8019、8031、8205、751、5条二维地震测线、三维地震查明郭庄断层F123西北部7012065近EWN49711、9212、三条地震测线查明万庙一号断层F129西南部015065近EWS719205、9307、9309、9406、四条地震测线查明万庙二号断层F132西南部025070近EWS838902、9404、8406、五条二维地震测线查明万庙三号断层F133西南缘010070近EWN837621、三条地震测线基本查明万庙四号断层F134西南部030068近EWN1137679、三条地震测线基本查明F118西南部1570NWNE097693孔穿见较可靠F120西北部1070EWNW0258408孔穿见较可靠F1201西北部1070EWNE0258210孔穿见较可靠F124西部2060近EWS101007孔穿见较可靠F125西部2560近EWN109019孔穿见，二维地震D890测线控制可靠后陆湾断层F127西部2060近EWS139209孔穿见，9107孔、二维地震D920、D890测线控制可靠前陆湾断层F128西部3065近EWN199207、8907孔穿见，二维地震D920、D890测线控制可靠F1291西南部10070EWS289703孔、9205孔穿见可靠F131西南部3565EWS089404孔穿见，二维地震D940测线控制可靠主要断层情况一览表续表121断层名称编号位置最大落差（M）倾角走向倾向长度（KM）控制依据控制程度F135西南部4568EWN209607孔穿见可靠F137西部2060近EWS081007孔穿见较可靠F140西部2860近EWN088912孔穿见，二维地震D890测线控制可靠DF1211中西部2070NWNE098027孔穿见，二维地震D820测线控制较可靠DF1212中西部2070NWNE07二维地震D820测线控制较可靠DF1西部2570NEESSE11二维地震D960、L50测线控制较可靠DF2北部2065NEENNW1957718孔穿见；二维地震D800、D780、D770测线控制可靠DF8中部2065EWN16二维地震D800、D780、D770测线控制较可靠DF9中部2065SESW1二维地震D780测线控制较可靠3、岩浆岩井田内岩浆活动频繁，侵入最新地层是二叠系上石盒子组的中、下部，最老地层为奥陶系顶部地层，以侵入到下石盒子组及山西组最为广泛。全井田136个孔中见有岩浆岩侵入的钻孔48个，占全部钻孔35，侵入的范围主要分布在井田的东部和西部，中部个别钻孔穿见岩浆岩。岩浆岩在东部侵入二2煤和三煤段之中，三3煤从7370线、三22煤则从72线与70线之间以东为岩浆岩侵入区，岩浆岩分布为北东向，长轴方向与滦湖断层走向平行。井田北部亦有个别孔发现岩浆岩，到深部900水平以下地震波反映不好，分析深部可能有较大面积的岩浆岩侵入。在煤系地层中岩浆岩一般是沿煤或煤层顶底板侵入，把煤层分成若干小分层，并变质为天然焦。侵入特点是厚度小、层数多、面积广，呈岩床状。井田西部岩浆岩主要侵入在二2煤上下，岩体方向与万庙断层方向一致。三、煤层本区煤层赋存于石炭二叠系含煤岩系，含煤岩系分四组七个煤段，含煤地层总厚度9930M，共含煤13层，煤层总厚度727M，含煤系数073。下二迭统山西组和下石盒子组含主要可采煤层二2煤及局部可采煤层三3煤和三22煤。1、三3煤层三3煤层上距K5砂岩290M，下距K4铝质泥岩430M。煤层直接顶底板均为砂质泥岩，间接顶板为细砂岩或粉砂岩，间接底板为砂质泥岩或细砂岩，全区层位较稳定。区内穿见点100个，其中见煤和天然焦点88个，尖灭为零点和岩浆岩吞蚀零点12个（尖灭为零点10个，岩浆岩吞蚀零点2个）。煤和天然焦厚度0215M，平均厚度079M。见煤点74个，其中可采点39个，不可采点35个，煤层厚度0189M，平均厚度079M。煤层可采区主要分布于7378勘探线中深部及8294线深部。煤层可采性指数053，变异系数63，为大部可采薄煤层。见天然焦点14个，其中可采点9个，不可采点5个，天然焦厚度0215M，平均厚度070M。煤层结构较简单，一般无夹矸或有12层夹矸，夹矸为泥岩或砂质泥岩。煤层稳定程度为不稳定型煤层。2、三22煤层三22煤位于下石盒子组下部，上距K5砂岩400M、距三3煤层110M；下距K4铝质泥岩370M，下距二2煤层8920M，煤层的直接顶板为砂质泥岩或细粒砂岩，直接底板为细粒砂岩，间接顶板为细砂岩或粉砂岩，间接底板为砂质泥岩或细粒砂岩。层位较稳定。区内穿见点102个，其中见煤和天然焦点80个，尖灭为零点和岩浆岩吞蚀零点22个（尖灭为零点16个；岩浆岩吞蚀零点6个）。煤和天然焦厚度0228M，平均厚度081M。见煤点74个，其中可采点45个，不可采点29个，煤层厚度0228M，平均厚度080M。煤层可采区主要分布于87勘探线以东中深部，煤层可采性指数050，变异系数80，为大部可采薄煤层。见天然焦点6个，其中可采点1个，不可采点5个，天然焦厚度0170M，平均厚度028M。煤层结构较复杂，多数有12层泥岩和砂质泥岩的夹矸。煤层稳定程度为不稳定型煤层。3、二2煤层二2煤层赋存于山西组中下部，下距石炭系太原组C3T顶部灰岩K3约50M、二2煤层底板砂岩3660M；上距K4铝质泥岩5151M、煤2三层892M。煤层的直接顶板为砂质泥岩或细粒砂岩，局部为中粗粒砂岩；直接底板为细粒砂岩和砂质泥岩。煤层层位全区稳定。区内穿见点112个，其中见煤和天然焦点110个，尖灭为零点2个。煤和天然焦厚度0477M，平均厚度212M。见煤点93个，其中可采点82个，不可采点11个。煤层厚度0477M，平均223M。煤厚080130M的5点，131350M的71点，大于350M的6点，煤层可采性指数089，变异系数43，为基本全区可采中厚煤层。见天然焦点17个，其中可采点13个，不可采点4个，天然焦厚度010377M，平均厚度186M。煤层结构简单，一般偶见1层夹矸，夹矸厚002052M。岩性为泥岩和砂质泥岩。煤层稳定程度属较稳定煤层。三3煤、三22煤、二2煤煤层特征见表122。4、主要标志层本区标志层特征明显，层位稳定，是划分地层和煤层对比的主要依据之一，主要标志层有K3（太原组上部L12石灰岩）、K4（三煤段底部铝土质泥岩）、K5（四煤段底部细粒砂岩）。辅助标志层有二2煤层顶板的细粒砂岩和二煤段底部中细粒砂岩等。本区煤岩层层序清楚，煤层、标志层层间距较稳定，根据层间距能有效地进行煤岩层对比。表123为煤层与标志层、标志层与标志层之间的平均距离。煤层特征表表122煤层厚度（M）煤层间距（M）煤层结构顶底板特征煤组煤层最小最大平均平均夹矸层数夹矸厚度M顶板底板稳定性倾角（度）备注三3018907912003052粉砂岩和砂质泥岩粉砂岩和砂质泥岩不稳定520全区大部可采110三煤组三220228080892012003040砂质泥岩泥岩砂质泥岩泥岩不稳定520全区大部可采二煤组二204772231002052砂质泥岩或砂岩砂质泥岩和粉砂岩较稳定520全区基本可采表123主要标志层层间距一览表单位MK517900三31500010051三221390089513206K41010051515943206二247202295151895110051K3125472010100139001500017900K3二2K4三22三3K5四、煤质1、煤的物理性质本区二2、三22、三3煤层均为黑灰黑色，少量钢灰色，似金属光泽，均一状条带状结构，性脆，具贝壳状及参差状断口，层状构造，裂隙较发育，大都有松散易碎的碎裂煤及粉粒煤。二2煤层不同煤类WY、PM、TR的视密度分别为145T/M3、144T/M3、166T/M3；三22、三3煤层不同煤类WY、PM、PS、TR的视密度分别为149T/M3、150T/M3、153T/M3，164T/M3。2、煤岩特征宏观煤岩特征三3、三22煤是以亮煤和暗煤为主，夹少量的镜煤条带，属半暗半亮型煤。二2煤是以亮煤为主，夹镜煤及暗煤条带，属光亮半亮型煤，该煤的顶部普遍发育一层0507M左右的光亮型、质地坚硬的块状煤，中部和下部多为粉粒煤。显微煤岩特征镜下鉴定，本区各煤层的有机组分均以镜质组为主，半镜质组、惰质组次之。3、煤的化学性质（1）水分（MAD）各可采煤层原煤平均分析基水分为三3、三22煤贫瘦煤080365，平均106；贫煤056375，平均130；无烟煤056402，平均173。二2煤贫煤051177,平均101；无烟煤056402，平均154。天然焦043323，平均139。（2）灰分（AD）各可采煤层原煤平均干燥基灰分为三3、三22煤贫瘦煤17893143，平均2434；贫煤15863584，平均2294；无烟煤23423850，平均2888，属中灰煤。二2煤贫煤9792921，平均1691；无烟煤9281742，平均1439，属低中灰煤。天然焦15723667，平均2461。原煤经14或15比重液洗选后，各煤层浮煤灰分可下降10左右，三3、三22煤贫瘦煤下降14左右，二2煤下降79。三3、三22煤浮煤回收率在40左右，二2煤一般5060。（3）全硫（STD）各可采煤层全硫平均含量一般均小于10，多在0406之间。三3、三22煤贫瘦煤029298，平均052；贫煤036144，平均054；无烟煤051077，平均062，属低硫煤。二2煤贫煤028114，平均036；无烟煤028067，平均049，属特低硫煤。天然焦032228，平均102。（4）挥发分（VDAF）原煤挥发分其变化与煤中矿物质含量变化密切相关。三3、三22贫瘦煤浮煤挥发分平均1541677，贫煤12511343，无烟煤856910；二2煤无烟煤浮煤挥发分平均851，贫煤1163。天然焦浮煤挥发分平均85。4、煤中的有害元素（1）磷各煤层的磷含量在001以下，属特低磷煤层。（2）砷砷的含量很低，一般为24MG/KG，为一级含砷煤。（3）氯氯的含量很低，0008以下。（4）氟三3、三22煤的氟含量一般为5070MG/KG，二2煤一般为3040MG/KG。（5）铬三3、三22煤的铬含量一般为3040MG/KG，极个别点为48MG/KG，二2煤一般为1320MG/KG。（6）汞汞的含量0204MG/KG。（7）硒硒的含量一般为12MG/KG，极个别点在35MG/KG。（8）铅三3、三22煤的铅含量一般为2030MG/KG，二2煤一般为1015MG/KG。5、煤的工艺性能（1）元素分析各煤层原煤干燥无灰基碳的含量89439352，含量较稳定，氮的含量为1014，氧、硫之和含量23。（2）发热量（QNETVD）三3、三22贫煤、贫瘦煤原煤发热量21462750MJ/KG，平均2510MJ/KG；二2贫煤原煤发热量27542968MJ/KG，平均2847MJ/KG；无烟煤原煤发热量28762943MJ/KG，平均2910MJ/KG。天然焦原煤发热量一般为18142634MJ/KG，平均2270MJ/KG。（3）简易可选性二2煤、三3煤层分别进行不同级别的简易筛分及浮沉试验，筛分结果二2煤具有一定的块煤率，三3煤几乎全为粉末状煤。原浮沉试验，采用中煤含量法，用15比重级，进行简易筛分及浮沉试验，三3煤浮煤回收率属良等，中煤产率达3126，属很难选煤。二2煤可选性评价结果，属中等可选极难选煤（4）其它工艺性能热稳定性二2、三22煤贫煤、无烟煤其热稳定性属于中等较高热稳定性煤，达到固定床煤气发生炉用煤和化工用煤指标。三22煤贫瘦煤属于较低热稳定性煤可作为化工用煤指标。灰成分、灰熔融性各煤层煤灰中以SIO2和AL2O3为主，两者含量占7080，其次是CAO，一般含量47；FE2O3含量57；MGO的含量在20左右，；SO3的变化范围在2040；KAO和NA2O的含量在0510左右。煤和天然焦的灰熔融性（ST）均大于1350，属难熔灰分。可磨性用哈特葛罗夫法测定，可磨性系数测定结果，三3、三22、二2煤属易磨煤。结渣性二2煤结渣性试验，结渣性属中等弱结渣煤。6、煤类采用中国煤炭分类国家标准GB575186对三3、三22、二2煤进行分类，二2煤主要以贫煤为主，有少量无烟煤和天然焦；三3、三22煤以贫煤为主，有少量无烟煤、贫瘦煤和天然焦。煤类分布二2煤以XX红寨红前楼一线，北为贫煤，南为无烟煤，而位于东、西的大洪庄、后陆湾、徐营、张路口为天然焦。三3、三22煤自陈楼红后楼一线以北为贫瘦煤，以南逐渐过渡为贫煤无烟煤，煤类大体呈东西向带状展布；在聂小庄、XX、徐营为天然焦呈带状展布。7、煤的工业利用途径本区二2煤以半亮型煤为主，碎块状居多，为低中灰、特低硫、特低磷、中高发热量、热稳定性良好、难熔灰分的贫煤和三号无烟煤。三3、三22煤以暗淡型煤为主，粉末状居多，为中灰、低硫、特低磷、中高发热量，以及良好的热稳定性，难熔灰分的无烟煤、贫煤和少量的贫瘦煤。贫煤可作气化、动力和民用煤；无烟煤除可作动力和民用外，块煤可作化工原料，经过一定加工，粉状煤可供高炉喷吹燃料，而少量的贫瘦煤经洗选后其精煤可作配焦用煤。8、煤层风化带深度根据煤的物理化学性质的改变，区内煤层的风化带深度为自基岩往下垂深约20M左右。五、水文地质、水文地质边界条件XX井田位于永城复背斜西翼北段，处在区域径流区带。F112正断层落差90M，切割聂奶庙背斜轴部，使区外东部背斜轴部相对富水区的奥陶系地层与区内煤系地层对接，应为勘探区的供水边界；西部为太原组灰岩深埋区，灰岩顶面埋深在1000M以下，岩溶发育程度随深度减弱，地下水径流迟缓