1、中国矿业大学毕业设计说明书第 页第一章 矿区概况及井田地质特征第一节 矿区概述全套图纸，加 153893706一、地理位置及交通条件东滩井田位于山东省邹城、兖州、曲阜三市接壤地区，矿井地理位置为东经1165345,北纬 352616（如图 11） 。井田东以峄山断层为界；东北以 FS18 断层和 FS68 断层为界；南至 F60 断层与南屯井田相邻；西与鲍店矿井相邻；北接兴隆庄矿井。井田东西长约 6.77km，南北宽约 4.84km，面积32.75km2。开采深度标高为-400 -1000m 。中国矿业大学毕业设计说明书第 页图 例符 号 名 称井 田 境 界铁 路公 路河 流立 井 井 筒峰
2、山断层滋 阳断 层路 铁 济 兖兖州津浦铁路兖 济 公路泗河白马河沙 河邹 济 公 路兴 隆 庄东 滩鲍店南 屯北 宿邹 县图 11 东滩煤矿地理位置图区内交通极为便利。京沪铁路大动脉纵贯井田中部，从东滩店车站起，南去邹城 6km，徐州 162km，上海 818km；北去兖州 14km，济南 156km，青岛549km。另有兖新铁路支线，西去济宁至鲁西南菏泽和河南新乡，与京九铁路和京广铁路联网；东去有兖石铁路专线至石臼港 308km。公路四通八达，有 104 国道、京福高速公路、邹兖公路、济兖公路和济邹公路分别从井田东部、中部、南部和西部通过。京杭大运河由济宁市西流过，一般能通航 85t 小轮
3、，一、二月份水位变浅，不能通航。二、地形特点及居民点分布区内为第四系冲积平原，地形平坦，地面标高+42.46+54.58m，地势由东北向西南逐渐降低，坡度极为平缓。中国矿业大学毕业设计说明书第 页矿区范围内分布有大小村庄 15 个，大部分分布在井田边界。另外，在矿区南部有大片职工住宅区。三、工农业生产和原料及电力供应矿区内工业以煤炭为主，农业主要种植小麦、玉米、棉花，间杂有果园、桑园、菜园和苗圃等。本矿井建设期间，所需要建设材料，除钢材、木材和部分水泥需由国家计划供应外，其它砖、石、砂等土产材料，均由当地供应，满足建设需要。矿区已建有 110Kv 罗广区域变电所，向本矿井供电的两回 35Kv
4、输电线路已建成送电。四、矿区气候条件本区属温带季风区的海洋大陆性气候。根据邹城市气象局 19591999年气象资，历年平均气温 17.9，最高气温 40.3，最低气温-18.3。历年平均降水量为 708.14mm，年最大降水量为 1263.8mm。区内冬季多北风，夏季多南风，最大风速 16m/s。冰冻期为十二月至次年三月，最大冻土深度 0.27m。五、矿区水文及工农业供水区内主要河流有白马河及其支流泥河，纵贯全区，向南流入南阳湖，皆属季节性河流。白马河全长 76km，河床宽 10420m，曾测得最大流量为 568m3/s，流量随季节变化，由干枯断流至洪水泛滥，与第四系有水力联系。在东滩井田范围
5、内，白马河长 7km，并有支流泥河和友谊河。井田内白马河河床宽 2090m，河堤经加固后实测标高为+45.50+52.91m，历年最高洪水位为+39.62m+60.87m。本矿区工业及生活用水的主要供水水源为第四系上组砂岩层水和矿井净化水。水质类型为 HCO3CaNa，矿化度 0.37g/L。供水水源的取水方式采用管状井分散取水。矿井每日排水量约为 4500 m3，全部进入污水净化站进行处理，净化水主要用于井下防水注浆、洒尘、电厂冷却、洗煤厂补充用水。第二节 井田地质特征中国矿业大学毕业设计说明书第 页一、井田地形及勘探程度兖州煤田构造形态为一宽缓的不对称倾伏向斜，轴向北东东，向东倾伏。向斜内
6、次一级宽缓褶皱发育，伴有为数不多的断裂构造。东滩井田为于兖州向斜的轴部和深部，倾角平缓，一般 39，平均 7，最大 18，最小近水平状态。井田的勘探程度：全区经过普查、详查、精查勘探及使用综合勘探的精查补充勘探后，完成钻孔 145 个，地震物理点 3466 个，平均每平方公里有 2.13 个，地震物理点 23.9 个，共计工程量为 10621.27m，其中水文钻孔 3 个，为1865.61m。二、井田煤系地层兖州煤田含煤地层为中石炭统本溪组、上石炭统太原组和下二叠统下部山西组。1、中石炭统本溪组（C 2b）本组与下伏中奥陶统马家沟组呈假整合接触，顶界至十二灰顶面为界，全厚29.638.36m，
7、平均厚 34m 左右。岩性主要由灰色至乳白色石灰岩、浅灰至灰色铝质泥岩、粉砂岩和杂色铝质泥岩组成，属小幅度震荡频繁的滨海浅海沉积环境；在短暂海退时，沉积了两层薄煤层，均无工业价值。2、上石炭统太原组（C 3t）本组与下伏中石炭统本溪组呈假整合接触，顶面至山西组分界砂眼底面为界，全厚 174218m,平均厚 184.74m，一般厚度 180190m。区内保存完整，未受侵蚀，为海陆交互相沉积，岩相旋回和粒度韵律清晰、稳定。岩性主要为深灰至灰黑色粉砂岩、泥质岩、灰色铝质泥岩、灰绿至灰白色中、细砂岩，含薄层石灰岩 10层，煤层 24 层。其中主要可采煤层有第 16 上 、17 煤层，局部可采煤层有第6
8、、15 上 、18 上 2 煤层。石灰岩中三灰和十 下 灰两层较厚，层位厚度稳定，为全区煤层对比的主要标志层。据岩性、岩相及其沉积特征分为上、中、下三段。（1）上段中国矿业大学毕业设计说明书第 页第三层灰岩以上至山西组分界砂岩底界为上段，厚 3545m，一般 40m 左右。沉积环境为宁静的滨海平原沉积，岩性、岩相稳定，以深灰色、灰黑色粉砂岩、泥质岩为主，含煤三层，即 4、5、6 煤层，第 6 煤层局部可采。（2）中段第三层灰岩至第十 下 灰岩以上为中段，厚 100120m。沉积环境为小幅度震荡频繁的滨海平原沉积，岩性、岩相有一定变化，相律不明显，结构复杂，灰岩、煤层多而薄，中下部含可采煤层一层
9、，即 15 上 煤层。（3）下段第十 下 灰岩以至本溪组十二灰顶界为下段，厚 3540m，为宁静的滨海平原沉积，岩性、岩相稳定，以深灰色、灰黑色粉砂岩、泥质岩、铝质泥岩为主，富集第 16 上 、17、18 上 2 等三层煤层，其中第 16 上 、17 煤层全区可采，第 18 上 2 煤局部可采。3、下二叠统下部山西组（P 11s）本组与上石炭统太原组呈整合接触，顶面至下石盒子组分界的粗砂岩底面为界，全厚 105.92152.63m，平均厚度 133.98m，厚度有一定变化，西北厚，东南薄，遭受不同程度的侵蚀，在侵蚀教严重的地段，蒙阴组红层下出现第 2、3 煤层侵蚀露头，根据岩性、岩相及含煤特征
10、，本组可分为上、下两段。（1）上段由杂色铝质泥岩下石盒子分界粗粒砂岩为界，厚 2350m，一般厚 35m 左右，由北向南逐渐变薄，为纯陆相地层，岩性由杂色铝质泥岩、灰至灰绿色细中粒砂岩、灰至深灰色粉砂岩等组成，不含煤。底部杂色粘土岩距下段第 2 煤层一般3050m，其间距由北向南逐渐增大。（2）下段由山西组底界砂岩至杂色铝质泥岩底界，厚 100m 左右，为本区主要含煤段，由陆相和过渡相组成。岩性主要由灰灰白色中粒砂岩、细砂岩、深灰色粉砂岩、细砂岩与粉砂岩互层及煤层组成。中下部含可采煤层 23 层，即第 2、3（3 上 、3 下 ）煤层，其中第 2 煤层为局部可采煤层，第 3（3 上 、3 下
11、）煤层厚度大，有中国矿业大学毕业设计说明书第 页5.1610.54m，平均 8.53m，为本区主要煤层。本段砂岩比较发育，其中第 2 煤之上约 20m 处的河床相中、粗砂岩和第 3 煤层底板具浑浊状层理和底栖动物通道的滨海相中粒砂岩，为良好的标志层。另外，在第 2 煤层之上约 10m 处的灰至浅灰色鲕状铝质泥岩，亦可作为对比的辅助标志。二、井田地质构造兖州煤田的大地构造位于华北地台鲁西台背斜的西缘，鲁西南断块坳陷济宁地堑的东部。兖州煤田北部和南部分别为两个近东西向的地堑构造。北部为汶泗断层与郓城断层所控制的汶上宁阳地堑构造；南部为荷泽断层、凫山断层与单县断层所控制的成武鱼台地堑构造。峄山断层两
12、侧，由北至南，分布着一系列北东走向的宽缓褶曲，背斜、向斜相邻相间。东滩井田位于兖州向斜的核部和深部，地质构造复杂程度属较简单，以宽缓的褶皱为主，伴有一定数量的断裂构造。（1）褶皱构造东滩井田受区域地质构造的制约，井田内地层产状平缓，次一级褶皱普遍发育，致使地层产状不论其走向、倾向和倾角均有较大变化。地层走向大致以北3060东为主，倾向北西或南东，倾角一般 39，平均 7，最大可达18（断层带除外） ，最小接近水平状态。次级褶皱大部属宽缓的、短轴的、波状褶皱，背斜、向斜相邻相间、定向排列，轴向总的以北东至北东东向为主，井田南端因受峄山断层影响，褶皱轴向转为东西至北西向。褶皱轴不仅在平面上有弯曲，
13、而且在剖面上有起伏（见表 11） 。表 11 井田主要褶曲一览表褶曲名称 性质 褶曲轴向褶曲长度(m)褶曲宽度(m)褶曲指数褶曲幅度(m)褶曲位置C1 背斜 N78近 EW 向 2850 1000 0.065 65 井田南部第 12 勘探线C2 向斜 NEEEWNWW 2860 620 0.016 12 井田东南第中国矿业大学毕业设计说明书第 页46 勘探线C3 背斜 N5570E呈 S 形弯曲4200 900 0.061 55 井田中南第 27 勘探线C4 向斜 N3565E 呈反 S 形弯曲2800 1000 0.045 45 井田中南第 26 勘探线C5 背斜 N75W近 EW向1600
14、 700 0.021 15 井田中部第 56 勘探线C6 向斜N75W EWNE6080 E5400 1200 0.038 45 井田中部第711 勘探线C7 背斜N35E N7555EEWN80W7000 1100 0.045 50井田中部第45 线至1112 线C8 向斜EWN45EN70EN55W5500 1000 0.050 50 井田中部第913 勘探线C9 背斜N55EEWN60E 3400 900 0.061 55井田东北第1417 勘探线(2)断裂构造本井田经勘探发现和证实的主要断层有 7 条（见表 12） 。落差较大的断层大部分都分布在井田的东部和北部边缘，构成井田和煤田的自
15、然边界。断层以高角度的正断层为主，影响生产的大断层两条。所有的正断层都切割上侏罗系的红色砂层，且断层不论间距大小，都切割次级褶皱。 井田内未发现岩浆岩侵入活动。表 12 井田主要断层一览表中国矿业大学毕业设计说明书第 页断层名称 性质 走 向 倾向倾角()垂直断距(m)控制情况断层位置峄山断层 正 N35EN18W W 80 2000 基本控制 边界一号井东断层 正 N25EN10W E 70 060 控制清楚 南东 翼F11 断层 正 N50E近 EW S 70 015 控制清楚 东翼F6 断层 正 N1525W E 70 080 初步控制 南翼FS18 断层 正 N1530W S 70 0
16、20 基本控制 边界FS68 断层 正 N15W 10E S 70 020 基本控制 边界F60 断层 逆 N4060E NW 50 045 基本控制 边界三、井田水文地质兖州煤田东面被峄山断层切割，对盘为太古界片麻岩和寒武系地层，南北西三面以煤层露头为界，分别由水量丰富的邹西、兖西及曲阜奥灰水源所围。由于煤田东部峄山断层的下盘为隔水层，其余三面煤系含水层与奥灰水不对接，第四系全区发育，故兖州煤田为一相对独立的水文地质单元。煤田内地下水的补给、排泄条件均不良，水文地质条件属简单中等类型。1、含水层根据岩性、含水介质特征及地下水类型，井田内含水层自上而下可分为：第四系砂层、砂砾层孔隙承压含水层，
17、侏罗系上统蒙阴组砂岩孔隙裂隙承压含水层，二迭系山西组第 3 层煤顶、底板砂岩裂隙承压含水层，石炭系太原组第三层灰岩，第十下层灰岩岩溶裂隙承压含水层，本溪组第十四层灰岩岩溶裂隙承压含水层及奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层（见表 13） 。2、隔水层（1）第四系中组隔水层组中组厚 28.30163.70m，平均 61.59m。岩性以灰绿色粘土、砂岩粘土为主，中国矿业大学毕业设计说明书第 页夹粘土质砂砾层，含少量砂浆及铁质结核。粘土类厚度占本组厚度的 75.1%，较稳定的粘土层有 45 层，厚 23.675.5m，平均 42.4m，且单层粘土厚度较大，可塑性较高，因而本隔水层性能良好，能有效地阻隔第四系
18、上组水和大气的入渗补给。（2）下石盒子组隔水层组厚度 0181.88m，分布于井田的北部及西部，岩性为紫红、灰绿色的花斑状杂色粘土岩为主，间夹粉砂岩及灰白、灰绿色砂岩，底部普遍发育厚 5m 的底砾岩。本组隔水性能良好。（3）太原组泥岩、铝质泥岩隔水层组太原组三灰至十下灰平均间距 110m。主要由灰 深灰色粉砂岩，棕深灰色铝质泥岩、泥岩和灰深灰色中细砂岩组成，中夹薄层不稳定灰岩 6 层和薄层不可采煤层 11 层。其中泥岩、铝质泥岩为良好的隔水层组，可有效地阻隔三灰与十下灰含水层之间的水力联系。（4）17 煤到十四灰泥岩、铝质泥岩隔水层组17 煤到十四灰平均间距 29.5m。主要由灰深灰色铝质泥岩
19、、细砂岩、粉砂岩组成，中夹薄层不稳定灰岩 2 层和薄层不可采煤层 4 层。其中铝质泥岩为良好的隔水层组，可有效地阻隔十下灰与十四灰含水层之间的水力联系。（5）十四灰至奥灰铝质泥岩、泥岩隔水层组十四灰到奥灰间距 2.516.89m，平均 6.50m。主要由铝土岩和铁质泥岩组成，为良好的隔水层组。正常地段，可以有效地阻隔奥灰与十四灰的水力联系，但在隔水层组较薄处或断裂构造发育部位需引起重视。3、边界断层的导水性（1）东部边界峄山断层走向 NW30NE30，倾向 W，倾角 70，落差2000m。井田内煤系地层与对盘太古界片麻岩接触，裂隙不发育，属于弱透水隔水边界，据南屯矿矿井地质报告，峄山断层在南屯
20、井田范围内为导水断层。（2）北部边界滋阳断层中国矿业大学毕业设计说明书第 页走向 NW30NW65，倾向 NE，倾角 70，落差400m ，中段被宣村断层及北宫村断层切割。井田范围内煤系地层与曲阜井田的侏罗系上统蒙阴组对接。据水文资料，属于不均一透水边界。（3）南部边界皇甫断层走向 NW83NE60，倾向 N，倾角 50，落差 0100m。据水文资料，属于弱透水边界。（4）西北部、西部、西南部边界作为人为边界，东滩矿分别与兴隆庄、鲍店、南屯矿相邻。由于这三个浅部矿井先行开采，东滩矿受浅部矿井排水影响，局部地区已形成侏罗系红层水位降落漏斗。4、井田涌水量据矿井地质资料，井田最大涌水量为 713
21、m3/h，正常涌水量为 249 m3/h。表 13 含水层水文地质特征表备 注来源于精补、 基建期间水源 井资料 来源于精补、 基建期间主井 筒、西风井两 检查孔资料 精补报告东6号孔资料 建井时北回风 上山化验资料 精补期间东49号孔抽水实验 资料含水类 型 孔隙承 压水 孔隙承 压水 孔隙承 压水 孔隙、 裂隙承 压水 孔隙、 裂隙承 压水 裂隙承 压水 裂隙承 压水 岩溶裂 隙承压 水 岩溶裂 隙承压 水 岩溶裂 隙承压 水岩溶裂 隙承压 水井下最 大涌水 量 （m3/h）54.2 570 52.9 115.2矿化度 (g/L) 0.37 0.533 1.348 1.135 1.32 1
22、.32中国矿业大学毕业设计说明书第 页水质类型 HCO3Ca2+Na+SO42HCO3Na+SO42HCO3Na+HCO3Na+Ca2+HCO3Na+HCO3Na+单位涌水 量 （L/S.m） 1.788.870.0016 0.00593.7520.03460.04390.00004690.324 0.48 0.0032静水位 标高 （m） +39.2 +40.43 +29.8+33.81 +26.71 +38.88 +37.5厚度（m） 最小最大 平均 7.1718.49.47 030.914.10 118.60121.81 248.37.5341.7223.78153720 4.311.2
23、6.412.567.535.372.5016.896.5 450730上组 中组 下组 上段 下段 3煤顶板 砂岩 3煤底板 砂岩 第三层石 灰岩 第十下层 石灰岩 第十四层 石灰岩 奥陶系灰 岩含水层名称第 四 系侏罗系上统蒙阴组二迭系下统山西组石炭系上统太原组石炭系本溪组奥陶系第三节 煤层特征一、煤层埋藏条件兖州煤田为石炭二叠系全隐蔽式煤田，其构造形态为一宽缓的不对称倾伏向斜，轴向北东东，向东倾伏。东滩井田倾角平缓，一般 39，平均 7，最大 18，最小近水平状态。煤系和煤层沉积稳定，标志层明显。煤层露头深度 606.6m，风化带深度 588.4 m。二、可采煤层特征中国矿业大学毕业设计说
24、明书第 页1、含煤性本井田含煤地层为山西组和太原组，平均厚度 319m，含煤 27 层，煤层平均总厚 18.77m，含煤系数 5.88。全区可采煤层计有 3、16 上、 、17 等三层煤。2、可采煤层（1）3 煤层位于山西组下部，下距第三层石灰岩 4550m 左右，比较稳定。该煤层有分岔合并，该煤层大致在第 13 勘探线以北和靠近兴隆庄、鲍店井田的西部边缘一带为单一煤层，厚度 5.1610.54m，平均 8.53m，含夹矸 23 层，属稳定煤层。（2）16 上 煤层位于太原组下部，煤层厚度 0.601.25m，平均 0.93，一般无夹石，偶见一层 0.10m 以内的夹石，结构简单，属稳定煤层。
25、（3）17 煤层位于太原组下段富集煤层群的中部，煤层厚度 0.622.36m ，平均 0.98m。无夹石或偶有一层夹石，厚度多在 0.2m 以内，结构简单，属稳定煤层。表 14 可采煤层基本情况一览表评价指标煤层编号煤层厚度等级全井田 厚度最小最大平均厚度（m）稳定程度 结构夹石层数厚度（m）间距（m）最小最大平均3 特 厚 煤 层 5.1610.54 8.53 稳定 复杂 230.020.60 99.74239.56169.8116 上 薄煤层 0.601.25 0.93 稳定 简单 0100.1017 薄煤层 0.622.36 0.98 稳定 简单 0100.207.2516.6110.7
26、8三、煤层围岩性质 1、3 煤层直接顶板以粉砂岩（64.2）为主，厚 1.0012.88m ，平均 3.14m。次为泥中国矿业大学毕业设计说明书第 页岩（29.7）和细砂岩（6.1） ，节理发育，破碎易冒落，局部区域发育一层炭质泥岩伪顶，厚 0.3m，老顶厚 1020m，为中细砂岩，厚层状，硅质胶结，属最坚固至坚固岩石，抗压强度 9001300kg/cm 2。煤层直接底板一般为深灰色粉砂岩，次为灰色细砂岩，局部区域发育一层深灰色泥岩伪底。2、16 上 煤层直接顶板为十 下 石灰岩，一般无伪顶，稳定较好。灰岩厚 2.567.53m ，平均5.38m，属于坚固至很坚固岩石，抗压强度 1600 24
27、00kg/cm2，灰岩下部有时含泥质后灰质条带，则力学强度有较大降低，底板一般为中、细砂岩，有时有铝质泥岩或泥岩伪底。3、17 煤层直接顶板以第十一层石灰岩（59.8）为主，厚 0.584.05m ，平均 1.33m，十一灰岩沉积不稳定，厚度变化较大，经常相变为粉砂岩（16.9） ，泥岩（11.7）和细砂岩（11.6） ，无明显规律。十一灰岩抗压强度为23503200kg/cm 2，而粉砂岩为 435662kg/cm 2，相差悬殊，给顶板管理造成一定困难。底板普遍为铝质泥岩，厚 1m 左右，再下一般为粉砂岩。中国矿业大学毕业设计说明书第 页灰 白 色 硅 质 中 粒 长 石 石英 砂 岩灰 色
28、 泥 质 细 砂 岩煤 （ 6）深 灰 色 泥 质 细 砂 岩深 灰 色 粉 砂 岩灰 黑 色 泥 岩煤 （ 4）灰 色 粘 土 岩深 灰 色 粉 砂 岩灰 色 石 灰 岩 （ 二）煤 （ 5）灰 色 粘 土 岩灰 黑 色 粉 砂 岩灰 白 色 钙 质 中 砂 岩灰 黑 色 泥 岩深 灰 色 粉 砂 岩灰 色 硅 质 中 砂 岩灰 黑 色 粉 砂 岩3煤深 灰 色 粉 砂 岩深 灰 色 粉 砂 岩综 合 柱 状 灰 色 粉 砂 岩煤 （ 2）灰 色 粘 土 岩深 灰 色 粉 砂 岩0.8513.47.02.368.001.73593874.5.30.61.702.65.301.8.630.1.
29、93.801.6045.100.31.2.40.2.6.5.015.23.60.7.00.13.98.2.601.68.315.610.284.92.734.10.25.163.52.64.700.848.52.9012.31.8一 般 厚 度 （ m)两 极 厚 度 （ m)09.306.501.84.52.6.68.00.8254.30.灰 白 色 硅 泥 质 中 粗 砂 岩 岩 石 名 称图 12 煤层综合柱状图中国矿业大学毕业设计说明书第 页四、煤的特征1、煤质（1）灰分3 煤层原煤灰分平均为 14左右，属于低中灰煤；16 上 、17 煤层原煤平均为 12左右，属于低灰煤。见表 15。
30、（2）硫分山西组煤层均为特低硫煤，太原组煤层硫分含量较高，属中高硫煤，一般为富硫煤，详见表 15。（3）磷分3 煤层为低磷煤，16 上 、17 煤层为特低磷煤，详见表 15。表 15 煤质主要特征表项目煤层灰分（）硫分（）磷分（）挥发分（%）发热量（MJ/kg）容重（t/m 3）牌号3 煤 14.16 0.44 0.0118 38.09 28.96 1.32 QM16 上 煤 12.33 3.18 0.0100 44.08 29.40 1.32 QM17 煤 11.55 3.64 0.0090 44.27 29.88 1.34 QM2、煤的牌号根据资源勘探阶段煤质化验结果，各煤层的工业牌号均为
31、低变质的气煤（QM） ，太原组煤层较山西组煤层略偏肥。主采煤层 3#煤为气肥煤（QM 44） 。3、煤的硬度可采煤层的单向抗压强度为 200300Mpa。五、煤的工业用途1、山西组各煤层经洗选后各项指标均能达到炼焦用煤要求，宜作配焦用煤，太原组煤层硫分含量较高，若与低硫煤混合降低硫分后，亦可作配焦用煤。2、山西组煤层均为气煤，低灰低硫低磷，高发热量高灰熔点，系良好的动中国矿业大学毕业设计说明书第 页力用煤。太原组煤层因含硫分较高，仅适合热电用煤。3、本矿井各煤层煤的焦油产率较高，一般为富油煤和高油煤，均符合低温干馏用煤要求，经进一步半工业性炼油试验后，亦可考虑用作炼油用煤。六、煤的含瓦斯性根据
32、勘探阶段取样器采区主要煤层 3、16 上 、17 煤层的 19 个瓦斯煤样化验结果，瓦斯都不大。从瓦斯含量看，CH 4 平均含量小于 1cm3/g。本矿井瓦斯等级为一级瓦斯矿，本矿井投产以来，据 19901998 年矿井历年瓦斯鉴定成果；全矿井瓦斯相对涌出量为 0.666m3/t，绝对涌出量为 3.316m3/min，采区最大相对涌出量为 0.788 m3/t；矿井 CO2 相对涌出量为 2.139m3/t，绝对涌出量为10.601m3/min，采区最大相对涌出量为 3.209m3/t，矿井瓦斯等级可以定级为低瓦斯矿井。七、煤尘的爆炸性影响煤尘爆炸的主要因素是煤中的挥发分产率，煤的挥发分愈高，
33、煤尘爆炸的危险性愈大。本矿井煤的可燃基挥发分产率 Vdaf 均在 35以上，又据矿井资料分析，煤尘的爆炸性指数均在 38以上，煤尘有爆炸性危险。八、煤的自然发火倾向各煤层均有自然发火的倾向，属二类自燃，发火期一般为 36 个月，最短发火期为 18 天，本矿井煤的自燃发火等级为 12 级，即容易自燃发火至自燃发火。第二章 井田境界和储量第一节 井田境界一、井田划分的依据中国矿业大学毕业设计说明书第 页在煤田划分为井田时，要保证各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的开发。煤田范围划分为井田的原则有：1、井田范围内的储量，煤层赋存情况及开采条件要与矿井生产能力相适应；2、保证井田有合理
34、尺寸；3、充分利用自然条件进行划分，如地质构造（断层）等；4、合理规划矿井开采范围，处理号相邻矿井间的关系。二、井田范围-620F1断层S8断 层 8断层兴 隆 庄 煤 矿-740东东兴 隆 庄 煤 矿鲍店煤矿 兴 隆 庄 煤 矿F60断 层 F6断层一号井东断层 峄山断层图 21 井田境界示意图东滩井田位于山东省邹城、兖州、曲阜三市接壤地区。井田境界为：东北以FS18 断层和 FS68 断层为界；东以峄山断层为界；西南以鲍 61 号孔和 204 号孔的连线垂直下切与鲍店煤矿为界；西北以 35 号孔及 54 号孔连线为界；西以 54中国矿业大学毕业设计说明书第 页号孔与 218 号孔的连线垂直
35、下切与兴隆庄煤矿相临；南至 F60 断层与南屯井田相邻（如图 21） 。井田东西长约 6.77km，南北宽约 4.84km，面积 32.75km2。开采深度标高为-400-1000m。地层走向以 3060东为主，倾向北西或南东。第二节 矿井工业储量一、勘探类型及储量等级的圈定5、 井田勘探类型根据矿井勘探情况，其勘探类型为类型。6、 钻孔及勘探线分布全区经过普查、详查、精查勘探及使用综合勘探的精查补充勘探后，使完成钻孔 145 个，地震物理点 3466 个，平均每平方公里有 2.13 个，地震物理点23.9 个，共计工程量为 10621.27m，其中水文钻孔 3 个，为 1865.61m。京沪
36、铁路以西块段，3、16 上 、17 煤层勘探工程间距和见煤点控制密度为：A 级 750 m；B 级 1500 m；C 级 3000 m。京沪铁路以东块段，3、16 上 、17 煤层勘探工程间距和见煤点控制密度为：A 级 500m；B 级 1000 m；C 级 2000 m。二、储量等级的圈定根据对煤矿床的勘探，研究程度和煤炭工业建设的需要，将煤炭储量划分为A、B、 C、D 四级。由于本矿井煤质稳定，煤类单一，水文地质条件中等，煤系中无岩浆岩破坏活动，因此储量级别的划分主要依据对地质构造和煤层的控制、研究程度。总的来看，京沪铁路以西地质构造复杂程度总体上偏简单，以东偏中等，一号井东断层以西，第
37、14 勘探线以南，地质构造复杂程度较简单；一号井东断层以东，第 14 勘探线以北，地质构造复杂程度偏复杂。邻近不可采边界的块段均不圈定高级储量；中国矿业大学毕业设计说明书第 页断层煤柱不圈定高级储量，一律降为 C 级储量；对难以开采的小而孤立的块段，不圈定储量，不进行单独计算。三、煤层最小可采厚度该井田煤层倾角小于 25，各煤层经洗选后均能达到炼焦用煤要求，根据生产矿井储量管理规程的规定，确定煤层的最小可采厚度为 0.70 m。四、矿井工业储量的计算矿井工业储量是指在井田范围内，经过地质勘探，煤层厚度与质量均合乎开采要求，地质构造比较清楚，目前可供利用的可列入平衡表内的储量。矿井工业储量一般即
38、 A+B+C 级储量。井田范围内全区可采煤层为 3 煤、16 上 煤和 17 煤共 3 层煤。其中，3 煤平均厚度为 10.44m， 16 上 煤平均厚度为 0.93m，17 煤平均厚度为 0.98m，可采煤层总厚为 10.44m。矿井的工业储量根据经纬网网格法来计算。经过计算，得出井田范围内有123 个经纬网格，根据煤层倾角分为两部分：第一部分煤层平均倾角平均 7，完整方格个数为 90 个，不完整部分拼合方格 13 个；第二部分煤层平均倾角为18，完整方格个数为 12 个，不完整部分拼合方格 8 个。每个经纬网方格的面积为 S=500500=250000m2，煤的容重取 1.35 t/m3。
39、矿井工业储量的计算公式如下： Zg = N1SM/cos 1+ N2SM/cos 2 （21）式中 Z g矿井工业储量，万 t；S 每个经纬网方格的面积，m 2；N1第一部分煤层倾角较小部分面积，m 2；N2第二部分煤层倾角较大部分面积，m 2；M煤层平均厚度；煤的平均容重，t/m 3；中国矿业大学毕业设计说明书第 页 1第一部分煤层平均倾角，； 2第二部分煤层平均倾角，。则矿井的工业储量为：Zg = N1SM/cos 1+ N2SM/cos 2=25000010310.441.35/cos72500002010.441.35/cos18=43974.2513 万 t根据东滩矿地质勘探资料，矿
40、井各级储量具体情况见表 21。表 21 矿井工业储量表 （单位：万 t）A 级 A+B 级 储量级别项目A+B+C 级储量 储量 百分比 B 级储量 C 级储量 储量 百分比全矿井 43974.2513 20381.9391 0.463 12894.059210698.2530 33275.9983 0.757第一水平 35929.1536 17461.5686 0.486 10850.6044 7616.9806 28312.173 0.788第二水平 8045.0977 2920.3705 0.363 2043.4548 3081.2724 4963.8253 0.617（其中，百分比为该
41、级储量与其对应工业储量的比率。 ）由表中数据可以看出：井田范围内 A+B 级储量占工业储量的 75.7%，大于 40%；第一水平内 A+B 级储量占水平工业储量的 78.8%，大于 70%；第一水平内 A 级储量占水平工业储量的 48.6%，大于 40%。根据矿井设计指南中关于矿井井型与矿井设计的高级储量比例之规定，本矿井的储量符合煤炭设计规范的要求。第三节 矿井可采储量一、各类永久煤柱的计算1、各类永久煤柱留设宽度及其依据各类永久煤柱包括京沪铁路煤柱、兖石铁路煤柱、工业广场煤柱、西风井煤中国矿业大学毕业设计说明书第 页柱、矿井边界煤柱、断层煤柱。具体留设如下： （1）铁路煤柱京沪铁路煤柱按照
42、原煤炭工业部79煤半字第 270 号文批复“关于印发山东省东滩矿井初步设计审查意见的通知” ，确定京沪铁路煤柱保护等级为级，保护煤柱围护带宽度为 20m。设计留设岩层移动角为：第四系 35，上侏罗红层 55，煤系地层 75。由于京沪铁路基本上垂直煤层走向方向，所以铁路两侧岩层走向移动角可认为近似相等。根据垂直剖面法作图，如图 22 所示。350.6180.629.73煤17煤图 22 京沪铁路保护煤柱剖面图由此算得的铁路一侧煤柱宽度为： b=95.57/tan35+350.26/tan55+383.14/tan75=136.4881+245.2547+102.6621=484.4049（m）根
43、据东滩矿现场生产经验，取 b=500m，以保证京沪铁路大动脉的安全。则京沪铁路煤柱总宽度为：B=5002+60=1060（m）兖石铁路煤柱中国矿业大学毕业设计说明书第 页按照山东省煤炭工业局2000鲁煤生字第 73 号文“关于东滩煤矿偃石铁路和北风井保护煤柱留设的批复” ，确定兖石铁路保护等级为级，保护煤柱卫围护带宽度为 15m。保护煤柱岩层移动角拟采用85鲁煤生字第 355 号文的数据：第四系 45，红层 65，煤系地层 75。由于兖石铁路基本上垂直煤层走向方向，所以铁路两侧岩层走向移动角可认为近似相等。根据垂直剖面法作图，如图23 所示。 20.81.635.69.73煤17煤图 23 兖
44、石铁路保护煤柱剖面图由此算得的铁路一侧煤柱宽度为： b=95.57/tan45+350.26/tan65+383.14/tan75=95.57+163.329+102.662=361.561（m）取 b=370m。则兖石铁路煤柱总宽度为：B=3702+65=805（m）（2）工业广场保护煤柱根据关于煤矿设计规范中若干条文修改的决定（试行） 之规定：井型在240 万 t/a 及以上，占地面积指标为 1.0 公顷/10 万 t。据此，确定工业广场占中国矿业大学毕业设计说明书第 页地面积为 24 公顷，工业广场的形状为长方形，长 600m,宽 400m。又根据煤炭工业矿井设计规范之规定，工业广场属二
45、级保护，其围护带宽度为 15m。因此，加上围护带，工业广场需要保护的尺寸为：长宽=630430=270900m 2。根据垂直剖面法作图，如图 24 所示。13 7564075630457ABCDabcdhk图 24 工业广场保护煤柱剖面图由作图法可得工业广场保护煤柱尺寸为：AD=1370.5922m；BC=1424.1821m；hk=1197.3872m。（3）西风井保护煤柱根据垂直剖面法作图，如图 25 所示。中国矿业大学毕业设计说明书第 页13 75 756446BLACDabcdhk图 25 西风井保护煤柱剖面图由作图法可得保护西风井煤柱尺寸为：AD=720.9039m；BC=731.6
46、219m；hk=726.2629m。（4）矿井边界煤柱矿井边界煤柱人为边界者留设如下：西部与鲍店矿井边界，按95兖矿局生字第 678 号文，本矿一侧留设 25m 保护煤柱；西北部与兴隆庄矿井边界煤柱，按鲁煤生1999第 145 号文，本矿一侧留设 40m 保护煤柱。（5）断层煤柱根据东滩矿井现场生产经验，断层按性质、落差大小及其对煤层破坏程度，断层煤柱留设如下：一号井东断层两侧各留 50m 煤柱，其他断层按其落差大小不同，落差50m的断层，两侧各留 50m 的煤柱；落差20m 50m 的断层，两侧各留 30m 煤柱；落差10m 20m 的断层，两侧各留 20m 煤柱；落差10m 的断层不留设断
47、层煤柱。2、各类永久煤柱损失的计算方法各类永久煤柱损失的计算公式如下：P=SM/cos （22）中国矿业大学毕业设计说明书第 页式中 P永久煤柱损失煤量，万 t；S煤柱的面积， m2；M煤层平均厚度；煤的平均容重，t/m 3；煤层平均倾角，。7、各类永久煤柱损失的计算结果各类煤柱不可避免会有重叠，当各类煤柱相互重叠时，应根据优先级不同，其储量应算入优先级较高的煤柱之中。例如，京沪铁路煤柱与兖石铁路煤柱相重叠部分，其储量应算入京沪铁路煤柱；铁路煤柱与工业广场煤柱相重叠部分，其储量应算入铁路煤柱；矿井边界煤柱与断层煤柱重叠部分，其储量应算入矿井边界煤柱，其余类推。计算结果见表 22。表 22 各类永久煤柱损失煤量计算结果表 (单位：万 t)铁路煤柱煤柱类别水平 京沪铁路兖石铁路工广煤柱边界煤柱断层煤柱风井煤柱 总计第一水平 6339.6696 711.5333 419.5275 824.9250 391.2750 509.0753 9196.0058第二水平 1419.5509 159.3234 93.9388 184.7136 87.6126 113.9899 2059.1291合计 7759.2205 870.8567 513.46631009.6390 478.8876 623.0652 11255.1349二、矿井可采储量的计算矿井可采储量的
