【正文】 田的基底地層。主要巖性為翠綠、深綠色綠泥石片巖，雜色滑石片巖、板巖、千枚巖、大理巖、白云巖等，裂隙發(fā)育，裂隙內(nèi)常充填石英及方解石脈。井下見于斜井和豎井井筒、1780、1700、1650、1600、1521450、1400巖石大（中）巷、1550東部回風(fēng)石門、1500材料運(yùn)輸石門、1450皮帶巷、2軌下、2皮下等巖石巷道中。厚度不詳。中、新生界地層直接超覆沉積其上。除上述外，在獐兒溝、炭洞溝一帶零星出露有超基性巖體，主要巖性為黑褐色、紫紅色、墨綠色蛇紋石化、硅化、綠泥石化之角閃輝石巖與橄欖巖，以巖株形式產(chǎn)出，侵入于震旦系湟源群地層中。其侵入時(shí)代有爭(zhēng)議，多數(shù)認(rèn)為是加里東期。 皮斜井井田及附近的地質(zhì)構(gòu)造：窯街煤田位于祁呂賀“山”字型構(gòu)造體系西翼的“多”字型構(gòu)造部分的第二條斜列褶帶—哈拉古背斜和第三條斜列褶帶—馬牙雪山大背斜之間的門源槽地的東南端。窯街煤田的成煤環(huán)境自始至終都受著祁呂賀“山”字型構(gòu)造體系的控制。侏羅紀(jì)晚期到白堊紀(jì)早期，由于受區(qū)域應(yīng)力的作用，在煤田西南部沉積邊緣附近形成了北東向的一系列短軸褶皺構(gòu)造，分別為喇嘛溝背斜、馬家?guī)X向斜、程家窯背斜、塌山向斜、羊場(chǎng)背斜、機(jī)修廠向斜等。它北起連城以西，向南東到塔兒溝折向南東東，經(jīng)連城鋁廠過大通河，到樂山村南再折向南南東，經(jīng)獐兒溝、炭洞溝、捷路溝進(jìn)入海石灣，向南延伸到下旋子。井田中間大斷裂是一條長(zhǎng)期發(fā)育、多期活動(dòng)、具有復(fù)雜力學(xué)性質(zhì)及演化歷史的深大斷裂帶，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)研究所通過對(duì)斷裂帶中穿插的蛇紋石化、石棉化角閃巖及花崗閃長(zhǎng)巖絕對(duì)年齡的測(cè)定，認(rèn)為斷層在加里東運(yùn)動(dòng)晚期和印支海西運(yùn)動(dòng)早期已經(jīng)活動(dòng)；由于該斷層切割了侏羅紀(jì)及白堊紀(jì)地層，因此斷層在燕山運(yùn)動(dòng)晚期還在活動(dòng)。而它的多期活動(dòng)又呈現(xiàn)了壓性和壓扭性等多種力學(xué)性質(zhì)。成煤期該斷層作為同生構(gòu)造控制了窯街煤田的沉積面貌，而成煤后該斷層又對(duì)窯街煤田進(jìn)行了后期改造，另外該斷層與煤層中無機(jī)源CO2氣體的來源和富集有直接關(guān)系。皮斜井井田位于該斷層的西盤之羊場(chǎng)背斜、塌山向斜的傾伏端。這里的地勢(shì)平坦，有利于布置井筒和工業(yè)廣場(chǎng)，合理利用了斷層和褶皺的煤柱。一、褶皺構(gòu)造羊場(chǎng)背斜：軸面走向NEE～NE，傾向SE，向西穿過大通河至煤田中西部消失，向北東至井田煤層底板邊界線逐漸消失。該背斜延伸長(zhǎng)度約400米，最大波長(zhǎng)約150米。西北深部為一單斜構(gòu)造，地層走向N50～80176。E，傾向NW，傾角9～75176。，產(chǎn)狀變化大，淺部平緩，深部較陡，局部受斷層的影響地層產(chǎn)狀有較大變化，使煤層的連續(xù)性受到嚴(yán)重破壞，給煤炭資源的正常開采帶來了一定的困難。西北翼較陡，東南翼較緩，由于不對(duì)稱褶皺構(gòu)造產(chǎn)生。羊場(chǎng)背斜在煤系地層沉積之前就是一個(gè)相對(duì)隆起的古基底，后經(jīng)燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，古基底繼續(xù)上升，從而使沉積蓋層受力褶皺，形成了現(xiàn)今的構(gòu)造形態(tài)。塌山向斜：軸向NEE～NE，和傾伏方向?yàn)镹E，沿井田一水平中部由東南向西北延伸至煤層底板N50～80176。E等高線逐漸消失。該向斜在井田范圍內(nèi)走向長(zhǎng)約800米，最大波長(zhǎng)約200米，西南翼地層走向?yàn)镾50～90176。E，傾向NE，傾角9～22176。，東北翼地層走向N20～80176。W，傾向SW，傾角10～45176。該向斜亦為不對(duì)稱的向斜，西南翼較平緩，東北翼較陡。井田東部及東北部邊緣有一些較小的復(fù)式向背斜構(gòu)造，有明顯的波浪形態(tài)，造成地層產(chǎn)狀變化很大。二、斷裂構(gòu)造皮斜井井田斷裂構(gòu)造較發(fā)育，目前發(fā)現(xiàn)的斷層共有4條（逆斷層2條在煤田內(nèi)，逆斷層2條為煤田的邊界），其中：落差在0～20米之間，破碎帶一般寬3～5m，破碎帶的巖性較復(fù)雜，無論沿走向還是沿傾向絕大多數(shù)均呈緩波狀展布，故其力學(xué)性質(zhì)均具壓扭性。皮帶斜井井田的主要斷層見表1—3 皮帶斜井井田主要斷層一覽表 表1—3序號(hào)性質(zhì)產(chǎn) 狀落 差(m)延伸長(zhǎng)度(m)水平斷距(m)位置走 向(176。)傾向(176。)傾角(176。)1逆N100～130SSW45～800～169607貫穿井田中央2逆N30ENW0～300～61606井田上邊界 煤層及其頂板巖石特征： 井田內(nèi)煤層的傾角變化較大，在9176。～75176。之間，在井田的淺部煤層傾角較平緩，而在深部較陡，煤層傾角小于25176。%，25176?！?5176。%，大于45176。%。因此傾角應(yīng)屬Ⅲf類。該特厚煤層直接頂板為灰白色中細(xì)粒石英砂巖，厚層狀，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母，硅質(zhì)膠結(jié)，致密堅(jiān)硬。井田內(nèi)局部在石英砂巖之下有薄層的炭質(zhì)泥巖，為煤層的偽頂，頁片狀，松軟易冒落。煤層的老頂為油頁巖（油四層）?！Ｖ苯拥装鍨楹谏抠|(zhì)泥巖或炭質(zhì)粉砂巖夾煤線，致密塊狀，遇水易膨脹變軟，～，～。有時(shí)煤層底板相變?yōu)樯皫r或砂礫巖，此類巖石致密堅(jiān)硬，機(jī)械強(qiáng)度較高，穩(wěn)定性好。該煤層為黑色、瀝青光澤，塊狀構(gòu)造，條帶狀結(jié)構(gòu)，階梯狀斷口。中上部特別是中部以光亮型、半亮型煤為主，間夾暗煤條帶，下部以半亮型、半暗淡型煤為主，間夾亮煤條帶。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般含夾矸4～8層，有時(shí)可達(dá)20余層。在井田的西南部（六采區(qū)）距煤層頂板約1米左右，夾有兩層炭質(zhì)泥巖（俗稱CA、CB），～，它們是判斷煤層是否到頂?shù)臉?biāo)志層。在井田的中部距煤層底板約2～3米左右，～（俗稱軟矸），局部相變?yōu)榧?xì)砂巖，在井田的深部這層粘土巖尖滅消失，它是判斷煤層是否到底板的標(biāo)志層。其余夾矸層分布不穩(wěn)定，多呈透鏡狀，且多集中于煤層底板附近。煤層厚度為0～，屬特厚煤層，分布較穩(wěn)定。在井田范圍內(nèi)煤層從西南部向東北部逐漸變厚，煤層等厚線呈現(xiàn)向西南凸出的“U”字形狀，并向深部有變薄之趨勢(shì)；東北部煤厚在60～80m之，在煤田中部斷層、褶皺附近煤層的厚度均勻變化，煤厚在60～70m之間，該處是布置井底車場(chǎng)的有利位置。 煤層特征明細(xì)表 表14項(xiàng)　目參　數(shù)項(xiàng)　目參　數(shù)含煤地層侏羅系中統(tǒng)窯街群第二組 (J2y2)正常涌水量（m3/h）煤層編號(hào)煤一層地溫（℃）煤層平均厚度(m)煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜煤層傾角(176。)9—75煤層穩(wěn)定程度不穩(wěn)定夾矸層數(shù)0—2變異系數(shù)夾矸厚度(m)—普氏硬度（f）1—２CH4絕對(duì)涌出量（m3／min）容重(t/m3)CH4相對(duì)涌出量(m3／)自然發(fā)火期(月)3—6CO2絕對(duì)涌出量（m3／min）煤塵爆炸指數(shù)（%）CO2相對(duì)涌出量(m3／)可采指數(shù)Km=平均相對(duì)瓦斯量(m3/)煤質(zhì)水份灰分揮發(fā)分固定碳發(fā)熱量含硫量含磷量工業(yè)牌號(hào)%%%26MJ/Kg%%不粘煤 瓦斯地質(zhì)：本煤田通過勘探檢測(cè)基本為低瓦斯、低二氧化碳的煤田。斷層為壓性斷層在煤與瓦斯突出方面比較好處理，在以上各分層采掘工作中均未出現(xiàn)過CO2異常涌出情況。,—；。：為了有針對(duì)性地做好礦井水文地質(zhì)，按照目前礦井的含水層、涌水量、開采受水害影響及防治水的難易程度，根據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》第二章礦井水文地質(zhì)類型的劃分及其工作要求將皮帶斜井礦井水文地質(zhì)類型分析如下：一、涌水量礦井平均涌水量為28m3/h，最大涌水量為43m3/h（2004年）。井田基本沒有水，有代表性的含水層為礫石層，而礫石層的涌水量約占礦井涌水量的75%，因此。水文地質(zhì)復(fù)雜類型應(yīng)屬簡(jiǎn)單。二、防治水的難易程度防治水的工程量較小，難度不大，防治水的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果較好。從以上受采掘破壞或影響的含水層、涌水量、開采受水害影響程度及防治水工作的難易程度四個(gè)方面綜合評(píng)價(jià)，皮帶斜井礦井水文地質(zhì)類型應(yīng)屬中等。 煤質(zhì)、煤的牌號(hào)與用途：煤質(zhì)即與煤有內(nèi)在聯(lián)系的各種物理、化學(xué)指標(biāo)的綜合。在生產(chǎn)過程中也采了不少煤樣，但都不是全層厚的樣，煤質(zhì)分析結(jié)果匯總?cè)缦卤恚ū?5）。（1）物理性質(zhì)黑色，瀝青光澤，階梯狀或參差狀斷口，～，，易燃，呈黃色火焰，內(nèi)外生裂隙均較發(fā)育，性脆的長(zhǎng)煙煤。（2）化學(xué)工藝性質(zhì)經(jīng)精查勘探和生產(chǎn)補(bǔ)充勘探階段鉆孔煤樣及生產(chǎn)過程中采樣化驗(yàn)成果確定，原煤工業(yè)分析結(jié)果，分析基水分（W）～%，%，可燃基揮發(fā)分（V）～%，%，灰分（A）～%，%，干燥基發(fā)熱量（Q）～，可燃基發(fā)熱量（Q）～，焦渣特征1—4，全硫平均（S）%，磷分平均（P）%，羅加指數(shù)（LR），%，膠質(zhì)層最終收縮率（X），膠質(zhì)層厚度（Y）為0，焦炭粉狀，曲線形態(tài)呈平滑下降，灰熔點(diǎn)1236—1304℃。煤灰成分分析結(jié)果：SiO2 %，F(xiàn)e2O3 %，Al2O3 %，CaO %，MgO %。元素分析結(jié)果：%， %， %， %?！妗８鶕?jù)煤炭質(zhì)量分級(jí)(GB/T —2004)，煤層按照動(dòng)力煤質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：中灰、特低硫、高熱值的不粘煤。雖然煤為特低硫煤，但煤質(zhì)牌號(hào)為不粘煤，焦油產(chǎn)率低，不能做煉焦和配焦煤，而其發(fā)熱量較高，為良好的動(dòng)力用煤（機(jī)車和火力發(fā)電）、化工用煤及民用煤（露頭附近的煤腐植酸含量較高，可制化肥或提取腐植酸等）。 井田內(nèi)煤層灰分、揮發(fā)分和發(fā)熱量的變化規(guī)律（1）煤層灰分: 窯街煤田成煤環(huán)境為山間斷陷盆地，有豐富的陸源碎屑物補(bǔ)給，因此盆地邊緣附近灰分較盆地中間高，煤層的頂?shù)撞枯^煤層中間灰分含量高。煤層在井田東部大面積受燒變、燒烤影響，其灰分比未燒區(qū)的高。井田內(nèi)煤層灰分變化規(guī)律如下（見附圖15）：⑴在井田東部部分地段煤層灰分大于40%，局部達(dá)到70%，為燒變無煤區(qū)。⑵在井田東部靠近燒變區(qū)附近煤層灰分大于29%的區(qū)域，屬高灰煤區(qū)。⑶在井田東部靠近燒變區(qū)附近煤層灰分在16～29%之間的區(qū)域，屬中灰煤區(qū)。⑷井田大部分區(qū)域灰分在10～16%之間，屬低灰區(qū)。②煤層揮發(fā)分～%之間，%。煤層揮發(fā)分較低區(qū)域僅分布在井田中東部煤層受斷層影響的區(qū)內(nèi)，是因煤層受摩擦高溫使其部分揮發(fā)物質(zhì)逸散消失，并不是煤化程度高所致。因此，%基本能夠反映井田內(nèi)煤層揮發(fā)分的特征，也符合對(duì)煤層揮發(fā)分的分類。項(xiàng)目煤層元素分析(%)煤 灰 分 析(%)膠質(zhì)層測(cè)定CHNOSiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOXY煤層0項(xiàng)目煤層焦渣特征羅加指數(shù)LR低溫干餾T(%)灰熔點(diǎn)(℃)容重T1T2T3t/m3煤層1—4123612731304 井田煤質(zhì)分析結(jié)果匯總 表15③發(fā)熱量井田內(nèi)煤的發(fā)熱量不但與煤的成因類型、煤化程度和煤巖組分相關(guān)，在井田的東部煤層結(jié)構(gòu)較其它區(qū)域復(fù)雜，也是其發(fā)熱量較低的原因，井田大部分區(qū)域?yàn)楦邿嶂得簠^(qū)。2. 礦井工作制度、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 井田境界皮帶斜井井田位于窯街煤田中部，基本呈北東—南西向不規(guī)則的條帶狀展布（見圖2—1）。井田范圍根據(jù)甘肅省國(guó)土資源廳2001年10月15日頒發(fā)的三礦6200000140145號(hào)采礦許可證確定。西部以煤層零點(diǎn)邊界線為界；南部以原窯街礦務(wù)局確定的人工邊界為界，與已報(bào)廢的三號(hào)井相鄰；中東部及東南部以逆斷層上盤煤層底板斷煤交線為界線。東北部以煤層1780底板等高線、紅古區(qū)獐兒溝煤礦相鄰，西北部以煤層1100底板等高線、礦區(qū)鐵路線為界，與深部擴(kuò)大區(qū)相連。該井田周圍的構(gòu)造與相關(guān)地理地形較復(fù)雜，已被相關(guān)研究機(jī)構(gòu)確定不可擴(kuò)大井田。皮帶斜井井田為一不規(guī)則的多邊形，。 皮帶斜井各井口坐標(biāo)一覽表 表2—1井口名稱礦區(qū)獨(dú)立坐標(biāo)國(guó)家三度帶坐標(biāo)X(m)Y(m)Z(m)X(m)Y(m)Z(m)皮斜主井皮斜副井 井田儲(chǔ)量 地質(zhì)資源儲(chǔ)量，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法；煤層容重：。 礦井煤層的投影面積：S′ = 26200200=1040000㎡ 礦井煤層的實(shí)際面積：S =1040000㎡247。cos50176。=1601600㎡ 礦井的工業(yè)儲(chǔ)量：Zg=Vp=1601600= 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量(井的工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久性煤柱損失的儲(chǔ)量。本礦區(qū)斷層的落差在0m至20m小于煤厚，因此采用直接過斷層的方法，較少煤柱損失和搬家工程費(fèi)用)根據(jù)地質(zhì)條件斷層煤柱留20米,邊界煤柱留30米。 Zs==礦井的可采儲(chǔ)量Zk Zk= (ZsH)C Zk =( )= H—井筒保護(hù)煤柱，水平大巷煤柱，階段分界煤柱，斷層損失煤柱,主要上下山煤柱。C—井田可采儲(chǔ)量匯總表水平別煤層類別工業(yè)儲(chǔ)量（萬t）損失（萬t）可采儲(chǔ)量(萬t)備注工 業(yè)場(chǎng) 地井 田境 界斷 層損 失其他煤 柱合計(jì) 1100至1780可采煤層0可以回 收9225 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度： ：330，采用“三八”制；。 礦井生產(chǎn)能力，地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，煤質(zhì)性能優(yōu)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，國(guó)家政策有利，故確定礦井生產(chǎn)能力為120萬t/a。 礦井服務(wù)年限 T = ZK / AK =247。1200000t247。 =式中：T—礦井服務(wù)年限，a；A