【正文】 煤炭開(kāi)采技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)八礦位于鶴壁市山城區(qū)鹿樓鄉(xiāng)，北起小莊村，南到柴廠村，其地理坐標(biāo)為：北緯 35176。50′16″～35176。53′00″東徑 114176。11′09″～114176。12′42″井田邊界：西北以F45斷層與鹿樓鄉(xiāng)小莊橋煤礦為界，北以張莊向斜軸與六礦為鄰；南以F531和F49分別與柴廠礦和十礦為界；西至二1煤層露頭線(xiàn)。交通條件便利，鐵路，本礦向北可直達(dá)湯鶴線(xiàn)。湯鶴線(xiàn)在湯陰與京廣線(xiàn)接軌，鐵路運(yùn)輸方便。公路交通四通八達(dá)，新市區(qū)至九礦的大白線(xiàn)二級(jí)公路從本井田內(nèi)通過(guò)，本礦至新市區(qū)16 km。京廣鐵路、京珠高速公路、107國(guó)道均從新市區(qū)經(jīng)過(guò)，交通十分便利。此外尚有湯（陰）鶴（壁）公路、安（陽(yáng)）鶴（壁）公路、鶴（壁）林州公路等。 圖1—1 交通位置 本區(qū)屬北溫帶大陸性半干旱型氣候。據(jù)鶴壁市氣象站觀測(cè)資料：氣溫：據(jù)1958年～1981年觀測(cè)資料，℃（1961年），℃(1964年)，℃左右。氣溫極值，℃(1967年6月4日)，℃（1967年1月15日）。濕度：據(jù)1958年～1981年觀測(cè)資料，年平均相對(duì)濕度為60%。降雨量：據(jù)1959年～1999年共41年觀測(cè)資料，(1963年)，（1965年）。蒸發(fā)量：本區(qū)蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降雨量，據(jù)1959年～1999年，36年（缺五年數(shù)據(jù)）的統(tǒng)計(jì)資料，年蒸發(fā)量最大值為2698毫米（1965年），（1990年）。風(fēng)向和風(fēng)速：本區(qū)每年8月至來(lái)年2月北風(fēng)頻率最高，最大風(fēng)速為23米/秒；每年3月南風(fēng)頻率最高，最大風(fēng)速14米/秒。2 礦井地質(zhì)概況鉆探工程量：礦井范圍內(nèi)，1956年至1992年，共施工勘探鉆孔222個(gè)，歷次施工鉆孔數(shù)及進(jìn)尺見(jiàn)表井田內(nèi)歷次勘探施工鉆孔數(shù)及進(jìn)尺勘探項(xiàng)目鉆孔數(shù)進(jìn) 尺備注名 稱(chēng)（個(gè)）（米）鹿淇勘探區(qū)精查報(bào)告5917389一二七隊(duì)盆場(chǎng)—許家溝勘探區(qū)地質(zhì)報(bào)告7一二五隊(duì)鶴壁煤田外圍找礦區(qū)2一二五隊(duì)八礦二水平及三采區(qū)補(bǔ)勘報(bào)告及其它補(bǔ)孔14559321地測(cè)處冷泉精查補(bǔ)勘報(bào)告3地測(cè)處五采區(qū)補(bǔ)勘總結(jié)6勘探公司合 計(jì)222本區(qū)的含煤地層為石炭一二迭系煤系地層，包括石炭系中統(tǒng)本溪群、上統(tǒng)太原群，二迭系下統(tǒng)山西組，下石盒子組，二迭系上統(tǒng)上石盒子組，煤系地層厚920米。主要含煤地層為太原群和山西組。太原群為一煤組含煤3—12層，其中部分可采者2層，（一、一），%。山西組為二煤組，含煤1～3層，其中二1煤為本區(qū)主要可采煤層，～，%。八礦井田為全掩蓋區(qū)，地表為第四系及第三系。現(xiàn)將被鉆孔揭露的地層由老至新敘述如下：奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（O2）馬家溝組灰?guī)r為含煤建造沉積之基底。井田內(nèi)無(wú)出露，西山出露良好，研究較細(xì)。其巖性可分七個(gè)巖性段，其中第一段為賈旺頁(yè)巖，第二、第四、第六段為角礫狀灰?guī)r，第三、第五、第七段為灰～深灰色中厚層～巨厚層之純質(zhì)石灰?guī)r，含角石及松旋螺等化石，全厚450米左右。石炭系（C）（1）中統(tǒng)本溪群（C2）：底部為淺灰紫色鮞狀豆?fàn)钿X質(zhì)泥巖；下部為灰色泥巖及砂質(zhì)泥巖，中夾透鏡狀灰?guī)r；中部為灰色細(xì)—巨粒硅質(zhì)膠結(jié)的石英砂巖；上部為深灰及灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖，含鋁質(zhì)，具鮞狀結(jié)構(gòu)，產(chǎn)植物化石碎片，偶夾薄煤。煤層發(fā)育不穩(wěn)定，亦不可采。灰?guī)r中含 化石，與其下伏的馬家溝組灰?guī)r為平行不整合接觸。地層厚15～28米，一般厚23～25米。（2)上統(tǒng)太原群（C3）：太原群地層由砂巖、砂質(zhì)泥巖、石灰?guī)r及煤層所組成。砂巖：下部砂巖灰色，粉?！?xì)?！辛＝Y(jié)構(gòu)，礦物成份以石英、長(zhǎng)石為主，膠結(jié)物以鈣質(zhì)為主，中部砂巖灰色及灰色微發(fā)褐，細(xì)—中粒結(jié)構(gòu)，礦場(chǎng)成份以石英為主，膠結(jié)物以泥質(zhì)為主，上部灰色發(fā)褐，細(xì)—中粒結(jié)構(gòu)，頂部以石英、長(zhǎng)石為主，含菱鐵質(zhì)凝塊，底部含長(zhǎng)石較多。膠結(jié)物以鈣泥質(zhì)為主。砂質(zhì)泥巖及泥巖：下部砂質(zhì)泥巖及泥巖，深灰、灰黑至黑色，底部為淺灰色，含黃鐵礦結(jié)核及植物化石，底部富鋁質(zhì)，偶具鮞狀結(jié)構(gòu)。C3L3灰?guī)r底板為黑色淺海相鈣質(zhì)泥巖，含大量動(dòng)物化石。中部砂質(zhì)泥巖及泥巖，深灰色、灰黑至黑色，致密性脆，含黃鐵礦結(jié)核及植物化石。上部砂質(zhì)泥巖及泥巖為深灰—灰黑色、致密性脆，局部夾碳酸鈣質(zhì)鮞粒及透鏡狀菱鐵質(zhì)泥巖，含黃鐵礦結(jié)核及植物化石碎片。石灰?guī)r：太原群含石灰?guī)r9層，自下而上為C3L1至 C3L9。其中C3LC3LC3LC3L2四層發(fā)育較好，C3LC3LC3L1三層灰?guī)r發(fā)育次之：以C3L7及C3L6石灰?guī)r發(fā)育最差，僅個(gè)別鉆孔所揭露。據(jù)鉆孔資料C3LC3LC3L。在井田西南角淺部。7510孔至7722孔一帶，C3L8灰?guī)r受河流同生沖蝕，被河床粗砂巖替代，缺失C3L8灰?guī)r。灰?guī)r為為深灰—灰黑色。其中C3L1 、C3L3 下部、C3L5 下分層、C3LC3L7及C3L9 均含泥質(zhì)，含燧石結(jié)核的有C3L2 、C3L3 、C3L4 、C3L5 、C3L8 等層石灰?guī)r，其中C3L2 含燧石結(jié)核最多，C3L2 、C3L5 及C3L8等層石灰?guī)r常駐具縫合線(xiàn)構(gòu)造，縫合面上常含碳質(zhì)?；?guī)r中產(chǎn)豐富的蜓科、腕足類(lèi)、珊瑚、海百合莖等動(dòng)物化石：煤層：太原群所含煤層為一煤組，共含煤八層。自下而上依次為一一一一一一一及一9煤， 即除去C3L3灰?guī)r不壓煤外，其它各層灰?guī)r均壓煤，在八層煤中，發(fā)育較好的為一1煤。在煤層頂?shù)装甯浇哪鄮r、砂質(zhì)泥巖中，含豐富的植物化石，主要為鱗木、羊齒、輪葉及植物根化石。本群以一煤底淺灰色鋁質(zhì)泥巖為底界面，與本溪群呈整合接觸?！?，平均厚118米。二迭第（P）：（1）下統(tǒng)山西組（P）山西組由砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層所組成。砂巖：本組含砂巖四層，從下而上為SSS11 、S12。上中部砂巖為灰及灰褐色，局部微發(fā)綠色，中至巨粒結(jié)構(gòu)，向下顆粒逐漸變細(xì)。礦物成份以石英及長(zhǎng)石為主，唯二1煤頂板S10砂巖含長(zhǎng)石較多。山西組砂巖的特點(diǎn)為黑褐色菱鐵質(zhì)凝塊，沿層面富含大白云母片，膠結(jié)物多為鈣泥質(zhì)。泥巖及砂質(zhì)泥巖：多為深灰至灰黑色，唯頂部偶具紫斑，微含鋁質(zhì)，具鮞狀結(jié)構(gòu)。其頂為A層鋁土巖。泥巖及砂質(zhì)泥巖中，偶見(jiàn)硅質(zhì)結(jié)核，常富含植物化石。煤層：山西組所含煤層為二煤組，下部含煤1～3層，底部的二1煤層為本區(qū)的主要可采煤層。煤層厚度較穩(wěn)定，（13041工作面）～（11041四橫川）。除二1其它煤層均不可采。山西組產(chǎn)豐富的植物化石，主要有細(xì)羊齒、翅羊齒、 羊齒、苛達(dá)葉、蘆木、輪木、瓣輪木及楔葉等完整的植物化石及碎片。本組以S9砂巖底與下伏太原群分界，為整合接觸，厚73～134米，平均厚89米。(2）下統(tǒng)下石盒子組（P）下石盒子組由砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖所組成。砂巖灰至灰綠色，細(xì)～粗粒結(jié)構(gòu)，礦物成份以石英為主，長(zhǎng)石含量較多，其它為綠色、暗色礦物及棕云母片。具波狀層理及斜層理，膠結(jié)物以泥質(zhì)及鈣質(zhì)為主。砂質(zhì)泥巖及泥巖多為灰及青灰色夾紫斑，含鐵質(zhì)結(jié)核，產(chǎn)植物化石。本組以S13層砂巖底與下伏山西組分界，層厚90～104米，平均厚97米。(3）上統(tǒng)上石盒子組（P）由砂巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖組成。砂巖多為灰白、灰及灰綠色，細(xì)至粗粒結(jié)構(gòu)，礦物成份以石英為主，次為長(zhǎng)石，膠結(jié)物為鈣質(zhì)、硅質(zhì)及泥質(zhì)等。下部有S1S16砂巖，頂部為平頂山砂巖。在砂巖之間為青灰色、紫色、灰紫色、灰綠色的砂質(zhì)泥巖及泥巖，泥巖中偶含鮞粒、鐵質(zhì)結(jié)核及植物化石碎片。本組以S15底與下伏下石盒子組分界，整合接觸。地層厚591米。(4）上統(tǒng)石千峰組（P）由紫色、暗紫紅色砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖所組成。砂質(zhì)泥巖中偶夾薄層石膏及泥灰?guī)r。地層厚度大于1000米，與上石合子組平頂山砂巖頂部整合接觸。新第三系（N）井田內(nèi)僅出露有新第三系（N）鶴壁組，其巖性主要為土黃色、黃褐色粘土，黃褐色、灰白色粉質(zhì)粘土，黃色～灰色～中粒泥質(zhì)砂巖、淺灰色～灰白色淡水湖泊相泥灰?guī)r、鈣質(zhì)粘土，薄～厚層狀礫巖等。鶴壁組地層厚度，～，自西向東，沉積厚度逐漸加大。與下伏地層不整合接觸。第四系（Q）主要由次生黃土狀砂土、褐黃色粉質(zhì)粘土、褐紅色粘土及礫石等組成，厚度發(fā)育不穩(wěn)定，變化在0～32米之間。 地質(zhì)綜合柱狀圖 八礦位于鶴壁礦區(qū)的南部，總體構(gòu)造形態(tài)為地層走向近SN，傾向WE的單斜構(gòu)造，傾角一般20176?！?6176。沿走向發(fā)育了軸向NE～NEE寬緩的向、背斜褶曲構(gòu)造，NE及NEE向斷表明發(fā)育。褶曲經(jīng)勘探和采掘?qū)嶋H控制的褶曲有三個(gè)向斜和三個(gè)背斜。⑴張莊向斜：位于677—277—76—1687—1鉆孔一線(xiàn)，向斜軸為八礦與六礦的井田分界線(xiàn)。延伸長(zhǎng)度2800米。軸在350米以淺為SEE，在350米以深為NEE，向E傾伏。向斜軸在300米左右被F51斷層切割錯(cuò)位。南翼地層走向130176?！?70176。，傾向40176。～80176。，傾角20176?！?0176。，北翼地層走向30176。～50176。，傾向120176?！?40176。，傾向26176。～34176。該向斜已經(jīng)被1401408工作面和六礦的多個(gè)工作面及十多個(gè)鉆孔嚴(yán)密控制。⑵鹿樓背斜：位于76—52—2鉆孔一線(xiàn)，延伸長(zhǎng)度2km，軸向NEE，向東傾伏，傾伏角24176。南翼 地層走向175176。～195176。，傾角24176。北翼地層走向340176。～350176。，傾角24176。該背斜兩翼對(duì)稱(chēng)，已經(jīng)為120212041210121212142401等工作面以及76—52—2等鉆孔控制，控制嚴(yán)密。⑶桐家莊向斜：位于71—72—鹿60、78—12等鉆孔一線(xiàn)，、軸向NE60176。，深部轉(zhuǎn)成EW向，向NE傾伏。該向斜褶皺舒緩，南翼地層走向170176。左右，北翼地層走向350176?！?0176。，對(duì)稱(chēng)性差，有的地段褶皺不明顯。(4)扒廠向斜：位于78—278—378—57等鉆孔一線(xiàn)。軸向NE60176。，向NE傾伏。傾伏角26176。南翼地層走向150176。～180176。北翼地層走向350176?！?0176。褶皺寬緩，向斜南翼受F5F531等大斷層破壞。該向斜淺部由煤層露頭、13011303230123051工作面以及78—378—592—2等孔控制，控制嚴(yán)密。400米以下缺乏控制。（5）柴廠背斜：位于78—578—52鉆孔一線(xiàn)。軸向NE70176。，向NE傾伏，傾伏角26176。南翼地層向180176?！?90176。，北翼地層走向340176?！?55176。此背斜在二1煤層露頭附近被F5F531斷層破壞，350米以上痛斜形態(tài)不太明顯，但350米之下形態(tài)明顯。該背斜控制程度差，400米之下缺乏控制。2 、斷層斷層編號(hào)：F58落差40~70m，傾角73176。，走向NE，傾向SE,延伸長(zhǎng)度大約1810m。在八礦范圍內(nèi)，由于第三系礫巖含水層底部沉積了有一定厚度，沉積廣泛、連續(xù)、穩(wěn)定的粘土隔水層，其意義非常重大。它不但大大減小了第三系礫巖含水層對(duì)八礦淺部煤層開(kāi)采的直接威脅，而且切斷太原群二層灰?guī)r、八層灰?guī)r和二1煤層頂板砂巖含水層通過(guò)煤系地層露頭接受大氣降水和礫巖水補(bǔ)給的通道，對(duì)八礦井田范圍內(nèi)充水含水層的邊界條件，起了決定性的作用。 二1煤層頂板砂巖含水層，淺部含風(fēng)化裂隙水，向深部裂隙逐漸減少，含水量逐漸減小 。由于煤系地層露頭被第三系底部粘土隔水層所覆蓋，淺部缺少補(bǔ)給來(lái)源，富水性很弱，以消耗靜儲(chǔ)量為主，并隨著二1煤層的開(kāi)采逐漸被疏干。自1961年到現(xiàn)在，二1煤層頂板砂巖突水17次。隨著開(kāi)采深度增加，突水量逐漸減小。田范圍內(nèi)，主要可采煤層為二1煤層，其次為局部可采煤層一煤及一煤。1 、二1煤層二1煤層位于山西組底部，層位穩(wěn)定。在400米以上，據(jù)分布比較均勻的379個(gè)見(jiàn)煤點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，～，%，可采性指數(shù)為1，屬較穩(wěn)定煤層?！?，%。井田范圍內(nèi)，煤厚變化規(guī)律是北翼煤層較厚，南翼煤層較?。弦砼c北翼以中央進(jìn)風(fēng)井分界）分述如下：北翼?yè)?jù)216個(gè)見(jiàn)煤點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，（12101下順槽）～（11041橫川），%，可采性指數(shù)為1，屬穩(wěn)定煤層?！?。南翼?yè)?jù)163個(gè)見(jiàn)煤點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，（13041工作面）～（78—13孔），%，可采性指數(shù)為1，屬較穩(wěn)定煤層?！?，%。二1煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部地段下部含夾矸1～2層，夾矸為黑色泥巖，～。二1煤層的偽頂為黑色泥巖，厚0～1米，～，直接頂為6米左右的灰黑色砂質(zhì)泥巖，富含植物化石，局部為砂巖（S10）。老頂為褐灰色中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖（S10），～。底板為灰黑色泥巖和砂質(zhì)泥巖，厚0～，平均4米，富含植物根部化石。其下為灰黑色中細(xì)粒砂巖，其上部在時(shí)相變?yōu)樯皫r與泥巖互層，采面的中間運(yùn)輸巷多布置在此層位中。 一煤層一煤層位于太原群底部，～，平均131米。煤厚0～，局部可采。含夾石1～3層，～，為結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜的煤層。煤層頂板為黑色泥巖，富含黃鐵礦結(jié)核。底板為灰黑～灰色砂質(zhì)泥巖，向下漸變?yōu)轷b狀鋁質(zhì)泥巖。一煤層上距C3L2灰?guī)r10米左右。 一煤層一煤層位于一煤層上，～。煤厚0～，厚度不穩(wěn)定，絕大部分不可采，不含夾石。其直接頂板為C3L2灰?guī)r，富含蜓科及腕足類(lèi)化石，含燧石結(jié)核，底板為黑色泥巖。煤的物理性質(zhì)（1）二1煤層：黑色，金鋼光澤，條痕黑色徽帶淺灰色，均一狀和條帶狀結(jié)構(gòu)，硬度小，松散易碎，塊煤較小。（2）一煤層：黑色，金鋼光澤，含黃鐵礦結(jié)核，具硫臭，粉煤較多。一煤與一煤相似。宏觀煤巖特征（1）二1煤層：上部和下部多為半亮煤型，中部以半亮型煤為主，但夾有暗淡型和半暗型煤。（2）一煤層：為暗淡煤型工藝性能（1）發(fā)熱量二1煤層煤芯煤樣的兩極值為：～，～，1989～～，二1煤層屬于中高～高熱值煤。（2）粘結(jié)性與結(jié)焦性據(jù)盆場(chǎng)～許家溝勘探區(qū)地質(zhì)報(bào)告及最