【正文】 山東科技大學學士學位論文 礦井概況1礦井概況蔣莊井田位于滕南礦區(qū)的中部，地跨滕州市和微山縣。井口北至滕州市25km，南距微山縣16km，東連青島、日照、連云港等國內(nèi)主要港口，西臨京杭大運河和南四湖，可連通淮河、長江等水系；陸路運輸經(jīng)礦區(qū)官柴鐵路專用線可北接兗新，南達隴海，104國道、京福高速公路縱貫南北，境內(nèi)水陸交通極為便利。井田內(nèi)地形平坦，地面標高+～+，為一由東北向西南緩慢下降的濱湖沖積平原。由于地勢低洼，近臨群湖，加之南四湖幾乎承受了整個魯西南各主要水系的來水，過去經(jīng)常湖水倒灌，內(nèi)澇成災，湖濱地區(qū)大片被淹。據(jù)記載，一九五七年曾形成百年來罕見的特大洪水，湖水水位由++。除西崗、歡城、柴里等地外，濱湖一帶大片被淹。近年來，經(jīng)過大興水利，疏浚河道，沿河、湖兩岸修筑了防洪堤壩，設置了排澇設施，洪水災害逐年減少，本區(qū)基本免受洪水威脅。本區(qū)屬季風型大陸性氣候。春、夏多東風及東南風；冬季多東北風及西北風。春季為多風季節(jié)，／s，最大風速20m／s?！妫畹驮缕骄?，℃。極限最低溫度－℃（1957年1月18日），℃（1955年7月）。 蔣莊井田交通位置圖，（1983年），（1964年），（1957年7月），降雨多集中在8月份，日最大降雨量230mm（1974年8月1日）。（19561975年）。冰凍期約34個月，（1964年），（1967年12月31日）。滕南礦區(qū)已有40年的開發(fā)歷史，現(xiàn)在礦區(qū)內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)和正在建設的國有煤礦有以下礦井：柴里煤礦：年生產(chǎn)能力240萬t/a；田陳煤礦：1989年移交生產(chǎn)管理，設計年生產(chǎn)能力120萬t/a；付村煤礦：1998年試生產(chǎn)，設計年生產(chǎn)能力120萬t/a；高莊煤礦：1998年移交生產(chǎn)管理，設計年生產(chǎn)能力90萬t/a，現(xiàn)擴建為年生產(chǎn)能力180萬t/a；此外，礦區(qū)內(nèi)還有地方生產(chǎn)礦井和省勞改局所經(jīng)辦生產(chǎn)礦井：歡城礦井、郭莊礦井、岱莊礦井、七五生建礦井、菜園礦井、崔莊礦井等。 井田地質特征及煤層特征滕縣煤田系以奧陶系石灰?guī)r為軸的背斜構造（滕縣背斜）。滕南礦區(qū)居背斜南翼，為一斷裂發(fā)育的寬緩褶皺區(qū)，本井田位于滕南礦區(qū)中部。1）地層本區(qū)地層屬華北型沉積，以石炭二迭系為含煤地層，地層自老而新有奧陶、石炭、二迭、侏羅、第四系。按地層由老至新順序分述如下：（1）奧陶系馬家溝群（O2）：厚400500米，為灰、灰白、青灰色層狀石灰?guī)r，致密質純，偶含白色燧石，夾虎皮狀石灰?guī)r，含珠角石動物化石。為煤系地層基盤。（2）石炭系（C）：假整合于奧陶系之上，自下而上分為本溪群（C2）和太原群（C3）。本溪群（C2）厚3842m，由雜色泥巖、粘土巖和石灰?guī)r（24層）組成。底部為灰綠色鋁土泥巖、青灰、灰綠、紫紅等雜色泥巖組成，夾不穩(wěn)定的十五層灰?guī)r。，分布普遍，層位穩(wěn)定，為主要標志層之一。上部為雜色泥巖，夾粘土質粉砂巖及不穩(wěn)定的第十三層石灰?guī)r。頂部以第十二層石灰?guī)r與太原群分界。太原群（C3）厚149191m，一般為170m，由海陸交互相的泥巖、砂巖、薄層石灰?guī)r和少量粘土巖組成。含薄煤共16層，其中穩(wěn)定可采和局部可采煤層有112下二層；含石灰?guī)r共11層，其中第三、第十層石灰?guī)r巖層穩(wěn)定，為良好的標志層。第十層石灰?guī)r分上下兩層，中間夾有1m左右的黑色泥巖或鈣質泥巖，上層1m左右，下層5m左右，是16煤層的頂板；第三層石灰?guī)r一般厚度為8m左右，致密堅硬，層位厚度穩(wěn)定，上距3下煤層一般為40m左右，是主要標志層之一。（3）二迭系（P）：自下而上有山西組和石盒子組，整合于石炭系之上，山西組（P1）厚95140m,一般為110m左右，本組與石炭太原群連續(xù)沉積，以第一層灰?guī)r上部之海相泥巖為界，以下為太原群，以上為山西組。山西組下部為過渡相沉積，上部為純陸相沉積，是本區(qū)重要含煤地層。中下部以淺灰、灰白色厚層狀中粒砂巖為主，夾粉砂巖、泥巖、砂質泥巖、粘土巖，共含煤三層，其中3上、3下為主要可采煤層。石盒子組最大殘厚229m，以雜色砂巖、粉砂質粘土巖、粉砂巖為主，屬純陸相沉積，頂部含煤14層（柴煤），可以作為煤系地層的上部標志。（4）上侏羅統(tǒng)（J3）：不整合于二迭系之上，最大殘厚353m，分上下兩部分。上部由灰、灰綠色細砂巖、粉砂巖互層組成。下部一般為厚度80190m的礫巖，間夾數(shù)層紫紅、紫灰色細砂巖、粉砂巖。礫巖成分為紫紅、灰綠、紫灰色灰?guī)r礫為主，滾園度較好，分選較差，礫徑一般為530mm，膠結物一般為鈣質，部分為鐵質和泥質膠結，一般以礫巖覆蓋于石盒子組之上，部分塊段以砂巖與石盒子組地層接觸。（5）第四系（Q）：不整合于侏羅統(tǒng)地層之上，，區(qū)內(nèi)分布東北薄、西南厚，分上下兩組，其下為黃色、黃褐色粘土、砂質粘土、砂姜結核砂質粘土及34層砂礫層組成，下組由粘土、含砂姜結核粘土、粘土質砂及砂礫層組成。2）地質構造二水平為一斷裂發(fā)育、以地塹地壘為主要特征的寬緩褶皺區(qū)，構造屬中等復雜類型。（1）褶皺二水平內(nèi)褶皺發(fā)育，褶皺軸向一般為北東，局部轉為北北東或北東東，兩翼巖層傾角一般為5176。10176。，個別地段達15176。左右，各褶曲都不同程度地受到斷層破壞，形態(tài)變得不明顯或不完整。井田主要褶曲由西向東有柴里向斜、孔莊背斜、張莊向斜、高崮堆向斜、尹家洼背斜、趙莊向斜等。（2）斷層二水平內(nèi)斷層發(fā)育，將地層切割成一系列地塹地壘構造。斷層大致可分為三組：北北東向正斷層組、近東西向的正斷層組和北東向逆斷層組，北北東向和近東西的正斷層為本井田的主要斷裂構造。北北東向正斷層：密度大、切割深、傾角較陡，一般65176。~75176。，斷層帶大，常有分支現(xiàn)象，形成一系列相間排列的地塹、地壘構造，屬于本組的斷層有徐莊、高廟莊、杜廟、祝陳村、劉仙莊、官莊、曹莊、邢寨、尹家洼等斷層。 綜合柱狀圖 主要褶曲特征表順序褶曲名稱軸 向走向長度（km）1柴里向斜北東、北北東2孔莊背斜北、北北東3張莊向斜北東4房莊向斜北東東、北東5于橋背斜北東6高崮堆向斜北東7尹家洼背斜北東8趙莊向斜北東近東西向的正斷層：也是井田內(nèi)主要斷層，構成井田邊界，密度小、落差大，傾角65176。75176。，南降北升，呈階梯狀排列，屬于本組的斷層有程樓、李集等斷層。北東向逆斷層：本組斷層較少，落差也小，與褶曲軸大致平行，傾角較緩，一般50176。屬于本組斷層有南荒、欒莊、房莊等斷層。順序斷層名稱走向傾 向傾角走向長度（km）落差（m）一、北北東向正斷層組1徐莊斷層北北東北西西75176。01252高廟斷層北北東南東東60176。70176。02003王莊斷層北北東北西西50176。70176。0904杜廟斷層近南北北北東西75176。701805劉仙莊斷層近南北東75176。1102806尹家洼斷層北北東北西西75176。901907祝陳村支斷層北北東北西西75176。801008官莊斷層北北東南東東75176。50177。9曹莊斷層北北東北西西75176。100177。10邢寨斷層北北東南東東75176。100177。11祝陳村斷層北北東北西西75176。＞50二、近東西向正斷層組12程樓斷層北北東南南東75176。78176。5013013李集斷層近東西南75176。90190三、北東向逆斷層組14南荒斷層北東北西45176。03515欒莊斷層北東北西45176。02516房莊斷層北東北西45176。54176。010017161斷層北東北西45176。356018192斷層北東北西45176。54176。080 主要斷層特征表1）煤層二水平主要煤系為下二迭統(tǒng)山西組和上石炭統(tǒng)太原群，兩個主要煤系地層共含煤18層，山西組含煤2層，賦存于井田東部，即劉仙莊斷層、杜廟斷層及尹家洼斷層所圍成的塊段。其中3下煤層在分布范圍內(nèi)基本穩(wěn)定可采，3上煤層在分布范圍內(nèi)大部可采，；太原群含煤16層，其中16煤層在全井田內(nèi)基本穩(wěn)定可采，12下煤層在井田內(nèi)局部可采。各煤層結構特點分述如下：3上煤層，一般4m左右，無夾石，結構較簡單，屬于較穩(wěn)定煤層。3下煤層該煤層層位穩(wěn)定，，煤層結構較復雜。12下煤層該煤層位于太原群中部，，層位尚穩(wěn)定，結構簡單，屬比較穩(wěn)定的局部可采煤層。該煤層在井田中部因受一北東向古河床相砂巖沖刷而出現(xiàn)無煤塊段，另在井田東北角有一塊不可采區(qū)。16煤層該煤層位于太原群下部，，煤層層位穩(wěn)定，結構簡單，為太原群主要可采煤層。16煤層局部含炭質石英砂巖夾層，但分布范圍極小，僅在個別鉆孔發(fā)現(xiàn)。16煤層除在井田北部、東北部出現(xiàn)局部不可采外，其余均可采。2 ）煤層對比3上、3下煤層位于山西組下部，屬過渡相沉積，兩煤層具有尖滅及局部沖刷現(xiàn)象，3上煤下距3下煤層一般為30m左右，3下煤層下距主要標志層第三層石灰?guī)r一般為40m左右。太原群煤層為海陸交互相沉積，12下煤層上距3下煤層77162m，平均99m，12下煤層間接底板為第八層灰?guī)r，下距第九層灰?guī)r1318m。16煤層的直接頂板為第十層石灰?guī)r，上距12下煤層4567m，平均間距54m。 可采煤層特征表煤層編號煤層厚度兩極/平均厚度（m）層間距（m）穩(wěn)定性煤層結構3上／177。較穩(wěn)定簡單3下／177。30穩(wěn)定較復雜12下／177。99較穩(wěn)定簡單16／177。54穩(wěn)定簡單3）煤質二水平內(nèi)各煤層的成因類型屬陸植煤類，變質程度為低中變質階段的煙煤，工業(yè)牌號3上、3下煤層為1/3焦煤，12下煤層為氣肥煤，16煤層為肥煤。煤巖特征：3上、3下一般為亮暗暗亮型，12下煤層為暗亮亮煤型，16煤層為亮煤型。、煤塵和煤的自然發(fā)火傾向1）瓦斯鉆孔瓦斯測定結果：據(jù)勘探鉆孔煤層瓦斯測定資料，3上、3下、12下、16煤層均為氮氣帶，CHCO2含量較低（CH4含量均小于1cm3/g）。煤礦瓦斯鑒定情況：蔣莊煤礦歷年3上、3下煤層瓦斯鑒定等級均屬低瓦斯礦井。2） 煤塵爆炸性根據(jù)煤芯樣及井下開采煤層測定結果，煤塵均有爆炸危險。1997年10月煤炭科學總院重慶分院對蔣莊煤礦3煤層進行了化驗，結果表明：％，％。3）煤的自燃據(jù)原礦井精查地質報告提供的鑒定資料，除3下煤層外，各煤層均有不同程度的自然發(fā)火傾向。礦井生產(chǎn)以來，對3上、3下煤層實際取樣鑒定分析，3上、3下煤層均有自然發(fā)火傾向，屬自燃煤層。1998年10月，經(jīng)西安礦業(yè)學院礦山應用技術研究所對3上、3下煤層進行自然發(fā)火摸擬試驗，在25℃起始溫度時，3上煤層最短自然發(fā)火期為43天，3下煤層最短自然發(fā)火期為34天。 鉆孔瓦斯測定資料煤層鉆孔（個）瓦斯含量（cm3/g）瓦斯成分（％）CH4Co2CH4CO2N23上13下1012下1164測定時間批復時間平均絕對涌出量（m3/min）平均相對涌出量（m3/t）CH4Co2CH4Co219897月15日19907月24日19917月13日19927月14日19937月13日19947月16日19957月15日19967月26日19977月14日19987月14日19997月23日20007月4日20017月6日2002200320042005200620072008 歷年礦井瓦斯鑒定結果煤層鉆孔（個）煤塵爆炸火焰長度（mm）巖粉量（％）爆炸結論3上44507006575有爆炸危險3下7207504575有爆炸危險12下26008507075有爆炸危險164509007080有爆炸危險 煤塵爆炸性測定成果一覽表 3上、3下煤層煤塵爆炸性鑒定表采樣煤層采樣日期1997年6月鑒定日期工業(yè)分析爆炸性試驗爆炸性結果水分灰分揮發(fā)分火焰長度（mm）抑制煤塵爆炸最低巖分量％原煤精煤3上740095有爆炸性3下740095有爆炸性 煤層自燃傾向鑒定表煤層鉆孔（個）（176。C）自然發(fā)火結論（等級）3下2711不自然發(fā)火的（4）12下21250有可能自然發(fā)火的（3）～容易自然發(fā)火的（1）1631928有可能自然發(fā)火的（3）～自然發(fā)火的（2）1）3上煤層直接頂板巖性一般為泥巖、砂質泥巖，向上常