【正文】 協(xié)莊礦通風(fēng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)第一章 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征第一節(jié) 礦區(qū)概述一、礦區(qū)的地理概況地理位置及交通圖11 協(xié)莊煤礦交通位置示意圖協(xié)莊井田地處山東省新泰市小協(xié)鎮(zhèn)境內(nèi)，位于新汶煤田南翼西端，因礦井工業(yè)廣場(chǎng)和職工生活區(qū)域地處小協(xié)村和大協(xié)村之間而得名。地面占地總面積為1708482平方米（1991）。1958年建礦，1962年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力180萬(wàn)噸/年，第8頁(yè)山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙平方公里。礦區(qū)東連小協(xié)村、陳家莊；南鄰小李莊；北至唐立溝村、劉官莊、玥莊；西毗大協(xié)村、碗窯頭村、高佐村。東距新汶礦業(yè)集團(tuán)所在地8 km，距新泰市13km。開(kāi)采深度+110m～1050m，東西長(zhǎng)9～12km，～,。地理坐標(biāo):東經(jīng)117176。31′03″～117176。41′15″，北緯35176。53′45″～35176。56′58″。行政區(qū)劃歸新泰市管轄。礦井有鐵路專用線與磁萊鐵路接軌，西接京滬鐵路；蒙館公路橫貫東西，京滬高速公路自礦井西部經(jīng)過(guò)，交通條件十分便利。見(jiàn)圖11示。自然地理（1）、地形地貌本區(qū)位于小汶河兩岸，為蓮花山與蒙山間的山間凹地半緩階地形丘陵，呈東西向分布，南北高中間低。（2）、河流小汶河是區(qū)內(nèi)主要地表水系，自東而西流經(jīng)本區(qū)淺部，至大汶口匯入大汶河，其支流有光明河、崖頭河、劉官莊河等多條小河流，均為季節(jié)性河流，多呈正交型由南北兩側(cè)匯入小汶河。最大流量1830m3/s()。近年來(lái)由于上游筑壩蓄水，小汶河已變?yōu)榧竟?jié)性河流。（3）、氣象本區(qū)為季風(fēng)型大陸性氣候，℃，一月最低，℃，七月最高，℃。全年主要風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)，()。㎜，㎜(1964)，㎜(1968)。（4）、地震根據(jù)2001年中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(GB183062001)，新泰市地震基本烈度值為Ⅶ。（5）、氣候條件本區(qū)為季風(fēng)型大陸性氣候，℃，一月最低，℃，七月最高，℃。1至3月為冰霜干冷期，7至9月份氣候較熱，6至10月第9頁(yè)山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙為雨季。全年主要風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)，（）。㎜，㎜（1964），㎜（1968）。一般初始結(jié)冰日期為每年十月下旬，最早為10月15日（1962），最晚為11月17日（1998），結(jié)冰期為四個(gè)月。二、礦井建設(shè)基本情況地形特點(diǎn)及居民點(diǎn)分布本區(qū)位于小汶河兩岸，為蓮花山與蒙山間的山間凹地半緩階地形丘陵，呈東西向分布，地面標(biāo)高+150~+200m，南北高中間低，由山間河谷向南北兩側(cè)山坡可分為三個(gè)明顯的階地型地貌單元：（1）小汶河兩岸沖積型河谷平原；（2）第三系、侏羅系及古生界地層組成的極平緩階地型丘陵地帶；（3）太古界花崗片麻巖及寒武系灰?guī)r構(gòu)造的高山區(qū)。礦區(qū)范圍內(nèi)分布有大小村莊9個(gè)，大部分分布在井田邊界。另外，在礦區(qū)南部有大片職工住宅區(qū)。工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和原料及電力供應(yīng)礦區(qū)內(nèi)工業(yè)以煤炭為主，農(nóng)業(yè)主要種植小麥、玉米、棉花，間雜有果園、桑園、菜園和苗圃等。本礦井建設(shè)期間，所需要建設(shè)材料，除鋼材、木材和部分水泥需由國(guó)家計(jì)劃供應(yīng)外，其它磚、石、砂等土產(chǎn)材料，均由當(dāng)?shù)毓?yīng)，滿足建設(shè)需要。供電電源有兩路：一路來(lái)自華東電網(wǎng)泉溝區(qū)域配電所；一路來(lái)自本礦區(qū)內(nèi)矸石熱電廠。電力資源比較充足。礦區(qū)水文及工農(nóng)業(yè)供水小汶河是流經(jīng)本礦井主要的地表水系，其支流有光明河、崖頭河、劉官莊河等多支小河流，均為季節(jié)性河流，多呈正交型由南北兩側(cè)匯入小汶河。小汶河自東向西流經(jīng)本礦井淺部，至大汶口匯入大汶河。歷年來(lái)洪水期的洪水位標(biāo)高為+158～，第10頁(yè)山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙根據(jù)小汶河觀測(cè)站1958～1984年的觀測(cè)資料，最大流量為1830m3/s（1964年7月17日），由于近年來(lái)上游筑壩蓄水灌溉農(nóng)田，使小汶河流量受到很大控制，現(xiàn)已成為季節(jié)性河流。在淺部煤系地層露頭直接伏于古河床及現(xiàn)代小汶河河床之下，接受第四系潛水和小汶河水滲入補(bǔ)給，據(jù)觀測(cè)，由協(xié)莊礦大橋至韓莊段。目前有地面供水井?dāng)?shù)眼，開(kāi)采奧灰水，而且由集團(tuán)公司水源地統(tǒng)一供水。礦井工業(yè)用水為井下排水，鍋爐及生活用水為在工業(yè)廣場(chǎng)用深水泵取奧灰地下水。另外，工業(yè)用水還利用井下排出的水，較好地實(shí)現(xiàn)了礦井水的綜合利用，基本上滿足了工業(yè)和生活用水的需要。鑒于目前礦井涌水量較大，水資源較豐富，建議建設(shè)一座600m3/h處理能力的礦井水處理廠，處理后的礦井水應(yīng)分別達(dá)到生產(chǎn)和生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，分別向礦區(qū)生產(chǎn)、生活分質(zhì)供水，以使寶貴的地下水資源進(jìn)一步得到綜合利用。第二節(jié)井田地質(zhì)特征一、 井田境界（一）、井田劃分的依據(jù)在煤田劃分為井田時(shí)，要保證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開(kāi)發(fā)。煤田范圍劃分為井田的原則有：井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量，煤層賦存情況及開(kāi)采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；保證井田有合理尺寸；充分利用自然條件進(jìn)行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等；合理規(guī)劃礦井開(kāi)采范圍，處理號(hào)相鄰礦井間的關(guān)系。（二）、井田范圍 第11頁(yè)山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙圖21 礦井相對(duì)位置示意圖協(xié)莊井田位于新汶煤田南翼西端，東距新泰市13km。井田境界為：南起各煤層露頭與淺部九對(duì)小煤礦邊界及各煤層采空區(qū)邊界，北至各煤層1050m等高線。東起F良F3斷層，西至羊流斷層及各煤層露頭，最大計(jì)算面積約23km2。如圖2—1所示。井田東西長(zhǎng)9～12km,～,。開(kāi)采深度標(biāo)高為+110m～1050m。地理坐標(biāo):東經(jīng)117176。31′03″～117176。41′15″，北緯35176。53′45″～35176。56′58″。地層總體走向?yàn)榻鼥|西向，傾向北，東部?jī)A角較緩，一般為15176?！?0176。，西部、深部?jī)A角增大，一般為22176?！?8176。，局部地段受斷層影響變陡或變緩。二、 地層情況（1）、區(qū)域地層區(qū)域內(nèi)地層自上而下主要為第四系、下第三系、白堊系、侏羅系、二迭系、石炭系及奧陶系。（2）、含煤地層礦井含煤地層主要為二迭系下統(tǒng)山西組與石炭系上統(tǒng)太原組。第12頁(yè)山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙①、山西組～。以4煤層底板下約10m的細(xì)砂巖與太原組分界。巖性主要為灰白色中細(xì)砂巖、淺灰色粉砂巖、灰色及深灰色泥巖和煤層組成，含煤4層(4煤)，可采2層(4煤)。②、太原組為本區(qū)主要含煤地層，～。主要由灰色、深灰色、灰黑色泥巖、粉砂巖、灰色粘土巖及淺灰、灰色砂巖、灰?guī)r及煤層組成，含煤10～11層(1111116煤)，其中可采、局部可采煤層4層(1115煤)，含灰?guī)r4～5層，其中一、四灰全區(qū)穩(wěn)定，是煤巖層對(duì)比的可靠標(biāo)志。太原組連續(xù)沉積于本溪組之上，以16煤底板厚約6m的細(xì)砂巖底與本溪組分界。三、井田內(nèi)可采煤層特征(一)、概況井田屬華北型石炭、二迭系含煤地層，其中本溪組含1層不穩(wěn)定薄煤層，無(wú)工業(yè)價(jià)值。主要含煤地層為太原組和山西組，共含煤19層，%。其中可采煤層6層，%。二、四、十一層煤為穩(wěn)定煤層；六、十三層煤為較穩(wěn)定煤層；十五層煤為不穩(wěn)定煤層。二、四、十一層煤為中厚煤層；六、十三、十五層煤為薄煤層。（二）、可采煤層特征含煤性 ～。含煤5～6層，%；～。含煤10～14層，%?？刹擅簩又饕刹擅簩佑?115層煤，主要特征見(jiàn)表14。（1）2煤層位于山西組中部，～，～。協(xié)莊煤礦50m水平已經(jīng)采完，井筒以東300m水平基第13頁(yè)山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙本采完。～，煤層中上部具一層夾矸，～。F13斷層與協(xié)F15斷層之間煤層較厚，一般為3m左右，含2層夾矸，～，東部231號(hào)孔附近具一北西向的沖刷變薄帶，長(zhǎng)約350m，寬約50m，～?？刹尚韵禂?shù)km為98%，%。夾矸一般位于煤層的頂部或底部，～，一般西部厚，東部薄，巖性為泥巖或炭質(zhì)泥巖。頂板為深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖或灰白色中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖，底板一般為泥巖、粘土質(zhì)泥巖，有時(shí)為細(xì)砂巖、粉砂巖。2層煤屬結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。表14 可采煤層特征一覽表煤層名稱煤 層夾 石厚度(m)兩極值平均值間距(m)兩極值平均值結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性層數(shù)巖性2～～較簡(jiǎn)單穩(wěn)定0～2泥巖炭質(zhì)泥巖4～簡(jiǎn)單穩(wěn)定0～1炭質(zhì)泥巖～6～簡(jiǎn)單較穩(wěn)定0～1炭質(zhì)泥巖～11～較簡(jiǎn)單穩(wěn)定0～3泥巖炭質(zhì)泥巖～13～較簡(jiǎn)單較穩(wěn)定0～3炭質(zhì)砂巖～15～較簡(jiǎn)單不穩(wěn)定0～1泥巖（2）4煤層第14頁(yè)山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙位于山西組下部，～?！??！?F6以東由于受沖刷，～，礦井揭露偶見(jiàn)夾矸。可采性系數(shù)km為100%，%。頂板一般為深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為長(zhǎng)石、石英細(xì)砂巖或粉砂巖；底板為砂質(zhì)泥巖，偶爾為細(xì)砂巖。4煤層為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。（3）6煤層位于太原組上部，～，厚度穩(wěn)定，礦井揭露偶見(jiàn)夾矸?！勺鳛閷?duì)比標(biāo)志。%，%。頂板為深灰色砂質(zhì)泥巖或淺灰色細(xì)砂巖；底板為灰色泥巖或粉砂巖，局部為細(xì)砂巖?！?。屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大部可采的較穩(wěn)定薄煤層。（4）11煤層位于太原組中部，屬中厚煤層，～，；～?！??？刹尚韵禂?shù)km為100%，%。含夾矸0～3層，～，巖性為泥巖或炭質(zhì)泥巖，夾矸一般位于煤層的中、上部。直接頂板為4～8m的深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖，老頂為厚約18m綠灰色中細(xì)粒長(zhǎng)石、石英砂巖；底板為泥巖、泥灰?guī)r或石灰?guī)r(三)。11煤層屬結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。（5）13煤層位于太原組下部，～，%，%。含0～3層夾矸，～，巖性一般為粉砂巖。頂板為石灰?guī)r(四)，底板為灰色細(xì)砂巖或粉砂巖，局部為泥巖?！?，；，距徐灰約40m，屬結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、全區(qū)大部可采的較穩(wěn)定煤層。（6）15煤層位于太原組下部，～。含1層夾矸,～，第15頁(yè)山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙%，%。巖性為泥巖，夾矸向西厚度增大，煤層下分層較薄，有時(shí)相變成炭質(zhì)泥巖，一般小于夾矸厚度?！装鍨闇\灰色泥巖或粘土質(zhì)泥巖?！?。屬結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、局部可采的不穩(wěn)定煤層。見(jiàn)圖1—3所示煤層綜合柱狀圖。（三）煤的特征煤質(zhì)（1）灰分各煤層原煤灰分平均值均為低中灰分，113煤層變化在低灰～中灰分之間；6煤層變化在特低灰～中灰分之間；15煤層變化在低灰～中高灰之間，除2煤層降為低灰外，其余煤層均降為特低灰。根據(jù)生產(chǎn)礦井提供商品煤樣灰分資料，2煤層(～%),4煤層(～%),11煤層(～%),掘進(jìn)(～%),相比勘探階段煤芯煤樣資料灰分偏高,應(yīng)與采樣位置位于工作面煤樣易污染有關(guān)。見(jiàn)表15152各煤層主要煤質(zhì)指標(biāo)一覽表。第16頁(yè)山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙表151 各煤層主要煤質(zhì)指標(biāo)一覽表煤層項(xiàng)目246水 分Mad(%)原煤～(11)～(11)～(15)精煤～(11)～(12)～(15)灰 分Ad(%)原煤～(11)～(12)～(15)精煤～(11)～(11)～1. 73(15)揮發(fā)分Vdaf(%)原煤～(11)～(11)～(15)精煤～(11)～(12)～(15)全 硫St,d(%)原煤～(11)～(10)～(14)精煤～(8)～(7)～(13)磷Pd(%)原煤～(8)～(2)～(9)精煤～(2)～(2)(1)發(fā)熱量Qb,ad(MJ/kg)原煤～(10)～(8)～(12)精煤～(5)～(4)～(7)煤 類QM45(11)QM45(12)QM45(14)QM44(1)第17頁(yè)山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙表152 各煤層主要煤質(zhì)指標(biāo)一覽表煤層項(xiàng)目111315水 分Mad(%)原煤～(16)～(13)～(12)精煤～(16)～(12)～(13)灰 分Ad(%)原煤～(16)～(13)～(12)精煤～(15)～(12)～(12)揮發(fā)分Vdaf(%)原煤～(16)～(13)～(12)精煤～(16)～(12)～(12)全 硫St,d(%)原煤～(15)～(13)～(13)精煤～(15)～(10)～(10)磷Pd(%)原煤～(11)～(5)～(8)精煤～(3)～(2)(1)發(fā)熱量Qb,ad(MJ/kg)原煤～(13)～(9)～(8)精煤～(10)～(7)～(5)第18頁(yè)山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙（2）硫分①全硫：據(jù)表4210原煤全硫含量分析，2煤層屬低硫；4煤層屬特低硫，山西組煤層各采樣點(diǎn)含量變化較均勻、穩(wěn)定，差值甚小。6煤層屬低中硫，11煤層屬中高硫，均變化于低硫～高硫分之間；115煤層屬高硫，變化于中硫分～高硫分之間。經(jīng)－，山西組煤層略有降低；6煤層降為低硫；11煤層降為低中硫；115煤層降為中高硫