【正文】 煤層 頂?shù)装? 類(lèi)別 巖石名稱(chēng) 厚度 /m 主要巖性特征 （ 含水性 ） 老頂 中砂巖 ~，中粗石英砂巖，裂隙富水 直接頂 粉砂巖 0~，泥質(zhì)膠結(jié)，含煤線，不含水 直接底 粘土巖 0~，團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu) ，植物化石多 二、瓦斯、煤塵和煤的自燃 （一）瓦斯 白莊 礦井 CH4相對(duì)涌出量為 ～ ， CO2相對(duì)涌出量 為 ～ 晝夜 ， 屬低沼氣礦井。煤層底板一般為粘土巖，變化不大。煤層在采區(qū)中部最厚，向四周變薄。 本區(qū) 31煤層全部可采。 砂巖裂隙水量即正常涌水量 30m3/h：據(jù) 250m 水平實(shí)際開(kāi)采資料， 31煤頂板中砂巖涌水量最大為 20m3/h（ 3500 巷探 、 3302 工作面 )， 3300 采區(qū)軌道、皮帶掘進(jìn)時(shí)頂板砂巖 17 水量為 10m3/h。 據(jù)地質(zhì)報(bào)告資料及生產(chǎn)實(shí)際揭露資料分析 ， 本采區(qū)主要的充水來(lái)源是 31煤老頂中砂巖裂隙水和部分生產(chǎn)用水。主要含水層是第四系砂及砂礓層、石盒子砂巖、 31煤層頂板砂巖。 傾向 /176。平均 為 9176。W，傾角 為 ~176。煤巖層受構(gòu)造斷層影響，走向變化較大。 在井田的東 部 F24 斷層以東，有一以 28 320 鉆孔為頂部的穹窿構(gòu)造。平均為 19176。北部靠近北界斷層附近發(fā)育一較大的向斜褶皺。如 2 煤和 7 煤中揭露的小斷層密度、展布方向等方面差異較大， 7 煤斷裂小構(gòu)造極其發(fā)育，而 8 煤相距僅 25m 左右，卻構(gòu)造又相對(duì)簡(jiǎn)單，且 8 煤中發(fā)育一組逆斷層，頂板構(gòu)造二合頂極為發(fā)育，但 7煤中未曾出現(xiàn)過(guò)。被控制的次級(jí)斷層與控制性斷層存在伴生或者派生的關(guān)系，常與控制性斷層平行或以小角度相交，其發(fā)育數(shù)量隨距離控制性斷層而遞減。 全井田被規(guī) 模較大的斷層分割成三個(gè)大的塊段，在 F7 與 F24 之間形成地壘， F24 與F03 之間形成地塹， F03 與 F21 之間又形成地壘。在井 田內(nèi)延伸長(zhǎng)度為 2400m，有 421 鉆孔穿過(guò)，表現(xiàn)為北升南降的正 斷層，為基本查明斷層。落差 25~70m。 ? F7 斷層：為井田的西部邊界，走向 NNW~NE，傾向 SWW~NW，傾角 65~80176。 14 ? F03 斷層：位于井田中東部，走向 NE，傾向 NW，傾角 50~80176。落差 為 0~150m。落差大于 1000m。在井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度為 1900m。另外，井田內(nèi)還發(fā)育少量近 EW 向的斷層。并向北有變 陡的趨勢(shì)。向斜南翼地層傾角較緩，一般為 0~18176。 肥城煤田總體上呈一向北傾斜的單斜構(gòu)造 ，煤田的東部、西部和北部為斷裂所包圍。尤其是中新生代以來(lái)，在太平洋板塊俯沖的影響下，在魯西首先形成了 NW、 NEE 向兩 組斷裂，它們各自平行等距排列，彼此交切，將魯西切割成許多大小不等的菱形塊體。 二灰厚 度為 ～ ，平均 為 ，全區(qū)可對(duì)比，富含動(dòng)物化石，位于太原群上部 。 表 給出了 31煤基本賦存狀態(tài)，表 給出了 31煤層煤質(zhì)。山西組由煤層、粉砂巖、泥巖、粘土巖、互層及細(xì)、中粒砂巖組成，為過(guò)渡相沉積。 3700 采區(qū)勘探程度 相對(duì) 較低。 3700 采區(qū)位于 250m 水平，屬于 二迭系 山西 組，可采煤層為 31煤。其中可采煤層 4 層（分別為 102 煤），厚 度為 ；局部可采煤層 3 層（分別為 5 上、 101 煤），全 厚 為 。山西組共含煤 5 層 ，總厚度為 。主要分布于井田北部山區(qū)，主要產(chǎn)三葉蟲(chóng)等化石。主要分布于井田北部中低山區(qū)。巖性以灰 ~灰黑色粉砂巖為主，淺灰 ~深灰色泥巖、灰 ~灰綠色中、細(xì)粉砂巖、粉砂巖與細(xì)砂巖互層等相間出現(xiàn)，含石灰?guī)r 5 層，其中一、二、四灰為標(biāo)志層。為主要含煤地層，含煤 5 層，都集中在中部。底部為灰綠色中、粗粒砂巖，含礫石，為與山西組的分界層。其中，上石盒子組（ P）厚約 0~100m。 Ⅱ號(hào)面出口Ⅰ號(hào)面運(yùn)中 圖 澗北堤壩區(qū)域概況 9 第二節(jié) 地質(zhì)特征 一、地層 白莊井田地層劃分屬于華北地層區(qū)魯西地層分區(qū)，地層沉積穩(wěn)定，巖層厚度、巖性變化、地層接觸關(guān)系等均與魯西地層分區(qū)一致。該采區(qū)上限標(biāo)高為 309m，下限標(biāo)高為 425m，地面標(biāo)高為 +~+，走向長(zhǎng)為 2500~2612m，傾向長(zhǎng)為 152~536m，傾向平均長(zhǎng)為 344m，面積為 792985m2。 因此 ，白莊煤礦完全掌握了村莊下采煤技術(shù)，獲得了良好的地表巖移參數(shù)，積累了豐富的村莊下條帶采煤實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。白莊煤礦依據(jù)上述批文 ，于2020 年 4 月至 2020 年 7 月間，先后采用了高檔普采和綜采方式回采了 3100231010 條帶工作面以及 3101 3101 31018 和 31020 條帶工作面。經(jīng)儲(chǔ)量重新核實(shí)后，截止 2020 年 6 月，全礦井保有儲(chǔ)量 萬(wàn) t，探明的可研經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量 （ 111b） 萬(wàn) t，可采儲(chǔ)量（ 111） 萬(wàn) t，控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量 （ 122b） 萬(wàn) t，預(yù)可采儲(chǔ)量 （ 122） 萬(wàn) t，探明的（可研）邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（ 2M11） 萬(wàn) t，控制的邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（ 2M22） 萬(wàn) t。430m 軌道下山安裝 1 臺(tái) 2JK2/20X 型單繩纏繞式雙滾筒提升機(jī)，提升容器為 型礦車(chē)（單鉤 5 輛），擔(dān)負(fù)井下 250m 水平到井下 430m 水平矸石提升、材料下放等輔助提升任務(wù)。白莊煤礦井下原煤采用箕斗提升，人員上下、矸石提升和材料下放由新副井、老副井兩套提升設(shè)備承擔(dān)，井下 430m 水平到 250m 水平輔助提升采用絞車(chē)和架空乘人裝置提升矸石、下放材料 以及 運(yùn)送人員?，F(xiàn)正在回采工作面有3701 工作面、 3905 工作面、 32500 煤柱工作面、 7808 工作面等四個(gè)工作面。150m 水平已經(jīng)回采結(jié)束， 250m 水平開(kāi)采原榮莊井田 3 煤層， 430m水平開(kāi)采原榮莊井田 10 煤層 。 下組煤開(kāi)采受煤層底板五灰及奧灰承壓水威脅較大，在開(kāi)采中，雖對(duì)五灰含水層采取了注漿加固等措施，但回采過(guò)程中仍存在底板突水的可能。為了適應(yīng)礦井發(fā)展的需要，白莊煤礦于 1997 年編制了《 450m 水平延深地質(zhì)報(bào)告》，并由山東省煤炭管理局以 “ 魯煤管生 （ 1999） 372 號(hào)文件 ” 進(jìn)行批復(fù)，并經(jīng)肥城礦業(yè)集團(tuán)公司設(shè)計(jì)院進(jìn)行延深設(shè)計(jì)，最后選定 437m～ 438m 標(biāo)高作為開(kāi)采水平的井底車(chē)場(chǎng)標(biāo)高 （ 統(tǒng)稱(chēng)為 430m 延深水平 ） 。 5 第三節(jié) 礦井生產(chǎn)建設(shè)情況 白莊煤礦于 1971 年 5 月破土興建，于 1978 年 12 月 31 日 建成并 移交生產(chǎn)，當(dāng)時(shí)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 30 萬(wàn) t/a，服務(wù)年限為 71 年。 年平均蒸發(fā)量為 1830mm。澗北水庫(kù)位于井田范圍內(nèi)，庫(kù)區(qū)平均 標(biāo)高為 +，最高潛水位標(biāo)高為 +。主井井口標(biāo)高為 +，工業(yè)廣場(chǎng)標(biāo)高為 +~+。采礦許可證有效期限自2020 年 4 月 1 日至 2031 年 4 月 1 日。 圖 白莊井田交通位置示意圖 二、井田范圍 白莊井田位于 肥城煤田西 部，由肥城煤田西十井田（部分）和西七、八、九井田（部分）組成。 白莊煤礦交通便利。23~36176。54~116176。 白莊煤礦 3700 采區(qū)澗北堤壩 下 壓煤開(kāi)采可行性論證與方案設(shè)計(jì) 編制的 主要基礎(chǔ)資料如下： （ 1） 白莊煤礦礦井及 3700 采區(qū)概況； 3 （ 2） 白莊煤礦地質(zhì)報(bào)告； （ 3） 3700 采區(qū)采掘工程平面圖； （ 4） 3700 采區(qū)井上下對(duì)照?qǐng)D； （ 5） 3700 采區(qū)綜合柱狀圖； （ 6）有關(guān)鉆孔柱狀圖； （ 7）澗北水庫(kù)和大壩概況； （ 8）白莊煤礦地表巖移觀測(cè)分析資料。為了礦井生產(chǎn)接續(xù)，既要合理科學(xué)開(kāi)采寶貴的煤炭資源，又要處理好工農(nóng)、地企以及水利部門(mén) 等 之間的關(guān)系，保持企業(yè)的 可持續(xù) 發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定 ，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn) 和諧 發(fā)展 ，白莊煤礦提出了 3700 采區(qū)澗北堤壩 下 壓煤開(kāi)采可行性論證與方案設(shè)計(jì)課題，并與山東科技大學(xué)合作 ，在以往村莊下條帶開(kāi)采成功的基礎(chǔ)上，對(duì)研究區(qū)域地質(zhì)采礦條件下的上覆巖層與地表移動(dòng)的分布規(guī)律進(jìn)行研究，探討白莊煤礦在 3700 采區(qū)澗北堤壩下進(jìn)行煤炭特殊開(kāi)采的可行性和開(kāi)采方案 。 2020 年白莊煤礦委托山東科技大學(xué)編制了《肥城白莊煤礦有限公司 3900 采區(qū) 31煤層張店村下壓煤開(kāi)采方案設(shè)計(jì)》，山東省煤炭工業(yè)局魯煤規(guī)發(fā)字 [2020]68 號(hào)文予以批復(fù)，批準(zhǔn)張店村下壓煤條帶開(kāi)采 390 3910 工作面，采出率為 33%。 2020 年 10 月 ~2020 年 3 月，白莊煤礦對(duì)李家寨村下壓煤進(jìn)行了搬遷開(kāi)采。副井 2 個(gè)，老副井井口直徑 ，裝備 單層單車(chē)罐籠，服務(wù)于 150m 水平輔助提升及人員上下井；新副井井口直徑 ，裝備 雙層四車(chē)罐籠 ，服務(wù)于 250m水平及 430m 水平輔助提升及人員上下井。白莊煤礦上繳利稅逐年增加，是肥城礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司效益最好的礦井之一。 白莊井田由肥城 煤田西十井田（部分）和西七、八、九井田（部分）組成。 1 前 言 肥城白莊煤礦有限公司 （以下簡(jiǎn)稱(chēng)白莊煤礦）位于肥城煤田西 部 ，山東省泰安市肥城市境內(nèi)。采礦許可證有效 期限自 2020 年 4 月 1日至 2031 年 4 月 1 日 。經(jīng)過(guò)礦井改擴(kuò)建和技術(shù)改造，礦井生產(chǎn)能力逐年提高，由 1979 年的年產(chǎn)量 13萬(wàn) t、 1983 年的年產(chǎn)量 萬(wàn) t、 1988 年的年產(chǎn)量 萬(wàn) t、 1994 年的年產(chǎn)量 萬(wàn) t、1999 年的年產(chǎn)量 萬(wàn) t 到 2020 年的年產(chǎn)量 萬(wàn) t。主井 1 個(gè)，井底水平標(biāo)高為 250m，主井井筒設(shè)計(jì)凈直徑 ，裝備 輕型箕斗，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)。 目前白莊煤礦主采煤層 為 3 煤。 白莊煤礦在 3305 工作面也進(jìn)行了條帶開(kāi)采，采出率為 50%，實(shí) 際開(kāi)采煤炭 萬(wàn) t。 隨著礦井的多年 連續(xù)生產(chǎn) ， 白莊煤礦 可采煤炭資源逐漸 減少 ，而 3700 采區(qū) 澗北堤壩下所壓 31煤儲(chǔ)量達(dá)到了 147 萬(wàn) t。根 據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》、《煤礦安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》等有關(guān)規(guī)程和規(guī)范，以及山東省煤炭工業(yè)局《關(guān)于加強(qiáng)建筑物下壓煤開(kāi)采管理工作的意見(jiàn)》（魯煤搬遷 [2020]148 號(hào)）和《關(guān)于印發(fā) 建筑物下壓煤開(kāi)采方案設(shè)計(jì) 編制提綱及編制要求的通知》（魯煤搬遷 [2020]165 號(hào)）等有關(guān)規(guī)定，編制了《肥城礦業(yè)集團(tuán)公司肥城白莊煤礦有限公司 3700 采區(qū)澗北堤壩 下 壓煤開(kāi)采可行性論證與方案設(shè)計(jì) 》，報(bào)請(qǐng)山東省煤炭工業(yè)局審批。3439。1339。 白莊煤礦 距離湖屯 鎮(zhèn) ，距離肥城市 20km，距離泰安 市 50km，距離濟(jì)南市 102km。 圖 。 圖 肥城煤田白莊井田位置圖 于 2020 年 4 月 1 日 ， 白莊煤礦取得 了 由國(guó)土資源部頒發(fā)的白莊煤礦采礦許可證（證號(hào)： C1000002020041120202000），礦區(qū)平面邊界由 24 個(gè)拐點(diǎn)順序圈定 （各拐點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)表） ，井田走向長(zhǎng)約 ，傾斜寬約 ，面積為 。 白莊井田內(nèi)地形東北較高，西南偏低，地面標(biāo)高為 +71m~+125m，平均坡度為 50′。 白莊煤礦 工業(yè)廣場(chǎng)三百年一遇的最高洪水位為 +。歷年雨 季多集中于 9 三個(gè)月份，最大月降水量為 474mm（ 1973年 7 月），最大日降水量 為 （ 1973 年 7 月），下雪 和 降霜一般 發(fā)生 在每年的 11 月至次年的 3 月，最大積雪深度為 250mm。 根據(jù) 《國(guó)家地震標(biāo)準(zhǔn)》（ GB183062020）， 白莊礦區(qū) 所屬地震動(dòng)峰值加速度分區(qū)為 。 白莊 礦井改擴(kuò)建于 1992 年動(dòng)工， 1997 年 7 月改擴(kuò)建試生產(chǎn)并達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， 2020 年礦井實(shí)際產(chǎn)量達(dá)到 萬(wàn) t。 井田內(nèi)主要開(kāi)采 上組煤（山西組） 31煤層 及下組煤（太原組） 7 煤層、 8 煤層、 9 煤層、 102煤層。 白莊礦井 150m 水平有 8 個(gè)采區(qū)， 250m 水平有 9 個(gè)采區(qū)， 430m 水平有 9 個(gè)采區(qū) 。主要采區(qū)為： 250m 水平 3900采區(qū)、 250m 水平 3700 采區(qū)、 3500 采區(qū)， 430m 水平 7800 采區(qū)。 老副井井口直徑 為 ， 服務(wù)于 150m 水平輔助提升及人員上下井 ； 新副井井口直徑 為 ，服務(wù)于 250m 水平及 430m 水平輔助提升及人員上下 6 井。新副井裝備 1 臺(tái) 4(I)EFC 型摩擦式塔式提升機(jī)，提升容器為雙層四車(chē) 1t 罐籠，擔(dān)負(fù)井下 250m 水平到地面的輔助提升任務(wù)。 白莊煤礦從建井至 2020 年 6 月未，共生產(chǎn)出原煤 萬(wàn) t，損失量為 萬(wàn) t。 2020 年 12 月，由山東科技大學(xué)和白莊煤礦共同協(xié)作，完成了小店、山陽(yáng)鋪、沙莊、古莊和榮莊等村莊下所壓 3 煤保護(hù)煤柱的開(kāi)采方案設(shè)計(jì)，并于 2020 年 2 月 25 日通過(guò)了山東省人民政府壓煤村莊搬遷辦公室組織的專(zhuān)家論證，山東省人民政府壓煤村莊搬遷辦公室以魯政搬 [2020]11 號(hào)文下達(dá)了關(guān)于對(duì)肥城礦業(yè)集團(tuán)公司白莊煤礦村莊下壓煤開(kāi)采方案設(shè)計(jì)的批復(fù)，提出了具體的批復(fù)意見(jiàn)，肥城礦 業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司也以肥礦集團(tuán)地字 [2020]275 號(hào)文下達(dá)了關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)《關(guān)于對(duì) 肥城礦業(yè)集團(tuán)白莊煤礦村下壓煤開(kāi)采