【正文】 煤層 頂?shù)装? 類別 巖石名稱 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相對涌出量為 ～ ， CO2相對涌出量 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 水平實際開采資料， 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、皮帶掘進時頂板砂巖 17 水量為 10m3/h。 據(jù)地質(zhì)報告資料及生產(chǎn)實際揭露資料分析 ， 本采區(qū)主要的充水來源是 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)造又相對簡單，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。被控制的次級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)延伸長度為 2400m，有 421 鉆孔穿過，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。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，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)可對比，富含動物化石，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、中粒砂巖組成，為過渡相沉積。 3700 采區(qū)勘探程度 相對 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、細粉砂巖、粉砂巖與細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號面出口Ⅰ號面運中 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)上限標高為 309m，下限標高為 425m，地面標高為 +~+，走向長為 2500~2612m，傾向長為 152~536m，傾向平均長為 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踐經(jīng)驗。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)儲量重新核實后，截止 2020 年 6 月，全礦井保有儲量 萬 t，探明的可研經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量 （ 111b） 萬 t，可采儲量（ 111） 萬 t，控制的經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量 （ 122b） 萬 t，預(yù)可采儲量 （ 122） 萬 t，探明的（可研）邊際經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量（ 2M11） 萬 t，控制的邊際經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量（ 2M22） 萬 t。430m 軌道下山安裝 1 臺 2JK2/20X 型單繩纏繞式雙滾筒提升機，提升容器為 型礦車（單鉤 5 輛），擔負井下 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，井下 430m 水平到 250m 水平輔助提升采用絞車和架空乘人裝置提升矸石、下放材料 以及 運送人員?，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 工作面等四個工作面。150m 水平已經(jīng)回采結(jié)束， 250m 水平開采原榮莊井田 3 煤層， 430m水平開采原榮莊井田 10 煤層 。 下組煤開采受煤層底板五灰及奧灰承壓水威脅較大，在開采中，雖對五灰含水層采取了注漿加固等措施，但回采過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)報告》，并由山東省煤炭管理局以 “ 魯煤管生 （ 1999） 372 號文件 ” 進行批復，并經(jīng)肥城礦業(yè)集團公司設(shè)計院進行延深設(shè)計，最后選定 437m～ 438m 標高作為開采水平的井底車場標高 （ 統(tǒng)稱為 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)，當時礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 30 萬 t/a，服務(wù)年限為 71 年。 年平均蒸發(fā)量為 1830mm。澗北水庫位于井田范圍內(nèi)，庫區(qū)平均 標高為 +，最高潛水位標高為 +。主井井口標高為 +，工業(yè)廣場標高為 +~+。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 壓煤開采可行性論證與方案設(shè)計 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)報告； （ 3） 3700 采區(qū)采掘工程平面圖； （ 4） 3700 采區(qū)井上下對照圖； （ 5） 3700 采區(qū)綜合柱狀圖； （ 6）有關(guān)鉆孔柱狀圖； （ 7）澗北水庫和大壩概況； （ 8）白莊煤礦地表巖移觀測分析資料。為了礦井生產(chǎn)接續(xù)，既要合理科學開采寶貴的煤炭資源，又要處理好工農(nóng)、地企以及水利部門 等 之間的關(guān)系，保持企業(yè)的 可持續(xù) 發(fā)展和社會穩(wěn)定 ，保護生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn) 和諧 發(fā)展 ，白莊煤礦提出了 3700 采區(qū)澗北堤壩 下 壓煤開采可行性論證與方案設(shè)計課題，并與山東科技大學合作 ，在以往村莊下條帶開采成功的基礎(chǔ)上，對研究區(qū)域地質(zhì)采礦條件下的上覆巖層與地表移動的分布規(guī)律進行研究，探討白莊煤礦在 3700 采區(qū)澗北堤壩下進行煤炭特殊開采的可行性和開采方案 。 2020 年白莊煤礦委托山東科技大學編制了《肥城白莊煤礦有限公司 3900 采區(qū) 31煤層張店村下壓煤開采方案設(shè)計》，山東省煤炭工業(yè)局魯煤規(guī)發(fā)字 [2020]68 號文予以批復，批準張店村下壓煤條帶開采 390 3910 工作面，采出率為 33%。 2020 年 10 月 ~2020 年 3 月，白莊煤礦對李家寨村下壓煤進行了搬遷開采。副井 2 個，老副井井口直徑 ，裝備 單層單車罐籠，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)集團有限責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 （以下簡稱白莊煤礦）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)過礦井改擴建和技術(shù)改造，礦井生產(chǎn)能力逐年提高，由 1979 年的年產(chǎn)量 13萬 t、 1983 年的年產(chǎn)量 萬 t、 1988 年的年產(chǎn)量 萬 t、 1994 年的年產(chǎn)量 萬 t、1999 年的年產(chǎn)量 萬 t 到 2020 年的年產(chǎn)量 萬 t。主井 1 個，井底水平標高為 250m，主井井筒設(shè)計凈直徑 ，裝備 輕型箕斗，擔負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 工作面也進行了條帶開采，采出率為 50%，實 際開采煤炭 萬 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煤儲量達到了 147 萬 t。根 據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》、《煤礦安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(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)于加強建筑物下壓煤開采管理工作的意見》（魯煤搬遷 [2020]148 號）和《關(guān)于印發(fā) 建筑物下壓煤開采方案設(shè)計 編制提綱及編制要求的通知》（魯煤搬遷 [2020]165 號）等有關(guān)規(guī)定，編制了《肥城礦業(yè)集團公司肥城白莊煤礦有限公司 3700 采區(qū)澗北堤壩 下 壓煤開采可行性論證與方案設(shè)計 》，報請山東省煤炭工業(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 由國土資源部頒發(fā)的白莊煤礦采礦許可證（證號： C1000002020041120202000），礦區(qū)平面邊界由 24 個拐點順序圈定 （各拐點坐標見表） ，井田走向長約 ，傾斜寬約 ，面積為 。 白莊井田內(nèi)地形東北較高，西南偏低，地面標高為 +71m~+125m，平均坡度為 50′。 白莊煤礦 工業(yè)廣場三百年一遇的最高洪水位為 +。歷年雨 季多集中于 9 三個月份，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) 《國家地震標準》（ GB183062020）， 白莊礦區(qū) 所屬地震動峰值加速度分區(qū)為 。 白莊 礦井改擴建于 1992 年動工， 1997 年 7 月改擴建試生產(chǎn)并達到設(shè)計生產(chǎn)能力， 2020 年礦井實際產(chǎn)量達到 萬 t。 井田內(nèi)主要開采 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 個采區(qū)， 250m 水平有 9 個采區(qū)， 430m 水平有 9 個采區(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 4(I)EFC 型摩擦式塔式提升機，提升容器為雙層四車 1t 罐籠，擔負井下 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 t，損失量為 萬 t。 2020 年 12 月，由山東科技大學和白莊煤礦共同協(xié)作，完成了小店、山陽鋪、沙莊、古莊和榮莊等村莊下所壓 3 煤保護煤柱的開采方案設(shè)計，并于 2020 年 2 月 25 日通過了山東省人民政府壓煤村莊搬遷辦公室組織的專家論證，山東省人民政府壓煤村莊搬遷辦公室以魯政搬 [2020]11 號文下達了關(guān)于對肥城礦業(yè)集團公司白莊煤礦村莊下壓煤開采方案設(shè)計的批復，提出了具體的批復意見，肥城礦 業(yè)集團有限責任公司也以肥礦集團地字 [2020]275 號文下達了關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)《關(guān)于對 肥城礦業(yè)集團白莊煤礦村下壓煤開采