【正文】 5 西風(fēng)井保護(hù)煤柱剖面圖由作圖法可得保護(hù)西風(fēng)井煤柱尺寸為： AD=；BC=；hk=。因此，加上圍護(hù)帶，工業(yè)廣場(chǎng)需要保護(hù)的尺寸為：長(zhǎng)寬=630430=270900m2。 =++ =（m）取b=370m。根據(jù)垂直剖面法作圖，如圖2—3所示。保護(hù)煤柱巖層移動(dòng)角擬采用[85]魯煤生字第355號(hào)文的數(shù)據(jù)：第四系45176。+176。煤系地層75176。第三節(jié) 礦井可采儲(chǔ)量一、各類永久煤柱的計(jì)算各類永久煤柱留設(shè)寬度及其依據(jù)各類永久煤柱包括京滬鐵路煤柱、兗石鐵路煤柱、工業(yè)廣場(chǎng)煤柱、西風(fēng)井煤柱、礦井邊界煤柱、斷層煤柱。則礦井的工業(yè)儲(chǔ)量為：Zg = N1SMγ/cosα1+ N2SMγ/cosα2=250000103＋25000020 =根據(jù)東灘礦地質(zhì)勘探資料，礦井各級(jí)儲(chǔ)量具體情況見(jiàn)表2—1。完整方格個(gè)數(shù)為12個(gè)，不完整部分拼合方格8個(gè)。其中， 。各煤層經(jīng)洗選后均能達(dá)到煉焦用煤要求，根據(jù)《生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量管理規(guī)程》的規(guī)定， m。 由于本礦井煤質(zhì)穩(wěn)定，煤類單一，水文地質(zhì)條件中等，煤系中無(wú)巖漿巖破壞活動(dòng)，因此儲(chǔ)量級(jí)別的劃分主要依據(jù)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層的控制、研究程度。 鉆孔及勘探線分布全區(qū)經(jīng)過(guò)普查、詳查、精查勘探及使用綜合勘探的精查補(bǔ)充勘探后，使完成鉆孔145個(gè)，地震物理點(diǎn)3466個(gè)，其中水文鉆孔3個(gè)。地層走向以30176。二、井田范圍圖2—1 井田境界示意圖東灘井田位于山東省鄒城、兗州、曲阜三市接壤地區(qū)。本礦井煤的可燃基揮發(fā)分產(chǎn)率Vdaf均在35％以上，又據(jù)礦井資料分析，煤塵的爆炸性指數(shù)均在38％以上，煤塵有爆炸性危險(xiǎn)。六、煤的含瓦斯性根據(jù)勘探階段取樣器采區(qū)主要煤層16上、17煤層的19個(gè)瓦斯煤樣化驗(yàn)結(jié)果，瓦斯都不大。五、煤的工業(yè)用途山西組各煤層經(jīng)洗選后各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到煉焦用煤要求，宜作配焦用煤，太原組煤層硫分含量較高，若與低硫煤混合降低硫分后，亦可作配焦用煤。（3）磷分3煤層為低磷煤，16上、17煤層為特低磷煤，詳見(jiàn)表1－5。底板普遍為鋁質(zhì)泥巖，厚1m左右，再下一般為粉砂巖。16上煤層直接頂板為十下石灰?guī)r，一般無(wú)偽頂，穩(wěn)定較好。無(wú)夾石或偶有一層夾石，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬穩(wěn)定煤層。 可采煤層（1）3煤層位于山西組下部，下距第三層石灰?guī)r45~50m左右，比較穩(wěn)定。煤系和煤層沉積穩(wěn)定，標(biāo)志層明顯。~9176。由于這三個(gè)淺部礦井先行開(kāi)采，東灘礦受淺部礦井排水影響，局部地區(qū)已形成侏羅系紅層水位降落漏斗。傾向N，傾角50176。井田范圍內(nèi)煤系地層與曲阜井田的侏羅系上統(tǒng)蒙陰組對(duì)接。（2）北部邊界滋陽(yáng)斷層走向NW30176。~NE30176。（5）十四灰至奧灰鋁質(zhì)泥巖、泥巖隔水層組~。其中泥巖、鋁質(zhì)泥巖為良好的隔水層組，可有效地阻隔三灰與十下灰含水層之間的水力聯(lián)系。（2）下石盒子組隔水層組厚度0~，分布于井田的北部及西部，巖性為紫紅、灰綠色的花斑狀雜色粘土巖為主，間夾粉砂巖及灰白、灰綠色砂巖，底部普遍發(fā)育厚5m的底礫巖。 含水層根據(jù)巖性、含水介質(zhì)特征及地下水類型，井田內(nèi)含水層自上而下可分為：第四系砂層、砂礫層孔隙承壓含水層，侏羅系上統(tǒng)蒙陰組砂巖孔隙裂隙承壓含水層，二迭系山西組第3層煤頂、底板砂巖裂隙承壓含水層，石炭系太原組第三層灰?guī)r，第十下層灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層，本溪組第十四層灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層及奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（見(jiàn)表1—3）。~60176。WE700~80初步控制南翼FS18斷層正N15176。E~N10176。表1—2 井田主要斷層一覽表斷層名稱性質(zhì)走 向傾向傾角(176。落差較大的斷層大部分都分布在井田的東部和北部邊緣，構(gòu)成井田和煤田的自然邊界。W7000110050井田中部第4~5線至11~12線C8向斜EW~N45176。~80 176。~65176。表1—1 井田主要褶曲一覽表褶曲名稱性質(zhì)褶曲軸向褶曲長(zhǎng)度(m)褶曲寬度(m)褶曲指數(shù)褶曲幅度(m)褶曲位置C1背斜N78176。最大可達(dá)18176。~60176。嶧山斷層兩側(cè)，由北至南，分布著一系列北東走向的寬緩褶曲，背斜、向斜相鄰相間。另外，在第2煤層之上約10m處的灰至淺灰色鮞狀鋁質(zhì)泥巖，亦可作為對(duì)比的輔助標(biāo)志。（2）下段由山西組底界砂巖至雜色鋁質(zhì)泥巖底界，厚100m左右，為本區(qū)主要含煤段，由陸相和過(guò)渡相組成。（3）下段第十下灰?guī)r以至本溪組十二灰頂界為下段，厚35~40m，為寧?kù)o的濱海平原沉積，巖性、巖相穩(wěn)定，以深灰色、灰黑色粉砂巖、泥質(zhì)巖、鋁質(zhì)泥巖為主，富集第16上、118上2等三層煤層，其中第16上、17煤層全區(qū)可采，第18上2煤局部可采。（1）上段第三層灰?guī)r以上至山西組分界砂巖底界為上段，厚35~45m，一般40m左右。巖性主要為深灰至灰黑色粉砂巖、泥質(zhì)巖、灰色鋁質(zhì)泥巖、灰綠至灰白色中、細(xì)砂巖，含薄層石灰?guī)r10層，煤層24層。中石炭統(tǒng)本溪組（C2b）本組與下伏中奧陶統(tǒng)馬家溝組呈假整合接觸，頂界至十二灰頂面為界，~，平均厚34m左右。最大18176。向斜內(nèi)次一級(jí)寬緩褶皺發(fā)育，伴有為數(shù)不多的斷裂構(gòu)造。水質(zhì)類型為HCO3—Ca—Na。白馬河全長(zhǎng)76km，河床寬10~420m，曾測(cè)得最大流量為568m3/s，流量隨季節(jié)變化，由干枯斷流至洪水泛濫，與第四系有水力聯(lián)系。根據(jù)鄒城市氣象局1959—1999年氣象資，℃，℃，℃。三、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。京杭大運(yùn)河由濟(jì)寧市西流過(guò)，一般能通航85t小輪，一、二月份水位變淺，不能通航。圖1—1 東灘煤礦地理位置圖區(qū)內(nèi)交通極為便利。26′16″（如圖1—1）。53′45″,北緯35176。開(kāi)采深度標(biāo)高為400~ 1000m。公路四通八達(dá)，有104國(guó)道、京福高速公路、鄒兗公路、濟(jì)兗公路和濟(jì)鄒公路分別從井田東部、中部、南部和西部通過(guò)。另外，在礦區(qū)南部有大片職工住宅區(qū)。四、礦區(qū)氣候條件本區(qū)屬溫帶季風(fēng)區(qū)的海洋——大陸性氣候。五、礦區(qū)水文及工農(nóng)業(yè)供水區(qū)內(nèi)主要河流有白馬河及其支流泥河，縱貫全區(qū)，向南流入南陽(yáng)湖，皆屬季節(jié)性河流。本礦區(qū)工業(yè)及生活用水的主要供水水源為第四系上組砂巖層水和礦井凈化水。第二節(jié) 井田地質(zhì)特征一、井田地形及勘探程度兗州煤田構(gòu)造形態(tài)為一寬緩的不對(duì)稱傾伏向斜，軸向北東東，向東傾伏。平均7176。二、井田煤系地層兗州煤田含煤地層為中石炭統(tǒng)本溪組、上石炭統(tǒng)太原組和下二疊統(tǒng)下部山西組。區(qū)內(nèi)保存完整，未受侵蝕，為海陸交互相沉積，巖相旋回和粒度韻律清晰、穩(wěn)定。據(jù)巖性、巖相及其沉積特征分為上、中、下三段。沉積環(huán)境為小幅度震蕩頻繁的濱海平原沉積，巖性、巖相有一定變化，相律不明顯，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，灰?guī)r、煤層多而薄，中下部含可采煤層一層，即15上煤層。底部雜色粘土巖距下段第2煤層一般30~50m，其間距由北向南逐漸增大。本段砂巖比較發(fā)育，其中第2煤之上約20m處的河床相中、粗砂巖和第3煤層底板具渾濁狀層理和底棲動(dòng)物通道的濱海相中粒砂巖，為良好的標(biāo)志層。北部為汶泗斷層與鄆城斷層所控制的汶上~寧陽(yáng)地塹構(gòu)造；南部為荷澤斷層、鳧山斷層與單縣斷層所控制的成武~魚(yú)臺(tái)地塹構(gòu)造。地層走向大致以北30176。平均7176。褶皺軸不僅在平面上有彎曲，而且在剖面上有起伏（見(jiàn)表1—1）。E呈S形彎曲420090055井田中南第2~7勘探線C4向斜N35176。W~ EW~NE60176。E~EW~N80176。E340090055井田東北第14~17勘探線(2)斷裂構(gòu)造本井田經(jīng)勘探發(fā)現(xiàn)和證實(shí)的主要斷層有7條（見(jiàn)表1—2）。 井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入活動(dòng)。WW802000基本控制邊界一號(hào)井東斷層正N25176。~25176。ES700~20基本控制邊界F60斷層逆N40176。煤田內(nèi)地下水的補(bǔ)給、排泄條件均不良，水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單~中等類型。%，較穩(wěn)定的粘土層有4~5層，~，且單層粘土厚度較大，可塑性較高，因而本隔水層性能良好，能有效地阻隔第四系上組水和大氣的入滲補(bǔ)給。主要由灰—深灰色粉砂巖，棕—深灰色鋁質(zhì)泥巖、泥巖和灰—深灰色中細(xì)砂巖組成，中夾薄層不穩(wěn)定灰?guī)r6層和薄層不可采煤層11層。其中鋁質(zhì)泥巖為良好的隔水層組，可有效地阻隔十下灰與十四灰含水層之間的水力聯(lián)系。 邊界斷層的導(dǎo)水性（1）東部邊界嶧山斷層走向NW30176。井田內(nèi)煤系地層與對(duì)盤(pán)太古界片麻巖接觸，裂隙不發(fā)育，屬于弱透水~隔水邊界，據(jù)南屯礦礦井地質(zhì)報(bào)告，嶧山斷層在南屯井田范圍內(nèi)為導(dǎo)水?dāng)鄬印Ｂ洳?00m，中段被宣村斷層及北宮村斷層切割。~NE60176。（4）西北部、西部、西南部邊界作為人為邊界，東灘礦分別與興隆莊、鮑店、南屯礦相鄰。東灘井田傾角平緩，一般3176。最小近水平狀態(tài)。全區(qū)可采煤層計(jì)有16上、17等三層煤。（3）17煤層位于太原組下段富集煤層群的中部，～。煤層直接底板一般為深灰色粉砂巖，次為灰色細(xì)砂巖，局部區(qū)域發(fā)育一層深灰色泥巖偽底。十一灰?guī)r抗壓強(qiáng)度為2350～3200kg/cm2，而粉砂巖為435～662kg/cm2，相差懸殊，給頂板管理造成一定困難。（2）硫分山西組煤層均為特低硫煤，太原組煤層硫分含量較高，屬中～高硫煤，一般為富硫煤，詳見(jiàn)表1－5。煤的硬度可采煤層的單向抗壓強(qiáng)度為200~300Mpa。本礦井各煤層煤的焦油產(chǎn)率較高，一般為富油煤和高油煤，均符合低溫干餾用煤要求，經(jīng)進(jìn)一步半工業(yè)性煉油試驗(yàn)后，亦可考慮用作煉油用煤。七、煤塵的爆炸性影響煤塵爆炸的主要因素是煤中的揮發(fā)分產(chǎn)率，煤的揮發(fā)分愈高，煤塵爆炸的危險(xiǎn)性愈大。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。開(kāi)采深度標(biāo)高為400~1000m。第二節(jié) 礦井工業(yè)儲(chǔ)量一、勘探類型及儲(chǔ)量等級(jí)的圈定 井田勘探類型根據(jù)礦井勘探情況，其勘探類型為Ⅰ類Ⅱ型。二、儲(chǔ)量等級(jí)的圈定根據(jù)對(duì)煤礦床的勘探，研究程度和煤炭工業(yè)建設(shè)的需要，將煤炭?jī)?chǔ)量劃分為A、B、C、D四級(jí)。三、煤層最小可采厚度該井田煤層傾角小于25176。井田范圍內(nèi)全區(qū)可采煤層為3煤、16上煤和17煤共3層煤。完整方格個(gè)數(shù)為90個(gè)，不完整部分拼合方格13個(gè)；第二部分煤層平均傾角為18176。；α2——第二部分煤層平均傾角，176。根據(jù)《礦井設(shè)計(jì)指南》中關(guān)于礦井井型與礦井設(shè)計(jì)的高級(jí)儲(chǔ)量比例之規(guī)定，本礦井的儲(chǔ)量符合煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。上侏羅紅層55176。圖2—2 京滬鐵路保護(hù)煤柱剖面圖由此算得的鐵路一側(cè)煤柱寬度為： b=176。則京滬鐵路煤柱總寬度為：B=5002+60=1060（m）②兗石鐵路煤柱按照山東省煤炭工業(yè)局[2000]魯煤生字第73號(hào)文“關(guān)于東灘煤礦偃石鐵路和北風(fēng)井保護(hù)煤柱留設(shè)的批復(fù)” ，確定兗石鐵路保護(hù)等級(jí)為Ⅱ級(jí)，保護(hù)煤柱衛(wèi)圍護(hù)帶寬度為15m。由于兗石鐵路基本上垂直煤層走向方向，所以鐵路兩側(cè)巖層走向移動(dòng)角可認(rèn)為近似相等。+176。又根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》之規(guī)定，工業(yè)廣場(chǎng)屬二級(jí)保護(hù)，其圍護(hù)帶寬度為15m。（3）西風(fēng)井保護(hù)煤柱根據(jù)垂直剖面法作圖，如圖2—5所示。各類永久煤柱損失的計(jì)算方法各類永久煤柱損失的計(jì)算公式如下：P=SMγ/cosα （2—2）式中 P——永久煤柱損失煤量，萬(wàn)t；S——煤柱的面積，m2； M——煤層平均厚度；γ——煤的平均容重，t/m3；α——煤層平均傾角，176。表2—2 各類永久煤柱損失煤量計(jì)算結(jié)果表 (單位：萬(wàn)t)煤柱類別水平鐵路煤柱工廣煤柱邊界煤柱斷層煤柱風(fēng)井煤柱總計(jì)京滬鐵路兗石鐵路第一水平第二水平合計(jì)二、礦井可采儲(chǔ)量的計(jì)算礦井可采儲(chǔ)量的計(jì)算公式如下：ZK =（Zg–P）C （2—3） 式中 ZK——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t； Zg——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；P——永久煤柱損失煤量，萬(wàn)t；C——采區(qū)采出率。所以，本礦井設(shè)計(jì)年工作日數(shù)為300天。因此本礦設(shè)計(jì)每晝夜凈提升時(shí)間為14小時(shí)。第一水平服務(wù)年限的計(jì)算公式為： T1= （3—2）式中 T1——第一水平的服務(wù)年限，a； Zk1——第一水平的可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t； K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取K=；A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)t/a。斜井適用于井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單，井筒不需要特殊法施工的緩斜和傾斜煤層。由于立井開(kāi)拓的適應(yīng)性較強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制；在采深相同的條件下，立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利；井筒的斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的的要求，且阻力小，對(duì)深井更為有利；當(dāng)表土層為富含水的沖積層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧井田淺部和深部不同產(chǎn)狀的煤層?？紤]到東灘井田范圍較大，礦井通風(fēng)方式經(jīng)過(guò)比較后確定為兩翼對(duì)角式通風(fēng)（具體比較情況見(jiàn)第九章），在井田西翼和東翼各掘一個(gè)風(fēng)井