【文章內(nèi)容簡介】 閘河礦區(qū)）和宿東向斜（宿東礦區(qū)）為其外緣，北段為 N20176?！?70176。 E，中段 為近南北，南段為 N20176?！?70176。 W，向西弧形突出，頂端位于徐樓。宿東向斜北受宿北斷裂控制，南有光武固鎮(zhèn)斷裂，西南有西寺坡逆沖斷裂，東有固鎮(zhèn)長豐斷裂，宿北斷裂為區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的一條東西向斷裂帶，由龍山～孟集和宿縣蒿溝段陷帶組成，長度大于 200km，斷面南傾，傾角 70176。，斷距大于 1000m，早期具右行走滑性質(zhì)，生成于中生代，橫貫于徐宿弧形構(gòu)造中段與南段之間，南北兩側(cè)構(gòu)造與地貌截然不同，是地貌單元的分界線；光武固鎮(zhèn)斷裂橫貫于淮北煤田南緣邊界，也是徐宿構(gòu)造的南界斷層，控制長度大于200km，這兩條斷層生成于中生代，第 三紀仍有活動，其間的古生代地層應為徐宿推覆體的下盤。西寺坡逆沖斷裂由四條走向的 NW沖斷層組成，走向 N60176?！?35176?！?10176。 W，延展長度，傾向北東，傾角淺部陡，深部緩。區(qū)域頻率測深資料證實滑脫面下為二疊系煤盆地。這三條斷裂是控制宿東向斜內(nèi)各級、各序次構(gòu)造的邊界。 宿東向斜總體呈不對稱的向斜構(gòu)造，向斜軸向 N25176?！?50176?！?30176。 W，軸長 18km，寬 ～，軸部為二疊系地層，向斜的東北翼，因受北東方向主壓應力的影響（即 F4逆斷層的推壓牽引作用），兩端地層傾角大，一般 70176。左右，中段地區(qū)煤系 地層被剝蝕，呈單斜構(gòu)造，西南翼傾角較緩，一般在 10176。 ～ 25176。向斜的兩端及最寬緩部位發(fā)育有短軸褶曲。蘆嶺井田處于宿東向斜西南翼的東南段。 2） 礦井地質(zhì)構(gòu)造 井田內(nèi)主要以斜切斷層 為主。根據(jù)井田構(gòu)造發(fā)育的復雜程度，將井田劃分為三部分，見圖 12。 圖 12礦井地質(zhì)構(gòu)造圖 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 . 構(gòu)造分布狀況及展布特征 井田內(nèi)發(fā)育有走向北西、北東及近南北向的三組斷層，斷層面多以東傾為主，傾角較大，一般為 60176?！?70176。逆斷層多以近南北向為主，傾角 60176?！?75176。，落差多為 10～ 50m，傾向東傾、西傾各半。正斷層多以東傾為主，走向分為兩 組 :即北東和北西，落差大小不一，大者達百 米 以上，一般為 20～ 50m。傾角一般為 60176?！?80176。斷層平面組合形態(tài)以平行排列和“ Y”型為主，剖面上呈地壘、地塹或階梯型。從實見情況看，斷層力學性質(zhì)以扭性為特征，即無論其先期力學性質(zhì)是張性還是壓性，后期都受到不同程度扭動改造。 根據(jù)物探程度將區(qū)內(nèi)斷層劃分為查明、基本查明、基本控制和控制程度差四中類型。凡鉆探工程點多及井下采掘巷道實見的斷層定為查明斷層；有一定鉆探工程點或今巷實見，但斷層尚可擺動者及物探劃為可靠斷層的定為基本查明；僅一點控制或物探劃為較可靠的斷層，定為 基本控制斷層；結(jié)合周圍資料推斷的斷層定為控制程度差的斷層。 . 水文地質(zhì)條件 蘆嶺煤礦為新地層覆蓋的隱伏礦床。新地層由兩大部分組成 : 即砂、砂礫、裂隙硬泥灰?guī)r等構(gòu)成的含水層和粘土、砂質(zhì)粘土、軟泥灰?guī)r等構(gòu)成的隔水層 （見圖 13） 。煤系地層含水層以裂隙、孔隙含水為特征，含水性不均 ,變化較大。井田大多數(shù)大中型斷層含水性及導水性較弱，但存在導水及誘發(fā) (采動影響 )斷層導水的可能性，尤其是東部，斷層發(fā)育，切割關(guān)系復雜，對礦井開采有著嚴重的水患威脅。 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 下　　石　　盒　　子　　組二疊系古生界P 1Z7 5 . 0 00 1. 8 0 0. 8 247 2 . 0 00 2. 1 8 0. 9 253 0 . 0 03 0 . 0 00 3. 5 6 0. 8 760. 29 2 . 2 2 0 . 8 972 0 . 0 05. 3 1 13 . 6 1 9. 2 5820 . 0 01 . 63 4. 0 6 2. 8 41 1 0 6 2. 8 9 K 21 :100 09煤層編號地層系統(tǒng)界 系 統(tǒng) 組累計厚度間距 / m煤層厚度巖性柱狀水 文 地 質(zhì) 描 述第六合水層段：以灰白色—灰色細砂巖為主，局部有粗砂巖和含細礫砂巖，局部砂巖裂隙發(fā)育，含水較為豐富，據(jù)鉆孔抽水資料，q=—1/,k=—m/d,水位標高—，水化學性質(zhì)為重碳酸氯化鈉鎂型。 圖 13 礦井水文地質(zhì)圖 . 地溫及地壓 本井田無鉆孔測量地溫資料。據(jù)宿 縣礦區(qū)祁 1 孔和臨渙井田的 34線 6 孔井溫測量結(jié)果 ,宿縣地區(qū)地溫隨深度增加而升高，其中 500m 以上深度，增溫梯度為平均每百米 ～ ℃ ；500m～ 900m 深度 ,每百米增溫 ～ ℃ ，全孔平均每百米增加 ～ ℃ 。 本井田地壓顯現(xiàn)尤為突出 ,但至今尚無具體的測試數(shù)據(jù)。就靜壓而言 ,按新地層平均密度、巖石平均密度 ，礦井 400m 水平靜壓力為 996t/m2； 590m 水平達1503t/m2。從生產(chǎn)實踐情況看，影響因素最大的還是采動壓，新掘巷道的地壓顯現(xiàn)在煤巷中中國礦業(yè)大學 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 顯現(xiàn)為 風巷明顯高于機巷，并且顯現(xiàn)速度快；巖巷壓力顯現(xiàn)既與圍巖有密切關(guān)系，也與深度相關(guān)，同時還與采區(qū)有關(guān)；同等深度的巖巷，在四采區(qū)的壓力明顯高于其它采區(qū)；砂巖層位的壓力明顯低于其它巖性組合的層位。巖巷中的壓力顯現(xiàn)持續(xù)時間長，壓力釋放速度慢。 礦井對礦壓的綜合治理措施主要是采取兩大手段，一是根據(jù)實際情況選取不同的支護形式，即在支護形式上采取措施，二是采用重復修護 ,加強支護質(zhì)量 ,以增加巷道的使用時間。 . 煤層特征 . 煤層情況 井田含煤地層以二疊系下統(tǒng)下石子組和山西組為主，上統(tǒng)上石盒子組含煤次之，本溪組不含煤，太原組含 4～ 6層薄煤或煤線。各組含煤情況詳見表 11。 表 11 各組含煤情況表 地層名稱 地層厚度 /m 含煤層數(shù) 可采層數(shù) 兩極厚度 平均厚 含煤系數(shù) 備注 本溪組 0 0 0 不含煤 太原組 4～ 6 0 0 薄煤或煤線 山西組 120 1～ 3 0 ～ 下石盒子組 280 10～ 28 6 ～ 上石盒子組 610 8～ 27 1 ～ 二疊系煤系 1010 19～ 58 8 ～ 1）煤 組 位于上石盒子組底部，下距 K3標志層 10m 左右。煤組厚度 24m，含煤層數(shù)多達 11 層，一般 3～ 5層，最大厚度 ，各煤層間距大小不一，一般 1～ 5m，煤層厚度變化較大，穩(wěn)定性較差，以 34層發(fā)育相對穩(wěn)定，定為 3煤層，局部可采，其它多屬難以成片的煤層，由于分層多，對比困難，可靠程度低。 2）煤組 位于下石盒子組上部。上距 K3標志層 75m 左右，煤組厚度約 12m，多為單一煤層，部分鉆孔出 現(xiàn)有 2～ 3 個分層，個別達 4 個分層，各煤分層間距一般 3～ 5m，除 42 外，其它分層厚度變化大，穩(wěn)定性差，以發(fā)育較好的 42對比為 4煤層，對比可靠程度一般。為局部可采煤層。 3） 8煤層 主采煤層，穩(wěn)定特厚，全區(qū)可采。平均厚為 ，兩極厚度為 ～ 。東部拐頭區(qū)相對較厚，平均為 。煤層結(jié)構(gòu)復雜，上部含 1～ 2層、局部 2～ 4層夾矸，厚度為～ ，下部有時也含 1 層夾矸，厚度為 ～ ，平均 。 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 下　　石　　盒　　子　　組二疊系古生界P 1Z75. 0001. 80 472. 0002. 18 530. 0030. 0003. 56 6 2 .22 0 . 8 9720. 00 820 .0 01 . 63 1106 K 21:10 009煤層編號地層系統(tǒng)界 系 統(tǒng) 組累計厚度間距 /m煤層厚度巖性柱狀巖　　性　　描　　述上部以中 / 細粉砂巖 / 粉砂巖為主，夾 23層鮞狀泥巖，多為灰－灰綠色，見紫斑狀。砂巖為灰－灰白色，成分較單一，硬度大，多為石英砂巖，微波狀斜理，及交錯層理，含 23 層煤組， 4 煤組附近多具鮞狀結(jié)構(gòu) ,4 煤組一般含 56 層，局部煤層薄，不穩(wěn)定，僅 4煤組為局部可采煤層，灰份含量中偏高。煤組厚 1 525m ，中部以深灰色厚層狀泥巖，粉砂巖為主，夾薄層 / 中厚層石英砂巖，靠近煤處泥巖發(fā)育。含 5 煤組及 6 煤組。 5 煤組一般含煤 1 － 2 層，煤層薄，不穩(wěn)定 。5 煤層局部可采，褐黑色，以暗煤為主，灰份含量中偏高。 6 煤組：一般含煤 1 － 2 層， 12 線以東較為發(fā)育。 6 煤層為褐黑色，高灰份，薄煤層，不穩(wěn)定。　下部以灰色－淺灰色中細砂巖為主，靠近煤層過渡為泥巖 / 粉砂巖 , 底部為質(zhì)高嶺巖(K2), 是本區(qū)主要標志層之一 , 含煤 7 煤層 /8 煤層 /9 煤層。 7 煤：黑色，塊狀結(jié)構(gòu)，半亮型煤，煤層結(jié)構(gòu)簡單，不穩(wěn)定，局部可采，古河流沖蝕為嚴重，底板多為泥巖 / 粉砂巖 ,8 煤層：灰色－褐黑色，塊狀及鱗片狀結(jié)構(gòu)，局部含 12 層夾矸 , 屬半亮型煤 , 煤層穩(wěn)定 , 全區(qū)可采。頂板為泥巖或細砂巖，底為砂質(zhì)泥巖。９煤層：灰黑色，鱗片狀或粒狀結(jié)構(gòu)，不含夾矸，較穩(wěn)定，頂板為砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖。 圖 14 礦井開采煤層柱狀圖 . 主采煤層的圍巖性質(zhì) 8 煤層 直接頂板多為厚層狀灰色泥巖，厚 ～ ，局部為細砂巖、粉砂巖，偽頂為～ 、局部厚達 2m的炭質(zhì)泥巖，極易離層。老頂為厚層狀中、細砂巖。頂板較為平整，穩(wěn)定性較好，裂隙不太發(fā)育，屬 II 類頂板。 8煤頂分層回采時，現(xiàn)已改為金屬網(wǎng)和塑料單、雙層雙抗網(wǎng)，垮落后與采空區(qū)灌入的黃泥漿形成人工再生頂板，比較穩(wěn)定，采后易于垮落。底板為薄層狀灰色砂質(zhì)泥巖或粉砂巖。 8 層底板，厚度一般為 2～ 4m，層面滑面發(fā)育，裂隙密集，巖石極為破碎。采掘工作面經(jīng)常出現(xiàn)冒頂、漏頂現(xiàn)象，頂板管理十分困難，屬 ?V 類頂板 。底板為灰色塊狀 泥巖，厚度 2～5m,含植物根莖化石。 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 . 煤的特性 煤的工業(yè)分析： 8煤 屬低硫、低碳和低中灰分煤層。膠質(zhì)層厚度一般在 10～ 16mm。 坩堝粘結(jié)性 4～ 6，而煤巖組分中以具粘性的凝膠化組分為主，根據(jù)鐵箱試驗結(jié)果分析， 8煤層為優(yōu)良的肥氣煤，煤質(zhì)比較穩(wěn)定，不 宜單獨煉焦，可作焦配煤。 8 煤層厚度為 ～ ，平均厚度 ，屬于特厚煤層。 8煤層結(jié)構(gòu)屬于極其松軟、破碎類型 ，煤層的堅固性系數(shù)平均在 ～ 之間，瓦斯放散初速度為 13～ 30，大于突出臨界值。 8 煤層瓦斯壓力大、含量高，在 590m 標高處煤層瓦斯壓 力為 ～ ，煤層瓦斯含量為 ～ ，由此可見 8煤層有較強的突出危險性。 . 礦井開采煤層安全狀況 8 煤 中、東部塊段 400m 標高處煤層瓦斯壓力為 ，煤層瓦斯含量為 ；400m～ 590m 標高范圍煤層瓦斯壓力為 ～ ，煤層瓦斯含量為 ～ ；590m～ 800m 標高范圍煤層瓦斯壓力為 ～ ，煤層瓦斯含量為 ～ 。 8 煤層為礦井的主采煤層，煤層較硬，煤的堅固性系數(shù) 為 ～ ， 礦井絕對瓦斯涌出量為 ，相對瓦斯涌出量為 。 表 12 自然發(fā)火傾向及煤塵爆炸參數(shù)測定表 煤層 自燃傾向性分類 最短自然發(fā)火期 /月 煤層爆炸性指Vdaf/% 8 容易自燃 2～ 4 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 2 井田開拓 井田境界及可采儲量 井田境界 井田境界應根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、儲量、水文、煤層賦存情況、開采技術(shù)條件、開拓方式及地貌、地物等因素，進行技術(shù)分析后確認。一般情況下以下列情況為界： 1） 以大斷層、褶曲和煤層露頭、老窯采空區(qū)為界； 2） 以山谷 、河流、鐵路、較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保安煤柱為界； 3） 以相鄰礦井井田境界煤柱為界； 4） 人為的劃分井田境界； 東以 F32 斷 層為界 ,西以補 13線和 67線為界與朱仙莊煤礦相鄰 ,淺部以 10 煤層露頭為界，深部以 800m 等高線為界，走向長約 ，傾斜寬 km，勘探面積 km2，采礦登記面積 (包括生活區(qū) )為 km2。 可采儲量 根據(jù)中華人民共和國國土資源部 2020 年 12 月頒布的《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》（ DZ/T02152020），資源儲量估算指標，井田各煤層最低可采厚度均 定為 ；最高灰分(Ad)40%；最高硫分 (St178。 d)3%；最低發(fā)熱量 (Q178。 d)。 經(jīng)各階段的勘探、補勘以及礦井生產(chǎn)期間取樣化驗，各煤層均達到規(guī)范中儲量計算的各項指 標。 井田儲量應分煤層計算 ,計算公式為 Zg=SHγ (21) 式中： Z