【文章內(nèi)容簡介】 。向西北延伸與 F1斷層相交，向東南延伸與 F47斷層相交。該斷層由東一、東二、西一采區(qū)上山和西翼－ 170m 運輸大巷揭露，在山西組由南四采區(qū)下山穿過并由 754 材料道、南三采區(qū)橫管等處揭露，故該斷層控制可靠。 F46斷層切割了下石盒子組、山西組 和太原組三組煤系地層，并把龐莊背斜分割成東西兩段。 (3)陷落柱 自 1983 年東城井 756 工作面發(fā)現(xiàn)陷落柱至今，本井田內(nèi)共發(fā)現(xiàn) 11 個陷落柱。除 7520 陷落柱位于－ 620ｍ西翼采區(qū)外，其余均分布在拾屯向斜的軸部和北西翼，尤其以西北端的 F46與 F47兩斷層交匯處，陷落柱發(fā)育較為密集。陷落柱多呈 NE 方向排列在東西長 2020m、南北寬不足 800m 的狹長條帶內(nèi)，與井田主體構(gòu)造方向基本一致。 陷落柱分布及控制情況： 1)756 陷落柱 位于 F46斷層的西側(cè)，東城井南四采區(qū)的 756 工作面內(nèi)，于 1983 年 1 月11 日揭露。煤 電鉆打了 3個探眼，總進(jìn)尺為 ，有兩個孔見陷落柱，巖石電鉆又打了 3個孔，總工程量 ，有 2個孔見陷落柱，同時采用無線電波坑道透視儀，測出陷落柱信號低值區(qū)并圈出其平面位置呈橢圓形，長軸方向 NE50176。，與區(qū)內(nèi)構(gòu)造線方向基本一致。陷落柱長軸 32m，短軸 20m，平面積 500m2，控制可靠。 陷落柱最大出水量 100m3／ h，正常出水量 40～ 50m3／ h，僅發(fā)育于山西組及以下地層中。 2)758 陷落柱 位于東城井 758 工作面切眼外側(cè)、 F47斷層的北側(cè)。于龐莊井－ 370m 水平采區(qū) 910 放水道迎頭及橫管內(nèi)施 工 4 個鉆孔進(jìn)行勘探，鉆探工程量為，其中：有 3 個鉆孔揭露陷落柱。另 1 孔從陷落柱一側(cè)穿過，經(jīng)查明該陷落柱垂向呈歪斜狀，平面上呈橢圓形。長軸方向為 NE25～ 30176。，長度為 75m，短軸長 55m?？刂瓶煽俊? 兩探查孔揭露該陷落柱后涌水量分別為 45m3／ h 、 65m3／ h，冒落帶頂部達(dá)下石盒子組的 2 煤頂板。 3)7582陷落柱 位于 758 陷落柱的北側(cè)，兩陷落柱在 7 煤層位平面相距不足 10m。該陷 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆采礦本科畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 落柱在 1991 年 6月掘進(jìn) 706 放水道時有 2處揭露，進(jìn)入陷落柱 8m；并用長釬子探查，累計進(jìn)尺 ，打了 7 個孔 ，其中有 6 個孔揭露陷落柱，西側(cè)控制可靠，東側(cè)稍差。 4)706 陷落柱 位于第 10～ 11 勘探線之間的 F47斷層的北側(cè)，龐莊井－ 370 水平采區(qū)邊緣。由 706 溜子道掘進(jìn)時發(fā)現(xiàn)，用坑道無線電波透視儀探查 2 次，并用鉆探等手段進(jìn)行探查，總工程量達(dá) ，巷探工程量 201m， 3 處揭露陷落柱，故該陷落柱控制可靠。 95 年于該陷落柱邊緣的 9 煤巷道中施工一垂直水源孔，孔深 揭露三灰，鉆孔涌水量達(dá) 340m3/h(水壓 )，目前涌水量穩(wěn)定在 100m3/h左右。 5)鐵路煤柱陷落柱 位于 706 陷落柱南側(cè)， 7煤 層位平面相距 12m。該陷落柱于 1991 年施工鐵路煤柱運輸?shù)罆r揭露，巷道進(jìn)入陷落柱范圍內(nèi)達(dá) 5m 之多，有 2 個鉆孔穿過陷落柱，總工程量為 ，另有探查 706 陷落柱的 2個鉆孔控制，控制可靠。 6)鐵路煤柱風(fēng)道陷落柱 該陷落柱于 1993年 1月 10日在鐵路煤柱風(fēng)道施工至測 13點 +8m處由巷道揭露，塌陷角 79～ 82176。，柱體內(nèi)充填的巖塊有頁巖、砂頁巖、灰白色粗砂巖、黃褐色中砂巖、巷道揭露后頂部有淋水，與圍巖接觸帶有滲水， Q=2m3/h。該陷落柱由一條巷道及 3個井下勘探孔 (工程量 )控制。 7)鐵路煤柱運輸?shù)老萋渲? 該陷落柱位于鐵路煤柱風(fēng)道陷落柱的東側(cè)，在 7 煤層位中 2個陷落柱平面距離不足 10m,于 1995 年 6月 15 日由鐵路煤柱風(fēng)道揭露，巷道揭露處塌陷角 80～ 85176。，由 1 條巷道及 2個井下勘探孔控制。 8)910 陷落柱 位于鐵路煤柱風(fēng)道陷落柱的西北、 758 陷落柱的東側(cè)，距上述 2 個陷落柱的平面距離 60m 左右，由 910 小面切眼施工揭露，據(jù)現(xiàn)場觀察，該柱體內(nèi)充填的巖塊較為松散，分析認(rèn)為揭露地段應(yīng)隸屬其近頂端部位。 9)拾屯運輸?shù)老萋渲? 該陷落柱位于拾屯采區(qū) 7 煤風(fēng)道的下側(cè)、 F51 斷層的中部 ,由拾屯 采區(qū)運輸?shù)兰?7 煤風(fēng)道探巷揭露控制，推測 7 煤位置陷落柱面積 5000m2 左右。 10)2304 陷落柱群 該陷落柱群于 1994 年 2月 1日～ 1994 年 4 月 21 日由 2304 材料道及巷探 巷探 2分別揭露 ， 2 煤層位中，平面上呈互不相連的 3 個橢圓，出水 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆采礦本科畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 ～ /h 不等，水源為柱體內(nèi)的空隙水。柱體內(nèi)的堆積物較松散，揭露地段應(yīng)隸屬其冒落帶的近頂端部位，塌陷角 75176。左右，被 3 條巷道及 10 余個井下長釬子勘探孔控制。推測至深部的 7 煤層位該陷落柱群將連為一體，面積約 20200m2 。 11)7520 陷 落柱 該陷落柱位于 16－ 6勘探孔西約 120m處，由 7520 溜子道在掘進(jìn)過程中揭露并進(jìn)入其范圍內(nèi) 5m。其上覆的 2422 工作面在回采時并未見有該陷落柱，可見該陷落柱僅發(fā)育在 2 煤底板以下的地層中。只有 7520 溜子道一條巷道揭露 ，其范圍有待進(jìn)一步控制 。 陷落柱對煤層的破壞主要在以下幾個方面： ① 由于巖體的陷落作用，在陷落柱范圍內(nèi)形成無煤帶。 ② 煤層產(chǎn)狀發(fā)生變化，主要反應(yīng)在煤層傾角向陷落柱中心傾斜且愈接近陷落柱傾角變化愈大。 ③ 煤層與圍巖裂隙增多，裂隙走向平行于柱面切線方向，裂隙面向陷落柱中心傾斜且傾角較陡。 ④ 小斷層增多，斷層面向陷落柱中心傾斜且傾角大，軟巖中斷層落差多小于 2m；而在堅硬的砂巖中，在陷落邊緣上形成高角度落差較大的正斷層。 煤層特征 含煤概況 本區(qū)含煤地層為石炭、二迭系，有 2 個含煤組：山西組 (P1s1)及石炭系上統(tǒng)太原組 (C3t)。煤系地層平均總厚度 486m，可采 2 層，可采煤層的厚度為，含煤率為 %。 煤 (巖 )層對比 本區(qū)含煤地層沉積穩(wěn)定，標(biāo)志層 (特別是山西組和太原組 )較為明顯，經(jīng)過近 40 年的采掘活動，井巷揭露的資料較多，為煤層對比工作創(chuàng)造了有利條件。 本次煤巖對比主要依據(jù)：標(biāo)志層與主采煤層層位關(guān)系；煤層本身的性質(zhì) (如煤層厚度、結(jié)構(gòu)等 )；煤層頂、底板巖性以及煤層間距等對比方法加以綜合研究最后確定。在對比工作中，又根據(jù)各含煤組的不同特點，采用其中最適宜的一、二種方法為主要依據(jù)，其它方法僅作為輔助條件進(jìn)行對比。 對比結(jié)果分述如下： (1)山西組 (P1s1) 本組主要特點是：沉積環(huán)境屬濱海平原向內(nèi)陸平原的過渡帶，且以近海湖沼相為主，沉積旋回結(jié)構(gòu)明顯，標(biāo)志層也比較清楚，如頂部的雜色頁巖， 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆采礦本科畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 中部的厚層石英砂巖和底部的厚層砂質(zhì)頁巖，層理清晰、比較穩(wěn)定，均可作為對比標(biāo)志。 特別是 7 煤，煤層厚而且是區(qū)域性的穩(wěn)定煤層，其上普遍有一層厚約 6m 的灰～灰白色中、細(xì)粒砂巖 (7 煤直接頂或老頂 )。下距太原組一灰約 52m； 7 煤本身就是最好的標(biāo)志層。因此該煤層對比容易而且可靠。 7煤向下 有一層厚度在 ～ 的薄煤，即是 8 煤。由 8 煤向下 10m 左右有一層比較厚的煤層，即是 9煤。 (2)太原組 (C3t) 本組屬海陸交互相沉積，具有完整的海相型旋回組成的韻律結(jié)構(gòu)，煤層多而薄，可采煤層為 21 煤，均在該煤系地層的下部，煤層較穩(wěn)定，標(biāo)志層多而明顯。 13 層灰?guī)r均可作為標(biāo)志層，尤以一、二、四、 十和十二灰最為明顯，易于對比。且灰?guī)r多為煤層頂板，如 20 煤頂板為十層灰?guī)r， 21 煤頂板為十二層灰?guī)r。因此，只要確定灰?guī)r層位，即可確定煤層層位。 20 與21 煤平均間距為 27m， 20 煤結(jié)構(gòu)簡單， 21 煤下部常含有夾矸或砂質(zhì)煤，極易辨認(rèn)和對比，煤層的層位對比可靠。 這次煤層對比，太原組與本溪組的分界是以本溪組頂部的灰?guī)r劃分的，即把灰?guī)r頂部的鋁土頁巖 (相當(dāng)于華北 E 層鋁土礦的層位 )劃入太原組底部。這樣劃分，我們首先考慮到生產(chǎn)應(yīng)用上的方便；鋁土頁巖這一段層位反映在巖性上變化較大，有的孔是鋁土頁巖 (F1 125 孔 )，有的 孔是鋁土質(zhì)頁巖(13 169孔 )，有的孔是頁巖 (144孔 )，多數(shù)孔則是砂頁巖 (14 155孔 )。其次，沉積環(huán)境開始有了新的變化；從海相轉(zhuǎn)變?yōu)楹ｊ懡惶嫦嗟某擅簳r期；第三，在本井田第 l 勘探線上的 Q79孔，在太原組底部頁巖之下有層礫巖，層厚 ，礫石成分為灰?guī)r碎塊，直徑約 2cm，呈次圓狀或棱角狀，膠結(jié)致密；眧示進(jìn)入石炭世晚期沉積環(huán)境的多變。 煤 層 7 煤 下距分界砂巖 58m，距 8 煤 ～ ，距 1灰 52m，距 20 煤為 155m。有 105 個鉆孔穿過，全部可采。見煤點厚度 ～ ，平均 ，另取巷道見煤點 88個，以上總計見煤點 193 個，平均煤厚 該煤的賦存特點： (1) 7 煤屬于區(qū)域性穩(wěn)定的中厚煤層，除在－ 620ｍ中央采區(qū)由于受河流沖刷造成局部缺失和變薄外 (見圖 13)，其余均可采； 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆采礦本科畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 中粒砂巖121灰黑色、泥質(zhì)膠結(jié)粉砂巖92灰至灰黑色、遇水變軟泥質(zhì)粉砂巖深灰色泥巖295灰至灰黑色、遇水變軟泥質(zhì)粉砂巖深灰色石灰?guī)r泥質(zhì)粉砂巖深灰色、可見植物化石碎片煤7黑色、層狀泥質(zhì)砂巖粉砂巖灰至灰黑色、遇水變軟石灰?guī)r1517泥質(zhì)粉砂巖深灰色、可見植物化石粉砂巖1519灰至灰黑色、遇水變軟序號 巖柱 厚度 巖層名稱 巖性描述 泥質(zhì)粉砂巖泥質(zhì)粉砂巖石灰?guī)r石灰?guī)r泥質(zhì)粉砂巖黑色、層狀 圖 12 地質(zhì)綜合柱狀圖 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆采礦本科畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁 圖 13 7煤沖刷范圍示意圖 (2)煤層結(jié)構(gòu)簡單，少數(shù)地段 (約 20%)含夾矸，厚度為 ～ ；個別點 夾矸厚度可達(dá) (如 7512 材料道 )。 (3)由淺部到深部煤厚有變薄的趨勢 (表 11)。 表 11 7煤厚度與深度變化關(guān)系表 水 平 點 數(shù)（個） 煤 厚（ｍ） 變化關(guān)系示意 220ｍ以上 36 厚 ↓ 薄 370ｍ 183 520ｍ 18 620ｍ 50 總 計 280 7 煤穩(wěn)定性評定：范圍是－ 650m 以下至井田邊界的未采區(qū)， 50 個鉆孔參加評定。采區(qū)邊緣巷道見煤點 23 個，總計為 73 個見煤點，全部可采 。 煤層可采性指數(shù) K=73／ 73=1 平均煤厚 m。 煤層變異系數(shù)γ =% 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆采礦本科畢業(yè)設(shè)計 第 20 頁 屬于穩(wěn)定型煤層。 煤質(zhì) (1)煤的工業(yè)指標(biāo) 本報告在煤質(zhì)方面除了收集洗煤廠幾個主要指標(biāo)外，另在生產(chǎn)中采取了少數(shù)煤樣進(jìn)行化驗分析，化驗結(jié)果見表 12 從煤質(zhì)化驗資料統(tǒng)計結(jié)果看出： 水份：各煤層均屬低水份煤，且自上而下逐漸減少。 表 12 煤質(zhì)分析成果統(tǒng)計表 組 別 煤層 水份 Mad (％ ) 灰份 Ad (％ ) 硫份 St,ad (％ ) 山西組 7 ～ (94) ～ (94) ～ (9) 山西組的 7煤 屬低灰煤。 硫份：山西組煤層屬特低硫煤。 磷份：山西組煤層屬特低磷煤。 發(fā)熱量 (Qdrr )都在 ；可燃基彈筒發(fā)熱量 (Qdrr )都在，且自上而下有逐步增大趨勢。 揮發(fā)份：各煤層均大于 37%，且自上而下有增高趨勢。 膠質(zhì)層指數(shù)見表 13(1982 年報告 )。 表 13 煤層膠質(zhì)層指數(shù)表 煤層 7 指數(shù) 12 元素分 析：化驗成果中各元素組分的變化規(guī)律不甚明顯。 容重：原“拾挑井田地質(zhì)勘探最終報告 (精查 )”中的容重，均按煤系平均值確定，不盡精確。 1962 年 9 月的“東城 龐莊煤礦地質(zhì)勘探最終報告補(bǔ)充資料”中的容重，均采用分煤層加權(quán)平均法確定，較為精確。本次報告采用的容重值，仍是 1962 年 9月補(bǔ)充資料中確定的數(shù)值。 (2)煤的物理特征： 7 煤：半亮～半暗型，樹脂～玻璃光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，黑色性脆，裂隙較發(fā)育，并有方解石脈充填。 9 煤：半光亮～半暗型，玻璃～樹脂狀光澤，內(nèi)生、外生裂隙都較發(fā)育， 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆采礦本科畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁 條帶狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。 (3)煤的工業(yè)牌號 本區(qū)各煤層工業(yè)牌號系按 1958年 4月國家技術(shù)委員會規(guī)定的分類表劃分原則確定的。先后 3次地質(zhì)報告確定的結(jié)果相同，見 表 15 表 15 煤層工業(yè)牌號表 煤層號 確定單位