【文章內(nèi)容簡介】 NW 沖斷層組成，走向 N60176?！?5176?！?0176。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(shí)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?！?0176?！?0176。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(yīng)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?！?5176。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(fù)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(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 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?！?0176。逆斷層多以近南北向?yàn)橹?，傾角 60176?！?5176。，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(dá)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(shí)見情況看，斷層力學(xué)性質(zhì)以扭性為特征，即無論其先期力學(xué)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(diǎn)多及井下采掘巷道實(shí)見的斷層定為查明斷層；有一定鉆探工程點(diǎn)或今巷實(shí)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(diǎn)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(dǎo)水性較弱，但存在導(dǎo)水及誘發(fā)(采動影響)斷層導(dǎo)水的可能性，尤其是東部，斷層發(fā)育，切割關(guān)系復(fù)雜，對礦井開采有著嚴(yán)重的水患威脅。中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁下　 　石 　　盒 　　子 　　組二疊系古生界 P1Z .24 .9530.30. .. . . .9K21:09煤層編號地 層 系 統(tǒng)界 系 統(tǒng) 組 累 計(jì)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(xì) 砂 巖 為主 ， 局 部 有 粗 砂 巖 和含 細(xì) 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=—,k=,水 位 標(biāo) —， 水 化學(xué) 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(dá)1503t/m2。從生產(chǎn)實(shí)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(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁顯現(xiàn)為風(fēng)巷明顯高于機(jī)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(shí)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(shí)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(shí)際情況選取不同的支護(hù)形式，即在支護(hù)形式上采取措施，二是采用重復(fù)修護(hù),加強(qiáng)支護(hù)質(zhì)量,以增加巷道的使用時(shí)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 .63～ 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(biāo)志層 10m 左右。煤組厚度 24m，含煤層數(shù)多達(dá) 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(biāo)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(gè)分層，個(gè)別達(dá) 4 個(gè)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(fù)雜，上部含 1～2 層、局部 2～4 層夾矸，厚度為 ～，下部有時(shí)也含 1 層夾矸，厚度為 ～，平均 。中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁下　 　石 　　盒 　　子 　　組二疊系古生界 P1Z .40 28069K21:0煤層編號地 層 系 統(tǒng)界 系 統(tǒng) 組 累 計(jì)厚 度 間 距 /m煤 層厚 度 巖 性柱 狀 巖 　 　 性 　 　 描 　 　 述上 部 以 中 /細(xì) 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(cuò) 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 ， 僅煤 組 為 局 部 可 采 煤 層 ， 灰 份 含 量 中 偏 高 。 煤組 厚 1m， 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 － 2層 ， 煤 層 薄 ， 不 穩(wěn) 定 。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 ， 線 以 東較 為 發(fā) 育 。 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(xì) 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(biāo) 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(yán) 重 ， 底 板 多 為 泥 巖 /粉 砂 巖 ,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(xì) 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(xì)砂巖、粉砂巖，偽頂為～、局部厚達(dá) 2m 的炭質(zhì)泥巖，極易離層。老頂為厚層狀中、細(xì)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(shí)，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(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(yàn)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(dú)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(jiān)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(biāo)高處煤層瓦斯壓力為 ～，煤層瓦斯含量為 ～ 3/t，由此可見 8 煤層有較強(qiáng)的突出危險(xiǎn)性。. 礦井開采煤層安全狀況8 煤中、東部塊段400m 標(biāo)高處煤層瓦斯壓力為 ，煤層瓦斯含量為；400m～590m 標(biāo)高范圍煤層瓦斯壓力為 ～，煤層瓦斯含量為～ 3/t；590m～800m 標(biāo)高范圍煤層瓦斯壓力為 ～，煤層瓦斯含量為 ～ 3/t。8 煤層為礦井的主采煤層，煤層較硬，煤的堅(jiān)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(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(yīng)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(jìn)行技術(shù)分析后確認(rèn)。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(bǔ) 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 2022 年 12 月頒布的《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/T02152022），資源儲量估算指標(biāo)，井田各煤層最低可采厚度均定為 ；最高灰分(Ad)40%；最高硫分(St d)3%；最低發(fā)熱量(Q d)。經(jīng)各階段的勘探、補(bǔ)勘以及礦井生產(chǎn)期間取樣化驗(yàn)，各煤層均達(dá)到規(guī)范中儲量計(jì)算的各項(xiàng)指標(biāo)。井田儲量應(yīng)分煤層計(jì)算,計(jì)算公式為Zg=SHγ (21)式中：Z g—礦井工業(yè)儲量，萬噸； S—煤層面積，m 2； H—煤層厚度，m；8 煤純煤平均厚度為 。 γ—計(jì)算煤層煤的容重，t/m 3。8 煤容重為 。帶入數(shù)據(jù)的 8 煤的工業(yè)儲量為 萬噸。煤柱損失如下：西井田井界： 萬噸；西斷層損失： 萬噸；西防水煤柱： 萬噸；西風(fēng)井煤柱： 萬噸；南斷層合計(jì)： 萬噸；南防水煤柱： 萬噸；南風(fēng)井煤柱： 萬噸；工廣煤柱： 萬噸。損失量合計(jì)為： P = +++++++ = 萬噸中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁確定礦井可采儲量為：Zk=(ZgP)C (22)式中：Z k—礦井可采儲量，萬噸； Zg—礦井工業(yè)儲量，萬噸； P—永久性煤柱損失量，萬噸； C—采區(qū)采出率，《煤礦礦井設(shè)計(jì)手冊》規(guī)定：，中厚煤層。Zk=() = 萬噸 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限礦井年工作日為 300d，每天三班作業(yè)，兩班出煤，一班檢修，每天凈提升時(shí)間為 16h。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國家對煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。煤田地質(zhì)條件復(fù)