【導(dǎo)讀】炭資源量不足的局面。為擴(kuò)大礦井后備資源量，有效延長礦井服務(wù)年限，保持企業(yè)平穩(wěn)發(fā)展，北皂煤礦有必要在海域進(jìn)行煤炭開采。北至煤4露頭，南至渤海海岸線，地理坐標(biāo)：東經(jīng)120°19?10°左右，地質(zhì)儲(chǔ)量Mt，可采儲(chǔ)量Mt。力為90Mt，延伸水平服務(wù)年限為年。年工作日為330d，工作制度為。深方式，并將海域劃分成三個(gè)采區(qū)開采。對二帶區(qū)的設(shè)計(jì)中，經(jīng)過方案比。械化采煤，工作面頂板管理方法為全部垮落法。東風(fēng)井和西風(fēng)井回風(fēng),礦井采用機(jī)械抽出式通風(fēng)方法。升系統(tǒng)，目前全部采用皮帶機(jī)運(yùn)輸方式。軌道暗斜井主要負(fù)擔(dān)提矸、排水、下放材料、升降設(shè)備、行人、進(jìn)風(fēng)等任務(wù)。120°27′33″northlatitudeand37°41′32″—37°48′02″,anareaof.

　　

【正文】 28 F43 WE S 50 0~ 四采油 2 集運(yùn)巷、 4206 聯(lián)絡(luò)巷、4206材聯(lián)巷、 4204運(yùn)聯(lián)巷揭露 29 F35 EW S 45~59 三采下部變電所、三采下部 東場、175東大巷、東大巷付巷、 41041材料巷、 42061運(yùn)輸聯(lián)絡(luò)巷等巷道揭露。由 8三條勘探線、 JS12~S5等 6條地震線控制。 30 F113 NWW NNE 67~75 0~ 88 12 135 兩孔穿過，42121 運(yùn)聯(lián)、四采上部回風(fēng)巷四采皮帶運(yùn)輸下山揭露。由 補(bǔ) 5兩勘探線及 D D2兩地震線控制。 31 草 9 NEE NNW 55~65 0~ 88 887 孔穿過，由補(bǔ) 11兩勘探線控制。 32 F42 WE S 0~ 4210材料巷、探巷揭露。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 礦井概述 18 圖 綜合地質(zhì)柱狀圖 地 層 系統(tǒng)界 系統(tǒng) 群 組段地層厚度最小 最大平 均第四系小五漸古新新組上含李近生統(tǒng)圖煤段下含煤系段組界朱壁群店組下白堊 山青中生界 系 統(tǒng) 組柱 狀名稱標(biāo) 志 層厚度（m ）最小 最大平 均間距( m )泥巖4煤上3油上3泥灰?guī)r煤上2煤上1煤1油2 上2油2 上1煤2煤3油3煤4平 均最小 最大泥巖夾泥灰?guī)r互層巖 性上部為海相砂巖層和隔水的粘土、砂質(zhì)粘土組成。向南逐漸變?yōu)樯百|(zhì)粘土, 砂層松散，富水性強(qiáng)。在原勘探時(shí)水位標(biāo)高為1 . 5 6 ～4 . 2 0 m ，1 9 9 3 年5 月為 0 . 2 8 ～ 1 . 8 1 m ，單位涌水量為0 . 1 1 8 6 ～3 . 7 1 3 L / S . m ，水質(zhì)類型S O 4 H C O 3 C a M g N a 型。下部為灰色砂質(zhì)粘土、粘土質(zhì)砂層及砂礫層組成。其厚度由南而北，由西而東逐漸增厚。砂礫層含較多的粘土質(zhì)，結(jié)構(gòu)松散，單位涌水量為1 . 0 9 4 ～0 . 2 4 9 L / s . m . 水位標(biāo)高2 . 3 6 ～3 . 2 6 m ，富水性強(qiáng)，但較上部弱。第四系地層與下伏地層呈不整合接觸。主要為灰綠色、蛋青色、灰白色厚層狀鈣質(zhì)泥巖。巖性致密，隔水性好，上部夾泥巖，含較多黃鐵礦晶體，為煤系上部地層測井輔助標(biāo)志層。主要由炭質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r、泥巖、含油泥巖、煤和油頁巖組成。上部為煤上2 和煤上1 層位，由5 8 層炭質(zhì)泥巖組成，局部夾煤線，煤上1 為區(qū)內(nèi)穩(wěn)定的標(biāo)志層。兩層炭質(zhì)泥巖間為泥巖和泥巖夾泥灰?guī)r互層，巖性逐漸過渡，分界不明顯，呈花紋狀或混濁狀結(jié)構(gòu)，巖性致密。下部含煤兩層，煤1 為局部可采煤層，結(jié)構(gòu)簡單，含一層0 0 . 1 0 m 夾石，礦井三采區(qū)相對較薄, 其頂板油1 層變厚。煤2 為穩(wěn)定煤層，全區(qū)可采，一般含2 5 層夾石，由西向東逐漸變薄。兩層煤間有一全區(qū)較穩(wěn)定的油頁巖（油2 ），油頁巖水平層理，含豐富的動(dòng)物化石。本段厚度及巖性變化不明顯，區(qū)內(nèi)沉積最穩(wěn)定的標(biāo)志層，含豐富動(dòng)物化石。主要由粘土巖與砂巖組成。次為煤和炭質(zhì)泥巖及油頁巖。顏色呈灰色、黑色、棕色、紫紅色等，上部砂巖顆粒較細(xì)，下部較粗，分選性差，棱角狀泥質(zhì)膠結(jié)，韻律較明顯，局部含菱鐵礦結(jié)構(gòu)，巖性疏松，易破碎，富水性強(qiáng)。粘土質(zhì)細(xì)砂巖，塊狀，含根化石，煤3 厚度薄，全區(qū)不可采，煤層結(jié)構(gòu)簡單，層位穩(wěn)定。煤4 層較穩(wěn)定，陸地全區(qū)可采，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含7 2 0 層夾石，煤質(zhì)較差，由東向西逐漸變薄，海域向北逐漸相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖。主要由雜色泥砂巖和粉砂質(zhì)泥巖組成，夾2 3 層灰色，灰白色泥灰?guī)r，粉砂質(zhì)泥巖中含斑狀鈣質(zhì)富集體。主要由紅色、紫紅色含礫粗砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖和泥巖組成。泥質(zhì)膠結(jié)，礫石成分石英、花崗片麻巖、硅質(zhì)灰?guī)r等，分選磨圓差。井田內(nèi)1 2 號(hào)孔揭露最大厚度4 0 0 m . 紫紅色礫巖，主要成分為片麻巖，花崗巖等，分選極差，較堅(jiān)硬。成巖程度較高，泥質(zhì)膠結(jié)，基本不含水。描 述呈花紋狀或混濁狀結(jié)構(gòu)，巖性致密。主要化石有: 介形蟲: 五圖真星蟲E u c y p r i s w u t u e n s i s L e e 等, 銀杏屬Q(mào) i n k g o s p , 蘇鐵屬, 平蜷螺、腹足類等主要化石有: 介形蟲: 五圖真星蟲E u c y p r i s w u t u e n s i s L e e 、金星蟲C y p r i s s p 、維縣繪神蟲L i m h o c y h e p e w e n s h i a n e n s i s 、南金星蟲A u s i e o c y p e i s 和粉的杉科J a x o d i a c e a c 等主要化石有: 介形蟲: 五圖真星蟲E u c y p r i s w u t u e n s i s L e 、銀杏屬Q(mào) i n k g o s p , 杉科j a x o d i a c e a c 外，還有水龍骨屬H e l i c l a 和木蘭屬M(fèi) a g u o l i a s p 。樓家崖上部炭質(zhì)泥巖即煤上3 層位，較穩(wěn)定，也為井田內(nèi)的標(biāo)志層。底部為灰色～灰白色泥灰?guī)r，含燧石結(jié)核，裂隙及小溶洞發(fā)育，富水性中等，全區(qū)穩(wěn)定，為良好的標(biāo)志層。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 礦井概述 19 煤層及煤質(zhì) 煤層 井田含煤地層為下第三系黃縣組第三段，含煤四層（煤 煤 煤 煤 4），含油頁巖二層（油 2上 油 2上 1）。主要可采煤層為煤 煤 4。煤 2厚度大、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定、埋藏淺、水文地質(zhì)條件比較簡單，是本礦井投產(chǎn)以來先期開采的主要煤層。 1） 煤 1 位于上含煤段中下部，上距泥灰?guī)r ～ ，平均 ，下距煤 ～ ，平均 。煤層厚度 ～ ，平均 。鉆孔穿過煤 1的點(diǎn)數(shù) 129 個(gè)，其中可采點(diǎn) 10 個(gè)，不可采點(diǎn) 86 個(gè)，剝蝕點(diǎn)21 個(gè)，不合格點(diǎn) 4 個(gè)，參考點(diǎn) 1 個(gè)，斷缺斷薄點(diǎn) 7 個(gè)。以上有效點(diǎn)數(shù) 96個(gè)，可采性指數(shù)（ Km）為 ，煤層厚度的變異系數(shù)為（ r） 82％， 煤 1層按規(guī)程指標(biāo)為極 不穩(wěn)定煤層 ，考慮到煤 1與油 2合并開采，其可采厚度按零計(jì)算，煤層可按穩(wěn)定煤層考慮， 煤層結(jié)構(gòu)簡單，僅零星塊段可采。 煤 1的直接頂板一般為棕褐色含油泥巖，水平層理發(fā)育，厚 左右，直接底板為油 2上 2，平均厚 。 2） 煤 2 位于上含煤段底部，下距煤 ３ 層 ～ ，平均 。該層厚度大而且穩(wěn)定，為井田內(nèi)主要可采煤層之一，厚度 ～ ，平均 ，為全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。煤 2結(jié)構(gòu)較簡單～復(fù)雜，含 0～ 3 層夾矸，厚度一般 ，夾矸巖性為泥巖或粘土巖，局部夾炭質(zhì)或砂巖透鏡體，在生產(chǎn)過程中煤 2層揭露過兩處煤層結(jié)構(gòu)異常區(qū)，出現(xiàn)局部區(qū)域煤層變厚區(qū)，簡述如下： ① 2406 工作面在切眼及材料巷東部煤層頂板以下 ~ 處有一層泥巖厚夾矸，夾矸厚度由正常的 ~ 增厚為 ~，煤層厚度山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 礦井概述 20 由正常的 ~ 增厚到最大 。 ②H2106 工作面中部及附近區(qū)域出現(xiàn)煤層變異區(qū)，夾矸位于煤 2層頂板以下 m 處左右，頂部煤層賦存較好，中部煤層多相變?yōu)槟鄮r、炭質(zhì)泥巖，局部夾薄層煤，未見砂巖，夾矸厚度變化在 0～ m 之間，平均 m，煤層總厚最大達(dá)到 m。底部煤層賦存情況變化較大，盆地底部局部相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖，該層厚度變化在 m～ m 之間，平均厚度 m。利用三維地震資料對該夾矸變化情況進(jìn)行的專門振幅積分變換分析和疊前時(shí)間偏移處理分 析，預(yù)計(jì)該異常區(qū)呈一長軸 697 m、短軸 249 m 的紡錘形，面積約為 。 鉆孔穿過煤 2的點(diǎn)數(shù) 129 個(gè)，其中可采點(diǎn) 102 個(gè)，剝蝕點(diǎn) 14 個(gè)，參考點(diǎn) 1個(gè)，斷缺斷薄點(diǎn) 12 個(gè)。以上有效點(diǎn)數(shù) 102 個(gè)，可采性指數(shù)（ Km）為 1，煤層厚度的變異系數(shù)為（ r） 18％，為全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。 煤 2直接頂板為厚 灰褐色含油泥巖，致密。直接底板為灰白色粘土巖及砂巖，厚 左右，砂巖結(jié)構(gòu)疏松，粘土巖具可塑性，極易風(fēng)化且遇水膨脹。 3）煤 3 位于下含煤段上部，煤 3油 3合并厚度為 ～ ，平均厚 ，煤層結(jié)構(gòu)簡單。鉆孔穿過煤 3的點(diǎn)數(shù) 125 個(gè)，其中可采點(diǎn) 5 個(gè)，不可采點(diǎn)100 個(gè)，剝蝕點(diǎn) 10 個(gè)，不合格點(diǎn) 2 個(gè)，斷缺斷薄點(diǎn) 8個(gè)。以上有效點(diǎn)數(shù) 105個(gè)，可采性指數(shù)（ Km）為 ，煤層厚度的變異系數(shù)為（ r） 76％。為 極 不穩(wěn)定煤層。 4）煤 4 位于下含煤段的底部，亦為井田內(nèi)主要可采煤層之一，上距煤 ～，平均 。煤 4厚 0～ ，平均 ，其中純煤厚 ，夾石厚 。一般含夾石 7～ 20 層，個(gè)別夾矸層數(shù)多達(dá) 37 層，除煤 41山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 礦井概述 21 底板夾矸厚度在 左右外，其 它夾矸厚度一般不超過 。 詳情請見（表 煤層油頁巖特征表）。 表 煤 層 油 頁 巖 特征 經(jīng)過煤 4可采厚度的論證分析，于 1994 年 10 月完成了《煤 4經(jīng)濟(jì)可采厚度的研究》，經(jīng)專家鑒定后，確定了煤 4層中段為經(jīng)濟(jì)可采層，厚度 ～，平均厚 （煤厚 ，夾石厚 ）。為較穩(wěn)定煤層。 煤層 名稱 厚度（ m ） 最小～最大 煤層間距（ m）最小～最大 結(jié) 構(gòu) 穩(wěn) 定 性 含夾石情況 可采情況 平均（點(diǎn)數(shù)） 平均（點(diǎn)數(shù)） 層數(shù) 巖性 厚度（ m） 煤 1 ～ (90) 0～ 0 0 ～ ———— ～ (81) ～ (73) 簡單 不穩(wěn)定 局部可 采 油 2 上 2 ～ (83) 簡單 穩(wěn)定 全區(qū)可采 油 2 上 1 ～ (84) 簡單 穩(wěn)定 全區(qū)可采 煤 2 ～ (94) 復(fù)雜 穩(wěn)定 0～ 3 粘土巖 泥巖 〈 〈 〈 全區(qū)可采 煤 3 ～ (92) 簡單 不穩(wěn)定 不可 采 煤 4原生厚度 ～ (76) 復(fù)雜 較穩(wěn)定 7～20 粘土巖為主炭質(zhì)泥巖含炭泥巖 〈 〈 〈 全區(qū)可采 煤 4經(jīng)濟(jì)可采厚度 ～ (94) 復(fù)雜 較穩(wěn)定 8 粘土巖為主炭質(zhì)泥巖含炭泥巖 〈 〈 〈 全區(qū)可采 注：煤 3厚度是指煤 3和油 3合并厚度 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 礦井概述 22 煤質(zhì) 1） 灰分 煤 2原煤一般為低中灰，屬低～低中灰煤，煤 4原煤一般為中灰，變化于 ～ %之間，屬低中灰～中高灰煤。經(jīng) 比重液浮選后的精煤，煤 2小于 10%，煤 4為 %。原精煤試驗(yàn)結(jié)果表明用洗選的方法除灰的效果較好，除灰率為 %。 本區(qū)煤 4結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾矸多，巖性不盡相同，灰分高，煤質(zhì)差，雖煤層灰分小于 40%，但煤層埋藏相對較深，開采條件不好，在采煤過程中煤層和矸石同時(shí)采出后灰分將接近或超過 40%，介于煤與炭質(zhì)泥巖之間，見表 424 經(jīng)《煤 4經(jīng)濟(jì)可采厚度的研究》確定了以煤 4中段煤與矸石一起開采，其灰分變化于 ～ %之間。 2） 硫分 煤 煤 4原精煤均為低硫煤。各煤層硫分均以有機(jī)硫?yàn)橹?，次為硫化物硫，硫酸鹽硫含量較少。各煤層脫硫效果不佳，不易脫硫。 3） 磷分 磷分資料少，從僅有的資料看，由于分析點(diǎn)較少，尚難做出確切評(píng)價(jià)，煤 2精煤為 %，煤 4精煤為 %，初步確定屬低磷煤。 4） 煤的元素分析 各煤層的元素分析結(jié)果表明，碳含量比一般煙煤低，變化于 ～ %之間。而氫、氮含量比一般煙煤略高，但各煤層變化不大。 5） 煤中腐植酸與苯萃取物 據(jù)精查補(bǔ)充報(bào)告，各煤層腐植酸含量變化 ～ %之間，平均 11%以上 ， 屬于低腐植酸煤。苯萃取物變化 ～ %之間。 6） 煤的發(fā)熱量 各煤層分析基彈筒發(fā)熱量（ Qb， ad）變化于 ～ ，山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 礦井概述 23 煤 2平均值 ，煤 4平均值 ，中段煤矸綜合 +發(fā)熱量略低，平均為 。發(fā)熱量的高低與灰分關(guān)系十分密切，煤 2灰分低，發(fā)熱 量高，煤 4灰分較高，發(fā)熱量較低。 7） 煤的風(fēng)化和氧化 區(qū)內(nèi)的煤質(zhì)牌號(hào)為褐煤，不作為煉焦用煤，所以不考慮氧化帶。經(jīng)山東省煤炭工業(yè)局地質(zhì)勘探大隊(duì)第一勘探隊(duì)在井田