【正文】 水文地質(zhì) 1） 、含水層 區(qū)內(nèi)主要含水層有石炭系太原群第三層石灰?guī)r、第十層灰?guī)r、石炭系本溪組第十四層灰?guī)r和奧陶系石灰?guī)r。 煤質(zhì)： 16 煤工業(yè)牌號(hào)為肥煤，硫分較高，適合電力用煤。普氏硬度系數(shù)為 3，密度 ，煤巖類型為高型煤。全區(qū)煤厚在 ，平均 ，煤層傾角比較平緩，除局部因構(gòu)造影響角度異常外，其余一般在 05176。 F5 斷層位于采區(qū)東南部，為高廟斷層的分支，延伸 600m后急劇尖滅，走向 NE，傾向 SE，傾角 75176。 F2斷層位于采區(qū)中部，走向 NNE，傾向 NWW，傾角 6875176。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 開采設(shè)計(jì) 48 采區(qū)地質(zhì)特征 地質(zhì)構(gòu)造 本區(qū)以斷裂構(gòu)造為主，褶曲受斷層切割破壞嚴(yán)重。采區(qū)南北走向長 17852260m，東西傾斜寬 367822m，面積 1365343m2。受 3 煤采動(dòng)影響，區(qū)內(nèi)北部出現(xiàn)局部沉降，沉降區(qū)存有積水，最深處約 。 3） 12 下煤層劃分 6 個(gè)采區(qū)， 16 煤層劃分 9 個(gè)采區(qū)，加上劃為第二水平開采的難十一采區(qū)，二水平共劃分為 16 個(gè)采區(qū)。 6） 其它硐室：有等候室、消防材料庫、車輛調(diào)度室、工具保管室等。水倉由內(nèi)、外環(huán)組成，總?cè)莘e 4320m3，大于二水平 8h 正常涌水量。 井底車場主要硐室 1） 皮帶暗斜井裝載系統(tǒng)：二水平煤倉采用水平上裝載方式布置，煤倉下口設(shè)置給煤機(jī)送煤至暗斜井膠帶運(yùn)輸機(jī)。 由于矸石在井底車場進(jìn)行轉(zhuǎn)換，大巷電機(jī)車牽引的矸石列車不進(jìn)入井底車場，設(shè)計(jì)井底車場內(nèi)只有一臺(tái)進(jìn)行調(diào)車作業(yè)，根據(jù)矸石倉下裝車設(shè)備能力，山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 45 通過計(jì)算，一臺(tái)機(jī)車完成一次調(diào)車循環(huán)時(shí)間為 306s，井底車場通過能力為210 萬 t/a。見圖 。下山布置，井底落在二水平北大 巷附近。軌道暗斜井從一水平南一采區(qū)上車場距井底車場較近的位置開門，按 16176。 這樣二水平共劃分為 16 個(gè)采區(qū)，其中北翼采區(qū) 8 個(gè)，即 120 120120 160 160 160北十、北十二采區(qū)；南翼采區(qū) 8 個(gè)，即 120 120160 160 160 160 1609 和南十一采區(qū)。 16層煤劃分為 160 160 160 160 160 160 160 1609 八個(gè)采區(qū)。 ② 利用地質(zhì)構(gòu)造、永久煤柱為采區(qū)的自然邊界。 臨時(shí)支護(hù)使用規(guī)格為 3寸，長 4米的三根厚壁 鋼管。450水平南翼通風(fēng)暗斜井450水平軌道暗斜井下車場主井副井中央風(fēng)井QO216煤0.41.1M3 煤2.74.5M3 煤上下12下∠65176。H=90H=4560 ∠70176。H=36孔 莊 斷 層孔 莊 斷 層H=20 ∠75176。H=15∠56176。H=1520∠65176。20 176。H=20M上3 煤M下3 煤M16煤M12 煤M下450水平井底車場а31176。王 莊 斷 層∠5070176。H=2540∠50～70176。H=24∠60～70176?？刹蛇吔缇€變坡點(diǎn)450水平南翼通風(fēng)暗斜井可 采 邊 界 線小 宋 樓450變坡點(diǎn)450水平皮帶暗斜井450北翼運(yùn)輸大巷435北翼皮帶機(jī)巷上倉皮帶巷450南翼運(yùn)輸大巷435南翼皮帶機(jī)巷37 . 2 73 9 4 . 1 3320 水平 2 煤倉400450 水平煤倉450南翼運(yùn)輸大巷450 水平井底水窩通道320 水平南翼運(yùn)輸大巷25176。450水平井底車場下12 煤00.5M16煤1.1M3 煤4.5M下3 煤M上10176。H=20M下122OQ中央風(fēng)井副井主井450水平2450450水平南翼通風(fēng)暗斜井20176。王 莊 斷 層∠5070176。H=40∠50～70176。H=1520∠65176。20 176。皮帶運(yùn)輸大巷與軌道運(yùn)輸大巷基本平行布置，平距 35m左右，高出軌道大巷 15m，從井底煤倉分南北翼向井田邊界延伸 。 方案 Ⅲ 具有施工簡單，對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)影 響小，投產(chǎn)快等特點(diǎn)， 而且從經(jīng)濟(jì)上可以看出來 ，方案 Ⅲ投資較少 。 ②施工組織復(fù)雜，接井難度大。 ②輔助提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，占用人員較少。 三個(gè)方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較見表 。下山開掘一條皮帶暗斜井至－ 450m 水平，從與中央風(fēng)井 250m 總回相通的320m水平南大巷掘進(jìn)回風(fēng)巷開掘回風(fēng)暗斜井至－ 450m水平。 二水平延深方案 根據(jù)礦井現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng) 、 井巷工程和地質(zhì)條件，從大的方面看，有新掘井筒、井筒直接延深、暗斜井延深三種方案。根據(jù)煤層賦存特點(diǎn)，設(shè)計(jì)經(jīng)過分析比較，確定第二水平標(biāo)高為－ 450m。 KT ??AZk 式中： A— 生產(chǎn)能力，萬 t/a； Zk— 可采儲(chǔ)量， t； T— 礦井服務(wù)年限， a； K— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取 。H=80∠75176。H=85徐 莊 斷 層∠75176。H=30∠60176。H=32∠45176?！?5176。H=55 ∠6070176。H=85小 宋 樓 斷 層∠75176。H=140∠60176。H=110杜 廟 斷 層∠75176。H=25∠45176。H=45∠75176。H=20陳 樓 斷 層∠77176。 煤柱留設(shè)：工業(yè)廣場煤柱依（ 78）煤設(shè)字 453 號(hào)文，南北風(fēng)井煤柱按估算留設(shè)，邊界煤柱按單側(cè) 30m 留設(shè)，斷層煤柱以落差大小和水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度按表 留設(shè)。 儲(chǔ)量及開采損失 按 1986 年全國礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)頒發(fā)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》規(guī)定，儲(chǔ)量分為能利用儲(chǔ)量和暫不能利用儲(chǔ)量兩大類，能利用儲(chǔ)量包括正常塊段儲(chǔ)量和村莊壓煤儲(chǔ)量，其計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)為最低可采厚度 ，最高灰分不超過40％。 4）一水平剩余儲(chǔ)量不足，二水平延深可緩解一水平生產(chǎn)壓力。這樣既可實(shí)現(xiàn)煤層厚薄配采，煤種配伍的目標(biāo)，又能提高礦井的整體效益，防止礦井產(chǎn)量出現(xiàn)臺(tái)階式下降，效益出現(xiàn)嚴(yán)重滑坡，影響礦井穩(wěn)定，因此二水平延深已勢(shì)在必行 。一水平的 10 個(gè)采區(qū)，現(xiàn)已動(dòng)用 5 個(gè)，其中 2020 年內(nèi)南一、北二、南三 3 個(gè)采區(qū)開采結(jié)束，北八、南七成為礦井的主力采區(qū)，南九采區(qū)現(xiàn)正在開拓，尚未開拓的南五、北六采區(qū)儲(chǔ)量較少，北十、北十二采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，村莊壓煤量大，開拓工程量相當(dāng)大，開采效益有待進(jìn)一步進(jìn)行綜合比較分析 。 井底車場形式 斜式環(huán)行車場。 中央風(fēng)井凈直徑φ ，作全礦井回風(fēng)之用，井筒內(nèi)布置有梯子間。 風(fēng)井井筒圖主井井筒圖副井井筒圖注漿管梯子間梯子間7003504500通訊光纜灑水管壓風(fēng)管排水管通訊監(jiān)測(cè)電纜動(dòng)力電纜φ65004501000圖 各井筒裝備圖 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 礦井概況 20 井筒 礦井移交生產(chǎn)時(shí)共設(shè)主井、副井和中央風(fēng)井 3 個(gè)井筒，井筒裝備見圖。 井田開拓方式 井田開拓方式 本井田開拓方式為立井開拓。含煤地層的地壓為大地靜壓力場型，壓力主要來自上覆地層的重力。 C/100m，開采320 水平 3 上、 3 下煤層不會(huì)有高溫?zé)岷Πl(fā)生。 C/100m； 3上、 3 下煤層以上的含煤地層為中梯度，為 176。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 礦井概況 18 二水平內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷層發(fā)育，由于斷層作用地層發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，使本來沒有水力聯(lián)系的含水層對(duì)口接觸或間距大大縮小致使水文地質(zhì)條件復(fù)雜化。 （ 3）本溪組粘土巖 十二灰至十四灰之間以粘土巖為主，間夾細(xì)砂巖，十四灰與奧灰之間為雜色粘土巖、鐵質(zhì)泥巖、粘土巖、 G 層粘土巖。上下組粘土層總厚度平均約 34m。 上述各含水層間均有粉砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖等隔水層相隔，一般無水力聯(lián)系。 （ 5）第三層石灰?guī)r 深灰色，厚層狀、純質(zhì)，厚 ，平均 8m，上距 3 下煤層平均40m，富水性強(qiáng)而不均一，屬溶洞裂隙水，單位涌水量為 ，水位標(biāo)高 +～ +，含水不均一是由于裂隙溶洞發(fā)育不均所致，其規(guī)律是淺部比深部較發(fā)育。下組平均厚，夾砂層 23 層，厚度 ，富水性較上組弱，單位涌水量，水位標(biāo)高 +，水質(zhì)為重碳酸、硫酸鹽 鈣鈉型，礦化度。 106pa，屬極難冒落頂板，有時(shí)有泥巖偽頂，厚 ，隨采隨落，底板為泥巖或粘土巖，厚度多在 1m之內(nèi)，向下變?yōu)樯皫r。底板為炭質(zhì)或砂質(zhì)泥巖，向下漸變?yōu)榉凵皫r、砂泥巖互層，一般 35m。 106pa；砂質(zhì)泥巖單向抗壓強(qiáng)度干燥狀態(tài)下平均為 179。 1998 年 10 月，經(jīng)西安礦業(yè)學(xué)院礦山應(yīng)用技術(shù)研究所對(duì) 3 上、 3 下煤層進(jìn)行自然發(fā)火摸擬試驗(yàn)，在 25℃起始溫度時(shí)，3 上煤層最短自然發(fā)火期為 43 天， 3 下煤層最短自然發(fā)火期為 34 天。 1997 年 10 月煤炭科學(xué)總院重慶分院對(duì)蔣莊煤礦 3 煤層進(jìn)行了化驗(yàn)，結(jié)果表明： 3 上煤層煤塵爆炸指數(shù)為 ％， 3 下煤層煤塵爆炸指數(shù)為％。 瓦斯、煤塵和煤的自然發(fā)火傾向 1） 瓦斯 鉆孔瓦斯測(cè)定結(jié)果 ： 據(jù)勘探鉆孔煤層瓦斯測(cè)定資料， 3 上、 3 下、 12 下、 16 煤層均為氮?dú)鈳В?CH CO2 含量較低（ CH4 含量均小于 1cm3/g）。 30 穩(wěn)定 較復(fù)雜 12 下 ／ 177。 16煤層的直接頂板為第十層石灰?guī)r，上距 12 下煤層 4567m，平均間距 54m。 16 煤層局部含炭質(zhì)石英砂巖夾層，最大厚度 米，但分布范圍極小，僅在個(gè)別鉆孔發(fā)現(xiàn)。 3 下煤層 該煤層層位穩(wěn)定，厚度 米，平均厚度 左右，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 54176。 025 16 房莊斷層 北東 北西 45176。 78176。 10 邢寨斷層 北北東 南東東 75176。 80100 8 官莊斷層 北北東 南東東 75176。 090 4 杜廟斷層 近南北 北北東 西 75176。 0125 2 高廟斷層 北北東 南東東 60176。 北東向逆斷層：本組斷層較少，落差也小，與褶曲軸大致平行，傾角較緩，一般 50176。斷層帶大，常有分支現(xiàn)象，形成一系列相間排列的地塹、地壘構(gòu)造，屬于本組的斷層有徐莊、高廟莊、杜廟、祝陳村、劉仙莊、官莊、曹莊、邢寨、尹家洼等斷層。 （ 2）斷層 二水平內(nèi)斷層發(fā)育，將地層切割成一系列地塹地壘構(gòu)造。個(gè)別地段達(dá) 15176。 （ 5）第四系（ Q）：不整合于侏羅統(tǒng)地層之上，厚 ，平均，區(qū)內(nèi)分布東北薄、西南厚，分上下兩組，上組頂部 蓋土層，其下為黃色、黃褐色粘土、砂質(zhì)粘土、砂姜結(jié)核砂質(zhì)粘土及 34層砂礫層組成，下組由粘土、含砂姜結(jié)核粘土 、粘土質(zhì)砂及砂礫層組成。 （ 4）上侏羅統(tǒng)（ J3）：不整合于二迭系之上，最大殘厚 353m，分上下兩部分。 （ 3）二迭系（ P）：自下而上有山西組和石盒子組，整合于石炭系之上，山西組（ P1）厚 95140m,一般為 110m左右，本組與石炭太原群連續(xù)沉積，以第一 層灰?guī)r上部之海相泥巖為界，以下為太原群，以上為山西組。頂部以第十二層石灰?guī)r與太原群分界。本溪群（ C2）厚 3842m，由雜色泥巖、粘土巖和石灰?guī)r（ 24 層）組成。 地層及地質(zhì)構(gòu)造 1） 地層 本區(qū)地層屬華北型沉積，以石炭二迭系為含煤地層，地層自老而新有奧陶、石炭、二迭、侏羅、第四系。 冰凍期約 34 個(gè)月，最大積雪厚度 （ 1964 年），最大凍土深度 （ 1967 年 12 月 31 日）。歷年平均氣溫 ℃，最低月平均－ ℃，最高月平均 ℃。近年來，經(jīng)過大興水利，疏浚河道，沿河、湖兩岸修筑了防洪堤壩，設(shè)置了排澇設(shè)施，洪水災(zāi)害逐年減少，本區(qū)基本免受洪水威脅。 地形地勢(shì) 井田內(nèi)地形平坦，地面標(biāo)高 +～ +，為一由東北向西南緩慢下降的濱湖沖積平原。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 礦井概況 1 1 礦井概況 礦區(qū)概況 交通位置 蔣莊井田位于滕南礦區(qū)的中部，地跨滕州市和微山縣。由于地勢(shì)低洼，近臨群湖，加之南四湖幾 乎承受了整個(gè)魯西南各主要水系的來水，過去經(jīng)常湖水倒灌，內(nèi)澇成災(zāi)，湖濱地區(qū)大片被淹。 氣象及水文情況 本區(qū)屬季風(fēng)型大陸性氣候。極限最低溫度－ ℃（ 1957 年 1 月 18日），極限最高溫度 ℃（ 1955 年 7 月）。 礦區(qū)開發(fā)歷史 滕南礦區(qū)已有 40