【正文】 m，按原精查報(bào)告最低可采厚度 m，可采煤層有 3上、 3下、 10下、 12 下、 15上、 16 上及 17共八層，平均總厚 m，含煤系數(shù)為 %。 鑒于兗州煤田各生產(chǎn)礦井開(kāi)采過(guò)程中自燃發(fā)火的實(shí)際情況，為確保生產(chǎn)安全，本礦井各可采煤層的自燃發(fā)火期也應(yīng)與其一致，為 3～ 6個(gè)月。 表 煤層煤塵爆炸指標(biāo)試驗(yàn)成果表 煤塵 煤層 火焰長(zhǎng)度 (mm) 巖粉量 (%) 結(jié) 論 3 上 400～ 670(10) 55～ 90 (10) 有爆炸 危險(xiǎn) 3 下 380～ 700(20) 35～ 90 (19) 有爆炸危險(xiǎn) 6 630～ 670(2) 85(2) 有爆炸危險(xiǎn) 10 下 500～ 750(5) 70～ 90 81(5) 有爆炸危險(xiǎn) 12 下 400～ 700(6) 60～ 85 (6) 有爆炸危險(xiǎn) 15 上 400～ 740(11) 60～ 90 75(11) 有爆炸危險(xiǎn) 16 上 400～ 750(18) 65～ 90 (18) 有爆炸危險(xiǎn) 17 400～ 750(17) 60～ 90 (16) 有爆炸危險(xiǎn) 山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2022 級(jí)采礦工程專(zhuān)業(yè)論文 第 18 頁(yè) (3)煤 的自燃 礦井內(nèi)各煤層的原樣著火溫度在 322～ 353℃ 間。 (2)煤塵 礦井內(nèi)各煤層的火焰長(zhǎng)度均大于 380 mm，撲滅火焰的巖粉量 35～ 90%(見(jiàn)表 )，原煤可燃基揮發(fā)份平均值都大于 37%，根據(jù)揮發(fā)份 (Vdaf)和固定碳計(jì)算的煤塵爆炸指數(shù)，山西組煤 %，太原組煤 %。煤系地層沉積后，又受到長(zhǎng)期各種風(fēng)化營(yíng)力作用的影響，特別是在各煤層露頭附近和淺部地區(qū)，煤層瓦斯遭受風(fēng)化更重，因此，形成了以氮?dú)狻趸紟橹?，次為氮?dú)狻託鈳?，也有少量氮?dú)鈳Ш突旌蠋У耐咚癸L(fēng)化帶。余之為氮?dú)夂蜕倭康闹責(zé)N等氣體，瓦斯成份主要為淺部的 N2～ CO2帶和之下的 N2～ CH4帶。 表 煤層瓦斯成份和含量數(shù) 煤層 采樣深度 (m) 最淺 最深 瓦斯含量 cm3/g 燃 最 大 平 均 瓦斯成份 % 最 大 平 均 CH4 CO2 CH4 CO2 N2 3 上 3 下 16 上 山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2022 級(jí)采礦工程專(zhuān)業(yè)論文 第 17 頁(yè) 17 全礦井甲烷最高含量為 cm3/g燃 (C106號(hào)孔 3下 煤層 )，最大甲烷成份 %(C87號(hào)孔 3 下煤層 )，按煤層順序自上而下有增大趨勢(shì)。資料可利用的有 52層點(diǎn) 57 個(gè)樣。各煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)性，并有自然發(fā)火傾向。 根據(jù)上述各可采煤層頂?shù)装鍘r石特征分析認(rèn)為： 3 上、 3 下、 10 下、 16 上、 17 煤層為中等穩(wěn)定～穩(wěn)定頂板， 15上煤層為不穩(wěn)定～穩(wěn)定頂板， 12下煤層為不穩(wěn)定頂板； 3上、3 下、 10 下煤層底板以粉砂巖、泥巖為主，為中等穩(wěn)定底板， 12 下、 15 上、 16 上、 17煤層底板以泥巖為主，為不穩(wěn)定底板。 底板以鋁質(zhì)泥巖為主，厚 ～ m，次為泥巖和粉砂 巖。石灰?guī)r頂板為穩(wěn)定頂板，粉砂巖頂板為中等穩(wěn)定頂板。泥巖底板遇水易變軟膨脹，不利于巷道支護(hù)。本礦井開(kāi)采 16 上煤層時(shí)，應(yīng)注意觀(guān)察此軟弱結(jié)構(gòu)面是否存在，加強(qiáng)頂板支護(hù)和管理，防止發(fā)生冒頂事故。 16上煤層頂板為穩(wěn)定頂板。局部分布厚 ～ m的泥巖偽頂。首采區(qū)東部局部分布有泥巖底板，泥巖遇水易變軟膨脹，不利于巷道支護(hù)，在此地段回采時(shí)應(yīng)注意頂 板是否相變，加強(qiáng)頂板管理，以防發(fā)生冒頂事故。 底板以細(xì)砂巖、泥巖、粉砂巖為主，厚 ～ m。據(jù)兗州礦區(qū)北宿煤礦開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)工作面自石灰?guī)r頂板向泥巖頂板推進(jìn)，采至頂板相變處時(shí)，常發(fā)生垮頂事故。石 灰?guī)r下常有 ～ m 的泥巖或粉砂巖偽頂。石灰?guī)r底板為穩(wěn)定底板，泥巖底板為不穩(wěn)定底板，泥巖遇水易變軟膨脹，不利于支護(hù)。 底板以粘土巖、泥巖為主，次為粉砂巖。 (5)12下煤層 頂板以泥巖為主，次為粉砂巖，厚 ～ m，局部分布有泥巖或炭質(zhì)泥巖偽頂。局部分布有厚度不超過(guò) m的泥巖或鋁質(zhì)泥巖偽底。 (4)10下煤層 頂板以灰色粉砂巖為主，次為泥巖和砂質(zhì)泥巖，厚 ～ m，巖性較均一，為中等穩(wěn)定頂板。局部分布有泥巖山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2022 級(jí)采礦工程專(zhuān)業(yè)論文 第 15 頁(yè) 或粉砂巖偽底。參考濟(jì)寧二號(hào)礦井 6 煤層物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試資料，本礦井 6 煤層頂板為不穩(wěn)定～中等穩(wěn)定頂板。 (3)6煤層 頂板以深灰色粉砂巖、泥巖、粉細(xì)砂巖互層 為主，局部為厚 ～ 5 m 的細(xì)砂巖。 底板在礦井北部多分布中等堅(jiān)固的泥巖，厚 ～ m；首采區(qū)中部底板為細(xì)砂巖、粉細(xì)砂巖互層，其中粉砂巖厚 ～ m，粉細(xì)砂巖互層厚 ～ m，湖區(qū)及南部地區(qū)為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖底板。抗壓強(qiáng)度平均值：粉砂巖為 54 MPa，細(xì)砂巖為 MPa，中砂巖為 MPa。粉砂巖頂板主要分布在首采區(qū)的東部、中部和西部，其余較大面積頂板為砂巖。底板為不穩(wěn)定底板。 底板以泥巖、泥巖、粉砂 巖為主，抗壓強(qiáng)度 31～ MPa，多為不堅(jiān)固巖石。巖性、厚度變化較大。有時(shí)含 1～ 2層夾石，多為炭質(zhì)粉砂巖或細(xì)砂巖。本煤層厚度變化小，可采系數(shù) (Km)%,煤厚變異系數(shù) (Υ)% ，為全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。煤層厚度 ～ m，平均 m。可采系數(shù) (Km)%,煤厚變異系數(shù) (Υ)% ，為局部可采的極不穩(wěn)定煤層。為薄煤層，一般不含夾石。煤層厚 0～ m，平均 m。可采系數(shù) (Km)%,煤厚變異系數(shù)(Υ)% ，為局部可采的極不穩(wěn)定煤層。為薄 煤層，一般不含夾石。煤層厚度 0～ m，平均 m?？刹上禂?shù) (Km)%,煤厚變異系數(shù) (Υ)% ，為局部可采的極不穩(wěn)定煤層。為薄煤層，一般不含夾石。煤層厚度 0～ m，平均 m。可采系數(shù) (Km)8%，煤厚變異系數(shù) (Υ)%, 為局部可采的 極不穩(wěn)定煤層?？刹蓧K段煤層厚度 ～ m，平均 m。 ③ 6煤層 位于太原組上部 ,下距三灰 m,距 10下煤層 m。可采范圍內(nèi)的煤層厚度 ～ m，平均 m。 ② 3下煤層 位于山西組下部，下距 6 煤層 m。大部為中厚煤層。煤層厚度 0～ m，平均 m。各煤層的厚度、結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性及間距變化情況見(jiàn)可采煤層情況一覽表（表）。 17煤層下距本溪組十三灰 21 m。 下可采煤層組：包括 16 上及 17 煤層，位于太原組的下部。 中可采煤層組：包括 10 下、 12 下及 15 上煤層，位于太原組的中部。煤層組總間距 75 m，其中 3上至 3下煤層為 35 m， 3下至 6煤層也為 35 m。以上 8層可采煤層按其在含煤地層中的位置可以分成上、中、下三個(gè)可采煤層組。 (1)煤層分布 本井田山西 組含煤 4 層 ,為 3 上、 3 下煤層，其中兩層可采 ,為 3 上、 3 下煤層 。其中主要可采煤層為 3 上、 3 下及 16 上、 17 煤層，平均總厚 m,占可采煤層總厚的 %。礦井正常涌水量為 550m3/h，最大 涌水量為 650m3/h。 (4)相鄰礦井開(kāi)采情況及對(duì)本礦井影響 濟(jì)寧三號(hào)煤礦北以 390000緯線(xiàn)與濟(jì)寧二號(hào)煤礦井為界，東南端與泗河口煤礦相鄰，均處于同一水文地質(zhì)單元，充水規(guī)律基本相同，可起到對(duì)直接充水含水層聯(lián)合疏放的作用。井田內(nèi)主要斷層有孫氏店支一斷層 (有 6個(gè)鉆孔穿過(guò) )、八里鋪斷層 (有 13個(gè)鉆孔穿過(guò) )。 井田東部邊界為孫氏店斷層，孫氏店斷層以東為奧灰強(qiáng)富水區(qū)，孫氏店斷層落差 40～450 m，在斷層帶內(nèi)的鉆孔，不論深淺，孔孔漏水，說(shuō)明孫氏店斷層的含水空間發(fā)育、導(dǎo)水性強(qiáng)。 斷層帶的水文地質(zhì)特征是影響斷層導(dǎo)水性的關(guān)鍵因素，若斷層一側(cè)存在富水性較強(qiáng)的含水層，則斷層帶表現(xiàn)出水平導(dǎo)水性，即其側(cè)向?qū)饔妹黠@；若斷層帶溝通上方或下方強(qiáng)含水層時(shí)，斷層帶垂向?qū)饔妹黠@。泥巖、粉砂巖、石灰?guī)r共同組成壓蓋隔水層組，阻止奧灰底 鼓突水。 ② 7煤層下伏隔水層組 本礦井 17煤層至奧灰的正常間距為 ～ m，平均 m，北厚南薄。抽水試驗(yàn)水質(zhì)資料表明該組上下含水層的水化學(xué)特山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2022 級(jí)采礦工程專(zhuān)業(yè)論文 第 10 頁(yè) 征有明顯差異，該隔水層之上的上侏羅統(tǒng)砂礫巖水以 SO4K+Na型為 主，礦化度小于 1 g/L，而其下的 3 煤層頂?shù)装迳皫r含水層水以 HCO3K+Na 型為主，礦化度高達(dá) g/L。 700 m水平以下則含水性更弱。 500～ 700 m區(qū)段，單位涌水量 L/s178。 ⑥ 奧陶系石灰?guī)r總厚 742～ 500 m水平以上 ,單位涌水量 ～ L/s178。該層 500 m水平以上為具有一定水頭補(bǔ)給邊界的弱至中等富水性含水層。單位涌水量 ～ L/s178。質(zhì)較純。屬補(bǔ)給條件差的弱含水層。單位涌水量 ～ L/s178。 ④ 太原組第三層灰?guī)r厚 ～ m，平均 m。其底板砂巖為細(xì)砂巖或粉、細(xì)砂巖互層，一般厚 ～ 20 m，平均 m。單位涌水量178。 ③ 山西組 3層煤頂?shù)装迳皫r。m 。下距 3下煤層的最小間距為 m。第三含水段是上侏羅統(tǒng)下部礫巖。在正常情況下與采煤無(wú)關(guān)，單位涌水量 ～ 178。第一段是巖漿巖頂部及鄰近砂巖。兩段之間水力聯(lián)系不密切。砂層以粗砂為主，含細(xì)礫，多長(zhǎng)石顆粒，單位涌水量 L/s178。上段厚 ～ m，一般 70 m左右，由粘土、砂質(zhì)粘土及砂層組成，砂層純且松散，透水性好，單位涌水量 ～ L/s178。 (1)含水層 井田內(nèi)含水層自上而下主要有第四系砂礫孔隙含水層、上侏羅統(tǒng)砂礫巖裂隙含水層、 3煤層頂?shù)装迳皫r裂隙含水層、太原組第三、十下層石灰?guī)r溶裂隙含水層、奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層。 下組煤直接充水含 水層十下灰埋藏深，富水性弱～中等；正常情況下，奧灰不會(huì)發(fā)生底鼓突水；斷層導(dǎo)水性弱。最下一層可采煤層與奧灰之間沉積有比較厚的壓蓋隔水層，平均厚 m， 在正常情況下，能夠阻止奧灰水底鼓。 35～ 325 水文地質(zhì) 濟(jì)寧三號(hào)井田上覆地層第四系平均厚 m，上侏羅統(tǒng) (包括巖漿巖 )平均厚， 3 上煤層頂板砂巖之上有平均厚 m 的二迭系隔水層。 450 全長(zhǎng)： 46 區(qū)內(nèi)： 6 八里鋪斷層 正 SN W 70176。距 3上煤層最小距離也在 127 m以上，對(duì)煤層與煤質(zhì)均無(wú)影響。巖石因次生蝕變，橄欖石有蛇紋石 化，輝石、角閃石發(fā)生綠泥石化?；揖G色，等粒狀晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，巖層中部顆粒較粗，結(jié)晶及自形程度好。山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2022 級(jí)采礦工程專(zhuān)業(yè)論文 第 8 頁(yè) 全區(qū)普遍發(fā)育，缺失厚度系受侵蝕所致。侵入層位較為穩(wěn)定，主要在上侏羅統(tǒng)下亞組第三段的中下部，厚 0～ 150 m,平均 m。主要斷層特征具體見(jiàn)表 。 (2)斷層 井田內(nèi)斷層具有明顯的規(guī)律性，其中為主的南北向斷層組，多為東升西降的正斷層，因而使井田地層自東向西呈臺(tái)階下降。 ～ 9176。以東南仲淺莊處表現(xiàn)明顯，在井田中部 6 線(xiàn)處表現(xiàn)不清楚。北北西走向，延展長(zhǎng)在 10 km以上。北起黑土店，經(jīng)宋莊，鄔莊、黃莊、南王莊至仲淺一線(xiàn)。左右。 ，東翼稍陡，西翼緩，一般在 5176。二翼傾角 5176。向斜幅度 30～ 190 m，跨度 1～ 2 km。北北西走向，與孫氏店支一斷層相平行，延展長(zhǎng)在 10 km 以上。為李二莊向斜、南王背斜。井田內(nèi)褶曲構(gòu)造因地層傾角平緩，褶曲幅度又不大，所以形態(tài)不甚明顯。 左右，唯東部孫氏店支一斷層西 側(cè)，因受斷層牽引影響，傾角局部變陡可達(dá) 18176。地層傾角平緩 ， 一般在 5176。由北至南為一近南北走向、向西傾伏逐漸轉(zhuǎn)成北東走向向北西傾伏的單斜構(gòu)造。井田的褶曲形態(tài)北部以寬緩褶皺為特點(diǎn)，往南逐漸轉(zhuǎn)成北東向、向北西傾伏的單斜構(gòu)造，構(gòu)造中等偏簡(jiǎn)單。（0中+0下）：有灰綠，灰白色沙碩，粘土，砂質(zhì)粘土組成， ∽ ,q= ∽巖性描述及水文特征統(tǒng)組厚度標(biāo)志圖煤層賦存巖組柱狀巖性柱狀十二十一十灰九灰八灰五灰七灰三灰二灰古生界石炭系二疊系本溪群太原群∽山西組上石盒子組0∽蒙陰組侏羅紀(jì)中生界∽第四紀(jì)新生代下組中組上組系帶地層系統(tǒng) 圖 井田地質(zhì)綜合柱狀圖 本井田位于南北向的濟(jì)寧地塹構(gòu)造內(nèi)，屬濟(jì)寧煤田 (東區(qū) )的中部。第一段：厚0 ∽ 218m第二段：厚0 ∽ 第三段：厚0 ∽ 第四段：厚0 ∽ 第五段：厚0 ∽ 256m巖性有粘土，砂質(zhì)粘土及沙碩層等組成，東薄西厚。本井田主要含煤巖層，以淺色、灰白色以及淺灰綠色砂巖為主，由深灰、灰黑色粉沙巖、泥巖以及煤層組成，其含煤4層(3上、3下) ，層煤不穩(wěn)定， 3上、3下 煤層較穩(wěn)定，為井田內(nèi)主要可采煤層。由深灰色泥質(zhì)巖、粉沙巖、灰色粘土、灰綠色砂巖組成，其中夾有灰?guī)r9層 和薄煤層20層，第16號(hào)、17號(hào)煤層位居下部，為全區(qū)可采薄煤層第6號(hào)、15號(hào)和18號(hào)等 層為局部可采煤層。 山東科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2022 級(jí)采礦工程專(zhuān)業(yè)論文 第 6 頁(yè) 1716上12上十五十四十三7 .80 9 .690 .0 0 .