第一章 矿区总体概况及地质特征.docx

第一章 矿区总体概况及井田地质特征1.1矿井概况1・1・1位置与交通淮北矿业（集团）公司朱庄煤矿，位于安徽省淮北市杜集区矿山集镇境内， 西距淮北市区约9公里朱庄煤矿始建于1959年10月，1961年10月建成投产, 设计生产能力75万吨/年，服务年限62年该矿井井田东西长约6km，南北宽 约5km，面积约25km2地理位置东经116° 50’ 16〃〜116° 52/ 52 〃，北纬33° 59， 03〃〜33° 56， 37〃矿区东20公里处有津浦铁路，西有符夹铁路，北接陇海铁路，南在符离集 站接津浦铁路，西南有淮符铁路接京九铁路煤炭外运专线在矿工业广场西侧， 北至张庄煤矿、石台煤矿，南至符夹线上的青龙山站矿区有公路直达淮北市， 北至徐州，西至永城市，南至宿州市北接连霍高速公路，东临合徐高速公路1・1・2地形地貌矿区表层为45.02〜83.76米厚的第四系冲积层覆盖，形成一个北部偏高， 南中部偏低的山间盆地平原海拔高度一般在+30〜+32之间因地下煤层开采, 在矿井东南、西部方向形成约10平方公里的塌陷区深度一般为1〜5左右，最 深处可达6米，现部分已回填，部分为积水区矿井东西两侧皆为寒武系、奥陶系灰岩构成的北东、南西走向低山丘陵，海 拔一般在180〜350米之间。

东部有烈山、老鸭山、白顶山，西部有相山、陈将 山等，为地下水合地表水的天然分水岭1・1・3气候矿区地处淮北平原中部，属季风暖温带、半湿润气候冬季寒冷干燥多风， 夏季炎热多雨，春秋两季温和，年平均气温14.5T每年1〜3月和11月、12 月份气温在平均气温以下，4〜10月份在平均气温以上1月份最冷，月平均气 温-0.1°C7月份最热，月平均气温27.5°C年降水量862.29毫米，降水集中在7〜8月份，月平均降水量254.4毫米； 12月、1月最少，月平均14.7毫米每年6〜8月为雨季，平均降水天数37 天, 最长雨季达84天，连续降水最长为10天年平均蒸发量1300〜9000毫米日照平均时数2325.7小时，年承受的太阳辐射总量为0.52百万焦耳/平方 厘米，其中6〜8月日照时数最多，12月最少春夏季节以东南风、东风为主，冬季多北风年平均风速3.1米/秒，3〜4 月份最大，风速可达3.7米/秒，9月份最小，为2.4米/秒春末夏初常有干旱 风，最大风速为20米/秒冬季风力可达6级，夏季时有风暴，最大风力9级1.1.4水源矿井生活用水水源取自处理后的浅层地表水；工业用水取自处理后的井下排 水。

1.2井田地质及煤层赋存概况1・2・1地质构造本矿井位于闸河复向斜的南段，以宽缓的褶曲构造为主，断裂构造不甚发育， 影响开拓生产的主要是以中小断裂为主，煤层产状为缓倾斜煤层，倾角一般为 7井田除发育褶曲、断裂以外，还伴有岩浆侵入，局部可见河床冲刷 现象井田内大中型褶曲和断裂构造在勘探中均已查明，生产中发现的均是小型 褶曲和落差10m以下的断层1.2.2煤层顶底板概况1・3矿区内煤层埋藏条件矿井采用立井、集中运输大巷、分区石门开拓方式，采煤方式为走向长壁 全垮落法，开采方法综采和炮采，可采煤层自上而下分别为3、4、5、6层煤， 煤层总厚度约7.57m，煤层倾角一般在7-15度，煤层最大埋深约一700m矿井 分三个水平生产，一水平已报废，二水平即将报废，现在生产主要集中在三水平 1・4矿井水文地质条件 1・5矿井生产概况1.5.1矿井设计生产能力第二章采区设计2・1采区概况2.1.1采区位置及基本情况III54采区位于朱庄井田的西南部，III54采区下部南到杨庄矿与朱庄矿矿界, 北以三水平西大巷为界，东到III54和III52、III53采区边界线，西到杨庄矿与朱 庄矿矿界东西长约1800米，南北宽约1100米，面积约1.98km2。

采区内3煤 层受岩浆侵蚀不可采，4煤层、5煤层局部受岩浆侵蚀不可采，4煤层可采面积 约0.56 km2，5煤层可采面积约1.41 km2地表为农田及村庄地面标高+ 32 米左右2.1.2煤层情况本矿4煤层、5煤层均属二叠系下石盒子组，4煤层厚度1.0〜2.3米，平均 1.5米煤层结构复杂，煤层中含一层夹矸，厚0.3〜0.6米，煤层倾角4°〜10° 煤种牌号为贫煤5煤层厚度2.0〜3.6米，平均2.6米，煤层结构较简单，煤层倾角4〜10°， 煤种牌号贫煤，煤岩类型半亮型4煤层至5煤层间距：5〜16米，平均10米左右2.1.3地质构造本采区下部从煤层底板等高线走向形态看，为一个小型褶曲，东边采区边 界处为一背斜构造（戴庄背斜），背斜轴近乎与边界线平行中间有一向斜构造， 向斜轴位于III54采区下部进风进料石门的左翼因此，左翼工作面掘进会出现 巷道起伏；右翼基本为单斜构造，巷道沿煤层倾向施工，为上山掘进，煤层倾角 变化不大断层情况：断裂构造从下部勘探钻孔揭露的煤层厚度资料，底板标高变化， 煤层倾角的变化上分析，预计出现落差H=5.0米以上断层可能性不大；但从采区 上部已回采过的工作面地质情况看，中、小断层较发育，对生产造成一定影响， 预计下部工作面在掘进和回采过程中也会遇到类似情况。

岩浆侵蚀情况；采区下部4煤、5煤均有岩浆侵蚀，其中4煤侵蚀较严重， 左翼大部分和右翼下部都不可采可采范围约占下部采区面积的3/10 ; 5煤左 翼受岩浆侵蚀面积较小，约0.12km2，但不可采右翼侵蚀面积较大，约0.45 km2, 侵蚀区内煤厚1.7〜2.5米，在可采范围内从下部III4423机联上山和III54下部 回风联络上山见5煤层（中间有一层岩浆岩，厚度0.3〜0.5米）情况分析，预 计右翼岩浆侵蚀区内的5煤层中有一层或二层岩浆岩2.1.4顶底板岩性、厚度四煤层直接顶板为灰〜深灰色泥岩，块状、含植物叶片化石，厚1.0 ~3.0 米；往上为灰色砂质泥岩，厚3.0〜5.0米；再往上依次为灰白色细砂岩，厚3.0〜 8.0米，灰黑色粉砂岩，厚1.0〜6.0米；3煤层，变质为天然焦，厚0.15-1.3 米，其上为岩浆岩，厚8〜12米直接底板为灰黑色泥岩或砂质泥岩，含植物根茎化石，厚1.5〜4.0米；往 下为灰白色中、细粒砂岩，厚2.5〜8.0米；再往下依次为灰黑色砂质泥岩1.0〜 4.0米；五煤层，厚2.0〜3.6米；灰〜灰黑色砂质泥岩，厚2.0〜4.0米，底部 有0.1米厚煤线；灰白色细砂岩，厚3.0〜6.0米，底部有0.2〜0.4米厚煤线； 灰色砂质泥岩，厚10米左右；灰白色铝质泥岩，厚3.0〜5.0米。

附：岩石力学性质表表2-1顶、底板岩石力学性质表 单位：kg/cm2岩石名称抗压强度抗拉强度普氏系数砂岩700〜900307〜9砂质泥岩520284〜5泥岩324243〜4表2-2 III54采区下部综合地层柱状图时厚度柱状图岩性描述代咪）(1:500)叠 系 下 石 盒8〜12火成岩0.15 〜1.3三煤（天然焦）1.0 〜6.0灰黑色粉砂岩3.0 〜8.0灰白色细砂岩3.0 〜5.0灰色砂质泥岩1.0 〜3.0灰〜深灰色泥岩1.0 〜2.31.5四煤，复杂结构，含一层夹矸1.5 〜4.0灰黑色泥岩或砂质泥岩2.5 〜8.0灰白色中、细粒砂岩1.0 〜4.0灰黑色砂质泥岩2.0 〜3.62.6五煤2.0 〜4.0灰〜灰黑色砂质泥岩，底部有0.1 米厚煤线3.0 〜6.0灰白色细砂岩，底部有0.2〜0.4米 厚煤线10灰色砂质泥岩3.0 〜5.0灰白色铝质泥岩2.1.5水文地质情况该采区水文地质条件简单，水害类型主要为四、五煤层顶板砂岩裂隙水和局 部岩浆岩含水采区内岩石裂隙发育不均，从上部工作面掘进和回采情况看，多 在断裂构造附近或向斜轴部裂隙相对发育，顶板滴、淋水较大，正常涌水量1~ 2m2/h,最大涌水量5 ~ 8 m2/h。

该采区煤系地层与顶部第四系含水组有一层粘土及粘土夹砾石层阻隔，隔水 性很好，第四系含水组对本采区无影响；五煤层底板到太原群灰岩含水组间距约 110~120米，且中间有海相泥岩、铝质泥岩等隔水层，较好的隔绝了本采区所 采煤层与灰岩含水组的水力联系本采区煤系地层之间受回采冒落及断裂构造影响，各含水层之间具有一定水 力联系，所以掘进和回采时，注意加强顶部和上区段采空区积水情况分析和其他 水害预报，超前进行探放，保证安全生产2・1・6煤层自燃和煤尘爆炸指数及瓦斯涌出量该矿4、5煤层在2004年由重庆煤炭科学研究分院进行煤炭自燃倾向等级鉴 定，结果是属不易自燃煤层，我矿自4煤、5煤揭露至今，也从未发生过自燃现 象；在对矿井煤尘爆炸性鉴定中，4煤层V为13.47%,无煤尘爆炸危险性；5daf煤层V为16.30%,具有煤尘爆炸危险性该采区瓦斯涌出量根据通风部门在上部几个回采工作面综合测试提供：4 煤层绝对瓦斯涌出量5~6m2/min,5煤层绝对瓦斯涌出量6~7 mz/min•属高瓦斯 采区2.1.7储量计算计算参数：可采面积、煤层平均厚度、容重、采区回采率工业储量：四煤层 0.56 km2 x 1.5 x 1.4=117.6 万吨 五煤层 1.41 km2 x 2.6 x 1.4 =513.2 万吨可采储量：四煤层 117.6 x 80% =94.08万吨 五煤层 513.2 x 80% =410.5万吨1.2井田的地质和煤层特征1.2.1井田的地质简介本矿井位于闸河复向斜的南段，以宽缓的褶曲构造为主，断裂构造不甚发育， 影响开拓生产的主要是以中小断裂为主，煤层产状为缓倾斜煤层，倾角一般为 7°〜15°。

井田除发育褶曲、断裂以外，还伴有岩浆侵入，局部可见河床冲刷 现象井田内大中型褶曲和断裂构造在勘探中均已查明，生产中发现的均是小型 褶曲和落差10m以下的断层1.2.2井田的系统地层概述朱庄井田地层属华北型地层，整个含煤地层覆盖于奥陶系灰岩之上，含煤地 层上部被第四系冲积层覆盖，地层层序自上而下为奥陶系中统马家沟组灰岩、石 灰系中、上统、二迭系、第四系，其中缺少奥陶系上统、志留系、泥盆系、石灰 系下统、三叠系等地层含煤地层中石炭统本溪组、上石炭统太原组、二迭系组 和上、下石盒子组二迭系山西、下石盒子组煤层顶板中多见植物化石，太原组 灰岩中富含海相动物化石自奥陶系剥蚀面向上，井田地层总厚度为1020~1150 米1.2.3井田的水文地质条件朱庄井田煤系地层为石炭二迭系，以二迭系为主，无基岩露头，全被厚为 45.02~83.76米的第四系冲积层所覆盖第四系含水层水、河水、第四系塌陷区 水，由于第四系底部有一层粘土加砾石层，隔水性好，对煤系地层无补给关系 二迭系砂岩裂隙含水分布均衡，裂隙发育程度高的富水性强煤系内小断层较为 发育，揭露时多有淋水和滴水现象太原群岩溶裂隙含水组位于六煤层底板以下 45~60米，为承压含水层，富水性较强，压力较大，且与奥陶系灰岩水具有水力 联系，是威胁六煤层安全开采和矿井安全的主要因素。

根据勘探获得的水文地质 资料，结合矿井历年井下实际揭露的水文地质资料综合分析，可将矿井含水层自 上而下划分为6个含水组：第四系统孔隙含水组、上石盒子裂隙孔隙含水组、下 石盒子组裂隙含水组、山西组裂隙含水组、太原群岩溶裂隙含水组和奥陶系裂隙 岩溶含水组1.2.4煤层自燃发火特性2004年6月29日由煤炭科学研究总院重庆分院对矿井的四煤层、五煤层和 六煤层进行煤炭自燃倾向等级鉴定为三类，属不易自燃。