运河煤矿180万ta新井设计

1摘 要本设计包括三个部分：一般部分，专题部分和翻译部分。一般部分：运河煤矿的新井设计，共分十个章，矿区概况和井田地质特征，井田境界及储量，矿井工作制度和设计生产能力，井田开拓，准备方式带区道布置，采煤方法，矿井提升，井下运输，矿井通风，矿井基本技术经济指标。本井田总面积 14km2，南北宽 3.5km，东西平均 4km，井田内可采煤层为 3#煤层，平均厚度为 8.64m。煤层赋存稳定，为缓倾斜煤层。属于低瓦斯矿井，煤尘有爆炸危险，有自然发火倾向。设计生产能力为 180 万 t/a，服务年限为 76.1a。工作制度为“四六制” 。矿井为两水平直接延伸开拓，第一水平布置在-490m。矿井采用大巷直接布置带区生产，布置一个工作面，工作面年生产能力约180 万吨，工作面长 180m，采煤方法为倾斜长壁放顶煤。矿井主运输系统采用 3t 底卸式矿车运输，辅助运输系统采用无轨胶轮车，通风方式为中央并列式。专题部分：三软煤层巷道锚杆支护翻译部分：印度煤矿未来技术与设备选型展望关键词：运河矿；立井开拓；带区；倾斜长壁；综采放顶煤；底卸式轮车；三软；锚杆支护2ABSTRACTThis design consists of three parts, the general part, the special part and the translation partThe general part is a new design of Yunhe Mine of coal departmentIt has ten chapters:an outline of the mine and mine field eology, boundary and resgrves, productive capacity and service life and working area, mine field development, preparation road, coal mining method, transportation of underground, mine lifting, mine ventilation and safety, the economic and technologic index of the mineThis Minefield lies in the special area of Jining cityThe total area of the mine is 14 km2The boundary of the mine field runs 3.5 km on north south and 4 km on westeast on averageThere only is one exploring layer:No.3#, and the average thickness of the seam is 8.64 mIt is stable and flat seam. Its dip angle is from 10 to 20 degree, and is 15 degree on averageit is a low gassy mineThe coal dust has explosion in hazard. the seam has self-combustion tendencyThe productive capacity of Yunhe Mine is 1.8 million tons per year, and its service life is 76.1 years, two working face is used sametime in the mineThe mine only has two levelsIt gets third vertical shafts: the main shaft, the subsidiary and return airflowThe first designed development level should be located at the level of -490mThe coal mining method is fully mechanized minmg to the trend with sublevel caving in roofcoalThere is only one working face , It is used comprehensive mechanized coal face and each productive capacity is 1.8 million tons per yearThe length of the longwall face is 180mThe coal is transported by The coal is transported by the single-track drop-bottom car of 3 tons and the rubber tyre car is used in the ancillary transportThe method of mine ventilation is centralized paratactie ventilationThe special subject of the paper is about bolt support Technology in 3 soft coal lane The translation part is about the Technology for Tomorrow and Equipment Selectionfor India Coal Mines.Keywords：Yunhe Mine; vertical shaft development; Belt zone ; longwall mining to the dip or to the rise; the rubber tyre car;3soft; bolt support.3目 录一般设计部分1 矿区概况及井田地质特征 11.1 矿区概述11.2 井田地质特征32 井田境界及储量192.1 井田境界192.2 矿井工业储量192.3 矿井的可采储量193 矿井工作制度和设计生产能力233.1 矿井工作制度233.2 矿井设计生产能力234 井田开拓244.1 井田开拓的基本问题244.2 矿井基本巷道315 准备方式带区巷道布置 375.1 煤层的地质特征375.2 带区巷道布置及生产系统386 采煤方法436.1 采煤工艺方式436.2 回采巷道布置627 井下运输647.1 概述647.2 带区运输设备的选择647.3 大巷运输设备的选择658 矿井提升 698.1 概述698.2 主副井提升699 矿井通风及安全 729.1 矿井概述7249.2 带区及全矿所需风量769.3 全矿井巷通风阻力819.4 选择矿井通风设备849.5 矿井灾害的防治措施8710 矿井基本技术经济指标95专题设计部分题目：三软煤层巷道锚杆支护1 概述972 煤层巷道围岩变形破坏机理分析973 三软煤层巷道支护原理984 锚杆支护、注浆加固技术1005 工程实例100翻译部分英文原文114中文译文126参考文献1355一般部分61 矿区概况与井田地质特征济北煤田是我国重要的煤炭基地，矿井地质构造简单，煤层稳定，储量丰富，地势平坦，交通方便，生产的煤炭可供华东工业区，运销海外，进行国际贸易。1.1 矿井概况1.1.1 井田位置井田位于山东省济北煤田、唐口勘探区的北部露头区域。根据山东省计委（93）鲁计工字第 1149 号关于将济（宁）北矿区唐口井田北部块段（运河煤矿）划归济宁地方开采的批复 ，运河煤矿井田范围为：东起 3 煤层露头和济宁断层，西至 3 层煤露头，北起 F11 断层，南至 BF7 断层和 T59 与 A2416 孔连线垂切与唐口井田分界。井田东西长约 4km，南北宽约 3.5km，面积约 14km2。1.1.2 交通运河井田位于山东省济宁市西北郊的南张乡境内，属唐口勘探区。距济宁市约 10km。本区水、陆交通方便。兖新铁路从济宁经过，西经菏泽与京九铁路相接，至新乡与京广铁路相接，东至兖州与津浦铁路接轨，再往东经临沂可至石臼所。井田东部有 105 国道（北京珠海） ，南部有 327 国道和济宁梁山公路。纵贯南北的京杭大运河从井田西侧流过，大型运输船队直达长江，钱塘江各口岸，运河支流跃进沟从井田中央流过，河宽水深，稍加修建将是一个天然的货运码头，船队可直接在井田内装货，经运河直接流向江浙、上海。井田距济宁机场30km，该机场已开通济宁至广州、上海、北京等航线。水路、陆路、铁路、航空、交通运输四通八达。矿井交通位置如图 111.1.3 地形与河流区内地形平坦，地面标高+35+38m，地势东北部略高，东南部略低，地形坡度万分之二左右。井田中部有南跃进沟，其与西北流向的天宝寺沟在井田西部边界汇合并连接京杭运河1.1.4 气象7图 1-1 矿井交通位置图本区为温带半湿润季风区，属海洋与大陆间过渡性气候，四季分明。年平均气温为 13.6，日最高气温达 41.6，最低气温为19.4，一月份最冷，平均120198171456336738145167189120123837635412青 岛潍 坊淄 博惠 民 青 岛青 岛枣 庄 连 云 港徐 州济 宁 兖 州泰 安 济 南德 州荷 泽 石 臼 所 铁 路 里 程 表终 点 km1204563128孙 氏 店兖 州菏 泽济 南石 臼 港徐 州上 海 终 点济 宁济 宁济 宁何 岗 矿许厂煤矿代庄煤矿济宁市 济 宁 三 号 井葛亭 矿井运 河 矿唐 口煤矿京 杭 运 河 孙氏店 兖 州兖 州兖 州兖 州 交 通 位 置 图8气温2。年平均降水量 667.17mm，最小 347.90mm，最大 1186.00mm，降雨多集中在 78 月份，日最大降水量 177.10mm。年平均蒸发量 1728.28mm。春夏两季多东及东南风，冬季多北及西北风，平均风速 2.3m/s，最大风力8 级。历年最大积雪厚度 0.15m,最大冻土深度 0.31m。百年一遇的最高洪水位 37.7m。1.1.5 自然地震据地震历史资料记载，济宁地区自公元前 618 年至公元 1937 年 8 月 1 日，共发生地震 128 次，其中破坏地震 11 次，1977 年，山东省地震局将该地区划为7 度地震烈度带1.1.6 矿区经济概况本井田位于济北矿区的西北部，矿井建设所需的主要建筑材料，除钢材、木材及部分水泥需外地供应外 ，其余的砖、瓦、砂石等土产材料，均可以由当地供应。本区地处冲积平原，土地肥沃，农作物主要以水稻、小麦、玉米为主。井田内由 4 个村庄，其中梁家营庄位于井田东北边界附近，霍家庄等三个村庄位于井田南部边界附近，村庄对矿井初期的开采影响部大。1.1.7 水源及电源本地区主供电源为济宁电厂，装机容量 300MW，矿井东约 4km 有二十里铺农用 35KV 变电所一座，南约 8km 有北郊 35KV 变电所一座，另有拟建设的代庄110KV 变电所荷济宁西北郊 220KV 变电所各一座，因此，可供选择的电源余地较大。本区供水水源可靠。可供矿井选择的水源有第四系砂层水和奥灰岩溶裂隙水。第四系砂层上端含水丰富，水质较好，是较理想的 供水资源。本井田奥灰水为中等富水区，但埋藏较深，补给条件较差。1.2 井田地质特征1.2.1 地质特征济宁煤田唐口勘探区位于济宁地堑构造。因受孙氏店、济宁及嘉祥等南北向区域性断层的控制，区内次级构造以南北向，北东向断层为主，局部因受南北二9侧东西向构造带控制，也存有少量东西向断层。本区早期褶曲为北东向，后来到南北向断裂的改造，呈现南北向褶曲。运河井田位于济宁煤田唐口勘探区的北边缘，东起 3 煤层露头和济宁断层，西至 3 层煤露头，北起 F11 断层，南至 BF7 断层和 T59 与 A2416 孔边线垂切与唐口井田分界。井田地层综合柱状图如图 1-210地 层 厚 度 间 距(m)(m)界 系 统(组 )最 小 最 大平 均 最 小 最 大平 均 柱 状综 合1:50煤 层 、 标 志 层厚 度 (m)名 称 岩 性 特 征新生界第Q浅 灰 绿 色 为 主 ， 夹 黄 褐 色 ， 由 中 、 细 砂 夹 粘 土 、 砂 质 粘土 组 成 ， 局 部 含 钙 质 结 核 。 砂 层 厚 度 较 大 ,层 数 亦 多 ,连 续 性较 好 ， 约 占 组 厚 的 40%左 右 ,局 部 松 散 含 水 丰 富 。 据 水 源 ZG-3号 孔 抽 水 试 验 资 料 ,该 组 砂 层 单 井 出 水 量 192.3m /dq=1.027 1.378l/s.m， 属 强 富 水 段 ， 矿 化 度 06gl,可 作为 供 水 水 源 。 测 井 物 性 特 征 ： 砂 层 具 高 阻 、 低 伽 玛 曲 线 特 征 ， 粘 土 具低 阻 、 高 伽 玛 曲 线 特 征 。分 布 在 本 区 中 、 南 部 ， 仅 见 有 下 亚 段 地 层 （ 北 部 剥 蚀 ） 。主 要 为 一 套 棕 褐 色 泥 质 胶 结 细 砂 岩 夹 粉 砂 岩 、 泥 岩 组 成 。 该亚 段 上 部 见 有 暗 绿 色 岩 浆 岩 （ 辉 长 岩 ） 呈 岩 床 状 侵 入 体 ,可见 厚 度 4.0 5.20m,平 均 厚 度 约 50.m（ 向 南 部 变 厚 ）其 下 至 底 界 厚 度 一 般 在 70.m左 右 。 根 据 唐 口 井 田 勘 探 报告 资 料 ， 在 岩 浆 岩 顶 部 裂 隙 含 水 ， 局 部 有 漏 水 现 象 。 J3底 部砂 岩 孔 率 为 5.7 ,根 据 T1-孔 流 量 测 井 抽 水 试 验 资料 ,g=0.12l/sm。 测 井 物 性 特 征 为 :岩 浆 岩 段 视 电 阻 率 与 密 度 曲 线 幅 值 总体 偏 高 ， 起 伏 较 大 ， 呈 尖 峰 状 。 岩 浆 岩 之 下 视 电 阻 率 幅 值 变低 ， 且 呈 密 集 的 锯 齿 状 ,中 、 下 部 视 电 阻 率 幅 值 更 低 ， 起 伏较 小 ， 底 部 常 有 一 层 视 电 阻 率 幅 值 较 高 的 砂 岩 。 自 然 伽 玛 曲线 幅 值 总 体 偏 低 。 属 陆 相 氧 化 环 境 、 干 热 条 件 下 的 河 湖 相 沉 积 ,与 下 伏 地层 呈 不 整 合 接 触 。67.049 80Q上组 上 上Q本 系 地 层 属 河 湖 相 沉 积 ， 厚 度 向 东 北 部 略 有 增 加 ， 但 总 体:变 化 不 大 。 根 据 岩 性 、 颜 色 变 化 分 上 、 中 、 下 三 组 。 以 棕 黄 、 黄 褐 色 为 主 ， 底 部 偶 显 浅 绿 灰 色 。 粉 、 细 、 中 、多 而 薄 ， 交 替 频 繁 ， 局 部 松 散 、 含 水 丰 富 。 水 文 勘 查 中 曾 对 比20个 农 业 机 井 作 抽 水 试 验 ， 单 井 出 水 量 30 9m粗 砂 与 砂 质 粘 土 相 间 分 布 ， 局 部 富 集 钙 质 及 铁 锰 质 结 核 。 砂 层,水 质 较 好 ，3/h被 广 泛 用 作 工 农 业 水 源 。 其 底 部 一 般 见 有 粘 土 、 砂 质 粘 土 层 。测 井 物 性 特 征 ： 砂 层 具 高 阻 、 低 伽 玛 曲 线 特 征 ， 粘 土 具 低阻 高 伽 玛 曲 线 特 征 。65.80 16.5925 :中Q中组中Q58.0469 79下组下:Q下 以 灰 白 、 灰 黄 色 钙 质 粘 土 、 浅 灰 绿 色 粘 土 、 砂 质 粘 土 、粘 土 质 砂 砾 为 主 ， 间 夹 不 稳 定 的 细 、 中 、 粗 砂 及 粘 土 质 砂 ，底 部 局 部 见 有 砂 砾 层 。 测 井 物 性 特 征 为 :钙 质 粘 土 及 砂 层 视 电 阻 率 幅 值 较 高 ，起 伏 较 大 ， 自 然 伽 玛 幅 值 较 低 。 粘 土 、 砂 质 粘 土 视 电 阻 率 幅值 较 低 ， 自 然 伽 玛 曲 线 幅 值 较 高 。 与 下 伏 地 层 呈 不 整 合 接 触 。217.5004 394四系中生界CZ侏罗上统三台 0 49.0270.+-:3J（ 下 亚 段 ）3+-+-+-+50.岩 浆 岩11主 要 由 灰 、 灰 绿 色 粗 、 中 、 细 砂 岩 及 黄 绿 、 灰 、 紫 等 杂色 泥 岩 、 粉 砂 岩 组 成 ,含 少 量 植 物 化 石 ， 以 羊 齿 类 为 主 。 近底 部 沉 积 一 层 含 铝 质 泥 岩 （ 相 当 于 B层 铝 土 岩 层 位 ） ， 仅 个别 点 沉 缺 ， 其 下 发 育 一 层 灰 绿 色 中 、 细 砂 岩 （ 局 部 地 段 相变 ） 作 为 上 下 二 叠 系 分 界 。 本 组 属 局 部 含 少 量 裂 隙 水 的 相对 隔 水 层 段 ， 正 常 情 况 下 能 阻 隔 J3砂 岩 裂 隙 水 向 下 补 给 。 测 井 物 性 特 征 为 :砂 岩 处 高 电 阻 率 、 低 伽 玛 ， 与 粉 砂 岩 、泥 岩 处 低 电 阻 率 、 较 高 自 然 伽 玛 曲 线 呈 明 显 幅 差 变 化 。 在 相当 于 B层 铝 土 岩 层 位 ， 自 然 伽 玛 幅 值 显 高 异 常 ， 与 其 下 的 高阻 、 低 伽 玛 的 分 界 砂 岩 构 成 本 区 测 井 物 性 标 志 层 之 一 。 本 组 为 干 热 条 件 下 的 河 湖 相 沉 积 ， 与 下 伏 地 层 呈 整 合接 触 。顶 部 见 有 微 显 杂 色 泥 岩 、 粉 砂 岩 。 上 部 显 暗 灰 ， 局 部深 灰 色 粉 砂 岩 与 灰 绿 色 中 、 细 砂 岩 为 主 。 中 、 下 部 以 灰 、灰 白 色 中 、 细 砂 岩 为 主 ， 其 次 为 深 灰 至 灰 黑 色 泥 岩 、 粉 砂岩 和 煤 层 ， 含 较 多 植 物 化 石 ， 主 要 为 羊 齿 类 和 蕨 类 。 含 煤 4层 （ 1、 2、 3上 、 下 煤 ） ， 其 中 1、 2煤 为 不 可 采 煤 层 。 本 区中 部 为 煤 合 并 带 ， 北 部 、 东 南 部 分 岔 为 3上 、 下 煤 层 。 3煤 合 并 带 平 均 厚 度 达 8.65m， 分 岔 后 的 上 煤 层 亦 全 区 可 采 ，（ 3上 ） 煤 层 为 本 区 主 要 可 采 煤 层 。 下 煤 层 部 分 地 段 遭 砂 体冲 刷 ， 为 局 部 可 采 煤 层 。 3（ 上 ） 煤 层 顶 、 底 板 各 有 一 套砂 体 ， 分 岔 后 的 3上 、 下 煤 层 之 间 亦 有 一 套 砂 体 ， 一 般 呈 灰 灰 白 色 ， 成 分 以 石 英 、 长 石 为 主 ， 含 少 量 云 母 ， 且 偶 见海 绿 石 ， 岩 屑 为 硅 质 岩 、 泥 硅 质 、 局 部 钙 质 孔 隙 ， 基 底 式胶 结 ， 见 有 粉 砂 岩 、 泥 岩 包 体 。 3煤 之 下 砂 体 以 泥 质 胶 结 为主 ， 见 有 脉 状 层 理 ， 往 下 颜 色 渐 深 ， 局 部 与 粉 砂 岩 呈 互 层状 、 波 状 、 透 镜 状 层 理 ， 局 部 见 有 浑 浊 状 层 理 及 底 栖 动 物通 道 。 根 据 唐 口 井 田 抽 水 试 验 资 料 ， 富 水 性 较 弱 。测 井 物 性 特 征 为 :3煤 层 视 电 阻 率 幅 值 高 、 密 度 低 ， 自然 伽 玛 幅 值 较 低 ， 因 其 厚 度 大 ， 物 性 曲 线 特 征 明 显 ， 本 身可 作 为 标 志 层 。 本 组 地 层 属 陆 相 为 主 ， 过 渡 相 沉 积 ,与 下 伏 太 原 组 地 层呈 整 合 接 触 。铝 质 泥 岩J3h1P上统界 MZ系 组1.60 34石盒子组P20 124.0:2P子盒石黑山段组 56.0+- 以 黄 绿 、 灰 紫 等 杂 色 泥 岩 、 粉 砂 岩 为 主 ,含 植 物 化 石 夹灰 绿 色 中 、 细 砂 岩 。 底 部 分 界 砂 岩 不 稳 定 ， 有 时 相 变 为 粉 砂岩 ， 与 山 西 组 地 层 界 面 不 易 划 分 。 测 井 物 性 特 征 为 :上 部 以 低 阻 高 伽 玛 的 泥 岩 、 粉 砂 岩 为主 ， 下 部 以 高 阻 、 低 伽 玛 的 砂 岩 为 主 。本 组 为 内 陆 河 湖 相 沉 积 ， 与 下 伏 地 层 呈 整 合 接 触 。:hP178.0-+s 1统山西组P下104.73 2587 1煤 0.13 煤2煤 0.36.139 024上3 煤下 1.250 3614.00 24.513:Ps1二叠古生12卢 忠 良 王 明 山张 起 林 204.1运 河 煤 矿:5山 东 省 煤 田 地 质 局 第 二 勘 探 队地 层 水 文 综 合 柱 状 图170.+-P组原太统下t123.04656.92 135013.96 250839.050.9 635073.58 61032.501 86.41 372051.0 9745二 灰 0.36煤 0.42 135794.30 75三 灰820.3上 煤 煤下五 灰 0.95 169煤 下10煤 0.62 94七 灰 0 3.51212上 煤 煤中下12煤 0.1八 灰 5 47294煤九 灰 1.0724煤 上15煤下 0.十上 灰 0.561 30.95(夹 石 0.25)煤 164 8十 下 灰一十 灰 1.0 27煤 175(夹 石 )64上8煤煤中 30.32.50+-上统本溪组C2石 炭系 系界PZ灰二十 0.8 123.0（ 25）十 三 、十 四 灰 中下统奥陶系 O 12+742.0-+1 本 组 地 层 层 序 、 结 构 清 晰 ， 粒 度 韵 律 明 显 ， 主 要 由 泥 岩 、粉 砂 岩 、 细 砂 岩 、 中 砂 岩 、 石 灰 岩 和 煤 层 组 成 。 含 石 灰 岩 1层 ， 含 煤 21层 ， 标 志 层 多 而 稳 定 ， 煤 岩 层 易 于 对 比 。上 段 （ 三 灰 段 ） ： 上 自 太 原 组 顶 部 泥 岩 ， 下 至 五 灰 顶 厚约 63.0m 。 以 灰 黑 色 泥 岩 、 粉 砂 岩 为 主 ， 夹 薄 层 细 砂 岩 。 含石 灰 岩 层 （ 一 、 二 、 三 灰 ） ， 其 中 三 灰 呈 浅 灰 至 深 灰 色 ， 致密 、 质 较 纯 ， 偶 夹 黑 色 燧 石 ， 含 较 丰 富 的 海 百 合 茎 及 科 化石 ， 其 层 位 、 厚 度 稳 定 ， 为 本 区 最 重 要 的 标 志 层 之 一 。 本 段含 煤 层 （ 4、 5、 6、 7、 8上 、 下 煤 ） ， 6煤 为 局 部 可 采 煤 层 ，其 余 的 煤 层 不 可 采 。 中 段 （ 八 灰 段 ） ： 自 五 灰 顶 至 15上 煤 层 厚 约 47.0m， 以泥 岩 、 粉 砂 岩 、 细 砂 岩 为 主 ， 含 石 灰 岩 层 （ 五 、 六 、 七 、 八、 九 灰 ） ， 其 中 五 、 八 、 九 灰 均 全 区 可 见 ， 八 灰 厚 度 较 大 ，呈 灰 色 ， 厚 层 状 ， 见 有 腕 足 类 、 科 、 介 形 虫 等 动 物 化 石 ，视 为 本 区 标 志 层 之 一 。 本 段 含 煤 0层 （ 9、上 、 1中 、 下、 1、 2上 、 1中 、 2下 、 14、 5上 煤 ） ， 下 和 5上 为 局 部 可采 煤 层 ， 0下 煤 层 个 别 点 遭 砂 体 冲 刷 。 下 段 （ 十 灰 段 ） ： 自 上 煤 层 底 板 至 十 二 灰 顶 厚 度 约6.m， 以 灰 黑 色 泥 岩 、 粉 砂 岩 为 主 ， 1煤 之 下 常 有 细 、 中砂 岩 沉 积 。 含 石 灰 岩 3层 （ 十 上 、 十 下 、 十 一 灰 ） ,十 上 、 十 下 灰层 位 稳 定 ， 十 下 灰 厚 度 较 大 ， 呈 深 灰 色 、 致 密 、 坚 硬 、 偶 含燧 石 结 核 ， 产 科 、 海 百 合 茎 、 腕 足 类 及 瓣 鳃 类 化 石 与 16煤组 合 ， 亦 为 本 区 最 重 要 的 标 志 层 之 一 。 含 煤 6层 （ 5下、 16、 7、 8上 、 1中 、 8下 煤 ） ， 其 中 1、 7煤 属 稳 定 煤 层 ，基 本 全 区 可 采 ， 其 余 为 非 可 采 煤 层 。 测 井 物 性 特 征 为 : 煤 层 处 呈 高 阻 、 低 密 度 ， 石 灰 岩 处 呈 高阻 、 高 密 度 （ 三 、 八 、 十 下 灰 标 志 层 厚 度 大 ， 特 征 更 明 显 ） ，另 有 12下 、 4、 18煤 自 然 伽 玛 幅 值 较 高 的 特 征 。 各 种 曲 线 形 态反 映 出 煤 层 、 石 灰 岩 与 其 它 围 岩 之 间 的 物 性 差 异 及 其 相 互 组合 关 系 的 规 律 性 。 本 组 地 层 属 海 陆 交 互 相 沉 积 。 与 下 伏 本 溪 组 地 层 呈 整 合 接触 。:tP主 要 由 灰 、 灰 绿 、 紫 色 泥 岩 、 粉 砂 岩 及 灰 、 灰 白 色 石灰 岩 组 成 ， 并 夹 有 少 量 细 砂 岩 。 含 石 灰 岩 3层 （ 十 二 、 十 三十 四 灰 ） ， 偶 夹 薄 煤 层 ， 但 无 经 济 价 值 。 底 部 常 有 一 层 以浅 灰 及 紫 红 色 为 主 的 铁 铝 质 泥 岩 （ 相 当 于 G层 铝 土 岩 及 山 西式 铁 矿 ） 。 测 井 物 性 特 征 为 : 灰 岩 电 阻 率 呈 高 阻 ， 自 然 伽 玛 幅 值低 。 底 部 铁 铝 质 泥 岩 ， 自 然 伽 玛 曲 线 幅 值 最 高 。本 组 地 层 属 海 陆 交 互 相 沉 积 。 与 下 伏 奥 陶 系 地 层 呈 假整 合 接 触 。:C2 区 内 有 5个 钻 孔 揭 露 奥 陶 系 顶 部 地 层 ， 揭 露 最 大 厚 度 为51.2m， 主 要 由 灰 至 灰 褐 色 厚 层 状 石 灰 岩 及 灰 白 色 白 云 质 石灰 岩 组 成 ， 夹 青 灰 色 薄 层 泥 灰 岩 。 据 兖 西 水 文 勘 查 资 料 ， 总厚 度 达 740， 富 水 性 强 。测 井 物 性 特 征 为 : 视 电 阻 率 曲 线 幅 值 极 高 ， 自 然 伽 玛 曲 线 幅值 最 低 。:O2、路 庆 海 谭 效 林卢 忠 良山 东 济 宁 运 河 煤 矿 有 限 责 任 公 司13图 1-2 地层综合柱状图第四系厚度在 132.4235.29m 之间，平均厚度 184.08m，分上中下三组，以粘土、砂质粘土，含粘土的砂（砾） ，或砂（砾）等相间组成，不整合于侏罗系之上。侏罗系的上侏罗统，最大残厚 330.46m，仅保留于本区东南部的边缘地段，由紫红色细砂岩或中细粒砂岩，间夹细砂岩与泥岩互层所组成，底部偶见砾岩，与二叠系成不整合接触。二叠系之石盒子组最大残厚 181.88m，一般厚度 60m 左右，以粘土岩为主，间夹细砂岩，其底部全区普遍发育着一层粗砂岩或含砾砂岩，孔隙度大，硅质接触式胶结，岩性稳定，整合于主要含煤地层山西组之上。二叠系山西组厚 84.82152.91m，一般厚为 129.62m，为本煤田的主要含煤地层， 含有局部可采的 2 层煤和稳定可采的 3 层煤，其中 3 层煤是井田的主采煤层，煤层底部多为细砂岩、粉砂岩互层，有时相变为中砂岩，整合于石炭系之上。上石炭系的太原群厚 148.53185.13m，一般厚度 173.42m，以粉砂岩和泥质岩为主，间加中砂岩、粘土岩、薄层灰岩及煤层组成，共含煤 23 层。 其中 16 层、17 层煤是全井田可采的薄煤层，主要标志层为第三层灰岩和第十层灰岩，地层多为粉砂岩和深灰色泥岩为主，间夹以中砂岩、粘土岩和薄层灰岩，整合于本系的本溪群之上。中石炭系本溪群厚 21.4936.00m，一般厚度 28.75m，以灰岩为主，假整合于奥陶系之上。奥陶系马家沟统总厚 725.20m，以石灰岩为主，有裂隙和洞穴，与下伏寒武系呈整合接触。1.2.2 构造特征全井田为一宽缓褶曲构造，并发育着次一级小型褶曲及断裂构造。早期主要北东北东东向褶曲，后期受南北向断裂控制，使其发生扭曲和改造，形成了南北向褶曲，井田内地层倾角一般在 612，局部高达 25。区内深部产状较稳定，倾角较小一般在 5左右，而浅部地区，特别是靠近边界断层附近，因受牵引影响，地层产状有较大变化，地层倾角一般在 15以上，最大可达 25左右。在 BF7 断层附近，因受逆断层牵引影响，地层倾角一般也在 20以上，局部可达 60。断裂是井田的主要构造。主要发育两组断层，一组为近南北向的正断层（济宁断层、济宁支二断层、嘉祥支四断层） 。另一组为走向近东西，按其性质又可分为两类，一类为正断层如井田北部的 F11、F 31、 F32 等断层，一类为逆断层如中部的 BF7、F 10 和 BF1 等断层。1.2.3 井田重要构造特征及控制研究程度14（1）南张向斜位于井田中央，轴向北北东，向南倾伏。在井田内延展长度2.8km，为本井田的骨架构造。幅度 100400m，跨度 23km，西翼倾角南部510，北部 1018，北部及中部被 F11、F 31、F 32、F 10、BF 7 等断层所切，形态不完整。井田内共有 15 条地震测线通过，钻探有 8 个钻孔控制，已经查明。（2）L 8 向斜：井田内次一级褶曲较发育，但幅度小，延展短，地震测网已经严密控制，仅对其中较大 L8 向斜进行命名，轴向北北东，区内长 1.5km，起伏幅度 200m，两翼倾角 1530。（3）嘉祥支四断层（正）：位于本区西北部，延展长度 3.7km，区内延伸长 0.35km。走向北北东，倾向南东东，倾角 70，落差200m ，西升东降，上下盘均有煤系保存，但北段下盘 3 煤已剥蚀。有 8 条地震线穿过，8 个断点控制（A：3、B：5） ，有 T71、T 51 孔穿过，属基本查明断层。（4）济宁支二断层（正）：为区域性断层济宁断层的支断层，区内延伸长 1.6km，是本区的东界断层，走向近南北，倾向西，倾角 70 度，落差 1580m，有 T13 和 A2416 号孔穿过，5 条地震测线控制，其中 A 级断点 3 个，B 级断点 2 个，属已查明断层。（5）济宁断层（正）：为区域性断层，北起汶上，南至鱼台。区内延伸长1.8km, 走向近南北, 倾向西，倾角 70 度，落差 2090m，有 A2219 号孔和A238 号孔穿过，3 条地震线控制，其中 A 级断点 3 个，B 级断点 1 个，属查明断层。（6）F11 断层（正）：为本区北部边界断层，区内长度 3km。走向近东西，倾向北，倾角 70 度，落差 50750m。南升北降，中段上下盘均有 3 煤层保存，东西段均被剥蚀。时间剖面上该断层中段分支为 5 条断层，地层倾角陡，落差变小，西段上盘有一较深（-850m）的地堑，故落差变大，有 4 条地震线穿过，5个断点控制（A：2、B：3） ，并有 T31 孔穿过，N 31 与 N32 孔控制，已查明基本查明。（7）F31 断层（正）：位于本区北部，区内延伸长 2.3km。走向近东西，倾向北，倾角 70，落差 20100m，3 条地震线控制，其中 A 级断点 3 个，B 级断点 1 个，属查明断层。（8）F32 断层（正）：位于本区 N11 孔北部附近，区内延伸长度2.1km。走向近东西，倾向南，倾角 70，落差 070m，3 条地震线控制，B 级断点 2 个，C 级断点 1 个，属基本查明断层。（9）F10 断层（逆）：位于本区跃进沟以北，区内延伸长 2.3km。走向近东15西，倾向北，倾角 45，落差 65330m。有 T12 号孔穿过，20 条地震线控制，其中 A 级断点 11 个，B 级断点 9 个，属查明断层。（10）BF 7 断层（逆）：位于本区中部跃进沟附近，区内延伸长度 3.8km，走向近东西，倾向北，倾角 45，落差 0100m，有 T11、T 14、T 15 及T59，副检孔穿过，21 条地震线控制，其中 A 级断点 6 个，B 能断点 14 个，C级断点 1 个，属查明断层。（11）BF 1 断层（逆）：位于本区北部，区内延伸长 0.4km。走向北东东，倾向南南东，倾角 45，落差 032m，3 条地震线控制，其中 A 级断点 1 个，B 级断点 2 个属查明断层。（12）BF4 断层（逆）：位于 T14 号和 T11 号之间。区内延伸 0.5km。走向北北西，倾向北东东，倾角 45 度，落差 030m ，3 条地震线控制，其中 A 级断点 2 个，B 级断点 1 个，属查明断层。No-2、 F33、BF8 断层以及 BF3 断层、BF5 断层、BF6 断层、BF2 断层及孤立断点详见表 1-116表 1-1 运河煤矿主要断层特征表断层产状 断点及级别地震线 钻孔组别断层名称断层位置断层性质走向 倾向 倾角落差（m）长度Km条 A B C 孔号 级别查明程度济宁断层东部边界 正 SN W 7020-901.83 3 122-1923-8AB查明济宁支二断层东部边界 正NNENWW70 15-80 1.6 5 3 2A24-16T1-3AA查明南北正断层嘉祥支四西部边界 正 SN E 70200 0.35 1 1 T5-1 C基本查明F11 北部边 界 正 EW N 70 50-750 3 4 2 3TO3-1N3-1N1-2CCC查明基本查明F31 北部 正 EN N 70 20-100 2.3 3 3 1 查明东西向正断层F32 N1-1 附近 正 EN S 70 0-70 2.1 3 2 1 查明东西向逆断层F10 跃进沟 北 逆 EW N 45 65-330 2.3 11 9 T1-2 C 查明171.2.4 煤层特征本区山西组含煤 4 层，即 1、2、3（3 上 ） 、3 下 煤层，太原组含煤 23 层，即4、5、6、7、8 上 、8 中 、8 下 、9、10 上 、10 中 、10 下 、11、12 上 、12 中 、12 下 、BF7 跃进沟 逆 EW N 45 0-100 3.8 21 6 14 1T1-1T1-4T1-5A 查明BF1 北部 逆 NEE SSE 45 0-30 0.4 3 1 2 查明BF2 北部 逆 EW N 45 0-30 0.45 3 1 2 查明BF4T1-4 与T1-1 中部逆 NNW NEE 45 0-30 0.5 3 2 1 查明BF5 东部 逆 EN SE 45 0-10 0.4 3 3 查明BF6 北部 正 EN NW 70 0-9 0.14 1 2基本查明BF3 北部 正 NW SW 70 0-30 0.45 2 1 1 T1-4T1-5AA基本查明BF8 T2-1 孔东 正 NW SW 70 0-50 0.8 6 2 2 2 查明其它断层F33 北部 正 NW SE 70 0-65 1.1 2 2 查明另外还有八个孤立断点 1、2、3、4、5、6、7、8、1814、15 上 、15 下 、16、17、18 上 、18 中 18 煤层。其中 3（3 上 ） 、16、17 煤层全区可采，3 下 、6、10 下 、15 上四层煤为局部可采煤层。按煤层在含煤地层中位置可将煤层可分成上、下两个可采组，上组煤包括 3（3 上 ） 、3 下 和 6 煤层，下组煤包括 10 下 、15 上 、16 和 17 煤层。而第三层煤全区稳定，平均厚度为 8.64m，占可采煤层总厚的 63%，是矿井的主采煤层。设计时只考虑 3 煤。各煤层的厚度、稳定性、结构及间距变化情况见表 1-2。表 1-2 各煤层特征表可采煤层有：顶底板岩性煤层名称煤层厚度（m）最小-最大平均煤层间距（m） 稳定性顶板 底板3 6.8910.248.64 稳定 中、细粒砂岩泥岩、 粉砂岩12.033 上 2.405.754.16 较稳定稳定 中、细粒砂岩泥岩、 粉砂岩20.513 下 03.521.22 不稳定 中、细粒砂岩泥岩、 粉砂岩3660.211.471.15 不稳定较稳定 泥岩、粉砂岩48.2010 下 0.271.050.50 不稳定 泥岩、粉砂岩35.4515 上00.920.50 不稳定 九灰32.1216 0.781.391.08 稳定 十下灰岩17 0.641.391.0011.65稳定 十一灰、粉砂岩均以泥岩粉砂岩为主19（1） 、3 及 3 上煤层3 煤层：位于山西组中下部，上距石盒子组 B 层铝土岩平均 97.31m，下距太原组 6 煤层 40 余米，在 L4 线及延长线以北。煤层趋于合并，煤层最厚可达10.24m，平均厚度 8.64m，称 3 煤层（即 3 上 、3 下 煤合并区） ，其余地段均分叉为 3 上 、3 下 两层煤。总的来看，3 煤厚度变化小，且有一定规律，结构简单，一般不含夹石，有时含 12 层夹石，属稳定煤层，顶板主要为粉砂岩，少部分中、细砂岩，底板为泥岩或粉砂岩。3 上 煤层：该煤层为 3 煤的上分层，位于山西组中部。下距 3 下 煤层046.24m，平均 20.51m。全区除合并区外，均有分布，全部可采。结构较简单，一般不含夹石，有时含 12 层夹石，厚度变化由 2.405.75m ，平均 4.16m。属较稳定稳定煤层。顶板主要为粉砂岩，少部分为中、细砂岩，底板为泥岩。由于 3 上 煤层全部可采，煤厚较稳定稳定，与 3 煤层又连在一起，故将二者合在一起编制煤层底板等高线和储量计算图以及煤层等厚线图，有关章节在叙述时也将二者合在一起叙述，称之为 3（3 上 ）煤层。3 下 煤层：该煤层为 3 煤的下分层，位于山西组下部，下距 6 煤层平均36m，由于受冲刷等影响，有较大范围无煤区。煤层厚度 03.57m ，平均1.22m。可采范围内煤厚 0.703.56m，平均 1.78m。厚度变化大，且规律性不强，可采边界不规则，含夹石 13 层，为不稳定煤层。顶板为粉砂岩和中、细砂岩，底板为泥岩或粉砂岩。（2） 、6 煤层：位于太原组上部，下距三灰平均 10.93m，距 10 下 煤层平均48.20m。煤层厚度 0.450.86m，平均 0.73。顶板为泥岩和粉砂岩，底板为泥岩。不含夹石，结构单一。区内煤厚大部分可采，煤厚比较稳定。为稳定煤层。（3） 、10 下 煤层：位于太原组中部，下距 15 上 煤层平均 35.45m，煤层厚度00.94m，平均 0.75m。可采范围主要在本区的北部，顶板为泥岩、粉砂岩，底板为泥岩，少数为细砂岩。不含夹石，结构单一，为不稳定煤层。（4） 、15 上 煤层：位于太原组中部，下距 16 煤平均 30.12m,煤厚00.92m，平均 0.72m。仅在本区局部可采。顶板为九灰，底板为泥岩，不含夹石，结构单一，为不稳定煤层。（5） 、16 煤层：位于太原组下部，下距 17 煤层平均 11.65m，煤层厚度0.781.39m，平均 1.08m。顶板为十下层灰岩，底板为泥岩或粉砂岩。多含 12 层夹石，为炭质砂岩和泥岩。该层煤全区可采，而且厚度相当稳定，为稳定煤层。（6） 、17 煤层：位于太原组下部, 下距太原组底界平均 15.83m, 距奥灰2033.1258.90m，平均 45.12m。煤厚 0.641.30m，平均 1.00m。全区仅有一个孔A2220 号孔，煤厚为 0.64m，不可采，由于其紧靠断层，可能受构造影响所致。其余地段见煤均在 1 米左右。总的来看，全区可采煤厚变化不大，为稳定煤层。顶板为十一灰，有时相变为泥岩或粉砂岩，底板为泥岩。一般含一层夹石，岩性为泥岩。1.2.5 煤质特征本区煤质稳定，各层煤的主要指标变化很小，均为中变质程度的气煤。山西组煤层（第 2、3 层煤）属低硫中灰中等可选至易选煤，是良好的炼焦配煤或动力用煤；太原群煤层（第 616、17 层煤）属中灰富硫至高硫的易选煤，不宜单独作炼焦配煤，为动力用煤。1.2.6 水文地质本井田共有七个含水层（组） ，即第四系砂层，上侏罗统砂岩，下石盒子组砂岩，山西组砂岩，太原组三灰，十下灰以及奥陶系石灰岩。由于区内煤系地层埋藏很深，水文地质条件有三个重要特征。煤系上覆地层含水层与隔水层煤系之上，含水层和隔水层相间沉积，而隔水性能最好最厚者在下部，是本井田的重要特征之一。它使得雨水、地表水、第四系砂层水、侏罗系砂岩裂隙水受到多个隔水层的重重阻隔，不能给矿井充分补给。（1）第四系含水层组与隔水层组上段厚 42.566m。由综黄、灰黄色粘土、砂质粘土与褐黄色砂多层相间沉积而成。含水层以细砂、中砂为主，顶界埋深 812m ，含砂层多至 8 层，厚度最大为 19.94m，且连续性好。水位埋藏 59m，另据济宁市集中纸浆厂水源孔取芯资料，上段含有较厚的砂质粘土与细砂互层，水源勘查对此段 20 个农业机井作试验，单井出水量为 3090m3/h,水质较好，被广泛用于工农业水源。、中段厚 55.2398.35m。多为灰黄色、褐色砂层与灰白色、灰绿色粘土，砂质粘土相间沉积。据水源 ZG3 号孔对中段抽水实验，该段砂层单井出水量1192.32m3/d，单位涌水量 1.0271.378L/s.m，属强富水段，为重碳酸硫酸钾钠钙水, 总硬度为 257.55(mg/L)CaCO3，矿化度为 0.631g/L, 水位距地表 6.04m,可以作为供水水源。、下段厚 60.2596.33m，以灰绿、灰白色粘土、钙质粘土为主，粘土局21部含石膏晶体和石膏团，一般还有 12 层，砂层累厚小于 10m。砂层多含风化长石及白色粘土，以粉砂细砂为主，局部为中粗砂。砂层连续性差，多为透镜体状，粘土连续性好，其厚度占全段厚度 72.73%100%，且以纯粘土为主，单层厚度大。本段底部多为粘土层，所以本段隔水性能良好，覆盖于煤层露头及侏罗系之上，使得雨水、地表水、第四系上段和中段水被本段所隔，不能向下补给。（2） 、上侏罗统含水层段本区受不同程度的剥蚀，最大残留厚度 244m，平均厚度 168.74m。主副井筒揭露深度分别为 207.4287.3m；260295.5m。系由红色中砂岩细砂岩组成,岩石完整性好，成分以石英为主，长石次之，泥质胶结，仅底部铁质胶结，坚硬。局部裂隙较发育，以高角度张裂隙为主，呈充填半充填状态。主井检查孔强风化带深度 206.50m, 厚 2m。副井检查孔强风化带深度 211.32m, 厚 1.96m, 其强风化带岩性松软，手捻即碎。副井检查孔对其做了抽水实验，单位涌水量 0.00185 L/s.m，渗透系数 K=0.0254m/d，含水微弱。井筒实际揭露涌水量最大为 3m3/h，基本无水。（3） 、二迭系下石盒子组（P2）主副井实际揭露深度分别 418.4463.2m，418.8 462.8m。岩层由砂岩、细砂岩、粉砂层及粘土岩组成。其中有三层含水层皆为中粒砂岩，裂隙十分发育，且以高角度张裂隙为主，含水量大，最大单孔涌水量为 52m3/h。直接充水含水层埋藏深，充水空间不发育，富水性不强，是本井田的重要水文特征之二。现将井田煤系中直接充水含水层的富水性分述如下：（1）山西组、3 煤顶板砂岩含水层。主副井筒实际揭露厚度分别为 5.8m 和 9.4m，岩性为灰白色中粒砂岩，裂隙较发育，主井检查孔对其作了抽水实验，其单位涌水量 q=0.025 L/s.m，渗透系数为 0.02m/d，富水性弱。主副井筒施工中揭露该含水层时，单孔最大涌水量小于15m3/h。、3 煤底板砂岩含水层。主副井筒实际揭露厚度分别为 9.3m 和 10.5m。岩性为灰灰白色中细砂岩，裂隙相当发育。主检孔对其做了三次降深抽水实验,最大单位涌水量 0.0085 L/s.m，渗透系数为0.074m/d，富水性较弱。主副井筒施工揭露及西大巷开拓放水情况，单孔最大涌水量 60m3/h。、本井田在精查勘探时，对 3 煤顶板砂岩、底板砂岩进行了两次混合抽水22实验，其单位涌水量 0.023L/s.m。水质类型为重碳酸钾钠型，富水性较弱。（2）太原组、三灰：厚 3.657.40m，平均 5.20m。由于本井田煤层有褶曲起伏，巷道开拓时要穿过三灰，所以三灰也是 3 煤开采的直接充水含水层。主检孔三灰做了抽水实验，其单位涌水量为 0.00446 L/s.m，渗透系数 K=0.0756m/d。、十下灰：厚 3.408.10m，平均 5.17m，浅灰至深灰色，含有丰富的动物化石。精查抽水试验单位涌水量 0.006126L/s.m，富水性弱。十下灰是 16 煤的直接顶板，是采下组煤的直接充水含水层。（3） 、本溪组本井田本溪组厚 8.6040.05m，平均 24.36m。主