新汶孙村1.8Mta矿井设计-沿空留巷的技术进展.doc

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1、中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名： 学 号： 学 院： 矿业工程学院 专 业： 采矿工程 设计题目： 新汶孙村1.8Mt/a矿井设计 专 题： 沿空留巷的技术进展 指导教师： 职 称： 教授 2012 年 6月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 矿业学院 专业年级 采矿工程08级 学生姓名 任务下达日期：2012年1月20日毕业设计日期： 2012年3月1日至2010年6月12日毕业设计题目： 新汶孙村1.8Mt/a矿井设计毕业设计专题题目：沿空留巷的技术进展毕业设计主要内容和要求：根据采矿工程专业毕业设计大纲，本毕业设计分为一般部分、专题部分和翻译部分，具体包括：1、新汶孙村1.

2、8Mt/a矿井设计。2、完成专题：沿空留巷的技术进展。3、翻译一篇3000字以上的专业英语文章。院长签字： 指导教师签字：摘 要本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分为孙村矿1.8Mt/a新井设计。共分10章：1.矿区概述及井田地质特征；2.井田境界和储量；3.矿井工作制度及设计生产能力、服务年限；4.井田开拓；5.准备巷道布置；6.采煤方法；7.井下运输；8.矿井提升；9.矿井通风与安全技术；10.矿井基本技术经济指标。孙村井田位于新汶煤田的东部，其行政区划属新泰市新汶办事处境内。井田平均走向长度为7.82Km，平均倾向长度为43.62Km，井田水平面积约为43.62Km

3、2。主采煤层为2号煤、4号煤，2号煤平均厚3.6m，4号煤平均厚2.4m，井田地质条件简单。矿井工业储量为442.274Mt，可采储量255.17Mt。矿井正常涌水量为154.2m3/h，最大涌水量为304.2m3/h。矿井瓦斯涌出量低，为低瓦斯矿井。矿井为两水平开拓，大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用轨道矿车，矿井通风方式为中央并列式通风。一矿一面，矿井采用倾斜长壁综合机械化开采法，一次采全高。矿井年工作日为330d，每天净提升时间16h。矿井工作制度采用“三八”制，两班班生产、一班检修。专题部分题目是沿空留巷的技术进展。主要是对当前国内沿空留巷技术的综合概述。翻译部分主要内容是高应力煤巷

4、围岩控制机理研究与实践，英文题目为：Study on mechanism and practice of surrounding rock control of high stress coal roadway.ABSTRACTThe three parts are included in this design, i.e., the general part， special subject part and translated part.The general part is a new design of Suncun mine. This design includes ten ch

5、apters. 1. An outline of the mine field geology. 2. Boundary and the reserves of mine. 3. The service life and working system of mine. 4. development engineering of coalfield. 5. The layout of panels. 6. The method used in coal mining. 7. Transportation of the underground. 8. The lifting system of t

6、he mine. 9. The ventilation and the safety operation of the mine. 10. The basic economic and technical norms.Suncun mine lies in Northwest of Xinwen mine. The run of the mine field is about 6.06km，the width is about 4.71 km，mine farmland total area is 28.4 km 2. The four two and four is the main coa

7、l seam，The thickness of the two main coal is about 3.6m and 2.4m respectively. The coalfield geological condition is simple.The proved reserves of the coalfield are 228.7 million tons. The recoverable reserves are 173.9 million tons. The normal flow of the mine is 454.2 m3 percent hour and the max f

8、low of the mine is 904.2 m3 percent hour. The mineral gas gushes the deal lower，for low gas mineral mine.The mine farmland in an inclined mine to expand.The main transportation uses the adhesive tape transportation opporteunity coal.The working system “four-six” is used in the Suncun mine. It produc

9、ed 330d/a.Special subject parts of topics is a Research about the mining technology for coal and gas outburst.Translation part of main contents is about “Study on mechanism and practice of surrounding rock control of high stress coal roadway”.目 录一般部分第一章 矿井概述及井田地质特征1第一节 矿区概述1一、井田位置及交通1二、地形地貌1三、地表水系分布

10、2四、气候2五、企业经济状况2第二节 井田地质特征2一、地层2二、构造5三、矿井水文地质特征5第三节 煤层特征7一、煤层概况7二、可采煤层7三、煤质及工业用途10四、可采煤层顶底板岩性11五、瓦斯、煤尘、自燃倾向性及地温13第二章 井田境界与储量15第一节 井田境界15第二节 矿井储量计算15一、煤层内倾角15二、矿井工业储量15三、矿井可采储量18第三章 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限21第二节 矿井设计生产能力及服务年限21一、矿井设计生产能力21二、井型校核21第四章 井田开拓23第一节 井田开拓的基本问题23一、井筒形式的确定24二、井筒位置的确定采（带）区划分25三、工业场地的

11、位置26四、开采水平的确定26五、矿井开拓方案比较26第二节 矿井基本巷道41一、井筒41二、井底车场及硐室45三、主要开拓巷道46第五章 准备方式带区巷道布置50第一节 煤层的地质特征50一、首采区位置及煤层特征50二、首采区煤层顶底板状况50三、煤层的瓦斯、水文、爆炸性、自燃特征50四、主要地质构造50五、地表情况50第二节 采区巷道的布置及生成系统50一、采区准备方式的确定50二、采区巷道布置51三、采区生产系统51四、采区内巷道掘进方法52五、采区生产能力及采出率52第三节 采区车场选型设计54第六章 采煤方法56第一节 采煤方式56一、煤层特征及地质条件56二、确定采煤工艺方式56三

12、、回采工作面参数57四、回采工作面采煤机、刮板输送机选型58五、采煤工作面支护方式60六、端头支护及超前支护方式63七、各工艺过程注意事项65八、采煤工作面正规循环作业66第二节 首采工作面回采巷道布置69一、回采巷道布置方式69二、回采巷道参数69第七章 井下运输72第一节 概述72一、井下运输的原始条件和数据72二、井下运输系统72第二节 采区运输设备选择72一、设备选型原则72二、采区设备的选型73第三节 辅助运输方式和设备选择74一、选择电机车74二、设备选择74第八章 矿井提升76第一节 矿井提升概述76第二节 主副井提升76一、主井提升76二、副井提升设备选型77三、井上下人员运送

13、79第九章 矿井通风及安全80第一节 矿井概况、开拓方式及开采方法80一、矿井地质概况80二、开拓方式80三、开采方法80四、变电所、充电硐室、火药库81五、工作制、人数81第二节 矿井通风系统的确定81一、矿井通风系统的基本要求81二、矿井通风方式的选择81三、矿井主要通风机工作方式选择82四、带区通风系统的要求83五、工作面通风方式的选择83第三节 矿井风量计算84一、工作面所需风量的计算84二、备用面需风量的计算85三、掘进工作面需风量86四、硐室需风量87五、其它巷道所需风量87六、矿井总风量87七、风量分配88第四节 矿井阻力计算89一、计算原则89二、矿井最大阻力路线90三、矿井通

14、风阻力计算90四、矿井通风总阻力94五、两个时期的矿井总风阻和总等积孔95第五节 选择矿井通风设备95一、选择主要通风机95二、电动机选型97三、对矿井主要通风设备的要求99四、对反风、风峒的要求100第六节 安全灾害的预防措施100一、预防瓦斯和煤尘爆炸的措施100二、预防井下火灾的措施100三、防水措施100第十章 设计矿井基本技术经济指标102专题部分沿空留巷的技术进展1041 引言1042 我国沿空留巷支护技术的发展历程1043 国外沿空留巷技术的发展历程1054 我国沿空留巷理论研究现状1055 我国沿空留巷巷内和巷旁支护主要形式1065.1巷内支护主要形式1065.2巷旁支护主要形

15、式1066 沿空留巷围岩控制机理1087 沿空留巷的填充材料1087.1 沿空留巷填充料技术1087.2 填充料的配制依据及原理1087.3 配比成分及作用机理分析1097.5 填充料混凝土的性能测试方法1107.6 生产及施工质量控制1118 沿空留巷的矿压规律1128.1沿空留巷的阶段性矿压特征1128.2沿空留巷上覆围岩活动的分期规律1128.3沿空留巷围岩稳定性的关键技术1129沿空留巷围岩失稳机理与控制技术1139.1沿空留巷围岩失稳机理1139.2沿空留巷控制技术11510 沿空留巷支护结构可靠度分析11610.1 巷道支护结构的目标可靠度11610.2工程实例11710.3支护结

16、构可靠度分析模型11810.4 巷旁支护可靠性分析步骤的总结119参考文献120翻译部分英文原文122中文译文131一般部分第104页中国矿业大学2012届本科生毕业设计第一章 矿井概述及井田地质特征第一节 矿区概述一、井田位置及交通孙村煤矿位于山东省泰山东侧的新泰市新汶办事处孙村镇境内，地处新汶煤田东部，位居山东新汶矿业集团公司腹地，东与张庄煤矿，西与良庄煤矿相邻，南依蒙山山系，北与莲花山相望，柴汶河自东向西流经井田之上。主井井口地理坐标：东径1174057，北纬355216，东北距新泰市9km，西距磁窑68km，西北距济南168km。孙村煤矿交通方便，磁（磁窑）莱（莱芜）铁路穿过矿井生产区

17、与生活区，与京沪铁路接轨，铁路运输可畅通全国各地。矿井驻地公路四通八达，井田南部有京沪高速公路和蒙馆公路；井田北部有直通泰安市的一级公路和博徐公路，并与京沪高速公路交汇。二、地形地貌孙村井田位于莲花山和蒙山山脉两大分水岭之间，地面为平缓的丘陵地带，地面标高在+165+210m之间。井田西部地形较平坦，东部起伏较大。总的趋势是西北部地形较低，东南部较高。煤系地层大部为冲积层所掩盖，只有溪沟中略有出露。奥陶系石灰岩广泛出露于井田南部区域。井田中南部有柴汶河纵贯东西。工业场地建在柴汶河南岸的小平原之上，该工业场地内主斜井井口标高为+175.5m。20世纪90年代围绕千米北立井建设的北立井工业场地位于

18、柴汶河北岸，井口标高为199.5m。三、地表水系分布汶河及其支流构成本区主要地表水系，汶河又名柴文河，河宽300m左右，该河集鲍庄、东周、汶南、龙廷、平阳、南宫、西周、崖头等十余条支流为一身，沿煤系地层蜿蜒崎岖，自东向西行程百公里后汇入大汶河。该河为一季节性河流，雨季滚滚洪流，汹涌西下，流量高达2810m3/s，旱季（枯水期）涓涓细流，几近干涸。因其覆于煤系地层露头之上，因而浅部开采多受其害，成为矿井充水主要补给水源。四、气候本区属北温带大陆性季风气候，夏季炎热多雨，冬季干燥寒冷，春季多西南风，夏季、秋季多东南风，冬季多西北风。据历年资料知最高风速14.3m/s（1957年10月），最高气温3

19、9.5（1958年6月27日），最低气温21.6（57年1月17日）。最大降水量1395.4mm（1964年），最小降水量450.2mm（1989年）。降水多集中于6、7、8、9月份，一般占年总降水量的68%。五、企业经济状况新汶矿业集团是一家以国有资产为主体，多种所有制并存，以煤为主、多种产业共同发展的大型企业集团，是全国520家重点国有企业和山东省136户重点企业集团之一，2004年位列中国1000家大企业集团189位，2005年中国煤炭企业100强第十位。企业信贷信誉AAA级。新汶矿业集团的前身为新汶矿务局，建企于1956年，1998年3月改制为国有独资公司，2007年7月成立新汶矿业集

20、团。集团总部谓语山东省新泰市。现有在册员工8万人，资产总额136亿元。2006年企业销售总收入176亿元。第二节 井田地质特征一、地层新汶煤田系华北石炭二叠系近海型煤田，下伏奥陶系石灰岩，上覆侏罗系、第三系红层、第四系黄土和流砂层。 1.奥陶系奥陶系石灰岩厚约800m，厚度大，分布广，露头大面积出露于地表，大部分裸露于井田南端，可直接接受大气降水补给，浅部岩溶裂隙发育，容水性强。下部主要为白云质厚层状结晶石灰岩，下与寒武系薄层石灰岩为假整合接触，厚约80120m；上部主要为厚层状石灰岩，厚约700m，分三个含水段。 2.中石炭本溪组本组厚3493m，一般为54m左右，与下中奥陶和上覆太原组都为

21、假整合接触，主要由石灰岩、砂岩和泥岩组成，海相沉积为主，含18#和19#薄煤层。 3.上石炭统太原组本组厚147238m，一般厚188m，与下伏本溪组呈整合接触，海陆交互相沉积，以砂岩、粉砂岩及泥岩为主，含一灰和四灰两层石灰岩，含煤层（6#17#）12层，其中可采煤层3层，分别是11#、13#和15#煤层。 4.下二叠统山西组该组地层在井田东侧境界附近遭剥蚀，保留厚度65130m，为陆相含煤段，以砂岩、粉砂岩及泥岩为主，含2#、3#和4#煤层，其中2#和4#煤层为孙村煤矿的主采煤层。 5.上侏罗系蒙阴组该组地层与二叠系地层呈不整合接触，厚200300m，井田自西向东变厚，以紫色及浅红色中细粒砂

22、岩和粉砂岩为主，间夹灰绿色泥岩。 6.第三系官庄组该组地层在井田内由西向东加厚，厚度为01000m，主要为浅红色砂岩、粉砂岩、杂色砾岩和泥岩组成，层理不清。 7.第四系沉积层该层厚015m，包含含水砂层及黄土层。图1.2 综合柱状图二、构造井田位于莲花山和蒙山山脉两大分水岭之间，为半缓阶地型丘陵，呈东西带状分布。地形标高158230m，井田西部地形较平坦，东部起伏较大。总的趋势是西北部地势较低，东南部较高。煤系地层大部为冲积层所掩盖，只在溪沟中略有出露。奥陶系石灰岩广泛出露于井田南部区域。井田中南部有柴汶河纵贯东西。井田由F10断层分为南北两区，构造形态基本属一简单的单斜构造，有宽缓的褶曲，以

23、断层为主。地层走向300330，倾向3060，倾角由浅至深331231之间。南区地层倾角由东到西逐渐变小，北区则变化不大。比较发育的断层有三组7580为一组，南区相对发育，延展性长，代表断层有F6、F5、F3、F2-1、F2、F5等；4050为一组，南北两区均较发育，代表断层有F4、F6、F9、F11、F12、良F13等；近1020方向为一组，北区发育，代表断层有F8及北区西翼发育密集的H5的断层。小型（2H10m），2.7条/Km2,延展长度2600m/Km2。井田内近倾向断层较多，致使将煤层沿走向分割成若干块段，造成采区走向短，开拓量大。小断层发育。井田内断层多以高角度正断层为主，逆断层少

24、见。采区统计小型断层倾角在7090的最发育，占56.3%，5070的次之占31.7%。北区断层发育，南区相对较简单，总的趋势，随深度增加，断层条数增多，落差增大。从断层方向看，70105的最发育占68.1%；3570的占21.8%。从断层延展形式统计，上组煤多呈弧形或直线形断层；下组煤多表现为S形；断层拐弯或分叉时，落差减小后消失。三、矿井水文地质特征地表水系柴汶河及其支流经孙村井田之上长约2700m，构成主要地表水系，该河为一季节性河流，雨季有水，枯季近于干涸，因其覆于煤系地层露头之上，浅部开采时为矿井充水主要补给水源。孙村矿现已进入深部开采，其补给水源及通道有限，对矿井影响较小，已构不成危

25、害。含水层孙村井田地层内主要含水层及对开采的影响分述如下：1.第四系含水层该层平均厚8m，靠大气降水补给，雨季有孔隙水，村季干燥无水，对深部采掘基本无影响。2.第三系砾岩该层平均厚438.72m，属非均质岩溶裂隙潜水含水层或承压含水层，主要靠大气降水补给。由于受第三系中下部和侏罗系中下部巨厚的粘土质粉砂岩及石盒子组杂色粘土岩的屏闭作用，该层对煤层开采无影响。3.侏罗系厚砂岩该层平均厚253.3m，以红色中细砂岩为主，内夹粉砂岩。该含水层露头位于汶河河床之下，接受第四系潜水补给，富水性较强，因漏水点距首采煤层法线距离较大，为211.0329.0m，故该层对煤层开采无影响。4.山西组砂岩该层平均厚

26、32.5m，为2#和4#煤层顶板，由34层中粒砂岩组成，随采深增加，含水性变弱，对开采无影响。5.太原群一层石灰岩该层平均厚3.2m，-75m水平以上补给循环条件较好，富水性中等或较强。随采深增加，裂隙及含水性明显减弱，至-210m水平及以下，仅有淋水出现，对开采无影响。6.太原组第四层石灰岩该层平均厚6.0m，位于13#煤层之上，在-75m水平为富水性较强的岩溶裂隙承压含水层，在-300m水平已成为弱含水层，在-600m水平已干枯无水，在深部对开采无影响。7.本溪组徐家庄石灰岩和草埠沟石灰岩徐家庄石灰岩平均厚12m，上距15#煤层25.570m，下距奥陶系石灰岩29.061m。该岩层裂隙发育

27、程度随采深增大而明显减弱。草埠沟石灰岩平均厚12.0m，下距奥陶系石灰岩525m，露头位于古河床之处，大面积裸露于地表，主要接受大气降水补给，浅部岩溶裂隙发育，富水性较强，随采深增加，富水性明显减弱，在-400m水平以下已基本不含水，因距奥陶系石灰岩较近，稍有断层错动，都会使其与奥陶系石灰岩接近或对口接触，从而影响15#煤层开采。8.奥陶系石灰岩该层厚800m，在浅部岩溶裂隙发育，富水性强，连通性好，可直接受大气降水补给，交替循环条件优越。-210m水平以上属富水性强的岩溶裂隙承压含水层，断层附近岩溶裂隙尢为发育，是地下水活动的主要径流部位。随采深加大，该层石灰岩富水性逐渐减弱。奥陶系石灰岩上

28、距15#煤层54.5155.0m，正常地段对煤层开采威胁较小。因大断层附近既是地质构造薄弱点，也是地下水的汇集点，生产过程中必须超前探查，留足安全防水煤柱。第三节 煤层特征一、煤层概况孙村井田含煤地层为石炭二叠系煤系地层，总厚度246489m，平均厚度340m左右；其中石盒子组不含煤层，山西组和太原组为主要含煤地层，本溪组中偶含不可采或不稳定薄煤层。煤系地层为共含煤层19层，总厚13.9m，含煤系数为4.09%，其中可采煤层7层，分别为2#、3#、4#、6#、11#、13#和15#煤层，平均总厚度8.81m，可采煤层的含煤系数为2.59%。（1）山西组含煤地层山西组平均厚9.8m，含1#4#煤

29、层4层，煤层平均总厚度5.08m，含煤系数5.18%，其中含可采煤层3层，分别为2#、3#和4#煤层，可采煤层平均总厚度4.06m，可采煤层的含煤系数为4.14%。（2）太原组含煤地层太原组平均厚168.65m，含6#16#煤层11层，煤层平均总厚度为8.43m，含煤系数5.0%；其中含可采煤层4层，分别为6#、11#、13#和15#煤层，平均总厚度5.86m，可采煤层的含煤系数3.47%。孙村井田内煤层间距比较稳定，易于对比。二、可采煤层在井田内可采煤层中，4#和11#煤层为稳定煤层，2#、3#、6#、13#和15#煤层为较稳定煤层。（1）2#煤层2#煤层平均厚度3.5m，是井田内的首采煤层

30、和主采煤层该煤层赋存不完整，井田东部依一号斜井井口划80方向线至矿边界被侵蚀，西部存有冲刷带。-600m水平四采区也发现冲刷变薄区，除此全井田可采。2#煤层的厚度在薄、中厚和厚煤层之间变化，井田范围内自东向西有变薄的趋势。在-300m标高至F10断层以南属厚煤层。最大厚度为4.35m，最小厚度为0.7m。.2#煤层下距3#煤层5.0m，上距第三系红色砂岩310.0m。（2）3#煤层3#煤层平均厚度0.68m，属局部可采煤层，最大厚度1.12m。该煤层结构复杂，因含夹矸较厚，致使大部地区不可采。3#煤层下距4#煤层16m。（3）4#煤层4#煤层是主采煤层，平均厚度2.8m。该煤层赋存稳定，结构简

31、单，全井田范围内均可采，下距6#煤层37m。（4）6#煤层6#煤层属局部可采煤层，平均厚度0.68m，最大厚度1.07m，最小厚度0.65m，在井田的一部分区域内因受冲刷和侵蚀，存在无煤带。6#煤层下距11#煤层80m。（5）11#煤层11#煤层是主采煤层。该煤层结构复杂，全井田可采，平均厚度为2.2m，自东向西呈变薄趋势。11#煤层下距13#煤层40m左右。（6）13#煤层13#煤层平均厚度2.0m，由浅至深有变薄的趋势。13#煤层在井田内赋存较稳定，结构复杂，含夹矸35层，其岩性为炭质砂岩，较硬，层理性差。13#煤层下距15#煤层13.5m。（7）15#煤层15#煤层平均厚度1.04m，最

32、大厚度1.52m，最小厚度0.65m，属赋存稳定、结构复杂煤层。该煤层顶部煤质较好，下部灰分含量达43%以上。孙村煤矿可采煤层特征如表1-1所列。随采深加大，可采煤层厚度有变薄的趋势，深部各可采煤层厚度变化如表1-2所列。 表1-1孙村煤矿可采煤层特征煤层厚度（m）煤层间距（m）结构稳定性2#较复杂较稳定3#简单较稳定4#简单稳定6#简单不稳定11#复杂稳定13#复杂稳定15#复杂较稳定 表1-2 孙村煤矿深部可采煤层厚度变化煤层-600m水平厚度(m)-800m水平厚度(m)-1000m水平厚度(m)2#3#4#6#11#13#15#三、煤质及工业用途（1）可采煤层化学性质孙村煤矿井田内各可

33、采煤层的元素组成比较稳定，碳元素含量77.984.88%，平均83.68%；氢元素含量4.82%6.14%，平均5.42%，氮元素含量1.581.76%；平均1.67%；氧和硫元素含量7.9510.34%，平均10.05%。（2）煤质指标孙村煤矿井田内可采的2#、4#和6#煤层属气煤，11#、13#和15#煤层属气肥煤，两种均属于中变质程度的烟煤，具有较强的粘结性和一定的结焦性，工业用途为炼焦配煤。煤质指标如表1-3所列。2#、3#、4#和6#煤层的挥发分平均值在36%43%之间，平均胶质层厚度16mm20mm之间，11#、13#和15#煤层的挥发分均大于42%，平均胶质层厚度2940mm之间

34、。各可采煤层的发热量均较高，原煤可燃基弹筒低位发热量均在22.0030.90MJ/kg之间，精煤均大于30MJ/kg，为中高特高热值煤，达到动力用煤的标准要求，是良好的动力和民用燃料用煤。各可采煤层的原煤灰分在1343%之间，为富灰煤。各煤层经1.4比重液洗选后，精煤灰分均小于10%，为低灰煤。各可采煤层中的全硫分主要为黄铁矿和有机硫，少量为硫酸盐硫。前两者自上而下有明显增高的规律。2#、3#、4#煤层全硫分均小于1%，为低硫煤。6#煤层全硫分小于2.5%，为中硫煤，13#和15#煤层为高硫煤。各煤层经洗选后，全硫分均有不同程度的降低，大部分黄铁矿硫脱出，而有机硫和硫酸盐硫脱出率很小。在各煤层

35、合理配采的情况下，经洗选后，基本能达到炼焦配煤要求。 各可采煤层中的原煤磷分含量均没有超过0.06%，经过洗选后皆小于0.01%，为低磷煤。各可采煤层均属强粘性煤，并均具有较好的结焦性。表1-3 可采煤层煤质指标煤层水分(%)灰分(%)挥发份(%)发热量（kj/g）全硫(%)磷(%)胶质层厚度（mm）煤种2#1.023.94 2.5810.9837.82 25.8935.2545.17 38.4730.6933.89 33.200.591.09 0.790.0040.022 0.01317.33气煤3#1.702.36 2.0523.2940.36 26.8938.7048.64 36.283

36、4.5635.10 35.000.620.93 0.860.0160.022 0.02016.10气煤4#2.093.08 2.6114.2823.68 18.2633.5840.65 36.6730.5734.11 33.540.451.01 0.660.0120.016 0.01317.56气煤6#1.993.35 2.495.5818.39 13.9239.1439.47 39.2833.9934.88 34.200.592.45 1.410.0110.013 0.01219.17气煤11#2.343.14 2.6918.9427.31 26.8940.9844.93 42.5132.0

37、033.77 33.290.805.30 2.300.0110.013 0.01229.12气肥煤13#1.072.76 1.6129.3042.98 34.9839.0147.64 44.6832.1134.42 33.271.765.00 3.010.0160.019 0.01739.86气肥煤15#1.322.15 1.6039.4745.50 42.2247.9149.19 48.2631.3632.77 31.893.605.14 2.560.0060.008 0.00733.81气肥煤四、可采煤层顶底板岩性2#煤层顶底板岩性2#煤层的直接顶板为粉砂岩，局部存在泥岩伪顶，深灰色，易碎

38、且厚度变化较大。直接顶板之上的基本顶是灰白色中粒砂岩，钙质胶结，致密坚硬，厚49m，层间含植物化石，侵蚀面附近为红色砂岩，性脆，易冒落，不稳固，强度明显降低。2#煤层底板为砂岩，厚24m，含深灰色植物碎屑化石。3#煤层顶底板岩性3#煤层之上存在炭质页岩伪顶，厚0.20.3m，深灰色，性脆，易碎，其上直接顶板是泥岩，厚13m，平均2m。3#煤层底板为粉砂岩，厚24m。4#煤层顶底板岩性4#煤层直接顶板为砂岩或细砂岩，厚424m，平均13m左右，灰白色或浅灰色，沿井田走向自西向东变为砂页岩互层、细砂岩和粉砂岩，致密坚固，单向抗压强度多大于40MPa。4#煤层底板为粉砂岩，厚23m，平均2m，层理发

39、育，含植物化石。6#煤层顶底板岩性6#煤层直接顶板为粉砂岩，厚34m，平均3.5m，灰色层理，发育成互层，性脆，含泥质与植物碎屑化石和黄铁矿散粒。6#煤层底板为灰白色砂岩，厚24m，渐变为粉砂岩。11#煤层顶底板岩性11#煤层直接顶板为深灰色粉砂岩，厚610m，平均8m，层理发育，含植物化石和褐色结核黄铁矿散粒，性脆，易于冒落。11#煤层底板是由细砂岩变到粉砂岩的岩层，厚910m，平均8m，层理发育，夹一层薄煤层，距11#煤层2m左右。靠近11#煤层底板处有一层粘土岩，遇水呈泥状，厚0.2m左右。13#煤层顶底板岩性13#煤层的直接顶板是第四层石灰岩，厚57m，有5个分层，含方解石脉及蜓科类化

40、石，下部含黑色隧石条带。第四层石灰岩坚硬，单向抗压强度大于70MPa，由于受海蚀作用高低不平，因分层多易形成复合顶板，对此需引起重视。13#煤层底板为砂岩，局部为泥岩，泥质胶结，灰白色至黑色，厚67m。15#煤层顶底板岩性15#煤层直接顶板为泥灰岩，厚0.50.8m，灰色，泥质胶结。其上为泥岩，含褐色结核和黄铁矿散粒，性脆，易碎，易冒落。15#煤层底板是粉砂岩，厚23m。孙村煤矿井田内可采煤层的顶底板岩性特征如表1-4所列。表1-4 煤层顶底板岩性特征 煤层直接顶老顶 底板岩性厚度（m）岩性厚度（m）岩性二砂岩7.0中粒砂岩31.0砂岩三泥岩2.0砂岩7.0粉砂岩四砂岩13.0粉砂岩六粉砂岩3

41、.5中砂岩4.0砂岩十一粉砂岩8.0中砂岩19.0粉砂岩十三石灰岩6.0泥岩5.0砂岩十五泥灰岩0.7泥岩6.5粉砂岩五、瓦斯、煤尘、自燃倾向性及地温（1） 瓦斯。通过历年瓦斯鉴定，孙村煤矿在向深部发展过程中一直为一级瓦斯矿井或低瓦斯矿井，也是低二氧化碳矿井。孙村煤矿瓦斯涌出量随开采深度增加呈增加趋势，但没有明显增加，而是随开采强度的大小而增减，相对涌出量随采煤工作面产量增大而减小。（2） 煤尘。根据抚顺煤科分院和新汶矿业集团公司通风实验室完成的煤尘爆炸性测试结果，孙村煤矿开采的各煤层均有煤尘爆炸危险，煤尘爆炸(可燃挥发分)指数都超过了28%，属煤尘爆炸性很强的煤层。随着开采深度不断加大，煤岩

42、呈干燥趋势，相对瓦斯涌出量呈增高趋势，煤尘爆炸危险性加大。（3）煤层的自燃倾向性孙村煤矿开采的各煤层均具有自燃发火倾向，发火期为612个月，2#、4#、11#、和13#煤层为类不易自燃煤层，3#、6#和15#煤层为类自燃煤层。各开采煤层自燃倾向性测定结果如下表。表1-5 煤层自燃倾向性测定结果 煤层工作面全硫（%）密度（g/cm3）吸氧量(cm3/g)自燃等级及倾向性2#22181.071.540.28、不易自燃52131.041.730.27、不易自燃1217下0.641.480.39、不易自燃3#13170.991.450.43、自燃4#24170.881.500.39、不易自燃6#161

43、33.171.460.47、自燃11#111141.771.480.34、不易自燃13#113142.951.360.32、不易自燃15#315141.290.41、自燃 （4）经测定，孙村煤矿井田内恒温带深37m，平均温度为16.1。随采深增加，井下地温增加，造成深部开采的热害。地层中的地温梯度在水平和垂直方向上有明显差别，表现在沿井田走向方向东低西高，沿倾向方向随深度增加而增大，平均2.20/100m。第二章 井田境界与储量第一节 井田境界孙村煤矿位于山东省泰山东侧的新泰市新汶办事处孙村镇境内，地处新汶煤田东部，位居山东新汶矿业集团公司腹地，东与张庄煤矿，西与良庄煤矿相邻，南依蒙山山系，北与莲花山相望，柴汶河自东向西流经井田之上。矿井范围东西以人为边界为界，南边以煤层露头为界，北边以自然边界为界。井田走向长度为7.82km，倾斜长为5.03-6.58km，井田水平宽度为5.5km，水平面积为43.62平方公里。第二节 矿井储量计算 一、煤层内倾角为935，断层较发育，无岩浆活动，为中等构造地区，属于第二类。二、矿井工业储量矿井工业储量