凉水井煤矿4.0 Mta新井设计-大断面煤巷支护技术研究与应用.doc

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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。 一般部分是凉水井煤矿 4.0 Mt/a 新井设计。全篇共分为十个部分：矿区概况与井田地 质特征、井田境界和储量、矿井工作制度和设计生产能力及服务年限、井田开拓、准备 方式采区巷道布置、采煤方法、井下运输、矿井提升、矿井通风及安全和矿井基本技 术经济指标。 凉水井煤矿位于陕西省榆林市，矿井总面积约为 68.08 km2，井田走向长平均约 6.84 km，倾向长平均约 9.81 km。本设计主采煤层为 4-2、5-2、5-3煤，平均厚度为 3 m、2.4 m、2.78 m，煤层赋存稳定，为缓倾斜煤层，倾角 03，平均 1。井田内工业储量为

2、 579.01 Mt，可采储量为 440.33 Mt。矿井正常涌水量 120 m3/h，最大涌水量 400 m3/h；矿 井绝对瓦斯涌出量为 8.18 m3/min，属于低瓦斯矿井，不易自燃，煤尘有爆炸危险。 凉水井矿设计年生产能力为 4.0 Mt/a，服务年限为 78.6 年。矿井开拓方式为斜井双水 平开拓。 设计首采区采用盘区准备方式，工作面长度 240 m，采用走向长壁综合机械化采煤方 法，矿井年工作日为 330 d，工作制度为“四六制” 。 大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用无轨胶轮车运输。矿井通风方式为中央并 列式。 专题是大断面煤巷支护技术研究与应用。 翻译部分英文原文题目是“A

3、nalysis on producemechanism and influence factorof CO gas onthe coal exploitation working face” 。 关键词：斜井；盘区；综采；中央并列式； ABSTRACT This design consists of three parts: the general part, the special part and the translated part. The general design is about a 4.0 Mt/a new underground mine design of Liangs

4、huijing coal mine. It has ten chapters: an outline of the mine and mine field geology; boundary and reserves; productive capacity, service life and working system of mine; development engineering of coalfield; the layout of mining area; the method used in coal mining; transportation of underground;

5、mine lifting; mine ventilation and safety; the economic and technologic index of the mine. The Liangshuijing mine field lies in the yulin city of Shanxi province, the total area of the mine is 68.08 km2. Its about 6.84 km on the strike and 9.81 km on the dip. There is three minable coal seam: No.4-2

6、,No.5-2 and No.5-3, and the average thickness of the seam is 3 m,2.4m and 2.78 m. They are stable and fluty inclined. The dip angle is from 0 degree to 3 degree, and is 1 degree on average. The normal flow of the mine is 120m3/h, and the maximum mine flow is 400 m3/h. The absolute gas emission rate

7、of mine is 8.18 m3/min which belongs to low gas mine. The seams dont have self-combustion tendency, and the coal dust has explosion hazard. The productive capacity of Liangshuiijng mine is 4.0 million tons per year, and its service life is 78.6 years. The development of the mine is inclined shaft de

8、velopment with two mining levels Designed first mining district makes use of the method of the panel rise. The length of working face is 240 m, which uses fully-mechanized longwall mining method. The working system is “foure-six” which produces 330 d/a. Main roadway makes use of belt conveyor to tra

9、nsport coal resource, and the assistant transport use mine car. The type of mine ventilation system is central paralleling ventilation. The special part is a paper that Large section coal roadway supporting technology research and Application Translated part:the original english text of the title is

10、 “Analysis on producemechanism and influence factorof CO gas onthe coal exploitation working face”. Keywords: inclined shaft; panel district; fully mechanized mining; central parallel 目 录 一般部分一般部分.1 1 井田概况及地质特征井田概况及地质特征.2 1.1 井田概况2 1.1.1 交通位置.2 1.1.2 地形、地貌.2 1.1.3 河流.2 1.1.4 气象及地震.2 1.1.5 水源、电源与通讯.2

11、 1.1.6、矿区规划及井田内小煤矿开采情况4 1.1.7 矿区经济状况.5 1.2 地质特征5 1.2.1 地层及构造.5 1.2.2 煤层、煤质及煤的工艺性能.6 1.2.3 水文地质.10 1.2.4 矿井开采技术条件.12 1.2.5 其它有益矿产.12 2 井田境界和储量井田境界和储量.14 2.1 井田境界14 2.1.1 井田境界.14 2.1.2 井田面积.14 2.2 矿井工业储量.14 2.2.1 井田勘探14 2.2.2 矿井工业储量.15 2.2.3 矿井可采储量.16 2.2.4 工业广场煤柱.17 3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限矿井工作制度、设计生产能力及

12、服务年限.18 3.1 矿井工作制度18 3.2 矿井设计生产能力、服务年限18 3.2.1 校核煤层开采能力是否满足设计生产能力.18 3.2.3 校核各种辅助生产环节的能力.18 3.2.4 校核储量条件.19 4 井田开拓井田开拓.20 4.1 井田开拓的基本问题20 4.1.1 井筒形式的确定.20 4.1.2 井筒位置的确定采（带）区划分.22 4.1.3 工业场地的位置.22 4.1.4 开采水平的确定及采盘区划分.22 4.1.5 矿井开拓方案比较.23 4.2 矿井基本巷道26 4.2.1 井筒.26 4.2.2 开拓巷道.26 4.2.3 井底车场及硐室.27 5 准备方式准

13、备方式盘区巷道布置盘区巷道布置.34 5.1 煤层地质特征34 5.1.1 盘区位置.34 5.1.2 盘区煤层特征.34 5.1.3 煤层顶底板岩石构造情况.34 5.1.4 水文地质.35 5.1.5 地质构造.35 5.1.6 地表情况.35 5.2 盘区巷道布置及生产系统35 5.2.1 盘区准备方式的确定.35 5.2.2 盘区巷道布置.35 5.2.3 盘区生产系统.37 5.2.4 盘区巷道掘进方法.38 5.2.5 盘区生产能力及采出率.39 5.3 盘区车场选型设计40 5.4 巷道掘进40 5.4.1 掘进工作面个数及掘进设备.40 5.4.2 巷道掘进进度指标.40 5.

14、4.3 带区及工作面回采率.41 5.4.4 采掘比例关系.41 5.4.5 掘进率.41 5.4.6 矸石率.41 6 采煤方法采煤方法.42 6.1 采煤工艺方式42 6.1.1 盘区煤层特征及地质条件.42 6.1.2 确定采煤工艺方式.42 6.1.3 回采工作面参数.43 6.1.4 采煤工作面破煤、装煤方式.44 6.1.5 采煤工作面支护方式.45 6.1.6 工作面端头支护及超前支护方式.48 6.1.7 各工艺过程注意事项.49 6.1.8 回采工作面正规循环作业.51 6.2 回采巷道布置52 6.2.1 回采巷道布置方式.52 6.2.2 回采巷道支护参数.52 6.2.

15、3 回采巷道支护材料参数.53 7 井下运输井下运输.56 7.1 概述56 7.1.1 井下运输的原始条件和数据.56 7.1.2 井下运输系统.56 7.1.3 运输距离和货载量.57 7.2 盘区运输设备选择57 7.2.1 井下运输设计规定.57 7.2.2 盘区运输设备的选择.57 7.3 大巷运输设备选择58 7.3.1 主运输大巷设备选择.58 7.3.2 辅助运输大巷设备选择.59 8 矿井提升矿井提升.63 8.1 矿井提升概述63 8.2 主副井提升63 8.2.1 主井提升.63 8.2.2 副井提升设备选型.64 9 矿井通风及安全矿井通风及安全.68 9.1 矿井概况

16、、开拓方式及开采方法68 9.1.1 矿井地质概况.68 9.1.2 开拓方式.68 9.1.3 开采方法.68 9.1.4 变电所、火药库.68 9.1.5 工作制、人数.68 9.2 矿井通风系统的确定69 9.2.1 矿井通风系统的基本要求.69 9.2.2 矿井通风方式的选择.69 9.2.3 矿井通风方法的选择.70 9.2.4 盘区通风系统的要求.70 9.2.5 工作面通风方式的选择.71 9.3 矿井风量计算71 9.3.1 工作面所需风量的计算.71 9.3.2 备用面需风量的计算.73 9.3.3 掘进工作面需风量.73 9.3.4 硐室需风量.73 9.3.5 其它巷道所

17、需风量.73 9.3.6 矿井总风量.74 9.3.7 风量分配.74 9.4 矿井阻力计算75 9.4.1 计算原则.75 9.4.2 矿井最大阻力路线.75 9.4.3 计算矿井摩擦阻力和总阻力：.75 9.5 选择矿井通风设备80 9.5.1 选择主要通风机.81 9.5.2 电动机选型.83 9.6 安全灾害的预防措施84 9.6.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施.84 9.6.2 预防井下火灾的措施.84 9.6.3 防水措施.85 10 设计矿井基本技术经济指标设计矿井基本技术经济指标.86 参考文献87 专题部分专题部分.88 1 绪论绪论.89 1.1 问题的提出及研究意义.89

18、1.2 国内外研究现状.89 1.2.1 国内外锚杆支护技术的发展和理论研究现状.89 1.2.2 国内外煤巷综合掘进机械及锚杆支护装备的的研究现状.91 2 巷道断面形状及锚杆相关参数的确定巷道断面形状及锚杆相关参数的确定94 2.1 数值模拟方法及基本原理94 2.1.1 数值模拟方法的特点.94 2.1.2 显式拉格朗日差分分析的基本原理.94 2.2 巷道断面形状的确定95 2.2.1 数值模拟计算模型的建立.95 2.3 锚杆长度、间距的确定103 2.3.1 计算模型的建立.103 2.3.2 模拟结果分析.103 2.4 本章小结105 3 工程实例工程实例106 3.1 工程概

19、况.106 3.1.1 煤层赋存及构造106 3.1.2 煤层顶底板106 3.1.3 大采高综采面切巷概况106 3.2 支护设计.106 3.2.1 支护特点106 3.2.2 支护方案选择106 3.3 支护设计.107 3.3.1 顶板支护107 3.3.2 巷帮支护107 3.4 矿压监测.107 3.5 结语108 4 结论结论109 翻译部分翻译部分.111 翻译原文翻译原文 .112 中文译文中文译文117 致致 谢谢120 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 1 页 一 般 部 分 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 2 页 1 井田概况及地质特征 1.1 井

20、田概况 1.1.1 交通位置交通位置 凉水井井田地处陕西省榆林市以北、神木县以南，属于榆神矿区，行政区划隶属神 木县西沟乡、麻家塔乡及瑶镇管辖。 210 国道西(安)包(头)段从矿区西侧通过，榆神府二级公路（204 省道）和西(安) 包(头)铁路并行从井田南缘的矿井工业场地南侧通过。矿井北至神木县城 16 km、大柳塔 镇 76 km、包头 304 km，东经神木到府谷 90 km，南距榆林市 94 km、西安市 770 km。区 内各县、乡之间均有公路相通，并与省内“米”字型公路网相连，向省外辐射，与蒙西、 晋北以及宁北地区形成四通八达的公路网。西(安)包(头)铁路神延段通过矿井南部，在 本

21、矿井附近分别设有锦界车站、凉水井车站，神（木）黄（骅）铁路线神朔段在神木 北站与西包铁路接轨，矿井交通十分方便。 榆林机场已开通榆林至西安、榆林至包头航线，航空运输快捷方便。 矿井交通位置见图 1-1。 1.1.2 地形、地貌地形、地貌 井田位于陕北黄土高原北部，毛乌苏沙漠之南缘，属丘陵区。东部为黄土梁峁沟谷 地貌，西部为波状沙丘地，地势开阔。井田南部、北部黄土冲沟发育，梁峁区及沙丘区 植被覆盖良好，主要以沙柳、沙蒿、柠条、沙打旺等为主。地势总体呈西高东低、中部 高南北低的特点，最高处位于西部东小阿包，标高+1326.40 m，最低处位于东南角碱房沟 一带，标高+1100.00 m 左右，最大

22、高差 226.40 m，一般标高+1220.00 m 左右。 1.1.3 河流河流 本区属黄河一级支流窟野河流域。西部边界大致为窟野河与秃尾河之分水岭。北部 的麻家塔沟流和南部的西沟沟流为窟野河一级支流，均为长年性流水，受区内东西向分 水岭制约，两沟分别于神木县城北、南两地注入窟野河内，据长观资料，麻家塔沟流量 一般为 528.75 L/S，西沟流量一般为 256.80 L/S。井田内其它沟流均属季节性，流量随季 节变化明显。 1.1.4 气象及地震气象及地震 本井田属中温带半干旱大陆性气候，冬季寒冷，夏季炎热，昼夜温差悬殊。当年 11 月至次年 3 月为冰冻期，冻土最大深度 146 cm；最

23、大积雪厚度 12 cm；元月初至 5 月初为 季风期，多为西北风，多年平均风速 2.5 m/s，最大风速 25 m/s，年平均气温 8.5 ，极端 最高气温 38.9 ，极端最低气温28.5 ，年平均降雨量 436.7 mm，且多集中于 7、8、9 三个月；年平均蒸发量 1907.22122.7 mm，是降雨量的 45 倍。根据国家地震 局和建设部 2001 年颁发的 GB50011-2001建筑抗震设计规范规定，区内地震烈度为 度，设计基本地震加速度值为 0.05 g。据史料记载，除公元 1448 年和 1621 年在府谷、榆 林、横山发生过 5 级地震外，在本区再未发生过 4 级以上地震。

24、 1.1.5 水源、电源与通讯水源、电源与通讯 西北电网 330 kV 供电线路已分别送至榆林和神木，榆林至神木、榆林至店塔镇的两 条 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 3 页 图图 1-1 矿井交通位置图矿井交通位置图 36 109110111 112113 36 37 38 39 40 37 38 39 40 109110 112113111 三三三三 三三三 三三三 三三 三三三 三三 三三三 三三三 三三 三三 三三 三三 三三三 三三三 三三 三三 三三 三三 三三 三三 三三 三三 三三三 三三 三三 三三 三三 三三三 三三 三三 三三 三三 三三 三三 三三三 三三

25、三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三三三三三 三三三三三 三三 三三 三三 三三 三三 三三 三三 三三三三 三三 三三三 三三 210三三 210三三 210三三 109三三 109三三 204三三 三 三 三 三 三 三 三 三 304三三 三 三 210三三 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 4 页 110 kV 电源线路已经建成使用。从榆林镇北台变电站出线的矿区 110 kV 供电专线已送至 锦界，并已在锦界建成二座 110/35 kV 变电站，矿井电源可从锦界 110/35 kV 变电站接取。 矿井永久水源为锦界水厂，其上级水源取自瑶镇水库蓄水，瑶镇水库已于 20

26、04 年建 成，从水库通往锦界水厂的供水管网也已建成投运，故矿井水源可靠。 本区属榆林市电话网，矿井地面通讯经神木、锦界并入榆林市通讯网络与全国各地 联系，矿井对外通讯方便。 1.1.6、矿区规划及井田内小煤矿开采情况、矿区规划及井田内小煤矿开采情况 井田位于榆神矿区二期规划区东北部。榆神矿区位于陕北侏罗纪煤田中部，东西长 4368 km，南北宽 2342 km，面积 2625 km2，普查地质储量 301.7 亿吨，全区划分为 一期规划区、二期规划区和深部扩大区三部分。 我院一九九八年编制了陕西省榆神矿区一期规划区总体规划 ，该规划区沿神延铁 路两侧共划分了大保当、曹家滩、金鸡滩、榆树湾、杭

27、来湾、西湾等 6 对大型矿井，规 划建设总规模 55.0 Mt/a。二 00 二年二月编制了陕西省榆神矿区二期规划区总体规划 ， 该规划区规划有锦界（10.0 Mt/a） 、凉水井（4.0 Mt/a）两对大型矿井以及马王庙、香水河、 大砭窑、梁家村等四对中、小型井田，总规模 16.55Mt/a。国家计委分别于 2000 年和 2002 年对上述两个总体规划进行了批复。其中批复的凉水井矿井生产能力为 4.0 Mt/a。 图图 1-2 凉水井井田与邻近井田的关系凉水井井田与邻近井田的关系 西包铁路从榆神矿区中部通过，在矿区内长度约 80 km，设有 10 个中间站或会让站。 榆神矿区在锦界和牛家梁

28、设有两个工业园区，矿区工业企业和生产生活设施、辅助企业 均设在园区内，与本矿井的距离分别为 10 km 和 61 km。凉水井井田与邻近井田关系见图 1-2。 矿区总体规划批准的原井田范围为 73.18 km2，其内有合法开采的黄土庙、响水河、 碱房沟、沙沟峁联办等 4 个小煤矿。黄土庙煤矿位于井田西部边界，采用竖井开采 4-2煤 层；响水河煤矿位于井田中南部边界，以一对斜井开采 4-2煤层。碱房沟和沙沟峁联办煤 矿位于井田东南部边界，同样以一对斜井开采 5-2煤层。这些小煤矿的年产量均在 0.09 Mt 以下，井下采用人工打眼放炮，房柱式开采，小四轮拖拉机运输，采用小水泵间断排水， 三 三

29、三 三 三 三三三 三三三三三 (三三) 三三 三三 三三三三 三 三 三 三三三 三 (三三) 三 三三三三三三 三三 (三三) (三三) 三三三三 三三三 三(三三) 三三三三 三三 三 三三三 三三三 三三三 三三三三三 三 三三三 三 三 三 三 三 三 三 三 三三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三三三 三 三 三三三 三三三三三 三 三 三 三 三三三 三三 三三三三三(三三三 三三三三三 三 三 三 三 三 三 三 三 三三三三三三三三三 三三三三三 三三三三三三 三三三三三 三 三三三三三三 三 三 三

30、三 三 三三三 三三三 三三 三三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三 三三三三三 三 三 三 三三三 三三 三三三 三三 三 三三 三三 三三 三三 三三 三三 三三 三三 三三 三三 三1-1-2 三三三三三三三三三三三三三三三 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 5 页 生产条件简陋，部分小矿曾发生过冒顶事故。为确保矿井安全生产，2007 年 5 月国土资 源部国土资矿划字2007019 号文对凉水井井田边界范围进行了调整，将井田边界附近上 述 4 个小煤矿全部划出本井田开采范围，调整后的井田范围缩小至 68.0868 km2，故重新 划定后的井田范围内不再有小煤矿存在。

31、 1.1.7 矿区经济状况矿区经济状况 神木县位于榆林市以北，地处陕西最北端。区内煤炭资源十分丰富。自改革开放以 来，经过几十年的飞速发展，目前神木县已从国家级贫困县发展成为陕西五强县之首。 矿区农作物主要有小麦、谷子、玉米，经济作物以豆类为主，矿区工业主要以煤炭生产 为主，其余有电力、纺织、建材等工业。 1.2 地质特征 1.2.1 地层及构造地层及构造 1）地质构造 凉水井井田位于榆神矿区东北部，井田内地层平缓，倾角不足 1，构造总体趋势为 倾向 NWW 的单斜构造，在此基础上发育一些极其宽缓的小型波状起伏，未见岩浆岩， 也未发现落差大于 15 m 的断层，本井田构造属简单类。 邻近的锦界

32、井田东部边界靠近凉水井田处通过地震勘探发现有 F1、F2 两条断层，断 层落差分别为 015 m、08 m，因此在生产过程中应引起注意。 2）地层特征 井田位于榆神矿区东部，是鄂尔多斯盆地的一部分，地层区划属华北区陕甘宁盆地 分区。本井田基本被第四系覆盖，仅在北部、东部沟谷中有基岩出露。根据地质填图成 果及钻孔揭露，本井田地层由老至新依次为：三迭系上统永坪组(T3y)，侏罗系中统延安组 (J2y)、直罗组(J2z)，新近系上新统保德组(N2b)、第四系中更新统离石组(Q2L)、上更新统萨 拉乌苏组(Q3S)、全新统风积沙(Q4eol)及冲积层(Q4al)。现分述如下： (1) 三迭系上统永坪组

33、(T3y) 该套地层是陕北侏罗纪煤田含煤地层的沉积基底，区内未出露，其岩性为一套巨厚 层状浅灰绿色、灰绿色细-中粒长石、石英砂岩，含大量云母及绿泥石，成分以石英、长 石为主，分选性及磨圆度中等，泥质或泥钙质胶结，具交错层理和水平层理，局部含石 英砾、灰绿色泥质包体、煤屑及黄铁矿结核。 (2) 侏罗系中统延安组(J2y) 为本井田的含煤地层，全区分布，在井田南部的四卜树沟、梁家湾沟，北部的石板 台、山榆树圪崂、梁家沟，东部的碱房沟等沟谷中有出露，按含煤性、沉积旋回自下而 上分为五段。受“古直罗河”冲刷及沉积后期剥蚀，第五段缺失，第四段仅井田西南缘 残存，第三段井田西部保存完整，东部大范围内保存不

34、全，第二段井田东部局部地段亦 有剥蚀现象，第一段全井田分布。地层厚度 77.97(L1)180.10 m(P120)，平均 142.68 m， 与下伏三迭系上统永坪组呈平行不整合接触。 (3) 侏罗系中统直罗组 (J2Z) 除井田西部边缘 J105、J107 钻孔一带仅存 9.50-12.25 m 的中-粗粒砂岩外，全区均被 剥蚀，与下伏延安组呈平行不整合接触。 岩性以巨厚层状黄灰、黄绿色、局部紫杂色中-粗粒长石砂岩，分选性中等，滚圆度 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 6 页 以次棱角状为主，钙质胶结，不显层理。 (4) 新近系上新统保德组 (N2b) 出露于北部孟家石庙、黄家庙、

35、山榆树屹崂、上榆树峁及碱房沟一带，地表最大出 露厚度 54.06 m，据钻孔揭露，其厚度 2.90-74.50 m，平均厚度 31.61 m。岩性主要为浅红 色、棕红色粘土及亚粘土，含不规则的钙质结核，呈层状分布。局部地段底部为 10-30 cm 厚的砾石层，砾石成份多为石英砂岩、砾岩等，钙质胶结，坚硬致密。本组地层因含 动物骨骼化石而称为“三趾马红土” 。与下伏侏罗系中统直罗组呈不整合接触。 (5) 第四系中更新统离石组(Q2l) 区内广泛分布，主要出露于井田中、东部，地表最大出露厚度 34.78 m，据钻孔揭露， 厚度 060.00 m，平均厚度 26.43 m。 岩性以灰黄色、棕黄色亚粘

36、土、亚沙土为主，其中夹多层古土壤层，含分散状钙质 结核，砾径一般 35 cm，最大 10 cm，发育垂直裂隙。与下伏地层呈不整合接触。 (6) 第四系上更新统萨拉乌苏组(Q3S) 井田内局部分布，主要出露于响水河、凸扫沟、海子沟一带。据填图资料，厚度一般 810 m，最大 18 m；据钻孔揭露，厚度 018.60 m，平均厚度 8.56 m。岩性主要由灰黄 色、灰绿色、灰褐色及灰黑色粉沙、细沙、中沙组成，夹亚沙土、亚粘土和泥炭层。局 部底部含有豆状钙质结核。与下伏地层呈不整合接触。 (7) 第四系全新统冲积层(Q4al)及风积沙层(Q4eol) 冲积层：主要分布于沟谷中，岩性以灰黄色、灰褐色细

37、沙、粉沙、亚沙土和亚粘土 为主，含少量腐植土，底部多数含有砾石层，砾石直径 34 cm，分选性、滚圆度均差， 一般厚度 1.55.0m 左右。与下伏地层呈不整合接触。 风积沙层：广泛分布于本井田西部，以固定沙丘、半固定沙丘形式覆盖于其它地层 之上。岩性主要为浅黄色、褐黄色细沙、粉沙，质地均一，分选性好，磨圆度较差，厚 度 030.76 m，平均厚度 6.69 m。与下伏地层呈不整合接触。 1.2.2 煤层、煤质及煤的工艺性能煤层、煤质及煤的工艺性能 1) 煤层 井田内含煤地层为侏罗系中统延安组，厚 77.97 m180.10 m，平均 142.68 m，自下 而上分为五个含煤段，每段含 1 个

38、煤组，共含可采及局部可采煤层 6 层，自上而下依次 为 3-1、4-2、4-3、4-4、5-2 、5-3煤层。其中 4-2、5-2、5-3煤层基本全区可采，为井田主要可 采煤层。 3-1煤层：位于延安组第三段顶部，井田内大部被剥蚀，主要分布于井田西边缘。最 大埋深 118m,煤层底板标高 11691195 m,煤层厚度 3.00-3.34 m，平均 3.15 m。区内见煤 点 5 个，不含夹矸。为 3-1煤层仅在井田西部边界与锦界井田接壤的很小区域可采。 4-2煤层是井田内的主采煤层，位于延安组第二段顶部，上距 3-1煤层间距 34.99 43.00 m，平均 37.77 m，最大埋深 180

39、 m,煤层底板标高 11241156 m,可采面积 56.84km2，占井田面积 83.5%。在四卜树沟、大西梁，石板台、山榆树屹崂等沟中均有出 露，在石板台、山榆树屹崂沟谷中露头部位发生自燃，在大西梁北，上榆树峁、王家院、 碱房沟附近被剥蚀，煤层由西向东变薄，在矿区中、西北部煤层较厚, 约为 3.40m4.20 m，而在东部、南部及西南部煤层相对较薄。在东部 D3 线以东煤层逐渐变薄，至不可采。 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 7 页 4-2煤层厚度 0.30-4.20，平均厚度 2.98 m，含夹矸 0-3 层，夹矸厚度 0.06-0.75 m，一 般 0.20m 左右，岩性多

40、为泥岩和粉砂岩。顶板岩性以粉砂岩细粒砂岩为主，局部为中 粒砂岩和泥岩，偶见泥岩伪顶。煤层底板岩性以粉砂岩为主，局部为细粒砂岩和泥岩。 综上所述，井田内 4-2煤层为中厚煤层，大部可采，厚度变化小，结构简单，煤类以 长 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 8 页 图图 1-3 地质综合柱状图地质综合柱状图 层厚 (m) 累深 (m) 层 序 号 柱状岩石名称 地层系统 系 统 组 段 第 四 系 全 新 统 第 四 系 上 更 新 统 第 四 系 中 更 新 统 第 三 系 上 新 统 侏 罗 系 中 统 萨 拉 乌 苏 组 离 石 组 保 德 组 延 安 组 第 三 段 延 安 组 第

41、 二 段 1 2 3 4 5 6 7 8 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.69 15.25 41.68 73.29 84.17 144.43 148.93 151.91 221.91 0-30.76 6.69 0-18.60 8.56 0-60.00 26.43 2.90-74.5 31.61 9.50-12.25 10.88 46.97-105.05 60.26 4.50 2.98 62.00-80 70.0 风积沙 粉细沙 黄土 粘土 粗粒

42、砂岩 中粒砂岩 细粒砂岩 细粒砂岩 4-2煤 灰黄色，由细沙、粉沙 组成。成分以石英、长石为 主，分选性好。 灰黄或灰褐色，由粉 砂、细砂组成。成分以长石 为主，石英次之，与下伏地 层呈不整合接触。 灰黄色，由亚砂土、亚 粘土组成，柱状节理发育， 含钙质结核，与下伏地层呈 不整合接触。 棕红色、由亚粘土、粘 土组成，含层状钙质结核， 底部含厚层状钙质结核，与 下伏地层呈不整合接触。 灰黄色，成分以长石为主，泥 质胶结，均匀层理，为风化层。 灰黄色，以石英、长石 为主，分选性中等，次圆 状，泥质胶结，水平纹理， 夹薄层细粒砂岩和粉砂岩， 为风化层。 浅灰色，灰色，含植物化石碎片，分选性好，次 圆

43、状，泥质胶结，均匀层理，下部夹薄层泥岩。 黑色，块状，粉色或褐黑色，沥青光泽，阶梯状 断口，内生裂隙发育，多被方解石充填，主要由亮 煤、暗煤组成，属半亮-半暗型煤。 浅灰色，灰色，含植物化石 碎片，分选性好，次圆状， 泥质胶结，均匀层理，下部 夹薄层泥岩。 岩性描述 延 安 组 第 三 段 10 11 13.77-54.40 34.50 2.41 5-2煤 中粒砂岩 黑色，块状，粉色或褐黑色，主要由亮煤、暗 煤组成，属半亮-半暗型煤。 224.32 258.82 以灰白色中粒砂岩为主，局部以灰色粉 砂岩为主，夹薄煤线。 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 9 页 焰煤(CY41)为主，

44、BN(31)次之，煤的硫分、灰分变化小，属稳定型煤层。 4-3煤层: 位于延安组第二段中部，上距 4-2号煤层间距 17.3042.69 m,平均 24.46 m，埋深 126188 m,煤层底板标高 11021124 m,在四卜树-孟家石庙以东不可采，以西 可采，可采面积 44.84 km2，占全区面积的 61.3%。 煤层厚度 0.18-1.41 m，平均 1.02 m。一般不含夹矸，仅 4 个点各有一层粉砂岩夹矸， 夹矸厚度 0.01-0.25 m。4-3煤层顶板岩性以细粒砂岩为主，局部为中粒砂岩和粉砂岩；煤 层底板岩性以粉砂岩为主，局部为细粒砂岩或泥岩，东部偶见泥岩底板。 综上所述，4

45、-3煤层为薄煤层，大部可采，层位稳定，厚度变化小，结构简单，煤类 以不粘煤 BN(31)为主，长焰煤 CY(41)次之，煤的硫分、灰分变化小，属较稳定煤层。 4-4煤层: 位于延安组第二段中下部，上距 4-3煤间距 11.70-16.35 m，平均 13.29 m,埋 深 100198 m,煤层底板标高 10881105 m,在-勘探线以西可采，可采面积 53.38 平方公里，占井田面积的 72.9%。煤层厚度 0.40-1.55 m，平均厚度 1.09 m。一般不含夹矸， 仅 L7 号钻孔含 1 层泥岩夹矸，夹矸厚度 0.14-0.25 m。4-4煤层顶板岩性以粉砂岩为主，局 部为细粒砂岩和

46、泥岩，厚度 0.8014.25 m，偶见粉砂岩、细粒砂岩及泥岩伪顶。底板主 要为粉砂岩和细粒砂岩，局部为粉砂质泥岩、砂质泥岩和泥岩，厚度 0.7525.30 m，偶 见薄层泥岩、粉砂质泥岩底板。 综上所述，4-4煤层为薄煤层，大部可采，层位稳定，厚度变化小，结构简单，煤类 主要以不粘煤 BN(31)为主，局部为长焰煤 CY(41)，煤的硫分、灰分变化小，属较稳定煤 层。 5-2煤层:该煤层为主采煤层之一，位于延安组第一段顶部，上距 4-4煤间距 20.69 41.28 m，平均 25.29 m，最大埋深 275 m,煤层底板标高 10521088 m,除矿区东北角小范 围自燃外，全区可采，可采

47、面积 67.77 km2，占全区面积的 99.53%。在 278L3 号钻孔连 线一带有一宽度为 2.0 km、煤厚为 1.30 m 左右的薄煤带，以这个薄煤带向东、向西煤层 逐渐变厚，变化范围为 1.804.20 m，最厚处在 P134 号钻孔附近，煤厚为 4.23 m。煤层 厚度 1.00-4.23 m，平均厚度 2.41 m。一般不含夹矸，在西部边缘 P120 及东部 P134、L2 等钻孔见到 1-2 层夹矸。夹矸厚 0.05-0.50 m，一般 0.20 m 左右，岩性为粉砂岩。 煤层顶板岩性以粉砂岩为主，细粒砂岩次之，局部为中粒砂岩和泥岩，厚度 1.20 25.30 m。煤层底板岩

48、性以粉砂岩为主，局部为细粒砂岩和中粒砂岩，厚度0.8015.54 m，偶见泥岩底板。 综上所述，5-2煤层属中厚煤层，全区可采，厚度变化小，且规律明显，结构简单， 煤类以长焰 CY(41)为主，局部为不粘煤 BN(31)，煤的硫分、灰分变化 5-3煤层：为主采煤层，位于延安组第一段中下部，上距 5-2煤层 2.54-36.30 m，东北 部间距变小，平均间距 21.19 m，埋深 225281 m,煤层底板标高 10251077 m,可采面积 43.10 km2，占矿区面积的 63.29%。附 5-3煤层等厚线图， 见(图 3-2-2)。 5-3煤层在 LK7-LK6 号钻孔厚度大，向西变薄，

49、向东变薄尖灭,即在 278-L4-L1 钻孔连 线以西及 278-LK21-LK16-P120 钻孔连线以东可采，其余地段不可采。煤层厚度 0.30-7.35 m，平均厚度 2.78 m。含夹矸 0-3 层，一般为 1-2 层，夹矸厚度 0.07-0.45 m，岩性为泥岩 或粉砂岩。5-3煤层顶板岩性主要为粉砂岩和细粒砂岩，局部为中粒砂岩和炭质泥岩，偶 见泥岩伪顶。煤层底板岩性以粉砂岩为主，局部为细粒砂岩和中粒砂岩，偶见薄层泥岩。 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 10 页 综上所述，5-3煤层属中厚煤层，大部可采，层位稳定，厚度有一定变化，但规律性 明显，结构简单-较简单，煤类以不粘煤 BN(31)为主,长焰煤 CY(41)次之，煤的硫分、