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1、编号：（ ）字 号本科生毕业设计（论文）题目： 济宁二号矿1.8Mt/a新井设计仰采综工作面支架稳定性分析及控制研究 姓名： 孟 航 学号： 01120137 班级： 采矿工程2012-5班 二 一 六 年 六 月摘要本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分为济宁二号矿1.8Mt/a 新井设计，共包括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；4.井田开拓；5.准备方式-盘区巷道布置；6.采煤方法；7.井下运输；8.矿井提升；9.矿井通风与安全；10.矿井基本技术经济指标。济宁二号矿位于山东省南部，位于济宁市，交通便利。井田走向（
2、南北）长约5.59km，倾向（东西）长约5.75km，井田总面积为16.83k。主采煤层为3 # 煤层，该煤层倾角平均为7，平均厚度为6.7m。井田地质条件较为简单，其工业储量为209 Mt，矿井可采储量150Mt，矿井设计年产量为1.8Mt/a，矿井服务年限为59.7a，矿井正常涌水量为144/h，最大涌水量为292/h。矿井绝对瓦斯涌出量为28.22 /min相对瓦斯涌出量为3.23/t，为低瓦斯矿井。井田开拓方式为立井水平开拓。采用胶带输送机运煤，采用矿车进行辅助运输。矿井通风方式为中央并列式通风。而后转为分区域通风，矿井工作日为330d，工作制度为“三八”制。专题部分题目是仰采综工作面
3、支架稳定性分析及控制研究，主要采用实验室相似材料模拟实验、计算机数值计算和理论分析方法对仰采综放工作面支架围岩稳定性及其控制进行了比较深入的研究翻译部分主要内容是硬岩柱强度的分析，英文题目为：“The strength of hard-rock pillars”。关键词：立井；单水平；沿空留巷；巷旁支护ABSTRACTThis design includes three parts: the general part, the special subject part and the translation part.The general part is a new design of 1.
4、8Mt/a for Jining Mine No.2,it includes ten chapters: 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 panelen; 6. The mining method used in this coal mine; 7. Transporta
5、tion of the underground; 8.The lifting of the mine; 9. The ventilation and the safety operation of the mine; 10.The basic economic and technical norms.Jining Mine No.2 lines in south of Jining city in ShangDong province. The traffic of road and railway is very convenience to the mine. The run of the
6、 minefield is 5.59km,the width is about 5.85km，well farmland total area is16.83km2.The three is the main coal seam, and its dip angle is 7 degree. The thickness of the mine is about 6.7m in all. Geologic structure of coalfield is simple, the proved reserves of the minefield are 209 million tons,and
7、the recoverable reserves are 150million tons. The designed productive capacity is 1.8million tons percent year, and the service life of the mine is 59.7years. The normal flow of the mine is 144m3 percent hour and the max flow of the mine is 292 m3 percent hour. The relative mine gas gush is 3.23 m3/
8、t and the absolute gush is 28.22 m3/min, so it is a low gas mine.The mine is been divided into one levels to develop with shaft. The central laneway uses Belt Conveyor to transit coal, and mine car are used for accessorial transportation in the roadway.The ventilation mode of this mine is center jux
9、tapose form in prophase.And then will converted into area ventilation. The “three-eight” working system is used in the Jining mine No.2. It produces for 330 days a year.The topic of special subject parts try to analysis overhand mining mechanized caving facesupport stability and conformity research.
10、Mainly apply the Laboratory of similar material simulation experiment,Computer Numerical Methods and theoretical analysis to overhand mining mechanized caving facesupport stability and conformity research.Translation part is about the research of The strength of hard-rock pillars.The English title i
11、s “The strength of hard-rock pillars”.Keywords: Shaft; one level;Panelen;roadside support中国矿业大学采矿工程专业2016届本科综合能力训练说明书目录一般部分1 矿区概况及井田地质条件41.1 矿区概述41.2 井田地质特征51.3 煤层特征122 井田境界和储量162.1 井田境界162.2 矿井工业储量172.3 矿井可采储量203 矿井工作制度及设计生产能力、服务年限253.1 矿井工作制度253.2 矿井设计能力及服务年限253.3 井型校核264 井田开拓274.1 井田开拓的基本问题274.2
12、矿井基本巷道345 准备方式带区巷道布置445.1 煤层地质特征445.2 带区巷道布置及生产系统455.3 带区车场选型设计506 采煤方法526.1 采煤工艺方式526.2 回采巷道布置637 井下运输637.1 概述637.2 带区运输设备选择637.3 大巷运输设备选择638 矿井提升638.1 矿井提升概述638.2 主副井提升639 矿井通风及安全639.1 矿井地质、开拓、开采概况639.3 矿井风量计算639.4 矿井阻力计算639.5 选择矿井通风设备639.6 安全灾害的预防措施63110 设计矿井基本技术经济指标63参考文献63专题部分仰采综工作面支架围岩稳定性及其控制研
13、究631 概述632 仰采综放工作面围岩运动特点633 仰采综放工作面支架围岩受力分析635 仰采综放工作面煤壁稳定性分析636 大坡度仰采综放工作面煤壁片帮控制637 结论63翻译部分英文部分63中文翻译63致 谢632一般部分中国矿业大学采矿工程专业2016届本科综合能力训练说明书1 矿区概况及井田地质条件1.1 矿区概述1.1.1 地理位置济宁二号矿井位于山东省南部，在济宁市境内，淑济宁煤田（东区）自北而南第二勘探区。区内交通方便，津浦铁路自本矿区东部的兖州矿区通过，兖（州）新（乡）铁路横穿本煤田北部。与兖州矿区铁路专用线相接，担负煤炭出口运输任务的兖（州）石（日港）铁路已建成通车公路运
14、输，有邹县至济宁的公路由矿井北侧通过，矿井场外公路与该公路相连接。水路运输，京杭运河自北而南流经矿井西部边界注入南阳湖。目前除每年一、二月份外，一般具有舟楫之便，南水北调竣工之后，可常年通航。交通位置如图1-1。图1-1 济宁二号煤矿交通位置图本区为平原地形，井田内地势平坦，为一由北向南逐渐降低的滨湖冲积平原，地势北高南低，地面标高3733m,地形坡度为0.4，井田西南濒临南阳湖。1.1.2 地面水系及最高水位区内主要河流有光府河和京杭运河，均系人工河。光府河由北向南流经井田中部入南阳湖，在区内全长10Km.河床宽230240m，水深2m左右，最高水位标高39.30m,水流平缓，汛期最大流量4
15、00m3/s(1964年9月1日)，旱季流量减小乃至干涸，起排涝泄洪作用。京杭运河河床宽约250m,最高水位标高36.67m,汛期最大流量626m3/s(1964年9月6日)。旱季流量变小甚至断流。现有辽沟河，小新河，古运河及一些小型沟壑。1.1.3 气象及地震情况气象：本区属温带季风区海洋大陆性气候，年最大降雨量1186mm,最小441.9mm,年平均降雨量712mm，降雨多集中在7,8月份。年平均气温13.5，最高气温41.6，一月份最冷，平均最低气温-6.8，极端最低气温-19.4，一般在十月份下旬出现霜冻，11月份开始降雪，最大积雪厚度0.15m,最大冻土深度0.31m，春、夏季多东及
16、东南风，冬季多西北风。地震：据中国地震局、建设部震发办1992160号“关于发布中国地震烈度区划图（1990）和中国地震烈度区划图（1990）使用规定的通知”，济宁市的地震烈度为7度，设计地震动峰值加速度为0.15g。据中国地质资料年表记载，本区地震活动性不强，但本区无感地震频发。1.1.4 主要建筑材料供应本矿井建设期间，所需的主要建筑材料，除钢材、木材和部分水泥需由市场计划供应外，砖、瓦、砂、石等土产材料。均可由当地供应，满足建设需要。1.1.5 电源、水源1、供电电源区域现有供电系统：济宁发电厂，位于本矿区西侧，装机容量30万KW。县发电厂，位于邹县西南，装机容量120万KW。区域变电所
17、二座：一座位于矿区东北部的小马脊220Kv变电所，电源来自济宁电厂和肥城电厂，装有三台变压器，总容量为120000KVA变压器。其电源来自邹县发电厂、济宁电厂为备用电源。本矿井由接庄变电所用110KV供电。2、供水水源可供选择作为本矿井供水水源有二：即第四系冲积层水，分布广泛，水量丰富，能满足矿井生产和生活用水，为主要供水水源。另一为奥陶系灰岩水，因其矿化度较高，只能作为工业用水，经过比较，确定采用第四系冲积层水为供水水源。为了充分利用地下水资源，设计确定利用矿井井下排出水，经处理后供矿井生产及生活用水。1.2 井田地质特征1.2.1 煤系地层井田地层自上而下依次为：第四系（Q）、侏罗系（J）
18、、二叠系（P）、石炭系（C）和奥陶系（O）。（1）、 第四系（Q）厚度149.40250.00m，平均189.56m。由东北向西南逐渐增厚。自上而下分上、中、下三组。上组（Q上）：厚度52.0086.90m，平均70.45m。以黄褐色砂质粘土、粘土、砂层为主。主要含水层2层：上层厚2.5017.50m，含砂12层。下层厚5.5028.20m，含砂23层。砂层多为细中粒，主要成分为石英，含少量砾石，粘土质含量低，结构松散。含水丰富。中组（Q中）：厚度24.0061.90m，平均43.45m。由灰绿、黄褐色砂质粘土、粘土、粘土质砂组成。偶夹透镜体状砂层12层，粘土层厚度占本组厚度的60%70%，粘
19、性较强，隔水性能好。下组（Q下）：厚度55.20124.64m，平均75.66m。由灰白色、灰绿色砂质粘土，粘土质砂及砂砾层组成。主要含水层有3层：上层厚7.835.50m，含砂25层；中层329.00m，含砂13层；下层厚2.6019.70m，不稳定，常相变为粘土，含砂12层。与下伏上侏罗统呈不整合接触。 不整合 （2）、侏罗系（J）侏罗系上统蒙阴组（J3m）：最大残厚553.37m，平均284.65m，由东而西、自北往南增厚。自上而下可划分出4段：第四段：残厚0170.00m，为灰、深灰、暗紫及灰绿色中、细砂岩、砂砾岩，局部钙质胶结，致密、坚硬；仅在井田西部和南部残留。第三段：厚24.50
20、129.00m，为紫灰、暗紫及棕色中细砂岩，质硬；第二段：厚57.00116.50m，为暗紫、紫红色细砂岩、中砂岩，夹多层泥岩薄层，底部常发育砂砾岩或含砾砂岩；第一段：厚59.00200.50m，主要为砖红色泥质细中砂岩，较松散，含铁质，底部常发育一薄层砾岩，砾石成分以石英为主、石灰岩次之，铁泥质胶结。在第三、四段间，普遍侵入有厚层状岩浆岩，最大厚度154.25m，西、南厚，东、北薄。岩浆岩主要为橄榄辉岩、角闪辉岩及辉石正长斑岩等，辉长岩的主要矿物为基性斜长石、辉石、橄榄石、角闪石等。与下伏地层呈角度不整合接触。 不整合 （3）、石炭二叠系（CP）按照“国际地质科学联合会”2002年重新厘定的
21、地层界限，将二叠系分为三个统。为了便于叙述，本文将石炭二叠系放在一起进行叙述。（一）.石盒子统上石盒子组（P22sh）最大残厚197.20m，平均116.50m。由南而北增厚，主要由杂色铝质泥岩、粉砂岩和灰绿色砂岩组成，为陆相河流湖泊沉积。以底部B层铝土岩之下的粗粒砂岩作为底界面与下石盒子组分界，上、下石盒子组间为整合接触。 整合 （二）.石盒子统下石盒子组（P21x）石盒子统下石盒子组（P21x）：厚15.0690.00m，平均55.86m。由灰绿色砂岩、杂色铝质泥岩，灰深灰色泥岩、铝质泥岩、粉砂岩组成，为陆相河湖沉积。以底部含砾中粗砂岩底界面作为与山西组的分界，与山西组呈整合接触。 整合
22、（三）.月门沟统山西组（P12sh）本组厚59.97118.10m，平均94.38m，为本井田主要含煤地层。主要由浅灰、灰白及灰绿色砂岩，深灰色、灰黑色粉砂岩、铝质泥岩及煤组成。含煤4层（1、2、3上、3下煤层），其中3下煤层为全区大部可采煤层，3上煤层为局部可采煤层。本组地层与下伏太原组地层为整合接触。 整合 （四）.上石炭统二叠系月门沟统太原组（C2tP11t）本组厚145.35196.50m，平均170.92m，为本井田主要含煤地层。由一套深灰灰黑色粉砂岩、泥岩、灰色砂岩、细砂岩与粉砂岩及煤层组成。含煤23层（4、5、6、7、8上、8下、9、10上、10中、10下、11、12上、12中、
23、12下、14、15上、15下、16上、16下、17、18上、18中、18下），其中6、10下、15上、16上和17煤层局部可采。含石灰岩12层（一、二、三、四、五、六、七、八、九、十上、十下、十一），三灰和十下灰厚度大、全区稳定。与下伏本溪组为整合接触。 整合 （五）.上石炭统本溪组（C2b）厚度为43.0070.50m。平均60.30m。主要由杂色、灰绿色铝质泥岩、铝铁质泥岩及石灰岩组成，上部偶夹薄煤层（19煤层），但无经济价值。含石灰岩34层，灰岩（十三）厚度4.509.50m，平均6.27m；灰岩（十四）厚度4.8011.3m，平均6.75m；全区稳定，为良好的标志层；十二灰为薄层灰岩，
24、不稳定，常相变为泥岩。底部为一层以浅灰色为主、夹紫红等色的铝、铁质泥岩（相当于G层铝土岩和山西式铁矿层），为本组重要标志层。与下伏奥陶系为假整合接触。- 假整合 -（4）、奥陶系（O）华北地区一致，本区仅发育中、下奥陶统（O1+2），据经本井田东侧兖西水源勘探区3-2号孔揭露，总厚742.00m。分下统和中统，下统厚72.10m，以白云质灰岩为主；中统厚669.90m，主要由青灰灰褐色、质纯致密、厚层灰岩组成。图1-2 济宁二号矿岩层柱状图1.2.2 地质构造（一）基本构造形态济宁二号井田内含煤地层走向总体趋势近南北，向西倾斜，倾角平缓，煤层倾角一般为210。地质构造以NNE的宽缓褶曲为主，少
25、量NW向褶曲。次级褶曲发育，背、向斜相间排列，褶曲轴具走向变化和起伏的特点，从而形成产状变化较大的状况。总体趋势是东部高、西部低，北部高、南部低。断层十分发育。煤层受古河流冲刷十分普遍，矿井首采区3下煤层已揭露4处无煤区，矿井地质构造类型为中等型（图3-2）。（二）地层产状及主要褶曲井田北部地层走向为北东东向；东部近南北向；西部多为北东向，局部为北西及北北东向。倾角210。地层产状较为平缓，次级褶曲较为发育。根据钻孔和地震勘探控制的区内次一级的褶曲自北向南以次有小屯向斜、蒋屯背斜、许庄向斜、白庄背斜、石佛向斜、15-5153背斜、小郝贾庄向斜、16线背斜。现将其主要特征分述如下：1.小屯向斜，
26、位于八里营断层北，幅度080m，宽度12001500m，长度3000m，轴向3060，向东北倾伏。2. 蒋屯背斜，位于八里营断层南，幅度080m，宽度7001200m，长度2500m，轴向45，向西南倾伏。3.许庄向斜，位于井田西北部，幅度0150m，宽度10003500m，长度7000m，轴向4060，向西南倾伏。4.白庄背斜，位于井田中部，幅度0100m，宽度10002500m，长度8000m，轴向45，向西南倾伏。5.石佛向斜，位于井田南部，幅度080m，宽度10001500m，长度5500m，轴向4555。6.15-5153背斜，井田南部，幅度040m，宽度5001200m，长度500
27、0m，轴向4560。7.小郝贾庄向斜，位于井田东北部，幅度080m，宽度5001000m，长度1500m，轴向155，向南倾伏。图3-2 济宁二号煤矿构造纲要图8.16线背斜，井田中南部，幅度080m，宽度10001500m，长度6000m，轴向135，背斜轴向不明显。除上述褶曲外，在各采区进行的三维地震勘探中还发现了多个小褶曲，其幅度和规模较小，不一一赘述。（三）断层本井田断层较发育，截止2009年底，巷道及回采工作面共揭露落差为0.445m的断层1682条，其中掘进揭露1125条，回采揭露557条，中小型断层发育。通过二维和三维地震地面勘探，落差30m以上的断层22条，落差1030m的断层
28、73条。本井田落差大于10m的断层95条，落差小于10m的小断层也密集发育。小型断层是影响本矿井正常生产的最重要因素。井田内中小型断层的发育，对煤矿正常生产造成极大影响。（1）中小型断层的发育，影响了工作面的正常布置，造成许多无效进尺，增加了掘进工作量。（2）中小型断层的密集出现，使局部地段煤炭资源回收困难，影响了采区和矿井回采率，造成了煤炭资源的浪费。（3）中小型断层的发育，破坏了煤层顶底板隔水层的完整性，降低了其隔水性能，增加了矿井防治水工作的难度。（4）断层破碎带及小断层密集带，由于岩石破碎，使顶板管理难度加大，易发生冒顶事故。综上所述，本井田中小型断层的发育给煤矿生产造成诸多不利影响，
29、今后应加强小型构造的研究和探测工作，以便掌握小构造发育规律，采取积极措施，减少构造影响造成的损失。1.2.3 井田水文地质1、水文地质工作全井田抽水22次，其中3煤层顶板砂岩9次，第三次灰岩5次，奥陶系灰岩4次，断层抽水2次，第四系下组砂层和上侏罗统岩层各一次。2、水文勘探结论（1）探明了含水层及含水性第四系砂砾含水量，第四系上组主要含水层有两组，第四系中组为隔水层。下组主要含水层有三层，其含水性较上组弱。上侏罗统红色砂岩含水层，漏水现象较普遍，全区共发现53个孔全漏水，漏水率为24.4。但漏水层主要分布在砂岩中，而且90在-350m以上。向深部漏水现象明显减少。属裂隙承压水，含水性较强，距可
30、采煤层70-275m，平均185.6m，对矿井生产无直接冲水影响。3煤顶板砂岩为直接充水含水层，包括3上煤层顶板砂岩，平均后21.18m，3下煤层顶板砂岩平均厚21.75m，3下煤层底板砂岩平均厚12.85m。在勘探过程中，揭露其含水层属于富水性弱至富水性中等的含水量。太原组第三层石灰岩：本层距3下煤层35.15-72.4m，在全区揭露三层灰岩钻孔中，仅有三个漏水孔，漏水率1.8，富水性弱。（2）查明了含水层的补给关系：煤系上覆盖第四系地层厚149.4至246.34m。上侏罗统平均厚度244.53m，3上煤层顶板砂岩有二叠系隔水层组，平均厚166.42，煤层埋藏深度在490m以下，因此大气降水
31、，地表水体，第四系砂岩水和上侏罗统砂岩水，很难下渗补给煤系各含水层，与矿井涌水量无直接关系。（3）查明了断层富水性全区有56个孔在煤系及上侏罗统红色砂岩中见断层77处，没有发现冲洗液漏失现象。说明断层富水性导水性及弱。八里营、八里铺、孙氏店大断层，由于此生断层及分支断层多，富水性导水性及弱，起阻水作用，以至地下水活动缓慢。为了弄清八里铺断层，孙氏店断层的导水性，在精查勘探过程中，专门布置群孔抽水进行调查。如8-9富水性导水性及弱号孔抽三灰水，每小时抽水1.5立方米，各观测孔水位皆不稳定，持续同步下降，其西1944m位于八里铺断层附近的11-18孔水位下降10,49m。其东985m位于孙氏店断层
32、边缘的7-12号孔水位下降13.63m以这样的抽水量抽水，而造成约20平方千米范围内水位大面积持续下降，从而证明孙氏店断层、八里营断层、八里铺断层的导水性都及其微弱。为了判定孙氏店断层的导水性，布置了7-12、7-15、7-11三个钻孔作为群孔抽水，7-12号位于断层东侧，穿奥陶系灰岩。当7-12号孔抽水，7-11号孔水位下降，7-15孔抽水，7-12孔水位不降低。由此证明孙底店断层导水性差。4、计算矿井涌水量根据井田水文地质特点及含水层性质的差异，井田分为三个区分别计算含水量。I1A区，为八里铺断层以南，孙氏店断层以西，八里铺断层以东，涌水为292m3/h。I1B区，为八里铺断层以西的开采区
33、域，涌水量148 m3/h。II1区，其范围属于八里营断层以北，八里铺断层以东的区域，涌水量为573m3/h。1.3 煤层特征1.3.1 可采煤层济宁二井田位于济宁煤田（东区）中部，含煤地层为石炭二叠系的太原组和山西组。1.山西组（P12sh）本组厚59.97118.10m，平均94.38m。为本井田含煤地层中的主要含煤组，岩性以粗碎屑岩为主，砂岩的含量比较高，其次为粉砂岩、铝质泥岩及煤层等。含煤3层（1、2、3煤层），其中3煤层为局部可采煤层，1、2煤层不稳定，不可采。2.太原组（C2tP11t）本组厚145.35196.50m，平均170.92m。地层较稳定。岩性以泥岩、粉砂岩为主，夹煤及
34、石灰岩多层，砂岩含量较低。主要为浅海相及滨海相沉积。含煤23层，其中局部可采煤层5层（6、10下、15上、16上和17煤层）。灰岩12层，其中的三灰和十下灰厚度大，全区稳定，是区域标志层。1.3.2 煤的特征含煤地层为山西组和太原组，平均总厚270m,含煤27层，煤层平均总厚14.07m，含煤系数5.2%。地质报告提供的可采煤层有3、6、10下、15上、16上、17等6层，平均总厚10.92m，占煤层总厚的77.6%，其中3、16上、17三层主要可采煤层总厚8.85m,占可采煤层总厚度的81%。3平均厚度达6.78m，占主要可采煤层总厚度的76.6%，地质储量5.2亿t，占可采煤层总储量的61
35、%，是先期开采也是全井田开采的主要对象。10下、10上为局部可采煤层。可采煤层特征见表1-1。各煤层情况分述如下：3上煤层：位于山西组中部，与3下煤层的间距变化较大，在13、14、15勘探线中部与3下煤层合并为一层，8线和9线北端也有合并趋势。3上煤层为较稳定至不稳定煤层。煤层结构西部简单东部复杂在7线附近出现分叉现象。多达4-5层。3m上煤层东薄西厚，煤层厚度变换较大，东部有沉缺，西部有冲刷。3下煤层：位于山西组下部，全区大部可采，仅在西部由于冲刷出现不可采区。煤层变化大，且无规律。能在八里铺断层以东有19个孔，3下煤出现分叉，夹石厚在0.6m以上，形成独立的分层，最大间距达3.98m。6煤
36、层：位于太原组上部，下距三灰组12m，为一结构简单的不稳定煤层，其可采范围集中在井田中部。10下煤层：位于太原组中部，下距三灰组16m，为一结构简单的不稳定煤层，其可采范围集中在井田中部。15上煤层：位于太原组中部，九灰为煤层的直接顶板，下距十下灰25-37.24m，为一结构简单的不稳定煤层，其可采范围集中在井田中部。16上煤层：位于太原组下部，十下灰为煤层的直接顶板，全区无可采点，为一结构简单的稳定煤层。17煤层：位于太原组下部，十一灰为煤层的直接顶板，下距十二下灰25-37.24m，全区仅有个别点不可采，为一结构简单的稳定至较稳定煤层。为了开采的经济效益，6、10下煤层未列入开采范围，因此
37、也未计算开采储量。表1-1 可采煤层情况一览表煤层名称煤 层夹 石全区厚度稳定性结构层间距（m）层数厚度（m）岩性最小最大平均最小最大平均3上05.921.98不稳定复杂050.7328.6227.8555.1440.0034.0871.4253.7918.1235.3230.2928.0447.2334.663.3613.537.390400.59粉砂岩3下016.604.28较稳定复杂0300.59粉砂岩60.201.410.66不稳定简单0200.20粉砂岩或泥岩10下00.940.69不稳定简单0100.17泥岩15上0.201.020.71不稳定简单0100.06泥岩16上0.551
38、.641.06稳定简单0200.40泥岩或粉砂岩170.451.330.88较稳定简单0300.21泥岩或粉砂岩2、煤层对比本井田煤层对比依据是：三下煤层、三灰、五灰、八灰、九灰和十下灰等，分别位于煤段的上、中、下部，居位稳定，厚度和间距变化不大岩性特征明显，易于辨认，是煤层对比的主要标志。煤层的物理条件好，测井田曲线特征明显稳定，各主要煤层和标志层的曲线特征易于辨认。再加上各主要可采煤层本身所具有的物理特征，使煤层对比易于进行。以下煤层厚度的特征，也是该区煤层对比的依据。16上、17煤层全区可采，厚度变化不大，3下煤层层位稳定，厚度大，易与其他煤层区别。10下，15上煤4层，厚度出于临界可采
39、，变化不大，层位稳定，易于确定。因此，本井田各煤层一般易于对比确定层位依据充分，对比可靠。3、 煤质山西组主要可采煤层3上、3下，其挥发分在38-45之间，焦质层厚度Y值11-12mm，为2号气煤，由于含硫、磷低，故可做配焦煤，同时也是良好的工业动力煤。太原组主要可采煤层16上及17，其挥发分在44-45之间， Y值26-28mm，为3号气煤-气肥煤，这两层含硫量高、只能与低硫煤适当搭配后配焦。1.3.3 煤层开采技术及条件（一）瓦斯全井田共采3上、3下及16煤层瓦斯煤样19个点，23个样，选用有效点12个。化验结果其中甲烷成分多占19.99、26.05、38.38、但是甲烷的平均含量多为0.
40、31、0.81、0.88cm3/g，均小于1 cm3/g。按中国现行的煤矿安全规程划分，属于低沼气矿井。（二）煤的自燃发火倾向本矿井开采的主要煤层3上、3下、16上、17均属于自然发火煤层。（三）地温（1）测温工作布置为了使测温孔在全井田内的分布尽量均匀，控制尽量大，一共布置了9线、19线和白庄背斜轴部沿走向四条剖面线，共27个测温孔，其余25个简易测温工作。（2）井田地温状况本井田全孔平均低温梯度大约2.2/100m左右。在非煤系地层中，岩性较均匀。导热率高，温度梯度较小，一般在1.6/100m左右。在煤系中，由于岩性较复杂，煤层和导热率低的岩层较多，所以地温梯度偏高，一般在2.7/100m
41、左右。（3）对本地区地温状况评价本井田属“地温正常有害区”。八里铺断层以东3下煤层，由于埋藏较浅，岩温均在31以下，只需一般通风降温。八里铺断层以西3下煤层及以东的煤层出于一级热害范围，需采取综合降温措施，八里铺断层以西16上17煤层，原始岩温度可达37-38，属于二级热害范围。（4） 煤尘爆炸本矿井各煤质牌号均为气煤和气肥煤，其挥发分一般在40左右，各煤层系统取样结果，火焰长度589-702mm，岩粉量为73-81均有爆炸危险。1.3.4 地质勘探工作概况1979年12月，山东省煤田地质勘探公司完成了本井田的精查地质勘探工作，提交了精查地质报告。本矿区面积90平方千米，施工钻孔229个，其中
42、八里铺断层以东面积33平方千米，施工钻孔114个，平均每平方千米3.45个布置17个水文钻孔，抽水22层次。精查勘探地震共完成物理测点4449个。地震测线47条，取4次叠加剖面102km，折射剖面17km。在无火点完成岩掩盖地段，使用地震和钻孔结合的手段，取得了良好的效果。地震标准波的显示和追踪情况良好，地震测网能发现和控制20-30m以上的断层。对于背斜形态的控制也比较严密，次一级波状褶曲反映清晰，断层与褶曲大部分都经过钻孔验证。为了引进和采用引进高效能综采设备，充分发挥设备效能，达到预期效果，1992年又对本矿井移交生产采区范围进行了精密数字地震勘探，控制了落差大于10米的断层，对于落差小
43、于10m的断层也有所了解。基本结论是，在小范围内，断层数量及产状与原经查报告基本一致，局部甚至更简单一些。2 井田境界和储量2.1 井田境界2.1.1 井田边界济宁煤田（东区）总体设计，对井田划分进行了多方案的分析比较，在技术上经济上合理的井田划分，该设计推荐济宁二号矿井的井田境界为：矿井东部边界为孙氏店断层；井田西部暂以京杭运河为界，待最终探明济宁断层后，应以该断层为界；北以兖荷铁路与代庄，许厂井田相邻；南以3910000纬线同济宁三号井相邻；井田南北走向长35km，东西宽5km，井田面积16.86km2。2.1.2 开采界限含煤地层为山西组和太原组，平均总厚270m,含煤27层，煤层平均总
44、厚14.07m，含煤系数5.2%。地质报告提供的可采煤层有3、6、10下、15上、16上、17等7层，平均总厚10.92m，占煤层总厚的77.6%，其中3、16上、17三层主要可采煤层总厚8.85m,占可采煤层总厚度的81%。3号煤平均厚度达6.78m，占主要可采煤层总厚度的76.6%，地质储量5.2亿t，占可采煤层总储量的61%。本矿井只对3煤层进行开采设计。2.1.3 井田尺寸井田赋存状况示意图见下图2.1井田的走向最大长度为8.71 km，最小长度为5.08km，平均长度为5.59km。井田倾斜方向最大长度为8.63km，最小长度为2.38 km，平均长度为5.79 km。井田的水平最大宽度为3.04 km，最小宽度为2.71 km，平均宽度为3.01 km。井田的水平面积按下式计算： （2-1） 式中：井田的水平面积，km2； 井田的平均水平宽度，km； 井田平均走向长度，km。则井田的平均水平面积为：。 图2-1 井田赋存状况示意图