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1、河 南 理 工 大 学采矿工程专业毕业设计说明书姓 名： 学 号：学 院：能源科学与工程学院班 级：设计题目：中平能化集团平煤四矿采矿专项初步设计指导教师：职 称：讲 师二一二年六月114 河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计 前言毕业设计是采矿工程专业全部教学过程中的最后一个环节，同时也是对学生学业成绩及的最终考核，其目的是使本专业学生在采矿工程总体上深入认识矿井各生产系统和各生产环节之间的相互联系和制约的关系，培养他们综合运用各门学科的理论知识，分析和解决采矿工程技术问题的能力。本设计是根据张小楼煤矿矿井地质资料进行编制，设计中的一些重要数据和图表都是张小楼煤矿矿井的地质资料、地质勘
2、探图、底板等高线图、综合柱状图等为依据，严格依照毕业设计大纲要求进行编写的。设计注重科学性、针对性、启发性、实践性。1、设计过程在进行设计过程中，严格遵守煤矿安全规程和煤矿工业设计规范的有关规定，注重加强基本理论、基本方法和基本技能的学习和基本能力的培养，树立设计的政策观念、经济观念、安全观念，注重与其它课程的联系，特别是与课本及规程的衔接与配合。从矿上实习回来，便开始整理矿井地质资料，开始毕业设计的初稿，从毕业设计说明书到CAD图纸及手工图纸的绘制，都严格按照设计要求，在王成老师的悉心指导下，顺利完成了此次毕业设计的全部内容2主要开采条件本设计是针对徐州矿务集团张小楼矿7号煤层的矿井初步设计
3、，本矿井设计产量为90万吨，矿井整体地质条件比较简单。该井田东西走向长约5.9 km，南北倾斜约3.9km，面积约21km2 ，主采煤层7号煤平均厚度为2.8m，平均倾角为8，为缓倾斜煤层,相对瓦斯涌出量为6.34m3/t, 矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井；矿井正常涌水量2m3min。煤层的自燃倾向均为二类，属有可能自燃发火的矿井.煤尘无爆炸性，地温正常，无冲击地压。3、主要设计特点设计主要分为六部分：井田概况及地质特征、井田开拓、大巷运输及设备、采区布置及装备、通风和安全、矿井建设工期。设计在内容上以规定的设计原理和设计方法为主线，力求在阐明基础原理的基础上，密切结合矿井及采区的实际条件，采用先进
4、的开采方法。（1）井田开拓方式本矿井采用双水平开拓，第一水平布置在-900m,第二水平布置在-1200m, 第一水平采用上山开采，第二水平上部采用上山开采，下部采用条带式开采。本矿井设计采用立井开拓方式，主副井均为立井，布置在工业广场，为尽早出煤，前期在第一水平上部-600m处布置一回风井，供首采区通风，本设计在-900水平布置两条大巷：运输大巷和轨道大巷，由于服务年限较长，两条大巷均布置在同一水平的岩层中，且水平距离为20m，大巷两侧均留有保护煤柱30m.后期在-1200水平布置三条大巷，在工业广场开拓一专用回风井供二水平通风，大巷均布置在岩层中，运输大巷和轨道大巷布置在同一水平，回风大巷布
5、置在上方20m处，大巷之间均留设20m保护煤柱，大巷两侧留设30m保护煤柱（2）准备方式本井田中间一条南北大断层分为两部分，第一水平断层东西两个采区均采用上山开采，两条上山均布置在煤层中，轨道上山和运输上山水平距离为20m，由于煤层走向较长，两采区均采用双翼开采，采区巷道采用单巷布置，布置一条区段运输巷，主要用于运煤，并兼作进风巷，一条区段回风巷，用于运料、排矸、运送设备。接替工作面采用沿空掘巷无煤柱护巷布置，工作面接替采用跳采方式开采。采区上部车场形式为平车场，采区中部车场形式为甩车场，结合具体条件，本采区采用顶板绕道式采区下部车场（3）采煤方法该矿井顶底板条件良好，煤层赋存稳定 第一水平采
6、用单一走向长壁采煤法，采用综合机械化的采煤工艺方式，顶板采用全部跨落法处理采空区。第二水平上部煤层采煤方法及工艺跟一水平一样。但是当开采-1200水平煤层时，由于煤层在-1200水平倾角很小，基本上接近水平，所以该水平下部煤层采用条带式俯斜采开采方式。采煤工作面采用液压支架支护，端头采用端头液压支架支护。采区布置一个采煤工作面和两个掘进头，采掘比为1:2.（4）矿井通风本矿井2007年瓦斯鉴定结果瓦斯相对涌出量为6.34m3/t，矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井，由于一水平浅部埋深较浅，且断层较多，二水平埋深较深，现采用混合式通风，一水平分区对角式，在井田走向东西采区浅部分设置一个风井，后期二水平采用
7、中央并列式，在井田中央工业广场布置一个风井，供后期二水平上山及俯斜带区通风。矿井总进风量为3609/min，综采工作面所需风量为1118/min，通风容易时期和困难时期的总阻力分别为1796.364 Pa和2729.18 Pa.选用FBCDZ-8- NO22C型对旋式轴流主扇，其技术参数为：配用电机型号：YBFe450S2-8，功率：2202KW，风量范围：80-180m3/s，风压范围1000-3600Pa，共选用两台，其中一台工作，一台备用。4、 主要问题和建议本次毕业设计是严格按照采矿工程专业实践教学大纲及指导书的要求进行的。其设计思路为：先了解矿区概况及井田地质特征，根据地质资料计算矿
8、井储量，服务年限，然后分析影响井田开拓方式，在开拓方案确定后，进行矿井运输、通风等细节问题的确定。（1）本次设计对开拓方式、准备方式、运输、通风、矿建方面做了较为详细的设计，但按照今年要求未对提升、排水等问题做详细的设计，因此有待于进一步研究设计，使设计更为完整。（2）本次设计只对一水平进行详细设计，对于后期的运输、通风等未做详细设计，因此有待于进一步研究设计。（3）本次设计由于本人设计水平及设计时间的限制，设计中的缺点、错误在所难免，恳请老师给予批评、指正。 河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计 目录1 井田概况及地质特征11.1 井田概况11.1.1 矿区地理位置、范围11.1.2
9、交通条件11.1.3 地形、地貌21.1.4 水文31.1.5 气象51.1.6 地震51.2 地质特征61.2.1 以往勘探的情况61.2.2 区域地质构造简况71.2.3 井田地质71.2.4 井田地层81.2.6 构造情况131.2.7 含煤概况141.2.8 煤质141.2.9 瓦斯、煤尘和煤的自燃162 井田开拓182.1 井田境界及储量182.1.1 井田境界182.1.2 井田储量182.1.3 储量计算范围和工业指标的确定182.1.4 储量级别与计算块段的划分182.1.5 储量计算方法及参数的确定192.1.6 工业储量计算192.1.7 矿井设计储量202.2 矿井设计生
10、产能力及服务年限202.2.1 边界煤柱202.2.2 工业广场保护煤柱202.2.3 矿井设计可采储量的计算222.2.4 矿井生产能力的确定222.2.5 矿井服务年限及校验222.2.6 核算第一水平服务年限：232.3 井田开拓方案比选242.3.1 井筒形式242.3.2 井筒数目242.3.3 开采水平的确定242.3.4 延深方案242.3.5 煤层与大巷之间的联系252.3.6 采区间接替顺序252.3.7 开拓方案技术比较272.4 井筒302.4.1 主井302.4.2 副井312.4.3 风井322.5 井底车场及硐室332.5.1 井底车场形式的选择332.5.2 线路
11、总平面布置342.5.3 确定井底车场主要巷道断面382.5.4 井底车场硐室布置393 大巷运输及设备413.1 运输方式的选择413.1.1 煤炭运输方式413.1.2 辅助运输方式413.2 矿车423.2.1 列车组成的计算423.2.2 电机车台数的计算453.3 运输设备选型473.3.1 大巷运输设备473.3.2 采区上山运输设备483.3.3 综采面运输设备484 采区布置及装备524.1 采煤方法524.1.1 采煤方法的选择524.2 采区布置524.2.1 矿井达到设计产量的回采工作面个数524.2.2 采区上山的布置554.2.3 区段平巷的布置564.2.4 采区巷
12、道布置及生产系统564.3 采掘设备选型584.3.1 回采工艺设计584.3.2 采煤机工作方式和进刀方式604.3.3 工作面支护624.3.4 工作面循环方式和循环作业图表的编制674.4 采区车场线路设计694.4.1 采区车场694.4.2 采区下部车场线路设计695 通风和安全755.1 概况755.1.1 选择原则755.1.2 选择矿井主扇的工作方法765.1.3 选择矿井通风方式765.2 矿井风量计算775.2.1 风量计算及风量分配775.2.2 风速验算795.2.3 全矿通风阻力计算805.2.4 计算矿井的总风阻及总等积孔845.3 矿井通风设备选型845.3.1
13、选择主扇845.3.2 选择电动机875.3.3 防止漏风和降低风阻的措施875.3.4 矿井安全技术措施886 矿井建设工程916.1 概述916.2 关键线路916.2.1 确定关键线路的原则916.2.2 关键线路的选定926.3 井巷工程量和建井周期的各计算图表926.3.1 井巷工程量926.3.2 矿井建井工期计算95致谢96参考文献97 河南理工大学采矿工程专业2012届毕业设计 1 井田概况及地质特征1.1 井田概况1.1.1 矿区地理位置、范围徐州矿务集团张小楼煤矿位于徐州市西北方向九里区境内，距市中心13km。现主井中心座标：3802653.480 20508032.675
14、 37.5；地理座标为：北纬342100,东经1170512，井囗标高37.5m。井田范围：东自21煤露头起；西至夹河工业广场及第17勘探线为界与夹河矿为邻；南部王庄煤矿相邻；北以F1断层与庞庄井相邻。井田东西长约5.9km、南北宽3.9km，面积约21km2。1.1.2 交通条件徐州市地处京沪、陇海两大铁路动脉的交汇点，本井田有矿区专用铁路，东与京沪铁路茅村站、西与陇海铁路夹河寨站相联接。徐丰公路从矿门口通过，可与苏北、皖北、鲁南、豫东各县相通。矿区东北有京杭大运河穿过，经徐州煤港贯通南北。因此，张小楼煤矿水、陆交通运输条件极为便利。(见交通示意图11)图1-1 交通示意图1.1.3 地形、
15、地貌本井田属古黄河冲积平原，地形较平坦，且向东及北东微倾，地面坡降为15000，地面标高为+35.8+44.0m，平均为+36m。第17勘探线以西地势突然增高，为废黄河故堤南坝，平均标高为+42米。地面植被大部分为农作物，村落为井田内的主要建筑群。地表岩性以粉砂土、亚粘土和砂质粘土为主。由于常年开采，造成地表部分塌陷并积水成塘，其最大深度可达3m。矿区东南有寒武、奥陶纪石灰岩构成为数不多的低山丘陵，大致呈NE60方向延伸。自西向东为大、小孤山、霸王山、九里山、琵琶山。其中以九里山最高，山顶绝对标高为+173.2m。 地形、地貌庞庄井田为古黄河泛滥形成的冲积平原。冲积层东北薄,西北厚，平均厚度7
16、6.0m 。区内地势较平坦，略显西北高、东南低的趋势。地表标高+35m+42m，坡度约为两千分之一。由于几十年的煤炭开采活动，使地表形成大面积塌陷并积水成塘，塌陷区水深可达到5m6m。矿区东南有寒武、奥陶纪石灰岩构成的为数不多的低山丘陵，大致呈NE60方向延展。自西向东有大、小孤山、霸王山、九里山、琵琶山。其中以九里山最高，山顶绝对标高为+173.2m。水文井田内尚有零星分布的鱼塘和纵横交错的排水沟渠。因此，矿区地表水系较为发育。气象根据徐州气象资料，本区属南温带鲁南气候区，具有长江流域和黄河流域气候过渡的性质，日照充足，年降水量充沛，冬寒干燥，夏热多雨，春、秋季短，并有寒潮、霜冻、冰雹、旱风
17、等自然灾害。降水量由于本区地处中纬度副热带和暖温带的过渡区，因此，降水有集中性高、年变化大的特点，平均年降水量841.9mm，最大1297.0mm (1958年)；最小500.6mm (1988年)。夏季平均雨量(68月)466.03mm，约占全年降水量的55，其中以7、8月份雨量最多，形成了冬干、春秋旱频繁、盛夏常发生旱涝急转，易涝、易旱的气候特点。蒸发量 1440mm年。风向、风速全年多偏东风，平均风速3.2ms，最大风速24.3ms (1959年6月)。气温年平均气温14.13。1月份最低，平均气温-0.6;7月份最高，平均气温27.4。冻土 冻土深度平均为29cm。霜期 历年平均初霜期
18、为10月下旬，终霜期4月上旬。1.1.4 水文1、区域水文地质庞庄井田位于徐州复背斜的西北翼、九里山向斜的中部。总体上为一向南西倾伏的复式向斜构造，由5个次级的向、背斜构成。复向斜两翼分别被F1、F3两逆断层切割，使该区构造体系的完整性遭到破坏。本矿区位于黄河冲积平原的东部边缘，与上升区的构造侵蚀低山丘陵区毗邻，煤系地层上有较厚的第四系冲积层覆盖。二迭系煤系地层在区域侵蚀基准面以下，属陆相沉积，为裂隙充水矿床。水文地质条件简单。下部的石炭系煤系地层为海陆交互相沉积，伴有13层薄层岩溶化灰岩，水文地质条件复杂。整个矿区内含水层具有单面充水的特征。矿区地下水补、迳、排条件分析：本区地下水既有山区天
19、然补给的特点，又具备平原区地下水迳流较弱的特征，矿井排水为地下水的主要排泄方式。区内含水层可分为：孔隙潜水承压含水层组、裂隙承压含水层组、岩溶裂隙承压含水层组。潜水接受大气降水和地表水的直接补给，一般和下伏承压含水层不发生直接水力联系。各基岩含水层均在山区露头处接受大气降水和潜水的入渗补给。各基岩含水层之间仅能通过导水构造发生水力联系，由于含水层属平原区倾斜岩层，承压含水层补给条件差，地下水交替运动迟缓，故在水质上反映了由山麓到平原、由矿区外缘到矿区深部地下水矿化度呈逐渐增高的趋势。地下水赋存受构造影响明显。二迭系砂岩含水层以静储量为主，既有局部垂直渗透、也有越流及侧向缓慢补给。太原组13层灰
20、岩中，以四灰岩溶裂隙最为发育，富水性强，在浅部接受奥灰岩溶裂隙水的越流补给。2、矿井水文地质地表水井田内地表水体主要为塌陷区积水，积水区常年水位+34.3m，雨季最高水位+36.25m（1982年7月22日）；其次有拾新河及拾屯河，拾新河是1977年12月铜山县在矿区中部自西北向东南人工开挖而成，常年积水，水深56m，河床不连续且与塌陷区积水连成一片。拾屯河从矿区南部露头自西向东入丁万河，全长13Km。为季节性河流。区内另有零星的鱼塘和纵横交错的排水沟渠分布。因此，矿区地表水系较为发育。3、矿井主要含水层组划分及特征根据含水层岩性特征、空隙性质及地下水埋藏条件，矿井主要含水层组可划分为三种类型
21、：4、地下水动力环境各含水层水力联系a.第四系上部孔隙潜水含水层组直接接受地表水、大气降水的补给，受季节性影响潜水位变幅较大。b.第四系中部砂层孔隙承压含水层组的下部有粘土隔水层，使其与第四系底部粘土砾石含水层水力联系微弱，其补给水源主要为上部的孔隙潜水，补给方式以垂直渗透补给为主。c.第四系底部粘土砾石孔隙承压含水层与煤系地层各含水层组无直接水力联系，补给方式以地表水的侧向迳流及垂直缓慢入渗为主。d.上石盒子组底部奎山砂岩承压含水层与各煤系地层含水层组无直接水力联系，其水源补给方式为第四系底部砂礓、砾石孔隙水的缓慢垂直补给、露头区的侧向缓慢补给及煤系外缘浅部高水位的太灰、奥灰溶隙水的侧向越流
22、补给。e.下石盒子组、山西组砂岩裂隙承压含水层组与其它各含水层组无直接水力联系。其富水性受构造控制，矿井涌水量的大小取决于砂岩含水层的厚度、胶结成份、颗粒度、裂隙连通性及构造裂隙发育程度等因素。f.太原组灰岩溶隙含水层富水性弱强，以四灰富水性最好。十灰、十二灰为开采太原组煤层的直接充水含水层。该含水层组是区内煤系地层各含水层组的间接补给水源，补给方式以导水构造或侧向越流补给为主。g.奥陶系灰岩岩溶含水层在本区F1断层上盘浅部区域属富水性中等强的含水层；处于F1断层下盘深部区域的属富水性较弱的含水层。F1断层上盘的奥灰富含水层对下盘煤层开采构成威胁，设计开采时应留设必要的防水煤柱。该含水层是区内
23、煤系地层各含水层组的间接补给水源，补给方式以导水构造或侧向越流补给为主。1.1.5 气象根据徐州气象资料，本区属南温带鲁南气候区，具有长江流域和黄河流域气候的过渡性，区内气候日照充足，年降雨量充沛，冬寒干燥，夏热多雨，春秋季短，并有寒潮、霜冻、冰雹、旱风等自然灾害。本区由于地处中纬度副热带和暧温带的过渡 区，因此，降水有集中性高，年变化大的特点。平均年降水量841.9mm，最大1297.0mm (1958年)；最小500.6mm (1988年)。夏季平均雨量(68月)466.03mm，约占全年降水量的55，其中以7、8两月雨量最多，形成了冬干、春秋旱频繁、盛夏常发生旱涝急转，易涝、易旱的气候特
24、点。蒸发量：1440mm年，全年以偏东风为多，年平均风速3.2mS，最大风速24.3mS(1959年6月)。年平均气温14.13C。1月份最低，平均气温-0.6C，7月份最高，平均气温27.4C。冻土深度为29cm。历年平均初霜期为10月下旬，终霜期4月上旬。1.1.6 地震徐州地区地震烈度为7度，根据1956年科学出版社资料，徐州地区地震记录始于公元522年，讫于1937年，即1415年间发生地震21次。其中破坏性地震占了37次。影响较大的有1502年10月17日地震，坏城垣民舍；1668年7月25日山东莒县郯城8.5级地震，1937年8月1日山东渮泽7级地震。本区属华北地震区，距郯庐断裂约
25、100km，该断裂带为一长期活动的强地震带。1.2 地质特征张小楼井田位于九里山向斜的中段，总体上为一个不对称的复式向斜构造，即由二个背斜，三个向斜组成，西北翼被F1断层切割，破坏了构造的完整性，地层形状沿走向和倾向均有变化。从1956年至1999年间，由124煤田地质勘探队、169煤田地质勘探队、徐州矿务局地质勘探队、安徽煤田地质物探队、西安煤科分院在本区进行多期地质勘探及物探工作，共施工钻孔 232个，工程 量78756.58m。完成地震测线17条，总测长26.44km。瞬变电磁法勘探线46条，施测物理点601个。1.2.1 以往勘探的情况1956年原华东煤田地质勘探局124队在徐州九里山
26、地区进行普查找矿时，施工钻孔34个，总工程 量5360.06m。发现了九里山煤田。19571963年江苏省煤炭工业局煤田地质勘探169队在本区进行勘 探 工作，共施工97个钻孔，总工程量27119.73m，并分别于1958年7月提 交了拾屯矿区 精查报告 (包括王庄、东城、庞庄、桃园、拾屯及邓庄六个井田)，1959年10月提交了拾屯矿区深部补充勘探报告，1962年9月提交了东城-庞庄煤矿地质勘探最终报告补充资料 ，1963年6月提交了王庄煤矿地质勘探最终补充报告，1963年7月提交了拾桃井田地质勘探最终报告(精查)，同时在拾桃方案设计研究时将拾桃井田的拾屯区划归庞庄煤矿，桃园区划归夹河煤矿。1
27、9781982年，徐州矿务局地质勘探队在本井田深部进行勘探，共施工钻孔99个，总工程量45556.76m，于1982年提交了庞庄煤矿补充勘探报告。1986年，徐州矿务局地勘队在第5勘探线深部进行生产勘探，共施工钻孔 2个，总工程 量720.02m，严密地控制了F1断层产状要素，为顶水采煤提供了可靠的地质依据。1991年安徽煤田地质物测队对庞庄井田深部进行了二维地震勘探。其范围 ：第13勘探线至第17勘探线之间，-370m水平以下至F1断层，面积231Km2，完成 地震 测线17条，测线总长度26.44Km。并于同年10月提交了徐州矿务局庞庄煤矿深部水平地震开发勘探报告。1999年10月，委托煤
28、炭科学研究总院西安分院对庞庄井田深部的庞 4断层与F1断层之间区域进行瞬变电磁法勘探工作，查明庞4、庞4-1、F1-1、F1断层的含水层分布情况，推断、核实上述断层位置及含水破碎带宽度，并查明-800以浅的太原组四灰、十灰及奥陶系灰岩水的水力联系。完成测线46条，施测了601个物理点，于2000年2月提交了庞庄煤矿庞4、庞4-1、及F1-1断层带含水性探测成果报告。1.2.2 区域地质构造简况徐州煤田位于中朝准地台山东隆起区的南端，徐州复背斜的西端。若按地质力学划分：是秦岭东西向构造带的北支和新华夏第二隆起带的交汇部位，其东侧紧邻郯庐大断裂。故本区是几个大构造带的交汇地，构造复杂。区内盖层发育
29、，属北方型。中生代印支-燕山运动对本区影响甚大，使本区地层发生褶皱、断裂并伴有岩浆活动。 徐州复背斜由多个相间排列的背、向斜组成。自东南向西北分别是：棠张集向斜、大许家背斜、贾汪向斜、徐州背斜、闸河向斜、肖县背斜、九里山向斜等。每一个背、向斜由更次一级的背、向斜组成复式背、向斜。就单一褶曲而言，一般北翼较缓，南翼较陡，局部直立甚至倒转，并伴生有与褶曲轴大致平行的高角度逆断层、逆掩断层出观。区域地层沉积缺失奥陶系上统、志留系、泥盆系及石炭系下统，除震旦系与寒武系、奥陶系与石炭系呈假整合接触关系，第四系与其它各时代的地层呈不整合接触关系外，其它各地层皆呈整合接触关系。徐州地区的岩浆岩活动大致分为三
30、期：即晚元古代未的辉绿岩类侵入，燕山中晚期的中酸性-中基性岩浆岩活动、燕山晚期喜山期的基性-超基性岩浆岩活动。在徐州复背斜的分布大体沿桃山集-徐州-贾汪一线以东出露的全为基性岩；该线以西出露的主要为中性-中酸性-酸性火成岩，这正是利国铁矿和斑井铜矿的成矿母岩。本井田的太原组地层及邻区的垞城矿太原组地层亦见有煌斑岩、辉绿岩类的岩墙、岩脉侵入，而井田西北部的张集矿则见有大面积的中酸性火成岩。1.2.3 井田地质区域地质构造概况徐州煤田位于中朝准地台山东隆起区的南端，徐州复背斜的西端。若按地质力学划分：是秦岭东西向构造带的北支和新华夏第二隆起带的交汇部位，其东侧紧邻郯庐大断裂。故本区是几个大构造带的
31、交汇地，构造复杂。区内地层发育，属北方型。中生代印支燕山运动对本区影响甚大，使本区地层发生褶皱、断裂并伴有岩浆活动。 徐州复背斜由多个相间排列的背、向斜组成。自东南向西北分别是：棠张集向斜、大许家背斜、贾汪向斜、徐州背斜、闸河向斜、肖县背斜、九里山向斜等。每一个背、向斜由更次一级的背、向斜组成复式背、向斜。就单一褶曲而言，一般北翼较缓，南翼较陡，局部直立甚至倒转，并伴生有与褶曲轴大致平行的高角度逆断层、逆掩断层出现。区域地层沉积缺失奥陶系上统、志留系、泥盆系及石炭系下统。除震旦系与寒武系、奥陶系与石炭系呈假整合接触关系、第四系与其它各时代的地层之间呈不整合接触关系外，其它各地层皆呈整合接触关系
32、。徐州地区的岩浆岩活动大致分为三期：即晚元古代末的辉绿岩类侵入；燕山中晚期的中酸性中基性岩浆岩活动；燕山晚期喜马拉雅山时期的基性超基性岩浆岩活动。在徐州复背斜的分布大体沿桃山集徐州贾汪一线以东出露的全为基性岩；该线以西出露的主要为中性中酸性酸性火成岩，这正是徐州利国铁矿和斑井铜矿的成矿母岩。本井田的太原组地层及邻区的垞城矿太原组地层亦见有煌斑岩、辉绿岩类的岩墙、岩脉侵入，而井田西北部的张集矿则见有大面积的中酸性火成岩。表11 主要地质构造特征表序号名称断层性质断层面走向断层面倾向倾角()落差(m)延伸长度可靠程度1F1正NE SW SE7886183702500可靠4F2正NE SWNW808
33、520301000较可靠1.2.4 井田地层地层井田内无基岩出露，现据区外露头及钻孔揭露资料，井田地层自下而上为：a.寒武系() 井田钻孔未见，仅在矿区外围群山有出露。主要分布于徐州复背斜的轴部，与下伏地层震旦系(Z)呈假整合接触。下部以砂页岩为主，夹薄层状灰岩；中、上部由中厚层状灰岩组成。b.奥陶系(O) 仅见于少数钻孔，是徐州复背斜构造的两翼地层主要组成部分。也是煤系地层的沉积基底。区内只发育有下统和中统，上统缺失。奥陶系下统(O1)与下伏地层寒武系呈整合接触关系。下部由中厚层竹叶状白云岩、泥质白云岩、页片状泥质灰岩、钙质白云岩及厚层状灰岩组成。上部的马家沟组则由中厚层巨厚层的豹皮状灰岩组
34、成，顶部夹有紫灰色薄层钙质白云岩，厚450530m，平均484m。奥陶系中统阁庄组(O2g)厚65.270.9m平均68m。由青灰黄灰灰色薄中厚层钙质白云岩、白云质灰岩、白云岩组成。c.石炭系(C)本系地层仅发育有中统和上统，下统缺失。石炭系中统本溪组(C2b) 本组地层厚17.842.7m，平均27.0m,假整合于奥陶系之上。是在奥陶系中统之后地壳整体长期上升、剥蚀夷平的基础上广泛海侵的浅海相沉积。其岩性自下而上为：下部为紫色、灰绿色页岩(相当于华北山西式铁矿层位)，含铁不均匀，厚度较小，一般在6m左右，系本组与下伏奥陶系分界之标志层。中部为浅灰色铝土质页岩，厚度多小于5m。上部为浅灰色厚层
35、状石灰岩，含黄铁矿，夹透镜状页岩，厚约16m。石炭系上统太原组 (C3t) 本组地层厚124.0208.2m，平均156.0m。为本区主要含煤地层之一。整合于本溪组之上，为海陆交互相沉积，主要由灰白灰黑色的灰岩、页岩、砂质页岩组成，夹极不稳定稳定薄煤710层，不可采。各层石灰岩中常含有丰富的蜓科、腕足类及海百合化石。d. 二迭系(P)区内二迭系地层沉积有下统山西组、下石盒子组，上统上石盒子组。二迭系下统山西组 (P11S)本组地层厚96.5145.4m，平均113.0m。为本区主要含煤地层之一。整合于太原组地层之上，为近海河湖沼泽相沉积。主要由灰色页岩、砂质页岩、灰色粉砂岩及石英砂岩组成。中、
36、下部以石英砂岩为主，其次为深灰灰白色页岩、砂质页岩组成。夹稳定极不稳定的薄中厚煤层46层，其中7煤为稳定可采煤层，8、9煤为不可采煤层。各煤层上、下的页岩中常含有保存较为完整的植物化石，常见有栉羊齿、楔叶木、轮木、丁氏蕨等。二迭系下统下石盒子组(P12 x)本组地层厚170.7299.0m，平均217.0m。为本区主要含煤地层之一，整合于山西组地层之上，为内陆湖泊沼泽相沉积。主要由灰绿深灰色砂质页岩组成，上部以灰色为主，下部以深灰色为主。自上而下夹数层杂色页岩。含煤69层，不可采。 本组下部的煤层附近地层中常保存有较为完整的植物化石：辨轮木、轮木、芦木、大羽羊齿、柯特木和丁氏蕨等。 二迭系上统
37、上石盒子组（P21 s）厚3.9269.2m，平均250m，整合于下石盒子组之上。为炎热气候下内陆河湖相沉积。以杂色、灰绿色、灰色砂页岩、页岩为主夹灰绿色、浅灰色细中粒砂岩，中下部时夹有煤线及炭质页岩，底部为灰灰白色石英、长石粗粒含砾砂岩，间夹灰色，杂色页岩。为本组与下统下石盒子组分界标志层。产烟叶大羽羊齿、剑形瓣轮木等化石。e. 第四系(Q)井田范围内厚度52.7124.0m，平均76.0m，不整合于各系地层之上。主要由砾石、砂礓、粘土、亚粘土、粉砂土和腐植土组成。由东南向西北逐渐增厚。含煤地层本井田含煤地层为石炭、二迭系，有3个含煤组：石炭系上统太原组、二迭系下统山西组和下石盒子组。a.石
38、炭系上统太原组(C3t)本组沉积旋回清楚，标志层明显。沉积有薄层灰岩13层，含煤710层，自下而上为：浅灰色页岩、灰色页岩、砂岩、砂页岩互层、22煤(个别钻孔见灰色砂岩)、23煤，十三灰(局部缺失)、浅灰灰绿色铝土质页岩。本段地层厚约18m。灰色细砂岩、砂页岩、深灰色页岩、2l煤、十二灰、灰黑色页岩、十一灰。其中：十二灰含燧石结核，中、下部多含蜓科化石，为本组主要标志层之一。十一灰为薄层状泥灰岩，局部地段十一灰、十二灰合为一层。本段地层厚约15m。产：schwagerina sp 希瓦格蜓(未定种) 深灰色砂页岩、灰白色砂岩、20煤、十灰。十灰为灰深灰色灰岩，含蜓科化石，本段地层厚约24m。黑
39、灰色砂页岩，浅灰色砂岩、铝土质页岩、17煤、深灰色页岩、灰色砂岩、15煤、九灰。本段地层厚约24m。产：Lepidendron oculus-Felis 猫眼磷木灰黑色页岩、14煤、八灰、灰色砂页岩、13煤、七灰。有时七灰和13煤均缺失，本段地层厚约8m。灰黑色砂页岩、12煤，有时夹灰色薄层灰岩、浅灰色页岩、11煤、六灰，本段地层厚约11m。深灰色砂页岩、灰色砂岩、砂页岩、五灰、本段地层厚约12m。灰色页岩、细砂岩、四灰、灰色页岩、砂页岩、三灰。四灰厚度较大，含动物化石和燧石结核，为本组主要标志层之一,本段地层厚约23m.灰黑色砂页岩、灰色砂岩、二灰、灰黑色页岩、一灰。一、二灰间距平均1m左右
40、，有时合为一层，为浅灰色泥灰岩。属陆棚浅海相沉积，既有细粒石英含生物泥晶灰岩混合岩，也有生物碎屑灰岩含大量动物化石，特征明显，是本组与上覆山西组分界标志层。本段地层厚约21m。产：Sinccrinustien 中国海百合茎 Lophocarinophyllum Gradau 脊板顶柱珊瑚b.二叠系下统山西组(P11S)本组地层厚96.5145.4m，平均113.0m 。属滨海相沉积过渡为内陆沉积,沉积旋回明显，可分为3个沉积旋回，含煤45层，其中：7煤为主采煤层，8、9煤为不可采煤层。第一旋回：灰色砂质页岩、深灰色砂质页岩与灰白色砂页岩互层、砂页岩、10煤、深灰色砂页岩、9煤。底部深灰色砂质页
41、岩、9煤、10煤不太稳定且常被砂岩替代，砂岩中夹泥纹、炭纹和页岩碎块，为河床相沉积物,互层中层理清晰，水平状层理发育。本段地层厚约40m。产：Pecopteris arborenscoppert 树形栉羊齿(未定种) Gordaites sp 柯达狄木(未定种)第二旋回：由灰白色中厚层状、细中粒砂岩、灰色砂页岩、深灰色页岩、砂页岩、砂页岩互层、灰色砂页岩、8煤、灰黑色页岩、7煤组成。其中，8煤为不稳定煤层，7煤为稳定煤层，局部含有夹矸厚0.11.5m。本段地层厚约20m。产：Neuropteris sp . 脉羊齿(未定种)产：Pecopteris sp . 栉羊齿(未定种)第三旋回：灰白色细
42、中粒砂岩、灰色砂页岩、深灰色页岩、灰色薄层状砂岩、杂色页岩，本段底部偶含5、6两层薄煤层，其中，5煤为极不稳定煤层，6煤由于受河流冲刷而造成部分地段缺失。本段地层厚约53m。产：Emplecopteritium alatum sp . 翅状准组羊齿c.二叠系下统下石盒子组(P12X) 本组地层厚170.7299.0m，平均217.0m。属内陆湖泊沼泽相沉积，含煤48层。按其沉积特征，本组地层可以分为四段，自下而上为： 灰绿灰白色中粗粒砂岩、灰色砂页岩、杂色铝土质页岩。底部的中粗粒砂岩(即分界砂岩)有时相变为页岩，厚度为l.134.2m，平均为13.0m，钙质或泥质胶结，有时含细砾，为本组与山西
43、组分界标志层。其上的杂色铝土页岩相对稳定，可作为层位的对比标志。本段地层厚约36m。深灰色砂页岩、页岩、灰白色薄层细中粒砂岩、灰黑色页岩、砂页岩、灰白色中细粒砂岩、夹有薄煤多层，本段地层厚43m。 产： Lobtannularia sp 辨轮木 pecotreris sp 栉羊齿(未定种)灰色页岩、杂色页岩、灰绿色砂页岩、灰灰白色细中粒砂岩。顶部的中粒砂岩厚度为2.8731.50m, 平均18.11m， 该砂岩层位稳定。下距2煤44.1776.20m，平均约60m，俗称 “60m砂岩”，为本组标志层。该段地层约厚78m。产：Sphenepteris sp 楔羊齿(未定种)灰色砂页岩(偶夹煤线)
44、、杂色页岩、灰绿色砂页岩夹薄层细砂岩、杂色页岩。厚约60m。 产： Tingia sp. 丁氏蕨(未定种)1.2.5 含煤地层本井田含煤地层为石炭、二迭系，有三个含煤组：石炭系太原组、二迭系下统山西组和下石盒子组,煤系地质综合柱状图见图12。1.2.6 构造情况张小楼井田位于九里山向斜的中段，总体上为一不对称的复式向斜构造；即由2个背斜、3个向斜组成；大中型断裂亦较为发育,受褶曲构造的影响，地层产状沿走向和倾向上均有变化，一般为8l0；东南翼较陡，西北翼相对较缓；在12勘探线以西的浅部或煤层露头产状可达60以上，局部近乎直立。由于西北翼被F1断层切割，其构造的完整性遭到了一定程度的破坏。1.2
45、.7 含煤概况本区含煤地层为石炭、二迭系，有3个含煤组：二迭系下统下石盒子组(P1x2)、山西组(P1s1)，石炭系上统太原组(C3t)。煤系地层平均总厚度486m，含煤20层，可采和局部可采仅7层，可采煤层的厚度为11.65m，含煤率为2.40%。其中：下石盒子组地层平均厚度217.0m,含煤69层，可采和局部可采2层，可采煤层平均厚度3.16m，含煤率为1.46%。山西组地层平均厚度113.0m,含煤46层，可采和局部可采3层，可采煤层平均厚度6.62m，含煤率为5.86%。太原组地层平均厚度156.0m,含煤710层，可采和局部可采2层，可采煤层平均厚度1.87m，含煤率为1.20%。1.2.8 煤质一、含煤概况本区含煤地层为石炭、二迭系，有3个含煤组：二迭系下统下石盒子组(P1x2)、山西组(P1s1)，石炭系