泰山煤矿防隔水煤柱专项设计1Word文件下载.docx
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该矿采用一对立井开拓,暗斜井下山开采。
主井进风,风井回风,中央并列抽出式通风方式。
主井担负提升煤炭、矸石、物料、人员提升。
采用走向长壁采煤法,全部垮落法管理顶板。
第一章采区概况及地质特征
第一节采区概况
一、井田位置及范围
泰山煤矿位于枣庄市薛城区泰山镇庄头村西,陶枣煤田的中部,北与陶庄煤矿为邻,东与甘霖煤矿接壤,南面和西面分别是天然焦煤矿和山家林煤矿。
二、地形地貌
区内地形较平坦,地面标高一般在+62~+66m,最大高差约4m,属第四系山前地势北低南高,冲积平原地形。
与地面对应的村庄有龚庄、第五中学、镇政府及西泰山村,采区回采时将对其产生不同程度的影响,按设计方案加强对地表移动观测,严格控制下沉量。
三、主要河流及水体
井田北部山区为天然分水岭,有一条季节性南北向冲沟,成为雨后向南泄洪的自然渠道。
蟠龙河支流从采区内穿过,属季节性河流,洪水期一般发生在每年的七月份。
积水流入井田西部约18有南四湖中的昭阳湖和微山湖,湖面辽阔,常年积水。
四、区内煤矿开采情况
采区东、西与甘霖矿、山家林矿相接,两矿均未开采16煤;
南侧与关闭的市中区利民矿相邻,已开采16层煤,距本采区500m;
北侧为本矿北翼161采空区。
第二节 地质构造
一、相邻采区地质及水文地质情况
与南翼163采区相邻的采区为北翼161采区,北翼161采区现在正在开采,从实际揭露的地质及水文地质情况看,16层煤厚度稳定在0.55m左右。
与下层的17层煤(厚0.5-0.8m)之间距12-16m,平均13m,上距14层煤45-58m,平均55m。
地质构造条件简单,无褶皱构造,断层多以小断层出现,落差最大均在0.5m以下。
构造发育相对简单,仅在洪支二断层附近区域,遇见断层0.6m,煤层顶板以十层灰岩为其顶板,厚约5.7m,较完整,仅在采区中下部见二处断裂,但断裂带不连0.3m破碎带。
煤层瓦斯含量较低,瓦斯涌出量少,相对瓦斯涌出量0.31m3,煤层倾角较小,近水平5-8°
左右,地质条件简单,在采掘过程中,有煤层顶板二合顶时有少量涌水,再者是断裂带裂隙水,但一般在二月内疏干,最大涌水8m3,采区最大涌水量8m3,正常5m3。
二、地质构造
1、地层
泰山井田地层属华北平原型沉积,矿井范围内均被第四系冲积层覆盖,地层自老到新依次有:
奥陶系、石炭系、二叠系和第四系。
石炭、二叠系是本区的含煤地层。
按岩石地层划分,依次为:
奥陶纪马家沟组、石炭——二叠纪月门沟群(包括本溪组、太原组、山西组)、二叠纪石盒子组和第四纪监沂组,现将岩石地层由下到上简述如下:
(1)奥陶纪马家沟组()
马家沟组()为含煤地层基底,岩性为厚层状灰岩和中厚层白云岩组成,岩溶裂隙发育,厚约800m。
(马家沟组以下地层不再叙述)。
(2)石炭纪本溪组()
本溪组()厚24.9米,由杂色铁铝质泥岩组成,顶部为青灰色铝质岩,厚0.8米左右,致密状,鲕粒状结构,相当于G层铝土矿层位,为滨海相古风壳残余沉积。
本组与下伏马家沟组地层假整合接触。
(3)石炭—二叠纪月门沟群太原组()
太原组()厚约188米。
由灰~灰黑色泥岩、砂质泥岩、砂岩、石灰夹煤层组成,含灰岩15层(一~十五灰),其中三、五、八、十下、十四灰(即徐家庄灰岩)较稳定,是煤岩层对比的标志层;
含煤15层,(4~18层煤)经勘探和采矿生产验证,6、14、16、17、18层煤为可采或局部可采煤层。
本组属海陆交互含煤沉积,与下伏本溪组整合接触,属连续沉积。
(4)二叠纪月门沟群山西组()
山西组()厚约110米,主要岩性为浅灰~深灰色砂岩,粉砂岩夹煤层组成。
含煤3层,其中2层煤是陶枣煤田范围内主要可采煤层,但在本井田范围内,大部已被冲刷缺失,只有井田西部少量2层煤,已被山家林矿开采。
与下伏太原组整合接触,过渡沉积。
(5)二叠纪石盒子组()
石盒子组()厚150~180米,平均170米左右。
岩性以灰白色砂岩、灰绿、杂色砂质泥岩、泥岩等为主。
中部夹一层绿灰色铝质岩(A层铝土矿),厚3.9米左右。
中上部偶见一厚0.1~0.5米的薄煤层。
本组为陆相沉积。
(6)第四纪临沂组()
临沂组()为含煤地层的盖层。
厚2~14米,由黄土、砂质粘土、粘土及砂、砾层组成。
含铁、锰质结核。
属第四纪冲洪积。
2)井田构造
1、井田内主要褶曲
矿区大地构造位置属于鲁西地块()鲁中隆起区()枣庄—韩庄凹陷(Ⅵ)之枣庄凹陷(Ⅴ)内。
褶皱构造:
地层走向在矿井北侧为北西~南东向,倾向南西。
在矿井南侧,地层走向渐变为北东~南西向。
倾向北西。
因而,在本矿井范围,属倾伏向斜构造,向斜轴走向近东西,且倾向西,倾角4—8°
。
两翼倾角均为4—10°
断裂构造:
该井田断裂构造不发育,在井田东北部有一洪村断层,走向52°
,倾向南东,倾角70°
,落差10~20米,到本井田已基本尖灭。
主副井东北有Z1号小断层,走向55°
,倾向南东,倾角80°
,落差3米。
井田东南部有“洪村支二断层”,走向63°
落差20~50米。
井田西侧,原邹F2断层在本矿开采中未发现。
在16、17、18层煤的南侧开采边界处,有Z2号小断层,走向80°
,倾向南东,倾角75°
,落差2.5米。
见表3-1
表3-1断裂构造统计一览表
名称
构造产状
性质
位置
备注
走向、倾向,倾角,落差
洪村断层
52°
∠75°
10~20m
正断层
矿界东侧
Z1号断层
55°
∠80°
3m
主副井东北200m处
14层煤落差大
16层煤未发现
洪村支2断层
63°
∠70°
20~50m
逆断层
主副井南300m
Z2号断层
80°
2.5m
16、16、18层煤的南边界处
在开采过程中,未发现断距大于3米的其他断层,地层产状单一,很少有波状起伏的褶皱。
本井田含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组,本井田开采可采煤层6、14、16、17、18层煤,可采平均厚度3.2m,可采含煤系数1.8%。
矿井井田属于隐伏煤田,煤田地层全部被第四系覆盖。
近几年来开采资料表明,本井田构造是一个以井田中央为向斜轴部,向西倾伏向斜构造。
就地质构造复杂程度而言,本井田属于简单类型。
2、采区163采区,为单斜构造,走向北东70度,倾角西北倾角6-8度。
本矿开采实际揭露,本采区主要断层为采区北侧洪支二断层。
走向北东85°
,倾向北西,倾向80°
,落差30-50m。
北翼161采区已有1618运巷、1618下材料巷已揭露伴生断层,断层东侧原青年三矿-270米水平石门已揭露此断层,落差50m。
第三节 煤层
一、含煤岩系及煤层
据以往地质勘探和甘霖、陶庄矿开采资料,区域含煤地层为石炭纪—二叠纪月门沟群山西组和太原组,厚度280~330m,共含煤18层,含煤系数5.5%。
山西组含煤3层,即1~3煤,其中2煤是陶枣煤田的主要可采煤层,俗称大槽煤,但在本区范围内尘灭为不可采煤层;
太原组含煤15层,编号4~18煤。
其中,厚度≥0.5m的可采或局部可采煤层有5层,即6、14煤、16煤、17煤和18煤,其中6、18层煤为不稳定,局布可采。
二、可采煤层
本区域厚度≥0.5m的可采和局部可采煤层为6煤、14煤、16煤、17煤和18煤。
各可采和局部煤层厚度变化情况详见表1-3-1。
表1-3-1区域可采、局部可采煤层特征一览表
煤层名称
煤 层
夹 石
见煤点厚度
可采范围平均厚度
稳定
程度
结构
间距
层数
两极厚
及岩性
最小-最大
见煤点个数
平均(m)
6
0.4-0.80
(0.5)
0.5
不稳定
简单
39-48
(45)
14
0.7-1.20
(0.98)
0.98
较稳定
较简单
0.05-0.1黄铁矿
泥岩
45-58
55
16
0.4-0.77
(0.55)
0.55
同上
炭质砂岩
9.6-15
13
17
0.5-0.90
(0.66)
0.66
分布
0.02-0.06
8-13
9
18
0.32-0.84
(0.5)
0.50
复杂
分层夹矸为延平巷
(1)6煤层
位于含煤层上部,三层灰岩之上7.6m,下距14层煤39-48m。
顶板为泥岩,夹薄层石灰岩厚6.9-13.8m,底板为灰色中细砂岩,厚4-8m,平均7.6m。
本层为主可采煤层之一,井田内有17点穿过该层,正常见煤10点,其他因钻探技术上没要求,未计算其该层厚度。
按点计数,可采系数为54%,按面积计算可采系数81%,全层煤厚度变异系数为30%。
煤层厚度0.4-0.8m,平均0.5m,据周边陶庄矿、肖桥煤矿、泰山东矿揭露该层煤,厚度都在0.5-0.8m之间。
本煤层结构简单,属稳定-较稳定可采煤层。
(2)14煤层
俗称小槽煤,位于太原组八灰之下约1.5-3.4m,平均2.7m,上距2煤层(本区尘灭,有层位)82.98-141.86m,平均125.00m;
下距九灰12m左右,距十上灰约55m左右。
区域为主要可采煤层,煤层厚度0.72-1.20m,平均0.98m;
该煤层多为上下两个分层,偶见三个分层,结构复杂;
下分层为主要可采煤层,夹有一层厚0.05-0.10m串珠状的黄铁矿结核,层位相当稳定,可作为14层煤的对比标志层。
顶板为黑灰色页岩及砂质泥岩,含大量植物化石和硫铁矿。
底板为黑灰色页岩及砂质泥岩,含较多的植物根部化石、少量硫化铁结核及透镜体。
局部见天然焦,岩浆岩对煤层影响不大。
(3)16煤层
位于太原组十灰之下,上距14煤45-58m,平均55m,下距17煤层9.6-15m,平均13m。
是区域主要可采煤层,厚度0.40~0.77m,平均0.52m,一般稳定在0.50~0.60m;
结构简单,含一层炭质粉砂岩夹矸。
底板大多为中粒砂岩,局部直接底板为黑灰色页岩,砂岩为老底。
在163采区内全区可见,采用见煤点3个,煤层厚度0.47~0.68m,稳定在0.50-0.55m左右;
属薄层稳定煤层。
矿采区断层北为本矿161采空区,采空区内该层煤厚度稳定在0.55m左右。
(4)17煤层
位于太原组十一灰之下,上距16煤层13m,下距18煤层9m左右。
区域内主要可采煤层,煤层厚度0.5~0.9m,平均0.66m。
煤层稳定,结构简单。
直接顶板为十一灰(局部相变为砂岩或砂质泥岩,偶有黑灰色页岩
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