临矿集团田庄煤矿八采区设计说明书

1第一章矿井概况田庄煤矿位于兖州市王因镇境内，2000年试生产，设计生产能力30万吨/年，经过技术改造现为90万吨/年，采用一对立井开拓（中央并列式通风）、单水平上、下山开采。立井为提升井（3.5吨箕斗）兼作回风，副井为进风井，兼作提升矸石，运送人员、上下材料用。大巷运输采用ZK3-2型架线式电机车。全矿井现生产采区为二采区、三采区、六采区，接续采区为八采区。田庄井田东邻横河煤矿井田、北与杨村井田相接、南至辛集井田边界、西至煤层露头，开采上限为-148m。第四系防水煤岩柱为37m，矿井主采煤层为16上层煤和17层煤，煤层走向近南北。井田范围不规则，井田面积约8.5km2。新集井田西部边界为井田西边界,南北到井田边界，东部以F1断层为界。西翼东西宽2.4～3.6km,南北长6.0～6.5km，面积约22.6km2。田庄煤矿自2000年试生产以来，开采了一采区、二采区、三采区、五采区和六采区，为促进矿井继续稳定生产，需进行接续采区既八采区的开拓工作。2第二章采区概况及地质特征第一节、概况八采区位于田庄煤矿工业广场西526~1799米，地界全部在济宁市高新区王因镇境内。八采区位于六采区以西、五采区以南。南距玉皇庙村1252米、程家街1158米，雪花淀粉厂坐落于八采区西南角；西部边界紧邻雪花淀粉厂北部的原济微公路加油站；采区北端为矿井井田边界，西北边界距离官庄村110米，东北距梁家营村195米。东邻六采区6604工作面；南至-167m水平西翼水平轨道大巷和皮带大巷中间、二水平（-250m）轨道大巷与皮带大巷之间，与五采区相邻；西与十采区相邻。东西最大宽度849.5米，南北最大长度1358.7米，总面积0.98km2。八采区内地表平坦，地面有雪花淀粉厂。济南至微山的省道（原济微公路）、矿运煤路均从此区穿过。田庄煤矿废水排水沟流经地表，区内无其他水库、湖泊等水系。自里彦发电厂至兖州小马青变电站的220kv高压线，由南向北经过采区中东部。八采区位于新集井田内，1975年4月至11月，山东省煤田地质勘探公司第二勘探队进行野外勘探，1976年2月提交《新集井田精查补充勘探地质报告书》。2004年1月至5月，江苏煤炭地质物测队在新集井田完成了三维、二维地震综合勘探，编制了《山东省临沂矿务集团田庄煤矿新集井田三维、二维综合地震勘探报告》。进一步控制了16上、17煤层底板构造形态及深度，控制了第四系厚度，对奥灰顶界构造形态及深度进行了解释。2004年5月，临沂矿务局批准了该报告的勘探成果。3区内有127、鲍70两个钻孔，采区外围分布有鲍71、新8、新9、D47等6个地质勘探钻孔。历次勘查工作，查清了构造和煤层赋存情况，基本能满足生产需要。鲍71、新8、新9、D47等4个地质钻孔终孔层位在18上煤，127孔终孔层位十二层石灰岩。鲍70孔终孔层位十四层石灰岩。127、鲍70、鲍71孔封孔质量可靠，新8钻孔封孔质量按设计封孔，未取样检查。D47钻孔封孔质量不明。八采区内可采煤层有16上层煤和17层煤。区内地表全部被第四系覆盖，地表平均标高+39.84m，第四系厚度平均为136.91m，基岩露头标高一般为-97.19m；16上层煤一般埋深193～286m，17层煤一般埋深201～293m。第二节、相临区域的生产与地质情况八采区的东面是我矿正在回采的六采区，南面是未准备完毕的五采区。其他相邻区域均未开掘开采。与六采区相临位置为6604工作面。其中16上煤赋存标高-154~180m，形态为自西向东倾覆的单斜构造，17煤一般位于16上煤下6.2m。第三节、区内地层及地质构造：（一）区内地层采区内地层自上而下有第四系、石炭系上统太原组、石炭系中统本溪组和奥陶系中统。由新至老分别为：1、第四系（Q）：厚度为125.40—187.35m,平均160.24m,分上、中、下三组。上组由棕黄色粘土、粘土质砂及松散的粘土质砂、砂砾层组成。砂及砂砾层呈透镜状。该层厚度平均为50米。中组主要由粘土、砂质粘土、砂及砂砾层组成，成分以粘土为主，厚度一般在70米左右。下组由粘土质砂、砂、砂砾层组成，该层厚度一般为40米。42、上石炭系太原组（C3）：厚度45.41—147.94m，平均79.82m，由深灰-灰黑色泥岩、粉砂岩、灰色粘土岩及灰-灰绿色砂岩组成，中夹石灰岩8层和薄煤层22层，主要标志层十下灰岩，主要可采煤层为16上、17层煤，局部可采煤层为15上、18上层煤。3、中石炭系本溪组（C2）：厚度21.4--48.0m平均40.00m，由杂色粘土岩、灰色石灰岩、紫色铁质泥岩和铝土岩组成，偶夹煤线和薄层砂岩。十四灰石灰岩为乳白色含筵科和小螺化石,层位稳定，为主要标志层。4、中奥陶统石灰岩（O2）：厚度约750m，据钻孔揭露，顶部为青灰色石灰岩，质纯、夹有绿色粘土，洞穴发育。5、八采区钻探综合成果：地表平均标高39.84m，区内第四系松散层厚度平均136.91m，基岩露头标高平均为-97.19m，16上煤平均厚度1.10m，底板平均标高-186.13m；17煤平均厚度1.04m，底板平均标高-193.40m。（详细数据见下页表）5八采区钻探资料统计表孔号孔内情况八采区内钻孔八采区外围钻孔平均127鲍70鲍71新8新9D47地表标高39.6739.8839.1839.9139.6840.0139.84第四系厚度129.02131.64138.78152.50132.20137.33136.91第四系底界标高-89.350-91.76-99.6-112.59-92.52-97.32-97.1915上层煤底板深度180.56176.94202.25246.97153.51—192.05底板标高-140.89-137.06-163.07-206.96-113.83—-152.36煤层厚度0.620.960.880.640.77—0.7715下层煤底板深度207.44199.38230.55271.55181.37177.90211.37底板标高-167.77-159.50-191.37-231.64-141.69-137.89-171.64煤层厚度0.450.440.50.500.280.40.4316上层煤底板深度224.10209.52245.46286.01196.63193.60225.89底板标高-184.43-169.64-206.28-245.87-156.95-153.590-186.13煤层厚度1.190.881.091.091.231.11.1017层煤底板231.97215.22253.10293.43204.30201.00233.176深度底板标高-192.30-175.34-213.92-253.25-164.62-160.99-193.40煤层厚度1.151.031.060.830.951.21.0418上层煤底板深度237.95221.18257.91298.46208.95204.80238.21底板标高-198.28-181.30-218.73-258.55-169.27-164.790-198.49煤层厚度0.250.320.30.340.330.750.38终孔层位十二灰十四灰18上煤18上煤18下煤18上煤太原组终孔深度247.18250.14263.41300.49222.69213.02249.49封孔质量可靠可靠可靠按设计封孔，未取样检查合格质量不明7（二）地质构造八采区构造相对较为简单，区内无大型褶皱发育及其它复杂地质构造。采区中部为大致走向204°（北北西）的DFL64断层；DFL67、DFL64两断层之间是在西翼轨道巷实际揭露的落差21.5米的F八-1断层。本采区中东部为走向（北西转北西）倾向（南东东转北）的DFL65断层，及东部边界DFL67断层；除以上4条断层之外，区内还有一条物探落差0-2米的DFL66的正断层。根据五采区5602面及西翼北皮带巷、轨道巷实际揭露，在本采区西南角，有一条走向大致18°、宽2-8米不等的砂岩充填无煤带。16、17煤均受其影响。在北皮带巷17煤影响宽度竟达到了35米。据揭露情况证明无含水导水情况。如有采掘工程至此也要加强探查及防水防护。1、DFL67断层：是八采区的东部边界。正断层，落差0～28m，走向北北西，倾向北东转北东东，断面倾角70°，南起5601下顺，向东东延展长度1000m，物探控制可靠。含导水性不明，经计算，煤柱宽度30米即可。考虑物探确定的断层位置会有15米的摆动偏差，故按照西翼设计留设45米宽的防水保护煤柱。2、DFL64断层：位于采区中部。正断层，落差0～10m，走向北西，倾向南西，断面倾角70°，南起西翼轨道巷，向北东延展长度550m，物探控制可靠。含导水性不明。西翼设计中“只在断距大于15m的断层周围留设煤柱”，经计算该防水煤柱宽度不足20米，故暂留设20米宽的防水保护煤柱。3、F八-1断层：位于采区东部。走向208°，倾向118°，逆断层，落差为21.5米，-167m水平西翼轨道、皮带大巷实际揭露，揭露后，皮带大巷有底鼓现象。为防止断层导水，留设30米宽的防水保护煤柱。4、DFL65断层：位于采区中东部。该断层走向（北西转北西）倾向（南东东转北），正断层，落差0～7米，物探控制质量可靠。含导水性不明、落差较8小，根据西翼设计暂不留设防水煤柱。离断层较近时超前钻探。5、DFL66断层：位于采区东南角。在DFL65、F八-1断层之间，正断层，走向北西，倾向北东，落差0～2米，走向长度50米，物探控制质量较可靠。落差较小，根据西翼设计不留设防水煤柱。第四节、煤层区内从上到下分布的可采煤层共四层，分别为15上、16上、17、18上煤层。15上、18两层煤分别受第四系下组含水层水和下伏十三、十四灰岩水的威胁，均不能采。16上、17两层煤沉积稳定，结构简单，全区可采。1、16上煤：厚度0.88——1.33米，一般厚度1.14米,有时含FeS2结核2、17煤：厚度0.63——1.25米，一般厚度1.00米,偶含FeS2结核。3、16上、17煤层属于不易自燃煤层，瓦斯涌出量几乎为零，属低瓦斯煤层。4、煤尘爆炸指数17煤为44.06%，16上煤为47.89%，煤尘具有强烈爆炸性。5、煤尘爆炸指数过高，掘进和回采期间须欧陆七公分加强综合防尘工作。煤层煤种灰份（%）挥发份（%）硫份(%)发热量(MJ/kg)16上气煤13.4443.053.4129.117气煤12.4744.403.9029.29瓦斯涌出量及其它特征瓦斯二氧化碳采区、工作面瓦斯最大相对涌出量（m3/t）有无高瓦斯区煤层自燃发火期（月）煤尘爆炸指数（％）全矿井鉴定等级全矿井鉴定等级相对量（m3/t）绝对量（m3/min）相对量（m3/t）绝对量（m3/min）0.0000.000低2.74.68低0无属不易自燃煤层16煤47.8917煤44.0610第五节、煤层顶底板1、16上煤层及顶底板16上煤层：位于太原组下部主要含煤段的上部。上距15上煤40m左右，下距17层煤3.79～13.60m，一般为6.2m左右，距奥灰58.70～72.91m。平均54.7m。间距稳定。16上煤厚度为0.88～1.23米，平均1.10米，煤厚变异系数12%，煤层结构为简单，含夹石1～3层，厚度为0.1～0.3m。16上煤层为稳定可采煤层。直接顶为石灰岩(十下)，厚3.83～5.87m，平均5.50m，致密、坚硬，裂隙较发育。石灰岩强度指数为50.54～88.60MPa，抗压强度20.20～152.80MPa，普氏硬度8.91，RQD77%。底板主要为泥岩厚0.65～2.37m，偶有粉砂岩或中砂岩。泥岩强度指数28.20～45.26MPa，抗压强度23.3～81.6MPa。吸水率3.65，具有膨胀性。2、17煤层及顶底板17层煤：位于太原组下部，下距太原组底界平均19.98m，距奥灰51.13～67.96m，平均47.3m。厚度0.83～1.20米，平均1.04米。煤厚变异系数16%。属较稳定煤层。第17层煤为全区稳定的可采煤层。直接顶板为第