曹庄矿设计说明书-毕业论文.doc

1 矿井概述及井田地质特征1矿区概况1.1矿区地理交通位置惶庄煤矿位于裹安市以西，肥城市(原肥城县)境内。 曹庄煤矿距肥城市(原肥城县新址约8.5km，泰湖铁路横贯矿区南部，肥城车站东距京沪线泰山车站32 km；北距省城济南103 km；南距兖州117km，均有铁路、公路相通；西由泰平公路及泰临公路经黄河大桥可直通京九线聊城站及河南省，交通十分便利。1.1.2 地形、地貌曹庄井田位于肥城矿区中部，东邻杨庄井田，向西依次为大封、陶阳、白庄、查庄、国庄井田。区域为一四面中低山环绕, 向西南开口的盆地地形，四周出露的中低山，高为+300+522m，为盆地的自然分水岭。盆地中部为第四系覆盖的平原地貌，绝对高程为+70+120 m，地势由东向西南方向倾斜。曹庄井田处在北部山麓与平原过渡带，地势北高南低，绝对高程+102一+142m。1.1.3河流及水系 煤田南部康王河由东流向西南汇入汶河，境内主要有四条季节性河流，即月庄河、仪仙河、马庄河、尚古庄河由北而南流入康王河。1.1.4 气象及地震 本区地处暖温带半湿润季风性气候区，四季明显，春夏两季多东南风；秋冬两季多北风，历年最大风速19ls。历年(19581990)平均降水量为62.46 Um；19912001)平均)平均降水量673.9 m，年平均蒸发量0 年前为1846 mm，190 年一200年)为1673 nun。全年52%的降水都集中在78 月份，统计资料表明1978 年降雨量最大，为972.7um，7 月份最大降雨量达567.0 mm。为近百年未遇特大洪水，水位高于河床2，9 m(东二铁路桥下河床) 。历年极端气温。20+39.6 “ C，历年平均气温(19862001)为14.3 C ，年平均最高气温为14.6 C。区内气温呈历年增高变化趋势，由1986 年平均气温12.53 C增至2001年的14.04 C，春秋两季昼夜温差变化较大。 根据国家地震局和建设部震发办C19921160 号文 “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”，山东泰安地区的地震烈度为6度。1.1.5 本区经济状况 本矿区内有村办窑厂等小型企业，农业生产较为发达。劳动力充足，可通过招募合同制工人或临时工解决。矿区附近20m 范围内有水泥厂、砖瓦厂、沙厂、料石加工厂；木木材可在泰安大量采购。1.1.6 水源及电源 本矿的工业和生活用水水源均为奥灰水。以第四系潜水作为供水水源。 (1)宿舍区生活供水 宿舍区供水水源是奥灰水(1#水井和3#水井)。原始水位标高在+62+63 m 左右。 在井下施工水源井一眼，供水管路由井下经副井井筒到地面，一部分供工业广场用水，一部分反压井下供井下防尘用水。 (2)供水水源水质 矿井生产及生活区用水均为奥灰水，水质符合国家饮用水卫生标准。 (3)供电系统 本矿井工业广场内现有新35Kv 变电所一座，6Kv 老变电所一座。新35Kv 变电所电源一路来自肥城110Kv变电站，线路长度3.1 m，导线型号为GJ-95，简称肥曹线；另；另一回路由杨庄矿3SKV 变电所转供，简称曹杨线，导线型号为LGJ-95，线路长度1.9km，该变电站留有备用进线位置一个。老变电所现为6Kv 变电站，供电电源引自新变电所6Kv母线 1.2 井田地质特征 1.2.1井田地质构造曹庄井田位于山东省泰安市肥城煤田东部，为一以断层为主的单斜构造。地层大致倾向北，倾角0。一40，一般5一15。 地层： 本井田地层由老到新分别叙述如下（1) 二迭系（P） 厚444.04 m，下二迭统下部山西组为主要含煤地层。 下二迭统山西组 厚93.98 m，为主要含煤地层，含煤四层，主要岩性以过渡性砂岩、粉砂岩为主，有牛量粘土岩，含芦木、轮叶、鳞木、翅羊齿、苛达木、线银杏、萑羽叶、楔卜等植物化石。顶部以老1 煤层之上砂岩与下石盒子组接触，底部以4 煤层乙下砂岩与太原组接触，可采煤层有1、3 层。3 煤层为厚煤层，在井田内赋存稳定，厚忐变化不大，与丘它层对比忐易，本身即具标志意义，可作为标志层。 下二迭统下石盒子组 厚62.06m，主要岩性为紫灰、灰、灰绿色的粉砂岩为主，中下部夹有灰白色中厚层、中粗粒砂岩一一三层，不稳定，以石英长石为主，下部夹有一层赋存不稳定的薄层煤线或炭质页岩。 上二迭统上石盒子组(P2 ) 厚288 m，上部受到剥蚀，主要岩性为杂色粉砂岩、泥岩等，夹有不稳定的不纯的铝质岩以及中厚至厚层中粗粒石英长石砂岩，底部以一层厚度变化较大的砂砾岩(有时为含砾粗砂岩)与下石盒子组分界。 二迭纪后经受印支、燕山运动，使二迭系地层与上覆第四系呈不整合接触。 (2) 第四系(Q) 平均厚度为62.4 m，两极厚度22.2127.Om，南薄北厚，在靠近井田北部边界处厚度在84 5一127 Om 之问，岩性主要为砂质粘土和粘土砂砾层。上部有一一 层含水砂层与砂砰蝉丰层交竺砰层，不稳定，含水砂层单层厚度为0.911.8m。底部以不透水或微忐透水的砂质粘土层为主，有时为粘土砂砾层，厚度为4.192.7m，平均为27.2 m。 本井田内地层对比根据标志层及地层接触关系确定，地层划分对比正确。本井田内含芊地层产石炭干芒系二下二产统的山西组与上石炭统的太原组为上、下两个含煤组，总厚度248.70m, 为近海型煤系。含煤十六层，可采煤层有 、3、6、7、8、9、102、人等八等八个煤层，其中3 煤层为厚煤层，其它各层煤为薄至中厚煤层。 构造： 地层走向近东西，至井田西深部向北弯转，倾向亦由北变东，形成倾伏向斜构造。井1田东部以F23 断层为边界与杨庄矿分界。北部以F2 号断层构成井田的控制边界。中部有IcF1 断层。 褶曲： 由于北部边界断层F2 牵引所致，井田西深部地层走向弯转约90 “ ，形成一个不对称J 的倾伏向斜。其枢纽方向与F2 断层走向大致平行。轴部地层倾角较小，一般为5一10 ；靠近F2 断层一翼的地层倾角逐渐增大至40 。据揭露资料： 裙曲轴部小断层及裂隙发育，1 且走向与裙曲轴迹线大致平行或成小角度斜交，地应力较大。 断层 本井田构造复杂程度属较简单。东部断层纵横切割，构造较复杂；西部构造相对较简 单。井田内落差大于5m 的断层有3 条，对采区的正常划分有一定影响。井田内主要断层1 按其走向的延展方向，大体可分为三组： 一组为北东8一40 ，另一组为北西10一40； 其次是近走向断层。倾向断层及斜交断层较为发育，走向断层稀疏。从断层的形态上1 看，倾向断层及与地层走向夹角较大的斜交断层，一般走向平直，延伸距离长，切割较深；1 走向断层走向多呈弧线状，倾角较小，延伸距离短，切割较浅。断层两盘的相对位移规律1 走向断层多为南升北降，倾向断层及与地层走向夹角较大的斜交断层多为东升西降。大部1 分断层的断层面特征表现为水平擦痕，只有北东方向的低角度逆断层表现为垂直擦痕。 F2 号断层： 为井田北部的边界断层，正断层。落差200700 m，北升南降。走向北1 东50“左右，倾角7190，局部为逆断层。该断层北盘为奥陶系石灰岩，与井田煤1 系地层对口。由曹26钻孔在7 煤层以下穿过，由曹52 钻孔控制，并在上组煤巷道中多处打钻穿过。据现有资料综合分析： 曹26 以西对F2 断层的控制精度较局；以东的位置及产1 状等还需进一步证实。 F23 断层：为本井田东部边界断层，正断层。落差20120 m，由浅向深增大。走向北西10一40，倾角75一81。为一东升西降的倾向断层。经杨庄井田上组煤巷道多处揭露。受矿13、杨71-1、矿12 等钻孔控制。属已查明断层。 CF1 号断层： 正断层，落差0一52m。走向近东西，倾角4783 。断层带宽0.51.1 m，为断层角砾岩及糜棱岩。是一南升北降的压性走向断层。该断层仅展布在上组煤中。 水文地质： 肥城煤田位于“肥城断陷单斜自流水盆地”的北侧，四周为泰山系花岗片麻岩及寒武、奥陶系石灰岩构成的中低山，山脊为盆地的天然分水岭。大气降水一部分渗入第四系潜水含水层，一部分汇入康王河，由东向西南逞流；另一部分由煤田东、南、西部山区出露的奥陶系石灰岩溶隙中进入自流水盆地内，地下水与地表水逞流方向基本一致，从西南口泄出。其补给、迢流、排泄为一完整独立的地下水系统，丰水期为79 月，地下水高水位期在8一2 月；枯水期在26 月，地下水低水位期在37 月，正常情况下，五灰水位随奥灰同步同幅升降。曹庄井田位于煤田东部上游逵流区及滞水区中，井田内有四条季节性小河，由北向南流，注入康王河，最高洪水位同于河床底2，9 m，水流方向均与煤层及各含水层露头走向垂直；除此之外，还有因回采塌陷造成的地面积水。因受第四系底部粘土层的阻隔，所有地表水与煤系各含水层均无水力联系，对矿井的开采无影响。 含水层：第四系含水层 第四系厚22.2127m，平均62.4米，南薄北厚，上部为12层含水砂层与粘土层交互成层，单层总厚度0.911.78米，透镜状，不连续，q=0.5L/S.m，含水性中等，水位标高为+100+120m，水质为重碳酸.氯-钠.钙型，矿化度0.71g/L；第四系下部普遍发育一层隔水性良好的砂质粘土层、粘土砂砾层，总厚度4 192. 7m. 平均27.2 m，使第四系潜水与基岩含水层隔离. 山西组3 煤层顶板砂岩 以中砂岩为主，厚度S.8324.55 m，平均13.87 m，含孔隙裂隙水，日弱含水层，q-0.凹一J0：161/s.m，K-0.77一1.23m/d，水 水位标高为+103.3m，c.质大型俎碳酸：上。钠。钙型，矿矿1化度0 5 g/L 左右该含水层易于疏干，开采过程中，仅有少量的顶板淋水，不彤响矿井生产 上石炭统太原组第一层石灰岩(一灰) 厚1.652.64 m，平均2.06 m，浅部裂隙尚发育，深部不发育，口弱含水层q-0.011It-S.m，K-0.69 m/d，水位标高为+104.6 m，重碳酸一钙原型，矿化戾0.4 /1 左右。厚皮较较薄，静储量有限，且与深部强含水层无水力联系，现已疏千。 上石炭统太原组第二层石灰岩(二灰) 为e 煤层顶板，厚度1.1一3.05 m. 平均2.27m. 浅部裂隙溶洞较发诗，含水性深邰较浅部弱。属弱含水层，q=0.00270.131/S.m，K-0.144448.8nud： 水位标高为+99.3m，重碳酸-钠。钙型，矿化度0.4叽左右。因厚反较油，肿储口有限，且与深邰各含水层无水力联系，现已疏干，对矿井生产无影响 上石炭统太原组第四层石灰岩(四灰) 为8 煤层直接顶板，厚度3.628.6 m，平均S.37m. 口中等含水层，q=0.0006.00060.817/S.m，仄：0一15.896 m/d. 水位标高为+98.27 m. 水质为重碳酸-钠。钙型，矿化度.28一28一 0 36 g/1,o 四灰岩溶发育规律浅部较强深部较弱。大体上可分三个水平带：.50 m 以上为裂隙溶洞带，q=0.790.813 L/S.m，K=3.715.896 m/d：.50.300 m 水平为裂隙带，0.00060.002 t/S.m，父叫。010.03 at/d：-30 水平以下为微裂隙带，大部分钻孔冲洗液无漏失现现象。因四灰与强含水层无水力联系，故以静储量为主，而四灰本身厚度较薄，静储量不大，易于疏干。 上石炭统太原组9 煤层顶板泥灰岩 9 煤层顶板泥灰岩，沉积极不稳定，井田内仅局部赋存，含裂隙水，厄弱含水层。泥灰本身厚度较薄且分布范围小，故静水储量小，但因局部地段通过构造与五灰导旧，补给伲灰岩。 太原组11煤层顶板无名灰岩 厚0一1A7 m，平均0.95 m，上距102 煤层平均？。91 m。经井下打钻拇露。无名矢水巳较小， 一般为010 m/h，水质为重碳酸.钙。镁。钾钠型。 中石炭统本溪组第五层灰岩(五灰，又名徐家庄石灰岩)五灰厚度6.0512.68m，平均10.7m，沉积稳定，含承压溶隙水，富水性强，且通过构造与下伏奥陶系石灰岩水力联系密切，补给水源充沛，属强含水层，水位标高为61.361.6m，水质为重碳碳酸-钙.镁型，矿化度0.280.36g/L，五灰单位涌水量为q=0.002747.78L/（s.m），k=0.03336.97m/d。 奥灰 奥灰厚800 m，为强含水层，上距五灰平均15.25 m，单位涌水量q：0.076一101.01 L/S.m：0.20640.28 山山 水位为+62.35 m，水质属重碳酸-钙。镁型，矿化度0.27 叭。按岩石性质及岩溶特征， 奥灰由下而上划分为11 个含水段。奥灰顶部溶洞发育，多被黄泥充填，在奥灰顶部以下65 m 及275 m 左右为两个富水层段。奥灰在煤田以外山区有大面积出露，面积约260 m2，广泛接受大气降水的补给。补给量充沛，在构造裂隙发育地段，发育垂向裂隙补给通道，断层落差较大时可使五、奥灰间距减小，甚至对口接触，奥灰与五灰水力联系密切，为五灰补给水源。 井田主要含水层有： 第四系含水砂层及砂砾层，山西组3 煤层顶板砂岩，太原组第一、二、四层灰岩，9 煤层顶板泥灰岩及11 煤层顶板无名灰，本溪组徐家庄灰岩(五灰)，奥陶1 系石灰岩(奥灰)。 井田隔水边界及隔水层 (1)井田隔水边界： 北部以F2 断层煤柱线为界，西部以F2-1 断层为界，东部以F23 断层为界，南部至五1 灰隐伏露头为界，四周无侧向补给。 (2)隔水层：曹庄井田煤地层属于华北石炭二迭系含煤建造，为相对独立的水文地质单元，位于“肥1 城断陷单斜自流盆地”东部上游径流区及滞水区中，基岩顶部为第四系覆盖的表土层，平1 均厚62.4m，该层下部普遍发育一层隔水性能良好的砂质粘土层和粘土砂砾层，平均厚度I 27.2m，为矿井第四系潜水与基岩主要的隔水层。 井田内含煤地层中各含水层之间多为粘土岩、粉砂岩组成的隔水层，正常块段内在不受构造影响、钻孔联通及采动破坏底板隔水层厚度时，在垂向上水力联系不密切，在构造1 破坏地段，形成奥灰补给五灰的通道，水力联系密切。1.2.2 其他有益矿物 铝土矿： B 层铝土，一般厚45 m，但其质不纯，含砂量太高，埋藏太深，距煤层太远，故无1 经济价值。G层铝土含泥质或铁质太多，亦无经济价值。 粘土， 102煤层底板有一层泥岩，通常厚24 m，较稳定，距煤层近，但含砂质，是否可作耐火材料，需进一步化验。 本井田内煤中伴生元素有镲、锗、钒。稼含量0.0017一0.0098%，太原组的7、8、9、102、11煤层的平均镲含量为0.003一0.005%，一般都能达到工业品位30 g/t(0.003%)的要求，1 但由于采点少，不能圈定矿体和计算储量。锗含量除个别煤层、个别点达到10 PP1g 以上上1 外，绝大部分含量都很低；钒的含量为0.0004一0.043%，平均含量在0们0.029%之间的1 煤层有7、9、1o、11层，其它煤层在0.0005%以下。1.3 煤层特征1.3.1煤层 本井田含煤地层为 迭系山西组及石炭系太原组，总厚24870m。含煤十五层，总118 04 m，含煤系数7 25%。可采煤层有八层，总厚13 89 m。山西组厚93 98 m，含煤4 层，1可采(含局部可采)煤层有1 层，即3 层，厚5 4m 太原组厚154 72 m，含煤12 层，可采（含1局部可采)煤层有4层，即8、9、102、11层，厚6.53m。 根据不同的含煤地层，将可采煤层分为两组，山西组(1、3 层)为上组煤，太原组(6、仁18、9、102、11层) 为下组煤。山西组的1、3煤层间距为1922m，位于煤系最上部；3 1层至太原组的6 煤层间距为129.38 m；太原组的6、7、8、9、102、11煤层各层间距在2.48132 56 m 之间。 列入到能利用储量内的煤层有3、7、8、9、102等五层。由于1和6 煤层局部可采，111煤层距强含水层第五层石灰岩仅9.02 m，严重受水威胁，且局部可采，因而这三层煤列1 入暂不能利用储量。(1)、可采煤层3 煤层：厚4.59一6.40m，平均S.4m，属稳定厚煤层，结构较复杂，含夹石一一四层 煤层上部含一层0，02m 的黄铁矿化粉砂岩夹石，赋存稳定，可作为标志层进行对比, 下严1普遍有一层0.072，61m 的粘土岩或粉砂岩夹石，局部夹石厚度超过0.7m 时，可将3 煤层1 夹石以下作为一个独立分层，即32 层。32 层厚0.49一1.26m，仅井田西部有一小范围局部1 忐到可采厚度，形不成回采块段。直接顶为粉砂岩，节理发育。局部受古河流冲刷，粉砂1 岩变薄尖灭，致使老顶中砂岩或细砂岩、互层与煤层直接接触。底板为粉砂岩，上部为薄1 层粘土岩。3 煤层下距6 煤层129.38m。 厚1 03244m，平均1 78m，属稳定中厚煤层。结构简单，在煤层上部含一1 层炭质细砂岩或粉砂岩夹石，夹石一般厚0，050.44m，个别孔达到0.62m(东补97 号孔)，1 赋存较稳定。直接顶为第四层石灰岩(简称四灰)，坚硬，裂隙发育。四灰底部层理呈透镜1 状，层理面夹有煤线及泥岩，构成复合顶板(即=合顶)，大面积悬露易冒落。底板为细砂1 岩或中砂岩，其顶部为薄层粘土岩；局部底板为粉砂岩。8 煤层下距9 煤层13.57m。 9煤层： 厚0.88一2.24m，平均1.36m，属稳定中厚煤层。结构简单，局部地段煤层中1 部含有一层不连续的炭质粉砂岩夹石，厚0，050.34m。直接顶为深灰色粉砂岩，质细、1 性脆，节理发育，强度较低。局部煤层顶板为泥质灰岩。底板为粉砂岩，强度较低。9 煤1 层下距10.2 煤层2.48m。 10-2 煤层： 厚0.90一2.50m，平均1.96m，属稳定中厚煤层，结构简单，局部煤层含1一I 2 层粘土岩夹石，夹石分布无规律，夹石一般厚0.030.68 m，局部达到1.141.3m (曹I 58、东补83)，使夹石以下煤层形成自然分层(煤10-3)。直接顶为薄层煤(即10-1 煤层，1 厚00.83m)、岩构成的复合顶，层理、节理发育，易破碎，强度低。底板为灰白色粘土1 岩，塑性强，遇水易软化膨胀，强度低。10-2煤层下距11煤层8.86m。 11 煤层 厚0 35114 m，平均 0 74m，属极不稳定薄煤层，结构简单，一般不含夹1 石顶板为石灰岩或泥灰岩(简称无名灰)，局部为粘土岩或粉砂岩。底板为粉砂岩或粘土岩 经过原勘探及生产补勘，各可采煤层已基本控制。3、7、8、9、102 等5 个煤层为稳定煤层，全区可采。1 煤层为较稳定煤层，经钻孔及巷道揭露，局部范围煤厚小于早产尸度T7m，局部可采。6 煤层为极不稳定煤层，只有个别钻孔达到最低可采厚度，局部可采。1.3.2 可采煤层顶底板(1)第1煤层 上覆浅灰色粉砂岩老顶，两极厚0一10.22m，平均5.7m, 下理发亨-, 字寸，局部受古河流冲刷，粉砂岩变薄尖灭，被中砂岩或细砂岩、互层取代，致使老顶中砂岩或细砂岩、互层与煤层直接接触。上部老顶中砂岩或细砂岩、互层厚07，66 m： 较坚硬，冬咱。底板为泥质胶结粉砂岩，平均厚4.62 m，f=4，上部为灰白色粘土岩，厚0，81一2，72 m，f=3其下是中砂岩、粉砂岩。 (2)第3 煤层 煤层上覆岩层无直接顶，直接与煤层连接的为粉砂岩老顶，厚018.17m，平均4.46 m节理发育，六峋。局部受古河流冲刷，粉砂岩变薄尖灭，被中砂岩或细砂岩、互层所取L 代。上部老顶中砂岩或细砂岩、互层厚0一19.52 m，沉积不稳定。其中中砂岩平均10.41 m，细砂岩平均4.62 m。中砂岩与细砂岩较坚硬，f=6；互层f=56。底板为粉砂岩，平均厚4.32m，f=3一4，上部含薄层粘土岩，厚0.6一2.56m，f=3，以下为中砂岩、粉砂岩或互层 (3)第6 煤层 顶板为第二层石灰岩(简称二灰)，厚1.103，05 m，平均厚2.27 m，f=8。底板为砂粉1 互层，局部为细砂岩或中砂岩，平均厚2.11 m，乒一6，以下为深灰色粉砂岩，即7煤层1 的顶板，平均厚8，29m，f=3一4。(4)第7 煤层伪顶为炭质页岩，厚0，10.2m，易垮落，强度低，卜乙 直接顶为深灰色粉砂岩，厚I 4.07一17.55m，平均厚S.29m，质细、性脆，节理发育，强度较低，1：3一4。底板为互层1 或细砂岩，厚0.808.55m，平均5m，强度较低，f=34 其下是粉砂岩。局部粉砂岩1 与煤层直接接触，粉砂岩厚1，2927.08 m，f=34。(5)第8 煤层 直接顶为第四层石灰岩(简称四灰)，厚3.628.62 m，平均厚5.37m，四灰坚硬，裂隙1 发育，f=8。四灰底部层理呈透镜状，层理面夹有煤线及泥岩，构成复合顶板(即二合顶)，1厚约02m，大面积悬露易冒落。底板为细砂岩或中砂岩，其顶部为薄层粘土岩，底部过1 渡为砂粉互层。细砂岩或中砂岩厚1.28.89m，平均6.39m，较坚硬，f=56；局部底板1 为粉砂岩，厚0.77一15.75m，=3一4。 (6)第9 煤层 上覆深灰色粉砂岩老顶，厚1.2715.75m，平均7.18m，质细、性脆，节理发育，强1 度较低，f=34。局部煤层顶板赋存一层厚02.69 m 的泥质灰岩，裂隙发育，强度随厚1 度有变化，一般小于0.6 m 的含泥质较多，f=3一4, 大于0.6 m 的含泥质较少，f=6一8。底底1 板为粉砂岩，厚0.101，79m，平均0.91 m，强度较低，f=3一4。 (7)第102 煤层 直接顶为薄层煤(即101煤层，厚0一0.83 m)、岩构成的复合顶，厚2.48 m，层理、节1理发育，易破碎，强度低，f=3。底板为灰白色粘土岩，厚0.989.07m，平均2.85m，塑1性大，遇水易软化膨胀，强度低，f=3。(8)第11煤层 顶板为赋存不稳定的石灰岩或泥灰岩(简称无名灰)，厚01.47 m，平均0.95 m，卜8t1 局部为粘土岩或粉砂岩，厚0一3.07 m，卜34。底板为粉砂岩或粘土岩，厚1.878.53 m，1平均6.39m，f=3一4。I 1.3.3 煤质 (1)煤质特征 本井田煤多为中灰分煤和低灰分煤。 煤的焦油产率颇高，按其等级属富油和高油，但煤的粘结性较强，对低温干馏不利。1 煤的结焦性尚佳，能获得较多的大粒度焦块，唯机械强度较差是其缺点。 太原组煤层有很高的硫分，且脱硫困难，严重影响煤的利用。1、3 及11煤层可作炼1 焦配煤，太原组其它煤层可以其少量与多量的低硫煤配合炼焦。各煤层也可以在外热式忐1 中进行低温干馏。各煤层均可作动力用煤。发热量(Q b.ad)及粘结指数(G)为生产时期煤层煤质分析化验结果，其它煤质分析化验结果和6、11 煤层的煤质分析化验结果无新资料，仍采用精查地质报告煤芯煤样分析化验结果)田水分1、7、8、9、102煤层的水分(Mt)平均为2 9%(8 层)一4 4%(7 层)，3 煤层水分(Mad)灰分产率在5 05一38 46%之间，以7 煤层最高，其次为8 煤层。灰分产率与煤岩组分及煤层结构的复杂程度有关，以太原组煤层结构为例，7 煤层的丝质组物质含量较高，灰分也高，6 煤层与7 煤层丝质组物质含量相似，6 煤层结构简单不含夹石，7 煤层结构复杂含一层夹石，因而7 煤层灰分比6 煤层高。煤的灰分等级多为中灰分和低灰分。主要煤层各级灰分所占比例见表1 .3。 表1.3 主要煤层各级灰分所占比例级别 1 层 3层 7层 9层煤层低灰分煤（%） 42 51 48中灰分煤（%） 48 43 72 44高灰分煤（%） 10 6 28 8灰分化学成分，以S102为主，A1203次之，二者占灰分总量的60%以上，山西组煤层高达80%以上。Fe203 的含量情况 山西组煤层一般含量在5%以下，稳定少变，太原组煤层含量较高，不稳定，变化大，由1 754228%，平均含量以9煤层最高。Fe203 的含量与煤中硫分含量基本一致，在同一层煤中此规律尤为明显，以9 煤层和102煤层为例。C a O 的含量较高但不稳定，高者达15%，低者小于0.5%，各煤层中以6 层为最高。C a O 的含量似于煤层顶板有关，6 煤层和8 煤层顶板为石灰岩，C a O 的含量高于其它煤层。M g O 的含量不高，一般小于1%，SO3只在个别地点有较高的含量。灰分的可熔性 山西组煤灰熔点(ST)为12851500 C，均为高熔点灰分 太原组煤灰熔点(ST)为1195一1380 C，其中7 煤层与8 煤层为中熔点灰分至高熔点灰分，6、9、102、11煤层为高熔点灰分。可熔点与A1203 和Fe203 的含量密切相关， 一般随A1203 含量增大，灰熔点相应增高，随Fe203的含量增大，灰熔点相应降低。囵兀素成分元素含量介于气煤和肥煤之间。碳化程度，自上而下略有增高，在增高的过程中稍有波动。以基准物元素组成为准，分述如下CO 含量 在83 4588 76%之间，9 煤层、102煤层、11煤层平均含量较高在864%左右，7 煤层和8 煤层平均含量接近86%，3 层和6 层在85%左右。HO 含量 太原组煤层等于或接近6% 山西组煤层和太原组的11煤层在5 5%左右。氢含量与焦油产车(Tar.ad)基本上是相适应的。NO 含量 平均在1181 62%乙间，1煤层至7 煤层呈递增趋势，7 煤层往下大致呈下降趋势。 0 含量： 为3.65一9.48%，各层煤平均含量在6.26%(9 层)一8.05%(3 层)之间。 碳氢比，在13一162-间，通常为15。 发热量: 发热量(Q b.ad)由19.4830.68 MJ瓜9。平均发热量以6 煤层为最高，11煤层次之 71煤层和8 煤层最低。煤的发热量与灰分有关，7 煤层的灰分最高，发热量最低。 挥发分、粘结性和工业牌号: 深成变质作用在本井田内无显著表现。从挥发分来看，各煤层不是自上而下有规律1的递减，而是上、下低，中间高。山西组煤层平均39%；最低部太原组11煤层平均37%；1太原组其它煤层平均在4143%之间，以6 煤层为最高。从煤的粘结性方面看，粘结指数1(GXI、3、6、11煤层无粘结指数资料) 太原组煤层平均为91(102层)一99%(8 层)。胶质层1厚度(刀以8 煤层为最厚，平均32 m，以 煤层为界，往上和往下 值依次递减。递减。 煤的挥发分高低和粘结性强弱主要取决于煤岩组分。山西组煤层镜质组物质较少，挥1发分低，粘结性也差；太原组煤层镜质组物质多，挥发分高，粘结性强i 在太原组中， 61层、7层和102煤层丝质组物质较多，粘结性较弱，挥发分通常也较低；102煤层下部丝质1组物质比上部多，挥发分低于上部，粘结性弱于上部。上述规律也有例外，如11 煤层，煤1岩组分与太原组其它煤层无甚差异，但挥发分却较低，煤种属于气煤。 工业牌号： 山西组的1、3 煤层和太原组的6、7、11 煤层属于气煤，太原组的8、9、1102 煤层力肥煤。低温干馏佳油产:本井田煤的低温干馏焦油产率(Tar.ad)很高，1 层、3层、7层、102层及11煤层平均在111%左右，为富油煤；8 层、9 层平均在15%左右，6 煤层最高，平均达16.52%，上述三层1为高油煤。煤的焦油产率气煤低些，肥煤高些。焦油产率与元素组分的关系不明显，与煤1岩组分的关系较密切。如太原组煤层氢含量大致相等，8 煤层与9 煤层镜质组物质较多， 71煤层与102煤层丝质组物质较多，因此8 煤层、9 煤层焦油产率高于7 煤层与102煤层； 61煤层丝质组物质虽较多，但因稳定组物质高于其它煤层，焦油产率相应最高。 (2)煤的成因和煤岩特征 下二迭统山西组为内陆型煤田，煤的成因类型以腐植煤为主，泥炭聚积环境以氧化较1强烈的“干”沼泽相为主，含有大量的不透明和半透明基质及丝炭，形成了以半暗型煤为r主的煤层。3 煤层泥炭沼泽有的积水较深，还原情况较好，出现了一至二层厚达数分米的1半亮型煤。山西组煤在本井田内无煤岩资料，可参阅肥城煤田各有关地质报告。 上石炭统太原组为近海型煤田，特点是煤层层数多，厚度较薄，结构复杂。煤的成因1类型以腐植煤为主，聚煤环境以还原环境为主，即在气流不畅的覆水沼泽内聚集而成，形1成了以半亮型煤为主要类型的煤层，有的聚煤泥炭沼泽或泥炭沼泽的个别地点，较长时间1漫出水面，接受较强烈的氧化，使丝炭化组物质增加到相当多的数量，形成了半暗型的煤。1在本组内并可见到混合型的煤呈薄层状或透镜体来于腐植煤煤层中。 兹将煤岩鉴定结果综述如下 组成物质 A、镜质组：在透射光下呈橙黄红色，颜色较鲜艳，导向光性较明显。主要是透明基质体，表面较均匀，呈线理状和条带状分布。其次是较多的木煤、结构镜煤和团块状木质镜煤等，均呈透镜状分布。 B、丝质组：反射光下为白色一亮黄白色，有突起。多数是不透明基质体，呈线理状分布。其次是较多的丝炭、木质镜煤丝炭等，呈透镜状分布。 C、稳定组：透射光下以琥珀黄色为主，反射光下呈黑灰色，表面粗糙有突起。见到有小孢子、角质层、大孢子、树脂体等，并在7 煤层和102煤层中见到树皮。 结构 较规则的线理状和条带状。 矿物质 以同生矿物质为主，有粘土、黄铁矿、碎屑矿物的碳酸盐等。(3)煤的有害成分及煤的可选性田煤的有害成分A、 硫山西组煤层全硫量平均为0.6%，以低硫煤为主，次为特低硫煤，太原组煤层全硫量平均为2.2%3.3%，主要为高硫煤，次为特高硫煤，再次为中硫煤。精煤全硫量，山西组煤平均为0.6%，太原组煤层平均为1.5%2。7%， 一般情沉下，原煤全硫量高，精煤硫含量亦高。 脱硫系数 山西组煤层最大，脱硫困难；太原组煤层由0 49(11层)至0 79(9 层)，6 层I 7层及11 层脱硫较易，其它煤层脱硫困难。 硫的组分： 山西组(3 煤层) 以有机硫(So d)为主，含量平均为0 37%，占含硫量的60%；次为硫化1 芦严(Sp.d)，平均含量为 0 23%，占全硫量的37%。硫酸盐硫(Ss d)含量最少，平均含量为I 0015%，占全硫量的3%。 太平产芦受孕产、7 和11 煤层中以硫化物硫(Sp.d)为主，占全硫量的60%以上，有机1 严(So d)在8 煤层中占全硫量的70%，在9 层和102煤层中与硫化物硫相近，占全硫量的l 4严卜产区甲煤层硫含量高，有机硫的比例大，是本井田煤质的特征之-，也是致命的弱1点。由此产生的是：脱硫困难，精煤含硫量高，影响煤的利用，降低了煤的经济价值。 B、磷 原煤磷（Pd) 含量，3 煤层平均含量0.019%，个别点超过0，03%；6 层、7 层、8 煤层含1 量较低，平均在0 007%以下： 9 煤层和102煤层含量较同，平均在0 02%左右，个别占达1巳巴吁土产唧唧户主较原煤有很大降低，7层和8煤层含量在0，002%以下，9层忐i。21煤层言量在0.005%以下。从总的方面看，磷含量对煤的利用影响不大； 煤的可选性 云气胃煲呷可苎畔等罕原精查报告结论为中等至很难选。矿井生产后，根据井田内厅譬弓弩拦资料，采用中煤含量法、+0 . 邻近比重物含量法、指数法和轻中比值法，本1 井田煤的可选性等级综合评定为中等可选。1.3.4 瓦斯瓦斯含量和矿井瓦斯等级本井田属低瓦斯、高二氧化碳矿井。瓦斯含量为0.10.4%，瓦斯相对涌出量为0.18个千丫m认，二氧化碳相对涌出量为0 522 44 m认。瓦斯涌出特征是均匀缓慢地涌出，1普通涌出式。至今，尚未发生瓦斯及煤的突出。1.3.5煤的自燃、煤尘爆炸的可能性井田内3、7、8、9、10-2各煤层尘均有爆炸危险，煤尘爆炸性指数见表： 煤尘爆炸性指数表 煤层 3层 7层 8层 9层 10-2层 煤层爆炸性指数 39.72% 41.92% 43.62% 41.72% 41.59%煤的自燃：井田内7、8 煤层无自燃发火倾向。3、9、10-2自燃发火期为6一12 个月。 2 井田境界和储量2 1井田境界2.1.1井田范围 东部边界，以F23 断层与杨庄井田分界； 西部边界：西面以20475000 坐标纵线为界与大封井田相邻： 南部边界：南到11 煤层露头： 北部边界。北至F2 断层。2.1.2 开采界限 本井田含煤地层为二迭系山西组及石炭系太原组，总厚248.70 m。含煤十六层，总厚18 04 m。可采煤层有八层，总厚13 89 m。山西组厚93 98 m，含煤4 层，可采煤层有2 层，即1、3两层，厚6.26m；太原组厚154.72m，含煤12层，可采煤层有6层，即6、7、8、9、102、11 层，厚7 53mo 其中主采煤层为3 号煤层，平均厚5.4 m，其余煤层作为后期储备资源开采。故本矿井设计只针对3 号煤层。 开采上限：3 号煤层。开采下限：3号煤层以下有6、7、8、9、102、11煤层为较稳定开采煤层，作为后期储备资源开采。213井田尺寸井田的赋存状况示意图见图2，1 。井田走向长度最大6.3 km，最小3.5 km，平均4.7km； 井田倾斜宽最大4.9km，最小1.5 km，平均3.2 km； 煤层的倾角最大为15“，最小为5“，平均为10“； 由于井田煤层赋存形状不规则，无法直接计算井田面积，但根据Auto CAD查询工具，经过三次测量结果平均后得井田的水平面积约为S=15.18 m。2。2.2 矿井工业储量2.2.1储量计算基础 (1)根据曹庄井田地质勘探报告提供的煤层储量计算图计算。 (2)依据煤炭资源地质勘探规范关于化工