济阳矿井一采区设计

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1、济济阳阳矿矿井井一一采采 区区设设计计说说 明明 书书新汶矿业集团公司设计研究院二六年十一月济阳矿井一采区设计说明书济阳矿井一采区设计说明书工程编号： JYS0669建设规模： 0.45 Mt/a院院 长长 范振忠范振忠总工程师总工程师 程可明程可明院院 审审 查查 郭智勇郭智勇项目负责人项目负责人 汪轶平汪轶平参加设计人员名单参加设计人员名单专业姓 名职 称汪轶平工程师矿 建陈瑞峰高级工程师曹风云工程师机 电魏少杰高级工程师张树军高级工程师机 制董峪生高级工程师打 字秦秀英助理经济师郭智勇高级工程师焦玉新高级工程师程可明高级工程师院审查范振忠高级工程师目目 录录第一章 采区概况 .1第二章

2、地质特征及水文地质 .2第三章 煤层赋存条件及开采技术条件 .11第四章 储量计算 .13第五章 采区巷道布置 .14第六章 采煤方法及回采工作面 .19第七章 采区生产系统 .24第八章 供电系统 .35第九章 安全技术措施 .61第十章 技术经济指标及工程量和设备 .681第一章第一章 采区概况采区概况一采区位于井田东部，东至 F3断层，西至工广安全煤柱，南至李家断层，北至井田勘探边界，东西走向 15001600m，南北宽600700m，面积约 20.986km2，为单翼采区。采区内有可采煤层 2层，分别为煤 5 和煤 7。一采区煤层倾斜长度 600700m，按 150m 面长平行李家断层

3、布置三个综采工作面，采区开采边界与李家断层和 F3断层均留有100m 的断层防水煤柱。采区对应地表为农田和村庄，地面标高+22+27m，地势平坦，局部地势低洼，雨季易积水。地面有前街和解家营两村庄位于采区的东部和南部，煤层埋深 452565m，平均埋深 509m。区内共有 4个钻孔，分别为 8A-1、9-2、9-3、10-2 号。钻孔资料为部分取芯与测井相结合，资料可靠。区内钻孔均封孔合格。2第二章第二章 地质特征及水文地质地质特征及水文地质1、地层济阳井田为全隐蔽的华北型石炭二迭系海陆交互相煤田。采区内地层自下而上为奥陶系石灰岩、石炭系本溪组和太原组，二叠系山西组和石盒子组，第三系明化镇组，

4、第四系平原组。主要含煤地层为太原组和山西组。现分述如下：1.1、煤系地层基底奥陶系中下统（Q1+2）：以厚层状石灰岩为主，夹白云质灰岩、泥灰岩、豹皮灰岩、竹叶状灰岩及泥岩，厚约 800m。1.2、煤系地层1.2.1、 上石炭统太原组（C3）：为本采区主要含煤地层，可采煤层为煤 7，岩性以粉砂岩为主，次为砂岩、泥质岩，夹一灰和6、7、8 层煤，组成一煤组。其中一灰顶板灰黑色海相泥岩厚510m，发育稳定，可做为辅助标志层。1.2.2 、二迭系下统山西组（P ）：为本采区主要含煤地层，厚1188.00113.70m，平均 95.53m。为陆相含煤沉积，岩性主要以中细粒砂岩为主，次为粉砂岩、粘土岩。本

5、组共含煤 5 层（第 15 层） ，其中可采或局部可采者 3 层（第 1、4、5 层） 。本组地层中燕山期岩浆活动较强烈，一般侵入第 3 层煤附近，局部侵入第 4、4-1 层煤层附近，对煤层稳定性及煤质有一定影响。本组底部以第五层煤底板灰白色中细砂岩底板为界与太原组整合接触。1.2.3、二迭系石盒子组（P P ）：为干燥陆相沉积，不含可21123采煤层；残厚 0209.57m，平均 74.18m。井田内南部遭受后期剥蚀，向北部厚度增大。中上部岩性以紫红、灰绿、灰黄及花斑状杂色粘土岩为主，底部渐变为灰至深灰色泥岩、粉砂岩、夹灰白、灰黄色中、粗粒砂岩。本组底部以一层中厚层状白色中细砂岩底部与山西组

6、整合接触。本层砂岩厚 2.3529.95m，平均 10.41m；下距第一层煤 16.9544.61m，平均 29.36m，发育较稳定，可作为辅助标志层。1.3、煤系上覆地层1.3.1、新第三系上统明化镇组（N2）：全区稳定发育，厚97.05278.90m，平均 202.44m，厚度变化较大；除 64#孔附近偏薄外，区内一般南部煤层露头附近厚度薄，北部厚。岩性以杂色粘土岩为主，夹薄层粉细砂层，半固结，较松散。底部一般发育灰白色钙质粘土和半胶结砂岩，硬度稍大，与下伏煤系地层呈不整合接触。1.3.2、第四系全新统平原组（Q）：厚 98.60170m，平均124.50m，厚度较稳定。上部为黄河近代淤积

7、粉砂土、黄土及砂质粘土；中下部以砂质粘土和粘土为主，夹砂层数层；颜色以棕褐、黄褐、灰黄色为主。底部有时发育砂砾层，松散未固结，与下伏地层呈不整合接触。2、地质构造2.1、褶曲构造本采区在单斜基础上发育了次级褶曲或波状起伏，使局部地层走向发生变化。褶曲轴走向一般为 NEE近 EW 向，与主要断层走4向基本一致。2.2、断裂构造本采区断裂构造较发育，均属高角度正断层，共有 6 条断层，现分述如下：2.2.1、FL 李家断层为采区的南边界，走向为北东东向，倾向南，倾角 70，区内延展长度约 1500m。落差约为 16030m。本断层有 17 条地震测线控制，并有 4-2#、5-1#、8A-1#、9-

8、2#、10-2#钻孔控制北摆，6-2#、6A-1#、7-2#、8-2#钻孔控制南摆，属查明断层。2.2.2、DF21 断层为采区的北边界，走向为北东东向，倾向南南西，倾角 70，区内延展长度约 450m。落差约为 4260m。有 8-3#钻孔控制北摆，属初步控制断层。2.2.3、F3 断层为采区的东边界，走向近南北，倾向东，倾角 70，区内延展长度约 450m。落差大于 500m。区内有 5 条地震测线控制，2 盘层位清楚，并有 10-2#钻孔控制内摆，11-2#钻孔控制外摆，属基本查明断层。2.2.4、FS7 断层位于采区西部，正断层，走向东，倾向南，倾角 70，区内延展长度约 100m。落

9、差 010m。2.2.5、SF14 断层位于采区中部，正断层，走向东，倾向南，倾角 63，区内延5展长度约 200m。落差 04m。2.2.6、SF11 断层位于采区东部，正断层，走向北东，倾向南南西，倾角 63，区内延展长度约 360m。落差 015m。3、水文地质特征采区位于黄河以北的冲积平原内，地势较低平，局部地势低洼，易积水。黄河从采区东南约 1000m 处流过，为本区第四系含水层的重要补充水源。3.1、含水层3.1.1、 第四系砂砾层本井田第四系松散层为黄河古河床及河滩冲积、淤积所形成，总厚 98.60170.00m，平均 123.47m。上部以近代淤积的黄土、粉砂土、砂质粘土为主，

10、中下部以古代淤积的粘土、砂质粘土为主，夹砂层和砂砾层，总体透水性良好。其中砂层和砂砾层为良好的含水层，接受地表水和大气降水补给，单层厚度一般 0.52m，总厚2060m。据水文地质调查和动态观测资料，第四系潜水位埋深24m，季节性变化 12m；潜水含量丰富，补给循环条件较好，单井涌水量一般不小于 90m3/h。根据 4-1#钻孔抽水试验资料，单位涌水量（q）0.715L/s.m，渗透系数(K)0.4207m/d，影响半径181.47m，水质类型为 SO4CI(KNa).Mg 型水，矿化度5.20g/m3。属富水性中等的孔隙潜水承压水含水层，上部径流补给循环条件较好，下部较差。本井田第四系下距第

11、 1 煤层 236.55466.98m，平均 320.57m(30)，6中间隔有第三系和石盒子组粘土岩隔水层，属间接充水含水层，对煤层开采无直接影响。3.1.2、 第三系砂砾岩本井田第三系总厚 97.05278.90m，平均 202.44m。以半胶结粘土岩为主，夹半胶结粉细砂岩或砂砾薄层。含水砂砾岩层单层厚度一般 0.53m，总厚 1030m。本区仅 6-5#钻孔在第三系砂砾岩中钻进时（孔深 310.58m)发生 1 次泥浆全泵量漏失现象，最大漏水量大于 4.17Ls，稳定水位 1.50m。根据 4-1#钻孔抽水试验资料，水位标高 20.30m，单位涌水量(q)0.0593L/s.m，渗透系数

12、(K)0.1566m/d，影响半径 116.29m，水质类型为 SO4CI(KNa).Mg.Ca型水，矿化度 3.40g/m3。属富水性弱的裂隙承压含水层，径流补给循环条件不良。本井田第三系下距第 1 层煤 20.22238.09m，平均 123.19m(30)，中间一般隔有石盒子组和山西组粘土岩、粉砂岩等隔水层，煤层开采冒裂带影响不到该层，属间接充水含水层，对煤层开采无直接影响。但在井田浅部第三系与煤系地层以及徐、奥灰呈不整合接触，在剥蚀面附近与煤系各含水层有一定的水力联系，成为矿井的直接充水含水层，可能对煤层开采产生直接影响，生产中必须留足防水煤岩柱。根据精查勘探资料，第三系半胶结粘土岩吸

13、水性强，钻孔钻进中易缩径，隔水套管下入后很快即无法提出，说明第三系地层总体为良好隔水层，富水性差。3.1.3、 石盒子组砂岩本井田石盒子组残留厚度 0209.57m，平均 74.13m，岩性以杂7色粘土岩为主，夹粉砂岩、砂岩。其中砂岩约占 30%左右，单层厚度一般 25m，岩性一般以细砂岩夹粉砂岩为主，局部为中粗砂岩。本井田石盒子组南区大部遭受剥蚀，但在保存地段，钻孔钻进中却时有漏水现象。根据 7-2#孔煤系含水层（包括石盒子组砂岩漏水点）抽水试验资料，单位涌水量（q）为 0.0427L/s.m，渗透系数(K)为 0.0596m/d，影响半径 75.24m，矿化度 3.40g/m3，故本含水层

14、应属富水性弱的裂隙承压水含水层，径流补给循环条件较差。石盒子组下距山西组第1 层煤 17.5044.61m，平均 29.36m，中间隔有多层粘土岩、粉砂岩隔水层，为煤层开采的间接含水层，对矿井充水影响较小。但根据钻孔漏水情况分析，在砂岩发育地段，特别是在构造破碎、裂隙发育处仍具有一定的含水性，井巷工程揭露时应采取必要的防治水措施，确保安全生产。3.1.4、 山西组砂岩本区山西组总厚 88.00102.30m，平均 94.92m。其中砂岩约占40%左右，单层厚度一般 215m，总厚 3040m；主要有第 1、4层煤老顶厚度较大。但大部分粉细砂岩粘土矿物含量较高，裂隙不发育，含水性差；仅部分中粗砂岩节理、裂隙发育，具有一定含水性。据袁庄井田抽水试验资料，单位涌