一、矿井概况及年度生产情况山东新查庄矿业有限责任公司位于山东省肥城市石横镇境内,西南距石横镇4.3公里,东距肥城市26公里,距肥城矿业集团有限责任公司所在地17公里,交通十分便利矿井所处周围区域为两面环山,北高南低,东高西低,向西南开阔的盆地井田处于肥城煤田西北端该井田地处北温带半湿润大陆性季风气候区,年内四季分明年平均气温为13.5℃,最高气温39.6℃(1958年6月27日),最低气温-18.5℃(1953年1月16日),最大冻土深度4.8cm年平均降雨量650mm,最高年降水量1082.7mm(1964年),最低降水量336.1mm(1989年),最大日降水量208.1mm(1973年7月)历年雨季多集中于7、8、9三个月份最大积雪深度为250mm,下雪降霜一般在每年的11月至次年的3月年平均蒸发量1738.25mm,最大蒸发量2381.1 mm(1960年),最小蒸发量1196.6 mm(2008年)本区多季节风,春秋夏三季以东南风为主,有时转北风,冬季以北风为主,年平均风力2.8级井田内主井、副井、中央风井井筒地面标高均为+73.55m,北风井井筒地面标高为+81.0m历史最高洪水位为+72.89m;井田北部(北风井处)的北大留村历史最高洪水位为+80.7m。
该矿(原查庄煤矿于2009年3月27日改制成立)由华东煤炭设计研究院设计,1960年破土兴建,1968年4月建成投产,设计能力为年产60万吨1972年与南部中高余小井合并生产,1977年产量达到132.75万吨,1988年10月煤炭部以<86>煤生字第720号文批准查庄煤矿矿井改扩建工程初步设计,设计生产能力150万吨/年,1988年动工,2003年竣工2010年生产能力复核为110万吨/年2010年实际原煤产量92.6万吨2011年1-9月份生产原煤77.2万吨,全年预计产量106万吨二、矿井灾害因素及安全开采条件(一)主要可采煤层赋存条件及储量该井田范围东以F3、F25断层,F3、F25之间以地面铁路专用线垂直划分与鑫国公司井田为界;西以F5断层为界;南上组煤至露头,下组煤以63水22、西检4、241、75水1四个地面钻孔孔口座标连线垂直划分与临沂矿业集团公司马坊井田为界;北以F1-2断层为界;东北以F7断层与白庄井田为界 采矿许可证C1000002008121120002027;有效期限:2008年12月19日至2014年4月1日;20个拐点圈定了矿井边界,井田最大东西走向长度5.6km,平均走向长度4.25km,最大南北倾斜宽度4.8km,平均倾斜宽度3.67km,井田面积15.531km2。
该区煤层均分布在山西组地层中部和太原组地层下部,含煤地层总厚度250~275m,共含煤17层,总厚度16.34m;其中可采及局部可采煤层10层(12个分层),即1、2、3Ⅰ、3Ⅱ、4、5、6、7、8、9、10Ⅰ、10Ⅱ层煤,可采煤层总厚度为15.40m目前开采煤层主要为上组煤2、3煤层,下组煤5煤层和7、8煤层局部试采(因底板承压水的影响)2煤层煤厚0~1.85m,平均0.98m,煤层在靠近F42断层处变薄至0.70m,东北部变薄、尖灭厚度变异系数39.8%,属不稳定煤层,煤层结构较简单,局部煤层中部含粘土质粉砂岩夹石一层,厚约0. 05~0.1m下距3Ⅰ层煤约0.01~12.1m,间距变化西小东大,深部北小南大2煤层直接顶板为灰色粗粉砂岩,泥质胶结,具水平层理,团块状结构,厚度0.3~6.42m,平均2.92m,直接顶之上局部有一层厚约0.1m左右的煤线,顶板平整,裂隙发育中等,基本顶为灰白色中细砂岩,钙质胶结,含暗色矿物,初跨步距7~10m,为中等稳定顶板,来压明显,初压步距10~20m,来压强度为Ⅲ级,周压步距5~10m直接底板为灰色~深灰色泥质粉砂岩,泥质胶结,含植物根部化石碎片,局部含菱铁矿结核。
3煤层在F40断层以西,306孔、荣75-1孔及98孔以北为合并区,煤厚4.50~5.00m,其它块段为分叉区,分为3Ⅰ和3Ⅱ两个分层3Ⅰ层煤分布于+10~-750m,厚1.10~4.70m,平均2.20m;可采性指数0.97,厚度变异系数28.9%,属较稳定煤层;井田内 3Ⅱ层煤分布于+10~-553m,厚0.40~3.05m,平均1.62m,可采性指数0.85,厚度变异系数32.0%,属较稳定煤层;3Ⅰ煤层和3Ⅱ煤层间距为0~20m,平均5.0m左右,西北小,东南大。
3Ⅰ煤层结构较简单,煤层下部含0~2层粘土岩夹石,厚度为0~0.4m,平均0.1m左右;3Ⅱ煤层结构复杂,煤层上部含1~2层粘土质粉砂岩夹石,厚度一般为0.2m~0.4m,夹石厚度西、南部小,东北部大;由于夹石厚度变化,井田东北部3Ⅱ层煤为三个分层,第一分层与第二分层间距为0~5.0m,第二分层与第三分层间距为0.2~1.2m,分层厚度均为0.4~1.0m3Ⅱ煤层下距4煤层平均38.0m左右3煤层顶板:在与2层煤合层区,直接顶板为灰~深灰色泥质粉砂岩,在分层区3I层煤直接顶板为灰色粉砂岩、粉细砂岩互层和灰白色中细砂岩,厚度为2.0~12.1m,平均7.9m,顶板比较平整,裂隙发育中等3Ⅱ煤层直接顶板为灰色粉砂岩、粉细砂岩互层,厚度为0~14.5m,平均5.0m,顶板比较平整,裂隙发育中等,节理发育,初跨距离5~15m,周期来压不明显,来压强度为Ⅱ级合并区3煤层底板为泥质细砂岩,其下为灰白色中砂岩,含暗色矿物分层区3Ⅱ层煤直接底板为粘土岩或泥质粉砂岩,团块状结构,组织致密,含植物化石,具可塑性,遇水变软造成支柱“钻底”,属Ⅱ类底板 5煤层分布于-70~-415m之间,区内仅在-300m水平以上局部可采,煤厚0.18~1.44m, 平均1.07m。
浅部个别钻孔煤厚1.60m~1.80m工业广场周围有较大块段不可采,属不稳定煤层,矿井南部-150m水平及-250m水平浅区域已采,-350m水平以上的,F42断层与F27断层之间的5500采区的5层煤已部分回采煤层结构简单上距4煤层为58.0~92.0m,平均72.0m左右直接顶板为深灰色粉砂岩,泥质胶结,内含泥质或碳质植物化石碎片,厚度1.0~4.0m,平均1.5m,性脆易碎,具滑面,含黄铁矿及菱铁矿结核,节理比较发育,属中等稳定顶板,节理发育,易碎;初垮步距7m~10m,为不稳定顶板;来压不明显,老顶的初次来压步距为17m~25m,周期步距9m~11m,来压强度为Ⅰ级底板为灰色至深灰色粉砂岩,上部含泥质或钙质结核,中部具水平层理,内含暗色岩屑,以石英为主,下部有完好腕足类化石,厚度4.0~20.0m,平均9.5m7煤层井田内全部可采,分布于-11~-820m,煤厚0.70~2.25m,平均1.46m,属稳定煤层,新综6勘探线以西矿井西南部-400m以浅区域已采近半,其余全为保有部分煤层结构较简单,煤层中部含一层稳定的灰褐色粘土岩夹石,厚度为0.05~0.4m,平均0.1m左右该煤层上距6煤层为12~25m,平均18.0m左右,下距四灰15.0~25.0m,平均20.0m左右。
7煤层直接顶板为深灰色粉砂岩,泥质胶结,结构致密,上部具砂粉互层,断口平坦,具水平层理,含植物化石碎片和黄铁矿,下部含菱铁矿结核及腕足类化石,厚6.0~24.0m,平均12.0m,性脆,较平整,垂直节理及裂隙发育,来压强度为一级,属中等稳定顶板基本顶板为中细砂岩,较坚硬,属Ⅲ类顶板,初垮步距为10~18m,初压步距为15~20m,周压步距为8~15m采用垮落法管理直接底板为粉砂质泥岩,厚0.95~7.82m,平均5.0m;致密性脆,强度较低,属Ⅳ类底板8煤层井田内属于全部可采煤层,分布于-32~-900m,煤厚0.73~2.98m,平均1.90m;属稳定煤层煤层结构较简单 8层煤直接顶板为灰色四灰,质较纯,厚层块状结构,下部含燧石有丰富纺锤虫化石,体型大保存完好,厚3.0~7.96m,平均5.0m ,岩性坚硬,底面凹凸不平,垂直裂隙较发肓,常常形成复合顶板或二合顶,属非常稳定顶板裂隙发育,大面积悬露不易冒落初垮距离18m~20m,为中等稳定顶板,周压步距9m~12m,来压强度为Ⅲ级一般不自行垮落,往往只缓慢下沉,采用冒落法管理顶板8层煤直接底板为灰色~深灰色粉砂岩,无层理,底板含小球状结核和带状黄铁矿,厚度为4.6~8.2m,平均6.0m,局部有薄层粘土岩,属Ⅱ类。
截止2010年12月底矿井保有资源储量12919.7万吨(见分煤层分煤类资源储量统计表)其中:储量603.5万吨 (111): 271.1万吨;(122):332.4万吨;基础储量:1411.6万吨 (111b):746.8万吨;(122b):664.8万吨;资源量:11508.1万吨 (331):5698.5万吨;(332):1211.5万吨;(333):4598.1万吨二)水文地质该井田主要含水层:第四系砂礓层、山西组砂岩、太原群第一、二、四层灰岩、九煤层顶板泥灰岩、本溪群五层石灰岩、奥陶系石灰第四系:厚7.5m~112m,平均35m,以砂质粘土、粘土质砂砾、粘土砂礓层等为主要成分,上部有含水砂礓层,富水中等,下部有22.5~30m的粘土层,具有良好的塑性和隔水性,基本隔绝了大气降水、地表水、孔隙水、裂隙水的下渗,经四十余年的开采证实,对矿井生产影响不大山西组砂岩:为2煤层、3煤层顶底板岩性,2煤层顶板砂岩厚2.0~4.5m,底板砂岩厚5.52~14.50m,平均6.84m 3煤层顶板砂岩厚2.22~20.61m,平均7.00m,底板砂岩平均厚4.80m,总厚14.54~44.41m,平均21.89m。
这些砂岩分布普遍稳定,裂隙、节理比较发育,含孔隙裂隙水,为开采2、3煤层时矿井充水的主要含水层,其中以第3煤层上部的老顶中砂岩含水较大,单位涌水量0.000093(63水20)~0.425(199孔)L/s·m水质主要为重碳酸氯化物钠钙水,局部为氯化物重碳酸钠钙水,矿化度0.41~0.902g/L水位在原始自然状态为+65.63m,对矿井充水影响不大,随采掘工程下移可自行疏干第一层石灰岩(一灰):厚1.0~3.6m,平均2.01m,富水性小,开采过程中最大水量为61.4m 3 /h第二层石灰岩(二灰):厚1.0~2.92m,平均2.0m,为6层煤直接顶板,岩溶裂隙不发育,单位涌水量为0.000093(63水20)~0.044L/s·m(西检4),开采过程中最大水量10m3/h(1984年12月2日7101机巷钻孔探6层煤厚度时,水量二天后减少为2m3 /h),可疏干,对矿井充水无大影响第四层灰岩(四灰):厚3~7.96m,平均5.5m,为8煤层直接顶板上距7煤层14.51~25.98m,平均20.6m;下距五灰25~43.38m,一般为34~36m50m水平以上,裂隙溶洞较发育,富水性较强,-50m以下,岩溶逐渐不发育,富水性也逐渐减弱,且不均一。