煤矿设计说明书 4.docx
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煤矿设计说明书4
1矿区概述及井田特征
1.1矿区概述
1.1.1矿区地理位置及交通条件
古顺矿位于邢台市西南约38km，南部与邯郸地区武安市相接。
东距京广铁路褡裢车站25km，煤矿外运铁路专线从矿山村铁路专线权村站接轨，延伸到矿工业广场。
井田内有两条主要公路邢（邢台）—渡（渡口）、邢（邢台）—都（都党）及通向各村的简易公路，交通极为方便（如图1.1）。
图1.1古顺矿交通位置图
1.1.2矿区地形、地势及河流
古顺井田位于太行山中段东麓山前丘陵地带，地势西高东低，海拨在194.10~339.6m之间，地表起伏较大，基岩裸露面积较小，属山前冰碛台地地形。
井田内地表水系不发育，仅有中关小溪、栾卸小溪和紫牛湾小溪3条季节性小溪，均属北洺河支流，雨季时出现水流，旱季断流。
该矿区最高洪水位+114m。
1.1.3矿区气象
井田所在地区属季风暖温带半湿润气候，季节性明显，冬冷夏热。
该地区年均气温15.1℃，两极气温分别为41.2℃和-22.8℃；一般春、夏季多东南及东风，秋季多东南及东北风，冬季多东北及西北风，平均风速3.18m/s，最大风速20m/s；年均降雨量926.33mm，最大达1723.5mm；雪期一般在每年11月上旬至次年3月中旬，最大降雪厚度16cm；土壤的最大冻结深度为30cm。
1.1.4矿区地震震级及裂度
邢台地区于1966年3月8，在隆尧县白家寨发生6.8级地震，余震不断，东庞矿区距隆尧县45公里，有三级震感。
同年3月22日在宁晋县发生了7.2级大地震。
根据国家地震局、建设部发办[1992]160号文“关于发布《中国地震烈度区划图》和《中国地震烈度区划图使用规范》的通知”，邢台地区地震烈度为7度。
1.1.5矿井井田内小煤矿情况
古顺井田周边共有正在生产的小煤窑10个，分别属沙河白塔镇或武安邑城镇，详情见后古顺周边小煤矿井口坐标附表。
开采下组煤的主要集中在井田西部的刘石岗地区和井田北部的上关、新村附近以及井田东部章村井田内，开采上组煤的主要分布在井田的西部和南部。
小煤窑的非法开采和越界开采给该矿造成重大的经济损失，对安全生产构成严重威胁，另外工业广场附近分布有古小窑，开采年限及开采情况已无法考证。
1.2井田地质特征
1.2.1煤系地层
本井田的煤系地层为石炭、二叠系，其中二叠系的山西组与上、下石盒子组为主要含煤层段。
井田内二叠系含煤层段总厚734m，含煤33层，煤层总厚度为30.08m，含煤系数为4.10%，自下而上依次分为7个含煤段。
在中、下部厚约490m的一～五含煤段中，集中分布9层可采煤层，平均总厚24.11m。
其中13-1、11-2、8、6-2和1煤层为主要可采煤层，平均总厚21.14m；17-2、13-1下、7-2和4-1为局部可采煤层，平均总厚2.97m。
可采煤层主要特征详见表1-2-2。
1.2.2区域地质构造
邢台煤田位于新华夏系第二沉降带（华北平原沉降带）西部，西与新华夏系第三隆起带（即太行山隆起带）毗邻，位于前述沉降带和隆起带之间的太行山山前断裂带的东侧，属于华北平原沉降带范畴。
煤田形成后，受到我国东部中新生代多次构造运动的影响，尤其受到新华夏系的强烈改造。
邯邢煤田位于太行山东麓，华北盆地西缘。
煤田西部为太行山隆起的中南段，整体走向呈北东向展布，由赞皇隆起和武安断陷组成。
前者由太古代和少部分元古代变质岩系组成，后者主要由古生代地层组成。
古顺井田即位于武安断陷北部太行山隆起带东侧，为新生代华北盆地的西部边缘。
由于西侧太行山隆起的上升和东侧华北盆地的沉降，使邯邢煤田形成走向NNE～近SN，西边翘起，东边倾降，并具波状起伏的翘倾断块。
煤田边界断层多为走向NNE的正断层，煤田内发育有大量NNE—NE向正断层及少量NNW向正断层，组成一系列地堑、地垒和阶梯状单斜断块。
自北向南有NNE向的晋县栾城断陷（地堑）、宁晋隆尧断隆（地垒）、巨鹿邯郸断陷（地堑）及南部的邢台断陷（与太行山隆起带中的武安断陷共同构成邢台武安断陷），呈雁行状斜列展布。
煤田内褶皱构造主要分布在近东西向的隆尧南正断层以南至洺河一线。
轴向NNE，与大断层走向平行展布的背、向斜为煤田内主要褶皱构造，延伸较长，形态清晰,EW向～NW向褶皱规模小，断续出现。
地层倾角比较平缓，一般为10°～20°，局部可达30°左右。
现将煤田内对古顺井田有控制作用的区域性构造简述如下：
（1）隆尧南正断层：
展布于隆尧─南宫一带，横贯煤田中部，总体走向近EW，断层面向南倾斜，倾角55°左右，落差900～2900m。
在煤田内延伸长度约44km，将邯邢煤田分为南北两个构造单元。
其下盘（北侧）构成尧山山系，出露煤系基底奥陶系灰岩；其上盘（南侧）有煤系地层广泛赋存。
（2）太行山山前大断裂南段：
由隆尧─邢台之间的唐庄农场断层、晏家屯断层、邢台─邯郸间的百泉断层、临洺关断层等组成，总体走向NNE，唐庄农场断层走向NE。
断层面均向东或SE倾斜，落差500～1800m。
太行山山前大断裂是太行山隆起带与华北盆地的分界，在隆尧南断层以南构成太行山隆起带和华北盆地次一级构造单元──邢台武安断陷与巨鹿邯郸断陷之间的分界。
图1.2区域构造纲要略图
1.2.3井田地质构造
煤系地层总体形态为一走向近南北、倾向东、倾角多为5°～15°的反“S”型单斜构造。
其中发育有一系列宽缓褶曲和断层。
根据褶曲和断层发育特点，可将本井田划分为北部宽缓褶曲挤压区、中部简单单斜区、中南部“X”型共轭剪切区和南部单斜构造区四部分。
经综合精查地质勘探和高分辨率数字地震补充勘探，全井田共查出小陈庄背斜、胡桥子向斜、后老庄背斜和桂集向斜等次一级褶曲4个。
发现断层67条，其中正断层37条，逆断层30条，大致可分为近东西向、北西向和北东向三个断层组。
按落差大小来分，大于等于100m的13条，小于100m而大于等于50m的11条，小于50m而大于等于20m的45条，小于20m而大于等于10m的63条，小于10m的35条。
此外，尚有21个孤立断点未能组合成断层。
主要断层特征见表1-2-1。
本井田可采煤层煤质稳定，煤种单一，属中灰～富灰、特低硫、低磷～特低磷、富油～高油、高熔～难熔灰分、具较强粘结性的气煤和1/3焦煤。
可作良好的配焦和动力、化工用煤。
各主要可采煤层煤质特征见表1-2-3，煤的工业分析见表1-2-4。
本井田水文地质条件属巨厚覆盖层下多煤层、多含水层、充水因素复杂的矿床，其富水性属简单～中等，与地表水体无水力联系。
表1-2-1主要断层特征
名称
性质
走向
倾向
倾角（度）
落差（m）
延展长度
（km）
可靠性
名称
性质
走向
倾向
倾角（度）
落差（m）
延展长度（km）
可靠性
F81
正
NEE
N
60～65
>300
>4.0
可靠
FD92-2
正
NW
SW
70°
0～20
1.5
可靠
F81-1
正
NEE
N
60～65
200
≯6.0
可靠
FD92-3
正
NW
SW
75
0～22
0.5
可靠性差
F81-2
逆
NEE
S
45～50
58～270
>7.0
可靠
FD92-6
正
NW
SW
65～70
0～45
2.0
可靠
F84
逆
NW
S
30～65
15～300
>6.0
可靠
F93
正
NE
SE
75
0～26
1.9
可靠
F81-1
逆
NW
SW
50～60
33
2.0
可靠
F94
正
NWW
S
75～80
0～40
3.0
可靠
F85
逆
NW
S
50～65
12～50
5.9
可靠
F94-1
正
NW
NE
50
0～20
0.4
较可靠
F86-1
逆
NW
SW
55～65
0～140
>4.0
可靠
F94-2
正
NW
NE
30
8～40
0.5
较可靠
F85-3
正
NW
NE
25～70
35～40
2.0
可靠
F95
正
NE
SE
70
0～44
1.0
可靠
F86
正
NEE～EW
SSE～S
55～70
25～70
>12.0
可靠
F95-2
正
NW
SW
55
0～48
0.9
可靠
F86-1
正
NEE
S
50～55
0～35
1.15
可靠
F97
正
NE
SE
55～65
0～42
>4.5
可靠
F87
正
EW
S
55～75
0～70
5.6
可靠
F99
正
NE
SE
60～75
0～20
1.1
可靠
F87-1
正
NE
NW
60
0～25
1.5
可靠
F100
正
NW
NE
75～80
15～140
>6.0
可靠
F88
正
NW
SW
55～60
0～20
0.82
可靠
F101
正
NW
NE
75
0～40
0.8
可靠
F90
正
NW
NE
55～60
0～44
3.1
可靠性差
F102
正
NW
SW
60～65
0～20
>3.5
可靠性差
F90-1
逆
NW
NE
60
0～27
0.83
可靠性差
F103
正
NE
NW
60～70
50～140
>5.5
可靠
F92
正
NW
SW
65～75
0～76
3.0
可靠
FD103-1
正
NW
SW
70
0～25
0.3
较可靠
FD92-1
正
NWW
S
65
0～20
1.0
可靠
F101
逆
NW
NE
60～75
0～97
2.6
可靠
表1-2-1主要断层特征
煤层
厚度（m）
最小～最大
平均
间距
（m）
顶板岩性
底板岩性
结构
可采性
稳定性
17-2
0～4.35
0.97
泥岩和中砂岩
泥岩
简单
局部可采
不稳定
104
13-1
1.70～8.25
4.65
泥岩，局部为细砂岩
泥岩
较间接
全区可采
稳定
1
13-1下
0～1.85
0.56
泥岩
泥岩
简单
局部可采
不稳定
74
11-2
0.89～7.23
3.10
浅部为中\、细砂岩，
其它地段为泥岩
泥岩
简单～较简单
全区可采
稳定
80
8
0～5.15
2.52
古河流冲蚀处为石莫砂岩，其余为泥岩
泥岩，局部为含炭泥岩
简单
大部可采
较稳定
4
7-2
0～2.94
0.76
泥岩，局部为砂岩
泥岩，局部为砂岩
较间接
局部可采
不稳定
41
6-2
0.60～7.10
3.41
泥岩，局部为砂岩
泥岩
简单
基本全区可采
稳定
40
4-1
0～5.20
0.68
泥岩
泥岩
简单
局部可采
不稳定
83
1
1.85～11.89
7.46
砂质泥岩，部分为砂岩
砂质泥岩
较复杂
全区可采
稳定
表1-2-3可采煤层物理性质
煤层名称
颜色
结构、构造
光泽
煤岩成份
煤岩类型
其它
17-2
黑色局部
灰黑色
粉末状为主，少量块状、
鳞片状
暗淡光泽～油脂光泽。
暗煤为主，亮煤次之，夹少量镜煤条带。
半暗型为主，少量半亮型。
13-1
黑色
上部块状为主，下部粉末状为主，局部少量鳞片，片状。
弱玻璃光泽～玻璃光泽
暗煤、亮煤为主，夹镜煤条带。
半暗型～半亮型。
局部内生
裂隙发育
13-1下
黑色
块状为主，次为鳞片、片状粉末状
暗淡光泽～玻璃光泽
暗煤为主，次为亮煤，夹少量镜煤条带。
暗淡型～半暗型，少量半亮型。
11-2
黑色
块状～粉末状，少量鳞片、片状
暗淡光泽～油脂光泽。
亮煤、暗煤为主，夹少量镜煤条带。
半暗型～半亮型。
8
黑色
粉末状为主，次为块状，、片状、鳞片状
弱油脂光泽～油脂光泽
暗煤、亮煤为主，夹少量镜煤条带及丝炭。
半暗型～半亮型。
7-2
黑色
碎块、块状为主，次为粉末状
弱玻璃光泽～玻璃光泽
暗煤为主，亮煤次之，夹少量镜煤条带。
半暗型。
6-2
黑色
粉末状为主，次为块状，鳞片状，片状
弱玻璃光泽玻璃光泽少量暗淡光泽
暗煤、亮煤为主，夹少量镜煤条带及线炭。
半亮型～半暗型。
部分地区下部
煤质较上部好
4-1
黑色
块状为主，局部粉状和片状
油脂光泽。
暗煤、亮煤为主，夹少量镜煤条带和丝炭。
半暗型～半亮型。
1
黑色
粒状，粉末状为主，少量块状、鳞片状
弱油脂光泽～油脂光泽，少量玻璃光泽。
暗煤、亮煤为主，夹少量镜煤条带及丝炭。
半亮型～半暗型。
局部内生裂障发育，含黄铁矿
表1-2-4煤层煤质特征汇总表
项目
数
煤值
层
名
称
牌号
水分Mf（%）
灰分Ag（%）
灰分Ag精煤（%）
灰发份Vr（%）
胶质层厚Y（m）
粘结指数G
容重（cm3）
含硫量S（%）
含磷量P（%）
发热量Q（J/g）
Tf（%）
T2（℃）
最小～最大
────
平均（数）
最小～最大
────
平均（数）
最小～最大
────
平均（数）
最小～最大
────
平均（数）
最小～最大
────
平均（数）
最小～最大
────
平均（数）
最小～最大
────
平均（数）
最小～最大
────
平均（数）
最小～最大
────
平均（数）
最小～最大
────
平均（数）
最小～最大
────
平均（数）
最小～最大
────
平均（数）
17-2
焦煤
0.73～2.68
────
1.91（21）
17.76～32.63
────
25.10（19）
8.54～13.94
────
10.71（17）
38.33～42.84
────
39.88（17）
7～17
────
10.8（10）
71～84
────
75.4（5）
1.27～1.65
────
1.41（10）
0.25～0.82
────
0.39（16）
0.0012～0.0119
────
0.0036（6）
5309～6626
────
5936（15）
7.13～11.86
────
9.61（6）
1190～＞1500/3
────
1396（50）
13-1
气煤
0.70～2.63
────
1.52（82）
11.18～32.31
────
19.20（82）
7.40～14.07
────
9.81（80）
37.93～45.48
────
41.75（79）
8～16.5
────
11.7（68）
44.2～90
────
71.7（20）
1.24～1.55
────
1.40（61）
0.12～0.61
────
0.27（75）
0.0007～0.0988
────
0.0308（43）
5875～8435
────
6621（77）
10.2～16.99
────
13.48（24）
1205～＞1500/12
────
1388（19）
13-1下
焦煤
0.80～2.26
────
1.49（13）
21.42～35.98
────
29.46（13）
8.93～14.22
────
11.33（11）
37.96～44.52
────
41.48（11）
9～11.5
────
10.3（5）
62～74
────
68
（2）
1.25～1.56
────
1.44（9）
0.17～0.72
────
0.325（11）
0.0027～0.0033
────
0.0031（3）
4903～6384
────
5665（12）
10.0～12.34
────
10.81（8）
＞1500/3
────
＞1500（3）
11-2
1/3焦煤
1.02～2.65
────
1.76（77）
15.46～32.80
────
21.38（76）
5.55～13.41
────
8.20（75）
33.96～39.87
────
36.53（75）
6.5～13.5
────
10.2（65）
60～93
────
78.7（13）
1.33～1.60
────
1.39（43）
0.28～2.06
────
0.62（66）
0.0011～0.0446
────
0.0105（37）
5496～6746
────
6293（62）
7.51～12.34
────
9.82（16）
1285～＞1500/14
────
1303（6）
8
1/3焦煤
0.71～2.67
────
1.76（60）
12.34～30.32
────
21.35（60）
6.53～13.08
────
9.15（56）
33.15～39.53
────
36.71（56）
6.5～21.5
────
11.4（46）
35～84
────
73.7（13）
1.30～1.50
────
1.41（26）
0.12～1.01
────
0.37（50）
0.0007～0.0166
────
0.0095（23）
5445～7070
────
6253（49）
7.25～11.30
────
9.45（15）
1270～＞1500/5
────
1386（8）
7-2
1/3焦煤
0.56～2.36
────
1.59（27）
16.60～33.00
────
24.48（26）
6.98～14.64
────
9.50（26）
34.18～38.32
────
36.82（26）
9～13
────
10.8（16）
53～85
────
75.8（9）
1.35～1.63
────
1.43（14）
0.19～0.81
────
0.48（22）
0.0015～0.0057
────
0.0028（11）
5195～6732
────
5962（23）
7.98～10.30
────
9.45（5）
＞1500/3
────
＞1500（3）
6-2
气煤、1/3焦煤
0.60～3.35
────
1.61（64）
12.77～36.99
────
20.81（63）
5.89～13.85
────
9.56（62）
34.46～40.47
────
38.20（63）
10～16.5
────
12.5（50）
24.9～90
────
74.73（15）
1.24～1.55
────
1.37（25）
0.27～2.85
────
0.51（55）
0.0011～0.0100
────
0.0036（30）
4977～7118
────
6394（56）
7.5～13.02
────
11.20（15）
1325～＞1500/5
────
1426（10）
4-1
1/3焦煤
0.95～2.40
────
1.74（14）
18.97～37.39
────
27.57（13）
7.14～11.06
────
8.51（10）
33.47～37.30
────
35.73（11）
9～12
────
10.3（3）
32～86
────
78
（1）
1.29～1.52
────
1.38（4）
0.40～1.53
────
0.93（9）
0.0019～0.0032
────
0.0025（4）
4884～6428
────
5732（10）
6.60～9.38
────
8.26（3）
1480～＞1500/1
────
1490
（2）
1
气煤、1/3焦煤
0.65～2.12
────
1.41（67）
8.27～32.97
────
15.69（66）
4.37～15.22
────
7.42（66）
33.75～42.26
────
36.86（67）
10.5～20
────
14.1（63）
27.8～93
────
79.5
1.25～1.54
────
1.35（31）
0.23～4.96
────
0.903（61）
0.0014～0.0744
────
0.0109（32）
5521～7609
────
6893（62）
9.43～12.68
────
10.76（15）
1150～＞1500/2
────
1307（22）
1.3矿井水文地质特征
1.3.1地表水概况
井田范围内没有常年性地表水，季节性的小溪流有中关小溪、栾卸小溪和紫牛湾小溪。
虽然位于井田外围，但仍处于井田所属水文地质单元。
对本矿井具有间接充水意义的河流有南沙河和马会河等。
1.3.2矿区水文地质概况
本井田水文地质条件属巨厚覆盖层下多煤层、多含水层、充水因素复杂的矿床，其富水性属简单～中等，与地表水体无水力联系。
1.3.3含水层特征
本井田基岩被厚度介于224.10～576.00m之间的西北厚、东南薄的新生界松散层所覆盖。
按松散沉积物组合特征及其含、隔水性能不同，自上而下大致可分为4个含水组、4个隔水组和1个碎石层。
其中第三隔水组除在局部古地形隆起处变薄或缺失外，绝大部分分布稳定，厚度一般为30～55m，系其上、下含水层间的良好隔水层。
第四含水组在七线以北与基岩直接接触，厚度多为30～80m，系基岩含水组的主要补给水源。
底部的碎石层若与含水层接触时，有可能起到一定的导水作用。
二叠系砂岩以中、细粒为主，局部裂隙发育，一般为钙质充填，富水性弱，以储存量为主，且因间夹泥岩和煤层，含水组之间在自然状态下无密切的水力联系。
但是，若被断层切割或受采动影响而致地下水水力均衡遭到破坏时，上、下含水层之间有可能互相沟通，从而导致局部砂岩裂隙水突溃现象的发生。
石炭系太灰岩溶裂隙含水组主要由自上而下编号的13层灰岩与其间的泥岩、粉砂岩和薄煤层组成。
其中第1、3、4、5和12层灰岩分布稳定,并以第3、4和12层灰岩厚度较大。
该含水组上距1煤层较近，一般为16～20m，且灰岩水压较高，如果直接开采1煤层，必将因太灰的水压超过1煤层底板隔水层抗压强度而引发突水事故。
潘谢矿区资料表明：
奥陶系灰岩中下部岩溶裂隙比较发育，虽分布不均，但富水性弱～中等，系太灰的主要补给水源。
本井田断层带多为泥岩和粉、细砂岩碎块充填，并呈胶结状，正常情况下可起到相对隔水作用。
但是，若不同层位的含水层受断层切割而对口，且断层带又未被泥质和岩屑所充填，或受到采动影响
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