袁店一礦1.8mta新井設計

目錄1 井田概況及礦井建設條件81.2 礦井外部建設條件及評價111.3 礦井資源條件122 礦井資源/儲量、設計生產(chǎn)能力及服務年限412.1 井田境界413礦井工作制度、礦井設計生產(chǎn)能力與服務年限454 井田開拓464.1 井田開拓464.2礦井基本巷道564.2.1井筒564.2.2 井底車場及硐室574.2.3 主要開拓巷道585準備方式采區(qū)巷道布置705.1 煤層的地質(zhì)特征705.1.1 采區(qū)位置及形狀面積705.1.2 采區(qū)煤層特征705.1.3 煤層頂?shù)装鍢?gòu)造情況70根據(jù)該礦技術(shù)部提供的地質(zhì)報告，煤層的頂?shù)装迩闆r如下：705.1.4 水文地質(zhì)715.1.5 地質(zhì)構(gòu)造715.2.1 準備方式的確定725.2.2 采區(qū)巷道布置735.2.3 采區(qū)準備巷道745.2.5 帶區(qū)內(nèi)巷道掘進方法795.3 帶區(qū)車場選型設計806 采煤方法826.1 采煤工藝方式826.1.1 采煤方法的選擇826.1.2 回采工作面特征及參數(shù)826.1.3 回采工藝836.1.4 工作面設備配套選型846.1.5 各工藝過程注意事項896.1.6 工作面端頭支護和超前支護906.1.7 正規(guī)循環(huán)作業(yè)及主要技術(shù)經(jīng)濟指標916.1.8 綜合機械化采煤過程中應注意的事項956.2 回采巷道布置966.2.1 回采巷道布置方式966.2.2 回采巷道參數(shù)967 井下運輸997.1 概述997.1.1 礦井設計生產(chǎn)能力及工作制度1007.1.2 煤層及煤質(zhì)1007.1.3 運輸距離和貨載量1007.1.4 礦井運輸系統(tǒng)1007.2 采區(qū)運輸設備選擇1017.2.1 設備選擇原則1017.2.2 采區(qū)設備選型及能力驗算1027.3 大巷運輸設備選擇1037.3.1 主運輸大巷設備選擇1037.3.2 輔助運輸大巷設備選擇1037.3.3 運輸設備能力驗算1068 礦井提升1078.1 概述1078.2.1 主井提升1088.2.2 副井提升1099 礦井通風及安全技術(shù)1119.1 礦井通風系統(tǒng)的確定1119.2. 礦井通風系統(tǒng)的基本要求1119.2.2 礦井通風方式的選擇1119.2.3 礦井通風方法的選擇1139.2.4 采區(qū)通風系統(tǒng)的要求1139.2.5 帶區(qū)、采區(qū)通風方式的選擇1149.2.6 工作面通風方式的選擇1149.3 礦井風量計算1159.3.1 通風容易時期和通風困難時期采煤方案的確定1159.3.2 各用風地點的用風量和礦井總用風量1189.3.3 風量分配1219.4 礦井阻力計算1229.4.1 計算原則1229.4.2 礦井最大阻力線1239.4.3 計算礦井摩擦阻力和總阻力1239.4.4 礦井總風阻和總等積孔1259.5 選擇礦井通風設備1269.5.1 選擇礦井主要通風機1269.5.2 電動機選型1299.6 安全災害的預防措施1309.6.1 預防瓦斯和煤塵爆炸的措施1309.6.2 預防井下火災的措施1319.6.3 防水措施13110 礦井基本技術(shù)經(jīng)濟指標1321 井田概況及礦井建設條件1.1 井田概況1.1.1交通位置袁店一井位于安徽省濉溪縣與渦陽縣的交界處，在袁店集附近，行政區(qū)劃屬于濉溪縣和渦陽縣。本礦井位于淮北平原中部，陸路交通較為便利，北西約10km處有濉阜鐵路的青疃站，東50km處有京滬鐵路的宿州站；203省道（淮北六安）及合（肥）徐（州）高速公路從井田東部穿過，區(qū)內(nèi)縣鄉(xiāng)公路網(wǎng)縱橫交錯，與干線相連可達全國各地。因此，本區(qū)地理位置優(yōu)越，交通運輸方便，礦井具備鐵路、公路運輸條件。交通位置見圖1-1-1。1.1.2地形地貌井田位于淮北平原中部，區(qū)內(nèi)地勢平坦，地面標高26.3829.788m，一般28m左右。1.1.3地面水系袁店一井西側(cè)有渦河，水流終年不斷，可航行機帆船。南側(cè)有北淝河，經(jīng)曹市集向東南流去，屬季節(jié)性河流。東北側(cè)有澮河。渦河、澮河、北淝河均注入淮河，屬淮河水系。袁店一井區(qū)內(nèi)沒有大的河流，僅有曹青河、殷陽溝、青龍溝、鳳凰溝等縱橫交錯，大小不一的人工溝渠，它們均受大氣降水補給，每年7-9月份雨季，河水位較高，流量較大，局部漫及地表，每年10月至次年3月枯水季節(jié)，水位較低，干旱嚴重時甚至斷流。1965年7月15日澮河最大洪峰流量為865，最高洪水位標高為28.34m。據(jù)臨渙水文站觀測資料20002005年澮河流量為0437m3/s，水位標高為20.3626.51m。1.1.4氣象特征本區(qū)屬季風暖溫帶半濕潤氣候，春秋季多東北風，夏季多東東南風，冬季多北西北風。平均風速為3m/s，最大風速可達18m/s。平均氣溫為14.4，最低氣溫（1988年12月16日）為-10.9，最高氣溫(1988年7月8日)為40.3。年平均降雨量為834mm，雨量多集中在七、八兩個月。無霜期為208-220天，凍結(jié)期一般在十二月上旬至次年的2月中旬。1.1.5地震情況根據(jù)安徽省地震局1996年編制出版的安徽地震烈度區(qū)劃圖，本區(qū)屬于4-6級地震區(qū)，地震動峰值加速度值為0.05g，地震基本烈度值為度區(qū)。1.1.6地區(qū)經(jīng)濟概況淮北市是安徽省的省轄市，地處蘇魯豫皖四省交界、淮海經(jīng)濟區(qū)腹心，市轄一縣三區(qū)：濉溪縣、相山區(qū)、杜集區(qū)和烈山區(qū)，總面積2741km2，人口213.7萬人。淮北市礦產(chǎn)資源蘊藏量較為豐富。目前，已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)56種，礦產(chǎn)地488處，其中大型礦產(chǎn)地20處，中型礦產(chǎn)地13處，小型礦點455處。在查明儲量的16種礦產(chǎn)中，煤、鐵、銅、金、水泥用灰?guī)r、高嶺土儲量分別居全省第2、4、6、2、6、1、位。其中，煤炭資源最具優(yōu)勢，遠景儲量350億t，工業(yè)儲量80億t?；幢钡V區(qū)儲量豐富、煤種齊全、煤質(zhì)優(yōu)良、分布廣泛、礦床規(guī)模較大、綜合效益凸現(xiàn)，已成為我國重要的煤炭和精煤生產(chǎn)基地。2008年以來，全市上下按照市委、市政府“推進科學發(fā)展，加快城市轉(zhuǎn)型”的總體要求，緊緊圍繞年初制定的各項目標任務，努力克服全球金融危機對我市經(jīng)濟社會發(fā)展帶來的不利影響，積極落實國家各項宏觀調(diào)控政策，扎實推進城鄉(xiāng)一體化建設，大力實施工業(yè)強市戰(zhàn)略，不斷加大招商引資和固定資產(chǎn)投資力度，國民經(jīng)濟運行呈現(xiàn)開局平穩(wěn)、逐月回升、整體向好的發(fā)展態(tài)勢。全年實現(xiàn)生產(chǎn)總值350億元，比上年增長14.5%；規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)完成增加值183億元，增長20.1%；完成固定資產(chǎn)投資204億元，增長35%；社會消費品零售總額88.7億元，增長22.5%；財政收入43億元，增長20.6%；城鎮(zhèn)居民人均可支配收入12850元，增長10.4%；農(nóng)民人均純收入4100元，增長21.5%，綜合經(jīng)濟實力邁上了一個新臺階。1.1.7礦區(qū)開發(fā)史淮北煤田在經(jīng)歷五十多年的開發(fā)建設后，現(xiàn)有生產(chǎn)礦井27對，其中濉肖礦區(qū)17對，宿縣礦區(qū)5對，臨渙礦區(qū)5對。按隸屬關系分：皖北煤電集團所屬的礦井有8對，淮北礦業(yè)集團所屬的礦井有19對。袁店一井位于臨渙礦區(qū)。臨渙礦區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井8對，分別為臨渙、海孜、童亭、孫疃、五溝、界溝、任樓和許疃煤礦；在建礦井2對，分別為楊柳和青東煤礦。本井田的北側(cè)已建有臨渙煤礦，設計生產(chǎn)能力180萬t/a，1985年12月投產(chǎn)。本井田的東北側(cè)已建有童亭煤礦，該礦1989年12月投產(chǎn)，2002年達到設計生產(chǎn)能力90萬t/a。本井田東部已建有五溝煤礦，設計生產(chǎn)能力為60萬t/a，2007年投產(chǎn)。1.1.8地面已有建（構(gòu)）筑物及設施根據(jù)當?shù)剀娛隆⑽奈锏裙芾聿块T出具文件，井田內(nèi)無文物古跡、自然保護區(qū)、軍事防務區(qū)、油氣管道、油汽井設施、水庫。1.2 礦井外部建設條件及評價1.2.1運輸條件本礦井位于淮北平原中部，陸路交通較為便利，北西約10km處有濉阜鐵路的青疃站，東50km處有京滬鐵路的宿州站；203省道（淮北六安）及合（肥）徐（州）高速公路從井田東部穿過，區(qū)內(nèi)縣鄉(xiāng)公路網(wǎng)縱橫交錯，與干線相連可達全國各地。本區(qū)地理位置優(yōu)越，交通運輸方便，礦井具備鐵路、公路運輸條件。1.2.2電源條件淮北礦業(yè)（集團）有限責任公司已和安徽省電力公司淮北供電公司達成袁店一井供電協(xié)議。本礦井供電電源接自井田東北部約11.5km的220/110/35kV楊柳變電所。該變電所兩臺主變?nèi)萘繛?20MVA，兩路電源分別引自淮北一電廠及二電廠，可為袁店一井提供可靠電源。1.2.3水源條件本區(qū)新生界含水層埋藏淺。新生界松散層一含分布穩(wěn)定，水質(zhì)較好，富水性較強，開采條件簡單。區(qū)內(nèi)灌溉機井多開鑿于此層內(nèi)，水量3050m3/h，一含水可作為該井田工業(yè)和生活飲用水的水源。二含水質(zhì)較好，各項指標均能滿足生活飲用水標準，可以作為供水水源。礦井水源供應充沛。井上下消防灑水等工業(yè)生產(chǎn)用水采用處理后的井下排水。1.3 礦井資源條件1.3.1地層袁店一井及其鄰近煤礦均未見基巖裸露。經(jīng)鉆探揭露，新生界松散層下伏地層自上而下分別為二疊系的上石盒子組、下石盒子組和山西組；石炭系的太原組、本溪組；奧陶系的老虎山組馬家溝組。地層自下而上為：1、奧陶系（O2lO1m）揭露厚度2.5413.16m。巖性為灰褐色、灰棕色、淡肉紅色厚層狀石灰?guī)r，微晶結(jié)構(gòu)，致密性脆，裂隙發(fā)育，質(zhì)不純，具豹皮狀構(gòu)造，頂部見少量黃鐵礦結(jié)核。2、石炭系（C）（1）中統(tǒng)本溪組（C2b）井田內(nèi)無鉆孔揭露。據(jù)鄰區(qū)五溝礦資料，揭露最大厚度23.83m，巖性為：灰白色、紫紅色鋁質(zhì)泥巖，富含鋁質(zhì)，致密性脆，含少量菱鐵鮞粒；灰到深灰色細粉砂巖，含較多泥質(zhì)，見黃鐵礦結(jié)核分布不均，頂部含細砂質(zhì)，具明顯的薄層理。與下伏奧陶系呈假整合接觸。（2）上統(tǒng)太原組（C3t）井田內(nèi)無鉆孔系統(tǒng)揭露，06-08、06-19、06-17、04-46等孔分別揭露到3-4灰，揭露最大厚度38.99m；06-13、06-26、06-13等孔穿過斷層揭露太原組中下部地層分別為46.03m、58.43m、46.33m。據(jù)區(qū)域資料總厚度為132.40m。巖性以淺灰色石灰?guī)r為主，次為深灰色泥巖、粉砂巖和少量砂巖。石灰?guī)r總厚70.53m，占本組地層總厚度的53%。石灰?guī)r大多富含動物化石，其中二四灰含燧石結(jié)核。本組地層含石灰?guī)r12層，中下部各層石灰?guī)r之下發(fā)育有薄煤層，含煤610層，總厚3.12m。煤層薄而不可采。頂部一灰，淺灰色，方解石晶體粗大，富含動物化石，薄而穩(wěn)定，是本井重要的對比標志層。與下伏本溪組呈整合接觸。3、二疊系（P）本系地層厚度較大，雖然各巖層相變頻繁，巖性厚度變化較大，但全系總厚度變化不大，在物質(zhì)沉積速度上表現(xiàn)出互為補償。（1）下統(tǒng)山西組（P1s）山西組下界為太原組第一層灰?guī)r之頂，上界為鋁質(zhì)泥巖之底，厚72133m，一般93m左右。由砂巖、粉砂巖、泥巖和煤層組成。含10、11兩個煤層組，其中10煤層為本區(qū)的主要可采煤層。根據(jù)巖性特征分述如下：下段：下自太原組第一層灰?guī)r頂，上至10煤層。下部為深灰色粉砂巖或泥巖，局部相變?yōu)榧毶皫r，厚度穩(wěn)定，底部普遍發(fā)育有菱鐵質(zhì)結(jié)核，具薄層狀水平層理；上部為灰色細砂巖，常發(fā)育泥巖線理或相變?yōu)樯澳嗷?，具緩波狀水平層理，層面多含炭屑及云母片，具底棲動物通道。上段：?0煤層至本組頂界。下部以淺灰灰顯綠色中、細粒砂巖為主，常見粉砂巖、泥巖和煤包裹體，可見沖刷痕跡，發(fā)育交錯層理，水平層理；上部以灰色泥巖、粉砂巖為主，夾少量細砂巖，部分泥巖稍含鋁質(zhì)。與下伏地層呈整合接觸。（2）下統(tǒng)下石盒子組（P1x）本組下界為鋁質(zhì)泥巖之底，上界為K3砂巖之底，厚度210300m，一般237m左右。含4、5、6、7和8五個煤層（組）。下部（自鋁質(zhì)泥巖之底至5煤組頂界）：為下石盒子組主要含煤段。為灰色細粒砂巖，含少量云母。67煤組之間砂巖含菱鐵質(zhì)鮞粒，顯示交錯層理和槽狀層理，鈣質(zhì)和硅質(zhì)膠結(jié)；78煤組之間的砂巖以互層狀或灰色厚層狀構(gòu)造為特征。泥巖和粉砂巖為灰黑色深灰色。底部鋁質(zhì)泥巖：質(zhì)不純，含Al2O33438%，灰白色，含紫斑，塊狀結(jié)構(gòu)，厚度不穩(wěn)定，09.55m，平均3.80m。為本區(qū)良好的對比標志層。上部（自5煤組頂界至K3砂巖底界）：砂巖約占30%，大都為灰白色，厚層狀構(gòu)造，具斜層理。泥巖和粉砂巖中鮞狀結(jié)構(gòu)特別發(fā)育，局部有紫斑狀。與下伏地層呈整合接觸。（3）上統(tǒng)上石盒子組（P2s）自K3砂巖底界至平頂山砂巖底界，厚約540580m，一般厚約565m。含1、2和3煤層（組），其中32為主要可采煤層。該組地層特點為含雜色泥巖和灰綠色砂巖。下部（自K3砂巖底界至1煤層（組）頂界），厚約275m，砂巖約占20%，淺灰灰白色，大都集中于3煤層（組）以下，下粗上細。K3砂巖為灰白色和灰色，微帶灰綠色調(diào)，礦物成份單一，石英占95%，具波狀消光及次生加大現(xiàn)象，石英顆粒膠結(jié)緊密。含少量長石，含微量泥質(zhì)和碳酸鹽礦物。次棱角狀及次園狀，分選中等好，膠結(jié)物為鈣質(zhì)和硅質(zhì)，膠結(jié)類型為孔隙式。厚025.89m，平均11.00m。23煤層（組）間砂巖較少，以泥巖、粉砂巖為主，以紫斑和灰綠色為主。12煤層（組）間，含少量灰白色砂巖，細碎屑巖類以灰灰綠色為主，紫斑很少。上部（自1煤層（組）頂界至石千峰底界止），揭露約300m，砂巖約占19%，以細粒為主，灰灰綠色，具薄層狀水平斜層理，層理面含大量白云母片，泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)。細碎屑巖類中紫斑和灰綠色顯著增多，夾少量黃斑，少量地層為深灰色。與下伏地層呈整合接觸。4、上第三系（N）上第三系厚度112.30188.90m，平均171.70m，與下伏二疊系地層呈不整合接觸。（1）中新統(tǒng)（N1）中新統(tǒng)厚度43.30171.90m，平均厚度81.60m，分上、下二個部分：下部為沖洪積殘坡積相沉積物，巖性復雜，以礫石、砂礫、粘土礫石、粘土質(zhì)砂為主，夾04層砂質(zhì)粘土、粘土、鈣質(zhì)粘土、粘土夾礫石，粘土類多呈半固結(jié)狀。下部厚度受古地形控制。沿古地形低洼處，砂礫顆粒較粗，沉積厚度較大；由西向東，由北向南沉積厚度逐漸減小。兩極厚度027.65m，平均8.20m，分布不穩(wěn)定。上部厚度45.2092.90m，平均73.40m，上部地層厚度較大，分上、下兩段：下段巖性以灰白色泥灰?guī)r，鈣質(zhì)粘土及灰綠色、棕黃色、棕紅色半固結(jié)狀粘土、砂質(zhì)粘土為主，夾薄層砂及粘土質(zhì)砂，為湖濱回水灣靜水環(huán)境沉積。上段以灰綠色、棕黃色、棕紅色粘土、砂質(zhì)粘土為主，夾薄層砂及粘土質(zhì)砂，局部地段夾厚層砂層。粘土類厚度大，巖性致密，可塑性強，具有較多鈣質(zhì)結(jié)核和鐵錳質(zhì)結(jié)核，具45靜壓滑面。本統(tǒng)屬河湖相沉積，分布較穩(wěn)定。（2）上新統(tǒng)（N2）上新統(tǒng)厚度64.40116.20m，平均90.10m，分上、下二個部分：下部厚度41.70102.45m，平均67.20m，中間有一厚層粘土，將下部分為上、下兩段：下段巖性以土黃色、淺肉紅色、灰白色細砂、中砂及少量粗砂，粘土質(zhì)砂為主。砂層由石英、長石及少量云母組成，分選性較差。下段砂層一般不太發(fā)育，砂層單層厚度一般較小，泥質(zhì)含量較高，局部在170200m為厚層細砂、粉砂。上段巖性以土黃色、淺肉紅色、灰白色細砂、中砂為主，夾粘土、砂質(zhì)粘土薄層，局部有12層單層厚度12m的鈣泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖（盤），堅硬，有水溶蝕現(xiàn)象。砂層由石英、長石及少量云母組成，分選性較差，單層厚度一般較大，結(jié)構(gòu)松散，泥質(zhì)含量較低。上部厚度6.7037.70m，平均22.90m。以灰綠色、淺棕紅色、土黃色砂質(zhì)粘土為主，夾12層薄層砂。粘土致密，可塑性強。頂部富含鈣質(zhì)及鐵錳質(zhì)結(jié)核，為一沉積間斷剝蝕面，是第三系與第四系的分界線。本統(tǒng)屬河流相沉積，分布穩(wěn)定。5、第四系（Q）第四系假整合于下伏第三系地層之上，厚度72.5096.70m，平均84.60m。（1）更新統(tǒng)（Q13）更新統(tǒng)厚度39.2566.20m，平均54.10m，分上、下兩個部分：下部厚度20.1547.10m，平均34.50m。以褐黃色、土黃色細砂、粉砂、粘土質(zhì)砂為主，夾16層粘土、砂質(zhì)粘土。砂層結(jié)構(gòu)松散，發(fā)育分布不均，成分以石英、長石為主，次為云母，分選性較好。上部厚度13.5525.20m，平均19.60m，以土黃色、棕黃色及少量棕紅色粘土、砂質(zhì)粘土為主，夾03層薄層砂和粘土質(zhì)砂。頂部富含砂礓及鈣質(zhì)、鐵錳質(zhì)結(jié)核。本統(tǒng)屬河漫灘牛軛湖相沉積。（2）全新統(tǒng)（Q4）本統(tǒng)厚度27.0035.20m，平均30.50m。中、下部以淺黃色、土黃色細砂、粉砂、粘土質(zhì)砂為主，夾24層薄層砂質(zhì)粘土，砂層成分以石英、長石為主，次為云母，具有水平層理，含螺絲化石；粘土中含砂礓及鐵錳質(zhì)結(jié)核。埋深20m左右，有一層厚1.00m的褐黃色、灰黑色富含腐植質(zhì)和螺絲化石的砂質(zhì)粘土或粘土質(zhì)砂。頂部近地表0.50m左右為褐黃色耕植土，由近代河流泛濫堆積而成。本統(tǒng)由24個沉積旋迥，屬河流相河漫灘相沉積。1.3.2構(gòu)造袁店一井總體上為一走向北北西，傾向北東的單斜斷塊，次級褶曲較發(fā)育，走向上地層線表現(xiàn)為波浪狀。地層傾角較平緩，一般515，淺部緩深部略陡。斷層的走向以北東向為主，其次為近南北向，個別為北西向和近東西向。三維地震勘探前后，主要斷層的位置及落差有變化，但總體構(gòu)造格局沒有變，總體構(gòu)造形態(tài)變化不大。本井局部有巖漿活動，侵入層位從10煤到7煤，其中7-8煤受影響稍大。1、褶 曲袁店背斜：位于井田西部，軸部位于1822線附近，軸向NNE，向深部傾伏，被五溝楊柳斷層切割，形態(tài)不完整，僅保留北端一段，軸長約3.2km，背斜東翼較緩，地層走向NW，為五溝向斜西翼；背斜西翼較東翼陡，地層走向NE轉(zhuǎn)近EW，在22線附近背斜形態(tài)十分明顯。2、斷裂構(gòu)造淮北煤田由于受郯廬斷裂及東西向擠壓應力的影響表現(xiàn)為網(wǎng)格狀斷塊構(gòu)造，而本井田的構(gòu)造則是東西向擠壓應力及南北向等構(gòu)造應力綜合作用的結(jié)果，因此井田構(gòu)造與區(qū)域構(gòu)造特征基本相同。根據(jù)鉆探、測井、地震資料共組合斷層237條，均為正斷層。按斷層落差分：大于或等于500m的1條，小于500m而大于或等于100m的10條，小于100m而大于或等于50m的13條，小于50m而大于或等于20m的23條，小于20m而大于或等于10m的48條，小于10m而大于或等于5m的6條，小于5m的136條。3、巖漿巖本井局部有巖漿活動，侵入層位從10煤到7煤，其中7-8煤受影響稍大。（1）巖漿巖種類：椐鉆孔取芯及鏡下巖礦鑒定分析，侵入本井田的巖漿為中性閃長玢巖和基性輝綠巖及蝕變巖漿巖等。（2）巖性特征閃長玢巖：暗灰灰綠灰色草綠色，致密塊狀，鋸齒狀棱角狀斷口，方解石細脈發(fā)育，加稀鹽酸劇烈起泡。鏡下觀察具全晶質(zhì)微晶、粗晶，不等粒結(jié)構(gòu)，以及似斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶以中性斜長石、角閃石為主，次為正長石、石英、黑云母、鐵質(zhì)礦物等；基質(zhì)具細晶全晶質(zhì)顯微花崗結(jié)構(gòu)，基質(zhì)主要由斜長石、角閃石、石英等組成。有的具不同程度的蝕變現(xiàn)象。蝕變巖漿巖：深灰色，致密塊狀，堅硬，加稀鹽酸起泡劇烈。鏡下鑒定：具斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為全晶質(zhì)微粒結(jié)構(gòu)。蝕變強烈，有碳酸鹽化、硅化、綠簾石化、綠泥石化等。成分主要由斜長石（約80%）、角閃石輝石（約1015%）、石英（約34%）、鐵質(zhì)礦物（約1%）等組成。（3）巖漿巖的分布：巖漿以順層的方式侵入在7、8、10煤層組中，主要集中在井田西部18-23線間。72煤層2個點，厚度0.62、1.70m；81煤層1個點，厚度0.60m；82煤層4個點，厚度0.382.69m； 10煤層2個點，1個點厚度0.75m，另一個點吞蝕。侵入在煤層中間者，以夾矸形式出現(xiàn)，一般一層。（4）巖漿巖侵入對煤層的影響對煤層結(jié)構(gòu)的影響：由于巖漿侵入，煤層被巖漿巖穿插，出現(xiàn)分叉合并現(xiàn)象，使煤層夾矸增多，結(jié)構(gòu)復雜，可采性變差。對煤層厚度的影響：巖漿侵入煤層，對煤層具有熔蝕作用，使煤層厚度變薄或被全部吞蝕，使不可采區(qū)擴大，煤層穩(wěn)定性變差。對煤質(zhì)的影響：由于巖漿的熱力作用，對煤層產(chǎn)生烘烤，使本為中、低變質(zhì)階段的煤變?yōu)樘烊唤沟龋曳衷龈?，發(fā)熱量降低，結(jié)焦性和粘結(jié)性降低，降低了工業(yè)利用價值。4、陷落柱袁店一井未發(fā)現(xiàn)陷落柱。首采塊段三維地震勘探也未發(fā)現(xiàn)直徑15m以上陷落柱。1.3.3煤層（一）含煤地層本井田含煤地層為石炭二疊系。石炭系煤層薄，不穩(wěn)定，煤質(zhì)差，并且頂板多為石灰?guī)r，水文、工程地質(zhì)條件復雜。二疊系含煤地層總厚約900m，分下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組，含1、2、3、4、5、6、7、8、10、11等十個煤層（組），含煤20余層，煤層總厚14.38m，含煤系數(shù)為1.6%。1、2、4等三個煤層（組）為不可采煤層，32、51、63、72、8、10等7層為可采煤層，可采煤層總厚13.51m，占含煤總厚的94%；其中32、72、8、10為主采煤層，總厚12.30m，占可采煤層總厚的91%?？刹擅簩犹卣饕姳?-3-3。可采煤層特征表 表1-3-3煤層最小最大平均(m)夾矸結(jié)構(gòu)類型面積(km2)可采指數(shù)（%）穩(wěn)定程度1層2層3層合計總面積*可采面積面積可采率(%)320-3.391.74176427較簡單20.1616.4581.591較穩(wěn)定510-1.740.67426簡單20.5611.0253.652不穩(wěn)定630-1.550.6420727較簡單18.354.9026.744不穩(wěn)定80.24-8.073.5249336較簡單22.8818.9282.792較穩(wěn)定100-6.953.60168125簡單23.7421.1088.994較穩(wěn)定（二）煤層可采煤層自上而下分述如下：1、32煤層位于上石盒子組下部，下距上石盒子組底界K3砂巖約48m。煤厚03.39m，平均1.74m，為主要可采煤層。穿過點58個，可采點43個，不可采點4個，可采指數(shù)0.91，為全區(qū)大部可采的較穩(wěn)定中厚煤層。煤層結(jié)構(gòu)較簡單，以單一煤層為主，部分含有12層夾矸，夾矸多為泥巖、炭質(zhì)泥巖。頂、底板以泥巖為主，砂巖、粉砂巖零星分布。不可采區(qū)主要出現(xiàn)在1115線深部，19線以西均被剝蝕。32煤層底板等高線見插圖1-3-1。2、51煤層位于下石盒子組中部，上距上石盒子組底界K3砂巖約150m。煤厚01.74m，平均0.67m。穿過點77個，可采點35個，不可采點32個，可采指數(shù)0.52，為大部可采的不穩(wěn)定煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡單，絕大多數(shù)為單一煤層，個別見煤點含有12層夾矸，夾矸為泥巖或炭質(zhì)泥巖。頂、底板以泥巖為主，砂巖、粉砂巖零星分布。19線以西僅個別點可采，8-19線出現(xiàn)大片不可采區(qū)。51煤層底板等高線見插圖1-3-2。3、63煤層位于下石盒子組中部，上距51煤層50m左右，煤層厚01.55m，平均0.64m，穿過點84個，可采點32個，不可采點40個，可采指數(shù)0.44，為局部可采的不穩(wěn)定煤層。煤層結(jié)構(gòu)較簡單，以單一煤層為主，部分含有12層夾矸，夾矸多為泥巖、炭質(zhì)泥巖。頂、底板以泥巖為主，砂巖、粉砂巖零星分布。5線以東不可采，17線以西僅個別點可采，可采區(qū)集中在7-12線。63煤層底板等高線見插圖1-3-3。4、72煤層位于下石盒子組下部。下距鋁質(zhì)泥巖底板40m左右。煤厚04.78m，平均2.02，為中厚煤層。穿過點84個，可采點60個，不可采點15個，巖漿侵蝕點3個，可采指數(shù)0.80。煤層結(jié)構(gòu)簡單，以單一煤層為主，部分點含有12層夾矸，夾矸為泥巖、炭質(zhì)泥巖。頂、底板以泥巖為主，砂巖、粉砂巖零星分布。井田西部局部有巖漿侵蝕，19線以西僅個別點可采，19線以東發(fā)育較好，但1119線深部出現(xiàn)大片不可采區(qū)。全區(qū)大部可采，為較穩(wěn)定的主要可采煤層。72煤層底板等高線見插圖1-3-4。5、8煤層位于下石盒子組下部。下距鋁質(zhì)泥巖底板25m左右，煤層厚0.248.07m，平均3.5m，為中厚煤層。穿過點88個，可采點69個，不可采點6個，巖漿侵蝕點3個，可采指數(shù)0.92。煤層原生結(jié)構(gòu)較簡單，多以單一煤層出現(xiàn)，少部分含12夾矸，夾矸為泥巖、炭質(zhì)泥巖。煤層頂、底板以泥巖為主，砂巖次之，少量粉砂巖，砂巖分布無明顯的規(guī)律性。含煤性15線以東好，西部較差。全區(qū)大部可采，為較穩(wěn)定的主要可采煤層。6、10煤層位于山西組的中部，上距鋁質(zhì)泥巖約60m。下距太原組一灰頂界面約50m。煤層厚06.95m，平均厚3.60m，屬中厚厚煤層，以中厚煤層為主。穿過點92個，可采點63個，不可采點3個，巖漿侵蝕點2個，可采指數(shù)0.94。煤層原生結(jié)構(gòu)簡單，少數(shù)見煤點具12層夾矸，夾矸為泥巖、炭質(zhì)泥巖。煤層頂、底板以粉砂巖、泥巖為主，其次為砂巖。全區(qū)大部可采，發(fā)育較好，為較穩(wěn)定的主要可采煤層。10煤層底板等高線見插圖1-3-7。各煤層（組）的間距有一定變化，但在一定范圍內(nèi)具有相對穩(wěn)定性，對鄰近鉆孔對比具有重要意義，各煤層間距見表1-3-4。各煤層（組）間距統(tǒng)計表 表1-3-4煤層號1-33- 5151-6363-7272-88-10最小間距（m）151160405.51046最大間距（m）2032506820.72750平均距（m）1781985012.514481.3.4煤質(zhì)根據(jù)袁店井田的煤種及煤質(zhì)特征，該礦井生產(chǎn)的原煤可以做為煉焦配煤、動力用煤和化工用煤。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為：洗精煤、中煤、煤泥、矸石四種產(chǎn)品，洗精煤作為冶金煉焦用煤供華東地區(qū)的鋼鐵廠；中煤、煤泥和部分矸石一起作為動力用煤供電廠發(fā)電；剩余矸石制磚。1.3.5水文地質(zhì)（一）地表水系袁店一井地勢較為平坦，地面標高為27.2028.446m，一般28.00m左右。袁店一井西側(cè)有渦河，水流終年不斷，可航行機帆船。南側(cè)有北淝河，經(jīng)曹市集向東南流去，屬季節(jié)性河流。東北側(cè)有澮河。渦河、澮河、北淝河均注入淮河，屬淮河水系。袁店一井區(qū)內(nèi)沒有大的河流，僅有曹青河、殷陽溝、青龍溝、鳳凰溝等縱橫交錯，大小不一的人工溝渠，它們均受大氣降水補給，每年7-9月份雨季，河水位較高，流量較大，局部漫及地表，每年10月至次年3月枯水季節(jié)，水位較低，干旱嚴重時甚至斷流。1965年7月15日澮河最大洪峰流量為865，最高洪水位標高為28.34m。據(jù)臨渙水文站觀測資料20002005年澮河流量為0437m3/s，水位標高為20.3626.51m。由于本井田煤層埋藏相對較深，地表水對礦井充水與礦井建設沒有影響。 （二）含水層及隔水層袁店一井為第三、四系松散層復蓋下的全隱蔽礦床。地下水含水層可根據(jù)其賦存介質(zhì)特征進一步劃分第三、四系松散層孔隙含水層、二疊系煤系砂巖裂隙含水層（段）和煤系下伏石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段）。四含巖性復雜，由礫石、砂礫、粘土礫石、粗砂及粘土質(zhì)砂等組成，其間夾有04層薄層狀粘土夾礫石、粘土、砂質(zhì)粘土、鈣質(zhì)粘土等。從總體上看四含巖性泥質(zhì)含量高，滲透性差，補給條件較差，一般富水性弱。其地下水以區(qū)域?qū)娱g逕流為主，水平徑流條件差，補給微弱，處于滯緩狀態(tài)，與煤系砂巖裂隙含水層通過風化裂隙帶及采空冒裂帶裂隙構(gòu)成直接水力聯(lián)系。而與上覆一、二、三含水層無直接水力聯(lián)系。據(jù)04-98孔抽水資料，四含靜止水位標高+15.696m，q=0.009351l/s,k=0.12275m/d，水化學類型為HCO3Cl-Na，礦化度0.679g/l，全硬度4.71德國度。生產(chǎn)實踐證明四含直接覆蓋在煤系地層之上，是礦井充水的主要補給水源之一，但一般補給量不大。3、太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段）袁店一井共有62個鉆孔揭露太原組地層，最大揭露厚度52.06m（06-26孔），多數(shù)鉆孔僅揭露一二層灰?guī)r，少數(shù)鉆孔揭露下部灰?guī)r。據(jù)相鄰五溝礦資料太原組地層厚度132.40m，有石灰?guī)r12層，總厚75m，占全組總厚的60%。本礦一灰厚度0.333.29m，平均1.77m左右，二灰厚度1.533.55m，平均2.89m左右。三灰厚度4.1810.83m，平均8.31m左右，四灰厚度2.4625.26m，平均13.79m。1-4灰累計平均厚度26.76m。太原組巖性由石灰?guī)r、泥巖、粉砂巖及薄煤層組成，以石灰?guī)r為主。地下水主要儲存和運移在石灰?guī)r巖溶裂隙網(wǎng)絡之中，富水性主要取決于巖溶裂隙發(fā)育的程度。巖溶裂隙發(fā)育具有不均一性，因此富水性也不均一。石灰?guī)r巖溶裂隙在淺部較發(fā)育，向深部逐漸減弱。當巖溶裂隙發(fā)育時富水性較強，反之就弱。第一、二層石灰?guī)r厚度小，第三、四層石灰?guī)r厚度較大。一四灰通常視為一個統(tǒng)一的含水層（段），并作為10煤開采時防治水的主要對象。五灰十三灰埋藏較深，距主采煤層較遠，巖溶裂隙不太發(fā)育，水動力條件相對較差，通常視為間接含水層段。鉆探揭露太原組地層時，沒有發(fā)生漏水現(xiàn)象。據(jù)06-26、04-46孔對太原組一四灰抽水試驗：靜止水位標高+15.412+22.325m，q=0.0097920.04521l/s.m，K=0.037670.1537m/d，富水性弱中等，水化學類型為HCO3-Na或HCO3ClSO4-Na型，礦化度為1.2731.182g/l,總硬度16.89德國度。1.3.6其它開采技術(shù)條件1、礦井瓦斯袁店一井為突出礦井（具煤與瓦斯突出危險性）。鑒于該礦地質(zhì)條件較為復雜、局部煤層賦存條件較差，10號煤層目前尚未進行瓦斯突出性鑒定。建議今后應根據(jù)工程進度，及時按照防治煤與瓦斯突出規(guī)定加強瓦斯參數(shù)收集、分析和整理，做好10煤可能向突出煤層轉(zhuǎn)化的預警工作，并進行瓦斯突出鑒定，根據(jù)鑒定結(jié)果，做相應設計修改。此外，為確保礦井安全生產(chǎn)，礦井在建設和生產(chǎn)過程中應加強瓦斯監(jiān)測監(jiān)控，防止礦井瓦斯局部富集和隨開采深度增加瓦斯含量增大造成的危害。（二）煤的自燃各煤層為易自燃不易自燃，不易自燃的點數(shù)所占的比例較大。參照淮北地區(qū)相似條件礦井實際經(jīng)驗，考慮一定安全系數(shù)，礦井設計暫按自燃礦井設計，建議礦井揭煤時按新的標準對煤的自燃傾向性進行鑒定，并測定各煤層自然發(fā)火期。（三）煤塵爆炸煤塵爆炸試驗成果見表1-3-15。各煤層煤塵爆炸試驗中，火焰長度在10-400mm，具有爆炸危險，需通入1095%巖粉方可抑止其爆炸。據(jù)煤礦技術(shù)操作規(guī)程提供的煤塵爆炸經(jīng)驗公式K=V100/（V+Fc），計算出本井煙煤部分的煤層煤塵爆炸指數(shù)（K值）皆大于15，可以確定本井各煤層皆具有煤塵爆炸危險性。 煤塵爆炸試驗成果匯總表 表1-3-15煤層揮發(fā)分Vdaf火焰長度(mm)巖粉量(%)有 無爆炸性備 注3231.080-1500-50有5129.950-1500-85有6328.660-1000-85有7228.660-1000-55有827.770-1500-90有1025.290-4000-95有（四）礦井地溫通過對本井26個孔地溫的校正，本井地溫梯度平均為2.57/百米（見表1-3-16）。本井屬正常地溫背景下的正常地溫區(qū)。在578.6m以深可能出現(xiàn)一級高溫區(qū)，在812.1m以深可能出現(xiàn)二級高溫區(qū)。鉆孔平均地溫梯度表 表1-3-16孔號測溫深度(m)校正系數(shù)(%)地溫梯度(/百米)孔號測溫深度(m)校正系數(shù)(%)地溫梯度(/百米)04-454253.21.9604-6135053.2504-6041563.2104-943405.43.0104-855954.42.6604-957484.22.5104-933204.25.1704-967503.952.3904-593654.652.7604-476001.9706-43966.21.9406-196856.22.1506-54605.12.4206-218705.72.3406-64706.12.9106-263657.13.0106-88245.12.62檢 17855.72.6106-114506.32.08檢 28165.52.2806-126455.82.36檢 39705.52.4606-138305.62.32南 檢3906.51.9306-147506.32.5206-76952.6206-157305.72.3306-227902.3906-168905.12.46平均地溫梯度2.57（五）煤層頂?shù)装?、煤層頂?shù)装鍘r性特征（1）32煤層頂、底板老頂：共有18個孔有老頂，占見32煤鉆孔的37.5%，巖性為細砂巖、中砂巖，厚度3.3813.34m，平均6.30m。 直接頂板：共有48個鉆孔直接頂板，占見32煤鉆孔的100%，多數(shù)為復合頂板，少數(shù)為單一巖性，巖性為泥巖、粉砂巖、細砂巖、煤、炭質(zhì)泥巖，其中04-73孔直接頂為斷層破碎帶。厚度為1.7624m，平均17.40m。偽頂：共有13個鉆孔有偽頂，占見32煤鉆孔的27.1%，巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖，厚度0.140.55m，平均0.40m。直接底：共有25個鉆孔有直接底，占見32煤鉆孔的52.1%，巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖，厚度為0.181.06m，平均0.60m。老底：巖性以泥巖為主，占54.2%；其次為細砂巖，占27.1%；粉砂巖老底較少，占16.7%，另外04-73孔為破碎帶底板。老底厚度為0.937.24m，平均2.2m。（2）72煤層頂、底板老頂：共有32個孔見老頂，占見72煤鉆孔的43.8%。巖性為中砂巖、細砂巖。厚度3.0528.38m，平均6.20m。直接頂板：有67個鉆孔見直接頂，占見72煤鉆孔的91.8%。多數(shù)為復合頂板，少數(shù)為單一巖性頂板。巖性為泥巖、粉砂巖、細砂巖、煤、炭質(zhì)泥巖，厚度024m。其中06-24、06-23、172孔直接頂為斷層破碎帶。偽頂：有13個鉆孔見偽頂，占見72煤鉆孔的17.8%。巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖，個別孔為粉砂巖、細砂巖。厚度0.140.63m，平均0.37m。直接底：有21個鉆孔見直接底，占見72煤鉆孔的28.8%。巖性以泥巖、炭質(zhì)泥巖為主，個別孔為粉砂巖。厚度0.140.99m，平均0.61m。老底：巖性以泥巖為主，占63%，其次為粉砂巖、細砂巖，粉砂巖占21.9%，細砂巖占11%。另外06-23、04-63、212孔為斷層破碎帶。（3）8煤層的頂、底板老頂：共有33個鉆孔見老頂，占見82煤鉆孔的44%。巖性為細砂巖、中砂巖。厚度為3.1528.38m，平均8.20m。直接頂板：有71個鉆孔見直接頂，占見82煤鉆孔的94.7%。多數(shù)為復合頂板，巖性為泥巖、粉砂巖、細砂巖、煤。厚度024m，其中06-9孔為斷層破碎帶，04-82、04-66孔為風化帶巖石。偽頂：有6個鉆孔見偽頂，占見82煤鉆孔的8%。巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖，個別孔為粉砂巖、細砂巖。厚度0.190.68m，平均0.40m。直接底：有15個鉆孔見直接底，占見82煤鉆孔的22.7%。巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖。厚度0.141.98m，平均0.70m。老底：巖性以泥巖為主，占76%；其次為粉砂巖、細砂巖，細砂巖占12%，粉砂巖占10.7%。另外06-9孔為斷層破碎帶。（4）10煤層的頂、底板老頂：共有54個鉆孔有老頂，占見10煤鉆孔的83.1%，巖性為細砂巖、中砂巖，其中06-26孔為風化帶細砂巖。老頂厚度3.2542.44m，平均11.40m。直接頂板：共有45個鉆孔有直接頂，占見10煤鉆孔69.2%，多數(shù)為復合頂板，少數(shù)為單一頂板，巖性為泥巖、粉砂巖、細砂巖、炭質(zhì)泥巖，個別孔有巖漿巖。其中06-23、06-24、04-85、04-70孔直接頂板為破碎帶，06-27孔為風化帶巖石。厚度024m，平均9.9m。偽頂：共有8個鉆孔有偽頂，占10煤鉆孔的12.3%，巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖及粉砂巖，厚度0.220.59m，平均0.38m。直接底：共有17個鉆孔有直接底，占見10煤鉆孔的26.2%，巖性以泥巖、炭質(zhì)泥巖為主，其次為粉砂巖，厚度為0.20.77m，平均0.61m。老底：巖性以粉砂巖為主，占55.4%；其次為泥巖，占24.6%；細砂巖、砂泥巖互層，占20%。老底厚度0.8825.46m，平均7.50m。各可采煤層頂?shù)装鍘r石的完整性及裂隙發(fā)育程度受構(gòu)造制約，一般在構(gòu)造帶附近巖石較破碎，擠壓揉皺現(xiàn)象明顯，裂隙較發(fā)育，同時在風氧化帶附近因受地下水的作用，巖石往往受溶蝕和泥化，使其強度降低。2、主采煤層頂、底板巖石物理力學性質(zhì)各煤層頂?shù)装鍘r石力學性質(zhì)見表1-3-17。（1）可采煤層頂?shù)装逑嗤瑤r性的物理性質(zhì)變化范圍都較大，力學指標平均值有所波動并與其它巖石有較大范圍的交叉。（2）不同巖石的載荷能力的大小不同，一般是砂巖大于粉砂巖，粉砂巖大于泥巖。各種巖石抗壓強度值變化范圍較大，這與巖石的膠結(jié)物的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及巖石裂隙的發(fā)育程度的差異有關。（3）斷層破碎帶、風化帶巖石由于受風化及地下水作用的影響及構(gòu)造應力作用的破壞，巖石抗壓強度也會明顯降低，表現(xiàn)為泥巖、粉砂巖甚至砂巖的載荷能力差異不大。3、主采煤層頂板巖體巖性類型分類（1）8煤層頂板巖體巖性類型8煤層頂板巖體巖性類型主要為軟質(zhì)巖體和中硬巖體，分別占46.4%、43.4%；硬質(zhì)巖體分布較少，占10.2%。（2）10煤層頂板巖體巖性類型10煤層頂板巖體巖性類型軟質(zhì)巖體和中硬巖體相當，分別占30.5%、34.9%；其次為硬質(zhì)巖體，占25.6%。研究表明，煤層頂板為硬質(zhì)巖體分布區(qū)，巖體以斷裂變形為主，巖體中節(jié)理相對發(fā)育，頂板巖體為塊裂結(jié)構(gòu)，采動過程中沿節(jié)理易于發(fā)生頂板冒落；而煤層頂板為軟質(zhì)巖。4、地壓袁店一井目前沒有開展地壓方面的研究工作，但相鄰臨渙礦、童亭礦在建井與生產(chǎn)期間所施工的采掘工作面出現(xiàn)了不同程度的高地壓現(xiàn)象，礦壓情況見表見表1-3-18，尤其進入中煤組的生產(chǎn)，高地壓現(xiàn)象更加突出，如7、8煤的巷道普遍出現(xiàn)支架嚴重變形、底鼓，主要大巷掉頂，受擠壓變形，采煤工作面煤壁片幫，回風巷斷面縮小，巷道幫、頂位移量增加，等等這一切足以說明本區(qū)地壓活動是相當劇烈的。礦井進入二水平生產(chǎn)，隨著開采深度的增加，頂壓、側(cè)壓和底壓也愈來愈大。建議本井今后補做地壓測試工作，加強地壓活動的觀測工作，摸清影響地壓的原因及規(guī)律，制訂出適合本礦建井及煤層開采過程中具體情況的支護方式。 臨渙煤礦回采煤層及礦壓情況表 表1-3-18名 稱7煤8煤9煤10煤基本頂砂巖13.5m細砂巖6.98m再生頂板砂巖19.9m直接頂泥巖2.5m泥巖2.81m泥巖4.71m泥巖3.1m直接底泥巖2.6m泥巖4.91m泥巖5.83m泥巖4.1m煤厚2.04m3.05m3.31m3.2m煤層傾角10-1510-1810-183-50直接頂初垮步距2-5m2-4m0-6m4-12m老頂初次來壓步距10-18m10-15m8-18m14-20m老頂初次來壓強度平均70KN/柱最大240KN/柱平均70KN/柱最大180KN/柱平均70KN/柱最大240KN/柱平均80KN/柱最大260KN/柱周期來壓步距5-12m6-10m7-12m10-18m煤層間距8-20m0-5m80-90m2 礦井資源/儲量、設計生產(chǎn)能力及服務年限2.1 井田境界2.1.1井田境界袁店一井井田位于安徽省濉溪縣與渦陽縣的交界處，在袁店集的附近，行政區(qū)劃屬于濉溪縣和渦陽縣。袁店一井的井田范圍：向西以袁店斷層作為西界，與袁店二井井田相毗鄰；向東至39467500經(jīng)線；向南與五溝煤礦井田相毗鄰；向北到本井田區(qū)塊的登記北邊界。東西長度約6.913.6km，南北寬度約1.23.4km，井田的總面積約37.22km2。2.2礦井工業(yè)儲量2.2.1礦井地質(zhì)資源量1、參加資源/儲量估算的煤層本次