神华集团神东煤炭公司大柳塔煤矿52煤层开采设计.doc

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1、论文题目：神华集团神东煤炭公司大柳塔煤矿52煤层开采设计摘要：本设计根据在神华集团神东煤炭公司的骨干矿井大柳塔煤矿收集的各种资料结合专业知识，对本矿下煤组（可采层5-2煤层）提出三个开拓方案进行比较。根据煤层地质条件最后得出采用双斜井开拓。由于煤层为近水平煤层，所以直接在井田内划分盘区，盘区内直接沿着盘区大巷进行条带式回采。采煤方法为综合机械化一次采全高。辅助运输为无轨胶轮车，实现从地面到井下的连续快速运输。关键词：大柳塔煤矿；综合机械化；一次采全高；辅助运输；无轨胶轮车；条带开采。Subject: Mining Design of Da Liu Ta Coal Mine 52 Seam, S

2、henhua，Shendong Coal Company.Abstract：My design examples three schemes and adopts the best one based on learned knowledgeand all kinds of materials from one of the main ores in Shendong company Da Liu Ta coal mine. According to the seam geographic materials, the design adopts two slope-shaft develop

3、ment system to mine.Because any seam is almost horizontal, the design divides the coal field to panels,and in the panel it will go on to mine coal band along the main roadway.Besides the design uses the systhesize mechanized method to mine all thickness.Auxiliary transportation uses trackless mining

4、 car to realize the continuous transportation quickly.Keyword：Da Liu Ta coal mine；Systhesize mechanized method；Auxiliary transport；Trackless mining car；Coal band mining.前言毕业设计是采矿工程专业本科学习的最后一个环节，也是最主要最关键的一个教学环节，在专业教育中占有非常重要的地位。毕业设计是有毕业实习和毕业设计所组成的，毕业实习加深对实习矿井的认识与了解，同时还收集有关矿井的地质资料，为后来的毕业设计打好基础。毕业设计是采矿工

5、程专业对本专业所学知识的全面复习和巩固，加深理解所学的专业知识，并系统的熟悉矿山开采设计、建设、生产以及安全的各个环节和系统的掌握有关知识，为以后从事矿井设计、建设、安全技术工作、技术管理工作及经营管理工作做好准备。对矿山开采规划与设计基本知识能力进行系统的教育，对矿山开采，矿山安全筹划等知识和技术全面，系统的应用能力的初步训练，对综合分析和解决生产实际问题的能力的培养，对矿山规划与设计基础技能（绘图技能、文字表达与计算机技能等）的全面的初步的训练。了解矿山开采中的有关政策、法规，熟悉并能正确应用有关规定。我所选的是神华集团神东煤炭分公司大柳塔煤矿，大柳塔井田西以乌兰木伦河为界与活鸡兔井田隔河

6、相望；东以勃牛川、陕西、内蒙、七概沟为界；北以哈拉沟及35号和226号钻孔连线为界与哈拉沟井田、前石畔井田毗邻，南以浅3号孔与298号孔连线为界与朱盖塔井田相接。井田东西长13.8kM，南北宽10.4kM面积约131.5km2。设计考虑了实际情况，因地制宜，采用新技术、新工艺、新设备、新材料，在提高矿井生产工效和保证安全的情况下，尽量降低矿井的投资成本，使煤矿花最少的钱，建最好的矿，为社会主义建设做出更大的贡献。一、编制设计的依据本设计主要依据神华集团神东煤炭分公司大柳塔煤矿的初步设计及所提供的底板等高线图。同时依据了西安科技大学能源学院采矿工程毕业设计大纲、毕业设计指导丛书、以及采矿工程专业

7、的课本：采煤学、矿井设计、矿山压力及岩层控制、煤矿通风与安全、井巷施工、采矿机械及设备等相关专业书册。同时也参考了矿井设计指南、采矿设计手册、中国采煤方法图集、中国煤矿开拓系统图集、中国采煤法方法、中国煤矿开拓系统等相关工具书籍现代化亿吨矿区生产技术以及定额指标、设备目录、标准图册等。二、设计的指导思想严格遵守国家制定的各项有关煤炭工业安全、生产、设计、环保、建设程序等的法律、规章制度等。按照神华集团神东煤炭分公司总体发展思路，充分解放思想，认真分析井田的地质条件、煤层条件、水文条件、开采技术条件和外部现状，充分利用当地的现有资源，体现矿井设计的集中化、机械化和技术经济的合理原则。结合实际情况

8、科学、合理地确定各个系统，因地制宜地积极采用先进的科学技术、先进的工艺、先进的设备和行之有效的操作方法，提高矿井的抗灾能力、经济效益、管理水平，在保证安全生产的前提下最大限度地降低矿井基建投资，把大柳塔煤矿建设成系统简单、机械化程度高、安全保障能力强、高产高效的现代化矿井。三、设计的主要特点神华集团神东煤炭分公司大柳塔煤矿地质情况比较简单，煤层厚度大、倾角小，属于近水平煤层。5-2煤层厚度4.308.44m，平均6.08m，结构简单。本井田煤层直接顶稳定性较复杂，主要决定于岩性组合，层厚及邻近含水层水文地质特征，厚度较大的粉砂岩顶板稳定性好，构成类难冒落顶板。直接顶为泥岩或与其它岩层形成互层

9、时，单层厚度较小，可能构成中等冒落至易冒落顶板。老顶的稳定性好，多呈块状、巨厚层状，构成类难冒落顶板。伪顶少而薄，极易垮落，多构成类冒落顶板。煤层底板多为粉砂岩、泥岩，一般是稳定的。适合机械化开采，具备建设大型矿井的资源、地质条件。在设计中，我系各位老师及领导给予了我极为大力的支持。特别是指导老师张杰更是给了我精心的指导与关怀，不厌其烦的为我讲解，化解了很多的知识重点与难点，并提出了许多宝贵的建议与意见，使我在经过设计学习后，受益匪浅。大学的学习在毕业设计中拉下帷幕。这次毕业设计是另一种新的学习的开始。我要以此为契机，努力并且尽量完美的规划和设计我的人生。由于时间紧迫，章节繁多，加之本人水平有

10、限，设计中难免存在不足之处，还敬请各位老师、同学批评指正。目 录 第一部分 设计说明书第一章 井田概况及地质特征1第一节 井田概况1一、井田位置及交通1二、地形、地貌2三、气象情况2四、水文情况3五、矿区概况3六、地震情况4第二节 井田境界及储量4、井田境界4二、储量5第三节 井田地层及地质构造6一、地层特征6二、构造特征8第四节 煤层赋存特征及开采技术条件10一、煤层及煤质10二、瓦斯、煤尘、煤的自然性、地温等12三、水文地质12四、开采技术条件15第五节 井田勘探类型及勘探程度评价15一、勘探类型15二、勘探程度评价16第二章 矿井工作制度、生产能力及服务年限18第一节 矿井工作制度18第

11、二节 矿井生产能力及服务年限18一、矿井生产能力18二、矿井服务年限19三、矿井储量、生产能力及服务年限的关系19第三章 井田开拓20第一节 井筒形式、数目及位置的确定20一、井筒形式的确定20二、井筒位置及数目的确定20三、井筒特征21第二节 开采水平的划分及布置21一、井田内划分及开采顺序21二、水平标高的确定22三、阶段运输大巷和回风大巷的布置22第三节、方案比较、确定开拓系统22第四章 采矿方法27第一节 采区地质概况27第二节 盘区的划分28第三节 盘区巷道布置33第四节 采矿方法33第五节 巷道掘进48第五章 矿井通风与安全61第一节 影响矿井通风与安全的因素分析61第二节 拟定矿

12、井通风系统61第三节 矿井通风容易与困难时期的通风阻力计算62第四节 矿井通风设备的选型70第五节 矿井通风等积孔的计算72第六节 概算矿井通风费用73第七节 预防瓦斯、火、矿尘、水和顶板事故的安全技术措施74第六章 矿井提升、运输、排水、供电设备选型79第一节 矿井提升设备选型79第二节 主提升、运输设备选型80第三节 矿井排水设备选型85第四节 供电设备选型87第七章 环境保护88第一节 环境现状及地面保护物概述88第二节 主要污染源及污染物88第三节 资源开发对生态环境影响与评价90一、开采沉陷损害影响预测分析90二、开采沉陷对耕地损害的预测分析91三、开采对建筑物的损害93四、开采对水

13、资源的破坏影响93五、开采对矿区大气环境的影响93六、开采可能引起的地质灾害的预测95第四节 资源开采环境损害的控制与生态重建95一、控制开采引起地表建筑设施的开采方法95二、开采引起环境损害的控制方法与土地复垦及生态重建96三、开采引起水资源的损害的控制方法97四、矿区资源开采引起大气污染的措施与方法98第五节 矿区环境保护与生态重建投资估算100第六节 主要结论101第八章 建井工期102第一节 移交标准102第二节 井巷工程量102第三节 建井工期103一、井巷掘进指标103二、井巷工程排队103三、建井工期104第二部分 专题部分煤层自然发火预防与控制技术106一、概述106二、煤层自

14、然发火机理106三、煤层自然发火预防技术108四、煤层自然发火处理技术111五、防治煤层自然的新技术112六、结论115主要参考文献117附录：1、井田开拓系统平面图；2、井田开拓系统剖面图；3、采区巷道布置平、剖面图；4、工作面设备布置平、剖图。118第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、井田位置及交通大柳塔井田地处神府东胜矿区中部，与乌兰木伦河东侧与活鸡兔井田隔河相望。行政隶属陕西省神木县大柳塔乡管辖。地理坐标为：北纬391353392132、东经11012231102254之间。井田西以乌兰木伦河为界，与活鸡兔井田隔河相望。东以勃牛川、七概沟为界，与石岩塔、赵家梁乡镇煤矿相邻。南

15、以浅3、298号孔连线为界，接大海则井田。北以哈拉沟、35、47、226号孔为界，靠近前石畔井田。井田面积：东西长10.513.9Km、南北宽9.110.5Km，总面积131.54Km2 。井田内交通较为方便，经本区东界的有包头大柳塔神木二级公路，向北112km至内蒙东胜市，220km抵包头市，向南62km达神木县。神木县向南有榆神府二级公路与西包公路连通，神木至榆林128km，至西安830km。铁路有矿区北到包头，东经山西、河北达沿海港口黄骅的运煤专用铁路已建成运营，神朔铁路的复线正在建设之中。神延铁路也已投入运营。现该矿区的煤炭可运达全国大部分地区（附交通位置图11）。二、地形、地貌神府矿

16、区位于鄂尔多斯高原的东南部与陕北黄土高原的北缘，毛乌素沙漠的东南缘，地表多为沙漠、沙滩地区，神华集团神东煤炭公司大柳塔井田位于矿区中部，井田内地势北高南低，中部高,东西低。标高一般在+1180m+1220m之间，最高标高+1318.45m，最低标高在乌兰木伦河河谷(+1057.5m)，相对高差约260m。井田内大面积属风沙地貌的沙丘沙地类型，沙丘、沙滩、沙地交错分布。东部及西部树枝状冲沟发育，地形切割强烈，沟谷两侧含煤地层及烧变岩裸露。三、气象情况大柳塔矿区属与半干旱大陆性季风气候，季节性很明显，冬季寒冷，夏季炎热，冷热多变、温差悬殊较大，风沙频繁，蒸发强烈。根据神木县气象站19551985年

17、30年资料,统计分述如下：1、气温年平均气温8.5，年极端最低气温28.1，极端最高气温38.9。2、降雨量通过王道恒塔水文站26年观测，平均降雨量为415.1mm，神木站29年平均降雨量436.7mm，丰水年最大降雨量694.1mm，枯水年降雨量124mm，相差56倍，雨季主要集中在7、8、9月份，占全年降雨量的57.8%，多为阵雨或暴雨。历来神木站统计，最长的降雨天数为10天，阵雨量60.9mm。3、蒸发量、湿度本地区属半干旱季风气候，年平均蒸发量根据12年统计资料统计为1199.2mm，是降雨量的45倍。受气温和气压的影响，湿度呈现季节性变化，一般雨季湿度大，年平均湿度55%。 4、风速

18、风向年平均风速2.2m/s，最大25m/s。秋、冬、春盛行西北风，夏季多东南风。 5、降雪初雪一般在10月下旬，终雪翌年4月，平均雪期为99天，最长达155天，最短19天。最长连续降雪7天，最大降雪120mm。6、冻土冻结日期从当年的11月中旬至下一年2月中旬或月底，最大冻土深度146cm。四、水文情况乌兰木伦河、勃牛川分别为井田的东、西边界，以井田中部的柠条梁为分水岭。井田内较大的支沟西部有哈拉沟、母河沟、王渠沟、武当沟以及双沟，均流入乌兰木伦河；东部有七概沟、朱大沟、蛮兔沟和三不拉沟等，均注入勃牛川。根据王道恒塔水文站提供资料，乌兰木伦河历年最大流量为9760m/s，最小流量仅为0.01

19、70.44 m/s，平均为7.40 m/s；年平均含沙量为113.8kg/m3。每年39月为丰水期7、8月份雨量集中，往往出现山洪，其它时期为枯水期。根据新庙水文站资料，勃牛川历年最大流量为4850 m/s，最小流量仅为0.003 m/s。平均为3.967 m/s，年平均含量171.7lkg/m3。井田内双沟，最大流量为0.1993 m/s，最小为0.0597 m/s，月平均流量为0.09l m/s。哈拉沟为常年流水沟谷，水量为0.0550.08 m/s，流量变化小，除农业灌溉外,目前已建成日取水10000m3的水厂作为大柳塔小区以及矿井初期建设生活用水。五、矿区概况 矿区经济状况神华集团神东

20、煤炭公司大柳塔矿区地处陕西省榆林地区与内蒙古自治区的鄂尔多斯市交界处，生态环境脆弱，土地贫瘠，水土流失严重。地区经济基础薄弱，生产力水平低下，是一个经济落后的地区。但本地区地域广阔，矿产资源丰富，特别是煤炭资源得天独厚，适应建设特大型的现代化煤炭生产基地。井田内多为沙丘覆盖，当地农民居住稀散，耕地少且为沙土耕地，在各沟内有河滩淤积耕地，农产品以玉米、谷子，荞麦等杂粮为主。畜勃业主要是喂养猪、羊等牲畜。工业近年来发展迅速，主要有煤炭、电力、化工等。很显然，大柳塔矿区的开发与建设为本区脱贫致富，繁荣进步作出了巨大的贡献。所以，大柳塔煤矿建设对本地经济发展起到了带头作用。矿区建设与建材供应：矿区自1

21、987年开工建设以来，目前水、电路及基础设施建设已有相当的规模。神东公司煤矿煤炭公司已经形成了自己的维修中心，那里有非常优秀的机修师傅，他们可以独立完成美国久益公司的采煤机的完整组装。神东公司的上湾煤矿、哈拉沟煤矿、大柳塔矿煤矿、石圪台煤矿、榆家梁煤矿、锦界煤矿等九个千万吨大矿均已成为“高产高效”的现代化特大型安全矿井，神东公司的每个矿井产量都在世界上名列前矛。而且，千万吨煤炭死亡率在国内最低。到现在，每个矿井基本实现了现代化大矿的要求，一井一面能够实现年产千万吨的安全情况较好的特大型矿井。大柳塔矿区内，神东公司已建成了自己的维修中心、热电厂和天隆集团等好几个支公司。他们为公司煤炭生产创造了良

22、好的环境。小窑开采情况：大柳塔矿井边界直接有关系小窑有：双庙梁煤矿；双沟煤矿、母河沟煤矿、贺川镇母河沟煤矿、母河沟东风煤矿、沙峁乡哈拉沟煤矿、后柳塔村昌盛煤矿、白家湾煤矿；生产的小窑基本上没有水, 停采的小窑有积水。据现有资料小煤窑越界的有双庙梁煤矿、贺川镇母河沟煤矿及双沟煤矿，其他小煤窑没有越界开采, 越界的小煤窑由地方矿管部门责令停产整顿及关闭。六、地震情况本区属查干诺尔若尔盖坡谷带与巴丹吉林河淮坡谷带相交部位所构成的陕、甘、宁盆地类型，构造运动相对微弱。据历史记载，远在公元1448年，位于矿区南部的榆林地区曾发生过4.7级地震，烈度为6度；1621年5月在矿区孤山地区曾发生过5级地震，烈

23、度为6.7度，近百年来区内虽有过几次小震，但烈度仅2.5度。神华集团神东煤炭分公司大柳塔煤炭公司于1991年委托地震部门鉴定大柳塔矿区地震烈度属与6度地区。第二节 井田境界及储量、井田境界根据神府东胜矿区总体设汁确定的井田境界，大柳塔井田西以乌兰木伦河为界与活鸡兔井田隔河相望；东以勃牛川、陕西、蒙边界、七概沟为界；北以哈拉沟及35号和226号钻孔连线为界与哈拉沟井田、前石畔井田毗邻，南以浅3号孔与298号孔连线为界并且与朱盖塔井田相接。井田东西长13.8km，南北宽10.4km，面积约131.5km2。其中精查勘探范围，北以母河沟及3号孔与282号孔连线为界；南到井田边界；西以乌兰木伦河为界，

24、东至过282号孔，方位角为150线为界。东西长 7.59.3km，南北宽67.5km，面积63.0km2。其余范围均属矿区详查勘探区。二、 储量1、地质储量根据总体设计所划分的井田境界，陕西省煤田地质勘探公司一八五队1988年10月所编的大柳塔井田精查地质报告及1987年10月所编制的陕北侏罗纪煤田神木北部区详查地质报告计算井田地质储量。储量计算采用水平投影面积和地质块段法在万分之一和二万五千分之一的各煤层底板等高线图上进行计算。由于井田内煤层近水平，构造简单，厚度稳定，故水平投影面积取底板等线图上面积，煤层厚度为钻孔算术平均厚度，其最小可采厚度为0.8m。矿井地质储量汇总见表11。表11 矿

25、井地质储量汇总表 单位：mt勘探区煤 层编 号ABCDA+BA+B+CA+B+C+D精查区5-280.44197.37166.48277.81444.29444.29小计80.44197.37166.48277.81444.29444.29评 查 区3-143.064.2243.0647.284-212.1112.115-237.05367.7937.05404.84404.84小计37.05410.8516.3337.05447.90464.23合计80.44234.42577.3318.33314.86892.19908.522、可采储量矿井可采储量分水平、分煤层分别计算井田内各煤层的可采

26、储量，等于工业储量减去永久煤柱损失(含井下主要巷道、井筒保护煤柱)后乘以各煤层的回收率。各煤层的工业储量为精查区的A+B+C级和详查区的B+C级储量，未包括远景储量(D级储量)。各煤层的回收率分别取；薄煤层 85%中厚煤层 80%厚煤层 75%矿井可采储量见表12；表12 矿井可采储量表 单位：mt开采水平煤层工业储量(A+B+C)永久煤柱损失可采储量井筒境界大巷断层河流水库小计斜井4-25-2892.190.165.019.456.9631.57860.62合计892.190.165.019.456.9631.57860.62上述地质储量和可采储量计算，井田内1-2上、2-2上、3-1、及4

27、2煤层含煤面积小、厚度薄，精查报告将这些局部可采薄煤层储量未计入精查区能利用储量表中；井田西部的矿区公路、乌兰木伦河地段被大柳塔小区工业设施集中居住区所占据，精查报告中将其储量列为暂不能利用储量，本次设计地质储量计算与精查报告相一致，也未包括这部分暂不能利用储量。3、安全煤柱的留设井田内永久煤柱包括井田境界煤柱、大巷及盘区巷煤柱，工业及风井场地煤柱，河流煤柱和村庄煤柱等。井田境界煤柱：大柳塔井田留15m境界煤柱。大巷护巷煤柱：三条大巷各留50m煤柱。断层煤柱：每条断层两侧各留20m煤柱。工业广场、村庄煤柱：井田内工业广场、主要村庄、建筑物为大柳塔村和110kv变电所。工业广场、主要村庄、建筑

28、物为大柳塔村和110kv变电所位于暂不能利用储量范围之上。其它村庄为居住分散的农户，将来开采到其附近时考虑搬迁，故不留煤柱。第三节 井田地层及地质构造一、地层特征根据井田内岩层出露及钻探所得资料，本井田地层由老至新为：1、上三迭统永坪组(T3Y)为煤系地层沉积基底。岩性为灰绿色巨厚层状细及中粒长石、石英砂岩夹灰绿、灰黑色泥岩，砂质泥岩。厚度88200m。2、下侏罗统富县组(J1f)本组只在井田北部及详查区东部有沉积岩。岩性主要为灰白色细粒或中粗粒石英砂岩,局部含粉砂岩。砂岩之上有25m左右的灰及灰黑色泥岩，含植物化石，局部夹炭质泥岩及薄煤。沉积区内一般厚6l0m，少数钻孔(J67、269、29

29、5)达2429m。本组假整合于永坪组之上。3、 中下侏罗统延安组(J1-2y)为井田内含煤地层，层厚188.87240.89m，平均214.61m，假整合于永坪组之上或连续沉积于富县组之上。本组由五个含煤段组成，各段煤层及岩性分述如下：第I段(J1-2y1)本段厚11.7639.46m,平均25.39m，含5号煤组，其中5-2煤位于顶部，全井田内可采。岩性一般为深灰色，黑色粉砂岩及泥岩组成，在蛮兔塔有零星出露。第段(Jl2y2)本段厚48.46125.19m，平均66.32m。含4煤组，以4-2、4-3、4-4煤层划分为三个小旋回。岩性以灰黑色砂质泥岩、泥岩，粉砂岩为主夹大量薄煤层及泥灰岩透镜

30、体，含瓣鳃类动物化石。本段在勃牛川沿岸零星出露。第段(Jl2y3)本段厚35.4059.60m，平均49.7m。含3煤组。岩性为灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩夹灰白色细粒砂岩。砂岩为浅灰色多为钙质胶结。在岩段下部32煤底板有薄层蒙脱质粘土岩断续分布。岩段顶部31煤受冲刷而变薄或消失。本段出露于双沟一带。第段(Y12y4)本段厚26.3745.80m,平均34.64m。层段下部为巨厚层状，灰白色中粗粒长石砂岩，局部地段底板有粉砂岩或泥岩。上部为黑色泥岩、沙质泥岩或粉砂岩。井田东部岩性为灰黑色粉砂岩及泥岩，夹少量细粒砂岩。第V段(J12y5)本段厚4.4474.77m，平均30.07m。因此直罗河冲刷

31、及第三纪剥蚀，井田东部不全。岩性单调，为浅灰色砂岩、泥岩、砂质泥岩，偶夹有层状白色中细粒长石砂岩。泥岩含大量菱铁矿结构及铁质砂岩枕状体。砂岩风化后呈豆渣状，烧烤后坚硬雪白而异于其它岩段砂岩。岩段顶部泥岩中夹一层浅灰色粘土岩，烧烤后瓷板化，性脆坚硬雪白。本岩段零星出露于沟稍及梁峁边缘。4、中侏罗统直罗组(J2z)本组假整合于延安组地层之上。因受后期剥蚀，残存厚度最大49.52m，平均16.20m。上部为灰绿，兰灰色砂质泥岩、粉砂岩，含菱铁矿结核。下部为灰白色，局部灰绿色中，粗粒长石砂岩，夹绿灰色泥岩，具有大型板斜层理或不垦屡理。含植物茎杆化石，镜煤团块及黄铁矿结核。本组出露于梁峁边缘。5、第三系

32、上新统(N2)主要分布于黄土梁峁区，厚050.78m，平均16.15m。不整合于下伏侏罗系地层之上。岩性为砖红色粘土，夹钙质结核层，含动物化石。其下部一般为半固结砂砾石层，厚度024.30m，平均9.16m。本组出露于井田内各沟谷上游。 6、第四系(Q)大柳塔井田内第四系主要由萨拉乌苏组(Q3s)和现代冲、风积层(Q4)组成。局部区域有下更新统沙砾石层及粘土层(Q1s)。萨拉乌苏组(Q3s)分布于井田西部母河沟双沟一带。厚度为020.0cm，平均12.0cm。为褐黄色，灰绿色粉砂、中细砂且内含少量零星小砾石。顶部为褐灰色砂质粘土。现代冲、风积层(Q4)冲积层为砂砾河流冲积物，分布于乌兰木伦河，

33、勃牛川河谷及各冲沟下游沟底，厚018.56m。风积层为姜黄，褐黄色细沙及粉沙，受风力搬运移动，分布于山粱及沟旁，形成新月形流动沙丘，厚l10m。二、 构造特征1、褶曲大柳塔井田位于神府东胜煤田中部，构造单元处于鄂尔多斯台地向斜陕北斜坡上。总体形态为北西、西倾斜的单斜构造，在总的单斜构造形态上有一些宽缓的起伏，致使局部地段向西倾斜。J64J67钻孔连线为一北西西向宽缓的低凹地带，其东北翼较陡，坡度626，而西南翼较缓，坡度为418，向西至王渠一带相对隆起，但升幅仅为l15，其余地段虽有起伏, 但幅度不大。52煤层的J65J88钻孔连线为一南北向宽缓低凹地带，其两翼较缓，坡度为67，东翼较陡，坡度

34、为15左右；J61289230钻孔连线为一北东向宽缓向斜，其西北翼较陡，坡度为18，东南翼坡度较缓仅有5左右。总之，各煤层底板等高线圈所反映的形态不完全协调一致,主要是因为原始沉积差异，并非后期构造运动的结果。2、断层井田内精查区与详查区发现三条正断层，大致呈北西向阶梯状平行排列。(1) 蛮兔塔正断层位于井田详查区东部。在沙界沟南的小沟地表反映明显，断层下盘延安组第段底部巨厚层状石英长石砂岩与上盘延安组第段下部泥岩、粉砂岩与煤线接触。地层产状较乱，断层带宽50m。J25号钻孔穿过断层。断层走向大致为310，倾向220，倾角70，北东盘上升、南西盘下降，最大断距70m，一般2560m。推断该断层

35、北西向大致沿活朱太沟北侧延伸至J51，J52号钻孔附近消失。南东向延至新民勘探区的大昌汗以北。其要素与规模尚待查明。(2) 三不拉沟北侧正断层位于三不拉沟北侧。起自谷家坡村北约320m处，经上石畔过286号与J144，号钻孔之间，经井田精查区东北角穿过。谷家坡村北、前石畔；上石畔等处断层点地表显示清晰，断层破碎带明显，宽35m。断层走向290，倾向200，倾角约80，落差2040m。推断在谷家坡附近向南东消失。沿断层线有断层泉分布。断层要素及规模有待查明。(3) 三不拉沟南侧正断层位于井田详查区三不拉沟南侧。谷家坡附近地表观测断层显示清晰。断距约1025m，断层走向288，倾向18左右，倾角约

36、80。断层特征表见表13。表13 断层特征一览表断层名称断层位置产状断层落差井田内长度查明程度走向倾向倾角蛮兔塔断层蛮兔塔曹家梁南31022070075约4.4km基本查明三不拉沟北断层三不拉沟 杨家壕290203802040约10.4 km已查明三不拉沟南断层三不拉沟南白家渠北2881880040约7.4km15勘探线谷家坡4KN查明、基本查明第四节 煤层赋存特征及开采技术条件一、煤层及煤质1、煤层特征延安组含煤地层含煤5组共20层。其中可采与局部可采煤层有8层，自上而下1-2上，12，22上、22、31，、42、43、和52煤层。1-2上，12，22上，31，、42、43煤层为局部可采煤层

37、仅占全井田储量10%，22煤和52煤层全井田稳定可采为矿井的主采煤层。其储量占全井田90%。由于资料收集不齐全，所以本次设计只涉及下煤组，各煤层特征分述如下：3-1煤层：位于延安组第段顶部，上距22煤层4.4948.36m，平均28.79m分布于井田北部，煤层厚02.67m，平均0.56m。煤层结构简单，局部含矸12层，矸石岩性为粉砂岩、炭质泥岩。煤层顶板为灰色粉砂岩、泥岩。42煤层：见煤点51个，可采点16个。煤厚0.201.54m，平均0.67m。属不稳定煤层。主要分布于井田西南角。煤层结构单一，不含矸。顶板为粉砂岩、泥岩。底板为泥岩、粉砂岩，砂质泥岩、局部细砂岩。43煤层:见煤点45个

38、可采点11个。煤厚01.45m，平均0.64m。属不稳定煤层。主要分布于井田西南角,结构构单一，不含矸石。顶板为灰白色、浅灰色中细砂岩，局部为粉砂岩。底板一般为灰色、深灰色泥岩，粉砂岩。5-2煤层：位于延安纽第段顶部。全井田可采煤层厚4.308.44 m，平均6.08m，属稳定煤层。井田南部厚达7m左右，北部稍薄一般在5m左右。煤层结构简单，含矸14层，一般夹矸2层，分布于井田中部，岩性为泥岩,粉砂岩,炭质泥岩，局部为细砂岩，单层厚0.030.38m，最大0.62m。煤层顶板以灰白色中，细砂岩为主，西部较厚，其余地段直接顶为厚层状粉砂岩、泥岩(煤层综合柱状图见图12所示)。煤层特征见表l4。

39、表l4 煤层特征表顺序煤层编号煤层厚度m最小最大平均煤层间距m最小最大平均夹矸层数可采层数顶底板岩性煤层稳定性顶板底板13-102.670.562.257.135.004.4948.3828.794.4927.5918.8018.9142.2431.827.4120.4914.208.4023.8716.9723.848.0833.6302不可采粉砂、泥岩稳定23-201.690.5912不可采34-20.201.540.67不可采粉砂、泥岩泥、粉砂岩不稳定44-301.450.6413不可采中、细砂岩泥、粉砂岩不稳定54-401.910.51不可采较稳定55-24.308.446.0814稳

40、定可采中、细砂岩粉砂、泥岩稳定2、煤层露头、风(氧)化带及其自燃性井田内煤层埋藏浅，倾角平缓，第三、第四系地层直接覆羞在煤系地层之上，加之后期冲蚀切割作用，致使煤系地层上部1-2、22煤层在井田周边广泛出露发生自燃。火烧区范围一般在200500m，最大达1600m以上。煤层火烧区根据自燃程度不同，从露头向井田中部可划分四级区带：煤灰区、全部烧变煤区、部分烧变煤区和烘烤煤区。煤灰区：此区煤完全失去工业价值。全部烧变煤区：此区煤已失去正常煤的工业利用价值。部分烧变煤区：此区延伸不足10m。工业分析结果为此区煤失去工业利用价值，故与全部烧变煤一起圈在火烧区内。烘烤煤区：烘烤带范围很窄，原煤水份与灰份

41、均增高。但从火烧区外紧临火烧区界限钻孔宏观与化验资料看，煤质均与正常煤无区别。根据小窑所采的风(氧)化带煤样证实，煤层的风(氧)化现象不明显，故井田内未予圈定。3、煤质本井田煤层正常为黑色，受火烘烤者褐黑色。光泽以2、3号煤组较亮，多为沥青、弱沥青、油脂光泽。呈参差状、平板状断口，l、4、5号煤组较暗，多为阶梯状、参差状断口，少数为贝壳状断口。光亮及半光亮型煤中内生裂隙发育，每厘米内有裂隙多在14条，常被方解石和黄铁矿薄膜充填。各煤层均为水平层理，或似水平层理，52煤层的个别点因为含泥质成份较多的暗型煤呈块状构造。根据井田内精杳勘探区煤质化验资料，按现行煤炭分类标准，本井田煤层属不粘煤31号和

42、长焰煤41号。各煤层主要煤质特征及煤类见表15。表15 煤质特征及煤类表煤层灰份等级硫份等级磷份等级挥发份分类G煤类31中灰特低硫特低磷38.410不粘煤3142特低灰、低灰特低硫特低磷、低磷35.5338.050不粘煤31为主43特低灰、低灰特低硫特低磷34.200不粘煤3152上特低灰特低硫特低磷、低磷34.5437.230不粘煤31为主由于煤中有害组分含量低，绝大多数为特低灰及低灰，特低硫和特低磷，中高发热量,煤的化学反应性强，热稳定性较好,是良好的动力，气化、化工和民用煤。二、瓦斯、煤尘、煤的自然性、地温等1、瓦 斯井田内甲烷含量很低，氮气占绝对优势，故井田属氮气带低沼气矿井。2、煤

43、尘本井田各煤层煤尘爆炸性平均指数为36.7%，远大于10%，经四川省煤田地质研究所测试，煤尘具有爆炸危险。3、煤的自燃性本区煤层变质程度低，煤中水分高，含氧多，挥发份产率高，化学稳定性差。故常温下，煤易与空气中的氧发生反应，而产生大量的热，使煤体温度上升，加之煤的丝炭含量高，着火点低，所以煤易自燃。目前矿区所出煤炭在储运过程中巳发生过自然发火事故。4、地温大柳塔井田属地温正常地区，地温梯度为2.9/100m。三、水文地质井田内地表大部分为第四系松散沙层所覆盖，风积沙一般厚110m，萨拉乌苏组仅分布于母河沟王渠沟一带，于古洼槽处富水性较好，第三系棕红色粘土主要分布于柠条梁一带及其两侧，为较好的隔

44、水层，其底部砂砾层在上部粘土被剥蚀而与松散沙层直接接触，局部富水性较好，而靠近柠条梁一带则富水性较弱。区内构造简单，断层稀少，基岩裂隙不发育，煤系地层各主要可采煤层顶板富水性很弱，单位涌水量均小于0.01L/s.m，属含水小的含水层。据小煤窑调查了解，除巷道揭露火烧区涌水量较大外，一般涌水量均很小或无水，各主要可采煤层顶板均有23m之粉砂岩或泥岩隔水层，按矿床水文地质勘探类型，应属于二类一型，即以裂隙为主的水文地质条件简单的矿床。本井内各主要含水层由上到下具体叙述如下：1、第四系冲积层孔隙潜水(Q4al)沿乌兰木伦河、勃牛川呈条带状分布，组成河漫滩和一、二级堆积阶地，岩性上部为黄灰色沙土及粉沙，下部为灰杂色中细砂，底部为砾石层，在乌兰木伦河畔一般厚5.6512.45m，勃牛川附近3.508.70m,含水层为中细沙和砾石层，水位般埋深13m,据大柳塔水文孔抽水，单位涌水量为0.0270.19L/s.m，渗透系数0.387.218m/d。2、第四系冲积、湖积层孔隙潜水(Q3s)主要分布于母河沟王渠沟一带，厚020m，一般12m，沟脑附近较厚而沟口较薄岩性上部为黄褐色粉，细沙夹淤泥层透镜体，下部为灰绿色粗中沙，局部含小砾石。地表多为风积沙所覆盖，易接受降水下渗补