大倾角综放开采技术研究.doc

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1、淄矿集团葛亭煤矿大倾角综放工作面开采技术研究一、矿井基本情况葛亭煤矿位于山东省济宁市任城区境内，距济宁市区14km，行政区划属任城区二十里铺镇及长沟镇管辖。开采范围内地形平坦，地势东北略高，西南稍低，地面标高为+37.04～+41.28m，平均为+38m，自然地形坡度为万分之七。矿井以西有京杭大运河，汛期有记录的最高洪水位标高为+36.67m，最大流量为626m3/s(1964年9月6日)，枯水季节河水减少甚至断流。京杭大运河在矿井西南4km处向南注入南阳湖。南阳湖有历史最高湖水位标高为+36.86m(1957年7月15日)。葛亭煤矿距济宁市区1

2、4km，交通发达，运输方便（见图1）。105国道（北京—珠海）从本矿井东1.88km处通过，南部有327国道和济宁—梁山公路，并于105国道相连；连接京沪、京九两大南北铁路干线的新（乡）～荷（泽）～兖（州）～石（臼港）铁路，从本矿井南部15km处通过，设有济宁及兖州西站；京杭大运河在该矿井西南4km处向南注入南阳湖，为重要的水上运输通道。29图1交通位置图二、矿井地质、水文地质情况（一）井田地层矿井内地层自上而下有第四系、侏罗系上统蒙阴组、二叠系上统上石盒子组、下统下石盒子组和山西组、石炭系上统太原组、中统本溪组、奥陶系中下统，现分述如下：1、第

3、四系（Q）厚190.70～270.90m，平均235.95m，矿井中部厚，向四周变薄。由粘土、钙质粘土、砂及砂砾层组成，分上、中、下三段。本系属河湖相沉积与下伏地层呈角度不整合接触。2、侏罗系上统蒙阴组（J3）钻孔揭露最大残厚594.59m，主要分布在井田南部。分上、下两个亚组。上亚组主要由灰、深灰至灰绿色粉、细砂岩组成，夹泥岩和泥质条带。下亚组主要为一套紫灰色、暗紫色和砖红色中、细砂岩，夹粉砂岩和泥岩。与下伏地层呈角度不整合接触。3、二叠系（P）29上统上石盒子组（P21）：最大残留厚度273.70m，平均122.57m。主要由灰、灰绿色中、细

4、砂岩和黄绿、灰紫等杂色泥岩与粉砂岩组成，底部B层铝土厚0～5.87m，平均2.00m。下统下石盒子组（P12）：揭露厚度11.60～85.00m，平均53.37m，由杂色泥岩、粉砂岩及灰绿色砂岩组成。下统山西组（P11）：本组地层厚53.79～92.80m，平均72.20m，有剥蚀现象，为含煤地层中的主要含煤岩组，本组由砂岩、粉砂岩、粉、细砂岩互层、粘土岩、煤层组成，本组内含煤5层(1、2上、2下、3上及3(3下)煤层)，其中3煤层厚度大，储量丰富，为本区主采煤层，位于本组的下部。3煤顶板以上有一层浅灰～灰白色中砂，厚层状，相对稳定，该砂岩厚度大

5、，特征明显，是较好的标志层。在3煤层底部有一厚层粉砂岩与细砂岩互层，具透镜状层理及生物搅动构造，是重要的标志层。本组地层北部有岩浆侵入，岩浆岩多呈厚层～巨厚层状，侵入层位多在3煤、3煤以上软弱地层，将煤层吞蚀或变质为无烟煤、天然焦。4、石炭系（C）上统太原组（C3）：地层正常厚133.25～225.37m，平均172.43m。主要由深灰、灰黑色粉砂岩、泥岩、粘土岩、灰色细砂岩、夹薄层灰岩及煤层组成。泥质含量较高，砂岩比率较低，属海陆交互相沉积。东部有岩浆侵入，将煤层吞蚀或变成天然焦。本组含灰岩12层，其中三、十下灰厚度大且稳定，五、七、八灰较稳定

6、。含煤22层，其中16、17煤层较稳定，大部分可采。295、奥陶系中下统（O2～O1）：为厚层石灰岩，厚800m左右。主要为灰及棕灰色厚层状石灰岩、豹皮灰岩，岩溶较发育，是本区主要含水层。（二）地质构造及构造类型图2矿井构造示意图矿井处于济宁煤田鲁西南断块坳陷区的济宁地堑西侧。全矿井明显表现为一近南北向的向斜褶曲，构造的北端、翼部倾角较陡，轴部较缓，因受南北向、近东西向及北东向三组断层的切割，基本被分解为几个地层块段，形态不完整。区内主要发育有近南北向断层，同时由于受南北两侧东西向构造带的控制，仍然存有东西向断层。构造类型为复杂偏中等（见图2）。

7、井田内落差10m以上的大中型断层89条，其中落差大于100m的12条，50~100m的12条，20~50m的32条，10~20m的33条。井田29东北部有燕山晚期较大规模的岩浆岩侵入体，侵入太原组下部至山西组顶部地层之中，其侵入层位、深度、侵入体的层数、厚度均有较大变化。对3、16、17煤层的煤厚、煤质均有不同程度影响。8勘探线以北大面积的3煤层及F7断层以东16、17煤层局部被吞蚀。根据三维地震勘探和实际揭露资料，井田内共发现陷落柱13个（均不导水）。最大的陷落柱X1在工业广场西南侧，F8断层穿过该陷落柱，剖面上呈近似锥形，在3煤处表现为一长轴

8、250m，短轴170m的椭圆，上部塌至新生界底向上80m左右，下部直到奥灰。该陷落柱南部陷落幅度较大，内部支离破碎，北部陷落幅度较小，内