采礦工程畢業(yè)設(shè)計（論文）-花園煤礦0.9Mta新井設(shè)計（全套圖紙）.doc

摘 要本設(shè)計包括三個部分：一般部分、專題部分和翻譯部分。一般部分為花園煤礦0.9Mt/a新井設(shè)計。花園煤礦位于山東省金鄉(xiāng)縣境內(nèi)，交通便利。井田走向（南北）長度最大約為5.4km，最小約為3.4km，傾斜（東西）長度最大約為2.9km，最小約為1.8km，總面積為13.97km2。主采煤層為15煤，煤層傾角為616，平均總厚度為4.04m。井田地質(zhì)條件較為簡單。井田工業(yè)儲量為78.371Mt，可采儲量為51.53Mt。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為0.9Mt/a。礦井服務(wù)年限為44.04a，涌水量不大，礦井正常涌水量為86m3/h，最大涌水量為99.7m3/h。礦井瓦斯相對涌出量為1.732 m3/t，絕對涌出量為6.866m3/min，為低瓦斯礦井。井田開拓方式為立井單水平開拓。采用膠帶輸送機運煤，采用礦車進行輔助運輸。礦井通風(fēng)方式為中央并列式通風(fēng)。礦井年工作日為330d，工作制度為“三八”制。一般部分共包括10章：1、礦區(qū)概述與井田地質(zhì)特征；2、井田境界和儲量；3、礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限；4、井田開拓；5、準備方式帶區(qū)巷道布置；6、采煤方法；7、井下運輸；8、礦井提升；9、礦井通風(fēng)與安全；10、設(shè)計礦井基本技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。專題部分題目是跨采巷道圍巖變形規(guī)律與支護技術(shù)分析，主要分析了跨采巷道圍巖變形的影響因素和變形規(guī)律，并從引起跨采巷道變形的因素的角度，分析了近年來的跨采巷道的支護理論及技術(shù)，從工程實例分析了注漿加固對跨采巷道支護效果。 翻譯部分主要內(nèi)容關(guān)于高溫度燃料電池處理煤礦低濃度瓦斯，英文題目為：Processing of coal mine gas with low methane concentrations for use in high-temperature fuel cells。關(guān)鍵詞：立井；單水平；帶區(qū)；中央并列式；一次采全高全套圖紙，加153893706ABSTRACTThis design includes three parts: the general part, the special subject part and the translation part.General part is the Huanyuan 0.9 Mt/a new coal mine well design. huayuan mine is located in counties of jinxiang in shandong province. It is very convenient to get to the mine in terms of both highway and railway. The maximum length of the coalfield is 5.4 km,and the minimum length of the coalfield is3.4 km , The maximum width of the coalfield is 2.9km,and the minimum length of the coalfield is 1.8 km ,and the total area is 13.97km2.The third are the main coal seams, and its dip angle is 616 degree. The thickness of the mine is about4.04m in all. The geologic structure of this coalfield is simple.The recoverable reserves of the coalfield are 78.371 million tons,and the minable reserves are 51.53 million tons. The designed productive capacity is 0.9 million tons percent year, and the service life of the mine is 44.04 years. The normal flow of the mine is 86m3 per hour and the max flow of the mine is 99.7 m3 per hour. The relative mine gas gush is 1.732 m3/t and the absolute gush is 6.866 m3/min, so it is a low gas mine. The mine is a double levels to develop. The central laneway uses Belt Conveyor to transit coal, and trolley wagons are used for accessorial transportation in the roadway . The prophase ventilation mode of this mine is center juxtapose form, and the late ventilation mode of this mine is diagonal form. The “three-eight” working system is used in the huayuan mine. It produces for 330 days a year.The deneral design includes ten chapters: 1.An outline of the mine field geology; 2.Boundary and the reserves of mine; 3.The service life and working system of mine; 4.development engineering of coalfield; 5.The layout of panels; 6. The method used in coal mining; 7. Underground transportation of the mine; 8.The lifting of the mine; 9. The ventilation and the safety operation of the mine; 10.The basic economic and technical norms of the designed mine.The topic of special subject part is cross mining drift wallrock deformation regularity and supporting technical analysis, the paper analyzes the across adopt drift wallrock deformation and the factors affecting the deformation regularity, and from across the roadway deformation caused by mining, analyses the factors in recent years in the cross of roadway supporting theory and technology, from engineering example analyzed the grunting reinforcement to cross mining roadway effect.Translation part is a boat Processing of coal mine gas with low methane concentrations for use in high-temperature fuel cells. The English title is “Processing of coal mine gas with low methane concentrations for use in high-temperature fuel cells”.Keywords: Shaft; Single level; Panel; Center juxtapose ventilation; full-seam mining目 錄一般部分1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征11.1礦區(qū)概述11.1.1礦區(qū)地理位置11.1.2礦區(qū)氣候條件11.1.3礦區(qū)的水文情況21.2井田地質(zhì)特征21.2.1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造21.2.2地層31.2.3井田地質(zhì)構(gòu)造81.2.4含水層91.2.5巖漿侵入活動對煤層的影響121.2.6井田涌水161.3煤層及煤質(zhì)161.3.1煤層161.3.2煤質(zhì)171.3.3主采煤層的特性201.3.4其它有益礦產(chǎn)241.3.5瓦斯，煤塵，自燃及地溫242 井田境界與儲量272.1井田境界272.2礦井儲量272.2.1構(gòu)造類型272.2.2儲量計算基礎(chǔ)272.2.3安全煤柱留設(shè)原則272.2.4礦井工業(yè)儲量計算272.2.5礦井可采儲量293 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限313.1礦井工作制度323.2礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限323.2.1確定依據(jù)323.2.2礦井設(shè)計生產(chǎn)能力323.2.3.井型校核324 井田開拓344.1井田開拓的基本問題344.1.1井筒形式的確定344.1.2工業(yè)場地的位置364.1.3開采水平的確定364.1.4主要開拓巷道364.1.5礦井開拓方案比較374.2礦井基本巷道464.2.1井基本巷道464.2.2井底車場505 準備方式帶區(qū)巷道布置545.1煤層地質(zhì)特征545.1.1采區(qū)位置545.1.2采區(qū)煤層特征545.1.3煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況545.1.4水文地質(zhì)545.1.5地質(zhì)構(gòu)造545.1.6地表情況545.2 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)555.2.1 帶區(qū)準備方式的確定555.2.2 帶區(qū)巷道布置555.2.3 帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)555.2.4 帶區(qū)內(nèi)巷道掘進方法585.2.5 帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率595.3 帶區(qū)車場選型設(shè)計606 采煤方法616.1采煤工藝方式616.1.1 帶區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件616.1.2 確定采煤工藝方式616.1.3 回采工作面參數(shù)626.1.4 采煤工作面破煤、裝煤方式626.1.5 采煤工作面支護方式666.1.6端頭支護及超前支護方式686.1.7各工藝過程注意事項696.1.8回采工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)696.2回采巷道布置716.2.1回采巷道布置方式716.2.2回采巷道支護參數(shù)717 井下運輸747.1 概述747.1.1 井下運輸原始數(shù)據(jù)747.1.2 井下運輸系統(tǒng)747.2 煤炭運輸方式和設(shè)備的選擇767.2.1 煤炭運輸方式的選擇767.2.2 帶區(qū)煤炭運輸設(shè)備選型及驗算767.2.3 運輸大巷設(shè)備選擇787.3 輔助運輸方式和設(shè)備選擇787.3.1 輔助運輸方式選擇787.3.2 輔助運輸設(shè)備選擇798 礦井提升818.1 礦井提升概述818.2 主副井提升818.2.1 主井提升818.2.2 副井提升849 礦井通風(fēng)與安全869.1 礦井概況、開拓方式及開采方法869.1.1 礦井地質(zhì)概況869.1.2 開拓方式869.1.3 開采方法869.1.4 變電所、充電硐室、火藥庫869.1.5 工作制、人數(shù)869.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定869.2.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求869.2.2 礦井通風(fēng)方式的選擇879.2.3 礦井主要通風(fēng)機工作方式的選擇879.2.4 帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求889.2.5 工作面通風(fēng)方式的選擇899.3 礦井風(fēng)量計算899.3.1 工作面所需風(fēng)量的計算909.3.2 備用面需風(fēng)量的計算919.3.3 掘進工作面需風(fēng)量919.3.4 硐室需風(fēng)量929.3.5 其它巷道所需風(fēng)量929.3.6 礦井總風(fēng)量計算929.3.7 風(fēng)量分配929.4 礦井通風(fēng)阻力計算939.4.1 容易和困難時期礦井最大阻力路線確定939.4.2 礦井通風(fēng)阻力計算989.4.3 礦井通風(fēng)總阻力計算999.4.4礦井總風(fēng)阻和等積孔計算999.5選擇礦井通風(fēng)設(shè)備1009.5.1選擇主要通風(fēng)機1009.5.2電動機選型1029.6安全災(zāi)害的預(yù)防措施1039.6.1預(yù)防瓦斯爆炸的措施1039.6.2煤塵的防治措施1039.6.3火災(zāi)的預(yù)防措施1049.6.4水災(zāi)的預(yù)防措施1049.6.5其他安全措施10410 設(shè)計礦井基本技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)105專題部分淺析深井巷道支護技術(shù)108參考文獻130翻譯部分英文原文132中文譯文137致 謝142一般部分中國礦業(yè)大學(xué)2012屆本科畢業(yè)論文 第58頁1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1礦區(qū)概述1.1.1礦區(qū)地理位置金鄉(xiāng)煤田花園井田位于山東省濟寧市金鄉(xiāng)縣，井田范圍以東徑1161415至1162200，北緯350200至350445為界，面積53.7km2東西長約6.7 km，南北寬約4.5 km，有效面積30 km2。井田內(nèi)交通方便，濟寧金鄉(xiāng)、徐州金鄉(xiāng)、商丘金鄉(xiāng)公路均經(jīng)過井田；北部有兗州新鄉(xiāng)鐵路經(jīng)濟寧站中轉(zhuǎn)與京滬、京廣鐵路相通；除以上陸路交通外，航運有金鄉(xiāng)碼頭經(jīng)萬福河通往南陽湖與京杭大運河相連?；▓@井田距濟寧市48km，各村鎮(zhèn)間均有簡易公路，可通汽車。交通較為方便，見交通位置圖1-1。圖1-1 交通位置圖1.1.2礦區(qū)氣候條件井田位于魯西南，屬溫帶季風(fēng)區(qū)，氣溫變化顯著，四季分明，夏季炎熱，冬季寒冷。全年以東南風(fēng)為主，冬季多為北風(fēng)或西北風(fēng)，年平均風(fēng)速2.6m/s，最大風(fēng)速25m/s（1985年8月）。根據(jù)金鄉(xiāng)縣氣象站1959年建站以來的統(tǒng)計資料，年最大降雨量為1060mm(1964年)，年最小降雨量為547.5mm(1963年)，年平均降雨量為654.6mm。月最大降雨量為460.10mm（1963年8月），日最大降雨量為194mm（1965年7月9日）。雨季多集中在6、7、8、9四個月。年平均蒸發(fā)量為1619.6mm，最大蒸發(fā)時間為48月份，占全年蒸發(fā)量的63.9%。1.1.3礦區(qū)的水文情況本區(qū)地處黃河多次遷移泛濫的黃泛平原，沉積了較厚的松散地層，地勢平坦。本區(qū)西北部羊山鎮(zhèn)、嘉祥縣一帶裸露有寒武系、奧陶系殘丘，大氣降水為其補給來源，因出露面積有限（約30km2）無植被覆蓋，地面逕流條件較好，使地下水的補給條件較差。在構(gòu)造上受著北部菏澤支斷層、東部嘉祥斷層、南部鳧山斷層所控制，形成半封閉狀態(tài)。在井田西北部，由于斷層存在，使奧灰上升到與煤系地層同一水平，使得奧灰水側(cè)向補給各含水層。另外，區(qū)內(nèi)隱伏3煤頂板砂巖及三灰條帶狀露頭，被含水層段直接覆蓋其上，形成了3煤頂板砂巖、三灰水的補給來源。但由于段富水性差，其補給有限。從18-1、15-4、9-7孔奧灰地下水水位長期觀測資料看，奧灰水位年變化幅度只有0.010.81m，說明奧灰水補給途徑不良，從奧陶系石灰?guī)r地下水水化學(xué)資料看，氯離子的含量175.63629.07mg/L，鈉離子含量407.63520.70mg/L，總硬度107.03112.44度，礦化度3.654.05g/L，說明地下水交替作用緩慢，逕流條件差?？傊捎诒緟^(qū)受北、東、南構(gòu)造控制，地下水形成半封閉狀態(tài)，加之區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，斷層導(dǎo)水性較差，補給與排泄條件均不良。井田所在區(qū)域主要為農(nóng)業(yè)區(qū)，工業(yè)以鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)為主，沒有大的工業(yè)區(qū)，生活飲用水及農(nóng)田澆灌用水為第四系潛水。井田內(nèi)取第四系潛水的水井、機井星羅棋布，是主要生活飲用水及農(nóng)田澆灌的水源，從分析成果看，其水質(zhì)變化較大，PH值6.97.8，總硬度17.6567.2德國度，礦化度0.661.38克/升，氯化物102.8691.2毫克/升，氟化物0.41.20毫克/升，從水井的長觀資料看，其水位標(biāo)高在+32.2935.94m，年變化幅度在1m左右。井田西部奧灰隱伏于松散層之下，水量較豐富，單位涌水量0.5730.938升/秒m，水質(zhì)類型為S-CN型，經(jīng)處理可以作為供水水源。另一方面三灰水水質(zhì)較好，根據(jù)9-7、11-4及金橋煤礦井檢-1孔的抽水資料，除氟化物含量較高，為3.5毫克/升，其余均達到飲用水標(biāo)準，水化學(xué)類型為H-N或H-MC型。總之，第四系潛水及奧陶系灰?guī)r含水層均可作為供水水源，三灰水經(jīng)處理可解決部分用水。1.2井田地質(zhì)特征1.2.1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造魯西南塊陷在大地構(gòu)造上位于華北地臺山東臺背斜魯西塊陷的南緣，并處于昆侖秦嶺東西緯向構(gòu)造帶的東延北分支和新華夏系第二沉降帶的復(fù)合端。四周被兩組斷層所控制，即北南二界為近東西向延展的汶泗斷層、單縣斷層；西東二界為近南北向延展的聊考斷層和嶧山斷層。在此塊陷內(nèi)發(fā)育了一系列斷裂。北北東近南北向正斷層組：有孫店斷層、濟寧斷層、嘉祥斷層、巨野斷層、田橋斷層等。該組斷層多為延展長、落差大的區(qū)域性斷層，向西傾的正斷層，構(gòu)成自東向西的臺階下降，西部（嘉祥斷層以西）有走向相同，傾向相背的斷層出現(xiàn)，從而形成了近南北向的地塹、地壘構(gòu)造，如嘉祥斷層與巨野斷層間的嘉祥地壘、巨野斷層與田橋斷層間的巨野地塹等。北東東近東西向正斷層組：有鳧山斷層、菏澤斷層、魚臺斷層等。該組斷層也是延展長，落差大的區(qū)域性斷層，且常發(fā)育走向相同、傾向相背的斷層，形成了近東西向地塹、地壘。由于上述兩組斷層共同存在，使整個區(qū)域形成類似棋盤格狀的構(gòu)造格局。東西向斷層形成較早，多被形成較晚的近南北向斷層所切割。上述斷層的切割，形成了一系列的地塹、地壘及地塹、地壘雙向迭加區(qū)，對煤田的保存起著主導(dǎo)作用。在地壘或地塹地壘雙向迭加區(qū)，煤系地層被剝蝕或埋藏較深，價值不大；而在地壘地塹迭加區(qū)，不但煤系地層保存較好，而且埋藏不深。如兗州、滕縣、濟寧、寧陽淺部等是近期勘探和開采的主要地區(qū)。1.2.2地層（1）區(qū)域地層本井田劃屬華北地層魯西地層分區(qū)，濟寧地層小區(qū)，地層層序見表1-1。表1-1地層系統(tǒng)主要巖性第四系（Q）黃褐、棕、灰等雜色粘土、粘土質(zhì)砂巖、砂、砂礫石層，分布于全區(qū)，東北方向薄，西南方向厚，厚0350m。上第三系（N）棕黃、黃、棕紅等雜色粘土、粉砂夾細砂、下部有時夾泥炭薄層，底部常見砂礫，呈半固結(jié)狀，主要分布于西南部，厚01000m。下第三系（E）上部雜色粘土巖、粉砂巖夾泥灰?guī)r和石膏層。下部紅色粘土質(zhì)粉砂巖，細砂巖夾砂礫巖，普遍含石膏層，分布北部和西部，厚度大于1000m。上侏羅統(tǒng)蒙陰組（J3）上部為灰綠色粉、細砂巖互層夾泥巖，下部紅色砂巖，并有燕山晚期巖漿侵入，底部有不穩(wěn)定的礫石。二疊系P石千峰組（P2sh）紫紅色長石石英砂巖夾礫巖及紫紅、磚紅色泥巖，中下部夾12層灰紫色具墨綠色斑點的淡水灰?guī)r，與下伏地連續(xù)沉積，最大殘留厚度250m。上石盒子組（P2s）雜色泥巖、粉砂巖和灰色粉砂巖，含植物化石，底部為B層鋁土巖，厚度大于500m。下石盒子組（P1x）灰綠色砂巖，雜色泥巖、粉砂巖，富含植物化石，平均厚65m左右。山西組（P1s）淺灰、灰白色中、細粒砂巖及深灰色粉砂巖，泥巖夾煤層，為本區(qū)主要含煤地層，平均厚80m。石炭系C太原組（C3t）以灰、灰黑色粉砂巖、泥巖為主，夾灰色砂巖，石灰?guī)r813層，煤1723層，為本區(qū)主要含煤地層，屬海陸交互相沉積，厚度穩(wěn)定，170m左右。本溪組（C2b）以雜色泥巖為主，夾23層石灰?guī)r，上部夾不穩(wěn)定的薄煤12層，底部具G層鋁土巖及山西式鐵礦，厚35m左右，與下伏地層呈平行不整合接觸。奧陶系中下統(tǒng)（O1+2）主要以灰色、深灰色厚層狀石灰?guī)r、豹皮狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r夾泥灰?guī)r、白云巖、角礫狀灰?guī)r組成，常見蜂巢狀溶洞，嘉祥、羊山一帶有出露，厚800m左右。寒武系（C）下統(tǒng)：毛莊、饅頭組為暗紫色泥巖、白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r，厚200m左右。中統(tǒng)：張夏、徐莊組為厚層泥質(zhì)灰?guī)r，鮞狀灰?guī)r及黃綠色暗紫色泥巖、粉砂巖，厚240m左右。上統(tǒng)：鳳山、長山、崮山組，為青灰色竹葉狀白云質(zhì)灰?guī)r夾鮞狀灰?guī)r，泥灰及粉砂巖，厚280m左右。震旦系土門組Zt為灰黃色硅質(zhì)灰?guī)r，僅出露于鳧山南側(cè)，厚030m。太古界泰山群（At）主要為深變質(zhì)的黑云母片巖、角閃片巖、黑云母花崗片麻巖等，總厚大于6000m。（2）井田地層本井田為全掩蓋區(qū)，僅在金鄉(xiāng)煤田以北的羊山一帶有寒武系和奧陶系灰?guī)r出露，井田內(nèi)鉆孔揭露的地層自下而上分別為奧陶系、石炭系、二疊系、第三系及第四系。其中主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組及二疊系下統(tǒng)山西組?，F(xiàn)分述如下：奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（O2m）：由深灰色微帶肉紅色的灰?guī)r組成，局部為角礫狀灰?guī)r、泥灰?guī)r等。致密、較脆、節(jié)理較發(fā)育，多見溶洞及次生方解石晶簇。金鄉(xiāng)詳查階段鉆孔揭露最大厚度為203.48m(金橋井田18-1號孔)。物性特征：視電阻率曲線幅值極高(500)，自然伽瑪及伽瑪伽瑪曲線幅值最低。石炭系a中統(tǒng)本溪組（C2b）；由灰色、黑色泥巖，灰色砂巖，雜色鋁質(zhì)泥巖、鋁土巖，紫紅色含鐵泥巖及淺灰色灰?guī)r組成。含灰?guī)r兩層，底部含一層鋁土礦；含較多的黃鐵礦結(jié)核，與華北地區(qū)標(biāo)準剖面中的山西式鐵礦層相當(dāng)。本組地層為一套濱海相鐵鋁質(zhì)沉積，兩層石灰?guī)r分布在該組上部，均為淺灰色隱晶質(zhì)灰?guī)r，自下而上依次編號為十三灰、十二灰，厚度變化較大，其間多夾有鋁質(zhì)粘土，均為后期充填所致。在灰?guī)r中極少見動物化石及碎屑。平行不整合于下伏奧陶系灰?guī)r之上。厚度14.7735.37m，平均20.95m。自然伽瑪曲線幅值普遍很高，是其主要物性特征，底部鋁土巖有突出的寬幅高伽瑪異常，一般大于60，為本區(qū)物性標(biāo)志層。b上統(tǒng)太原組（C3t）本組為一套海陸交互相沉積，由深灰色、灰色、黑色泥巖、砂巖、灰?guī)r及煤組成，其中灰?guī)r13層，含煤16層，井田東部及西部剝蝕嚴重，僅有少量殘留。厚度變化較大。是井田內(nèi)主要含煤地層之一。厚度151.70181.00m，平均數(shù)162.86m。二疊系a下統(tǒng)山西組（P1s）本組為海陸交互相沉積。由灰白色砂巖、灰色粉砂巖，黑色泥巖及煤組成，含煤3層，是本井田主要含煤地層之一。厚度49.1088.24m，平均72.51m。b下統(tǒng)下石盒子組黑山段（P1x）由雜色、深灰色泥巖，灰色粉砂巖、細砂巖組成，頂部為一層淺灰夾粉紅色斑狀的鋁質(zhì)泥巖（桃花泥巖）與上石盒子組分界，下距3煤110m。底部為一層含少量綠色礦物的中細粒砂巖與下伏山西組整合接觸，厚度4070m，平均54m。頂部鋁質(zhì)泥巖視電阻率曲線呈中高幅值(3090M)，自然伽瑪有明顯的高伽瑪異常(3060)，是本區(qū)物性標(biāo)志層。本段上部及底部砂巖視電阻率曲線幅值較高，自然瑪幅值較低。c上統(tǒng)上石盒子組萬山段（P2s1）由灰綠色、紫紅色及花斑狀泥巖，鋁質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖等組成。泥巖手摸具滑感，多具鮞狀結(jié)構(gòu)。中下部含三層較厚的砂巖，成分多為石英，分選較差，含泥質(zhì)包體，平均厚220m。視電阻率曲線在上部比較平緩，中、下部砂巖層高異常突出，曲線起伏大。自然伽瑪曲線上部幅值較高，中、下部砂巖層呈低值。下部砂巖間的泥巖或砂質(zhì)泥巖視電阻率值低而自然伽瑪值也較低，呈現(xiàn)反常的物性。這一特征與底部桃花泥巖高伽瑪異常的組合是劃分與對比P2s1的主要標(biāo)志。d上統(tǒng)上石盒子組奎山段（P2s2）以淺灰色及灰色中砂巖、粗砂巖、砂礫巖為主，夾少量砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。砂巖為厚層狀，主要成分為石英與長石，含少量綠色礦物，分選不好。砂質(zhì)泥巖多為灰綠色，夾紫紅色斑。本段最厚88.40m，平均80m。視電阻率曲線呈寬幅高異常(幅值200M左右)。伽瑪伽瑪、自然伽瑪曲線呈現(xiàn)明顯低值，本段頂?shù)壮Ｒ姼哔が敭惓?5060)。此段在二迭系中曲線形態(tài)特征突出，可作為對比標(biāo)志段。e上統(tǒng)上石盒子組孝婦河段（P2s3）本段在區(qū)內(nèi)僅少量鉆孔見到，主要由灰色灰綠色、紫紅色泥巖，砂質(zhì)泥巖及砂巖組成，夾砂礫巖薄層，泥巖中多夾紫紅色斑塊，并具鮞狀結(jié)構(gòu)。鉆孔揭露最大厚度300m。視電阻率曲線上部平緩無突出異常，中下部砂巖上呈高峰形，曲線起伏大。自然伽瑪曲線在砂巖上為低值，在泥巖上伽瑪值較高。f上統(tǒng)石千峰組（P2sh）由紫紅色細砂巖、粉砂巖砂質(zhì)泥巖及泥巖組成，據(jù)普查資料最厚達464.28m，分布于鳧山支斷層與鳧山斷層之間。下第三系官莊組（E）由棕紅色、褐紅色中砂巖、粗砂巖及砂礫巖組成，夾粉砂巖、泥巖薄層。砂巖成分為石英、長石及少量暗色礦物、云母片等，松散，易風(fēng)化。分布于東南部鳧山斷層以南，鉆孔揭露最大厚度509.93m（鄉(xiāng)-9孔）。上第三系及第四系（Q +N）主要為沖積、洪積及湖相沉積物，厚度較大，397.46490.20m，平均439.03m，自東向西漸厚。據(jù)區(qū)域資料原劃分為三組，詳查勘探期間通過科研工作和結(jié)合該煤田的具體情況，根據(jù)巖性將原三組分為6段，自下而上分別為、段，詳述如下：段：位于最底部，厚度099.77m,平均10.78m，巖性以灰綠色、棕褐色粘土質(zhì)砂礫、中粗砂層為主，成分復(fù)雜，分選差，屬沖積、洪積相。段：厚度23.54136.57m,平均93.69m。以灰綠色粘土、亞粘土為主， 夾37層細粒砂層，砂層多為粘土充填，呈半固結(jié)狀。段：厚度20.80167.59m，平均厚90.44m, 棕黃色、灰綠色粘土，含鐵錳質(zhì)、鈣質(zhì)結(jié)核，含57層砂且多被粘土質(zhì)充填。段：厚度37.8046.41m，平均厚42.04m?；揖G色、棕黃色粘土、亞粘土為主，夾24層粉細砂。段：厚55.20103.70m，平均74.94m，巖性主要為黃褐色砂層，夾有灰綠色亞粘土及粘土。段：即為最上一段，厚度平均89.00m，其巖性主要為黃褐色的亞砂土、亞粘土夾58層粉細砂層。物性特征：地層半固結(jié)松散，密度小，伽瑪伽瑪曲線的基線明顯升高。視電阻率曲線的幅值比基巖明顯降低，在基巖面處多呈現(xiàn)陡坡狀臺階，自然電位曲線的基線由基巖進入新生界一般向負方向挫動一個臺階。自然伽瑪曲線的幅值比基巖明顯降低。由以上特征可解釋新生界與基巖接觸面。新生界的劃分研究較晚，僅在詳查階段做過工作，本次采用其研究成果。通過對巖性組合和孢粉的鑒定，初步定在150m左右為第四系與上第三系的分界，即、段為上第三系，、段為第四系，從巖性上前者為灰綠色，呈半固結(jié)狀，后者多呈黃褐色、棕黃色、松散。由于區(qū)內(nèi)對微體古生物化石鑒定有限，尚未見到第三紀典型分子，有待于今后工作的進一步完善。（3）含煤地層石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組是本井田主要含煤地層，含可采及局部可采煤層3層，自下而上敘述如下：石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）厚度151.70181.00m，平均厚度162.86m，厚度變化較大。本組為一套海陸交互相沉積，主要由深灰色、灰色、黑色泥巖、砂巖、砂質(zhì)泥巖、石灰?guī)r和煤組成。其中石灰?guī)r13層，自上而下依次編號為一灰、二灰、三灰、四灰、五灰、五下灰、六灰、七灰、八灰、九灰、十上灰、十灰、十一灰，多數(shù)為中厚層狀，少數(shù)為薄層狀和厚層狀，是地層對比的重要標(biāo)志，尤其以三、五、八、十灰最穩(wěn)定，全區(qū)發(fā)育，是可靠的標(biāo)志層。三灰呈灰色，厚層狀，富含腕足類化石及其碎片，少量蜓及海百合莖化石，質(zhì)純、較脆，含燧石結(jié)核，厚度穩(wěn)定，一般為4.008.65m，平均6.83m；五灰質(zhì)不純，深灰色，含較多的動物碎殼化石，厚度變化較大，一般為1.102.90m，平均2.19m；八灰為淺灰色，中厚層狀，厚度變化較大，質(zhì)不純，內(nèi)含大量的海百合莖化石及少量蜓及腕足類化石，厚度為2.154.97m，平均3.85m；十灰為深灰色厚層狀，質(zhì)較純，含大量的蜓科化石，在巖芯上見明顯的帚狀沉積面，且蜓類化石沿該沉積面有規(guī)律分布，含燧石結(jié)核，其厚度為4.276.35m，平均5.31m，從總體上看該組石灰?guī)r所含動物化石，在上部主要是以腕足類化石為主，如三灰；中部除含有腕足類、蜓類化石外，主要是海百合莖，如八灰；下部的諸層灰?guī)r中，均含有較多的蜓科化石，如十灰。這亦是該區(qū)地層對比的一個重要標(biāo)志。本組含煤達16層，是該區(qū)的重要含煤地層，自上而下依次編號為4、6、8、9、10、11、12、12下、14、15、15下、16、16下、17、18、18下煤。其中15、16煤為局部可采煤層，12下、17、為零星可采煤層。其余均為不可采煤層。本組中的石灰?guī)r均含有海相動物化石，在個別泥巖層中也發(fā)現(xiàn)有動物化石，如頂部的海相泥巖中含有舌形貝化石等，另外在一些砂巖中，除見有較發(fā)育的層理外，亦伴有生物擾動現(xiàn)象和蟲孔。太原組中煤的硫含量高出山西組煤中的硫含量若干倍，這亦說明該組地層是在濱海相、濱海平原相環(huán)境中形成的。因此石灰?guī)r作為煤層頂板很多見，如17煤頂板為十一灰，16煤頂板為十灰，15煤頂板為九灰，14煤頂板為八灰，12煤頂板為七灰，11煤頂板為六灰，9煤頂板為五灰等。按測井反映物性組合特征可分為三個物性段：上段：包括4煤到五灰：三灰視電阻率曲線異常寬而高，十分突出(300M)，自然伽瑪?shù)椭凳置黠@(57)，是第三物性標(biāo)志層。三灰以上6煤、二灰、其下8煤、五灰、9煤，以三灰為中心在視電阻率曲線上形態(tài)似“筆架峰”。中段：包括六灰至15下煤：六、七、八三層灰?guī)r和11、12、12下 及14煤的組合段，在視電阻率曲線上灰?guī)r與其底部煤層合成一體呈現(xiàn)三個并立的灰、煤高異常，煤層在伽瑪伽瑪曲線上均有較高幅值,似群峰林立，14煤在自然伽瑪曲線上呈現(xiàn)突出的高伽瑪異常，為全區(qū)物性標(biāo)志層。下段：十灰至18下 煤。十灰視電阻率幅值較高，頂部有一個小分層,形態(tài)為一小一大的子母峰(20400)，為本區(qū)物性標(biāo)志層。十灰之下16、16下、17、18煤在視電阻率及伽瑪伽瑪曲線上均為高幅值，多呈倒臺階狀，在自然伽瑪曲線上均為低值，呈正臺階狀。下部18下煤底板常有突出的高伽瑪異常。太原組底界以本溪組十二灰頂面作為與本組的分界，與下伏本溪組呈整合接觸。二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）為本區(qū)的主要含煤地層之一，厚度49.1088.24m, 平均72.51m。由灰白色砂巖、灰色粉砂巖、黑色泥巖及煤組成，粒度明顯粗于下伏的太原組和上覆下石盒子組，砂巖成熟度較低，且分選、磨圓均較差，特別是3煤頂板砂巖厚度大、粒度粗；底板砂巖層理發(fā)育，中細粒砂巖與泥巖呈互層狀，具生物擾動現(xiàn)象和蟲跡，可作為輔助標(biāo)志層。另外本組中、下部砂巖含少量菱鐵質(zhì)鮞粒，較太原組中砂巖含量要少。山西組含煤23層，自上而下依次為2、3、3下煤，其中3煤為可采煤層，分布于本組中下部，厚度大，穩(wěn)定較穩(wěn)定，厚度0.604.20m，平均2.48m，煤層結(jié)構(gòu)簡單復(fù)雜，煤質(zhì)好，是全區(qū)主要的大部可采煤層，其儲量約占全區(qū)可采煤層儲量總和的75.5%。3煤下部發(fā)育著一層厚度較大的具渾濁狀層理及蟲孔的細粒砂巖，特征明顯，為山西組底界砂巖；其下是厚度較大的黑色海相泥巖，可見舌形貝化石，即太原組頂界面。這一分界，無論是從巖性，還是巖相上都是明顯和可靠的。上部視電阻率曲線呈低幅值，自然伽瑪曲線幅值較高。中部砂巖層視電阻率曲線呈現(xiàn)寬幅高異常(3080M)，自然伽瑪為寬的低值反映(68r)。下部3煤層視電阻率為突出高異常(60290M)，伽瑪伽瑪曲線為突出的寬幅高異常(2555rmc)，自然伽瑪曲線低值明顯(510r)。為本區(qū)標(biāo)志層。1.2.3井田地質(zhì)構(gòu)造本井田在大地構(gòu)造上位于魯西南塊陷的南部，北靠嘉祥地壘，東鄰濟寧地壘，西與巨野向斜相隔，南接單縣地塹與龍王廟地壘相望。魯西南塊陷區(qū)在中新生代時，由于受燕山期和喜山期構(gòu)造運動的影響，形成了方向不同、規(guī)模不等的斷裂以及受斷裂影響而產(chǎn)生的一系列斷陷盆地。從總體上看，該區(qū)斷裂具高角度、等距離以及多期活動等特點，從剖面上則表現(xiàn)為階梯狀，自北向南，菏澤斷層、鳧山斷層、魚臺斷層等將該區(qū)切割成一系列階梯狀斷陷，地層層序表現(xiàn)為由老到新；由東向西也同樣被切割成一系列的地塹、地壘。近東西向和近南北向的兩組斷裂，控制了魯西南的構(gòu)造格局。本井田由于受到以上兩組斷裂的控制，表現(xiàn)為以斷裂為主與褶皺共生的復(fù)合構(gòu)造形式。褶皺多呈東西向展布，背向斜相間排列；斷層主要是近南北向和近東西向和北東向三組,其間并發(fā)育分支小斷層。F3逆斷層：位于井田本部，是花園井田的中部斷層，走向近南北向，西部為近南西向，傾向南，傾角320，落差030m，落差中部小，兩邊大。此斷層屬查明斷層。圖1-2本區(qū)褶曲多分布在井田的中西部，呈近東西向展布，井田東部以略起伏的單斜為主，主要褶曲有：李樓向斜位于F2斷層以南，軸向近北西西向。兩翼傾角一般在1015左右，軸部出露的地層為二疊系上石盒子組萬山段，延展長度近3km，有17-3、15-12、鄉(xiāng)-5、17-3、H8鉆孔控制軸部。楊莊背斜位于F3斷層以北，軸向為近東西向，西段向南偏轉(zhuǎn)，呈現(xiàn)向北凸出的弧形，向東傾伏，軸部出露地層為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組至二疊系下統(tǒng)黑山段，兩翼地層傾角較平緩。延展長度3km，有H9、鄉(xiāng)-41、鄉(xiāng)-56、金-20鉆孔控制。張海向斜位于F3斷層與鳧山支斷層之間。軸向近東西向，兩翼地層傾角1320，且發(fā)育較全，F(xiàn)4斷層以東發(fā)育不完整。軸部出露地層為二疊系上統(tǒng)孝婦河段和奎山段，延展長度4 km左右，有H6、鄉(xiāng)-39、鄉(xiāng)-14、鄉(xiāng)-58等鉆孔控制。南翼由17、18、19、21、22、23、36、9線8條地震線控制，控制可靠，北翼根據(jù)鉆孔推測。1.2.4含水層（1）直接充水含水層3煤頂板砂巖裂隙含水層該含水層為灰白色石英中粗粒砂巖，含有泥質(zhì)包裹體或泥質(zhì)條帶，厚度041.95m，平均厚22.69m，為3煤頂板的直接充水裂隙含水層，砂巖裂隙不發(fā)育，僅鄉(xiāng)-2孔在鉆進中沖洗液漏失，據(jù)鉆孔抽水試驗資料（見表1-2），其富水性弱。 表1-2 抽水資料匯總表孔號水位標(biāo)高（m）單位涌水量（L/sm）滲透系數(shù)（m/d）總硬度（度）礦化度（g/L）水化學(xué)類型7-432.630.006050.033.630.84H-N13-933.230.0002920.0117.871.32S-N9-331.9015分鐘抽干該含水層其補給來源為新生界段弱含水段的滲透補給，在西部與奧灰含水層接觸部位獲得側(cè)向補給。從水化學(xué)成分分析，地下水交替作用緩慢，排泄條件差。井田北部金橋煤礦1311工作面材料道聯(lián)絡(luò)巷揭露15煤頂板砂巖裂隙涌水量最大4.5m3/h，一采區(qū)探煤上山于2001年11月12日揭露15煤頂板砂巖裂隙，涌水量最大7.5m3/h。說明富水性差。太原組第十層石灰?guī)r巖溶裂隙含水層該層為16號煤層頂板，在17煤冒落帶之內(nèi)，其厚度4.326.47m，平均5.46m，是下煤組開采時的直接充水巖溶裂隙含水層，裂隙較發(fā)育，且被方解石充填，井田未發(fā)現(xiàn)漏水，據(jù)10-6孔抽水試驗資料（見表1-3），其富水性弱。該含水層補給主要通過斷層與奧灰對接部位，接受奧灰水的側(cè)向補給，從水化學(xué)成分資料分析，鈉離子含量高達0.71g/L，說明逕流條件差，排泄不暢。表1-3 抽水資料匯總表孔號水位標(biāo)高（m）單位涌水量（升/秒m）滲透系數(shù)（m/d）總硬度（度）礦化度（克/升）水化學(xué)類型10-631.940.000480.019.532.41S-N（2）間接充水含水層新生界間接充水含水層組新生界地層主要由粘土、砂質(zhì)粘土、砂層、砂礫層組成，其厚度為397.46490.20m，據(jù)區(qū)域地層劃分方案及井田地質(zhì)情況，將新生界自下而上劃分為三組六段：即下組、段，中組段，上組、段。其中、段為含水層段?，F(xiàn)將含水層段由下而上分述如下：a.含水層段該段厚049.90m，平均厚18.08m，巖性以砂礫或粗粒砂為主，局部地段為細中粒砂。據(jù)金鄉(xiāng)詳查報告抽水資料（見表1-4），該段為弱的含水層段。表1-4 抽水試驗成果表孔 號含水層位 置水位標(biāo)高(m)單位涌水量(q/sm)滲透系數(shù)(m/d)礦化度(g/l)水化學(xué)類型水9-7金橋井田34.440.005070.0612.20S-NC水11-4及基巖風(fēng)化帶金橋井田33.190.02450.121.10S-N7-6及基巖風(fēng)化帶金橋井田32.140.000380.0010.65SH-N段含水層的古沉積環(huán)境為沖洪積相，主要接受側(cè)向補給，以水平運動為主。由于在平面上沉積不連續(xù)性，加之地下水逕流條件差，排泄不暢通，鈉離子含量高達0.180.48g/L，也證明了這一點。b.段含水層段該段厚10.80123.20m，平均厚71.69m。為棕黃色、灰綠色，粉、細砂層間夾粘土，粘土含鐵錳質(zhì)、鈣質(zhì)結(jié)核，中下部砂層厚且穩(wěn)定，局部粘土質(zhì)含量較高，據(jù)金鄉(xiāng)詳查報告 7-4孔資料，粉粒或粘粒含量較高，達50.2156.73%，大部分粘土及亞粘土呈半固結(jié)狀，據(jù)15-9、15-12兩孔抽水資料(見表1-5)，表明富水性中等。表1-5 抽水試驗成果表孔號靜水位標(biāo)高（m）單位涌水量(L/sm)滲透系數(shù)(m/d)總硬度(度)礦化度(g/L)水化學(xué)類型15-9333102780928195309S-NC15-12293301710548149302S-CNM該含水層段以側(cè)向補給，水平運動為主，從水化學(xué)成分分析，鈉離子含量0.370.46 g/L，可見其逕流條件差，排泄不暢。c.V段含水層段該段厚33.25134.50m，平均厚80.37m，巖性為各種粒度砂層及灰綠色薄層粘土。含砂57層，其中有2層較為穩(wěn)定的中粗粒砂。據(jù)7-4孔資料，粘?；蚍哿：繛?3.68%，據(jù)抽水資料（見表1-6），其富水性中等。表1-6 抽水試驗成果表孔號靜水位標(biāo)高（m）單位涌水量(L/sm)滲透系數(shù)(m/d)總硬度(度)礦化度(g/L)水化學(xué)類型15-1230.800.3460.8689.103.96S-CL-NM該含水層段以側(cè)向補給，水平運動為主，越流補給次之。從水化學(xué)成分資料分析，氯離子含量0.310.55g/L，鈉離子含量0.370.71g/L，說明地下水交替作用緩慢，逕流、排泄條件差?；鶐r風(fēng)化含水帶新生界下伏不同地質(zhì)時代巖層，由于基巖裸露經(jīng)歷漫長的地質(zhì)作用，形成厚度不等的風(fēng)氧化帶，一般厚度在20m左右，其中強風(fēng)化帶810m?；鶐r風(fēng)化帶是指段與基巖之間過渡帶，它的巖石特征及隔水性質(zhì)，直接影響著段與下部基巖的水力聯(lián)系。據(jù)金鄉(xiāng)詳查報告7-4、7-6二孔的分析研究，風(fēng)化帶平均厚度21.30m，泥巖占到風(fēng)化帶的70%多，風(fēng)化裂隙雖然上部發(fā)育，但大部分裂隙被充填，相互連通性較差。根據(jù)實驗室試驗的泥巖滲透系數(shù)為0.001m/d，與含水層段混合抽水試驗滲透系數(shù)0.0010.12m/d，單位涌水量0.000380.0245L/sm，由上述資料分析：基巖風(fēng)化帶，尤其是處在露頭部位的泥巖或砂質(zhì)泥巖，在厚松散層長期重力作用下，有一定程度壓密，所以富水性弱，為弱含水層段。第三層石灰?guī)r巖溶裂隙含水層該含水層含燧石結(jié)核，厚1.928.55m，平均厚度6.78m，裂隙較為發(fā)育多被方解石充填，局部見小溶洞，井田內(nèi)有5孔在鉆進中沖洗液漏失，在井田北部形成漏失區(qū)，漏失率為18.5%；據(jù)金橋井田11-4、9-7及井檢-1孔抽水試驗資料（見表1-7），富水性弱中等。該含水層上距3煤底板32.2559.30m，平均厚度50.38m。根據(jù)國家標(biāo)準GB12719-91附錄G，突水系數(shù)Ts=P/M-Cp計算，（CP采用淄博埠村立井采礦造成破壞厚度16m）Ts在0.110.33百萬帕/m之間，在井田東北部及西部地段，大于臨界突水系數(shù)0.15百萬帕/m。即隔水層薄弱地段難以阻擋底板突水，因此三灰是15煤底板間接充水巖溶裂隙含水層。據(jù)金橋煤礦資料，主井清撒斜巷揭露三灰，1998年5月初始涌水量在80m3/h， 現(xiàn)穩(wěn)定在21m3/h。說明三灰是15煤開采的主要充水水源。表1-7 抽水試驗成果表孔號水位標(biāo)高（m）單位涌水量（L/sm）滲透系數(shù)（m/d）總硬度（度）礦化度（g/L）水化學(xué)類型9-735.110.004830.092.231.03H-N11-435.470.0001910.00219.800.3