林南仓五矿150万吨新井设计采矿说明书.doc

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1、设计总说明矿区本设计包括两个部分：一般部分和专题部分。一般部分为林南仓五矿150万吨新井设计，全篇共分为十个部分：矿井概述及井田地质特征、井田境界及储量、矿井工作制度和设计生产能力、井田开拓、采区巷道布置、采煤方法、井下运输、矿井提升、矿井通风与安全和矿井主要经济技术指标。林南仓五矿位于河北省玉田县林南仓附近。矿井东西长约为5 km，南北宽约为3.6km，面积为15.6km2。井田内的可采煤层为11煤、12煤，其中主采为11煤，该煤层赋存稳定，平均厚度3.61m。倾角平均为17，首采煤层倾角为17，为近水平煤层。井田内工业储量189.552Mt，可采储量144.876Mt。矿井平均涌水量为9.

2、97m3/h，相对瓦斯涌出量2.915m3/t，属于低瓦斯矿井，煤层没有爆炸危险性，无自然发火现象。林南仓五矿年设计生产能力150万t/a，服务年限68年。采用立井两水平开拓，第一水平标高-620m，第二水平标高-850m。矿井采用倾斜长壁采煤法。矿井布置一个综采工作面保证全矿井的产量，长度200m，煤的运输采用皮带运输。矿井通风方式采用中央分列式通风。专题部分为大倾角煤层回采巷道快速掘进与锚杆支护技术。关键词：井田开拓；采煤方式；运输提升；通风安全；综合机械化Graduation General InformationMining area this design consists of t

3、wo parts: general part and the projects section. General part is the etna warehouse minmetals 1.5 million tons of new Wells, total is divided into ten design of mine overview and geological characteristics, field states and reserves, mine field work system and design production ability, field develo

4、pment, mining, coal mining method arrange tunnels, underground transportation, mine, mine ventilation and safety, and improve the mine main technical and economic indexes. Etna warehouse minmetals located in hebei province YuTianXian etna warehouse nearby. Mine is about 5 km long things, the south a

5、nd the north are about 3.6 km wide, with an area of 15.6 km2 for. In the field of 11 coal, 12 CaiMeiCeng for coal, among them main for 11 coal mining, the coal seam thickness, average occurrence stable 3.61 m. An average of 17 Angle, the first CaiMeiCeng for 17 Angle, for nearly horizontal coal seam

6、. In the field of industrial reserves 189.552 Mt, recoverable reserves 144.876 Mt. An average of 9.97 m3 mine flowing/h, relative gas emission 2.915 m3 / t, belongs to the low gas mine, coal seam no explosion danger, without the spontaneous combustion phenomenon. Etna warehouse according to the desi

7、gn production capacity of 1.5 million t/a, service life in 68. The two vertical level development, the first level elevation 620 m, and the second level elevation 850 m. Mine the longwall mining methods tilt. Mine layout a fully mechanized working face all the output of the mine that, length of 200

8、m, the transportation of coal by belt transport. Mine ventilation means USES the central FenLieShi ventilation. Exemplary divided into big obliquity coal seam mining quick excavation and bolt support technology. Keywords : Mine development；Mining method；Transport upgrade；Ventilation Safety；Comprehen

9、sive mechanization目录设计总说明IGraduation General InformationII1 矿井概述及井田地质特征31.1 矿区概述31.1.1 地理位置范围31.1.2交通条件31.1.3 地形特点31.1.4 水源及电源31.1.5 气象41.2 井田地质特征41.2.1煤系地层特征41.2.2 井田地质构造41.2.3矿井水文地质121.3 煤层特征131.3.1煤层的结构厚度和一般特征132 井田境界和储量192.1 井田境界192.1.1 井田范围192.2 矿井储量192.2.1 储量计算基础192.2.2 井田地质勘探202.2.3 矿井工业储量202

10、.3 矿井可采储量212.3.1 安全煤柱212.3.2 矿井永久保护煤柱损失量212.3.3 矿井可采储量233 矿井工作制度、设计生产能力和服务年限253.1 矿井工作制度253.2 矿井设计生产能力及服务年限253.2.1 确定依据253.2.2 矿井设计生产能力253.2.3 矿井服务年限263.2.4 井型校核264 井田开拓274.1 井田开拓的基本问题274.1.1 确定井筒的形式、数目、配置274.1.2 确定工业广场及井口位置284.1.3 确定开采水平和阶段高度294.1.4 开采水平布置及井底车场的选型304.1.5 采区划分及其布置314.2 井田开拓设计方案比较324

11、.2.1 开拓方案技术比较324.2.2 开拓方案详细经济比较364.3 矿井基本巷道384.3.1 井筒384.3.2井底车场及硐室414.3.3 主要开拓巷道455 采区巷道布置515.1 采区煤层地质特征515.1.1 采区位置515.1.2采区煤层特征515.1.3 煤层顶底板岩石构造情况525.1.4 地表情况525.2 采区巷道布置及生产系统525.2.1 确定采区走向长度525.2.2 确定区段斜长和区段数目535.2.3 煤柱尺寸的确定535.2.4 采区上山的布置535.2.5 区段平巷的布置545.2.6 联络巷道的布置545.2.7 采区运输、通风运料等系统的确定545.

12、3 采区车场设计545.3.1采区上部车场形式的选择545.3.2采取中部车场形式的选择555.3.3采区下部车场的选择及设计565.3.4采区主要硐室的布置585.4采区采掘计划615.4.1采区主要巷道参数确定615.4.2确定采区生产能力635.4.3 计算采区回采率636 采煤方法656.1 采煤方法的选择656.1.2 综采工作面回采工艺设计666.2 综采工作面巷道布置方式747 井下运输757.1 概述757. 1.1 基本概况757.1.2 井下运输系统757.2 采区运输设备757.2.1 主运输设备767.2.2 采区辅助运输797.3 大巷运输设备807.3.1 矿车选择

13、817.3.2 矿用电机车的选型818 矿井提升878.1 矿井提升概述878.2 主副井提升设备选型878.2.1 提升参数的计算878.2.2 提升钢丝绳的计算908.2.3 提升机与天轮的选择计算918.2.4 提升电动机的预选938.2.5 提升机与井筒的相对位置959 矿井通风及安全979.1 矿井通风设计的内容和要求979.2 矿井通风系统的选择989.2.1 概述989.2.2 矿井通风系统的要求989.2.3 矿井通风方式的选择999.2.4 矿井主要通风机工作方式选择1009.2.5 采区通风系统的要求1009.2.6 工作面通风方式的选择1029.3 矿井风量计算1029.

14、3.1 矿井风量计算的规定1039.3.2 矿井风量计算1039.3.3 矿井总风量分配1089.3.4 风速验算1089.3.5风量的调节方法与措施1099.4 矿井通风阻力计算1109.4.1矿井通风阻力的计算原则1109.4.2 通风容易和困难时期的确定1109.4.3 矿井最大阻力线路1109.4.4 矿井通风阻力计算1109.4.5 矿井通风总阻力1119.4.6 矿井总风阻和总等积孔1129.5矿井通风设备选择1129.5.1 矿井通风设备的要求1139.5.2 选择主要通风机1139.5.3 选择电动机1169.5.4 反风措施1179.6 矿井排水1179.6.1 概述1179

15、.6.2排水方式与排水系统简介1189.6.3 矿井主要排水设备1199.6.4 水仓1229.7 井下灾害防治1229.7.1预防瓦斯及煤尘爆炸1229.7.2 火灾的防治1239.7.3 水灾的防治1249.7.4 其他事故的预防12410 矿井主要技术经济指标127参考文献128大倾角煤层回采巷道快速掘进与锚杆支护技术1311 问题的提出1322 国内外研究现状1332.1 煤巷快速掘进现状及发展趋势1332.2 回采巷道锚杆支护研究现状1343采掘锚一体化快速掘进成巷技术1353.1 采掘锚一体化设备1353.2 采掘锚一体化与连续式采煤机快速掘进成巷技术的比较1373.3 掘锚一体化

16、快速掘进成巷技术1373.4 采掘锚与掘锚一体化快速掘进成巷比较1384 回采巷道围岩控制原理1385 煤巷锚杆支护快速掘进技术的发展1395.1 支护材料的改进1395.2 设计方法及设计参数的优化1405.3 开发掘锚新机具1405.4 增大安装预紧力1405.5 锚杆联合支护1415.6 二次支护1416 大倾角煤巷锚杆支护的形式1417 加强施工管理与员工培训143参考文献：144致 谢145 一般部分1 矿井概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 地理位置范围蓟玉煤田林南仓井田，位于河北省玉田县林南仓附近、地理坐标为东经1173730，北纬395000，是蓟玉煤田东北端的一个独

17、立向斜构造。西部隔林西背斜与蓟玉煤田的李庄子含煤向斜相毗邻。东起白庄子，西至甫庄、黄庄子一带，南起李三庄，北至后湖定府、岳庄附近。东西长约5公里，南北宽约3.5公里，整个井田呈不规则的长圆形，面积约18平方公里。井田行政区划，中部隶属玉田县林南仓镇，西部和南部分别属于林西镇和郭桥镇。1.1.2交通条件本区目前有从唐山经林南仓至天津和经林南仓、彩亭桥至北京的公路。下仓到本区的铁路通车，交通比较方便。附矿区交通位置图： 见附图11.1.3 地形特点本区北枕燕山余脉，距螺山、峰山等只有十余公里，南为华北大平原。全区被新生界地层覆盖。本区地形平坦，地势由北往南逐渐低下，地表标高介于1.00至+6.91

18、m之间，地形坡度约2/1000。1.1.4 水源及电源（1）矿区内工业以煤炭为主，农业主要种植小麦、玉米、棉花，间杂有果园、菜园等。（2）本矿井建设期间，所需要建设材料，除钢材、木材和部分水泥需由国家计划供应外，其它砖、石、砂等土产材料，均由当地供应，满足建设需要。（3）供水水源：根据地质资料和现场实际，本矿井第四系和基岩风化带裂隙含水层水为本区农业灌溉和居民生活用水的主要来源，矿井用水和生活用水水源为奥灰水。4）供电电源：玉田县林东变电站距离本矿井5km，可作为矿井的主供电源。1.1.5 气象本区属大陆性气候。据玉田县气象站1961-1971年观测的资料是：（1）降水量：年最大降水量1154

19、.5mm，年最小降水量345mm；月最大降水量668.2mm，月最小降水量为零。本区降水量的特点是集中在6、7、8三个月，约占全年的87，而且多暴雨。（2）蒸发量：年最大蒸发量是2186mm，年最小蒸发量1670.4mm。蒸发量一般大于降水量的2倍，除7、8月份降水量大于蒸发量外，其它各月一般蒸发量均大于降水量。（3）气温：月最高平均气温27.2，月最低平均气温-7.9。气温最高在6、7、8三个月，最低在12月和1月年平均气温在9.8-12.2之间。最大冻土深度780mm。初冻日期一般在11月份，解冻一般在三月份。1.2 井田地质特征1.2.1煤系地层特征本区从古地理位置而言，位于燕山沉降带中

20、段之南缘，在构造位置上北依燕山褶皱带，山峦起伏，大片古老岩层出露，向南为一片平原，基岩地层被较厚的第四系冲击层所覆盖。区域内最老的地层为前震旦纪变质岩系，向上依次为震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二迭系、第四系等地层（见表1-1）。1.2.2 井田地质构造本区地层与开平煤田的岩性、岩相等沉积特征基本相同（见表1-2）。现由老到新的地层层序，从煤系地层的基盘奥陶系中统至第四系描述如下：（1）奥陶系中统马家沟组（0（2）本区钻孔揭露最多者15.89m，岩性为浅灰灰白色石灰岩，质纯性脆，时夹薄层状灰质粘土岩及白云质石灰岩或豹皮状灰岩。顶部有古风化壳迹象，含黄铁矿结核，裂隙溶洞较发育，有时被铝土质充填

21、。（2）石炭系（C）上限为煤11顶板细粉砂岩之顶界，与上复二迭系地层呈整合接触。下限为奥陶系石灰岩顶面，两者呈平行不整合接触。地层厚度约200.00m，分中上两统，下统缺失。表1-1 地层划分明细表地层系统建 组 的 起 止 层 位上下地层的接触关系地层厚度 （m）所 含煤层（编号）标志层系统组第四系由 地 表 至 基 岩 顶 面不整合143.78434二迭系上统古冶组下界至A层铝土质粘土岩顶界整合300上部铁质粘土岩；上部铝质粘土岩A0下统唐家庄组A层顶界至煤5顶板粉砂岩顶界整合1704A层大苗庄组煤5顶板粉砂岩顶界至煤11顶板粉砂岩顶界整合555、6、7、8182、9煤7顶板，含动物化石之

22、粘土岩，煤8底板，含砾状粉砂岩石炭系上统赵各庄组煤11顶板粉砂岩顶界至K6顶界10711、12、12下煤12下顶板含动物化石之粉砂岩开平组K6顶界至K3顶界整合8813-17K6、 K5、 K4中统唐山组K3顶界至奥陶系石灰岩顶界假整合5218、19、20K3 K2 K1 G层 石炭系中统唐山组（C（2）本统直接覆盖于奥陶系石灰岩之上，上限至第三海侵线K3石灰岩顶面，地层厚度介于46.0861.77m，平均为52.00m。岩性特征是：岩层颜色较浅，多为浅灰灰色，并夹有少量紫色（在K2灰岩以下），以粘土岩和粉砂岩类为主。岩石大致百分比为中粗粒砂岩占10.74，细砂岩占3.56，粉砂岩占19.71

23、，粘土岩占56.62，煤层占0.59，石灰岩占8.78。层理不明显，粘土岩一般呈团块状构造，植物化石保存较少，在石灰岩及其顶板细粉砂岩中，富含海相动物化石，菱铁质鲕粒及结核发育，并含有黄铁矿结核和散晶。除部分粘土岩外，在一般岩层中皆含不同程度的钙质。表1-2 地层特征表界系统组代号厚度（m）新生界第四系不整合Q0800上古生界二迭系上统古冶组P12300下统唐家庄组P21170大苗庄组P11107石炭系上统赵各庄组C2360开平组C1390中统唐山组C252下古生界奥陶系中统马家沟组O2400下统亮甲山组O21115冶里组O11200寒武系上统风山组90长山组40崮山组E70中统张夏组1001

24、30下统馒头组150景儿峪组200下马岭组400元古界震旦系上统铁岭组Z2t250300洪水庄组Z2h50200雾迷山组Z2w25003600杨庄组Z2y500800下统高于庄组Z1g1100大红峪组Z1g200900串岭沟组Z1c8001400常州村组Z1ch301340太古界前震旦系五台群A本统岩相组合特征是，下部厚约25.00m为滨海湖泊大相的碎屑岩沉积，向上逐渐转为浅海薄层灰岩相和过渡相的交替沉积，构成三个完整的小旋回。每个旋回一般由浅海沉积（第I1旋回为滨海湖泊）起，经过渡相，终止于浅海灰岩相。岩相特征是：自下而上海相地层增多，沼泽相和过渡相地层渐少。如I1、I2、I3小旋回中海相地

25、层分别约占整个小旋回地层总厚度的1/13、1/2和2/3，形成一个递进相序。在整个中旋回中，海退相序地层总厚度为42.23m，海进相序地层总厚度为10.00m，反映出地壳上升运动的缓慢性和海浸的骤然性。由于地壳升降运动频繁,所以不利于煤层的形成,仅在短暂的海退时有沼泽相和泥炭沼泽相产生,沉积有极不稳定的煤线.如煤18、煤19、煤20等。本统经过三次较大的海侵，形成较稳定的薄层灰岩三层（自下而上命名为k1、k2、k（3）。岩性特征：本组地层比唐山组颜色加深，多呈灰深灰色。以粉砂岩为主，粘土岩显著减少。岩石大致百分比为，中粗粒砂岩占9.27，细砂岩占24.17,粉砂岩占40.55，粘土岩占20.5

26、1，煤层占1.81，石灰岩占3.69。层理比前组明显而复杂。植物化石数量及属相对增多，并赋存于K6以下泻湖海湾波浪带相粉砂岩和煤15顶板粉砂岩中。前者多呈碎片，后者保存完整（采集有假蛋形翅羊齿、苛达树、羽叶木、楔叶木等）。黄铁矿结核和散晶、菱铁质结核等均较发育。K5石灰岩顶板细粉砂岩中黄铁矿富集，为本区煤系地层中最多的岩段。岩相组合特征是，比唐山组海相地层减少，而过渡相相对增加。在岩相组合上属浅海薄层灰岩相和浅海泥质或粉砂岩相与过渡相（滨海湖泊相、湖泊三角洲相等）的交替沉积，构成四个完整的小旋回。每个旋回均从浅海或过渡相起，经沼泽相而又以浅海或过渡相而终止。海退相序地层厚度为70m，而海进相序

27、地层厚度仅18.39m，且浅海灰岩相亦直接复与沼泽相或泥炭沼泽相之上，说明海侵相序不发育。地壳升降幅度自上而下，由强（第1旋回）到弱（第2、3旋回），而后由弱到强（第4旋回）。在振幅较小、沉积环境相对稳定阶段中（第2、3旋回中）形成较稳定的煤层（煤14）及不稳定多煤层（煤1（5）和煤线（煤13、煤16、煤17）等。本组赋存有不稳定的薄层石灰岩三层，由下而上命名为K4、K5、K6。其中K5在局部地段（如仓补10和仓31孔附近）为灰色泥质生物碎屑岩，其它为钙质粉砂岩，白色动物介壳富集成层，易与其它石灰岩相区别。标志性岩层：K3 至K4之间有：深灰色浅海相粉沙岩或粘土岩，细腻质纯性脆，含腕足类珊瑚等

28、动物化石，为石K3灰岩直接顶板。一般厚度9.00m左右。K4 至K5之间有：浅灰色细中粒沙岩：成分以石英为主，次为少量岩屑等，分选及滚圆度中等，泥质孔隙式胶结，夹碳质层纹，显水平层理和缓波层理状，岩石成分比较单纯，易于煤系地层中的沙岩相区别。位于井筒西北部常相变为粗砂岩，厚度达20.00m左右（至煤17以上），风井以东见薄，井相变为细砂岩，一般厚度5.00m左右。灰深灰色粘土岩：有时稍发褐色，质软，含铝土质和凌铁质结核，富含植物根化石，成团块状构造（为煤14直接底板），一般厚度在3.00m左右。K5 至K6之间有：深灰色细粉砂岩：致密而细腻，性脆质地均一。富含黄铁矿石结核，底部见有少量海百合等

29、动物化石，为K5灰岩之直接顶板。一般厚度7.50m左右。深灰色粉砂岩和灰色细砂岩互层带：以前者为主，显条带状，具水平层理及缓波状层理，含植物化石碎片和较完整的假蛋形翅羊齿等植物化石。灰色细砂岩，致密坚硬，泥质孔隙基底式胶结，具水平层理和缓波状层理，时为煤12下直接底板，以坚硬为特征，易与其他砂岩相区别，一般厚度4.00m左右。赵各庄组，地层厚度741.4179.41m，平均55.00m。岩性特征是：浅灰深灰色。以粉砂岩为主，但比开平组为少，而厚层状中粒砂岩相对增多。岩石大至百分比为，中粗粒砂岩占12.9，细砂岩占12.4，粉砂岩占44.14粘土岩占9.9，煤层占19.73，其它占0.93。植物

30、化石以翅羊齿类居多，一般赋存在煤11顶板粉砂岩和煤11煤12之间粉砂岩两个化石带内。岩相组合特征是以滨海湖泊相为主，并有泻湖海湾相，湖滨波浪带相、湖泊三角洲相等沉积。本组地层可划分为三个完整的小旋回。海退相序地层厚度为36m，海进相序地层厚度为19.13m说明地壳处于缓慢的波浪式上升。 且升降幅度较小，比下部唐山组和开平组地层更接近于大陆性沉积环境，亦相对比较稳定，有利于煤层的形成。所以在每个小旋回的中上部均有泥炭沼泽沉积相，赋存有主要可采煤层（煤11煤12）及不稳定的不可采煤层（煤14）标志性岩石及化石带有：煤12下顶板下粉砂岩：深灰黑灰色，细腻含炭质及黄铁矿散晶，棕褐色条痕，贝壳状断口，富

31、含腕足类，瓣鳃类和海百合等动物化石，一般厚度在1.00m左右。煤11至煤12之间的粉砂岩：近煤12处为深灰色细粉砂岩频繁交替出现，显条状带外观，其下岩性渐细，底部为细粉砂岩或粘土岩，致密而细腻，质地均一纯净，细水平层理明显，井田西北部为浅灰银灰色，而东南部则渐变为深灰色，岩性标志，易于对比，厚度16.00m左右。煤12顶板粉砂岩：深灰色，岩性致密，质地均一，具水平层理及缓波层理。采集有假蛋翅羊齿、开平翅羊齿、直脉翅羊齿类、星轮木、纤细轮木、长方楔叶、芦木苛达树等化石，为本组植物化石富集层之一，厚度一般在5.00m左右。煤11煤12之间粗砂岩：浅灰色，成分以石英、岩屑、燧石为主（以含较多燧砾为特

32、征，易与其他煤层间砂岩相区别）。分选较差，滚圆度为半圆状。泥质孔隙基底式胶结，局部含钙质。具水平层理、斜层理、交错层理等。全区沉淀稳定（特别是井田西部），仅局部地段相变为细砂岩。一般厚度约12.00m。煤11顶板细粉砂岩：呈灰深灰色，致密，显水平层理及缓波状层理，含菱铁质结核，采集有星轮木、楔叶木、细羊齿、苛达树等化石，亦为本组植物化石富集层之一，一般在4.00m左右。（3）二叠系（P）下限为煤11顶板湖泊相细粉砂岩之顶界，与下伏地层呈整合接触。上限为第四系松散沉积物，呈不整合接触。在井田内保留地层最大厚度约560.00m。分上、下两统。1）二叠系下统（P（1）上限为A层铝土至粘土岩顶界，与上

33、统呈整合接触。本统地层厚度约为278.00m，分上、下两组。上组称为唐家庄组，下组称为大苗庄组，其中大苗庄组是主要含煤地层之一。大苗庄组（P（1）：底层厚度71.41140.37m，平均为107.00m。岩性特征：本组地层为一套过渡相粉砂岩、粘土岩和粗碎岩（湖泊三角洲相）交替之沉积物。岩石虽以粉砂岩为主，但粗碎屑比赵各庄组有显著增多。岩石大致百分比为，中粗粒砂岩占21.18（以中粒砂岩为主），细砂岩占15.58，粉砂岩占39.74，煤层占6.19，其它占0.19。植物化石种属繁多，以轮木、细羊齿类、楔叶木等居多，主要赋存在煤5、煤6、煤8、煤9顶板粉砂岩四个化石带内，层状菱铁质结核发育、砂岩中

34、局部岩段含钙质。本组仍为滨海平原环境，以过渡相为主，而沼泽相和泥炭沼泽相很发育，且岩相稳定，纵横方向变化不大。根据岩相组合特征可划分为六个完整的小旋回，每个旋回皆从湖滨波浪带相和湖泊三角洲相起，经沼泽相和泥炭沼泽相至滨海湖泊相和泻湖海湾相止。海退相序地层厚度为66.50m，海进相序地层厚度41.09m，说明地壳升降幅度较小，沉积环境相对的比较稳定。赋存有可采煤层和局部可采煤层煤5、煤6、煤7、煤8-1、煤82、煤9、煤10等。标志性岩层及化石带：煤9顶板细粉砂岩：呈灰深灰色，致密，具细水平层理及层状菱铁质结核。采集有星形轮木、细羊齿、芦木。苛达树，东方尼式苏铁等植物化石，为本组化石富集层之一。

35、一般厚度在3.00m左右。煤82底板砾状粉砂岩：呈浅灰色，局部含钙质。具有大量灰绿、灰白色粘土岩块。该层随82兼灭而消失。在井筒附近厚度增大，常为煤9直接顶板。但凡为煤9直接顶板时，煤9则变薄或不可采。该层一般厚度4.00m左右。81底板砾状粉砂岩：呈灰黑色，岩性粗糙，有质感，含有大量植物炭化体及植物化石碎片和棕红色透明树脂薄膜，具有浅灰，灰白色粘土岩小砾，易与其他岩层相区别，一般厚度1.009.00m。煤81顶板粘土岩：为浅灰色、致密、质地均一，具有贝壳状断口和层状菱铁质结核。采集有汤氏楔叶、长方楔叶、细羊齿、翅羊齿、芦木。苛达树、镰刀羊齿、羊齿、大羽羊齿、星轮木等植物化石，为本区主要化石带

36、之一。一般厚度2.00m左右。煤7顶板细粉砂岩粘土岩：为灰黑色，岩性细腻。性脆，呈菱角状及贝壳状断口，富含菱铁质结核及黄铁矿细晶。采集有腹足类、斧足类、腕足类、海百合等动物化石，为本区最上一次海侵。该层可能相当于开平煤田煤6顶板。一般厚度3.00m左右。煤6顶板粉砂岩：呈深灰色，欠均匀，有堆砾现象，加灰色细砂岩薄层，局部显水平层理及缓波状层理。采集有假蛋形翅羊齿、带羊齿、楔叶木、轮木、苛达树、细羊齿等化石，为本组植物化石富集层之一。一般厚度6.00m左右。煤5至煤6之间中粒砾岩：呈浅灰绿色，成分为石英、岩屑、长石、燧石等。分选较差，滚圆度中等，泥质孔隙基底式胶结，夹炭层纹 及煤化物质，以颜色易

37、与下部砾岩相区别，一般厚度4.00m左右。煤5顶板粉砂岩：呈灰绿色，岩性较均一。采集有星轮木、长方楔叶、芦木、带羊齿、苛达树等植物化石，亦为本组植物化石富集层之一。一般厚度3.00m左右。唐家庄组（P1（2）：地层厚度131.51232.64m，平均为170.00m。本组地层全属陆相沉积，河流开始活跃，因此河床相粗碎屑岩较下复地层显著增多在河流期交替过程中有河漫相、内陆湖泊相等粉砂岩和泥质沉积物，其中粉砂岩居多。岩石大致百分比为，中粗粒砂岩占31.3，细砂岩占11.98，粉砂岩占53.24，粘土岩占3.18，煤层占0.3植物化石数量少，且多赋存于湖泊相或湖沼相粉砂岩之中，自下而上菱铁质结核逐渐

38、被褐铁矿结核所代替。本组地层可划分为两个中旋回（即、），其中第中旋回以湖泊、湖滨波浪带相、沼泽相等细碎屑岩交替沉积为主，包括完整和不完整小旋回各一个，分别以湖滨波浪带相和湖泊三角洲相起，至湖泊相和沼泽相止。由于地壳处于上升趋势，振荡运动频繁，河流活跃，泥炭沼泽化时间短暂，不利于煤层的形成，所以尽沉积有极不稳定的煤线不可采煤层（如煤4等）。第中旋回包括五个不完整的小旋回，均自河床相粗砂岩起，至沼泽相、河漫相、湖泊相粉细砂岩止。岩性大致可划分为三段（即每段分别包括1、2、3、4和5小旋回）反映了地壳三次较强烈的上升运动，形成三个河流巨周期。标志性岩层及化石带：深灰浅灰色粉砂岩砂岩段：以深灰色粉砂岩

39、为主，夹薄层状浅灰色粘土岩，时有沼泽相及极不稳定煤线出现。在煤4顶板深灰色粉砂岩中，采集有苛达树、直脉细羊齿、星轮木、楔叶木、芦木、带细羊齿等植物化石。三角洲相中粗砾砂岩一般为浅灰色，成分以石英为主，次为燧石、岩屑、云母等。分选及滚圆度中等，底部有时具深灰色粉砂岩块，泥质孔隙式胶结，局部含钙质，显水平波状层理及交错层理在井筒南部及东部该层增厚，时为煤5之顶板岩层，岩性亦较标志，在钻探中该层为开始见煤之预告层。本段一般厚度40.00m左右。深灰灰发绿粉砂岩砂岩段：以深灰色灰绿色粉砂岩、细砂岩为主，上部夹有少量浅紫色斑点及斑块。下部为灰白浅灰色河床相中粗粒砾岩。本段一般厚度60.00m左右。杂色粉

40、砂岩砂岩段：以灰绿、灰紫、深灰等杂色粉砂岩为主，具有褐铁矿结核及紫色斑块。采集有苛达树、楔叶木、轮木、带羊齿等植物化石。下部亦为浅灰灰绿色河床相中粗粒砾岩。本段一般厚度40.00m左右。中粗粒石英、长石砾岩段：以浅灰色、浅紫色含粒粗砾岩为主，间夹灰紫色粉砂岩薄层，显大型直线形斜层理。成分主要为石英和长石，分选不好，呈半圆状。砂岩之顶部为A层铝土粘土岩。该段一般厚度为28.00m左右。2）二叠系上统（P（2）尽保存有古冶组（P1（2）地层，最大厚度约300.00m。本组属陆相沉积，河床相粗碎屑砂质岩居多。岩石大致百分比为，中粗粒砂岩占46.06，细砂岩占0.388，粉砂岩占45.69，粘土岩占7

41、.87。本组地层大致可分为六段（即六个中粗粒砾岩带和六个粉砂岩粘土岩带）。每一岩段皆有河床相中、粗粒砾岩起，至湖泊相或湖沼相细碎屑岩（粉砂岩或粘土岩）止。反映了六次河流活动的巨周期（详见地层综合柱状图）。岩性特征，中粗粒砾岩皆为灰白灰紫色。成分为石英、燧石、岩屑、长石等。分选及滚圆度均不好，夹炭质层纹及紫色条带，显大型直线形斜层理。粉砂岩一般以灰紫色为主，褐铁矿结核发育，显花斑状结构，呈团块状构造。植物化石少，一般多赋存在上部铝土质粘土岩以下30.00m至A层以上40.00m之间的粉砂岩中。采集有细羊齿、楔叶木、轮木等植物化石。标志性岩层有：A0层铁质粘土岩：紫红色，岩性致密，性脆质地均一，呈

42、角状断口，含豆状铁质结核及鲕粒，平均厚度5.00m，该层底板紫灰或灰白色粗砾岩极为标志，易于对比。上部铝土质粘土岩：灰紫色，致密、细腻，有滑感，含铁质结核及鲕粒，显花斑状结构，平均厚度4.53m。本层顶板至上部铁质粘土岩间均为紫灰紫色粗砾岩（或含砾粗砾岩），于A层至A0层之间砂岩相似，但该层颜色较紫。上部铁质粘土岩：岩性与A0层铁质粘土岩颇为相似，但该层更为细腻据仓补17化验结果SiO2为37.28，Ae203为24.87，Fe2O3为13.50，平均厚度为5.69m。（4）第四系松散沉积物主要由粘土层、砂层、砾石层极少量卵石层所组成。一般70.00m以浅砂层或砾石层较多，深部则以粘土层为主。

43、冲击层底部之卵石层在北部及东北部较发育，厚达30.00m以上。在较稳定的两层粘土层之中（埋藏深度70110m和120220m）富含淡水动物介壳，为良好的对比标志及隔水层。第四系厚度变化较大，由井田北部的143.78m至东南部达434.12m以上（附标志层厚度、间距、稳定性一览表表1.（3）。1.2.3矿井水文地质（1）矿井的补给水源和含水层本区属大陆性季风气候，降水多集中在6、7、8月份，从1986年至2003年12年间平均降水量为660.2mm，最大年降水量898.1mm(1990年)最小年降水量452.4mm(1992年)。由于本区冲积层厚度普遍大于140.00m，降水对矿井涌水无直接影响

44、，降水只表现为首先对第四系含水层的补给，然后由第四系含水层补给各基岩含水层(区内外)。（2）地表水体及其对矿井涌水的影响该矿区主要地表水体为采矿形成的塌陷积水坑，由于采区的分布初期形成了两个积水坑，后由于开采加剧逐渐形成了一个大的积水坑，并且随开采范围扩大，面积、坑深也在逐渐增大，而积水坑的水位主要受降雨影响。塌陷积水坑底部第四系地层厚度为140.00m，而煤层开采的最大导水裂隙带高度也不超过50.00m，所以其积水对矿井涌水的变化无直接影响，它只是起到一定的蓄水作用，便于大气降水对第四系含水层的补给。（3）矿井直接充水含水层及其主要特征井田为一冲积层覆盖下的石炭二叠纪含煤构造盆地，矿井的直接

45、充水含水层为煤5顶板、煤5-煤12、煤12-煤14、煤14-K3四个砂岩裂隙含水层(组)，补给水源主要为冲积层底部砾石强含水层和煤系底部的奥陶石灰岩水，由于冲积层底部砾石层水的动、静储量十分丰富与煤系各含水层均角度不整合，因而它不仅可以对上述直接充水含水层从基岩面向下顺层进行正常补给，而且还与奥灰水之间有极为广阔的互补关系，使奥灰水也有可能通过冲积层底部砾石层向各煤系含水层进行间接补给。由于采后破坏，出现了以开采区为中心的降落漏斗，造成含水层之间存在着水力联系，并随着开采深度的增加，这种水力联系也在增强。（4）矿井间接充水含水层及其主要特征第四系含水层：矿井第四系地层厚度在140m与440m之间，其中以向斜轴轴部为最薄140160m，以井田东南部为最厚300440m，其余大部区域在200.00m左右。第四系含水层以岩性、含水性不同，在垂向上明显分为几个带，各带的岩性特征为：第四系含水层在井田范围内与基岩的接触为粘土接触和砂砾接触，