兗煤荷澤能化有限公司趙樓煤礦

天然焦一采區(qū)方案設(shè)計說明書

兗礦集團(tuán)鄒城華建設(shè)計研究院有限公司

二。一三年四月

仝人收集整理―能做登月參考.

兗煤荷澤能化有限公司趙樓煤礦

天然焦一采區(qū)方案設(shè)計說明書

工程編號：YF1056CTR)

工程規(guī)模：0.50Mt/a

院長：孫新榮

總工程師：梁繼新

項(xiàng)目總設(shè)計師：郝天輪

兗礦集團(tuán)鄒城華建設(shè)計研究院有限公司

二。一三年四月

仝人收集整理―能做登月參考.

本報告審查人員

孫新榮（院長高工）許中杰（副院長高工）

梁繼新（總工高工）曹光元（副總高工）

孫旭光（副總高工）

本報告編制人員

采礦專業(yè)

郝天輪（工程師）吳軍琪（高工）

高繼順（工程師）黃賢鋒（助工）

機(jī)電專業(yè)

王慶洲（高工）康蘭偉（工程師）

許濤（助工）

機(jī)制專業(yè)

韓喜令（高工）孫旭光（高工）

水暖、環(huán)保專業(yè)

張群濤（工程師）李鯨鵬（工程師）

經(jīng)濟(jì)專業(yè)

馬明（高級經(jīng)濟(jì)師）朱玉（經(jīng)濟(jì)師）

目錄

前言...............................................................1

第一章礦井概況.....................................................3

第一節(jié)礦井概況...................................................3

第二節(jié)礦井開拓開采現(xiàn)狀...........................................5

第三節(jié)主要生產(chǎn)系統(tǒng)概述...........................................6

第二章采區(qū)概況及地質(zhì)特征...........................................9

第一節(jié)采區(qū)概況...................................................9

第二節(jié)采區(qū)地質(zhì)特征..............................................11

第三章采區(qū)設(shè)計方案................................................36

第一節(jié)采區(qū)設(shè)計方案..............................................36

第二節(jié)采區(qū)設(shè)計方案比較..........................................53

第四章采區(qū)2煤層開采技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析..................................55

第一節(jié)2煤層開采方案............................................55

第二節(jié)2煤層開采投資估算........................................59

第三節(jié)2煤層開采經(jīng)濟(jì)效益分析....................................60

第五章采區(qū)準(zhǔn)備....................................................62

第一節(jié)采煤方法..................................................62

第二節(jié)采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限....................................71

第三節(jié)采區(qū)準(zhǔn)備與回采............................................72

第六章采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)及主要設(shè)備......................................82

第一節(jié)采區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)..............................................82

第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng).............................................101

第三節(jié)采區(qū)排水系統(tǒng).............................................116

第四節(jié)采區(qū)壓風(fēng)系統(tǒng).............................................125

第五節(jié)采區(qū)供水系統(tǒng).............................................129

第六節(jié)采區(qū)供電系統(tǒng).............................................137

第七節(jié)采區(qū)監(jiān)測監(jiān)控、照明及通信.................................152

第七章災(zāi)害預(yù)防...................................................155

第一節(jié)瓦斯災(zāi)害防治.............................................155

第二節(jié)火災(zāi)防治.................................................156

第三節(jié)粉塵防治.................................................158

第四節(jié)水害防治.................................................159

第五節(jié)頂板災(zāi)害防治.............................................161

第六節(jié)熱害治理.................................................163

第七節(jié)安全避險''六大系統(tǒng)”........................................166

第八章投資概算...................................................177

第一節(jié)編制說明.................................................177

第二節(jié)投資構(gòu)成.................................................179

第九章經(jīng)濟(jì)效益分析...............................................181

第十章存在地問題與建議...........................................186

第十一章采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).....................................187

附錄：

1.設(shè)計委托書

附件：

1.天然焦一采區(qū)沖擊地壓防治專項(xiàng)設(shè)計

2.天然焦一采區(qū)方案設(shè)計投資概算書（另冊）

附圖目錄

序號附圖名稱附圖編號備注

1天然焦（3煤）底板等高線及資源儲量估算圖YF1056(TR)-105-1

2天然焦（3煤）厚度等值線圖YF1056(TR)-113-1

3地質(zhì)地形圖YF1056(TR)-103-1

41-1，勘探線地質(zhì)剖面圖YF1056(TR)-104-1

5n-n，勘探線地質(zhì)剖面圖YF1056(TR)-104-2

6地層綜合柱狀圖TF1056(TR)-107-1

7采區(qū)巷道布置方案一平面圖YF1056(TR)-109-1

8采區(qū)巷道布置方案一剖面圖YF1056(TR)-109-2

9采區(qū)巷道布置方案二平面圖YF1056(TR)-109-3

10采區(qū)巷道布置方案三平面圖YF1056(TR)-109-4

11采區(qū)巷道布置及機(jī)械配備平面圖YF1056(TR)-163-1

12采區(qū)巷道斷面圖冊YF1056(TR)-122-00

13采區(qū)通風(fēng)容易時期通風(fēng)系統(tǒng)示意圖YF1056(TR)-171-1

14采區(qū)通風(fēng)困難時期通風(fēng)系統(tǒng)示意圖YF1056(TR)-171-2

15采區(qū)消防灑水系統(tǒng)圖YF1056(TR)-170-1

16采區(qū)壓風(fēng)、排水系統(tǒng)圖YF1056(TR)-217-1

17采區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)圖YF1056(TR)-124-1

18采區(qū)避難胴室布置平面圖YF1056(TR)-173-1

19采區(qū)安全監(jiān)測傳感器布置示意圖YF1056(TR)-174-1

20采區(qū)安全監(jiān)測系統(tǒng)圖YF1056(TR)-273-1

21采區(qū)供電系統(tǒng)圖YF1056(TR)-214-1

前百

一、項(xiàng)目背景

趙樓煤礦位于郛城縣城東南約22km,巨野縣城西約13km,行政區(qū)劃歸鄲城縣、巨

野縣管轄.趙樓煤礦是一座設(shè)計生產(chǎn)能力3.OMt/a地大型現(xiàn)代化礦井，2005年1月16

日正式開工建設(shè)，2009年12月29日礦井正式生產(chǎn)，井田面積143.356km2,設(shè)計服務(wù)

年限60.5a.

趙樓煤礦采用立井分區(qū)開拓，前期以一個主井、一個副井和一個回風(fēng)井開發(fā)南部采

區(qū)，后期再建一個進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井開發(fā)北部采區(qū).礦井共布置一個開拓水平，水平標(biāo)高

為-860m.礦井目前生產(chǎn)采區(qū)為一、三、十一采區(qū)，五采區(qū)正在準(zhǔn)備.工作面采用長壁式

采煤法，綜采或綜采放頂煤采煤工藝，全部垮落法管理頂板.

礦井初期開采3（3上）、3下煤層，由于巖漿巖侵入影響，井田東北部3煤層約26km2

變質(zhì)為天然焦或煤焦混合.截止2012年底，礦井保有資源/儲量約670.05Mt,其中天然

焦資源/儲量約255.03Mt,占全礦井資源/儲量地38.06%.

目前，趙樓煤礦正在建設(shè)綜合利用電廠，該電廠是利用煤泥、煤肝石、洗中煤和天

然焦作為主要燃料發(fā)電項(xiàng)目，也是我國第一座燃用天然焦地大型電廠，規(guī)劃裝機(jī)規(guī)模為

2x30萬kW燃煤發(fā)電機(jī)組.一期計劃建設(shè)1臺30萬kW亞臨界一次中間再循環(huán)流化床鍋

爐，配套300MW亞臨界純凝汽輪發(fā)電機(jī)組，一期項(xiàng)目于2010年3月開工建設(shè)，擬于2013

年12月建成運(yùn)轉(zhuǎn).

為合理開采天然焦煤炭資源，實(shí)現(xiàn)礦井焦、煤配采，并滿足天然焦電廠燃料需要，

趙樓煤礦計劃開采天然焦一采區(qū).受趙樓煤礦委托，我院編制完成了《趙樓煤礦天然焦

一采區(qū)方案設(shè)計》.

二、設(shè)計主要依據(jù)

1.設(shè)計委托書；

2.兗礦集團(tuán)東華建設(shè)有限公司地礦建設(shè)分公司編制地《趙樓煤礦天然焦南部采區(qū)補(bǔ)

充勘探報告》；

3.兗礦集團(tuán)東華建設(shè)有限公司地礦建設(shè)分公司及河南省煤田地質(zhì)局物探測量隊(duì)編

制地《趙樓煤礦天然焦南部采區(qū)三維地震勘探報告》；

4.煤炭工業(yè)濟(jì)南設(shè)計研究院有限公司編制地《巨野礦區(qū)趙樓礦井及選煤廠初步設(shè)計

（調(diào)整版）》;

5.兗礦集團(tuán)有限公司編制地《采區(qū)（綜采面）設(shè)計、采掘作業(yè)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)樣本》；

6.兗州煤業(yè)股份有限公司關(guān)于《采區(qū)設(shè)計方案和采區(qū)設(shè)計編制、審查補(bǔ)充管理規(guī)定》

地通知（兗煤股生技發(fā)[2005]129號）；

7.《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》GB50215-2005；

8.《煤礦安全規(guī)程》2011版；

9.《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》；

10.趙樓煤礦提供地以及現(xiàn)場收集地其它有關(guān)資料.

三、設(shè)計地指導(dǎo)思想

認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家煤炭工業(yè)地各項(xiàng)方針、政策，充分利用目前礦井已有地生產(chǎn)系統(tǒng),

本著“高標(biāo)準(zhǔn)、高效率、高效益”地原則，以經(jīng)濟(jì)效益為中心，切實(shí)做到“少投入、多產(chǎn)

出、工期短、效益高”.優(yōu)化采區(qū)各生產(chǎn)系統(tǒng)，采用兗礦集團(tuán)成熟地開采技術(shù)和裝備，合

理進(jìn)行采區(qū)布置，為礦井地增產(chǎn)增效創(chuàng)造有利條件.

四、設(shè)計地主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

1.采區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力：采區(qū)布置1個采煤工作面生產(chǎn)，生產(chǎn)能力為0.50Mt/a.

2.采區(qū)資源儲量：地質(zhì)資源量18.15Mt；工業(yè)資源/儲量18.15Mt；設(shè)計資源/儲量

7.70Mt；設(shè)計可采儲量5.77Mt.

3.采區(qū)服務(wù)年限：8.3a.

4.初期巷道工程量：5615m,其中巖巷4020m,煤（焦）巷1595m.

5.概算投資：概算總投資為18880.31萬元，其中：

礦建工程6065.38萬元；

設(shè)備及工器具購置8617.80萬元；

安裝工程2928.43萬元；

工程建設(shè)其他費(fèi)用200.00萬元；

工程預(yù)備費(fèi)1068.70萬元.

6.準(zhǔn)備工期:15.9個月.

第一章礦井概況

第一節(jié)礦井概況

一、位置交通

趙樓井用位于巨野煤田地中部，北距郛城縣城約22km,東距巨野縣城西約13km.

井田大部分面積在郭城縣境內(nèi)，南部小部分在巨野縣，行政區(qū)劃歸鄲城縣、巨野縣管轄.

井田東界為田橋斷層，西界為奧灰隱伏露頭，北以3925000緯線與郭屯井田為界，南以

陳廟斷層及第1勘探線與龍固井田為界.井田南北長約9.9km,東西寬約12?15.9km,

面積約143.356km2.趙樓井田四鄰關(guān)系詳見圖1-1-1.

兗（州）新（鄉(xiāng)）鐵路及327國道從井田南部經(jīng)過，自龍固集車站向東102km至兗

州過京滬線可直達(dá)石臼港，向西約40km經(jīng)荷澤過京九鐵路至新鄉(xiāng)與京廣線連接；日照

至東明地高速公路從郭屯和趙樓井田邊界上通過，并與京福高速公路相連，可直達(dá)濟(jì)寧、

荷澤、徐州等地；區(qū)內(nèi)縣級公路四通八達(dá)，井田內(nèi)有鄲城至趙樓地郭趙公路，巨野至鄴

城地053省道從井田中部穿過，交通十分方便.

二、地形地貌

趙樓井田地處黃河沖積平原，地形平坦，地勢略呈西北高東南低，地面標(biāo)高+40.01?

+46.14m,平均+43.26m,自然地形坡度2%o.

本區(qū)水系比較發(fā)育，河流溝渠縱橫成網(wǎng)，多為人工挖掘地季節(jié)性河流，主要有洙趙

新河、鄴郭河、新趙王河，并以區(qū)內(nèi)各溝渠相貫通，旱季可引水灌溉，雨季可防洪排澇.

潛水面至地表5?9m,平均6m.井田中部南北向呈條帶狀地帶內(nèi)潛水面較深為7?9m,

其它地段潛水面較淺為5?7m.

由于井田處于黃河沖積平原，土地肥沃，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，因此村莊比較稠密，人

口較多，給井下開采增加了難度.

三、氣象及地震

本區(qū)氣候溫和，四季分明，屬溫帶半濕潤季風(fēng)區(qū)海洋?大陸性氣候，具有四季分明，

春旱多風(fēng)，夏熱多雨，晚秋又旱，冬長干冷多北風(fēng)地特點(diǎn).全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng).年平

均氣溫14.8℃,常年最低氣溫一般在每年地1月份，平均-1.8C.降雨多集中在6?9月，

年平均降雨量694.70mm,年平均風(fēng)速3.3m/s.霜期一般在10月下旬至次年4月上旬.最

大積雪深度0.15m,最大凍土深度0.31m.該礦井抗震設(shè)防烈度為7度.

第二節(jié)礦井開拓開采現(xiàn)狀

趙樓煤礦采用立井分區(qū)開拓，前期以一個主井、一個副井和一個回風(fēng)井開發(fā)南部采

區(qū)，后期再建一個進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井開發(fā)北部采區(qū).礦井共布置一個開拓水平，水平標(biāo)高

為-860m.

主井：凈直徑7.0m,裝備兩套22t箕斗，主要擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升及輔助進(jìn)風(fēng)任務(wù).

副井：凈直徑7.2m,裝備1.5t雙層四車罐籠，設(shè)有梯子間，主要擔(dān)負(fù)礦井輔助提

升及進(jìn)風(fēng)任務(wù)，并兼作礦井安全出口.

回風(fēng)井：凈直徑6.5m,設(shè)有梯子間，主要擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，并兼作礦井安全出口.

礦井目前主采煤層為3（3上）、3下煤層.工作面采用長壁后退式采煤法，綜采或綜

采放頂煤采煤工藝，全部垮落法管理頂板.目前，礦井生產(chǎn)采區(qū)為一、三、十一采區(qū)，

五采區(qū)正在準(zhǔn)備.礦井共布置有2個采煤工作面和10個掘進(jìn)工作面（4個綜掘工作面和

6個普掘工作面）生產(chǎn).

第三節(jié)主要生產(chǎn)系統(tǒng)概述

一、提升系統(tǒng)

主井安裝兩套JKMD4.65x4型落地式多繩摩擦輪提升機(jī)，配備兩套22t箕斗，電動

機(jī)為LDM5638-6XA08-Z型低速直聯(lián)交流同步電動機(jī)，功率4000k肌采用交-直-交變頻

器驅(qū)動系統(tǒng)，全數(shù)字電控系統(tǒng)，采用自動化提升方式.

副井安裝兩套提升機(jī).其中一套為JKMD4.65x4型落地式多繩摩擦輪提升機(jī)，配備一

寬一窄罐籠，電動機(jī)為LDM5638-6XA08-Z型低速直聯(lián)交流同步電動機(jī)，功率4000k肌

采用交-直-交變頻器驅(qū)動系統(tǒng)，全數(shù)字電控系統(tǒng)，該提升機(jī)擔(dān)負(fù)肝石提升、材料、設(shè)備、

人員升降等任務(wù).另一套為JKMD-2.25x2型落地式多繩摩擦輪提升機(jī)，配備小罐籠帶平

衡錘，電動機(jī)功率132kW,用于緊急提升.

二、井下運(yùn)輸系統(tǒng)

井下煤炭全部采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，南翼膠帶輸送機(jī)大巷鋪設(shè)1部DTL160/270/75

型膠帶輸送機(jī)，帶寬1400mm,帶速3.5m/s,運(yùn)量1500t/h.

井下輔助運(yùn)輸為有軌運(yùn)輸，大巷鋪設(shè)38kg/m鋼軌，900mm軌距，選用CTY8型蓄電

池電機(jī)車牽引1.5t系列礦車運(yùn)輸；采區(qū)上下山采用絞車運(yùn)輸，工作面順槽采用無機(jī)繩

絞車運(yùn)輸.

三、通風(fēng)系統(tǒng)

礦井通風(fēng)系統(tǒng)為中央并列式，通風(fēng)方式為抽出式.主、副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng).礦井安

裝2臺ANN-2884/1400N型軸流式主要通風(fēng)機(jī)，功率1400kW,其中1臺工作，1臺備用.

通風(fēng)機(jī)采用電機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng).

礦井具有獨(dú)立地通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了分區(qū)通風(fēng).新鮮風(fēng)流由副井（主井進(jìn)少量風(fēng)）進(jìn)

入井底車場，經(jīng)輔助運(yùn)輸大巷、軌道上（下）山、軌道順槽，清洗采煤工作面；乏風(fēng)從

采煤工作面經(jīng)皮帶順槽、回風(fēng)上（下）山、回風(fēng)大巷和膠帶輸送機(jī)大巷至風(fēng)井排出地面.

四、排水系統(tǒng)

礦井-860m水平中央水泵房安裝有5臺PJ200BX11型離心泵，其中2臺工作、2臺

備用、1臺檢修，每臺水泵額定流量420m3/h,揚(yáng)程983.3m,電機(jī)型號Y6302-4,電機(jī)

功率1800kW,轉(zhuǎn)速1480r/min.沿副井敷設(shè)有3趟D325X22mm無縫鋼管作為排水管路.

井底水倉設(shè)有主倉和副倉，總有效容積為4300m3.三環(huán)水倉正在施工，完工后有效容積

增加4500m3,能達(dá)8800m3.

五、壓風(fēng)系統(tǒng)

趙樓煤礦現(xiàn)有地面空氣壓縮站一座，站內(nèi)配備SA-250A型風(fēng)冷螺桿式空壓機(jī)8臺，

其中5臺工作，2臺備用，1臺檢修.單臺排氣量40.5m3/min,排氣壓力0.8MPa,電動

機(jī)功率250kW、380V.

現(xiàn)有壓風(fēng)管路情況：地面及井筒主干管選用D325X10mm無縫鋼管.井下主干管選用

D325X8mm無縫鋼管，采區(qū)運(yùn)輸巷選用D159X6mm無縫鋼管，支管選用D108X5mm焊接

鋼管.

六、供電系統(tǒng)

趙樓煤礦電源為三里廟220kV變電站，礦井兩回35kV電源線路引自三里廟220kV

變電站35kV不同母線段，線路長度均為8.96km,線路導(dǎo)線選用LGJ-240鋼芯鋁絞線.

線路采用分列運(yùn)行方式，當(dāng)其中一回線路故障時，另一回可承擔(dān)礦井全部負(fù)荷.

礦井工業(yè)場地內(nèi)建有一座35/10kV變電所，主接線采用全橋接線方式，安裝有3臺

主變壓器，其中兩臺為SFZ10-20000/35型，編號為1#、2#；另一臺為SFZ10T6000/35

型，編號為0#.1#和0#主變壓器分列運(yùn)行，2#主變壓器備用.

礦井有7回下井電纜.其中4回進(jìn)中央變電所，電纜規(guī)格型號為MYJV42-8.7/10kV

3xl50mm2,長度1.1km；另外3回進(jìn)南部中央變電所，電纜規(guī)格型號為MYJV42-8.7/10kV

3xl85mm2,長度2km.

第二章采區(qū)概況及地質(zhì)特征

第一節(jié)采區(qū)概況

一、采區(qū)位置、范圍

天然焦南部采區(qū)勘探區(qū)位于趙樓井田地東部，工業(yè)場地及南部2#輔助運(yùn)輸大巷北

側(cè).勘探區(qū)東西長約4.2km,南北寬約2.6km,面積約11.16km2.勘探內(nèi)共施工有焦1、

焦2、焦3、焦4、焦5、焦6、焦7、焦8、焦9、焦10、134、G-43、巴-1等13個鉆

孔，其中巴T鉆孔位于沖刷無煤區(qū)，134鉆孔揭露3煤、天然焦，焦2、焦7鉆孔揭

露3煤，其余鉆孔揭露均為天然焦.

天然焦一采區(qū)位于天然焦南部采區(qū)勘探區(qū)地東部，東至工業(yè)場地保護(hù)煤柱、DF19

斷層保護(hù)煤柱、DF21斷層上盤，西至DF17斷層下盤、DF12斷層下盤，北至天然焦南

部采區(qū)勘探邊界線，南至礦井南部大巷保護(hù)煤柱線.采區(qū)東西寬約860?1940m,南北

長約1010?2605m,面積約3.93km2.采區(qū)內(nèi)共施工有焦3、焦4、焦5、焦6、焦8、

134等6個鉆孔，除134鉆孔揭露3煤、天然焦外，其余鉆孔揭露均為天然焦.

天然焦一采區(qū)為天然焦南部采區(qū)勘探區(qū)地一部分，其相對位置關(guān)系詳見圖2-1-1.

二、采區(qū)地面條件

天然焦一采區(qū)地面地形平坦，地勢略呈西北高東南低，地面標(biāo)高為+42.12?

+45.69m,平均+44.03m,自然地形坡度為2%。，地表植被多為季節(jié)性農(nóng)作物.采區(qū)范圍

內(nèi)有張莊、鹽廠等村莊.鄴邦河為本區(qū)主要河流，西北東南向在本區(qū)東北部穿過.

天然焦南部采區(qū)勘探區(qū)村莊密集，有張莊、鹽廠、樊垓、馬垓、康垓、趙河、趙

樓、褚莊、韓莊、霍莊、李莊、商營、新村等13個村莊，其中張莊、鹽廠、樊垓、馬

垓、康垓、趙樓、褚莊、韓莊、新村等9個村莊對天然焦一采區(qū)地開采有影響.另外，

勘探區(qū)外馬垓以南地白集也對天然焦一采區(qū)地開采有一定影響.

三、鄰近采區(qū)開采情況

天然焦一采區(qū)西鄰天然焦二采區(qū)，北鄰天然焦北部采區(qū)，南與一、三采區(qū)相接.

目前一、三采區(qū)為礦井地生產(chǎn)采區(qū)，天然焦二采區(qū)及天然焦北部采區(qū)尚未進(jìn)行準(zhǔn)備.

第二節(jié)采區(qū)地質(zhì)特征

一、地層

（-）地層

天然焦南部采區(qū)勘探區(qū)地層自上而下依次為：第四系（Q）、新近系（N）、二疊系

（P）、石炭系（C）和奧陶系（0）.地層層序、時代、巖性等簡述如下：

1.第四系（Q）

厚度145.81-159.69m,平均152.95m.本區(qū)鉆孔自第四系底界以上20m開始取芯,

其上層段無芯鉆進(jìn).取芯段揭露地層以褐黃色?淺灰綠色粘土、砂質(zhì)粘土、褐黃色含姜

結(jié)石粘土為主，局部間夾褐黃色?淺灰白色細(xì)砂、中砂.粘土層質(zhì)純、可塑性好.含姜

結(jié)石粘土中姜結(jié)石呈不規(guī)則狀，大小不一.砂層較松散，分選性好，透水性較好，為含

水層.與下伏新近系（N）呈不整合接觸.

2.新近系（N）

厚度419.50?506.05m,平均461.89m.上部以棕黃、褐黃色厚層粘土、砂質(zhì)粘土

為主，底部含較多鈣質(zhì)結(jié)核及少量鐵鋅質(zhì)結(jié)核，巖性松軟，大部未固結(jié)，局部微固結(jié);

下部為灰綠、棕黃色細(xì)砂、粉砂、褐黃色粘土質(zhì)粉砂夾褐紅色粘土，為新近系主要含

水段.粘土層大部未固結(jié)，局部微固結(jié)、半固結(jié)，含塊狀、板狀及晶簇狀石膏.粘土、

砂質(zhì)粘土易吸水膨脹，具可塑性.砂層松散、具流動性.

3.石炭一二疊系（C—P）

（1）石盒子統(tǒng)石盒子組（P2sh）

厚度10.25?324.95m,平均243.12m.主要由雜色泥巖、雜色砂質(zhì)泥巖、淺灰色粉

砂巖、灰綠色?灰白色粗、中、細(xì)砂巖組成，上部有厚層狀灰白色石英砂巖（奎山砂

巖）可作為區(qū)域性對比地標(biāo)志，下部含1?2層B層鋁土巖（或相變?yōu)殇X質(zhì)泥巖）.以

底部含礫中?粗砂巖底界面作為與山西組地分界，與山西組呈整合接觸.

（2）月門溝統(tǒng)山西組（P12sh）

厚度58.91?123.75m,平均89.20m.為本區(qū)主要含煤地層，主要由淺灰、灰白及

淺灰綠色砂巖，深灰色、灰黑色粉砂巖，淺灰綠色鋁質(zhì)泥巖，黑色泥巖，砂質(zhì)泥巖及

天然焦（煤）等組成.含煤2層（2煤、3煤層）.3煤層大部地段變質(zhì)為天然焦，由于

天然焦中有1?3層地火成巖地侵入，有些部位火成巖完全將3煤層侵蝕，造成了對煤

層不同程度地破壞（煤層變薄或被完全侵蝕）.2煤層、3煤（焦）均局部可采.本組地

層與下伏太原組地層呈整合接觸.

（3）上石炭統(tǒng)一二疊系月門溝統(tǒng)太原組（C2t-Pllt）

本區(qū)內(nèi)大部分鉆孔未穿過，僅焦9號孔穿過，厚152.24m.為本區(qū)主要含煤地層.

由深灰?灰黑色粉砂巖、泥巖、灰色?灰白色中砂巖、細(xì)砂巖、灰黑色粉砂巖與灰白

色細(xì)砂巖互層及煤層組成.含煤14層（4、5、6、10上、10下、11、12上、12、12

下、15上、15下、16上、17、18煤），其中15上、16上煤層為穩(wěn)定可采煤層，17

煤層為大部可采地不穩(wěn)定煤層.含石灰?guī)r8層（三、五、六、七、八、九、十下、十一）,

三灰和十下灰厚度大、全區(qū)穩(wěn)定.與下伏本溪組呈整合接觸.

（4）上石炭統(tǒng)本溪組（C2b）

僅焦9號孔揭露該組地層，厚度為28.04m,主要由淺灰色?淺灰黑色、灰色?淺

灰黑色、褐紅色砂質(zhì)泥巖、灰白色、雜色鋁質(zhì)泥巖、淺灰色泥巖組成.底部以一層厚

9.83m地褐紅色砂質(zhì)泥巖與下伏奧陶系呈假整合接觸.

4.奧陶系（0）

本區(qū)僅發(fā)育中、下奧陶統(tǒng)（01+2）,補(bǔ)勘揭露厚度為22.94m,以灰白色石灰?guī)r為

主，質(zhì)純致密，局部發(fā)育裂隙充填方解石脈，巖芯破碎.

（二）含煤地層

天然焦南部采區(qū)勘探區(qū)含煤地層為石炭?二疊系地太原組和山西組.

1.山西組（P12sh）

厚度58.91-123.75m,平均89.20m.為本區(qū)含煤地層中地主要含煤組，巖性以中?

細(xì)碎屑巖為主，砂巖地含量比較高，其次為粉砂巖、泥巖、煤層及天然焦等.含煤2

層（2、3煤層或天然焦），其中2煤層局部可采，3煤層及天然焦賦存不穩(wěn)定，局部可

采.本組底界以3煤或天然焦底部粉細(xì)砂巖互層與太原組分界；頂部則以2煤層上部地

中砂巖或細(xì)砂巖地底界與石盒子組分界.

以天然焦（3煤層）頂層面為界，分為上下兩個層段，分述如下：

上段：天然焦（3煤層）頂層面至山西組頂界面，平均厚度56.40m.巖性以粉砂巖

及砂質(zhì)泥巖為主，次為中?細(xì)砂巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖.本段含局部可采煤層1層（2煤

層），在勘探區(qū)內(nèi)焦2、焦3、焦5、焦6、焦9、焦10、134、巴-1號孔見2煤層，其

它孔未見.天然焦（3煤層）頂板巖性以砂巖為主，局部為泥巖、砂質(zhì)泥巖、火成巖.

本段以中?細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、粉細(xì)砂巖互層、泥巖為特征，山西組頂部偶帶雜色.

本層段屬湖泊和沼澤相沉積.

下段：自山西組底界面至天然焦（3煤層）頂界面，平均厚度32.80m.巖性以淺灰、

灰白粉細(xì)砂巖互層為主，次為細(xì)砂巖、鋁質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖及天然焦（3煤層）等.天

然焦（3煤層）層中平均有1?3層地火成巖侵入.巴-1號孔天然焦（3煤層）沖刷.天

然焦（3煤層）直接底板多為泥巖或炭質(zhì)泥巖，間接底板主要以粉細(xì)砂巖互層為主，

粉砂巖與細(xì)砂巖呈現(xiàn)薄層狀，相互交替沉積，發(fā)育交錯狀層理，見底棲動物通道.整個

山西組底部以粉細(xì)砂巖互層為特征，厚度較大，區(qū)域內(nèi)較穩(wěn)定，作為山西組對比標(biāo)志

層之一.

2.太原組（C2t-Pllt）

僅焦9號孔穿過，厚152.24m,地層較穩(wěn)定.巖性以泥巖、粉砂巖為主，含煤及石

灰?guī)r多層，砂巖含量較低.主要為淺海相及濱海相沉積.含煤14層，其中局部可采及可

采煤層4層（6、15上、16上和17煤層）.含灰?guī)r8層，其中地三灰和十下灰厚度大，

全區(qū)穩(wěn)定，是區(qū)域標(biāo)志層.本組地層相和旋回結(jié)構(gòu)清楚，易于對比.

二、構(gòu)造

（-）褶皺

天然焦一采區(qū)總體地層為一向斜構(gòu)造，稱為徐莊向斜.該向斜軸向NNE,從南向北

貫穿整個采區(qū)，在采區(qū)內(nèi)延展長度2760m,褶幅10?130m,兩翼傾角不對稱，其西翼

較緩,為6。?10。，東翼較陡,為6。?18。.

（二）斷層

采區(qū)構(gòu)造形式以正斷層為主，主要以近NE、NNE、NEE向?yàn)橹?，其它方向地斷層較

少，斷層地規(guī)律性較明顯.采區(qū)內(nèi)共發(fā)育10條斷層，其中落差小于等于5m地斷層5

條,即DF13、DF14、DF18、DF31、DF32斷層;落差大于等于15m地斷層5條,即FZ18、

DF12、DF17、DF19、DF21斷層.DF12、DF17斷層為采區(qū)西部邊界斷層，DF19、DF21斷

層為采區(qū)東部邊界斷層，F(xiàn)Z18斷層位于采區(qū)南部邊界附近.采區(qū)斷層特征詳見表2-2-1.

采區(qū)主要斷層分述如下:

1.FZ18斷層

位于采區(qū)中南部邊界附近，正斷層，走向NEE,傾向NNW,斷面傾角70。，落差0

15m,區(qū)內(nèi)延展長度為550m,屬控制可靠斷層.

2.DF12斷層

位于采區(qū)西部邊界，正斷層，走向N,傾向肌斷面傾角70。，落差0?20m,區(qū)內(nèi)

延展長度為1000m,屬控制較可靠斷層.

3.DF17斷層

位于采區(qū)西北部邊界，正斷層，走向NE,傾向NW,斷面傾角70。，落差。?20m,

區(qū)內(nèi)延展長度為2100m,屬控制可靠斷層.

4.DF19斷層

位于采區(qū)東部邊界，正斷層，走向NNE,傾向NWW,斷面傾角60。，落差0?40m,

區(qū)內(nèi)延展長度為1600m,屬控制可靠斷層.

5.DF21斷層

位于采區(qū)東部邊界，正斷層，走向NNE,傾向NWW,斷面傾角75。，落差0?15m,

區(qū)內(nèi)延展長度為840m,屬控制可靠斷層.

表2-2T采區(qū)斷層特征一覽表

斷層產(chǎn)狀區(qū)內(nèi)延伸控制

名稱性質(zhì)落差（m）

長度（m）程度

走向傾向傾角（度）

FZ18正NEE700-15550可靠

DF12正NW700-201000較可靠

DF13正NNESEE700?5450較可靠

DF14正NNESEE650~5430較可靠

DF17正NENW700-202100可靠

DF18正NEE700?3120

DF19正NNExww600?401600可靠

DF21正NNExww750-15840可靠

DF31正NESE700-3340

DF32正NESE700?3270

（三）巖漿巖侵入

采區(qū)內(nèi)有巖漿巖侵入山西組煤系地層中，對3煤層及煤質(zhì)均有不同程度地影響.

1.巖漿巖地侵入范圍

采區(qū)內(nèi)焦3、焦4、焦5、焦6、焦8、134等6個鉆孔均見巖漿巖，采區(qū)附近焦1、

焦9、焦10、G-43等4個鉆孔也見巖漿巖.從鉆孔所獲資料看，其侵入層位主要為山

西組3煤層.

根據(jù)三維地震資料發(fā)現(xiàn)采區(qū)內(nèi)巖漿巖侵入6處，即巖漿巖1、巖漿巖2、巖漿巖3、

巖漿巖7、巖漿巖8、巖漿巖9.巖漿巖1位于采區(qū)地南部，侵入面積35735.89m2,在

平面上呈不規(guī)則狀；巖漿巖2位于采區(qū)地南部，侵入面積7704.55m2,在平面上呈橢

圓狀；巖漿巖3位于采區(qū)地南部，侵入面積24940.26m2,在平面上呈不規(guī)則狀；巖漿

巖7位于采區(qū)地中東部，DF19斷層以西，侵入面積235994.41m2,在平面上呈不規(guī)則

狀；巖漿巖8位于采區(qū)地東北部，采區(qū)內(nèi)侵入面積206113.27m2,在平面上呈不規(guī)則

狀；巖漿巖9位于采區(qū)地北部，DF17斷層附近，采區(qū)內(nèi)侵入面積264427.31m2,在平

面上呈不規(guī)則狀.采區(qū)巖漿巖侵入情況詳見圖2-2-1.

據(jù)巖漿巖侵入情況分析，巖漿巖在煤系沉積之后地構(gòu)造運(yùn)動中，沿構(gòu)造裂隙帶上

升地過程中以層狀形態(tài)自東而西、自北而南侵入3煤層中，侵入地層數(shù)有1?3層.

2.巖漿巖特征及對煤層、煤質(zhì)地影響

本采區(qū)巖漿巖硬度（堅(jiān)固性系數(shù)）f=14.29,視密度2.65g/cm3.

肉眼觀察描述：灰色、灰綠色，淺灰綠色，成分以斜長石、角閃石為主，次為石

英、黑云母.致密堅(jiān)硬，顯晶質(zhì)半自形細(xì)粒等結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，裂隙較發(fā)育，其中充填

有泥質(zhì)和方解石脈.

鏡下鑒定描述:據(jù)江蘇省徐州市中礦地質(zhì)工程科技開發(fā)有限公司實(shí)驗(yàn)室鏡下鑒定,

屬強(qiáng)方解石化細(xì)粒閃長巖，顯微均一構(gòu)造，巖石地組成礦物主要為斜長石、角閃石，

并有少量石英、黑云母等，副礦物有磁鐵礦、磷灰石.

采區(qū)內(nèi)巖漿巖沿3煤層及其頂?shù)装鍖游豁槍忧秩?，并在部分地段?煤層完全取

代，對3煤層影響很大.煤層受巖漿巖地烘烤，部分變質(zhì)為天然焦，部分保持了半煤半

焦?fàn)顟B(tài)，且使其揮發(fā)分變低，發(fā)熱量亦有所降低.

（四）構(gòu)造復(fù)雜程度

采區(qū)總體地層為一向斜構(gòu)造，共發(fā)育10條斷層，巖漿巖侵入6處，受巖漿巖影響

強(qiáng)烈，采區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度為中等偏復(fù)雜類型.

三、煤層及煤質(zhì)

（一）煤層

本采區(qū)煤層以天然焦為主，其次為3煤，局部煤焦混合.

采區(qū)西南部存在2處沖刷無煤區(qū)，即無煤區(qū)1、無煤區(qū)2.無煤區(qū)面積（包括其周

圍不可采區(qū)）0.26km2.

本采區(qū)共分為天然焦區(qū)、3煤區(qū)、煤焦混合區(qū)、巖漿巖侵入?yún)^(qū)、無煤區(qū)等5部分.

采區(qū)面積3.93km2,其中天然焦可采區(qū)面積（不包括煤焦混合區(qū)面積）1.89km2,占

采區(qū)面積地48.09%；3煤可采區(qū)面積（不包括煤焦混合區(qū)面積）0.58km2,占采區(qū)面積

地14.76%；煤焦混合區(qū)面積0.43km2,占采區(qū)面積地10.94%；巖漿巖侵入?yún)^(qū)面積0.77

km2,占采區(qū)面積地19.59%；無煤區(qū)面積0.26km2,占采區(qū)面積地6.62%.天然焦區(qū)、

3煤區(qū)、煤焦混合區(qū)、巖漿巖侵入?yún)^(qū)、無煤區(qū)分布情況詳見圖2-2-2.

采區(qū)北部3煤層大面積變質(zhì)為天然焦，其下距太原組三灰56.49?62.21m,平均

59.35m.天然焦可采區(qū)厚度0.7?8.0m,平均3.63m.頂板多為巖漿巖、粉細(xì)砂巖互層、

細(xì)砂巖，偶見泥巖；底板多為泥巖、粉細(xì)砂巖互層，偶見碳質(zhì)泥巖.采區(qū)內(nèi)6個鉆孔均

揭露天然焦，全部可采，可采性指數(shù)100除煤厚變異系數(shù)49%,賦存不穩(wěn)定，該煤層

結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含1?3層夾肝，夾砰厚0.3?2.58m,均為巖漿巖.

采區(qū)南部3煤層下距太原組三灰55.54?58.87m,平均57.21m.3煤可采區(qū)厚度

0.7?2.71m,平均1.96m.頂板多為中砂巖、粉砂巖，底板多為泥巖、粉砂巖.采區(qū)內(nèi)

只有134鉆孔揭露3煤，屬不穩(wěn)定煤層，該煤層結(jié)構(gòu)簡單.

3煤（焦）可采區(qū)賦存面積2.90km2,厚度0.7?8.0m,平均3.70m；煤層底板標(biāo)

高-830?-995m；煤層傾角6。?18。.3煤（焦）厚度等值線詳見圖2-2-3.

采區(qū)可采煤層特征詳見表2-2-2.

表2-2-2可采煤層特征一覽表

煤層夾石

煤層可采區(qū)厚度

厚度

名稱穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)層數(shù)巖性

最小?最大(m)

平均

0.7-2.71

3不穩(wěn)定簡單

1.96

0.7~8.0

天然焦不穩(wěn)定復(fù)雜1-30.3-2.58巖漿巖

3.63

（二）煤質(zhì)

1.煤地物理性質(zhì)和煤巖特征

（1）煤地物理性質(zhì)

采區(qū)內(nèi)可采煤層均為黑色，條痕色為黑色、灰黑色，條帶狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)生裂隙發(fā)育,

多為階梯狀斷口或參差狀斷口.

3煤硬度（堅(jiān)固性系數(shù)）0.3?1.0,視密度1.36g/cm3.天然焦硬度（堅(jiān)固性系數(shù)）

2?5,視密度1.84g/cm3.各煤層物性特征詳見表2-2-3.

表2-2-3各煤層物性特征表

視密度

結(jié)構(gòu)硬度斷口裂隙

V(g/cm3)

煤

3條帶狀0.3~1.01.36參差狀、階梯狀發(fā)育

天袋隹條帶狀2?51.84參差狀、階梯狀發(fā)育

（2）宏觀煤巖類型

根據(jù)補(bǔ)充勘探資料，煤層以半暗?半亮型為主，亦見有半亮型和半暗型，偶見光

亮型.總體特征是：3煤層為半暗-半亮煤，天然焦為半亮煤.

2.一般煤質(zhì)特征

根據(jù)補(bǔ)充勘探鉆孔煤芯樣化驗(yàn)成果，各煤層煤質(zhì)特征詳見表2-2-4,各煤層主要

指標(biāo)分述如下：

（1）水分

原煤水分含量0.52~1.43%,精煤水分含量0.95~2.18%.

（2）灰分

原煤灰分產(chǎn)率15.67?50.18%,精煤灰分產(chǎn)率5.99?14.30%按照干燥基灰分劃

分，天然焦為中灰?高灰分，平均為中高灰分；3煤為低中灰分.

(3)揮發(fā)分

原煤揮發(fā)分9.39?34.80%,精煤揮發(fā)分11.44?36.62%,按照(MT/T849-2000)

地劃分標(biāo)準(zhǔn)，3煤為中高揮發(fā)分，天然焦為低揮發(fā)分.

(4)發(fā)熱量

3煤層原煤發(fā)熱量(Qgr,d)平均為29.67MJ/kg,為高發(fā)熱量煤；天然焦原煤發(fā)熱

量(Qgr,d)平均為22.54MJ/kg,為中發(fā)熱量煤.各煤層發(fā)熱量大致隨揮發(fā)分地增加

而增大.

表2-2-4各煤層煤質(zhì)特征表

J煤層

項(xiàng)目~~j--___3天然焦

0.52-1.43

原煤1.14(1)

水分0.89(5)

Ma,d(%)

精煤2.18(1)0.95(1)

25.50—50.18

原煤15.67(1)

灰分35.84(5)

Ad(%)

精煤5.99(1)14.30(1)

9.39?20.87

原煤34.80(1)

揮發(fā)分13.98(5)

Vdaf(%)

精煤36.62(1)11.44(1)

0.22-0.85

原煤0.53(1)

硫分0.41(5)

St,d(%)

精煤0.38(1)0.28(1)

0.007-0.046

原煤0.008(1)

磷分0.021(4)

Pd(%)

精煤/0.021(1)

膠質(zhì)層Y(mm)精煤19.5(1)

粘結(jié)指數(shù)GR.I.精煤85⑴

發(fā)熱量(Qgr.d)

原煤29.67(1)22.54(5)

(MJ/kg)

(5)硫分

按照(GB"15224.2-2004)地劃分標(biāo)準(zhǔn)，山西組3煤層為低硫煤，天然焦為特低硫煤，詳見表

2-2-5.

表2-2-5各煤層含硫情況及脫硫系數(shù)表

1頁目各種硫(%)

St.d

煤意\級另U

(%)

SP.dSs.dSo.d

30.53(1)0.26(1)0.01(1)0.26(1)低硫

天然焦0.41(5)0.27(4)0.07(4)0.07(4)特低

(6)磷分

3煤層原煤磷分為0.008%,屬于特低磷煤；天然焦原煤磷分為0.021%,屬于低磷煤，詳見

表2-2-6.

表2-2-6各煤層含磷情況表

項(xiàng)目磷分(%)

級另I

煤層原煤精煤

30.008(1)/特低

天然焦0.021(4)0.021(1)低

(7)煤地元素分析

主要由碳、氫、氮、氧、硫等元素組成，詳見表2-2-7.

①碳：是煤中有機(jī)質(zhì)地主要成分，也是煤中含量最多地元素，平均含量85.35?

89.07%,各煤層相差不大.

②氫：各煤層中氫含量比較穩(wěn)定，平均含量L60?5.29%.

③氮：各煤層中氮含量也很穩(wěn)定，平均含量0.81?1.45%

④氧：各煤層中氧含量也很穩(wěn)定，平均含量7.28?7.88%.

表2-2-7煤中主要元素組成含量表

元素分析(%)

VCdafHdafNdafOdaf

煤

385.35(1)5.29(1)1.45(1)7.28(1)

天我隹89.07(5)1.60(5)0.81(5)7.88(5)

(8)一般煤質(zhì)特征總體評價及煤類

本采區(qū)3煤層為中高揮發(fā)分、低中灰分、低硫、特低磷、特高熱值地1/3焦煤，

天然焦為低揮發(fā)分、中高灰、特低硫、低磷、低熱值煤.鑒于天然焦長期受巖漿巖環(huán)境

下高溫加熱，其煤質(zhì)有所變化，揮發(fā)分變低，灰分變高，因此其發(fā)熱量相對于其他煤