协庄煤矿设计开采详细情况
第章 矿区概述井田质特征
第节 矿区概述
第二节 井田质特征
第三节 煤层特征
第二章 井田境界储量
第节 井田境界
第二节 井田工业储量
第三节 井田采储量
第三章 矿井工作制度设计生产力服务年限
第节 矿井工作制度
第二节 设计生产力服务年限
第四章 井田开拓
第节 井峒形式位置
第二节 水划分
第三节 巷布置运输方式
第四节 采区划分开采序
第五节 通风方式风井布置
第六节 水渡
第五章 矿井基巷道
第节 井筒
第二节 井底车场
第三节 开拓巷道
第六章 采煤方法采区巷道布置
第节 煤层质特征
第二节 采煤方法回采工艺
第三节 采区巷道布置生产系统
第四节 采区车场设计
第七章 井运输矿井提升
第节 概述
第二节 采区运办理设备选择
第三节 巷运输
第四节 副井提升设备选择
第八章 矿井通风安全
第节 矿井通风系统选择
第二节 采区全矿需风量
第三节 全矿通风阻力计算
第四节 扇风机选型
第五节 防治灾害安全技术措施
第九章 基技术济指标
第章 矿区概况井田质特征
第节 矿区概述
理位置交通条件
图11 协庄煤矿交通位置示意图
协庄井田处山东省新泰市协镇境位新汶煤田南翼西端矿井工业广场职工生活区域处协村协村间名面占总面积1708482方米（1991）1958年建矿1962年投产设计生产力180万吨年井田面积356方公里矿区东连协村陈家庄南邻李庄北唐立沟村刘官庄玥庄西毗协村碗窑头村高佐村东距新汶矿业集团8 km距新泰市13km开采深度+110m～1050m东西长9～12km南北宽11～42km面积约35662km2理坐标东117°31′03″～117°41′15″北纬35°53′45″～35°56′58″行政区划新泰市辖
矿井铁路专线磁莱铁路接轨西接京沪铁路蒙馆公路横贯东西京沪高速公路矿井西部交通条件十分便利见图11示
二形特点居民点分布
区位汶河两岸莲花山蒙山间山间凹半缓阶形丘陵呈东西分布面标高+150~+200m南北高中间低山间河谷南北两侧山坡分三明显阶型貌单元：（1）汶河两岸积型河谷原（2）第三系侏罗系古生界层组成极缓阶型丘陵带（3）太古界花岗片麻岩寒武系灰岩构造高山区
矿区范围分布村庄9部分分布井田边界外矿区南部片职工住宅区
三工农业生产原料电力供应
矿区工业煤炭农业种植麦玉米棉花间杂果园桑园菜园苗圃等
矿井建设期间需建设材料钢材木材部分水泥需国家计划供应外砖石砂等土产材料均供应满足建设需
供电电源两路：路华东电网泉沟区域配电路矿区矸石热电厂电力资源较充足
四矿区气候条件
区季风型陆性气候年均气温152℃月低均气温33℃七月高均260℃13月冰霜干冷期79月份气候较热610月雨季全年风东风年均风速24ms风速143ms（19540409）历年均降水量7794㎜年降水量13954㎜（1964）年4509㎜（1968）般初始结冰日期年十月旬早10月15日（1962）晚11月17日（1998）结冰期四月
五矿区水文工农业供水
汶河流矿井表水系支流光明河崖头河刘官庄河等支河流均季节性河流呈正交型南北两侧汇入汶河汶河东西流矿井浅部汶口汇入汶河历年洪水期洪水位标高+158～1629m根汶河观测站1958～1984年观测资料流量1830m3s（1964年7月17日）年游筑坝蓄水灌溉农田汶河流量受控制现已成季节性河流浅部煤系层露头直接伏古河床现代汶河河床接受第四系潜水汶河水渗入补观测协庄矿桥韩庄段汶河入渗量达016m3s
目前面供水井数眼开采奥灰水集团公司水源统供水矿井工业水井排水锅炉生活水工业广场深水泵取奥灰水
外工业水利井排出水较实现矿井水综合利基满足工业生活水需1963年1月2002年5月矿井年涌水量均88048m3h鉴目前矿井涌水量较水资源较丰富建议建设座600m3h处理力矿井水处理厂处理矿井水应分达生产生活饮水标准分矿区生产生活分质供水宝贵水资源进步综合利
第二节 井田质特征
井田形勘探程度
井田位新蒙斜南翼西端基构造形态走东西倾北简单单斜构造明显次级褶皱层倾角变化较东部缓倾角180西部陡局部倾角250整区域构造特征断裂构造断层较发育高角度正断层断层走分NENEENW3组中绝数断层NE
井田勘探程度：分协庄窑沟两勘探协庄区全区普查详查精查勘探综合勘探精查补充勘探完成钻孔413工程量8873535m中施工徐灰水文孔11奥灰观测孔2施工震测线78035km物理点4499基控制断层深部摆动方满足采区设计需
二井田煤系层
矿井含煤层二迭系统山西组石炭系统太原组
1山西组
厚6531～9180m均7759m4煤层底板约10m细砂岩太原组分界岩性灰白色中细砂岩浅灰色粉砂岩灰色深灰色泥岩煤层组成含煤4层(1234煤)采2层(24煤)层中砂岩粒度例明显伏层粉砂岩中植物化石种类数量太原组
组套三角洲体系沉积沉积相河口砂坝分流间湾分流河道泛滥原沼泽分流间湖泊微相河口砂坝沉积山西组底部楔状交错层理缓波状层理逆粒序细粒岩屑石英砂岩分流间湾相套具菱铁质结核致密均匀灰黑色泥岩分布中部中部发育套厚层状中细粒长石石英砂岩分流河道相沉积交错层理发育底部含泥砾伏层轻微片流刷泛滥原沉积灰色浅灰色富含植物根化石泥岩粉砂岩常煤层底板远离分流河道低洼区形成厚层浅灰色均匀致密分流间湖泊沉积组分三旋回沉积序列分流间湾—泛滥原—沼泽—分流间湾42煤分形成Ⅰ旋回Ⅱ旋回Ⅲ旋回成煤条件差形成11煤薄采
2太原组
区含煤层厚16200～19280m均17761m灰色深灰色灰黑色泥岩粉砂岩灰色粘土岩浅灰灰色砂岩灰岩煤层组成含煤10～11层(5678910111213141516煤)中采局部采煤层4层(6111315煤)含灰岩4～5层中四灰全区稳定煤岩层标志太原组连续沉积溪组16煤底板厚约6m细砂岩底溪组分界
太原组沉积相：泻湖相潮坪相碳酸盐台相障壁岛相泻湖相套深灰色灰黑色均质含黄铁矿菱铁矿结核泥岩沉积物砂坪相混合坪相套灰色浅灰色具潮汐层理生物扰动构造含植物碎片化石砂质沉积物泥坪相浅灰色薄层富含根化石粘土质泥岩煤层顶板二四灰碳酸盐台沉积11煤层顶板砂岩厚度颗粒成熟度高障壁岛沉积组分三旋回Ⅰ旋回溪组顶部泥岩四灰套泻湖潮坪台体系沉积潮坪泻湖交频繁台相发育煤层层数薄特征Ⅱ旋回四灰顶11煤层顶板砂岩泻湖潮坪障壁岛体系沉积泥炭坪延续时间长具障壁岛相沉积特征Ⅲ旋回11煤层顶板砂岩灰潮坪相泻湖相碳酸盐台相泻湖相潮坪相交更频繁碳酸盐台持续时间短煤层层数厚度变化特征Ⅳ旋回灰顶山西组底分界砂岩缺失海侵部分完整旋回泻湖潮坪相沉积6煤层形成该旋回
三井田质构造
新汶斜位鲁西断块鲁中块隆北翼受莲花山断裂破坏斜形态表现明显南蒙山背斜古生界北莲花山断裂层走西东东西转北西层北倾斜
新汶煤田东起涝坡员外哨西南杨家庄霞雾东西均煤系层露头界北莲花山断裂南蒙山背斜北坡奥陶系层出露处东西长约30km南北宽约8～10km面积约305km2层走呈北西
新汶煤田受期构造运动控制北翼部分莲花山断层切割良F3断层东仅存南翼呈单斜形态翟镇煤矿F10F22F11良F3断层围限范围发育次级褶曲菱形断块仅西部泉沟协庄间表现断块型斜形态斜南翼层保存完整煤田开发重段煤田断裂构造发育方性明显致分北西北东东北东三组
1断层(a)
区断裂构造发育具明显期性高角度正断层中北东发育时伴生少量北西断层组合断层85条中落差100m断层10条落差50～100m断层16条落差10～50m断层39条落差10m断层20条量孤立断点均约36条km2
根矿井质规程煤炭部1987年10月关矿井质分类工作关问题补充说明该区断层发育程度定Ⅲa类
1NW断层组：
（1）羊流断层：区域性正断层协庄煤矿西边界走NNW倾东倾角70°落差1000m区延展长度约15km断层两盘出露层差异明显盘层石炭二迭系盘奥陶系
（2）F10断层：正断层位矿井东北部协庄煤矿翟镇煤矿分界断层走北西45°西北延入泉沟煤矿西部边缘东南延入良庄煤矿矿区延展长度约56km倾南西倾角70°落差100520m断层两盘层赋存差异明显降盘存
较石盒子组蒙阴组层升盘层蒙阴组仅存部分石盒子组～太原组层第三系层均遭受切割 3条震测线穿补1144173孔控制173号孔控制南摆补2号孔控制北摆属查明断层
（3）F101断层：正断层位矿井东北走NW倾北倾角70°落差70～100m区延展长度约19km属查明断层
（4）F28断层：正断层位矿井东北走NW倾北倾角70°落差70～90m区延展长度约13km羊25号孔揭露该断层属查明断层
见表1112示矿井断层特征表
表11 矿井断层特征表
序号
断层
名称
性
质
断 层 产 状
落差（m）
区延展长度（m）
断层控制情况
查明
程度
走
倾
倾角
1
F10
正
200～230
SW
70
100～520
5600
控制
查明
2
F22
正
15～35
SE
70
40～210
5000
控制
基查明
3
F221
正
15～40
NW
65～75
26～95
2000
协庄矿–850西巷揭露
查明
4
F26
正
20～30
NW
70
0～40
1800
基控制
基查明
5
F21
正
0～20
NW
75
80～180
5000
–850矸石车暗井433轨道山石门揭露
查明
6
F212
正
0～35
NW
70
30
1300
850矸石车暗井850皮带入仓巷揭露
查明
7
F23
正
30～40
SE
70
20～55
2000
控制
查明
8
F16
正
45～70
SE
70
10～60
1500
基控制
基查明
9
F161
正
45
SE
70
20
800
850西巷揭露
基查明
10
F24
正
20～35
NW
70
15～45
2400
基控制
基查明
11
F25
正
10～30
NW
70
10～45
2800
基控制
基查明
12
F13
正
30～50
SE
70
20～40
1600
基控制
基查明
13
F27
正
30
NW
70
0～55
1500
基控制
基查明
14
F17
正
10～30
SE
70
20～130
700
550西巷方煤矿韩庄矿处巷道揭露
查明
15
F4
正
40
SE
70
40
450
基控制
查明
16
F11
正
30～55
SE
65
0～100
4000
3210W回风巷3215W2运输巷3411W回风巷31111W运输巷
等处揭露
查明
17
F111
正
50～70
SE
65～75
10
2000
3212W运输巷3411W运输巷3411W回风巷等处巷道揭露
查明
18
F5
正
65
NW
80
100
2000
基控制9205E轨道巷揭露
查明
19
F6
正
30
SE
55～60
0～40
1100
50～300水二四六十层巷道处揭露
查明
20
F7
正
60
NW
75
40～50
1500
基控制
基查明
21
F8
正
65
NW
75
20
500
浅部机9号孔揭露
基查明
22
F9
正
5
SE
65
9
900
300水二四十层巷道工作面等处揭露
查明
23
F15
正
15
SE
75
10～22
3000
50水二四层巷道300水1206E回风巷300水东巷揭露
查明
24
F18
正
30
SE
50～70
30
2500
50水巷50水二四层巷道12号副井火药库回风山300水东巷揭露
查明
25
F181
正
50
NW
70
17～30
2840
1205W回风巷采行山1205W回风石门1206E回风巷等处揭露
查明
26
F182
正
25
SE
72
0～20
1470
1405W轨道巷300井底车场揭露
查明
27
羊F28
正
120～130
NE
70
70～90
300
9410E疏水巷9410E回风巷9210W山绞车道等处揭露
查明
28
F281
正
95～110
SW
70～80
4～20
1330
九采二四层处巷揭露
查明
表12 矿井断层特征表
断层
名称
性
质
断 层 产 状
落 差
（m）
区延展长度（m）
断 层 控 制 情 况
查明
程度
走
倾
倾角
29
F2
正
11
NW
80
100
2000
50水八采石门4407W轨道巷300水西巷等处揭露
查明
30
F3
正
50～68
SE
55～60
0～40
1100
50水二四层四采区巷道50西巷4406W回风巷四采行山轨道山等处揭露
查明
31
F4
正
30～60
NW
75
40～50
1500
82038204轨道巷运输巷50西巷84038404轨道
巷运输巷300西巷均揭露
查明
32
F21
正
50～70
NW
75
20
500
50水八采石门6204W运输巷探巷4407W轨道巷等处揭露
查明
33
F22
正
10～55
SE
65
9
900
6206W运输巷4407W轨道巷探巷300水西巷副巷均揭露
查明
34
F31
正
30～50
SE
75
10～22
3000
4406W回风巷4407W轨道巷运输巷4205W回风巷300西巷等处揭露
查明
35
F32
正
20～45
NW
70
0～22
1200
4406W回风巷运输巷4407W回风巷4207W回风巷等处揭露
查明
36
F41
逆
30
SE
70
30
2500
1号孔揭露
控制较差
37
F42
正
50
NW
70
17～30
2840
3号孔揭露
控制较差
38
F6
正
25
SE
72
0～20
1470
机22孔50西巷8204疏水巷揭露
查明
39
F7
正
3060
SE
70
50～200
3500
机 18孔揭露浅6浅3号孔孔控制
基查明
40
F11
正
120～130
NE
70
70～90
300
550水33采区二四十层开采处揭露
查明
41
F111
正
95～110
SW
70～80
4～20
1330
550水33采区二四十层开采处揭露
查明
42
F12
正
110～140
SW
70
70～120
6500
550西巷850矸石车暗斜井揭露
查明
2褶曲(b)
区总体倾北单斜构造褶曲构造发育局部具波状起伏层倾角18～25°局部＞25°该区褶曲构造发育程度定Ⅱb类
四井田水文质
新汶煤田西起磁窑东汶南位莲花山蒙山山脉两分水岭间山间凹呈东西展布东西走长约70km南北倾斜宽8km面积约560km2中含煤面积30470km2矿区处鲁中低山丘陵带矿区南北东三面环山西面开阔势东高西低南面势较高岩溶裂隙发育奥陶系寒武系石灰岩北面势较高第三系砾岩太古界花岗片麻岩均丘陵山东南西北分分布汶南张庄孙村良庄协庄泉沟等矿井数量众方煤窑见图12示区域水文质柱状图
1 含水层
(1)第四系砂砾层
图12 区域水文质柱状图
第四系厚0～2407m厚度变化受形控制岩性砂土亚砂土砂砾层组成河流相沉积中砂砾层汶河古河床现代河漫滩相沉积厚
0～12m分布汶河两岸崖头河两侧河床中心厚两边缘逐渐变薄浅部覆盖煤系层属直接充水含水层浅部煤系层含水层矿井充水补水源部分段覆盖第三系属间接充水含水层水位标高+15200m单位涌水量1204～22604Lsm渗透系数3538～46978md矿化度0151～0591gl水质类型HCO3SO4CaK+NaHCO3SO4CaMg型属富水性强孔隙潜水含水层该层气降水补汶河等表河流水力联系密切埋藏浅易受污染作农田灌溉水时生活水
(2)第三系砾岩
第三系全层厚34991～105674m均厚69539m整合直接覆盖煤系层钻孔揭露资料中部砾岩发育深度达900m总厚度13922～58380m均31529m砾岩中夹数层粘土质粉砂岩部粘土质粉砂岩砾岩薄层形式夹粘土质粉砂岩中总厚0～45m般20m左右局部钻孔见底砾岩分布F15断层西东局部段砾石成分石灰岩次砂岩变质岩砾径2～10cm等磨圆较分选较差接受气降水第四系砂层水渗透补7钻孔漏水漏水孔率21富水性弱～中等富水性均羊村井田47号孔抽水试验资料水位标高20890m单位涌水量0178Lsm渗透系数0073md矿化度029gl水质类型HCO3Ca型
距煤层间距较加部粘土质粉砂岩石河子组杂色泥岩隔水作该层砾岩煤层开采直接影响F15断层西局部段底砾岩煤层间距较处导水裂隙带影响范围底砾岩水通导水裂隙带进入矿井
(3)山西组砂岩
3～4层长石石英砂岩组成煤2煤4顶板直接充水含水层中煤2顶板砂岩厚366～2233m均1123 m煤4顶板砂岩厚190～1746 m均1015m岩性般浅灰灰白色中粒砂岩分选较钙质泥质胶结坚硬局部段裂隙较发育方解石脉充填数钻孔洗液明显消耗矿井实际揭露资料该层水裂隙淋水形式进入矿井浅部水循环条件较富水性较强矿井涌水量较深部埋藏较深数百米厚第三系红层覆盖水循环条件差构造裂隙水富水性变弱矿井涌水量明显减矿井开采影响
(4)灰
厚080～355m均259m层位稳定距6煤458～920m均702m6煤底板直接充水含水层岩性致密质纯具裂隙方解石充填钻孔简易水文观测资料171173两钻孔洗液消耗量640m3h钻孔未发现漏水明显消耗现象抽水试验资料单位涌水量0006～0525Lsm渗透系数0151～123md矿化度031～1175gl水质类型HCO3SO4Ca型岩溶裂隙具明显垂直分带性±0m水浅溶洞较发育均洞穴率197溶洞水±0～200m岩溶裂隙水200m深巷道处揭露岩溶裂隙已发育基水仅构造裂隙带附少量淋水水活动微弱
50m水灰沟通表水发生突水涌水量6336m3h邻矿井水文质资料良庄矿灰水通突水点进入矿井占矿井涌水量30％孙村矿+834m揭露灰发生突水涌水量1860m3h+66m遇断层涌水量05m3h210～600m水灰基水仅断层构造带附淋水
资料表明浅部灰露头直接伏汶河古河床现代河床砂砾层200m浅水补循环条件较富水性中等～强200m水深着埋藏深度增加岩溶裂隙发育程度富水性明显减弱正常情况构造破碎带附少量淋水煤层开采般会造成威胁
(5)四灰
13煤层顶板直接充水含水层厚395～868m均649m岩性致密具裂隙方解石充填钻孔简易水文观测资料121号孔84360～84460m处漏水外钻孔未发现漏水明显消耗现象抽水试验资料单位涌水量0002～6180Lsm渗透系数00057～76777md矿化度034～063gl水质类型HCO3SO4CaK+Na型岩溶裂隙富水性具明显垂直分带性+100m浅岩溶裂隙率均43+100m～±0m间岩溶裂隙率均33±0～300m间岩溶裂隙率均20构造破碎带附岩溶裂隙率发育
四灰露头直接位汶河现代古河床砂砾层300m浅水迳流循环条件较岩溶发育富水性具明显垂直分带面分区特征浅部开采时四灰发生两次突水突水时间分1971年11月29日1975年3月29日突水点标高分+19m+24m突水量分19602m3h1860m3h稳定水量分966m3h660m3h通进行疏放浅截注浆工作现已基水邻矿井实际揭露资料孙村煤矿号井60m水探水涌水量达3462m3h井30m水西四回风巷出水24～42m3h光明煤矿标高±0～140m水开采11煤时发生次底板突水突水量78～720m3h突水点集中发生45～50m出水量般300m3h协建新煤矿50m水四灰涌水240～300m3h孙村煤矿75m运搬石门出水仅18～168m3h200m水探水已基水协庄矿深部开采11煤时1984年10月26日31108W工作面底板四灰突水水量678m3h稳定水量30m3h突水点标高230m四灰顶板标高265m300m东巷四灰探水涌水量30m3h初始水压050MPa2001年9月28日31111E工作面标高3858m四灰底板突水突水量180m3h稳定水量102m3h水压440MPa水位约+50m左右550西巷揭露四灰仅淋水出现水量12～30m3h矿邻矿井资料表明四灰富水性具埋深增加明显减弱趋势目前矿井东翼四灰水位约300m西翼水位约±0m综合分析四灰100m浅属强含水层100m深属富水性弱～中等含水层
受水补条件断裂构造控制四灰面具明显分区性关资料全矿井分4分区
(6)徐灰
厚470～2115m均1266m全区发育层位稳定1～3层石灰岩组成中间夹铝土质泥岩泥岩距
13煤3042～4961m均3882m距15煤2367～3122m均2749m属开采组煤时底板直接进水含水层岩性致密质纯含硅质具分层现象易溶蚀埋藏条件限局部发育岩溶裂隙发育方解石脉充填钻孔简易水文观测资料仅8162两钻孔发生漏水钻孔洗液明显消耗钻孔揭露资料徐灰浅部洞穴率达1805～355洞穴直径01～20m抽水试验资料徐灰埋深10401m单位涌水量00018Lsm渗透系数0046md表523协庄煤矿井揭露部分探水孔资料表中出着徐灰埋深增加富水性减弱趋势徐灰水质类型HCO3SO4Ca型
邻煤矿水文质资料协水源徐灰含水层埋深50m单位涌水量16636Lsm良庄煤矿107m水F3断层11煤盘徐灰直接接触巷道掘进F3时发生突水突水量120m3h130m水疏水降压3钻孔涌水量60m3h建新矿40m水F11断层时徐灰突水涌水量约60m3h228m15煤巷道揭露断层导致徐灰底鼓突水涌水量约60m3h碗窑头煤矿1993年8月17日215m水开采13煤时接F4断层致盘徐灰水底鼓突入矿井涌水量930m3h淹+79m水尚未恢复生产协煤矿1997年2月14日+80m水F19断层时徐灰突水涌水量达13002m3h导致淹井+25m水
徐灰水方分区性四灰相分四区
述资料表明浅部徐灰出露第四系含水层砂砾层接受气降水表水第四系潜水补强烈300m浅水补循环条件较富水性中等～强100m浅徐灰视强含水层100～300m水富水性中等300m水深富水性较弱需说明徐灰伏草灰间距395～2580m均872m岩性泥岩(图522)徐灰草灰间联系较密切草灰伏奥灰间仅800～1570m均1162m泥岩粉砂岩层强度足抵抗强奥灰水压力落差较断层极易沟通徐灰草灰奥灰间具密切水力联系徐灰底鼓突水草灰奥灰会发生底鼓突水
徐灰距15煤层间距均2749m目前矿井东翼徐灰水位标高100m西翼+120m左右底板突水系数（Ts）界值006MPam计算开拓15煤层时安全水压P006×2749165MPa带压开采安全标高矿井东翼265m西翼45m述安全标高开采15煤层时必须徐灰疏水降压遇落差较断层陷落柱前需超前探水留足防水煤岩柱
(7)草灰
厚180～1020m均514m岩性较纯易溶蚀埋藏较深岩溶发育良裂隙较发育方解石局部充填区揭露绝数钻孔中洗液明显消耗41号孔标高±0m浅穿草灰时漏水严重徐灰混合抽水单位涌水量2981Lsm渗透系数138md邻区良庄煤矿12号孔450水抽水试验资料单位涌水量0000105Lsm渗透系数072201md羊村井田350号钻孔标高42831～45961m徐灰混合抽水基水出浅部草灰岩溶裂隙较发育富水性较强着埋藏深度增加富水性明显减弱草灰覆徐灰间间距较通断层发生较密切水力联系
(8)奥灰
奥灰厚达800m整煤系层基底含水层开采组煤时底板间接充水含水层距15煤层6665～7618m均7027m距13煤层8089～8643m均8448m153号孔岩石物理力学性质试验资料15煤层奥灰顶界面层均抗压强度7409Mpa正常情况够抵抗奥灰水压力间分布徐灰草灰两含水层岩溶裂隙发育段断层破碎带附压力强奥灰水会15煤层造成底鼓突水区14钻孔揭露奥灰揭露80～120m40m8钻孔洗液均严重消耗岩性分析裂隙较发育方解石充填半充填岩溶顶部较发育泥质铝土质充填Cao含量1283～5557MgO含量005～2106化学成分分析利岩溶形成钻孔揭露岩层观测岩溶发育良说明水循环条件良
奥灰富水性取决岩溶裂隙发育程度埋藏深度露头补条件等密切相关富水性水垂直方表现出极均匀性区域南部面积裸露接受气降水补矿井实际揭露资料±0m水浅岩溶化强烈岩溶率达58碗窑头水源301303号钻孔抽水试验资料水位标高分1420013450m单位涌水量分1743Lsm1045Lsm说明浅部富水性较强然钻孔揭露深部奥灰岩溶裂隙发育良奥灰岩溶裂隙形成条件复杂致岩溶分布极均匀加奥灰水头压力较水静储量较组煤开采具相威胁应进步加强深部奥灰水文质工作
相邻良庄矿开采资料2000年6月27日开采11煤层51101W工作面时发生底板徐奥灰突水事突水点标高459m该工作面推采400m时（采高16m）遇落差24m断层发现底板突水初始水量30m3h继续推采约100m时8月29日周期压水量增660m3h9月12日停采撤面9月14日水量增7722m3h稳定水量630m3h该突水点距徐灰108m距奥灰122m初始水压72MPa算突水系数(Ts)006MPam突水580m水总回风巷(标高347m)施工2徐灰探水孔1奥灰探水孔测徐灰水压185MPa动水位标高163m奥灰水压水压20MPa动水位标高147m
井田奥灰距15煤层均间距7027m距13煤层均间距8448m目前奥灰水位标高+134～+142m底板突水系数(Ts)界值006MPam算安全水压：13煤层506MPa15煤层422MPa奥灰带压开采安全标高：13煤层350m15煤层260m述安全标高开采组煤时必须奥灰疏水降压遇较落差断层陷落柱前超前探水留足防水煤岩柱
2隔水层
矿井含水层间均分布较稳定隔水层第三系部砂质泥岩煤系层含水层间(6煤～灰11煤～四灰15煤～徐灰草灰～奥灰)泥岩砂质泥岩粉砂岩等组成隔水层组中隔水性较第三系部砂质泥岩厚7330～27324m均17053m倾增厚趋势区发育稳定具定隔水性岩性较致密局部夹1～3层砾岩西部数钻孔中底部发育层底砾岩该隔水层隔断气降水表水第四系潜水第三系中部砾
岩水整煤系层含水层间水力联系
断层矿井充水影响取决断层性质规模密度断层两盘岩性水文质特征等素矿井质构造中等断裂构造发育目前50m断层26条均高角度正断层全区26钻孔穿断层带计32次揭露断层破碎带厚15～22m般15m两侧岩层破碎物呈角砾状已揉擦成粘土(断层泥)两侧岩层松软破碎钻孔简易水文观测资料皆未发现断层带漏水明显消耗现象
浅部揭露断层带两侧岩层破碎物断层泥结构较致密断层揭露部位盘强含水层直接接触距离较发生突水外余皆干燥水仅少量淋水滴水破碎带物质落矿井邻矿井开采资料分析断层导水性具规律：
（1）井揭露断层部位远离强含水层时断层富水性导水性较微弱时断层带封闭具定隔水性矿井开采般威胁良庄矿三条石门穿F10断层(盘2煤层盘4煤层)皆含水韩庄矿F11F15断层导水泉沟矿F15F6F4(落差20～200m)未发生涌水现象
（2）井揭露断层离强含水层较时否突水取决盘强含水层富水性水头压力断层带附含水层力学强度突水量取决含水层富水性
（3）伴生断层应引起重视良庄矿1971年6月19日6煤层1602运输机山+60m标高遇落差3m断层接灰发生突水涌水量90m3h1962年4月110m水11层煤西巷掘F3断层(盘徐灰接触)时发生突水涌水量120m3h协庄矿1971年11月29日31104东工作面24m标高遇落差3m断层导致四灰发生突水涌水量19602m3h1975年3月29日31102工作面巷道三叉口遇落差8m左右断层发生突水涌水量1680m3h高佐矿1989年9月22日巷道6煤层底板细砂岩掘进迎头遇见落差17m断层发生突水突水量900m3h张庄矿+35m水四灰东巷三次F8断层(落差50m)揭露部位距灰距离断层带突水量明显差异：第次距灰5m涌水量达120m3h第二次距灰30m涌水量120m3h第三次距灰45m仅淋水现象表明灰富水极均说明断层导水性距离含水层远具定关系
矿井浅部边界煤层露头煤系层含水层露头伏第四系砂砾层汶河古河床现代河床构成含水层补边界目前开采深部浅部第四系砂砾层表水矿井开采影响西部边界羊流断层西升东降倾角70°落差>1000m区煤系层盘寒武奥陶系石灰岩相接触构成西部补边界东南部边界良F3断层西升东降倾角70°落差80～170m区煤系层盘石盒子组层接构成东南部隔水边界东东北部边界F10断层东升西降倾角70°落差100～520m区煤系层盘徐灰草灰奥灰含水层相接触构成东东北部补边界
矿井北东断层较发育落差较断层F22F21等F22断层西升东降落差100～200m断层煤系层含水层连续性完整性受定破坏段水文质条件复杂化简单化根浅部矿井生产资料井揭露断层离强含水层较时造成突水采掘生产中断层特徐灰奥灰等含水层时断层两侧应留设足够防水煤柱避免突水事发生
3断层导水性
断层矿井充水影响取决断层性质规模密度断层两盘岩性水文质特征等素矿井质构造中等断裂构造发育目前50m断层26条均高角度正断层全区26钻孔穿断层带计32次揭露断层破碎带厚15～22m般15m两侧岩层破碎物呈角砾状已揉擦成粘土(断层泥)两侧岩层松软破碎钻孔简易水文观测资料皆未发现断层带漏水明显消耗现象
浅部揭露断层带两侧岩层破碎物断层泥结构较致密断层揭露部位盘强含水层直接接触距离较发生突水外余皆干燥水仅少量淋水滴水破碎带物质落矿井邻矿井开采资料分析断层导水性具规律：
（1）井揭露断层部位远离强含水层时断层富水性导水性较微弱时断层带封闭具定隔水性矿井开采般威胁良庄矿三条石门穿F10断层(盘2煤层盘4煤层)皆含水韩庄矿F11F15断层导水泉沟矿F15F6F4(落差20～200m)未发生涌水现象
（2）井揭露断层离强含水层较时否突水取决盘强含水层富水性水头压力断层带附含水层力学强度突水量取决含水层富水性
（3）伴生断层应引起重视良庄矿1971年6月19日6煤层1602运输机山+60m标高遇落差3m断层接灰发生突水涌水量90m3h1962年4月110m水11层煤西巷掘F3断层(盘徐灰接触)时发生突水涌水量120m3h协庄矿1971年11月29日31104东工作面24m标高遇落差3m断层导致四灰发生突水涌水量19602m3h1975年3月29日31102工作面巷道三叉口遇落差8m左右断层发生突水涌水量1680m3h高佐矿1989年9月22日巷道6煤层底板细砂岩掘进迎头遇见落差17m断层发生突水突水量900m3h张庄矿+35m水四灰东巷三次F8断层(落差50m)揭露部位距灰距离断层带突水量明显差异：第次距灰5m涌水量达120m3h第二次距灰30m涌水量120m3h第三次距灰45m仅淋水现象表明灰富水极均说明断层导水性距离含水层远具定关系
矿井浅部边界煤层露头煤系层含水层露头伏第四系砂砾层汶河古河床现代河床构成含水层补边界目前开采深部浅部第四系砂砾层表水矿井开采影响西部边界羊流断层西升东降倾角70°落差>1000m区煤系层盘寒武奥陶系石灰岩相接触构成西部补边界东南部边界良F3断层西升东降倾角70°落差80～170m区煤系层盘石盒子组层接构成东南隔水边界东东北部边界F10断层东升西降倾角70°落差100～520m区煤系层盘徐灰草灰奥灰含水层相接触构成东东北部补边界
矿井北东断层较发育落差较断层F22F21等F22断层西升东降落差100～200m断层煤系层含水层连续性完整性受定破坏段水文质条件复杂化简单化根浅部矿井生产资料井揭露断层离强含水层较时造成突水采掘生产中断层特徐灰奥灰等含水层时断层两侧应留设足够防水煤柱避免突水事发生
4矿井涌水量
全矿井分50m300m550m水设涌水量观测站121963年1月2002年5月历年矿井涌水量3558(1993年4月)～21216(1990年9月)m3h见表13示
矿井涌水量水量构成：四灰水约占30～40灰水约占10～204煤顶板砂岩水约占10～3511煤顶板砂岩水约占10～15采空区积水约占5～10
表13 矿井水量
计算水(m)
正常涌水量(m3h)
涌水量(m3h)
300～550
3000
4770
550～850
2928
46555
850～1050
1410
22419
第三节 煤层特征
煤层埋藏条件
井田属华北型石炭二迭系含煤层中溪组含1层稳定薄煤层工业价值含煤层太原组山西组煤系层总厚25605m含煤19层煤层均总厚1207m含煤系数47中采煤层6层厚897m占煤系层总厚35二四十层煤稳定煤层六十三层煤较稳定煤层十五层煤稳定煤层二四十层煤中厚煤层六十三十五层煤薄煤层
二采煤层特征
1含煤性
山西组层厚6531～9180m均厚7759m含煤5～6层煤层总厚634m含煤系数81太原组厚16200～19280m均厚17861m含煤10～14层煤层总厚573m含煤系数32
2采煤层
采煤层246111315层煤特征见表14
（1）2煤层
位山西组中部距山西组顶界2588～4880m均3519m距4层煤1011～2699m均1940m协庄煤矿50m水已采完井筒东300m水基采完厚度101～422m般厚度250m左右煤层中部具层夹矸厚度002～003mF13断层协F15断层间煤层较厚般
3m左右含2层夹矸部层厚度般010m部层夹矸002～003m东部231号孔附具北西刷变薄带长约350m宽约50m厚度015～100m采性系数km98煤厚变异系数γ2339夹矸般位煤层顶部底部厚度004～069m般西部厚东部薄岩性泥岩炭质泥岩顶板深灰色泥岩砂质泥岩灰白色中细粒长石石英砂岩底板般泥岩粘土质泥岩时细砂岩粉砂岩2层煤属结构较简单全区采稳定煤层
表14 采煤层特征览表
煤层名称
煤 层
夹 石
厚度(m)
两极值
均值
间距(m)
两极值
均值
结构
稳定性
层数
岩性
2
101～422
250
1011～2689
1940
较简单
稳定
0～2
泥岩炭质泥岩
4
240～280
264
简单
稳定
0～1
炭质
泥岩
2908～4714
3849
6
014～175
085
简单
较稳定
0～1
炭质
泥岩
7907～9522
8532
11
133～247
183
较简单
稳定
0～3
泥岩炭质泥岩
3252～4397
3627
13
053～171
131
较简单
较稳定
0～3
炭质
砂岩
866～1788
1260
15
000～201
121
较简单
稳定
0～1
泥岩
（2）4煤层
位山西组部距山西组底界820～2545m均1246m距6层煤2908～4714m均3849m厚度般240～280m F6东受刷厚度140～180m矿井揭露偶见夹矸采性系数km100煤厚变异系数γ1689顶板般深灰色泥岩砂质泥岩局部长石石英细砂岩粉砂岩底板砂质泥岩偶尔细砂岩4煤层结构简单全区采稳定煤层
（3）6煤层
位太原组部厚度014～175m均085m厚度稳定矿井揭露偶见夹矸区中部该煤层035～275m普遍薄煤层厚度020m作标志采性系数km8814煤厚变异系数γ1921顶板深灰色砂质泥岩浅灰色细砂岩底板灰色泥岩粉砂岩局部细砂岩6煤层距灰458～920m均702m属结构简单部采较稳定薄煤层
（4）11煤层
位太原组中部属中厚煤层距二灰2248～3331m均2802m距四灰2320～4084m均3141m厚度133～247m均183m采性系数km100煤厚变异系数γ1118含夹矸0～3层厚009～032m岩性泥岩炭质泥岩夹矸般位煤层中部直接顶板4～8m深灰色泥岩砂质泥岩老顶厚约18m绿灰色中细粒长石石英砂岩底板泥岩泥灰岩石灰岩(三)11煤层属结构较简单全区采稳定煤层
（5）13煤层
位太原组部厚053～171m均131m采性系数km9375煤厚变异系数γ2772含0～3层夹矸厚002～061m岩性般粉砂岩顶板石灰岩(四)底板灰色细砂岩粉砂岩局部泥岩13煤层距15煤866～1788m均1260m距徐灰约40m属结构较简单全区部采较稳定煤层
（6）15煤层
位太原组部厚度000～201m均121m含1层夹矸厚度024～090m采性系数km7317煤厚变异系数γ4693岩性泥岩夹矸西厚度增煤层分层较薄时相变成炭质泥岩分层厚度约030m般夹矸厚度顶板厚030～160m深灰色泥灰岩底板浅灰色泥岩粘土质泥岩15煤层距徐灰1425～4045m均2581m属结构较简单局部采稳定煤层
见图1—3示煤层综合柱状图
三煤特征
1煤质
（1）灰分
煤层原煤灰分均值均低中灰分241113煤层变化低灰～中灰分间6煤层变化特低灰～中灰分间15煤层变化低灰～中高灰间14密度液洗选2煤层降低灰外余煤层均降特低灰根生产矿井提供商品煤样灰分资料2煤层(2352～2593)4煤层(2430～2497)11煤层(2913～3057)掘进(2795～3244)相勘探阶段煤芯煤样资料灰分偏高应采样位置位工作面煤样易污染关
见表151152煤层煤质指标览表
表151 煤层煤质指标览表
煤层
项目
2
4
6
水 分
Mad
()
原煤
145～522
270(11)
130～256
198(11)
093～317
213(15)
精煤
123～271
196(11)
122～251
194(12)
111～249
188(15)
灰 分
Ad
原煤
935～2357
1814(11)
967～2030
1515(12)
471～2142
1249(15)
()
精煤
435～757
570(11)
194～716
495(11)
161～637
373(15)
挥发分
Vdaf
()
原煤
3306～4178
3801(11)
3531～4095
3753(11)
3525～4377
3941(15)
精煤
3844～4187
4003(11)
3740～4372
4010(12)
3777～4410
4052(15)
全 硫
Std
()
原煤
056～091
069(11)
042～061
049(10)
057～308
145(14)
精煤
049～080
063(8)
038～049
043(7)
059～161
092(13)
磷
Pd
()
原煤
0003～0049
0016(8)
0013～0078
0046(2)
0002～0019
0006(9)
精煤
0006～0029
0018(2)
0004～0098
0051(2)
0003(1)
发热量
Qbad
(MJkg)
原煤
2439～2971
2719(10)
2645～3004
2824(8)
2713～3256
2956(12)
精煤
3067～3275
3165(5)
3122～3280
3197(4)
3195～3383
3319(7)
煤 类
QM45(11)
QM45(12)
QM45(14)
QM44(1)
表152 煤层煤质指标览表
煤层
项目
11
13
15
水 分
Mad
()
原煤
129～351
227(16)
097～271
185(13)
110～255
163(12)
精煤
080～233
169(16)
081～227
154(12)
120～275
184(13)
灰 分
Ad
()
原煤
894～2512
1645(16)
667～2946
1559(13)
881～3704
1630(12)
精煤
229～789
483(15)
116～789
346(12)
226～724
412(12)
挥发分
Vdaf
()
原煤
3952～4539
4150(16)
3132～4605
4340(13)
4318～4663
4419(12)
精煤
4071～4420
4236(16)
4078～4578
4439(12)
4290～4548
4423(12)
全 硫
Std
()
原煤
099～507
219(15)
184～459
315(13)
162～801
398(13)
精煤
044～159
125(15)
139～276
234(10)
156～287
201(10)
磷
Pd
()
原煤
0004～0011
00065(11)
0002～0008
00048(5)
0002～0013
00059(8)
精煤
0002～0004
00033(3)
0003～0004
00035(2)
0002(1)
发热量
Qbad
(MJkg)
原煤
2476～3125
2819(13)
2403～3252
2950(9)
2391～3161
2912(8)
精煤
3159～3391
3281(10)
3208～3496
3359(7)
3008～3439
3300(5)
煤 类
QM45(10)
QF46(6)
QM45(4)
QF46(8)
QM45(3)
QF46(9)
（2）硫分
①全硫：表4210原煤全硫含量分析2煤层属低硫4煤层属特低硫山西组煤层采样点含量变化较均匀稳定差值甚6煤层属低中硫11煤层属中高硫均变化低硫～高硫分间1315煤层属高硫变化中硫分～高硫分间－14密度液洗选山西组煤层略降低6煤层降低硫11煤层降低中硫1315煤层降中高硫显然山西组煤层全硫脱硫系数太原组煤层
②种形态硫：261115煤层均硫化物硫机硫次 4煤层机硫次硫化物硫13煤层硫化物硫机硫相差煤层硫酸盐硫均较少硫赋存状态晶体粒状散星状充填状常见球粒状结核状莓状
（3）磷分
山西组煤层原煤均值属低磷分煤2煤层变化特低～低磷分煤间4煤层变化低磷～中磷煤间6111315煤层属特低磷分煤变化特低磷～低磷分煤间14密度液洗选山西组煤层略增高太原组煤层磷分均降低均特低磷分煤脱磷系数分析61115煤层较易脱煤层较难脱
2煤牌号
根资源勘探阶段煤质化验结果区煤类划分结果：246煤层气煤11煤层气煤次气肥煤1315煤层气肥煤次气煤煤层煤类变化情况见图423
扩区面11煤层西部南部面积气煤区东北角气肥煤区13煤层仅北中部面积气煤区15煤层零星出现气煤区1315煤层面积气肥煤区
四煤工业途
区煤层洗选加工均作炼焦配煤动力燃料气化液化等工业煤现评述：
1炼焦煤
2煤层精煤灰分低灰46111315煤层均特低灰789山西组煤层低磷分太原组煤层特低磷分山西组煤层特低～低硫分气煤太原组煤层低～中高硫分气煤气肥煤煤层粘结性成焦率较高山西组太原组煤层精煤作炼焦配煤太原组煤层硫分较高洗选控制配煤应
缚硫焦工艺煤层硫分均符合炼焦配煤求
2制造水煤浆
区开采原煤洗选加工提高煤炭产品质量洗精煤泥原料制水煤浆
3动力燃料煤
煤层挥发分发热量灰分硫分等指标均符合火力发电厂固态渣煤粉锅炉煤求61115煤层灰熔融性(ST)<1350℃必须灰熔融性高煤掺混低发热量煤掺混(Qnetvar≥1254MJkg)符合煤粉锅炉煤求
4气化液化煤
粉煤悬浮床气化炉煤质求严特太原组中高硫低熔点中等粘结气煤均适KT炉气化煤求
煤层符合液化煤工业求特太原组煤层具较高硫分铁系化合物硫液化中起催化作利液化反应煤岩组分246煤层均含较高稳定组分提高液化效果
五煤含瓦斯性
区246111315煤层采取瓦斯样23合格点21废品2分析结果表明：甲烷(CH4)成分含量高分481804360cm3g×燃(142孔13煤层)二氧化碳(CO2)成分含量高2183(73孔11煤层)04200cm3g×燃(73孔15煤层)氮气(N2)成分含量高995033850cm3g×燃见该区燃瓦斯成份氮气次甲烷二氧化碳气体瓦斯含量低应属瓦斯风化带范畴
协庄井田1989年浅部矿井资料总瓦斯相涌出量12223m3／t日2002年采区工作面瓦斯相涌出量5360 m3／t日全矿井甲烷相量4251 m3／t绝量14380 m3／t二氧化碳相量9245 m3／t绝量31270 m3／t试验结果均低沼气低二氧化碳矿井扩区煤层埋藏较深断层较发育开采程中着围岩压力断增加采空区面积断扩局部瓦斯含量相聚集生产程中应加强瓦斯理防瓦斯聚集发生瓦斯爆炸事
六煤尘爆炸性
煤层煤尘爆炸性试验结果(表632)表明火焰长度400～650mm间扑灭火焰岩粉量变化60～90间燃基挥发分般均37根挥发分固定碳计算煤尘爆炸指数变化41～49间煤层均煤尘爆炸危险性
协庄煤矿2001年9月提供井实际揭露资料火焰长度均400mm扑灭火焰岩粉量变化75～85间煤尘爆炸指数变化3620～4727间钻孔煤芯煤样结致煤层均煤尘爆炸危险性
七煤然发火倾
根区煤样测试结果(表632)煤层原样着火温度变化324～356℃间原样氧化样着火点差4～28℃246煤层变化燃(Ⅳ)～易燃(Ⅲ)间11煤层燃(Ⅳ) ～易燃(Ⅱ)间1315煤层均燃(Ⅳ)协庄煤矿煤炭燃倾鉴定报告(MTT7071997)2461113煤层均Ⅱ类燃煤燃发火期均6月者邻区华丰煤矿发生煤燃开采程中应回风巷开采线停采线老塘等方采取严密防火措施防煤燃
见表16煤尘煤燃试验成果表
表16 煤尘煤燃试验成果表
煤层
火焰长度
(mm)
岩粉量
()
结
原样
(℃)
氧化样
(℃)
△T
(℃)
燃
等级
2
＞400(1)
85(1)
爆
炸
危
险
345～351
348(2)
336～341
338(2)
4～15
10(2)
Ⅳ(1)
Ⅲ(1)
4
550～600(1)
60(1)
340～351
346(2)
332～334
333(2)
6～19
12(2)
Ⅳ(1)
Ⅲ(1)
6
>400～600(3)
60～85
76(3)
339～344
342(2)
325～338
332(2)
6～14
10(2)
Ⅳ(1)
Ⅲ(1)
11
>400～600(3)
60～85
70(3)
328～348
340(4)
312～342
328(4)
6～28
12(4)
Ⅳ(1)
Ⅱ(1)
13
>400～600(2)
65～90
78(2)
352(1)
344(1)
8(1)
Ⅳ(1)
15
600～650(1)
70(1)
361(1)
354(1)
7(1)
Ⅳ(1)
第二章 井田境界储量
第节 井田境界
井田划分
煤田划分井田时保证井田合理尺寸境界煤田部分合理开发煤田范围划分井田原：
1井田范围储量煤层赋存情况开采条件矿井生产力相适应
2保证井田合理尺寸
3充分利然条件进行划分质构造（断层）等
4合理规划矿井开采范围处理号相邻矿井间关系
二井田范围
图21 矿井相位置示意图
协庄井田位新汶煤田南翼西端东距新泰市13km井田境界：南起煤层露头浅部九煤矿边界煤层采空区边界北煤层1050m等高线东起F10良F3断层西羊流断层煤层露头计算面积约23km2图2—1示
井田东西长9～12km南北宽11～42km面积约35662km2开采深度标高+110m～1050m理坐标东117°31′03″～117°41′15″北纬35°53′45″～35°56′58″层总体走东西倾北东部倾角较缓般15°～20°西部深部倾角增般22°～28°局部段受断层影响变陡变缓
第二节 井田工业储量
勘探类型储量等级圈定
1井田勘探类型
根矿井勘探情况勘探类型Ⅱ类Ⅰ型
（1）钻孔勘探线分布
全区普查详查精查勘探综合勘探精查补充勘探区施工钻孔413工程量8873535m施工震测线78035km物理点4499
中施工徐灰水文孔11奥灰观测孔2
二储量等级圈定
1根煤矿床勘探研究程度煤炭工业建设需结合生产部门意见区实际勘探巷道揭露程度储量分ABC三级
储量级评定构造煤层控制程度综合研究程度采单项分析综合评级原首先构造煤层控制程度分进行分析研究确定等级然着低高原综合确定储量等级
2根协庄煤矿扩区勘探质报告协庄煤矿延深补充综合勘探质报告三维震勘探报告矿井实际揭露资料确定矿井构造复杂程度属中等局部偏复杂2411煤层全区采稳定煤层613煤层部采较稳定煤层15煤层局部采稳定煤层煤层级储量划分采钻探工程网距表831
3A级储量外推250mB级储量
4F4断层东构造相简单巷道揭露资料较储量划分线距略放宽
三煤层采厚度
煤类气煤气肥煤煤炭资源质勘探规范煤炭工业技术政策求煤层低采厚度070m原煤灰分≤40
四矿井工业储量计算
1计算区段水划分储量汇总
根协庄煤矿求储量计算汇总分F21南F21北两区段分50m浅50～300m300～550m550～850m850～1050m 5水
2461113煤层列利储量15煤层徐灰草灰奥灰水影响高硫分高灰分稳定性差等素列暂利储量
2全矿井质总储量
截止2002年6月底全矿井1050m浅质储量(A+B+C级)163342万吨中利储量103092万吨占总储量63暂利储量60250万吨占总储量37F21断层南利储量46704万吨暂利储量50033万吨F21断层北利储量56388万吨暂利储量10217万吨50m浅储量7442万吨中利储量2200万吨暂利储量5242万吨50～300m水储量19159万吨中利储量6984万吨暂利储量12175万吨300～550m水储量45858万吨中利储量21751万吨暂利储量24107万吨550～850m水储量50103万吨中利储量37620万吨暂利储量12483万吨850～1050m水储量40780万吨中利储量34537万吨暂利储量6243万吨硫分＜05(4煤层)煤层储量26523万吨中利储量21112万吨暂利储量5411万吨硫分05～1(2煤层)煤层储量33915万吨中利储量27132万吨暂利储量6783万吨硫分1～15(6煤层)煤层储量17186万吨中利储量14273万吨暂利储量2913万吨硫分2～3(11煤层)煤层储量36660万吨中利储量20146万吨暂利储量16514万吨硫分＞3(1315煤层)煤层储量49058万吨中利储量20429万吨暂利储量28629万吨
见表211212示全区储量汇总表
表211 全区储量汇总表 单位万t
分区
水
煤
质储量
利 储 量
类
合计A+B+C
工 业 储 量
A
B
A+B
C
断层两侧
全矿井
总 计
163342
103092
30285
15221
45506
42415
15171
50浅
计
7442
220
220
QM
1554
QF
5888
220
220
50～300
计
19159
6984
851
763
1614
488
49
QM
940
3164
851
763
1614
106
49
QF
9759
382
382
300～550
计
45858
21751
6971
3132
10103
9608
204
QM
26546
13718
6525
3132
9657
2021
204
QF
19312
8033
446
446
7587
550～850
计
50103
3762
15803
5517
2132
9752
6548
QM
35826
29778
12314
5142
17456
5774
6548
QF
14277
7842
3489
375
3864
3978
850～1050
计
4078
34537
666
5809
12469
15975
6093
QM
32303
29591
4268
5409
9677
13821
6093
QF
8477
4946
2392
40
2792
2154
表212 全区储量汇总表 单位万t
分 区
水
煤 类
质储量
利 储 量
合计A+B+C
工 业 储 量
A
B
A+B
C
断层两侧
F21 南
计
96737
46704
17565
471
22275
21306
3123
50浅
计
7442
220
220
QM
1554
QF
5888
220
220
50～300
计
18924
6832
699
763
1462
488
49
QM
9165
3012
699
763
1462
106
49
QF
9759
382
382
300～550
计
43647
20279
6971
3026
9997
9317
965
QM
24734
12246
6525
3026
9551
173
965
QF
18913
8033
446
446
7587
550～850
计
24052
15555
8652
921
9573
4493
1489
QM
14649
10521
6129
921
705
1982
1489
QF
9403
5034
2523
2523
2511
850～1050
计
2672
1838
1243
1243
416
179
QM
776
456
113
113
164
179
QF
1896
1382
113
113
252
F21
计
66605
56388
1272
10511
23231
21109
12048
北
50～300
QM
235
152
152
152
300～550
计
2211
1472
106
106
291
1075
QM
1812
1472
106
106
291
1075
QF
399
550～850
计
26051
22065
7151
4596
11747
5259
5059
QM
21177
19257
6185
4221
10406
3792
5059
QF
4874
2808
966
375
1341
1467
850～1050
计
38108
32699
5417
5809
11226
15559
5914
QM
31527
29135
4155
5409
9564
13657
5914
QF
6581
3564
1262
40
1662
1902
矿井工业储量计算公式：
Zg N1×S×M×γcosα1+ N2×S×M×γcosα2
式中 Zg——矿井工业储量万t
S ——纬网方格面积m2
N1——第部分煤层倾角较部分面积m2
N2——第二部分煤层倾角较部分面积m2
M——煤层均厚度
γ——煤均容重tm3
α1——第部分煤层均倾角°
α2——第二部分煤层均倾角°
根矿井设计指南中关矿井井型矿井设计高级储量例规定矿井储量符合煤炭设计规范求
3储量级划分
（1）储量计算生产矿井储量理规程参矿井质规程结合生产部门意见区实际勘探巷道揭露程度储量分ABC三级
储量级评定构造煤层控制程度综合研究程度采单项分析综合评级原首先构造煤层控制程度分进行分析研究确定等级然着低高原综合确定储量等级
（2）根协庄煤矿扩区勘探质报告协庄煤矿延深补充综合勘探质报告三维震勘探报告矿井实际揭露资料确定矿井构造复杂程度属中等局部偏复杂2411煤层全区采稳定煤层613煤层部采较稳定煤层15煤层局部采稳定煤层煤层级储量划分采钻探工程网距表22
（3）A级储量外推250mB级储量
（4）F4断层东构造相简单巷道揭露资料较储量划分线距略放宽
表22 勘探工程基网距表
煤层编号
稳定程度
储量级
A
B
C
2411
稳定
500～750
1000～1500
1500～3000
6
较稳定
500
1000
2000
1315
较稳定～稳定
1000～2000
第三节 矿井采储量
类永久煤柱计算
1类永久煤柱留设宽度
类永久煤柱包括铁路保护煤柱高速公路保护煤柱留设矿井边界煤柱
工广井筒煤柱断层煤柱具体留设：
2煤层风氧化带
8勘探线东煤层露头剥蚀面垂深15m作风氧化带深度8勘探线西根钻探揭露物探资料确定露头水100m作风氧化带局部钻孔资料控制实际情况确定规范求风氧化带计算储量
3铁路保护煤柱
矿方协商仅磁莱铁路留设保护煤柱铁路路基两侧外推15m然第四系45°基岩倾方47°倾方63°岩移角切作铁路保护煤柱范围计入永久保护煤柱
4高速公路保护煤柱留设
矿井西部京沪高速公路公路防护带外推20m然第四系45°基岩倾方47°倾方63°岩移角切作公路保护煤柱范围铁路保护煤柱重合部分计入铁路保护煤柱计入永久保护煤柱
5断层两侧保护煤柱留设
断层落差两侧留设定宽度煤柱落差≥50m断层两侧留设50m50m＞落差≥10m断层两侧留设30m落差＜10m断层留设煤柱中246煤层断层煤柱列利储量1113煤层断层煤柱列暂利储量
6矿井边界煤柱：原批复文件准般留设30～50m范围矿井边界煤柱计入永久保护煤柱
7工广井筒煤柱：井筒煤柱(92)基便字第(33)号文核准边界准工业广场煤柱新煤第字〔92〕1982年3月31号文批准边界准均计入永久保护煤柱
见表23类永久煤柱储量汇总表
表23 类永久煤柱储量汇总表
类 型
煤 层
工 广
煤 柱
井 筒
煤 柱
井 田
边 界
高 速
公 路
磁 莱
铁 路
陷落柱
合计
全
2
3266
1809
318
18
5411
矿
井
4
4556
1737
490
6783
6
1344
728
841
2913
11
2923
2084
982
2434
1675
10098
13
1457
1164
1199
2212
6032
15
1436
880
140
776
104
3336
计
12089
9251
4675
3773
4663
122
34573
F21南
12089
9195
4468
140
3940
122
29954
F21北
56
207
3633
723
4619
二矿井采储量计算
矿井采储量计算公式：
ZK （Zg–P）C
式中 ZK——矿井采储量万t
Zg——矿井工业储量万t
P——永久煤柱损失煤量万t
C——采区采出率
截止2002年6月底矿井保储量163342万吨中表储量103092万吨采储量7527万吨历年累计动储量73556万吨采出量50524万吨累计损失量23032万吨中采区损失9660万吨永久煤柱损失4868万吨技术报损85万吨质水文质损失8419万吨采区回采率839
采储量计算中损系数采矿井历年累计损系数参计算211煤层1246煤层101315煤层考虑生产中受徐奥灰水影响采20
采区回收率采年度实际采出率2411煤层806煤层851315煤层采国家规定85
储量备系数采13构造复杂块段边角零星块段采14
协庄煤矿煤炭资源调查分析报告提供截止2001年底全矿井质储量171960万吨中衡表储量A+B+C 级126524万吨衡表外储量45436万吨采储量75936万吨
次储量计算2001年底质储量减少8618万吨中衡表储量A+B+C 级减少23432万吨衡表外储量增加14814万吨
矿井采储量计算表见表24
表24 采储量计算表 单位：万吨
煤层
工业
储量
采
储 量
暂开采储量
三压煤
工 业
广 场
井 筒
煤 柱
井 田
边 界
陷
落
柱
铁路
公路
合计
103092
73391
4663
3773
12089
9251
4675
122
2
21112
14863
3266
1809
318
18
4
27132
19535
4556
1737
490
6
14273
10919
1344
728
841
11
20146
14182
1675
2434
2923
2084
982
13
20429
13892
2212
1199
1457
1164
15
776
140
1436
88
104
第三章 矿井工作制度设计生产力服务年限
第节 矿井工作制度
矿井年工作日数确定
煤炭工业矿井设计规范规定：矿井设计生产力年工作日300天计算矿井设计年工作日数300天
二矿井工作制度确定
矿井工作制度设计采三八工作制二班采煤班准备班净工作时间8时
三矿井昼夜净提升时数确定
煤炭工业矿井设计规范规定：矿井昼夜净提升时间14时样充分考虑矿井富裕系数防止矿井提升力足影响矿井增产改扩建矿设计昼夜净提升时间14时
第二节 矿井设计生产力服务年限
矿井生产力确定
协庄矿前期改扩建设计生产力已120万t年增180万t年1997年实际原煤产量达220万t
延深区构造复杂断层发育仅探明落差30m断层达15条断层附会伴生断层开采条件较差延深开拓采区生产影响较延深水储量较少工业储量
4727万t采储量2599万t致划分二山采区四山采区部分储量位井田深部延深区受构造影响采区布置分散运输通风线路长西部受剥蚀面高速公路影响勘探精度足构造储量祥集中生产高产稳产带较影响延深井型宜
二矿井第水服务年限核算
矿井服务年限计算公式： T
式中 T——矿井服务年限aZk——矿井采储量万t
K——矿井储量备系数取K14
A——矿井设计生产力万ta
第二章计算结果知：矿井采储量21769万t矿井服务年限
T 65a 60a
结果符合煤炭工业矿井设计规范规定
第水服务年限计算公式：T1
式中 T1——第水服务年限a
Zk1——第水采储量万t
K——矿井储量备系数取K14
A——矿井设计生产力万ta
第二章计算结果知：第水采储量11732万t第水服务年限
T135a 30a
结果符合煤炭工业矿井设计规范规定
第四章 井田开拓
第节 井田开拓基问题
井筒形式确定
般情况井筒形式立井斜井峒三种斜井适井田煤层埋藏深表土层厚水文质情况简单井筒需特殊法施工缓斜倾斜煤层峒适形条件合适煤层赋存较高山岭丘陵沟谷区便布置工业场引进铁路山部分储量致满足类井型水服务年限求综合协庄煤矿实际情况：（
1）表土积层较薄仅0～18m层露头浅（十数米）部分100～220缓倾斜煤层矿井生产力水两翼出量分布均衡宜采胶带机连续运输斜井开拓实现采衡两翼生产避免单翼开采利运输通风
副斜井延深深部时通风线路较长阻力段提升采立井开拓奥灰等含水层距15煤底板较直接延伸采暗斜井延伸实现商量水时生产问题
斜井断面宜井筒长满足通风辅助提升求斜井开拓时宜开两条副斜井
分析提出五种方案：
1斜井开拓（图41）
工业场集中建井方便压煤深部通风困难提升时间长（福助提升受限）
2第水斜井开拓二水斜副立（图42）
初期工业场集中建井方便深部副立井压煤工业场分散深部通风容易辅助提升次提升时间短
3立井开拓暗斜井延深（图43）
工业场集中初期风水路短解决部分深部通风问题压煤量运煤辅助提升均二次提升增加环节员
4深部立井开拓
解决深部通风问题辅助提升问题第水石门太长达1100×22200米初期工程量煤石门运量井口距离铁路较远（约3Km）宜采
5第水斜副立第二水暗斜井延深
费方案2基相二水二次提升初期工业场分散通风问题方案2解决宜采
方案123优缺点进行济较具体见表41表42表43
济较知：三方案初期建井费基建费生产营费均相方案2解决深部通风问题解决辅助提升问题决定采方案第水斜井开拓二水斜副立（延深斜井新副立井）
二井筒位置确定
井筒均布置井田走中央井4煤底板副井4煤中
第二节 水划分
根储量计算矿井服务年限65年着少设水减少开拓工程量增加水服务年限利水接生产稳定原划分两水第水服务年限35年第二水服务年限30年符合设计规范关水服务年限求
1第水标高
倾角较露头浅倾角东西150增加350变化较某采区斜长较长采区绞车容绳量足考虑设辅助水山开采
设辅助水前期井筒山等较长工程量工期较长投资投产晚增加煤折返运输（山部分）500m长辅助运输巷增加运输环节生产系统复杂化
表43 费汇总表
方案
1
2
3
项目
费万元
百分率
费万元
百分率
费万元
百分率
初期建井费
1262
100
1262
100
1353
107
基建费声
3218
100
3244
100
3340
104
生产营费
31698
103
30788
100
32477
105
合计
34916
103
34032
100
35787
105
采山开采然—50m涌水量—50m属山开采部分排水成问题—50m涌水量较矿井实际开采证明山掘进生产排水困难山储量宜少点区段划分水标高定—200m山储量14：1
2第二水标高
西部—550m处断层切割东部倾角较矮（100左右）储量计算知—530m采12年第二水标高定—530秒h170m断层留足够防水煤柱山储量14：1
第三节 巷布置运输方式
1巷布置
6层11层煤间距78m石门长度般260m左右采区数目较少采全部集中巷布置分组集中布置节省5000m巷采集中巷布置
质条件限制井底车场均组煤岩中减少煤折返运输两水巷均布置四煤底板砂岩中然巷压煤回收巷煤柱
2运输方式
井田面积约30方公里水两翼储量均衡水东翼二水西翼走长度较装载点分散根沈阳煤炭设计研究院调查分析结（采煤学）国外观点决定采矿车运输充分利巷道断面进行通风时解决辅助运输问题简化井运输系统
第四节 采区划分煤层群分组开采序
1采区划分
井田煤层味倾断层切割落差采高较容易直接推采区划分量然断层界减少煤柱损失划分矿井开拓面图示
2煤层群分组
6层11层煤间距较246划分前组煤采区联合布置山布置四煤底板岩石中
111315层划分组煤采区联合布置山布置13煤中
3开采序
煤层开采序现层层序（区段）
采区远前进式开采
采区采完进行巷煤柱回收
第五节 通风方式风井布置
煤层露头浅开采限+110m面标高+162m井田走较长采分区式通风减少回风巷简化通风系统改善通风状况利风井进行采区准备减少准备开拓时间缩短建井工期
风井布置见开拓剖面图理第八章述
第六节 水渡
1水渡
质条件限制水两翼储量分布均衡单翼生产时运输造成困难通风求较巷道断面造成掘进困难决定两水时生产水西翼采完前斜井延深时深部副立井形成生产系统水西翼采完二水西翼水东翼时生产斜井胶带输送机提供较方便样减少巷断面解决通风运输问题衡矿井两翼生产
2F12断层部分说明
F12落差较走断层储量较少开采方便考虑—105F13西扩边界性设计采区暂时作考虑边界完全确定作设计
第五章 矿井基巷道
第节 井筒
副斜井服务年限较长采半圆拱形断面粗料石砌碹断面布置装备尺寸支护厚度等见图515253表515253
风井立井采圆形断面混凝土支护断面特征见图44表44
第二节 井底车场
1型式调车方式
巷采5T底卸式矿车运煤生产力采折返式车场设两卸载坑两卸载坑间设翻罐笼进行15T矿车掘进出煤卸载东翼1号卸载坑西翼2号卸载坑调车方式：巷车（重车）通卸载坑卸载停空车线电机车摘钩通单开道岔调车线渡线道岔车尾挂钩返回采区果某煤仓（卸载坑）出现问题列车卸载坑卸载调车方式：巷车（重车）通调车线渡线道岔进入重车线停车反顶推列车卸载坑卸载停空车线电机车摘钩通渡线道岔调车线单开道岔车尾挂钩返回采区附车场面图55
2副井硐室布置硐室
面图示副井设中央变电水泵房等候室水仓等硐室调度室等
3副井空重车线长度验算
①井：Lm×n×L1+L2+L3
15×14×42+49+15
1081m
第三节 开拓巷道
运输巷位4煤底板稳定砂岩层中采圆弧拱形断面光面爆破锚喷支护承压性然半圆稍差三心拱拱部成型较容易断面利率半圆拱形高施工方便断面特征见表55图56
采区石门回风巷采圆弧拱形断面光面锚喷支护回风巷位13煤中半煤岩巷断面特征见图575859表565758
巷道风速验算见第八章矿井通风
岩石巷道均采钻研爆破法掘进工艺煤巷半煤岩巷采煤巷掘进机掘进装运工作采扒斗装岩机（掘进机）→矿车→电机车（绞车）作业线采压入式通风制定综合防尘措施
第六章 采煤方法采区巷道布置
首采区东断层井筒煤柱界西断层界煤层风化带—200m开采限+110m走长10001850m倾斜长度860m
第节 煤层质特征
1煤层
首采区采煤层3层中24层中厚煤层6层薄煤层煤层赋存条件稳褶曲局部断层落差较正常开采影响特征见表61
表61 煤层特征表
煤层
厚度m
均
层间距
硬度
容重
结构
采情况
顶底板
牌号
倾角
顶
底
2
2230
193
较硬
137
简单稳定
全区采
中砂岩
粘土泥岩
气煤
190250
275
4
20295
345
硬
134
简单稳定
全区采
中细砂岩
砂质泥岩
气煤
190250
26
6
0812
硬
133
简单稳定
全区采
砂质泥岩
细砂岩
气煤
190250
082
设计煤层（2层）情况：
2层煤中部含层夹矸厚度001m正常割煤影响伪顶砂质泥岩厚度
03m裂隙发育松散易碎直接顶灰白色中粒砂岩层位稳定节理发育易落厚度56m底板泥土砂岩厚度07m
2水文质情况
采区煤层附重含水层山西组砂岩裂隙含水层通裂隙淋水方式进入采区威胁第三系含水层富水性弱涌水量预测13m3min
3开采技术条件
瓦斯涌出量稳定相涌出量34m3tCO2相涌出量68m3t
煤层具燃性燃发火期6月煤尘具爆炸性爆炸指数4167预测采区温度均190左右
采区采空区应表保护物
第二节 采煤方法回采工艺
采煤方法机械化程度
采区煤层赋存稳定质构造顶板中等稳定适应机械化开采24层煤分厚275m26m采综合机械化开采效率高6层薄煤层采单体液压支柱普通机械化开采
采走长壁采煤法全部跨落法处理采空区
二工作面长度推进速度推进方
倾角较考虑支架防滑防倒问题工作面宜长结合矿井实际验（150m左右效率高）采区划分5区段工作面长度162m煤质较硬顶板中等稳定截深取06m适应顶板条件采煤机功率
三八制作业二采推班进两刀日进尺36m月进尺108m
煤层具燃发火性采边界山方推进推式回采
三工作面设备选择（首采区首采面）工艺
该工作面顶板中等稳定老顶压强烈决定采掩护式液压支架理顶板根工作面煤层条件查综采设备配套图册选QY2501332新型液压支架配套设备适合工作面设备配套表见62采煤机液压支架参数见表6364运输设备参数见第七章井运输
第七章 井运输
第节 概述
矿井设计生产力240万吨年采三八制工作制度二班采煤班准备班运输时间5时煤层倾角110~350煤松散容重09tm3矸石松散容重16tm3巷道坡度3‰
矿井低瓦斯矿井煤尘具爆炸倾性
井胶带机斜井提高辅助运输力通风力设两条副斜井
井运输系统（附运输系统示意图）：
①煤：工作面槽→槽转载机→槽胶带输送机→（区段石门）溜煤眼→山搪瓷溜槽→（山石门胶带机）→采区煤仓→巷矿车→井底煤仓→井胶带机→面
②矸石（掘进出煤）：掘进工作面→掘进巷道→轨道山→采区部车场→巷→井底车场（翻罐笼）→副立井提升（井胶带）→面
③材料设备：面→副井→井底车场→巷→采区部车场→轨道山→工作面巷→工作面
④员：面→副井车→井底车场→（巷车）→运输（轨道）山→工作面巷→工作面
第五节 防止灾害安全技术措施
预防瓦斯事
1矿井停电检修通风机停止运转通风系统遭破坏必须恢复通风排瓦斯送电安全措施恢复正常通风受通风影响点必须通风瓦斯检查员检查证实危险方恢复工作安装电动机开关点附20m巷道必须检查瓦斯符合规程关规定时方开动机器
2时停电原局部通风机停止运转恢复通风前首先必须检查瓦斯证实停风区瓦斯浓度超1CO2浓度超15时必须遵守规程中关局部通风机开关点附瓦斯浓度规定方工开动局部通风机恢复正常通风果通风区中瓦斯浓度超1CO2浓度超15必须制定排瓦斯CO2安全措施控制风流排出风流全风压风流混合处瓦斯CO2浓度超15回风系统中必须停电撤瓦斯检查确认恢复通风巷道中瓦斯浓度超1CO2浓度超15时方恢复局部通风机供风巷道中切电气设备供电
3时停工点停风否必须切断电源设置栅栏揭示警标禁止员进入矿调度室汇报停工区瓦斯CO2浓度达35害害气体浓度超规程关规定立处理时必须24时封闭完毕
4恢复已封闭停工区采掘工作接点时必须事先排中积聚瓦斯排瓦斯工作应制定安全技术措施报矿总工程师批准严禁停风区瓦斯超限区域进行机电回收等作业
5开拓新水井巷第次接未揭露煤层时测部门提供掘进工作面距离煤层准确位置必须距离煤层意外10米开始钻眼钻孔超前工作面5米常检查工作面瓦斯岩巷掘进遇煤线质破碎带时必须常检查瓦斯果发现瓦斯量增加异状时必须立撤停止掘进进行处理
6采煤工作面瓦斯涌出量5m3min掘进工作面3m3min时应采取抽放瓦斯措施符合规程规定
7瓦斯CO2害气体检查制度
采掘工作面瓦斯浓度检查次数班次少2次瓦斯涌出量异常工作面必须专常进行瓦斯检查安设瓦斯动检测报警断电仪装置
采掘工作面CO2浓度检查次数班少2次涌出量较变化异常必须专常检查CO2浓度
二预防粉尘事
1新矿井质精察报告中必须煤层爆炸性鉴定资料
2矿井必须建立完善防尘供水系统没防尘供水系统采掘工作面生产防尘水应进行滤
3井煤仓溜煤眼应保持定存煤放空溜煤眼兼作风眼
4掘进工作面必须进行湿式钻眼刷井巷帮水炮泥放炮喷雾庄岩洒水净化风流等综合防尘措施
5矿井均采煤层注水
6井矿车应保持完防止漏煤
7井煤仓溜煤眼翻罐笼输送机装煤机转载点应进行喷雾洒水设置捕尘器防尘供水系统必须滤沉淀装置
8计划巷道定期进行清洗洗煤尘刷浆工作
9矿井两翼相邻采区相邻煤层相邻工作面必须水棚岩粉棚隔开
三预防火灾事
1矿井面建筑物堆煤矸石山木料场等进风井距离80米设进风井导风侧
2必须设面消防水池井消防路系统井消防路系统隔100米设置支阀门消防水池水量必须常保持少200m3水量
3进风井口必须防止烟火进入矿井安全技术措施井口房通风机房附20米烟火炉火取暖
4井严禁灯泡取暖电炉
5井爆破材料库机电硐室井底车场等巷道采掘工作面附巷道中应备灭火器材
6采煤工作面必须采退式开采采停采线时必须采取措施落严实
7采空区喷洒阻化剂采均压技术防止然发火
8采煤工作面回采结束必须快砌筑永久性密闭迟超15月
四矿井水防治
1边界断层应留设足够防水煤柱井田呢断层露头规定留设防水煤岩柱
2巷道导水层等质构造时应探水掘进
3矿井水文条件复杂须井底车场周围设置防水闸门符合规程中关防水闸门求
4排水设备
①水泵：必须工作备检修水泵工作力应符合规程关规定
②水：必须设两路排水路路工作路备
③配电设备：应工作备检修水泵相适应够时开动工作备水泵
5泵房应两出口斜巷通井筒通井底车场中设立易关闭防水防火密闭门
6水仓应设仓副仓水仓清理时水仓正常容量符合规程关规定
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第章 矿区概述井田质特征
第节 矿区概述
第二节 井田质特征
第三节 煤层特征
第二章 井田境界储量
第节 井田境界
第二节 井田工业储量
第三节 井田采储量
第三章 矿井工作制度设计生产力服务年限
第节 矿井工作制度
第二节 设计生产力服务年限
第四章 井田开拓
第节 井峒形式位置
第二节 水划分
第三节 巷布置运输方式
第四节 采区划分开采序
第五节 通风方式风井布置
第六节 水渡
第五章 矿井基巷道
第节 井筒
第二节 井底车场
第三节 开拓巷道
第六章 采煤方法采区巷道布置
第节 煤层质特征
第二节 采煤方法回采工艺
第三节 采区巷道布置生产系统
第四节 采区车场设计
第七章 井运输矿井提升
第节 概述
第二节 采区运办理设备选择
第三节 巷运输
第四节 副井提升设备选择
第八章 矿井通风安全
第节 矿井通风系统选择
第二节 采区全矿需风量
第三节 全矿通风阻力计算
第四节 扇风机选型
第五节 防治灾害安全技术措施
第九章 基技术济指标
第章 矿区概况井田质特征
第节 矿区概述
理位置交通条件
图11 协庄煤矿交通位置示意图
协庄井田处山东省新泰市协镇境位新汶煤田南翼西端矿井工业广场职工生活区域处协村协村间名面占总面积1708482方米（1991）1958年建矿1962年投产设计生产力180万吨年井田面积356方公里矿区东连协村陈家庄南邻李庄北唐立沟村刘官庄玥庄西毗协村碗窑头村高佐村东距新汶矿业集团8 km距新泰市13km开采深度+110m～1050m东西长9～12km南北宽11～42km面积约35662km2理坐标东117°31′03″～117°41′15″北纬35°53′45″～35°56′58″行政区划新泰市辖
矿井铁路专线磁莱铁路接轨西接京沪铁路蒙馆公路横贯东西京沪高速公路矿井西部交通条件十分便利见图11示
二形特点居民点分布
区位汶河两岸莲花山蒙山间山间凹半缓阶形丘陵呈东西分布面标高+150~+200m南北高中间低山间河谷南北两侧山坡分三明显阶型貌单元：（1）汶河两岸积型河谷原（2）第三系侏罗系古生界层组成极缓阶型丘陵带（3）太古界花岗片麻岩寒武系灰岩构造高山区
矿区范围分布村庄9部分分布井田边界外矿区南部片职工住宅区
三工农业生产原料电力供应
矿区工业煤炭农业种植麦玉米棉花间杂果园桑园菜园苗圃等
矿井建设期间需建设材料钢材木材部分水泥需国家计划供应外砖石砂等土产材料均供应满足建设需
供电电源两路：路华东电网泉沟区域配电路矿区矸石热电厂电力资源较充足
四矿区气候条件
区季风型陆性气候年均气温152℃月低均气温33℃七月高均260℃13月冰霜干冷期79月份气候较热610月雨季全年风东风年均风速24ms风速143ms（19540409）历年均降水量7794㎜年降水量13954㎜（1964）年4509㎜（1968）般初始结冰日期年十月旬早10月15日（1962）晚11月17日（1998）结冰期四月
五矿区水文工农业供水
汶河流矿井表水系支流光明河崖头河刘官庄河等支河流均季节性河流呈正交型南北两侧汇入汶河汶河东西流矿井浅部汶口汇入汶河历年洪水期洪水位标高+158～1629m根汶河观测站1958～1984年观测资料流量1830m3s（1964年7月17日）年游筑坝蓄水灌溉农田汶河流量受控制现已成季节性河流浅部煤系层露头直接伏古河床现代汶河河床接受第四系潜水汶河水渗入补观测协庄矿桥韩庄段汶河入渗量达016m3s
目前面供水井数眼开采奥灰水集团公司水源统供水矿井工业水井排水锅炉生活水工业广场深水泵取奥灰水
外工业水利井排出水较实现矿井水综合利基满足工业生活水需1963年1月2002年5月矿井年涌水量均88048m3h鉴目前矿井涌水量较水资源较丰富建议建设座600m3h处理力矿井水处理厂处理矿井水应分达生产生活饮水标准分矿区生产生活分质供水宝贵水资源进步综合利
第二节 井田质特征
井田形勘探程度
井田位新蒙斜南翼西端基构造形态走东西倾北简单单斜构造明显次级褶皱层倾角变化较东部缓倾角180西部陡局部倾角250整区域构造特征断裂构造断层较发育高角度正断层断层走分NENEENW3组中绝数断层NE
井田勘探程度：分协庄窑沟两勘探协庄区全区普查详查精查勘探综合勘探精查补充勘探完成钻孔413工程量8873535m中施工徐灰水文孔11奥灰观测孔2施工震测线78035km物理点4499基控制断层深部摆动方满足采区设计需
二井田煤系层
矿井含煤层二迭系统山西组石炭系统太原组
1山西组
厚6531～9180m均7759m4煤层底板约10m细砂岩太原组分界岩性灰白色中细砂岩浅灰色粉砂岩灰色深灰色泥岩煤层组成含煤4层(1234煤)采2层(24煤)层中砂岩粒度例明显伏层粉砂岩中植物化石种类数量太原组
组套三角洲体系沉积沉积相河口砂坝分流间湾分流河道泛滥原沼泽分流间湖泊微相河口砂坝沉积山西组底部楔状交错层理缓波状层理逆粒序细粒岩屑石英砂岩分流间湾相套具菱铁质结核致密均匀灰黑色泥岩分布中部中部发育套厚层状中细粒长石石英砂岩分流河道相沉积交错层理发育底部含泥砾伏层轻微片流刷泛滥原沉积灰色浅灰色富含植物根化石泥岩粉砂岩常煤层底板远离分流河道低洼区形成厚层浅灰色均匀致密分流间湖泊沉积组分三旋回沉积序列分流间湾—泛滥原—沼泽—分流间湾42煤分形成Ⅰ旋回Ⅱ旋回Ⅲ旋回成煤条件差形成11煤薄采
2太原组
区含煤层厚16200～19280m均17761m灰色深灰色灰黑色泥岩粉砂岩灰色粘土岩浅灰灰色砂岩灰岩煤层组成含煤10～11层(5678910111213141516煤)中采局部采煤层4层(6111315煤)含灰岩4～5层中四灰全区稳定煤岩层标志太原组连续沉积溪组16煤底板厚约6m细砂岩底溪组分界
太原组沉积相：泻湖相潮坪相碳酸盐台相障壁岛相泻湖相套深灰色灰黑色均质含黄铁矿菱铁矿结核泥岩沉积物砂坪相混合坪相套灰色浅灰色具潮汐层理生物扰动构造含植物碎片化石砂质沉积物泥坪相浅灰色薄层富含根化石粘土质泥岩煤层顶板二四灰碳酸盐台沉积11煤层顶板砂岩厚度颗粒成熟度高障壁岛沉积组分三旋回Ⅰ旋回溪组顶部泥岩四灰套泻湖潮坪台体系沉积潮坪泻湖交频繁台相发育煤层层数薄特征Ⅱ旋回四灰顶11煤层顶板砂岩泻湖潮坪障壁岛体系沉积泥炭坪延续时间长具障壁岛相沉积特征Ⅲ旋回11煤层顶板砂岩灰潮坪相泻湖相碳酸盐台相泻湖相潮坪相交更频繁碳酸盐台持续时间短煤层层数厚度变化特征Ⅳ旋回灰顶山西组底分界砂岩缺失海侵部分完整旋回泻湖潮坪相沉积6煤层形成该旋回
三井田质构造
新汶斜位鲁西断块鲁中块隆北翼受莲花山断裂破坏斜形态表现明显南蒙山背斜古生界北莲花山断裂层走西东东西转北西层北倾斜
新汶煤田东起涝坡员外哨西南杨家庄霞雾东西均煤系层露头界北莲花山断裂南蒙山背斜北坡奥陶系层出露处东西长约30km南北宽约8～10km面积约305km2层走呈北西
新汶煤田受期构造运动控制北翼部分莲花山断层切割良F3断层东仅存南翼呈单斜形态翟镇煤矿F10F22F11良F3断层围限范围发育次级褶曲菱形断块仅西部泉沟协庄间表现断块型斜形态斜南翼层保存完整煤田开发重段煤田断裂构造发育方性明显致分北西北东东北东三组
1断层(a)
区断裂构造发育具明显期性高角度正断层中北东发育时伴生少量北西断层组合断层85条中落差100m断层10条落差50～100m断层16条落差10～50m断层39条落差10m断层20条量孤立断点均约36条km2
根矿井质规程煤炭部1987年10月关矿井质分类工作关问题补充说明该区断层发育程度定Ⅲa类
1NW断层组：
（1）羊流断层：区域性正断层协庄煤矿西边界走NNW倾东倾角70°落差1000m区延展长度约15km断层两盘出露层差异明显盘层石炭二迭系盘奥陶系
（2）F10断层：正断层位矿井东北部协庄煤矿翟镇煤矿分界断层走北西45°西北延入泉沟煤矿西部边缘东南延入良庄煤矿矿区延展长度约56km倾南西倾角70°落差100520m断层两盘层赋存差异明显降盘存
较石盒子组蒙阴组层升盘层蒙阴组仅存部分石盒子组～太原组层第三系层均遭受切割 3条震测线穿补1144173孔控制173号孔控制南摆补2号孔控制北摆属查明断层
（3）F101断层：正断层位矿井东北走NW倾北倾角70°落差70～100m区延展长度约19km属查明断层
（4）F28断层：正断层位矿井东北走NW倾北倾角70°落差70～90m区延展长度约13km羊25号孔揭露该断层属查明断层
见表1112示矿井断层特征表
表11 矿井断层特征表
序号
断层
名称
性
质
断 层 产 状
落差（m）
区延展长度（m）
断层控制情况
查明
程度
走
倾
倾角
1
F10
正
200～230
SW
70
100～520
5600
控制
查明
2
F22
正
15～35
SE
70
40～210
5000
控制
基查明
3
F221
正
15～40
NW
65～75
26～95
2000
协庄矿–850西巷揭露
查明
4
F26
正
20～30
NW
70
0～40
1800
基控制
基查明
5
F21
正
0～20
NW
75
80～180
5000
–850矸石车暗井433轨道山石门揭露
查明
6
F212
正
0～35
NW
70
30
1300
850矸石车暗井850皮带入仓巷揭露
查明
7
F23
正
30～40
SE
70
20～55
2000
控制
查明
8
F16
正
45～70
SE
70
10～60
1500
基控制
基查明
9
F161
正
45
SE
70
20
800
850西巷揭露
基查明
10
F24
正
20～35
NW
70
15～45
2400
基控制
基查明
11
F25
正
10～30
NW
70
10～45
2800
基控制
基查明
12
F13
正
30～50
SE
70
20～40
1600
基控制
基查明
13
F27
正
30
NW
70
0～55
1500
基控制
基查明
14
F17
正
10～30
SE
70
20～130
700
550西巷方煤矿韩庄矿处巷道揭露
查明
15
F4
正
40
SE
70
40
450
基控制
查明
16
F11
正
30～55
SE
65
0～100
4000
3210W回风巷3215W2运输巷3411W回风巷31111W运输巷
等处揭露
查明
17
F111
正
50～70
SE
65～75
10
2000
3212W运输巷3411W运输巷3411W回风巷等处巷道揭露
查明
18
F5
正
65
NW
80
100
2000
基控制9205E轨道巷揭露
查明
19
F6
正
30
SE
55～60
0～40
1100
50～300水二四六十层巷道处揭露
查明
20
F7
正
60
NW
75
40～50
1500
基控制
基查明
21
F8
正
65
NW
75
20
500
浅部机9号孔揭露
基查明
22
F9
正
5
SE
65
9
900
300水二四十层巷道工作面等处揭露
查明
23
F15
正
15
SE
75
10～22
3000
50水二四层巷道300水1206E回风巷300水东巷揭露
查明
24
F18
正
30
SE
50～70
30
2500
50水巷50水二四层巷道12号副井火药库回风山300水东巷揭露
查明
25
F181
正
50
NW
70
17～30
2840
1205W回风巷采行山1205W回风石门1206E回风巷等处揭露
查明
26
F182
正
25
SE
72
0～20
1470
1405W轨道巷300井底车场揭露
查明
27
羊F28
正
120～130
NE
70
70～90
300
9410E疏水巷9410E回风巷9210W山绞车道等处揭露
查明
28
F281
正
95～110
SW
70～80
4～20
1330
九采二四层处巷揭露
查明
表12 矿井断层特征表
断层
名称
性
质
断 层 产 状
落 差
（m）
区延展长度（m）
断 层 控 制 情 况
查明
程度
走
倾
倾角
29
F2
正
11
NW
80
100
2000
50水八采石门4407W轨道巷300水西巷等处揭露
查明
30
F3
正
50～68
SE
55～60
0～40
1100
50水二四层四采区巷道50西巷4406W回风巷四采行山轨道山等处揭露
查明
31
F4
正
30～60
NW
75
40～50
1500
82038204轨道巷运输巷50西巷84038404轨道
巷运输巷300西巷均揭露
查明
32
F21
正
50～70
NW
75
20
500
50水八采石门6204W运输巷探巷4407W轨道巷等处揭露
查明
33
F22
正
10～55
SE
65
9
900
6206W运输巷4407W轨道巷探巷300水西巷副巷均揭露
查明
34
F31
正
30～50
SE
75
10～22
3000
4406W回风巷4407W轨道巷运输巷4205W回风巷300西巷等处揭露
查明
35
F32
正
20～45
NW
70
0～22
1200
4406W回风巷运输巷4407W回风巷4207W回风巷等处揭露
查明
36
F41
逆
30
SE
70
30
2500
1号孔揭露
控制较差
37
F42
正
50
NW
70
17～30
2840
3号孔揭露
控制较差
38
F6
正
25
SE
72
0～20
1470
机22孔50西巷8204疏水巷揭露
查明
39
F7
正
3060
SE
70
50～200
3500
机 18孔揭露浅6浅3号孔孔控制
基查明
40
F11
正
120～130
NE
70
70～90
300
550水33采区二四十层开采处揭露
查明
41
F111
正
95～110
SW
70～80
4～20
1330
550水33采区二四十层开采处揭露
查明
42
F12
正
110～140
SW
70
70～120
6500
550西巷850矸石车暗斜井揭露
查明
2褶曲(b)
区总体倾北单斜构造褶曲构造发育局部具波状起伏层倾角18～25°局部＞25°该区褶曲构造发育程度定Ⅱb类
四井田水文质
新汶煤田西起磁窑东汶南位莲花山蒙山山脉两分水岭间山间凹呈东西展布东西走长约70km南北倾斜宽8km面积约560km2中含煤面积30470km2矿区处鲁中低山丘陵带矿区南北东三面环山西面开阔势东高西低南面势较高岩溶裂隙发育奥陶系寒武系石灰岩北面势较高第三系砾岩太古界花岗片麻岩均丘陵山东南西北分分布汶南张庄孙村良庄协庄泉沟等矿井数量众方煤窑见图12示区域水文质柱状图
1 含水层
(1)第四系砂砾层
图12 区域水文质柱状图
第四系厚0～2407m厚度变化受形控制岩性砂土亚砂土砂砾层组成河流相沉积中砂砾层汶河古河床现代河漫滩相沉积厚
0～12m分布汶河两岸崖头河两侧河床中心厚两边缘逐渐变薄浅部覆盖煤系层属直接充水含水层浅部煤系层含水层矿井充水补水源部分段覆盖第三系属间接充水含水层水位标高+15200m单位涌水量1204～22604Lsm渗透系数3538～46978md矿化度0151～0591gl水质类型HCO3SO4CaK+NaHCO3SO4CaMg型属富水性强孔隙潜水含水层该层气降水补汶河等表河流水力联系密切埋藏浅易受污染作农田灌溉水时生活水
(2)第三系砾岩
第三系全层厚34991～105674m均厚69539m整合直接覆盖煤系层钻孔揭露资料中部砾岩发育深度达900m总厚度13922～58380m均31529m砾岩中夹数层粘土质粉砂岩部粘土质粉砂岩砾岩薄层形式夹粘土质粉砂岩中总厚0～45m般20m左右局部钻孔见底砾岩分布F15断层西东局部段砾石成分石灰岩次砂岩变质岩砾径2～10cm等磨圆较分选较差接受气降水第四系砂层水渗透补7钻孔漏水漏水孔率21富水性弱～中等富水性均羊村井田47号孔抽水试验资料水位标高20890m单位涌水量0178Lsm渗透系数0073md矿化度029gl水质类型HCO3Ca型
距煤层间距较加部粘土质粉砂岩石河子组杂色泥岩隔水作该层砾岩煤层开采直接影响F15断层西局部段底砾岩煤层间距较处导水裂隙带影响范围底砾岩水通导水裂隙带进入矿井
(3)山西组砂岩
3～4层长石石英砂岩组成煤2煤4顶板直接充水含水层中煤2顶板砂岩厚366～2233m均1123 m煤4顶板砂岩厚190～1746 m均1015m岩性般浅灰灰白色中粒砂岩分选较钙质泥质胶结坚硬局部段裂隙较发育方解石脉充填数钻孔洗液明显消耗矿井实际揭露资料该层水裂隙淋水形式进入矿井浅部水循环条件较富水性较强矿井涌水量较深部埋藏较深数百米厚第三系红层覆盖水循环条件差构造裂隙水富水性变弱矿井涌水量明显减矿井开采影响
(4)灰
厚080～355m均259m层位稳定距6煤458～920m均702m6煤底板直接充水含水层岩性致密质纯具裂隙方解石充填钻孔简易水文观测资料171173两钻孔洗液消耗量640m3h钻孔未发现漏水明显消耗现象抽水试验资料单位涌水量0006～0525Lsm渗透系数0151～123md矿化度031～1175gl水质类型HCO3SO4Ca型岩溶裂隙具明显垂直分带性±0m水浅溶洞较发育均洞穴率197溶洞水±0～200m岩溶裂隙水200m深巷道处揭露岩溶裂隙已发育基水仅构造裂隙带附少量淋水水活动微弱
50m水灰沟通表水发生突水涌水量6336m3h邻矿井水文质资料良庄矿灰水通突水点进入矿井占矿井涌水量30％孙村矿+834m揭露灰发生突水涌水量1860m3h+66m遇断层涌水量05m3h210～600m水灰基水仅断层构造带附淋水
资料表明浅部灰露头直接伏汶河古河床现代河床砂砾层200m浅水补循环条件较富水性中等～强200m水深着埋藏深度增加岩溶裂隙发育程度富水性明显减弱正常情况构造破碎带附少量淋水煤层开采般会造成威胁
(5)四灰
13煤层顶板直接充水含水层厚395～868m均649m岩性致密具裂隙方解石充填钻孔简易水文观测资料121号孔84360～84460m处漏水外钻孔未发现漏水明显消耗现象抽水试验资料单位涌水量0002～6180Lsm渗透系数00057～76777md矿化度034～063gl水质类型HCO3SO4CaK+Na型岩溶裂隙富水性具明显垂直分带性+100m浅岩溶裂隙率均43+100m～±0m间岩溶裂隙率均33±0～300m间岩溶裂隙率均20构造破碎带附岩溶裂隙率发育
四灰露头直接位汶河现代古河床砂砾层300m浅水迳流循环条件较岩溶发育富水性具明显垂直分带面分区特征浅部开采时四灰发生两次突水突水时间分1971年11月29日1975年3月29日突水点标高分+19m+24m突水量分19602m3h1860m3h稳定水量分966m3h660m3h通进行疏放浅截注浆工作现已基水邻矿井实际揭露资料孙村煤矿号井60m水探水涌水量达3462m3h井30m水西四回风巷出水24～42m3h光明煤矿标高±0～140m水开采11煤时发生次底板突水突水量78～720m3h突水点集中发生45～50m出水量般300m3h协建新煤矿50m水四灰涌水240～300m3h孙村煤矿75m运搬石门出水仅18～168m3h200m水探水已基水协庄矿深部开采11煤时1984年10月26日31108W工作面底板四灰突水水量678m3h稳定水量30m3h突水点标高230m四灰顶板标高265m300m东巷四灰探水涌水量30m3h初始水压050MPa2001年9月28日31111E工作面标高3858m四灰底板突水突水量180m3h稳定水量102m3h水压440MPa水位约+50m左右550西巷揭露四灰仅淋水出现水量12～30m3h矿邻矿井资料表明四灰富水性具埋深增加明显减弱趋势目前矿井东翼四灰水位约300m西翼水位约±0m综合分析四灰100m浅属强含水层100m深属富水性弱～中等含水层
受水补条件断裂构造控制四灰面具明显分区性关资料全矿井分4分区
(6)徐灰
厚470～2115m均1266m全区发育层位稳定1～3层石灰岩组成中间夹铝土质泥岩泥岩距
13煤3042～4961m均3882m距15煤2367～3122m均2749m属开采组煤时底板直接进水含水层岩性致密质纯含硅质具分层现象易溶蚀埋藏条件限局部发育岩溶裂隙发育方解石脉充填钻孔简易水文观测资料仅8162两钻孔发生漏水钻孔洗液明显消耗钻孔揭露资料徐灰浅部洞穴率达1805～355洞穴直径01～20m抽水试验资料徐灰埋深10401m单位涌水量00018Lsm渗透系数0046md表523协庄煤矿井揭露部分探水孔资料表中出着徐灰埋深增加富水性减弱趋势徐灰水质类型HCO3SO4Ca型
邻煤矿水文质资料协水源徐灰含水层埋深50m单位涌水量16636Lsm良庄煤矿107m水F3断层11煤盘徐灰直接接触巷道掘进F3时发生突水突水量120m3h130m水疏水降压3钻孔涌水量60m3h建新矿40m水F11断层时徐灰突水涌水量约60m3h228m15煤巷道揭露断层导致徐灰底鼓突水涌水量约60m3h碗窑头煤矿1993年8月17日215m水开采13煤时接F4断层致盘徐灰水底鼓突入矿井涌水量930m3h淹+79m水尚未恢复生产协煤矿1997年2月14日+80m水F19断层时徐灰突水涌水量达13002m3h导致淹井+25m水
徐灰水方分区性四灰相分四区
述资料表明浅部徐灰出露第四系含水层砂砾层接受气降水表水第四系潜水补强烈300m浅水补循环条件较富水性中等～强100m浅徐灰视强含水层100～300m水富水性中等300m水深富水性较弱需说明徐灰伏草灰间距395～2580m均872m岩性泥岩(图522)徐灰草灰间联系较密切草灰伏奥灰间仅800～1570m均1162m泥岩粉砂岩层强度足抵抗强奥灰水压力落差较断层极易沟通徐灰草灰奥灰间具密切水力联系徐灰底鼓突水草灰奥灰会发生底鼓突水
徐灰距15煤层间距均2749m目前矿井东翼徐灰水位标高100m西翼+120m左右底板突水系数（Ts）界值006MPam计算开拓15煤层时安全水压P006×2749165MPa带压开采安全标高矿井东翼265m西翼45m述安全标高开采15煤层时必须徐灰疏水降压遇落差较断层陷落柱前需超前探水留足防水煤岩柱
(7)草灰
厚180～1020m均514m岩性较纯易溶蚀埋藏较深岩溶发育良裂隙较发育方解石局部充填区揭露绝数钻孔中洗液明显消耗41号孔标高±0m浅穿草灰时漏水严重徐灰混合抽水单位涌水量2981Lsm渗透系数138md邻区良庄煤矿12号孔450水抽水试验资料单位涌水量0000105Lsm渗透系数072201md羊村井田350号钻孔标高42831～45961m徐灰混合抽水基水出浅部草灰岩溶裂隙较发育富水性较强着埋藏深度增加富水性明显减弱草灰覆徐灰间间距较通断层发生较密切水力联系
(8)奥灰
奥灰厚达800m整煤系层基底含水层开采组煤时底板间接充水含水层距15煤层6665～7618m均7027m距13煤层8089～8643m均8448m153号孔岩石物理力学性质试验资料15煤层奥灰顶界面层均抗压强度7409Mpa正常情况够抵抗奥灰水压力间分布徐灰草灰两含水层岩溶裂隙发育段断层破碎带附压力强奥灰水会15煤层造成底鼓突水区14钻孔揭露奥灰揭露80～120m40m8钻孔洗液均严重消耗岩性分析裂隙较发育方解石充填半充填岩溶顶部较发育泥质铝土质充填Cao含量1283～5557MgO含量005～2106化学成分分析利岩溶形成钻孔揭露岩层观测岩溶发育良说明水循环条件良
奥灰富水性取决岩溶裂隙发育程度埋藏深度露头补条件等密切相关富水性水垂直方表现出极均匀性区域南部面积裸露接受气降水补矿井实际揭露资料±0m水浅岩溶化强烈岩溶率达58碗窑头水源301303号钻孔抽水试验资料水位标高分1420013450m单位涌水量分1743Lsm1045Lsm说明浅部富水性较强然钻孔揭露深部奥灰岩溶裂隙发育良奥灰岩溶裂隙形成条件复杂致岩溶分布极均匀加奥灰水头压力较水静储量较组煤开采具相威胁应进步加强深部奥灰水文质工作
相邻良庄矿开采资料2000年6月27日开采11煤层51101W工作面时发生底板徐奥灰突水事突水点标高459m该工作面推采400m时（采高16m）遇落差24m断层发现底板突水初始水量30m3h继续推采约100m时8月29日周期压水量增660m3h9月12日停采撤面9月14日水量增7722m3h稳定水量630m3h该突水点距徐灰108m距奥灰122m初始水压72MPa算突水系数(Ts)006MPam突水580m水总回风巷(标高347m)施工2徐灰探水孔1奥灰探水孔测徐灰水压185MPa动水位标高163m奥灰水压水压20MPa动水位标高147m
井田奥灰距15煤层均间距7027m距13煤层均间距8448m目前奥灰水位标高+134～+142m底板突水系数(Ts)界值006MPam算安全水压：13煤层506MPa15煤层422MPa奥灰带压开采安全标高：13煤层350m15煤层260m述安全标高开采组煤时必须奥灰疏水降压遇较落差断层陷落柱前超前探水留足防水煤岩柱
2隔水层
矿井含水层间均分布较稳定隔水层第三系部砂质泥岩煤系层含水层间(6煤～灰11煤～四灰15煤～徐灰草灰～奥灰)泥岩砂质泥岩粉砂岩等组成隔水层组中隔水性较第三系部砂质泥岩厚7330～27324m均17053m倾增厚趋势区发育稳定具定隔水性岩性较致密局部夹1～3层砾岩西部数钻孔中底部发育层底砾岩该隔水层隔断气降水表水第四系潜水第三系中部砾
岩水整煤系层含水层间水力联系
断层矿井充水影响取决断层性质规模密度断层两盘岩性水文质特征等素矿井质构造中等断裂构造发育目前50m断层26条均高角度正断层全区26钻孔穿断层带计32次揭露断层破碎带厚15～22m般15m两侧岩层破碎物呈角砾状已揉擦成粘土(断层泥)两侧岩层松软破碎钻孔简易水文观测资料皆未发现断层带漏水明显消耗现象
浅部揭露断层带两侧岩层破碎物断层泥结构较致密断层揭露部位盘强含水层直接接触距离较发生突水外余皆干燥水仅少量淋水滴水破碎带物质落矿井邻矿井开采资料分析断层导水性具规律：
（1）井揭露断层部位远离强含水层时断层富水性导水性较微弱时断层带封闭具定隔水性矿井开采般威胁良庄矿三条石门穿F10断层(盘2煤层盘4煤层)皆含水韩庄矿F11F15断层导水泉沟矿F15F6F4(落差20～200m)未发生涌水现象
（2）井揭露断层离强含水层较时否突水取决盘强含水层富水性水头压力断层带附含水层力学强度突水量取决含水层富水性
（3）伴生断层应引起重视良庄矿1971年6月19日6煤层1602运输机山+60m标高遇落差3m断层接灰发生突水涌水量90m3h1962年4月110m水11层煤西巷掘F3断层(盘徐灰接触)时发生突水涌水量120m3h协庄矿1971年11月29日31104东工作面24m标高遇落差3m断层导致四灰发生突水涌水量19602m3h1975年3月29日31102工作面巷道三叉口遇落差8m左右断层发生突水涌水量1680m3h高佐矿1989年9月22日巷道6煤层底板细砂岩掘进迎头遇见落差17m断层发生突水突水量900m3h张庄矿+35m水四灰东巷三次F8断层(落差50m)揭露部位距灰距离断层带突水量明显差异：第次距灰5m涌水量达120m3h第二次距灰30m涌水量120m3h第三次距灰45m仅淋水现象表明灰富水极均说明断层导水性距离含水层远具定关系
矿井浅部边界煤层露头煤系层含水层露头伏第四系砂砾层汶河古河床现代河床构成含水层补边界目前开采深部浅部第四系砂砾层表水矿井开采影响西部边界羊流断层西升东降倾角70°落差>1000m区煤系层盘寒武奥陶系石灰岩相接触构成西部补边界东南部边界良F3断层西升东降倾角70°落差80～170m区煤系层盘石盒子组层接构成东南部隔水边界东东北部边界F10断层东升西降倾角70°落差100～520m区煤系层盘徐灰草灰奥灰含水层相接触构成东东北部补边界
矿井北东断层较发育落差较断层F22F21等F22断层西升东降落差100～200m断层煤系层含水层连续性完整性受定破坏段水文质条件复杂化简单化根浅部矿井生产资料井揭露断层离强含水层较时造成突水采掘生产中断层特徐灰奥灰等含水层时断层两侧应留设足够防水煤柱避免突水事发生
3断层导水性
断层矿井充水影响取决断层性质规模密度断层两盘岩性水文质特征等素矿井质构造中等断裂构造发育目前50m断层26条均高角度正断层全区26钻孔穿断层带计32次揭露断层破碎带厚15～22m般15m两侧岩层破碎物呈角砾状已揉擦成粘土(断层泥)两侧岩层松软破碎钻孔简易水文观测资料皆未发现断层带漏水明显消耗现象
浅部揭露断层带两侧岩层破碎物断层泥结构较致密断层揭露部位盘强含水层直接接触距离较发生突水外余皆干燥水仅少量淋水滴水破碎带物质落矿井邻矿井开采资料分析断层导水性具规律：
（1）井揭露断层部位远离强含水层时断层富水性导水性较微弱时断层带封闭具定隔水性矿井开采般威胁良庄矿三条石门穿F10断层(盘2煤层盘4煤层)皆含水韩庄矿F11F15断层导水泉沟矿F15F6F4(落差20～200m)未发生涌水现象
（2）井揭露断层离强含水层较时否突水取决盘强含水层富水性水头压力断层带附含水层力学强度突水量取决含水层富水性
（3）伴生断层应引起重视良庄矿1971年6月19日6煤层1602运输机山+60m标高遇落差3m断层接灰发生突水涌水量90m3h1962年4月110m水11层煤西巷掘F3断层(盘徐灰接触)时发生突水涌水量120m3h协庄矿1971年11月29日31104东工作面24m标高遇落差3m断层导致四灰发生突水涌水量19602m3h1975年3月29日31102工作面巷道三叉口遇落差8m左右断层发生突水涌水量1680m3h高佐矿1989年9月22日巷道6煤层底板细砂岩掘进迎头遇见落差17m断层发生突水突水量900m3h张庄矿+35m水四灰东巷三次F8断层(落差50m)揭露部位距灰距离断层带突水量明显差异：第次距灰5m涌水量达120m3h第二次距灰30m涌水量120m3h第三次距灰45m仅淋水现象表明灰富水极均说明断层导水性距离含水层远具定关系
矿井浅部边界煤层露头煤系层含水层露头伏第四系砂砾层汶河古河床现代河床构成含水层补边界目前开采深部浅部第四系砂砾层表水矿井开采影响西部边界羊流断层西升东降倾角70°落差>1000m区煤系层盘寒武奥陶系石灰岩相接触构成西部补边界东南部边界良F3断层西升东降倾角70°落差80～170m区煤系层盘石盒子组层接构成东南隔水边界东东北部边界F10断层东升西降倾角70°落差100～520m区煤系层盘徐灰草灰奥灰含水层相接触构成东东北部补边界
矿井北东断层较发育落差较断层F22F21等F22断层西升东降落差100～200m断层煤系层含水层连续性完整性受定破坏段水文质条件复杂化简单化根浅部矿井生产资料井揭露断层离强含水层较时造成突水采掘生产中断层特徐灰奥灰等含水层时断层两侧应留设足够防水煤柱避免突水事发生
4矿井涌水量
全矿井分50m300m550m水设涌水量观测站121963年1月2002年5月历年矿井涌水量3558(1993年4月)～21216(1990年9月)m3h见表13示
矿井涌水量水量构成：四灰水约占30～40灰水约占10～204煤顶板砂岩水约占10～3511煤顶板砂岩水约占10～15采空区积水约占5～10
表13 矿井水量
计算水(m)
正常涌水量(m3h)
涌水量(m3h)
300～550
3000
4770
550～850
2928
46555
850～1050
1410
22419
第三节 煤层特征
煤层埋藏条件
井田属华北型石炭二迭系含煤层中溪组含1层稳定薄煤层工业价值含煤层太原组山西组煤系层总厚25605m含煤19层煤层均总厚1207m含煤系数47中采煤层6层厚897m占煤系层总厚35二四十层煤稳定煤层六十三层煤较稳定煤层十五层煤稳定煤层二四十层煤中厚煤层六十三十五层煤薄煤层
二采煤层特征
1含煤性
山西组层厚6531～9180m均厚7759m含煤5～6层煤层总厚634m含煤系数81太原组厚16200～19280m均厚17861m含煤10～14层煤层总厚573m含煤系数32
2采煤层
采煤层246111315层煤特征见表14
（1）2煤层
位山西组中部距山西组顶界2588～4880m均3519m距4层煤1011～2699m均1940m协庄煤矿50m水已采完井筒东300m水基采完厚度101～422m般厚度250m左右煤层中部具层夹矸厚度002～003mF13断层协F15断层间煤层较厚般
3m左右含2层夹矸部层厚度般010m部层夹矸002～003m东部231号孔附具北西刷变薄带长约350m宽约50m厚度015～100m采性系数km98煤厚变异系数γ2339夹矸般位煤层顶部底部厚度004～069m般西部厚东部薄岩性泥岩炭质泥岩顶板深灰色泥岩砂质泥岩灰白色中细粒长石石英砂岩底板般泥岩粘土质泥岩时细砂岩粉砂岩2层煤属结构较简单全区采稳定煤层
表14 采煤层特征览表
煤层名称
煤 层
夹 石
厚度(m)
两极值
均值
间距(m)
两极值
均值
结构
稳定性
层数
岩性
2
101～422
250
1011～2689
1940
较简单
稳定
0～2
泥岩炭质泥岩
4
240～280
264
简单
稳定
0～1
炭质
泥岩
2908～4714
3849
6
014～175
085
简单
较稳定
0～1
炭质
泥岩
7907～9522
8532
11
133～247
183
较简单
稳定
0～3
泥岩炭质泥岩
3252～4397
3627
13
053～171
131
较简单
较稳定
0～3
炭质
砂岩
866～1788
1260
15
000～201
121
较简单
稳定
0～1
泥岩
（2）4煤层
位山西组部距山西组底界820～2545m均1246m距6层煤2908～4714m均3849m厚度般240～280m F6东受刷厚度140～180m矿井揭露偶见夹矸采性系数km100煤厚变异系数γ1689顶板般深灰色泥岩砂质泥岩局部长石石英细砂岩粉砂岩底板砂质泥岩偶尔细砂岩4煤层结构简单全区采稳定煤层
（3）6煤层
位太原组部厚度014～175m均085m厚度稳定矿井揭露偶见夹矸区中部该煤层035～275m普遍薄煤层厚度020m作标志采性系数km8814煤厚变异系数γ1921顶板深灰色砂质泥岩浅灰色细砂岩底板灰色泥岩粉砂岩局部细砂岩6煤层距灰458～920m均702m属结构简单部采较稳定薄煤层
（4）11煤层
位太原组中部属中厚煤层距二灰2248～3331m均2802m距四灰2320～4084m均3141m厚度133～247m均183m采性系数km100煤厚变异系数γ1118含夹矸0～3层厚009～032m岩性泥岩炭质泥岩夹矸般位煤层中部直接顶板4～8m深灰色泥岩砂质泥岩老顶厚约18m绿灰色中细粒长石石英砂岩底板泥岩泥灰岩石灰岩(三)11煤层属结构较简单全区采稳定煤层
（5）13煤层
位太原组部厚053～171m均131m采性系数km9375煤厚变异系数γ2772含0～3层夹矸厚002～061m岩性般粉砂岩顶板石灰岩(四)底板灰色细砂岩粉砂岩局部泥岩13煤层距15煤866～1788m均1260m距徐灰约40m属结构较简单全区部采较稳定煤层
（6）15煤层
位太原组部厚度000～201m均121m含1层夹矸厚度024～090m采性系数km7317煤厚变异系数γ4693岩性泥岩夹矸西厚度增煤层分层较薄时相变成炭质泥岩分层厚度约030m般夹矸厚度顶板厚030～160m深灰色泥灰岩底板浅灰色泥岩粘土质泥岩15煤层距徐灰1425～4045m均2581m属结构较简单局部采稳定煤层
见图1—3示煤层综合柱状图
三煤特征
1煤质
（1）灰分
煤层原煤灰分均值均低中灰分241113煤层变化低灰～中灰分间6煤层变化特低灰～中灰分间15煤层变化低灰～中高灰间14密度液洗选2煤层降低灰外余煤层均降特低灰根生产矿井提供商品煤样灰分资料2煤层(2352～2593)4煤层(2430～2497)11煤层(2913～3057)掘进(2795～3244)相勘探阶段煤芯煤样资料灰分偏高应采样位置位工作面煤样易污染关
见表151152煤层煤质指标览表
表151 煤层煤质指标览表
煤层
项目
2
4
6
水 分
Mad
()
原煤
145～522
270(11)
130～256
198(11)
093～317
213(15)
精煤
123～271
196(11)
122～251
194(12)
111～249
188(15)
灰 分
Ad
原煤
935～2357
1814(11)
967～2030
1515(12)
471～2142
1249(15)
()
精煤
435～757
570(11)
194～716
495(11)
161～637
373(15)
挥发分
Vdaf
()
原煤
3306～4178
3801(11)
3531～4095
3753(11)
3525～4377
3941(15)
精煤
3844～4187
4003(11)
3740～4372
4010(12)
3777～4410
4052(15)
全 硫
Std
()
原煤
056～091
069(11)
042～061
049(10)
057～308
145(14)
精煤
049～080
063(8)
038～049
043(7)
059～161
092(13)
磷
Pd
()
原煤
0003～0049
0016(8)
0013～0078
0046(2)
0002～0019
0006(9)
精煤
0006～0029
0018(2)
0004～0098
0051(2)
0003(1)
发热量
Qbad
(MJkg)
原煤
2439～2971
2719(10)
2645～3004
2824(8)
2713～3256
2956(12)
精煤
3067～3275
3165(5)
3122～3280
3197(4)
3195～3383
3319(7)
煤 类
QM45(11)
QM45(12)
QM45(14)
QM44(1)
表152 煤层煤质指标览表
煤层
项目
11
13
15
水 分
Mad
()
原煤
129～351
227(16)
097～271
185(13)
110～255
163(12)
精煤
080～233
169(16)
081～227
154(12)
120～275
184(13)
灰 分
Ad
()
原煤
894～2512
1645(16)
667～2946
1559(13)
881～3704
1630(12)
精煤
229～789
483(15)
116～789
346(12)
226～724
412(12)
挥发分
Vdaf
()
原煤
3952～4539
4150(16)
3132～4605
4340(13)
4318～4663
4419(12)
精煤
4071～4420
4236(16)
4078～4578
4439(12)
4290～4548
4423(12)
全 硫
Std
()
原煤
099～507
219(15)
184～459
315(13)
162～801
398(13)
精煤
044～159
125(15)
139～276
234(10)
156～287
201(10)
磷
Pd
()
原煤
0004～0011
00065(11)
0002～0008
00048(5)
0002～0013
00059(8)
精煤
0002～0004
00033(3)
0003～0004
00035(2)
0002(1)
发热量
Qbad
(MJkg)
原煤
2476～3125
2819(13)
2403～3252
2950(9)
2391～3161
2912(8)
精煤
3159～3391
3281(10)
3208～3496
3359(7)
3008～3439
3300(5)
煤 类
QM45(10)
QF46(6)
QM45(4)
QF46(8)
QM45(3)
QF46(9)
（2）硫分
①全硫：表4210原煤全硫含量分析2煤层属低硫4煤层属特低硫山西组煤层采样点含量变化较均匀稳定差值甚6煤层属低中硫11煤层属中高硫均变化低硫～高硫分间1315煤层属高硫变化中硫分～高硫分间－14密度液洗选山西组煤层略降低6煤层降低硫11煤层降低中硫1315煤层降中高硫显然山西组煤层全硫脱硫系数太原组煤层
②种形态硫：261115煤层均硫化物硫机硫次 4煤层机硫次硫化物硫13煤层硫化物硫机硫相差煤层硫酸盐硫均较少硫赋存状态晶体粒状散星状充填状常见球粒状结核状莓状
（3）磷分
山西组煤层原煤均值属低磷分煤2煤层变化特低～低磷分煤间4煤层变化低磷～中磷煤间6111315煤层属特低磷分煤变化特低磷～低磷分煤间14密度液洗选山西组煤层略增高太原组煤层磷分均降低均特低磷分煤脱磷系数分析61115煤层较易脱煤层较难脱
2煤牌号
根资源勘探阶段煤质化验结果区煤类划分结果：246煤层气煤11煤层气煤次气肥煤1315煤层气肥煤次气煤煤层煤类变化情况见图423
扩区面11煤层西部南部面积气煤区东北角气肥煤区13煤层仅北中部面积气煤区15煤层零星出现气煤区1315煤层面积气肥煤区
四煤工业途
区煤层洗选加工均作炼焦配煤动力燃料气化液化等工业煤现评述：
1炼焦煤
2煤层精煤灰分低灰46111315煤层均特低灰789山西组煤层低磷分太原组煤层特低磷分山西组煤层特低～低硫分气煤太原组煤层低～中高硫分气煤气肥煤煤层粘结性成焦率较高山西组太原组煤层精煤作炼焦配煤太原组煤层硫分较高洗选控制配煤应
缚硫焦工艺煤层硫分均符合炼焦配煤求
2制造水煤浆
区开采原煤洗选加工提高煤炭产品质量洗精煤泥原料制水煤浆
3动力燃料煤
煤层挥发分发热量灰分硫分等指标均符合火力发电厂固态渣煤粉锅炉煤求61115煤层灰熔融性(ST)<1350℃必须灰熔融性高煤掺混低发热量煤掺混(Qnetvar≥1254MJkg)符合煤粉锅炉煤求
4气化液化煤
粉煤悬浮床气化炉煤质求严特太原组中高硫低熔点中等粘结气煤均适KT炉气化煤求
煤层符合液化煤工业求特太原组煤层具较高硫分铁系化合物硫液化中起催化作利液化反应煤岩组分246煤层均含较高稳定组分提高液化效果
五煤含瓦斯性
区246111315煤层采取瓦斯样23合格点21废品2分析结果表明：甲烷(CH4)成分含量高分481804360cm3g×燃(142孔13煤层)二氧化碳(CO2)成分含量高2183(73孔11煤层)04200cm3g×燃(73孔15煤层)氮气(N2)成分含量高995033850cm3g×燃见该区燃瓦斯成份氮气次甲烷二氧化碳气体瓦斯含量低应属瓦斯风化带范畴
协庄井田1989年浅部矿井资料总瓦斯相涌出量12223m3／t日2002年采区工作面瓦斯相涌出量5360 m3／t日全矿井甲烷相量4251 m3／t绝量14380 m3／t二氧化碳相量9245 m3／t绝量31270 m3／t试验结果均低沼气低二氧化碳矿井扩区煤层埋藏较深断层较发育开采程中着围岩压力断增加采空区面积断扩局部瓦斯含量相聚集生产程中应加强瓦斯理防瓦斯聚集发生瓦斯爆炸事
六煤尘爆炸性
煤层煤尘爆炸性试验结果(表632)表明火焰长度400～650mm间扑灭火焰岩粉量变化60～90间燃基挥发分般均37根挥发分固定碳计算煤尘爆炸指数变化41～49间煤层均煤尘爆炸危险性
协庄煤矿2001年9月提供井实际揭露资料火焰长度均400mm扑灭火焰岩粉量变化75～85间煤尘爆炸指数变化3620～4727间钻孔煤芯煤样结致煤层均煤尘爆炸危险性
七煤然发火倾
根区煤样测试结果(表632)煤层原样着火温度变化324～356℃间原样氧化样着火点差4～28℃246煤层变化燃(Ⅳ)～易燃(Ⅲ)间11煤层燃(Ⅳ) ～易燃(Ⅱ)间1315煤层均燃(Ⅳ)协庄煤矿煤炭燃倾鉴定报告(MTT7071997)2461113煤层均Ⅱ类燃煤燃发火期均6月者邻区华丰煤矿发生煤燃开采程中应回风巷开采线停采线老塘等方采取严密防火措施防煤燃
见表16煤尘煤燃试验成果表
表16 煤尘煤燃试验成果表
煤层
火焰长度
(mm)
岩粉量
()
结
原样
(℃)
氧化样
(℃)
△T
(℃)
燃
等级
2
＞400(1)
85(1)
爆
炸
危
险
345～351
348(2)
336～341
338(2)
4～15
10(2)
Ⅳ(1)
Ⅲ(1)
4
550～600(1)
60(1)
340～351
346(2)
332～334
333(2)
6～19
12(2)
Ⅳ(1)
Ⅲ(1)
6
>400～600(3)
60～85
76(3)
339～344
342(2)
325～338
332(2)
6～14
10(2)
Ⅳ(1)
Ⅲ(1)
11
>400～600(3)
60～85
70(3)
328～348
340(4)
312～342
328(4)
6～28
12(4)
Ⅳ(1)
Ⅱ(1)
13
>400～600(2)
65～90
78(2)
352(1)
344(1)
8(1)
Ⅳ(1)
15
600～650(1)
70(1)
361(1)
354(1)
7(1)
Ⅳ(1)
第二章 井田境界储量
第节 井田境界
井田划分
煤田划分井田时保证井田合理尺寸境界煤田部分合理开发煤田范围划分井田原：
1井田范围储量煤层赋存情况开采条件矿井生产力相适应
2保证井田合理尺寸
3充分利然条件进行划分质构造（断层）等
4合理规划矿井开采范围处理号相邻矿井间关系
二井田范围
图21 矿井相位置示意图
协庄井田位新汶煤田南翼西端东距新泰市13km井田境界：南起煤层露头浅部九煤矿边界煤层采空区边界北煤层1050m等高线东起F10良F3断层西羊流断层煤层露头计算面积约23km2图2—1示
井田东西长9～12km南北宽11～42km面积约35662km2开采深度标高+110m～1050m理坐标东117°31′03″～117°41′15″北纬35°53′45″～35°56′58″层总体走东西倾北东部倾角较缓般15°～20°西部深部倾角增般22°～28°局部段受断层影响变陡变缓
第二节 井田工业储量
勘探类型储量等级圈定
1井田勘探类型
根矿井勘探情况勘探类型Ⅱ类Ⅰ型
（1）钻孔勘探线分布
全区普查详查精查勘探综合勘探精查补充勘探区施工钻孔413工程量8873535m施工震测线78035km物理点4499
中施工徐灰水文孔11奥灰观测孔2
二储量等级圈定
1根煤矿床勘探研究程度煤炭工业建设需结合生产部门意见区实际勘探巷道揭露程度储量分ABC三级
储量级评定构造煤层控制程度综合研究程度采单项分析综合评级原首先构造煤层控制程度分进行分析研究确定等级然着低高原综合确定储量等级
2根协庄煤矿扩区勘探质报告协庄煤矿延深补充综合勘探质报告三维震勘探报告矿井实际揭露资料确定矿井构造复杂程度属中等局部偏复杂2411煤层全区采稳定煤层613煤层部采较稳定煤层15煤层局部采稳定煤层煤层级储量划分采钻探工程网距表831
3A级储量外推250mB级储量
4F4断层东构造相简单巷道揭露资料较储量划分线距略放宽
三煤层采厚度
煤类气煤气肥煤煤炭资源质勘探规范煤炭工业技术政策求煤层低采厚度070m原煤灰分≤40
四矿井工业储量计算
1计算区段水划分储量汇总
根协庄煤矿求储量计算汇总分F21南F21北两区段分50m浅50～300m300～550m550～850m850～1050m 5水
2461113煤层列利储量15煤层徐灰草灰奥灰水影响高硫分高灰分稳定性差等素列暂利储量
2全矿井质总储量
截止2002年6月底全矿井1050m浅质储量(A+B+C级)163342万吨中利储量103092万吨占总储量63暂利储量60250万吨占总储量37F21断层南利储量46704万吨暂利储量50033万吨F21断层北利储量56388万吨暂利储量10217万吨50m浅储量7442万吨中利储量2200万吨暂利储量5242万吨50～300m水储量19159万吨中利储量6984万吨暂利储量12175万吨300～550m水储量45858万吨中利储量21751万吨暂利储量24107万吨550～850m水储量50103万吨中利储量37620万吨暂利储量12483万吨850～1050m水储量40780万吨中利储量34537万吨暂利储量6243万吨硫分＜05(4煤层)煤层储量26523万吨中利储量21112万吨暂利储量5411万吨硫分05～1(2煤层)煤层储量33915万吨中利储量27132万吨暂利储量6783万吨硫分1～15(6煤层)煤层储量17186万吨中利储量14273万吨暂利储量2913万吨硫分2～3(11煤层)煤层储量36660万吨中利储量20146万吨暂利储量16514万吨硫分＞3(1315煤层)煤层储量49058万吨中利储量20429万吨暂利储量28629万吨
见表211212示全区储量汇总表
表211 全区储量汇总表 单位万t
分区
水
煤
质储量
利 储 量
类
合计A+B+C
工 业 储 量
A
B
A+B
C
断层两侧
全矿井
总 计
163342
103092
30285
15221
45506
42415
15171
50浅
计
7442
220
220
QM
1554
QF
5888
220
220
50～300
计
19159
6984
851
763
1614
488
49
QM
940
3164
851
763
1614
106
49
QF
9759
382
382
300～550
计
45858
21751
6971
3132
10103
9608
204
QM
26546
13718
6525
3132
9657
2021
204
QF
19312
8033
446
446
7587
550～850
计
50103
3762
15803
5517
2132
9752
6548
QM
35826
29778
12314
5142
17456
5774
6548
QF
14277
7842
3489
375
3864
3978
850～1050
计
4078
34537
666
5809
12469
15975
6093
QM
32303
29591
4268
5409
9677
13821
6093
QF
8477
4946
2392
40
2792
2154
表212 全区储量汇总表 单位万t
分 区
水
煤 类
质储量
利 储 量
合计A+B+C
工 业 储 量
A
B
A+B
C
断层两侧
F21 南
计
96737
46704
17565
471
22275
21306
3123
50浅
计
7442
220
220
QM
1554
QF
5888
220
220
50～300
计
18924
6832
699
763
1462
488
49
QM
9165
3012
699
763
1462
106
49
QF
9759
382
382
300～550
计
43647
20279
6971
3026
9997
9317
965
QM
24734
12246
6525
3026
9551
173
965
QF
18913
8033
446
446
7587
550～850
计
24052
15555
8652
921
9573
4493
1489
QM
14649
10521
6129
921
705
1982
1489
QF
9403
5034
2523
2523
2511
850～1050
计
2672
1838
1243
1243
416
179
QM
776
456
113
113
164
179
QF
1896
1382
113
113
252
F21
计
66605
56388
1272
10511
23231
21109
12048
北
50～300
QM
235
152
152
152
300～550
计
2211
1472
106
106
291
1075
QM
1812
1472
106
106
291
1075
QF
399
550～850
计
26051
22065
7151
4596
11747
5259
5059
QM
21177
19257
6185
4221
10406
3792
5059
QF
4874
2808
966
375
1341
1467
850～1050
计
38108
32699
5417
5809
11226
15559
5914
QM
31527
29135
4155
5409
9564
13657
5914
QF
6581
3564
1262
40
1662
1902
矿井工业储量计算公式：
Zg N1×S×M×γcosα1+ N2×S×M×γcosα2
式中 Zg——矿井工业储量万t
S ——纬网方格面积m2
N1——第部分煤层倾角较部分面积m2
N2——第二部分煤层倾角较部分面积m2
M——煤层均厚度
γ——煤均容重tm3
α1——第部分煤层均倾角°
α2——第二部分煤层均倾角°
根矿井设计指南中关矿井井型矿井设计高级储量例规定矿井储量符合煤炭设计规范求
3储量级划分
（1）储量计算生产矿井储量理规程参矿井质规程结合生产部门意见区实际勘探巷道揭露程度储量分ABC三级
储量级评定构造煤层控制程度综合研究程度采单项分析综合评级原首先构造煤层控制程度分进行分析研究确定等级然着低高原综合确定储量等级
（2）根协庄煤矿扩区勘探质报告协庄煤矿延深补充综合勘探质报告三维震勘探报告矿井实际揭露资料确定矿井构造复杂程度属中等局部偏复杂2411煤层全区采稳定煤层613煤层部采较稳定煤层15煤层局部采稳定煤层煤层级储量划分采钻探工程网距表22
（3）A级储量外推250mB级储量
（4）F4断层东构造相简单巷道揭露资料较储量划分线距略放宽
表22 勘探工程基网距表
煤层编号
稳定程度
储量级
A
B
C
2411
稳定
500～750
1000～1500
1500～3000
6
较稳定
500
1000
2000
1315
较稳定～稳定
1000～2000
第三节 矿井采储量
类永久煤柱计算
1类永久煤柱留设宽度
类永久煤柱包括铁路保护煤柱高速公路保护煤柱留设矿井边界煤柱
工广井筒煤柱断层煤柱具体留设：
2煤层风氧化带
8勘探线东煤层露头剥蚀面垂深15m作风氧化带深度8勘探线西根钻探揭露物探资料确定露头水100m作风氧化带局部钻孔资料控制实际情况确定规范求风氧化带计算储量
3铁路保护煤柱
矿方协商仅磁莱铁路留设保护煤柱铁路路基两侧外推15m然第四系45°基岩倾方47°倾方63°岩移角切作铁路保护煤柱范围计入永久保护煤柱
4高速公路保护煤柱留设
矿井西部京沪高速公路公路防护带外推20m然第四系45°基岩倾方47°倾方63°岩移角切作公路保护煤柱范围铁路保护煤柱重合部分计入铁路保护煤柱计入永久保护煤柱
5断层两侧保护煤柱留设
断层落差两侧留设定宽度煤柱落差≥50m断层两侧留设50m50m＞落差≥10m断层两侧留设30m落差＜10m断层留设煤柱中246煤层断层煤柱列利储量1113煤层断层煤柱列暂利储量
6矿井边界煤柱：原批复文件准般留设30～50m范围矿井边界煤柱计入永久保护煤柱
7工广井筒煤柱：井筒煤柱(92)基便字第(33)号文核准边界准工业广场煤柱新煤第字〔92〕1982年3月31号文批准边界准均计入永久保护煤柱
见表23类永久煤柱储量汇总表
表23 类永久煤柱储量汇总表
类 型
煤 层
工 广
煤 柱
井 筒
煤 柱
井 田
边 界
高 速
公 路
磁 莱
铁 路
陷落柱
合计
全
2
3266
1809
318
18
5411
矿
井
4
4556
1737
490
6783
6
1344
728
841
2913
11
2923
2084
982
2434
1675
10098
13
1457
1164
1199
2212
6032
15
1436
880
140
776
104
3336
计
12089
9251
4675
3773
4663
122
34573
F21南
12089
9195
4468
140
3940
122
29954
F21北
56
207
3633
723
4619
二矿井采储量计算
矿井采储量计算公式：
ZK （Zg–P）C
式中 ZK——矿井采储量万t
Zg——矿井工业储量万t
P——永久煤柱损失煤量万t
C——采区采出率
截止2002年6月底矿井保储量163342万吨中表储量103092万吨采储量7527万吨历年累计动储量73556万吨采出量50524万吨累计损失量23032万吨中采区损失9660万吨永久煤柱损失4868万吨技术报损85万吨质水文质损失8419万吨采区回采率839
采储量计算中损系数采矿井历年累计损系数参计算211煤层1246煤层101315煤层考虑生产中受徐奥灰水影响采20
采区回收率采年度实际采出率2411煤层806煤层851315煤层采国家规定85
储量备系数采13构造复杂块段边角零星块段采14
协庄煤矿煤炭资源调查分析报告提供截止2001年底全矿井质储量171960万吨中衡表储量A+B+C 级126524万吨衡表外储量45436万吨采储量75936万吨
次储量计算2001年底质储量减少8618万吨中衡表储量A+B+C 级减少23432万吨衡表外储量增加14814万吨
矿井采储量计算表见表24
表24 采储量计算表 单位：万吨
煤层
工业
储量
采
储 量
暂开采储量
三压煤
工 业
广 场
井 筒
煤 柱
井 田
边 界
陷
落
柱
铁路
公路
合计
103092
73391
4663
3773
12089
9251
4675
122
2
21112
14863
3266
1809
318
18
4
27132
19535
4556
1737
490
6
14273
10919
1344
728
841
11
20146
14182
1675
2434
2923
2084
982
13
20429
13892
2212
1199
1457
1164
15
776
140
1436
88
104
第三章 矿井工作制度设计生产力服务年限
第节 矿井工作制度
矿井年工作日数确定
煤炭工业矿井设计规范规定：矿井设计生产力年工作日300天计算矿井设计年工作日数300天
二矿井工作制度确定
矿井工作制度设计采三八工作制二班采煤班准备班净工作时间8时
三矿井昼夜净提升时数确定
煤炭工业矿井设计规范规定：矿井昼夜净提升时间14时样充分考虑矿井富裕系数防止矿井提升力足影响矿井增产改扩建矿设计昼夜净提升时间14时
第二节 矿井设计生产力服务年限
矿井生产力确定
协庄矿前期改扩建设计生产力已120万t年增180万t年1997年实际原煤产量达220万t
延深区构造复杂断层发育仅探明落差30m断层达15条断层附会伴生断层开采条件较差延深开拓采区生产影响较延深水储量较少工业储量
4727万t采储量2599万t致划分二山采区四山采区部分储量位井田深部延深区受构造影响采区布置分散运输通风线路长西部受剥蚀面高速公路影响勘探精度足构造储量祥集中生产高产稳产带较影响延深井型宜
二矿井第水服务年限核算
矿井服务年限计算公式： T
式中 T——矿井服务年限aZk——矿井采储量万t
K——矿井储量备系数取K14
A——矿井设计生产力万ta
第二章计算结果知：矿井采储量21769万t矿井服务年限
T 65a 60a
结果符合煤炭工业矿井设计规范规定
第水服务年限计算公式：T1
式中 T1——第水服务年限a
Zk1——第水采储量万t
K——矿井储量备系数取K14
A——矿井设计生产力万ta
第二章计算结果知：第水采储量11732万t第水服务年限
T135a 30a
结果符合煤炭工业矿井设计规范规定
第四章 井田开拓
第节 井田开拓基问题
井筒形式确定
般情况井筒形式立井斜井峒三种斜井适井田煤层埋藏深表土层厚水文质情况简单井筒需特殊法施工缓斜倾斜煤层峒适形条件合适煤层赋存较高山岭丘陵沟谷区便布置工业场引进铁路山部分储量致满足类井型水服务年限求综合协庄煤矿实际情况：（
1）表土积层较薄仅0～18m层露头浅（十数米）部分100～220缓倾斜煤层矿井生产力水两翼出量分布均衡宜采胶带机连续运输斜井开拓实现采衡两翼生产避免单翼开采利运输通风
副斜井延深深部时通风线路较长阻力段提升采立井开拓奥灰等含水层距15煤底板较直接延伸采暗斜井延伸实现商量水时生产问题
斜井断面宜井筒长满足通风辅助提升求斜井开拓时宜开两条副斜井
分析提出五种方案：
1斜井开拓（图41）
工业场集中建井方便压煤深部通风困难提升时间长（福助提升受限）
2第水斜井开拓二水斜副立（图42）
初期工业场集中建井方便深部副立井压煤工业场分散深部通风容易辅助提升次提升时间短
3立井开拓暗斜井延深（图43）
工业场集中初期风水路短解决部分深部通风问题压煤量运煤辅助提升均二次提升增加环节员
4深部立井开拓
解决深部通风问题辅助提升问题第水石门太长达1100×22200米初期工程量煤石门运量井口距离铁路较远（约3Km）宜采
5第水斜副立第二水暗斜井延深
费方案2基相二水二次提升初期工业场分散通风问题方案2解决宜采
方案123优缺点进行济较具体见表41表42表43
济较知：三方案初期建井费基建费生产营费均相方案2解决深部通风问题解决辅助提升问题决定采方案第水斜井开拓二水斜副立（延深斜井新副立井）
二井筒位置确定
井筒均布置井田走中央井4煤底板副井4煤中
第二节 水划分
根储量计算矿井服务年限65年着少设水减少开拓工程量增加水服务年限利水接生产稳定原划分两水第水服务年限35年第二水服务年限30年符合设计规范关水服务年限求
1第水标高
倾角较露头浅倾角东西150增加350变化较某采区斜长较长采区绞车容绳量足考虑设辅助水山开采
设辅助水前期井筒山等较长工程量工期较长投资投产晚增加煤折返运输（山部分）500m长辅助运输巷增加运输环节生产系统复杂化
表43 费汇总表
方案
1
2
3
项目
费万元
百分率
费万元
百分率
费万元
百分率
初期建井费
1262
100
1262
100
1353
107
基建费声
3218
100
3244
100
3340
104
生产营费
31698
103
30788
100
32477
105
合计
34916
103
34032
100
35787
105
采山开采然—50m涌水量—50m属山开采部分排水成问题—50m涌水量较矿井实际开采证明山掘进生产排水困难山储量宜少点区段划分水标高定—200m山储量14：1
2第二水标高
西部—550m处断层切割东部倾角较矮（100左右）储量计算知—530m采12年第二水标高定—530秒h170m断层留足够防水煤柱山储量14：1
第三节 巷布置运输方式
1巷布置
6层11层煤间距78m石门长度般260m左右采区数目较少采全部集中巷布置分组集中布置节省5000m巷采集中巷布置
质条件限制井底车场均组煤岩中减少煤折返运输两水巷均布置四煤底板砂岩中然巷压煤回收巷煤柱
2运输方式
井田面积约30方公里水两翼储量均衡水东翼二水西翼走长度较装载点分散根沈阳煤炭设计研究院调查分析结（采煤学）国外观点决定采矿车运输充分利巷道断面进行通风时解决辅助运输问题简化井运输系统
第四节 采区划分煤层群分组开采序
1采区划分
井田煤层味倾断层切割落差采高较容易直接推采区划分量然断层界减少煤柱损失划分矿井开拓面图示
2煤层群分组
6层11层煤间距较246划分前组煤采区联合布置山布置四煤底板岩石中
111315层划分组煤采区联合布置山布置13煤中
3开采序
煤层开采序现层层序（区段）
采区远前进式开采
采区采完进行巷煤柱回收
第五节 通风方式风井布置
煤层露头浅开采限+110m面标高+162m井田走较长采分区式通风减少回风巷简化通风系统改善通风状况利风井进行采区准备减少准备开拓时间缩短建井工期
风井布置见开拓剖面图理第八章述
第六节 水渡
1水渡
质条件限制水两翼储量分布均衡单翼生产时运输造成困难通风求较巷道断面造成掘进困难决定两水时生产水西翼采完前斜井延深时深部副立井形成生产系统水西翼采完二水西翼水东翼时生产斜井胶带输送机提供较方便样减少巷断面解决通风运输问题衡矿井两翼生产
2F12断层部分说明
F12落差较走断层储量较少开采方便考虑—105F13西扩边界性设计采区暂时作考虑边界完全确定作设计
第五章 矿井基巷道
第节 井筒
副斜井服务年限较长采半圆拱形断面粗料石砌碹断面布置装备尺寸支护厚度等见图515253表515253
风井立井采圆形断面混凝土支护断面特征见图44表44
第二节 井底车场
1型式调车方式
巷采5T底卸式矿车运煤生产力采折返式车场设两卸载坑两卸载坑间设翻罐笼进行15T矿车掘进出煤卸载东翼1号卸载坑西翼2号卸载坑调车方式：巷车（重车）通卸载坑卸载停空车线电机车摘钩通单开道岔调车线渡线道岔车尾挂钩返回采区果某煤仓（卸载坑）出现问题列车卸载坑卸载调车方式：巷车（重车）通调车线渡线道岔进入重车线停车反顶推列车卸载坑卸载停空车线电机车摘钩通渡线道岔调车线单开道岔车尾挂钩返回采区附车场面图55
2副井硐室布置硐室
面图示副井设中央变电水泵房等候室水仓等硐室调度室等
3副井空重车线长度验算
①井：Lm×n×L1+L2+L3
15×14×42+49+15
1081m
第三节 开拓巷道
运输巷位4煤底板稳定砂岩层中采圆弧拱形断面光面爆破锚喷支护承压性然半圆稍差三心拱拱部成型较容易断面利率半圆拱形高施工方便断面特征见表55图56
采区石门回风巷采圆弧拱形断面光面锚喷支护回风巷位13煤中半煤岩巷断面特征见图575859表565758
巷道风速验算见第八章矿井通风
岩石巷道均采钻研爆破法掘进工艺煤巷半煤岩巷采煤巷掘进机掘进装运工作采扒斗装岩机（掘进机）→矿车→电机车（绞车）作业线采压入式通风制定综合防尘措施
第六章 采煤方法采区巷道布置
首采区东断层井筒煤柱界西断层界煤层风化带—200m开采限+110m走长10001850m倾斜长度860m
第节 煤层质特征
1煤层
首采区采煤层3层中24层中厚煤层6层薄煤层煤层赋存条件稳褶曲局部断层落差较正常开采影响特征见表61
表61 煤层特征表
煤层
厚度m
均
层间距
硬度
容重
结构
采情况
顶底板
牌号
倾角
顶
底
2
2230
193
较硬
137
简单稳定
全区采
中砂岩
粘土泥岩
气煤
190250
275
4
20295
345
硬
134
简单稳定
全区采
中细砂岩
砂质泥岩
气煤
190250
26
6
0812
硬
133
简单稳定
全区采
砂质泥岩
细砂岩
气煤
190250
082
设计煤层（2层）情况：
2层煤中部含层夹矸厚度001m正常割煤影响伪顶砂质泥岩厚度
03m裂隙发育松散易碎直接顶灰白色中粒砂岩层位稳定节理发育易落厚度56m底板泥土砂岩厚度07m
2水文质情况
采区煤层附重含水层山西组砂岩裂隙含水层通裂隙淋水方式进入采区威胁第三系含水层富水性弱涌水量预测13m3min
3开采技术条件
瓦斯涌出量稳定相涌出量34m3tCO2相涌出量68m3t
煤层具燃性燃发火期6月煤尘具爆炸性爆炸指数4167预测采区温度均190左右
采区采空区应表保护物
第二节 采煤方法回采工艺
采煤方法机械化程度
采区煤层赋存稳定质构造顶板中等稳定适应机械化开采24层煤分厚275m26m采综合机械化开采效率高6层薄煤层采单体液压支柱普通机械化开采
采走长壁采煤法全部跨落法处理采空区
二工作面长度推进速度推进方
倾角较考虑支架防滑防倒问题工作面宜长结合矿井实际验（150m左右效率高）采区划分5区段工作面长度162m煤质较硬顶板中等稳定截深取06m适应顶板条件采煤机功率
三八制作业二采推班进两刀日进尺36m月进尺108m
煤层具燃发火性采边界山方推进推式回采
三工作面设备选择（首采区首采面）工艺
该工作面顶板中等稳定老顶压强烈决定采掩护式液压支架理顶板根工作面煤层条件查综采设备配套图册选QY2501332新型液压支架配套设备适合工作面设备配套表见62采煤机液压支架参数见表6364运输设备参数见第七章井运输
第七章 井运输
第节 概述
矿井设计生产力240万吨年采三八制工作制度二班采煤班准备班运输时间5时煤层倾角110~350煤松散容重09tm3矸石松散容重16tm3巷道坡度3‰
矿井低瓦斯矿井煤尘具爆炸倾性
井胶带机斜井提高辅助运输力通风力设两条副斜井
井运输系统（附运输系统示意图）：
①煤：工作面槽→槽转载机→槽胶带输送机→（区段石门）溜煤眼→山搪瓷溜槽→（山石门胶带机）→采区煤仓→巷矿车→井底煤仓→井胶带机→面
②矸石（掘进出煤）：掘进工作面→掘进巷道→轨道山→采区部车场→巷→井底车场（翻罐笼）→副立井提升（井胶带）→面
③材料设备：面→副井→井底车场→巷→采区部车场→轨道山→工作面巷→工作面
④员：面→副井车→井底车场→（巷车）→运输（轨道）山→工作面巷→工作面
第五节 防止灾害安全技术措施
预防瓦斯事
1矿井停电检修通风机停止运转通风系统遭破坏必须恢复通风排瓦斯送电安全措施恢复正常通风受通风影响点必须通风瓦斯检查员检查证实危险方恢复工作安装电动机开关点附20m巷道必须检查瓦斯符合规程关规定时方开动机器
2时停电原局部通风机停止运转恢复通风前首先必须检查瓦斯证实停风区瓦斯浓度超1CO2浓度超15时必须遵守规程中关局部通风机开关点附瓦斯浓度规定方工开动局部通风机恢复正常通风果通风区中瓦斯浓度超1CO2浓度超15必须制定排瓦斯CO2安全措施控制风流排出风流全风压风流混合处瓦斯CO2浓度超15回风系统中必须停电撤瓦斯检查确认恢复通风巷道中瓦斯浓度超1CO2浓度超15时方恢复局部通风机供风巷道中切电气设备供电
3时停工点停风否必须切断电源设置栅栏揭示警标禁止员进入矿调度室汇报停工区瓦斯CO2浓度达35害害气体浓度超规程关规定立处理时必须24时封闭完毕
4恢复已封闭停工区采掘工作接点时必须事先排中积聚瓦斯排瓦斯工作应制定安全技术措施报矿总工程师批准严禁停风区瓦斯超限区域进行机电回收等作业
5开拓新水井巷第次接未揭露煤层时测部门提供掘进工作面距离煤层准确位置必须距离煤层意外10米开始钻眼钻孔超前工作面5米常检查工作面瓦斯岩巷掘进遇煤线质破碎带时必须常检查瓦斯果发现瓦斯量增加异状时必须立撤停止掘进进行处理
6采煤工作面瓦斯涌出量5m3min掘进工作面3m3min时应采取抽放瓦斯措施符合规程规定
7瓦斯CO2害气体检查制度
采掘工作面瓦斯浓度检查次数班次少2次瓦斯涌出量异常工作面必须专常进行瓦斯检查安设瓦斯动检测报警断电仪装置
采掘工作面CO2浓度检查次数班少2次涌出量较变化异常必须专常检查CO2浓度
二预防粉尘事
1新矿井质精察报告中必须煤层爆炸性鉴定资料
2矿井必须建立完善防尘供水系统没防尘供水系统采掘工作面生产防尘水应进行滤
3井煤仓溜煤眼应保持定存煤放空溜煤眼兼作风眼
4掘进工作面必须进行湿式钻眼刷井巷帮水炮泥放炮喷雾庄岩洒水净化风流等综合防尘措施
5矿井均采煤层注水
6井矿车应保持完防止漏煤
7井煤仓溜煤眼翻罐笼输送机装煤机转载点应进行喷雾洒水设置捕尘器防尘供水系统必须滤沉淀装置
8计划巷道定期进行清洗洗煤尘刷浆工作
9矿井两翼相邻采区相邻煤层相邻工作面必须水棚岩粉棚隔开
三预防火灾事
1矿井面建筑物堆煤矸石山木料场等进风井距离80米设进风井导风侧
2必须设面消防水池井消防路系统井消防路系统隔100米设置支阀门消防水池水量必须常保持少200m3水量
3进风井口必须防止烟火进入矿井安全技术措施井口房通风机房附20米烟火炉火取暖
4井严禁灯泡取暖电炉
5井爆破材料库机电硐室井底车场等巷道采掘工作面附巷道中应备灭火器材
6采煤工作面必须采退式开采采停采线时必须采取措施落严实
7采空区喷洒阻化剂采均压技术防止然发火
8采煤工作面回采结束必须快砌筑永久性密闭迟超15月
四矿井水防治
1边界断层应留设足够防水煤柱井田呢断层露头规定留设防水煤岩柱
2巷道导水层等质构造时应探水掘进
3矿井水文条件复杂须井底车场周围设置防水闸门符合规程中关防水闸门求
4排水设备
①水泵：必须工作备检修水泵工作力应符合规程关规定
②水：必须设两路排水路路工作路备
③配电设备：应工作备检修水泵相适应够时开动工作备水泵
5泵房应两出口斜巷通井筒通井底车场中设立易关闭防水防火密闭门
6水仓应设仓副仓水仓清理时水仓正常容量符合规程关规定
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