红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计说明书 (P2L);长兴组(P2C);下三叠沙堡湾组(T1S);玉龙上组(T1y);九级滩组(T1J);第四系(Q)。如表1-1所示。
表1-1 区域地层简表 系 第四系 三叠系 统 上统 下统 上统 下统 地层名称、代号及接触关系 Q 九级滩组 玉龙山组 沙堡湾组 长兴组 龙潭组 茅口组 T1J T1y T1S P2c P2l P1m 厚度 0~14米不等 大于100m米 229m左右 平均17.85米 平均29.18米 平均119.8米 大于200米 二叠系 林红矿区含煤地层为上二叠龙潭组(P2l),厚119.8m,以粉砂岩、细砂岩、泥岩及菱铁质灰岩为主,夹煤层及炭质泥岩,底部为铝土岩。含煤10~15层,可采和局部可采煤层7层,如图1-2煤层综合柱状图所示,自上而下依次编号为1#、3#、4#、5#、7#、9#、15#,其中:9#煤层为全区主采煤层,地质报告提供的7#煤层为局部可采煤层,通过井巷揭露7号煤层的情况,该层煤分为上下两层,上层煤厚0.4m,下层煤厚0.4m,中间夹矸1.3m左右,属不可采煤层,以9号煤层底为界,将煤系地层分为上、下两段,上段厚71.59m,含煤性好,且煤质好,现开采的9#煤层在此段内;下段厚48.21m,含煤性较差,其底部伴生有黄铁矿,铝土岩为黄铁矿的赋矿层位,当地开采多年,矿石品位较丰富 ,厚度常在2.0m左右。
区内含煤10~15层平均总厚9.29m,其含煤系数为7.75%,9#煤层为全区稳定煤层。部分煤层简述如下:
1#煤层:位于长兴灰岩之下5.05m,煤层厚度0.85m左右,结构简单,块状构造,煤质较差,为中灰高硫煤。
4#煤层:上距1#煤层31.55m,厚度0.22(0.03)0.8m,中部0.2m为沥青块状,其余粒状,煤质为低硫中灰块煤。
7#煤层:上距4#煤层21.81m,俗称“二股”煤,厚0.6~1.0m,平均厚0.7m,不稳定,结构复杂,中间有1~2层夹石,夹矸厚1.0~1.3m,块粒状构造。
9#煤层:上距7#煤层7.62m,俗称“大花”煤,煤厚1.6~2.7m,平均2.02m,煤层厚度稳定,结构简单。其中:顶煤0.3~0.7m,平均0.49m,条块状构造;腰煤厚0.8~
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红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计说明书 1.5m,平均1.20m,沥青块状构造,为煤质最好的分层;底煤厚0.3~1.0m,平均0.49m,块状粒状构造;在腰煤与底煤之间有0.05~0.15m厚的软质高炭质泥岩。
15#煤层:上距9#煤层43米,因含硫较高,俗称“臭煤”,煤厚0.7~1.5m,平均1.24m,较稳定,结构较复杂,含黄铁矿结构。
本矿井目前开采中厚较稳定的单一9#煤层。 二、煤层特征
区内含煤地层为上二迭系,煤系地层为二迭系龙潭组(P2L),平均总厚119.8m,含煤10~15层,平均总厚9.29m,其含煤系数为7.75%,可采和局部开采为4~5层,自上而下依次编为1#、4#、7#、9#、15#,其中9#煤层为主采煤层,可采煤层的总厚为6.29m,可采含煤系数为5.23%。以9#煤层底部为界,将煤系分为上、下两段,上段厚71.59m,含煤性好,且煤质好,现开采的9#煤层位于此段内。下段厚48.21m,含煤性差,其底部伴有铁矿,铝土岩为黄铁矿的赋矿层位,当地开采多年,矿石品位较丰富,厚度常在2m左右。矿区内的5层可采煤层均属于低变质无烟煤,其煤层特征如表1-2。
表1-2 可采煤层特征表
煤层号 煤厚(m) 最大 最小 煤层结构 稳容岩层 夹石 夹石定重 间距 平 性 层数 厚(m) 均 t/m3 (m) 0.85 0 0 (0.98) 31.5 04 0.2 0.8 0.51 21.9 07 1.0 0.6 0.8 (1.2) 7.6 09 1.6 2.7 2.02 (1.94) 1.24 (1.82) 43 1~4 0.35 1 0.15 1 1.0 1 0.03 煤种 为中灰高硫无烟煤 为低硫中灰无烟煤 为中灰高硫无烟煤 倾 角 (0) 5~20 顶底板岩性 顶板 泥岩 泥灰岩 泥岩 粉砂岩 泥岩 粉砂岩 粉砂岩、菱铁质灰岩 泥岩 粉砂岩 底板 01 泥岩 泥岩、炭质页岩 泥岩 灰岩 粉砂岩菱铁质灰岩 泥岩 5~20 5~20 较低硫低稳1.45 灰无烟定 煤 高硫 无烟煤 5~20 15 0.7 1.5 5~20 注:括号中的煤层厚度为最新的地勘资料数据。
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红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计说明书 煤层顶底板岩石性质如下:
1#煤层:直接顶板为粉砂质泥岩或泥岩,局部为粉砂岩,直接底板为泥岩,往下为细砂岩或灰岩。
4#煤层:顶板一般为泥岩或粉砂质泥岩,部分为细砂岩,直接底板为泥岩,往下为炭质页岩,局部为泥质粉砂岩。
7#煤层:顶板为泥质粉砂岩、细砂岩或粉砂岩、泥岩,直接底板为泥岩、粉砂质泥岩,往下为粉砂岩或细砂岩,局部为灰岩。
9#煤层:直接顶板为粉砂质泥岩,往上为粉砂岩或菱铁质灰岩,直接底板为泥质粉砂岩,局部为粉砂质泥岩、粉砂岩、菱铁质灰岩。
15#煤层:直接顶板为泥岩或粉砂质泥岩,底板为铝土质泥岩,往下为中厚层状茅口灰岩。 三、煤质
区内煤种单一,均属于低变质无烟煤。其中:9#煤层为低灰特低硫高强度高发热量优质无烟煤。如表1-3所示。
9#煤层:黑色,条痕为黑色,硬度大,顶煤为条块构造,半暗型,油脂光泽,腰煤为块状构造,半亮型,沥青光泽;底煤为块状、粒状构造,半暗型。
表1-3 煤质特征表 煤层编号 灰份(%) 原煤 9 12.09~17.95 13.10 精煤 5.43~10.69 7.94 工业分析 挥发份(%) 原煤 4.14~6.12 5.90 精煤 4.17~5.37 4.77 硫份(%) 原煤 0.35~0.47 0.41 精煤 0.34~ 0.43 0.38 发热量 煤质 (MJ/kg) 牌号 原煤 29.11~ 30.06 无 烟 煤 第三节 地质构造情况
一、区域构造
井田的区域地质构造为扬子地台大娄山褶皱带鸭溪向斜,次级构造为鸭溪向斜背斜南段西翼的纸厂背斜。背、向斜均为宽缓型,纸厂背斜在矿井以南很快倾没。地层产
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红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计说明书 状由鸭溪向斜主控,再加纸厂背斜的影响,岩层总体向南倾斜,西北部逐渐转为南西向。 二、褶曲
区内地层产状呈疏缓状变化,褶曲简单,地层总体倾向大致呈正南~南西向。倾角5~20°,一般8°,地层倾角由东向西逐渐增大。根据生产过程中的井巷工程资料,目前尚未发现小型褶曲,在地表踏勘过程中,小型褶曲也少见。 三、断层
1. F1逆断层:位于矿井西北角,西与F2断层斜交,西南起于水磨洞沟中,以NE向延伸约1000m后逐渐尖灭。该断层走向NE,倾角NW,倾角70°,落差20米,断层带宽30米左右,并充填有直立或其它产状的煤系地层。该断层对煤层有一定影响。其导水性对今后生产也有一定影响。
2. F2断层:位于矿井西部,北起梨子树脚,以近北方向经安家屋基延伸约3300m后至左落逐渐尖灭,断层走向近南北向,倾向西,倾角70°,断距5~20米,水磨洞段较大,向南、北逐渐变小尖灭,在水磨洞沟中发现T1S缺失,在今后生产中应留设保安煤柱,避免断层水导入矿井。
3. F3逆断层:位于矿井西部中段,西南交于F2断层,由左落向北东经云盘脚至何家大土消失,走向延伸约2km左右,在云盘脚沟中,见东南盘地层,倾角由8°逐渐卷曲至80°,且缺失T1S和T1y底部地层,西南断距大,向北东逐渐变小尖灭。对煤层有一定影响。其断层特征见表1-4。
表1-4 断层统计一览表
编 号 F1 F2 断层 性质 逆断层 正断层 断层产状 倾向 NW 270 倾角 70 70 落差(m) 20 5~20 延伸长度 (m) 1000 3300 备 注 位于矿井西北角,西与F2断层斜交,西南起于水磨洞沟中。走向NE,断层带宽约30m。 位于矿井西部,北起梨子树脚,以近北方向经安家屋基延伸到左落逐渐尖灭,走向近南北向,倾向西。 位于矿井中段,西角交于F2断层,由左落向北东经云盘脚到何家大土消失。 F3 逆断层 8~80 断距大 2000 4.另该矿在一采区上部建设中揭露落差1.5~2.0米左右的小断层两条,走向NE。
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红林煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计说明书 综上所述,井田构造落差超过20米的断层较少,其断层走向主要呈北东方向。井田内发育有一定程度的小断层,如该矿在一采区建设中就揭露落差1.5~2.0米左右的小断层两条,走向NE。从总体看,井田的构造复杂程度属中等偏简单。 四、节理
在生产设计中,节理的研究不仅在于探寻构造的成因和恢复古应力场,还对于制定合理的顶板管理方案具有指导作用。
矿井由于复杂的受力环境,各层位节理较发育,分期配套和序次关系也较复杂,在左落沟中测量的节理,其产状为220°∠80°和135°∠80°,为一组共轭节理。
第四节 开拓、开采情况
矿井采用斜井开拓,主斜井井口标高+1700m,方位角223o,倾角17o,长482m,沿顶板穿煤层布置;副井井口标高+1706m,方位角166o,倾角25o,长273m。回风斜井平行副井布置,倾角25o,长253m。主要运输大巷,轨道、回风下山等都设置在主采9号煤层中。
全矿划分为两个水平三个采区:第一采区分为上部和下部,上部为上山开采,下部为下山开采,第二、三采区为下山开采。第一、第二水平间沿9#煤层倾向施工两条下山(轨道下山和运输下山)和沿7#煤层倾向施工一条下山(回风下山)相联,采面沿 9#煤层走向布置运巷和风巷与下山相联。至2006年2月底,布置出的一采区上部的3912采面已经回采结束,由已经布置出来的3914采面接替,3911采面、3913采面和3914采面利用原来的设计方案进行开采,矿井达产时由两个炮采工作面、四个掘进工作面保证产量。一采区下部待布置的3915采面、3916采面、3917采面和3918采面利用设计修改后的方案进行开采,预计矿井达产时布置一个高档普采工作面(3916采面)、四个掘进工作面,其中三个为炮掘工作面,一个为综掘工作面。
目前,矿井只开采单一煤层(9#煤层),布置1~2个炮采工作面,设计以后采用高档普采工作面达产。采煤工作面采用走向长壁后退式采煤方法,陷落法管理顶板。
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