中国矿业大学成人教育学院2014届采矿专科毕业设计
底界深度121.00～196.50m，一般为168m左右，含水层有效厚度0～16.10m，平均4m。含水层主要由粘土质砂、粉砂、砂砾等组成。从总体上看，7线以东四含厚度绝大部分为0～5m，只有个别钻孔四含厚度为5.20～7.20m；7线以西，四含比东部发育，四含厚度在10m以上的范围较大，个别钻孔四含厚度达到15.00～16.10m。从四含的岩性上看，一般泥质含量大，多数为残坡积物，加之厚度总的来说不大，分布不稳定，故其含水性较弱。
杨6孔和杨8孔一线四含露头带，其厚度较大，有关资料显示，四含厚度为4.9～12.8m，平均为7m。最厚的两片在6-1（12.40m）和5-5（16.1m）孔附近。而矿井内大部分地带四含厚度均在0～5m之间。
据矿井内杨9孔四含抽水试验，静止水位标高为+23.10m，S=53.11m，q=0.002382l/s.m，K=0.0404m/d，矿化度为1.185g/l，水质类型为重碳酸·硫酸—钠镁类型，水温为22℃。
2、二叠系可采煤层间含、隔水层（段）
二叠系岩性主要由砂岩、泥岩、粉砂岩、煤层等组成，并以泥岩、粉砂岩为主。砂岩裂隙一般不发育，即使局部地段裂隙发育，也具有不均一性，结合区域抽水试验资料，单位涌水量q大多小于0.ll/s.m。从总体上看煤系砂岩裂隙含水性较弱。
1）、1～3煤上隔水层（段）
除部分钻孔缺失此地层外，厚度大多大于100m，岩性为泥岩、粉砂岩、砂岩相互交替，以泥岩、粉砂岩为主，砂岩裂隙一般不发育，穿过该层段只有个别钻孔发生冲洗液漏失现象，说明此层段的隔水性能较好。
2）、3～4煤间含水层（段）
一般厚度70～100m。3煤顶底板有中、细砂岩分布，厚度一般为5～10m，在32
煤下45～65m距离下有一层灰白色中、细粒砂岩即k3砂岩，厚0～40m，平均23m，分布较稳定，该层段砂岩裂隙发育不均。钻探时有9个孔分别在3煤上、下砂岩中发生冲洗液漏失现象，漏失量2.55～26.25m3/h，说明此层段部分地带砂岩裂隙较发育。开采时应注意加强探放水工作。
3）、4～5煤下隔水层（段）
此层段间距为50～100m，以深灰、灰色粉砂岩、泥岩为主，夹2～4层砂岩。岩性致密完整，裂隙不发育，穿过该层段的钻孔只有个别孔发生冲洗液漏失现象，其隔水岩层厚度一般为40m左右，故该层段隔水性能较好。
4）、7～8煤上下含水层段
此层段间距为50～70m,其中7煤层、8煤层顶底板岩性部分为中、细砂岩或岩浆岩，含水层厚度一般为20～40m左右。砂岩裂隙一般不太发育，其含水性较弱，野外钻探施工时，有3个孔在7煤上下砂岩和岩浆岩发生漏水。据本井田两个孔对7-8煤组顶底板砂岩抽水试验，静止水位标高为+22.912～+24.667m，s=42.50～42.20m，q=0.00908～0.009254l/s.m，k=0.01497～0.012006m/d，矿化度为1.056～1.131g/l，水质为重碳酸—钠型，水温为22～23℃。
5）、8煤下～10煤上隔水层（段）
主要岩性为泥岩、铝质泥岩及粉砂岩，其中铝质泥岩两极厚度1～10m，一般厚3m左右，该层段隔水层厚30～50m，裂隙不发育，隔水性能较好。
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6）、10煤上下砂岩裂隙含水层（段）
该含水层段一般由2～4层中、细砂岩以及岩浆岩组成，厚度20m左右，裂隙一般不太发育，野外施工时在76孔10煤上下岩浆岩发生漏水现象。据本井田04-23孔对10煤上下砂岩抽水试验，静止水位标高为+15.51m，s=66.24m，q=0.0086l/s.m，k=0.02502m/d ,富水性较弱，矿化度为0.357 g/l，水质为重碳酸—钠类型，水温为23℃。
7）、10煤下～太原组一灰间隔水层（段）
该层段岩性主要为泥岩和粉砂岩，夹1～3层砂岩，部分地带有砂泥岩互层，岩性较致密。其正常间距（真厚）为49.19～68.63m，一般60.1m左右，由以上统计可以看出，在正常情况下开采10煤，此层段隔水性能较好。
3、岩浆岩
本井田未发现岩浆岩和陷落柱分布。 4、太原组石灰岩岩溶裂隙含水层（段）
区内有两孔穿过了太原组地层，综合二孔资料，本组总厚133.88m，有石灰岩13层，石灰岩厚度为71.1m，占太原组总厚的53%。石灰岩单层厚度为0.60～15.88m，其中第三、四、五层和第十三层灰岩厚度较大。太灰的富水性不均一，富水性强弱，取决于岩溶裂隙发育程度，一般规律是浅部一至四层灰岩岩溶裂隙较发育，其富水性比深部强。
据地质报告，抽水试验q=0.009797~0.08551l/s.m，富水性较弱。矿井初期开采10煤层，根据已经施工的东翼4个探水孔（打到四灰），太灰均无水。但应根据采掘范围的扩大，做进一步的探水工作，确保生产安全。
5、奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层（段）
勘探区内杨6和杨7等孔揭露了奥陶系，见奥灰3.84～8.83m，奥灰为浅灰～棕灰色厚层状石灰岩，岩溶裂隙较发育。据区域资料，奥陶系灰岩总厚度500m左右，浅部岩溶裂隙发育。另据孙疃井田外围浅部1974年施工的水源孔抽水试验资料，静止水位标高为+25.40m，s=1.37m，q=11.29l/s.m，k=17.92m/d，矿化度为1.303g/l，水质为硫酸·重碳酸·氯化物—钠钙类型。由上述资料看，奥灰含水性强，导水性好，但在正常情况下，奥灰远离主采煤层，一般对煤层开采无直接充水影响。
6、断层的富水性和导水性
区内断层较发育，基本查明、查出或推断断距大于或等于30m的断层2条，均为正断层。断层破碎带主要为张扭性类型，破碎带岩性较为混杂，主要以泥岩、粉砂岩及少量砂岩为主，局部夹炭质泥岩或煤，勘探区内在野外钻探时，穿过不同层位的断层破碎带均未发生冲洗液大量漏失的现象。
据本勘探区东对戴庙断层抽水试验，q=0.00736l/s.m，k=0.0132m/d，水质类型为重碳酸、氯化物—钠、镁类型。由以上资料可以看出断层抽水，涌水量较小，其水化学成分也与其它含水层不同，这说明断层与其它含水层水力联系不密切，导水性较差。
7、岩溶陷落柱
本区未发现岩溶陷落柱。但相邻矿井任楼矿井曾出现岩溶陷落柱引起的淹井事故，故在生产过程中应进一步加强有关工作。
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第三节。煤层特征
1.3.1可采煤层特征
本区含煤地层为二迭系下统山西组、下石盒子组和上统上石盒子组，含9个煤层（组）。自上而下为：上石盒子组，含1、2、3三个煤层（组），含煤4-9层，均为不可采煤层；下石盒子组含4、5、6、7、8煤层（组），含煤6-12层，均为不可采煤层；山西组含10煤层（组），含煤1-2层，10煤为本矿主采煤层。
本区含煤地层总厚约900m左右，煤层总厚12.60m，可采煤层平均总厚4.5m，含煤系数1.4%左右。
依据煤层的可采指数和可采面积指数综合确定本区10煤层为较稳定煤层。其他煤层均为不稳定煤层。
本区煤层自上而下分别为：31、32、51、72、81、82、10计7层（见表1-4）。 1、31煤层
位于上石盒子组下部，下距上石盒子组底界K3砂岩约57m。煤厚0～2.22m，平均0.92m。穿过点128个，可采点20个，不可采点78个。为不可采的不稳定薄煤层。煤层结构简单，以单一煤层为主，大部分含有夹矸，夹矸多为泥岩。 2、32煤层
位于上石盒子组下部，上距31煤层0～10.45m。厚0～1.5，平均0.6m，为薄煤层。穿过点129个，可采点23个，不可采点106个。以单一煤层为主，大部分含有夹矸。煤层顶板以泥岩为主，砂岩在西部有大片分布，粉砂岩极多。32煤层为不可采煤层。 3、51煤层
位于下石盒子组中部，上距上石盒子组底界K3砂岩约113m。煤厚0～2.66m，平均0.79m，为薄煤层。穿过点152个，可采点30个，不可采点122个。在5-6线至7线间的南部煤层发育较好，其余区段煤层发育较差，并且被不可采区分隔形成较零星的小区段。煤层结构复杂，绝大多数为单一煤层，大部分见煤点含有夹矸，夹矸为泥岩或炭质泥岩。
煤层顶板以泥岩为主，砂岩和粉砂岩主要分布在大牛家断层北侧。煤层底板多为泥岩。
51煤层成为不可采的不稳定薄煤层，其成因：主要是原始沉积发育不良，另加后期岩浆侵入的影响。 4、72煤层
位于下石盒子组下部。下距下石盒子组底界铝质泥岩底板45m左右。煤厚0～1.11m，平均0.5m，为薄煤层。穿过点152个，可采点20个，不可采点132个，其中见岩浆岩点46个。煤层结构简单，以单一煤层为主，大部分含有夹矸，为不可采煤层。 5、81煤层
位于下石盒子组下部，下距下石盒子组底界铝质泥岩底板约30m左右。煤厚0～0.87m，平均0.5m，为中厚煤层。穿过点154个，可采点28个，不可采点126个，其中见岩浆岩点71个。煤层结构简单，绝大多数为单一煤层，大部分含有夹矸，为不可采煤层。 6、82煤层
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为本井田主要可采煤层，位于下石盒子组下部。下距下石盒子组底界铝质泥岩底板25m左右。穿过点154个，可采点23个，不可采点115个，其中岩浆侵蚀点21个。煤层厚0～1.6m，平均0.7m。
煤层结构较简单，多以单一煤层出现，大部分含夹矸，夹矸为泥岩或炭质泥岩。 煤层顶板以砂岩、粉砂岩为主，泥岩分布较广。砂岩、粉砂岩分带较明显，为不可采煤层。 7、10煤层
为主要可采煤层，位于山西组的中部，上距铝质泥岩约55m。下距太原组一灰顶界面约60m。煤层厚3.8～6.43m，平均厚4.5m，以厚煤层为主。穿过点163个，可采点126个，不可采点21个，岩浆侵蚀点18个。煤层原生结构简单，基本不含夹矸。
煤层顶板以砂岩、泥岩为主，粉砂岩零星分布。在井田的西部有一砂岩带。在6线以东、7-8线以西大部分为岩浆侵蚀区。
表1-4煤层间距统计表单位：m
煤层号 最小间距 最大间距 平均间距 1-2 63 90.5 71.9 2-32 93.5 133 107.5 32-51 143 188 174.5 51-72 42.5 75.5 59.3 72-82 22.5 43 32.5 82-10 55.7 87 73.8 10-C3 51 68.3 58.4 1.3.2煤的特征
本区煤层自上而下分别为：31、32、51、72、81、82、10计7层，其中本矿井主要可采煤层为10煤层。
本矿可采煤层为二迭纪山西组和上下石盒子组沉积的煤层，区域变质阶段应属Ⅱ-Ⅲ级阶段的气煤～1/3焦煤。由于后期受岩浆岩的广泛侵入，使各煤层在距岩浆远近不同而出现了不同的变质程度，其变质阶段从Ⅲ～Ⅳ～Ⅶ，甚至>Ⅶ阶段的无烟煤～天然焦。
中低变质阶段的烟煤（气煤～贫煤）为低中灰分～中灰分煤；特低硫分～低中硫分煤；特低磷～低磷煤，具中热值～高热值；煤灰为高熔～难熔灰；结渣指数低；各煤层属中高挥发分煤；具中等～强粘结性；具良好的结焦性；各煤层可选性评定为易选～极难选煤。
1、主要可采煤层物理性质和煤岩特征
各煤层沉积环境相近，煤的物理特征相似，一般为黑色，少量灰黑色，条痕褐黑色；油脂光泽～弱玻璃光泽；无烟煤和天然焦由于煤层受岩浆侵入烘烤而变质，其颜色为深灰～钢灰色；条痕深灰～铅灰色；玻璃光泽～金刚光泽。烟煤多为粉状、碎块状、鳞片状，51煤多为块状；无烟煤、天然焦为粉状～块状。烟煤性软，天然焦性硬，燃烧有爆裂现象。烟煤视比重较轻，一般为1.30～1.45；无烟煤、天然焦则一般>1.5，高者可达2.0以上。
宏观煤岩类型，烟煤以亮煤、暗煤为主，夹镜煤线理-条带，半亮-半暗型，无烟煤、天然焦煤岩类型多不清。
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