采区巷道布置及生产系统毕业设计(2)

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平均1.25m，含一层夹矸，煤层较稳定，局部可采；L2灰岩为煤层直接顶板，呈灰黑色，细晶结构，含燧石条带和结核，富含海百合茎及腕足类动物化石，厚3.60～13.55m，平均10.91m，层位稳定，全区发育，为确定一2煤层的直接标志层；L1灰岩极不稳定，常相变为砂岩或砂质泥岩。中部由L3～L5灰岩与砂质泥岩沉积旋回组成，夹极不稳定的薄煤两层，平均厚14.57m。上部由砂质泥岩、一5煤层和L5灰岩组成，平均厚4.67m；其中，一5煤层厚0.25～1.81m，平均0.76m，局部可采；L5灰岩厚0.00～8.57m，平均厚3.91m，全区不稳定，常相变为砂岩或砂质泥岩，为确定一5煤层的直接标志层。

②中部砂岩及砂质泥岩段：为灰～黑色细砂岩、砂质泥岩、灰岩、泥岩和簿煤层组成，厚23.76m。其中，L6与L7灰岩及薄煤层不稳定，区内常相变为细砂岩或粉砂岩。

③上部灰岩段：主要由灰～深灰与石灰岩、粉砂岩及砂质泥岩组成，夹薄层状细砂岩及泥岩，厚33.88m。下部L8灰岩，呈灰黑色，厚层状，中夹黑色燧石条带或燧石结核，致密坚硬，垂直裂隙发育，厚1.98～13.64m，平均7.28m，全区发育，且稳定，为石炭系上统太原组与二叠系下统山西组分界的重要标志层 ；上部为粉砂岩或砂质泥岩夹细砂岩、泥岩薄层，泥岩中含黄铁矿结核；顶部为L9灰岩和薄煤层或煤线，区内极不稳定，相变为泥岩或砂质泥岩。 1.3 二叠系（P） 1.3.1 下统山西组（P1s）

本组下起L9灰岩顶界面，上至砂锅窑砂岩底界面，为区内主要含煤地层，由砂岩、砂质泥岩及煤层组成，厚66.53～112.60m，平均88.60m，与下伏太原组呈整合接触。按岩性可分为三段。

①下段：底部为灰黑色砂质泥岩，夹薄层石英砂岩，平均厚8.80m；中部由下向上依次为炭质泥岩、二1煤层和黑色泥岩，平均厚8.64m，其中二1煤厚2.10～9.42m，平均6.01m，全区发育，且稳定，为本区主要可采煤层。

②中段：为灰色厚层状中细粒石英砂岩，该砂岩厚4.08～31.06m，平均为16.06m，硅泥质胶结，岩石坚硬，斜层理发育，层面富含炭屑及白云母片，俗称“大占砂岩”，为本组地层主要标志层之一。

③上段：为深灰色砂质泥岩与浅灰色细粒砂岩互层，上部偶夹煤线，厚4.08～31.06m。

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1.3.2 下统下石盒子组（P1x）

主要由黄绿色、灰色砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，偶夹紫红色团块状泥岩，厚7.99～143.87m，平均70.03m，本组以底部砂锅窑砂岩（S12）与山西组分界。底部砂锅窑砂岩，为灰白～浅灰色厚层状含砾粗中粒石英砂岩，厚1.50～29.20m，平均11.48m，是本组与山西组分界的主要标志层。下部为浅灰～灰色泥岩、铝土质泥岩及铝土岩，具紫斑，局部含鲕粒；中部为青灰色细粒长石石英砂岩，含海绿石，其间夹青灰色铝质泥岩及黑色泥岩，上部由浅灰色泥岩、砂质泥岩和薄层状细砂岩及粉砂岩组成，与下伏山西组呈整合接触。 1.4 第三系（N）

以红色粘土岩为主，含钙质结核和砾石，厚4.22～109.87m，平均29.04m。 1.5 第四系（Q）

由黄色、灰色亚砂土、亚粘土、砾石组成，厚4.68～47.82m，平均18.34m，厚度由北向南逐渐增大。

2. 井田涌水量

矿井年均涌水量为17.2～21.2m3/min，最大涌水量为26.16m3/min，最小涌水量为13.9m3/min，

第三节 煤层特征

1. 煤层埋藏条件

地层走向自西而东由近东西渐变为北东东向，为一总体向南倾斜、中部略向南凸出的弧形单斜构造。地层倾角一般为5～15o。

2. 煤层群的相应特征及对比

含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组，煤系地层总厚164.72m，共含煤10～11层，煤层总厚9.34m，含煤系数5.67%。按煤层层位分为两个煤组，山西组为二煤组，平均厚88.60m，含煤系数为6.78%，其中，二1煤为区内主要可采煤层；太原组为一煤组，平均厚76.12m，含煤系数2.64%，其中，一2、一5煤层，局部达到可采厚度。 2.1 二1煤

位于山西组底部，距底界约8.80m，为目前井田内主要可采煤层。煤厚2.10m～

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9.42m，平均6.01m，煤厚变异系数23.41%，可采性指数为1。煤层结构简单，仅701、707、713钻孔见一层夹矸，厚0.1～0.15m，岩性为炭质泥岩。煤层产状与区内地层一致，倾向南西，倾角5～15°，靠近凤凰岭断层附近局部达20°以上。煤层底板标高+80～－280m，埋深50～400m。煤层伪顶为炭质泥岩，厚0～0.3m，直接顶板为灰黑色砂质泥岩，厚0～3.8m，老顶为灰色厚层状细中粒长石石英砂岩（大占砂岩），厚4.08～31.06m；煤层伪底为不稳定的炭质泥岩，底板为灰黑色砂质泥岩，平均厚8.80m，属稳定性普遍可采煤层，见表1-1、图1－3。

表1-1 煤层发育情况一览表

煤 层名 称 二1煤 一5煤 一2煤 109876543210厚 度（m） 两极值 平均值 2.16～9.42 6.01 0.25～1.81 0.76 0.34～4.09 1.25 煤厚煤 层 结 构 层 数 0～1 0～1 0～1 复 杂程 度 简 单 复 杂 复 杂 顶 板 岩 性 炭质泥岩 燧石灰燧石灰岩（L2） 底 板岩 性 炭 质泥 岩 砂 质可采性指数 1 0.43 0.83 稳 定性 稳 定 不 稳定 不 稳定 可 采 程 度 普 遍 可 采 局 部 可 采 大 部 可 采 岩（L5） 泥 岩 泥 岩 17131925313743495561677379859197103煤厚点109

图1-3 二1煤层厚度变化频率图

2.2 一5煤

位于太原组中下部，上距二1煤46.76～60.22m，平均54.95m，煤层厚0.25～ 1.81m，平均0.76m，在30个穿过其层位的正常钻孔中，其中，有26个钻孔见到该煤层，13个钻孔达到可采厚度，可采性指数为0.43。煤层结构复杂，局部夹矸厚0.48～1.20m。煤层顶板为L5生物碎屑灰岩，厚0～8.57m，平均3.91m；底板为黑色砂质泥岩。属不稳定性局部可采煤层，见图1-4。

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煤厚21.81.61.41.210.80.60.40.2012345678910111213141516171819202122`煤厚点

图1-4 一5煤层厚度变化频率图

2.3 一2煤

位于太原组底部，上距二1煤73.09～90.63m，平均81.19m，煤层厚0.34～4.09m，平均1.25m，在30个穿过其层位的正常钻孔中，全部见到了该煤层，其中，25个钻孔达到可采厚度，可采性指数为0.83，煤层结构复杂，局部夹矸厚0.25～0.70m。顶板为L2生物碎屑灰岩，厚3.60～13.55m，平均10.91m。属不稳定性大部可采煤层，见图1－5。

2.4 煤岩层对比

依据区内岩相、岩性组合及煤层、煤质特征，主要从以下四个方面进行对比：

煤厚87654321012345678910111213141516171819202122煤厚点

图1－5 一2煤层厚度变化频率图

2.4.1 岩相岩性特征对比

二叠系山西组与石炭系太原组为区内主要含煤地层，其主要区别为：山西组为陆相沉积，主要由砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，泥岩中含有大量的植物根系和叶片化石，但不含石灰岩和海相动物化石；太原组为海陆交互相沉积，主要为数层石灰岩、砂岩、砂质泥岩和煤层互成，灰岩中富含蜓和腕足类等大量海相动物化石，泥

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岩中含有大量黄铁矿结核，可作为区分二煤组和一煤组各层煤的主要标志。 2.4.2 标志层对比

主要标志层有下石盒子组底部砂锅窑砂岩、二1煤老顶大占砂岩、太原组上部L8石灰岩、一5煤顶板L5石灰岩、一2煤顶板L2石灰岩等。该标志层厚度大，层位与岩性稳定，可作为确定煤层、地层层位的主要标志，此外L8灰岩与L5灰岩之间的厚层石英砂岩、太原组顶部L9石灰岩或硅质砂岩、山西组顶部鲕状结构泥岩等可作为辅助标志。 2.4.3 层间距对比

煤层、砂岩、灰岩和泥岩等标志层，其空间位置及间距相对较稳定，可作为对比煤（岩）层和寻找断失煤层的依据，见表1-2。 2.4.4 煤层特征对比

二1煤厚度大、且稳定、结构单一，煤层伪顶、底为炭质泥岩，直接顶、底板为砂质泥岩，老顶为砂岩（大占砂岩）；而一2煤和一5煤厚度小、不稳定、结构复杂，顶板均为生物碎屑灰岩。

表1-2 主要标志层间距一览表

砂锅地层单位 项 目 窑砂 岩（m） P12 砂锅窑 砂岩 大占砂P11 岩 二1煤 L9灰岩 L8灰岩 C3 L5灰岩 一5煤 L2灰岩 一2煤 O2 O2灰岩 55.1 73.8 88.6 99.8 130.8 134.8 150.1 161.0 189.6 一5煤（m） 135 63.6 55.0 46.2 27.7 0.0 14.6 25.5 54.1 L2灰岩（m） 150.1 78.9 70.3 61.5 43.0 15.3 14.6 0.0 28.6 161.0 89.8 81.2 72.4 53.9 26.2 25.5 0.0 27.3 一2煤（m） O2灰岩（m） 190 118 110 101 83 54.8 54.1 28.6 27.3 大占砂岩二1煤L8灰岩L5灰岩（m） （m） （m） （m） 55.1 2.6 17.4 28.6 59.7 63.6 78.9 89.8 73.8 2.6 8.8 20.0 51.0 55.0 70.3 81.2 99.8 28.6 20.0 11.2 23.8 27.7 43.0 53.9 82.5 131 59.7 51.0 42.2 23.8 0.00 15.3 26.3 54.8 118.4 109.8 2.4.5 煤质对比

由于区内二煤组和一煤组，沉积环境存在较大差异，表现在煤质特征上有较大的区别，尤其硫分含量。二1煤，硫分（St，d）含量0.31～0.59%，平均0.40%，属特低

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