云山煤矿新井设计煤矿设计说明书.doc

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1、 工程大学毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目： 云山煤矿新井设计容与要求：1、 云山煤矿新井设计的主要任务包括：计算矿井储量；确定矿井生产能力和服务年限；确定矿井开拓开采方案；设计采煤方法和回采工艺；矿井运输、提升、通风和排水方案设计并进行相关计算。2、 编写矿井设计说明书（不少于6万字）或专题论文（不少于3万字）。3、按比例绘制方案设计图（67）。4、 设计说明书一般按大纲的章节要求编写，各章重新开页。编写说明书必须计算准确，制表清晰，插图美观，做到文字说明和所绘制的图表密切配合。说明书严格按照工程大学毕业设计撰写基本要求中的规定排版和打印。5、 设计图纸应按照国家和行业标准绘制，图中的

2、设计容、比例等应符合设计大纲的要求，平面图和剖面图应相互对应。指导教师系 主 任 学院院长2012年3月21日工程大学毕业设计评语学生：专业年级： 毕业设计成绩：毕业设计题目： 云山矿新井设计1、指导教师评语：指导教师（签字）：年月日2、评阅教师评语：评阅教师（签字）：年月日3、答辩组评语：答辩组组长（签字）：年月日117 / 126摘 要本设计的井田面积为24.58平方千米，年产量150万吨。井田煤层赋存比较稳定，井田煤层赋层较深，煤层倾角49，平均煤厚3.75m，整体地质条件比较简单，在井田围南部有断层发育。瓦斯和二氧化碳含量相对较低，涌水量也不大。根据实际的地质资料情况进行井田开拓和准备

3、方式的初步设计，设计采用立井两水平暗斜井延深开采的开拓方式，上下山开采，煤层分层开采，设计采用综合机械化一次采全高回采工艺，走向长壁采煤法，用全部跨落法处理采空区。并对矿井运输、矿井提升、矿井排水和矿井通风等各个生产系统的设备选型计算，以与对矿井安全技术措施和环境保护提出要求，完成整个矿井的初步设计。矿井全部实现机械化，采用先进技术和借鉴已实现高产高效现代化矿井的经验，实现一矿一面高产高效矿井从而达到良好的经济效益和社会效益。关键词：立井 ；走向长壁；一次采全高；综合机械化；高产高效。AbstractThese designed allotment area for 24.58square k

4、ilometers，Yearly Output 150 trillion. Allotment intrinsically ocurrence of coal seam compare stabilize，coal bed gives deeper layer ,coal seam pitch 49acid，average coal thick 3.75m，integrally nature condition compare simplicity，at allotment scope east normalizing function of the stomach and pleen cen

5、ter equal have got dislocation upgrowth. Both methane and carbon dioxide content relatively do not high, and neither do inflow of water no large either. On the basis of Preliminary Design，This design adopts the erected sheft mining method and belt-ready way，fluctuate mountain exploitation，coal seam

6、slicing system，design adopt comprehensive mechanization full-seam mining stopper art，Alignment longwall method，treat goaf with whole straddle alight law from actual geologic information instance proceed allotment exploit and stand-by mode. The Preliminary Design of the both combine versus mine haul,

7、 shaft exaltation, shaft drain and ventilation of mines isopuant systemic equipment lectotype count，as well as versus shaft technical safety measures and environmental protection claim，complete wholly shaft. Both shaft whole realize mechanization，adopt advanced techniques and use for reference after

8、wards realize high yield highly active modernization shaft experience，realize one mine not both high yield highly active shaft thereby run up to favorable economic benefit and social benefit. Keywords： Vertical shaft, Alignment long wall , full-seam mining, comprehensive mechanization, high yield hi

9、ghly active. 目录第一章矿区概述与井田地质特征11.1 矿区概述11.1.1 交通位置11.1.2 地形11.1.3 气象条件11.1.4 地震21.1.5 经济概况31.2 井田地质特征31.2.1 区域地质构造31.2.2 地层41.2.3 含煤地层71.2.4 构造81.2.5 水文地质91.3 煤层、煤质与其它有益矿产91.3.1 煤层91.3.2 煤质101.3.3 瓦斯、煤尘和煤的自燃10第二章井田境界和储量122.1 井田境界122.1.1 井田围122.1.2 开采界限122.1.3 井田尺寸132.2 矿井工业储量132.2.1 储量计算基础132.2.2 工业储

10、量计算132.3 矿井可采储量142.3.1 安全煤柱留设原则142.3.2 矿井永久保护煤柱损失量142.3.3 矿井可采储量17第三章矿井生产能力、服务年限与工作制度173.1 矿井生产能力与服务年限173.1.1 确定依据173.1.2 矿井设计生产能力183.1.3 矿井服务年限183.2 矿井工作制度19第四章井田开拓204.1 井田开拓概述214.1.1 地质地形概述214.2 确定井田开拓方式224.2.1 确定井筒形式、位置、数目224.2.2 井筒用途、布置与装备254.3 开采水平的设计284.3.1 水平高度的确定284.3.2 开拓方案的确定304.3.3 开拓方案技术

11、比较324.3.4 开拓方案经济比较334.4.4 采区划分354.5 井底车场364.5.1 井底车场设计依据364.5.2 车场各种存车线长度计算374.5.3 副井马头门384.5.4 轨、道岔与曲线巷道参数的选择394.5.5 井底车场各硐室布置404.5.6 井底车场的调车方式与通行能力计算434.6 开拓方案综述45第五章采煤方法和采区巷道布置465.1 煤层的地质特征465.1.1 采区位置与围465.1.2 地质构造465.1.3 水文地质条件475.1.4 可采煤层的煤质指标特征475.1.5 开采煤层的瓦斯与煤尘情况485.2 采煤方法和采煤工艺485.2.1 采煤方法的选

12、择485.2.2回采工艺的确定495.2.3 采煤机械的选用495.2.4 确定工作面长度495.2.5 工作面长度合理性的检验495.2.6 确定回采工作面的支护方式、支架规格和布置方式515.2.7 各工艺过程的安全注意事项535.2.8 循环作业方式与各图表605.3 开采巷道与生产系统625.3.1 采区概述625.3.2 采区形式、采区上、下山625.3.3 采区区段划分635.3.4 采区储量与回采率、生产能力、服务年限645.4 采区车场设计与硐室645.4.1 采区上中部车场645.4.2 采区下部车场设计655.4.3 采区峒室设计675.5 采取采掘计划695.5.1 采区

13、巷道的断面和支护形式695.5.2 采区巷道的掘进方法和作业方式695.5.3 采区工作面配备与三量管理705.5.4 工作面推进速度、生产能力、采区回采率71第六章矿井运输与提升726.1 概述726.1.1 矿井概述726.2 采区设备的选择726.2.1 采取设备的选择726.3 主要巷道运输设备的选择726.3.1 煤炭运输726.3.2 带式输送机的选择736.4 电机车的选型766.4.1 电机车选型766.5 提升776.5.1 主井提升原始数据776.5.2 提升容器的确定776.5.3 钢丝绳的选择786.5.4 提升机的选择796.5.5 提升电动机的选择796.5.6 提

14、升机相对井筒的位置806.5.7 提升系统的总变位质量806.5.8 对防滑性能的分析856.5.9 提升机提升能力的验算856.6 副井提升设备的选择856.6.1 罐笼的选择856.6.2 钢丝绳的选择866.6.3 提升机的选择86第七章矿井通风与安全877.1 矿井通风方式与通风系统的选择877.1.1 概述877.1.2 通风方式与通风系统877.1.3 通风方法的选择887.2 采区与全矿所需风量897.2.1 计算原则897.2.2 风量的计算897.3 矿井通风阻力计算937.3.1 通风阻力的计算937.3.2 等积孔的计算957.4 扇风机选型957.4.1 选择风机的基本

15、原则957.4.2 通风机的选择设计步骤957.5 防止特殊灾害的特殊措施987.5.1 瓦斯987.5.2 粉尘997.5.3 火灾预防997.5.4 水灾预防1007.5.5 防突管理100第八章矿井排水1018.1 概述1018.1.1 矿井水文的概述1018.2 排水设备选型1028.2.1 初选水泵1028.2.2 管路布置1038.2.3 管道特性曲线与工况点确定1048.2.4 检验计算1068.2.5 技术经济指标计算1068.3 水仓与水泵房1078.3.1 水泵房1078.3.2 水仓1088.4 技术经济指标109第九章技术经济指标110辞112参考文献113第一章 矿区

16、概述与井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1交通位置云山煤矿位于省武安市北部，以高村为中心，南距武安市约5km。公路横跨矿区南端，-都党公路纵贯矿区东缘。煤矿运煤专用线在上泉车站与褡午环形铁路接轨，交通十分便利（见图1-1）。图11 交通位置图1.1.2地形矿区位于太行麓山前丘陵地带，武安盆地的西部，属山间平原地貌，地形微向东倾斜。北洺河东西向横穿矿区中部，地势北高南低，岸往北呈阶地式增高，最高标高达355.77m，河床与其以南地势低缓，最低标高为246.86m，最大高差108.91m。矿区围全为新生界近代和下更新统松散沉积物所覆盖。除现代河谷和黄土分布的低平地带外，余者均为下更新统的冰碛泥砾

17、和冰水沉积的灰绿、灰白夹褐红色粘土。在卵石表面可见到擦痕和压坑，卵石大小不一，大者直径可达0.8m，由红色粘土与砂充填。1.1.3气象条件本区为温带大陆性气候，四季分明，春旱、夏热、秋雨、冬寒，根据武安市气象站资料统计，年降雨量介于1472mm（1963年）135mm（1966年），平均降雨量600mm，最大月降雨量1026mm（1963年8月），降雨多集中在7、8、9三个月。年蒸发量2000mm左右。平均气温12.6,最高温度41.3(1968年6月11日)，最低温度-19.9(1967年1月15日)。降雪与冻结日期自11月中旬至次年3月初，约90余天，最大冻结厚度41cm。平均风速2.7m

18、/s左右，最大风速22.7m/s，风向北东，北北东居多。矿区地处中纬度地带，属半干旱暖温带大陆性季风气候，四季分明，冬季寒冷少雪，春季干燥，风沙盛行，夏季炎热多雨，秋季晴朗，寒暖适中。据武安气象站资料，多年平均气温12.6，月平均气温最低为-3.4（1月份），最高为26.4（7月份），极端最低气温为-19.9（1967年1月5日）；极端最高气温为42.5。多年平均日照时数为2297，年日照百分率平均为52%，平均无霜期192天，霜冻期一般为每年11月中旬左右至次年3月份，约120余天。积雪最大厚度14.0016.00cm，冻土最大深度42.00cm。风向多为南风和西北风，年平均风速2.7m/s

19、，极端最大风速29m/s。本区降水主要受太平洋东南季风气候影响，因距海洋较远，故而偏少，多年平均降水量为560mm，历年最大降水量为1472.7mm（1963年），最小降水量为135.0mm（1966年），月最大降雨量1026.3mm(1963年8月)，最大日降雨量286.3mm（1963年8月4日），降水主要集中在夏季，汛期一般在69月份，降水量占全年总量的76%。年最大蒸发量2792.9mm(1960年)，最小1257.1(1964年)，年平均1977.2mm，月最大蒸发量495mm(1972年6月)。主要自然灾害有旱灾、水灾、雹灾、风灾、虫灾、地震、霜冻等。1.1.4地震本区位于环太平洋

20、地震构造带，因而地震极为频繁，且震级较高。邯邢矿区属国家地震重点监测区，按照中国地震裂度区划图（1990）划分，本区地震裂度为7度区。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）划分，本区所属地震动峰值加速度分区为0.100.15g。据省历史地震资料，历史上有记载并影响到本区的地震有：（1）1314年10月5日在涉县、武安（北纬365，东经1138）发生6级地震，地震烈度8，坏官民庐舍，涉县死326人，武安死14人。（2）1708年10月26日在永年（北纬367，东经1147）发生5.5级地震，地震烈度7，震倒城垛数十处，坏民舍无数，人多露宿。沙河县同年地震。（3）1805年在（北纬3

21、71，东经1145）发生5级地震，地震烈度6，屋有坏者，沙河县亦震。（4）1830年6月12日在磁县（北纬364，东经1142）发生7.5级地震，地震烈度10，山崩地裂，涌出黄黑沙土，井水浸溢，漳、洼两河涸，房屋倒塌十之八九，达20余万间，压死5485人。受波与的武安县房屋倒塌无数，城垣坍塌，半成废墟。地震波与、武安、广平、肥乡、永年、馆等县。（5）1966年3月8日5时29分，在省地区隆尧县东的马兰、白家寨一带，发生6.8级强烈地震，震源深度10公里，震中烈度为9度强。极震区面积300平方公里。继这次地震之后，3月22日在宁晋县东汪镇分别发生了6.7级和7.2级地震各一次，地震震源深度9公里

22、，震中烈度为10度，极震区面积约137平方公里，东汪镇一带房屋几乎全部塌平，地裂冒水，村外宽大裂缝纵横交错，裂缝宽0.7m以上，绵延数十米至数公里不等。沙河县以褡裢、显德旺等地较重，倒房394间，严重破坏324间，山区有6处大滑坡，3月26日在老震区以北的束鹿南发生了6.2级地震，3月29日在老震区以东的巨鹿北发生了6级地震。从3月8日至29日在21天的时间里，地区连续发生了5次6级以上地震，此次地震一直延续到5月15日，4.9级以上地震达10次之多。这一地震群统称为地震。（6）1972年10月12日7时在沙河县西庄公社樊下一带（北纬3657.5，东经11418.5）发生5.2级地震，地震烈度

23、6，先听到爆破声大的巨响，随即感到地面上拱，激烈跳动，房屋个别倒塌，余震持续到10月18日。1.1.5经济概况云山煤矿位于武安市境。武安市位于市西北，太行麓，西北与省交界。面积1806平方公里，城区面积16.5平方公里。现辖22个乡镇、502个行政村，人口69.1万。1988年设武安市，撤销武安县，以原武安县行政区域为武安市行政区域。为省属县级市，由市代管，素有“太行明珠”之称。2005年，武安市完成生产总值235亿元，财政总收入达到30.24亿元，其中县级财政收入达到9.58亿元。综合经济实力在2003年再进全省“十强”，2004年晋位全省“三强”、并跨入全国“百强”。武安市矿藏丰富，以煤、

24、铁为主，还有铝矾土、硫磺、云母、石棉、石膏、石英、钨等共20余种。矿区农业耕地多为旱地，耕地较少，地方采矿、洗选、冶炼工业是当地农民的重要经济来源。主要农作物有小麦、玉米等，经济作物有棉花、大豆、花生等，矿藏以煤、铁、石材为主。主要工业有煤炭、钢铁、冶炼、化工、水泥和电力。1.2 井田地质特征1.2.1区域地质构造本区位于古华北波状聚煤坳陷的西缘，太行隆起的东侧，含煤地层为华北型石炭二叠系海陆交互相沉积，盖层为第四系冰碛物，基底为中奥统石灰岩，含煤地层为石炭系组、组和二叠系组，在漫长的海侵-海退过程中形成了石炭二叠系含煤地层，主要可采煤层为组底部的2煤层和组底部的3煤层。组以滨海-浅海相旋回为

25、主，岩性以灰岩为主，夹粉砂岩、泥岩和煤层，旋回厚度小而数目多。组煤层除9煤层外其余煤层多为薄煤层，且连续性差，多形成于海退末期，直接顶板多为灰岩。海水的频繁进退使聚煤作用较为短暂，难于形成较厚的煤层。故发育的煤层大多为不可采的薄煤或煤线。二叠纪组，随着海水东撤，本区主要为河口三角洲、滨海湖泊与过度相沉积，富煤带呈近南北向展布，煤层厚度一般较大。2煤层底板为厚层的中、细粒砂岩或粉砂岩，为以河流相为主的三角洲平原沉积，由河流砂坝、分流河道、天然堤和泥炭沼泽等组成。在废弃后的分流河道之上或分流河道之间的低洼地带形成泥炭沼泽相的2#煤层。适宜的环境使森林植物生长茂盛，为泥炭的堆积提供了丰富的物源。长期

26、稳定的成煤条件，使2#煤层具有厚度较大、结构较简单、分布广等特点。早二叠世晚期下石盒子组以后，本区主要为半湿润-干燥气候条件下的陆相沉积，无煤层发育。1.2.2地层本区为全掩盖区，地层由老到新有：奥系、石炭系、二叠系与新生界。现分述如下：一、奥系（一）中统（O2）峰峰组（O2f）为煤系地层基底，地表未出露，由灰、青灰色、深灰色厚层状灰岩夹白云质灰岩、角砾状灰岩、花斑状灰岩、薄层泥灰岩组成，含海相动物化石Actionceras sp。局部夹石膏层，灰岩中见缝合线构造。本组厚度155m左右，岩溶裂隙发育，按岩性可分两段。下部：（奥系七段）：为灰色、深灰色、浅灰色巨厚中厚层致密灰岩，微晶隐晶结构，夹

27、白云质灰岩、花斑状灰岩、条带状灰岩与少量薄层泥灰岩、石化灰岩，局部夹石膏层，顶部有角砾状灰岩，灰岩中局部具缝合线构造。灰岩夹肉红色薄层白云质灰岩，具不发育的花斑状结构。厚度40-69m。上部（奥系八段）：深灰色、浅灰色厚层夹中厚层、巨厚层微晶灰岩或花斑状灰岩，泥质含量较高。顶部夹多层黄褐色、杂色中厚层角砾状灰岩。厚度约100m。二、石炭系（一）中统（C2）1、组（C2b）与下伏奥系峰峰组假整合接触。本组厚度：1520m，平均约18m。岩性大致可分四部分：底部为紫色、灰色铝土质泥岩、粉砂岩，具鲕状结构。夹赤铁矿层（式铁矿）一般厚0.200.50m，局部为含铁砂岩,含铁量很低。下部为灰色、紫褐色铝

28、土质泥岩，粉砂岩与中细粒砂岩，具鲕状结构，含少量植物化石。中部为灰岩与煤层，灰岩为深灰色，隐晶结构，致密块状，含少量筳科与其它动物化石，含不规则团块状燧石。上部为黑色、深灰色粉砂岩、细粒砂岩、泥岩、普遍含铝土质，具鲕状结构，发育水平层理与缓波状层理，含少量植物化石。（二）上统（C3）2、组（C3t）与下伏组整合接触。本组厚度125150m，一般厚度140m。本组为本区主要含煤地层，以浅海相、滨海相、过渡相为主，底部以灰、灰黑色粉砂岩、细粒砂岩与组为界。本组岩性以浅灰、灰、深灰、灰黑色泥岩、粉砂岩、细粒砂岩为主，夹灰岩7层，含煤12层。本组含丰富植物、动物化石；微细层理，水平层理发育。灰岩自下而

29、上分别为：下架灰岩、大青灰岩、中青灰岩、小青灰岩、伏青灰岩、野青灰岩和一座灰岩。其中厚度较稳定者4层，分别为大青、中青、伏青、野青灰岩。灰岩一般为深灰黑灰色，可见大量海百合茎与蜓化石。可采与局部可采煤层有4、6、7、8、9号煤，其中6煤层为本组主要可采煤层，不可采或零星可采煤层有3、4下、5、5上、7上、7下煤层。三、二叠系（一）下统（P1）1、组（P1s）与下伏石炭系组整合接触。本组厚度6070m，一般厚度65m。本组由浅灰灰白色中粗粒砂岩、细粒砂岩，深灰色粉砂岩、泥岩与煤层组成，含煤3层。上部1上煤层不可采，1号煤层局部可采，下部为厚而稳定的2号煤层，为本区主要可采煤层。本组按岩性大致可分

30、为三个沉积旋回：底界至2#煤层顶板：一般厚度10m。底界粉砂岩、细粒砂岩或灰白色中粒砂岩（相当于北岔沟砂岩）与组分界。向上为黑、白相间粉砂岩、细粒砂岩，具波状层理和透镜状层理，含较多植物化石与菱铁质结核。2号煤层直接顶板为深灰色含丰富植物化石的粉砂岩，可相变为中、细粒砂岩。2煤上部砂岩到1煤顶板：一般厚15m。1煤层间接顶板为浅灰、灰白色厚层状中、粗粒砂岩，发育斜层理，层面富含炭屑与白云母片，含泥质包裹体，夹镜煤条带。向上为深灰色粉砂岩、泥岩，局部相变为中细粒砂岩。1煤上部砂岩到本组顶界：一般厚40m，为灰色、灰白色厚层细粒砂岩、中粒砂岩夹粉砂岩，局部地段含铝土质，具鲕状结构，含菱铁矿结核，中

31、下部夹三层薄煤。1煤层直接顶板为灰色粉砂岩或细粒砂岩，含椭圆形菱铁矿结核，含较多植物化石。2、下石盒子组（P1x）与下伏组整合接触。本组厚度32.2072.40m，一般厚度60m。本组底部以浅灰灰白色厚层含砾粗粒砂岩（相当于骆驼脖砂岩）与组分界，底界砂岩含泥质团块，局部夹微带紫色粉砂质泥岩，风化后较松散。上部为铝土质粉砂岩、泥岩与细粒砂岩，具鲕状结构，颜色有一定变化，主要为灰、灰绿色，植物化石较少，偶夹煤线，局部含砾。北部粉砂岩与铝土质泥岩中普遍含赤铁矿大鲕粒，集结成瘤状、葡萄状集合体。（二）上统（P2）1、上石盒子组（P2s）：与下伏下石盒子组整合接触。本组共分四个岩性段，岩性特征如下：一段

32、：本段厚度118.73181.07m，一般厚度154m。底部以灰绿、灰白色厚层中粗砂岩、含砾粗粒砂岩与下石盒子组分界，砂岩具斜层理，含泥质团块，风化后较松散。下部为灰绿、灰、紫花斑色铝土质粉砂岩、泥岩与薄层细粒砂岩，具鲕状结构，含有少量植物化石，夹三层灰白色厚层含砾石英砂岩，北部以紫色为主且含豆状铁质结核。中部为灰白色厚层状具斜层理的含砾粗粒石英砂岩，具斜层理，一般厚815m。中上部为灰色、灰绿色、紫色铝土质粉砂岩、泥岩夹中与细粒砂岩，局部夹灰白色厚层石英粗粒砂岩。局部泥岩具鲕状结构，局部含少量植物碎片化石。二段：本段厚103.10133.46m，一般厚度120m。本段以中粗粒砂岩含量高为主要

33、特征。底部以灰白色、灰微带紫的厚层含砾石英粗粒砂岩与一段为界，砾石多为石英岩、硅质岩等，成层分布。具韵律分选的大型斜层理，一般厚40m，质地坚硬，可作磨石材料，普遍沉积，是良好的标志层。中上部为灰绿、紫花、灰黄等色铝土质粉砂岩、细粒砂岩、泥岩与灰白色厚层含砾石英砂岩，砾石多为石英岩、硅质岩等，成层分布，粉砂岩具鲕状结构。上部夹数层灰白色长石石英砂岩，具大型斜层理。三段：本段厚84.80120.07m，一般厚度100m。底部以灰微带浅紫、灰白色厚层含砾石英砂岩与二段为界。本段岩性为灰紫、紫花、灰黄、灰绿色粉砂岩夹灰白色、浅灰色细粒砂岩、厚层中粒长石石英砂岩。局部含铝土质、具鲕状结构，局部夹砖青色

34、粉砂岩或薄层细粒砂岩。四段：本段厚约165m。本段岩性为紫色、紫花色、灰黄色粉砂岩、细粒砂岩夹数层灰白色厚层状含砾粗粒砂岩。底部以灰白色、灰黄色厚层含砾粗粒砂岩与三段分界，砂岩中含有泥质团块，具不清晰的韵律分选。顶部的紫红色、暗紫色粉砂岩、细粒砂岩普遍沉积。2、石千峰组（P2sh）与下伏上石盒子组整合接触。本组厚度200-250m，一般厚220m。底部以黄色、灰绿、紫灰色中厚层含砾粗粒砂岩与上石盒子组分界，局部相变为细粒砂岩、粉砂岩。一般厚34m，砾石为石英砾，砾径520mm。其上为厚1020m的紫灰色泥岩、砂质泥岩。下部为砂、泥岩互层，砂岩多为浅灰色，细粒中厚层状，成分以石英、长石为主，含云

35、母较少，颗粒分选较好，磨圆度一般，钙质胶结，交错层理与波状层理较为发育，泥岩一般为鲜红色或紫红色，含有较多瘤状钙质结核，厚自10cm至12m不等。上部主要为紫红色薄层状泥岩，夹灰色细粒砂岩与青灰色钙质泥岩薄层，局部含大量钙质结核，泥岩层面含大量细碎云母片，钙质泥岩一般厚1020cm，性较软，质不纯，含有大量砂、泥质。向上与三叠系之间呈渐变过渡关系，无明显分界。本组夹淡水灰岩（泥灰岩）3层，为灰白色，结晶程度不好，局部相变为钙质泥岩，厚0.105m，一般23m，呈团块状、不规则状、疙瘩状，成层性不好，局部可顺层尖灭，一般35层，野外极易辨认，是良好的标志层。淡水灰岩外表呈灰白色至淡青色，致密坚硬

36、，常含有红色硅质条带。本组地层最明显特征是含淡水灰岩与钙质结核。四、第四系（Q）超覆于各时代地层之上。底部多为一层灰绿色含砾粘土或含砾亚砂土，砾石成分为石英、石灰岩与岩浆岩，磨圆度较差，砾径210cm。中下部以褐黄色粘土、亚粘土为主，含少量肉红色石英质卵石。上部厚约3050m，为松散的卵石，含少量亚粘土。卵石成分以肉红色石英岩为主，另有少量的岩浆岩与石灰岩。磨圆度好，砾径510cm。卵石、见有刨蚀凹月面、压坑、擦痕等冰碛物特征。除山坡、河床之外，均被第四系薄层黄土覆盖。第四系厚度6.45173.00m，平均厚度93.90m。1.2.3含煤地层本井田的主要含煤地层为二叠系下统组和石炭系上统组、中

37、统组。地层总厚度200240m，平均220m，共含煤16层，煤层总厚13.08m，总含煤系数5.9，其中可采煤层2层，可采总厚度7.5m，可采含煤系数4.6，其中组和组为主要含煤地层。一、组（P11s）地层厚度6070m，平均65m。岩性以灰、深灰色粉砂岩、砂质泥岩与浅灰色、灰白色细粒至中粒砂岩为主。底部常以一层灰、深灰色细、中粒砂岩或粉砂岩与组分界，整合接触。下部为砂质泥岩，泥岩偶夹煤线。中部以灰、深灰色中、细粒砂岩、粉砂岩为主，间夹灰黑色砂质泥岩、泥岩，含煤3层，编号分别为1上、1、2，煤层总厚7.56m，总含煤系数7.0。位于该组下部的2#煤层为主要可采煤层，1煤层为局部可采煤层。可采煤

38、层总厚6m，可采含煤系数6.4。2#煤夹矸深灰色(晶质)水云母粘土岩是极可靠的标志层。上部为灰色砂质泥岩、泥岩，局部具泥质或菱铁质细鲕粒结构，间夹粉砂岩，细粒砂岩。本组地层中含有丰富的植物化石，尤以各煤层顶板植物化石居多，其中常见的有猫眼鳞木和苛达木等。动物化石仅在少数钻孔中偶尔发现，多为瓣腮类，常与植物化石共生。组地层沉积是在海退渐远的大环境条件下以三角洲相为主的沉积。沉积环境决定了岩性和煤层的变化。二、组（C3t）总厚125150m，平均140m。岩性以灰、深灰色粉砂岩和灰、浅灰色细粒至中粒砂岩组成，局部见粗粒砂岩或含砾粗粒砂岩，间夹石灰岩47层，其中沉积普遍，厚度稳定者有大青、中青、伏青

39、和野青灰岩四层，为良好标志层；其余下架、小青和一座灰岩仅局部或偶有沉积。含煤层14层，煤层总厚8.36m，总含煤系数6.0%。从上到下煤层编号为3#、4#、4下#、5上#、5#、5下、6#、7上#、7#、7下#、8上#、8#、9#，其中可采煤层为3#煤层，其余均为大部可采煤层。可采煤层总平均厚度3.5m，可采含煤系数6%。位于组底部的8、9#煤层受岩浆岩侵入影响严重。本组地层粉砂岩中含丰富植物化石，常见的有翅羊齿和栉羊齿植物化石。灰岩中海相动物化石丰富，常见的网格长身贝，纺缍蜒、希瓦格蜒与海百合茎等。组是以浅海入侵频繁的海陆交替相沉积，每个沉积旋回中陆相、过渡相、海相几乎齐全，但以过渡相较为发

40、育，沉积旋回韵律明显。从组所含47层灰岩（或海相泥岩）在地层剖面中的分布、间距、厚度可以看出，海水侵入的间隔由下至上逐渐增大，而侵入强度逐渐变弱以至消失。1.2.4构造矿区位于太行麓，华北盆地西缘。区域构造上属于中朝准地台（）断隆（）太行拱断束（）武安拗断束（）武安向斜的西翼，燕山和喜马拉雅山运动控制了区域的构造形态，主构造线方向为北北东北东向。在构造体系上归属新华夏构造体系，煤田西部为太行山隆起中南段，矿区呈北北北东向展布，由赞皇隆起和武安断陷组成。前者由太古代和少量元古代变质岩系组成，后者主要由古生代地层组成。由于西侧太行山隆起的上升和东侧华北盆地的沉降，使邯邢煤田形成走向NNE近SN、西

41、边翘起、东边倾降、并具波状起伏的翘倾断块。煤田边界断层多为NEE走向的正断层，煤田发育有大量NNENE向正断层与少量NNW向正断层，组成一系列地堑，地垒和阶梯状单斜断块（半地堑或箕状地堑）。自北向南有NNE向的晋县栾城坳陷（地堑）、宁晋隆尧隆起（地垒）、巨鹿坳陷（地堑）与南部的武安坳陷，呈雁行状斜列展布。井田基本构造形态为一单斜构造，以断裂构造为主，褶曲次之。断裂方向以北北东与北东向最为发育，以高角度正断层为主，将矿区切割成若干小型的地垒、地堑和断块。地层在第10地质剖面线以北近南北走向，倾向东。第10地质剖面线以南走向转为北东，倾向南东。地层倾角1020，一般1215。1.2.5水文地质矿区

42、为一单斜构造，水文地质条件相对简单。本区开采上部煤层时，水文地质类型属于坚硬裂隙岩层为主的水文地质条件简单偏中等的矿床；如果开采下层煤，则为以裂隙岩溶岩层为主的水文地质条件复杂的矿床。1、含水层本区含水层自上而下依次为：第四系砂砾石与砂层、二叠系石盒子组（三段、一、二段）砂岩，组大煤顶板砂岩、组野青灰岩、伏青灰岩、大青灰岩、奥系灰岩，共计7个含水层。其中，大煤顶板砂岩、伏青灰岩、大青灰岩与奥灰为煤层开采时的主要充水含水层，含水层特征（见表5-6）。2、隔水层在各含水层之间，普遍赋存有良好的相对隔水层（以下称隔水层）。矿区东部覆盖层下段普遍分布1570m厚的土类（粘土、砂质粘土、砂土）隔水层，层

43、位较稳定，连续性较好，可阻挡地表水与潜水向下渗漏。二叠系石盒子组（三段、一、二段）砂岩与组大煤顶板砂岩含水层之间，赋存有4050m左右的泥质岩层，这套岩层厚度稳定，岩石完整。在正常情况下能够起到良好的隔水作用。当大煤回采塌陷后有效充水裂隙带将会勾通石盒子组一段砂岩含水层。大煤顶板砂岩，野青灰岩、伏青灰岩、大青灰岩各含水层之间，均赋存有3040m的粉砂岩、胶结致密的细粒砂岩与裂隙不发育的岩浆岩，可视为隔水层。6号煤下距伏青灰岩37m，岩性为黑色粉砂岩。因厚度小，裂隙发育，隔水性差，所以在开采6号煤层时，伏青灰岩是坑道充水的主要含水层。大青灰岩下距奥灰一般为37m左右，岩性主要为粉砂岩与铝土泥岩，

44、穿插有岩浆岩。奥灰第八段（O28）也视为隔水层，这样便增加了隔水层厚度。1.3 煤层、煤质与其它有益矿产1.3.1煤层本区含煤地层包括组、组和组。含煤地层总厚度200240m，一般220m左右。含煤16层，煤层总厚度约14.34m，含煤系数6.5。含煤地层由于标志层较多，层间距比较稳定，测井曲线特征明显，煤层易于对比。可采与部分可采煤层有：1、2、4、6、7、8、9等7层，煤层总厚度13.08m，可采煤层含煤系数5.2，2#、4#层为主要可采煤层，总厚度7.5m。2#煤层位于1号煤之下，相距1520m。为本区主要可采煤层，基本全区可采，煤层厚度4m。纵观全区厚度无明显变化。含夹矸1-2层，通常

45、煤层下部含1层粉砂岩夹矸，厚0.080.82m，平均夹矸厚0.26m。煤层可采性指数94，煤层厚度变异系数10，属较稳定煤层。煤层顶底板岩性为粉砂岩，局部顶底板为细粒砂岩。3#煤位于伏青灰岩上部，上距2号煤25m，煤层厚度3.5m，大部可采，煤层结构简单。1.3.2煤质按照我国现行的煤炭分类标准中国煤炭分类国家标准，结合本矿区煤样的化验资料分析确定，本区煤类以高变质无烟煤为主，部分为天然焦。其中，1、2、3、4、6、等五层煤主要是无烟煤，仅个别小块段因与岩浆岩接触演变为天然焦。组底部的7、8两层煤，因广泛受到岩浆侵入的影响，部分为天然焦。1.3.3 其它有益矿产根据勘探资料，矿区尚未发现可供利

46、用的其它有益矿产。1.3.3瓦斯、煤尘和煤的自燃1、瓦斯2004年5月至2007年5月，省煤田地质局第三勘探队和第二勘探队在云山煤矿进行勘探，分别对2号煤层采取了6孔6个瓦斯样，现场解吸无气。分析结果(见表6-6)表明：其瓦斯(CH4)成分和含量最高分别为67.60%和2.493cm3/g，二氧化碳(CO2)成分和含量最高为0.03%和0.206cm3/g，氮气(N2)成分和含量最高为99.94%和3.703cm3/g。2#、3#煤层均属于瓦斯N2带，瓦斯含量低，平均含量分别为0.693ml/g。煤层瓦斯成分以氮气为主，次为二氧化碳、甲烷气体；瓦斯含量普遍低，应属瓦斯风化带。煤层瓦斯成分与含量表 项目煤层瓦斯成分两极值/平均(点数)瓦斯含量ml/g两极值/平均(点数)CH4CO2N2与其它CH4CO2N2与其它20.0067.60 27.24（6）0.0312.253.68