枣庄张山子二号井井下安全避险“六大系统”设计(编辑修改稿)

枣庄张山子二号井井下安全避险“六大系统”设计(编辑修改稿)内容摘要：

，全区被第四系冲积黄土所覆盖。 三、地面水系 区内地表水系：井田西部最大的地表水体是微山湖，湖面辽阔，常年积水，它直接补给 该区 北部韩庄运河和南部伊家河。 韩庄运河宽 200 m，伊家河为人工挖掘，宽 30m。 韩庄运河常年有水，由西向东流经 该区 ，伊家河 为韩庄运河的一 枣庄 市张山子煤 业有限公司 二号井 井下安全避险“六大系统”设计 第 9 页 共 111 页 枣 庄市工业设计院 条支流。 该井田 历年洪水最高水位 +35m。 四、气象特征 该井田 气象属北温带季风区，属季风型过度性气候。 据枣庄市气象台和气象部门提供，结合以往的气象资料叙述如下： 近 20 年最高气温 ℃（ 1988 年 7月 7日），最低气温 ℃（ 1990 年 2月 1 日），平均气温 ℃。 1月、 2月份气温最低， 7月份气温最高。 历年雨季一般始于 6 月下旬， 9月中旬结束，以 8 月份雨量最多。 近 20年年最大降水量 ，年最小降水量 mm（ 1988 年），平均年降水量，日最大降水量。 该区 地处季风带，四季风向变化较大，全年以东风为多，其次是东南风、南风和东风。 春、夏、秋、三季以东南风为主，冬季多西北风。 风向更迭期在 3月和 9月。 平均风速 ；最大风速 15m/s。 近 20 年平均积雪 ，最大积雪 6cm（ 1990 年 1月 31日），最小积雪 1cm（ 1988 年 12月）。 近 20 年最大冻土深度 14cm（ 1988 年 12 月 17 日），最小冻土深度 5cm（ 1992年）。 最早冻结日期 10月 28日（ 1966 年），最晚冻解日期 3月 25日（ 1970 年）。 五、地震情况 该区属地震烈度 7度区，根据 GB183062020《中国地震动参数区划图》，该区所属地震动峰值加速度分区为 ～。 六、矿井基本概况： 枣庄 市张山子煤业 有限公司 二号井 位于 枣庄市台儿庄区张山子镇北部，紧邻张山子煤矿东部边界。 枣庄 市张山子煤业 有限公司 二号井 设计生产能力为 15 万吨 /年。 矿井采用一对立井开拓，井底水平 76m。 中央并列式通风，主井进风，风井回风， 现 主 采 4煤层。 矿井为瓦斯矿井， 无煤与瓦斯突出 ， 煤尘无 爆炸危险性 ， 枣庄 市张山子煤 业有限公司 二号井 井下安全避险“六大系统”设计 第 10 页 共 111 页 枣 庄市工业设计院 煤层 为 三类不易 自燃煤层。 该矿采煤方法采用走向长壁采煤法， 采煤工艺为炮采。 第二节 煤炭资源和开采地质条件 一、地层 该井田 为华北型沉积的隐蔽式煤田，根据钻孔揭露，第四系之下有山西组、太原组、本溪组和奥陶统马家沟组。 该井田 含煤地层为太原组及山西组。 井田内地层由老到新分述如下： 1．奥陶系马家沟组（ O12m） 奥陶系马家沟组，厚约 600 m，为煤系之基底，岩性为浅海相的深灰色厚层致密质纯灰岩及豹皮灰岩，夹白云质灰岩组成。 裂隙发育，含大量方解石脉，发育有小溶洞。 2．本溪组（ C2b） 厚约 45 m。 主要由灰～深灰色、杂色泥岩，薄～厚 层石灰岩、 G 层铝土岩及奥陶系石灰岩风化侵蚀面上残余铁质泥岩（山西式铁矿）组成。 含石灰岩四层（十二～十五），其中以第十四层灰岩较厚而稳定（约 m左右），为灰至灰白色，含白云质及白色燧石结核。 多依其赋存情况而含水，与 G层铝土、山西式铁矿为本组之标志层。 本组地层与奥陶系呈假整合接触。 3．太原组（ C2P1t） 本组厚约 180 m，本组地层在井田的北部保存完整，总的剥蚀情况是南部严重，向北逐渐减弱，直至保存完整。 主要由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩、中粒砂岩、薄层石灰岩和煤层组成。 属海陆交互相沉积。 其厚度 由西向东逐渐变薄。 含石灰岩十三层，多位于泥岩之下，为煤层顶板。 其中石灰岩三、五及石灰岩十 下 层位、厚度稳定，分布普遍，为良好的标志层。 其它各层灰岩，可做为岩、煤层对比的辅助标志层。 三灰、十 下 灰中常含硅质结核。 本组含煤 10 层，均为薄煤层，其中局部可采煤层为煤 15 上 、煤 17二层煤。 属泥炭沼泽相沉积。 枣庄 市张山子煤 业有限公司 二号井 井下安全避险“六大系统”设计 第 11 页 共 111 页 枣 庄市工业设计院 本组与中石炭统本溪组整合接触，以本溪组顶部十二层灰岩顶面与太原组分界面。 4．山西组（ P1ŝ） 最大残留厚度为 m 左右。 井田内南部全部被剥蚀，向北剥蚀渐弱，直至保存完整。 其岩性主要由深灰色至灰黑色泥岩、灰白 色中、细粒砂岩、砂泥岩互层及煤 煤 4二层煤层组成。 山西组与下伏石炭统太原组整合接触，以太原组顶部一层含海百合茎、长身贝化石的黑色泥岩之顶面为其界面。 5．第四系（ Q） 第四系在 该井田 内厚 ～ m，平均厚 m。 井田内以南部较薄，向北逐渐变厚。 由土黄色耕植土、棕黄色至黄褐色砂质粘土、姜结石及底部砂砾或薄层灰色粘土组成。 其中姜结石层局部厚 m 左右。 有粘土充填其中，为弱含水层。 耕植土中多见淡水贝壳，属湖泊相沉积。 二、井田地质构造 （一）褶曲与断层 张山子煤业有限公司二号井地处韩 台煤田西部，东部及南部为各煤层露头线。 根据钻孔揭露资料， 该区 为一向西北倾斜的单斜构造，地层走向北东，倾向北西。 地层倾角南及东南部露头部位局部倾角较陡，平均倾角约 30176。 左右，最大达 50176。 以上。 主要发育两组断裂构造，分别为北东向和近东西向。 井田内局部见岩浆活动。 太原组煤层在 该井田 内未见有岩浆侵入。 根据地质报告， 该矿 井地层为一单斜构造，产状较陡，断裂构造发育程度简单，构造复杂程度属简单类型。 断层是 该井田 主要构造形式，主要有北东向、近东西向两组断层。 该区 内共发现断层 3条，均为正断层，分别为北东向的 F1断层，近东西 向的 F F8断层，其落差均大于 100 m，贯穿全井田，对矿井构造形态起到主要的控制作用。 现将各断层分述如下： 1． F1断层： 枣庄 市张山子煤 业有限公司 二号井 井下安全避险“六大系统”设计 第 12 页 共 111 页 枣 庄市工业设计院 走向北东，倾向北西，倾角 75176。 ，落差 260～ 280 m，贯穿全井田，向北延出井田。 由 1 1 1 18 四条勘探线穿过， 74 161 与 2020 20209两对钻孔控制，属控制断层。 2． F2断层： 为井田南部主要断层，自西向东，走向由北东东向转为近东西向，倾向南，倾角 75176。 ，落差 40～ 100 m， 落差自西向东逐渐增大，自 3 线以东所有勘探线均穿过，由 7440 号孔穿 过， 5 线 741 20201， 6线 742 7427， 7线 7437419， 8 线补 2 7434， 9 线 742 7910， 11线 743 7912 等 6 对钻孔控制，属查明断层。 3． F8断层： 位于井田东南部，为边界断层，自西向东，走向由北东东转北东，倾向北西，倾角 75176。 ，落差 200 m，贯穿全井田，井田内延展长度 2900m，向北延出。 由 161号孔穿过， 17 172及 18 20201两对钻孔控制，属控制断层。 断层特征见表 断层控制程度一览表 表 断层 名称 走 向 倾 向 倾角 （176。 ） 落差 （ m） 长度 （ m） 控制情况 控制 程度 F1 NE NW 75 260 ∫ 280 1700 743 161， 2020 20209 两对孔控制 控制 F2 NEE ∫ EW SE 75 40 ∫ 100 4900 5线 741 748对孔 6线 742 7427对孔 7线 743 7419对孔 8线补 2 7431对孔 9线 742 7910对孔 11线 743 7912对孔 等 6对钻孔 控制 查明 F8 NEE ∫ NE NW 75 200 2900 16线 161穿过； 17线 17 172穿过； 18线 18 20201对孔 控制 （二）岩浆岩 根据钻孔和张山子煤矿井下所揭露的资料， 该井田 西区岩浆活动剧烈。 各煤 枣庄 市张山子煤 业有限公司 二号井 井下安全避险“六大系统”设计 第 13 页 共 111 页 枣 庄市工业设计院 层受岩浆岩侵入影响严重，都存在岩浆岩侵蚀煤层的现象。 该矿 井 F1断层以东新区，穿过山西组地层的 202010 号孔，揭露 2 煤层位岩浆岩厚度较大，而 3煤、 4 煤均无岩浆侵入现象，且均为气煤，未变质。 尤其3煤层在老区普遍有巨厚层岩浆岩，而 该区 突然消失。 三、煤层 该井田 内含煤地层为石炭、二叠系，煤系 地层 202010 号孔揭露厚度为 m。 含可采或局部可采煤层 4层，分别为煤 煤 煤 15 上 、煤 17，平均纯煤总厚 m，含煤系数为 ％。 现分述如下： 1．煤 3： 位于山西组的中部。 井田内仅局部赋存，主要分布范围在 F2 断层以北， F1断层以东， F2断层以南完全被剥蚀。 区内残存伪厚 0～ m，平均厚度。 其顶板为灰色粉砂岩，底板是粉砂岩。 赋存范围内稳定，厚度较大。 为 该井田 的可采煤层之一。 2．煤 4： 位于山西组底部，上距煤 3 为 ，下距太原组石灰岩（三） m（由西浅部向东深部逐渐变薄）。 伪厚 0～ m，平均厚度。 为井田内较稳定煤层。 其顶板一般为灰色细粒砂岩，底板一般为粉砂岩，伪底为灰色泥岩，含植物根化石。 该煤层厚度大，为井田的主要可采煤层之一。 3．煤 15 上 ： 位于太原组中部，上距煤 13在 ～ m 之间，下距 16煤层 ～ m，平均 m。 伪厚 0～ m，平均为 m。 井田内 171 及 202010号钻孔揭露该煤层。 为较稳定煤层。 其顶板为石灰岩，局部有泥岩伪顶，底板为灰色泥岩，含植物根化石。 为 该井田 内局部可采煤层。 4．煤 17： 位于太原组下部，上距煤 16 在 ～ m 之间，下距太原组底部约，伪厚 0～ m，平均为 m。 为 该井田 内较稳定煤层。 其顶板一般 枣庄 市张山子煤 业有限公司 二号井 井下安全避险“六大系统”设计 第 14 页 共 111 页 枣 庄市工业设计院 为石灰岩，局部有泥岩伪顶，底板一般为灰色细粒砂岩。 四、煤质 1．煤层物理性质及煤岩特征 根据钻孔煤芯及矿井现场资料， 该区 主要可采煤层，山西组煤层（煤 煤4）：黑色，弱玻璃光泽，亮煤为主，次为暗煤，夹镜煤条带，为半亮～半暗型煤。 太原组煤层：黑色，玻璃光泽，较硬，贝壳状断口，具规则的细条带状结构，裂隙充填有黄 铁矿或方解石膜，煤岩类型一般为半亮煤。 2．煤的工业用途 根据邻矿资料，煤 煤 4 为气煤，煤 15 上 、煤 17 为气肥煤，可作民用和工业用煤。 五、水文地质 1．概况 该区 位于韩台煤田的西部。 韩台煤田位于徐州背斜的东南翼，岩层走向近东西。 井田地势平坦，地面标高 +33～ 36 m，北部略低于南部。 地表水系发育，煤田西部最大的地表水体是微山湖，伊家河自西向东穿过井田中部，运河自西向东流经井田北缘。 井田内主要地层有第四系、二叠系和石炭系，煤系基底为奥陶系。 井田内主要含水层有：第四系姜石层，局部与下伏基岩直接接触，可补给 基岩水；二叠系山西组 3层煤顶部岩浆岩裂隙含水层、石炭系上统石灰岩和奥陶系石灰岩。 该井田 南部第四系冲积层下伏大面积基岩含水层露头，特别是奥陶系石灰岩岩溶裂隙发育，可直接接受大气降水补给，又可接受第四系补给，水量十分丰富。 据张山子煤矿历年矿井涌水量观测资料，矿井涌水量明显受大气降水影响。 2． 含水层。