安全工程毕业设计（论文）张集矿500ta新井通风安全设计（含全套CAD图纸）.doc

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1、本科生毕业设计姓 名： 学 号：学 院：安 全 工 程 学 院 专 业：安 全 工 程 设计题目：张集矿500t/a新井通风安全设计 专 题：张集矿瓦斯赋存的地质因素及规律探讨 指导教师： 职 称：教 授 2008年 3月 毕业设计任务书学院 安全工程学院 专业年级 安全工程2004级 学生姓名 张贤川 任务下达日期：2008年 3 月 1 日毕业设计日期： 2008年 3 月 10日至 2008年 6月 20日毕业设计题目：张集矿500t/a新井通风安全设计毕业设计专题题目：张集矿瓦斯赋存的地质因素及规律探讨毕业设计主要内容和要求：设计内容包括一般设计部分和专题部分：一般设计部分为张集矿50

2、0万吨/年新井通风安全设计。要求简要说明矿区概况、井田地质特征、煤层特征和井田境界，计算矿井工业储量和可采储量；确定矿井工作制度、设计生产能力和服务年限；确定井田开拓方案和矿井基本巷道；进行采区或带区巷道布置设计；通过方案比较确定矿井通风方式和通风方法，确定回采工作面通风方式和掘进通风方式；计算矿井总需风量；确定矿井通风容易和困难时期，分别计算两个时期的矿井通风阻力，选择矿井主要通风机及其配套电动机；进行矿井通风评价；概述矿井主要灾害及其预防处理计划，概述矿井主要灾害及其防治措施，并对煤层注水措施进行具体设计。专题部分为张集矿瓦斯赋存的地质因素及规律探讨。要求说明专题研究的目的和意义，国内外研

3、究现状。针对张集煤矿瓦斯地质特点，分析矿井地质因素对瓦斯赋存的影响。采用多因素逐步回归分析的方法，在众多的因素中筛选出对瓦斯含量影响显著的因素，建立预测淮南煤田张集矿13-1煤层瓦斯含量的数学模型，并与单因素回归进行比较，说明该预测模型的准确性和先进性。 英文翻译要求与设计内容有关，翻译中文字数不少于3000字。论文摘要500字左右，并译成英文。院长签字： 指导教师签字：毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：张贤川同学在毕业实习

4、和设计阶段，工作态度端正，设计独立完成。设计取得的主要成果如下：一般设计部分：针对张集煤矿地质和13-1煤层赋存条件，通过技术经济比较确定了矿井开拓方案，对矿井开拓、带区和工作面巷道布置进行了设计，选择了综采一次采全高的采煤方法和工艺，确定了带区的生产能力。通过安全性、技术经济性比较，确定了矿井通风系统方案，以及带区工作面的通风方式，对掘进通风进行了设计，计算了矿井总需风量和通风阻力，选择了矿井主要通风机及其配套电机。确定了煤层注水方式和方法，计算并确定了煤层注水工艺参数，提出了煤尘爆炸事故的预防及处理计划。专题部分：分析了矿井地质因素对瓦斯赋存的影响，采用多因素逐步回归分析的方法，分析筛选出

5、了对瓦斯含量影响显著的因素，建立了预测淮南煤田张集矿13-1煤层瓦斯含量的多元回归预测模型，并与单因素回归模型进行了对比分析。设计考虑问题较全面，技术决定合理，论证依据较充分，计算正确，图纸完备工整。表明该生掌握了较扎实的基础理论和基本技能，能运用所学知识解决一定的实际问题，具有一定的独立工作能力。说明书条理较清楚，文字通顺。能查阅有关情报资料，英文翻译通顺。 存在问题：英文翻译字数不足3000字，主要通风机配套电机选择三相异步电动机不太适宜，通风机风硐阻力取值偏小。同意张贤川同学进行论文答辩。成 绩： 指导教师签字： 年 月 日毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技

6、能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：全套设计，联系 153893706成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日毕业设计答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要本设计包括三部分：一般设计部分、专题部分和翻译部分。一般部分为淮南张集煤矿5.0Mt/a新井通风安全设计。张集煤矿位于安徽省淮南市凤台县境内，井田东西

7、走向长约7km，倾向宽4.510km，面积约61km2。矿井含煤地层为石炭二迭系，共有可采煤层12层，主采煤层5层，煤层倾角较缓,一般为210。井田工业储量为1269.57Mt，矿井可采储量685.89Mt，矿井设计服务年限（单13-1煤层第一水平）为34a。采用立井单水平开拓，主运输采用胶带运输机运煤，辅助运输采用1.5t矿车运输。矿井属高瓦斯矿井，煤尘有爆炸危险，煤层有自燃发火倾向。矿井通风方式采用中央并列式，抽出式通风。主要通风机选择型号为2K58矿用轴流式通风机No.36型，配套Y4002-2型三相异步电动机，矿井总进风量为9240m3/min，矿井通风阻力为1349，矿井等级孔为4.

8、65m2。煤层注水采用下向长孔随采随注的方式。注水钻孔直径45mm，长度80m，间距15m，封孔深度5m，注水压力4.7MPa，注水速度0.8m3/h。注水时间526h，同时注水钻孔4个，日耗水量540m3。专题部分分别从定性的经验分析和定量的数学分析探讨了瓦斯赋存的诸多地质因素以及相关规律。以张集煤矿的13-1煤层为例，应用逐步回归的方法，通过逐步回归的结果与单因素回归的结果的比较，探讨了影响瓦斯赋存的各地质因素的相关性。翻译部分是一篇德国学者撰写的关于低浓度瓦斯气体用于高温燃料发电的工艺研究的论文。关键词：张集煤矿； 矿井通风安全设计； 瓦斯地质； 瓦斯赋存规律； 瓦斯发电ABSTRACT

9、This design consists of three parts: The general part, the special part and the translation part. The general part is a new design of the Zhang Ji Mine of Huainan Mine Corp.The Zhang Ji mine lies in the city of Huainan in Anhui province. Total area of the mine is 61km2. The boundary of the minefield

10、 runs 7km from east to west. There is 5 main seams. The inclination degree of the seams are 210. The industrial storage of the mine field is 1269.57 million ton, the reserve in the whole mine field is 685.89 million ton. The production capacity of Zhang Ji mine is 5 million tons per year, and its se

11、rvice life is 34 years(only for seam 13-1 and first level). The coal is transported by rubber belt conveyer and the car for mining is used in the subsidiary transport. The mining method is using vertical wells and single level(above-600m).For it is a mine with high content of methane. The coal dust

12、is explosive. The seam doesnt have the tendency of spontaneous combustion. The method of mine ventilation is central compound ventilation system.It contains five chapters: 1. The outline of the mine and the geology feature of mine field ; 2. Mine field development ; 3. Coal mining method and the lay

13、out of the entry of working area; 4. Mine ventilation; 5. Mine safety.The special part is the analysis of the geology features related the content of coal mine methane. The translation part is an essay named Processing of coal mine gas with low methane concentrate-on for use in high-temperature fuel

14、 cells.Keywords: Zhang Ji Coal Mine; the design of coal mine ventilation system; coal mine safety; methane geology.目 录一般设计部分1 矿区概况及井田地质特征21.1 矿井概况21.1.1 矿井的地理位置及交通条件21.1.2 地形特点21.1.3 矿区的水文情况及气候特点21.2 井田地质特征31.2.1 概述31.2.2 地层31.2.3井田构造51.2.4 水文地质71.2.5 地温71.3 煤层特征71.3.1 煤层结构71.3.2 煤层的围岩性质101.3.3 煤的特征

15、91.3.4 煤层自燃与煤尘爆炸102 井田开拓122.1 井田境界及可采储量122.1.1 井田境界122.1.2 可采储量122.1.3 矿井工作制度142.1.4 矿井设计生产能力142.1.5 矿井服务年限142.2 井田开拓152.2.1 井田开拓的基本问题152.2.2 工业广场的位置、形状和面积的确定162.2.3 开采水平的确定172.2.4 井田开拓方案比较172.2.2 矿井基本巷道192.2.4 矿井提升293 采煤方法及采区巷道布置323.1 煤层的地质特征323.1.1 煤层自然与煤尘爆炸323.1.2 地温323.1.3 水文地质323.1.4 顶底板岩层的组成和力

16、学特征333.2 采（盘）区或带区巷道布置及生产系统333.2.1 带区和盘区的位置和划分：333.2.2 生产系统333.2.3 带区内同采工作面数的确定343.2.4 煤层和工作面的开采顺序和接替顺序343.2.6 确定带区生产能力353.3 采煤方法373.3.1 采煤工艺方式373.3.2 采煤工艺373.3.3 回采巷道布置383.3.4 回采工作面参数393.3.5 工作面产量计算393.3.6 保护煤柱尺寸的确定403.4 工作面支护403.4.1 支架选型及布置403.4.2 顶板管理423.4.3 移架及推溜方式423.4.4 断头支护和超前支护423.4.5 超前支护管理4

17、24 矿井通风444.1 矿井通风系统的选择444.1.1 矿井通风系统的基本要求444.1.2 矿井通风方式的选择444.1.3 矿井主扇工作方式选择454.2 带区通风464.2.1 带区通风464.2.2 回采工作面通风方式474.4 掘进通风484.5 带区及全矿井所需风量524.5.1 工作面所需风量的计算524.5.2 备用面需风量的计算534.5.3 掘进工作面需风量544.5.4 硐室需风量554.5.5 其它巷道所需风量564.5.6 矿井总风量564.5.7 风量分配及风速验算564.5.8 通风构筑物584.6 全矿通风阻力的计算594.6.1 计算原则594.6.2 通

18、风容易时期和困难时期的确定594.6.3 矿井最大阻力路线594.6.4 各段通风阻力654.6.5 全矿通风总阻力684.6.6 矿井总风阻684.6.7 矿井等级孔684.7 通风机选型694.7.1 选择通风机的基本原则694.7.2 矿井自然风压694.7.3 选择通风机704.7.4 电机选型714.8 矿井反风措施及装置724.8.1 概述724.8.2 反风装置724.8.2 防爆门724.8.3 扩散器724.8.4 风硐724.9.5 消音装置734.9 矿井通风费用概算735 矿井安全技术措施755.1 矿井安全技术概况755.2 矿井防尘安全设计755.2.1 粉尘的危害

19、755.2.2 防尘措施概况765.2.3 工作面煤层注水设计775.3 事故预防及处理计划81参考文献84专题部分张集矿瓦斯赋存的地质因素以及规律探讨861 引言862 影响瓦斯赋存及含量的主要地质因素862.1 煤层储气条件862.2 区域地质构造912.3 水文地质条件942.4 含煤岩系冲蚀对瓦斯赋存的影响952.5 岩浆侵入煤层对瓦斯赋存的影响953 煤矿瓦斯赋存规律的多地质因素回归分析研究953.1 基础数据的获得963.2 逐步回归分析模型973.3 讨论与分析983.4 结论1003 展望与建议101参考文献101翻译部分英文原文103中文译文107致 谢111一般设计部分1

20、矿区概况及井田地质特征1.1 矿井概况1.1.1 矿井的地理位置及交通条件张集矿井位于安徽省淮南市凤台县城西约20km处，西于谢桥矿井毗邻，东北于顾桥井田接壤，南于淮南市属煤矿新集和花家湖相接。井田地理坐标为东经11627051163538北纬324347324926。井田内有毛（集）张（集）公路，外接凤（台）颖（上）和凤（台）阜（阳）公路，在矿井东南约4.5km处有国家铁路阜（阳）淮（南）线经过，矿井自营铁路由井田北部边界经过；流经井田北部的西淝河可以通航民船，经西淝河闸后可接淮河水运，水陆交通都较方便。 图 1.1 张集矿井地理位置图1.1.2 地形特点本井田地处淮河冲击平原，地形平坦，地

21、面标高+20.0+26.4m，西南部地势较高，东北部沿西淝河一带地势低洼，雨季容易形成内涝区，面积可达26km2，占井田面积的三分之一以上。西淝河流经井田东北部，流长约7 公里，在鲁台孜入淮河，可通50吨木船。1.1.3 矿区的水文情况及气候特点区内水系均属淮河水系，四季分明，气候暖和，据凤台县气象站资料，年平均气温15.1摄氏度，极端最高气温41.2摄氏度，极端最低气温-22.8摄氏度。降雨量：年平均926.3毫米，最大1723.5毫米。日最大降雨量320.4毫米，一般一月最小，六七月最大。相对湿度：最大100%，最小5%，平均74%。降雪：初雪一般在十一月上旬没，终雪在次年三月中旬，雪期7

22、2127天，最长138天，最短26天，最长连续降雪量6天，最大降雪量16厘米。风向、风速：春季多东南风，夏季多东南风及东风，秋季多东南东北风，冬季多东北、西北风。平均风速3.18米/秒，最大风速20米/秒。冻土：冻结及解冻无定期，一般夜冻日解，最大冻结深度0.3米。1.2 井田地质特征1.2.1 概述本井田为全隐蔽区，钻探揭露的地层有第四系、第三系、二迭系、石炭系、奥陶系等。井田位于谢桥向斜北翼，地处陈桥背斜的东南倾伏端，总体形态呈扇形展开的单斜构造。地层走向呈不完整的弧形转折，西段地层走向在北西75左右；中段急转东西，以东25，局部30，并有明显的波状起伏，井田内除北部边缘以及谢桥向斜轴部附

23、近断层较发育外，主体部分构造相对较为简单。综合钻探、物探资料分析，全井田计查出断层37条，其中正断层26条，逆断层11条，落差大于100m的6条，落差50100m的3条；落差3050m的6条，落差小于20m的22条。断层按走向可分为三组，以北西向和东西向断裂为主，北东向断层稀少。本井田具有工业价值的可采煤层均赋存于二迭系的山西组和石盒子组中，分为七个含煤段，共含煤32层，煤层总厚36.09m，含煤系数5.01。其中有开采价值的可采煤层12层，平均可采总厚29.62m，占煤层总厚的82.07。12层可采煤层中，131、112、8、6、1等5层煤为主要开采煤层，累计厚21.06m，占可采的总厚度的

24、71.17，是全井田可采的稳定煤层。井田内可采煤层结构简单较简单，部分简单复杂，夹矸的岩性多为炭质泥岩或泥岩，各主要煤层层间距变化不大。煤层露头均隐伏于新生界松散层之下，风氧化带深度为基岩面宪法向下垂深30m。本井田可采煤层煤质属中灰富灰、高挥发分、中等中高发热量、富油高油、特低硫、中硫特低磷的气煤和三分之一焦煤。主要适用于炼焦配煤和动力用煤。1.2.2 地层 淮南煤层除边缘有震旦、寒武、奥陶系等露外，其余均被第四系所覆盖。由下向上简述如下：1. 前长城系：以角闪片岩、英长岩为主，出露不全。2. 震旦长城系：即震旦亚界下部，可分三组：八公山组、刘老碑组、寿县组。以碎屑岩为主，厚约300米左右。

25、3. 震旦系：可分九里桥组、四顶山组。以碳酸岩为主，厚约300米。4. 寒武系：厚约1057米。（1） 下寒武系：厚约420米，可分三组： 猴家山组：以粉红色硅化灰岩、硅化灰岩局部含磷， 灰红色页岩为主，底部局部为砾岩。厚约95米。 馒头组：以紫红色页岩为主夹数层虎皮灰岩，产三叶虫：Redlichia.sp.厚约190米。 毛庄组：以灰岩为主，间夹紫色页岩产三叶虫，藻类等，厚约140米。（2） 中寒武系：厚约427米。 徐庄组：上部以泥质条带状灰岩为主，产藻类，下部以粉砂岩、砂质页岩、页岩为主，底部为藻类灰岩，厚约200米。 张夏组：以灰色鲕状灰岩为主，顶部有薄层灰岩。厚约227米。（3） 上

26、寒武系：厚210米。 崮山组：上部为泥质、硅质页岩，下部为厚层鲕状灰岩，厚74米。 土坝组：为含硅质及燧石厚层状白云质结晶灰岩，厚约136米。5. 中下奥陶系：厚约250米。 贾汪组：薄层钙质页岩夹中厚层泥质灰岩，厚约10米。 马家沟组：上部白云质灰岩，下部为质纯的厚层状灰岩，底部砾状泥质灰岩，厚约240米。6. 中上石炭系：厚约110米，以灰岩、细纱岩、黏土岩、相间组成，含煤层57层，底部为紫灰色含铝泥岩。7. 二叠系：以砂岩、粘土岩为主，含煤40余层，厚约1000米。 山西组：以砂岩、粉砂岩为主，含煤13层底部为海相泥岩夹薄层菱铁，厚约70米。 下石盒子组：厚130米。以砂页岩、粘土岩为主

27、，含煤913层。为本区主要含煤段之一。顶部为厚层状，灰白色中砂岩，底部普遍发育一套银灰色铝土岩几花斑状粘土岩。 上石盒子组：厚约530米。由砂岩及粘土岩组成，含煤2025层，上部煤层薄而不稳定，煤质差；下部13-1煤层全区稳定，中下部发育花斑状粘土岩。 石千峰组：相当于华北孙家沟组。为一套杂色砂岩和砾岩，厚约270米。8. 三迭系；为紫红色砂岩及粉细砂岩，厚约1000米。9. 上侏罗系在东部常家坟一带分布，以粉红色粉细砂岩间夹流纹岩、安山岩等。厚度不详。10. 第三系：在煤田边缘零星分布，为红色砂岩和砾岩，厚度大约700米。11. 第四系：为砂层及粘土层相间组成，底部局部含砾石，厚约0700米

28、。1.2.3 井田构造张集位于淮南复向斜中陈桥背斜东南倾伏端，区内构造受维向构造带控制，由于受南北向压应力作用，谢桥向谢轴部附近发育了一系列向南倾的走向逆冲断层，它是埠凤逆断层的伴生构造。向斜南翼倾角较陡，北翼平缓。由于新华夏系逆时针直扭作用受到东西向构造带的限制，而导生出受东西向顺时针的直扭作用，两种应力场的联合作用，产生了“S”型扭曲。在“S”型扭曲拐弯处发育了一组北西西向张扭性正断层。全区除向斜轴部附近和西淝河以北断层较发育外，井田内构造尚属简单。1.褶皱井田为一由西向东逐渐变缓的宽缓的扭曲单斜构造。北为陈桥背斜，南为谢桥向斜。地层走向自西往东为北75度西，到六一七线近东西向，王东逐渐拐

29、向北东，至西淝河以为近南北向。倾向由南转向南东到东。倾角一般5.10度，邻近向斜轴部，局部可达15-30度沿走向、倾向略有波状起伏。南部向斜轴成280-300度方向展布，在七线、六线和四线东有三个串珠状的次一级小向斜。2.断层本区由于煤系地层较厚，塑性岩层发育，脆性岩层频繁交替，因而在煤系中的断层都明显的具有下列特点： （1）压扭性形成的走向断层延展较长，呈迭瓦状出现。 （2）张扭性形成的斜切、横切断层，岩展较短，具有收敛特征，往往在很短的距离内，断句变化很大。 （3）断层的牵引褶曲比较发育，常伴生小断层。 （4）断层破碎带不明显（1）东西向断裂F201-F202逆断层组：本组断裂走向近东西，

30、与区域构造方向基本一致，被NE和NW向断层切割。在向斜轴附近断层较密集，倾向南，请教60-70度左右，为一组压扭性走向逆冲断层，在剖面上构成迭瓦式构造。主要断层延展较长，断距较大，切割煤层深部，对主要煤层-600米以上影响较小。 主要断层分述如下：1）F201逆断层：在六一七线至六一六西线之间位于向斜轴以北，其东西两侧切入向斜南翼，于五一六线以东交阜凤断层。长度大于9公里，断距75.250米（指主要煤层断距）。2）F203逆断层：位于F201断层以北，向西深入谢桥井田，往东于五线切入向斜南翼，长度大于10公里，断距20-100米，向深部断距变小。有七8和六10孔穿过。被F233、F209、F2

31、22正断层切割。3）F205逆断层：在六一六西线以东于F201断层北侧80-100米，六线向西交于F201断层，五线以东交于阜凤断层，长度5公里，走向308-315度，倾向南西，青椒62-64度，断距70-120米。有Z1和五一六8孔穿过。4）F204逆断层：位于F203断层南，东段在五线切入向斜南翼，并被F222等正断层切割。西断至六西线交于F203，长度大于5公里。走向300-307度，倾向南西，倾向62-67度，断句20-75米，由浅部往深部变小。有六10、五一六6和Z2孔穿过。5）F202逆断层：位于F203断层北，七西至五东线之间，长度近10公里，被F233、F209和F222正断层

32、切割。在五线切入向斜南翼渐趋尖灭。走向300度，倾向南西，青椒60-65度，断距10-50米，一般向深部断距变小。有七1、七东7、六一七9、六西6、验3、六16、五11、Z6和Z12九个孔穿过。控制严密。6）F214逆断层：位于四线至三线之间，长度大于6公里。走向300度，倾向北东，倾角70度，断距35米，切割主要煤层-600米以下。有二十2孔穿过。（2）北西向断裂本组断裂处于“S”型扭曲不同地段走向略有变化，西淝河以南呈北西向展布，西淝河以北呈北西西向展布。为张扭性正断层，大多向南倾，在剖面上构成阶梯状构造。1）F143-F211正断层组：位于西淝河以北，断层较密集，走向300度左右，大多向

33、南倾，由北向南呈阶梯状下降，在平面上呈“树枝状”展布。主要断层延展较长，断距较大，对煤层有一定破坏作用，但位于井田边界断层。2）F223-F230断层组：位于西淝河以南，呈北西向展布，走向在335-355度。一般为正断层，对煤层浅部有一定破坏作用，但分布稀疏，延展不长，断距较小。在向斜轴附近横切东西向构造。（3）北东向断裂井田内本组断裂不甚发育，仅在六一七至六四线附近有F209、F233两条断层，以F209为主。F209正断层：位于六一七线附近，横切王庄井田，至十一线北交于F215断层。往南切割东西向断裂和向斜轴，长度大于6公里。对王庄井田切割破坏煤层影响较大。走向10-20度，倾向西，倾角6

34、9-75度，断距20-65米，一般由北往南增大。南段有水209、六一七5和247孔穿过，并控制了倾角，北段水217和三7孔控制断层上下盘，断层产状控制严格。1.2.4 水文地质本井田煤系地层富水性弱，并以静储量为主，上部为新生界粘土类隔水层覆盖，仅局部有新生界砂层水渗入补给，并受煤系地层的渗透性控制，故除1煤层以外年，本矿井属于简单水文地质类型，1煤层地板太原组灰岩为直接充水含水层，局部岩溶裂隙发育，水文地质条件属于中等偏复杂型。1.2.5 地温本区恒温带深度为30m，温度16.8度，地温梯度一般3.0度/hm，属于地温异常区。各煤层一水平-600m以上大部分地段温度高于31度，处于一级热害状

35、态，局部块段大于37度，进入二级热害范围。一水平13-1煤层下山采区块段地温均高于31度，处于一级热害状态，其中东部低温大于37度，进入二级热害范围。1.3 煤层特征1.3.1 煤层结构 以单一煤层为主，部分有12层夹矸，个别有4层。张集井田11-2、7-1、6、1等煤层一半以上有夹矸，夹矸多是炭质页岩或粘土岩；总的看煤层结构属于简单较简单，部分教复杂。兹将本区计算储量的煤层及其对比简述如下：（1）20煤层：不稳定，在张集发育较好，大部分可采，可采面积占总面积的71%，煤层厚度变化大，最大厚度6.19米，最小0米，平均1.56米。东部的深部多不可采。顶底板岩性主要为粘土岩，砂质粘土岩，部分为细

36、中砂岩，个别顶板有炭质页岩。煤层结构简单，少数有一层夹矸，个别23层。（2）17-1煤层：不稳定，可开采面积为73%。张集井田深部多不可采。煤层厚度变化较大，变异系数68.07%，厚度4.320米，平均1.05米，73%集中在0.602.00米之间。煤层顶底板岩性主要是砂质粘土岩于粘土岩，个别有细砂岩或炭质页岩等。煤层结构简单。（3）13-1煤层：为主要可采稳定煤厚层。煤厚2.206.4米，平均4.44米，有95%厚度变化在3.306.00米之间，变异系数17.40%煤层结构比较简单，局部有12层夹矸。顶底板已粘土岩为主，部分灰质页岩。在十四、十五线浅部、七线附近，顶板中有砂岩或石英砂岩 。（

37、4）13-1下煤层：为13-1分叉煤层，距13-1一般1米左右，平均煤层厚度0.97米，四线以东，六线五六线，以及七线以西与13-1合并，合并区面积张集为51%。顶板多为炭质页岩，部分为粘土岩，底板以粘土岩为主。（5）11-2煤层：为主要可采煤层。煤厚0.784.23米，平均2.85米，在1.703.80米 区间的占94%，变异系数21.81%，为稳定煤层。煤层结构简单较复杂， 66%的点有12层夹矸。夹矸大多是炭质页岩，少数为粘土岩。顶底板岩性多以粘土岩类为主，七线以西有砂岩顶板。（6）9-1煤层：不稳定，变异系数54%，井田大部分可采，可采面积占总面积的88%，平均煤厚1.11米。结构简单

38、。顶底板岩性为粘土岩类，少数为砂岩。该煤层对比从属于8煤层，一般位于8煤层上16米左右，顶板常有化石富集。（7）8煤层：为主要可采煤层，煤厚5.530.88米，平均3.30米。一般厚度集中在24米占92%，变异系数21.54%。该煤层结构简单，局部含1层夹矸。顶底板岩性绝大多数为粘土岩，少数有砂岩。顶板为砂岩的主要集中在五线附近。8煤层是第二个含煤段上部的主要厚煤层，顶板富含植物化石，电测曲线形态明显，于上下主要煤层间距稳定。（8）7-2煤层：不稳定，变异系数为67.20%。平均煤厚0.79米，可采面积虽达50%，但多数分散，仅为局部可采。煤层结构单一，顶底板以粘土岩为主。（9）7-1煤层：不

39、稳定，除四线以东六西线中深不可采外，大部分可采。平均煤厚1.08米，变异系数66.40%。，煤层结构简单。张集井田58%见煤点有夹矸，多数为1层，少数2层。顶底板以粘土岩、砂质粘土岩为主。（10）6煤层：发育较好，是主要可采煤层，厚度5.160.67米，平均2.42米。厚度1.904.50米的点占89%，变异系数25.69%。煤层结构较简单， 52%的见煤点有12层夹矸，个别有4层。（11）4-2煤层：井田不稳定，中深不多不可采，不可采面积占54%，属于局部可采煤层。厚度4.150米，平均1.10米，变异系数88.07%，不可采频率33.8%煤层结构较简单，有3336%的见煤点有12层夹矸。顶

40、板以粘土岩为主，部分为砂岩或粉砂岩，底板为粘土岩。依据煤层组合，顶板多薄层状砂页岩，以及4-1煤层下10米左右有厚415米的花斑状粘土岩或银灰色、乳灰色铝质粘土岩标志层。4-1煤层距离1煤层一般在74米左右，最大间距98米，最小56米。（12）1煤层：是主要可采稳定厚煤层，六线以西深部局部冲刷或变薄。最大厚度10.22米，除1点冲刷为0以外，最小2.82米，平均7.44米，变异系数25.99%，厚度6.00900米占84%。煤层结构简单较复杂。71%的点有12层夹矸，个别34层。煤层顶板以粘土岩类为主。底板多为粘土岩。1.3.2 煤层的围岩性质主要可采煤层顶板以泥岩、砂质泥岩为主，其次为粉砂岩

41、和细砂岩，底板以泥岩、砂质泥岩为主，局部有粉细砂岩、细砂岩。主要可采煤层顶板泥岩、砂质泥岩抗压强度较低，易坍塌冒落。粉细砂泥岩抗压强度介于砂质泥岩与细砂岩之间，细砂岩由于岩性致密坚硬，抗压强度高，顶板不易坍塌。底板岩性主要为泥岩、砂质泥岩，抗压强度较低，岩性多松散且易破碎，在巷道或工作面局部可能产生底鼓，粉细砂岩底板抗压强度较高，一般不宜发生底鼓现象。 1.3.3 煤的特征.表1.1 煤层特征表煤层 颜色结构光泽煤岩成分煤岩类型20黑色块状、片状为主，粉末状次之。暗淡光泽弱玻璃光泽暗煤为主，含少量亮煤镜煤细条带。半暗型暗淡型17-1黑色块状为主，粉状局部鳞片状次之。油脂光泽暗淡光泽暗煤为主，局

42、部含亮煤夹少量镜煤细条带半暗型暗淡型13-1黑色上部块状为主，结构均一质硬，中下部粉末状为主。油脂光泽弱玻璃光泽亮煤为主，夹暗煤和镜煤细条带半亮型半暗型13-1下黑色粉末状为主，含块状，局部呈块状。暗淡光泽油脂光泽 暗煤为主，含亮煤镜煤细条带半暗型暗淡型局部半亮型11-2黑色大部分粉状，局部块状，结构均一。油脂光泽亮煤为主，含暗煤，夹少量镜煤细条带半亮型半暗型9-1黑色块状为主，局部质硬，少量粉末。暗淡光泽油脂光泽 暗煤为主，含亮煤和镜煤细条带半暗型局部半亮型8黑色粉末状为主，块状次之，有时含少量片状。油脂光泽弱玻璃光泽亮煤为主，含暗煤，夹少量镜煤细条带和丝炭半亮型半暗型7-2黑色块状为主，粉

43、末状次之。暗淡光泽弱玻璃光泽暗煤为主，含少量亮煤镜煤细条带半亮型暗淡性7-1黑色块状为主，局部粉末状。暗淡光泽弱油脂光泽亮煤、暗煤为主，含少量镜煤细条带暗淡型半暗型6黑色粉末状为主，有时含小块状和片状。暗淡光泽油脂光泽上暗煤为主，含亮煤少量镜煤；下亮煤为主含暗煤半暗型半亮型4-2黑色块状为主，局部粉状和片状。油脂光泽亮煤、暗煤为主，含少量镜煤细条带和丝炭半暗型半亮型1黑色粉末状为主，上部有时呈块状。油脂光泽弱玻璃光泽亮煤为主，含镜煤和暗煤条带和少量丝炭半亮型局部半暗型1.3.4 煤层自燃与煤尘爆炸 按照煤的自燃倾向等级分类表标准，本区煤的自燃倾向性为：13-1下 和9-1煤层为极易自燃不易自燃；7-2和4-2煤层为极易自燃不易自燃；7-1煤层为很易自燃；其他煤层均以不自燃为主。而根据邻近生产矿井生产资料，目前开采煤层均有自燃发火危险，一般发火期36个月，其中以8、11-2、13-1煤层自燃性较强。根据淮南生产矿井的鉴定资料和本井田煤质资料的对比、分析结果，本井田各层煤尘均为强爆炸性。2 井田开拓2.1 井田境界及可采储量2.1.1 井田境界本井田西