礦山機(jī)械認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告資料.doc

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第一節(jié) 井田位置、范圍和交通條件 一、井田位置與范圍 鳳凰山礦位于晉城市區(qū)北側(cè)5km處, 行政區(qū)區(qū)劃屬晉城市城區(qū)北石店鎮(zhèn)和澤州縣巴公鎮(zhèn)管轄。據(jù)山西省國(guó)土資源廳2002年10月14日為該礦發(fā)放的1000000220021號(hào)采礦許可證，井田范圍由28個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)連線圈定（拐點(diǎn)坐標(biāo)詳見附表15）。井田北以楊莊－北堆村連線為界，南和古書院礦相接，東與王臺(tái)鋪礦為鄰，西至白馬寺逆斷層，井田東西寬約4.3km，南北長(zhǎng)約7.5km，面積29.3485km2。 鳳凰山礦井田北與巴公井田毗鄰，為白馬寺Ⅰ區(qū)和四義井田的一部分。上述歷次勘探成果為鳳凰山礦的資源開發(fā)和進(jìn)一步勘探、研究提供了豐富的資料，亦為本次地質(zhì)報(bào)告的編制提供了可靠依據(jù)。 鳳凰山礦周圍分布有兩個(gè)大型生產(chǎn)礦井，即東界外為王臺(tái)鋪礦，南界外為古書院礦，均為晉城藍(lán)焰煤業(yè)股份有限公司所屬礦，現(xiàn)開采3、9號(hào)煤層，采用機(jī)械化綜采，為現(xiàn)代化國(guó)有大型煤礦。 實(shí)習(xí)要求 在關(guān)老師的介紹下我們初步了解煤礦的生產(chǎn)技術(shù)狀況及發(fā)展情況使我認(rèn)識(shí)和了解煤礦井上、下概貌了解原煤的生產(chǎn)工藝過程及礦井各主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)認(rèn)識(shí)井田開拓方式和主要生產(chǎn)系統(tǒng)了解采取巷道布置和采煤工藝初步熟悉井巷工程的施工、支護(hù)等工藝為今后有關(guān)課程的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件打下了好的基礎(chǔ)。 (2) 觀看礦井建設(shè)、井田開拓、采準(zhǔn)系統(tǒng)等錄像 在學(xué)校的A5階梯教室觀看有關(guān)礦井建設(shè)、井田開拓、采準(zhǔn)系統(tǒng)等錄像了解礦區(qū)開發(fā)、建設(shè)和生產(chǎn)概況礦區(qū)與井田地質(zhì)概況井田開拓方式及生產(chǎn)系統(tǒng)煤礦的礦井概況熟悉工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)施、各類建筑把握工業(yè)廣場(chǎng)各工藝流程學(xué)習(xí)和了解礦井建設(shè)的有關(guān)知識(shí)。 (3) 參觀并講解采礦相關(guān)模型 在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室由關(guān)玉順老師講解了巷道的開拓方式并在關(guān)老師的指導(dǎo)和介紹下觀看了單一煤層采區(qū)巷道布置模型、近水平煤層帶區(qū)聯(lián)合準(zhǔn)備模型、近距離煤層群采區(qū)聯(lián)合準(zhǔn)備模型、近距離煤層群石門盤區(qū)聯(lián)合準(zhǔn)備模型、近距離煤層群上山盤區(qū)聯(lián)合準(zhǔn)備模型、綜采放頂煤工作面布置模型、急傾斜煤層柔性掩護(hù)支架采煤法模型、厚煤層一次采全厚綜采工作面及設(shè)備布置、立井刀式環(huán)形井底車場(chǎng)模型、立井折返式底卸式礦井井底車場(chǎng)模型、斜井井底車場(chǎng)模型、立井多水平上下山開拓模型、斜井多水平采區(qū)式劃分開拓模型等模型。 (4) 繪制采礦圖件 在觀看完有關(guān)礦井模型后關(guān)老師要求畫出斜井主要巷道的平面圖及剖面圖、立井刀式環(huán)形井底車場(chǎng)、斜井井底車場(chǎng)的平面圖 (5) 寧煤培訓(xùn)中心模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐 在寧煤培訓(xùn)中心首先由現(xiàn)場(chǎng)解說的老師進(jìn)行了詳細(xì)細(xì)致的安全教育并對(duì)培訓(xùn)中心的綜采工作面設(shè)備及采煤工藝進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。 在模擬巷道里由解說老師詳細(xì)介紹綜采工作面運(yùn)輸系統(tǒng)、綜采工作面供電系統(tǒng)、綜掘設(shè)備及生產(chǎn)工藝、液壓支架及泵站的知識(shí)了解了巷道的通風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)門的作用以及瓦斯斷電儀器的作用并逐個(gè)介紹各零件的運(yùn)作原理和所起的作用使我們收益頗豐。最后培訓(xùn)中心的老師啟動(dòng)整個(gè)工作面機(jī)器并由2、3名學(xué)生輔助操作機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)讓我們對(duì)礦井的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行了全面了解鞏固了所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)初步掌握采煤工作面的生產(chǎn)組織和管理知識(shí)。 第三章 礦井地質(zhì) 第一節(jié) 地層 鳳凰山井田位于沁水煤田東南部、晉城礦區(qū)東部，井田內(nèi)廣為第四系黃土覆蓋，基巖出露面積約占井田面積的25％，主要分布于中南部的山梁及部分溝谷地段，大部分為下石盒子組及上石盒子組中、下部地層?，F(xiàn)結(jié)合區(qū)域資料與鉆探資料，由老至新分述如下： 一、 奧陶系中統(tǒng)（O2） 1.下馬家溝組（O2x） 以中厚層狀石灰?guī)r為主，下部夾泥質(zhì)灰?guī)r和含石膏的泥質(zhì)角礫狀灰?guī)r，中下部巖溶發(fā)育，呈蜂窩狀小溶洞相互連通，一般可見巖溶比較發(fā)育的層段1～3層，溶洞內(nèi)可見黃褐色沉淀物。最高的巖溶層距奧灰頂界264.27～377.00m，巖溶層段總厚8.70～64.59m，平均31.69m。本組鉆探揭露最大厚度178.32m。 2.上馬家溝組（O2s） 以淺灰～深灰色致密性脆的厚層狀石灰?guī)r為主，次為泥質(zhì)灰?guī)r，具方解石細(xì)脈。本組厚177.04～254.13m，平均207.96m。 3.峰峰組（O2f） 以深灰色堅(jiān)硬致密的厚層狀石灰?guī)r及角礫狀灰?guī)r為主，礫石成分較復(fù)雜。本組厚42.79～86.13m，平均68.38m。出露于白馬寺逆沖斷層以西。 二、 石炭系（C） 1.中統(tǒng)本溪組（C2b） 以灰白色鋁土質(zhì)泥巖為主，夾薄層砂質(zhì)泥巖及細(xì)粒砂巖，局部夾薄層灰?guī)r。為一套以泥巖為主的瀉湖海灣相沉積。底部為山西式鐵礦。本組厚4.06～22.25m，平均9.65m。與下伏峰峰組呈平行不整合接觸。 本組灰?guī)r中產(chǎn)較豐富的動(dòng)物化石： 2.上統(tǒng)太原組（C3t） 為井田主要含煤地層之一，由深灰色～灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖、石灰?guī)r、煤層組成，屬三角洲和碳酸鹽巖臺(tái)地沉積。含煤11層，一般6～8層，可采2層（9號(hào)、15號(hào)）。含石灰?guī)r5～10層，一般5層。本組厚59.73～98.77m，平均83.23m。底部以K1砂巖與本溪組呈整合接觸。 三、 二疊系（P） 1.下統(tǒng)山西組（P1s） 為井田主要含煤地層之一。由灰白色～深灰色砂巖、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、煤層組成，屬三角洲平原和瀉湖、湖沼沉積。一般含煤4層，其中3號(hào)煤層為主要可采煤層。本組厚46.94～78.22m平均64.25m。底部以k7砂巖與太原組呈整合接觸。 2.下統(tǒng)下石盒子組（P1x） 由灰色、灰綠色砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，局部夾1～2層煤線及鐵錳質(zhì)結(jié)核。屬淡水的淺湖～濱湖相沉積。頂部含鋁質(zhì)泥巖，富含鮞粒，俗稱“桃花泥巖”，層位穩(wěn)定，分布廣泛，是良好的標(biāo)志層。底部為灰、深灰色細(xì)～中粒長(zhǎng)石石英砂巖（K8）。本組厚68.22～97.53m，一般78.12m。與下伏山西組呈整合接觸。 3.上統(tǒng)上石盒子組（P2s） 本組屬陸相河流和湖泊沉積。據(jù)巖性組合可分為三段： 一段（P2s1）：井田中部廣為分布。由黃綠、灰綠、紫紅色細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成。底部為中～粗粒長(zhǎng)石石英雜砂巖（K10），泥質(zhì)膠結(jié)，具交錯(cuò)層理。與下伏下石盒子組呈整合接觸。本組厚72.10～90.01m，一般85.78左右。 二段（P2s2）：井田內(nèi)廣泛出露。由杏黃色、灰綠色砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，夾數(shù)層中厚層狀粗粒長(zhǎng)石石英雜砂巖。中部夾厚0～0.50m的錳鐵礦層。本段厚90.60～98.31m，一般96.51m。 三段（P2s3）：出露于井田山梁處。以灰綠色、紫紅色砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，夾薄層狀細(xì)粒砂巖。頂部泥巖中夾燧石條帶。因受剝蝕，所見最大厚度為23.00m左右。 四、 第三系上新統(tǒng)（N2） 由紅色粘土和亞粘土組成。土質(zhì)細(xì)膩，塑性好。含錳鐵質(zhì)結(jié)核。厚0～10m。與下伏地層呈角度不整合接觸。 五、 第四系（Q） 1、中更新統(tǒng)（Q2） 由紅色亞粘土、砂礫層組成，砂礫層呈半膠結(jié)或不膠結(jié)，分選不良，磨圓度差。厚0～25m。與下伏地層呈角度不整合接觸。 2、上更新統(tǒng)（Q3） 由黃色、灰白色、灰黑色亞粘土、亞砂土及砂土組成，垂直節(jié)理，含多量腐植質(zhì)及鈣質(zhì)結(jié)核。厚0～15m。與下伏地層呈角度不整合接觸。 3、全新統(tǒng)（Q4） 分布于較大溝谷之中。由亞砂土、礫石組成，分選不好。厚0～10m。與下伏地層呈角度不整合接觸。 第二節(jié) 含煤地層 井田內(nèi)含煤地層主要為上石炭統(tǒng)太原組（C3t）和下二疊統(tǒng)山西組（P1s）。 一、太原組（C3t）：為井田主要含煤地層之一，由深灰色～灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖、石灰?guī)r 、煤層組成 。含煤11層，每層石灰?guī)r之下均有煤層賦存，是良好的對(duì)比標(biāo)志。本組厚59.73～98.77m，平均83.23m。據(jù)巖性、巖相組合可分為三段： （一）一段（K1砂巖底～K2灰?guī)r底）：厚度4.50～16.90m，平均8.54m。 1、K1砂巖：厚0～2m，平均0.80m。?；摇罨疑?xì)粒石英砂巖，硅質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬。在本井田不甚發(fā)育，有時(shí)相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖、泥巖。 2、K1砂巖頂～15號(hào)煤層底：厚0～9.40m，平均4.27m?；疑X土質(zhì)泥巖、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖，構(gòu)成15號(hào)煤的直接底。 3、15號(hào)煤層：俗稱“臭煤”。厚1.35～5.50m，平均2.33m。為井田內(nèi)主要可采煤層之一。 本段主要為瀉湖、潮坪、潮道及沼澤沉積。 （二）二段（K2灰?guī)r底～K4灰?guī)r頂）：厚度22.83～42.12m，平均31.90m。 4、K2石灰?guī)r：厚1.28～17.85m，平均9.11m。深灰色，致密性脆，夾燧石條帶，中部含泥質(zhì)。裂隙中充填有方解石細(xì)脈。含豐富的動(dòng)物化石。厚度大且穩(wěn)定，是巖、煤層對(duì)比的主要標(biāo)志層之一。 5、K2灰?guī)r～K3灰?guī)r底：厚2.10～17.05m，平均5.18m。上部為灰色細(xì)粒砂巖，含石英、云母及黑色礦物；中下部為黑灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖互層夾煤線，有時(shí)相變?yōu)榧?xì)粒砂巖或粉砂巖。頂部夾0～0.50m煤線（13號(hào)煤），極不穩(wěn)定。 6、K3石灰?guī)r：厚0～5.50m，平均2.68m。深灰色，致密堅(jiān)硬，偶夾燧石條帶，含黃鐵礦。裂隙被方解石充填。產(chǎn)動(dòng)物化石。有時(shí)相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖。 7、K3灰?guī)r頂～K4灰?guī)r底：厚4.10～27.28m，平均8.46m。深灰～灰黑色細(xì)粒砂巖與砂質(zhì)泥巖互層。頂部含不穩(wěn)定的11號(hào)煤，厚0～0.46m。中部含不穩(wěn)定的12號(hào)煤，厚0～0.44m。 8、K4石灰?guī)r：厚0～4.99m，平均1.48m。深灰色，堅(jiān)硬致密，質(zhì)不純，具星點(diǎn)狀黃鐵礦。有時(shí)相變?yōu)槟鄮r。含豐富的動(dòng)物化石。 本段主要為下三角洲平原～前緣和碳酸鹽臺(tái)地沉積。 （三）三段（K4灰?guī)r頂～K7砂巖底） 9、K4灰?guī)r頂～9號(hào)煤層底：厚0.66～12.33m，平均2.51m?；液谏百|(zhì)泥巖，炭質(zhì)高嶺石粘土巖，遇水易軟化膨脹。 10、9號(hào)煤層：俗稱“半香煤”。厚0.80～6.00m，平均1.70m。黑色，以半亮煤為主。為主要可采煤層之一。 11、K4上石灰?guī)r：厚0～3.65m，平均0.96m。深灰色，為9號(hào)煤直接頂，不穩(wěn)定，有時(shí)相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖。含植物化石。 12、中粒砂巖： 厚3.77～13.71m，平均6.21m?；摇罨疑?，上部夾砂質(zhì)泥巖。 13、砂質(zhì)泥巖：厚0.82－2.50m,平均1.12m。深灰～灰黑色。 14、8-2號(hào)煤層：厚0～0.50m。 15、砂質(zhì)泥巖、砂巖：厚1.15～5.20m，平均2.78m。下部為灰色細(xì)粒砂巖或中粒砂巖；上部為灰黑色砂質(zhì)泥巖。底部有時(shí)含不穩(wěn)定的石灰?guī)r或泥質(zhì)灰?guī)r。 16、8-1號(hào)煤層：厚0～0.45m。 17、砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖：厚8.73～23.21m，平均12.72m?；摇诨疑?，底部有時(shí)含1～2層很不穩(wěn)定的石灰?guī)r(K5下)。 18、7號(hào)煤層：厚0～0.45m。 19、K5石灰?guī)r：厚0.40～10.89m，平均3.58m。深灰色，致密堅(jiān)硬，含方解石脈及小斑晶，產(chǎn)豐富的動(dòng)物化石。層位穩(wěn)定，為良好的標(biāo)志層之一。 20、K5灰?guī)r頂～K6灰?guī)r底：厚2.13～13.28m，平均9.57m。以灰黑色砂質(zhì)泥巖為主，夾薄層泥巖及細(xì)粒砂巖。頂部有一薄煤（5號(hào)煤），厚0～0.40m。產(chǎn)植物化石。 21、K6石灰?guī)r：厚0～3.02m，平均0.86m。深灰色，夾似層狀燧石。不穩(wěn)定，有時(shí)相變?yōu)榧?xì)～中粒砂巖、砂質(zhì)泥巖或硅質(zhì)層。 22、K6灰?guī)r頂～K7砂巖底：厚0.49～7.42m，平均4.37m?；液谏凵皫r、砂質(zhì)泥巖、泥巖，薄～中厚層狀，中部夾一層不穩(wěn)定薄煤層（5號(hào)煤層），含植物碎片化石。 本段又可分為三個(gè)層段，即K4頂～K5頂、K5頂～K6頂、K6頂～K7底，前兩部分為完整的海退～海進(jìn)層序，后者與山西組構(gòu)成一個(gè)海退型層序。K4頂～K5頂屬三角洲平原～前緣及局限臺(tái)地沉積，煤層發(fā)育與三角洲河道的遷移廢棄關(guān)系密切，9號(hào)煤層為發(fā)育在三角洲平原上的泥炭沼澤沉積，一般在支流間灣處發(fā)育較好，廢棄河道上煤層較薄。K5頂～K6頂屬低能的河口灣、潮坪、瀉湖沉積。K6頂～K7底前三角洲沉積。 本組總的說來，屬三角洲相和碳酸鹽臺(tái)地相沉積。 K1砂巖為分流河道沉積，向上逐漸過渡到瀉湖、湖沼環(huán)境，最后形成閉流沼澤，發(fā)育了15號(hào)煤層。由于水流不暢，處于還原環(huán)境，利于黃鐵礦的形成，所以15號(hào)煤含硫量較高。 隨著海侵范圍逐漸擴(kuò)大，三角洲停止向前生長(zhǎng)，破壞了三角洲平原的發(fā)育，形成了碳酸鹽臺(tái)地相沉積。以后海水退卻，岸進(jìn)作用加強(qiáng)，碳酸鹽臺(tái)地逐漸變成以河流搬運(yùn)為主的三角洲相沉積，其頂部為三角洲泥炭沼澤沉積，形成一些厚度不大、層位穩(wěn)定的煤層。當(dāng)海侵開始，又逐漸變?yōu)樘妓猁}臺(tái)地的淺海環(huán)境。由于當(dāng)時(shí)地殼振蕩運(yùn)動(dòng)頻繁，形成了多個(gè)三角洲－碳酸鹽臺(tái)地相的沉積旋回。 二、山西組（P1s） 為井田主要含煤地層之一。由灰白色～深灰色砂巖、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、煤層組成。含煤4層，自上而下編號(hào)為1、2、3、4號(hào)，其中3號(hào)煤為主要可采煤層。本組厚46.94～78.22m，平均64.25m。 本組屬三角洲平原亞相和瀉湖、湖沼相沉積。 K7砂巖為分流河道沉積。隨著海平面的下降，沉積了一套以泥巖、粉砂巖為主的細(xì)粒沉積物。后由于地殼相對(duì)穩(wěn)定，為煤炭沉積提供了良好的條件，發(fā)育了穩(wěn)定性好、厚度大、含硫低的3號(hào)煤層。以后，地殼相對(duì)上升，被上三角洲平原分流河道、決口扇、溢岸沉積所覆蓋。這些溢岸、決口沉積對(duì)分流間灣進(jìn)行充填，沉積物以細(xì)～中粒砂巖為主，間夾砂質(zhì)泥巖和不穩(wěn)定之煤層，由于泥炭沼澤分布有限，又近碎屑巖沉積體系，故形成薄而不連續(xù)的煤層（1、2號(hào)煤），不具工業(yè)價(jià)值。 第三節(jié) 構(gòu)造 一、區(qū)域構(gòu)造簡(jiǎn)述 山西省地處華北古板塊西部，根據(jù)《山西省區(qū)域地質(zhì)志》按斷塊構(gòu)造學(xué)說的劃分方案，晉城礦區(qū)位于呂梁－太行斷塊沁水塊坳東部次級(jí)構(gòu)造單元沾尚－武鄉(xiāng)－陽城北北東向褶帶南段。 沁水塊坳是山西省最大的四級(jí)構(gòu)造單元，總體呈北北東向展布。沁水塊坳是一個(gè)被斷裂圍限的矩形斷塊，主體部分出露二疊系和三疊系，周緣翹起，下古生界出露。沁水塊坳形成于中生代，是受水平擠壓形成的坳陷。相對(duì)周緣構(gòu)造單元而言，沁水塊坳較穩(wěn)定，變形強(qiáng)度由邊緣向內(nèi)減弱。塊坳主體部分發(fā)育開闊的北北東向短軸褶曲，兩翼巖層傾角一般小于20，邊緣斷層多為逆沖性質(zhì)，尤其是東西兩側(cè)邊緣均向外側(cè)逆沖，顯示了水平擠壓特征。 本井田處于沁水塊坳東南側(cè)，緊靠晉獲斷裂帶東緣，而白馬寺逆沖斷層即井田的西部邊界，構(gòu)造形態(tài)與其密切相關(guān)。 二、井田構(gòu)造 受區(qū)域性東西向水平擠壓運(yùn)動(dòng)影響，井田內(nèi)除西部邊界處白馬寺逆沖斷層外，主要構(gòu)造形跡為北北東向的寬緩褶曲，伴生有落差5m以下小型斷層和陷落柱（見構(gòu)造綱要圖）?，F(xiàn)分別敘述如下： （一）褶曲 井田內(nèi)褶曲比較發(fā)育，共發(fā)育中小型褶曲9條，其中3條背斜，6條向斜。由于受近東西向擠壓運(yùn)動(dòng)影響，褶曲軸向大都呈北北東向，僅個(gè)別為北北西向。褶曲幅度一般不大，兩翼地層較為平緩，傾角多在2～5之間，局部可達(dá)12～25。（二）斷層 井田較大的斷層為西部邊界處的白馬寺逆斷層，南端由晉城以南晉普山區(qū)延至本井田，向北又伸展到巴公井田，為井田邊界斷層，斷層落差40m，屬區(qū)域較大斷層。斷層處均被第四系黃土覆蓋，但根據(jù)井田西南邊界處李家莊和柏揭坪村東西兩側(cè)地層出露情況，其西側(cè)200m處為奧陶系灰?guī)r，而東側(cè)300m處則為上下石盒子組地層，推測(cè)中間應(yīng)有斷層通過。為了控制斷層走向位置，勘探時(shí)布置了231A、鳳37、鳳51、鳳53、鳳16和514號(hào)等構(gòu)造控制孔，使該斷層在井田處的走向延伸位置大致得到了控制。 除上述較大逆斷層外，鳳礦在3、9號(hào)煤層開采中還發(fā)現(xiàn)了40余條小斷層，大部屬正斷層，少量為逆斷層，走向延伸長(zhǎng)度70～480m不等，垂向延展深度不大。據(jù)3、9號(hào)煤層揭露情況，所見斷層并無上下對(duì)應(yīng)延伸關(guān)系，均屬垂向延伸有限的層間小斷層。初步分析推測(cè)，當(dāng)時(shí)地殼在遭受東西向水平擠壓應(yīng)力的作用下，伴隨著一系列中小型褶曲的形成，在巖性相對(duì)較為軟弱的煤層處，當(dāng)應(yīng)力超過煤層及其頂?shù)装蹇伤苄詷O限時(shí)便產(chǎn)生了大量小的斷裂和錯(cuò)動(dòng)，當(dāng)巨大的水平擠壓力在井田西部邊界處形成縱向延伸數(shù)公里的白馬寺大型逆沖斷層后，隨著地殼運(yùn)動(dòng)能量的釋放，水平擠壓力逐漸減弱消失，于是便形成了眾多水平延伸長(zhǎng)度不大，縱向延展深度有限的小型斷裂，由于錯(cuò)動(dòng)作用主要發(fā)生在構(gòu)造應(yīng)力減弱消失的過程中，故小斷層大部屬正斷層，其中12條為逆斷層。現(xiàn)將落差2.4m以上斷層列表如下（表3－2）。 （三）陷落柱 井田內(nèi)陷落柱較發(fā)育，在開采3號(hào)煤層時(shí)發(fā)現(xiàn)40個(gè)陷落柱（X1～X40），開采9號(hào)煤層時(shí)發(fā)現(xiàn)10個(gè)陷落柱（X41～X50）（見表3－3）。 陷落柱集中分布在井田中東部，局部密集，開采時(shí)曾在一個(gè)工作面連續(xù)發(fā)現(xiàn)5個(gè)陷落柱，陷落柱水平斷面大都呈橢圓形，個(gè)別為近圓形，陷落范圍大小不一，長(zhǎng)軸多在10～133m之間，短軸為5～61m左右，單個(gè)水平斷面積可達(dá)120～7145m2。陷落柱縱斷層一般為倒錐體狀，上小下大，陷壁角為60～80左右。陷落中心巖性雜亂，巖塊多具棱角狀，大小不一，與陷壁地層界線清晰。據(jù)開采情況，陷落柱體內(nèi)一般無水，陷壁與陷落柱體接觸緊密，未見明顯導(dǎo)水作用。 第六章 開采技術(shù)條件 第一節(jié) 頂?shù)装鍡l件 煤層頂板為深灰色厚層石灰?guī)r（K2灰?guī)r），致密，堅(jiān)硬，夾有燧石條帶，節(jié)理裂隙較發(fā)育，厚度1.28～17.85m，平均9.11m，層位穩(wěn)定。據(jù)王臺(tái)鋪礦礦井地質(zhì)報(bào)告資料，單向抗壓強(qiáng)度平均47.00Mpa，單向抗拉強(qiáng)度平均4.00Mpa；抗剪強(qiáng)度平均3.70Mpa。屬堅(jiān)硬類不易冒落頂板。 底板為灰黑色泥巖或鋁質(zhì)泥巖，局部有炭質(zhì)泥巖偽底，厚度0.25～9.40m，平均4.27m。屬軟質(zhì)巖層。鋁質(zhì)泥巖底板單向抗壓強(qiáng)度為11.40Mpa，單向抗拉強(qiáng)度為0.76Mpa，抗剪強(qiáng)度2.49Mpa,膨脹率為0.63％。這種巖層遇水易膨脹變軟，增加了管理難度。 第四節(jié) 地溫和地壓 一、地溫 據(jù)鳳凰山礦開采3、9號(hào)煤層情況，井下溫度一般在14℃～18℃之間，常年變化不大。根據(jù)有關(guān)資料，晉城礦區(qū)地溫梯度為1.64℃/100m。據(jù)此推算，鳳凰山礦開采15號(hào)煤層時(shí)井下溫度不會(huì)超過20℃，對(duì)井下生產(chǎn)影響不大。 二、地壓 井田內(nèi)無地壓測(cè)試資料。一般規(guī)律，地壓隨著開采深度的加深而增大，而且地壓與巷道圍巖物理力學(xué)性質(zhì)關(guān)系明顯，煤層松軟，或底板巖層松軟，巷道壓力就會(huì)大。對(duì)地壓的防治措施一是釋放，二是加強(qiáng)巷道支護(hù)管理。井田內(nèi)15號(hào)煤層最大埋深小于400m，根據(jù)3、9號(hào)煤層開采情況，地壓對(duì)15號(hào)煤層開采不會(huì)帶來大的影響。 第五節(jié) 環(huán)境地質(zhì) 一 、環(huán)境地質(zhì)條件 鳳凰山礦位于北石店小盆地北部低山丘陵區(qū)，井田中北部大部為第四系黃土覆蓋，南部局部有二疊系上下石盒子組地層出露。井田內(nèi)溝谷發(fā)育，地形復(fù)雜。井田南北兩側(cè)分別發(fā)育四義河和車渠河，水量很小。均屬季節(jié)性河流。井田內(nèi)山梁坡度較緩，少見黃土滑坡和巖石崩塌現(xiàn)象。在黃土沖溝處，因受雨季洪水沖蝕作用，多見有黃土陡坎分布，但由于溝谷大都開闊無水，不具備形成泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象的條件。 二、環(huán)境地質(zhì)問題及治理 隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、采礦業(yè)的發(fā)展，原始生態(tài)環(huán)境遭到不同程度的破壞。針對(duì)煤礦開采造成的環(huán)境地質(zhì)問題分別采取了不同的治理措施。 1、采空區(qū)引起的地表裂隙、塌陷等： 隨著煤層的開采和采空區(qū)的擴(kuò)大，地表出現(xiàn)了一些裂縫和塌陷現(xiàn)象，為了了解和今后分析這些因采空區(qū)引起的地表裂縫和塌陷的主要特征和分布規(guī)律，從1970年開始，進(jìn)行了巖層移動(dòng)觀測(cè)工作，在不同埋深、不同采煤方法及不同地質(zhì)地形條件下，先后設(shè)觀測(cè)站4個(gè)，除1個(gè)報(bào)廢外，有2個(gè)取得了觀測(cè)結(jié)果，初步獲得了在采動(dòng)過程中巖層移動(dòng)和地表表現(xiàn)的基本特征及主要技術(shù)參數(shù)：1級(jí)基巖移動(dòng)角δ＝7358′，邊緣角（采用）d0＝60，裂縫角平均8020′。采空區(qū)地表地裂縫3處，2002年10月發(fā)生1處，影響范圍40000m2，2002年11月發(fā)生2處，影響范圍分別為50000 m2、70000 m2。 2、矸石山 采煤產(chǎn)生的矸石約40萬t/a，用雙道前卸式箕斗排矸方式堆積到北入風(fēng)井東北的荒地矸石堆上。地表煤矸石等固體廢物場(chǎng)占地面積0.1685km2，累計(jì)堆積1450萬t。重介質(zhì)車間洗矸20萬t/a，堆棄地在北回風(fēng)井西南的荒山坡地，矸石堆位于工業(yè)廣場(chǎng)及居住區(qū)的下風(fēng)向。礦上用矸石造地100多畝，現(xiàn)9號(hào)煤矸石經(jīng)過特殊處理也用來造地。3號(hào)煤的硫分低，如果減少矸石中的雜夾煤，矸石山不自燃。煤矸石等固體廢物綜合利用量2.5萬t/a，井下采空區(qū)矸石充填，截至2002年底，采空面積4.13km2，治理面積4.07km2。 巷道布置