察哈素煤矿综采工作面矿压规律研究.pdf

万方数据 万方数据 内蒙古科技大学硕士研究生学位论文 I 摘摘 要要 综采工作面矿山压力显现规律是保障矿井安全生产的关键所在， 由于矿井因 各自开采条件不同，矿山压力的影响因素也各不相同，使得矿井安全回采工作开 展困难，同时消耗矿井大量的财力、物力。 为切实掌握综采工作面矿山压力显现规律， 使矿井安全回采工作更加有针对 性， 提高综采工作面回采效率和安全接续生产， 论文对察哈素煤矿 31301 综采工 作面、正在使用顺槽、准备顺槽以及顺槽间保护煤柱进行矿压监测、分析，重点 对综采工作面末采阶段周期来压规律、 周期来压对正在使用顺槽超前影响及侧向 矿压对回采准备顺槽和顺槽间保护煤柱的影响进行了系统性研究。 论文的主要创 新研究是同翼开采中的侧向应力分布规律分析和综采工作面末采期间如何躲避 周期来压确保顺利挂网贯通。 通过对察哈素煤矿 31301 综采工作面顶板和现场实时生产数据动态监测、 分 析，研究综采工作面周期来压判断方法、周期来压步距与推进速度的关系；在工 作面正在使用顺槽、准备顺槽以及顺槽间保护煤柱安设钻孔应力计与锚杆测力 计，结合十字测量法现场积累顺槽顶底板、两帮变形量及变形规律，综合分析周 期来压超前应力影响范围和侧向应力的影响范围； 采用数值模拟和理论计算对准 备顺槽和正在使用顺槽间煤柱的合理宽度进行了模拟和计算， 对保护煤柱留设的 合理宽度进行了细致的研究。 基于以上一系列的分析和研究， 基本掌握了察哈素煤矿 31301 综采工作面矿 压周期来压判断方法、周期来压显现规律、周期来压与回采推进速度的关系、超 前支撑应力和侧向支撑应力影响范围分别为 30m 和 8m，确定了末采贯通期间提 前调整推进速度以躲避周期来压方案、 正在使用顺槽和准备顺槽间合理的保护煤 柱留设尺寸为 31m，为综采工作面安全顺利回采、矿井生产接续提供了有利的保 障，实现了综采工作面末采挂网期间的安全顺利实施，末采挂网及贯通工作得以 在 2 天之内完成；另外，在有效减少了保护煤柱损失的情况下，接续综采工作面 基本未受到采空区侧向压力影响，显著提高了矿井接续生产的回采效率。 关键词关键词 矿压监测；采场压力；数值模拟；保护煤柱 万方数据 内蒙古科技大学硕士研究生学位论文 II Abstract The law of mine pressure of the working face are the key of mine safety. due to different mining conditions, the influence factors of mine pressure are different, which makes mine safety recovery work difficult, and at the same time consume a lot of financial resources and material resources. In order to fully grasp the law of mining pressure in fully mechanized mining face, the mine safety recovery work is more targeted, so as to improve the recovery efficiency and safety successively production of fully mechanized mining face.thesis to examine the element 31301 fully mechanized coal face and the using cistern, prepare the chute and the cistern to protect the coal pillar and analysis, focusing on fully mechanized coal face mining stage at the end of the law of periodic press, the cycle to press ahead with gateway influence and lateral pressure of extraction of systemic study is made on the influence of the gateway and the prepare chute. The main innovation of this paper is the study on the lateral stress distribution law in the same wing mining and how to avoid the cycle to ensure the smooth connection of the net. Based on the dynamic monitoring and analysis of the roof panel and the using cistern, prepare the chute and the cistern of the chahasu coal mine 31301 and live production data in real time, the paper studies the relationship between the periodic pressure judgment , combined with the cross measurement , the roof bottom plate, deation amount and deation law are accumulated. the periodic pressure interval and the advancing speed. Through observations of the borehole stress meter and anchor dynamometer analysis of fully mechanized working face advancing stress range and the influence of lateral support stress, through theoretical calculation and numerical simulation in use between the gateway and prepare gateway to protect the reasonable width of coal pillar has carried on the calculation and simulation, this research to protect the reasonable width of coal pillar; 万方数据 内蒙古科技大学硕士研究生学位论文 III Based on the above a series of research, analysis, basic mastered the examine chahasu, the relationship between the periodic pressure and the periodic pressure and the speed of the recovery is determined, the mine pressure and lateral impact range in advance is 30m and 8m, the reasonable protection coal pillar size is 31m, for the smooth mining, mine production safety of fully mechanized working face in providing favorable safeguard, the end of the network and the work can be completed within 2 days; In addition, in the case of effectively reducing the loss of coal pillar, it is not affected by the lateral pressure of the stope area, which significantly improves the recovery efficiency of the mine successively production.. Keywords Minepressure monitoring； Stope pressure； Numerical simulation； Protection coal pillar； 万方数据 内蒙古科技大学硕士研究生学位论文 目 录 摘 要............................................................. I AbstractAbstract .......................................................... II 1 引 言............................................................ 1 1.1 选题背景及意义............................................... 1 1.1.1 选题的背景 ............................................. 1 1.1.2 选题的意义 ............................................. 1 1.2 国内外研究现状 .............................................. 2 1.2.1 矿山压力理论研究现状................................... 2 1.2.2 末采阶段矿压规律研究现状 ............................... 3 1.3 课题主要研究内容............................................. 4 1.4 研究方案 .................................................... 4 1.4.1 工作面支架载荷观测方案 ................................. 4 1.4.2 工作面状况观测......................................... 5 1.4.3 巷道变形观测........................................... 5 1.4.4 超前与侧向支承压力观测................................. 6 1.4.5 锚杆测力计安设方案 ..................................... 7 1.5 课题创新点................................................... 9 1.6 技术路线图................................................... 9 2 察哈素煤矿及其 3 号煤层概况 ....................................... 10 2.1 矿井概况 ................................................... 10 2.1.1 井田概况.............................................. 10 2.1.2 矿井水文地质情况...................................... 11 2.1.3 矿井的采煤方法........................................ 13 2.2 察哈素煤矿 3 号煤层概况 ..................................... 13 2.2.1 开采煤层条件.......................................... 13 2.2.2 煤层顶底板情况........................................ 14 2.2.3 地质构造情况.......................................... 14 2.2.4 工作面水文地质........................................ 14 3 工作面矿压规律分析............................................... 15 3.1 顶板来压确定 ............................................... 15 万方数据 内蒙古科技大学硕士研究生学位论文 3.1.1 250～100m 期间的顶板来压 .............................. 15 3.1.2 10050m 期间的顶板来压 ................................ 19 3.1.3 50～0m 期间的顶板来压 ................................ 25 3.1.4 推进速率与来压步距关系 ................................ 26 3.2 本章小结.................................................... 26 4 采场支承压力分布规律研究......................................... 27 4.1 支承压力分布及变化基本规律 ................................. 27 4.1.1 回采工作面围岩载荷分布规律............................ 27 4.1.2 采场推进过程中支承压力发展基本规律.................... 28 4.2 侧向及超前支承应力分析 29 4.2.1 钻孔应力计数据分析.................................... 29 4.2.3 锚杆测力计数据分析 .................................... 35 4.3 小结 ....................................................... 38 5 侧向应力下保护煤柱留设研究....................................... 39 5.1 保护煤柱的稳定性 ........................................... 39 5.1.1 煤柱破坏形式.......................................... 39 5.1.2 煤柱的载荷............................................ 39 5.1.3 保护煤柱的稳定性...................................... 43 5.2 煤柱尺寸确定................................................ 44 5.2.1 煤柱尺寸的数值模拟研究 ................................ 44 5.2.2 合理煤柱尺寸确定 ...................................... 55 6 主要结论......................................................... 57 参考文献........................................................... 58 在学研究成果....................................................... 61 致 谢............................................................. 62 万方数据 内蒙古科技大学硕士研究生学位论文 - 1 - 1 引 言 1.1 选题背景及意义选题背景及意义 1.1.1 选题的背景选题的背景 煤炭资源是我国长期主要消耗能源，2017 年完成原煤产量超过 35 亿吨，占 我国能源消费总量 60以上。 近年来， 煤矿开采不断向机械化和自动化方向发展， 但随着开采深度的增加，开采的地质条件也日趋复杂。矿山压力灾害发生的矿井 数量和危害程度也呈上升趋势，制约了煤矿安全高效生产，不利于我国经济的快 速发展。 综采工作面矿山压力不但影响着矿井生产进度和煤炭产量， 也给井下生产人 员的人身安全造成了重大威胁。煤炭作为我国基础消耗能源，对于我国的发展具 有重大意义。矿山压力灾害主要发生在井工煤矿，目前井工煤矿仍占总矿井数量 的绝大多数，给煤炭资源的安全高效开采提出了严峻的课题。 矿山压力灾害的发生与原岩应力状态和采动应力变化以及岩体在高应力下 的力学行为有关，采后围岩移动、围岩应力重新分布、采动应力和采动裂隙演化 诱发围岩结构失稳是一系列矿山压力灾害发生的根本原因 [13]。因此，不同条件的 煤矿矿山压力规律情况不一，有待进一步监测及分析进行验证。本课题致力于研 究察哈素煤矿 31301 综采工作面矿压规律及其控制。 察哈素煤矿 31301 综采工作面生产过程中，周期来压期间，在用顺槽和准备 顺槽变形严重，出现顶板下沉，两帮及底板鼓起现象，对于综采工作面末采贯通 和接续生产造成严重影响。 1.1.2 选题的意义选题的意义 通过对察哈素煤矿 31301 综采工作面矿山压力显现规律的深入研究可以实 现 （1） 为煤矿开采提供工作面周期来压强度预测与周期来压步距的判断方法， 为研究周期来压步距与工作面推进速度的关系提供理论依据。 （2）掌握综采工作面矿压对顺槽的超前影响和侧向影响范围，使躲避周期 来压和超前支护工作更有针对性，提高在用和备用顺槽稳定性，从源头解决矿压 对综采工作面生产、衔接的制约。 万方数据 内蒙古科技大学硕士研究生学位论文 - 2 - 1.2 国内外研究现状国内外研究现状 1.2.1 矿山压力理论研究现状矿山压力理论研究现状 国内外很多学者对采场矿山压力问题从理论到现场观测进行了大量的深入 细致的研究工作，并提出了多种理论及假说。其中，我国学者在覆岩移动规律方 面取得了突出卓越的研究成效。国内外矿山压力代表性研究成果包括有 （1）“压力拱”假说 德国学者最早提出该假说。该理论假说从宏观上解释了采场矿压关系，但对 于形成压力拱的影响因素和回采过程中岩层的运动特点缺乏深入的研究。 该假说 主要内容是随着采煤工作面不断地推进， 采空上覆的岩体在自重和矿压的作用下 不断下落到采空区或充填体内。当上覆岩体再次稳定后，覆岩层可视为一个拱形 体。 所形成拱形体的前拱脚落在工作面前方的实体煤上， 后拱脚落在了采空区内。 该拱形体随着工作面的推进而移动，拱形体承载着工作面上覆岩体的压力，拱形 体内的重量主要靠工作面内支护系统承担，在拱形体的下方形成了减压区 [45]。 （2）“悬臂梁”假说 假说在二十世纪处提出，该假说认为采空区覆岩层呈悬臂梁结构，采空区底 板无法向其提供有效的支撑能力，悬臂的长度随工作面的推进而增长，当其强度 不足以维持时发生破断，一次次的破断就形成了周期来压。 （3）“铰接岩块”假说 该假说由前苏联学者在 20 世纪 50 年代提出。该假说揭示了上覆岩层的“三 带分布”，认为裂隙带范围内的掩体能够承受较大的水平应力，并且在水平应力 的作用下岩体会相互绞合，并形成一种三角拱式的铰接岩块平衡结构，该结构会 随着工作面的发展而向前不断推进。 但没有对铰接岩快的力学平衡方程进行理论 推导，具有一定的局限性 [68]。 （4）“砌体梁”理论 该理论由我国著名学者钱鸣高先生在二十世纪七八十年代提出。 该理论根据 相关实验和大量的工程实践建立了采场上覆岩层砌体梁式平衡的结构力学模型 及岩层控制的关键层理论， 推测出了上覆岩体的结构形态。全面分析采场矿压显 现规律的理论，分析了工作面顶板压力与支架工作阻力之间的相互作用，为矿山 生产中矿压控制及支护建立了理论学说， 在我国的矿山生产中具有重要的指导意 义 [910]。 （5）“传递岩梁”理论 万方数据 内蒙古科技大学硕士研究生学位论文 - 3 - 该理论由我国著名学者宋振骐先生在二十世纪八十年代提出， 完善了以岩层 运动为核心的实用矿压理论体系。该理论认为直接顶全部垮落后，老顶岩层会呈 现出假塑性体状态，该假塑性体一侧由煤壁支撑，另一侧由采空区内填充矸石支 护， 旧顶断裂裂隙之间的岩块可以沿所在工作面推进传递水平力，且随该工作面 的推进向前不断移动 [11]。 1.2.2 末采阶段矿压规律研究现状末采阶段矿压规律研究现状 工作面末采阶段的上覆岩层移动破坏规律和顶板的支护形式有着与其他开 采阶段不同的特点，对于这方面矿山压力显现规律的研究相对较少。 刘长友等 [11]通过现场实测研究了综放末采期的矿压特征及顶板稳定性， 并为 此提出了高效的顶煤采出率的控制原则，为减少采煤损失提供了理论和依据。 刘 加旺等 [12]研究了当综采工作面回采接近主回撤通道时超前压力对通道顶板的影 响，通过在昌汉沟煤矿15104综采工作面收尾阶段和设备回撤过程中对回撤通道 进行系统而全面的现场矿压监测，得到巷道顶板岩层运动、支架压力分布和矿压 显现特征等数据， 为进一步优化回撤通道支护参数提供了实践和理论依据。罗文 [14]采用理论分析、 现场观测的方法分析柳塔煤矿大采高综末采贯通期内工作面出 现的支架压死和冒顶事故， 采用工作面压力显现强烈机理得到末采矿压的显现规 律，大大减少了支架压死事故发生的概率,在巷道设计、顶板控制、工程质量、 管理认识等方面制定了预防压架事故发生的关键性措施。 温贺兴等 [15]结合矿压规 律、 覆岩运动特征及理论计算等方法针对神东矿区工作面末采段发生的压架事故 进行分析，就停采调速让压、强制放顶减压、调节采高缓冲降压3种措施的机理 与运用进行了研究。结果表明，在调整采高前提下通过停采、调速让压、强制放 顶措施的单一或者综合运用均能实现定点定位来压与围岩的提前卸压， 保证贯通 回撤时顶板不来压。郑芳菲等[16]研究了大采高综采工作面末采阶段矿压显现规 律及等压技术原理，以葫芦素煤矿2105工作面末采阶段开采为背景，采用理论分 析和现场实测的方法， 确定合理等压措施和末采支护方案。谷拴成等 [17]针对综采 面在末采阶段回撤通道易出现支架压死和围岩变形量过大的问题， 在理论分析的 基础上提出了末采阶段工作面煤柱和通道间保护煤柱荷载转移的力学机理， 给出 了2种煤柱的荷载计算公式及保护煤柱合理宽度的确定方法。利用此研究成果确 保了张家峁煤矿14204工作面末采阶段的安全回撤。马祥等[18]针对综放工作面末 采阶段支架回撤过程中容易出现压架的问题，建立了顶板断裂来压力学模型， 并 根据顶板断裂前后的平衡方程推导出顶板在不同断裂形式下支护体、 煤体内应力 万方数据 内蒙古科技大学硕士研究生学位论文 - 4 - 增量平均值的统一表达式。结果能有效保证综放工作面末采阶段的安全高效回 撤。 1.3 课题主要研究内容课题主要研究内容 本课题以察哈素煤矿 31301 综采工作面矿压规律研究为背景， 综合利用现场 实测、理论分析、数值建模等手段系统研究了以下内容 （1） 31301工作面距主回撤通道250～0m推进期间， 31301工作面及回撤通道 矿压观测。 （2） 31301工作面距主回撤通道250～0m推进期间， 31301工作面超前和侧向 支承压力观测。 （3）细致的研究了察哈素煤矿 31301 工作面在末采阶段的顶板覆岩运移规 律和矿山压力显现规律； （4）研究老顶运动与工作面支架工作阻力的对应关系； （5）试验研究工作面推进速度与顶板来压步距之间的对应关系； （6）研究 31301 工作面超前和侧向支承压力分布规律。 （7）试验研究在用顺槽和备用顺槽间保护煤柱合理宽度。 1.4 研究方案研究方案 为了摸清工作面顶板运动、支架阻力分布、超前及侧向支承应力特征以及巷 道受压变形等规律，须在工作面布置矿压监测测区，进行现场观测。 1.4.1 工作面支架载荷观测方案工作面支架载荷观测方案 为了方便精确掌握整个采煤工作面的压力分布状况， 须在 31301 工作面布置 KJ693 顶板动态监测系统和 KJ693～F 型压力监测分站，大约需要同时设置 25 台 监测设备。具体工作面测区分置如下沿工作面主要布置上、中、下 3 个测区。 其中上部测区分布在（5、9架）；中部测区分布在（81、89、97、98架）； 下部测区分布在（136、137、153、154架）。测区布置方案如图 2.1 所示。 万方数据 内蒙古科技大学硕士研究生学位论文 - 5 - 5 运 输 回 风 顺 槽 设 备 列 车 顺 槽 933 34 56 57 81 89 97 98 136 137 153 154 169173 3101工作面 图 1.1 采面测区布置图 通过分析工作面支架工作阻力数据得出以下几点结论 （1）通过支架“Pt”原始曲线分析顶板的运移步距。 （2）得到支架初撑力的频率分布规律。 （3）得到支架末阻力的频率分布规律。 （4）分析支架受力的平衡性。 1.4.2 工作面状况观测工作面状况观测 实时观测顶板的破碎程度，对可能出现的冒顶及片帮的高度和范围进行记 录，对可能出现的顶板台阶下成和采空区悬顶等情况进行观测和纪录。 1.4.3 巷道变形观测巷道变形观测 巷道变形观测站会随着采动区域的变化而变化， 故其应设置在采动工作面前 方不受影响的区域内。最终确定在距 31301 工作面回风顺槽、运输顺槽 80m 左右 范围内布置观测站，第一测量断面从距当前采动工作面所处位置约 5m 处开始布 置，随后每隔 2.5m 进行一次布置，共设置 10 个观测站，并加以标记。巷道断面 的位移观测主要采用十字布点法（十字测点法布置如图 1.2 所示）进行。在顺槽 左右两帮的中部分别布置 B 点和 D 点，B、D 两点应布置在顺槽内侧同一条直线 上， 通过两点连线距离的变化趋势可以监测巷道的变形值；在顺槽顶和底的中部 分别设置 A 点和 C 点，在 A 点处放置一根绳子，使其与自然下垂状态下顺槽底板 中间的 C 点相交。通过观测 A 和 C 两点行距的变化来监测巷道的垂直变形量。 31301 工作面 万方数据 内蒙古科技大学硕士研究生学位论文 - 6 - 图 1.2 巷道断面位移观测点布置图 在设置观测点时，应在顶板、底板和两帮共四个观测点 ABCD 打入测量基准 识别点（例如钢钉、铁棒等材料），以便各测点位于同一水平面上。同时对其编 号，每天记录一次数据，当工作面回采至测点附近时可每天记录两次数据。 1.4.4 超前与侧向支承压力观测超前与侧向支承压力观测 （1）钻孔应力计安设方案 图 1.3 为 KJ～25 煤体应力监测系统分布图。由图 1.3 可知，该系统主要由 矿用压力监测分站、KJ25～Z 信号转换器和钻孔应力计三部分组成。该系统可用 于测量超前支承压力和煤体应力， 通过数据与工作面进尺结合来分析工作面及巷 道周围的应力集中区， 为合理指定煤柱留设和确定工作面超前支护范围提供了科 学依据。 本研究主要是在 31301 工作面运输顺槽内进行观测， 可确立 2 个测试场布置 点，第一测场在主撤面道前约 200m 处，第二测场在离主撤面道约 50m 处。 每个测试场内需布置 10 个测点，在煤柱一侧和煤壁上各安装 5 个钻孔应力 计，靠近主撤通道一侧的测点为 1 号，测点编号随工作面推进方向依次增大。测 试点分别从主撤通道 200m 和 50m 处开始布置，随后每隔 1m 布置一个测试点。测 试点的深度依次为 10m、8m、6m、4m、2m，测点布置如图 1.4、图 1.5 所示。钻 孔位置较巷道底板高出 1.5m，且钻孔以 5角度左右向上倾角作业。 图 1.3 KJ25 煤体应力监测系统 万方数据 内蒙古科技大学硕士研究生学位论文 - 7 - 图 1.4 钻孔应力计布设位置图 图 1.5 钻孔应力计布设深度示意图 1.4.5 锚杆测力计安设方案锚杆测力计安设方案 图 1.6 显示为锚杆和锚索应力传感器的正确安装方式。采用端头固定式安 装，将锚索、锚杆分别自传感器孔中穿过。当锚杆进行测力时，需将传感器元件 安装在紧固螺母和锚杆托盘之间；当锚索开始测力时，需将传感器元件固定在索 具与托盘中间。记录统计并分析该设备数据，可对巷道支护质量做出合理稳定评 价，对巷道支护的设计和发展具有重要意义。 万方数据 内蒙古科技大学硕士研究生学位论文 - 8 - 图 1.6 锚杆应力传感器示意图 图 1.7 所示为各测站锚杆应力传感器分布图。A、B、C、D 四个锚杆受力观 测站分别布置在了 31301 运输巷、 31303 回风巷距离主撤道 200m 和 50m 处； 将 E、 F 两个测站布置于回撤巷道处（图 1.8）。 图 1.7 A～D 测站锚杆应力传感器布置图 图 1.8 E～F 测站锚杆/锚索应力传感器布置图 万方数据 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 9 - 1. 5 课题创新点课题创新点 （1）回采工作面侧向压力分布规律； （2）回采工作面贯通等压的确定。 1.6 技术路线图技术路线图 根据31301综采工作面开采地质条件条件，并结合本次研究的实际情况情况，确 定了本次研究的技术路线如图1.9所示 图 1.9 研究技术路线 万方数据 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 10 - 2 察哈素煤矿及其 3 号煤层概况 2.1 矿井概况矿井概况 2.1.1 井田概况井田概况 （1）地理概况 察哈素矿井井田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市境内。井田内呈西北高，东南 低的斜坡状地形，海拔标高一般在1300m左右，海拔最高点1451.80m,海拔最低点 在核实区东南部边缘尔林兔沟内， 海拔标高为1225.93m。 最大地形标高差为225m。 察哈素井田地表特征如下属高原侵蚀性低中山地貌，井田范围内大部分地 区为较为低矮的山丘，井田西侧和北侧均受到毛乌素沙漠的影响，地表普遍被风 积砂覆盖，形成典型的堆积型地貌。 井田范围内水系不发育，无湖泊，井田北部的湾图沟、花亥图沟呈南西北 东向展布，水流由南向北汇入乌兰木伦河；井田南部的木独十里沟、尔林兔沟和 阿滚沟呈北西南东向展布，水流均由西北向东南流出，水流最终汇入红碱淖。 各沟谷由于井田内地形的影响,井田内常年均无明显的地表迳流，只有在降雨量 较大或暴雨天气方可存在短暂洪流。 （2）井田内主要自然灾害 井田区域内气候属典型半干旱温带高原气候，太阳辐射较为强烈，光照时间 长，气候长年干燥少雨，风大沙多，霜期较长，冬季天气寒冷且漫长，夏季较为 炎热且持续时间短暂，春季温度回升较快，秋季温度下降较为明显。 查阅鄂尔多斯地区历年气象资料可知，该地区气温上限为零上36.6℃,最低 气温为零下27.9℃，年平均温度为零上5.5℃；年最低降水量194.7mm，年最高降 水量为533.7mm，年平均降水量为389mm，降水量在7、8、9三个月份内较为集中， 年平均蒸发量为2543.3mm。井田区域内已知最大风速为14m/s，一般风速范围为 2.2～5.2m/s，风向多以西北风向为主。从每年10月上旬开始为冻结期，次年4 月份冻结期结束。其中最大冻土厚度为1.71m，受沙尘暴影响天数最多为40天/ 年。 根据“中国地震烈度区划图”的区域划分情况， 该井田区域地震烈度小于Ⅵ 万方数据 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 11 - 度，其中地震动峰值加速度值为0.05（g），该地区地震频度较小。根据历史资 料的记载，井田范围内在历史上没有发生过破坏性的地震，根据实地调查走访发 现，该井田范围内也没有出现滑坡、塌陷和泥石流等其他地质灾害。 （3）周边小煤矿情况 察哈素煤矿井田范围煤层埋藏深度相对较大， 矿井主要可采煤层内均未发现 小窑开采迹象。暂未发现无老窑水对矿井安全生产产生影响。 察哈素煤矿井田北部边界与神华集团布尔台煤矿相邻， 南部边界与神华集团 尔林兔煤矿相邻，东部边界与神华集团补连塔煤矿相邻，各煤矿的井田边界存在 搭接现象。 2.1.2 矿井水文地质情况矿井水文地质情况 （1）地层 井田位于东胜煤田南部，该区域煤层属于中深部区，根据地勘结果可知，该 井田区域内发育的地层随时间推移依次分为三叠系上统延长组（ yT3 ）、侏罗 系中下统延安组 （ yJ 21 ） 、 侏罗系中统直罗组 （ zJ2 ） 、 白垩系下统志丹群 （ zhK1 ） 、 第四系（Q）。现将各地层详细分析论述如下 ①三叠系上统延长组（ yT3 ） 由于该组地层为勘探区域内煤系地层的基底， 勘探过程中仅揭露了该组地层 的上部。根据该区域地质资料分析可知，该岩层主要以灰绿色中粗粒砂岩和砾 岩为主，夹杂部分浅绿色砂质泥岩及粉砂岩。石英、长石是砂岩的主要成份，岩 性中含有大量暗色矿物。该组地层表现以大型板状、槽状为主。属于典型的曲流 河沉积作用下形成的沉积物。井田内钻孔揭露最大厚度达0.50～75.21m，平均厚 度为14.55m。 ②侏罗系中下统延安组（ yJ 21 ） 本组地层为井田区域内主要含煤地层，井田区域内未发现煤层露头。根据钻 孔揭露勘测的地质资料发得知，该区域岩层主要由不同粒级的浅灰色砂岩、 深灰 色砂质泥岩和煤层等共伴生组成， 该组地层发育节理裂隙主要表现为水平纹理及 波状形纹理。 延安组内发育有2、 3、 4、 5、 6五个煤组。 含煤地层总厚度为174.55～307.32m， 平均223.09m。该组地层主要由植物化石组成，其中化石成份主要体现为不完整 万方数据 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 12 - 的植物茎叶根，且无法难辨植物化石所属相应种类。 ③侏罗系中统直罗组（ zJ2 ） 本