沁和能源集团有限公司永安煤矿
回采工作面地质说明书
编号：采地[2016] 01号
煤层编号： 3#
工作面名： 3502上分层综采工作面
编 制 人;
负 责 人：
总工程师：
编制时间： 年 月 日
委 托 书
永安煤矿地测科：
根据采掘计划，我矿需进入3502上分层工作面进行回采，现委托你科室编制3502上分层综采工作面地质说明书，具体事项如下：
1、项目名称：永安煤矿3502上分层综采工作面地质说明书。
2、地质说明书要结合本矿3502上分层运输、回风顺槽掘进资料，根据本矿地质报告及有关规定进行编写。
3、地质说明书内容要能反应出3502上分层综采工作面的实际地质情况，能够正确指导生产。
4、本地质说明书应于2016年 月 号前完成编制。
特此委托
委托人： 受委托单位负责人：
年 月 日
3502上分层综采工作面地质说明书
一、工作面位置、范围、面积以及与四邻和地表的关系
3502上分层回采工作面位于井田西南3500采区，范围、面积以及与四邻和地表的关系见下表：
工作面名 3502上分层回采工作面 煤层 3#
地面标高 +653m-+672m 井下标高 +450m-+470m
地面相
对位置 3502上分层工作面所处区域地面对照为丘陵地带，平均盖山厚度为203m左右。
回采对地面设施的影响 工作面对应地表为已搬迁的曹沟村，本工作面开采对地面影响不大。
井下位置及与四邻关系 东部为3503上分层运输顺槽，南为矿界与山西兰花集团芦河煤业有限公司相邻，西为3501上分层采空区，北为3500轨道巷。
走向长度 230m 倾斜长度 130m 面积 29900㎡
二、工作面实见地质构造概况
1、断层情况
根据本工作面运输、回风顺槽掘进过程中收集资料分析，本工作面无断层。
2、褶曲情况
根据本工作面运输、回风顺槽掘进过程中收集资料分析，本工作面内无褶曲。
3、陷落柱情况
根据本工作面运输、回风顺槽掘进过程中收集资料分析，预测本工作面内无陷落柱。
三、工作面煤层厚度、煤层结构和煤体结构情况
煤层厚度 3.2m 煤层结构 简单 煤层倾角/（°） 3.5
开采煤层 3# 煤种 无烟煤 稳定程度 稳定
煤层
情况
描述 根据附近124钻孔数据，煤层总厚度（含矸）6.57米，倾角3.5°左右。该地段煤层结构简单、层理分明，煤层坚硬，有玻璃光泽，根据运输顺槽、回风顺槽、切眼掘进煤层揭露数据显示，该工作面自直接顶至底板煤层厚度为3.2m,煤层顶板往下0.2m为伪顶，伪顶至底板为3m厚煤层，其中有一层夹矸，厚度0.1-0.35m，平均厚度0.20m，煤容重1.45t/m3。该地段煤层埋藏较深，透气性较差。本工作面为上分层回采工作面，正常采高3.2m。
该区域稳定可采3#煤俗称“香煤”，掘进期间揭露情况为煤层结构简单，稳定，层理分明，煤质坚硬，有玻璃光泽，煤层含一到三层夹矸，煤容重1.45t/m，煤层总厚度（含矸）6.57米，倾角3.5°左右。该地段煤层埋深约203m，透气性较差。预测工作面煤层内部厚度、结构均无变化。
（1）、物理性质和宏观类型
煤层为黑色—灰色，煤岩类型以半亮型煤为主，光亮型煤较少，多具线理状结构，少带状结构，层状至块状构造。镜煤条带在2mm左右，呈强金属光泽。条痕为灰黑色，丝碳呈薄层状或透镜状，矿物夹层甚少，常见贝壳状与眼球状断口，比重中等、致密坚硬、缝隙少。
（2）、化学性质
据2014年4月4日山西省煤炭工业厅综合测试中心对该矿现采的3号煤层井下巷道中煤样进行了煤质检测，另外再结合钻孔煤芯煤样测试资料，3号煤层主要煤质特征综合如下：
水分(Mad)： 原煤0.52％～3.80％，平均1.99％；
浮煤0.86％～2.76％，平均1.57％；
灰分(Ad)： 原煤12.05％～20.74％，平均14.99％；
浮煤5.78％～7.10％，平均6.32％；
挥发分(Vdaf)： 原煤5.88％～8.32％，平均6.87％；
浮煤4.88％～6.93％，平均5.37％；
全硫(St,d)： 原煤0.26％～0.47％，平均0.34％；
浮煤0.31％～0.41％，平均0.35％；
高位发热量(Qgr,d)： 原煤27.18～31.55MJ/kg，平均29.67MJ/kg；
浮煤32.12～33.28MJ/kg，平均32.70MJ/kg；
固定碳(Fcd)： 原煤73.03％～82.80％，平均78.68％；
碳含量（Cdaf）： 浮煤92.84～93.20％，平均93.02％；
氢含量（Hdaf）： 浮煤2.48％～2.83％，平均2.70％；
氮含量（Ndaf）： 浮煤1.05％～1.10％，平均1.08％；
氧含量（Odaf）： 浮煤2.90％～3.19％，平均3.05％；
磷含量（Pd）： 原煤为0.041％。
总之，3号煤层为低灰～中灰、特低硫、中高固定碳～高固定碳、低磷分、中高发热量～特高发热量之无烟煤。
四、实见煤层顶底板情况
本回采区域煤层顶板为2.54米左右的黑灰色粉砂岩、泥岩、极易冒落，不宜管理；底板为2.18米左右的深灰、黑灰色泥岩，受力后极易发生底鼓。
表3 煤 层 顶 底 板 情 况 表
岩石煤层名称 厚度/m 特征
粉砂岩及细砂岩 10.9 黑灰色，含丰富植物化石，含菱铁矿结核
黑灰色粉砂岩、泥岩 2.54 呈黑色、内夹1-3层矸石
3#煤 6.57
深灰、黑灰色泥岩 2.18 含菱铁矿结核
五、岩浆岩体、冲刷带对正常回采的影响
本区域掘进过程中未发现岩浆岩体、冲刷带、陷落柱等，建矿至今也未发现岩浆岩体、冲刷带，故岩浆岩体、冲刷带对正常回采无影响。
六、瓦斯涌出量预测
根据该工作面在运输、回风顺槽掘进期间的瓦斯涌出量分析，推测回采面瓦斯的绝对涌出量为4.37 m3/min左右。
七、工作面正常涌水量和最大涌水量预测
（1）水文情况
3#煤层上覆岩层有2个主要含水层，第四系松散沉积物孔隙含水层其厚度、水位埋深及其富水性差别较大，地表地势较高地段一般无水，而于地形低凹处赋存地下水，地下水动态变化较大，属孔隙潜水强含水层段，直接接受大气降水补给，但地面冲沟发育，排泄条件好，且3号煤层上部石盒子组较厚的泥岩及砂质泥隔水层，所以对3号煤层开采影响较小。
二叠系上、下石盒子组及山西组砂岩裂隙含水层富水性取决于岩石裂隙的发育程度与所处构造条件。3号煤层矿坑充水主要水源为顶板以上砂岩含水层水，沿构造裂隙和采空放顶后形成的塌陷裂隙向巷道渗透。但由于该含水层水为层间砂岩裂隙水，含水层间又有相对隔水的泥岩及砂质泥岩分布，上下联通性较差，一般为弱富水性，煤矿开采期间采取正常的疏排水措施后，对煤矿开采影响较小。
（2）其他水源的分析
井田内无常年性河流和大的地表水体，发育有季节性沟谷支流，这些沟谷支流平时干枯无水，仅在雨季有短暂洪流经过，向东汇入沁河，故该工作面不受地表水影响。
（3）涌水量
经对该区域范围资料收集情况及3502上分层回风顺槽掘进期间与芦河煤业老采采空区探透后放水情况分析，3502上分层回采工作面主要涌水水源为南部芦河煤业老采采空区积水，预计涌水量为4m3/h，采煤队要及时挖好排水沟，保证工作面无积水，机电队也要及时安设小水泵排水。
（4）区域水文地质类型
工作面开采的3号煤的直接充水含水层为顶板砂岩裂隙含水层，单位涌水量q=0.00173～0.00206L/s·m，富水性极差；大气降水作为涌水量补给来源通过采空塌陷裂隙渗入井内，汇集于下山采区，致使涌水量增加，区域地质构造简单，煤层开采后，采掘工程不受水害影响，防治水工作简单；奥灰岩溶水位标高501m，本工作面煤层底板标高450-470 m，属带压开采，经计算突水系数为0.012Mpa/m，低于受构造影响地段的临界突水系数经验值（0.06 Mpa/m），且3号煤层底板距奥陶系灰岩顶界达112.56m，其间有多层隔水层，在正常情况下奥灰岩溶水不会对生产作业构成威胁；该工作面3号煤层水文地质条件为中等类型。根据图纸资料及3502上分层运输、回风顺槽物探、钻探结果，回采工作面西部为我矿3501上分层采空区，南部为芦河煤业老采采空区，两个采空区内均只有少量积水，对该工作面回采不存在影响。
八、工作面煤炭资源/储量
工作面名称 3502上分层回采工作面 煤层 3#
地面标高 +653m-+672m 井下标高 +450m-+470m
走向长度 230m 倾斜长度 130m 面积 29900㎡
地质储量 138736t 可采储量 135961t
九、地热、冲击地压和煤自燃危险程度
（1）地热、地应力：据2014年4月《沁和能源集团有限公司永安煤矿生产矿井地质报告》资料，3号煤层最高温度25.0℃，属地温正常区，恒温带深度一般在70m左右。井下未发现地温和地压异常，因此，本井田属地温、地压正常区，不存在热害、冲击地压危害 。
由于采动影响，必然引起围岩原有应力的改变，采空区冒落、巷道片帮等地质现象均为所引起的地压现象。本井田断裂构造不发育，属地压正常区。
（2）煤尘爆炸：根据山西煤矿设备安全技术检测中心2013年4月25日对该矿现采的3号煤层煤尘爆炸定性分析，火焰长度为0mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量为0％，煤尘云最低着火温度为810℃，煤尘层最低着火温度为>400℃，鉴定结论为煤尘无爆炸危险性。
（3）煤的自燃倾向性：据山西煤矿设备安全技术检测中心2013年4月25日对该矿现采的3号煤层煤的自燃倾向性测试，结果为：煤的吸氧量(cm3/g)为1.36，自燃倾向性等级为Ⅲ，自燃倾向性为不易自燃。
十、存在地质问题注意事项及建议
1、本工作面顶板比较完整，但回采过程中要加强顶板管理，并按相应安全技术措施执行。
2、定期监测工作面涌水情况，发现异常及时报告。
3、加强工作面瓦斯监测监控，防止瓦斯超限。
4、定期开展工作面超前预测预报工作，为工作面安全回采提供可靠依据。
