7.2.1　研究区地质概况

太平煤矿位于山东省济南市的西南方向188千米的邹城县境内。太平煤矿位于兖州煤田西南部，太平煤矿煤层上覆岩层被新近系松散层覆盖。二叠系山西组3号煤层是一个在松散含水层下进行开采的煤层，被薄基岩覆盖。太平煤矿主采3号煤层的厚度为2.10～9.97m，平均厚度为8.85m，倾角5°～15°。20世纪90年代以来，太平煤矿在相关的技术研究和试验的支持下，在松散含水层下开采出煤炭约100万吨。自2006年以来，通过使用其他9个面板的膏体回填，已采出煤炭200多万吨。

根据地质勘察与钻探资料，太平煤矿地层从老到新主要由奥陶系、石炭系、二叠系、侏罗系和第四系地层组成。影响3号煤层开采的水文地质构造由侏罗系砂岩含水层、第四系松散含水层和砂岩含水层组成。该区地下水补给条件较差，地下水主要为静水储备。六采区南部区域范围内探测的基岩厚度为0～32.6m，其类型和性质都发生了显著的变化。基岩的工程地质类型自上而下为：①细砂岩类型，褐黄色至灰白色，块状或致密块状，主要由石英、长石组成，局部夹薄层粉砂岩，发育少量裂缝并且充填泥质，岩芯RQD为61%左右。岩石的抗压强度为21.6～25.0MPa，抗拉强度为1.46～1.54MPa，变形模量为2.06～2.72GPa，泊松比为0.20～0.24。②泥岩类型：灰色泥岩，含植物碎屑化石，平坦状断口，为3煤层的直接顶板，岩芯RQD为57%左右，岩石抗压强度为5.7MPa，抗拉强度为0.45MPa，属于软质岩石，煤层开采后易于向充填采空区垮落。从覆岩强度看，大部分为软弱类型和中硬偏软弱类型。

图7-4所示为太平煤矿的工作面布置示意图，显示了该采区工作面的布局，研究区位于太平煤矿六采区南部的03工作面。由于该区域的覆岩厚度较薄，煤层厚度较厚，为减少覆岩破坏，提高工作面开采的安全性，该工作面采用分层充填开采。在2011年12月，开采出了该工作面3号煤层的一分层。

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图7-4　研究区工作面布置图

如图7-5所示，为六南03工作面3号煤层一分层和底分层的空间关系，有一个扩展区域和一个叠加区域。扩展区域是二分层煤开采工作面的边缘，新布置六南03工作面底分层上顺槽在六南03一分层上顺槽位置外扩47m，下顺槽在六南03一分层下顺槽位置外扩34m，将原施工泄水巷作为本工作面下顺槽使用；切眼位置向南推移，距六南03一分层切眼83m，距一分层工作面102m3/h涌水点38m，切眼位置对应一分层工作面涌水量为50.3m3/h；停采线距六南皮带巷30m。

图7-5　S03工作面位置示意图