铭河矿矿井设计毕业设计说明书.doc

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1、 前 言本毕业设计我所做的是河北邯矿业集团下属的铭河矿矿井设计。在这次毕业设计之前，我们在杨本生老师的带领下到洺河矿进行了为期一个月的生产实习。在这次生产实习中，我们收集了大量的设计资料并结合生产中现场工作的经验，完成了对洺河矿矿井的初步设计。并且在这次生产实习中，更加深了我们对今后所从事的工作的了解；同时，我们也获得了先进的设计思想及设计中所涉及到的在学校里所学不到的现场工作经验，为毕业设计的顺利进行打下了坚实的基础。洺河矿矿井设计共包括以下几部分：1.矿井的水文、地质等基本情况的概述。2.矿井井田内的可采储量，矿井生产能力及服务年限的确定。3.矿井井田的总体开拓的设计，包括水平的划分，井筒

2、位置的确定，经济比较部分，矿井延深方案的确定，采区的划分，井底车场线路计算，硐室布置及井底车场的通过能力计算等部分。4.工作面生产机械的参数，工作面生产程序的确定以及采区车场的设计计算等部分。5.矿井生产中的提升、运输、通风、排水方式的确定及其所用设备额选型计算与相关的硐室布置等。由于本人水平有限，又没有长时间的生产和工作经验，所以在设计中必定有很多不理想的地方，希望各位老师与同学多多指教，本人感激不尽。关键词 ：井田、储量、矿井年产量、开拓、采煤方法、通风、提升、瓦斯、排水。AbstractThis graduation design is about the new mine planni

3、ng for Minghe coal mine, which is a coal mine belonging to Handan CMA. It involves the geology, development, operation, transportation, haulage, ventilation and drainage, among other respects, in special terms;1. Summary of the mine, this chapter mainly introduces the position, geology and condition

4、s of the coal seam. 2. Mine development. This chapter extrapolates among other areas, reserve, serving limits, working system, spot of the draft, selection of level, further drift of mine, panel division and underground station.3.Design of mining districts and retreating technology. This chapter exp

5、lains the general situation of the mining district, technology and techniques of the working face, roadway layout and operation system in the mining district, the design of the mining district station, cave layout and the schedule for drainage and mining in the main mining district.4.Operational sys

6、tem of the mine, this chapter states transportation, haulage, ventilation and drainage systems of the mine and the selection of equipment used in the system mentioned above. In order to practice and reinforce the wealth of the knowledge learned in the past four years, I try my best to introduce vari

7、ous state-of-the-arts when respecting the specific situation of Majiahe coal mine. For instance, long wall mine on the inclination, long wall mining on the strike with top coal drawing, and among others, drifting and retaining gateways along goaf are preferred in the design. In addition, the design

8、connects operational situation of a mine with a college students ability to elementary scientific research. Whats more, it has been completed with the aid of AutoCAD2004, which streamlined the design process dramatically and lessened the hardness of drawing significantly.Main words： geology、operatio

9、n、haulage、ventilation、transportation.目 录前 言IAbstractII目 录III第一章 矿区概述及井田特征11.1 矿区概述11.1.1 交通位置11.1.2 井田范围21.1.3 地形、河流、气象及地震21.1.4 村庄、建筑物、构筑物21.1.5 水源、电源情况21.2 井田地质特征21.2.1 地层21.2.2 地质构造51.2.3 矿井水文地质条件71.3 煤层特征101.3.1 煤层101.3.2 煤质121.3.3 瓦斯、煤尘及自然发火情况12第二章 井田境界和储量132.1 井田境界132.1.1 井田面积132.1.2 储量计算步骤132

10、.1.3 资源量估算指标142.2 井田地质资源/储量142.2.1井田地质资源储量142.3 井田可采储量152.3.1矿井设计资源储量15第三章 矿井生产能力、服务年限及工作制度183.1生产能力及服务年限183.2矿井的工作制度183.3 井型校核18第四章 井田开拓204.1.概述204.1.1 2#煤层埋深对开拓系统的影响204.1.2 断层分布及产状对开拓系统的影响204.1.3 通风系统对开拓系统布置的影响204.2井筒位置的确定204.2.1 井筒位置的确定204.3 开拓方式的确定254.3.1 开拓方式的提出254.3.2 开拓方案技术比较264.4开采水平的设计294.4

11、.1 确定开采水平的位置294.4.2 设计水平的巷道布置294.5 井底车场294.5.1 概述294.5.2 井底车场的选择原则304.5.3 井底车场的设计依据304.5.4 井底车场的线路设计304.5.5 马头门线路的平面布置计算314.6 开拓系统的综述32第5章 采煤方法和采区巷道布置345.1煤层的地质特征345.2 采煤方法和回采工艺345.2.1 采煤方法的选择345.2.2 回采工艺345.2.3 工作面长度的确定385.2.4 支护方式405.2.5 回柱放顶405.2.6 各项工艺的注意事项42第6章 矿井提升与运输506.1 概述506.2 采区运输设备的选择506

12、.3主要巷道运输设备的选择516.3.1 煤炭运输方式516.3.2 带式输送机的设计计算516.3.3 电机车的选型设计526.3.4 列车组成的验算546.3.5 电机车台数的确定576.4主井提升设备选型设计586.4.1 选择提升容器586.4.2 选择提升钢丝绳616.4.3 提升机的选择626.4.4 提升电动机的预选646.4.5 提升机对井筒的相对位置656.4.6 立井提升理论及计算666.4.7 验算电动机686.4.8 计算提升设备电耗及效率686.4.9 核算提升能力696.5 副井提升设备选型设计706.5.1 注意事项706.5.2 副井提升选型70第7章 矿井通风

13、与安全737.1 矿井通风方式与通风系统的选择737.1.1 概述737.1.2 选择通风系统的原则737.1.3 矿井通风方式的选择737.1.4 通风方法的选择747.2 采区及全矿所需风量747.2.1 原则757.2.2 采区及全矿所需风量757.2.3风速验算797.3 矿井通风总阻力计算797.3.1 原则807.4 扇风机选型827.4.1 矿井通风设备的要求827.4.2 主要通风机的选择827.5 防止特殊灾害的安全措施847.5.1 瓦斯管理847.5.2 煤尘管理857.5.3 火灾预防857.5.4 水灾预防867.5.5 顶板管理措施86第8章 矿井排水系统878.1

14、 概述878.2 排水设备选型878.2.1 初选水泵878.2.2 管路布置898.2.3 管道特性曲线及工况点确定908.2.4 检验计算938.2.5 技术经济指标计算948.3 水泵房及水仓958.3.1 水泵房958.3.2 水仓968.4 技术经济指标98第9章 技术经济指标99致谢101参考文献102102第一章 矿区概述及井田特征1.1 矿区概述1.1.1 交通位置煤矿位于河北省邯郸市西北约15km处，武安市康城镇康东村村东，中心地理座标：东经1141819,北纬363910。煤矿西距武安市康城火车站1km，邯(郸) 长(治)铁路从井田中部通过，在邯郸市与京广铁路交汇。邯郸至武

15、安公路分别从井田中部及北部通过，各乡与村之间均有公路相通，交通条件极为便利。详见交通位置图。（图1-1）1.1.2 井田范围南翼以中部向斜轴为界，北翼以勘探线为界，东部深部以-250煤层底板等高线为界，浅部以F4断层为界。1.1.3 地形、河流、气象及地震煤矿井田西邻太行山，东为华北平原，属东亚大陆性、中温带、亚干旱、季风气候，四季分明。据武安气象站多年观测资料，本区最高气温42.5，最低气温-19.9，最大年降水量1472mm，最小年降水量289mm，最大冻结深度410mm。春末夏初多风，风向以北东、北北东向居多，冬季多为北风，时有西风。区内雨季集中在79月份，降水量占全年70%以上，丰水年

16、与枯水年降水量相差35倍，并存在10年左右的气象周期，从而形成了地下水集中补给的条件。自1972年以来，受全球性气候变化的影响，区内年平均气温与蒸发度逐年提高，降水量逐年减少，相对湿度也逐年降低。本区位于太平洋地震构造带，因而地震极为频繁，且震级较高。据记载河北省超过4.7级地震23次。邯郸地区也发生过多次5级以上的地震，1314年10月5日涉县阳邑发生6级地震；1708年10月26日永年县发生5.5级地震； 1830年的彭城大地震，震级7.5级，房屋倒塌十之七、八，死亡5485人，波及六省140个县。邯邢矿区属国家地震重点监测区，按照中国地震裂度区划图（1990）划分，本区地震裂度为7度区。

17、因此，在基本建设和矿井开采方面必须予以重视。井田内地表水系不发育,没有河流。1.1.4 村庄、建筑物、构筑物本井田范围内无自然村庄与其它较大建筑物及构筑物。1.1.5 水源、电源情况矿井供电电源分别引自陶二110KV变电站和陶二矿6KV地面配电室。三趟LGJ-185架空线路长度均约2.3km。矿井6KV地面变电所高压配电设备为GG-1A型高压开关柜，井下两个中央变电所及泵房为GFW-1型矿用高压开关柜。1.2 井田地质特征1.2.1 地层煤矿井田范围内，大部分被新生界地层所掩盖，基岩出露较少，地层倾向东或南东，区内赋存的地层自下而上分别为：1、奥陶系中统（O2）磁县组（O2）：钻孔揭露不全，底

18、部为褐红色花斑状灰岩，中部为灰白色白云质灰岩、泥质灰岩，上部为灰黄、浅红色石灰岩、花斑灰岩，地层厚度200400m。峰峰组（O2）：底部为杂色角砾状灰岩，中部为灰、深灰色石灰岩，顶部为灰白、灰色白云质石灰岩，地层厚度161m。2、石炭系中统本溪组（C2）本组地层与峰峰组（O2）呈“假整合”接触，底部为紫色含铁质砂岩或粉砂岩，向上为灰色、浅灰色粉砂岩，鲕状铝土泥岩，中部为本溪灰岩(L0)及10#煤层，本组地层厚度25m左右。3、石炭系上统太原组（C3）本组地层与石炭系中统本溪组（C2）呈“整合”接触，岩性由黑色泥岩、粉砂岩及中细粒砂岩组成，含可采及局部可采煤层5层，依次为9#、8#、7#、6#、

19、4#煤，含灰岩58层，自下而上分别为下架灰岩(L1)、大青灰岩(L2)、中青灰岩(L3)、小青灰岩(L4)、山青灰岩(L5)、伏青灰岩(L6)、野青灰岩(L7)、一座灰岩(L8)，其中大青灰岩、伏青灰岩、野青灰岩全区分布稳定。本组地层厚度106150m，平均120m。4、二叠系下统（P1）本组地层与石炭系上统太原组（C3）呈“整合”接触，分为山西组（P1）和下石盒子组（P1）。山西组（P1）：底界为中厚层状灰色中-细粒砂岩，含菱铁质结核，向上为深灰、灰黑色泥岩、粉砂岩，富含植物化石，顶部含细小鲕粒的黑色粉砂岩及灰色细粒砂岩。本组含有24层煤，其中稳定可采一层，即2#煤层。本组地层厚度平均75m

20、。下石盒子组（P1）：底部为厚层状浅灰、灰白色含砾粗粒砂岩，中部为灰、灰绿、紫花色粉砂岩及细粒砂岩，含少量植物化石，偶夹煤线，上部为灰绿带紫花斑富含鲕粒的铝土泥岩。本组地层厚度2276m，平均49m。5、二叠系上统（P2）本组地层与二叠系下统（P1）呈“整合”接触，分为上石盒子组（P2）和千峰组（P2）。上石盒子组（P2）：本组地层厚度520 m，根据岩性特征本组地层分四段。上石盒子一段（21）：底部为灰绿色、灰白色厚层含砾砂岩，本段以灰绿、紫花斑色粉砂岩、中细粒砂岩为主，粉砂岩中含铁质结核具鲕状结构，本段平均厚度156m。上石盒子二段（P22）：本段底部为灰白色厚层状含砾粗粒石英砂岩，中部为

21、灰绿、紫花斑色粉砂岩，上部灰白色含砾中、粗粒石英砂岩，本段地层厚度为122m。上石盒子三段（P23）：本段岩性以紫、灰绿色粉砂岩沉积为主，底部为厚层状灰白色微带浅紫色含粒石英砂岩，本段地层平均厚度112m。上石盒子四段（P24）：本段底部为灰色灰白色含砾粗粒砂岩，有泥质团块，下部为灰紫、紫红、灰绿色粉砂岩、细砂岩，夹数层灰白色含砾粗砂岩，中上部为暗紫红色粉砂岩，细砂岩，本段地层平均厚度130m。千峰组（P2）：本组地层厚度220 m，根据岩性特征分为两段。一段（P21）：岩性以暗紫色粉砂岩、细粒砂岩为主，夹浅灰色细粒砂岩及灰绿色粉砂岩，顶部含数层灰绿带紫斑的泥质灰岩，本段地层厚度140m。二段

22、（P22）：下部为30m厚的紫红色粉砂岩，上部为50m厚的紫红色细粒砂岩与粉砂岩相间沉积，本段厚度约80m。6、第四系（）本系地层与石千峰组（P2）呈“不整合”接触，由黄土、砂质粘土组成，根据钻孔揭露厚度为020m，平均厚度15m。上石盒子组（P2）：本组地层厚度520 m，根据岩性特征本组地层分四段。上石盒子一段（21）：底部为灰绿色、灰白色厚层含砾砂岩，本段以灰绿、紫花斑色粉砂岩、中细粒砂岩为主，粉砂岩中含铁质结核具鲕状结构，本段平均厚度156m。上石盒子二段（P22）：本段底部为灰白色厚层状含砾粗粒石英砂岩，中部为灰绿、紫花斑色粉砂岩，上部灰白色含砾中、粗粒石英砂岩，本段地层厚度为122

23、m。上石盒子三段（P23）：本段岩性以紫、灰绿色粉砂岩沉积为主，底部为厚层状灰白色微带浅紫色含粒石英砂岩，本段地层平均厚度112m。上石盒子四段（P24）：本段底部为灰色灰白色含砾粗粒砂岩，有泥质团块，下部为灰紫、紫红、灰绿色粉砂岩、细砂岩，夹数层灰白色含砾粗砂岩，中上部为暗紫红色粉砂岩，细砂岩，本段地层平均厚度130m。上石盒子组（P2）：本组地层厚度520 m，根据岩性特征本组地层分四段。上石盒子一段（21）：底部为灰绿色、灰白色厚层含砾砂岩，本段以灰绿、紫花斑色粉砂岩、中细粒砂岩为主，粉砂岩中含铁质结核具鲕状结构，本段平均厚度156m。上石盒子二段（P22）：本段底部为灰白色厚层状含砾粗

24、粒石英砂岩，中部为灰绿、紫花斑色粉砂岩，上部灰白色含砾中、粗粒石英砂岩，本段地层厚度为122m。上石盒子三段（P23）：本段岩性以紫、灰绿色粉砂岩沉积为主，底部为厚层状灰白色微带浅紫色含粒石英砂岩，本段地层平均厚度112m。上石盒子四段（P24）：本段底部为灰色灰白色含砾粗粒砂岩，有泥质团块，下部为灰紫、紫红、灰绿色粉砂岩、细砂岩，夹数层灰白色含砾粗砂岩，中上部为暗紫红色粉砂岩，细砂岩，本段地层平均厚度130m。千峰组（P2）：本组地层厚度220 m，根据岩性特征分为两段。一段（P21）：岩性以暗紫色粉砂岩、细粒砂岩为主，夹浅灰色细粒砂岩及灰绿色粉砂岩，顶部含数层灰绿带紫斑的泥质灰岩，本段地层

25、厚度140m。二段（P22）：下部为30m厚的紫红色粉砂岩，上部为50m厚的紫红色细粒砂岩与粉砂岩相间沉积，本段厚度约80m。山西组（P1）：底界为中厚层状灰色中-细粒砂岩，含菱铁质结核，向上为深灰、灰黑色泥岩、粉砂岩，富含植物化石，顶部含细小鲕粒的黑色粉砂岩及灰色细粒砂岩。本组含有24层煤，其中稳定可采一层，即2#煤层。本组地层厚度平均75m。1.2.2 地质构造邯郸矿区地处山西断隆级构造单元，太行拱断束级构造单元，武安凹断束级构造单元的东部。煤矿井田走向较长，倾向短，处于F1断层和F4断层所构成的地垒断块之上，基本构造为一被短轴褶曲和断层所复杂化了的平缓单斜层。南部走向N30E左右,中部N

26、40W左右,北部又为NE变为N。煤层倾角为10。15，北部偏大，但不超过25。井田内大中型断层都为高角度正断层。井田内褶曲构造较为发育,多为开阔的倾斜褶曲。井田南部构造以断层为主，褶曲主要有一个较大的背斜构造；井田北部主要是褶曲构造。全井田普遍有岩浆岩侵入，岩性为闪长斑岩、闪长岩,侵入时代为白垩纪末期的燕山运动。一、褶曲：井田内褶曲均为形成较早、小型的低序次构造，褶曲幅度较小，均为短轴，褶曲轴的方向性明显，以近南北向及近东西向为主。褶曲在成因表现为受着水平侧压力和大断裂牵引作用影响，形成纵横交错的小褶曲，并受后期断裂的切割破坏，失去完整性。二、断层：煤矿井田内断层走向以北北东向为主，东西向次之

27、，该两方向的断层构成了井田断裂构造的主要轮廓。至今为止，通过钻探和巷道揭露，井田范围内落差大于10m的断层只发现2条， F4、F22、，均为高角度正断层，且具有倾角大（一般在70。以上），延伸远的特点。其中F4、断层落差较大，其余1条断层落差在20m以下，构造复杂程度中等。F4断层：正断层，为矿井的西部边界，井田内长度8000m，走向N30E，倾向NW，倾角70，落差在100310m，由1741、2357孔和槽探、井探工程、地层露头等对比控制，断层控制可靠。井田内大中型断层有分叉、交叉现象，但总体方向基本保持平行，各断层之间以台阶状、倒台阶状及地堑、地垒式组合。断层破碎带的宽度不大，基本上与断

28、层落差成正比，断裂面一般呈剪切面状。断层带物质复杂，断层遇到具有塑性、韧性岩层断层带充填物为断层泥，未固结有可塑性；断层遇到刚性、脆性岩层断层带充填物则为断层角砾岩，为棱角状或次棱角状，砾石大小悬殊不等，其间充填有泥质及煤屑。大、中断层在走向上和倾斜上都呈现出舒缓波状。断层在走向延展长度因断层落差而异，大型断层连续性强，纵贯整个井田，如西部边界断层F4；中小断层连续性则较差，断续出现或延展不远即行尖灭。井田内大中断层的发育具有不均一性，北翼较稀疏，南翼较密集，而且小断层也有这一特征，且其方向基本与大中型断层方向一致，显示出小断层为大中型断层所控制。井田内小断层具有等距性，间距一般在1015m/

29、条，甚至更为密集。三、陷落柱煤矿井田至今未发现陷落柱，但相邻陶二矿、亨健矿业公司、德盛煤矿、康城煤矿在2#煤层均揭露了陷落柱，多数不含水。四 、岩浆岩活动煤矿井田在燕山运动晚期岩浆岩活动活跃，普遍沿软弱的煤岩层呈岩床侵入煤层顶板、底板及煤层中，仅在七采区北部与陶二矿交界处有一岩墙。岩浆岩与煤层直接接触，使煤层变质程度增高，局部变为天然焦，对煤层完整性破坏也十分严重，致使煤层变薄或缺失，与岩浆岩接触的岩层，均有不同程度的变形和接触变质现象，如石灰岩蚀变成细晶灰岩或大理石化，并形成矽卡岩铁矿；砂岩矽质成分增多，硬度增大。岩浆岩以浅灰色、灰绿色斑状结构的闪长斑岩为主，次为全晶质、中粒结构的闪长岩。在

30、煤系地层之中，自下而上可分为以下四层，现分述如下：h1侵入C3t地层下部,(伏青大青灰岩间)厚度9.24120.08m为本井田主要的岩浆岩,分布全区,严重破坏了7#煤层。呈北厚南薄规律，井田南部勘探钻孔基本揭穿本层，如2326孔揭露h 1岩浆岩厚度大于120.08m；井田北部地区钻孔均未穿透h 1岩浆岩,故h 1厚度不详,无法判断h 1底界所在层位。h2: 侵入C3t地层中部（5#煤层顶5#煤层上下）井田内分布不广,仅在井田中部有小块分布。本层实为第三层岩浆岩之下分层，在井田南部与h3第合层。h3：侵入C3t地层上部（3#煤层顶4#煤层底板）厚度0.4036.10m对4#煤层破坏较严重。主要分

31、布于井田北部，在井田南部有小范围分布。单层厚度1.3562.37m，北薄南厚。h4：侵入山西地层中、下部，厚度0.0722.28m,主要分布在井田北部和南部七采区、九采区，厚度0.813.55m，变化无规律。破坏了1#、2#煤层的连续性，局部被吞噬。岩浆岩侵入煤系地层，起着三个破坏作用：一是挤压（变厚变薄）、分离、吞没煤层，造成薄煤带和无煤带（见1235运巷头素描图）；二是加厚了地层，造成其围岩挤压破碎和改变了围岩的产状，特别是在岩浆岩厚度突破地带；三是贯通含水层，造成水文地质条件复杂化。岩浆岩的侵入使煤化程度增高的主要原因是温度、高温挥发分气体和压力。岩浆岩侵入会使温度急剧升高，也就使得煤层

32、由低变质程度向高变质程度转化，局部变质为天然焦；煤层被岩浆期后硫化物热液交代，使煤层中灰分和全硫含量增高；高温的二氧化硅热液顺着岩层裂隙上冲，在岩体上部煤层中凝结成石英脉，使煤层的一部分变为含少量炭质的坚硬石英脉岩；岩浆岩热液交代煤层的有机组分，使煤层的灰分增高。据钻孔揭露，井田内的岩浆岩呈扇形沿煤系地层由北向南侵入，北厚南薄，与井田北部的洪山岩体为同源岩浆的分异作用产物，岩浆岩体的分布形态呈盘状或似层状，并带有分叉与合并现象，顶面突起多变。对煤系地层的侵入比较严重。区内岩浆岩均被次一级构造断裂所切割，这表明岩浆岩侵入时间晚于区域大断裂而早于次一级断裂，结合侵入层位的区域资料，推测岩浆岩侵入时

33、代属白垩纪末期，燕山运动最后一幕。矿井在30多年的生产过程中，发现岩浆岩对2#煤的侵入较为严重，自南到北有十余处岩浆岩侵入带，在一采区、九采区12906工作面、12908工作面岩浆岩侵入严重，厚度1.54.2m不等，呈层状分布，局部呈串珠状、脉状或似层状侵入到2煤层内，煤层变簿，破坏煤层的完整性。1.2.3 矿井水文地质条件一、含水层井田内分布八个含水层组,自下而上分为:奥陶系石灰岩含水层组（I）、大青灰岩含水层（II）、伏青灰岩含水层（）、野青灰岩含水层（IV）、大煤顶板砂岩含水层（V）、石盒子组砂岩含水层（VI）、第四系砂砾层及岩浆岩含水层（见表4-1）。现分述如下：（一）、奥陶系中统石灰

34、岩岩溶裂隙含水层（I）：该含水层是煤系地层基底，奥陶系灰岩水具有集中补给，长年消耗，调节储量大的特点。岩性主要由厚层状细晶中晶质质纯石灰岩、角砾状石灰岩、花斑状石灰岩组成，按沉积旋回分为三组八段，以上部七段富水性最强，七段局部下部发育有硬石膏层，使水质变为SO42-型水，总硬度在40德国度以上，难以饮用。由于断层切割和岩溶沟通，使奥陶系灰岩成为一个既具有各向异性，又具有统一水动力系统的综合含水体，地下水赋存于岩溶裂隙之中。煤矿井田内奥灰没有裸露，全部属于埋藏岩溶，但本井田处于区域奥灰水的中等富水区（区）之中，区域奥灰地下水南部拐头山获得补给以后，流井田内含水层特征一览表含水层名称平均厚度（m）

35、富水性钻孔抽水试验单位涌水量（公升/秒m）水质类型奥陶系石灰岩含水层钻孔揭露最大厚度为9792m七、八段为强，六段为弱。0.26642.953HCO3SO4CaMg、SO4HCO3CaMg本溪石灰岩含水层4.7弱-中等HCO3SO4CaMg、大青石灰岩含水层7.1中等0.0830.138SO4-Ca. Mg、SO4HCO3-Ca.Mg伏青石灰岩含水层4.1弱中等0.1654.521HCO3CaMg、HCO3NaCa野青石灰岩含水层1.1弱0.0111.69SO4-HCO3-Ca-Na、HCO3SO4CaMg大煤顶板砂岩含水层520m弱0.00550.269HCO3SO4CaNa石盒子组砂岩含水

36、层18弱0.150.742HCO3SO4CaNa第四系砂砾石层与风化基岩一般小于25m弱HCO3SO4CaMg、岩浆岩含水层弱0.0390.162HCO3-SO4- Na-Mg向北北东，经过F5断层进入本井田，成为主要补给来源，加之侧向补给形成了奥灰水赋存量大，导水性较强，是影响下组煤开采的主要水源。钻孔单位涌水量一般在0.26642.953l/sm，矿化度0.30.6g/l，水质类型以HCO3SO4CaMg或SO4HCO3CaMg型为主，在本矿区新打的水文观测孔水量6070m3/h，水位+95m，水压1.7Mpa。相邻德盛煤矿开采奥灰最大突水水量为6500m3/h左右，稳定涌水量3740 m

37、3/h，测算单位涌水量达16.49 L/s.m ；目前其淹井水位+42m。本层含水层一般不影响2#煤层的开采，但对7#、8#、9#煤层（下组煤）有重大影响，威胁其开采。（二）、中石炭统本溪组灰岩岩溶裂隙含水层：该含水层在本溪组铝土泥岩之上，岩性为深灰色，致密，厚层状，质不纯。厚 2.5 6.9mm，平均厚4.7m，裂隙多为方解石脉所充填,含水性较弱-中等，矿化度0.23g/l，水质类型为HCO3SO4CaMg。井下北部水源孔揭露水量120 m3/h ，稳定涌水量5080 m3/h。对2#煤层开采无影响。（三）、上石炭太原组大青灰岩岩溶裂隙含水层（II）：该含水层为8#煤层的直接顶板，岩性为深灰

38、色，富含纺锤虫及腕足类化石，下部含有煤线，局部含燧石，岩溶裂隙发育，有溶洞，厚5.1710.57m，平均厚7.1m，据外围钻孔抽水试验资料，单位涌水量0.0830.138l/s.m，渗透系数为1.481.82m/，水质类型为SO4-Ca. Mg、SO4HCO3-Ca.Mg型，富水性中等。相邻矿井开采揭露本层灰岩致密、裂隙岩溶较差，富水性差。对2#煤层开采无影响。（四）、上石炭统太原组伏青灰岩岩溶裂隙含水层（）：本井田钻控揭露的厚度一般为2.815.7m，平均厚4.1m，青灰色，灰黑色，坚硬细致，含纺锤虫质及海百合茎化石，层面有炭质，底部为硅质灰岩，较坚硬，局部夹燧石，岩溶裂隙较发育，有溶洞。钻

39、孔单位涌水量为0.1654.521 l/sm，富水性弱，局部中等。渗透系数为0.01048.36 m/d，水质类型以HCO3CaMg和HCO3NaCa型为主。一般情况下对2#煤层开采无影响，但深部区因水压大、裂隙发育等原因也可直接影响2#煤层的开采，如陶二矿四下地区，多次发生回采工作面底板伏青灰岩含水层突水事故。据井下揭露和突水资料表明，本层灰岩水富水性以静储量为主，易疏干，井巷揭露突见水量较大，可达300 m3/h左右，但易于疏干，稳定水量50 m3/h左右；但与其它含水层存在补给关系时疏干困难，如陶二矿四下地区该含水层涌水就长达10年之久。（五）、上石炭统太原组野青灰岩岩溶裂隙含水层（IV

40、）：本井田钻孔揭露厚度在0.41.9m，平均厚1.1m，深灰色，隐晶质，质地不纯，含泥质，组织粗糙，含蜓类及海百合茎化石，局部相变为粉砂岩，岩溶裂隙多被方解石脉所充填，钻孔单位涌水量为0.0111.69 l/sm，富水性较弱。矿化度0.5320.758g/l，水质类型以HCO3SO4CaMg型为主。井田北部富水性弱，一般揭露水量10 m3/h左右，易于疏干；南部地区受岩浆岩补给影响，富水性较强，如南部亨建煤矿揭露野青灰岩含水层时出水量高达60 m3/h左右。（六）、二叠系下统大煤顶板砂岩含水层（V）：主要由2#煤顶板砂岩组成，岩性以灰白色中、细粒砂岩为主，由数层组成，总厚度在520m，在构造带

41、和岩浆岩侵入体附近裂隙较发育，钻孔单位涌水量为0.00550.269 l/sm，富水性较弱，局部富水性中等。渗透系数为1.96m/d，矿化度0.3g/l，水质类型为HCO3SO4CaNa型。井下揭露情况：以静储量为主，涌水量一般1020 m3/h，最大30 m3/h左右，易于疏干。 （七）、二叠系石盒子砂岩裂隙含水层（VI）：主要是由上石盒子组二段、四段和下石盒子组底部砂岩组成。岩性以中、粗粒砂岩为主，厚度约为18m，岩石裂隙不发育，钻孔单位涌水量为0.150.742 l/sm，富水性较弱，局部富水性中等。渗透系数为1.401.73m/d，矿化度介于0.2940.594g/l。水质类型为HCO

42、3SO4CaNa型。一般不影响2煤层开采，但大落差断层附近有可能造成涌水，如九采区12911面因F12断层影响，该层砂岩水在顶板涌出水量最大达250 m3/h左右。（八）、第四系卵砾石孔隙含水层：该层主要分布在山间沟谷地带，由一套冲洪积相的沉积物组成。其厚度和水位受地形控制变化较大，一般不大于25m。水位及水量呈季节性变化较明显。由于厚度有限，富水性弱。（九）、岩浆岩裂隙含水层：岩浆岩由北向南侵入本区，北厚南薄，呈岩盘侵入，似层状，岩性以闪长岩、闪长斑岩为主，据抽水试验结果，单位涌水量0.0390.162l/s.m，岩浆岩含水层为承压裂隙水，富水性弱至中等，水质类型为HCO3SO4CaMG。1

43、.3 煤层特征1.3.1 煤层煤矿井田的含煤地层为二叠系下统山西组、石炭系上统太原组、中统本溪组，总厚度174267m，平均厚度220m（注：未计算岩浆岩厚度），煤层总厚14.40m左右，含煤系数为6.55%，其中可采和局部可采煤层7层，自上而下依次为山西组的1#、2#煤层和太原组的4#、6#、7#、8#、9#煤层，可采煤层总厚为10.47m，可采煤层含煤系数为4.76%。2#、8#、9#煤层为较稳定可采煤层，4#、6#煤层为不稳定煤层，1#、7#煤层为极不稳定煤层。山西组含煤8层，分布在煤系地层最上部，煤层平均厚度7.80m，含煤系数11.6%。其中可采煤层2层，为1#煤层和2#煤层，平均可

44、采厚度4.12m，可采含煤系数5.49%。太原组含煤14层，煤层平均厚度10.76m，含煤系数为9.0%。其中可采和局部可采煤层5层，为4#、6#、7#、8#、9#煤层，平均厚度6.35m，可采含煤系数5.29 %，均匀分布在本组中、下部。本溪组含煤01层，为10#煤层，不稳定，不可采，煤厚0.360.42m，平均厚度0.39m。二、可采煤层特征：2#煤：位于山西组中下部，煤厚37.58m,平均厚度5.1m,属较稳定的复杂结构煤层，最稳定的一层夹矸厚度约在0.150.25m之间，距煤层顶板约在2.32.9m之间，距煤层底板约在0.71.3m之间，其余两层夹矸发育不稳定。直接顶板为粉砂岩，厚度在

45、16.0m左右，性脆，裂隙较发育，易冒落。老顶为细砂岩，厚度为3.010.0m，坚硬，完整性好。直接底板为黑色粉砂岩，厚度约在1.32.5m左右，富含植物化石。老底为灰白色细砂岩，厚度约在3.72m左右，含方解石脉及黄铁矿，坚硬。 4#煤：位于太原组上部，为局部可采的不稳定煤层。煤厚0.302.72m,平均厚度0.95m，煤层结构较简单，普遍无夹矸。顶板多为野青石灰岩，底板为粉砂岩，下距6#煤19.3737.30m,平均27.58 m。 6#煤 ：位于太原组的中部，煤层厚度0.301.30m，平均厚度0.90m，为不稳定的薄煤层。煤层结构简单，煤层较稳定，局部可采。煤层顶板多为泥岩、粉砂岩，次

46、为石灰岩，底板岩性为深灰色细粒砂岩、粉砂岩，下距7#煤23.4043.48m，平均30.05m 。7#煤：位于太原组的中部，煤层厚度0.171.76m，平均厚度0.76m，因受岩浆岩的影响，煤层厚度变化较大，为极不稳定煤层，煤矿井田仅在七采区部分可采。普遍含0.10.74m厚的细粉砂岩夹矸一层。煤层顶板为细粉砂岩或泥岩，底板大部为粉砂岩，下距8#煤13.3525.94m，平均19.0m。可采煤层特征一览表 （表3-1）煤层煤名煤层厚度（m）稳定程度煤层倾角煤层结构最大最小平均最大最小平均1小煤2.410.140.87极不稳定局部有夹矸一层2大煤4.580.823.25较稳定局部有夹矸一层4野青煤2.720.300.95不稳定普遍无夹矸6山青煤1.300.300.90不稳定 无夹矸7小青煤1.760.170.76极不稳定局