显德汪矿1.5mta新井设计专题题目矿井煤与瓦斯突出防治措施大学论文

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1、编号：( )字 号本科生毕业设计(论文)题目： 显德汪矿1.5Mt/a新井设计 矿井煤与瓦斯突出的防治措施 姓名： 学号： 班级： 2011年6月中国矿业大学毕业设计任务书学院 专业年级 学生姓名 任务下达日期：2011年3月21日毕业设计日期： 2011 年3 月22 日至 2011年6 月15 日毕业设计题目： 显德旺矿1.5Mt/a新井设计毕业设计专题题目：矿井煤与瓦斯突出防治措施毕业设计主要内容和要求：根据采矿工程专业毕业设计大纲，本毕业设计分为一般部分、专题部分和翻译部分，具体包括： 1、显德旺矿1.5Mt/a新井设计。 2、完成专题：矿井煤与瓦斯突出防治措施。 3、翻译一篇3000

2、字以上的专业英语文章。院长签字： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语(基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等)：成 绩： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语(选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等)：成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业论文答辩及

3、综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩： 学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分为显德旺一矿1.5Mt/a新井设计。显德旺矿井田走向最大长度为3.905 km，最小长度为1.722 km，平均长度为3.407 km。井田倾向方向的最大长度为4.657 km，最小长度为4.270 km，平均长度为4.463 km。煤层的倾角最大为27，最小为0，平均为12。大部属于缓倾斜煤层，煤层平均总厚为3.93m

4、。井田地质条件较为简单。井田工业储量为160.58Mt，矿井可采储量123.35Mt。矿井服务年限63a。矿井瓦斯涌出量6.37 m3/t，为低瓦斯矿井。井田开拓方式为立井一水平上下山开拓。大巷采用胶带运输机运煤，辅助运输采用机车牵引矿车运料。矿井通风方式为采区式通风。矿井年工作日为330d，工作制度为“三八”制。一般部分共包括10章：1、矿区概述及井田地质特征；2、井田境界和储量；3、矿井工作制度及设计生产能力；4、井田开拓；5、准备方式-采区巷道布置；6、采煤方法；7、井下运输；8、矿井提升；9、矿井通风与安全技术；10、矿井基本技术经济指标。专题部分题目是矿井煤与瓦斯突出的防治措施 翻译

5、部分内容为煤层气与开采近距离保护层过程中采场周围岩石裂隙的发展过关系 英文题目为RelatioNships betweeN gas reservoir aNd the evolutioN of stope SurrouNdiNg rock fracture at the process of miNiNg the Closed distaNce protectioN layer关键字：显德旺矿井；一水平；采区布置；综采大采高；采区式；煤与瓦斯；防治措施ABSTRACTThis desigN iNcludes of three parts: the geNeral part, special s

6、ubject part aNd traNslated part.The geNeral part is a New desigN of XiNji miNe. XiNji miNe liNes iN West of 17 km of FeNgTai couNty iN ANHui proviNce. The traffic of road aNd railway is very coNveNieNce to the miNe. The ruN of the miNefield is 6.85km,the width is about 3.65km，well farmlaNd total are

7、a is 25km2.The 13# is the maiN coal seam, aNd its dip aNgle is 6 to 45 degree. The average thickNess of the miNe is about 5.03m. Geologic structure of coalfield is simple.The proved reserves of the miNefield are 180.619 millioN toNs,aNd the recoverable reserves are 112.75 millioN toNs. The desigNed

8、productive capacity is 1.5 millioN toNs perceNt year, aNd the service life of the miNe is 53.7 years. The Normal flow of the miNe is 210m3 perceNt hour aNd the max flow of the miNe is 413m3perceNt hour. The miNeral well gas gushes is lower, It is a low gas miNeral well. The miNe is three levels iN a

9、N maiN shaft which well locatioN is middle deep to expaNd. The ceNtral laNeway use Belt CoNveyor to traNsit coal, miNiNg trucks are used for accessorial traNsportatioN iN te roadway.Te veNtilatioN mode of this miNe is composite form.The workiNg system “three-eight” is used iN the XiNji miNe. It prod

10、uced 330 d/a.This desigN iNcludes teN chapters: 1.AN outliNe of the miNe field geology; 2.BouNdary aNd the reserves of miNe; 3.The service life aNd workiNg system of miNe; 4.developmeNt eNgiNeeriNg of coalfield; 5.The layout of paNels; 6. The method used iN coal miNiNg; 7. TraNsportatioN of the uNde

11、rgrouNd; 8.The liftiNg of the miNe; 9. The veNtilatioN aNd the safety operatioN of the miNe; 10.The basic ecoNomic aNd techNical Norms.The topic of special subject parts is The curreNt eNgiNeeriNg developmeNt of backfilliNg miNiNg with solid material iN ChiNese.TraNslatioN part is aboat GeotechNical

12、 coNsideratioNs iN miNe backfilliNg.Its topic is GeotechNical coNsideratioNs iN miNe backfilliNg iN Australia.Keywords：XiNji miNe；Three level；Block layout；MiNiNg whole height fully mechaNized；Two diagoNal wiNgs veNtilatioN；BackfilliNg miNiNg；GeotechNical coNsideratioNs.中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文） VII 目 录

13、 一般设计部分1 矿井概况与地质特征9 1.1 矿井概况10 1.1.1 地理位置与交通10 1.1.2 矿井经济和水文情况11 1.1.3 矿区经济状况11 1.1.4 矿区的气候条件12 1.2 井田地质特征13 1.2.1 井田的地形，煤系地层概述14 1.2.2 矿井的地质构造14 1.3 煤层特征14 1.3.1 煤层埋藏条件14 1.3.2 煤层群的层数15 1.3.3 煤层的围岩性质 15 1.3.4 煤的特征162 井田境界和储量17 2.1 井田境界17 2.1.1 井田范围17 2.1.2 井田尺寸17 2.2 矿井工业储量18 2.2.1 储量计算基础18 2.2.2 井

14、田地质勘探 19 2.2.3 地质、工业储量计算19 2.3 矿井可采储量21 2.3.1 安全煤柱留设原则21 2.3.2 矿井永久保护煤柱损失量22 2.3.3 矿井可采储量233 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限24 3.1 矿井工作制度24 3.2 矿井设计生产能力及服务年限24 3.2.1 确定依据24 3.2.2 矿井设计生产能力的确定24 3.2.3 矿井服务年限24 3.2.4 井型校核254 井田开拓27 4.1 井田开拓的基本问题27 4.1.1 确定井筒形式，数目，位置及坐标27 4.1.2 工业广场位置、形状及面积确定28 4.1.3 开采水平的确定及采采区划分28

15、 4.1.4 主要开拓巷道29 4.1.5 确定开拓方案29 4.1.6 开拓布置35 4.2 矿井基本巷道35 4.2.1 井筒35 4.2.2 井底车场及硐室39 4.2.3 主要开拓巷道415 准备方式采（带）区巷道布置47 5.1 煤层地质特征47 5.1.1 采区煤层埋藏条件47 5.1.2 采区煤层的特征47 5.1.3 煤层顶底板岩石构造情况47 5.1.4 煤层瓦斯及煤尘情况48 5.1.5 矿井涌水量48 5.1.6 地表情况48 5.2 采区巷道布置及生产系统49 5.2.1 确定采区巷道布置及生产系统的原则49 5.2.2 确定采区巷道布置49 5.2.3 采区巷道布置参

16、数确定50 5.2.4 采区内开采顺序50 5.2.5 采区生产系统50 5.2.6 采区内巷道掘进方法51 5.2.7 采区生产能力确定51 5.3 采区车场选型设计52 5.3.1 车场52 5.3.2 采区主要硐室的布置546 采煤方法56 6.1 采煤工艺方式56 6.1.1 采煤方法确定56 6.1.2 工作面长度及推进长度确定56 6.1.3 主要采煤机械设备及支架选型57 6.1.4 采煤工艺63 6.1.5 回采支护64 6.1.6 各工艺流程安全布置注意事项65 6.1.7 劳动组织和循环作业图表66 6.1.8 工作面成本计算68 6.1.9 工作面技术经济指标69 6.2

17、 回采巷道布置70 6.2.1 采区巷道布置要求70 6.2.2 回采巷道设计要求70 6.2.3 巷道支护70 6.2.4 煤柱尺寸的确定717 井下运输72 7.1 概述72 7.1.1 井下运输设计的原始条件和数据72 7.1.2 矿井运输系统72 7.2 采区运输设备的选择72 7.2.1 工作面刮板输送机选型和验算72 7.2.2 转载机选型73 7.2.3 破碎机机选型73 7.2.4 顺槽皮带输送机选型74 7.2.5 上山皮带输送机选型74 7.2.6 采区辅助运输74 7.3 大巷（石门）运输设备选型76 7.3.1 大巷（石门）运输方式76 7.3.2 皮带选型76 7.3

18、.3 辅助运输768 矿井提升77 8.1 矿井提升概述77 8.2 主副井提升77 8.2.1 主井提升77 8.2.2 副井设备选型789 矿井通风设计80 9.1 选择矿井通风系统80 9.1.1 矿井概况80 9.1.2 矿井通风系统的基本要求80 9.1.3 矿井通风类型的确定81 9.1.4 矿井主扇工作方法的选择82 9.1.5 采区通风系统的要求83 9.1.6 回采工作面通风方式的选择83 9.2 采区及全矿所需风量85 9.2.1 工作面所需风量的计算85 9.2.2 备用（瓦斯抽采）面需风量的计算86 9.2.3 掘进工作面需风量87 9.2.4 硐室需风量87 9.2.

19、5 其它巷道所需风量88 9.2.6 矿井总风量88 9.2.7 风量分配88 9.2.8 风速验算89 9.3 全矿井巷通风阻力89 9.3.1 矿井最大阻力路线90 9.3.2 计算全矿通风阻力92 9.3.3 矿井总风阻和等积孔94 9.4 选择矿井通风设备95 9.4.1 自然风压的确定95 9.4.2 风机工矿点确定95 9.4.3 主通风机的选择96 9.4.4 电动机的选择97 9.4.5 对矿井通风设备要求：97 9.4.6 反风、风硐的基本要求98 9.5 井下灾害预防98 9.5.1 井下防尘98 9.5.2 瓦斯预防99 9.5.3 火灾的预防99 9.5.4 预防水灾9

20、9 9.5.5 降温措施100 10 设计矿井基本的技术经济指标101专题部分104矿井煤与瓦斯突出矿井防治措施104参考文献：108翻译部分110 英文部分 110 中文部分115致谢 116 变量注释a初估加速度，m/s2af提升富裕系数A设计生产能力，Mt/a；矿井等积孔，m3A0工作面采煤机生产能力，t/aA1采区生产能力，t/aAN设计年产量，Mt/aAS小时提升量，tbr年工作日，dB采煤机截深C采区采出率，%C0提升不均衡系数Cm工作面回采率，%D年生产天数，df能力富裕系数F计算工作阻力，kNhb表示风峒的通风阻力， Pahfr摩擦阻力，Pahm矿井总阻力，Pahme表示通风容

21、易时期矿井通风总阻力，PahN表示容易时期帮助通风的自然风压，pahse通风容易时期主要通风机静风压，Pa；H采高，mHT提升高度，mHX卸载高度， mHZ装载高度，m；k采煤机开机率kdi该巷道的瓦斯涌出不均衡的风量系数ke电动机容量备用系数K 矿井储量备用系数K1工作面不均衡系数K2采区内掘进出煤系数Kai第i个采煤工作面的瓦斯绝对涌出不均匀的备用风量系数Kb风量备用系数Kbi该掘进工作面的瓦斯涌出不均衡的风量系数Kc采煤机割煤速度不均衡系数Kt矿井通风系数Kv采煤机与刮板输送机相同方向运动时的修正系数Ky考虑运输方向及倾角对刮板输送机能力的影响系数L工作面长度，mL1工作面5.0 m采高

22、段倾斜长度， mmL2工作面过渡段倾斜长度，mLb井田边界长度，mLh巷道长度，mLs水仓长度，mm各块段煤层平均厚度，mM1工作面中段采高， mM2工作面过渡段采高，mN工作面昼夜进刀次数Ns小时提升次数N井下同时工作的做多人数Ne电动机输出功率Ni第i个工作面同时工作的最多人数P井田边界保护煤柱损失，tqai第i个采煤工作面的瓦斯绝对涌出量，m3/miNqbi该掘进工作面瓦斯绝对涌出量，m3/miNqdi该巷道瓦斯绝对涌出量，m3/miNQ2 割过渡段一刀煤产量，tQa 采煤工作面实际需要风量的总和，m3/miNQai按瓦斯涌出量计算长壁工作面实际需要风量，m3/miNQb掘进工作面实际需

23、要风量的总和，m3/miN Qbi第i个掘进工作面实际需风量，m3/miNQc硐室实际需要风量的总和，m3/miN Qd矿井除了采煤、掘进和硐室地点外的其它井巷需要通风量之和，m3/miN Qdi按瓦斯涌出量计算其他巷道所需风量，m3/miNQg刮板输送机的生产能力，t/hQh采煤机应具有的最小生产能力，t/hQsc水仓容量，m3Qv设计的工作面年产量，tQx循环产量，tQz矿井总风量，m3/sR矿井风阻，Ns2/m8S巷道断面面积，m2Sai第i个采煤工作面的平均面积，m2Sd断层所占水平总面积，km2Si 各块段水平面积，km2Ss水仓有效断面积，m2Szh支架的支护面积，m2ts日净提升

24、时间，hT矿井服务年限，aT一水平服务年限，aTd每日采煤机生产时间，hTh一次合理提升量，tTX一次提升循环估算时间，sU巷道周界，mVai第i个采煤工作面风速，m/sVc采煤机的平均牵引速度m/miNVe工作面刮板输送机链速，m/miNVj经济提升速度，m/sW井田边界煤柱宽度，mZg矿井的工业储量，MtZk矿井可采储量，t各块段煤层的倾角，煤层容重，t/m3R上覆岩层密度，kg/m2e电动机效率，%tr传动效率，%箕斗装卸载休止时间，s实验比例系数箕斗低速爬行阶段附加时间，s空气流动速度，m/s矿井空气密度，kg/m3中国矿业大学2011届本科生毕业设计（论文） 第 110 页 一般部分

25、1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1交通地理位置显德汪矿位于邢台市西南约35km，南部与邯郸地区武安市相接。东距京广铁路褡裢车站25km，有两条主要公路邢（邢台）渡（渡口）、邢（邢台）都（都党）及通向各村的简易公路，交通极为方便（如图1-1）。图1-1 显德汪矿交通位置图1.1.2地形地貌和水文情况 显德汪井田位于太行山中段东麓山前丘陵地带，地势西高东低，海拨在193.90339.6m之间，地表起伏较大，基岩裸露面积较小，属山前冰碛台地地形。1.1.3矿区经济状况 邢台有丰富的矿藏资源、农副产品资源和水利资源。矿产资源主要有煤,铁、瓷土、石膏、菱镁矿、兰晶石、重晶石、石墨等40多

26、种。农业主要盛主棉花、小麦、玉米等；雪花梨、串枝红杏、辣椒、红枣、核桃、板栗等在国内外市场享有盛名。邢台地下水资源丰富，水质良好。市内有比较丰富的旅游资源，已开放的有：临城崆山白云洞，邢台县野沟门水库和白云山旅游区、沙河秦王湖风景区等。1.1.4矿区的气候条件 本区属大陆性季风气候，根据沙河赵泗气象站19821992年资料，多年平均降水量497.0mm，雨季多集中在7、8月份，年平均气温13，多年平均蒸发量1719mm。风向以北、北东及南为主。 井田内地表水系不发育，仅有中关小溪、栾卸小溪和紫牛湾小溪3条季节性小溪，均属北洺河支流，雨季时出现水流，旱季断流。1.2 井田地质特征1.2.1井田的

27、地形，煤系地层概述 邯邢煤田位于太行山东麓，华北盆地西缘。煤田西部为太行山隆起的中南段，整体走向呈北东向展布，由赞皇隆起和武安断陷组成。前者由太古代和少部分元古代变质岩系组成，后者主要由古生代地层组成。显德汪井田即位于武安断陷北部太行山隆起带东侧，为新生代华北盆地的西部边缘。显德汪井田为新生界地层全覆盖型井田，地层基本形态受NNE向的显德汪向斜控制。井田北部、西北部和东部北段为煤层隐伏露头区，以外为奥陶系灰岩隐伏露头。显德汪井田地表全为新生界地层所覆盖，所发育的地层自上而下依次为：第四系()、二叠系上统上石盒子组（）、下石盒子组（）、二叠系下统山西组（P1s）、石炭系上统太原组（C3t）、石炭

28、系中统本溪组（C2b）、奥陶系中统峰峰组（）、马家沟组（），现简述如下： （1）第四系（Q） 下部为冰碛红色泥砾、冰水沉积的杂色粘土、细砂、亚粘土及砂砾石等，一般厚40m；中部为冰碛粘土砾石层、透镜状砂层及红色亚粘土组成，一般厚30m；上部为多种成因的黄土，具垂直节理和大孔隙，一般厚210m。 （2）二叠系（P） 上二叠统上石盒子组（）：以灰绿色、紫斑色粉砂岩及砂质泥岩为主，夹有数层中细粒含砾砂岩和铝土质泥岩。平均厚度307.4m。 下二叠统下石盒子组（）：以灰色、灰绿色、紫斑色粉砂岩和含铝土质的砂质泥岩为主，中部和下部夹有23层中细粒砂岩。平均41.1m。 下二叠统山西组（）：由灰色、深灰色

29、、黑灰色中细粒砂岩、粉砂岩和煤层组成。中下部含煤24层，平均83.9m。 （3）石炭系（C） 上石炭统太原组（）：由深灰色、灰色粉砂岩、灰至灰白色中细砂岩、46层灰岩和69层煤组成。平均厚度135.5m。 中石炭统本溪组（）：主要由深灰色泥岩、粉砂岩及灰岩组成，夹不稳定薄煤一层，平均厚度17.56m。 （4）奥陶系（） 中统峰峰组（）：由厚层状致密灰岩、结晶灰岩、角砾状灰岩、白云质灰岩组成。按岩性特征分为三段，总平均厚度167m 。 中统上马家沟组（）：黄、浅红色白云质角砾状灰岩、蜂窝状灰岩、灰色致密块状灰岩及泥质灰岩组成。按岩性分为三段，总厚度平均246m。 中统下马家沟组（）：由角砾状灰岩

30、及蜂窝状泥质、白云质灰岩组成，按岩性分为三段，厚度大于144m。 （5）煤层井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组，其次为石炭系中统本溪组。1.2.2井田的地质构造 显德汪井田位于太行山隆起带与山前大断层之间的过渡地带，即武安断陷的北部。为一不完整的、被NNE向断层切割的NNE向显德汪向斜与NWW向栾卸向斜相复合的构造。井田东部规模较大的NNE向向斜称为显德汪向斜。该向斜宽缓开阔，略显波状起伏，向斜形态较清晰完整。在第12勘探线以南，发育一轴向NWW向的向斜，称为栾卸向斜。显德汪向斜与栾卸向斜之间还有李石岗向斜及李石岗南背斜等次级褶皱构造。区内大中型断层大多分布在显德汪向斜东翼

31、及栾卸向斜西南翼，井田南半部有火成岩岩床侵入。现将显德汪井田主要构造简述如下： (1) 褶皱 显德汪井田为一褶皱型井田，挤压揉皱及层滑构造发育，残余构造应力大，造成煤层顶底板岩石破碎，巷道围岩压力大。井田内褶皱构造的特点是：向斜形态完整清晰、延伸较长，背斜较模糊。NNE与NWW两组褶皱横跨复合，地层倾角830，一般1015左右。主要褶皱特征如表2-2。 表2-2 主要褶皱构造特征一览表名称延伸长度区 内 变 化两翼倾角显德汪向斜6km轴部出露最新基岩为上二叠统上石盒子二段，向斜轴10线以北NNE向在上关一带仰起，10线以南SN向，14与17线向东呈弧形弯曲。东翼倾角10至30,平均17，西翼倾

32、角较缓，平均11。栾卸向斜3km轴部出露最新基岩为上二叠统石盒子组二段。向斜西端伸出井田边界向斜轴向SEE向，经栾卸村北延至井田中部，被F10、F5错断向东与显德汪向斜复合后，又被F9断层截断。西部EW向、中部及东部NWW向。北翼平均倾角14，南翼平均倾角17。李石岗向斜2km与显德汪向斜基本平行展布，规模较小。向斜轴近SN向。10线以北清晰显示，以南与其它构造复合较模糊。东翼倾角较缓平均11，西翼较陡，平均16 (2)断层 显德汪井田揭露的断层绝大多数为压扭性正断层，走向以NNE向为主。大中型断层主要集中在井田的东南部，井田西北部小断层与层滑构造发育。井田内现已发现大、小断层693条，其中落

33、差大于30m以上的断层有12条；落差2030m的断层6条，落差1020m的断层12条，落差510m的断层15条。 （3）岩浆岩 本区自燕山运动以来，岩浆侵入活动频繁，使煤系地层受到不同程度的影响。岩浆活动对4#煤层以上影响不大，而对6#煤层以下均有不同程度的影响，尤其对9#煤层影响严重。据测算，9#煤层受岩浆岩吞蚀、部分吞蚀及直接接触影响的面积约3.5km2，占9#煤层总面积的18.6%。1.2.3井田的水文地质特征 井田范围内没有常年性地表水，季节性的小溪流有中关小溪、栾卸小溪和紫牛湾小溪。虽然位于井田外围，但仍处于井田所属水文地质单元。对本矿井具有间接充水意义的河流有南沙河和马会河等。 根

34、据岩性、结构、富水特征及其对开采煤层的影响程度，参考区域含水岩组情况，矿区含水层（组）划分如下： （1）新生界松散类孔隙潜水含水组 全新统砂砾石含水组呈条带状分布于中关、栾卸小溪等沟谷之内，主要为冲洪积相卵砾石层。厚013.00m，平均4.00m。渗透系数13.0m/d，钻孔单位涌水量0.662L/sm，水位标高198.2m，为HCO3Ca型水，富水程度中等。 中更新统砂砾石含水层全区大面积分布，主要由粒径180cm冰碛砾石组成，厚8.0081.64m，一般30m。渗透系数0.692m/d，钻孔单位涌水量0.125L/sm，水位标高280.04m，为HCO3Ca型水。富水程度中等。 下更新统砂

35、层含水层出露于显德汪、新村、柳泉、上关一带。厚10.0080.14m。渗透系数4.055.72 m/d，钻孔单位涌水量0.09380.609 L/sm，水位标高230.89242.77m。富水性中等，但极不均一。井田内小煤窑井筒多见此层，且含水。 以上各含水层动态受季节影响明显，在17勘探线以北该组富水性较强，工作面回采时应多加注意。 （2）二叠系砂岩裂隙承压含水组 下石盒子组砂岩含水层厚0.5042.79m，一般14.37m。矿井揭露时最大涌水量为60m3/h，后逐渐减小至少量淋水，钻孔单位涌水量0.004330.0231 L/sm，一般0.0137L/sm，其渗透系数为0.02620.31

36、1m/d，一般0.0974m/d，水位标高+198.75+216.87m，一般+213.58m。水化学类型为HCO3ClNa水，矿化度0.309g/L。井田东、北部富水性稍强。但总体呈弱富水性。 山西组砂岩含水层厚023.29m，平均9.95m，不稳定。井下在一轨道三中、二中材料上山揭露该含水层时，最大涌水量40 m3/h；在三采区石门揭露该含水层时，涌水量为23 m3/h，一月后基本疏干。据钻孔抽水试验，单位涌水量0.0178 L/sm，渗透系数0.14m/d，水位标高+171.74+269.62m，一般+215.66m，水化学类型为HCO3ClNaCa型和HCO3SO4CaMg型水，矿化度

37、0.427m/d。主要富水区集中于16线以北，属弱富水含水层。为开采1、2号煤时的主要直接充水水源。 （3）石炭系灰岩岩溶、裂隙承压含水组 野青灰岩含水层厚0.73.76m，平均2.31m。钻孔抽水试验单位涌水量0.0005750.120 L/sm，平均0.0603 L/sm，渗透系数5.010.0154m/d，一般0.729m/d。为HCO3ClCa型水。17勘探线附近、井田的北及西北部富水性稍强。总体富水程度中等偏弱。 伏青灰岩含水层厚0.393.40m，平均1.86m。钻孔抽水试验，单位涌水量为0.00274L/sm，渗透系数为0.0166m/d。富水区主要集中于17线附近及北、西北翼的

38、浅部。富水性弱偏中等，为HCO3NaCa型水。 大青灰岩含水层厚1.539.71m，平均4.67m。钻孔抽水试验，单位涌水量0.003570.123L/sm，平均0.0456L/sm，渗透系数0.00242.91m/d，平均1.04m/d。井下涌水点最大水量60m3/h，一般小于 30 m3/h；8号水源井涌水量49.860m3/h。富水区主要集中于17线附近及北、西北翼的浅部，富水性中等。水化学类型为HCO3Na和HCO3NaCa型，矿化度0.6461.064g/L，具H2S气味。本溪灰岩含水层厚度08.00m，平均3.93m，单位涌水量0.106L/sm，渗透系数3.38m/d，水位标高+

39、215.34+265.16m，一般+247.59m（1975年）。总体富水性中等，7勘探线以北地区富水性稍强。 （4）奥陶系灰岩岩溶、裂隙承压含水组 本区奥陶系灰岩含水层富水性极不均一，具有明显的分带性，在垂向上按岩性、结构及富水性可分为三组八段，见图1。其中二、四、五、七段为含水段，七段富水程度最强；一、三、六、八段，可视为隔水层。富水部位主要集中在-250m以浅的上马家沟灰岩二、三段和下马家沟灰岩二段。由平面分布情况来看，井田内统计的漏水钻孔多分布在西部，并且涌水量大于100m3/h以上的钻孔包括水7、放2、水9、放3、放1、奥观13等，均集中在井田的西部，应为强富水区。由于受显德汪向斜与

40、栾卸向斜影响，两向斜轴部附近的含水层深埋，使水循环变缓，勘探期间的涌、漏水点分布少，应属富水性相对较弱区。 第三组（峰峰组）灰岩含水层层厚89.00168.00m，裂隙发育。钻孔单位涌水量0.05880.392L/sm，渗透系数0.055331.64m/d，一般6.76m/d。地面1号、4号水井及井下3号、5号、7号、9号水井均取水于该层。九十年代地面1号、风井1号、7号水源井水位标高+109+130m，一般+110m左右。富水性强，目前水位+65m。 第二段（上马家沟组）灰岩含水层厚202320m。钻孔单位涌水量0.02140.139L/sm；出水量在250m3/h左右。该层的第二、第三段（

41、O22-2、O22-3）裂隙、溶隙、小溶洞较发育，富水性相对较强.第三段（下马家沟组）灰岩含水层厚度约75120m，岩溶裂隙发育，面裂隙率36%。钻孔单位涌水量0.33.0 L/sm，富水程度强。水化学类型为HCO3Ca型，矿化度0.250. 28g/L。 井下9#煤供水孔最大涌水量120.03.6m3/h；放水孔最大放水量224.00m3/h（放2）；钻孔抽（注）水试验，单位涌水量0.0027710.090L/sm，一般大于0.6L/sm，渗透系数0.05316.05m/d。， （5)燕山期闪长玢岩风化裂隙承压含水层 该组/层出露于沙河南部紫牛湾小溪西南；侵入中奥陶统灰岩和煤系地层。厚056

42、.9m，平均26.88m。节理裂隙较发育，强风化带深度一般为1020m。据钻孔抽水试验单位涌水量0.0605L/sm，渗透系数0.29m/d，影响半径71m，水位标高176.99 m（1975年1708孔）；井田南部富水程度稍强。水化学类型为HCO3NaCaMg型，矿化度0.818g/L。在局部构造破碎带内可形成钻孔涌水量达100.2m3/h的强富水区，但总体呈弱富水性。正常情况下该含水层组对矿井充水威胁不大。1.3 煤层特征1.3.1煤层埋藏条件走向：最大长度为3.905 km，最小长度为1.722 km，平均长度为3.407 km。 倾向：最大长度为4.657 km，最小长度为4.270

43、km，平均长度为4.463 km。倾角及其变化：倾角最大为27，最小为0，平均为121.3.2煤层群的层数显德汪矿主要可采煤层为2#、9#，4#、6#、7#、8#为大部分或局部可采煤层，2下#煤层是2#煤层的分叉煤层，仅小块可采，3#煤层仅个别达到可采厚度。现从上到下分述如下： （1）1#煤层 1#煤层位于山西组中部，为井田最上一层煤层。下距2#煤层3.0929.80m，平均19.71m。1#煤层最厚0.262.83m，平均1.42m，煤层厚度多集中在1.21.8m之间。煤层一般含矸12层，夹矸平均厚0.15m，煤层平均厚：上分层0.78m，下分层0.58m。1#煤层厚度变异系数（）分别为31

44、.3%、22.9%、35.7%，可采指数（Km）分别为0.94、1.00、0.94，应属较稳定煤层。 （2）2#煤层2#煤层是井田内主要可采煤层，位于山西组底部，1#煤层之下3.5030.50m，平均17.90m。2#煤厚度0.4514.71m，平均3.72m，全区可采。煤层厚度多集中在2.14.5m之间。煤矿已采区煤层结构较复杂，距煤层底板0.20.3m处有一层0.2m左右的炭质泥岩夹矸，煤层中、下部有一层夹矸，厚00.60m，其厚度和层位均不稳定。9#煤层位于太原组底部，为本井田主要可采煤层之一。上距8#煤层1.2242.58m，平均12.43m，下距本溪灰岩7.3123.50m，平均15

45、.93m。9#煤层真厚0.4514.71m，平均3.35m，全区可采。煤层厚度多集中在2.14.5m之间。煤厚变化值也大。且北部大于南部，西部大于东部。东南部煤层受火成岩和断层影响，煤厚多在3.0m以下。9#煤层结构复杂，含矸07层，煤层愈厚，夹矸层数愈多，夹矸总厚度在12勘探线以北大于0.5m， 12勘探线以南，夹矸总厚多小于0.5m，用煤层厚度变异系数、可采指数评价均，属较稳定煤层。1.3.3煤层的围岩性质 直接顶板按岩性及稳定性分为二类：一类为粉砂岩或砂质泥岩组成的顶板，其中以粉砂岩为主。主要分布在井田西部，约占井田面积的二分之一。厚度一般2.04.0m，具水平层理，强度中等，节理及顺层

46、滑动构造发育，岩层破碎且整体性较差，单向抗压强度67.8MPa。据生产实践，直接顶板初次跨落步距810m，稳定性差，管理困难，属不稳定型顶板（I类）。 第二类为灰白色、中厚层状细粒、中粒砂岩构成的顶板，同时也是老顶，厚0.7319.27m，一般310m。具不规则波状层理及斜层理。硬度中等，节理发育稀疏。主要分布在井田东部，呈南北向展布。据采煤实践证明，该类顶板较易管理，属中等稳定型顶板（II类）。 直接底板为粉砂岩或砂质泥岩，其中以砂质泥岩为主，一般厚1.43.7m。层理不发育，常与其下的薄煤层组成复合底板，节理及层滑面发育，质软破碎，遇水膨胀较严重，支撑力弱。工作面来压期间，支架或支柱有钻底

47、现象。1.3.4煤的特征 各煤层均为高变质煤，为黑色灰黑色，受构造破坏，裂隙十分发育，煤体结构多为碎裂结构和碎粒结构，硬度较小，机械强度低。燃烧时难燃、无烟，无火焰或火焰短，不熔不膨胀。视相对密度无岩浆岩区1.401.50，岩浆岩区1.60。 煤岩成分由镜煤，亮煤、暗煤和丝炭组成。太原组各煤层以半亮型为主，山西组1#、2#煤层则以半亮型和半暗型为主，含有较少量的暗淡型煤。 1#、2#、9#各主要可采煤层煤布着贫煤和无烟煤两大类，各煤层煤类以三号无烟煤为主，局部为贫煤。6#、7#、8#、9#煤的水分为2.232.67%，其它煤层煤的水分为1.501.85%，风氧化的煤水分明显增高，达3.11%以

48、上，最高达20.78%。贫煤可作气化、动力和民用煤；无烟煤除可作动力和民用外，块煤可作化工原料，经过一定加工，粉状煤可供高炉喷吹燃料，而少量的贫瘦煤经洗选后其精煤可作配焦用煤。各煤层灰分变化较大，3#、6下#、8#煤层属低灰煤； 1#、2#、4#、5#、6#、7#、9#、10#煤层属中灰煤。各煤层经1.41.5比重液洗选后灰分大大降低，浮煤灰分一般在8%左右。各煤层中1#、2#煤层属特低硫煤；3#、4#、5#、6#、6下#和9#煤层属中高硫煤；7#、8#和10#煤层属高硫煤。经过浮选太原组各煤层硫分含量有较大幅度降低，脱硫率在40%以上。依据现行磷含量和砷含量分级标准，3#、4#、6下#煤层属

49、特低磷分煤；2#、6#、8#、9#、10#煤层属低磷分煤；1#、7#煤层属中磷分煤。各煤层原煤砷均属一级含砷煤。全矿井相对瓦斯涌出量5.087.26m3/t，矿井瓦斯主要来自西翼，其相对涌出量4.818.81m3/t，东翼相对涌出量2.194.86m3/t，1#煤相对涌出量1.454.09m3/t，2#煤相对涌出量4.929.95m3/t，9#煤相对涌出量1.02m3/t。全矿井二氧化碳相对涌出量2.086.51m3/t，西翼相对涌出量2.875.54m3/t，东翼相对涌出量1.421.91m3/t， 1#煤对涌出量0.602.93m3/t，2#煤相对涌出量0.735.82m3/t，9#煤相对

50、涌出量0.96m3/t。根据煤矿安全手册规定属低瓦斯矿井。 根据煤炭科学研究总院重庆分院对1#、2#、9#煤层煤尘爆炸鉴定：1#、9#煤具有爆炸性，2#煤无爆炸性。 根据煤炭科学研究总院重庆分院对1#、2#、9#煤的自燃倾向性进行鉴定， 1#、2#、9#煤层自燃倾向性为三类，属不易自燃。 随开采深度的增加和延深新水平，1#、2#、9#煤层应取样作煤尘爆炸性和自燃倾向性鉴定。2 井田境界和储量2.1井田境界2.1.1井田范围东部边界：F1断层，与章村矿三、四井相邻；西部边界：煤层露头线；南部边界：2108钻孔和1902钻孔连线及1603、1630、1608、1730号钻孔连线为界；北部边界： K

51、2E及第3勘探线；井田内含煤地层为二迭系下统山西组及石炭系下统太原组，总厚169.64 m，含煤10层。其中含可采煤层1层，为2#煤层。其中9#煤层作为后期储备资源开采。矿井设计只针对2#煤层。开采上限：2#煤层以上无可采煤层。下部边界：2#煤层以下无可采煤层。2.1.2井田尺寸井田的走向最大长度为3.905 km，最小长度为1.722 km，平均长度为3.407 km。井田倾向方向的最大长度为4.657 km，最小长度为4.270 km，平均长度为4.463 km。煤层的倾角最大为27，最小为0，平均为12。井田的水平面积按下式计算：S =H L （2.1）式中： S井田的水平面积，m2；H

52、井田的平均水平宽度，m；L井田的平均走向长度，m；则，井田的水平面积为：S =3.4074.463= 15.44（km2）井田赋存状况示意图如图2-1. 井田赋存状况示意图2.2矿井工业储量2.2.1储量计算基础本次储量计算是按照煤、泥炭地质勘查规范DZ/0215-2002要求的工业指标进行资源储量计算。2.2.2井田地质勘探2.2.3地质、工业储量计算本矿井工业储量为2#煤层和9#煤层储量之和。矿井主采煤层为2#煤层，采用地质块段法。9#煤层按算术平均值计算。2#煤层工业储量计算：根据地质勘探和钻孔分布情况，将矿体划分为K1、K2等四个块段，块段划分如图2-2。 块段划分如图块段内，用算术平

53、均法求得每块段的储量，煤层总储量即为各块段储量之和：按下式计算： Zi = SiMiRi （2.2）式中： Zi各块段储量，万t。Si各块段的面积，万m2。Mi各块段内煤层的厚度，m。Ri各块段内煤的容重，均为1.5 t/m3。所以矿井的地质储量如下表2-2-3： 矿井的地质储量表 块段块段面积/m2平均厚度/m平均倾角/煤容重/t/m3储煤量/t总储量/tK13958023.9773.7861.522565612.579793420.22K21993369.9493.9951.511675743.3K33566193.9513.9581.521337351.9K43067831.9143.5

54、6191.517326175.6K51250561.4273.6721.56888536.96即Zg= Zk1+Zk2+ Zk3+ Zk4 =7979.34万吨矿井地质报告中给出的9#煤层的面积为17.5平方千米，容重为1.42 t/m3 平均厚度为3.35m，平均倾角为10，则储量为Zg=8406.29万吨矿井的总地质储量为Zg=163.95 Mt矿井工业资源储量按下式2.3计算: Zg=Z111b+Z122b+Z2M11+Z2M22+Z333k （2.3）式中 Zg矿井工业资源储量，Mt； Z111b探明的资源量重经济的基础储量，Mt； Z122b控制的资源量中经济的基础储量，Mt； Z2M11探明的资源量中边际经济的基础储量，Mt； Z2M22控制的资源量中边际经济的基础储量，Mt；Z333推断的资源量，Mt； k可信度系数，取0.70.9，地质构造简单，煤层赋存稳