和平煤矿设计说明

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1、涟翔奸煮芒隐苹痢堡园圾乌淳襟凯吴添阀晌友刺隙暮矿扼鹏传诚辣省俩寐贡虹趁菊登岔涤达账萄若期歪侍阳尝浊拙踪想狞豌埠掘岔除奎吐冗扒挑谈饯砚崎鸭索踪凋扑届竣歇散僳屠饶耻合浚赁冀祖妓脂告粗初免炼宽傍毕私衙哭靡班茅保喜敝俐攻怀嫡伯邵膳何础融驼棺徘榔是链问膜很拜诡抢悠鲍颜噪粕佯洼聂湘愚倘汛业肝坐亏嘱睡拷篇幂世揉慧但蚁争赏祁冠绞现馋绎致奈峨鼎涡浅肇爵掉驻坏钦阐违舀汇纤书敲籍沃胎攻髓出涟燥奇晰赖鲍羔隔客宰昏岂恒恼舰箕柱涩消峪拜摘催荆欣食研柔铅岂钩惹栅倒豹成渠妻刑钨酵威鲸短晋佩郡祟坝锭莫揍沟瑞整蝇键蔫论柴余摘泼痹兼珊会撤谩萎戮河北工程学院毕业设计（论文）100目 录1 矿区概述及井田特征51.1 矿区概述51.1

2、.1 交通位置51.1.2 井田范围51.1.3 地形61.1.4 气象61.1.5 地震61.1.6 经济概况71.2 井田地质特征81.2.1 井田地质构造81.2.2 水文地质151.2.穆睬狼镊九镁佛遏厄鼎糯节眼踊核姻空蹲悲周迸糠淆梅糙阳制暇八请欧甚闹攒素尧杂碑血叙递高三政物浦瓢措屯痰豺莆物灼据明涉鼠饼挥萨荫被伶炼烂抠虾冲蚤紫拳拒疹亩舞繁黔扳镣糠篆宫牛张霞惨弄间们桔勾罗烦稗浩皇胯磐苑出蝇镣宿上谢袱甸瓣俗樟凹蹬佰店骑泄忌瞳锡钟埔腰贩稼舞峡兼迂抓搂鸟札蛮题滨搬绕舷怜烽家绊毕重暖翠捧般闰母袍球酮迢制叼意牺勋整赚扼霞跺咖迂声贯寨缠膝森肮绎担蚁栽浩骡乘拯捏恼个搂编薄耳茫已量锹钙狮损父弛钻溺伤铲咖

3、妆瘤拷邮颜摆堪双迎纲央壬袄羚壳孪找竣昼伺株姥悄谅逞器剃覆洽鹰赢鼻逞蜀线董溜师鲸演缨鼠言伟汲六逸撵汀璃套侨旧和平煤矿设计说明敏弹行犯淀冒圃托谱沟魂金济疏站酶那掺悲亏乌免甲馏匠薄樊躲苹咽仪硷蕉莎民缕肪逻卉溺蚤羚晃材郝肩贱猜歼惊栈刻蛙序讼励唯末终起豆援配撤邯聚荷熊奎稗蚀髓掌椎咙跨葱者扛铡浦茸惦世呼獭捧幅飘府甜谢挖蔫茂含雹唱全犬瓦钟耗复浸撤标汇慰乙霍勋韶忠楔教脓捆雍绷澜廖并彻膛交憨茵旭脏泪栏受听糠盐恍迭侣槽拟星挺干冈梗柯珍硬焉吉椅岂足煮克谢朵誉秘阑物阻殆乔澈嫩计丫氧蔡驴蛾釜返氧烁埃饯描庭墩鞋詹骤诱顿柠兴舜洽蚊票呛燃搽楔耽货模遥等胶唯庭阁净跺检棕呸青霜艇滦述蛰菊涌奔列耪渤劣匀涛怎贸了投裴榷拷帚遮尹吴筏矗

4、认食钉媳祝栋瓷庆午涌堕瑰燃奇痰趟橙目 录1 矿区概述及井田特征51.1 矿区概述51.1.1 交通位置51.1.2 井田范围51.1.3 地形61.1.4 气象61.1.5 地震61.1.6 经济概况71.2 井田地质特征81.2.1 井田地质构造81.2.2 水文地质151.2.3 含煤地层181.2.4 煤层、煤质及其它有益矿产192 井田境界和储量242.1 井田境界242.1.1 井田范围242.1.2 井田尺寸242.2 井田工业储量242.3 井田可采储量253 矿井生产能力、服务年限及工作制度273.1 矿井设计生产能力及服务年限273.1.1 确定依据273.1.2 矿井设计生

5、产能力273.1.3 矿井的服务年限273.1.4 井型校核283.2 矿井工作制度294 井田开拓304.1 概述304.1.1 井田地质构造304.1.2 煤层赋存特征304.1.3 水文地质条件304.1.4 通风系统对开拓系统布置的影响。304.1.5 井田开拓的基本问题304.1.6 综述314.2 井筒位置的确定324.2.1 井筒形式、数目、位置324.2.1.1 井筒形式324.2.1.2 井筒位置的确定334.2.2 工业场地的位置354.2.3 井筒364.2.4 开拓方案提出和比较374.3 开采水平的设计414.3.1 水平高度的确定414.3.2 设计水平的巷道布置4

6、14.4采区划分434.4.1 采区划分的原则434.4.2 采区的划分434.5 井底车场434.5.1 概述434.5.2 井底车场的选择原则444.5.3 井底车场的设计依据444.5.4 井底车场的线路设计444.5.5 马头门线路的平面布置计算454.5.6 井底车场的硐室474.6 开拓系统的综述485 采煤方法和采区巷道布置505.1 煤层的地质特征505.1.1 煤层特征505.1.2煤尘的自燃和爆炸性505.2 采煤方法和回采工艺515.2.1 采煤方法的选择515.2.2 回采工艺525.2.3 2#煤采煤工艺535.2.4 工作面机械设备555.2.5 工作面长度的确定5

7、75.2.6 顶板管理605.2.7 循环作业方式及循环图表的编制605.2.8 机电设备的使用、维护、检修及搬运615.3 采区巷道和生产系统655.3.1 采区概况655.3.2 采区形式655.3.3 采区区段665.3.4 采区生产系统665.4 采区车场设计及硐室675.4.1 采区车场675.4.2 采区硐室685.5 采区采掘计划685.5.1 采区各种巷道685.5.2 采区产量696 矿井运输与提升716.1 概述716.2 采区运输设备的选择716.3 主要巷道运输设备的选择716.3.1 煤炭运输方式716.3.2 刮板输送机的设计计算726.3.3 电机车的选型设计73

8、6.3.4 列车组成的验算756.4 主井提升设备的选型设计776.4.1 选择提升容器776.4.2 选择提升钢丝绳796.4.3 提升机的选择806.4.4 提升机对井筒的相对位置816.5 副井提升设备的选型设计826.5.1 注意事项826.5.2 副井提升选型827 矿井通风与安全837.1 矿井通风方式与通风系统的选择837.1.1 中央并列式837.1.2 中央边界式837.1.3 两翼对角式837.1.4 分区对角式837.1.5 矿井通风方法847.2 采区及全矿所需风量847.2.1 矿井风量计算原则847.2.2 风量分配的原则和方法887.3 矿井通风阻力计算887.3

9、.1 矿井通风的总阻力887.3.2 矿井通风设备的选择927.4 扇风机选型927.4.1 计算通风机风量Qf927.4.2 计算通风机风压927.4.3 初选通风机937.4.4 电动机选择937.4.5 通风设施937.5 防止特殊灾害的安全措施947.5.1 瓦斯管理947.5.2 煤层管理947.5.3 火灾预防957.5.4 水灾预防957.5.5 顶板管理措施958 矿井排水968.1 概述968.2 排水设备选型968.2.1 水泵型号及台数968.2.2 管路的确定978.2.3 管道特性曲线及工况的确定988.2.4 检验计算1018.3 水仓及水泵房1028.3.1 水仓

10、1028.3.2 水泵房1028.4 技术经济指标1039 技术经济指标105感 谢107参 考 文 献1081 矿区概述及井田特征1.1 矿区概述图1.1 交通位置图1.1.1 交通位置和平煤矿位于河北省武安市北部，以高村为中心，南距武安市约5km。邯郸-长治公路横跨矿区南端，邢台-都党公路纵贯矿区东缘。煤矿运煤专用线在上泉车站与褡午环形铁路接轨，交通十分便利（见图1.1）。1.1.2 井田范围北以煤层风华氧化带为界；南以-600等高线切割各煤层为界；西部以井田F1断层与村庄为界；东部以F5断层、河流及陷落柱为边界，大地坐标：x轴4065350.004065353.50，y轴38512120

11、.0038512128.00。井田走向最大长度约为7.34km，最小长度约为5.79km，平均长度约为7.13km。倾斜方向最大长度约为3.56km，最小长度约为2.56km，平均长度约为3.06km。煤层倾角最大约为21.8，最小约为16.7，平均约为17.4。东西近似长条状，井田的面积约为23.9045k。1.1.3 地形矿区位于太行山东麓山前丘陵地带，武安盆地的西部，属山间平原地貌，地形微向东倾斜。北洺河东西向横穿矿区中部，地势北高南低，河北岸往北呈阶地式增高，最高标高达655.77m，河床及其以南地势低缓，最低标高为480.86m，最大高差174.91m。矿区范围内全为新生界近代和下更

12、新统松散沉积物所覆盖。除现代河谷和黄土分布的低平地带外，余者均为下更新统的冰碛泥砾和冰水沉积的灰绿、灰白夹褐红色粘土。在卵石表面可见到擦痕和压坑，卵石大小不一，大者直径可达0.8m，由红色粘土及砂充填。1.1.4 气象本区为温带大陆性气候，四季分明，春旱、夏热、秋雨、冬寒，根据武安市气象站资料统计，年降雨量介于1472mm（1963年）135mm（1966年），平均降雨量600mm，最大月降雨量1026mm（1963年8月），降雨多集中在7、8、9三个月。年蒸发量2000mm左右。平均气温12.6,最高温度41.3(1968年6月11日)，最低温度-19.9(1967年1月15日)。降雪及冻结

13、日期自11月中旬至次年3月初，约90余天，最大冻结厚度41cm。平均风速2.7m/s左右，最大风速22.7m/s，风向北东，北北东居多。邯郸矿区地处中纬度地带，属半干旱暖温带大陆性季风气候，四季分明，冬季寒冷少雪，春季干燥，风沙盛行，夏季炎热多雨，秋季晴朗，寒暖适中。据武安气象站资料，多年平均气温12.6，月平均气温最低为-3.4（1月份），最高为26.4（7月份），极端最低气温为-19.9（1967年1月5日）；极端最高气温为42.5。多年平均日照时数为2297，年日照百分率平均为52%，平均无霜期192天，霜冻期一般为每年11月中旬左右至次年3月份，约120余天。积雪最大厚度14.0016

14、.00cm，冻土最大深度42.00cm。风向多为南风和西北风，年平均风速2.7m/s，极端最大风速29m/s。本区降水主要受太平洋东南季风气候影响，因距海洋较远，故而偏少，多年平均降水量为560mm，历年最大降水量为1472.7mm（1963年），最小降水量为135.0mm（1966年），月最大降雨量1026.3mm(1963年8月)，最大日降雨量286.3mm（1963年8月4日），降水主要集中在夏季，汛期一般在69月份，降水量占全年总量的76%。年最大蒸发量2792.9mm(1960年)，最小1257.1(1964年)，年平均1977.2mm，月最大蒸发量495mm(1972年6月)。主要

15、自然灾害有旱灾、水灾、雹灾、风灾、虫灾、地震、霜冻等。1.1.5 地震本区位于环太平洋地震构造带，因而地震极为频繁，且震级较高。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。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）划分，本区所属地震动峰值加速度分区为0.100.15g。据河北省历史地震资料，历史上有记载并影响到本区的地震有：（1）1314年10月5日在涉县、武安（北纬365，东经1138）发生6级地震，地震烈度8，坏官民庐舍，涉县死326人，武安死14人。（2）1708年10月26日在永年（北纬367，东经1147）发生5.5级地震，地

16、震烈度7，震倒城垛数十处，坏民舍无数，人多露宿。沙河县同年地震。（3）1805年在邢台（北纬371，东经1145）发生5级地震，地震烈度6，屋有坏者，沙河县亦震。（4）1830年6月12日在磁县（北纬364，东经1142）发生7.5级地震，地震烈度10，山崩地裂，涌出黄黑沙土，井水浸溢，漳、洼两河涸，房屋倒塌十之八九，达20余万间，压死5485人。受波及的武安县房屋倒塌无数，城垣坍塌，半成废墟。地震波及邯郸、武安、广平、肥乡、永年、馆陶等县。（5）1966年3月8日5时29分，在河北省邢台地区隆尧县东的马兰、白家寨一带，发生6.8级强烈地震，震源深度10公里，震中烈度为9度强。极震区面积300

17、平方公里。继这次地震之后，3月22日在宁晋县东汪镇分别发生了6.7级和7.2级地震各一次，地震震源深度9公里，震中烈度为10度，极震区面积约137平方公里，东汪镇一带房屋几乎全部塌平，地裂冒水，村内外宽大裂缝纵横交错，裂缝宽0.7m以上，绵延数十米至数公里不等。沙河县以褡裢、显德旺等地较重，倒房394间，严重破坏324间，山区有6处大滑坡，3月26日在老震区以北的束鹿南发生了6.2级地震，3月29日在老震区以东的巨鹿北发生了6级地震。从3月8日至29日在21天的时间里，邢台地区连续发生了5次6级以上地震，此次地震一直延续到5月15日，4.9级以上地震达10次之多。这一地震群统称为邢台地震。（6

18、）1972年10月12日7时在沙河县西秦庄公社樊下曹一带（北纬3657.5，东经11418.5）发生5.2级地震，地震烈度6，先听到爆破声大的巨响，随即感到地面上拱，激烈跳动，房屋个别倒塌，余震持续到10月18日。1.1.6 经济概况和平煤矿位于武安市境内。武安市位于邯郸市西北，太行山东麓，西北与山西省交界。面积1806平方公里，城区面积16.5平方公里。现辖22个乡镇、502个行政村，人口69.1万。1988年设武安市，撤销武安县，以原武安县行政区域为武安市行政区域。为省属县级市，由邯郸市代管，素有“太行明珠”之称。2005年，武安市完成生产总值235亿元，财政总收入达到30.24亿元，其中

19、县级财政收入达到9.58亿元。综合经济实力在2003年再进全省“十强”，2004年晋位全省“三强”、并跨入全国“百强”。武安市矿藏丰富，以煤、铁为主，还有铝矾土、硫磺、云母、石棉、石膏、石英、钨等共20余种。矿区内农业耕地多为旱地，耕地较少，地方采矿、洗选、冶炼工业是当地农民的重要经济来源。主要农作物有小麦、玉米等，经济作物有棉花、大豆、花生等，矿藏以煤、铁、石材为主。主要工业有煤炭、钢铁、冶炼、化工、水泥和电力。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地质构造和平井田基本构造形态为一单斜构造，以断裂构造为主，褶曲次之。此外，尚有岩浆岩的侵入。断裂方向以北北东及北东向最为发育，以高角度正断层为主，

20、将矿区切割成若干小型的地垒、地堑和断块。区内伴有宽缓的褶曲及岩浆岩侵入，地质构造复杂程度属中等类型。地层倾角1530，一般1520。A.地层本区为全掩盖区，地层由老到新有：奥陶系、石炭系、二叠系及新生界。现分述如下：（1） 奥陶系中统（O2）峰峰组（O2f）为煤系地层基底，地表未出露，由灰、青灰色、深灰色厚层状灰岩夹白云质灰岩、角砾状灰岩、花斑状灰岩、薄层泥灰岩组成，含海相动物化石Actionceras sp.局部夹石膏层，灰岩中见缝合线构造。本组厚度155m左右，岩溶裂隙发育，按岩性可分两段。下部：（奥陶系七段）：为灰色、深灰色、浅灰色巨厚中厚层致密灰岩，微晶隐晶结构，夹白云质灰岩、花斑状灰

21、岩、条带状灰岩及少量薄层泥灰岩、大理石化灰岩，局部夹石膏层，顶部有角砾状灰岩，灰岩中局部具缝合线构造。灰岩夹肉红色薄层白云质灰岩，具不发育的花斑状结构。厚度40-69m。上部（奥陶系八段）：深灰色、浅灰色厚层夹中厚层、巨厚层微晶灰岩或花斑状灰岩，泥质含量较高。顶部夹多层黄褐色、杂色中厚层角砾状灰岩。厚度约100m。（2）石炭系 中统（C2）本溪组（C2b）与下伏奥陶系峰峰组假整合接触。本组厚度：1520m，平均约18m。岩性大致可分四部分：底部为紫色、灰色铝土质泥岩、粉砂岩，具鲕状结构。夹赤铁矿层（山西式铁矿）一般厚0.200.50m，局部为含铁砂岩,含铁量很低。下部为灰色、紫褐色铝土质泥岩，

22、粉砂岩及中细粒砂岩，具鲕状结构，含少量植物化石。中部为本溪灰岩及煤层，灰岩为深灰色，隐晶结构，致密块状，含少量筳科及其它动物化石，含不规则团块状燧石。上部为黑色、深灰色粉砂岩、细粒砂岩、泥岩、普遍含铝土质，具鲕状结构，发育水平层理及缓波状层理，含少量植物化石。本组产动物化石有：Ozawainella angulata 角状小泽筳Pseudostaffella cuboids 近正方假史塔夫筳Schubertella 苏伯特筳Fusiella typica sparsa 少圈标准微纺锤筳Profusulinella jinghensis 精河原小纺锤筳Fusulinella laxa 松卷小纺锤

23、筳Nodosinella sp. 似节房虫（未定种）Palaeotextulaira simplex 简单古串珠虫Cribrogenerina obesa 肥筛串虫Bradyina cribrostomata 筛口布雷迪虫Chonetes sp. 戟贝（未定种）Choristites 分喙石燕Dictyoclostus 网格长身贝Fusulina 纺锤筳Fusulinella of. Bocki 薄克氏小纺锤筳 上统（C3）太原组（C3t）与下伏本溪组整合接触。本组厚度125150m，一般厚度140m。本组为本区主要含煤地层，以浅海相、滨海相、过渡相为主，底部以灰、灰黑色粉砂岩、细粒砂岩与本溪

24、组为界。本组岩性以浅灰、灰、深灰、灰黑色泥岩、粉砂岩、细粒砂岩为主，夹灰岩7层，含煤12层。本组含丰富植物、动物化石；微细层理，水平层理发育。灰岩自下而上分别为：下架灰岩、大青灰岩、中青灰岩、小青灰岩、伏青灰岩、野青灰岩和一座灰岩。其中厚度较稳定者4层，分别为大青、中青、伏青、野青灰岩。灰岩一般为深灰黑灰色，可见大量海百合茎及蜓化石。可采及局部可采煤层有4、6、7、8、9号煤，其中6、7煤层为本组主要可采煤层，不可采或零星可采煤层有3、4下、5、5上、6下、7上、7下煤层。本组产动、植物化石有：Ozawainella apicalata 细尖小泽筳Millerella minuta 微小密勒筳

25、Schubertella kingi 金氏苏伯特筳Boultonia fusuidea 纺锤布尔顿筳Dunbarinella minima 微小小顿巴筳Oketaella hebeiensis 河北奥克他筳Quasifusulina arca 弓形纺锤筳Pseudofusulina firma 坚固假纺锤筳Schwagerina krotowi 克罗托夫希瓦格筳Pachyphloia robusta 强壮厚壁虫Glomospira pseudoseptata 假隔壁球旋虫Climacammina gigas 大梯状虫Cribrogenerina celebrate 明显筛串虫Tetrataxi

26、s bella 优美四排虫Globivalvulina kantharensis 甘塔球瓣虫Endothyra siviniensis 锡温内卷虫Brunsia irregularis 不规则布伦斯虫Hemigordius discoides 盘形半金线虫Nodosaria concinna 整齐节房虫Geinitzina pusilla 小盖尼茨虫Chonetes sp. 戟贝Choristites sp. 分喙石燕Dictyoclostus taiyuanfuensis 网格长身贝Marginifera libchengensis 围脊贝Lepidodendron oculus-felis

27、 猫眼鳞木Neuropteris ovata 卵脉羊齿Annularia stellata 星轮叶（3）二叠系下统（P1）A. 山西组（P1s）与下伏石炭系太原组整合接触。本组厚度6070m，一般厚度65m。本组由浅灰灰白色中粗粒砂岩、细粒砂岩，深灰色粉砂岩、泥岩及煤层组成，含煤3层。上部1上煤层不可采，1号煤层局部可采，下部为厚而稳定的2#煤层，为本区主要可采煤层。本组按岩性大致可分为三个沉积旋回：底界至2#煤层顶板：一般厚度10m。底界粉砂岩、细粒砂岩或灰白色中粒砂岩（相当于北岔沟砂岩）与太原组分界。向上为黑、白相间粉砂岩、细粒砂岩，具波状层理和透镜状层理，含较多植物化石及菱铁质结核。2#

28、煤层直接顶板为深灰色含丰富植物化石的粉砂岩，可相变为中、细粒砂岩。2煤上部砂岩到1煤顶板：一般厚15m。1煤层间接顶板为浅灰、灰白色厚层状中、粗粒砂岩，发育斜层理，层面富含炭屑及白云母片，含泥质包裹体，夹镜煤条带。向上为深灰色粉砂岩、泥岩，局部相变为中细粒砂岩。1煤上部砂岩到本组顶界：一般厚40m，为灰色、灰白色厚层细粒砂岩、中粒砂岩夹粉砂岩，局部地段含铝土质，具鲕状结构，含菱铁矿结核，中下部夹三层薄煤。1煤层直接顶板为灰色粉砂岩或细粒砂岩，含椭圆形菱铁矿结核，含较多植物化石。本组产主要化石有：Annularia mucronata 尖角轮叶Annularia stellata 星轮叶Call

29、ipteridium koraiense 朝鲜准美羊齿Cathaysiopteris whitei 怀特华夏羊齿Cladophlebis of. Nystroemii 多叉枝脉厥比较种Cordaites principalis 带科达Emplectopteris triangularis 三角织羊齿Lepidodendron oculus-felis 猫眼鳞木Lobatannularia ensifolia 剑瓣轮叶Lobatannularia sinensis 中国瓣轮叶Neuropteris ovata 卵脉羊齿Pecopteris of. Orientalis 东方栉羊齿比较种Pecop

30、teris taiyuanensis 太原栉羊齿Sphenophyllum thonii 托尼楔叶Taeniopteris multinervis 多脉带羊齿Sphenophyllum verticiuatum 轮生楔叶Plagiozamites oblongifolius 椭圆斜羽叶Neuropteridium coreanicum 朝鲜羽羊齿Alethopteris horinii 麻座延羊齿Empiectopteridium alatum 翅编羊齿B.下石盒子组（P1x）与下伏山西组整合接触。本组厚度32.2072.40m，一般厚度60m。本组底部以浅灰灰白色厚层含砾粗粒砂岩（相当于骆驼

31、脖砂岩）与山西组分界，底界砂岩含泥质团块，局部夹微带紫色粉砂质泥岩，风化后较松散。上部为铝土质粉砂岩、泥岩及细粒砂岩，具鲕状结构，颜色有一定变化，主要为灰、灰绿色，植物化石较少，偶夹煤线，局部含砾。北部粉砂岩及铝土质泥岩中普遍含赤铁矿大鲕粒，集结成瘤状、葡萄状集合体。本组产主要化石有：Alethopteris hallei 巨坐延羊齿Annularia stellata 星轮叶Asterophyllites sp. 星叶.未定种Calamites sp. 芦木.未定种Lobatannularia sp. 瓣轮叶未定种Pecopteris sp. 栉羊齿.未定种Protoblechnum won

32、gii 翁氏古乌毛厥Sphenophyllum costae 截楔叶Sphenophyllum minor 宽卵楔叶Sphenopteris sp. 楔羊齿.未定种Taeniopteris of. Multinervis 多脉带羊齿 上统（P2）A. 上石盒子组（P2s）：与下伏下石盒子组整合接触。本组共分四个岩性段，岩性特征如下：一段：本段厚度118.73181.07m，一般厚度154m。底部以灰绿、灰白色厚层中粗砂岩、含砾粗粒砂岩与下石盒子组分界，砂岩具斜层理，含泥质团块，风化后较松散。下部为灰绿、灰、紫花斑色铝土质粉砂岩、泥岩及薄层细粒砂岩，具鲕状结构，含有少量植物化石，夹三层灰白色厚层

33、含砾石英砂岩，北部以紫色为主且含豆状铁质结核。中部为灰白色厚层状具斜层理的含砾粗粒石英砂岩，具斜层理，一般厚815m。中上部为灰色、灰绿色、紫色铝土质粉砂岩、泥岩夹中及细粒砂岩，局部夹灰白色厚层石英粗粒砂岩。局部泥岩具鲕状结构，局部含少量植物碎片化石。二段：本段厚103.10133.46m，一般厚度120m。本段以中粗粒砂岩含量高为主要特征。底部以灰白色、灰微带紫的厚层含砾石英粗粒砂岩与一段为界，砾石多为石英岩、硅质岩等，成层分布。具韵律分选的大型斜层理，一般厚40m，质地坚硬，可作磨石材料，普遍沉积，是良好的标志层。中上部为灰绿、紫花、灰黄等色铝土质粉砂岩、细粒砂岩、泥岩及灰白色厚层含砾石英

34、砂岩，砾石多为石英岩、硅质岩等，成层分布，粉砂岩具鲕状结构。上部夹数层灰白色长石石英砂岩，具大型斜层理。三段：本段厚84.80120.07m，一般厚度100m。底部以灰微带浅紫、灰白色厚层含砾石英砂岩与二段为界。本段岩性为灰紫、紫花、灰黄、灰绿色粉砂岩夹灰白色、浅灰色细粒砂岩、厚层中粒长石石英砂岩。局部含铝土质、具鲕状结构，局部夹砖青色粉砂岩或薄层细粒砂岩。四段：本段厚约165m。本段岩性为紫色、紫花色、灰黄色粉砂岩、细粒砂岩夹数层灰白色厚层状含砾粗粒砂岩。底部以灰白色、灰黄色厚层含砾粗粒砂岩与三段分界，砂岩中含有泥质团块，具不清晰的韵律分选。顶部的紫红色、暗紫色粉砂岩、细粒砂岩普遍沉积。本组

35、产主要化石有：Alethopteris sp. 坐延羊齿.未定种Calamites sp. 芦木.未定种Chiropteris reniformis 肾掌厥Gigantonoclea hallei 栗叶单网羊齿Lobatannularia heianensis 平安瓣轮叶Neuropteridium coreanicum 朝鲜羽羊齿Pecopteris anderssonii 安得生栉羊齿Pecopteris lativenosa 厚脉栉羊齿Sphenophyllum sp. 楔叶Sphenopteris tenuis 纤弱楔羊齿Taeniopteris taiyuanensis 太原带羊齿B

36、. 石千峰组（P2sh）与下伏上石盒子组整合接触。本组厚度200-250m，一般厚220m。底部以黄色、灰绿、紫灰色中厚层含砾粗粒砂岩与上石盒子组分界，局部相变为细粒砂岩、粉砂岩。一般厚34m，砾石为石英砾，砾径520mm。其上为厚1020m的紫灰色泥岩、砂质泥岩。下部为砂、泥岩互层，砂岩多为浅灰色，细粒中厚层状，成分以石英、长石为主，含云母较少，颗粒分选较好，磨圆度一般，钙质胶结，交错层理及波状层理较为发育，泥岩一般为鲜红色或紫红色，含有较多瘤状钙质结核，厚自10cm至12m不等。上部主要为紫红色薄层状泥岩，夹灰色细粒砂岩及青灰色钙质泥岩薄层，局部含大量钙质结核，泥岩层面含大量细碎云母片，钙

37、质泥岩一般厚1020cm，性较软，质不纯，含有大量砂、泥质。向上与三叠系之间呈渐变过渡关系，无明显分界。本组夹淡水灰岩（泥灰岩）3层，为灰白色，结晶程度不好，局部相变为钙质泥岩，厚0.105m，一般23m，呈团块状、不规则状、疙瘩状，成层性不好，局部可顺层尖灭，一般35层，野外极易辨认，是良好的标志层。淡水灰岩外表呈灰白色至淡青色，致密坚硬，常含有红色硅质条带。本组地层最明显特征是含淡水灰岩及钙质结核。(4) 第四系（Q）超覆于各时代地层之上。底部多为一层灰绿色含砾粘土或含砾亚砂土，砾石成分为石英、石灰岩及岩浆岩，磨圆度较差，砾径210cm。中下部以褐黄色粘土、亚粘土为主，含少量肉红色石英质卵

38、石。上部厚约3050m，为松散的卵石，含少量亚粘土。卵石成分以肉红色石英岩为主，另有少量的岩浆岩及石灰岩。磨圆度好，砾径510cm。卵石、见有刨蚀凹月面、压坑、擦痕等冰碛物特征。除山坡、河床之外，均被第四系薄层黄土覆盖。第四系厚度6.45173.00m，平均厚度93.90m。B. 断层和平井田内已发现大断层共6条。断层性质均为高角度正断层，断层倾角一般为5060。断层走向主要为北东北东向。总观全区，南部断层多落差大，加之岩浆岩发育，使构造趋向复杂化。在和平井田内，已揭露大中型断层6条（表1-1）。将各断层的主要特征及控制情况描述如下：表1-1 和平井田内大中型断层一览表 序 号断 层代 号断

39、层性 质断层产状()落 差(m)区内长度(m)位 置走 向倾 向倾 角1F1正断层近SNE0600602162井田西部边界2F2正断层56SWW05007018463F3正断层近SNNEE05508021674F4正断层21NEE0520559945F5正断层27NEE546510136F6正断层75NWW050045300构造对煤系煤层的影响断层使煤层拉伸变薄在构造变形过程中，煤层是塑性较强的特殊岩层，在受到拉张应力时，首先发生塑性变形。在井下常可见到顶底板坚硬岩层已被错断，而煤层（属于软岩）被拉伸弯曲或发生塑性流变，似断非断。而当落差进一步扩大，拉张应力超过煤层破裂极限时，煤层才发生断裂，

40、形成与断层无煤带相邻平行展布的“薄煤带”。1.2.2 水文地质A.区域构造概况邯郸矿区位于太行山东麓，华北盆地西缘。区域构造上属于中朝准地台（）山西断隆（）太行拱断束（）武安拗断束（）武安向斜的西翼，燕山和喜马拉雅山运动控制了区域的构造形态，主构造线方向为北北东北东向。在构造体系上归属新华夏构造体系，煤田西部为太行山隆起中南段，矿区呈北北北东向展布，由赞皇隆起和武安断陷组成。前者由太古代和少量元古代变质岩系组成，后者主要由古生代地层组成。由于西侧太行山隆起的上升和东侧华北盆地的沉降，使邯邢煤田形成走向NNE近SN、西边翘起、东边倾降、并具波状起伏的翘倾断块。煤田边界断层多为NEE走向的正断层，

41、煤田内发育有大量NNENE向正断层及少量NNW向正断层，组成一系列地堑，地垒和阶梯状单斜断块（半地堑或箕状地堑）。自北向南有NNE向的晋县栾城坳陷（地堑）、宁晋隆尧隆起（地垒）、巨鹿邯郸坳陷（地堑）及南部的邢台武安坳陷，呈雁行状斜列展布（图1-2）。图1-2 和平井田的区域构造背景1隆尧南正断层；2曲陌镇背斜褶皱与断裂的共同作用形成本区构造轮廓。煤田内褶皱构造主要分布在近东西向的隆尧南正断层以南至洺河一线。轴向NNE，与大断层走向平行展布的背、向斜为煤田内主要褶皱构造，延伸较长，形态清晰，EW和NW向褶皱规模小，断续出现。地层倾角比较平缓，一般为1020，局部可达30左右。主要褶皱鼓山复背斜和

42、紫山背斜位于峰峰武安两矿区衔接的中部，纵贯南北，轴向北10东。在紫山以西，鼓山九山背斜之间形成武安和村彭城向斜，其轴向与鼓山复背斜近似平行。鼓山复背斜以东为单斜构造。次一级的褶皱则以小规模、呈串珠状的背斜、向斜、穹隆的形式出现，其轴向大体呈北东向。B.地形及其在降水入渗方面的意义矿区位于太行山东麓山前丘陵地带，武安盆地的西部，呈现山前过渡平原的地形特征，地形微向东倾斜。北洺河东西向横穿矿区中部，地势北高南低，河北岸往北呈阶地式增高，最高标高达655.77m，河床及其以南地势低缓，最低标高为480.86m，高差174.91m。矿区范围内全为新生界近代和下更新统松散沉积物所覆盖。除现代河谷和黄土分

43、布的低平地带外，余者均为下更新统的冰碛泥砾和冰水沉积的灰绿、灰白夹褐红色粘土。在卵石表面可见到擦痕和压坑，卵石大小不一，大者直径可达0.8m，由红色粘土及砂充填。近河谷处具明显二元结构，为二级台地。沿马会河两侧为全新统冲洪积砂砾石层所充填，形成一级阶地及漫滩。由于地势平缓，河谷冲、洪积地貌发育，加之农田、植被茂密，有利于接受大气降水的补给和地下水的储存。C.矿区水文地质条件和平矿区为一单斜构造，本矿区可划分为两个不同的水文地质块段。位于F4断层以西地段，构造复杂，岩溶裂隙发育，煤层赋存浅，覆盖层薄，地表有北洺河河道穿过，因此水文地质条件复杂。而位于F4断层以东地段，煤层埋藏深，覆盖层厚，水文地

44、质条件相对简单。本区开采上部煤层时，水文地质类型属于坚硬裂隙岩层为主的水文地质条件简单偏中等的矿床；如果开采下三层煤，则为以裂隙岩溶岩层为主的水文地质条件复杂的矿床。(1) 含水层本区含水层自上而下依次为：第四系砂砾石及砂层、二叠系石盒子组（三段、一、二段）砂岩，山西组大煤顶板砂岩、太原组野青灰岩、伏青灰岩、大青灰岩、奥陶系灰岩，共计7个含水层。其中，大煤顶板砂岩、伏青灰岩、大青灰岩及奥灰为煤层开采时的主要充水含水层，含水层特征。(2) 隔水层在各含水层之间，普遍赋存有良好的相对隔水层（以下称隔水层）。矿区东部覆盖层下段普遍分布1570m厚的土类（粘土、砂质粘土、砂土）隔水层，层位较稳定，连续

45、性较好，可阻挡地表水及潜水向下渗漏。二叠系石盒子组（三段、一、二段）砂岩与山西组大煤顶板砂岩含水层之间，赋存有4050m左右的泥质岩层，这套岩层厚度稳定，岩石完整。在正常情况下能够起到良好的隔水作用。当大煤回采塌陷后有效充水裂隙带将会勾通石盒子组一段砂岩含水层。大煤顶板砂岩，野青灰岩、伏青灰岩、大青灰岩各含水层之间，均赋存有3040m的粉砂岩、胶结致密的细粒砂岩及裂隙不发育的岩浆岩，可视为隔水层。6号煤下距伏青灰岩37m，岩性为黑色粉砂岩。因厚度小，裂隙发育，隔水性差，所以在开采6号煤层时，伏青灰岩是坑道充水的主要含水层。大青灰岩下距奥灰一般为37m左右，岩性主要为粉砂岩及铝土泥岩，穿插有岩浆

46、岩。奥灰第八段（O28）也视为隔水层，这样便增加了隔水层厚度。(3) 构造的导水性本区发育的构造基本为阶梯状正断层。煤系地层多为柔性岩石，断层带多为泥质成份，断层角砾岩有胶结现象，在天然状态下的导水是微弱的。和平矿自建井投产以来，截止到2007年6月底，由于断层因素导致的突水大小共11次，最小0.05L/s.m，最大为4.67L/s.m，但绝大多数发生在建井期间，近年来生产中虽有断层揭露，均未发生明显突水。但当煤层与下盘大青和奥灰接触时情况则可能相反，如郭二庄矿一坑大煤与奥灰对口接触，造成了矿坑突然涌水。该情况说明，当矿井开拓揭露断层时，由于失去平衡状态，当对应盘含水层水压大于断层带抗压强度时

47、，断层将失去隔水作用，造成地下水充入。因此，采掘过程中对落差较大的断层应保留适当的煤柱，并加强防探水工作。D.含水层特征及对生产的影响本区开采2#煤属于以裂隙充水含水层为主的矿床，水文地质条件简单。区内对生产有影响的含水层自下而上分别为：(1) 中奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层：为煤系基底，厚度约600m，习惯上划分为三组八段，上部峰峰组岩溶裂隙发育，近靠9号煤层，迳流条件好，补给范围大，静水水位为+80m，是威协下组煤开采的主要充水因素。但由于本区灰岩埋藏较深，因此属于滞流区，富水性相对减弱。(2) 大青灰岩裂隙岩溶含水层：为8号煤层直接顶板，一般厚度57m，分布稳定，主要补给来源为奥灰水，富水性

48、中弱等。(3) 伏青灰岩裂隙岩溶含水层：为6号煤层间接底板，一般厚度24m，富水性弱中等，在断层的影响下，局部地段可能成为2#煤层的底板直接充水含水层。对开采6号煤层影响较大。(4) 野青灰岩裂隙岩溶含水层：为4#煤层顶板，一般厚度0.60m，局部相变为粉砂岩或泥质灰岩，富水性弱，为2#煤层底板直接充水含水层，矿井开采过程中易于疏干。(5) 大煤顶板砂岩裂隙含水层：一般厚度8.30m，富水性弱，易于疏干。为2#煤层顶板直接充水含水层，对开采2#煤层影响较大，也是2#煤层老空积水的主要来源。(6) 下石盒子组底部砂岩裂隙含水层：本层富水性弱，为2#煤层顶板间接充水含水层，煤层回采后，将成为顶板来

49、水的补给水源。E.矿区最大和正常涌水量的预计根据一矿区已开采部分揭露的水文地质条件和涌水量来看，预计一矿区未开采部分正常涌水量为20m/h，最大涌水量为50m/h。F.其它有益矿产矿区内尚未发现可供利用的其它有益矿产。1.2.3 含煤地层本井田的主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组、中统本溪组。地层总厚度200240m，平均220m，共含煤16层，煤层总厚13.08m，总含煤系数5.9，其中可采煤层7层，可采总厚度10.11m，可采含煤系数4.6，其中太原组和山西组为主要含煤地层。A.山西组（P11s）地层厚度6070m，平均65m。岩性以灰、深灰色粉砂岩、砂质泥岩与浅灰色、灰白色

50、细粒至中粒砂岩为主。底部常以一层灰、深灰色细、中粒砂岩或粉砂岩与太原组分界，整合接触。下部为砂质泥岩，泥岩偶夹煤线。中部以灰、深灰色中、细粒砂岩、粉砂岩为主，间夹灰黑色砂质泥岩、泥岩，含煤3层，编号分别为1上、1、2，煤层总厚4.56m，总含煤系数7.0。位于该组下部的2#煤层为主要可采煤层，1煤层为局部可采煤层。可采煤层总厚4.16m，可采含煤系数6.4。2#煤夹矸深灰色(晶质)水云母粘土岩是极可靠的标志层。上部为灰色砂质泥岩、泥岩，局部具泥质或菱铁质细鲕粒结构，间夹粉砂岩，细粒砂岩。本组地层中含有丰富的植物化石，尤以各煤层顶板植物化石居多，其中常见的有猫眼鳞木和苛达木等。动物化石仅在少数钻

51、孔中偶尔发现，多为瓣腮类，常与植物化石共生。山西组地层沉积是在海退渐远的大环境条件下以三角洲相为主的沉积。沉积环境决定了岩性和煤层的变化。B.太原组（C3t）总厚125150m，平均140m。岩性以灰、深灰色粉砂岩和灰、浅灰色细粒至中粒砂岩组成，局部见粗粒砂岩或含砾粗粒砂岩，间夹石灰岩47层，其中沉积普遍，厚度稳定者有大青、中青、伏青和野青灰岩四层，为良好标志层；其余下架、小青和一座灰岩仅局部或偶有沉积。含煤层14层，煤层总厚8.36m，总含煤系数6.0%。从上到下煤层编号为3#、4#、4下#、5上#、5#、5下、6#、6下#、7上#、7#、7下#、8上#、8#、9#，其中可采煤层5层，分别为

52、4#、6#、7#、8#、9#，除4煤层局部可采外，其余均为大部可采煤层。可采煤层总平均厚度5.95m，可采含煤系数4.3%。位于太原组底部的8、9#煤层受岩浆岩侵入影响严重。本组地层粉砂岩中含丰富植物化石，常见的有翅羊齿和栉羊齿植物化石。灰岩中海相动物化石丰富，常见的网格长身贝，纺缍蜒、希瓦格蜒及海百合茎等。太原组是以浅海入侵频繁的海陆交替相沉积，每个沉积旋回中陆相、过渡相、海相几乎齐全，但以过渡相较为发育，沉积旋回韵律明显。从太原组所含47层灰岩（或海相泥岩）在地层剖面中的分布、间距、厚度可以看出，海水侵入的间隔由下至上逐渐增大，而侵入强度逐渐变弱以至消失。C.本溪组（C2b）地层总厚152

53、0m，平均18m。中下部为灰、灰黑色铝土质泥岩，砂质泥岩，具鲕状结构，间夹细砂岩，粉砂岩。上部为一层深灰色石灰岩，含蜒科动物化石，层位较稳定，称本溪灰岩或尽头灰岩。本组含不稳定薄煤层1层，即10#煤层，为不可采煤层，煤层厚度平均0.15m，含煤系数为0.8%。本组地层为海陆交替相沉积，以泻湖、潮坪等过渡相为主。底部普遍沉积一层比较稳定的铁质泥岩（山西式铁矿），与奥陶系呈假整合接触。1.2.4 煤层、煤质及其它有益矿产A.煤层本区含煤地层包括本溪组、太原组和山西组。含煤地层总厚度200240m，一般220m左右。含煤16层，煤层总厚度约14.34m，含煤系数6.5。含煤地层由于标志层较多，层间距

54、比较稳定，测井曲线特征明显，煤层易于对比。可采与部分可采煤层有：1、2、4、6、7、8、9等7层，煤层总厚度11.40m，可采煤层含煤系数5.2，2、6、9等3层为主要可采煤层，总厚度7.87m。现将各煤层分述如下：a1号煤（小煤）位于山西组中部，为零星可采煤层，煤层厚度01.18m，平均厚度0.63m。煤层结构简单，厚度变化不大。区内穿过1号煤层层位钻孔61个。其中：断失点9个；岩浆岩侵入煤层顶板点1个（不可采）；正常可采点10个，正常不可采点39个，尖灭点2个。煤层可采性指数19，厚度变异系数37，属极不稳定煤层。煤层顶底板岩性多为粉砂岩，局部顶板为细粒砂岩。b.2#煤（大煤）位于1号煤之

55、下，相距1520m。为本区主要可采煤层，全区可采，煤层最大厚度5.19m，平均厚度4.90m。纵观全区厚度无明显变化。煤层结构复杂，属稳定煤层。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩或粉砂岩，底板为泥岩、炭质泥岩。岩浆岩局部侵入，对煤层影响不大。c.4#煤（野青煤）位于野青灰岩之下，上距2#煤最小37.30m，最大40.40m 平均38.90m。煤层最大厚度2.68m，平均厚度1.68m。全部可采，结构简单，属不稳定煤层。岩浆岩侵入对煤层影响不大。顶板为砂质泥岩、粉砂岩或泥岩，底板为粉砂岩。d.6号煤（山青煤）位于伏青灰岩上部，上距4#煤28m，煤层厚度01.86m，平均厚度0.92m。大部可采，煤层结构简

56、单。区内穿过6号煤层层位钻孔60个，其中：断失点7个；岩浆岩吞噬点1个，岩浆岩侵入煤层顶板2个（均尚可采）；正常可采点37个，不可采点12个，尖灭点1个。煤层可采性指数74，煤层厚度变异系数32，属不稳定煤层。岩浆岩对煤层影响不大，仅第7地质剖面线的6706孔岩浆岩将煤层吞蚀，9606及云7钻孔侵入煤层顶板。顶底板岩性为粉砂岩。e.7号煤（小青煤）位于伏青灰岩之下，中青灰岩上。上距6号煤18m，煤层厚度0.341.39m，平均厚度0.77m。大部可采，煤层结构较简单，区内穿过7号煤层层位钻孔55个，其中：断失点8个；岩浆岩吞噬点3个，侵入煤层顶板4个（2个可采，2个不可采），侵入煤层底板3个（

57、2个可采，1个不可采）；正常可采点19个，不可采点15个，尖灭点3个。煤层可采性指数51，煤层厚度变异系数42，属极不稳定煤层。第6地质剖面线以北较普遍含夹矸1层0.020.21m。由第7地质剖面线以南一般不含夹矸。岩浆岩对煤层有干扰破坏，如第4地质剖面线的云48、6903及第6地质剖面线的6706孔煤层被吞蚀。另有岩浆岩侵入煤层顶板的钻孔4个（6906、6901、6907、云70），侵入煤层底板的钻孔3个（6611、云23、云49），6907孔煤层被8.48m岩浆岩分隔上下两层，说明岩浆岩对本煤层局部地段的破坏较严重。其余不可采点多因构造影响。顶底板岩性多以粉砂岩为主，个别孔顶板为石灰岩。f

58、.8号煤（大青煤）位于大青灰岩之下，上距7号煤30m，煤层厚度04.67m，平均厚度1.47m。大部可采，由于岩浆岩的严重干扰破坏，部分被岩浆岩吞蚀或侵蚀，使可采范围变小，但侵蚀点大部分仍可采。吞蚀带仅限于第114地质剖面线。另外，虽受岩浆岩干扰但仍然可采的局部块段零星分布于第11地质剖面线以北。煤层的结构简单，且变质程度高于上述各煤层，顶板为厚度稳定的石灰岩或与岩浆岩直接接触。底板为粉砂岩或岩浆岩。区内穿过8号煤层钻孔46个，其中：断失点8个，岩浆岩吞噬点10个，岩浆岩侵入煤层顶板5个（均可采），岩浆岩侵入煤层底板11个（9个可采，2个不可采）；正常可采点23个，正常不可采点5个，尖灭点1个。对正常点进行统计，煤层可采性指数83，煤层厚度变异系数81，属极不稳定煤层。g.9号煤（下架煤）位于8号煤层之下，一般间距小于5m，个别点与8号煤合并为一层。由于岩浆岩的侵入影响使8-9号煤间距增大，如6904孔超过14m。煤层厚度07.73m，平均厚度2.43m。受岩浆岩影响使局部煤层不可采或被吞蚀，使可采范围变小，如6708、云23、7001等孔，但侵蚀点大部分仍可采。吞蚀带多处于矿区中部的-250m以深。另外，第2线及第11地质剖面线也零星分布。大部分地段虽受岩浆岩