1、中 国 矿 业 大 学本 科 生 毕 业 设 计全套图纸，加 153893706姓 名： 学 号： 学 院： 应 用 技 术 学 院 专 业： 采 矿 工 程 设计题目： 安顺煤矿 1.2 Mt/a 新井设计 专 题： 浅谈安顺煤矿瓦斯抽采技术 指导教师： 职 称： 副 教 授 2012 年 6 月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 应用技术学院 专业年级 采矿 09-8 学生姓名 任 务 下 达 日 期 ： 2011 年 10 月 15 日毕业设计日期： 2012 年 3 月 10 日至 2012 年 6 月 6 日毕业设计题目： 安顺煤矿 1.2 Mt/a新井设计毕业设计专题题目：浅谈安
2、顺煤矿瓦斯抽采技术毕业设计主要内容和要求：主要内容分为一般部分、专题部分和英文翻译：分别为安顺煤矿1.2 Mt/a新井设计；浅谈安顺煤矿瓦斯抽采技术； Characteristics of coal mine ventilation air flows。要求是在规定的时间内保质保量完成大纲要求的内容。院长签字： 指导教师签字：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
3、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设计答辩及综合成绩答 辩 情 况回 答 问 题提 出 问 题 正 确基 本正 确有 一般
4、 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。一般部分为安顺矿 1.2 Mt/a新井设计，共分十章：1.矿区概述及井田地质特征；2.井田境界及储量；3.矿井工作制度及设计生产能力、服务年限；4.井田开拓；5.准备方式盘区巷道布置；6.采煤方法；7.井下运输；8.矿井提升；9.矿井通风与安全；10.矿井基本技术经济指标。安顺煤矿位于贵州省安顺市北面，交通便利。井田走向长约 3.25 km，倾向长约 6.5 km，井田总面积约为 20
5、 km2。主采煤层为 3号煤，平均倾角为 3，煤层平均总厚为 3.6 m 。井田工业储量为 108.82 Mt，可采储量 80.74 Mt，矿井服务年限为 51.76 a。井田地质条件简单。矿井正常涌水量为 54 m3/h，最大涌水量为 126 m3/h；煤质牌号为无烟煤3；矿井绝对瓦斯涌出量为 8.93 m3/min，属较高瓦斯矿井；煤层无自燃发火倾向，煤尘不具有爆炸危险。矿井采用双斜井单水平开拓，前期采用中央并列式通风，后期采用两翼对角式通风。一矿一面，采煤方法为走向长壁大采高一次采全高综采采煤法。煤炭运输采用阻燃钢丝绳芯胶带，辅助运输采用矿车运输。矿井年工作日为 330 d，每天净提升时
6、间 16 h。矿井工作制度为：大采高综采实行“三八”制。专题部分题目：浅谈安顺煤矿瓦斯抽采技术。翻译部分英文原文题目：“Characteristics of coal mine ventilation air flows”。关键词：斜井开拓 ；盘区 ；工业储量 ；工作制度 ；采煤方法 。ABSTRACTThis design includes of three parts: the general part, special subject part and translated part.The general design is about a 1.2 Mt/a new undergrou
7、nd mine design of the Anshun coal mine. It contains ten chapters: 1.overview and the geographical features of the mining field; 2.boundary and reserves of the mining field; 3.working system, designed mine capacity and mine life; 4.development of mining field; 5.preparation in strip district; 6.coal
8、mining method; 7.underground conveying; 8.mine exaltation; 9.mine ventilation and safety technology; 10.the basic technical and economic index.The Anshun coal mine lies in the north side of Anshun, Guizhou province, which is apart form midtown. Its about 6.5 km on the strike and 3.25 km on the dip,
9、with the 20.0 km2 total horizontal area. The minable coal seam of this mine is only 3 with an average thickness of 3.6 m and an average dip of 3. The proved reserves of this coal mine are 108.82 Mt and the minable reserves are 80.74 Mt, with a mine life of 51.76 a .The geological condition of the mi
10、ne is relatively simple. The normal mine inflow is 54 m3/h and the maximum mine inflow is 126 m3/h. It is blind coal 3 with high mine gas emission rate but no coal spontaneous combustion tendency, Mine absolute gas emission is 8.93 m3/min, gas is mine; Coal seam no spontaneous combustion tendency, c
11、oal-dust explosion danger has not.This mine adopts skew shaft with one mining level, by the central paratactic type ventilation, later the two wings diagonal type ventilation. The adopted coal winning method is longwall mining on the dip with large mining height. The belt conveyor is applied to tran
12、sport coal and harvesters transport is used in the auxiliary conveying. We work 330 days per year , and hoist 16 hours one day .The “threeeight” is applied for coal mining.The monographic study is shallow discuss about Anshun coal gas extraction technology.The translated academic paper is “Character
13、istics of coal mine ventilation flows”。Keywords：skew shaft development ; Panel area ; industry reserve ; labor system; mining method .目 录一般部分.11 矿区概述及井田地质特征 .31.1 矿区概述 .31.1.1 交通位置 .31.1.2 地形地貌、水系 .31.1.3 气象、地震 .31.1.4 区内电源、水源条件 .31.1.5 建材来源 .31.1.6 矿区内经济概况 .31.1.7 文物古迹和其他地面建筑情况 .31.2 地质特征 .31.2.1 煤
14、田地层 .31.2.2 地质构造 .31.2.3 煤层特征 .31.2.4 煤种煤质 .31.2.5 瓦斯、煤尘、自然发火及地温 .31.3 地质特征 .31.3.1 水文地质特征 .31.3.2 各岩层的含水、隔水情况 .31.3.3 断层破碎带对矿井充水的影响 .31.3.4 矿井充水水源 .31.3.5 应注意的问题 .31.3.6 矿井涌水量 .31.3.7 勘探程度 .32 井田境界及储量 .32.1 井田境界 .32.1.1 井田边界划分的原则 .32.1.2 煤田境界 .32.2 埋藏储量 .32.2.1 井田地质储量 .32.2.2 井田的地质储量 .32.2.3 矿井的工业储
15、量 .32.2.4 矿井的设计资源/储量 .33 矿井工作制度及设计生产能力、服务年限 .33.1 工作制度 33.1.1 矿井年工作日数的确定 .33.1.2 矿井工作制度的确定 .33.1.3 矿井每昼夜净提升小时数的确定 .33.2 矿井设计生产能力及服务年限 .34 井田开拓 .34.1 井田开拓的内容及开拓方式分类 34.1.1 井田开拓的概念及意义 .34.1.2 井田开拓的内容 .34.1.3 井田开拓的原则 .34.1.4 井田开拓的方式分类 .34.2 井田开拓的确定 34.2.1 井筒（硐）的形式及各个方式的优缺点 .34.2.2 井筒（硐）位置的确定 .34.2.3 工业
16、场地的位置 .34.2.4 开采水平数目、位置和标高的确定 .34.2.5 主要运输上山及回风上山的布置方式和位置选择 .34.3 选择井田开拓方案 .34.3.1 方案一 .34.3.2 方案二 .34.3.3 方案三 .34.3.4 方案比较 .34.4 矿井基本巷道 .34.4.1 井筒 .34.4.2 井底车场 .34.4.3 上山 .35 准备方式 盘区巷道布置 .35.1 煤层的地质特征 .35.2 盘区巷道布置及生产系统 .35.2.1 盘区数目及首采盘区位置 .35.2.2 盘区巷道布置 .35.2.3 盘区生产系统 .35.2.4 盘区内巷道掘进方法 .35.2.5 盘区生产
17、能力及采出率 .35.3 盘区主要硐室布置 .35.3.1 盘区溜煤眼 .35.3.2 盘区变电所 .35.3.3 回采巷道 .35.4 盘区车场选型设计 .36 采煤方法 .36.1 采煤工艺方式 .36.1.1 确定回采工作面长度及推进长度 .36.1.2 回采工作面破煤、装煤方式的确定 .36.1.3 采煤机的工作方式 .36.1.4 回采工艺 .36.1.5 确定回采工作面支护方式 .36.1.6 工作面顶板管理 .36.1.7 各项工艺过程应注意事项： .36.1.8 回采工作面吨煤成本 .36.1.9 劳动组织、循环图表、工作面经济与技术指标 .36.2 回采巷道布置 .36.2.
18、1 回采巷道布置方式 .36.2.2 回采巷道断面选择及其掘进方式： .37 井下运输 .37.1 采煤工艺方式 .37.2 采区运输设备选择 .37.2.1 设备选择的原则 .37.2.2 区段运输设备选型及能力验算 .37.3 上山运输设备选择 .37.3.1 确定主运输上山的运输方式 .37.3.2 主运输系统及设备 .37.4 辅助运输设备选择 .37.4.1 辅助运输方式的选择 .37.4.2 辅助运输设备的选择 .38 矿井提升 .38.1 概述 .38.2 主副井提升 .38.2.1 主井提升 .38.2.2 副井提升 .39 矿井通风与安全 .39.1 矿井通风系统选择 .39
19、.1.1 矿井概况 .39.1.2 开拓方式 .39.1.3 开采方法 .39.1.4 变电所、充电硐室、火药库 .39.1.5 工作制度、人数 .39.2 矿井通风系统的确定 .39.2.1 矿井通风方法、方式 .39.2.2 通风方法的确定 .39.2.3 通风方式的确定 .39.2.4 盘区通风方式 .39.2.5 工作面通风方式的选择 .39.2.6 工作面通风类型的选择 .39.3 矿井风量计算 .39.3.1 工作面所需风量的计算 .39.3.2 备用工作面需风量 .39.3.3 掘进工作面需风量 .39.3.4 硐室需风量 .39.3.5 其他巷道需风量 .39.3.6 矿井总风
20、量计算 .39.3.7 风量分配 .39.4 矿井通风阻力计算 .39.4.1 计算原则 .39.4.2 容易和困难时期矿井最大阻力路线的确定 .39.4.3 矿井通风阻力计算 .39.4.4 矿井通风总阻力 .39.4.5 矿井总风阻及总等级孔 .39.5 选择矿井通风设备 .39.5.1 选择主要通风机 .39.5.2 电动机选型 .39.5.3 矿井主要通风设备的要求 .39.5.4 对反风装置及风硐的要求 .39.6 矿井灾害的预防措施 .39.6.1 瓦斯管理措施 .39.6.2 煤尘的防治 .39.6.3 火灾的预防措施 .39.6.4 水灾的预防措施 .39.6.5 其他安全措施
21、 .310 设计矿井基本技术经济指标 .3专题部分.106浅谈安顺煤矿瓦斯抽采技术 .31 煤层气的现状 .31.1 煤层气的定义 31.2 全球煤层气资源的概况 31.3 我国煤层气的资源的概况 31.4 安顺煤层气的资源的概况 31.5 安顺矿井瓦斯特征 32 煤层气抽采的必要性 .32.1 瓦斯抽采必要性 .32.2 抽放瓦斯的可行性 32.3 抽放瓦斯效果预计 33 煤层气抽采的方法 .33.1 煤层气的开采方式 33.2 煤层气的部分区域开采方法 34 煤层气抽采 .34.1 矿井瓦斯来源分析 34.2 抽放瓦斯机理 34.3 煤层掘进工作面 34.4 其他区域抽采 35 抽采煤层气
22、工艺 .35.1 钻场布置、钻孔参数确定 35.2 封孔方式、材料及工艺 35.3 设备选型及主要检测仪表 36 煤层气开采发展趋势 .37 结束语 .3翻译部分.123英文原文 .3中文译文 .3参考文献 .3致谢 .3中国矿业大学 2012 届本科毕业设计第 1 页一般部分中国矿业大学 2012 届本科毕业设计第 2 页1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 交通位置安顺煤田位于贵州省安顺市以北 14 km 。行政区划隶属安顺市轿子山镇、普定县白岩区窝子乡、猫洞乡。地理坐标：东经 1055037.5 1055615，北纬 262000 262345。东至轿子山镇；西抵锅圈岩、
23、水洞；北至右仲、潘家龙场、来坊、木耳、可托一线；南至木头寨、平桥河、倒堆寨、大洞口、本寨、各什一线。煤田内交通方便，四通八达，国铁贵昆线，在安顺设有中间站。轿子山镇至安顺已建有准轨铁路专用线，专用线全长为 20.4 km，为工业企业标准级线。滇黔公路干线经过安顺，轿子山镇至安顺有约 16 km的沥青路面公路相通，为煤炭的去处奠定了基础。煤田交通位置见图 1-1-1。安顺矿井到主要城镇的公路或拟建铁路里程见表 1-1-1。安顺矿井到主要城镇的铁路、公路里程表表 1-1-1 名称 起止地点 经主要地点 全长(km)安顺矿井至贵阳 安顺 108铁路安顺矿井至昆明 安顺 560安顺矿井至贵阳 清镇 1
24、19安顺矿井至昆明 安顺 556安顺矿井至安顺市 跳灯 14安顺矿井至平坝 安顺 54安顺矿井至清镇 平坝 91安顺矿井至镇宁 安顺 44公路安顺矿井至普定 安顺 32中国矿业大学 2012 届本科毕业设计第 3 页煤田交通位置 图 1-1-11.1.2 地形地貌、水系煤田内最高点为灯笼山，海拔标高+1703.6 m，最低点为磨石河与右仲河的交汇处，河床海拔标高+1298 m，相对高差 200 m 400 m 。煤田主体为断块构造低中山，峰面海拔标高+1250 m +1450 m；煤田南部因 Fl断层切割，使三迭系石灰岩地层降低，形中国矿业大学 2012 届本科毕业设计第 4 页成岩溶坡立谷，
25、谷面由东南向西缓慢下降，海拔标高+1450 m +1400 m；煤田北部，因 F2断层切割形成条形岩溶洼地，海拔标高+1350 m +1300 m；山脉与沟谷均以北东南西向展布。煤田整体的的地面标高为+1450m 。区内各河流均汇入乌江支流的三岔河，属于乌江水系。煤田南部平桥河为矿区主要地表水体，源于安顺县蔡官屯附近。进入煤田后，大致沿 F1断裂流向西南。到水洞附近潜入地下，以伏流形式排入白岩附近高羊河，流向转为正北。后又以伏流形式注入乌江支流三岔河。在大洞口村附近最大洪水位标高为+1407.06 m 。洪水期流量 77.43 m3/s，枯水期流量 0.038 m3/s，平水期流量 1.700
26、 m3/s。煤田北部主要有下面三条地表溪流，流量季节性差异较大，其主要补给水源为两侧地下水。右仲河：源于上黑石附近，经右仲，大致沿 F2断裂流向西南。平水期流量 0.253 m3/s，枯水期流量 0 m3/s，洪水期瞬时流量约为 10 m3/s。磨石河：源于小尖山附近，流向北西至 F2断裂附近折向正北。与右仲河交汇后，越过 F2断裂注入 K29落水洞，以伏流形式流向三岔河、流量随季节性变化。寨头河：源于来腰鼓附近，流向北西。经水落岩后，折向北东，越过 F2断裂注入 K28落水洞，也以伏流形式汇入三岔河。乌江上游支流三岔河，从本煤田北部流过。距大洞口煤田约 4 km，自南西流向北东，河床标高+1
27、091.5 m降至+1041.2 m，落差 50.3 m，坡降 0.18%，枯水流量为 0.043 m3/s。1.1.3 气象、地震本区属潮湿多雨的亚热带气候。据安顺地区气象站 1971年 2010年资料，历年年平均降雨量为 1398.4 mm，最大降雨量(1979 年)为 1879.6 mm，最小降雨量(1986 年)为 996.9 mm 。历年最大日暴雨量(1970年 9月 19日)为 185.7 mm，最大连续暴雨量(1976 年的 6月 11日至 6月 28日)为258 mm，最大月降雨量(1979 年 7月)为 648.7 mm，最小月降雨量(1987 年 12月) 为 3 mm 。
28、16年来的气象资料表明：降雨多集中在 5月 9月，4 月下旬 6月上旬常有冰雹，且多为雷暴雨。7 月 8 月为盛夏，11 月到次年 3月多雾和细雨。历年年平均气温 13.9 ，最高气温(1971 年 7月 22日)为 31.4 ，最低气温(1977年 2月 9日)为-7.6 ，最冷月(1 月)平均气温 4 ，最热月(7 月)平均气温 22 ，12 月到次年 2月有间断冰冻和降雪。历年平均相对湿度 81%，年平均蒸发量 1216.1 mm 。本区多为南风和东北风。夏季多南风，冬季多东北风。历年最大风速 20 m/s(1963年 3月 7日)，风向南风。瞬时极大风速 37.1 m/s(1983年
29、5月 12日)，风向东北风。年平均风速 2.4 m/s。根据国家地震局 1990年出版的中国地震烈度区划图 ，本地区地震烈度为六度。1.1.4 区内电源、水源条件在安顺市东北建有安顺 110 kV变电所；在矿井东南方 4.5 km建有洋坪 110 kV变电所；在矿井东北方 4.7 km建有轿子山 35 kV变电所。安顺电厂总装机容量 120万 kW。区中国矿业大学 2012 届本科毕业设计第 5 页内电源充足。煤田内外的地下水，含水层厚度较大，厚 60 m 300 m，迳流带宽 400 m 800 m，其主要含水层为三叠系下统，永宁镇下段及飞仙关组上段岩溶裂隙含水层等。水质良好，经过滤消毒的简
30、单处理后即可作饮用水使用。且地下水位距地表仅 1 3 m，赋存条件好，受矿井开采影响小，是本矿井理想的永久供水水源。1.1.5 建材来源矿井建设中的钢材、木材及部分水泥等材料主要从外地采购，砖、砂、石等土产材料可由当地或附近地区解决供应。1.1.6 矿区内经济概况区内多为山区，工农业生产不发达。经济以农业为主，地势较高地区主产玉米；地势低洼、水源丰富地区主产稻谷。附近的工业以电力、机械制造业为主，其余的纺织业、酿酒业、建材业等均为小型生产。2005 年安顺市完成国内生产总值 106.03亿元，比上年增长 12.7%。人均生产总值达到 4026元。全市工业增加值上亿元的行业有 4个，其中电力、热
31、力的生产和供应业完成增加值 9.22亿元；化学原料及化学制品制造业完成增加值2.51亿元；煤炭开采和洗选业完成增加值 2.04亿元，增长 9.6%；医药制造业完成增加值 1.02亿元。中成药、原煤、水泥等主要工业产品产量实现不同程度的增长，原煤产量788万 t。加之该区交通便利，各种企业较多，所以经济发展迅速，经济状况较好。1.1.7 文物古迹和其他地面建筑情况本煤田区域内无文物古迹，无高大及重要建筑物，所以这方面对煤田开拓没什么影响。1.2 地质特征1.2.1 煤田地层煤田内出露的地层由新到老为：三叠系永宁镇组、飞仙关组；二叠系大隆组、长兴组及龙潭组上部地层；第四系地层以不整合零星覆盖于上述
32、地层之上。煤田主要地层特征详见表 1-2-1。煤田地层特征表表 1-2-1地层系统 组段厚度(m)系 统 组 段 代号 极值 均值峨嵋山玄武岩组 P2 103.33第一段 P2L1 64.16-87.94 74.58第二段 P2L2 50.50-60.09 55.13龙潭组第三段 P2L3 67.89-91.42 83.73长兴组 P2C 16.79-29.08 22.82二叠系 上统大隆组 P2d 10.60-21.86 14.02下段 TTF1 37.74-61.58 46.07飞仙关组上段 TTF2 57.31-77.65 67.14三叠 系 下统永宁镇组 下段 TTFYn 213.37
33、中国矿业大学 2012 届本科毕业设计第 6 页上段 TTFYn 30.00第四系 Q 0-60.09 4.001.2.2 地质构造安顺煤田位于黔北台隆南部边缘，三岔河北东向褶断带大威岭背斜南西部。整个背斜受一组北东向正断层肢解，形成若干个北东向条形断块。后期又遭受低序次北西向正断裂错切，交织成构造较为复杂的断块带。煤田四周为 Fl、F 2、F 3及 F5四条主要断层围限。煤田内断层稀少，构造形态除中部附近沿地层倾斜方向有一跨度较大而又极为宽缓的褶曲，边部有局部变异外，总体呈较稳定的单斜构造，其构造复杂程度属简单类型。煤层倾角一般在 2 4左右。按围限断层的不同规模和排列方向，可分为下列两组：
34、1、北东向断层组：为一组断距较大、延伸较长的区域性断层组。煤田的南北边界F1、F 2断层为其主要代表。2、北西西向断层组：为一组落差较小，延伸有限的煤田断层组。煤田东西边界F3、F 5断层为其主要代表。F 301为 F3派生的小断层。这些均为延伸有限，落差较小的正断层。煤田内小断层稀少，破坏轻微。地表仅发现北西西北西向 F4、F 13三条正断层，其中 F4断层平行 F5断层，延伸贯穿煤田西部，地层落差 12 m 。F 13断层位于煤田中部，延伸数千米，地层落差 3 m 15 m 。主要断层特征见表 1-2-2。煤田内节理发育不均匀，一般在断层旁侧及脆性岩石中较发育。主 要 断层 特 征 表表1
35、-2-2地 点 断 移 后 的 几 何 特 征断 层 产 状断 层名 称 性 质起 止长 度(m)重 复或 缺失 走 向 方 位角 倾 向 倾 角地 层 落差(m)Fl 正 断层白 岩区 以西乐 平 区附 近 35000 缺 失55 70 SE69 81东 端200 300西 端750F2 正 断层白 岩区 附近三 岔 河区 域 20000 缺 失55 60 NW50 70东 端870西 端400F3 正 断层 郭 家 屯 白 岩 脚 10000 重 复 280 310 SSW56 74东 端40 60西 端 数米中国矿业大学 2012 届本科毕业设计第 7 页F4 正 断层 缺失 300 3
36、40 12F5 正 断层水 洞各 什之 间龙 头 山 3000 缺 失 280 300 SSW59 70110可 采 煤 层 特 征 表表 1-2-4 厚 度 (m) 顶 底 板 岩 性煤层最 小 最 大 平 均煤 层结 构顶 板 底 板稳定性容 重t/m3可采范围M0 0 3.9 3.6较简单直 接 顶 6.72 m 12.18 m,为 粘 土质 粉 砂 岩 ， 粉 砂 质粘 土 岩 ， 粉 砂 岩 和粘 土 岩 ， 其 上 复 老项 灰 岩 (S1)， 平 均厚 5.24 m 。直 接 底 板 厚2 m 左 右 ， 主 要为 细 砂 岩 和 粘土 岩较稳定1.54大部可采1.2.3 煤层特
37、征本煤田含煤地层为上二叠统龙潭组，由细砂岩、粉砂岩、粘土质粉砂岩、燧石灰岩及煤层等交替组成。共含煤 22层，一般含煤 9 17层，自上而下编号为 M0 M18。可采煤层 1层即 M0 煤层，为较稳定型煤层，含煤地层总厚度为 335.38 m 433.68 m，平均厚度 387.72 m 。含煤总厚度为 5.0 m，含煤系数为 2.2%，M 0可采含煤层总厚度为 3.6 m，可采含煤系数为 1.1%。主要标志层特征，依据煤田内煤系地层的岩石组合及可采煤层的产出特征，以煤系中 5层燧石灰岩作为煤层对比的标志层，即：M0煤层老顶灰层代号 SlP2L4底部分段灰岩代号 S2各标志层均为灰色，深灰色中厚
38、层燧石灰岩，灰黑色呈团块状、结核状。大致沿层面分布，含较多腕足类等生物化石，特征明显，易于识别，煤田范围内层位稳定，厚度具规律性变化。标志层与可采煤层层间距见表 1-2-3。标志层与可采煤层层间距 表 1-2-3 层 界 Sl底界 M 0 ( m )最小值 6.72最大值 12.18中国矿业大学 2012 届本科毕业设计第 8 页均 值 9.45M0煤层：M0煤为无烟煤，是本煤田主要可采煤层。产于 P2L5地层中部，上距 Sl标志灰岩平均9.45 m，直接顶板为深灰色粉砂质粘土岩，底板为深灰色粘土岩。煤层结构简单，一般含小于 0.05 m夹矸一层或不含夹矸。煤层厚度平均 3.6 m，厚度变化系
39、数比较小，且规律性明显，为较稳定煤层。可采煤层特征表见表 1-2-4。1.2.4 煤种煤质煤种：本煤田 M0煤层可采煤层为三号无烟煤。灰分：M 0层煤的钻孔样平均灰分为 20.79%为中灰煤。硫分：各煤层的钻孔样硫分 M0为 0.46 3.68%平均为 1.32%，属于低硫煤。煤中硫分的赋存形态一般以黄铁矿的形式为主，占全硫量的 85% 95%。挥发分：M 0层可采煤层原煤挥发分在 10%以下。发热量：M 0层可采煤层原煤可燃物发热量一般都超过 34.75 MJ/kg。M0煤层为中硬度煤。1.2.5 瓦斯、煤尘、自然发火及地温瓦斯：据精查地质报告，M 0煤层平均 CH4绝对涌量为 8.93 m
40、3/min。因此，本设计矿井应该着重煤与瓦斯突出的管理。煤层瓦斯含量不均匀。煤层瓦斯含量见表 1-2-5。瓦斯含量除与煤层埋藏深度关系密切外，还与煤层本身的结构、构造特征有关；M 0煤层因受大面积塑性流动的搓揉挤压，增加了瓦斯在煤层中密闭聚集的条件，使 M0煤层甲烷（CH 4）高含量区的范围比较广。另外，由于煤田围限断裂，煤层均具张性或张扭性特征，于是其旁侧各煤层中的部分瓦斯却具有一定的释放作用。相反煤田内部断裂稀少，密闭条件相对较好，尤其是在煤层的挠曲部位，瓦斯会相对聚集，需防止突出现象发生。M0 煤层瓦斯含量表表 1-2-5 CH4含量（m 3/min）煤层 样品件数 极值 均值M0 30
41、 2.18 19.17 8.93煤尘：经测试证明，本矿井煤尘无爆炸危险。煤的自燃：（1）精查地质报告提供的煤层自燃资料精查地质勘探经对 75件样品测试，煤样氧化态与还原态着火点的差值T l3有 12%样品 45 属于易自燃煤，88%样品 25 属于自燃煤，说明本煤田有可能自然发火。（2）重庆煤科分院鉴定的煤自燃倾向性等级M0 煤层鉴定结果自燃倾向性均为三类，即属不易自燃。鉴定报告详见表 1-2-7。中国矿业大学 2012 届本科毕业设计第 9 页煤自燃倾向性等级鉴定报告表表 1-2-7贵州省安顺煤田 采样日期： 鉴定日期 2005年 7月 22日工业分析（%） 着火温度（）采样地点 煤层Mad
42、 Ad Vdaf T 氧 T 原 T 还T自燃倾向性总回风巷迎头 M0 0.87 14.78 7.68 378 385 402 28 三类，不易自燃地温：根据煤田测试温度，平均地温剃度为 1.09 1.76 / 100 m，并根据煤田已揭露的情况，能够说明本煤田地温正常区，无高温热害。1.3 地质特征1.3.1 水文地质特征安顺煤田为北东南西向的断块构造低中构成的地表分水岭。煤田之南为平桥河谷地，平桥河为煤田的主要地表水体。煤田之北为右仲河谷地，主要有右仲河、磨石河、寨头河三条地表溪流。各河流最后均流入煤田之北 4 km的三岔河。煤田内长兴组岩溶裂隙含水层及龙潭组层状裂隙含水层为矿井直接充水含
43、水层。煤田水文地质勘探类型属中等。1.3.2 各岩层的含水、隔水情况1、龙潭组(P 2L)层状裂隙含水层(含煤组)本组上一个含水层与隔水层交互的含水岩组，其中 h2(S1)、h 6、h 8三层灰岩是主要含水段，含岩溶裂隙水，其余的灰岩及细砂岩，粉砂岩也含少量裂隙水。粘土岩则为相对隔水层，在自然条件下，各含水段间无明显的水力联系。本含水层的富水性极不均匀，总的趋势是东部较西部富水性强，浅部较深部富水性强。当 M0 煤层采空，顶板崩落后将产生较多的裂隙，使各含水段互相连通变成一个整体含水层，成为矿井充水的主要因素。2、煤系上复岩层(1)第四系(Q)孔隙含水层本层主要为砂粘土夹碎石，含少量孔隙水，该
44、层厚度不稳定，富水性弱，局部具隔水作用，对矿坑充水无影响。(2)永宁镇组下段及飞仙关组段(T 1Yn1+Tf2)岩溶裂隙含水层，永宁镇组下段为中厚层灰岩，中下部夹薄层泥灰岩。飞仙关组上段中上部为薄至中厚层泥质灰岩，夹数层灰岩，底部是细晶灰岩。溶洞多发育在此层。排泄形式主要是泉水，永宁镇组共有泉水 28个，飞仙关组共有泉水 26个。该含水层泉水的共同特点是，动态极不稳定，雨后流量猛增，久旱则干涸。含水层中国矿业大学 2012 届本科毕业设计第 10 页平均水位标高+1482.56 m，由于下伏隔水层的阻隔，该含水层对矿坑充水无直接影响。(3)飞仙关组下段及大隆组(T lf1+P2d)隔水层。飞仙
45、关组下段为泥质灰岩与泥质粉砂岩互层。大隆组为硅质粘土岩夹少量粉砂岩及薄层灰岩透镜体。这些岩层都具有良好的隔水性能。(4)长兴组(P 2C)岩溶裂隙含水层该组岩层为燧石灰岩，根据其埋藏条件可分为东西两区。磨石河、长仲沟以东，埋藏较浅，四周被切割暴露地表为潜水区。大部份地区由构造裂隙或风化裂隙与上部含水层沟通，受上部含水层和大气降水的补给，地下水运动的总趋势是北东流向南西。本含水层底部岩溶裂隙及裂隙状溶洞较发育，溶洞地下水运动以管道流为主，渗流次之。磨石河，长仲沟以西，埋藏较深，上覆 Tlf2+P2d隔水层，为承压水区。其补给来源为含水层侧向补给和磨石河，长仲沟的渗入补给。富水性及导水性较东部地区
46、差，地下水以渗流为主。本含水层共有泉水 26个，泉水动态随降雨而变化。平均地下水位标高+1455.06 m，该层底界至 M0顶界的厚度为 49.30 74.79 m 。在自然状态，长兴组含水层与龙潭组含水层间无明显的水力联系。但当开采 M0煤层时，长兴组含水层将成为矿井充水来源。1.3.3 断层破碎带对矿井充水的影响1、边界断层F1断层上盘为永宁镇组溶洞含水层，富水性强，地下水位标高+1396 +1411 m 。断层下盘为长兴组岩溶裂隙含水层和龙潭组层状裂隙含水层。在地表风化带内断层上下盘有一定的水力联系。深部断层破碎带胶结良好，透水性弱，可起一定的阻水作用。当开采时，由于下盘水位大幅度下降，
47、断层上下盘水位差较大，断层破碎带将失去阻水作用。上盘永宁镇溶洞含水层对矿井的补给量，将取决于开采标高及保安煤柱的宽度。F2断层上盘为永宁镇组溶洞含水层，靠近煤田部分为地下水补给区，富水性较弱，地下水位标高+1250 m 左右，断层下盘为长兴组岩溶裂隙含水层及龙潭组层状裂隙含水层，在自然状态下，该断层具局部阻水作用。当开采 M0的运输上山高于断层上盘的地下水位时，上盘的地下水对矿井无影响。F3、F 13断层破碎带胶结程度差，但由于破碎带由粘土岩，粉砂岩组成，故仍有局部阻水性。F4、F 5断层均有局部阻水作用。2、煤田内断层煤田内断层基本为 F1、F 2、F 3、F 4和 F5的派生断层，断层破碎
48、带宽度很小，唯断层两侧节理裂隙发育，可能会造成局部突水。1.3.4 矿井充水水源1、降雨渗入补给是矿井充水的主要来源。2、上覆含水层孔隙和裂隙中的地下水以及老窑积水。3、溪沟水的垂直渗入。4、煤田南侧 F1断层和煤田北侧 F2断层的侧向补给。综合上述，煤田内无较大的溪流通过，地层稳定，构造简单，矿井直接充水含水层中国矿业大学 2012 届本科毕业设计第 11 页为龙潭组层状裂隙含水层，其富水性自上而下由强变弱，总体可视为弱富水含水层。煤田四周分别由 F1、F 2、F 3、F 5相对阻水边界围限，大气降水为矿井充水的主要来源。回采阶段顶板裂隙将沟通长兴组岩溶裂隙含水层，使之成为直接充水含水层。煤田南北两侧以溶洞为主的岩溶裂隙含水层，由于矿井疏干将产生巨大的侧向静水压力与直接充水含水层发生水力联系，成为间接充水含水层。本煤田属以层状裂隙为主，顶底板直接进水，水文地质条件中等的裂隙充水矿床。1.3.5 应注意的问题1、雨季溪沟水渗入矿井。2、磨石河下游切穿长兴灰岩，在该河下游开采时，注意突水现象发生。3、从胶泥坝经 ZK711至 W015，在长兴组底部有一条溶
