1、中 国 矿 业 大 学本 科 生 毕 业 论 文全套图纸，加 153893706姓 名： 学 号： 学 院： 矿业工程学院 专 业： 采矿工程 论文题目： 显德汪矿 1.5Mt/a 新井设计 专 题： 大采高一次采全高的上覆岩特性分析 指导教师： 职 称： 副教授 2011 年 6 月 徐州中国矿业大学毕业论文任务书学院 矿业工程学院 专业年级 采矿 07 级 学生姓名 任 务 下 达 日 期 ： 2011 年 1 月 14 日毕业论文日期： 201 年 3 月 14 日至 2011 年 6 月 9 日毕业论文题目：显德汪矿 1.5Mt/a 新井设计毕业论文专题题目：大采高一次采全高的上覆岩层
2、特性分析毕业论文主要内容和要求：院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业论文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论文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综合成
3、绩答 辩 情 况回 答 问 题提 出 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、设计生产能力及服务年限；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；10.矿井基本技术经济指标。一般部分为邢台显德汪矿 1.5Mt/a 新井设计。邢台显德汪矿位于河北省邢台市西南部，交
4、通便利。井田走向（南北）长约 5km，倾向（东西）长约 4km，井田总面积为20km2。主采煤层为 2 号煤、9 号煤，平均倾角为 14，煤层平均总厚为 7.0m。井田地质条件较为简单。井田工业储量为 148Mt，矿井可采储量 105Mt。矿井服务年限为 53.8a，矿井正常涌水量为 140m3/h，最大涌水量为 200m3/h。矿井瓦斯涌出量较低，为低瓦斯矿井。井田划分为一水平和一辅助水平，第一水平标高为-50m，双立井开拓，主井装备箕斗，副井装备罐笼。大巷采用机车牵引固定矿车运煤， 。矿井通风方式为前期中央并列式，后期两翼对角式通风。矿井年工作日为 330d，工作制度为“三八”制。专题部分
5、题目为：煤矿瓦斯事故预防技术研究。翻译部分题目为：Effects of frequency and grouted length on the behavior of guided ultrasonic waves in rock bolts关键词： 新井设计； 井田开拓； 采煤方法；一次采全高ABSTRACTThis design consists of three parts: the general part, the special part and translated part.This design includes ten chapters: 1.An outline of t
6、he 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 underground; 8.The lifting of the mine; 9. The ventilation and the sa
7、fety operation of the mine; 10.The basic economic and technical norms.The general part is a new design of xiandewang mine. xiandewang mine lines in Northwest of xingtai in HeBei province. The traffic of road and railway is very convenience to the mine. The geological structure of this area is simple
8、. The Length of the minefield is 5 km ,the width is about 4km，the area is 20 2.The 2 and 9 is the main coal seam, and its dip angle is 14 degree. The thickness of the mine is about 7.0m in all. The proved reserves of the minefield are 148million tons. The recoverable reserves are 105 million tons. T
9、he designed productive capacity is 15 million tons percent year, and the service life of the mine is 53.8 years. The normal flow of the mine is 140m3 percent hour and the max flow of the mine is 200m3 percent hour, and the gas of the mine is low gaseous mine.The field has been divided one mining lev
10、els. The first level should be located at the lever of -50m, which use raise and dip mining method of vertical shaft development . The main shaft skip install skip and the auxiliary shaft install cage. Roadway use belt conveyor to transport coal, the use of auxiliary transport Renovation of 1.5t Van
11、 tub transport. The two wings opposite angles ventilation system is used in the mine. The working system “three-eight” is used in the x mine. It produced 330d/a.Special section entitled: Analyse of mechanism about anchor and slip casting in roadway surrounded by cracked stone.Translated part of the
12、title is: Effects of frequency and grouted length on the behavior of guided ultrasonic waves in rock boltsKeywords : New Well Design; Mine development; Mining method; Suspension roof support 目 录1 矿区概述及井田地质特征 31.1 矿区概述 31.1.1 交通地理位置 31.1.2 地形地貌和水文情况 .31.1.3 矿区经济状况 31.1.4 矿区电力供应 31.1.5 矿区的气候条件 .31.1.6
13、 地震 31.2 井田地质条件特征 31.2.1 地层和煤层 .31.2.2 区域地质构造 31.2.3 井田地质构造 31.3 井田水文地质特征 31. 3.1 地表水概况 .31. 3.2 边界条件 .31. 3.3 含水层特征 .31.4 煤层、煤质与资源储量 31.4.1 煤层稳定性评价 .31.4.2 主要可采煤层顶、底板特征 .31.4.3 局部可采煤层顶底板特征 .31.4.4 煤质 .31.4.5 矿井瓦斯 31.4.6 煤尘爆炸性和煤的自燃 .31.4.7 地温与矿压 32 井田境界和储量 .32.1 井田境界 32.1.1 井田范围 32.1.2 开采界限 32.1.3 井
14、田尺寸 32.2 矿井工业储量 32.2.1 储量计算基础 32.2.2 井田地质勘探 32.2.3 工业储量计算 32.3 矿井可采储量 32.3.1 安全煤柱留设原则 .32.3.2 矿井永久保护煤柱损失量 .32.3.3 矿井可采储量 33 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 33.1 矿井工作制度 33.2 矿井设计生产能力及服务年限 33.2.1 确定依据 33.2.2 矿井设计生产能力 .33.2.3 矿井服务年限 33.2.4 井型校核 34 井田开拓 34.1 井田开拓的基本问题 34.1.1 确定井筒形式、数目、位置及坐标 .34.1.2 工业场地的位置 .34.1.3 开
15、采水平的确定及采采区划分 .34.1.4 主要开拓巷道 34.1.5 矿井开拓延伸及深部开拓方案 .34.1.6 开采顺序 34.1.7 方案比较 34.2 矿井基本巷道 34.2.1 井筒 34.2.2 井底车场及硐室 .34.2.3 主要开拓巷道 34.2.4 巷道支护 35 准备方式 采区巷道布置 35.1 煤层地质特征 35.1.1 采区位置 35.1.2 采区煤层特征 35.1.3 煤层顶底板岩石构造情况 .35.1.4 水文地质 35.1.5 地质构造 35.1.6 地表情况 35.2 采区巷道布置及生产系统 35.2.1 采区位置及范围 .35.2.2 采煤方法及工作面长度的确定
16、 .35.2.3 确定采区各种巷道的尺寸、支护方式及通风方式 .35.2.4 煤柱尺寸的确定 .35.2.5 采区巷道的联络方式 .35.2.6 采区接替顺序 35.2.7 采区生产系统 35.2.8 采区内巷道掘进方法 .35.2.9 采区生产能力及采出率 .35.3 采区车场设计选型 35.3.1 确定采区车场形式 .35.3.2 采区主要硐室布置 .36 采煤方法 36.1 采煤工艺方式 36.1.1 采区煤层特征及地质条件 .36.1.2 确定采煤工艺方式 .36.1.3 回采工作面参数 .36.1.4 回采工作面采煤机、刮板输送机选型 .36.1.5 采煤工作面支护方式 .36.1.
17、6 端头支护及超前支护方式 .36.1.7 各工艺过程注意事项 .36.1.8 采煤工作面正规循环作业 36.2 21011 首采工作面回采巷道布置 36.2.1 回采巷道布置方式 .36.2.2 回采巷道参数 37 井下运输 37.1 概述 37.1.1 井下运输设计的原始条件和数据 .37.1.2 运输距离和货载量 .37.1.3 矿井运输系统 37.2 采区运输设备选择 37.2.1 设备选型原则 37.2.2 采区设备的选型 .37.2.3 采区运输能力验算 .37.3 大巷运输设备选择 38 矿井提升 38.1 矿井提升概述 38.2 主井提升 38.2.1 箕斗 38.2.2 提升
18、机 38.2.3 钢丝绳技术特征 .38.2.4 提升能力验算 38.3 副井提升 39 矿井通风及安全 .39.1 矿井通风系统选择 39.1.1 矿井概况 39.1.2 矿井通风系统的基本要求 .39.1.3 矿井通风方法选择 39.1.4 矿井通风方式选择 39.1.5 采区通风系统的基本要求 39.1.6 工作面通风方式的选择 39.1.7 回采工作面进回风巷道的布置 39.2 采区及全矿所需风量 39.2.1 采煤工作面实际需要风量 39.2.2 备用面需风量的计算 39.2.3 掘进工作面需风量 39.2.4 硐室需风量 39.2.5 其它巷道所需风量 .39.2.6 矿井总风量
19、39.2.7 风量分配 39.3 矿井通风总阻力计算 39.3.1 矿井通风总阻力计算原则 .39.3.2 确定矿井通风容易和困难时期 .39.3.3 矿井最大阻力路线 .39.3.4 矿井通风阻力计算 .39.3.5 矿井通风总阻力 .39.3.6 总等积孔 39.4 选择矿井通风设备 39.4.1 选择主要通风机 .39.5 防止特殊灾害的安全措施 39.5.1 瓦斯管理措施 39.5.2 煤尘的防治 39.5.3 预防井下火灾的措施 .39.5.4 防水措施 310 设计矿井基本技术经济指标 .3大采高一次采全高的上覆岩层特性分析 .31 绪 论 .31.1 研究目的和意义 31.2 国
20、内外研究现状 31.2.1 国外技术研究现状 31.2.2 国内技术研究现状 31.3 厚煤层大采高全厚开采技术突破与创新的关键点 31.4 拟采取的技术路线 32 厚煤层一次采全高的开采条件 .32.1 某矿区厚煤层覆存概况 32.2 大采高综采工作面地质条件 32.2.1 工作面位置及井上下关系 .32.2.2 煤层 32.2.3 煤层顶底板 32.2.4 地质构造 .32.2.5 水文地质 32.2.6 影响回采的其它因素 .32.3 大采高综采 33 一次采全高采动覆岩结构特征分析 .33.1 上覆岩层关键层结构效应分析 33.2 老顶关键层来压步距的理论计算确定 33.2.1 初次来
21、压步距 .33.2.2 周期来压步距 .33.3 上覆岩层垮落特征分析 RFPA2D 模拟 .33.3.2 模型建立 .33.3.3 采动履岩垮落特征模拟结果分析 .34 主要结论 3英文原文 3中文译文 3致 谢 3一般部分中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 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
22、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194.10339.6m 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。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。旧 周张 安 北石 门井 店 活 水马 店 头 石 盆 赵 县路 罗浆 水 温 泉 沟 邢 台 市老 仓 会龙 泉 寺 太 子 井西 兑 村 大 屯 任 县东 韩渡 口 南 和矿 山 显 德 汪 赵 店白 塔 城 关 高 村沙 河永 年武 安 邯 郸 市辛 安 镇成 安临 漳南 东 坊磁 县新 坡林 坛汉 村磁 山涉 县固
23、新 彭 城杨 家 堂关 防 岭 底西 达km18260中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 3 页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 矿区电力供应矿井 110 kV 主电源引自邢台 220 kV 变电站，备用电源引自煤矿自建电站 1
24、10 kV 变电站，由 110 kV 线路送至距矿井 110 kV 变电站。1.1.5 矿区的气候条件本区属北方气候特点，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，春季有干旱及寒潮、霜冻等自然灾害，但四季分明，气候温和。降水量：多年平均降水量 497.0mm，雨季多集中在 7、8 月份。蒸发量：多年平均蒸发量 1719mm。气 温：年平均气温 13。主导风向:全年风向以北、北东及南为主。本区属大陆性季风气候。1.1.6 地震邢台位于北东向断裂活动带上，地震活动相对频繁，如 1967 年的隆尧地震，对建筑破坏严重，近期尚没有破坏性地震活动。1.2 井田地质条件特征1.2.1 地层和煤层显德汪井田地表全为新生界
25、地层所覆盖，所发育的地层自上而下依次为：第四系( )、Q二叠系上统上石盒子组（ ） 、下石盒子组（ ） 、二叠系下统山西组（P 1s） 、石炭系上shP2 x1统太原组（C 3t） 、石炭系中统本溪组（ C2b） 、奥陶系中统峰峰组（ ） 、马家沟组fO2（ ） ，现简述如下：mO21）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shP
26、2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x1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、黑灰色中细粒砂岩、粉砂岩和煤层组s中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 4 页成。中下部含煤 24 层，平均 83.8m。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tC3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b2一层，平均厚度 17.
27、56m。4）奥陶系（ ）O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f2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s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（ ）：由角砾状灰岩及蜂窝状泥质、白云质灰岩组成，按岩性xO2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，煤层与含煤地层对应关系如表 1.1 及附图显德汪矿综合水文地质柱状图。表 1.1 煤层与含煤地层对应关系表煤层编号 地层 地
28、层平均厚度（m） 稳定性、可采性1#2# 山西组下部 45.10 主要可采煤层3# 太原组上部 14.73 层位稳定不可采4# 不稳定局部可采5# 不稳定不可采6# 不稳定局部可采7#太原组中部 80.30不稳定局部可采8# 极不稳定局部可采9# 太原组下部 32.62 主要可采煤层10# 本溪组 17.56 不稳定局部可采1.2.2 区域地质构造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
29、边缘。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。煤田边界断层多为走向 NNE 的正断层，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。自北向南有 NNE 向的晋县中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 5 页栾城断陷(地堑) 、宁晋隆尧断隆(地垒) 、巨鹿邯郸断陷(地堑)及南部的邢台断陷（与太行山隆起带中的武安断陷共同构成邢台武安断陷） ，呈雁行状斜列展布。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
30、的背、向斜为煤田内主要褶皱构造，延伸较长，形态清晰,EW向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（图 1.2） 。图 1.2 区域构造纲要略现将煤田内对显德汪井田有控制作用的区域性构造简述如下：1）隆尧南正断层：展布于隆尧南宫一带，横贯煤田中部，总体走向近 EW，断层面向南倾斜，倾角 55左右，落差 9002900m。在煤田内延伸长度约 44km，将邯邢煤田分为南北两个构造单元。其下盘（北侧）构成尧山山系，出露煤系基底奥陶系灰岩；其上盘（南侧）有煤系地层广泛赋存。2）太行山山前大断裂南段：由隆尧邢台之间的唐庄农场断层、晏家屯断层、邢台邯郸间的百泉断
31、层、临洺关断层等组成，总体走向 NNE，唐庄农场断层走向 NE。断层面均向东或 SE 倾斜，落差 5001800m。太行山山前大断裂是太行山隆起带与华北盆地的分界，在隆尧南断层以南构成太行山隆起带和华北盆地次一级构造单元邢台武安断陷与巨鹿邯郸断陷之间的分界。1.2.3 井田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，略显波状起邯 郸 陷 坳 郸 邯 鹿 巨（ 2）裂 断 大 前武 安 邢陷 坳 安
32、武 台 显 德 汪 矿邢 台 （ 1）隆尧起 隆 晋 宁隆 尧 县 宁 晋 县高 城 县栾 城 县陷 坳 城 栾 县 晋起 隆 皇 赞 山山行 太石 家 庄陷 坳 陉 井 井 陉 县中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 6 页伏，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及栾卸向斜西南翼，井田南半部有火成岩岩床侵入，如图1.3 显德汪井田构造纲要图。现将显德汪井田主要构造简述如下：图 1.3 显德汪井田构造纲要图1) 褶皱显德汪井田为一
33、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 8 30，一般1015左右。主要褶皱特征如表 1.3。推 测 小 型 构 造 盆 地背 斜 倾 伏 端向 斜 仰 起 端下 组 煤 实 见 断 层上 组 煤 实 见 断 层 显 德 汪 向 斜栾 卸 向 斜栾 卸 向 斜李 石 岗 南 背 斜 李 石 岗 向 斜 显 德 汪 向 斜N F3f70370F26f48809F9F2F118F188329F130fF1f2 123F20 1629F5
34、ff23F4 1688508408308208108079018019020 2021075(m)05F7 FF31630160817中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 7 页表 1.3 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
35、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 162)断层显德汪井田揭露的断层为井田的中北部的压扭性正断层，走向以 NNE 向为主。井田西北部小断层与层滑构造发育。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 2#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
36、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%。1.3 井田水文地质特征1. 3.1 地表水概况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。1. 3.2 边界条件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。1998 年进行奥灰放水试验时，形成以中观孔为中心的 NNE 向椭圆形降落漏斗，由此分
37、析：F 1 断层没有完全阻隔两盘含水段之间的水力联系，应为弱透水边界；西侧为奥灰含水层露头，雨季接受大气降水补给，平时接受地表水系的渗漏补给，为流量边界；南侧、北侧为自然进水边界，由于生产矿井较多，人为影响程度较大。1. 3.3 含水层特征中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 8 页根据岩性、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. 3.3.1 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0.6
38、62L/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。以上各含水层动态受季节影响明显，在 17 勘探线以北该组
39、富水性较强，工作面回采时应多加注意。1. 3.3.2 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 0.02620.311m/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、
40、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 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。1. 3.3.3 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0.0005750.12
41、0 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
42、.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 49.860m 3/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。中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 9 页本溪灰岩含水层厚度 08.00m，平均 4.13m，单位涌水量 0.106L/sm，渗透系数3.38m/d，水位标高+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。1
43、. 3.3.4 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。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
44、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（O 22-2、O 22-3）裂隙、溶隙、小溶洞较发育
45、，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。 ，1. 3.3.5 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056.9m，平均
46、 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。1.4 煤层、煤质与资源储量1.4.1 煤层稳定性评价煤层埋藏条件走向：东西走向。倾向：北偏西。倾角及其变化：922。煤层的露头深度：-211 m。风化带深度：-218
47、m。显德汪矿主要可采煤层为 2#、9 #煤层，1 #、4 #、6 #、7 #、8 #、10 #为局部可采煤层。现中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 10 页从上到下分述如下：1.4.1.1、1 #煤层1#煤层位于山西组中部，为井田最上一层主要可采煤层。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 31.3%、22.9%、35.7%，可采指数（ Km
48、）分别为0.94、1.00、0.94，应属较稳定煤层。1.4.1.2、2#煤层2#煤层是井田内主要可采煤层之一，位于山西组底部，1 #煤层之下 3.5030.50m ，平均 17.90m。2#煤厚度 37.29m，平均 5.0m。煤层厚度多集中在 4.06.0m 之间。煤矿已采区煤层结构较好。1.4.1.3、3#煤层3#煤层位于太原组顶部，一座灰岩之下 1.1720.34m ，平均 7.17m 处。下距野青灰岩3.2712.14m，平均 6.54m。3#煤层真厚度 02.04m，平均 0.56m。煤层厚度多集中在 0.50.7m 之间。区内仅个别点煤厚达到可采厚度，且零星分布，不能成片，绝大部
49、分地区煤层不可采。3 #煤层用煤层厚度变异系数、可采指数评价，属极不稳定煤层。1.4.1.4、4#煤层4#煤层位于太原组上部，野青灰岩之下 02.16m，平均 1.30m 处，上距 3#煤层5.0415.03m，平均 10.26m，下距 6#煤层平均 29.84m。煤层真厚 01.97m，平均 0.74m。煤层厚度多集中在 0.51.1m 之间。煤层结构简单，一般不含夹矸。用煤层厚度变异系数、可采指数评价均，属极不稳定煤层。1.4.1.5、6#煤层6#煤层位于太原组中部，上距 4#煤层 19.6243.67m ，平均 29.84m。下距伏青灰岩021.30m，平均 13.59m。6#煤层厚度 02
