畢業(yè)設(shè)計(jì)--煤采區(qū)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論 文)</b></p><p>　　GRADUATE DESIGN (THESIS)</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目**煤業(yè)6號(hào)煤采區(qū)設(shè)計(jì)</p><p>　　二〇一三年二月二十八日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)</p><p><

2、;b>　　前 言</b></p><p><b>　　一.概述</b></p><p>　　**煤業(yè)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱南陽(yáng)坡礦）位于山西省朔州區(qū)的山陰縣東北部，井田位于大同煤田的西部，隸屬于中煤金海洋（集團(tuán)）有限責(zé)任公司管轄。設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.2Mt/a，現(xiàn)已完成技改礦井施工，為了充分提高該礦產(chǎn)能，根據(jù)集團(tuán)公司審定，2013年將使產(chǎn)能達(dá)到350

3、萬(wàn)噸以上，為此需要盡早開(kāi)拓6#層，故進(jìn)行本次601采區(qū)的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　二.編制依據(jù)</b></p><p>　　1.國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的規(guī)程、規(guī)范和技術(shù)政策等；</p><p>　　2.礦提供的地質(zhì)、水文資料；</p><p>　　3.礦現(xiàn)生產(chǎn)情況及開(kāi)采資料。</p><p>

4、<b>　　三.設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想</b></p><p>　　1.保證產(chǎn)能穩(wěn)定的前提下，調(diào)整采區(qū)銜接部署，限制3號(hào)煤開(kāi)采強(qiáng)度，優(yōu)先開(kāi)采4、6號(hào)煤。</p><p>　　2.根據(jù)6號(hào)煤回采巷道與上覆4號(hào)煤層采空區(qū)、煤柱的關(guān)系合理選擇回采巷道布置方案。</p><p><b>　　四.主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)</b></p>&

5、lt;p>　　1.礦井生產(chǎn)能力維持在3.5Mt/a以上，目前主采層為3#、4#層，分別布置2個(gè)1Mt/a以上的4號(hào)煤綜放工作面和2個(gè)產(chǎn)能0.7Mt/a以上的3#層綜采工作面，為了保證明年達(dá)到集團(tuán)公司2013年生產(chǎn)計(jì)劃要求（2013年金海洋集團(tuán)公司考核目標(biāo)位375萬(wàn)噸），需要盡快布置6號(hào)層開(kāi)產(chǎn)，如果按照此設(shè)計(jì)實(shí)施，預(yù)計(jì)6#層首采工作面2013年可完成20萬(wàn)噸的產(chǎn)量要求，掘進(jìn)煤按照0.25Mt/a，如此方可完成全年375萬(wàn)噸的產(chǎn)量計(jì)劃

6、。</p><p>　　2. 6號(hào)層的系統(tǒng)巷道開(kāi)拓均需要從4#層延伸施工，溜煤系統(tǒng)可以利用現(xiàn)6#層煤倉(cāng)，其他均需要重新開(kāi)拓。</p><p>　　3. 輔助運(yùn)輸采用膠輪車運(yùn)輸和調(diào)度絞車運(yùn)輸。</p><p>　　4. 6號(hào)煤回采工作面巷道布置在4號(hào)煤的采空區(qū)下方。</p><p>　　5 .回采工作面順槽間凈煤柱寬度為15m。</p&g

7、t;<p>　　五.南陽(yáng)坡煤業(yè)6號(hào)煤采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)</p><p>　　1.設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：45.9675Mt；（6129萬(wàn)噸，工業(yè)儲(chǔ)量）</p><p>　　2.設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力：3.5Mt/a；</p><p>　　3.服務(wù)年限：13a；</p><p>　　4.移交生產(chǎn)時(shí)井巷工程量：10800m；</p>&

8、lt;p>　　5.設(shè)計(jì)掘進(jìn)率：56.7m/Mt；</p><p><b>　　六.問(wèn)題及建議</b></p><p>　　南陽(yáng)坡302采區(qū)、401采區(qū)均未開(kāi)采完畢，要加強(qiáng)幾個(gè)層位同時(shí)開(kāi)采的頂板安全管理以及注意上下巷道布置的錯(cuò)距和保護(hù)煤柱的留設(shè)。</p><p>　　1.井田概況及地質(zhì)特征</p><p><b

9、>　　1.1井田概況</b></p><p><b>　　1.1.1交通位置</b></p><p>　　南陽(yáng)坡煤業(yè)有限公司位于朔州市山陰縣馬營(yíng)鄉(xiāng)三峽村北，東南距山陰縣城約35km，行政隸屬朔州市山陰縣馬營(yíng)鄉(xiāng)管轄，其地理坐標(biāo)為東經(jīng)：112°41′38″—112°45′03″，北緯：39°44′27″—39°51

10、′20″。</p><p><b>　　1、鐵路</b></p><p>　　井田距北同蒲鐵路北周莊站17km，并有從宋家莊站通往峙峰山的運(yùn)煤專用線，宋家莊站北至大同52km，與大秦鐵路相接，南經(jīng)朔州至太原約303km。</p><p><b>　　2、公路</b></p><p>　　井田北東有左

11、(云)-吳(家窯)公路，往南東與大運(yùn)公路以及大運(yùn)高速(公路)相接，井田南東部還有岱(岳)-馬(營(yíng))公路也與大運(yùn)公路相接。另外井田內(nèi)和周邊分布眾多地方煤礦企業(yè)，各礦均有簡(jiǎn)易公路與上述兩條公路連接。因此本區(qū)交通較方便。</p><p>　　1.1.2地形地貌及河流</p><p>　　本井田位于大同煤田南東部，為低山丘陵黃土掩蓋之地貌景觀，植被少，樹(shù)枝狀“V”字形溝谷發(fā)育，地勢(shì)總體為南高北低，

12、最高點(diǎn)位于井田東南部邊緣的山梁，海拔1660.7m，最低點(diǎn)位于井田西北部邊緣溝谷中，海拔1505.0m，高差155.7m。</p><p><b>　　1、地形地貌</b></p><p>　　本井田位于大同煤田南東部，為低山丘陵黃土掩蓋之地貌景觀，植被少，樹(shù)枝狀“V”字形溝谷發(fā)育，地勢(shì)總體為南高北低，最高點(diǎn)位于井田東南部邊緣的山梁，海拔1660.7m，最低點(diǎn)位于井田

13、西北部邊緣溝谷中，海拔1505.0m，高差155.7m。</p><p><b>　　2、水系</b></p><p>　　井田內(nèi)發(fā)育的溝谷屬桑干河主要支流元子河二級(jí)支溝，桑干河屬永定河流域海河水系。井田內(nèi)發(fā)育有季節(jié)性溝谷，為井田北部長(zhǎng)春興煤礦發(fā)育的周大莊河(下游又名酸茨河，為元子河主要支溝)支溝魚(yú)兒灣、龍尾巴灣上游，溝谷狹窄呈“V”字形，魚(yú)兒灣為季節(jié)性溝谷，雨季有洪

14、水通過(guò)；龍尾巴灣，由井田南部三峽村周圍沖溝中的泉水匯集成小溪，由南向北流入周大莊河。</p><p>　　1.1.3氣象及地震情況</p><p><b>　　1、氣象</b></p><p>　　井田屬暖溫帶大陸性氣候，春季干旱多風(fēng)沙，冬季長(zhǎng)而寒冷，夏季甚短，降雨多集中在夏末秋初，全年氣溫變化劇烈。據(jù)山陰縣氣象站資料本區(qū)年平均氣溫7.2℃，最

15、高氣溫37.9℃，最低氣溫-31.6℃，年降水量397.3mm，蒸發(fā)量2024.6mm，蒸發(fā)量大于降水量，氣候干燥。春季干旱無(wú)雨，夏季炎熱，秋季涼爽，冬季寒冷多風(fēng)。風(fēng)向北西，風(fēng)力4～6級(jí)，屬大陸型氣候特征。全年無(wú)霜期129天，冰凍期始于11月初，止于來(lái)年3月下旬，最大凍結(jié)深度達(dá)1.34m。春秋兩季多風(fēng)，一般為西南風(fēng)和西北風(fēng)，最大風(fēng)速可達(dá)21m/s。</p><p><b>　　2、地震</b>

16、;</p><p>　　據(jù)《山西通志·地震志》(1991年4月第一版)，將1949年以前山西地區(qū)發(fā)生的5級(jí)以上地震列表，詳見(jiàn)表2-2-1。</p><p>　　1989年10月18日22時(shí)57分起，在大同縣與陽(yáng)高縣之間發(fā)生了大同、陽(yáng)高震群型地震。截至10月26日16時(shí)，共發(fā)生大小余震2739次。地震震中在大同縣冊(cè)田鄉(xiāng)和陽(yáng)高縣友宰鄉(xiāng)之間(北緯39.9°，東經(jīng)113.8&#

17、176;)震源深度為地下13-15km，震中烈度為八度。震級(jí)6.1級(jí)，(大同日?qǐng)?bào)1989.10.30)。此后，1996年3月26日2時(shí)02分43.7秒，大陽(yáng)地震區(qū)又發(fā)生5.8級(jí)地震(為大陽(yáng)地震晚期強(qiáng)余震508次，其中3級(jí)以上7次，最大一次余震為4.9級(jí)，(大同日?qǐng)?bào)1991年3月27日)。</p><p>　　山西地區(qū)地震烈度根據(jù)GB18306-2001圖A1，地震設(shè)防烈度為Ⅶ度，地震動(dòng)峰值加速度0.10g。<

18、;/p><p>　　表1-3-1 1949年前雁北地區(qū)5級(jí)以上地震表</p><p>　　1.1.4礦井四鄰關(guān)系</p><p>　　本井田一帶煤層埋藏較深，井田內(nèi)和周邊未發(fā)現(xiàn)有古窯開(kāi)采遺跡。80年代以來(lái)，當(dāng)?shù)卣疄榘l(fā)展經(jīng)濟(jì)，滿足城鄉(xiāng)人民生活需要，開(kāi)始進(jìn)行煤礦建設(shè)，先后在井田周邊建有大同煤礦集團(tuán)安平煤業(yè)有限公司、山西山陰芍藥花煤業(yè)有限公司和左云縣上張家漢長(zhǎng)春煤礦，見(jiàn)四

19、鄰關(guān)系圖?，F(xiàn)將各煤礦情況簡(jiǎn)介如下：</p><p>　　1、山西山陰芍藥花煤業(yè)有限公司（原芍藥溝煤礦）</p><p>　　位于本井田東側(cè)，批準(zhǔn)開(kāi)采3、4、6、9號(hào)煤層，礦井生產(chǎn)能力15萬(wàn)t/a，現(xiàn)開(kāi)采3-2、4號(hào)煤層，采用斜井開(kāi)拓，井下涌水量400m3/d左右，屬低瓦斯礦井。</p><p>　　2、大同煤礦集團(tuán)安平煤業(yè)有限公司（安平聯(lián)營(yíng)煤礦）</p>

20、<p>　　位于本井田西南側(cè)，批準(zhǔn)開(kāi)采3、4、5、8號(hào)煤層，現(xiàn)開(kāi)采3-2、4號(hào)煤層，礦井生產(chǎn)能力30萬(wàn)t/a，采用斜井開(kāi)拓，井下涌水量930m3/d左右，屬低瓦斯礦井。</p><p>　　3、左云縣上張家墳長(zhǎng)春煤礦</p><p>　　位于本井田北側(cè)，屬左云縣管轄的鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，為基建礦井。</p><p>　　南陽(yáng)坡煤礦目前在井田中南部開(kāi)采，未發(fā)現(xiàn)相鄰

21、煤礦有越界進(jìn)入本井田開(kāi)采現(xiàn)象。隨著時(shí)間的推移，鄰礦開(kāi)采范圍會(huì)不斷擴(kuò)大，將來(lái)在井田邊界附近開(kāi)采時(shí)，應(yīng)詳細(xì)調(diào)查鄰礦開(kāi)采情況，特別要了解鄰礦在本井田邊界鄰近有無(wú)廢棄巷道和采空區(qū)分布，有無(wú)越界進(jìn)入本井田開(kāi)采情況，要嚴(yán)加防范采掘巷道穿透鄰礦廢棄巷道和采空區(qū)造成各類事故。</p><p><b>　　1.2采區(qū)地質(zhì)特征</b></p><p><b>　　1.2.1地質(zhì)

22、構(gòu)造</b></p><p><b>　　（一）井田地質(zhì)</b></p><p><b>　　一、井田地層</b></p><p>　　井田內(nèi)多為黃土覆蓋，基巖僅出露于溝谷底部及山脊，根據(jù)以往地質(zhì)勘探資料，本井田煤系基底為奧陶紀(jì)石灰?guī)r，其上沉積有石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組、上統(tǒng)上

23、石盒子組、第四系中、上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)?，F(xiàn)由老到新敘述如下：</p><p>　　1、奧陶系下馬家溝組(O2x)</p><p>　　為含煤巖系之基底，本井田施工鉆孔中揭露最大厚度為13.00m，中上部為灰色石灰?guī)r夾少量白云質(zhì)，下部為含砂質(zhì)、白云質(zhì)泥灰?guī)r，局部夾一層厚約2m的角礫狀灰?guī)r，底部為薄層泥灰?guī)r，夾鈣質(zhì)石英砂巖，含頭足類、腹足類化石。</p><p><

24、b>　　2、石炭系(C)</b></p><p>　　中統(tǒng)本溪組(C2b)</p><p>　　由灰色砂質(zhì)泥巖及泥巖組成，中夾灰白色中粗砂巖，局部有砂礫巖，中部粉砂巖及泥巖中含石灰?guī)r1-2層，其中一層灰褐色石灰?guī)r，含動(dòng)物化石，層位較穩(wěn)定，定為標(biāo)志層K1，厚0-4.90 m，平均2.01 m。灰?guī)r下有時(shí)含有1-2層極不穩(wěn)定的薄煤層，均不可采。底部為鋁土質(zhì)泥巖及鐵質(zhì)泥巖。鉆孔

25、揭露大部分為紫紅色雜色鋁土質(zhì)泥巖，與下伏地層平行不整合接觸。本組地層厚0-49.04m，一般30.12m。</p><p>　　含化石有：Fusutina sP ； Chaetetes sP；Crinoidea；Spirifer。 </p><p>　　上統(tǒng)太原組(C3t)</p><p>　　本組為主要含煤地層，由深灰色、灰黑色泥巖、灰色粉砂巖、黑色炭質(zhì)泥巖及煤

26、層組成，煤層中夾有薄層高嶺巖。共含煤7層，煤層號(hào)為：4上、4下、6、9上、9下、10、11號(hào)層煤層，底部有一層灰白色中-粗粒石英砂巖，局部為灰白色細(xì)砂巖，層位較穩(wěn)定，厚度0.70-7.60m，一般厚3.78m，作為太原組與本溪組的分界標(biāo)志層K2。本組地層厚77.56-98.26m，一般厚87.64m，與下伏地層整合接觸。</p><p>　　本組化石有：Neuropteris ovata Cordaites P

27、rincipatis</p><p>　　Lepidodendron Oculus-felis Neuropteris Pseudovala</p><p><b>　　3、二疊系(P)</b></p><p>　　下統(tǒng)山西組(P1s)</p><p>　　由深灰色砂巖、黑灰色、灰白色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及煤層組成。上部含

28、有1-2層極不穩(wěn)定的煤線，本組含2層穩(wěn)定可采煤層，煤層號(hào)為3-1、3-2。底部一層厚0.40-10.70 m，平均5.10 m的灰白色含礫粗砂巖，作為與太原組的分界標(biāo)志層K3。本組地層厚42.35-90.35m，一般為59.50m。與下伏地層整合接觸。</p><p>　　下統(tǒng)下石盒子組(P1x)</p><p>　　上部多為灰色，黃綠色砂質(zhì)泥巖、粗砂巖，中部為灰色、灰綠色細(xì)砂巖、粉砂巖，

29、夾淺灰色粘土巖，下部為灰色粉砂巖、泥巖、細(xì)砂巖，泥巖中具滑動(dòng)面，裂隙被方解石充填，底部一層厚1.20-7.00 m，平均3.36 m的灰白色中-粗砂巖K4,膠結(jié)堅(jiān)硬，作為與山西組的分界標(biāo)志。本組厚30.00-105.00m，平均為97.68m。與下伏地層整合接觸。</p><p>　　上統(tǒng)上石盒子組(P2s)</p><p>　　上部多為紫色、紫紅色、淺灰色中砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖；中部為紫

30、色、灰綠色粉砂巖，雜色泥巖、中砂巖、砂質(zhì)泥巖；井田西部夾有薄層粘土泥巖；下部以粉砂巖、泥巖為主，夾中、粗砂巖，底部為灰色、灰綠色粗砂巖(K6)，局部相變?yōu)橹猩皫r，厚1.00-4.80 m，一般3.03m，與下伏地層整合接觸，本組厚33.8-97.00m，平均57.80m。</p><p><b>　　4、第四系(Q)</b></p><p>　　中上更新統(tǒng)(Q2+3)

31、</p><p>　　淺紅色、土黃色、棕紅色黃土、亞砂土、砂土組成，夾有鈣質(zhì)結(jié)核，主要分布于低山丘陵之上及溝谷兩側(cè)，溝谷處常形成黃土陡坎，本組厚0-25.00m，平均10.83m，與下伏地層呈角度不整合接觸。</p><p><b>　　全新統(tǒng)(Q4)</b></p><p>　　廣泛分布于溝谷中，為現(xiàn)代沖積、洪積物，由河流石、砂、亞砂土等組成

32、，厚0-4.70m，平均4.35m。</p><p><b>　?。ǘ┑刭|(zhì)構(gòu)造</b></p><p>　　本井田位于大同向斜南西端之東翼，受區(qū)域構(gòu)造影響，本井田總體為一走向北東，向北西傾斜的單斜構(gòu)造，地層比較平緩，傾角一般2~5°。根據(jù)該礦4上號(hào)煤層井下巷道揭露在井田南部發(fā)現(xiàn)2條正斷層(見(jiàn)表3-2-1、圖3-2-1) </p><p&

33、gt;　　表3-2-1 井田斷層一覽表</p><p><b>　　斷層情況分述如下：</b></p><p><b>　　1、F1正斷層</b></p><p>　　位于井田南部，根據(jù)該礦開(kāi)拓巷道揭露，斷層走向N80°E，傾向S，傾角80°，西部落差29m，向東落差變小，為5m左右，走向延伸長(zhǎng)度23

34、00m。</p><p><b>　　2、F2正斷層</b></p><p>　　位于井田南部，F(xiàn)1正斷層南側(cè)，與F1斷層平行發(fā)育，據(jù)該礦井下巷道揭露，斷層走向N80°E，傾向S，傾角55°，落差5～15m，走向延伸長(zhǎng)度約2300m。</p><p><b>　　三、巖漿巖</b></p>

35、<p>　　井田內(nèi)未有巖漿巖侵入，也未發(fā)現(xiàn)陷落柱。</p><p>　　綜上所述，本井田構(gòu)造復(fù)雜程度總體屬簡(jiǎn)單</p><p>　　1.2.2煤層及煤質(zhì)</p><p><b>　　1、可采煤層敘述</b></p><p>　　6#層為太原組最厚煤層,位于本組中下部，距4下號(hào)煤層15.03-35.10m、平均

36、25.25m。為全區(qū)賦存穩(wěn)定可采煤層。煤層厚度9.90-15.19m、平均12.58m，屬特厚煤層，最厚見(jiàn)煤點(diǎn)為NZK1602號(hào)孔，含夾矸0-6層，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。頂板巖性為砂質(zhì)泥巖、泥巖、灰白色中~粗粒砂巖或含礫粗砂巖；底板巖性為粉、細(xì)砂巖，砂質(zhì)泥巖。夾矸巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖。煤層賦存情況見(jiàn)圖4-2-5。</p><p>　　圖4-2-5 6號(hào)煤層賦存范圍等值線圖</p><p>　　2、主

37、要可采煤層頂?shù)装?lt;/p><p><b>　　3、煤質(zhì)</b></p><p><b>　　（1）物理性質(zhì)</b></p><p>　　各煤層物理性質(zhì)比較接近，均為黑色，油脂光澤或?yàn)r青光澤，均一結(jié)構(gòu)，參差狀-平坦?fàn)顢嗫冢瑝K狀構(gòu)造，韌性和硬度較大。真密度在1.45-1.72g/cm3，視密度在1.35-1.59g/cm3。3

38、-1號(hào)煤視密度平均1.47g/cm3，3-2號(hào)煤視密度平均1.49g/cm3，4上號(hào)煤視密度平均1.49g/cm3，4下號(hào)煤視密度平均1.49g/ cm3，6號(hào)煤視密度1.41g/ cm3，9上號(hào)煤視密度平均1.48g/cm3，9下號(hào)煤視密度平均1.48g/ cm3。</p><p><b>　　（2）煤巖特征</b></p><p>　　各煤層宏觀煤巖類型多屬于半暗

39、型煤，以暗煤為主，亮煤次之，鏡煤呈線理或透鏡體。顯微煤巖有機(jī)組分(見(jiàn)表5-1-1)均以鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組含量高，且鏡質(zhì)組高于惰質(zhì)組，殼質(zhì)組含量在3.7-8.1%。顯微無(wú)機(jī)組分均以粘土類礦物為主，4上、4下、9上和9下號(hào)煤層均含有硫化鐵類礦物。反射率各煤層在0.60~0.73%之間，煤化程度在Ⅱ變質(zhì)階，相當(dāng)于長(zhǎng)焰煤-氣煤階段。</p><p>　　表5-1-1 煤巖特征表</p><p>&l

40、t;b>　　（3）化學(xué)性質(zhì)</b></p><p>　　各煤層化學(xué)性質(zhì)、工藝性能特征見(jiàn)表5-2-1-表5-2-4及煤質(zhì)附表。以下將本區(qū)估算資源量的可采煤層逐一進(jìn)行評(píng)述。6號(hào)煤如下：</p><p>　　水分(Mad)：原煤2.58-6.19%，平均3.28%；浮煤在1.80-3.45%，平均2.52%。灰分(Ad)：原煤13.43-26.91%，平均21.54%；浮煤灰分

41、在6.70-9.42%，平均7.70%。揮發(fā)分(Vdaf)：原煤36.68-42.81%，平均39.30%；浮煤37.10-41.10%，平均38.52%。硫分(St,d)：原煤含量0.54-2.06%，平均1.15%；浮煤含量在0.55-1.33%，平均在0.88%。浮煤元素分析：平均含量，碳(Cdaf)81.15%，氫(Hdaf)5.33%，氮(Ndaf)1.34%，氧(Odaf)11.27%。有害元素：原煤平均含量，磷(P)0.0

42、17%，氯(CI)0.028%，砷(As)2ppm，氟(F)130ppm。浮煤有害元素平均含量，磷(P)0.015%，氯(CI)0.023%，砷(As)小于1ppm，氟(F)89ppm。</p><p>　　6號(hào)煤屬于低灰-中灰、高揮發(fā)分、低硫-中高硫、特低磷、特低氯、一級(jí)含砷煤。其他見(jiàn)下表</p><p>　　表5-2-1 原煤主要煤質(zhì)指標(biāo)匯總表</p><p>

43、;　　表5-2-2 浮煤主要煤質(zhì)指標(biāo)匯總表</p><p>　　表5-2-3 浮煤元素分析匯總表</p><p>　　表5-2-4 原/浮煤有害元素匯總表</p><p>　　表5-2-5 煤對(duì)二氧化碳化學(xué)反應(yīng)性測(cè)定表</p><p><b>　　1.2.3水文地質(zhì)</b></p><p&g

44、t;　　（一）區(qū)域水文地質(zhì)概況</p><p>　　金海洋南陽(yáng)坡煤礦勘查區(qū)(以下簡(jiǎn)稱本區(qū))位于大同煤田南東部，即左云、山陰兩縣交界處，區(qū)域四周為強(qiáng)烈侵蝕的中高山區(qū)：北部為園山-平頂山脈，主峰標(biāo)高1815-2060m；西部為碑堰山脈，主峰標(biāo)高1701m；東部為寺峰山脈，主峰標(biāo)高1714m；南部為洪濤山脈，主峰標(biāo)高1947m。中間則為寬闊的低山丘陵區(qū)，溝谷縱橫，地形復(fù)雜，勘查區(qū)一帶地面標(biāo)高在1500-1660m之間。

45、水文地質(zhì)單元屬于神頭泉域，位于神頭泉域的北部徑流區(qū)。</p><p>　　大同煤田位于大同盆地以西，介于口泉山脈、牛心山脈之間，呈北東-南西向不對(duì)稱向斜構(gòu)造，東南翼窄，地層傾角陡，地形及構(gòu)造復(fù)雜；西北翼寬廣，地層平緩，構(gòu)造簡(jiǎn)單。煤田四周為強(qiáng)烈上升的中高山地形，煤田內(nèi)部呈低山丘陵，溝谷發(fā)育，相對(duì)高差200-300m。煤田屬神頭泉域水文地質(zhì)單元一部分，地下水的補(bǔ)給以降水入滲和地表水滲漏為主，各種類型地下水之間存在互補(bǔ)

46、關(guān)系，地下水流域與地表水流域基本一致，地下水的逕流受區(qū)域侵蝕基準(zhǔn)面及構(gòu)造控制，總的逕流方向由西向東、由北至南運(yùn)移，桑干河為全區(qū)地下水的最終排泄廊道。神頭泉位于朔城區(qū)東北神頭鎮(zhèn)一帶，出露于洪濤山前源子河兩岸及河谷中，為桑干河主要源頭。該泉多年平均流量7.84m3/s(1958—1984年)，由于多種原因，近年來(lái)泉水流量不斷減少，1990年平均流量為4.5m3/s。泉水位標(biāo)高1058.99—1063.40m。</p><

47、p>　　本區(qū)屬于中溫帶、大陸性氣候。冬季嚴(yán)寒，夏季炎熱，氣候干燥，風(fēng)沙嚴(yán)重。年平均氣溫6.8-8.8°C，極端最高氣溫37.2°C。年極端最低氣溫-26.5°C。季溫和晝夜溫差顯著。年降水量28.08-431.5mm，其中6-9月份降水量最多，約占全年降水量的80%。年蒸發(fā)量1885.1-2386.3mm， 5-7月份蒸發(fā)量最大，約占全年蒸發(fā)量的50-60%。本區(qū)一向以風(fēng)沙多著稱，西北風(fēng)幾乎貫穿全年，

48、大風(fēng)天為3-31天，其中1998年3月8日，風(fēng)速達(dá)18.0m/s。年平均相對(duì)濕度為46-52%。凍土月份為11月份至第二年3月份，最多至4月份。最大凍土深度179cm。積雪時(shí)間為11月份至第二年3月份，最大年積雪深度為1996年3月23日，積雪深度為9cm。年霜凍期為177-218天，一般為每年的9月至翌年的4月。年結(jié)冰期為177-209天，一般為每年的10月至次年的4月。</p><p><b>　　

49、1、區(qū)域地表河流</b></p><p>　　區(qū)域地表河流主要有元子河、十里河和蒼頭河。元子河、十里河均為桑干河上游支流，發(fā)源于井田東部馬道頭一帶，元子河由源頭向西南經(jīng)井田北界附近轉(zhuǎn)向南匯入桑干河，十里河向北轉(zhuǎn)東經(jīng)左云、大同匯入桑干河，均屬海河水系。蒼頭河發(fā)源于洞兒山北側(cè)，向北流經(jīng)右玉縣城西，出殺虎口匯入渾河，為渾河上游支流，屬黃河水系。區(qū)域內(nèi)河流水量受季節(jié)性影響，變化較大，平常流量不大，如十里河一般

50、流量?jī)H2.62L/s，只有到雨季時(shí)，特別是暴雨過(guò)后，河流水量猛增，洪水沿溝谷向下游傾泄，常常造成一時(shí)洪水泛濫。</p><p><b>　　2、區(qū)域含水層</b></p><p>　　1、寒武-奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水巖組</p><p>　　出露于區(qū)域西部和南部山區(qū)，沉積厚度520-820m，巖性為石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，間夾薄層砂質(zhì)泥巖、粉砂巖

51、，石灰?guī)r的含水性及巖溶發(fā)育程度隨地區(qū)不同而變化。</p><p>　　據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，煤田內(nèi)水文孔揭露灰?guī)r深度45.63-309.61m，含水層厚度0-50m，裂隙多被方解石脈充填，溶洞少，水位標(biāo)高1090.54-1340.00m，含水性取決于裂隙和溶洞發(fā)育程度。鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量9×10－6-0.95L/s.m，滲透系數(shù)0.008~8m/d，富水性弱--中等。元墩子，增子坊，辛屯一帶為地下水

52、逕流區(qū)，灰?guī)r巖溶較發(fā)育，富水性較好。灰?guī)r含水層的補(bǔ)給區(qū)為煤田西部和西南部出露的寒武、奧陶系石灰?guī)r，補(bǔ)給來(lái)源主要為主要是大氣降水，其次為地表水，地下水總的逕流方向?yàn)橛杀毕蚰?，神頭泉為主要泄水點(diǎn)，水力坡度3-10‰。</p><p>　　水質(zhì)類型為：HCO3·SO4-Mg·Ca、HCO3·C1-[K+Na]·Ca型，總硬度11.68-31.00德國(guó)度，PH值為7.3-8.4。&

53、lt;/p><p>　　2、石炭-二疊系砂巖裂隙含水巖組</p><p>　　石炭系本溪組、太原組和二疊系山西組、石盒子組均含有多層厚度不等的砂巖或砂礫巖，有時(shí)發(fā)育不同程度的裂隙，但含水性一般較弱，單位涌水量0.00255-0.0729 L/s.m，地下水總體向大同向斜軸部匯集，于地形低洼的溝谷處常有泉水溢出。</p><p>　　水質(zhì)類型為：SO4-Ca·M

54、g型水，HCO3·SO4-Na·Ca型水，總硬度52德國(guó)度，PH值為8.14。</p><p>　　3、侏羅系砂巖、砂質(zhì)泥巖裂隙含水巖組</p><p>　　區(qū)域東部分布有侏羅系永定莊組、大同組和云崗組地層，其砂巖、砂質(zhì)泥巖均發(fā)育有不同程度的裂隙且多賦存有裂隙水，但水量微小，一般單位涌水量為4×10-4-0.2L/s.m，唯有在河谷低洼處，當(dāng)基巖風(fēng)化殼、沖積層

55、與地表水有水力聯(lián)系時(shí)，含水性較好，單位涌水量可達(dá)0.5-1.8L/s.m，滲透系數(shù)3.36m/d。水質(zhì)類型：SO4·HCO3-Ca型水，總硬度28.22-38.92德國(guó)度，PH值為7.2-7.4。</p><p>　　4、風(fēng)化殼裂隙含水層</p><p>　　地表以下30-40m之間風(fēng)化作用強(qiáng)烈，巖層破碎，裂隙發(fā)育，易接受大氣降水補(bǔ)給，富水性一般較好，河床附近單位涌水量0.20~

56、1.88L/s.m，河谷兩岸階地以上含水性較差，單位涌水量0.003-0.23 L/s.m，滲透系數(shù)0.28-2.26m/d。</p><p>　　水質(zhì)類型為：HCO3-Ca·Mg型水，總硬度12-13德國(guó)度，PH值7.5-8.2。</p><p>　　5、第四系沖、洪積層孔隙含水層</p><p>　　位于河谷兩岸一級(jí)階地及河漫灘，其中砂層、礫石層結(jié)構(gòu)松

57、散，孔隙發(fā)育，富水性較好，單位涌水量1.21~9.47L/s.m，滲透系數(shù)5.00-22.4m/d。</p><p>　　水質(zhì)類型為：SO4·HCO3-Ca·Mg型水，總硬度38-40.5德國(guó)度，PH值為7.1-7.9。</p><p>　?。ǘ┚锼牡刭|(zhì)條件</p><p><b>　　1、概況</b></p&g

58、t;<p>　　本區(qū)位于大同煤田的南東部，屬神頭泉域的補(bǔ)給-逕流區(qū)，為山前丘陵地貌，地表多為第四系黃土覆蓋，在溝谷及其半坡附近有基巖出露，總的地勢(shì)呈東高西低，最高點(diǎn)位于東部礦界峁梁處，地面標(biāo)高1658.5m，一般地面標(biāo)高在1505.0-1660.7m之間。本區(qū)東南側(cè)的馬營(yíng)河由東向西從井田外圍流過(guò)。區(qū)內(nèi)有三條干涸的沖溝，平時(shí)干涸無(wú)水，雨季時(shí)洪水沿溝谷排泄，由西北匯于元子河，元子河位于本區(qū)西部，20世紀(jì)80年代以前尚屬于常年性

59、河流，現(xiàn)在已成干河，僅匯集雨季洪水。本區(qū)地處山西省北部，屬大陸性氣候，寒泠干燥，多風(fēng)沙，夏季無(wú)酷熱，且雨量集中，雨季多集中在7、8、9三個(gè)月，年平均降雨量421mm左右，年蒸發(fā)量1777.3mm，是降雨量的4倍多。</p><p>　　2、井田水文地質(zhì)條件</p><p>　　(1) 含水層的分布及特征</p><p>　　A、奧陶系石灰?guī)r溶裂隙含水層</p&

60、gt;<p>　　奧陶系石灰?guī)r構(gòu)成了石炭系煤系的基底，頂界標(biāo)高1203-1305m。本區(qū)共施工揭露奧陶系灰?guī)r的鉆孔5個(gè)(表6-2-1)，揭露奧陶系灰?guī)r5.13-13.70m，揭露地層為奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組。由于揭露灰?guī)r厚度較小，其地層厚度及巖性不明，據(jù)鄰近勘查區(qū)鉆孔資料，下馬甲溝組厚度小于100m，地層巖性為深灰色、灰褐色厚層狀石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及薄層狀灰黃色泥灰?guī)r。巖溶形態(tài)為溶蝕裂隙、溶洞及厚度不等的破碎帶。巖溶發(fā)育程度

61、在垂直和水平方向上不盡相同。垂直方向上，溶孔、溶洞均不發(fā)育，只零星分布，微細(xì)溶蝕裂隙的分布深度也存在差異，抽水試驗(yàn)資料顯示，單位涌水量0.00087 L/s.m，滲透系數(shù)0.0682 m/d。含水層富水性弱。水質(zhì)類型為HCO3-Ca.Mg.[K+Na]型水，總硬度264.23mg/L，礦化度403mg/L，PH值為7.0。</p><p>　　表6-2-1 揭露奧陶系灰?guī)r鉆孔一覽表</p><

62、;p>　　B、石炭系太原組砂巖裂隙含水層</p><p>　　石炭系太原組為含煤地層，全區(qū)分布。含水層巖性以中、粗粒砂巖為主，次為中細(xì)砂巖、砂礫巖，主要分布在6號(hào)煤層以上。鉆孔簡(jiǎn)易水文觀測(cè)，沖洗液消耗量一般在0.1-0.3m3。NZK1602號(hào)孔抽水試驗(yàn)，靜止水位埋深228.39m，水位標(biāo)高1294.45m，降深18.19m，其單位涌水量0.0046 L/s.m，滲透系數(shù)0.0413 m/d。該含水層埋藏較

63、深且地表未出露，其入滲補(bǔ)給量有限。水質(zhì)類型為HCO3-Ca·Na型，礦化度為500mg/L,硬度為276.68 mg/L。</p><p>　　C、二疊系山西組砂巖裂隙含水層</p><p>　　二疊系山西組地層在井田內(nèi)均有分布，未出露。據(jù)鉆孔資料統(tǒng)計(jì)，地層厚度472.35-90.35m，平均59.50m。地層巖性由深灰色、黑灰色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及煤層組成。NZK1602號(hào)孔下石

64、盒子組、山西組觀測(cè)靜止水位埋深156.45m，水位標(biāo)高1366.45m，孔內(nèi)水柱高度僅3.24m。據(jù)馬營(yíng)勘探區(qū)MZK1106號(hào)孔山西組抽水試驗(yàn)，靜止水位埋深23.80m，水位標(biāo)高1498.70m，單位涌水量0.0604L/s.m，含水層富水性弱。水質(zhì)類型為HCO3-Ca·Mg型，礦化度262 mg/L，總硬度199.88 mg/L。</p><p>　　D、二疊系下石盒子組砂巖裂隙含水層</p&g

65、t;<p>　　本組地層全區(qū)分布，未出露。地層厚度30.00-105.5.00m，平均97.68m。含水層巖性以中、粗砂巖為主，在施工中部分鉆孔出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。據(jù)鄰區(qū)鉆孔資料，單位涌水量0.0439-0.0729L/s.m之間，滲透系數(shù)0.009753-0.038523m/d。含水層富水性弱。水化學(xué)類型為HCO3-Ca·Mg型，礦化度356mg/L，總硬度210.45 mg/L。</p><p&

66、gt;　　E、二疊系上石盒子組砂巖裂隙含水層</p><p>　　該組地層全區(qū)分布且在溝谷及其半坡上部分出露。鉆孔揭露地層厚度26.80-97.00m，平均57.80m。含水層巖性以中、粗砂巖為主，由于地層埋藏淺，巖石較風(fēng)化，節(jié)理、裂隙較發(fā)育，多為透水巖層。區(qū)內(nèi)三峽村附近的泉水均出露于該巖組?？傮w來(lái)看，該組含水層富水性弱～中等。水化學(xué)類型為HCO3-Ca·Mg型，礦化度200-300mg/L，總硬度17

67、8.5-214.2mg/L。</p><p>　　F、第四系沖、洪積層含水層</p><p>　　主要分布于溝谷內(nèi)第四系松散層中，厚度0-25m，以砂土為主，夾有礫石、砂石層，溝谷低洼處可見(jiàn)泉水出露，涌水量小，含水層富水性弱。</p><p>　　(2) 隔水層的分布及特征</p><p>　　A、第四系中上更新統(tǒng)黃土</p>

68、<p>　　本區(qū)為黃土高原丘陵地貌，除零星有基巖出露外，大部分為黃土覆蓋，覆蓋區(qū)厚度0-25m。黃土呈粉砂狀，滲透性較差，可延緩大氣降水對(duì)基巖的入滲補(bǔ)給，這也是煤系含水層埋藏淺，富水性弱的原因之一。</p><p>　　B、山西組、太原組泥巖、砂質(zhì)泥巖</p><p>　　山西組、太原組為砂巖與泥巖、砂質(zhì)泥巖交互沉積，以透鏡狀普遍發(fā)育，具有隔水、半隔水作用，而且部分地區(qū)無(wú)砂巖賦存

69、。</p><p><b>　　C、本溪組</b></p><p>　　本溪組地層厚度0-49.04m，平均30.12 m，巖性以灰黑色、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，局部夾1-2薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r，底部為分布穩(wěn)定的鋁土質(zhì)泥巖。具有良好的隔水作用。構(gòu)成了石炭系煤系地層的隔水底板。</p><p>　　(3) 地質(zhì)構(gòu)造的控水作用</p>&

70、lt;p>　　井田總體呈向西北傾伏的單斜構(gòu)造，在此單斜基礎(chǔ)上，發(fā)育有次一級(jí)的寬緩褶曲，兩組次級(jí)向斜、一組背斜沿西北軸向分布。區(qū)內(nèi)東南部發(fā)育有東西向正斷層2條(F1、F2)，斷層傾角55°-80°，落差5-29m。斷層的水文地質(zhì)特征主要決定于斷層的力學(xué)性質(zhì)和兩盤(pán)巖性。F1、F2斷層屬正斷層，其斷層破碎帶，尤其是在以脆性巖層為主的砂巖地層段，表現(xiàn)為疏松多孔的構(gòu)造角礫巖，具良好的貯導(dǎo)水作用，對(duì)于泥質(zhì)巖類為主的本溪組，

71、破碎帶泥質(zhì)含量豐富，導(dǎo)水性能相對(duì)較差，但與未受構(gòu)造破壞層段相比，其隔水性能大為降低。</p><p>　　(4) 地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄條件</p><p><b>　　A、奧灰?guī)r溶水</b></p><p>　　井田外東部有大面積奧陶系石灰?guī)r出露，可直接接受大氣降水滲漏補(bǔ)給，是奧灰?guī)r溶水的主要補(bǔ)給區(qū)，其次是上覆含水層的滲透補(bǔ)給。奧陶系灰?guī)r下

72、伏于煤系地層，井田處于巖溶水逕流區(qū)，逕流方向?yàn)橛蓶|北向西南，匯集于神頭泉區(qū)排泄，同時(shí)在區(qū)域流場(chǎng)范圍，也有部分以井的形式排泄。據(jù)鄰區(qū)施工的WZK1401、YZK2301號(hào)孔觀測(cè)奧灰水位標(biāo)高為1244.04-1449.84m。兩孔水位標(biāo)高與區(qū)域奧灰?guī)r溶水由北向南的總逕流方向基本一致。</p><p>　　B、石炭二疊系砂巖裂隙水</p><p>　　井田內(nèi)石炭二疊系地層大部分為第四系黃土覆蓋，

73、僅在溝谷及其半坡上有少量出露并接受大氣降水及河谷水流直接補(bǔ)給。由于層間泥質(zhì)巖的阻隔作用及褶曲構(gòu)造的影響，其逕流方向?yàn)檠氐貙觾A向由東南向西北排泄于區(qū)外或排泄于斷層破碎帶下滲補(bǔ)給奧灰?guī)r溶水，亦有部分砂巖裂隙水在溝谷低洼處呈泉水溢出，此外，周圍生產(chǎn)礦井的大面積開(kāi)采，砂巖裂隙水匯集為礦坑水以人工方式排泄出區(qū)外。</p><p>　　C、第四系松散層孔隙水</p><p>　　區(qū)內(nèi)第四系松散層厚度不

74、大，含水層分布范圍有限，主要接受大氣降水補(bǔ)給，地下水賦存于砂層或砂礫層中并隨地形地勢(shì)由高向低方向運(yùn)移，同時(shí)向下伏基巖滲漏，有時(shí)呈泉水形式溢出。</p><p>　　(5) 井田水文地質(zhì)類型</p><p>　　本區(qū)位于大同煤田南東部，地表黃土覆蓋薄，屬典型的中低山丘嶺地貌。由于黃土覆蓋率低，植被稀少，降水少且強(qiáng)度集中，不利于大氣降水的入滲補(bǔ)給。井田內(nèi)無(wú)地表水體。石炭二迭系地層巖石膠結(jié)致密，

75、節(jié)理、裂隙除構(gòu)造發(fā)育段外，其余地段均不發(fā)育。含水層富水性弱，局部富水性中等。本區(qū)奧陶系灰?guī)r水位介于1300-1350m之間，由東向西逐漸降低，其水位局部高于6號(hào)煤層，為局部帶壓開(kāi)采。</p><p>　　綜上所述，井田水文地質(zhì)條件總體簡(jiǎn)單，局部中等。水文地質(zhì)類型為Ⅱ類Ⅰ型，局部為Ⅱ類Ⅱ型。</p><p>　　3、礦井充水因素分析</p><p>　　1、據(jù)鉆孔資料

76、統(tǒng)計(jì)，區(qū)內(nèi)山西組、太原組地層中分布著厚度不等的中、粗粒砂巖，雖然砂巖間相隔薄層的泥巖、砂質(zhì)泥巖，但隨著煤層的開(kāi)采，砂巖裂隙水將直接進(jìn)入礦井。因此，山西組、太原組砂巖裂隙水為煤層開(kāi)采的主要充水因素。</p><p>　　2、井田周圍分布有多處生產(chǎn)礦井，雖然井下涌水量不大，但采空區(qū)經(jīng)長(zhǎng)期積水，對(duì)相鄰區(qū)段煤層開(kāi)采仍存在潛在威脅，亦為煤層開(kāi)采的充水因素之一。</p><p>　　3、本區(qū)奧陶系灰?guī)r

77、水位介于1300-1350m之間，為局部帶壓開(kāi)采。奧灰水流向?yàn)橛蓶|南向西北逐漸降低，其水位高于9號(hào)煤層底板2.60-40.26m，底板隔水層承受的水頭壓力在0.46-0.96MPa。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》突水系數(shù)計(jì)算公式：(T：突水系數(shù)，MPa/m；P：9號(hào)煤層底板隔水層承受的水壓，MPa；M：隔水層厚度，m)計(jì)算的突水系數(shù)(表6-3-1)在0.011-0.018MPa/m之間。小于底板受構(gòu)造破壞塊段突水系數(shù)值0.06 MPa/m以及正

78、常塊段0.1MPa/m的規(guī)定。故在帶壓開(kāi)采范圍內(nèi)不存在突水的危險(xiǎn)。</p><p>　　表6-3-1 9號(hào)煤層底板突水系數(shù)計(jì)算結(jié)果表</p><p><b>　　4、礦井涌水量</b></p><p>　　本區(qū)范圍內(nèi)賦存石炭、二疊系煤層，其中山西組底部3-1、3-2號(hào)煤和太原組4上、4下、6、9上、9下號(hào)煤層均為全井田賦存且穩(wěn)定可采。地質(zhì)構(gòu)造

79、為一傾向西北的單斜構(gòu)造，斷裂不發(fā)育，各含水層相互間的水力聯(lián)系差，地下水的補(bǔ)給來(lái)源較貧乏。含水層的富水性從上至下逐漸減弱，僅在溝谷、基巖風(fēng)化殼與沖積層潛水及地表水有水力聯(lián)系地帶其巖石的含水性較強(qiáng)。</p><p>　　本礦設(shè)計(jì)年生產(chǎn)原煤90萬(wàn)噸，以開(kāi)采太原組4下、6號(hào)煤層為第一開(kāi)采水平和第二開(kāi)采水平。目前，僅在太原組4上號(hào)煤層進(jìn)行了試采，并在山西組3-2號(hào)煤層中進(jìn)行了少量巷道掘進(jìn)，開(kāi)采范圍、開(kāi)采量有限，而且煤炭產(chǎn)量

80、不穩(wěn)定。現(xiàn)井下正常涌水量180m3/d，雨季最大涌水量300m3/d?？紤]到本區(qū)的水文地質(zhì)條件以及各含水層富水性有隨深度的增加而逐漸減弱的趨勢(shì)，在煤炭產(chǎn)量相近的情況下，未來(lái)在開(kāi)采4下號(hào)及其以下煤層時(shí)的礦井涌水量不會(huì)大于開(kāi)采4上號(hào)以上煤層時(shí)的礦井涌水量。</p><p>　　經(jīng)分析本區(qū)與鄰近生產(chǎn)礦井芍藥溝煤礦、安平煤礦的水文地質(zhì)條件相近，因此，本次礦井涌水量預(yù)測(cè)利用芍藥溝煤礦和安平煤礦涌水資料，采用水文地質(zhì)比擬法(

81、富水系數(shù)比擬法)對(duì)礦井開(kāi)采初期年產(chǎn)量為90萬(wàn)t/a的礦井涌水量進(jìn)行預(yù)算。從現(xiàn)有資料(表6-4-1)可以看出，開(kāi)采3-2、4號(hào)煤層的噸煤含水系數(shù)在0.487-0.973 m3/T，故未來(lái)開(kāi)采4號(hào)及其以下煤層達(dá)產(chǎn)時(shí)的井下涌水量在1200-2400m3/d之間，即礦井正常涌水量為1200m3/d，最大涌水量為2400m3/d。參照GB15218-94《地下水資源分類與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》，勘探階段計(jì)算的礦井涌水量精度為D級(jí)，誤差在60-80%。見(jiàn)表6-

82、4-1。</p><p>　　表6-4-1 鄰近生產(chǎn)礦井涌水量情況表</p><p><b>　　5、供水水源</b></p><p>　　該礦生活用水，目前為地表潛水。奧陶系基準(zhǔn)面之上各地層中含水層水量較小，不能滿足礦山用水之需要。奧陶系灰?guī)r溶隙水雖埋藏較深，但水量豐富，據(jù)玉井井田35號(hào)鉆孔水文資料靜止水位標(biāo)高1210.50m，地下水賦存在

83、奧灰侵蝕面之下，水質(zhì)類型為HCO3-Ca·Mg型水，固形物0-0.48mg/L，總硬度20.9德國(guó)度，PH值7.3，屬弱堿性水，氟離子含量0.36mg/L，其它離子含量均符合飲水標(biāo)準(zhǔn)。故煤礦供水可打深井利用奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙水。</p><p>　　1.2.4開(kāi)采技術(shù)條件</p><p><b>　　1、頂?shù)装鍡l件</b></p><p&

84、gt;　　(一) 頂板巖性特征</p><p>　　煤層頂板(圖7-1-5)以老頂為主，直接頂次之，無(wú)偽頂分布。</p><p>　　1、直接頂：?jiǎn)螌雍穸?.90-5.60m，平均2.79m，地層巖性主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉、細(xì)砂巖，局部具含礫粗砂巖。</p><p>　　2、老頂：區(qū)內(nèi)除NZK1603號(hào)鉆孔附近無(wú)老頂外，其余均有分布，單層厚度1.50-13.30m

85、，平均6.00m。地層巖性為中、粗粒砂巖且</p><p>　　局部含礫。由鉆孔資料可知，該地層多為塊狀構(gòu)造，鈣質(zhì)及泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)較為致密，半堅(jiān)硬～堅(jiān)硬，具微細(xì)層理，節(jié)理、裂隙不發(fā)</p><p>　　育，巖體完整性較好。</p><p>　　(二) 底板巖性特征</p><p>　　煤層底板巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，細(xì)粒砂巖次之，厚度在1.

86、10-3.50m之間，平均2.15m。泥巖、砂質(zhì)泥巖分布在本區(qū)的中部和南部，細(xì)粒砂巖分布在北部邊緣。</p><p><b>　　2、瓦斯</b></p><p>　　煤層瓦斯含量偏低，均處于瓦斯風(fēng)化帶之內(nèi)。</p><p>　　本區(qū)瓦斯含量雖然不高，不排除開(kāi)采時(shí)通風(fēng)不暢瓦斯集聚的可能，給煤礦安全帶來(lái)隱患，在今后的礦井生產(chǎn)中必須重視瓦斯的監(jiān)測(cè)工

87、作，確保安全生產(chǎn)。</p><p><b>　　3、煤塵</b></p><p>　　本區(qū)各煤層據(jù)化驗(yàn)資料煤塵爆炸危險(xiǎn)性鑒定(見(jiàn)表7-4-1)，火焰長(zhǎng)度15-380mm，加巖粉量40-75%，鑒定結(jié)論均有爆炸性，將來(lái)礦井生產(chǎn)要注意防塵工作，確保安全。</p><p><b>　　4、煤的自燃傾向性</b></p>

88、;<p>　　本區(qū)煤類為長(zhǎng)焰煤，揮發(fā)分高，且含有硫鐵礦，各煤層自燃傾向性測(cè)定，自燃傾向性等級(jí)為Ⅰ-Ⅱ級(jí)，屬于容易自燃-自燃發(fā)火的煤層(見(jiàn)表7-4-1)。因此，礦井生產(chǎn)中要及時(shí)封閉采空區(qū)，防止煤層自燃發(fā)生。</p><p>　　表7-4-1 煤塵爆炸性鑒定成果匯總表</p><p><b>　　2. 采區(qū)設(shè)計(jì)方案</b></p><p

89、><b>　　2.1采區(qū)儲(chǔ)量</b></p><p>　　2.1.1南陽(yáng)坡礦601采區(qū)開(kāi)采范圍</p><p>　　南陽(yáng)坡礦6號(hào)煤開(kāi)采范圍為全井田開(kāi)采，本井田一帶煤層埋藏較深，井田內(nèi)和周邊未發(fā)現(xiàn)有古窯開(kāi)采遺跡。80年代以來(lái)，當(dāng)?shù)卣疄榘l(fā)展經(jīng)濟(jì)，滿足城鄉(xiāng)人民生活需要，開(kāi)始進(jìn)行煤礦建設(shè)，先后在井田周邊建有大同煤礦集團(tuán)安平煤業(yè)有限公司、山西山陰芍藥花煤業(yè)有限公司和左云

90、縣上張家漢長(zhǎng)春煤礦。現(xiàn)將各煤礦情況簡(jiǎn)介如下：</p><p>　　1、山西山陰芍藥花煤業(yè)有限公司（原芍藥溝煤礦）</p><p>　　位于本井田東側(cè)，批準(zhǔn)開(kāi)采3、4、6、9號(hào)煤層，礦井生產(chǎn)能力15萬(wàn)t/a，現(xiàn)開(kāi)采3-2、4號(hào)煤層，采用斜井開(kāi)拓，井下涌水量400m3/d左右，屬低瓦斯礦井。</p><p>　　2、大同煤礦集團(tuán)安平煤業(yè)有限公司（安平聯(lián)營(yíng)煤礦）</

91、p><p>　　位于本井田西南側(cè)，批準(zhǔn)開(kāi)采3、4、5、8號(hào)煤層，現(xiàn)開(kāi)采3-2、4號(hào)煤層，礦井生產(chǎn)能力30萬(wàn)t/a，采用斜井開(kāi)拓，井下涌水量930m3/d左右，屬低瓦斯礦井。</p><p>　　3、左云縣上張家墳長(zhǎng)春煤礦</p><p>　　位于本井田北側(cè)，屬左云縣管轄的鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，為基建礦井。</p><p>　　南陽(yáng)坡煤礦目前在井田中南部開(kāi)采，

92、未發(fā)現(xiàn)相鄰煤礦有越界進(jìn)入本井田開(kāi)采現(xiàn)象。隨著時(shí)間的推移，鄰礦開(kāi)采范圍會(huì)不斷擴(kuò)大，將來(lái)在井田邊界附近開(kāi)采時(shí)，應(yīng)詳細(xì)調(diào)查鄰礦開(kāi)采情況，特別要了解鄰礦在本井田邊界鄰近有無(wú)廢棄巷道和采空區(qū)分布，有無(wú)越界進(jìn)入本井田開(kāi)采情況，要嚴(yán)加防范采掘巷道穿透鄰礦廢棄巷道和采空區(qū)造成各類事故。</p><p>　　2.1.2 南陽(yáng)坡礦601儲(chǔ)量</p><p>　　南陽(yáng)坡礦6號(hào)煤儲(chǔ)量計(jì)算方法：采用地質(zhì)塊段法<

93、;/p><p>　　計(jì)算公式：Q=S×M×D</p><p>　　式中：Q——儲(chǔ)量 ，萬(wàn)噸</p><p>　　S——水平投影面積 3.309m2</p><p>　　M——平均厚度 12.6m。</p><p>　　D——容重 1.47t/m3；</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，南

94、陽(yáng)坡南分區(qū)6號(hào)煤保有地質(zhì)儲(chǔ)量為61.29Mt，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為42.903Mt。</p><p>　　2.1.3安全煤柱的留設(shè)</p><p>　　1、井田境界：留設(shè)30m煤柱；</p><p>　　2、采區(qū)邊界：留設(shè)20m煤柱；</p><p>　　3、大巷兩側(cè)：留設(shè)各20m煤柱；</p><p>　　4、順槽：留設(shè)1

95、5m煤柱。</p><p>　　5、6號(hào)煤東部工作面按照原老礦界布置工作面。</p><p>　　2.2設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限</p><p>　　2.2.1設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力</p><p><b>　　1、工作制度</b></p><p>　　根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，確定礦井年工作日為330d

96、，采用“三·八”制作業(yè)，每天凈提升時(shí)間為16h。</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力</b></p><p>　　礦井生產(chǎn)能力維持在3.5Mt/a以上，目前主采層為3#、4#層，分別布置2個(gè)1Mt/a以上的4號(hào)煤綜放工作面和2個(gè)產(chǎn)能0.7Mt/a以上的3#層綜采工作面，為了保證明年達(dá)到集團(tuán)公司2013年生產(chǎn)計(jì)劃要求（2013年金海洋集團(tuán)公司考核目標(biāo)

97、位375萬(wàn)噸），需要盡快布置6號(hào)層開(kāi)產(chǎn)，如果按照此設(shè)計(jì)實(shí)施，預(yù)計(jì)6#層受采工作面可完成20萬(wàn)噸的產(chǎn)量要求，掘進(jìn)煤按照0.25Mt/a，如此方可完成全年375萬(wàn)噸的產(chǎn)量計(jì)劃。</p><p><b>　　2.2.2服務(wù)年限</b></p><p>　　服務(wù)年限按下式計(jì)算：</p><p><b>　　T=Z/（A·K）<

98、/b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　T——服務(wù)年限，a；</p><p>　　Z——設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt；</p><p>　　A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt/a；</p><p>　　K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4；</p><p><

99、;b>　　則：</b></p><p>　　服務(wù)年限T=42.903/3.5/1.4=8.75（a）。</p><p><b>　　2.3巷道布置方案</b></p><p>　　2.3.1井田開(kāi)拓及采掘現(xiàn)狀</p><p><b>　?。ㄒ唬┕I(yè)場(chǎng)地</b></p>

100、<p>　　現(xiàn)有1個(gè)工業(yè)場(chǎng)地，即地面工業(yè)場(chǎng)地、</p><p><b>　　（二）礦井開(kāi)拓方式</b></p><p><b>　?。?）開(kāi)拓方式</b></p><p>　　礦井采用斜井-立井綜合開(kāi)拓方式，全井田現(xiàn)有4個(gè)井筒，分別為主斜井、行人進(jìn)風(fēng)副斜井、東回風(fēng)立井、膠輪車運(yùn)輸副斜井，6號(hào)煤采區(qū)方案設(shè)計(jì)為新開(kāi)

101、拓水平，目前僅有主斜井可以利用，其他據(jù)需要開(kāi)拓水平大巷，形成系統(tǒng)。</p><p><b>　?。?）水平的劃分</b></p><p>　　全井田分為三個(gè)開(kāi)采水平，分別為3#層水平和4#層水平，和6號(hào)層水平。</p><p><b>　?。?）大巷布置</b></p><p>　　3、4、6號(hào)煤采

102、區(qū)各布置膠輪車、帶式輸送機(jī)運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷。其中膠輪車大巷承擔(dān)人員、矸石、材料、設(shè)備運(yùn)輸與進(jìn)風(fēng)，帶式輸送機(jī)運(yùn)輸大巷承擔(dān)煤炭運(yùn)輸與進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)大巷主要承擔(dān)回風(fēng)任務(wù)。</p><p><b>　?。?）采區(qū)布置</b></p><p>　　每個(gè)水平均按照主斜井布置關(guān)系設(shè)置為東西兩翼，兩翼共用采區(qū)巷道，均布置三條，即膠輪車運(yùn)輸、膠帶、回風(fēng)各一條。</p>&l

103、t;p><b>　?。ㄈ┈F(xiàn)生產(chǎn)情況</b></p><p>　　南陽(yáng)坡礦屬于整合技改礦井，生產(chǎn)情況比較簡(jiǎn)單，現(xiàn)在主要開(kāi)采煤層為3、4#層。</p><p>　?。ㄋ模┈F(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)及裝備</p><p>　　1、主提升系統(tǒng)（已經(jīng)不再使用）</p><p><b>　　2、膠輪車運(yùn)輸系統(tǒng)</b>

104、</p><p>　　3、南陽(yáng)坡主斜井運(yùn)輸系統(tǒng)</p><p><b>　　4、通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p><b>　　5、排水系統(tǒng)</b></p><p>　　本礦井在4#、6、3層設(shè)有中央水泵房和水倉(cāng)。分別為：</p><p>　　（五）南陽(yáng)坡4#層排水設(shè)備<

105、/p><p>　　南陽(yáng)坡4#層中央水泵房安裝有三臺(tái) 型離心式水泵，額定排水量Q= 3/h，額定揚(yáng)程H= m，電動(dòng)功率 kW。礦井正常涌水期一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，一臺(tái)檢修；最大涌水期兩臺(tái)工作。</p><p><b>　?。┚逻\(yùn)輸系統(tǒng)</b></p><p>　　井下材料、設(shè)備運(yùn)輸采用膠輪車運(yùn)輸，原煤采用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸，井下目前3、4#層的膠輪車

106、運(yùn)輸巷、和皮帶機(jī)運(yùn)輸巷均已施工完畢并投入使用。</p><p>　　2.3.2南陽(yáng)坡礦6號(hào)煤巷道布置方式</p><p>　　南陽(yáng)坡南分區(qū)6號(hào)煤考慮為新開(kāi)拓采區(qū)，按照膠輪車斜井延伸開(kāi)拓方案601的采區(qū)巷道布置提出兩個(gè)方案，分別敘述如下：</p><p>　　1、方案Ⅰ：按照膠輪車斜井延伸方案經(jīng)過(guò)一次180°轉(zhuǎn)向延伸到6#煤底板后，按照沿底板設(shè)計(jì)施工主運(yùn)、輔

107、運(yùn)、回風(fēng)大巷。</p><p>　　2、方案Ⅱ：膠輪車斜井施工到60101工作面運(yùn)輸順槽方位時(shí)直接90度調(diào)向施工，延伸到6#煤底板后，按照沿底板設(shè)計(jì)施工主運(yùn)、輔運(yùn)、回風(fēng)大巷。</p><p><b>　　3、方案比選：</b></p><p>　?。?）方案一的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)：</p><p><b>　　方案一優(yōu)

108、點(diǎn)：</b></p><p>　　①利用6號(hào)煤采區(qū)準(zhǔn)備巷道，可以直接掘進(jìn)9號(hào)煤工作面，較方案二少掘巷道11532m，較方案二減少投資12685萬(wàn)元，且首采面出面時(shí)間較方案二快8個(gè)月；</p><p>　?、诨夭晒ぷ髅媾c上覆4號(hào)煤工作面平行布置，工作面巷道均可布置在卸壓區(qū)，有利用巷道維護(hù)。</p><p><b>　　方案一缺點(diǎn)：</b&g

109、t;</p><p>　?、賻r巷施工工程量大；</p><p>　?、谕L(fēng)系統(tǒng)利用現(xiàn)有4#回風(fēng)巷，通風(fēng)阻力大，并且掘進(jìn)時(shí)系統(tǒng)管理要求高；</p><p>　　③輔助運(yùn)輸利用現(xiàn)有8號(hào)煤系統(tǒng)巷，每個(gè)工作面口沒(méi)有正規(guī)車場(chǎng)。</p><p>　?。?）方案二的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)：</p><p><b>　　方案二優(yōu)點(diǎn)：&l

110、t;/b></p><p>　?、佥^方案一巖巷掘進(jìn)量小，巷道整體施工長(zhǎng)度短，工程量?。?lt;/p><p><b>　?、谕L(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單。</b></p><p><b>　　方案二缺點(diǎn)：</b></p><p>　　較方案一需額外施601101工作面回風(fēng)聯(lián)巷240m（煤巷）；</p>

111、<p>　?、邰芫C合以上各種因素，結(jié)合新景礦的銜接部署，限制性開(kāi)采3號(hào)煤層，優(yōu)先開(kāi)采9號(hào)煤層，來(lái)穩(wěn)定礦井產(chǎn)能的要求，決定選用方案二即利用6號(hào)煤采區(qū)準(zhǔn)備巷道開(kāi)采9號(hào)煤。</p><p>　　2.3.3采區(qū)劃分及開(kāi)采順序</p><p><b>　　1、采區(qū)劃分</b></p><p>　　南陽(yáng)坡601采區(qū)以主斜井為界劃分為2翼，分別為

112、東翼和西翼。</p><p><b>　　2、開(kāi)采順序</b></p><p>　　南陽(yáng)坡南分區(qū)4號(hào)煤正在開(kāi)采，6號(hào)煤回采工作面布置于4號(hào)煤采空區(qū)穩(wěn)定后的采空區(qū)下，6號(hào)煤按4號(hào)煤開(kāi)采順序依次開(kāi)采。</p><p>　　601101工作面------601103工作面------601105工作面------601107工作面。</p>

113、;<p>　　2.4井筒、井底車場(chǎng)及硐室</p><p><b>　　2.4.1井筒</b></p><p>　　南陽(yáng)坡南6號(hào)煤開(kāi)采利用礦井現(xiàn)有的四個(gè)井筒，分別為主斜井、膠輪車副斜井、南陽(yáng)坡行人進(jìn)風(fēng)斜井、南陽(yáng)坡東回風(fēng)立井，由于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、井筒裝備均不變，本設(shè)計(jì)不再累述。</p><p>　　2.4.2井底車場(chǎng)及硐室</

114、p><p><b>　　1、井底車場(chǎng)</b></p><p>　　南陽(yáng)坡南6號(hào)煤開(kāi)采利用礦井現(xiàn)有的4#層延伸在落底處施工調(diào)車車場(chǎng)</p><p><b>　　2、硐室</b></p><p>　　3#、4#層已經(jīng)設(shè)置調(diào)度室、急救室、消防材料庫(kù)等硐室。</p><p>　　3、60

115、1采區(qū)根據(jù)考慮礦井安全可靠回采需要新施工泵房和變電所等硐室。</p><p><b>　　3.采區(qū)運(yùn)輸及設(shè)備</b></p><p>　　3.1采區(qū)運(yùn)輸方式的選擇</p><p><b>　　3.1.1煤炭運(yùn)輸</b></p><p>　　南陽(yáng)坡601采區(qū)開(kāi)拓利用6號(hào)煤煤倉(cāng)，上主斜井運(yùn)煤系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)降?/p>