【正文】 7西部邊界斷層F3。主要參數(shù)見下表 。 表 主要地質(zhì)構(gòu)造特征 序號 名稱 斷層面走向 傾角（ θ176。） 落差（ m） 1 F1 SWNE 75 160 2 F2 SWNE 65 20 3 F3 SWNE 37 47 4 F4 SN 60 25 5 F5 SWNE 70 20 6 F6 SWNE 60 3060 7 F7 SWNE 60 50 水文地質(zhì)條件 根據(jù)以往區(qū)域水文地質(zhì)研究，本礦所處區(qū)域水文地質(zhì)單元西界北起銅冶，向南經(jīng)天喜鎮(zhèn)、鶴壁集、許家溝一線為界，為一僅南北向延伸的中奧陶統(tǒng) 與中石炭統(tǒng)的巖層接觸帶。東部以青羊口斷裂為界，南端在新村一帶與西部邊界相交，該邊界在深部起阻水作用。該單元北界尚未查明。本單元主要由石炭系、二疊系與新第三系碎屑巖組成，含水組巖性主要為灰?guī)r、砂巖和礫巖，相對隔水巖為泥巖、沙質(zhì)泥巖等，是一個以裂隙巖溶水和 裂隙水為主的多層含水結(jié)構(gòu)。下伏中奧陶統(tǒng)裂隙巖溶含水組水量豐富，水壓力高。單元內(nèi)斷裂發(fā)育，巖層走向近南北，向東緩傾斜。本單元與西部水文地質(zhì)單元的小南?！煜叉?zhèn)泉域、許家溝泉域兩個二級水文地質(zhì)單元由水力聯(lián)系。本礦位于該水文地質(zhì)單元的中部。 ① 地表水 區(qū)內(nèi)地勢西高東低，為丘陵地貌，地表被第四系黃土和第三系粘土及礫石層覆蓋。流經(jīng)井田的河流有陳家灣河和寺灣河，發(fā)源于距井田 3～ 4km 的西部山區(qū)，流向由西向東注入衛(wèi)河的支流湯河。兩河流域均屬季節(jié)性河流，旱季河床干枯，雨季陳家灣河最大洪水流量 ，洪水位標(biāo)高 +，寺灣河最大洪水流量 ，洪水位標(biāo)高 +，華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 井田內(nèi)河床基底為 50～ 80m 第三系粘土，阻水性能極佳，使得地表水與基巖地下水不發(fā)生水力聯(lián)系，對礦床開發(fā)無影響。 ② 含水層 根據(jù)以往勘探資料（巖性、結(jié)構(gòu)、富水性、賦存特征等）及二煤層開采已來的生產(chǎn)實(shí)踐，將礦井范圍內(nèi)含水層劃分成五個，分述如下： O2f 灰?guī)r含水層位于二 1煤層下 ～ ，礦區(qū)西部山區(qū)廣泛出露，補(bǔ)給條件好。區(qū)內(nèi)有 20 個鉆孔揭露該層，揭露最大厚度 （ 76 水源孔），據(jù)區(qū) 域資料： O2f 灰?guī)r含水層厚度 。巖溶發(fā)育的大致規(guī)律是： 0～ 100m 以裂隙為主，有少量溶洞，洞內(nèi)充填有鋁土質(zhì)砂巖； 100～ 200m，裂隙和溶洞都不發(fā)育； 200～ 300m，巖洞發(fā)育，以溶洞為主。該層厚度大，補(bǔ)給充足，富水性強(qiáng)，水頭高，是二 1煤層底板威脅最大的間接充水水源。據(jù) 76 水源孔抽水實(shí)驗(yàn)資料： q=，水質(zhì)類型為 HCO3—Ca 型水。馬莊小煤窯 1981 年 5 月 16 日突水后穩(wěn)定水位標(biāo)高 115m。因建設(shè)礦奧灰突水后長期向六礦透水，76 號水源孔長期排水，以兩點(diǎn)為中心可能形成降水漏斗，但因沒 有水位觀測資料，難以描述漏斗的形態(tài)、大小和展布情況。 L2灰?guī)r含水層 C3L2灰?guī)r含水層位于二 1煤層下 ～ ，厚度一般 ，是二 1煤層底板間接充水含水層。該層厚度小，補(bǔ)給條件一般，巖溶裂隙發(fā)育中等，富水性中等，含巖溶裂隙承壓水。據(jù)大 35 孔抽水試驗(yàn)資料：原始水位標(biāo)高 ， q=， K=，水質(zhì)類型為 HCO3—Ca 型水。 L8灰?guī)r含水層 C3L8灰?guī)r含水層位于二 1煤層下，一般間距 20～ 35m，因斷層影響，間距最小值出 現(xiàn)在 764（ ）、 76 補(bǔ) 4（ ）兩個孤立點(diǎn)位， C3L8灰?guī)r厚度一般 ～ ，屬二 1煤層底板直接充水含水層。由于其厚度小，補(bǔ)給條件差，以靜儲量為主，本區(qū)揭露該層的鉆孔，無一孔發(fā)生漏水，裂隙不發(fā)育，富水性較弱，含巖溶裂隙承壓水。據(jù)大 46 孔抽水試驗(yàn)資料：原始水位標(biāo)高 ， K=,q=，水質(zhì)類型以 HCO3—CaMg型水為主。 1煤層上 60m 砂巖含水層 該層由二 1煤層上 60m 范圍內(nèi)的中、粗粒砂巖組成，其中以 S10為主，厚度 ～ ，一般厚度 ，是二 1煤層頂板直接充水含水層。其補(bǔ)給條件差富水性很弱，一般與其它含水層無水力聯(lián)系，裁決揭露時均為滴水或淋水，并很快自行干枯，因此對開采無影響。據(jù)大 35 孔資料，原始水位標(biāo)高 。 、四系含水層 包括第三系礫巖中裂隙水和第四系沙礫卵石層中的孔隙潛水。以接受大氣降水補(bǔ)給為主，水量豐富，動態(tài)隨季節(jié)變化。 No 淺 22 孔抽水試驗(yàn)資料：原始水位標(biāo)高 ，K=， q=，水質(zhì)類型以 HCO3—CaMg 型水為主。 ③ 隔水層 第三系底部粘土巖隔水層，分布 廣，厚度均勻，能有效阻隔第三系李巖中裂隙水和第四系沙礫卵石層中的孔隙潛水向下滲透。 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁 C3L8灰?guī)r含水層與二 1煤層一般間距 20～ 35m，由砂巖和砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，砂巖含水性差，砂質(zhì)泥巖和泥巖隔水性良好，正常情況下，可以起到隔水作用。 C3t 中段沙泥巖互層，隔水性良好，正常情況下，可以起到阻隔太灰上、下段兩水層的水力聯(lián)系作用。 C2b 鋁土質(zhì)泥巖厚度一般 10m 以上，泥質(zhì)成分高，隔水性良好，正常情況下能有阻隔O2f 灰?guī)r水向礦井充水。 ④ 含水層的水力聯(lián)系及斷層導(dǎo)水性 各含水層間因具有相對穩(wěn) 定的隔水層，越流補(bǔ)給量小。從歷年來已開采區(qū)的出水點(diǎn)資料看，二 1煤層頂、底板砂巖和灰?guī)r含水層出水點(diǎn)，出水持續(xù)時間都不太長，并自行疏干。由此說明在無斷層影響下，區(qū)內(nèi) C3L C3L2和 O2f間屋水力聯(lián)系。 F F44 斷層帶使奧灰與二 1煤層及 C3L8灰?guī)r對接，馬莊及建設(shè)兩小礦在此帶附近發(fā)生奧灰突水淹井并向本礦區(qū)透水，足以說明此帶導(dǎo)水、富水性極佳，也是本區(qū)地下水的主要補(bǔ)給通道。在 F618 附近的 101 孔 C3L8漏水，且形成局部一級高溫區(qū)，說明該斷層具有一定導(dǎo)水性，深部高溫水沿此帶向上頂托排泄 。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐所揭示，區(qū)內(nèi) NNE、 NE 方向斷層導(dǎo)水性好，當(dāng)斷層落差較大溝通 C3L2 和 O2f 灰?guī)r時，將形成富水帶，給開采帶來威脅?？碧诫A段所進(jìn)行的斷層抽水試驗(yàn)揭示的斷層導(dǎo)水性、富水性差，屬天然狀態(tài)下情況。而在生產(chǎn)條件下，因開采而導(dǎo)致原始平衡被打破，在形成新的平衡過程中，某些斷層可能會由不導(dǎo)水轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)水。 經(jīng)綜合分析預(yù)計(jì)礦井的正常涌水量為 180m3/h，最大涌水量為 230m3/h。 煤層特征 煤層 本區(qū)含煤地層包括石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組，其中 山西組二煤組和太原組一煤組為本區(qū)主要含煤地層。含煤地層總厚 ，含煤 22 層，總厚 ，含煤系數(shù) %?？刹擅簩雍?，可采含煤系數(shù) %。詳見表 ： 表 含煤地層含煤特征表 含煤地層 煤 層 厚 度(m) 含煤地層厚度 (m) 含煤系數(shù) (%) 備注 上石盒子組 0 0 下石盒子組 0 0 山西組 含煤 4 層 ,其中二 1煤全區(qū)可采 太原組 含煤 17 層 ,均不可采 本溪組 含一 0 煤層不可采 合計(jì) 共含煤 22 層 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 煤層頂?shù)装? 本區(qū)可采煤層主要為山西組二 1煤層。其特征詳見表 。 表 可采煤層及頂?shù)装鍘r層特征表 、序號 名稱 煤厚 (m) 傾角 圍巖性質(zhì) 煤牌號 硬度 容重 煤層結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性 最小 最大 平均 頂板 底板 1 二 1 17176。 黑色泥巖或砂質(zhì)泥巖 泥巖或砂質(zhì)泥巖 貧瘦煤 1 條帶狀穩(wěn)定 二 1煤層位于二疊系 下統(tǒng)山西組的下部，層位穩(wěn)定，其頂板為黑色泥巖或砂質(zhì)泥巖，老頂為細(xì)～中粒砂巖（俗稱大占砂巖），為本區(qū)良好標(biāo)志層；煤層底板為泥巖或砂質(zhì)泥巖，老底為灰色細(xì)～中粒長石石英砂巖。 煤質(zhì)及工業(yè)用途 ① 物理性質(zhì) 二 1煤：黑色，條痕為褐色或黑灰色，強(qiáng)玻璃金剛光澤。以粉狀、碎塊狀煤為主，夾少量塊狀煤。視密度 ，真密度 ，孔隙率 %。 ② 煤巖特征 二 1煤：宏觀煤巖類型以半亮型及半暗型次之。 據(jù)鏡下鑒定，二 1煤 層有機(jī)組分含量平均為 %，其中鏡質(zhì)組、半鏡質(zhì)組為 %，占有機(jī)組 分的 %，并以鏡質(zhì)組為主，鏡質(zhì)組多呈均勻無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體，偶見木鏡質(zhì)體，呈微透鏡狀，有時分布有礦物及絲炭碎片，胞腔結(jié)構(gòu)明顯而完整。半鏡質(zhì)組結(jié)構(gòu)呈不均勻狀，偶顯團(tuán)粒狀，并有較強(qiáng)的反射力。半絲質(zhì)組和絲質(zhì)組為 %，占有機(jī)組分的 %。具有明顯的木質(zhì)結(jié)構(gòu)，胞腔中常充填有粘土礦物及少量微粒狀硫鐵礦，方解石、石英顆粒偶爾見及，鏡質(zhì)組平均最大反射率（ R176。max）為 ～ %，平均 %。 無機(jī)組分含量為 %，并以粘土類為主，占無機(jī)組分 %，其次為碳酸鹽和氧化物，硫化物和其它含量甚微。 ③ 工業(yè)用途 二 1 煤層為 低灰、特低硫、低磷，低揮發(fā)分、 較高軟化溫度灰和高流動溫度灰 、特高熱值 貧瘦煤 ； 主要用途可 作為動力用煤、民用燃料、煉焦配煤。 瓦斯 對本礦進(jìn)行過詳查地質(zhì)勘查， 二 1煤層采樣深度 ～ ，瓦斯成分均在 85%以上，屬沼氣帶無疑。瓦斯甲烷含量 ～ 。 歷年瓦斯相對涌出量 CH4為 ～， CO2為 ～ ；瓦斯絕對涌出量 CH4為 ～ ， CO2為～ ； 相對涌出量和絕對涌出量大致呈隨著開采深度的增加而增大的趨勢。歷年瓦斯鑒定、本礦井均為低瓦斯礦井。 煤塵 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 在詳查地質(zhì)勘查中 對 二 1 煤的 煤塵爆炸危險(xiǎn)性 進(jìn)行 測定，測定結(jié)果： 二 1 煤 有煤塵爆炸危險(xiǎn)性， 見表 。 表 煤塵爆炸性鑒定結(jié)果表 試樣 編號 采樣地點(diǎn) 工業(yè)分析 (%) 爆炸性試驗(yàn) 爆炸性 結(jié) 論 Mad Aad Vad Vdaf 火焰長度 (mm) 最低巖粉量 (%) 20211155 2115 下順槽 100 30 有煤 塵爆炸性 221二 1分 1 221 孔 45 70 有煤塵爆炸性 221二 1分 4 221 孔 55 70 有煤塵爆炸性 煤的自燃 在詳查地質(zhì)勘查中對 二 1 煤 的自燃發(fā)火進(jìn)行測定， 221 孔 3 個煤分層的燃點(diǎn)溫度：原樣分別為 380℃ 、 382℃ 、 386℃ ；氧化樣分別為 377℃ 、 381℃ 、 384℃ ；還原樣分別為 385℃ 、386℃ 、 391℃ ；，屬不易自燃。委托煤科總院撫順分院瓦斯通風(fēng)防火實(shí)驗(yàn)中心對二 1煤進(jìn)行煤自燃發(fā)火的測試，自 燃等級為 Ⅲ ，測定結(jié)果見表 。 表 煤的自燃傾向等級鑒定報(bào)告表 試樣 編號 采樣地點(diǎn) 工業(yè)分析 (%) 密度（ t/m3） 吸氧量 (cm3/g干煤 ) 自燃 等級 Mad Aad Vdaf St,d 2021135 2115 下順槽 Ⅲ 地溫 本區(qū)僅在深部詳查階段進(jìn)行過地溫測試工作，區(qū)內(nèi)無地溫異?，F(xiàn)象。本區(qū)恒溫帶深度25~30m，恒溫帶溫度 17~18℃ 。地溫梯度 ℃ /100m（ 4—1 孔） ～ ℃ /100m（ 10—1孔），平均地溫梯度為 ℃ /100m。二 1煤層底板溫度為 ~℃ ， 9—1 孔、 10—1孔二 1煤層底板溫度分別為 ℃ 、 ℃ ，在其附近形成面積約 ，其他地區(qū)二 1煤層底板溫度小于 31℃ 屬常溫區(qū)。 深部 9—1 孔、 10—1 孔附近出現(xiàn)的一級高溫區(qū)，其范圍控制程度不高，原因尚不清楚，可能受斷層影響或受區(qū)域深層巖漿活動的影響，還有待于今后工作進(jìn)一步查明。隨著采掘的逐步加深，巖溶裂隙不發(fā)育，至使深部地下水循環(huán)減慢，地下水對圍巖的熱對流和擾動近于停止，因而深部 地溫梯度較高。隨著礦井進(jìn)一步向深部開拓，在今后的生產(chǎn)施工中要進(jìn)一步加強(qiáng)降溫措施。 華北科 技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 2 井田境界和儲量 井田境界 井田范圍 本井田南起張莊向斜軸與八礦為界，西部以 F3 斷層、井田平面圖上 517000 線為邊界，北部以 F F F7 斷層為邊界，東部至 800m 煤層底板等高線。 井田尺寸 井田南北走向 ，東西傾斜 ，井田面積 ，井田周長 。 礦井工業(yè)儲量 地質(zhì)資源儲量 采用地質(zhì)塊斷法計(jì)算礦井地質(zhì)資源量，地質(zhì)塊段法就是根據(jù) 一定的地質(zhì)勘探或開采特征，將礦體劃分為若干塊段，在圈定的塊段法范圍內(nèi)可用算術(shù)平均法求得每個塊段的儲量。煤層總儲量即為各塊段儲量之和，每個塊段內(nèi)至少應(yīng)有一個以上的鉆孔。煤層儲量的計(jì)算公式為： （ ） 式中： 1Q 、 2Q …… nQ ——分別為各塊段的儲量，萬 t ； 1S 、 2S ….. nS ——分別為各塊段的面積， m2； M1 、 M2 ….. Mn ——分別為各塊段內(nèi)煤層的平均厚度； 1? 、 2? …… n? ——分別為各塊段內(nèi)煤層的容重 ,取 t/m3。 根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為 6 個塊段，如圖 。 11 1 1Q S M ?? ? ?22 2 2Q S M ?? ? ?