【正文】 峰組石灰?guī)r裂隙巖溶承壓強含水層 — Ⅳ － 10含水層 該層分上下兩段，總厚 ～ ，平均 ，下段裂隙發(fā)育，頂部有方解石充填，下部有溶洞可見，富水性強。 本溪石灰?guī)r裂隙巖溶承壓弱含水層 — Ⅲ － 9含水層 本層蜂窩狀溶洞和裂隙發(fā)育，被泥質和鋁質充填或半充填。為極弱 — 弱含水層。 以中粗砂巖為主，底部含礫夾粉砂巖、砂巖。充填物為不等粒徑砂或砂粘土。為極強含水層。礫徑 ～ 不等，最大可達 1m 左右，充 填不等粒砂。該單元最大徑流長度達 49km，最大循環(huán)深度至標高 650m。 W ～ 10176?！?25176。 E 3400 900 55 井田東北第 14～17 勘探線 表 12 井田主要斷層一覽表 斷層名稱 性質 走 向 傾向 傾角(176。E～ EW～ N80176。 W ～ EW ～NE60176。 E 呈 S 形彎曲 4200 900 55 井田中南第 2～ 7勘探線 C4 向斜 N35176。 由數(shù)層礫石中粗砂巖組成，夾薄層砂質黏土粉砂等，底部為卵石層。 深灰色粉砂巖，中粒砂巖和石灰?guī)r，含煤6 8層， 8煤可采。斷層以高角度的正斷層為主，影響生產(chǎn)的大斷層兩條。次級褶皺大部屬寬緩的、短軸的、波狀褶皺，背斜、向斜相鄰相間、定向排列，軸向總的以北東至北東東向為主，井田南端因受嶧山斷層影響，褶皺軸向轉為東西至北西向?！?9176。厚度 40m 左右。 2)中更新生統(tǒng)（ Q2） 由數(shù)層含細礫中粗砂組成，砂層之間夾薄層狀砂質粘土。平均厚度 260m 左右。厚 ～ ，平均 ?？偤?～ ，平均 。與峰峰組為不整合接觸。 上段（ O2f3）：主要為白云質角礫巖。 3)奧陶系中統(tǒng)峰峰組（ O2f） 按巖性可分為三段： 下段（ O2f1）：巖性為泥質灰?guī)r、白云質灰?guī)r、含白云角礫狀泥質灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r。 中段（ O2S2）：花斑狀灰?guī)r，夾 1～ 2層角礫狀灰?guī)r，白云質灰?guī)r與白云巖，純灰?guī)r。 上段（ O2x3）：灰?guī)r與白云質角礫灰?guī)r互層，局部夾薄層泥灰?guī)r?，F(xiàn)分組敘述如下： (1)奧陶系（ O） 1)奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組（ O2x） 按巖性可分為三段： 下段（ O2X1）：薄層、薄板狀鈣質頁巖。 ,平均 7176。 井田地質特征 井田地形及勘探程度 該煤田構造形態(tài)為一寬緩的不對稱傾伏向斜 ,軸向北東東，向東傾伏 。在葛泉井田范圍內，沙河長 7km。年最多風向為東南風，歷年最大風速 18m/s。 本礦井建設期間，所需要建設材料，除鋼材、木材和部分水泥需由國家計劃供應外，其它磚、石、砂等土產(chǎn)材料，均由當?shù)毓?，滿足建設需要。另外，在礦區(qū)南部有大片職工住宅區(qū)。本礦井鐵路專用線與京廣鐵路相通，公路交通四通八達，交通相當便利。交通位置圖 11。 工農業(yè) 生產(chǎn)和原料及電力供應 沙河市煤炭儲量豐富，煤炭開發(fā)作為該市支柱產(chǎn)業(yè)之一，較為發(fā)達，伴隨采石、建材等礦業(yè)發(fā)展，帶動其他行業(yè)發(fā)展，礦區(qū)勞動力主要從事工礦業(yè)生皇寺上馬莊趙古莊西黃村張安北尹支江白塔皇臺底大賈鄉(xiāng)龍化李村喉咽大油村洛陽留客西葛泉西毛村北高崗南高田村高村青介西里東韓東南張東薛屯邵屯南大樹石相舊周嶺南南石門會寧官莊南大郭太子井羊范十里亭綦村沙河城白塔 新城東汪賈宋祝村豫讓橋大屯永福莊西固城東郭村任縣南和邢臺市河郭閻里東堅固京深高速京廣線圖1 交 通 置 示 意 圖 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 2 頁 產(chǎn)及相關產(chǎn)業(yè)，部分人從事農業(yè)生產(chǎn)，沙河市經(jīng)濟較為發(fā)達。 礦區(qū)氣候條件 本區(qū) 歷年最高氣溫為 42℃，歷年最低氣溫為 21℃，年平均氣溫為 18℃左右。 本區(qū)地震烈度為 6至 7度。井田內沙河河床寬 20～ 90m，河堤經(jīng)加固后實測標高為 +～ +，歷年最高洪水位為 +～ +。向斜內次一級寬緩褶皺發(fā)育 ,伴有為數(shù)不多的斷裂構造。 ,最大 18176。厚 7～ 17m，一般 12m 左右。厚 75～110m，平均 95m。厚 ～ ，一般 。厚 14～ ，一般 。厚 ～ ，一般 。 2)上石炭統(tǒng)太原組（ C3t） 井田主要含煤地層之一，由粉砂巖、中粒砂巖、石灰?guī)r及煤層組成。 (3)二疊系（ P） 1)下二疊統(tǒng)山西組（ P1S） 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 4 頁 為過渡相碎屑巖沉積，是井田又一主要含煤地層。 2)下二疊統(tǒng)下石盒子組（ P1X） 為泥巖、中細砂巖組成，在中部偏下兩層中粗砂巖之間夾有一層鋁土巖，最下一層通稱“駱駝脖”砂巖，全區(qū)普遍發(fā)育，是一輔助對比標志。 (4)第四系（ Q） 本區(qū)覆蓋于各時代地層之上，與各地層呈角度不整合接觸。厚 34～ 85m，區(qū)內保留厚 10m 左右。 井田地質構造 葛泉井田位于該煤田向斜的核部和深部，地質構造復雜程度屬較簡單，以寬緩的褶皺為主，伴有一定數(shù)量的斷裂構造。平均 7176。褶皺軸不僅在平面上有彎曲，而且在剖面上有起伏（見表 11）。所有的正斷層不論間距大小，都切割次級褶皺。 以灰色 灰黑色中細砂巖，粉砂巖和煤層組成，含煤2 4層,各煤層均不可采。描 述78C 2bC 3TP 1 SP 1XP 2S本溪組中統(tǒng)太原組上統(tǒng)山西組下石河子組上石河子組下統(tǒng)上 統(tǒng)石炭系二 疊系上古生界Q第四系新生界厚度柱 狀 1 ：5 0 0 0煤層號代號綜 合 地 層 柱 狀 圖組統(tǒng)系界地 層 系 統(tǒng) 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 6 頁 表 11 井田主要褶曲一覽表 褶曲名稱 性質 褶曲軸向 褶曲長度 (m) 褶曲寬度 (m) 褶曲指數(shù) 褶曲幅度(m) 褶曲位置 C1 背斜 N78176?！?65176?！?80 176。 W 7000 1100 50 井田中部第 4～ 5線至 11～ 12 線 C8 向斜 EW～ N45176。 ) 垂直斷距 (m) 控制情況 斷層位置 F5 斷層 正 N35176。 W E 70 0～ 80 初步控制 南翼 FS18 斷層 正 N15176。 E S 70 0～ 20 基本控制 邊界 F60 斷層 逆 N40176。排泄點達活泉處標高 +，百泉處標高 +。主要分布在沙河河床、河漫灘及低 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 7 頁 洼階地一元構造的下部。 中更新統(tǒng)砂層孔隙潛水弱含水層 — Ⅰ － 2含水層 主要由頂部冰積泥礫，中下部中粗砂組成，夾薄層亞粘土和亞砂土層數(shù)層，厚約 10m，主要分布南部丘陵頂部及夷平面黃土之下。厚 ～ ，為含 水性弱的孔隙含水層。裂隙不發(fā)育，且為泥質沖填，最大厚度 ，為一含水性弱的裂隙含水層。 伏青石灰?guī)r裂隙巖溶承壓極弱含水層 — Ⅲ － 7含水層，該層巖性不純含泥質或炭質，屬含水性極弱的 裂隙巖溶含水層。厚 ～，一般 7m左右。 上馬家溝組石灰?guī)r裂隙巖溶承壓強含水層 — Ⅳ － 11含水層 含水層厚 ～ ，平均 。 綜上所述，孔隙潛水含水層，直接覆蓋在各煤層與基巖之上，但 水量不大，易于疏干，將來不會對礦井開采構成威脅； 奧灰含水層與上覆本溪組地層呈假整合接觸，且奧灰頂面距下組煤 9煤底板 38～ 55m，是開采 9煤的主要充水水源。全區(qū)穩(wěn)定，有一定隔水 能力。 (4)礦井涌水量 礦井正常涌水量 249m3/h，突水水量 713 m3/h?！?9176。煤系和煤層沉積穩(wěn)定，標志層明顯。 9＃ 煤層： 9 號煤層是井田內厚度最大的可采煤層， 為太原組下部一層可采 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 9 頁 煤層。煤層直接底板一般為深灰色粉砂巖，次為灰色細砂巖，局部區(qū)域發(fā)育一層鋁土質泥巖偽底。 表 15 葛泉南翼風井檢查孔瓦斯煤樣測試成果表 煤層 工業(yè)分析 瓦斯含量 (ml/克燃質 ) 瓦斯成分（ %） 采樣 深度 （ m） Mad Aad Vdaf CH4 CO2 CH4 CO2 N2 9 煤的工業(yè)用途 主要作為動力煤，用 于發(fā)電廠，亦是非常好的民用煤。根據(jù)煤炭科學研究總院重慶分院 2020 年 6 月 27 日的化驗結果 , 9號煤二類 ,自燃。井田境界為：東北以 FS18 斷層和 FS68斷層為界；東以 F5 斷 層為界；西南以伍 61號孔和 204 號孔的連線垂直下切與伍仲煤礦為界；西北以 35 號孔及 54 號孔連線為界；西以 54 號孔與 218號孔的連線垂直下切與鳳凰山煤礦相臨；南至 F60 斷層與南屯井田相鄰（如圖 2— 1）。～ 60176。 葛褡鐵路以東塊段， 9煤層勘探工程間距和見煤點控制密度為： A級 500m；B 級 1000 m； C 級 2020 m。 鄰近不可采邊界的塊段均不圈定高級儲量； 斷層煤柱不圈定高級儲量，一律降為 C級儲量； 對難以開采的小而孤立的塊段，不圈定儲量，不進行單獨計算。礦井工業(yè)儲量一般即 A+B+C 級儲量。經(jīng)過計算，得出井田范圍內有 73 個經(jīng)緯網(wǎng)格，根據(jù)煤層傾角分為兩部分：第一部分煤層平均傾角平均 7176。 500=250000m2，煤的容重取 t/m3。γ /cosα + N2179。； α 2— 第二部分煤層平均傾角， 176。γ /cosα 1+ N2179。 45179。 7179。根據(jù)垂直剖面法作圖，如圖 22 所示。 =++ =（ m） 根據(jù)葛泉礦現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)驗，取 b=360m，以保證葛褡鐵路的 安全。又根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》之規(guī)定，工業(yè)廣場屬二級保護，其圍護帶寬度為 15m。 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 14 頁 根據(jù)垂直剖面法作圖，如圖 23所示。 s= ④礦井邊界煤柱 礦井邊界煤柱人為邊界 者 留設如下：西部與伍仲礦井邊界，按 [95]邢臺礦局生字第 678號文，本礦一側留設 25m 保護煤柱；西北部與鳳凰山礦井邊界煤柱，按冀煤生 [1999]第 145 號文，本礦一側留設 40m 保 護煤柱。45176。 65176。75176。Ⅱ75176。45176。65176。65176。γ /cosα （公式 ） 式中 P—— 永久煤柱損失煤量，萬 t； S—— 煤柱的面積， m2； M—— 煤層平均厚度； γ —— 煤的平均容重， t/m3； α —— 煤層平均傾角，176。 表 21 各類永久煤柱損失煤量計算結果表 (單位：萬 t) 鐵路 煤柱 工廣 煤柱 邊界 煤柱 斷層 煤柱 風井 煤柱 總 計 葛褡鐵路 2969 700 600 1000 280 5549 (2)礦井可采儲量的計算 礦井可采儲量的計算公式如下： ZK=（ Zg— P） C （公式 ） 式中 ZK—— 礦井可采儲量，萬 t； Zg—— 礦井工業(yè)儲量，萬 t； P—— 永久煤柱損失煤量，萬 t； C—— 采區(qū)采出率。 2)礦井工作制度的確定 礦井工作制度設計采用“四六”工作制，即三班采煤，一班準備，每班凈工作時間為 6個小時。 (2)礦井生產(chǎn)能力的確定 由于葛泉礦井田范圍大，煤炭儲量豐富，地質構造較簡單，煤層生產(chǎn)能力大，開采技術條件好，應建設大型礦井，初步確定礦井生產(chǎn)能力為 90 萬t/年。 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 17 頁 井田開拓 井田開拓的基本問題 (1)井筒形式及數(shù)目的確定 一般情況下，井筒的形式有立井、斜井和平峒三種。因此，斜井及平峒均不適用于葛泉礦。副井安裝梯子間，作為一個安全出口。 選擇井筒位置時要考慮以下主要原則： 1)有利于井下合理開采 ①井筒沿井田走向的有利位置 當井田形狀比較規(guī)則而儲量分布均勻時，井筒沿井田走向的有利位置應在井田的中央；當井田儲量分布不均勻時，井筒應布置在井田儲量的中央，以形成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田，可使沿井田走向的井下運輸工作量最小，通風網(wǎng)絡較短，通風阻力小。 3)盡量不壓煤或少壓煤 確定井筒位置，要充分考慮少留井筒和工業(yè)廣場保護煤柱，做到不壓煤或少壓煤。 ③為便于井筒的掘進和維護，井筒不應設在受地質破壞比較劇烈的地帶及受采動影響的地區(qū)。為考慮長期運輸?shù)男熊嚢踩凸芾?，要盡量避免與公路或其他農用道路相交，力求使接軌點位于編組站配線一側。 通過以上分析，考慮到葛泉礦實際情況：葛褡鐵路穿過井田中部，且鐵路煤柱壓煤較多。東風井布置在井田東翼。 根據(jù)以上原則并結合本礦井的實際情況，工業(yè)廣場與主副井筒位置相同，靠近鐵路布置。寬 =500m179。平均 7186。由于本井田地形平坦，表土層較厚，所以采用立井開拓（主井設箕斗），并按井下運輸量最小的原則確定 了井筒位于井田儲量的中央。因此，