【正文】 井下爆炸材料庫(kù)布置在環(huán)線東北角，并有專門回風(fēng)巷與主井井筒聯(lián)結(jié)。 由于石門距離較短，井底車場(chǎng)采用石門三角道岔頂推調(diào)車方式。永夏礦區(qū)大多數(shù)立井均采用凍結(jié)施工，施工技術(shù)成熟，成井質(zhì)量好，本設(shè)計(jì)按凍結(jié)法考慮。外壁承受凍結(jié)壓力，內(nèi)壁承受靜水壓力，共同承受永久地壓。主井井筒敷設(shè)信號(hào)、通信電纜。副井裝備罐籠輔助提升，兼作進(jìn)風(fēng)井。 0） 萬(wàn)元 /a 1002 （ 47） 萬(wàn)元 /a 工廣壓煤量 1530kt,其中首采區(qū) 700kt 670kt,全部在首采區(qū)內(nèi) 建井工期（差值） （177。 設(shè)計(jì)針對(duì)淺部的方案三和深部的方案一作進(jìn)一步技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，詳見(jiàn)井口 位置及開(kāi)拓方案方案比較表 井口位置及開(kāi)拓方案比較表 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 方案評(píng)價(jià)及比選： （ 1） 方案一 : 井底車場(chǎng)位于煤層頂板，井底車場(chǎng)層位相對(duì)好； 方案 一 方案 三 方案特征 井口位于望莊西北， F43 斷層以西， 井筒落底 400m,主井深 435m,副井深 450m。覆蓋層厚度 235m。第一水平與第二水平間采用集中下山聯(lián)系。河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 井筒落底于煤層頂板，落底高 400m，井深 435m。 （ 3） 井田內(nèi)地形平坦，地面村莊稠密，開(kāi)采時(shí)需分期搬遷，工廣選擇應(yīng)避開(kāi)村莊影響，且可能的情況下，工廣煤柱與村莊煤柱重合。礦井共獲得各類可采儲(chǔ)量 11210kt，其中 400m 以淺4921kt、 400～ 800m 間 6289kt?；鶐r走向移動(dòng)角 70186。 故按平均開(kāi)采厚度 時(shí)，防水煤巖柱高度為 50m左右。 表 211 井田內(nèi)二 2 煤地質(zhì)儲(chǔ)量匯總表 水 平 儲(chǔ)量（ kt） 備注 A B C D A+B+C+D DCBA BA ??? ? DCBA A ??? 400m 以淺 3428 1047 4632 9107 % % 均為貧煤 400 ～800m 918 1725 10934 13577 % % 均為貧煤 合 計(jì) 4346 2772 15566 22684 % % 井田外圍詳查區(qū)二 2 煤及三 2 3 地質(zhì)儲(chǔ)量 29566kt，其中貧煤18192kt，天然焦 11356kt，詳見(jiàn)表 212。 需要特別說(shuō)明的是，由于本井田外圍的資源還十分豐富，并且依賴本礦開(kāi)采比較合理，本設(shè)計(jì)建議進(jìn)行補(bǔ)勘升級(jí)后，擴(kuò)大井界，申請(qǐng)利用。 二 2煤層（ TR）：煤的變質(zhì)程度加劇，灰分上升，灰熔點(diǎn)降低，發(fā)熱量下降，遇火發(fā)“爆爆”聲，即具有熱爆性，其余工藝特性與煤相當(dāng)，彈筒發(fā)熱量 。 厚度較大且穩(wěn)定 本溪組 C 2 K1 ～ * 淺灰色，具鮞狀結(jié)構(gòu)，可見(jiàn)黃鐵礦?？梢?jiàn)，煤厚多集中在 ～ 之間，屬穩(wěn)定 ～ 較穩(wěn)定型中厚煤層，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 《精查地質(zhì)報(bào)告》采用大井法預(yù)計(jì)了礦井涌水量，結(jié)果是： 400m 水平正常涌水量 ，最大涌水量為 m3/h。 斷層對(duì)本井田地下水的控制與影響 （ 1）受邊界斷層 F28和 F4的斷錯(cuò)影響，井田為一地壘式斷塊，基巖含水組的連續(xù)性遭到了嚴(yán)重破壞，地下水的賦存狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)條件也 發(fā)生了變化，二 2煤對(duì)接下降盤巖性多為不同時(shí)代的泥巖、砂質(zhì)泥巖。 表 134 38— 38— 10 孔抽水試驗(yàn)成果表 項(xiàng)目 孔號(hào) 水位 水位標(biāo)高 （ m） q ( 升 / 秒米 ) R （米） K （米 /升） M （克 /升） 水化學(xué)類型 38— 7 SO4K+NaCa 38— 10 SO4— CaK+Na 該含水層與二 2煤層間有多層砂巖和少量的砂質(zhì)泥巖、泥巖，厚度一般在 50m 左右，形成良好的隔水屏障。此情形分布 3606 孔、 396孔附近，面積很小。鉆進(jìn)時(shí)沖洗液消耗量不大，一般小于 ，大于 1m3/h的鉆孔有415 孔等 4 個(gè)鉆孔。一般情況下無(wú)水力聯(lián)系，以層間水平運(yùn)動(dòng)為主。 （ 1） 含水層與隔水層 按水文地質(zhì)特征，并結(jié)合井 田具體情況，從上至下劃分為六個(gè)含水組，現(xiàn)分述如下： 第三、四系孔隙水含水組 第三、四系沉積層一般厚度 200～ 240m，總的趨勢(shì)，自北向南由厚變薄。 15～56 3607 孔， 地震測(cè)線： 3 33 A B1 已控制 F42 正 壓扭 N23E SE 73186。 1 10～20 地震測(cè)線： 4 A1 查 出 F32 正 壓扭 N15E NW 50186。) F28 正 壓扭 N10E NW 70186。褶曲軸部被 F32 斷層切割，軸向北北東，延伸約 7km ，在本區(qū) 32～ 38 線之間的隆起地帶，軸部出露有太原組地層，延伸到 44線尖滅，兩翼地層傾角 10186。該系底 部大部分為亞粘土，局部為礫石層及細(xì)砂巖，厚度 ～ ，平均厚度 ，與下伏地層呈不整合接觸，這就是俗稱的“天窗區(qū)”。 該段地層與下伏地層呈整合接觸關(guān)系。 （ 2） 上二迭統(tǒng)上石盒子組（ P1 2） ① 第一段（ P11 1）： 本段從底部的 K5砂巖底界面至 K6砂巖底界，呈整合接觸，厚度～ ，平均厚度 ，巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒 ～中粒砂巖為主，局部含煤線。底部以一層厚 的細(xì)中粒砂巖（相當(dāng)于砂窩窯砂巖）與山西組分界，頂部以 K5砂巖底界與上石盒子組分界，呈整合接觸關(guān)系。 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 二迭系（ P） 本區(qū)二迭系劃分為下二迭統(tǒng)山西組、下石盒子組，上二迭統(tǒng)上石盒子組，平頂山組及石千峰組，總厚度 1700m左右，分述于下。底部為 L1+2厚層狀灰?guī)r，其上部夾燧石團(tuán)塊及黃鐵礦結(jié)核，厚度大（ 11m左右）且穩(wěn)定，為本區(qū)標(biāo)志層（ K2）。 本井田的勘探屬于精查勘探 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 本區(qū)屬華北地層區(qū)魯西分區(qū)徐州小區(qū)。 多年平均降水量 ，年最大降水量 (1963 年 )，年最小降雨量 (1973 年 )，降雨集中在 7～ 8 月，占全年總降水量 50%，年均蒸發(fā)量 ，豐水周期一般為 8～ 10 年，干旱周期一般為 10～ 25年。區(qū)內(nèi)第四系全新統(tǒng)亞粘土夾粘土廣泛分布，松散沉積物厚度穩(wěn)定，本區(qū)地貌類型屬堆積地形。后期在井田南部石河村附近建一回風(fēng)立井，形成中央邊界式通風(fēng)方式。設(shè)計(jì)推薦立井開(kāi)拓方式，以一對(duì)立井 2 個(gè)水平開(kāi)拓全井田，第一水平標(biāo)高 400m，第二水平標(biāo)高 575m。布置傾斜長(zhǎng)壁后退式開(kāi)采。 本區(qū)為半濕潤(rùn)、半干旱的大陸性氣候。沱河位于井田外西部， 1963年 8月 9日實(shí)測(cè)最高水位 ，流量 384m3/s。 （ 2） 上石炭統(tǒng)太 原群（ C3） 本群厚度 ～ ，平均厚度 ，由石灰?guī)r、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖及砂巖和煤層組成，含煤 4～ 6層，多集中在中下部。 太原群上段： 從 L7灰?guī)r底界～ L10灰?guī)r頂界，平均厚度 。煤層底板多為深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖， 36 勘探線以南煤層頂板多為細(xì)粒砂巖，距二 2煤頂 10m左右，局部發(fā)育二 二 4煤層，但不可采，從巖性巖相分析，二 2煤層受三角洲平原上的分流河道和決口扇沖刷，故局部有砂體與二 2煤接觸，并使煤層變薄。下部以灰色泥巖、煤層組成，含煤 1～ 4 層，即三 三 2三 2三2煤，其中三23 煤層不穩(wěn)定，局部見(jiàn)可采點(diǎn)，其他煤層極不發(fā)育。 中部及上部以粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，呈灰色及紫紅色，中部可見(jiàn)五煤，厚度小，不穩(wěn)定，局部泥巖中含細(xì)小菱鐵質(zhì)鮞粒，本段底層與下伏地層呈整合接觸。 （ 4） 石千峰組（ P3 2）： 本段地層由細(xì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖組成，局部夾有紫紅設(shè)砂質(zhì)泥巖，其特點(diǎn)是顏色較雜，以灰綠色為主，含鈣質(zhì)結(jié)核，中細(xì)粒砂巖以石英為主，硅泥質(zhì)膠結(jié)， 4210 孔揭露厚 ，與下伏地層呈整合接觸。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以北北東向斷裂為主，并發(fā)育有寬緩褶皺，即本區(qū)斷裂與褶皺并存、以斷裂為主。 由圖中可以看出，勘探區(qū)的南部、北部和 F32斷層以西，均有大面積天然焦分布，其原因是由于巖漿侵入二 2煤層及附近地層所產(chǎn)生的熱力變質(zhì)作用所致，分布范圍廣，面積大。 30 4203 孔 查出 F107 正 壓扭 N36E SW 45186。 20 394 查出 F43 正 壓扭 N15E NE 68186。 36～70 322 孔， 地震測(cè)線： 1 3 3B3 已控制 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 區(qū)域水文地質(zhì)概況 該區(qū)屬黃淮沖積平原東部，地勢(shì)平坦，全井田被新生界松散沉積物覆蓋，厚度 190～ 270m，下伏二迭系、石炭系和奧陶系巖層，本區(qū)近晚期新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)處于緩慢下降過(guò)程，地表水系、河流階地和溝谷均不發(fā)育。 表 141 第三、四系含水層組各含水段水文地質(zhì)特征表 特征 編號(hào) 深度（ m） 起～止 時(shí)代 巖性 層數(shù) 厚 兩極值 度 一般 水力 性質(zhì) 分 布特征 隔水層巖性 1 ～ Q4 粉砂 中砂 1～ 5 ～ 10～ 5 孔隙 潛水 厚層狀 層狀 粘土 亞粘土 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 2 ～ Q13 中砂 細(xì)紗 1～ 2 ～ 5～ 6 孔隙承 壓水 層狀似 層狀 粘土 3 ～ 細(xì)砂中砂 1～ 6 ～ 8～ 10 同上 層狀 薄層狀 粘土 4 N2 2 砂 中砂 1～ 2 ～ 15～ 20 同上 層狀 厚層狀 鋁質(zhì) 粘土 5 ～ N1 2 細(xì)砂 中砂 1～ 2 ～ 3～ 4 同上 薄層狀 條帶狀 含少量鈣質(zhì)粘土 6 ～ N1 細(xì)砂 中砂 1～ 3 ～ 6～ 同上 透鏡狀 鈣質(zhì) 粘土 以上六個(gè)含水段中的第一個(gè)含水組的富水性和水質(zhì)都比較好。 但是，在 39～ 40線以淺一帶以及煤層露頭區(qū)的個(gè)別地段，第三、四系的最底層為含水層時(shí)，該含水組則接受上部孔隙承壓水的補(bǔ)給，水文地質(zhì)條件變得復(fù)雜。在區(qū)內(nèi)“天窗”地段，則與第三、四系、基巖風(fēng)化帶含水組發(fā)生水力聯(lián)系，水量增大，在開(kāi)采后期，有可能沿塌陷裂縫涌進(jìn)巷道，發(fā)生突水。 （ 4）二 2煤底板太原群上段灰?guī)r（ L9～ L7）巖溶裂隙承壓含水組 井田內(nèi)共有 14 個(gè)鉆孔揭穿該含水組，占施工鉆孔總數(shù)的 %，河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 是二 2煤底板充水巖組，由 3～ 5 層灰?guī)r組成，頂界為 K3頂板，底界為 L7灰?guī)r底板，一般厚度 18～ 20m，在井田范圍內(nèi)，南北兩端稍薄。 （ 6）奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水組 井田內(nèi)共有 3個(gè)鉆孔揭露，占施工鉆孔總數(shù)的 %，其中兩個(gè)鉆孔揭深為 50m 以上，一個(gè)鉆孔為 ，含水巖層為層狀～厚層狀灰?guī)r，灰色， 隱晶質(zhì)，性脆，塊狀，中夾鋁質(zhì)泥巖薄層，含黃鐵礦結(jié)核，節(jié)理裂隙比較發(fā)育，被白色方解石脈充填后，呈樹(shù)枝狀或網(wǎng)河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 狀。 38— 7孔：該孔系 C3上部灰?guī)r段的抽水孔，水位恢復(fù)曲線反映，流場(chǎng)中存在兩條阻水?dāng)鄬?，一條是 F3在 370 分鐘出現(xiàn)，一條是 F104斷層，在 1110 分鐘出現(xiàn)。其余煤層均不可采。 灰色細(xì)粒砂巖，成分以石英為主，分選較好。天然焦則因變質(zhì)程度較高，煤巖組分不易區(qū)分。 精查區(qū)范圍 精查區(qū)是整個(gè)勘探區(qū)的一部分，具體范圍是： 東到 F4及二 2煤層底板 800m 水平， 西以 F32斷層及二 2煤層露頭為界， 南起 32 勘探線，同勘探區(qū)； 北抵 46 勘探線，同勘探區(qū)。 煤層計(jì)算容重為 。 礦井可采儲(chǔ)量 淺部防水煤柱留設(shè) 根據(jù)不同水文地質(zhì)條件，有如下兩種情況： （ 1） 據(jù)地質(zhì)報(bào)告，在首采區(qū) 3940 線以淺及淺部的多處局部出現(xiàn)“天窗區(qū)”，基巖風(fēng)化帶含水性較好，留設(shè)淺部防水煤柱的目的是，不允許導(dǎo)水裂縫帶波及基巖風(fēng)化帶和第三、四系底含水層。另外，開(kāi)采所涉及到的強(qiáng)含水層主要是指二 2煤底板 L8灰?guī)r、 O2灰?guī)r，河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 在斷層的作用下，縮短了下降盤煤層與含水層之間的距離，甚至局部存在二 2煤層與 L8灰?guī)r對(duì)接，資料顯示永城礦區(qū)及淮北礦區(qū)，突水大多發(fā)生在下降盤，因此，斷層下 降盤煤柱的重要性大于上升盤，設(shè)計(jì)認(rèn)為應(yīng)分別對(duì)待，依照“突水系數(shù)法”計(jì)算含水層至設(shè)計(jì)采空區(qū)的安全巖柱，并利用幾何關(guān)系求出斷層煤柱寬度，具體如下。 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，采區(qū)回采率以 80％計(jì)。