【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ............................... 101 概述 ........................................................................ 101 概況 .................................................................. 101 排水系統(tǒng)概述 ........................................................... 101 排水設(shè)備選型 ................................................................ 101 初選水泵 ............................................................... 101 管路布置 ............................................................... 103 管道特性曲線及工況的確定 ............................................... 104 檢驗(yàn)計(jì)算 ............................................................... 106 水倉(cāng)及水泵房 ................................................................ 107 水倉(cāng) .................................................................. 107 水泵房 ................................................................ 108 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第九章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ............................................................. 109 致 謝 ..................................................................... 111 參 考 文 獻(xiàn) .................................................................. 112 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第一章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 礦區(qū)概述 地理位置與交通 辛置 煤礦位于邯鄲市西約 17 公里，武安市康二城鎮(zhèn)東南 處，中心坐標(biāo)東徑114176。 18′ 19〞，北緯 36176。 39′ 10″，行政區(qū)屬武安市康城鎮(zhèn)管轄。 井田中部有邯鄲 —— 長(zhǎng)治鐵路通過(guò)，本礦鐵路專用線在康城火車站與之接軌，專用線長(zhǎng)度 Km；井田中部有邯鄲 —— 武安 公路通過(guò)， 井田北部有 319 國(guó)道通過(guò)，運(yùn)輸條件十 便利 圖 辛置 礦 交通位置圖 企業(yè)隸屬關(guān)系及性質(zhì) 辛置 莊 礦為冀中能源邯鄲礦業(yè)集團(tuán)公司下屬二級(jí)單位，屬國(guó)有企業(yè)。 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 地形與河流 井田地表位于紫山與鼓山之間的丘陵地帶，區(qū)內(nèi)地勢(shì)南北兩側(cè)高，井田內(nèi)地表水系不發(fā)育，僅在東南側(cè)有季節(jié)性的車網(wǎng)口小溪，流向北北東，匯入牛叫河，由礦井排水，天氣降水匯合而成，流量很小。 氣象與地震 本區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，據(jù)武安氣象站多年觀測(cè)資料，年降水量最高為 1026mm，年蒸發(fā)度一 般為 2100mm。氣溫 ℃～ ℃，年平均 ℃。凍結(jié)期自 12 月初至次年 3 月初，最大凍結(jié)深度 410mm。最大積雪厚度 150mm。最大風(fēng)速，平均 ，風(fēng)向以東北、北北東、南居多。區(qū)內(nèi)雨季集中在 7～ 9 月份，占全年 70%以上。地震基本烈度為 7 度。 井田內(nèi)建筑物 工業(yè)場(chǎng)地主要建筑物可分為三部：生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)車間、行政管理及生活福利建筑等。 井田地質(zhì)特征 井田地形與煤系地層概述 井田地表位于紫山與鼓山之間的丘陵地帶，區(qū)內(nèi)地勢(shì)南北兩側(cè)高，標(biāo)高 +，中部地勢(shì)低，牛叫河最低為 +120m，相對(duì)高差 160m。 陶一煤礦井田地層由老到新有奧陶系中統(tǒng)、石炭系中統(tǒng)和上統(tǒng)、二疊紀(jì)、三疊紀(jì)及第四系。 a. 奧陶系中統(tǒng)峰峰組 (O2f) 以巨厚～厚狀灰色、深灰色純灰?guī)r、褐黃色花斑狀灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r組成，地層厚度 170m 左右。 b. 石炭系 (C) 石炭系中統(tǒng)本溪組 (C2b)：主要白灰色巨厚層狀石灰?guī)r及淺灰色鋁質(zhì)泥巖組成。含一層不可采薄煤層，局部含透鏡狀赤鐵礦。地層厚度 13～ 31m，平均 20m。 石炭系中統(tǒng)太原組 (C3t)：為海陸交替相沉積的泥質(zhì)巖、碳酸巖和碎屑巖 。主要由深灰色、灰色粉砂巖、泥巖及灰色中～細(xì)粒砂巖組成。其中夾有 6～ 8 層石灰?guī)r，本組地層含煤 5～ 14層，主要可采及局部可采煤層有 9煤層。地層厚度 112～ 153m，平均 120m。 c. 二疊系 (P) 山西組 (P1s)：本區(qū)的主要含煤地層。巖性主要由深灰色粉砂巖、泥巖和淺灰色中～細(xì)粒砂巖組成，含煤 2～ 8層，中下部 2煤層為穩(wěn)定可采煤層。地層厚度 49～ 83m，平均 67m。 下石盒子組 (P1x)：由灰綠、深灰和帶紫花班狀粉砂巖又淺灰色鋁質(zhì)泥巖組成。地河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 層厚度 41～ 87m，平均厚度 68m。 上石盒子組 (P2s)：由灰、深灰、紫灰花斑色粉砂巖和淺灰、灰白色砂巖組成，砂巖成分以石英為主，總厚度 420～ 647m，平均厚度 517m。 石干峰組 (P2sh)：由綠灰、紫灰色中～細(xì)粒砂巖與紫色粉砂巖相間交替沉積，以粉砂巖為主?？偤穸?165～ 276m，平均厚度 237m， d. 三疊系 (T) 巖性以薄 — 厚層狀紫色、灰紫色及紫紅色細(xì)粒砂巖為主，夾粉砂巖薄層或粉砂巖透鏡體。地層厚度大于 550m。 e. 第四系 (Q) 由沖洪積的砂質(zhì)粘土、粘土及砂、礫石組成，地層分布不均，厚度變化大。地層厚度 0～ 。 井田地質(zhì)構(gòu) 造 （ 1）斷層：井田范圍內(nèi)落差大于 50m 的斷層有 1條。即 1，為高角度正斷層。 F1斷層：井田東側(cè)深部邊界斷層，走向 N25E，傾向 SE，傾角 70度，落差 35～ 70m，南部第 13 勘探線處落差最大。 （ 2）褶曲：規(guī)模較大的褶曲有鰲子山東背斜和半個(gè)山背斜，均位于井田西側(cè)平行F4斷層發(fā)育，前者在井田北部，走向 N30176?！?N20176。 E，軸長(zhǎng) ；后者在井田南部，走向 N30。 E，軸長(zhǎng) 3Km。 井田水文地質(zhì) (1) 區(qū)域水文地質(zhì)概況 辛置 礦位于邯邢水文地質(zhì)單元南單元的康二城亞單元的東部。該單元的北部邊界分布在 紫山巖體一帶，其地表分水嶺即為該單元的北部邊界；西界以紫山 —— 鼓山斷層為界；東界以?shī)W陶系石灰?guī)r頂界面標(biāo)高 1100 m 為界；南部邊界分為兩段，南部西段以雙玉泉斷層為界，東段以胡峪斷層為界。整個(gè)單元形似三角形，面積約 200㎞ 2。單元內(nèi)主要含水層組分為三種類型。一是第四系松散砂卵礫石孔隙含水層，二是二疊系砂巖裂隙含水層組，三是石炭系薄層石灰?guī)r及奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層組。 （ 2）井田水文地質(zhì)條件 區(qū)內(nèi)地表沖溝發(fā)育，平時(shí)主要排泄上游礦坑水，水量在 50～ 300m3/h 之間，雨季為上游地區(qū)大氣降水排泄通道 。 a. 含水層特征 奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r含水層 (I)該層是由厚層狀石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等組成。本層總厚度約為 550m，分為峰峰組、磁縣組和馬家溝組三組八個(gè)層段。本區(qū)奧灰含水層巖溶發(fā)育極差，富水性較弱，奧灰水屬深埋藏滯流型。鉆孔單位涌水量為 L/，滲透系數(shù)為 ，水質(zhì)類型為 HC03S04Ca 型，觀測(cè)水位標(biāo)高為 。 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 大青石灰?guī)r含水層 (Ⅱ )巖性為中厚層狀的隱晶 — 細(xì)晶質(zhì)石灰?guī)r，局部夾燧石條帶，層位穩(wěn)定，平均厚度 。鉆孔單位涌水量介于 ～ ， m，滲透系 數(shù)介于～ ；水質(zhì)類型以 HC03S04CaMg 型三為主，屬富水性弱～中等的含水層。觀測(cè)水位標(biāo)高 。 伏青石灰?guī)r含水層 (Ⅲ )巖性為灰色隱晶質(zhì)石灰?guī)r，層位穩(wěn)定。揭露厚度 ～，平均厚度 。鉆孔單位涌水量介于 ～ ，滲透系數(shù)介于 ～。水質(zhì)類型以 HC03S04NaCa 型為主，屬富水性中等的含水層。水位標(biāo)高～ 。 野青石灰?guī)r含冰層 (Ⅳ )巖性為隱晶質(zhì)含泥質(zhì)石灰?guī)r。局部相變?yōu)槟鄮r及粉砂 巖，沉積不穩(wěn)定。鉆孔單位涌水量為 ，滲透系數(shù)為 。水質(zhì)類型以HC03S04CaMg 型為主，水位標(biāo)高 ～ 之間。該層屬富水性較弱的含水層。 2煤層頂板砂巖含水層 (V)巖性為中～細(xì)粒結(jié)構(gòu)、泥硅質(zhì)膠結(jié)長(zhǎng)石石英砂巖，局部相變?yōu)榉凵硯r。其平均厚度為 。鉆孔單位涌水量為 ～ L/，滲透系數(shù)為 。水位標(biāo)高為 ～ 。該層屬富水性弱的含水層，局部為中等富水性。 下石盒子組砂巖含水層 (Ⅵ )巖性為 中～細(xì)粒結(jié)構(gòu)、泥硅質(zhì)膠結(jié)石英砂巖。層厚為～ ，平均厚度 。鉆孔單位涌水量為 L/，滲透系數(shù)為 ，水質(zhì)類型為 型，水位標(biāo)高為 ，該層具有中等富水性。 上石盒子組二段底砂巖含水層組 (Ⅶ )巖性為一套粗～中粒結(jié)構(gòu)、泥硅質(zhì)膠結(jié)石英砂巖，厚度 ～ ，平均厚度 。鉆孔單位涌水量為 L/，滲透系數(shù)為 ，水質(zhì)類型為 HC03S04CaMg型，水位標(biāo)高為 ～ 。該層具有中等富水性。 b. 隔水層特征井田內(nèi)各含水層之間均存在有一定厚度并且有良好隔水性能的隔水巖層。奧陶系石灰?guī)r頂至 9 煤層底板間距離為 ～ 。其間巖性由砂質(zhì)泥巖、鋁質(zhì)泥巖、粉砂巖組成。具有良好的隔水性能。 大青石灰?guī)r (Ⅱ )與伏青石灰?guī)r (Ⅲ )間距為 ～ ，平均為 ,巖性60％為泥巖、粉砂巖，同時(shí)還有厚度不等的巖漿巖侵入，結(jié)構(gòu)致密堅(jiān)硬，增強(qiáng)了兩含水層之間的隔水能力。 伏青石灰?guī)r (Ⅲ )與野青石灰?guī)r (Ⅳ )間距為 ～ ,巖性以粉砂巖、泥巖為主， 同時(shí)也有厚度不等的巖漿巖侵入，均具有較好的隔水性能。 野青石灰?guī)r (Ⅳ )與 2 煤層頂板砂巖 (V)間距為 ～ ,平均為 ，巖性中粉砂巖和泥砂巖占 60％以上，亦具有良好的隔水性能。 2煤層頂板砂巖 (V)與下石盒子組底砂巖 (Ⅵ )平均間距為 ，巖性中粉砂巖占 62％，這些厚層粉砂巖亦具有河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 良好的隔水性能。下石盒子組底砂巖 (Ⅵ )與上石盒子組二段底部砂巖 (Ⅶ )間距為 ～ ，平均為 ，巖性中粉沙巖、泥巖和鋁質(zhì)泥巖占 50％～ 60％，這些厚層的泥巖，鋁質(zhì)泥 巖起到了很好的阻隔水作用。 水力聯(lián)系。各含水層之間均有一定厚度的隔水巖層。含水層水位各不相同，說(shuō)明其無(wú)水力聯(lián)系。但在遇到斷層、陷落柱等特殊情況下，仍會(huì)發(fā)生水力聯(lián)系。大青灰?guī)r含水層與奧陶系含水層水位標(biāo)高比較相近，二者之間可能存在一定的水力聯(lián)系。 d. 充水因素分析綜上所述，山西組砂巖含水層，是礦井主要充水來(lái)源。礦井正常涌水量一般在 120～ 180m3/h。最大涌水量 200～ 260m3/h。 煤系地層及煤層特征 煤層埋藏條 件及圍巖性質(zhì) 井田內(nèi)含煤地層主要是上石炭統(tǒng)太原組，下二統(tǒng)山西組。在中石炭統(tǒng)本溪組中只有一層不可采的薄煤。含煤地層總厚度約 205～ 220m，含煤 20～ 22 層，總厚約 ～。 。目前主要可采煤層為 4煤 2煤， 4煤（小煤）厚度一般 2. 0m變化不大。局部因沉積變相沖刷。頂板以粉砂巖為主，局部中粒砂巖。局部也有火成巖頂板。 2煤（大煤），為主要可采煤層，較穩(wěn)定，平均厚度在 左右。頂板多為粉沙巖，局部有堅(jiān)硬的中砂巖。煤層內(nèi)普遍存在 ～ 。 表 辛置 井田可采煤層一 覽表 煤層編號(hào) 一般 真厚 m 一般 間距 m 穩(wěn)定性 巖漿巖 破壞程度 可采程度 煤層結(jié)構(gòu) 4 穩(wěn)定 輕微 可采 局 部 夾 矸 石 一 2 穩(wěn) 定 輕微 可采 有夾石一層 ～ 目前開采 4 、 2煤層，煤層頂、底板以粉砂巖為主，局部為中、細(xì)砂巖和部分巖漿巖，頂板為巖漿巖時(shí)有下垂現(xiàn)象，巖漿巖為底板時(shí)，有隆起現(xiàn)象，對(duì)正常開采影響較大。煤層傾角一般在 8176?！?13176。之間。 煤的特征 （ 1）煤的工業(yè)分析及用途 煤的容重，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，南 部為 ～ ，北部為 ～ ，統(tǒng)一按照 計(jì)算儲(chǔ)量。本井田各煤層均為無(wú)煙煤。其中 2煤層屬中灰、低硫、低磷無(wú)煙煤。目前開采的 4 、 2煤層，塊煤可用作化工原料，末煤供電力及民用。 （ 2）煤層穩(wěn)定程度 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 井田內(nèi) 4 、 2煤為穩(wěn)定煤層，其余（不包括下組煤）均為極不穩(wěn)定煤層。 （ 3）礦井瓦斯本礦瓦斯涌出量較小，經(jīng)鑒定為低瓦斯礦井。礦井未發(fā)現(xiàn)煤（巖）及瓦斯噴出和突出現(xiàn)象。 （ 4）煤塵與自燃性煤塵爆炸指數(shù) 10%，無(wú)爆炸性。煤層自燃發(fā)火傾向?yàn)棰箢?，不易自燃? 河北 工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第二章 井田境界及儲(chǔ)量 井田境界 井田范圍 辛置