【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 賀趙陽(yáng)邑陽(yáng)邑煤礦冶陶徘徊午汲伯延大社前史村南城東武仕水庫(kù)磁縣彭城峰峰礦區(qū)王鳳煤礦武安市清化王邊永年市沙河市大油村新城北康城煤礦陶一煤礦陶二煤礦邯鄲市邯鄲礦務(wù)局戶(hù)村京北磁山邯長(zhǎng)線(xiàn)南和村鋼鐵廠(chǎng)滏陽(yáng)河褡西通樂(lè)馬洺圖例新城西光馬頭午線(xiàn)會(huì)河河洺河洺河冊(cè)井廣線(xiàn)市 縣市縣區(qū)界礦務(wù)局生產(chǎn)礦井礦井邊界勘探區(qū)鄉(xiāng) 鎮(zhèn)鐵 路公 路河 流云駕嶺擴(kuò)大區(qū)通樂(lè)勘探區(qū)云駕嶺煤礦郭二莊煤礦河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 圖 11 交通位置圖 、自然地理?xiàng)l件 礦井北部以煤層風(fēng)氧化帶為界；南部以 550m標(biāo)高水平為界；西部以井田 F1斷層為界；東部以 F5 斷層及玫瑰營(yíng)村為界。井田南北長(zhǎng) 3 ㎞，東西寬 ㎞。呈南 北向近似長(zhǎng)條形，有效面積 ㎞ 2。 、地形條件 礦區(qū)位于太行山東麓山前丘陵地帶，武安盆地的西部，屬山間平原地貌，地形微向東傾斜。北 洺 河?xùn)|西向橫穿礦區(qū)中部，地勢(shì)北高南低，河北岸往北呈階地式增高，最高標(biāo)高達(dá) ，河床及其以南地勢(shì)低緩，最低標(biāo)高為 ，最大高差 。 礦區(qū)范圍內(nèi)全為新生界近代和下更新統(tǒng)松散沉積物所覆蓋。除現(xiàn)代河谷和黃土分布的低平地帶外，余者均為下更新統(tǒng)的冰磧泥礫和冰水沉積的灰綠、灰白夾褐紅色粘土。在卵石表面可見(jiàn)到擦痕和壓坑，卵石大小不一，大者直徑可 達(dá) ，由紅色粘土及砂充填。 、氣候條件 本區(qū)為溫帶大陸性氣候，四季分明，春旱、夏熱、秋雨、冬寒，根據(jù)武安市氣象站資料統(tǒng)計(jì)，年降雨量介于 1472mm（ 1963 年）～ 135mm（ 1966 年），平均降雨量 600mm，最大月降雨量 1026mm（ 1963 年 8 月），降雨多集中在 9三個(gè)月。年蒸發(fā)量 20xxmm 左右。平均氣溫 ℃ ,最高溫度 ℃ (1968 年 6 月11 日 )，最低溫度 ℃ (1967 年 1 月 15 日 )。降雪及凍結(jié)日期自 11 月中旬至次年 3 月初，約 90 余天，最大凍結(jié)厚度 41cm。 平均風(fēng)速 ，最大風(fēng)速，風(fēng)向北東，北北東居多。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 、地震條件 據(jù)河北省歷史地震資料，歷史上有記載并影響到本區(qū)的地震有： 1314 年 10月 5 日在涉縣、武安（北緯 36176。 5′，東經(jīng) 113176。 8′）發(fā)生 6級(jí)地震，地震烈度 8176。，壞官民廬舍，涉縣死 326 人，武安死 14人。 1708 年 10月 26 日在永年（北緯 36176。 7′，東經(jīng) 114176。 7′）發(fā)生 級(jí)地震，地震烈度 7176。，震倒城垛數(shù)十處，壞民舍無(wú)數(shù)，人多露宿。沙河縣同年地震。 1805 年在邢臺(tái)（北緯 37176。 1′，東經(jīng) 114176。 5′）發(fā) 生 5級(jí)地震，地震烈度 6176。，屋有壞者，沙河縣亦震。 1830 年 6 月 12 日在磁縣（北緯 36176。 4′，東經(jīng) 114176。 2′）發(fā)生 級(jí)地震，地震烈度 10176。，山崩地裂，涌出黃黑沙土，井水浸溢，漳、洼兩河涸，房屋倒塌十之八九，達(dá) 20 余萬(wàn)間，壓死 5485 人。受波及的武安縣房屋倒塌無(wú)數(shù)，城垣坍塌，半成廢墟。地震波及邯鄲、武安、廣平、肥鄉(xiāng)、永年、館陶等縣 。 1966 年 3 月 8 日 5 時(shí) 29 分，在河北省邢臺(tái)地區(qū)隆堯縣東的馬蘭、白家寨一帶，發(fā)生 級(jí)強(qiáng)烈地震，震源深度 10 公里，震中烈度為 9 度強(qiáng)。 極震區(qū)面積 300 平方公里。 繼這次 地震之后， 3 月 22日在寧晉縣 東汪鎮(zhèn) 分別發(fā)生了 級(jí)和 級(jí)地震各一次，地震震源深度 9公里，震中烈度為 10 度 ，極震區(qū)面積約 137 平方公里，東汪鎮(zhèn)一帶房屋幾乎全部塌平，地裂冒水，村內(nèi)外寬大裂縫縱橫交錯(cuò)，裂縫寬 以上，綿延數(shù)十米至數(shù)公里不等。沙河縣以褡褳、顯德旺等地較重，倒房 394 間，嚴(yán)重破壞 324 間，山區(qū)有 6 處大滑坡， 3 月 26 日在老震區(qū)以北的束鹿南發(fā)生了 級(jí)地震， 3 月 29日在老震區(qū)以東的巨鹿北發(fā)生了 6級(jí)地震。從 3月 8日至 29日在 21天的時(shí)間里，邢臺(tái)地區(qū)連續(xù)發(fā)生了 5 次 6級(jí)以上地震， 此次地震一直延續(xù)到 5 月 15日， 級(jí)以上地震達(dá) 10 次之多。 這一地震群統(tǒng)稱(chēng)為邢臺(tái)地震。 1972年 10月 12日 7時(shí)在沙河縣西秦莊公社樊下曹一帶（北緯 36176。 ′，東經(jīng) 114176。 ′）發(fā)生 級(jí)地震，地震烈度 6176。，先聽(tīng)到爆破聲大的巨響，隨即感到地面上拱，激烈跳動(dòng)，房屋個(gè)別倒塌，余震持續(xù)到 10 月 18日。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 第 節(jié) 井田地質(zhì)特征 、地質(zhì)特征 本區(qū)基本為一單斜構(gòu)造，以斷裂為主，伴隨有寬緩的波曲和火成巖的侵入，地層在第 17 勘探線(xiàn)以北近南北走向，向西傾斜。 17 勘探線(xiàn)以南走向轉(zhuǎn)為北東，向南東傾斜。地層傾角 11176。～ 20176。左右。 對(duì) 2和 4煤回采影響最大的是斷層。該區(qū)斷層大部分為高角度的正斷層，斷層傾角一般為 50176?！?70176。以斷層走向論，斷層基本都為北西走向。本井田共有五條大斷層，其中 F1 和 F5 斷層橫貫整個(gè)井田，其余三條斷層都在井田內(nèi)殲滅?；鸪蓭r主要入侵煤層是 9，對(duì) 2和 4煤基本沒(méi)有影響。該井田位于太行山脈與華北平原間的低山丘陵地帶，武安盆地的西部，呈現(xiàn)山前過(guò)渡平原的地形特征，北洺河由西向東橫穿井田中部。河床兩岸地形各異。最高標(biāo)高，最低標(biāo)高 ，高差 。 該區(qū)井田為 全掩蓋區(qū)，經(jīng)鉆孔地面調(diào)查及井巷工程的揭露，地層自老至新有：奧陶系、石炭系、二迭系及新生界。 現(xiàn)由老至新分述如下： 1) 奧陶系中統(tǒng) 灰、深灰色石灰?guī)r及角礫狀石灰?guī)r、致密、質(zhì)較純裂隙發(fā)育。 2）中石炭統(tǒng)本溪組 本組主要為黑灰色、深灰色粉砂巖，夾 56層薄層石灰?guī)r，其中以伏青、大青、本溪三層較穩(wěn)定、粉砂巖中含植物化石。石灰?guī)r中含海百合莖礁科等動(dòng)物化石。含煤 1014層可采及部分可采者有 9等 6層，局部夾落層細(xì)粒砂巖。底部為一層含鮞粒鋁土泥巖。 3）上石炭統(tǒng)太原組和山西組 主要為灰、淺灰、 灰黑色中細(xì)粒砂巖及粉砂巖、粉砂巖含鮞狀結(jié)構(gòu)。含煤 23層。 1號(hào)煤及 2號(hào)煤為可采和部分可采煤層。 1號(hào)煤和 2號(hào)煤層位有火成巖侵入。 4）下石河子組 底部為深灰色中粒砂巖含云母碎片俗稱(chēng)駱駝脖砂巖厚度變化大，向上為灰、灰河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 綠色粉砂巖及鋁土質(zhì)泥巖富含鐵質(zhì)鮞粒尤以上部更為發(fā)育具標(biāo)志作用。 4）上石河子組一段 以灰，灰綠及紫花斑色含植物化石粉砂巖為主。局部鋁土質(zhì)間夾數(shù)層灰，灰綠色中細(xì)粒砂巖，中上部有中性火成巖侵入。 5）上石河子組二段 以灰白色淺灰色中厚層狀含礫砂巖 23組，間夾暗紫色花斑色粉砂巖及灰色細(xì)粒砂巖底部砂巖一 般較厚約 40米，具磨圓度差，分選不良等特點(diǎn)，上部與中部火成巖侵入。 6）上石河子組三段 紫花斑色及綠灰色粉砂巖為主。局部夾不穩(wěn)定綠灰色中粒細(xì)砂巖，底部為一層中粗粒砂巖，在下部有中性火成巖侵入。 7）上石河子組四段 上部以紫紅色粉砂巖為主顏色較深俗稱(chēng) 豬肝色 中部含 23層綠灰色中厚層狀含粒砂巖，多含肉紅色及石底部常為一層粗粒砂巖，底部局部地段也有中性火成巖侵入。 8) 石千峰組 以紫紅色含鈣質(zhì)結(jié)核的粉砂巖為主。局部為灰綠色夾紫色細(xì)粒砂巖薄層，底部常為一層含砂巖，本段上部剝蝕僅見(jiàn)泥灰?guī)r以下一段。 9) 新生界 主要為灰色，肉紅色石英質(zhì)，石灰質(zhì)卵石及粘土，亞粘土組成。厚度變化大，50米以上以卵石為主。以下以粘土和亞砂土為主。 、地質(zhì)構(gòu)造 井田為單斜構(gòu)造，以斷裂構(gòu)造為主，伴有寬緩的褶曲及火成巖侵入。礦井地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，井田地質(zhì)類(lèi)型為三類(lèi)三型。地層走向近南北，傾向向東或向東南傾斜，傾角 10— 30186。斷層基本為高角度正斷層，斷層面傾角一般 50— 70186。，以NW 為主，斷層面一般不寬，井田南部斷層較多且落差大，北部構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，大中型斷層一般相互交叉或切割，落差大的切割落差小的。小構(gòu)造比較發(fā)育，走向與其鄰近的大中型 斷層基本一致，但延伸不遠(yuǎn)即消失。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 、水文地質(zhì) 井田內(nèi)含水層自下而上有奧灰強(qiáng)含水層，厚度大，富水性較強(qiáng)；大青灰?guī)r含水層厚度 5— 6m，為較強(qiáng)含水層；伏青灰?guī)r含水層厚度 左右，為較強(qiáng)含水層：野青灰?guī)r含水層含水性差，一般不含水；山西組砂巖含水層厚 ，含水性弱到中等；上石盒子組細(xì)砂巖以上含水層厚度大于 100m，雖含水性不強(qiáng)，但靜儲(chǔ)量比較大；第四系砂礫石層最厚 94m，一般 50— 60m，富水性較強(qiáng)。礦井正常涌水量 340m179。/h，且主要集中在井底車(chē)場(chǎng)附近 P2S 地層。開(kāi)采 2 號(hào)煤層主要受山西組 2 號(hào)煤層 頂板砂巖水影響，因水量較小，影響不大。礦井水文地質(zhì)類(lèi)型為中等。 第 節(jié) 煤層特征 、煤層 本區(qū)石炭、二迭系煤系地層總厚度 210m。含煤 11— 16 層。煤層總厚度約15m，可采或部分可采煤層有 9 等七層。其中以 4 號(hào)煤層為礦井主采煤層。 9 號(hào)煤層為下組煤，因受奧灰水威脅，故暫不可采。各煤層變質(zhì)程度較高，煤種牌號(hào)為無(wú)煙煤。 、含煤性概述 本井田含煤地層主要為石炭系太原組和二迭系本溪組為主要含煤地層，總厚度為 250 米左右。兩組含煤 14－ 16 層。厚度可達(dá) 15 米。 1） 太原組 主要為灰、淺灰、灰黑色中細(xì)粒砂巖及粉砂巖、粉砂巖含鮞狀結(jié)構(gòu)。含煤 23層。 1號(hào)煤及 2號(hào)煤為可采和部分可采煤層。 1號(hào)煤和 2號(hào)煤層位有火成巖侵入。 2） 本溪組 本組主要為黑灰色、深灰色粉砂巖，夾 56層薄層石灰?guī)r，其中以伏青、大青、本溪三層較穩(wěn)定、粉砂巖中含植物化石。石灰?guī)r中含海百合莖礁科等動(dòng)物化石。含煤 1014層可采及部分可采者有 9等 6層，局部夾落層細(xì)粒砂河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 巖。底部為一層含鮞粒鋁土泥巖。 、煤層分述 1) 2 號(hào)煤層 2煤層賦存穩(wěn)定 ,井田內(nèi)全部可采。巷道及鉆孔揭露煤層厚度為 ，平均煤層厚度 左右，屬厚煤層，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為穩(wěn)定性煤層。中下部夾— ，煤層傾角 10～ 30186。上距 1 號(hào)煤 15— 20m，下距 4號(hào)煤層平均距離為 。 2)4 號(hào)煤層 4＃ 位于野青灰?guī)r之下，上距 2號(hào)煤層 ，煤層厚度 — ，平均厚度 。煤層不穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，井田內(nèi)部全部可采，上距 2煤最小距離為，最大距離為 、井田煤質(zhì)特征 該井田含煤 2 層 ,煤層總厚度約 ，其中以 4 號(hào)煤層為礦井 主采煤層。 2煤層，黑色，以鏡煤為主，亮煤次之。煤層厚度 ～ m，平均 m。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，中下部有一層夾矸，厚度 ～ ，平均 m，夾矸巖性為粉砂巖，局部變相為炭質(zhì)泥巖。煤層普氏硬度 。 偽頂：煤層上部有一層 ，灰黑色，含炭質(zhì)，泥質(zhì)膠結(jié)，局部變相為炭質(zhì)泥巖。 直接頂：粉砂巖，厚度 ，灰黑色，含黃鐵礦及云母碎片，局部變相為細(xì)粒砂巖。 老頂：細(xì)粒砂巖，厚度 ，灰色，石英為主，長(zhǎng)石次之，個(gè)別地段變相為中粒砂巖。 從各煤層煤質(zhì)資料整理的結(jié) 果，按照煤礦儲(chǔ)量規(guī)范方案來(lái)看，揮發(fā)分個(gè)別低于 10％，一般在 10％－ 14％左右，其粘結(jié)性多為粉狀和粘著，膠質(zhì)煤層厚度為零，測(cè)定曲線(xiàn)類(lèi)型皆為平滑下降，皆為貧煤。煤的分帶現(xiàn)象不甚明顯，亦無(wú)一定規(guī)律。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 、可采煤層的煤質(zhì)指標(biāo)特征 大煤層（ 2號(hào)煤）煤質(zhì)的基本特征是水分較低，一般平均為 ；灰分較高，一般在 － ；揮發(fā)分的含量稍低為 左右，在井田西部較高為 ，因而大煤層屬于低硫煤。與此相反，含磷量較高為 ，固定含炭量較低，發(fā)熱量在 8400－ 8500 之間。從煤的膠結(jié)性來(lái)看，收縮度 XMM 平均為 11，而膠質(zhì)層厚度為零，曲線(xiàn)類(lèi)型為光滑下降，粘結(jié)性為粉狀至粘著。因此大煤的物理特性一般，呈金剛光澤或半金剛光澤，斷口為半貝殼狀 。煤巖條紋不甚明顯，煤的比重為－ 。 野青煤膠結(jié)性來(lái)看，收縮度 XMM 平均為 13，而膠質(zhì)層厚度為零，曲線(xiàn)類(lèi)型為光滑下降，粘結(jié)性為粉狀至粘著。因此野青煤也為貧煤。煤的物理特性呈金剛半金剛光澤，斷口為半貝殼狀 。煤巖條紋不甚明顯，煤的比重為 。 山青水分平均為 ，灰分為 揮發(fā)分為 ，固定炭為 ，硫分，磷分 ，發(fā)熱量平均為 8324，煤的膠結(jié)性指數(shù)，收縮度 XMM 為 8－ 17，膠結(jié)層厚度 YMM 為 0，粘結(jié)性亦為粉狀至粘著，煤的物理特性于野青相似，煤的比重為 ，按主要指標(biāo)揮發(fā)分在 10－ 14 之間皆為貧煤。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 第 2 章井田境界及儲(chǔ)量 第 節(jié) 井田境界 礦井北部以煤層風(fēng)氧化帶為界；南部以 550m標(biāo)高水平為界；西部以井田 F1斷層為界；東部以 F5 斷層及玫瑰營(yíng)村為界。井田南北最大寬度為 ㎞，最小寬度為 ㎞，平均寬度為 ㎞。東西最大長(zhǎng)度為 ㎞，最小長(zhǎng)度為 ㎞，平均長(zhǎng)度為 ㎞。呈南北向近似長(zhǎng) 條形，有效面積 ㎞ 2。 第 節(jié)井田工業(yè)儲(chǔ)量 本井田的儲(chǔ)量是按塊段結(jié)合等高線(xiàn)法計(jì)算的，其中的塊段是以等高線(xiàn)，境界線(xiàn)，級(jí)別線(xiàn)，地質(zhì)剖面線(xiàn)劃分的。 平衡表內(nèi)最小的可采厚度為 米，灰分小于 40%。對(duì)于厚度在 米及灰分在 4050%的煤層列在平衡表外， 以下的煤層不計(jì)入工業(yè)儲(chǔ)量。 9 號(hào)煤層為下組煤，因受奧灰水威脅，在目前的技術(shù)條件下暫不可采，故也不計(jì)入工業(yè)儲(chǔ)量。 其儲(chǔ)量計(jì)算方法如下： 將井田劃分為三個(gè)部分計(jì)算儲(chǔ)量： 第一部分的平均傾角和投影面積為： α ＝ 11176。 S 投 ＝ ㎜ 2 計(jì)算的實(shí)際面積為： S 除 ＝ ㎡ 第二部分的平均傾角和投影面積為： α＝ 27176。 S 投 ＝ ㎜ 2 計(jì)算的實(shí)際面積為： S 除 ＝ ㎡ 第三部分的平均傾角和投影面積為： α＝ 176。 S 投 ＝ ㎜ 2 計(jì)算的實(shí)際面積為： S 除 ＝ ㎡ 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 第四部分的平均傾角和投影面積為： α＝ 17176。 S 投 ＝ ㎜ 2 計(jì)算的實(shí)際面積為： S 除 ＝ ㎡ 井田的全部實(shí)際面積為： S= ㎡ 井田的工業(yè)儲(chǔ)量為： Q=S**= 田的可采煤層為 4煤，其工業(yè)儲(chǔ)量為 第 節(jié) 井田可采儲(chǔ)量 井田的可采儲(chǔ)量為： Zk＝ (ZP)*C (Z 為工業(yè)儲(chǔ)量， P 為煤柱損失量， C取 ) 在 本設(shè)計(jì)中 P 的損失考慮以下幾方面的因素： (1) 斷層煤柱損失。由于 F2 、 F3 斷層的落差都小于 50 米，所以要留設(shè)計(jì) 30米的保護(hù)煤柱。 F4 斷層落差大于 50 米，要留 50 米的保護(hù)煤柱。 F2 斷層煤柱損失 = *25**= F3 斷層煤柱損失 = *25**= F4 斷層煤柱損失 = *25**= (2) 井田邊界煤柱損失。該 井田東部以 F5 大斷層及玫瑰營(yíng)村莊為邊界留保護(hù)煤柱 50 米，井田東部以 F1 大斷層 為邊界留 50 米的保護(hù)煤柱，其他邊界留20 米保護(hù)煤柱。 F1 斷層煤柱損失 =*25**= F5 斷層煤柱損失 =*25**= 井田邊界煤柱損失 =*25**= (3) 工業(yè)廣場(chǎng)。在本設(shè)計(jì)中，綜合考慮各種因素， 將工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)計(jì)在井田中部。 礦井工業(yè)場(chǎng)地占地指標(biāo)表 井 型 大 型 井 中型井 小 型 井 生產(chǎn)能力（萬(wàn)噸 /年） 1 150、 180、240 4 60、 90 1 230 占地指標(biāo)（公頃 /10 萬(wàn)噸） — — — 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16 三下保安煤柱設(shè)計(jì)時(shí) ,在峰峰礦區(qū)巖層移動(dòng)角如下： 邊界角δ 0=γ 0=58176。 β 0=58176。 移動(dòng)角δ =γ =73176。 β =73176。 松散移動(dòng)角 58176。 α 煤層真傾角（本礦井平均傾角為 11176。） 在井田開(kāi)采初期 , 由于工業(yè)廣場(chǎng)范圍內(nèi)布置主、副井、洗 煤廠(chǎng)和其他相關(guān)的建筑，根據(jù)下表確定工業(yè)廣場(chǎng)面積為 600 300=180000m2（設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 180萬(wàn)噸，占地指標(biāo)為 ,滿(mǎn)足要求） ,洗煤廠(chǎng)根據(jù)礦井生產(chǎn)能力，可得其占地指標(biāo)（ 公頃 /100 萬(wàn)噸