【導(dǎo)讀】設(shè)計(jì)內(nèi)容包括一般設(shè)計(jì)部分、專題部分和翻譯部分。要求簡要說明礦區(qū)概況、井田地。生產(chǎn)能力和服務(wù)年限；確定井田開拓方案和礦井基本巷道；進(jìn)行采區(qū)或帶區(qū)巷道布置設(shè)計(jì)；通過方案比較確定礦井通風(fēng)方式和通風(fēng)方法，確定回采工作面通風(fēng)方式和掘進(jìn)通風(fēng)方式；計(jì)算礦井總需風(fēng)量；確定礦井通風(fēng)容易和困難時(shí)期，分別計(jì)算兩個(gè)時(shí)期的礦井通風(fēng)阻力，理，并對(duì)礦井防治自燃發(fā)火措施進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。風(fēng)量大、遺煤多、易自然發(fā)火的特點(diǎn)，從采空區(qū)的防滅火和抑爆瓦斯爆炸問題條件出發(fā)，提出了系列方案來消除自燃隱患和抑爆瓦斯爆炸。為該綜放采空區(qū)的防滅火提供了相關(guān)技。字左右，并譯成英文。斜溝井田位于山西省興縣縣城以北直距20km處嵐漪河兩側(cè)。行政區(qū)劃隸屬于興縣魏。區(qū)內(nèi)井田面積約。其中8煤層為萬t，13. 翻譯部分為根據(jù)煤礦的開采經(jīng)驗(yàn)對(duì)在石炭系地層挖掘隧道時(shí)的甲烷排放進(jìn)行分析。

　　

【正文】 巖，砂質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)。本組北東部較薄，碎屑巖粒度較粗且含礫，向南和西厚度增大，碎屑粒度變細(xì)，基本不含礫。 (八 ) 三疊系下統(tǒng)劉家溝組（ T1l） 分布于本區(qū)西部邊緣及外圍，鉆孔內(nèi)本組地層保存不全，主要巖性為淺紅色～灰紅色中厚層狀 — 薄層狀細(xì)粒長石砂巖、長石石英砂巖、鈣質(zhì)長石砂巖夾紫紅色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，中部地層中夾灰綠色條帶及鈣質(zhì)礫巖（石灰質(zhì)礫巖）等。砂巖中斜層理極發(fā)育，多為楔狀交錯(cuò)層理，另可見板狀、槽狀交錯(cuò)層理。組、段厚度大于，底部以石千峰組紫紅色泥巖逐漸 減少，而出現(xiàn)大量淺紅色、灰紅色薄層狀細(xì)中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 粒長石砂巖劃界，二者間呈整合接觸關(guān)系，未見頂。 （九）上第三系上新統(tǒng)（ N2） 廣泛分布于本區(qū)內(nèi)的山梁之上，巖性主要為棕紅色～淺棕紅色粉砂粘土、亞粘土夾鈣質(zhì)結(jié)核，次為砂礫石，雜色粘土及泥灰?guī)r、灰?guī)r。底部為砂礫石層。其厚度為— 。與下伏各組地層呈不整合接觸。 (十 ) 第四系上更新統(tǒng)（ Q3） 廣泛分布于本區(qū)內(nèi)的山梁之上，為淺灰黃色亞砂土，底部為砂礫石層。厚度，與下伏各組地層呈不整合接觸。 (十一 ) 第 四系全新統(tǒng)（ Q4） 為現(xiàn)代沖積、洪積物， 系礫石、卵石和砂及砂土的層狀或混合堆積。分布于勘探區(qū)的沖溝及嵐漪河兩岸，厚度 050m。 井田內(nèi)地層對(duì)比的方法主要以鉆孔的勘探資料為主，將各標(biāo)志層、煤層、加以對(duì)比，在巷道、實(shí)際揭露的資料中經(jīng)驗(yàn)證對(duì)比較合理，能夠指導(dǎo)生產(chǎn)，服務(wù)生產(chǎn)，整個(gè)井田對(duì)比可靠。 井田構(gòu)造 本區(qū)大地構(gòu)造位置處于鄂爾多斯斷塊東緣，興縣石樓南北向褶皺帶的北部。 本區(qū)地層傾向南東 —南東東。西南部受某斷層的牽引，地層走向由東轉(zhuǎn)為南東，因而本區(qū)的單獨(dú)形態(tài)，為一個(gè)軸向近東西的向斜，但東端被另一斷層切割。地層傾角北翼陡，南翼緩；淺部陡深部緩。 地 層傾角小于 12176。，一般為 8～ 10176。，井田內(nèi)沒有巖漿巖侵入，地表和鉆探過程中也未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造和陷落柱，僅在井田東南部發(fā)現(xiàn)有寬緩狀小褶曲，地表常見滑坡現(xiàn)象。 水文地質(zhì) 井田為低山黃土丘陵區(qū)，大部分面積被上更新統(tǒng)黃土覆蓋，石炭、二疊系地層僅在溝谷中出露。 嵐漪河是井田內(nèi)的主河流，它從東到西橫穿井田中部，天古崖水庫建成后，水庫下游的井田段水流很少，只在洪水期或農(nóng)田灌溉時(shí)河中才有大水，其它溝谷均屬季節(jié)性河流。 一、井田主要含水層 為了解井田內(nèi)主要含水層的富水性，本次工作共施工 5 個(gè)水文孔，調(diào)查水點(diǎn) 55個(gè)，取 水樣 68 個(gè)，調(diào)查老小窯、煤礦 11 處，同時(shí)收集了 6 個(gè)巖溶水鉆孔資料和 1993年施工的 ZK923 和 ZK924 兩個(gè)水文地質(zhì)勘探孔資料，這些資料為正確分析含水層的富水性提供了可靠參數(shù)。 奧陶系巖溶水含水層 奧陶系石灰?guī)r從井田東邊開始全部傾沒于石炭二疊系地層之下。據(jù)山西省地礦局第一水文隊(duì)《山西省興縣東部喬家溝巖溶水水源勘察報(bào)告》，在魏家灘以西奧陶系灰?guī)r埋深大于 600 m，巖溶裂隙極不發(fā)育，富水性極差，因此，將魏家灘南北一線定為中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 巖溶水蓄水邊界。而魏家灘以東則是巖溶水主逕流區(qū)，富水性極強(qiáng)。本次施工的水文孔中有四個(gè)孔揭 穿了奧陶系上馬家溝組含水層，其中 2403 和 2601 水位埋深分別為 和 。 由于水位埋藏過深，抽水困難，只做了水位觀測(cè)。其水位標(biāo)高分別為 和 。 0204 和 0403 分別對(duì)奧陶系峰峰組與上馬家溝組含水層做了抽水試驗(yàn)。據(jù) 0204 孔抽水資料：孔深 到峰峰組底部時(shí)，已有 22m 且富水性較好的含水層，水位埋深 ，水位標(biāo)高 。經(jīng)抽水試驗(yàn)，降深，出水量 ，單位涌水量 L3/d m，水質(zhì)類型為 H C— C N型，礦化度 。 0204 孔最終孔深 ，揭穿奧陶系灰?guī)r ，進(jìn)入上馬家溝地層 ，含水層厚 46m，水位標(biāo)高 ，鉆孔單位涌水量可達(dá) m。屬極強(qiáng)富水含水層，水質(zhì)類型為 H S— C M 型，礦化度 。 礦區(qū)西邊界處的 0403 孔，孔深 ，揭露峰峰組地層 ，上馬家溝組地層 ，經(jīng)抽水試驗(yàn)，峰峰組地層中僅有 10m 弱含水層，水位標(biāo)高為 ，鉆孔單位涌水量僅 m，屬弱富水含水層，而上馬 家溝組地層中僅增加 26m含水層，與峰峰組做混合抽水試驗(yàn)后，水位標(biāo)高 ，降深 ，鉆孔單位涌水量為 m，也屬強(qiáng)富水含水層，水質(zhì)類型為 S C— C N 型，礦化度 。 從 2403 孔和 2601 孔的資料分析： 2403 孔峰峰組含水層，鉆孔單位涌水量僅 m，屬弱富水含水層， 2403 孔進(jìn)入上馬家溝組 后就揭穿巖溶水主要含水層獲得了區(qū)域巖溶水水位，其水位標(biāo)高為 。而 2601 孔峰峰組富水性就相對(duì)較弱，直至孔深 ，進(jìn)入上馬家溝組地層 后才揭穿其主要含水層，水位標(biāo)高為 。 以上事實(shí)充分證明，把魏家灘南北 — 線定為巖溶水蓄水邊界不妥，在該線以東應(yīng)為巖溶水極強(qiáng)富水帶，且峰峰組富水性也相對(duì)較強(qiáng)，與馬家溝組的水位接近，有一定的水力聯(lián)系，在該線以西，巖溶水的富水性相對(duì)較弱，但也屬強(qiáng)富水或中等富水區(qū)域，而峰峰組的富水性相對(duì)較差，屬弱富水含水層。 根據(jù)本次收集的山西省地質(zhì)調(diào)查院編寫的《晉陜蒙接壤地區(qū)巖溶地下水勘查報(bào)告》該泉域西邊界位于礦區(qū)西界外 4km 處的武家塔 — 鄭家塔南北一線。據(jù)該報(bào)告資料，礦區(qū)內(nèi)豐水期巖溶水水位標(biāo)高在 860m 左右。 石炭系太原組砂巖裂隙含水層 本組地層僅在井田斜溝和麻焉塔溝內(nèi)見有出露，含水層主要是砂巖裂隙。根據(jù)五個(gè)水文孔揭露，太原組地層發(fā)育一層薄層灰?guī)r，且?guī)r溶裂隙極不發(fā)育，含水層以中、細(xì)砂巖為主，含水層 2403 孔最厚為 30m，其他孔均在 10m 左右。 0204 孔抽水結(jié)果鉆孔單位涌水量為 m，水位標(biāo)高 ， 0403 孔抽水結(jié)果鉆孔單位涌水量為 m，水位標(biāo)高 ，屬中等富水含水層，而其它鉆孔，鉆孔單位涌水量均 L/s m，屬弱富水含水層。說明該含水 層在礦區(qū)東部淺埋區(qū)和嵐漪河沿線，補(bǔ)給條件好的部位為中等富水含水層，否則為弱富水含水層。該含水層水質(zhì)類型為 H S— C N 型。礦化度 。 二疊系下統(tǒng)下石盒子組與山西組砂巖裂隙含水層 山西組地層在麻焉塔溝中見有出露，含水層以中、粗粒砂巖為主，下石盒子組地層在黃家溝溝中見有出露，含水層主要為中、粗粒砂巖，根據(jù)水文孔抽水試驗(yàn)資料，中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁 該組含水層厚 40158m，平均 79m，鉆孔單位涌水量均 m，屬弱富水含水層，據(jù) 2403 水文孔抽水試驗(yàn)結(jié)果，鉆孔單位涌水量 m，水位標(biāo)高 ，滲透系數(shù) ，影響半徑 ，水質(zhì)類型為 C S— N M C 型，礦化度 。 二疊系上統(tǒng)上石盒子組，石千峰組和三疊系下統(tǒng)劉家溝組砂巖裂隙含水層。 該三組地層在礦區(qū)中東部多被剝蝕，僅在礦區(qū)北部中西部溝谷中見有出露。該組含水層以砂巖裂隙含水層為主， 5 個(gè)水文孔均未揭露該地層，無抽水試驗(yàn)資料，據(jù)泉井調(diào)查分析，單泉流量均小于 1L/s，最大的單泉流量為 ，屬弱富水含水層，水質(zhì)類型多為 H S— N C M 型，礦化度 。 第四系、上第三系孔隙含水層 上第 三系上新統(tǒng)分布在溝谷兩側(cè)和溝頂?shù)幕鶐r頂面上，含水層以礫石為主，厚度不穩(wěn)定，泉流量＜ ，屬弱富水含水層。水質(zhì)類型為 H— N 型，礦化度 ，水質(zhì)較好，局部礫石層較厚，富水性較好，如： ZK923 孔中，上第三系礫石層厚 ，當(dāng)鉆至這一層位時(shí)，泥漿漏失嚴(yán)重，富水性較好。 第四系全新統(tǒng)分布在嵐漪河一、二級(jí)階地上，含水層為現(xiàn)代沖洪積砂礫石層，單井出水量可達(dá) 100～ 500 m3/d，屬中等富水含水層。水質(zhì)類型為 H— C M 型，礦化度 ，水質(zhì)較好。 二、井田主要隔水層 太原組泥巖隔水 層 據(jù)鉆孔資料，太原組 13 號(hào)煤層以上是一套以泥巖為主的地層，厚 ～ ，平均厚 ，井田內(nèi)沉積連續(xù)穩(wěn)定，是山西組 8 號(hào)煤與太原組 13 號(hào)煤層之間較好的隔水層。 石炭系本溪組泥巖和太原組 13 號(hào)煤下至本溪組間的泥巖隔水層 本溪組地層為一套泥巖、粘土巖、鐵鋁巖為主的地層，夾薄層灰?guī)r和砂巖，砂巖一般為泥質(zhì)膠結(jié)，隔水性很好。根據(jù)區(qū)內(nèi) 24 個(gè)延伸鉆孔統(tǒng)計(jì)，本溪組地層平均厚，太原組 13 號(hào)煤下至本溪組頂面也是一套以炭質(zhì)泥巖為主的地層，平均厚，從 13 號(hào)煤底板至奧灰?guī)r頂面平均厚 ，該段地層隔水性很好，是 13號(hào)煤層和奧陶系地層之間重要的隔水層。 三、井田地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄條件 奧陶系巖溶水的補(bǔ)給主要是基巖裸露區(qū)大氣降水和地表水的入滲補(bǔ)給，井田東部奧灰水屬區(qū)域巖溶水主逕流帶，巖溶水由南東向北西運(yùn)移，最終排向保德縣天橋黃河峽谷中，根據(jù)本次施工的四個(gè)水文孔資料，水位標(biāo)高 2403 孔為 （ 2020 年 3月 15 日） 0204 孔為 （ 2020 年 5 月） 0403 孔為 （ 2020 年 6 月 23日） 2601 孔為 （ 2020 年 8 月 14 日）由于施工 季節(jié)的不同，導(dǎo)致水位有所差異，但規(guī)律性明顯，旱季水位明顯低于雨季水位，據(jù)此推算礦區(qū)內(nèi)巖溶水水位標(biāo)高在 854850m 之間。 石炭系和二疊系砂巖裂隙水，在裸露區(qū)接受大氣降水和季節(jié)性河流補(bǔ)給后，順巖層傾斜方向運(yùn)移。上部含水層在溝谷中以侵蝕下降泉的形式排泄；下部含水層順層向西排出井田外，現(xiàn)采煤礦的礦坑排水和民井開采是其主要的排泄方式。 第三系和第四系孔隙水的補(bǔ)給除大氣降水的垂直入滲補(bǔ)給外，有地表水的入滲補(bǔ)中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 給和較高基巖裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給。地下水的流向大致與地表水一致，排泄方式除蒸發(fā)和以泉的形式排泄外主要是人工開采。 四、構(gòu)造對(duì)井田水文地質(zhì)條件的影響 井田受區(qū)域構(gòu)造的控制，呈單斜構(gòu)造，未發(fā)現(xiàn)其它構(gòu)造形跡，但是隨著地下煤層的開采，對(duì)地應(yīng)力的進(jìn)一步破壞，有利于促使斷層以及其它構(gòu)造的發(fā)生與發(fā)展，區(qū)內(nèi)大部分煤層屬巖溶水帶壓開采煤層，一旦有導(dǎo)水?dāng)鄬訙贤ǎ瑤r溶水就會(huì)侵入含煤地層和礦井，造成淹井事故。因此，特別要重視對(duì)斷層、陷落柱以及其它構(gòu)造的發(fā)現(xiàn)和研究，防止淹礦事故的發(fā)生。 五、地下水動(dòng)態(tài) 據(jù)調(diào)查，區(qū)內(nèi)一般民井和泉水均受季節(jié)變化的影響，雨季水量增大，旱季水量減小。根據(jù)山西省地質(zhì)調(diào)查院 2020 年編寫的《晉陜蒙接壤地區(qū)巖溶地下水勘察報(bào)告 》資料，巖溶水逕流區(qū)受當(dāng)年降雨影響明顯， 10 月至 11 月份是巖溶水高水位期， 7 月至 9 月份是巖溶水低水位期，滯后補(bǔ)給 3— 4 個(gè)月，由于礦區(qū)巖溶水接近補(bǔ)給區(qū)，滯后補(bǔ)給時(shí)間應(yīng)該很短。本次工作留有長期觀測(cè)孔 0702 和 2601 兩個(gè)，應(yīng)加強(qiáng)這方面的研究工作。 六、 礦區(qū)主要水害及防治措施 地表水對(duì)煤礦開采的影響 嵐漪河是井田內(nèi)最大的河流，井田段河床標(biāo)高 915— 963m，據(jù)興縣水資委提供的資料：天古崖水庫五十年一遇的最大洪峰為 1748m3/s。天古崖水庫到斜溝間另有匯水面積 20km2，經(jīng)計(jì)算 20km2 內(nèi)五十年一遇的最大洪 峰為 。兩項(xiàng)相加為斜溝煤礦井田段五十年一遇的河道洪峰流量 。依河道寬 80m（ 斜溝村河道實(shí)測(cè)）計(jì)算，洪峰流量 ，本次調(diào)查的最高洪水位線為 920— 965m。 由于地層呈單斜構(gòu)造，河流由東向西切穿井田所有地層，但是因?yàn)榕c河床接觸的煤系基巖地層大多是隔水性能較好的泥巖、砂巖，滲透性也很小。根據(jù)抽水試驗(yàn)資料0204 孔山西組含水層滲透系數(shù)為 ，太原組含水層滲透系數(shù)為 ，且太原組灰?guī)r厚度小，裂隙不發(fā)育，沒有形成直接的補(bǔ)給通道。因此河水通 過基巖含水層滲透補(bǔ)給礦坑的水量是十分微弱的?，F(xiàn)在開采 13 號(hào)煤的斜溝煤礦和開采 8 號(hào)煤的店灣煤礦的實(shí)際情況也完全可以證實(shí)這一點(diǎn)。但是開采煤礦時(shí)，一定要沿河道和大型溝谷依最高洪水位線留足保安煤柱，以防煤礦開采時(shí)溝通地表水，河水入侵造成淹礦事故。 1992 年 8 月斜溝煤礦發(fā)生淹礦事故，洪水從坑口涌入，造成經(jīng)濟(jì)損失近 60 萬元，因此坑口應(yīng)設(shè)計(jì)在最高洪水位線以上，以防洪水從坑口涌入，造成淹礦。 強(qiáng)風(fēng)化裂隙含水層對(duì)開采煤層的影響 隨著煤礦的開采，頂部巖層將遭到破壞，尤其是井田東部及溝谷中，煤層埋藏較淺，會(huì)使地表巖層裂隙加 大、增多，冒落導(dǎo)水裂隙將與強(qiáng)風(fēng)化裂隙含水層溝通，甚至形成地面塌陷，因此一定要采取防范措施，以防淺層地下水及泥砂流入礦坑，造成危害。 奧陶系巖溶水對(duì)開采煤層的影響 據(jù)礦區(qū)水文地質(zhì)條件，經(jīng)計(jì)算在煤層底板等高線 645m 以東區(qū)域突水系數(shù)小于中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 ，屬巖層非完整塊段突水性安全區(qū)，也就是說在沒有導(dǎo)水構(gòu)造直接導(dǎo)水的情況下，一般不會(huì)發(fā)生突水問題。在煤層底板等高線 645m 到 330m 之間，突水系數(shù)介于 — ，屬巖層完整塊段突水性安全區(qū)，在沒有大的構(gòu)造情況下，不會(huì)發(fā)生突水問題；在煤層底板 等高線 330m 以西區(qū)域，突水系數(shù)大于 ，屬突水性不安全區(qū)域。 綜合分析礦區(qū)水文地質(zhì)條件，天橋巖溶水泉域邊界位于礦區(qū)西界外約 ，全礦區(qū)都屬天橋泉域水文地質(zhì)單元。礦區(qū)東部從白家溝 — 魏家灘南北一線以西奧陶系灰?guī)r埋藏深度