【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)礦包括兩個(gè)部分：一般部分和專題部分。五陽(yáng)三礦位于山西省潞安礦區(qū)東北部，屬。長(zhǎng)治市襄垣縣管轄。井田走向（南北）長(zhǎng)約km，傾向長(zhǎng)約（東西）km，井田。主采煤層為3#煤層、15#煤層，平均傾角為6°，煤層平均總厚度為。井田地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單。井田工業(yè)儲(chǔ)量為Mt，可采儲(chǔ)量為Mt。礦井服務(wù)年限為a。礦井涌水量較大，正常涌水量為240m3/h，最大涌水量為310. 礦井相對(duì)瓦斯涌出量為m3/t，屬于低瓦斯礦井。煤層無(wú)自然危險(xiǎn)，無(wú)煤塵爆炸。井田為雙立井兩水平開拓，運(yùn)輸大巷采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用礦車運(yùn)輸，礦井年工作日為330d，工作制為“四六”制。一般部分包括10章：1.礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征；2.井田境界和儲(chǔ)量；下運(yùn)輸；8.礦井提升；9.礦井通風(fēng)與安全；10.礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。專題部分題目為：綜放工作面自然發(fā)火問(wèn)題的研究與防治技術(shù)。

　　

【正文】 片，含煤 1～ 4 層。其中下部的 3煤層為主要可采煤層，平均厚度 ，底部以一層灰白色中厚層 狀細(xì)或中粒石英砂巖（ K7）與太原組分界，為濱海三角洲沉積。與下伏地層呈整合接觸。 （ 6）二疊系下統(tǒng)下石盒子組 P1x 本組厚度 ～ m，平均厚度約 110 m。巖性變化較大，頂部為紫紅、紫灰色等雜色含鮞粒厚層狀鋁質(zhì)泥巖，砂質(zhì)泥巖。（俗稱桃花泥巖）中，底部為灰白、灰色石英砂巖為主（ K8）。巖層顏色由淺到深的變化反映氣侯由溫暖潮濕漸變?yōu)檠谉岣稍?。為上三角洲平原～沖積平原沉積。與下伏地層呈整合接觸。 （ 7）二疊系上統(tǒng)上石盒子組 P2s 本組厚度一般在 300 m左右。巖性由紫紅、紫灰等雜色泥巖或砂質(zhì)泥 巖及灰、灰白和黃綠色石英砂巖組成。為半干熱氣侯條件下，沖積平原沉積。與下伏地層呈整合接觸。 南豐正斷層：位于南峰溝，西李村一線，全長(zhǎng)約 3 km，走向北 50176。東，傾向東南，傾角 75176。，落差一般為 12～ 60 m，南峰溝村以西逐漸減小。 第 7 頁(yè) 共 107 頁(yè) 水文地質(zhì) 井田內(nèi)主要河流有濁漳河西源和南源。西源由西而東流入礦區(qū)，而南源由西南匯入，并于礦區(qū)中部匯合。南、西二源匯合后，由南而北至襄垣城東流出礦區(qū)，總匯水面積約750 km2 。并在井田外兩河上游分別建有漳澤水庫(kù)和后灣水庫(kù)。而區(qū)內(nèi)無(wú)大的地表水體。 煤層露頭 附近有一條季節(jié)性河流 ——淤泥河，自南而北流淌，一般流量為 360 m3/h。另外，流經(jīng)本井田的濁漳河南源，為一常年有水河流，其最高洪水位 m（ ），最大流量 224 m3/s，局部對(duì)煤層頂板含水層有明顯的入滲補(bǔ)給。 潞安礦區(qū)位于沁水煤盆地東翼、辛安泉流域補(bǔ)給區(qū)的西部邊緣上，即該泉域若干個(gè)地下水逕流帶的一個(gè)分支上，水文地質(zhì)條件相對(duì)簡(jiǎn)單。這是由于該區(qū)奧灰被上覆地層覆蓋、補(bǔ)給條件差、逕流速度慢所造成的。 五陽(yáng)礦區(qū)位于潞安煤田東北部。北起西川正斷層，南至文王山北正斷層；東部以 3 煤露頭為界 ，西部為一設(shè)定邊界。 區(qū)內(nèi)地層走向明顯受褶曲控制，而地表水流向與地層走向基本垂直，故一般不利于地表水直接補(bǔ)給地下水。 南、北邊界斷層造成五陽(yáng)地塊下降（形成地塹），導(dǎo)致煤層底板以下富水性較強(qiáng)的灰?guī)r含水層與煤層頂板以上富水性較弱的砂巖含水層或煤層對(duì)接，而成為補(bǔ)給邊界。 另外，五陽(yáng)礦區(qū)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，且伴隨有主要沿天倉(cāng)向斜軸部發(fā)育的陷落柱，無(wú)疑會(huì)導(dǎo)致本區(qū)水文地質(zhì)條件的復(fù)雜化。 1．含水層 根據(jù)含水層巖性、儲(chǔ)水空間和水力性質(zhì)，本礦區(qū)含水層自下而上可分為 13 個(gè)。 （ 1）奧陶系中統(tǒng)灰?guī)r含水層 該層灰?guī)r為本區(qū)含煤地層的 基底灰?guī)r，主要由厚層狀石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r，平均厚度 120 m。該含水層在礦區(qū)外文王山北斷層以南有出露。巖溶、裂隙特別發(fā)育，其主要富水段見(jiàn)區(qū)域含水巖組中的奧陶系中統(tǒng)灰?guī)r含水段。據(jù)注（抽）水試驗(yàn)，單位注（涌）水量 ～ L/s?m，滲透系數(shù) ～ m/d，富水性極不均一，水質(zhì)類型為 HCO3—Ca 型水。長(zhǎng)觀資料， 1992 年 7 月初水位標(biāo)高 +～ + m，北高南低，基本與 1991 年一致，且小黃莊斷層下盤奧灰?guī)r溶較文王山北斷層下盤發(fā)育。屬富水性強(qiáng)的裂隙溶洞含 水層，對(duì)突水淹井威脅最大。 該含水層上距 3 煤層 ～ m，平均 m。在隔水層的阻隔下，一般不會(huì)發(fā)生直接突水。但極有可能通過(guò)斷層破碎帶、陷落柱或封閉不良鉆孔進(jìn)入礦井。故該層水患應(yīng)以防為主。 （ 2）石炭系上統(tǒng)太原組 K2 石灰?guī)r含水層 該層為太原組底部灰?guī)r，局部含燧石，層厚 ～ m，平均 m。溶洞裂隙發(fā)育，但多被方解石充填。平均下距 15煤層約 3 m、 15 煤層約 m，且是以上 煤層五陽(yáng)三礦 Mt/a 礦井設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 共 107 頁(yè) 的直接頂板充水含水層。平均上距 3 煤層 ；平均下距奧 灰 m。單孔、單層注水試驗(yàn)，單位涌水量 ～ L/s?m，滲透系數(shù) ～ ；王莊井田 16 號(hào)和 43 號(hào)兩鉆孔抽水試驗(yàn)，單位注水量 ～ L/s? m，滲透系數(shù) m/d。水質(zhì)類型有 HCO3—K+Na 型、 HCO3?Cl—K+Na 型、 HCO3?Cl—K+Na?Ca 型、Cl?SO4—K+Na 型。 1992 年 7 月水位標(biāo)高 +～ + m；據(jù)井下放水鉆孔水壓折算， 20xx 年水位標(biāo)高 +～ + m。井下多處揭露 ，最大涌水量 m3/h；測(cè)、放水鉆孔最大涌水量 m3/h。 （ 3）石炭系上統(tǒng)太原組 K3 石灰?guī)r含水層 本層為太原組中下部一層薄～中厚層狀灰?guī)r。層厚 ～ m，平均 m。裂隙溶洞發(fā)育，含方解石小晶體及細(xì)脈。平均上距 3 煤層 5 m。井下測(cè)壓鉆孔涌水量 ～ m3/h。按井下測(cè)壓鉆孔水壓折算， 1997 年元月 14 日水位標(biāo)高 + m，～ L/s?m。 （ 4）石炭系上統(tǒng)太原組 K4 石灰?guī)r含水層 本層含水層為太原組中部灰?guī)r。層厚 ～ m，平均 m。中厚層狀，含燧石，底部泥質(zhì)含量高，節(jié)理發(fā)育，溶、裂隙多被方解石脈充填。平均上距 3 煤層 m。 1967 年 6 月 28 日，東四石門溜煤眼，因放炮引起了該層突水，水量達(dá) 482 m3/h，說(shuō)明該含水層局部具有一定的富水性。 K K K4 灰?guī)r含水層，沉積間距小于 30 m、水位較接近，可作為一個(gè)含水巖組考慮。按突水系數(shù) 計(jì)算， 3 煤層至 K4 灰?guī)r頂面間的隔水層所承受的水壓為 3..36 MPa，均構(gòu)不成 3 煤層底板直接充水含水層。 （ 5）石炭系太原組 K5 灰?guī)r含水層 為太原組上部灰?guī)r。厚 ～ m，平均 m。薄至中厚層狀，為隱晶質(zhì)石灰?guī)r，裂隙發(fā)育，但多被方解石充填。平均上距 3 煤層 m。水 IC315 孔注水試驗(yàn)，單位涌水量 L/s?m，水位標(biāo)高 +。井下放水鉆孔涌水量 ～ 。水質(zhì)類型為 Cl?HCO3—K+Na 型和 Cl?HCO3—K+Na?Ca。據(jù)實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證，該含水層對(duì)礦井充水無(wú)影響。 以上所述的 K2～ K5 灰?guī)r含水層所做的單層注水試驗(yàn)較少，水文地質(zhì)參數(shù)不能確切代表其真實(shí)情況。根據(jù) K2～ K5 或 K3～ K5 灰?guī)r含水層所做的混合注水試驗(yàn)，單位注水量 ～ L/s?m，一般小于 ?m，滲透系數(shù) ～ m/d。說(shuō)明K2～ K5 灰?guī)r含水層局部富水性極強(qiáng)，在今后生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)防犯。但從相距分別為1650m、 1160 m 的水 Ⅰ C313 與水 Ⅰ C31水 Ⅰ C311 與水 Ⅱ C311 水位差 、 m來(lái)看，其水力聯(lián)系較差。 K5 灰?guī)r含水層與 3 煤層之間有一層富水性極弱，甚至為隔水層的砂、泥巖互層段，該段可有效阻隔其下部灰?guī)r水進(jìn)入礦井。按 突水系數(shù) ～ 計(jì)算，該段可承受的水壓 第 9 頁(yè) 共 107 頁(yè) 為 ～ MPa。 （ 6）二疊系下統(tǒng)山西組 K7 砂巖含水層 該含水層位于山西組底部。厚 16～ 30 m，平均 m。以中細(xì)粒砂巖為主，局部為砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，裂隙較發(fā)育，但多被方解石填充。單位涌水量 L/s?m，滲透系數(shù) m/d。屬富水性極弱的裂隙含水層。 它是 3 煤層底板直接充水含水層。因其富水性極弱，可認(rèn)為對(duì)礦井充水無(wú)影響。 （ 7）二疊系下統(tǒng)山西組 3 煤層頂板 S4 砂巖含水層 該含水層位于山西組中下部，是 3 煤層老頂 。厚 ～ m，平均 。裂隙發(fā)育，部分被方解石脈充填，局部相變?yōu)樯皫r與砂質(zhì)泥巖或砂質(zhì)泥巖與泥巖互層。下距 3 煤層 0～ 13 m，淺部可接受大氣降水和河流滲透補(bǔ)給。單位涌水量 L/s?m，滲透系數(shù) m/d，水位標(biāo)高 + m，局部富水性好。整體屬富水性弱的裂隙含水層。 （ 8）二疊系下統(tǒng)下石盒子組底部 K8 砂巖含水層 該含水層位于下石盒子組底部，是下石盒子組與山西組分界砂巖。厚 ～ m，平均 m。以中粒砂巖為主，中部夾薄層砂質(zhì)泥巖。平 均下距 3 煤層 m。屬富水性弱的裂隙含水層。 S4砂巖和 K8砂巖含水層可直接接受地表水補(bǔ)給，水位標(biāo)高達(dá) +856 m，且均處在 3 煤層頂板冒落裂隙帶之內(nèi)，均為 3 煤層直接充水含水層。由于砂巖裂隙的滲透性較弱（ K= m/d），故對(duì)礦井充水影響較小。 （ 9）二疊系下統(tǒng)下石盒子組下部砂巖含水層 該含水層位于下石盒子組下部。厚 ～ m，平均 m。以中粒砂巖為主，底部及中上部含礫，中上部夾薄層泥巖。平均下距 3 煤層 m。屬富水性弱的裂隙含水層。對(duì) 3 煤層 開采有一定影響。 （ 10）二疊系上統(tǒng)上石盒子組底部分界砂巖含水層 該含水層位于上石盒子組底部，是區(qū)內(nèi)上、下石盒子組分界標(biāo)志。厚 ～ m，平均 m。以中粒砂巖為主，顆粒具有上粗下細(xì)之特征，中部夾薄層砂質(zhì)泥巖。平均下距 3 煤層 m。屬富水性相對(duì)較強(qiáng)的裂隙含水層。對(duì) 3 煤層沒(méi)有影響。 （ 11）二疊系上統(tǒng)上石盒子組下部砂巖含水層 該含水層位于上石盒子組下部。厚 ～ m，平均 m。為灰白色砂巖，鈣質(zhì)膠結(jié)，底部含礫。屬富水性弱的裂隙含水層。 （ 12）基巖風(fēng)化 帶裂隙含水層 該含水層位于各種基巖的頂部，風(fēng)化帶裂隙厚度 35～ 40 m。裂隙帶多以開口狀出現(xiàn)，且多被泥質(zhì)充填。根據(jù)常村礦井資料，裂隙帶多由破碎的泥巖、砂巖組成，單位涌水量?jī)H為 ～ L/s?m。屬富水性弱的裂隙含水層。 五陽(yáng)三礦 Mt/a 礦井設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 共 107 頁(yè) （ 13）第四系孔隙潛水含水層 該含水層主要由第四系中的砂及礫石組成，厚零至數(shù)十米，其厚度和富水性因地而異。單位涌水量 L/s?m，滲透系數(shù) ～ m/d。一般在古河床或河流階地附近，厚度大、富水性強(qiáng)，水位標(biāo)高受季節(jié)變化影響。為富水性中等的孔隙潛水含水層 。它是當(dāng)?shù)剞r(nóng)村生活和灌溉用水的主要水源。 2. 隔水層 根據(jù)巖性特征，井田內(nèi)主要隔水層自上而下有：石炭系中統(tǒng)本溪組鋁土質(zhì)泥巖和上統(tǒng)太原組底部砂泥巖段隔水層、石炭系中統(tǒng)太原組中段砂泥巖隔水層和 3 煤層底板隔水層等。 （ 1）石炭系中統(tǒng)本溪組鋁土質(zhì)泥巖和上統(tǒng)太原組底部砂泥巖段隔水層 層段厚 ～ m，平均 m，厚度變化較大。主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、薄層砂巖和鋁土泥巖組成，底部為鮞狀鋁土泥巖及山西式鐵礦?？捎行ё韪糁袏W陶統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r水向上的垂直補(bǔ)給。 （ 2）石炭系中統(tǒng)太原組中段砂 泥巖隔水層 位于 K4 與 K5 灰?guī)r之間。層間距 35～ 45 m，由泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖組成。可有效地阻隔上、下灰?guī)r水的聯(lián)系。 （ 3）其它隔水層 井田內(nèi)含水層與含水層之間，一般被互層狀泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖夾薄層砂巖相隔，其厚度不等。這些組合巖層可有效隔斷含水層之間的水力聯(lián)系。 從以上各含水層的水位標(biāo)高看，在無(wú)導(dǎo)水構(gòu)造影響時(shí)，以上隔水層均有良好的隔水性能。 根據(jù)綜上所述主采礦井涌水量一般為 230～ 250 m3/h，最大 m3/h，平均涌水量為 240 m3/h。 煤層特征 煤層 1. 含煤性 井田內(nèi)的煤層主要分布在二疊系下統(tǒng)的山西組和石炭系上統(tǒng)太原組。共含煤 13 層，包括可采煤層 2 層，總厚度 18 m，含煤系數(shù) %；其中， 15 煤層為采礦證批準(zhǔn)開采的煤層，本次均對(duì)其儲(chǔ)量進(jìn)行了估算，平均總厚度 15 m，可采含煤系數(shù) %。煤層傾角 176?！?176。，平均傾角 6176。各煤層層位及特征見(jiàn)表 12。 2. 可采煤層分述如下： （ 1） 3煤層：位于山西組中下部，厚度 ～ m，平均厚度 10 m，最薄點(diǎn)位于井中東部，全區(qū)總體上穩(wěn)定，無(wú)明顯變化趨勢(shì)，風(fēng)化帶內(nèi)可見(jiàn)最小煤厚 為 m。含夾矸0～ 2 層，夾矸厚度最大 m，最小 ，平均 m，純煤厚度 m。夾矸巖性 第 11 頁(yè) 共 107 頁(yè) 多為炭質(zhì)泥巖，少數(shù)為泥巖。煤層頂板巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為細(xì)砂巖。底板巖性為黑色泥巖、粉砂巖。屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。該煤層全區(qū)穩(wěn)定可采且厚度大，為本井田正在開采煤層，因此對(duì)該煤層的控制研究程度均很高。據(jù)上分析 ,確定 3煤層為穩(wěn)定型。 （ 2） 15煤層：位于太原組下部，上距 K2 灰?guī)r 10 左右，厚度 ～ m，平均 5 m,較穩(wěn)定。含夾矸 0～ 3 層，厚度 ～ m平均厚度 ，局部呈透鏡狀厚度近 m。夾矸巖性多為炭質(zhì)泥巖，頂?shù)装鍘r性為泥巖、砂質(zhì)泥巖。煤層層位穩(wěn)定，全區(qū)可采，該煤層的控制及研究程度均較高。 其余 1 1 14煤層在全井田內(nèi)屬局部和偶爾可采。根據(jù)現(xiàn)行《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》及有關(guān)規(guī)定 ,均屬不可采煤層。 表 12 各地層層位及特征表 地層 單位 煤層 編號(hào) 厚度 (M) 層間距(M) 發(fā)育 程度 可采性 穩(wěn)定性 開采 狀況 層位 厚度 山 西 組 P1s 1 ～ 局部 局部 不穩(wěn)定 不穩(wěn)定 2 ～ 偶爾 不可采 不穩(wěn)定 不穩(wěn)定 3 ～ 全區(qū) 可采 穩(wěn)定 穩(wěn)定 主采 太 原 組 C3t 6 ～ 局部 局部 穩(wěn)定 不穩(wěn)定 8 ～ 局部 偶爾 不穩(wěn)定 不穩(wěn)定 9 ～ 局部 局部 不穩(wěn)定 不穩(wěn)定 10 ～ 局部 局部 不穩(wěn)定 不穩(wěn)定 11 ～ 局部 偶爾 較穩(wěn)定 不穩(wěn)定 12