【正文】 可實現(xiàn)與輝－吳縣鄉(xiāng)公路（179。礦井水源擬利用地下水和井下排水 ，建井期間利用地下水作為生活、生產(chǎn)水源及地面消防用水，礦井投產(chǎn)后利用處理后的礦井排水作為礦井生產(chǎn)、生活水源，以減少礦井水排放，節(jié)約用水，符合節(jié)水政策。工業(yè)廣場內設計三個立井，分別為主井、副井和中央風井，主井凈直徑 5m，裝備一對 25t 多繩箕斗和 179。 4m 落地多繩摩擦輪式提升機，擔負礦井輔助提升；中央風井凈直徑 5m，為回風井。 礦井通風方式初期為中央并列式，后期逐步過渡為兩翼對角式。礦井預算正常涌水量 ，最大涌水量 ，選用 PJ200B179。礦井地面建 110kV 變電站。 礦井自 XX 礦接軌，輔設準軌鐵路到工業(yè)廣場，鐵路長約 20km。 針對本礦井特點，建議開展 淺部 煤巖柱高度和地表沉降規(guī)律的研究論證 工作，以盡可能減少資源損失， 提高回采上限和資源利用率 。 建議由科研、設計、建設及施工單位組成課題小組，以解決 深井建設實施中的技術難題 ，確保井筒順利建成。 第十章 電 氣 6 第一章 井田概況及地質特征 第一節(jié) 井田概況 一、位置與交通 XX 煤業(yè) (集團 )有限責任公司 XX 一礦位于 XX 煤田東部、 XX 南麓，行政區(qū)劃 隸屬 XX 市管轄，其地理座 標為東經(jīng) 113?33?00″～ 113?44?19″，北緯 35?23?09″～ 35?28?00″。井田南距鐵路 XX 車站， 西南距 XX 礦區(qū)專用鐵路 XX 車站 20 km。 附：交通位置示意圖 111。本區(qū)屬海河流域衛(wèi)河水系，區(qū)內主要河流有： 清水 河、黃水河、 石門 河。 三、氣象 及地震 本區(qū)屬暖溫帶大陸性氣候，年平均氣溫 － ℃ 。年蒸發(fā)量 1680～ 2041mm，最低氣溫 ℃ ，最高氣溫 ℃ ， 夏季多東南和南風，冬季多西北和北風，年平均風速 ，最大風速 18m/s。 四、礦區(qū)經(jīng)濟 概況 本區(qū)礦產(chǎn)資源豐富。 另外， XX 區(qū)旅游業(yè)發(fā)展勢頭迅猛 ， 云臺山、八里溝等風景名勝全國知名，帶動了地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展。 五、礦區(qū)內礦井生產(chǎn)建設情況 區(qū)內 煤層被 新近系、第 四系 巨厚 沖積層覆蓋， 屬全掩蓋型煤田。 吳村煤礦程村礦井 （在建礦井） ： 位于礦區(qū)西北部 F14～ F15斷層之間，與 XX 一礦井田相鄰。礦井設計規(guī)模 ，開采二 1煤層，煤層厚度平均 ，傾角 3～ 5176。開采技術條件 簡單， 屬低沼、煤層不易自燃、煤塵無爆炸性，構造復雜程度為中等偏簡單類型，水文地質條件為中等類 型。礦井于 20xx 年 6 月實施井筒凍結，凍結深度 485m，為 目前建成的 全國最深凍結井 之一 ，井筒于 20xx 年 9 月開挖，目前主 、副已建成 落底，預計 20xx 年礦井建成投產(chǎn)。利用地下水水質易保證且處理簡單，利用礦井排水符合節(jié)水政策，因此，設計中兩個水源均考慮利用，建井初期生產(chǎn)及生活用水利用新近系砂礫石層地下水，礦井生產(chǎn)期間生產(chǎn)、生活及選煤廠洗煤用水利用處理后的礦井排水。 50MW 自備電廠以及冀屯110kV 變電站，相距本礦井分別為 22km、 27km 和 3km，為確保礦井供電質量及可靠性，設計利用李固 110kV 變電站和馮營 2179。目前，雙回 110kV 輸電線路已架設一回至礦井工業(yè)廣場，另一回正在架設，故電源落實可靠。其中石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組為主要含煤地層，地層從老到新分述如下： 奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（ O2m） 以深灰色巨厚層狀隱晶質石灰?guī)r為主，致密堅硬，裂隙發(fā)育，多充填方解石。 石炭系中統(tǒng)本溪組（ C2b） 底部為鋁質泥巖，中部為灰色砂質泥巖，上部為黑色泥巖和砂質泥巖。與下伏地層呈平行不整合接觸。據(jù)其巖性組合特征可分為上、中、下三段： （ 1）、下段： 自一 2煤層底至 L4 灰?guī)r頂，平均厚度 。含石灰?guī)r 3 層（ L2— L4），多為煤層頂板，其中 L2石灰?guī)r普遍發(fā)育，為本區(qū)主要標志層，厚 ～ ，平均厚度 。 （ 2）、中段： 自 L4 灰?guī)r頂至 L8灰?guī)r底，平均厚度 ?；?guī)r L L6不穩(wěn)定，有時相變?yōu)樯皫r和砂質泥巖。以石灰?guī)r、砂質泥巖、泥巖為主，夾薄煤四層，皆不可采。 L9石灰?guī)r亦較穩(wěn)定。據(jù)其巖性特征自下而上分為二 1 煤層段、大占砂巖段、香炭砂巖段、小紫泥巖段。大占砂巖距二 1 煤層 ～ ，平均 。 二疊系下統(tǒng)下石盒子組（ P1X） 據(jù)區(qū)內鉆孔揭示，僅保留本組下部三、四煤段地層，下起砂鍋窯砂巖底，上至基巖剝蝕面，保留厚度 — ，平 均 。 新近系、第四系 覆蓋于上述各時代地層之上，由坡積、洪積與沖積形成的粘土、砂質粘土、礫石及砂層等組成。 二、地質構造 井田總體構造形態(tài)為一走向北西、傾向南西、傾角 2~6176。 的單斜構造。 NE 向斷層延伸長、落差大、頻度高，由西北向東南把整個井田 切割為階梯狀長條形斷塊，且具多期活動性，造成斷層兩盤新生界地層厚度相差較大； NW 向和 EW向斷層多被 NE 向斷層切割，近 EW 向斷層多在 NE 向斷層之間發(fā)育。 詳見主要斷層特征表 121。斷層按走向劃分， NE 向 4 條， NW 向 3 條， EW 向 6條， 13 條小斷層中有 9 條位于初期采區(qū)內。 井田內沒有巖漿巖活動。含煤地層總厚 ，劃分 5 個煤組段，含煤 21 層，煤層總厚 ，含煤系數(shù) %。 二 1 煤層：賦存于山西組下部 ，上距大占砂巖 ～ ，平均 ，距砂鍋窯砂巖 ～ ，平均 ；下距 L8灰?guī)r ～，平均 ，其層位穩(wěn)定。煤厚變異系數(shù) ，標準差 ，可采性指數(shù) 100%，屬全區(qū)可采的穩(wěn)定型厚煤層。井田南西部厚度較小，一般 ~，其余塊段除斷層邊緣零星分 布有 4 點煤厚小于 4m 外，絕大多數(shù)點煤層厚度均穩(wěn)定在 ~。 38 個鉆孔中有 24 孔見二 1煤層有夾矸，其中夾矸 1 層者有 16 孔， 2層有 5 孔， 3 層有 3 孔，夾矸厚度 ~，多為炭質泥巖和泥巖，故煤層結構簡單。 第十章 電 氣 13 一 2 煤層：賦存于太原組底部，上距二 1 煤層 ～ ，平均 ，下距奧陶系頂界面 ～ ，平均 。煤層結構簡單～較復雜，一 2煤局部分叉為一 2一 2一 23，分叉后下部兩層煤屬局部可采或偶爾可采煤層。 ㈡、煤質 二 1 煤以塊煤為主，夾有少量粒狀煤。視密度 。原煤揮發(fā)份產(chǎn)率 ～ %，平均 ％，水分 %，原煤恒容低位干燥基發(fā)熱量 ~，平均 。二 1 煤屬弱結渣性，高熔灰分煤。其塊煤產(chǎn)率較高，塊煤可做化工造氣，末煤可用作高爐噴吹、動力或民用燃料。 第十章 電 氣 14 四、水文地質 ㈠、區(qū)域水文地質特征 XX 煤田地處 XX 復背斜隆起帶南段東翼，其北部為 XX 區(qū)，天然水資源量 38541 萬 m3/a，山區(qū)出露的石灰?guī)r面積約 1395km2，廣泛接受大氣降水補給，補給量 m3/s。 統(tǒng)計資料顯示，巖溶地下水動態(tài)大致經(jīng)歷了三個階段，即：五十年代中期到六十年代中期的基本天然狀態(tài)；六十年代中期到七十年代末期的平水期過量開采狀態(tài)；七十年代末到二十世紀初的枯水期過量開采狀態(tài)，各期數(shù)據(jù)變化詳見表 122。 XX 煤田巖溶地下水變化歷時統(tǒng)計表 表 122 水文年 年代 歷時（年） 降雨量（ mm） 排水量（ m3/s） 水位降低（ m） 最低水位（ m） 水位年變幅 (m) 豐水期 52~64 12 100 8~16 平水期 65~77 13 91 枯水期 78~86 8 85 ㈡、井田水文邊界條件及水文地質勘探類型 XX 勘探區(qū)北東向斷層發(fā)育，自西而東有 F1 F1 F1 F1 F1F19 六條斷層，呈近平行展布，將區(qū)內煤層分割成多個斷塊，諸斷塊第十章 電 氣 15 由西而東呈階梯狀逐級下降，埋深加大，加上勘探區(qū)最西部九里山斷層為區(qū)域性導水大斷層，其余北東向斷層亦均為導水斷層，故本區(qū)西北部成為供水邊界和主要來水方向；東南部邊界應屬疏水邊界；南部峪河斷層 (F20)落差 300～ 700m，使本區(qū)煤層底板灰?guī)r含水層與鄰區(qū)新生界地層對接，成為本區(qū)一條橫向阻水邊界。 太原組上段 L8石灰?guī)r為二 1煤層主要充水含水層，綜合邊界條件和礦區(qū)構造控水特點分析，本區(qū)二 1 煤層水文地質勘探類型為第三類第二亞類第二型，即以底板進水為主的巖溶充水條件中等型礦床。該含水層在古剝蝕面的巖溶裂隙發(fā)育，鉆孔漏失量 12m3/h， 12203 孔抽水單位涌水量 l/，滲透系數(shù)，穩(wěn)定水位標高 。據(jù) 18 個鉆孔統(tǒng)計，遇巖溶裂隙涌漏水鉆孔 3 個 ，占揭露總孔數(shù)的 %，涌、漏水鉆孔主要分布在第十章 電 氣 16 斷層兩側和附近， 6809 孔涌水量 ，區(qū)內近似水位標高 +。該含水層直接覆蓋于一 2煤層之上，上距二 1煤層 ～，為二 1煤層間接充水含水層。統(tǒng)計漏水 6 孔，占揭露總孔數(shù)的 %，漏水鉆孔主要分布在古剝蝕面、北東面斷層及露頭附近，漏水量 ～ m3/h。 PH值為 ~。 L8灰?guī)r含水層天然與人工流場圖見圖 121。井檢 1 孔抽水單位涌水量，滲透系數(shù) ，水位標高 ，屬弱富水含水層。 11901 孔抽水，單位涌水量第十章 電 氣 17 ⑥、新近系中底部砂礫石含水層 新近系中部存在 1~3 層中、細砂，含乘壓水，井檢 1 孔抽水單位涌水量 l/，滲透系數(shù) m/d，水位標高 ，屬中等富水含水層， PH值為 。 ⑦、第四系含水層 主要由沖積 礫石 和細至中粗砂組成，級配差別大，多位于中上段。區(qū)內民用機井簡易抽水試驗，單井單位涌水量 1～ ；水位標高 ～ ， pH 值呈中性。 隔水層 ①、本溪組鋁質泥巖隔水層 系指奧陶系含水層上覆的鋁質泥巖層、局部薄層砂巖和砂質泥巖層，全區(qū)發(fā)育，厚度 ～ ，分布連續(xù)穩(wěn)定，具有良好的隔水性能。 ③、二 1煤底板砂泥巖隔水層 系指二 1煤底板至 L8灰?guī)r頂之間的砂泥巖互層，以泥質類巖層為主。 ④、新近系泥質隔水層 由一套河湖相沉積的粘土、砂質粘土組成，厚度 215～ 571m，呈半固結狀態(tài)，隔水性良 好，可阻隔地表水、淺層水對礦床的影響。表土段底部在本井田未見“底含”分布，勘探區(qū)西、東部存在的底部礫石層多被粘土膠結，其滲透率介于含水與弱透水之間，屬弱富水，對礦床影響不大，但在基巖厚度較薄處應引起重視。 太原組上段灰?guī)r含水層為二 1煤層底板直接充水含水層，其水量較豐富，水頭壓力大，補給強度中等。 本井田北東向斷裂構造較發(fā)育，斷層均為導水斷層，富水性強，對開采威脅大。 ㈤、預算礦井涌水量 第十章 電 氣 19 全礦井涌水量 勘探報告對 二 1煤層頂、底板充水含水層進行了抽水試驗，共抽水 9層次，其中奧灰 1 層次、太原群上段 4 層次，頂板 1 層次，利用抽水參數(shù)用解析法預算全礦井和 510m 水平正常涌水量分別為 、?？傮w認為，公式法預算與比擬法預算結果比較接近，但還存在有差距，主要原因勘探報告認為是 XX 礦井下暴露條件還不夠充分，而吳村煤礦開采水平較淺。 下山涌水量 全礦井涌水量減去 510m 水平涌水量應為水平下涌水量，正常，最大涌水量 m3/h，設計認為取該數(shù)值水平下涌水量偏小。 需要指出，上述預算的涌水量與實際難免會有出入，生產(chǎn)當中應根據(jù)實際暴露情況，不斷進行修正、完善。 二 1煤層瓦斯測試結果表 表 123 煤層 統(tǒng)計 結果 瓦斯成分（ %） 瓦斯含量（ ml/gr） O2（ %） 煤質分析（ %） CO2 CH4 N2 CO2 CH4 N2 自然 加熱 Mad Ad 二 1 最大值 最小值 平均值 點數(shù) 13 13 13 14 14 14 13 14 14 14 由上表可知，二 1煤層瓦斯成分中以 N2 為主，占 %， CH4成分占 %，通常情況下，瓦斯成分中 CH4成分小于 80%，稱為瓦斯風化帶，本井田 CH4 成分遠小于 80%，二 1煤層處在 CH4成分極小的瓦斯風化帶之中。據(jù)此判定，未來礦井生產(chǎn)應屬低瓦斯礦井。 ㈡、煤塵爆炸性 測定 5 個點 8 個樣，無火焰產(chǎn)生，二 1 煤鑒定無煤塵爆炸危險性。均小于 25℃，故二 1 煤層屬不易自燃煤層。 ㈤、頂、底板工程地質條件 新生界沖積層條件 新生界平均厚度 ，上部第四系為一山前沖積沉積，第四系底部為沖、洪積卵石層，富水程度較強；下部新近系大部分為粘土、粉砂質粘土，其次為中、細砂，部分受上覆土層自重壓力影響，部分呈半固結狀態(tài)。 煤層頂板基巖保留層條件 煤層頂板基巖主要為山西組和下石盒子組地層，厚度一般大于 30m，不足 30m 的范圍：在 F16 斷層以北分布于 11201 孔東側； F16 和 F17 之間分布有三處，一是