【正文】 .................................................................. 63 致 謝 ................................................................................................... 66 參考文獻 ............................................................................................... 67 河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 1 摘 要 本次畢業(yè)設計，我所做的是冀中能源峰峰集團新三礦礦井初步設計。 礦井位于邯鄲市西南部 45km 處，隸屬邯鄲市峰峰礦區(qū)和磁縣管轄，東南至安陽市 35km，北距峰峰集團公司駐地約 10km，交通便利。 主采煤層為 2 號煤，平均傾角為 10176。井田地質(zhì)條件較為簡單。 礦井服務年限為 31a，涌水量大，礦井正常涌水量為 ，最大涌水量為 。 礦井開拓方式為立井 — 暗斜井 單水平 開拓，開采 水平標高為390m，礦井通風方式為 中央并列 式通風。 共包括 6 章： 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征； 井田境界和儲量；礦井生產(chǎn)能力、服務年限 及工作制度 ； 井田開拓； 采煤方法 和采區(qū) 巷道布置； 礦井技術經(jīng)濟指標。 二、井田范圍 井田東部至西固義 ～南留旺一線，以 EF8 斷層與九龍礦為界，西部至北大峪～南山村～黑龍洞一線，以煤層 露頭線為界，東南部至趙莊～西河村一線，以 EF16 斷層與梧桐莊礦相鄰，西南部至大峪鎮(zhèn)和三礦相接，北部至黑龍洞～石橋村和南留旺一線與泉頭擴大區(qū)相鄰。井田邊界地理位置為北緯 36176。25′18″，東徑 114176。14′09″。22′59″，東徑 114176。 三、井田交通 礦井有運煤鐵路支線在臨水火車站和邯峰環(huán)形鐵路相接，東行20 Km 在馬頭火車站與京廣線鐵路相連。 礦井地處太行山東麓，鼓山余脈的元寶山和老槐樹東側，地貌上屬低丘陵壟崗地貌，溝谷縱橫。 河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 3 該區(qū)地處北溫帶，屬半干旱大陸性季風氣候，四季分明，雨熱同期，晝夜溫差大。據(jù)峰峰礦區(qū)氣象局資料，氣溫在 ℃ ～ +℃ 之間，年平均氣溫 ℃ 。無霜期多年平均 202 天。最大凍土深度為 24cm，最大積雪厚度 15cm，最大風力 7 級，最大風速 20m/s。 礦區(qū)水源狀況 該區(qū)耕地少，農(nóng)業(yè)不發(fā)達，以玉米、小麥和薯類為主。 井田地質(zhì)特征 井田勘探 通過對井田構造的復雜程度和主要可采煤層的穩(wěn)定程度以及其它開采技術條件的逐項分析，綜合評定礦井地質(zhì) 條件類型為Ⅳ ─Ⅳ a─Ⅱ D─Ⅲ eg 類。 1975～ 1977 年，煤炭工業(yè)部 129 隊煤田地質(zhì)勘探隊在吝家溝井河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 4 田進行精查地質(zhì)勘探。該區(qū)煤層物性條件好，在部分鉆孔上取得經(jīng)驗后， 大部分鉆孔采取了無芯鉆進以測井為主的勘探方法。甲級孔 13 個，乙級孔 65 個，丙級孔 2 個。其他孔均在本溪組和奧陶系石灰?guī)r終孔。原作為三礦的一個擴大區(qū)，由三礦接替，投產(chǎn)時改為新三礦。其施工的 6號孔，因無資料，難于評價其工程質(zhì)量，這些孔多在 2～ 6 號煤層下終孔，只有 3 個孔穿過了 9 號煤層。鉆孔均穿過了煤系地層。并提交《河北省峰峰礦區(qū)九龍口礦井奧陶系石灰?guī)r水文地質(zhì)補充勘探精查報告》。 河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 5 地質(zhì)特征 礦井地處太行山東麓，鼓山余脈的元寶山和老槐樹東側，地貌上屬低丘陵壟崗地貌，溝谷縱橫。 煤系地層 地層層序 該區(qū)石灰二疊紀煤系地層包括本溪組、太原組和山西組，煤系總厚 220m，含煤 16 層，煤層總厚約 ，含煤系數(shù) %，由上而下編號 1 號（小煤）、 2 上 （大煤）、 2 號（大煤）、 3 號（一座）、 4 號（野青）、 5 號、 5 下 、 6 號（山青）、 6 下 （伏青）、 7 上 、 7 號（小青）、8 號（大青）、 9 上 、 9 號（下架）等煤層。全區(qū)可采煤層總厚度 ，可采含煤系數(shù)為 %。 （ 1） 、 2 上 號煤層 ： 在本井田 2 上 號煤層主要分布在井田北部邊 界以南， EF29斷層以東地區(qū)。 EF29斷層以西和 15 勘探線大部尖滅，僅有零星煤層分布。兩極厚度 0~，見煤點煤層平均厚度 。出現(xiàn)大面積不可采區(qū)。煤層物性條件差，頂?shù)装鍩o明顯標志，對比困難。煤層物性條件好，易于對比。地板為砂質(zhì)泥巖。 二、 3 號煤層 位于太原組上部，上距 2 號煤層 30m 左右，煤層介于 0~，鉆孔見煤點平均厚度為 ，可采性指數(shù) ，變異指數(shù)為 ，屬不穩(wěn)定煤層，中東部零星 可采。 三、 4 號煤層 位于太原組中上部，距 3 號煤層 10m，野青灰?guī)r厚 ，為煤層直接頂板。煤層在全區(qū)穩(wěn)定，厚度變化不大，兩極值 ~，見煤鉆孔平均厚度 ，可采性指數(shù)為，變異指數(shù)為 ，偶有一層夾矸。煤層河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 7 結構復雜，一般有一層 ~ 厚的砂質(zhì)泥巖夾矸，局部有兩層夾矸。 五、 6 號煤層 位于太原組中部，上距 5 下 號煤 12m 左右。底板為砂質(zhì)泥巖，其下為伏青灰?guī)r。鉆孔見煤點平均煤厚 ，可采性指數(shù)為 ，變異指數(shù)為 ，屬較穩(wěn)定煤層。無分叉現(xiàn)象。煤層沉積穩(wěn)定，厚度變化不大，極個并情況有不可采點。 七、 8 號煤層 位于太原組中下部，上距 7 號煤層 19m 左右，頂板為大青灰?guī)r，厚 。煤厚兩極值 ~，鉆孔見煤點平均煤厚為，可采性指數(shù)為 ，變異指數(shù)為 ，屬較穩(wěn)定煤層。上分層頂板為下架灰?guī)r，薄而不可采；下分層頂板為河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 8 粉砂巖，底板為灰黑色砂質(zhì)泥巖，煤層穩(wěn)定全區(qū)可采。煤層結構復雜，一般有 2~3 層夾矸，均為砂質(zhì)泥巖。根據(jù)地表和鉆探揭露，該區(qū)主要有奧陶系、石灰系、二疊系、 三疊系、 第三系 和第四系。含直角石和鸚鵡螺化石，全層厚 171m。 二、石灰系 中統(tǒng)本溪組 下部淺紫紅、灰白色鋁土泥巖，呈鮞狀，含鐵質(zhì)。上部灰白色硅質(zhì)泥巖，含鐵質(zhì)結核。與下伏奧陶系中統(tǒng)峰峰組地層呈平行不整合接觸 。由深灰色至灰黑色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖與淺灰色中細粒砂巖、 6～ 8 層石灰?guī)r和 6～ 9 層煤組成。石灰?guī)r中產(chǎn)豐富的動物化石，有腕足類、瓣腮類、腹足類、珊瑚和海百合等。本組 9 號煤層 全區(qū)可采， 5 下 、 6 下 煤層局部可采。由于石灰?guī)r和煤層沉積穩(wěn)定，間隔均勻，地層和煤層易于對比。全組地層后 110～ 120m。 三、二疊系 按巖相和古生物特征，可劃分為山西組、下石盒子組、上石盒組和石千峰組。 下二疊中統(tǒng)山西組 主要為過渡相和 陸相沉積。下部的 2 號煤 層（大煤）為本區(qū)主要可采煤層。上部 0 號煤層頂板泥巖中含較高的鋁土、高嶺石成分，為峰峰礦區(qū)的重要陶瓷原料。砂質(zhì)泥巖中含有大羊齒，三角織羊齒、鱗木、蘆木等植物化石。 下二疊下石盒子組 上部為紫灰、紫紅頁巖，局部夾細粒砂巖，向下為灰色、灰綠色稍具紫斑粉砂巖和旅途泥巖，含鐵質(zhì)鮞粒，呈瘤狀 、葡萄狀集合體，最下部有一層砂 巖，通稱駱駝脖子砂巖，呈灰色、含云母和黑色條帶，河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 10 風化后松散。 上二疊上石盒子組 （ 1）上石盒子組一段 灰綠色、紫紅色粉砂巖和砂質(zhì)泥巖為主，間夾一層分選性好， 鈣質(zhì)膠結，厚約 15～ 20m 的中細粒砂巖，全區(qū)穩(wěn)定，其上下分布砂質(zhì)泥巖或粉砂巖，鋁土質(zhì)含量高，并含豆狀鐵質(zhì)結核。 （ 2）上石盒組二段 淺灰色、灰白色中粗細粒砂巖為主，間夾灰綠色粉砂巖和鋁土質(zhì)泥巖，中下部夾一層灰白色厚層狀 硅質(zhì)膠結中粗粒砂巖，可作對比標志。 （ 3） 上石盒子組三段 紫斑、 紫灰綠色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖為主，中上部夾 4～ 5 層硅質(zhì)巖，致密堅硬，下部夾少量中粒砂巖。地層厚 82～ 114m。 上二疊統(tǒng)石千峰組 （ 1）石千峰組一段 頂部為紫色、紫紅色細粒砂巖及 3～ 4 層泥灰?guī)r。 （ 2）石千峰組二段 紫紅色、粉紅色粉砂巖，砂質(zhì)泥巖為主 。 河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 11 四、三疊系 劉家溝組：紅色、粉紅色薄片狀細粒砂巖、粉砂巖和砂質(zhì)泥巖等組成，夾少量中粒砂巖及泥質(zhì)包體。 五、第三系 河卵石為主，還有膠結松散的砂和粉砂等。 六、第四系 分布于河漫灘及一級階地之上，為亞砂土，砂礫透鏡體，厚 0～41m。新華夏系第三隆起帶恰好又復合與祁呂賀蘭山字型構造前弧的東翼之 上，致使區(qū)內(nèi)各種構造體系的各級規(guī)模和各序次的構造，以多種復合方式彼此交織在一起，構造形態(tài)較為復雜，顯示了多期性和繼承性的特點，形成了本區(qū)獨特的構造輪廓。 峰峰煤田以新華夏系構造體系為主，次為南北向構造、華夏系構造，并伴有東西向構造。在空間上西疏東密 ，西弱東強，顯然受來自東南方向側壓應力的制約。 河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 12 （一）主要構造體系 新華夏構造體系：在本區(qū)比較發(fā)育，規(guī)模較大，影響廣泛，活動時間長，為本區(qū)的控制性構造，由于南北向構造體系的嚴重干擾，所顯示的構造形跡，既不是嚴格的新華夏系，也不是嚴格的南北構造，而是二者之間的一套混合的結構面。 東西向構造：一般規(guī)模不大，主要發(fā)育在鼓山兩側地區(qū) 。 北西向構造：因受多期破壞和改造，在本區(qū)內(nèi)展布不完整 ，僅有少量規(guī)模不大的北西向構造。 區(qū)域水文地質(zhì)特征 該礦井田位于邯邢水文地質(zhì)南單元黑龍洞泉域的東南部，井筒中心距黑龍洞泉群排泄區(qū) 。面積約 2400km2，其中寒武、奧陶系石灰石河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 13 裸露面積 1260 km2。 在區(qū)域上，地下水的補給、徑流、排泄條件明顯受地形、地貌、地質(zhì)構造和巖性等因素的制約。二疊系砂巖含水層補給來源以接受大氣降水補給為主，由于砂巖含水層的出露面積所限，加之含水層裂隙不發(fā)育，其接受補給量有限，往往以儲量的形式賦存于含水層之中，無明顯的天然排泄區(qū)，故以人工排泄為主，對礦井的采掘活動影響有限。 分 布廣泛的奧灰含水層，在單元內(nèi)有 1260 km2 的出露面積，接受大氣降水的補給量大，嚴重威脅著礦井的采掘活動。其一，主徑流帶沿崔爐 ~四礦 ~王風 ~宿風 ~羊角鋪 ~黑龍洞；其二，主徑流帶沿崗子窯 ~申家莊 ~黃沙 ~上莊~柳莊 ~黑龍洞；其三。黑龍洞泉群最低標高 +，多年平均流量 7~9m3/s。 含水層概況 第四系砂礫石孔隙含水層 該層主要分布在溝谷地帶，由一套沖洪積相的沉積物組成，巖性主要為礫石、砂礫及粗砂，含水層厚度一般小于 5m。據(jù)鉆孔揭露，一般無漏水孔。本含水層對煤礦開采無影響。為弱富水性含水層。鉆孔單位涌水量 L/ ，滲透系數(shù) m/d ，水化學類型為HCO3—Ca。 二疊上統(tǒng)石盒子組二段砂巖裂隙含水層 由淺灰、灰白色中粒石英、長石含礫巖組成，約占本段厚度的 70%。 二疊系下統(tǒng)下石盒子組砂巖裂隙含水層 由灰、灰白色中細砂巖組成。鉆孔單位涌水量 ，滲透系數(shù) ，水化學類型為 ClNa。該層距 2 號煤層較近，由于采空形成的導水裂隙帶聯(lián)通本含水層，生產(chǎn)中常反映為頂板淋水、滴水，是影響 2 號煤層開采的主要含水層之一。鉆孔單位涌水量 ，滲透系數(shù) ，水化學類型為 Cl?HCO3—。 石灰系太原組野青灰?guī)r含水層 本含 水層 由青 灰色 石灰 巖 組成 ，結 構致 密， 含水 層 厚度~，平均厚度 。單位涌水量 ~ L/，平均 L/。水位標高為，水化學類型為 SO4—Ca?Mg。本礦390m 水平施工的大青和伏青灰石孔均揭露青灰?guī)r含水層，野青灰石底板標高介于 ~ 之間，僅伏 2 孔涌水，其余均無水。位于本水平以下的 某 工作面 開采 2 號煤層時，底板下野青灰石突水，突水量 m3/min，突水點標高河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 16 ，證實 437m 水平以下野青灰石仍有部分儲存量。 石灰系太原組山伏青灰石含水層 本含水層由青灰色石灰?guī)r組成，結構 致密，裂隙發(fā)育較差，且大部分被方解石充填，間夾燧石層，厚度 ~，平均厚度 。井田北側外圍有滏陽河從西向東流過。據(jù)觀測資料，黑龍洞附近客流流量 ~ m3/s，平均流量 m3/s。 煤層特征 煤系地層含煤性 該區(qū)石灰二疊紀煤系地層包括本溪組、太原組和山西組，煤系總厚 220m，含煤 16 層，煤層總厚約 ，含煤系數(shù) %，由上而下編號 1 號（小煤）、 2 上 （大煤）、 2 號（大煤）、 3 號（一座）、 4 號（野青）、 5 號、 5 下 、 6 號（山青）、 6 下 （伏青）、 7 上 、 7 號（小青）、8 號（大青）、 9 上 、 9 號（下架）等煤層。全區(qū)河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 17 可采煤層總厚度 ， 可采含煤系數(shù)為 %。山西組煤巖層沉積變化較大，除2 號煤層較穩(wěn)定外，其他煤層有分叉、尖滅現(xiàn)象，但尚有規(guī)律可循。 （ 1） 、 2 上 號煤層 在本井田 2 上 號煤層主要分布在井田北部邊界以南， EF29 斷 層以東地區(qū)。 EF