【正文】 沿空掘巷技術 ......................................................................................................... 113 謝 辭 ............................................................................................................................. 118 參考文獻 ....................................................................................................................... 119 河北工程大學畢業(yè)設計 10 第一章 礦井概述及井田特征 井田概況 位置交通 (行政隸屬關系 ) 蘆村煤礦位于河北省武安市北部，以高村為中心，南距武安市約 5km。煤礦運煤專用線在上泉車站與褡午環(huán)形鐵路接軌， 交通十分便利（見圖 11）。 40′ 10″～ 36176。 47′ 09″～ 113176。井田南北長約 6km，東西約 ，呈南北近似長條狀，井田面積 。面積 1806 平方公里， 城區(qū)面積 平方公里 。 1988 年設武安市，撤銷武安縣，以原武安縣行政區(qū)域為武安市行政區(qū)域。 地形地貌 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。 地表水系 礦區(qū)內(nèi)主要地表水來自北洺河和馬會河，北洺河發(fā)源于西部山區(qū)京娘湖一帶，流經(jīng)本區(qū)南端，河床寬約 200 余米，最高洪 水水位標高 ～ ，匯水面積 390km2，旱季干涸無水，汛期流量 10～ 20m3/s， 1963 年洪峰流量 2180m3/s,雨季河水暴漲水位急劇變化 ,旱季無水。目前淤泥較多，河床很淺。發(fā)源于邢臺沙河縣峽溝、溫家園一帶，上游支流較多，匯水面積較大。近年因上游有鐵礦、煤礦排水流入河內(nèi)，故常年有渾濁流水，但水量不大。如果有長時期穩(wěn)定的補給水源，可能會對礦山開采產(chǎn)生一定影響，一般情況下，由于礦山開采水平日益延深，回灌的可能性較小。年蒸發(fā)量 2020mm左右。降雪及凍結日期自 11月中旬至次年 3 月初，約 90余天，最大凍結厚度41cm。 邯鄲礦區(qū)地處中緯度地帶，屬半干旱暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明，冬季寒冷少雪，春季干燥，風沙盛行，夏季炎熱多雨，秋季晴朗，寒暖適中。多年平均日照河北工程大學畢業(yè)設計 12 時數(shù)為 2297， 年日照百分率平均為 52%，平均無霜期 192 天，霜凍期一般為每年 11 月中旬左右至次年 3 月份，約 120 余天。風向多為南風和西北風， 年平均風速 ，極端最大風速 29m/s。年最大蒸發(fā)量(1960 年 )，最小 (1964 年 )，年平均 ，月最大蒸發(fā)量 495mm(1972年 6月 )。邯邢礦區(qū)屬國家地震重點監(jiān)測區(qū)，按照《中國地震裂度區(qū)劃圖（ 1990）》劃分，本區(qū)地震裂度為 7度區(qū)。 礦區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況 武安市位于邯鄲市西北，太行山東麓 ， 西北與山西省交界?，F(xiàn)轄 22 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、 502 個行政村 ， 人口 萬。為省屬縣級市，由邯鄲市代管，素有 “ 太行明珠 ” 之稱。 綜合經(jīng)濟實力在 2020年再進全省 “ 十強 ” ， 2020 年晉位全省 “ 三強 ” 、并跨入全國 “ 百強 ” 。 礦區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)耕地多為旱地，耕地較少，地方采礦、洗選、冶煉工業(yè)是當?shù)剞r(nóng)民的重要經(jīng)濟來源。主要工業(yè)有煤炭、鋼鐵、冶煉、化工、水泥和電力。蘆村礦 生產(chǎn)的焦精煤、肥精煤是優(yōu)質(zhì)的煉焦用煤，具有低灰、低硫、 低磷、揮發(fā)份適中、粘結性強的特點 ， 在市場上具有很強的競爭力。 近幾年，煤炭市場良好，煤炭價格節(jié)節(jié)攀升，在走高的市場前提下，九龍東一礦抓河北工程大學畢業(yè)設計 13 緊時機，煤炭銷售可以取得了良好的經(jīng)濟效益。因此，蘆村礦煤炭有著廣闊的市場前景。 水源情況 礦區(qū)內(nèi)的水源的主要來源是蘆村礦現(xiàn)有四口供水井對生活區(qū)和工業(yè)廣場生產(chǎn)進行供水，分別為飲 飲 飲 4孔及井下四采車場的奧灰水文孔，其供水量可達 200m3/h。 井下生產(chǎn)用水主要來源一、四帶區(qū)奧灰水文孔，供生產(chǎn)、防塵及配液。現(xiàn)分述如下： 一 、奧陶系 （一）中統(tǒng)（ O2） 峰峰組（ O2f） 為煤系地層基底，地表未出露，由灰、青灰色、深灰色厚層狀灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、花斑狀灰?guī)r、薄層泥灰?guī)r組成，含海相動物化石 Actionceras 石膏層，灰?guī)r中見縫合線構造。 下部：（奧陶系七段）：為灰色、深灰色、淺灰色巨厚－中厚層致密灰?guī)r，微晶－隱晶結構，夾白云質(zhì)灰?guī)r、花斑狀灰?guī)r、條帶狀灰?guī)r及少量薄層泥灰?guī)r、大理石化灰?guī)r，局部夾石膏層，頂部有角礫狀灰?guī)r，灰?guī)r中局部具縫合線構造。厚度 4069m。頂部夾多層黃褐色、雜色中厚層角礫狀灰?guī)r。 二 、石炭系 （一）中統(tǒng)（ C2） 本溪組（ C2b） 河北工程大學畢業(yè)設計 14 與下伏奧陶系峰峰組假整合接觸。 巖性大致可分四部分： 底部為紫色、灰色鋁土質(zhì)泥巖、粉砂巖，具鮞狀結構。 下部為灰色、紫褐色鋁土 質(zhì)泥巖，粉砂巖及中細粒砂巖，具鮞狀結構，含少量植物化石。 上部為黑色、深灰色粉砂巖、細粒砂巖、泥巖、普遍含鋁土質(zhì)，具鮞狀結構，發(fā)育水平層理及緩波狀層理，含少量植物化石 （二）上統(tǒng)（ C3） 太原組（ C3t） 與下伏本溪組整合接觸。 本組為本區(qū)主要含煤地層，以淺海相、濱海相、過渡相為主，底部以灰、灰黑色粉砂巖、細粒砂巖與本溪組為界。本組含豐富植物、動物化石；微細層理，水平層理發(fā)育。其中厚度較穩(wěn)定者 4層，分別為大青、中青、伏青、野青灰?guī)r。 可采及局部可采煤層有 9號煤，其中 7煤層為本組主要可采煤層，不可采或零星可采煤層有 4 下、 5 上、 6下、 7上、 7 下煤層。 本組厚度 60－ 70m，一般厚度 65m。上部 1 上煤層不可采， 1號煤層局部可采，下部為厚而穩(wěn)定的 2 號煤層，為本區(qū)主要可采煤層。底界粉砂巖、細粒砂巖或灰白色中粒砂巖（相河北工程大學畢業(yè)設計 15 當于北岔溝砂巖）與太原組分界。 2 號煤層直接頂板為深灰色含豐富植物化石的粉砂巖，可 相變?yōu)橹?、細粒砂巖。 1煤層間接頂板為淺灰、灰白色厚層狀中、粗粒砂巖，發(fā)育斜層理，層面富含炭屑及白云母片，含泥質(zhì)包裹體，夾鏡煤條帶。 1 煤上部砂巖到本組頂界：一般厚 40m，為灰色、灰白色厚層細粒砂巖、中粒砂巖夾粉砂巖，局部地段含鋁土質(zhì)，具鮞狀結構，含菱鐵礦結核，中下部夾三層薄煤。 下石盒子組（ P1x） 與下伏山西組整合接觸。 本組底部以淺灰～灰白色厚層含礫粗粒砂巖（相當于駱駝脖砂巖）與山西組分界，底界砂巖含泥質(zhì)團塊，局部夾微帶紫色粉砂質(zhì)泥巖，風化后較松散。北部粉砂巖及鋁土質(zhì)泥巖中普遍含赤鐵礦大鮞粒，集結成瘤狀、葡萄狀集合體。 本組共分四個巖性段，巖性特征如下： 一段：本段厚度 ～ ，一般 厚度 154m。 下部為灰綠、灰、紫花斑色鋁土質(zhì)粉砂巖、泥巖及薄層細粒砂巖，具鮞狀結構，含有少量植物化石，夾三層灰白色厚層含礫石英砂巖，北部以紫色為主且含豆狀鐵質(zhì)結核。 中上部為灰色、灰綠色、紫色鋁土質(zhì)粉砂巖、泥巖夾中及細粒砂巖，局部夾灰白色厚層石英粗粒砂巖。 二段：本段厚 ～ ，一般厚度 120m。 底部以灰白色、灰微帶紫的厚層含礫石英粗粒砂巖與一段為界，礫石多為石英巖、硅質(zhì)巖等，成層分布。中上部為灰綠、紫花、灰黃等色鋁土質(zhì)粉砂巖、細粒河北工程大學畢業(yè)設計 16 砂巖、泥巖及灰白色厚層含礫石英砂巖，礫石多為石英巖、硅質(zhì)巖等，成層分布，粉砂巖具鮞狀結構。 三段：本段厚 ～ ，一般厚度 100m。 本段巖性為灰紫、紫花、灰黃、灰綠色粉砂巖夾灰白色、淺灰色細粒砂巖、厚層中粒長石石英砂巖。 四段：本段厚約 165m。 底部以灰白色、灰黃色厚層含礫粗粒砂巖與三段分界，砂巖中含有泥質(zhì)團塊，具不清晰的韻律分選。 石千峰組（ P2sh） 與下伏上石盒子組整合接觸。 底部以黃色、灰綠、紫灰色中厚層含礫粗粒砂巖與上石盒子組分界，局部相變?yōu)榧毩Ｉ皫r、粉砂巖。其上為厚 10～ 20m 的紫灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖。 上部主要為紫紅色薄層狀泥巖，夾灰色細粒砂巖及青灰色鈣質(zhì)泥巖薄層，局部含大量鈣質(zhì)結核，泥巖層 面含大量細碎云母片，鈣質(zhì)泥巖一般厚 10～ 20cm，性較軟，質(zhì)不純，含有大量砂、泥質(zhì)。 本組夾淡水灰?guī)r（泥灰?guī)r） 3層，為灰白色，結晶程度不好，局部相變?yōu)殁}質(zhì)泥巖，厚 ～ 5m，一般 2～ 3m，呈團塊狀、不規(guī)則狀、疙瘩狀，成層性不好，局部可順層尖滅，一般 3～ 5層，野外極易辨認，是良好的標志層。 本組地層最明顯特征是含淡水灰?guī)r及鈣質(zhì)結核。底部多為一層灰綠色含礫粘土或含 礫亞砂土，礫石成分為石英、石灰?guī)r及巖漿巖，磨圓度較差，礫徑 2～ 10cm。上部厚約 30～ 50m，為松散的卵石，含少量亞粘土。磨圓度好，礫徑 5～ 10cm。除山坡、河床之外，均被第四系薄層黃土覆蓋。 主要地質(zhì)構造 邯鄲礦區(qū)位于太行山東麓，華北盆地西緣。在構造體系上歸屬新華夏構造體系，煤田西部為太行山隆起中南段，礦區(qū)呈北－北北東向展布，由贊皇隆起和武安斷陷組成。由于西側(cè)太行山隆起的上升和東側(cè)華北盆地的沉降，使邯邢煤田形成走向 NNE~近 SN、西邊翹起、東邊傾降、并具波狀起伏的翹傾斷塊。自北向南有 NNE 向的晉縣欒城坳陷（地塹）、寧晉隆堯隆起（地壘）、巨鹿邯鄲坳陷（地塹）及南部的邢臺武安坳陷，呈雁行狀斜列展布褶皺與斷裂的共同作用形成本區(qū)構造輪廓。軸向 NNE，與大斷層走向平行展布的背、向斜為煤田內(nèi)主要褶皺構造，延伸較長，形態(tài)清晰， EW和 NW向褶皺規(guī)模小，斷續(xù)出現(xiàn)。局部可達 30176。主要褶皺鼓山復背斜和紫山背斜位于峰峰－武安兩礦區(qū)銜 接的中部，縱貫南北，軸向北 10176。在紫山以西，鼓山－九山背斜之間形成武安－和村－彭城向斜，其軸向與鼓山復背斜近似平行。次一級的褶皺則以小規(guī)模、呈串珠狀的背斜、向斜、穹隆的形式出現(xiàn)，其軸向大體呈北東向。此外，尚有巖漿巖的侵入。區(qū)內(nèi)伴有寬緩的褶曲及巖漿巖侵入，地質(zhì)構造復雜程度屬中等類型。第 10 地質(zhì)剖面線以南走向轉(zhuǎn)為北東，傾向南東?！?30186。 一、 斷層 大斷層 蘆村井田內(nèi)已發(fā)現(xiàn)大小斷層共 119 條。中小型斷層均為在2煤層開采過程中所揭露?！?70186?？傆^全區(qū)，南部斷層多落差大，加之巖漿巖發(fā)育，使構造趨向復雜化。其中落差 10～ 20m 的斷層 8條，落差 5～ 10m的斷層 13 條，落差 3～ 5m的斷層 11 條（見表 31）。但以優(yōu)勢走向方位為 10176。 3．小型斷層 對小斷層的統(tǒng)計結果表明，截至 2020 年底，蘆村井田采掘過程中共揭露小斷層 68條，占總斷層數(shù)的 %。和 0～ 20176。 二、 褶曲 在南部沿 11 線有 較明顯的向斜，軸向約北 70186。其次，在 F4 以西的淺部地段第10 及 4地質(zhì)剖面線附近也具有短軸向斜的特征。在礦區(qū)的勘探范圍內(nèi)，于先后各期施工的 105個鉆孔中，除極少數(shù)鉆孔因未打穿太原群下部煤層而未見巖漿巖外，其余鉆孔均于不同層位和同一層位揭露有巖漿巖。 上至最高地層層位石千峰組，下到煤系基底奧陶紀灰?guī)r，各時代地層均有巖漿巖侵入。單一巖體厚度最薄不足 1m，最厚達 70m 左右，其中以上石盒子組巖漿巖為最厚。 閃長玢巖是礦區(qū)內(nèi)巖漿巖的主要類型，其它類型所占比重較小。 （一）閃長玢巖： 淺灰、灰白或淺灰綠色，全晶質(zhì)斑狀結構，塊狀構造。斜長石呈半自形、板狀。表面泥化，部分絹云母化和碳酸鹽化。局部常綠泥石化和碳酸鹽化。礦物成分含量斜長石占 70～ 75%，角閃石占 20%左右。副礦物有磷灰石、磁鐵礦和黃鐵礦。角閃石自形或半自形長柱狀，兩組解理交角 124176。具多色性。斜長石半自形板狀，常見聚片雙晶和環(huán)帶構造，表面泥化和絹云母化。礦物成分含量角閃石占 35%，斜長石占 60%。 （三）角閃玢巖 深灰綠色， 全晶質(zhì)斑狀結構，塊狀構造。橫切面呈菱形六邊形?；|(zhì)為微晶斜長石，大部分碳酸巖化或泥化，局部見清晰板條狀晶體，含量占 50%。 （ 四）鈉化黑云母輝石閃長玢巖 暗灰色或肉紅色，全晶質(zhì)斑狀結構，塊狀構造，斑晶為斜長石、黑云母和透輝石。部分鈉長石化、綠泥石化或碳酸鹽化。透輝石半自形板狀，碳酸鹽化強烈，局部綠泥石化，含較大磷灰石包體。基質(zhì)為斜長石，半自形板狀，亦發(fā)生鈉長石化和綠泥石化，局部碳酸鹽化，可見環(huán)帶構造。石英呈不規(guī)則粒狀，充填于孔隙中，含量小于 5%。 含煤地層及含煤性 本井田的主要含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組、中統(tǒng)本溪組。 一、山西組（ P11s） 地層厚度 60～ 70m，平均 65m。底部常以一層灰、深灰色細、中粒砂巖或粉砂巖與太原組分界，整合接觸。中部以灰、深灰色中、細粒砂巖、粉砂巖為主，間夾灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖，含煤 3層，編號分別為 1上＃、 1＃、 2＃，煤層總厚 ，總含煤系數(shù) ％?？刹擅簩涌偤?，可采含煤系數(shù) ％。上部為灰色砂質(zhì)泥巖、 泥巖，局部具泥質(zhì)或菱鐵質(zhì)細鮞粒結構，間夾粉砂巖，細粒砂巖。動物化石僅在少數(shù)鉆孔中偶爾發(fā)現(xiàn)，多為瓣腮類，常與植物化石共生。沉積環(huán)境決定了巖性和煤