【正文】 ........................ 119 河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 1 第一章 礦區(qū)概述及井田特征 礦區(qū)概述 井田地理位置與交通條件 科比礦位于河北省邢臺市西南部 35km 處，邢臺地區(qū)沙河市與邯鄲地區(qū)武安市的接壤地帶。井田大部分屬沙河市科比鎮(zhèn)管轄，只有東南少部分屬武安市邑城鄉(xiāng)管轄。 11? 15?～ 114176。 48? 45?～ 36176。 礦井東距京廣鐵路沙河車站 25km，距礦山村支線鐵路權村車站 6km。 井田內有兩條主要公路穿過，邢臺至渡口公路從東向西經過井田北部；邢臺至都黨公路從井田東部通過，經工業(yè)廣場伸向西南方向，通往武安市和山西省。見礦區(qū)交通位置圖（圖 ）。 科比礦 河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 2 地形、地貌 科比礦區(qū)位于太行山東麓山前地帶，呈山前臺地地形，并被北西向次一級分水嶺分割，最高標高 ，位于孟石崗附近，最低標高 ，位于得義東側河床，全區(qū)地勢西高東低，起伏較大。井田 內發(fā)育有三級臺地，自下而上依次為：漫灘及一級臺地、二級臺地和三級臺地。 河流及水體 內地表水系不發(fā)育，僅有季節(jié)性小溪共三條，雨季有水，旱季斷流，均屬北洺河支流，現(xiàn)分述如下： 中關小溪：源起劉石崗以北， SEE 向橫穿井田北部地段，河床底部第四系地層厚 50m以上，冰磧泥礫發(fā)育，無滲漏 的威脅。根據(jù)觀測資料，暴雨后出現(xiàn)水流但無滲漏現(xiàn)象，并且與奧灰水無水力聯(lián)系，但在欒卸附近通過井田淺部地段，第四系地層厚度較薄，煤層開采后塌陷裂隙將通達地表，因此局部地段需鋪襯防漏。 氣象及地震 礦區(qū)為溫帶大陸性氣候，四季分明，春季干旱多風沙，、夏季炎熱雨水多，秋季干燥日照長，冬季寒冷雨雪少。年蒸發(fā)量 ~，平均 1719mm。降雪及凍結日期自 12 月初至次年 3 月初，約 80 余天。 根據(jù)歷史記載，涉縣 1314 年 10 月 5 日發(fā)生過 6 級地震，磁縣 1830 年 6月 12 日發(fā)生過 級地震，邢臺地區(qū)隆堯縣 1966 年 3月 8日發(fā)生過 級地震，本礦區(qū)位于涉縣、磁縣及邢臺之間，因此，有發(fā)生地震活動的可能。 河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 3 井田地質特征 井田地質構 造 科比礦全部被新生界第四系松散沉積層覆蓋，第四系與下伏各地層呈不整合接觸。礦區(qū)內地層由老至新描述如下： 一、奧陶系（ O） 奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組（ O2x） 由角礫狀灰?guī)r及峰窩狀泥質、白云質灰?guī)r組成，厚度大于 144m，按巖性可分為三段。總厚平均 246m，按巖性特征可分為三段。本區(qū)鉆孔揭露總厚度平均 167m。與上覆中石炭統(tǒng)本溪組呈平行不整合接觸。泥巖富含鋁質，具鮞狀結構。石灰?guī)r含蜓科動物化石。該組以頂部一層本溪灰?guī)r或晉祠砂巖與上石炭統(tǒng)太原組為界。 該組含大量蜓類、小有孔蟲及牙形刺化石： 蜓類： Fusulina konnoi Pseudostaf fella 牙形石 :Idiognathodus delicates Ligonodina sp. Hindeodella sp. 上石炭統(tǒng)太原組（ C3t） 為一套海陸交互相沉積，井田主要含煤地層之一。該組以頂部一河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 4 座灰?guī)r（有時相變?yōu)楹Ｏ嗄鄮r）或 2煤層底板砂巖（俗稱北岔溝砂巖）作為與二疊系下統(tǒng)山西組的分界。以整合接觸關系沉積于本溪組之上。本組含蜓、小有孔蟲、腕足類、牙形刺、珊瑚等動物化石，在泥巖粉砂巖中含植物化石，主要有： 蜓科 : Quasifusulina longissima Schwagerina nobilis 牙形石： Streptognathodus fuchengensis Anchignathodus 珊瑚： Lophocarinophyllum acanthiseptum 腕足類： Dityoclostus taiyunfuensis Eomarginfera pusilla Marginifere orientalis 三、二疊系（ P） 下二疊統(tǒng)山西組（ P1s） 為過渡相碎屑巖沉積，是井田又一主要含煤地層。砂巖和粉砂巖中含有鱗木、蘆木、苛達松、羊齒類等植物化石。該組厚 ～，平均厚 。與下伏太原組地層為整合接觸。巖性以灰、灰綠色、紫斑色粉砂巖和含鋁土質的砂質泥巖為主，普遍含有菱鐵質大鮞粒，集結成瘤狀或葡萄狀結合體。該組頂界為一層沉積穩(wěn)定的富含菱鐵質鮞粒及豆狀鋁土質的泥巖，俗稱“桃花”泥巖，是下石盒子組與上石盒子組的分界層。與下伏山西組為整合接觸關系。巖性以灰綠色、紫斑色粉砂巖及砂質泥巖為 主，夾有數(shù)層中細粒含礫砂巖和鋁土質泥巖。按巖性組合特征可分為四段。 與下伏下石盒子組呈整合接觸。 下更新統(tǒng)新村組（ Q1x） 為冰磧及間冰期沉積物，總厚 10～ 150m，一般厚 40m 左右。本組在科比村、新村、柳泉、上關一帶有所出露。礫石成分以石英砂巖、石英巖為主。該組總厚 ～ ，一般厚 30m。 上更新統(tǒng)馬蘭組（ Q3m） 為多種成因的黃土、淡黃土。河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 6 厚 2～ 10m，含鹿、豺、蝸牛等化石。 全新統(tǒng)（ Q4） 為洪沖積相卵石層，成分以石英砂巖為主，礫徑 10～ 20cm，夾紅色細砂，厚 2～ 6m。在山麓山丘之上，表現(xiàn)為厚度不超過 1m 的殘坡積碎石。本次修編報告，按照 76 年華北地層會議通過的地層劃分方案，僅對與此方案不相一致的下二疊統(tǒng)下石 盒子組（ P1x）與上二疊統(tǒng)上石盒子組 (P2s)之間的地層界線做了重新調整。無論沿用的原地質報告地層界線，還是重新修改的地層界線均以特征明顯、發(fā)育普遍的標志層、古生物化石及測井曲線（視電阻率及自然伽瑪）等作為劃分與對比的主要方法。 斷層： F1 正斷層：位于井田西部邊界，走向南北，落差 80m，傾角 60176。 F2 正斷層：位于井田南部，科比村以西，走向北 56176。 F3 正斷層：走向北 25176。 F4 正斷層：位于井田北部，走向南北，落差 46m,延展約 。礫石成分復雜，以粒徑 10~20cm 紫紅、灰白色石英砂巖為主，夾紅色細砂。滲透系數(shù) ，鉆孔單位涌水 量 178。富水性中等。主要由粒徑 1~80cm 冰磧紫紅、灰白色石英砂巖、石英巖礫石組成，夾有砂層透鏡體。厚 ~，一般 30m。 m，水位標高 ，為 HCO3— Ca型水。 下更新統(tǒng)砂層含水層 出露于新村、柳泉、上關一帶。滲透系數(shù) ~ m/d，鉆孔單位涌水量 ~ L/s178。富水性中等，但極不均河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 7 一。 下更新統(tǒng)冰磧泥礫含水層 層位不穩(wěn)定。厚 ~，平均 ，變化較大，滲透系數(shù) m/d。 m，水位 ，為 HCO3— Ca 型水。富水性極弱。水化學類型以 HCO3— Na型為主。但在 17勘探線以北該組富水性較強，工作面回采時應多加注意。據(jù)中央石門揭露，其頂部和下部為細粒砂巖，中部為中粒砂巖，鈣質膠結，裂隙發(fā)育，礦井 揭露時最大涌水量為 60m3/h，后逐漸減小至少量淋水，可見其主要為靜儲量；據(jù)勘探資料，鉆孔單位涌水量 ~ L/s178。 m，其滲透系數(shù)為 ~，一般 ，水位標高+~+，一般 +。 Cl— Na 型，礦化度 。但總體呈弱富水性。由灰白色中細粒及中粒砂巖組成。井下一軌道三中、二中材料上山揭露時，最大涌水量 40 m3/h；三采區(qū)石門揭露時涌水量為 23 m3/h，一月后基本疏干。 m，滲透系數(shù) ，水位標高 +~+，一般 +，水化學類型為HCO3178。 Ca 型和 HCO3178。 Mg型 水，礦化度 。為開采 2號煤時的主要充水水源。 野青灰?guī)r含水層 呈灰 ~深灰色中厚層狀，方解石脈穿插其間。鉆孔抽水試驗，單位涌水 量 ~ L/s178。 m， 滲透系數(shù)~，一般 。為 HCO3178。17 勘探線附近、井田的北及西北部富水性稍強。 伏青灰?guī)r含水層 河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 8 灰、深灰色中厚層狀，裂隙多被方解石脈充填。強富水區(qū)與野青灰?guī)r一致。 m 滲透系數(shù)為。為 HCO3— Na178。富水性弱偏中等。厚 ~，平均 。 m，平均 178。數(shù)鉆孔遇此層循環(huán)液全部漏失。富水區(qū)主要集中于 17線附近及北、西北翼的淺部 。 Ca 型，礦化度 ~，具 H2S 氣味。 本溪灰?guī)r含水層 灰色、灰褐色薄層狀，層位穩(wěn)定。鉆孔抽水試驗，單位涌水量 178。數(shù)鉆孔遇此層循環(huán)液全部漏失。 以上各含水層均為其鄰近可采煤層的直接充水含水層。 （四）奧陶系灰?guī)r巖溶、裂隙承壓含水組 本區(qū)奧陶系灰?guī)r含水層富水性極不均一，具有明顯的分帶性，在垂向上按巖性、結構及富水性可分為三組八段（圖 ）。 河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 9 巖 性 描 述柱狀段厚代號地層時代段組統(tǒng)（米）縞紋狀、角礫狀灰?guī)r。雜色角礫狀灰?guī)r、泥灰?guī)r。厚層灰?guī)r、白云質灰?guī)r，巖溶發(fā)育。角礫狀灰?guī)r及泥巖。鉆孔單位涌水量 ~178。該層第三段（ O233）厚 0~25m，富水性較弱，井田內水井揭露此層時出水量均不大，可視為相對隔水層；該層第二段（ O232）為深灰色隱晶質花斑狀灰?guī)r、灰黃色似帶狀灰?guī)r和淺紅黃色角礫狀灰?guī)r，厚 74m~128m?，F(xiàn)地面 1號、風井 1號、 7號水源井水位 +~+，一般 +130m左右。 第二段（上馬家溝組）灰?guī)r含水層 由花斑狀灰?guī)r、白云質灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r組成，厚 202~320m。 m，靜水位標高 +~+；水靜出水量在 250m3/h左右。 第三段（下馬家溝組）灰?guī)r含水層 由深灰色厚層狀致密石灰?guī)r構成，含石膏、石鹽結晶等。富水部位主要為該層第二段（ O212），厚約 75~120m，巖溶裂隙發(fā)育，面裂隙率 3~6%。 m，富水性強。 河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 10 （五）燕山期閃長玢巖風化裂隙承壓含水組 /層 該組 /層出露于沙河南部紫牛灣小溪西南；侵入中奧陶統(tǒng)灰?guī)r和煤系地層。節(jié)理裂隙較發(fā)育，強風化帶深度一般為 10~20m。 m，滲透系數(shù) ，影響半徑 71m，水位標高＋ m（ 1975 年 1708 孔）；鉆孔遇此層循環(huán)液最大漏失量 。水質類型為 HCO3— Na178。 Mg 型，礦化度 。正常情況下該含水組 /層對礦井充水威脅不大。 （六）礦井涌水量 科比礦采用集中長期定時、定點觀 測與短期不定點、臨時觀測相結合的辦法，觀測涌水量。 礦井涌水量在下煤組受開拓影響，如 2煤一采運輸巷道揭露的大青水點增加水量。 礦井涌水量具有年度周期性變化的特點，年內涌水量有峰值與谷值，但近幾年該特征不甚明顯，涌水量峰值出現(xiàn)往往與某個水點突水有關，如 1999 年 7 月和 20xx 年10 月的最大值與老窯水有關， 20xx 年 6 月的峰值與奧陶系，涌水量與降水量變化步調不一致。 無論涌水量兩極值還是平均值自 1999 年以來，都上了一個臺階，即自 1984~1989年，礦井涌水量平均值一直穩(wěn)定在 50~60m3/h。 礦井涌水量主要由頂板水，老窯水組成，可占總量 80%以上，野青水、其他水量穩(wěn)定且水量較小，近兩年大青水份額增加，為 20~30m3/h。 老窯水是不穩(wěn)定因素，并且水量較大，有增長趨勢，如 20xx 年 9 月以前小于100m3/h，目前為 100m3/h 左右。 1礦井最大與正常涌水量的比值一般在 ~ 之間，有近 5 年資料看，造成最大涌水量的因素主要是老窯水、其次是奧陶系水和大青水，但大青水造成的最大涌水量不十分顯著。 表 礦井涌水量最大與正常變化 評價表 年份 最大水量 （ m3/h） 年內最大水量發(fā)生的時間（月） 平均涌水量 （ m3/h） 涌水量最大與 正常比值 造成最大水量 的原因 1999 7 老窯水 20xx 10 老窯水 20xx 8 奧陶系水 20xx 8 大青水 20xx 3 大青水 最大涌水量值基本上都發(fā)生在下半年，應該與雨季降水有關，但降水不 直接應影響礦井。 綜上所述，目前該礦礦井涌水量主要是頂板砂巖水，其次為老窯水，近期有大青水。 其他有益礦產 粘土質泥巖 產于石炭系太原組地層中上部，灰 ~灰白色，隱晶質粘土質泥巖、致密堅硬，性脆，礦體多呈透鏡狀，局部為似層狀，礦石結構以鮞狀為主，塊狀構造。巖石由隱晶質粘土礦物組成，少量變斑晶，斑晶由結晶的纖維狀的高嶺石組成。鍺采樣 99 層次，一般含量為 1~2ug/g；最高值 ；鈾采樣 35 層次，一般含量為河北工程大學畢業(yè)設計（論文） 12 1~4ug/g。該井田煤系 地層平均厚度約 236m，共含煤 10~15 層，煤層總厚 ，總含煤系數(shù) %，其中可采或部分可采煤層有 9等五層，其中以 2煤層為礦井主采煤層。 4煤層，因煤層較薄、灰分含量較大且瓦斯含量較大，故暫不可采。下距 2煤層 ~，平均 。煤層總體表現(xiàn)為西厚東薄的變化規(guī)律。煤層賦存穩(wěn)定 ,井田內全部可采，屬厚煤層，煤層結構簡單。經全區(qū) 86 個鉆孔統(tǒng)計，煤層真厚 0~