凉水井煤矿3.0Mta新井设计大采高综采工作面煤壁片帮控制技术.doc

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1、中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计 姓 名: 学 号: 学 院: 矿业工程学院 专 业: 采矿工程专业 设计题目: 凉水井煤矿3.0Mt新井设计 专 题: 大采高综采工作面煤壁片帮控制技术 指导教师: 职 称: 2012年 6月 徐州 中国矿业大学毕业设计任务书学院 矿业工程学院 专业年级 采矿08-5班 学生姓名 任务下达日期: 2012年 01月 18日毕业设计日期: 2012年 03月 12日至 2012年 06月 8日毕业设计题目: 凉水井煤矿3.0Mt/a新井设计毕业设计专题题目: 大采高综采工作面煤壁片帮控制技术毕业设计主要内容和要求:本设计分三部分:一般部分,专题部分和翻译部分

2、。一般部分是关于凉水井煤矿3.0 Mt/a 的新井设计。通过本设计可以很好的将专业知识系统化,针对具体问题进行具体分析实践,理论联系实际,达到理论与实际相结合的目的。结合煤矿生产前沿及矿井设计情况,撰写一篇关于大采高综采工作面煤壁片帮控制技术的专题论文。翻译部分题目是通过对采空区一侧巷道岩层的加强控制来支持综采技术的分析与应用 院长签字: 指导教师签字:摘 要 本设计包括三个部分:一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分为凉水井煤矿3.0Mt新井设计。凉水井煤矿位于陕西省神木县榆神矿区,旁边就有西包铁路,交通非常便利。井田走向长约10.7km,倾向长约8.2km,井田总面积为61.34km2。主

3、采煤层为4煤、5煤,5煤,平均倾角为1,煤层平均厚分别为5.0m、2.41m、2.78m,整个井田之内没有断层,瓦斯含量低,井田地质条件较为简单。井田工业储量为3.9 t,矿井可采储量2.6t 。矿井服务年限为63.34 a,涌水量不大,矿井正常涌水量为327m3/h,最大涌水量为510m3/h。矿井瓦斯涌出量比较低,为低瓦斯矿井。井田为双斜井单水平开拓。大巷采用胶带运输机运煤,辅助运输采用无轨胶轮车设备。矿井通风方式为中央边界式通风。矿井年工作日为330d,工作制度地面为“三八制”,井下为“四六”制。一般部分共包括10章:1.矿区概述及井田地质特征;2.井田境界和储量;3.矿井工作制度及设计

4、生产能力、服务年限;4.井田开拓;5.准备方式-盘区巷道布置;6.采煤方法;7.井下运输;8.矿井提升;9.矿井通风与安全技术;10.矿井基本技术经济指标。专题部分题目是大采高综采工作面煤壁片帮控制技术,本文根据理论分析等研究方法,研究了大采高综采工作面煤壁片帮机理和塑性区的分布,并总结了煤壁片帮的危害,以及建立研究煤壁片帮机理的力学模型。对不同采高、不同支架工作阻力以及不同煤层强度等因素下煤壁的片帮情况、片帮规律进行研究分析,为以后的大采高综采工作面的煤壁片帮控制提供有利的依据以及经验。翻译部分主要内容为通过对加强采空区一侧巷道岩层的控制来支持综采技术的分析与应用英文题目为:Analysis

5、 and application in controlling surrounding rock of support reinforced roadway in gob-side entry with fully mechanized miningAbstractThis design includes three parts:the general part and the translation and suject.the general part of the design is the design of new mine 3.0Mt about the cool of Liang

6、shuijing . the cool of Liangshuijing located in Shaanxi Province, Yushen diggings Shenmu Province area, next to the Westbao railway package, the traffic is very convenient. Tend toward bout 10.7km, the tendency about 8.2km, the total area of mine 63.57 Square kilometersm, the main coal seam of the c

7、oal Contains 4 Coal,5 Coal,5 Coal ,the average inclination is 1 , the average of these coal seam thickness of 5.0m, 2.41m, 2.78m, there is not the entire fault of mine, and the gas content is low, the Geological Conditions of Coalfield is simple.the industrial reserves of the Mine is 3.9t, and the r

8、ecoverable reserves is 2.6 t. Length of service for mine is 63.34a, the water Chung is little, the normal wateris 327m3 / h, the largest water 510 m3/h. the gas emission of Mine is lower belong the low-gas coal mine.This mine is single level open up inclined. The transport of the coal use tape roadw

9、ay transport, the use of auxiliary transport equipment trolley car tire. the ventilation of this Mine is ventilation of the centre district.Mine was working for the 330d, system as a four-six structure.The general part of this article total Contains 10 chapters: 1. Mine and mine geological features

10、outlined; 2. Waida realm and reserves; 3. Mine system and design capacity, length of service; 4. Waida development; 5. To prepare the way - roadway layout panel ; 6. mining methods; 7. underground transport; 8. mine hoist; 9. mine ventilation and security technologies; 10. mine the basic technical a

11、nd economic indicators.Special part is the subject of large mining height fully mechanized coal mining face coal wall spelling control technology, based on theoretical analysis and other research methods, study the large mining height fully mechanized coal mining face coal wall spalling mechanism an

12、d the distribution of plastic zone, and a summary of the coal wall spelling hazard, and the establishment of coal wall spelling mechanism mechanical model. On different mining height, different support working resistance and the different factors such as the strength of coal seam of coal wall spelli

13、ng, for law to carry on the research analysis, after the full-mechanized mining face with large mining height coal wall spelling control provide a beneficial basis and experience.Translation part of main content through the strengthening of golf side roadway rock strata control in support of fully m

14、echanized mining technology analysis and application.English title:Analysis and application in controlling surrounding rock of support reinforced roadway in gob-side entry with fully mechanized mining目 录一般部分1 井田概况及地质特征11.1矿区概述11.1.1 交通位置11.1.2 地形、地貌11.1.3 河流21.1.4 气象及地震21.1.5 水源、电源21.1.6 矿区规划21.1.7

15、矿区经济状况21.2 井田地质特征21.2.1 地质构造21.2.2 地层特征31.3 井田的水文地质特征41.3.1 地表水41.3.2 含(隔)水层划分(由上而下)41.3.3 地下水补、径、排条件51.3.4 矿井涌水量预测51.4 煤层特征61.4.1煤层61.4.2 煤的工艺性能81.4.3 煤质基本特征101.4.4 煤的工业用途101.4.5 瓦斯111.4.6 煤尘111.4.7 煤的自燃倾向112 井田境界和储量122.1 井田境界122.2 矿井工业储量122.3 矿井可采储量122.3.1 矿井设计储量122.3.2设计可采储量143 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限

16、153.1矿井工作制度153.2矿井设计生产能力及服务年限153.2.1 矿井建设规模153.2.2 矿井服务年限154 井田开拓174.1井田开拓的基本问题174.1.1 确定井筒形式、数目、位置及坐标174.1.2 工业场地的位置184.1.3 开采水平的确定及采带区划分184.1.4 主要开拓巷道184.1.5 方案比较184.2 矿井基本巷道224.2.1 井筒224.2.2 井底车场及硐室254.3 主要开拓巷道265 准备方式带区巷道布置305.1 煤层地质特征305.1.1 带区位置305.1.2 带区煤层特征305.1.3 煤层顶底板岩石构造情况305.1.4 水文地质305.

17、1.5 地质构造305.1.6 地表情况305.2 带区巷道布置及生产系统305.2.1 带区准备方式的确定305.2.2 带区巷道布置315.2.3 带区生产系统315.2.4 带区内巷道掘进方法325.2.5 带区生产能力及采出率326 采煤方法346.1 采煤工艺方式346.1.1 带区煤层特征及地质条件346.1.2 确定采煤工艺方式346.1.3 回采工作面参数356.1.4 采煤工作面破煤、装煤方式356.1.5 采煤工作面支护方式376.1.6 端头支护及超前支护方式386.1.7 各工艺过程注意事项396.1.8 采煤工作面正规循环作业406.2 回采巷道布置426.2.1 回

18、采巷道布置方式426.2.2 回采巷道参数427 井下运输447.1概述447.1.1矿井设计生产能力及工作制度447.1.2煤层及煤质447.1.3运输距离和货载量447.1.4矿井运输系统447.2设备选择457.2.1设备选型原则:457.2.2带区运输设备选型及能力验算457.3大巷运输设备选择477.3.1主运输大巷设备选择477.3.2辅助运输大巷设备选择477.3.3运输设备能力验算498 矿井提升508.1矿井提升概述508.2主副井提升508.2.1主井提升508.2.2副井提升设备选型519 矿井通风及安全529.1矿井概况、开拓方式及开采方法529.1.1矿井地质概况52

19、9.1.2开拓方式529.1.3开采方法529.1.4变电所、充电硐室、火药库529.1.5工作制度、人数529.2矿井通风系统的确定529.2.1 矿井通风系统的基本要求539.2.2 矿井通风方式的选择539.2.3 矿井主扇工作方式选择549.2.4 带区通风系统的要求549.2.5 工作面通风方式的选择559.2.6 回采工作面进回风巷道的布置559.3矿井风量计算569.3.1工作面所需风量的计算569.3.2备用面需风量的计算579.3.3掘进工作面需风量579.3.4硐室需风量589.3.5其它巷道所需风量589.3.6矿井总风量589.3.7风量分配589.4矿井阻力计算599

20、.4.1矿井最大阻力路线599.4.2矿井通风阻力计算619.4.3矿井通风总阻力619.4.4两个时期的矿井总风阻和总等积孔629.5选择矿井通风设备639.5.1选择主要通风机639.5.2电动机选型669.6安全灾害的预防措施679.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施679.6.2预防井下火灾的措施679.6.3防水措施6710 设计矿井基本技术经济指标69专题部分大采高综采工作面煤壁片帮控制技术721. 引言722. 煤壁片帮的危害723. 煤壁片帮的影响因素734. 大采高煤壁片帮机理的研究745. 工作面前方煤体塑性区及应力分布786. 煤壁片帮的控制技术867. 参考文献89翻译部分

21、英文原文90中文译文101致 谢109 中国矿业大学2012届本科生毕业设计 第117页一般部分1 井田概况及地质特征1.1矿区概述1.1.1交通位置凉水井井田地处陕西省榆林市以北、神木县以南,属于榆神矿区,行政区划隶属神木县西沟乡、麻家塔乡及瑶街镇管辖。210国道西(安)包(头)段从矿区西侧通过,榆神府二级公路(204省道)和西(安)包(头)铁路并行从井田南缘的矿井工业场地南侧通过。矿井北至神木县城16km、大柳塔镇76km、包头340km,东经神木到府谷90km,南距榆林市94km、西安市770km。区内各县、乡之间均有公路相通,并与省内“米”字型公路网相连,向省外辐射,与蒙西、晋北以及宁

22、北地区形成四通八达的公路网。西(安)包(头)铁路神延段通过矿井南部,在本矿井附近设有锦界车站、凉水井车站,神(木)黄(骅)铁路神朔段在神木北站与 西包铁路接轨,矿井交通十分方便。榆林机场已开通榆林至西安、榆林至包头航线,航空运输快捷方便。图1.1 凉水井交通位置1.1.2地形、地貌井田位于陕北黄土高原北部,毛乌苏沙漠之南缘,属丘陵区。东部为黄土梁峁沟谷地貌,西部为波状沙丘地,地势开阔,井田南部、北部黄土冲沟发育,梁峁区及沙丘区植被覆盖良好,主要以沙柳、沙蒿、柠条、沙打旺等为主。地势总体呈西高东低、中部高南北低的特点,最高处位于西部东小阿包,标高1326.40m,最低处位于东南角碱房沟一带,标高

23、1100.00m左右,最大高差226.40m,一般标高1275.00m左右。1.1.3河流井田所在位置属黄河一级支流窟野河流域。西部边界大致为窟野河与秃尾河之分水岭。井田北部的麻家塔沟流和南部的西沟沟流为窟野河一级支流,均为长年性流水,受区内东西向分水岭制约,两沟分别于神木县城北、南两地注入窟野河内,据长观资料,麻家塔沟流量一般为528.75L/S,西沟流量一般为256.80L/S。井田内其它沟流均属季节性,流量随季节变化明显。1.1.4气象及地震本井田属中温带半干旱大陆性气候,冬季寒冷,夏季炎热,昼夜温差悬殊。当年11月至次年3月为冰冻期,冻土最大深度146cm;最大积雪厚度12cm;元月初

24、至5月初为季风期,多为西北风,多年平均风速2.5m/s,最大风速25m/s,年平均气温8.5,极端最高气温38.9,极端最低气温28.5,年平均降雨量436.7mm,且多集中于7、8、9三个月;年平均蒸发量1907.22122.7mm,是降雨量的45倍。本井田地壳活动相对微弱,基本烈度为度,据史料记载,自公元1448年和1621年府谷、榆林、横山发生过5级地震以后再未发生过4级以上地震。1996年5月3日,距本井田350km的包头发生的6.4级地震本井田也仅有震感而已。1.1.5水源、电源西北电网330kv供电线路已分别送至榆林和神木,榆林至神木、榆林至店塔镇的两条110kv电源线路已经建成使

25、用。从榆林镇北台变电站出线的矿区110kv供电线已送至锦界,并已在锦界建成二座110/35kv变电站,矿井电源可锦界110/35kv变电站接取。矿井永久水源为锦界水厂,其上次水源取自瑶镇水库蓄水,瑶镇水库已于2004年建成,从水库通往锦界水厂的供水管网也已建成投运,故矿井水源可靠。1.1.6矿区规划为确保矿井安全生产,2007年5月国土资源部国土资矿划字2007019号文对凉水井井田边界范围进行了调整,将井田边界附近上述4个小煤矿全部划出本井田开采范围,调整后的井田范围缩小至东西长11km,南北宽8.4km,面积61.34km。普查地质储量 4.12亿吨。1.1.7矿区经济状况神木县位于榆林市

26、以北,地处陕西最北端。区内煤矿资源十分丰富。自改革开放以来,经过几十年的飞速发展,目前神木县已从国家级贫困县发展成为陕西五强县之首,矿区农作物主要有小麦、谷子、玉米,经济作物一豆类为主,矿区工业主要以煤炭生产为主,其余有电力、纺织、建材等工业。1.2井田地质特征1.2.1地质构造凉水井井田位于榆神矿区东北部,井田内地层平缓,倾角不足1,构造总体趋势为倾向NWW的单斜构造,在此基础上发育一些极其宽缓的小型波状起伏,未见岩浆岩。小型波状起伏,未见岩浆岩。从5-3煤层底板等高线图上可以看到,在井田西部P120-L10-LK21号钻孔连线一带为南北向波峰,在LK7-L7号钻孔连线一带为南北向波谷,最大

27、起伏44.68m。该波峰在上部各煤层底板等高线图上均有反映,具继承性,但在幅度及规模上变得越来越小;中部相对平坦;东部相对抬升,起伏10m左右,坡角小于1。1.2.2地层特征本井田基本被第四系覆盖,仅在北部、东部沟谷中有基岩出露。根据地质填图成果及钻孔揭露,本井田地层由老至新依次为:三迭系上统永坪组(T3y),侏罗系中统延安组(J2y)、直罗组(J2z),新近系上新统保德组(N2b)、第四系中更新统离石组(Q2L)、上更新统萨拉乌苏组(Q3S)、全新统风积沙(Q4eol) 及冲积层(Q4al)。现分述如下:1.2.2.1三迭系上统永坪组(T3y)该套地层是陕北侏罗纪煤田含煤地层的沉积基底,区内

28、未出露,其岩性为一套巨厚层状浅灰绿色、灰绿色细-中粒长石、石英砂岩,含大量云母及绿泥石,成分以石英、长石为主,分选性及磨园度中等,泥质或泥钙质胶结,具交错层理和水平层理,局部含石英砾、灰绿色泥质包体、煤屑及黄铁矿结核,厚度不详。1.2.2.2侏罗系中统延安组(J2y) 为本井田的含煤地层,全区分田南部的四卜树沟、梁家湾沟,北部的石板台、山榆树圪崂、梁家沟,东部的碱房沟等沟谷中有出露,按含煤性、沉积旋迴自下而上分为五段。该套地层由于受沉积后期冲刷及剥蚀,第五段缺失,第四段仅井田西南缘残存,第三段井田西部保存完整,东部大范围内保存不全,第二段井田东部局部地段亦有剥蚀现象,第一段全井田分布。全组地层

29、一般厚度77.97(L1)-180.10m(P120),平均142.68m,总体趋势是井田中部LK6号钻孔一带及西部较厚,厚度大于150m,-勘探线东部变薄,厚度100m左右。与下伏三迭系上统永坪组呈平行不整合接触。1.2.2.3侏罗系中统直罗组(J2z)除井田西部边缘一带仅存9.50-12.25m的中-粗粒砂岩外,全区均被剥蚀,与下伏延安组呈平行不整合接触。岩性以巨厚层状黄灰、黄绿色、局部紫杂色中-粗粒长石砂岩,分选性中等,滚园度以次棱角状为主,钙质胶结,不显层理1.2.2.4新近系上新统保德组(N2b)出露于北部孟家石庙、黄家庙、山榆树屹崂、上榆树峁及碱房沟一带,地表最大出露厚度54.06

30、m,据钻孔揭露,其厚度2.90-74.50m,平均厚度31.61m。岩性主要为浅红色、棕红色粘土及亚粘土,含不规则的钙质结核,呈层状分布。局部地段底部为10-30cm厚的砾石层,砾石成份多为石英砂岩、砾岩等,钙质胶结,坚硬致密。本组地层因含动物骨骼化石而称为“三趾马粘土”。与下伏侏罗系中统直罗组呈不整合接触。1.2.2.5第四系中更新统离石组(Q2L)区内广泛分布,主要出露于井田中、东部,地表最大出露厚度34.78m,据钻孔揭露,厚度0-60.00m,平均厚度26.43m。岩性以灰黄色、棕黄色亚粘土、亚沙土为主,其中夹多层古土壤层,含分散状钙质结核,砾径一般3-5cm,最大10cm,发育垂直裂

31、隙。与下伏地层呈不整合接触1.2.2.6第四系上更新统萨拉乌苏组(Q3S)井田内局部分布,主要出露于响水河、凸扫沟、海子沟一带,。据填图资料,厚度一般8-10m,最大18m;据钻孔揭露,厚度0-18.60m,平均厚度8.56 m。岩性主要由灰黄色、灰绿色、灰褐色及灰黑色粉沙、细沙、中沙组成,夹亚沙土、亚粘土和泥炭层。局部底部含有豆状钙质结核。与下伏地层呈不整合接触。1.2.2.7第四系全新统风积层(Q4eol)及冲积层(Q4al)。冲积层:主要分布于沟谷中,岩性以灰黄色、灰褐色细沙、粉沙、亚沙土和亚粘土为主,含少量腐植土,底部多数含有砾石层,砾石直径3-4cm,分选性、滚园度均差,一般厚度1.

32、5-5.0m左右。与下伏地层呈不整合接触。风积沙层:广泛分布于本井田西部,以固定沙丘、半固定沙丘形式覆盖于其它地层之上。岩性主要为浅黄色、褐黄色细沙、粉沙,质地均一,分选性好,磨园度较差,厚度0-30.76m,平均厚度6.69m。与下伏地层呈不整合接触。1.3井田的水文地质特征1.3.1地表水井田地处黄河一级支流窟野河流域。西部边界部位为窟野河与秃尾河分水岭,北部的麻家塔河流和南部西沟河流为窟野河支流,均为长年流水。井田中部东西向分水岭将地表水划分为南北流域。南部流域西沟河流量256.80L/s,较大的沟流为凸扫沟,流量43.28-156.96 L/s(5-11月)。北部麻家塔流量528.75

33、 L/s。较大的沟流为王家石庙沟流,流量53.089 -186.46 L/s(5-11月)。其余支沟沟流均属季节性流水。北部沟谷中建有多处水库。其中孟家石庙水库库容较大,库容量109200m3。1.3.2含(隔)水层划分(由上而下)依据赋水特征将井田地下水划分为孔隙潜水含水层和基岩裂隙含水层两种含水类型。1.3.2.1孔隙潜水含水层(1)新生界松散层孔隙潜水含水层 主要分布于井田西部,岩性为粉沙-中沙,厚度0-30.76m,平均厚度6.69 m,透水性能好,不含水或含水微弱,与下伏地层组成单一含水层,水位埋深3.50m,泉流量一般在0.14-0.325L/s,属弱富水,水质类型属HCO3-Ca

34、、Mg、Na型水,矿化度0.248g/L,在基岩掩盖区与基岩风化裂隙承压水组成复合含水层。(2)第四系全新统冲积孔隙潜水含水层主要分布于较大沟岸阶地及沟谷漫滩,岩性为细沙、中粗沙、亚沙土及沙砾石层组成,孔隙大,补给条件优越,富水性较好,厚度1.5-5.0 m,水位埋深0.2-9.0 m,泉流量一般0.08-9.375 L/s,属弱到中等富水,水质类型属HCO3-Ca、Mg、Na型水,矿化度0.265g/L。(3)第四系上更新统萨拉乌苏组孔隙潜水含水层区内分布极不均一,在中西部出露,东部黄土沟壑梁峁区缺失,厚度变化大,岩性为灰黄色、灰褐色、灰黑色中细沙,厚度3.00-18.60m,平均厚度8.5

35、6m。详查阶段在L4、L8二个钻孔松散层进行抽水试验,试抽前恢复水位资料显示,潜水位较低,富水性极弱,为一透水层。在西沟河流域阳塔村6号民井(不完整井)作了简易抽水试验,资料显示补给差,富水性弱;本次勘探在先采地段布设了6个水文地质调查孔,2个松散沙层抽水孔,据LK9、LK13、LK18三个水文孔松散沙层抽水资料和地震折射解释资料分析,松散沙层在先采地段大部分地区不含水,为一透水层,地下水潜水位低于松散沙层底界。在沟谷区底部或沟谷斜坡地带松散沙层潜水位较低,呈片状流排泄在汇流区组成湿地泉群,在北部麻家塔河流域王家石庙沟脑,泉量较大,流量32.22l/s,井田西南地段西沟河流域、松散沙层水与基岩

36、风化裂隙承压水相沟通组成复合含水层,形成井田南、北边缘地带二块地下水富水性中等的水文地质单元。在中部LK13钻孔附近响水河沟脑地段,地下水潜水沿沟谷排泄,形成汇流湿地组成片状泉群,泉流量0.14-5.618L/s。先采地段北部LK20号钻孔松散沙层抽水资料显示,水位4.00m,松散沙层水柱高度3.80m,抽水连续12小时后,水泵不出水,用恢复水位资料计算涌水量0.0196L/s,富水性弱,水质类型属HCO3-Ca.M.Na型水,矿化度0.328L/s。综上所述,本井田松散沙层富水性的强弱受隔水层段起伏形态控制,在沙丘、滩地区,地下水潜水位低于松散沙层底界,富水性弱。而在地下水泾流区,沟谷斜坡地

37、段,松散沙层潜水以片流形式沿沟谷两侧向低洼处汇集,形成一流量泉群,富水性中等。1.3.2.2.中更新统离石组黄土相对隔水层与新近系上统保德组粘土隔水层出露于东部梁区,郝家圪崂、黄家庙盆堰一带,离石黄土以亚粘土、亚砂土为主,呈互层状,局部含分散状钙质结核薄层,厚度1.50-60.00m,平均厚度26.43m,在沟谷阶地区底部,有一层分散状砂砾层,水位埋深6.20-9.00m,泉流量0.14-0.454L/s,富水性极弱,为一层相对隔水层,保德组粘土以粘土为主,结构致密、坚硬,厚度2.9-74.0m,平均厚度31.61m,是本区主要的隔水层。1.3.2.3.基岩裂隙含水层(1)侏罗系中统直罗组基岩

38、裂隙含水层仅分布井田西部边缘一带,厚度9.5-12.25 m,岩性为灰黄绿、灰白色厚层状中、粗粒砂岩,局部夹粉、细砂岩,岩芯疏松碎裂,少数钙质胶结,砂岩硬度大,裂隙发育,具有较好渗透性和储水条件。据相临井田钻孔抽水试验资料:平均单位涌水量为0.0402L/sm,平均渗透系数0.142m/d,富水性弱,水质HCO3-Ca、Mg、Na型水,矿化度0.328g/L。(2)侏罗系中统延安组基岩裂隙承压含水层 东部L1、P123号钻孔一带缺失。岩性为一套灰色、灰黄色、灰绿色中、细粒砂岩,局部夹粉砂岩及泥岩,上部风化强烈,裂隙发育,具有良好的渗透性及储水条件。厚度9.37-81.81m,平均厚度42.98

39、m,水位埋深沟谷区0.20m,梁峁区48.0m,泉的流量0.08-4.459L/s,据L4、LK5、LK9号钻孔抽水资料,涌水量0.146-1.981L/s,单位涌水量0.00362-0.094L/sm,渗透系数0.00968-0.1670m/d,富水性弱。水质属于HCO3-Ca到HCO3-Ca、Mg、Na型,矿化度0.237-0.252g/L。1.3.3地下水补、径、排条件1.3.3.1第四系松散层孔隙水沙层潜水以接受大气降水直接补给为主,凝结水补给微弱。该含水层的地下水流向受黄土及粘土隔水层顶面形态控制,由高处向低处径流,最终以下降泉的形式排泄于沟谷或低洼处,在垂面上通过蒸发作用排泄。在土

40、层缺失区沙层水下渗补给下部风化基岩裂隙水。1.3.3.2侏罗系碎屑岩孔隙裂隙承压水主要接受区域侧向补给和上部地下水的渗透补给。在基岩出露区,则直接接受大气降水沿裂隙向岩层微弱渗透补给。其次是沙层孔隙水通过透水“天窗”入渗补给。一般沿基岩面由高向低运移,被沟谷切割后,便以泉的形式泄出地表,成为地表水。1.3.4矿井涌水量预测2005年陕西汇森煤业公司委托煤田地质局185队对首采区和首采工作面地下水分布、富水性进行勘测,预测结果是:矿井正常涌水量327m/h,最大涌水量为510m/h。1.4煤层特征1.4.1煤层井田内含煤地层为侏罗系中统延安组,厚77.97m-780.10m,平均142.68m自

41、下而上分为五个含煤段,每段含一个煤组,共含可采及局部可采煤层4层,自上而下依次为3-1、4、5-2 、5-3煤层。其中4-、 5-2 、5-3煤层基本全区可采,为井田主要可采煤层。3-1煤层:位于延安组第三段顶部,井田内大部被剥蚀,主要分布于井田西边缘。最大埋深118m,煤层底板标高1169-1195m,煤层厚度3.00-3.34m,平均3.15m。区内见煤点5个,不含夹矸。为3-1煤层仅在井田西部边界与锦界井田接壤的很小区域可采。4号煤层:是本井田的主采煤层,位于延安组第二段顶部,上距3-1煤层间距34.9943.00m(5点),平均37.77m,在四卜树沟、大西梁,石板台、山榆树屹崂等沟中

42、均有出露,在石板台、山榆树屹崂沟谷中露头部位发生自燃,在大西梁北,上榆树峁、王家院、碱房沟附近被剥蚀,可采面积59.96平方公里,占全区面积的81.9%。地震资料显示,煤层由西向东变薄,在井田中部及西北部煤层较厚,而在东部、南部及西南部煤层相对较薄。井田西北部S2线桩号550以西4-2煤层最厚,约为3.40m3.60m,在东部D3 线以东煤层逐渐变薄,在D4线以东,地震时间剖面上T4波特别弱,结合钻孔资料分析,4-2 煤层在S2线桩号9380为视缺失边界,向东不可采,厚度在0.8m以下。4号煤层区内见煤点50个(含4个实测点),其中可采48点,可采概率0.96。煤层厚度0.30-4.20m,平

43、均厚度5.0m,标准差0.48,变异系数0.16。含夹矸0-3层,夹矸厚度0.06-0.75m,一般0.20m左右,岩性多为泥岩和粉砂岩。4号煤层顶板岩性以粉砂岩细粒砂岩为主,局部为中粒砂岩和泥岩,厚度0.5526.72m,偶见泥岩伪顶。煤层底板岩性以粉砂岩为主,局部为细粒砂岩和泥岩,厚度0.5124.03m,偶见泥岩、粉砂岩底板。4号煤层:位于延安组第二段中上部,上距4-2号煤层间距17.3042.69m,平均24.46m,在四卜树-孟家石庙以西可采,可采面积44.84平方公里,占全区面积的61.3%。4号煤层区内见煤点45点,其中可采见煤点35点,临界可采见煤点1点,可采概率0.78。煤层

44、厚度0.18-1.41m,平均1.02m,标准差0.21,变异系数0.21。一般不含夹矸,仅4个点各有一层粉砂岩夹矸,夹矸厚度0.01-0.25m。4号煤层顶板岩性以细粒砂岩为主,局部为中粒砂岩和粉砂岩,厚度0.6024.03m。煤层底板岩性以粉砂岩为主,局部为细粒砂岩或泥岩,厚度0.6614.25m,东部偶见泥岩底板。本井田4号煤层为厚煤层,层位稳定,厚度变化小,结构简单,煤类以不粘煤BN(31)为主,长焰煤CY(41)次之,全区大部可采,属稳定煤层。4号煤层:位于延安组第二段中下部,上距4-3煤间距11.70-16.35m,平均13.29m,在-勘探线以西可采,可采面积53.38平方公里,

45、占全区面积的72.9%。4号煤层区内见煤点41点,可采点40点,可采概率0.98。煤层厚度0.40-1.55m,平均厚度1.09m,标准差0.09,变异系数0.08。一般不含夹矸,仅L7号钻孔含1层泥岩夹矸,夹矸厚度0.14-0.25m。4号煤层顶板岩性以粉砂岩为主,局部为细粒砂岩和泥岩,厚度0.8014.25m,偶见粉砂岩、细粒砂岩及泥岩伪顶。底板主要为粉砂岩和细粒砂岩,局部为粉砂质泥岩、砂质泥岩和泥岩,厚度0.7525.30m,偶见薄层泥岩、粉砂质泥岩底板。本井田4号煤层为厚煤层,层位稳定,厚度变化小,结构简单,煤类主要以不粘煤BN(31)为主,局部为长焰煤CY(41),煤类单一,全区大部

46、可采,属稳定煤层。综上所述,本井田4号煤层为厚煤层,厚度变化小,结构简单,煤类以长焰煤(CY41)为主,BN(31)次之,煤质变化小,基本全区可采,属稳定煤层。5-2煤层:该煤层为主采煤层之一,位于延安组第一段顶部,上距4-4煤间距20.6941.28m,平均25.29m,除井田东北角小范围自燃外,全区可采,可采面积71.63平方公里,占全区面积的97.9%。5-2煤层全区范围内赋存。在278L3号钻孔连线一带有一宽度为2.0km、厚度为1.30m左右的薄煤带,以这个薄煤带向东、向西煤层逐渐变厚,变化范围为1.804.20m,最厚处在P134号钻孔附近,厚度为4.23m。5-2煤层区内见煤点44点,均可采,可采概率1.0。煤层厚度1.00-4.23m,平均厚度2.41m,标准差0.66,变异系数0.27。一般不含夹矸,在西部边缘P120及东部P134、L2等钻孔见到1-2层夹矸。夹矸厚0.05-0.50m

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