夹河煤矿1.5 Mta新井设计锚杆受力的光纤光栅测试实验研究.doc

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1、中国矿业大学2012届本科生毕业设计中 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 设计题目： 夹河煤矿1.5 Mt/a新井设计 专 题： 锚杆受力的光纤光栅测试实验研究 指导教师： 职 称： 教 授 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 采矿工程2008级 学生姓名 任务下达日期：2012年1月8日毕业设计日期：2012年3月12日 至 2012年6月8日毕业设计题目： 夹河煤矿1.5Mt/a新井设计毕业设计专题题目：锚杆受力的光纤光栅测试实验研究毕业设计主要内容和要求：以实习矿井夹河煤矿条件为基础，完

2、成夹河煤矿1.5Mt/a新井设计。主要内容包括：矿井概况、矿井工作制度及设计生产能力、井田开拓、首采区设计、采煤方法、矿井通风系统、矿井运输提升等。专题部分是锚杆受力的光纤光栅测试实验研究完成与采矿有关的科技论文翻译一篇，题目为“Research on hydraulic-powered roof supports test problems”，论文3245个字符。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。一般部分是徐州矿业集团夹河煤矿150万t/a新井设计。全篇共分为十个部分：矿区概述及井田地质特征、井田境界和储量、矿井工作制度和设计生产能力及服务年限

3、、井田开拓、准备方式采区巷道布置、采煤方法、井下运输、矿井提升、矿井通风设计和矿井基本经济技术指标。夹河煤矿位于江苏省徐州市，矿井总面积约为13.31km2，井田走向平均长4.5km，倾向平均宽3.5km。井田内有2、7、9煤可采，平均厚度为7.21m，煤层赋存稳定，为缓倾斜煤层，倾角1025，平均16。井田内工业储量为135.67Mt，可采储量为122.37Mt。矿井正常涌水量115m3/h，属于低瓦斯矿井，煤尘有爆炸危险，没有自燃发火现象。夹河煤矿设计年生产能力为150万t/a，服务年限为62.8年。矿井工作制度为“三八”制。矿井的采煤方法为综采走向长壁采煤法。矿井为立井三水平开拓。矿井有

4、一对立井：主井主要用于提煤，副井用于提升材料、人员和矸石。开拓水平设置在-550m、-800m和-1100。矿井一个工作面达产，采用综采工作面，年生产能力为168.85万t/a。工作面长度为200m，煤的大巷运输采用轨道运输，辅助运输也采用矿车。矿井通风方式为中央分列式。专题是一篇论文，文章主要阐述了锚杆受力的光纤光栅测试实验研究。翻译部分是将一篇有关煤炭科技的英文翻译成汉语。英文题目是“Research on hydraulic-powered roof supports test problems”。关键词：双腿伸缩，液压支架工作面支护，负荷中国矿业大学2012届本科生毕业设计Abstra

5、ctThis design consists of three parts: the general part, the special part and the translated part.The general part is a new design of Jia He Mine in Xu Zhou coal department. It has ten chapters: an outline of the mine and mine field geology, boundary and reserves, productive capacity and service lif

6、e and working area, transportation of underground, mine lifting, mine ventilation and safety, and the economic and technologic index of the mine.The Jia He Mine field lies in the Xu Zhou city of JiangSu province, The total area of the mine is 13.31 km2. The boundary of the mine field runs 4.5km on n

7、orth south and 3.5km on west east on average. There is three exploring layer: No.2 、No.7andNo.9 and the average thickness of the seam is 7.21m. It is stable and fluty inclined. Its dip angle is from 10 degree to 25 degree, and is 16 degree on average. The normal flow of the mine is 115m3/h. The coal

8、 dust has explosion hazard, and the seam has not self-combustion tendency.The productive capacity of JiaHe Mine is 1.5 million tons per year, and its service life is 62.8 years. The working system “three-eight” is used in the JiaHe mine .The mining method is longwall mining method on strike. The min

9、e has three level. It gets two shafts: the main shaft is for lift coal and the subsidiary is for lift material and personals. The designed development level should be located at the level of -550m,-800m and -1100m.There is only one working area in the mine. It is used comprehensive mechanized coal f

10、ace and its productive capacity is 1.68 million tons per year. The length of the Coalface is 200m. The coal is transported by carrage and the solid car is used in the ancillary transport. The method of mine ventilation is Central boundary ventilation.The special part is a paper that the Experiment S

11、tudy on the Anchor Bolt Forced Based on Fiber Bragg Grating Sensor. The translated part is to translate a paper about mining technology into Chinese. And its title is “Research on hydraulic-powered roof supports test problems”.Keywords：dual telescopic legs，hydraulic-powered roof support，load目录一般部分1

12、矿区概述及井田地质特征11.1矿区概述11.1.1交通地理位置11.1.2地形地貌和水文情况11.1.3矿区的气候条件21.1.4地震21.2井田地质特征21.2.1地层21.2.2井田的地质构造31.2.3井田的水文地质特征31.3煤层特征31.3.1煤层埋藏条件31.3.2煤层群的层数31.3.3煤层的围岩性质31.3.4煤的特征32 井田境界和储量32.1井田境界32.2 矿井工业储量32.2.1储量计算基础32.2.2井田地质勘探32.2.3储量等级的圈定32.2.4工业储量的计算32.3矿井可采储量32.3.1安全煤柱留设原则32.3.2矿井永久保护煤柱损失量32.3.3矿井可采储量

13、33 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限33.1矿井工作制度33.2矿井设计生产能力及服务年限33.2.1确定依据33.2.2矿井设计生产能力33.2.3矿井服务年限33.2.4井型校核34 井田开拓34.1井田开拓的基本问题34.1.1井硐形式、数目、位置及坐标34.1.2工业场地位置、形状和面积34.1.3开采水平的设置及阶段划分34.1.4阶段和开采水平参数34.1.5主要开拓巷道34.1.6矿井开拓延伸及深部开拓方案34.1.7开采顺序34.1.8方案比较34.2 矿井基本巷道34.2.1井筒34.2.2井底车场34.2.3主要开拓巷道35 准备方式采区巷道布置35.1煤层地质特征3

14、5.1.1采区位置35.1.2采区煤层特征35.1.3煤层顶底板岩石构造情况35.1.4水文地质35.1.5地质构造35.2采区巷道布置及生产系统35.2.1采煤方法及工作面长度的确定35.2.2采区巷道的联络方式35.2.3生产系统35.2.4确定采区各种巷道的尺寸、支护方式及通风方式35.2.5确定采区生产能力和采出率35.3采区车场选型设计35.3.1确定采区车场形式35.3.2采区主要硐室布置36 采煤方法36.1采煤工艺方式36.1.1采区煤层特征及地质条件36.1.2确定采煤工艺方式36.1.3回采工艺36.1.4工作面正规循环作业36.2回采巷道布置36.2.1回采巷道布置方式3

15、6.2.2回采巷道参数37 井下运输37.1概述37.1.1井下运输设计的原始条件和数据37.1.2运输距离和货载量37.1.3矿井运输系统37.2采区运输设备选择37.2.1设备选型原则37.2.2采区设备的选型37.3大巷运输设备选择37.3.1运输大巷设备选择37.3.2轨道大巷运输设备能力验算38 矿井提升38.1概述38.2主副井提升38.2.1主井提升38.2.2副井提升39 矿井通风及安全39.1矿井通风系统选择39.1.1矿井概况39.1.2矿井通风系统的基本要求39.1.3矿井通风方式的确定39.1.4主要通风机工作方式选择39.1.5采区通风系统的要求39.1.6工作面通风

16、方式的选择39.1.7 回采工作面进回风巷道的布置39.2矿井风量计算39.2.1工作面需风量计算39.2.2备用面需风量的计算39.2.3掘进工作面需风量39.2.4硐室需风量39.2.5其它巷道所需风量39.2.6矿井总风量39.2.7风量分配39.2.8风速验算39.3矿井阻力计算39.3.1矿井最大阻力路线39.3.2矿井通风阻力计算39.3.3矿井通风总阻力39.3.4两个时期的矿井总风阻和总等积孔39.4选择矿井通风设备39.4.1选择主扇39.4.2电动机选型39.5安全灾害的预防措施39.5.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施39.5.2预防井下火灾的措施39.5.3防水措施310 设

17、计矿井基本技术经济指标310.1矿井基本技术经济指标3参考文献3专题部分1绪论31.1问题的提出31.2锚杆支护机理研究现状31.2.1锚杆的种类，锚固机理及其支护的优越性31.2.2锚杆支护机理研究现状31.3光纤光栅传感技术的国内外发展现状31.3.1光纤光栅传感技术31.3.2光纤光栅技术的国内外发展现状31.4光纤光栅技术在研究锚杆中的运用32全长锚杆杆体受力分析32.1岩土锚固中的锚杆失效形式及影响因素分析32.2全长锚杆锚固破坏过程32.3全长锚杆锚固系统受力分析32.3.1全长锚杆前端部受集中载荷作用例32.3.2全长锚杆前端受分布载荷作用32.4本章小结33锚杆测试的光纤Bra

18、gg光栅方法33.1光纤的结构和传输原理33.2 Bragg光纤传感器33.2.1光纤Bragg光栅传感原理33.2.2光纤Bragg光栅传感信号的检测33.3光纤Bragg光栅检测锚杆原理33.4本章小结34全长锚固锚杆拉拔实验34.1相似材料弹性模量测定34.1.1相似材料配比的选择34.1.2弹性模量的确定34.2普通拉拔实验锚杆轴力测试实验34.2.1拉拔实验参数确定及模型安装34.2.2实验仪器及实验装置34.3带有锚固剂的锚杆拉拔实验34.3.1实验方法34.3.2实验过程及数据34.4对周围锚杆影响特性实验34.5本章小结35实验结果分析35.1普通锚杆拉拔实验结论及分析35.2

19、带有锚固剂的锚杆拉拔实验分析35.3对周围杆体影响特性实验结论35.4本章小结36结论3参考文献3翻译部分英文原文：3中文译文：3致 谢3127一 般 部 分1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1交通地理位置夹河煤矿位于徐州市西北九里区境内，距徐州市约11km，以夹河矿主井为中心，其地理座标为东经 117513，北纬 341847，地面标高+37.0+43.0m。 井田内铁路、公路均有，矿井生产的煤炭除经铁路、公路可运往全国各地外，还可经徐州港利用驳船运输，直达江浙各地，水陆交通甚为便利（见图1-1）。 铁路：西陇海铁路干线从井田西南通过，矿铁路专用线在夹河寨与西陇海干线接轨。 公

20、路：矿专用公路与徐州市三环路、徐沛公路干线和西部矿区公路连接成网。 水路：井田东侧15km左右有京杭大运河，常年可通航50t驳船。图1-1 井田交通位置示意图1.1.2地形地貌和水文情况本区为故黄河泛滥形成的冲积平原，地势较为平坦，地面标高一般为+37.0+43.0m，西南略低，地形坡度为千分之一点五。该区东南边缘沿东北方向分布有九里山、琵琶山、大小孤山，西南有霸王山，其中九里山最高，山顶绝对标高+173.20m。由于区内地势平坦，地表径流条件较好，大气降水以蒸发及地表径流为主要形式排泄外，余下部分滞缓地渗入地下。本区地表河流不发育，但农田灌溉渠道纵横交错，天然水系只有故黄河，其流向由西北向东

21、南横穿井田流入京杭大运河，该河道于1988年冬季重新进行了开挖，新开挖的河道宽度50m左右，河槽标高+37.0+38.0m，河堤标高+43.0+44.0m，河床在塌陷区范围内宽度则在450850m左右。除塌陷区相应地表位置常年有积水外，其余区段为季节性河流，最高洪水位39.29m（1963年7月1日）。此河流为井田天然水系的主干，与煤层及含水层露头的夹角为5557，第四系中部有粘土及粘土类沉积物3040m起到隔水层作用，大气降水及地表水系对矿井充水无直接影响。1.1.3矿区的气候条件 据徐州气象台的汇编资料，本区属南温带的鲁淮区，具有长江流域和黄河流域的过渡性特点：气候温和，日照充足，年降雨量

22、充沛，夏季多雨，冬季干寒，春季干旱突出，季节短，入冬和回春较早，常有寒潮霜冻、冰雹和旱风等气候现象。现将1951年至2000年主要有关资料简述如下： 1、降雨量：本区多年平均降水量为833.33mm，其中6、7、8三个月为主要降水月份，占全年降水量的58.7%。最高为1958年，降水量为1297.0mm，最低为1988年，降水量为50.6mm。日最大降水量为1997年7月17日，降水量为273.3mm。 2、气温：本区多年平均气温为14.3，最高气温为1978年6月11日达40.6，最低气温为1969年2月6日达-22.6.一年最高气温在3639，最低气温为-9-13。 3、蒸发量：本区多年平

23、均蒸发量为1748.59mm，最高为1978年2279mm，最低为1973年1467.9mm。1988年6月最大为287.9mm，1988年2月最低为50.24mm。 4、相对湿度：本区多年逐月平均为69.52%，78月最高约在7683%左右，36月最低为6265%，年平均最高为1952年76%，年平均最低为1988年62%。湿润系数约为0.5，故本区属半湿润区。 5、风力、风向：风向随季节而转变，春季多东南风，夏季多东风，秋季多东北风，冬季多西北风。全年平均风速2.9m/秒。最大风速23.4m/秒，风向为西北（1952年6月7日）。 6、霜雪：霜期一般在10月至次年4月，降雪一般在11月至次

24、年3月，最大连续积雪日数36日，积雪最大深度为247mm。冻结日期一般由11月上旬至次年3月下旬；冻结深度最大达29cm，（1955年1月）。1.1.4地震 据科学出版社出版的中国地震目录述及有关徐州及其临近周围各县历代发生的地震，从公元前179年至2000年，历史2179年，有史可查，记载较详且对徐州有破坏者仅四次。 1、公元462年8月16日（南朝宋至明元年7月甲申），震中山东兖州，震级56级，当时徐房倾倒，女儿墙坠落480丈。 2、公元1502年10月17日（明宏治15年9月17日），震中山东濮城，震级56级，当时徐州坏城垣民舍。 3、公元1668年7月25日（清康熙7年6月17日），震

25、中山东莒县郯城，震级8.5级，当时铜山（徐州）城碟台榭覆过半，远近压死者不可胜计。 4、公元1937年8月1日，震中山东菏泽，震级7级，当时徐州旧房坍塌50余间，死伤20余人。1.2井田地质特征1.2.1地层夹河井田位于徐州煤田九里山向斜南翼，石炭、二叠系地层是其含煤地层，在井田内均被第四系冲积层覆盖。井田内钻孔和井巷工程揭露的含煤地层主要有石炭系的本溪组（C2）、太原组（C3），二叠系的山西组（P11）、下石盒子组（P12）、上石盒子组（P21）、石千峰组（P22）地层，各组地层的生成层序、其沉积古地理环境和岩性特征各有差异，现将与矿井生产有关部门的含煤地层，按其沉积顺序先后分述如下：1、中

26、石炭统本溪组（C2）本区仅有少数钻孔揭露，属浅海相沉积，假整合于奥陶系地层之上，全层厚1228m，平均厚25m。其岩性为： (1)、下部为紫红色铁质泥岩，局部富集成褐铁矿团块，为古风化壳沉积，以此与下伏中奥陶统白土组为界。(2)、中部为灰绿色铝土泥岩。(3)、上部以浅灰、灰白色薄厚层状白云质灰岩为主，中夹薄层灰绿色泥岩或铝土泥岩，含黄铁矿，顶部以浅灰色灰岩或铝土泥岩（有时夹煤线）与上覆太原组地层分界。2、上石炭统太原组（C3）为本井田主要含煤地层之一，属海陆交互相沉积，整合于本溪组地层之上，全组厚147167m，平均厚159m。 本组地层沉积旋回清晰，标志层明显，夹灰岩813层。特别是一、二、

27、四、十、十二层灰岩特征明显，沉积稳定，为本组主要标志层。本组含煤410层，其中20、21煤为可采煤层，其它均为不可采煤层。3、下二叠统山西组（P11） 为本井田主要含煤地层之一，为滨海三角洲冲积平原沉积地层，整合于太原组地层之上，全组厚88138m，平均厚118m。本组中下部含煤16层，其中7煤为可采煤层，8、9煤为局部可采煤层，本组沉积旋回明显。4、下二叠统下石盒子组（P12） 为本井田主要含煤地层之一，属局部海湾，近海三角洲相或沼泽相沉积，整合于山西组之上。全组厚173250m，平均厚210m。本组岩性大致可分为上、 下两段，下段发育了本区主要煤组，含煤28层，可分为上、中、下三个分煤组，

28、其中发育在中煤组的1、2煤为本组可采煤层，1煤为局部可采薄煤层，2煤为本组主要可采煤层。5、上二叠统上石盒子组（P21 ）本组整合于下石盒子组地层之上，属内陆河湖沼泽相沉积，全组厚460.82607.42m，平均厚511m。6、上二叠统石千峰组（P22）组整合于上石盒子组地层之上。属炎热气候内陆河湖相沉积，井田内未揭露全厚，钻孔揭露厚度64.8355.2m。岩性主要有紫红、灰绿色泥岩、砂质泥岩，灰绿、灰白或紫红色细中粗粒砂岩组成。粗粒砂岩具粒序层理，常含砾石及肉红色钾长石碎粒。底部由一层浅紫红色含砾中粗粒砂岩（俗称上界砂岩）与下伏上石盒子组分界，此层砂岩厚18m。7、第四系（Q）不整合于各系地

29、层之上，全系由砾石、粘土砂姜、亚粘土、粉砂土等组成，厚60142m，由东南向西北逐渐增厚。底部砾石层厚810m ，岩性由粘土及砾石组成，其中砾石分选性差，砾径0.510cm，底部常有一些10cm以上的棱角状碎岩块，该层透水性及含水性均较强。井田地质综合柱状图如图1-2。图2-1 井田地质柱状图1.2.2井田的地质构造1、区域构造概况： 徐州市位于苏鲁豫皖四省交界处，区内构造形迹十分醒目，总体为NE向延伸、向W突出的弧形构造徐宿双冲叠瓦扇构造。其北邻丰沛隆起，南至蚌埠隆起，东止于郯庐断裂，西部前锋可达利国萧县宿州西寺坡一线。系由一系列呈弧形弯曲的线性紧闭不对称褶皱、走向逆冲断层及断陷盆地所组成。

30、根据褶皱断层组合在不同的地区发育程度不同，以NW向的废黄河断层和EW向的宿北断层为界，将徐宿弧形构造分为北、中、南三段王桂梁，1992。各段不仅各具特征，而且具有EW分带的特点，尤以中段特征更为明显。现仅对本井田所处的北段稍作叙述。 北段（丰沛隆起与废黄河断层之间）废黄河断层以北，主要构造方向在东侧为NEE，西侧为NE。其断层附近由于左行剪切牵引转为近SN向，在东西方向上具有分带性。 2、区域构造形成演化史： 徐宿弧形构造的形成演化可分为孕育期、发生期及改造期等不同的阶段。 (1)、孕育期：印支末期，华北古板块与华南古板块相互作用，在华北古板块SE侧产生的SEE向构造应力向板内是衰减的，在徐宿

31、地区，表现为宽缓的褶皱变形，变形东强西弱，在东部使地层褶皱抬升，以致产生向W微倾斜的半背斜构造。 (2)、发生期和发展期：随着应力的进一步持续作用，不仅褶皱更趋强烈，而且产生了逆冲断层，由E向W卷入逆冲推覆的地层逐渐减薄，在逆冲推覆构造的发展过程中，NW及EW向的撕裂断层起了重要的调整作用。在这些断层的左行剪切作用下，北、中两段变形强，运移距离大。郯庐断裂带的左行平移运动于燕山早期以来逐渐加强，由此派生的SE向挤压应力为徐宿推覆构造的进一步发展提供了动力。但这种应力毕竟不同于板块俯冲产生的强大挤压应力，其相对要弱一些。随着逆冲推覆构造以前展式向前扩展，对前陆所产生的应力在北侧受到砀山古隆起的阻

32、碍，反作用力也逐渐增大，导致了反向逆冲断层的形成。至此，徐宿弧形构造已基本形成。 (3)、改造期：晚白垩世以后，中国东部的应力状况发生了重大变化，由区域上近EW向的挤压缩短机制转变为拉张的环境。处于此构造环境中的徐宿地区，必然也将改变其挤压逆冲推覆机制，推覆作用逐渐减弱，最终停止并发育了一系列的张性构造，及一些小规模的重力滑动构造等。近EW向及NW向断层此时也强烈活动，成为使弧形推覆构造进一步复杂化的重要构造。 夹河井田总体为走向略有变化的单斜构造。地层产状沿走向、倾向变化较大，且F1号断层上下两盘地层产状有差异。 1、井田内无大型褶皱，仅在F1号断层上盘和下盘分别发育有一个不完整的次级褶曲。

33、这两个次级褶曲对井田的煤层赋存产生了一定的影响，造成了煤层在走向和倾向以及倾角不同程度的变化，但不影响采区的正常划分，同时参考小型褶皱对采掘的影响，本次报告综合评价井田的褶曲为I类（即Ib） 。 2、井田内大中型断层较发育，共发育大中型断层21条，其中正断层16条，逆断层5条；落差50m的断层9条。F5、F6、夹3三条断层发育在太原组煤系地层，对主采煤层影响不大。2煤未采区大中型断层密度为1.4条/km2，断层延展长度为2300m/km2；7煤未采区大中型断层密度为1.3条/km2，断层延展长度为2200m/km2。大中型断层是影响采区布置的主要地质因素，是造成矿井生产接续紧张的主要原因之一。

34、井田深部煤层被17条大中型断层切割成十多个块段。从现有采掘资料分析，在这些大中型断层附近或密集区，小构造将极为发育，将成为影响生产的最主要地质因素。因此，本报告将断层的复杂程度定为类（即a）。 3、本井田未发现火成岩侵入。陷落柱也不发育，仅在西风井附近靠近煤层露头发现一小型陷落柱，本报告将其定为类（即c）。1.2.3井田的水文地质特征本区位于故黄河泛滥形成的冲积平原，与东南、西南部的低山丘陵区毗邻。煤系地层上有较厚的第四系冲积层覆盖。二叠系煤系地层属湖沼相、陆相沉积，为砂岩裂隙充水矿床，水文地质条件中等。下部的上石炭统煤系地层为海陆交互相沉积，灰岩发育有十三层，为岩溶溶隙充水矿床，水文地质条件

35、相对比较复杂。 区内含水层按充水介质可分为：第四系孔隙含水层，二叠系砂岩裂隙含水层，上石炭统太原组灰岩溶隙含水层和奥陶系灰岩岩溶含水层。 1、第四系孔隙含隔水层 本区内第四系地层不整合覆盖在各含煤地层之上，厚度60142m，平均100m。总体变化趋势为由煤层露头向深部逐渐变厚，其含水性自上而下分为三段： (1)、浅部含水层段 该层厚1520m，为黄河泛滥的冲淤物，该土层松软，空隙大，含水性及透水性较强，直接接受大气降水及地表水的补给，水位变化幅度明显，本区水位较高，呈潜水状态，民用井多取用此含水层的水。据钻孔抽水资料： q=0.290l/sm K=3.58m/d 矿化度：M=0.94g/l 水

36、质类型：HCO3MgK+Na型 邻区井筒穿过此含水层时涌水量3.952.04m3/h。 (2)、隔水层段 本段堆积较复杂。该层厚4070 m，中上部有1020m的粉砂岩，遇水流动，透水性较好。但下部为深灰，黄红褐色的粘土，分布稳定，隔水性好。据钻孔抽水资料： q=0.0470.057l/sm K=0.176m/d (3)、底部砾石含水层段 该层厚810m ，岩性为粘土及砾石层，其中砾石分选性差，砾径0.510cm，底部常有一些10cm以上的棱角状碎岩块，该层透水性及含水性均较强，张小楼风井穿过此层时涌水量57m3/h。该层为第四系中的富含水层，且与基岩直接接触，为煤系地层中的主要补给水源。 2

37、、二叠系砂岩裂隙含水层 (1)、上石盒子组砂岩裂隙含水层 主要是上石盒子组底部的厚层砂岩（俗称奎山砂岩），该层厚度2030m，与下伏下石盒子组整合接触。岩性为灰白、灰绿色中粗粒，底部含砾石，形成蜂窝状洞穴。含水性和透水性均较强。井筒穿过该层时涌水量171206.5m3/h，对凿井造成一定影响。因距离2煤层顶板150160m，故对煤层开采无直接影响。 (2)、下石盒子组砂岩裂隙含水层 该组地层厚度173250m，平均206m，其中对2煤开采影响较大的砂岩为顶板三层砂岩，由近到远分述如下： 、第一层砂岩裂隙含水层 第一层砂岩距2煤顶板13m左右，厚度不稳定，07m，岩性为浅灰色细中粒砂岩，泥质胶结

38、。井筒揭露时涌水量为05m3/h，掘进过程中该层砂岩水从顶板淋出，恶化了作业环境。 、第二层砂岩裂隙含水层 该层砂岩距2煤顶板60m左右，厚度1838m，平均25m，层位稳定，岩性为灰灰白色细中粒砂岩，底部颗粒逐渐变粗，泥质、钙质或基底式胶结。砂岩裂隙较为发育。2煤回采裂隙带波及该含水层时曾多次发生涌水，如203、204、2608、2612面回采时涌水30200m3/h，影响工作面正常回采。 、第三层砂岩裂隙含水层 该层砂岩距2煤顶板100m左右，厚度218m，稳定程度较差，岩性为灰色细中粒砂岩，向深部泥质增多，相变为砂质泥岩。因距煤层较远，该层砂岩正常情况下对采掘活动影响不大。据钻孔混合抽水

39、试验资料： q=0.01450.0252l/sm K=0.02520.0411m/d 矿化度：M=1.9g/l 水质类型：SO4K+Na.Mg型 (3)、山西组砂岩裂隙含水层 本组地层厚88138 m,平均118m。一般7煤顶板赋存两层砂岩，底板赋存两层砂岩，由于底板砂岩含水层富水性较弱，对7煤开采影响较小，7煤顶板砂岩含水层分述如下： 、第一层砂岩裂隙含水层 距7煤顶板720m，厚度6.5m左右，层位较稳定，岩性为灰色细中粒砂岩，泥质胶结。 、第二层砂岩裂隙含水层 距7煤顶板2535m，厚度3.58.5m，层位较稳定，岩性为灰色细粒砂岩，泥质胶结。 7煤层顶板砂岩含水性较弱,实际揭露该组砂岩

40、时,涌水量较小。如-80水平人行石门及-280水平层间石门穿过本组砂岩层时仅有淋水,全矿井7403面回采时涌水量最大10.5m3/h，其他面回采仅有少量淋水。据钻孔抽水试验资料： q=0.01750.0274l/sm K=0.01570.0677m/d 矿化度M=1.612.25g/l 水质类型：ClK+NaCa型 3、太原组灰岩溶隙含水层本组地层厚147167m，平均159m，岩性由灰岩、砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层组成，其中夹有13层灰岩，灰岩总厚度41.26m，占全组地层的25.9%。最厚为四灰5.3616.37m，平均9.21m，最薄为十三灰厚度0.171.94m，平均1.05m。各层灰

41、岩厚度、层间距和间隔岩性见表1-1。 根据灰岩含水层特征及与主采煤层开采的关系分为两个含水层段，现分述如下：(1)、第一含水层段（一九灰）灰岩含水层厚10.8756.0m，平均27.63m。其中四灰厚5.3616.37m，平均9.21m，溶隙较发育，含水性较强，是太原组地层中含水较丰富的含水层，也是目前井下生产用水的水源。其余各层灰岩厚度较小，含水性也较弱。一、二层灰岩；五、六、七、八层灰岩间距小，水力联系好，其余各层灰岩间距较大，水力联系较差。九灰至十灰的间距为16.946.36m，平均26.45m，且夹有砂质泥岩、泥岩等相对隔水层，对开采十灰下的20煤影响不大，故一九灰不为太原组煤层开采的

42、直接充水含水层。据钻孔抽水实验资料： q=0.81131.302l/sm, K=3.9512.93m/d 矿化度M=0.843g/l 水质类型：HCO3-Cak+Na+ 型该段含水层属含水中等的含水层段。(2)、第二含水层段（十十三灰）灰岩含水层厚8.6223.86m，平均13.63m，其中十一、十三灰厚度小，含水性弱，十、十二灰厚度大，溶隙较发育，含水性较好。十、十二灰间距18.71m，多砂泥岩、泥岩组成，隔水性较好，一般不会发生水力联系。十、十二灰分别为20、21煤直接顶板，对20、21煤开采影响较大。据钻孔抽水实验资料： q=0.03220.5632l/sm， K=0.2133.724m

43、/d 矿化度M=1.22g/l 水质类型：HCO3ClCaMg 型该含水层段属含水小中等含水层。总体上看，太原组灰岩各层厚度、裂隙溶洞的发育程度不同，其含水性也各不相同。就各层灰岩相比较，因四、九、十、十二灰厚度大，质较纯，有利于岩溶的发育，为储存地下水创造了条件，因此含水性较强，但随着深度的增加，溶隙的发育减弱，裂隙被方解石脉充填，其含水性减弱。各层灰岩厚度、层间距统计表 表1-1注：层间距指上层灰岩底板至下层灰岩顶板我矿目前井下涌水量分三个水平即-280m、-450m及-600m水平进行观测，采用XKC-3型声控流速仪测定。-280m水平现已无采掘活动场所，涌水量小且稳定，涌水量25m3/h。-450m水平采掘活动较少，涌水量20m3/h。 -600m水平为主要采掘活动场所，涌水量70m3/h。-800m水平系统尚未形成，涌水量小。预计深部F1上盘-1000m水平矿井正常涌水量为74.2m3/h，最大涌水量为正常涌水量的1.5倍即111.3m3/h。全矿井平均涌水量115m3/h1.3煤层特征1.3.1煤层埋藏条件走向：东西走向。倾向：北偏西。倾角及其变化：1025左右，平均倾角16o。煤层的露头深度：-8