胜利煤矿开拓设计_毕业设计(编辑修改稿)

胜利煤矿开拓设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

，平均 MPa；抗切强度为 ，平均 MPa。 底板为粉砂岩、砂质泥岩、泥岩，局部为细砂岩。 含植物根茎化石，亲水性好，易风化，厚度变化较大， ，平均 m。 据该矿采样试验结果：砂质泥岩底板抗压强度为 ，平均 MPa；抗拉强度为，平均 MPa；抗切强度为 ，平均。 9 号煤层：直接顶为泥岩、炭质泥岩，局部为粉砂岩、砂质泥岩，厚度 ～ ，平均。 （二）瓦斯 据扩建勘探时于 ZK0 ZK03号孔采取 9号煤芯瓦斯样测试， CH4含量分别为 、。 自然瓦斯成分： 5 号煤层以 N2和 CH4为主，分别占 %和 %，CO2为 %，属 N2— CH4带； 9号煤层以 N2和 CO2为主，其中 N2分别为 %和 %， CO2分别为 %和 %， CH4分别为 %和 0，为 N2～ CO2带。 据吕梁市煤炭工业局吕煤安字 [20xx]334 号文件批复，胜利煤矿 20xx年度开采 8 号煤层，矿井瓦斯等级鉴定结果为：瓦斯绝对涌出量为，二氧化碳绝对涌出量为 ，该矿属改造基建井，无瓦山东科技大学继续教育学生毕业设计用纸 斯相对涌出量资料和瓦斯等级资料。 另据晋安监煤字 [20xx]243 号文件批复， 20xx 年矿井瓦斯等级鉴定结果，胜利煤矿 8号煤层 20xx年度瓦斯相对涌出量为 ，瓦斯绝对涌出量为。 胜利煤矿樊家山坑口 5 号煤层 20xx 年度瓦斯相对涌出量为 ，瓦斯绝对涌出量为 ，为低瓦斯矿井，但开采中仍需做好通风工作，防范瓦斯局部聚积引发瓦斯事故。 （三）煤尘 据山西省煤炭工业局综合测试中心 20xx 年 5月 10 日 对 8号煤层的煤尘爆炸性测试结果为： 5 号煤层火焰长度 270mm，岩粉量 75%，具有爆炸危险性。 8号煤层火焰长度 150mm，加岩粉量 60%，有爆炸危险性。 另据山西省煤炭工业局综合测试中 心 20xx 年 8 月 9日 对 9 号煤层的煤尘爆炸性测试结果为：火焰长度 130mm，岩粉量 75%，具有爆炸危险性。 （四）煤的自燃 据山西省煤炭工业局综合测试中心 20xx 年 5月 10 日对 8号煤层检测结果， 5 号煤层全硫（ ） %，吸氧量 ，自然等级为Ⅱ，自燃倾向性为自燃。 8 号煤层全硫（ ） %，吸氧量 ，自然等级为Ⅱ，自燃倾向性为自燃。 另据山西省煤炭工业局综合测试中心 20xx 年 8 月 9日 对 9 号煤层检测结果， 9号煤层全硫（ ） %，吸氧量 ，自然等级为Ⅱ，自燃倾向性为自燃。 （五）地温 据该矿扩建勘探时在 ZK02 号孔进行井温测试，测试结果井田内恒温深度在 80～ 90m，变化范围在 16～ 17℃之间，平均地温梯度 ℃ /100m，属地温正常区。 井田无地压测试资料，据该矿和邻矿开采资料，开采过程中未发现井下有地压异常情况，井田属地压正常区。 五、水文地质 山东科技大学继续教育学生毕业设计用纸 （一）区域水文地质 井田水文地质单元属于柳林泉域北部径流区。 柳林泉位于柳林县城东约 3km 处，以散泉形式出露，出露标高 790801m左右，流量 ，水温 18℃，水化学类 型为重碳酸盐 硫酸盐型，矿化度 ，泉域面积 5100km2。 本井田位于三交详查区南部，区域范围西至湫水河，东到湍水头～刘家山一线的奥陶系灰岩出露区；北起佛堂峪～袁家里；南至陈家山～刘家山一线。 由于受区域构造的控制，全区呈一单斜构造形态，岩层总体向南西倾斜，倾角 5～ 15176。 区域外东侧的汉高山背斜与王家会背斜的隆起形成了该区与离石盆地的分水岭。 背斜轴部是前寒武系的变质岩系，到本区域依次出露奥陶系、石炭系、二叠系地层。 区内大部分被上第三系上新统和第四系中、上更新统与全新统地层所覆盖。 区域地貌可分 为：剥蚀构造中山，剥蚀堆积黄土丘陵和侵蚀堆积的河流谷地三种地貌形态。 区域内常年性河流有属于黄河流域的湫水河，在区域西侧由北向南汇入黄河。 区域含水岩组的划分及水文地质特征 现将本区域和各含水岩组及其水文地质特征分述如下： （ 1）碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组 本区主要指奥陶系石灰岩地层，其含水介质以石灰岩溶隙、溶洞、裂隙为主。 该含水岩组主要出露于区域东部，平面上呈南北向条带状分布，出露形态基本为沟谷中出露。 梁峁上松散层覆盖。 区域西部为埋藏型。 上马家沟组平均厚 228m，岩性以石灰岩、泥灰岩为主，有少量白云质 灰岩，下部为角砾状石灰岩，岩溶裂隙发育，富水性较强。 峰峰组地层平均厚 106m，以石灰岩和泥灰岩为主，下部夹石膏层和角砾状泥灰岩，岩溶裂隙的发育次于上马家沟组地层，富水性也差。 在水平方向上，富水性受区域构造的控制，在断裂附近，岩溶裂隙发育，富水性强。 一般补给区富水性较弱。 迳流区逐步增强，单井涌水量在 1000m3/d 以上，一般水质良好，为 HC178。 M山东科技大学继续教育学生毕业设计用纸 型，矿化度小于 1g/L或 1g/L左右。 （ 2）碎屑岩类裂隙含水岩组 本含水岩组包括二叠系和石炭系的所有含水层，分述如下： ①、石炭系太原组碳酸盐岩类夹碎屑岩类裂隙岩溶 含水亚组 本亚组含水层主要由 L1至 L5五层石灰岩组成，间夹泥岩及少量砂岩，含灰岩地段 36m，灰岩总厚度为 20m 左右，富水性较好。 三交详查区钻孔单位涌水量为 ～ ，渗透系数 ～ ，水位标高～ ，水质类型一般为 S178。 HM178。 N型，矿化度。 ②、二叠系下统山西组砂岩裂隙含水亚组 含水层以细、中、粗粒砂岩为主，厚度变化较大，富水性弱。 三交详查区钻孔单位涌水量为 ～ ，渗透系数为 ～，水位标高 ～ ，水质为 H178。 CN型，矿化度 左右。 ③、二叠系石盒子组砂岩裂隙含水亚组 本亚组含水层主由厚、巨厚层中、粗粒砂岩组成，其地层在区域内出露较广泛，易接受补给，浅部风化裂隙发育，富水性较强，深部富水性弱。 三交详查区下石盒子组含水层单位涌水量 ，渗透系数。 上石盒子组含水层单位涌水量 ～ ，渗透系数 ～。 水位标高 ～ ，水质为 C178。 H－ N178。 C型，矿化度 ～。 （ 3）松散岩类孔隙含水岩组 主要指分布于湫水河河谷中的第四系全新统及区域上广泛公布上第三系上新统含水层。 第四系全新统含水层主要是一些冲积砂砾石层，与地表水关系密切。 在湫水河河谷，其富水性可分为三个亚区：三交附近及其以北地段，单井出水量 50～ 100m3/d，富水性中等；中部林家坪至枣圪塔一段，富水性弱，单井出水量 10～ 50m3/d；南部碛口一带的黄河入口处，富水性强，单井出水量大于 100m3/d。 山东科技大学继续教育学生毕业设计用纸 上第三系上新统砾岩呈半胶结状态，厚度一般 5～ 10m，主要分布在沟谷中，富水性差，泉流量一般小于 50m3/d。 地下水的补、迳、排条件 （ 1）奥陶系灰岩水 奥陶系灰岩水属柳林泉域。 大气降水入渗是其主要补给来源。 碳酸盐岩裸露区分布在区域东侧，裂隙发育，大气降水通过裂隙或间接通过松散层地下水的入渗补给岩溶水。 据资料：湍水头 3号孔水位标高为 ，新民煤矿 8 号孔水位标高为 ，柳林泉群最低标高为 790m。 由此证明，岩溶水在本区域大致由北向南迳流，最终排向柳林泉。 柳林泉是本区奥陶系灰岩水的集中排泄点，其出露标高为 790～ 801m，泉群总流量约。 此外，奥陶系灰岩水的另一个排泄点途径 为人工开采，区域内目前开采量不大。 （ 2）碎屑岩裂隙水 碎屑岩裂隙水，主要靠大气降水的入渗补给和上覆含水层的渗漏补给。 其地下水的迳流方向和通道受地形和岩层产状控制，大部分就近排向沟谷中，其主要特点是迳流途径短，无统一水位。 深层承压水主要受地质构造控制，接受裸露区补给后，沿岩层倾向运移，由于深部裂隙不发育，地下水迳流缓慢，甚至停滞，各含水层之间水力联系较弱。 主要排泄途径是生产矿井的矿坑排水。 （ 3）第四系、上第三系松散岩类孔隙水 松散岩类孔隙水主要接受大气降水和河流补给，地下水流向一般与地表水流向相同，迳流途 径短，特别是湫水河河谷中第四系松散层中水与地表水关系密切，呈互相补排的关系。 另外，上新统含水层中水在沟谷易形成泉水排泄，人工开采也是其主要排泄途径之一。 （二）井田水文地质 地表河流 井田为黄土丘陵区，大部分为中、上更新统地层所覆盖，只在沟谷出露少部分二叠系、石炭系地层。 山东科技大学继续教育学生毕业设计用纸 井田内无大的地表水体，只在较大的干河沟中有季节性细小溪流，平时流量为 ，雨季流量稍有增大，旱季有时干涸。 一般情况下地表水对煤层开采没有影响。 井田内主要含水层 井田内无抽水试验资料。 邻区 4 号水文孔和 6 号水文孔（分别位 于井田北界外 和井田西南边界外 4km 处）与本井田处于同一单斜构造，从含水层埋深，地下水动力特征等条件看，其水文地质条件是相近的。 因此，井田含水层叙述及以后矿坑涌水量计算，均主要选用该二孔的水文地质参数。 （ 1）奥陶系岩溶含水岩组 奥陶系地层在井田内全部被覆盖，该含水岩组主要为峰峰组和上马家沟组。 峰峰组岩性以石灰岩、泥灰岩为主，含少量白云质灰岩，岩溶裂隙不发育，富水性差。 上马家沟组岩性以角砾状石灰岩，白云岩为主，含少量泥灰岩，岩溶裂隙发育，富水性强，为岩溶裂隙水的主要赋水层位。 据ZK02孔揭露，奥灰埋 深为 （该孔奥灰钻进 ）。 根据湍水头 3号孔和新民 8号孔（分别位于井田北界外 14km 和井田南部边界外 5km 处）水位推测，本井田内奥灰水位为。 （ 2）石炭系太原组岩溶裂隙含水岩组 井田内均被覆盖，该含水岩组主要为 L L L L L1五层石灰岩，平均厚度 、 、 、 、 ，总计 ，石灰岩溶裂隙较发育。 区域 4号孔太原组水位标高为 ，渗透系数为 ；区域 6 号孔水位标高为 ，渗透系数为 ；所以推测本井田内太原组含水层水位为。 水质为 S178。 H— M178。 N型或 H178。 S— N型，矿化度为。 关于 6 号水文孔抽水试验的单位涌水量资料，因原1993 年扩建报告亦无此资料，本次未能搜集到该资料，特此说明。 （ 3）二叠系山西组砂岩裂隙含水岩组 井田内南部沟谷中有少许出露，含水层多为中、粗粒砂岩，有少量砾岩，厚度变化大，平均厚。 6号孔单位涌水量为 ，渗透山东科技大学继续教育学生毕业设计用纸 系数 ，水位标高为 ，属弱富水含水层。 水质属 S178。 H— N178。 M型，矿化度。 （ 4）二叠系石盒子组砂岩裂隙含水岩组 井田沟谷中出露较多，含水层岩性为中、粗粒砂岩。 由于该含水层埋藏浅，风化裂隙发育，故易于接受大气降水补给，局部富水性较好。 一般泉涌量 10m3/d 左右，最大单井涌水量达 80m3/d。 水位标高 870～ 945m，水质为 H— N178。 M型或 H178。 S— N178。 M型，矿化度为。 （ 5）第四系及上第三系孔隙含水岩组 第四系中、上更新统广泛分布于井田梁峁上，其含水层连续性差，基本不含水，补给条件差。 上第三系上新统一般出露于沟谷中，含水层为底部半胶结状砾石层，由于其不 整合于基岩上，与基岩风化带可构成较好的含水层。 据此次工作调查，水源村民井单井出水量为。 地下水的补、迳、排条件 本井田属区域岩溶水的迳流区，岩溶水向南排向柳林泉。 石炭系及二叠系含水层在裸露区接受大气降水补给和季节性河流补给后，顺岩层倾向迳流，在沟谷中出露时以侵蚀下降泉的形式排泄，下部含水层中地下水则一直沿岩层倾向西南迳流，部分则以矿坑排水的方式排泄。 井田内主要隔水层 （ 1）山西组隔水层 山西组有稳定连续的泥岩地层，由于山西组含水层的弱富水性，且井田及外围未发现断层等构造存在，因此 可视作山西组煤层与太原组灰岩水层间较好的隔水层。 （ 2）本溪组隔水层 井田内 ZK02 孔揭露本溪组地层 ，是一套以泥岩、砂质泥岩、粘土岩、铁铝岩为主，夹少量灰岩和砂岩的地层，再加 9 号煤下以泥岩、砂质泥岩为主的无煤段，厚度达 ，区域上连续稳定，是 9号煤与奥陶系灰岩含水层之间较好的隔水层。 山东科技大学继续教育学生毕业设计用纸 构造对井田内水文地质条件的影响 井田整体受区域构造的控制，呈单斜构造，倾向 NW，倾角 4176。 ～ 6176。 ，井田内未发现断层的存在，受单斜构造的控制，深层承压水沿岩层倾向迳流。 （三）矿井充水因素条件及水害 矿 井充水因素分析 （ 1）大气降水和地表水体 本区年降水量为 ～ ，属于干旱地区，本井田内无常年性地表河流，仅雨季沟谷中有短暂洪水排泄，井田地形坡度较陡，植被不发育，有利于自然排水，入渗补给地下水条件差，只在基岩露头的沟谷中有少量的入渗，对于山西组砂岩含水层，由于其上有较多隔水层分布，接受大气降水的直接补给很少。 总之，大气降水和地表水体对矿井直接充水影响较小。 但从大范围来说，在周围基岩露头区，大气降水和地表水应为各含水层的重要补给来源。 （ 2）顶板裂隙水和井筒渗水 本矿批采 9 号煤 层，其中 5 号煤层直接充水含水层是山西组砂岩裂隙含水层， 9 号煤层直接充水含水层为太原组岩溶裂隙含水层，均属弱～中等富水含水层，根据整合前各煤矿开采情况，井下顶板淋水和井筒渗水均不大，顶板裂隙水和井筒渗水对矿井生产构不成大的充水威胁。 （ 3）奥灰水 井田。