采矿工程毕业设计（论文）-五阳三矿3.0Mta新井设计.doc

华北科技学院毕业设计（论文）目录1 矿区概述及井田地质特征11.1矿区概述11.1.1 井田位置 地形地貌11.1.2交通位置11.1.3 河流及水体31.1.4气象及地震31.2矿井地址特征31.2.1 井田地质构造31.2.2 井田地层61.2.3 水文地质81.2.4 矿井水文地质条件121.2.5 矿井主要水害及其防治措施191.2.6 供水水源211.3 煤层特征211.3.1 煤层211.3.2 可采煤层221.3.3 煤层对比231.3.4 3号煤层厚度及底板标高的探采对比分析241.3.5 煤 质242 井田境界和储量312.1井田境界312.1.1 井田范围312.1.2 井田尺寸312.2 矿井工业储量322.3 矿井可采储量332.3.1 安全煤柱留设原则332.3.2 矿井永久保护煤柱损失量332.3.3 矿井可采储量343 矿井工作制度，设计生产能力及服务年限363.1 矿井工作制度363.2 矿井设计生产能力及服务年限363.2.1 确定依据363.2.2 矿井设计生产能力363.2.3 矿井服务年限373.2.4 井型校核374井田开拓394.1井田开拓的基本问题394.1.1 确定井筒形式，数目，位置及坐标404.1.2 工业场地的位置414.1.3 开采水平的确定及采盘区划分414.1.4 主要开拓巷道414.1.5方案比较424.2矿井基本巷道484.2.1井筒484.2.2井底车场及洞室524.2.3主要开拓巷道545准备方式-盘区巷道布置575.1煤层地质特征575.1.1盘区位置575.1.2盘区煤层特征575.1.3煤层底板岩石构造情况575.1.4水文地质575.1.5地质构造575.1.6地表情况585.2 盘区巷道布置及生产系统585.2.1盘区准备方式的确定585.2.2盘区巷道布置585.2.3盘区生产系统605.2.4 盘区内巷道掘进方法615.2.5 盘区生产能力及才出率625.3 盘区车场选型设计636 采煤方法646.1 采煤工艺方式646.1.1 盘区煤层特征及地质条件646.1.2 确定采煤工艺方式646.1.3回采工作面参数656.1.4 采煤工作面破煤装煤方式666.1.5 采煤工作面支护方式686.1.6 端头支护及超前支护696.1.7 各工艺过程注意事项706.1.8 采煤工作面正规循环作业716.2 回采巷道布置746.2.1 回采巷道布置方式746.2.2 回采巷道参数747 井下运输767.1 概述767.1.1 矿井设计生产能力及工作制度767.1.2 煤层及煤质767.1.3运输距离和货载量767.1.4矿井运输系统777.2盘区运输设备选择787.2.1 设备选择原则787.2.2 盘区运输设备选型及能力验算797.3 大巷运输设备选型817.3.1 主运输大巷设备选择817.3.2 辅助运输大巷设备选择827.3.3 运输设备能力验算848矿井提升858.1矿井提升概述858.2主副井提升858.2.1 主井提升858.2.2 副井提升设备选型868.2.3 井上下人员运送899 矿井通风919.1矿井概况、开拓方式及开采方法919.1.1矿井地质概况919.1.2开拓方式919.1.3开采方法919.1.4变电所、充电洞室、火药库929.1.5工作制、人数929.2矿井通风系统的确定929.2.1矿井通风系统的基本要求929.2.2矿井通风方式的选择939.2.3矿井主要通风机工作方式选择959.2.4盘区通风系统要求969.2.5工作面通风方式的选择979.3矿井风量计算989.3.1工作面所需风量的计算989.3.3掘进工作面需风量1009.3.4洞室需风量1019.3.5其他巷道所需风量1019.3.6矿井总风量1029.3.7风量分配1029.4矿井通风阻力计算1049.4.1矿井最大阻力路线1049.4.2矿井通风阻力计算1069.4.3矿井通风总阻力1069.4.4两个时期的矿井总风阻和总等积孔1079.5选择矿井通风设备1079.5.1选择主要通风机1079.5.2电动机选型1109.6安全灾害的预防措施1119.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施1119.6.2预防井下火灾的措施1129.6.3防水措施11210设计矿井基本技术经济指标1131瓦斯防治成就及任重道远1172甲烷性质1173瓦斯赋存状态1184工作面上隅角瓦斯积聚1185瓦斯积聚的防治1185.1风障法1195.1.1尾巷法1205.1.2向上阶段采空区漏风排瓦斯1205.2脉动通风技术1215.2.1工作原理1215.2.2主要特性1225.2.3 GDS-1型瓦斯自动排放系统1225.3小型液压风扇1235.3.1工作原理1235.4环缝式空气引射器1255.5移动式抽放泵抽放上隅角瓦斯1255.6高压水射流风机1265.6.1工作原理1265.6.2结构127摘要本设计包括两个部分：一般部分和专题部分。一般部分为五阳三矿新井设计，全篇共分为十个部分：矿井概括及井田地质特征、井田境界及储量、矿井工作制度和设计生产能力、井田开拓、采区巷道布置、采煤方法、井下运输、矿井提升、矿井通风与安全和矿井主要经济技术指标。潞安矿区位于太行山中段西侧，长治盆地之西部。隶属的五阳井田位于矿区东北部。纵观其地貌特征，属黄士高原的低山丘陵地带，地势较为平坦，呈南高北低，西高东低。大多为黄士所覆盖，局部零星出露中奥陶系地层及二叠系地层，冲沟发育。最高点位于本区南文王山北断层附近，海拔为+945.50m，最低点位于漳河河谷，海拔+854.00m，最大高差为91.50m。潞安矿区地处山西省东南部，沁水煤田东部边缘中段，地跨长治市、潞城市、襄垣县、屯留县、长子县。山西省潞安环保能源开发股份有限公司隶属的五阳煤矿位于潞安矿区北东部边缘，属长治市襄垣县管辖。其地理坐标：东经11258251130509，北纬362646363347。井田范围南以文王山北正断层为界，北至西川正断层。 矿井布置一个综采工作面保证全矿井的产量，长度260m，煤的运输采用胶带运输机运输，矿井的通风方式采用中央分列式。关键词：井田盘区式划分；双立井开拓；单水平开采ABSTRACT This design consists of two parts: the general parts and special parts.General parts for three new Wells in five Yang, total is divided into ten design: mine field geological characteristics and summarize and border and reserves, mine field work system and the design of production capacity, field, mining, coal roadway layout method, underground transportation, mine, mine ventilation and safety and main technical and economic indexes.Located in the middle area taihang mountain west (the west, changzhi basin. Membership in the northeastern area five Yang laohutai mine field. Throughout the morphological characteristics of the plateau, HuangShi low hills, topography, a relatively flat GaoDong north west meteorological low. HuangShi mostly covered in the local sporadic, yingshan formation and Permian strata, the gully development. In this WenWangShan south north high altitude + near fault, 945.50 m, low in ZhangHe valley, altitude + 854.00 m, the biggest difference is 91.50 m.Located in southeastern Shanxi Province (mine, coal, the eastern edge of qinshui basin in changzhi city, LuChengShi, XiangYuanXian, TunLiuXian, the firstborn county. Shanxi Province (environmental protection energy development Co., LTD is located in coal mining five Yang (north eastern edge of changzhi city, XiangYuanXian jurisdiction. Its geographic coordinates: longitude 112 58 migrant 25 113 05 migrant 09 36 latitude, 26 migrant 46-36 33 , analysis of 47. WenWangShan north to south fault faults, north to XiChuan faults.Decorate a fully-mechanized coal mine, the yield that full length, coal transport adopted 260m belt conveyors, mine ventilation mode of transportation by the central FenLieShi.Keywords: fault zone type partition, Double vertical pioneering, Single level miningIX华北科技学院毕业设计（论文）1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1 井田位置 地形地貌潞安矿区位于太行山中段西侧，长治盆地之西部。隶属的五阳井田位于矿区东北部。纵观其地貌特征，属黄士高原的低山丘陵地带，地势较为平坦，呈南高北低，西高东低。大多为黄士所覆盖，局部零星出露中奥陶系地层及二叠系地层，冲沟发育。最高点位于本区南文王山北断层附近，海拔为+945.50m，最低点位于漳河河谷，海拔+854.00m，最大高差为91.50m。潞安矿区地处山西省东南部，沁水煤田东部边缘中段，地跨长治市、潞城市、襄垣县、屯留县、长子县。山西省潞安环保能源开发股份有限公司隶属的五阳煤矿位于潞安矿区北东部边缘，属长治市襄垣县管辖。其地理坐标：东经11258251130509，北纬362646363347。井田范围南以文王山北正断层为界，北至西川正断层。 3号煤层露头线（经线38418000），西至经线38408000。南北长约13km，东西宽约10km，面积约为78.3649km2。1.1.2交通位置五阳煤矿交通条件较为便利。太焦铁路线自北而南横穿井田，襄垣火车站、五阳火车站位于井田之内，本矿铁路专用线与五阳站相接。邯长、太焦铁路在长治北站交会。太焦线北接石太、同浦线，南接陇海线。图1.1 五阳煤矿交通位置图五阳煤矿距襄垣城约3km，距长治市约45km。距太原市约215km。潞安矿区的公路网连接着整个矿区，矿区至长治、太原等地均有汽车相通，交通真可谓“四通八达”，见图11。长治至各主要城市间距离见表1.1。表1.1 长治市距各主要城市距离简表名称起止线路/公路距离(km)太焦线长治太原公路280太焦线长治新乡公路217邯长线长治邯郸公路220长太线长治太原公路250长邯线长治邯郸公路185长石线长治石家庄公路350长北线长治北京公路142长郑线长治郑州公路3201.1.3 河流及水体本井田主要河流为浊漳河西源和南源，属海河流域漳河水系，浊漳河南源由南而北流经井田南部，其支流有绛河、岚水、淘清河等。浊漳河由西向东流入井田北缘，其支流有淤泥河，南、西二源在井田中央与西源汇合后，由南而北穿越井田，至襄垣城东与浊漳河北源汇合流出五阳井田。1.1.4气象及地震本区属暖温带大陆气候。年平均气温8.9，月平均最低气温-6.9(一月)，最高气温22.8(七月)。年降水量为414917mm，年平均为583.9mm。年蒸发量为1493.81996.3mm，年平均为1731.84mm。降水量多集中在7、8、9三个月。日最大降水量为109.7mm(1972年7月7日)。风向多为西北风，最大风速1420m/s。冻土期为每年十一月至次年四月，最大冻土层深度为55cm。据GB18306-2001图A1中国地震峰值加速度区划图，本区为6级烈度区。1.2矿井地址特征1.2.1 井田地质构造五阳井田属潞安矿区。潞安矿区位于华北地台山西台背斜，沁水煤田中东部边缘。地层发育与华北地台其它地区一样，结晶基底为太古界、下远古界地层，其上发育了寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三迭系、侏罗系、上第三及第四系等地层，缺失上奥陶统、志留系、泥盆系、下石炭统、白垩系、下第三系等地层。区域内各时代地层均有所出露。据以往地质资料区域地质资料将寒武系以新地层，由老到新简述如下：(1) 寒武系（）该系地层在五阳井田内无出露，主要分布在左权、襄垣、平顺等地。与下伏元古界地层呈不整合接触。厚约486 m。寒武系下统（1）该统缺失馒头组、仅发育毛庄组。主要为紫红色页岩与紫红色白云质泥质灰岩互层，夹表灰色中厚层状右灰岩、鲕状灰岩；底部为一层底砾岩。，厚约3590 m。寒武系中统（2）徐庄组（2x）：下段主要为紫红色页岩、细砂岩夹薄层石灰岩、鲕状灰岩。上段主要为浅灰色中厚至薄层状石灰岩、泥质条带灰岩等。厚度一般为5890 m。张夏组（2z）：底部为薄层泥质条带灰岩或薄层灰岩、泥质灰岩。其上主要为浅灰至深灰色薄至厚层状灰岩、石灰岩，下部夹紫红色页岩。一般厚约170 m。寒武系上统（3）崮山组（3g）：主要为灰、灰黄色薄至中厚层状泥质条带灰岩或竹叶状灰岩，夹黄绿色钙质页岩及生物碎屑灰岩。厚度一般为40 m。长山组（3c）：主要为紫红、灰紫色中厚层状竹叶状灰岩夹泥质条带灰岩或薄层白云质灰岩。厚度约722 m。凤山组（3f）：主要为灰、灰白色厚层状中至粗晶白云质灰岩。一般厚约100 m。 （2）奥陶系（O）奥陶系下统（O1）本统厚度为65210m，一般厚度130m。中上部为灰色中厚、巨厚层状白云岩，下部为泥质白云岩夹竹叶状白云岩。与下伏地层为整合接触。奥陶系中统下马家沟组（O2X）本组厚度多37210m，一般厚度120m，中上部为青灰色中厚、巨厚状石灰岩，下部为角砾泥灰岩和铝质灰岩。奥陶系中统上马家沟组（O2S）本组厚度170310m，一般厚度230m，中上部为灰色白云质泥灰岩、泥质灰岩，灰黑色中厚层状豹皮灰岩。下部为灰绿色泥灰岩或角砾状泥灰岩。奥陶系中统峰峰组（O2f）本组厚度为55289m。岩性为浅灰色中厚层状豹皮灰岩，灰白色白云岩夹灰黑色中厚层状灰岩。（3）石炭系（C）石炭系中统本溪组（C2b）该组厚度235m，一般厚度20m。岩性以铝土泥岩为主，并发育有石灰岩，少量砂岩，夹有煤线。底部有山西式铁矿透镜体赋存。与下伏层呈平行不整合接触。石炭系上统太原组（C3t）本组厚度80150m，一般厚度100m，为主要含煤地层之一。岩性由灰黑色，灰色泥质岩，砂岩，发育46层石灰岩，含煤1015层，底部为灰白色中厚层状砂岩（K1）。与下伏地屋呈整合接触。（4）二叠系（P）下统山西组（P1s）该组厚度为36135m，一般厚度60m，为主要含煤地层之一。岩性灰黑色，灰色泥质岩，灰白色中、细粒砂岩及煤层组成。发育14层煤。底部以K7灰白色中或细粒砂岩为界。与下伏地层呈整合接触。二叠系下统下石盒子组（P1x）该组厚度4878m，一般厚度65m。顶部为杂色鲕状铝土质泥岩（桃花泥岩），中部为浅灰色中粒、细粒砂岩，下部为杏黄色砂岩、泥岩、灰色泥岩，偶夹煤线，底部灰白色中、细粒砂岩（K8）。与下伏地层呈整合接触。二叠系上统上石盒子组（P2s）该组厚度400550m，一般厚度520m，上部为杂色砂岩及紫红色泥岩，中部为杂色砂岩、泥岩及黄绿色中粒砂岩灰色泥岩，下部为紫色、杂色、黄绿色泥质岩组成，底部为灰白色厚层状中粗粒砂岩、灰绿色砂岩（K10）。与下伏地层呈整合接触。二叠系上统石千峰组（P2sh）该组厚度22217m，一般厚度150m。岩性以黄绿色厚层状中、粗粒砂岩与紫红色泥岩互层，上部发育，有淡水灰岩及薄层石膏层。仅在屯留井田西部有2个钻孔完整接露，最大厚度192m。与下伏地层呈整合接触。（5）三叠系（T）三叠系下统刘家沟组（T1l）本组厚度为115595m，一般厚度400m。岩性主要由浅灰、紫红色薄中厚层状中-细粒砂岩和紫色泥岩组成。仅在屯留井田有2个钻孔见及，最大厚度53.39m。与下伏地层呈整合接触。三叠系下统和尚沟组（T1h）本组厚度130475m，一般厚度250m。岩性主要由紫灰色砂岩和紫红色泥岩组成。与下伏地层呈整合接触。三叠系中统二马营组（T2er）地层一般厚度600m。岩性主要由紫红色泥岩，砂质泥岩、浅绿色厚层状粗砂岩组成。与下伏地层呈整合接触。三叠系中统铜川组（T2t）厚度一般为55m。上部为红色砂质泥岩，夹细粒砂岩，下部为紫色、灰绿色厚层状中粒砂岩和灰绿、灰紫色砂质泥岩。与下伏地层呈整合接触。三叠系上统延长组（T3y）厚度30138m，一般厚度50m。岩性由紫红、灰绿色中厚层状中、细粒砂岩，粉砂岩，泥岩夹淡水灰岩组成。与下伏地层整合接触。（6）侏罗系（J）区域西北部有零星出露。该系缺失下统和上统，仅发育中统黑峰组。岩性为灰黄色厚层状含砾粗中粒砂岩，局部夹砾岩及紫红、淡绿色砂质泥岩。厚度为30254 m。与下伏三迭系呈不整合接触。（7）上第三系（N）厚度5268m。岩性以棕红色粘土、砂质粘土为主，底部为砾石，在武乡县张村为厚层状灰绿、灰黑色粘土，粉砂与薄层泥岩互层，并夹油页岩。与下伏地层呈角度不整合接触。（17）第四系（Q）厚度0300m为棕黄、淡黄色亚粘土，含砂质粘土，亚砂土夹钙质结核及近代冲积层砂、砾石及泥土组成。与下伏地层呈角度不整合接触。1.2.2 井田地层本井田广为第四系黄土所覆盖，局部地带有二叠系地层零星出露，南部边缘地带有奥陶系地层出露。据以往和新近地质资料，本井田发育的较新地层有奥陶系、石炭系、二叠系、第四系等地层，现由老到新叙述如下：（1）奥陶系中统上马家沟组O2s井田钻孔揭露最大厚度为99.27m，岩性为深灰色巨厚层状石灰岩，浅灰色白云质灰岩、泥灰岩。局部夹石膏层。石灰岩呈豹皮状，含珠角石、腹足类，有孔虫等化石，分布于井田南部文王山北断层下。（2）奥陶系中统峰峰组O2f该组厚度为120m左右，岩性为浅灰、深灰色厚层状石灰岩，灰色厚层状白云质灰岩，夹灰色中厚层状泥灰岩。与下伏地层呈整合接触。（3）石炭系中统本溪组C2b该组厚度3.529.92m，平均8.5m。岩性以灰色块状铝土泥岩为主，局部发育灰白色中厚层状细粒石英砂岩，灰色砂质泥岩，底部为山西式铁矿层。有时见及不稳定的薄煤层或煤线。井田东南郭庄附近有出露。与下伏地层呈假整合接触。(4) 石炭系上统太原组C3t本组厚度89.2139m，平均厚度103m。是本区的主要含煤地层之一。岩性主要为灰、灰黑色石灰岩，灰、灰白色细粗粒石英砂岩，灰、灰黑色粉砂岩，砂质泥岩，泥岩，夹815层煤，其中可采煤层17层。泥岩多含铁质结核及植物化石碎片，致密坚硬；砂岩有时常相变为砂质泥岩及泥岩。本组发育四层较稳定的石灰岩及一层局部发育不稳定的石灰岩，属典型的海陆交互相沉积，旋回结构明显，且岩性岩相较为复杂。与下伏地层呈整合接触。(5) 二叠系下统山西组P1s本组厚度59.2085.85m，平均厚度约70m。是本区主要含煤地层，岩性主要为灰白、灰色中-细粒石英砂岩，灰、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩互层，含植物化石碎片，含煤14层。其中下部的3号煤层为主要可采煤层，平均厚度5.73m，底部以一层灰白色中厚层状细或中粒石英砂岩（K7）与太原组分界，为滨海三角洲沉积。与下伏地层呈整合接触。(6) 二叠系下统下石盒子组P1x本组厚度83.46151.90m，平均厚度约110m。岩性变化较大，顶部为紫红、紫灰色等杂色含鲕粒厚层状铝质泥岩，砂质泥岩。（俗称桃花泥岩）中，底部为灰白、灰色石英砂岩为主（K8）。岩层颜色由浅到深的变化反映气侯由温暖潮湿渐变为炎热干燥。为上三角洲平原冲积平原沉积。与下伏地层呈整合接触。(7) 二叠系上统上石盒子组P2s本组厚度一般在300m左右。岩性由紫红、紫灰等杂色泥岩或砂质泥岩及灰、灰白和黄绿色石英砂岩组成。为半干热气侯条件下，冲积平原沉积。与下伏地层呈整合接触。(8) 第四系Q其厚度080.17m，平均约32.73m。是本井田主要覆盖层，岩性为棕黄、浅黄色亚粘土，含砂质粘土，夹姜结石层,局部有砾石,顶部为植耕土，近漳河一带为古河床及河漫滩沉积。与下伏地层呈不整合接触。鉴于本井田历次地质资料的地层划分标准不甚统一，本次地层划分主以2001年五阳煤矿矿井生产地质报告中的地层划分为标准进行统一，区域地层基本与此一致。五阳井田历次进行分采区精查，补勘精查，对煤系地层的控制程度较高，但对含煤地层系统研究较差，特别是对本井田含煤地层沉积环境缺乏系统的分析研究。1.2.3 水文地质（1）地表水特征五阳矿区位于海河流域漳河水系。该流域可细分为清漳河水系和浊漳河水系。清漳河水系东源发源于西阳县的沾岭山，长104km；西源发源于和顺县的赋岭，长96.5km。东西两源于左权县的上交漳东南汇合，始称清漳河，在黎城县的下清泉村流入河北省境内，总长146km。流域面积4159km2 ，年径流量4.15亿m3。浊漳河水系南源发源于长子县的发鸠山，长80km；西源发源于沁县的漳源村，长78km。南西两源在襄垣县的甘村附近汇合，下游至襄垣边境的合口村；北源发源于榆社县的柳树沟，长109km，并于合口村与以上两源汇合，始称浊漳河。该河在平顺县的下马塔以东流入河南省境内，总长237km。流域面积11688km2 ，年径流量12.7亿m3。（2）地下水特征区域地下水的补、迳、排条件明显受地形和构造控制。区域内，多为低山，丘陵及山间盆地，海拔7001000m。东部，地势高峻，出露一套呈南北向展布的长条状碳酸岩类地层，岩溶裂隙发育，给岩溶裂隙水直接接受大气降水补给创造了条件，是岩溶裂隙水的主要补给区；另外，地表水系也是地下岩溶裂隙水补给源之一，其主要通道是灰岩出露区内河道里的断层带，如浊漳河的北、西、南三源出口附近至石梁之间，河流流量的明显损失，即是例证。地下水接受补给后，在向深部运移时，当遇断层阻隔或在地形深切处则以泉的形势排出地表，如辛安村附近的泉水排出带、浊漳河河谷排出带等。辛安泉域内主体构造为向西倾伏的单斜构造，寒武、奥陶纪岩溶地层在区域东侧出露，向西逐步隐伏于石炭二叠纪煤系地层之下，泉域内地貌由东向西为裸露的奥灰岩溶区、山麓、山间盆地，岩溶水覆盖区及西部岩溶埋藏区，汇水面积约1207km2 ，其出露标高为580640m，是地下水集中排泄点。该泉域多年平均流量11.9m3/s（最小7.00m3/s，最大16.32m3/s）。流量有逐年减少趋势。其泉域地下水流场是以辛安泉群为中心的漏斗状。由于气候影响，加之工农业取水，多年来水位持续下降，地下水迳流方向局部可能已发生了改变。根据各泉点补给来源、含水层位、动态特征等，该泉域可细分为西流王曲泉子泉域、南流泉子泉域、辛安泉子泉域、北耽车泉子泉域，本区则位于南流泉子泉域的迳流区上。碎屑岩类裂隙水，除少量能沿构造破碎带或地层倾向向深部运移外，其余大部多沿地层走向运移；由于含水层成层状，不同层位的含水层，其补给区不尽相同，多构成若干个小的含水系统，其间水力联系较弱。故不易区分迳流区与排泻区。 图1.2 区域水文地质图潞安矿区地下水中3号煤层底板灰岩岩溶裂隙水总体流向由西向东；顶板以上砂岩裂隙水受采排影响，其流向也受采排形成的降落漏斗控制。根据岩性特征和富水空间性质，区域内自下而上可划分含水岩组如下：1)碳酸岩类岩溶含水岩组起于寒武系中统张夏组，止于奥陶系中统峰峰组。主要由灰岩、泥灰岩、白云质灰岩等可溶性岩组成。在东部山区，该含水岩组大面积出露。其地下水的运移，明显受构造控制，而运移方向取决于补给区与排泄区的相对位置。是区域上的一个主要含水岩组。可分为如下4个含水段：寒武系中统张夏组鲕状灰岩含水段该含水段厚130350m。地表出露的该层中，岩溶裂隙发育，且当此层被地表水系切割后常有大泉出露。据黄碾、辛安一带钻孔揭露，该段岩溶主要在其中、下部发育。富水性极不均一，单位涌水量0.21115.8611L/sm。寒武系上统灰岩、竹叶状灰岩及白云质灰岩含水段该含水段厚38104m。因泥质含量较高，岩溶裂隙不甚发育。单位涌水量0.08331.6861L/sm。奥陶系下统白云岩含水段该段厚64209m，一般130m。岩溶裂隙在垂向上具有成层发育之特点。据南流水源勘探资料，在其底部3040m范围内，岩溶最为发育。该段单位涌水量0.05568.1 L/s.m。奥陶系中统灰岩含水段厚400600m，其间夹810层薄层状泥灰岩。岩溶裂隙发育，但部分被铝质泥岩、黄铁矿、菱铁矿等充填。泉水多沿最下层泥灰岩顶部发育，流量一般为0.08332L/s.m。资料表明，此层虽含丰富的岩溶裂隙水，但极不均一。根据其岩性组合特征、岩溶裂隙碎屑岩夹碳酸岩类岩溶裂隙含水岩组系指石炭系上统太原组。该含水岩组主要由砂岩、泥岩夹36层石灰岩组成，厚82142m，是区域上主要含水岩组之一。其富水程度取决于岩溶及裂隙发育情况。据武乡、潞安等六个矿区资料，除个别钻孔外，单位涌水量均在0.14L/s.m以下。碎屑岩类裂隙含水岩组系指二叠纪、三叠纪沉积的碎屑岩类。其含水层均以风化裂隙和构造裂隙为主。它又可细分为2个含水段，即： 二叠系山西组含水段由泥岩、砂质泥岩、砂岩、夹煤层组成。厚3668m。为砂岩裂隙水，单位涌水量0.00050.23L/sm。属富水性较弱的含水段。 三叠系石盒子组含水段由泥岩、粉砂岩、砂岩等互层组成。厚400600m。亦为砂岩裂隙水，单位涌水量0.0003250.4722L/sm。也是富水性较弱的含水段。 松散岩类孔隙含水岩组系指新近系和第四系松散沉积物。其中呈条带状分布于漳河河谷及其支流地带的Q3、Q4地层，由亚砂土夹细砂或卵砾石组成，厚2060m，是其主要含水段。该含水段直接接受大气降水补给，水位较浅，且富水性因地而异。是当地农田灌溉和生活用水的主要水源。1.2.4 矿井水文地质条件井田内主要河流有浊漳河西源和南源。西源由西而东流入矿区，而南源由西南汇入，并于矿区中部汇合。南、西二源汇合后，由南而北至襄垣城东流出矿区，总汇水面积约750km2 。并在井田外两河上游分别建有漳泽水库和后湾水库。而区内无大的地表水体。煤层露头附近有一条季节性河流淤泥河，自南而北流淌，一般流量为360m3/h。另外，流经本井田的浊漳河南源，为一常年有水河流，其最高洪水位857.65m（1953.6.15），最大流量224m3/s，局部对煤层顶板含水层有明显的入渗补给。潞安矿区位于沁水煤盆地东翼、辛安泉流域补给区的西部边缘上，即该泉域若干个地下水迳流带的一个分支上，水文地质条件相对简单。这是由于该区奥灰被上覆地层覆盖、补给条件差、迳流速度慢所造成的。五阳矿区位于潞安煤田东北部。北起西川正断层，南至文王山北正断层；东部以3号煤露头为界，西部为一设定边界。区内地层走向明显受褶曲控制，而地表水流向与地层走向基本垂直，故一般不利于地表水直接补给地下水。南、北边界断层造成五阳地块下降（形成地堑），导致煤层底板以下富水性较强的灰岩含水层与煤层顶板以上富水性较弱的砂岩含水层或煤层对接，而成为补给边界。另外，五阳矿区断裂构造比较发育，且伴随有主要沿天仓向斜轴部发育的陷落柱，无疑会导致本区水文地质条件的复杂化。（1）矿井含、隔水层含水层根据含水层岩性、储水空间和水力性质，本矿区含水层自下而上可分为13个。奥陶系中统灰岩含水层该层灰岩为本区含煤地层的基底灰岩，主要由厚层状石灰岩、白云质灰岩和泥质灰岩，平均厚度120m。该含水层在矿区外文王山北断层以南有出露。岩溶、裂隙特别发育，其主要富水段见区域含水岩组中的奥陶系中统灰岩含水段。据注（抽）水试验，单位注（涌）水量0.023232.7L/sm，渗透系数0.04843.68m/d，富水性极不均一，水质类型为HCO3Ca型水。长观资料，1992年7月初水位标高+658.75+660.42 m，北高南低，基本与1991年一致，且小黄庄断层下盘奥灰岩溶较文王山北断层下盘发育。属富水性强的裂隙溶洞含水层，对突水淹井威胁最大。该含水层上距3号煤层108.70198.92m，平均138.70m。在隔水层的阻隔下，一般不会发生直接突水。但极有可能通过断层破碎带、陷落柱或封闭不良钻孔进入矿井。故该层水患应以防为主。 石炭系上统太原组K2石灰岩含水层该层为太原组底部灰岩，局部含燧石，层厚3.1117.66m，平均7.72m。溶洞裂隙发育，但多被方解石充填。平均上距3号 煤层101.68m；平均下距奥灰29.84m。单孔、单层注水试验，单位涌水量0.000550.00066L/sm，渗透系数0.00540.653m/d；王庄井田16号和43号两钻孔抽水试验，单位注水量0.00050.916L/s m，渗透系数0.888m/d。水质类型有HCO3K+Na型、HCO3ClK+Na型、HCO3ClK+Na.Ca型、Cl.SO4K+Na型。1992年7月水位标高+659.65+735.99 m；据井下放水钻孔水压折算，2000年水位标高+608.7+617.9 m。井下多处揭露，最大涌水量50.11m3/h；测、放水钻孔最大涌水量33.0m3/h。 石炭系上统太原组K3石灰岩含水层本层为太原组中下部一层薄中厚层状灰岩。层厚1.665.49m，平均3.29 m。裂隙溶洞发育，含方解石小晶体及细脉。平均上距3号 煤层85.65m。井下测压钻孔涌水量21.030.60m3/h。按井下测压钻孔水压折算，1997年元月14日水位标高+620.35 m，0.0260.201L/sm。 石炭系上统太原组K4石灰岩含水层本层含水层为太原组中部灰岩。层厚2.105.57 m，平均4.26 m。中厚层状，含燧石，底部泥质含量高，节理发育，溶、裂隙多被方解石脉充填。平均上距3号煤层71.09 m。1967年6月28日，东四石门溜煤眼，因放炮引起了该层突水，水量达482m3/h，说明该含水层局部具有一定的富水性。K2、K3、K4灰岩含水层，沉积间距小于30m、水位较接近，可作为一个含水岩组考虑。按突水系数0.6计算，3号 煤层至K4灰岩顶面间的隔水层所承受的水压为3.36 MPa，均构不成3号 煤层底板直接充水含水层。 石炭系太原组K5灰岩含水层为太原组上部灰岩。厚0.006.65m，平均2.56m。薄至中厚层状，为隐晶质石灰岩，裂隙发育，但多被方解石充填。平均上距3号 煤层33.98m。水IC3-1-5孔注水试验，单位涌水量0.000041L/sm，水位标高+876.17m。井下放水钻孔涌水量6.09.0m3/h。水质类型为ClHCO3K+Na型和ClHCO3K+NaCa。据实际生产验证，该含水层对矿井充水无影响。以上所述的K2K5灰岩含水层所做的单层注水试验较少，水文地质参数不能确切代表其真实情况。根据K2K5或K3K5灰岩含水层所做的混合注水试验，单位注水量0.00001816.41L/sm，一般小于0.1L/sm，渗透系数0.000022270.60m/d。说明K2K5灰岩含水层局部富水性极强，在今后生产中应加强防犯。但从相距分别为1650m、1160m的水C3-1-3与水C3-1-2、水C3-1-1与水C3-1-1水位差70.84m、29.19m来看，其水力联系较差。K5灰岩含水层与3号煤层之间有一层富水性极弱，甚至为隔水层的砂、泥岩互层段，该段可有效阻隔其下部灰岩水进入矿井。按突水系数0.50.6计算，该段可承受的水压为0.951.14 MPa。二叠系下统山西组K7砂岩含水层该含水层位于山西组底部。厚1630m，平均27.20m。以中细粒砂岩为主，局部为砂质泥岩及粉砂岩，裂隙较发育，但多被方解石填充。单位涌水量0.0714L/sm，渗透系数0.132m/d。属富水性极弱的裂隙含水层。它是3号煤层底板直接充水含水层。因其富水性极弱，可认为对矿井充水无影响。二叠系下统山西组3号煤层顶板S4砂岩含水层该含水层位于山西组中下部，是3号 煤层老顶。厚2.2128.43m，平均15.01m。裂隙发育，部分被方解石脉充填，局部相变为砂岩与砂质泥岩或砂质泥岩与泥岩互层。下距3号 煤层013m，浅部可接受大气降水和河流渗透补给。单位涌水量0.0714L/sm，渗透系数0.132m/d，水位标高+865.53m，局部富水性好。整体属富水性弱的裂隙含水层。二叠系下统下石盒子组底部K8砂岩含水层该含水层位于下石盒子组底部，是下石盒子组与山西组分界砂岩。厚3.7026.75m，平均11.95m。以中粒砂岩为主，中部夹薄层砂质泥岩。平均下距3号 煤层36.76m。属富水性弱的裂隙含水层。S4砂岩和K8砂岩含水层可直接接受地表水补给，水位标高达+856m，且均处在3号煤层顶板冒落裂隙带之内，均为3号煤层直接充水含水层。由于砂岩裂隙的渗透性较弱（K=0.132 m/d），故对矿井充水影响较小。二叠系下统下石盒子组下部砂岩含水层该含水层位于下石盒子组下部。厚1.8527.16m，平均11.68m。以中粒砂岩为主，底部及中上部含砾，中上部夹薄层泥岩。平均下距3号煤层62.86m。属富水性弱的裂隙含水层。对3号煤层开采有一定影响。二叠系上统上石盒子组底部分界砂岩含水层该含水层位于上石盒子组底部，是区内上、下石盒子组分界标志。厚5.3524.70m，平均12.47m。以中粒砂岩为主，颗粒具有上粗下细之特征，中部夹薄层砂质泥岩。平均下距3号煤层146.76m。属富水性相对较强的裂隙含水层。对3号煤层没有影响。二叠系上统上石盒子组下部砂岩含水层该含水层位于上石盒子组下部。厚1.018.3m，平均12.4m。为灰白色砂岩，钙质胶结，底部含砾。属富水性弱的裂隙含水层。基岩风化带裂隙含水层该含水层位于各种基岩的顶部，风化带裂隙厚度3540m。裂隙带多以开口状出现，且多被泥质充填。根据常村矿井资料，裂隙带多由破碎的泥岩、砂岩组成，单位涌水量仅为0.0460.086L/sm。属富水性弱的裂隙含水层。 第四系孔隙潜水含水层该含水层主要由第四系中的砂及砾石组成，厚零至数十米，其厚度和富水性因地而异。单位涌水量0.31L/sm，渗透系数1.1110.85m/d。一般在古河床或河流阶地附近，厚度大、富水性强，水位标高受季节变化影响。为富水性中等的孔隙潜水含水层。它是当地农村生活和灌溉用水的主要水源。（2）隔水层根据岩性特征，井田内主要隔水层自上而下有：石炭系中统本溪组铝土质泥岩和上统太原组底部砂泥岩段隔水层、石炭系中统太原组中段砂泥岩隔水层和3# 煤层底板隔水层等。石炭系中统本溪组铝土质泥岩和上统太原组底部砂泥岩段隔水层层段厚11.2573.37m，平均28.78m，厚度变化较大。主要由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、薄层砂岩和铝土泥岩组成，底部为鲕状铝土泥岩及山西式铁矿。可有效阻隔中奥陶统马家沟组灰岩水向上的垂直补给。石炭系中统太原组中段砂泥岩隔水层位于K4与K5灰岩之间。层间距3545m，由泥岩、砂质泥岩、砂岩组成。可有效地阻隔上、下灰岩水的联系。 (3)断层带水文地质特征断层带本矿区以揭露的有一条大断层，落差大于50m正断层在矿区西北边界的西川正断层，改变了含水层的原有形态，从而导致强含水层与弱含水层、含水层与可采煤层的对接，无疑将造成矿井充水水源的复杂化。随着矿井开采水平的向下沿深，地下水的水压将会增大，突水的危险性也在逐渐增加。 (4)矿井充水因素分析南北分界断层使五阳地块下降，形成地堑形态，两边地层上升使底板灰岩与煤层顶板砂岩及煤层对接形成导水补给边界。现东部+650m奥灰水位以上煤层已基本采完。以往井下主要充水水源为地表水、小窑水及煤层顶板砂岩裂隙水，奥灰水位以下到深部+240m水平以上，3号煤底板奥灰承压水头压力在03.7MPa之间，今后矿井的主要充水水源将由现在的地表水、小窑水及煤层顶板砂岩裂隙水为主转变为底板灰岩岩溶水及顶板砂岩裂隙水为主。矿井涌水点概况正常采掘活动中的涌水量变化受下列因素影响：巷道掘进过程中，受含水层富水性影响，如穿越富水性强的含水层时涌水量会增大；在3号煤层回采过程中，受工作面所处的水文地质环境影响。如在应力集中带，即顶板破碎带较高处，涌水量也会增大。而充水通道也可以分为三类，一是地面水源经导水构造断层、裂隙或小煤窑直接灌入井下。五阳矿地质条件复杂，地面浊漳河与淤泥河交汇于矿区内，在加上区内小煤窑星罗棋布，并且常和五阳矿的井下工程贯通。如有两次突水都是地面山洪经小窑直接灌入井下而造成；二是旧巷道。因历史原因，一些老窑、空巷，无资料可查，在井下巷道掘进中极易揭露这些巷道，从而导致突水事故发生，如东二皮带巷和回风巷的突水；三是采掘揭露强含水层。矿井涌水量与地表水的关系从“历年五阳矿井较大突水点情况统计表”可看出，7起较大突水事故中的4起与地表水有关，且损失惨重。1988年的“8.18”淹井事故，一次性透入洪水16.7万m3，造成1.5万m巷道被淹，700多m巷道堵塞或冲垮，直接经济损失6400万元；1993年的“8.4”淹井事故，透入洪水116.06万m3，泥沙11万m3，造成+760和+600两个生产水平被淹，淹没巷道总长31km，破坏8900m，淹没工作面5个、设备1186台、电缆84100 m、皮带18110m，停产210天，经济损失17515万元。事故发生后，经地面查看，主进水口位于漳河南侧，距河道中心220m，并在地表形成了一个长107m、宽76m、深30余m的陷坑。矿井涌水量与大气降水的关系根据矿方提供的19932004年矿井涌水量和降水量数据，丰水期一般为每年的69月，而矿井+600m水平涌水量在此期间或以后个别年份涌水量有一定变化，（见五阳煤矿历年涌水量与降水量、开采面积关系曲线图）。如1995年降水量峰值为当年8月份，而矿井涌水量自此后逐渐增加，最大值出现在11月份；2001年降水量峰值为当年7月份，而矿井涌水量最大值出现在8月份；2003年降水量峰值为当年8月份，而矿井涌水量最大值出现在11月份等。另外，从多年矿井涌水量峰值统计情况看，降雨期矿井涌水量增加明显；当雨季降水量超过全年降水量的70%时，矿井涌水量将增加20%左右。故可说明，矿井涌水量和降水量有一定关系。矿井涌水量与开采量的关系根据该矿19962004年矿井涌水量和月采出量数据分析，随着矿井采出量的增加，开采面积和汇水面积也应不断增大，而矿井+600m水平涌水量确无明显变化。（见五阳煤矿历年涌水量与降水量、月采出量关系曲线图）。说明该水平矿井涌水量与开采面积无关，而矿井水主要由顶板砂岩裂隙水的静储量组成。矿井涌水量与垂直深度的关系该矿涌水量与垂深关系明显。如垂深50150m时的矿井涌水量是垂深200330m的17倍，是垂深300450m的9.8倍。说明浅部煤层受地表水和浅层地下水影响较大；随着开采水平的延深，顶板含水层富水性将有所减弱，在近期矿井水组成仍以顶板裂隙水为主，且水量所减少。但是，如果继续延深至+485m水平以下，矿井水组成可能由顶板裂隙水为主转变为底板岩溶裂隙水为主，水量将会进一步增大。矿井涌水量与小煤窑的关系该区小煤窑星罗棋布，并且常和五阳矿的井下工程贯通。如有两次透水都是地面山洪经小窑直接灌入井下而造成的。据调查，该矿