采矿工程毕业设计（论文）-潞安集团五阳三矿240万吨新井设计.doc

摘 要本设计包括两部分：一般部分和专题部分。一般部分是潞安集团五阳三矿240万吨新井设计。全篇共有十章，依次是：矿区概述及井田地质特征，井田境界及储量，矿井工作制度和设计生产能力，井田开拓，带区巷道的布置，采煤方式，井下运输，矿井提升，矿井通风与安全，矿井基本技术经济指标。潞安集团五阳三矿位于山西省长治市境内。井田面积47平方公里。井田内可采煤层1层，为3号煤。煤层赋存稳定平均厚度4.2米，平均倾角6.0度，为近水平煤层。井田内工业储量为27788万吨，可采储量为23910万吨。相对瓦斯涌出量为1.25 m3/t，绝对瓦斯涌出量为3.5m3/min，属于低瓦斯矿井。煤层无自然发火现象。该矿井设计年生产能力为240万吨，服务年限为63年。采用双立两水平开拓带区条带开采。一水平水平标高为+650水平。矿井采用单面倾斜长壁后退式一次采全高全部垮落法综合机械化采煤法。矿井布置一个综采面，工作面长度为200米。煤的运输采用胶带输送机和矿车。矿井通风机工作方式为抽出式，矿井通风方式为分区式通风。专题部分为承压水上煤层开采技术。关键词：井田开拓；采煤方式；运输提升；通风安全；综合机械化IAbstractThe design consists of two parts: general and thematic part of some. Wuyang Coal Mine of Luan，Shanxi Group 2.4 million tons of new wells design is generally part.It include total of 10, they are: the mining area outlined geological features and mine, and mine field level reserves, mine production capacity of the system and design, mine development, mining area of the roadway layout, coal mining, underground transport, upgrade the mine, mine ventilation And security, mine basic technical and economic indicators. Mining Bureau Wuyang Luan Coal Mine in Changzhi City, Shanxi Province. Mine area of 48 square kilometers. Coal mine field within a total of one layers, namely the seam on the 3th coal seam, storage stability seam thickness of 4.2 meters on average, an average of 6.0 degrees inclination, to nearly the level of coal. Coal Mine in the industrial reserves of 277.9 million tons, recoverable reserves of 239.1 million tons. Relative to gas emission in 1.25 m3 / t, absolute gas emission in the 3.5 m3/min, a low-gas coal mine. No spontaneous combustion in coal seams. The mine design annual production capacity of 2.4 million tons, length of service for 63. Li double-disc single-level development zone of strip mining. +650 Elevation to the level of exploitation level. Mine use of one-sided tilt-wall back-full-time high of falling all the comprehensive mechanized mining. Mine layout of a Fully-face, face a length of 200 meters. The use of coal transport conveyor belt. Fans of mine to work o。ut ways of the mine ventilation system for the Central parallel. The designated topic is Mining above the confined groundwaterKey words: Mine development; mining; transport upgrade; ventilation security; comprehensive mechanization目录摘 要IAbstractII潞安集团五阳三矿2.4Mt/a新井设计11 矿井概况及井田地质特征21.1 矿井概况21.1.1矿井位置，范围：21.1.2交通条件：21.1.3 地形地貌：31.1.4 矿区水系31.1.5 矿区气候31.2 井田地质特征41.2.1井田地质构造41.2.2 井田的水文地质特征81.2.3井田涌水量121.3煤层特征121.3.1煤层埋藏条件121.3.2煤层群的层数121.3.3可采煤层131.3.4 煤 质141.3.5瓦斯及煤尘情况152 井田境界与储量162.1 井田境界162.1.1 确定井田境界的依据及划分原则162.1.2 井田周边情况162.1.3 井田未来发展情况162.2 井田储量162.2.1 井田储量的计算162.2.2 保安煤柱172.2.3 矿井工业储量172.2.4 矿井可采储量182.2.5 储量计算的评价213矿井工作制度、生产能力、服务年限223.1.1 矿井工作制度223.1.2 矿井生产能力确定223.1.3 矿井服务年限的确定224井田开拓234.1井田开拓的基本问题234.1.1确定井筒形式、数目及坐标234.1.2工业场地的位置264.1.3开采水平的确定264.1.4 开采水平大巷布置方式264.1.5矿井开拓延伸方案及阶段划分274.1.6方案比较284.2 开拓巷道的布置344.3 选定开拓方案的系统描述354.3.1 井筒形式和数目354.3.2 井筒位置及坐标354.3.3 水平数目及高度354.3.4 石门、大巷(运输大巷、轨道大巷)数目及布置354.3.5 井底车场形式的选择374.3.6 带区划分374.4 井筒布置和施工384.4.1 井筒穿过岩层性质及井硐支护384.4.2 井筒布置及装备384.5 井底车场形式的确定及论证404.5.1 井底车场形式的确定404.5.2 储车线路、行车线路长度414.5.3 井底车场通过能力验算434.5.4 井底车场主要硐室434.6 开采顺序444.6.1 沿井田走向开采顺序444.6.2 沿井田倾向开采顺序444.6.3 带区接续计划444.6.4 “三量”控制情况455 带区巷道布置475.1 带区概况475.1.1 带区的位置、边界、范围及带区煤柱475.1.2 带区地质和煤层情况475.2 带区巷道布置475.2.1 区段划分475.2.2 带区斜巷布置485.2.3 带区煤仓形式、容量及支护495.2.4 带区硐室简介505.3 带区准备505.3.1 带区巷道的准备顺序505.3.2 带区主要巷道的断面示意图及支护方式516 采煤工艺526.1 采煤方法的选择526.1.1 采煤方法选择的依据526.1.2 回采工作面的推进方向和推进度526.1.3 装运煤536.1.4 支架与采煤机联动的自动化控制方式536.2 回采工艺536.1.1 回采工作面长度的确定536.2.2 选择和决定回采工作面的工艺过程536.1.3 回采工作面参数546.1.4 采煤工作面破煤、装煤方式546.1.5 采煤工作面支护方式566.1.6 端头支护及超前支护方式586.1.7 各工艺过程注意事项596.2.3 工作面循环方式和劳动组织形式616.2 回采巷道布置636.2.1 回采巷道布置方式636.2.2 回采巷道参数637 井下运输667.1 概述667.1.1 井下运输的原始条件667.1.2 运输距离及载货量667.1.3 矿井运输系统667.2 带区运输设备选择677.2.1 设备选择原则677.2.2 带区煤炭运输设备选择及验算687.2.3 带区辅助运输设备选择707.3 大巷运输设备选择727.3.1 运煤设备选择及验算737.3.2 辅助运输设备选择758 矿井提升788.1 矿井提升概述788.2 主副井提升788.2.1 主井提升788.2.2 副井提升799 矿井通风与安全819.1 矿井通风系统选择819.1.1 选择通风系统的原则819.1.2 矿井通风方式的选择819.1.3 矿井主要通风机工作方式829.1.4 带区通风系统要求849.1.5 工作面通风方式的选择859.2 全矿及带区所需风量的计算869.2.1 工作面所需风量的计算869.2.2 备用面风量计算889.2.3 掘进工作面需风量889.2.4 硐室需风量899.2.5 其他巷道所需风量899.2.6 矿井总风量899.2.7 风量分配909.3 全矿通风阻力计算919.3.1 矿井通风阻力计算919.3.2 两个时期的矿井的总风阻和总等积孔949.4 通风机选型949.4.1 矿井通风设备的要求949.4.2 选择主要通风机959.4.3 电动机选型979.5 防止特殊灾害的安全措施989.5.1 防治瓦斯989.5.2 防治煤尘989.5.3 防治火灾989.5.4 防治水9910 设计矿井基本技术经济指标100参考文献101承压水上煤层开采技术11绪论31.1承压水上采煤的研究意义31.2 承压水上采煤研究的历史和现状31.2.1 国外概况31.2.2 国内概况42承压水的形成63承压水引起突水的因素74承压水突水的监测94.2水动态监测94.3突水性监测105承压水上采煤防突措施115.1 防探安全技术措施 (1) 做好防探水工作。115 . 2 回采时出水防治措施116 承压水上采煤的综合方法136.1深降强排法136.2 外截内排法136.3 带压开采法136.4带压开采综合治理方案137带压开采的方法157.1条带采煤方法157.2短壁采煤方法167.3分区隔离采煤方法167.4协调式采煤方法177.5防水煤柱留设178五阳矿区承压水特点及预防188.1 矿井边界及水文地质条件188.2 矿井涌水量与突水介绍188.3 断层导水性预测198.4矿井水害防治建议198.5针对五阳矿的采煤方法208.6 问题与建议219 应用和发展前景22结论：22参考文献23致 谢24 23华北科技学院毕业设计（论文）一般部分潞安集团五阳三矿2.4Mt/a新井设计1 矿井概况及井田地质特征1.1 矿井概况1.1.1矿井位置，范围：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，东起 15#煤层露头线（经线38418000），西至经线38408000。南北长约5km，东西宽约8km，面积约为47km2。1.1.2交通条件：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11 五阳煤矿交通位置图榆黄公路自本井田穿过，西距208国道1km。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11。 表11 长治市距各主要城市距离简表 名称起止线铁路/公路距离(km)太焦线长治太原铁路280太焦线长治新乡铁路217邯长线长治邯郸铁路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长北线长治北京公路长郑线长治郑州公路长天线长治天津公路长西线长治西安公路1.1.3 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。大多为黄土所覆盖，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。1.1.4 矿区水系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。1.1.5 矿区气候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。1.2 井田地质特征1.2.1井田地质构造 五阳井田处于上述二级构造带之间，受晋获断褶带的控制和武阳凹褶带的影响主要形成低级，低序次的构造。本井田的基本构造特征为：向南西倾伏宽缓褶曲，伴有大中型、高角度正断层和次一级的小型断裂，构造线方向大致为北东东和北东方向褶曲；地层总体倾向南西，倾角一般为10；地下3#煤层层位附近呈带状分布有陷落柱1）.褶曲井田内主要褶曲是天仓向斜，与其伴生的次级褶曲由北向南有：崔村向斜、大郝沟向斜、十字道背斜、五阳背斜、东周背斜。其轴向除崔村向斜为北北东向外，其余均为 北东东向。天仓向斜横贯井田中央，为本井田的控制性构造。褶曲的共同特点是：向西 倾伏，两翼倾角520，一般10左右，仅天仓向斜和崔村向斜靠近枢纽部分有大于 20甚至达25。天仓向斜幅度在100m以上，其它在20m至80m之间。小黄庄断层以北至西川断层之间由崔村向斜和大郝沟向斜构成煤层的基本形态，而小黄庄断层以南至文王山北断层之间以中部的天仓向斜构成井田的基本形态。兹将主要褶曲叙述如下：崔村向斜：位于井田北部，向斜两翼分别为西川断层和东南上断层截切。向斜轴部南西端自王家庄断层、下峪村、崔村至西川东部附近，向北略偏西方向呈弧线弯曲延伸出区。轴向为北东3540，向西南倾伏，两翼岩层较陡，东南翼约20，西北约18，幅度在50m左右，区内延伸约3.50km。大郝沟向斜：位于王家庄断层南，小黄庄断层北，经兴庄村南，大郝沟村附近向东北延伸，向斜轴在兴庄附近为北75东，过铁路东转为北65东。轴部西端为山西组地层往东逐渐变为太原组地层，两翼对称，倾角10左右，分别为王家庄断层和小黄庄断层切割，长约7.5km。天仓向斜：位于井田中部，横贯东西，为井田内部一级控制性构造。东经东李村至甘村北过天仓村，向西延伸出区外。轴向北75东，向西南倾伏，倾伏角约10左右，两翼岩层倾角1020之间，一般为10。北翼较南翼陡，仅在靠近枢纽部分有大于20达25左右。历次勘探和井下巷道及生产实践控制查明。十字道背斜：位于井田中部小黄庄断层以南，天仓向斜以北。西自矿区外往东经付村至马家窑过大黄庄，十字道村向东延伸出矿区外。呈平缓倾角513南翼1013。向斜轴在付村附近为北75，在大黄庄附近为北85东，十字道以东转为北70左右，一般起伏50100m，东部精查控制查明,生产实践研究证实，西部南峰扩区补充勘控制查明。五阳背斜：位于井田东南部，西起洛江沟村北的五149号钻孔附近，经范家沟村北过五阳村南部，延伸出井田东部边界，轴向约北75东，与天仓向斜大致平行，向西南倾伏，两翼倾角平缓，北翼12，南翼7左右，为一不对称褶曲。西山底区精查控制查明，煤层底板等高线可清楚显示。东周背斜：位于井田西南，西自井田外经东周村到五201钻孔往东背斜逐渐减弱。轴向北75东，两翼产状不对称，北翼陡约10，南翼缓约7左右。南峰扩区补勘控制查明。2).断层在褶曲形成过程中，由于背斜轴部张引力的作用发育有高角度正断层，构成地垒、地堑构造，它们是五阳井田常见的断层组合形成，直接控制和影响含煤岩系的分布，发育规律和煤层开采。井田控制性断层从北向南：西川正断层、王家庄正断层、小黄庄正断层、崔家庄3#、2#、1#正断层、文王山北正断层落差均大于100m，落差10010m的中型断层有：东南上正断层、仓上1#、2#正断层、西王桥正断层、南峰正断层、西大巷正断层、果园正断层、东周正断层等。详见报告附表一。区内共揭露大小断层198条：其中正断层195条、逆断层3条。按落差大小统计：大于50m11条，大于1050m17条，510m的27条，15m断层有81条，小于1m的断层62条。均不同程度地影响生产。除个别逆断层外，均为高角度正断层,断层倾角6585,一般为7075。断层延伸方向分两组，其中主要一组为NEE向，常在N6085E之间，一般为N7080E；另一组为NE向，常在N4550E之间。现将主要断层简述如下：西川正断层：为井田北部自然边界，走向北50东，倾向东南，倾角70，落差125200m，北侧上升南侧下降。东南上正断层：位于井田北部，西起王家庄煤矿向东经东南上村与赵家庄之间至西河底村西北尖灭，延伸长度约4.5km，倾角70，落差2047m，北侧下降南侧上升，与西川断层构成一地堑构造。王家庄正断层：位于井田北中部，由西向东经兴庄村和王家庄村，倾向北西，倾角70，落差王家庄村东80m左右，到兴庄村附近猛增到240m，区内延伸5.1km。小黄庄断层：位于井田北中部，横贯井田东西，经管道村，小黄庄村，张家庄村总体走向北75东，过襄垣火车站呈缓“S”型弯曲，倾向南东，一般倾角70，落差变化较大，小黄庄以西约290m左右，小黄庄村附近为85m，到崔家庄以北变为110m左右，由西向东逐渐减小，与王家庄断层构成一地垒构造。沿走向上有36、72、87、五217、五31、五45等钻孔控制，已查明。崔家庄3#正断层；位于付村、马家庄、张家庄村南一线，走向北75东，倾向北西，倾角70，落差由西向东增大，西部20m，中部增到70m，东部约50m，全长大于10km，沿走向上有地震测线和34、五29、五97、五38等钻孔控制，已查明。崔家庄2#正断层：位于井田中东部，崔3#断层南，过崔家庄村向东在五4号钻孔不远尖灭。该断层在五78钻孔和29号孔之间分叉，一支以原方延伸约80m左右尖灭，向东延伸出井田。走向北75东，倾向南东，倾角75，落差西部约10m，中部100165m，东部约210m，落差由西向东逐渐增大。另一支向南偏西呈凹型延伸，落差由4045m变为20m左右，过铁路于崔家庄3#断层附近尖灭，五78、五28、82号钻孔控制，已查明。崔家庄1#正断层：位于崔家庄村南，走向北75东，倾向北，落差由东向西渐小，崔家庄以东130m，以西为40m，向西与崔2#断层相交后不远尖灭，向东延伸出3#煤层露头。西王桥正断层：位于西王桥村东，走向北85东，倾向南，倾角75，落差最大40m，西端分叉尖灭，长约1.52km，井下巷道揭露，控制已查明。东周正断层：位于韩家庄、东周村南一线，区内长约4.2km，向西穿出井田西界，向东与文王山北断层相交尖灭。走向东西，倾向南，倾角75，落差中部小约12m，东、西部大2860m，沿走向有五198、南23、南44等孔控制，已查明。文王山北正断层：为井田南部边界，位于东周，西周村一带东延伸出井田与晋获断裂相交，西至李村在红石沟与文王山南断层相交，走向北80东，倾向北西，倾角75，区内最大落差500m，沿走向有水I02-02、五64、五68号孔揭露，地表多处出露，控制程度较高，为已查明断层。由于大多数构造为沉积后期地壳运动形成，区内又无岩浆侵入，因此对本区煤质变化不产生影响。3).陷落柱五阳井田内岩溶陷落柱较发育，从目前钻探和生产资料来看，岩溶陷落柱主要集中在天仓向斜轴两侧，共发现51处，其中井下揭露42个，钻孔揭露2个，电法勘探发现7个，横截面大多呈椭园形，长短轴比一般为20:17，长轴多垂直于底板等高线，即与构造线方向近垂直，短轴则平行于构造线方向。柱体截面大小不一，最大可达97750m2,一般为4400m2,接触面呈锯齿状，常以7585倾角的反漏斗状向深部延伸。已揭露的陷落柱多在403450m水平以浅，因大部分处在奥灰水位之上，所以一般无水。从揭露的陷落柱分析，具有以下特征：陷落柱密集分布于天仓向斜轴附近约600m的范围内，与向斜轴中和面以下的拉张性破碎带有关，有利于地下水的流动及岩石崩塌而形成陷落柱。陷落柱长轴方向多与向斜轴垂直，这与拉张断裂有关，在平面上陷落柱相对密集。陷落柱附近常伴有小断层，如6#与25#陷落柱。陷落柱接触面呈锯齿状。柱体内岩性杂乱无章，大小不等，产状不好，岩性胶结不好。陷落柱个别渗水，如25#陷落柱，打钻微渗水，27#、28#陷落柱漏水，特别是6#陷落柱1984年发生突水。陷落柱相对下沉距离3080m。柱体内掘进巷道压力大、易发生底鼓，如2#陷落柱。南-16钻孔在420m揭露陷落柱，上段420496m，软岩层较破碎，破碎层段岩芯采取率82%，496m以下岩芯产状明显紊乱，倾角3090不等，说明重力下流作用较大。沿陷落柱接触带煤层变得破碎，松软，其产状变化不大。在地形、地貌上无明显特征。4).节理裂隙井田内常见和断裂方向一致的两组裂隙，一组为北7080东，另一组为北90120东，夹角3040，多呈隐裂隙和闭口裂隙。风化裂隙在基岩风化面3540m深度内很发育，多以开口状出现，裂隙面呈缓波状，有时平直光滑，裂隙带多被一些泥质充填。5).河流冲刷井田内河流原生冲刷在3#煤层中上部，岩性多为中粒灰白、灰黑色砂岩，呈不规则包裹于煤层中，其特点是煤层伪顶及底板正常，煤层结构正常，在东三、东二、东四采区均可见到。后生冲刷在煤层上部常见伪顶，直接顶被河床、河漫滩冲刷，沉积有中细粒砂岩和砂质泥岩，含少量植物化石，具层理。其特点是：面积大，顶板薄，无伪顶，顶板岩性多为砂岩，在东二、东三、东四采区均可见到。6).构造复杂程度综上所述，影响本井田煤层构造复杂程度的因素主要为断层和褶曲，陷落柱、河流冲刷次之，节理裂隙一般对巷道支护方式和支护参数的选择影响较大，不会对煤层开采有大的影响。1.2.2 井田的水文地质特征1）地表水：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# 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。 2）含隔水层特征（1）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。、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。平均下距15-1# 煤层约3m、15-3# 煤层约9.5m，且是以上 煤层的直接顶板充水含水层。平均上距3# 煤层101.68m；平均下距奥灰29.84m。、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# 煤层85.65m。、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# 煤层71.09 m。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# 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# 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# 煤层33.98m。、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# 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# 煤层顶板S4砂岩含水层该含水层位于山西组中下部，是3# 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# 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# 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# 煤层顶板冒落裂隙带之内，均为3# 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# 煤层62.86m。属富水性弱的裂隙含水层。对3# 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# 煤层146.76m。属富水性相对较强的裂隙含水层。对3# 煤层没有影响。（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。、其它隔水层井田内含水层与含水层之间，一般被互层状泥岩、砂质泥岩、粉砂岩夹薄层砂岩相隔，其厚度不等。这些组合岩层可有效隔断含水层之间的水力联系。从以上各含水层的水位标高看，在无导水构造影响时，以上隔水层均有良好的隔水性能。3）、断层带及陷落柱水文地质特征（1）断层带本矿区已揭露大小断层近198条，其中落差大于50m的11条、大于1050m的17条、小于10m的170条，而逆断层只有3条。这些大小不等的断层在勘探期间均未做专门抽水试验。矿区中落差大于100m的正断层有矿区西北边界的西川正断层、矿区北中部的王家庄正断层和小黄庄正断层、矿区中东部的崔家庄2#、1# 正断层、矿区南部边界断层文王山北正断层等6条，落差60100m的正断层有矿区中部的崔家庄3# 正断层和仓上正断层、矿区南中部的南丰正断层和西大巷正断层等4条。由于断裂的存在势必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。以上落差大于100m的正断层，均形成了下伏奥灰强含水层与区内可采煤层的部分或全部对接，而落差60100m的正断层又造成了下伏富水性中等的太原组灰岩含水层与区内可采煤层的部分或全部对接。但在开采过程中揭露的大小断层、特别是落差大于20m断层（如南丰正断层、西大巷正断层、崔家庄2# 正断层）均未发生突水事故。说明区内断层带不富水或富水性较弱。（2）陷落柱五阳井田内共发现51个岩溶陷落柱，其中井下揭露42个，电法勘探发现4个、三维地震勘探发现4个，其中钻孔揭露1个。从目前钻探和生产资料来看，岩溶陷落柱主要集中在天仓向斜轴两侧，井下揭露的陷落柱，长轴方向大多与天仓向斜轴垂直，说明其具有张裂性质；另外，揭露的陷落柱的标高多在+690+570m，仅27#、28# 两陷落柱标高在+403+450m水平。在陷落柱内的岩性杂乱无章、大小不等、胶结较差、相对陷沉3080m，除个别含水外，其余绝大多数不含水。这可能与揭露的陷落柱所处位置和自身富水性有关：一是陷落柱本身不富水或富水性较弱，二是陷落柱所处位置及附近无水，三是陷落柱自身的隔水性足以抵当承压水的水头压力。1.2.3井田涌水量矿井正常涌水量为300m3/h，最大涌水量为432 m3/h。1.3煤层特征1.3.1煤层埋藏条件走向近南北，倾向近东西，东高西低，倾角412度左右。1.3.2煤层群的层数 本区主要含煤地层为石炭系上统太原组及下统山西组。现分别简述如下：1）石炭系上统太原组该组为一典型的海陆交互相沉积，并且形成形成四个明显的旋回韵律结构。其厚度为95.00m-139.00m，平均厚度101.55m。岩性为灰色深灰色石灰岩，灰色灰白色细中粗粒石英砂岩，灰黑色粉砂岩，砂质泥岩，泥岩及煤层。其中夹8-15层煤，发育四周稳定的石灰岩（K2、K3、K4、K5）及一层不稳定的石灰岩（K6）。测井物性反映：煤层一般为高电阻低密度低伽玛。石灰岩为高电阻高密度低伽玛。因此标志明显。产有植物化石碎屑及动物化石。该组共含煤为8-15层。按煤层编号顺序分述如下：6#煤层：厚度0-1.16m，平均厚度0.30m。位于K5石灰岩之上，层位不稳定。下距K5石灰岩7m左右.8#煤层：厚度为0-0.90m，平均厚度0.44m。位于K5石灰岩底板之下，层位不稳定。9#煤层：厚度为0.40-0.80m，平均厚度0.5m。位于K5、K4石灰岩之间，层位稳定，为该区主要可采煤层。上距K5石灰岩12m左右.10#煤层：厚度为0.11-1.00m，平均厚度0.46m。位于K5、K4石灰岩之间，层位不稳定。下距K4石灰岩6m左右。11#煤层：厚度为0.2-0.4m，平均厚度为0.30m。位于K4、K3之间，层位稳定，为该区主要可采煤层。上距K4石灰岩6m左右。12#煤层：厚度为0-0.70m，平均厚度0.33m。位于K3石灰岩底板之下，层位不稳定。13#煤层：厚度为0.40-1.44m，平均厚度0.77m。直接下伏于K2石灰岩底板之下，层位不稳定。151#煤层：厚度为0.40-1.00m，平均厚度0.76m。位于K2石灰岩之下约5m，层位不稳定。152#煤层：厚度为0.20-0.75m，平均厚度0.53m。位于K2石灰岩之下约8m左右，层位稳定。153#煤层：厚度为0.44-0.92m，平均厚度0.59m。位于K2石灰岩之下约10m，层位不稳定，局部可采。该组单孔煤层平均厚度为8.70m，含煤系数为8.6。 2）.二叠系下统山西组该组为陆相沉积：其厚度为39.20m-73m，平均厚度57.48m。岩性为灰色粉砂岩砂质泥岩泥岩灰白色中细粒石英砂岩及煤层。其中夹煤层14层。中下部发育的3号煤层为全区稳定的可采煤层，厚度为2.20m-4.90m，平均厚度为3.75m.测井物性反映：煤层表现为高电阻低密度低伽玛。由于3号煤层发育稳定且厚度大，其本身即为明显的标志层。产植物化石碎屑。该组共含煤1-4层。按煤层编号顺序分述如下：1煤层：厚度为0-0.7m，平均厚度0.41m。位于本组顶部，层位极不稳定，下距3#煤层约30m。2#煤层：厚度为0-0.70m，平均厚度0.38m。位于本组中上部，层位极不稳定。下距3#煤层15m左右3#煤层：厚度为2.20m-5.50m，平均厚度4.2m。位于本组中下部，其厚度大，层位稳定。下距分界砂岩（K7）10m左右。 该组单孔煤层平均厚度为6.94，含煤系数为12.07. 1.3.3可采煤层3#煤层：位于山西组中下部，厚度1.505.5m，平均厚度4.0m，最薄点位于井中东部的五157孔，全区总体上稳定，无明显变化趋势，风化带内可见最小煤厚为0.22 m。含夹矸02层，夹矸厚度最大0.10m，最小0.01m，平均0.06m，纯煤厚度4.0m。夹矸岩性多为炭质泥岩，少数为泥岩。煤层顶板岩性为泥岩、砂质泥岩，局部为细砂岩。底板岩性为黑色泥岩、粉砂岩。属结构简单。该煤层全区稳定可采且厚度大，为本井田正在开采煤层，因此对该煤层的控制研究程度均很高。据上分析,确定3#煤层为稳定型。其余6#、8#、9#、11#、12#、14#、15#煤层在全井田内属局部和偶尔可采。根据现行煤、泥炭地质勘查规范及有关规定,均属不可采煤层。1.3.4 煤 质研究煤岩、煤质特征对于进行煤层对比，评价煤的工业用途及煤的综合利用都十分重要。本次主要以五阳煤矿生产地质报告、五阳井田52、53、54、73、75、采区生产补充勘探地质报告、五阳井田南峰扩区补充勘探地质报告的化验资料、生产矿井化验资料按煤层分煤类分析、统计、整理、汇编。1）、煤的物理性质和煤岩特征（1）.煤的物理性质3#煤为黑色，细中条带状结构，层状构造，条痕色为黑色，强玻璃光泽，裂隙较发育，呈阶梯状或贝壳状断口。经取样测试3#煤视相对密度为1.35，1.41；散密度为849950kg/m3；安息角为37.237.3度；摩檫角为2024。（2）.煤岩特征宏观煤岩特征：3#煤煤岩组分以亮煤为主，暗煤次之，夹少量镜煤及丝炭条带。煤岩类型以半亮型为主，半暗型次之。显微煤岩特征：3#煤有机组分以镜质组为主，惰质组次之，无机组分以粘土类为主，见硫化铁类，粘土类呈透镜状、浸染状，硫化铁类的黄铁矿呈颗粒状，偶见次生方解石。2) 煤的化学性质及有害、微量元素煤的化学性质.水分各煤层原、浮煤水分变化不大， .灰分3#煤层原煤灰分较稳定，一般在1316%，仅少数点20%。.挥发分五阳煤矿各煤层挥发分产率Vdaf在15%左右，在垂向上随着煤层埋藏深度的增加，挥发分产率逐渐降低。.硫分（St,d）依化验数据分析3#煤层原煤全硫含量0.5%.（2）煤的有害、微量元素.有害元素各煤层原煤有害元素仅有硫和磷，硫在前面已有叙述。磷分析数据相对较少，按MT/T562-1996标准，对煤中磷含量分级：3#和15-3#煤层都属低磷分煤。煤层中及顶、底板和夹矸有害元素：汞、氯、镉、铬、铅、硒在以后的生产过程中应增加测试，作出对环境污染程度的评价。.微量元素各煤层微量元素没有测试结果，在以后的生产中应该加强测试工作，并作是否有综合利用价值的评价。1.3.5瓦斯及煤尘情况据了解，本局所属漳村、五阳、王庄与石圪节矿目前开采深度较浅、均属低沼井。未发现瓦斯爆炸及突出事故。3号煤层平均甲烷含量为7.12ml/g.r。其最大值为17.47 ml/g.r。瓦斯成分以甲烷为主，重烷微量。据瓦斯成分可将本井田划分为沼气带和氮气-沼气带。本区主要可采煤层3号煤下距9、11号煤较远，上覆的1、2号煤厚度小，且不稳定。分析3号煤层开采过程中，瓦斯涌出来源将主要来自开采层本身。3号煤层之煤尘属有爆炸危险。从试验结果看，本区3号煤T1-3(还原样与氧化样燃点之差)在4-17之间，属不自燃煤层。精查勘探在三个钻孔中进行了简易井温测量，由于井内受地下水纵向水流的影响，使整个井段地温梯度为零，（即地温不随深度增加）。其他未发现井温异常。2 井田境界与储量2.1 井田境界2.1.1 确定井田境界的依据及划分原则1) 确定井田境界的依据（1） 以地理地形、地质条件作为划分井田境界的依据；（2）要适于选择井筒位置，安排地面生产系统和各建筑物；（3）划分的井田范围要为矿井发展留有空间；（4）井田要有合理的走向长度，以利于机械化程度的不断提升。2） 井田境界划分的原则在煤田划分为井田时，要保证各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的开发。煤田范围划分为井田的原则有：（1）井田的储量，煤层赋存情况及开采条件要与矿井生产能力相适应；（2）保证井田有合理尺寸；（3）充分利用自然条件进行划分，如地质构造（断层）等；（4）合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井间的关系。2.1.2 井田周边情况矿井设计生产能力为2.4Mt/a，根据以上标准和开采技术水平并结合五阳矿区井田的实际情况确定井田南北长度约为6.0km，东西宽约为8km。