屯宝黄泥灌浆设计

1、第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、交通位置屯宝煤矿位于准南煤田硫磺沟矿区西部，隶属神新公司，行政区划隶属昌吉市硫磺 沟镇管辖。其地理坐标为：东经87 07 03，北纬43 39 46。井田东南2.5km外沿头屯河西岸有沥青公路（由庙尔沟至硫磺沟）通过，并与101 和104省道相接。向东42km至乌鲁木齐市；东北距乌鲁木齐火车西站28km，距八一 钢铁厂22km；北距硫磺沟镇13km，距昌吉市44km均有沥青公路相连。对外交通以公 路为主，交通尚属便利。二、地形、地貌及水系本区地形地貌总体特征，受控于地质构造和头屯河水系的迳流切割，以台地地貌为 主，阶地地貌为次。属中低山丘陵区，地势西北

2、高、东南低。海拔高程界于+1260 +1360m，相对高差约100 m，沟谷呈北西南东向展布。井田内地表水系不发育，唯井田浅部边界东南外1.5km处有头屯河区域性地表水系 通过，头屯河由南西流向北东，该河水流量随季节变化较大，根据所收集的昌吉气象站 在制材厂（上游）哈地坡（下游）设站观测资料，2001年制材厂67月份最大流量71 m3/s哈地坡81.1m3/s，制材厂站13月份最小流量1.201.36m3/s，哈地坡站0.9 0.95m3/s，制材厂站年平均迳流量6.343.24m3/s，哈地坡站8.449.97m3/s。三、气象及地震本区属大陆性干旱半干旱性气候，特点为冬季严寒，夏季酷热，春

3、 季气候多变，秋季降温迅速。据昌吉州气象站2000年、2001年资料记载，全年最低气温在1月和2月份，月平 均最低气温一13.6C至一17.3C，日最低温度达一30.30C。全年最高气温在7月和8月， 月平均温度为24.50C至28.30C，日最高温度达40C，昼夜温差一般在10C左右。全年降水量总体上较小，雨季主要在6月至8月，年降水量一般为170.4mm201.1 mm。年蒸发量一般为1882.6 mm。每年10月至翌年3、4月为结冰期，也是降雪期，降雪厚度可达70cm，冻土深度 最大可达1m。区内最大风速2.9m/s，一般风速1.22.22m/s，风向冬季以西北风为主，夏季以西 南风为主

4、。地震烈度根据现行评价标准划为八度区。第二节井田地质特征一、地质构造（一）区域地层及地质构造本区位于天山北麓准噶尔盆地南缘，在昌吉河、头屯河、乌鲁木齐河一带，出露地 层有古生界二叠系，中生界三叠系、侏罗系、白垩系及新生界第三系、第四系。地层呈 近东西向带状展布。1、区域地层（1）古生界（Pz ）主要以二叠系上、下芨芨槽子群，下仓房沟群为主。上、下芨芨槽子群，岩性为黄 色长石硬砂岩与薄层状粉砂岩、泥岩互层，灰绿、灰黄色中厚层状硬砂岩与粉砂岩不 均匀互层，夹有灰黑色长石砂岩、油页岩、钙质白云岩、灰岩、砾岩。下仓房沟群以紫 红、灰绿色砂岩、泥岩夹细砂岩及硬砂岩灰岩为主，地层厚度27749924m，与

5、下伏石 炭系呈整合接触。（2）中生界（MZ）由三叠系，侏罗系及白垩系组成。中生界地层厚度40895610 m，与下伏二叠系 整合接触。1）三叠系：下统上仓房沟群（二血）：岩性为一套河流相沉积的淡红、紫红、灰色砾岩及红 色钙质泥岩夹灰绿砂岩。地层总厚455 m，与下伏二叠系上统下仓房沟群呈整合接触。中上统小泉沟群（T）:岩性为黄绿、灰黄、紫色中厚层状泥岩、砂质泥岩2 3 xq与厚层状、块状硬砂岩互层，中下部常夹砾岩，含银杏类化石碎片及瓣腮类、叶肢介化 石。地层总厚370890 m,与下伏上仓房沟群呈整合接触。2）侏罗系：下统八道湾组（J ）:岩性由灰色、浅灰色、灰白色泥岩、砂岩、砂砾岩、炭1b质

6、泥岩夹煤层及菱铁矿透镜体，下部砾岩增多，含银杏类化石碎片，地层厚615680 m,与下伏地层三叠系小泉沟群呈整合接触。下统三工河组（J ）:岩性为灰色、灰黄绿色泥岩、砂岩不均匀互层，夹少量薄1s煤层。含银杏类化石碎片及瓣腮类化石。与下伏八道湾组整合接触，地层总厚765882m。中统西山窑组（J/:岩性为灰色、灰绿色细砂岩、粉砂岩与灰黑色薄层砂质泥 岩、粘土岩、炭质泥岩互层，夹有煤层及菱铁矿透镜体，富含银杏类化石碎片。地层厚 598980 m，与下伏三工河组呈整合接触。中统头屯河组（J ）：岩性为黄绿色、灰绿然、紫杂色砂质泥岩、泥岩、灰绿色2t砂岩夹凝灰岩、炭质泥岩，富含瓣腮类、介形虫、叶肢介化

7、石，地层厚380654 m。与下伏西山窑组呈整合接触。上统齐古组（J ）：岩性为深红色、紫红色厚层状砂岩，夹薄层中厚层状泥岩。3q下部夹粉砂岩，含银杏化石碎片，地层厚683724 m。与下伏头屯河组呈整合接触。上统喀拉扎组（JQ：岩性为灰黄色块状硬砂岩、粉砂岩，具交错层理。喀拉扎 以南相变为砂砾岩、粗砂岩，地层总厚223800 m。与下伏齐古组呈整合接触。（3）白垩系（K）：下统吐谷鲁群（Kitg）:岩性为紫红、灰绿色薄层泥岩夹有薄层 粉砂质泥灰岩，底部含砂岩、砾岩，含介形虫化石，地层总厚449925 m,与下伏喀 拉扎组呈不整合接触。（4）新生界（Kz）发育地层主要有古新统始新统、第四系上更

8、新统、全新统，其中第三系地层的滨 相、河流相沉积物为主，主要岩性为棕红色、灰绿色薄层泥岩呈不等厚互层。第四系分布于全区，岩性主要为黄色亚砂土及砂土、砂砾层，其次为现代沉积的河 床砾石。新生界地层总厚5921089m，与下伏地层呈角度不整合接触。2、区域地质构造本区大地构造位于北天山褶皱带乌鲁木齐山前波状拗陷带，其构造线展布与天山褶 皱带方向基本一致，由一系列呈北东东向展布的背向斜和逆冲断裂所组成。（1）褶皱a、喀拉扎背斜：位于喀拉扎山。轴向南西西北东东，北翼陡，南翼缓，由三工 河组及头屯河组地层构成，走向长20 km。b、阿克德向斜：位于硫磺沟镇南部。轴向近东西，两翼由侏罗系地层组成，北翼 陡

9、，南翼缓，走向长9.5km。c、头屯河向斜：位于头屯河东岸，浅水河北部。轴向北东，两翼地层由侏罗系三 工河给构成，北陡南缓，走向长14.5 km。d、小渠子卓子山背斜：位于郝家沟一带。轴向北东东，两翼地层由侏罗系三工 河组构成，倾角2545，走向长20 km。e、楼庄子背斜：位于楼庄子村一带。轴向北西南，地层由中侏罗统西山窑组地层 组成。倾角1624，走向长度2 km。f、楼庄子向斜：两翼地层由西山窑组、头屯河组组成。倾角16，走向长3.50 km。g、郝家沟一妖魔山背斜：两翼地层由三叠系小泉沟群及下侏罗三工河组和八道湾 组地层组成，倾角1827，走向长度25 km。（2）断裂a、西山断层：位

10、于硫磺沟镇北部。为逆冲断裂，近东西东向，断层面北倾，断层面角度7045，走向长35 km。b、小渠子卓子山断层：位于郝家沟北部。为逆冲断裂，南西北东走向，断层面倾南东，断层面角度为3080，走向长约 25 km。C、头屯河大桥断裂带：位于头屯河大桥一带。该断层组由fq、飞_3、f5_4组成。d、妖魔山断层：为逆冲断裂，南西西北东东走向，倾向南，走向长约25 km， 该断层自西向东5 km处分叉为妖魔山逆断层及妖魔山南断层。（二）井田地层及地质构造1、井田地层井田范围内大面积基岩出露与少量第四系覆盖层。基岩出露和钻孔揭露的地层有侏 罗系中统西山窑组、头屯河组、上统齐古组及第三系地层。（1）中侏罗

11、统西山窑组（Jx）2全区均有出露，可分为下段和上段。下段（J2X1）：为一套湖泊相、湖滨相、泥炭沼泽相沉积含煤碎屑岩沉积建造，岩性 为灰色、深灰色粉砂岩、砂岩、泥岩，炭质泥岩及煤层组成，是本区的主要含煤地层， 含煤516层，煤层总厚度31.1252.10m。其中含主要可采煤层4层（组），可采煤 层总厚度31.1448.91m，平均可采总厚37.73m。底部以一层灰白色中细砂岩与下伏三 工河组分界整合接触，地层厚225m。上段（J2X2）：河流相、湖滨相、沼泽相沉积，岩性为灰色、灰绿色砂砾岩、砂岩、 粉砂岩及泥岩夹有薄煤层，底部巨厚层的含砾层粉砂岩，俗称“豆腐渣砂岩”，为上下 段分界标志，地层厚

12、度296m。（2）中侏罗统头屯河组（J2t）主要分布于中部，局部被第四系覆盖，可分上下两段。下段（J t 1）：由紫红色、褐红色、灰绿色粉砂岩、泥岩组成杂色条带，中夹黄绿 2色细砂岩，组成底部为一厚层状灰绿色含砾粗砂岩、砂砾岩，是与西山窑组分界的标志 层，整合接触，地层厚度260m。上段（J2 t 2）：暗红色、褐红色粉细砂岩及泥岩互层为主，中夹凝灰质砂岩条带， 地层厚度240m。（3）上侏罗统齐古组（Jq）3为一套山麓相和冲洪积相沉积，地层总厚570m。下段（Jq。：由紫红色、暗红色中夹灰绿色泥岩、粉砂岩不均匀互层为主组成，中 3夹多层蔷薇色凝灰质粉砂岩，底部一层凝灰质粉砂岩为与下伏头屯河组

13、分界标志层。地 层厚350米，与下伏头屯河组地层呈整合接触。上段（Jq2）：以砖红、褐红色粉砂岩、泥岩不均匀互层为主，夹有细砂岩，底部为 3粉红色凝灰质粉砂岩，为上下段分界标志层，地层厚220m。（4）上更新统（*）在本区中部及西部出露。岩性以灰色，灰黄色泥岩、砂质泥岩、砾岩、细砂岩为主，地层厚度5688m，与下伏地层呈角度不整合接触。（5）第四系（Q：区内分布较少，发育于呈现代河床，现代冲沟及河谷阶地，以松散矿土和砾石为主， 分选差，次棱角状，透水性好，与下伏地层不整合接触。2、井田构造本勘探区位于阿克德向斜南翼，地层走向为北东南西向走向。为一向北西倾斜倾 向310。的单斜构造，地层倾角，含

14、煤地层在1525。之间，而分布于北部非含煤 地层的地层倾角一般在24。35。之间，地质勘探在区内未发现其它断裂及挠曲褶皱 构造，构造简单。首采区范围经过了三维地震勘探，勘探结果区内煤层赋存比较稳定， 同时在首采区内共发现断层16条，其中落差小于5m的断层10条，落差大于5m的断层 6条。二、煤层及煤质1、煤层中侏罗统西山窑组是本井田主要含煤地层，含煤5-16层，其煤层编号自上而下为1、2、3、4、5、6、7、8、9、15、16 号；煤层总厚 31.2352.10m，平均总厚 38.34m， 含煤系数7.9%。可采煤层7层，其编号为4、5、7、9-10、11、14. 15号，其中45 号煤层，在

15、3340线之间煤层合并，在4045线之间煤层开始分叉，煤层间距逐渐增 大，形成4号、5号煤层两个分层。可采总厚31.2346.48m，平均总厚38.24m。45号煤层（组）：为厚巨厚煤层（组），厚约6.0612.32m，平均厚度7.66m，全区发育，有20 个钻孔控制。一般为上下两个分层，个别地段为三个分层，在本区范围内，3340线之 间，45号煤层合并为一层，即4-5煤层，结构单一，局部有薄层夹砰，夹砰岩性为 炭质泥岩，4045线之间分为4、5上下两个分层，夹砰岩性为粉砂岩、细砂岩、泥岩。 45煤层厚度变化不大，顶板岩性为粉砂岩、细砂岩及泥岩、中砂岩；底板岩性为粉 砂岩、细砂岩。上分层4号煤

16、层厚约1.945.45m，平均厚约3.01m，下分层5号煤层 厚约3.726.52山，平均厚约4.83m与其上的4号煤层间距为1.0卜2.98m平均间距1.77m。4 号煤层属较稳定煤层，4 5、5号煤层属稳定煤层。7号煤层：为中厚煤层，厚约1.102.18m，平均厚约1.38m，全区发育，个别地段为上、下 两个分层。结构较简单，含夹砰1层，夹砰岩性为粉砂岩、细砂岩及泥岩。厚度变化不 大。顶板岩性为粉砂岩、细砂岩及泥岩，底板岩性为粉砂岩、细砂岩及泥岩、炭质泥岩。与其上的45号煤间距为6.4534.98m，平均间距13.56m，由东向西间距逐渐变厚。 该层属较稳定煤层。910号煤层：一般为厚煤层

17、在42线、42A线、43线及45线个别点为巨厚煤层，煤层厚约6.17 12.45m,平均约8.93m, 一般为上、下两个分层，个别地段为三四个分层。结构中等 复杂，含夹砰34层，夹砰岩性为粉砂岩、细砂岩。煤层厚度延走向上有一定变化。 顶板岩性为粉砂岩、细砂岩，个别地段为粗砂岩、炭质泥岩；底板岩性为粉砂岩、细砂 岩。与其上的7号煤层间距为6.8831.05m，平均间距15.29m，由东向西间距逐渐变 厚。该层属较稳定煤层。11号煤层：为一局部可采较厚煤层，本区仅在4243线之间出现，煤层厚约0.861.22m， 平均厚约1.04m，结构简单，无夹砰，顶板岩性为粉砂岩、炭质泥岩；底板岩性为粉砂岩，

18、该煤层属不稳定煤层，与其上的910号煤层间距为3.4211.73m，平均间距6.04m。1415号煤层：为一巨厚煤层（组），厚约13.0326.81m，平均厚约19.26m，全区结构复杂，一 般含夹砰612层，夹砰岩性为粉砂岩、细砂岩、炭质泥岩。煤层厚走向上变化较大。 顶板岩性为粉砂岩、细砂岩及炭质泥岩；底板岩性为粉砂岩、泥岩及炭质泥岩。与其上 的910号煤层间距为3.6244.11m，平均间距20.55m，走向上3943线之间煤层间 距较厚，3337线及45线间距较薄。1415号煤层（组）可分为2个分层：14号煤为中厚巨厚煤层，煤层厚度为4.4713.25m，平均厚约8.05m，全区发 育，

19、由东向西结构由简单复杂，属较稳定煤层，一般含夹砰13层。15号煤层为中 厚巨厚煤层，煤层厚度为3.1321.27m，平均厚约11.21m，结构由简单复杂，一般含夹砰12层，由东向西有分叉现象，个别点部分煤层相变为炭质泥岩，属较稳定煤层， 与其上的14号煤层间距为0.2220.23m，平均间距6.97m。1415号煤层（组）均有 由东向西逐渐分叉趋势，分层之间间距可由不到一米加大到二十米左右，各分层厚度 有一定变化。2、煤质本井田各煤层属低水、低中灰、高挥发份、低有害元素、高发热量富油的无粘结性 的低变质煤层，主要可采煤层煤类除9 10、15号煤层为不粘煤（31BN）外，其它煤层 均为长焰煤（4

20、1CY）。是良好的民用煤及工业用煤，也可作为低温干馏用煤之原料。各 煤层煤类成果、工业分析成果、元素分析成果见表。3、可选性上部（9 10）号以上煤层可选性较好，属易选，下部煤层可选性较差，属难选煤 层。三、其它开采技术条件1、瓦斯井田各煤层瓦斯含量较低，一般在500m以浅，均属二氧化碳氮气带，500m以深 为氮气沼气带。收集本井田周围的现生产的城郊第二煤矿、忠兴煤矿大陆煤矿的瓦斯等级鉴定成 果，证明本井田现开采深度范围内均为低沼矿井。各煤层瓦斯测试成果表（平均值）煤号瓦斯成份（）瓦斯含量（ml/g）可燃质瓦斯分带C%N2CO2CH4CO2458.1291.692.120.0950.074一氧

21、化碳氮气带739.1967.731.500.4430.098氮气一沼气带9 1035.3069.052.600.6090.107氮气一沼气带14 1536.0364.994.120.8700.101氮气一沼气带各煤矿瓦斯等级鉴定成果表煤号矿井名称绝对瓦斯 涌出量 m3/mim相对瓦斯 涌出量 m3/t绝对二氧 化碳涌出量 m3/mim相对二氧 化碳涌出量 m3/t矿井瓦斯等级45城郊二矿0.030.170.050.42低沼忠兴煤矿二号井0.614.16低沼忠兴煤矿4号斜井0.222.76低沼大陆矿二号井4.1864.23低沼根据以上资料可知，本矿井属低瓦斯矿井。2、煤尘井田内煤层的煤尘均有爆炸

22、性。3、煤的自燃通过采取的煤层着火点测试成果样资料及收集邻近矿区的资料分析，本区各煤层多属III级很易自燃易自燃煤层。各煤层着火点测试成果表煤号采样地点着火点(C)氧化程度 (%)自燃等级T氧T原T还T4531639229026.092.3I级很易自燃5434钻孔290.5316.0320.530.015.0I级易自燃91043 5、43 4、42A3284.7321.234055.334.1I级很易自燃14434、42A3钻孑L305.0333.3338.333.315.2I级易自燃15435、413钻孔296.8324.0343.346.536.3I级很易自燃4、地温井田地层地温无异常变化

23、，属地温正常区。5、煤层顶底板45号煤层：顶板为半坚硬灰色粉砂岩或细砂岩，泥钙质胶结，致密，底板为灰 灰黑色粉砂岩，致密，半坚硬。饱和状态下单向抗压强度 4.2656.30Mpa ,平均 26.15Mpa，7号煤层：顶板为灰灰黑色粉砂岩和细砂岩，致密，半坚硬。底板为灰灰黑色 粉砂岩，致密，坚硬，具平行层理。饱和状态下单向抗压强度 0.247.9Mpa，平均 22.39Mpa，平均软化系数0.32。910号煤层：顶板为灰褐色粉砂岩，致密，坚硬，具平行层理。底板为灰黑色粉 砂岩或泥岩；粉砂岩，性脆，具平行层理；泥岩，致密，质软，性脆，具水平层理。饱 和状态下单向抗压强度1.2931.3Mpa，平均

24、15.6Mpa，平均软化系数0.29。1415号煤层：顶板为灰色粉砂岩，致密，坚硬，夹炭质泥岩薄层，具水平层理， 底板为灰黑色细砂岩或炭质泥岩，致密，性脆，具平行层理。饱和状态下单向抗压强度 3.2844.5Mpa，平均17.86Mpa，平均软化系数0.15。椐邻近生产矿井介绍，在开采过程中伪顶容易垮落，直接顶虽为胶结较好的粉砂岩 和细砂岩，比较稳定，但因工作面的不断扩大将产生风化裂隙抗压强度变小，一般一周 后就垮落。四、水文地质条件1、地表水系头屯河是区域性地表水系，由南西流向北东，在井田之外为距本矿井最近的一条常 年性河流。此河系天山融雪水和冰川融水为主要的补给水源，年径流量2.60亿m3

25、,流 量随气候变化较大，一般洪流在六、七、八三个月份。井田内无地表水流，但发育有二 条西北至南东走向的干沟，平时无水，仅在雨季和融雪期有短暂水流，为大气降水形成 地表水流的天然排泄通道。2、地层含、隔水层组结合勘探区的具体情况，区内共分成7个含（隔）水层组（组）。3、含（隔）水层组的特征 第四系松散透水含（不含）水层组（I）冲洪积物透水不含水层（I 1）分布在沟内的砂砾石层，厚度一般为02m，受大气降水和暂时性地表水（洪水） 的补给，补给时间短，储水空间小，存储量较小，易于蒸发，一般不含水。风积黄土、亚砂土弱透水不含水层（I 2）在区内广泛分布，主要分布在山梁台地之上，由于所处的地形不同，厚度

26、差异大， 由于第四系松散物分布位置较高，不具储水条件，表层的黄土、亚砂土覆盖，透水性差， 为弱透水不含水层。第三系上新统隔水层（G1）主要分布在区内西部，由黄绿色泥岩、砂质泥岩等组成，地层厚度多小于100m， 位于地下水位以上，由于地层胶结致密，厚度较大，位于地下水位以上，成为大气降水 垂向入渗的天然屏障，为隔水层。 上侏罗统齐古组含水层组（II）主要分布在区内西部，由紫红色、暗红色、灰绿色泥岩、粉砂岩等组成，为弱含水 介质，由于地层倾向北西，区内地层多位于地下水位以上，且远离煤矿床，与矿床无直 接水力联系。 中侏罗统头屯河组上段含（隔）水层组（III）中侏罗统头屯河组上段上部相对隔水层（g2

27、）主要分布在勘探区北部，由灰绿色、紫红色粉砂岩、泥岩等组成多为泥质胶结，胶结 致密，不利于水的补给，据其岩性组合特征，此层为良好的隔水层，厚度较大，一般大于 100m。中侏罗统头屯河组上段底界含水层（I1）由头屯河组上段底部的厚层状灰绿色含砾粗砂岩、砂砾岩等组成，在走向上呈条带 状，近南西一北东向展布，X节理较发育，具储水条件，为含水层。该层厚度为6.5 78m，自东向西有增厚的趋势。 中侏罗统头屯河组下段含（隔）水层组（W）相对隔水层（G3）该层位于中侏罗统头屯河组下段顶部，露头主要分布在矿区南部，由灰绿色粉砂岩、 泥岩组成，胶结致密，多为泥质胶结，不利补给。另外，该层段地表沟壑纵横，利于排

28、 泄，据其岩性组合特征，并结合区域水文地质资料，此层为良好的隔水层。此层在区内 一般厚度为1761m，表现为中部42A线较薄，两翼增厚的特点。相对含水层（W1）在区内沿走向连续分布，厚层状，地表露头裂隙发育，一般呈突兀状岩墙，不利于 大气降水、地表水补给，根据区域水文地质资料，此层为弱含水层。主要分布在43线 以东，一般为850m，40线处较厚。相对隔水层（g4）由灰绿色粉砂岩、泥岩组成，胶结致密，多为泥质胶结，不利补给。据其岩性组合 特征，此层为良好的隔水层。全区不稳定，42A线以东存在此层，40线较厚，可达45m。相对含水层（W2）由中砂岩、粗砂岩、砂砾岩组成，在42A线以东成为一层，以西

29、与上下含水层合 为一层，在41线较厚，可达64m。相对隔水层（G5）由灰绿色粉砂岩、泥岩组成，胶结致密，多为泥质胶结，不利补给。据其岩性组合 特征，此层为良好的隔水层。一般厚度为718m，往西变薄，尖灭于42A线与43线 之间。头屯河组底部粗砂岩、砂砾岩含水层（W3）由粗砂岩和砂砾岩组成，胶结较疏松，裂隙较发育，为良好的含水介质。一般为2671m,往西有增厚的趋势，在42A与43线之间与上部含水层合为一层。中侏罗统西山窑组上段含（隔）水层组（V）西山窑组顶部相对隔水层（g6）其岩性以泥质粉砂岩、细砂岩为主，局部夹泥岩，该层胶结致密，钻孔中岩芯经地 表暴露，则易风化崩解。该层在东西两翼较厚，中部

30、相对较薄，个别部位不连续，一般 厚度为1860m，为良好的隔水层。西山窑组上段上部含水层（V-1）以中、粗砂岩为主，中厚层厚层状，钙质胶结，x节理裂隙发育，中部相对较厚。 一般为630m，表现为中部薄，两翼厚的分布规律。相对隔水层（G7）岩性以泥质粉砂岩、泥岩为主，胶结致密，泥质胶结，为相对隔水层，整体呈现西 厚东薄之势。一般为1080m，43线处最厚。西山窑组上段中部含水层（V-2）岩性以中、粗砂岩为主，细砂岩次之，钙泥质胶结，x节理发育，颜色多呈现灰白 灰色，厚度变化较大，从全区看两翼厚，中部相对较薄。一般为2050m，在43线处 最薄，仅2m。相对隔水层（g8）岩性以粉砂岩、泥岩为主，胶

31、结致密，巨厚层状，泥质胶结，为良好隔水层，厚度 变化较大，呈现东薄西厚之势。一般厚度为2060m。西山窑组上、下段界线砂岩含水层（V-3）岩性为中厚巨厚层状砂岩、砂砾岩，泥钙质胶结，x节理裂隙发育，岩性颜色呈 灰白色，为区内主要基岩含水层，中部厚，两翼较薄，一般厚度为2040m，部分地段 煤层冒裂带可贯穿此层，成为矿井水的主要水源之一。综上所述，此含水层组中各含、隔水层主要分布在勘探区外围南部，走向上呈条带 状，近南西北东向展布，区内各钻孔对此含水层组中各层进行了控制，各含、隔水层 厚度在各勘探线剖面上不尽相同，根据钻孔控制的情况，产状有所变化，水位埋深，西 高东低，南高北低。此含水层组主要接

32、受大气降水，融雪水、融冰水补给。区内403、 42A-3两个钻孔针对该层组抽水试验的资料，单位涌水量0.002310.00484L/S - m， 渗透系数0.001490.00152m/日，矿化度3.1g/L，水质极差，水化学类型为重碳酸、氯 化物一钠型，说明该层组含水微弱。 中侏罗统西山窑组下段含（隔）水层组（丑）西山窑组上、下段界线以下相对隔水层（g9）岩性以灰色灰黑色粉砂岩、泥岩为主，泥质胶结，具微细平行层理结构，巨厚层 状，含植物化石及炭屑，一般厚度2040m，两翼较厚，为良好的隔水层。但下部的煤 层开采后，该层即陷落，而无实际隔水意义。西山窑组下段可采煤层弱含水层（H1）该层以4、5

33、、7、9 10、14、15号煤层为主，夹含其间的煤层顶底板岩性多以粉 砂岩、泥岩、炭质泥岩为主，煤层倾向浅部多被开采，造成采空积水顺层补给深部，使 煤层出现渗水，为弱含水层。通过以上对该层组各含、隔水层的叙述，发现岩性组合关系决定着其富水程度，各 含水层主要接大气降水，融雪、融冰水的补给，另外，浅部采空积水也对深部矿床充水 也有一定的补给。据本次40 3、42A 3两孔全孔混合抽水试验成果，单位涌水量 0.003210.00693L/sm，渗透系数0.00137 0.00162m/日，说明该层组含水微弱。4、地下水与地表水及各含水层间的水力联系勘探区内各含水层因均在地表有所裸露和所处地貌位置不

34、同，其间水力联系程度也 有所不同。地下水与地表水间的水力联系区内的大气降水或融冰、融雪水可形成暂时性地表水流，并通过地表的岩石风化裂 隙，构造裂隙顺层补给地下水。因此，地下水与地表水之间，在特定的环境条件下，存 在一定的水力联系。而在区域内气候干燥、蒸发远大于降水，因此，这种补给关系甚微。 总体而言，矿区地下水与地表水之间的水力联系不密切。含水层之间的水力联系本区内确定的六个含水层组，由于所处的相对位置不同或由于各层组之间有巨厚的 不透水岩层相隔，所以没有构成明显的水力联系。另据本次勘探施工的两个水文孔的试验资料，全孔混合渗透系数均较小，说明含水 层的水力联系极差。5、水文地质类型及其复杂程度

35、综前所述，本勘探区煤矿床是以裂隙充水为主的矿床，地下水以大气降水补给为主 要的充水水源，含水层富水性弱，单位涌水量在0.1L/sm以下，各可采煤层直接顶底 板岩性多为胶结较致密的粉、细砂岩岩层，为稳定的隔水层，各含水层水力联系较差， 地质构造简单，第四系松散物覆盖较薄，矿区属水文地质条件简单的微水矿床。6、矿井充水因素本区冬季寒冷，11月至次年3月为冰冻期，3月底至4月积雪消融，融雪水通过浅 部岩石风化裂隙缓慢下渗，补给煤、岩层。但由于井田内气候干旱，年降水量不足200 毫米，所以不足以直接威胁矿井。井田无常年地表径流，井田南东向的头屯河部分滞留下渗成为地下水，再通过岩石 中的孔隙、层间裂隙向

36、北西向补给井田地下水。但井田内岩层孔隙裂隙不发育，透水性 差，渗透系数小且该河流距离井田为2 3km。当前，浅表小煤矿的排水起到了对补给 四井田地下水的截流作用，浅表小煤矿生产中排水对四井田地下水流场有影响。而且， 一旦闭井或全部停采，四井田地下水流场也将发生变化，所以是今后井采必须认真应对 的问题。井田区未发现断裂构造，断裂破碎带不发育，在一定的开采深度和开采范围内基本 不大可能成为本井田的主要充水因素。井田地下水的主要赋存形式是岩石裂隙、孔隙。7、矿井涌水量预测地质勘探部门按“大井法”、“狭长水平坑道法”分别预测了矿井首采区涌水量为 30.4m3/h。根椐地质部门采用的参数计算出矿井一水平

37、正常涌水量为66m3/h，最大涌水 量83m3/h。二水平正常涌水量为213m3/h，最大涌水量296m3/h。第二章黄泥灌浆系统第一节灌浆系统1、灌浆系统的选择根据该矿煤层赋存的条件，煤的碳化程度、水分、煤岩成分、含硫量、自然发火倾 向及发火期和矿方的意见设计选择集中灌浆。根据立风井地形特征，黄泥制浆池设在距 井口约150米的山坡位置，此处比立风井高出15米左右。供水水源取自主斜井上部的 高位水池，靠该处200KW的工业泵增压，通过6 89mm的钢管将水输送到黄泥灌浆站。2、灌浆方法我国煤矿现在使用的预防性灌浆方法有：随采随灌和采后灌浆两种。1、随采随灌随采煤工作面推进的同时向采空区灌注泥浆

38、。在灌浆工作中，灌浆与回采保持有适 当距离，以免灌浆影响回采工作。随采随灌使用与自然发火期短的煤层。1）打钻灌浆在采前预灌、随采随灌、采后灌浆及消灭火区等方面均可应用。在每层底板运输巷或回风巷以及专门开凿的灌浆巷道内，每隔1015m，向采空区 打钻灌浆，钻孔直径一般为75mm。灌浆钻孔必须打到采空区的空顶内，且钻孔应深入采空区内56m，并在打钻后立 即下套管（套管直下到见老塘为止），以利灌浆。2）埋管灌浆适用于回采工作面随采随灌。在放定前沿回风道在采空区预先铺好灌浆管（一般预埋58m无缝钢管），预埋管 一端通采空区，一端接胶管，胶管长一般为2030m，放定后立即开始灌浆。随工作面 的推进，按放

39、定步距用回柱绞车逐渐牵引灌浆管，牵引一定距离灌一次浆。3）洒浆用作埋管灌浆的一种补充措施。从灌浆管道接出一段胶管，沿倾斜向分段（一般1020m为一段）向采空区均匀洒 浆。2、采后灌浆在采区或采区的一翼全部采完后，将整个采空区封闭灌浆。采后灌浆仅适用于发火 期较长的煤层。由采空区两侧的石门向采空区打钻灌浆，或由邻近巷道向采空区上、中、下三段分 别打钻灌浆，亦可在每一中间顺槽砌筑密闭插管灌浆（该方法多用于急倾斜水平分层工 作面），在采空区周围形成一个泥浆防护带。钻孔间距一般为1520m。本矿采用井下工作面随采随灌方法。从进风顺槽中的联络巷向工作面采空区灌浆。 必要时，也可采用其它方法灌浆。为保证生

40、产安全，采空区灌浆后必须脱水。第二节灌浆浆参数计算及选择1、灌浆站工作制度采土场：年工作日330天，每天两班作业，每班工作8h；灌浆系统：年工作日330天，每天一班作业，每日净灌浆时间7h。、灌浆所需土量灌浆系数：采空区体积的2%；泥水比：1： 56；根据上述参数计算灌浆站的日用土量和日用水量。日用土量灌浆站的日用土量按下式计算：Q土=麻既式中：Q 土日灌浆需土量，m3/d；K灌浆系数，0.02；m煤层米高，3m；L-工作面日推进度，7.2m；H灌浆区的倾斜长度，150m；C米煤回收率，95%；贝贝 Q =KmLHC = 0.02X3X7.2X 150X0.95e61.56m3/d 土日制浆用

41、水量灌浆站的日制浆用水量按下式计算：Q 水1=Q 土 5式中：Q水制备泥浆用水量，m3/d；5 泥水比的倒数，取5；贝贝 Q 水=Q 5 =61.56X5 = 307.8 m3/d日灌浆用水量灌浆站的日灌浆用水量按下式计算：。水2 =知水1式中：。水2制备泥浆用水量，m3/d；K水量备用系数，取1.2贝：Q K2 = kQ K1 = 1.2X307.8 = 369.36m3/d每日灌浆量灌浆站的日灌浆量按下式计算：Q 浆=(Q 土+ 。水,M式中：Q浆日灌浆量，m3/d；M泥浆制成率，为0.93；贝贝 Q 浆=(Q 土+ Q 水)M=(307.8+369.36)X0.93 = 629.76m3

42、/d每小时灌浆量按下式计算：Q 浆=Q 浆/ (nXt)式中：Q浆每小时灌浆量，m3/h；n每日灌浆班数，为1班/d；七一一每班纯灌浆时间，为7h/班；贝山。浆=。浆/ (nXt)=629.76/7 = 89.97m3/h第三节灌浆材料选择1、对灌浆材料的要求（1）颗粒要小于2mm，而且细小颗粒（粘土兰0.005mm者应占60%70%，页岩 M0.077mm者应占70%75% ）要占大部分。（2）主要物理性能指标密度为2.42.8.塑性指数为911（亚粘土）。胶体混合物为25%30%.含沙量为25%30%（粒径为0.50.25mm以下）。容易脱水和具有一定的稳定性。3、灌浆材料的选择在我国，灌浆材料主要采用黄土，灌浆代用材料的种类主要有页岩类（包括飞仙关 页岩、粘土页岩、铝土页岩等）、矿井砰石山的砰石、火力发电厂的粉煤灰。本矿井选用立风井附近黄泥作为灌浆材料。第四节泥浆的制备1、取土方式人工取土、机械取土、水力取土。采用机械取土：抓斗、推土机、挖掘机、铲运机。2、灌浆站A、制浆主要