设计说明书梁振

1、中国矿业大学本科生毕业论文姓名：梁振学号 ： 01070012 学院：矿业工程学院专业：采矿工程论文题目： 显德汪矿 1.5Mt/a 新井设计专题：大采高一次采全高的上覆岩特性分析指导教师： 张益东职 称： 副教授2011 年 6 月徐州中国矿业大学毕业论文任务书学院 矿业工程学院专业年级 采矿 07 级学生姓名 梁振2011 年 1 月 14 日任务下达日期： 201 年 3 月 14 日至 2011 年 6 月 9 日毕业论文日期：毕业论文题目：显德汪矿 1.5Mt/a 新井设计毕业论文专题题目：大采高一次采全高的上覆岩层特性分析毕业论文主要内容和要求：院长签字：指导教师签字：中国矿业大学

2、毕业论文指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩 ： 指 导 教 师 签 字 ：年月日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩 ： 评 阅 教 师 签 字 ：年月日中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩答辩情况提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误

3、有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字：年月日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人：年月日摘要本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。 一般部分共包括 10 章：1.矿区概述及井田地质特征；2.井田境界和储量；3.矿井工作制度、设计生产能力及服务年限；4.井田开拓；5.准备方式-采区巷道布置；6.采煤方法；7.井下运输；8.矿井提升；9.矿井通风；10.矿井基本技术经济指标。 一般部分为邢台显德汪矿 1.5Mt/a 新井设计。邢台显德汪矿位于河北省邢台市西南部， 交通便利。井田走向（南北）长约 5km，倾向（东西）长约 4km，井田总面积为 20km

4、2。主采煤层为 2 号煤、9 号煤，平均倾角为 14，煤层平均总厚为 7.0m。井田地质条件较为简单。井田工业储量为 148Mt，矿井可采储量 105Mt。矿井服务年限为 53.8a，矿井正常涌水量为 140m3/h，最大涌水量为 200m3/h。矿井瓦斯涌出量较低，为低瓦斯矿井。 井田划分为一水平和一辅助水平，第一水平标高为-50m，双立井开拓，主井装备箕斗， 副井装备罐笼。大巷采用机车牵引固定矿车运煤，。矿井通风方式为前期中央并列式，后期两翼对角式通风。 矿井年工作日为 330d，工作制度为“三八”制。 专题部分题目为：煤矿瓦斯事故预防技术研究。 翻译部分题目为：Effects of fr

5、equency and grouted length on the behavior of guided ultrasonic waves in rock bolts关键词： 新井设计； 井田开拓； 采煤方法；一次采全高ABSTRACTThis design consists of three parts: the general part, the special part and translated part.This design includes ten chapters: 1.An outline of the mine field geology; 2.Boundary and

6、the reserves of mine; 3.The service life and working system of mine; 4.development engineering of coalfield; 5.The layout of panels; 6. The method used in coal mining; 7. Transportation of the underground; 8.The lifting of the mine; 9. The ventilation and the safety operation of the mine; 10.The bas

7、ic economic and technical norms.The general part is a new design of xiandewang mine. xiandewang mine lines in Northwest of xingtai in HeBei province. The traffic of road and railway is very convenience to the mine. The geological structure of this area is simple. The Length of the minefield is 5 km

8、,the width is about 4km，the area is 20 2.The 2 and 9 is the main coal seam, and its dip angle is 14 degree. The thickness of the mine is about 7.0m in all. The proved reserves of the minefield are 148million tons. The recoverable reserves are 105 million tons. The designed productive capacity is 15

9、million tons percent year, and the service life of the mine is 53.8 years. The normal flow of the mine is 140m3 percent hour and the max flow of the mine is 200m3 percent hour, and the gas of the mine is low gaseous mine.The field has been divided one mining levels. The first level should be located

10、 at the lever of -50m, which use raise and dip mining method of vertical shaft development . The main shaft skip install skip and the auxiliary shaft install cage. Roadway use belt conveyor to transport coal, the use of auxiliary transport Renovation of 1.5t Van tub transport.The two wings opposite

11、angles ventilation system is used in the mine.The working system “three-eight” is used in the x mine. It produced 330d/a.Keywords : New Well Design; Mine development; Mining method; Suspension roofsupportSpecial section entitled: Analyse of mechanism about anchor and slip casting in roadway surround

12、ed by cracked stone.Translated part of the title is: Effects of frequency and grouted length on the behavior of guidedultrasonic waves in rock bolts目录1矿区概述及井田地质特征21.1 矿区概述21.1.1 交通地理位置21.1.2 地形地貌和水文情况21.1.3 矿区经济状况31.1.4 矿区电力供应31.1.5 矿区的气候条件31.1.6 地震31.2 井田地质条件特征31.2.1 地层和煤层31.2.2 区域地质构造41.2.3 井田地质构造

13、51.3 井田水文地质特征71. 3.1 地表水概况71. 3.2 边界条件71. 3.3 含水层特征71.4 煤层、煤质与资源储量91.4.1 煤层稳定性评价91.4.2 主要可采煤层顶、底板特征121.4.3 局部可采煤层顶底板特征121.4.4 煤质121.4.5 矿井瓦斯131.4.6 煤尘爆炸性和煤的自燃131.4.7 地温与矿压142井田境界和储量152.1 井田境界152.1.1 井田范围152.1.2 开采界限152.1.3 井田尺寸152.2 矿井工业储量162.2.1 储量计算基础162.2.2 井田地质勘探162.2.3 工业储量计算172.3 矿井可采储量192.3.1

14、 安全煤柱留设原则192.3.2 矿井永久保护煤柱损失量192.3.3 矿井可采储量213矿井工作制度、设计生产能力及服务年限223.1 矿井工作制度223.2 矿井设计生产能力及服务年限223.2.1 确定依据223.2.2 矿井设计生产能力223.2.3 矿井服务年限223.2.4 井型校核234井田开拓244.1 井田开拓的基本问题244.1.1 确定井筒形式、数目、位置及坐标244.1.2 工业场地的位置254.1.3 开采水平的确定及采采区划分254.1.4 主要开拓巷道264.1.5 矿井开拓延伸及深部开拓方案264.1.6 开采顺序264.1.7 方案比较264.2 矿井基本巷道

15、344.2.1 井筒344.2.2 井底车场及硐室384.2.3 主要开拓巷道394.2.4 巷道支护445准备方式采区巷道布置455.1 煤层地质特征455.1.1 采区位置455.1.2 采区煤层特征455.1.3 煤层顶底板岩石构造情况455.1.4 水文地质455.1.5 地质构造465.1.6 地表情况465.2 采区巷道布置及生产系统465.2.1 采区位置及范围465.2.2 采煤方法及工作面长度的确定465.2.3 确定采区各种巷道的尺寸、支护方式及通风方式465.2.4 煤柱尺寸的确定465.2.5 采区巷道的联络方式475.2.6 采区接替顺序475.2.7 采区生产系统4

16、75.2.8 采区内巷道掘进方法485.2.9 采区生产能力及采出率485.3 采区车场设计选型495.3.1 确定采区车场形式495.3.2 采区主要硐室布置516采煤方法536.1 采煤工艺方式536.1.1 采区煤层特征及地质条件536.1.2 确定采煤工艺方式536.1.3 回采工作面参数546.1.4 回采工作面采煤机、刮板输送机选型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596.1.7 各工艺过程注意事项606.1.8 采煤工作面正规循环作业616.2 21011 首采工作面回采巷道布置646.2.1 回采巷道布置方式646.2.2 回采巷道参数64

17、7井下运输707.1 概述707.1.1 井下运输设计的原始条件和数据707.1.2 运输距离和货载量707.1.3 矿井运输系统707.2 采区运输设备选择717.2.1 设备选型原则717.2.2 采区设备的选型717.2.3 采区运输能力验算737.3 大巷运输设备选择748矿井提升768.1 矿井提升概述768.2 主井提升768.2.1 箕斗768.2.2 提升机768.2.3 钢丝绳技术特征778.2.4 提升能力验算778.3 副井提升789矿井通风及安全799.1 矿井通风系统选择799.1.1 矿井概况799.1.2 矿井通风系统的基本要求809.1.3 矿井通风方法选择80

18、9.1.4 矿井通风方式选择819.1.5 采区通风系统的基本要求839.1.6 工作面通风方式的选择839.1.7 回采工作面进回风巷道的布置849.2 采区及全矿所需风量849.2.1 采煤工作面实际需要风量849.2.2 备用面需风量的计算869.2.3 掘进工作面需风量869.2.4 硐室需风量879.2.5 其它巷道所需风量879.2.6 矿井总风量879.2.7 风量分配879.3 矿井通风总阻力计算889.3.1 矿井通风总阻力计算原则889.3.2 确定矿井通风容易和困难时期899.3.3 矿井最大阻力路线899.3.4 矿井通风阻力计算939.3.5 矿井通风总阻力959.3

19、.6 总等积孔969.4 选择矿井通风设备969.4.1 选择主要通风机969.5 防止特殊灾害的安全措施1009.5.1 瓦斯管理措施1009.5.2 煤尘的防治1009.5.3 预防井下火灾的措施1009.5.4 防水措施10010 设计矿井基本技术经济指标102大采高一次采全高的上覆岩层特性分析1031 绪论1041.1 研究目的和意义1041.2 国内外研究现状1041.2.1 国外技术研究现状1041.2.2 国内技术研究现状1041.3 厚煤层大采高全厚开采技术突破与创新的关键点1051.4 拟采取的技术路线1062厚煤层一次采全高的开采条件1062.1 某矿区厚煤层覆存概况107

20、2.2 大采高综采工作面地质条件1072.2.1 工作面位置及井上下关系1072.2.2 煤层1082.2.3 煤层顶底板1082.2.4 地质构造1092.2.5 水文地质1102.2.6 影响回采的其它因素1102.3 大采高综采1113一次采全高采动覆岩结构特征分析1143.1 上覆岩层关键层结构效应分析1143.2 老顶关键层来压步距的理论计算确定1183.2.1 初次来压步距1183.2.2 周期来压步距1183.3 上覆岩层垮落特征分析RFPA2D 模拟1193.3.2 模型建立1193.3.3 采动履岩垮落特征模拟结果分析1204主要结论124英文原文127中文译文136致谢14

21、3一般部分中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计第2页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 显德汪矿位于邢台市西南约 35km，南部与邯郸地区武安市相接。东距京广铁路褡裢车站 25km，有两条主要公路邢（邢台）渡（渡口）、邢（邢台）都（都党）及通向各村的简易公路，交通极为方便（如图 1.1）。图 1.1 显德汪矿交通位置图1.1.2 地形地貌和水文情况显德汪井田位于太行山中段东麓山前丘陵地带，地势西高东低，海拨在 194.10339.6m之间，地表起伏较大，基岩裸露面积较小，属山前冰碛台地地形。井田内地表水系不发育，仅有中关小溪、栾卸小溪和紫牛湾小溪 3 条季节

22、性小溪，均属北洺河支流，雨季时出现水流，旱季断流。浆水路罗赵县石盆张安北西兑村老仓会邢台市龙泉寺太子井旧周大屯 任县东韩马店头活水石门井店涉县温泉沟渡口白塔显德汪赵店矿山武安邯郸市磁山汉村林坛南和城关高村沙河永年辛安镇成安固新关防岭底西达061218 km杨家堂彭城新坡南东坊磁县临漳中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计第3页1.1.3 矿区经济状况邢台有丰富的矿藏资源、农副产品资源和水利资源。矿产资源主要有煤,铁、瓷土、石 膏、菱镁矿、兰晶石、重晶石、石墨等 40 多种。农业主要盛主棉花、小麦、玉米等； 雪花梨、串枝、辣椒、红枣、核桃、板栗等在国内外市场享有盛名。邢台地下水 资源丰富，水质

23、良好。市内有比较丰富的旅游资源，已开放的有：临城崆山白云洞，邢台县野沟门水库和白云山旅游区、沙河秦王湖风景区等。1.1.4 矿区电力供应矿井 110 kV 主电源引自邢台 220 kV 变电站，备用电源引自煤矿自建电站 110 kV 变电站，由 110 kV 线路送至距矿井 110 kV 变电站。1.1.5 矿区的气候条件本区属北方气候特点，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，春季有干旱及寒潮、霜冻等自然灾害，但四季分明，气候温和。降水量：多年平均降水量 497.0mm，雨季多集中在 7、8 月份。蒸发量：多年平均蒸发量 1719mm。气温：年平均气温 13。主导风向:全年风向以北、北东及南为主。本区

24、属大陆性季风气候。1.1.6 地震邢台位于北东向断裂活动带上，地震活动相对频繁，如 1967 年的隆尧地震，对建筑破坏严重，近期尚没有破坏性地震活动。1.2 井田地质条件特征1.2.1 地层和煤层显德汪井田地表全为新生界地层所覆盖，所发育的地层自上而下依次为：第四系( Q )、二叠系上统上石盒子组（ P2sh ）、下石盒子组（ P1x ）、二叠系下统山西组（P1s）、石炭系上统太原组（C3t）、石炭系中统本溪组（C2b）、奥陶系中统峰峰组（ O2 f ）、马家沟组（ O2m ），现简述如下：1） 第四系（Q）下部为冰碛红色泥砾、冰水沉积的杂色粘土、细砂、亚粘土及砂砾石等，一般厚 40m； 中部

25、为冰碛粘土砾石层、透镜状砂层及红色亚粘土组成，一般厚 30m；上部为多种成因的黄土，具垂直节理和大孔隙，一般厚 210m。2） 二叠系（P）上二叠统上石盒子组（ P2 sh ）：以灰绿色、紫斑色粉砂岩及砂质泥岩为主，夹有数层中细粒含砾砂岩和铝土质泥岩。平均厚度 307.4m。下二叠统下石盒子组（ P1x ）：以灰色、灰绿色、紫斑色粉砂岩和含铝土质的砂质泥岩为主，中部和下部夹有 23 层中细粒砂岩。平均 41.1m。下二叠统山西组（ P1s ）：由灰色、深灰色、黑灰色中细粒砂岩、粉砂岩和煤层组成。中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计第4页中下部含煤 24 层，平均 83.8m。3）石炭系（C

26、）上石炭统太原组（ C3t ）：由深灰色、灰色粉砂岩、灰至灰白色中细砂岩、46 层灰岩和 69 层煤组成。平均厚度 135.5m。中石炭统本溪组（ C2b ）：主要由深灰色泥岩、粉砂岩及灰岩组成，夹不稳定薄煤一层，平均厚度 17.56m。4） 奥陶系（ O ）中统峰峰组（ O2 f ）：由厚层状致密灰岩、结晶灰岩、角砾状灰岩、白云质灰岩组成。按岩性特征分为三段，总平均厚度 167m 。中统上马家沟组（ O2s ）：黄、浅红色白云质角砾状灰岩、蜂窝状灰岩、灰色致密块状灰岩及泥质灰岩组成。按岩性分为三段，总厚度平均 246m。中统下马家沟组（ O2 x ）：由角砾状灰岩及蜂窝状泥质、白云质灰岩组成

27、，按岩性分为三段，厚度大于 144m。5） 煤层井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组，其次为石炭系中统本溪组，煤层与含煤地层对应关系如表 1.1 及附图显德汪矿综合水文地质柱状图。表 1.1煤层与含煤地层对应关系表1.2.2 区域地质构造邯邢煤田位于太行山东麓，华北盆地西缘。煤田西部为太行山隆起的中南段，整体走向呈北东向展布，由赞皇隆起和武安断陷组成。前者由太古代和少部分元古代变质岩系组成，后者主要由古生代地层组成。显德汪井田即位于武安断陷北部太行山隆起带东侧，为新生代华北盆地的西部边缘。由于西侧太行山隆起的上升和东侧华北盆地的沉降，使邯邢煤田形成走向 NNE近 SN，西边，

28、东边倾降，并具波状起伏的翘倾断块。煤田边界断层多为走向 NNE 的正断层，煤田内发育有大量 NNENE 向正断层及少量 NNW 向正断层，组成一系列地堑、地垒和阶梯状单斜断块。自北向南有 NNE 向的晋县栾城断陷(地堑)、煤层编号地层地层平均厚度（m）稳定性、可采性1#山西组下部45.10主要可采煤层2#3#太原组上部14.73层位稳定不可采4#太原组中部80.30不稳定局部可采5#不稳定不可采6#不稳定局部可采7#不稳定局部可采8#太原组下部32.62极不稳定局部可采9#主要可采煤层10#本溪组17.56不稳定局部可采中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计第5页宁晋隆尧断隆(地垒)、巨鹿邯

29、郸断陷(地堑)及南部的邢台断陷（与太行山隆起带中的武安断陷共同构成邢台武安断陷），呈雁行状斜列展布。煤田内褶皱构造主要分布在近东西向的隆尧南正断层以南至洺河一线。轴向 NNE，与大断层走向平行展布的背、向斜为煤田内主要褶皱构造，延伸较长，形态清晰,EW 向NW 向褶皱规模小，断续出现。地层倾角比较平缓，一般为 1020，局部可达 30左右（图1.2）。图 1.2 区域构造纲要略现将煤田内对显德汪井田有控制作用的区域性构造简述如下：1） 隆尧南正断层：展布于隆尧南宫一带，横贯煤田中部，总体走向近 EW，断层面向南倾斜，倾角 55左右，落差 9002900m。在煤田内延伸长度约 44km，将邯邢煤

30、田分为南北两个构造单元。其下盘（北侧）构成尧山山系，出露煤系基底奥陶系灰岩；其上盘（南侧）有煤系地层广泛赋存。2） 太行山山前大断裂南段：由隆尧邢台之间的唐庄农场断层、晏家屯断层、邢台 邯郸间的百泉断层、临洺关断层等组成，总体走向 NNE，唐庄农场断层走向 NE。断层面均向东或 SE 倾斜，落差 5001800m。太行山山前大断裂是太行山隆起带与华北盆地的分界，在隆尧南断层以南构成太行山隆起带和华北盆地次一级构造单元邢台武安断陷与巨鹿邯郸断陷之间的分界。1.2.3 井田地质构造显德汪井田位于太行山隆起带与山前大断层之间的过渡地带，即武安断陷的北部。为一不完整的、被NNE 向断层切割的NNE 向

31、显德汪向斜与NWW向栾卸向斜相复合的构造。井田东部规模较大的 NNE 向向斜称为显德汪向斜。该向斜宽缓开阔，略显波状起伏，向井陉石家庄高城县坳陷井陉县晋县太栾城县栾城行坳赞陷皇山宁晋县隆宁山晋起 隆尧县 隆尧（1）隆起邢邢台前巨鹿台大武显德汪矿邯 郸 安断 （2）坳坳陷裂陷武安邯郸中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计第6页斜形态较清晰完整。在第 12 勘探线以南，发育一轴向 NWW 向的向斜，称为栾卸向斜。显德汪向斜与栾卸向斜之间还有李石岗向斜及李石岗南背斜等次级褶皱构造。区内大中型断层大多分布在显德汪向斜东翼及栾卸向斜西南翼，井田南半部有火成岩岩床侵入，如图1.3 显德汪井田构造纲要图。

32、现将显德汪井田主要构造简述如下：8400083000820008100080000790001800019000200002100022000图 1.3 显德汪井田构造纲要图1) 褶皱显德汪井田为一褶皱型井田，挤压揉皱及层滑构造发育，残余构造应力大，造成煤层顶底板岩石破碎，巷道围岩压力大。井田内褶皱构造的特点是：向斜形态完整清晰、延伸较长，背斜较模糊。NNE 与 NWW 两组褶皱横跨复合，地层倾角 830，一般 1015左右。主要褶皱特征如表 1.3。上组煤实见断层下组煤实见断层向斜仰起端背斜倾伏端推测小型构造盆地Nf3F3703f4707807809f2F26F3F28F18F11F29F3

33、0f3F9f11118F10F1F2F201213f2f31219F51226F4163016081618F31713 F16F7F10250 500 750(m)中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计第7页表 1.3主要褶皱构造特征一览表2)断层显德汪井田的断层为井田的中北部的压扭性正断层，走向以NNE 向为主。井田西北部小断层与层滑构造发育。3）岩浆岩本区自燕山运动以来，岩浆侵入活动频繁，使煤系地层受到不同程度的影响。岩浆活动对2#煤层以上影响不大，而对6#煤层以下均有不同程度的影响，尤其对9#煤层影响严重。据测算，9#煤层受岩浆岩吞蚀、部分吞蚀及直接接触影响的面积约 3.5km2，占

34、9#煤层总面积的 18.6%。1.3 井田水文地质特征1. 3.1 地表水概况井田范围内没有常年性地表水，季节性的小溪流有中关小溪、栾卸小溪和紫牛湾小溪。虽然位于井田外围，但仍处于井田所属水文地质单元。对本矿井具有间接充水意义的河流有南沙河和河等。1. 3.2 边界条件显德汪井田为新生界地层全覆盖型井田，地层基本形态受 NNE 向的显德汪向斜控制。井田北部、西北部和东部北段为煤层隐伏露头区，以外为奥陶系灰岩隐伏露头。1998 年进行奥灰放水试验时，形成以中观孔为中心的 NNE向椭圆形降落漏斗，由此分析：F1 断层没有完全阻隔两盘含水段之间的水力联系，应为弱透水边界；西侧为奥灰含水层露头，雨季接

35、受大气降水补给，平时接受地表水系的渗漏补给，为流量边界；南侧、北侧为自然进水边界，由于生产矿井较多，人为影响程度较大。1. 3.3 含水层特征名称延伸长度区内变化两翼倾角显德汪向斜6km轴部出露最新基岩为上二叠统上石盒子二段，向斜轴 10 线以北 NNE 向在上关一带仰起，10 线以南 SN 向，14 与 17 线向东呈弧形弯曲。东翼倾角 10 至 30, 平均17，西翼倾角较缓，平均 11。栾卸向斜3km轴部出露最新基岩为上二叠统石盒子组二段。向斜西端伸出井田边界向斜轴向 SEE 向，经栾卸村北延至井田中部，被 F10、F5 错断向东与显德汪向斜复合后，又被 F9 断层截断。西部 EW 向、

36、中部及东部 NWW 向。北翼平均倾角 14，南翼平均倾角 17。李石岗向斜2km与显德汪向斜基本平行展布，规模较小。向斜轴近 SN 向。10 线以北清晰显示，以南与其它构造复合较模糊。东翼倾角较缓平均 11， 西翼较陡，平均 16中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计第8页根据岩性、结构、富水特征及其对开采煤层的影响程度，参考区域含水岩组情况，矿区含水层（组）划分如下：1. 3.3.1 新生界松散类孔隙潜水含水组全新统砂砾石含水组呈条带状分布于中关、栾卸小溪等沟谷之内，主要为冲洪积相卵砾石层。厚 013.00m，平均 4.00m。渗透系数 13.0m/d，钻孔单位涌水量 0.662L/sm

37、，水位标高 198.2m，为 HCO3Ca 型水，富水程度中等。中更新统砂砾石含水层全区大面积分布，主要由粒径180cm 冰碛砾石组成，厚8.00 81.64m，一般 30m。渗透系数 0.692m/d，钻孔单位涌水量 0.125L/sm ，水位标高 280.04m， 为 HCO3Ca 型水。富水程度中等。下更新统砂层含水层出露于显德汪、新村、柳泉、上关一带。厚 10.0080.14m。渗透系数 4.055.72 m/d，钻孔单位涌水量 0.09380.609 L/sm ，水位标高 230.89242.77m。富水性中等，但极不均一。以上各含水层动态受季节影响明显，在 17 勘探线以北该组富水

38、性较强，工作面回采时应多加注意。1. 3.3.2 二叠系砂岩裂隙承压含水组下石盒子组砂岩含水层厚 0.5042.79m，一般 14.37m。矿井时最大涌水量为60m3/h，后逐渐减小至少量淋水，钻孔单位涌水量0.004330.0231 L/sm ，一般0.0137L/sm ，其渗透系数为 0.02620.311m/d，一般 0.0974m/d，水位标高+198.75+216.87m，一般+213.58m。水化学类型为 HCO3Cl Na 水，矿化度 0.309g/L。井田东、北部富水性稍强。但总体呈弱富水性。山西组砂岩含水层厚 023.29m，平均 9.95m，不稳定。井下在一轨道三中、二中材

39、该含水层时，最大涌水量 40 m3/h；在三采区石门料上山该含水层时，涌水量为23 m3/h，一月后基本疏干。据钻孔抽水试验，单位涌水量 0.0178 L/sm ，渗透系数 0.14m/d， 水位标高+171.74 +269.62m， 一般+215.66m， 水化学类型为 HCO3Cl NaCa 型和HCO3SO 4CaMg 型水，矿化度 0.427m/d。主要富水区集中于 16 线以北，属弱富水含水层。为开采 1、2 号煤时的主要直接充水水源。1. 3.3.3 石炭系灰岩岩溶、裂隙承压含水组野青灰岩含水层厚 0.73.76m，平均 2.31m。钻孔抽水试验单位涌水量 0.0005750.12

40、0 L/sm ，平均 0.0603 L/sm ，渗透系数 5.010.0154m/d，一般 0.729m/d。为 HCO3Cl Ca 型水。17 勘探线附近、井田的北及西北部富水性稍强。总体富水程度中等偏弱。伏青灰岩含水层厚 0.39 3.40m，平均 1.86m。钻孔抽水试验， 单位涌水量为0.00274L/sm ，渗透系数为 0.0166m/d。富水区主要集中于 17 线附近及北、西北翼的浅部。富水性弱偏中等，为 HCO3NaCa 型水。大青灰岩含水层厚 1.539.71m，平均 4.67m。钻孔抽水试验，单位涌水量 0.00357 0.123L/sm ，平均 0.0456L/sm ，渗透

41、系数 0.00242.91m/d，平均 1.04m/d。井下涌水点最大水量 60m3/h，一般小于 30 m3/h；8 号水源井涌水量 49.860m3/h。富水区主要集中于17 线附近及北、西北翼的浅部，富水性中等。水化学类型为 HCO3Na 和 HCO3NaCa 型，矿化度 0.6461.064g/L，具 H2S 气味。本溪灰岩含水层厚度 08.00m，平均 4.13m，单位涌水量 0.106L/sm ，渗透系数 3.38m/d，中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计第9页水位标高+215.34+265.16m，一般+247.59m（1975 年）。总体富水性中等，7 勘探线以北地区富水

42、性稍强。1. 3.3.4 奥陶系灰岩岩溶、裂隙承压含水组本区奥陶系灰岩含水层富水性极不均一，具有明显的分带性，在垂向上按岩性、结构及富水性可分为三组八段。其中二、四、五、七段为含水段，七段富水程度最强；一、三、六、八段，可视为隔水层。富水部位主要集中在-250m 以浅的上马家沟灰岩二、三段和下马家沟灰岩二段。由平面分布情况来看，井田内统计的漏水钻孔多分布在西部，并且涌水量大于 100m3/h 以上的钻孔包括水 7、放 2、水 9、放 3、放 1、奥观 13 等，均集中在井田的西部，应为强富水区。由于受显德汪向斜与栾卸向斜影响，两向斜轴部附近的含水层深埋，使水循环变缓， 勘探期间的涌、漏水点分布

43、少，应属富水性相对较弱区。第三组（峰峰组）灰岩含水层层厚 89.00168.00m，裂隙发育。钻孔单位涌水量 0.0588 0.392L/sm ，渗透系数 0.055331.64m/d，一般 6.76m/d。地面 1 号、4 号水井及井下 3 号、5 号、7 号、9 号水井均取水于该层。九十年代地面 1 号、风井 1 号、7 号水源井水位标高+109+130m，一般+110m 左右。富水性强，目前水位+65m。第二段（上马家沟组）灰岩含水层厚202320m。钻孔单位涌水量0.02140.139L/sm ； 出水量在 250m3/h 左右。该层的第二、第三段（O22-2、O22-3）裂隙、溶隙、

44、小溶洞较发育， 富水性相对较强。第三段（下马家沟组）灰岩含水层厚度约 75120m，岩溶裂隙发育，面裂隙率 36%。钻孔单位涌水量 0.33.0 L/sm ，富水程度强。水化学类型为 HCO3Ca 型，矿化度 0.250. 28g/L。井下 9#煤供水孔最大涌水量 120.03.6m3/h；放水孔最大放水量 224.00m3/h（放 2）；钻孔抽（注）水试验，单位涌水量 0.0027710.090L/sm ，一般大于 0.6L/sm ，渗透系数 0.053 16.05m/d。，1. 3.3.5 燕山期闪长玢岩风化裂隙承压含水层该组/层出露于沙河南部紫牛湾小溪西南；侵入中奥陶统灰岩和煤系地层。厚

45、056.9m， 平均 26.88m。节理裂隙较发育，强风化带深度一般为 1020m。据钻孔抽水试验单位涌水量 0.0605L/sm ，渗透系数 0.29m/d，影响半径 71m，水位标高176.99 m（1975 年 1708 孔）；井田南部富水程度稍强。水化学类型为 HCO3NaCaMg 型，矿化度 0.818g/L。在局部构造破碎带内可形成钻孔涌水量达 100.2m3/h 的强富水区，但总体呈弱富水性。正常情况下该含水层组对矿井充水威胁不大。1.4 煤层、煤质与资源储量1.4.1 煤层稳定性评价煤层埋藏条件走向：东西走向。倾向：北偏西。倾角及其变化：922。煤层的露头深度：-211 m。风

46、化带深度：-218 m。显德汪矿主要可采煤层为 2#、9#煤层，1#、4#、6#、7#、8#、10#为局部可采煤层。现从上到下分述如下：中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计第10页1.4.1.1 、1#煤层1#煤层位于山西组中部，为井田最上一层主要可采煤层。下距 2#煤层 3.0929.80m， 平均 19.71m。1#煤层最厚 0.262.83m，平均 1.42m，煤层厚度多集中在 1.21.8m 之间。煤层一般含矸 12 层，夹矸平均厚 0.15m，煤层平均厚：上分层 0.78m，下分层 0.58m。1#煤层厚度变异系数（）分别为 31.3%、22.9%、35.7%，可采指数（Km）分

47、别为 0.94、1.00、0.94， 应属较稳定煤层。1.4.1.2 、2#煤层2#煤层是井田内主要可采煤层之一，位于山西组底部，1#煤层之下 3.5030.50m，平均 17.90m。2#煤厚度 37.29m，平均 5.0m。煤层厚度多集中在 4.06.0m 之间。煤矿已采区煤层结构较好。1.4.1.3 、3#煤层3#煤层位于太原组顶部，一座灰岩之下 1.1720.34m，平均 7.17m 处。下距野青灰岩3.2712.14m，平均 6.54m。3#煤层真厚度 02.04m，平均 0.56m。煤层厚度多集中在 0.50.7m 之间。区内仅个别点煤厚达到可采厚度，且零星分布，不能成片，绝大部分

48、地区煤层不可采。3#煤层用煤层厚度变异系数、可采指数评价，属极不稳定煤层。1.4.1.4 、4#煤层4#煤层位于太原组上部，野青灰岩之下 02.16m，平均 1.30m 处，上距 3#煤层 5.0415.03m，平均 10.26m，下距 6#煤层平均 29.84m。煤层真厚 01.97m，平均 0.74m。煤层厚度多集中在 0.51.1m 之间。煤层结构简单， 一般不含夹矸。用煤层厚度变异系数、可采指数评价均，属极不稳定煤层。1.4.1.5 、6#煤层6#煤层位于太原组中部，上距 4#煤层 19.6243.67m，平均 29.84m。下距伏青灰岩 021.30m，平均 13.59m。6#煤层厚

49、度 02.84m，平均 0.81m。煤层结构较复杂，含矸 12 层 ，单层夹矸厚 0.30m左右。煤层厚度多集中在 0.91.6m 之间，煤厚变化较大，常有尖灭和相变为炭质泥岩的地方。用煤层厚度变异系数、可采指数评价均，属极不稳定煤层。1.4.1.6 、7#煤层7#煤层位于太原组中部，伏青灰岩之下 2.359.85m 处，上距 6#煤层平均 21.90m，下距中青灰岩 1.1414.77m，平均 7.51m。7#煤层厚度 01.96m，平均 0.83m。煤层厚度多集中在 0.40.9m 之间，煤层结构简单，一般不含夹矸。井田北部、西部煤厚变化较大，大部分地区可采，且煤厚变化不大。井田东部及南部

50、煤层较薄，不可采面积较大。用煤层厚度变异系数、可采指数评价均，属极不稳定煤层。1.4.1.7 、8#煤层8#煤层位于太原组下部，大青灰岩之下 02.17m，平均 0.10m 处，上距 7#煤层 17.5431.36m，平均 24.85m，下距 9#煤层平均 12.43m。中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计第11页8#煤层真厚 02.61m，平均 0.82m。含矸 03 层，一般含一层夹矸，夹矸厚 0.20.3m 左右。煤层厚度多集中在 0.71.3m 之间，8#煤层煤厚变化较大，主要在井田中、西部地区出现一些南北向狭长可采条带，其余有一些局部可采处。西南部有火成岩侵入，且局部有吞蚀煤层现

51、象。可采煤厚 02.12m，平均 0.65m，用煤层厚度变异系数、可采指数评价均，属极不稳定煤层。1.4.1.8 、9#煤层9#煤层位于太原组底部，为本井田主要可采煤层之一。上距 8#煤层 1.2242.58m，平均 12.43m，下距本溪灰岩 7.3123.50m，平均 15.93m。9#煤层真厚 0.4514.71m，平均 4.0m，全区可采。煤层厚度多集中在 3.16.0m 之间。煤厚变化值也大。且北部大于南部，西部大于东部。东南部煤层受火成岩和断层影响，煤厚多在 5.0m 以下。9#煤层结构复杂，含矸 07 层，煤层愈厚，夹矸层数愈多，夹矸总厚度在 12 勘探线以北大于 0.5m， 12 勘探线以南，夹矸总厚多小于 0.5m，用煤层厚度变异系数、可采指数评价均，属较稳定煤层。1.4.1.9 、10#煤层10#煤层位于本溪组顶部的灰岩之下或夹于其中，上距 9#煤层 10.5831.05m，平均18.48m，下距奥陶纪灰岩顶面 1.3222.92m，平均 15.42m。10#煤层真厚度 01.94m，平均 0.88m，煤层厚度多集中在 0.51.3m 之间，煤层结构简