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【導(dǎo)讀】科比礦設(shè)計(jì)_煤礦畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

　　

【正文】 性中等。 中更新統(tǒng)砂礫石含水層 全區(qū)大面積分布，形成 III 級(jí)臺(tái)地。主要由粒徑 1~80cm 冰磧紫紅、灰白色石英砂巖、石英巖礫石組成，夾有砂層透鏡體。礫石磨圓度較好，表面包有灰白、棕紅色粘土。厚 ~，一般 30m。滲透系數(shù) ，鉆孔單位涌水量 178。 m，水位標(biāo)高 ，為 HCO3— Ca型水。富水性中等。 下更新統(tǒng)砂層含水層 出露于新村、柳泉、上關(guān)一帶。厚 ~。滲透系數(shù) ~ m/d，鉆孔單位涌水量 ~ L/s178。 m，水位標(biāo)高 ~。富水性中等，但極不均河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 一。井田內(nèi)小煤窯井筒多見(jiàn)此層，且含水。 下更新統(tǒng)冰磧泥礫含水層 層位不穩(wěn)定。主要由粒徑 10~30cm 的石英砂巖和石英巖礫石組成，其間充填有灰白、灰綠色粘土。厚 ~，平均 ，變化較大，滲透系數(shù) m/d。鉆孔單位涌水量 L/s178。 m，水位 ，為 HCO3— Ca 型水。井下一、三、五采區(qū)均未發(fā)生該層突水； 1321 工 作面風(fēng)巷向上探水時(shí)，基本無(wú)水。富水性極弱。 以上各含水層水位標(biāo)高受季節(jié)影響明顯，均因地、因時(shí)而異。水化學(xué)類型以 HCO3— Na型為主。鑒于該組含水層在井田內(nèi)分布不穩(wěn)定，加之補(bǔ)給源不足，儲(chǔ)水量較小，且有溝谷切割泄水，所以，除煤礦塌陷裂隙帶高度達(dá)此層者，一般對(duì)煤礦生產(chǎn)無(wú)影響。但在 17勘探線以北該組富水性較強(qiáng)，工作面回采時(shí)應(yīng)多加注意。 （二）二疊系砂巖裂隙承壓含水組 下石盒子組砂巖含水層 厚 ~，一般 。據(jù)中央石門(mén)揭露，其頂部和下部為細(xì)粒砂巖，中部為中粒砂巖，鈣質(zhì)膠結(jié)，裂隙發(fā)育，礦井 揭露時(shí)最大涌水量為 60m3/h，后逐漸減小至少量淋水，可見(jiàn)其主要為靜儲(chǔ)量；據(jù)勘探資料，鉆孔單位涌水量 ~ L/s178。 m，一般 L/s178。 m，其滲透系數(shù)為 ~，一般 ，水位標(biāo)高+~+，一般 +。水化學(xué)類型為 HCO3178。 Cl— Na 型，礦化度 。井田東、北部富水性稍強(qiáng)。但總體呈弱富水性。 山西組砂巖含水層 為 2 號(hào)煤層頂板。由灰白色中細(xì)粒及中粒砂巖組成。厚 0~，平均 ， 不穩(wěn)定。井下一軌道三中、二中材料上山揭露時(shí)，最大涌水量 40 m3/h；三采區(qū)石門(mén)揭露時(shí)涌水量為 23 m3/h，一月后基本疏干。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量 L/s178。 m，滲透系數(shù) ，水位標(biāo)高 +~+，一般 +，水化學(xué)類型為HCO3178。 Cl— Na178。 Ca 型和 HCO3178。 SO4— Ca178。 Mg型 水，礦化度 。主要富水區(qū)集中于16 線以北， 屬弱富水含水層。為開(kāi)采 2號(hào)煤時(shí)的主要充水水源。 （三）石炭系灰?guī)r巖溶、裂隙承壓含水組 該含水組主要由野青、伏青、大 青、本溪灰?guī)r等組成，均呈中厚層狀，全區(qū)較為穩(wěn)定。 野青灰?guī)r含水層 呈灰 ~深灰色中厚層狀，方解石脈穿插其間。厚 ~，平均 。鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水 量 ~ L/s178。 m，平 均 L/s178。 m， 滲透系數(shù)~，一般 。局部鉆孔循環(huán)液全部漏失。為 HCO3178。 Cl— Ca 型水。17 勘探線附近、井田的北及西北部富水性稍強(qiáng)。總體富水性中等偏弱。 伏青灰?guī)r含水層 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 灰、深灰色中厚層狀，裂隙多被方解石脈充填。厚 ~，平均 。強(qiáng)富水區(qū)與野青灰?guī)r一致。鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量為 178。 m 滲透系數(shù)為。局部鉆孔循環(huán)液全部漏失，富水區(qū)主要集中于 17線附近及北、西北翼的淺部。為 HCO3— Na178。 Ca 型水。富水性弱偏中等。 大青灰?guī)r含水層 深灰色厚層狀，裂隙、溶洞較為發(fā)育。厚 ~，平均 。鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量 ~178。 m，平均 178。 m，滲透系數(shù) ~，平均 。數(shù)鉆孔遇此層循環(huán)液全部漏失。涌水點(diǎn)最大 水量 60m3/h，一般小于 30 m3/h；8 號(hào)水源井涌水量 ~60m3/h。富水區(qū)主要集中于 17線附近及北、西北翼的淺部 。水化學(xué)類型為 HCO3— Na 和 HCO3— Na178。 Ca 型，礦化度 ~，具 H2S 氣味。富水性中等。 本溪灰?guī)r含水層 灰色、灰褐色薄層狀，層位穩(wěn)定。厚 0~，平均 。鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量 178。 m，滲透系數(shù) ，水位標(biāo)高 +~+，一般 +（ 1975 年）。數(shù)鉆孔遇此層循環(huán)液全部漏失。總體富 水性中等， 7 勘探線以北地區(qū)富水性稍強(qiáng)。 以上各含水層均為其鄰近可采煤層的直接充水含水層。若在斷層附近得到下伏強(qiáng)含水層補(bǔ)給，則對(duì)礦井充水威脅更大。 （四）奧陶系灰?guī)r巖溶、裂隙承壓含水組 本區(qū)奧陶系灰?guī)r含水層富水性極不均一，具有明顯的分帶性，在垂向上按巖性、結(jié)構(gòu)及富水性可分為三組八段（圖 ）。其中二、四、五、七段為含水段，但七段富水性最強(qiáng)；一、三、六、八段，可視為隔水層。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 巖 性 描 述柱狀段厚代號(hào)地層時(shí)代段組統(tǒng)（米）縞紋狀、角礫狀灰?guī)r。厚層灰?guī)r，巖溶發(fā)育。雜色角礫狀灰?guī)r、泥灰?guī)r。厚層灰?guī)r，夾角礫狀灰?guī)r。厚層灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，巖溶發(fā)育。雜色角礫狀白云質(zhì)灰?guī)r夾泥巖厚層灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。角礫狀灰?guī)r及泥巖。10～6575～12012O 211O 2O 212第一組第二組3O 22131～60O 2224 91～1405 O 22380～1206 O 23140～1697O 23274～128中奧陶統(tǒng)第三組0～2533O 28 圖 區(qū)域奧灰含水層分組及分段柱狀圖 第三組（峰峰組）灰?guī)r含水 層 主要由灰白、深灰褐色厚層狀結(jié)晶石灰?guī)r構(gòu)成，層厚 ~，裂隙發(fā)育。鉆孔單位涌水量 ~178。 m，滲透系數(shù) ~，一般 。該層第三段（ O233）厚 0~25m，富水性較弱，井田內(nèi)水井揭露此層時(shí)出水量均不大，可視為相對(duì)隔水層；該層第二段（ O232）為深灰色隱晶質(zhì)花斑狀灰?guī)r、灰黃色似帶狀灰?guī)r和淺紅黃色角礫狀灰?guī)r，厚 74m~128m。地面 1號(hào)、 4 號(hào)水井及井下 3 號(hào)、 5號(hào)、 7號(hào)、 9 號(hào)水井均取水于該層。現(xiàn)地面 1號(hào)、風(fēng)井 1號(hào)、 7號(hào)水源井水位 +~+，一般 +130m左右。富水性強(qiáng)。 第二段（上馬家溝組）灰?guī)r含水層 由花斑狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r組成，厚 202~320m。鉆孔單位涌水量~178。 m，靜水位標(biāo)高 +~+；水靜出水量在 250m3/h左右。該層的第二、第三段（ O22 O223）裂隙、溶隙、小溶洞較發(fā)育，富水性相對(duì)較強(qiáng)。 第三段（下馬家溝組）灰?guī)r含水層 由深灰色厚層狀致密石灰?guī)r構(gòu)成，含石膏、石鹽結(jié)晶等。中部有一厚約 15m 的藍(lán)色或粉紅色花斑狀石灰?guī)r（俗稱“ 云霧灰?guī)r”）；下部為灰色石灰?guī)r與角礫狀白云質(zhì)石灰?guī)r互層。富水部位主要為該層第二段（ O212），厚約 75~120m，巖溶裂隙發(fā)育，面裂隙率 3~6%。鉆孔單位涌水量 ~ L/s178。 m，富水性強(qiáng)。水化學(xué)類型為 HCO3— Ca 型，礦化度 ~0. 28g/L。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 （五）燕山期閃長(zhǎng)玢巖風(fēng)化裂隙承壓含水組 /層 該組 /層出露于沙河南部紫牛灣小溪西南；侵入中奧陶統(tǒng)灰?guī)r和煤系地層。巖性以閃長(zhǎng)玢巖為主，厚 0~，平均 。節(jié)理裂隙較發(fā)育，強(qiáng)風(fēng)化帶深度一般為 10~20m。據(jù)鉆孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量 178。 m，滲透系數(shù) ，影響半徑 71m，水位標(biāo)高＋ m（ 1975 年 1708 孔）；鉆孔遇此層循環(huán)液最大漏失量 。井田南部富水性稍強(qiáng)。水質(zhì)類型為 HCO3— Na178。 Ca178。 Mg 型，礦化度 。在局部構(gòu)造破碎帶內(nèi)可形成鉆孔涌水量達(dá) ，但總體呈弱富水性。正常情況下該含水組 /層對(duì)礦井充水威脅不大。 據(jù)各含水組具有不同的水化學(xué)特征和水位，其間的隔水層隔水性能良好，正常情況下含水組之間無(wú)水力聯(lián)系。 （六）礦井涌水量 科比礦采用集中長(zhǎng)期定時(shí)、定點(diǎn)觀 測(cè)與短期不定點(diǎn)、臨時(shí)觀測(cè)相結(jié)合的辦法，觀測(cè)涌水量。根據(jù)多年涌水量動(dòng)態(tài)與其他諸因素變化曲線圖可以看出： 礦井涌水量與原煤產(chǎn)量關(guān)系不甚對(duì)等，即原煤產(chǎn)量增加水量變化不甚明顯，但水量增加，原煤產(chǎn)量有所下降。 礦井涌水量在下煤組受開(kāi)拓影響，如 2煤一采運(yùn)輸巷道揭露的大青水點(diǎn)增加水量。 前期奧陶系水位變化與涌水量增減明顯，奧陶系水位抬高礦井涌水量也相應(yīng)增加，近幾年區(qū)域水位下降，涌水量仍保持一定水平，顯示影響涌水量的因素是多方面的，并且表明礦井防治水工作有成效，但今后奧陶系水仍是最具威脅和繼續(xù)防治的對(duì)象。 礦井涌水量具有年度周期性變化的特點(diǎn)，年內(nèi)涌水量有峰值與谷值，但近幾年該特征不甚明顯，涌水量峰值出現(xiàn)往往與某個(gè)水點(diǎn)突水有關(guān)，如 1999 年 7 月和 20xx 年10 月的最大值與老窯水有關(guān)， 20xx 年 6 月的峰值與奧陶系，涌水量與降水量變化步調(diào)不一致。 降水量峰谷值與涌水量峰谷值在時(shí)間上有個(gè)遲后期，遲后期不等，大體為 2~4個(gè)月， 1988 年以前稍長(zhǎng)。 無(wú)論涌水量?jī)蓸O值還是平均值自 1999 年以來(lái)，都上了一個(gè)臺(tái)階，即自 1984~1989年，礦井涌水量平均值一直穩(wěn)定在 50~60m3/h。 1990 年開(kāi)始，二水平投入生產(chǎn)后 水量平均值增大為 70m3/h， 1984~1999 年 7 月間最大涌水量為 （ 1990 年 11 月份），最小 （ 1989 年 2月份）， 1999 年 3 月以后在 120~190 m3/h 左右； 曲線總變化趨勢(shì)與奧陶系石灰?guī)r層巖溶水位變化形式具有相似之處。 礦井涌水量主要由頂板水，老窯水組成，可占總量 80%以上，野青水、其他水量穩(wěn)定且水量較小，近兩年大青水份額增加，為 20~30m3/h。 奧陶系水不多見(jiàn)，在 20xx 年 8 月因鉆孔管斷裂，水量 125m3/h，放水試驗(yàn)為河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 ， 目前尚沒(méi)有最大水量與正常水量關(guān)系的資料。 老窯水是不穩(wěn)定因素，并且水量較大，有增長(zhǎng)趨勢(shì)，如 20xx 年 9 月以前小于100m3/h，目前為 100m3/h 左右。 1自建井以來(lái)，主斜井筒沖洪積層一直有滲出，一般 2~3m3/h，雨季有所增大；近幾年沖積層基本沒(méi)水。 1礦井最大與正常涌水量的比值一般在 ~ 之間，有近 5 年資料看，造成最大涌水量的因素主要是老窯水、其次是奧陶系水和大青水，但大青水造成的最大涌水量不十分顯著。見(jiàn)表 。 表 礦井涌水量最大與正常變化 評(píng)價(jià)表 年份 最大水量 （ m3/h） 年內(nèi)最大水量發(fā)生的時(shí)間（月） 平均涌水量 （ m3/h） 涌水量最大與 正常比值 造成最大水量 的原因 1999 7 老窯水 20xx 10 老窯水 20xx 8 奧陶系水 20xx 8 大青水 20xx 3 大青水 最大涌水量值基本上都發(fā)生在下半年，應(yīng)該與雨季降水有關(guān)，但降水不 直接應(yīng)影響礦井。， 鑒于上煤組開(kāi)采已接近尾聲，下煤組開(kāi)采的評(píng)價(jià)顯得尤為重要，大青水基本上以靜儲(chǔ)量為主，因此，未來(lái)水量將以?shī)W陶系、老窯水為主，也是造成最大水量與正常水量的比值主要因素，即在 ~ 之間，平均值為 。 綜上所述，目前該礦礦井涌水量主要是頂板砂巖水，其次為老窯水，近期有大青水。隨著礦井延深，掘采范圍的逐步擴(kuò)大，頂板砂巖水、老窯水、大青水水量將占據(jù)主要部分，但最大水量將是老窯水和奧陶系，因此是重點(diǎn)防范對(duì)象。 其他有益礦產(chǎn) 粘土質(zhì)泥巖 產(chǎn)于石炭系太原組地層中上部，灰 ~灰白色，隱晶質(zhì)粘土質(zhì)泥巖、致密堅(jiān)硬，性脆，礦體多呈透鏡狀，局部為似層狀，礦石結(jié)構(gòu)以鮞狀為主，塊狀構(gòu)造。鏡下鑒定：變晶結(jié)構(gòu)。巖石由隱晶質(zhì)粘土礦物組成，少量變斑晶，斑晶由結(jié)晶的纖維狀的高嶺石組成。 有益元素 在勘探階段對(duì)煤中的鎵、鍺、鈾元素采樣，鎵采樣 151層次，其中有 30 層次達(dá) 30ug/g。鍺采樣 99 層次，一般含量為 1~2ug/g；最高值 ；鈾采樣 35 層次，一般含量為河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 1~4ug/g。 煤層特征 煤層 科比礦含煤地層為中石炭統(tǒng)本溪組，上石炭統(tǒng)太原組和下二迭統(tǒng)山西組。該井田煤系 地層平均厚度約 236m，共含煤 10~15 層，煤層總厚 ，總含煤系數(shù) %，其中可采或部分可采煤層有 9等五層，其中以 2煤層為礦井主采煤層。 9煤層為下組煤，因受奧灰水威脅，故暫不可采。 4煤層，因煤層較薄、灰分含量較大且瓦斯含量較大，故暫不可采。各可采煤層分述如下： （ 1） 1煤層 1煤層位于山西組中部，為井田最上一層主要可采煤層。下距 2煤層 ~，平均 。據(jù)區(qū)內(nèi) 79 個(gè)鉆孔資料， 1煤層最厚 ，最薄 ，平均 ，煤層一般含矸 1~2 層，夾矸平均厚 ，煤層上分層平均厚 ，下分層 。煤層總體表現(xiàn)為西厚東薄的變化規(guī)律。 （ 2） 2煤層 2煤層位于山西組底部， 1煤層之下 ~，平均 ，經(jīng)全井田 81 個(gè)鉆孔煤厚點(diǎn)資料統(tǒng)計(jì)，煤厚 — ，平均 。煤層賦存穩(wěn)定 ,井田內(nèi)全部可采，屬厚煤層，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 （ 3） 4煤層 4煤層位于太原組上部，野青灰?guī)r之下 0~，平均 處，上距 2煤層~，平均 ，下距 8煤層平均 。經(jīng)全區(qū) 86 個(gè)鉆孔統(tǒng)計(jì)，煤層真厚 0~，平均 。煤層厚度多集中在