显德汪矿1.5Mta新井设计毕业设计说明书x.docx

中 国 矿 业 大 学本科生毕业论文姓 名： 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： 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 任务下达日期： 2011年1月14日毕业论文日期： 201年 3月14日至2011年6月 9日毕业论文题目：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20km2。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 frequency 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 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 basic 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 ,the width is about 4km，the area is 202.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 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 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 angles ventilation system is used in the mine. The working system “three-eight” is used in the x mine. It produced 330d/a.Special section entitled: Analyse of mechanism about anchor and slip casting in roadway surrounded by cracked stone.Translated part of the title is: Effects of frequency and grouted length on the behavior of guided ultrasonic waves in rock boltsKeywords : New Well Design; Mine development; Mining method; Suspension roof support 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475.2.8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647 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809.1.4 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959.3.6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1072.2 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126中文译文135致 谢142一般部分中国矿业大学2011届本科生毕业设计第28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条季节性小溪，均属北洺河支流，雨季时出现水流，旱季断流。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、串枝红杏、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()、二叠系上统上石盒子组（）、下石盒子组（）、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（）、马家沟组（），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（）：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（）：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（）：由灰色、深灰色、黑灰色中细粒砂岩、粉砂岩和煤层组成。中下部含煤24层，平均83.8m。3）石炭系（C）上石炭统太原组（）：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（）：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（）中统峰峰组（）：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（）：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（）：由角砾状灰岩及蜂窝状泥质、白云质灰岩组成，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，西边翘起，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)、宁晋隆尧断隆(地垒)、巨鹿邯郸断陷(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。现将显德汪井田主要构造简述如下：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。表1.3 主要褶皱构造特征一览表名称延伸长度区 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、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162)断层显德汪井田揭露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马会河等。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，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8.0081.64m，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。矿井揭露时最大涌水量为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HCO3ClNa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、二中材料上山揭露该含水层时，最大涌水量40 m3/h；在三采区石门揭露该含水层时，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HCO3ClNaCa型和HCO3SO4CaMg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0.0005750.120 L/sm，平均0.0603 L/sm，渗透系数5.010.0154m/d，一般0.729m/d。为HCO3ClCa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0.393.40m，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0.003570.123L/sm，平均0.0456L/sm，渗透系数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，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0.05880.392L/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、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0.05316.05m/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：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。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，煤层结构简单，煤层沉积不稳定，有尖灭或变为炭质泥岩现象。用煤层厚度变异系数、可采指数评价均，属不稳定煤层。显德汪矿各煤层厚度、可采性、层间距及稳定性评价结果详见表1.4。表1.4 各煤层厚度稳定性评价结果表煤层统计点数煤层厚度（m）可采性指数Km变异系数稳定性备注最小最大平均1#870.262.831.460.9431.3较稳定全区1#340.802.831.561.0022.9稳定已采区1#530.262.601.370.9435.7较稳定未采区1#76402.501.670.9727.2较稳定已采区生产点2#8107.294.000.9726.6较稳定全区2#251.117.293.911.0026.5较稳定已采区2#5605.784.140.9223.6较稳定未采区2#5160.108.004.760.9225.8较稳定已采区生产点3#7702.040.560.0146.5极不稳定全区4#8601.970.740.3746.1极不稳定全区6#8902.840.810.5183.6极不稳定全区7#9201.960.830.3444.5极不稳定全区8#8902.610.820.5356.3极不稳定全区9#930.4514.713.000.9647.83较稳定全区10#8801.940.880.5259.5极不稳定全区1.4.2主要可采煤层顶、底板特征1.4.2.1、2#煤层直接顶板按岩性及稳定性分为二类：一类为粉砂岩或砂质泥岩组成的顶板，其中以粉砂岩为主。主要分布在井田西部，约占井田面积的二分之一。厚度一般2.04.0m，具水平层理，强度中等，节理及顺层滑动构造发育，岩层破碎且整体性较差，单向抗压强度67.8MPa。据生产实践，直接顶板初次跨落步距810m，稳定性差，管理困难，属不稳定型顶板（I类）。第二类为灰白色、中厚层状细粒、中粒砂岩构成的顶板，同时也是老顶，厚0.7319.27m，一般310m。具不规则波状层理及斜层理。硬度中等，节理发育稀疏。主要分布在井田东部，呈南北向展布。据采煤实践证明，该类顶板较易管理，属中等稳定型顶板（II类）。直接底板为粉砂岩或砂质泥岩，其中以砂质泥岩为主，一般厚1.43.7m。层理不发育，常与其下的薄煤层组成复合底板，节理及层滑面发育，质软破碎，遇水膨胀较严重，支撑力弱。工作面来压期间，支架或支柱有钻底现象。1.4.2.2、9#煤层直接顶板按岩性及稳定性分为二类：一类为以粉砂岩为主、砂质泥岩为辅或二者复合组成的顶板。厚0.512.2m，一般厚1.55m。主要分布12线以北地区，是9#煤层的主要顶板类型。属不稳定型顶板（I类）。第二类为闪长玢岩构成的顶板，厚3.9026.59m，平均17.8m，岩性致密坚硬，节理发育，属中等稳定稳定型顶板（II-III类）。主要分布在12线以南。底板为铝土质泥岩或含铝土的粉砂岩、泥岩，含大量黄铁矿结核，岩性松软，强度低，具滑感，遇水膨胀，有底鼓现象。单向抗压强度15MPa，支撑力小。1.4.3局部可采煤层顶底板特征1）4#煤层直接顶板为野青灰岩，均厚2.27m，中厚层状，致密坚硬，抗压强度174MPa。底板以粉砂岩为主，抗压强度15.7MPa，局部为砂质泥岩，抗压强度10.4MPa。2）6#煤层顶板为粉砂岩或中细粒砂岩，砂岩抗压强度126.7Mpa。底板为粉砂岩或砂质泥岩，砂质泥岩抗压强度19.1MPa。3）7#煤层顶板为粉砂岩、砂质泥岩。底板为粉砂岩。4）8#煤层顶板为大青灰岩，中厚层状，致密坚硬，平均厚度4.77m。底板为粉砂岩。5）10#煤层顶板为本溪灰岩，致密坚硬，平均厚度1.83m。底板为铝土质泥岩，遇水膨胀，有底鼓现象。1.4.4 煤质1.4.4.1、煤的物理性质及煤岩特征各煤层均为高变质煤，为黑色灰黑色，受构造破坏，裂隙十分发育，煤体结构多为碎裂结构和碎粒结构，