a4尹海洋孙村煤矿毕业设计

1、 摘要本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。 一般部分为孙村矿 1.8Mt/a 新井初步设计，共分 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.矿井通风与安全技术；10. 矿井基本技术经济指标。 孙村煤矿位于山东省泰山东侧的新泰市新汶办事处孙村镇境内，地处新汶煤田东部， 位居山东新汶矿业集团公司腹地。东与张庄煤矿，西与良庄煤矿相邻，南依蒙山山系，北与莲花山相望，柴汶河自东向西流经井田之上。东北距新泰市 9km，西距磁窑 68km，西北距济南

2、 168km。 孙村井田位于莲花山和蒙山山脉两大分水岭之间，地面为平缓的丘陵地带，地面标高在+165+210m 之间。井田西部地形较平坦，东部起伏较大。总的趋势是西北部地形较低， 东南部较高。煤系地层大部为冲积层所掩盖，只有溪沟中略有出露。奥陶系石灰岩广泛出露于井田南部区域。井田中南部有柴汶河纵贯东西。工业场地建在柴汶河南岸的小平原之上，该工业场地内主斜井井口标高为+175.5m。20 世纪 90 年代围绕千米北立井建设的北立井工业场地位于柴汶河北岸，井口标高为 199.5m。 在井田内可采煤层中，2#煤层平均厚度 3.5m，是井田内的首采煤层和主采煤层。4#煤层是主采煤层，平均厚度 2.8m

3、。该煤层赋存稳定，结构简单，全井田范围内均可采。矿井最大相对瓦斯涌出量为 5m3/t，属于低瓦斯矿井。煤尘具有一定的爆炸性和自然发火危险性。 矿井采用斜井多水平上山开拓，采用采区式和中央并列式混合通风。一矿一面，采煤方法为长壁综采一次采全高开采。煤炭运输采用胶带输送机，辅助运输采用蓄电池电机车牵引矿车。 矿井年工作日为 330 d，每天净提升时间 16 h。矿井工作制度为“三八”制。专题部分题目是承压水与安全开采的技术与施工。 翻译部分是一篇关于煤与瓦斯突出灰色-神经网络预测模型的建立研究的论文，英文原文题目为：Establishment of grey-neural network fore

4、casting model of coal and gas outburst。 关键词：斜井；采区；综采；千米立井 AbstractThis design includes three parts: the general part, the special subject part and translationpart.The general part is a new preliminary design of Suncun wells that annual output is 1.8Mt. The design includes ten chapters: 1. Mine overv

5、iew and mine field geological features; 2. The mine field boundary and the reserves; 3. Mine system of work, design production capacity and service life; 4. Mine field extension; 5. Preparation-with the district roadway layout; 6. Mining methods; 7. Underground transport; 8. Mine hoist; 9. Mine vent

6、ilation and safety technology; 10.Mine basic technical and economic indicators.Suncun coal mine is located in the territory of the Suncun town of TaishanhandongProvince, east side of the Xintai City Xinwen office, located in the eastern part of the Xinwen coal field, The hinterland of the Shandong X

7、inwen Mining Group Company.In the east side, it is adjacent to Zhangzhuang coal mine, in the west side, it is adjacent to Liangzhuang coal mine, Mengshan mountain in the south side of the attachment, The north side with the Lotus Hill separated, Chaiwen River flows through the mine field above the e

8、ast to west. Northeast fromthe Xintai City 9km, west from Ciyao 68 km, northwest from the Jinan 168km.Suncun mine field is located in the Lotus Hill and Mengshan Mountabetween the twowatershed, the ground is the gentle hilly areas, ground elevation of +165 to +210 m, mine fieldwestern terrain is rel

9、atively flat, mine field eastern undulating. The general trend is northwestlower terraoutheastern higher. Coal measures strata in most concealed by alluvium, onlyslightly exposed gully. Ordovician limestone widely exposed in the mine field in the southernregion. Chaiwen River runs through the mine f

10、ield in central and southern. Industrial sites arebuilt in the plain of the south bank of Chaiwen River, The industrial site, the malope wellheadelevation is +175.5 m. Industrial site is located in the north bank of Chaiwen River in the 1990saround thousand meters north shaft construction, wellhead

11、elevation is 199.5m.Mine field within the coal layer, # 2 coal seam average thickness of 3.5m, it iine fieldsfirst coal layer and main coal seam. # 4 seam is the main coal layer , with an average thickness of2.8m. The coal seam is stable, simple structure, can be mining within the range of the whole

12、mine field. Mineum relative gas emission is 5m3 / t, a low- gas coal mine. The dust hasexplosive and natural ignition risk.Mine using slope and multiple-level rise development, mining area ventilation and central parallel ventilation are mixed used. Only one working face working, mining method for a

13、 fully mechanized longwall mining height. Coal transportion by belt conveyor, auxiliary transportionby battery electric locomotive traction tramcar .Mine working days for 330 days, daily net hoist time for 16 hourthe 38 system.ine system of work forSpecial subject part is about the research of Techn

14、ology and Construction of ConfinedWater and Safe Mining. Translation part is about an article on coal fractal characteristics and coal and gas outburst. The original title of the English text: Study on Relationships between Coal Fractal Characteristics and Coal and Gas Outburst.Keywords: slope; dist

15、rict; fully mechanized mining; thousand meters vertical shaft 目录一般部分1矿井概况与地质特征11.1 井田概况11.1.1 位置与交通11.1.2 地形地貌21.1.3 水系水源条件21.1.4 气候与气象21.2 井田地质特征31.2.1 地层31.2.2 构造51.2.3 水文地质特征51.3 煤层特征61.3.1 煤层61.3.2 可采煤层71.3.3 煤质及工业用途81.3.4 可采煤层顶底板岩性101.3.5 瓦斯、煤尘、自燃倾向性及地温11井田境界与储量152.1 井田境界152.1.1 井田范围152.1.2 井田尺

16、寸152.2 矿井地质储量152.2.1 矿井地质储量计算152.2.2 矿井工业储量计算172.3 矿井可采储量1822.3.12.3.22.3.2井田边界保护煤柱18断层保护煤柱18工业广场保护煤柱182.3.4 矿井可采储量19矿井工作制度、设计生产能力及服务年限203.1 矿井工作制度203.2 矿井设计生产能力及服务年限203.2.1 确定依据203.2.2 矿井设计生产能力203.2.3 井型校核203 4井田开拓224.1 井田开拓的基本问题224.1.14.1.24.1.34.1.44.1.5确定井筒形式、数目、位置22井筒位置的确定及采（带）区划分24工业场地的位置25开采水

17、平的确定25矿井开拓方案比较254.24.2.3 主要开拓巷道41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455.1.6 地表情况455.2 采区巷道布置及生产系统455.2.1 采区准备方式的确定465.2.2 采区巷道布置465.2.3 采区生产系统465.2.4 采区内巷道掘进方法475.2.5 采区生产能力及采出率475.3 采区车场选型设计48采煤方法506.1 采煤工艺方式506.1.1 采区煤层特征及地质条件506.1.2 确定采煤工艺方式

18、506.1.3 回采工作面参数516.1.4 回采工艺及工作面设备选型516.1.5 采煤工作面支护方式556.1.6 端头支护及超前支护方式586.1.7 各工艺过程注意事项596.1.8 循环图表、劳动组织及主要技术经济指标616.1.9 综合机械化采煤过程中应注意事项6656 6.2 回采巷道布置676.2.1 回采巷道布置方式676.2.2 回采巷道参数67井下运输707.1 概述707.1.1 矿井设计生产能力及工作制度707.1.2 煤层及煤质707.1.3 运输距离和辅助运输设计707.1.4 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

19、区运输设备选型及能力验算717.3 大巷运输设备选择747.3.1 主运输大巷设备选择747.3.2 辅助运输大巷设备选择75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 副井提升设备选型798.2.3 井上下人员运送80矿井通风及安全829.1 矿井概况、开拓方式及开采方法829.1.1 矿井地质概况829.1.2 开拓方式829.1.3 开采方式827899.1.4 变电所、充电硐室、库829.1.5 工作制及人数839.2 矿井通风系统的确定839.2.1 矿井通风系统的基本要求839.2.2 矿井通风方式的选择839.2.3 矿井通风方法

20、的选择849.2.3 采区通风系统的要求859.2.5 采区通风方式的确定859.3 矿井风量计算869.3.1 通风容易时期和通风困难时期采煤方案的确定869.3.2 各用风地点的用风量和矿井总用风量87 9.3.3 风量分配909.4 矿井阻力计算919.4.1 计算原则919.4.2 矿井最大阻力路线919.4.3 计算矿井摩擦阻力和总阻力939.4.4 两个时期的矿井总风阻和总等积孔959.5 矿井通风设备选型969.5.1 矿井自然风压的基本原则969.5.2 矿井自然风压969.5.3 通风机选择979.5.4 电动机选择1009.6 安全灾害的预防措施1009.6.1 预防瓦斯和

21、煤尘爆炸的措施1009.6.2 预防井下火灾的措施1019.6.3 防水措施10110 设计矿井基本技术经济指标102参考文献104专题部分承压水与安全开采的技术与施工105引言1051 承压水概述1052 研究的关键问题1073 巷道的承压水水害隐患预测及防治研究现状1083.1 概述1083.2 矿井开拓工程突水实例1083.3 巷道开拓突水机理1093.4 巷道高承压突水国内研究现状1103.5 巷道高承压突水国外研究现状1103.6 巷道延伸开拓工程水害防治研究现状1114 深部开采底板承压水渗流特征及突水机理分析1124.1 底板突水机理及特征1134.2 承压水渗流特征1134.3

22、 矿压作用下承压水突水控制因素分析1144.4 深部开采底板承压水渗流特征及突水机理结论1155 承压水上开采防水煤柱临界宽度研究1155.1 工作面概况1165.2 模型的建立与 FLAC 模拟116 5.3 理论计算与经验类比相结合法1185.4 采场断层防水煤柱留设结论1206 承压水体上煤层开采技术1216.1 承压水体上采煤方案1216.2 承压水体上采煤的安全技术措施1217 总论122参考文献123翻译部分英文原文124中文译文132谢140致 一般部分 中国矿业2012 届本科生毕业设计第1页1 矿井概况与地质特征1.1 井田概况1.1.1 位置与交通孙村煤矿位于山东省泰山东侧

23、的新泰市新汶办事处孙村镇境内，地处新汶煤田东部， 位居山东新汶矿业集团公司腹地，东与张庄煤矿，西与良庄煤矿相邻，南依蒙山山系，北与莲花山相望，柴汶河自东向西流经井田之上。主井井口地理坐标：东径 1174057， 北纬 355216，东北距新泰市 9km，西距磁窑 68km，西北距济南 168km。孙村煤矿 在新汶煤田中的地理位置如图 1-1 所示。 图 1-1 孙村煤矿在新汶煤田中的地理位置 如图 1-2 所示，孙村煤矿交通方便，磁（磁窑）莱（莱芜）铁路穿过矿井生产区与生活区，与京沪铁路接轨，铁路运输可畅通全国各地。矿井驻地公路四通八达，井田南部有京沪高速公路和蒙馆公路；井田北部有直通泰安市的

24、一级公路和博徐公路，并与京沪高速公路交汇。 中国矿业2012 届本科生毕业设计第2页图 1-2 孙村煤矿交通图1.1.2 地形地貌孙村井田位于莲花山和蒙山山脉两大分水岭之间，地面为平缓的丘陵地带，地面标高在+165+210m 之间。井田西部地形较平坦，东部起伏较大。总的趋势是西北部地形较低， 东南部较高。煤系地层大部为冲积层所掩盖，只有溪沟中略有出露。奥陶系石灰岩广泛出露于井田南部区域。井田中南部有柴汶河纵贯东西。工业场地建在柴汶河南岸的小平原之上，该工业场地内主斜井井口标高为+175.5m。20 世纪 90 年代围绕千米北立井建设的北立井工业场地位于柴汶河北岸，井口标高为 199.5m。 1

25、.1.3 水系水源条件 汶河及其支流构成本区主要地表水系，汶河又名柴文河，河宽 300m 左右，该河集鲍庄、东周、汶南、龙廷、平阳、南宫、西周、崖头等十余条支流为一身，沿煤系地层蜿蜒崎岖，自东向西行程百公里后汇入大汶河。该河为一季节性河流，雨季滚滚洪流，汹涌西量高达 2810m3/s，旱季（枯水期）涓涓细流，几近干涸。因其覆于煤系地层露头之上，因而浅部开采多受其害，成为矿井充水主要补给水源。 1.1.4 气候与气象本区属北温带大陆性季风气候，夏季炎热多雨，冬季干燥寒冷，春季多西南风，夏季、秋季多东南风，冬季多西北风。据历年资料知最高风速 14.3m/s（1957 年 10 月），最高气 中国矿

26、业2012 届本科生毕业设计第3页温 39.5（1958 年 6 月 27 日），最低气温21.6（57 年 1 月 17 日）。最大降水量 1395.4mm（19年），最小降水量 450.2mm（1989 年）。降水多集中于 6、7、8、9 月份，一般占年总降水量的 68%。 1.2 井田地质特征1.2.1 地层新汶煤田系华北石炭二叠系近海型煤田，下伏奥陶系石灰岩，上覆侏罗系、第三系红层、第四系黄土和流砂层。 （1）奥陶系 奥陶系石灰岩厚约 800m，厚度大，分布广，露头大面积出露于地表，大部分露于井田南端，可直接接受大气降水补给，浅部岩溶裂隙发育，容水性强。下部主要为白云质厚层状结晶石灰岩

27、，下与寒武系薄层石灰岩为假整合接触，厚约 80120m；上部主要为厚层状石灰岩，厚约 700m，分三个含水段。 （2） 中石炭本溪组 本组厚 3493m，一般为 54m 左右，与下中奥陶和上覆太原组都为假整合接触，主要由石灰岩、砂岩和泥岩组成，海相沉积为主，含 18#和 19#薄煤层。 （3） 上石炭统太原组 本组厚 147238m，一般厚 188m，与下伏本溪组呈整合接触，海陆交互相沉积，以砂岩、粉砂岩及泥岩为主，含一灰和四灰两层石灰岩，含煤层（6#17#）12 层，其中可采煤层 3 层，分别是 11#、13#和 15#煤层。 （4） 下二叠统山西组 该组地层在井田东侧境界附近遭剥蚀，保留厚

28、度 65130m，为陆相含煤段，以砂岩、粉砂岩及泥岩为主，含 2#、3#和 4#煤层，其中 2#和 4#煤层为孙村煤矿的主采煤层。 （5） 上侏罗系蒙阴组 该组地层与二叠系地层呈不整合接触，厚 200300m，井田自西向东变厚，以紫色及浅红色中细粒砂岩和粉砂岩为主，间夹灰绿色泥岩。 （6） 第三系官庄组 该组地层在井田内由西向东加厚，厚度为 01000m，主要为浅红色砂岩、粉砂岩、杂色砾岩和泥岩组成，层理不清。 （7） 第四系沉积层 该层厚 015m，包含含水砂层及黄土层。 中国矿业2012 届本科生毕业设计第4页图 1-3地层综合柱状图地 层煤 岩 层标 志 层地 层 单 位 厚 度 煤 岩

29、 层厚 度 间 距 （米）柱 状 （ 米 ） （ 米）岩 性 描 述 最小最大 层1：500 最小最大 最小最大 界 系 统 组 平 均名 称平 均 平 均 号 第 四015.0砂粒成份，石英为主。 黄土 流砂8.0 新 系 第官 生 三庄细粒砂岩 由浅红色砂岩、粉砂岩、灰色、黑灰色砾岩、泥岩组成，松散易碎。 粉砂岩01000单向抗压强度仅为617mpa,岩石成份复杂，分选性极差，砾石成份泥 岩 600.0有火成岩、长石、石英及石灰岩、巨砾，泥岩成份多为煤系地层的 界 系组风化物。 (Kz（) R）中 侏 蒙 生 罗紫红色，浅红色，中粒、细粒砂岩，粉砂岩，间夹少量灰绿色泥岩， 中粒砂岩砂粒成份

30、，石英、长石为主，红色粘土胶结。 阴 200300细粒砂岩200.0300.0 250粉砂岩250.0 界 系 组 （Mz（) J） 石 灰绿色，顶部杂色，偶夹薄层泥岩。 古 二盒 028细粒砂岩028.0 22粉砂岩22.0 下 子 组 砂 岩25.037.0灰白色，灰色，中细粒，较坚硬，中部含24层煤线。 31.0 叠 二 山 煤10.10.7有时分为三层，为劣质煤。 0.4 砂 岩4.09.0灰白色，石英为主，含植物化石，局部地段靠近煤2处为粉砂岩， 7.0厚度不稳定。 煤22.54.5厚度不稳定，含23层夹矸，顶部为劣质煤。 3.5 砂 岩2.04.0浅灰白色，较坚硬。 3.03.07

31、.0 泥 岩1.03.0 5.0黑色，无层理，易碎。 2.0 叠 西 65130煤30.691.23时有夹矸，顶部炭质油页岩，厚0.24米左右，是重要标志层之一。 980.93 粉 砂 岩2.04.0灰色，含泥质。 3.0 6.028.0 系砂 岩4.024. 16.0 灰白色，浅灰色，良庄区普遍为中粒砂岩，底部交错层理， 细 砂 岩13.0 0渐变为细砂岩或粉砂岩。 煤42.03.5仅局部有分层现象，局部有伪顶，厚0.101.30米。 2.8 粉 砂 岩2.03.0灰色，含植物化石，含泥质。 2.0 砂 岩4.06.0浅灰色，层理发育，渐变为灰色粉砂岩。 粉 砂 岩5.0 泥 岩6.09.0

32、黑色，无层理，易碎，含扁圆状大结核。 统 组 7.5 砂 岩3.05.0灰白色，层理较发育，坚硬。 4.029.046.0 泥 岩2.04.037.0黑色，无层理。 3.0 （P）（1P） 砂 岩 3.05.0 浅灰白色，坚硬。 4.0 泥 岩3.05.0灰黑色，无层理，含砂质。 4.0 煤50.080.12中夹1.50米左右的砂岩，粉砂岩。 0.1 粘 土 岩0.81.2灰白色，无层理，微油脂光泽，贝壳状断口。 1.0 砂 岩2.04.0灰白色，分选性差，有底砾岩。 3.0 粉 砂 岩3.04.0灰色，层理发育，性脆。 3.5 煤60.31.07局部可采。 0.68 砂 岩2.04.0灰白色

33、，细粒，底部为粉砂岩。 3.06.010.0 泥 岩4.06.0 8.0黑色，无层理，含结核，易碎，易膨胀。 5.0 一 灰2.84.0浅灰色，含遂石及方解石脉，顶底部有时为泥灰岩。 3.2 泥 岩2.03.0黑色，无层理。 煤7 0. 1 2.00 . 3 有时分两层，中夹1.00米左右的粉砂岩。 0.2 上砂 岩2.04.0灰白色，石英为主。 3.5 生 泥 岩11.015.0黑色，无层理，易碎。 13.0 石太 煤8-20.10.3 0.2 砂泥岩互层4.06.0颜色黑白相间，底部渐变为泥岩。 5.0 煤8-30.20.4 0.3 砂 岩4.08.0砂岩，灰白色，向下渐变为黑色泥岩。 泥

34、 岩6.0 煤8-40.10.256.088.0煤层直接底为粘土岩。 0.15 砂泥岩互层4.08.0 72.0砂泥岩互层，颜色黑白相间。 6.0 煤8-50.10.05 0.05 泥 岩4.06.0黑色，无层理，易碎，含结核。 5.0 煤90.31.6浅部可采，深部沉缺。 粉 砂 岩 1. 5 0.35. 0 2.0黑色，易碎。 煤1000.3 0.1 石 砂 岩17.020.0浅灰白色，顶部粗粒，中部为钙质砂岩，坚硬。 19.0 粉 砂 岩6.010.0灰色，有棕色条带，含轮木化石，含黄铁矿散粒。 8.0 煤111.753.0煤中含0.10米0.02米的两层高岭岩，含黄铁矿团块。 2.2

35、细 砂 岩9.010.0浅灰至灰色，层理发育，夹厚0.10米的薄煤，薄煤距煤11约2.0。 粉 砂 岩 8.0 原 147238煤120.10.3中夹0.60米的砂岩。 0.2 188 16.020.0 35.043.0 灰白色，中粒，钙质胶结，坚硬，底部为砂泥岩互层。 砂 岩18.039.0 泥 岩4.06.0灰黑色，无层理，含结核。 5.0 炭 四 灰5.07.0灰色，有五个分层，下部含黑色遂石条带，含方解石脉及蜓科化石。 6.0 煤13 1.722.37含不成层的炭质砂岩夹石，含黄铁矿结核。砂 岩 6.0 27.00 砂岩，灰白色，泥质胶结，向下渐变为粉砂岩；泥岩，黑色。 泥 岩6.5

36、煤140.30.512.015.0 0.3513.5 6.0 7.0炭砂 岩砂岩，灰白色，中粒；粉砂岩，灰色，层理发育；泥岩，黑色。 泥 岩6.5 泥 灰 岩 0.50.8灰色，泥质胶结，含海百合茎化石。 煤15 0. 3 80.71 .58 中间夹石厚0.40米左右。 1.04 粉 砂 岩2.03.0 煤16 0. 5 2.01 . 7 局部含炭质砂岩夹矸。 0.6 粘 土 岩2.03.0 2.5褐灰色，泥质块状，硬度近似指甲，高岭石含量大于85%。 组 砂 岩6.09.0浅灰色，泥质胶结。 7.0 粉 砂 岩6.09.0灰色，层理发育。 8.0 系 界统泥 岩4.06.0灰黑色，无层理。

37、(C)石 灰 岩5.04255.05 70.0天蓝色，厚度不稳定。 04.0 2.0 (Pz) (C 3)粉 砂 岩010.0灰色，粘土质，顶部为第17层煤，厚00.70米，不稳定。 5.0 中国矿业2012 届本科生毕业设计第5页1.2.2 构造F10 断层将孙村井田分为南北两区，两区基本上属简单的单斜构造形态，并有宽缓的褶曲存在，井田地质构造以断层为主。 地层走向变化在 300330之间，倾角由浅至深在 331231间变化。南区地层倾角由东到西逐渐变小，北区则变化较大。 孙村煤矿井田内的断层多以高角度正断层为主，逆断层少见。井田内影响开拓、采区划分及巷道布置的大中型断层共计 8 条。 1.

38、2.3 水文地质特征 （1）地表水系 柴汶河及其支流经孙村井田之上长约 2700m，构成主要地表水系，该河为一季节性河流，雨季有水，枯季近于干涸，因其覆于煤系地层露头之上，浅部开采时为矿井充水主要补给水源。孙村矿现已进入深部开采，其补给水源及通道有限，对矿井影响较小，已构不成。 （2）含水层 孙村井田地层内主要含水层及对开采的影响分述如下： 1）第四系含水层 该层平均厚 8m，靠大气降水补给，雨季有孔隙水，村季干燥无水，对深部采掘基本 无影响。 2） 第三系砾岩 该层平均厚 438.72m，属非均质岩溶裂隙潜水含水层或承压含水层，主要靠大气降水补给。由于受第三系中下部和侏罗系中下部巨厚的粘土质

39、粉砂岩及石盒子组杂色粘土岩的屏闭作用，该层对煤层开采无影响。 3） 侏罗系厚砂岩 该层平均厚 253.3m，以红色中细砂岩为主，内夹粉砂岩。该含水层露头位于汶河河床之下，接受第四系潜水补给，富水性较强，因漏水点距首采煤层法线距离较大，为 211.0 329.0m，故该层对煤层开采无影响。 4） 山西组砂岩 该层平均厚 32.5m，为 2#和 4#煤层顶板，由 34 层中粒砂岩组成，随采深增加，含水性变弱，对开采无影响。 5） 太原群一层石灰岩 该层平均厚 3.2m，-75m 水平以上补给循环条件较好，富水性中等或较强。随采深增加，裂隙及含水性明显减弱，至-210m 水平及以下，仅有淋水出现，对

40、开采无影响。 6） 太原组第四层石灰岩 该层平均厚 6.0m，位于 13#煤层之上，在-75m 水平为富水性较强的岩溶裂隙承压含水层，在-300m 水平已成为弱含水层，在-600m 水平已干枯无水，在深部对开采无影响。 7） 本溪组徐家庄石灰岩和草埠沟石灰岩 徐家庄石灰岩平均厚 12m，上距 15#煤层 25.570m，下距奥陶系石灰岩 29.061m。 中国矿业2012 届本科生毕业设计第6页该岩层裂隙发育程度随采深增大而明显减弱。 草埠沟石灰岩平均厚 12.0m，下距奥陶系石灰岩 525m，露头位于古河床之处，大面积露于地表，主要接受大气降水补给，浅部岩溶裂隙发育，富水性较强，随采深增加，

41、 富水性明显减弱，在-400m 水平以下已基本不含水，因距奥陶系石灰岩较近，稍有断层错动，都会使其与奥陶系石灰岩接近或对口接触，从而影响 15#煤层开采。 8）奥陶系石灰岩 该层厚 800m，在浅部岩溶裂隙发育，富水性强，连通性好，可直接受大气降水补给， 交替循环条件优越。-210m 水平以上属富水性强的岩溶裂隙承压含水层，断层附近岩溶裂隙尢为发育，是地下水活动的主要径流部位。随采深加大，该层石灰岩富水性逐渐减弱。奥陶系石灰岩上距 15#煤层 54.5155.0m，正常地段对煤层开采威胁较小。因大断层附近既是地质构造薄弱点，也是地下水的汇集点，生产过程中必须超前探查，留足安全防水煤柱。 （3）

42、隔水层 1） 第三系红色粘土质粉砂岩：厚 203.34674.09m，平均厚度 386.91m。该区北部地区上部砂岩十分发育，砾石主要为石灰岩（下部则主要为粘土质粉砂岩），其余地区主要为红色粘土质粉砂岩组成，阻隔水性能较好。 2） 侏罗系下部粉细砂岩隔水层：侏罗系红砂岩顶界面一下 140m 为一含水性中等至较 强含水层，但 140m 一下基本不含水，井下多次该层基本无水。3） 十五层煤奥灰之间煤层地层厚 54.5155.0m 左右，其中砂岩粉砂岩、泥岩粘土岩等约 3999m 左右，阻隔水性能良好，隔断了奥灰水与十五层之间的联系。 4） 煤系内各含水层与煤层之间所夹的泥岩、粉砂岩、粘土岩以及煤系

43、上部石盒子组杂色粘土岩等均具良好的阻隔水性能。 （4）矿井涌水量 根据矿井涌水量历年观测资料，矿井涌水量最小为 1.08m3/min，最大为 9.23m3/min， 平均为 5.16 m3/min。 1.3 煤层特征1.3.1 煤层孙村井田含煤地层为石炭二叠系煤系地层，总厚度 2489m，平均厚度 340m 左右；其中石盒子组不含煤层，山西组和太原组为主要含煤地层，本溪组中偶含不可采或不稳定薄煤层。 煤系地层为共含煤层 19 层，总厚 13.9m，含煤系数为 4.09%，其中可采煤层 7 层，分别为 2#、3#、4#、6#、11#、13#和 15#煤层，平均总厚度 8.81m，可采煤层的含煤系

44、数为 2.59%。 （1）山西组含煤地层 山西组平均厚 9.8m，含 1#4#煤层 4 层，煤层平均总厚度 5.08m，含煤系数 5.18%， 其中含可采煤层 3 层，分别为 2#、3#和 4#煤层，可采煤层平均总厚度 4.06m，可采煤层的含煤系数为 4.14%。 中国矿业 2012 届本科生毕业设计第7页（2）太原组含煤地层 太原组平均厚 168.65m，含 6#16#煤层 11 层，煤层平均总厚度为 8.43m，含煤系数5.0%；其中含可采煤层 4 层，分别为 6#、11#、13#和 15#煤层，平均总厚度 5.86m，可采煤层的含煤系数 3.47%。 孙村井田内煤层间距比较稳定，易于对

45、比。 1.3.2 可采煤层 在井田内可采煤层中，4#和 11#煤层为稳定煤层，2#、3#、6#、13#和 15#煤层为较稳定煤层。 （1）2#煤层 2#煤层平均厚度 3.5m，是井田内的首采煤层和主采煤层。该煤层赋存不完整，井田东部依一号斜井井口划 80方向线至矿边界被侵蚀，西部存有冲刷带。-600m 水平四采区也发现冲刷变薄区，除此全井田可采。 2#煤层的厚度在薄、中厚和厚煤层之间变化，井田范围内自东向西有变薄的趋势。在-300m 标高至 F10 断层以南属厚煤层。最大厚度为 4.35m，最小厚度为 0.7m。2#煤层下距 3#煤层 5.0m，上距第三系红色砂岩 310.0m。 （2）3#煤

46、层 3#煤层平均厚度 0.68m，属局部可采煤层，最大厚度 1.12m。该煤层结构复杂，因含夹矸较厚，致使大部地区不可采。3#煤层下距 4#煤层 16m。 （3）4#煤层 4#煤层是主采煤层，平均厚度 2.8m。该煤层赋存稳定，结构简单，全井田范围内均可采，下距 6#煤层 37m。 （4）6#煤层 6#煤层属局部可采煤层，平均厚度 0.68m，最大厚度 1.07m，最小厚度 0.65m，在井田的一部分区域内因受冲刷和侵蚀，存在无煤带。6#煤层下距 11#煤层 80m。 （5）11#煤层 11#煤层是主采煤层。该煤层结构复杂，全井田可采，平均厚度为 2.2m，自东向西呈变薄趋势。11#煤层下距

47、13#煤层 40m 左右。 （6）13#煤层 13#煤层平均厚度 2.0m，由浅至深有变薄的趋势。13#煤层在井田内赋存较稳定，结构复杂，含夹矸 35 层，其岩性为炭质砂岩，较硬，层理性差。13#煤层下距 15#煤层 13.5m。 （7）15#煤层 15#煤层平均厚度 1.04m，最大厚度 1.52m，最小厚度 0.65m，属赋存稳定、结构复杂煤层。该煤层顶部煤质较好，下部灰分含量达 43%以上。 孙村煤矿可采煤层特征如表 1-1 所列。随采深加大，可采煤层厚度有变薄的趋势，深部各可采煤层厚度变化如表 1-2 所列。 中国矿业2012 届本科生毕业设计第8页表 1-1孙村煤矿可采煤层特征表 1

48、-2孙村煤矿深部可采煤层厚度变化1.3.3 煤质及工业用途（1）可采煤层化学性质煤层 -600m 水平厚度(m)-800m 水平厚度(m)-1000m 水平厚度(m)2#1.21 3.592.041.46 3.832.371.80 3.562.483#0.88 0.940.920.811.040.93004#1.62 2.051.881.07 2.021.651.02 2.021.656#0.73 0.920.840.651.00.790.65 0.930.8211#1.351.871.570.721.841.480.721.81.3913#0.901.181.00.841.130.970.8

49、71.420.9915#1.141.281.250.651.281.050.841.271.05煤层 厚度（m） 夹矸层数夹矸厚度(m)煤层间距（m） 结构 稳定性 2#0.74.353.5230.20.513.0 7.05.0较复杂 较稳定 3#0.691.230.93010.15简单 较稳定 6.0 28.016.04#1.073.322.8010.26简单 稳定 29.0 46.037.06#0.651.070.6800简单 不稳定 62.0 98.080.011#0.752.52.20 20.08 0.31复杂 稳定 35.0 43.039.013#0.722.372.0350.19

50、0.46复杂 稳定 12.015.013.515#0.381.581.041 20.220.55复杂 较稳定 中国矿业2012 届本科生毕业设计第9页孙村煤矿井田内各可采煤层的元素组成比较稳定，碳元素含量 77.984.88%，平均83.68%；氢元素含量 4.82%6.14%，平均 5.42%，氮元素含量 1.581.76%；平均 1.67%； 氧和硫元素含量 7.9510.34%，平均 10.05%。 （2）煤质指标 孙村煤矿井田内可采的 2#、4#和 6#煤层属气煤，11#、13#和 15#煤层属气肥煤，两种均属于中变质程度的烟煤，具有较强的粘结性和一定的结焦性，工业用途为炼焦配煤。煤质指标如表