太原理工大学采矿工程专业自考本科毕业设计.docx

摘要本设计所选的题目为店上煤矿3、9、15号煤90万t/a矿井初步设计，根据山西省高平市店上煤矿提供的店上煤矿的井田概况和地质特征资料。井田概况包括井田境界；地表的交通位置以及自然地理和水源、电源的供应情况。地质特征资料包括地层；地质构造；煤层及煤质；煤层顶、底板情况及煤层的瓦斯、煤尘、煤的自燃性；以及矿井的文水地质情况。此次设计的目的是运用大学阶段所学的知识联系矿井生产实际进行矿井开采设计，并就本专业范围的某一课题进行较深入的研究，以培养和提高学生学习分析和解决实际问题的能力，是学生走上工作岗位前进行的一次综合性能力训练，也是对一个未来采矿工程高级工程技术人才的基本训练。设计时应以当前煤矿开采发展的趋势和方向，结合本煤矿的特征以 。并合理的布置开拓巷道和工作面，以简化采煤生产系统提高煤炭的利用率。此次设计需要解决的专题是 ，要求我们需要在采区巷道的布置上（尤其是通风的问题）及以后的生产管理上采取特殊的措施，以实现矿井的安全生产。该矿井的设计生产能力为90万t/a， 设计过程中我们对矿井的各个系统又有了一次比较全面的认识和了解，同时在老师的辅导和帮助下也解决了一些接近的实际的问题。使我们在掌握专业知识的同时也提高了自己以后在现实工作岗位上的能力。关键词：顶板管理；地质灾害；综采 采矿班学生：赵晓飞 目 录目 录摘 要第一章 井田概述和井田地质特征第一节 矿区概述第二节 井田地质特征第三节 煤层的埋藏特征第四节 水文地质第二章 井田边界与储量第一节 井田境界第二节 地质储量的计算第三章 矿井工作制度及生产能力第一节 矿井工作制度第二节 矿井生产能力及服务年限第四章 井田开拓第一节 井田开拓方式的确定第二节 达到设计生产能力时工作面的配备第五章 矿井基本巷道及建井计划第一节 井筒、石门与大巷第二节 井底车场第三节 建井工作计划第六章 采煤方法第一节 采煤方法的选择第二节 确定采（盘）区巷道布置和要素第三节 回采工艺及劳动组织第四节 采（盘）区的准备及工作面的接替第七章 井下运输第一节 运输系统和运输方式的确定第二节 运输设备的选择和计算第八章 矿井提升 第一节 主斜井的提升第二节 副斜井的提升第三节 矿井的排水第九章 矿井通风与安全 第一节 瓦斯的抽放第二节 矿井的通风第三节 矿井通风系统和风量分配第四节 计算负压及等积孔第五节 选取扇风机第六节 安全生产技术措施第十章 经济部分第一节 劳动定员及劳动生产率第二节 技术经济指标表致 谢参考文献第一章 井田概述和井田地质特征第一节 矿区概述一、矿区地理位置及交通条件山西煤炭运销集团店上煤业有限公司位于高平市北东的店上村村北，距高平市区北约2km处，行政区划属高平市东城办事处管辖。其地理坐标为：北纬：354843354945东经：11255581125707。根据2009年11月27日山西省国土资源厅为该矿颁发的采矿许可证，证号：C1400002009111220045369，矿井批准开采315号煤层，井田面积2.1511km2。井田范围由以下6个拐点圈定（54坐标系，6带）：点号 X坐标 Y坐标 1 X=3968351.08 Y=19676331.442 X=3967551.07 Y=19676331.443 X=3967551.06 Y=19675331.434 X=3966440.05 Y=19675331.435 X=3966440.05 Y=19674624.426 X=3968351.08 Y=19674624.42本矿位于店上村北，距高平市市区北约2km，西距太（原）焦（作）铁路米山集运站7.5km，东距长晋二级公路（207国道）约0.5km，距太原晋城高速公路高平出口8km，高平至团池公路从矿区的东南部穿过，交通十分方便。二、矿区的工农业生产建设状况由于其地形结构特征，矿区内基本没有大面积的农田，有小面积贫瘠的土地用于农作物的耕种，且种植作物单一。矿区四周有一些正在生产的小型矿井和部分报废的老窖。矿区内没有工厂等其他占用土地的建筑物和法律规定的用于保护建设的用地。三、矿区电力供应基本情况矿井周边电网的情况：有北庄、永录（拟建）变电站2座，北庄110kV变电站的主变压器容量为（231.5MVA），永录35kV变电站（拟建）的主变压器容量为（28MVA）。变电所容量可以满足本矿用电量要求。四、矿区文水简况根据井田内施工的SZK2水文孔资料，本井田奥灰水埋藏深度230.08m左右，水位标高622.463m，经采集水样化验，溶解性固体364mg/L，总硬度（以CaCO3计）300.24mg/L，PH值7.33，水质为HCO-3SO42-Ca2+Mg2+型，较为良好，可做为理想的生活及生产用水水源。五、矿区的地形与气象本区位于太行山脉西麓，泽州盆地北端，地貌类型为低山丘陵区。井田总体地势为西北高东南低，最高点位于井田中南部黄土塬上，标高为885.2m；最低点位于井田南部，标高为844.0m，最大相对高差41.2m。该区属暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，夏秋湿润雨量充沛，冬季干燥寒冷，春季风多雨少。据高平市气象站观测资料统计，年平均降水量为567.1mm，年最大降水量870.7（2003年），年最小降水量305.9mm（1997年），年平均蒸发量1827.8mm。年平均气温10.2，年极端最高气温38.5（1978.6.30），极端最低气温-23.1（1972.1.2），最大冻土深度54cm，年无霜期191天。夏季最大风速17.0m/s，冬季最大风速18.4m/s。根据建筑抗震设计规范GB500ll2001、中国地震动参数区划图GB183062001，该地区地震动峰值加速度和地震动反应谱周期分别为 0.05g和 0.45s。根据国家地震局 1:400万中国地震综合等震线图，本区地震烈度为VI度区。第二节 井田地质特征一、井田所属的位置、地质层位概述1、 井田所属的位置本区位于沁水煤田东南部，晋获褶断带上，区域地层总体走向呈北向东，向北西缓倾，倾角36的单斜构造。由南至北依次出露有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系等地层，第三系和第四系松散沉积物广泛分布。其中石炭系上统太原组、二叠系下统山西组为本区域含煤地层。2、井田地质层位的概述井田地面大部分为黄土所覆盖，仅在井田的东南部主井附近有部分下石盒子组地层零星出露，在井田西部边界处有峰峰组零星出露。井田内赋存地层由老到新依次有：奥陶系中统峰峰组（02f）；石炭系中统本溪组（C2b）；石炭系上统太原组（C3t）；二叠系下统山西组（P1s）；二叠系下统下石盒子组（P1x）；第四系中上更新统（Q2+3）。现根据钻孔资料并结合区域地层情况，依次叙述如下：（一）奥陶系中统峰峰组（O2f）本组为含煤地层之基底，厚层状灰色致密石灰岩组成，质纯、性脆、夹泥质灰岩，节理发育，多为方解石充填，厚度约140m左右。（二）石炭系中统本溪组（C2b）厚1.009.40m，平均7.14m。岩性以深灰色铝土质泥岩为主，底部为极不稳定的紫红色、褐红色赤铁矿层。上部铝土质泥岩中赋存星散状、鲕状及结核状黄铁矿，呈似层状。与下伏峰峰组呈平行不整合接触。（三）石炭系上统太原组（C3t）K1砂岩底至K7砂岩底，为区内主要含煤地层，厚80.5109.50m，平均厚93.64m。主要由石灰岩、煤层、泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、砂岩组成。灰岩一般有34层，灰岩中常夹有燧石结核或团块，富含海相生物化石，层位稳定，是煤层对比的重要标志层。含煤7层，中部的9号煤层及下部的15号煤层，全区稳定可采，其余煤层均不稳定，不可采。（四）二叠系下统山西组（P1s）K7砂岩底至K8砂岩底，厚26.563.95m，平均50.35m。含全区稳定可采的3号煤层，厚4.205.30m，平均厚4.86m，一般含1层夹矸。底部以K7砂岩与下伏太原组整合接触，主要由砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩组成。（五）二叠系下统下石盒子组（P1x）本组最大残留厚约40.55m，底部以K8砂岩整合于山西组之上，主要有砂岩、粉砂岩、泥岩、石英岩等组成。（六）第四系中上更新统（Q2+3）井田内大面积覆盖，不整合于基岩之上，岩性主要为中上更新统黄土层，厚度025.0m，平均11.14m。上部为上更新统浅黄色亚粘土，垂直节理发育、常形成黄土陡坎，下部为中更新统浅红色亚粘土，局部含有钙质结核和砾石。二、井田构造本井田总体为一地堑，地堑内为一倾向南南东-南东的单斜构造，地层倾角23左右，地堑的西北部高庙山正断层，东南部为高平正断层。高庙山正断层：走向北-北东，倾向东-南东，落差135m，倾角75，受此断层影响，本井田的西北部煤系地层被剥蚀，在井田3201工作面掘进过程中，煤层倾角变化较大，本次施工的ZK7号孔，打到了此断层上。ZK5号钻孔施工在该断层的上盘，煤系地层均未见到。高平正断层：走向北东，倾向北西，落差180m，倾角75，受此断层影响，本井田的东南部煤系地层被剥蚀。在井田内无工程控制。井田内未发现陷落柱，本井田构造属中等类型。第三节 煤层埋藏特征一、 煤层的赋存特征煤层赋存特征见煤系地层柱状图。 图1-3-1 煤系地层柱状图1、含煤地层井田内含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。石炭系上统太原组连续沉积于下伏本溪组地层之上，属海陆交互相沉积。本组厚80.5109.50m，平均厚93.64m。主要岩性为深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩、石灰岩及灰色、浅灰色砂岩组成，含煤7层，其中稳定可采煤层2层：9、15号煤层；其余煤层均属不稳定不可采煤层。二叠系下统山西组连续沉积于下伏太原组地层之上，属陆相沉积。本组厚26.5063.95m，平均50.35m。岩性主要由深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰白色粗、中、细粒砂岩和煤层组成，含煤3层：1、2、3号煤层，其中3号煤层属稳定全部可采煤层，其余煤层均属不稳定不可采煤层。下面就石炭系上统太原组（C3t）和二叠系下统山西组（P1S）岩性由下而上分述如下：2、含煤性井田内含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，不同的聚煤环境，形成了不同的岩性组合、岩相特征，含煤性也存在有较大的差异性。山西组厚度26.5063.95m，平均50.35m，共含煤3层，自上而下分别为1、2、3号煤层，含煤平均总厚5.91m，含煤系数11.7%。其中3号为可采煤层，1、2号煤层为不可采煤层。太原组厚度80.5109.50m，平均厚93.64m。共含煤7层，自上而下分别为5、8、9、11、12、13、15号煤层，含煤平均总厚6.44m，含煤系数7.2%，其中9号、15号为全井田稳定可采煤层，其余均属不可采煤层。含煤地层总厚139.92m，煤层总厚12.35m，含煤系数8.8%。井田内稳定可采煤层为3号、9号、15号煤层，其余煤层均为不稳定的不可采煤层。二、 可采煤层井田批采煤层为315号煤层，其中3号、9号、15号煤层为井田稳定可采煤层，其余煤层全区均未达到可采厚度。3号煤层位于山西组下部，下距9号煤层53.8m左右。煤层厚度4.205.30m，平均4.86m，为井田稳定全部可采煤层，含01层夹矸，结构简单。顶板多为泥岩、砂质泥岩；底板为泥岩、砂质泥岩，局部为细砂岩。9号煤层位于太原组中段，上距3号煤层53.80m左右，下距15号煤层36.20m左右。煤层厚度1.202.10m，平均1.53m，为井田稳定全部可采煤层，一般不含夹矸，结构简单。顶板为泥岩、砂质泥岩，局部为灰岩顶板；底板为砂质泥岩，局部为泥岩。15号煤层位于太原组下段顶部，上距9号煤层36.20m左右。煤层厚度1.803.40m，平均2.96m，为井田稳定全部可采煤层，一般含01层夹矸，结构简单。顶板为灰岩，有时为泥岩伪顶；底板为铝质泥岩、泥岩。可采煤层的特征见表1-3-1表1-3-1 可采煤层特征表含煤地层煤层号厚度最大最小平均（m）平均（m）煤层结构（夹矸数）稳定性可采性顶板岩性底板岩性山西组34.205.304.86简单（01）稳定全部可采泥岩砂质泥岩砂质泥岩泥岩49.860.453.8太原组91.202.101.53简单稳定全部可采泥岩砂质泥岩灰岩砂质泥岩泥岩33.440.336.2151.803.402.96简单（01）稳定全部可采灰岩泥岩铝质泥岩泥岩三、 煤层围岩性质3号煤层：顶板多为泥岩、砂质泥岩。直接顶厚度2.406.30m，平均4.72 m，经钻孔取样力学试验抗压强度平均为25.1 MPa，抗拉强度平均为1.06MPa，岩石坚硬程度属软弱。底板砂质泥岩为主、泥岩次之，厚度2.407.70m，平均5.26m，节理、裂隙较不发育，经钻孔取样力学试验抗压强度平均为33.4 MPa，抗拉强度平均为1.23MPa，岩石坚硬程度属软弱半坚硬。岩石坚硬程度属软弱岩半坚硬岩。9号煤层：直接顶板多为泥岩、砂质泥岩，局部为灰岩。直接顶厚度1.106.30 m，平均3.17 m，经钻孔取样力学试验抗压强度平均为28.0 MPa，抗拉强度平均为1.13MPa，岩石坚硬程度属软弱。底板为砂质泥岩居多，泥岩次之，厚度1.56.0m，平均2.96m，节理、裂隙较不发育，经钻孔取样力学试验抗压强度平均为42.3MPa，抗拉强度平均为1.50MPa，岩石坚硬程度属软弱半坚硬。15号煤层：顶板多为灰岩，局部有泥岩伪顶。直接顶厚度1.98.8 m，平均6.74 m，经钻孔取样力学试验抗压强度平均为85.1 MPa，抗拉强度平均为4.87MPa，岩石坚硬程度属坚硬。底板多为铝质泥岩，局部为砂质泥岩，厚度2.2014.80m，平均7.08m，节理、裂隙较不发育，经钻孔取样力学试验抗压强度平均为17.5 MPa，抗拉强度平均为0.63MPa，岩石坚硬程度属软弱。四、 煤的性质及品种1、 煤的物理性质1）宏观煤岩特征3号煤层黑色灰黑色，宏观煤岩类型以半光亮型煤为主，光亮型煤较少，多具线理状结构，少量带状结构，层状至块状构造。精煤条带在2mm左右，呈强金属光泽。条痕为灰黑色，丝炭呈薄状或透镜状，矿物夹层甚少，常见贝壳状与眼球状断口。比重中等，视密度1.52t/m3，致密坚硬，裂隙少。15号煤层以半光亮型煤及光亮型煤为主，半暗型煤次之，裂隙较3号煤发育，并充填有黄铁矿。条痕为灰黑色、贝壳状断口，具似金属光泽，条带状结构，层状构造，视密度1.46 t/m3。2）显微煤岩特征3号煤由区域资料鉴定结果看，均质镜质体和基质镜质体占主要地位，有部分结构镜质体。镜质体各向异性十分明显。基质镜质体中常散布有粘土颗粒、丝质碎屑等。半丝质组组分多于丝质组，且多为木质镜煤结构，有少量粗粒体，组分界限不清。矿物以粘土为主，充填于细胞腔内，或呈粗粒、细粒分散状态。有少量次生方解石充填于裂隙之中，个别黄铁矿呈小结核状和细晶状。石英含量甚少，偶有出现。总体上矿物含量小于10%，多在58%之间。呈分散状分布，以层状、夹矸形式出现的不多。15号煤镜质组组分与3号煤层类同，组分之间条带性较3号煤明显，其它特征与3号煤层相似。正交偏光下，发现有光学各向异性体和一些半石墨化的物质，碳化程度高，网状镶嵌结构清晰。矿物以粘土为主，黄铁矿次之。黄铁矿常以莓粒状单体或群体出现，有明显不规则结核状、细晶状等。2、 化学性质及工艺性能井田内可采的3、9、15号煤层主要煤质指标见表1-3-2。表1-3-2 煤质指标表煤层号分析项目原煤水份Mad%灰份Ad%挥发份Vdaf%全硫St,d%发热量Qgr,dMJ/kg粘结指数GR.I固定碳FC,d胶质层视密度煤种浮煤XYARD3原煤0.170.730.4216.7336.8227.6811.6325.0115.630.280.580.3921.8029.2025.2747.3881.6463.221.391.631.52浮煤0.811.881.186.529.788.109.4411.3810.190.411.020.7132.5033.6033.0609原煤0.181.230.5210.2637.6025.779.9520.5313.980.422.931.7121.6331.9325.7649.5989.7467.941.391.441.41PM浮煤0.561.421.002.4314.107.039.0214.3111.510.662.291.1530.5835.3733.47013215原煤0.072.990.8710.1537.4025.029.1736.6018.212.202.852.6717.7631.4825.6844.8189.8563.471.401.541.46浮煤0.802.241.194.9710.047.338.1610.899.191.212.752.3231.9633.6032.930111413PM3、 瓦斯、煤尘及煤的自燃1）瓦斯根据晋城市煤炭工业局文件“晋市煤局安字20091065号”关于晋城市2009年度30万吨/年以下煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复文件，原山西高平东城店上煤业有限公司2009年度矿井瓦斯绝对涌出量0.74m3/min，相对涌出量3.12 m3/t； 二氧化碳相绝对涌出量0.32m3/min，相对涌出量1.02 m3/t，属低瓦斯矿井。本次在对井田勘查过程中，对钻孔采取了煤层瓦斯样，共采样9个，并送交山西省煤炭工业局综合测试中心进行测试，该测试中心对送交样品进行分析，认为存在如下问题：1）无瓦斯解吸记录；2）罐有漏气；3）样品重量小于250克；4）个别样品灰分超标。该测试中心对送交样品进行了瓦斯含量、自然瓦斯成分测试，其成果综合于下表，认为可参考使用。见下面瓦斯含量试验成果汇总表。表2-1-9 各煤层瓦斯含量试验成果汇总表煤层号瓦斯含量(ml/gdaf)自然瓦斯成分总计CH4CO2N2C2-C8CH4CO2C2-C8%30.321.380.850.334.291.550.031.122.8721.2213.7777.7497.1185.070.0290.230.270.250.220.550.310.014.167.6519.8313.4180.1788.1982.711.43151.070.101.200.480.0324.762.0523.3310.7672.7989.6679.720.40根据山西省煤炭工业局综合测试中心的测试结果，可得如下结论：3号煤层在井田大部分范围为氮气甲烷带，北中部ZK3、ZK4号附近有甲烷含量，但仍以氮气和二氧化碳为主，从测试资料看，瓦斯含量变化趋势为由北西向南东有变大的趋势。9号煤层井田范围内大部分为二氧化碳氮气带，仅井田北西部（ZK4）有一定的甲烷分布，瓦斯含量变化趋势无明显规律。15号煤层南部ZK6号钻孔附近范围为甲烷带，大部分范围为氮气甲烷带，北中部ZK3、ZK4号附近范围为二氧化碳氮气带。瓦斯含量ZK6号孔处最大，瓦斯变化趋势为由北向南变大的趋势。根据钻孔瓦斯测定资料，预测本井田瓦斯梯度为每百米2.67cm3/g.daf。尽管本矿井为低瓦斯矿井，但在生产过程中，也一定要加强瓦斯监测、监控工作，加强通风管理，对采空区、废弃的巷道实施严格密闭，杜绝瓦斯爆炸事故发生。2）煤尘本次工作，在施工的SZK2、ZK3中采集3号、9号、15号煤层煤样分别2个，进行了煤尘爆炸性测试，结果见表2-1-10。 表2-1-10 煤尘爆炸性测试成果表钻孔号煤层号火焰长度（mm）岩粉用量C%）有无爆炸性取样编号SZK23515有爆炸性2010-6032900无爆炸性2010-60331500无爆炸性2010-6034ZK33510有爆炸性2010-57189510有爆炸性2010-571915510有爆炸性2010-5720根据上表，井田内3号、9号、15号煤层均具爆炸性，本井田为具有煤尘爆炸性井田。所以，煤矿在今后的生产中要加强洒水及防灭煤尘工作，确保安全生产。3）煤的自燃本次工作，在施工的SZK2、ZK3中采集3号、9号、15号煤层煤样分别2个，进行了煤自燃倾向性测试，结果见表2-1-11。 表2-1-11 煤层自燃倾向性测试成果表钻孔号煤层号吸氧量（cm3/g）自燃倾向性等级鉴定结论取样编号SZK231.03不易自燃2010-603291.10不易自燃2010-6033151.17不易自燃2010-6034ZK330.85不易自燃2010-571890.96自燃2010-5719150.94自燃2010-5720引用煤矿2006年对井下工作面3号煤层采样化验结果：煤的吸氧量0.8096cm3/g，自燃倾向性等级为级，自燃倾向性质为不易自燃。综上所述，井田内各可采煤层大部分为不易自燃煤层，在井田东部SZK2处9、15号煤层为不易自燃煤层，在井田东南部ZK3处，下组煤（9号、15号）为自燃煤层，可见，同一煤层在井田不同区域，自燃倾向性存在差异，所以，煤矿今后的生产过程中，一定要加强浮煤清理工作，采空区或盲巷应及时密闭，确保安全生产。4）地温、地压本次施工的钻孔，均未进行井温测定。据区域资料和矿井调查，井下未发现地温与地压异常，区域钻孔测温资料，3号煤层地温15左右，15号煤层为28，属正常区，恒温带深度约85m。第四节 水文地质一、 地表水区域地表水系为黄河流域沁河水系。井田东南部有东仓河流过，东仓河为丹河的支流，平时干枯无水，为一季节性河流，向西南流入丹河。东仓河平时水量较小，一般11.5m3/s，甚至断流，雨季汇集洪水，水量猛增，最大流量10 m3/s。二、 含水层1、奥陶系碳酸盐岩类岩溶含水层组为区内最重要的含水类型，其特点是厚度大、埋藏深，富水性一般较好，厚约400600m，据区域钻孔资料表明，有向北逐渐变厚，向南变薄的趋势，此层岩溶裂隙发育，泥灰岩为相对隔水层，泉水多沿最下层泥灰岩顶部出露，流量一般在0.082L/s，该层虽含水丰富，但富水性不均一，单位涌水量为0.09824.8L/sm。水质较好，属HCO3及HCO3-SO4型。岩溶水主要补给方式有三种，一是大面积灰岩裸露区及半裸露区直接接受大气降水入渗补给；二是河流与水库在灰岩出露区的渗漏补给；三是上部覆盖层的越流补给。在东部和南部的灰岩裸露区，大气降水垂直入渗，是岩溶地下水的重要补给来源。丹河在进入岩溶地区后多呈干谷或间歇性河流，大量补给岩溶地下水。据高平市水利局资料，丹河河道渗漏补给量可达0.028亿m3/a。此外，松散岩孔隙水及其它含水层的地下水，通过导水通道也可成为岩溶地下水的另一补给来源。在高平以北及陵川一带，岩溶水向南、南西方向的高平、巴公，北石店、晋城城区一带汇集；在晋城城区以南，由于受高平晋城褶断带和丹河小“山”字型构造前弧阻隔，岩溶水折向南东，向郭壁泉、水掌泉、三姑泉一带径流。三姑泉为区域地下水的最终排泄点，出露丹河河谷中，泉水出露标高为302.33，流量3.0m3/s（2000年）。此外，在焦作以北一带，由于下寒武统隔水层隆起阻水，使地下水以潜流或泉的形式流出地表。近年来，由于矿区排水和工农业用水增加，造成地下水位下降，泉水干枯，因而人工排泄代替了自然排泄。2、石炭系石灰岩岩溶裂隙含水层组太原组一套海陆交互相沉积地层，由砂岩、泥岩、煤及35层石灰岩组成。厚度一般为90132m ,为区域内主要含水层之一。含层间岩溶裂隙水，富水性极不均一，富水性的的强弱取决于岩溶及裂隙发育程度，单位涌水量一般为0.050.42L/sm，渗透系数为0.0052.85m/d，水质HCO3或HCO3SO3型。以上两个含水层，由于受构造的影响，在区域内大面积出露，接受大气降水的垂直入渗补给，通过断裂、陷落柱等构造的沟通，也可接受其它含水层的补给。含水层组内各个含水层相对呈层状，其间水力联系较弱，具有各自不同的水位值，地下水的运动一般以水平方向为主，由北向南运动，在径流过程中，因沟谷切割，则常以泉的形式排泄出地表。3、二叠、三叠系的碎屑岩类组成的裂隙含水层指二叠系的一套陆相及过度相碎屑岩层，由砂岩、砂质泥岩夹煤等组成，厚度320435m。含裂隙水，含水空间以风化裂隙和构造裂隙为主，钻孔单位涌水量为0.020.47L/sm，渗透系数为0.0041.74m/d，水质为HCO3或HCO3SO3型，个别地段矿化度偏高，可达1g/L。4、第四系砂砾石孔隙含水层分布在高平晋城盆地丹河河谷地带，北部较厚、南部较薄，厚度变化较大，其中主要的含水层由含砂粘土、粗粉砂组成，含水性差异大，受地形地貌控制较为明显，水位埋藏较浅，一般高于河床水位，单位涌水量为0.1392.78L/sm，渗透系数为0.0124m/d，矿化度一般小于0.5g/L，水质属HCO3SO4-CaMg型。地下水主要来源为大气降水，水位受季节性影响变化大，径流区和排泄区不明显，主要排泄于地表沟谷河流，局部还通过断裂破碎带补给深部含水层。三、 含水层补、径、排条件本区地下水类型主要为承压水，潜水分布范围很有限。承压水主要在露头区接受大气降水补给，而承压含水层的出露范围除奥灰水广泛（井田个东西侧均大范围出露）外，其余部很小，因此承压水补给条件除奥灰较好外，其余均不好。河谷、沟谷中的基岩风化带裂隙水、第四系孔隙潜水，在其分布范围内接受补给条件相对较好。井田位于三姑泉域的北部径流区，奥灰水径流条件较好，由北向南，在三姑泉群排泄。井田内石炭、二叠系含水层，受补给条件及岩溶、裂隙发育程度的控制，承压地下水径流、排泄条件均较差。基岩风化带裂隙水及第四系砂砾石孔隙水，受地形控制，经短途径流排向河道或渗入下伏岩层裂隙中，径流条件相对好，排泄途径也较多。四、 周围矿区对井田水文地质条件影响五、 充水因素分析井田南部的东仓河为季节性河流，平时干涸无水，排泄条件较好，该矿的工业广场位于井田中部，标高高于东侧东仓河约15m左右，且沟谷中水量极小，井口场地没有受洪水影响的历史。3号煤层顶板以泥岩为主，局部为砂质泥岩，为软弱性岩石。3号煤在本井田内的埋藏深度69.60126.50m，故判定地表水和矿井水不会有直接水力交换。3号煤层间接充水含水层为冒落裂隙带范围内山西组的几层砂岩，富水性较中等，充水条件简单。巷道揭露各含水层时，淋水均较大。9号、15号煤层直接或间接充水含水层，为太原组三层石灰岩岩溶裂隙含水层，根据SZK2水文孔资料，三层灰岩富水性中等。对矿井充水有一定的影响。综上所述，水害对可采煤层矿井都存在一定的危险性，在煤层开采过程中，应引起足够得重视，应随时监测，以防水患发生。六、 矿井涌水量矿井涌水量采用富水系数法对未来矿井涌水量进行预测。据调查，本矿井生产能力900kt/a时，按每年330天计算，日产原煤455t，矿井正常涌水量1200m3/d，最大涌水量1680 m3/d。则：富水系数为2.643.69m3/t。富水系数法计算公式：Q=PKp式中：Q整合后矿井涌水量，m3/d。P整合后矿井日产量，1364t/d；Kp富水系数，2.643.69m3/t；经计算，矿井生产能力达900kt/a时：其3号煤层正常矿井涌水量为3600m3/d，最大矿井涌水量5040m3/d。本矿井周边没有煤矿，采用本矿的实际生产能力和矿井涌水情况，采用富水系数比拟法预测整合后矿井达产后的矿井涌水量，基本上能满足矿井防治水设计，但矿井涌水量不能局限于以上的预算，因断层的导水性无法确定，矿方还应根据矿井的实际情况做好应有的准备和预防。另外，本井田未开采9号、15号煤层，且无相邻矿，对9、15号煤层的开采时的矿井涌水量无法比拟估算，建议今后开采至9、15号煤层时，加强矿井涌水量预测工作。七、 供水水源目前矿井生产和生活用水，主要取自第四系冲洪积层，取水量约200m3，井田第四系地层分布面积不大，是当地农业及生活用水的主要来源，富水性中等，受季节的影响明显。目前，上述取水量基本满足煤矿生产生活使用。当生产能力达到450kt/a时，对水的需要对越来越大，因此，应尽早开发新的供水水源。根据井田内施工的SZK2水文孔资料，本井田奥灰水埋藏深度230.08m左右，水位标高622.463m，经采集水样化验，溶解性固体364mg/L，总硬度（以CaCO3计）300.24mg/L，PH值7.33，水质为HCO-3SO42-Ca2+Mg2+型，较为良好，可做为理想的生活及生产用水水源。八、 矿井主要水害及防治措施近年来，我省降雨量普遍增加，各处水害事故时有发生，煤矿在注意井下生产的同时，还要加强水害防范意识，时刻保证安全生产，并建议做好以下防范水害的工作。1、井口附近构筑排水渠，以防雨季来临时洪水涌入矿井。2、树立防水意识，重视防水工作，对工人进行有关水害知识的教育和有关出水征兆的识别。加强对矿井涌水量的观测记录，及时掌握有关涌水量的变化情况，对突然增大的涌水量，要查明水源及水量变化情况，分析其原因，采取有效措施，制止水害事故发生。3、必须经常检查矿区地表是否存在导水裂隙或其它导水通道，发现裂隙及其它导水通道，应及时将其回填密实，避免雨季洪水灌入井下。4、留防水煤柱。防水煤柱留设原则是在充分考虑“安全可靠与资源充分利用，开采方法和强度及构造与岩性之关系，开拓、采掘布局与煤柱的协调关系，煤柱的维护条件时效性”的同时，在不宜采取疏放措施的突水区域，设置防水煤柱。对于两条正断层处，一定要按设计留设足够的防水煤柱，并划出警戒区和探水区。5、在巷道掘进接近采空区、陷落柱、断层、钻孔时，要进行探放水工作，尤其要对采空区积水、积气进行探测排放，坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则。6、保证井下排水设备的正常运转，一台运行，一台备用，一台检修。第二章 井田境界及储量第一节 井田境界本次兼并重组整合后，根据颁发的采矿许可证，以及晋煤重组办发200944号文，山西煤炭运销集团店上煤业有限公司矿井为单独保留矿井，生产能力90万