内蒙古伊东宏测煤矿毕业设计说明书.doc

内蒙古伊东宏测煤矿毕业设计说明书中国矿业大学银川学院毕业设计前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。通过这次毕业设计，将我四年所学的专业知识得到综合的运用，同时也得到了综合的考察，通过设计我不仅知道学知识要全面掌握外，还要能够综合运用，并结合所学的知识才能完成。所以，经过这次毕业设计在这些方面都有了很大的进步与提高。本次毕业设计题目为伊东宏测矿1.2Mt新矿井设计，全篇共分为七个部分：矿区概矿及井田地质特征；矿井储量、生产能力及服务年限；井田开拓；采煤方法；矿井通风与安全；矿井运输、提升及排水；矿井主要技术经济指标。在毕业设计前期，我温习了煤矿开采学、井巷工程、矿井通风与安全、煤矿地质学等知识，并查阅了煤炭工业矿井设计规范、煤矿安全规程等设计规范。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行矿井设计。在毕业设计后期，主要进行设计手稿的电子排版整理，并得到老师的审批和指正，使我圆满地完成了设计任务，在此我表示衷心的感谢。毕业设计的两个多月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、说明书撰写使我加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解，巩固了专业知识，提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了制图软件。以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。本次设计由于自己水平有限，难免有不妥和疏漏之处，敬请各位老师批评指正。 1郭志强：伊东宏测煤矿1.2MT/a新井设计1 矿井概况及井田地质特征1.1 井田概况1.1.1、井田位置宏测煤矿位于鄂尔多斯市东胜区东南约20km，东胜煤田铜匠川详查区东南部第2328勘探线之间，行政区划隶属于鄂尔多斯市准格尔旗黄天棉图镇。其地理座标为：东经：110°1054 110°1419；北纬： 39°4207 39°4355。1.1.2、交通矿井距主要交通干线包府公路和109国道约6km，西北距东胜区约12km，东胜区是鄂尔多斯市重要的交通枢纽，东西向有109国道，南北向有210国道、并有包府公路及包神铁路通过，交通干线四通八达，交通较为便利。详见交通位置图121。 2中国矿业大学银川学院毕业设计31.1.3、地形地貌、水系、最高洪水位 郭志强：伊东宏测煤矿1.2MT/a新井设计宏测井田地形总体呈西北高东南低。海拔标高1441.51355.0m，相对高差为86.5m左右。属高原侵蚀性丘陵地貌，地形切割强烈，基岩裸露，植被稀疏，为半荒漠地区。最大的沟谷为中部的石灰川及西南部的黄天棉图沟，全年大部分时节各沟谷、河道均缺少地表径流，多以暗流排泻，在雨季常形成季节性流水，暴雨过后可形成短暂的洪流。矿区内水库零星分布，面积小，由于连年干旱，补给水量有限，水位逐年下降，储水量逐渐减少，部分水库已经干涸。泉点大部分出露于上侏罗下白垩砂砾岩层下部，在区内上侏罗下白垩大面积裸露地段零星分布。旱季泉点潮湿，秋冬季见有少许积水。一般流量极小，Q0.1L/s。水井在区内分布不均匀，河谷、河漫滩和阶地部位较多，水量呈季节性变化，与区内泉水流量周期相同，一般雨季水量稍大。矿井工业场地附近最高洪水位：1398m。1.1.4、气象及地震1)、气象本区属半干旱高原大陆性气候。昼夜温差大，具有春旱严重风沙频繁、夏季炎热、秋季凉爽而短暂、冬季漫长而严寒，昼夜温差悬殊，雹多霜早，降雨量小，蒸发量特大之特点。最高气温+36.6，最低气温-27.9。年降水量194.7531.7mm，且多集中于7、8、9三个月，年蒸发量2297.42833mm，年蒸发量为降水量的510倍。常年刮风，平均风速2.3m/s，最大风速24ms。年平均无霜期165d，冻结期为每年10月至翌年4月份，最大冻土深度1.71m。2)、地震根据中国地震动参数区划图（GB-18306-2001），该区地震动峰值加速度（g）为0.10，比照中国地震烈度区划图（1990）,对照烈度为7度。1.1.5、矿区经济概况、水源、电源区内土地沙化严重，居民较少，主要从事农业、养殖业，部分农民兼营采煤。随着国家能源发展战略西移，井田周边大中型煤矿相继建成投产，农村剩余劳力，大部分转向煤炭生产。本矿工业广场内建有宏测35kV变电所，该变电所两回35kV电源引自黄天棉图110kV 4中国矿业大学银川学院毕业设计变电站35kV不同母线段。变电所安装两台主变压器，每台容量16000kVA，低压10kV采用单母线分段接线方式，是宏测煤矿理想的供电电源。本矿两回10kV供电电源取自宏测35kV变电所10kV不同母线段，因距离仅0.2km，设计选用YJV22-3³300动力电缆，采用直埋敷设方式。两回电缆采用一回工作一回备用的工作方式，当一回故障停电时，另一回可承担矿井全部设备的供电。本矿井供水水源主要为准旗科源水务公司供水专线自来水及本矿井下涌水。本区位于圐圙沟西南侧，亦可在沟中第四系冲、洪积层中施工大口径水井，供工业用水和生活用水。1.1.6、煤田开发简史、现有矿井、周边矿井分布1、煤田开发简史地质特征1.2.1、地质构造1)、区域地层煤田是以三叠系上统延长组为沉积基底的侏罗纪早、中期含煤建造，主要含煤地层为侏罗系中下统延安组（J1-2y），上覆地层有侏罗系中统直罗组（J2z）、安定组（J2a）、白恶系下统的迳川组（K1jc）和东胜组(K2ds)、第三系上新统（N2）和第四系（Q）。其地层特征详见表121-1。2)、井田地层区内为高原侵蚀性丘陵地貌，基岩沿沟谷两侧出露，山梁上以第四系5郭志强：伊东宏测煤矿1.2MT/a新井设计 表121-1 宏测煤矿综合柱状图为主。根据矿区地质图及钻孔揭露，地层由老至新为：三叠系上统延长组（T3y），侏罗系中下统延安组（J1-2y），侏罗系中统直罗组（J2z）、安定组（J2a），侏罗系上统白恶系下统的迳川组（K1jc）和东胜组(K2ds)及第四系（Q）。现由老至新分叙述如下：（a）三叠系上统延长组（T3y）：为含煤地层沉积基底，核实区内无出露，钻孔仅揭露其上部。据区域地层资料，厚度大于100m，岩性上部为薄层杂色泥岩、砂质泥岩，下部以灰绿色中、粗粒砂岩为主，发育大型板状、槽状交错层理。（b）侏罗系中下统延安组（J1-2y）：为核实区主要含煤地层，出露于核实区周边的沟 6中国矿业大学银川学院毕业设计谷中，其岩性由一套砂岩、泥岩、砂质粘土岩和煤层组成。根据岩性组合分为三个岩段，现分述如下：一岩段（J1-2y1）：由延安组底界至5煤组顶板，含5、6、7共3个煤组。该段岩石粒度由下至上逐渐变细，其岩性底部以灰白色中粗粒石英砂岩为主，全区地段含砾，砂岩分选好，石英含量高，为区域对比标志层；中上部为灰白色砂岩与深灰色粉砂岩、砂质泥岩互层，含大量植物化石碎片。矿区内地表没有出露，地层厚度约85m，与下伏地层呈假整合接触。二岩段（J1-2y2）：由5煤组顶板粗砂岩至3煤组顶板砂岩底界。含3、4共2个煤组，其岩性下部为黄色厚层状粗砂岩。岩石成分主要为石英、长石，泥质胶结，一般较为松散。全区地段为钙质胶结，岩石风化后为球状。地层厚度约78m，主要在本区东部、东北部沟谷中出露，在核实区东部有少量出露，与下伏地层呈整合接触。三岩段（J1-2y3）：由3煤组顶板粗砂岩至侏罗纪中统直罗组，含2煤组，其岩性下部为灰黄色厚层状粗中砂岩。含铁质结核，全区地段含钙质。在2煤组顶部一般含一层灰白、白色高岭土质胶结的细粉砂岩，全区相变为砂质粘土岩和粘土岩（为该岩段直接接触的上部地层），亦为确定2煤组层位的顶部标志层。出露范围基本同二岩段，地层厚度约53m，与下伏地层呈整合接触。（c）侏罗系中统直罗组（J2z）：核实区内连续出露。岩性主要为黄白、青灰色中、粗粒砂岩，全区夹粉砂岩、砂质泥岩及煤线，为1煤组层位。主要出露在本区东部，西部少量出露，地层厚度约15m，与下伏地层呈假整合接触。（d）安定组（J2a）：核实区内连续出露。岩性主要为紫红色砂质泥岩、泥岩与灰绿色、灰白色砂岩互层，底部为厚层状灰黄色、灰白色中、粗粒砂岩，见铁质结核，含植物化石。地层厚度约17m，主要出露在本区东部，与下伏地层呈整合接触。（e）白恶系下统迳川组(K1jc)及东胜组(K1ds)：核实区内连续出露。其岩性下部以灰绿、浅红色砾岩为主；上部为深红色泥岩、砂质泥岩夹细砂岩，具大型斜层理和交错层理。地层厚度约15m。主要出露在本区西部，与下伏地层呈角度不整合接触。（f）第四系（Q）：核实区内出露的均为残坡积物及马兰组黄土（Q3-4），主要分布在山丘顶部及斜坡之上。 7郭志强：伊东宏测煤矿1.2MT/a新井设计1.2.2、区域构造煤田地处鄂尔多斯台向斜的东北缘，位于其次级构造单元伊盟隆起东部。鄂尔多斯台向斜轮廓近似一长方形，基本表现为极开阔的不对称向斜构造，向斜轴部偏西，东翼宽缓，西翼较陡。台向斜四周构造复杂，发育有巨大的逆掩断层和倾伏倒转褶曲，台向斜内部地质构造简单，断裂、褶曲均不发育。煤田的基本构造形态表现为一向南西倾斜的单斜构造，倾角一般为15°。铜匠川详查区与东胜煤田总体构造形态一致，为一向西南倾斜的单斜构造，岩煤层倾角一般25°，无断裂和较大的褶曲构造，但发育有宽缓的波状起伏。构造复杂程度为简单类型。1.2.3、井田构造核实区构造和铜匠川详查区构造的整体形态基本一致，为一向西南倾斜的单斜构造，岩煤层倾向200230°，倾角12°，无大的褶皱和断裂，仅沿走向和倾向有微弱的波状起伏。全区钻孔内及生产过程中未发现断层。从历次野外地质调查和勘探揭露深度资料中从未见到岩浆岩侵入或出露。因此，区内无岩浆岩活动。根据以上资料，本区构造复杂程度为简单类型，即类型。1.2.4、煤层及煤质1）、煤层根据铜匠川矿区详查报告的岩煤层对比结果，经对核实区所利用钻孔资料的分析研究，其中主要可采煤层2层，即3-1、4-1；煤层总体倾向200230°，倾角12°宏测公司煤矿各可采煤层特征见表1-2-2。现将核实范围内可采煤层特征分述如下：（a）3-1煤层：位于延安组二岩段（J1-2y2）的上部，层位较稳定，煤层厚度1.624.78m，平均3.48m。煤层结构简单，一般含12层夹矸。其顶板岩性主要为中细粒砂岩，底板岩性主要为砂质泥岩，全区地段相变为细粒砂岩。煤层稳定程度属较稳定类型。煤层顶板岩性为砂质泥岩和泥岩，底板岩性为砂岩。煤层稳定程度属稳定类型。 8中国矿业大学银川学院毕业设计 表122 宏测煤矿可采煤层特征表 （b）4-1煤层：位于延安组一岩段（J1-2y1）的下部。层位稳定，全区分布，煤层厚度1.64-4.88m，平均3.56m。煤层结构简单，一般不含夹矸或全区含1层夹矸。煤层顶板岩性为细砂岩和砂质泥岩，底板岩性为砂质泥岩和粉砂岩。煤层稳定程度属较稳定类型。经对核实区主要可采煤层的分析总结，总体评价核实区煤层稳定程度属较稳定类型。 2）、煤层对比铜匠川详查区煤层属陆相含煤建造，环境变化多异，煤层分岔、合并、尖灭、受冲蚀以及基底隆起沉降致使煤层较复杂。但煤组及主要煤层较稳定，全区岩性及层间距有所变 9郭志强：伊东宏测煤矿1.2MT/a新井设计化，采用沉积旋回对比法、测井物性反映特征对比法、标志层对比法、古生物对比法、煤层标志层对比法、煤层层位间距对比法进行煤层综合对比，依据比较充分。特别是该区围岩与煤层物性差异明显，地球物理测井易于区别，测井对煤层定性、采用5DL、HGG .20、DLW、HGG0.50参数曲线对煤层进行定厚解释可靠；煤层深度、厚度、结构准确、清楚。 总体而论，原报告主要可采煤层对比可靠，次要可采煤层对比基本可靠。3）、煤质（a）煤的物理性质：比重小，性脆，硬度2左右。节理和裂隙中含方解石和黄铁矿薄膜或结核。内生裂隙发育，断口呈参差状，其中镜煤和亮煤呈贝壳状断口。具水平和微斜层理，易风化。火焰不大，残灰为粉末状，灰白、黄灰色。本区煤岩类型为暗淡型和半暗淡型，煤岩成分以暗煤为主，含较多丝炭和少量亮煤。显微煤岩组分中以镜质组和丝质组含量最高或较高，半镜质组次之，稳定组分大多数为零。镜质组和丝质组二者之和一般在80%以上，镜煤最大反射率在6471%之间，属微镜惰煤。（b）化学性质、工艺性能及煤类区内煤为低灰中低灰、低硫中低硫、低磷的不粘煤；各煤层发热量均大于25MJ/km，为高热值煤；煤的气化性良好，煤对CO2反应性高，热稳定性好；煤灰熔融性低，为低熔灰分；易结渣，为中强结渣煤；区内煤的可选性等级为极易选。各可采煤层煤芯煤样测试结果见表1-2-3。（c）煤的工业利用方向炼焦粉：该煤可以炼制焦粉，作为炼钢，化工用煤的配料。气化用煤：由于区内煤气化性能良好，热稳定性好，可作为城市气化和工业化用煤。 型体加工及水煤浆；由于本区煤为低灰煤，碳含量大于70%，氢含量大于5%，可以制备水煤浆和进行形体加工，制作煤砖，煤球等。 1.2.5、瓦斯、煤尘爆炸性、煤的自燃、地温1）、瓦斯铜匠川详查区对主要可采煤层采集了瓦斯测试样，测定结果如下：10中国矿业大学银川学院毕业设计 表123 可采煤层煤芯煤样测试成果统计表 3-1号煤层：甲烷含量00.04cm3/g，平均0.018cm3/g； 4-1号煤层：甲烷含量00.035cm3/g，平均0.064cm3/g；参考上述结果，该地区除6-2中号煤层全区瓦斯含量较高外，其它煤层属于低瓦斯煤层，说明了瓦斯含量随深度加大而有所增高。2）、煤尘爆炸性据铜匠川详查报告对4-1煤层的测定，当火焰长度为650750mm时，岩粉增加量为80%，因此煤尘具有爆炸性。3）、煤的自燃区内各煤层挥发分含量高，煤变质程度低，抗风化能力差，煤中丝炭组分多，氢含量低，吸氧性强。区内煤的着火温度在290左右，故属易自燃煤。据调查，东胜煤田各煤层的自燃发火期为4060天。11郭志强：伊东宏测煤矿1.2MT/a新井设计4）、地温据铜匠川详查报告中对全区9个钻孔的测试结果：400m井温16.518.4，平均17.6；近似梯度2.23.2，平均2.7。属正常地温区，无高温异常。由于宏测煤矿由原供销煤矿、原神峰煤矿以及原黄天棉图南渠煤矿等整合而成，目前只有原供销煤矿的瓦斯检查报告（2005年11月检测的2005年度矿井瓦斯等级鉴定表），本设计瓦斯采用原供销煤矿瓦斯鉴定报告，矿井的绝对瓦斯涌出量0.48m3/min，相对瓦斯涌出量为1.73 m3/t；二氧化碳绝对涌出量为0.86 m3/min，二氧化碳相对涌出量为3.10 m3/t，宏测煤矿瓦斯等级为低瓦斯矿井。2006年11月13日到21日，内蒙古矿山安全与职业危害检测检验中心、内蒙古安科安全生产检测检验有限公司对宏测煤矿煤尘爆炸性和煤自倾向性进行了鉴定，结论为“煤尘有爆炸性，煤容易自燃”。综上所述，宏测煤矿属于低瓦斯矿井，煤尘具有爆炸性，煤易自燃。综上所述，宏测煤矿属于低瓦斯矿井，煤尘具有爆炸性，煤易自燃。1.2.6、水文地质1）、区域水文地质东胜煤田属鄂尔多斯黄土高原的一部分，北部是库布其沙漠，南部是毛乌素沙漠，地处半干旱沙漠高原气候。大部分地区被黄土覆盖，地表植被稀少，覆盖率极低。年降水量少，蒸发量大，大气降水大部分以地表径流形式排泄于黄河，地表受后期流水冲蚀作用形成树枝状冲沟，沟谷纵横，构成较复杂的地形地貌特征。黄河距煤田百余公里，在外围三面径流，是区域性的唯一长年性地表径流。罕台庙东胜塔拉壕（常称东胜梁）是区域分水岭的一部分。分水岭北部各川沟降水分别汇集于哈什拉川、罕台川，流向北，注入达旗沙漠；分水岭南部铜匠川，困铁龙川向南汇集乌兰木伦河。流经陕西省窟野河后注入黄河。沟川一般为季节性、间歇性河谷，只有四道柳川、罕台川、勃牛川以及乌兰木伦河常年有溪流，因连年干旱，河流补给来源贫乏，溪流较小，全区形成潜流。主要沟川两岸发育河漫滩和对称阶地。雨季河谷偶有急洪流倾注而下，可造成灾害。沟谷一般呈NNE和SSW向延伸，沟谷端部坡角一般5060°，向下游坡角逐渐变缓。南部黄土状亚沙土较发育，坡角较陡。东胜梁属侵蚀地台，两侧为侵蚀丘陵。各沟川坡谷有现代沉积，北部南部有风积沙堆积。区内一般海拔标高12001600m，高于黄 12中国矿业大学银川学院毕业设计河水面海拔标高250550m，黄河是地表水向外排泄的唯一渠道。半干旱区地下水的补给主要来自大气降水，由于大气降水的贫乏，使地下水的补给受到限制。核实区为水塔沟和纳林沟所夹一道复杂的侵蚀性丘陵，南高北低，大气降水快速排泄于圐圙沟中，该沟平时为干沟。在圐圙沟内有水井。沟中第四系冲洪积含水层对其下岩层有补给作用。2）、矿区水文地质本区含水岩组基本上可分为两大类：松散岩类孔隙潜水含水岩组和碎屑岩类孔隙、裂隙潜水承压水含水岩组。（a）含水层第四系冲洪积潜水含水层（Q4al+pl）：主要分布于核实区内各沟谷底部，特别是水塔沟和纳林沟底部，分布范围狭窄，面积较小，一般随着沟伸展方向呈条带状分布，厚度变化较大，最大厚度几米，薄者12m左右。含水层的岩性以各粒级砂、砂砾石为主，其水位和水量受大气降水及地表径流影响较大。区内无抽水试验资料，据铜匠川区详查报告中对乌兰木伦河流域的测定，单位涌水量q=0.091.45L/s.m，水质为HCO3Ca+、Mg+和SO4-HCO3-K+Na+、Mg+、Ca+型水，矿化度为0.2592.906g/l。第四系残坡积潜水含水层（Q3-4）：分布于核实区内东西两侧、山丘顶部及斜坡一带，分布零星且位置相对较高，属透水不含水层。含水带（J3K1zh）：岩性由灰绿、灰紫色各粒级砂岩、含砾粗砂岩及粉砂岩、砂质泥岩组成，厚度051.50m，平均17.16m。该层在本区的南部较厚，东北部被剥蚀。含水性不均匀，全区含水丰富。根据有关资料，单位涌水量q=0.092.04L/s²m。此层虽属间接充水含水层，但全区涌水量较大，对未来矿井充水将有一定的影响。含水带（J2zJ2a）：岩性为灰白、灰绿、紫红色的中细砂岩，全区为含砾粗砂岩。据详查区800号钻孔抽水试验资料：含水层厚度63.77m，为弱孔隙裂隙承压水，水位标高1321.84m，水位降深24.82m，涌水量Q=0.548L/s。单位涌水量q=0.0221L/s²m，渗透系数k=0.039m/d，水温13，水质为C1-²HCO-K+Na+型水。含水带（J1-2y3上部6煤组下部）：岩性为灰白中粗砂岩及煤层。据邻区资料，单位涌水量q=0.0006470.0088L/s.m，渗透系数K=0.002670.00924m/d，富水性弱，属弱孔隙裂隙直接充水含水带。水质为HCO-K+Na+²Ca+²Mg+型和HCO-K+Na+型水，矿化度0.1010.125g/L，PH值7.38.5，总硬度1.8311.1德国度。V含水带（J1-2y1下部T3y上部）：含水层岩性以灰白色、灰绿色粗细砂岩为主。据13郭志强：伊东宏测煤矿1.2MT/a新井设计邻区资料，单位涌水量q=0.00467L/s.m，渗透系数k=0.00586m/d，富水性弱，属弱孔隙裂隙承压水。水质为SO4-²HCO-K+Na+型和HCO-²SO4-²CI-K+Na+型水，矿化度1.2831.145g/L，PH值7.98.3，总硬度2.0220.3德国度。（b）隔水层第一隔水层（J2a的上部）：在不整合界面附近，岩性为砂质粘土岩和砂质泥岩。厚度5.1923.62m，平均13.72m，个别地段因冲刷厚度变薄。属隔水性能较差的层位。第二隔水层（J2z下部J1-2y3上部）：岩性为砂质泥岩、砂质粘土岩、泥岩及粉砂岩，厚度2.5110.92m，平均5.45m。属隔水性能相对较好的岩段。第三隔水层（位于6煤组的下部）：岩性以浅灰深灰色砂质泥岩为主，厚度0.637.08m，平均3.68m。属隔水性较差的层位。3)、煤层及顶底板的富水性本区位于东胜煤田的浅部，所开采煤层在核实区范围有露头出露，地下水和地表水补给条件差，但随着开采深度的增加，地层含水将有所增加，在开采中应注意观察井巷中涌水量的变化，防止突水事故的发生。4、构造水文地质条件本区构造为一走向近南北、倾向西的单斜构造，倾角1°左右，构造水文地质条件以单斜为基础，如果地层中含水，则地下水的迳流方向为由东向西。区内未发现断层。4)、古窑及老采空区水文地质核实区内有古窑分布，由于井口坍塌无法调查其积水情况，提请煤矿在开采中认真调查古窑分布情况，随进度进行采掘工程平面图修补，指导掘进巷道，严禁与古窑打通，并注意古窑突水。原神峰煤矿、供销煤矿、原黄天棉图南渠煤矿中均存在采空区，煤矿整合后应加强老采空区调查与管理，以保证安全生产。5)、地下水的补给、迳流及排泄条件区内地下水的补给主要来自大气降水。由于大气降水的贫乏，使地下水的补给受到限制。降水补给的地下水，在运动的过程中遇到河谷一部分以泉的形式排泄于地表，深部区地下水将比浅部区涌水量略大些，复杂些。本井田处于半干旱的气候区，蒸发量是降水量的45倍。为一缓倾斜的单斜构造。煤系地层浅部出露，宽度较大。对接受大气降水的补给形成良好的自然条件，雨季潜水水位上升很快，通常8月份降水量最大。井田内各隔水层由于没有良好的隔水性，上下含水层(带)可形成补给关系，以往钻孔由于封闭不佳，也增加了各含水层(带)互相补给的条件。14中国矿业大学银川学院毕业设计沟谷第四系潜水对各含水层(带)是一个重要补给来源，老窑积水也是地下水补给的一种渠道。但由于主要补给来源的大气降水受到大自然因素约束，其地下水的补给量也受到控制。各含水层(带)接受大气降水，第四系沟谷的潜水以及老窑集水和上层含水层(带)的补给时，地下水在不断的运动，在运动过程中，一部分地下水遇到陡坎而排泄，形成下降泉。一部分继续向深部渗透形成承压水。人工取水，大气蒸发也是地下水排泄的另一种因素。河谷为排泄区内地表水和地下水的主要通道，故迳流条件较好。深部岩石的渗透性差，迳流较为缓慢，迳流方向单一，与河谷走向相一致。由于岩性不同，各岩层的渗透性能及迳流速度有所不同，但迳流方向与区域地形及构造特征基本一致。本井田地下水补给来源途径虽然较多，但直接充水含水层，间接充水含水层的含水性并不丰富，原因是大气降水不足，地下水补给来源受到限制。一般水中氯离子含量比较高，地下水循环缓慢，使各含水层的含水性比较弱。仅在冲洪积层中的潜水相对较为丰富，其它各含水层的含水性都比较弱。6)、矿床充水因素分析（a）降水稀少，降水多集中在7、8、9三个月。地形切割强裂，易形成集中排泄，渗入地下很少，地形、地貌均不具备储水条件，不会造成矿井大量充水。（b）地层平缓，地层倾角10°。煤系地层为沉积碎屑岩，虽各含水层或多或少含有裂隙水，但补给来源很馈乏。再加上沟谷发育、切割较深，浅部地下水多沿沟谷渗出。深部地层由于岩石胶结致密、节理、裂隙不甚发育，地下水排泄不畅，形成了静水压力大、水头高、水量小。以静储量为主要储水条件的地下水，不会造成矿井大量充水。（c）煤系基底地层虽裂隙较发育，含有承压裂隙水。据抽水试验资料，含水较弱，埋藏深，加之煤系地层底部泥岩、砂质泥岩隔水性良好，在正常情况下不易补给煤系地层。（d）本区构造简单，无岩浆岩侵入。（e）区内无大的地表水体，黄河虽流经本区北部，但距离较远。经众多资料分析，不会灌入矿区。（f）区内生产小窑和老窑，因多为洞式开采，且开采量有限，积水仅能满足井下除尘，不能造成矿井充水。（g）由于以往钻孔封闭质量问题，在全区地段可能造成短时矿井涌水。7)、矿井涌水量预测原阿会沟勘探报告依据原详查报告钻孔抽水实验资料、相关公式及经验数据对矿坑涌 15郭志强：伊东宏测煤矿1.2MT/a新井设计水量进行了预测，其计算结果见表1-2-4。 表124 矿坑涌水量计算结果表 宏测煤矿资源开发利用方案确定矿井正常涌水量为25m3/h，最大涌水量为50m3/h。本初步设计亦采用该值。8)、井田水文地质类型的划分及复杂程度评价本区直接充水含水层的含水空间以孔隙为主，裂隙次之，直接充水含水层富水性弱(q0.1L/s²m)，另外补给源以贫乏的大气降水为主，侧向径流补给受含水层导水性限制，补给量不足。主要可采煤层虽然位于地下水位以下，但地下水径流缓慢，补给导水条件差。据此核实区水文地质类型划分为第一第二类第一型，即以裂隙孔隙充水含水层为主的水文地质条件简单类型矿床。 1.2.7、地质勘探程度及存在的问题1)、地质勘探报告的编制情况宏测煤矿(井田)位于东胜煤田铜匠川详查区西北部边缘，第2026勘探线之间，本初步设计依据的主要地质资料为：内蒙古自治区东胜侏罗纪煤田铜匠川区(煤矿)详查报告、内蒙古自治区东胜煤田铜匠川详查区宏测煤矿煤炭资源储量核实报告为基础资料进行编制。1958年2月1960年2月，内蒙古地质局鄂尔多斯石油普查大队提交了东胜矿区地质普查初勘报告，原勘查对象为油页岩，由于油页岩品位达不到工业要求转为探煤，勘查面积46.50km2，共施工9个钻孔，因钻孔质量不可靠，后期勘查工作均未利用，提交C1+C2级储量14062万吨。1959年1960年3月，内蒙古煤炭工业管理局117煤田地质勘探队提交罕台川外围勘探区普查报告，勘查面积88km2，施工1个钻孔。1960年8月，内蒙古煤炭工业管理局117煤田地质勘探队提交罕台矿区地质勘探 16中国矿业大学银川学院毕业设计最终报告，勘查面积36km2，施工1个钻孔，该报告1964年3月由内蒙古煤炭工业管理局复审降为普查报告。1968年4月1969年11月，煤炭工业部301地质勘探队147队提交鄂尔多斯向斜北部侏罗纪煤田东胜地区煤炭资源普查总结报告。勘查面积12860km2，共施工钻孔10个。1979年9月1985年9月，内蒙古煤田地质公司117勘探队在铜匠川地区进行详细勘探地质工作，1986年底提交了内蒙古自治区东胜侏罗纪煤田铜匠川区（煤矿）详查报告（以下简称原铜匠川详查报告），详查面积700km2，完成110000比例尺的地质及水文地质填图930km2；井泉调查273眼，洪水位测量5条沟谷，地表积水调查15个；小煤窑调查53个，小煤窑测量3个，工程测量定测钻孔413个。施工钻孔413个，总进尺102008.81m，其中甲级孔220个，占53；乙级孔151个，占37；丙级孔42个，占10.1；甲乙级孔共占90（综合级别）。钻孔抽水实验7段，水井简易抽水实验26次。槽探749个，工程量总计12728.65m3。物理测井405个，工程量总计90022m，其中甲级162个，乙级242个，丙级1个。因煤岩层物性差异明显，所以测井效果较好。该报告提交资源储量B级292713万吨，C级542896万吨，D级426792万吨，合计总煤炭资源储量1262401万吨。内蒙古自治区矿产储量委员会于1988年9月27日以“内蒙储字（1988）53号”文予以审查批准，认为该报告“可作为总体规划和选择勘探区的地质依据”。2003年8月准格尔旗宏丰煤炭运销有限责任公司委托内蒙古自治区煤田地质局117勘探队，在其登记的“东胜煤田铜匠川矿区阿会沟精查勘探”探矿权范围内进行勘探，于2004年1月提交内蒙古自治区东胜煤田铜匠川矿区阿会沟井田勘探报告（以下简称原阿会沟勘探报告）。该报告由内蒙古自治区国土资源厅于2004年6月10日以“内国土资储备字2004107号”备案。本次勘探利用原铜匠川详查报告钻孔10个，施工钻孔3个。通过10002000³10002000m基本控制与500700³500700m加密控制，探明的（预可研）经济基础储量（121b）1176万吨，控制的经济基础储量（122b）1400万吨，推断的内蕴经济资源量（333）3173万吨。“勘查区先期开采地段探明的和控制的资源储量占70.14%，其中探明的占42.83%。满足地质及开采条件简单区中型矿井比例（70%与40%）要求。”2004年9月内蒙古自治区煤田地质局151勘探队提交了内蒙古自治区东胜煤田铜匠川详查区黄天棉图南渠煤矿煤炭资源储量核实报告。2004年8月16日内蒙古有色地质勘查局研究所提交了内蒙古自治区东胜煤田铜匠 17郭志强：伊东宏测煤矿1.2MT/a新井设计川矿区供销公司煤矿煤炭资源储量核实报告，该核实报告经18中国矿业大学银川学院毕业设计基本查明了矿区构造特征。岩煤层产状平缓，倾角23°。对矿区的水文地质特征作出了评价，属第一第二类第一型，即以裂隙孔隙充水含水层为主的水文地质条件简单类型矿床。矿井位于煤田的浅部，矿井中无水。地下水的补给、排泄流迳方向为由东向西。但随着开采范围的扩大，深度加大，特别是断层附近可能会因断层导致各含水层发生水力联系，矿井涌水量会相应增大。对矿区其它开采技术条件做出了评价。开采煤层顶底板岩石物理性质为软弱半坚硬岩石，煤层中含低级瓦斯，煤有自燃的先决条件，煤尘有爆炸危险性，并附有具体测试数据。对煤矿建设进行了环境地质评述，指出了矿山开采可能造成的环境污染，并提出了相应的预防与治理措施。对煤矿各可采煤层进行了煤炭资源储量估算，并根据矿方提供，准格尔旗国土资源局、鄂尔多斯市国土资源局审查核准的采掘工程平面图中采空区范围进行了消耗资源储量估算。（c）问题及建议宏测煤矿多煤层共存，可采煤层2层，该矿山为整合煤矿，原煤矿已有采空区存在，同时有古窑存在，为防止老硐积水造成井下水患，必须查明采空区位置及范围，加强对采空区的管理及巷道的维护。矿山在开采过程中，应严格按矿山设计采掘，预设保安煤柱，以防邻井积水溃入。必须注意雨季防洪，井口及工业广场高程必须高于历史最高洪水位3m以上。宏测煤矿已开采多年，但对开采情况总结甚少。在开采过程中加强矿山技术力量，对煤层、煤质变化要进行必要的收集和地质编录，合理指导生产和安排生产。注意各煤层的合理开采，做到物尽其用。 19郭志强：伊东宏测煤矿1.2MT/a新井设计2 矿井储量、生产能力及服务年限2.1 井田境界 井田拐点坐标一览表 2.2 井田储量本井田共有可采、全区可采煤层2层，各煤层编号自上而下为3-1、4-1。按照国土资源部2003年颁发的煤、泥炭地质勘探规范，资源/储量估算指标为：煤层最低可采厚度为0.7m，最高可采灰分原煤不大于40%，最高可采硫分原煤不大于3%。2.2.1、矿井地质资源量根据储量核实报告评审意见书（评审意见书文号：中矿蒙储评字（2006）112号，全矿井共获得地质资源量17878万t，其中探明的经济基础储量（121b）1166万t，控制 20中国矿业大学银川学院毕业设计的经济基础储量（122b）11331万t，推断的内蕴经济资源量（333）5381万t。（111b+122b）储量占总资源量的70%。 2.2.2、矿井工业资源/储量根据煤炭工业矿井设计规范有关规定，矿井工业资源/储量计算时，对推断的矿井地质资源量（333）可信度系数取0.70.9。鉴于矿井地质构造简单、煤层赋存稳定，设计取可信度系数为0.8，矿井工业资源/储量按投影法估算为16802(万t)。1）、矿井设计资源/储量矿井设计资源/储量为矿井工业资源/储量减去设计计算的防水煤柱、井田境界煤柱、地面建构筑物煤柱等永久煤柱损失量后的资源/储量。经计算矿井设计资源/储量为16235.2 万t。2）、矿井设计可采储量矿井设计资源/储量减去工业场地煤柱、主要井巷煤柱后乘以采区回采率，为设计可采储量，经计算矿井可采储量11540.69 万t。矿井设计资源/储量、设计可采储量见表214。3）、安全煤柱的留设矿井煤柱留设原则如下：井田境界煤柱留设20m保护煤柱；井筒及工业广场第四系表土按45º移动角，煤岩层按移动角按=70°，=70°-0.6，围护带宽度留20m煤柱。主要巷道两侧各留30m保护煤柱。由于为整合井田，被整合的原煤矿范围内，可能形成老窑积水，为防止采空区突水造成安全事故，在采空区边界留设40m保护煤柱。由于煤层赋存较浅且村户极少，故本设计为村庄搬迁，不留村庄及建（构）筑物保护煤柱。4）、开采损失矿井采区的回采率计算执行规范规定，即厚煤层不小于75%，中厚煤层不小于80%，薄煤层不小于85%，祥见表2-1-4 21郭志强：伊东宏测煤矿1.2MT/a新井设计矿井设计资源/储量、设计可采储量汇总表214 单位：万t 22中国矿业大学银川学院毕业设计2.3 矿井生产能力及服务年限2.3.1、矿井工作制度设计矿井年工作日为330d。考虑到井下工作条件比较差，采掘工作面的劳动强度较大，为保证采掘工人的身体健康，适当减少采掘工人的劳动时间，按照国务院关于促进煤炭工业健康发展的若干意见（国发200518号）文件的精神，“改革煤矿工作制度，将矿工入井时间缩短到八小时之内。”本设计井下工人按“四班六小时工作制”考虑，即井下四班作业，其中三班生产，一班准备，地面仍按三班八小时工作制。矿井日净提升时间16h。1）、矿井设计生产能力矿井地质构造简单、煤层倾角平缓、赋存稳定、井下开采技术条件优越，瓦斯含量低，有利于机械化开采，宜建设高产高效大型矿井。通过对本矿井的资源/储量、地质和开采技术条件及影响矿井生产能力等因素分析，矿井设计生产能力定为1.20Mt/a，矿井日产原煤3636t。其理由如下：(a)、资源/储量和生产能力相适合本井田地质资源量17878万t，其中探明和控制的经济资源/储量（121b+122b）为12497万t，占总资源量的70%。矿井工业资源/储量16802万t；矿井设计可采储量11540.69 万t；煤炭资源较丰富，按生产能力1.20Mt/a计算，服务年限68.69a，满足煤炭工业矿井设计规范要求。(b)、地质、水文地质条件简单，开采技术条件较好井田煤层赋存稳定，倾角小，地质、水文地质简单，煤层瓦斯含量低，发火期短，顶底板软，适合于推进速度快的机械化开采。(c)、工作面推采长度及单产适合本井田呈不规则形状，南北长2.34.9km，东西宽4.6km。煤层赋存稳定，倾角小，无断层，主采煤层3-1、4-1煤层属厚煤层，适合一次采全高综采或放顶煤综采，初期开采工作面走向长度一般为1600m以上，为较理想的综采工作面。目前国内采高在3.0m以上的综采工作面生产能力已达到1.50Mt/a，本矿按一井一面设置，考虑到本井田的储量及管理方面的因素，工作面单产确定为 23郭志强：伊东宏测煤矿1.2MT/a新井设计1.20Mt/a。因此，