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1、中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名： 学 号： 学 院： 专 业： 设计题目：辛置煤矿1.5Mt/a新井通风与安全设计专 题： 浅谈煤矿煤尘的综合防治及预防措施指导教师： 职 称： 2012年 12 月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 专业年级 学生姓名 任务下达日期：2012年7月 15日毕业设计日期：2012年7月15日至2012年 12月15日毕业设计题目：辛置煤矿1.5Mt/a新井通风与安全设计毕业设计专题题目：浅谈煤矿煤尘的综合防治及预防措施 毕业设计主要内容和要求：本毕业设计由一般部分、专题部分组成。一般部分是霍州煤电集团辛置煤矿年产1.5Mt/a新井设计。该部分分别介
2、绍了：矿区的基本情况、井田的开拓方式、采煤方法及巷道布置、矿井通风的情况、安全技术情况。专题部分是浅谈煤矿煤尘的综合防治及预防措施。从煤矿粉尘产生的的各个地点，掘进面，综采工作面，运输过程等方面进行了分析，提出了粉尘的防治措施。毕业设计要符合煤矿安全规程的规定,独立完成，设计说明书要符合统一格式，做到文字叙述简洁，通顺,端正,层次分明，计算清楚，准确；插图清晰，明了；绘图符合采矿图纸规范。院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业设计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
3、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设计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设计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
4、大学毕业设计答辩及综合成绩答 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 要本设计包括两部分：一般部分，专题部分。一般部分是关于霍州煤电集团辛置煤矿新井设计，年生产能力为1.5Mt/a，设计服务年限64a。矿井为立井单水平斜井开拓，主井、副井、风井各一个，采用中央边界式通风，主井、副井进风，风井回风。煤炭运输方式为胶带输送机运输，辅助运输方式采用无极绳绞车运输。矿井主采煤层为2#煤层，采区为后退式，煤层开采为下行式。采煤方法为倾斜长壁综
5、合机械化一次采全高全部垮落法。煤巷掘进主要采用综掘，支护方式采用锚网支护。矿井年工作日为330天，每天净提升时间为18小时。回采、掘进工作面均采用，“四六”制劳动组织形式。专题部分是浅谈煤矿煤尘防治及预防措施，主要从掘进面，综采工作面，运输途中来防治煤尘，采用隔爆水棚和撒布岩粉措施防止灾害扩大，使矿井系统安全，从而保障国家财产和工人生命安全。翻译部分为综放开放采空区煤炭自燃防治技术关键词：矿井；通风；煤尘；研究、防治AbstractThis design including three parts: the general design, the special topic, Translat
6、e parts of topics.The general part is ventilation design of XinZhi coal mine in huozhou, whose productivity is 1.5 million tons per year and whose design service life is 64 years. The exploiting mode of this coal mine is vertical shaft single level exploitation, and there are single main well, vice-
7、 well, air shaft. The ventilation mode of which is central boundary ventilation, and the wind enters from the vice- well, returns from the air shaft. The transport mode of coal is belt conveyer transport and the assistant transport mode is railway transport. The main mining seams are 2# seam. The be
8、lt area is advance mode and the coal mining is underhand mining mode. The mining method is dip longwall one pass cutting whole face fully-mechanized mining method. The excavation method is fully-excavated and the support mode is anchor cable support. The working day is 330 days per year and the pure
9、 lifting transport time is 18 hours every day. The working organization mode is “4-6” applied in work face and excavation face.This special prevention and control measures of pulverized coal tunneling faces, mainly from the fully-mechanized coal, coal dust, transport process control,uses water tank
10、of blastproof and rock powder to prevent the spread of the cident,ensure coal safe and life safe.Translate parts of topics is Comprehensive open-mined-out area of spontaneous combustion of coal technologyKey words: mine pit, ventilation, dust, research, prevention目 录一般设计部分1 矿区概述及井田地质特征11.1矿区概述11.1.1
11、 矿区的地理位置11.1.2 地形特点11.1.3 交通条件11.1.4 居民点分布情况11.1.5 矿区生产、电力来源、在建矿井及小煤窑分布情况11.1.6 矿区气候条件11.1.7 矿区水文情况21.2 井田地质特征41.2.1 井田煤系地层概述41.2.2 井田地质构造71.2.3 井田水文地质特征81.2.4 井田勘探程度101.3 煤层特征101.3.1 含煤性101.3.2 可采煤层111.3.3 煤质111.3.4 煤层的围岩性质141.3.5 煤的特征162 井田开拓172.1 井田境界172.1.1 井田范围172.1.2 开采界限172.1.3 井田尺寸172.2 可采储量
12、182.2.1 井田勘探类型182.2.2 储量计算基础182.2.3 矿井工业储量192.2.4 矿井可采储量192.3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限202.3.1 矿井工作制度202.3.2 矿井设计生产能力及服务年限202.3.3 矿井设计生产能力212.3.4 矿井服务年限212.3.5 井型校核212.4井田开拓222.4.1 井田开拓的基本问题222.4.2 确定井筒形式、数目、位置及坐标222.4.3工业场地的位置232.4.4开采水平的确定及采盘区划分232.4.5主要开拓巷道242.4.6方案比较242.5 矿井基本巷道292.5.1井筒292.5.2井底车场及硐室3
13、02.5.3主要开拓巷道302.6 大巷运输设备选择362.6.1 回风大巷运输设备的选择362.6.2 采区运输大巷运输设备的选择372.7 矿井提升382.7.1 矿井提升概述382.7.2 主井提升382.7.3 副井提升设备选型392.7.4 井上下人员运送393 采煤方法及采区巷道布置403.1 煤层的地质特征403.1.1 煤层埋藏条件403.1.2 煤质特征403.1.3 煤层的含瓦斯特征403.1.4 煤层顶、底板条件503.1.5 水文地质503.1.6 煤尘的爆炸性和自燃发火危险性503.2 采区巷道布置及生产系统503.2.1 采区准备方式的确定503.2.2 采煤方法及
14、工作面长度的确定503.2.3 采区巷道的布置513.2.4 生产系统513.2.5 确定采区生产能力和采出率513.2.6 采区车场523.2.7 采区主要硐室布置523.3 采煤方法533.3.1 煤层的赋存特征533.3.2 采煤方法533.3.3 装运煤563.3.4 移架方式563.3.5 移刮板输送机563.3.6 工作面运煤573.3.7工作面支护583.3.8 回采巷道布置614 矿井通风634.1 矿井通风方式的选择634.1.1 矿井通风系统的基本要求634.1.2 矿井通风容易和困难时期的开采位置644.1.3 矿井通风系统的确定644.1.4 矿井主扇的工作方法674.
15、1.5 矿井通风容易和困难时期的用风地点684.2 采区通风684.2.1采区通风系统694.2.2 回采工作面的通风系统694.2.3 采区通风构筑物714.2.4 通风合理性评价714.3 掘进通风714.3.1 局部通风机的工作方式714.3.2 掘进通风744.3.3 局部通风机设计754.3.4 局部通风机安全技术措施764.4 矿井所需风量774.4.1 风量计算的标准及原则774.4.2 矿井所需风量774.4.3 矿井总风量的计算814.4.4 风量分配814.4.5 采区风量分配及各用风地点的验算824.5 全矿通风阻力的计算844.5.1矿井通风总阻力计算原则844.5.2
16、通风阻力最大路线的确定844.5.3摩擦阻力874.5.4矿井总风阻和等积孔884.6 矿井通风设备的选择904.6.1主要通风机的选择904.6.2 电动机的选择944.7 矿井反风措施及装置944.7.1矿井反风的目的及意义944.7.2对反风、风硐的基本要求954.7.3矿井反风的方法及反风装置954.7.4区域性反风和局部反风954.8概算矿井通风费用954.9防止特殊灾害的安全措施984.9.1 瓦斯、煤尘爆炸事故的预防措施984.9.2矿井火灾预防措施1004.9.3 矿井水灾预防措施1005 矿井安全技术措施1015.1矿井安全技术概况1015.1.1瓦斯煤尘发火及突水情况101
17、5.1.2煤与瓦斯突出的防治1015.1.3 防治粉尘注水设计1085.2现有自然灾害防治措施概况1115.2.1.瓦斯爆炸预防1115.2.2.煤尘爆炸的预防1115.2.3矿井火灾1125.2.4自然灾害防治措施的分析和评价1135.3矿井灾害事故预防措施1135.3.1 可能发生各类事故的原因和地点：1135.3.2 矿井灾害事故的预防计划1145.3.3 预防瓦斯事故的措施1155.3.4 预防煤尘事故的措施1165.3.5 预防火灾事故的措施1175.3.6 预防水灾事故的措施1175.3.7 预防冒顶事故的措施1185.3.8 预防煤与瓦斯突出的措施1195.3.9 预防一氧化碳事
18、故的措施1215.3.10预防机电事故的措施1225.3.11大巷运输安全管理措施1225.4 矿井灾害事故的处理计划1225.4.1 处理重大灾害事故的组织措施1225.4.2 灾区人员的自救措施1245.4.3 瓦斯（一氧化碳）、煤尘、火灾的处理计划126参考文献1127浅谈煤矿煤尘的综合防治及预防措施1291 煤尘及其危害1292 煤尘的形成1293 综采工作面煤尘综合治理1303.1 综采工作面煤尘的形成1303.2 综采工作面煤尘的治理1303.3各转载点的降尘措施1303.4 采煤机截割时的降尘措施1313.4.1 采煤机结构的改进1313.4.2 增强采煤机的喷雾方式1313.5
19、 液压支架工作中的降尘措施1324 掘进工作面煤尘综合治理1344.1 掘进工作面防尘降尘1344.1.1 钻眼爆破掘进1344.1.2 喷射混凝土作业1344.1.3 优化掘进巷道通风方式降尘1354.1.4 湿式除尘器的使用1365 运输过程中的粉尘治理1385.1 加强落煤点的密封治理1385.2 喷雾加湿过程1385.3 加装除尘设备1395.4 卫生清理1406 预防措施1406.1撒布岩粉1406.1.1 对岩粉的要求和岩粉原料1406.1.2 对岩粉量的要求1406.1.3 撒布岩粉地点的确定1416.1.4 岩粉散布方法和撒布周期1416.2 隔爆水棚1416.2.1水棚的结构
20、与选型1416.2.2水棚的布置1417 个体防护1438结论143参考文献2144致 谢145一般部分第99页中国矿业大学2013届本科生毕业设计1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1 矿区的地理位置辛置煤矿位于山西省南部临汾地区北缘，霍州市境内，覆盖辛置镇、陶唐峪乡、赵城镇、兴唐寺乡的一部分，处于霍西煤田中部，霍州矿区东南。辛置井田北部边界与曹村矿相邻；南部以坐标点：(1)X=4032137.00,Y=19563000.00；（2）X=4032205.00，Y=19570000.00两点连线为界，为人为边界；东至11号煤层基岩露头线；西部以前河底断层、赤峪断层为界，东西走向长6
21、.28.4km，南北倾斜6.57.7km，面积为51.834km2。1.1.2 地形特点本区位于霍山西麓、汾河谷地东侧，除汾河谷地较平坦外，全区地形起伏，沟谷纵横。地势北高南低，由东向西倾斜，地面最低标高为539.5m，最高标高为1381.2m，相对高差847.7m。由于地形影响，东西向顺成沟谷发育，地貌以低山及黄土丘陵为主。1.1.3 交通条件辛置煤矿位于山西省霍州市以南15km的辛置镇内，矿区西侧紧邻有南同蒲铁路及大（同）运（城）公路通过，东侧3km处有大运高速公路通过。以辛置火车站为基点，北距太原市200km与北同蒲线、石太线相接，南距临汾市65km，交通堪称方便。详见辛置矿井交通位置图
22、（见图1-1）1.1.4 居民点分布情况本区内有26个行政村，村中居民大约有三分之二为八十年代所建的砖窑洞，大部分分布于梁顶平坦地带；大约有三分之一为土窑洞，大部分位于梁边缘坡上，窑洞方向多为坐北朝南。1.1.5 矿区生产、电力来源、在建矿井及小煤窑分布情况矿区北部有白龙、退沙、李雅庄三个井田。东部为2号煤层露头，南部尚无规划的井田。矿区电力供应来源;本矿由北村35/6KV区域变电所供电，目前装机容量110000+17500KVA,重庆煤矿设计院在矿区总体中建议增容为110000+115000KVA，能满足矿井生产所需。本井田内小煤窑开采时间较长，数量较多，分布在井田西北部宋庄村至前河底一带，
23、均开采2号煤层，大部分小煤窑因排水能力不足而停产。1983年调查，在南区128号钻孔东150m出新建一立井，准备开采2号煤层。1.1.6 矿区气候条件辛置煤矿位于内陆高原区，属温带大陆性气候。气温变化较大，雨量分布不均，最大降雨量在7、8月份，春秋季节干燥且风沙较大，夏季受内陆干燥季风影响，炎热多雨，冬季受强烈西伯利亚寒流侵袭，寒冷干燥。本区年平均气温12.9。1月份最冷，平均气温-3.6，最低气温-18（1987年2月12日）；七月份最热，平均气温25.4，最高气温39.2（1972年8月12日）。全年无霜期平均197天，最少150天，最多219天。初霜期一般在10月17日，终霜期在来年4月
24、1日，最迟在4月17日。年平均降雨量461.4mm，最少年降雨量353.11mm（1972年），最大降雨量688.9mm（1975年）。最大月降雨量248.3mm，最大日降雨量137.5mm（1981年8月15日）。全年盛行南风和偏北风，春季以偏南风为主，其次是偏北风。夏、秋、冬三季以偏北风为主，西南风次之。年平均风速1.9m/s，极端最大风速18m/s。年平均冻结期66天，冻结开始于12月中旬，来年2月中旬解冻。冻土深度平均49.3cm，最大67cm。最大积雪厚度11cm。根据煤炭工业部1987年12月煤炭工业地震区划资料，本区地震烈度属九度地震区。本区处于汾渭地堑地震带中，新构造运动很明显
25、，霍山大断层及赤峪大断层都表现出活动迹象，近年来发生过几百次13级地震，据地震预测，现在又进入地震活动高峰期。1.1.7 矿区水文情况本区河流属黄河支流、汾河水系。汾河自北向南从矿区西部经过。据石滩水文站资料，汾河最大流量2800m3/秒，枯水季节（4、5、6月）最小流量0.5m3/s，历史最高水位标高506.71m。辛置矿井工业广场位于汾河东岸谷地。区内较大地表径流有宋庄沟、塔底沟、桃沟、跑蹄沟等处，终年有水，流量最大者可达151m3/s。由东向西羽状排列注入汾河，属黄河水系。图1-1 辛置矿井交通位置图1.2 井田地质特征1.2.1 井田煤系地层概述本井田内大部分为新生代沉积物所覆盖，仅在
26、西部赤峪断层、前河底断层附近的沟谷中出露石盒子组中部的地层，并受断层破坏，零星紊乱。结合钻孔资料，区内地层由老至新有古生界奥陶系、石炭系、二叠系及新生界第三系、第四系。（见图1-2 地质综合柱状图）1、奥陶系中统峰峰组（O2f）区内只是深钻孔见到此层，118孔（水文孔）探得51m 。本组地层为厚层石灰岩，上部地层为厚层石灰层，上部间有白云质灰岩及石膏层。裂隙溶洞发育。在其顶部富含黄铁矿结核，并有黄铁矿脉沿节理充填，受方解石脉切割，属浅海过渡到泻湖相沉积。2、石炭系中统本溪组（C2b）平行不整合于奥陶系之上，厚度由14.1421.94m，平均18.18m，北厚南薄。底部为铝土页岩及风化残余的山西
27、式铁矿，上部为砂质页岩及页岩、分选极其良好的细砂岩、不稳定的石灰岩和薄煤。为滨海相沉积。3、石炭系上统太原组（C3t）与下伏本溪组整合接触，平均厚度82.26m。以深灰、灰黑、黑色碎屑岩、石灰岩、煤层为主。底部为一灰白色石英砂岩（K1）中部含三层石灰岩，即稳定的厚层石灰岩K2,厚度变化较大的K3及常被其上的K5砂岩冲刷得不稳定石灰岩K4。上部沉积了以粗粒为主的K5砂岩，普遍发育较厚的海相页岩，页岩顶部含菱铁矿结核。太原组为本区主要含煤地层，共含煤11层。下部含主要可采煤层9#、10#、11#，及不稳定的极薄煤层10a#。中部含不稳定的7#、7a#、8#。上部含局部不可采的可采煤层5#、6#及不
28、稳定的不可采煤层4#、6a#。属海陆交替沉积。4、二叠系下统山西组（P1s）整合于太原组之上，厚度5.5547.35m，平均25m。本组底部为灰白色中细粒砂岩（K7），上有灰黑色砂质泥岩、泥岩及本区最稳定的主要可采煤层2#煤，2#煤顶板为黑色砂质页岩为主，局部细砂岩，但多受到上覆K8砂岩冲刷。为近海的纯陆相沉积。5、二叠系下统下石盒子组（P1x）与下伏山西组整合接触，平均厚度133.44m。分上下两部分。下部基底为灰白色中细砂粒岩（K8），其上为灰色或灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰白色砂岩组成，其间常夹2-4层薄煤线。全层厚58m。上部为不稳定砂岩组成，其间常夹2-4层薄煤线。全层厚58m。上部之底
29、部为不稳定黄绿色砂岩（K9）在K9砂岩以上15m有一层发育较好的黄绿色中粗粒厚层状砂岩（815m），全区皆见，称为K19砂岩。其上为黄绿色砂岩和砂质泥岩所组成，并出现紫红色泥岩或砂质泥岩，顶部有1-2层紫红色铝土质泥岩，色鲜艳，俗称“桃花泥岩”，可作为其上K10砂岩辅助标志。全厚约69m。图1-2 地质综合柱状图6、二叠系上统上石盒子组（P2S）井田内保存不全，大部分被剥削，仅南部保留极少部分。其底部为一层中粒砂岩（K10），其上为紫色和黄绿色砂质泥岩或泥岩组成。井田内最厚达183m。7、上第三系保德组（N2b）过去称榆社组，分两部分。下部以角度不整合覆于不同时代基岩之上，主要以半胶结的砾岩（
30、砾石成分以灰岩、石英砂岩、火成岩、片麻岩为主，砾径大于5cm，泥质或钙质胶结）和淡水灰岩层组成，厚度约42m。上部以红土为主，底部含砾石，与下伏淡水灰岩不整合接触，厚度15m以上。8、第四系（Q）下更新统午城黄土（Q21）以棕黄色细分砂质黄土为主，中夹45层埋藏土，每层埋藏土下均有一层灰白色钙质结核。全组厚12m。中更新统离石黄土（Q2）以黄色、棕黄色细粉砂质黄土为主，其间为一侵蚀面（铜川期侵蚀）分为上（Q22）和下（Q12）两部。全厚约134m。上更新统丁村组（Q13）以浅灰色黄土、砂土及粉砂土为主，中夹一层棕色埋藏土。全厚约56m。上更新统萨拉乌苏组（Q23）以砾石层及浅灰黄色粉砂质土为主
31、，厚约14m。全新统现代冲积层（Q4）分布于各河沟内，以砾石及砂为主，厚约24m。本区含煤地层有下二叠统下石盒子组山西组及上石炭统太原组。下石盒子组中所含煤层不具有开采价值，山西组和太原组为本区的主要含煤地层。山西组和太原组地层总厚113.75m，含煤8层，煤层总厚12.48m，含煤系数11%，其中可开采煤层6层，可采煤层总厚11.68m。现将主要含煤地层叙述如下：1、上石炭太原组（C3t）本组地层按岩性特征可分为上、中、下三段：下段（C3t1）K1砂岩底至K2石灰岩底，1-129号钻孔揭露厚度17.80m，岩性特征：底部K1石英砂岩为灰白色硅质胶结，中粗粒，其上为黑色泥岩、粉沙岩夹砂质泥岩，
32、11号煤10号煤间，上部常为灰白色中粒砂岩，下部为粉沙岩和泥岩，含植物化石。10号煤9号煤间为黑色泥岩。9、10、11号煤层稳定可采。中段（C3t2）K2石灰岩底至K4石灰岩顶，1-129号钻孔揭露厚度32.60m，岩性特征：K2石灰岩为灰色，含蜓及腕足类化石，具裂隙且被方解石脉充填，含燧石结核。K2石灰岩至K3石灰岩间自下而上，由灰色粉砂岩及深灰色细粒砂岩组成，顶部为8号薄煤层。K3石灰岩常含泥质，富含动物化石。上部由灰、灰黑色粉砂岩及7号煤层组成，富含植物化石。K4石灰岩一般泥质含量较高，多为泥灰岩，厚度变化大，易相变。1-129号钻孔相变为K5中粒砂岩，厚度达十几m。上段（C3t3）K4
33、石灰岩顶至K7砂岩底，厚度24.35m。岩性特征：下部由灰黑色粉砂岩、泥岩夹砂岩组成，上部由黑色泥岩、砂质泥岩及5、6号可采煤层组成。2、下二叠统山西组（P1S）K7砂岩底至K8砂岩底，厚度21.0034.85m，平均26.35m。下部由灰黑色泥岩、粉砂岩和灰白色中细粒砂岩组成，含少量植物化石。中部夹2号煤层，煤层厚度1.304.2m，平均3.33m。2号煤层之下普遍有一薄层菱铁矿；上部由泥岩和砂岩互层夹薄煤层。底部K7砂岩为灰白色、中细粒砂岩，石英为主，泥质胶结，分选中等，交错层理。1.2.2 井田地质构造（一）井田内褶皱和断层的基本特征辛置煤矿位于霍州矿区的东南部。井田的北、西面皆以大断层
34、与邻区为界；北界为F6（曹村断层），正断层，走向NE3645，倾向NW，落差80330m。井田东界为煤层在基岩面上的露头线。本矿勘探未发现陷落柱，未见有岩浆岩侵入。井田的地质构造现象有褶皱、断层。现分别概述如下：1、褶皱：井田内的煤岩总体呈单斜构造，主体走向NE6070，倾向SE，倾角510，局部受断层影响可达25。在单斜构造基础上，有极其宽缓的背、向斜发育。这些背、向斜或为短轴状，或为倾伏状，延伸都不长。到目前为止，井田内揭露的褶皱共35条，其中SN延伸者13条，NE4060方向延伸者6条，NE20方向延伸者有8条，EW延伸者5条，NW方向延伸者3条，另有小型穹窿3个，构造盆地2个。本区褶皱
35、两翼都很平缓（10左右），故对煤层的开采没有太大的影响。2、断层：正断层十分发育是本井田的重要地质构造特征。到目前为止，井田内揭露大小断层已近2500条，最高密度可达280条/km2，平均密度为150条/ km2。它是影响本矿生产的主要地质因素之一。为叙述方便起见，现根据落差大小，把断层分为级。落差大于20m的断层为级；落差为205m的断层划归为级；落差小于5m的断层划为级。级断层也就是常说的小断层。考虑到落差小于0.5m的断层对回采影响不大，故不作为统计分析之列，后文所述小断层皆指落差为50.5m的断层。到目前为止，井田内揭露的级断层共15条，总长度达42800m；级断层共计68条，总长45
36、565m。通过对540水平2#煤层中的断层进行随机抽样，抽取断层120条，对其落差进行了统计。可以看出，区内5m以上的大、中型断层，仅占断层总数的5%，其余95%皆为落差5m的断层。而小断层中，尤以落差以13m者居多，可占断层总数的40%以上。矿区内断层的主要延伸方向为NE向，对540水平11个采区所揭露的1198条断层进行的统计结果表明，NE象限内的断层占72%，其中尤以NE5060的断层最多，占总数的16%。（二）矿井构造特征及规律性本矿地质构造的总体特点是：煤岩层产状平缓，褶皱极其开阔，NE向断层十分发育。现将它们的分布规律概述如下：1、褶皱的展布规律：本区的褶皱十分宽缓且延伸不长，再加
37、断层的切错，故分布比较零散，但褶皱延伸的方向性却很明显，按其轴向可分为五组。SN向褶皱：是本区内最发育的一组褶皱，皆为宽缓对称的短轴或倾伏褶皱。属经向构造体系的次级褶皱。EW向褶皱：属纬向构造体系的次级褶皱。NE20方向的褶皱:属新华夏构造体系。NE4060方向的褶皱皆为祁吕系东翼的次级褶皱。NW向褶皱：分布在前河底断层附近,为该断层的派生构造。区内的经向褶皱与纬向褶皱有明显的横跨夏合现象。经向、纬向褶皱，则有时又与新华夏系及祁吕系发生联合作用，分别形成联合弧。2、断层展布规律：本区的断层虽然很多，但分布时有规律的，具体表现在断层发育方向性、等距性以及小断层与大中型断层的相关性三个方面。1.2
38、.3 井田水文地质特征辛置煤矿位于郭庄泉域东南角，临汾新生代断陷盆地水文地质单元的东北部，地处两个水文地质单元的交接带。东有近南、北向的霍山大断层，西有赤峪断层，北有李曹断层，将本区切割成具有独立水文地质特征的地段。由于赤峪断层的导水作用，使地下水易接受来自东侧霍山风化裂隙水的补给。总体上，地下水由东向西运动，埋藏有第四系砂砾岩含水层、第三系砂砾石有淡水灰岩含水层，二迭系砂岩含水层、石炭奥陶系灰岩含水层。1、含水层1）、上组煤含水层（1）、第三、第四孔隙水在煤系地层中，分布有第四系及第三系砂砾石及淡水灰岩含水层，其厚度由西向东逐渐加厚，至霍山断层附近第三、四系地区总厚可达300m。这些含水层之
39、间无明显的隔水层。勘探中，把它们作为统一水力联系的含水层进行评价。钻孔单位涌水量q=0.8L/sm，渗透系数K=5.0m/d。泉水流量大小不一，大者可达4.9L/S,一般0.51L/S。水化学类型为HCD3-Ca.mg型水，总矿化度0.30.6g/L。水位标高660670m。除接受大气降水补给外，还有霍山风化裂隙水的侧向补给。水量较丰富，开采2#煤时影响较大，通过剥蚀带可直接涌入矿井，也可因冒落带裂隙或断层勾通涌入矿井。（2）、二迭系砂岩裂隙水在2#煤层以上依次有K8、K9、K10、砂岩含水层，K8为灰白色中粗粒砂岩，局部为粉砂岩，平均厚度5.12m；K9为灰白色中粗粒砂岩，平均厚度9.95m
40、；K10为灰绿色粗砂岩，平均厚度为7.75m。这些含水层绝大部分被覆盖，只在西部沟谷中有出露。因受补给条件及含水层裂隙发育程度的限制，富水性较弱。据118孔抽水试验资料，单位涌水量q=0.05L/S、K=0.16m/L，野外调查泉水流量0.040.9L/S，水位标高可达659.21m。K8砂岩是2#煤的老顶或直接顶板，开采2#煤时皆为K8砂岩裂隙充水，其它砂岩含水层在一般情况下对开采影响不大，当有断层及陷落柱勾通时，才能对矿井充水有影响。2）、下组煤含水层（1）、K2灰岩岩溶裂隙水含水层为深灰色石灰岩，夹有隧石条带，溶洞发育，平均厚度7.86m。区域上有小面积出露。本矿内皆埋藏于地下，不易接受
41、大气降水补给，在东部剥蚀带，上覆由第三、四系砂砾石及淡水灰岩含水，K2灰岩可以直接接收其补给。当有导水断层或陷落柱时亦可接受下伏O2灰岩岩溶水的补给。故K2灰岩含水层虽然厚度不大，有时富水性却较强。钻孔抽水试验q=0.052.14L/Sm、K=1.5215.70m/d。水文学类型为HCD3-Na.Ca型水。矿化度小于1g/L。（2）、中奥陶系灰岩岩溶裂隙水本井田地表无出露，埋藏深度东部约300余m，西部约200m。构造呈单形态，走向NE-SW，倾角SE，倾角10左右。钻孔揭露峰峰组石灰岩，厚层坚硬致密块状，裂隙溶洞发育，溶洞直径0.21.0m，含水性强。本矿奥灰水主要补给来自东侧霍山方向。霍山
42、风化裂隙水富水性强，山坡处有泉水出露，在谷中汇成小溪，由东向西至霍山断层处埋入地下，可见对本含水层有补给。另外，在辛置矿之东南的关口村有灰岩出露，并打有机井，井深1258m，出水量80m3/h,静止水位埋深30.5m，水位标高约1000多m。从水文地质图等水位线看出：从关口村经柏木沟至南东村一线为奥灰水的分水岭方向。分水岭北侧奥灰水向曹村矿方向运动，在赤峪断层北部尖灭端绕流汇入郭庄泉区；分水岭南侧奥灰水由东及东南方向补给本区，向西再向西南方向运动，通过赤峪断层南端补给临汾盆地。本矿有三个钻孔揭露了奥灰水含水层，揭露最大深度62.90m。为峰峰组二段底层。q=1.561.62L/Sm、K=16.
43、4718.47m/d。奥灰水位于11#煤下部，本溪组为下组煤的底板，厚度14.4121.94m。奥灰水压力水头较高，顶板承受水压最大可达2.6Mpa，开采11#煤时，奥灰水将成为主要突水水源。2、矿井涌水量因上、下组煤充水条件不同，所以，分别进行矿井涌水量的预测。上组煤主要充水水源为顶板之上的二迭系K8砂岩裂隙水及第三、四系砂砾石孔隙水。通过分析矿井涌水量与降水量、煤产量相关曲线图可以看出：84年以后矿井总涌水量变化不大，趋于稳定状态，说明60年开采以来突水含水层的静储量消耗殆尽，矿井涌水量与含水层的补给量处于平衡状态。通过对上组煤井下突水情况统计：2#煤顶板冒落二迭系K8砂岩裂隙水涌水量1030m3/h；东部剥蚀带第三、四系孔隙突水量3050m3/h。通过类比法计算矿井2#煤平均涌水量150.47m3/h，最大180.97m3/h。2、下组煤计算方法的选择