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1、目 录1 矿区概况及井田地质特征11.1 矿区概况11.1.1 位置及交通11.1.2 地形地貌11.1.3 水系及主要河流11.1.4 气象及地震情况21.1.5 区域经济概况21.1.6 矿区总体规划情况21.2 矿井外部条件及评价21.2.1 运输条件21.2.2 电源条件21.2.3 水源条件31.2.4 通信条件31.2.5 外部建设条件综合评价31.3 矿井资源条件31.3.1 区域地层31.3.2 井田地层41.3.3 区域构造61.3.4 井田构造61.4 煤层及煤质71.4.1 含煤地层71.4.2 可采煤层特征71.4.3 煤类、煤质与煤的用途71.4.4 瓦斯81.4.5
2、 煤尘81.4.6 煤的自燃81.4.7 地温81.4.8 水文地质条件91.4.9 地下水的补给、迳流、排泄条件91.4.10 含、隔水层水文地质特征92 矿井资源和储量122.1 井田境界122.1.2 井田面积122.2 矿井工业储量142.2.1 井田勘探类型142.2.2 矿井资源储量142.3 矿井可采储量152.3.1 矿井永久保护煤柱损失量152.3.2 矿井可采储量173. 矿井设计生产能力及服务年限193.1 矿井工作制度193.2矿井设计生产能力及服务年限193.2.1 矿井设计生产能力193.2.2 矿井服务年限193.2.3 井型校核194. 井田开拓214.1 井田
3、开拓方式及井口位置214.1.1 确定井筒形式、数目、位置及坐标214.1.2 工业广场的位置、形状和面积的确定224.1.3 开采水平的确定234.1.4 风井井口位置及井筒形式的确定234.1.5开拓方案比较234.2 矿井基本巷道274.2.1 井筒274.2.2 井底车场及硐室325. 准备巷道布置335.1 煤层地质特征335.1.1 盘区位置335.1.2 地质构造335.1.3 煤层特征335.1.4 煤层瓦斯特征335.1.5 水文地质条件345.1.6 煤尘345.1.7 煤的自燃345.1.8 其它开采技术条件345.2盘区巷道布置及生产系统345.2.1盘区准备方式的确定
4、345.2.2 盘区尺寸与巷道布置354.2.5 盘区运输、通风及排水355.2.6 盘区生产能力及采出率365.3 盘区车场及硐室385.3.1 盘区主要硐室386. 采煤方法396.1采煤工艺方式396.1.1盘区煤层特征及地质条件396.1.2确定采煤工艺方式396.1.3回采工作面参数的确定406.1.4 工作面设备选型416.1.5 端头支护及超前支护方式496.1.6 回柱方法506.1.7 各工艺过程注意事项506.1.8 劳动组织和循环作业图表536.2回采巷道布置566.2.1回采巷道布置方式566.2.2工作面回采巷道布置577 井下运输597.1 井下运输原始条件597.
5、2 煤炭运输方式及设备597.2.1 煤炭运输方式选择597.2.2 井下主运输设备597.2.3 井下辅助运输设备608主副井运输638.1 主副井运输设备638.1.1 主井运输设备638.1.2 副井辅助运输设备679 通风689.1 矿井概述689.1.1 矿井地质概况689.1.2 开拓方式689.1.3 开采方法689.2 矿井通风系统的确定689.2.1 矿井通风系统的基本要求689.2.2 矿井通风方式的选择689.2.3 矿井通风系统方案比较699.2.4 盘区通风系统的要求709.2.5 工作面通风方式的选择719.3 矿井风量729.3.1 矿井风量的计算729.4 矿井
6、负压计算759.4.1 矿井通风阻力和局部阻力计算759.4.2 等积孔计算809.4.3 通风设施、防止漏风和降低风阻的措施809.4.4 反风方式及反风设施819.5 通风设备选择819.5.1 概述819.5.3 设计依据819.5.4 通风机所需风量和负压的计算819.5.5 通风设备方案829.5.6 通风设备选型849.5.7 供配电及控制869.6 矿井瓦斯灾害防治879.6.1 防治瓦斯措施879.6.2 防止瓦斯积聚措施879.6.3 防止瓦斯爆炸措施889.6.4 防治煤与瓦斯突出措施889.7 矿井火灾防治889.7.1 煤层的自燃倾向性等级889.7.2 煤层自燃发火的
7、防治措施889.7.3 灌浆防灭火系统方案899.8 粉尘灾害防治899.8.1防尘措施909.8.2 防爆措施909.8.3 隔爆措施9010 设计矿井基本技术经济指标91浅谈超高水材料充填采空区技术921项目概况921.1项目研究的意义922 煤矿充填开采技术现状及发展趋势922.1 矸石直接充填技术922.2 浆状似膏体充填技术932.3超高水材料充填技术942.4 发展动力942.5 发展趋势953超高水材料963.1超高水材料963.2超高水材料的水化机理963.3超高水材料的性能974超高水充填材料制浆系统974.1制浆系统974.1.1半连续制浆系统形式及生产能力984.1.2半
8、连续制浆系统设计994.1.3制浆系统生产循环作业方式1045 超高水充填系统管路清洗技术1045.1 满管自流分段管路冲洗原理1045.2 满管自流清洗管路理论依据和主要设备选型1056 结论106英文原文108Synthesizing the mechanization adopts to put a coal108mines technique and its outlooks108中文译文115综采放顶煤开采技术及其发展115参考文献119致 谢120 中国矿业大学2014届采矿本科生毕业设计(论文 ) 第58页1 矿区概况及井田地质特征全套图纸，加1538937061.1 矿区概况1
9、.1.1 位置及交通李家壕井田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜区东南，行政区划隶属东胜区铜川镇、布日都镇管辖。本矿交通较为便利，包神铁路从井田西部境界外通过。109国道从井田北中部由东向西穿过，213省道从井田东北部通过，矿井建设期间的设备可经过公路运往工业场地。交通支、干线四通八达，故井田对外交通十分方便，为煤炭的外运及物资运输提供了便利的条件。矿井交通位置如图1-1所示。图1.1-1 矿井交通位置图1.1.2 地形地貌井田位于鄂尔多斯高原东北部，地形总体为北高南低，东高西低，最高点位于井田东北部，海拔标高为+1541.3 m，最低点位于井田南部铜匠川中，海拔标高为+1379 m，最大海拔标高
10、差为162.3 m，一般海拔标高为+1500 m+1430 m，一般相对高差为70 m左右。井田内切割强烈沟谷纵横，为典型的侵蚀性丘陵地貌。1.1.3 水系及主要河流铜匠川为井田内最大沟谷，井田内其它沟谷均为铜匠川的支沟，主要有敖包图沟、旧庙沟、霍沙兔沟、达尔麻沟等，这些沟谷均为季节性沟谷，无常年地表径流，夏秋季节出现地表径流，雨季流量增大，偶有山洪爆发，水流汇入井田中部的铜匠川自北向南流入乌兰木伦河，与勃牛川在陕西省境内交汇成窟野河，最终注入黄河。1.1.4 气象及地震情况本区属干旱沙漠温带高原大陆性气候，降水量小、蒸发量大，阳光幅射强烈，日照丰富，据鄂尔多斯市气象局资料，年降水量194.7
11、 mm 531.6 mm，蒸发量2297.4 mm 2833 mm。冬季严寒漫长，一般10月份开始结冰，次年4月份解冻，最大冻土深度1.71 m（1977年2、3月份），最低气温-27.9 ，最高气温36.6 ，年日照时数为2856.0 h3246.2 h。井田冬春季风力较大，月平均风速2.2 m/s5.2 m/s，夏秋季风力较小，月平均风速1.8 m/s3.9 m/s，最大风速14 m/s。井田所在区域属弱震区预测范围，历史上亦无破坏性地震记载。根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）附录A，本地区抗震设防烈度为7度区。1.1.5 区域经济概况鄂尔多斯市位于内蒙古自治区西南部，地处鄂
12、尔多斯高原腹地。东、南、西与晋、陕、宁接壤，北及东北与草原钢城包头以及自治区首府呼和浩特隔河相望。辖东胜区、达拉特旗、准格尔旗、伊金霍洛旗、杭锦旗、乌审旗、鄂托克旗、鄂托克前旗共1区7旗，总面积86752 km2。1.1.6 矿区总体规划情况 李家壕井田位于国家13个大型煤炭基地之一的神东煤炭基地万利矿区，矿区总体规划已编制完成，国家发改委以发改能源200732号予以批复。万利矿区位于神府东胜煤田的东北部边缘地带，地跨准格尔旗、达拉特旗、伊金霍洛旗和东胜区。鄂尔多斯市将东胜煤田北部（即万利矿区）规划为电煤基地，万利矿区是鄂尔多斯市的主要煤炭生产基地之一。大规模开发万利矿区不仅是振兴鄂尔多斯市经
13、济的需要，也是促进蒙西地区经济发展的需要，更是实施“西部大开发”、“西电东送”和“西煤东运”的需要。规划面积767.43 km2，地质储量13065.74 Mt。矿区共划分为8个井田和4个小型煤矿整合改造区，生产总规模暂定为38.4 Mt/a，预计矿区均衡生产时间80 a。其中万利一井由1.8 Mt/a扩建到8.0 Mt/a，高家梁6.0 Mt/a，杨家村5.0 Mt/a，范家村1.20 Mt/a，塔拉壕6.0 Mt/a，碾盘梁1.20 Mt/a，王家塔5.0 Mt/a，李家壕6.0 Mt/a。1.2 矿井外部条件及评价1.2.1 运输条件矿区现已形成较为发达的交通体系，煤炭外运可以通过铁路和
14、公路运出。矿井地处鄂尔多斯市东胜区，在本矿井工业场地以西直线距离约2 km处，有包（头）神（木）铁路以南北向通过，并设有敖包沟站；在中北部有G109国道和包（头）府（谷）二级公路(S213)从井田穿过，因而矿井有良好的外部运输条件。1.2.2 电源条件本地区现有东胜北郊220 kV变电站一座，110 kV变电站七座。鄂尔多斯市供电局为配合矿区开发，建设的万利矿区高家梁110 kV中心变电站已于2012年投入运行，内设两台63.0 MVA变压器，1回110 kV电源引自东胜北郊220 kV变电所，输电线路为LGJ-240/27.5 km, 线路用杆塔共112基；另1回110 kV电源引自马莲22
15、0 kV变电站，输电线路为LGJ-300/5.2 km。该站距本矿4.43 km，已考虑本矿用电。本矿井电源条件可靠。1.2.3 水源条件矿井西靠乌兰木伦河，且铜匠川在井田东南部，为东胜区的水源地，有丰富的水资源，可从中取水，满足矿井用水的要求；另外对矿井排水根据水质情况进行处理，处理后用作生产补充、井下消防洒水除尘、建筑及场区浇洒等用水。本矿井水源条件可靠。1.2.4 通信条件鄂尔多斯全市已实现了区内电话的程控化，并全部进入国际、国内自动传输网，乡镇之间通讯光缆网已经形成。李家壕矿井通信系统与当地光缆接通，即可与世界各地进行直接通话、通信，拉近与世界各地的距离，通讯条件良好。1.2.5 外部
16、建设条件综合评价综上所述，本矿区四通八达的铁路、公路交通运输网络日趋完善，已具备建设大型矿井所需的输电电源、水源条件，具有国内先进水平的邮电通讯条件，因此，矿井建设的外部条件已成熟。1.3 矿井资源条件1.3.1 区域地层东胜煤田地层划分属于华北地层区鄂尔多斯分区，其具体处于高头窑小区、乌审旗小区和准格尔旗临县小区的交界地带。井田处于准格尔旗临县小区之西缘。东胜煤田为侏罗纪早、中世大型含煤建造，主要含煤地层为侏罗系中下统延安组（J1-2y），其上覆地层有侏罗系中统直罗组（J2z）、安定组（J2a）、白垩系下统志丹群（K1zh）、第三系上新统（N2）、第四系（Q3-4）。地层综合柱状图见图1.1
17、-2。图1.1-2 地层综合柱状图1.3.2 井田地层井田位于东胜煤田的东北部，新生代地质营力的作用在井田表现的较为强烈。据地质填图及钻探成果对比分析，井田内地层由老至新发育有：侏罗系中下统延安组（J1-2y）、侏罗系中统（J2）、白垩系下统志丹群（K1zh）和第三系（N2）、第四系（Q）。现分述如下： （1）侏罗系中下统延安组（J1-2y）该组是井田内的主要含煤地层，在井田范围内无出露。据钻孔揭露资料，岩性主要由一套浅灰、灰白色各粒级的砂岩，灰色、深灰色砂质泥岩、泥岩和煤层组成，发育有水平纹理及波状层理，含2、3、4、5、6、7煤组。西南部地层厚度较大，北部厚度变小。据钻孔资料统计，延安组厚
18、度为183.50288.26 m，平均236.26 m，厚度变化小，其变异系数为10%。与下伏地层延长组（T3y）呈平行不整合接触。该组地层含植物化石较丰富，但多为不完整的植物茎、叶化石，未见完整的植物化石，难辨其属种。（2）侏罗系中统（J2）该统为井田内的次要含煤地层，在井田内无出露。根据岩性可划分为两个组，上部为安定组，下部为直罗组。1）直罗组（J2z）：岩性上中部为浅黄、青灰、灰绿色中、粗砂岩，局部夹粉砂岩、砂质泥岩。该组地层厚度1.7090.81 m，平均45.23 m。厚度由北向南逐渐增大，但厚度变化不大，变异系数47%，与下伏延安组（J1-2y）呈平行不整合接触。2）安定组（J2a
19、）：岩性主要为紫红色、杂色砂质泥岩、泥岩与灰绿、黄绿色粉砂岩互层。据钻孔资料统计，地层厚度2.9790.00 m,平均37.4 6m，厚度由北向南逐渐增大，但厚度变化不大，变异系数为56%。与下伏直罗组（J2z）呈整合接触。（3）白垩系下统志丹群（K1zh）在井田南部沟谷的两侧有零星的出露。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。地层厚度总体呈西南厚北部薄的变化趋势。据钻孔资料统计，地层残存厚度9.80114.2 0m,平均59.47 m，厚度变化不大，其变异系数为41%。与下伏侏罗系中统（J2）呈角度不整合接触。（4）第三系上新统（N2）井
20、田内沟谷的顶部两侧有出露。岩性主要为砖红色、土黄色粘土及其胶结疏松的砂质泥岩，下部为灰黄色砂岩，砾岩夹有砂岩透镜体。厚度小于10 m，不整合于一切老地层之上。（5）第四系（Q）该地层按成因可分为：冲洪积物（Q4al+pl）、残坡积物及少量次生黄土（Q3+4）、风积沙（Q4eol）。1）冲洪积物（Q4al+pl）：分布于井田内各枝状沟谷的谷底，由砾石、冲洪积砂及粘土混杂堆积而成，厚度一般小于5 m。2）残坡积物及少量次生黄土（Q3-4）：广泛分布于井田内山梁坡脚地带，由砂、砾石组成，局部地段含少量次生黄土。厚度一般小于10m。3）风积沙（Q4eol）：分布于井田大部地区，岩性以风积粉细砂为主，见
21、半月状砂丘，厚度一般小于15 m。总之，第四系厚度变化较大，据钻孔揭露资料，厚度在1.5027.80 m，平均7.57 m，其变异系数为60%。角度不整合于一切下伏地层之上。1.3.3 区域构造东胜煤田大地构造位于华北地台鄂尔多斯台向斜东胜隆起区的东北部。华北地台经历了基底形成阶段和盖层稳定发展阶段之后，在晚三叠世末期开始进入地台活动阶段。在华北地台西部开始出现了继承性大型内陆坳陷型盆地鄂尔多斯盆地，其构造形式总体为一宽缓的大向斜构造（台向斜），核部偏西，中部、东部广大地区基本为水平岩层。东胜煤田基本构造形态为一向南西倾斜的单斜构造，岩层倾角多在5以下，褶皱、断层发育程度低，较大的断层多发育在
22、煤田东南部，多为东西走向的高角度正断层，落差小于100 m。煤田内局部有小的波状起伏，无岩浆岩侵入，属构造简单型煤田。从大地构造发展史来看，燕山初期（早侏罗世）东胜隆起区处于相对的隆起状态，沉积间断，除东南边缘外，普遍缺失这一时期的富县组(J1f)沉积，形成了延安组(J1-2y)与下伏地层延长组(T3y)之间的平行不整合接触关系。燕山早期（早、中侏罗世）、中期（晚侏罗世）盆地稳定发展，沉积了延安组(J1-2y)、直罗组(J2z)和安定组(J2a)。至燕山期末（白垩纪），盆地整体开始抬升、萎缩。喜山期（白垩纪末），盆地最终消失，由接受沉积转而遭受剥蚀，在盆地东北边缘这种剥蚀作用表现的更为强烈，形
23、成了第三系上新统（N2）与下伏地层延安组（J1-2y）的角度不整合接触关系。详见图1.3 号图1.3 号 李家壕井田大地构造位置示意图1.3.4 井田构造井田位于东胜煤田的中南部，其构造形态与区域含煤地层构造形态一致，总体为一向南西倾斜的单斜构造，地层产状平缓，倾向 220260，地层倾角小于 3。井田内未发现断层，但在中西部地段，煤层底板等高线起伏较大，起伏角一般小于 2，区内未发现断裂及紧密褶皱，亦无岩浆岩侵入。综上所述，综合评价井田构造属简单类型。1.4 煤层及煤质1.4.1 含煤地层井田含煤地层为侏罗系中下统延安组（J1-2y），含煤地层总厚度为183.50288.26 m，平均236
24、.26 m，变化不大，变异系数为10%。地层厚度总体为由东北向西南部增厚。侏罗系中下统延安组（J1-2y）；3煤组位于侏罗系中下统延安组（J1-2y）中下部。1.4.2 可采煤层特征李家壕矿现在主采煤层为3煤组，根据勘探地质报告，井田主采煤层特征见表1.4-1。表1.4-1 主采煤层特征一览表煤组号煤层自然厚度（m）可采厚度（m）层间距（m）可采程度稳定程度最小值最大值最小值最大值最小值最大值平均值（点数）平均值（点数）平均值（点数）3 号0.808.164.48（83）0.807.204.28（83）6.41（28）19.8043.93全区可采较稳定1.4.3 煤类、煤质与煤的用途1煤的物理
25、性质和煤岩特征井田内煤呈黑色，条痕为褐黑色，沥青光泽，参差状、棱角状断口，内生裂隙较发育，常为黄铁矿及方解石薄膜充填，煤层中见黄铁矿结核。条带状结构，层状构造。宏观煤岩组分以暗煤、亮煤为主，见丝炭，属半暗型煤。显微煤岩组分以镜质组及丝质组为主，平均含量镜质组在31.656.2%，丝质组在37.753.8%，半镜质组5.410.9%。三者之和在95%以上。稳定组分一般在5%以下。根据国际显微煤岩类型分类原则，井田内煤为微镜隋煤。2煤的化学性质主采煤层煤质特征见表1.4-2。（1）工业分析 1）水分（Mad）原煤水分一般在512%之间，为中水分煤。平均值: 3 号煤层10.04% 。2）灰分（Ad
26、）3 号煤层：原煤灰分5.1234.77%，平均11.45%。浮煤灰分4.037.97%,平均5.69%。3）挥发分（Vdaf）主采煤层浮煤挥发分： 31煤层31.1139.77%，平均35.21%。4）全硫（St,d）各可采煤层原煤全硫均为低硫煤。31煤层0.072.00%，平均0.69%。（2）元素分析浮煤元素组成中碳含量（Cdaf）73.0179.94%，氢含量（Hdaf）3.535.96%，氮含量（Ndaf）0.731.15%之间，氧含量（Odaf）14.6021.84%。（3）工艺性能各煤层均属高热值煤。31煤层19.1129.71MJ/kg，平均26.52MJ/kg。（4）煤类井田
27、内各可采煤层的浮煤挥发分（Vdaf）平均3437%，煤的粘结指数为0，透光率50%以上，根据中国煤炭国家分类标准（GB575186），各煤层煤类均以不粘煤（BN31）为主，少数为长焰煤（CY41）。3工业用途井田内煤为中水分、特低灰低灰、低硫，特低磷、高热值不粘煤及长焰煤，是良好的民用及动力用煤，适用于火力发电、各种工业锅炉、蒸气机车等，也可在建材工业、化学工业中作焙烧材料。煤对CO2反应性强，可作气化用煤。煤的热稳定性较高高。煤灰熔融性低熔高熔灰分，易结渣，属中、强结渣煤。1.4.4 瓦斯据钻孔瓦斯测定成果，煤层甲烷（CH4）含量在0.000.03 ml/g燃之间。瓦斯成分中甲烷（CH4）含
28、量在0.009.56%之间，瓦斯分带属二氧化碳氮气带，均属于瓦斯风化带。据铜匠川详查报告，其深部区自然瓦斯成分甲烷最高可达42.2%，瓦斯分带为氮气沼气带。瓦斯含量很低，矿井为低瓦斯矿井。1.4.5 煤尘本区各可采煤层的干燥无灰基挥发分产率较高，一般在3040%，属易爆炸煤层，据TL26、TL41号钻孔试验结果：当火焰长度400mm时，抑止煤尘爆炸最低岩粉量为6070%，煤尘有爆炸性。1.4.6 煤的自燃区内各可采煤层变质程度低，挥发分较高，且含有黄铁矿结核或薄膜，为煤层自燃提供了有利条件。据煤芯样自燃趋势试验结果，原煤样着火温度（T）在275331之间，氧化样着火温度（T0）在269320之
29、间，TT0在518之间，煤层有自燃倾向。1.4.7 地温跟据施工的5个钻孔中所做简易地温测量结果，恒温带温度为12.76，地温梯度为1.782.58/100 m，平均地温梯度为2.25/100 m，属正常地温区，无高温异常，不影响井下采掘。1.4.8 水文地质条件煤田内主要发育中生界的陆相碎屑岩，次为新生界的半胶结岩类及松散岩类。根据地下水的不同含水特征，区域含水岩组可划分为三大类：松散岩类孔隙含水岩组、半胶结岩类孔隙含水岩组、碎屑岩类裂隙孔隙含水岩组。煤田内地表水体不发育，多旋回的碎屑岩沉积中富含泥质及有机质，断裂构造发育程度低，碎屑岩类空隙发育差，地下水迳流条件不良。地下水的补给源以大气降
30、水为主,第四系松散潜水含水层直接接受大气降水的补给，基岩含水层在浅部可接受大气降水及潜水的补给，在深部接受侧向迳流补给。潜水的迳流受地形控制,一般沿沟谷方向迳流；承压水迳流受煤田整体构造形态控制，一般沿岩层倾向即西南方向迳流，进而排泄出煤田外。1.4.9 地下水的补给、迳流、排泄条件1 潜水井田潜水主要赋存于沟谷内第四系冲洪积砂砾石层中，潜水的主要补给来源为大气降水，次为深部承压水沿谷底的越流补给。由于本区降水量稀少，所以潜水的补给量较小。潜水沿河流流向迳流，潜水的排泄方式主要为向河流下游的迳流排泄，其次为人工挖井开采排泄、蒸发排泄以及向下部承压水的渗入排泄。2 承压水井田承压水主要赋存于白垩
31、系志丹群（K1zh）及侏罗系中统（J2）、中下统延安组（J1-2y）砂岩中，白垩系志丹群（K1zh）在区内出露面积较大。因此，大气降水的直接渗入补给是承压水的主要补给来源，其次为区外承压水的侧向迳流补给。承压水一般沿地层倾向即西南方向迳流。承压水以侧向迳流排泄为主，次为人工开采排泄。井田内矿床最低侵蚀基准面标高1382 m，矿井最低排泄面标高1010 m。1.4.10 含、隔水层水文地质特征根据井田内地下水的水力性质及赋存条件的不同，区内地下水可划分为两大类，即松散岩类孔隙潜水含水岩组和碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水岩组。（1）松散岩类孔隙潜水含水岩组1）第四系（Q）松散层潜水含水层：岩性为灰黄
32、色黄土、残坡积砂土（Q3-4）、冲洪积砂砾石（Q4al-pl）、风积砂（Q4eol）等，在区内广泛分布，冲洪积物主要分布在沟谷河床及阶地上，为松散层主要含水层。黄土、风积砂、残坡积物主要分布在山梁坡地及沟谷两侧，多为透水不含水层。根据原铜匠川详查抽水试验成果：含水层厚度05.81 m，平均2.2 m，地下水位埋深02 m左右，钻孔涌水量Q=1.4055.618 L/s，单位涌水量q=0.091.29 L/sm，渗透系数K=16.5490.27 m/d，地下水化学类型为HCO3Ca Mg型水，水质较好，含水层的富水性弱中等，透水性能较强。因大气降水量较少，补给条件较差，补给量一般不大，但雨季补给
33、量会明显增大。潜水含水层与大气降水及地表水体的水力联系非常密切，与下伏承压水含水层水力联系较小。（2）碎屑岩类孔隙、裂隙承压水含水岩组1）侏罗系中统（J2）白垩系下统志丹群（K1zh）孔隙、裂隙承压水含水层岩性上部为志丹群（K1zh）各种粒级的砂岩、砂砾岩及砾岩，夹砂质泥岩，在井田内地表广泛出露，主要分布在陡峭沟谷两侧及山坡之上与冲沟之中；下部岩性为侏罗系中统（J2）浅黄色、青灰色中粗粒砂岩、含砾粗粒砂岩，紫红色、杂色粉砂岩及泥岩与砂质泥岩，井田内无出露。志丹群（K1zh）与侏罗系中统（J2）含水层总厚度104.88 m，在矿区内分布广泛，厚度巨大且稳定。根据本次勘探施工的TL17号钻孔抽水试
34、验成果：地下水位埋深20.33 m，水位标高1411.67 m，钻孔涌水量Q=0.221 L/S，单位涌水量q=0.00685 L/sm，渗透系数K=0.00596 m/d，水温13，溶解性总固体586 mg/L，PH值7.7，硝酸盐NO3含量35.42 mg/L，F含量1.45 mg/L，As含量0.000 mg/L，地下水化学类型为HCO3SO4CaMg型水，水质较好，仅NO3含量超标。由此可知，含水层的富水性弱，地下水的迳流条件差。含水层与上部潜水含水层有一定水力联系，与下部承压水含水层的水力联系较小。该含水层为矿床的间接充水含水层。2）侏罗系中下统延安组顶部隔水层位于2煤组顶板以上，岩
35、性主要由泥岩、砂质泥岩等组成，隔水层厚度7.70 m，隔水层的厚度较为稳定，分布也较为连续，隔水性能较好。3）侏罗系中下统延安组（J1-2y）碎屑岩类承压水含水层岩性主要为灰白色中粗粒砂岩、深灰色砂质泥岩，次为细粒砂岩、粉砂岩等，含煤层，全区赋存，分布广泛。根据本次勘探施工的TL17、TL20、TL41号钻孔抽水试验成果：含水层厚度17.6421.78 m，地下水位埋深21.3938.95 m，水位标高1402.611434.11 m，水位降深S=28.8728.93 m，涌水量Q=0.1270.155 L/s，单位涌水量q=0.004390.00536 L/sm，渗透系数K=0.02250.
36、0248 m/d，水温13，溶解性总固体227582 mg/L，PH值7.7，硝酸盐NO3含量0.8935.42 mg/L，F含量1.231. 48 mg/L，As含量0.000 mg/L，地下水化学类型为HCO3ClCaMgNa、HCO3SO4CaMg及HCO3SO4CaMg型水，水质较好，仅个别地段NO3含量超标。因此含水层的富水性弱，透水性与导水性能差，地下水的补给条件与迳流条件均较差。因延安组顶板隔水层的隔水性能较好，含水层与上伏潜水含水层及大气降水的水力联系均较小。该含水层为矿区的直接充水含水层和主要充水含水层。4）侏罗系中下统延安组底部隔水层位于6煤组底部，岩性以深灰色粉砂岩、砂质
37、泥岩为主，隔水层厚度1.207.90 m，厚度较为稳定，分布较连续，隔水性能较好。5）三叠系上统延长组（T3y）碎屑岩类承压水含水层岩性主要为灰绿色中粗粒砂岩、含砾粗粒砂岩，夹杂色砂质泥岩。钻孔揭露厚度不全，最大揭露厚度44.70 m。据勘探TL41号钻孔抽水试验成果：地下水位标高1402.44 m，水位埋深50.38 m，涌水量Q=0.102 L/s，单位涌水量q=0.00505 L/sm，渗透系数K=0.0194 m/d。水温13，溶解性总固体318 mg/L，PH值7.3，地下水化学类型为HCO3CaMg型水，水质良好。含水层的富水性弱，透水性能差，与上部含水层的水力联系较小。该含水层为
38、矿床的间接充水含水层。2 矿井资源和储量2.1 井田境界李家壕井田位于万利矿区中部，井田东北至包府公路，东南至铜匠川沟，西临包神铁路，南抵敖包沟站。根据国土资矿划字2005037号文，井田范围由6个拐点连线所圈定，拐点坐标见表2.1-1。拐点纬距(X)经距(Y)拐点纬距(X)经距(Y)143999983741569644407802374214922439991537423555544090553741960234407780374236336440909637415796注：北京54坐标系表2.1-1 井田境界（国土资矿划字2005037号文）拐点坐标一览表2.1.2 井田面积1地质块段的划
39、分由于井田内各煤层构造较简单，地层产状平缓，均属中厚以上煤层，据此我们认为采用地质块段法计算各煤层储量较为适宜。储量计算边界及地质块段划分是在煤层底板等高线图上进行。划分块段和储量级别时除遵循了一般原则外，并依据实际情况遵循以下原则: 你 (1) 依工程控制程度划分出各级储量边界，再依据煤厚、产状及开采技术条件划分为若干小的地质块段。对于煤层较稳定且构造简单区域为使储量块段形状简单、计算方便，以底板等高线或沿走向划分。(2) 大面积的薄煤带和剥蚀区，圈定可采边界时既考虑储量计算的最低可采边界的一般原则，又综合考虑薄煤带和剥蚀区的分布和变化规律。(3) 对于分叉煤层，分层划分块段，合并区按一层煤
40、划分块段，分别计算储量。主采3号煤层赋存较为稳定，大致可分为4个块段。矿井主采煤层为3号煤层，采用地质块段法。块段划分如图2.1-1所示图2.1-1 地质储量块段划分示意图2储量计算公式 ( 2-1 )式中：块段资源储量；块段面积(m2)；块段平均煤厚(m)；容重(t/m3);煤层块段的平均倾角。（1）储量计算有关参数的确定面积s面积的测定是以1:10000底板等高线图为底图，在CAD底图中量逐一测量各块段的面积，并按规定进行了检验，再依照用底板等高线图计算的块段的平均角度，对面积进行换算，得出煤层块段的实际面积。块段煤层平均厚度m资源储量计算中采用的煤厚点可以根据钻孔数据查出，由钻孔数据可知
41、，本主采煤层的厚度均在4.28 m左右波动，所以再计算煤层储量时取平均煤厚为4.28 m。煤层倾角a各个块段的煤层倾角由划分的煤层底板块段图计算可得，具体方法为tga=两等高线间的垂高/此两等高线间的水平垂距，可得角度a。容重d3号煤层为均匀煤层，根据地质勘探报告煤芯煤样分析得d=1.33t/m3。（2）储量计算结果表2.1-2 矿井的块段储量表块段角度a（。）面积（m2）密度（t/m3）煤层厚度（m）块段储量（万t）煤层储量（万t）A1.08167404941.334.269486.7337006.28B2.2125329861.334.247073.26C1.27183439351.334
42、.3410591.66D1.04173084401.334.289854.632.2 矿井工业储量2.2.1 井田勘探类型根据内蒙古自治区煤田地质局编制的内蒙古自治区东胜煤田李家壕井田煤炭勘探报告，井田内共有13层可采煤层进行了资源储量估算。井田内煤层资源/储量估算的工业指标如下：（1） 最低可采厚度0.80 m。（2） 原煤最高可采灰分（Ad）40%。（3） 原煤最高可采硫分（St,d）3%。（4） 原煤最低可采发热量（Qnet,d）17.0 MJ/kg。（5） 可采3 号号煤层容重为1.33 t/ m3。2.2.2 矿井资源储量矿井工业资源/储量按式2-2计算： Zg=Z111b+Z122
43、b+Z2m11+ Z2m22+ Z333k （2-2）式中： Zg矿井工业资源/储量； Z111b探明的资源量中经济的基础储量； Z122b控制的资源量中经济的基础储量； Z2m11探明的资源量中边际经济的基础储量； Z2m22控制的资源量中边际经济的基础储量； Z333k推断的资源量。 k可信度系数，取0.7 0.9，地质构造简单、煤层赋存稳定取0.9；地质构造复杂、煤层赋存不稳定取0.7。根据钻孔布置，在矿井地质资源量中，60%是探明的，30%是控制的，10%是推断的。根据煤层厚度和煤质，在探明的和控制的资源量中，70%的是经济的基础储量，30%的是边际经济的基础储量。 Z111b=370
44、06.2860%70% = 15542.64万t Z122b=37006.2830%70% = 7771.32万t Z2m11=37006.2860%30% =6661.13万t Z2m22=37006.2830%30% =3330.57万t由于地质条件简单，k取值0.9 Z333k =37006.2810%k =3330.57万t即： Zg = Z111b + Z122b+ Z2m11+ Z2m22+ Z333k =36636.22万t2.3 矿井可采储量2.3.1 矿井永久保护煤柱损失量 1. 井田境界煤柱井田边界煤柱按50 m留设；井田边界保护煤柱按李家壕矿取50 m，则用公式2-4计算井田边界保护煤柱损失。 （2-3）式中： 井田边界煤柱宽度50 m；