屯寶黃泥灌漿設計

1、第一章井田概況及地質特征第一節(jié)井田概況一、交通位置屯寶煤礦位于準南煤田硫磺溝礦區(qū)西部，隸屬神新公司，行政區(qū)劃隸屬昌吉市硫磺 溝鎮(zhèn)管轄。其地理坐標為：東經(jīng)87 07 03，北緯43 39 46。井田東南2.5km外沿頭屯河西岸有瀝青公路（由廟爾溝至硫磺溝）通過，并與101 和104省道相接。向東42km至烏魯木齊市；東北距烏魯木齊火車西站28km，距八一 鋼鐵廠22km；北距硫磺溝鎮(zhèn)13km，距昌吉市44km均有瀝青公路相連。對外交通以公 路為主，交通尚屬便利。二、地形、地貌及水系本區(qū)地形地貌總體特征，受控于地質構造和頭屯河水系的逕流切割，以臺地地貌為 主，階地地貌為次。屬中低山丘陵區(qū)，地勢西北

2、高、東南低。海拔高程界于+1260 +1360m，相對高差約100 m，溝谷呈北西南東向展布。井田內(nèi)地表水系不發(fā)育，唯井田淺部邊界東南外1.5km處有頭屯河區(qū)域性地表水系 通過，頭屯河由南西流向北東，該河水流量隨季節(jié)變化較大，根據(jù)所收集的昌吉氣象站 在制材廠（上游）哈地坡（下游）設站觀測資料，2001年制材廠67月份最大流量71 m3/s哈地坡81.1m3/s，制材廠站13月份最小流量1.201.36m3/s，哈地坡站0.9 0.95m3/s，制材廠站年平均逕流量6.343.24m3/s，哈地坡站8.449.97m3/s。三、氣象及地震本區(qū)屬大陸性干旱半干旱性氣候，特點為冬季嚴寒，夏季酷熱，春

3、 季氣候多變，秋季降溫迅速。據(jù)昌吉州氣象站2000年、2001年資料記載，全年最低氣溫在1月和2月份，月平 均最低氣溫一13.6C至一17.3C，日最低溫度達一30.30C。全年最高氣溫在7月和8月， 月平均溫度為24.50C至28.30C，日最高溫度達40C，晝夜溫差一般在10C左右。全年降水量總體上較小，雨季主要在6月至8月，年降水量一般為170.4mm201.1 mm。年蒸發(fā)量一般為1882.6 mm。每年10月至翌年3、4月為結冰期，也是降雪期，降雪厚度可達70cm，凍土深度 最大可達1m。區(qū)內(nèi)最大風速2.9m/s，一般風速1.22.22m/s，風向冬季以西北風為主，夏季以西 南風為主

4、。地震烈度根據(jù)現(xiàn)行評價標準劃為八度區(qū)。第二節(jié)井田地質特征一、地質構造（一）區(qū)域地層及地質構造本區(qū)位于天山北麓準噶爾盆地南緣，在昌吉河、頭屯河、烏魯木齊河一帶，出露地 層有古生界二疊系，中生界三疊系、侏羅系、白堊系及新生界第三系、第四系。地層呈 近東西向帶狀展布。1、區(qū)域地層（1）古生界（Pz ）主要以二疊系上、下芨芨槽子群，下倉房溝群為主。上、下芨芨槽子群，巖性為黃 色長石硬砂巖與薄層狀粉砂巖、泥巖互層，灰綠、灰黃色中厚層狀硬砂巖與粉砂巖不 均勻互層，夾有灰黑色長石砂巖、油頁巖、鈣質白云巖、灰?guī)r、礫巖。下倉房溝群以紫 紅、灰綠色砂巖、泥巖夾細砂巖及硬砂巖灰?guī)r為主，地層厚度27749924m，與

5、下伏石 炭系呈整合接觸。（2）中生界（MZ）由三疊系，侏羅系及白堊系組成。中生界地層厚度40895610 m，與下伏二疊系 整合接觸。1）三疊系：下統(tǒng)上倉房溝群（二血）：巖性為一套河流相沉積的淡紅、紫紅、灰色礫巖及紅 色鈣質泥巖夾灰綠砂巖。地層總厚455 m，與下伏二疊系上統(tǒng)下倉房溝群呈整合接觸。中上統(tǒng)小泉溝群（T）:巖性為黃綠、灰黃、紫色中厚層狀泥巖、砂質泥巖2 3 xq與厚層狀、塊狀硬砂巖互層，中下部常夾礫巖，含銀杏類化石碎片及瓣腮類、葉肢介化 石。地層總厚370890 m,與下伏上倉房溝群呈整合接觸。2）侏羅系：下統(tǒng)八道灣組（J ）:巖性由灰色、淺灰色、灰白色泥巖、砂巖、砂礫巖、炭1b質

6、泥巖夾煤層及菱鐵礦透鏡體，下部礫巖增多，含銀杏類化石碎片，地層厚615680 m,與下伏地層三疊系小泉溝群呈整合接觸。下統(tǒng)三工河組（J ）:巖性為灰色、灰黃綠色泥巖、砂巖不均勻互層，夾少量薄1s煤層。含銀杏類化石碎片及瓣腮類化石。與下伏八道灣組整合接觸，地層總厚765882m。中統(tǒng)西山窯組（J/:巖性為灰色、灰綠色細砂巖、粉砂巖與灰黑色薄層砂質泥 巖、粘土巖、炭質泥巖互層，夾有煤層及菱鐵礦透鏡體，富含銀杏類化石碎片。地層厚 598980 m，與下伏三工河組呈整合接觸。中統(tǒng)頭屯河組（J ）：巖性為黃綠色、灰綠然、紫雜色砂質泥巖、泥巖、灰綠色2t砂巖夾凝灰?guī)r、炭質泥巖，富含瓣腮類、介形蟲、葉肢介化

7、石，地層厚380654 m。與下伏西山窯組呈整合接觸。上統(tǒng)齊古組（J ）：巖性為深紅色、紫紅色厚層狀砂巖，夾薄層中厚層狀泥巖。3q下部夾粉砂巖，含銀杏化石碎片，地層厚683724 m。與下伏頭屯河組呈整合接觸。上統(tǒng)喀拉扎組（JQ：巖性為灰黃色塊狀硬砂巖、粉砂巖，具交錯層理?？?以南相變?yōu)樯暗[巖、粗砂巖，地層總厚223800 m。與下伏齊古組呈整合接觸。（3）白堊系（K）：下統(tǒng)吐谷魯群（Kitg）:巖性為紫紅、灰綠色薄層泥巖夾有薄層 粉砂質泥灰?guī)r，底部含砂巖、礫巖，含介形蟲化石，地層總厚449925 m,與下伏喀 拉扎組呈不整合接觸。（4）新生界（Kz）發(fā)育地層主要有古新統(tǒng)始新統(tǒng)、第四系上更

8、新統(tǒng)、全新統(tǒng)，其中第三系地層的濱 相、河流相沉積物為主，主要巖性為棕紅色、灰綠色薄層泥巖呈不等厚互層。第四系分布于全區(qū)，巖性主要為黃色亞砂土及砂土、砂礫層，其次為現(xiàn)代沉積的河 床礫石。新生界地層總厚5921089m，與下伏地層呈角度不整合接觸。2、區(qū)域地質構造本區(qū)大地構造位于北天山褶皺帶烏魯木齊山前波狀拗陷帶，其構造線展布與天山褶 皺帶方向基本一致，由一系列呈北東東向展布的背向斜和逆沖斷裂所組成。（1）褶皺a、喀拉扎背斜：位于喀拉扎山。軸向南西西北東東，北翼陡，南翼緩，由三工 河組及頭屯河組地層構成，走向長20 km。b、阿克德向斜：位于硫磺溝鎮(zhèn)南部。軸向近東西，兩翼由侏羅系地層組成，北翼 陡

9、，南翼緩，走向長9.5km。c、頭屯河向斜：位于頭屯河東岸，淺水河北部。軸向北東，兩翼地層由侏羅系三 工河給構成，北陡南緩，走向長14.5 km。d、小渠子卓子山背斜：位于郝家溝一帶。軸向北東東，兩翼地層由侏羅系三工 河組構成，傾角2545，走向長20 km。e、樓莊子背斜：位于樓莊子村一帶。軸向北西南，地層由中侏羅統(tǒng)西山窯組地層 組成。傾角1624，走向長度2 km。f、樓莊子向斜：兩翼地層由西山窯組、頭屯河組組成。傾角16，走向長3.50 km。g、郝家溝一妖魔山背斜：兩翼地層由三疊系小泉溝群及下侏羅三工河組和八道灣 組地層組成，傾角1827，走向長度25 km。（2）斷裂a、西山斷層：位

10、于硫磺溝鎮(zhèn)北部。為逆沖斷裂，近東西東向，斷層面北傾，斷層面角度7045，走向長35 km。b、小渠子卓子山斷層：位于郝家溝北部。為逆沖斷裂，南西北東走向，斷層面傾南東，斷層面角度為3080，走向長約 25 km。C、頭屯河大橋斷裂帶：位于頭屯河大橋一帶。該斷層組由fq、飛_3、f5_4組成。d、妖魔山斷層：為逆沖斷裂，南西西北東東走向，傾向南，走向長約25 km， 該斷層自西向東5 km處分叉為妖魔山逆斷層及妖魔山南斷層。（二）井田地層及地質構造1、井田地層井田范圍內(nèi)大面積基巖出露與少量第四系覆蓋層。基巖出露和鉆孔揭露的地層有侏 羅系中統(tǒng)西山窯組、頭屯河組、上統(tǒng)齊古組及第三系地層。（1）中侏羅

11、統(tǒng)西山窯組（Jx）2全區(qū)均有出露，可分為下段和上段。下段（J2X1）：為一套湖泊相、湖濱相、泥炭沼澤相沉積含煤碎屑巖沉積建造，巖性 為灰色、深灰色粉砂巖、砂巖、泥巖，炭質泥巖及煤層組成，是本區(qū)的主要含煤地層， 含煤516層，煤層總厚度31.1252.10m。其中含主要可采煤層4層（組），可采煤 層總厚度31.1448.91m，平均可采總厚37.73m。底部以一層灰白色中細砂巖與下伏三 工河組分界整合接觸，地層厚225m。上段（J2X2）：河流相、湖濱相、沼澤相沉積，巖性為灰色、灰綠色砂礫巖、砂巖、 粉砂巖及泥巖夾有薄煤層，底部巨厚層的含礫層粉砂巖，俗稱“豆腐渣砂巖”，為上下 段分界標志，地層厚

12、度296m。（2）中侏羅統(tǒng)頭屯河組（J2t）主要分布于中部，局部被第四系覆蓋，可分上下兩段。下段（J t 1）：由紫紅色、褐紅色、灰綠色粉砂巖、泥巖組成雜色條帶，中夾黃綠 2色細砂巖，組成底部為一厚層狀灰綠色含礫粗砂巖、砂礫巖，是與西山窯組分界的標志 層，整合接觸，地層厚度260m。上段（J2 t 2）：暗紅色、褐紅色粉細砂巖及泥巖互層為主，中夾凝灰質砂巖條帶， 地層厚度240m。（3）上侏羅統(tǒng)齊古組（Jq）3為一套山麓相和沖洪積相沉積，地層總厚570m。下段（Jq。：由紫紅色、暗紅色中夾灰綠色泥巖、粉砂巖不均勻互層為主組成，中 3夾多層薔薇色凝灰質粉砂巖，底部一層凝灰質粉砂巖為與下伏頭屯河組

13、分界標志層。地 層厚350米，與下伏頭屯河組地層呈整合接觸。上段（Jq2）：以磚紅、褐紅色粉砂巖、泥巖不均勻互層為主，夾有細砂巖，底部為 3粉紅色凝灰質粉砂巖，為上下段分界標志層，地層厚220m。（4）上更新統(tǒng)（*）在本區(qū)中部及西部出露。巖性以灰色，灰黃色泥巖、砂質泥巖、礫巖、細砂巖為主，地層厚度5688m，與下伏地層呈角度不整合接觸。（5）第四系（Q：區(qū)內(nèi)分布較少，發(fā)育于呈現(xiàn)代河床，現(xiàn)代沖溝及河谷階地，以松散礦土和礫石為主， 分選差，次棱角狀，透水性好，與下伏地層不整合接觸。2、井田構造本勘探區(qū)位于阿克德向斜南翼，地層走向為北東南西向走向。為一向北西傾斜傾 向310。的單斜構造，地層傾角，含

14、煤地層在1525。之間，而分布于北部非含煤 地層的地層傾角一般在24。35。之間，地質勘探在區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)其它斷裂及撓曲褶皺 構造，構造簡單。首采區(qū)范圍經(jīng)過了三維地震勘探，勘探結果區(qū)內(nèi)煤層賦存比較穩(wěn)定， 同時在首采區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)斷層16條，其中落差小于5m的斷層10條，落差大于5m的斷層 6條。二、煤層及煤質1、煤層中侏羅統(tǒng)西山窯組是本井田主要含煤地層，含煤5-16層，其煤層編號自上而下為1、2、3、4、5、6、7、8、9、15、16 號；煤層總厚 31.2352.10m，平均總厚 38.34m， 含煤系數(shù)7.9%?？刹擅簩?層，其編號為4、5、7、9-10、11、14. 15號，其中45 號煤層，在

15、3340線之間煤層合并，在4045線之間煤層開始分叉，煤層間距逐漸增 大，形成4號、5號煤層兩個分層?？刹煽偤?1.2346.48m，平均總厚38.24m。45號煤層（組）：為厚巨厚煤層（組），厚約6.0612.32m，平均厚度7.66m，全區(qū)發(fā)育，有20 個鉆孔控制。一般為上下兩個分層，個別地段為三個分層，在本區(qū)范圍內(nèi)，3340線之 間，45號煤層合并為一層，即4-5煤層，結構單一，局部有薄層夾砰，夾砰巖性為 炭質泥巖，4045線之間分為4、5上下兩個分層，夾砰巖性為粉砂巖、細砂巖、泥巖。 45煤層厚度變化不大，頂板巖性為粉砂巖、細砂巖及泥巖、中砂巖；底板巖性為粉 砂巖、細砂巖。上分層4號煤

16、層厚約1.945.45m，平均厚約3.01m，下分層5號煤層 厚約3.726.52山，平均厚約4.83m與其上的4號煤層間距為1.0卜2.98m平均間距1.77m。4 號煤層屬較穩(wěn)定煤層，4 5、5號煤層屬穩(wěn)定煤層。7號煤層：為中厚煤層，厚約1.102.18m，平均厚約1.38m，全區(qū)發(fā)育，個別地段為上、下 兩個分層。結構較簡單，含夾砰1層，夾砰巖性為粉砂巖、細砂巖及泥巖。厚度變化不 大。頂板巖性為粉砂巖、細砂巖及泥巖，底板巖性為粉砂巖、細砂巖及泥巖、炭質泥巖。與其上的45號煤間距為6.4534.98m，平均間距13.56m，由東向西間距逐漸變厚。 該層屬較穩(wěn)定煤層。910號煤層：一般為厚煤層

17、在42線、42A線、43線及45線個別點為巨厚煤層，煤層厚約6.17 12.45m,平均約8.93m, 一般為上、下兩個分層，個別地段為三四個分層。結構中等 復雜，含夾砰34層，夾砰巖性為粉砂巖、細砂巖。煤層厚度延走向上有一定變化。 頂板巖性為粉砂巖、細砂巖，個別地段為粗砂巖、炭質泥巖；底板巖性為粉砂巖、細砂 巖。與其上的7號煤層間距為6.8831.05m，平均間距15.29m，由東向西間距逐漸變 厚。該層屬較穩(wěn)定煤層。11號煤層：為一局部可采較厚煤層，本區(qū)僅在4243線之間出現(xiàn)，煤層厚約0.861.22m， 平均厚約1.04m，結構簡單，無夾砰，頂板巖性為粉砂巖、炭質泥巖；底板巖性為粉砂巖，

18、該煤層屬不穩(wěn)定煤層，與其上的910號煤層間距為3.4211.73m，平均間距6.04m。1415號煤層：為一巨厚煤層（組），厚約13.0326.81m，平均厚約19.26m，全區(qū)結構復雜，一 般含夾砰612層，夾砰巖性為粉砂巖、細砂巖、炭質泥巖。煤層厚走向上變化較大。 頂板巖性為粉砂巖、細砂巖及炭質泥巖；底板巖性為粉砂巖、泥巖及炭質泥巖。與其上 的910號煤層間距為3.6244.11m，平均間距20.55m，走向上3943線之間煤層間 距較厚，3337線及45線間距較薄。1415號煤層（組）可分為2個分層：14號煤為中厚巨厚煤層，煤層厚度為4.4713.25m，平均厚約8.05m，全區(qū)發(fā) 育，

19、由東向西結構由簡單復雜，屬較穩(wěn)定煤層，一般含夾砰13層。15號煤層為中 厚巨厚煤層，煤層厚度為3.1321.27m，平均厚約11.21m，結構由簡單復雜，一般含夾砰12層，由東向西有分叉現(xiàn)象，個別點部分煤層相變?yōu)樘抠|泥巖，屬較穩(wěn)定煤層， 與其上的14號煤層間距為0.2220.23m，平均間距6.97m。1415號煤層（組）均有 由東向西逐漸分叉趨勢，分層之間間距可由不到一米加大到二十米左右，各分層厚度 有一定變化。2、煤質本井田各煤層屬低水、低中灰、高揮發(fā)份、低有害元素、高發(fā)熱量富油的無粘結性 的低變質煤層，主要可采煤層煤類除9 10、15號煤層為不粘煤（31BN）外，其它煤層 均為長焰煤（4

20、1CY）。是良好的民用煤及工業(yè)用煤，也可作為低溫干餾用煤之原料。各 煤層煤類成果、工業(yè)分析成果、元素分析成果見表。3、可選性上部（9 10）號以上煤層可選性較好，屬易選，下部煤層可選性較差，屬難選煤 層。三、其它開采技術條件1、瓦斯井田各煤層瓦斯含量較低，一般在500m以淺，均屬二氧化碳氮氣帶，500m以深 為氮氣沼氣帶。收集本井田周圍的現(xiàn)生產(chǎn)的城郊第二煤礦、忠興煤礦大陸煤礦的瓦斯等級鑒定成 果，證明本井田現(xiàn)開采深度范圍內(nèi)均為低沼礦井。各煤層瓦斯測試成果表（平均值）煤號瓦斯成份（）瓦斯含量（ml/g）可燃質瓦斯分帶C%N2CO2CH4CO2458.1291.692.120.0950.074一氧

21、化碳氮氣帶739.1967.731.500.4430.098氮氣一沼氣帶9 1035.3069.052.600.6090.107氮氣一沼氣帶14 1536.0364.994.120.8700.101氮氣一沼氣帶各煤礦瓦斯等級鑒定成果表煤號礦井名稱絕對瓦斯 涌出量 m3/mim相對瓦斯 涌出量 m3/t絕對二氧 化碳涌出量 m3/mim相對二氧 化碳涌出量 m3/t礦井瓦斯等級45城郊二礦0.030.170.050.42低沼忠興煤礦二號井0.614.16低沼忠興煤礦4號斜井0.222.76低沼大陸礦二號井4.1864.23低沼根據(jù)以上資料可知，本礦井屬低瓦斯礦井。2、煤塵井田內(nèi)煤層的煤塵均有爆炸

22、性。3、煤的自燃通過采取的煤層著火點測試成果樣資料及收集鄰近礦區(qū)的資料分析，本區(qū)各煤層多屬III級很易自燃易自燃煤層。各煤層著火點測試成果表煤號采樣地點著火點(C)氧化程度 (%)自燃等級T氧T原T還T4531639229026.092.3I級很易自燃5434鉆孔290.5316.0320.530.015.0I級易自燃91043 5、43 4、42A3284.7321.234055.334.1I級很易自燃14434、42A3鉆孑L305.0333.3338.333.315.2I級易自燃15435、413鉆孔296.8324.0343.346.536.3I級很易自燃4、地溫井田地層地溫無異常變化

23、，屬地溫正常區(qū)。5、煤層頂?shù)装?5號煤層：頂板為半堅硬灰色粉砂巖或細砂巖，泥鈣質膠結，致密，底板為灰 灰黑色粉砂巖，致密，半堅硬。飽和狀態(tài)下單向抗壓強度 4.2656.30Mpa ,平均 26.15Mpa，7號煤層：頂板為灰灰黑色粉砂巖和細砂巖，致密，半堅硬。底板為灰灰黑色 粉砂巖，致密，堅硬，具平行層理。飽和狀態(tài)下單向抗壓強度 0.247.9Mpa，平均 22.39Mpa，平均軟化系數(shù)0.32。910號煤層：頂板為灰褐色粉砂巖，致密，堅硬，具平行層理。底板為灰黑色粉 砂巖或泥巖；粉砂巖，性脆，具平行層理；泥巖，致密，質軟，性脆，具水平層理。飽 和狀態(tài)下單向抗壓強度1.2931.3Mpa，平均

24、15.6Mpa，平均軟化系數(shù)0.29。1415號煤層：頂板為灰色粉砂巖，致密，堅硬，夾炭質泥巖薄層，具水平層理， 底板為灰黑色細砂巖或炭質泥巖，致密，性脆，具平行層理。飽和狀態(tài)下單向抗壓強度 3.2844.5Mpa，平均17.86Mpa，平均軟化系數(shù)0.15。椐鄰近生產(chǎn)礦井介紹，在開采過程中偽頂容易垮落，直接頂雖為膠結較好的粉砂巖 和細砂巖，比較穩(wěn)定，但因工作面的不斷擴大將產(chǎn)生風化裂隙抗壓強度變小，一般一周 后就垮落。四、水文地質條件1、地表水系頭屯河是區(qū)域性地表水系，由南西流向北東，在井田之外為距本礦井最近的一條常 年性河流。此河系天山融雪水和冰川融水為主要的補給水源，年徑流量2.60億m3

25、,流 量隨氣候變化較大，一般洪流在六、七、八三個月份。井田內(nèi)無地表水流，但發(fā)育有二 條西北至南東走向的干溝，平時無水，僅在雨季和融雪期有短暫水流，為大氣降水形成 地表水流的天然排泄通道。2、地層含、隔水層組結合勘探區(qū)的具體情況，區(qū)內(nèi)共分成7個含（隔）水層組（組）。3、含（隔）水層組的特征 第四系松散透水含（不含）水層組（I）沖洪積物透水不含水層（I 1）分布在溝內(nèi)的砂礫石層，厚度一般為02m，受大氣降水和暫時性地表水（洪水） 的補給，補給時間短，儲水空間小，存儲量較小，易于蒸發(fā)，一般不含水。風積黃土、亞砂土弱透水不含水層（I 2）在區(qū)內(nèi)廣泛分布，主要分布在山梁臺地之上，由于所處的地形不同，厚度

26、差異大， 由于第四系松散物分布位置較高，不具儲水條件，表層的黃土、亞砂土覆蓋，透水性差， 為弱透水不含水層。第三系上新統(tǒng)隔水層（G1）主要分布在區(qū)內(nèi)西部，由黃綠色泥巖、砂質泥巖等組成，地層厚度多小于100m， 位于地下水位以上，由于地層膠結致密，厚度較大，位于地下水位以上，成為大氣降水 垂向入滲的天然屏障，為隔水層。 上侏羅統(tǒng)齊古組含水層組（II）主要分布在區(qū)內(nèi)西部，由紫紅色、暗紅色、灰綠色泥巖、粉砂巖等組成，為弱含水 介質，由于地層傾向北西，區(qū)內(nèi)地層多位于地下水位以上，且遠離煤礦床，與礦床無直 接水力聯(lián)系。 中侏羅統(tǒng)頭屯河組上段含（隔）水層組（III）中侏羅統(tǒng)頭屯河組上段上部相對隔水層（g2

27、）主要分布在勘探區(qū)北部，由灰綠色、紫紅色粉砂巖、泥巖等組成多為泥質膠結，膠結 致密，不利于水的補給，據(jù)其巖性組合特征，此層為良好的隔水層，厚度較大，一般大于 100m。中侏羅統(tǒng)頭屯河組上段底界含水層（I1）由頭屯河組上段底部的厚層狀灰綠色含礫粗砂巖、砂礫巖等組成，在走向上呈條帶 狀，近南西一北東向展布，X節(jié)理較發(fā)育，具儲水條件，為含水層。該層厚度為6.5 78m，自東向西有增厚的趨勢。 中侏羅統(tǒng)頭屯河組下段含（隔）水層組（W）相對隔水層（G3）該層位于中侏羅統(tǒng)頭屯河組下段頂部，露頭主要分布在礦區(qū)南部，由灰綠色粉砂巖、 泥巖組成，膠結致密，多為泥質膠結，不利補給。另外，該層段地表溝壑縱橫，利于排

28、 泄，據(jù)其巖性組合特征，并結合區(qū)域水文地質資料，此層為良好的隔水層。此層在區(qū)內(nèi) 一般厚度為1761m，表現(xiàn)為中部42A線較薄，兩翼增厚的特點。相對含水層（W1）在區(qū)內(nèi)沿走向連續(xù)分布，厚層狀，地表露頭裂隙發(fā)育，一般呈突兀狀巖墻，不利于 大氣降水、地表水補給，根據(jù)區(qū)域水文地質資料，此層為弱含水層。主要分布在43線 以東，一般為850m，40線處較厚。相對隔水層（g4）由灰綠色粉砂巖、泥巖組成，膠結致密，多為泥質膠結，不利補給。據(jù)其巖性組合 特征，此層為良好的隔水層。全區(qū)不穩(wěn)定，42A線以東存在此層，40線較厚，可達45m。相對含水層（W2）由中砂巖、粗砂巖、砂礫巖組成，在42A線以東成為一層，以西

29、與上下含水層合 為一層，在41線較厚，可達64m。相對隔水層（G5）由灰綠色粉砂巖、泥巖組成，膠結致密，多為泥質膠結，不利補給。據(jù)其巖性組合 特征，此層為良好的隔水層。一般厚度為718m，往西變薄，尖滅于42A線與43線 之間。頭屯河組底部粗砂巖、砂礫巖含水層（W3）由粗砂巖和砂礫巖組成，膠結較疏松，裂隙較發(fā)育，為良好的含水介質。一般為2671m,往西有增厚的趨勢，在42A與43線之間與上部含水層合為一層。中侏羅統(tǒng)西山窯組上段含（隔）水層組（V）西山窯組頂部相對隔水層（g6）其巖性以泥質粉砂巖、細砂巖為主，局部夾泥巖，該層膠結致密，鉆孔中巖芯經(jīng)地 表暴露，則易風化崩解。該層在東西兩翼較厚，中部

30、相對較薄，個別部位不連續(xù)，一般 厚度為1860m，為良好的隔水層。西山窯組上段上部含水層（V-1）以中、粗砂巖為主，中厚層厚層狀，鈣質膠結，x節(jié)理裂隙發(fā)育，中部相對較厚。 一般為630m，表現(xiàn)為中部薄，兩翼厚的分布規(guī)律。相對隔水層（G7）巖性以泥質粉砂巖、泥巖為主，膠結致密，泥質膠結，為相對隔水層，整體呈現(xiàn)西 厚東薄之勢。一般為1080m，43線處最厚。西山窯組上段中部含水層（V-2）巖性以中、粗砂巖為主，細砂巖次之，鈣泥質膠結，x節(jié)理發(fā)育，顏色多呈現(xiàn)灰白 灰色，厚度變化較大，從全區(qū)看兩翼厚，中部相對較薄。一般為2050m，在43線處 最薄，僅2m。相對隔水層（g8）巖性以粉砂巖、泥巖為主，膠

31、結致密，巨厚層狀，泥質膠結，為良好隔水層，厚度 變化較大，呈現(xiàn)東薄西厚之勢。一般厚度為2060m。西山窯組上、下段界線砂巖含水層（V-3）巖性為中厚巨厚層狀砂巖、砂礫巖，泥鈣質膠結，x節(jié)理裂隙發(fā)育，巖性顏色呈 灰白色，為區(qū)內(nèi)主要基巖含水層，中部厚，兩翼較薄，一般厚度為2040m，部分地段 煤層冒裂帶可貫穿此層，成為礦井水的主要水源之一。綜上所述，此含水層組中各含、隔水層主要分布在勘探區(qū)外圍南部，走向上呈條帶 狀，近南西北東向展布，區(qū)內(nèi)各鉆孔對此含水層組中各層進行了控制，各含、隔水層 厚度在各勘探線剖面上不盡相同，根據(jù)鉆孔控制的情況，產(chǎn)狀有所變化，水位埋深，西 高東低，南高北低。此含水層組主要接

32、受大氣降水，融雪水、融冰水補給。區(qū)內(nèi)403、 42A-3兩個鉆孔針對該層組抽水試驗的資料，單位涌水量0.002310.00484L/S - m， 滲透系數(shù)0.001490.00152m/日，礦化度3.1g/L，水質極差，水化學類型為重碳酸、氯 化物一鈉型，說明該層組含水微弱。 中侏羅統(tǒng)西山窯組下段含（隔）水層組（丑）西山窯組上、下段界線以下相對隔水層（g9）巖性以灰色灰黑色粉砂巖、泥巖為主，泥質膠結，具微細平行層理結構，巨厚層 狀，含植物化石及炭屑，一般厚度2040m，兩翼較厚，為良好的隔水層。但下部的煤 層開采后，該層即陷落，而無實際隔水意義。西山窯組下段可采煤層弱含水層（H1）該層以4、5

33、、7、9 10、14、15號煤層為主，夾含其間的煤層頂?shù)装鍘r性多以粉 砂巖、泥巖、炭質泥巖為主，煤層傾向淺部多被開采，造成采空積水順層補給深部，使 煤層出現(xiàn)滲水，為弱含水層。通過以上對該層組各含、隔水層的敘述，發(fā)現(xiàn)巖性組合關系決定著其富水程度，各 含水層主要接大氣降水，融雪、融冰水的補給，另外，淺部采空積水也對深部礦床充水 也有一定的補給。據(jù)本次40 3、42A 3兩孔全孔混合抽水試驗成果，單位涌水量 0.003210.00693L/sm，滲透系數(shù)0.00137 0.00162m/日，說明該層組含水微弱。4、地下水與地表水及各含水層間的水力聯(lián)系勘探區(qū)內(nèi)各含水層因均在地表有所裸露和所處地貌位置不

34、同，其間水力聯(lián)系程度也 有所不同。地下水與地表水間的水力聯(lián)系區(qū)內(nèi)的大氣降水或融冰、融雪水可形成暫時性地表水流，并通過地表的巖石風化裂 隙，構造裂隙順層補給地下水。因此，地下水與地表水之間，在特定的環(huán)境條件下，存 在一定的水力聯(lián)系。而在區(qū)域內(nèi)氣候干燥、蒸發(fā)遠大于降水，因此，這種補給關系甚微。 總體而言，礦區(qū)地下水與地表水之間的水力聯(lián)系不密切。含水層之間的水力聯(lián)系本區(qū)內(nèi)確定的六個含水層組，由于所處的相對位置不同或由于各層組之間有巨厚的 不透水巖層相隔，所以沒有構成明顯的水力聯(lián)系。另據(jù)本次勘探施工的兩個水文孔的試驗資料，全孔混合滲透系數(shù)均較小，說明含水 層的水力聯(lián)系極差。5、水文地質類型及其復雜程度

35、綜前所述，本勘探區(qū)煤礦床是以裂隙充水為主的礦床，地下水以大氣降水補給為主 要的充水水源，含水層富水性弱，單位涌水量在0.1L/sm以下，各可采煤層直接頂?shù)?板巖性多為膠結較致密的粉、細砂巖巖層，為穩(wěn)定的隔水層，各含水層水力聯(lián)系較差， 地質構造簡單，第四系松散物覆蓋較薄，礦區(qū)屬水文地質條件簡單的微水礦床。6、礦井充水因素本區(qū)冬季寒冷，11月至次年3月為冰凍期，3月底至4月積雪消融，融雪水通過淺 部巖石風化裂隙緩慢下滲，補給煤、巖層。但由于井田內(nèi)氣候干旱，年降水量不足200 毫米，所以不足以直接威脅礦井。井田無常年地表徑流，井田南東向的頭屯河部分滯留下滲成為地下水，再通過巖石 中的孔隙、層間裂隙向

36、北西向補給井田地下水。但井田內(nèi)巖層孔隙裂隙不發(fā)育，透水性 差，滲透系數(shù)小且該河流距離井田為2 3km。當前，淺表小煤礦的排水起到了對補給 四井田地下水的截流作用，淺表小煤礦生產(chǎn)中排水對四井田地下水流場有影響。而且， 一旦閉井或全部停采，四井田地下水流場也將發(fā)生變化，所以是今后井采必須認真應對 的問題。井田區(qū)未發(fā)現(xiàn)斷裂構造，斷裂破碎帶不發(fā)育，在一定的開采深度和開采范圍內(nèi)基本 不大可能成為本井田的主要充水因素。井田地下水的主要賦存形式是巖石裂隙、孔隙。7、礦井涌水量預測地質勘探部門按“大井法”、“狹長水平坑道法”分別預測了礦井首采區(qū)涌水量為 30.4m3/h。根椐地質部門采用的參數(shù)計算出礦井一水平

37、正常涌水量為66m3/h，最大涌水 量83m3/h。二水平正常涌水量為213m3/h，最大涌水量296m3/h。第二章黃泥灌漿系統(tǒng)第一節(jié)灌漿系統(tǒng)1、灌漿系統(tǒng)的選擇根據(jù)該礦煤層賦存的條件，煤的碳化程度、水分、煤巖成分、含硫量、自然發(fā)火傾 向及發(fā)火期和礦方的意見設計選擇集中灌漿。根據(jù)立風井地形特征，黃泥制漿池設在距 井口約150米的山坡位置，此處比立風井高出15米左右。供水水源取自主斜井上部的 高位水池，靠該處200KW的工業(yè)泵增壓，通過6 89mm的鋼管將水輸送到黃泥灌漿站。2、灌漿方法我國煤礦現(xiàn)在使用的預防性灌漿方法有：隨采隨灌和采后灌漿兩種。1、隨采隨灌隨采煤工作面推進的同時向采空區(qū)灌注泥漿

38、。在灌漿工作中，灌漿與回采保持有適 當距離，以免灌漿影響回采工作。隨采隨灌使用與自然發(fā)火期短的煤層。1）打鉆灌漿在采前預灌、隨采隨灌、采后灌漿及消滅火區(qū)等方面均可應用。在每層底板運輸巷或回風巷以及專門開鑿的灌漿巷道內(nèi)，每隔1015m，向采空區(qū) 打鉆灌漿，鉆孔直徑一般為75mm。灌漿鉆孔必須打到采空區(qū)的空頂內(nèi)，且鉆孔應深入采空區(qū)內(nèi)56m，并在打鉆后立 即下套管（套管直下到見老塘為止），以利灌漿。2）埋管灌漿適用于回采工作面隨采隨灌。在放定前沿回風道在采空區(qū)預先鋪好灌漿管（一般預埋58m無縫鋼管），預埋管 一端通采空區(qū)，一端接膠管，膠管長一般為2030m，放定后立即開始灌漿。隨工作面 的推進，按放

39、定步距用回柱絞車逐漸牽引灌漿管，牽引一定距離灌一次漿。3）灑漿用作埋管灌漿的一種補充措施。從灌漿管道接出一段膠管，沿傾斜向分段（一般1020m為一段）向采空區(qū)均勻灑 漿。2、采后灌漿在采區(qū)或采區(qū)的一翼全部采完后，將整個采空區(qū)封閉灌漿。采后灌漿僅適用于發(fā)火 期較長的煤層。由采空區(qū)兩側的石門向采空區(qū)打鉆灌漿，或由鄰近巷道向采空區(qū)上、中、下三段分 別打鉆灌漿，亦可在每一中間順槽砌筑密閉插管灌漿（該方法多用于急傾斜水平分層工 作面），在采空區(qū)周圍形成一個泥漿防護帶。鉆孔間距一般為1520m。本礦采用井下工作面隨采隨灌方法。從進風順槽中的聯(lián)絡巷向工作面采空區(qū)灌漿。 必要時，也可采用其它方法灌漿。為保證生

40、產(chǎn)安全，采空區(qū)灌漿后必須脫水。第二節(jié)灌漿漿參數(shù)計算及選擇1、灌漿站工作制度采土場：年工作日330天，每天兩班作業(yè)，每班工作8h；灌漿系統(tǒng)：年工作日330天，每天一班作業(yè)，每日凈灌漿時間7h。、灌漿所需土量灌漿系數(shù)：采空區(qū)體積的2%；泥水比：1： 56；根據(jù)上述參數(shù)計算灌漿站的日用土量和日用水量。日用土量灌漿站的日用土量按下式計算：Q土=麻既式中：Q 土日灌漿需土量，m3/d；K灌漿系數(shù)，0.02；m煤層米高，3m；L-工作面日推進度，7.2m；H灌漿區(qū)的傾斜長度，150m；C米煤回收率，95%；貝貝 Q =KmLHC = 0.02X3X7.2X 150X0.95e61.56m3/d 土日制漿用

41、水量灌漿站的日制漿用水量按下式計算：Q 水1=Q 土 5式中：Q水制備泥漿用水量，m3/d；5 泥水比的倒數(shù)，取5；貝貝 Q 水=Q 5 =61.56X5 = 307.8 m3/d日灌漿用水量灌漿站的日灌漿用水量按下式計算：。水2 =知水1式中：。水2制備泥漿用水量，m3/d；K水量備用系數(shù)，取1.2貝：Q K2 = kQ K1 = 1.2X307.8 = 369.36m3/d每日灌漿量灌漿站的日灌漿量按下式計算：Q 漿=(Q 土+ 。水,M式中：Q漿日灌漿量，m3/d；M泥漿制成率，為0.93；貝貝 Q 漿=(Q 土+ Q 水)M=(307.8+369.36)X0.93 = 629.76m3

42、/d每小時灌漿量按下式計算：Q 漿=Q 漿/ (nXt)式中：Q漿每小時灌漿量，m3/h；n每日灌漿班數(shù)，為1班/d；七一一每班純灌漿時間，為7h/班；貝山。漿=。漿/ (nXt)=629.76/7 = 89.97m3/h第三節(jié)灌漿材料選擇1、對灌漿材料的要求（1）顆粒要小于2mm，而且細小顆粒（粘土蘭0.005mm者應占60%70%，頁巖 M0.077mm者應占70%75% ）要占大部分。（2）主要物理性能指標密度為2.42.8.塑性指數(shù)為911（亞粘土）。膠體混合物為25%30%.含沙量為25%30%（粒徑為0.50.25mm以下）。容易脫水和具有一定的穩(wěn)定性。3、灌漿材料的選擇在我國，灌漿材料主要采用黃土，灌漿代用材料的種類主要有頁巖類（包括飛仙關 頁巖、粘土頁巖、鋁土頁巖等）、礦井砰石山的砰石、火力發(fā)電廠的粉煤灰。本礦井選用立風井附近黃泥作為灌漿材料。第四節(jié)泥漿的制備1、取土方式人工取土、機械取土、水力取土。采用機械取土：抓斗、推土機、挖掘機、鏟運機。2、灌漿站A、制漿主要