毕业设计水峪煤矿通风系统设计.doc

第 1 页 共 82 页第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、位置煤矿原名“水峪”煤矿，因所在村子而得名，是山西省确定的重点保护企业，是山西焦煤汾西矿业集团主力生产矿井，位于吕梁山腹地的，孝义市兑镇镇水峪村境内孝义市位于山西省中部的晋中盆地西南隅，吕粱山脉中段东麓地理位置介于东经 111º21′~111º56 北纬； 36º56′~37º18′之间海拔 731 m~1777 m北与汾阳为邻，西北与中阳县相依，西与交口县接壤，南与灵石县相连，东南与介休市隔汾河相望全市境域东西直线最长 46 km，南北直线最宽为 26.55 km,总面积 945.8 km2 煤矿西南20 km，介西铁路、孝午公路横穿矿区，交通十分便利具体位置见图 1-1图 1-1 煤矿交通图二、地形地貌孝义的西部为山区，其山地为石灰岩千石山区，属吕粱山脉地表大部分被灌木覆盖，主要山峰有龙盘山、凤凰岭等，海拔 1200～1400m ，最高峰薛颉岭海拔高达1777 m，为孝义第一高峰山区面积为 147.64 km2，占总面积的 15.61％煤矿通风系统设计第 2 页 共 82 页中部地区一部分被黄土覆盖，形成典型的黄土丘陵地貌，沟底基岩出露，丘陵区地形破碎，梯田遍布。

黄土丘陵区面积 442.26 km2，占总面积的 46.76％中部地区的另一部分由于河溪洪水的切割，被切割为长墚状台塬地貌台塬面开阔平坦，地势呈北东向倾斜，沟谷深切，谷底有溪流，塬面和缓坡面多作为农田，处少数太塬平地可资灌溉以外，大部分耕地为旱田，面积为 182.73 km2，占总面积的 19.32％东部为太原盆地的组成部分，地势平坦，水源丰富，土壤肥沃，灌溉方便，是孝义的主要粮棉产区，该部分面积为 173.17 km2，占总面积的 18.31％三、水文孝义市境内的地表水多为河水，河谷水系发达，但多为季节性河道，均属黄河流域汾河水系有史料记载：“胜水一名孝河，源出狐岐山之麓，流经县西十五里至县东南入于汾土京水一名西阳水，源出县西南一十五里，土京水合胜水入汾河 “玉泉山在县西南七十里，下有泉如涑玉因名其水引县南，灌南曹五楼诸村民田 ”这些史料都是孝义水系发达、河流众多的有力佐证主要河道由过境河和境内河组成过境河有汾河、磁窑河、文峪河、虢义河；境内河有孝河、兑镇河、下堡河、柱濮河等汾河是孝义市最大的过境河，流经孝义市与介休市交界处孝河为境内主要河流，河流长度为 56.5km，流域面积约为 460 km2，由发源于西部山地的下堡河、兑镇河、柱濮河等支流汇流而成，由西向东基本横穿全境，在芦南村东南汇入文峪河。

孝河多年平均地面水经流量为 3491.2 万 m3孝义境内地下水补给完全依靠自然降水的渗入山区主要为大气降水的垂直入渗补给；丘陵区除大气降水补给外，还有河道渗漏补给和农灌回归补给及西北部山区的侧向径流补给；平原区地下水的来源以大气降水和山前侧向径流为主，其次为河道渗漏及农灌回归补给受区域构造的控制，地下水由山区向平原区排泄山区地下水的排泄途径主要为河道排泄、采矿排水、地下水开采，其次为灰岩水的深层排泄；平原区地下水的排泄途径为开采、蒸发和侧向径流四、气侯及地震（一）气侯孝义市属暖湿带大陆性半干旱半湿润气候，四季分明春季受季风交替影响，风大雨少；夏季受太平洋副热带高压影响，多雨炎热；秋季受冷高压侵入，温湿晴朗；第 3 页 共 82 页冬季受西伯利亚冷高压控制，寒冷少雪孝义市年均气温 10.1°，气温月际变化大，最冷月为 1 月，平均温度为-5.6°C, 最高月在 7 月平均温度为 23.7°C,极端高温可达 39.5°C,极端低温为-22.9°C年平均日照2640.7 小时，日照率为 60％，平均太阳辐射总量为 147 千卡/cm 2，生理辐射量 71.51千卡/cm 2孝义市年平均降雨量 486 mm，降水主要集中在 7、8、9 三个月，降水量由东向西随着地势的逐步升高而增加。

降水以小雨最多，年平均降小雨天数为 63 天，降中雨天数为 9 天，降大雨天数仅为 3 天年均积雪深度为 6.5 厘米全年平均无霜期 190 天，霜冻期为 10 月上旬至次年 4 月中旬全境内年平均蒸发量 E20 观测值为 1957.84 mm，折算水体蒸发量为 1152.6 mm，年平均仅为 62.4 mm孝义的风向冬季多为西北风，夏季多为东南风一年内风力最大的月份为 1 月（二）地震据《中国地震动参数区划图》 （GB-18306-2001） ，矿区所在区域的地震动峰值加速度为（g）为 0.20，对照地震烈度为 8°第二节 矿区地质一、矿区地层矿区煤层钻孔柱状图，见图 1-2二、矿区构造山西焦煤 公司位于霍西煤田汾孝矿区,地理位置位于山西省孝义市西北部 !井田南北长约 8.07 km,东西宽约 2.871 km,井田面积 22.38 km2矿区探明储量 277.43 Mt，大部分为高硫、特低磷、低中灰、高热值的优质焦煤向斜西翼被小松山逆断层切割；南东翼构造简单，地层走向北东 15°左右；北西翼走向近东西向，地层倾角一般为15°；向斜西南端构造复杂，次级褶皱较发育，含煤地层出露于向斜的北、东、南三面。

本井田无大型断层，落差 5 m~20 m 的断层 3 条，其长度均为 150 m，落差小于 5 m 的断层有 5 条其中长度为 150 m 的断层有 3 条，长度为 50 m 的断层有 2 条煤矿通风系统设计第 4 页 共 82 页图 1-2 矿区煤层钻孔柱状图2煤 0~.8480.95~12.整 合0.6~19.80分 界砂 岩 　上 段 由 杂 色 泥 岩 、 中 、 细 砂 岩 组 成 综 合 柱 状1:50煤 层 标 志 层?名 称 层 间 距 （ m） 岩 性 特 征整 合不 整 合不 整 合 　 　 以 紫 红 色 厚 层 细 砂 岩 或 中 、 细 粒 砂 岩 为 主 ， 间夹 细 砂 岩 与 泥 岩 互 层 ， 下 部 岩 性 松 散 ， 底 部 偶 见薄 层 底 砾 岩 ， 本 组 地 层 仅 分 布 在 井 田 的 东 部 边 缘 为 灰 色 、 紫 色 等 杂 色 泥 岩 、 砂 质 泥 岩 ， 颗 粒 不 均 本 组 地 层 仅 在 井 田 北 部 的 83号 孔 和 84号 孔 附 近 有 残 留以 杂 色 粘 土 岩 为 主 ， 间 夹 灰 ～ 灰 绿 色 薄 层 粗 、 中 、 细砂 岩 及 粉 砂 岩 。

偶 见 大 羽 羊 齿 、 科 达 木 等 植 物 化 石 底 部 普 遍 发 育 一 层 灰 ～ 灰 白 色 粗 砂 岩 或 含 砾 粗 砂 岩 ，孔 隙 大 ， 硅 质 接 触 式 胶 结 ， 岩 性 稳 定 ， 可 作 为 对 比 标志 32?1.07~328十 灰1煤 .4八 灰 99.2630~48.5.17021.七 灰 73~1 煤 3.02.858?10?七 八九15?三 五 灰 4.64~1粉 砂 岩 为 主 ， 含 煤 7层 ， 其 中 16上 、 7层 煤 稳 定 可 采 十 下 ： 浅 灰 ～ 灰 色 石 灰 岩 ， 岩 溶 裂 隙 较 发 育 上 段 以 深 灰 色 粉 砂 岩 、 泥 岩 为 主 ， 下 段 以 灰 色细 砂 岩 及 灰 绿 色 中 砂 岩 为 主 ， 共 含 薄 煤 12层 ， 灰岩 6层 ， 其 中 五 灰 层 位 稳 定 ， 十 上 灰 岩 较 稳 定 　 　 三 灰 ： 灰 ～ 深 灰 色 石 灰 岩 ， 岩 溶 裂 隙 较发 育 654 由 暗 灰 ～ 灰 黑 色 粉 砂 岩 、 泥 岩 组 成 ， 含 薄 层煤 三 层 ， 第 二 层 灰 岩 较 少 见 。

整 合 　 　 下 段 为 含 煤 段 发 育 有 第 2、 3层 煤 ， 其 间 为 灰 ～ 灰 白色 厚 层 中 砂 岩 夹 粉 细 砂 岩 ， 构 成 煤 顶 板 砂 岩 下部 为 灰 ～ 深 灰 色 细 、 中 砂 岩 或 粉 砂 岩 ， 为 3煤 底 板 砂岩 58127三 灰 ..69煤 .~34105..63煤 1.95~42.87假 整 合 7.24~8.693 浅 灰 ～ 青 灰 色 石 灰 岩 ， 上 部 夹 薄 层 铝 质 泥 岩 ，顶 部 岩 溶 裂 隙 较 发 育 105..391灰 ～ 乳 白 色 石 灰 岩 及 杂 色 铝 质 泥 岩 为 主 ， 含 薄 煤 一层 ， 底 部 为 铁 质 岩 或 铝 质 岩 十 四 灰 岩 溶 裂 隙 较 发 育 5.~2.5整 合十 四 灰 .3十 三 灰 0.十 二 灰五 9十 五十 四十 三十 二 ?187十 一 ?6十 917煤?6 煤 .十 灰 .7.厚 度 (m)~?~第 二 段 ： 由 浅 灰 色 、 灰 绿 色 、 杂 色 粘 土 及 中细 砂 质 粘 土 等 组 成 ， 分 布 稳 定 32.15.0~32.9 第 四 段 ： 由 土 黄 色 或 褐 黄 色 粘 土 和 粉 砂 质 粘 土等 组 成 ， 分 布 较 稳 定 。

　 　 第 一 段 ： 以 含 粘 土 的 中 、 粗 砂 及 砂 砾 为 主 ，中 夹 粘 土 透 镜 体 第 三 段 ： 由 深 黄 色 或 深 褐 色 细 砂 以 及 粘 土 、砂 质 粘 土 、 粘 土 质 砂 （ 砂 砾 ） 等 相 间 组 成 　 　 第 五 段 ： 由 棕 黄 色 为 主 的 粘 土 、 砂 质 粘 土 、 粘土 质 砂 （ 砂 砾 ） 、 砂 （ 砂 砾 ） 层 等 相 间 组 成 其中 粘 土 类 约 占 68% 砂 土 类 由 长 石 、 石 英 组 成 ，松 散 4.3980572.4.5.1~7.地 层厚 度（ m）地 层 系 统界 系 统 组 235.91.40867～新生界 系四第Q中生界 系罗侏J上统 30~92.上统P2上石盒子组 10~79.二叠系P下统 1下石盒子组 21P?08.～6山西组P～13.97.45太原组本溪组上统 2C系炭石古生界 系陶奥O中下统 21～ 73.84～0.5～397.0?第 5 页 共 82 页三、煤层境内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组太原组厚约 85m，岩性为灰色砂岩、灰黑色页岩及 3~4 层灰岩互层，下部的 9#、10 #、11 #煤层为主要的可采煤层，其中以 10#煤层为主。

水峪煤矿境内含煤地层，向东西两侧及向南，主要可采煤层的层数及煤层的厚度均有显著的变化在汾孝矿区的西部柳湾、西辛庄一带，山西组的 2#煤层，变为局部可采太原组的 9#、10 #、11 #煤层，层位与厚度较稳定，但 10#、11 #煤层也常合并为一层煤层井田内含煤地层主要为上古生界石炭系太原组及二叠系山西组，含煤岩系总厚度为 138.8m，共含煤层 11~15 层，可采煤层 5 层 公司现在开采的是 9#、10 #、11 #号煤层9 #煤层位于太原组下部，煤层平均厚度为 1.56m，顶板为 K2 石灰岩，平均厚度为 10m，底板为泥岩，平均厚度为 0.8m9 #煤采煤方法为单一走向长壁采空区全部垮落后退式综合采煤法10 #、11 #煤层位于 9#煤层下部，10 #、11 #煤层的顶板即为 9#煤层底板表 1-1 水峪煤矿可采煤层特征表煤层厚度 /m序号 煤层名称最小 最大 平均层间距/m 倾角 /（º） 硬度 容量 稳定性1 9#煤 2.2 3.4 2.84 15.1 0.4~0.9 1.37 稳定702 10#煤 3.0 3.9 3.5 15.0 0.4~0.7 1.37 稳定3 11#煤 1.8 2.7 2.4 30 14.9 0.3~1.1 1.37 稳定四、煤层煤质境内太原组和山西组为主要含煤地层，地层总厚约 210m，煤层平均总厚度9.10m，含煤系数 8%，共含煤。