1、XXXX大学本科生毕业论文姓名学号学院XXXX大学应用技术学院专业安全工程论文题目范各庄矿240万吨新井通风安全设计专题范各庄矿立惊提升系统安全评价指导教师职称XXXX大学毕业论文任务书学院应用技术学院专业年级安全工程学生姓名任务下达日期2011年2月9日毕业论文日期2011年3月9日至2011年6月5日毕业论文题目范各庄矿240万吨新井通风安全设计毕业论文专题题目范各庄矿立井提升系统安全评价毕业论文主要内容和要求毕业设计由一般部分、专题和外文翻译三部分组成。一般设计部分题目为范各庄矿240万吨/A矿井通风与安全设计。主要内容包括井田概述及地质特征，井田开拓与开采，采煤方法及采区巷道布置，矿井
2、通风，矿井安全技术措施。专题部分题目范各庄矿立井提升系统安全评价。对范各庄矿立井提升系统从人机环境管理安全培训事故应急处理等方面井性综合评价。应用层次分析法确定安全评价目标体系，运用事故树法进行定性分析，用模糊评价法进行定量分析。最后得出范各庄矿立井提升系统处于较安全的状态。并提出了正改措施。设计要求独立完成上述设计内容，方案论证，计算、分析要正确，专题要有自己的见解，结论要合理，说明书条理要清楚，论证充分，文字通顺，符合专业技术用语要求，图纸完备、正确。翻译部分题目ANALYSISONTHETECHNOLOGYANDEFFECTOFOUTBURSTTHICKCOALSEAMGASDRAINA
3、GEDRILLINGTHREEDIMENSIONALARRANGEMENT翻译要求译文字数不少于3000，语句通顺、完整，语意准确。院长签字指导教师签字摘要本设计包括三个部分一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分为范各庄矿240万T/A新井通风系统设计，其内容共分为五个部分。一、井田概况。本矿地质构造较简单，井田走向长约8KM，倾向长约392KM，井田总面积为278KM2，主采煤层为9号煤，平均倾角12，煤厚平均总厚为390M。二、开拓开采设计。根据范各庄矿煤层赋存条件及煤炭部设计规范，确定矿井采用立井两水平开拓方式，暗斜井延伸，主井装备箕斗，副井装备罐笼。井田工业储量为3370028万T，矿
4、井可采储量2377578万T。矿井服务年限为708A。三、采煤方法设计。本矿采用综合机械化采煤，综采面长280M，日进6刀，本矿井田共分为10个采区，矿井采用走向长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板。四、矿井通风设计。根据矿井开拓开采条件，确定矿井通风方式为两翼对角式通风，风量分配由内向外计算，工作面使用“U”型通风，掘进工作面用局部扇风机压入式通风，根据通风容易、困难时期的最大阻力选择62A1411NO24型主扇，矿井用反风道反风，主扇及电机选型合理，通风成本较低。五、矿井安全技术措施。范各庄矿12煤层具有较强的自燃发火性，发火期10个月，矿井设计利用汽雾阻化剂防火，综采工作面阻化剂日喷洒量
5、为950M3/D。同时，粉尘危害问题较大，本设计也将进行综合防尘措施及洒水、注水系统设计。专题部分题目是范各庄矿立井提升系统安全评价。主要讨论了从分析矿井的生产过程出发，借鉴质量管理的过程方法，建立了以矿井生产过程为中心的安全管理模型，并结合职业健康安全管理体系OHSMS系统化、过程化的精神,建立了矿井安全评价体系的评价框架以矿井生产过程中的提升系统为例，编制了安全检查表，采用改进的层次分析法确定评价指标的权值，应用模糊综合评价方法进行评价，得出了该矿井提升系统的安全等级处于较安全级别，并提出了整改措施。翻译部分主要内容以一个详细的实验式分析为依据，该实验式分析测试了安全管理承担义务强度与所有
6、的安全行为、预先措施和安全记录之间的关系。关键词新井设计；开拓；采煤；通风；安全措施；安全评价ABSTRACTTHISDESIGNCONSISTSOFTHREEPARTSTHEGENERALPART,THESPECIALPARTANDTRANSLATEDPARTTHEGENERALPARTISTHENEWMINEDESIGNOF24MTPERYEARINFANGEZHUANGCOALMININGBUREAU,WHICHCONSISTSFIVEPARTSPARTONEMINEFIELDSGENERALCONDITIONSTHEGEOLOGICALSTRUCTUREINTHISMINEISMUCH
7、MORESIMPLER,THERUNOFTHEMINEFIELDIS80KM,THEWIDTHISABOUT392KM，THEAREAIS2782THESEVENISTHEMAINCOALSEAM,ANDITSDIPANGLEIS12DEGREETHETHICKNESSOFTHEMINEISABOUT390MINALLPARTTWOOPENINGUPEXPLOITINGDESIGNACCORDINGTOTHEOCCURRENCEOFCOALSEAMOFLVJIATUOANDTHEDESIGNNORMSOFTHEMINISTRYOFCOALINDUSTRY,THEMINEDECIDESTOEMP
8、LOYTHEEXPLOITINGMETHODOFTWOLEVELSANDDEEPENINGBYSUBINCLINEDSHAFT,THEMAINSHAFTSKIPINSTALLSKIPANDTHEAUXILIARYSHAFTINSTALLCAGE,THEPROVEDRESERVESOFTHEMINEFIELDARE3370028MILLIONTONSTHERECOVERABLERESERVESARE2377578MILLIONTONSITSDESIGNSERVICELIFEIS708YEARSPARTTHREEDESIGNOFEXPLOITINGCOALMETHODTHEDESIGNERUSES
9、FULLYMECHANIZEDMININGTOFITTHEPRODUCTIONCAPACITYFULLYMECHANIZEDMININGFACEIS280M,SIXROUNDSHIPSPERDAYTHECOALFIELDISDIVIDEDBYTENWORKINGAREASTHECOALMININGMETHODISLINGWALLRETREATINGSYSTEMONSTRIKEFULLROOFCAVINGMETHODISEMPLOYEDAFTERMININGPARTFOURDESIGNOFMINEVENTILATIONONTHEBASISOFOPENINGUPEXPLOITINGCONDITIO
10、NSOFLVJIATUO,THEDESIGNERDECIDESTOTHETWOWINGSOPPOSITEANGLESVENTILATIONSYSTEMISUSEDINTHEMINETHEMETHODOFSPLITTINGAIRFLOWQUANTITYISBASEDONCALCULATINGFROMINTERIORTOEXTERIOR“U”VENTILATIONSYSTEMISUSEDINFACES,DRIVINGFACESMAKEUSEOFLOCALFANTOPROCEEDEXHAUSTINGMETHODBYBIGGEST,THE“62A1411NO24”MAINFANISSELECTED,R
11、EVERSINGTURNISAPPLIEDTOREVERSEAIRFLOWPARTFIVETHEMINERALWELLSAFETECHNIQUEMEASUREBECAUSETHE12COALSEAMINLVJIATUOHASSPONTANEOUSCOMBUSBILITY,IGNITIONPERIODISFROMEIGHTTOTENMONTHES,THEDESIGNERUSESVAPOURSEPARATINGAGENTINGOBAREAS,FULLLYMECHANIZEDMININGFACECONSUMES950M3/DINTHEMEANTIME,THEDUSTBANESPROBLEMISBIG
12、GER,THISDESIGNWILLALSOCARRYONCOMPREHENSIVEDUSTPALLIATIVEMEASUREANDSPRINKLEWATER,NOTEWATERSYSTEMDESIGN,NOTEAWATERSYSTEMDESIGNFOCUSEDONANALYSISOFTHEMINEFROMTHESTARTOFTHEPRODUCTIONPROCESS,FROMTHEPROCESSOFQUALITYMANAGEMENTMETHODS,THEESTABLISHMENTOFAMINEPRODUCTIONPROCESSCENTRICSECURITYMANAGEMENTMODEL,COM
13、BINEDWITHTHEOCCUPATIONALHEALTHANDSAFETYMANAGEMENTSYSTEMOHSMSSYSTEMATIC,PROCESSORIENTEDSPIRIT,THEESTABLISHMENTOFMINESAFETYEVALUATIONSYSTEMFORTHEEVALUATIONFRAMEWORK,TOMINEINTHEPROCESSOFUPGRADINGTHEPRODUCTIONSYSTEMASANEXAMPLE,THEPREPARATIONOFASAFETYCHECKLIST,USEDTOIMPROVETHELEVELOFANALYSISTODETERMINETH
14、EWEIGHTSOFEVALUATIONINDICATORS,APPLICATIONOFFUZZYCOMPREHENSIVEEVALUATIONMETHODTOEVALUATE,TODRAWTHEMINEHOISTSYSTEMATTHELEVELOFSECURITYTHANTHESECURITYLEVEL,ANDPROPOSEDIMPROVEMENTMEASURESTHETRANSLATIONPARTOFMAINCONTENTSESADETAILEDANALYSISBASEDONTHEEXPERIMENT,THEEXPERIMENTALANALYSISTOTESTTHESTRENGTHOFCO
15、MMITMENTTOSAFETYMANAGEMENTANDSAFETYOFALLACTS,PREMEASURESANDTHERELATIONSHIPBETWEENSAFETYRECORDKEYWORDSNEWMINEDESIGNEXPLOITLONGWAYMININGVENTILATIONSAFEMEASURESAFEEVALUATION目录矿区概述及井田地质特征111矿区概况1111井田位置、范围、地形特点和交通位置1112工农业生产和原料及电力供应2113矿区气候条件2114矿区水文情况212井田地质特征2121井田地形、勘探程度、煤系地层概述2122井田地质构造和地质变动4123井田水文
16、地质特征5131煤层埋藏条件8132煤层群特征8133可采煤层特征9134煤层的围岩性质12134煤的特征142井田开拓1921井田境界及可采储量19211井田境界19212矿井工业储量21213矿井可采储量22214矿井工作制度、设计生产能力及服务年限2622井田开拓27221井田开拓的基本问题27222矿井基本巷道37223大巷运输设备选择45224矿井提升473采煤方法及采区巷道布置5031煤层的地质特征50311煤层埋藏条件50312煤质与地质情况5032采区巷道布置及生产系统51321采区数目及位置51322采区走向长度的确定52323确定区段和区段数目52324煤柱尺寸的确定523
17、25采区上山布置53326区段平巷的布置53327采区内工作面的接替顺序54328采区生产系统54329采区内各种巷道的掘进方法553210采区生产能力553211采区采出率553212采区车场选型563213采区主要硐室5833采煤方法59331采煤工艺方式59332回采巷道布置714矿井通风7341矿井通风系统选择73411矿井概况73412选择矿井通风系统原则73413确定矿井的通风方式74414通风方法的确定80415矿井通风网络8042矿井所需风量80421工作面所需风量的计算81422掘进工作面需风量83423硐室需风量84424K及其它巷道所需风量QD84425矿井总风量及其分配
18、8443采区通风86431工作面通风系统86432采区通风构筑物88433采区通风网络89434采区配风量及漏风量89435采区通风系统的评价9044掘进通风90441掘进通风方式的确定91442掘进工作面的有效风量93443掘进通风设备的选型93444掘进通风技术管理和安全措施9445矿井通风阻力95451计算原则95452容易和困难时期阻力计算95453矿井最大阻力路线96454井巷风速验算10246矿井主要通风机选型102461矿井自然风压102462矿井总风阻、等级孔计算104464电动机选型106465矿井主要通风设备的配置及要求10747矿井反风措施及装置109471矿井反风装置1
19、09472防爆门109473扩散器110474风硐110475消音装置110476扇风机装置示意图11048矿井通风系统评价111481矿井通风费用概算111482吨煤通风电费的计算112483矿井通风系统的综合评价与分析11249防止特殊灾害时期的安全措施112491井下防尘113492瓦斯的预防113493火灾的预防113494水灾的预防1145矿井安全技术措施11551矿井安全技术概况115511水灾的预防115512防尘措施115513防火措施115514瓦斯防治11652矿井火灾116521矿井自燃发火概况116522矿井自燃发火分析116523预防煤炭自燃发火的措施12053矿井瓦
20、斯123531矿井及采区瓦斯涌出概况123532矿井瓦斯防治措施12454矿尘124541矿尘情况124542矿尘防治措施12555事故预防及处理计划的编制1311绪论138引言13812安全管理和安全评价研究现状138121安全管理的研究现状138122安全评价的研究现状140123煤矿中的应用现状14113本文的研究目的、内容和方法142131研究的目的和内容142132研究的方法1432基于生产过程的矿井安全评价体系14421现代安全管理的方法144211基于质量管理的安全管理方法144212职业健康安全管理体系OHSMS的兴起144213职业健康安全管理体系的内容14422基于生产过程
21、的矿井安全管理模型的建立145221矿井的生产过程145222矿井安全管理模型的建立14623评价指标体系建立的原则14624矿井安全评价体系的确立148241现有评价指标体系合理性分析148242矿井安全评价体系评价因素的理论分析148243矿井安全评价体系基本框架1493矿井提升系统的综合评价体系15131矿井提升系统的灾害事故类型151311矿井提升设备的构成151312矿井提升系统常见事故类型及原因分析152312矿井提升系统常见事故类型及原因分析15332矿井提升系统主要危险源153321危险源的定义153322矿井提升设备危险源及分类154323立井提升事故树对提升系统事故的定性分
22、析15433矿井提升系统的评价指标体系160331设备设施160332员工素质161333安全教育培训161335突发事故准备与响应163336环境1634评价因素的权值确定方法与模糊综合评价16541安全评价因素权重的确定方法165411层次分析法165412递阶层次结构的建立165413标度的选取165414判断矩阵的构造166415权值的确定方法16742模糊综合评价方法167421模糊综合评价167422模糊综合评价的数学模型168423模糊合成算子模型1705矿井提升系统安全综合评价应用实例17251范各庄矿副立井提升系统概况17252副立井提升系统评价指标权值的计算172521提升
23、系统一层次评价指标权值计算172522提升系统第二层次指标权值的计算17553副立井提升系统安全综合评价176531提升设备危险源的识别176532单因素隶属度的确定177533矿井提升系统的模糊评价1836结论187参考文献错误未定义书签。英文原文190中文译文203致谢2121矿区概述及井田地质特征11矿区概况111井田位置、范围、地形特点和交通位置开滦精煤范各庄矿业公司位于河北省唐山市古冶区境内，西距唐山18KM，北距古冶9KM。地理坐标为东经11328，北纬3933。东有最大能源港秦皇岛港，西有塘沽新港，南有京唐港及正在施工建设的中国最大的内陆深水港曹妃甸港，海运极为便利；北距京山铁路
24、古冶火车站102KM，并有专用铁路衔接。与林西矿业分公司、唐家庄矿业分公司、范各庄矿业分公司、赵各庄矿业分公司、钱家营矿业分公司、铁拓集团、热电公司均有铁路连接。区内有古倴公路横贯东西，向南至唐港高速公路，向北12公里至205国道并与京沈高速公路相连。陆路交通亦十分畅通、发达。范各庄井田为广阔的第四系冲积层所覆盖，地貌简单，地表平坦，地势呈现北高南低，地表坡度12，地表标高海拨3225M。井田西部有沙河流过，流向大致与地层走向平行。沙河为季节性河流，冬季河水近似干枯，只有林西、唐家庄等矿排放水流过。夏季流量显著增加，1965年测得沙河洪峰流量为142、8立方米每秒，流速1、69米每秒。历史最高
25、洪水位295米。图11范各庄矿交通位置图112工农业生产和原料及电力供应矿区内工业以煤炭为主，农业主要种植小麦、玉米、水稻，间杂有果园、菜园和苗圃等。本矿井建设期间，所需要建设材料，除钢材、木材和部分水泥、石材需由国家计划供应外，其它砖、砂等土产材料，均由当地供应，满足建设需要。本矿的主供电电源取自华北电网范各庄变电站35KV输电线和林西发电厂35KV输电线。113矿区气候条件本区属温带季风区的海洋大陆性气候。根据唐山市气象局19591999年气象资料，历年平均气温179，最高气温376，最低气温226。历年平均降水量为645MM，年最大降水量为12638MM。区内冬季多北风，夏季多南风，最大
26、风速16M/S。冰冻期为十一月至次年三月，最大冻土深度027M。114矿区水文情况根据地质资料及现场实际，本矿区以裂隙含水层及孔隙含水层为主，岩溶裂隙含水层局部发育。矿井充水因素除砂岩裂隙含水层外，奥陶岩溶水亦为本矿永久水源，但奥陶水水质有待化验分析。沙河水为本区农业灌溉河居民生活用水的主要来源，可做为矿井临时生活用水水源。12井田地质特征121井田地形、勘探程度、煤系地层概述范各庄井田位于开平煤田的东南翼。开平煤田位于燕山南麓，煤系地层为石炭二迭系。开平主向斜是煤田的主要构造骨架，呈复式向斜构造。向斜的总体轴向为NE向，自古冶以北主向斜轴逐渐转为东西向。向斜两翼不对称，西北翼地层倾角比较大，
27、局部地层倒转，发育落差及走向长度较大的逆断层或逆掩断层；东南翼地层倾角比较平缓，由北往南发育两组轴向与主向斜轴斜交或直交的短轴倾伏褶皱构造一组由杜军庄背斜、黑鸭子向斜、范各庄背斜、塔坨向斜、毕各庄向斜及南阳庄背斜等组成；另一组出现在宋家营以南，由李新庄向斜、刘唐堡背斜组成，其规模不如前者。东南翼断层不很发育，规模亦较小，多见于褶皱构造的轴部，正断层较多，逆断层较少。全区经过普查、详查、精查勘探及使用综合勘探的精查补充勘探后，施工地面地质孔5个，进尺273735米，井下地质孔201个，进尺1323717米；地面水文地质探查孔13个，进尺805514米，井下水文孔210个，进尺22496米。煤系地
28、层为石炭系、二叠系组成，总厚度500M左右。煤系基底为奥陶系石灰岩，上部为第四系冲积层，北部大约50M，向南逐步加厚至毕各庄，厚约500M。井田主要可采煤层为5S、7S、8S、9S、11S、12S、2112S共计7个煤层。单一煤层有8S、11S、12S煤层。7S、9S煤层含有部分矸石层。范各庄井田煤系地层主要由石炭系、二迭系地层组成，其中包括中石炭统唐山组，上石炭统开平组、赵各庄组，下二迭统的大苗庄组、唐家庄组。基底为经过长期剥蚀夷平的中奥陶统，上覆地层为上二迭统古冶组陆相碎屑岩。含煤建造由一套海相、过度相、陆相地层组成。表11为范各庄井田地层划分表。1、唐山组属石炭系中统。直接覆于奥陶系灰岩
29、之上，与奥陶系地层呈假整合接触，平均厚度约56米。岩性以粉砂岩、泥岩为主，细砂岩次之，底部为鲕状铝土质泥岩（层），含1、2、3三层灰岩，以3灰岩发育较好，层位稳定，厚度一般为2532米，称为唐山灰岩。含13层不稳定的薄煤线。2、开平组属石炭系上统。上部止于赵各庄灰岩（6）顶板，下起唐山灰岩顶板，本组厚度约52米。岩性以细砂岩和粉砂岩为主，泥岩次之，含4、5、6三层质地不匀的薄层灰岩和一层局部可采的14煤层。本组比唐山组颜色较深，多呈深灰色，泥岩显著减少，含砂量增加，植物化石增多，黄铁矿结晶体和菱铁矿结核均较发育。3、赵各庄组属石炭系上统。上部以11煤层顶板为界，下伏开平组，厚度约86米，为主要
30、含煤地层之一。岩性以粗砂岩、中砂岩和粉砂岩为主，泥岩次之。含一层可采煤层，即12煤。岩性与开平组相比颗粒变粗，接近陆相沉积。4、大苗庄组属二迭系下统。上部止于5煤层顶板，下伏赵各庄组，厚度约67米。本组以深灰、黑灰色粉砂岩和泥岩为主，青灰色中砂岩次之，为主要含煤地层之一。含可采煤层两层，即7煤、8煤。5、唐家庄组属二迭系下统。上部止于层顶板，下伏大苗庄组，厚度约270米。岩性以粗中砂岩为主，细砂岩次之，下部粉砂岩和泥岩比较发育，间夹层薄煤线。岩石颜色由下部的深灰、浅灰往上变为灰和紫红色，均属于陆相沉积。范各庄井田煤系地层的形成过程均属于近海型沉积。其中石炭系的唐山组、开平组和赵各庄组属于海陆交
31、互相沉积，二迭系的大苗庄组和唐家庄组属于近海陆相沉积。整个煤系地层厚度、煤层层数、旋回结构明显清晰，易于对比。从相旋回的特征分析，中石炭世地壳升降运动频繁，引起大面积的海侵和海退，沉积了一套海陆交互相地层。122井田地质构造和地质变动范各庄井田地质构造简单,主体构造为井田北翼的塔坨向斜和南翼毕各庄区域的毕各庄向斜，是开平向斜的次一级构造。根据构造特征按地层产状分成三个地质单元或三个构造区1）井田北部的塔坨向斜区井口北翼，向斜轴大致为EW方向，北翼倾角大约45，南翼倾角小。该区域内以褶皱和陷落柱构造发育为主要特征。2）中部的单斜区井口南四石门，地层走向变化不大，倾向NWW向，地层倾角824，一般
32、在15以下。该区域以小型断层为主，F0大断层贯穿区域，在南二石门以北及南四石门以南发育局部小型褶区。3）南部的毕各庄向斜区走向长度8KM，倾斜长度4KM。整个井田略呈椭圆形盆形构造。二水平地质构造比较复杂，东翼向斜倾角15，西翼向斜倾角30。塔坨向斜区有北东、北西两组断层，其落差小于30M；单斜区有北东、北西两组小型断层，以正断层为主，北东断层向南东倾斜，北西断层向南倾斜。由于地壳运动短暂而频繁，不宜泥炭堆积，故没有形成可采煤层。在这时期地形比较平坦，海侵和海退范围广泛，沉积了三层薄层灰岩，即1、2、3灰岩。中石炭世地层厚度较薄，约为56米，相旋回结构清晰，易于对比。晚石炭世地层以缓慢上升为主
33、，聚煤作用活跃，海相地层逐渐减少，过渡相地层增多，且出现河流冲积相沉积。在晚石炭世早期地壳运动还比较频繁，且很不稳定，沉积了三层薄层灰岩，即4、5、6灰岩，到后期地壳运动趋于稳定，适宜植物生长与堆积形成了本井田的可采煤层，即12煤层。晚石炭世厚度约为138米，相旋回结构比较清楚。早二迭世地壳运动仍以上升为主，上升幅度由小渐大，海退范围逐渐扩大，沉积了一套近海陆相地层，湖泊、沼泽遍布，沉积了两层稳定和较稳定可采煤层（7、8煤层）。到二迭世中晚期，气候由温润转向干燥，不宜植物的生长。中期只形成薄煤层，到晚期聚煤作用已进入尾声。下二迭统地层厚度约为337米。从煤系地层形成过程来看，地壳运动在中石炭世
34、、下二迭世是以上升为主，上升幅度由小到大，由缓慢上升到直线上升。从岩相来看，为近海相过渡相大陆相。从成煤环境看，则为滨海平原到内陆湖泊。正是由于地壳运动由弱到强，从海相逐渐转为陆相，在这种地壳相对稳定时期，才沉积了本井田的可采煤层。123井田水文地质特征范各庄井田水文地质情况复杂。大气降水和地表水体，在正常情况下，只是通过渗透补给冲积层底部卵砾石含水层，间接补给煤系地层。在特殊情况下，沙河洪水泛滥。塌陷坑水漫溢，可能出现流入井筒，淹没矿井的问题。煤系上下各有一个含水层，上为冲积层强含水层，其为厚度不等的卵石层，下有一黏土层有隔水作用；下为奥灰含水层。它们之间联系密切，以煤层露头线为联系，相互沟
35、通，煤层地质有两个含水层5S顶板砂岩含水层和12S14S砂岩组含水层，它们是矿井的主要出水来源。1）大气降水因为煤系地层上覆盖着巨厚的冲积层，大气降雨后，大部分从地表流走，所以矿井涌水量无季节性变化,少部分渗人地下，首先形成潜水，然后再慢慢地向下渗透到底部卵砾石层，形成孔隙承压水。通过基岩隐伏露头补给煤系地层，然后经构造和裂隙渗入巷道和采空区，变成矿井涌水。2）地表水井田范围内有沙河自井田北部流向西南，流向大致与地层走向一致，河面开阔，水力坡度较小，仅为L2。在井田北部，沙河已与地面塌陷坑连为一体。冬春河水近于干涸，只排泄矿井水。夏秋流量显著增大，汛期有时泛滥，流量随上游山区降雨量而变化。（沙
36、河历年最大洪峰流量、降雨量及最高洪水位资料见下表V3）建矿以来，1959年沙河最高洪水位为29572米；1964年投产以来，由于年降雨量偏小，沙河最高洪水位只达到280米。根据洪水位与洪峰流量和降雨量的相互关系，计算沙河最高洪水位50年一遇为2976米，百年一遇3049米。地表水体与第四系冲积层中的潜水层水量呈互补关系。在雨季地表水体水位高于潜水层水位，地表水补给潜水；在旱季地表水体水位低于潜水位，潜水补给地表水。3）矿井直接充水含水层及其主要特征在煤系地层中，对矿井直接充水的含水层是五煤层顶板砂岩裂隙承压含水层和1214煤层间砂岩组裂隙承压含水层及512煤层间砂岩裂隙承压含水层。712煤层间
37、砂岩裂隙承压含水层有几层互不联系的含水亚层组成，主要有57煤层间砂岩裂隙承压含水层，78煤层间砂岩裂隙承压含水层，812煤层间砂岩裂隙承压含水层。裂隙承压含水层和812煤层间砂岩裂隙承压含水层富水较强。该含水层在井田东部露头区接受第四系冲积层含水层的补给，煤层采掘过程中充水形式为顶板淋滴水和底板缓慢渗水，目前主要消耗其静储量。4）矿井间接充水含水层及其主要特征煤系地层基底的奥陶系灰岩强含水层和上覆的第四系冲积层强含水层，煤系地层中的唐山灰岩含水层是矿井充水的间接补给水源。（1）第四系冲积层含水层第四系冲积层厚度在井田北部为50米左右，到井田南部厚度已达400米以上。本层可分为四个含水带，第一个
38、含水带为潜水层，其它三个含水带为承压含水层。潜水层本层主要由混合砂组成，分布整个井田，为一层状孔隙含水层，厚度平均12米左右。由于地势平坦，主要接受大气降水的补给，与地表水体为互补关系。雨季接受地表水补给，旱季向地表水体排泄。潜水的流动方向大致与沙河流向一致。潜水水位埋深与地形有关，受降雨影响水位动态季节性变化明显。平水期渗透系数为1925米昼夜，单位涌水量为0364升秒米，多雨期渗透系数为5061米昼夜，单位涌水量为0891升秒米。水质类型为重碳酸一钙镁型，属淡软水。上部砂岩含水层该层埋藏深度2336米，其厚度一般为13米，为承压含水层。本层主要由粗砂和细砂组成，局部有粗砂含砾，含水层顶部有
39、一厚达3米左右的砂质粘土或粘土层。据钻孔抽水试验结果该含水层渗透系数为195506米昼夜，单位涌水量为02320865升秒米，水质类型为重碳酸一钙镁型，属淡水。中部卵石层含水层本层埋藏深度3565米，含水丰富，分部较广，为承压含水层，主要由卵石组成。井田北部发育，厚度约10米，向南逐渐变薄，其含砂量亦愈来愈多，至范各庄乡张庄窝村、大赤口一带变成粗砂层而歼灭。据F13钻孔水试验结果渗透系数为12307米昼夜，单位涌水量为2339升秒米，水质类型为重碳酸一钙钠型，属碱性淡水。底部卵砾石含水层本层为冲积层最底部的含水层，井田北部范区埋藏在53170米，南部毕区埋藏在230424米。顶部多中细砂层，底
40、部为含砂砾石层，分布广呈多层透镜状。在井田中部约有933平方公里的底部卵石层直接与基岩接触，其厚度310米；毕区较厚，厚度达15米以上。井田范围内底部卵砾石层与基岩直接接触面积累计约2124平方公里，占整个井田面积的685。据抽水试验结果，单位涌水量为2887升秒米，渗透系数为3546米昼夜。水质类型为重碳酸一钙镁钠型，属淡软水。井田范围内有315的面积为粘土层与基岩直接接触，在井田北部其厚度为36米左右，局部达10米以上；在井田南部其厚度为68米，局部厚达10米以上。（2）奥陶系灰岩岩溶含水层奥陶系石灰岩在井田东部、北部埋藏较浅，在西部、南部埋藏较深；在井田外部为隐伏露头，直接与第四系冲积层
41、接触。整个井田奥陶系石灰岩中构造裂隙和岩溶发育，但不同区域发育程度有很大差异。在塔坨向斜至井口向斜区岩溶发育及有较大溶洞存在，并造成煤系地层陷落，已相继发现了12个岩溶陷落柱；井田南翼单斜区，奥灰岩溶发育则较差，如南二、南三石门钻孔只有小的构造裂隙和溶孔。根据抽水试验和对该含水层动态长期观测资料，奥陶系石灰岩是一个互相连通的岩溶含水整体，是煤系地层的主要补给水源，又可通过导水断裂和岩溶陷落柱成为矿井的直接突水水源。奥灰岩溶富水性是极不均一的，井田北部一些钻孔单位涌水量可达过6593升秒米，渗透系数为3187米昼夜，而井田南部有的钻孔单位涌水量不足001升秒米；建井前该含水层原始水位可达十313
42、3米，由于30年的疏降，现水位为十24米左右。该含水层水位季节变化明显，年变化范围在2米左右。奥灰水水质类型为重碳酸一钙镁型，属淡软水。奥陶系灰岩距最下一个稳定可采煤层（12煤层）时间距一般为160220米，在正常情况下对矿井无直接充水关系，但由于岩溶陷落柱及导水断裂构造的存在，将奥灰水直接导人煤系地层，可成为矿井水的直接补给水源。（3）14煤层一唐山灰岩间砂岩、灰岩裂隙承压含水层该含水层由L4煤层底板砂岩和唐山灰岩组成，厚度为40米，该层节理裂隙发育，北部唐山灰岩中有溶洞存在。该含水层在隐伏露头区接受冲积层含水层渗透补给，在井田中部接受下伏奥灰含水层越流补给。由于其裂隙发育的不均一性，其含水
43、性由北向南，由浅至深逐渐减弱。但由于隐伏导水构造影响，局部区域含水性强。根据抽水试验结果，单位涌水量为00360665升秒，米，渗透系数为02754683米昼夜。水质类型为HCO3CAMG水，为淡软水。该含水层由于处于奥灰强含水层与1214煤层间砂岩含水层中间，其含水性强弱可间接反映出奥灰含水层对上部含水层的越流补给关系。因此，了解该含水层的含水性及水位、水温情况有助于查明奥灰含水层对上部含水层的补给清况。5）井田涌水量除去由于突水造成涌水量突然增大因素外，矿井涌水量为240T/H；最大涌水量400T/H。131煤层埋藏条件范各庄井田内的主要可采煤层中，下部的12煤沉积于石炭系上统的赵各庄组，
44、属海陆交互相沉积，煤层厚度的区域性变化相对比较稳定，规律性较强，且顶底板条件较好。上部的7煤、8煤沉积于二迭系下统的大苗庄组，基本上属陆相沉积，由于沉积环境的复杂多变，对煤层厚度、结构及其顶底板均产生一定的影响，并往往伴随不同程度的河流冲刷。132煤层群特征范各庄井田主要开采煤层有4层，即二迭系下统大苗庄组的7、8、9、12层，其中9、12煤层为本矿井设计的可采煤层，其余煤层无开采价值。各煤层的厚度、层间距及其变化规律见表11主要开采煤层煤厚、层间距变化特征一览表煤层名称煤厚M倾角结构层间距M可采程度容重T/M3稳定性7平均1713简单结构局部可采157较稳定最小最大085276198平均20
45、12简单结构28局部可采156较稳定最小最大15255189平均3913简单结构1055可采151较稳定最小最大2414251512平均45413简单结构289可采142较稳定最小最大105832615133可采煤层特征井田内两层可采煤层及三层局部可采煤层结构、厚度及一般特征描述如下1）5煤层5煤层为简单结构煤层，煤层厚度0249米，平均114米，厚度变化尚有规律，西北薄，东南厚。在北翼塔坨向斜区除一水平北一采区局部可采外，其余均不可采。在中部单斜区二水平的南二采区局部、三四水平南二石门以北J27、吕37、吕18、831等孔控制的范围均为大面积不可采薄煤，煤层顶板多直接为砂岩，属成煤建造期内冲
46、刷造成的。另外，在一、二水平的南二采区和二水平的南三采区存在着内生河流冲刷，并冲蚀部分煤层。毕各庄向斜区除在南8剖面以南受大型断裂构造影响外，其余均在可采范围，为较稳定煤层。煤岩类型以光亮型煤为主，间夹半亮型煤。内生节理发育，性脆。煤的硬度F0305，容重136。2）7煤层7煤层为复杂结构厚煤层。煤厚08527米。煤层中夹有23层炭质成分含量很高的粉砂岩夹矸（俗称老碴），中间一层厚度较大，约04米，广泛发育、比较稳定。煤层厚度由北往南逐渐变薄。在毕区7剖面以南煤厚多在20米以下。煤岩类型以半亮型和半暗淡型煤为主，中间夹12层暗淡型煤，底部为光亮型煤。煤层中节理裂隙发育，棱角状断口。煤的硬度F0
47、409，容重157。7煤与下部8煤层间距变化较大，间距015米。在井口区7、8煤层合群，往南间距逐渐增大，在井田北翼7、8煤层间距为0305米。3）8煤层8煤层为简单结构中厚煤层，南四石门以北煤层厚度03264米，平均178米，煤层顶部为厚0306米的劣质煤。南三南四石门之间局部受古河流冲刷，煤层厚度变化较大，出现小范围无煤区。南四石门至整个毕各庄区域，除局部有煤呈孤岛状赋存外，其余全部为无煤区。受河流强烈冲刷，8煤及顶底板层位全部代之以含砾粗砂岩。孤岛状的煤层因无法形成生产系统而不能开采。煤岩类型以光亮型和半光亮型为主，中间夹有透镜状的半暗淡型煤，煤层内生节理发育。煤的硬度F0308，容重1
48、56。与下伏9煤层间距为63205米，平均93米。4）9煤层9煤层为复杂结构的中厚煤层。煤层厚度24142米，平均390米。含有12层泥岩、粉砂岩夹石。夹石分布广泛，变化较大，由北往南逐渐增厚，由01米至09米，在南二至南三石门，由于夹石厚达09米，将煤层分为两层。9煤层厚度的变化较大，多是由于煤层底板起伏变化较大和煤层顶板小型断层比较发育造成。煤岩类型以光亮型为主，下层以半亮型为主，界线明显。内生节理发育，玻璃光泽。煤的硬度F0407，容重151。与下伏11煤层间距53210米，平均93米。5）11煤层11煤层为单一结构薄煤层。煤厚0137米，平均09米。二水平除南二以北至北翼塔坨向斜区大部
49、分可采外，二水平的南二以南、三水平及四水平绝大部分为薄煤，属原生沉积原因形成的薄煤区。在可采区域内，也往往由于煤层顶板小断层发育形成局部薄煤而没法开采。煤岩类型以光亮型为主，夹有薄层半光亮型煤。内生节理发育，贝壳状断口，油脂光泽。煤的硬度F03，容重139。与下伏12煤的层间距为85305米，平均134米。层间距由北往南逐渐增大。6）12煤层12煤层为复杂结构的厚煤层，煤层厚度105832米，平均454米。中上部含有23层黄铁矿结核层，呈细条带或串珠状分布，比较稳定，煤层中部一层结核厚度可达01米。距底板约03米普遍含有一层0102米厚的松软泥岩夹石。煤层厚度由北往南逐渐增厚，由毕6孔，毕3孔、835孔、871孔一线往南与12半煤层合并，厚度可达8米以上。煤岩类型以光亮型和半光亮型为主。内生节理发育，玻璃光泽，贝壳状断口。煤的硬度F0311，容重142。与下伏12半煤的层间距为01389米。7）12半煤层12半煤层为井田内局部可采煤层。由毕6孔、毕3孔、835孔、871孔线以南与12
