范各庄矿240万吨新井通风安全设计.docx

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1、中国矿业大学本科生毕业论文姓 名：学 号：学 院：中国矿业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：高工年6月 徐州中国矿业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：20年2月9日毕业论文日期：20年3月9日至20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

2、，井田开拓与开采，采煤方法及采区巷道布置， 矿井通风，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：Analysis on the Technology and E

3、ffect of Outburst Thick Coal Seam Gas Drainage Drilling Three-dimensional Arrangement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8 km,倾向长约 3.92km,井田总面积为27.8km2,主采煤层为9号煤，平均倾角12 ,煤厚 平均总厚为3. 90mo二、开拓开采设计。根据范各庄矿煤层赋存条件及煤

4、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33700. 28万t,矿井可采储量23775. 78万to矿井服 务年限为70. 8ao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 62Al4T1NO24型主扇，矿井用反风道反风，主扇及电机选

5、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 为9.50m：/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(0HSMS)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

6、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ABSTRACTThis design consists of three parts: the general part, the special part and translated part.The general part is the new mine design of 2.4Mt per year in

7、fangezhuang coal mining bureau ,which consists five parts.Part one: Mine fields general conditions. The geological structure in this mine is much more simpler, The run of the minefield is 8.0 km ,the width is about 3.92km, the area is 27.8 km 2. The seven is the main coal seam, and its dip angle is

8、12 degree. The thickness of the mine is about 3.90 m in all.Part two: Opening- up exploiting design. According to the occurrence of coal seam of Lvjiatuo and the design norms of the Ministry of coal Industry, the mine decides to employ the exploiting method of two levels and deepening by sub incline

9、d shaft, the main shaft skip install skip and the auxiliary shaft install cage, the proved reserves of the minefield are 337.0028 million tons. The recoverable reserves are 237.7578 million tons, its design service life is 70.8 years.Part three: Design of exploiting coal method. The designer uses fu

10、lly mechanized mining to fit the production capacity. Fully mechanized mining face is 280 m ,six round ships per day. The coal field is divided by ten working areas. The coal mining method is ling wall retreating system on strike. Full-roof-caving method is employed after mining.Part four: Design of

11、 mine ventilation. On the basis of opening-up exploiting conditions of Lvjiatuo, the designer decides to the two wings opposite angles ventilation system is used in the mine. The method of splitting air flow quantity is based on calculating from interior to exterior U ventilation system is used in f

12、aces, driving faces make use of local fan to proceed exhausting method. By biggest, the “62A14-1 1No24 main fan is selected, reversing turn is applied to reverse air flow.Part five: The mineral well safe technique measure. Because the 12 coal seam in Lvjiatuo has spontaneous combusbility, ignition p

13、eriod is from eight to ten monthes, the designer uses vapour separating agent in gob areas, Fullly mechanized mining face consumes 9.50m3/d. In the meantime,The dust bane*s problem is bigger,This design will also carry on comprehensive dust palliative measure and sprinkle water, note water system de

14、sign, Note a water system design.Focused on analysis of the mine from the start of the production process, from the process of quality management methods, The establishment of a mine production process-centric security management model, Combined with the Occupational Health and Safety Management Sys

15、tem (OHSMS) systematic, process-oriented spirit, The establishment of mine safety evaluation system fbr the evaluation framework, To mine in the process of upgrading the production system as an example, the preparation of a safety checklist, Used to improve the level of analysis to determine the wei

16、ghts of evaluation indicators, Application of fuzzy comprehensive evaluation method to evaluate, to draw the mine hoist system at the level of security than the security level, and proposed improvement measures.The translation part of main contentses A detailed analysis based on the experiment, the

17、experimental analysis to test the strength of commitment to safety management and safety of all acts, pre-measures and the relationship between safety record.Keywords ： new mine design; exploit;longway mining;ventilation;safe measure;safe evaluation1419191921222627273745475050505051矿区概述及井田地质特征1.1 矿区

18、概况1.1.1 井田位置、范围、地形特点和交通位置.1.1.2 工农业生产和原料及电力供应1.1.3 矿区气候条件1.1.4 矿区水文情况1.2 井田地质特征1.2.1 井田地形、勘探程度、煤系地层概述.1.2.2 井田地质构造和地质变动1.2.3 井田水文地质特征131煤层埋藏条件132煤层群特征1.2.4 可采煤层特征134煤层的围岩性质1.2.5 煤的特征2井田开拓2.1 井田境界及可采储量2.1.1 井田境界2.1.2 矿井工业储量2.1.3 矿井可采储量2.1.4 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限2.2 井田开拓2.2.1 井田开拓的基本问题2.2.2 矿井基本巷道2.2.3 大

19、巷运输设备选择2.2.4 矿井提升3采煤方法及采区巷道布置3.1 煤层的地质特征3.1.1 煤层埋臧条件3.1.2 煤质与地质情况3.2 采区巷道布置及生产系统3.2.1 采区数目及位置3.2.2 采区走向长度的确定3.2.3 确定区段和区段数目3.2.4 煤柱尺寸的确定3.2.5 采区上山布置3.2.6 区段平巷的布置3.2.7 采区内工作面的接替顺序.3.2.8 采区生产系统3.2.9 采区内各种巷道的掘进方法3.2.10 采区生产能力3.2.11 采区采出率3.2.12 采区车场选型3.2.13 采区主要胴室3.3 采煤方法3.3.1 采煤工艺方式3.3.2 回采巷道布置4矿井通风4.1

20、 矿井通风系统选择4.1.1 矿井概况4.1.2 选择矿井通风系统原则.4.1.3 确定矿井的通风方式4.1.4 通风方法的确定4.1.5 矿井通风网络4.2 矿井所需风量4.2.1 工作面所需风量的计算4.2.2 掘进工作面需风量4.2.3 碉室需风量4.2.4 K及其它巷道所需风量EQd.4.2.5 矿井总风量及其分配4.3 采区通风4.3.1 工作面通风系统4.3.2 采区通风构筑物4.3.3 采区通风网络515252525353545455555556585959717373737374808080818384848486868889894.3.4 采区配风量及漏风量4.3.5 采区通

21、风系统的评价4.4 掘进通风4.4.1 掘进通风方式的确定4.4.2 掘进工作面的有效风量4.4.3 掘进通风设备的选型4.4.4 掘进通风技术管理和安全措施.4.5 矿井通风阻力4.5.1 计算原则452容易和困难时期阻力计算4.5.3 矿井最大阻力路线4.5.4 井巷风速验算4.6 矿井主要通风机选型4.6.1 矿井自然风压4.6.2 矿井总风阻、等级孔计算4.6.4 电动机选型4.6.5 矿井主要通风设备的配置及要求4.7 矿井反风措施及装置4.7.1 矿井反风装置4.7.2 防爆门4.7.3 扩散器4.7.4 风碉4.7.5 消音装置4.7.6 扇风机装置小意图4.8 矿井通风系统评价

22、4.8.1 矿井通风费用概算4.8.2 吨煤通风电费的计算4.8.3 矿井通风系统的综合评价与分析4.9 防止特殊灾害时期的安全措施4.9.1 井下防尘4.9.2 瓦斯的预防4.9.3 火灾的预防4.9.4 水灾的预防5矿井安全技术措施.90.90.91.93.93.94.95.95.95.961021021021041061071091091091101101101101111111121121121131131131141151155.1 矿井安全技术概况5.1.1 水灾的预防5.1.2 防尘措施5.1.3 防火措施5.1.4 瓦斯防治5.2 矿井火灾5.2.1 矿井自燃发火概况5.2.2

23、 矿井自燃发火分析5.2.3 预防煤炭自燃发火的措施5.3 矿井瓦斯5 . 3.1矿井及采区瓦斯涌出概况6 .3.2矿井瓦斯防治措施5.4 矿尘5.4.1 矿尘情况5.4.2 矿尘防治措施5.5 事故预防及处理计划的编制1绪论引言1.2 安全管理和安全评价研究现状1.2.1 安全管理的研究现状1.2.2 安全评价的研究现状1.2.3 煤矿中的应用现状1.3 本文的研究目的、内容和方法1.1 .1研究的目的和内容1.3 . 2研究的方法2基于生产过程的矿井安全评价体系2.1 现代安全管理的方法2.1.1 基于质量管理的安全管理方法2.1.2 职业健康安全管理体系(OHSMS)的兴起2.1.3 职

24、业健康安全管理体系的内容2.2 基于生产过程的矿井安全管理模型的建立.2.2 . 1矿井的生产过程2.3 .2矿井安全管理模型的建立2.3 评价指标体系建立的原则1151151151161161161161201231231241241241251311381381381381401411421421431441441441441441451451461461482.4 矿井安全评价体系的确立2.4.1 现有评价指标体系合理性分析2.4.2 矿井安全评价体系评价因素的理论分析.2. 4. 3矿井安全评价体系基本框架矿井提升系统的综合评价体系2.1 矿井提升系统的灾害事故类型3.L1矿井提升设备

25、的构成3.1.2矿井提升系统常见事故类型及原因分析.3.1.2矿井提升系统常见事故类型及原因分析.2.2 矿井提升系统主要危险源2.2.1 危险源的定义2.2.2 矿井提升设备危险源及分类2.2.3 立井提升事故树对提升系统事故的定性分析2.3 矿井提升系统的评价指标体系3.3. 1设备设施3. 3. 2员工素质4. 3.3安全教育培训5. 3. 5突发事故准备与响应6. 3. 6环境评价因素的权值确定方法与模糊综合评价4.1安全评价因素权重的确定方法4.1.1 层次分析法4.1.2 1.2递阶层次结构的建立4.1.3 标度的选取4.1.4 1.4判断矩阵的构造4.1.5 权值的确定方法4.

26、2模糊综合评价方法4. 2.1模糊综合评价4. 2. 2模糊综合评价的数学模型7. 2. 3模糊合成算子模型矿井提升系统安全综合评价应用实例7.1 范各庄矿副立井提升系统概况7.2 副立井提升系统评价指标权值的计算5. 2.1提升系统一层次评价指标权值计算1481481491511511511521531531531541541601601611611631631651651651651651661671671671681701721721721721758. 2. 2提升系统第二层次指标权值的计算5.3副立井提升系统安全综合评价.1. 3.1提升设备危险源的识别5. 3. 2单因素隶属度的确

27、定6. 3. 3矿井提升系统的模糊评价6结论参考文献英文原文中文译文176176177183187189192205214致谢1矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概况1.1.1 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113 28,北纬39 33。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一曹妃甸港，海运极为便利；北距京山铁路古冶 火车站10.2km,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

28、司、铁拓集团、热 电公司均有铁路连接。区内有古傍公路横贯东西，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1%。2%。，地表标高海拨+32T25M。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。历史最高洪水位29.5米。图1-1范各庄矿交通位置图1.1.2 工农业生产和原料及电力供应矿区内工业以煤炭为主

29、，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。1.1.3 矿区气候条件本区属温带季风区的海洋一大陆性气候。根据唐山市气象局1959 1999年气象资料，历年平均气温17.9,最高气温37.6C,最低气温-22.6C。 历年平均降水量为645mm,年最大降水量为1263.8mm。区内冬季多北风， 夏季多南风，最大风速16m/so冰冻期为H一月至次年三月，最大冻土深度 0

30、.27m。1.1.4 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。1.2 井田地质特征1.2.1 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，局部地 层倒转，发育落差及走

31、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、精杳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2737.35米，井下地质孔201个，进尺13237.17 米；地面水文地质探查孔13个，进尺8055.14米，井下水文孔210个，进尺 22496 米。煤系地

32、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、Ils、12”共计7个煤层。单一煤层有：8s、Ils、12s煤层。7s、9s煤层含有部分肝石层。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1-1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

33、系灰岩之上，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，底部为鲍状铝 土质泥岩（G层），含KI、 K2、K3三层灰岩，以K3灰岩发育较好，层 位稳定，厚度一般为2.53.2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（K6）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K4、K5、K6 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

34、煤层顶板为界，下伏开平组，厚度约86米，为主 要含煤地层之。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A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1 4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

35、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。1.2.2 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

36、 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8。-24 ,一般在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

37、薄层灰岩，即K1、 K2、K3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，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K4、K5、K6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

38、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、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，为近海相一 一过渡相一一大陆相。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。1.2.3 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

39、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，相互沟通，煤层地质有两个含水层：5s顶板砂岩含水层和 12S-14s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

40、致与地层走向一致，河 面开阔，水力坡度较小，仅为1 2%。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29.572 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28.0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29.76米，百年一遇30.49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

41、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12-14煤层间砂岩组裂隙承压含水层及5-12煤层间砂岩裂隙承压 含水层。7 12煤层间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，8 一 12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

42、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1.

43、925米/昼夜，单位涌水量为0.364 升/秒米，多雨期渗透系数为5.061米/昼夜，单位涌水量为0.891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 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1. 95506米/昼夜，单位涌水量为0. 232-0. 865升/秒米，水 质类型为重碳酸-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

44、 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F 13钻孔水试验结果渗透系数为12. 307米/昼夜，单位涌水量 为2. 339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 臧在53 170米，南部毕区埋藏在230424米。顶部多中细砂层，底部为 含砂砾石层，分布广呈多层透镜状。在井田中部约有9. 33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21. 24平方公里，占 整个井田面积的68. 5%。据抽水试验结果

45、，单位涌水量为2. 887升/秒米, 渗透系数为35.46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31. 5%的面积为粘土层与基岩直接接触，在井田北部其 厚度为3-6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、北部埋臧较浅，在西部、南部埋臧较深；在 井田外部为隐伏露头，直接与第四系冲积层接触。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

46、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 6. 593升/秒米，渗透系数为31. 87米/昼夜，而井田南部有的钻孔单 位涌水量不足0.01升/秒米；建井前该含水层原始水位可达十31-+ 33 米，由于30年的疏降，现水位为十2 一 + 4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。奥陶系灰岩距最下个稳定可采煤层（12煤层）时间