，底板为砾岩粗砂岩及泥岩，疏松易碎。夹矸为泥岩炭质泥岩。 煤组上距煤组，平均，由层煤分层 组成，全区分布，煤厚，平均，顶底板多为泥岩，半 固结，夹矸为炭质泥岩泥岩。 煤组上距煤组，平均，由层煤分层组 成，仅分布于东部，复杂结构煤厚，平均，顶底板多 泥岩夹矸为泥岩。 水文地质条件 本井田位于坝上高原区，境内地势平坦开阔，略呈波状起伏，海拔 高左右。由于坝上高原仍处于地壳缓慢上升阶段，第四系沉积厚度 较小，且多为渗透性差的粘性土组成区内虽无地表河流，但在地势低洼 处有大小不的湖淖星罗棋布，坝上最大的安固里淖就在本区的南部。这 些湖淖成为区内地表水地下水的排泄聚集地。 含水层划分根据地下水的的赋存状态可将区内地下水划分为变质岩 类裂隙水碎屑岩火山岩类孔隙裂水松散岩类孔隙水三种类型，又据 地层年代，岩性及含水层特征分出三个含水岩组五个含水层。 从大气环流看本区域大气降水是地下水唯的补给来源。由于区内出 露的基岩表面风化裂隙较发育，降水沿裂隙垂直入渗补给基岩裂隙水第 四系潜水在接受大气降水补给的同时，在山前地带接受基岩地下水的侧向 补给，由于第四系含水层不甚发育，而地层中的粘土层阻隔了地下水垂直 涌透，使地下水缓慢的向低洼处径流排泄，从而形成了坝上高原特有的大 小不的湖淖。 本区气候干燥，蒸发量是降水量的倍，因此蒸发也是区内地表水与 地下水排泄途径。 井田水文地质条件 井田基本上为第四系松散沉积物所覆盖，厚度，东部和 西南部有第三系砂岩零星出现，已有钻孔揭露深达，仍是第三系 地层而未见基底。根据钻孔揭露地层的岩性，结合钻孔简易水文地质观测 资料所划分的三个含水岩组五个含水层，即 变质岩类裂隙水含水层 碎屑岩火山岩类孔隙裂隙水含水层 第三系渐新统砂岩砂砾岩孔隙裂隙含水层 依据煤系的含煤特性及与含水层的关系和富水性，该含水层又划分出 两个含水亚层。 煤系下段砂岩砂砾岩孔隙裂隙含水层 此段为煤系下部含煤段，含号两个可采煤组，含水层由中粗砂 岩砂砾岩砾岩组成，细砂粒组以上厚度，平均， 占下段地层总厚度的，粒径较上段粗，局部见滑面。钻孔冲洗液在 此段基本不消耗，其富水性弱。 煤系上段砂岩砂砾岩孔隙裂隙含水层。此段为煤系主要含煤段， 含三个可采煤组，厚。含水层有细中砂岩砂砾 岩组成，裂隙不发育，细砂粒组以上厚度，平均，占该 段总厚度的。含水层厚度不稳定，水平方向上变化大，夹于泥岩 砂质泥岩粉砂岩之间，为承压裂隙含水层。部分钻孔在该段顶部冲洗液 消耗量，未发现涌漏水现象。据钻孔抽水试验资料单位涌水 量•，渗透系数，水质类型为型水，矿化 度，为富水性弱的含水层。 ④第四系砂砾石孔隙含水层 井田内第四系厚度不稳定厚，平均，岩性主要为 亚砂土粘土及局部粉砂及砾石透镜体薄层等组成。含水层厚度小，含水 很微弱，据民井资料，地下水位变化大，水质较差，为型 水，矿化度。 含水层间水力联系 本井田内第四系含水层直接与含煤地层接触，因此第四系水直接补给 煤系上段含水层。煤系上下段之间没有稳定的隔水层，但上下段地层中泥 岩砂质泥岩隔水层的厚度分别占各段总厚度的与，因此煤系上 下段含水层间有水力联系，但很微弱。基底地层在本区内未揭露，其与煤 系下段含水层水力联系也不密切。 断层水文地质特征 本井田构造简单，地层近于水平。井田内未发现断层，仅在井田外东 南部有正断层存在，该断层水文地质特征尚待以后查清，对本井田开采 影响不大。 井田地下水补给迳流排泄条件 本井田第四系地下水接受大气降水的补给后，部分向地形低洼处缓 慢地迳流排泄，另部分垂直渗透补给煤系，由于煤系的储水条件差，因 此迳流滞缓，而基底地下水在区外地层裸露地带接受大气降水补给后，向 区内深部迳流循环。 矿床水文地质类型及复杂程度 根据含水层与可采煤层的关系，区内直接充水含水层为煤系本身砂 岩砂砾岩含水层，其他皆为间接充水含水层。直接充水含水层富水性弱， 单位涌水量•，因此本井田水文地质类型可定为水文地质条 件简单的裂隙充水矿床，即二类型。 矿床充水因素分析 根据井田内已开凿立井现已废弃开掘巷道左右实见井下水以 滴水形式出现，矿井涌水量约。另处开凿立井见流砂无法治理而 废弃估算涌水量为。 本井田开发后，预计本矿井有以下几方面的充水因素 井下涌水将主要来自煤系砂岩砂砾岩含水层，但该含水层富水性 弱，将以顶板淋水和滴水形式出现。 第四系含水层不具备大范围连续沉积，仅局部地带底部砂砾石含水 层与煤系接触，但距可采煤层较远，仅间接地补给煤系含水层，但在勘探 过程中发现孔和孔孔带有流砂透镜体存在，深度 ，在本矿井建井和开采时应采取措施，防止流砂溃入坑道。 土层移动角为， 岩层移动角为，工业场地受护面积，计算各煤组煤柱损失 量为 煤组万 煤组万 煤组万 煤组万 合计万 矿井工业储量为万，扣除工业场地煤柱损失后设计储量为 万。采区回采率为，则矿井可采储量为 万。 二矿井设计生产能力与服务年限 根据矿井煤层赋存条件及业主的意见，本矿井确定为万的井 型。 工作制度年工作日天 每天三班作业净提升时间小时 矿井储量备用系数取 矿井服务年限为年 中型矿井服务年限应在年以上，符合规范要求，井型按万 设计是合理的。 矿井日产量为。 五井田开拓与开采 井田开拓 井口位臵及井田开拓方式 根据井田地层构造，煤层赋存状况，地面地形地物本矿井的开拓方式 归结为立井开拓和斜井开拓两种方式。 井位的选择可有四种方案分别是 方Ⅰ立井开拓，井位在孔东北处以对立井开拓。主 井装备箕斗提煤，副井装备普通吨矿车罐笼担负提矸，上下材料人员并 做为进风井筒。 方Ⅱ立井开拓，井位在补孔东北处，以对立井开拓主副 井装备与方Ⅰ相同。 方Ⅲ斜井开拓，井位在补孔西北处，以对斜井开拓， 主斜井用大倾角胶带机运煤井筒侧设轨道用以作材料矸石副提并兼做 检修道，副斜井安设架空人车上下人员兼做回风井。 方Ⅳ斜井开拓，井位在补孔东南处，以对斜井开拓， 但主斜井改用串车提煤材料矸石兼做进风井副斜井仍架设猴车运送 人员兼回风。 各方案的主要优缺点及方案技术经济比较。 本井田煤层埋藏浅，呈近水平状态，倾角小于，第四系表土层厚度 ，在孔与孔间补孔东可能有流砂透镜体存在。井 位选择应予以避让。立井开拓与斜井开拓单从井筒的长度看两者约为∶ ，斜井立井井筒单位造价却相差不多，其原因是斜井在软岩地层支 护需要砌底拱，且受力抗压却不如立井，虽然斜井开拓可以使用胶带机实 现全矿生产运输的胶带机化，但井巷工程总造价却比立井开拓造价高，这 是优选立井开拓的个理由斜井开拓在通过第四系地层时如遇含水较大 地层必须采取冻结方式通过，亦将增加单位造价和延长建井时间也是不利 因素。这也是优选立井开拓第二个理由。在矿井生产管理方面，立井与斜 井各有其成熟的经验和习惯，河北省则多立井开拓与开采，不象些地区 不顾地层和煤层条件定选用斜井方案。从所提出的四个井位和开拓方案技 术经济比选看，以方Ⅰ为优，故设计推荐第方案为优选方案，其技术经 济比较表见附表。 方Ⅰ方Ⅲ开拓方案平面图及剖面图。 张北县两面井乡王牛滩煤矿开拓方案比较 方案井位 井深及第四系 厚度 装备井巷工程量主要优缺点 井巷投资估算万 元 单位造 价 投资额 方Ⅰ 立 井 开 拓 孔 东北 处 井深第四 系厚约至 煤组 主井箕 斗 副井单 层 罐 笼 井筒 车场及硐室 大巷及风巷 采区工程 合计 优井位在井田之深部，向外开拓巷 道均为抬头 井田之拓展方向在东北部，此井位 可以兼顾 可利用已有之小立井回风 缺初期回采煤组时需作斜巷联络 井筒施工时可能有局部含水较大 的第四系地层 万 万 万 万 合计 方Ⅱ 立 井 补孔 东北 井深第四 系厚约 主井箕 斗 井筒 优井位在补孔东侧，补孔可作地 层之参数 万 开 拓 处 至煤组副井单 层 罐 笼 车场及硐室 大巷及风巷 采区工程 合计 第四系厚度较薄 亦可利用已有之小立井回风 缺初期回采煤组时需作斜巷联络 井位偏于井田之西侧 万 万 万 合计 方Ⅲ 皮 带 斜 井 开 拓 补孔 西北 处 井筒斜长 第四系厚约 至煤组 主斜井 胶带机 副斜井 猴车 井筒 车场及硐室 大巷及风巷 采区工程 合计 优井筒斜长次施工至煤组， 次完成省去以后延深井筒之麻烦 自采面至煤炭运出地下，经各种类 型运输可实现煤炭的连续运输 首先开采煤位，井巷工程量最省 缺斜井通过第四系地层时，遇水则 施工困难，必须 冻结施工 斜井开拓在软岩地层中支护费用 万 万 万 万 合计 较高 方Ⅳ 串 车 斜 井 开 拓 补孔 东南 处 井筒斜长 第四系厚约 至煤组 主斜井 轨道串 车 副斜井 猴车 井筒 车场及硐室 大巷及风巷 采区工程 合计 优井位在井田之最南部，斜井轨道 串车提升最简单 采用片竖斜井