露天转地下井工开采对边坡稳定性的影响评价.pdf

硕士学位论文硕士学位论文 论文题目论文题目露天转地下井工开采对边坡稳定性的影响评价 英文题目英文题目Underground Mining from Open Pit to Underground Slope Stability Impact Assessment 学位类学位类别别 工程硕士 研 究 生 姓研 究 生 姓 名名 武占东 学号学号2013022411 学科学科 领域领域 名称名称 矿业工程 指导教指导教师师 孙建岭 职称职称 高工 协助指导教协助指导教师师 张金山 职称职称 教授 2015 年 6 月 5 日 分类号分类号 TD8TD82424 密密 级级 公开公开 U D C 学校代码学校代码 10127 10127 内蒙古科技大学硕士学位论文 I 摘摘 要要 一般情况下，在地下开采影响范围内，无论地下采取与边坡体之间的相对空间位 置关系如何，只要有地下开采的扰动作用，边坡的稳定状态都要受到影响。边坡稳定 与否的最终结果是受地下与露天开采的共同作用， 需要解决的主要难点是如何考虑露 井联合开采作用下边坡岩体的破坏机制和如何评价计算的问题。 本文针对地下开采诱发地下开采工作面前方的滑坡的影响及其安全措施进行研 究，通过采用 FLACD 3D 数值模拟的方法，分析不同的开采推进顺序，研究其对边坡岩 体变形规律的影响， 分析边坡岩体位移和应力的变化特征， 进而确定最佳的开采方式。 得出的结论顺坡开采对边坡的稳定更有利，因此，采用沿工作面顺坡开采的推进顺 序。合理方案的确定是通过采用放坡减载、抗滑桩加固、预应力锚索加固三种方式对 比分析，采用不同的边坡角、安全平台宽度，采用安全系数和工程造价对比分析得出 最优方案。由于减载量的不同得出的减载费用也相差很大，抗滑桩加固和预应力锚索 加固虽然也能满足边坡稳定性的要求，但其加固费用远大于减载的费用，减载方案既 满足了边坡稳定性的要求，同时减载的费用相对较低。因此选用放坡减载的方案。以 便在地下动态开采过程中能够最大限度减少治理费用， 又能最大限度地回收煤炭资源。 关键词关键词露天煤矿；边坡稳定；井工开采；安全评价 内蒙古科技大学硕士学位论文 II AbstractAbstract Under normal circumstances, within the scope of underground mining, both underground take the relative spatial relationship between the body and how the slope, as long as the disturbance of underground mining, the slope of the steady state are affected. Whether or not the end result of slope stability is a common action by the underground and open-pit mining, the main difficulty is the need to address the problem of how to consider the failure mechanism under the action of combined mining of rock slope and how to uate the calculation. The effects induced by underground mining and underground mining work face in front of the landslide and the safety measures for research, by using the of numerical simulation of FLACD3D. Analysis of different mining orderly, study the influence of the slope rock mass deation and analysis of slope rock mass displacement and stress variation characteristics, and then determined the best way to mining. It was concluded that the mining slope was more favorable to the stability of the slope, and the order of the advancing sequence of the mining along the working surface was adopted. To determine the reasonable solution is through the use of sloping load shedding, anti-slide pile reinforcement, prestressed anchor cable reinforcement contrast analysis, using different slope angle, safety plat width, the optimal scheme is obtained through the analysis of the safety factor and project cost comparison. Due to the load shedding amount different concluded load shedding costs also vary greatly, anti-slide pile with prestressed anchor cable reinforcement although it can meet the requirements of slope stability, but the cost of reinforcement is far greater than the cost of load shedding, load shedding scheme not only can meet the requirements of the stability of the slope, and load shedding cost is relatively low. Therefore, the selection of the slope of the reduction program. In order to reduce the cost of management in the process of underground dynamic mining, it can recover the coal resources furthest. KeyKey W Wordords sMine；Slope Stability；Underground Mining；Safety uate 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 1 - 目 录 摘要 ................................................................... I Abstract .............................................................. II 1 绪论 ................................................................. 1 1.1 课题背景、目的及意义 ............................................ 1 1.1.1 课题背景 .................................................. 1 1.1.2 选题的目的 ................................................ 1 1.1.3 选题的意义 ................................................ 2 1.2 国内外研究发展概述 .............................................. 2 1.3 研究内容及进度安排 .............................................. 3 1.3.1 研究内容和路线 ............................................ 3 2 工程地质简介 ......................................................... 5 2.1 位置与交通 ...................................................... 5 2.1.1 位置 ...................................................... 5 2.1.2 交通 ...................................................... 5 2.2 地质结构 ........................................................ 5 2.3 井田构造 ........................................................ 6 2.4 工程地质条件 .................................................... 7 2.5 水文地质条件 .................................................... 8 2.6 矿井概况 ........................................................ 8 3 井工开采对边坡岩体变形影响机制的研究 ................................ 10 3.1 工程及 FLAC 3D简介 ............................................... 10 3.1.1 工程简介 ................................................. 10 3.1.2 FLAC 3D简介 ................................................ 11 3.2 地下开采推进顺序对边坡岩体破坏的影响规律 ....................... 11 3.2.1 岩体强度的确定 ........................................... 11 3.2.2 I-I 剖面不同地下开采顺序对边坡岩体破坏的影响规律 ......... 14 3.2.3 I-I 剖面初始地应力分析 ................................... 15 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 2 - 3.2.4 I-I 剖面顺坡开采时上覆岩体移动规律的模拟分析 ............. 16 3.2.5 I-I 剖面逆开采时上部岩体变化规律的研究 ................... 21 3.3 本章小结 ....................................................... 25 4 合理开采方案的确定 .................................................. 27 4.1 开采扰动后 I-I 剖面边坡稳定性评价与治理方案 ..................... 27 4.1.1 开采扰动后 I-I 剖面现状边坡稳定状态评价 ................... 27 4.1.2 开采扰动后 I-I 剖面边坡减载方案设计与工程造价对比 ......... 28 4.1.3 I-I 剖面边坡减载方案一 ................................... 29 4.1.4 I-I 剖面边坡减载方案二 ................................... 31 4.1.5 I-I 剖面边坡减载方案三 ................................... 33 4.1.6 I-I 边坡减载方案四 ....................................... 35 4.1.7 I-I 边坡减载方案五 ....................................... 37 4.2 I-I 剖面边坡减载方案工程造价对比与分析 ......................... 39 4.3 开采扰动后 I-I 剖面边坡加固方案设计与工程造价对比 ............... 40 4.3.1 抗滑桩加固方案设计 ....................................... 40 4.3.2 预应力锚索加固方案设计 ................................... 44 4.3.3 减载后的加固方案设计 ..................................... 48 4.3.4 结论 ..................................................... 49 4.4 开采扰动后 II-II 剖面边坡稳定性评价与治理方案 ................... 50 4.4.1 开采扰动后 II-II 剖面现状边坡稳定状态评价 ................. 50 4.4.2 开采扰动后 II-II 剖面边坡减载方案分析与工程造价对比 ....... 52 4.5 开采扰动后 II-II 剖面边坡加固方案设计与工程造价对比 ............. 54 4.5.1 抗滑桩加固方案设计 ....................................... 54 4.5.2 预应力锚索加固方案设计 ................................... 56 4.5.3 结论 ..................................................... 58 4.6 开采扰动后 III-III 剖面边坡稳定性评价与治理方案 ................. 59 4.6.1 开采扰动后 III-III 剖面现状边坡稳定状态评价 ............... 59 4.6.2 开采扰动后 III-III 剖面边坡减载方案设计与工程造价对比 ..... 60 4.7 开采扰动后 II-II 剖面边坡加固方案设计与工程造价对比 ............. 62 4.7.1 抗滑桩加固方案设计 ....................................... 62 4.7.2 预应力锚索加固方案设计 ................................... 65 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 3 - 4.7.3 结论 .................................................... 66 5 边坡地表位移监测方案 ................................................ 68 5.1 边坡地形监测设计 .............................................. 68 5.2 监测周期与精度要求 ............................................ 68 6 结论与建议 ........................................................... 69 参 考 文 献 ........................................................... 70 在学研究成果 ........................................................... 73 致 谢 ............................................................... 74 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 1 - 1 绪论绪论 1.1 课题背景课题背景、目的及意义、目的及意义 1.1.1 课题背景课题背景 我国是露采较多的国家，露采的铁矿石占总铁矿石开采含量的 90，有色金属矿 石将近占 50， 近些年来大力发展大型露天煤矿的建设。 露天煤矿的数量也越来越多， 对于露天边坡的研究， 在保证露天开采设计和矿山安全的生产以及提高矿山企业综合 经济效益等诸多方面都发挥了极其重要效用。目前随着露天矿持续开发建设，露天开 采矿体的边坡露出的高度和宽度都在持续增大，以至于露采的成本也在陆续提高。为 了让开采的经济效益更高，露天开采已不再适合，因此需要转入地下开采阶段 [1]，因 此露天转地下井工开采后，进入井工开采后，开采扰动对边坡造成新的影响。 1.1.2 选题的目的选题的目的 在矿体的边帮下部开始地下开采， 由于在矿山初期建立的过程中应力就已经有了 一次新的分布，加上矿内采空区附近的围岩的应力分布又一次发生改变，所以采空区 的上面会呈现三带（垮落带、裂隙带、弯曲带）从而使矿山岩体的完整性被破坏 [2]， 最终降低了岩体整体强度 [3]。边坡下方的井工采动将会使其上面矿岩的应力发生变化， 产生新的布局，从而各岩体之间的互相影响也会随之变化。导致矿岩整体强度下降。 各岩体内部之间的互相影响而产生的改变和其它各种影响因素 （矿岩性质、 地质构造。 水的作用及爆破震动等）的一起作用，将影响到矿体边坡的稳定安全，甚至在某个矿 山上直接引发其边坡失稳的危害。 从而对矿山的边坡稳定和日常生活都会造成一些不 利的后果，为了避免重大的损失事件的发生，因此运用多种技术方法探究揭示出井工 开采对它的上部坡体稳定性的作用的内涵，已经是现在迫切攻关的技术难题。影响坡 体稳定性的因素主要有几方面 [4]。包括边坡岩体的结构和内在的地质构造等诸多因素， 因此露采边坡是一个较为繁杂的地质力学方面的问题。 基于确保矿体边坡已经周围矿 岩的稳定性要求的目的， 开展露天转地下井工开采对露天边坡稳定性的研究非常重要， 为矿山的安全开采、减少不必要的经济损失，为矿山顺利生产提供科学保障 [5]。 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 2 - 1.1.31.1.3 选题的意义选题的意义 由于露天矿边坡的存在、再加上特殊的地下开采方式，工作面后方无法控制其滑 塌和塌落式破坏，而工作面的前方的滑塌对井下安全构成了威胁，如何减小露天滑坡 对下部作业威胁时一个技术难题， 本文针对地下开采诱发地下开采工作面前方的滑坡 的影响及其安全措施进行研究， 以便在地下动态开采过程中能够最大限度减少治理费 用，又能最大程度地使资源得以回收利用 [6]。近些年，由于各种各样的影响因素，致 使矿体边坡出现了不同程度地坍塌，既使矿山的生产出现了损失，而且对以后矿山的 生产安全上也有更大的隐患， 因此本课题的研究将会为神华乌海路天矿的安全生产提 供一定的技术支持。确保矿山的安全生产。 1.21.2 国内外研究发展概述国内外研究发展概述 转入井工开采的阶段后，边坡下部井工开采扰动下，致使原矿体边坡的稳定性发 生变化，边坡的变形规律也会随之变得极为复杂，在国外，许多研究学者对两者之间 的相互作用都进行了大量的技术研究。 其中东欧的一些专家运用传统力学方法对矿山 露采和地采联合开采问题进行过全方面的研究， 充分考虑了地下开采对岩体边坡的影 响。Г .B.夏温斯基对露采和地采联合开采的效果进行了系统的研究 [7,8]，包括矿山的 采空区周围的边帮稳定性、爆破振动、放矿和矿体内部排土的一些参数选择以及其他 的一些技术装备上的研究。 B.X.库梅科夫针对露采和地采联和开采采导致的采空区周 围岩体边帮稳定性的降低、周围岩层和矿山地面位移的变动 [9]，提出了矿体边坡上覆 围岩的加固方法，使露井联合开采的边坡更加安全，稳定性不断更高 [10]。B.A.谢尔卡 诺，BB.卡塔索诺夫等专家也对露采和地采联合开采作了有关的研究 [11,12]。在国内， 我国的一些专家对地下开采影响下露天边坡的变形发展规律变化也做了系统的研究。 孙世国 [13]从三方面研究包括模拟试验、理论分析和实例对比，综合三方面的影响，系 统的分析了复合采动影响下矿体边坡变形的叠加机理， 通过分析例证取得了矿体边坡 围岩的变形规律以及在影响因素不同的区域内位移特征。 他认为在露井复合开采的影 响下，露井联采 [14]扰动下影响区域会产生相互叠加，以致复合采动效用之间相互影响 和叠加，最终形成复杂的动态系统，在这个基础上推算出有关的评价方法，并探究了 复合开采下岩层和地表移动的时间和空间两大属性。 杨占军 [15]经过对抚顺西露天矿北 帮在露天开采和平硐两者联合开采条件下， 通过一系列研究包括矿体应力场变化规律、 矿体边坡产生的变形数据分析、 对矿体边坡稳定性进行评价以及岩体断层在其他因素 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 3 - 影响下重新激活等方面对矿体岩层位移影响的全方面研究 [16]。 鹿换龙[17]经过对抚顺西 露天矿在露采和地采联合采动前提下导致的矿体边坡和地表位移变形特点的比照分 析，分别指出了两种开采方式扰动下矿体边坡和地表位移变化的特征，进一步研究了 露采与地下开采对边坡和地面位移稳定性影响两者之间的关系， 对不同机理导致的变 形采取不一样的治理方法。王树仁通过对煤矿地质条件和矿岩检测结果分析论证，运 用理论与实际相结合，采用数值模拟方法对露井联采进行分析。国内的一些露天矿， 由于开采深度的不断增加，工作帮即将到边界，矿体的边坡与地下采空区的距离也越 来越近，井工采动扰动对矿体边坡稳定性影响已经成为现实生产中急需解决的问题。 露天边坡在井工开采扰动的影响范围内 [18]；伴随开采的不断推进，采矿深度的加深， 边坡角也随之变大，对矿体边坡的位移与形变影响十分严重，一定程度上关系着矿山 生产及其周围设施的安全。依照二者开采的顺序和时间上的不一样，基本上分为一下 两种情况l井工与露天同时开采扰动下对边坡稳定性影响的研究 [19,20]；2露天开 采转入井工开采扰动对露天边坡、公路路基等倾斜坡体稳定性影响的研究 [21,22]。在这 两种情况下都存在着井工开采扰动对露天边坡稳定性的影响问题。 如何准确的分析井 工开采扰动对边坡稳定性的影响评价 [2326]。在过去的研究分析中，只从露天开采扰动 这一单方面分析研究，没有把井工开采扰动因素考虑到其中，以致得到的研究结果与 实际的情况之间出现了很大的不同，少考虑了其中的一个主要影响因素，所以，对矿 体边坡变形和影响程度未能全面准确地映射出来 [27]。 1.3 研究内容及进度安排研究内容及进度安排 1.3.1 研究内容和路线研究内容和路线 地下开采扰动的影响评价分析是一个实践性和综合性都很强的科研项目 [28]， 本论 文拟采用现场调研与理论分析相结合的方法， 综合分析神华乌海能源公司路天煤矿最 终边坡的稳定性，制定合理有效方案。 1进行现场调研，收集现场有关资料，分析其存在问题的原因 主要收集神华乌海能源公司路天煤矿的地质资料、开采工艺，并且岩层台阶的岩 石力学参数等。 2理论上分析开采扰动影响的因素 根据矿区内各岩层及地质构造，确定矿区边坡应划分为稳定型。对矿体边坡稳定 性有影响的因素 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 4 - 1大气降水的影响 大气降水沿地表各种孔、 裂隙、 破碎带渗入地下， 使松散层变湿， 抗压强度降低， 剪切强度减小，发生层间滑动，可能造成滑坡，给矿区生产带来困难。 2采区地下水的影响 地下水的存在直接威胁着边坡的稳定，区内地下水虽然微弱，但经过长期作用也 可使软弱面愈加弱化，层间滑动，造成滑坡。 3小窑井下水的影响 采区内小窑井下巷道互相贯通，采空区面积过大，致使地表出现裂隙，局部冒顶 塌陷，雨水沿着裂隙塌陷区，未填实的井口渗入井下，造成小窑积水，使局部软弱层 愈加弱化，可能造成滑坡。 3对比开采扰动后边坡稳定性安全评价与治理方案，确定合理的方案 技术路线见图 1。 结论和建议 进行现场调研，收集现场有关资料 通过数值模拟确定安 全的开采顺序 分析开采扰动后边坡稳定 性评价与治理方案 图 1 技术路线图 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 5 - 2工程地质工程地质简介简介 2.1 位置与交通位置与交通 2.1.1 位置位置 露天矿坐落在乌海市海南区公乌素镇，路天矿是乌海能源公司的一个分矿，位于 桌子山煤田的南部，距公乌素镇 3.5km,现路天煤矿隶属于神华乌海能源公司。在行 政上属于乌海市公乌素镇，其地理坐标如下 东经10653′45″10655′37″； 北纬3917′55″ 3920′37″； 2.1.2 交通交通 矿区有自己的运输线路与包头到兰州的铁路支线海勃湾拉僧庙相接， 运煤线路 都在矿井广场内，在矿区的北侧大约两千米的地方有 109 国道通过，因此矿区的对外 交通非常便利。 2.2 地质地质结构结构 本矿区地层属于石炭二叠纪， 在石炭纪和三叠纪之间， 二叠纪矿产资源十分丰富， 井田内地面超过一半的部分都被风积沙掩盖，因此只有一小部分出现含煤地层，矿区 的地层依次为 1）奥陶系中统（O2） 奥陶系中统出现在井田的北部，钙质含量丰富，泥灰岩夹杂其中，是井田中含煤 岩层的最下层。只有几米的露出高度，奥陶系沉积在中国分布很广，包括活跃型沉积 和稳定性沉积。 2）石炭系上统太原组（C2t） 作为本井田的含煤的主要地层，为海陆交互混合沉积，逐步转为陆相沉积。其底 界一般整合于本溪组之上（本溪组大多缺失），或超覆在湖田段铝土岩之上；上与同 属月门沟煤系（群）的山西组整合接触。其厚度约 11-150 米不等。按照不同的岩体 结构和沉积特点可分为三个部分，第一部分在井田中生长发育，岩层厚度约为 110 米，主要是砂质泥岩和灰色泥岩相互夹杂。岩层的最下方为砂岩。第二部分岩层主 要是砂质泥岩、细砂岩以及泥岩，有部分泥灰岩和其他的化石类物质夹杂其中。岩层 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 6 - 中主要煤层有 14～19 号。第三部分主要的岩层为砂质泥岩，部分中间带有粘土质 泥岩和细砂岩。岩层中主要煤层有 12 和 13 号。矿井内岩层均在 213 米左右。 3）下统山西组（P1s） 本地层是井田中含煤地层的主要部分， 且露出地面很少， 按照地质勘探资料显示， 本地层的厚度约在 140 米左右，山西组的岩石特性主要是砂岩、泥岩以及灰色的砂质 泥岩为主，在它的下面主要是砂岩。砂质泥岩为主，并且夹有一些动物化石类物质， 按照不同的岩体结构和沉积特点可分为四个部分第一部分主要是 7 号和 9 号，在本 煤田中叫做乙煤组，可开采的煤层较多，含煤丰富，是主要的采煤地层。第二部分主 要是 5 号和 6 号，两端煤层的可采煤不多，而且煤线也经常变动。第三部分主要是 2 号和 3 号，基本上两煤层都不能采煤，没有可用价值。第四部分只有 1 号，基本上一 点价值没有。 2.3 井田井田构造构造 煤盆地的主体结构是桌子山背斜，煤田的东部坡度比较陡。西部有山峰逆断层的 作用，呈现出不对称向斜，矿区地层的主要构造线差不多都是南北走向，主要是你断 层。井田坐落于拉僧庙背斜的南部，该矿的地质构造为次一级的褶曲形态，断层也十 分突出，北北东向的构造线为主。矿区内没有岩浆岩活动，依照地质钻探报告以及矿 区显示的资料，主要对矿区有影响的地质构造如下所示 1）褶曲自西向东 （1）公乌素背斜 在矿区的中部，延伸方向为北北东向，自南向北倾没，整体露出高度 3 千米。西 部坡角 11～16，东部坡角 16～19，中部煤层的埋藏深度很浅，适用于露天 开采。 （2）公乌素向斜 在矿区的东面，紧邻背斜。延伸方向同样是北北东向，总共长 6.5 千米。西翼坡 角 14～17，地形开阔，坡度平缓有利于露天开采。 （3）S3 向斜 在井田的南面，总长 2.2 千米，西部坡角 4～9东部坡角 5～10。 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 7 - 2.4 工程地质条件工程地质条件 本矿区的岩层区域地质特征表见表 2.1 所示。 表表 2.12.1 地层区域特征表地层区域特征表 地 层 单 位 岩 性 界 系 统组 符号 厚度 新 生 界 第Ⅳ系 Q 400 砂砾石，河床沉积岩和风积砂 第Ⅲ系 R 400 上部杂色砂，泥岩砂岩互层，下部砂岩 中 生 界 侏罗白垩系 志丹群 J3-K1zh 627 紫红色砂岩和砾岩以及砂质泥岩 侏 罗 系 中 统 安定组 J2a 190 粗砂岩和中砂岩互层 直罗组 J2z 95-270 杂色砂质泥岩和砾岩 中 下 统 延安组 J1-2y 238 砂岩泥岩含煤 11 层。底部为中粗砂岩 三叠系 上 统 延长组 T3y ＞200 上部灰绿色，下部砂岩和泥岩互层 下 统 T1-2 1745-2068 暗紫色砂岩、砾岩、泥岩 古 生 界 二 叠 系 上 统 石千 峰组 P2sh 85-544 砂岩和砂质泥岩夹杂泥岩 上石盒 子组 P2s 红褐色灰绿色砂岩泥岩互层 下 统 下石盒 子组 P1x 44-231 紫红色灰绿色砂质泥岩夹白色砂岩 山西组 P1s 38-235 灰白色砂岩和砂质泥岩及煤层互层 石炭系 上 统 太原组 C3t 25-196 灰白色砂岩和黑灰色泥岩及煤层互层 奥陶系 中 下 统 上部 岩段 O2 127-432 厚层状灰岩 下部 岩段 O1 291-795 灰岩和白色石英砂岩互层 寒武系 ∈ 268-661 层状灰岩、质灰白云岩 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 8 - 地层的影响对于开采有一定的影响。可以采煤的岩层包括中粒砂岩、砂质泥岩、 细粒砂岩、砂岩、和泥岩，其中砂岩的抗压强度最大，砂质泥岩和泥岩的抗压强度与 之比较相对较小，井田主要是丘陵地形，东南高西北低，西北部地势比较平缓。海拔 标高为1194～1260m，两端相差不大，最大的高差为 66m。高差最大的点位于核实 区东南部，标高为 1260.48m。最低点位于核实区的中西部，标高为 1194.34m。勘探 区域一大半地区都是风积砂内地表大部分被第四系风积沙覆盖， 具有高原荒漠地貌特 征，存在风蚀的沙土残丘。矿区内地表水十分稀少，基本上没什么水流，只有在雨季 的时候，会有一部分水流入黄河。在煤矿开采过程中应该加强其顶底板的安全防护工 作，一定确保矿区生产安全。 2.5 水文地质条件水文地质条件 矿区地处干旱、半干旱荒漠地带，属于半沙漠干旱大陆性气候，由于气候干燥， 所以，蒸发量比较大。根据海勃湾气象站从 1961 年到 1983 年统计的资料来看，一年 的蒸发量比较大， 能够达到 3133.13919.9mm， 平均 3486.1mm。 年降水量 54.9357.6 毫米，年降水量小，平均降水量 247.7mm。大气降水多集中在夏季三个月，这几个月 的降雨量比较大，会有突发暴雨的可能。该地区气温最高可达 39.4 ，而最低气温 却低至-28.8 。 月平均最高气温在 7-8 月份， 为 26.6 。 最低气温是 1 月份， 为-14. 7 。每年春季都有季风,平均风速 3.1 ,最大风速 5.4 。没有地表径流和其他 水流，按照原地质勘探水文地质资料对本矿区作出评定。 2.6 矿井概况矿井概况 矿井走向长为 7.5 千米，倾向长度 2.4 千米，井田的总面积约 15.3 平方千米。 总储量 16410.16 万吨，可以开采的储量约占总储量的百分之七十八。矿井内含有瓦 斯，一分钟的涌出量为 0.9 立方米，同时 每分钟会涌出 11 立方米。相对涌出量 为 9.34 m 3/t，为瓦斯矿井[29]。现在，井田的可采煤层和工作面布置如下井田内可 采煤层 7 层，分别为5 、7、9、12、15、16、17，其中9、12、16、17全区 可采，5 、7、15局部可采。现在，主要是采 7、9、12、16四个煤层。01 采区布 置有一个 16 层综采放顶煤工作面（011604 工作面），9层煤作为备用综采工作面 （010909 工作面），一个 12 层综采工作面（011209 工作面），02 采区布置一个 7 层工作面（020702 工作面），9 层煤备用（020902 工作面）。现在能够开采深度为 内蒙古科技大学硕士学位论文 - 9 - 50-60m 之间，主采煤层为 16 、17两煤层，16煤层的平均厚度为 8 米，与水平面的 夹角 8～12 度，煤质硬度为 2。16煤层距 17煤层夹层 5 米，17 煤层平均厚度在 1～ 1.2 米之间， 倾角 812 度； 煤质硬度为 2， 顶板为白砂岩。 矿区内有可采煤层 4 层， 编号为 9、15、16、17 号四个煤层，主要是 16 和 17 两个煤层,主要可采煤层赋存 情况见表 2.2。 表表 2.22.2 乌海能源乌海能源路路天煤矿可采煤层特征表天煤矿可采煤层特征表 煤层 编号 煤层利用厚度（m） 煤层层间 距（m） 顶板 岩性 底板 岩性 夹矸情况 可 采 性 稳 定 性 最小最大 岩性 厚度（m） 平均（点数） 3～5 层 数 16 4.83～11.71 7.69127 2.56～ 5.48 砂质 泥岩 砂岩 炭质 泥岩 0.1～0.5 全区 可采 较 稳 定 4～7 17 1.00～1.97 1.2695 砂岩 砂质泥岩 炭质 泥岩 0.05～0.1 全区 可采 较 稳 1 9 号煤层 煤层利用厚度 1.01～6.27m，平均 3.50m。煤层结构较复杂，夹有 0.05～0.40m 矸石 3～4