煤矿开采设计说明书本科生毕业设计.docx
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煤矿开采设计说明书本科生毕业设计
1矿区概述及井田地质特征
1.1矿区概述
1.1.1地理位置及交通条件
*****矿位于河北省唐山市丰润区境内,地处韩城镇与新军屯之间。
地理位置为:
东经117°57′32″~118°03′18″;北纬39°33′42″~39°40′51″。
京沈铁路从矿区东部经过,井田东至唐山西站约10km,南至胥各庄站约14km。
唐山至通县公路由东向西从矿区南部穿过。
区内村庄密集,各村间均由乡间土路连通。
由唐山市至玉田、宝坻县的公路经过本井田。
井田北有京秦铁路,东有京山和唐遵铁路,京唐高速公路和唐山市外环线公路均在矿井附近,交通便利。
采矿许可证批准的矿区面积为:
52.1967km2;开采矿体最低标高为-1200m,最高标高为:
-127.99m。
1.1.2地形特点及居民点分布
本井田属于冲积平原地形,井田内既无山峦起伏,也无河流穿过,地形甚为平坦。
北部油房庄附近地形标高为+23m,南部南曹庄附近为+2m,地形坡降为1.6‰,地势东北高,西南低。
整个井田被地面16个大小村庄所覆盖,从北到南依次为肖家庄、油房庄、何家庄、董庄子、李庄子、*****、西欢坨、小庄子、大荣各庄、小荣各庄、三神庄、大齐坨、小齐坨、欢喜庄、南槽庄、口头庄。
1.1.3工农业生产和原料及电力供应
矿区内土地均为可耕农田,以小麦、玉米、杂粮为主,村庄附近有部分菜地及温室大棚。
矿区煤炭、钢铁、水泥、陶瓷等工业非常发达,轻工业也比较发达;农业主要以小麦、玉米、高梁及棉花等农作物为主,发展情况良好。
矿井电源引自距离6km的于林庄220kV变电站,供电电源可靠。
矿井工业场地建有110kV变电站,双回路运行。
井田内无小窑。
1.1.4矿区气候条件
本区属大陆性气候,夏季炎热多雨,冬季寒风凛冽。
最高气温39.6℃,最低气温-21℃,平均气温11.1℃。
平均降雨量为614.7mm,最大降雨量为1007.7mm,年平均蒸发量1321.1mm,平均湿度34.8%。
冰冻期由每年12月至翌年3月初,冻土深度0.6~0.8m。
积雪最小厚度40mm,最大厚度190mm。
年最多风向为东风,其次为偏北风,最大风速为25m/s。
根据河北省最新颁布的地震区划图,本区地震烈度为八度。
1.1.5矿区水文及工农业供水
井田南端紧邻一夏秋积水的“油葫芦泊”。
井田西北2~5km处有一泥河,平行本井田急倾斜翼浅部边界,由东北流向西南,流量较小但河床较宽,遇降雨量大时亦有泛滥发生,但影响范围较小。
两岸筑有土坝及人工沟渠,对防洪有一定作用。
地质报告未提供洪水水位标高,但在*****村附近从未受到洪水威胁。
矿井水资源丰富,能保证生产及生活用水,水源可靠。
2井田地质特征
2.1井田地形及勘探程度
2.1.1井田地形
井田主要构造形态为车轴山向斜东南翼的单斜构造,只是在井田的西北局部为向斜构造,向斜轴为北60º东,向斜轴面向西北方向倾斜,轴面与铅垂面夹角20º,枢纽以13º角向西南方向倾伏,向斜转折端在油坊庄北部,向斜两翼地层产状变化较大,东南翼地层平缓,倾角12º~25º,一般20º;西北翼地层急陡,倾角在65º~85º之间,一般70º。
精查地质报告将本井田分为四个区,即Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区,其中Ⅳ区为急倾斜翼。
各区范围为:
Ⅰ区:
北部至车轴山向斜轴,南部至第17勘探线及F36断层;
Ⅱ区:
北部至第17勘探线及F36断层,南部至F35断层;
Ⅲ区:
北部至F35断层,南部至第24勘探线;
Ⅳ区:
急倾斜翼(不包括鲁各庄区)。
2、勘探程度
本井田工程地质条件勘查类型为二类Ⅰ型,精查勘探共施工128个钻孔,其中探煤孔82个,构造孔16个,水文孔21个,专门取样孔6个,工程孔3个。
施工的128个钻孔,无芯孔34个,占26.6%,取芯及部分取芯孔94个,占73.4%。
测井108个钻孔,其中甲级孔64个,乙级29个,丙级2个,因震毁未评级4个,9个未参与评级。
本区全部钻孔作了测井曲线对比,通过对比,找出了11个物性标志层,为判断断层的存在与断距大小提供了依据。
全区共施工24个专门水文孔和一个专门冲积层取芯孔,总进尺11011.54m,其中冲积层水文孔8个,基岩水文孔16个。
2.1.2井田煤系地层
*****井田煤系地层为石炭、二迭系,上覆冲积层,煤系基底为中奥陶系,煤系地层层组划分为:
唐山组、开平组、赵各庄组,大苗庄组及唐家庄组五段地层。
1、唐山组
唐山组属中石炭世,可与本溪组对比。
其厚度50~60m。
该组底部为7m左右的铝质、铁质粘土岩,即通称的“G层铝粘土”与下伏马家沟组为平行不整合接触;顶部为约4m厚的石灰岩,即“唐山石灰岩”(K3标志层),其中含有石炭世晚期的动物化石。
2、开平组
开平组属上石炭世早期,可与太原组下部地层对比。
其厚度50~70m。
由于本区K6(赵各庄石灰岩)缺失较多,而其下的一层细砂岩极为稳定,所以该组以本层细砂岩为底界面,K6石灰岩划入赵各庄组内。
本组岩性以灰色、深灰色细砂岩、粉砂岩以及粘土岩为主,夹两层石灰岩----K4、K5标志层。
3、赵各庄组
赵各庄组属上石炭世晚期,可与太原组上部地层对比。
该组地层厚度在60~100m,一般在78m左右。
该组地层以粉砂岩、细砂岩以及中砂岩为主,其中夹粘土岩与煤层。
近底部有一层不稳定的海相石灰岩,即“赵各庄石灰岩”----K6标志层。
本组含四个主要可采煤层,分别为煤11、煤12-1、煤12-2、煤12下。
其中除煤12-2以外其他煤层虽然无石灰岩顶板,但常常可以发现海相动物化石,证明本区继K6石灰岩之后曾发生过几次较弱的海侵。
4、大苗庄组
大苗庄组属下二迭世早期,可与山西组对比。
全组地层厚度为60~80m,一般为75m左右。
地层的上界为煤5顶板上的中砂岩或细砂岩底面。
本组地层以灰色、深灰色粉砂岩、细砂岩为主,局部夹粘土岩或中砂岩。
本组含主要煤层:
煤5、煤6、煤7、煤8以及煤9,共5层。
其中煤5、煤6、煤7三层不稳定,横向变薄或尖灭,亦有被冲刷而缺失,其中煤6发育较差。
煤5和煤7为局部可采煤层。
煤8和煤9全区发育较好,属稳定~较稳定的可采煤层。
5、唐家庄组
唐家庄组属下二迭世晚期,可与下石盒子组对比。
该组总地层厚度120~230m,一般为200m左右。
地层的上界为“A层铝土岩”,往下60m左右的巨粗不等粒长石石英砂岩,底部为冲刷面。
2.1.3井田地质构造
本井田位于车轴山向斜两翼,车轴山向斜属开平煤田西侧的一个含煤构造,主要受新华夏系构造控制,构造线多呈北东向。
车轴山向斜为一狭长不对称向西南方向倾伏的大型含煤向斜,向斜轴走向约为N60ºE,向斜轴面向北西方向倾斜。
以向斜轴划分,其东南翼(缓倾斜翼)地层走向N30ºE,产状较缓,倾角12°~25°,一般20°左右;其西北翼(急倾斜翼)地层走向N70ºE,产状较陡,倾角65°~80°,一般为70°左右。
经过精查地质勘探、二维和三维地震勘探,本井田共查明41条断层。
缓倾斜翼多发育张性、张扭性的高角度倾向或斜交正断层,急倾斜翼多发育走向压性逆断层。
以断层性质分,正断层35条,逆断层6条;以控制程度分,可靠断层11条,较可靠断层15条,可靠程度较差断层15条;以断层落差分,小于10m的9条,10m~20m的11条,20m~30m的6条,30m~50m的8条,大于50m的7条。
表2-1断层特征表
序号
断层
编号
断层
性质
断层
落差(m)
断层产状
控制
程度
走向
倾向
倾角(°)
1
F1
正
36
N18°W
S.W
70°
较差
2
F1’′
正
0~7
N.W
N.E
54°~80°
较可靠
3
F2′
正
0~16
N.W
N.E
62°~72°
可靠
4
F3
逆
38
N.E
N.W
55
可靠
5
F3’′
正
0~9
N.E.E
S.S.E
66°~73°
较可靠
6
F4
逆
9~16
N130°E
N.W
72°~77°
较差
7
F4’′
正
0~8
S.N
W
75°~82°
较差
8
F5′
逆
0~18
N.E~S
N.W~S.W
42°~64°
可靠
9
F6′
正
0~4
N~N.N
W
36°~47°
可靠
10
F7′
正
0~4
N.E
S.E
49°~58°
较差
11
F8′
正
0~8
E.W
S~S.E
42°~55°
较差
12
F10
正
14~35
N15°E
S.E
65°
较差
13
F11
正
9~30
N110°E
S.W
60°~75°
较可靠
14
F12
正
5~10
N122°E
S.W
62°~79°
可靠
15
F13
正
9~15
N57°W
N.W
52°
较可靠
16
F14
正
10
N5°W
S.W
64°
较可靠
17
F15
正
4~13
N15°E
N.W
69°~78°
可靠
18
F16
正
10~12
N33°W
S.W
44°
较可靠
19
F17
正
35
N60°E
S.E
65°
较差
20
F18
正
62
N25°W
S.W
65°
较差
21
F19
正
7~15
N50°E
N.W
72°~74°
可靠
22
F20
正
11~60
N47°E
N.W
63°~78°
可靠
23
F21
正
30
N63°E
N.W
60°
较差
24
F22
正
30~60
N52°E
S.E
57°~65°
可靠
25
F23
逆
10~34
N20°E
N.W
50°~65°
较可靠
26
F24
正
8~25
N35°E
S.E
61°~72°
较可靠
27
F25
正
10
N57°W
S.W
70°
较差
28
F26
正
20~35
N50°E
S.E
60°~66°
可靠
29
F27
正
9~60
N54°E
N.W
77°
较可靠
30
F28
正
10~13
N73°E
S.E
65°
较差
31
F29
正
12
N20°E
S.E
62°
较可靠
32
F30
正
13~30
N15°W
S.W
74°
较差
33
F31
正
25~50
N30°W
S.W
83°
较可靠
34
F32
正
35~75
N24°W
N.E
57°~72°
较可靠
35
F33
正
10~12
N14°E
N.W
74°
较可靠
36
F34
正
20~25
N86°E
S.E
71°
较可靠
37
F35
正
55~167
N23°W
S.W
65°
可靠
38
F36
正
50
N78°E
N.W
75°
较差
39
F37
正
55
N15°W
S.W
65°
较差
40
F38
逆
16
N65°E
N.W
65°
较差
41
F39
逆
15~30
N65°E
N.W
50°~70°
较可靠
2.1.4井田水文地质
1、区域水文地质条件
*****井田主要位于车轴山向斜的东南翼,从区域水文地质条件分析,整个车轴山向斜位于开平煤田的西北部,自成一独立的隐伏向斜,向斜上部被松散的巨厚第四系冲积层覆盖,车54、车60钻孔已北为厚度小于180m的宽缓平台,向南逐渐增厚,到南部边缘厚度达到650m
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