采煤专业毕业设计样本

太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸1第一章 井田概况及地质特征第一节 矿区概述一、地理位置及交通条件（一）交通条件本井田位于阳城县西南，距县城 15km，经阳（城）云（蒙山）公路，与晋韩（城）6.76-8.07 公路相连，东达晋城市，西至侯马市。交通运输条件十分便利。井田东西长约 3.2km，南北宽约 2.5km ,面积约 8km2，详见交通位置图（图 1-1-1） 。（二）地理位置井田地处沁水盆地西缘，中条隆起的北东部。地貌划分属侵蚀山地，以低山丘陵为主，区内沟谷发育，最高点位于井田北部的山梁，标高约799.7m，最低点位于井田南部边界处，标高约 695m，相对高差 104.7m。区内沟谷一般无水流，雨季洪水来猛 6.76-8.07 去速，向西流入沁河，经沁河流入汾河，最终汇入黄河。二、矿区的工农业生产建设概况矿区位于阳城县固隆乡，工业以煤矿为主，主要农作物有小麦、玉米、谷子、大豆等，经济作物有葵花、苹果和桑叶等。该区经济形势良好，矿井建设和生产的劳动力来源充足。砖、石、水泥等建筑材料可就近供应。三、矿区电力供应基本情况太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸2矿井现有两回路电源供电，一回引自固隆乡 10kV 开闭所 10kV段母线。另一回引自固隆乡 10kV 开闭所 10kV段母线。两回路均采用架空线输送。四、矿区的水文简况区内无大的地表水体，地下水属延河泉域岩溶水系统，位于于阳城县马山村沁河河谷西侧，是沁河河谷近 20km 范围内一系列泉群出露地的最大露对，泉口标高为 464m，出露地层为奥陶系厚层石灰岩、呈管状溶洞式排泄，泉水流量约为 3.0-4.0m3/s，总量 1.1 亿 m3/年。该泉域内的石灰岩直接降水入渗补给面积约为 1700km2。地下水流向为由北向南、由西向东向沁河河谷排泄，在延河泉南部沁河河谷中仍有泉群出露 ，其排泄总流量约为 2.2-3.0 m3/s，该泉水质较好，总矿化度 0.37g/L，总硬度 16.4 德国度，属HCO3.SO4-Ca.Mg 型水。区域性主要含水层为奥陶系灰岩岩溶裂隙水，岩溶裂隙发育，富水性较强，为良好的工业用水。五、矿区的地形与气象本区属东亚季风区温暖带半湿润气候区，大陆型季风型，四季分明。冬冷雨雪少，夏热多雨，年平均气温 10.5-12.5，一月份气温最低，平均为-3.1，七月份气温最高，平均为 24.6，无霜期为 170-195 天，年降水量最大为 852.3mm，最小为 335.2mm，年平均降水量为 537.1mm。雨水多集中在7-9 月，蒸发量是降水量的 2-3 倍。气温一般较高，月最高温度达 38左右，最低湿度 22左右，平均气温 11。历年冻结月份为 11 月至次年 3 月，冻土深度一般 0.3m 左右，最大可达 0.43m。全年无霜有 180 天，早霜期一般于10 月中旬，晚霜期于 4 月中旬。风力不大，一般 3-4 级，最大 6 级，春、冬太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸3季多西北风，夏秋季多东南、南风，最大风速 21.6m/s，最大积雪厚度 7cm，冬季降水量 25mm。历年地震资料及文献记载，一九六五年山西垣曲的 5.5 级地震及一九六六河北隆尧的 6.8 级地震，阳城有悬挂物摆动，房屋摇晃等感觉。按GB18306-2001 图 A1，基本地震加速度 0.05g，本区地震烈度为六度。六、矿区开发史及周边小窑状况该矿区范围内无小煤矿开采，但井田西邻泽城煤矿，北部过 F35 断层与四候煤矿相邻，东部与二轻府底煤矿相连。第二节 井田地质特征一、地层矿区出露地层有二叠系下统下石盒子组、二叠系上统上石盒子组以及第四系等。其中第四系在矿区分布较广泛。矿区地层由老到新分述如下：1、奥陶系中统马家沟组(O2m)揭露厚度 10.00m，为海相石灰岩，含腕足类化石。岩性主要为深灰色厚层状灰岩和灰黄色泥灰岩，为含煤岩系的基底。深灰色，厚层状石灰岩，岩溶发育，底部为含方解石脉的泥质角砾状灰岩。灰岩中有时夹薄层角砾灰岩、泥灰岩。2、石炭系中统本溪组(C2b)岩性为铝土质泥岩及铁质泥岩，与下伏奥陶系中统马家沟组呈平行不整合接触。平均厚 4.85m。灰色铝土质泥岩中夹砂质泥岩、泥岩、砂岩，底部太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸4常见鸡窝状山西式铁矿，本组具丰富的蜓类化石。3、石炭系上统太原组(C3t)为区内主要含煤地层之一。岩性主要为灰-灰黑色砂岩、泥岩、灰岩及煤层。为区内主要含煤地层之一，属一套海陆交互相含煤岩系。底部以 K1 砂岩底与本溪组分界，与下伏本溪组呈整合接触。本组平均厚 81.78m。据岩性组合特征划分为三个岩性段。一段(C3t1)：K1 砂岩底至 K2 灰岩底。底部为灰-灰白色细粒石英砂岩（K1 砂岩）中部为薄层泥岩。顶部为 15 号煤层，煤层厚度为 6.76-8.07m，平均厚为 7.47m。为区内主要稳定可采煤层之一。本段厚为 10.4m。二段(C3t2)：K2 灰岩底至 K4 灰岩顶。岩性主要为灰岩、砂岩、泥岩和煤层。本段含岩三层（K2、K3、K4） ，岩性为深灰色厚层状含燧石灰岩， K4顶部含煤 1 层（11 号）区内不可采。本段平均厚 34.9m。三段(C3t3)：K4 灰岩顶至 K7 灰岩底。岩性主要为砂岩、泥岩、灰岩及煤层。其中含灰岩 1-2 层（K5、K6） ，含煤 3-5 层（5、6、7、8、9 号） ，其中 9 号煤层可采。该煤层厚 7.50-9.60m，平均厚 8.35m，为光亮型煤，本段平均厚为 36.48m。4、二叠系下统山西组(p1s)为区内主要含煤地层之一。岩性主要为灰灰黑色砂岩、泥岩及煤层。含煤 1-3 层，其中 3 号煤为区内稳定可采煤层，煤层厚 2.80-4.20m，平均厚4.2m，底部以 K7 砂岩与太原组分界，与下伏太原组呈整合接触。平均厚52.13m。本组富含植物化石。太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸55、二叠系下统石盒子组(p1x)岩性主要为灰绿黄绿色砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及铝土质泥岩。与下伏山西组呈整合接触。平均厚 52.20m。沟谷中有出露，风化后呈灰白、黑灰、杏黄等杂色，地表易于辨认。底部有一层 3.85m 厚灰灰黄色中粒砂岩，定为 K8。是与山西分界的标识。可与太原西山骆驼脖子砂岩对比。本组上部发育有一层铝土质泥岩，鲕状结构，风化后多小孔，裂隙被铁质充填，呈网络状。色相为鲜艳的桃红色。本组中、下部含丰富的植物化石。6、二叠系上统上石盒子组(p2s)岩性主要为灰色泥岩、紫红色泥岩与中、细粒砂岩互层。底部为中粗粒石英砂岩，与下伏下石盒子组呈整合接触。本组地层矿区内在沟谷中出露。平均残留厚为 50.0m。该组砂岩出露处，风化后呈绿色，泥岩为杏黄色，该组地层交错层理及斜层理发育，砂岩发育地段地层加厚。底部 K9 砂岩，成份以石英为主，硅质胶结，分选性差，稳定性较差。7、第四系(Q4)矿区内广泛分布，岩性主要为浅黄-浅红色亚粘土、亚砂土，厚 0-14.61m，平均厚为 10m。底部可见淡红色粘土，夹有钙质结核，不整合于不同时代基岩之上。本矿区的地层，经过标识层、古生物、岩性特征、岩相旋回、煤层的物性曲线特征、煤质特征等系列手段，进行岩煤层对比，地层对比划分是可靠的。太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸6二、含煤地层该矿区含煤地层主要为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，含煤地层总厚 119.91m。含煤 711 层，可采煤层 3 层(3#、9#、15#)。太原组(C3t)：主要含煤地层之一，太原组为典型的海陆交互相含煤建造，岩性主要为灰-灰黑色砂岩、泥岩、灰岩及煤层。本组发育 4-6 层浅海相灰岩，为地层对比的标识层，自下而上编号为 K2-K7，本组厚 81.78m。K2 灰岩。太原组标识层，深灰色，致密坚硬，含燧石。含生物化石碎屑。平均厚 7.99m，稳定发育，为 15 号煤顶板，可与太原西山毛儿沟、庙沟灰岩对比。含动物化岩。K灰岩。为灰色生物碎屑灰岩。性脆坚硬，含少量燧石结核，发育稳定。含有动物化石。K3 厚 03.80m，平均厚 2.10m。K4 发育较稳定。有时相变为砂质泥岩、砂岩。含动物化石为。K5 灰岩。为生物碎屑灰岩，发育稳定，平均厚 1.50m，可作为控制号煤层之良好标志。可与太原西山东大窑灰岩对比。含有动物化石。K6 灰岩。局部发育不稳定，有时相变为砂岩或砂质泥岩，顶部为 5 号薄煤线。当山西组与太原组分界标识 K7 不稳定时，可作为划分该地层的辅助标识。山西组(p1s)：主要含煤地层之一，由灰灰黑色砂岩与泥岩及煤层组成，含煤 13 层。平均厚 52.13m。本组为陆相沉积。砂岩为中、细粒，石英含量较多。砂质泥太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸7岩与泥岩层理发育，含植物化石。K7 砂岩。为山西组底界一层灰色细粒砂岩，平均厚 5.94m。是山西组与太原组分界标识，本层位可与太原西山北岔沟砂岩对比。含煤地层沿走向变化不大。三、构造（一） 、区域地质构造基本特征山西省地处华北古板块内部，属典型的板内构造。该矿区位于华北断块区吕梁太行断块沁水块坳东部次级构造单元沾尚武乡阳城北北东向褶带南段。（二） 、井田地质构造特征井田内褶曲属宽缓的单斜，南高北低，对井田开拓煤层影响不大。地层走向东西，倾向南北，倾角 4，构造简单，井田内未发现断层和陷落柱，也无岩浆岩侵入。四、井田水文地质概况（一） 、地下水类型及特征根据岩性、各含水层特征，地下水可划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙水和碳酸盐类岩溶裂隙水等。1、松散岩类孔隙类含水层主要为第四系松散沉积物，由亚砂土、砂及卵砾石组成。受大气降水补给，季节性变化大。2、碎屑岩类裂隙水太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸8主要为二叠系下石盒子组、山西组砂岩裂隙水、石炭系太原组砂岩、灰岩层间裂隙水，由于埋藏条件和节理裂隙发育程度不同，含水性差别很大。3、碳酸盐岩类岩溶裂隙水主要为奥陶系灰岩岩溶裂隙水。为区域性生要含水层，岩溶裂隙发育，富水性较强，为良好的工业用水。（二） 、矿井充水条件1、奥陶系中统(O2)灰岩岩溶裂隙含水层本组含水层为煤系地层基底，主要由厚层状灰岩、角砾状灰岩和薄层状泥灰岩组成富水性强的含水层。水质类型为 HCO3SO4-CaMg 型。水位标高在 600m 左右。2、太原组(C3t)砂岩、灰岩裂隙含水层岩溶裂隙含水层 K2、K3、K4、K5 灰岩，沉积稳定，厚度变化不大，为层间裂隙岩溶水。岩溶裂隙的发育随埋深增加而减弱，富水性随深度增加而减少。水质类型为 SO4HCO3-CaMg 型。单位涌水量为 0.001-0.029L/s.m。3、山西组(P1s)砂岩裂隙水主要为 3 号煤顶板砂岩裂隙水，为开采 3 号煤主要充水水源，厚度变化不大，含水性差。水持类型为 SO4HCO3-CaMg 型。单位涌水量0.05L/s.m。4、下石盒子组(P1x)砂岩裂隙含水层K9 砂岩及中粗粒砂岩为主要含水层，含水性较差，主要受大气降水补给，太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸9水质类型为 HCO3-CaMg 型。5、上石盒子组(P2s)砂岩裂隙含水层含水层以中粗粒砂岩为主，含水性较差，主要接受大气降水补给，水质类型为 HCO3-CaMg 型。6、第四系(Q)孔隙裂隙水岩性主要为浅红-灰黄色亚砂土，富水性好，水位埋深 0.40-17.34m，主要受大气降水补给，水质类型为 HCO3-CaMg 型。（三）矿井涌水量3 号煤层上部含水层及水体包括地表水体、水系、冲积层孔隙水、风化壳裂隙水、山西组砂岩裂隙水等。根据井下出水情况，地表水体、冲积层、风化壳潜水等对采煤影响不大。砂岩裂隙水在开采过程中时有渗水淋滤发生，因而 3 号煤层开采过程中的涌水量主要是砂岩裂隙水。9 号煤层矿坑涌水量包括 K5 石灰岩含水层水、上部 3 号煤层采空区积水、小煤矿和古窑积水。15 号煤层开采涌水量包括 K2 石灰岩含水层涌水、上部 3、9 号煤层老窑积水渗漏涌水量。该矿井下平均涌水量 192m3/d。最大涌水量约为 384m3/d。第三节 煤层的埋藏特征一、煤层本区的含煤地层主要为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，太原组太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸10为典型的海陆交互相含煤建造，山西组为陆相含煤建造。含煤地层总厚119.91m，含煤 7-11 层。可采煤层 3 层(3#、9#、15#) ，总厚 19.55m，含煤系数 16.3%。其中：（一） 、太原组厚 81.78m，含煤 68 层，其中 15 号煤层稳定可采，厚7.47m，含煤系数 9%；9 号煤层较稳定，区内可采，厚 8.35m，含煤系数10%； 5、6 号煤层区域局部可达可采厚度，区内不可采。（二） 、山西组厚 52.13m，主要含 3 号煤层，煤层厚 2.80-4.20m，平均厚 4.2m，含煤系数 7%。二、可采煤层及围岩性质（一） 、3 号煤层位于山西组中、下部