采矿工程毕业设计（论文）-岱河煤矿1.2Mta新井设计【全套图纸】

中 国 矿 业 大 学 本科生毕业设 计 姓 名： 学 号： ： 学 院： 应应用技用技术术学院学院 专 业： 采采矿矿工程工程 设计题目： 岱河煤岱河煤矿矿 1.2Mt/a 新井新井设计设计 专 题： 残留煤复采技残留煤复采技术术 指导教师： 职 称： 讲师讲师 2009 年 6 月 徐州 中国矿业大学毕业设计任务书 学院 应应用技用技术术学院学院 专业年级采采矿矿 05-3 学生姓名 任任务务下下达达日日期期： 2009 年年 3 月月 8 日日 毕业设计日期：毕业设计日期： 2009 年年 3 月月 9 日至日至 2009 年年 6 月月 5 日日 毕业设计题目：岱河煤矿毕业设计题目：岱河煤矿 1.2Mt/a 新井设计新井设计 毕业设计专题题目：残留煤复采技术毕业设计专题题目：残留煤复采技术 毕业设计主要内容和要求：毕业设计主要内容和要求： 主要内容分为一般部分、专题部分和英文翻译：分别为岱河煤矿主要内容分为一般部分、专题部分和英文翻译：分别为岱河煤矿 1.2Mt/a新井设计，残留煤复采技术，综放沿空巷道底板受力变新井设计，残留煤复采技术，综放沿空巷道底板受力变 形分析及底鼓力学原理。要求是在规定的时间内保质保量完成大形分析及底鼓力学原理。要求是在规定的时间内保质保量完成大 纲要求的内容。纲要求的内容。 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 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。 一般部分为岱河矿 1.2Mt/a 新井设计。岱河煤矿位于安徽省淮北市东北 面，交通便利。井田走向（东西）长约 1.34.0km，倾向（南北）长约 5.6km，井田总面积为 19.16km2。主采煤层为 5 号煤，平均倾角为 8.5， 煤层平均总厚为 4.64m。井田地质条件较为简单。 井田工业储量为 127.39Mt，矿井可采储量 89.87Mt。矿井服务年限为 53.49a，涌水量不大，矿井正常涌水量为 113.66m3/h，最大涌水量为 191.52m3/h。矿井瓦斯涌出量较低,为低瓦斯矿井。 井田为双立井两水平开拓。大巷采用胶带运输机运煤，辅助运输采用无 极绳连续运输，矿井通风方式为前期中央并列式通风，后期中央分列式通 风。 矿井年工作日为 330d，工作制度为“三八”制。 一般部分共包括 10 章：1.矿区概述及井田地质特征；2.井田境界和储 量；3.矿井工作制度及设计生产能力、服务年限；4.井田开拓；5.准备方 式-带区巷道布置；6.采煤方法；7.井下运输；8.矿井提升；9.矿井通风与 安全技术；10.矿井基本技术经济指标。 专题部分题目: 残留煤复采技术 翻译部分主要内容: 综放沿空巷道底板受力变形分析及底鼓力学原理 英文题目为: Study of mechanical principle of floor heave of roadway driving along next goaf in fully mechanized sub-1evel caving face 关键词：工业储量 ；立井开拓 ；工作制度 ；采煤方法 ；矿井通风 ABSTRACT This design includes of three parts: the general part, special subject part and translated part. The general part is a new design 1.2Mt/a of daihe mine. Daihe mine lies in northeast of Huaibei of Anhui province. The traffic of road and railway is very convenience to the mine. The run of the minefield is 1.3-4.0km ,the width is about 5.6km，well farmland total area is 19.162.The five is the main coal seam, and its dip angle is 8.5 degree. The thickness of the mine is about 4.64m in all. The proved reserves of the minefield are 127.39Mts. The recoverable reserves are 89.87Mts.The service life of the mine is 53.49 years. The normal flow of the mine is113.66m3 percent hour and the max flow of the mine is 191.52 m3 percent hour. The mineral well gas gushes the deal lower, for low gas mineral well. The well farmland is two level in shaft well to expand. The working system “three-eight” is used in the daihe mine. It produced 330d/a. This design includes ten chapters: 1.An outline of the mine field geology; 2.Boundary and the reserves of mine; 3.The service life and working system of mine; 4.development engineering of coalfield; 5.The layout of banes; 6.The method used in coal mining; 7.Transportation of the underground; 8.The lifting of the mine; 9.The ventilation and the safety operation of the mine; 10.The basic economic and technical norms. Special subject parts of topics is the resources of mining technology abandoned coal pillar. Translation part of main contentses is Study of mechanical principle of floor heave of roadway driving along next goaf. English topic is: Study of mechanical principle of floor heave of roadway driving along next goaf in fully mechanized sub-1evel caving face. Keywords：industry reserve ;vertical shaft development ;labor system ;mining method ;ventilation of coal pits. 目目 录录 一般设计部分一般设计部分 1 矿区概述及井田地质特征矿区概述及井田地质特征 11 矿区概述 111 交通位 置 112 地形、地 貌 113 气象及地 震 114 地 温 115 矿区经济概 况 116 矿井电源、水源情 况 12 井田地质特征 121 地 层 122 地质构 造 123 水文地 质 124 勘探程 度 13 煤层特征 131 煤 层 132 煤层的围岩性 质 133 煤 质 1 1 1 1 2 2 2 3 3 7 7 9 10 10 11 11 13 13 14 14 15 15 18 18 18 18 18 2 井田境界和储量井田境界和储量 21 井田境界 211 井田范 围 22 矿井开采储量 221 矿井地质资源储 量 222 矿井工业资源储量计 算 223 矿井可采储量计 算 3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 31 矿井工作制度 32 矿井设计生产能力及服务年限 321 确定依 据 322 矿井设计生产能 力 323 矿井服务年 限 324 井型校 核 4 井田开拓井田开拓 41 井田开拓的基本问题 411 确定井筒形式、数目、位置及坐 标 412 工业场地的位 置 413 开采水平的确定及采带区划 分 414 主要开拓巷 道 415 方案比 较 19 20 20 22 22 22 22 28 28 32 35 41 41 41 41 41 41 42 42 42 42 43 43 45 46 46 48 50 50 50 51 42 矿井基本巷道 421 井 筒 422 井底车场及硐 室 423 主要开拓巷 道 5 准备方式准备方式带区巷道布置带区巷道布置 51 煤层地质特征 511 带区位 置 512 带区煤层特 征 513 煤层顶底板岩石构造情 况 514 水文地 质 515 地质构 造 516 地表情 况 52 带区巷道布置及生产系统 521 带区准备方式的确 定 522 带区巷道布置及生产系 统 523 带区生产系 统 524 带区内巷道掘进方 法 525 带区生产能力及采出 率 53 带区车场选型设计 531 带区车场的形式和线路布 52 54 59 61 63 64 66 70 70 70 73 73 73 73 73 74 74 74 78 79 79 81 83 83 83 84 87 87 87 88 88 置 532 带区主要硐室布 置 6 采煤方法采煤方法 61 采煤工艺方式 611 带区煤层特征及地质条 件 612 确定采煤工艺方 式 613 回采工作面参 数 614 回采工作面破煤、装煤方 式 615 工作面采煤、运煤机械的选 型 616 回采工作面支护方式与支架选 型 617 各工艺过程注意事 项 618 回采工作面吨煤成 本 619 工作面劳动组织和作业循环图 表 6110 采煤方法和回采工艺的分析和论证 62 回采巷道布置 621 采区巷道布 置 622 回采巷道断面选择及其掘进方 式 7 井下运输井下运输 71 概述 711 矿井设计生产能力及工作制 度 712 煤层及煤 89 90 91 91 92 93 94 94 94 95 96 98 100 100 100 101 104 105 106 106 106 106 108 111 111 111 112 113 113 116 121 质 713 运输距离和货载 量 714 矿井运输系 统 72 带区运输设备选择 721 设备选型原 则 722 带区运输设备选型及能力验 算 73 大巷运输设备选择 731 胶带大巷设备选 择 732 辅助运输大巷设备选 择 733 运输设备能力验 算 8 矿井提升矿井提升 81 矿井提升概述 82 主副井提升 821 主井提 升 822 副井提升设备选 型 9 矿井通风及安全矿井通风及安全 91 矿井通风系统的确定 911 矿井通风系统的基本要 求 912 矿井通风方式的选 择 913 矿井主扇工作方式选 择 914 带区通风系统的要 求 122 123 124 124 126 126 128 128 130 130 134 136 144 151 152 915 工作面通风方式的选 择 916 工作面风流方向的选 择 92 矿井风量计算 921 工作面所需风量的计 算 922 掘进工作面需风 量 923 硐室需风 量 924 其它巷道所需风 量 925 矿井总风 量 926 风量分 配 93 矿井阻力计算 931 矿井最大阻力路线和通风网络 图 932 矿井通风阻力计 算 933 矿井通风总阻 力 934 两个时期的矿井总风阻和总等积 孔 94 选择矿井通风设备 941 选择主 扇 942 电动机选 型 943 对矿井主要通风设备的要 求 95 安全灾害的预防措施 951 预防瓦斯和煤尘爆炸的措 施 952 预防井下火灾的措 施 953 防水措 施 10 设计矿井基本技术经济指标设计矿井基本技术经济指标 专题部分专题部分 1 概述概述 11 边角煤的成因 12 边角煤赋存特征 13 采区边角煤的特点 14 边角煤开采原则 15 边角煤开采方法 16 轻型放顶煤设备选择配套的原则 2 旋转开采工作面的关键工艺技术旋转开采工作面的关键工艺技术 21 扇形区旋转开采回采工艺 22 液压支架的移架及支护方式 23 工作面循环作业 3 旋转开采巷道优化布置旋转开采巷道优化布置 4 旋转式开采工作面矿压显现规律旋转式开采工作面矿压显现规律 41 矿压观测内容与方法 42 矿压观测数据分析 5 旋转开采工作面特殊区域顶板控制旋转开采工作面特殊区域顶板控制 51 东平巷超前压力影响区顶板的支护控制 52 旋转开采工作面端头区顶板的控制 6 一通三防一通三防 61 通风 62 煤尘防治 63 瓦斯防治 64 防灭火 7 结论结论 翻译部分翻译部分 英文原文 中文译文 参考文献参考文献 致致 谢谢 一 般 部 分 中国矿业大学 2009 届本科毕业设计第 1 页 1 矿区概述及井田地质特征 1.1 矿区概述 1.1.11.1.1 交通位置交通位置 岱河煤矿所在行政区划，属安徽省淮北市杜集区管辖，其井田范围所 占土地为杜集区高岳镇、矿山集镇、朔里镇辖区。 岱河煤矿位于安徽省淮北市东北 4 千米处，在杜集区区域之中，因西 部靠近岱河而得名。北距江苏省徐州市 50 千米，南距安徽省宿州市 50 千 米。 岱河煤矿交通十分便利。铁路：向西 1 千米以矿区专用铁路与国铁符 夹线相接，向北约 45 千米与陇海线相连，向南约 23 千米与津浦线相连。 公路：向北 10 千米有连霍高速公路，向东 15 千米有京福高速公路。另外， 矿区周围国道、省道等公路四通八达（见图 1.1） 。 1.1.21.1.2 地形、地貌地形、地貌 矿区均为 45.0278.06 米厚的第四系冲积层覆盖，构成一个西北部高， 东南部低的较为宽阔的山间盆地平原。区内地形较为平坦，海拔高度一般 在 31.533.5 米之间，相对高差一般不超过 2 米。矿区东西两侧皆为寒武、 奥陶系灰岩，构成北东、南西走向的低山丘陵，东部有白顶山、老鸦山等； 西部有相山、陈蒋山等，海拔高度一般为 100350 米之间，这些小山为地 下水和地表水的天然分水岭。区内流经的地表水系自西向东为岱河，岱河 最高洪水位为+32.60m。 随着矿井开采，地表塌陷，在矿井田工业广场南部、西南部形成面积 较大的塌陷积水区，曾经积水常年不枯，后因建设用地，利用煤矸石充填 进行改造。在井田其他地段也有较大开采塌陷区，多经地方政府改造成鱼 塘、农田等。 1.1.31.1.3 气象及地震气象及地震 （1）气温 矿区为海洋大陆过渡性气候。夏季炎热多雨，冬季寒冷多风，年平 均气温 15左右，1 月份最冷，最低气温零下 1820，8 月份最热，最 高气温 3542。 （2）日照 年平均日照时数 2325.7 小时，年承受的太阳辐射总量为 124.5 千卡/ 平方米， 其中 68 月日照时数最多，12 月最少。年平均蒸发量 13009000 毫米。年平均无霜期 202 天。 中国矿业大学 2009 届本科毕业设计第 2 页 （3）降水 年平均降水量 900 毫米左右。降雨多集中在 7 月份，12 月和 1 月降水 量最小。每年 68 月为雨季，一般 6 月下旬开始，至 8 月结束。雨季平均 降水量在 450 毫米左右，占全年的 50以上，平均降雨天数 37 天，占全年 降水天数的 40。年平均于 12 月 12 日出现初雪，3 月 2 日出现终雪，积 雪最大厚度 0.35 米，初终雪日为 80 天，土壤冻土深 0.30 米。受雨季影响， 降水呈两个特点，一是季节不均，二是年际变化大。夏季易暴雨成灾，冬 季又易干旱，偏旱年份有增加的趋势。 （4）风向 春、夏两季以东南风为主，冬季以北风为主。年平均风速为 3.2 米/秒， 其中 34 月平均风速达 3.7 米/秒，9 月平均风速最小，为 2.4 米/秒。春 末夏初常有干热风，最大风速为 20 米/秒。夏季时有暴风，最大风力 9 级， 冬季可达 6 级。 （5）地震资料 淮北矿区位于苏鲁豫皖交界地区，东有郯庐大断裂，北有秦岭纬构造 带，南有宿南断裂。自公元 179 年以来，在淮北矿区内发生的地震以及邻 省波及的中强地震有 40 余次。1973 年 9 月 22 日 11 时 53 分，在濉溪县临 涣发生里氏 4.5 级地震，震中居民有强烈震感，少部分土房轻度破坏。 1983 年 11 月 7 日 5 时 9 分，山东菏泽市与东明县交界处（距淮北市 200 千 米）发生里氏 5.9 级地震，波及淮北矿区。 据全国地震烈度区域报告，淮北矿区大部分地区在 6 度范围内，东部 少数地区在 7 度范围内。岱河煤矿地震烈度为 6 度，按 7 度设防。 1.1.41.1.4 地温地温 本矿区年平均地温 15左右，恒温带深度 30m 左右，其恒温为 15左 右。本矿井属地温正常区，地温梯度小于 3/100m，随着开采深度的增加， 地温将随之升高。 1.1.51.1.5 矿区经济概况矿区经济概况 本矿地处华东平原，地区经济发达，工农业基础好，对能源需求大， 很有必要建设大中型矿井来满足本地区的需要。 1.1.61.1.6 矿井电源、水源情况矿井电源、水源情况 矿供电电源为马庄变电所 3565、3567 两个回路；供电电压为 35 千伏 和 6 千伏；电力负荷 5900 千瓦。 供电方式：地面变电所 35 千伏侧为全桥式结线，6 千伏侧为单母线分 段式结线。高压电缆由井底中央变电所经大巷、采区上（下）山至采区变 中国矿业大学 2009 届本科毕业设计第 3 页 电所，经降压后的低电压，由低压电缆引向配电点、用电地点。 图图 1.11.1 岱河煤矿交通图岱河煤矿交通图 1.2 井田地质特征 1.2.11.2.1 地层地层 钻孔接露的本井田地层由老至新为石炭系、二叠系、第四系，其中石 炭系、二叠系为本区含煤地层。如图 1.2 地质综合柱状图所示。 (1)中石炭统本溪组（C2b） 假整合于中奥陶统老虎山组灰岩之上，厚约 22m。上部为厚约 4m 的灰 白色隐晶质灰岩（13 灰） ，中下部为厚约 18m 的灰绿、紫红色铁铝质泥岩。 13 灰的顶面为与太原组的分界面。 灰岩中含海相化石： Fusulina cylindrica Fusulinella bocki (2)上石炭统太原组（C3t） 整合于本溪组之上，厚约 162m。其岩性主要为灰岩与煤、泥岩互层夹粉 砂岩和砂岩，规律性明显。该组含灰岩 12 层，编号自上而下为 112 灰。 一般厚度为 24m。厚度在 8m 以上的有第 3、4、5 和 12 灰，12 灰最厚达 13.50m。1、2、3 和 12 灰较为稳定。1 灰平均厚 2m，为本区的主要标志层 中国矿业大学 2009 届本科毕业设计第 4 页 之一（标志层） 。富含海相化石： 1 K lophocrinophgllum Sp. Dictyodostus taiyuanensis（Gyabav） 及海百合茎等；该组含薄煤层 11 层（井田内 11 个孔接露） ，个别煤层局 部厚达 0.95m，其余均为不稳定、不可采煤层。 1 灰（）灰岩层顶面为二叠系的分界面。 1 K (3)下二叠统山西组（P11s） 与下伏地层整合接触，平均厚 107m。灰色砂质泥岩和灰色灰白色砂 岩为主，夹泥岩。底部为厚 10m 左右的黑色砂质泥岩与下伏厚约 21m 的黑 色泥岩连续沉积，其底面为与石炭系分界面。其上为细中粒砂岩，泥钙 质胶结，见斜层理；中部以灰深灰色砂质泥岩夹条带砂岩及泥岩，泥岩 中常见杂色团块及菱铁质鲕粒，富含植物化石；上部发育一层灰白色中 粗粒含硕石英砂岩，钙质胶结。 该组下部含 6、7 煤层。6、7 煤层为薄煤层，仅有个别可采点。 (4)下二叠统下石盒子组 与山西组整合接触，平均 241m。泥岩、粉砂岩为主，砂岩次之。底有一 层厚约 3m 的浅灰灰白色铝质泥岩，致密块状，含菱铁鲕粒，层位稳定， 为良好标志层之一（标志层） 。其底面现定为下伏山西组的分界面。中、 2 K 上部以灰杂色泥岩为主，局部为灰白色砂岩和少量粉砂岩。 该组含煤 4 层，自上而下依次为 2、3、4、5 煤层。2 煤层局部可采点；3 煤层一般具有 23 个分层，只有 3、2 煤层为不稳定的局部可采煤层；4 煤 层局部较稳定，为中厚煤层，浅部多与 5 煤层合并，深部逐渐分开，该煤 层受岩浆侵蚀破坏严重，大部分不可采；5 煤层为较稳定的厚煤层，仅有个 别不可采点，为主要可采煤层之一。 (5)二叠统上石盒子组 与下伏地层整合接触，井田内揭露最大厚度为 487m，主要为杂色和青灰 色块状泥岩、粉砂岩和浅灰灰白色细中粗粒砂岩，局部含有菱铁鲕粒。 底部为一层平均厚 19m 的灰白色中粗粒含砾砂岩，较为稳定，是井田煤系 地层标志层之一（标志层） ，其底面为上下石盒子组的分界面。该组含煤 3 K 一层，编号为 1 煤层，为不稳定的局部可采薄煤层。 (6)第四系 与下伏地层不整合接触，厚 19103m，平均厚 65m。上部为棕红色、灰 色粘土及砂质粘土；中部由粘土和粉砂组成，夹细砂、粉砂 37 层，厚 2135m；下部为棕黄色、橘红色粘土夹砾石，平均厚约 30m，分布稳定， 中国矿业大学 2009 届本科毕业设计第 6 页 为较好的隔水层。 中国矿业大学 2009 届本科毕业设计第 7 页 迭 统 组 P12487.00558.00 L L K 1 2 0-1.91 - 0.45 0-2.22 - 0.74 3-58 - 19 4.00 34.00 古 盒 子 底部为灰白色细至粗粒石英砂岩，厚度平均20m左右， 为标志层（K3），本段见有少量植物化石，为： Taeniopteris sp Stigmaria sp Cordaites sp annularia sp Lepidodendron Posthuni Jongmanst 上 二 上 上 石 上部以杂色和转红色泥岩为主，夹有数层粉砂岩及 砂岩。中部以灰色和杂色泥岩、粉砂岩为主，夹有 砂岩。 下部以厚层灰色、杂色泥岩为主，粉砂岩及砂岩次 之。局部含可采煤层1至2分层，为1煤层。在1煤层 以上局部夹三层煤线均不可采，间距均在80m左右。 代 号 组统系界 新 生 界 第 四 系 新 生 界 Q 顶部为土灰至褐黄色耕植土，主要为砂质粘土、亚 粘土。其下为2至10m的细至中粒沙层，向下为粘土。 中部为浅褐色细至中粒沙层，厚10至23m，其下为 砂质粘土或粘土，夹有薄层沙层。 底部为黄色、红色粘土及粘土夹砾石层，层后15至 25m。局部层段含瓣鳃及腕足类动物化石。 地层单位及厚度煤 岩 层 厚 度 最小-最大 - 平均 m 间距 m 编 号 累厚 m 层厚 m 岩 性 柱 状 1:1000 岩 性 描 述 71.00 71.00 中国矿业大学 2009 届本科毕业设计第 8 页 图图 1 1. .2 2 地质综合柱状图地质综合柱状图 2K 19.00 1 4.64 - 0-5.26 5 10.00 0.75 - 0-3.39 4 15.00 0.45 - 0-0.87 334.00 0.69 - 0-3.32 235.00 16.003 0.48 - 0-1.17 789.00241.00 1 2 P 下 组 子 盒 石 界 Calliptcridiutrigonum Schenk sp Schenkii Nilssonia sp Franhe Clodophlebis sp ficoides Taeniopteris sp Sphenophyllum sp 该段含植物化石丰富，含有植物化石为: 局部地段4、5煤层成分叉合并关系。 厚3m左右，为标志层（K2）。 5煤层下含煤线1至2层，底部为浅灰色铝质泥岩， 层。3煤层1至3个分层，其下为4煤层和主采5煤层， 下部为下石盒子含煤组，含有局部可采2煤层和3煤 岩和砂岩，局部含一到二层煤线。 马 家 沟 组 3 1 B 3 2 B 3 3 B A 1B 2B 4B 5B 6B 7B 9B 10B 11B 13灰 12 灰 11灰 10灰 9灰 8灰 7灰 6灰 5灰 4灰 3灰 3.70-4.50/4.10 0-0.20/0.10 0.4-0.55/0.49 10.57-13.50/12.0 0-0.80/0.55 3.00-4.00/3.50 0.30-0.55/0.51 0-0.48/0.39 0.30-0.95/0.51 0-0.49/0.36 2.26-4.30/3.28 0.20-0.85/0.52 1.10-2.20/1.65 1.95-2.36/2.16 0-0.15/0.08 4.18-7.00/5.59 0.2-0.43/0.31 0-4.18/2.90 0-12.6/6.30 0-0.30/0.15 8.28-12.78/10.53 0-0.30/0.15 2.16-8.71/6.51 0-0.61/0.42 2灰 3.40-4.81/4.10 1.90 - 1.71-2.08 21.00 1 灰 15.00 0.34 - 0-0.77 25.007 0.75 - 0-2.16 67.006 1124,0034.00 1090.0022.00 1068.00 906.00107.00 2O 2C 3C 1 1 P 统 组 西 山 组 原 太 统 上 组 溪 本 统 中 统 中 系 陶 奥 界 生 古 下 系 炭 石 系 Actinoceras Eoisotelus sp Macluyites Eccyliopterus 蓝灰色灰岩，质纯，少具化石。 紫红、灰绿至棕色铁铝质泥岩，Fusulina bocki 顶部为灰白色隐晶质灰岩，含泥质及鲕子，其余为 Margnifera sp Pliabifera sp Carbonicolo sp Triticites sp Avonia sp Cancrinella sp 采的薄煤层，常以灰岩为直接顶板，所含化石有： 本组含煤12层，即A1 B1至B11，为极不稳定，不可 物化石。 色，隐至细粒结晶，含泥质及燧石结核，富含动 灰4，灰5，灰12较厚，在8m以上，多为灰至涤灰 上一层灰岩厚2m左右，为标志层（K1），其中灰3， 互层，夹有砂岩，灰岩共12层，一般厚2至4m。最 顶部为黑色泥岩，厚20m左右，其下为灰岩、泥岩 Cordaiteris sp Taenioptris sp Pecopteris sp Callipteris sp 植物化石有: 7煤板不稳定，仅局部可采。 6煤局部河流冲刷变薄或无煤。 含煤1至5层。 下部主要为砂岩、粉砂岩及条带砂岩，泥岩次之， 40m左右。 色团块，夹有条带状砂岩，局部夹有一煤线，距K2 中部以灰色 至涤灰色泥岩及砂质泥岩为主，见有紫 层灰白色中至粗粒石英砂岩，含细砾。 上部灰色泥岩，含紫色团块及菱铁鲕子，其下发育一 上部以砂岩、粉砂岩为主，夹有泥岩，局部含薄煤 线一层。中部主要为杂色、灰色泥岩，有少量粉砂 中国矿业大学 2009 届本科毕业设计第 9 页 1.2.21.2.2 地质构造地质构造 井田的构造以褶曲为主，断裂构造为辅。区内主要褶曲有官庄向斜、马 庄向斜等。 主要断裂构造有丰沛断裂、宿北断裂、光武固镇断裂；夏邑固始断 裂、丰涡断裂、大刘家断层，南坪断层、固镇长丰断裂，西寺坡断层等。 本矿井内次级褶曲较为发育，而断裂却相对较少。 (1)褶曲 1)官庄向斜 位于井田南部，向斜轴在 16 线附近，枢纽向西南仰起、圈闭，轴向 NE35，长约 0.8km。向斜东翼倾角 15；西翼倾角 18。 2)马庄向斜 位于井田中北部，轴向 N1020E，呈 S 形，为椭圆短轴向斜盆地，轴 长约 2,000m。盆地地层倾角西翼略陡，为 22；东翼稍缓为 17。盆底 6 煤层底板标高约-560m，控制可靠。 (2)断层 井田内历次勘探所揭露的落差大于 10m 的断层，已经查明的有 3 条，详 见表 1.1。 (3)岩浆岩 五层煤以层状岩床侵入为主。5 煤层岩浆侵蚀区分东西两部分，22 线以 东为闪斜煌斑岩，最大厚度为 18.29m。18 线以西辉绿玢岩为主，最大厚度 为 4.33m。 表表 1.11.1 主要断层特征表主要断层特征表 断层名 称 断层性质 走向倾向倾角() 落差 (m) 延展 长度 (m) IF1正断层N1735E10712546835522 IF2逆断层N40E27070802550426 IF3正断层N35W130702025600 IF4正断层N78W1504060800 IF5正断层N75W20040631220 IF6正断层N47E21535803625 IF7正断层N40E1753575760 1.2.31.2.3 水文地质水文地质 (1)含水层 中国矿业大学 2009 届本科毕业设计第 10 页 1）第四系孔隙含水组 普遍存在于井田范围内，厚度 4080m，一般 60m，井田两翼厚，中间 薄，含水段为流砂层，其厚度变化较大，一般 611m，大部分呈透镜体状 分化带发育有孔隙水，赋水性弱，该组底部中粗粒砂岩稳定，赋水性相对 较强，是本组含水段，单位涌水量 0.04080.6831/s.m，渗透系数 0.0131.933m/d，水质类型ClNaCa 型。 3 HCO 2）下石盒子组 5 煤裂隙含水组 厚 5070m，井田内属埋藏型，以裂隙发育的砂质泥岩、砂岩为含水 层，含水层厚 1.437.1m，平均 14.5m，该含水组裂隙不发育，赋水性较 弱，单位涌水量 0.0008750.0787l/s.m，渗透系数 0.01260.326m/d,呈 承压转无压状态，其水位逐年下降，水质类型Na 型。 3 HCO 3）山西组 6 煤裂隙含水组 上部以铝质泥岩为界，下部以 K1 灰岩为界，厚度 102140m，平均 120m，岩层裂隙发育不均，赋水性大小受裂隙发育程度控制，总体而言赋 水性较弱，单位涌水量 0.00070.549l/s.m，渗透系数 0.00250.817m/d，水质类型Na 型。 3 HCO 4）太原组岩溶裂隙含水组 本组自灰岩下至本溪组，总厚度 171203m，平均 180m，以薄层灰 1 K 岩和泥岩互层为主，包括本溪组在内共 1214 层灰岩，大部分地段 13 层， 灰岩累厚 69m，其中三、四、十一、十二灰厚度较大。可将本组分上、中、 下三段，各段相对独立，水力联系不畅，仅在构造或沉积变薄处发生补给 关系，中、下段因距可采煤层较远，故影响不大，未作详细水文地质工作， 仅观测其水位动态。勘探时期资料后期资料：该组单位涌水量 0.973l/s.m，渗透系数 49.36m/d，水质类型Mg 型。 3 HCO 5）奥灰岩溶裂隙含水组 该层总厚度 500m 以上，含水层段以奥陶系中统的马家沟组为主，含水 空间为溶蚀裂隙，溶洞次之，赋水性差别较大，单位涌水量 0.0017.0l/s.m，水位峰值在 11 月份，区域水位标高+20m，枯水期 56 月份，水位标高+15m 左右，水质类型-Ca-Mg 型。 3 HCO 含水层在井田内属埋藏型，东部为裸露型，主要赋水层位为奥陶系中 统下部和下统上部灰岩，因距 6 煤 200m 以上，正常情况下对矿井无突水威 胁，但由于局部构造发育，导致太灰于奥灰含水层沟通，从而使其成为间 接充水水源。在煤系以外的隐伏区含水量大，是工矿企业和城市供水的主 要水源。 中国矿业大学 2009 届本科毕业设计第 11 页 （2）隔水层 1）第四系隔水层 该层位于第四系底部，厚约 1525m，平均 20m，岩性为土黄色粘土夹 砾石层，具良好隔水性能，能有效隔绝地表水，第四系孔隙水与煤系含水 层之间的水力联系。 2）6 煤底板隔水层 该层位于 6 煤底板和灰岩顶板之间，由砂岩、砂页岩和泥岩组成， 1 K 井田内普遍存在，层位稳定，厚 2864m，其隔水性能受厚度、岩性组合、 构造破坏程度和水头压力、矿压等因素综合控制，在一定程度上能有效防 止太灰水的压裂扩容破坏。 3）太灰中、上段之间隔水层 太灰中、上段之间有一约 40m 的泥岩隔水层，该层对隔绝中、上段间 水力联系起到很大作用，自然条件下中段水位比上段高 1.52.5m，因此中、 下段含水层是矿井突水的间接补给来源。 4）本溪组隔水层 在太灰与奥灰之间，本溪组底部有一厚约 22m 的铁铝质泥岩，是太灰 与奥灰的良好隔水层。 (3)矿井涌水量： 岱河煤矿为岩溶水矿床底板进水为主的水文地质极复杂类型，其水源 主要为：第四系流砂层水，受大地补给影响，水量丰富但对矿井生产影响 不大。煤系地层砂岩裂隙水及火成岩凝结水，特别是 5 煤顶板火成岩水， 采掘过程中有淋水，突水出现。太原统灰岩水：太原统灰岩距 5 煤底板 2560m，往往通过断层与奥陶系石灰岩发生联系。威胁矿井安全生产。矿 井年平均涌水量为 0.11125m /s。 3 1.2.41.2.4 勘探程度勘探程度 地质勘探是 325 勘探队对闸河煤田进行钻探工作，研究整个闸河煤田， 地质报告对煤层对比清楚，结果可靠，煤层结构、厚度、煤质牌号已查明， 主要构造基本控制。 本区勘探工作是在建国初时期完成的，根据地质报告及地质资料的分 析： (1)地质勘探线垂直煤层走向布置，勘探线间距及钻孔间距合理。 (2)岱河矿田内高级储量比例合理，但深部钻孔稀疏，储量可靠程度较 差。 (3)水文地质条件复杂，涌水量受季节性气候影响，应长期作好水文地 中国矿业大学 2009 届本科毕业设计第 12 页 质工作。 (4)瓦斯及风化带分布范围等资料的精确高，构造的控制程度好。 (5)沿长深部钻孔密度，从整体看未见有大的地质构造变化，煤层较稳 定，厚度变化不大。 1.3 煤层特征 1.3.11.3.1 煤层煤层 井田内含煤地层为石炭系太原组、二叠系山西组、下石盒子组和上石 盒子组。其中下石盒子组含主要可采煤层 5 煤层。太原组含煤 11 层，但因 不稳定或不可采而无经济价值。 煤系地层总厚 997m，含煤 20 层，平均煤厚 14.3m,后煤系数为 1.45, 可采煤层为 5 煤层。5 煤层为厚煤层且赋存稳定，为矿井主采煤层。5 层煤 厚 05.26m，平均 4.64m。煤层走向大致东西，西部转为南北,东部煤层向 北倾斜,西部煤层向东倾斜，煤层倾角 6.510.9,大部分为 69。 井田内各煤层情况自下而上分述如下： (1)太原组煤层 闸河煤田内本组一般含煤 12 层，本区缺失 B8 层，自下而上分别以 A1、B1B11 命名。井田内穿过灰岩的钻孔有 17 个，揭穿太原组全部或 1 K 大部分灰岩的钻孔有 9 个，揭穿煤层 11 层，仅个别可采。结合全煤田该组 煤层揭露情况，本组煤层无开采价值。 (2)山西组煤层 1)7 煤层，该煤层赋存于本组下部，上距 6 煤层 2229m ,下距灰岩 1 K 约 35m，距太原组顶部黑色泥岩 15m，煤厚 00.77m，平均厚 0.34m，一般 不可采。煤层结构简单，顶板为泥岩、粉砂岩或砂岩，底板为黑色泥岩或 粉砂岩。 2)6 煤层，赋存于本组下部，上距铝质泥岩（标志层）5280m，平 2 K 均 67m，下距灰岩约 58m，煤厚 02.16m，见煤点平均厚 0.75m，属较稳 1 K 定薄煤层。煤层结构简单，顶板以灰白色中细粒砂岩为主，其次为深灰色 泥岩、粉砂岩；底板一般为泥岩、粉砂岩，常见有植物根部化石。 井田内岩浆侵入对该煤层有一定的影响，但范围不大。煤厚变化的主 要因素为古河流冲刷，从 34 线间由西向东煤层的直接顶板岩性均为砂岩， 煤厚明显变薄，为一古河流冲刷变薄带。 (3)下石盒子组煤层 1)5 煤层，位于下石盒子组下部，为井田内主要可采煤层之一。