安全工程毕业设计（论文）-罐子沟煤矿120万吨新井设计（含全套CAD图纸）.doc

编号：（ ）字 号 本科生毕业设计（论文） 题目： 姓名： 学号：21080145 班级： 全套全套 cad 图纸，联系图纸，联系 153893706 二一二年六月 罐子沟煤罐子沟煤矿矿 120 万吨新井万吨新井设计设计 云南私庄煤云南私庄煤矿矿特大突出事故的原因分析特大突出事故的原因分析 安全工程安全工程 08-1 班班 安全工程安全工程 08-108-1 班班 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：安全工程安全工程 设计题目：罐子沟煤罐子沟煤矿矿 120 万吨新井万吨新井设计设计 专 题：云南私庄煤云南私庄煤矿矿特大突出事故的原因分析特大突出事故的原因分析 指导教师： 职 称：教授教授 2012 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 安全工程安全工程 学生姓名 任任务务下下达达日日期期：2012 年年 3 月月 5 日日 毕业设计日期：毕业设计日期： 2012 年年 3 月月 5 日至日至 2012 年年 6 月月 4 日日 毕业设计题目：毕业设计题目：罐子沟煤罐子沟煤矿矿 120 万吨新井万吨新井设计设计 毕业设计专题题目：毕业设计专题题目：云南私庄煤云南私庄煤矿矿特大突出事故的原因分析特大突出事故的原因分析 毕业设计主要内容和要求：毕业设计主要内容和要求： 该生毕业设计由一般设计、专题和外文翻译三部分组成。 一般设计部分：一般设计部分：题目为罐子沟煤矿 120 万吨新井设计。主要内容包括矿区概述及井 田地质特征、井田开拓、带区巷道布置、采煤方法及工艺，矿井通风设计，矿井安全技 术措施设（灌浆防灭火系统为主，配备阻化剂防灭火系统作为辅助防灭火措施）部分。 专题部分：专题部分：题目为云南私庄煤矿特大突出事故的原因分析。主要分析云南私庄煤矿 发生煤与瓦斯突出事故的原因及针对煤与瓦斯突出矿井所采取的预防措施，根据国家制 定的防突规定，对煤与瓦斯突出矿井采取一定的管理制度，预防事故再次发生。 设计要求：设计要求：独立完成上述设计内容，方案论证、计算、分析要正确，专题要有自己 的见解，结论要合理。说明书条理要清楚，论述充分，文字通顺，符合专业技术用于要 求，图纸完备、正确。 翻译部分翻译部分：spontaneous combustion of coal。 翻译要求：翻译要求：译文字数不少于 3000 字，语句通顺、完整，语义准确。 院长签字： 指导教师签字： 中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书 指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究 内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总 体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）： 成 绩： 指导教师签字： 年 月 日 中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书 评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识 解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程 度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）： 成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日 中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书 评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识 解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程 度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）： 成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日 中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩 答 辩 情 况 回 答 问 题 提 出 问 题 正 确 基本 正确 有一 般性 错误 有原 则性 错误 没有 回答 答辩委员会评语及建议成绩： 答辩委员会主任签字： 年 月 日 学院领导小组综合评定成绩： 学院领导小组负责人： 年 月 日 摘 要 本设计包括三部分：一般部分，专题部分，翻译部分。 一般部分是罐子沟煤矿 120 万吨新井设计。全篇共分为五章：矿井概述及井田地质 特征、井田开拓、采煤方法及带区巷道布置、矿井通风、矿井安全技术措施。 罐子沟煤矿位于内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗境内，井田总面积 6.24 km2。主要可采 煤 5 层（4-2 中，5-1 上、5-1、6-1 上、6-2 中） ，可采煤层总厚度 16.88m。煤层倾角平 均为 2。井田工业储量为 143.3mt，可采储量 97.6mt。正常涌水量平均为 30 m3/h。相 对瓦斯涌出量 0.34 m3/t，因此为低瓦斯矿井。煤层属低挥发分，煤尘不具有爆炸性，煤 层无自燃倾向。 罐子沟煤矿设计年生产能力为 120 万 t/a，服务年限为 62.6 年。矿井工作制度为 “三八”制。矿井的采煤方法主要为倾斜长壁综合机械化开采。矿井开拓方式为斜井单 水平开采。 矿井布置一个回采工作面生产，一个备采工作面，一个掘进工作面，年生产能力为 120 万 t/a。工作面长度为 160m。运输大巷采用胶带运煤，大巷辅助运输采用无轨胶轮车 运输材料、人员和矸石。矿井通风方式为中央并列式，全矿总需风量为 3525 m3/min，通 风容易时期等级孔为 3.31，困难时期为 2.02，均属通风容易矿井，主要通风机为 62a14-11-no24 轴流抽出式风机。 专题部分为“云南私庄煤矿特大突出事故的原因分析” 。 翻译部分为“煤炭自燃” 。 关键词：罐子沟煤矿； 开拓； 煤层； 通风； 矿井； 灌浆 abstract the design includes three parts: general, thematic elements, some of the translation. the general part is a 1.2 million ton design of guan-zigou colliery. it contains five chapters: summarize of the mine field geological character, mining field deploitation, the excavating coal method and disposal of laneway in mining area, ventilation, technology of mine safety. the guan-zigou colliery lies in zhun-geercity of the inner mongolia autonomous region . the total area of the mine is 6.24 km2. five layers can be mainly coal mining（4-2middle，5- 1above、5-1、6-1above、6-2 middle） the average thickness is in turn 16.88m. its obliquity is 2 degree on average. the industry reserves of the mine field are 143.3 million tons and the useable reserves are 97.6 million tons. the normal effusing water of mine is 30 m3/h on average. the comparative effusing of gas is 1.63 m3/t , so it is a low- gass mine. the volatilization of the mine is relatively bigger, there is not the danger of exploding on the grime, the coal not has spontaneous combustion tendency. the design throughput of mine is 1.2 million tons per year, and its service life is 62.6years. the labor system of the mine is “three-eight“. the main methods of mine coal for comprehensive mechanized mining inclined longwall. mine exploit way more horizontal band area for inclined drilling。 there is one working face in the mine, and one tunneling working surfaces. the throughput of mine is 1.2million tons per year. the length of the longwall face is 150m. tlexible belt conveyor is used in the coal transportation. the materials ，personneland coal are transported by trackless rubber_tyred car in the ancillary transportation. mine ventilation breakdown for the central parallel ventilation . the whole mine total amount of wind required 3525m3/min. ventilatesthe easy time rank hole is 3.31m2 . the rough period is 2.02m2. it is ventilates easy to mine ventilation. the main ventilator is the 62a14-11-no24axis class extracts the type air blower. thematic part of yunnan private village coal mine especially big prominent accident reason analysis translation part of spontaneous combustion of coal keywords: guan-zigou mineral well; expand; coal seam; airiness; mineral well; grouting 目 录 一般设计部分一般设计部分 1 1 矿区概述及井田地质特征矿区概述及井田地质特征.1 1.1 矿区概述.1 1.1.1 矿区地理位置与交通条件.1 1.1.2 矿区地形特点.1 1.1.3 矿区气候条件.1 1.1.4 区域经济概况.1 1.1.5 主要建材供应情况.1 1.1.6 水源电源.1 1.1.7 矿区水文情况.2 1.2 井田地质特征.4 1.2.1 地质特征.4 1.2.2 井田的勘探程度.4 1.2.3 井田煤系地层概述.4 1.2.4 井田的水文地质特征.5 1.2.5 地质勘探程度及存在问题.9 1.3 煤层特征10 1.3.1 煤层及顶、底板特征.10 1.3.2 煤质.11 1.3.3 瓦斯、煤尘、煤的自燃及地温情况.12 2 井田开拓井田开拓.13 2.1 井田境界及可采储量13 2.1.1 井田境界.13 2.1.2 可采储量.14 2.1.3 矿井设计生产能力及服务年限17 2.2 井田开拓.18 2.2.1 井田开拓的基本问题.18 2.2.2 矿井基本巷道.24 2.2.3 大巷运输及设备.32 2.2.4 提升设备.35 3 3 采煤方法及带区巷道布置采煤方法及带区巷道布置.37 3.13.1 煤层地质特征煤层地质特征38 3.1.1 带区位置.38 3.1.2 带区煤层特征.38 3.23.2 带区巷道布置及生产系统带区巷道布置及生产系统.38 3.2.1 首采带区概况.38 3.2.2 带区巷道布置.38 3.2.3 带区生产系统.39 3.2.4 巷道掘进方法.39 3.2.5 带区生产能力.40 3.33.3 采煤方法采煤方法40 3.3.1 采煤工艺方式.40 3.3.2 回采巷道布置.49 4 4 矿井通风矿井通风.52 4.14.1 通风系统的选择通风系统的选择52 4.1.1 矿井开拓开采条件52 4.1.2 矿井通风系统的确定.52 4.24.2 带区通风带区通风56 4.2.1 带区通风.56 4.2.2 采煤工作面通风.58 4.2.3 通风构筑物.59 4.2.4 采煤工作面所需风量的计算.59 4.34.3 掘进通风掘进通风61 4.3.1 局部通风方法和布置方式.62 4.3.2 风筒材料、规格及接头形式.62 4.3.3 掘进工作面需风量的计算.63 4.3.4 局扇的选择.64 4.44.4 矿井所需风量矿井所需风量.66 4.4.1 矿井需风量计算的原则.66 4.4.2 矿井需风量的计算.66 4.4.3 矿井风量分配.67 4.54.5 矿井通风阻力矿井通风阻力.69 4.5.1 通风容易时期和困难时期的确定.69 4.5.2 矿井通风阻力的计算.69 4.64.6 矿井主要风机选型矿井主要风机选型.77 4.6.1 矿井的自然风压77 4.6.2 计算通风机的总风量.77 4.6.3 计算通风机风压.78 4.6.4 矿井总风阻.78 4.6.5 扇风机选型及技术验证.78 4.6.6 选择电动机.80 4.74.7 矿井主要通风设备及装置要求矿井主要通风设备及装置要求.80 4.84.8 矿矿井井通风费用概算通风费用概算.82 4.94.9 防止特殊灾害的安全措施防止特殊灾害的安全措施.83 5 5 矿井安矿井安全全技技术措施术措施.85 5.15.1 矿井安全技术概况矿井安全技术概况85 5.25.2 矿井火灾矿井火灾.85 5.2.1 矿井火灾的预防措施.85 5.2.2 预防井下火灾采取的工艺.86 5.35.3 矿井瓦斯矿井瓦斯88 5.3.1 矿井瓦斯涌出概括.88 5.3.2 矿井瓦斯防治措施.88 5.3.3 矿尘.89 5.3.4 事故预防及处理计划的编制89 专题部分专题部分. 1 1 云南云南私私庄庄煤煤矿概括矿概括94 2 2 云南私庄煤矿发生煤与瓦斯突出事故云南私庄煤矿发生煤与瓦斯突出事故94 3 3 煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出.96 3.1 煤与瓦斯突出及其危害.96 3.2 煤与瓦斯突出的预兆及强度.96 3.3 煤与瓦斯突出的机理及其分类.97 3.4 煤与瓦斯突出的基本规律.100 4.4.云南私庄煤矿特大突出事故的原因分析云南私庄煤矿特大突出事故的原因分析.101 4.1 事故的原因.101 4.2 事故的管理措施.103 5 5 防突措施防突措施104 5.1 突出危险性的预测.104 5.2“四位一体”防突措施105 5.3 煤与瓦斯突出矿井的管理.107 翻译部份翻译部份.116 英文原文英文原文116 中文中文译译文文. 参考文献参考文献.127 一一 般般 部部 分分 中国矿业大学 2012 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 矿区地理位置与交通条件矿区地理位置与交通条件 内蒙古满世煤炭集团有限责任公司罐子沟煤矿位于鄂尔多斯市准格尔旗，行政区划 属准格尔旗龙口镇。其地理坐标为： 东 经：11113591111759 北 纬：393201393424 矿井位于准格尔煤田南部区，隶属鄂尔多斯市准格尔旗龙口镇管辖。井田西侧距薛 家湾榆树湾公路（s103）4.8km；西北侧距薛家湾呼和浩特市呼大线高速公路 40km； 西北侧距薛家湾东胜市 109 国道 40km；北侧距薛家湾唐公塔车站 22km；薛（家湾） 魏（家峁）公路从井田北侧通过，距离约 5.8km；西北侧距薛家湾镇 48.3km。丰准 铁路从准格尔煤田北部通过，是承担地方煤矿煤炭外运的专线，从煤矿到丰准铁路唐公 塔集装站公路距离 51.3km。矿井对外交通便利。 详见交通位置图（图 1-1） 。 1.1.21.1.2 矿区地形矿区地形特点特点 井田位于鄂尔多斯准格尔旗东部的黄土高原，区内地形总体呈东南高西北低，最高 点位于井田东南部，海拔标高 1400.6m，最低点位于井田西北部的罐子沟内，海拔标高为 1301.8m，最大海拔标高差 92m，一般地形标高 1350 左右。在新生代前期地质营力作用下， 原始高原地貌特征遭到破坏，地形切割剧烈，沟谷纵横，基岩大面积裸露，覆土贫脊， 属典型的高原侵蚀性丘陵地貌特征。 1.1.31.1.3 矿区气候条件矿区气候条件 本区属大陆半干旱性气候，冬季严寒而漫长，夏季炎热而短暂，昼夜温差大。年最 高温度 39.5，年最低温度为-24.3，年平均温度 57.8；年总降水量 238732mm，降水多集中在 7、8、9 三个月，占年降水量的 6070%，而且多为雷暴雨， 形成集中补给与集中排泄，由于地表植被稀少，沟深坡度大，大气降水以地表迳流形式 注入本区东缘最大的地表水体黄河之中，只有少数渗入地下；年蒸发量 17922115mm。 春季多风，多为西北风，一般风速 1015m/s，最大风速 18m/s；每年十月至翌年四月为 冻结期，最大冻土层深度为 1.5m。 1.1.41.1.4 区域经济概况区域经济概况 井田内居民居住分散，人口稀少，劳动力贫乏，地方经济以种植业为主，兼有养殖 业，经济较为落后，发展缓慢。近年来，随着煤炭工业的开发建设，农牧民生活逐年改 善，地区经济状况逐步好转。 1.1.51.1.5 主要建材供应情况主要建材供应情况 矿井所需的一般建材如砖、瓦、料石、白砂等在当地就可满足供应。钢材、木材可 来自东胜、包头等地，由公路运至矿井工业场地。高标号水泥可由当地供应，也可由东 胜等地购进。总之，矿井建筑材料供应有保障。 1.1.61.1.6 水源电源水源电源 本矿井工业场地工业及消防用水水源取自工业场地已有水源井，经深井泵扬水至工 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 2 页 业场地已有 300m3 高位水池，作为工业场地生活及工业用水水源，水质符合国家饮用水 水质标准。 本矿井下正常涌水量 30 m3/h，最大涌水量 50m m3/h，经净化处理后用于井下及地面 消防洒水，不足部分由高位水池补给。 距本矿正西方向 3km 有魏家峁 35kv 变电站，该变电站主变容量 215000kva，电压 等级 35kv、10kv。10kv 侧有出线间隔并有富裕容量。 本矿井现已形成两回引自魏家峁 35kv 变电站的 10kv 供电线路，导线为 lgj-185 ,供 电距离 1.9km。 1.1.71.1.7 矿区水文情况矿区水文情况 本区地处鄂尔多斯盆地东部，属黄土高原的一部分，地形东南高而西北低。全区大 部被厚层黄土覆盖，风积砂也有多处出现(移动式沙丘)，地表植被稀少，覆盖率极低。 因受后期流水影响，产生许多纵横交错的冲沟，沟深壁陡，多为“v”字型，展示了黄土 高原的特有特征。各冲沟发育方向多斜交或垂直地层走向注入黄河。夏季多暴雨，历年 日最大降水量 86.5mm，成集中补给，集中排泄，以迳流注入黄河，渗入系数 1520%。 黄河流经本区东缘，最大流量 5310 m3/s。 罐子沟从矿区东侧通过，矿区北部发育有毛乌素沟、东部有尔林兔沟，中部大沙沟、 罗家沟均有泉水顺沟谷排泄，形成溪流，只有大雨、暴雨才能在各沟谷中形成山洪暴发， 且流量大、时间短。上述沟谷均汇入到矿区东侧的罐子沟而注入黄河，黄河在本矿区东 南侧约 12km 处自东北向西南迳流。黄河在本区段水位标高在 980m 水平。 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 3 页 图 1-1 矿井交通位置示意图矿井交通位置示意图 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 4 页 1.2 井田地质特征 1.2.11.2.1 地质特征地质特征 井田位于鄂尔多斯准格尔煤田的南部详查区，区内地形总体呈东南高西北低，地理 坐标在东经 11113591111759；北纬 393201393424之间； 行政区划属鄂尔多斯市准格尔旗龙口镇。 准格尔煤田地层沉积序列与华北地区侏罗纪各煤田沉积序列基本相同，地层区划属 于华北地层区，鄂尔多斯地层分区。 区内沉积的地层由老至新有三叠系上统延长组（t3y） ，侏罗系中下统延安组（j1- 2y） 、侏罗系中统直罗组（j2z）和安定组（j2a） 、侏罗系上统白垩系下统志丹群（j3- k1zh） 、第三系上新统（n2） 、第四系更新统（q3）全新统（q4） 。 1.2.21.2.2 井田的勘探程度井田的勘探程度 煤田位于鄂尔多斯准格尔煤田的南部详查区，基本构造形态表现为一向南西倾斜的 单斜构造。地层走向 n25w，倾向 s65w，倾角 13，煤田内未发现紧密的褶皱和大 的断层，地质构造简单。 本区含煤地层为侏罗系中下统延安组（j1-2y） ，含煤岩系主要由陆缘碎屑岩组成的 陆相沉积地层，沉积环境为由河湖相演变为泥炭沼泽相的大型内陆盆地。延安组为主要 含煤地层，矿区内厚度 52.87224.16m，平均 127.12m，共含煤 6 层，总厚度 17.25m， 含煤系数 16.71；其中含主要可采煤 5 层（4-2 中，5-1 上、5-1、6-1 上、6-2 中、 ） ， 可采煤层总厚度 16.88m，可采含煤系数 11.72. 罐子沟煤矿范围内自上而下有 4-2 中、5-1 上、5-1、6-1 上、6-2 中等五个可采煤层， 各煤层为区内的主要可采煤层。见图 1-3 煤层综合柱状图，各煤层特征见表 1-1。 1.2.31.2.3 井田煤系地层概述井田煤系地层概述 1、本井田为准格尔煤田的一部分，区内大面积出露侏罗系上统白垩系下统志丹群 （j3-k1zh） ，局部出露侏罗系中下统延安组二岩段（j1-2y2） 。梁卯地带被第四系覆盖， 沟谷低洼处，分布有第四系冲洪积层（q4） 。钻孔揭露出盆地基底三叠系上统延长组 （t3y） （见表 1-2 准格尔煤田区域地层表） 。区内地层由老到新分述如下： （1） 、三叠系上统延长组（t3y） 该组为煤系地层的沉积基底。岩性为一套灰绿色中粗粒砂岩，局部含砾，夹绿色 薄层状砂质泥岩和粉砂岩。砂岩成分以石英、长石为主，含有暗色矿物。普遍发育大型 板状、槽状交错层理，是典型的曲流河沉积体系产物，矿区内无出露。 （2） 、侏罗系中、下统延安组（j1-2y） 该组为区内含煤地层，地表零星出露。其岩性组合：顶部、底部主要为灰白色高岭 土胶结的中粗粒砂岩，顶部有时相变为砂质粘土岩，底部石英含量较高；中部岩性组合 为一套浅灰色，风化后呈灰黄色、浅黄色的各粒级砂岩、灰色至深灰色粉砂岩、砂质泥 岩、泥岩及煤层，局部含少量钙质砂岩。发育有水平纹理及波状层理。含 4、5、6 号煤 组，可采煤层五层。 （4-2 中、5-1 上、5-1、6-1 上和 6-2 中） ；上部煤系地层（j1-2y3） 缺失，仅有下部煤系地层残存，厚度为 100m 左右。与下伏地层延长组呈平行不整合接触。 （3） 、侏罗系上统白垩系下统志丹群（j3-k1zh） 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 5 页 该群地层为区内煤系地层的主要覆盖层，岩性为杂色砾岩层，砾石成分复杂， 厚度 052m，一般 20m 左右，与下部地层呈不整合接触。 表 1-1 罐子沟煤矿可采煤层特征表 煤层厚度 （m） 煤层间距 （m） 煤层 编号最小最大 平均值 最小最大 平均值 对比可 靠程度 可采程度稳定性 4-2 中 3.124.98 4.48 可靠全区可采较稳定 5-1 上 2.104.35 3.18 可靠全区可采较稳定 5-1 2.455.65 3.38 基本可靠全区可采较稳定 6-1 上 2.155.30 3.81 可靠全区可采较稳定 6-2 中 2.184.80 3.64 10.9521.70 16.38 13.7727.12 20.20 12.9120.39 17.26 17.0026.44 20.85 基本可靠全区可采较稳定 （4） 、第四系（q） 由各粒级的风积沙及黄土组成。沟谷中为冲洪积砂及砾石，残坡积物及少量次生黄 土，分布于山梁坡脚地带。厚度一般小于 10m。角度不整合于一切老地层之上。 2、地质构造 井田构造形态为一向南西倾斜的单斜构造，地层倾角 13。井田内无紧密的褶皱， 局部有宽缓的波状起伏，区内未发现断层存在。构造复杂程度类型为构造简单型。 3、岩浆岩 本区岩浆岩不发育，没有发现任何岩浆活动。没有发现对矿层有破坏作用的岩体和 脉岩。 1.2.41.2.4 井田的水文地质特征井田的水文地质特征 1.区域概况 准格尔煤田位于华北地台鄂尔多斯台向斜的东北缘。海拔 1200m-1400m，地貌属侵蚀 黄土丘陵及风积沙漠区，中部的“东胜梁”是区域地表水分水岭。由于水流的侵蚀作用， 区内地形切割剧烈，沟谷纵横。东胜梁南北两侧主要沟谷有马兰木兰河、勃牛川、罕台 川、哈什拉川、西柳沟等。地表水体不发育，较大地表水体仅在煤田南部，有红碱淖， 储水量 5-6 亿 m3。其次有红海子，储水量 1.5 亿 m3。区内沟谷常年干涸或溪流，仅在雨 季，暴雨后形成洪流，水量较大，但历时较短，分别向南北两个方向径流，最后注入黄 河。 2.区域水文地质特征 煤田内主要发育中生界陆相碎屑岩，其次为新生界半胶结岩层及松散沉积物。依据 不同的含水特征，将区域含水岩组划分为三大类。即松散岩类孔隙含水岩组。半胶结岩 类孔隙含水岩组及碎屑岩类裂隙孔隙潜水-承压水含水岩组，区域含水岩组水文地质特 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 6 页 征见表 1-3。 图 1-3 界系统组 符 号 柱状 厚 度 （m） 岩 性 描 述 标 尺 煤 层 号 新 生 界 中 生 界 由冲积层、黄土及残坡积物、风积沙等 未固结物构成，分布于沟谷及平缓梁上。 第 系 垩 系 上 新 统 白 四 q3-4 k1zh 0 02 23 3. .8 84 4 4 4. .3 38 8 1 15 5. .3 31 12 28 8. .0 04 4 2 21 1. .6 68 8 下部为杂色，浅黄色砾岩，含砾岩中一粗砂 岩，泥质充填较松散，砾石成分主要为片麻 岩，花岩片麻岩，石英岩等，中部为一套其 大型交错层理的棕红色中细粒砂岩，上部为 浅红色，紫红色粉砂岩，砂质泥岩。矿区内 东部钻孔接露厚度15.3128.04m，平均 21.68m。 三段岩：含有2煤组，岩性以灰白、浅灰色 各粒级的砂岩为主，次为泥岩和煤层。本区 内仅矿区西部sj03号钻孔揭露，厚12.04m， 矿区内其它地段全部剥蚀。 1 12 2. .0 04 4 4-2 二段岩： 发育有3、4两个煤组，岩性以灰白色中细 粒砂岩灰色粉砂岩为主，中夹泥岩、砂质泥 岩和煤层，含有植物化石，局部可见钙质砂 岩、砾岩，岩段厚度25.79123.87m，平均 64.80m 侏 罗 系 中 下 统 延 安 组 中 5-1 上 5-1 6-1 上 6-2 中 j1-2y3 25 50 75 100 125 一段岩： 发育有5、6两个煤组，岩性主要为中细粒 的砂岩和砂质泥岩等构成，在6-1煤层的下 部，局部含有砾岩，砾岩成分以石英为主， 充填物为高岭土成泥质，厚度12.32 80.29m，平均44.40mj1-2y1 j1-2y2 煤岩层综合柱状图 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 7 页 表 1-2 准格尔煤田区域地层表 地 层 单 位 厚度（m） 最小最大 平均 岩 性 全新 统 q4 主要由风积砂层，次为河流淤积、洪积层。风积砂成 份以细粒石英为主，沙流淤积层岩性为砂、粉砂或砾 石，洪积层以砂、砾石为主。 第 四 系 q 更新 统 q3 068.24 16.41 上部为淤积层，岩性为砂、粉砂及黑色土壤，底部为 马兰黄土，岩性为淡黄色亚砂土，柱状节理发育，含 钙质结核。不整合于老地层之上 第 三 系 r 上 新 统 n2 010.14 4.43 上部为粉红色砂质粘土、亚砂土，下部为灰色、桔黄、 棕红色砾岩夹棕红、棕黄色砂岩，分选及滚园度差， 呈半胶结状态，松散。不整合于老地层之上 侏罗系上统 白垩系下统 j3k1zh 7.37185.85 85.86 上部以砖红、粉红及灰绿色的细、粉砂岩为主，局部 含砾，泥质胶结，较疏松，具大型斜层理。下部为紫 红、桔黄色的杂色砾岩及含砾粗砂岩互层，夹粉砂岩， 砾石以花岗岩、花岗片麻岩、石英岩等组成。分选差， 磨园中等，泥质胶结，较疏松。与下伏地层不整合 安 定 组 j2a 11.2648.74 27.47 为一套紫红、砖红、黄棕色中、细粒砂岩，中夹灰紫 色砂质泥岩。底部为浅黄色，向上变为浅紫色的巨厚 层状砂岩。与下伏地层假整合 侏 罗 系 中 统 j2 直 罗 组 j2z 15.56161.85 96.07 上部为一套杂色的细、中粒砂岩，颜色为灰白、灰黄、 灰兰、灰绿、灰紫色等，泥质或粘土质胶结。底部为 厚层状的灰黄色中粗粒砂岩，局部相变为砂质泥岩。 含较多铁质、泥质结核。底部局部含 1 号煤层。与下 伏地层假整合 上 岩 段 j1-2y3 39.7084.09 63.06 上部主要由灰白色中、细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、 泥岩及 2 号煤组成。底部为灰白、黄绿色细、粉砂岩 及泥岩，具小型波状层理及水平层理。 中 岩 段 j1-2y2 33.1078.30 63.77 主要由灰深灰色粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩和 3、4 号煤组组成。底部为厚层状灰白色中、细粒砂岩，具 波状层理、楔状交错层理和水平层理。 侏罗 系中 下统 延安 组 j1-2y 下 岩 段 j1-2y1 13.6696.97 64.96 主要为灰、灰白色细砂岩、粉砂岩及灰黑色、黑色泥 岩、砂质泥岩、煤组成。含 5、6 号煤组。底部为灰 色灰白色的细中粒砂岩，局部相变为粗砂岩或砾岩， 发育大型槽状交错层理。与下伏地层假整合 三叠系上统 延长组 t3y 132.80 由灰绿色、灰白色细、中粒石英砂岩组成，含较多云 母及少量的暗色矿物，粘土质胶结，局部地段顶部有 明显的风化壳产物。 3.区域地下水的补给、迳流与排泄 煤田内地下水的补给主要为大气降水，其次为地表水，在煤田深部亦接受侧向迳流 补给。由于区内地表水体不发育，地下水的迳流条件较差，大气降水是区域地下水的主 要补给来源，第四系潜水直接接受大气降水及地表水的渗入补给，中生界承压水在深部 则以接受侧向迳流补给为主。 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 8 页 第四系潜水的迳流受区域地形控制，以“东胜梁“分水岭为界，分别向南北两个方 向迳流排出区外。该区年平均蒸发量一般在 2000mm 左右，是降水量的 5-7 倍，强烈的蒸 发亦是第四系潜水排泄的主要途径，碎屑岩类含水层的迳流受构造控制，基本沿岩层倾 向即 南西方向迳流，在沟谷的深切地段以泉水形式排泄，在地形变化较小地段，则以侧 向迳流的方式排出区外。 4.井田水文地质条件 本井田位于准格尔煤田的南部详查区，罕台川与潮脑沟交会处，罕台川东侧，井田 内地势东南高、西北低。井田内的沟谷有罐子沟及以北的各无名沟谷向北流入罕台川而 后流出区外。罕台川在洪水期最大的洪流量 5310 m3/s，平均流速 7-8 m/s，洪峰高度 2- 3m。井田内无地表水体。 据民井抽水资料，出水量为 0.00232-5.556l/s。水位、水量随季节的变化较大，旱 季甚至干涸。 （1）含水隔水层水文地质特征 本井田内岩层，岩相变化较大，胶结较微密，具多旋回，多韵律的特点。由于大气 降水稀少，没有地表水体，补给不足，井田内地下水贫乏。 井田内含（隔）水岩组（层）的划分与区域含水组（层）划分略有不同。井田内没 有第三系半胶结岩类赋存，因此根据井田内地下水赋存条件，划分为两大类，即松散岩 类孔隙潜水含水岩组和碎屑岩类孔隙、裂隙潜水-承压水含水岩组。其中碎屑岩类含水岩 组，依据本区含（隔）水岩组（层）的发育情况划分五个含水岩段和四个隔水层。 由于受后期聚煤盆地超覆及志丹群地层冲刷的影响，井田内侏罗系中统（j2）第二 含水层和第三含水层（延安组三岩段）缺失，第五含水岩组（延安组一岩段下部至三叠 系上统）由西向东逐渐尖灭。 现将各含（隔）水组（层）由新至老叙述如下： 松散岩类孔隙潜水含水岩组 岩性为各种粒级的砂、冲洪积砂砾石等，分布于矿区各大沟谷及支沟内，厚度 0.95- 11.29m，平均 5.46m。据附近钻孔抽水资料，水位埋深 0.15-37.75 m，水位标高 1307.02-1338.28 m，单位涌水量 q0.06-0.71l/s.m，k1.73-20.07m/d，水化学类型 hco3-ca.mg.na 及 so4.hco3.clca.mg 型水，矿化度 0.34-0.84g/l，ph8.1-8.2。据 民井抽水资料水位埋深 0.25-3.48m，出水量 q0.00232-5.787l/s，水化学类型 hco3 .so4-ca.na.mg 及 so4.hco3ca.mg 型水，矿化度 0.61-0.72g/l，含水层厚度变化大， 富水性不均匀，与下伏地层延安组在沟谷地带有较密切的水力联系，为其补给源之一。 碎屑岩类裂隙-孔隙潜水-承压水含水岩组 第四含水岩段：侏罗系中下统延安组 4-1 煤层6-2 中煤层底部，分二个亚段： 第一含水亚段：侏罗系中下统延安组 4-15-1 煤层间。岩性为中细粒砂岩，局部为 粗粒砂岩。厚度 2.30-53.10m，平均 22.97m。分布较高，厚度变化不大。根据钻孔抽水 资料水位埋深 1.35-77.59m，水位标高 1327.68-1357.46m，q0.0065- 0.01l/s.m，k0.0033-0.087m/d，水化学类型 hco3-cl. so4-na 及 cl.so4-na 型水，矿 化度 0.66-1.58g/l，含孔隙裂隙承压水，富水性弱。 第二含水亚段：侏罗系中下统延安组 5-16-2 中煤层间，岩性为中、粗砂岩，局部 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计 第 9 页 为细砂岩及含砾砂岩。厚度 2.13-54.06m，平均 18.56m。该含水岩段分布全井田，根据 钻 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计第 10 页 表 1-3 区域含水岩组水文地质特征表 含水岩 组 地层厚度(m)岩 性 单位涌水 量 q(1/s.m) 水化学类型矿化度(g/l) 松散岩 类孔隙 潜水含 水岩组 第四系(q)095 黄土、残坡积、 冲洪积、风积沙 0.0016 3.740 hco3 camgso4. hco3 k+namg 0.2592.960 半胶结 岩层孔 隙潜水 含水岩 组 第三系上 新统(n2) 0100 粉砂岩、砂质泥 岩、砾岩夹含砾 粗砂岩 0.171 0.370 hco3so4 camg 0.3190.351 志丹群(j3- k1zh) 0612 含砾砂岩与砾岩、 夹砂岩及泥岩 0.008 2.170 hco3ca hco3k+na hco3camg 0.2490.300 侏罗系中 统(j2) 0554 砂岩、砂质泥岩 粉砂岩夹泥岩及 煤线 0.000437 0.0274 clhco3 k+na 0.7140.951 侏罗系中 下统延安 组(j1-2y) 133279 为一套各种粒级 的砂岩与粉砂岩 砂质泥岩互层， 中夹 2、3、4、5、6 、7 号六个煤组 0.000647 0.0144 hco3cl k+na 0.101175.400 碎屑岩 类裂隙 孔隙 潜水 承压水 含水岩 组 三叠系上 统(t3y) 090 中粗粒砂岩为主， 夹泥质粉砂岩 0.000308 0.253 hco3so4 clk+na 0.6601.415 孔抽水资料，水位埋深 94.80-133.43m，水位标高 1326.4-1328.53m，q=0.00023- 0.044l/s.m，k0.0034-0.19m/d，水化学类型 cl. so4-na 型水，矿化度 1.24- 1.58g/l，含孔隙、裂隙承压水，富水性弱。 第二含水亚段顶部，赋存有厚度 1.37-19.55m，平均 5.35m 的隔水层。分布全井田， 层位稳定，厚度变化小，隔水性能好，使上下含水层在垂向上无水力联系。 第五含水岩段：位于侏罗系中下统延安组 6-2 中煤层三迭系上统延长组为粗砂 岩，含砾粗砂岩，其次为中砂粒岩及砂砾岩，厚度 2.09-35.56m，平均 19.28m，分布广， 厚度变化不大，根据钻孔抽水资料，水位埋深 38.26-86.51m，水位标高 1324.21- 1326.72m，q0.151-0.793l/s.m，k1.07-2.39m/d，水化学类型 cl. so4-na 型水，矿 化度 1.33-1.74g/l，含孔隙、裂隙承压水，富水性中等。 第五含水岩段 6-2 中煤层底部，赋存厚度 0-22.43m，平均 2.71m 的隔水层，岩性为 粉砂岩、砂质泥岩，局部为钙质细砂岩，分布不连续，隔水性能一般，在局部地段上、 下含水层在垂向上具有水力联系。 （2）矿井正常涌水量：30.00 m3 /h，矿井最大涌水量：50.00 m3/h。 1.2.51.2.5 地质勘探程度及存在问题地质勘探程度及存在问题 1.地质勘探程度综合评述 本井田处于准格尔煤田的南部详查区，又是资源整合矿井，根据业主提供的该煤矿 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计第 11 页 4-2 中煤层采掘工程平面图，先期开采的 4-2 中煤层在本井田内的几个小窑和相邻煤矿都 有开采实际材料，虽然矿井储量核实报告核准的煤炭资源储量均为推断的内蕴经济的资 源量（333） ，但从实际情况看，可以帮助提高资源的可靠性。 储量核实报告所提供的图纸资料规范，文字章节齐全，对问题的阐述论据充分，结 论正确，成果可信。 该核实报告查明了区域地质背景和矿区地层层序、含煤地层时代、厚度和岩性组合 特征，查明了矿区地质构造复杂程度应属简单类型。 查明了矿区煤层层数，可采煤层厚度及其变化、分布形态、可采范围、产状等，主 要可采煤层属较稳定型。 查明了各煤层的煤质特征以及煤岩特征、化学性质、工艺性能，确定了煤类与煤的 工业用途。 查明了矿区水文、工程和环境地质条件，对煤层瓦斯和煤的自燃趋势，煤尘爆炸的 危险性等开采技术条件做了相应的评价。 资源储量估算所依据的工业指标合理，估算方法、参数、块段划分合适，估算结果 可靠。 综上所述，该储量核实报告基本可满足初步设计编制的需要。 2.存在问题及建议 尽管储量核实报告可满足本次初步设计编制的要求，但由于矿井资源整合后未 做进一步的地质勘探工作，资源的开发利用仍存在一定风险，所以设计提出如下要求： （1）井田范围内原勘探控制程度偏低，均为推断的资源储量，建议在后期开采 5-1 上及以下各煤层时，须补充和加强生产勘探工作，以减少开采风险。 （2）应进一步查清老窑和采空区范围及积水量情况，为矿井设计和防治老空水害创 造条件。 （3）区内煤层瓦斯含量虽然较低，但不排除瓦斯局部聚集的可能，因此建议矿井建 设部门在采掘过程中加强安全生产意识加强监测，采取切实可行的措施，保证井下通风 系统畅通，禁止明火作业，防止因瓦斯的局部富集而酿成事故。 （4）区内可采煤层的顶底板岩石的稳固性差、力学强度低，且易发生顶板局部冒落 及掉块现象。在开采时，建议选择最佳支护措施，确保煤矿的安全生产。 （5）矿井生产过程中应随时注意含煤地层可能存在的储水空间、发育程度和含水性， 加强水文观测，防止揭穿断裂破碎带。防止突水事故发生，以确保安全生产。 （6）加强井口防洪，经常维修地面防洪工程，疏通地面排洪渠道，防止雨季洪水淹 井 （7）要注意煤矿开采对地质环境的影响，避免矿山开发破坏土地资源、生态环境及 地表植被，矸石不合理堆放堵塞河道、污染地下水源、采空区造成地面塌陷等地质灾害。 因此，矿山开采中要切实加强矿山生态环境的治理和保护，促进矿产资源开发与环境保 护协调发展。 1.3 煤层特征 1.3.11.3.1 煤层及顶、底板特征煤层及顶、底板特征 井田含煤地层为侏罗系中下统延安组（j1-2y） ，地层厚度 52.87224.16m，平均 中国矿业大学 2012 届本科毕业设计第 12 页 127.12m，含可采煤层五层，编号为 4-2 中，5-1 上、5-1、6-1 上、6-2 中号煤层。可采 煤层总厚度 16.88m。可采含煤系数 11.72%。主要可采的 4-2 中，5-1 上、5-1、6-1 上、 6-2 中煤层赋存较稳定。 井田各可采煤层赋存情况分述如下： （1）4-2 中煤层： 4-2 中煤层位于延安组第二岩段中部，为井田内主要可采煤层，煤层厚度 3.124.98 m，平均 4.48 m，煤层结构简单，不含夹矸或含 1 层夹矸。为对比可靠、全 区发育且可采的较稳定煤层。顶底板岩性为灰色粉砂岩或砂质泥岩。距下部 5-1 上煤层 10.9521.70 m，平均 16.38 m。 （2）5-1 上煤层： 5-1 上煤层位于延安组第一岩段顶部，为井田主要可采煤层，煤层厚度 2.10m4.35m，平均 3.18 m，煤层结构简单，不含夹矸或含 1 层夹矸。为对比可靠、全 区发育且可采的较稳定煤层。顶底板岩性多灰色粉砂岩、砂质泥岩，局部为细粒砂岩。 距下部 5-1 煤层 13.77m27.12 m，平均 20.20 m。 （3）5-1 煤层： 5-1 煤层位于延安组第一岩段上部，煤层厚度 2.45m5.65 m，平均 3.38 m，煤层结 构简单，不含夹矸。为对比基本可靠、全区发育可采的稳定煤层。顶板岩性为砂质泥岩， 底板岩性