矿山地质专业毕业论文.doc

重庆工程职业技术学院毕业设计毕 业 设 计题 目 专 业 矿 山 地 质 班 级 学 生 学 号 指导教师 二一三年五月二十日1重庆工程职业技术学院毕业设计摘 要本文主要对桃荣煤矿的地质构造、地下水等的研究，目前使之能更好服务生产进而取得良好的效益，研究的方法主要是实地观察，测量和参考文献。取得比较详细的地质资料，提出了地质工作的重要意义，说明了轻视地质工作必定带来不利局面。提醒煤矿必须重视地质工作。关键词：矿井 地层 构造 水文 意义 1目 录摘 要.1 绪 论.1第一章 矿井基本概况.2第二章 地 层.2第三章 构 造.4第四章 煤层及煤质.5第五章 水 文 地 质.8第六章 含煤地层的沉积环境和聚煤特征.10第七章 构造对矿井的影响.11第八章 结 论.12第九章 致 谢.13第十章 主要参考文献.141重庆工程职业技术学院毕业设计绪 论我国煤炭资源丰富，储量和产量均居世界前列。近年来随着国民经济的发展和综合国力的提高，石油、天然气、水利、核电等其他能源有了较大的发展，但是煤炭仍然是我国的主要能源，预计在今后50年内这种状况不会又根本性变化。进入21世纪要求我国煤炭工业深化改革，尽快摆粗放经营的久模式，步入底投入高产出，高效益的良性循环轨道。煤炭工业的发展依赖于煤炭科学技术的进步，其中包括煤炭地质工程的进步，加强煤矿地质理论研究和发展煤矿地质工程技术，对促进煤炭科学技术的进步有十分主要的意义。煤炭的工程技术人员，（包括采矿、测量、建井、环保等非地质类专业的工程技术人员）掌握扎实的地质理论知识，在生产实践中不断深化对煤矿建设，生产中地质规律的知识是十分必要的。 一、矿井地质工作的目的和任务。查明地质条件，地质条件对绝大多数矿井都有普遍意义，各矿以实际出发，抓住主要地质问题，还要满足当前，考虑长远，并能化害为利。 二、提供地质资料，地质资料是编制生产建设计划，井巷工程设计，采掘作业规程的必要依据。 三、指导采掘生产，矿井地质人员要深入现场调查研究把工作做到掘进头和回采工作面，指导采掘工作面工作的合理进行。四、组织矿井勘探补充一些地质勘探工作，提高储量级别，增加矿井储量，延长矿井寿命。五、进行储量管理，矿井地质人员定期计算储量，进行储量管理。六、调查伴生矿井，综合利用矿井资源的原则，提高煤的经济效益。 第一章 矿井基本概况桃荣煤业有限公司桃荣煤矿位于四川省雅安市荥经县175方向、直距约24km，距石滓乡4km，属荥经县石滓乡发展村管辖。交通方便，煤厂主井工业场地有简易公路与108国道公路相连，穿荥经县城而过，县城距雅安市约45km，雅安距成都市130km，有高速公路及二级公路相通。矿区位于川西高原和四川盆地的过度地带，属邛崃山脉的南延部分，西靠泥巴山、大象岭，南为团包山。 第二章 地 层区内出露地层不齐全，各地层特征由新到老简述于下。 （一）第四系全新统（Q4）厚0.55m，主要为现代坡、残积层及冲、洪积层，现代破、残积层分布于较缓坡地带，地形较为平缓，一残积为主，为灰色含角砾砂土、亚粘土层，厚0.51m，后者普遍发育于各级沟、河谷地带，厚度一般5m。与下伏地层呈角度不整合接触关系。 （二）侏罗系中统新田沟组（J2x） 厚250m，分布于矿区西侧，主要为紫红色泥岩夹褐黄、绿灰色砂质泥岩及薄层状砂质泥岩，上部位绿灰、褐黄色厚层状砂岩，其岩相变化极大，呈透镜体分布；底部为薄层砂岩，含少量方解石和钙质结核。与下伏地层呈平行不整合接触关系。 （三）侏罗纪中下统自流井组（J1-2z）厚360m，出露于矿区西侧，岩性为紫红，暗紫色泥岩、砂质泥岩夹不等厚浅灰、灰绿色粉细砂岩；中上部见少量薄层细晶质灰岩，富含介壳化石碎片，岩石性硬质纯，裂隙中见少量方解石脉。与下伏地层呈整合接触关系。 （四）三叠系上统须家河组（T3xj) 主要为灰、灰黄色厚层块状细粒长石石英砂岩、粉砂岩、菱铁质粉砂岩和深灰色泥岩夹薄煤层、煤线。属湖泊沼泽相和河流三角洲沉积，根据岩石组合和沉积旋回特征，可分为三段，分述如下： 1、须家河组第三段（T3xj3）厚270m，上部由中厚厚层状粗细粒长石岩屑砂岩夹粉砂岩、砂质泥岩夹煤线组成的三个旋回；中、下部为深灰色泥岩、粉砂岩夹细砂岩互层含菱铁矿结核。属深湖及浅湖沉积，产大量植物化石。 2、须家河组第二段（T3xj2）厚179.5m，属河道边摊及三角洲、湖泊沼泽沉积形成灰色中厚层状中细粒砂岩、粉砂岩、泥岩，为本区主要含煤段，三荒四碳、白银碳、大双龙、双龙等煤层及一些薄煤层，共10余层。上部为深灰、灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩为主夹泥质细砂岩；下部为灰色中厚层状长石岩屑砂岩、粉砂岩、泥岩成旋回组成，岩相变化大；底部为深灰色泥岩、粉砂岩中含菱铁矿结核。 3、须家河组第一段（T3xj1） 厚104.9m，湖泊沼泽相沉积，主要为灰色岩屑砂岩、细砂岩，次为粉砂岩、泥岩，沉积旋回明显，含煤68层，独联、挺夹、宽沙等煤层产于其中。上部碎屑粒度较细，泥质成分较多，下部粗碎屑成分较多，局部含砂砾岩。与下伏地层呈平行不整合接触关系。（五）三叠系中统雷口坡组（T2l）厚150m，分布于矿区东侧，岩性主要为浅灰、灰白色泥灰岩夹灰、暗灰色薄层石英砂岩，向下砂岩增多，过渡为石英砂岩与泥灰岩互层，底部为杂色（黄绿、紫红）泥岩、泥质白云岩。第三章 构 造 矿区处于荥经大向斜南部斜伏端，两翼均被大断裂所切割，含煤地层东翼止于火烧桥，西翼在凰仪公社之西约1km与古生界奥陶、泥盆系以及二叠系等相交。向斜宽缓，东翼平缓。该向斜向南仰起，往北缓缓倾没，轴线呈弧形延展，自十字顶起，向北经大土湾，桃儿坪在石滓场西家坝而延出区外，呈半月形。桃荣煤厂范围内地层总体呈北东南西分布，倾向285307，倾角5071，由北向南逐渐变缓。煤层及地层产状比较稳定，无大的褶皱、断裂破坏，仅见岩石节理、裂隙等，对矿井开采无大的影响。因此，桃荣煤厂地质构造复杂程度属简单类型。第四章 煤层及煤质 （一） 含煤性 三叠系上统须家河组为湖泊沼泽相含煤沉积建造，根据沉积特征和含煤性可划分为三段，其中第一、二段为区内主要含煤段，总厚284.4m，共含煤七层，自上而下依次为三荒四炭、大双龙、白银炭、双龙、独联、挺夹炭及宽沙炭煤层，可采煤层总厚度平均为3.41m，可采含煤系数 120。 （二）可采煤层特征 桃荣煤厂范围内主要可采煤层为三荒四炭、双龙、独联煤层，各可采煤层特征见下表：煤 层编 号赋 存层 位煤层厚度（m）煤层结构顶底板岩性稳定性倾角容重t/m3采 用厚 度平均层间距夹 石层 数夹 石厚 度顶板底板三 荒四 碳T3xj21.00 1.401.30 18030.40 泥岩、砂质泥岩粉砂岩较稳定50 701.50 双龙T3xj2 0.71 0.800.76 10.29 粉砂岩、砂质泥岩粉砂岩、砂质泥岩较稳定50 701.40 102独联T3xj10.76 0.800.78 /粉砂岩、砂质泥岩泥岩、砂质泥岩较稳定50 701.40 可采煤层特征表 1、三荒四炭煤层 位于须家河组第二段上部中薄层泥岩之中。下距双龙煤层180米。煤层结构复杂，为复合煤层。由夹矸三层煤四层组成，走向延伸稳定，全区大部分可采。总厚1.001.40m，平均1.30m。各分煤层厚度分别为10cm、30cm、10cm、40cm，矸石厚度分别为10cm、20cm、10cm。煤层顶板一般为深灰色砂质泥岩、泥岩、顶面平整，底板一般为灰色细砂岩。 2、双龙煤层 位于T3xj2上部，上距三荒四炭煤层180m。煤层总厚度0.710.80m，平均0.76m，为复合煤层。由上、下两层煤组成，下煤层厚约20cm，上煤层厚约32cm。中部夹深灰色炭质泥岩矸石一层，一般厚约29cm，煤层延伸稳定全区可采。顶板为灰色砂质泥岩夹粉砂岩，局部细砂岩，底板灰色砂质泥岩、粉砂岩。 3、独联煤层产于T2xj1上部，上距双龙煤层102m。煤层总厚度0.760.80m，平均0.78m，单一煤层，无夹矸，结构简单。煤层顶板为灰色薄层状砂质泥岩、粉砂岩，底板一般为灰、绿灰色砂质泥岩、泥岩。 （三）煤质及工业用途 1、煤的物理性质和煤岩特征 三荒四炭煤层为黑色，性脆，条痕褐黑色，土状或暗淡光泽，条带状、鳞片状结构，层状结构。上部煤质劣，为富炭泥岩与含镜煤条带组合。下部煤质较好，煤岩以暗煤为主，亮煤及丝炭成条带线理分布，属暗淡型煤。双龙煤层以亮煤、镜煤为主，暗煤成条带状分布其中。呈黑色，条痕黑褐色，玻璃光泽。内生裂隙不发育，块状结构、性脆，属半亮型煤。独联煤层由亮煤、镜煤及部分丝炭、暗煤条带组成，黑色，条痕黑褐色，具玻璃光泽。细中条带状结构，呈块状。层状构造，参差状断口，性脆，内生裂隙较发育，煤质较好。 2、煤的化学性质根据储量核实报告，区内各煤层工业分析成果如下表：各煤层工业分析成果表煤层编号水分Mad()灰分Ad()挥发分Vd()固定碳FCd()全硫 St，d()磷 Pad()发热量 Qgr，d（MJ/kg）三荒四炭2.89 39.17 9.38 48.93 0.40 0.1017.89 双龙3.56 20.46 7.02 69.85 0.41 0.0125.68 独联2。0223.30 9.00 66.00 0.41 0.0127.01 3、煤的分类及工业用途根据中国煤炭分类标准（GB5751-86）及2004年煤炭质量分级国家标准（GB/T15224.13-2004）划分，区内三荒四炭煤层属高灰、特低硫、低热值煤；双龙、独联煤层均属中灰、特低硫、高热值煤。各煤层均属三号无烟煤（WY03），其中，三荒四炭原煤通过洗选，灰分产率可以降低34倍，可供一般民用燃料。双龙、独联煤层主要用于锅炉燃烧和企业炼铁用煤。第五章 水 文 地 质 （一）、水文地质概况 区内年均降雨量为1267mm，在矿区范围内以一条北西流的小支沟为主，向北西汇入经河，主要接受大气降水补给。区内大气降雨较为丰富，地表水除小部分沿岩石裂隙或层间渗入地下外，大部分地表水是通过片流形式汇入汇水盆地支沟中，在汇入泾河，最终流入长江。地表水排泄为区内重要排泄途径。 （二）、主要含水层特征 1、第四系孔隙含水层（Q）第四系沉积物遍布全区，冲、洪积层多分布于沿河两岸，有大气降水和地下水补给，排泄与沟谷及风化裂隙带；残、坡积层由风化砂质粘土及岩石碎屑组成，厚度多小于5m，位置较高者为透水层，反正为弱水层，地下水多由此层分散泄出，水化学类型为HCO3-K+Na-Ca水，PH值为8，为弱碱性水。 2、三爹系上统须家河组孔隙、裂隙含水层 区内含煤地层，主要由泥岩、粉砂岩、细砂岩、中粒长石石英砂岩组成，有数层不透水泥岩、泥质砂岩，深部断裂不发育，接近地表处裂隙较发育，形成风化裂隙潜水带，埋藏深度一般50m，主要由大气降水补给，并排泄于沟谷及低洼地带。在下部中、粗粒砂岩形成孔隙含水带，厚约200m，该地层下水普遍出露，泉水流量一般小于3L/s，多沿层面裂隙或构造裂隙涌出，水化学类型为HCO3-K+Na-Ca水，PH值为7.58.为弱碱性水。 3、三叠系中统雷口坡组（T2l） 以泥灰岩为主夹砂质泥岩、结晶泥砂岩，厚150m，未见喀斯特地貌现象，只要雨季在局部有泉水出露，流露2.5L/s，旱季无水，总体属弱含水层。 （三）充水因素分析1、顶板充水水源矿井直接充水含水层为顶板砂岩裂隙含水层裂隙水将沿开采后冒落裂隙带侵入矿井，含水层富水性弱中等。虽然在自然条件下个含水层段之间有泥岩、煤层等相对隔水层阻隔，水力联系微弱，但在煤层采动影像带内，煤层采空产生的导水裂隙带可能会连通相邻含水层段，且该矿开采煤层层数较多，综合影响裂隙高度高，因而顶板砂岩裂隙含水层是未来矿井开采的主要充水因素。 2老窑、采空区积水桃荣煤厂沿开采煤层露头线一带分布有不少老井，浅部以存在采空区，老井多采用平硐开拓，平硐标高以上矿井涌水沿水沟自流出井口，该标高以下采空区范围内可能有局部积水，威胁深部煤层开采安全，因而采空区积水亦是矿井主要充水因素之一。 （四） 矿井涌水量由四川省地勘区域地质调查队2003年9月提交的荥经县石滓桃荣煤厂储量评价报告，桃荣煤厂一般日排水1620m3/d，据矿山实测资料，近几年，矿井正常涌水量为28.8m3/d（1,2m3/h），最大涌水量为72m3/d（3m3/h）。 （五） 矿井水文地质条件 桃荣煤厂直接充水含水层是孔隙裂隙含水层，除此之外，矿山浅部有采空区分布，开采中尚应注意采空区积水的危害。 因此，桃荣煤厂是以顶板孔隙裂隙含水层充水为主、水文地质条件简单的煤矿床。第6章 含煤地层的沉积环境和聚煤特征 一、须家河组的沉积环境和聚煤特征 .第7章 构造对矿井的影响 矿井地质的意义：历史血的教训应注意：凡是忽视矿井地质工作，削弱矿井力量，必将阻碍煤炭生产的发展出现“一马挡道，万马难行”的局面。地质及水文地质搞不清，巷道报废，采面落空，突水淹井时有发生。相反，凡是加强地质力量，定会促进煤炭生产的持续发展，呈现“一顺百顺”的良性循环。同时地质构造不仅本身生产建设而且还对其它开采地质条件起着明显的控制作用，在研究煤厚变化，顶板稳定性，煤与瓦斯突出，岩浆侵入，岩溶陷落，地温地压等开采地质条件时，都不能不考虑地质构造因素的控制性。 地质构造对煤矿生