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1、中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 1 页1 矿区概况及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 交通位置扎赉诺尔矿务局铁北矿井，位于扎赉诺尔煤田的西北部。地理坐标：东经 117。 45， 30： 46， 40： ；北纬 49。 26， 15 27， 30： 。行政区局内蒙古自治区呼伦贝尔盟满洲里市扎赉诺尔区。西距满洲里市 29KM，东距海拉尔市 160KM，至哈尔滨市 908KM。滨州铁路横贯井田南侧。矿区内设有专用铁路与滨洲线连接。至各旗（县）均有公路相通，交通方便。1.1.2 地形、地貌该区位于大兴安岭西坡之内蒙古高原，但区内地形平坦，一般标高在+544.30m544.60m 之
2、间。东西面环山，多为 1530 。 左右的缓坡状丘陵。南北方向为平坦草原。1.1.3 河流煤田内水体颇多，木得那亚旧河床在煤层露头以外仅 200500m 。井田南、西侧并流经井田之上的人工河（达赉湖浅水渠、即木得那亚河改道工程） ，南通达赉湖，北入海拉尔河，流经中苏边界，最后注入黑龙江。海拉尔河床平坦，汛期河水有时出槽，有时使工人河逆向流动。1.1.4 气象与地震该区属大陆性气候，冬寒夏热，温差变化大，最低气温-42.7 。 C。最高气温 37.4。 C。结冰期长达 7 个月，冻结深度一般为 2.53m。积雪厚度一般在 512。雨量多集中在六、七、八月份，年最大降雨量 371.4。一般为 25
3、0330，年蒸发量 12001500，为降雨量的 4.5 倍。全年最大频率风向为西南风，一般风速为m/s，最大为、m/s ，风力一般为级，最大为级。根据中国科学院出版刊物报导，本区为无震区。过去十多年只凭感觉发生过次地震。1979 年 2 月 6 日地震部门报导，在达赉湖地区发生过5.3 级地震，震中在达赉湖西岸。最近呼盟地区地震局图件表明，本区为 6中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 2 页度震区。1.1.5 矿区经济概况该区以煤炭工业为主，无其他重要工业。矿区内除蔬菜种植外，多为草原畜牧业。矿区职工待业子弟较多，劳动力来源比较充裕。矿务局有砖瓦厂一处，年生产能力 1000 万块，
4、基本满足矿区发展需要。另外扎赉诺尔矿区有煤矸石砖瓦厂一处，也可以为矿区所用。矿区周围多为火成岩无石场。全套图纸，加1.1.6 水源及电源矿区无论地表水，地下水均比较丰富，建设水源比较方便。矿区已建成达赉湖水源日产量 13000 吨供全矿区工、农业用水。主要电源为灵泉二电厂，发电机组能力为 25000KW，基本满足矿区及呼盟地区用电电量。产品销售，主要为富拉尔基二电厂，灵泉二电厂，少量为地区所用。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地质构造扎赉诺尔煤田位于新华夏系第二沉降带额尔古纳隆起带和海拉尔沉降带的接壤带上，属晚侏罗纪含煤组扎赉诺尔群。煤田为一地堑式断陷盆地。煤田东侧为落差 500m 的阿尔
5、公特山断裂（原名磋岗断层） ，西以落差 300m 的扎赉诺尔断裂为界，南至达赉湖，北至中苏边界，面积为1035KM2。盆地内煤系地层呈宽缓向斜构造，是以大陆相沉积为主的断线盆地。两条断裂均具有相同沉积性质和多期活动特点，控制了盆地的形成，演化和含煤地层的沉积。中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 3 页煤田为一不对称的宽缓向斜构造，局部有起伏，轴向呈 NE20o-30o，北部略抬起，向南倾没于达赉湖。向斜西翼地层倾角东缓西陡，东翼倾角 3o-5o，西翼倾角 5o-10o，本井田位于向斜西翼北侧，为单斜构造，煤层稳定 。扎赉诺尔煤田地层由老至新为：1.远古界前寒武系：主要由灰绿色片岩，花
6、岗片麻岩夹石英岩组成。2.古生界：1）泥盆系中统：上部为酸性绿色火成岩及凝灰岩，泥灰岩，下部为千枚页岩，粉砂岩及薄层灰岩。2）石炭二叠系：上部为中酸性火成岩，下部为凝灰质砂砾岩，泥岩等组成。3.中生界侏罗系1）兴安岭群：由中酸性火成岩及火山碎硝岩组成，上部为甘河组，由玄武岩、安山岩、凝灰岩等火山碎硝屑组成，厚度大约 500m，下部为龙口组，由粗面岩、流纹岩组成，厚度大约 800m。2）扎赉诺尔群：为本煤田的含煤地层，由上至下：A、大磨拐河组：由砂岩，砂质泥岩、砂砾岩及煤层组成。厚度为 800多米，岩层颜色多为灰、灰白色，粒度为一胶结较好，含有 3、4、煤层群。动物化石比较丰富，与下伏甘河组是不
7、整合接触的。B、伊敏组：由砂岩、砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩和煤层组成，粒度无规律，砂质胶结程度差，松散易碎，含水性，透水性良好。该组含有1、2、煤层群及动物化石，厚度在 500m 左右，与下伏大磨拐河组在 2、每层地板下 10-20m 处呈不整合接触。4、新生界第四季：地层由砂、粘土、砂质粘土、腐植土、植物根及砂砾石组成，厚度 10-25m，由猛犸象等古生物化石出土，与下伏底层整合接触。地质综合柱状图 1.2中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 4 页柱 状厚 度 （ m） 岩 层 名 称 及 岩 性 描 述（ Q3）大磨拐河组地 层 单 位（ K1z）（ P-2sh） 岩 性 为 紫
8、红 色 砂 岩 、 砂 泥 岩 、 泥 岩 、 砂 质 粘 土 岩及 粗 砂 岩 。1号 煤 层 黑 色 ， 宽 条 带 状 结 构 ， 煤 岩 组 为 褐 煤粗 砂 岩 ： 灰 白 色 ， 以 石 英 为 主 ， 长 石 次 之 ;泥 岩 ：块 状 ， 贝 壳 状 断 口 ， 含 植 物 碎 屑 ， 致 密 .2号 煤 层 黑 色 ， 块 状 及 碎 片 状 构 造 ， 宽 条 带 状 结构 ， 煤 岩 组 为 褐 煤粗 砂 岩 ： 灰 白 色 ， 以 石 英 为 主 ， 长 石 次 之 ;泥 岩 ：块 状 ， 贝 壳 状 断 口 ， 含 植 物 碎 屑 ， 致 密 ； 中 砂 岩： 灰 白
9、 色 ， 以 石 英 为 主3号 上 煤 黑 色 ， 块 状 构 造 ， 均 一 状 结 构 ， 煤 岩 组份 以 褐 煤 为 主泥 岩 ： 黑 灰 色 ， 参 差 状 断 口 ， 含 植 物 碎 屑5号 煤 黑 色 ， 中 条 带 状 结 构 煤 岩 组 份 以 褐 煤 为 主 。泥 岩 ： 黑 色 ， 块 状 ， 平 坦 状 断 口 ， 致 密 ， 底 部 含有 0.1细 砂 岩细 砂 岩 ： 灰 白 色 ， 成 份 以 石 英 为 主 ， 长 石 次 之 ，分 选 较 好 ， 半 园 状 ， 较 坚 硬4号 煤 ： 黑 色 ， 块 状 及 粉 末 状 构 造 ， 中 条 带 状 结 构煤
10、 岩 组 份 以 褐 煤 为 主 。泥 岩 ： 黑 灰 色 ， 参 差 状 断 口 ， 含 植 物 碎 屑683637.68137.8541.631.57813.4594图 1-2 地 质 综 合 柱 状 图表 土 层 由 红 层 和 基 岩 层 组 成 ， 下 组 岩 层 为 中 砂岩 ： 灰 白 色 ， 成 分 以 石 英 为 主 ， 含 少 量 岩 肖 .伊敏组 粉 砂 岩 ： 黑 灰 色 ， 较 质 密 ， 波 状 层 理 ， 裂 隙发 育 ， 含 星 点 状 铁 矿 晶 粒 及 植 物 化 石 .1.05岩 性 为 紫 红 色 砂 岩 、 砂 泥 岩 、 泥 岩 、 砂 质 粘 土
11、岩及 粗 砂 岩 。中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 5 页1.2.2 井田水文地质本井田第四纪冲击层表土厚系数 9.978m/d，平均涌水量 1.808l/s。影响半径 100m。水力性质为半承压水，0.5m，以下由粉砂、细砂、粘土沙砾组成，广布全区，厚度 1024m，工业场地为 1516m 砂层中夹透镜体粘土层，透水性较差，下部的沙砾、砾石，在煤系地层之上，厚度变化在1.005.15m，透水性较好。根据工业场地 81水文 1 号孔，对第四纪曾综合抽水资料，其静水位标高为+541.12m， （地面标高+544.30m ）渗水并和煤系化带有水力联系。该井田没有进行全区水文勘探工程，
12、而是借助邻近矿井特别是露天矿的水文资料综合分析提供的 。上部粉砂、细砂含水层按露天坑排水疏干时的最大涌水量 12721467m 3/d，按露天坑边长 2046 米计算，单位长度涌水量为 0.63m3/d。推定影响半径为 320m。渗透系数为 7.2m/d。据邻区 62-3 号孔，单位涌水量 0.30.5l/s.m，导水系数为 56.77m2/d。下部沙砾，砾石含水量，据 58-6 号孔，单位涌水量 0.30.781l/s.m，导水系数 544.77m2/d，水力性质为半承压水，和煤层风化带有水力联系。第四纪冲积层以下孔隙含水层，根据已开采的矿井和岩性分析大致可分为 3 段。1 顶板含水段：有粗
13、砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩组成为风化裂隙带，厚度 70.3472.29m，单位涌水量 0.3l/s.m，导水系数33.51m2/d。2 煤层含水段，以细砂岩及煤层为主，夹泥岩、砂质泥岩，厚度42.95103.74m。其中煤层厚度 8.637.48m，煤层占含水段总厚度的 31%。根据邻近矿井资料，单位涌水量随采深的加大而减少。3 煤层底板含水段，由砂岩、粉砂岩组成，局部夹有薄煤层，厚度12.6857.19m。单位涌水量 0.1150.152l/s.m 。通过邻近矿井的水文资料分析，本矿井充水特征是：1、 矿井充水来源于静储量的消耗和动出储量的补充。浅部风化裂隙带的静储量是矿井充水的最大来源。
14、2、 矿井的涌水量随采掘深度的增加而减少。中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 6 页3、 矿井的涌水量季节性变化不大。矿井涌水量根据邻近矿井资料，用相关分析法计算，预计投产时的平均涌水量 335.45m3/h，最大涌水量 389.6m3/h。根据邻近矿井的观察，断层的导水性随岩性的不同有多差异，但多数因断裂的错动而水量减少。水质类型为重碳酸硫酸钾钠镁水。PH 值最小 5.8，最大 7.4，一般 7.07.2，呈碱性。地质勘探程度基本满足设计要求，高级储量占 94.2%，但没有进行专门的水文工作。内蒙古煤炭工业管理局在精查地质报告审批决议中认为计算的涌水量偏小，对此设计中给予采取措施。
15、1.2.3 地质勘探程度铁北矿井田于 1979 年开始普勘，1980 年精查勘探结束，并提交了精查报告。在国家计委 1981 年关于呼伦贝尔地区煤炭规划的初步意见中，重新划分了铁北矿井为了适应新井田的划分和对勘探程度的新要求，86 年6 月，因矿建施工中实见的断层与原地质报告中所提供的几条断层出入较大，扎局地测部门进行了补充勘探。87 年 2 月提出了补充勘探地质资料， 铁北勘探区精查地质报告 ，报告于同年 3 月经内蒙古煤炭管理局审查批准通过，批准决议书第 12800 号，该报告为井田最终勘探报告。1.3 煤层特征1.3.1 煤层煤层发育总的趋势是由浅至深逐渐变厚，由西向东逐渐分岔变薄。比重
16、 1.21.25t/m 3。2 号煤层为全区发育其余局部可采。煤层可采厚度 6.8215.88m 平均厚度 10.67m，本区共有 3 个可采煤层，即 2 号、3 号、4 号、其中 2 号煤层为一单斜构造，煤层走向 N4075E，倾向 SE，倾角 610 o。86 年 6 月，因矿建施工中实见的断层与原地质报告中所提供的几条断层出入较大，扎局地测部门进行了补充勘探。87 年 2 月提出了补充勘探地质资料，基本查明了断层的百年化情况。沿走向 F48 断层的位置由原来的1415 勘探线间向南东延伸至 1617 线间延长 900m；F48 发育在 1215线间，走向长为 1460m，倾角为 55，落差 830m；断层名称 走向 倾向 倾角 落差 性质中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 7 页F8 N7081SE 60 029 正断层F46 N38 NW 58 79 正断层
