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1、河南理工大学采矿工程专业 2013 届毕业设计11 1 井田概况及地质特征井田概况及地质特征1.11.1 井田概况井田概况1.1.1 交通位置张村矿位于汝州市南 15km 处。行政区划属汝州市小屯镇蟒川乡管辖。地理坐标东经 11249081125228, 北纬340206340352。区内交通方便，焦枝铁路从井田东侧通过，运煤专用铁路线已从小屯火车站通至东邻的三里寨井田朝川一、二号矿井。本矿工业广场东距小屯站 8km，西北距洛阳市100km，东北距郑州市 150km，东南距平顶山市 70km，均有柏油公路相通（图 1-1） 。20331:2000000113鲁山午阳河漯 河 市3320114孟
2、 庙长葛新郑34汝阳4034洛阳汝张张村村矿矿宝丰汝州小屯平顶山郏县襄城嵩县登封偃师 巩义黄新密荥阳郑州河3511334许昌403435114图 1-1 交 通 位 置 图1.1.2 地形地貌张村井田位于汝河南岸，朝川矿区中部，属低山丘陵与平原过渡区，地势西高东低，最高处土门村北标高 232.85m，最低处蒋公河床标高 200.85m，相对高差 32m。河南理工大学采矿工程专业 2013 届毕业设计21.13 河流水系本区属淮河流域，汝河水系，流经井田内的河流有黑龙庙河和蒋公河，均自西南向东北迳流，河水流量的变化受大气降水控制，具有暴雨季节剧增，旱季锐减的特点。1、黑龙庙河：起源于矿区南侧，经
3、黑龙庙村沿井田西侧向东北迳流，出区外于栗屹当村南流入蟒川河。1982 年 3 月 7 日实测旱季流量 O.0006m3/s，1983 年 8 月 12 日实测洪峰流量 80m3/s，地表水对矿床充水无影响。2、蒋公河：起源于矿区西南 8km 处的磨窝附近，流经朝川、张村等地，在井田内芦店村西与孙店河汇流，经三里寨井田范湾附近时，沿二 1煤层露头流至朝川矿商业区被引入人工河道，最后出区外注入汝河。1982 年 5 月断流，1983 年 8 月 12 日实测洪峰流量 251m3/s，经地下水连通试验证实，地表水对矿床充水影响不明显。3、朝川水库(安坡寺水库)：位于井田外蒋公河中游，是矿区内较为重要
4、地表水体，控制流域面积 21km2，坝高 19m，坝顶长 126m，总库容量 194104m3，有效库容量150104m3，汛期发生岸壁渗漏，对矿床充水有一定的影响。1.1.4 气象地震本区为大陆性干旱气候，据 19571983 年观测资料：历年平均气温 14.2，最高气温 44.6(1966 年 6 月 20 日)，最低气温-18(1969 年 1 月 30 日)。历年平均降水量为 652.8mm，年最大降水量为 1170.9mm(1964 年)，年最小降水量为 332.8mm(1966 年)，月最大降水量 328.6mm(1983 年 8 月)，日最大降水量 161.2mm(1983 年
5、8 月 12 日)，一次最大降水量 281.2mm(1983 年 8 月 5 日13 日)，最大积雪厚 23cm(1964 年 2 月 8 日)，大气降水集中在 79 三个月。历年平均蒸发量 1834mm，最大蒸发量 2250.4mm(1966 年)，最小蒸发量 1428.8mm(1980 年)。历年平均绝对湿度 12.6 毫巴，最大值 38 毫巴(1959年 8 月 23 日)，最小为 0(1967 年 1 月 16 日)，历年平均相对湿度 66.1。冬季多西北风，夏季多东南风，最大风速 24m/s，冰冻期为当年 11 月至翌年 3 月，临汝最大冻土深度约 18cm。该区属大陆性季风气候，地
6、震烈度小于六度。根据临汝县记载，1809 年夏地震，汝水溢，伤人无数。1827 年 3 月 23 日曾发生过地震。经国家地震局河南省物测队鉴定，前一次地震烈度小于度，后一次为有感地震。1972 年 5 月开始对地震进行系统观测，在 1972 年 12 月 2 日和 1973 年 12 月 1 日各发生一次地震，震级为 1.21.3 级。河南理工大学采矿工程专业 2013 届毕业设计3本区属于三级地震区，地震烈度小于度。1.1.5 矿区内工农业生产及主要建筑材料供应情况区内农业盛产小麦、玉米、棉花、花生、大豆等多种作物。矿产资源有煤炭、铝矾土、石英岩、石灰岩、白云岩、花岗岩等多个品种。工业有化工
7、、建材、轻纺、农副产品加工、采矿、机械加工等支柱行业。矿井建设所需要建材可以就地取材，也可由公路运入。1.1.6 水源电源可取自处理后的井下水。双回路电源分别引自王寨变电所和朝川变电所（供电等级为 110kv） 。110kv 变电所已经十堰电力设计所设计，土建已施工完毕，设备已订购。1.1.7 生产矿井及老窑本矿南部(浅部)相邻矿井主要有渠庄煤矿、贾岭南煤矿、康元水煤矿，东部与李湾煤矿相邻。北、北东部分别与牛庄井田、三里寨井田相接。1、李湾煤矿：位于井田东部，1970 年动工，1977 年投产，由朝川矿务局开办，开采二1煤层，暗斜井多水平开采、立井提升，并配有斜井通风，设计年生产能力15104
8、t，实际生产能力 13104t 左右，生产开至-100m 水平。煤层厚度1.5015.00m，平均厚度 4.50m 左右，厚度较稳定，结构简单。由于受邻近三里寨一号井田抽排的影响，本矿涌水量不大，正常涌水量 60m3/h。2、贾岭南煤矿：位于本井田南部浅部。该矿 1989 年动工，1995 年投产，设计年生产能力 3104t，开采最低标高-100m 左右，累计开采 19.36103m2，动用储量4.46104t。揭露煤层厚度 1.433.98m，平均厚度 2.65m 左右。由于该矿位于浅部，正常涌水量 30m3/h。3、三里寨一号井：位于三里寨井田浅部，1970 年动工，1980 年 5 月投
9、产，开采二1煤。原设计年生产能力为 60104t，后改为 45104t，近年年产 30104t 左右，由朝川矿务局经办，现归属平煤集团，有中央主、副井，西主、副、风井及东风井，均为斜井，多水平上山开采，开采水平-200m 左右，煤层厚 0.7010.OOm，平均 5.OOm左右，区内构造复杂，小于 10mm 断层繁多，煤层底板起伏较大，构造对煤层的破坏较为严重，以至很难设计正规采区，建井期间，东风井作至+110m 水平时，底板突水，涌河南理工大学采矿工程专业 2013 届毕业设计4水量 380m3/h。主斜井作至+44m 时，底板突水，涌水量 720 m3/h。矿井排水量旱季663.22m3/
10、h，雨季 1939.64m3/h，平均约 1050m3/h。该矿属低沼气矿，煤层顶板岩体质量分类为类，生产设备较为完善。4、三里寨二号井：位于三里寨井田浅部，原由朝川矿务局经办，现归属平煤集团，开采四3、五2煤。1970 年建井，1978 年投产，原设计年生产能力 30104t，后改为45104t，现年生产能力 45104t，有主、副、风井三口，为斜井多水平连续上山开采，四3煤厚 03.OOm，平均厚 1.90m；五2煤厚 1.002.OOm，平均厚 1.80m，中上部常有夹矸一层。区内发育一定数量的小断层，但对采区的布置影响不大。本矿属低沼气矿井，矿井涌水量在 16.03m3/h(旱季)至
11、53.13m3/h(雨季)之间，水文地质条件较为简单。1.21.2 地质特征地质特征1.2.1 地层井田内揭露地层有寒武系崮山组；石炭系本溪组、太原组；二叠系山西组、下石盒子组、上石盒子组、石千峰组；第三系、第四系。其中上石炭统太原组、下二叠统山西组、下石盒子组、上二叠统上石盒子组为含煤地层，按先后沉积时序分述如下：1、上寒武统崮山组(3g)井田的西南部山区和朝川矿区的东南部均有大面积的出露。岩性为灰色、浅灰色微带浅红色白云岩、白云质灰岩，厚层状，局部见紫红色条带，夹泥质灰岩，底部白云质灰岩具细鲕状结构，风化表面呈灰黑色为其特征。厚 129.76162.71m，平均146.24m，与下伏地层整
12、合接触。2、石炭系(C)包括中统本溪组(C2b)和上统太原组(C3t)。(1)中统本溪组(C2b)岩性主要为浅灰色、灰绿色局部紫红色铝土质泥岩及铝质岩，具鲕状及豆状结构，含较多黄铁矿结核，致密块状，常夹 12 层透镜状或鸡窝状赤铁矿。本层岩性稳定，但厚度变化较大，与下伏崮山组地层呈不整合接触。厚 1.1711.65m，平均 6.50m。(2)上石炭统太原组(C3t)河南理工大学采矿工程专业 2013 届毕业设计5主要由灰、深灰色石灰岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩和煤层组成，依其岩性组合可分为三个岩性段。下部灰岩段，由 L1L2两层深灰色生物碎屑泥晶石灰岩、砂质泥岩和薄煤层(一l、一2)组成，其中一1
13、煤层局部可采。石灰岩中主要含蜓类化石。Ll、L2发育较差，局部相变为泥灰岩或砂质泥岩。厚 7.309.80m，平均 8.75m。中部砂泥岩段，由灰色、深灰色砂质泥岩、泥岩夹薄层灰岩组成。夹 2 层不稳定薄煤层(一3、一4)。含轮叶、瓣轮叶植物化石。厚 4.327.60m，平均 6.20m。上部灰岩段，主要由 24 层深灰色生物碎屑细晶灰岩、泥质灰岩、砂质泥岩、泥岩及 23 层薄煤层(一7、一8、一9、一10)组成，厚 8.1012.80m，平均 11.20m。其中一8煤层较稳定，属大部可采煤层，其顶板为深灰色厚层状硅质灰岩(L7)，常夹一薄煤层(一9)，岩性致密坚硬，含较多的黑灰色燧石结核及燧
14、石条带。层位稳定，厚度变化不是很大。厚 4.5011.50m，平均 6.91m。与下伏本溪组呈整合接触。3、二叠系（P）包括下二叠统山西组(P1s)、下石盒子组(P1x)、上二叠统上石盒子组(P2s)和石干峰组(P2sh)。(1)下二叠统(P1)包括山西组(Pls)和下石盒子组(P1x)，厚度 296.58434.40m，平均 364.19m。山西组(P1s)二煤段：主要由浅灰色、深灰色细中粒岩屑石英砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层组成，含煤四层(二 0、二 1、二 2、二 3)，其中二 l 煤层为井田主要可采煤层。二 1 煤层底板为深灰色砂质泥岩，夹细砂岩条带，含黄铁矿结核及透镜状菱铁质结核，厚
15、3.007.00m，分布稳定。下部夹二 0 煤层。二 3 煤层之上为浅灰色中粒长石石英砂岩，具大型板状交错层理，层面富含炭质和云母片，厚度 14m 左右。大占砂岩之上为灰深灰色砂质泥岩、泥岩和灰色泥质胶结细中粒长石石英砂岩，俗称香炭砂岩，该砂岩不甚稳定，有时与大占砂岩合并，偶夹 12 层煤线(二2、二3)。该段含科达、羊齿类植物化石较多。厚度 47.7175.78m，平均 56.43m，与下伏太原组地层呈整合接触。下石盒子组 (P1x)：下起砂锅窑砂岩(K2)底界面，上止于田家沟砂岩(K7)底界面，共有三、四、五、六四个煤段组成，含煤 612 层，其中四3、五2煤为大部可采煤层，四2、五3煤为
16、局部可采煤层。厚 248.07358.63m，平均 307.76m，与下伏山西组地层呈整合接触。河南理工大学采矿工程专业 2013 届毕业设计6a三煤段：按岩性组合划分为三个差异明显的岩性段：底部砂锅窑砂岩段、下部大紫泥岩段及上部含煤段。煤层赋存于上部含煤段，共含煤 7 层，通常 12 层，岩性主要由灰深灰色泥岩、砂质泥岩夹细、中粒砂岩组成。厚度 79.21107.06m，平均99.19m。b四煤段：底部起于 K4砂岩底界，顶部止于四、五煤段分界砂岩底界，岩性主要由灰深灰色泥岩、砂质泥岩夹细、中粒长石岩屑石英砂岩和煤层组成。常见四2、四3煤层，其中四3煤层、四2煤层，为井田局部可采煤层，四2煤厚 01.63m，平均0.70m；四3煤厚 1.224.20m，平均厚 2.64m。该段含植物化石，厚度43.9059.30m，平均 55.10m。c五煤段：顶界止于五、六煤段分界砂岩(K6)底界面，
