采矿工程毕业设计9

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1、第一章第一章井田概况及建设条件井田概况及建设条件1.1 井田概况井田概况井田向西距长治晋城二级公路约 4km，往东约 8km 有长（治）陵（川）公路及 荫（城）林（州）公路通过，往北经长治县城西 2km 可进入长晋高速公路，10km 可 进入太焦铁路东田良站，交通十分方便。1.2 井田地质井田地质井田地处太行山中南段的长治山间盆地南缘，属中低山区。地势中部及北东部高， 东南部低，最高点为井田中北部放马坪山脊，海拔 1278.2m，最低点为东南部冲沟中， 海拔 1035.9m，最大相对高差 242.3m。区内及周边无大的地表水体和地表迳流，大气 降水沿沟谷自然排泄。1.3 井田水文井田水文井田地

2、表水属海河流域漳河水系。井田内无大的河流及地表水体，大气降水沿沟谷自 然排泄。1.4 井田概况井田概况本区属温带大陆性季风型气候，四季分明，夏季多雨，春秋季多风少雨，冬季寒冷。 据长治县气象站近几年统计资料，年平均气温 9，最高气温 7 月份，平均气温为 22.9，最低气温 1 月份，平均气温-6.2，无霜期 160 天，年冻结天数约 100 天， 最大冻结深度 0.56 m，全年平均日照时数 2482.34h。年降水量 550650mm，平均降雨量 411mm。年蒸发量 660700mm，气候干燥。风 向冬季多西北风，春夏季多东南风，年均风速 23m/s。据中国地震动参数区划图 （GB183

3、06-2001） ，本区属地震动峰值加速度 0.15g 区。据中国地震烈度区划图 （1996） ，本区地震基本烈度为度。2.井田地质特征2.1 井田所属位置井田所属位置长治县红山煤炭有限公司位于八义镇沟里村东，在整合区东部。2003 年 7 月 29 日 由山西省国土资源厅换发采矿许可证（证号 20） ，准采 3 号、15 号煤层，有效期自 2003 年 7 月至 2007 年 11 月，生产规模 90 万吨/ 年，实际年产量 1220 万吨。 附图：综合地层柱状图如下面积 4.455km2。 该矿始建于 1980 年，1981 年投产，现开采 3 号煤层，现矿井生产正常，利用地下开采，长壁刀

4、柱式采煤方法，设有斜井两个，即主斜井和安全出口；立井两个，即副 井和风井。主斜井方位为 306，坡角 2005，断面为拱形，断面净宽 4.00m；安 全出口方位为 310，坡角 23，断面拱形，断面净宽 3.00m；副井井深 159.37m， 断面为圆形，井径 4.5m；风井井深 140.42m，断面为圆形，井径 4.0m；主斜井主要 担负提煤任务，提煤方式为串车（箕斗）提升；副井主要担负下料、下人任务；安全 出口主要为是为紧急情况下行人而备用；风井为专门通风所用，采用 30kw 轴流式主 扇风机，为中央并列抽出式通风。大巷主要为皮带，V 型矿车、刮板运输。各井口坐 标（6带）为： 主井：X=

5、.166 Y=.279 H=1044.24 副井：X=.943 Y=.527 H=1081.31 风井：X=.196 Y=.420 H=1076.44 安全出口：X=.062 Y=.411 H=1049.742.2 井田地理位置井田地理位置井田位于沁水煤田东南部，长治南北普查区南部，地质工作主要有： 119571958 年省煤管 114 队在长治市南北 430km2 的范围内进行了煤普查勘探工 作，对煤系地层作了详细测量及划分，利用生产煤窑、轻型山地工程及少量的钻孔， 采取了煤层煤样及煤岩煤样，并对煤层层位做了进一步的控制，于 1959 年 12 月提 交长治南北煤田地质普查勘探报告 ，省煤管

6、局 1962 年 1 月第 2 号文复审决议书 批准。本井田处于其普查范围内西南部的 D 级储量区。 2. 1972 年，山西省地矿局区调队进行了 1： 区域地质调查，提交 1/20 万地质图 （陵川幅）及说明书。 3. 1984 年 10 月，山西省地矿局 212 地质队提交了山西省长治县王庄煤矿详查地 质报告 ，山西省地矿局 1985 年 2 月（85） “晋地字稿第 17 号”审查意见书批准储 量：煤炭表内储量（千吨）A+B ；A+B+C；D 52428。本井田位于详查区的北外缘。 4. 1995 年由山西省煤炭地质公司地测队编制的山西省长治县红山联营煤矿矿井地质 报告 。 5. 200

7、4 年 8 月，山西省地质矿产勘查开发局二一二地质队完成长治县红山煤炭有 限公司 2003 年度资源储量检测报告 ，2004 年度底经长治市国土资源局验收通过， 经检测，求得井田内 3 号煤占有资源储量 3255.3 万吨，现保有资源储量 2009.4 万 吨。15 号煤层占有资源储量 2076.6 万吨，保有资源储量 2076.6 万吨。 2004 年 8 月，山西省地质矿产勘查开发局二一二地质队完成了长治县红山煤炭有 限公司红山二矿 2003 年度资源储量检测报告 ，2004 年底经长治市国土资源局验收 通过，求得井田内 3 号煤层占有资源储量 1299.6 万吨，保有资源储量 802.8

8、 万吨。 15 号煤层占有资源储量 1259.5 万吨，保有资源储量 1259.5 万吨。2.3 井田概况井田概况1、地层区内出露地层有奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、上统太原组、二叠系下统山 西组、下石盒子组和二叠系上统上石盒子组，第四系黄土在区内零星出露。 a 奥陶系中统峰峰组（O2f）为一套浅海相深灰青灰色泥晶灰岩，厚层状，具显微粒状结构，局部可见轻微白云 岩化。出露于矿区西北角。 b. 石炭系中统本溪组（C2b） 主要为灰灰白色粘土质菱铁矿、水云母泥岩、铝土质高岭石泥岩及 薄层砂质泥岩组成，具粒状，鲕状和鳞片状结构，局部含结核状、团块状、星散状黄 铁矿，底部未见山西式铁矿。本组厚度

9、 6.4010.0 m，平均为 7.30m， 与下伏奥陶系为平行不整合接触，出露于矿区西北角。 c. 石炭系上统太原组（C3t） 主要由中细粒石英砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩、粘土质粉砂岩和粉砂质泥岩及灰 岩和煤层组成。为一套海陆交互相沉积建造，本区主要含煤地层之一。该组厚度最小 108.50m，最大 120.40m，平均厚度 119.35m。与下伏地层整合接触。出露于矿区的 西部。 K1 砂岩K2 灰岩底：主要由砂岩、泥岩、炭质泥岩、粉砂质泥岩段成，厚 22.69m， 含 15 号煤层，煤厚 3.20m。K2 灰岩底K4 灰岩顶：主要由灰岩、泥岩、粉砂质泥 岩、煤层、石灰岩组成，厚 36.44

10、m，含不可采煤层表 21 区域地层简表K4 灰岩顶K7 砂岩底：主要由砂岩、泥岩、砂质泥岩、煤层和灰岩组成，厚 60.22m，含不可采煤层 5、8、9、10 号。 e. 二叠系下统山西组（P1s） 主要由灰灰黑色含云母、白云母菱铁矿砂质泥岩及石英细砂岩、粉砂岩、粗粒长石 石英砂岩和煤组成，为一套陆相沉积建造，本区主要含煤地层之一。该组厚度最小 53.00m，最大 63.92m，平均 57.78m，与下伏地层整合接触。 f. 二叠系下统下石盒子组（P1x） 主要为灰、灰白、绿色含菱铁矿、水云母粉砂质泥岩，中、细粒含粘土质长石、石英 砂岩夹煤线组成。厚度 51.2358.50m，平均为 54.67

11、m。与下伏地层整合接触。 g. 二叠系上统上石盒子组（P2s） 主要为一套粉砂质、细砂质泥岩、砂岩等组成。下段由一套黄绿色、杏黄色、紫红色 粉砂质、细砂质泥岩、粉砂岩夹有长石英砂岩组成，底部中厚厚层状含砾长石石英 砂岩与下伏地层分界。上段由厚巨厚层状长石石英砂岩夹薄层泥岩组成。井田内大 部分出露。该组地层区内出露不全，最大残留厚度约 200m 左右。 h. 第四系中上更新统（Q2+3） 为松散覆盖层，不整合于基岩地层之上，主要为黄色、浅红色亚粘土、 亚砂土及砂砾石层，厚 035m。2.4 构构 造造本区属沁水复式向斜东翼与太行复式背斜西翼的过渡区，晋获褶断带的东侧。区域构 造线方向与地层总体走

12、向一致，均为北北东向，地层倾向北西，倾角较平缓（524） 。 局部地段有波状起伏现象。 井田内褶皱及小的断裂构造比较发育，地表受残坡积物的影响，断裂迹向不明显，区内主要构造有：1褶皱井田西北边部为一背斜构造，即沟里背斜井田内主要为其东翼，背斜轴走向北北东， 由于受西北沟里断层影响，两翼产状较陡，岩层倾角为 1024 左右。井田内延伸长 900m，轴向南北延出区外。 北山村向斜：位于井田中部，轴向基本近于南北，西翼产状较陡， 820，东翼产状较缓，岩层倾角为 512，轴向北延出区外，向南延伸至北山村 附近，区内延伸长约 2800m。 鸡山向斜：位于井田南东鸡山村附近，该向斜轴向北东，两翼产状较缓

13、，倾角 36。2陷落柱区内东部有两个陷落柱，分别为 X1、X2，X1 为似圆形，直径为 6070m；X2 为椭 圆形，长 70m，宽 45m，陷壁角 65。 井田内构造复杂程度属中等简单型。2.5 井田水文概况井田水文概况井田位于沁水煤田东南部，沁水块坳南缘，晋获褶断带东侧，区内地形北东及中西为 起伏的坡梁地带，南部为往南东倾斜的低洼区，地貌类型为构造剥蚀中低山区，最高 点为北部放马坪山脊，海拔 1278.2m，最低点为南部冲沟，海拔 1035.9m，相对高差 242.3m，井田均为季节性洪流沟谷。 （一）主要含水层特征1. 第四系松散沉积物孔隙潜水含水层区内第四系一般为透水不含水层，含水层主

14、要为局部较大沟谷底部的全新统砂砾石层。 含水层厚度因地而异，水位埋深较浅，一般富水性较弱，水质较好，水位及水量季节 性变化大。2. 二叠系上统上石盒子组砂岩裂隙含水层该含水层分布于部分地段，地下水埋藏类型以季节性潜水为主，接受降 水补给，富水性弱，出露的少数泉点流量不大，水质良好，为 HCO3Ca 型水。3. 二叠系下统下石盒子组、山西组砂岩裂隙含水层该含水层埋深变化较大，据其埋藏条件分析，地下水类型兼有潜水与承压水，为井田 3 号煤矿坑充水的主要来源。据长治县红山煤炭有限公司资料，该矿涌水量达 500600m3/d 左右。4. 石炭系上统太原组灰岩、砂岩岩溶裂隙含水层该含水层在井田内部分地段

15、埋深较大，含水层层间为厚度不等的泥岩类隔水层，相互间水力联系较弱，地下水具承压性，局部地段为潜水。据区域水文地质资料，一般含 水层岩溶及裂隙不够发育，富水性弱。5. 奥陶系中统灰岩岩溶承压含水层本区奥灰岩溶含水层埋深大，以上马家沟组一段下部灰岩岩溶裂隙较为发育，富水性 较强。含水层的补给来源以东部区域岩溶水的侧向补给为主，岩溶水流向 NWW，转 而向南往本省东南部郭壁泉方向迳流排泄。据以往区域岩溶水资料及近年来岩溶水位 总体持续下降的变化趋势分析，区内主要奥灰岩溶含水层水位标高在 650m 左右，深 井出水量多在 1530m3 /h 之间，单位涌水量为 1.54 l/sm，水质类型一般为 HC

16、O3SO4CaMg 型水。 （二）主要隔水层 1. 15 号煤层之下泥岩类隔水层 该段隔水层位于 15 号煤之下，主要岩性为泥岩及铝土质泥岩，可对 15 号煤与奥灰 岩之间起到有效的隔水作用。 2. 含水层层间泥岩隔水层 主要岩性为泥岩、粉砂质泥岩等，单层厚度相差较大，呈层状分布于含水层之间，减 弱了各含水层之间的水力联系。 （三）构造影响 整合区中部及东部发育向斜构造，此构造特征对区内地下水的运动、富集起到重要的 控制作用，也将使井田不同地段的富水性产生明显差异。 （四）井田水文地质类型 整合区内 3 号煤层以顶板之上砂岩为主要充水含水层的裂隙充水矿床，其含水层靠大 气降水补给，据储量核查资料，雨季涌水量达 500600m3/d，具明显的季节性变化， 奥灰水位标高低于 700m，远低于 3 号煤层底板（8701170 m） ，在无构造勾通情况 下不存在突水性，总体而言，3 号煤层开采水文条件简单。 整合区内 15 号煤层是以顶