淮北桃园矿毕业设计

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1、中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计0一 般 部 分中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计11 矿区概述及井田地质特征矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述矿区概述1.1.1 矿区地理位置矿区地理位置 桃园井田位于淮北平原中部，区内地势平坦，大多为农田，朱曹王庄位淮 北 市嘉山蚌埠市灵璧永城怀远蒙城固镇宿州市 泗县砀山徐州市邳县桃圆煤矿浍河图 11 桃圆矿交通位置示意图于区内，人口较多，采区范围内地面标高+22.99+24.9m，人工沟渠较多，有二 沟、三沟、四沟流经本区，进矿公路穿过其间。本矿北距宿州市约 12km，淮北市约 70km,南距蚌埠市 75km,京沪铁路从东北 部穿过,且附

2、近有宿县,凌家桥,西寺坡三个车站,宿蚌(206 国道)公路自南经西侧 穿过,交通极为便利,如图 1.1 所示。中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计2供电：本矿位于宿县矿区南部，矿井供电从南坪 220/110/35kv 专用供电. 1.1.2 矿区气候条件矿区气候条件 本区属季风暖温带湿润气候，年降水量平均 900mm 左右，无霜期约 200 天， 年平均温度 15，最高气温 40，最低气温-23，土壤冻结深度 150mm。据史料记载，本区属于 46 级地震区，地震烈度为 7 级。1.1.3 矿区的水文情况矿区的水文情况 浍河从本区以南约 2.5km 处流过，为常年有水河流。在工业广场和工人

3、村附近作过洪水位调查，最高洪水位出现在 1963 年，位于曹家小队村西。洪水一般 在暴雨后形成，低洼处积水一般 0.200.50m，雨后 13 天即可退落。1.2 井田地质特征矿井范围南以皖北矿物局祁南矿为界，北以煤层边界为界，西以煤层露头为 界，东以煤层-1250 标高为界，东部开采边界有扩大的可能，因为煤层赋存较深 有可能有未探明的储量，水平投影线，呈类似矩形。井田走向长度为 7.91- 8.23km，平均走向长度为 8.1km，倾斜宽为 2.86-3.22km，平均为 3.1 km，平均 倾角为 18 度，井田水平宽度为 2.71-3.04 km，水平面积为 23.24km2。 1.2.

4、1 煤系地层煤系地层 本区为巨厚松散层覆盖的隐蔽煤田，新生界松散层厚 278.7288.38 米，平 均 284.33m。地层由老到新有奥陶系、石炭系、二叠系、第三系和第四系, 区内 煤岩层基本为走向南北、倾向东的单斜构造，煤层倾角 1620，由南向北逐 渐变大，大多在 18左右，产状变化不大。 1.2.2 水文地质特征水文地质特征 1 矿井含、隔水层（组、段）水文地质特征 1)新生界松散层含、隔水层（组、段）水文地质特征 本区含煤地层均被新生界松散层所覆盖，松散层由第四系和上第三系组成， 其厚度受古地形控制。松散层两极厚度 275288.4m，平均厚 284.3m。通过松散 层岩性组合特征及

5、水文地质特征，可分为四个含水层（组）和三个隔水层（组） ， 现自上而下分述之。 (1)第一含水层（组） 一般自地表垂深 35m 起，底板埋深 25.0027m，平均 26m。岩性主要由中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计3岩性描述以黄色粉沙岩，亚粘土为主 黄色粘土和少量砂，底部有砾岩棕红色含砂加亚粘土棕红色泥质胶合砂，多以砾石为主红色，棕色为主灰色中粒砂岩上部为灰色，紫色砂页岩，中 部为回绿色砂岩主要为砂岩，有少量粉砂岩柱状组岩石 名称冲积层 砂粘土泥砂岩砂砾岩5?煤粗砂岩页岩砂页岩6煤7?煤8煤泥岩砂岩砂岩上 石 盒 子 组厚度 19.8 228416012810389.820 0.75

6、6.23.5 18.00.6岩性以灰色为主灰色粉沙质泥岩构成薄层互层由泥岩，粉沙岩组成主要由细砂岩，中砂岩组成属奥陶系含水层，含水量极大山 西 组粉砂岩泥岩砂岩泥岩 10煤中砂岩石灰岩细砂岩15.161.20.140.70.6158.4统系 第 四 系第 三 系全 新 统 更 新 统界新 生 界上 古 生 界二 叠 系上 统下 古 生 界奥 陶 系中 下 统下 统地层系统上 新 统下 石 盒 子 组泥岩粉砂岩0.1210.2泥岩22 0.72粉砂岩细砂岩3.26.619.5深灰色泥岩组成图 1.2 地质综合柱状图中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计4浅黄色少量浅灰色粉砂，粘土质砂、细砂夹

7、48 层粘土或砂质粘土组成。近地表为褐黑色耕植土壤，呈疏松状，含钙质砂礓结核。垂深 20m 左右普遍发育有一 层灰黑色富含腐植质的粘土或砂质粘土，厚约 11.5m，含螺蚌化石或碎片。该 组上部为潜水，下部水具弱承压性，为一复合型潜水弱承压含水层（组） 。 (2)第一隔水层（组） 底板埋深 3439m，平均埋深 36.5m。隔水层厚 912m，平均 10.5m。岩性由暗黄色、浅黄色中厚薄层状粘土或砂质粘土夹 12 层砂或粘土质砂组成， 富含钙质或铁猛质结核。粘土或砂质粘土粘性好，塑性较强，一般隔水性能较好， 但在局部地带隔水层较薄，使其具有弱透水性。 (3)第二含水层（组） 底板埋深 6899m

8、，平均埋深 83.5m。层厚 3460m，平均 47m。岩性以褐黄、棕黄色细砂、粉砂为主，本组为一孔隙型复合承压含水层。 二含与一含在水 08 孔和 82孔进行了混合抽水，另外在补 67孔单独对二含进 行了抽水，S=28.03m，q=0.00425L/s.m，含水性较弱，k=0.014m/d，静止水位标 高为+21.64m，水质类型为 HCO3-Na.Mg 型，矿化度 0.59g/L，PH 值 7.7，全硬度 16.01 德国度。 (4)第二隔水层（组） 底板埋深 96104m，平均埋深 102.6m。层厚 528m，平均厚 19.1m。岩性 由棕黄色、浅棕红色粘土、砂质粘土夹 12 层薄层砂

9、层组成，隔水层一般塑性 好，膨胀性强，结构致密，分布较稳定，隔水性能一般较好。 (5)第三含水层（组） 底板埋深 156172m，平均埋深 166.6m。层厚 6068m，平均 64m。岩性由 棕黄色、灰白色中砂、细砂、粉砂夹粘土或砂质粘土组成，砂层呈松散状，分选 较好，单层厚度较大，主要矿物成分为石英，次为长石及云母片。本组中上部一 般含有 13 层透镜状钙质胶结的砂岩（盘） ，厚 13m，较坚硬，局部有溶蚀现象。下部砂层质不纯，含泥质量增高。 据水 08 孔对三含抽水试验资料， S=16.5112.18m，q=0.4930.555L/s.m，k=1.211.31m/d，静止水位标高 +21

10、.85m，水质类型为 HCO3.SO4-Na.Ca 型，矿化度为 0.98g/L，全矿度为 25.42 德 国度。 (6)第三隔水层（组） 底板埋深 269276m，平均埋深 274.6m。层厚 103113m，平均 108m。主要 岩性为灰绿色、棕红色粘土和砂质粘土，间夹 17 层砂层。粘土质纯细腻，具 45静压滑面，粘土塑性指数 17.737.8，砂质粘土的塑性指数为 8.315.3。 本组上部岩性质纯，局部呈半固结状，中下部粘土可塑性好，膨胀性强，部分地 带钙质含量高，有钙质粘土或泥灰岩分布。三隔分布广泛，沉积稳定，厚度大，中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计5是矿内重要的良好的隔水

11、层（组） ，由于它的存在，使其以上的各含水层及地表水、大气降水与其下的四含和煤系水失去水力联系。 (7)第四含水层（组） 底板埋深 275288.4m，平均埋深 284.3。层厚 4.9513.87m，平均 9.7m。岩性较复杂，有砾石、砂砾、半胶结砾岩、粘土质砾石、砂层及粘土质砂等，其 间夹有 16 层薄层状粘土夹砾石、粘土、砂质粘土，钙质粘土及泥灰岩等隔水 岩层。 据水 08、水 04、补 51和 4-56四孔抽水资料，S=33.8247.11m，q=0.001060.166L/s.m，k=0.0090.54m/d。据工广内的 94 观孔观测，目前水位已降至米。水质类型为 HCO3.SO4

12、-Na 或 SO4.Cl- Ca.Na 型，矿化度为 1.0152.42g/L。 2）二迭系主采煤层间含、隔水层（段） (1)46 煤间隔水层（段） 此层段间距为 7090m，以灰色泥岩、粉砂岩为主，夹 13 层薄层砂岩。岩 性致密完整，裂隙不发育，穿过此层段的钻孔只有个别孔发现冲洗液消耗量大的 现象，此层段隔水岩层厚度较大，隔水性能较好。 (2)69 煤间含水层（段） 此层段间距 6080m。61、71、82煤层为可采煤层。7 煤、8 煤的顶底板岩性 主要为砂岩、泥岩、粉砂岩，个别地带有岩浆岩侵入。有砂岩 14 层，厚度 2030m。精查勘探时，在 710孔对 78 煤组砂岩含水层进行了抽水

13、试验， S=31.43m，q=0.00359L/s.m，k=0.0078m/d。矿化度为 2.03g/L。水质类型为 SO4.Cl.HCO3-Na.Ca.Mg 型。 (3)9 煤10 煤上隔水层（段） 此层段间距一般 60m 左右，主要岩性为泥岩、粉砂岩夹 12 层砂岩。在 9 煤下 15m 左右矿内普遍有一层铝质泥岩（K2）和粉砂岩，岩性致密，厚度较大。该层段分布稳定，隔水性能良好。 (4)10 煤顶、底板砂岩裂隙含水层（段） 10 煤顶、底板砂岩较为发育。在构 12 孔附近 6m 处施工的补 26孔对此层位 进行了抽水试验 S=38.87m，q=0.0949L/s.m，k=0.45m/d。

14、矿化度为 2.08g/L。水 质类型为 SO4.Cl-Na.Ca 型。 (5)10 煤下至太原组一灰顶隔水层（段） 该层段岩性以泥岩粉砂岩为主，夹 12 层砂岩，部分钻孔见有砂泥岩互层及海 相泥岩，其岩性致密，厚度较大。本区及附近有 6 个钻孔揭露，厚度 55.0462.73m，平均厚 59.41m。开采 10 煤时，此层段能起到一定隔水作用。3）太原组灰岩岩溶裂隙含水层（段）中国矿业大学 2008 届本科生毕业设计6本段含灰岩 11 层，单层厚度 0.3919.04m，以第三、四、五层和第八、十一层灰岩最厚，太原组总厚约 135m，灰岩厚度占全组厚度的 40%左右。第一至第 四层灰岩处于浅部

15、露头带岩溶裂隙发育，含水丰富，且水动力条件较好，因此在 开采 10 煤层时，一至四灰水是其主要的补给水源。 据 83孔对太灰抽水试验，S=5.4413.49m，q=1.9241.189L/s.m，k=1.741.18m/d。水位标高-50m。水 质类型为 SO4-Ca.Na 型。矿化度为 2.45g/L。 据 95 观1孔观测 ，水位标高-50m。依据补 66孔资料，该处隔水层厚62.7m，水压 58Kg/cm2，10 煤层按综采考虑，计算突水系数为 1.05。 4）奥陶系石灰岩岩溶裂含水层（段） 区域厚度 500 多米，矿井内揭露最大厚度 20.03m，据 98 观1孔抽水试验资料，S=5.

16、887.71m，q=1.59L/s.m，k=1.92m/d。水质类型为 SO4-Ca.Na 型。矿化 度为 1.282g/L。 奥灰水具有水压高，水量大的特征，是矿井开采的重要安全隐患之一。 5）各含水层的补给、迳流、排泄、水力联系及矿坑主要充水因素分析 (1)新生界第一、第二、三含水层（组） 本区由于有分布稳定，隔水性能良好的三隔的存在，使一、二、三含水层水 与煤系水失去水力联系。 (2)第四含水层（组） 四含直接覆盖在煤系地层之上，与下伏各含水层均有一定的水力联系， （主 要在各基岩含水层露头带） 。煤矿开采以后，四含水已通过浅部裂隙带和塌陷露 头带渗入矿坑，四含水位已明显下降，工广内的 94 观 1 孔水位已降至-86m。总 体上看，本区四含厚度较小，水平迳流及补给微弱。 (3)二迭系主采煤层间砂岩裂隙含水层（段） 二迭系岩性一般较致密，砂岩裂隙不发育，渗透性弱，主要受区域层间迳流补给，同时浅部露头带接受新生界四含水缓慢入渗补给。由于