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1、中国矿业大学2012届本科生毕业设计 第 1 页全套CAD图纸，联系 1538937061 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 矿区交通位置新驿矿井位于山东省西南部的兖州市境内，东南距兖州市19km,西北距汶上县城20km。区内交通方便。兖(州)新(乡)铁路从井田南侧穿过，西到荷泽与京九铁路相连，至新乡与京广铁路相接，东至兖州与京沪线和兖(州)石(臼所)铁路连通。兖州汶上公路自井田东北穿过，井田内乡村级公路四通八达。详见交通位置图(图1-1-1)及地理位置图(图1-1-2)。图1-1-1 交通位置图1.1.2 矿区地形、地貌井田内地势平坦，地面标高在43.35m52.78m之间，
2、地势北高南低，地形坡度1.2。区内村庄稠密，农业发达，主要农作物为小麦、玉米和棉花。1.1.3 矿区气象及地震情况本区为温带半湿润季风区，属海洋与大陆间过渡性气候，四季分明。年平均气温13.6，月平均最高气温34.3，日最高气温41.6；月平均最低气温-9.5，日最低气温-19.4，年平均降雨量659.39mm，年最大降雨量1186mm，日最大降雨量177.1mm；降雨多集中在7、8月份，春季雨量少；年平均蒸发量1765.60mm。春、夏季多东及东南风，冬季多北及西北风，平均风速2.3m/s，最大风力8级。历年最大积雪厚度0.15m，最大冻土厚度0.31m。本矿井工业场地地震烈度，按山东省建委
3、鲁建设发1997243号文山东省各县（市、区）地震烈度表为7度。1.1.4 矿区开发及工农业生产概况本井田位于兖州市西北约19km，南部为兖州矿区，西南部有近年建成投产的葛亭煤矿(60万t/a)，运河煤矿(150万t/a)、唐阳煤矿(60万t/a)。临沂矿务局建成投产的古城煤矿(90万t/a)位于兖州城区的东北。上述矿井在建设、生产、管理等方面积累了丰富的经验，为本井田的开发建设奠定了坚实的基础。本矿井所在的宁阳汶上煤田为冲积平原，土地肥沃，农作物主要以小麦、玉米为主。井田内有32个村庄，村庄压煤对矿井开采有一定影响。矿井建设所需主要建筑材料，除钢材、木材及部分水泥需外地采购外，其余的砖、瓦、
4、沙石等建筑材料，均可由当地供应。1.1.5 电源条件位于本井田北部的新驿镇附近有新驿35kv变电所，在井田南部颜店镇附近拟建颜店110kV变电所。1.1.6 矿区水文情况井田内地下水系可以作为矿井供水水源，可供矿井选择水源有第四系冲积层砂层水和奥灰水，供水水源可靠。结合邻近生产矿井取水情况，井田内的第四系砂层含水丰富，水质较好，初步确定第四系上组砂砾层水作为该矿井的供水水源。井田内地表水系为河流，主要是洸府河，其次是杨家湾和黄狼沟。由于第四纪中组粘土类隔水层发育良好，因此，各基岩含水层与地表水、大气降水无直接水力联系。本矿井工业广场紧靠兖州市新驿镇，该处地势北高南低，原地形标高48.6m左右，
5、历史上曾受过洪水内涝威胁，57年、60年、63年雨量较大，1964年该区遭受历史上最大的暴雨袭击，黄浪沟普遍漫益。经过实地调查，当时地面上水0.30.5m，此值与水利局计载的数据相符，据此推算最高水位49.1m。1964年洪水按1703年以来第三位洪水考虑，水利部门推算其重现期已接近百年一遇。设计将49.1m作为矿井井口及要害建筑防洪设计标高。矿井井口及主要建筑物室内地坪标高为49.80m，其他建筑物及场地一般均在49.10m以上，以确保矿井安全。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地质构造 井田内地势平坦，地面标高在43.35m52.78m之间，表土层厚187m，地势北高南低，地形坡度1.2
6、。本井田总体为一向斜构造，即半坡店向斜，以长沟支五断层为界，北半部3上煤层最大埋深750m，地层倾角1015左右；南半部3上煤层最大埋深为300m，地层倾角510，但勘探程度不高，前期不可开采。本井田内主要有北东向、北西向和近南北向三组正断层，该区自南向北分别被长沟断层及其支断层、郓城支断层等几条北东向北倾断层切割成阶梯状断块。1、褶曲井田内次一级褶曲不发育，全区以半坡店向斜为主，向斜轴由南北转北东，延展长约10km。2、断层区内断裂构造在北部比较发育，共解释断层53条，孤立断点9个3、岩浆岩在本井田西部有一中性岩浆岩侵入体，侵入层位以顺3煤层侵入为主，因而对3煤层影响较大，使3上煤层被吞蚀或
7、变成天然焦，降低了煤的经济价值。1.2.2 井田水文地质含水层井田内含水层自上而下依次为第四系砂、砾层，山西组3上煤层顶、底板砂岩，太原组三灰、十下灰及中奥陶统石灰岩，其中3上煤层顶、底板砂岩、太原组十下灰分别为开采上组煤与下组煤的直接充水含水层，奥灰为开采下组煤的底鼓充水含水层。1、第四系砂砾层孔隙含水层井田内第四系分为上、中、下三组，其中上、下两组为含水段，中组为相对隔水段。(1)上组(Q上)由棕黄色、褐色砂、粘土质砂及粘土、砂质粘土相间沉积而成。厚95.20105.50m，一般厚100m左右。砂层松散，透水性较好，含较稳定的砂层78层，砂层厚31.062.00m。单位涌水量0.77461
8、.5210l/s.m，属强富水孔隙含水层，为工农业生产及生活用水主要水源。(2)下组(Q下)由灰绿色灰白色中、细砂夹粘土组成，厚39.7059.00m，一般厚50m左右，含砂24层。初期采区范围内，第四系底部基本上是砂层，砂层厚1.3126.20m。除南部汶11-2孔单位涌水量为0.003313l/sm，富水性弱外,其余两孔单位涌水量为0.32900.3936l/sm，富水性中等。该组覆盖于各基岩含水层露头之上，是各基岩含水层的补给水源。2、山西组3上煤层顶、底板砂岩裂隙含水层包括3上煤层顶板和底板砂岩。3上(3上1)煤层顶板砂岩以灰白色中、细砂岩为主，局部为粗砂岩，厚3.0032.93m，平
9、均11.65m。3上(3上2)煤层底板砂岩多为灰白色细砂岩，裂隙局部发育，局部为中、粗砂岩，厚3.6058.88m，平均30.05m。单位涌水量0.0033060.044l/sm，富水性弱，为开采3煤层的直接充水含水层。3、太原组石灰岩岩溶裂隙含水层(1)三灰厚3.407.10m，平均4.76m，浅部裂隙发育，见溶蚀现象，局部岩芯破碎。普、精查阶段穿过三灰钻孔24个，漏水孔6个，漏水孔率25%，均分布于浅部。据普、精查阶段3次抽水试验，含水层埋深较大的两孔(汶7-1、汶2-1)，钻孔单位涌水量0.01080.0688 l/sm，富水性弱，矿化度0.44610.549 g/l，水质属HCO3-N
10、a型水。含水层埋深较浅的汶135孔，钻孔单位涌水量0.1933 l/sm，富水性中等，矿化度0.498 g/l，水质属HCO3-Cl-NaCa型水，说明三灰富水性很不均一，浅部富水性中等，深部富水性较弱。三灰上距3上2煤层70.4390.85m，平均80.75m，下距15上煤层54.8772.50m，平均63.63m，正常情况下与煤层开采无关。(2)十下灰厚4.907.80m，平均5.58m。普、精查阶段共有8孔揭露，未发现漏水孔。十下灰为16煤层直接顶板，是开采16煤层的直接充水含水层。其下距奥灰59.1061.55m，平均60.33m，在断层落差较大处，可与奥灰形成对口接触，易接受奥灰水的
11、补给。4、奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层井田煤系地层赋存范围内揭露奥灰钻孔2个，揭露厚度达50m，且17煤至奥灰间距正常。汶7-1抽水试验，奥灰埋深大于-600m，水位标高29.18m，单位涌水量0.02738 l/sm，富水性弱。但济宁三号井田精查阶段，曾施工60个揭露奥灰孔，证明随着埋藏深度的不同，奥灰富水性具有明显的垂向变化规律。本井田东、南、西三面，奥灰均为覆盖型，直接接受第四系下组水的补给，从区域规律分析，覆盖区奥灰岩溶裂隙较发育，地下水动态稳定，富水性强。井田南部为兖西水源地，属奥灰级富水区(1q10 l/sm)地下水开采量为7万m3/d。因此井田内奥灰富水性有待进一步勘探证实。隔水层
12、井田内隔水层段自上而下主要有：第四系中组隔水层、石盒子组隔水层、17煤下覆隔水层。1、第四系中组隔水层由灰绿色粘土、砂质粘土夹砂层组成，厚27.052.0m，一般厚35.0m，含砂层透镜体24层，主要以隔水性能为主，为重要的隔水层，能有效地阻止大气降水、地表水及上组水与基岩含水层的水力联系。2、石盒子组隔水层组3煤顶板之上赋存着上、下石盒子组。上石盒子组厚29.10359.90m，平均171.06m，下石盒子组厚27.90113.30m，均以厚层泥岩、砂质泥岩为主，间夹中、细砂岩，能起到良好的隔水作用，阻止第四系水的下渗。3、17煤层下伏隔水层17煤层至奥灰正常间距为46.2549.49m，平
13、均47.87m，岩性主要为泥岩、铝质泥岩及石灰岩。其中十二灰平均厚1.69m，十三灰平均厚7.26m，均未发现漏水。因此，本段中的泥岩、铝质泥岩及石灰岩共同组成压盖隔水层，阻止奥灰水的底鼓。此外，太原组中的泥岩与砂质泥岩，隔水性能良好，阻隔了各含水层之间的水力联系。断层导、富水性井田内共有14孔见断层，均未发现漏水，说明断层本身富水性弱。但从漏水钻孔分布规律看，断层附近漏水点增多，说明在断层附近岩石较破碎，裂隙发育，因此，大断层两侧富水性相对增强。井田内长沟断层及其支断层落差大于80m，最大落差达500m，致使奥灰与3煤层对口接触。因此，建议在采区接近断层时，留设足够的断层煤柱，以防奥灰水突入
14、矿井。地下水的补给及排泄条件井田内主要河流为氵光氵府河，由于第四系中组粘土类隔水层发育良好，因此，各基岩含水层与地表水、大气降水无直接水力联系。井田内各基岩含水层露头均隐伏于第四系之下，接受第四系下组砂砾层水的补给，第四系下组富水性弱中等。井田内所有含水层矿化度最高为0.6480 g/l，说明含水层循环交替较快。井田水文地质类型开采3上煤层的直接充水含水层为3上煤层顶、底板砂岩，富水性弱，在其露头附近，3上煤层冒裂高度可达第四系下组砂砾层含水层，其富水性弱中等。因此本井田3上煤层的水文地质类型为裂隙类简单型，在开采15上煤层的直接充水含水层为七九灰间的薄层灰岩及砂岩，开采16、17煤层的直接充
15、水含水层为十下灰及十一灰，据简易水文观测资料漏水点均较少，在长沟断层及其支断层与奥灰形成对口，且奥灰与17煤平均间距仅47.87m，但精查阶段仅有2孔揭露下组煤，十下灰亦未进行抽水试验，故下组煤的水文地质类型有待进一步勘探查明。矿井涌水量精查地质报告采用大井法，计算本井田初期开采3上煤层时正常涌水量195m3/h。本设计考虑井下消防洒水、防尘用水、煤层注水、防火灌浆等因素，确定矿井正常涌水量按250 m3/h考虑。参考附近矿井的设计参数，矿井后期开采16、17煤层时矿井的最大涌水量按450m3/h考虑。1.2.3勘探程度新驿井田范围67km2，全区各勘查阶段共施工51个钻孔，其中精查孔18个。在构造较复杂，煤层较稳定至不稳定的地质条件下，共施工精查二维数字地震测线93.95km，物理点6205个；初期采区三维地震2.7km2，物理点3091个，并进行了相应的测井、测量以及采样测试等工作。基本完成了精查地质任务。井田内地质构造形态已查明，主要断层已查明或基本查明，煤层对比清楚可靠，对煤层特征、煤质、开采条件均已查明，水文地质条件基本查明。总之，所提精查地质报告能够作为矿井设计、建设的依据。地质综合柱状图
