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1、1中国矿业大学2007届本科毕业生论文1 井田概述及井田地质特征全套设计，联系1538937061.1 矿区概述1.1.1地理位置，地形特点：谢桥煤矿位于淮北平原西南部，行政区划属安徽省颖上县管辖。其中心南距颖上县城20km（见交通位置图），东南至风台县城约34km。地理坐标： 东经1161936116288，北纬324553324840。矿界西起F5 断层，东至F209断层；北起1煤层隐伏露头线和张集勘探区三线， 南止于17-1 煤层-1000m水平等高线及谢桥向斜轴的地面投影线。 东西走向长约11.5km，南北倾斜宽4.3km，面积约50km2。图11谢桥矿交通位置图谢桥煤矿位于淮南煤田潘
2、谢矿区西端，潘谢公路直达井口，淮阜铁路从矿区南部通过，西有颖上陈桥公路通过，向南与颖上风台公路相接，交通较为方便。 谢桥井田属淮河冲积平原，矿区内地势平坦，区内沟渠纵横，村庄较密，地标面高+24+25m，济河两岸标高+20+22m，局部+19m。1.1.2矿区的水文情况矿区主要水系济河，上接颖河的永安闸，自西至东横贯矿区中部，向东汇入西肥河，济河以蓄水抗旱为主，兼排过多降水，在永安闸与谢桥闸之间水位标高保持在+23.50m，历史上最高洪水位为1954年7月，实测标高24.743m。1.13矿区的气候条件 本区气候温和，属季风暖温带半湿润气候，春秋温和雨少，夏季炎热多雨，冬季寒冷多风。年平均气温
3、15.1，最高气温（1966年8月8日）41.4，最低气温（1969年1月31日）21.7；春秋季多东南、东北风，夏季盛东南风，冬季多东北西北风，平均风速为3.28m/，最大风速20m/；年平均降水量为926.33mm，雨量多集中在七、八两个月。全年蒸发量为1242.9mm， 全年无霜期214.7天，冻结期最早为11月10日（1968年），最晚可至次年3月16日（1959年）。冻土最深可达19cm（1977年1月6日）。1.1.4矿区的地震情况根据历史资料，淮南、颖上地区地震活动强度不大，以轻度破坏和有感地震为主，据颖上县志记载有感地震16次，其中，1931年在明龙山曾发生6.25级地震,震中
4、最大烈度为7度。其它如1668年郯城8.5级地震，1917年霍山6.25级地震，1937年菏泽7级地震，均波及本区，但无较大破坏。安徽省地震局皖震发地字(84)020号文将谢桥煤矿地震基本烈度定为7度。1.2 井田地质特征1.2.1井田地形谢桥煤矿位于淮南煤田潘谢矿区复向斜中部，陈桥背斜的南翼、谢桥向斜的北翼。总体上呈一走向近东西向南倾斜的单斜构造。地层倾平缓，一般810，断层不发育，虽局部地段发育有小的褶曲，造成地层起伏，但波幅较小，地层产状总体上变化不大，单斜构造特征明显，地质构造简单。1.2.2地质构造本区地质构造简单，断层稀少，共揭露大小断层13条，其中正断层11条，逆断层2条。按断层
5、的展布方向，可大致分为北东、北北东、近东西和北西向四个构造组合，其中又以北东向为主，偶见其它走向断层，逆断层发育较少。井田南部边界F202、F206断层为两条逆冲推覆断层，属阜风推覆构造前缘叠瓦扇的一部分，两断层间夹块一般厚100200m，有时合二为一，夹块内构造复杂，由其造成井田深部局部地段含煤地层叠置；发育于井田深部的谢桥向斜的枢纽向东部仰起，向西倾斜，使得井田东段深部近向斜轴部的煤层走向由近东西转向南东。主要断层基本情况特征如下：按其落差大小划分： 10m的5条 1025m的4条 2550m的2条 100m的2条因此，综合分析区内断层有以下特征：1 正断层较多，逆断层较少。2 小断层较多
6、，规模较大断层较少且多为边界断层。3 以走向北东、北北东向的断层为主。 表11 谢桥矿井断层情况一览表 断层性质落差(m)走向倾向倾角()延展长度(m)F209正45110N825EN6582E65736640F3正020N89WS1W65720F4正015N5264EN2638W60631280F5正300600N721EN6983W716800F5-1正46N20EN70W743700F10正08EWN38440F11正06EWS33100F14正030N38ES52W65700F22正025N36EN54W65940F18正010N75ES15E4320019正05EWN33270F20
7、正025N72ES18E66730F21正050N38ES52E65770 1.2.3 水文地质谢桥矿井处于区域水文地质分区的中偏西部之南缘，全区广为南薄北厚的第四系松散层所覆盖，其主要充水因素有：第四系松散层孔隙含水组，二迭系砂岩裂隙含水组和石炭系太原组以及奥陶系灰岩岩溶裂隙含水组三大类。第四系松散层厚度介于194.10485.64m之间，平均为363.95m。 总体呈南薄北厚的趋势，南部古地形起伏明显，从而出现第四系松散层孔隙含水组与煤系相接的现象。二迭系砂岩裂隙含水组本区砂岩裂隙含水组位于煤层粘土岩层，局部裂隙发育，富水性弱，补给水源贫乏，以静储量为主，各分层之间无水力联系。石炭系太原组
8、平均厚度为103.58m，主要由泥岩，砂岩，灰岩和薄煤所组成，其中灰岩12层，平均总厚56.84m，灰岩的富水性中等，但分布不均匀，地下水处于停滞状态。奥陶系灰岩含水性不均一，略具有丰富的静储量外尚有可观的动储量，而且水位比较高。经与煤系水文地质条件基本相似的新庄孜煤矿系统地质资料相比拟，以及开采涌水量为541立方米每时；开采1煤时，太灰底鼓水参考水量为537立方米每时，其最大可能突水量为976立方米每时，第一水平开采煤层时的正常涌水量为510立方米每时,最大涌水量为618立方米每时。各含水层之间的水力联系：(一)新生界松散层含水层之间的水力联系 (1.)上部含水层组以大气降水与地表水补给为主
9、，并受古河道侧向补给，地下水垂直循环与水平运动兼顾，水位随季节变化。 (2.)中部含水层组与上部含水层组之间为粘土类隔水层间隔，二者之间除局部地段存在越流补给因素外，一般无直接水力联系。本组地下水以缓慢的水平运动为主，储存量受区域调节，沿25煤露头附近及其以南地区，古地形隆起与基岩接触，存在互补关系。 (3.) 底部“红层”由砂岩和粘土相间组成，据水3、IX-X红层1、补红层1、补红层3，东红层1、D8红层1基本无水，又经水5、水6孔流量测井结果证明无水。因此，“红层”可作相对隔水层考虑。 (二) 二迭系煤层之间砂岩裂隙含水层，因有泥质岩类隔水层间隔，相互之间在正常情况下，无水力联系。但在断层
10、切割处而层间水力均衡又遭破坏时，则可能导致水力联系并有突水危险。 煤系砂岩裂隙含水层与松散层孔隙含水层组之间，有厚层粘土层覆盖煤系，相互间无水力联系，但在古地形隆起砂层直接覆盖区内，按水文地质条件分析，二者之间水力联系应当密切，但据抽水试验资料分析，其联系并不是太密切，如在松散层“中含”复盖区的，八九3孔，对25煤顶板砂岩漏水段抽水结果，流量和水位均呈单一方向衰减，为补给水源不充足所致。由此可以说明基岩风化壳在漫长的沉降运动中，经过水的溶融和后来沉积物的充填泥化后，形成了隔水层，其厚度一般为13m，即所谓的强风化带。在自然条件下，限制了松散层砂层水对基岩含水层的补给作用。 在主要煤层露头范围内
11、，被松散层中部隔水层所覆盖地区，松散层孔隙水与基岩含水层之间无水力联系。(三) 太原组灰岩含水层距1煤底板平均间距16.44m，正常状态下无水力联系，但第一水平（-610）灰岩水头压力约6.23Mpa，超过1煤底板岩层的抗压强度。因此，在开采1煤层时太原组灰岩岩溶裂隙水，是1煤底板直接充水含水层，尤其是煤层与灰岩对口的断层破碎带，就成为灰岩水进入的直接通道。1.2.4 勘探程度 从煤层的厚度上来看，其中稳定煤层为10m，比较稳定煤层为13m，不稳定煤层为3m，它们分别占全区三层可采煤层总厚度的（26m）43%、46%和11%，显然厚度占优势的是较稳定煤层，再从煤层的储量上来看，稳定煤层为332
12、.15Mt，比较稳定煤层为476.37Mt，不稳定煤层为82.10Mt，它们又分别占全区三层可采煤层总储量（890.62Mt）的37%、54%和9%，可见储量占优势的仍然是比较稳定的煤层。下页是该矿的煤层柱状图。 图1-2 谢桥矿煤层柱状图1.2.5井下岩层地温特征 本区实测井温钻井35个（有2个孔资料不能使用），其中稳态测温孔2个（九-十6、七-八6）。区内井温在垂向上正常，地温梯度一般为每百米22.5；横向上，基岩界面井温变化于20.432.3之间；-440m切面井温变化于23.334.3之间；-610m切面井温变化于25.339.6之间；-720m切面井温变化于29.441.1之间。总体
13、变化趋势为北部温度高于南部，也就是靠近背斜轴部高于向斜轴部，如-440m水平北部L12孔(太原组终孔)温度33.5，南部八-九4孔温度仅25.2。在走向方向上两翼温度低于中部，东部略高于西部，特别是西南部温度较低。1.3 煤层特征1.3.1煤层埋藏条件 本区二迭系的石盒子组与山西组共含煤11层，煤层平均总厚33m，含煤系数为5%。其中可采煤层三层平均总厚26m，约占全部煤层总厚的78%，8煤层为本区的主采煤层。 8煤层厚度介于47m 之间，平均6m，煤层厚度的变异系数为21%，煤层的可采性指数为100%。煤厚以5-6m的厚度段为主的约占总数的20%，其次为6-7m的厚度段，约占总数的80%。该
14、煤层分布稳定，结构简单，仅局部遇见一层炭质泥岩夹矸，煤层顶板以砂质泥岩、泥岩为主，局部为石英砂岩；底板为泥岩、砂质泥岩。第一水平内见断层五条，首采区内见断层三条。这些断层的出现，也仅对工作面的布置具备影响。因此，8煤层的开采条件比较好。表12 谢桥煤矿可采煤层一览表 煤层编号穿层点数见煤点缺失点可采指数变异系数%两极厚度m结构造状况类稳定类型可采不可采沉缺断缺平均厚度m881410221251011.411简单稳稳定1.3.2 煤的特征一、煤质一般特征 本区主要煤层煤质稳定，煤类较单一，为QM。特低低硫分、特低低磷、中灰分煤为主、中等发热量、高熔灰分、富焦油。 二、煤的物理性质 8煤层均以半亮型煤为主，局部属半亮半暗型煤，褐色黑色，油脂弱
