采礦工程畢業(yè)設(shè)計（論文）-趙家寨煤礦4.0Mta新井設(shè)計

編 號 字 號 本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文 題目 趙家寨煤礦 4 0Mt a 新井設(shè)計 房柱式采煤法煤柱穩(wěn)定性影響因素淺析 姓名 學號 01120068 班級 采礦工程 2012 3 班 二 一六年六月 中 國 礦 業(yè) 大 學 本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 姓 名 學 號 01120068 學 院 礦 業(yè) 工 程 專 業(yè) 采 礦 工 程 設(shè)計題目 趙家寨煤礦 4 0t a 新井設(shè)計 專 題 房柱式采煤法煤柱穩(wěn)定性影響因素淺析 指導(dǎo)教師 職 稱 副教授 2016 年 6 月 徐州 中國礦業(yè)大學畢業(yè)論文任務(wù)書 學院 礦業(yè)工程 專業(yè)年級 采礦工程 2012 級 學生姓名 任務(wù)下達日期 2016 年 1 月 14 日 畢業(yè)論文日期 2016 年 3 月 14 日至 2016 年 6 月 16 日 畢業(yè)論文題目 趙家寨煤礦 4 0Mt a 新井設(shè)計 畢業(yè)論文專題題目 房柱式采煤法煤柱穩(wěn)定性影響因素淺析 畢業(yè)論文主要內(nèi)容和要求 根據(jù)采礦工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計大綱 本畢業(yè)設(shè)計分為一般部分 專題部分 和翻譯部分 具體包括 1 一般部分 趙家寨煤礦 4 0Mt a 新井設(shè)計 2 專題部分 房柱式采煤法煤柱穩(wěn)定性影響因素淺析 3 翻譯一篇 3000 字以上的專業(yè)英語文章 院長簽字 指導(dǎo)教師簽字 中國礦業(yè)大學畢業(yè)論文指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評語 基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握 獨立解決實際問題的能力 研究 內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法 取得的主要成果及創(chuàng)新點 工作態(tài)度及工作量 總 體評價及建議成績 存在問題 是否同意答辯等 成 績 指導(dǎo)教師簽字 年 月 日 中國礦業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱書 評閱教師評語 選題的意義 基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握 綜合運用所學知識 解決實際問題的能力 工作量的大小 取得的主要成果及創(chuàng)新點 寫作的規(guī)范程 度 總體評價及建議成績 存在問題 是否同意答辯等 成 績 評閱教師簽字 年 月 日 中國礦業(yè)大學畢業(yè)論文答辯及綜合成績 答 辯 情 況 回 答 問 題 提 出 問 題 正 確 基 本 正 確 有 一 般 性 錯 誤 有 原 則 性 錯 誤 沒 有 回 答 答辯委員會評語及建議成績 答辯委員會主任簽字 年 月 日 學院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績 學院領(lǐng)導(dǎo)小組負責人 年 月 日 摘 要 本設(shè)計包括三個部分 一般部分 專題部分和翻譯部分 一般部分 趙家寨煤礦 4 0Mt a 新井設(shè)計 趙家寨煤礦位于河南省新鄭市 礦區(qū)內(nèi)交 通便利 井田東西走向長 8 79km 南北傾向?qū)?3 4km 井田面積約 28km2 井田內(nèi)可采 煤層共有 4 層 主采煤層為二 1 煤 井田內(nèi)二 1 煤傾角在 0 14 之間 平均厚度 14m 礦 井工業(yè)儲量為 507 19Mt 可采儲量為 351 3Mt 設(shè)計服務(wù)年限 64a 礦井正常涌水量為 600m3 h 最大涌水量為 650m3 h 礦井相對瓦斯涌出量為 1 418m3 t 絕對瓦斯涌出量為 0 532m3 min 屬低瓦斯礦井 煤層無自然發(fā)火傾向 但煤塵有爆炸危險性 根據(jù)井田地質(zhì)條件 提出四個技術(shù)上可行的開拓方案 方案一 立井單水平開拓 下設(shè)輔助水平 方案二 立井兩水平開拓 二水平直接延深 方案三 主斜副立單水平 開拓 下設(shè)輔助水平 方案四 立井兩水平開拓 二水平主井直接延深 副井暗斜井延 深 通過粗略和詳細技術(shù)經(jīng)濟比較 最終確定方案一為最優(yōu)方案 一水平標高 230m 西 翼輔助水平標高 430m 整個井田劃分為 2 個采區(qū) 2 個帶區(qū)和 2 個盤區(qū) 考慮到井田東 西走向較長 礦井生產(chǎn)前期采用中央并列式通風方式 后期根據(jù)需要在井田東西兩翼增 加兩個邊界回風井 礦井采用帶區(qū)式準備方式 工作面設(shè)計長度 210m 采用綜合機械化放頂煤采煤工藝 礦井年工作日為 276d 晝夜凈提升時間為 16h 礦井采用 三八制 工作制度 兩班生 產(chǎn) 一班檢修 生產(chǎn)班每班完成 3 個采煤循環(huán) 檢修班完成 1 個采煤循環(huán) 循環(huán)進尺為 0 8m 日產(chǎn)量為 4 68Mt 礦井煤炭運輸采用膠帶輸送機 輔助運輸采用防爆型無軌膠輪車 主井采用兩對 16t 底卸式箕斗提煤 副井采用一套 5t 雙層單車罐籠帶平衡錘 一套一大罐籠 5t 雙層單車 一個小罐籠 專題部分題目為 房柱式采煤法煤柱穩(wěn)定性影響因素淺析 主要內(nèi)容是采用定性與 定量評價相結(jié)合的綜合評價法 從煤柱寬高比 煤柱面積比率 煤柱強度與載荷計算 煤柱保持穩(wěn)定最小寬度等方面對房柱式采空區(qū)遺留煤柱穩(wěn)定性進行評價 并結(jié)合實例進 行分析 翻譯部分主要內(nèi)容是淺述遺傳分析中的經(jīng)驗 在復(fù)雜的基因數(shù)據(jù)庫里機器學習與數(shù) 據(jù)開采 英文題目為 Machine learning and data mining in complex genomic data a review on the lessons learned in Genetic Analysis Workshop 19 關(guān)鍵詞 立井 輔助水平 帶區(qū) 綜合機械化放頂煤 房柱式采煤法 ABSTRACT This design includes three parts the general design the monographic study and the translation The general design is about a 4 0 Mt a new underground mine design of Zhaojiazhai Coal Mine Zhaojiazhai Coal Mine lies in the west of Xinzheng City Henan province The transportation in the mining area is very convenient It s about 14 km on the strike and 4 5 km on the dip with the 47 km2 total area There are 4 minable coal seam The main aquifer coal seam is 2 1 coal seam with an average thickness of 14 m and the dip of 2 1 coal seam is 0 14 The proved reserves of this coal mine are 507 19 Mt and the minable reserves are 351 3 Mt with a mine life of 64 a The normal mine inflow is 600 m3 h and the maximum mine inflow is 650 m3 h The mine relative gas emission quantity is 1 418 m3 t and the absolute gas emission quantity is 0 532 m3 min Thus it is a low gas mine The coal seam has no spontaneous combustion tendency but the coal dust has explosion hazard Based on the geological conditions of the mine I bring forward four available project in technology The first is vertical shaft development with two mining levels the deep extension of blind slope and an auxiliary level is set on the east wing the second is vertical shaft development with two mining levels the deep extension of blind shaft and an auxiliary level is set on the east wing the third is vertical shaft development with three mining levels the deep extension of blind slope and an auxiliary level is set on the east wing and the last is vertical shaft development with three mining levels the deep extension of blind slope and blind shaft and an auxiliary level is set on the east wing The first project is the best comparing with other three projects in technology and economy The first mining level is 230m and the auxiliary level on the east wing is 430m The mine field is divided into nine strip districts and one mining district Taking into account the long distance in the east and west direction The type of mine ventilation is the centralized juxtapose ventilation at the beginning period At the later period The type of mine ventilation is the centralized juxtapose ventilation two wings diagonal ventilation Designed first mining district makes use of the method of the mining district preparation The design length of working face is 210 m which uses fully mechanized mining with top coal caving technology The working days in one year are276 Everyday it takes 16 hours in lifting the coal The operation mode in the mine is three eight with two teams mining and the other overhauling Every mining team makes three working cycle and the overhauling team makes one working cycle So everyday there are 7 working cycles The advance of a working cycle is 0 8 m and the quantity of 16966 5 ton coal is maked everyday Main roadway makes use of belt conveyor to transport coal resource and mine car to be assistant transport The main shaft uses two double 12 t skips to lift coal and the auxiliary shaft uses a twins wide 1 5 t four car double deck cage to lift material and personnel transportation The monographic study entitled Analysis on Three soft unstable coal seam roadway support technology of Zhengzhou mining area The study mainly analyse the instability failure reasons of Three soft unstable coal seam roadway in Zhengzhou mining area And the corresponding control measures and control mechanism on surrounding rock are raised in this study The translated academic paper is about Numerical simulation of the factors in uencing dust in drilling tunnels Its title is Numerical simulation of the factors in uencing dust in drilling tunnels Its application Keywords shaft two mining levels strip district fully mechanized mining with top coal caving centralized juxtapose ventilation 目 錄 一般部分 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 1 1 礦區(qū)概述 1 1 1 1 地理位置 1 1 1 2 地形 地貌 1 1 1 3 氣象 地震 2 1 1 4 水文情況 2 1 1 5 礦區(qū)經(jīng)濟概況 2 1 1 6 水源及電源 2 1 2 井田地質(zhì)特征 3 1 2 1 井田煤系地層 3 1 2 2 井田地質(zhì)構(gòu)造 5 1 2 3 井田水文地質(zhì)特征 6 1 3 煤層特征 8 1 3 1 可采煤層賦存特征 8 1 3 2 煤質(zhì) 10 1 3 3 煤層開采技術(shù)條件 12 2 井田境界和儲量 13 2 1 井田境界 13 2 1 1 井田范圍 13 2 1 2 開采界限 13 2 1 3 井田尺寸 13 2 2 礦井工業(yè)儲量 13 2 2 1 儲量計算基礎(chǔ) 13 2 2 2 井田地質(zhì)勘探 14 2 2 3 礦井工業(yè)儲量計算 14 2 3 礦井可采儲量 15 2 3 1 安全煤柱留設(shè)原則 15 2 3 2 礦井保護煤柱損失量 16 2 3 3 礦井設(shè)計可采儲量 17 3 礦井工作制度 設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 19 3 1 礦井工作制度 19 3 2 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 19 3 2 1 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 19 3 2 2 確定依據(jù) 19 3 2 3 服務(wù)年限 20 3 4 0 井型校核 20 4 井田開拓 22 4 1 井田開拓基本問題 22 4 1 1 確定井筒 硐 形式 數(shù)目 位置及坐標 22 4 1 2 工業(yè)場地的位置 24 4 1 3 開采水平的確定及帶區(qū) 采區(qū)的劃分 24 4 1 4 主要開拓巷道 24 4 1 5 開拓方案比較 24 4 2 礦井基本巷道 32 4 2 1 井筒 32 4 2 2 井底車場及硐室 32 4 2 3 主要開拓巷道 39 5 準備方式 帶區(qū)巷道布置 43 5 1 煤層地質(zhì)特征 43 5 1 1 帶區(qū)位置 43 5 1 2 帶區(qū)煤層特征 43 5 1 3 煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況 43 5 1 4 水文地質(zhì) 43 5 1 5 地質(zhì)構(gòu)造 43 5 2 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 43 5 2 1 帶區(qū)準備方式的確定 43 5 2 2 帶區(qū)位置及范圍 44 5 2 3 帶區(qū)巷道布置 44 5 4 0 帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 44 5 2 5 帶區(qū)內(nèi)巷道掘 進 45 5 2 6 帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 46 5 3 帶區(qū)車場選型計算 47 5 3 1 帶區(qū)車場的形式 47 5 3 2 帶區(qū)車場的調(diào)車方式 48 5 3 3 帶區(qū)主要硐室布置 48 6 采煤方法 49 6 1 采煤工藝方式 49 6 1 1 帶區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件 49 6 1 2 確定采煤工藝方式 49 6 1 3 回采工作面參數(shù) 50 6 1 4 回采工藝及工作面設(shè)備選型 50 6 1 5 采煤工作面支護方式 54 6 1 6 端頭支護及超前支護方式 56 6 1 7 各工藝過程注意事項 57 6 1 8 回采工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè) 58 6 2 回采巷道布置 60 6 2 1 回采巷道布置方式 60 6 2 2 回采巷道參數(shù) 60 7 井下運輸 62 7 1 概述 62 7 1 1 井下運輸設(shè)計的原始條件與數(shù)據(jù) 62 7 1 2 運輸距離和貨載量 62 7 1 3 井下運輸系統(tǒng) 62 7 2 帶區(qū)運輸設(shè)備選型 63 7 2 1 設(shè)備選型原則 63 7 2 2 帶區(qū)運輸設(shè)備的選型及能力驗算 63 7 3 大巷運輸設(shè)備選型 66 7 3 1 運煤設(shè)備 66 7 3 2 輔助運輸設(shè)備選擇 66 8 礦井提升 68 8 1 礦井提升概述 68 8 2 主副井提升 68 8 2 1 主井提升 68 8 2 2 副井提升 70 9 礦井通風及安全 72 9 1 礦井通風系統(tǒng)選擇 72 9 1 1 礦井概述 72 9 1 2 礦井通風系統(tǒng)的確定 72 9 1 3 帶區(qū)通風系統(tǒng)的確定 74 9 1 4 礦井通風容易與困難時期的確定 75 9 2 帶區(qū)及全礦所需風量 76 9 2 1 采煤工作面實際需風量 76 9 2 2 掘進工作面實際需風量 79 9 2 3 硐室需風量 80 9 4 0 其它巷道需風量 81 9 2 5 礦井所需總風量 81 9 2 6 風量分配及風速驗算 81 9 3 全礦通風阻力的計算 82 9 3 1 礦井通風總阻力計算原則 82 9 3 2 礦井最大阻力路線 82 9 3 3 礦井通風阻力計算 82 9 3 4 礦井通風總阻力 84 9 4 礦井通風設(shè)備選型 84 9 4 1 主要通風機選型 84 9 4 2 電動機選型 86 9 4 3 主要通風機附屬裝置 87 9 5 防治特殊災(zāi)害的安全措施 87 9 5 1 預(yù)防瓦斯災(zāi)害的措施 87 9 5 2 預(yù)防煤塵災(zāi)害的措施 88 9 5 3 預(yù)防井下火災(zāi)的措施 89 9 5 4 預(yù)防井下水災(zāi)的措施 89 10 設(shè)計礦井基本技術(shù)經(jīng)濟指標 90 參考文獻 92 專題部分 鄭州礦區(qū) 三軟 不穩(wěn)定煤層巷道支護技術(shù)分析 93 1 緒論 93 1 1 研究意義 93 1 2 國內(nèi)外研究概況 93 1 2 1 軟巖巷道工程支護理論的研究現(xiàn)狀 94 1 2 2 軟巖巷道支護技術(shù)研究現(xiàn)狀 95 1 3 問題的提出 97 2 三軟 煤層巷道的工程特征及變形失 穩(wěn)的研究 98 2 1 三軟 煤層巷道的工程特征 98 2 1 1 三軟 煤層的定義 98 2 1 2 三軟 煤層巷道的基本力學屬性及工程力學特性 98 2 2 三軟 煤層巷道變形失穩(wěn)的研究 99 2 2 1 三軟 煤層巷道變形破壞的特點及形式 99 2 2 2 三軟 煤層巷道變形失穩(wěn)力學機理 100 2 2 3 三軟 煤層巷道穩(wěn)定性的主要影響因素 101 2 3 三軟 煤層巷道支護的基本原則與主要維護方法 102 2 3 1 三軟 煤層巷道的支護原則 102 2 3 2 三軟 煤層巷道的主要維護方法 102 3 鄭州礦區(qū) 三軟 煤層巷道支護技術(shù)分析 102 3 1U 型鋼支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性 103 3 1 1U 型鋼支架工作原理 103 3 1 2U 型鋼支架結(jié)構(gòu)失穩(wěn)原因分析 103 3 2U 型鋼支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制技術(shù) 104 3 2 1 支護結(jié)構(gòu)補償原理 104 3 2 2 支護結(jié)構(gòu)補償體力學特性 104 3 2 3 支護結(jié)構(gòu)補償?shù)幕驹瓌t 105 3 3 鄭州礦區(qū) 三軟 煤層巷道高強穩(wěn)定型支護技術(shù)方案 105 3 3 1 告成煤礦巷道失穩(wěn)破壞特征分析 105 3 3 2 巷道失穩(wěn)破壞原因分析 105 3 3 3 高強穩(wěn)定型支護技術(shù)方案 106 4 結(jié)論 108 參考文獻 108 翻譯部分 英文原文 110 中文譯文 119 致謝 127 一 般 部 分 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 1 礦區(qū)概述 1 1 1 地理位置 趙家寨煤礦位于河南省新鄭市 行政劃屬新鄭市辛店鎮(zhèn)和城關(guān)鎮(zhèn)及新密市大隗鎮(zhèn)管 轄 井田北部以大隗斷層為界 南部西段以歐陽寺斷層為界 南部東段以新密公路為界 西部以二 1 煤 800m 底板等高線為界 東部以賈梁斷層和二 1 煤露頭線為界 其地理坐標 為 東經(jīng) 113 34 00 113 43 00 北緯 34 23 30 34 26 30 礦區(qū)內(nèi)已形成非常便利的交通網(wǎng)絡(luò) G107 國道 鄭新公路 京廣鐵路 京珠高速 鄭石高速公路從井田東側(cè)通過 新密公路從井田南部通過 新密鐵路從井田北部通過至 新鄭東站與京廣鐵路接軌 登 封 杞 氏 762mm 地方窄軌鐵路從井田南部通過 區(qū)內(nèi)公路以新鄭市為中心 可通往鄭州 40km 新密 48km 禹縣 38km 平頂山 110km 許昌 74km 等地 新鄭國際機場位于井田的東北部 礦井交通位置見圖 1 1 圖 1 1 礦井交通位置圖 1 1 2 地形 地貌 礦區(qū)內(nèi)地表絕大部分被第三 四系沖積層覆蓋 為平原微丘地形 地勢總體較為平 坦 僅西北部沖溝較為發(fā)育 西部邊緣地帶出現(xiàn)一些小丘陵和零星突起 井田內(nèi)海拔標 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 高一般在 100 175m 之間 平均約 125m 相對高差約為 75m 1 1 3 氣象 地震 礦區(qū)屬大陸性半干旱氣候 干濕季節(jié)性交替明顯 年溫差較大 四季分明 夏季炎 熱 冬季寒冷 春秋兩季氣候宜人 年平均氣溫 14 1 月最高氣溫 38 6 1976 年 6 月 月最低氣溫為 8 1 1977 年 1 月 每年 6 9 月為雨季 年最大降水量為 977 1mm 1954 年 最小降水量為 213 9mm 1985 年 年均降水量為 592 6mm 年蒸 發(fā)量為 1680 2041mm 本區(qū)風向風力隨季節(jié)交替變化 夏季多東南風和南風 冬季多西 北風和北風 年平均風速 2 37m s 最大風速為 18m s 月平均相對濕度 8 月最大為 83 1 月最小為 63 年平均相對濕度為 70 年均霜期為 159 天 年均霧日為 32 天 結(jié)冰期一般為 12 月至翌年 3 月 凍土深度為 100 150mm 積雪厚度 150 200mm 根據(jù)河南省地震局資料 本區(qū)歷史上未發(fā)生過大的地震 按照 建筑抗震設(shè)計規(guī)范 GB50011 2001 附錄 A 我國主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度設(shè)計基本地震加速度和設(shè)計地震 分組 劃分 本礦井所在地區(qū)新鄭市抗震設(shè)防烈度為 7 度 設(shè)計基本地震加速度值為 0 10g 設(shè)計地震分組為第一組 1 1 4 水文情況 本區(qū)主要河流為雙洎河 屬淮河水系 雙洎河上游有洧 溱二源 洧水發(fā)源于登封 東北陽城山 馬嶺山 入新鄭境約 4km 溱水發(fā)源于新密市白寨鄉(xiāng)牌坊溝 入新鄭境約 1km 洧 溱二水于鄧灣寨西匯合 以下河段稱為雙洎河 雙洎河在新鄭市境內(nèi)流經(jīng)戴灣 人和寨 云灣 泥河寨 市區(qū) 雙龍寨 至梨河鎮(zhèn)黃灣村出境入長葛 至扶溝縣北流入 賈魯河 新鄭市境內(nèi)河段全長 314km 河床寬度 10 30m 河底平均低于地面 16m 正常 流量 2m3 s 平均行水深度 0 5m 河底坡降 1 200 1 1200 河底巖性為沙壤土 雙洎河為 常年性河流 該河自西北向東南流經(jīng)本井田 河流流量受季節(jié)影響較大 旱季較小 雨 季較大 根據(jù)新鄭市人和寨觀測站資料 最大洪水流量為 256m3 s 洪水位標高為 122 33m 1 1 5 礦區(qū)經(jīng)濟概況 新鄭市總面積 873km2 人口 62 萬 近幾年來社會經(jīng)濟發(fā)展速度很快 初步形成了以 卷煙 化工 電力 醫(yī)藥 建材 食品加工為主 門類較為齊全的工業(yè)經(jīng)濟和以大棗 無公害節(jié)水蓮藕 畜禽養(yǎng)殖為主的生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系 旅游 商貿(mào) 房地產(chǎn)等三大產(chǎn)業(yè) 齊頭并進 協(xié)調(diào)發(fā)展 經(jīng)過大力推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整 全市已形成煤炭 煙草 電力 醫(yī)藥 食品 建材 化工等特色支柱產(chǎn)業(yè) 趙家寨煤礦工業(yè)場地位于新鄭市辛店鎮(zhèn) 辛店鎮(zhèn)現(xiàn)代通訊設(shè)施完備 信息傳播方便 快捷 通訊網(wǎng)絡(luò)與全國聯(lián)網(wǎng)運行 辛店鎮(zhèn)鎮(zhèn)域企業(yè) 260 家 初步形成了能源 建材 機 電 化工 食品 卷材六大支柱產(chǎn)業(yè) 圍繞能源開發(fā) 辛店鎮(zhèn)已形成煤電 水泥 焦炭 鋁等產(chǎn)業(yè)鏈 被新鄭市委 市政府確定為能源建材工業(yè)園 1 1 6 水源及電源 本礦井地下水豐富 預(yù)計礦井正常涌水量為 600m3 h 井下排水經(jīng)處理后 可供礦井 生產(chǎn)和生活之用 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 礦井電源取自礦井正東約 7km 處胡莊 110kV 變電站和礦井正南約 2km 處辛店興龍 110kV 變電站 1 2 井田地質(zhì)特征 1 2 1 井田煤系地層 本區(qū)地層區(qū)劃屬華北地層區(qū)華北平原地層分區(qū)之嵩箕小區(qū) 區(qū)內(nèi)僅西部及其外圍的 許崗 三岔口一帶有二疊系上統(tǒng)平頂山砂巖和三疊系下統(tǒng)金斗山砂巖出露 絕大部分為 新生界掩蓋 地層以沉積巖系為主 其次為變質(zhì)巖系 未發(fā)現(xiàn)火成巖 區(qū)內(nèi)出露地層由 老到新有前震旦系 震旦系 寒武系 奧陶系 石炭系 二疊系 三疊系 第三系 第 四系 趙家寨井田內(nèi)地層均被新生界地層覆蓋 由老到新依次為寒武系上統(tǒng) 奧陶系中統(tǒng) 石炭系中上統(tǒng) 二疊系及第三 四系 簡述如下 1 寒武系上統(tǒng)長山組 3ch 鉆孔揭露最大厚度為 154 41m 巖性以灰 灰白色 厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r為主 夾薄層狀泥灰?guī)r 鈣質(zhì)泥巖 砂質(zhì)泥巖及鮞狀石灰?guī)r 裂隙具 方解石脈 見不規(guī)則狀溶洞 與下伏地層平行不整合 假整合 接觸 2 奧陶系中統(tǒng)馬家溝組 Q 2m 鉆孔揭露厚度為 25 33 79 95m 平均 54 70m 為 灰色中厚層狀石灰?guī)r 上部夾泥灰?guī)r 下部夾礫屑灰?guī)r 底部為鈣質(zhì)泥巖和砂質(zhì)泥巖 與下伏地層平行不整合接觸 3 石炭系 C 缺失下統(tǒng) 中上統(tǒng)揭露厚度 49 36 131 39m 平均 86 71m 1 中統(tǒng)本溪組 C 2b 以鋁質(zhì)泥巖為主 含黃鐵礦 菱鐵礦結(jié)核 局部夾中 細粒砂巖 偶含薄煤一層 組厚平均 8 93m 與下伏地層平行不整合接觸 2 上統(tǒng)太原組 C 3t 自一 1 煤層底板的根土巖至一 9 煤層頂板的菱鐵質(zhì)泥巖或 L9 灰?guī)r頂 厚度平均 77 78m 由灰?guī)r 砂巖 砂質(zhì)頁巖 泥巖和煤層組成 據(jù)巖性可分為上 中 下三段 下段 下部灰?guī)r段 自本組底部至 L4 灰?guī)r頂部 厚度 17 76 43 40m 平均 27 27m 以石灰?guī)r 煤層為主 夾砂質(zhì)泥巖 泥巖 含灰?guī)r四層 L1 L4 其中 L1 灰?guī)r 普遍發(fā)育 為本區(qū)標志層 常與 L2 灰?guī)r合并為一層 總厚度平均 12m 含煤四層 其中 一 1 煤層大部可采 一 3 一 4 煤層偶爾可采 中段 中部碎屑巖段 自 L4 灰?guī)r頂部至 L7 灰?guī)r底部 厚 21 58 54 00m 平均 33 70m 以砂巖 砂質(zhì)泥巖 泥巖為主 夾二層透鏡狀石灰?guī)r L5 L 6 及薄煤 3 層 一 5 一 6 一 7 L 5 L 6 灰?guī)r常相變?yōu)樯皫r 該砂巖為淺灰色中細粒石英砂巖 局部含細 礫 上段 上部灰?guī)r段 自 L7 灰?guī)r底部至一 9 煤層頂板的菱鐵質(zhì)泥巖或 L9 灰?guī)r頂 厚 9 58 26 96m 平均 1141m 以石灰?guī)r 砂質(zhì)泥巖 泥巖為主 夾薄煤 2 層 一 8 一 9 一 9 煤層偶可采 一 8 煤層不可采 含灰?guī)r三層 其中 L7 石灰?guī)r普遍發(fā)育 平均 6m 常 與厚約 3m 的 L8 石灰?guī)r合并為一層 L 9 石灰?guī)r不穩(wěn)定 常相變?yōu)榱忤F質(zhì)泥巖 本組與下 伏地層整合接觸 4 二疊系 P 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 區(qū)內(nèi)西部有零星出露 據(jù)鉆孔揭露 井田內(nèi)二疊系保留不全 石千峰組上部第四段 與第三段上部受蝕殆盡 保留厚度 661 78 1037 16m 平均 829 46m 含煤 24 層 分上下 兩統(tǒng) 與下伏地層整合接觸 1 下統(tǒng)山西組 P 1sh 自一 9 煤層頂板的菱鐵質(zhì)泥巖或 L9 灰?guī)r頂至砂鍋窯砂巖底 厚 53 36 104 65m 平均 75 49m 由砂巖 砂質(zhì)泥巖 泥巖及煤層組成 含煤 6 層 產(chǎn)大量植物化石 據(jù)其巖性 特征自下而上可分為大占砂巖段 香炭砂巖段和小紫泥巖段 大占砂巖段 自本組底至二 3 煤層底 厚 20 89 37 63m 平均 27 82m 下部的二 1 煤 層底板砂巖為深灰 灰黑色條帶狀細粒砂巖 中部的二 l 煤層全區(qū)可采 是本區(qū)主要可采 煤層 上部的大占砂巖為灰色中細粒砂巖 厚 1 92 20 98m 平均 11 66m 層面富含白云 母及炭質(zhì)薄膜 其下的二 2 煤層不發(fā)育 香炭砂巖段 自二 3 煤層底至二 4 煤層頂板砂巖底 厚 19 36 36 12m 平均 27 55m 由深灰色中細粒砂巖 砂質(zhì)泥巖 泥巖與煤層組成 下部的二 3 煤層大部可采 直接頂板 為深灰 黑灰色泥巖或砂質(zhì)泥巖 中部的香炭砂巖為深灰色中細粒砂巖 平均厚度 6 31m 含菱鐵質(zhì)線理及結(jié)核 上部為黑灰 深灰色泥巖及砂質(zhì)泥巖 含菱鐵質(zhì)假鮞和結(jié) 核 夾不穩(wěn)定的二 4 煤層 小紫泥巖段 自二 4 煤層頂板砂巖底至砂鍋窯砂巖底 厚 13 11 30 90m 平均 20 12m 下部為淺灰色含菱鐵質(zhì)中細粒長石石英砂巖 泥硅質(zhì)膠結(jié) 厚約 7m 中上部為 灰紫色的小紫泥巖 厚 13 12m 含鋁質(zhì)及菱鐵質(zhì)假鮞 局部具鮞狀結(jié)構(gòu) 夾薄層綠灰色 細粒砂巖及不可采煤層 2 層 二 5 二 6 本組與下伏地層整合接觸 2 下統(tǒng)下石盒子組 P 1x 自砂鍋窯砂巖 Ss 底界至田家溝砂巖 St 底界 厚 230 99 370 68m 平均 283 72m 含三 四 五 六共 4 個煤段 其巖性由砂巖 砂質(zhì)泥巖 泥巖 炭質(zhì)泥巖及 極不穩(wěn)定的薄煤層組成 各煤段劃分均以其煤段底部的砂巖為界 其中三煤段不含煤層 四 五 六煤段見薄煤 12 層 不可采或偶爾可采 本組與下伏地層整合接觸 3 上統(tǒng)上石盒子組 P 2s 自田家溝砂巖 St 底界至平頂山砂巖 Sp 底界 厚 208 94 311 28m 平均 265 25m 含七 八 九共 3 個煤段 其巖性由灰 灰綠 淺灰色泥巖 砂質(zhì)泥巖 粉砂 巖及細 中粒砂巖及少量薄煤層組成 本組與下伏地層整合接觸 產(chǎn)少量動植物化石 4 上統(tǒng)石千峰組 P 2sh 下起平頂山砂巖 Sp 底界 上部地層由于被剝蝕而至基巖面 本組屬含煤巖系蓋 層 厚 168 49 200 99m 平均 205m 與下伏地層呈假整合接觸 本組巖性主要由灰綠 淺灰色厚層狀中粒長石石英砂巖 薄層暗紫紅色和蘭灰色泥巖 砂質(zhì)泥巖及灰綠色粉砂 巖組成 平頂山砂巖厚 48 49 70 55m 平均 55m 巖性為灰白 淺灰色厚層狀中粗粒長 石石英砂巖 堅硬 耐風化 5 上第三系 N 與下伏地層呈不整合接觸 厚度由西向東逐漸增大 厚度 0 65145m 平均 260m 巖性以粘土 砂質(zhì)粘土為主 弱固結(jié)至半固結(jié) 夾粉砂 細砂層 含泥質(zhì)團塊及鈣質(zhì)結(jié) 核 下部夾礫石層 底部有一層底礫巖 厚 0 26 11m 平均 4 17m 西部邊緣附近底部 見有灰白色泥灰?guī)r 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 6 第四系 Q 第四系地層遍布全區(qū) 廣泛分布于平川 溝谷及河床階地 總厚度 0 175m 平均 45m 下部為亞砂土夾亞粘土 局部為亞粘土夾砂礫石層 中部為砂土 亞砂土 含鈣質(zhì) 結(jié)核 局部為亞粘土夾砂礫石層 上部由粉砂質(zhì)粘土 亞砂土及粉 細砂層組成 夾透 鏡狀粘土層 灰 深 灰 色 砂 質(zhì) 泥 巖 泥 巖 夾 灰 色 細 砂 巖 含 白 云 母 片 黃 鐵 礦 晶 粒 和 薄 膜 中上 部 常 含 薄 煤 灰 色 細 中 粗 粒 石 英 砂 巖 含 白 云 母 片 黃 鐵 礦 晶 粒 和 結(jié) 核 粒 度 由 上 向 下 變 粗 具 平 行 層 理 和 交 錯 層 理 底 部 常 為 深 灰 色 砂 質(zhì) 泥 巖 夾 生 物 屑 石 灰 巖 含 不 穩(wěn) 定 薄 煤 深 灰 色 含 泥 質(zhì) 燧 石 及 生 物 屑 石 灰 巖 2層 夾 砂 質(zhì) 泥 巖 泥 巖 薄 層 含 薄 煤 2層 灰 深 灰 色 生 物 碎 屑 石 灰 巖 夾 燧 石 灰 巖 含 次 生 方 解 石 脈 中 部 夾 不 穩(wěn) 定 薄 煤 黑 色 粉 粒 狀 碎 塊 狀 光 亮 型 煤 種 為 貧 和 無 煙 煤 中 上 部 常 含 夾 矸 1層 大 部 可 采 深 灰 色 泥 巖 砂 質(zhì) 泥 巖 局 部 下 部 夾 細 中 粒 砂 巖 灰 淺 灰 及 紫 紅 色 鋁 質(zhì) 泥 巖 局 部 夾 淺 灰 色 中 粒 石 英 砂 巖 中 上部 偶 含 1層 煤 個 別 厚 度 達 可 采 灰 至 深 灰 色 石 灰 巖 局 部 含 炭 質(zhì) 薄 膜 及 縫 合 線 微 晶 質(zhì) 結(jié) 構(gòu) 厚 層 狀 構(gòu) 造 灰 色 角 礫 狀 灰 巖 夾 石 灰 巖 角 礫 呈 橢 圓 狀 次 棱 角 狀 直 徑 10 5毫 米 上 部 深 灰 至 灰 黑 色 泥 巖 含 炭 質(zhì) 中 下 部 為 灰 灰 綠 色 鈣 質(zhì) 泥 巖 及 砂 質(zhì) 泥 巖 下 部 夾 不 穩(wěn) 定 薄 煤 1層 波 狀 層 理 發(fā) 育 砂 鍋 窯 砂 巖小 紫泥 巖二 6二 5二 3二 4香 炭 砂 巖二 2二 1一 8一 7一 6一 4一 3一 2一 1一 0一 51275 8 906 312 7 891028 7 35 96410872 3910 53246 971 02 5346781 06 2 4918 79620 345 地 層 系 統(tǒng) 地 層 厚 度 m柱狀 0標 志 層及 煤 層名 稱 巖 性 描 述界 系 統(tǒng) 組 段 累 計厚 度 層厚 PzC2t2b 古 二疊生 下 下石盒子組山西組 界 石炭系 上統(tǒng) 太原組本溪組奧陶系 中統(tǒng) 馬家溝組 5 P1xP 1sO 2m統(tǒng)系 三煤段上段段中下段中段上段 段下 大 紫 泥 巖大 占 砂 巖二 底一 9 灰 灰 綠 色 泥 巖 砂 質(zhì) 泥 巖 鮞 狀 結(jié) 構(gòu) 含 菱 鐵 質(zhì) 結(jié) 核 具 暗 紫 紅 色 斑 塊 灰 白 淺 灰 綠 色 細 粒 長 石 石 英 砂 巖 夾 砂 質(zhì) 泥 巖 具 平 行 及 波 狀 層 理 淺 灰 灰 綠 及 紫 紅 色 鋁 質(zhì) 泥 巖 砂 質(zhì) 泥 巖 粉 砂 巖 富 含 鮞 粒 和 菱 鐵 質(zhì) 結(jié) 核 具 紫 斑 和 暗 斑 灰 白 淺 灰 色 中 粗 粒 長 石 石 英 砂 巖 含 泥 質(zhì) 包 裹 體 底 部 含 礫 具 交 錯 層 理 厚 層 狀 灰 色 及 淺 灰 綠 色 鋁 質(zhì) 泥 巖 砂 質(zhì) 泥 巖 具 鮞 狀 結(jié) 構(gòu) 局 部 含 暗 紫 色 斑 塊 含 不穩(wěn) 定 薄 煤 淺 灰 色 菱 鐵 質(zhì) 石 英 砂 巖 含 白 云 母 片 菱 鐵 質(zhì) 泥 質(zhì) 膠 結(jié) 厚 層 狀 灰 深 灰 色 泥 巖 砂 質(zhì) 泥 巖 含 白 云 母 片 局 部 鮞 狀 結(jié) 構(gòu) 含 菱 鐵 質(zhì) 結(jié) 核 產(chǎn) 植 物 化 石 含 不 穩(wěn) 定 薄 煤 淺 灰 灰 褐 色 中 粒 長 石 石 英 砂 巖 上 部 和 下 部 多 為 深 灰 色 砂 質(zhì) 泥 巖 含 植 物 化 石 黑 色 粉 狀 及 片 塊 狀 半 亮 型 局 部 含 夾 矸 礦 區(qū) 東 北 部 尖 滅 其 余 大 部 可 采 灰 深 灰 色 中 細 粒 長 石 石 英 砂 巖 含 白 云 母 片 和 炭 屑 含 黃 鐵 礦 結(jié) 核 上 部 和 下 部 多為 砂 質(zhì) 泥 巖 含 植 物 化 石 偶 含 薄 煤 黑 色 粉 粒 狀 及 塊 狀 半 亮 型 局 部 含 夾 矸 1 2層 為 本 區(qū) 主 要 可 采 煤 層 上 部 為 深 灰 色 砂 質(zhì) 泥 巖 頂 部 常 含 薄 層 炭 質(zhì) 泥 巖 中 下 部 為 灰 色 細 粒 長 石 石 英 砂 巖 灰 色 菱 鐵 質(zhì) 泥 巖 局 部 相 變 成 石 灰 巖 致 密 堅 硬 比 重 大 常 含 方 解 石 脈 深 灰 灰 色 石 灰 巖 上 部 夾 灰 深 灰 色 泥 巖 砂 質(zhì) 泥 巖 和 薄 層 細 粒 砂 巖 深 灰 色 泥 巖 砂 質(zhì) 泥 巖 含 白 云 母 片 黃 鐵 礦 晶 粒 和 薄 膜 頂 部 含 較 穩(wěn) 定 薄 煤 1層 深 灰 灰 色 含 生 物 屑 燧 石 灰 巖 含 燧 石 結(jié) 核 與 條 帶 致 密 堅 硬 圖 1 2 地質(zhì)綜合柱狀圖 1 2 2 井田地質(zhì)構(gòu)造 本區(qū)主體構(gòu)造為一兩翼地層產(chǎn)狀平緩 傾角 3 15 軸向 NWW SEE 的寬緩背斜構(gòu) 造 井田內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育 共有斷層 18 條 全區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度中等 1 褶曲 本區(qū)主要褶曲為滹沱背斜 背斜軸走向 120 延展長度約 12km 西北傾伏端被大隗 斷層切割 向東南至 14 勘探線仰起 軸面近似直立 北翼地層走向 145 160 傾向 55 70 傾角 6 15 南翼地層走向 115 140 傾向 205 230 傾角 3 12 背斜軸被徐 莊斷層切斷 該背斜控制了整個區(qū)域北部煤層產(chǎn)狀 并以其為主 出現(xiàn)了一些寬緩的褶 曲 2 斷層 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 井田內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育 勘探階段共發(fā)現(xiàn)斷距較大的斷層 18 條 除溫泉 寧溝兩條小 逆斷層之外 其它均為正斷層 井田內(nèi)構(gòu)造方向與區(qū)域構(gòu)造方向相符合 大隗斷層 賈 梁斷層 歐陽寺斷層構(gòu)成本區(qū)自然邊界 斷層走向除大隗斷層為近東西向外 其余均為 北西 南東方向 其中落差大于 100m 的斷層 5 條 落差 50 100m 的斷層 5 條 落差 30 50m 的斷層 7 條 落差小于 30m 的斷層 1 條 1 2 3 井田水文地質(zhì)特征 1 地表水 區(qū)內(nèi)有兩條河流 雙洎河和沂水河 最高洪水位標高 一般為 102 33 103 31m 新 鄭市西關(guān)雙洎河橋位置洪水位標高為 105 68m 其橋面標高為 108 04m 洪水期對地面 建筑無影響 河流距主要開采煤層二 1 煤約 400m 左右 且對地下水的補給僅限于局部地 段 補給量很小 對開采影響不大 2 主要含水層與隔水層 1 含水層 寒武系上統(tǒng)長山組 3ch 白云質(zhì)灰?guī)r巖溶承壓水含水層 該含水層大體上沿滹沱背斜軸部地帶 埋藏深度 400m 左右 向北東方向逐漸增加到 1400m 揭露厚度一般 10 30m 80 年代天然水位標高 121 46 126 06m 211 1810 補 等孔水位標高分別達 134 06m 129 18m 該含水層與 O2m 灰?guī)r含水層為一個統(tǒng)一含水層 奧陶系馬家溝組 O 2m 灰?guī)r巖溶裂隙水含水層 該層鉆孔揭露厚度 25 33 79 95m 平均厚度 54 70m 該層上段為厚層狀灰?guī)r 下段 泥質(zhì)成分增高 巖溶裂隙主要發(fā)育于斷裂帶 滹沱背斜軸部及露頭帶附近 其標高為 225 71 542 71m 該含水層強富水 但不均一 主要富水地帶為滹沱背斜軸部 露頭風化帶及斷裂帶 鉆孔單位涌水量 q 0 0143 1 507L s m 80 年代水位標高 121 59 122 36m 水溫 23 29 該含水層距上覆一 1 煤層平均 9 43m 是一 1 煤層底板直接充水巖層 同時 由 于該含水層和 C3tL1 4 C 3tL7 8 灰?guī)r含水層有水力聯(lián)系 所以對二 1 煤的開采也有較大影響 石炭系太原組下段 C 3tL1 4 灰?guī)r巖溶裂隙承壓水含水層 該層有 1 4 層灰?guī)r組成 間夾薄層泥巖 砂質(zhì)泥巖及薄煤 厚度 13 86 42 99m 其 中灰?guī)r厚度 7 4 34 91m 平均 18 79m L 1 L 2 常合為一層 二者一般厚 10 13m 該層巖溶裂隙發(fā)育 富水性較強 溶洞發(fā)育標高為 128 48 440 43m 高度 0 08 0 5m 大者 4 0 4m 鉆孔單位涌水量 q 1 0077 4 72L s m 為 80 年代天然水位標高 122 22 125 82m 水溫 28 30 該含水層是一 1 煤層頂板板直接充水巖層 對煤層的開 采影響較大 石炭系太原組上段 C 3tL7 8 灰?guī)r巖溶裂隙承壓水含水層 該層主要有 L7 L 8 兩層厚層狀 隱晶結(jié)構(gòu)灰?guī)r組成 含水層埋深一般 200 850m 含 水層厚度 0 18m 一般厚 10m 左右 灰?guī)r巖溶裂隙主要發(fā)育于滹沱背斜軸部 斷裂帶及 露頭帶附近 鉆孔單位涌水量 q 0 019 0 6949L s m 80 年代天然水位標高 120 85 126 65m 該層是二 1 煤層底板直接充水巖溶含水層 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 二疊系山西組 P 1sh 砂巖孔隙裂隙承壓水含水層 該層由大占砂巖和香炭砂巖組成 含水層埋深一般 200 850m 大占砂巖厚度 0 96 31 90m 平均 17 05m 香炭砂巖厚度 14 23m 孔隙裂隙一般不發(fā)育 且多被方解石 脈充填 水位標高 117 02 128 26m 鉆孔單位涌水量 q 0 0012 0 085L s m 該層為二 1 和二 3 煤層頂板直接充水含水層 但富水性較弱 對煤層開采影響不大 上 下石盒子組及上部砂巖孔隙裂隙承壓水含水層 該層段為砂巖 砂泥巖互層段 以砂鍋窯砂巖 Ss 田家溝砂巖 St 平頂山砂巖 Sp 發(fā)育良好 上 下石盒子組中厚度 5m 以上的中 粗 巨粒砂巖共 13 層 平均總 厚度 94 09m 埋深 50 700m 平頂山砂巖埋深 100 350m 厚度 48 49 70 55m 一般厚 度 55 76m 上 下石盒子組砂巖裂隙較發(fā)育 該套砂巖厚度較大 但富水性弱 其間因 有數(shù)層砂質(zhì)泥巖及泥巖隔水層而水力聯(lián)系不佳 故對七 4 煤層及下伏二 3 二 1 煤層的開 采影響不大 第四系孔隙潛水含水層 中更新統(tǒng) Q 2 含水層主要分布在井田西部賈咀 辛店一帶 厚度約 30m 水位深 度 6 1 30m 水位標高 126 4 171 22m 鉆孔單位涌水量 q 0 178 47L s m 巖性上部為 亞砂夾亞粘土 下部亞粘土夾礫石 底部常見棱角狀分選差的碎石層 上更新統(tǒng) Q 3 含水層主要分布井田東部雙洎河兩岸的平原區(qū) 厚度約 50m 水位深度 1 84 35m 水位 標高 96 93 150 50m 鉆孔單位涌水量 q 0 252 2 71L s m 巖性上部以亞砂土為主 含 鈣質(zhì)膠結(jié) 下部為亞粘土夾礫石層 底部為河床粗砂礫層 全新統(tǒng) Q 4 含水層主要分 布于雙洎河沿岸及新鄭市區(qū)以東平原區(qū)的淺表部 厚度約 10m 水位深度 1 01 13 32m 水位標高 100 32 131 67m 鉆孔單位涌水量 q 0 22 0 776L s m 巖性為粉砂土 亞砂 土 粉細砂 夾透鏡狀粘土層 雙洎河沿岸河流一級階地的底部具河床相砂礫石層 2 隔水層 一 1 煤層底板鋁土質(zhì)隔水層 該層位于奧陶系灰?guī)r頂面至一 1 煤層底面之間 厚度 1 87 33 84m 該層層位較穩(wěn)定 巖性致密 隔水性良好 但因該層在局部地段很薄 尤其在受斷裂錯動的情況下 奧陶 系灰?guī)r高壓巖溶水將對一 1 煤層的開采有直接影響 太原組中段砂泥巖隔水層 該層系指 L4 灰?guī)r頂面到 L7 灰?guī)r底面之間的砂質(zhì)泥巖為主 夾細粒砂巖 薄煤層和不 穩(wěn)定的 L5 及 L6 灰?guī)r 厚 1143 68 33m 該層層位較穩(wěn)定 隔水性較好 為 C3tL1 4 灰?guī)r與 C3tL7 8 灰?guī)r之間的隔水層 但在斷裂切割處以及背斜軸部張裂帶上 將會形成上 下含水 層間的水力聯(lián)系 二 1 煤層底板砂泥巖隔水層 指 L8 灰?guī)r頂面到二 l 煤層底板之間的砂 泥巖段 據(jù)本區(qū)揭露該層厚度 1 61 43 82m 平均厚 10 96m 該層有一定的隔水作用 隔水層厚度小于 5m 以及斷裂破 碎之處會造成底板突水可能 石千峰組上段細粒砂巖 砂質(zhì)泥巖隔水層 該層在井田西緣有零星出露 大部分被第三 四系掩蓋 巖性為砂質(zhì)泥巖和細粒砂 巖 孔隙裂隙不發(fā)育 對上覆下伏含水層起隔水作用 上第三系 N 1l 砂質(zhì)粘土及粘土隔水層 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 由厚度為 0 65145m 平均厚 255 02m 的砂質(zhì)粘土和粘土組成 由于厚度大 層位較 穩(wěn)定 所以是第四系含水層與下伏基巖含水層之間良好的隔水層 井田部分鉆孔揭露底 部有厚度 0 33 28 70m 一般厚度 10m 直徑一般 20 100mm 的礫石層 其中充填較多 的粘土 多呈半膠結(jié)狀態(tài) 施工中該層未發(fā)現(xiàn)漏水 測井解釋富水性很弱 對礦床充水 及供水意義不大 3 礦井充水條件分析 1 地表水和新生界孔隙含水層至二 l 煤間距很大 約 350 900m 其間有平均厚 度 255 02m 的粘土和砂質(zhì)粘土隔水層 故不能形成礦床充水水源 2 二 l 煤層頂板砂巖孔隙裂隙含水層 富水性弱 地下水徑流遲緩 補給條件差 一般不會對礦井形成較大危害 3 太原組上部灰?guī)r巖溶裂隙承壓水是二 1 煤層底板直接充水水源 水量較豐富 補給強度中等 鉆孔單位涌水量 q 0 019 0 6949L s m 二 l 煤層底板隔水層 厚度 1 61 43 82m 平均 10 96m 隔水性不佳 特別是斷裂帶將成為煤層底板突水通道 同時 還可能成為下部 C3tL1 4 灰?guī)r甚至 O2m 灰?guī)r巖溶水間接充水的通道 4 井田東部灰?guī)r陷伏露頭地帶 匯集豐富的混合型巖溶裂隙承壓水 礦井深疏排 水時 將會形成回流 成為二 1 煤層的重要充水水源 5 構(gòu)造對礦床充水的影響 斷層是本區(qū)礦床充水的主要因素 北部邊界 F1 和東北 部的 F3 斷層 使三個巖溶含水層在垂直方向上發(fā)生水力聯(lián)系 并形成高水位的富水導(dǎo)水 帶 需留夠防水煤柱 區(qū)內(nèi)一系列北西向的斷層其落差多大于 30m 常造成 O2m 和 C3t 灰 巖與可采煤層對接 上述斷裂帶不僅是礦床充水的重要途徑 而且富水性強 對開采威 脅很大 滹沱背斜軸部地帶 巖溶裂隙發(fā)育 各巖溶含水層之間存在密切的水力聯(lián)系 既有深部的縱向水流 又有沿背斜軸運移的橫向水流 是本區(qū)礦床充水強烈的地段 4 井田水文地質(zhì)勘探類型劃分 根據(jù) 河南省新密煤田趙家寨井田勘探報告 研究結(jié)論 本井田水文地質(zhì)勘探類型 為第三類第一亞類第二型 即以底板溶蝕裂隙充水為主的水文地質(zhì)條件中等偏復(fù)雜的巖 溶充水礦床 5 礦井涌水量計算 地質(zhì)報告僅對二 l 煤層開采進行涌水量計算 井田的礦井充水主要是底板灰?guī)r巖溶裂 隙含水層 頂板含水層富水性較弱 因此涌水量計算以太原組上段灰?guī)r含水層為主 地質(zhì)部門根據(jù)礦區(qū)水文 地溫勘探情況 通過大孔抽水試驗 采用有限單元法估算 礦井水平正常涌水量為 600m3 h 利用解析法對礦井涌水量進行了預(yù)警預(yù)報 礦井涌水量 為 650m3 h 其中二 l 煤頂板砂巖含水層疏干涌水量由裘布依的承壓 潛水公式計算 頂 板含水層涌水量為 139 23m3 h 本設(shè)計按礦井正常涌水量為 600m3 h 最大涌水量為 650m3 h 設(shè)計 由于本區(qū)構(gòu)造條 件復(fù)雜程度中等 且有厚層新生界覆蓋 盡管采用多種勘探手段 也難以精確查出各條 斷層的水力性質(zhì)及變化規(guī)律 1 3 煤層特征 1 3 1 可采煤層賦存特征 井田可采煤層共有 4 層 自上至下分別為七 4 二 3 二 1 和一 1 二 1 煤層屬全區(qū)可 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 采煤層 二 3 一 1 煤層屬大部可采煤層 七 4 煤層大部被剝蝕 僅西部局部保存 在保 存區(qū)內(nèi)屬大部可采煤層 井田內(nèi)可采煤層特征見表 1 1 七 4 煤 賦存于上石盒子組七煤段中下部 上距平頂山砂巖 2