永城矿区陈四楼井矿机毕业设计说明书Word文档下载推荐.docx

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1974—1984年观测，月平均最高气温26.89℃（7月份），最低气温零下0.32℃，年平均14.3℃。

日最高气温41℃（1965年7月30日），最低零下19℃（1957年2月21日）。

降雨量：

最大降雨量1022.5mm（1977年），最小为630.4mm，年平均813.4mm；

日最大降雨量207mm（1965年7月15日—18日）。

蒸发量：

历年最大蒸发量1985。

7mm（1978年），最小1603.2mm（1975年），年平均1745.4mm。

相对湿度平均68—73.16%。

冬春季多西北风，夏季多东北风，偶有东南风，最大风速183m/s（1982年4月12日）。

每年12月至翌年3月份为降雪和冰冻期，最大冻土深度19cm.

据《中国地震烈度表》载，本区为六度地震区。

河南省地震局受永城煤炭工业联合公司委托，提出“永城县地震基本烈度鉴定书”，该文在分析了地质构造及本区地震史以后，认为“本区不可能发生六级左右地震，主要是受邻区强震影响，其地震基本烈度六度是适宜的”。

又提出“鉴于永城煤炭储量丰富，现已投入建井，将来发展远景可观，据此建议，对特别重要的工程建筑物，可提高一度设防”。

煤炭部基建司对陈四楼矿井方案设计审查意见明确：

“建筑物均按6度设防，但对六大要害系统按7度的构造措施设计。

”

1.1.3.矿井建设的外部条件

矿井工业场地至矿区集配站的铁路专用线正线里程15.86KM，将与矿井同步建设。

新、老两条永砀公路，分别自工业广场两侧经过，将矿井工业场地与铁路干线和土产材料产地连通，交通条件较好。

矿井永久电源，由拟建中的永城220KV变电站供给。

由地方集资兴建的永城县11KV变电站，可作为本矿井建井时期的施工电源。

为确保施工安全，另一电源可取自新庄矿井。

矿区热电站应尽快建设。

经初步勘探证实，上第三系孔隙承压水，无论水质和水量均可满足本矿井永久水源的需求。

矿区北部的芒山，生产白灰、石子、料石等土产材料。

由国家统一分配的水泥、钢材、木材等亦可通过公路运至本矿。

矿井建设的外部条件比较落实、可靠。

图1.1陈四楼矿交通运输图

1.2.井田地质

1.2.1.地形

永城煤田为华北型沉积，地层分区属华北区、鲁西分区、徐州小区的范畴。

本井田无基岩出露，全部被新生界冲积层所覆盖，缺失上奥陶统至下石炭统、三迭系至第三系古新统两段。

钻探揭露的基岩地层上至石千峰组（平顶山砂岩），下至中奥陶统马家沟灰岩，厚度约为1100m。

1.2.2.井田勘探程度

新华夏体系及东西向构造构成永城煤田的骨架，本煤田有永城背斜及北部的孔庄—芒山背料组成。

陈四楼井田位于永城隐伏背料之西冀，总体走向NNW，倾向8WW。

而井田内部走向变化较大，几经折转，大体呈一“弓”字形。

由于受多期构造运动的影响，褶曲，断裂及岩浆岩均较发育。

地层倾角在露头处局部较大，02—03线及65线以北多在20°

—30°

，中部8°

—10°

;

向深部逐渐变小，一般为4°

—8°

，局部8°

。

1、褶曲

井田内褶曲比较发育，65线以北尤甚。

分为近南北向及近东西向两组。

近南北向褶曲有陈四楼向斜，小赵营背、高六湾向斜、李古同背斜及周庄向斜等。

其中陈四楼向斜位于井田的南端，后四个褶曲位于井田北端，为一连续而有规律的褶曲构造。

近东西向的自南向北有八里庙向斜、胡庄背斜、小陈庄向斜及汉陈向斜等。

其中汉陈向斜南北两翼分别受F13及F18断层所切割，视其全貌为一地堑式向斜构造。

2、断裂

据侧定，井田内岩浆岩活动大致有两个井田内断裂构造均为正断层，影响开采的共有两条，其他均为小断层.

表1.1主要断层表

断层编号

F1

F2

长度

6.6KM

2.6KM

走向

N39°

W

N35°

倾向

S

落差

160m

89m

类型

正

可靠性

可靠

倾角

60°

~70°

56°

3、岩浆活动

井田内未发现岩浆活动。

期次：

基性岩偏老为华力西运动晚期产物，酸性岩为燕山运动早~晚期产物。

基性岩主要为辉绿岩，一般在三煤组中顺煤层侵入三4、三22、三5煤层中，呈岩脉或岩席产出；

酸性岩主要为闪长岩类及花岗岩类，呈岩墙及岩席产出，侵入二2煤层中。

受岩浆岩侵入影响地段，使煤层结构复杂，或变为天然焦，降低了煤层的经济价值。

1.2.3.井田的水文地质特征

1、含水层及隔水层特征

自上而下分为四个含水组：

（1）新生界孔隙含水组：

区内松散地层沉积为冲积及湖积，其厚度受古地形影响而东薄西厚、南薄北厚。

含水砂层一般为1~12层，平均总厚86.34m，浅部以大气降水垂直渗入为主，中部及深部以水平侧向渗透为主。

属孔隙承压水，q=0.004~7.0t/s·

m，K=0.6~23m/d。

含水砂层之间及其与基岩之间有厚度比较稳定的枯土层，形成天然的隔水屏障，局部地段与基岩处有透镜状砂层，即所谓“天窗”，对浅部开采会具有一定影响。

（2）二迭系砂岩裂隙，孔隙含水组：

主要由上、下石盒子组及山西

组砂岩裂隙孔隙承压水组成。

其补给方式以水平侧向渗透补给为主，渗透能力差，富水性弱，迳流滞缓，以静储量为主，易于疏干。

q=0.1213t/s·

m，K=0.568—3.91m/d，水质类型为SO4-Nα型。

（3）石炭系灰岩岩溶裂隙含水组：

主要含水岩层为石灰岩（11层），次为砂岩。

灰岩以L2L3L4L7L8L9L10七层比较稳定，岩溶裂隙比较发育，但多被泥质或钙质充填。

补给方式为远方侧向渗透净除。

q=0.000685—2.068t/s·

m，K=0.00492—7.473m/d。

水质类型SO4—Nα，矿化度>

2q/L。

（4）奥陶系岩溶裂隙含水组：

区域范围内，在安徽省闸河煤田东西两侧出露，本煤田仅在芒山有局部出露。

岩溶发育，富水性强。

补给方式以远方水平渗透为主。

q=0.000685—15.7t/s·

m，K=0.002—7.473m/d。

水质类型SO4—CαNα，矿化度2.206—4.43q/L。

2、井田水文地质条件

本井田水文地质类型为中等~简单，其主要依据是：

（1）直接充水含水层，三煤层和二煤层顶板砂岩含水性弱，单位涌水量一般小于0.01t/s·

m，本应为简单类型，但F18以北存在太原组灰岩补给；

（2）上覆新生界含水层与基岩界面之间有厚度大于30m的粘土层阻隔，正常地段对煤系地层无充水作用；

（3）下覆太原组灰岩含水层与二2煤层之间有砂岩和泥岩组成的隔水层，厚度在50m以上，正常地段二2煤层的开采不存在底板突水的威胁；

（4）井田内断层富水性及导水性弱q<

0.001t/s·

m；

（5）主采煤层顶底板岩层稳定；

（6）矿床远离地表水体。

表1.2各煤层情况表

煤层名称

煤层厚度

最小~~最大

平均

煤质

煤种牌号

原煤灰分

Ad（%）

挥发分

vdaf（%）

原煤全硫

St，d（%）

发热量

QGr，daf（mj/kg）

三4

0-2.19

1.6

20.96

10.97

0.59

33.93

贫、无烟、天然焦

21.09

8.44

0.54

33.60

31.39

6.33

0.43

30.65

三2

0-2.90

1.5

23.97

15.80

0.56

35.41

瘦、贫、无烟、天然焦

20.88

1.10

0.72

33.75

21.21

8.52

33.59

7.85

0.78

28.85

三1

0-5.78

1.3

25.04

14.80

0.48

35.73

21.39

11.22

0.66

33.94

8.48

0.58

34.43

25.96

6.55

0.84

29.40

二2

3.90-4.50

4.0

15.90

10.27

34.37

13.79

8.13

0.51

34.67

23.98

7.12

0.67

32.46

3、矿井预计涌水量

井田南部和西部均以断层构成阻水边界，东部煤层露头与粘土隔水层相接，只有北界F11断层使二2煤与对盘太原组灰岩相接，可视大弱补给边界。

采用“集水廊道”法计算，矿井预计正常涌水量894m3/h

（其中：

K5砂岩328m3/h.，三煤组291m3/h，二煤组275m3/h；

最大涌水盘1627m3/h。

）

1.2.4.地温

地温：

二2煤层在-650m以深，除63至65线范围地温低于31℃，其余均高于31℃，属一级热害区；

三22煤层仅在0312孔至-650m以深出现小范围的一级热害区。

井田内其余地段地温均属正常。

1.3.煤层

1.3.1.煤层埋藏条件

井田内含煤地层自下而上为石炭系上统太原组、二迭系下统山西组，下石盒子组及二迭系上统上石盒子组。

共含煤17~20层，煤层总厚13.85m。

其中有经济价值的为下二迭统的山西组及下石盒子组。

该两含煤地层总厚度平均181m，煤层总厚10.42m，含煤系数58%。

其中山西组的二2煤层为主要可采煤层，下石盒子组中可采和大部可采的煤层有三1、三22、三4三层。

其特征见表1.2。

二2煤层为一稳定~较稳定、结构简单（偶含泥岩夹歼一层）的中厚煤层。

除井田西部受岩浆岩侵入的影响变质为天然焦或不可采外，全区稳定可采。

三1煤层，层位稳定，平均厚度卫1.30m，其可采范围集中在08线以南。

04线以南以单层结构为主，以北渐变为双层结构，未受岩浆岩破坏。

三22煤层，较稳定，平均厚度1.5m，受岩桨岩破坏范周约占十分之一，从南向北由单层结构渐变为双层至三层结构。

三4煤层为一较稳定~不摇定煤层。

在可采范围内平均厚度约为1.6m，单层与双层结构的穿见层次基本相等，受岩浆岩影响的范围约占三分之一，煤层变质为天然焦，而且结构变得复杂。

1.3.2.煤层围岩性质

二2煤层顶板以中细砂岩及砂质泥岩为主，其中中砂岩约占55%,砂质泥岩约占45％，井田中部17～31线多为砂质泥岩，两端以砂岩为主，局部顶板为岩浆岩。

其抗压强度为：

砂质泥岩389～544kg/cm3，砂岩306～1264kg/cm3。

底板多为泥岩和粉砂岩。

砂质泥岩236～864kg/cm3，砂岩733～1393kg/cm3。

三22煤层顶板以泥岩及细砂岩为主，其中泥岩约占