完整版宇煤矿8#煤层井田开拓开采与矿井通风设计毕业论文Word文档格式.docx
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井田开拓;
矿井通风设计;
采区巷道布置
第一章矿井概况
1.1井田自然概况
1.1.1交通位置
银宇煤矿位于古交市西北7km,白家沟村一带,行政区划隶属梭峪乡管辖。
地理坐标为:
东经112°
06′46″-112°
08′12″,北纬37°
58′11″~37°
59′10″。
矿区西距太佳公路约2.5km,距镇城底铁路专用线约3.5km,与太佳公路相连,交通方便。
银宇煤矿位于吕梁山脉关帝山东翼与云中山端交接处,属褶皱蚀中山区,沟谷发育,切割深度90~160m,地势总体为东北高西南低。
最高点位于井田东部山梁,标高为1327m,最低点位于井田西部,标高为1130m,最大相对高差197m。
1.1.2河流水系
本井田地表水系属黄河流域汾河水系,井田内无常年性河流,只发育一些较小的沟谷,这些沟谷平时干涸,遇暴雨或大雨时形成洪水,井田北部沟谷向西北,南部沟谷向西南汇入汾河,井田东部沟谷向东汇入后背沟,再向东南汇入矾石沟,矾石沟向南汇入汾河,属汾河水系。
1.1.3气象及地震情况
区内为温带大陆性季风气候,年内四季分明,春季多风,夏季炎热多雨,秋季凉爽短暂,冬季寒冷干燥。
多年平均气温9.6℃。
全年无霜期120~180天,每年11月底霜冻,翌年3月初解冻。
最大冻土深度80cm,年均降水量为426.1mm,大多集中在7~9月份,占全年降水量的60%以上,年平均蒸发量2093.8mm,为年均降水量的近5倍。
1.1.4矿井供电
银宇煤矿在本矿区西北约1.0km处建有35kV变电站一座,站内设2台20MVA变压器,有10kV出线间隔;
该35kV变电站双回路电源,分别引自火山35kV变电站和镇城底110kV变电站35kV不同母线段。
两变电站均能满足本矿生产用电量的要求。
在矿井工业场地建有10kV变电所1座,两回10kV电源分别引自本矿区35kV变电站10kV母线段,导线型号均为LGJ-150mm2,输电距离约1.0km。
两回电源线路一回工作,一回(带电)备用。
当一回线路故障时,另一回仍能保证全矿井负荷用电。
1.1.5矿井供水
地面供水水源:
银宇煤矿已与古交市梭峪乡白家沟村民委员会签订了供水协议书,主井工业场地生产和生活用水由古交市梭峪乡白家沟村提供。
井下供水水源:
矿井正常涌水量为30m3/h,最大涌水量为60m3/h,涌水排至地面后,经净化处理达标后,作为矿井井下消防、洒水及井下用水设施用水水源。
1.1.6井田内小煤窑开采情况
据调查,井田内2+3号煤层存在一处小窑破坏区,位于井田东北部,面积为289350m2,2002年关闭,具体开采情况不明。
1.2井田地质
1.2.1地层
井田内山梁一般为新生界地层覆盖,沟谷两侧多为基岩出露。
所见地层有古生界二迭系下统山西组和下石盒子组、新生界第三、四系。
1.2.1.1奥陶系中统峰峰组
一般厚85m左右,分为上、下两段。
下段:
厚10.22~59.06m,一般25m左右。
为一套灰色、灰黄色角砾状泥灰岩。
角砾成分为石灰岩、泥灰岩碎块,呈棱角状。
常夹有层状隐晶质石膏或脉状纤维质石膏(称第一石膏带)。
上段:
厚23.94~69.81m,一般60m左右。
岩性为深灰色厚层状石灰岩,致密坚硬,裂隙发育,中部有时夹灰黄色薄层状泥灰岩。
1.2.1.2石炭系中统本溪组
全厚20.72~44.22cm,平均31.12m.平行不整合于奥陶系之上底部为铁矿,呈鸡窝状分布,厚0~3.21m,平均1.90m左右;
本区埋藏浅,钴孔所见亦多为褐铁矿。
其上为不稳定的G层铝土岩,厚0~8.23cm,平均3.5m左右;
银灰或浅灰色,团块状,具鲕状结构,常与铁矿共生,有时呈侵染状或透镜状赋存于铝土泥岩之中。
个别点见铁矿、铝土岩同时尖灭,代之以砂岩或砂质泥岩直接覆于奥陶系中统(O2)之上。
中、上部由灰黑色泥岩、深灰色粉砂岩、灰色砂岩及浅色粘土岩组成,夹不稳定灰岩1~2层及煤线1~2层。
主要为浅海相、过渡相;
总的旋回结构明显,为海陆交互相沉积。
1.2.1.3石炭系上统太原组
与下伏本溪组整合接触,属海陆交互相沉积,系井田主要含煤地层之一。
全厚95.26~123.77m,平均113.13m。
按岩性、岩相和沉积旋回的不同,可分为上、中、下三段。
自K1砂岩至8号煤顶。
基底K1(晋祠)砂岩在本井田不甚发育,厚1.00~4.20m,平均2.50m,多为灰色中细粒砂岩,泥质胶结,含铁质,横向变化较大,有时相变为砂质泥岩;
其上为一组黑灰色、灰色过渡相及陆相沉积,岩性以砂质泥岩、粉砂岩为主,夹粘土岩及不稳定砂岩,含11、10、9、8号煤层,其中8、9号可采。
中段:
自L1至L4灰岩顶。
本段以碎屑岩为主,有三层灰岩。
其中L4灰岩全区稳定。
K2灰岩有时由三角洲相碎屑沉积(称马兰砂岩)所替代。
L4下为零星可采的薄煤层—7号煤层。
自L4灰岩顶至K3砂岩底,以过渡相为主。
中、下部由各粒级砂岩组成;
上部以泥质岩为主,夹6号薄煤(不可采)及菱铁矿层(相当L5灰岩层位)。
本段不含或很少含化石。
1.2.1.4二叠系下统山西组
全厚37.50~51.45m,平均41.50m,与下伏太原组呈连续沉积,为井田主要含煤地层之一。
基底K3(北岔沟)砂岩在井田一带不甚发育,多系河漫、河床相沉积,为灰色、灰白色中细粒砂岩,有时相变为粉砂岩或泥质岩,厚0~7.47m,平均3.92m。
K3砂岩沉积之后,其上以陆相沉积及含煤厚度大为特征。
主要由黑灰或深灰色砂质泥岩、深灰色粉砂岩、灰色砂岩组成。
旋回结构较为明显,岩性变化不大。
含煤4~5层,分别为02、03、1、2+3、4号煤层,其中2+3、4号煤层稳定可采。
03号煤层以上受河床变迁的影响,地层厚度岩性变化比较大。
1.2.1.5二叠系下统下石盒子组
全厚71.22~118.90m,平均85.35m,以K4(骆驼脖)砂岩为基底与下伏西组整合接触。
本组依岩性及色调的不同,以K5砂岩分为上、下两段。
下段(P1x1):
厚33.10~52.40m,平均42.35m,以深灰色、灰色、灰绿色砂质泥岩、粉砂岩为主,夹黄绿色砂岩,呈互层状,下部常含1~2层煤线。
上段(P1x2):
厚38.12~66.48m,平均43m,以灰绿色、黄绿色粉砂岩、砂质泥岩力主,间夹黄绿色砂岩及灰色泥岩。
1.2.1.6上第三系上新统保德组
全厚0~25m,一般10m左右。
以砾岩为基底不整合于下伏基岩之上。
砾石成分以石灰岩、变质岩为主,胶结较好。
其上为棕红色粘土,含粉、细砂质较多,上部含2~3层钙质结核层。
1.2.1.7第四系中上更新统
下部为中更新统离石组,全厚0~30m,平均7m左右。
以淡红色、浅红色粘土及砂质粘土力主,中下部含钙质结核3~5层,底部常有1~2层半胶结状砂砾层。
不整合覆于较老地层之上。
其上为上更新统马兰组,全厚0~25m,一般3m左右。
主要为灰黄色黄土,含粉、细砂、垂直节理发育,底部有豆(卵)状钙质纬核,与下伏地层呈不整合接触。
1.2.2构造
本井田处于吕梁山隆起东翼,西山煤田平缓不对称向斜的北部。
本井田褶曲构造较发育,轴向北东的白家沟背斜穿过井田西部,背斜西北翼在井田内走向北北西,倾向西,倾角约9°
左右;
东南翼地层走向北东,倾向东南,倾角约13°
。
在井田中部发育一个宽缓的向斜构造,轴向与白家沟背斜近平行,向南倾伏,其西北翼为白家沟背斜的东南翼,其东南翼地层走向北西,倾向西南,倾角约8°
左右。
井田断裂构造较发育,现分述如下:
1.2.2.1.F44正断层
位于井田西北边界附近,走向北东,倾向西北,倾角80°
,落差25~29m,井田内延伸长度约1400m。
1.2.2.2F57正断层
位于井田北部,走向北东,倾向东南,倾角65°
,落差5m,井田内延伸长度约300m。
1.2.2.3F58正断层
位于井田北部,走向北东78°
东,倾向南,落差4m,井田内延伸长度约为600m。
1.2.2.4F94正断层
位于井田西南部,走向北45°
东,倾向西北,倾角60°
,落差5m,井田内延伸长度200m左右。
井田内未发现岩浆岩等构造和侵入岩体。
另外,在井田西南部,361钻孔施工时,揭露一个陷落柱,361钻孔位于陷落柱边缘,推断陷落柱长轴直径经50m左右。
总的来说,该井田地质构造属于简单类型。
1.3煤层特征
1.3.1含煤地层及含煤性
本井田主要含煤地层为太原组、山西组,共含煤11层,自上而下为02、03、1、2+3、4、6、7、8、9、10、11号,其中2+3、4、8、9号煤层为全区可采煤层,03、1、7号煤层为零星可采煤层。
含煤地层平均总厚154.63m,煤层平均总厚13.52m,含煤系数8.74%,可采煤层平均总厚11.13m,可采含煤系数7.20%。
1.3.1.1山西组
山西组平均地层厚度41.50m,含煤平均总厚7.37m,含煤系数17.76%。
1.3.1.2太原组
太原组平均地层厚度113.13m,含煤平均总厚6.15m,含煤系数5.44%。
1.3.2可采煤层
本井田可采煤层有2+3、4、8、9号煤层。
1.3.2.12+3号煤层
位于山西组中部,上距下石盒子组K4砂岩20m左右,煤层厚度0.50~4.53m,平均3.11m,稳定,全井田可采,结构简单,有时含有一层夹石,夹石最大厚度1.10m。
顶板岩性可砂质泥岩或细砂岩,底板岩性为细砂岩或砂质泥岩。
1.3.2.24号煤层
位于山西组下部,上距2+3号煤层4.40~12.33m,平均7.66m。
井田内稳定可采,煤层厚度2.12~3.55m,平均3.06m,结构简单,无夹石。
煤层顶板岩性为细砂岩或砂质泥岩。
底板岩性为砂质泥岩或粉砂岩。
1.3.2.38号煤层
位于太原组下段顶部,上距4号煤层56.51~60.35m,平均57.83m。
煤厚2.15~4.35m,平均3.50m。
全区稳定可采,结构简单,有时含1层夹石。
为井田主要稳定可采煤层之一。
顶板为泥灰岩或石灰岩。
底板为砂质泥岩或粉砂岩。
1.3.2.49煤层
位于8号煤下4.88~12.03m,平均8.67m。
煤厚0.79~2.18m,平均1.78m。
厚度稳定,全井田可采,结构简单,有时含1~2层夹石。
顶底板岩性均为细砂岩或砂质泥岩。
各煤层赋存特征见表2-1-1。
表2-1-1可采煤层特征
地层
煤层
厚度
(m)
间距
结构(夹石层数)
稳定性
可采性
顶底板岩性
顶板
底板
山西组
2+3
0.5-4.53
3.11
4.40-12.33
7.66
简单(0~1)
稳定
全区
可采
砂质泥岩细砂岩
细砂岩砂质泥岩
4
2.12-3.55
3.06
简单无夹石
56.51-60.35
57.83
太原组
8
2.15-4.35
3.50