最新煤矿15Mta初步设计采矿工程毕业设计Word格式.docx
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区内无常年地表迳流，仅在井田北端长城南侧的边沟有水流，源头在清水营一带。
上游平时无水，仅中、下游有细小水流，自东而西经横城勘探区北端在临河汇入黄河，迳流量一般为2.85～40.5升/秒，矿化度低，可供饮用。
1.1.4气象特征
本区属半干旱半沙漠大陆性气候。
据灵武市气象资料，年最高气温41.40℃（1953年），最低-28℃（1954年），气候干热，昼夜温差大。
降雨多集中在7、8、9月份，年降雨量最大为299.1mm，最大年蒸发量达2771mm，蒸发量为降雨量的十倍左右。
无霜期短，约在5月中旬至9月底。
风季多集中在春秋两季，最大风力达8级一般为4～5级，多为北及西北风，春季时有沙尘暴天气出现。
冰冻期自每年10月下旬至翌年3月下旬，最大冻土深度为1.09m（1968年2月），一般为0.5～1.0m。
1.1.5地震情况
本区居鄂尔多斯盆地西缘断褶带中部，属吴忠地震活动带。
地震震中多分布在黄河沿岸，1010～1991年间发生大地震11次，震级4.9～5.5级之间，近期弱震时有发生。
地震活动在空间上以吴忠、灵武两地相互转移，呈一密集的地震分布。
近期与历史上的地震活动位置比较接近，反映了构造活动至今仍在持续进行。
根据《宁夏地震裂度区划图》，勘查区地震裂度为Ⅶ度，地震动峰值加速度在0.15g。
1.1.6地区经济概况
该区经济较为落后，井田内座落有四个自然村，有清水营一队、清水营二队、杨家庄、方家老庄，没有大规模的工业厂矿，井田南部的京盛煤矿为该区的主要工业。
主要以农、牧业为主，农作物一年一熟。
有荞麦、玉米、马铃署、胡麻等。
为响应国家号召，实行“退耕还林”、“退牧还草”政策，农牧民以种草植树为主，经济来源主要靠筛砂、运输。
1.1.7矿区开发简史
井田南部有京盛煤矿一座，设计年生产能力为1.5Mt，开采二、三、五层煤，煤层总厚约7m，走向长2.4km，倾斜宽约0.43km，占有资源量8.5Mt；
井田外围西南方向的灵武矿区有灵新煤矿、磁窑堡煤矿和建设中的羊场湾大井，设计能力分别为2.4、1.5和8Mt。
1.1.8地面建（构）筑物及设施
地面村庄主要建筑大致分为两种：
一种为80年代建造的砖木结构平房，结构整体性较差，抵抗地表变形能力较弱；
另一种为90年代建造的砖混结构的平房，设有基础圈梁、檐圈梁和构造柱，建筑物整体性较好，抵抗地表变形的能力较强。
1.2矿井外部建设条件及评价
1.2.1运输条件
包（头）～兰（州）国铁干线于矿区西部约85km处南北向通过，接轨于大坝车站
的灵武铁路专用线，已于1995年10月建成通车，目前已延伸至灵武矿区古窑子车站，
并通往各大矿区，线路全长70km，拟建的太～中～银铁路从井田南部通过。
另外，井田距离银川河东机场约48km，可通过银（川）～古（窑子）～王（圈梁）高速公路直达机场，交通十分方便。
1.2.2电源条件
本区电源主要为灵武矿区110KV变电站，该变电站位于灵新煤矿工业场地以北500m处，设计规模为两台25000KVA变压器。
目前已建成投运，其电源以两回LGJ—240的110KV线路取自灵武东山220KV变电站，该变电站220KV电源取自大坝电厂及宁夏电网。
沿古王高速公路以北4km左右，已架设一条由灵武东山变电站至盐池的220KV供电线路。
东山变电站安装两台变压器，总容量240MVA。
为满足鸳鸯湖地区负荷发展需要，自治区政府规划建设白芨滩110KV变电站，由灵武矿区110KV变电站以双回110KV线供电，矿区电力可靠。
1.2.3水源条件
本区居民饮用水主要取自于白芨滩供水站。
对井田具有供水意义的地下水主要有供灵武矿区的金银滩水源地，供水能力为30000m3/d，水源可靠。
另外，金银滩水源地西北部尚有横城、面子山水源地，预计可开采量30000～40000m3/d，但勘探程度不够，目前尚不具备开采条件。
矿区附近具有供水意义的地表水有位于矿区西部60km处的黄河水。
根据宁夏自治区政府的综合调配，在满足现有各种规划用水的情况下，国家批准宁夏自治区使用的黄河取水指标尚有8.35亿m3/a可供调配使用。
目前，自治区政府已经规划修建从黄河取水至重化工基地的供水工程，本矿井的水源可结合能源重化工基地建设，统一修建取水供水工程，矿井用水直接从能源重化工基地鸳鸯湖专线供水管网接取。
1.2.4其它建设条件
井田西南部地表出露的三叠系地层中的长石石英砂岩，白垩系宜君组中的砾岩、石英岩及砂岩砾岩，砾径较大，胶结尚好。
另外，在井田西部回民巷沟中有大量的砂石，均可作为建筑材料使用。
1.3矿井资源条件
1.3.1地层
根据全国地层多重划分对比研究《宁夏回族自治区岩石地层》（1996年）岩石地层的划分成果，鸳鸯湖矿区属晋冀鲁豫地层区（V4）、华北西缘地层分区（V41）、桌子山-青龙山地层小区（V41-2）。
根据区域地质资料，桌子山-青龙山地层小区（V41-2）为中生代拗陷区，以中生代地层最为发育。
古生代地层被广泛发育的中、新生代地层所掩盖，埋藏较深。
仅在矿区西北部的横城和西南部的韦州煤田有零星出露，缺失三叠～侏罗系沉积，新生界普遍发育（见表1-1）
表1-1地层特征表
地层时代
厚度（m）
岩性描述及接触关系
古生物特征
分布情况
界
系
统
组
新生界Cz
第四系Q
9.74
由风积砂、砂土组成
全区广泛发育。
古近系E
渐
新
E3
清
水
E3q
100.0
紫红色粘土、砂质粘土，泥质为主，局部夹砂质，与下伏地层呈不整合接触。
主要发育在横城地区，其它区域零星分布。
表1-1区域地层简表续表
中生界Mz
白垩系K
下
K1
洛河组K1lh
217.0
棕红色块状，粗、中粒砂岩夹泥岩、粉砂岩、细粒砂岩透镜体，与下伏地层呈整合接触。
区内东南部零星分布。
宜君组K1y
887.0
灰紫色砾岩为主，砾石大小悬殊，成分复杂，主要以灰岩、砂岩、石英岩为主，与下伏地层呈不整合接触。
横城以东，碎石井、鸳鸯湖以北未发育。
侏罗系J
上统J3
安定组J3a
230.5
棕褐、灰绿、紫红、土黄色泥岩、沙质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩为主、与下伏地层呈整合接触。
鸳鸯湖矿区、灵武矿区及马家滩矿区。
中统J2
直罗组J2z
448.6
以紫红、灰绿、蓝灰色泥岩、粉砂岩、细粒砂岩为主，向下粒度变粗，底部为一层灰白色含小砾石粗砾砂岩，与下伏地层呈整合接触。
PicenapollenitesspQuadraculinaClassopollissp
延安组J2y
326.0
灰白色砂岩、灰及深灰色粉砂岩，泥岩为主，含编号及未编号煤层30余层，与下伏地层呈假整合接触。
PodozamitesspEquisetitesspCladophlebissp
三叠系T
上统T3
上田组T3s
1270.0
深灰色微带绿、黄绿、灰白色砂岩、粉砂岩，下部色调以绿色、黄绿色为主，粒度变粗，与下伏地层呈整合接触。
NeocalamitesUnioningxiaensisUniohuangbagauensis
中统T2
二马营组T2e
650.0
灰紫色、紫红色、黄绿色中厚层状砂岩，砂岩中含紫红色泥岩，粉砂岩砾块，且具独特的“砂球状”构造，与下伏地层呈假整合接触。
未见化石
古生界Pz
二叠系P
上统P2
孙家沟组P2sj
226.0
中上部为棕红色、紫红色中粗粒砂岩、粉砂岩，底部为砾状砂岩，与下伏地层呈整合接触。
横城矿区及韦州矿区
石盒子组P1-2sh
219.5
上部以紫、灰紫色泥岩为主，中部以灰绿色泥岩为主，夹薄层砂岩，下部含植物化石，与下伏地层呈整合接触。
GigantopterisyuananensisTingiahamaguchii
下统P1
170.5
上部以灰紫、紫、灰绿色，粉砂岩为主，下部以灰白色砂岩为主，夹1～2层薄煤，并含植物化石，与下伏地层呈整合接触。
PecopterisanderssoniiPecopterisspTaeniopterissp
山西组P1s
77.0
灰白、深灰色砂岩，深灰、灰黑色粉砂岩，其中夹可采煤层1～3层及薄煤层，与下伏地层呈整合接触。
AnnulariaspTaeniopterisPecopterissp
石炭系C
上统C2
太原组CP2t
78.0
灰色、灰黑色砂岩、粉砂岩、泥岩、煤层2～4层及薄层灰岩组成，本组旋回结构清晰，与下伏地层呈整合接触。
Neuropterisaovata Dictyoclostus
Tingiahamaguchii
土坡组C2t
286.0
灰黑色砂岩，粉砂岩夹薄层泥岩，灰岩含较丰富的腕足类等化石，底部主要为黑灰色泥岩，夹数层薄煤层，与下伏地层呈不整合接触。
NeuropterisgiganteaOunbarllaSubpapyraceaNereuropteris
奥陶系O
下统O1
马家沟组O1m
682.5
灰色、灰褐色隐晶灰岩，含白云质隐晶灰岩，有红绿色藻、腕足、介形虫及海绵骨针等化石碎片。
1.3.2构造
1、井田地质构造特征
宁夏以青铜峡～固原断裂为界将境内划分两个一级大地构造单元，其东北侧为华北地台，西南侧属秦祁褶皱带。
根据《宁夏回族自治区煤炭资源预测与评价报告》（1994年第三次煤田预测）构造划分成果（见图2-2-1），鸳鸯湖矿区属华北地台（A）、南北向逆冲构造带（A2）、桌子山-横山堡逆冲带（A23）。
本区东临鄂尔多斯台拗，西接六盘山弧形构造带，呈一南北向之狭长地带，其南北方向均延至区外。
本区由一系列走向NNW或近SN向的褶皱群及与之相伴的断层组成。
北部以褶皱为主，断层稀少，向南断层发育破坏了褶曲的完整性。
晚古至中生代区内大幅度沉降，古生代南段沉降较深，沉积较厚；
中生代北段沉降较深，沉积较厚。
加里东运动（中奥陶纪末）除固原县的石节子沟仍为海水浸漫外，全区大部分上升成为陆地，缺失晚奥陶世、志留纪、泥盆纪及早石炭世地层的沉积。
早华力西旋回在本区没有明显的构造运动，继加里东旋回，区内继续隆起上升。
中华力西旋回本区表现为沉降运动，石炭系上统土坡组、太原组，不整合于奥陶下统之上。
晚华力西旋回，海水退出本区，致使早二叠世早期山西组及其以后的沉积全为纯陆相碎屑建造。
印支亚旋回的早期，在本区表现为升降运动，缺失早三叠世沉积，但原有的构造格局没有显著的改变，沉积了三叠系中、上统。
印支亚旋回的晚期，在本区表现为大规模上升隆起。
上田组地层受到不同程度的剥蚀，瓦窑堡组在矿区内剥蚀殆尽，早侏罗世富县组在区内的缺失，延安组与下伏上田组间的假整合等都是其重要标志。
燕山运动为本区主要构造运动。
早燕山亚旋回本区表现为升降运动，期间沉积了侏罗系中统延安组、直罗组和侏罗系上统安定组；
中燕山亚旋回期（中侏罗世末至早白垩世初）构造运动在本区表现剧烈，使侏罗系及其以前的地层褶皱成山，形成一系列近南北走向的褶曲及断裂，致使该褶带构造已具雏形，表现在早白垩世边缘相砾岩以角度不整合沉积于前期地层之上；
晚燕山亚旋回期，发生在早白垩世后，本褶带再度褶皱隆起，该构造层之方向继承了前构造层之方向，所生成的各构造在前期构造之上，致使该褶带之构造趋于成熟。
喜山旋回在银川地堑表现强烈，据钻探资料证实该区沉降较深，沉积厚度达3000m以上。
在第四系、古近系地层中有小型褶曲及断裂。
2、褶曲
①、鸳鸯湖背斜
纵贯全区，轴向自南向北有一定的变化，南段为N32～15°
E，向北渐转为近南北向，北段渐转为N25°
W，轴面东倾，倾向78°
，两翼地层不对称，西翼陡，地层倾角38～70°
，东翼缓，地层倾角15°
左右，该背斜向南延至马家滩～萌城勘探区称为冯记沟背斜。
②、清水营向斜
位于矿区北部，轴向自北向南有一定的变化，在第11勘探线以北轴向为N12°
E，第11勘探线以南轴向为N30°
W。
延展长度约2.63km，向北在宁蒙边界处趋于消失，向南在Q202孔西消失。
为一宽缓的向斜构造，两翼基本对称，西翼倾角5～13°
，东翼5～10°
，向北轴部呈下降趋势，变化比较平稳，倾伏角为8°
。
③、清水营背斜
位于矿区北部轴向近南北，延展长度约2.25km，向北在宁蒙边界处趋于消失，向南在Q202孔东消失。
为一宽缓的背斜构造，受F2断层的影响东翼略陡于西翼，西翼倾角5～10°
，东翼6～15°
，向北轴部呈下降趋势，变化比较平稳，倾伏角为9°
④、张家庙向背斜
位于矿区南部，轴面走向N8°
W渐转为N13°
E。
延展长度为5.6～5.95km，在8勘探线附近消失，向南延至马家滩～萌城勘探区。
轴面东倾倾角80°
，两翼均不对称，向斜西翼较缓，倾角10～20°
，向斜东翼、背斜西翼陡，倾角20～45°
，背斜东翼较缓，倾角10～25°
3、断层
F1正断层
位于Q403～1205号钻孔一线。
延展长度约3337m，向东北方向跨过长城延伸至内蒙古境内。
自西向东走向由N50º
E，渐变为N70º
E～N42º
E、倾向SE，倾角约67º
～72º
，落差30～80m，落差由上到下变大。
在Q403号钻孔中，地层缺失37.71m，缺失四上、四煤，属详细查明断层（见图3-2-14）。
F2逆断层
位于方家老庄西北约800m。
延展长度约1752m，走向为N55E、倾向SE，倾角约63～75º
，落差0～35m，属查明断层（见图3-2-19）。
表1-2主要断层特征表
序号
断层名称
断层性质
断层产状
区内走
向长度
（m）
控制程度
备注
走向
倾向
倾角
（°
）
落差
1
F1
正
NE
SE
49
80
12～42
Q403号钻孔控制，地层缺失37.71m。
缺失四上、四煤，三维地震解释。
2
F2
逆
125
75
二维地震解释
1.3.3煤层
本井田内延安组含煤地层平均厚为276.50m，含煤层为22层，平均总厚为28.54m，含煤系数为10.3%（28.54/276.5＝10.3％）。
其中：
编号煤层总20层。
编号煤层中可采或局部可采煤层为14层，自上而下编号为：
二、三、三下、四上、四、五、六、八、十、十一、十二、十五、十七、十八煤。
全区可采煤层为4层。
1）二煤
是该井田最主要的可采煤层，位于含煤地层最上部，全区发育，分布面积为51.55km2，煤层较稳定，全部可采。
上距直罗组与延安组分界线为0～16.40m，平均为2.13m，大部分地段与J2z/J2y分界线直接接触。
井田内见煤点为55个，其中：
中厚煤层点占为22%、厚煤层点占为76%、特厚煤层点为2%。
煤层厚度为2.06～5.22m，平均为3.00m，可采厚度为2.06～8.10m平均为4.75m，属中厚～厚煤层。
厚度变化总体呈现为：
自西向东、自北向南逐渐变薄。
含夹矸为0～1层，厚度为0.09～0.64m。
夹矸岩性以泥岩、炭质泥岩为主要成分，多位于煤层的中下部位，层位较为稳定，结构比较简单。
综上所述：
二号煤为厚煤层，厚度有一定的变化且规律明显，结构较简单，煤类以长焰煤为主，不粘煤次之，全区可采，属于稳定煤层。
2）三煤
上距二号煤为3.07～22.47m，平均为14.21m，与二煤的层间距较为稳定。
层位较为稳定，基本全区可采，不可采点多为砂体冲刷，煤层分布面积为52.07km2，可采面积38.38km2。
井田内见煤点50个，其中：
不可采煤层点占6%、薄煤层点占18%、中厚煤层点占76%。
煤层厚度0.30～3.28m，平均为1.70m，可采厚度为1.07～3.28m，平均为1.65m，属中厚煤层。
井田中部较厚，向南、向北逐渐变薄。
含夹矸0～1层，厚度为0.04～0.46m。
夹矸岩性以粉砂岩、炭质泥岩为主，少量泥岩，多位于煤层的上部，层位较为稳定，结构较简单。
三煤为中厚煤层，属较稳定煤层。
八煤
位于延安组第三段5小旋回的顶部。
层位稳定，全区可采，煤层分布面积59.72km2。
上距三煤10.11～50.40m，平均20.94m，与三煤的层间距自北向南逐渐变大。
井田内见煤点68个，全部可采，其中：
薄煤层点占6%、中厚煤层点占82%、厚煤层点占12%。
煤层厚度0.95～4.44m，平均2.76m，可采厚度0.85～3.97m，平均2.65m，属中厚煤层。
井田中北部较厚，向南逐渐变薄。
最厚点位于Q405号钻孔，最薄点位于309号钻孔含夹矸0～2层，厚度为0.02～0.52m。
夹矸岩性以泥岩、炭质泥岩为主，少量粉砂岩，结构较简单。
顶板岩性多为粉砂岩、泥岩；
底板岩性以粉砂岩为主。
八煤为中厚煤层，厚度变化规律明显，结构较简单，煤类以不粘煤为主，长焰煤次之，全区可采，属稳定、对比可靠煤层。
十煤
位于延安组第三段4小旋回的顶部。
层位稳定，大部可采，煤层分布面积62.09km2，可采面积52.79km2。
上距八煤8.96～28.51m，平均18.74m，与八煤的层间距较为稳定。
井田内见煤点76个，有63个可采，其中：
不可采煤层点占17%、薄煤层点占21%、中厚煤层点占62%。
煤层厚度0.10～2.30m，平均1.33m，可采厚度0.87～2.30m，平均1.46m，属薄～中厚煤层。
Q2勘探线以北及4勘探线以南地区较薄，自西向东逐渐变厚。
最厚点位于Q702号钻孔，最薄点位于1105号钻孔（见图4-3-27、图4-3-28、图4-3-29、图4-3-30）。
含夹矸0～1层，厚度为0.04～0.35m。
夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩，结构简单。
顶板岩性以粉砂岩为主、细粒砂岩次之；
底板岩性以粉砂岩为主、泥岩次之。
煤层全区厚度（m）
煤层可采区厚度（m）
煤层层间距（m）
煤层结构
顶底板岩性
煤层稳定性
煤层可采范围
煤层视密度
最小~最大
平均
夹矸层数
夹矸厚度（m）
顶板
底板
2.06~8.22
4.88
2.06~8.10
4.74
3.07~22.47
14.21
0.31
不稳定
稳定
1.4
3
0.19~3.19
1.68
0.80~3.19
1.95
6.88~33.10
18.05
中等
8
0.95~4.44
2.76
0.85~3.97
2.65
21.28~51.15
37.78
0.32
10
0.10~2.50
1.44
0.57~2.50
1.54
14.84~40.40
25.05
十煤为中厚煤层，厚度变化规律明显，结构简单，煤类以长焰煤为主，不粘煤次之，大部可采，属稳定、对比可靠煤层。
（见表1-3）
表1-3可采煤层特征表
1.3.4煤质
1、煤类
井田内各煤层的物理性质变化不大，均为黑色，沥青、丝绢光泽，平坦状、阶梯状、参差状断口，内生裂隙较发育。
结构以条带状为主，构造多为层状。
各煤层宏观煤岩成分以暗煤为主，夹镜煤条带，丝炭多沿层面呈长条带状或透镜体分布。
宏观煤岩类型以半暗煤为主，部分半亮煤、暗淡煤。
各可采煤层平均视密度为1.39～1.47，平均真密度为1.53～1.63
2、煤质分析
显微组分中有机组分平均占85.8%，其中镜质组为31.5～53.4%，平均45.28%；
惰质组为43.9～66.6%，平均52.89
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