采矿毕业设计.docx

1、采矿毕业设计1. 井田概况及井田地质特征1.1 井田概况1.1.1 位置与交通内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿位于东胜煤田补连区李家塔井田内，行政区划属内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇管辖。煤矿地理坐标为： 东 经：11006581100915； 北 纬：392120392322。矿井至乌兰木伦镇约5 km，至伊金霍洛旗政府所在地约35km，至鄂尔多斯市（东胜区）70km，鄂尔多斯市至包头市90km，至呼和浩特市330km，其间均为一级和高速公路连通。矿井交通便利。详见交通位置图1-1-1。图1-1-1 交通位置图1.1.2 地形地貌及水系受井田东部乌兰木伦河及北部呼和乌素沟水

2、系侵蚀作用影响，井田内地势总体南高北低，西高东低；海拔高度在1275.81126.1m之间，相对高差约149.7m，最低点处于呼和乌素沟乌兰木伦河入口处。因受毛乌素沙漠影响，地貌多为新月形沙丘。地表水系主要有乌兰木伦河及其支流呼和乌素沟，乌兰木伦河在附近由北向东，弯曲通过，流向东南，常年有地表迳流，在陕西省境内汇入窟野河后注入黄河。该河为区内最大河流，平时水期流量3.13m3/s，最大洪水流量1395m3/s（1989年7月21日），呼和乌素沟是井田北部的主要河流，基本为长年溪流，流向近东西，向东与乌兰木伦河汇合，流量随气候和季节变化很大，历史最高洪水位标高+1137m。水文地质类型应属以大气

3、降水为主，孔隙、裂隙岩层的简单类型。即一类一型。对矿井涌水量，根据呼和乌素煤矿提供的数据，根据呼和乌素1矿和2矿提供数据，在对其煤层开采时采用矿坑实测涌水量为7080m3/d。1.1.3 水源、电源等情况 本矿生产生活水源和消防用水均有科源水务公司提供。工业广场建有35kv变电所，两回供电电源均引自马家塔110kv变电站，35kv侧不同母线段，距离为5.0km。当任一回路故障停电，另一回路能担负矿井全部负荷。1.1.4 气象及地震情况该区位于鄂尔多斯高原东部，属典型的高原半干旱干旱大陆性气候特征。其特点是夏季炎热，最高气温达36.6；冬季严寒，最低气温零下29.6；平均气温6.2。昼夜温差较大

4、。年降雨量平均194.7-531.6mm，平均为364.9mm，雨季多集中于七九月份；年蒸发量2297.4-2833.7mm，平均为2451.3mm，蒸发量明显大于降雨量，是该区气候干燥的主要原因。本区冬春季节多刮西北风，夏秋季节多刮东南风，平均风速3.2m/s，最大风力8级，最大风速达24 m/s。每年10月至翌年3月为冰冻期，最大冻土深度1.5m。依据中国地震动参数区划图（CB-18306-2001），该区地震动峰加速度值为0.05，对照烈度6度。发生强烈地震的可能性不大。1.2 井田地质特征1.2.1 区域地质 1.区域地层 本区地层属华北地层区鄂尔多斯陕甘宁分区，伊克昭地层小区。全区大

5、部分为第四系风积沙覆盖，基岩仅在乌兰木伦河、呼和乌素沟两岸出露。地层由下至上有三叠系上统延长组（T3y）；侏罗系中、下统延安组（J12y）、中统直罗组（T2z）、安定组（T2a）、侏罗系上统白垩系下统志丹群（J3-K1zh）；第三系上新统（N2）和第四系（Q4）。其地表出露除第三系、第四系外，仅有志丹群地层。2.区域构造及岩浆岩本区大地构造位置处于华北地台的鄂尔多斯台向斜中，褶皱断裂不发育，地层产状平缓，近于水平，为一微向南西倾斜的单斜构造，倾角13，没有发现对煤层有破坏作用的断裂构造。本区岩浆岩不发育，未发现任何岩浆活动，未发现对煤层有破坏作用的岩体和脉岩。1.2.2 井田地质1.地 层井田

6、大部分为第四系风积砂与黄土覆盖，基岩仅在区内较大的沟谷中零星出露，据钻孔资料揭露，井田内地层由老到新分述如下。（1）上三叠统延长组（T3y）岩性特征为灰绿、灰白色中粒石英砂岩，含较多的云母及少量的暗色矿物，中上部夹煤线或油页岩，该组地层为煤系地层的沉积基底。（2）中下侏罗统延安组（J1-2y）该组地层岩性主要为灰、灰白色砂岩及深灰色泥岩、砂质泥岩和煤组成，该组地层的上部含煤性较好，发育的煤层厚度大，层位稳定，本矿所采的3号煤层就位于延安组的中部，含煤性差,不可采，且厚度较小。该组地层平均厚度为193.46m，与下伏地层呈假整合接触。（3）中侏罗统直罗组（J2z）该组地层岩性为一套杂色的细、中粒

7、砂岩，泥质或粘土质胶结，较疏松，含有铁质结核和硅化木。区内所有钻孔揭露，由于遭受后期剥蚀，厚度在横向上变化较大，平均为92.7m，与下伏地层呈假整合接触。（4）第三系上新统（N2）井田内零星赋存，主要岩性下部为灰色、棕黄色砾岩夹棕红色砂岩，呈半胶结状态，松散；上部为粉红色砂质粘土、亚砂土，含白云母碎片及钙质结核，该层不整合于老地层之上。（5) 第四系（Q）井田内广泛分布，不整合于老地层之上，底部为更新统马兰组黄土（Q3m），岩性为淡黄色亚砂土，柱状节理发育，含钙质结核，厚约12m；下部为更新统淤积层岩性为砂、粉砂及黑色土壤层，局部赋存；上部为全新统主要为风积沙（Q4eol），其次为河流淤积层（

8、Q4al）及洪积层（Q4pl）。风积沙成分以细粒石英为主，在地表呈波状沙丘和新月沙丘，在区内大面积覆盖。河流淤积层以沙、粉沙或砾石层组成，分布于呼和乌素沟，不整合于老地层之上。2.构 造井田含煤地层的构造形态与区域含煤地层构造形态基本一致，总体为一向南西倾斜的单斜构造，地层倾角13，无大的褶皱，仅沿走向和倾向有微弱的波状起伏。无岩浆活动。本区构造复杂程度为类型简单构造。1.2.2 水文地质特征矿井位于鄂尔多斯高原东部，为半干旱、半沙漠地区。井田内风积沙遍布，北部及东部边缘多为波状沙丘，中部及西南部多为平沙地，地势较为平缓。呼和乌素沟和补连沟为井田内较大沟谷，基本为长年溪流，流向由西至东流量随季

9、节变化较大。井田外部东北方向呼和乌素沟口，由北向南有乌兰木伦河通过，呼和乌素河在此汇入乌兰木伦河结束。井田内含水特征如下：(1)第四系孔隙含水层主要分布在井田北部呼和乌素沟内，呈现带状分布，由于受流水的侧向冲蚀作用，两岸厚度变化较大。岩性上部为沙土层及中、细砂，下部为粗砂及砂砾层，平均厚度10.88m，该层孔隙发育，受地表水及侧向补给，含水较丰富。该层全区发育，上部主要是风积沙层，由中、细砂及沙土组成。下部为松散沉积物，主要由残积物、坡积物组成。该层分布面积广，约占全区的70%以上，极易接受大气降水的补给。故该层含有一定量的地下水，但在地形切割处，地下水不利于储存，多属透水层。在沟底及低洼处常

10、有地下水渗出，或以泉的形式流出，流量0.0622.172L/s，水质为HCO3Ca型水，矿化度0.2g/L。(2)上侏罗下白垩统志丹群（J3-K1zh）孔隙含水岩组主要分布在井田的西部，岩性为杂色厚层砾岩，含砾粗砂岩及中、细砂岩等，砾石成份以花岗岩、花岗片麻岩、石英岩为主，泥质胶结，较疏松，具大型交错斜层理。由于受风化作用，上部孔隙、裂隙较发育，在露头处砂岩与砂质泥岩接触面有泉水出露，流量0.0390.828L/s。该层厚度变化较大，平均厚度为49.77m，砂岩类为该段相对含水层；砂质泥岩、粉砂岩为相对隔水层，但该层多被剥蚀，切割，仅局部起隔水作用。(3)中侏罗统直罗组中下侏罗统延长组（J2z

11、-J1-2y）孔隙、裂隙含水岩组该岩组为本区含煤地层，全区发育，地表出露很少，仅见于补连沟沟口。可划分为直罗组2号煤层顶含水岩层、2号煤层4号煤层顶之间含水层、4号煤上三叠统延长组（T3y）之间含水层三个含，岩性主要为灰绿色中、粗粒砂岩，矿物成份主要为石英、长石。该段为本区煤系地层基底，钻孔揭露最大厚度67.96m，据邻区资料，该段含有承压水、涌水量为0.079L/sm，渗透系数为0.0037m/d。2.地下水的补给、及开采影响井田内地下潜水除接受大气降水补给，在局部地段还接受地表水补给，如呼和乌素沟内第四系冲洪积层，可直接接受地表水的补给，地下潜水与地表水都受该区降水的控制。承压水因补给源较

12、远，且无统一的补给区，受该区降水补给较小，迳流途径长，水源贫乏。井田内地下水迳流与排泄主要受区域构造及地形控制，第四系潜水一般与地形坡向一致，具有多向性，沿松散层孔隙边渗透，边向低处迳流，在低洼处及沟底排泄出来，汇集成溪，排泄于区外。基岩潜水沿裂隙运动，在沟谷切割处排泄于地表。而深部承压水则沿节理、裂隙顺层运动，因岩石致密，裂隙不发育，迳流速度缓慢。综上所述，本区构造位置处于鄂尔多斯台向斜之东南边缘，构造形态基本为一向南西倾斜的单斜构造。地层倾角13，无断层及大的褶曲，地质构造简单。井田内地势相对平缓，地表大部分被第四系风积沙及松散沉积物所覆盖，易于接受大气降水的补给，但地形切割普遍，储水条件

13、较差，一般为透水层，而含水量较小。浅部基岩受剥蚀与风化作用，孔隙、裂隙比较发育，岩石较疏松，随深度增加裂隙减弱。煤系地层各可采煤层顶底板岩石致密、坚硬，直接充水含水层q0.01L/sm，单位涌水量为0.0003160.000147L/sm，渗透系数为0.0007110.00314m/d。地层含水微弱，涌水量一般不大。水文地质类型应属以大气降水为主，孔隙、裂隙岩层的简单类型。即一类一型。对矿井涌水量，根据呼和乌素煤矿提供的数据，根据呼和乌素1矿和2矿提供数据，在对其煤层开采时采用矿坑实测涌水量为7080m3/d。井田内地势相对平缓，地表大部分被第四系风积沙及松散沉积物所覆盖，易于接受大气降水的补

14、给，但地形切割普遍，储水条件较差，一般为透水层，而含水量较小。浅部基岩受剥蚀与风化作用，孔隙、裂隙比较发育，岩石较疏松，随深度增加裂隙减弱。煤系地层各可采煤层顶底板岩石致密、坚硬，直接充水含水层q0.01L/sm，单位涌水量为0.0003160.000147L/sm，渗透系数为0.0007110.00314m/d。地层含水微弱，涌水量一般不大。1.3 煤层的赋存特征1.3.1 含煤地层及含煤性1.含煤地层区内中下侏罗统延安组（J12y）为本井田的含煤地层。该组地层是一套内陆盆地沉积为主的含煤碎屑建造。地层纵向上有明显的差异，横向上又有一定的变化规律。依据岩性岩相特征、含煤特点及聚煤规律，将该地

15、层分为上、中、下三个岩段，自下而上分述如下：（1）下岩段（J112y）该段位于延安组下部，岩段厚度在46.35m69.34m之间，平均58.31m，该段地层在区内埋藏较深，地表无出露。由灰色、灰白色细砂岩、粉砂岩，灰黑色砂质泥岩、泥岩及煤层组成。底部具灰白色中砂岩，局部相变为粗砂岩，成分以石英为主。岩段赋存5、6号两个煤组；煤层多，其中有5-1、5-2号煤层厚度较大，全局可采，为稳定性煤层。其他煤层厚度小，为不可采煤层，且每层有分叉、相变及尖灭现象。（2）中岩段（J212y）本段位于延安组中部，3号煤顶部砂岩体之下，5号煤组顶部砂岩底界面之上。全段地层厚度变化不大，平均厚度为65.38m。与下

16、岩段地层呈连续沉积，由于埋藏较深，受上覆地层保护，地表无出露。岩性主要为深灰、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩、泥岩及煤层组成；赋存井田内有3号、4号两个煤层，其4号为井田内最厚煤层，为煤岩层对比的可靠标志层。岩层的主要特征是粒度较细，分选较好，粘土质胶结，具水平层理和交错层理，含较多的植物化石，该段地层沉积环境以泥炭沼泽相为主，相对持续时间较长，有利于厚度较大稳定煤层的发育。 （3）上岩段（J312y）本段位于延安组上部，为3号煤层顶部砂岩底界面以上至2号煤组顶部砂岩底界之下层位。该段地层地表无露头，平均厚度为58.22m。与下伏中段地层为整合接触。岩性以灰白色中细粒砂岩、粉砂岩、粗砂岩、砂质泥岩及煤层组成。赋含2号