毕业设计采矿学说明书(编辑修改稿)

毕业设计采矿学说明书(编辑修改稿)内容摘要：

气温变化较大。 水源及电源 矿井生活用水水源取自处理后的浅层地表水；工业用水取自处理后的井下排水。 全矿目前生活工业耗水量为 ,井上矿内生活及工业耗水为 ，工房生活耗水为 ，其他村庄为。 地面建有一座变电站，三条 35KV 的高压电源分别从贾安子、后屯输入，总长度 29Km，主变共有三台，总容量为 6300 KVA3 ， 其中两台变压器并联运行，一台备用。 气象 本区大气降水一般集中在七、八、九月份。 据 1979～ 1998 年气象资料统计：年降水量最大值为 (1987 年 )，最小值为 (1997 年 )，平均值为。 井田地质特征 井田地质构造 林南仓 井田隶属于开平煤田，位于开平向斜的西北侧。 开平煤田位于燕山南麓，是一个北东向的大型复式含煤向斜构造，其东侧与山海关台拱 (Ⅲ 级构造单元 )为邻；南部则伸入华北断坳 (Ⅱ 级构造单元 )之中。 地质力学体系上处于天山 阴山纬向构造 带、新华夏系构造带和祁吕～贺兰山山字形的三个巨型构造体系的交汇部位。 林南仓四矿 井田位于开平向斜的西北侧，中隔凤山 缸窑背斜自成一盆状向斜。 南华北科技学院 20xx 届毕业设计（ 论文） 第 3 页 共 145 页 北长约 km，东西宽约 km，面积约 84km2。 断裂构造和褶曲是井田内的主要构造形式，并由此造成含煤地层的产状起伏变化、节理裂隙纵横发育。 地层： 林南仓 煤系地层由石炭系中统唐山组，上统开平组、赵各庄组及下二叠系大苗庄组、唐家庄组等组成，煤系地层的形成时代属于石炭纪和二叠纪。 岩性以砂岩、泥岩为主，基底地层为中奥陶系马家沟组石灰岩，分布于煤田周 边地带，与煤系地层呈不整合接触。 本井田与开平煤田其它构造单元的地层特征基本相似，下面按着由老至新的地层顺序描述如下： (1)奥陶系中统马家沟组 (O2) 本组为岩性单一、质纯的碳酸盐岩相沉积，以厚层状灰褐色 ––淡玫瑰色的豹皮状灰岩为主，夹薄层状白云质灰岩。 后种岩石多赋存于本组地层上部。 其顶部大约 50m以上部分属古风化带，最顶部 20m风化程度甚强，常呈土黄色，向下渐弱，岩石呈黄灰斑状杂色。 在风化壳中，溶孔溶洞发育，部分层段呈蜂窝状。 含水性甚强，裂隙及孔 洞 内有浅灰 ––浅黄色铝土岩充填物。 (2)石 炭系 (C) 下界为奥陶系中统马家沟组石灰岩顶面，两者为平行不整合接触。 上界为煤 11 顶板含海相动物化石之泥岩顶面。 该层与上覆的二叠系地层呈整合接触。 本组一般厚度为210m。 ① 石炭系中统 ––唐山组 (C2) 直接覆盖于奥陶系石灰岩之上，上至 K3 唐山灰岩顶界面，一般厚度 75m。 本统地层以粘土岩和粉砂岩为主 ,各种岩石大致百分比如下 :粘土岩占 ％，粉砂岩占 ％，砂岩占 ％，石灰岩占 ％。 ② 石炭系上统 (C3) 分上下两组，下组称开平组 C31 ，上组称赵各庄组 C32。 上组是 林南仓四矿 井田重要的含煤地层，本统地层一般厚度为 135m。 C31：下限为唐山灰岩 K3 顶板，呈整合接触，上限为赵各庄灰岩 K6 之顶板，亦是整合接触。 本组地层一般厚度 ，以粉砂岩为主，粘土岩含量减少。 本组内赋存三层石灰岩，由下而上命名为 K K K6，其中 K5 石灰岩为深灰色泥质生物碎屑岩，时而接近钙质粘土岩 ,厚度薄但比较稳定，一般为 ～ ，平均。 在 K5 石灰岩底板，赋存三个煤层即：煤 14 一般厚度为 ～ ,平均。 开滦集团林南仓四矿 第 4 页 共 145 页 煤 15 甲一般厚度 为 ～。 煤 15 乙一般厚度为 ～ ,平均 ，局部达到可采。 本组比较突出的特点是出现了含煤沉积，是典型的海陆交互相沉积序列。 C32：下限为赵各庄灰岩 K6 顶板，上限为煤 11 顶板泥岩之顶界面。 一般厚度为 60m，本组为重要的含煤地层，其中 11 煤层位于本组上部， 11 煤层位于本组下部，都作为主要可采煤层。 本组地层以粉砂岩为主，其次为砂岩，各种岩石所占百分比如下：粉砂岩类 ％，砂岩类 ％，煤层 ％，粘土岩 ％。 本组含煤层 5 层，即：煤 1煤 12煤 121 上煤线、煤 11。 ③ 二叠系下统Ｐ 1 下界为煤 11 顶板之泥岩顶面，为整合接触。 上界为Ａ层矾土质粘土岩之顶板，井田内该层大部分被冲蚀掉。 本统地层一般厚度为 ，分上下两组，上组称唐家庄组，下组称大苗庄组，其中大苗庄组是重要的含煤地层。 11 上限为煤 5 顶板的中粗粒砂岩底界面，下限为煤 11 顶板粘土岩之顶界面。 本组一般厚度为 ，最小厚度为 65m(湾水 2)。 本地层由粉砂岩、砂岩、粘土岩、 510 号煤层组成。 12 下限为煤 5 顶部的粗砂岩底板，与 下伏大苗庄组呈不整合接触。 上限为Ａ层铝土质粘土岩之顶板。 林南仓四矿 井田范围内Ａ层及其以上地层全部剥蚀。 本组一般厚度为。 本组岩性组合主要是中、粗砂岩和粉砂岩，夹有少量的泥岩。 本组地层大致可分三段，反映出三次较大的河流活动周期。 ④ 风化壳 岩石特点： ，粘土岩和砂岩均变成浅黄色、灰白色或其它杂色。 b.岩石硬度降低，产生风化裂隙，疏松易碎，裂隙中有黄色充填物。 分解作用。 在垂直方向上，区内风化壳具有分带性： ：岩石受到强烈的风化作用，致使岩 石发生了明显的变化，粘土岩和粉砂岩大部分变成了淡黄色，质软易碎，砂岩多呈褐黄色疏松状。 石灰岩呈多孔状，该带含水性较弱，界于第四纪底部卵石层和下伏裂隙砂岩含水层之间，对上部卵石层水华北科技学院 20xx 届毕业设计（ 论文） 第 5 页 共 145 页 向下导入矿床起到一定的阻塞作用。 ：岩石受到风化作用后产生风化裂隙，但岩体还比较完整，向下过渡到正常岩石。 物理化学风化较弱，在裂隙两侧可见有区别于本岩层颜色的薄带，风化裂隙中饱含地下水，充水性较强。 ⑤ 第四系松散沉积物 第四系地层不整合于各时期基岩之上，在井田范围内，厚度由北部 100m向南逐渐增厚，至井田南端厚度 达到 ，等厚线方向大致东西延伸，其岩性由下而上大致可分为四层。 ：本层主要是由卵砾石、泥砾和粘土层所构成的多层结构层组。 卵砾石成分主要是石英和燧石，含量占 80％以上，其次为条带状燧石灰岩，有稀少的花岗片麻岩，偶见紫色页岩，未曾见有火山岩砾。 本层厚度分布不均， 0～ 95m，一般为 41m。 ：灰色、褐色和黄灰色粘土岩，可塑性强，局部夹薄层砂质粘土，偶见 透镜状砂层，粘土层内含丰富的动物介壳，层位稳定，是冲积层内的重要标志层。 本层一般厚度 20～ 90m，平均。 ：卵砾石成分主要是火山角砾岩，含量占 70％以上，其次为花岗片麻岩和石英岩，砾石多为火山岩砾，是区别于其它砾石层的重要标志。 本层厚度为 13～37m，平均。 ：由中厚层状或厚层状粘土、亚粘土、粉砂和砂类松散沉积物交替组成，地层延续不很稳定，多呈透镜体形式赋存。 上部一般为粘土层，而下部多为砂层，呈浅黄色，粘土为土黄色或灰黄色，浅部为灰色或褐灰色。 本层厚度 70～ 90m，平均为。 综合地质柱状图如图 12 所示。 林南仓四矿 井田自身即为一个盆状向斜，向斜轴线偏居西侧 ，近南北延伸，中部略向西呈弧形弯曲，并向南偏东倾伏，倾伏角约 5～ 6176。 向斜轴线西侧地层产状急陡，而东侧则较为舒缓，同时向斜边缘较之中部地层产状陡。 这种构造特征直接影响了井田不同区域断裂构造的性质和发育程度。 断层 (1) F1 正断层：位于井田 西南 部，是井田内极为重要的断层。 断层走向近 南北 ，倾角 55176。 ～ 78176。 ，最大落差 35m，延伸长度达 1100 余米，该断层不仅落差大，而且断层破碎带宽，局部达 ～ ，因此曾一度具有很强的充水性， F16 断层是西一采区与西二采区、东一采区与东二采区的天然界线。 开滦集团林南仓四矿 第 6 页 共 145 页 水文地质 林南仓四矿 的水文地质条件属复杂型，共有八个含水层，自下而上分别为：奥陶系石灰岩岩溶裂隙承压含水层 (Ⅰ) 、 K2～ K6 砂岩裂隙承压含水层 (Ⅱ) 、 K6～ 12 煤砂岩裂隙承压含水层 (Ⅲ) 、 9 煤～ 7煤砂岩裂隙承压含水层 (Ⅳ) 、 5煤以上砂岩裂隙承压含水层(Ⅴ) 、风化带裂隙、孔隙承压含水层 (Ⅵ) 、第四系底部卵石孔隙承压含水层 (Ⅶ) 、第四系中上部砂卵砾孔隙承压和孔隙潜水含水层 (Ⅷ)。 其中与矿井生产较密切的为 Ⅰ 、 Ⅱ 、Ⅲ 、 Ⅴ 、 Ⅶ。 其中矿井直接充水含水层有 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅴ ；矿井间接充水含水层有冲积层含水层、 Ⅰ。 各含水 层分述如下： (1)奥陶系石灰岩岩溶裂隙承压含水层 (Ⅰ) 本含水层为含水丰富的含水层，该含水层厚度大于 600m。 岩性由质纯的豹皮状灰岩和白云质灰岩组成，据勘探资料表明，施工的 13 个孔穿过灰岩总长度 ，因溶洞或巨大裂隙造成钻具骤然下陷的有 10 个孔 25 个段落，溶洞最大直径为 ，冲洗液失去循环。 该含水层单位涌水量为 ～ ，平均为 ，渗透系数为 ～ ，平均为 ，其水质特征为： HCO3一 Ca2+型，硬度为～ 德国度，总矿化度为 131～ 216mg/l， PH=～。 奥陶系石灰岩至最下可采煤层煤 11 之间距 158m,其间有两个含水层 ,即 K2～ K6 及K6～煤 12 岩裂隙含水层，其厚度分别为 100m、 20m。 其下为隔水岩层，即 G层铝土～ K2，厚 40～ 68m，其岩性从上而下分别为鲕状粘土岩、粉砂岩、钙质粘土岩， K1石灰岩、石英砂岩、粉砂岩、 G层铝土，这套岩层隔水性能较好。 (2)K2～ K6 砂岩裂隙承压含水层 该含水层位于石炭系中统唐山组的 K2 灰岩和石炭系上统赵各庄组的 K6 灰岩之间 ，厚度 100m，岩性以粉砂岩和细砂岩为主。 岩石胶结物多为钙泥质。 本层岩石裂隙非常发育，且以倾向裂隙为主，宽度较大，多呈直立密集分布。 该含水层在垂向上以 K6 灰岩、煤 15底板、煤 16 底板含水较丰富。 本含水层单位涌水量为 ～ m3/，平均为 ，渗透系数为 ～ ，平均为 ，属于含水丰富的含水层。 水质类型为HCO3―Ca2+ – Mg2+型淡水，总硬度为 德国度， PH=。 (3)K6～煤 12 砂岩裂隙承压含水层 华北科技学院 20xx 届毕业设计（ 论文） 第 7 页 共 145 页 该含水层位于石炭系上统赵各庄组的 K6 至煤 11 底板之间，厚度 20m，岩性以砂岩和粉砂岩为主，岩石胶结物多为硅质，垂直层面的构造裂隙很发育，裂隙充填物多为钙质。 从水平方向看，含水层厚度由西向东呈递增趋势，导水裂隙发育率东部较西部高。 该含水层在垂向上，以煤 12 底板、煤 121/2 底板、 K6 灰岩含水较丰富。 本含水层单位涌水量为 ～ m3/，平均为 ，渗透系数为 ～ ，平均为 ，属于含水丰富的含水层。 水质类型为HCO3— Ca2+— Mg2+型淡水，总硬度为 德国度，固型物含量为 241mg/l， PH=。 (4)煤 5 以上砂岩裂隙承压含水层 该含水层位于二叠系下统的大苗庄组的煤 5～唐家庄组上界。 岩性以粉砂岩及砂岩为主。 砂岩胶结物多为钙、硅、泥质。 本层岩石裂隙非常发育，且以倾向裂隙为主，宽度较大，多呈直立密集分布。 本含水层可分为下段 (ⅤA) 、上段 (ⅤB)。 ① 下段 (ⅤA) ：在煤 5 以上 60m 厚，为一河床相砂岩，与下伏地层呈冲刷接触，在井田西部和中部直接冲刷至煤 5 或煤 6，甚至冲刷至煤 7 或煤 8，本段单位涌水量为～ m3/，平均为 ，渗透系数为 ～ ，平均为 ，其水质特征为： HCO3一 Na+一 Ca2+型淡水，硬度为 ～ 德国度，固形物含量 234～ 297mg/l， PH=～。 ② 上段 (ⅤB) ：位于煤 5 以上 60～ 100m 即厚度 40m，本段顶板直接与基岩风化带连接。 本段单位涌水量为 ～ ，平均为 m3/，渗透系数为～ ，平均为 ，其水质与下段同。 (5)冲积层含水层 该含水层厚 100～ m。 它本身为一矿井间接充水含水层，补给上述三个直接充水含水层。 其中底部卵砾石孔隙承压含水层对基岩含水层补给关系最密切。 (6)底部卵砾石孔隙承压含水层 (Ⅶ) 位于冲积层下部。 含水层由不等粒的砂砾、卵石、粘土颗粒组成，总的方面看，本层是个比较均质的含水层。 根据含水层的厚度和抽水试验的结果可知，该含水层由北向南逐渐变厚，渗透系数 K 由北向南逐渐变小，富水性由西向东逐渐增强。 本含水层单位涌水量为 ～ L/sm， 平均为 L/sm，渗透系数为 ～ m/d，平均为 m/d，为含水丰富的含水层。 (7)区域岩溶地下水的补给、径流和排泄 开滦集团林南仓四矿 第 8 页 共 145 页 林南仓四矿 区为一平坦的冲积平原，东南面沿陡河东岸是由奥陶纪石灰岩构成的东北 ––西南方向起伏伸展的低山丘陵。 矿井的岩溶较发育，含水层水通过岩溶裂隙进入矿井。 地下径流以扩散流为主，动态变化相对稳定，年变幅小，常具多年周期性变化，局部发育溶孔溶隙及小管道共同组成的强含水段或强径流带。 岩溶地下水的排泄通过地下径流的的方式流入河流，另外矿上的疏排水使 矿井的排泄能力得到很大的提高。 (8)矿井涌水量 依观测结果，全矿总涌水量最大为 m3/ min，最小涌水量为 m3/ min，一般为 m3/ min，其中清水 m3/ min，混水 m3/ min。 一水平涌水量。