高应力破碎软岩的深部构造让压支护实验研究毕业设计论文(编辑修改稿)

高应力破碎软岩的深部构造让压支护实验研究毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

2月 4日 辽宁海城营口 有感 1976年 7月 28日 唐山 10 有感 ,震动大 2020年 7月 10日 蓬莱 本地有感 矿区概况 1975 年山东省煤炭设计院对龙口一井田进行了矿井设计，定名为北皂煤矿，设计井型为 90 万吨 /年，服务年限 72年。 1976 年 10月 5日破土动工， 1983 年 12月 16 日建成投产。 1989 年超过 90 万吨的设计生产能力，1990 年后产量突破百万吨， 2020 年矿井核定生产能力为 225 万吨 /年。 本区北部约有 ，海水水深 0～ 15m，总体上由南向北渐深。 区内除工业广场和村庄外，其余皆为树林、果园、农田和塌陷坑等。 区内水系不甚发育，仅有人工挖掘的小灌溉渠道和塌陷区积水洼地，区内水源主要为第四系潜水。 山东科技大学学士学位论文 矿井概述 5 开拓方式为在工业广场内开凿一对中央立井，多水平开拓，主要开采煤层是煤 1油 煤 2和煤 4层。 一水平为 175m，开采煤 1油 2和煤 2层。 二水平为 250m，由原中国煤炭经济学院设计，并经山东省煤炭局批准，开采煤4 层。 三水平为 350m，属海下开采水平，由煤炭部济南设计院设计，经山东省煤炭工业局批准，开采海域煤 2层， 2020 年 6 月海下首采面进行试采。 全井田划分为陆地和海域两部分。 陆地上组煤划分为四个采区，下组煤划分为三个采区。 海域划分为四个采区。 采用走向长壁式由近而远向井田边界回采。 初期开采方式为炮采和高档普采，后逐渐过渡到综采及综采放顶煤开采。 截止 2020 年底 矿井 保有资源储量 万吨，其中基础储量 万吨，资源量为 万吨，储量为 万吨。 其中： 保有煤炭资源储量 万吨（全为褐煤），基础储量 万吨，资源量为 万吨，储量为 万吨。 保有油页岩资源储量 万吨，基础储量 万吨，资源量为 万吨，储量为 万吨。 井田地质及煤层特征 井田境界 西到各煤层露头，东至第 11 勘探线，南与梁家煤矿及桑园煤矿边界线为界，北到煤 4露头。 井田走向 ，倾斜宽 ，面积 178。 矿 (井 )田地层及地质构造 矿井地层 北皂煤矿位于龙口向斜的北翼，地层整体呈一走向近 EW，向 S 倾斜的单斜构造，地层倾角 5～ 45 度之间，一般小于 10度。 井田内发育次一级 宽缓褶曲。 主要含煤地层为新生代古近系，煤系地层之上覆盖较厚的第四系。 山东科技大学学士学位论文 矿井概述 6 矿井地层 由下而上依次简述如下： 1） 中生界下白恶系青山组（ K1q） 主要分布在黄县以南的凤凰山一带，不整合于下伏老地层之上，与上覆地层呈不整合接触，在北沟区与柳海井田之间，玄武岩及古近系煤系地层之下，均为中生界地层。 另外，在北沟东北养猪场挖掘的大 井中，出露灰绿色细～中粒砂岩夹灰黑色薄层泥岩中夹含炭化植物碎片甚多，砂岩裂隙中含烟煤块及骨骼化石，经中国科学院古脊椎动物与古人类研究所赵喜进同志鉴定，确定为鹦鹉嘴龙的肱骨，定为青山组下部（Ｋ 1q）。 2） 古近系（ E） 黄县盆地内分布古近系五图群（Ｅ w）。 据已有地质资料证实，黄县煤田古近系地层总厚大于 1600m，北皂井田内揭露最大残余厚度度 ，早期河流相粗碎屑沉积形成了下部的朱壁店组的一套杂色砂砾岩，中期地壳下沉，沉积环境为泥炭沼泽相，在湿润气象条件下沉积了以泥岩为主含油页岩、煤层的李家崖组；晚期 下沉终止，沉积环境变为河湖相，沉积了细碎屑岩为代表的小楼组。 各组由下而上分述如下： （ 1） 朱壁店组（ EwZ） 上部由杂色粉砂岩和粉砂质泥岩组成，有时泥岩中夹钙质富集体，呈斑块状，夹 2～ 3层灰色、灰白色泥灰岩夹层，层理不发育。 平均厚度。 下部主要由红色、紫红色含砾粗砂岩、中砂岩、细砂岩和泥岩组成，泥质胶结，砾石成份石英、花岗片麻岩、硅质灰岩等为主，分选磨圆较差。 经井田内 12号孔揭露最大厚度 400m，柳海井田 L11号孔煤 4之下揭露近 600m仍为古近系地层，未达煤系基底。 （ 2） 李家崖组 (EwL) 本 组为主要含煤地层，平均厚。 主要由钙质泥岩、泥岩、泥灰 山东科技大学学士学位论文 矿井概述 7 岩、砂岩、粘土岩、炭质泥岩、含油泥岩、煤和油页岩组成。 依据沉积特征、岩相旋回可划分为下、上含煤段。 ① 下含煤段 该段由上含煤段底界的煤 2底～煤 4之底，主要由粘土岩、泥岩、砂岩、油页岩、煤和炭质泥岩组成，厚 ～ ，平均 m。 上部含煤 3油 3，沉积层位全井田较稳定，为区内良好的标志层，厚 ～ ，平均厚。 下部含较稳定的主要可采煤层（煤 4）。 本段含油泥岩和油 4中含介形 虫化石。 本段地层厚度、岩性及其变化不甚明显。 含动物化石丰富，介形虫有：五图真星虫 Eucypsis wutuensis Lee、金星虫 Cypris sp.、维县绘神虫 Limhocyhepewenshianensis、南金星虫 Ausirocypris、粉的杉科 Jaxodiaceac 为主。 ② 上含煤段 该段由上、下含煤段的分界煤 2到底煤 上 3，主要由泥灰岩、钙质泥岩、炭质泥岩、泥岩夹泥灰岩互层、泥岩、含油泥岩、煤和油页岩组成，厚 ～，平均。 本段为本 井田主要含煤地层。 底部含稳定的主要可采煤层（煤 2）和局部可采的煤层（煤 1），并含全井田稳定的油页岩（油 2）。 煤 上１ 、煤 上 2位于本段中部，多相变为 3～ 5 层炭质泥岩，局部夹煤线，其中煤 上１ 厚 ～，平均厚 ，煤 上２ 厚 ～ 10m，平均厚 ，都是井田内较稳定的标志层。 泥灰岩位于煤 上１ 与煤 上２ 之间，灰～灰白色，厚 ～ ，平均厚 ，全井田稳定，为良好的标志层。 本段顶部含炭质泥岩、油页岩，为煤 上 3油 上 3层位，厚 ～ ，平均厚 ，该层为本 井田内较 稳定标志层。 本段动物化石丰富，介形虫有：五图真星虫 Eucypris wutuensis Lee等。 裸子粉化石，以喜温热的杉科占优势，如银杏属 Qinkgo sp.、苏铁属山东科技大学学士学位论文 矿井概述 8 还含有少量动物化石，如平蜷螺、腹足类等。 本段地层厚度、岩性及其变化不明显，为井田内沉积最稳定的层段。 ③ 小楼组（Ｅ wX） 主要由灰绿色、蛋青色、灰白色厚层状泥岩和钙质泥岩组成，厚 0～。 上部受到不同程度剥蚀。 中部为泥岩 ４ 中含有较多的黄铁矿小晶体，为煤系上覆地层的测井辅助标志层，平均厚。 本组内含五图真星虫 Eucypris wutuensis Lee、杉科 Jaxodiaceac、银杏属 Qinkgo ，还含有水龙骨 Helicla 和木兰属 maguoliasp.。 3） 第四系（ Q） 下部为灰色砂质粘土、粘土质砂层和砂层组成，上部为海相砂层，向南部逐渐变为砂质粘土。 厚度 ～ ，平均厚。 在平面上总体变化趋势是由南、北向中部、由西向东逐渐增厚，最厚位于东北部海边。 海域北部靠近煤层露头处第四系中下部夹有玄武岩。 北皂煤矿地层分布情况，详情请见（表 北皂煤 矿地层特征表 和图 矿井综合地质柱状图 ）。 表 北皂煤矿地层特征表 系 段 亚段 厚度 (m) 岩 性 描 述 第四系 平均 上部为海相砂层下部为灰色砂质粘土、粘土质砂层 和砂砾层组成 古进系 第 四 段 主要由泥岩和钙质泥岩组成，泥岩 4 中含有较多黄铁矿小晶体，厚 ～ ，平均。 本段底部为灰 ～ 灰白色泥灰岩，厚 ～ ，平均厚，全井田稳定，为良好的标志层。 本段地层厚 0～。 山东科技大学学士学位论文 矿井概述 9 续表 北皂煤矿地层特征表 地质构造 北皂井田位于黄县煤田的西北隅、龙口向斜的北翼，地层呈一整体走向近 EW，向 S 倾斜的单斜构造，西部及北部为古近系隐伏露头，草泊断层位于南部。 井田内次级褶皱发育，褶曲轴短、宽缓，以 SEE 向和 NNW 向为主；断层密集，均为正断层，多呈雁行式排列，按延展方向分为近 EW、 NE、NW 向三组。 1） 褶皱 井田内褶曲构造较发育，主要有： 系 段 亚段 厚度 (m) 岩 性 描 述 古 进 系 第 三 段 上含煤亚段 平均 该段由第四段底界泥灰岩底～第三段上、下含煤亚段的分界煤 2底，含稳定的主要可采煤层（煤 2）和不可采煤层（煤 1），为本井田主要含煤地层。 本段地层厚度及岩性及其变化不明显，为井田内沉积最稳定的层段。 下含煤亚段 该段由上含煤亚段底界煤 2底～煤 4之底，主要由粘土岩、泥岩、砂岩、油页岩、煤和炭质泥岩组成；平均厚度。 沉积层位全井田较稳定，为井田内良好的标志层，厚 ～ m，平均厚。 下部沉积了煤 4层，为井田内稳定的标志层，也是本段主要可采煤层。 第二段 主要由杂色粉砂岩和粉砂质泥岩组成，有时泥岩中夹钙质透镜体，呈斑块状，夹 2～ 3层灰色、灰白色泥灰岩夹层，层理不甚发育。 第一段 该段主要由红色、紫红色含砾粗砂岩、中砂岩、细砂岩和泥岩组成，泥质胶结、砾石成份石英、花岗片麻岩、硅质灰 岩等，分选磨圆较差。 山东科技大学学士学位论文 矿井概述 10 （ 1） 园艺场背斜 园艺场背斜位于陆地井田的东部，即第 6 勘探线以东，轴向 SEE，向 E倾伏。 轴部位置由西向东大致在 2 86 11 88 88 887孔附近通过。 420 420 420 241 241 2417 工作面及相关巷道揭露该褶曲。 北翼被柳海、柳 6等断层所切割。 南翼被 F4 F35等断层所破坏，其轴部断层稀少，形态保存较好。 （ 2） 兴隆庄背斜 兴隆庄背斜位于陆地四采区南部边界，第 7勘探线以东，轴向近 EW。 轴部位置由西向东大致在 12 2 40孔附近通过，向东延入梁家井田。 其北翼被草泊断层、 F2等断层所破坏，南翼被草 F4 F42等断层所切割，轴部保留较完好。 240 240 2410 工作面及四采下部轨道皮带揭露该褶曲。 （ 3） 北皂向斜 北皂向斜位于园艺场背斜与兴隆庄背斜之间，轴向与背斜近于平行。 轴部由西向东大致在 ZK5 11观 36孔附近通过。 以 36孔附近凹陷最深。 两翼受草泊、 F F3 F43等断裂带的严重破坏，已显示不明显，但基本轮廓仍可辨。 (4) HY向斜（ HY 构造盆地） HY 向斜位于井田北部海域西翼， Y=40532020 线以西，纵贯海域南北。 BH1 号钻孔以北轴向 NNW，向 S 倾伏，以南过渡到园艺场背斜的北翼，轴向渐变为南东方向，并且仰起， 平面上呈环状。 构造线长短轴比为 ： 1，为一近等轴向斜（构造盆地）。 盆地西北、东南侧地层平缓，倾角在 12176。 左右；东北、西南侧地层较陡，倾角 25 度左右。 盆地覆盖面积 763 万 m2，盆底煤 2层最深 460m，与 HY 背斜起伏高差 180m。 (5) HY背斜 山东科技大学学士学位论文 矿井概述 11 HY 背斜位于海域 HY 向斜的东侧，轴向 NNW，向 ES 倾伏，南部逐渐与雁口向斜相衔接。 背斜两翼倾角不对称，西翼倾角较陡 (前已述及 )，东翼倾角较缓，一般为 7176。 ，向东过渡为单斜构造。 (6) HF2 向斜 HF2向斜位于海域 HY向斜的西翼，为 HY向斜形成过程中的次级 褶曲。 轴向近 EW，向 E倾伏。 两翼分别被 HF SF22 及 HF HF4A断层所截割，但形态保留较好。 2) 断层 井田内断裂构造发育，断层均为正断层。 按各断层的生成关系及组合规律可分为陆地草泊构造带、草 1F21构造带、柳海构造带、海域 HY 构造盆地构造带、海域 HY 背斜构造带。 陆地草泊构造带和草 1 F21构造带主要分布在陆地四采区南部、三采区南部和一采区，其走向基本为 NEE 向至 EW 向，带内最大断层落差 100m。 柳海构造带主要分布在陆地四采区北部、海陆交互带及 HY 构造盆地的南侧，断层主要延展方向为 NW 向，带内最大落差 60m。