采矿工程毕业设计论文-杨庄煤矿12mta新井设计(编辑修改稿)

采矿工程毕业设计论文-杨庄煤矿12mta新井设计(编辑修改稿)内容摘要：

，富含植物化石；上部发育一层灰白色中～粗粒含硕石英砂岩，钙质胶结。 该组下部含 7 煤层。 7 煤层为一薄煤层，仅有个别可采点；6 煤层局部含 1～2 层夹矸或 2 个分层，为该区主要可采煤层之一。 （四）下二叠统下石盒子组与山西组整合接触，平均 241m。 泥岩、粉砂岩为主，砂岩次之。 底部有一层厚约 3m 的浅灰～灰白色铝质泥岩，致密块状，含菱铁鲕粒，层位稳定，为良好标志层之一（Ｋ2 标志层）。 其底面现定为下伏山西组的分界面。 中、上部以灰～杂色泥岩为主，局部为灰白色砂岩和少量粉砂岩。 该组含煤 4 层，自上而下依次为 5 煤层。 2 煤层局部可采点；3 煤层一般具有 2～3 个分层，只有 32 煤层为不稳定的局部可采煤层；4 煤层局部较稳定，为中厚煤层，浅部多与 5 煤层合并，深部逐渐分开，该煤层受岩浆侵蚀破坏严重，大部分不可采；5 煤层为较稳定的中厚煤层，仅有个别不可采点，局部地段亦被岩浆侵蚀，为主要可采煤层之一。 （五）二叠统上石盒子组与下伏地层整合接触，井田内揭露最大厚度为 487m，主要为杂色和青灰色块状泥岩、粉砂岩和浅灰～灰白色细～中粗粒砂岩，局部含有菱铁鲕粒。 底部为一层平均厚 19m 的灰白色中粗粒含砾砂岩，较为稳定，是井田煤系地层标志层之一（K3 标志层） ，其底面为上下石盒子组的分界面。 该组含煤一层，编号为 1 煤层，为不稳定的局部可采薄煤层。 井田地质构造杨庄井田位于闸河复式向斜的南端闭合处，以褶曲构造为主，断层为辅，断裂构造相对不发育。 褶曲有洪庄向斜、濉溪向斜、陆庄背斜、李楼向斜等。 （一） 褶曲洪庄向斜位于井田西部，向斜轴在 16 线附近，枢纽向西南仰起、圈闭，轴向N35176。 E，长约。 向斜东翼倾角 15176。 ；西翼倾角 18176。 濉溪向斜位于井田西部边界，向斜轴在 10 线附近，枢纽向西南仰起，圈闭，轴向 N30176。 E，延展长度约。 两翼不对称，东翼倾角 15～18176。 ；西翼倾角中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 6 页 18～25176。 李楼向斜位于井田西北部，轴向 N15176。 E。 井田内延展约。 西翼地层较陡，倾角 25～30176。 ；东翼倾角略缓， 15～20176。 陆庄背斜位于井田西部，背斜轴在 16 线～17 线间，轴向近南北，长约。 背斜两翼宽缓，对称，倾角为 5～8176。 （二） 断层勘探中揭露的断层，落差大于 10 米的主要有 5 条。 如表。 表 杨庄煤矿井田断层一览表名称 落差（m）倾角（176。 ） 走向 倾向 断层性质F51 断层 5 15～18 N3176。 ～25176。 W EW 正F52 断层 15 45 N10176。 E～29176。 W NW～SW 正F53 断层 20 50 N10176。 E～15176。 W NW～SW 正F54 断层 25 65 N40176。 E～40176。 W NW～SW 正F55 断层 25～50 70～80 N40176。 E～43176。 W NW～SW 正 井田水文地质（一） 含 水 层 第四系孔隙含水组普遍存在于井田范围内，厚度 40～80m，一般 60m，井田两翼厚，中间薄，含水段为流砂层，其厚度变化较大，一般 6～11m ，大部分呈透镜体状分布，分叉合并现象普遍，自上而下共四层：一、二分层较稳定，呈连续分布，厚度较大，而三、四分层不连续，尤其第四层仅个别钻孔见到，上部具潜力性质，中下部具承压性质，水位埋深 ～ ，季节波动较大，水质类型以碳酸盐为主，硫酸盐次之，矿化度 4g/l，渗透系数～，赋水性较强。 上石盒子组孔隙～裂隙含水组厚 170～210m，区内为隐付型，分布普遍，以砂岩裂隙水为主，基岩风化带发育有孔隙水，赋水性弱，该组底部中粗粒砂岩稳定，冲洗液消耗量大，赋水性相对较强，是本组含水段，单位涌水量 ～，渗透系数 ～，水质类型 HCO3—Cl—Na—Ca 型。 下石盒子组 5 煤裂隙含水组中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 7 页 厚 50～70m，井田内属埋藏型，以裂隙发育的砂质泥岩、砂岩为含水层，含水层厚 ～，平均 ，该含水组裂隙不发育，赋水性较弱，单位涌水量 ～，渗透系数 ～（见抽水成果表 5—1） ，呈承压转无压状态，其水位逐年下降，水质类型 HCO3—Na型。 山西组 6 煤裂隙含水组上部以铝质泥岩为界，下部以 K1 灰岩为界，厚度 102～140m，平均120m，岩层裂隙发育不均，赋水性大小受裂隙发育程度控制，总体而言赋水性较弱，单位涌水量 ～，渗透系数 ～，水质类型 HCO3—Na 型。 太原组岩溶裂隙含水组本组自 K1 铝质泥岩下至本溪组，总厚度 171～203m，平均 180m，以薄层泥岩和砂岩互层为主，各段相对独立，水力联系不畅，仅在构造或沉积变薄处发生补给关系，中、下段因距可采煤层较远，故影响不大，未作详细水文地质工作，仅观测其水位动态。 勘探时期资料后期资料：该组单位涌水量 ，渗透系数。 奥灰岩溶裂隙含水组该层总厚度 500m 以上，含水层段以奥陶系中统的老虎山组为主，含水空间为溶蚀裂隙，溶洞次之，赋水性差别较大，单位涌水量～，水位峰值在 11 月份，区域水位标高+20m，枯水期 5～6 月份，水位标高+15m 左右，水质类型 HCO3～Ca～Mg 型。 含水层在井田内属埋藏型，东部为裸露型，主要赋水层位为奥陶系中统下部和下统上部灰岩，因距 6 煤 200m 以上，正常情况下对矿井无突水威胁，但由于局部构造发育，导致太灰于奥灰含水层沟通，从而使其成为间接充水水源。 在煤系以外的隐伏区含水量大，是工矿企业和城市供水的主要水源。 （二） 隔水层第四系隔水层该层位于第四系底部，厚约 15～25m，平均 20m，岩性为土黄色粘土夹砾石层，具良好隔水性能，能有效隔绝地表水，第四系孔隙水与煤系含水层之间的水力联系。 6 煤底板隔水层该层位于 6 煤底板和 K1 铝质泥岩顶板之间，由砂岩、砂页岩和泥岩组成，井田内普遍存在，层位稳定，厚 28～64m，其隔水性能受厚度、岩性中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 8 页 组合、构造破坏程度和水头压力、矿压等因素综合控制，在一定程度上能有效防止太灰水的压裂扩容破坏。 太原组中、上段之间隔水层太原组中、上段之间有一约 的铝质泥岩隔水层，该层对隔绝中、上段间水力联系起到很大作用，自然条件下中段水位比上段高 ～ ，因此中、下段含水层是矿井突水的间接补给来源。 本溪组隔水层在太灰与奥灰之间，本溪组底部有一厚约 22m 的铁铝质泥岩，是太灰与奥灰的良好隔水层。 井田涌水量据矿井地质资料，矿井最大涌水量 310m3/t, 正常涌水量 190m3/t。 煤层与煤质 煤层埋藏条件煤的风化带为基岩顶面向下垂深 16m，氧化带为基岩顶面向下垂深18m。 可采煤层特征（一） 含煤性井田内含煤地层为石炭系太原组、二叠系山西组、下石盒子组和上石盒子组。 其中下石盒子组含主要可采煤层 5 煤层，山西组含主要可采煤层6 煤层。 太原组含煤 11 层，但因不稳定或不可采而无经济价值。 煤系地层总厚 997m，含煤 20 层，平均煤厚 ,含煤系数为 ％，6 煤层，赋存于本组下部，上距铝质泥岩（K2 标志层） 52～80m，平均 67m，下距 K1 灰岩约 58m，煤厚 ～，见煤点平均厚 ，普氏硬度系数约为 ，属较稳定煤层。 煤层结构简单，顶板以灰白色中细粒砂岩为主，其次为深灰色泥岩、粉砂岩；底板一般为泥岩、粉砂岩，常见有植物根部化石。 6 煤层之上局部含 1～3 层 ～ 的薄煤层， 5 煤层，位于下石盒子组下部，为井田内主要可采煤层之一。 下距 K2标志层约 19m，煤厚 ～，平均 ，分布稳定。 普氏硬度系数约为 ，该煤层结构较简单，局部含夹矸，夹矸厚 ～ ，多为泥岩或炭质泥岩，煤层顶板岩性一般为深灰色泥岩或粉砂岩，底板为泥岩。 4 煤层，位于 K2 标志层之上约 29m，与 5 煤层为分叉合并关系。 距 5中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 9 页 煤层 0～16m，平均为 10m。 煤厚 ～，平均厚 ，仅局部可采。 3 煤层，为不稳定煤层，该煤层实际为一个煤组，3 个分层，即3333。 下距 K2 标志层 30～60m，平均为 48m。 20 线以西 2～3 个分层为主，局部有 1 个或 2 个分层；20 线以东 2 个分层为主，局部为 1 个或3 个分层。 3 个分层中以 32 分层较为稳定，31 分层次之。 各分层分述如下：A．31 分层，煤厚 ～，见煤点平均厚 ，井田内钻孔穿过该层位的可采点占见煤点的 13％，仅在 23～24 线间浅处局部可采，其余为不稳定不可采的薄煤层。 B．32 分层，煤厚 ～，见煤点平均厚 ，井田内钻孔穿过该层位的可采点占见煤点的 55％，分布普遍，局部可采。 有岩浆岩侵入，煤层被吞蚀，多不可采；C．33 分层，煤厚 ～，见煤点平均厚 ，仅有零星可采点，为不稳定不可采薄煤层。 各煤层的基本情况如表 表 可采煤层基本情况一览表评价指标煤层编号煤层厚度等级全井田厚度最小～最大（m）平均厚度（m）稳定程度 结构31 ～732 ～ 33薄 煤 层～ 不稳定 复杂4 薄 煤 层 ～ 不稳定 复杂5 中厚煤 层 ～ 稳定 简单中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 10 页 6 中厚煤 层 ～ 稳定 复杂 煤层围岩性质可采煤层顶底板岩性 （一） 3 煤层顶板（1）直接顶：一般为深灰色，致密块状泥岩，含有大量植物化石，厚度一般 20m 左右。 （2）老顶：粉砂岩，灰色、块状，泥质胶结。 砂岩，灰色、细粒、性硬，局部破碎夹薄层泥岩，含植物化石。 粉砂岩与砂岩互层状。 底板底板为中粒砂岩或粉砂岩。 中粒砂岩，灰色、性硬，层面常含有炭质薄膜，层状构造，厚 0～。 粉砂岩：深灰色、块状，有时含炭质泥岩，实际构成 4 煤层老顶，厚 0～。 （二）4 煤层顶板（1）直接顶：灰～深灰色，致密块状泥岩，含植物化石，或深灰色、块状粉砂岩，泥质胶结，厚 ～。 （2）老顶：灰色块状中粒砂岩，以石英、长石为主，厚 0～。 底板一般为深灰色块状泥岩，偶见粉砂岩或厚层状石英砂岩，砂岩中含暗色矿物较多。 （三）5 煤层顶板（1）直接顶：一般为深灰色块状泥岩，厚度 4m 左右，岩石的抗压强度 ，普氏硬度系数约为 ，属 VIa 级岩石，抗压强度为 MPa，抗剪强度为 MPa。 （2）老顶：为细粒砂岩：浅灰色，块状，少含菱铁质，硅质胶结，性硬，平均厚度。 岩石抗压强度一般为 MPa，普氏硬度 f=，属Ⅱ级岩石。 抗拉强度大于 MPa，抗剪强度 MPa。 按原局发《缓倾斜煤层工作面顶板分类方案》预计，5 煤层为Ⅰ类Ⅱ级或Ⅱ类Ⅱ级顶板。 底板中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 11 页 （1）直接底：一般为灰色、块状泥岩，下部含铝质或菱铁质，含植物化石，厚 1～15m，平均 ；偶见灰色、块状、细粒石英砂岩。 泥岩抗压强度为 MPa，普氏硬度 f=，抗拉强度为 MPa，抗剪强度为 MPa。 （2）老底：灰色、块状细～中粒砂岩，浅灰色、块状细粒石英砂岩平均厚度为。 砂岩抗压强度 MPa，普氏硬度 f=，属Ⅲ级岩石，抗拉强度 MPa。 （四）6 煤层顶板（1）直接顶：灰黑色泥岩，致密、块状，底部呈薄层状，含植物化石，厚 0～。 （2）老顶：深灰色粉砂岩，块状、断口平坦，结构均一；灰色、中、细粒砂岩，块状，以石英为主，长石次之，局部可见宽条带。 砂岩及粉砂岩抗压强度为 MPa，普氏硬度 f=，属Ⅲ级岩石；抗拉强度为 MPa，抗剪强度为 MPa。 底板一般为灰色、块状、条带状细砂岩，以石英为主，坚硬，裂隙发育，或灰色块状细砂岩，主要成份为石英、长石。 上部有时夹薄层深灰色块状泥岩，厚 0～。 煤的特征以闸河煤田煤质资料分析，井田内煤的变质作用类型为区域变质和接触变质复合型。 早期以区域变质为主，属气煤～肥煤阶段，后期以接触变质为主，属中、高变质阶段。 煤种从焦煤、瘦煤、贫煤到无烟煤乃至天然焦，牌号齐全。 煤种的分布与岩浆岩体的厚度分布呈相关关系，具有一定的规律性。 （一） 物理性质本井田煤的物理性质，以受岩浆岩影响程度的不同而分为三类：影响轻微的稍受影响者，以暗煤为主，黑色块状或鳞片状，一般硬度较大，有一定韧性。 其次为亮煤，具玻璃光泽，块状，内生裂隙发育，脆度大，易碎，贝壳状断口。 易燃，具膨胀性和粘结性，以焦煤和瘦煤为代表。 影响较严重的侵入岩浆岩体较薄，以岩浆热力作用为主，煤的变质程度增高，主要中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 12 页 为贫煤、无烟煤。 煤呈黑色到暗黑色，以暗煤为主，块状构造，局部为条带状。 脆性较小，硬度和比重较大，弱玻璃光泽，节理不发育，参差断口，燃烧无明显火焰，粘结性较差。 影响严重的岩浆侵入、穿插于煤层中，除热力作用外，熔蚀、交代同时作用，高变质为天然焦。 煤层原始结构几乎全部消失，呈钢灰色，致密块状，坚硬、比重大，垂直柱状节理发育，参差状断口。 不易燃烧，燃烧时崩解，并发出噼啪声。 （二）化学性质3 煤层以瘦煤为主，贫煤次之。 灰分以中灰为主，瘦煤：Ad=～ ％，平均 ％。 贫煤：Ad=～％，平均％。 两煤种的平均硫分均为 ％。 挥发份 Vdaf=～％，平均 ％；发热量 =～。