南阳坡煤矿90万吨矿井初步设计_采矿专业毕业设计(编辑修改稿)

南阳坡煤矿90万吨矿井初步设计_采矿专业毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

石灰岩，夹少许泥质灰岩。 上马家沟组 (O2s)：厚度为 22—。 岩性为厚层状灰色、浅灰色石灰岩、白云质石灰岩夹少量泥灰岩。 底部有一层厚约 2m 左右的灰黄色角砾状石灰岩。 石炭系中统本溪组（ C2b） 底部为山西式铁矿，即铁铝层，与下伏地层呈平行不整合接触。 岩性为深灰色泥岩、砂质泥岩夹数层浅灰色中砂岩 及 l一 2层灰色石灰岩。 厚度为 — ，平均。 石炭系上统太原组（ C3t） 底界为 K2中砂岩，与下伏地层呈整合接触。 为本区主要含煤层段之一。 岩性为浅灰色中粗砂岩、深灰色至黑色泥岩、砂质泥岩及煤层，下部夹有一层不稳定的薄层泥灰岩。 厚度为 — ，平均为。 二叠系下统山西组（ P1s） 底界为 K3中、粗砂岩，与下伏地层呈整合接触。 为本区含煤层段之一。 岩性为深灰色砂质泥岩、泥岩、浅灰色中、粗砂岩及煤层组成。 厚度为 — ，平均。 二叠系下统下石盒子组（ P1x） 底界为 K4中粗砂岩，与下伏地层呈整合接触。 K4 砂岩厚度可达 10 余米，为长石石英砂岩，泥质胶结，风化后呈灰黄色，为疏散状。 下部为灰绿色砂质泥岩夹薄层状中、细砂岩，厚度约 30— 40m；上部为灰绿色砂质泥岩夹有紫斑状铝质泥岩数层，风化后紫色增多，厚度 30— 40m。 本组地层厚度为 — ，平均为 左右。 二叠系上统上石盒子组（ P2s） 底界为中、粗砂岩 (K6)，与下伏地层呈整合接触。 岩性为紫红色砂质泥岩夹黄绿色或暗紫色中粗砂岩。 本井田出露厚度 约。 第四系中、上更新统 (Q2＋ 3) 下部为浅红色亚粘土、亚砂土夹钙质结核 (离石组 Q21)。 上部为土黄色亚砂土 (马兰组 Q3m)，广布于丘陵之顶及斜坡之上，厚 0— 16m。 太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书 7 全新统（ Q4） 为冲积层，由砂、卵石及次生黄土组成，分布于井田北部大沟及马营河两岸，厚度0— 20m。 四、井田内煤系地层的主要 地质构造 区域构造 大同煤田位于天山一阴山纬向构造带和新华夏系的复合部位。 北部天镇东西向构造带与南部洪涛山背斜 (北北东向，新华夏系 )控制着大同煤田的南北边界。 大同煤田总体上为一个北北东向的向斜。 在此背景上发育有次一级北西西向的断裂和褶曲。 本井田位于大同煤田西南部。 井田构造 本区位于洪涛山背斜的西翼，为一个走向北东向、北西倾斜的单斜构造，倾角 2176。 － 4176。 ，并伴有次级波浪状起伏。 除此以外，区内未发现有其它构造。 综上所述，井田内构造简单，属Ⅰ类。 五 、 井田的水文地质条件 井田大面积为新生界地层覆盖，仅在沟谷中有上石盒子组 (P2s)地层出露，山西组及其以下地层均埋藏于侵蚀基准面以下。 地表水及地下水水量很小。 水文地质条件简单。 (一 )、地表水 本区东南侧的马营河由东向西从井田外围流过，区内有三条干涸的 冲沟。 仅在暴雨时形成急流，排泄积水。 冲沟距含煤地层在 100m 以上，一般情况下，即使是洪水季节对矿井开采也不会带来威胁。 雨季在冲沟两侧可出现泉水，为下降泉，多集中在北部山村附近，流量均很小。 出水层位为上石盒子组 (P2s)中的中粗砂岩。 山峡村和庄窝村都有水井，据访问水量逐年减小。 山峡村水井为上石盒子组 (P2s)下部砂岩涌出，井深为 ，涌水量为 ／ s。 (二 )、含水层 奥陶系中统石灰岩岩溶含水层组 该含水层组埋藏深，本区没有出露。 左云南普详查勘探区有三个岩溶孔揭露，上下马家沟组厚。 下马家沟组厚度为 — ，为灰色、青灰色、深灰色厚层状石灰岩和浅灰色、灰黄色白云质石灰岩夹少许泥灰岩。 含有 2 个富水带，厚 7l0m，在富水带内岩太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书 8 溶、孔洞裂隙发育。 两富水带之间间距 3080m，由于没有进行抽水试验，涌水量不详。 水位标高左云县树儿里附近的 609 号孔为 ，右玉县元堡子村附近的 201 号孔为，据 1957 年《大同中部煤田概查报告书》资料，鹅毛口 36 号孔涌水量为 ／ s， 227 号孔裂隙少，涌水量为 ／ s。 由此可见奥陶系中统岩溶水的富水性与 岩溶、裂隙发育程度密切相关。 上马家沟组厚 2260m，岩性为灰白色石灰岩、白云质灰岩夹少量泥灰岩。 本组小溶洞、溶孔裂隙发育，富水性好，但不稳定。 石炭系上统太原组砂岩裂隙含水层组 本含水层主要为 6号煤层顶板粗砂岩，厚 10 余米，为直接充水含水层。 据左云南普详查勘探区 609 号孔抽水试验，水位标高为 ，单位涌水量为 ／ ，渗透系数为 ／ d。 距本区较近的 1001 号孔 (山峡村北约 )为涌水孔。 该孔孔口标高为 ，钻至该层段孔口涌水量由 ／ s 增 至 ／ s，净增 ／ s。 水质类型为 HCO3CL— Na 型，矿化度为 500mg／ L，硬度为 ／ L。 二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层组 本含水层主要为底部 K3砂岩，为中粗砂岩夹不稳定砂质泥岩。 分布稳定，该砂岩带厚度可达 ，为 4 号煤层的直接充水含水层。 在邻区安平煤矿主斜井掘进揭露该砂岩层有泉水涌出，涌水量为 ，泉水标高为。 水质类型为 型，矿化度为 262mg/L，总硬度为。 二叠系下统下石盒子组砂岩裂隙含水 层组 本含水层组有 2层砂岩层段，即 (1)底部 K4砂岩，为粗砂岩，底部为砾岩，泥质胶岩，厚约十余米。 (2)中部含砾粗砂岩层段（ K5），厚 25m。 据 1001 号孔揭露，该孔钻至该层孔口涌水量由 ，净增。 水质类型为 型，矿化度为 356mg/L，总硬度为。 二叠系上统上石盒子组砂岩裂隙含水层组 本含水层组也有 2层砂岩带，即 (1)底部为 K6砂岩，为含砾粗砂岩，厚度为。 (2)中部含砾中粗砂岩带，厚度为 25m，本区西北部山峡村附 近有泉水溢出，涌水量为。 向北左云县降家村一带有大量的泉水出露，涌水量较大，约为。 水质类型为 型，矿化度为 200300mg/L，总硬度为。 第四系砂砾孔隙含水层 太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书 9 本含水层主要为马营河两侧砂砾石层，呈窄分带分布，厚度为 25m。 富水性很小。 (三 )、隔水层 本溪组和太原组底部隔水层 本层主要由泥岩、铝质泥岩、砂质泥岩和煤层组成。 系奥陶系中统岩溶水与石炭系上统太原组砂岩裂隙水间的隔水层。 局部地段夹有薄层石灰岩和砂岩。 厚 4050m。 岩石致密，分布稳定，隔水性良好。 石炭系和二叠系砂岩裂隙含水层间的隔水层 该隔水层为泥岩、含铝质泥岩、砂质泥岩和煤层组成。 夹在各层砂岩裂隙含水层之间构成平行复合结构，厚度为数米至数十米，起层间隔水层作用。 煤层采空后，因顶板裂隙发育，其隔水性变差，各含水层及其与地表水之间可相互沟通。 （四）、断层、老窑的水文地质条件 本井田内未发现有古窑分布。 据以往勘探资料，区内亦无断层分布。 但邻近矿井开采中揭露有小断层，且具导水性，如安平煤矿 F1 断层面有 2处突水点。 （五 ） 、充水条件分析及矿井充水类型 本区 6 号可采煤层的老顶为厚层状中粗砂岩，直接充水含水层为裂隙含水层类。 据邻近矿井开采资料，含水量很小，涌水量为 60L/s，水文地质条件简单，据井下穿水点观测，由煤层顶板直溢出，进水方式为直接充水型。 周边矿井开采后形成的采空区内会有大量的积水，这些积水会沿岩层裂（孔）隙充入本矿井，是将来井下充水的主要因素之一。 矿井充水类型为水文地质条件简单的裂、孔隙水直接充水型矿井。 （六）、下伏奥陶系中统岩溶水突水条件分析 据鹅毛口资料分析，奥陶系中统岩溶水可能是比较丰富的。 但埋藏较深，推断本区水位标高约为 1220m，而最低可采煤层 (9 下号 )底板最低标高为 1250m，后者高于前者约30 余米。 所以奥陶系中统岩溶水对矿井开采不会造成较大的威胁。 (七 )、矿井涌水量 本区及其周边均没有系统的抽水试验资料，预算矿井涌水量的各类参数无法确定。 只能根据邻近安平煤矿目前矿井实际原煤产量的排水资料，采用含水系数法预以推算。 计算公式： Q=P179。 Kp （ 1） 太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书 10 其中： Q──矿井未来涌水量， m3／ h； P──原煤产量， t／ h； Kp──含水系数 (m3／ ) 安平煤矿现采 4号煤层，实际年产量为 30179。 104t/a，日排水量为 930m3/d。 本矿井的设计生产能为 90179。 104t/a，则日涌水量为： Q=90179。 930／ 30=2790 m3／ d = 117m3／ h 上述计算适用于煤产量起主要作用的矿井。 本区直接充水含水层富水性弱。 根据其它矿井资料，矿井初期涌水量较大，随着开采时间的延长，而逐渐减小。 含水系数也随着年产量的提高而减小。 (八 )、供水水源 本区目前没有永久性水源，但据山峡村北 1001 号涌水孔的涌水量资料分析，孔深（ P1x） ，涌水量为 ，孔深 (C3t)，涌水量为 ／ s，太原组含水量较丰富，而且水质也好，开采太原组的砂岩裂隙水，也可作为供水水源。 奥陶系中统岩溶水水量丰富，但该含水层取水困难。 如选择适当的成井方法，解决取水设备，可以作为本区永久性水源勘探对象。 综上所述，本井田水文地质类型为简单类型。 第三节 煤层 的埋藏特征 一、 煤层的赋存特征 本区位于洪涛山背斜的西翼，为一个走向北东向、北西倾斜的单斜构造，倾角 2176。 4176。 ，并伴有次级波浪状起伏。 除此以外，区内未发现有其它构造。 二﹑煤层 本区含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组， 现按地层顺序自上而下叙述如下 ： 山西组 （ 1） 31号煤层 该煤层为全区较稳定大部可采煤层，厚度变化大，为薄一中厚煤层，厚度 —，平均厚。 JKl 号孔最薄（ ）， 511号孔最厚（ ） , 厚度变化为太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书 11 井田中部厚、东西两边变薄，煤层结构复杂，含夹矸 02层。 顶板为泥岩、砂质泥岩或细砂岩，底板为泥岩、砂质泥岩。 （ 2） 32号煤层 该煤层全区稳定可采 ,上距 31号煤层 ,平均 ,煤层厚度变化不大 ,为中厚煤层。 煤层厚度一般为 ,平均。 JK2 号孔最薄 ()，补 2号孔最厚 ()，厚度变化不明显。 煤层结构复杂，含夹矸 02层。 顶板为砂岩或砂质泥岩、泥岩，底板为泥岩、砂质泥岩或细砂岩。 太原组 （ 1） 4 上 号煤 该煤层全区稳定可采，上距 32号煤层 ，平均 ，煤层厚度变化不大，为中厚 厚煤层。 厚度 ，平均 . 1001 号孔最薄 (), S2 号孔最厚 (）。 （ 2） 4 下 号煤 该煤层全区稳定可采，上距 4 上 号煤层 ,平均 JKl 与 S2号孔一带与 4 上 号煤层合并。 厚度 ，平均。 补 2 号孔最薄 ()， JK2 号孔最厚（ )。 含夹矸 02 层，结构简单。 顶板为泥岩、砂质泥岩或细砂岩，底板为砂质泥岩或中砂岩。 （ 3） 6 号煤 该煤层全区稳定可采，上距 4 下 号煤层 ，平均。 煤层厚度变化不大，为厚煤层。 煤层厚度 ,平均 , JK1 号孔较薄（ ），补 1号孔最厚（ ）。 JK1 号孔与 JK2 号孔一带较薄，其它区段较厚。 煤层结构较复杂，含夹矸 06层。 顶板为砂岩， 含砾砂岩或粉砂岩、底板为砂质泥岩或细砂岩。 三 、 煤层围岩性质 （一）顶、底板条件 井田内各可采煤层顶板条件类型根据钻孔揭露，叙述如下： 31号煤层的老顶为中粗砂岩或细砂岩，厚度为 ,顶板类型属 III 类。 32号煤层的直接顶板为砂岩、砂质泥岩夹薄煤层。 顶板类型属 I 类。 来压比较稳定，随煤层回柱垮落，基本填满采空区。 4 上 号煤层顶板为中、细粒砂岩老顶，有时直接顶为泥岩，砂岩厚 ,致密坚硬，顶板冒落性属中等，为 II 类顶板。 太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书 12 4 下 号煤层顶板为泥岩、砂质泥岩、厚度约 左右。 6号煤层的顶板为含砾粗砂岩老顶，厚度为 左右，致密坚硬，岩石完整，极难垮落，属 III类顶板。 表 1 煤层厚度及煤层间距统计表 地层 煤层 厚度 (m) 间距 (m) 夹矸 稳定性 可采性 顶底板岩性 最小～最大 平均 最小～最大 平均 顶板 底板 山西组 31 ～ 0～ ～ ～ ～ 02 稳定 全区 可采 泥岩 砂 质泥岩 细砂岩 泥岩 砂质泥岩 32 ～ 02 稳定 全区 可采 砂岩 砂质泥岩 砂岩 砂岩 砂质泥岩 细砂岩 太原组 4 上 ～ 02 稳定 全区 可采 砂岩 泥岩 砂岩 砂质泥岩 细砂岩 4 下 ～ 02 稳定 全区 可采 泥岩 砂质泥岩 泥岩 砂质泥岩 6 ～ 03 较稳定 全区 可采 砂岩 含砾砂岩 粉砂岩 砂质泥岩 细砂岩 太原理工大学阳泉学。