大南湖十号煤矿井田毕业设计论文

第 1 页第一篇第一篇 矿井的基本情况矿井的基本情况第第 1 1 章章 井筒概况井筒概况中国中煤能源集团公司（简称“中煤集团” ）是国务院国资委管理的国有重点骨干企业，主营业务包括煤炭生产及贸易、煤化工、坑口发电、煤矿建设、煤机制造、煤层气开发，以及相关工程技术服务。中国中煤能源股份有限公司新疆分公司（以下简称“中煤新疆分公司” ）成立于 2008 年 6 月，驻地在乌鲁木齐市高新区,是中煤集团及中煤能源在新疆设立的分支机构，负责中煤能源在新疆项目开发建设和生产经营管理工作，代表中煤能源履行出资人职能。2009 年 3 月 28 日，中煤集团与新疆维吾尔自治区人民政府签订了战略合作框架协议，根据协议，中煤集团将在未来五年内，投资不低于 1000 亿元在吐哈、准东、伊犁等煤炭资源富集地区，建设大型煤炭、发电、煤化工等项目和产业园区，双方在大型煤炭项目勘探开发，大型煤电、煤化工项目建设，煤矿建设服务，煤层气开发与利用等领域开展全方位合作。在哈密地区建成商品煤产业基地，在准东、伊犁地区形成煤电、煤化工产业基地。该战略合作框架协议的签订，拉开了中煤集团快速、高效开发新疆煤炭资源的序幕。2009 年 4 月，中煤能源新疆煤电化有限公司在新疆石河子市注册成立，负责准东帐南东煤炭、煤电、煤化工项目开发，公司年产 40 亿立方米煤制天然气项目于 2011 年 5 月 30 日在准东五彩湾工业园开工奠基，规划建设的2×1000MW 燃煤电厂、1200 万吨/年煤矿正在作前期准备工作。2009 年 7 月，中煤能源哈密煤业有限公司在新疆哈密市注册成立，负责哈密大南湖地区的煤炭资源开发，建成疆煤外运的重要基地之一，1000 万吨/年特大型煤矿已开工建设，配套选煤厂、2×330MW 煤矸石电厂项目均在进行前期准备工作。2009年 7 月，中煤能源伊犁煤电化有限公司在新疆伊犁州察布查尔县注册成立，负责在伊犁察布查尔县煤炭、煤电、煤化工项目开发，公司年产 60 万吨煤制烯烃项目于 2011 年 5 月 28 日在伊犁州察布查尔县开工奠基，600 万吨/年煤矿正在第 2 页进行项目可行性研究。此外，中煤新疆分公司拟在乌鲁木齐甘泉堡高新工业园区建设甘泉堡 2×660MW 电厂和煤机制造项目。作为中煤集团确定的“五大产业基地”之一，中煤新疆基地即将迎来开发建设的热潮。中煤能源哈密煤业有限公司大南湖十号煤矿井田位于新疆维吾尔自治区哈密市东南约 70km 处，行政区划隶属新疆维吾尔自治区哈密市管辖。本井田位于哈密市东南 70km 处，行政区划属哈密市管辖。地理坐标：东经 94°013094°0800；北纬 42°243042°2830。井田境界东西长 8.93km，南北宽 7.48km，面积 66.80km2，含煤区东西长约 8.9km，南北宽约3.41 km6.7km，含煤面积约 41.8 km2。本井田对外公路交通主要是位于矿区东部南北向通过的 312 国道和正在建设中的星星峡至吐鲁番高速公路，以及在本矿区西部从鲁能大南湖矿区南北向通过的哈密至罗中公路。矿井建设规模 10.00Mt/a，服务年限 84.3a。矿井采用斜井开拓。工业场地布置有主斜井、副斜井，风井场地布置一个回风立井 3 个井筒。供电电压等级为 10kv。主斜井净宽 5.2m，净高 4.1m，倾角 14°。冻结段井壁采用双层井壁，外层厚度 80mm（钢筋网+工 16 钢骨架+喷射砼） ，内层厚度 720mm（钢筋砼） ；底部为反底拱，反底拱开挖深度 1.5m。主斜井井筒的主要技术特征见表表 1 1表表 1 1 主斜井井筒主要技术特征表主斜井井筒主要技术特征表序号 项 目单位主斜井井筒1井筒中心坐标mX=4702069.000 Y=31588000.000 Z=+726.002副检 3mX=4701900.039 Y=31588090.087 Z=+725.303补 1 号mX=4701700.000 Y=31588260.000 Z=+726.604井检孔坐标补 4 号mX=4701700.000 Y=31587920.000 Z=+725.115第 3 页5副检 1mX=4701640.106 Y=31588254.965 Z=+726.606井筒倾角°147井筒净宽（m）m5.28井筒净高（m）m4.19掘进荒宽（m）m7.010掘进荒高（m）m6.4第二章第二章 井筒地质及水文地质井筒地质及水文地质2.12.1 地质概况地质概况井田内地表为大片的第四系、新近系覆盖区，地层主要有第四系（Q） 、新近系上新统葡萄沟组（N2p） 、侏罗系中统头屯河组（J2t） 、侏罗系中统西山窑组（J2x） ，石炭系上统梧桐窝子组（C2wt） 。含煤地层为中侏罗统西山窑组。井田内共 99 个钻孔控制到该组地层。其岩性为滨湖相-泥炭沼泽相沉积的泥岩、粉砂岩、细砂岩、粗粒砂岩、炭质泥岩和煤层，是本次勘探工作的主要对象。西山窑组地层厚度变化较大，钻孔控制地层平均厚度 677m，总体呈北厚南薄的变化规律，井田含煤地层具有北部浅、南部深的特点。本井田所属的大南湖矿区属于新区，区内尚无生产矿井，大南湖矿区只有鲁能大南湖矿井在建设中，预计明年投入生产；本井田东部的重庆能源矿井正在进行筹建，其它勘查区的地质勘查工作尚未完成，各区的勘查程度不等。区内全被第四系松散层覆盖，经钻孔揭露地层有：第四系（Q4） 、新近系上新统葡萄沟组(N2p)、侏罗系中统西山窑组（J2x） 。自上而下穿见地层如下：(1)第四系松散层（Q）主要为砂质粘土、砾石、中细砂及砂砾石层。与下伏地层不整合接触。钻孔控制地层厚度 4.9011.84m，平均 8.33m。(2)新近系上新统葡萄沟组(N2p)岩性主要为浅红色、绿灰色泥岩、粉砂岩、粗砂岩。多为泥质、粉砂状、粗粒砂状结构，砂岩成份由长石、少量石英及岩屑组成，泥质胶结，胶结程度差，易风化，遇水易膨胀、崩解，多呈柱状、碎块状，松软。与下伏地层不整合接触。钻孔控制地层厚度 130.79233.60m，平均 197.83m。第 4 页(3)侏罗系中统西山窑组（J2x）岩性主要为浅黄色粉砂岩、泥岩、细中粒砂岩和煤层。多为泥质、粉砂状、细中粒砂状结构，砂岩成份由长石、少量石英及岩屑组成，泥、钙质胶结，具水平纹理，含植物茎部化石，裂隙稍发育，偶见炭屑，多呈柱状，坚硬。钻孔控制地层厚度 197.39243.78m。2.22.2 水文地质概况水文地质概况2.2.12.2.1 井田水文地质井田水文地质本井田位于大南湖坳陷区（8）东北部，区内地层主要由第四系松散岩类、新近系、侏罗系沉积碎屑岩类组成，划分的依据主要以岩性组合特征、地层富水性作为含水层（段）的划分依据。沉积碎屑岩的各类岩石，其单层厚度沿走向方向的变化较大，可由数厘米变化到数米，尤其以砂岩最为明显，沿走向、倾向变化极大，因此只能以较大的岩性段来划分含（隔）水层（段） 。通过钻孔简易水文地质观测，当钻进到中粗砂岩、砾岩段时，孔内出现消耗液和水位变化较大，而钻孔进入至泥岩等细颗粒岩段时，孔内水位变化不大或冲洗液不发生变化，所以本次将泥岩等细颗粒岩石划分为相对隔水层，而将粗砂岩、砾岩等岩石划分成含水层。2.2.22.2.2 井检孔层段主要含水层特征井检孔层段主要含水层特征根据井筒检查钻孔所获资料，井筒设计掘进层段穿见的含水层自上而下分为三个含水层组，即第四系透水不含水层；新近系上新统葡萄沟组含水层；侏罗系中统西山窑组含水层。现将其水文地质条件分述如下：1）第四系透水不含水层由粗、中、细、粉砂及粉土组成。含砾径为 0.27cm 的砾石，次园状砾石不一，松散，无胶结。该层处于地表，即使有微量的降水入渗，也形不成饱和的包气带，而耗于其后的强烈蒸发。这些堆积物虽透水性较好，但不具储水条件，为透水不含水层。主检 5 孔：揭露该层厚度为 5.70m。2）新近系上新统葡萄沟组含水层岩性主要为泥岩、粉砂岩、粗中粒砂岩、细粒砂岩。泥岩为泥质结构，平坦断口，易风化，遇水易膨胀、崩解，松软。砂岩分别为粗、细、粉砂状结第 5 页构，成分由长石、少量石英及岩屑组成，泥质胶结，分选差，次棱角次园状。呈柱状、短柱状、碎块状，较坚硬。主检 5 孔：揭露该层埋深范围5.70239.30m，厚度 233.60m，标高为 721.30487.70m。简易水文观测未发现有明显消耗。本次井检孔抽水试验结果：平均单位涌水量 0.07914L/s.m，渗透系数 0.09804m/d，水位标高 683.65m，矿化度 549.74mg/l，硬度4.080mg/l，pH 值 7.0，水质为 SO4HCO3ClNaCa 型。属于承压裂隙富水性弱含水层。3）侏罗系中统西山窑组含水层岩性主要为粉砂岩、中粒砂岩、粗粒砂岩、泥岩及煤层。砂岩为粗、中、粉砂状结构，成分由长石、石英及岩屑组成，泥质、钙质胶结，裂隙稍发育，局部含炭质团块，含化石，较坚硬。泥岩为泥质结构，胶结差，易风化，遇水易膨胀、崩解。呈柱状、短柱状、碎块状。主检 5 孔：揭露该层埋深范围 239.30285.52m，厚度为 46.22m，标高为487.70441.48m。简易水文观测未发现有明显消耗。本次井检孔抽水试验结果：单位涌水量 0.002044L/s.m，渗透系数 0.00604m/d，水位标高 689.17m，矿化度 537.10mg/l，硬度 4.160mg/l，pH 值 7.2，水质为 SO4HCO3Ca 型。属于承压裂隙富水性弱含水层。4）主斜井井筒涌水量预算主斜井穿过的地层为新近系上新统葡萄沟组及侏罗系中统西山窑组，因此分别计算各层段涌水量。新近系上新统葡萄沟组：采用补 4、检 5、检 6、补 2（N2p 下段）孔取得的数据。侏罗系中统西山窑组：采用检 4、检 5 孔资料取得的数据。主斜井井筒涌水量为：葡萄沟组为 252m3/h，西山窑组为 28m3/h，合计为280m3/h。2.2.32.2.3 构造构造该井检孔未发现断层或破碎带。2.2.42.2.4 水力联系水力联系区内无常年性流动的地表水流 。地下水的补给，主要源于大气降水、雪融第 6 页水的补给。进入到春季融雪期或夏天的雨季，雪融水或阵雨、暴雨易在地表形成暂时性地表水流，在顺地形坡度或冲沟向下游排泄的同时，可通过地表风化、构造裂隙等入渗补给地下水。由于暂时性地表水流具有时间短、速度快的特点，对地下水的补给主要表现在瞬间补给，其补给量较少，故区内地表水与地下水的水力联系不甚密切。新近系上新统葡萄沟组弱含水层、侏罗系中统西山窑组弱含水层，均为层间承压水，其间赋存厚层泥岩与粉砂岩隔水层，层位稳定，水文地质特征也不尽相同，初步判断井检孔所处地段基岩含水层之间地下水不存在明显的水力联系。2.32.3 井筒工程地质条件井筒工程地质条件大南湖十号煤矿主、副、风井井筒检查孔穿见的地层由新到老分别为第四系、新近系上新统葡萄沟组、侏罗系中统西山窑组地层。根据岩石物理力学试验成果，对井检孔位置地层的工程地质特征叙述如下：（1）松散岩组埋深为 4.9011.84m，主要为砂质粘土、粘土、中细砂及砂砾石层。无胶结，散体结构，结构体呈颗粒碎屑状，遇水塌陷、地基沉降，边坡坍塌位移，属极不稳定型。（2）风化岩组新近系上新统葡萄沟组与下伏地层侏罗系呈超覆不整合接触，埋深为4.90243.78m，岩性为泥岩、粉砂岩、砂岩互层，底部为灰色钙质砂砾岩。该地层均已受到不同程度的风化，使岩石结构松散，除泥岩结构构造已不清楚，其他岩石结构未发生改变。散体结构，以、级结构面为主，结构面多为泥膜、碎屑和泥质物充填。结构体形态为组合板状体或薄板状体，近松散介质，具塑性特征，易发生压缩沉降、塑性挤出、鼓胀等，属极不稳固型。侏罗系西山窑组浅部风化层，风化深度一般为 3050m。岩石完整程度遭受破坏，成碎块状、薄饼状及短柱状，近散体结构（） ，风化裂隙较发育