采矿工程毕业设计说明书.pdf

中国矿业大学 2009届本科生毕业设计 中国煤炭论坛 第 1 页 1 矿区概述及井田地质特征 1.1 矿区概述 1.1.1 交通位置 薛湖矿井位于河南省永城市北部， 属永城市管辖地理坐标为东径116°17′30″～ 116°28′30″，北纬 34°05′30″～ 34°10′00″ 井田中心南距永城市 23 ㎞ ，西至商丘市 75km，东至江苏徐州市 80km，至安徽淮北市 40km，分别与京九、陇海、津浦三条铁路干线有公路相连，北至陇海铁路砀山站 38km，永城矿区自用铁路与京九、陇海铁路相连连、霍高速公路从本区北缘通过，砀山～永城公路从井田东部通过，井田内乡间公路纵横成网，交通便利，如 图 1.1 陇海铁路位于矿区北部，青（龙山）阜（阳）铁路从矿区南部通过，西部有京九铁路，由青阜线青町车站接轨的矿区铁路专用线已建成投入运营，并在陈四楼矿为薛湖矿井留有接轨位置 1.1.2 地形、地貌 本区位于淮河冲积平原北部，地势平坦开阔，总体为西北高，南东低最高海拔标高 +40.2m，最低 +32.3m，一般 +36～ +38m 1.1.3 河流及水体 本区属淮河水系，地表水体不发育，主要河流为王引河，流经勘探区东北部边界附近，最大流量为 46.6m3/s，最高水位标高为 +39.70m。

其余均为季节性河流，雨季水 位上涨，流量增大，旱季水量减少，甚至干涸无水 1.1.4 气象地震 本区属半干旱半湿润季风型气候，年平均降水量 877.4mm，年最大降水量 1518.6mm，年最小降水量为 556.2mm，降水多集中于 7、 8、 9 三个月多年平均蒸发量为 1811.12mm，蒸发量大于降水量每年七、八月最热，一、二月最冷，最高气温为 + 41.5℃ ，最低气温为 -23.4℃ ，年平均气温 +14.4℃ 夏季多东南风，冬季多北、西北风，多年平均风速 3.4m/s，最大风速 20m/s冰冻期为每年 11 月初至翌年 3 月底，最大冻土深度为 0.21m 永城市属郯城～庐江地震带影响范围，地震烈度小于 6据有关记载，公元 925 年以来，永城市东部安徽省境内肖县、宿县一带曾发生 38 次强烈地震 1668 年山东郯城曾发生 8.3 级地震，永城市受到地震影响 根据《中国地震动参数区划图》（ GB18306-2001），本区位于地震烈度Ⅵ 度区 第 2 页 图 1.1 薛湖矿井交通位置图 1.1.5 矿区经济概况 永夏矿区地处黄淮平原北部矿区工业以煤炭、电力、冶金、建筑材料为主，农业以种植小麦、玉米、大豆等为主，经济作物主要有花生、棉花、芝麻等。

矿井建设所需钢材、木材从外地采 购，经铁路和公路直接运至工业场地，砖、瓦、沙、石及水泥均可就地供应 本区地处黄淮冲积平原的北部，土地肥沃，人口稠密，在矿区范围内分布有薛湖乡、聂四楼、候寺村、洪寨村、洪路口、洪后楼等 40 多个大大小小的村庄，征地和拆迁工作对矿井生产会有一定的影响 神火集团公司已建成的矿区中心居住区及机修、器材供应等辅助设施，可为矿井建设和生产提供生活服务及生产服务 1.1.6 水源及电源 区内第三、四系松散孔隙承压水含水层，砂层厚度大，分布稳定，富水性较好，水质符合饮用标准，可作为矿井供水水源另外，井下排水经处理后也可 作为矿井供水水源永城市水利局对矿井生产、生活用水、取水已给中国矿业大学 2009届本科生毕业设计 中国煤炭论坛 第 3 页 予批复 本矿井供电电源双回路均来自距离矿井约 41km 已建成属神火集团管理的神火中心 220kV 变电站 1.2 井田地质特征 1.2.1 井田地质构造 本区位于区域构造永城复背斜北部仰起端、次一级构造聂奶庙背斜的北翼，总体构造形态呈一走向北西西的单斜构造，由于受东西向构造和北北东向构造的控制和影响，而使其构造形态局部复杂化。

本区地层产状在西部为近南北向 ～ 北西西向，向西倾斜；中 部走向北西至 87 勘探线转为近东西向，向北倾斜，倾角在浅部为 25°左右，深部一般 为 5～ 10°， 沿走向及倾向均有小型起伏； 62 勘探线以东，受北北东向滦湖断层带影响，地层走向基本上为北 50°东，并发育北北东向的背、向斜构造，其北端走向转为东西，向北倾斜 本区断裂构造较发育，主要发育北东向和近东西向两组断层，均为高角度正断层，中部发育北东向和近东西向断层；西部以近东西向为主 本区发育的主要褶曲有 5 个，即北西向的聂奶庙背斜、薛湖向斜，近南北向的侯寺向斜和北北东向的张营背斜、徐营背斜 本区局部发育岩浆岩，主要分布在井田东部 66 勘探线以东及西部 87 勘探线以西，岩浆岩侵入范围各煤层中不同，二 2 煤岩浆岩侵入范围较大，可采煤层被吞蚀或部分吞蚀，残留部分也往往大部变质成不可采的天然焦 1.2.2 地层 永夏煤田属华北地层区鲁西分区徐州小区，新生界松散沉积物覆盖全区，为一掩盖型煤田依据钻孔揭露，本井田发育地层自下而上分别为：中奥陶统马家沟组 (O2m)、中、上石炭统本溪组 (Cb)、太原组 (C3t)、下二迭统山西组 (P1sh)与下石盒子组 (P1x)、上二迭统上石盒子组 (P2S)、石千峰组 (P2sh)及新近系 (N)、第四系 (Q)。

见图 1.2 1.奥陶系中统马家沟组（ O2m） 主要为浅灰、灰色隐晶质～细晶质中 厚～厚层状石灰岩，上部含黄铁矿，岩溶裂隙较发育，本区仅有少数钻孔揭露，揭露最大厚度 38.86m 2.石炭系（ C） （ 1）石炭系中统本溪组（ C2b） 本组上部由灰～深灰色砂质泥岩及泥岩组成，偶夹二层薄层泥灰岩；下部为灰～灰白色铝土质泥岩或铝土岩，含菱铁质鲕粒，具滑感；底部有紫花中国矿业大学 2009届本科生毕业设计 中国煤炭论坛 第 4 页 色铝土泥岩，含较多的铁质鲕粒和结核本组地层厚 16～ 23m，平均厚 19m，与下伏马家沟组呈平行不整合接触 （ 2）石炭系上统太原组（ C3t） 由薄～中厚层状石灰岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩组成，含薄煤 3～ 4 层，据区内钻孔揭露 ,未见到可采煤 厚点全组共含石灰岩 9～ 11 层，单层一般厚3～ 5m，厚者可达 14m本组地层厚 135～ 142m，平均 139m与下伏本溪组呈整合接触 3.二叠系（ P） （ 1）二叠系下统山西组（ P1sh） 该组为本区主要含煤地层，即二煤段自二 1 1 煤底板砂岩至下石盒子组底鲕状铝土质泥岩（ K4）底，由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、砂岩组成。

含煤3～ 4 层，分布于中下部，其中二 2 煤是本区主要可采煤层本组地层厚 68～109m，平均 92m，与下伏太原组呈整合接触 （ 2）二叠系下统下石盒子组 (P1x) 自 K4 鲕状铝土质泥岩底至 K7 中粒 砂岩底，为本区主要含煤地层之一由泥岩、铝土泥岩、砂岩、粉砂岩与煤层组成本组地层平均厚 404m，与下伏山西组呈整合接触据煤、岩层组合特征可分为三、四、五三个煤段 （ 3）二叠系上统上石盒子组（ P2s） 自 K7 中粒砂岩底至 “平顶山砂岩 ”底，主要由灰绿色、灰色、紫花色泥岩、砂质泥岩、砂岩、煤线组成，地层厚约 350m，与下伏下石盒子组呈整合接触据煤、岩层组合特征分为六、七两个煤段 （ 4）二叠系上统石千峰组（ P2sh） 本区石千峰组地层揭露极少，地层厚度不详区内仅发育石千峰组第一段地层，以灰～灰白色，厚层 状，中粗粒石英砂岩为主，夹有灰绿色细砂岩及粉砂岩该段地层厚 107～ 121m，平均 114m，与下伏上石盒子组地层呈整合接触 4.新生界（ KZ） （ 1）新近系（ N） ① 新近系下部（ N1）：属河湖相沉积，厚度 180～ 250m，与下伏各地层呈角度不整合接触，可分为上下二段。

下段（ N1 1 ）：以土黄、棕黄、灰绿色粘土、亚粘土为主底部普遍发育一层灰白色，俗称 “钙质层 ”的亚粘土，含 1～ 4层粉砂、细砂，厚度变化幅度为 0～ 30m，呈透镜体状该段地层厚 35～ 127m，平均 90m，埋藏深度 280～ 300m上段（ N2 1）：由浅黄、棕黄色中～细砂、 中国矿业大学 2009届本科生毕业设计 中国煤炭论坛 第 5 页 图 1.2 地质综合柱状图 界 系 统 组新生界(KZ) ( N )下二统(P1)二叠系( P )古生界(PZ)( C )(C2)(C3)K 4K 2～～～～石系炭石上统中统K 3二 30 . 2 90.600.00岩 石 名 称 及 岩 性 简 述149.178.7845.20124.0874.92106.4330.0060.00叠为细中砂，黄色或黄褐色，质纯，松散，分选性好，并含有砾石层间夹有杂色粘土，亚粘土及少量砂土，局部可见薄层钙质砂岩，灰白色，坚硬上部为杂色粘土，亚粘土和粉细砂、中砂交替出现粘性土和砂层在不同段均有分布，厚度变化较大粘性土质较纯，粘塑性好、细腻、光滑半坚硬、由灰色、灰色砂岩，砂质泥岩，紫斑泥岩组成。

上部主要为中、粗粒砂岩上部主要为深灰色、灰色泥岩、砂质泥岩，次为细粒砂岩中部含煤由浅灰色白云质灰岩，夹灰～深灰色石灰岩，豹皮状灰岩组成井田较稳定三5煤局部可采，三21、三 6 、三 7 煤为不可采煤层三 2 煤与三 4 煤上段：为砂岩，砂质泥岩及泥岩组成下段：夹一中厚层状铝质泥岩，中上镜鉴定名为生物碎削灰岩（肉眼能辨认者主要为海百合茎、珊瑚、腕足类等本组产丰富的动物化石，主要为蜓科，有孔虫、腕足类及少量珊瑚，另外内仅有部分钻孔穿见其顶部岩层，其中 6605 孔穿见 45.20m.具紫红色斑块，底部含赤铁矿团块或条带 ( 即山西式铁矿层位 ) 性较差，岩石致密未见动植物化石灰绿色细粒砂岩粉沙岩及砂质泥岩、紫斑泥岩显著减少富含植物化石铝质泥岩，局部夹砂岩或砂质泥岩，呈灰～浅灰绿色 , 常见有紫红色斑块鲕为褐色、黄褐色、灰绿色亚粘土及亚砂土交替出现层间偶见少量粉砂和中粒砂岩，间夹薄层细粒砂岩，砂岩中石英含量占 90 ％以上，硅质胶结，分选底部为薄层棕褐色或棕黄色砂或砂砾顶部为耕植土，中上部为粉砂，多为黄色、黄褐色，松散，含泥质部分 塑性交好，有锰染现象，含有钙质结合、直径 2 ～ 3 厘米上部多为黄色、灰褐色细中砂和少量粉砂。

松散、含泥质，分选性较差更统新全新统新上(Q1 - 3)30.0090.001 5 0 . 0 0地 层 单 位地层厚度分层厚度综合柱状( 1 : 5 0 0 )最小～最大平均煤层名称 标志层名称(Q4)60.00第四( Q )系2 6 0 . 0 0110.0088.733 4 8 . 7 3系三第上统上二叠统(P2)组峰千(P2 s h)25.00K 9上3 7 3 . 7 34 9 7 . 8 1下石盒子组5 7 2 . 7 3山组西组原太马( O )(O2)统系奥 中陶下8 2 8 . 3 38 3 7 . 1 18 8 2 . 3 16 7 9 . 1 6四3K 51.05 25.03～7 . 9 20 . 6 41 . 3 81 . 4 20 . 7 93.04 22.63～9 . 5 0～二 22 . 2 33.850.50三 1三 22三 3三 5三 6二 12二 110 . 6 40 . 3 52.00 22.008 . 7 8K 10.85 4.981 . 9 514.101 0 . 5 96.20本层为 K9标志层，井田内仅有一个钻孔穿见，且揭露不全为浅灰色中粗紫斑泥岩十分发育，以紫红色为主。

不含或偶含植物化石碎片下部为灰～本段主要特征是薄～中厚层状石英砂岩明显增多，并且颗粒。