采矿工程毕业设计论文-东滩井田新井设计

1、中国矿业大学毕业设计说明书第一章 矿区概况及井田地质特征第一节 矿区概述一、地理位置及交通条件东滩井田位于山东省邹城、兖州、曲阜三市接壤地区，矿井地理位置为东经1165345,北纬352616（如图11）。井田东以峄山断层为界；东北以FS18断层和FS68断层为界；南至F60断层与南屯井田相邻；西与鲍店矿井相邻；北接兴隆庄矿井。井田东西长约6.77km，南北宽约4.84km，面积32.75km2。开采深度标高为-400 -1000m。图11 东滩煤矿地理位置图区内交通极为便利。京沪铁路大动脉纵贯井田中部，从东滩店车站起，南去邹城6km，徐州162km，上海818km；北去兖州14km，济南156km，青岛549km。另有兖新铁路支线，西去济宁至鲁西南菏泽和河南新乡，与京九铁路和京广铁路联网；东去有兖石铁路专线至石臼港308km。公路四通八达，有104国道、京福高速公路、邹兖公路、济兖公路和济邹公路分别从井田东部、中部、南部和西部通过。京杭大运河由济宁市西流过，一般能通航85t小轮，一、二月份水位变浅，不能通航。二、地形特点及居民点分布区内为第四系冲积平原，地形平坦，地面标高+42.46

2、+54.58m，地势由东北向西南逐渐降低，坡度极为平缓。矿区范围内分布有大小村庄15个，大部分分布在井田边界。另外，在矿区南部有大片职工住宅区。三、工农业生产和原料及电力供应矿区内工业以煤炭为主，农业主要种植小麦、玉米、棉花，间杂有果园、桑园、菜园和苗圃等。本矿井建设期间，所需要建设材料，除钢材、木材和部分水泥需由国家计划供应外，其它砖、石、砂等土产材料，均由当地供应，满足建设需要。矿区已建有110Kv罗广区域变电所，向本矿井供电的两回35Kv输电线路已建成送电。四、矿区气候条件本区属温带季风区的海洋大陆性气候。根据邹城市气象局19591999年气象资，历年平均气温17.9，最高气温40.3，最低气温-18.3。历年平均降水量为708.14mm，年最大降水量为1263.8mm。区内冬季多北风，夏季多南风，最大风速16m/s。冰冻期为十二月至次年三月，最大冻土深度0.27m。五、矿区水文及工农业供水区内主要河流有白马河及其支流泥河，纵贯全区，向南流入南阳湖，皆属季节性河流。白马河全长76km，河床宽10420m，曾测得最大流量为568m3/s，流量随季节变化，由干枯断流至洪水泛滥，与第四

3、系有水力联系。在东滩井田范围内，白马河长7km，并有支流泥河和友谊河。井田内白马河河床宽2090m，河堤经加固后实测标高为+45.50+52.91m，历年最高洪水位为+39.62m+60.87m。本矿区工业及生活用水的主要供水水源为第四系上组砂岩层水和矿井净化水。水质类型为HCO3CaNa，矿化度0.37g/L。供水水源的取水方式采用管状井分散取水。矿井每日排水量约为4500 m3，全部进入污水净化站进行处理，净化水主要用于井下防水注浆、洒尘、电厂冷却、洗煤厂补充用水。第二节 井田地质特征一、井田地形及勘探程度兖州煤田构造形态为一宽缓的不对称倾伏向斜，轴向北东东，向东倾伏。向斜内次一级宽缓褶皱发育，伴有为数不多的断裂构造。东滩井田为于兖州向斜的轴部和深部，倾角平缓，一般39，平均7，最大18，最小近水平状态。井田的勘探程度：全区经过普查、详查、精查勘探及使用综合勘探的精查补充勘探后，完成钻孔145个，地震物理点3466个，平均每平方公里有2.13个，地震物理点23.9个，共计工程量为10621.27m，其中水文钻孔3个，为1865.61m。二、井田煤系地层兖州煤田含煤地层为中石炭统本溪

4、组、上石炭统太原组和下二叠统下部山西组。1、中石炭统本溪组（C2b）本组与下伏中奥陶统马家沟组呈假整合接触，顶界至十二灰顶面为界，全厚29.638.36m，平均厚34m左右。岩性主要由灰色至乳白色石灰岩、浅灰至灰色铝质泥岩、粉砂岩和杂色铝质泥岩组成，属小幅度震荡频繁的滨海浅海沉积环境；在短暂海退时，沉积了两层薄煤层，均无工业价值。2、上石炭统太原组（C3t）本组与下伏中石炭统本溪组呈假整合接触，顶面至山西组分界砂眼底面为界，全厚174218m,平均厚184.74m，一般厚度180190m。区内保存完整，未受侵蚀，为海陆交互相沉积，岩相旋回和粒度韵律清晰、稳定。岩性主要为深灰至灰黑色粉砂岩、泥质岩、灰色铝质泥岩、灰绿至灰白色中、细砂岩，含薄层石灰岩10层，煤层24层。其中主要可采煤层有第16上、17煤层，局部可采煤层有第6、15上、18上2煤层。石灰岩中三灰和十下灰两层较厚，层位厚度稳定，为全区煤层对比的主要标志层。据岩性、岩相及其沉积特征分为上、中、下三段。（1）上段第三层灰岩以上至山西组分界砂岩底界为上段，厚3545m，一般40m左右。沉积环境为宁静的滨海平原沉积，岩性、岩相稳定，以

5、深灰色、灰黑色粉砂岩、泥质岩为主，含煤三层，即4、5、6煤层，第6煤层局部可采。（2）中段第三层灰岩至第十下灰岩以上为中段，厚100120m。沉积环境为小幅度震荡频繁的滨海平原沉积，岩性、岩相有一定变化，相律不明显，结构复杂，灰岩、煤层多而薄，中下部含可采煤层一层，即15上煤层。（3）下段第十下灰岩以至本溪组十二灰顶界为下段，厚3540m，为宁静的滨海平原沉积，岩性、岩相稳定，以深灰色、灰黑色粉砂岩、泥质岩、铝质泥岩为主，富集第16上、17、18上2等三层煤层，其中第16上、17煤层全区可采，第18上2煤局部可采。3、下二叠统下部山西组（P11s）本组与上石炭统太原组呈整合接触，顶面至下石盒子组分界的粗砂岩底面为界，全厚105.92152.63m，平均厚度133.98m，厚度有一定变化，西北厚，东南薄，遭受不同程度的侵蚀，在侵蚀教严重的地段，蒙阴组红层下出现第2、3煤层侵蚀露头，根据岩性、岩相及含煤特征，本组可分为上、下两段。（1）上段由杂色铝质泥岩下石盒子分界粗粒砂岩为界，厚2350m，一般厚35m左右，由北向南逐渐变薄，为纯陆相地层，岩性由杂色铝质泥岩、灰至灰绿色细中粒砂岩、灰至深

6、灰色粉砂岩等组成，不含煤。底部杂色粘土岩距下段第2煤层一般3050m，其间距由北向南逐渐增大。（2）下段由山西组底界砂岩至杂色铝质泥岩底界，厚100m左右，为本区主要含煤段，由陆相和过渡相组成。岩性主要由灰灰白色中粒砂岩、细砂岩、深灰色粉砂岩、细砂岩与粉砂岩互层及煤层组成。中下部含可采煤层23层，即第2、3（3上、3下）煤层，其中第2煤层为局部可采煤层，第3（3上、3下）煤层厚度大，有5.1610.54m，平均8.53m，为本区主要煤层。本段砂岩比较发育，其中第2煤之上约20m处的河床相中、粗砂岩和第3煤层底板具浑浊状层理和底栖动物通道的滨海相中粒砂岩，为良好的标志层。另外，在第2煤层之上约10m处的灰至浅灰色鲕状铝质泥岩，亦可作为对比的辅助标志。二、井田地质构造兖州煤田的大地构造位于华北地台鲁西台背斜的西缘，鲁西南断块坳陷济宁地堑的东部。兖州煤田北部和南部分别为两个近东西向的地堑构造。北部为汶泗断层与郓城断层所控制的汶上宁阳地堑构造；南部为荷泽断层、凫山断层与单县断层所控制的成武鱼台地堑构造。峄山断层两侧，由北至南，分布着一系列北东走向的宽缓褶曲，背斜、向斜相邻相间。东滩井田位于兖州

7、向斜的核部和深部，地质构造复杂程度属较简单，以宽缓的褶皱为主，伴有一定数量的断裂构造。（1）褶皱构造东滩井田受区域地质构造的制约，井田内地层产状平缓，次一级褶皱普遍发育，致使地层产状不论其走向、倾向和倾角均有较大变化。地层走向大致以北3060东为主，倾向北西或南东，倾角一般39，平均7，最大可达18（断层带除外），最小接近水平状态。次级褶皱大部属宽缓的、短轴的、波状褶皱，背斜、向斜相邻相间、定向排列，轴向总的以北东至北东东向为主，井田南端因受峄山断层影响，褶皱轴向转为东西至北西向。褶皱轴不仅在平面上有弯曲，而且在剖面上有起伏（见表11）。表11 井田主要褶曲一览表褶曲名称性质褶曲轴向褶曲长度(m)褶曲宽度(m)褶曲指数褶曲幅度(m)褶曲位置C1背斜N78近EW向285010000.06565井田南部第12勘探线C2向斜NEEEWNWW28606200.01612井田东南第46勘探线C3背斜N5570E呈S形弯曲42009000.06155井田中南第27勘探线C4向斜N3565E呈反S形弯曲280010000.04545井田中南第26勘探线C5背斜N75W近EW向16007000.021

8、15井田中部第56勘探线C6向斜N75W EWNE6080 E540012000.03845井田中部第711勘探线C7背斜N35E N7555EEWN80W700011000.04550井田中部第45线至1112线C8向斜EWN45EN70EN55W550010000.05050井田中部第913勘探线C9背斜N55EEWN60E34009000.06155井田东北第1417勘探线(2)断裂构造本井田经勘探发现和证实的主要断层有7条（见表12）。落差较大的断层大部分都分布在井田的东部和北部边缘，构成井田和煤田的自然边界。断层以高角度的正断层为主，影响生产的大断层两条。所有的正断层都切割上侏罗系的红色砂层，且断层不论间距大小，都切割次级褶皱。 井田内未发现岩浆岩侵入活动。表12 井田主要断层一览表断层名称性质走 向倾向倾角()垂直断距(m)控制情况断层位置峄山断层正N35EN18WW802000基本控制边界一号井东断层正N25EN10WE70060控制清楚南东翼F11断层正N50E近EWS70015控制清楚东翼F6断层正N1525WE70080初步控制南翼FS18断层正N1530WS70020基本控制边界FS68断层正N15W 10ES70020基本控制边界F60断层逆N4060ENW50045基本控制边界三、井田水文地质兖州煤田东面被峄山断层切割，对盘为太古界片麻岩和寒武系地层，南北西三面以煤层露头为界，分别由水量丰富的邹西、兖西及曲阜奥灰水源所围。由于煤田东部峄山断层的下盘为隔水层，其余三面煤系含水层与奥灰水不对接，第四系全区发育，故兖州煤田为一相对独立的水文地质单元。煤田内地下水的补给、排泄条件均不良，水文地质条件属简单中等类型。1、 含水层根据岩性、含水介质特征及地下水类型，井田内含水层自上而下可分为：第四系砂层、砂砾层孔隙承压含水层，侏罗系上统蒙阴组砂岩孔隙裂隙承压含水层，二迭系山西组第3层煤顶、底板砂岩裂隙承压含水层，石炭系太原组第三层灰岩，第十下层灰岩岩溶裂隙承压含水层，本溪组第十四层灰岩岩溶裂隙承压含水层及奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层（见表13）。2、 隔水层（1）第四系中组隔水层组中组厚28.30

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