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华北科技学院毕业设计一般部分
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1矿区概述及井田地质特征
小鱼沟井田位于唐山地区玉国县城西南十二公里小鱼沟镇,东南距唐山市72公里。全井田噗第四系冲积层复盖,地形平坦,地势由北往南逐渐低下,地表标高介于++,地形坡度为2/1000矿井走向长5公里,,。
小鱼沟煤矿生产能力为180万吨,采用竖井、阶段石门、集中大巷的开拓方式。第一生产水平为-6000m,第二生产水平为-800m。
,一对16吨箕斗作为提升之用,并布置动力、信号电缆、排水管
路;,为人员、矸石、材料和设备的提升井,并作为全矿井的进风井。
井田内地势平坦,地形呈东北高、西南低,标高介于+~+,地形坡度为千分之二。
区内无河流,井田北部在一较大积水洼地,后湖,呈现沼泽状态,井田南部亦甚低洼,通称仓洼,1959年最高洪水位+。小鱼沟镇北至后湖定府一还地势较高未被淹没。近几年来,在党的领导下人民政府大兴水利,加强排涝,消除水患,成为盛产粮食区。
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本区属半大陆性气候,夏季炎热多雨,℃,℃,最低气温为-℃。雨季为七、八、九三月,年平均将雨量为645mm,结冰期由11月至3月,~。最多风向为东风,冬季多偏北风,最大风速为25米/秒。
本区在燕山南麓冀东平原,村庄稠密、农业发达,主要作物有玉米、小麦、花生、棉花等,井田范围内多沙质土壤,农业生产较突出的问题是缺肥,地多人少、劳力不足。将来矿井排出的矿井水可用于灌溉,支援农业生产。
小鱼沟井田位于蓟玉煤田东北部,为了盆状向斜构造。有北东向和北西向两组断裂带,并以前者为主。煤层露头与第四系冲积层接触。边缘产状较陡,(一般在30以上,内部10~20),盆地最深圳特区的中心位于井田地东南部。(仓补19附近)。
区内共发现大小断层5条,其中断距大于30米者有3条,以F1断层斜切井田中央粘距15~50米,延伸长度2500米,对井田影响到大,其余断层断距较小,延展长度也较短,对井田开拓也较有影响。主要断层见附表一。
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序号
名称
性质
断面走向
断层面倾向
倾角/(0)
落差/m
水平断距/m
其他
1
F1
正断层
50
30
2
F2
正断层
50
25
——
3
F3
逆断层
20
28
4
F4
正断层
10
15
小鱼沟井田大中型断层不多且很少相互切割交叉,地层产状变化不大,大中型构造复杂程度属于Ⅱ类。
井田内的个别煤层,尤其是九煤层顶底板断层发育,断层造成煤质灰分上升,严重制约了矿井的高产、高效。单一煤层的这一特点可能与当时的沉积环境以及煤层顶底板岩性有关。
小鱼沟井田煤系地层属于石炭系上统和二叠系下统,基底底层为中奥陶统
马家沟组石灰岩,煤系地层总厚度约为600米,含煤8层,,%,地层特征与开平煤田其他井田基本相同。
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地质年代(地层单位)
岩层总厚度/m
岩层组成及特征
含煤层数及厚度/m
备注
代纪世
第四系松散沉积物
0-20m
主要由粘土层、沙岩、砾石层及少量卵石层所组成。
石炭系
石炭系中统(C2))--唐山组
—
岩石颜色较浅,多为浅灰~灰色,并夹有少量紫色,以粘土岩、粉沙岩为主。
沉积有极不稳定的煤线,如煤18、煤19、煤20。
石炭系上统(C3)
开平组(C31)
—
颜色比唐山组森颜色深,多呈灰~深灰色,以粉沙岩为主,粘土岩显著减少,层理比以前明显复杂。。
形成较稳定的煤层(煤14)及不稳定煤线(煤15、煤16、煤17等)
赵各庄组(C32)
—
颜色多浅灰~深灰色,以粉沙岩为主但而厚层状中粒沙岩增多,植物化石以翅羊齿类最多。
可采煤层:煤11、煤12
不可采煤层:煤12下
二迭系
二迭系上统(P2)
古冶组(P21)
最大厚度300m
本组属陆相沉积,河床相粗碎屑砂质岩居多,其次为粉沙岩。
二迭系下统(P1)
大苗庄组(P11)
—
本组地层为一套以过度相粉沙岩、粘土岩和粗碎屑岩交替之沉积物。岩石以粉沙岩为主,植物化石种类繁杂。
不可采煤层:煤5、煤6、煤7、煤8、煤9、煤10
唐家庄组(P12)
—
本组地层全属陆相沉积,河流开始活跃。其中粉沙岩居多,植物化石最少。
不可采煤层:煤4
奥陶系中统马家沟组(O2)
岩性为浅灰-灰白色石灰岩,质纯性脆,时夹薄层状灰质粘土岩及白云质石灰岩或豹皮状石灰岩。顶部有古风化壳迹象,含黄铁矿结核,裂隙溶洞发育,有时被铝土质充填。
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矿区年降水量在350mm~800mm之间,由于冲积层的存在,阻隔了大气降水与矿坑涌水之间的联系,矿井用水量基本不受季节的影响。
矿区地表水系主要包括后湖。矿井采动塌陷坑积水量随开采面积的扩大而增加。所有地表水均直接补给潜水层。
矿井直接充水含水层包括:第三含水层(煤12底至煤4顶砂岩裂隙含水层)、第四含水层(煤5至煤12顶砂岩裂隙含水层)、第五含水层(煤5顶板砂岩裂隙含水层)。
矿井间接含水层包括第一含水层、第二含水层、第六含水层、第七含水层。
含水层编号
含水层名称
含水层富存情况
单位流水量
渗透系数
水质类型
1
第一含水层
含水丰富
*米
重碳酸钙镁型
2
第二含水层
含水性弱
*米
硫酸钙镁型
3
第三含水层
含水性中等,局部较强
~*米
~
重碳酸钠型
4
第四含水层
含水性弱
~*米
~
重碳酸钠型
5
第五含水层
含水性中等,局部较强
~*米
重碳酸钠型
6
第六含水层
含水性弱
~*米
~
重碳酸钠型
。矿井生产期间涌水量为28m3/分
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井田内可采和局部可采煤层共八层,即煤5、煤61/2、煤7、煤8、煤9、煤11、煤12-1、煤12-2。其中主要可采煤层为煤11、煤12,煤9绝大部分不可采。
小鱼沟井田各煤层均属腐殖质煤,通过肉眼鉴定颜色一般为黑色,条痕褐灰色;呈眼球装断口;呈条带状、粒状及片状结构,少数为粉状。煤岩组分以亮煤为主,镜煤及丝炭少见,煤岩一般类型一般为光亮型,次为半暗型。
井田以肥煤为主气煤次之,焦煤甚少。
井田煤种分布特征具有明显的分带规律。由浅部至深部,煤的变质程度逐渐增高,其排列依次为气煤、肥煤至焦煤。条带大致呈北50°~60°东向延展,其中以肥煤条带最宽、延展最长、所占面积最大,为井田的主要煤种。气肥、肥气煤及气煤分布于井田的南及西南边缘浅部。
井田内煤的物理性质、煤质及煤岩等特征沿走向及倾向变化均不大,但井田西部局部因受火成岩的影响,煤层变成天然焦。
(1)煤11伪顶为粘土岩,偶有炭质粘土岩,;直接顶中部
和西部为粉砂岩,东部为中细砂岩,-850m以深为中砂岩,;底板为粘土岩和粉砂岩,少数为细砂岩,。顶底板一般较完整坚固性好。
(2)煤12伪顶为粘土岩或粉砂岩,;直接顶以粉砂岩为主,局部为细砂岩,;底板以粉砂岩为主,局部为粘土岩,与8煤合区地段为炭质粘土岩,,东部河流有古河流冲刷,顶底板较坚固。
井田可采煤层顶底板综合评定为Ⅰ级。
***
矿井***等级为2级,无煤尘煤炸危险。
各煤层均没有自然发火倾向
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序号
煤层名称
煤层厚度/m
层间距/m
倾角/(º)
硬度
容量
稳定性
最小
最大
平均
1
11煤
-
稳定
2
12煤
-
较稳定
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2井田境界及储量
根据埋深及井田构造情况,本矿井井田境界确定如下:
井田深部以各煤层的-750m底板等高线为界;
浅部各煤层露头为界;
西部以断层F2为界;
东部以煤层露头为界。
根据以上确定的井田境界,井田走向长5千米,~,,。
(×107××)/cos16°
=×108吨
本井田内考虑到煤6、煤8、煤9绝大部分不可采,目前情况下,暂定煤11、煤12为可采煤层,+=。
所以工业储量为
×107××°
=×108吨
要计算井田可采储量,首先要确定各种永久煤柱损失。永久煤柱一般是指保护工业广场和井筒的工业广场煤柱,井田境界和大断层两侧的井田境界煤柱和断层煤柱,以及保护地面建筑物、河流、铁路等而留设的保护煤柱等。
煤层群开采时,应采用重复采动条件下的移动角值。
受保护面积边界是由受保护建筑物和主要井筒的边界向外加上一部分备用量即维护带确定的。受保护建筑物边界一般不是直接以被保护建筑物的外边界为准,而是取平行于煤层走向或倾斜方向的与受保护建筑物外缘相连的直线所围成的面积,作为受保护建筑物的边界。
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工业广场面积的取值,依据设计井型大小按《煤矿设计规范》中《煤矿工业广场占地指标》所列数值的规定选取。
《工业广场占地指标表》
井型(万吨/年)
指标(公顷/10万吨)
400~600
~
240~300
~
120~180
~
45~90
~
(指标中中小井取大值,大井取小值)
本矿井井型为180万吨/年,工业广场占地面积为:
180÷10××10000=×105m2
设计工业广场形状为长方形
长为405m,宽为400m。
围护带宽度为:20m
地面标高+5m;表土层厚20m;第一水平-450m。
工业广场三视图如下:
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