采礦工程畢業設計論文-徐州礦務局龐莊礦18mta新井設計(已修改)

　

【正文】 中國礦業大學 2020 屆采礦本科畢業設計 第 1 頁 1 礦區概述及井田地質特征 礦區概述 井田位置、范圍 龐莊煤礦龐莊井位于徐州市九里區境內，距徐州市中心 13km。主井地理坐標為東經 117176。 06′ 19″，北緯 34176。 20′ 24″，井囗標高＋ 37m。 龐莊井田范圍幾經變動，最后確定為：東自 21 煤露頭起；西以夾河工業 廣場及第 17 勘探線與夾河礦為界；南部邊界分三段： (1)東段（鐵路煤柱以東）：以 F3斷層與王莊煤礦相鄰。 (2)中段（鐵路煤柱至第 11 勘探線）：以 F47斷層為界，斷層以南隸屬拾屯煤礦。 (3)西段（第 11 至第 15 勘探線）：各煤層－ 270ｍ水平以上急傾斜部分歸拾屯煤礦。北以 F1斷層與張小樓井相鄰。 井田東西長約 、南北寬 ，面積約 。 全套圖紙，加 153893706 交通條件 徐州市地處京滬、隴海兩大鐵路動脈的交匯 處。本礦井有礦區專用鐵路，東與京滬鐵路茅村站、西與隴海鐵路夾河寨站相聯接。徐豐公路從礦門口通過，可與蘇北、皖北、魯南、豫東各縣相通。礦區東北有京杭大運河穿過，經徐州煤港貫通南北。因此，龐莊煤礦水、陸交通運輸條件極為便利 (見圖11)。 中國礦業大學 2020 屆采礦本科畢業設計 第 2 頁 中國礦業大學 2020 屆采礦本科畢業設計 第 3 頁 圖 11 交通示意圖 地形、地貌 龐莊井田為古黃河泛濫形成的沖積平原。沖積層東北薄、西北厚，平均厚度 。區內地勢較平坦，略顯西北高、東南低的趨勢。地 表標高 +35m～ 中國礦業大學 2020 屆采礦本科畢業設計 第 4 頁 +42m，坡度約為兩千分之一。由于幾十年的煤炭開采活動，使地表形成大面 積 塌 陷 并 積 水 成 塘 ， 塌 陷 區 水 深 可 達 5m ～ 6m 。 礦區東南有寒武、奧陶紀石灰巖構成的為數不多的低山丘陵，大致呈 NE60.方向延展。自西向東有大、小孤山、霸王山、九里山、琵琶山。其中以九里山最高，山頂絕對標高為 +。 水文 井田內地表水體主要為塌陷區積水，其次有拾新河和拾屯河。 (1)塌陷區積水 積水區常年水位 +；雨季最高水位 +（ 1982 年 7 月 22 日）。 (2)拾屯河 從礦區南部露頭自西向東入丁萬河，全長 13Km，為季節性河流。 (3)拾新河 1977 年 12 月銅山縣在礦區中部自西北向東南人工開挖而成，常年積水，水深 5～ 6m，河床不連續且與塌陷區積水連成一片。 除上述地表水體外，井田內尚有零星分布的魚塘和縱橫交錯的排水溝渠。因此，礦區地表水系較為發育。 氣象 根據徐州氣象資料，本區屬南溫帶魯南氣候區，具有長江流域和黃河流域氣候過渡的性質，日照充足，年降水量充沛，冬寒干燥，夏熱多雨，春、秋季短，并有寒潮、霜凍、冰雹、旱風等自然災害。 (1)降水量 由于本區 地處中緯度副熱帶和暖溫帶的過渡區，因此，降水有集中性高、年變化大的特點，平均年降水量 ，最大 (1958 年 )；最小 (1988 年 )。夏季平均雨量 (6～ 8 月 )，約占全年降水量的55％，其中以 8 月份雨量最多，形成了冬干、春秋旱頻繁、盛夏常發生旱澇急轉，易澇、易旱的氣候特點 。 (2)蒸發量 1440mm／年。 (3)風向、風速 全年多偏東風，平均風速 ／ s，最大風速 ／ s (1959 年 6 月 )。 (4)氣溫 年平均氣溫 ℃。 1 月份最低，平均氣溫 ℃ 。7 月份最高，平均氣溫 ℃。 (5)凍土 凍土深度平均為 29cm。 (6)霜期 歷年平均初霜期為 10 月下旬，終霜期 4 月上旬 。 中國礦業大學 2020 屆采礦本科畢業設計 第 5 頁 地震 徐州地區地震烈度為 7 度，根據 1956 年科學出版社資料，徐州地區地震記錄始于公元 522 年，訖于 1937 年，即 1415 年間發生地震 21 次。其中破壞性地震占了 3～ 7 次。影響較大的有 1502 年 10 月 17 日地震，壞城垣民舍； 1668 年 7 月 25 日山東莒縣郯城 級地震， 1937 年 8 月 1 日山東渮澤7 級地震等。 本區屬華北地震區，距 郯廬斷裂約 100km，該斷裂帶為一長期活動的強地震帶 。 礦井地質工作 (1)以往勘探工作簡況 龐莊井田從 1956 年至 1999 年間，先后由 124 煤田地質勘探隊、 169 煤田地質勘探隊、徐州礦務局地質勘探隊、安徽煤田地質物探隊、西安煤科分院在井田內進行多 次 地質勘探及物探工作，共施工鉆孔 232 個，工程量。完成地震測線 17 條，總測長 。瞬變電磁法勘探線 46條，施測物理點 601 個。 (2)以往勘探工作 1956 年華東煤田地質勘探局 124 隊在徐州九里山地區進行普查找礦時，施工鉆 孔 34個，總工程量 。發現了九里山煤田。 19571963 年，江蘇省煤炭工業局煤田地質勘探 169 隊在本區進行勘探工作，共施工 97個鉆孔，總工程量 ，并分別于 1958 年 7月提交了《拾屯礦區精查報告 》 (包括王莊、東城、龐莊、桃園、拾屯及鄧莊六個井田 )， 1959 年 10 月提交了《拾屯礦區深部補充勘探報告》， 1962 年 9月提交了《東城～龐莊煤礦地質勘探最終報告補充資料》， 1963 年 6月提交了《王莊煤礦地質勘探最終補充報告》， 1963 年 7 月提交了《拾桃井田地質勘探最終報告 (精查 )》，同 時在拾桃方案設計研究時將拾桃井田的拾屯區劃歸龐莊煤礦，桃園區劃歸夾河煤礦。 19781982 年，徐州礦務局地質勘探隊對本井田進行深部勘探，共施工鉆孔 99 個，總工程量 ，于 1982 年提交了《龐莊煤礦補充勘探報告》。 1986 年，徐州礦務局地勘隊在第 5 勘探線深部進行生產勘探，共施工鉆孔 2個，總工程量 ，嚴密地控制了 F1斷層產狀要素，為頂水采煤提供了可靠的地質依據。 1991 年，安徽煤田地質物測隊對龐莊井田深部進行了二維地震勘探。其范圍自第 13 勘探線至第 17 勘探線之間，－ 370m 水 平以下至 F1斷層，面積 中國礦業大學 2020 屆采礦本科畢業設計 第 6 頁 ，完成地震測線 17 條，測線總長度 。并于同年 10 月提交了《徐州礦務局龐莊煤礦深部水平地震開發勘探報告》。 1999 年 10 月，委托煤炭科學研究總院西安分院對龐莊井田深部的龐 4斷層至 F1斷層之間區域進行瞬變電磁法勘探，以查明龐 龐 4 F1 F1斷層的含水層分布情況，推斷、核實上述斷層位置及含水破碎帶寬度，并查明－ 800ｍ以上的太原組四灰、十灰及奧陶系灰巖水的水力聯系。完成測線 46條，施測了 601 個物理點，于 2020 年 2 月提交了《龐莊煤礦龐 龐 4及F11斷層帶含水性探測成果報告》。 (3)歷次勘探工作中存在的問題 1)1957 年 至 1963 年補充勘探工作存在的問題 ① 勘探線布置不合理，勘探線上的鉆孔控制不夠完整。 ② 由于勘探能力的限制，達到太原組地層的鉆孔太少，投產后再勘探，工作量重復。 ③ 基龐 9鉆孔缺煤巖層產狀，厚度難定； Q127 鉆孔為斜孔，但無孔斜方位，無法利用，故兩孔為廢孔。 ④ Q101 鉆孔煤層層位可以確定 ，但煤層標高誤差太大。 ⑤ 鉆孔封閉雖按設計要求進行，但未按規程要求取樣和起封檢查，評定封孔質量。 ⑥ Q91 鉆孔封閉不良。 2)1978 年 ~1982 年補充勘探工作存在的問題 ① 有些鉆孔工程質量不佳，巖煤芯采取率不高，封孔工程質量不佳。 ② 1410孔上段無巖芯鉆進，致使層位、厚度難以確定、構造分析 、推斷困難，且下部又無測井資料 。 ③ 所有鉆孔均未做簡易水文工作，只是簡單記錄了明顯的漏水層段。 ④ 補勘的鉆孔，封孔均按設計要求進行，但未按規程要求取樣，以驗證封孔質量的可靠性。 ⑤ 166孔打丟 2煤，層位判錯。 ⑥ 136孔對 9 煤層位判斷不清。 3） 1991 年二維地震勘探工作存在的問題 ① 由于地面村莊、廠房、魚塘等障礙物的影響，使 15～ 16 勘探 線之間的地段缺乏地震資料。 ② 對勘探區內發育的斷層傾角無法做到定量控制。 ③ 資料解釋質量不高，探查的構造與實際存有一定差距。 4） 1999 年電法勘探工作存在的問題 中國礦業大學 2020 屆采礦本科畢業設計 第 7 頁 ① 對斷層位置的控制有一定的局限性，可靠性差。 ② 對斷層的產狀要素難以準確量化。 井田地質特征 區域地質構造概況 徐州煤田位于中朝準地臺山東隆起區的南端，徐州復背斜的西端。若按地質力學劃分：是秦嶺東西向構造帶的北支和新華夏第二隆起帶的交匯部位，其東側緊鄰郯廬大斷裂。故本區是幾個大構造帶的交匯地，構造復雜。區內蓋層發育，屬北方 型。中生代印支－燕山運動對本區影響甚大，使本區地層發生褶皺、斷裂并伴有巖漿活動。 徐州復背斜由多個相間排列的背、向斜組成。自東南向西北分別是：棠張集向斜、大許家背斜、賈汪向斜、徐州背斜、閘河向斜、肖縣背斜、九里山向斜等。每一個背、向斜由更次一級的背、向斜組成復式背、向斜。就單一褶曲而言，一般北翼較緩，南翼較陡，局部直立甚至倒轉，并伴生有與褶曲軸大致平行的高角度逆斷層、逆掩斷層出現。 區域地層沉積缺失奧陶系上統、志留系、泥盆系及石炭系下統。除震旦系與寒武系、奧陶系與石炭系呈假整合接觸關系、第四系與其它各時代 的地層之間呈不整合接觸關系外，其它各地層皆呈整合接觸關系。 徐州地區的巖漿巖活動大致分為三期：即晚元古代末的輝綠巖類侵入，燕山中～晚期的中酸性～中基性巖漿巖活動、燕山晚期～喜山期的基性～超基性巖漿巖活動。在徐州復背斜的分布大體沿桃山集－徐州－賈汪一線以東出露的全為基性巖；該線以西出露的主要為中性～中酸性～酸性火成巖，這正是徐州利國鐵礦和斑井銅礦的成礦母巖。本井田的太原組地層及鄰區的垞城礦太原組地層亦見有煌斑巖、輝綠巖類的巖墻、巖脈侵入，而井田西北部的張集礦則見有大面積的中酸性火成巖。 井田地層 (1)地層 井田內無基巖出露，現據區外露頭及鉆孔揭露資料，井田地層自下而上為： 1)寒武系 (€ ) 井田鉆孔未見，僅在礦區外圍群山有出露。主要分布于徐州復背斜的軸部，與下伏地層震旦系 (Z)呈假整合接觸。下部以砂頁巖為主，夾薄層狀灰巖；中、上部由中～厚層狀灰巖組成。 2)奧陶系 (O) 僅見于少數鉆孔，是徐州復背斜構造的兩翼地層主要組成部分。也是煤 中國礦業大學 2020 屆采礦本科畢業設計 第 8 頁 系地層的沉積基底。區內只發育有下統和中統，上統缺失。 ① 奧陶系下統 (O1) 與下伏地層寒武系呈整合接觸關系。 下部由中厚層竹葉狀白云巖、泥質白云巖、頁 片狀泥質灰巖、鈣質白云巖及厚層狀灰巖組成。 上部的馬家溝組則由中厚層～巨厚層的豹皮狀灰巖組成，頂部夾有紫灰色薄層鈣質白云巖，厚 450～ 530m，平均 484m。 ② 奧陶系中統閣莊組 (O2g) 厚 ～ 平均 68m。由青灰～黃灰～灰色薄～中厚層鈣質白云巖 、白云質灰巖、白云巖組成。 3)石炭系 (C) 本系地層僅發育有中統和上統，下統缺失。 ① 石炭系中統本溪組 (C2b) 本組地層厚 ～ ，平均 ,假整合于奧陶系之上。是在奧陶系中統之后地殼整體長期上升、剝蝕夷平的基礎上廣泛 海侵的淺海相沉積。其巖性自下而上為： 下部為紫色、灰綠色頁巖 (相當于華北山西式鐵礦層位 )，含鐵不均勻，厚度較小，一般在 6m左右，系本組與下伏奧陶系分界之標志層。 中部為淺灰色鋁土質頁巖，厚度多小于 5m。 上部為淺灰色厚層狀石灰巖，含黃鐵礦，夾透鏡狀頁巖，厚約 16m。 ② 石炭系上統太原組 (C3t) 本組地層厚 ～ ，平均 。為本區主要含煤地層之一。整合于本溪組之上，為海陸交互相沉積，主要由灰白～灰黑色的灰巖、頁巖、砂質頁巖組成，夾極不穩定～穩定薄煤 7～ 10 層，可采 2 層。各 層石灰巖中常含有豐富的蜓科、腕足類及海百合化石。 4)二迭系 (P) 區內二迭系地層沉積有下統山西組、下石盒子組，上統上石盒子組。 ① 二迭系下統山西組 (P11S) 本組地層厚 ～ ，平均 。為本區主要含煤地層之一。整合于太原組地層之上，為近海河湖沼澤相沉積。主要由灰色頁巖、砂質頁巖、灰色粉砂巖及石英砂巖組成。中、下部以石英砂巖為主，其次為深灰～灰白色頁巖、砂質頁巖組成。夾穩定～極不穩定的薄～中厚煤層 4～ 6 層，其中7,9 煤為穩定可采煤層，各煤層上、下的頁巖中常含有保存較為完整的植物化 石，常見有櫛羊齒、楔葉木、輪木、丁氏蕨等。 中國礦業大學 2020 屆采礦本科畢業設計 第 9 頁 ② 二迭系下統下石盒子組 (P12 x)