葛泉煤礦年產90萬噸新井設計畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 但有利于接受大氣降水的補給和蓄存水。在2煤淺部開采時，具有一定的礦井充水意義。從目前井下探孔情況看，水量均不是很大。單孔打穿時的水體積一般為幾立方米。3）其它水體沙河上游營建有石嶺水庫。它們起限流甚至截流作用，又遠在本井田范圍之外，因而對本礦井不具有直接充水威脅。相反，減少了河流量，也相應減少了從地表水轉化為地下水的量。6．含水層特征在分析區域地層及其含水性的基礎上，可以進一步根據本井田所揭露的含水層及其對煤炭開采的影響程度，將葛泉井田含水系統從上到下劃分為四個含水組，共12個含水層。現詳述如下：l）第四紀砂礫卵石層孔隙潛水含水組——第1含水組（1）全新統砂礫卵石層孔隙潛水極強含水層——I—I含水層該層以灰白色、肉紅色等石英砂巖礫石為主。片麻巖、巖漿巖礫石為次。礫徑0．2—0．4m不等，最大可達lm左右，充填不等粒砂。主要分布在沙河河床、河漫灘及低階地二元結構的下部。沙河支溝谷兩側也有帶狀或零星分布。出露厚度0—40m，一般20m左右。民井抽水試驗測得單位涌水量3．92—／sm，／sm左右，HCO3—Ca2+型水，礦化度0．17—／L。—，—，屬于含水性極強的含水層。（2）中更新統砂層孔隙潛水弱含水層——I一Ⅱ含水層主要由頂部紫紅色冰積泥礫、中下部米黃色、桔紅色中粗砂組成，夾薄層亞粘土和亞砂土數層。砂粒主要成份為石英砂巖，含少量片麻巖塊，充填物為紫紅色不等粒砂及少量砂質粘土。厚度約為10m左右，主要分布在南部丘陵頂部及夷平面黃土之下。因層位較高，多在潛水位以上，不含水。中下部砂層以細中粗砂為主，有時含礫，松散至微固結，夾數層亞粘土和亞砂土。本段在井田西側平鄉煤礦附近被沖刷缺失，往東逐漸增厚。粘性土夾層亦相應增多。沖洗液消耗量為0．12—／h，一般小于0．5m3／h。據葛9號孔抽水試驗資料，／s．m，滲透系數0．230m／d，屬于HCO3Ca2+型水，／L，為含水性弱的孔隙潛水含水層。（3）下更新統礫石層孔隙潛水弱含水層——I一Ⅲ含水層礫石成份單一，為肉紅色、紫紅色石英砂巖，礫徑10—1000mm不等。充填物為紫紅色不等粒砂或含砂粘土。厚15．10—146．82m。本層除葛24孔附近無沉積外，全區均有分布。一般富水性很弱。只有在井田西部平鄉煤礦和沙20孔附近，由于距古河道較近；富水性較強。據平鄉煤礦資料證明，降深為40．58m時，水井的單位涌水量為0．989L／sm。區內最大鉆孔沖洗液消耗量為0．57m3／h，一般0．3—0．5m3／h。三個抽水試驗鉆孔的單位涌水量在0．0130—0．0641L／sm之間，／d，屬于HCO3—Ca2+型水，為一含水性弱的孔隙含水層。2）二疊系砂層裂隙承壓弱含水組——第Ⅱ含水組（l）石盒子組砂巖裂隙承壓弱含水層——Ⅱ—Ⅳ含水層灰白色、淺灰色、局部綠灰色中粗砂巖為主。底部含礫，夾粉砂巖，砂巖。裂隙不甚發育，呈線、脈狀，且為泥質充填。本層分布不普遍，只在葛1270、7783六個鉆孔有揭露。最大厚度139．20m，消耗量均小于0．5m3／h，為一含水性弱的裂隙含水層。（2）山西組砂巖裂隙承壓極弱一弱含水層——Ⅱ—V含水層2煤頂板砂巖為灰白、淺灰中細砂巖，常含鐵質鮞狀顆粒，裂隙不發育。石盒子組底部砂巖為淺灰色細中砂巖。裂隙不發育，并被方解石充填。總厚度約為5．58—39．39m，一般10—20m。本層段鉆孔未發現有漏水現象。簡易抽水試驗鉆孔21個。其中消耗量大于0．5m3／h的有4個，只占總孔數的19％。在本層段共做抽水試驗二次，測得單位涌水量為0．000383—0．065L／sm，滲透系數為0．0043—0．0170m／d，屬于HCO—Na+型水，礦化度為0．486—0．742g／L，為含水性弱—極弱的裂隙含水層。3）石炭系石灰巖裂隙巖溶承壓極弱一弱含水組——第Ⅲ含水組該含水組主要由四個薄層石灰巖含水層，即野青、伏青、大青和本溪石灰巖層組成，全區普遍發育。（1）野青石灰巖裂隙巖溶承壓極弱一弱含水層——Ⅲ一Ⅵ含水層石灰巖層呈灰、淺灰色，局部含泥質呈褐色。裂隙被全部充填或半充填。少量鉆孔呈豆狀、蜂窩狀。—，一般4—6m。巖溶、裂隙受埋藏條件和構造控制，多呈羽狀或網格狀排列且被方解石充填或半充填。在揭露本層有簡易水文地質觀測的62個鉆孔中，有漏水孔16個，／h的孔4個，二者占總數的32％。抽水試驗三次，—／sm，—／d，屬HCO3——Na+型水，—／L。（2）伏青石灰巖裂隙承壓極弱含水層——Ⅲ—Ⅶ含水層該層巖性為灰色、灰褐色石灰巖，一般質不純，含泥質或炭質。隱晶質結構塊狀構造。裂隙較發育，呈線脈狀，多為方解石充填。鉆孔簡易水文地質觀測得 本層57個孔中有3個孔漏水，沖洗液消耗量大于0．5m3／h的孔14個，占總孔數的7％，屬含水性極弱的裂隙巖溶承壓含水層。（3）大青石灰巖裂隙巖溶承壓中等含水層——Ⅲ一Ⅷ含水層本層為灰、淺灰色，隱晶結構，堅硬，蜂窩狀溶孔和小溶洞發育。裂隙多被方解石或泥質充填或半充填，本段厚2．25—9．63m，一般5m左右。全區有簡易水文觀測的鉆孔64個，其中漏水孔18個，／h的孔3個，二者占總數的32．7％。抽水試驗一次，單位涌水量0．183L／sm，／d，屬HCOF—Na+型水，／L。為富水性中等的裂隙巖溶承壓含水層。（4）本溪石灰巖裂隙巖溶承壓弱含水層——Ⅲ—Ⅸ含水層本段為淺灰色石灰巖，其局部水蝕成黃色。微晶結構，蜂窩狀溶洞和裂隙發育，被泥質和鈣質充填或半充填，—，一般7m左右。葛4115三孔發生鉆具陷落現象，1．。巖溶裂隙發育程度受構造和基巖蓋層厚度的控制，漏水點多發生在F5斷層帶上、曹章背斜和露頭淺部。進行簡易水文觀測的鉆孔50個，其中漏水孔 17個，沖洗液消耗量大于0．5m3／h的4個，二者占總孔數的42％。抽水試驗一次，測得單位涌水量為0．0099L／sm，／d，屬HC03一Na+型水，礦化度為0．303g／L。4）奧陶系石灰巖裂隙巖溶承壓強含水組——第Ⅳ含水組百泉、達活泉水文地質單元的補給，徑流和排泄條件受巖性、地貌和構造的控制，從奧灰含水層的地下水位等值線上可以看出：本層地下水得到補給后，在徑流區有四個明顯的徑流帶。由于武安向斜和綦村火成巖體的影響，葛泉井田正處在孔莊一堅固一祁村一百泉匯水帶和武安向斜西翼淺部匯水帶的東支之間，故葛泉井田外圍的馬家溝石灰巖，巖溶雖很發育，但多有充填，水量明顯減少。受東、南、西三面石灰巖水威脅，石灰巖水位標高達90m左右，200m水平將承受284KPa的壓力，故奧陶系石灰巖地下水對葛泉礦的充水是不可忽視的。（1）峰峰組石灰巖裂隙巖溶承壓強含水層——Ⅳ—X含水層該層包括O278上下兩段，—。上段主要為灰色、淺灰色白云質角礫灰巖，夾稿紋狀灰巖、純質灰巖、泥質灰巖，下段為灰色、深灰色厚層狀結晶灰巖，致密灰巖，具花斑構造，局部夾泥灰巖，底部有角礫巖。該層尤其是下段裂隙發育、頂部有方解石脈充填，下部有溶洞可見。富水性強。CaO含量44—50％，MgO含量3—8％，Si02含量小于2％，面裂隙率0．3—％，鉆孔溶洞率0—2％，富水性強。（2）上馬家溝組石灰巖裂隙巖溶承壓強含水層——Ⅳ—Ⅺ含水層該層主要為O245上馬家溝組灰巖，—。上段為紅色薄層白云質灰巖或泥質灰巖、深灰色純質灰巖與白云巖互層，以及灰色厚層灰巖、角礫狀灰巖。階段為深灰色純質中厚層狀灰巖、白云質灰巖與白云巖，夾薄層灰巖以及灰色層花斑狀灰巖，夾1—2層角礫狀灰巖。CaO含量46％，MgO含量6％，SiO2量3％，溶蝕裂隙發育，面裂隙率10—24％。巖層較破碎，l號水源井施工中遇溶洞而掉鉆。勘探中揭露本層的鉆孔44個，其中漏水孔10個，鉆孔沖洗液消耗量大于0．5rn3小酌鉆孔5個，占總數34％。井田外揭露本層鉆孔9個，7個漏水，占78％。井田外圍邢臺中隊施工的JJ4水源孔中測得：q＝—／sm，—。井田內抽水試驗孔1個(6312號孔)，其q＝／sm，K＝／d，屬HCO3—Ca2+Mg2+型水，／L，屬強富水含水層。（3）下馬家溝組石灰巖裂隙巖溶承壓強含水層——Ⅳ—Ⅻ含水層該層屬O212，—。上段為深灰色厚層致密灰巖，含石膏、石鹽晶體、蘭色、粉紅色花斑灰巖(俗稱“云霧灰巖”)、灰色石灰巖與角礫狀白云質灰巖互層，局部夾薄層泥灰巖。下段為灰色、灰褐色巨厚層角礫狀泥灰巖、黃色薄層白云質灰巖夾薄層隱晶質灰巖，以及灰色、黃綠色中厚層狀角礫巖，夾薄層泥灰巖。上段為強含水段，而下段為弱含水段。CaO含量21—35％，MgO含量15—20％，Si02含量l—21％，面裂隙率3—6％。需要說明的是，本節內容是在總結歸納井田精查報告、邢臺礦區地質及水文地質匯編報告中相關內容和631JJD01水源井、1號供水井、G供水井、ZK20補補6號等孔資料后得出的。7．隔水層特征—，—。東部隔水性能較好，西部和南部不存在隔水層。—，—。主要巖性為亞粘土、亞砂土、黃土狀亞砂土和粉砂透鏡體，全區較為穩定，隔水性能好。，厚度大，層位穩定，隔水性能好，其主要由雜色粉砂巖、薄層泥巖及局部細、中、粗砂巖組成。石盒子組砂巖含水層和山西組砂巖含水層之間的厚度為15．45—183．12m，平均177。03m，主要成分為粉砂巖、粉砂質泥巖、鋁土巖，隔水性能好。—，主要巖性為粉砂巖、泥巖、中細砂巖，全區分布很穩定，隔水性能好。—，主要為泥巖、粉砂巖層，隔水性能尚可。伏青灰巖含水層與大青灰巖含水層之間相距32．35—，平均43．41m，主要巖性是粉、細砂巖互層夾煤層、粉砂巖、泥巖為主，隔水性能較好。—，主要為粉砂巖夾薄層砂巖和煤層，隔水性較好。—，主要為鋁土質粉砂巖、鋁土巖，還有硅質膠結的薄層中、細砂巖，以及峰峰組頂部為方解石等充填的泥灰巖等，全區穩定，有一定隔水能力。—，巖性為泥質灰巖、薄層白云質灰巖，局部含石膏，巖溶化微弱，有一定隔水性。—，為白云質灰巖，薄層泥灰巖、鈣質泥巖，巖溶化微弱，有一定隔水性。 煤層特征 含煤地層特征井田內主要含煤地層為石炭系上統太原組、二疊系下統山西組，次為石炭系中統本溪組，現分述如下：1．日炭系中統本溪組為井田次要含煤地層，屬一種填平補齊性質的沉積建造。—。因沉積基底起伏不平，厚度變化較大，無明顯規律可尋。本組中下部以鋁土質泥巖及鋁土質粉砂巖為主，具鮞狀結構，富含菱鐵礦及黃鐵礦鮞粒，夾粉、細、中、粗砂巖，水平層理和塊狀層理發育，海相底棲生物化石和植物化石少見，僅頂部含少量植物根化石，屬濱海瀉湖海灣相沉積。本組上部由石灰巖夾煤組成。石灰巖稱之為本溪灰巖，全區穩定分布，所夾10煤層屬極不穩定的局部可采煤層，屬淺海相與濱海泥炭沼澤相交互沉積。頂部以深灰色粉砂質泥巖為主，巖石性脆，貝殼狀斷口，含植物葉片化石。2．石炭系上統太原組為井田主要含煤地層之一。屬濱海平原上形成的海陸交互相含煤建造。含海相灰巖4—6層，含煤6—9層。根據巖性巖相及含煤性特征，分上、中、下三部分予以描述：1）太原組下部從本溪組頂界至8煤層頂面，為太原組中的主要含煤層段。屬濱海瀉湖相與泥炭沼澤相交替成煤環境，主要由粉砂巖夾煤層組成。粉砂巖多呈灰黑色，中厚層狀，含黃鐵礦和較多的菱鐵礦結核，層理不明顯。本層段含8二層煤。9煤層為井田較穩定的主要可采煤層；8煤層為極不穩定的局部可采煤層。底部為淺灰色中砂巖，硅質膠結，質地較硬，夾碳質泥巖，局部夾細砂巖。2）太原組中部從8煤層頂面(即大青灰巖底面)至野青灰巖頂面。為太原組含煤層數多，但煤層薄的次要含煤層段。屬于河流作用為主的三角洲相沉積和淺海相沉積，巖性主要由粉砂巖、細砂巖、砂質泥巖組成。夾有4層石灰巖及6層薄煤層。灰巖自上而下依次為大青、中青、伏青及野青灰巖，全區穩定發育，為良好的對比標志。煤層自上而下而上依次為頂部的5煤層，中部的6下及7煤層。7煤層為較穩定的局部可采煤層，其余煤層均為不穩定到極不穩定的不可采煤層。3）太原組上部從野青灰巖頂面至3煤層老頂——北岔溝中砂巖底面，為太原組次要含煤層段。下部以泥巖為主，上部以中、粗砂巖為主，自下向上，由細變粗，屬濱海海灣相沉積。中下部夾3煤層，頂部夾3上煤層，含黃鐵礦及菱鐵礦結核，水平層理發育。煤層層位較穩定，但厚度薄，均屬不可采煤層。1．二疊系下統山西組為井田另一主要含煤地層。—，形成于濱海沖積平原環境。共含煤3層。根據巖性巖相及含煤性特征，可分為上下二部分。1）山西組下部自北岔溝砂巖底界至l煤層頂面。，為山西組含煤層段。巖相以三角洲平原相、瀉湖相及河流相為主。巖性主要由中細粒砂巖及粉砂巖夾煤；組成。底部砂巖分選中等，具板狀斜層理。粉砂巖富含泥質及黃鐵礦散晶。2煤；層頂部砂巖分選較差，長石含量較高，具大型板狀交錯層理，底部常有沖刷現象存在。本層段所含2下三層煤，其中2煤分布穩定，為井田主要可采煤層。2下煤為局部可采煤層。2）山西組上部自l煤層頂面至下石盒子組底部“駱駝脖”砂巖底面，為山西組不含煤層段或僅含煤線段。以湖泊相沉積為主，夾有河流相沉積。巖性以粉砂巖、砂巖為主，夾有泥巖層。 標志層特征本井田含煤地層厚度變化較大，巖性也有變化，但都有規律可尋。各煤層間標志層層位基本穩定，特征明顯，是良好的對比依據。同時各煤層本身在結構、厚度、頂底板、煤質、層間距及物性諸方面也有明顯的特征差異，因而煤層本身也是較好的標志層。各煤層間的主要標志層自上而下依次為鮞狀鋁土質泥巖、本溪灰巖、大青灰巖、中青灰巖、伏青灰巖和野青灰巖及各煤層，其特征如下：1）鮞狀鋁土質泥巖位于本溪組中下部。顏色乳白及灰色，性脆，有滑感，具鮞狀結構，富含菱鐵礦及黃鐵礦結核。此標志層基本全區發育。一般厚2—，4—8m者居多，局部夾中砂巖。2）本溪灰巖位于本溪組中上部。巖性為灰至深灰色中厚層狀石灰巖，致密、堅硬、隱晶至粗晶質結構，厚層狀構造，含豐富的蜓科動物化石。全區分布穩定，厚度0．8—11．55m，平均6．28m。上部夾10煤層為其一大特征，上距9。3）大青灰巖位于太原組下部，全井田分布穩定，呈灰色，深灰色，質較純，中厚層狀。含瀝青質及燧石結核，