大陵莊新井設計煤礦畢業設計說明書-資料下載頁

　　

【正文】 當于“駱駝缽砂巖” ，厚度變化較大。向上為灰、灰綠色及紫花色粉砂巖、鋁土泥巖，夾薄層灰綠色細粒砂巖、鋁土泥巖及粉砂巖，粉砂巖中富含鐵質鮞粒，尤以上部鮞狀結構更為明顯，為地層對比的標志。全段地層厚度 60m。二迭系上統石盒子組二段（P1s2）：本段以灰、灰綠及紫花色含鋁土質的粉砂巖為主。間夾數層灰及灰綠色中～細粒砂巖。上部灰白色中～粗粒砂巖中含小礫石。上部有火成巖侵入。此段厚度 ～ m，一般 145m。二迭系上統石盒子組三段（P1s3）：本段巖性為 2～3 組灰白、淺灰色中厚狀含礫粗砂巖。間夾灰綠、紫灰花色粉砂巖及灰綠色薄層狀細粒砂巖。底部的含礫粗砂巖具有厚度大（一般厚度 40 m） ，磨圓度差，分選不良，膠結堅硬等特點，為上石合子組可靠的標志層。上部有火成巖侵入。本段厚度 103～153 m，一般 120m。二迭系上統石盒子組四段（P1s4）：此段以紫、灰綠及紫花色粉砂巖為主，含鐵質鮞粒。夾薄層中細粒砂巖。下部有火成巖侵入，厚度 84～120 m，一般 100m。二迭系上統石盒子組五、六段（P1s5+6）：本段有 2～3 層中厚層狀含礫砂巖。多含有肉紅色長石。粉砂巖為灰綠及紫花色。上部為豬肝紫色粉砂巖。底部局部地段有火成巖侵入。本段厚度 165 m。二迭系上統石千峰組（P1sq）：本段鉆孔揭露不全，僅見到“淺水灰巖”以下一段。其巖性為紫紅色含鈣質結核的粉砂巖，夾少量灰綠色含鋁質的粉砂巖及紫色細砂巖。底部為灰綠色中細粒砂巖，偶見石英質及燧石質小礫石。三迭系下統劉家溝組（T1e）：鉆孔未揭露，僅在井田西北邊緣有零星露頭，巖石為淺紫色，薄層狀細粒砂巖，含白云母碎片，偶夾薄層紫紅色粉砂巖。新生界（KZ）：超覆于各時代地層之上。底部多為灰綠色含礫粘土或含礫亞砂土，礫石成分為石英巖、石灰巖及巖漿巖，磨圓度較差，礫徑 2～10cm。中~下部以褐黃色粘土，亞粘土為主，含少量肉紅色石英質卵石。上部厚約 30～50m，為松散的卵石，含少量亞粘土。卵石成分以肉紅色石英巖為主，另有少量的巖漿巖及石灰河北工程大學畢業設計 5 巖，磨圓度好，礫徑 5～10cm。卵石見有刨蝕凹月面、壓坑、擦痕等冰磧特征。除山坡、河床之外，均為薄層黃土覆蓋。厚度 ～ m，平均厚度 。 地質構造本井田總體上為伴隨有寬緩波曲的單斜構造，地層的走向大致為北偏東 45176。，傾向西南。地層傾角 2186。～8186。 左右,平均 3176。褶曲井田范圍內共三條較大的斷層。在井田的西南部有一大的褶曲走向大致為南北走向,褶曲為背斜構造，在井田的東北部有兩條斷層大致走向也為南北方向，較大的為向斜構造小的為被斜構造。其他部位零星的分布著較小的褶曲。斷層井田內及井田邊界的斷層均為正斷層共 6 條，除 F4 和 F5 斷層的落差稍小其余均為落差較大的正斷層。斷層傾角一般為 65176。～70176。東，以斷層走向論，大體上可分為兩組。根據地質報告，全區已經探清和基本探清的斷層共有 5 條，其中對礦井開采具有較大影響的有 FF2 兩條斷層。以上斷層特征詳見斷層特征一覽表 121。表 121 斷層特征一覽表斷層產狀斷層編號斷層性質斷層落差(m)走向 傾向傾角探明程度F2正 38 N43186。WNE 30186。～45186。 已探清F3正 9 N53186。WNE 30186。～40186。 已探清F4正 N33W NE 60186。 已探明F5正 44 NS NE 30186。 已探明F6正 50 N85W NE 45186。 已探明河北工程大學畢業設計 6 火成巖侵入情況及對煤層和開采的影響根據鉆孔揭露，上至上石盒子組，下到中奧陶統，各時代地層均有火成巖侵入。井田內火成巖巖體在厚度和個數上，總的趨勢為由東向西變薄、尖滅和減少，說明火成巖由東向西侵入，但與 F4 斷層有關的亦有由西向東侵入跡象。火成巖的產狀基本為似層狀，只在個別地點存在非似層狀巖體，產狀為巖蓋或巖墻，分析可能是火成巖沿裂隙或小斷層侵入形成。火成巖侵入井田內各時代地層中，因其屬淺層侵入，溫度不高，同時厚度不大，僅對巖層產生低變質作用。因此，對地層而言，火成巖促使加大巖層厚度和煤層間距，有火成巖侵入的地層如果將火成巖厚度減去，與正常的地層或煤層厚度和間距相等或基本相等。火成巖對煤層的影響和破壞情況如下： 對 2 號煤層因侵入面積小，火成巖為煤層頂板，僅使煤層變薄和擠厚，未吞蝕煤層，因此，對 2 號煤層影響和破壞程度很小。對 9 號煤層，因與火成巖接觸較普遍，對煤層影響和破壞極為嚴重，煤層常被吞蝕而形成無煤帶或部分擠壓吞蝕使煤層形成不可采地帶，嚴重地破壞了煤層的連續性和完整性，使可采煤層的面積和資源量大幅度減少，加上底部奧灰水的威脅，9 號煤層已無法布置正常的工作面，故本設計將 9 號煤層的資源量列為不能利用的資源量。 礦井水文地質條件本井田煤層埋藏較深，覆蓋層厚，水文地質條件相對簡單。本區初期開采上部煤層時，水文地質類型屬于堅硬裂隙巖層水為主的水文地質條件中等的礦床；當開采下兩層煤時，則為以裂隙巖溶巖層水為主的水文地質條件復雜的礦床。含水層本礦井自奧陶系灰巖至第四系沖積層共劃分為 7 個含水層，自上而下分別為第四系卵石層、二迭系石盒子組砂巖、山西組大煤頂板砂巖、太原群野青灰巖、伏青灰巖、大青灰巖及奧陶系灰巖含水層，分述如下：1)第四系卵石層含水層卵石層厚度 ～94m，一般 50～60m，總的趨向南、北厚，中部及西部薄，間夾 3～4 層粘性土透鏡體，卵石層一般為粘土所膠結，富水性較弱，單位涌水量為～。2)二迭系石盒子組砂巖含水層F7正 51 N45S NE 45186。 已探明河北工程大學畢業設計 7 本含水層可分為石盒子組三段砂巖和石盒子組一、二段砂巖兩組。石盒子組三段砂巖為灰白色中、粗粒砂巖，硅質及泥質膠結，底部為粗粒砂巖，含小礫石，厚度較穩定，一般在 40m 左右，漏水孔多分布在此層。為一富水性弱的含水層。石盒子組一、二段砂巖為灰綠色及深灰色中、細粒砂巖，分布有 2~4 層。為一富水性弱的含水層。大多為回采塌陷后，下部砂巖層水將滲至礦坑充水。3)山西組 2 號煤頂板砂巖含水層本含水層為 2 號煤層直接或間接頂板，層位不穩定，厚度變化較大，厚0～19m，一般 6～8m。為富水性弱的承壓裂隙含水層。4)野青灰巖含水層野青灰巖厚度 0～，一般厚 ～。砂巖以淺灰色細、中粒砂巖為主，在井田南北部厚，中部厚度變薄，本層為富水性弱的溶洞裂隙承壓含水層。5)伏青灰巖含水層本層厚度 0～，一般厚度 ～，厚度穩定。該層透水性較差。為一富水性中等的裂隙水含水層，單位涌水量為 。6)大青灰巖含水層本層厚度 ～，一般厚度 5～6m，厚度變化較大，裂隙發育。為一富水性中等的裂隙含水層，單位涌水量為 。7)奧陶系灰巖含水層本層鉆孔揭露厚度 ～，一般厚度 5～15m。在鉆孔揭露的六、七、八段中，七段富水性強，灰巖巖溶裂隙發育極不均勻，呈多層狀，垂向變化大，水平較穩定。八段巖溶裂隙發育，但多被鋁土充填。六段為相對隔水層。本層為富水性強的裂隙含水層，單位涌水量為 。隔水層在各含水層之間，普遍賦存有良好的相對隔水層。1)井田東部覆蓋層下段普遍分布 15～70m 的土類（粘土、砂質粘土、砂土）隔水層，層位較穩定，連續性也好，隔水性能良好。可阻擋地表水及潛水向煤系含水層的直接補給。2)二迭系石盒子組砂巖與山西組 2 號煤頂板砂巖含水層間，賦存有 40～50m 左右的泥質巖層，這組巖層厚度穩定，巖石完整。在正常的情況下能夠起到良好的隔水作用。3)2 號煤頂板砂巖、野青灰巖、伏青灰巖、大青灰巖各含水層之間均賦存有30～40m 的粉砂巖、膠結致密的細粒砂巖及裂隙不發育的火成巖，可視為隔水層。4)大青灰巖下距奧灰一般為 37m 左右，巖性主要為粉砂巖及鋁土泥巖，穿插有河北工程大學畢業設計 8 火成巖。奧灰第八段也視為隔水層，這樣便增加了隔水層厚度。隔水層對層間地下水的流動起著良好的阻隔作用。但由于斷層的破壞，造成不同含水層位的相互連接，為地下水的溝通造成一定的環境。斷層導水性本區多為階梯狀正斷層。煤系地層多為柔性巖性，從 116 個鉆孔揭露的斷點來看，斷層帶多為泥質成分，含水性很弱，僅有一個斷點漏水，一個斷點消耗大。根據鉆探觀測的情況看，正常情況下斷層帶的導水性較差。當礦井開拓揭露斷層時，由于失去平衡狀態，當含水層水壓大于斷層帶抗壓強度時，斷層將失去隔水作用，造成地下水充入。因此，在斷層的下降盤，保留足夠的煤柱是必要的，并應加強防探水工作。 煤層特征 煤層本區煤系地層厚 210m 左右，含煤 11～16 層，煤層總厚約 15m。本井田可采和局部可采煤層有 9 等 7 層，總厚 。其中以 4 等 2 層為主要可采煤層，總厚度 。各煤層特征敘述如下：1 號煤：位于山西組中部，為局部可采煤層，煤層厚度 0～，平均厚度。煤層不穩定，頂底板巖性多為粉砂巖，局部頂板為砂巖。2 號煤：位于 1 號煤之下 15～20m。煤層厚度 ～。平均厚度 4m。煤層穩定，縱觀全區厚度無明顯變化。結構較簡單，含 1 層夾矸 ～，平均夾矸厚度 ，19 線以南火成巖侵入煤層中間，或為煤層直接頂、底板，使煤層變薄，但仍然可采。頂底板巖性為粉砂巖，局部頂板為細粒砂巖。4 號煤：位于野青灰巖之下，上距 2 號煤層 25m，煤層厚度 2~4m，平均厚度。煤層不穩定，結構簡單，僅 11 勘探線附近及南部西馬莊之下可采。局部受火成巖干擾，頂板為石灰巖，局部為粉砂巖或炭質泥巖，底板為粉砂巖。6 號煤：位于伏青灰巖上部，上距 4 號煤 ，煤層厚度 ～，平均厚度 ，煤層不穩定，結構簡單。7 號煤：位于伏青灰巖之下，中青灰巖之上，上距 6 號煤 18m。煤層厚度～，平均厚度 。煤層穩定，煤層結構簡單。14 勘探線以北普遍含夾矸 1 層，厚 ～。8 號煤：位于大青灰巖之下，上距 7 號煤 30m，煤層厚度 0～，平均厚度河北工程大學畢業設計 9 。由于火成巖的嚴重干擾破壞，穩定性差，部分為火成巖吞蝕，煤層結構簡單，且變質程度高于上述各煤層。頂板為厚度穩定的石灰巖或與火成巖直接接觸。底板為粉砂巖或火成巖。9 號煤：位于 8 號煤之下，一般間距小于 5m，個別地點與 8 號煤合并為一層。煤層厚度 0～，平均厚度 。受火成巖影響使局部煤層不可采或吞蝕，吞蝕帶多處于井田中部的250m 以深。因火成巖對 9 號煤層嚴重破壞，致使穩定可采煤層出現局部的不穩定。煤層頂底板巖性為粉砂巖或炭質泥巖及火成巖。 煤質本井田煤的牌號以高變質無煙煤為主，部分為天然焦，其中 7 等煤層主要是無煙煤，僅個別小塊段因與火成巖接觸出現天然焦。9 號煤層，因廣泛受火成巖侵入影響，部分成天然焦。本井田煤的主要用途是供動力燃料和民用煤，部分可作化工用煤。 瓦斯、煤塵及自然發火情況根據礦井瓦斯等級鑒定結果，大陵莊煤礦為低瓦斯礦井。礦井瓦斯絕對涌出量，相對涌出量 ；二氧化炭絕對涌出量 ，相對涌出量，為低瓦斯礦井。2 號煤塵無爆炸危險性，2 號煤自燃傾向等級為三類不易自燃煤層。河北工程大學畢業設計 10 第二章 井田境界和儲量 井田境界 礦井北以 F6 斷層為界，西部以煤層風化帶和北洺河為界，南以470m 等高線為下界，東以 F7 斷層為界。井田走向最大長度 ，最短長度 ，平均長度、傾向最大長度 ，最小長度 ，平均長度 。 井田工業儲量 資源量計算范圍及工業指標礦井資源量范圍只計算礦井井田境界以內465m 以內的煤層資源量，其工業儲量只對 2 號煤 4 號煤層進行計算。由于 8 號和 9 號煤層受火成巖侵蝕嚴重且受奧灰水的威脅。本設計將本井田9 號煤層列為次邊際經濟的資源量。根據《煤、泥炭地質勘查規范要求》的要求，預算資源量所確定的最低可采厚度為 ，最高灰分（Ad）不超過 40%，最高硫分（St,d）不大于 3%，最低發熱量（Q,d）不少于 。 ，其它工業指標符合國家現行有關規定。 井田內煤層資源量計算依據井田地質勘探鉆孔，采用加權平均計算各塊段煤層厚度。 《河北省武安礦區云駕嶺井田精查勘探地質報告》提供資料：2 號煤層視密度采用 ；4 號煤層視密度采用 ；井田內煤層傾角均介于 2～8176。之間, 平均 4176。，以斜面積作為儲量計算面積。2煤的工業儲量=4**100*本井田的 2煤為主采煤層 4煤層為輔助煤層，由以上可知 煤的工業儲河北工程大學畢業設計 11 量為：工業儲量=厚度*面積*視密度/cos 4176。=**100*176。=461411174 噸 井田可采儲量云駕嶺煤礦井田范圍內的可采儲量，可按下式計算：可