采礦工程畢業設計論文-李家塔煤礦12mta新井設計(已改無錯字)

　　

【正文】 烏蘭木倫河從李家塔煤礦東側通過，流向東南，常年有地表逕流，在陜西境內匯入窟野河后注入黃河。烏蘭木倫河全長 228 km，平均流量 m3/s，年徑流量 13560 104 m3，年輸砂量 1740 萬噸，旱季流量為 m3/s， 1989 年洪水流量需達到 13900 m3/s（石圪臺斷面），最高洪水位標高為 m。 呼和烏素溝為李家塔煤礦北部天然界線，基本為常年溪流，流向近東西，流量隨季節和氣候變化很大。 以上兩條河流，其兩側具樹枝狀支谷，均為向源侵蝕，暴雨時切割地面加劇，使其地貌復雜化。 水流匯入井田外黑岱溝，以逕流方式注入黃河。 氣象及地震 本區氣候特征，冬寒夏熱溫差大，秋爽多雨春風沙。全年少雨蒸發大，霜、冰期均較長， 應 屬干燥的干沙漠高原，大陸性氣候。 根據收集伊金霍洛旗氣象站 1975 年～ 1987 年 10 月氣象資料，經統計結果：夏季最高氣溫達 ℃ (1975 年 7 月 16 日 )；冬季最低氣溫達 ℃ (1978 年 2 月 15 日 )；每年降雨量多集中在 9 三個月；年降雨量為 ～ mm，平均 mm(19751986 年 )；年蒸發量為 ～ mm，平均 mm(19751986 年 )；年降雨量遠小于年蒸發量，是該區氣候干燥的主要原因。 結冰期一般為 9 月底 10 月初開始上凍， 次年四月底五月初開始解凍，冰凍期長達半年之久，最大凍土深度可達 m(1977 年 2～ 3 月 )。該區夏季風力較小，一般為 2～ 3 級， 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計（論文） 第 3 頁 春、冬兩季風力較大，常在 4 級以上，最大風力可達 10 級。風向多為西北。風速一般為 m/s，最大風速可達 24 m/s(1979 年 11 月 11 日 )。 據《中國地震動峰值參數區劃圖》 (GB130862020)及內蒙古自治區地震局、內蒙古自治區建設廳文件 (內震發 [2020]40 號 )，內蒙古自治區地震局建設廳 關于旗縣 (市區 )執行抗震設防要求的通知，本礦所屬地區地震動峰值加速度為 g，對照烈度 6 度。 礦井電源 李家塔煤礦現已形成 35 kV 架空線路雙回路供電電源，一回電源引自布爾臺 110 kV 變電站，該站主變容量為 50000 kVA 變壓器和 8000 kVA 變壓器各一臺，有 110 kV、 35 kV和 10kV 三個電壓等級，距本礦 km，現有負荷不足 4000 kVA。引入本礦導線為 LGJ120；另一回電源引自松定霍洛 110 kV 變電站，該變電站主變容量為 2 31500 kVA，有 110 kV、35 kV 和 6 kV 三個電壓等級，距本礦 km。現有負荷不足 5000 kVA，引入本礦的導線為 LGJ120。礦井地面已形成 35 kV 變電所一座，主變容量為 2 5000 kVA。 地區經濟狀況 本區屬牧業為主農業為輔的牧區，煤炭資源豐富，煤炭開采是當地經濟發展的支柱產業，煤炭開發對當地經濟發展的提高人民生活水平起重要作用，所產煤炭質量好，遠銷國內外，煤炭開發具有廣闊的發展前景。 井田地質特征 地質構造 李家塔煤礦位于鄂爾多斯臺向斜東勝隆起之東南邊緣地帶，基本構造形態為單斜構造，本井田主采 3 號煤層地層，走向基本為 N30176。 W，傾向 S60176。 W，傾角 1～ 3176。，井田內沒有大、中型斷層，沒有褶皺，但煤層底板有極其寬緩的波狀起伏，沒有火成巖侵入體，井田構造簡單。 地層 井田內基巖分布在切割較深的溝谷內。由于多被第四系風積沙和黃土層覆蓋，僅在呼和烏素溝的支溝內有志丹群出露，而直羅組、延安組沒有出露。根據地層露頭和鉆探資料匯總，井田范圍內賦存地層由老至新有：上三迭系延長組（ T3y），中、下侏羅統延安組（ J1～2y），中侏羅統直羅組（ J2z），上侏羅～下白堊統志丹群（ J3K1zh）和第四系（ Q）。現分述于下： 1）上三迭統延長組（ T3y） 該組地層由于埋 藏過深而地表無出露，只根據鉆孔對該組地層頂部的揭示，其巖性特征：主要為灰綠色中粒砂巖，其次為粗砂巖和細砂巖。砂巖成份以石英為主，長石次之，含較多的白云母及少量的暗色礦物，粘土質膠結，較疏松。層理不明顯，分選較好，局部含植物化石。該組為煤系地層的基底。頂部常保留有風化殼的產物。由于鉆孔穿透其頂部地層不深。故厚度不詳。 2）中、下侏羅統延安組（ J12y） 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計（論文） 第 4 頁 該組地層為井田內含煤地層，鉆孔資料揭露，其巖性主要為灰色、灰白色細砂巖，粉砂巖及深灰色砂質泥巖，其次為灰白色中、粗粒砂巖和黑色泥巖及煤層。按其巖性特征和含煤 性大致可分三個巖段，現分述如下： ① 下巖段（ J12y1） 從 5 煤組頂部砂巖以下到延長組頂部風化殼以上。該段地層在井田內埋藏較深，地表無出露，依據鉆孔資料，其巖性主要由灰色、灰白色細砂巖，粉砂巖，灰黑色砂質泥巖，黑色泥巖和煤層組成。賦含 6 兩個煤組。底部具灰～灰白色中砂巖，局部相變為粗砂巖，成分以石英為主，長石次之，泥質膠結，具大型槽狀交錯層理。 該段地層在井田內厚度變化不大，最大厚度 m，最小厚度 m，平均為 m。與下伏地層延長組呈假整合接觸。 ② 中巖段（ J12y2） 該段地層位于 3 號煤頂部砂巖之下， 5 號煤組頂部砂巖底界面之上。全井田發育。由于埋藏較深，受上覆地層保護，致使地表無出露。因此，依據鉆孔揭示資料，其巖性主要為深灰～灰黑色粉砂巖、砂質泥巖、細砂巖、泥巖和煤層組成。賦含最好的 4 號煤層，厚度大，變化甚小，層位穩定，煤質好，結構簡單。兩層煤既是井田內最主要勘探對象，又是煤巖層對比的最佳標志層。本段地層中含有較多的植物化石和少量的淡水動物化石。底部具一厚層狀灰白色中、細粒砂巖，局部可相變為砂質泥巖和粗砂巖，含較多的炭屑和鐵質結核。全段地層厚度變化不大，最大厚度 m，最小厚度 m，平均為 m。與下巖段地層呈連續沉積。 ③ 上巖段（ J12y3） 位于 3 號煤層頂部砂巖底界面以上， 2 號煤組頂部砂巖底界面之下。該段地層因被上覆地層及第四系風積沙所掩蓋，沒有出露。結合鉆孔資料，其巖性由灰白色中細粒砂巖、粉砂巖、粗砂巖、砂質泥巖和煤層組成。該段賦含 2 號煤組，厚度變化較大，且分叉變薄現象頻繁。底部為灰白色、黃綠色細砂巖、中砂巖、粉砂巖，局部相變為粗砂巖。 該段地層泥巖類具小型波狀、水平層理，砂巖類具槽狀及板狀交錯層理，含植物化石。地層由于東部受剝蝕厚 度變化較大，據較完整的 20 個孔統計，最大厚度為 m，最小厚度 m，平均厚度 m。與下伏中段地層為整合接觸關系。 綜合延安組三段地層特征：相對顏色為淺、深、淺，相對巖性粒度為粗、細、粗。含煤性中段最佳，其次是上段，下段雖含煤層很多，但其厚度小而變化較大，可采面積也小，均為局部可采煤層或不可采煤層。 延安組地層總厚：據 20 個完整孔統計，最大厚度 m，最小厚度 m，平均為 m。總的來看厚度變化是東部薄而西部厚。 該組地層含較多的植物化石和少量的淡水 動物化石。 3）中侏羅統直羅組（ J2z） 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計（論文） 第 5 頁 該組地層沒出露，資料乃來自鉆孔。巖性為一套雜色的細、中粒砂巖、砂質泥巖、粉砂巖，顏色為灰白、灰黃、灰蘭、灰綠、灰紫等。砂巖成份以石英、長石為主，泥質或粘土質膠結，較疏松，暴露地表易風化破碎。含鐵質結核，局部富集。底部為厚層狀灰黃色中、粗粒砂巖。全組地層厚度變化較大，相變頻繁，據 18 個完整鉆孔統計，最大厚度 m，最小厚度 m，平均厚度 m。與下伏延安組地層呈假整合接觸。上部安定組地層在井田內因沖刷而缺失。 4）上侏羅～下白堊統志丹群（ J3～ K1zh） 地面出露于呼和烏素溝支溝兩側，在井田內主要分布在西部，其巖性為厚層狀雜色礫巖，含礫粗砂巖，上部具雜色中、細粒砂巖等。礫石成份以花崗巖、花崗片麻巖、石英巖等組成。泥質膠結，分選差，磨圓中等，具大型斜交層理，為典型的河床相沉積。本群地層受剝蝕厚度變化很大。據 13 個鉆孔資料統計，最大厚度 m，最小厚度 m，平均厚度 m。與下伏地層直羅組呈不整合接觸。 5）第四系（ Q） 廣布礦區。底部為更新統（ Q3aL1）馬蘭黃土；巖性為淡黃色亞沙土，呈柱狀節理發育，含鈣質結核。下部更 新統淤積層（ Q3aL2）：巖性為沙、粉砂及黑色土壤層。更新統地層地面出露甚少。 上部全新統（ Q4）：主要為風積沙（ Qed4），其次為河流淤積層（ Q4dl）及洪積層（ Q4pl）。風積沙成份以細粒石英為主，在地表呈波狀沙丘和新月形沙丘，分布甚廣，約占井田面積的 90%以上。河流淤積層的巖性：以沙、粉沙或礫石層分布于呼和烏素溝。另外有殘積（ Q4cl）和坡積層（ Q4dl）零星分布。 第四系厚度為 0～ m，平均 m。不整合于志丹群、直羅組和延安組地層之上。 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計（論文） 第 6 頁 160170180190 粗粒砂巖：灰白色，石英為主，次之長石，含云母，分選性良好，磨圓中等，巨厚層狀構造，泥質膠結為主，局部為鈣質膠結，偶夾煤線。砂質泥巖：灰色及黃灰色，塊狀構造，參差狀斷口，致密，有擦痕，偶夾煤線。煤：黑色，條帶狀結構，以暗煤為主，夾亮煤，鏡煤細—中條帶，層理發育，節理發育，半暗型。砂質泥巖：灰色和深灰色，致密，塊狀構造，參差狀斷口，含植物化石，偶夾粉砂巖薄層，有擦痕。粉砂巖：淺灰色，發育波狀層理，和斜層理，含植物化石，上部粗粒砂質為主，向下細粉砂質及泥質增多。粉砂巖：淺灰色，石英為主，含云母，以粗粉砂質為主，夾灰色泥質條帶及薄層，發育波狀層理，局部呈紊亂狀層理，含植物化石，含云母，泥質膠結。煤：黑色，以暗煤為主，略淡型。巖 石 名 稱 及 巖 性 描 述 層 厚累計深度柱 狀 圖標 尺(m) (m) 1:20034上 煤層編號 李家塔煤礦綜合柱狀圖 水文地質特征 1）概況 李家塔煤礦位于東勝煤田的東南部，屬半干旱大陸性氣候，夏季炎熱，冬季寒冷，晝夜溫差較大，年蒸發量大于降水量。井田地形基本呈西南高，北東低的斜坡狀地形，最高點位于井田南部 LB3 號鉆孔以西，海拔標高為 m，最低點位于井田東部邊緣考考烏素溝中 L10 號鉆孔處，海拔標高為 m，最大高差為 180 m，井田內一般標高在 1250 m 左右。 本區屬黃河水系，井田附近較大的河流為東烏蘭木倫河，從井田外東部由北向南經過，常年有地表逕流，流量隨季節變化 較大。井田內較大的溝谷為考考烏素溝，由西向東沿井田北部邊緣延伸至東烏蘭木倫河，基本為常年有地表溪流，流量隨季節變化較大，最高洪水位標高在井田范圍內由西至東為 1200～ 1150 m。次一級溝谷是圪丑廟溝和郭家渠溝，均為考考烏素溝支溝，旱季多為干溝，雨季可形成地表溪流和洪流，井田內所有地表水均經考考烏素溝匯入烏蘭木倫河，最終注入黃河。 井田地表大部分被第四系及第三系松散層覆蓋 ,形成典型的堆積地貌。基巖僅零星出露于井田西部、西南部和井田最北部，出露地層為上侏羅～下白堊統志丹群（ J3～ K1zh）和侏羅系中統直羅組（ J2z）。由于強烈的向源侵蝕作用，致使井田內沖溝較為發育，多呈樹 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業設計（論文） 第 7 頁 枝狀分布，也是排泄礦區地表水和地下潛水的主要通道。 2）含（隔）水層特征 （ 1）松散巖類含隔水層特征 主要由第四系全新統表土及風積砂（ Q4eol）、沖洪積層（ Q4al+pl）、上更新統馬蘭組黃土（ Q3m）及第三系上新統（ N2）紅土組成。 ① 第四系風積砂（ Q4eol）：主要分布于各溝谷邊坡及地形較高的平緩處，由于受風力作用，經常無規律移動，堆積成砂垅或砂丘，礦物成分多為石英顆粒。風積砂一般不含水，為透水層，在溝掌地形低洼處有水滲出。 ② 第四系 沖洪積層（ Q4al+pl）：主要分布于考考烏素溝中，井田內其它溝谷也有零星分部，由洪積砂礫、礫石和沖洪積砂土、泥土混雜堆積構成，該層局部含水性較好。 ③ 馬蘭組黃土（ Q3m）：井田內均有分布，為土黃色輕亞砂土，含粘土質，垂直節理發育，含大量鈣質結核，該組一般不含水。 井田內鉆孔揭露第四系厚度 ～ m，平均 m，該層可直接接受降雨補給，但地形切割強烈，富水性弱。 ④ 第三系紅土（ N2）：井田內零星分布，巖性上部為粉紅色砂質粘土、亞砂土，含白云母碎片及鈣質結核；下部為灰色、棕黃色礫巖夾 棕紅色砂巖，呈半膠結狀態，松散。該