. . .井田地质特征的研究毕业论文第一章矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1 矿区的地理位置、地形特点、交通条件及居民点分布情况一、位置与交通顾桥井田位于省市凤台县城西北约20km处，地理坐标为东经11626151163700，北纬324347325230。位于潘谢矿区中西部，东距凤台县县城约20km。其东与丁集矿井为邻，其西与集矿井相接。井田围：北起F81断层，南止F211断层，西自1煤层隐伏露头，东至三十一勘探线和13-1煤层-1000m底板等高线地面垂直投影线。全井田南北走向长平均约13km，东西倾斜宽平均11km左右，面积约140km2。顾桥井田南部有阜（阳）淮（南）铁路，潘谢矿区铁路从矿井井口附近通过，矿井煤炭产品可通过上述铁路西接京九线，东达京沪线，进而可运往全国各地；井田中部有凤（台）利（辛）省道，东部边缘有凤（台）蒙（城）公路。矿井进场道路从凤（台）利（辛）公路延接入矿，只有687m长的距离；另外，井田的永幸河、西南外缘的西淝河均可通行民船，继而与淮河相接，形成水上运输通道。因此，顾桥矿井对外交通十分方便。二、地形与河流本井田位于淮河冲积平原，地形平坦，除西淝河与岗河沿岸一带地势低洼、雨季易成涝以外，地面标高一般为+21+24m。总体地势为西北高、东南低。永幸河由西北至东南流经井田中部；而与永幸河流向相同的西淝河则流经井田西南缘外侧，在鲁台孜入淮，是地表水集中排放的主渠道。此外，井田尚有纵横交错的人工沟渠。三、气候与气象井田所在地区属季风暖温带半湿润气候，季节性明显，冬冷夏热。该地区年均气温15.1，两极气温分别为41.2和-22.8；一般春、夏季多东南及东风，秋季多东南及东北风，冬季多东北及西北风，平均风速3.18m/s，最大风速20m/s；年均降雨量926.33mm，最大达1723.5mm；雪期一般在每年11月上旬至次年3月中旬，最大降雪厚度16cm；土壤的最大冻结深度为30cm。四、地震根据中国地震烈度区划图（1990）的使用规定，本井田地震基本烈度为6度。五、供电电源矿区附近有田家庵、平圩及洛河3座电厂，井田附近有集、芦集2座220kV区域变电所，矿井电源充足，供电可靠。经计算，顾桥矿井及同建的选煤厂的最大用电负荷为100000kW，其中矿井10000kW。矿井地面设110kV变电所1座；其2回供电电源接自芦集220kV区域变电所。经矿业（集团）公司与供电部门协商，供电部门业已同意由芦集220kV变电所分配给本矿井2个110kV出线间隔，并签订了供电协议。另外，供电部门计划在顾桥镇附近建设1座220kV区域变电所。若建设时间允许，顾桥矿井2回110kV线路也可考虑接自该变电所，因此矿井供电电源可靠。六、供水水源矿井及选煤厂最高日用水量为11939.5m3，其中水眼井需日供水量2941.5m3。本井田地下水资源十分丰富。新生界第二含水组水质均符合饮用水标准，含水组沙层较厚，水量丰富，水质优良，可作为矿井饮用水等生活用水水源；另外，矿井井下排水量较大，正常涌水量为850m3/h，经深度净化处理后也可满足矿井生产用水的要求，因此矿井供水水源丰富可靠。1.2 井田地质特征1.2.1地形本井田地形平坦，地面标高一般为2124m。永幸河流经井田中部；凤（台）利（辛）公路及潘谢矿区铁路自东至西纵贯全井田。1.2.2地层及煤层顾桥井田属全隐蔽含煤区，钻探所及地层由老到新依次有奥陶系、石炭系、二叠系和新生界。本井田新生界松散层厚224.10576.00m。含煤地层为石炭、二叠系，共有9层可采煤层，平均总厚度24.11m，其中13-1、11-2、8、6-2和1煤层为主采煤层，平均总厚度21.14m，各煤层赋存稳定，倾角一般515。1.2.3 井田的勘探程度顾桥井田从1966年至1980年间在原有勘探区先后施工钻孔387个，井田围扩大后，又增加了原属集、丁集二井田的部分钻孔49个、顾桥煤层气测试井1个和井筒检查孔7个，全井田共有钻孔444个，钻探工程量346528.70m。其中地质孔407个，工程量326336.65m；水文孔37个，工程量20192.05m，抽水25次。此外，还施工了供水水源详勘孔56个，工程量5885.81m。上述钻孔绝大部分实施了测井工作。为配合原有勘探区的资源勘探工作，还进行了光电和模拟地震勘探，共施工测线长1661.08km，计22786个物理点。为了进一步查明地质构造及主要煤层的赋存状况，1995年又对原勘探区大部分区段进行了高分辨率数字地震补充勘探，完成测线总长781.5km，物理点计35470个，目前即将完成首采块段三维地震勘探工作。实践证明：在资源勘探过程中，采用地震先行、钻探验证、测井定厚的综合方法是合理的，地震和钻探工程在一水平和首采区进行加密控制是正确的，而后期又对生产水平和地质勘探程度偏低的深部及南部实施高分辨率数字地震勘探也是必要的。经过上述各阶段勘探工作，控制了本井田总体地质构造形态，查明了主要断层和褶曲的发育情况，查明了可采煤层层位、厚度、结构、可采围和煤质特征，查明了水文地质条件及供水水源的水质类型，确定了主要供水含水层，并对其它开采技术条件作了详细了解，地质勘探研究程度是比较高的。1.2.4井田的地质构造本井田位于复向斜中部，属桥背斜东翼与潘集背斜西部衔接带。煤系地层总体形态为一走向近南北、倾向东、倾角多为515的反“S”型单斜构造。其中发育有一系列宽缓褶曲和断层。根据褶曲和断层发育特点，可将本井田划分为北部宽缓褶曲挤压区、中部简单单斜区、中南部“X” 型共轭剪切区和南部单斜构造区四部分。 共发现断层167条，大致可划分为近东西、北西、北东向3个断层组。由于受区域构造作用影响，井田五线以北构造中等，五线F92断层之间构造简单，F92断层以南构造中等偏复杂。 1.2.4井田的水文地质特征本井田水文地质条件属巨厚覆盖层下多煤层、多含水层、充水因素复杂的矿床，其富水性属简单中等，与地表水体无水力联系。（一）主要充水因素本井田基岩被厚度介于224.10576.00m之间的西北厚、东南薄的新生界松散层所覆盖。按松散沉积物组合特征及其含、隔水性能不同，自上而下大致可分为4个含水组、4个隔水组和1个碎石层。其中第三隔水组除在局部古地形隆起处变薄或缺失外，绝大部分分布稳定，厚度一般为3055m，系其上、下含水层间的良好隔水层。第四含水组在七线以北与基岩直接接触，厚度多为3080m，系基岩含水组的主要补给水源。底部的碎石层若与含水层接触时，有可能起到一定的导水作用。二叠系砂岩以中、细粒为主，局部裂隙发育，一般为钙质充填，富水性弱，以储存量为主，且因间夹泥岩和煤层，含水组之间在自然状态下无密切的水力联系。但是，若被断层切割或受采动影响而致地下水水力均衡遭到破坏时，上、下含水层之间有可能互相沟通，从而导致局部砂岩裂隙水突溃现象的发生。石炭系太灰岩溶裂隙含水组主要由自上而下编号的13层灰岩与其间的泥岩、粉砂岩和薄煤层组成。其中第1、3、4、5和12层灰岩分布稳定,并以第3、4和12层灰岩厚度较大。该含水组上距1煤层较近，一般为1620m，且灰岩水压较高，如果直接开采1煤层，必将因太灰的水压超过1煤层底板隔水层抗压强度而引发突水事故。潘谢矿区资料表明：奥陶系灰岩中下部岩溶裂隙比较发育，虽分布不均，但富水性弱中等，系太灰的主要补给水源。本井田断层带多为泥岩和粉、细砂岩碎块充填，并呈胶结状，正常情况下可起到相对隔水作用。但是，若不同层位的含水层受断层切割而对口，且断层带又未被泥质和岩屑所充填，或受到采动影响，导致断层活化，破坏了地下水的水力均衡，断层带则很可能成为地下水突溃的主要途径。综上所述，本井田新生界第四含水层孔隙水、二叠系砂岩裂隙水和石炭系太灰岩溶裂隙水对井下开采均有较大影响。但是，只要在可采煤层浅部留设适当的防水煤柱，四含水一般不致于溃入矿坑而对煤层开采构成大的威胁。这样，二叠系砂岩裂隙水和石炭系太灰岩溶裂隙水便成为本矿井开采的主要充水因素。（二）矿井涌水量预计本次设计的矿井涌水量预计围为一水平（一水平标高-780m，11-2煤层下山采至-920m）的首采区。矿井初期开采4-117-2煤时正常涌水量为850m3/h，最大涌水量为1330m3/h；开采1煤时，经蔬水降压后，另增太灰涌水量805m3/h。1.2.5井下岩层地温特征根据矿区九龙岗矿长观孔资料，本井田所在地的恒温带深度为自地表向下30m，恒温带温度为16.8。已有测温资料表明：本井田属于以地温异常区为主的高温区，平均地温梯度为3.08/100m。从纵向上看，垂深500m处平均地温在31以上，已达一级高温区；垂深700m处平均地温在37左右，已进入二级高温区；垂深在800m处平均地温高达40以上。预计-780m水平地温可达37.743.7，平均40.1。1.3煤层特征1.3.1煤层本井田的煤系地层为石炭、二叠系，其中二叠系的组与上、下石盒子组为主要含煤层段。井田二叠系含煤层段总厚734m，含煤33层，煤层总厚度为30.08m，含煤系数为4.10%，自下而上依次分为7个含煤段。在中、下部厚约490m的一五含煤段中，集中分布9层可采煤层，平均总厚24.11m。其中13-1、11-2、8、6-2和1煤层为主要可采煤层，平均总厚21.14m；17-2、13-1下、7-2和4-1为局部可采煤层，平均总厚2.97m。可采煤层主要特征表煤层厚度（m）最小最大平均间距（m）顶 板 岩 性底 板 岩 性结 构可采性稳定性17-204.350.97泥岩和中砂岩泥 岩简 单局部可采不稳定10413-11.708.254.65泥岩，局部为细砂岩泥 岩较间接全区可采稳 定113-1下01.850.56泥 岩泥 岩简 单局部可采不稳定7411-20.897.234.0浅部为中、细砂岩，其它地段为泥岩泥 岩简单较简单全区可采稳 定80805.152.52古河流冲蚀处为石莫砂岩，其余为泥岩泥岩，局部为含炭泥岩简 单大部可采较稳定47-202.940.76泥岩，局部为砂岩泥岩，局部为砂岩较间接局部可采不稳定416-20.607.103.41泥岩，局部为砂岩泥 岩简 单基本全区可采稳 定404-105.200.68泥 岩泥 岩简 单局部可采不稳定8311.8511.897.46砂质泥岩，部分为砂岩砂质泥岩较复杂全区可采稳 定1.3.2煤层可燃性及煤尘爆炸性本井田可采煤层除6-2和1煤层不自燃很易自燃以外，其余均很易自燃。煤尘均具有强爆炸性。1.3.3主要可采煤层顶底板岩石力学特征本井田主要可采煤层顶板主要由泥岩、砂质泥岩和少量砂岩组成；底板均为泥岩和砂质泥岩。顶、底板泥岩、砂质泥岩的抗压强度较低，平均介于342513kg/cm2，砂