采矿工程毕业设计(论文)-纳林庙矿2.4Mta新井设计【全套图纸】 .doc
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1、 中国矿业大学2008届本科生毕业设计 第111页 1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1 位置内蒙古伊泰煤炭股份有限公司纳林庙煤矿二号井位于内蒙古自治区东胜煤田勃牛川普查区内,其行政隶属内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗羊市塔镇管辖。其地理坐标为:东经: 11031121103545北纬: 392234 392505内蒙古伊泰煤炭股份有限公司纳林庙煤矿二号井矿区范围的划定,由2005年12月9日内蒙古自治区国土资源厅内国土资采划字20050243号确定。批准的矿区范围由12个拐点圈定,拐点坐标如表1-1。表1-1 纳林庙煤矿二号井范围拐点坐标 点号地理坐标直角坐标东经北纬XY1110
2、313539240437459220.004363240.002110312139250537458900.004365120.003110321239250137460100.004365000.004110322439244537460400.004364480.005110334939244737462440.004364550.006110335739244837462610.004364570.007110343939244137463630.004364350.008110354539225737465190.004361140.009110330939223437461450.0
3、04360455.0010110325239224837461040.004360880.0011110314139224237459350.004360700.0012110311239230837458650.004361500.001.1.2 地形、地貌及水系沟谷矿区地形总体为西高东低,最高处位于矿区中西部南梁附近,海拔标高1348 m;最低点位于矿区南部沟底Y19号钻孔附近,海拔标高1148 m,最大地形标高差为200 m。区内具典型的高原侵蚀性丘陵地貌特征,植被稀少,枝状沟谷十分发育,地形较为复杂。本区属黄河水系,勃牛川从井田外西部通过,是区外的主要沟川。其支沟布尔洞沟、哈业乌素沟、
4、石令家沟、花兔沟和王家沟等均为季节性沟谷,旱季多为干沟,雨季可形成地表溪流和洪流,水流汇入勃牛川,注入黄河。全套图纸,加1538937061.1.3 气候特征及环境地质本区属干旱、半沙漠高原大陆性气候,冬季寒冷且时间长,夏季炎热且时间短,温差变化大,据鄂尔多斯市气象局提供的气象资料:年平均气温6.18.8,最高气温38.3(沙圪堵1961年6月11日),最低气温-30.9(沙圪堵1971年1月22日)。全年降水量小且多集中在79月份。降雨次数少,多为大雨或暴雨,年降水量273.7 mm(1980年)544.1 mm(1989),平均398.8 mm。蒸发量大于降水量,一般是降水量的37 倍,年
5、蒸发量1749.7 mm(1964)2436.2 mm(1972年),平均2108.2 mm,。冬、春季多风,最大风速20 m/s(1983年4月),平均风速2.3 m/s,主要集中在45月和1011月,常年风向以西北风为主。无霜期短,一般165 天。霜冻、冰冻期长,有195天,结冰期一般从11月开始,次年3月份开始解冻,最大冻土深度1.50 m(沙圪堵1970年2月)。1.1.4 交通位置矿区交通以公路为主,铁路为辅。矿井距曹羊公路14.5 km,经曹羊公路40 km与109国道相连。矿区距包神铁路石圪台集装站46 km,距沙圪堵站42 km,距包头189 km,至东胜89 km,交通运输条
6、件比较方便。详见交通位置图(图1-1)。 图1-1 纳林庙井田交通位置图1.1.5 矿井水源电源及通信矿井用水取自井田西北勃牛川截伏流采工程,水量充足。采用管路输送至工业场地西北部的高位水池,分系统处理后使用。另在工业场地北侧约1.9 km沟内已建有一水源井,涌水量约350 m2/d,基本满足矿井生活用水,作为矿井补充用水。还有矿井涌水经处理后可作为生产用水。电力部门在矿井附近的川掌拟建一座110/35 kV 变电站,06年底可投入使用;另外在附近还有新庙110/35 kV变电站。本矿井的通信与川掌乡电信局汇接,距离本矿井4 km。1.2井田地质特征1.2.1 区域地层及地质构造东胜煤田地层区
7、划属于华北地层区,鄂尔多斯地层分区,煤田内大部被风积沙及黄土覆盖,基岩仅在乌兰木伦河,忽吉图沟以及地势较低或凸起处出露,依据地面地质及钻孔资料可知,区内地层由老至新有:上三迭统延长组(T3Y)、中下侏罗统延安组(J1-2y)、中侏罗统直罗组(J2Z)、中侏罗统安定组(J2a)、上侏罗下白垩统志丹群、第三系(N2)及第四系(Q)。详见东胜煤田区域地层表(表1-2)。东胜煤田位于鄂尔多斯台向斜东胜隆起之东南边缘地带,基本构造形态表现为一单斜构造,地层走向N25W,倾向S65W,倾角13,具有宽缓的波状起伏,断层不发育。表1-2 东胜煤田地层一览表地 层单 位厚度(M)最小最大平均岩 性第四系Q全新
8、统Q4068.2416.41主要由风积砂层,次为河流淤积、洪积层。风积砂成分以细粒石英为主,河流淤积层岩性为砂、粉砂或砾石,洪积层以砂、砾石为主。更新统Q3m上部为淤积层,岩性为砂、粉砂及黑色土壤,底部为马兰黄土,岩性为淡黄色亚砂土,柱状节理发育,含钙质结核。不整合于老地层之上第三系R上新统N2010.144.43上部为粉红色砂质粘土、亚砂土,下部为灰色、桔黄、棕红色砾岩夹棕红、棕黄色砂岩,分选及滚园度差,呈半胶结状态,松散。不整合于老地层之上上侏罗下白垩统志丹群J3K1zh7.37185.8585.86上部以砖红、粉红及灰绿色的细、粉砂岩为主,局部含砾,泥质胶结,较疏松,具大型斜层理。下部为
9、紫红、桔黄色的杂色砾岩及含砾粗砂岩互层,夹粉砂岩,砾石以花岗岩、花岗片麻岩、石英岩等组成。分选差,磨园中等,泥质胶结,较疏松。与下伏地层呈不整合接触。中侏罗统J2安定组J2a11.2648.7427.47为一套紫红、砖红、黄棕色中、细粒砂岩,中夹灰紫色砂质泥岩。底部为浅黄色,向上变为浅紫色的巨厚层状砂岩。与下伏地层呈假整合接触直罗组J2z15.56161.8596.07上部为一套杂色的细、中粒砂岩,颜色为灰白、灰黄、灰兰、灰绿、灰紫色等,泥质或粘土质胶结。底部为厚层状的灰黄色中粗粒砂岩,局部相变为砂质泥岩。含较多铁质、泥质结核。底部局部含1号煤层。与下伏地层呈假整合接触中下侏罗统J1-2延安组
10、J1-2y上岩段J1-2y339.7084.0963.06上部主要由灰白色中、细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及2号煤组成。底部为灰白、黄绿色细、粉砂岩及泥岩,具小型波状层理及水平层理。中岩段J1-2y233.1078.3063.77主要由灰深灰色粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩和3、4号煤组组成。底部为厚层状灰白色中、细粒砂岩,具波状层理、楔状交错层理和水平层理。下岩段J1-2y113.6696.9764.96主要为灰、灰白色细砂岩、粉砂岩及灰黑色、黑色泥岩、砂质泥岩、煤组成。含5、6号煤组。底部为灰色灰白色的细中粒砂岩,局部相变为粗砂岩或砾岩,发育大型槽状交错层理。与下伏地层呈假整合接触上三迭统T
11、3延长组T3y132.80由灰绿色、灰白色细、中粒石英砂岩组成,含较多云母及少量的暗色矿物,粘土质胶结,局部地段顶部有明显的风化壳产物。1.2.2 井田地层及地质构造(1)、井田地层区内新生界分布广泛,含煤地层延安组沿沟谷两侧裸露地表。根据钻孔揭露成果和区域资料整理,区内沉积的地层从老至新有:上三叠统延长组(T3y),中下侏罗统延安组(J1-2y),第三系上新统(N2)和第四系(Q)。地层特征如下:三迭系上统延长组(T3Y)该组地层为煤系地层的沉积基底。岩性为灰绿、灰白色粗中粒砂岩,局部地段为含砾砂岩,夹灰绿色、薄层状砂质泥岩和粉砂岩。揭露厚度为8.1812.65 m之间,平均为10.42 m
12、。普遍发育大型板状、槽状交错层理是延长组的一个显著沉积特征。结合区域性的沉积规律,说明本区延长组仍是典型曲流河沉积体系。中下侏罗统延安组(J1-2Y)该组为本区的含煤地层,岩性为浅灰色细砂岩、少量中粒砂岩,灰色至深灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和4、5-1、5-2、6-2和7号煤层,含有少量的钙质砂泥岩或泥灰岩。该组地层厚度为64.21 m239.88 m,平均为148.06 m,与下伏地层呈假整合接触。本组地层为一套以内陆盆地沉积为特征的碎屑岩含煤建造。依据其岩性、岩相及含煤特征,将该组地层划分为中、下二个岩段,东胜煤田区域内发育的上岩段(J1-2Y3)地层在本区内缺失,自下而上分述如下:a.下
13、岩段(J1-2y1):为一套由中粗粒砂岩或含砾粗砂岩组成的粗碎屑岩。岩石呈灰白色,碎屑成分主要为石英,其矿物成熟度及结构成熟度均较高,粘土质胶结,具角度较缓的交错层理。中上部为一套由砂岩、泥岩及煤层构成的含煤沉积。砂岩层厚度相对较小,横向上连续性较差,具槽状交错层理。在粉砂岩及泥岩中发育水平层理、波状及透镜状层理,局部可见小型交错层理、浪成沙纹交错层理。含丰富的植物化石,但一般保存不好,多为植物茎部及叶部残片。该段发育5-1、5-2、6-2和7号四层煤。与下伏地层呈假整合接触。本段含有主要可采煤层6-2号煤层,以厚度大,层位稳定、结构简单的明显标志居全区之首。b.中岩段(J1-2Y2):5号煤
14、组顶板砂岩至延安组顶界,该段的岩性主要为灰色、深灰色的粉砂岩、砂质泥岩与4号煤层组成。局部常相变为粗砂岩及泥岩。在煤层底板常出现砂质粘土岩和根土岩。尤其是在4号煤层底板,常可见到一层砂质粘土岩或粘土岩。该段岩层主要由灰白色中细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤组成,岩段厚度为11.93109.66 m,平均厚度63.64 m。分选、滚园度均较好。层理以波状及交错层理较为常见。植物化石极为丰富,且保存完整。动物化石主要是瓣鳃类、介形类的淡水动物化石。与下伏地层呈整合接触。第三系上新统(N2)岩性为浅红色砂质粘土和砂土,含有丰富的呈层状发育的钙质结核。基本处于未完全固结成岩的较疏松状态,在局部地段
15、与黄土有相似特征。本组厚度为088.50 m, 一般为3040 m。与下伏地层呈假整合接触。第四系(Q)按成因可分为风积砂(Q4eol),冲洪积物(Q4al+pl),残积、坡积物及少量次生黄土(Q3+4)。其中风积砂(Q4eol),在本区广布,为地貌构成之主体;冲洪积物积的砂和粘土组成,局部地段有少量次生黄土。第四系地层厚度变化比较大,从0.4515.20 m,一般厚度10 m。不整合于一切下伏地层之上。地质综合柱状图如图1-2所示。(2)、井田构造井田基本构造形态与东胜煤田整体构造形态基本一致,为一向南西倾斜的单斜构造,地层倾角13。褶曲与断层均不发育,无岩浆活动,属于构造简单地区。1.2.
16、3 水文地质(1)自然地理概况东胜煤田位于区域水文地质分区的鄂尔多斯高原区东北部,区内无显著的山地,多为波状起伏的丘陵和沙丘,地势相对平缓。海拔标高一般在12001400 m。地形中部高,向南北两侧逐渐降低。沿泊尔江海子东胜市潮脑梁一带地形较高,呈东西向延伸,海拔标高14001500 m左右,构成区域性地表分水岭,俗称“东胜梁”。东胜煤田属温带半干旱大陆性气候,降水稀少且集中,年降水量228.1544.1 mm,年蒸发量1857.02657.4 mm。蒸发量一般为降水量的58倍,日照丰富,干燥多风。在各种地质应力的长期作用下,煤田内地形切割强烈,沟谷纵横。煤田的南部为毛乌素沙漠北缘;西北部为库
17、布其沙漠的东缘,地貌特征属鄂尔多斯高原毛乌素沙漠的东北缘,具侵蚀性丘陵地貌特征。煤田内湖泊、水库零星分布,较大的湖泊均分布于“东胜梁”以南,最大的为红碱淖,面积约80 km2,水深在5 m以上,蓄水约6108m3。在“东胜梁”两侧,众多沟谷呈“树枝状”分布于区内,在南、北两侧的主要沟谷有:乌兰木伦河、勃牛川以及罕台川、哈什拉川、西柳河等,均属黄河流域水系。除个别大的沟谷具较小的常年性地表迳流外,一般均为季节性沟谷或干谷,雨季暴雨后均可形成洪流,水量大,历时短促,沿“东胜梁”两侧分别于南、北两个方向迳流,最终流入黄河。(2)区域地层及含隔水性特征根据区域地层分布情况及地下水的赋存条件,煤田内的含
18、水岩组可归纳为两大类:新生界第四系松散岩类孔隙潜水含水岩组和中生界碎屑岩类孔隙、裂隙潜水承压水含水岩组。现分述如下新生界松散岩类孔隙潜水含水岩组a、第四系全新统冲洪积潜水含水层(Q4al+pl):该含水层为煤田内分布较广且普遍含水的层段,岩性为各种粒级的砂、砂砾石,分布于“东胜梁”南、北的各沟谷中。据现有钻探资料,该层在“东胜梁”以北最大厚度为15.98 m,q=0.1160.579 L/sm,水质类型以HCO3-CaMg型为主;在“东胜梁”以南该层最大厚度为36.19 m,q=0.0006110.360 L/sm,水质类型以HCO3-Ca型为主。其富不性南部比北部大。b、第四系全新统风积砂潜
19、水含水层(Q4eol):主要分布在煤田南部及西北部的毛乌素沙漠及库布其沙漠之中,为黄色的粉细砂,具较强的透水性,其富水性受基底围岩起伏及岩性变化影响而差异较大。富水性强的风积砂含 图1-2 地质综合柱状图水层,在沟谷深切地段常以泉群的形式出露。如在勃牛川东岸的卡坝儿沟及各锁沟,其流量可达2.55540.9 L/s,水质类型以HCO3-Ca型为主,矿化度为0.210.38 g/L。泉的流量受降水影响,动态变化较大。c、第四系上更新统萨拉乌素组潜水含水层(Q3s):该含水岩组均发育在“东胜梁”以南,且在煤田西南一带厚度较大,富水性相对较强。在其它地段一般富水性弱或不具富水性。岩性以粉细砂为主,西南
20、部最厚107.03 m(吉呼尔其),q=0.00163.74 L/sm,水质类型以HCO3-Ca型为主,矿化度为0.8 g/L。d、第三系上新统红土层(N2):零星出露于本区西部及东部一带,上部为红色及棕红色亚粘土层,成分以粘土质为主,含有分布不均的钙质结核,局部含砂量较高,未胶结。东部一带较厚约60100 m,一般30 m。该层不含水,为良好的隔水层。下部为浅桔黄、棕红色砾石层,松散,泥质半胶结,砾径115 cm。地表偶见少量泉水出露。中生界碎屑岩类孔隙、裂隙潜水承压水含水岩组a、上侏罗下白垩统志丹群(J3K1Zh):该含水岩组除煤田的东南部没有外,其它地段均有分布,岩性以砾岩及粗粒砂岩为主
21、,局部夹细粒砂岩及泥岩。一般呈东薄西厚之势,最厚可达500 m以上(454号钻孔),q=0.00782.17 L/sm,水质类型以HCO3-K+Na、HCO3-CaMg型为主,矿化度为0.250.30 g/L。在浅部多为潜水,向深部可逐渐过渡为承压水。b、侏罗系中统(J2):该含水岩组由安定组(J2a)、直罗组(J2z)地层构成。主要分布在煤田的中部深部地区,在浅部及东部均遭后期剥蚀。含水层岩性以中、粗粒砂岩为主,一般由东向西、由南向北逐渐加厚,最大厚度约358 m,q=0.0004370.0274 L/sm,水质类型以CLHCO3-K+Na型为主,矿化度0.710.95 g/L。水力性质多为
22、承压水,局部为潜水。c、侏罗系中下统延安组(J12y):该组地层在煤田内广泛发育,岩性变化大,岩性组合主要为灰色泥岩、粉砂岩与灰白色、浅灰色各种粒级的砂岩互层,含6个煤组。延安组总厚133.28279.18 m,q=0.0002700.0261 L/sm,水质类型以HCO3CL-K+Na型为主,矿化度0.1017.5g/L。富水性弱,水力性质多为承压水,局部为潜水。d、三迭系上统延长组(T3y):该组地层在煤田内分布广泛,岩性以灰绿色中、粗粒砂岩为主,夹泥质粉砂岩及泥岩。钻孔最大揭露厚度78.75 m,q=0.0003080.253 L/ sm,水质类型为CL-K+Na型及HCO3CLSO4-
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