中国矿业大学毕业设计说明书
1 矿区概述及井田地质特征
1.1 矿区概述
1.1.1地理位置及交通条件
杨庄矿位于淮北市南约8km处,井田范围:东经116°46′5″6~116°51′51″2,北纬33°53′32″3~33°56′42″9。井口位置:东经116°48′9″,北纬33°54′28″。井田处在闸河煤田最南端,东、南、西部均以露头为界,东西最长9km,南北最宽约5.5km,面积约33km2。井田内有宿淮公路和一条铁路专用线穿过,并有雷河,西流河,濉河流经,其历史最高洪水位:雷河+32.68、西流河+32.60、濉河+32.40。
杨庄矿交通便利,矿区铁路专用线在青龙山站与符夹线、濉阜线接轨,可北通徐州,南至符离集,西达阜阳、亳州,与陇海、京沪、京九铁路干线联网。淮宿、淮徐公路以及徐合、连霍高速公路等可通全国各地。
杨庄矿交通位置示意图见图1~1。 1.1.2地形、地貌
杨庄井田地面地势平坦,海拔标高+29.2~+31.7m,地面主要为农田、村庄等,呈东北高西南低的趋势。区内流经的地表水系自东向西分别有闸河、岱河、雷河、西流河、濉河等。区外东西两侧皆为寒武、奥陶纪石灰岩所构成的东北、西南走向的小山区。东有烈山、青龙山、凤凰山、大鼓山,北部有相山等。
1.1.3河流及水体
矿区内地势平坦。流经该井田的河流皆南北走向,西部有岱河,东部有龙河,闸河,南部有龙岱河,均注入濉河,属淮河水系。其中以闸河为最长,全长70公里,纵贯全矿区,闸河煤田因之得名。龙河全长60公里,发源于萧县城东龙山南麓;岱河流向南东,发源于萧县岱山湖。两河流于本井田东南边缘双庄处汇合。两河流河床下切不深,侵蚀基准面于地表仅差2~3米;但侧蚀作用显著,河面宽约50~150米;河谷标高为+27.00米左右。所有河水流量均受季节控制,河道宽缓平浅,无航运价值。雨季矿区低洼地区积水严重,积水深度一般为0.4~1.0米。涝期最长可达一个月左右。
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图1-1 杨庄煤矿交通位置图
1.1.4、矿区气候条件
矿区地处淮北平原中部,属季风暖温带,半湿润气候。 4、1气温
冬季寒冷干燥多风,夏季炎热多雨,春秋两季温和,年平均气温14.5℃。一年之中7~8月天气最热,最高温度一般为35~39℃,极端最高气温41.1℃,出现在1972年6月11日;12月至第二年2月最冷,最低温度一般为零下12~15℃,极端最低气温零下23℃,出现在1955年1月7日。气压以12月最高,为780毫米汞柱。
4、2 日照
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年平均日照数2325.7小时,年承受的太阳辐射总量为124.5千卡/平方厘米。其中6~8月日照时数最多,12月最少。年平均蒸发量1300~900毫米。年平均无霜期203天。
4、3 降水
年平均降水量862.29毫米,降雨多集中在6~8月份的雨季,平均降水量438毫米,占年总降水量的50.8%;平均降雨天数37天,占年总降雨天数的39.7%,最长雨季达84天。年平均于12月12日出现初雪,次年3月2日出现终雪,初终雪日数为80天。最大积雪深度350毫米。土壤冻结一般出现在12月至次年2月14日,冻土厚度一般在100~150毫米,最大厚度可达300毫米。由于受雨季影响,降雨量呈两个特点:一是年际变化大;二是分配不均。夏季易暴雨成灾,冬季又易干旱。自1966年以来,偏旱年份较之雨涝年份有增加的趋势。
4、4 风向
春夏雨季以东南、东风为主,冬季多北风。年平均风速为3.1米/秒。其中月平均最大风速达3.7米/秒,9月平均风速最小,为2.4米/秒。春末夏初常有干热风,最大风速为20米/秒。夏季时有暴风,最大风力9级。冬季风可达6级。 1.1.5、地震
淮北矿区位于苏鲁豫皖交界地区,东有郯庐大断裂,西有阜阳麻城断裂,北有秦岭纬向构造带,南有宿南断裂(五河~利辛断裂)。
自公元前179年以来,在淮北地区这块土地内发生的地震以及邻省波及 在中强地震40余次。1973年9月22日11时53分,在濉溪县临涣发生了里氏4.5级地震,震中居民有强烈震撼,少部分土房有轻度破坏。1983年11月17日5时9分,山东荷泽市与东明县交界处(距淮北市相山200公里)发生里氏5.9级地震,波及到淮北地区。
据全国地震烈度区域报告,淮北矿区大部分在6度范围内,东部少数地区在7度范围内。杨庄煤矿地震烈度为6度,按7度设防。 1.1.6、矿区经济概况
本矿地处华东平原,地区经济发达,工农业基础好,对能源需求大,很有必要建设大中型矿井来满足本地区的需要。 1.1.7、水源及电源
矿井生活用水水源取自处理后的浅层地表水;工业用水取自处理后的井下排水。
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1.2井田地质特征
1.2.1井田地形及勘探程度
杨庄井田位于闸河复式向斜的南端闭合处,以褶曲构造为主,断裂构造相对不发育。褶曲有洪庄向斜、濉溪向斜、李楼向斜、陆庄背斜等。煤层走向大致东西,西部转为南北,东部煤层向北倾斜,西部向东倾斜,煤层倾角4~40°,大部分为10~12°。
本区煤田勘探自1956年始,由华东地质局325队进行详查,以后又由原淮北矿务局勘探队进行大量补勘工作,直到矿井投产后的1977年,该期间先后完成和提交《一、二、三井田详勘报告》,《四、五、六井田详勘报告》,《二水平延深勘探报告》。
1986年,原淮北矿务局勘探队在杨庄井田与朱庄井田、李楼井田等重新调整过的井田边界范围基础上,以满足三水平延深设计为目的,施工41个钻孔,总计21268.12m,的进尺量,于1990年提交《三水平延深补充勘探地质报告》。该报告提交以来,即1990年至今,井田境内先后又施工11个钻孔,使得全井田历年地面总施工的钻孔达405个,总进尺128990.99m。 1.2.2井田煤系地层
杨庄井田位于闸河复式向斜的南部转折端,所处大地构造位置为华北淮地台鲁西隆起徐州褶断带的西南侧。区域地层由老至新为远古界的清白口系、震旦系,古生界的寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系,新生界第三系、第四系。
钻孔接露的本井田地层由老至新为石炭系、二叠系、第四系,其中石炭系、二叠系为本区含煤地层。
1、中石炭统本溪组(C2b)
假整合于中奥陶统老虎山组灰岩之上,厚约22m。上部为厚约4m的灰白色隐晶质灰岩(13灰),中下部为厚约18m的灰绿、紫红色铁铝质泥岩。13灰的顶面为与太原组的分界面。
2、上石炭统太原组(c3t)
整合于本溪组之上,厚约162m。其岩性主要为灰岩与煤、泥岩互层夹粉砂岩和砂岩,韵律性明显。
该组含灰岩12层,编号自上而下为1~12灰。一般厚度为2~4m。厚度在8m以上的有第3、4、5和12灰,12灰最厚达13.50m。1、2、3和12灰较为稳定。1灰平均厚2m,为本区的主要标志层之一(K1标志层)。
该组含薄煤层11层(井田内11个孔接露),个别煤层局部厚达0.95m,其余均为不稳定、不可采煤层。
1灰(K1)灰岩层顶面为二叠系的分界面。 3、下二叠统山西组(P11s)
与下伏地层整合接触,平均厚107m。灰色砂质泥岩和灰色~灰白色砂岩为主,夹泥岩。底部为厚10m左右的黑色砂质泥岩与下伏厚约21m的黑色
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泥岩连续沉积,其底面为与石炭系分界面。其上为细~中粒砂岩,泥钙质胶结,见斜层理;中部以灰~深灰色砂质泥岩夹条带砂岩及泥岩,泥岩中常见杂色团块及菱铁质鲕粒,富含植物化石;上部发育一层灰白色中~粗粒含硕石英砂岩,钙质胶结。
4、下二叠统下石盒子组
与山西组整合接触,平均241m。泥岩、粉砂岩为主,砂岩次之。底部有一层厚约3m的浅灰~灰白色铝质泥岩,致密块状,含菱铁鲕粒,层位稳定,为良好标志层之一(K2标志层)。其底面现定为下伏山西组的分界面。中、上部以灰~杂色泥岩为主,局部为灰白色砂岩和少量粉砂岩。
该组含煤4层,自上而下依次为2、3、4、5煤层。2煤层局部可采点;3煤层一般具有2~3个分层,只有32煤层为不稳定的局部可采煤层;4煤层局部较稳定,为中厚煤层,浅部多与5煤层合并,深部逐渐分开,该煤层受岩浆侵蚀破坏严重,大部分不可采;5煤层为较稳定的中厚煤层,仅有个别不可采点,局部地段亦被岩浆侵蚀,为主要可采煤层之一。
5、二叠统上石盒子组
与下伏地层整合接触,井田内揭露最大厚度为487m,主要为杂色和青灰色块状泥岩、粉砂岩和浅灰~灰白色细~中粗粒砂岩,局部含有菱铁鲕粒。底部为一层平均厚19m的灰白色中粗粒含砾砂岩,较为稳定,是井田煤系地层标志层之一(K3标志层),其底面为上下石盒子组的分界面。
该组含煤一层,编号为1煤层,为不稳定的局部可采薄煤层。 1.2.3 井田地质构造
杨庄井田位于闸河复式向斜的南端闭合处,以褶曲构造为主,断层为辅,断裂构造相对不发育。褶曲有洪庄向斜、濉溪向斜、陆庄背斜、李楼向斜等。
1、褶曲 (1)、洪庄向斜
位于井田西部,向斜轴在16线附近,枢纽向西南仰起、圈闭,轴向N35°E,长约0.8km。向斜东翼倾角15°;西翼倾角18°
(2)濉溪向斜
位于井田西部边界,向斜轴在10线附近,枢纽向西南仰起,圈闭,轴向N30°E,延展长度约1.5km。两翼不对称,东翼倾角15~18°;西翼倾角18~25°
(3)李楼向斜
位于井田西北部,轴向N15°E。井田内延展约2.5km。西翼地层较陡,倾角25~30°;东翼倾角略缓,15~20°。
(4)陆庄背斜
位于井田西部,背斜轴在16线~17线间,轴向近南北,长约2.4km。背斜两翼宽缓,对称,倾角为5~8°。
2、断层
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