采礦工程畢業(yè)設計（論文）-新景礦2.4Mta新井設計（全套圖紙）.pdf

摘 要 本設計包括三個部分：一般部分、專題部分和翻譯部分。 一般部分為新景礦 2.4 Mt/a 新井設計。 一般部分共包括 10 章： 1、 礦區(qū)概述及井田地 質(zhì) 特征；2、井田境界與儲量；3、礦井工作制度、設計生產(chǎn)能力及服務年限；4、井田開拓； 5、準備方式帶區(qū)巷道布置；6、采煤方法；7、井下運輸；8、礦井提升；9、礦井通 風及安全；10、設計礦井基本技術經(jīng)濟指標。 新景礦地處沁水煤田陽泉礦區(qū)西部， 交通極為便利。 井田形狀不規(guī)則， 東西長約 11.8 km， 南北寬約 8.6 km，面積為 55.33 km2。主采煤層為 15#煤，煤層傾角平均 5，15#煤煤厚約 5.3 m。井田地質(zhì)條件較為簡單。 井田工業(yè)儲量為 381.15 Mt，可采儲量為 252.22 Mt。礦井設計生產(chǎn)能力為 2.4 Mt/a。礦 井服務年限為 70 a。井田正常涌水量為 15.25 m3/h。井田內(nèi)相對瓦斯涌出量為 12 m3/t，絕 對瓦斯涌出量為 113 m3/min，屬高瓦斯礦井。礦井煤塵無爆炸危險性且不自燃。 礦井采用雙立井兩水平立井直接延伸開拓。全礦采用膠帶輸送機運煤，輔助運輸為防 爆型無軌膠輪車。礦井通風方式前期為中央并列式，后期為兩翼對角式。 針對北七帶區(qū)采用了帶區(qū)準備方式，并進行了通風、運煤、運料、排水、排矸、供電 系統(tǒng)設計。 針對 15701 工作面進行了采煤工藝設計。 礦井年工作日為 276 d， 工作制度為“四 六”制，工作面采用綜采一次采全高采煤法。 專題部分題目是新景礦處理周邊老空區(qū)技術研究。 翻譯部分主要內(nèi)容是基于遺傳工程模型模擬污染礦山地球化學傳播形式，其英文題目 為：Use of Genetic Programming Based Surrogate Models to Simulate Complex Geochemical Transport Processes in Contaminated Mine Sites。 關鍵詞關鍵詞：新景礦；立井單水平；帶區(qū)布置；無軌膠輪車；老空區(qū)處理； 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 ABSTRACT This design includes three parts: the general part, the special subject part and the translation part. The general part is about a brand new design for Xinjing mineof 2.4 Mt/a. This design includes ten chapters: 1.An outline of the mine field geology; 2.Boundary and the reserves of mine; 3.The service life and working system of mine; 4.Development engineering of coalfield; 5. The roadway layout ofstrip district; 6.The method used in coal mining; 7.Underground transportation of the mine; 8.The lifting of the mine; 9.The ventilation and the safetyoperation of the mine; 10.The basic economic and technical norms of the designed mine. Xinjing mine is located in the west of Yangquan Mine area, Qinshui coalfield.Theshape of the minefiled is irregular. The length of the Minefield is about11.8 km, thewidth is about 8.6 km, and the total area is 55.33 km2. The 15# is the main coal seam with average dip of 5.The average thickness of the coal is 5.3 m in 15#.The geologic structure of this Minefield is simple. The industrial reserves of the minefield are 381.15 million tons, and the minablereserves are 252.22 million tons. The designed productive capacity is 4.0 million tons per year. The service life of the mine is 70 years and the service life .The normal flow of the mine is 15.25 m3 per hour. The relative mine gas gush is 12m3/t and the absolute gush is 113 m3/min, so it is a high gas mine.The coal dust of the mine has non- explosion hazardandthe coal seam isspontaneous combustion. The mineis a vertical shaft development with two mining levels and direct extension shaft.The central laneway usesbelt conveyorto transit coal, and the explosion- proof trackless rubber tyred vehicle are used for accessorial transportation in the roadway.The ventilationtype in the early stage is centralized juxtaposeand in the late stage is the diagonal form of the two wings. The design applies strip district preparation to the first band of South Twoand conducted coal conveyance, ventilation, gangue conveyance and electricity designing.The design conducted coal mining technology design against the 15701 face. Mine for 276 day years working ,The “four- six” working systemis used in themine. The working face applies fully mechanized full- height coal mining method. Translation part is about around the Xinjing mine goaf water technology。 Its English title is “Use of Genetic Programming Based Surrogate Models to Simulate Complex Geochemical Transport Processes in Contaminated Mine Sites.” Keywords：Xinjing mine; Shaft with a single level; The layout of mining area; trackless rubber- tyred locomotive; Old empty area treatment; 目目 錄錄 一般部分一般部分 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征. 1 1.1 礦區(qū)概述 . 1 1.2 井田地質(zhì)特征 . 2 1.3 煤層特征 . 10 2 井田境界和儲量井田境界和儲量 . 14 2.1 井田境界 . 14 2.2 礦井工業(yè)儲量 . 15 2.3 礦井可采儲量 . 18 3 礦井工作制度、設計生產(chǎn)能力及服務年限礦井工作制度、設計生產(chǎn)能力及服務年限 . 22 3.1 礦井工作制度 . 22 3.2 礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限 . 22 4 井田開拓井田開拓 . 24 4.1 井田開拓的基本問題 . 24 4.2 確定礦井開拓延伸及開拓布置方案 . 28 4.3 礦井基本巷道 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 5 準備方式準備方式帶區(qū)巷道布置帶區(qū)巷道布置 . 錯誤！未定義書簽。 5.1 煤層地質(zhì)特征 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 5.2 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 5.3 帶區(qū)車場選型設計 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 6 采煤方法采煤方法 . 錯誤！未定義書簽。 6.1 采煤工藝方式 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 6.2 回采巷道布置 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 7 井下運輸井下運輸 . 錯誤！未定義書簽。 7.1 概述 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 7.2 帶區(qū)運輸設備選擇 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 7.3 大巷運輸設備選型 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 8 礦井提升礦井提升 . 錯誤！未定義書簽。 8.1 礦井提升概述 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 8.2 主副井提升 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 9 礦井通風及安全礦井通風及安全 . 錯誤！未定義書簽。 9.1 礦井地質(zhì)、開拓、開采概況 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 9.2 礦井通風系統(tǒng)的確定 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 9.3 礦井風量計算 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 9.4 礦井風量分配 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 9.5 礦井通風阻力計算 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 9.6 選擇礦井通風設備 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 9.7 安全災害的防治措施 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。 10 設計礦井基本技術經(jīng)濟指標設計礦井基本技術經(jīng)濟指標 . 35 參考文獻參考文獻 . 36 專題部分專題部分 新景礦處理周邊老空區(qū)技術研究新景礦處理周邊老空區(qū)技術研究 . 112 0 引言引言 . 112 1 老空區(qū)瓦斯治理現(xiàn)狀老空區(qū)瓦斯治理現(xiàn)狀 . 113 1.1 國外老空區(qū)瓦斯抽采技術現(xiàn)狀 . 113 1.2 國內(nèi)老空區(qū)瓦斯抽采技術現(xiàn)狀 . 113 1.3 數(shù)值模擬分析數(shù)值解算的方法 . 114 2 新景礦周邊老空區(qū)情況新景礦周邊老空區(qū)情況 . 115 2.1 新景礦簡介 . 115 2.2 新景礦周邊礦井情況 . 116 3 老空區(qū)處理方法老空區(qū)處理方法 . 117 3.1 老空區(qū)瓦斯抽采原理和影響因素 . 117 3.2 老空區(qū)探測方法 . 119 3.3 老空區(qū)瓦斯處理方法 . 124 3.4 老空區(qū)綜合治理 . 128 4 結論結論 . 131 參考文獻參考文獻 . 132 翻譯部分翻譯部分 英文原文英文原文 . 133 中文譯文中文譯文 . 147 一 般 部 分 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設計 第 1 頁 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1.1 礦區(qū)概述 1.1.1 礦區(qū)地理位置礦區(qū)地理位置 陽泉礦區(qū)位于太行山脈的中斷西麓，為西北高而東南低的中低山嶺地貌。山西新景礦 井田位于山西省陽泉市境內(nèi)， 陽泉市區(qū)西部， 距陽泉市中心 11 公里。 地理坐標： 東經(jīng) 113 21101133117，北緯 375107375631。 陽煤一礦與井田北部相鄰，陽煤三礦與井田東部相鄰，保安礦與井田西南部相鄰，七 元礦與井田西部相鄰，陽煤二礦與井田東南部隔河相望；陽泉郊區(qū)馬家坡煤礦（已關閉） 位于井田東北部，陽泉郊區(qū)坡頭及神堂煤礦位于井田東部，陽泉郊區(qū)舊街煤礦位于井田南 部。 本礦區(qū)交通便利、 發(fā)達。 鐵路方面， 往西有石太線沿桃河南岸橫空整個礦區(qū)直達太原， 與南北同浦線接軌。往東至石家莊，與京漢、石德線接軌。礦內(nèi)有專用鐵路線，經(jīng)石卜咀 編組站在陽泉與石太線接軌。公路方面，往西有陽太公路、沿桃河北岸橫空整個礦區(qū)直至 太原。往東有陽石公路、直通石家莊。往北入南均有公路直通各個城鎮(zhèn)，礦區(qū)交通位置圖 如圖 1- 1 所示。 圖 1- 1 陽泉新景礦交通位置圖 1.1.2 地形地貌地形地貌 井田位于太行山北段西側(cè)的劉備山的南麓低中山區(qū)。井田地形復雜，溝谷縱橫。礦區(qū) 內(nèi)地勢為西北高、東部及南部低，最高點為井田擔山，海拔+1372.6 m，最低點為東南部的 桃河河谷，海拔+750.1 m，最大相對高差 622.5 m。 1.1.3 礦區(qū)氣候條件礦區(qū)氣候條件 本區(qū)屬于溫暖帶的大陸性氣候，是山西省較溫暖的地區(qū)之一，根據(jù)陽泉市多年來的氣 象觀測資料，基本情況如下： （1）降水量 歷年平均為 590 毫米，最大為 886.4 毫米，發(fā)生于 1983 年；最小為 290.4 毫米，發(fā)生 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設計 第 2 頁 于 1972 年。降水多集中在每年的七、八、九三個月內(nèi)，占全年總降水量的 7491%。1966 年的 8 月 23 日降水量高達 261.5 毫米，為本區(qū)最大的降水日。 （2）蒸發(fā)量 全年平均為 1885.9 毫米，最大可達 2381.9 毫米，最小為 1319.1 毫米。蒸發(fā)量大于降 水量的 23 倍，屬于大陸性的半干旱氣候。 （3）氣溫 年平均氣溫為 10.7，一月份最低平均為4，極端最低氣溫為- 19.1，七月份最 高平均氣溫為 24.3，極端最高氣溫為 40.20。 （4）風速風向 春冬季節(jié)多西北風，夏季多東南風，秋季多西風。風速最大 417m/S，有時偶爾高達 24 m/S。 （5）其它 歷年平均絕對濕度為 8.9 mbar，最高可達 23.3 mbar，最低為 1 mbar。每年的 11 月地 面開始上凍，翌年的 3 月開始解凍，最大凍土深度可達 600 mm。 （6）地震 根據(jù)山西省地震局（84）111 號文件通知，本區(qū)屬于級烈度地震區(qū)。度區(qū)，設計基 本地震動峰值加速度為 0.10 g。 1.1.4 礦區(qū)水文情況礦區(qū)水文情況 由于長期地殼的上升，侵蝕基準面的下降，切割劇烈，基巖裸露，溝谷縱橫，給地下 水的排泄和地表水的徑流，創(chuàng)造了良好的條件，區(qū)內(nèi)最高點，是礦區(qū)南部平定縣西部的刁 烏愣山，海拔標高為+1495m，最低點為東部的桃河河谷，海拔標高為+600，相對高差，平 均為 200300 米。井田屬海河流域滹沱河水系桃河支流，桃河是區(qū)內(nèi)最大的河流，發(fā)源于 西部的壽陽高原的落摩寺和界石一帶，由西向東流經(jīng)本區(qū)南部，流域面積為 490 km2，全 長 76 km，河床坡度平均 1%。根據(jù)陽泉市水文資料，流量平均為 0.33 m3/s，夏秋季節(jié)，一 般較大，達 28 m3/s。 1.2 井田地質(zhì)特征 1.2.1 井田地質(zhì)勘探程度井田地質(zhì)勘探程度 本井田勘探歷史悠久，正規(guī)的地質(zhì)勘探始于 1952 年，現(xiàn)將敘述如下： （1）1952 年地質(zhì)部 222 隊在本區(qū)進行了 15 km2的地形地質(zhì)測量工作，首次劃分了本 區(qū)的地層時代。在此基礎上，陽泉礦務局 1952 年1953 年對本區(qū)進行了詳查地質(zhì)勘探， 施工鉆孔 11 個，進尺 3185.89 m，1954 年提交三礦井田改擴建地質(zhì)報告 ，1955 年 7 月 通過全國儲委批準。 （2）1955 年1962 年由山西省煤炭工業(yè)管理局地質(zhì)勘探局 119 隊在本區(qū)進行地形地 質(zhì)測量工作，并進行鉆探施工，1956 年 6 月提交三礦井田補充勘探精查地質(zhì)報告 ，同 年 7 月經(jīng)華北煤田地質(zhì)勘探局批準。 （3）1963 年 3 月，陽泉礦務局地測處對本區(qū)的局部可采煤層進行補充勘探，并提交 了三礦井田局部可采煤層補充勘探報告 ，經(jīng)省煤管局批準。 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設計 第 3 頁 （4）1960 年1962 年，由 119 隊在本區(qū)西部進行擴區(qū)勘探，先后共施工 68 個鉆孔， 總進尺 26061.01 m，地形地質(zhì)測量 4615 km2，其中擴區(qū) 24 km2（一號井擴區(qū) 9 km2，二號 井擴區(qū) 15 km2） 。于 1963 年 7 月提交三礦井田擴大區(qū)最終地質(zhì)報告 ，于同年 7 月經(jīng)山 西省煤管局地質(zhì)勘探局批準。 （5） 1977 年， 由山西省煤管局煤田地質(zhì)勘探公司 148 隊， 對本區(qū)再次進行擴區(qū)勘探， 勘探范圍總面積 69.4 km2， 包括東部的部分生產(chǎn)區(qū) 13.38 km2， 西部的擴區(qū)面積 56.02 km2。 共施工鉆孔 86 個，總進尺 51015.10 m。于 1979 年 10 月提交三礦井田擴大區(qū)（舊街） 精查地質(zhì)報告 ，于同年 12 月經(jīng)山西省煤管局“第 7905 號”文批準。 本礦井地質(zhì)勘探是在原精查地質(zhì)勘探和 1962 年局部可采煤層補充勘探的基礎上，根 據(jù)生產(chǎn)設計的要求，為進一步查明局部可采煤層的可采范圍，影響生產(chǎn)和安全的地質(zhì)構造 和一些特殊地質(zhì)現(xiàn)象， 以及水文地質(zhì)情況等。 在歷次資源勘探和補充勘探中總施工鉆孔 180 個，進尺 84340.69 m。在生產(chǎn)地質(zhì)補充勘探中，總施工鉆孔 138 個，進尺 27290.96 m。 本區(qū)除精查勘探中所施工的鉆孔外，在礦井地質(zhì)勘探中總共施工鉆孔 136 個，總進尺 27290.96 m，其中井下鉆孔 70 個，進尺 4120.07 m。 1.2.2 井田地層井田地層 井田位于沁水煤田陽泉礦區(qū)西部，地勢較高，切割較深，溝谷縱橫，基巖裸露。根據(jù) 地表的出露和井下巷道及鉆孔揭露的地質(zhì)資料，將井田內(nèi)地層由老至新敘述如下： （1）奧陶系（O） 中統(tǒng)下馬家溝組（O2x） 該組主要以灰?guī)r為主，水- 1 號鉆孔揭露厚度為 287.75m。 中統(tǒng)上馬家溝組（O2s） 頂部為膏溶質(zhì)灰?guī)r，含有粘土質(zhì)礦物與方解石成分；中上部為深灰色灰?guī)r，含有粘土 質(zhì)礦物與方解石成分；下部為膏溶質(zhì)灰?guī)r與角礫狀灰?guī)r。本組地層厚度平均 214m。 中統(tǒng)峰峰組（O2f） 上部主要為深灰色厚層泥晶石灰?guī)r，含方解石脈及黃鐵礦結核；下部主要為深灰色角 礫狀泥質(zhì)灰?guī)r和角巖狀石灰?guī)r，夾三層灰色硬石膏及三層鋁質(zhì)泥巖和石膏組成的角礫巖。 本組地層厚度 220.00-260.00m，平均 240.00m。 （2）石炭系（C） 中統(tǒng)本溪組（C2b） 平行不整合覆蓋于奧陶系中統(tǒng)峰峰組之上，主要由灰色、黑灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖與砂 巖及石灰?guī)r組成，中夾 1- 2 層薄煤線。底部黃鐵礦呈星散狀、結晶狀散布于鋁質(zhì)泥巖中， 厚 1m 左右，其上為深灰色鋁土礦或鋁質(zhì)泥巖，厚 5m 左右。含石灰?guī)r 1- 3 層，底部一層石 灰?guī)r最為穩(wěn)定，厚 3- 7m，有時夾燧石層。本組地層含鐵鋁質(zhì)較高，砂巖顆粒分選、磨圓較 好，充分顯示了海陸交互相而以過渡相為主的沉積環(huán)境。本組地層厚度 41.00- 46.80m，平 均 45.10m。 上統(tǒng)太原組（C3t） 連續(xù)沉積于下伏本溪組地層之上，為一套具明顯沉積旋回的海陸交互相含煤建造，為 井田主要含煤地層之一， 在井田內(nèi)未出露。 巖性為深灰灰黑色砂質(zhì)泥巖、 泥巖、 粉砂巖， 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設計 第 4 頁 灰色粗、中、細粒砂巖，三層深灰色石灰?guī)r及 7- 10 層煤層。所含煤層中 15 號煤層屬穩(wěn)定 可采煤層，其余煤層為較穩(wěn)定大部可采、不穩(wěn)定局部可采及不可采煤層。本組地層厚度 95.54- 150.86m，平均 120.88m。 （3）二疊系（P） 下統(tǒng)山西組（P1s） 整合覆蓋于太原組地層之上， 為三角洲平原環(huán)境下沉積， 主要由黑色砂質(zhì)泥巖、 泥巖、 灰白色中粗粒砂巖組成，也為本井田的主要含煤地層之一。在井田東部的一些溝谷內(nèi)有 出露。含煤 48 層，其中含穩(wěn)定可采煤層 1 層（3 號煤層） ，不穩(wěn)定局部可采 1 層（6 號 煤層） 。本組地層厚度 45.10- 72.00m，平均 56.80m。 下統(tǒng)下石盒子組（P1x） 出露于本區(qū)東部，連續(xù)沉積于山西組地層之上，根據(jù)巖性和特征，大致可分為兩段。 （a）下段（P1x1） ：底部為一層灰白色中粒砂巖（K8） ，膠結堅硬。有時相變?yōu)榉凵皫r 或砂質(zhì)泥巖，厚度平均 58m。全層段主要由黑色泥巖、灰黑色砂質(zhì)泥巖與灰白色砂巖組 成，夾有 12 層鮞狀、鱗片狀粘土泥巖及菱鐵礦結核，并含 23 層薄煤。本段由于地表 風化后砂巖及砂質(zhì)泥巖呈淺灰綠色。本段地層厚度 49.2560.48m，平均 56.81m。 （b）上段（P1x2） ：底部為一層灰白色中粗粒砂巖（K9） ，其特點是泥質(zhì)膠結，疏松易 風化，厚度較大，一般在 10m 左右。其上為灰色砂質(zhì)泥巖及灰綠色細粗粒砂巖，風化后 呈黃色。再上是灰白色中粗粒砂巖及 23 層灰綠色砂質(zhì)泥巖，砂巖中含礫石，局部為 細礫巖。頂部為一層灰綠色含紫斑的鮞粒鋁質(zhì)泥巖（俗稱桃花泥巖） ，一般厚度 3左右， 是上、下石盒子組的分界標志層。本段地層厚度 75.65110.00m，平均 91.73m。 上統(tǒng)上石盒子組（P2s） 大面積出露于本區(qū)，總厚度為 353m 左右，連續(xù)沉積于下石盒子地層之上。根據(jù)其巖 性特征，由下往上可分為三段。 （a）下段（P2s1） ：底部為一層灰白色中細粒砂巖（K10） ，厚度 4.007.50m，平均 6.10m，其上由黃紅色、灰綠色砂質(zhì)泥巖、泥巖及細砂巖組成，泥巖中含有大量紫斑。本 段地層厚度 68.6180.23m，平均 75.00m。 （b）中段（P2s2） ：本段主要為黃色、紫色、黃褐色的砂質(zhì)泥巖與紅綠色的砂質(zhì)泥巖 組成。上部為紫色與黃褐色，下部為黃色、黃綠色，含透鏡狀砂巖，變化大，連續(xù)性差。 底部為一層灰綠色的中粗粒砂巖（K11） ，亦稱中間砂巖，厚度一般為 10m 左右成分以石 英為主， 膠結較好， 但分選性差。 該層層位穩(wěn)定， 地表出露標志明顯， 是本段的良好標志。 本層砂巖由于膠結性好，耐風化，在地表常形成陡崖，同時含水性較好，在一些向斜構造 部位，常形成下降泉。砂巖的頂面，常分布一層不穩(wěn)定的錳鐵礦。本段地層厚度 85.00 104.00m，平均 98.00m。 （c）上段（P2s3） ：本段出露于西部較高的山頂部位，主要由紫色、暗黃色的泥質(zhì)巖 和砂質(zhì)泥巖及灰白色、黃綠色和紫色的砂礫巖組成，并含少量鐵礦。在本段的底部是一層 巨厚的灰白色砂礫巖（K12） ，稱獅腦峰砂巖，厚 4050m。該層砂礫巖為硅質(zhì)膠結，礫石 為石英、蛋白石和燧石，粒度不等，最大可達 23m。由于硅質(zhì)膠結，巖石堅硬，耐蝕力 強，常呈斷崖陡壁。砂巖底部常有 0.10.2m 暗綠色砂質(zhì)泥巖，是良好的隔水層，因此在 一些凹處，常出現(xiàn)一些獅腦峰砂巖含水的下降泉。本段地層最大殘留厚度 180m 左右。 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設計 第 5 頁 （4）第四系（Q） 中上更新統(tǒng)（Q2+3） 本區(qū)中上更新統(tǒng)由離石黃土和馬蘭黃土組成。其中離石黃土為淺棕黃微帶紅色的粉砂 土和亞粘土，富含鈣質(zhì)結核，并夾有 12 層古土。此層粉砂土較致密，局部地段鈣質(zhì)較 高，質(zhì)較堅硬。古土壤有大孔構造，有黑色的植物遺留根孔；馬蘭黃土普遍分布于山梁和 一些比較平緩的山坡上，巖性為淺黃色亞砂土和細粉砂土，孔隙較大，垂直節(jié)理發(fā)育，由 于水流的切割作用， 常形成兩壁陡峭不易塌陷， 在沖溝發(fā)育地區(qū)， 還常形成一些黃土立柱。 本層中鈣質(zhì)結核較多，常形成姜結石?？偤穸?0- 45.00m，平均 20.30m。 全新統(tǒng)（Q4） 主要分布于溝谷的、 級階地和河灘中， 為現(xiàn)代河床沖洪積和洪積以及一些坡積物， 其巖性為砂卵石、碎石及粉砂組成。根據(jù)在桃河勘探資料，沖積層結構上下為砂卵石，中 間普遍有一層 12cm 厚的黃褐色亞粘土。全層厚 0- 25.00m，平均 15.00m。 另外，在一些山麓，由于地殼的上升，侵蝕切割，地形陡峻，巖層的軟硬相間組合， 因耐蝕力的不同，在一些堅硬厚大的巖層中，常形成斷崖陡壁，又經(jīng)長期的風化作用和重 力作用，這些斷崖常常崩塌和滑落，形成了較大的滑坡堆積物。這些堆積物呈零星分布， 厚度不等，應屬全新統(tǒng)的堆積。厚度多在 0.530m 左右。 1.2.3 含煤地層含煤地層 井田內(nèi)含煤地層主要為石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組，分述如下： （1）太原組（C3t） 本組為井田主要含煤地層之一，地層厚度 95.54- 150.86，平均 120.88m。為一套海陸 交互相沉積， 沉積結構清楚， 層理發(fā)育， 動植物化石繁多， 根據(jù)沉積規(guī)律將本組劃分為上、 中、下三段，分述如下： 下段 （C3t1） ： 自K1石英砂巖底起至K2石灰?guī)r底止， 厚度20.3636.52m， 平均30.58m。 由 4 層巖層和 1- 2 層煤層組成，由下向上是 K1砂巖（灰白色細中粒砂巖，屬于太原組的 基底砂巖） ，厚度 0.6016.80m，平均 7.14m。黑灰色粉砂巖及砂質(zhì)泥巖，厚度 723m， 平均 13m。15 號下、15 號煤層：15 號下煤層在本井田西南部為分叉獨立煤層，屬較穩(wěn)定大 部可采煤層，其余除個別點尖滅外，均與 15 號煤層合并為一層，厚度 0.603.85m，平均 1.55m； 15 號煤層 （包括合并層） 為全井田穩(wěn)定可采煤層， 厚度 3.808.85m， 平均 6.29m。 15 號下煤層直接頂為黑色砂質(zhì)泥巖、 粉砂巖； 15 號煤層直接頂黑色泥巖， 厚度 010.33m， 平均 2.03m。本段先期為河床及河漫灘沉積，后又過渡為沼澤相和泥炭沼澤相的沉積。 中段 （C3t2） ： 自 K2石灰?guī)r底起至 K4石灰?guī)r頂止， 厚度 43.4165.18m， 平均 51.31m。 主要由 K2、K3、K4三層石灰?guī)r，13 號、12 號、11 號煤層和砂質(zhì)泥巖、細砂巖等組成。 K2深灰色石灰?guī)r常被 23 層鈣質(zhì)黑色泥巖所分割，形成四層薄層狀的石灰?guī)r，俗稱四節(jié) 石，厚度 6.5016.22m，平均 9.26m。K3：深灰色石灰?guī)r，上、下含泥質(zhì)較多，中部質(zhì)純， 由含大量的海百合莖化石，俗名錢石灰?guī)r，厚度 2.0210.22m，平均 3.50m。K4：深灰色 石灰?guī)r，致密塊狀，含泥質(zhì)較多（在地表出露因泥質(zhì)易風化，形成一些似猴狀的形狀，俗 稱猴石灰?guī)r） ，厚度 1.804.12m，平均 3.15m。本段屬于淺海相泥炭沼澤相旋回沉積。 所含煤層中，13、12 號煤層均為不穩(wěn)定局部可采煤層，11 號煤層為不穩(wěn)定零星可采煤層。 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設計 第 6 頁 圖 1- 2 綜合柱狀圖 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設計 第 7 頁 上段（C3t3） ：自 K4灰?guī)r頂起至 K7 砂巖底止，厚度 31.7749.16 m，平均 38.99 m。 本段主要由四層煤層（9、9上、8、8上） ，中細砂巖和砂質(zhì)泥巖組成。本段為三角洲相、分 流河道相、沼澤相和泥炭沼澤相沉積。所所含煤層中，9、8 號煤層均為較穩(wěn)定大部可采煤 層，9上、8上號煤層均為不穩(wěn)定零星可采煤層。 （2）山西組（P1s） 本組自 K7砂巖底起至 K8砂巖底止，厚度 45.1072.00 m，平均 56.80 m。主要由 6 層 煤層（16 號煤層） 、砂巖及砂質(zhì)泥巖、泥巖組成。K7 砂巖：為灰白色厚層狀中細砂巖， 膠結堅硬，波狀及斜波狀層理。厚度 4.0012.30 m，平均 7.13 m。本組主要為河漫灘相、 沼澤相、 復水沼澤相和泥炭沼澤相沉積。 所所含煤層中， 6 號煤層為不穩(wěn)定局部可采煤層， 3 號煤層為全井田穩(wěn)定可采煤層，其余 1、2、4、5 號煤層均為不穩(wěn)定零星可采或不可采煤 層。 1.2.4 井田地質(zhì)構造井田地質(zhì)構造 井田位于陽泉礦區(qū)大單斜構造的西部，在這個單斜面上次一級的褶皺構造比較發(fā)育。 在平面上它們多呈 NNENE 方向展布， 以波狀起伏的短軸褶皺構造為主， 呈背向斜相間， 斜列式、平列式組合，在一些局部地區(qū)，還出現(xiàn)一些小型的帚狀、環(huán)狀、S 形等組合。在 剖面上多以上部比較開闊平緩，下部比較中?；蚓o閉的平行褶皺為主，但在一些局部地區(qū) 也出現(xiàn)一些不協(xié)調(diào)的層面褶皺，這些不同形態(tài)，不同組合的褶皺群，構成了本井田構造的 主體。 （1）褶曲 根據(jù)勘探和生產(chǎn)開采中的揭露，本井田共有褶曲構造大小 23 條。軸向長度最大為 7.2 km，最小為 200 m。兩翼傾角多在 58，最大可達 14，局部地區(qū)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)褶曲可高 達 25。 （2）斷層 本區(qū)大斷層不太發(fā)育，大中型斷層較少。在蘆湖村西的鉆孔中查明了兩條落差約二十 多米的正斷層，但在地面未見，只是在鉆孔的電測中發(fā)現(xiàn)的（此孔為無巖芯孔）煤層重復 出現(xiàn)，因此定為正斷層，根據(jù)層位差推斷，垂直斷距為 20 m，水平斷距為 25 m，斷層帶 深度為 475550 m，該斷層只錯斷了太原組的下煤組地層，對上煤組沒有影響，屬層間斷 層。 斷層的走向， 根據(jù)地表一些小斷層和節(jié)理方向在平面上的展布規(guī)律， 判定為傾向北西， 傾角 20，水平延伸長度為 2000 m。除此之外，絕大多數(shù)均屬落差小于 5.0 m 以下的層間 小斷層，這些小斷層一般成群出現(xiàn)，均系在褶曲過程中產(chǎn)生層間滑動中生成。 （3）陷落柱 本區(qū)陷落柱比較發(fā)育，在本井田范圍內(nèi)各生產(chǎn)煤層均有揭露（15#煤層 51 個） ，在已 開采區(qū)的陷落柱密集區(qū)高達 13 個每 km2，至今為止，本井田共揭露陷落柱 51 個，平均 1 個每 km2。 它們在平面形態(tài)上多呈橢圓形、 圓形、 渾圓形、 長橢圓形， 其中橢圓形占 97.3%， 圓形占 2.7%，在剖面上呈下大上小柱體形，但在煤層中由于受到后期的順層擠壓（褶曲運 動） ，在煤層中的柱體多產(chǎn)生了水平位移，但位移量不大。 井田內(nèi)褶曲、斷層以及陷落柱較發(fā)育，井田內(nèi)褶曲屬寬緩型褶曲，斷層皆為小型層間 中國礦業(yè)大學 2016 屆本科生畢業(yè)設計 第 8 頁 斷層，對礦井的采區(qū)劃分無大的影響，但陷落柱常成群出現(xiàn)，一定程度上影響到了采區(qū)的 劃分。 井田內(nèi)無巖漿巖體出露。 綜合分析，井田內(nèi)地質(zhì)構造復雜程度屬簡單偏中等類型。 1.2.4 井田水文地質(zhì)井田水文地質(zhì) （1）地表水 井田屬海河流域滹沱河水系，桃河是區(qū)內(nèi)最大的河流，發(fā)源于西部的壽陽高原的落摩 寺和界石一帶，由西往東流經(jīng)本區(qū)南部。流域面積 490 km2，全長 76 km。河床坡度平均 1%。流量根據(jù)陽泉市水文資料，平均為 0.33 m2/s，夏秋季節(jié)，一般可達 28 m2/s。最大 是 1956 年 8 月一次的洪水流量達 2200 m2/s。 區(qū)內(nèi)次一級河谷有蘆湖溝、馬家坡溝、保安溝等，它們大體為南北向。河流流量均受 季節(jié)影響。春冬季節(jié)水量小，旱季有時干涸，主要水源為溝谷之泉水。夏季水量較大，雨 后常至山洪暴發(fā)，流量激增。 （2）主要含水層和隔水層 含水層 （a）奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水巖組 其為井田內(nèi)最主要的含水巖層，埋藏較深，一般厚度在 580 m 左右。上部主要為深灰 色的厚層泥晶灰?guī)r、角礫狀泥質(zhì)灰?guī)r及石灰?guī)r，為峰峰組，厚度平均 240 m，裂隙、溶洞 不發(fā)育，富水性弱；中部為灰深灰色厚層狀石灰?guī)r、角