矿山地质毕业论文设计矿区地质条件分析矿区和矿山有什么区别.docx
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矿山地质毕业论文设计矿区地质条件分析矿区和矿山有什么区别
矿山地质毕业论文设计__矿区地质条件分析:
矿区和矿山有什么区别
**职业技术学院09地质专业毕业设计 作者:
张龙堂 **职业技术学院 毕业设计说明书 题目 **矿区地质条件分析 系 部 采矿工程系 专 业 矿山地质 班 级 09地质 姓 名 张龙堂 指导老师 熊晓英老师 2012年 04月21日 目录第一章 矿井概况第二章 采区地质勘探概况第一节采区位置第二节煤层与围岩地质情况第三章地质构造及水文地质第一节 概述第二节 地表水和新生界松散层水第三节 二叠纪煤系砂岩裂隙水第四节 石炭系太灰岩溶裂隙水及钻孔水第五节 治水建议及措施第四章 本矿井水害类型和易发生突水事故第一节 本矿井水害类型和易发生突水事故的地点第二节 矿井发生突水事故的预兆第三节 本矿井防治矿井水害的主要措施第五章 煤尘、瓦斯、煤碳自燃情况第一节 煤尘第二节 煤的自燃第三节 瓦斯第四节 地温第五节煤层顶、底板:
第6章 瓦斯地质及安全摘要:
在煤矿生产过程中所遇到的一些地质条件的问题。
我们通过对这些地质条件的分析,为以后煤矿的安全生产,提供地质资料。
。
关键词,地质条件 潘三矿区第一章 矿井概况**矿隶属于**矿业(集团)公司,是**矿业集团实施“建大矿、办大电、做资本”发展战略、打造大型煤电基地、建设亿吨级生态矿区的组成部分,是集团公司在建的6对大型矿井之一。
**矿井建设的各项工作从2004年二季度开始全面展开。
在**矿业集团的坚强领导下,**矿井建设项目部以科技进步为先导,以技术创新、机制创新为手段,以实现超常规、跨跃式发展为目标,积极地、创造性地开展各项工作,矿井建设进展迅速。
**矿井的建设是**矿业集团发展和新老矿井接替的需要。
**矿井地处华东腹地,煤炭资源丰富,地理位置优越,交通便利,煤炭市场广阔,具有非常好的煤炭产业发展的条件。
为实现矿业集团建成年产1亿吨的特大型煤炭企业,**矿井开发建设,是加快集团公司煤炭产业建设重要一环。
**矿井位于****区境内,该区以农业生产为主,地方工业相当薄弱,开发**矿井建设不仅可为地方财政增加收入,而且带动地方相关产业发展和促进市场繁荣,为地方经济发展注入活力,使当地农民尽快致富,促进地方经济发展。
**矿井位于**市(洞山)西北约30Km处,位于潘一、潘三矿井北面,东部与潘二矿井毗邻。
井田内地形平坦,地面标高+21.00~+23.00m,井田中部南缘有一**镇,其它无大的建、构筑物。
该地区基本地震烈度为6度。
本区属于过渡带气候,季节性明显,年平均15.1摄氏度,最高温度41.2摄氏度,最低温度-22.8摄氏度。
降雨量:
年平均926.3mm,最大1723.5mm,日最大降雨量320.4mm,一月最小,六、七月最大。
相对湿度:
最大100%,最小5%,平均74%。
降雪:
初雪一般在十一月上旬,终雪在次年三月中旬,雪期6天,最大降雪量16cm。
风向、风速:
春季多东南风,夏季多为东南风及东风。
秋季多东南,东北风,冬季多东北、西北风,平均风速3.18m/秒,最大风速20m/秒。
冻土:
冻结及解冻无定限,一般夜冻日解,最大冻结深度0.3m。
**矿井采用分区开拓分期建设方式。
初期先建设东区。
东区建设工期为30个月(西区为35.6月)。
东区矿井准备期1年,2005年2月1日正式开工建设,2007年8月1日建成投产,年产能力为2.4Mt/a,一个综采工作面和一个炮采工作面。
主要可采煤层有13_1、11_2、8、5_2、4_1、3.1共七层,分别为4.63、1.64、3.26、2.45、3.56、4.98、3.58m,平均厚度24.10m(除去4-1及1煤后16.96m),占可采煤层厚的73.6%。
本井田共有地质储量640414000t(6.404亿t),其中工业储量6.339亿t(一水平-650m以上有3.1亿t),D级储量6486000t(648万t),另有天然焦302.9万t。
全井田共有设计可采储量2.87318亿t,东区(十一勘探线以东)有1.598亿t,西区(十一勘探线以西)有1.28亿t。
一水平(-650m)有可采储量135569Kt,1.36亿t,其中东区7274万t,西区6468万t。
主要属低灰~富灰,特低硫~中硫,特低磷~低磷,高挥发份,富油~高油,中等~中高发热量的气煤,主要可做动力用煤。
第二章采区地质勘探概况第一节采区位置东区东起F1断层,西至九东勘探线,南至各煤层防水煤柱线为界,北至尚塘耿村集向斜轴,全区走向长7.5Km,南北宽约2.5Km,面积约19.0Km2。
上限标高-400m,下限标高-650m,地面平均标高22.10m,走向长3400m,倾斜长780m,地面建筑设施情况:
本采区对于地面主要是农田、村庄,没有大型建筑及重要设施。
地形情况:
本采区影响地面主要是农田,地形平坦,地面标高平均在+22.10左右,植被不发育,基岩面平均深度在340m左右。
水系及地面积水情况:
本采区内没有大的河流水系,影响较大的主要是农田水渠,其中对东六支渠影响最大;地面积水主要为水塘积水。
采掘影响及破坏程度情况:
采区塌陷以后,对地面村庄、农田破坏严重,塌陷深度在5.0m左右。
采区地质勘探情况:
自1960年以来,在本井田进行了钻探和物探综合勘探工作,2004年东一采区还进行了三维地震勘探,2006年施工了9个地面补堪钻孔,勘探程度基本达到设计要求。
-650m水平东一采区利用以往钻孔25个,补勘孔4个,钻孔质量优良。
孔号煤层见煤层板标高煤厚(m)终孔层位封孔质量备注47213-1-439.883.418良 11-2-536.881.488良 11-1-540.380.728良 42313-1-592.745.6711-1良 11-2-671.811.6511-1良 11-1-683.560.8411-1良 八3013-1-429.065.171良 11-2-505.361.161良 11-1-509.680.781良 八413-1-506.635.6011-1未封 11-2-575.341.8411-1未封 11-1-579.650.8211-1未封 八2613-1-581.974.734-1良 11-2-658.221.424-1良 11-1-662.860.874-1良 八2813-1-637.285.2011-1良 11-2-713.741.6211-1良 11-1-718.840.9111-1良 采区地质勘探情况八1613-1-617.548.574-1良 47013-1-468.542.364-1良 11-2-542.131.824-1良 11-1-546.591.114-1良 44713-1-530.593.774-1良 11-2-598.901.834-1良 11-1-604.041.234-1良 43213-1-625.793.9111-1良 补113-1-410.051.531良 11-2-491.432.031良 11-1-495.221.061良 补413-1-474.932.701良 11-2-543.491.451良 11-1-548.081.061良 补813-1-558.495.891良 11-2-620.161.451良 11-1-624.491.011良 七-八1813-1-448.772.991良 11-2-521.671.651良 11-1-524.101.021良 24213-1-486.693.7711-1良 11-2-555.291.7911-1良 11-1-557.981.1011-1良 七-八1013-1-567.704.754-1良 11-2-630.101.104-1良 11-1 4-1良尖灭补213-1-431.612.731良 11-2-499.622.061良 11-1-503.771.191良 47113-1-465.221.734-1良 11-2-535.811.474-1良 11-1 4-1良断缺44513-1-517.866.184-1良 11-2-586.031.654-1良 11-1-589.210.754-1良 43013-1-568.944.2211-1良 11-2-637.361.8011-1良 11-1-640.800.9211-1良 七2813-1-394.062.191良 11-2-462.401.551良 11-1-465.600.921良 水2913-1-394.062.191良 11-2-462.401.551良 采区地质勘探情况七3013-1-540.824.001良 11-2-609.521.831良 11-1-614.091.071良 七2613-1-588.514.474-1良 11-2-658.941.584-1良 11-1-663.541.194-1良 七2013-1-612.507.1511-1良 44813-1-554.184.014-1良 11-2-619.151.314-1良 11-1-623.540.974-1良 40213-1-593.796.9411-1良 11-2-655.041.2111-1良 11-1-658.420.5511-1良 六-七1213-1-643.994.5411-1良 六-七213-1-642.287.1313-1良 邻近采区的地质及开采情况:
**矿井主、副、风三个井筒、井底车场主要硐室以及大巷等主体工程已经按设计要求全部完工,目前1111(3)首采工作面正在回采,该工作面实际揭露地质构造复杂,断层发育且煤层倾角大,2008年2月29日联合试运转以来,工作面日进尺一直在3~5刀之间徘徊,日产量在3000t左右。
第二节煤层与围岩地质情况**矿井的含煤地层为石炭系和二叠系,其中二叠系的山西组和上、下石盒子组为主要含煤层段,二叠纪煤系地层总厚713m,共含煤32层,煤层平均总厚38.80m,含煤系数5.4%。
东一采区开采4-1~13-1煤层,共11层,平均总厚22.72m(纯煤厚度,以下同),其中13-1、11-2、8、5-2和4-1煤层平均总厚15.87m,约占可采煤层总厚的69.9%。
可采煤层以简单结构为主,多为大部可采~全区可采,煤层的稳定性属稳定~较稳定。
本区为全隐蔽区,据钻探揭示,有奥陶系、石炭系、二迭系、三叠系、第三系、第四系。
区内含煤地层包括晚石灰世的**组,早二迭世的山西组、下石盒子组及晚二迭世的上石盒子组。
13-1~11-1煤层属于晚二迭世的上石盒子组地层。
13-1煤层:
为本区主要可采煤层,平均厚4.63m,下距11-2煤层76m左右,可采系数100%,变异系数30%,全区可采。
区内见煤点中含1~4层夹矸占65%;其中含1层夹矸占39%,夹矸岩性主要为炭质页岩,煤层结构简单~较复杂。
顶底板为粘土岩、砂质粘土岩,仅极个别点顶板为砂岩,直接底板一般为泥岩。
煤层在区内走向及倾向变化不大,属稳定煤层。
11-2煤层:
为本区主要可采煤层,平均1.64m,下距11-1煤5m左右,可采系数95%,变异系数34%,全区基本可采。
煤层结构简单,偶见一层炭质页岩夹矸,顶、底板为粘土岩及砂质粘土岩,偶见砂岩,属稳定煤层。
11-1煤层:
平均0.77m,下距8煤层81m左右,可采煤系数70%,变异系数51%,全区部分可采,煤层结构简单,一般不含夹矸,其顶、底板为粘土岩、砂质粘土岩,属不稳定煤层主要标志层:
在本段含煤地层中,花斑泥岩为唯一标志层,位于13-1煤层底板,紫红色,整层富含菱铁鲕粒,局部可见灰色的碳质泥岩,易风化,遇水膨胀性较强,整层岩石较软且破碎 煤 层煤层煤层名称煤厚倾角(°)结构层间距(m)稳定性r%赋存情况13-14.4716~40块状、粉末状76稳定251.53~8.5711-21.6016~40块状、粉末状稳定241.16~2.06 11-10.9516~40粉末状5.3不稳定50煤层性质物理性质工业指标煤层颜色**硬度容重煤岩类型13-1黑色沥青**为主,油脂**及弱玻璃**次之 1.40暗淡型~半亮型11-2黑色沥青**为主,油脂**及弱玻璃**次之 1.39暗淡型~半亮型11-1黑色沥青**为主,油脂**及弱玻璃**次之 1.39暗淡型~半亮型煤层A%V%P%S%YmmQ13-121.6639.940.0250.3715.226.9911-222.2935.840.0060.3612.826.6111-127.5938.420.0090.6811.024.56煤层顶底板煤层类别岩石名称厚度(m)主要岩性特征13-1顶板伪顶泥岩、砂质泥岩、细砂岩、粉砂岩、碳质泥岩8.5局部含有一层碳质泥岩或煤线直接顶泥岩、砂质泥岩8.0含有较多植化碎片老顶中砂岩6.5成分为石英、长石底板直接底泥岩26.8泥岩下为12煤老底砂岩12.4局部含有菱铁砂岩11-2顶板伪顶泥岩、砂质泥岩、细砂岩、粉砂岩、碳质泥岩14.0夹有薄层粉细砂岩,含有3~4条煤线直接顶泥岩、砂质泥岩7.0富含植化石老顶中粗砂岩4.3成分为石英、长石底板直接底砂质泥岩5.3富含植化石老底 11-1顶板直接顶泥岩或砂质泥岩5.3富含植化石老顶 底板直接底泥岩或砂质泥岩13.7富含植化石老底中粗砂岩29.6成分为石英、长石区内变化情况:
13-1煤层的顶板主要以泥岩或砂质泥岩,上为13-2煤层,岩层厚度变化较大,直接顶为泥岩或砂质泥岩,在本区变化不大,并普遍发育有12煤层,底板含有1~3层花斑泥岩,厚度变化较大;11-2煤层直接顶板泥岩或砂质泥岩,局部为细砂岩,厚度变化较大,其底为泥岩或砂质泥岩,厚度一般在6.3m左右,属稳定岩层;11-1煤层顶板为11-2煤层底板,层间距离在6.3m左右,老顶为中粗砂岩,比较稳定。
地质构造情况:
东一采区含煤地层总体构造形态为一走向近东西、倾向北、倾角20°~35°的简单单斜井田构造复杂程度应属中等类型,但在不同区段尚有明显的差异和不同的特点。
在东一采区地层倾角比较一致,一般为10~40o,深部平缓。
主要受F66和F69组成的“X”断层控制。
切割13-1煤层的-650m以上水平,对16、13-1、11煤层破坏严重,此区段属构造中等。
第三章地质构造及水文地质第一节 概述井田构造复杂程度应属中等类型,但在不同区段尚有明显的差异和不同的特点。
在东一采区地层倾角比较一致,一般为10~40o,深部平缓。
东一采区为首采区,区内构造情况清楚,断层控制精度较高,主要断层有:
F66、F69、DF13等断层,三维物探资料解释组合断层共38条,其中可靠断层26条,较可靠断层13条。
落差在0~5m的断层31条,落差在6~10m的断层3条,落差在11~25m的断层2条,落差大于20m的断层2条。
现将东一采区主要断层分述如下:
编号产状影响范围构造性质控制情况可靠性走向(°)倾向(°)落差(m)水平延伸长度(m)错断煤层F66NWWSSW30~60340013-1~11-1逆断层东区9个钻孔控制可靠F69NWNW0~80200013-1~11-2逆断层八16钻孔控制可靠DF4NWNE0~517013-1正断层 可靠DF501EWN0~29013-1正断层 较可靠DF502NWNE0~25013-1正断层 较可靠DF503NWNE0~37513-1正断层 可靠DF504NEENNW0~48013-1正断层 可靠DF505NWNE0~37013-1正断层 可靠DF506NWNE0~28513-1正断层 较可靠DF507NWNE0~417013-1逆断层 可靠DF508EWN0~38513-1正断层 可靠DF509EWN0~37013-1正断层 可靠DF6NWSW0~1020013-1~11-2逆断层 可靠DF7NWSW0~25205013-1~11-2逆断层 可靠DF8SNE0~513013-1正断层 可靠DF9SNW0~526013-1逆断层 可靠DF10NWSW0~520013-1~11-2逆断层 可靠DF13EWN0~25103013-1~8正断层 较可靠DF409NWNE0~1086011-2~8逆断层 可靠DF410EWN0~815011-2~8正断层 可靠DF411NWNE0~38011-2正断层 可靠DF412SNW0~26011-2正断层 较可靠DF413EWN0~26011-2逆断层 较可靠DF414NENW0~37011-2正断层 较可靠DF415EWN0~38011-2正断层 可靠DF416NESW0~38011-2正断层 较可靠DF417NWSW0~313011-2~8正断层 可靠DF419NESN0~28011-2正断层 较可靠DF421NWNE0~28011-2正断层 较可靠DF423EWN0~515011-2~8正断层 可靠DF424EWS0~59011-2正断层 可靠DF425NESE0~38011-2正断层 可靠DF426NWNE0~38011-2正断层 较可靠DF428NWNE0~49011-2正断层 可靠DF429NENW0~512011-2正断层 较可靠DF430NENW0~25011-2正断层 较可靠DF431EWS0~515011-2正断层 可靠DF432NESE0~57011-2正断层 可靠-650m水平东一采区(13-1~11-1)主要受第四系砂层孔隙水、二迭系砂岩裂隙水影响。
第四系地层厚度受古地形控制,采区内由东南283.43m向西北增厚至348.68m,一般厚度300~320m左右,从上到下依次为:
全新统弱含水组(QⅣ):
地层底界深度30m左右;上更新统(QⅢ)含、隔水组:
地层厚度平均约70m;中更新统含、隔水组(QⅡ):
地层厚度平均约190m;下更新统含水组(QI):
底板埋深283.43~348.68m,平均约320m,组厚约30m。
由于含水组的沉积环境导致其结构复杂,上部又有QⅡ1隔水层压盖,兼之基岩风化带的渗透性差,因此,形成了以静储量为主、侧向径流补给量微弱的承压条件,垂直渗透小于水平渗透,富水性不均一,并处于停滞的特征。
二迭系砂岩裂隙水,以中细砂岩为主,局部粗砂岩,在13-1及11-2煤层顶底板均有厚层状的砂岩层,含水性主要以静储量为主,受裂隙发育程度所控制。
根据简易水文观测资料,东一采区穿过本组的钻孔中,仅八32孔漏水,层位在9煤顶和8煤顶、底板;据水四21、水四22孔漏水段抽水试验,单位涌水量0.00141~0.0049l/s?
m,渗透系数0.0023~0.0224m/d,富水性较弱。
水位标高22.206~24.821m,水质Cl—Na型,水温18~21℃,矿化度1.575~1.659g/l。
充水因素及威胁程度:
东一采区开拓后,自然水力均衡条件变化时,在煤系含水疏干的过程中,第四系QI含水层可从局部裂隙带渗入补给,但补给量受煤系含水层的弱渗透性控制,矿坑总涌水量不因此而改变。
但在井巷开拓中,应预防局部砂岩裂隙发育地段的静储量突出危害。
在开采以后,主要受煤层顶板砂岩裂隙水、断层水及老空水的威胁。
13-1~11-1煤层顶板砂岩富水性弱,以静储量为主,多为淋水,在裂隙发育处(如断层附近)可能有涌水现象,在开始较大,但很快变为淋水、滴水,是采掘过程中为主要充水因素。
在本区发育的断层其富水性和导水性差,但其附近裂隙比较发育,与煤层顶板砂岩裂隙水导通,特别是受DF13、DF7、F1等断层的影响,断层面直接与新地层接触,预计本身含水,采动后水量较大,且是新地层含水层通道。
东一采区工作面回采后形成的采空区,随着时间的推移必然积存大量的水,在今后的采掘过程中,必须加强对老空水的探放工作。
涌水量预测及依据13-1~11-1煤层底板砂岩裂隙水-650m水平的涌水量用比拟法计算的结果是:
正常涌水量为98m3/h,最大涌水量为128m3/h;用地下水动力学法计算的-650m水平矿井正常涌水量为169m3/h。
根据地下水动力学法计算,东一采区第四系下更新统含水层的涌水量为227m3/h。
在井巷掘进过程中预计正常涌水量在0~3m3/h,在煤巷工作面掘进时预计正常涌水量在0~5m3/h。
:
建议及措施:
1、根据《矿井水文地质规程》的要求,做好超前探放水工作,必须坚持“有疑必探,先探后掘”,加强对老空水、钻孔及主要含水层的探放水工作。
2、加强现场调查,认真分析、研究地质问题,做好地质预测预报工作。
3、根据钻孔资料,本区八4孔封闭不良,在采掘该孔附近时,必须采取相应措施,建议重新启封该孔或留设防水煤柱,防止突水事故。
充水因素及威胁程度第二节 地表水和新生界松散层水**矿井东一采区基岩被厚度243.57~396.80m的西北厚东南薄的第四系所覆盖。
按照松散沉积物的组合特征及其含、隔水性能的不同,可将第四系自上而下大致分为全新统弱含水组(QⅣ)、上更新统上部隔水组(QⅢ2)及下部含水组(QⅢ1)、中更新统上部含水组(QⅡ3)、中部弱含水
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