甘肅靖遠(yuǎn)王家山煤礦五號井開采課程設(shè)計說明書

1、甘肅靖遠(yuǎn)王家山煤礦五號井開采課程設(shè)計說明書 論文題目:甘肅靖遠(yuǎn)王家山煤礦五號井開采設(shè)計 專 業(yè):采礦工程 本 科 生: (簽名) 指導(dǎo)老師: (簽名) 前言 中國是世界最大產(chǎn)煤國,煤炭在中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中占有極重要的地位。煤炭是工業(yè)的糧食,我國一次能量消費(fèi)中,煤炭占75%以上。煤炭發(fā)展的快慢,將直接關(guān)系到國計民生。作為采礦專業(yè)的一名學(xué)生,我很榮幸能夠為祖國煤炭事業(yè)盡一份力。畢業(yè)設(shè)計是畢業(yè)生把大學(xué)所學(xué)專業(yè)理論知識和實踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié),使所學(xué)知識一體化,是我們踏入工作崗位的過度環(huán)節(jié),設(shè)計過程中的所學(xué)知識很可能被直接帶到馬上的工作崗位上,所以顯得尤為重要。 學(xué)生通過設(shè)計能夠全面系統(tǒng)的運(yùn)用和鞏固所學(xué)

2、的知識,掌握礦井設(shè)計的方法、步驟及內(nèi)容,培養(yǎng)實事求是、理論聯(lián)系實際的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,培養(yǎng)自己的科學(xué)研究能力,提高了編寫技術(shù)文件和運(yùn)算的能力,同時也提高了計算機(jī)應(yīng)用能力及其他方面的能力。 該說明書為王家山礦五號井0.90mt/a井田初步設(shè)計說明書,在所收集地質(zhì)材料的前提下,由指導(dǎo)教師給予指導(dǎo),并合理運(yùn)用平時及課堂上積累的知識,查找有關(guān)資料,力求設(shè)計出一個高產(chǎn)、高效、安全的現(xiàn)代化礦井。 本設(shè)計說明書從礦井的開拓、開采、運(yùn)輸、通風(fēng)、提升及工作面的采煤方法等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的敘述,并進(jìn)行了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較。論述了本設(shè)計的合理性,完成了畢業(yè)設(shè)計要求的內(nèi)容。同時說明書圖文并茂,使設(shè)計的內(nèi)容更容易

3、被理解和接受。在設(shè)計過程中,得到了指導(dǎo)老師的詳細(xì)指導(dǎo)和同學(xué)的悉心幫助,在此表示感謝。由于設(shè)計時間和本人能力有限,難免有錯誤和疏漏之處,望老師給予批評指正。 摘 要 本設(shè)計為煤礦礦開采設(shè)計,主要針對全礦井范圍內(nèi)煤炭開采。此設(shè)計為王家山煤礦五號井0.9 mt/a新井設(shè)計,共分七章:礦井地質(zhì)概況,井田開拓,大巷運(yùn)輸及設(shè)備,采區(qū)布置及裝備,礦井通風(fēng)與安全,礦井提升、運(yùn)輸、排水、壓縮空氣設(shè)備選型,建井工期。 王家山礦五號井井區(qū)距國道309線約2.5 km,礦區(qū)對外交通便利。區(qū)內(nèi)地勢較為平坦,井田走向長度3km,傾斜方向長1.7km。面積為5.1km2。井田主采煤層為二號、四號煤層,平均厚度分別為8.74

4、m,11.23m。平均煤層傾角都 為36,屬于傾斜煤層。 井田工業(yè)儲量為11033.7萬t,礦井可采儲量8091.5萬t。礦井服務(wù)年限為69 a,礦井正常涌水量為80 m3/h,最大涌水量為154.5 m3/h。礦井為低瓦斯礦井。 王家山煤礦礦井工作制度為“三八”制,一個綜采工作面保產(chǎn)。開拓方式為立井三水平直接延伸,水平標(biāo)高分別為+1500 m,+1200 m,+850m,準(zhǔn)備方式為采區(qū)巷道布置。礦井主井采用箕斗提煤,副井采用罐籠作為輔助提升。工作面采用長壁采煤法,面長115 m,采煤工藝為綜采。礦井主運(yùn)輸為膠帶運(yùn)輸,輔助運(yùn)輸采用架線電機(jī)車牽引1.5 t固定式礦車運(yùn)輸。礦井通風(fēng)采用中央邊界式。

5、 關(guān)鍵詞:立井;采區(qū);綜采;架線電機(jī)車運(yùn)輸;中央分列式通風(fēng) abstract this design is done for coal mining,mainly according to the coal mining of all the scope of the mine. it is a new design of wang jiashan mine number 5 wellbore whose production capacity is 0.9 mt per year.it has seven chapters as follows:mine geology sutvey;min

6、e field development;transport and eruipment of main roadway;section layout and equipment;mine ventilation and security;mine hoisting,haulage,drainage,compressed air equipment selection;well construction period. the wang jiashan mine filed lies in the north of national highway 309 line about 2.5 kilo

7、meters.the transportation is convenient and.it covers 5.1 square kilometers. the boundary of the minefield run 3 kilometers on the strike and the pitch length is 1.7 kilometers.the two and four is the main coal seam,its dip angle is 36 degree and tieir thickness are about 8.74m and 11.24m on average

8、. the proved reserves of the minefield are 110.337 million tons,and the recoverable reserves are 80.915 million tons. the designed productive capacity is 0.9 million tons percent year, and the service life of the mine is 69 years. the normal flow of the mine is 80m3 percent hour and the flow of the

9、mine is 154.5m3 percent hour. the mineral well gas gushes is lower, it is a low gas mineral well. the working system is “three-eight”.one productive place meets the requirement. the mode of development about the mine is vertical development. the mine has three levels, the first level locates in the

10、level of +1500 meters, the second in the level of +1200 meters,the last in the level of +850m.the main shaft uses skip hoisting and the auxiliary shaft adopts cage hoisting. the working face adopts long wall retreating to the strike.its length is 115 meters.the technology of the working face is the

11、full-mechanized mining.belt conveyor to transit coal is used chiefly to transport coal, the auxiliary transportation uses 1t solid car. defile ventilation is used for wang jiashan coal mine all the time keywords:vertical shaft;seciont;comprehensive mechanization;overh-ead line elect-ric locomotive t

12、ransport; defile ventilation. 目錄 第一章 礦井地質(zhì)概況1 1.1 礦井位置及交通1 1.1.1 交通位置1 1.1.2地形地貌2 1.1.3 氣象及水文情況2 1.1.4 礦區(qū)概況3 1.2 礦井地層及地質(zhì)構(gòu)造4 1.2.1 地層4 1.2.2構(gòu)造7 1.3 礦體賦存特征及開采技術(shù)條件11 1.3.1 煤層及煤質(zhì)11 1.3.2 瓦斯賦存狀況、煤塵爆炸危險性、煤的自燃性及低溫情況20 1.3.3 水文地質(zhì)23 1.4礦井勘探類型及勘探程度評價26 第二章 井田開拓27 2.1礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限27 2.1.1礦井工作制度27 2.1.2礦井設(shè)計生產(chǎn)能力2

13、7 2.1.3礦井設(shè)計服務(wù)年限27 2.1.4 礦井儲量、設(shè)計生產(chǎn)能力和服務(wù)年限的關(guān)系27 2.2井田境界及儲量28 2.2.1井田境界28 2.2.2儲量29 2.3井田開拓30 2.3.1工業(yè)場地及井口位置的選擇30 2.3.2井筒形式的確定31 2.3.3井筒數(shù)目的確定33 2.3.4井田內(nèi)劃分及開采順序33 2.3.5開采水平的劃分及水平標(biāo)高確定34 2.3.6階段運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷的布置34 2.4井筒34 2.4.1 井筒斷面設(shè)計34 2.4.2井筒參數(shù)確定37 2.5井底車場38 2.5.1井底車場形式選擇及硐室布置38 2.5.2井底車場線路設(shè)計38 2.6方案比較、確定開拓系

14、統(tǒng)41 第三章 大巷運(yùn)輸及設(shè)備46 3.1大巷運(yùn)輸方式選擇46 3.1.1大巷煤炭運(yùn)輸方式選擇46 3.1.2大巷輔助運(yùn)輸方式選擇46 3.2礦車47 3.2.1礦井車輛配備47 3.3運(yùn)輸設(shè)備選型49 3.3.1機(jī)車選型49 3.3.2帶式輸送機(jī)選型50 第四章 采區(qū)布置及裝備52 4.1 采區(qū)布置52 4.2采區(qū)的劃分52 4.3采煤方法54 4.4采區(qū)巷道布置57 4.5巷道掘進(jìn)與掘進(jìn)機(jī)械化61 4.6工作面設(shè)備確定64 4.7勞動組織65 4.8技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析67 第五章 礦井通風(fēng)與安全70 5.1 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)70 5.2礦井通風(fēng)容易與困難時期的通風(fēng)阻力計算70 5.3 計算礦

15、井總風(fēng)量72 5.4 礦井通風(fēng)設(shè)備的選型76 5.5計算礦井通風(fēng)等級孔79 5.6概算礦井通風(fēng)費(fèi)用80 5.7預(yù)防瓦斯、火、礦塵、水和頂板等事故的安全技術(shù)措施81 第六章 礦井提升、運(yùn)輸、排水、壓縮空氣設(shè)備選型87 6.1礦井提升設(shè)備選型87 6.2主運(yùn)輸設(shè)備選型89 6.3礦井排水設(shè)備選型95 6.4 壓縮空氣設(shè)備選型96 第七章 建井工期99 7.1移交表準(zhǔn)99 7.2井巷工程量99 7.3建井工期100 7.3.1井巷掘進(jìn)指標(biāo)100 7.3.2井巷工程排隊100 7.3.3建井工期101 結(jié)論102 第一章 礦井地質(zhì)概況 1.1 礦井位置及交通 1.1.1 交通位置 王家山煤礦位于靖遠(yuǎn)縣

16、城北約60km,寶積山礦區(qū)西北約10km,行政區(qū)劃屬白銀市平川區(qū)王家山鎮(zhèn)和東升鄉(xiāng)管轄。走向長約8km,傾斜寬約3.5km,面積約8.3421km2,地理坐標(biāo)為:東經(jīng)10448061045312,北緯365135365314。 王家山煤礦西北距國道309線約2.5km。鐵路由白(銀)寶(積山)線的長征車站接軌,經(jīng)旱平川、水泉,至煤礦工業(yè)廣場有專用線。礦區(qū)內(nèi)的公路、簡易公路縱橫交錯,交通甚為方便。(見圖1-1)。 圖1-1 交通位置圖 1.1.2地形地貌 礦區(qū)地處干旱區(qū),地形復(fù)雜。地形陡峻,最高點(diǎn)位于?條峴,標(biāo)高2021.7m,最低點(diǎn)位于下紅灣,標(biāo)高1815.0m,相對高差206.7m,水洞溝以西

17、基巖裸露,屬剝蝕構(gòu)造地貌,王家山向斜兩翼形成相向的單面山,由于沿張性構(gòu)造裂隙易于向下切割侵蝕,故橫向溝谷發(fā)育。隨著向斜的傾沒,巖層逐漸被黃土覆蓋;水洞以東主要為黃土丘陵區(qū),相對高差較小,一般2050m。但是,五號井礦區(qū)范圍內(nèi)地勢較為平坦。 1.1.3 氣象及水文情況 1.氣候 礦區(qū)氣候?qū)賰?nèi)陸半沙漠干旱氣候。 (1)氣溫:月平均-924,最低-1823,最高達(dá)3538,年平均7.99.2。夏季酷熱,冬季嚴(yán)寒,春、夏、秋季晝夜溫差1016。 (2)降水量:年平均量在187374mm之間,平均250mm左右.多集中于7、8、9三個月,降水量占全年的5060%,常形成暴雨。 (3)蒸發(fā)量:年平均143

18、91782mm,平均1655mm,為降水量的6.6倍。 (4)濕度:年平均5564%,4、5月份最干燥,為4160%,711月份濕度在5875%之間。 (5)風(fēng)向:除夏、秋季有東南風(fēng)外,其他時間多西北風(fēng),風(fēng)力24級,最大達(dá)68級,全年平均風(fēng)速11.4m/s。 (6)每年11月至次年3月為凍結(jié)期,最大凍結(jié)深度93cm。一般0.4-0.7米。 2.水文情況 區(qū)內(nèi)無常年流水,僅有兩條砂河在每年79月雨季期間山洪暴發(fā)才有短暫的暫時性流水。一條是苦水峽砂河,發(fā)源于礦區(qū)東南部的小井子溝,由南向北穿過礦區(qū)中部,經(jīng)膠泥崖村、大紅溝、北灘,與咸水河匯合,至中衛(wèi)注入黃河;另一條是孔家溝砂河,由李家坪向西流經(jīng)礦區(qū)南

19、側(cè),在33、107號孔附近折向西南,經(jīng)石碑子溝、旱平川,流入黃河。 礦區(qū)以南的變質(zhì)巖裂隙水沿f1斷裂帶溢出,在苦水峽砂河上游形成水質(zhì)良好,但水量甚小的上升泉,最小涌水量0.175l/s,最大涌水量為1.112l/s。由于受f1斷裂帶中斷層泥的阻滯,進(jìn)入孔家溝砂河后形成地下潛流,潛水面深310m,對河床中分布的各個水井進(jìn)行了不定期觀測,水量不大,如李家坪水井的涌水量為20.39m3/d。 1.1.4 礦區(qū)概況 礦區(qū)開發(fā)情況 王家山礦區(qū)開采歷史久遠(yuǎn),在建井時,井田淺部的小窯已具備相當(dāng)規(guī)模。為了協(xié)調(diào)與地方的關(guān)系,省委、省政府先后多次從生產(chǎn)礦井不同位置劃給地方資源2501.84萬t,從1550m水平以

20、下資源內(nèi)劃給地方資源儲量1806.0萬t。 經(jīng)煤業(yè)公司調(diào)查,王家山礦區(qū)原有各類地方小煤窯(鄉(xiāng)村、個體、其它)43個,通過多次關(guān)井壓產(chǎn)的整頓,部分小窯已被關(guān)閉、封停,現(xiàn)保留24個小煤礦持有合法證件,但仍存在一證多井、超層越界、亂挖濫采、侵占大礦資源的現(xiàn)象。具體分布情況為: 在王家山煤礦一號井周邊實測有8個礦13個井口,二號井周邊實測有11個礦14個井口,五號井周邊有5個礦7個井口,各小煤礦的開采能力都在3萬噸以上,有的能力達(dá)10萬t,由于小礦開采技術(shù)條件差、回采率低,對資源破壞量非常大。 另外,井田內(nèi)煤層大多為急傾斜煤層,而劃出的資源均在井田淺部,使劃出資源的下部形成相當(dāng)數(shù)量的呆滯煤量。也使王家

21、山煤礦生產(chǎn)能力、礦井服務(wù)年限等受到較大影響。 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)情況 本區(qū)以農(nóng)業(yè)為主,農(nóng)產(chǎn)品主要有小麥、谷物、豆類等,由于干旱多風(fēng),產(chǎn)量均較低。 工業(yè)方面,有礦區(qū)所屬各煤礦,以及礦區(qū)輔助和附屬企業(yè)事業(yè)單位等,還有靖遠(yuǎn)縣所屬廠礦及定西陶瓷廠、煤礦等企業(yè),國家重點(diǎn)建設(shè)工程靖遠(yuǎn)電廠二期工程已竣工,靖遠(yuǎn)礦區(qū)供水工程亦完工交付使用。整個靖遠(yuǎn)礦區(qū)水、電、路、通訊等都已形成系統(tǒng)和綜合能力。 礦井建設(shè)和生產(chǎn)時所需主要材料的來源 主要建筑材料,除鋼材外,水泥、磚砂、石白、灰為當(dāng)?shù)厣袭a(chǎn)材料,就地均可買到。用火車或汽車運(yùn)輸,運(yùn)輸距離遠(yuǎn)近差別較大,近者距平川區(qū)、靖遠(yuǎn)縣約3060km,遠(yuǎn)著距蘭州210km,或者更遠(yuǎn)。 水源、電源

22、、及勞動力來源 供水水源 本礦井由靖遠(yuǎn)礦區(qū)凈水廠供水。靖遠(yuǎn)礦區(qū)凈水廠設(shè)在黃河北岸,取黃河水為水源,經(jīng)過凈化后供整個礦區(qū)。該水廠日處理水量54000m3/d,可向王家山礦井供水9900m3/d,能夠滿足該礦井集中生產(chǎn)用水。 黃河水通過、過濾、消毒等手段處理后,水質(zhì)符合國家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。該水總硬度約為11.8德國度,ph值約為7.8,濁度3度。 本礦井井下水的礦化度非常高,不宜作為生活水源,但該水可以滿足灌漿用水的水質(zhì)要求,因而可以用來制水泥漿。 1.2 礦井地層及地質(zhì)構(gòu)造 1.2.1 地層 王家山礦區(qū)地層主要有下志留統(tǒng)馬營溝群(s1m)上三疊統(tǒng)南營兒群(t3nn),中侏羅統(tǒng)窯街組(j2y),中

23、侏羅統(tǒng)新河組(j2x),上侏羅統(tǒng)苦水峽組(j3k),下白堊統(tǒng)河口群k1nk、上第三系(n)和第四系(q)。下志留統(tǒng)為中生界基底地層,上三疊統(tǒng)常為煤系基底,中侏羅統(tǒng)窯街組為主要含煤地層。在礦區(qū)南部f1斷層帶中局部有殘留的泥盆系及石炭系地層,此外,在礦區(qū)南北的外側(cè)布有上第三系紅層 本礦井揭露地層與區(qū)域地層一致,分述如下: 一)志留系(s) 僅有下統(tǒng)馬營溝群s1m,主要見于水泉尖山,卡拉瑪山和響泉山等地,巖性為灰色石英巖,灰綠色變質(zhì)砂巖,千枚者、片巖,夾煌斑巖,閃長巖脈,厚1159.30m1592.50m,平均1400.00m。 (二)上三疊統(tǒng)南營兒群(t3nn) 為侏羅紀(jì)煤系的主要基底地層。 為灰

24、綠色砂巖夾同色粉砂巖、灰色、灰黑色泥巖及多層煤線,砂巖具大型斜層理。厚2001076m,平均900m。 (三)中侏羅統(tǒng)窯街組(j2y) 為礦區(qū)主要含煤地層,含主要可采煤層兩層(編號為2層煤、4層煤)及局部可采煤層兩層(編號為2下層煤、3層煤和4下層煤)。主要出露于礦區(qū)北部,水洞溝以西,與下伏地層呈平行不整合接觸。 地層由灰白色中、粗粒砂巖、灰色細(xì)砂巖、灰、深灰、灰黑色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及煤層組成,化石豐富。 地層總平均厚度116m,總的由東向西,由北向南逐漸變薄:北翼線以東厚度都在90m以上;南翼厚度變化多在4085m之間,至f2斷層以南更減薄到2573m;礦區(qū)西端 的74、270、226、22

25、2號孔一帶甚至僅有821m。 旋回結(jié)構(gòu)清楚,由兩個大的旋回組成。 第大旋回:由2層煤底板河床相砂巖開始,經(jīng)河漫相、沼澤相、泥炭沼澤相,至2層煤頂板湖相泥巖、粉砂巖結(jié)束。頂部湖相沉積往往由于后期沖刷而保存不全或缺失,或相變?yōu)楹勇┫?。旋回厚度變化西薄東厚,平均厚約56m。 第大旋回:由侏羅系底部河床相礫巖、砂礫巖或粗砂巖開始,經(jīng)河漫相、沼澤相、泥炭沼澤相,至4層煤頂板湖相粉、細(xì)砂巖及砂質(zhì)泥巖告終。該旋回在向斜北翼比較穩(wěn)定,向南相變急劇,幾乎全部為河床相沉積所取代,4層煤向南也逐漸分叉、變薄以至尖滅。旋回厚度變化西薄東厚,厚2186m,平均厚約50m。 (四)中侏羅統(tǒng)新河組(j2x) 由上到下分為

26、三個段: 第三段:由灰綠色頁巖、粉砂巖及深灰、褐灰色油頁巖組成,夾薄層灰綠色細(xì)砂巖及肝紅色泥巖,發(fā)育細(xì)水平層理及緩波狀層理,化石豐富。厚114m。 第二段:巖性主要為草黃色中、粗粒砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖及砂質(zhì)泥巖的互層,中夾紫紅、灰綠及灰、深灰色泥巖、粉砂巖,底部為厚層灰白色粗砂巖、砂礫巖。砂巖中斜層理發(fā)育,有時含砂質(zhì)結(jié)核。最大厚度400m。 第一段:主要為灰白色礫巖、砂礫巖及中、粗粒砂巖,夾灰色、深 灰色砂質(zhì)泥巖及黃綠、灰綠色粉砂巖、細(xì)砂巖,頂部黃綠、灰綠、灰黑色泥巖中有時含薄煤(編號1層煤),下部局部地段亦夾薄中厚層煤(編號2上層煤)。粗碎屑巖中發(fā)育大型斜層理,細(xì)碎屑巖中多發(fā)育細(xì)水平層理或小

27、斜層理。總平均厚約64m,與下伏窯街組地層呈平行不整合接觸。 (五)上侏羅統(tǒng)苦水峽組(j3k) 上部為紫灰色砂巖與紫紅色泥巖互層,砂巖具水平層理,泥巖為塊狀構(gòu)造;中部主要為紫紅色沁及砂質(zhì)泥巖,夾灰綠色泥巖與砂巖條帶,多不顯層理構(gòu)造;下部為紫紅色泥巖與灰綠色泥巖、粉砂巖互層,后者具微細(xì)水平層理。含有豐富的化石。與中侏羅統(tǒng)(j2)呈整合接觸,厚度大于500m。 (六)白堊系(k) 僅有下統(tǒng)河口群(k1hk)。上部為桔紅色中、細(xì)粒砂巖與泥巖互層,下部為棕紅,桔紅色厚層中、粗粒砂巖夾砂礫巖及薄層紫紅色砂質(zhì)泥巖,與j3k呈不整合接觸,厚400800m,平均637m。 (七)上第三系(n) 中新統(tǒng)咸水河組

28、(n1x):巖性為紫紅、桔紅色礫巖夾砂巖,不整合于較老地層之上,厚7351019m,平均850m。 上新統(tǒng)臨夏組(n21):與n1x呈不整合或平行不整合接觸,下部為桔紅、桔黃色泥巖、砂質(zhì)泥巖及灰色、銹黃色砂巖、砂礫巖;厚253461m;中部為蘭灰色角礫巖夾磚紅色砂巖,厚157720m;上部為蘭灰色砂巖、砂礫巖,礫巖與桔黃色泥巖、砂質(zhì)泥巖互層,厚度大于500m。 (八)第四系(q) 更新統(tǒng)(qp):下部為灰綠色碎石,亞砂土互層;中部為棕黃色石質(zhì)黃土、亞砂土;上部為淺黃色疏松黃土層。厚2303m,平均90m,不整合于較老地層之上。 全新統(tǒng)(qn):為松散砂礫石層,夾亞砂土及亞粘土層,不整合于其他地

29、層之上,厚0163m,平均12m。 1.2.2構(gòu)造 隴西系烏鞘嶺?六盤山主褶帶逶迤通過靖遠(yuǎn)北部。靖遠(yuǎn)煤田便形成于褶帶中古變質(zhì)巖體的低洼地帶。受隴西系所左右,區(qū)域主要構(gòu)造形跡多呈北5060西方向。有如下主要構(gòu)造: 一松山?響泉山?黃家洼山隆褶帶:走向長約80km,主體由下古生界及震旦亞界變質(zhì)巖組成,總體走向北50西。 二寶積山復(fù)向斜:位于松山?響泉山?黃家洼山隆褶帶的南側(cè),為一南翼受到破壞的不完整復(fù)向斜,主軸呈北50西方向,走向長約37km。 三王家山復(fù)向斜:位于松山?響泉山?黃家洼山隆褶帶北側(cè),為一南陡北緩的不對稱復(fù)向斜,主軸走向北6070西。 四青石山半環(huán)狀構(gòu)造:位于寶積山礦區(qū)與紅會礦區(qū)之間

30、,由青石山西側(cè)弧形斷層及其所包圍的下奧陶統(tǒng)變質(zhì)巖花崗巖組成。 五北灘新生代拗陷:位于王家山復(fù)向斜以北,在王家山礦區(qū)以f15斷層為界與隆褶帶分開。 六靖遠(yuǎn)新生代拗陷:位于寶積山復(fù)向斜以南,為靖遠(yuǎn)?靜寧拗陷帶的一部分。 伴隨上述隆褶帶及復(fù)向斜的有一系列區(qū)域性走向斷層,由北而南有: 一f3斷層:位于王家山復(fù)向斜之北,西起水洞溝以西,向東經(jīng)下紅灣至半川子以東,長度在10km以上,走向近東西,傾向北,傾角80左右,斷距西小東大,最大達(dá)1000m以上。 二王家山f1斷層組:位于王家山復(fù)向斜與松山?響泉山?黃家洼山隆褶帶之間,長30km以上,走向北70西,傾向南西,傾角80左右,由多個斷層組成,為一多期活動

31、斷層,挽近仍有活動。 三寶積山f1-f2斷層組:位于寶積山向斜南翼,西起車輪口,東至打拉池,長達(dá)35km以上,走向北5060西,傾向南西,傾角1560,深部緩,淺部陡,并派生一組分枝斷裂,組成“入”字形構(gòu)造。該斷層切斷寶積山向斜南翼,使南西盤白堊系地層推覆于北東盤侏羅系之上,構(gòu)造形跡明顯。 巖漿巖:主要分布在礦區(qū)以南的壽石山、紅會將軍墳灘及崛吳山北坡,主要巖性為花崗巖和花崗閃長巖,對礦區(qū)煤系沒有影響。 本礦井構(gòu)造總體表現(xiàn)為:向西抬起收攏,向東傾伏撒開的向斜,長約10km。向斜軸走向北6070西,局部近東西向,軸面傾向ssw,兩翼地層產(chǎn)狀不同,北翼地層在勘探線以西走向為北75西,傾向南西,傾角2

32、540;勘探線以東漸轉(zhuǎn)為北80東,向南南東傾,傾角4060,xv勘探線以東更陡,達(dá)60以上;南翼地層走向為北60西,傾向北東,傾角3566,局部直立、倒轉(zhuǎn),為一南陡北緩、軸面南傾的不對稱向斜。勘探線以西向斜軸被f21斷層切斷。 向斜兩翼斷層較發(fā)育,以走向逆斷層為主,除煤盆地邊緣斷層外,礦井內(nèi)部斷層依其產(chǎn)狀大致有兩組,一組南傾逆斷層,發(fā)育于向斜北翼,另一組北傾斷層,發(fā)育于南翼,此外尚有一些伴生的大小不一的橫向逆斷層分布于兩翼。張性斷裂較少。主要斷層特征見表1-2-1。表1-2-1 王家山煤礦斷層特征一覽表編號位 置產(chǎn) 狀性 質(zhì)規(guī) 模兩盤巖性查明情況走 向傾 向傾 角f1向斜南側(cè)北70西南西80實

33、測逆斷層出露長度30km以上,由一組平行斷裂組成,在礦區(qū)南部形成寬約100-300m的巨形擠壓破碎帶。下志留統(tǒng)變質(zhì)巖、上古生界地層逆沖于侏羅系各地層之上。李家溝以東斷距約為600m,賀家山北達(dá)1500m。南盤:s1m北盤:s1mf3向斜北側(cè)線以西北80- 85線以東北75- 80東北80推測逆斷層長約10km,北盤下志留統(tǒng)變質(zhì)巖逆沖于南盤上三疊統(tǒng)和侏羅系地層之上。該斷層斷距西小東大,最大達(dá)1000以上。南盤:t3+j北盤: s1m 62、50、215、514號孔均穿過該斷層。f15位于向斜北翼北80西南35- 65推測逆斷層長約7km以上,上盤的上三疊統(tǒng)和侏羅系地層推覆于上三疊統(tǒng)和中下侏羅統(tǒng)之

34、上。斷層破碎帶寬5-60m、一般寬15m,斷距達(dá)100m以上。南盤:t3+j北盤:t3+j1-2f16位于f15斷層以南,位于-線之間加線以西為北80- 80西,以東轉(zhuǎn)為80- 85南60- 80推測逆斷層為f15最主要一條分枝斷裂,長約5km。斷距西小東大,線為10-40m,線大于200m。同上f17位于f16以南線以西走向為80西;以東呈近東西向。南或南南西67- 85推測高角變逆沖斷層為f15的一條分枝斷層,長約3.5km,破碎帶寬2-7m。斷距大于30m。同上f18位于f15與f16之間北80西南南西70推測逆沖斷層為f15的分枝斷層,長700m。同上f19位于f17以南近東西南80推

35、測高角度逆沖斷層為f15的分枝斷層,長300m,斷距15m。同上表1-2-1編號位 置產(chǎn) 狀性 質(zhì)規(guī) 模兩盤巖性查明程度走 向傾 向傾 角f21位于王家山向斜軸部北65西南西80實測逆斷層全長12km,其中礦區(qū)長度5km,南西盤向上逆沖,將王家山向斜軸切割破壞。通過礦區(qū)斷距約45-100m。兩盤地層皆為j2-3285、241號孔穿孔穿過斷層f2位于向斜南翼-線之間北60- 70西北東80- 85推斷逆斷層長約4km,破碎帶由碎裂巖、斷層泥以及大小不等砂巖構(gòu)造透鏡體組成,寬約2-10m。斷距西小東大,線26m,線22米,線379m。南盤:s1m北盤: jf22位于f2以南北65- 75西北東80

36、推測逆斷層長約4km,全被第四系掩蓋。斷距可達(dá)100m。北東盤:t3+j南西盤:jf4位于礦區(qū)西南北60西南西80推斷逆斷層長約26km,北東盤為中生界地層,南西盤為新生界地層。f4可能是沿f1斷裂帶下滑形成的。據(jù)鉆孔斷距不下百米。北東盤:mz南西盤:kz92號孔穿過該斷層f5位于-加線之間北35- 40東南東47- 65平移斷層長700m,東盤相對北移,西盤相對南移,水平錯距80m。兩盤地層均為j81號孔該斷層f20位于向斜北翼西部北60- 80東東南62- 77推測逆斷層長600m,破碎帶寬1-4m,斷距28-45m。兩盤地層均為j282號孔穿過該斷層f23位于南翼f2斷層以南線以西北60

37、- 80東,以東為北83西北68- 70推測逆斷層長750m,落差16-40m。j151155號孔造成2層煤重復(fù) 1.3 礦體賦存特征及開采技術(shù)條件 1.3.1 煤層及煤質(zhì) 1.煤層 一、含煤性 本區(qū)的主要含煤地層為中侏羅統(tǒng)窯街組(j2y),厚116m, 含煤五層,平均總厚30.67m,含煤系數(shù)26%;其次為中侏羅統(tǒng)新河組(j2x)第一段,平均總厚64m,含煤兩層,平均總厚2.99m,含煤系數(shù)4.7%。各煤層由上到下編號為:1層煤,2上層煤,2層煤,2下層煤,3層煤和4層煤,其中,2層煤和4層煤為主要可采煤層,厚度大,較穩(wěn)定,且分布面積廣;3層煤為局部可采層,分布面積較大,厚度較薄,變化亦較大

38、;其余煤層更不穩(wěn)定,多呈透鏡狀。此外,4層煤向南由于相變,發(fā)生分叉,變薄,以至尖滅,在深部形成4下層煤;另在深部鉆孔中4下層煤以下尚有1?2層透鏡狀煤層,偶達(dá)可采厚度以上。 煤系含煤性的變化規(guī)律比較明顯:南翼不如北翼,西端不及東端。北翼西部又較東部含煤性差,勘探線以西含煤系數(shù)平均為17.9%,低于北翼平均數(shù),以東平均為28.1%,高于北翼平均數(shù)。全區(qū)平均為19.7%。 二、可采煤層 礦井共含煤七層,其中,1層煤、2上層煤、2下層煤多呈透鏡狀產(chǎn)出,偶達(dá)可采厚度以上,很不穩(wěn)定;3層煤亦不穩(wěn)定,變化大,為局部可采層;2層煤和4層煤較穩(wěn)定,為主要可采煤層。此外,存在于南翼擠壓帶和其他斷層帶中的斷層煤,

39、變化極大,呈透鏡狀、雞窩狀或不規(guī)則狀產(chǎn)出。各煤層特征見表3-1,分述如下:表1-3-1 煤層特征一覽表煤層名稱真厚度m最小最大平均點(diǎn)數(shù)層間距m結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分布與可采情況層位1層01.600.70143045528.19 818.502.2745.653.5589.80 0.0030.81簡單極不穩(wěn)定呈透鏡狀,零星可采j21x2上層0.116.322.2919簡單極不穩(wěn)定南翼線以西,北翼加及線以西,零星可采j21x2層0.0545.338.74131簡單復(fù)雜較穩(wěn)定全區(qū)主要可采j2y2下層05.810.6311簡單極不穩(wěn)定零星分散且不可采j2y3層0.1121.273.3360簡單不穩(wěn)定線以西,局部

40、可采j2y4層11.24123簡單復(fù)雜較穩(wěn)定全區(qū)基本可采j2y4下層0.627.583.1810簡單不穩(wěn)定分布于線以東,局部可采j2y (一)1層煤 位于中侏羅統(tǒng)新河組第一段,即第旋回的頂部,煤層薄而變化大,多不可采,呈透鏡狀。全區(qū)共有31個孔見到此層煤。達(dá)可采厚度以上的有12個孔,純煤真厚最大1.60m,主要分布在-勘探線間,多為單一結(jié)構(gòu)或含一層夾矸,最多含三層夾矸,夾矸最多小于1m,1層煤常相變?yōu)榛液谏抠|(zhì)泥巖、泥巖或砂質(zhì)泥巖,與2層煤的間距西小東大,勘探線以東皆在55m以上,最大的為308號孔,達(dá)113.84m,勘探線以西多在55m以下,一般3045m,最小的為48號孔,不足30m。 二

41、2上層煤 位于中侏羅統(tǒng)新河組第一段的下部,分布比較集中,主要發(fā)育于南翼勘探線以西和北翼東部的和加勘探線間及西端勘探線以西,在北翼的281、59、46、264和255號孔尚有零星分布。全區(qū)見2上層煤的有32個孔,煤厚0.11m(109號孔)?6.32m(294號孔),純煤厚度達(dá)可采厚度以上的有18個孔,其中最厚4.27m。2上層煤與2層煤的間距在南翼和北翼西端為6.93m(透3號孔)?28.19m(77號孔),平均15.73m,北翼東部為5.00m(淺6號孔)?13.73m(129號孔),平均9.64m。多為單一結(jié)構(gòu),少數(shù)含一至二層夾矸,夾矸最厚為1.12m(淺6號孔),最薄的僅0.99m(40

42、號孔),巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖或粉砂巖。 三 2層煤 賦存于中侏羅統(tǒng)窯街組頂部,為本井田最主要的可采煤層,分布面廣,厚度巨大,煤層比較穩(wěn)定。煤厚變化規(guī)律性比較明顯,南薄北厚,西薄東厚。全區(qū)見2層煤的共211孔,平均煤厚8.74m。自南而北可分為兩部分: 1、f21f2斷層之間,即王家山向斜南翼。煤厚自0.05m(168號孔)至23.32m(40號孔),大多小于10m,平均8.06m,自東向西亦由厚變薄,勘探線以東除171號孔外,煤厚都在721m之間,以西多小于7m,以至尖滅。結(jié)構(gòu)東部較西部復(fù)雜,勘探線以東含三至五層夾矸,以西大多只含一至二層夾矸或為單一結(jié)構(gòu),唯40號孔含夾矸達(dá)七層。夾矸最厚12.

43、38m(172號孔),一般0.302.90m不等。這一部分煤層雖較厚,但夾矸比例大,純煤厚度小,說明當(dāng)時成煤環(huán)境變化較大。夾矸巖性多為泥巖、炭質(zhì)泥巖或粉砂巖,為細(xì)砂巖,個別夾不厚的粗砂巖。 2、f21斷層以北,即王家山向斜北翼。這一部分煤層厚度自0.19m(283號孔)至45.33m(273號孔),平均13.98m,自東向西煤層變薄,勘探線以東煤厚多為1440m,以西多在10m以下,愈接近沉積盆地邊緣,煤厚變化愈大。在加勘探線間靠近煤層露頭部分有一條煤厚小于2m,甚至不可采的薄煤帶,寬度約50100m,皆在風(fēng)化帶中,煤層變薄,風(fēng)化作用是主要因素。 這一部分煤層結(jié)構(gòu)的變化情況是:勘探線以東多含二

44、至四層夾矸,少數(shù)含一層,個別有五層夾矸,共同的特點(diǎn)是,夾矸多在煤層上部,下部常為單一的巨厚煤分層,勘探線以西多為單一結(jié)構(gòu)或含一至二層夾矸,少數(shù)含三至五層夾矸,個別的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,如21號孔有七層夾矸,37號孔有八層夾矸,夾矸最厚為8.15m(273號孔),大多0.202.00m,少數(shù)25m。夾矸巖性多為粉砂巖、泥巖或炭質(zhì)泥,偶為細(xì)砂巖。另外,古河流沖刷是造成四號井中部以西厚度變化的主要原因。 從底板等高線圖及剖面圖上清楚地反映出,2層煤不僅沿走向有波狀起伏變化,同樣,沿傾向亦有明顯的起伏變化,致使底板等高線蜿蜓變曲,疏密不勻,這顯然是巖、煤層在構(gòu)造變動過程中受擠壓而產(chǎn)生的形態(tài)變化。 四 2下層

45、煤 位于中侏羅統(tǒng)窯街組上部,呈透鏡體狀,很不隱定,全區(qū)僅有11個鉆孔見到此層煤,多零星分散且不可采,只北翼勘探線的4個鉆孔尚較集中。純煤厚度達(dá)可采厚度以上的有5個孔:98、11、70、36和260號孔。其中,98號孔最厚達(dá)5.8lm,但很快即變薄、尖滅。除個別孔含一兩層外m外,其余皆為單一結(jié)構(gòu)。夾矸巖性為泥巖及粉砂巖。與2層煤間距一般818.50m,西部透7號孔最小為3.57m。 五 3層煤 位于中侏羅統(tǒng)窯街組中部,煤層厚度變化較大,不太穩(wěn)定,為局部可采煤層,發(fā)育于xi勘探線以西,共有60個鉆孔見此層煤,最厚的是307號孔,達(dá)21.27m,最薄為170號孔,僅0.11m?？偟淖兓厔轂槟媳”焙?/p>

46、,西薄東厚。南翼雖然局部煤層較厚,但迅速變薄,尖滅,被無煤區(qū)分割成幾塊,無煤區(qū)和不可采區(qū)面積占一半以上,北翼煤層分布較普遍,各見煤點(diǎn)大多達(dá)可采厚度以上。西薄東厚的變化更為明顯:南翼36號孔以東的幾個見煤孔煤厚都大于3m,純煤厚都達(dá)可采厚度以上,以西的12個見煤孔,僅有4個孔煤厚大于2m;北翼勘探線深部為厚煤帶,包括47、112、98、11、68、307、306共8個鉆孔,占據(jù)面積寬約0.51公里,長約2公里,平均煤厚11.92m,這一厚煤帶以西約700m處的1l4號孔則是個無煤區(qū),勘探線以西鉆孔的煤厚都小于3m。此外,北翼淺部近露頭部分可能由于風(fēng)化等原因,存在一條薄煤帶,煤厚多在1m以下。全區(qū)

47、平均煤厚3.33m。 3層煤多為單一結(jié)構(gòu)或含?至二層夾矸,少數(shù)厚煤層含三層以上夾矸。如93號孔有六層夾矸,68號孔有五層夾矸。煤層越厚,相應(yīng)地夾矸亦較多、較厚。夾矸厚度多數(shù)小于1m,少數(shù)在1m以上,最厚6.54m(68號孔)。夾矸巖性多為泥巖、巖質(zhì)泥巖或粉砂巖,偶夾粗砂巖。 3層煤與2層煤的間距南翼最大為45.65m,最小為2.27m,北翼除最大為31.70m,最小為2.92m。兩翼比較,南翼比北翼大,除南加勘探線較小外,多大22m以上,平均28m;北翼勘探線外,一般多小于20m,平均15m,向西和向深部間距變小。 六 4層煤 賦存于中侏羅統(tǒng)窯街組的下部,為礦區(qū)主要可采煤層之一,北翼普遍發(fā)育,

48、南翼主要分布于勘探線深部。 全區(qū)見4層煤的鉆孔共有123個,煤厚在30m以上的有12層次,1030m的7l層次,煤厚變化情況仍是西薄東厚,南薄北厚,與2層煤相同,且規(guī)律性更明顯。加勘探線以東的淺部和中深部煤厚絕大多數(shù)大于10m,向西向南均變薄,加勘探線以西煤厚大多小于10m?？傊?愈近煤盆地邊緣,厚度變化愈大,短距離內(nèi)即由可采變?yōu)椴豢刹梢灾良鉁?。全區(qū)平均煤厚11.24m。 4層煤有幾處結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜:一是北翼中部勘探線中深部們,包括70、59、47、98、11、113、82、117、48和19號孔,含三至八層夾矸;二是加勘探線的淺4、補(bǔ)181、20、256和補(bǔ)21號孔,含三至七層夾桿,三是加勘探

49、線的129、淺5、258、23、302、139、235、203和182號孔,含三至十層夾矸。其余為單一結(jié)構(gòu)或含一至二層夾矸。夾矸厚度一般0.201m,少數(shù)13m,個別大于3m,最厚達(dá)13.73m(補(bǔ)181號孔)。夾矸巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖、粉砂巖或砂質(zhì)泥巖,偶夾中粒砂巖。 4層煤與2層煤的間距最小3.55m,最大89.80m,一般2560m,平均40m。隨著地層向西超覆,2、4層煤間距逐漸變小,勘探線以東由淺部向深部間距亦逐漸變小;和勘探線則有淺部和深部間距較大,中深部間距較小的局部變化。 4層煤同2層煤一樣,沿走向和沿傾向均有波狀起伏變化,尤以勘探線傾向上的變化最為明顯,因而煤層底板等高線亦相應(yīng)呈現(xiàn)波狀彎曲和疏密不勻的變化。 (七)4下層煤 為4層煤向深部分叉形成,分布于勘探線以東,37、82、254、補(bǔ)21、23和淺7號孔一線以南,愈深部,與4層煤的間距愈大,4下層煤也逐漸變薄,以至尖滅。 由西向東4下層煤與4層煤的間距逐漸加大,勘探線為13.10m,勘探線22.30m,勘探線22.71m