《某井田概述和井田地质特征分析案例》4000字

某井田概述和井田地质特征分析案例综述目录TOC\o"1-2"\h\u18238某井田概述和井田地质特征分析案例综述 115362第一节井田概述 13591一、井田地理位置及交通条件 14151二、井田的工农业生产建设概况 217757三、井田电力供应基本情况 317788四、井田的水文简况 311866五、井田的地形与气象 38253第二节井田地质特征 319602一、地层 327463二、地址构造 526364三、水文地质概况 625488第三节煤层的埋藏特征。 631016一、煤层的赋存特征 618195二、可采煤层 724364三、煤层围岩性质 718312四、煤的性质与品种 9第一节井田概述一、井田地理位置及交通条件高山峰子涧煤矿位于大同市南郊区高山镇峰子涧村，大同煤田西侧，马脊梁勘探区北部。井田行政区划隶属大同市南郊区高山镇管辖。地理坐标：东经：112°56′04″-112°59′17″北纬：40°02′22″-40°04′03″井田东距大同市约40km，距109国道4km，西距左云县城约35km。距韩家岭煤炭集运站37km，往北约5km与大左公路及大同至燕子山矿的铁路专云线相接。交通较为便利。见图1-1交通位置图。

图1-1交通位置图井田由6个拐点坐标连线圈定，为较为规则的六边形，东西宽3968m，南北长3120m，重组井田面积为8.1446km2。井田拐点坐标见表1-1。表1-1井田拐点坐标矿区范围54坐标系点号XY14438759.0019666376.0024438948.0019667813.0034437621.0019665685.0044435830.0019666875.0054435861.0019668706.0064436738.0019669654.00二、井田的工农业生产建设概况井田区域经济以农业为主，兼有采矿业。主要农作物为莜麦、土豆、高粱、玉米、谷子，主要矿产为煤炭。三、井田电力供应基本情况根据矿井用电负荷，矿井电源电压等级定为110kV，在矿井工业场地内新建一座110kV变电站。矿井现为35kV双回路供电，一回路引自35kV变电站35kV侧1，另一回路引自110kV城南变电站35kV侧2＃母线段，主变容量2×5000kVA，矿井地面建有35kV变电所一座，井下设一座中央变电所。所以，当其中一条回路故障导致停电时，另一回路能及时供电，并且能担负矿井的全部负荷，两回路电源可靠。四、井田的水文简况矿井所在区域降雨量每年集中在7-9月份，年平均419.88mm；蒸发量每年4-7月份最大，年平均1796.5mm。井田内无固定水体，沟谷属于十里河水系，平日干涸无水，雨季暴雨时有急流迅急通过。一般情况，地表存留水体时间短，不利于对地下含水层的补给。五、井田的地形与气象本井田地处黄土高原，其地貌形态为低山丘陵，北势西高东低，呈黄土梁地貌特征，侵蚀冲刷强烈，“V”字型沟谷发育。西部最高点标高1355m，最低点在东南沟内海拔1286m，相对高差69m左右。井田属温带大陆性气候干旱，半干旱地区，受季风影响，四季鲜明。冬季寒冷干燥，夏季炎热，尽夜温差较大。年平均气温为4.4-7.4℃，月平均最高气温24.2-27.2℃，月极端最高气温34.5℃，自11月份起至翌年3月份为冰冻期，月极端最低气温为-29℃，最大冻土深度161cm，最大积雪厚度22cm。第二节井田地质特征一、地层井田内赋存的地层由老到新分别为寒武系、石炭系中统本溪组、上统太原组、二叠系、侏罗系下统永定庄组、中统大同组、云岗组和第四系。井田内多被第四系黄土覆盖，局部零星出露侏罗系大同组地层。井田内侏罗系含煤地层由老至新分述如下：（一）侏罗系（J）1、下统永定庄组（J1y）与下伏地层呈角度不整合接触，岩性为灰、灰绿、紫色砂质泥岩、泥岩及砂岩，厚度平均140m左右。2、中统大同组（J2d）底部以灰白色厚层状含砾中粗粒砂岩（K11）与下伏地层为整合接触，岩性以浅灰、灰黑色粉砂岩，细砂岩和煤为主，为大同煤田主要含煤地层之一，含煤8层，其中可采煤层4层，本区平均厚218.75米。3、中统云冈组（J2y）底部为灰白色长石—石英砂砾岩（K21）与下伏地层呈平行不整合接触，根据岩性特征分为两段：上部石窟段，岩性为紫红、灰绿色砂岩、粉砂岩及泥岩。下部青磁窑段，以灰白色粗砂岩（含砾石）为主，本组平厚度为54m。（二）第四系（Q）主要为黄、褐黄、棕红色粘土、亚粘土、亚砂土，垂直节理发育，底部为流砂层，与下伏地层呈角度不整合接触，平均厚度15m。具体地址条件见下图1-2。图1-2地层综合柱状图二、地址构造大同侏罗系煤田位于新华夏系马兰第三隆起带中段北部，煤田的北面邻近天山-阴山纬向构造体系，南隔洪涛山背斜与宁武煤田毗邻，东与大同盆地接壤，西为西石山脉，为一北东转北西向的向斜构造。高山峰子涧煤矿位于大同侏罗系煤田的西部，井田构造形态为宽缓的向背斜构造，倾角1°左右。井田内未发现有岩浆岩侵入，也无陷落柱和大的断层。三、水文地质概况（一）地表水系井田内无固定水体，沟谷属于十里河水系，平时干涸无水，雨季下暴雨时有湍急水流通过。通常情况下，地表存留水体时间短，不利于对地下含水层的补给。历年最高洪水位为1263m，没有超过井口和工业广场。（二）地下水矿区各含水层的补给来源在煤层开采前主要为基岩裸露区所接受的大气降水的补给，排泄方式主要为向下游迳流，部分浅层地下水在十里河南岸以泉水形式流入十里河。由于各含水层之间有一定厚度的隔水层阻隔，所以各含水层地下水以层间迳流为主，相互间水力联系微弱。随着煤层的开采，地层结构遭到破坏，煤系地层各含水层间水力联系增强，矿坑排水成了煤系地层地下水的主要排泄方式。石灰岩系裂隙岩溶地下水在矿区属深埋型，补给来源主要为灰岩裸露区接受大气降水的补给，岩溶水通过鹅毛口沟隐伏露头向大同平原排泄。（三）含水层含水层主要包括：⑴寒武系石灰岩岩溶裂隙含水层；⑵石炭、二叠系煤系地层间裂隙含水层组；⑶侏罗系煤系地层间裂隙含水层组；⑷风化壳含水层。（四）隔水层区内隔水层主要为本溪组地层，位于煤系地层之下，上覆于寒武—奥陶系石灰岩阻隔了上部砂岩裂隙水与下部岩溶水的水力联系。（五）矿井一般涌水量和最大涌水量根据资料，矿井最大涌水量为212m3/d，一般涌水量为128m3/d。第三节煤层的埋藏特征。一、煤层的赋存特征本设计开采12、14号煤层，厚度分别是3.14m、3.03m。埋深270m左右。12号煤层直接顶为深灰色粉细砂岩互层，含较多植物化石及煤碎屑，局部节理裂隙发育，一般厚约10m，老顶为灰白色中、细、粗砂岩，以中细砂岩为主，致密坚硬，难以垮落，一般厚度约20m。砂岩抗压强度30.0MPa。14号煤层直接顶为灰色粉、细、中砂岩，以粉砂岩为主，中夹数层薄煤线，含植物化石碎片，一般厚5.0m左右，老顶为灰色粉细砂岩和中粗砂岩，以粉细砂岩互层为主，斜波状或水平层理，含煤屑，性脆，一般厚度为15.0m左右。二、可采煤层本井田可采煤层为12、14号等煤层。各煤层特征如下表所示。表1-2煤层特征表煤层厚度m最小−最大间距m最小−最大岩性稳定性分布范围顶板底板122.51−3.407.10−14.40中细砂岩细砂岩稳定全井田可采142.34−3.501.19−15.30中粗砂岩粉细砂岩较稳定全井田可采三、煤层围岩性质12号煤层：伪顶：深灰色粉砂岩，局部赋存，层理发育，极易垮落，厚0-20m。直接顶：深灰色粉细砂岩互层，含较多植物化石及煤碎屑，局部节理裂隙发育，一般厚约10m。老顶：灰白色中、细、粗砂岩，以中细砂岩为主，致密坚硬，难以垮落，一般厚度约20m。直接底：深灰色粉砂岩，含植物根部化石，致密性脆，具斜波状层理。14-2号煤层：伪顶：深灰色粉砂岩，局部赋存，含较多植物化石及煤碎屑，层理发育，性脆，易垮落，其厚度一般为0.20m左右。直接顶：灰色粉、细、中砂岩，以粉砂岩为主，中夹数层薄煤线，含植物化石碎片，一般厚5.0m左右。老顶：灰色粉细砂岩和中粗砂岩，以粉细砂岩互层为主，斜波状或水平层理，含煤屑，性脆，一般厚度为15.0m左右。直接底：灰色粉细砂岩互层，含植物根部化石和煤屑，致密坚硬。14-3号煤层：伪顶：深灰色粉砂岩，水平层理发育，厚0.1-0.3m。直接顶：深灰色细砂岩及粉细砂岩互层，夹煤线，含暗色矿物，性脆，厚度平均为10m。老顶：大部分区域因14-2开采卸压而无老顶。直接底：浅灰-灰白色中细砂岩，厚层状，含黄铁矿结核，致密坚硬，局部地段为深灰色粉砂岩。（一）顶板岩石的物理力学性质1.岩石的物理性质岩石容重：界于2.3-2.5g/cm3之间，各层数据相当接近，变化不大，属容重较大岩石类型。岩石的含水率：由12-2以下煤层顶板岩石的含水率逐渐降低，由0.81%降至0.13%。2.岩石的力学性质抗压强度：从11-2号煤层至14-2号煤层顶板的抗压强度平均值则近于相等(59.8-75Mpa)。岩性与抗压强度的关系和岩石的矿物组成、颗粒间接触关系、胶结类型等有关。若从不同粒径岩石对照去看，其强度有从粗砂岩小于中砂岩；中砂岩小于细砂岩；细砂岩小于粉砂岩之趋势存在。抗剪强度：各主要可采煤层顶板均只作两个岩样的试验；11-2～12号煤层顶板细砂岩是4.9Mpa，粉砂岩是8.3Mpa；12～14-2号煤层顶板细砂岩为4.4～6.6Mpa。（二）顶底板稳定性评价本矿为多煤层含煤岩系，岩体结构以层状结构为主，煤层顶板多为各种砂岩之间的互层，稳定性较好，抗压强度大多大于30MPa，属于中等或坚硬岩层。底板多为砂质泥岩或中、细、粉砂岩。由于本矿构造简单，含水层富水性弱，煤层顶底板以中等稳定类型为主，工程地质类型为三类中等型。（三）有益矿产根据煤芯化验结果，锗、镓的含量极低，未达到工业品要求。四、煤的性质与品种（一）煤层结构12号煤层：位于地表下263.77m，煤层厚度2.51-3.40m，平均3.14m。结构简单，岩性多为砂质泥岩。顶板为中细砂岩，底板为细砂岩。14号煤层：位于12号煤层下14.67m。煤层厚度2.34-3.50m，平均3.03m。顶板为粉细砂岩，底板中细砂岩。（二）煤的性质井田内批采煤层颜色以黑色为主，微带褐色，条痕为褐黑色。以沥青光泽-弱玻璃光泽为主。宏观煤岩成分以亮煤和暗煤为主，煤岩类型以半亮型煤为主，有少量光亮型煤。煤的结构以中-细条带状为主，质地较硬，块状构造，内生裂隙较发育。其化学性质见表1-3。表1-3煤质特征表层号水份%灰分%挥发份%硫份%发热量MJ/kg煤种127.047.632.670.2632.13-32.95BN142.2111.5628.560.9227.74BN（三）煤的瓦斯含量及瓦斯等级本矿井属于低瓦斯矿井。煤矿瓦斯涌出量的情况如下表1-4所示（四）煤的自燃性经过鉴定可知，该煤矿煤炭自燃倾向性等级I级，自燃倾向性为容易自燃。自燃发火期为6-12个月。表1-4瓦斯等级和二氧化碳涌出量汇总表年份气体名称绝对涌出量（m3/min）相对涌出量（m3/t）回采最大绝对