【正文】 貴州大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目 ： 大灣煤礦初步設(shè)計(jì) 班 級(jí) ： 采礦工程 大專班 姓 名： 曾 波 貴州省水城礦業(yè)（集團(tuán)）公司大灣煤礦 初 步 設(shè) 計(jì) 說 明 書 設(shè)計(jì)能力： 120 萬噸 /年 二 00七年一月 第一章 概 況 第一節(jié) 礦區(qū)概述 一、交通位置 水城礦區(qū)位于六盤水市水城縣及畢節(jié)地區(qū)威寧、赫章、納雍縣境內(nèi)。貴昆電氣化鐵路通過礦區(qū)中部，礦區(qū)支線水大鐵路在六盤水站接軌，經(jīng)大河邊至大灣礦井主工業(yè)場地。貴陽至昭通公路橫貫礦區(qū)。 大灣井田位于水城 礦區(qū)西北端，鐘山區(qū)大灣鎮(zhèn)和威寧縣東風(fēng)鎮(zhèn)境內(nèi)，處于二塘向斜的中深部；東南距水城 46km，西北距威寧縣城 50km。大灣礦中井開采大灣井田的中部偏西塊斷及原頂拉井田大部分，位于鐘山區(qū)大灣鎮(zhèn)境內(nèi)。 見圖 11。 二、 地形地貌及河流 本區(qū)位于貴州高原西部，屬于高原山區(qū)。 大灣井田是二塘向斜的主體部分，向斜盆地所處位置地面相對(duì)較低，標(biāo)高 1760 至 1900m；四周高山連綿起伏，海拔均在2020m 以上。 井田河（溪）流發(fā)育，主干河流三岔河發(fā)源于西部香爐山，由陽新灰?guī)r洞穴流出，屬長江流域的烏江水系。該河自井田西部魯章附近切割煤系 進(jìn)入井田，縱貫全區(qū)，大致平行向斜軸部，流經(jīng)三迭系飛仙關(guān)組，在二塘附近切割煤系至楊家寨流出區(qū)外，水流終年不斷，河寬 28~135m，一般寬 40m，深 左右，由于河曲發(fā)育，形成 250~300m 寬的條帶沖積平地。 三岔河支流拱橋河、拖羅河、格書河、木沖溝河、二塘河等常年性水流均匯入三岔河，以上河 (溪 )流受大氣降水補(bǔ)給，具暴漲暴落特點(diǎn)，動(dòng)態(tài)變化大。 三、氣象條件 本區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候。它具有四季明顯，無霜期長，雨熱同季，暖濕共節(jié)的特點(diǎn)，因而導(dǎo)致出冰雹時(shí)落，干濕不均，洪發(fā)易澇的氣候現(xiàn)象。 據(jù)水城氣象站統(tǒng)計(jì)，水城地 區(qū)的無霜期平均為 220 天，氣溫年平均為 ℃，最高氣溫集中在七月，平均為 ℃，極度高溫可達(dá) 29℃。最低氣溫為 1 月份，平均 ℃，其極端值于 1977 年 2 月 9 日達(dá) ℃。 降雨量較鄰區(qū)偏高，年平均為 。降雨多的季節(jié)集中在 5~9 月份，約占全年總量的 78%。其中 6 月份尤為偏高，可占全年雨量的 20%，最大極端值達(dá)到，而 11 月至翌年 3 月，其降雨總量占全年的 11%。 全年日照的時(shí)間為 ，占全年總照的 35%，其中 8 月份日照較多，見日時(shí)間可達(dá) 40%，而 12 月份則僅達(dá) 27%。 但是氣候的本身也給本區(qū)帶來了危害。諸如：暴雨、干旱、低溫、冰雹、春寒、早霜的侵襲，盡管程度有異，效果不同，然在區(qū)內(nèi)卻時(shí)有發(fā)生。上述情況表明，本區(qū)與六枝、威寧雖僅咫尺之隔，但氣候差異則是十分明顯。 四、電源條件 本區(qū)處于貴州西部電網(wǎng)，主要電源點(diǎn)有水城電廠與水城 220kv 樞紐變電所相連，經(jīng)普定 220kv 變電所接入貴州電網(wǎng)，并以一回 220KV 線路與盤縣電廠相連，通過二回 110KV 線路經(jīng)城中 110KV 變電所與杉樹林 110KV 變電所相連，另一回 110KV 線路與城西 110KV 相連。 在大灣礦西井的東南方向約 4 km處的六盤水市鐘山區(qū)大灣鎮(zhèn)已建有大灣 35/6kV變電所一座，室內(nèi)安裝 12500kVA 主變兩臺(tái)。大灣 35/6kV 變電所的一回 35kV 供電電源引自水城縣附近的水簾 洞 降壓站，輸電線路長約 、導(dǎo)線型號(hào)為LGJ120mm2 鋼芯鋁絞線。大灣變電所的另一回 35kV 供電電源引自水城電廠110/35kV 變電站，輸電線路長約 、導(dǎo)線型號(hào)為 LGJ120mm2鋼芯鋁絞線。目前水城礦業(yè)集團(tuán)在大灣礦中井主井西偏南方向約 擬新建一座 35/6kV 升壓站，它的三回 35kV 供電電源一回引自大灣 35/6kV 變 電所 , 輸電線路長約 、導(dǎo)線型號(hào)為 LGJ240 mm2鋼芯鋁絞線；它的另兩回 35kV 供電電源均引自大灣礦西井東邊，約 6km處的二塘 110/35kV變電站， 35kV輸電線路各長約 7 km、導(dǎo)線型號(hào)均為 LGJ240 mm2鋼芯鋁絞線。區(qū)內(nèi)電力充足可靠。 五、水源條件 本區(qū)三岔河屬長江流域的烏江水系。在大灣井田的出口附近觀測流量為～ ，區(qū)內(nèi)有多條支流均匯入三岔河。區(qū)內(nèi)多處出露有灰?guī)r含水層。 六、建材供應(yīng) 本區(qū)附近有水城鋼鐵公司、昆明鋼鐵公司、水城礦業(yè)集團(tuán)水泥廠、六盤水 水泥廠、盤江煤電集團(tuán)公司水泥廠等建材企業(yè)。鋼材、水泥供應(yīng)充足，石子、木材、砂等可就地解決。建材資源比較豐富。 大灣 礦區(qū)東面是二塘火車站 、 二塘電廠 和鐘山一礦 ，西面是大灣火車站、二塘選煤廠和頂拉煤礦，北面是木沖溝煤礦。 因此，區(qū)內(nèi)交通方便，電源充足可靠，水源有保證，建筑材料供應(yīng)渠道暢通，勞動(dòng)力充足，地面村莊較少，在貴州省具有較好的區(qū)位優(yōu)勢(shì)。礦井建設(shè)的外部條件十分優(yōu)越。 第 二 節(jié) 井田及其附近的地質(zhì)特征 一、井田地層 井田 范圍內(nèi)出露的地層有：上二迭統(tǒng)的峨眉山玄武巖（ P21）、上二迭統(tǒng) 宣威 組（ P22）、三迭系下飛仙關(guān) 組（ T1）、三迭系中統(tǒng)嘉陵江灰?guī)r（ T2）及第四系表土層（ Q）。現(xiàn)由老至新分述如下： （ 1） 上二迭統(tǒng)峨眉山玄武巖（ P21）：灰黑色、墨綠色、隱晶、細(xì)晶結(jié)構(gòu)，上部具氣孔壯或杏仁壯構(gòu)造。間夾凝灰?guī)r、粉砂巖、泥巖。平行不整合于下二迭統(tǒng)茅口灰?guī)r之上，廣泛出露于井田外圍。 （ 2）上二迭統(tǒng)宣威組 ： 由淺灰至深灰色細(xì)砂巖、粉砂巖、黑色泥巖、灰黑色砂質(zhì)泥巖及煤層組成，底部為暗紫色鐵質(zhì)泥巖及灰綠色角礫壯凝灰?guī)r，與其下伏峨眉山玄武巖呈假整合接觸關(guān)系，在井田的東側(cè)有出露，厚 180～ 240 米，平均厚 米，為井田內(nèi)含煤地層。 （ 3） 三迭系 下統(tǒng)飛仙關(guān)組 ：由紫、紫灰色，薄至中厚層狀細(xì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖組成，以細(xì)砂巖、粉砂巖為主，與下伏 宣威 組呈假整合接觸在井田內(nèi)大面積出露。厚 440 ～ 550 米，平均厚 495 米，據(jù)巖性和顏色不同分為 3 段，現(xiàn)分述如下： 第一段（ T11）：由灰綠色粉砂巖、泥巖及細(xì)砂巖組成，以粉砂巖為主，底部為淺灰綠色、薄層狀的鈣質(zhì)泥巖，富產(chǎn)瓣鰓類、腹足類、腕足類等動(dòng)物化石，厚 60～ 130米，平均厚 88 米。 第二段（ T12）：由紫、紫灰色夾黃綠色中厚層狀的細(xì)砂巖、粉砂巖及泥巖組成，以細(xì)砂巖為主，上部夾透鏡狀石灰?guī)r， 中部產(chǎn)瓣鰓類等動(dòng)物化石，下部以含較多的豆?fàn)?、眼球狀鈣質(zhì)結(jié)核之紫色粉砂巖或細(xì)砂巖與第一段分界，全段厚 250 米～ 340 米，平均厚 300 米。 第三段（ T13）：由紫色、暗灰紫色細(xì)砂巖、粉砂巖組成，以細(xì)砂巖為主，上部常夾透鏡狀石灰?guī)r，一般分布在向斜軸附近。全段厚 110 米～ 120 米，平均厚 116 米。 （ 4） 第四系 中統(tǒng)嘉陵江灰?guī)r（ T21）：由淺灰色、青灰色薄至中厚層石灰?guī)r組成，產(chǎn)瓣鰓類、腕足類等動(dòng)物化石，與下伏飛仙關(guān)組呈整合接觸，零星分布于向斜軸附近，殘留厚約 50 米。 （ 5）第四系 表土層由坡積物、沖積物和腐植土組成， 與下伏各時(shí)代老地層呈不整合接觸，一般分布在溝谷兩側(cè)、河漫灘及緩坡地帶，厚 0～ 20 米，平均厚 10 米。 宣威 組系本井田含煤地層，由淺灰色至深灰色粉砂巖、灰黑色泥巖、黑灰色砂質(zhì)泥巖、灰色、綠灰色鈣質(zhì)細(xì)砂巖、深灰色細(xì)砂巖及煤層組成。以粉砂巖及泥巖為主，底部為暗紫色鐵質(zhì)泥巖和灰綠色角礫狀玄武凝灰?guī)r。含煤地層巖層的物性以視電阻率曲線明顯差異為特點(diǎn)，煤和鈣質(zhì)砂巖為高阻層，電阻率煤層一般 50～ 120Ω?M， 11 號(hào)煤層高達(dá) 130Ω? M，鈣質(zhì)砂巖一般在 60～ 100Ω? M；中細(xì)粒泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖層為中阻層，電阻率一般為 20～ 40Ω ?M；砂質(zhì)泥巖和泥巖等為低阻層，電阻率為 5～20Ω? M，伽瑪伽瑪曲線的特點(diǎn)是：煤層和泥巖呈低密度反映，煤層一般為 20～ 90γ/MC，泥巖： 20～ 40γ /MC；鈣質(zhì)砂巖呈高密度反映，一般為 5～ 10γ /MC；其它呈中密度反映 。 含煤地層巖相以陸相沉積為主，局部表現(xiàn)為海陸交互相特征，產(chǎn)戟貝及大羽羊齒等動(dòng)、植物化石。 宣威 組含煤 20～ 29 層，一般 23～ 25 層，厚 米～ 22 米，平均 17 米。 含煤地層厚 180～ 240 米，平均厚 米，厚度總的變化趨勢(shì)由南東向北西變薄，煤層由多到少。 根據(jù)巖性及含煤情況不 同， 宣威 組又可分為上、下兩段。 下段（ P22— 1）：由 11 號(hào)煤層底板至玄武巖頂界，巖性上部以淺灰至灰色泥巖、粉砂巖為主，在泥巖中含有鮞狀、團(tuán)體狀的菱鐵礦，下部以灰色、灰綠色粉砂巖、細(xì)砂巖為主，底部為暗紫色鐵質(zhì)泥巖和灰綠色角礫狀玄武凝灰色。 沉積巖相以陸相少煤或無沉積為明顯特征。含煤線或薄煤層 7～ 15 層，一般 12層，厚 ～ 米，平均厚 米，產(chǎn)大羽羊齒、細(xì)羊齒、烏毛蕨等植物化石。本段厚 ～ 米，平均厚 米。 上段（ P22— 2）：由 11 號(hào)煤層底板至含煤地層 頂界。巖性由淺灰至灰黑色粉砂巖、砂巖、灰綠色鈣質(zhì)細(xì)砂巖、泥巖及煤層組成。以粉砂巖及細(xì)砂巖為主顯示出陸相含煤沉積，局部有海陸交互相沉積。 本段含煤 12～ 16 層，一般為 13 層。煤厚 ～ 米，平均厚約 12 米。本段煤層多，可采煤層多，且較穩(wěn)定。含似層狀菱鐵礦，產(chǎn)戟貝、舌形貝、角貝、大羽羊齒及櫛羊齒等動(dòng)、植物化石、本段厚 ～ 米，平均厚 米。 風(fēng)氧化帶確定，本次補(bǔ)勘未做工作，風(fēng)氧化帶范圍圈定系采用 152 隊(duì)資料垂深為 30 米。 二、井田地質(zhì) 大灣井田位于二塘向斜的中 深部，是二塘向斜 的主體部分。 NE 翼以 2 號(hào)煤 +1700米等高線與木沖溝井田為零， SW 翼以 F2 號(hào)斷層與頂拉井田相毗連。在井田范圍內(nèi)NE 翼傾角一般為 8186?！?10186。，平均寬度 公里； SW 翼傾角一般為 3186?！?5186。東部NE 翼淺部及轉(zhuǎn)折端一帶傾角變陡，一般為 20186?！?35186。次一級(jí)褶曲不發(fā)育，局部有波狀起伏但波幅一般不超過 10 米。 井田內(nèi)經(jīng)補(bǔ)勘共發(fā)現(xiàn)大小斷層 41 條。斷層落差大于 30 米的有 6 條， 20～ 30 米的 2 條， 20 米以下的 33 條。落差大于 30 米的有 F F F F1 F1 F20號(hào)斷層；20～ 30 米有 F F8號(hào)斷層；余下 斷層落差均為 20 米以下，一般為 5～ 15 米。延展長度大于 1000 米的斷層有 F F F5— F5— FB2 FB2 FB F1 F17等 9 條斷層，余下均小于 1000 米。 井田內(nèi)斷層除 F F F17為走向正斷層外，余者絕大多數(shù)為 NNE 向高角度橫向和斜交正斷層。一般為 N5186?！?20186。E。與向斜軸交角 60186?！?70186。傾角 60186?！?70186。，落差多數(shù)為 5～ 15 米，多分布在向斜 NE 翼淺部及中深部，逆斷層少見，僅有 2 條且延展不長。落差大于 30 米斷層均分布在井田邊緣。 現(xiàn)將落差大、延展較長、對(duì)煤組有破壞的 F F FB FB2 FB2 FB2 F5— F5— F1 等 9 條斷層敘述如下： （ 1） F2號(hào)斷層 位于二塘向斜 SW 翼，是井田邊界斷層，延展長度約 11 公里，為一走向正斷層。走向 N20186?！?70186。W。平行向斜軸，傾向 NE，傾角 65186?！?70186。，在井田內(nèi)落差 15～５ 0 米，一般為 15～ 20 米， 19— 7 線最大達(dá) 30～５ 0 米。切割 T1 T12和 P2地層，地表表現(xiàn)兩盤產(chǎn)狀不一至，孔內(nèi)巖煤層亦表現(xiàn)缺失。地表有 21 個(gè)實(shí)測點(diǎn)控制深部有 9— 807— 19— 6— 5— 4— 3— CK頂補(bǔ) 8— P4— P10— P10— P11— 1104 等 15 個(gè)鉆孔控制。 （ 2） F5號(hào)斷層 位于錢家院子～拖羅一線，全長 2020 米，在井田內(nèi)延伸 240 米，為一斜交正斷層。走向 N15186?！?20186。E，傾向 SE。傾角 42186?！?60186。，一般為 50186。左右，落差 8～ 13 米。向南西方向延展落差逐漸變小。切割 T1 T12和 P2地層、地表與孔內(nèi)均表現(xiàn)為巖煤層缺失，有 10— 100補(bǔ) 6— 3 等 3 個(gè)鉆孔控制。該斷層橫切大灣井田二塘向斜 NE翼淺部，向 NE 延入木沖溝井田。 （ 3） FB4斷層 位于補(bǔ) 4— 補(bǔ) 9— 補(bǔ) 2— P7— 2 號(hào)孔一線，全長 3600 米，在井田延伸長度為 1750 米，為一斜交正斷層。走向 N5186?！?20186。E，傾向 SE，傾角 70186。～ 80186。，落差7— 15 米。井田內(nèi)地表切割 T12地層，上下盤呈角度接觸，并有斷層破碎帶；孔內(nèi)切割 P22地層；井下見地層被錯(cuò)斷?？變?nèi)見有巖煤層缺失。地表有 12 個(gè)實(shí)測點(diǎn)控制，木沖溝礦井下有 1 點(diǎn)控制，深部有補(bǔ) 9— 補(bǔ) 2— 補(bǔ) 8— Ⅳ — 2 等 4 個(gè)鉆孔控制。 （ 4） FB23號(hào)斷層 位于 8— 補(bǔ) 2 線之間，延展長度為 1150 米，為一斜交正斷層。走向 N15186?！?30186。E，傾向 NW，傾角 65186。，落差 7～ 17