【正文】 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè)2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 井田概況及井田地質(zhì)特征畢業(yè)設(shè)計(jì)銀星二號(hào)煤礦屬積家井礦區(qū)，該礦井位于寧夏靈武市東南66km處，行政區(qū)劃屬靈武市白土崗鄉(xiāng)及吳忠市鹽池縣管轄。礦井及周圍交通狀況如下：公路方面：本區(qū)公路交通方便，經(jīng)過多年建設(shè)已形成較為完善的公路網(wǎng)。北部有國(guó)道主干線銀(川)～青(島)高速公路(GZ25)及國(guó)道307線東西向通過，距勘查區(qū)約20km；東部有古窯子～馬家灘～馮記溝三級(jí)公路南北向通過，向南接于鹽興一級(jí)公路；南部經(jīng)鹽興公路與211國(guó)道在惠安堡相接，鹽中高速東西橫穿井田南部；西部約10km的211國(guó)道經(jīng)靈武市、吳忠市可接于國(guó)道109線。鐵路方面：正在建設(shè)中的電氣化太（原）～中（衛(wèi)）～銀（川）鐵路從本區(qū)南部穿過，西可連接中（衛(wèi)）寶（雞）、包（頭）蘭（州）鐵路，東可直達(dá)太原。該鐵路現(xiàn)已全線建成，并于2011年1月全線正式通車運(yùn)營(yíng)。民航方面：銀川河?xùn)|機(jī)場(chǎng)有通往全國(guó)各主要城市的航班。井田距銀川河?xùn)|機(jī)場(chǎng)約60km，經(jīng)國(guó)道211線或經(jīng)古窯子均可到達(dá)。銀星二號(hào)煤礦交通網(wǎng)絡(luò)完善，交通十分方便。詳見交通位置圖111。本區(qū)屬半沙漠低丘陵地形。位于毛烏素沙漠西南邊緣，區(qū)內(nèi)大多被沙丘掩蓋，間有雜草固定，屬低緩的半沙漠丘陵地貌單元；地形較為平坦，地勢(shì)中東部稍低，地面海拔標(biāo)高一般在+1320m左右，區(qū)內(nèi)最高處位于井田西南角，標(biāo)高約+1330m，最低處位于中東部附近，標(biāo)高約+1305m，相對(duì)高差25m。、氣象及地震本區(qū)屬黃河水系，因地勢(shì)平坦、干旱少雨，無(wú)常年地表徑流，零星分布的數(shù)眼水井的水源均來(lái)自第四系淺層地下潛水，水量很小，晝夜涌水量?jī)H有幾立方米。在東北部有雨季積水及潛水滲流匯集形成鹽堿湖，～，106m2，水位淺，水色微綠、無(wú)嗅無(wú)味、微濁，水質(zhì)為咸、堿水。該區(qū)地處我國(guó)西北內(nèi)陸，為典型的半干旱半沙漠大陸性氣候。氣候具有冬寒長(zhǎng)、夏熱短、春暖快、秋涼早，干旱少雨、日照充足、蒸發(fā)強(qiáng)烈的特點(diǎn)。氣溫一般較低，以年溫差與日溫差大為其特點(diǎn)。年降水量分配極不均勻，降雨多集中在9三個(gè)月，全年無(wú)霜期133～154天，約在5月中旬至9月底。10月初上凍，次年3月解凍?！?。季風(fēng)多集中在春秋兩季，從當(dāng)年10月至來(lái)年5月，長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月，最大風(fēng)力達(dá) 8級(jí)，一般為 4～5級(jí)，；多為北風(fēng)及西北風(fēng)，春秋兩季時(shí)有沙塵暴天氣。寧夏是我國(guó)地震活動(dòng)強(qiáng)度和頻度較高的省區(qū)之一，歷史上曾多次發(fā)生破壞性地震。該區(qū)位于鄂爾多斯盆地西緣的吳忠地震活動(dòng)帶東側(cè)，地震震中多集中在黃河沿岸。地震活動(dòng)在空間上則圍繞靈武、吳忠附近迂回跳躍，呈一密集的“地震群”分布，該帶歷史上與近期地震的分布位置基本一致或比較接近，這表明至今構(gòu)造活動(dòng)一直在持續(xù)進(jìn)行。(靈武氣象站)， 礦區(qū)地震裂度為Ⅶ度。據(jù)國(guó)家建設(shè)部發(fā)布的《建筑設(shè)計(jì)抗震規(guī)范》，該區(qū)抗震設(shè)防烈度為Ⅷ度。經(jīng)過絮凝沉淀過濾除鹽消毒處理后的礦井排水可滿足礦井用水需要。建井期間的施工用水以及礦井的備用水源均可采用劉家溝水庫(kù)作為供水水源，從太陽(yáng)山水廠煙墩山至尚家圈輸水干管就近接入取水。在礦井西南側(cè)有惠安堡110kV變電站，由五里坡220kV變電站2回路110kV電源供電，主變壓器容量為（20＋10）MVA。在礦井北側(cè)約30km有永利110kV變電站，主變壓器容量為263MVA， 1回110kV電源引自靈武東330kV變電站，第2回110kV電源引自白芨灘110kV變電站。在本礦井正北約18km有1座新建的馬家灘110kV變電站。2回110kV線路分別引自五里坡220kV變電站和鹽池220kV變電站。主變?nèi)萘繛椋?63MVA）。已投運(yùn)163MVA，并預(yù)留第3臺(tái)主變擴(kuò)建位置。，金風(fēng)煤田與賀家瑤煤田之間無(wú)煤帶處新建1座強(qiáng)灘110kV變電站，設(shè)計(jì)終期規(guī)模263MVA，通過35kV線路就近為周邊礦井供電。該站已于2010年8月開工建設(shè)，2010年12月建成投運(yùn)。另外，寧夏電力部門在礦區(qū)附近規(guī)劃在礦井東側(cè)約15km處將建馬家灘電廠，其裝機(jī)容量為6600MW，馬家灘電廠規(guī)劃以1000kV特高壓輸電線路至陜西靖邊1000kV變電站。井田全部被第四系（Q）黃土所覆蓋，屬隱伏式煤田。根據(jù)鉆孔揭露及區(qū)域資料，井田地層由老至新依次有：三疊系上統(tǒng)上田組（T3s）；侏羅系中統(tǒng)延安組（J2y）、中統(tǒng)直羅組（J2z）、上統(tǒng)安定組（J3a）；白堊系下統(tǒng)宜君組（K1y）；古近系漸新統(tǒng)清水營(yíng)組（E3q）和第四系（Q）。各地層簡(jiǎn)述如下：（1）三疊系上統(tǒng)上田組（T3s）主要為黃綠、灰綠色厚層狀粗粒砂巖，局部含雜色的泥質(zhì)礫石，一般礫徑12厘米，頂部往往含有鋁土質(zhì)，并有鮞粒結(jié)構(gòu)。局部見泥灰?guī)r，并含有大量洖水瓣鮞類動(dòng)物化石（如在棗泉礦區(qū)見到）該組地層全區(qū)分布，為延安組含煤巖系的沉積基底。在井田的南部地帶，有被風(fēng)化剝蝕區(qū)； m，但未穿透。據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，該組地層一般厚為581m，其頂部為一古侵蝕面，與下伏地層呈假整合接觸關(guān)系。（2）侏羅系中統(tǒng)延安組（J2y）延安組地層為井田含煤巖系，地表未出露，是本次勘探的主要對(duì)象。據(jù)鉆孔揭露，延安組地層井田大部分布，在井田東北部地帶，受構(gòu)造影響，有風(fēng)化剝蝕區(qū)；。與下伏三疊系上田組地層呈假整合接觸。延安組地層為一套河流～湖泊三角洲～內(nèi)陸湖泊相沉積體系。巖性主要由灰、灰白色長(zhǎng)石石英各粒級(jí)砂巖、灰～灰黑色粉砂巖、泥巖、碳質(zhì)泥巖和煤組成，底部為一套淺白或白色、局部黃色帶紅斑的粗粒砂巖或含礫粗粒砂巖。 （3）侏羅系中統(tǒng)直羅組（J2z）為延安組含煤地層的上覆地層，地表未出露。據(jù)鉆孔揭露，直羅組地層井田大部分布，在井田的東北部地帶，受構(gòu)造影響，有風(fēng)化剝蝕區(qū)；。與下伏延安組地層呈假整合接觸。直羅組地層屬半干旱條件下的河流體系沉積物。巖性下部為淺灰、灰綠色粉砂巖與石英長(zhǎng)石粗、中、細(xì)粒砂巖互層，夾薄層黑色泥巖?！ê?jiǎn)稱七里鎮(zhèn)砂巖），假整合于含煤地層之上，是判斷是否到含煤地層的標(biāo)志層；中部以灰綠色及灰綠帶紫斑的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，夾薄層中粒砂巖；其底為一層灰白色粗砂巖；上部為土黃、綠色、綠帶紫斑、紫紅色帶綠斑及紫紅色、磚紅色的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，夾薄層長(zhǎng)石石英中粒砂巖及泥巖。（4）侏羅系上統(tǒng)安定組（J3a）主要分布在井田的中、深部，區(qū)內(nèi)大范圍遭剝蝕。地表未出露，區(qū)域上本組地層厚度約500m左右，與下伏直羅組地層呈整合接觸。安定組地層是半干旱條件下的河流體系沉積物。巖性以棕紅、棕紫色（俗稱紅層）粉砂巖、細(xì)粒砂巖及泥質(zhì)巖為主，夾中、粗粒長(zhǎng)石砂巖，含礫砂巖。為一套干旱氣候條件的三角洲、河流及湖濱相紅色建造。（5）古近系清水營(yíng)組（E3q）本組地層全區(qū)分布，在地表溝谷地帶有出露，，據(jù)區(qū)域測(cè)繪填圖資料及區(qū)域鉆孔揭露，厚度一般30m左右。與下伏地層呈不整合接觸。巖性以紫紅色砂質(zhì)粘土、粉砂及砂礫石構(gòu)成，下部一般為半膠結(jié)的砂巖及砂礫石層，具斜層理，局部有泥灰?guī)r及石膏。（6）第四系（Q）遍布全井田，均為松散沉積物，～。主要風(fēng)積沙土及黃土，多呈沙丘，覆蓋在各地層之，與下伏地層呈不整合接觸。井田東北部是由積家井背斜分割的不對(duì)稱兩部分，兩翼均較緩。四周是由斷層和露頭煤分割的井田邊界本區(qū)含煤地層為侏羅系中統(tǒng)延安組，依據(jù)其沉積特征可將該組自下而上分為五個(gè)巖段：(1)延安組第一段（Ⅰ）J2y1第Ⅰ段由煤系底至14煤頂，是煤系內(nèi)重要的含煤段。其巖性以灰、灰白色中、粗粒砂巖為主，夾薄層粉砂巖。含煤5層（111118下），其中18下煤層為井田內(nèi)的主要可采煤層之一，其它煤層皆不可采。 (2)延安組第二段(Ⅱ)J2y2 第Ⅱ段由14煤頂至10煤頂，主要巖性為中、細(xì)粒砂巖，夾薄層粉砂巖，含可采煤3層（1110）。井田地層特征表121(3)延安組第三段（Ⅲ）J2y3第Ⅲ段由10煤頂至6煤頂，以中細(xì)粒砂巖為主。含薄煤4層（9），均不可采。(4)延安組第四段（Ⅳ）J2y4第Ⅳ段由6煤頂至3頂板，以中粒砂巖為主，粉砂巖次之。含可采煤層5層，即3下、4上、5煤。(5)延安組第五段(Ⅴ)J2y5第Ⅴ，其巖性為灰、灰白色中、粗粒砂巖為主，深灰、灰黑色細(xì)粒砂巖、粉砂巖次之，含主要煤層為1煤。除被沖刷外，全部可采。井田內(nèi)含煤地層屬侏羅系延安組，,，含煤層最多30多層，%?？碧綀?bào)告將煤層編號(hào)調(diào)整為1～18下煤，自上而下依次為：3下、4上、11111118下共18層。本礦井設(shè)計(jì)為10煤，受構(gòu)造影響，起伏較大，局部遭風(fēng)化剝蝕較為嚴(yán)重。表121地層時(shí)代代號(hào)平均厚度 (m)巖石特征界系統(tǒng)組新 生 界第 四 系Q以風(fēng)積沙土及黃土為主。古 近 系漸新統(tǒng)清水營(yíng)組E3q以紫紅色砂質(zhì)粘土、粉砂及砂礫石為主。中 生 界侏 羅 系 上 統(tǒng)安 定 組J3a500以棕紅、棕紫色（俗稱紅層）粉砂巖、細(xì)粒砂巖及泥質(zhì)巖為主，夾中、粗粒長(zhǎng)石砂巖，含礫砂巖。中 統(tǒng) 直 羅 組J2z上部為土黃、綠色、綠帶紫斑、紫紅色帶綠斑及紫紅色、磚紅色的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，夾薄層長(zhǎng)石石英中粒砂巖及泥巖。中部以灰綠色及灰綠帶紫斑的粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主，夾薄層中粒砂巖；其底為一層灰白色粗砂巖。下部為淺灰、灰綠色粉砂巖與石英長(zhǎng)石粗、中、細(xì)粒砂巖互層，夾薄層黑色泥巖?！ê?jiǎn)稱七里鎮(zhèn)砂巖），假整合于含煤地層之上，是判斷是否到含煤地層的標(biāo)志層。延 安 組J2y主要為灰、灰白色長(zhǎng)石石英各粒級(jí)砂巖、灰～灰黑色粉砂巖、泥巖、碳質(zhì)泥巖和煤。三 疊 系上 統(tǒng)上 田 組T3s581主要為黃綠、灰綠色厚層狀粗粒砂巖，局部含雜色的泥質(zhì)礫石。10煤特征如下10煤為中厚～厚煤層，煤層厚度變化小，變化規(guī)律明顯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤類單一，為不粘煤，全區(qū)可采，屬穩(wěn)定煤層，是主要全區(qū)可采煤層。10煤位于延安組Ⅱ⒊亞旋回的頂部，剝蝕區(qū)外全部沉積，層位穩(wěn)定；，全區(qū)可采?！?。見煤點(diǎn)46個(gè)，～，可采點(diǎn)46個(gè)，～，；煤層厚度變化小，屬厚煤層，無(wú)夾矸為簡(jiǎn)單煤層。煤層頂板多為粉砂巖、細(xì)粒砂巖；底板巖性以粉砂巖為主，其次為細(xì)粒砂巖和少量泥巖。、瓦斯、煤塵與自燃井田含水層按巖性組合特征及地下水水力性質(zhì)、埋藏條件等，結(jié)合馬家灘礦區(qū)詳勘資料，由上而下劃分為以下四個(gè)主要含水層：第四系、古近系砂巖孔隙～裂隙潛水含水層（Ⅰ）、侏羅系中統(tǒng)直羅組砂巖裂隙～孔隙承壓水含水層（Ⅱ）、侏羅系中統(tǒng)延安組上段砂巖裂隙～孔隙承壓含水層（Ⅲ）、侏羅系中統(tǒng)延安組下段砂巖裂隙～孔隙承壓含水層（Ⅳ）。（1）第四系及古近系松散層孔隙潛水含水層組（Ⅰ）第四系松散層孔隙潛水：全區(qū)分布，～。含水層分為上下兩個(gè)層段，上含水段以風(fēng)積沙及沙土層為主，導(dǎo)水性較強(qiáng)，一般不含水，僅地形平坦低洼處含有少量潛水。下含水段主要為上更新統(tǒng)馬蘭組（Q3m）孔隙潛水層，巖性以亞沙土、亞粘土為主，少量礫石層，厚度6～7m。古近系含水段：～。巖性以紫紅色砂質(zhì)粘土為主，局部地段夾有半固結(jié)的砂巖，底部為砂礫石層，其厚度5～9m，局部與基巖頂部風(fēng)化帶裂隙含水層組成一套復(fù)合含水層組，富水性強(qiáng)。根據(jù)JⅤ04水文孔對(duì)第四系及古近系含水層組進(jìn)行的抽水試驗(yàn)成果，含水層巖性主要為沙土、沙層及沙礫石層，，，平均單位涌水量q =。（2）侏羅系中統(tǒng)直羅組裂隙孔隙承壓水含水層（Ⅱ）本含水層屬干旱條件下的河流沉積物。主要分布于井田內(nèi)西部及23勘探線以南，18～23勘探線一帶背斜軸部，由于地層抬升大面積遭剝蝕缺失?！?，積家井背斜軸部剝蝕區(qū)，含水層厚度較??；屬裂隙孔隙承壓水含水層。從地質(zhì)剖面可見，含水層上下段之間有穩(wěn)定的隔水層，巖性以粉砂巖為主，主要分布于“七里鎮(zhèn)”粗粒砂巖上部，穩(wěn)定分布，隔水性較好；當(dāng)局部地段隔水層被剝蝕時(shí)，下段含水層直接與古近系底部砂、礫巖含水層直接接觸，增強(qiáng)了含水層上下段之間的水力聯(lián)系。據(jù)本區(qū)抽水試驗(yàn)資料，北部22011號(hào)孔，含水層靜水位+，標(biāo)高+，，m， L/sm， m/d；南部25071號(hào)孔，標(biāo)高+，，m， L/sm，；地下水流向自北而南流動(dòng)；其富水性變化規(guī)律表現(xiàn)為自北而南逐漸增大?！?g/L,－Na型。（3）侏羅系中統(tǒng)延安組上段砂巖裂隙～孔隙承壓含水層（Ⅲ）主要由三角洲平原相組成，巖性以灰、灰白色粉～細(xì)粒砂巖為主，夾有砂泥巖互層，巖性較致密，鈣、泥質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬、顆粒支撐?！?3勘探線以南，厚度一般大于100m,僅在積家井背斜軸部剝蝕外圍，厚度有所減小。該含水層為一復(fù)合含水層，各主要煤層頂板一般都有砂巖含水層，屬層間孔隙裂隙承壓含水層，為煤層頂板直接充水含水層。據(jù)本次勘探H22011鉆孔抽水試驗(yàn)資料，標(biāo)高+，，m， L/sm，滲透系數(shù)K＝。 g/L,－Na型。屬富水性弱的含水層。（4）侏羅系中統(tǒng)延安組下段砂巖裂隙～孔隙承壓含水層（Ⅳ）本含水組由三角洲平原相和河流沖積平原相組成?！?，其厚度變化規(guī)律表現(xiàn)為。自積家井背斜軸部向兩翼逐步增厚，南部大于北部。含水層巖性以灰、深灰色中、粗砂巖為主，分選性、滲透性中