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甘肅靖遠王家山煤礦五號井開采設計(編輯修改稿)

2025-06-27 14:33 本頁面
 

【文章內容簡介】 地形地貌 礦區(qū)地處干旱區(qū),地形復雜。地形陡峻, 最高點位于栒條峴,標高 ,最低點位于下紅灣,標高 , 相對高差 ,水洞溝以西基巖裸露,屬 剝 蝕構造地貌,王家山向斜兩翼形成相向的單面山,由于沿張性構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 20~ 50m。 但是,五號井礦區(qū)范圍內地勢較為平坦。 氣象及 水文情況 候 礦區(qū)氣候屬內陸半沙漠干旱氣候。 ( 1) 氣溫:月平均 9~ 24℃ ,最低 18~ 23℃ ,最高達 35~ 38℃ ,年平均 ~ ℃ 。夏季酷熱,冬季嚴寒,春、夏、秋季晝夜溫差 10~ 16℃ 。 ( 2) 降水量:年平均量在 187~ 374mm 之間,平均 250mm 左右 .多集中于 9三個月,降水量占全年的 50~ 60%,常形成暴雨。 ( 3) 蒸發(fā)量: 年平均 1439~ 1782mm,平均 1655mm,為降水量的 倍。 ( 4) 濕度:年平 均 55~ 64%, 5 月份最干燥,為 41~ 60%, 7~ 11 月份濕度在58~ 75%之間。 ( 5) 風向:除夏、秋季有東南風 外 ,其他時間多西北風,風力 2~ 4 級,最大達 6~8 級,全年平均風速 1~ 。 ( 6) 每年 11 月至次年 3 月為凍結期,最大凍結深度 93cm。 一般 米。 區(qū)內無常年流水,僅有兩 條 砂河在每年 7~ 9 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,由李家坪向西流經礦區(qū)南側,在 3 107 號孔附近折向西南,經石碑子溝、旱平川,流入 3 黃河。 礦區(qū)以南的變質巖裂隙水沿 F1 斷裂帶溢出,在苦水峽砂河上游形成水質 良好,但水量甚小的上升泉,最小涌水量 ,最大涌水量為 。由于受 F1 斷裂帶中斷層泥的阻滯,進入孔家溝砂河 后 形成地下潛流,潛水面深 3~ 10m,對河床中分布的各個水井 進行了 不定 期 觀測,水量不大, 如 李家坪水井的涌水量為 。 礦區(qū)概況 王家山礦區(qū)開采歷史久遠,在建井時,井田淺部的小窯已具備相當規(guī)模。為了協(xié)調與地方的關系,省委、省政府先后多次從生產礦井不同位置劃給地方資源 萬 t,從 1550m水平以下資源內劃給地方資源儲量 萬 t。 經煤業(yè)公司調查,王家山礦區(qū)原有各類地方小煤窯(鄉(xiāng)村、個體、其它) 43 個,通過多次關井壓產的整頓,部分小窯已被關閉、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 10 萬 t,由于小礦開采技術條件差、回采率低,對資源破壞量非常大。 另外,井田內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數(shù)量的呆滯煤量。也使王家山煤礦生產能力、礦井服務年限等受到較大影響。 本區(qū)以農業(yè)為主,農產品主要有小麥、谷物、豆類等,由于干旱多風,產量均較低。 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,還有靖遠縣所屬廠礦及定西陶瓷廠、煤礦等企業(yè),國家重點建設工程靖遠電廠二期工程已竣工,靖遠礦區(qū)供水工程亦完工交付使用。整個靖遠礦區(qū)水、電、路、通訊等都已形成系統(tǒng)和綜合能力。 4 主要建筑材料,除鋼材外,水泥、磚砂、石白、灰為當?shù)厣袭a材料,就地均可買到。用火車或汽車運輸,運輸距離遠近差別較大,近者距平川區(qū)、靖遠縣約 30~60km,遠著距蘭州 210km,或者更遠。 、電源、及勞動力來源 供水水源 本礦井由靖遠礦區(qū)凈水廠供水。靖遠礦區(qū)凈水廠設在黃河北岸,取黃河水為水源,經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用水。 黃河水通過、 過濾、消毒等手段處理后,水質符合國家生活飲用水標準。該水總硬度約為 德國度, Ph 值約為 ,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要求 ,因而可以用來制水泥漿。 礦井地層及地質構造 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,灰綠色變質砂巖,千枚者、片巖,夾煌斑巖,閃長巖脈,厚 ~ ,平均 1400. 00m。 (二)上 三疊 統(tǒng)南營兒群 ( T3nn) 5 為侏羅紀煤系的主要基底地層。 為灰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 200~ 1076m,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、灰色細砂巖、灰、深灰、灰黑色粉砂巖、砂質泥巖及煤層組成,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 Ⅷ 線以東厚度都在90m 以上;南翼厚度變化多在 40~ 85m 之間,至 F2 斷層以南更減薄 到 25~ 73m;礦區(qū)西端 的 7 270、 22 222 號孔一帶甚至僅有 8~ 21m。 旋回結構清楚,由兩個大的旋回組成。 第 Ⅱ 大旋回:由 2 層煤底板河床相砂巖開始,經河漫相、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┫?。?回 厚度變化西薄東厚,平均厚約 56m。 第 Ⅰ 大旋回:由侏羅系底部河床相礫巖、砂礫巖或粗砂巖開始,經河漫相、沼澤相、泥 炭 沼澤相,至 4 層煤頂板湖相粉、細砂巖及砂質泥巖告終。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 21~ 86m,平均厚約 50m。 (四) 中侏羅統(tǒng) 新河組 ( J2x) 由上到下分為三個 段 : 第三 段 :由灰綠色頁巖、粉砂巖及深灰、褐灰色油頁巖組成,夾薄層灰綠色細砂巖及肝紅色泥巖,發(fā)育細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、細砂巖、粉砂巖及砂質泥巖的互層,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,有時含砂質結核。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 灰色砂質泥巖及 6 黃綠、灰綠色粉砂巖、細砂巖,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,細碎屑巖中多發(fā)育細水平層理或小斜層理??偲骄窦s 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,泥巖為塊狀構造;中部主要為紫紅色沁及砂質泥巖,夾灰綠色泥巖與砂巖條帶,多不顯層理構造;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泥 巖 ,與 J3k 呈不整合接觸,厚 400~800m,平均 637m。 ( 七 ) 上 第三系( N) 中新統(tǒng)咸水河組( 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 735~ 1019m,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 、砂質泥巖及灰色、銹黃色砂巖、砂礫巖;厚 253~ 461m;中部為蘭灰色角礫巖夾磚紅色砂巖,厚 157~ 720m;上部為蘭灰色砂巖、砂礫巖,礫巖與桔黃色泥巖、砂質泥巖互層,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;中部為棕黃色石質黃土、亞砂土;上部為淺黃色疏松黃土層。厚 2~ 303m,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,不整合于其他地層之上,厚0~ 163m,平均 12m。 7 構造 隴西系烏鞘嶺 —六盤山主褶帶逶迤 通過靖遠北部。靖遠煤田便形成于褶帶中古變質巖體的低洼地帶。受隴西系所左右,區(qū)域主要構造形跡多呈北 50176?!?60176。西方向。有如下主要構造: ㈠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巖組成,總體走向北 50176。西。 ㈡寶積山復向斜:位于松山 —響泉山 —黃家洼山隆褶帶的南側,為一南翼受到破壞的不完整復向斜,主軸呈北 50176。西方向,走向長約 37km。 ㈢王家山復向斜:位于松山 —響泉山 —黃家洼山隆褶帶北側,為一南陡北緩的不對稱復向斜,主軸走向北 60176。~ 70176。西。 ㈣青石山半環(huán)狀構造 :位于寶積山礦區(qū)與 紅 會礦區(qū)之間,由青石山西側弧形斷層及其所包圍的下奧陶統(tǒng)變質巖花崗巖組成。 ㈤北灘新生代拗陷:位于王家山復向斜以北,在王家山礦區(qū)以 F15 斷層為界與 隆 褶帶分開。 ㈥靖遠新生代拗陷:位于寶積山復向斜以南,為靖遠 —靜寧拗陷帶的一部分。 伴隨上述隆褶帶及復向斜的有一系列區(qū)域性走向斷層,由北而南有: ㈠ F3 斷層:位于王家山復向斜之北,西起水洞溝以西,向東經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 80176。左右,斷距西小東大,最大達 1000m以上。 ㈡王家山 F1 斷層組:位于王家山 復向斜與松山 —響泉山 —黃家洼山隆褶帶之間 , 長30km 以上,走向北 70176。西,傾向南西,傾角 80176。左右,由多 個 斷層組成,為一多期活動斷層,挽近仍有活動。 ㈢寶積山 F1F2 斷層組:位于寶積山向斜南翼,西起車輪口,東至打拉池,長達 35km以上,走向北 50176?!?60176。西,傾向南西,傾角 15176?!?60176。,深部緩,淺部陡,并派生一組 分枝 斷裂,組成 “入 ”字形構造。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,構造形跡明顯。 8 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 60176?!?70176。西,局部近東西向, 軸面傾向 SSW,兩翼地層產狀不同,北翼地層在 Ⅺ勘探線以西走向為北 75176。西,傾向南西,傾角 25176?!?40176。; Ⅺ 勘探線以東漸轉為北 80176。東,向南南東傾,傾角 40176?!?60176。, XV 勘探線以東更陡,達 60176。以上;南翼地層走向為北 60176。西,傾向北東,傾角 35176?!?66176。,局部直立、倒轉,為一南陡北緩、軸 面 南傾的不對稱 向斜。 Ⅶ 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 內部斷層依其產狀大致有兩組,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 121。 9 表 121 王家山煤礦斷層特征一覽表 編號 位 置 產 狀 性 質 規(guī) 模 兩盤巖性 查明 情況 走 向 傾 向 傾 角 F1 向斜南側 北 70176。西 南西 80176。 實測逆斷層 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 100300m
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