【文章內容簡介】 .61內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書IV第十三章 總平面布置 ...........................................................................................................62 總平面布置的原則 .....................................................................................................62 總平面布置 .................................................................................................................62 工業(yè)場地 .............................................................................................................62第十四章 露天礦主要技術經(jīng)濟指標 ...................................................................................63第十五章 土地復墾 ...............................................................................................................66參考文獻 ...................................................................................................................................67附 錄 .........................................................................................................................................68致 謝 .........................................................................................................................................87內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書0第一章 礦區(qū)概況 礦區(qū)概況 礦區(qū)地理及行政位置張美厚煤礦位于內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市《東勝煤田地質資料匯編》區(qū)的北部邊緣，行政區(qū)劃隸屬于鄂爾多斯市達拉特旗高頭窯鎮(zhèn)。鎮(zhèn)政府距旗所在地樹林召鎮(zhèn) 80 km，本礦西距鎮(zhèn)政府所在地寶利廟村 km，其地理坐標為：東經(jīng)：109176。38′23″～109176。40′29″北緯： 40176。04′37″～ 40176。05′42″ 交通條件本區(qū)交通以公路為主，張美厚露天煤礦西行 km 至高頭窯鎮(zhèn)，東行 19 km 到達包頭～神木鐵路，東行 28 km 到達包頭～東勝高速公路，東勝～包頭有運煤專線，里程為 100 km，交通較為方便，交通位置如圖 所示。圖 交通位置圖內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書1 礦床開采對國民經(jīng)濟的意義本區(qū)的農業(yè)受當?shù)氐乩砼c經(jīng)濟狀況的限制，耕作方式主要以傳統(tǒng)的方式生產(chǎn)，生產(chǎn)十分落后。本區(qū)的主要經(jīng)濟支柱為采礦業(yè)，隨著東勝煤田的大規(guī)模開發(fā)，許多從事傳統(tǒng)農業(yè)的農民也加入到煤炭采掘的工作中，成為煤炭工人，農村剩余勞動力不多。隨著采礦業(yè)的大力發(fā)展，當?shù)氐谌a(chǎn)業(yè)也呈大力發(fā)展的趨勢，帶動了地方經(jīng)濟的進一步發(fā)展。 礦區(qū)地文、水文及氣候本礦區(qū)地處鄂爾多斯高原北部，庫布其沙地南緣。境內地形較為復雜，東北較高，西南較低，最高海拔標高 m，位于井田東邊；最低海拔標高 m，位于井田西邊，地形相對高差 76 m。本區(qū)地貌類型屬崗狀丘陵溝壑區(qū)。礦區(qū)內無河流，只有季節(jié)性溝，由東向西流出區(qū)外，平日無水，大雨后山洪瀑發(fā)，流入柳溝，向北注入庫布其沙漠。本區(qū)氣候屬半干旱、半沙漠的高原大陸性氣候，冬季嚴寒，夏季炎熱，春季多風，秋季涼爽，最高氣溫月份為七月份，最高氣溫可達 ℃(達拉特旗，1975 年 7 月 16日)，最冷為一月份， 最低氣溫為 ― ℃（達拉特旗 1971 年 1 月 22 日）年平均氣溫 ～ ℃。全年少雨，溫差較大，無霜期短，冰凍期長。降雨量多集中于9 三個月，年降水量為 ～ mm，年蒸發(fā)量為 ～ mm。春冬兩季風力較大，一般在 4 級以上，最大風力可達 10 級，風向多為西北風。冰凍期較長，最長凍土天數(shù)為 167 天（1976 年） ，最大凍土深度為 m（1964 年 3 月 1 日） 。依據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》得知：達拉特旗所在區(qū)域地震動峰值加速度（g）為 ，對照地震烈度為 度。內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書2第二章 礦床地質特征 區(qū)域地質特征 地層層序張美厚煤礦資源儲量核實區(qū)位于東勝煤田北部找煤區(qū)的北部邊緣，地形切割較為嚴重，井田基本被第四系風積砂覆蓋。據(jù)鉆孔資料揭露，井田賦存地層為第四系、上侏羅～下白惡統(tǒng)志丹群、侏羅系中統(tǒng)直羅組、中下侏羅統(tǒng)延安組、三疊系上統(tǒng)延長組和下統(tǒng)和尚溝組，現(xiàn)從老至新分述如下：（一）三疊系：（T 1h）巖性為棕紅色、暗紫紅色砂巖及砂質泥巖，常夾有灰蘭色條帶或斑點，亦有砂、泥巖互變現(xiàn)象。在礦區(qū)西北角有出露。：（T 3y）巖性特征為灰綠、灰白色中粒石英砂巖，含較多的云母及少量的暗色礦物，中上部夾煤線或油頁巖，該組地層為煤系地層的沉積基底。（二）侏羅系：（J 1―2y ）該組為本區(qū)主要含煤地層，巖性主要為灰、灰白色砂巖及深灰色泥巖、砂質泥巖和煤組成，該組地層的上部煤質較好，發(fā)育的煤層厚度大，層位穩(wěn)定，本礦所采的2―2 上 煤層就位于延安組的上部，3―2 下 煤層厚度較大，層位穩(wěn)定，為全區(qū)發(fā)育的較穩(wěn)定煤層，其它煤層為較穩(wěn)定及不穩(wěn)定煤層，中下部個別地段含煤，多不可采。該組的地層厚度為 0～ m，一般厚度為 m，與下伏地層呈假整合接觸。：（J 2z）該組地層巖性為一套雜色的細、中粒砂巖、砂質泥巖、泥巖，泥質或粘土質膠結，較疏松，含有鐵質結核和硅化木。利用的 2 個鉆孔中均揭露該組地層，由于遭受后期剝蝕，厚度在橫向上變化較大，為 0～ m，平均厚度 m，零星出露于礦區(qū)東部，與下伏地層呈假整合接觸?！掳讏捉y(tǒng)志丹群：（J 3～K 1zh）內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書3核實區(qū)內大部分遭受剝蝕，僅在礦區(qū)東南部殘存并出露，下部巖性為雜色、淺黃色、紫紅色礫巖，夾中～粗粒砂巖、泥質膠結，較松散。礫石成分主要為片麻巖、花崗片麻巖、石英巖等；中部為一套巨大型層理的棕紅色中細粒砂巖；上部為淺紅色、紫紅色粉砂巖、砂質泥巖，具水平層理。408 號孔揭露該地層厚度為 m，不整合于下伏地層之上。（三）第四系：（Q）區(qū)內廣泛分布，不整合于老地層之上，底部為上更新統(tǒng)馬蘭組黃土（Q 3m） ，巖性為淡黃色亞砂土，柱狀節(jié)理發(fā)育，含鈣質結核；上部為全新統(tǒng)風積砂（Q 4eol） ，在區(qū)內大面積覆蓋，鉆孔揭露厚度為 0～ m，平均為 m。 地質構造本區(qū)的構造特征和東勝煤田的總體構造形態(tài)相一致，沿煤層走向 NW，傾向 SW的單斜構造，地層傾角 1～3176。為煤層產(chǎn)狀平緩起伏。無斷層發(fā)育，無巖漿活動，構造復雜程度屬于構造簡單類型。 礦體賦存情況本區(qū)煤系地層延安組，賦存于礦區(qū)的中部與東部，在西北角有三疊系下統(tǒng)和尚溝組地層出露。其煤系地層賦存范圍，根據(jù)《東勝煤田資料匯編》填繪的地形地質圖，三疊系地層與侏羅系地層出露情況，結合地面調查情況，按中下侏羅統(tǒng)延安組地層向北超覆，找出煤系地層賦存邊界。其煤系地層推測邊界的確定依據(jù)是，根據(jù)《東勝煤田資料匯編》填繪的 1：10 萬地形地質圖，三疊系與侏羅系地層出露情況，結合地面調查情況，按中下侏羅統(tǒng)延安組地層向北超覆，從和尚溝組地層出露向南東推250～300m 來確定賦存范圍。內陸盆地沉積為特征的碎屑巖含煤構造。依據(jù)其巖性、巖相及含煤特征，將該組地層劃分為上、中、下三個巖段，下巖段核實區(qū)內缺失，自下而上分述如下：（J 1―2y 2）：位于延安組中部，含 4 煤組，含煤 1～5 層，可以對比成層的為 2 層，即 3―2中 和 3―2 下 煤層。該段下部以灰白色粉砂巖、灰色砂質泥巖及煤層為主，局部為中～細砂巖及泥巖，小型交錯層理及波狀層理發(fā)育，為河流～三角洲淺湖相沉積；上部由灰白色粉砂巖、細砂巖及煤層組成，局部為中粒砂巖及砂質泥巖，水平紋理、波狀層理及小型交錯層理發(fā)育，局部含淡水動物化石，為三角洲～淺湖相沉積。巖段厚度為內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書40～ m，一般厚度 m。地層厚度變化小，規(guī)律性不明顯。（J 1―2y 3）：由 3 號煤組頂板砂巖至延安組頂界，含 2 煤組，含煤 1～5 層，可以對比成層的為一層，即 2―2 上 煤層。以灰白色粉砂巖、中～細砂巖及煤層為主，次為深灰色砂質泥巖及粗粒砂巖、交錯層理、波狀層理及平行層理發(fā)育，為河流沉積體系。全段厚度0～，一般厚度 ，地層厚度由南向北逐漸變小，規(guī)律性較明顯，與中巖段呈整合接觸。 礦區(qū)水文地質與工程地質 礦區(qū)水文地質本礦區(qū)地處鄂爾多斯高原北部，庫布其沙地南緣。境內地形較為復雜，東北部高，西南較低，最高標高 m，位于井田東邊；最低標高 m，位于井田西邊，地形相對高差 76 m。本區(qū)地貌類型屬崗狀丘陵溝壑區(qū)。本區(qū)含水巖組的劃分與區(qū)域含水巖組的劃分基本一致。因區(qū)內第三系半膠結巖層零星分布，故與第四系松散巖合并。本次勘探根據(jù)區(qū)內巖層的水文地質特征劃分為兩大巖組，即松散巖～半膠結巖層孔隙潛水含水巖組及碎屑巖類裂隙～孔隙、潛水～承壓水含水巖組。對于碎屑巖類含水巖組又根據(jù)其富水性及與煤層的關系細分為 5 個含水巖段、4 個相對隔水層。區(qū)內地表水、地下潛水主要受氣候影響而產(chǎn)生動態(tài)變化，大氣降水是其主要影響因素，故地表水、潛水與大氣降水之間的關系較為密切，大氣降水對地表水、潛水的水位、水量起控制作用。承壓水動態(tài)變化較小，與大氣降水之間的關系不大，而在北部補給區(qū)內，則與大氣降水有著一定的水力聯(lián)系。綜上所述，將本區(qū)水文地質類型基本確定為第二～第一類、第一型，即直接充水含水層以裂隙～孔隙充水為主的水文地質條件簡單的礦床。 礦床勘探程度本次煤炭資源儲量核實利用了 402 鉆孔資料并參考利用 407 鉆孔資料，402 號孔鉆探工程量為 m，鉆孔質量較好，綜合級別為甲級，甲級鉆孔所占百分比為100%，共見可采煤層 4 層，均為優(yōu)質和合格，合格率為 100%，因此鉆孔質量較高，提供的地質基礎資料可靠。本區(qū)為向西南傾斜的單斜構造，地層傾角 1～3176。，未發(fā)現(xiàn)斷裂，無巖漿活動，構內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書5造復雜程度屬簡單類型，各可采煤層層位穩(wěn)定，對比可靠，煤層厚度有一定變化，但規(guī)律性較明顯，大部分可采，煤層穩(wěn)定程度確定為較穩(wěn)定類型。礦區(qū)基本勘查類型確定為一類二型。原《東勝煤田資料匯編》區(qū)由于勘查面積較大，為 8790 km2，煤層在局部范圍內十分穩(wěn)定，但在大區(qū)內煤層的厚度呈一定的變化趨勢，煤層的穩(wěn)定類型最高為較穩(wěn)定型，勘探類型為一類二型，勘查工程基本網(wǎng)格為 60006000 m。工作程度僅達到找煤階段。內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書6第三章 露天礦合理幫坡角確定 礦區(qū)工程地質 松散層地質本區(qū)第四系松散層覆蓋面廣，厚度為 ～ m，一般厚度為 m。為了說明區(qū)內松散層的工程地質特征，從土樣試驗成果可知：松散層比重為 g/cm3；滲透系數(shù)為 10－3 m/s，不均勻系數(shù)為 ，含水量為 %；孔隙度為 39%，天然休止角在干燥狀態(tài)為 40176。，含水狀態(tài)為 30176。 基巖巖石物理力學性質根據(jù)地質資料，將巖石分為三類，即：砂巖類、粉砂巖、泥巖類。按照抗壓強度的大小，分別確定巖石的堅硬級別。：顏色為灰～灰白色，礦物成分以石英為主長石次之，層理不發(fā)育，一般呈中厚～厚層狀，多數(shù)為泥質膠結，個別為鈣質膠結。泥質砂巖抗壓強度～ ，一般為 Mpa，軟化系數(shù) ～ ，屬于軟弱巖類。鈣質砂巖的抗壓強度為 Mpa，屬于堅硬巖類。：顏色一般為灰白色，層理較發(fā)育，一般呈薄層～中厚層狀，疏松易碎?？箟簭姸?～ Mpa，一般為 22 Mpa，屬于軟弱～半堅硬巖類。：顏色呈灰～深灰色，層理較發(fā)育，一般呈薄層狀，個別呈頁理狀，節(jié)理裂隙不發(fā)育?？箟簭姸?～ Mpa，一般為 Mpa，軟化系數(shù) ～，屬于軟弱～半堅硬巖類。綜上所述，區(qū)內巖石除鈣質砂巖為堅硬類外，其它巖石多數(shù)屬于軟弱類別，極個別為半堅硬類。 影響邊坡穩(wěn)定性因素 [1]該礦區(qū)的巖石分為砂巖類、粉砂巖和泥巖類。其中砂巖類礦物成分以石英為主長石次之，層理不發(fā)育，屬于軟弱巖類。粉砂巖類層理較發(fā)育，屬于軟弱～半堅硬巖類。泥巖層理也較發(fā)育，也屬于軟弱～半堅硬巖類。長石類礦物經(jīng)風化后分解成次生粘土類礦物，此成分往往導致滑坡?？傊?，露天礦邊坡穩(wěn)定性對巖石節(jié)理、弱層、斷層的敏感性較高，在生產(chǎn)時應密切注意巖石節(jié)理、弱層、斷層的產(chǎn)狀與礦坑邊坡的關系，一旦出現(xiàn)對邊坡不利的情況，應立即采取抗滑工程措施，防止邊坡滑坡。內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書7 露天礦合理幫坡角的確定根據(jù)砂巖和煤的性質來確定露天礦合理幫坡角，已知該區(qū)位于東勝煤田北部，本區(qū)的構造特征和東勝煤田