【文章內(nèi)容簡介】 華北科技學院畢業(yè)設(shè)計一般部分 第 17 頁 共 108 頁 層 (I)；第四紀底部 卵礫石承壓含水層和第四紀中部卵石層。 煤系地層中無主要含水層， （ 2）水力聯(lián)系造成各含水層之間相互聯(lián)系的主要渠道有：地 層斷裂形成的構(gòu)造破碎或相互接觸， 發(fā)育節(jié)理裂隙，古河床的 沖刷影響，第四紀含水層與含水層基巖露頭直接接觸， ①煤系地層下有厚達 11￣ 15 米的致密 G層鋁土質(zhì)粘土巖所 承托， 在地層正常序列下，與奧陶紀石灰?guī)r為不整合接觸，阻 隔了之間的水力聯(lián)系， 奧陶紀水對礦床開采沒有直接危害。但 在有構(gòu)造錯動的條件下，如寬達 250 米的 F1F3 斷層破碎帶，裂 隙發(fā)育，滲透性較強。 ②第四紀底部卵礫石層之上有一層層位穩(wěn)定、標志明顯、 對比可靠、厚達 20 米以上的粘土層，完全隔開了其上各含水層， 減少了對礦床充水影響。 ③基巖風化帶，巖石結(jié)構(gòu)松散，裂隙填塞，導水性弱， 但平面分布上具的分帶性， 南半部滲透性強，北半部較弱，而 底部卵礫層向煤系基巖的補給起了相對滯水作用， 僅井田南部 風 化帶呈滲透式進行，有水力聯(lián)系。 ④全礦涌水量不大，平均涌水量為 240m3/h。 表 各含水層特征表 含水層編號 層位 含水層性質(zhì) 含水層厚度 (m) 單位涌水量 (米 /秒 ) 東 翼 西 翼 東翼 西翼 Ⅰ 奧陶系 裂隙溶洞 無壓轉(zhuǎn)承壓 Ⅱ K3K6 裂隙 潛水 Ⅲ K6煤 12 裂隙 潛水 Ⅳ 煤 9煤 7 裂隙 潛水 2 Ⅴ A 煤 5以上60米 裂隙 潛水 B 煤 5上60100米 裂隙 潛水 9 荊各莊礦 150萬 t新井設(shè)計 第 18 頁 共 108 頁 續(xù)表 Ⅵ 風化帶 裂隙孔隙潛水 Ⅶ 底部卵礫石層 孔隙 潛水 Ⅷ A 中部卵石層 孔隙 潛水 B 上部砂礫層 孔隙 潛水 C 淺部砂層 孔隙 潛水 其他有益礦物 井田內(nèi)的有益礦產(chǎn)有耐火粘土、鋁土礦、鐵礦以及賦存于煤中的某些稀有分散元素?，F(xiàn)簡述如下： （ 1）耐火粘土 6 煤底板粘土巖厚 ～ m，灰或深灰色，團塊狀結(jié)構(gòu)，含鮞粒及菱鐵礦結(jié)核，有植物細根。井田西半部被剝蝕。 15煤底板粘土巖厚約 m，淺灰色團塊狀結(jié)構(gòu)，含鮞粒及菱鐵礦結(jié)核，頂部有植物根。 G 層粘土巖頂部厚約 m，淺灰色，組織致密、細膩、鮞狀及豆狀結(jié)構(gòu)，含黃鐵礦 散晶及菱鐵礦結(jié)核。其耐火粘土情況如表 所示： 表 耐火粘土情況表 耐火粘土類型 項目 取樣 SiO2 （ %） Al2O3（ %） Fe2O3 （ %） CaO （ %） MgO （ %） TiO2 （ %） 耐火度（℃） 灼熱減量（ %） 6煤底板粘土巖 Ⅱ號孔 1610 15煤底板粘土巖 Ⅱ號孔 1790 1770 G層粘土巖頂部 灣補 17 Ⅱ號孔 1480～ 1500 （ 2）鋁土礦 G 層鋁土質(zhì)粘土巖厚約 m，灰或紫灰雜色，鮞狀和豆狀結(jié)構(gòu)，含黃鐵礦及菱鐵礦結(jié)核，底部時現(xiàn)礫狀結(jié)構(gòu)如表 ： 華北科技學院畢業(yè)設(shè)計一般部分 第 19 頁 共 108 頁 表 鋁土礦情況表 項目 取樣 SiO2（ %） Al2O3（ %） Fe2O3 （ %） CaO（ %） MgO（ %） TiO2（ %） 耐火度 （℃） 灼熱減量 （ %） 灣補 17 （ 3）鐵礦 在 G 層鋁土礦和中奧陶統(tǒng)馬家溝組石灰?guī)r之間有一巢窩狀鐵礦層，由黃鐵礦、赤鐵礦和褐鐵礦聚合而成。比重甚大，厚度極不穩(wěn)定，約 m 左右。以上的鋁土礦及鐵礦因直接覆蓋于奧陶石灰?guī)r之上，水文地質(zhì)條件復雜，當前不具備開采價值。 （ 4）稀有分散元素 根據(jù)稀有元素測試結(jié)果如表，鈾的含量均低于 %，鍺的含量在 10煤 兩個層煤中有個別點的品位大于 %，其余均低于 %，鎵的含量僅 6 煤有個別點的品位達 %，其余均低于 %，說明井田內(nèi)賦存稀有元素，但是品位低，無工業(yè)價值。 表 稀有元素測試結(jié)果 煤層 鈾（ U）含量（ %） 鍺（ Ge）（ %） 鎵（ Ga）（ %） 兩極值 平均值（點數(shù)） 兩極值 平均值（點數(shù)） 兩極值 平均值（點數(shù)） 5 0 0（ 1） （ 1） （ 1） 6 0～ （ 4） ～ （ 4） ～ （ 4） 7 ～ （ 2） ～ （ 2） ～ （ 2） 8 ～ （ 3） ～ （ 3） ～ （ 3） 9 ～ （ 3） 0～ （ 8） 0～ （ 8） 10 ～ （ 3） 0～ （ 7） ～ （ 7） 11 ＜ ＜ （ 3） 0～ ＜ （ 8） 0～ （ 8） 121 ＜ （ 2） ～ （ 6） 0～ （ 6） 荊各莊礦 150萬 t新井設(shè)計 第 20 頁 共 108 頁 續(xù)表 122 ＜ （ 2） ～ （ 5） 0～ （ 5） 15 ＜ ＜ （ 1） ～ （ 3） 0～ （ 3） 煤層特征 煤層 荊各莊井田煤系主要由石炭系上統(tǒng)和二疊系下統(tǒng)組成，含煤地層總厚約 450 m，共含大小煤層十九層，煤層總厚達 m，含煤系數(shù) %，其中可采煤層 兩層 層，即 11煤平均總厚度 m， 12 煤平均厚度 。 可采含煤系數(shù) %，可采煤層集中在大苗莊組如表 ： 表 煤系含煤情況表 地層關(guān)系 地層厚度（ m） 所含煤層 可采煤層 系 統(tǒng) 組 層數(shù) 煤層 二疊系 下統(tǒng) 唐家莊 1～ 2 小煤線 無 大苗莊 7 10 9 石炭系 上統(tǒng) 趙各莊 5 1煤線、 12 12 121/2 無 開平 3 1 1 16 無 中統(tǒng) 唐山 1 煤線 無 井田十九層煤中， 2 煤為可采煤層，煤層厚度及傾角如表，其它煤層為不可采或局部可采煤層，現(xiàn)分述主要可采煤層。 煤 11：井田內(nèi)厚度自 ～ ，平均 。傾角為 3176?！?21176。，平均 為 6176。，黑色塊狀～條帶狀構(gòu)造，玻璃光澤，以亮煤為主，夾鏡煤及亮煤條帶，含黃鐵礦結(jié)核，光亮型煤，含夾矸一層，但夾石分布不穩(wěn)定，在東翼采區(qū) 1114 掌見到厚度達 的泥巖夾矸，褐紅色，易碎 ,具油脂光澤。煤層的容重為 。 煤 12：煤層厚度為 ～ ，平均 。傾角為 0～ 20176。，平均為 10176。，區(qū)內(nèi)華北科技學院畢業(yè)設(shè)計一般部分 第 21 頁 共 108 頁 煤層厚度變化較穩(wěn)定，煤層為黑色塊狀～條帶狀構(gòu)造，玻璃光澤，以亮煤為主，下部也有暗煤夾絲炭膜，光亮～半暗型煤，煤層中間夾一層穩(wěn)定的炭質(zhì)泥巖，上分層煤厚為～ ，平均 ，下 分層煤厚為 ～ ，平均 m，夾矸厚度為 0～，平均 。煤層的容重為 。 煤層頂?shù)装? 煤 11 直接頂：灰黑色泥巖，塊狀，致密細膩，貝殼狀斷口，含菱鐵質(zhì)透鏡狀結(jié)核及黃鐵礦聚集體 ,含海相動物化石 (在西翼 12 1214 采到完整的動物介殼化石 )層厚～ ,平均 。 老頂：淺灰色～灰白色細砂巖，塊狀，鈣質(zhì)基底式膠結(jié)，成分以石英為主，易風化，厚度不穩(wěn)定，一般在 ～ 之間，平均 。 直接 底：灰～灰白色帶褐色泥巖或粘土質(zhì)粉砂巖 ,泥質(zhì)膠結(jié)，塊狀構(gòu)造，含大量植物根化石，厚 ～ ，平均 。 煤 12 直接頂：灰～淺灰色條帶狀粉砂巖，水平波狀層理、交錯層理、透鏡狀層理，巖石致密堅硬，局部夾細砂巖條帶，使層理更加明顯；厚度不穩(wěn)定，在 0～ 之間，平均厚 。 老頂：灰白色中～細砂巖，厚層狀，高嶺土質(zhì)基底式膠結(jié)，易風化澎漲，呈泥狀；礦物成分為石英及少量的暗色礦物，厚 ～ ，平均厚 。 直接底：深灰色～灰黑色矽質(zhì)膠結(jié)的粉砂巖或細砂巖 ，巖性致密堅硬，含大量沿層面分布的植物根化石，厚 ～ ，平均 。 煤質(zhì) 荊各莊 井田各煤層均屬腐植質(zhì)煤，通過肉眼鑒定，顏色一般為黑色 ，玻璃光澤。塊狀構(gòu)造， 少數(shù)為 條帶 狀。煤巖組分以亮煤為主，鏡煤及 暗煤次之， 絲炭少見 。 煤巖類型一般為光亮 型或半光亮型、 次為半暗型 ，見下表 ： 表 主要煤層物理特征表 特征 煤層 顏色 光澤 煤巖成分 煤巖類型 煤的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 礦物結(jié)核 和包體 容重（ t/m3） 荊各莊礦 150萬 t新井設(shè)計 第 22 頁 共 108 頁 續(xù)表 5 黑色 強玻璃光澤至金剛光澤 由亮煤和鏡煤組成 光亮型 均質(zhì)塊狀構(gòu) 造 6 黑色 玻璃光澤或暗淡光澤 以亮煤為主，含有暗煤及絲炭膜，有時暗煤組分增多 半光亮型 塊狀構(gòu)造，局部為帶狀構(gòu)造，質(zhì)硬 含黃鐵礦及結(jié)核 7 黑色 褐色 弱玻璃光澤 由亮煤和暗煤組成 半光亮型 塊狀構(gòu)造，局部為帶狀構(gòu)造 8 黑色 弱玻璃光澤至暗淡光澤 由亮煤和暗煤組成，間夾炭膜，有時以暗煤組成 半暗型 帶狀構(gòu)造，或塊狀構(gòu)造，質(zhì)硬 含 12mm厚的泥質(zhì)條帶或泥質(zhì)透鏡體 9 黑色 玻璃光澤 以亮煤為主，間夾暗煤條帶局部含絲炭膜 半亮 光亮型 帶條狀構(gòu)造 偶含黃鐵礦 10 黑色 玻璃光澤 以亮煤為主，偶夾暗煤細層 光亮型 塊狀構(gòu)造 富含黃鐵礦膜及結(jié)核 11 黑色 玻璃光澤 以亮煤為主，夾有鏡煤及暗煤條帶 光亮型 塊狀構(gòu)造，局部呈條帶狀構(gòu)造 含黃鐵礦膜及薄膜 121 黑色 強玻璃光澤弱玻璃光澤 上部以亮煤為主，下部由亮煤和暗煤組成，常夾絲炭膜 光亮型 半亮型 塊狀及條帶狀構(gòu)造 122 黑色 上玻璃光澤下暗淡光澤 上部主要為亮煤，含暗煤，下部以暗煤為主，夾有亮煤條帶 半亮 半暗型 塊狀構(gòu)造，下部條帶狀，質(zhì)硬 有黃鐵礦膜 121/2 黑色 弱 玻璃光澤及絲絹光澤 由暗煤、絲炭和亮煤組成 半亮 半暗型 塊狀構(gòu)造，局部為帶狀構(gòu)造，質(zhì)硬 含黃鐵礦結(jié)核 15 黑色 弱玻璃光澤 以亮煤為主，偶夾暗煤 半光亮型 塊狀構(gòu)造 含黃鐵礦結(jié)核較多 煤的化學分析 華北科技學院畢業(yè)設(shè)計一般部分 第 23 頁 共 108 頁 （ 1）硫份 :各煤層全硫平均含量為 ％～ ％ ,其中煤 9 低于 1％，屬低硫煤；煤 11 含硫量最高為 ％，平均為 ％，屬富硫煤，其所含硫量分為：黃鐵礦硫占59％，有機硫占 36％，硫酸鹽硫占 ％。 （ 2）磷份：磷份平均含量最大 ％，最小 ％，煤 9為中磷煤。 （ 3）發(fā)熱 量：可采煤層發(fā)熱量變化范圍在 ～ 。 表 煤質(zhì)特征表 項目 煤層 水分 Mad（ %） 灰分 Ad（ %） 揮發(fā)份 Vdaf（ %） 全硫 （ %） 發(fā)熱量 （ MJ/Kg） 煤 9 瓦斯 本礦井瓦斯等級為一級，屬低瓦斯礦井，甲烷相對涌出量為 :～ ,絕對涌出量為 ～ ；二氧化碳相對涌出量為 ～ ，絕對涌出量為～ 。 煤的自燃及自然發(fā)火期 礦井火災的發(fā)生與發(fā)展，嚴重地影響著煤礦的安全生產(chǎn)，火災的發(fā)生還極易引發(fā)煤塵瓦斯爆炸，因此礦井火災是煤礦的重大自然災害之一。針對煤層自然發(fā)火，進行煤的自燃傾向性鑒定，尋找比較敏感的標志氣體，制定適合本地的防滅火措施是非常必要的。荊各莊礦煤層的自燃傾向等級為Ⅱ級，自燃發(fā)火期為 812個月；煤塵具有爆炸危險，爆炸指數(shù)為 ％～ ％。 礦井水文地質(zhì) 礦井的補給水源和含水層 一、大氣降水及其對礦井涌水量變化的影響 荊各莊礦的 水文地質(zhì)條件屬復雜型，有八個含水層，自下而上分別為： 奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（Ⅰ） K2～ K6 砂巖裂隙承壓含水層（Ⅱ） K6～煤 12砂巖裂隙承壓含水層（Ⅲ） 煤 9～煤 7 砂巖裂隙承壓含水層（Ⅳ） 煤 5以上砂巖裂隙承壓含水層（Ⅴ） 風化帶裂隙、孔隙承壓含水層（Ⅵ） 第四系底部卵石孔隙承壓含水層（Ⅶ） 荊各莊礦 150萬 t新井設(shè)計 第 2