【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：一般部分、專題部分和翻譯部分。一般部分為濟(jì)三礦Mt/a新井設(shè)計(jì)。濟(jì)寧三號(hào)煤礦位于山東省濟(jì)寧市。任城區(qū)境內(nèi)，隸屬兗州煤業(yè)股份有限公司。平均約km，傾向（東西）長(zhǎng)平均約km，井田總面積為km2。16下煤層平均總厚為m。井田地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單。井田工業(yè)儲(chǔ)量為萬(wàn)t，礦井可采儲(chǔ)量56319萬(wàn)t。為a，礦井正常涌水量為m3/h，最大涌水量為m3/h。斯涌出量較低，為低瓦斯礦井。井田為立井單水平開(kāi)拓。礦井初期只開(kāi)采3下煤，16下煤作為礦井遠(yuǎn)景資。大巷采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車設(shè)備。風(fēng)方式前期為中央并列式通風(fēng)，后期為中央邊界式通風(fēng)。礦井年工作日為330d，工作制度為“四六”制。——帶區(qū)巷道布置；基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。專題部分題目是煤層注水防塵工藝及其參數(shù)選擇。

　　

【正文】 巖性特征分為上、下二個(gè)亞組，下亞組含一、二、三段；上亞組含四、五段，分段敘述如下： (1)上亞組 第五段：為較單一的灰、灰綠色粉細(xì)砂巖互層，以細(xì)砂巖為主，多為泥、鈣質(zhì)膠結(jié)，下部含數(shù)十米厚的葉肢介化石層，并常見(jiàn)魚(yú)化石。 第四段：為灰、深灰、灰綠色粉細(xì)砂巖互層，以粉砂巖為主，夾泥質(zhì)粉砂巖、泥巖和較多的泥質(zhì)條帶，尤以下部為多，且常夾有紫灰色巖層。 (2)下亞組 第三段：主要為紫灰、暗紫色中、細(xì) 粒砂巖，頂部含較多的粉、細(xì)砂巖，且常夾有灰及灰綠色巖層。本段中、下部侵入有灰綠色輝長(zhǎng)巖層狀侵入體，呈巖床存在，主要含角閃輝長(zhǎng)巖及橄欖輝長(zhǎng)巖等。巖漿巖頂?shù)撞考捌溧徑谋径紊皫r內(nèi)裂隙較發(fā)育，砂巖受巖漿巖烘烤而變硬，顏色變淺形成含水段。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 8 頁(yè) 第二段：為暗紫、紫紅色細(xì)至中粒砂巖，下部夾泥巖薄層，底部處常含有砂礫巖或礫巖層。 第一段：以磚紅色粘土質(zhì)細(xì)至中粒砂巖為主，含鐵質(zhì)，膠結(jié)較松散。底部常發(fā)育有一層礫巖，成分以石英巖為主，石灰?guī)r次之，鐵泥質(zhì)膠結(jié) ，較堅(jiān)硬，具裂隙。 ～～～～～～～～～～～～～不整合～～～～～～～～～～～ ～～～～～ 3．二疊系 (P) 包括太原組中上段 (十一灰頂界面至太原組頂界面 )、山西組、下石盒子組和上石盒子組。在負(fù)向構(gòu)造范圍內(nèi)有廣泛分布。上石盒子組最大殘厚 m，平均 m，主要為一套紫紅、灰綠等雜色鋁質(zhì)泥巖、粉砂巖和灰色粉砂巖等，含植物化石，底部含 B 層鋁土巖。下石盒子組殘厚約 50 m，由灰綠色砂巖和雜色鋁質(zhì)泥巖、粉砂巖組成，富含植物化石。山西組厚度為～ m，平均 m。由灰白、淺灰及灰綠色砂巖和深灰色粉砂巖、泥巖及煤層組成，為主要含煤地層。太原組厚 ～ m，平均 m。中上段以粉砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、石灰?guī)r和煤層的互層為特色，發(fā)育三灰和十 下 灰兩層重要的灰?guī)r， 16 上 煤為重要的可采煤層。太原組中上段為重要的含煤地層。本系與下伏上石炭統(tǒng)地層呈整合接觸。 ——————————————整合 ———————————————— 4．石炭系上石炭統(tǒng) (C2) 包括本溪組和太原組下段 (十二灰頂界面至十一灰頂界面 )，在負(fù)向構(gòu)造內(nèi)有廣泛分布。太原組下段以深灰色粉砂巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖為主，夾部分砂巖、煤層。本溪組厚 ～ m，平均 m，以雜色鋁質(zhì)泥巖為主，夾 2～ 3 層薄層灰?guī)r。與下伏中、下奧陶統(tǒng)為假整合接觸。 — — — — — — — — — — — 假整合 — — — — — — — — — — — — 5．奧陶系中、下統(tǒng) (O1～ 2) 區(qū)域上厚度約 750m。為厚層狀灰?guī)r、豹皮灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r等，為含煤地層的基底。含腕足類化石 Strophomenoid(扭月貝類 )等。 井田地質(zhì)構(gòu)造 濟(jì)寧煤田位于華北地臺(tái)魯西臺(tái)背斜的西南緣，在魯西南斷塊坳陷濟(jì)寧地塹的東部。根據(jù)地質(zhì)力學(xué)觀點(diǎn)，位于昆侖～秦嶺緯向構(gòu)造帶的東延北支部分，并處于和 新華夏系第二沉降帶的復(fù)合端。濟(jì)寧煤田北部和南部分別為二個(gè)近東西向的地塹構(gòu)造。北部為汶上～寧陽(yáng)地塹構(gòu)造，南部為菏澤斷層、鳧山斷層與單縣斷層所控制的成武～魚(yú)臺(tái)地塹構(gòu)造。它們成東西向延展、橫貫于濟(jì)寧煤田的北部和南部。煤田東部為滋陽(yáng)背斜、兗州向斜、滕縣背斜構(gòu)成的中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁(yè) NE 向褶曲組，西部為 NNE 向的巨野向斜 。 在煤田區(qū)域構(gòu)造特征方面，無(wú)論褶曲或斷裂構(gòu)造均與其所處的大地構(gòu)造位置、區(qū)域構(gòu)造單元的相互組合及其變化等有著較明顯的規(guī)律性。 三井田位于南北向的濟(jì)寧地塹構(gòu)造內(nèi)，位于濟(jì)寧煤田 (東區(qū) )的中南部。東西二側(cè)分別為南北向的區(qū)域性斷 裂孫氏店斷層和濟(jì)寧斷層，井田內(nèi)斷層則以受此區(qū)域性斷裂控制的南北向斷層為主。井田的褶曲形態(tài)北部以寬緩褶曲為特點(diǎn)，往南逐漸轉(zhuǎn)成北東向、向北西傾伏的單斜構(gòu)造。 三井田煤系賦存特點(diǎn)是，東部及東南部淺，西部深。由北至南為一近南北走向、向西傾伏逐漸轉(zhuǎn)成北東走向向北西傾伏的單斜構(gòu)造。淺部具寬緩褶曲的特點(diǎn)，形成次一級(jí)的向背、斜構(gòu)造。地層傾角平緩，一般在 5176?！?9176。左右，唯東部孫氏店支一斷層西側(cè)，因受斷層牽引影響，傾角局部 變陡。在 5 至 7剖面線處可達(dá) 18176。以上。井田內(nèi)褶曲構(gòu)造因地層傾角平緩，褶曲幅度又不大，所以形態(tài)不甚明顯。 濟(jì) 三井田以南北向斷層為主。如孫氏店斷層、孫氏店支一斷層、北王斷層、八里鋪東斷層和八里鋪西斷層等。且多為東升西降的西傾正斷層，使本區(qū)地層自東向西呈臺(tái)階式下降，控制著本區(qū)的主要構(gòu)造形態(tài)。也發(fā)育有南北向的東傾正斷層，如 F8 斷層、 KF7斷層與董莊斷層等，與西傾正斷層間構(gòu)成小的地塹、地壘構(gòu)造。其次尚發(fā)育有一組北東東至東西向的正斷層，如 C172斷層與泗河口斷層等。但在濟(jì)三井田內(nèi)分布較零散，不占主導(dǎo)地位。井田內(nèi)斷層以正斷層為主，也見(jiàn)有少數(shù)較小落差的逆斷層，落差一般在 10 m 以下。唯井田西南部的 C1916 斷層為一落差較大 的逆斷層， 3 上 煤重復(fù)，落差達(dá) 30 m。 經(jīng)資源勘探、地震探測(cè)、建井時(shí)期開(kāi)拓，由鉆孔資料、地震解釋資料和開(kāi)拓開(kāi)采實(shí)際揭露資料證實(shí)，井田內(nèi)發(fā)育褶曲構(gòu)造，在煤層底板等高線圖上顯示出褶曲的基本形態(tài)，但由于地層傾角不大，褶曲幅度較小，因而褶曲寬緩。圖 35 基本展示出了井田內(nèi)褶曲的分布特點(diǎn)和延展方向。 濟(jì)三井田內(nèi)褶曲發(fā)育特點(diǎn)，反映了褶曲形成受構(gòu)造應(yīng)力作用的特點(diǎn)，褶曲是井田內(nèi)煤層產(chǎn)狀變化表現(xiàn)出的地層走向變化規(guī)律，可以看出，褶曲不是在一期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中形成的，至少遭受南北向擠壓和北東 南西向擠壓兩次擠壓作用的影響。但是，井田內(nèi) 的褶曲是煤田區(qū)域構(gòu)造的次級(jí)構(gòu)造，可能是井田外圍大型斷裂構(gòu)造的派生構(gòu)造。井田地層總體傾角平緩，褶曲構(gòu)造不甚發(fā)育，褶曲幅度不大。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁(yè) 東八北斷層董王孫店支斷層董莊斷層里鋪莊斷層支KF1828斷層KF26斷層F8 斷 層KF69 斷 層5023下3上P1P13下P2三灰O 2O 2P23J三灰圖 121 井田構(gòu)造綱要圖 井田內(nèi)普遍有燕山期的巖漿活動(dòng)，呈層狀侵入于上侏羅統(tǒng)紅砂巖內(nèi)，侵入層位較為穩(wěn)定，主要在上侏羅統(tǒng)第三段的中下部，厚度 ～ m，平均 m?？傮w上東部薄，西部厚 (圖 310)。巖性以橄欖輝長(zhǎng)巖為主，也有角閃輝長(zhǎng)巖等?；揖G色，等粒狀晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，巖層中部顆粒較粗，結(jié)晶及自形 程度好。據(jù)薄片鑒定資料，主要礦物為基性斜長(zhǎng)石 (拉長(zhǎng)石 )、輝石、橄欖石及角閃石，副礦物有少量磷灰?guī)r、磁鐵礦及黑云母等。巖石因次生蝕變，橄欖石有蛇紋石化，輝石、角閃石發(fā)生綠泥石化。在濟(jì)寧礦區(qū)總體詳查階段，巖漿巖曾采樣測(cè)定過(guò)絕對(duì)年齡。據(jù)二機(jī)部第三研究所同位素地質(zhì)研究室對(duì)細(xì)粒橄欖輝長(zhǎng)巖中的黑云母進(jìn)行鉀 氬法同位素地質(zhì)年齡測(cè)定，其年齡值為 億年，地質(zhì)時(shí)代相當(dāng)于中生代末期的早白堊世。 巖漿活動(dòng)與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。魯西南地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)于中生代形成雛形，新生代喜山期使之加強(qiáng)而形成現(xiàn)今構(gòu)造格局。即上侏羅統(tǒng)紅色砂巖沉積之 前，煤系地層已有輕度褶曲，表現(xiàn)為井田北部石盒子組地層保存厚、南部中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 11 頁(yè) 薄，這是燕山運(yùn)動(dòng)第一幕；隨著上侏羅統(tǒng)紅色砂巖的沉積，煤系及紅層發(fā)生褶曲，并伴隨有巖漿活動(dòng)，形成輝長(zhǎng)巖等呈層狀侵入于紅色砂巖上部，這是第二幕，也是較強(qiáng)的一幕。巖漿巖體自西向東侵入；其后隨著地應(yīng)力的變遷，產(chǎn)生有北西輕微褶曲的干擾和較強(qiáng)烈的斷裂活動(dòng)。井田內(nèi)尤以南北向、向西傾的斷層為主，它們切斷了奧陶系灰?guī)r至上侏羅統(tǒng)紅色砂巖地層及巖漿巖層狀侵入體，這是燕山運(yùn)動(dòng)晚期至喜山運(yùn)動(dòng)所致。 到目前為止，井田內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)巖溶陷落柱。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁(yè) 地層系統(tǒng)界 系 統(tǒng) 組巖 性柱 狀厚 度巖 性 描 述 本組根據(jù)巖性和物性組合分上、下兩個(gè)亞組, 五個(gè)段。上亞組含四、五兩段；下亞組含一、二、三段。第三段以粉砂巖為主本段中下部有輝長(zhǎng)巖層狀侵入體，第二段為細(xì)至中粒砂巖，第一段以細(xì)至中粒砂巖為主，底部處常發(fā)育有一層礫巖。 主要由淺灰、灰黃、灰綠及紫紅等色構(gòu)成的雜色鋁質(zhì)泥巖、粉砂巖及灰綠色砂巖組成。底部處B 層鋁土巖為本組主要標(biāo)志層, 層位較穩(wěn)定，易于對(duì)比。以其下部的中至粗粒砂巖作為本組底界與下石盒子組相分界。 以灰綠色砂巖、雜色鋁質(zhì)泥巖為主，夾灰至深灰色泥巖。含較多植物化石。 為本井田主要含煤巖系，以淺灰、灰白及淺灰綠色砂巖為主，并由深灰、灰黑色粉砂巖、泥巖及煤層組成。砂巖的含量比例較高。共含煤4 層( 1 、2 、3上 、3 下 ), 3 上 、3 下 煤較穩(wěn)定至穩(wěn)定，為井田內(nèi)主采煤層。3 上 煤頂板砂巖及3 下 煤的頂?shù)装迳皫r具有含水裂隙，構(gòu)成本組的含水層段。本組含較多植物化石。 本組巖石由深灰、灰黑色粉砂巖、泥巖、砂巖、細(xì)砂巖及粉砂巖互層。鋁質(zhì)泥巖、 石灰?guī)r及煤層等組成。 含灰?guī)r1 2 層，以三、十 下 、十三灰最為穩(wěn)定，為主要標(biāo)志層。 含煤2 2 層，以1 6 上 、1 7 煤為主要可采煤層，6 、1 0 下 、1 2 下 、1 5 上 煤為局部可采煤層。三灰、十 下 灰為巖溶裂隙承壓含水層。 由灰、黃、紫等雜色泥巖及灰綠色泥巖、鋁鐵質(zhì)泥巖及石灰?guī)r組成。偶夾煤層。含灰?guī)r3 層，以十三、十四灰厚度稍大，較為穩(wěn)定。 主要為灰至青灰、灰褐色厚層狀質(zhì)純致密灰?guī)r，分為中、下奧陶統(tǒng)。Q//\ \ ▲ //\ \ ▲ //\ \ ▲ ▲侏羅系J二疊系石炭系蒙陰組J3上統(tǒng)K中生界Mz盒子組上石中統(tǒng)盒子組下石山西組下統(tǒng)太原組上統(tǒng)本溪組P 2P 1PC 2C上古生界Pz 2O 1 2OPzB123 上3 下一4二56三四8 上8 下五910 上10 下15 下十上十下17 巖性由粘土、砂質(zhì)粘土及砂礫層等組成。井田內(nèi)按巖性及其物性變化可分為Q 上 、Q 中 和Q 下 三組。13 3. 22 ～2 52 .0 0187. 2 816 .6 5～59 8. 9 0287. 0 2最大殘厚1 8 5. 8 098 .6 4約5 081 .7 3～14 6. 3 6110. 7 471 .0 0～19 0. 3 0170. 1 824 .5 5～64 .7 544 .8 3標(biāo)志層約7 5 01(m) 圖 122 地層綜合柱狀圖 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁(yè) 井田水文地質(zhì)特征 濟(jì)寧煤田處于東起嶧山斷層、西至濟(jì)寧斷層、北起長(zhǎng)溝斷層、南至鳧山斷層的區(qū)域水文地質(zhì)單元的西部。該水文地質(zhì)單元面積約 2021 km2，東部為兗州煤田，西部為濟(jì)寧煤田，北部為曹洼奧灰水源地 (奧灰地下水年可開(kāi)采量為 7?104 m3/d)，南部為鄒西奧灰水源地 (奧灰地下水可開(kāi)采量為 ?105～?105 m3/d)。區(qū)內(nèi)主要河流有泗河、京杭運(yùn)河、白馬河、洸府河等，自北向南流入南陽(yáng)湖 。東南部為寒武系灰?guī)r裸露區(qū)，形成鳧山，邊緣有零星奧灰出露；北部滋陽(yáng)山為奧灰零星露頭。除鳧山和滋陽(yáng)山外，區(qū)內(nèi)全部被第四系覆蓋，地表水對(duì)礦井開(kāi)采無(wú)影響。區(qū)域水文地質(zhì)特征主要取決于邊界條件、奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層、第四系孔隙含水層和粘土類隔水層這三者的水文地質(zhì)特征。 區(qū)域范圍內(nèi)奧陶系灰?guī)r具有裸露型、覆蓋型、埋藏型，是一個(gè)邊界條件比較明顯，具有地下水循環(huán)應(yīng)有的補(bǔ)給、徑流、排泄條件在內(nèi)的完整的水文地質(zhì)單元。裸露區(qū)巖溶化嚴(yán)重，有接受大氣降水和地表水補(bǔ)給的方便條件，地下水動(dòng)態(tài)變化大，主要分布在北部滋陽(yáng)山和南部鳧山出露區(qū) ，面積較小。覆蓋區(qū)巖溶裂隙比較發(fā)育，具有經(jīng)常接受第四系孔隙水補(bǔ)給的條件，富水性比較強(qiáng)。在兗州煤田之外與濟(jì)寧煤田以東范圍內(nèi)均屬覆蓋區(qū)。覆蓋區(qū)絕大部分屬 Ⅲ 級(jí)富水區(qū) (1q10 L/s?m)，南部有長(zhǎng)達(dá) 30 km 的 Ⅳ 級(jí)強(qiáng)富水區(qū) (q?10 L/s?m)，該富水帶以北和以南的地下水均流向本區(qū)，屬?gòu)?qiáng)徑流帶。埋藏區(qū)深埋于石炭 —二疊系之下，不具備接受大氣降水、地表水和第四系孔隙水補(bǔ)給的條件，富水性較弱。兗州煤田內(nèi)奧灰埋藏區(qū)絕大部分屬 Ⅱ 級(jí)中等富水區(qū)(?q1 L/s?m)。濟(jì)寧煤田內(nèi)奧灰埋藏區(qū)絕大部分屬 Ⅰ 級(jí)弱富水區(qū) (q L/s?m)，但本礦井南部～泗河口井田也達(dá) Ⅱ 級(jí)，個(gè)別孔 (C197)則達(dá) Ⅲ 級(jí)；許廠、代莊礦井北部為 Ⅲ 級(jí)，南部為 Ⅱ 級(jí)。兗州、濟(jì)寧兩煤田煤層露頭之外、本溪組之下的奧灰埋藏區(qū)，富水性均可達(dá)到 Ⅲ 級(jí)。 第四系厚度變化比較大，從 0～ m，但規(guī)律性較清楚。大范圍內(nèi)東北薄、西南厚。據(jù)巖性、顏色、物性特征可劃分為上、中、下三組。上組屬?gòu)?qiáng)富水含水層，農(nóng)用機(jī)井、廠礦企業(yè)供水均設(shè)置在上組；中組以隔水層為主，多為粘土、砂質(zhì)粘土類；下組