【正文】 ......................... 61 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書摘要 劉河井田位于河南省永城市東北 21km 處，永夏礦區(qū)東北部，行政區(qū)劃屬于永城市劉河鄉(xiāng)管轄。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 450kt／ a，服務(wù)年限 ，鑒于礦井外圍還有豐富的資源 ，可以補(bǔ)勘后申請(qǐng)利用，礦井主要環(huán)節(jié)均留有富裕，其中井筒提升可以滿足年產(chǎn) 600kt 原煤的要求。立井表土段施工方法為凍結(jié)鑿井。后期在井田南部石河村附近建一回風(fēng)立井，形成中央邊界式通風(fēng)方式。選用高檔炮采采煤方法，全部陷落法管理頂板。～ 12176。 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 1 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 礦區(qū)概況 劉河井田位于河南省永城市東北 21km 處，永夏礦區(qū)東北部，屬于永城市劉河鄉(xiāng)管轄，茴村 —— 劉河公路從井田中部穿過，在茴村與永城 —— 徐州公路相接。區(qū)內(nèi)第四系全新統(tǒng)亞粘土夾粘土廣泛分布，松散沉積物厚度穩(wěn)定，本區(qū)地貌類型屬堆積地形。 礦井交通位置見附圖 本區(qū)所在永夏礦區(qū)為豫東重要煤炭基地之一，區(qū)內(nèi)有永煤集團(tuán)和神火集團(tuán)所轄 7對(duì)煤礦以及為煤炭工業(yè)服務(wù)的工礦企業(yè)。 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 礦井交通位置圖 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 主供電源取自神火工業(yè)園 220KV 變電所，備用電源取自葛店北風(fēng)井。夏季炎熱，冬季寒冷，四季分明。 多年平均降水量 ，年最大降水量 (1963 年 )，年最小降雨量 (1973 年 )，降雨集中在 7～ 8 月，占全年總降水量 50%，年均蒸發(fā)量 ，豐水周期一般為 8～ 10 年，干旱周期一般為 10～ 25年。 夏季多東南風(fēng)和南風(fēng)，冬季多西北風(fēng)和西風(fēng)，年平均風(fēng)速 ，最大風(fēng)速 20m/s。王引河位于井田外東部， 1956 年實(shí)測(cè)最大流量 m3/s，最高水位。 井田地質(zhì)特征 井田位于黃淮沖積平原中部，地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高 +32～ +36m，相對(duì)高差 1～ 4m。 本井田的勘探屬于精查勘探 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 本區(qū)屬華北地層區(qū)魯西分區(qū)徐州小區(qū)。簡(jiǎn)述于下 : 中奧陶統(tǒng)馬家溝組（ O2） 本組厚 ～ ，井田內(nèi)鉆孔揭露最大厚度 。 石炭系（ C） （ 1） 中石炭統(tǒng)本溪組（ C2） 區(qū)內(nèi)有 4 個(gè)鉆孔揭露，其厚度為 ～ ，平均 ，巖性由淺灰色含鋁泥巖、暗紫紅色鐵質(zhì)泥巖、砂巖組成，中下部鋁質(zhì)泥巖為本區(qū)標(biāo)志層（ K1），含有較多鮞粒及大量黃鐵礦結(jié)核，本組底部為古風(fēng)化殼，常見有紫紅色含鐵質(zhì)礫狀包裹體的鋁質(zhì)泥巖，與下伏 O2 地層呈假整合接觸。本群底部以一 1煤底板與本溪組分界，呈整合接觸。底部為 L1+2厚層狀灰?guī)r，其上部夾燧石團(tuán)塊及黃鐵礦結(jié)核，厚度大（ 11m左右）且穩(wěn)定，為本區(qū)標(biāo)志層（ K2）。上部為 L L4 灰?guī)r，可見蜓類和海百合莖化石， L4含燧石結(jié)核。該段是太原群薄煤較發(fā)育段，含煤一般 3 層，厚度 ～ ，均無工業(yè)價(jià)值。以厚層狀石灰?guī)r為主，夾泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉砂巖。 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 二迭系（ P） 本區(qū)二迭系劃分為下二迭統(tǒng)山西組、下石盒子組，上二迭統(tǒng)上石盒子組，平頂山組及石千峰組，總厚度 1700m左右，分述于下。頂以 K4下的沙鍋窯砂巖底界，下至 K3石灰?guī)r頂為界。 山西組中段：由二 2煤層、泥巖、粉砂巖及細(xì)粒砂巖組成。 山西組上段：由灰～淺灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖及中細(xì)粒砂巖組成。底部以一層厚 的細(xì)中粒砂巖（相當(dāng)于砂窩窯砂巖）與山西組分界，頂部以 K5砂巖底界與上石盒子組分界，呈整合接觸關(guān)系。該段以泥巖為主，底部的砂窩窯砂巖 38 線附近相變?yōu)榉凵皫r和砂質(zhì)泥巖，其他地段較為穩(wěn)定，厚度 0～ ，一般厚度 ，易辨認(rèn)，其上為灰 ～ 灰白色泥巖和高嶺石泥巖。 中部含煤段：自三 1煤底界到三 4煤頂界，該段為下石河子組煤層富集段，共含煤 2～ 10層 ,從整體上來看，該段中部的中、細(xì)粒砂巖層又截然地把三 三 2與三 三 4煤分成上下兩個(gè)小的含煤組。河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 中部以中粒砂巖為主，夾砂質(zhì)泥巖、泥巖，該層砂巖厚度較穩(wěn)定，全區(qū)發(fā)育，是區(qū)分三 三 3煤層的重要標(biāo)志，巖性為灰～深灰色，成分以石英為主，少含長(zhǎng)石、暗色礦物。 （ 2） 上二迭統(tǒng)上石盒子組（ P1 2） ① 第一段（ P11 1）： 本段從底部的 K5砂巖底界面至 K6砂巖底界，呈整合接觸，厚度～ ，平均厚度 ，巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒 ～中粒砂巖為主，局部含煤線。 中部及上部以粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾細(xì)中粒砂巖，局部具紫斑，上部含煤線及碳質(zhì)泥巖，相當(dāng)于四煤層層位。 底部灰白色中粗粒石英砂巖（ K6），底部含細(xì)礫，具交錯(cuò)層理，硅質(zhì)膠結(jié)，分選性較好，呈次園狀 ～ 次菱角狀，厚度 ～ ，平均厚度 ，全區(qū)穩(wěn)定，易與 K5砂巖區(qū)別。 ③ 第三段（ P13 2）： 本段底以 K7砂巖底界面至 K8砂巖底界，巖性以灰綠色、紫紅色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、薄層砂巖組成，厚度 ～ ，平均厚度 。 該段地層與下伏地層呈整合接觸關(guān)系。 底部的 K8砂巖為灰綠色 ～ 灰白色，中粒結(jié)構(gòu)，成分以石英為主，常含石英細(xì)礫石，硅質(zhì)膠結(jié)，較堅(jiān)硬，厚度 （僅有 401 4210孔揭露），全段厚度 ～ ，平均厚度 。成分以石英為主，次為長(zhǎng)石及少量暗色礦物，每分層底部均含石英細(xì)礫，正粒序較為明顯，硅質(zhì)膠結(jié)，分選較差，為次園 ～ 菱角狀，空隙式 ～ 基底式膠結(jié)，巖性特殊，易于辨認(rèn)，是尋找含煤地層的重要標(biāo)志（ K9）， 4210 孔揭露厚度為 ，與下伏地層呈整合接觸。 上第三系（ N） 本系以粘土、砂質(zhì)粘土為主，成巖較好，弱固體～半固體，夾細(xì)中粒砂 4～ 9層，厚度 ～ ，粘土及砂質(zhì)粘土為灰綠色及紫斑含鈣質(zhì)結(jié)核。該系底 部大部分為亞粘土，局部為礫石層及細(xì)砂巖，厚度 ～ ，平均厚度 ，與下伏地層呈不整合接觸，這就是俗稱的“天窗區(qū)”。 本井田位于永夏復(fù)式背斜北端東翼，夾持于 F28 斷層和 F101 斷層之間，受北北東向斷裂的控制。～ 32186。大的主干斷層兩側(cè)多發(fā)育次一級(jí)的小型分支斷層。褶曲軸部被 F32 斷層切割，軸向北北東，延伸約 7km ，在本區(qū) 32～ 38 線之間的隆起地帶，軸部出露有太原組地層，延伸到 44線尖滅，兩翼地層傾角 10186。 （ 2）此外，區(qū)內(nèi)外還有東西向的短軸向背斜和寬緩的小型波狀起伏，如 F28斷層西側(cè)、 F4斷層?xùn)|側(cè)表現(xiàn)的次級(jí)褶曲較為明顯，但規(guī)模不大，軸跡不明顯，對(duì)本區(qū)煤層總體賦存形態(tài)并不構(gòu)成原則性影響。華力西晚期已有基性巖漿侵入寒武奧陶系地層，繼而在燕山運(yùn)動(dòng)晚期受深大斷裂及前期巖漿活動(dòng)的影響，大量的巖漿噴出和侵入煤系地層。井田范圍 內(nèi)煤層受巖漿侵入不甚明顯，初期采區(qū)未發(fā)現(xiàn)巖漿侵入二 2煤層，煤變質(zhì)程度相對(duì)較低。) F28 正 壓扭 N10E NW 70186。 3 130 3801 孔， 地震測(cè)線： 13 4 4 4 AB3 基本控制 F282 正 N10E SW 70186。 35 4002 孔 查出 F284 正 壓扭 N15E SW 68186。 30～45 地震測(cè)線： 4 2A B1 查出 F109 正 壓扭 N10E SE 65186。 1 10～20 地震測(cè)線： 4 A1 查 出 F32 正 壓扭 N15E NW 50186。 50 412 孔， 地震測(cè)線： 4 A1 查出 F106 正 壓扭 N15E SE 64186。 15 50 39 4015 孔， 地震測(cè)線： 3 313 A B2 查出 F1041 正 壓扭 N25E SE 67186。 5 12～69 F4 正 壓扭 N25E SE 67186。 15～56 3607 孔， 地震測(cè)線： 3 33 A B1 已控制 F42 正 壓扭 N23E SE 73186。 1 186 地震測(cè)線： 13 A1 查出 F101 正 壓扭 N25E SE 71186。 25 3207 孔 查出 F102 正 壓扭 N45E SE 71186。 井田水文地質(zhì)條件 茴村勘探區(qū)處在區(qū)域水文地質(zhì)單元的滯緩徑流區(qū)，井田被一系列近北東向的斷層切割，尤其是井田東、西兩側(cè)被落差較大的高角度正斷層切割，在垂向上形成一系列南北向長(zhǎng)條狀地壘，各條塊間水力聯(lián)系受到限制。 （ 1） 含水層與隔水層 按水文地質(zhì)特征，并結(jié)合井 田具體情況，從上至下劃分為六個(gè)含水組，現(xiàn)分述如下： 第三、四系孔隙水含水組 第三、四系沉積層一般厚度 200～ 240m，總的趨勢(shì)，自北向南由厚變薄。 新生界最底層巖層一般是良好的隔水層，厚度大，以粘土為主，但在井田中部的 39 線 ~40 線一帶和沿二 2煤層露頭的 371孔、 3406孔及區(qū)外的 351 孔附近為“天窗”分布區(qū)（新生界最底層巖層為含水層）。 本含水層組可分為六個(gè)含水段（見表 141）。第四個(gè)含水段 ,雖然也有較好的富水性，但根據(jù) 388孔抽水流場(chǎng)分析，其流場(chǎng)的補(bǔ)給時(shí)間約為抽水持續(xù)時(shí)間的 倍，說明補(bǔ)給條件差，而從區(qū)域上分析，該含水層的補(bǔ)給條件和富水性都比較好，是供水的目的層，因此第四含水段仍可作為中小型供水水源。一般情況下無水力聯(lián)系，以層間水平運(yùn)動(dòng)為主。 基巖風(fēng)化帶在無“天窗”的情況下，與上覆含水層無水力聯(lián)系，鉆進(jìn)過程中未發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象，沖洗液消耗量不大。地質(zhì)報(bào)告通過與新莊井田抽水成果對(duì)比也證明了風(fēng)化帶富水性微弱，滲透性能差，屬弱含水巖組。 （ 3）二 2煤層上（ 60m）砂巖裂隙承壓水含水組 由二 2煤層上 60m 范圍內(nèi)的細(xì)、中粒砂巖組成，是二 2煤的直接河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 充水巖組，砂巖層數(shù)最多 8層，最少 1 層，一般 3～ 5層，厚度 7～15m。鉆進(jìn)時(shí)沖洗液消耗量不大，一般小于 ，大于 1m3/h的鉆孔有415 孔等 4 個(gè)鉆孔。 地質(zhì)報(bào)告根據(jù)本含水組與第三、四系和風(fēng)化帶含水組的重迭關(guān)系和采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出的導(dǎo) 水裂隙帶高度（如表 133），可將該含水組相對(duì)的分為三種不同的水文地質(zhì)情形，具體如下。此情形沿二 2煤層露頭呈帶狀分布，范圍較小。相應(yīng)區(qū)域一般作為防水煤柱。此情形分布 3606 孔、 396孔附近，面積很小。但在個(gè)別區(qū)域基巖風(fēng)化帶含水組含水性較好，應(yīng)加強(qiáng)探水工作。本井田大部分區(qū)域?qū)儆诖朔N情形。該含水組以 L8分布最穩(wěn)定，且厚度大，最厚 （ 393 孔），一般 6～ 8m，溶隙比較發(fā)育，巖溶不發(fā)育，有少量的巖溝、溶槽和小孔洞，溶隙多被白色的方解石脈充填。 表 134 38— 38— 10 孔抽水試驗(yàn)成果表 項(xiàng)目 孔號(hào) 水位 水位標(biāo)高 （ m） q ( 升 / 秒米 ) R （米） K （米 /升） M （克 /升） 水化學(xué)類型 38— 7 SO4K+NaCa 38— 10 SO4— CaK+Na 該含水層與二 2煤層間有多層砂巖和少量的砂質(zhì)泥巖、泥巖，厚度一般在 50m 左右，形成良好的隔水屏障。鉆進(jìn)過程中，發(fā)現(xiàn)漏水鉆孔一個(gè)（ 39— 4 孔），沖洗液消耗量最大。 該含水層組之上即為太原群中段巖層，厚度一般 30m 左右，主要巖性為砂質(zhì)泥巖、泥巖和少量的薄層灰?guī)r，系良好的隔水層。局部具有溶蝕現(xiàn)象，有溶溝、溶槽和小溶洞，洞內(nèi)有泥質(zhì)填物，屬較強(qiáng)含水巖組，具有水壓高，突水猛等特點(diǎn)。 斷層對(duì)本井田地下水的控制與影響 （ 1）受邊界斷層 F28和 F4的斷錯(cuò)影響，井田為一地壘式斷塊，基巖含水組的連續(xù)性遭到了嚴(yán)重破壞，地下水的賦存狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)條件也 發(fā)生了變化，二 2煤對(duì)接下降盤巖性多為不同時(shí)代的泥巖、砂質(zhì)泥巖。 （ 2）井田內(nèi)斷層破碎帶的含、導(dǎo)水性 ① 按力學(xué)性質(zhì)分析，井田內(nèi)斷裂，多呈壓性或壓扭性，理論上其含、導(dǎo)水性差。 ③ 從 40— 1 38— 7 孔的抽水流場(chǎng)分析中，也揭示出了下列斷層破碎帶的的含、導(dǎo)水性能較差的水文地質(zhì)特征； 40— 16孔：為 F32破碎帶的抽水孔，水位恢復(fù)曲線顯示，水位恢復(fù)三天多，而僅為抽水前位的 47%，充分證明了它是一個(gè)儲(chǔ)水條件和導(dǎo)水性能差的斷層。 總之，本井田內(nèi)斷層原始 狀態(tài)下，含、導(dǎo)水性較差。 《精查地質(zhì)報(bào)告》采用大井法預(yù)計(jì)了礦井涌水量，結(jié)果是： 400m 水平正常涌水量 ，最大涌水量為