1、中 国 矿 业 大 学本 科 生 毕 业 论 文全套图纸，加 153893706姓 名： 学 号： 学 院： 矿 业 工 程 学 院 专 业： 采 矿 工 程 论文题目： 阳泉三矿 1.5 Mt/a 新井设计 专 题： 煤 矿 开 采 冒 落 区 注 浆 充 填 量 预 计 研 究 指导教师： 职 称： 教 授 2009 年 6 月 徐州中国矿业大学毕业论文任务书学院 矿业工程学院 专业年级 采矿工程 05 级 学生姓名 任 务 下 达 日 期 ： 年 月 日毕业论文日期： 年 月 日至 年 月 日毕业论文题目： 阳泉三矿 1.5 Mt/a 新井设计毕业论文专题题目：煤矿开采冒落区注浆充填量预
2、计研究毕业论文主要内容和要求：按照采矿工程专业毕业设计大纲要求，完成一般部分阳泉三矿 1.5Mt/a 新井设计和专题部分煤矿开采冒落区注浆充填量预计研究，英译汉中文字数 3000 以上。院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业论文指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字：年 月 日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；
3、取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字：年 月 日中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩答 辩 情 况回 答 问 题提 出 问 题 正 确基 本正 确有 一般 性错 误有 原则 性错 误没 有回 答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分为阳泉三矿 1.5 Mt/a 新井设计。一般部分共包括 10 章：1.矿区概述及井田地质特征；2.井田境界和储量；3.矿井工作制度及设计生产能力、服务年限
4、；4.井田开拓；5.准备方式-带区巷道布置；6.采煤方法；7.井下运输；8.矿井提升；9.矿井通风与安全技术；10.矿井基本技术经济指标。阳泉三矿位于阳泉矿区的西部，距阳泉市中心 7.5 公里，交通便利。井田形状近似长方形，东西长约 7.6 km，南北宽约 3.0 km，面积约 21 km2。井田内主采煤层为一层，为 15#煤。煤层倾角平均 5，平均厚度 6.0 m。井田地质条件较为简单。矿井工业储量为 17834.6 万 t，可采储量为 11818.6 万 t。矿井设计生产能力为 1.5Mt/a。矿井服务年限 60.6 a。矿井涌水量不大，正常涌水量为 50 m3/h，最大涌水量为 100
5、m3/h。矿井相对瓦斯涌出量为 4 m3/t，属低瓦斯矿井。矿井煤尘无爆炸危险性，但煤层易自燃，自然发火等级为 I 级。矿井采用主斜井副立井单水平开拓。一矿一面，采煤方法为综合机械化放顶煤开采。全矿采用胶带运输机运煤，辅助运输采用矿车。矿井通风方式前期为中央并列式，后期根据需要在井田东西两翼增加两个边界风井。矿井年工作日为 330 d，日净提升时间 16h，工作制度为“三八制” 。专题部分题目是煤矿开采冒落区注浆充填量预计研究。从冒落区注浆充填这种新的充填开采思路出发，通过研究冒落区顶板活动规律和冒落岩块碎胀系数变化规律，提出冒落区注浆量预计方法，为冒落区充填工程提供依据。翻译部分是一篇关于神
6、经网络程序在采矿工业中应用的论文，英文题目为 Practical Neural Network Applications in the Mining Industry。关键词：主斜副立；带区；综放；架线电机车运输；中央并列式通风ABSTRACTThis design includes three parts: the general part, special subject part and translation part.The general part is a new design of NO.3 of Yangquan mine. This design includes ten
7、chapters: 1.An outline of the mine field geology; 2.Boundary and the reserves of mine; 3.The service life and working system of mine; 4.Development engineering of coalfield; 5.The layout of mining area; 6.The method used in coal mining; 7. Transportation of the underground; 8.The lifting of the mine
8、; 9. The ventilation and the safety operation of the mine; 10.The basic economic and technical norms.No.3 of Yangquan mine locates at the west of Yangquan Mine area, 7.5 km away from the center of the town. And it has convenience transportations. The shape of minefield is like a rectangle which has
9、a length of 7.6 km in the east and west direction while a width of 3.0 km in the south and north direction on average. The total area is Approximately 21 km2. The main coal seam in the mine is only one, which is the 15# coal seam. The average angle is 5 degree, while the thickness is about 6.0 m. Th
10、e minefield geological condition is simple.The proved reserves of the minefield are 178.3million tons. The recoverable reserves are 118.2 million tons. The designed productive capacity is 1.5 million tons per year. The service life is 60.6 years. The normal flow of the mine is 50 m3 per hour and the
11、 max flow of the mine is 100 m3 per hour. The Relative gas discharge quantity is 4 m3 per ton. Thus it is Low gaseous mine. The coal dust of the mine has non-explosion hazard. But the coal seam is easily spontaneous combustion. The level of spontaneous combustion is I.The development of the mine is
12、single level with a main inclined shaft and an auxiliary vertical shaft. The number of the working faces is only one. Comprehensive mechanization puts in the top coal technology is the mining method. Several belt conveyers undertake the job of coal transport in the mine, while the auxiliary transpor
13、tation system depends on the mine cars. The ventilation type in the early stage is centralized juxtapose. In the late stage two air shafts in the boundary should be driven. The ventilation method is extraction.The working days in a year are 330. Everyday it takes 16 hours in lifting the coal. The wo
14、rking system in the mine is “three-eight”.The title of the special subject part is “The theoretical research on the prediction of grout amount in backfill of collapse zone in coal mining”. A prediction method of grout amount in collapse zone is put forward by studying the regularity of the virgin ro
15、of movement and rock crack-expansion in the collapse zone, which provides a basis for the backfill project in collapse zone.The translated academic paper is about neural network applications in the mining industry. Its title is “Practical Neural Network Applications in the Mining Industry”.Keywords:
16、 main-inclined shaft and auxiliary-vertical shaft; strip district; comprehensive mechanization puts in the top coal; overhead line electric locomotive transport; centralized juxtapose ventilation目 录一般部分1 矿区概述及井田地质特征 .11.1 矿区概述 11.2 井田地质特征 41.3 煤层特征 132 井田境界和储量 .182.1 井田境界 182.2 矿井工业储量 192.3 矿井可采储量 2
17、13 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 .253.1 矿井工作制度 253.2 矿井设计生产能力及服务年限 254 井田开拓 .274.1 井田开拓的基本问题 274.2 矿井基本巷道 385 准备方式 带区巷道布置 .505.1 煤层地质特征 505.2 带区巷道布置及生产系统 515.3 带区车场选型设计 576 采煤方法 .596.1 采煤工艺方式 596.2 回采巷道布置 717 井下运输 .757.1 概述 757.2 带区运输设备选择 767.3 大巷运输设备选择 818 矿井提升 .858.1 概述 858.2 主副井提升 859 矿井通风及安全技术 .889.1 矿井通风系
18、统的选择 889.2 带区及全矿所需风量 969.3 全矿通风阻力的计算 1039.4 矿井通风设备选型 1069.5 防止特殊灾害的安全措施 11110 设计矿井基本技术经济指标 .113专题部分煤矿开采冒落区注浆充填量预计研究 .1161 绪论 .1161.1 问题的提出与研究意义 1161.2 文献综述 1181.3 主要研究内容及研究思路 1262 冒落区注浆量的影响因素 .1262.1 岩体孔隙率 1272.2 岩体碎胀系数 1282.3 岩体轴向应力 1282.4 注浆工艺 1293 冒落区模型建立 .1293.1 冒落区形态分类 1303.2 碎胀系数 KP 的确定 1303.3
19、 冒落岩块与顶板之间存在离层空间 1323.4 冒落岩块充满采空区 1324 冒落区注浆充填量的预计方法 .1334.1 伪注浆预计方法概述 1334.2 预计方法具体步骤 1335 研究主要结论 .135参考文献 .137翻译部分英文原文 .139中文译文 .146致 谢 .152一般部分中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 1 页1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 矿区地理位置阳泉矿区位于太行山脉的中断西麓，为西北高而东南低的中低山岭地貌。三矿井田位于矿区的西部，距阳泉市中心 7.5 公里。地理坐标：东经1132111331，北纬 37513756。东部以蒙村河为
20、界与一矿相邻，西部以保安河沟水流中心线为界与新景矿相连，北部以本局任意带独立坐标系统纬线 106.500109.000m 为界与一矿井田相连，南部以桃河洪水位线为界与新景矿井田隔河相望。本矿区交通便利、发达。铁路方面，往西有石太线沿桃河南岸横空整个矿区直达太原，与南北同浦线接轨。往东至石家庄，与京汉、石德线接轨。矿内有专用铁路线，经石卜咀编组站在阳泉与石太线接轨。公路方面，往西有阳太公路、沿桃河北岸横空整个矿区直至太原。往东有阳石公路、直通石家庄。往北入南均有公路直通各个城镇。 阳 曲 县 孟 县孟 县寿阳 曲太 原 市 榆 次 市 阳寿 阳榆 次 县 县 昔 阳昔 阳 县定平 山阳泉市 平
21、定 河西县 北 井 陉鹿 泉 石 家 庄元 氏赞 皇三 矿一 矿 四矿二 五矿矿图 1-1 阳泉三矿交通位置图1.1.2 矿区气候条件本区属于温暖带的大陆性气候，是山西省较温暖的地区之一，根据阳泉市多年来的气象观测资料，基本情况如下：（一）降水量历年平均为 590 毫米，最大为 886.4 毫米，发生于 1983 年；最小为290.4 毫米，发生于 1972 年。降水多集中在每年的七、八、九三个月内，中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 2 页占全年总降水量的 7491%。1966 年的 8 月 23 日降水量高达 261.5 毫米，为本区最大的降水日。（二）蒸发量全年平均为 1885
22、.9 毫米，最大可达 2381.9 毫米，最小为 1319.1 毫米。蒸发量大于降水量的 23 倍，属于大陆性的半干旱气候。（三）气温年平均气温为 10.7，一月份最低平均为4，极端最低气温为-19.1，七月份最高平均气温为 24.3，极端最高气温为 40.20。（四）风速风向春冬季节多西北风，夏季多东南风，秋季多西风。风速最大 417m/S，有时偶尔高达 24 m/S。（五）其它历年平均绝对气温温度为 8.9 毫巴，最高可达 23.3 毫巴，最低为 1 毫巴。每年的十一月，地面开始上冻，翌年的三月开始解冻。冻土深度最大可达 60 厘米。（六）地震根据山西省地震局（84）111 号文件通知，本
23、区属于六级烈度地震区。1.1.3 矿区水文情况由于长期地壳的上升，侵蚀基准面的下降，切割剧烈，基岩裸露，沟谷纵横，给地下水的排泄和地表水的径流，创造了良好的条件，区内最高点，是矿区南部平定县西部的刁乌愣山，海拔标高为+1495m，最低点为东部的桃河河谷，海拔标高为+600，相对高差，平均为 200300 米。较大的主要河流有四条：它们多呈东西向或北西南东向流经本区或外围边界，注入海河水系的沱沱河，是本区主要的供水和地下水的补给源地，是阳泉市和矿区工业发展的主要水资源。现将这四条河流分述如下：1、桃河：发源于西部寿阳高原的温家庄、太安泽、砰头等地一带，全长 44 公里，流域面积为 503 平方公
24、里，有西向东横穿整个矿区中部，经阳泉，娘子关入河北汇入沱沱河。在流经矿区内，河床坡度均为 1左右。根据阳泉是水文站多年观测资料，平均流量为 0.33m3/S 左右，夏季一般为38m3/S。此河水量受季节的影响非常明显，由坡头至阳泉的一段，在干旱季节，一般多干涸无水，只有潜流。由阳泉至乱流，河水大多漏失，补给奥灰，因此，有坡头只阳泉一段属于潜水的径流区。该段内群井林立，成为本区的重要供水水源，出水量大致在 1500020000m3/d 左右。由于河床中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 3 页相对比较低凹，又成为本区排污的重要场所，因此水质多有污染。2、温河：位于本区北部外围的盂县境内，
25、发源于盂县东部的文昌山一带，呈南东方向流经本区东北部的巨城，在娘子关汇入绵河，全长 40 于公里。3、南川河：位于本区南部的平定县境内，发源于平定西部的刁乌楞山和大南庄一带，呈东西方向流经本区的五矿，在平定改向北，最后汇入桃河，全长约 20 公里。4、松溪河：位于南部的昔阳县境内，发源于昔阳以南的龙阳及李阳一带，由南向北流经昔阳折向东，至葱窝，转向北，流经北省的蒿亭和南漳河汇入绵河，全长 10 于公里。本区主要水源的水质特征如下：1、深层的奥灰水，东部地区一般水化特点，矿化度一般小于 0.8，总硬度为 1225，水温为 1218，水质较好可供饮用。但是在矿区的西部，呈中性，总硬度均在 4565
26、之间，碱度多在 4.3 左右，从上述各指标来看，西部地区水的质量较差，只能供生产使用不能进行饮用。2、矿坑水的水质：PH 一般在 78 之间，总硬度多在 24左右，总碱度多在 20以上。3、潜水：由于埋藏浅水的交替条件好，在天然条件下水质较好，合乎饮用标准，但常常受到人为的污染，水质发生变异。本区潜水的一般化学特征，PH 为 7.187.88，总碱度 1146.67，以碳酸氢钙型水为主，含铁，锌等多种元素。本区桃河潜水，按水化特征大致可分为两个地段，从旧街官沟口，矿化度较低350mg/L，电导率 360440 微欧姆/厘米，总硬度 9.815 度，属微硬水，水质较好，可作酿造和饮用。官沟口至桃
27、河大桥，矿化度明显增高，为 5501140mg/L，局部已成微碱水，电导率为 8601580 微欧/厘米，总硬度为 20.847.2，绝大部分属于极硬水，已不易饮用，水型也多样化。构成两段水质差异的主要原因是东段的人为污染。本区污染源分布广泛，污染物种类繁多，排污设施不健全，管理不善，污水不加任何处理就向桃河排泄，加之各单位在桃河滩上盲目打井，如辛兴至蒙村河口，群井林立，其密度高达 15.62 眼每平方公里，严重的造成补给源的不足，含水层的储存量减小，这一切给污水的下渗创造了良好的条件，致使潜水遭到相当程度的污染，根据化验，氨，氮为 0.59，超标达 35倍，COD 为 2.00，总硬度 21
28、.29，细菌 70.82，大肠杆菌 13.86，均大大超标。中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 4 页阳泉矿区各厂矿之工业用水及饮用水目前主要的有五个供水水源：1、娘子关泉域提水供水水源阳泉市从七五年开始，为解决本市的供水问题，经国务院批准，从娘子关修建提水工程，将娘子关泉域的 1.5m3/s 流量的水，提高标高（水位）自流引入阳泉，供阳泉市区的工业用水和民用水。目前供矿务局生产及生活用水 2.52.8 万 m3/d 左右，称这 1.5m3/s 流量提水供水系统。另外由平定县在娘子关泉域修建一条 1.0m3/s 流量的提水工程，由娘子关直接提高标高引入平定县内进行工业及民用的供水，可
29、解决阳泉市南部平定县内的供水不足问题，同时也解决了矿区南部五矿的生产及生活供水。目前的供水量已达到 0.9m3/s，南线供水还待试供。2、河流水及桃河潜水供水水源阳泉矿务局与一九七七年从西部寿阳的山南水库安设管路，将山南水库 35km3/d 的水量自流引入矿区，后又与阳泉市桃河供水管路并联，归阳泉市自来水公司统一管理，称这条供水系统为西线供水系统，目前西线供水系统，根据自来水公司资料，每天可供一万立方水，其中供矿务局7500-8000m3/d3、奥灰的深层水阳泉矿务局从一九七四年开始对本区深层的奥灰水进行勘探并建井取水，目前已施工钻孔 33 个，钻孔深水井 6 眼，总出水量可达 3 万 m3/
30、d 但目前只取水 0.91.2 万 m3/d 左右，这些水量全部供生产及生活用水。4、自建桃河潜水井矿区除五矿外，主要的潜水供水源地为桃河，每个矿在桃河内均建有潜水井，每个潜水井的出水量多在 2001000m3/d 左右。全局总共建有潜水井约 20 个左右，但由于长期的大量取水和管理不善，多数潜水井水量变小，甚至干涸或淤填。5、矿坑水目前矿务局共有矿井 11 对，绝大部分矿井水均进行了复用，就是由井下排出入地面水池，再由水池自压入井下各工作面进行洒水和消毒复用，另外一些有条件的地区在地面的河沟内用钻孔往井下放水，供井下生产使用。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地形及地质勘探程度本区位于太行
31、山北段西侧刘备山的南麓，由于地壳长期上升，侵蚀基中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 5 页准面下降，切割较深，沟谷纵横，地形陡峻，形成了较为复杂的中低山地貌。区内最高点是西部的担山，海拔标高为+1372.60m，最低点为东南部的桃河，海拔标高为+700m。一般相对高差 200500m。总的地势为西北高，往东南方向逐渐降低。本矿井地质勘探是在原精查地质勘探和 1962 年局部可采煤层补充勘探的基础上，根据生产设计的要求，为进一步查明局部可采煤层的可采范围，影响生产和安全的地质构造和一些特殊地质现象，以及水文地质情况等。在历次资源勘探和补充勘探中总施工钻孔 180 个，进尺 84340.
32、69m。在生产地质补充勘探中，总施工钻孔 138 个，进尺 27290.96m。本区除精查勘探中所施工的钻孔外，在矿井地质勘探中总共施工钻孔136 个，总进尺 27290.96m，其中井下钻孔 70 个，进尺 4120.07m。1.2.2 井田地层本区位于阳曲矿区之西部，地势较高，切割较深，沟谷纵横，地层裸露。根据地表的出露和井下巷道和钻孔的揭露，最老的有奥陶系，最新的为第四系，现分述如下：1、奥陶系根据揭露的情况，分如下四组：中奥陶系峰峰组（O 2F） ，中奥陶系上马家沟组（O 2S） ，中奥陶系下马家沟组（ O2X） ，下奥陶系亮甲山组（ O11） 。2、中石炭本溪组本组以平行不整合于中奥
33、陶系峰峰组之上，岩性为灰黑色、黑色的砂质泥岩、泥岩、灰白色之细中砂岩、灰色的铝质粘土岩以及 2-3 层的深灰色的石灰岩组成。3、上石炭系太原组太原组是本区主要含煤岩系之一，连续沉积于本溪组地层之上，在本区东部的蒙村河岸有出露。全组厚度 110-145m，平均 125m。由灰黑色、黑色之砂质泥岩、泥岩、灰白色之细-中粒砂岩、深灰色石灰岩和煤层组成。4、下二迭系山西组山西组也属于本区的主要含煤岩系，连续沉积于太原组煤系之上，在本区的东部一些沟谷内有出露。厚度东部地区较厚，可达 75m，西部地区较薄，最小为 43m，平均为 56m 左右。主要为灰黑色之砂质泥岩、泥岩、灰白色之细粗粒砂岩和煤层组成。中
34、国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 6 页5、下二迭系石盒子组下石盒子组出露于本区的东部，连续沉积于山西组地层之上，根据岩性和特征分为三个层段：绿色岩层段(P 1X1)，黄色岩层段(P 1X2)，砂岩段(P 1X3)。6、上二迭系上石盒子组本组大面积出露于本区的西部，总厚度为 320m 左右，连续沉积于下石盒子组地层之上。根据其岩性特征，主要分为三个层段，由下往上分：黄红色岩层下段(P 2S1)，黄红色岩层上段 (P2S2)，褐色岩层段（ P2S3） 。7、上二迭系石千峰组主要分布于本区西部的高岭，佛凹以北的担山和双足山顶一带，底部为一层浅红色含砾石的中一粗粒岩（K13） ，连续沉积于
35、上石盒子组地层之上。8、第四系第四系地层以不整合覆于各时代地层之上，大多数分布一些比较平坦的山顶和平缓的山坡地带。由于露头零星分布，岩性变化甚大，在对比上有些困难，大致分为中上更新统的马兰黄土和离石黄土（Q 2+Q3） 。根据揭露的情况，分如下三组：中更新统离石组（Q 2） ，上更新统马兰组（ Q3） ，全新统（Q 4） 。含煤地层（含煤岩系）有中石炭系本溪组，上石炭系太原组，和下二迭系山西组，均属连续沉积。它们经历了滨岸三角洲滨海平原沉积环境的变迁，煤层形成于多种成因的泥炭沼泽内，且周期性遭到海水的淹没，形成了一套海陆交替相的沉积，导致了碳酸盐岩与煤层之间形成了不可分割的联系，分述如下：1、
36、中石炭系本溪组本组是在中奥陶系峰峰组分化夷平面的基础上沉积的，首先沉积了底部的铁铝岩层。2、上石炭系太原组中石炭系本溪组沉积以后，上石炭系太原组连续沉积于本溪组之上。它不但继承了本溪组滨岸、泻湖相的沉积特点，还具有三角洲体系的沉积特征。在太原组晚期，岸进作用增强，三角洲得以形成和发展。随着地壳振荡振幅的增大，进程变缓，频率变小，成煤条件逐渐转好，因此形成了具有较大经济价值的煤层。随着各种淡水半咸水沼泽的形成和发展，尚有三角洲体系碎屑岩和浅海碳酸盐岩的发育，特别是该组的中段浅海环境占主导地位，海进期增多，范围广阔，以 K2、K3、K4 灰岩为代表。在太原中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计
37、第 7 页组的后期，海水开始在本区全面退出，形成了三角洲环境的沉积。3、下二叠系山西组本组联系沉积于太原组煤系之上，除了继承太原组晚期的沉积环境而连续沉积外，它主要以三角洲沉积体系的环境为主， （太原组属滨岸海陆交替相的沉积） ，也就是说，属于过渡的陆相沉积。综合柱状图见图 1-2阳泉三矿综合柱状图。1.2.3 井田地质构造三矿井田位于阳泉矿区大单斜构造之西部，在这个单斜面上次一级饿褶皱构造比较发育，在平面上它们多呈北北东北东方向展布，以波状起伏的短轴褶皱构造为主，呈背向斜相间，斜列式、平列式组合，在一些局部地区，还出现一些小型的帚状、环状、S 形等组合，在剖面上多以上部比较开阔平缓，下部比较
38、中常或紧闭的平行褶皱为主。但在一些局部地区也出现一些不协调的层间褶皱，这些不同形态，不同组合的褶皱群，构成了本区构造的主题，现分述如下：（一）褶皱本区的褶皱除了在区域构造中桃河向斜的西段横穿本区南部为塞鱼向斜，属于本区最大的一条褶皱构造而外，还有次级的一些规模较大的褶皱构造。1、南庙向斜：位于本区的中东部马家坡新村一带，呈北东东东西向展布，全长 4000 m，幅度为 150 m。两翼不对称，北翼为 50，南翼为110。东起于寨山槽、经马家坡新村一直延到白安梁消失。这条褶皱往东与大脑梁褶皱相接，与赛鱼向斜平行展布，属于东西向斜构造成分。2、杨家岭背斜：位于二号井的二采区内。西起于西沟内呈北东东东
39、西向延伸，在白土垴附近伸出界外，进入桃河。在本井田内长度为 3500 m，幅度为 100 m，两翼基本对称，北翼倾角 60，南翼 90，位于赛鱼向斜的南侧并平行展布。3、辛兴向斜：位于辛兴村的北部，呈一往北的弧形，东段为北东东东西向，西段为北西向，呈一往南凸出的弧形。此构造东起于马家坡河口的杨家岭。西端至张家岩村南 500 m 处消失。全长 3000 m。此褶皱的两翼对称，倾角较缓，平均为 60左右，属于东西构造成分。4、大西脑背斜：位于辛兴向斜的南部，与辛兴向斜平行展布。西端始于小老虎沟内，呈南东方向延伸至辛兴村伸出界外进入桃河。在井田范围内长度约 2000 m，两翼对称倾角 4050，属于
40、北西至东西的弧形构造。中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 8 页5、马家坡向斜：此构造位于马家坡村的北部和南西部，由北往南穿过该村。南端始于张家岩村，呈北东向延至马家坡村（西坡及东坡村） ，呈北北东和近南北向延至界外。在区内长度 4000 m，两翼倾角 3070，属于对称的向斜构造。此构造的西端与马圈脑向斜断续相接，只是中间被一个小型的盆状褶皱隔断。6、摩天脑背斜：此构造是一条北北东方向的褶皱构造，位于本区的中部，由北往南直穿整个井田，全长 11km，北端在吴家掌村北面倾没，南端在南界的海洛湾村消失。此构造是本区内一条比较大的构造，两翼倾角6080，基本上对称，与上述的马家坡向斜基本
41、平行展布，在两褶皱之间还有数条次级的小型褶皱，它们均受此褶皱所控平行展布。7、李家山、芦湖、车道弯向斜：位于本区的中部，呈一北北东向舒缓的“S”形，从北往南直穿整个井田与摩天脑背斜平行展布，只是南段相距较近，多在 500600 m，北段相距较大，多在 8001300 m，其间还出现两条北西方向的短轴小型背向斜与主干褶皱呈角度相交，但不穿过。这是主干褶皱在形成过程中的附生构造，受主干褶皱所控。此褶皱走向长度9km，幅度 100 m，两翼对称，倾角在 60左右。8、芦湖北、车道沟北背斜：此构造呈北北东方向，由北往南直穿整个井田，与上述的李家山、芦湖、车道沟向斜等平行展布，其长度为 58 公里也呈舒
42、缓的辗转弯曲的“S”形。在它的南中部，两构造之间出现了一条落差 20m 的逆断层，走向为北西，倾向北东，走向长度 700 m，与两条褶皱呈近直交但不穿过。这是由于在褶皱过程中，岩石发生弯曲变形与剪切滑动，边界条件发生变化，产生局部的挤压作用而形成的。9、簸箕掌向斜：位于新莊窝的北部，呈北北东方向平直展布，南端在圪塔村附近伸出界外进入桃河。北端延至东西珍存东南 900 m 处倾没。全长 7 公里，两翼倾角 4060，属对称褶皱。幅度为 80 m，在南段与芦湖北车道沟背斜之间还出现两条小型的短轴褶皱与主干褶皱平行展布。10、东西珍向斜：此构造位于东西珍村的北面，由一矿井田呈南西方向延伸入本区内，呈
43、北东方向与簸箕掌背斜平行展布，两翼基本对称。倾角 4070，走向长度在本区内约 4 公里，至高岑村北 700 m 处倾没。11、高岑背斜：位于高岑以北一公里处，由一矿井田呈南西方向延伸入本区，在高岑以北消失。在本区展布长度 3 公里，与东西珍向斜平行展布，两条褶皱的间距为一公里左右，只是在南端北北东向偏转为北北西向，间距缩小为 300 m。12、担山向斜：位于高岑背斜的西北，由一矿井田延入本区内，长度中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 9 页为 3.5 公里，呈北北东方向线形展布，两翼倾角 3060，属对称褶皱，幅度为 50 m。13、虎峪东背斜：此背斜从一矿井田以南南西向延入本区，
44、在本区的长度为 3.5 公里，至佛洼村西消失。两翼倾角 5090，属于对称褶皱，其幅度为 30 m。14、虎峪西向斜：从一矿井田以南南西向延入本区，长度为 3 公里，与虎峪东背斜沿北北东方向平行展布，间距为 500800 m，幅度为 2030 m，两翼倾角为 60110，属对称褶皱。15、保安沟村背斜：从一矿井田以南南西方向延入本区，南端在保安村附近消失。在本井田区内延伸长度为 2 公里。此构造沿北北东方向呈线形展布，与虎峪西向斜呈等距平行延展。两翼倾角 50100，属对称褶皱，幅度为 30 m，两褶皱间距为 700800 m，它的南段与保安沟流向近相一致。16、佛洼向斜：此构造从井田的西南界
45、外的晓庄和新店经北东方向延入本区，在佛洼南消失。在区内延伸长度 2 公里，倾角 8090，属对称褶皱，幅度为 3040 m。17、佛洼背斜：由井田的西界延入本区，介于大阳窑村与小阳窑村之间，呈北东东方向线形展布，延伸长度为 2.5 公里，两翼倾角南东翼为80130，北西翼为 6090，属不对称褶皱，幅度为 2030 m。它的东端与佛洼向斜的东端相隔较近于簸箕掌北背斜有呈锐角斜交之势。18、佛洼北向斜：起于西界外经大阳窑延伸到本区内，它的西段为北东东向，在佛洼村附近转为北北东向，形成一个往东南凸出的弧形。它的北东端有可能与担山向斜相接，形成一条约 4.5 公里长的弧形向斜。它的两翼倾角：南东翼为
46、 100120，北西翼为 5080，属于不对称褶皱。幅度为 1030 m。褶皱的特征及展布规律:根据勘探和生产开采中的揭露，本区共有褶皱构造大小 63 条。走向长度最大为 11 公里，最小为 200m。幅度最大为 150m，最小为 10m，在 30m以上（包括 30m）为 44 条，占褶皱总数的 69.8%。两翼倾角多在 5080，最大可达 150，局部地区出现不协调褶皱可高达 300600。这些褶皱它们在展布上和形态上均具有比较明显的特征和规律性，综合分述如下：1、在平面上多呈平列或斜列式组合，沿北北东北东方向等距展布，等距一般多在 6001000 m。在本区的西部比较明显，东部较差，这主要
47、是中国矿业大学 2009 届本科生毕业设计 第 10 页受桃河向斜的干扰所致。2、本区褶皱根据展布方向，大致可分为两种：一种为北北东至北东；一种为北东东至东西向，属于两种不同的构造体系，由于互相干扰、复合、反按、归并、常形成舒缓的弧形展布，大多呈“S ”形或反“S ”形。3、在垂直形态上多呈直立的褶皱，两翼倾角大致相等，但在一些局部地区还出现一些少量的歪斜褶皱。另外在太原组的煤层中还常出现一些层间的挠曲和不协调褶皱，但它们多呈条带状的线形展布，其条带的宽展多在 200300 m 左右，条带长度多在 1000 m 以上。4、在平面上，由于两种不同体系的构造常因切割相交、迭加，形成一些鞍状和穹状构
48、造，但均呈小型的短轴展布。根据上述的特征可得如下规律：本区曾有两个构造应力场，一个为南北方向上的压应力场，一个为南北方向上的扭应力场。南北方向上压应力场主要受东西褶皱带的影响。本区属于山西地区中部阳曲孟县东西褶皱带的南缘部分，因此东西向的褶皱构造也比较发育，如本区最大的桃河向斜，（西段在本井田内称为塞鱼向斜） 。这组构造发生的时间较早但活动的时间较长，有时还常常切割北北东方向的褶皱构造，如本区东部东西向的大脑梁背斜就加割了多条北北东香的小型褶皱而形成了大脑梁背斜两翼北北东向褶皱构造的发育（主要是在下部 15#煤层中特别明显） 。南北方向上的扭应力场：主要是受祁吕弧东翼整体构造的影响、在一对东部
49、向北，西部向南的力偶作用下，形成了本区北北东至北东方向的褶皱构造。但是这组北北东至北东方向的构造由于受到南北方向上压应力得干扰，两端大多偏转形成一些沿北北东和北东方向舒缓的 S 形和弧形。在褶皱构造形成的变形过程中，由于煤系地层中的软硬相间岩层组合，层系也特别的发育，因此弯曲变形产生的层间滑动比较剧烈，导致了在煤系地层下部的软岩层和软岩组中，形成了一些拖拉褶皱，也上覆褶皱呈不协调现象。另一方面：在褶皱的弯曲变形中，在煤层的围岩中，由于煤层的变形量与围岩的变形量差异太大，使围岩被牵动拉断，形成一些切层断裂。一些落差较大的断裂，在上部和下部的煤层的围岩中，由于应力作用松弛、缓解，脆性变形被塑性变形所代替，而形成一些挠曲构造，这种挠曲构造呈线性展布。这种挠曲和层间的拖拉褶皱在本区内我们统称为不协调
