1、中 国 矿 业 大 学本 科 生 毕 业 设 计全套图纸，加 153893706姓 名： 学 号： 学 院： 矿 业 工 程 学 院 专 业： 采 矿 工 程 专 业 设计题目： 陈四楼煤矿 1.5 Mt/a 新井设计 专 题： 浅析煤层开采对地面桥梁的影响 指导教师： 职 称： 副教授 2011 年 6 月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 矿业工程学院 专业年级 采矿工程专业 2007 级 学生姓名 吕 玉 任 务 下 达 日 期 ： 2011 年 1 月 14 日毕业设计日期： 2011 年 3 月 14 日至 2011 年 6 月 9 日毕业设计题目：陈四楼煤矿 1.5 Mt/a 新
2、井设计毕业设计专题题目：浅析煤层开采对地面桥梁的影响毕业设计主要内容和要求： 院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业设计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设计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；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
3、签字：年 月 日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答 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。一般部分为陈四楼 1.5 Mt/a 新井设计。陈四楼煤矿位于河南省永城市西北郊区，交通较为便利。井田倾向（东西）长约 4.40 km，走向（南北）长约 8.7km，井田总面积约为 34.2 km2。主采煤层为二 2号煤层，平均倾角为 10，煤层平均厚度为 3.25 m
4、。井田工业储量为 160.66Mt，矿井可采储量 115.67 Mt 。该矿井服务年限为 59.32 a，涌水量不大，矿井正常涌水量为 894 m3/h，最大涌水量为 1200 m3/h。矿井瓦斯涌出量较低，为低瓦斯矿井。根据井田地质条件，提出四个技术上可行的开拓方案。方案一：立井单水平加暗斜井开拓；方案二：立井单水平上下山开拓；方案三：立井两水平开拓（运输大巷布置在岩层中，立井直接延深） ；方案四：立井两水平开拓（运输大巷布置在煤层中，立井直接延深） 。通过技术经济比较，最终确定方案三为最优方案。一水平标高-540 m，二水平标高-760 m。井田为立井两水平开拓；综采一次采全高采煤法；矿井
5、通风方式为两翼对角式。矿井年工作日为 330d，工作制度为“四六”制。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.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。专题部分的题目为浅析煤层开采对地面桥梁的影响，主要针阐述了地表变形和对桥梁结构的影响，进而从煤层开采方面提出了一些解决措施。翻译的内容为液压支架的静力分析和模态分析，英文题目为：The Structure Statics Analysis and Transient Dynam
6、ics Analysis of Hydraulic Support关键词：陈四楼煤矿； 立井； 带区布置； 综采一次采全高采煤法； 两翼对角式 ABSTRACTThis design includes of three parts: the general part, special subject part and translated part.The general part is a new design of Chensilou mine. Chensilou mine lines in north-west of Yongcheng in Henan province. The t
7、raffic of road and railway is convenience to the mine. The width of the minefield is 4.40 km ,the width is about 8.70 km，well farmland total area is 34.20km2.The two is the main coal seam, and its average dip angle is 10degree. The thickness of the mine is about 3.25 m in all. The proved reserves of
8、 the minefield are 206.49 Mt. The recoverable reserves are 125.13 Mt. The designed productive capacity is 1.5 Mt percent year, and the service life of the mine is 64.17 years. The normal flow of the mine is 894 m3 percent hour and the max flow of the mine is 1200 m3 percent hour. The mineral well ga
9、s gushes the deal lower, for low gas mineral well.Mine geological conditions under the proposed development schemes for the four technically feasible. Option One: Single-level plus dark inclined shaft development; Option Two: One level down the open shaft; Option Three: Vertical two-level developmen
10、t (transport arranged in rocks in the roadway, a direct extension shaft deep); program four: two horizontal shaft development (Transportation Roadway layout in coal, direct extension shaft deep). Through technical and economic comparison, the final three as the best program to determine the program.
11、 A level elevation of -650 m, -850 m elevation of the second levelMine shaft of two levels to explore; fully mechanized mining overall high-mining method; mine ventilation for the two wings on the diagonal.The working system “four-six” is used in the Chensilou mine. It produced 330 d/a.This design i
12、ncludes ten 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 panels; 6. Preparation method - with area tunnel arrangement; 7. Transportation of the underground
13、; 8.The lifting of the mine; 9. The ventilation and the safety operation of the mine; 10.The basic economic and technical norms.Thematic part of the topic of coal mining on the ground of the bridge, the main pin surface deformation and described the impact of the bridge structure, and then put forwa
14、rd from a number of coal mining solutionsTranslation part of main contentses is The Structure Statics Analysis and Transient Dynamics Analysis of Hydraulic Support.English topic is: The Structure Statics Analysis and Transient Dynamics Analysis of Hydraulic Support.Keywords : Chensilou coal; shaft;
15、with a mere arrangement; fully mechanized mining overall high-mining method; wings diagonal中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 I 页目 录一般部分1 矿区概述及井田地质特征 .31.1 矿区概述 31.1.1 矿区地理位置 31.1.2 自然地理概况 31.1.3 矿区开发历史及生产建设规划 31.1.4 矿井建设的外部条件 31.2 地质特征 31.2.1 地层 31.2.2 地质构造 31.2.3 水文地质 31.3 煤层特征 31.3.1 煤层 31.3.2 煤质 .31.3.3 开采技
16、术条件 .31.3.4 勘探程度及存在问题 32 井田境界和储量 .32.1 井田境界 32.2 矿井工业储量 32.2.1 构造类型 32.2.2 煤层稳定类型 32.2.3 矿井工业储量 32.3 矿井可采储量 32.3.1 井田边界保护煤柱 32.3.2 工业广场煤柱 32.3.3 井筒保护煤柱 32.3.4 断层保护煤柱 32.3.5 大巷保护煤柱 32.3.6 矿井设计可采储量 33. 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 33.1 矿井工作制度 33.2 矿井设计生产能力及服务年限 .33.2.1 确定依据 33.2.2 矿井设计生产能力 33.2.3 矿井服务年限 33.3 井型
17、校核 .3中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 II 页4 井田开拓 .34.1 井田开拓的基本问题 34.1.1 确定井筒形式、数目、位置及坐标 34.1.2 工业场地的位置 34.1.3 开采水平的确定及带（采）区划分 34.1.4 方案比较 34.2 矿井基本巷道 34.2.1 井筒 34.2.2 开拓巷道 35 准备方式 带区巷道布置 .35.1 煤层地质特征 .35.1.1 带区位置 35.1.2 带区煤层特征 35.1.3 煤层顶底板岩石构造情况 35.1.4 水文地质 35.1.5 地质构造 35.1.6 地表情况 35.2 带区巷道布置及生产系统 35.2.1 带区准备
18、方式的确定 35.2.2 带区巷道布置 35.2.3 带区生产系统 35.2.4 带区内巷道掘进方法 35.2.5 带区生产能力及采出率 35.3 带区车场选型设计 .36 采煤方法 .36.1 采煤工艺方式 36.1.1 采煤方法的选择 .36.1.2 回采工作面长度的确定 .36.1.3 工作面的推进方向和推进度 .36.1.4 综采工作面的设备选型及配套 .36.1.5 各工艺过程注意事项 .36.1.6 工作面端头支护和超前支护 .36.1.7 循环图表、劳动组织、主要技术经济指标 36.1.8 综合机械化采煤过程中应注意事项 .36.2 回采巷道布置 .36.2.1 回采巷道布置方式
19、 36.2.2 回采巷道参数 37 井下运输 .37.1 概述 .37.1.1 矿井设计生产能力及工作制度 3中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 III 页7.1.2 煤层及煤质 37.1.3 运输距离和辅助运输设计 37.1.4 矿井运输系统 37.2 带区运输设备选择 .37.2.1 设备选型原则： 37.2.2 带区运输设备选型及能力验算 37.3 大巷运输设备选 .37.3.1 主运输大巷设备选择 37.3.2 辅助运输大巷设备选择 37.3.3 运输设备能力验算 38 矿井提升 .38.1 矿井提升概述 .38.2 主副井提升 .38.2.1 主井提升 38.2.2 副井提
20、升设备选型 39 矿井通风及安全 .39.1 矿井地质、开拓、开采概况 .39.1.1 矿井地质概况 39.1.2 开拓方式 39.1.3 开采方法 39.1.4 变电所、充电硐室、火药库 .39.1.5 工作制、人数 39.2 矿井通风系统的确定 .39.2.1 矿井通风系统的基本要求 39.2.2 矿井通风方式的选择 39.2.3 矿井通风方法的选择 39.2.4 带区通风系统的要求 39.2.5 带区通风方式的确定 39.3 矿井风量计算 .39.3.1 通风容易时期和通风困难时期采煤方案的确定 39.3.2 各用风地点的用风量和矿井总用风量 39.3.3 风量分配 39.4 矿井阻力计
21、算 .39.4.1 计算原则 39.4.2 矿井最大阻力路线 39.4.3 计算矿井摩擦阻力和总阻力： 39.4.4 两个时期的矿井总风阻和总等积孔 39.5 选择矿井通风设备 .39.5.1 选择主要通风机 39.5.2 电动机选型 3中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 IV 页9.6 安全灾害的预防措施 .39.6.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 39.6.2 预防井下火灾的措施 39.6.3 防水措施 310 设计矿井基本技术经济指标 .3参考文献 .3专题部分浅析煤层开采对地面桥梁的影响 .31 前言 32 开采深陷规律 32.1 开采沉陷的基本规律 .32.2 采空区稳定性评
22、价 .33 桥梁结构的分析 33.1 地表移动与桥梁基础的关系 .33.2 桥梁抗不均匀沉降的分析 .33.3 井下开采对桥梁安全的保护措施 .34 小结 35 参考文献 3翻译部分英文原文 .3The Structure Statics Analysis and Transient Dynamics Analysis of Hydraulic Support .3I.INTRODUCTION.3II.THE STRUCTURE STATICS ANALYSIS OF HYDRAULIC SUPPORT 3III. THE TRANSIENT DYNAMICS ANALYSIS OF HYDR
23、AULIC SUPPORT3IV. CONCLUSION .3REFERENCES 3中文译文 .3液压支架的静力分析和模态分析 .31 引言 32 液压支架的结构静力分析 33 液压支架的瞬态分析 34 总结 3参考文献 .3致 谢 .3中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 1 页一般部分中国矿业大学 2011 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 矿区地理位置永城矿区陈四楼井田位于河南省永城市境内，为城厢、陈集、顺和乡所辖。井田中心南距永城老县城 8 km；地理坐标：东经 1162220“，北纬 300035“。矿区北靠陇海铁路，东临京沪
24、铁路，青（龙山) 阜（阳）铁路从矿区东南约 20 km 处穿过，西有京九铁路商阜段。永城老县城距商丘车站 95 km，至徐州车站 97 km，宿州车站 74 km，其间均有柏油公路相连。区内主要村镇之间亦有简易公路相通，交通运输堪称方便。详见矿区交通位置图 1-1。1.1.2 自然地理概况井田位于黄淮冲积平原东部，地势低洼平坦，自西北向东南微微倾斜，地面标高+32.49 m +36.50 m，一般在 +32 m 至+35 m 之间，相对高差 3 m 左右。地表广为巨厚的新生界松散冲积物所覆盖。区内地表水系不甚发育，最大的河流沱河在井田南部 2 km 处流过。井田内用于灌溉的沟渠纵横交错。沱河属
25、淮河水系，发源于商丘市东北之响河，向东南流入安徽省的新汴河，全长 120 km，其流量受大气降水控制，年平均流量 12 m3/s，有记载的最大流量 384 m3/s（ 1963 年） 。本区属半湿润、半干旱的大陆性气候，冬春干早，夏秋多雨，四季分明。据永城县气象站资料：气温：19741984 年观测，月平均最高气温 26.89 （7 月份） ，最低-0.32 ，年平均卫 14.3 。日最高气温 41 (1959 年 7 月 30 日)，最低-19 (1957 年 2 月 21 日)。降雨量：最大降雨量 1022.5 mm（1977 年） ，最小为 630.4 mm，年平均 813.6 mm；日
26、最大降雨量 207 mm(1957 年 7 月 I4 日)，一次最大降雨量为 443.4 mm ( 1965 年 7 月 5日18 日) 。蒸发量：历年最大蒸发量 1985.7 mm（1978 年） ，最小 1603.2 mm，(1975 年)，平均1745.4 mm。相对湿度平均 68%73.16%。冬春季多西北风，夏季多东北风偶有东南风，最大风速 183 m/s(1982 年 4 月 21 日) 。每年 12 月至翌年 3 月为降雪和冰冻期，最大冻土深度 19 cm。据中国地震烈度表载，本区属六度地震区.河南省地震局受永城煤炭工业联合公司委托，提出“ 永城县地震基本烈度鉴定意见书” （84
27、）豫震烈字第 002 号文)，该文在分析了地质构造及本区地震史之后，认为.“本区不可能发生六级左右地震，主要是受邻区强震影响，其地震基本烈度六度是最适宜的。 ”又提出“ 鉴于永城煤炭储量丰富，现已投入建井，将来发展远景可观，据此建议，对特别重要的工程和建筑物，可提高 1 度设防。 ”煤炭部基建司对陈四楼矿井方案设计审查意见明确：“ 建筑物地震烈度均按6 度设防，但对六大要害系统按 7 度的构造措施设计。 ”中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 2 页图 1-1 陈四楼矿区交通图1-图上上MK03上上上上上 上上上上上上上上上上上上上上上上上河 南山东 江苏上上 上上上上 上上上上上上上
28、上上上上上上 上上 上上上上上上上上上上上上上上上上上上 上上上上上上上上上上上 上上上 上上上上上上上上上上上上上上上 上 海上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上 上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上 交 通 位 置 图中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 3 页1.1.3 矿区开发历史及生产建设规划矿区现有生产矿井葛店煤矿、新庄煤矿、车集煤矿等 8 处。另外，矿区已经逐步形成了煤矿产业链，除部分大件煤矿机械外，基本可以满足煤矿建设需要。1.1.4 矿井建设的外部条件矿井工业场地至矿区集配站的铁路专用线正线里程 15.86 km。新、老两条永砀公路，分别自工业
29、场地两侧经过，将矿井工业场地与铁路干线和土产材料产地连通，交通条件较好。矿井永久电源由永城 220 kV 变电站供给。地方集资兴建的永城 110 kV 变电站，可作为本矿井建井期的施工电源。为确保施工安全，另一回电源可取自新庄矿井。矿区热电站应尽快建设。经初步勘探证实，上第三系孔隙承压水，无论其水量和水质均可满足本矿井永久水源的要求。矿区北部的芒山生产白灰、石子、料石等土产材料。水泥、钢材木材等建材亦可通过公路运至本矿。矿井建设的外部条件比较优越、可靠。1.2 地质特征1.2.1 地层永城煤田为华北型沉积，地层分区属华北区、鲁西分区、徐州小区的范畴。本井田无基岩出露，全都被新生界冲积层所覆盖，
30、缺失上奥陶统至下石炭统、三迭系至第三系古新统两段。钻探揭露的基岩地层上至石千峰组（平顶山砂岩)，下至中奥陶统马家沟灰岩，厚度约 1100 m。自下而上叙述如下:1、中奥陶统马家沟组(O2m)，由白云质灰岩、灰岩组成，井田内揭露厚度 3045.20 m。2、石炭系(C23)，假整合于中奥陶统之上；中统本溪组（C2b)，由铝质泥岩及山西式铁矿组成，厚度 222 m，平均 8.78 m；上统太原组（ C3t） ，由 911 层薄至中厚层状灰岩和泥岩、砂质泥岩及粉、砂岩组成，间夹不可采煤层 35 层，厚度 93164 m，平均133 m；3、二迭系(P)，揭露厚度 961.2 m，下统齐全，上统 K6
31、 标志层以上多被剥蚀；下石盒子组（P1x） ，厚度 48.63112.27 m，平均 74.92 m，由泥岩、砂质泥岩、砂岩及三煤组组成，以 K5 砂岩标志层底界与上石盒子分界； 山西组（P1S） ，厚度 89.94131.78 m，平均 106.43 m，由泥岩、砂质泥岩、砂岩及煤层组成。二 2 煤层赋存于中部，下以 K3 灰岩标志层顶界与石炭系分界，上以 K4 鲕状铝质泥岩底界与下石盒子组分界；上石盒子组（P2s） ，钻孔穿见厚度 728.98 m，共分四段，每段底部都以一层稳定的砂岩标志层相分界（K5K9） ，其基岩组成也是以泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及砂岩为主，不含具有工业价值的煤层。4、
32、新生界（R2）中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 4 页井田内覆盖层中，仅有上第三系和第四系，缺失下第三系。厚度 300430 m，平均348.73 m。由粘土、亚粘土、亚砂土及中、细、粉砂交互成层。上第三系为河湖相沉积，直接覆盖于古生界之上。详见井田地层划分表 1-1。 （后附矿井综合柱状图）图 1-2 矿井综合柱状图界 系 统 组下二统(P1)二叠系古生界(PZ)(C)2(C3)K4K2石系炭石上统中统K3二 30.29.60.岩 石 名 称 及 岩 性 简 述149.78.745.20124.0874.92106.43叠由 灰 色 、 灰 色 砂 岩 ， 砂 质 泥 岩 ， 紫
33、 斑 泥 岩 组 成 。 上 部 主 要 为 中 、 粗 粒 砂 岩上 部 主 要 为 深 灰 色 、 灰 色 泥 岩 、 砂 质 泥 岩 ， 次 为 细 粒 砂 岩 。 中 部 含 煤由 浅 灰 色 白 云 质 灰 岩 ， 夹 灰 深 灰 色 石 灰 岩 ， 豹 皮 状 灰 岩 组 成 。 井 田较 稳 定 。 三 5煤 局 部 可 采 ， 三 21、 三 6、 三 7煤 为 不 可 采 煤 层 。 三 2煤 与 三 4煤上 段 ： 为 砂 岩 ， 砂 质 泥 岩 及 泥 岩 组 成 。 下 段 ： 夹 一 中 厚 层 状 铝 质 泥 岩 ， 中 上镜 鉴 定 名 为 生 物 碎 削 灰 岩
34、 （ 肉 眼 能 辨 认 者 主 要 为 海 百 合 茎 、 珊 瑚 、 腕 足 类 等本 组 产 丰 富 的 动 物 化 石 ， 主 要 为 蜓 科 ， 有 孔 虫 、 腕 足 类 及 少 量 珊 瑚 ， 另 外内 仅 有 部 分 钻 孔 穿 见 其 顶 部 岩 层 ， 其 中 605孔 穿 见 45.20m.具 紫 红 色 斑 块 ， 底 部 含 赤 铁 矿 团 块 或 条 带 (即 山 西 式 铁 矿 层 位 )。性 较 差 ， 岩 石 致 密 。 坚 硬 。 未 见 动 植 物 化 石 。灰 绿 色 细 粒 砂 岩 。 粉 沙 岩 及 砂 质 泥 岩 、 紫 斑 泥 岩 显 著 减 少
35、 。 富 含 植 物 化 石 。铝 质 泥 岩 ， 局 部 夹 砂 岩 或 砂 质 泥 岩 ， 呈 灰 浅 灰 绿 色 ,常 见 有 紫 红 色 斑 块 。中 粗 粒 砂 岩 ， 间 夹 薄 层 细 粒 砂 岩 ， 砂 岩 中 石 英 含 量 占 90 以 上 ， 硅 质 胶 结 ，分 选地 层 单 位 地 层厚 度 分 层厚 度 综 合 柱 状(1:50)最 小 最 大平 均煤 层 名 称 标 志 层 名 称上二叠统(P2)组峰千(P2sh) 25.0 K9上 37.497.81下石盒子组 572.3山组西组原太马O(2)统系奥 中陶 下 82.3837.182.31679.1四 3K51.
36、02.037.90.641.381.420.793.02.639.5二23.254.80.8三 1三 2三 4三 5三 6二 12二 10.640.352.02.08.7K10.854.981.14.0.596.20本 层 为 K9 标 志 层 ， 井 田 内 仅 有 一 个 钻 孔 穿 见 ， 且 揭 露 不 全 。 为 浅 灰 色紫 斑 泥 岩 十 分 发 育 ， 以 紫 红 色 为 主 。 不 含 或 偶 含 植 物 化 石 碎 片 。 下 部 为 灰 本 段 主 要 特 征 是 薄 中 厚 层 状 石 英 砂 岩 明 显 增 多 ， 并 且 颗 粒 较 粗 。七 层 ， 自 下 而 上
37、 编 号 为 三 三 7煤 层 ， 其 中 三 1、 三 2、 三 4煤 工 业 煤 层 ， 层 位底 部 K4标 志 层 ， 层 位 稳 定 ， 但 厚 度 变 化 较 大 ， 以 鲕 状 铝 质 泥 岩 为 主 ， 次 为由 泥 岩 ， 砂 质 泥 岩 ， 砂 岩 及 煤 层 组 成 ， 含 煤 四 层 (二 煤 组 )， 其 中 二2煤层 层 位 稳 定 ， 为 区 内 主 要 可 采 煤 层 ， 二 1煤 层 偶 而 可 采 。3标 志 层 (L1)该 层 灰 岩 厚 度 不 大 、 但 区 内 稳 定 ， 以 含 丰 富 的 生 物 碎 削 为 特砂 岩 多 发 育 在 L4、 5、
38、 10灰 岩 的 上 、 下 部 ， 以 细 粒 砂 岩 为 主 ， 一 般 为 长 石砂 岩 ， 胶 结 物 均 为 粘 土 质 和 钙 质 。 本 组 地 层 普 遍 含 黄 铁 矿 结 核 ， 并 含 3 4层薄 层 菱 铁 矿 ， 但 层 位 不 稳 定 。本 组 为 K1标 志 层 ， 为 灰 浅 灰 绿 色 铝 质 泥 岩 ， 局 部 夹 一 层 灰 岩 、 中 下 部陈 四 楼 井 田 综 合 地 质 柱 状 图(2S)石盒子组(P1X)(1S)(3t)组溪本(C2b)家沟组(O2m)25本 段 相 当 于 豫 西 之 平 顶 山 砂 岩 段 。 与 下 伏 地 层 呈 整 合
39、接 触 。四1 5 标 志 层 层 位 稳 定 ， 井 田 内 呈 东 薄 西 厚 。 浅 灰 色 ， 细 中 粒 砂 岩 ， 局 部为 粉 砂 岩 ， 以 石 英 为 主 ， 次 为 长 石 。 胶 结 物 以 硅 质 为 主 ， 次 为 粘 土 质 、 钙质 ， 含 菱 铁 矿 。 具 斜 层 理 ， 层 面 含 炭 质 。 含 泥 质 包 裹 体 。 分 选 中 等 ， 磨 圆 度中 等 ， 呈 次 菱 状 ， 次 圆 状 。 与 下 伏 地 层 呈 整 合 接 触 。 1.9. 2.0. .60.2.3.间 夹 一 层 中 细 粒 砂 岩 ， 厚 度 不 稳 定 ， 可 作 为 区 分
40、 二 者 的 辅 助 标 志 。 本 组 中上 部 砂 岩 较 为 发 育 ， 层 数 较 多 ， 但 均 不 稳 定 ， 一 般 为 中 细 粒 砂 岩 交 错 层 理发 育 ,碎 硝 成 分 以 石 英 为 主 ,长 石 .菱 铁 矿 次 之 ,重 矿 物 主 要 有 错 石 .磷 灰 石 、电 气 石 、 榍 石 等 。 另 外 还 有 少 量 海 绿 石 、 鲕 绿 泥 石 等 矿 物 。鲕 状 铝 质 泥 岩 以 含 粗 大 鲕 粒 、 球 粒 为 特 征 ， 其 成 份 为 菱 铁 质 、 粘 土 矿 物 含 量80 以 上 ， 经 X衍 射 鉴 定 粘 土 矿 物 主 要 是 高
41、 岭 石 ， 次 为 石 英 ， 蒙 脱 石 、 水 云本 段 含 丰 富 的 植 物 化 石 、 主 要 有 楔 羊 齿 、 栉 羊 齿 、 带 羊 齿 及 根 座 化 石 等 。与 下 伏 地 层 呈 整 合 接 触 。本 组 以 二 2煤 为 界 可 分 成 上 、 下 两 段 。部 为 2 3层 含 铝 质 泥 岩 ， 有 时 含 薄 层 菱 铁 矿 ， 中 下 部 发 育 有 厚 层 中 粗 粒 长石 、 石 英 砂 岩 ， 以 岩 榍 含 量 高 为 特 征 ， 成 分 复 杂 ， 胶 结 物 为 泥 岩 ， 松 散 、 俗称 “豆 腐 渣 ”沙 岩 （ 相 当 于 豫 西 的 香
42、 炭 砂 岩 层 位 ） ， 亦 可 作 为 辅 助 标 志 层 。 下 段 ： 主 要 由 灰 色 泥 岩 、 黑 色 泥 岩 夹 黑 色 砂 质 泥 岩 、 炭 质 泥 岩 及 厚 煤 层二3煤 位 于 本 段 中 部 。 该 段 下 部 为 黑 色 泥 岩 。（ 二 1、 二 2煤 ） 组 成 。 二 1煤 层 层 位 较 稳 定 。 二 2煤 层 不 稳 定 、 局 部 位 炭 质 泥 岩所 代 替 。 本 段 沙 岩 发 育 、 中 上 部 几 乎 全 由 一 厚 层 中 细 粒 条 带 装 沙 岩 组 成 （ 与豫 西 大 占 砂 岩 层 位 相 当 ） 多 为 泥 质 胶 结 ，
43、 成 份 以 石 英 为 主 ， 含 泥 质 包 体 ， 由泥 质 条 带 组 成 的 缓 波 状 层 理 、 脉 状 层 理 十 分 发 育 层 面 含 炭 质 及 白 云 母 片 ， 统称 条 带 状 砂 岩 。 该 砂 岩 区 内 稳 定 ， 容 易 辨 认 ， 可 作 为 辅 助 标 志 层 。 此 砂 岩 以下 至 K3灰 岩 为 一 厚 层 黑 色 泥 岩 ， 含 黄 铁 矿 晶 粒 和 菱 铁 矿 薄 层 ， 局 部 见 有 动 物化 石 碎 片 。 本 段 含 丰 富 的 植 物 化 石 、 主 要 有 楔 羊 齿 、 栉 羊 齿 、 带 羊 齿 、 齿 叶 及 科达 等 。
44、与 下 伏 地 层 呈 整 合 接 触 。碎 片 ） ， 是 区 内 良 好 的 标 志 层 之 一 。本 组 一 般 含 石 灰 岩 1层 ， 自 上 而 下 编 号 为 L1 1。 其 中 厚 度 稳 定 的 有 三层 （ L2、 8、 1),较 稳 定 的 有 四 层 （ L3、 6、 7、 9） 不 稳 定 的 有 四 层 （ L1、 4、5、 10,且 L4、 5常 有 分 叉 尖 灭 合 并 现 象 。8灰 岩 ， 为 本 组 上 部 的 厚 层 灰 岩 ， 其 厚 度 仅 次 于 2灰 岩 ， 且 区 内 稳 定 ， 可作 区 内 的 辅 助 标 志 层 。 本 组 含 煤 （
45、5 7层 ） ， 均 不 可 采 ， 一 般 以 灰 岩 作 为 顶板 。有 少 量 植 物 化 石 。 与 下 伏 地 层 为 整 合 接 触 。L2灰 岩 为 2标 志 层 。 是 本 组 下 部 的 厚 度 灰 岩 ， 区 内 普 遍 发 育 ， 厚 度 稳 定 。以 含 较 多 的 燧 石 结 核 和 蜓 科 化 石 为 其 主 要 特 征 ， 是 区 内 良 好 的 标 志 层 之 一 。本 组 化 石 仅 在 个 别 钻 孔 见 有 保 存 不 完 好 的 始 史 斯 塔 夫 蜓 、 伏 芝 加 尔 小 泽 蜓有 孔 虫 等 。 与 下 伏 地 层 呈 假 整 合 接 触 。母 等
46、 。(m)() 厚 度 (m)及 厚 度 (m)及最 小 最 大平 均0.4 1.9.70.4.70.中国矿业大学 2011 届本科生毕业设计 第 5 页1.2.2 地质构造 新华夏体系及东西向构造构成永城煤田的骨架，本煤田有永城背斜及北部的孔庄芒山背斜组成。陈四楼井田位于永城隐伏背斜之西冀，大致呈单斜构造，总体走向 NNW，倾向SWW。受多期构造运动的影响，褶曲、断裂均较发育。地层倾角在露头处局部较大，向深部逐渐变小，一般为 310，局部 1015。1、褶曲 井田内褶曲比较发育，近东西向的自南向北有八里庙向斜、吕庄向斜等。2、断裂井田内断裂构造均为正断层，据葛店煤矿井下及芒山地表所见，推定断
47、层面倾角均为 70。发现并已被控制的断层 2 条，以 NNE 向断裂为主，近东西向断裂也较发育。断层情况详见表 1-2。3、岩浆活动据侧定，井田内岩浆岩活动大致有两个期次：基性岩为华力西运动晚期产物；酸性岩为燕山运动早晚期产物。基性岩主要为辉绿岩，一般在三煤组中顺煤层侵入三 4、三 2、三 5煤层中，呈岩脉或岩席产出；酸性岩主要为闪长岩类及花岗岩类，呈岩墙及岩席产出。受岩浆岩侵入影响地段，使煤层结构复杂，或变为天然焦，降低了煤层的经济价值。1.2.3 水文地质1、含水层及隔水层特征自上而下分为四个含水组：1）新生界孔隙含水组：区内松散地层沉积为冲积及湖积，其厚度受古地形影响而东薄西厚、南薄北厚
48、。含水砂层一般为 112 层，平均厚 86.34 m。浅部以大气降水垂直渗入为主，中部及深部以水平侧向渗透为主。属孔隙承压水，不易疏干，q=0.0047.0 /sm，K =0.623 m/d。含水砂层之间及其与基岩之间有厚度比较稳定的粘土层，形成天然的隔水屏障，局部地段与基岩处有透镜状砂层，即所谓“天窗” ，对浅部开采会具有一定影响。2）二迭系砂岩裂隙，孔隙含水组：主要由上、下石盒子组及山西组砂岩裂隙孔隙承压水组成，其补给方式以水平侧向渗透补给为主，渗透能力差，富水性弱，迳流滞缓，静储量为主，易于疏干。q=0.1213 /sm，K=0.5683.91 m/d，水质类型为 SO4-Na。3）石炭系灰岩岩溶裂隙含水组：主要含水岩层为石灰岩(11 层)。灰岩以L2、L 3、L 4、 L7、L 8、L 9、 L10 七层比较稳定，岩溶裂隙比较发育，但多被泥质或钙质充填。补给方式为远方侧向渗透。q=0.0006852.068 /sm，K=0.004927.473 m/d。水质类型 SO4CaNa，矿化度2 g
