1、本 科 生 毕 业 设 计姓 名： 学 号： 21080016学 院： 应 用 技 术 学 院 专 业： 采 矿 工 程 设计题目： 新庄矿 0.9Mt/a 新井设计 专 题： 浅析煤矿冲击地压形成机制及防治技术 指导教师： 职 称： 讲 师 2012 年 06 月 徐州全套图纸，完整版设计，加 153893706中国矿业大学毕业设计任务书学院 应用技术学院 专业年级 采矿 08 学生姓名 任 务 下 达 日 期 ： 2012 年 02 月 20 日毕业设计日期： 2012 年 03 月 05 日 至 2012 年 06 月 04 日毕业设计题目：新庄矿 0.9Mt/a 新井设计毕业设计专题题
2、目：浅析煤矿冲击地压形成机制及防治技术毕业设计主要内容和要求：根据毕业设计大纲要求，毕业设计内容包括一般部分、专题部分和翻译部分共三部分。一般部分包括矿区概述及井田地质特征、井田境界和储量、矿井工作制度及服务年限、井田开拓、准备方式、采煤方法、井下运输、矿井提升、矿井通风及安全、和矿井基本技术经济指标共十章。按照毕业设计大纲的内容，独立、认真完成全部工作量，说明书和设计图纸按照设计要求进行编排和绘制。按照时间分配，及时完成阶段任务，保证设计进度。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
3、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
4、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 要本设计包括三部分：一般部分，专题部分和翻译部分。一般部分是新庄矿 0.9Mt 新井设计。全篇共分为十个部分：矿井概述及井田地质特征、井田境界和储量、矿井工作制度、设计生产能力及服务年限、井田开拓、准备方式、采煤方法、井下运输、矿井提升与运输、矿井通风与安全和矿井主要经济技术指标。新庄矿位于豫、皖两省交接的永城市东部。井田东部及北部以人为边界与安徽皖北矿务局刘桥二矿分界，西以王庄断层（F21)与葛店煤矿广大区毗邻，南至煤层露头线，南北长约 7.5Km 东西宽约 3Km，面积约 22.5Km2。矿区内公路、铁路纵横交错，四通八达
5、，交通十分便利。二 2 煤层为可采煤层，厚度为 4.2m，平均倾角为 6。矿井正常涌水量 252m3/h。矿井属于低瓦斯矿井,煤尘无爆炸危险性，并且煤层无自燃发火倾向。新庄矿设计年生产能力为 0.9Mt/a，服务年限为 80.16a，矿井工作制度为“三八”制。矿井的采煤方法主要为走向长壁和倾斜长壁综合机械化一次采全高，矿井为立井两水平加暗斜井开拓。矿井采用一矿一面的高效作业方式，工作面长度为 220m。运输大巷采用底卸式矿车运输煤炭，轨道大巷采用蓄电池电机车牵引 1.5t 固定箱式矿车运输矸石和材料等。矿井通风方式为抽出式通风，矿井初期采用中央分列式通风。专题部分介绍了矿井水害类型及防治对策。
6、翻译部分是一篇关于控制水污染决策支持系统的发展介绍，题目为：“Development of a Decision Support System for Groundwater Pollution Control at Coal-mining Contaminated Sites”。关键词：矿井设计；水害防治；水污染；决策支持系统ABSTRACTThis design includes three part: general part, special subject part, and translation part.The general part is the Xinzhuang Min
7、e of 0.9Mt new design. The whole chapter is divided into ten parts: mine overview and mine geological features; mine border and Reserves; mine work system; design production capacity and service life; mine development; preparation mode; coal-mining method; underground transport; mine hoist and trans
8、port; mine ventilation and security; and the main indicators of economic and technical of mine.Xinzhuang mine is located in the east of Yongcheng city that is at the Junction Henan and Anhui provinces . Man-made borders were made between the eastern and northern of the mine and Liuqiao second mine t
9、hat belong to Wanbei Mine .The west of the man extend to Wangzhuang fault (F21) that adjacent to the most area of Gedian Mine .Its south board is the Outcrop Line of the Coal. Its length from south to north is 7.5km,and width from east to west is 3km, and area is 22.5Km2. Mining area with roads, rai
10、lways criss-cross, extending in all directions, traffic is very convenient.Recoverable coal seam is two- second, and its thickness is 4.2m, and the average angle is 6. Mine normal water is 252m3/h .It s belong to low-gas coal mine. The mine is without the danger of coal dust explosion and no spontan
11、eous combustion tendency. The mine designed annual production capacity is 0.9Mt and service life is 79.04 year. The mineral well work system is a “ three-eight “ system. Coal mine go a long way to the main wall and inclined longwall mining integrated all-time high of mechanization. Mine shaft two-le
12、vel increase for the dark inclined to open up.The colliery adopts one mine one efficiently working-face method, establish moreover a back up. The length of working face is 200m. Transportation roadway adopt hopper tub to convey the coal and track roadway use battery locomotive traction 1.5t fixed bo
13、x-type tub to carry waste and materials and so on.Mine ventilation adopt exhaust ventilation. Its initial ventilation elect central points out ceremony.Thematic section describes the type of mine water hazards and control measures.Translation part is an article on decision support system development
14、 that control water pollution, the title is “Development of a Decision Support System for Groundwater Pollution Control at Coal-mining Contaminated Sites”Key words: mine design; water hazard prevention and control; water pollution; decision support systems;目 录1 矿区概述及井田地质特征 11.1 矿区概述 .11.1.1 矿区地理位置与交
15、通 .11.1.2 矿区气候条件 .11.1.3 矿区的水文情况 .21.1.4 水源、电源、劳动力及建材来源 .21.1.5 矿井附近的工农业情况 .21.2 井田地质特征 .21.2.1 井田地质构造 .21.2.2 水文地质特征 .61.3 煤层特征 .91.3.1 煤层特征 .91.3.2 瓦斯，煤尘及自燃 101.3.3 煤质、煤的牌号与用途 102 井田境界和储量 .122.1 井田境界 122.1.1 井田划分的依据 122.1.2 井田范围 122.2 矿井工业储量 132.2.1 储量计算基础 132.2.2 井田地质勘探 142.2.3 面积计算 152.3.1 安全煤柱留
16、设原则 162.3.2 矿井永久保护煤柱面积损失 172.3.3 矿井可采储量 .183 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 .203.1 矿井工作制度 203.2 矿井设计生产能力及服务年限 203.2.1 确定依据 203.2.2 矿井设计生产能力 203.2.3 矿井服务年限 203.2.4 井型校核 204 井田开拓 .224.1 井田开拓的基本问题 224.1.1 确定井筒形式、数目、位置及坐标 224.1.2 工业场地的位置 234.1.3 开采水平的确定及采带区划分 234.1.4 主要开拓巷道 234.1.5 方案比较 244.2 矿井基本巷道 304.2.1 井筒 304.
17、2.2 井底车场及硐室 304.2.3 主要开拓巷道 315 准备方式 采区巷道布置 .385.1 煤层地质特征 385.1.1 首采区位置及范围 385.1.2 采区煤层特征 385.1.3 煤层顶底板岩石构造情况 385.1.4 水文地质 385.1.5 地质构造 385.1.6 地表情况 385.2 采区巷道布置及生产系统 385.2.1 采煤方法及工作面确定 385.2.2 采区巷道布置方法 395.2.3 煤层开采顺序和采区接替顺序 395.2.4 生产系统 405.2.5 采区巷道的尺寸、支护方式、掘进 405.2.6 确定生产能力和采出率 415.3 采区车场及主要硐室 435.
18、3.1 采区煤仓 435.3.2 采区变电所 435.3.3 绞车房 435.3.4 采区车场选型 436 采煤方法 .476.1 采煤工艺方式 476.1.1 采煤方法的选择 476.1.2 确定工作面各项参数 476.1.3 工作面的破煤，设备选择及其工艺（首采工作面） 486.1.4 工作面布置层面图见设计图纸 556.1.5 循环图表、劳动组织 556.1.6 工作面效率 566.1.7 主要技术经济指标 566.1.8 综合机械化采煤过程中应注意事项 586.2 回采巷道布置 586.2.1 区段平巷的布置 586.2.2 巷道掘进方法 586.2.3 巷道支护方式 596.2.4
19、通风验算 597 矿井运输 .607.1 矿井运输系统概述 607.1.1 井下运输设计的原始条件和数据 607.1.2 矿井运输系统 607.2 采区内运输设备选型 627.2.1 采区、工作面运煤设备的选型和验算 627.2.2 运输设备的运输能力验算 628 矿井提升 .648.1 概述 648.2 主副井提升 648.2.1 主井提升 648.2.2 副井提升 649 矿井通风及安全 .679.1 矿井概况、开拓方式及开采方法 679.1.1 矿井地质概况 679.1.2 开拓方式 679.1.3 开采方法 679.1.4 变电所、充电硐室、火药库 679.2 矿井通风系统选择 679
20、.2.1 矿井通风系统的基本要求 689.2.2 矿井通风方式的确定 689.2.3 确定矿井主扇的工作方法 699.2.4 确定采区内通风系统布置 699.2.5 确定回采工作面通风 709.2.6 矿井通风容易时期和困难时期的开采位置 719.2.7 确定矿井通风容易时期和困难时期的矿井用风地点 719.2.8 矿井通风容易和困难时期的通风网路图及立体图 719.3 矿井风量计算 759.3.1 工作面所需风量的计算 759.3.2 掘进工作面需风量 779.3.3 硐室需风量 779.3.4 其它巷道所需风量 789.3.5 矿井总风量 789.3.6 风量分配和风速验算 789.4 矿
21、井阻力计算 809.4.1 矿井最大阻力路线 809.4.2 矿井通风阻力计算 809.4.3 矿井通风总阻力 829.4.4 两个时期的矿井总风阻和总等积孔 839.5 选择矿井通风设备 849.5.1 选择主扇 849.5.2 电动机选型 879.6 防止特殊灾害的安全措施 .889.6.1 概述 .889.6.2 沼气防治 889.6.3 井筒防冻 .899.6.4 水灾、火灾、粉尘防治 .899.6.5 提升运输及供电安全 .9010 设计矿井基本技术经济指标 92专题部分 .95参考文献 113中文译文 120致 谢 124一般部分1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1
22、 矿区地理位置与交通新庄矿位于豫、皖两省交接的永城市东部，行政区划分苗桥、茴村两乡管辖，上级主管部门为河南省神火集团，地理位置为东经 1163715，北纬 335525。该矿西至永城市 24Km，东距安徽省淮北市 19 Km，西北 120 Km 可达京九、陇海西两主干铁路的交通枢纽- 商丘车站，东北 94 Km 到津浦、陇海两铁路之枢纽- 徐州车站，矿区内部有专用运煤铁路与陇海铁路相连，省道永淮公路从矿区穿过，矿区内公路、铁路纵横交错，四通八达，交通十分便利。优越的地理位置为煤炭市场的开发创造了得天独厚的条件，交通位置图见图 11。图 11 新庄矿交通位置图1.1.2 矿区气候条件本区属于黄淮
23、冲积平原，区内地势平坦，地面标高+30.3m 左右。矿区为半干燥大陆性气候，夏季多东南风，冬季多西北风。据永城气象站气象资料表明，70 年代中间气候明显变化，1970 年1973 年夏季多东风和东北风，冬季多西风和西北风。最大风速 16m/s（1971 年 3 月西北风） 。年平均气温 14，最高气温 41（1957年 7 月 3 日） ，最低温度19.3。矿区内降雨多集中在 6 月8 月。最大年降雨量1518.6mm（1963 年） ，最低年降雨量 537.7mm（1966 年） 。冬季 12 月至翌年 3 月为降雪期，11 月至翌年 4 月为冻土期，最大冻土厚度为 19cm。矿区所在地区历
24、史上没有发生过较大地震。据中国地震目录第二集称，自公元925 年以来，安徽省萧县等一带曾发生强烈地震 38 次，按基本烈度表记载，永城烈度小于 6 度。1.1.3 矿区的水文情况永城市地下水资源丰富，新生界地下水质较好，水量水位较稳定，是理想的供水水源，可满足生产、生活用水。本区属淮河水系，区内无地表水体，自北而南有曹沟，王引河、运粮河等三条季节性小河，自西北向东南流入安徽省境内汇于淮河。因地势平坦，一般河谷宽缓，河床较浅，水流坡度很小。雨季洪水期，近河低洼地段常积水内涝成灾；据永城市水利局资料，1963 年汛期，在二牛、黄饭棚、大小新庄一带积水深 0.51.0m 。最高洪水位 31.79m。
25、干旱季节，河水位一般低于地下水位，成为排泄地下水的渠道。有沱河向东注入安徽省的新汴河，中南部有王引河，最大排洪量 12.278 S/m3。1973 年 7 月14 日最高水位：王引河+30.63m，水深 2.7m 左右；曹沟+30.42m，水深 1.96m。王引河、曹沟均属人工渠道，水位随季节变化，冬季有干涸现象。工业广场的附近一带历史最高水位标高不大于+31.69m 。矿区开发建设的过程中逐步完善排涝工程，内涝基本解除，地表水对矿井开采及矿区建设没有危害。1.1.4 水源、电源、劳动力及建材来源矿井用水主要分为地面用水和井下用水。地面用水主要是由二眼水源井及一座水厂来供应；井下降尘用水采用井
26、下排水经处理后再返回井下。矿井采用双回路供电，一路来自永城电厂，另一路来自淮北渠沟变电站。矿区位于豫东大平原上的人口稠密区，劳动力资源比较丰富。土产建筑材料砖、瓦、石子和料石均可就地供应，钢材、木材和水泥等物资可经公路及铁路直接运至矿井工业广场。1.1.5 矿井附近的工农业情况新庄矿附近地主要厂矿企业有：东部有安徽省皖北矿务局刘桥二矿，西部有葛店矿、神火工业园和永煤集团车集煤矿。矿井所在地为黄淮冲积平原，地势平坦，农业比较发达，主要农作物为：小麦、玉米、大豆、棉花。永城市现有耕地面积 160104 亩，多属粘沙两合土。主要粮食作物有小麦、玉米、大豆、高粱、谷子等，主要经济作物有棉花、花生、芝麻
27、、油菜和蔬菜等，是优质小麦生产基地，全国粮棉油百强县。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地质构造一 、地层井田含煤层由下至上有太原群、山西组、下石盒子组、上石盒子组。太原群（C3t）厚 134m149m，平均 138m。岩性主要由隐晶质灰岩、泥岩组成，其次为砂质泥岩及砂岩。顶部灰岩稳定，厚 2m 左右，为 K3 标志层；底部灰岩厚13m17m，一般 15m，以含燧石结核为主要特征，为 K2 标志层。山西组（P1S）厚 110m，由灰至灰黑色泥岩、砂质泥岩及白色细致粗粒砂岩组成。下石盒子组（P1XS）厚 73m113m，平均 108m。由砂岩、砂质泥岩组成。底部为鲕状铝质泥岩，为 K4 标志层
28、。上石盒子组（P2SS ）厚度大于 400m，底部为 K5 砂岩标志层与下石盒子组分界；上部紫色斑块泥岩夹厚层砂岩，以 K6 长石石英砂岩为较稳定的标志层。新庄煤矿属于华北地层区鲁西分区徐州小区，矿区内无基岩出露，全被新生界所覆盖。根据钻孔揭露，区内地层由老到新依次发育有奥陶系中统马家沟组；石炭系中统本溪组，上统太原组；二叠系下统山西组、下石盒子组，上统上石盒子组和新生界第三系、第四系。其中石炭二叠系为主要含煤地层。（1）奥陶系中统马家沟组（O2m）井田内仅 106 孔及 Y21 孔揭露该组地层，其厚度大于 39.93m，岩性为灰色厚层状石灰岩,质较纯，裂隙发育，具缝合线及方解石细脉。与上覆本
29、溪组呈平行不整合接触。（2）石炭系1）中统本溪组（C2b）本组地层仅两个钻孔揭穿，厚度为 8.9714.20m，平均 11.58m。与下伏马家沟组呈平行不整合接触。下部为紫红色铁质泥岩（古风化壳沉积） ，含砂质及铝土质包裹体；上部为浅灰色铝土质泥岩，含鲕粒及黄铁矿散晶，为 K1 标志层。以铝土质泥岩（K1）顶界面与太原组分界。2）上统太原组（C3t）本组地层厚度 94.72168.17m，平均 146.90m。与下伏本溪组呈整合接触关系。主要由薄层中厚层状石灰岩、深灰灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、薄层细砂岩及薄煤层组成，是本井田的含煤地层之一。石灰岩一般 1013 层，自下而上依次编号为L1L
30、13。薄煤层一般 610 层，多数集中于中下部，自下而上依次编号为一 1一 10 ，除一 4 煤层局部可采外，其余均不可采。本组以其顶部的黑色海相泥岩顶面与山西组分界。根据岩性组合特点，依其岩性组合特征自下而上可明显地划分为底部砂泥岩段、下部灰岩段、中部砂泥岩段、上部灰岩段四个岩性段。底部砂泥岩段：从 K 1 标志层顶面到一 2 煤层底板，平均厚 16.93m。主要由浅灰色泥岩、细砂岩组成，中夹砂质泥岩及粉砂岩条带，偶尔含一 1 薄煤层。其中的细砂岩具斜层理，富含黄铁矿结核。下部灰岩段：从一 2 煤层底板到 L3 灰岩顶面，平均厚 32.59m。主要由中厚层状隐晶质灰岩（L2L3）及二层薄煤层
31、（一 2、一 3）相间组成，中夹泥岩或砂质泥岩。下部的 L2 灰岩含燧石结核，垂直裂隙及方解石细脉发育，含蜒科化石，其厚度较大，层位稳定，构成一 2 煤层的直接顶板，为本井田 K2 标志层。中部砂泥岩段：从 L3 灰岩顶向至一 7 煤层底板，平均厚 36.62m。主要由灰白色泥岩、砂质泥岩组成，中夹薄层状灰岩（L5 、L6）及二层不可采薄煤层（一 5、 、一 6）底部为含夹矸的局部可采煤层（一 4） 。泥岩富含植物化石，L5 、L6 灰岩含蜒科化石，分别构成一 5、一 6 煤层的直接顶板。上部灰岩段：从一 7 煤层底板至 L13 灰岩之上的黑色海相泥岩顶面，平均厚60.76m。岩性以灰岩为主(
32、L7L13) ，中夹泥岩、砂质泥岩及细粒砂岩，含不可采薄煤24 层（一 7一 10） 。最上一层灰岩（L13）富含海百合茎等生物化石碎屑，色杂而粗糙，全区发育，层位稳定，厚度变化不大，一般 2.63m 左右，为本井田 K3 标志层。其上为一黑色致密状海相泥岩，富含植物化石及不规则石英脉，层位较稳定，为本井田辅助标志层（S1 ） 。本段以 S1 标志层顶面与山西组分界。（3）二叠系（P ）下界起于黑色致密状海相泥岩（S1）顶。根据古生物化石组合规律及岩性特征，自下而上划分为山西组、下石盒子组、上石盒子组。各组之间以及和下伏太原组之间均为整合接触。其中山西组、下石盒子组、上石盒子组为含煤地层。根据
33、沉积旋回、煤岩层特征及其组合规律划分为七个煤段，其中山西组为二煤段，下石盒子组划分为三五煤段，上石盒子组划分为六八煤段。1）下统山西组（P1sh）上界止于 K4 紫斑泥岩底面，厚度 84.71136.32m，平均 102.70m。与下伏太原组地层整合接触。主要由深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、中细粒砂质及煤层组成，为本井田主要含煤地层之一。含煤 23 层，自下而上为二 1二 3 ，其中二 2 煤层全区普遍可采。下部为灰深灰色泥岩、砂质泥岩及中、细粒砂岩，含极不稳定薄煤 1 层（二 1） 。砂岩以石英为主，长石次之，泥质胶结，局部含黄铁矿散晶，交错层理发育；泥岩含植物化石。中部主要由粉砂岩、砂质泥
34、岩、泥岩组成，夹薄层细砂岩，含全区稳定可采煤层二 2 煤。二 2 煤底板富含植物根部化石，可见波状层理及脉状层理；二 2 煤顶板为砂质泥岩或中细粒砂岩（S2 ，与予西大占砂岩相当） ，为本区辅助标志层。上部主要由中细粒砂岩、砂质泥岩夹薄层泥岩组成。顶部为含紫色斑块泥岩、具鲕粒，俗称小紫泥岩。2）下统下石盒子组（P 1x）上界止于田家沟砂岩（K7）底面，与下伏山西组呈整合接触，厚 319.31541.49m，平均厚 428.16m。据其岩性特征自下而上可分为三煤段、四煤段和五煤段。三煤段：为本井田的又一主要含煤地层，上界止于四煤段底砂岩（K5 ）底面，厚69.59168.59m，平均 102.3
35、1m。由灰深灰色泥岩、铝土质泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、中细粒砂岩及煤层组成。共含煤 37 层，多数集中于中部，自下而上为三 1三 9 ；其中三 2 煤层比较稳定，基本全区可采，三 5 煤层浅部可采，属局部可采煤层，三 3 煤层局部可采，三 1 及三 4 煤层仅偶尔可采，三 6 、三 7 、三 9 煤层均不可采。底部由浅灰色铝土质泥岩、细砂岩及粉砂岩夹薄层泥岩组成。铝土质泥岩富含菱铁质鲕粒，且鲕状结构，层位稳定，特征明显，容易辨认，为本井田 K4 标志层。中部由灰灰黑色泥岩、砂质泥岩、细中粒砂岩组成，含煤 5 层（三 1三 5）,多含植物化石，为主要含煤段；上部以中细粒砂岩、泥岩为主,中夹薄层砂质
36、泥岩及不稳定薄煤层（三 6三 9） 。含植物化石碎片，砂岩局部较粗，偶含泥砾。四煤段：上界止于五煤段底砂岩（K6）底面，厚 71.79148.30m，平均121.12m。由泥岩、砂质泥岩、细中粒砂岩，夹薄层粉砂岩及 13 层不可采薄煤层（四1、四 2、四 3）组成，为本区的次要含煤地层。底部为浅灰色中细粒砂岩，厚2.9532.12m，平均 14.51m，成分以石英为主，次为长石及燧石，偶见云母片及不透明铁质矿矿物，颗粒呈次圆状次棱角状，分选较好，含泥质条带，硅泥质胶结，斜层理发育，该砂岩特征明显，易于辨认，为本井田良好标志层（K5 ） 。五煤段：上界止于田家沟砂岩（K7）底面，厚 177.98
37、224.6m，平均 204.73m。由灰灰紫色泥岩、砂质泥岩、砂岩组成，中部有时含 23 层不稳定薄煤层（五 1、五2、五 3）或炭质泥岩。底部为灰灰白色中粗粒砂岩，厚 5.2329.13m ，平均 15.68m，成分以石英为主，含少量长石及燧石。硅质胶结，具交错层理。颗粒呈次圆次棱角状，分选较差。底部含砾石，胶结物中含伊利石、绢云母及其它粘土矿物，易与 K2 砂岩区别，为本井田良好标志层（K6） 。3）上统上石盒子组（P 2s）自 K7 中粒砂岩底至“平顶山砂岩”底，地层厚约 350m，与下伏下石盒子组呈整合接触。主要由灰绿色、灰色、紫花色泥岩、砂质泥岩、砂岩、煤线组成,据煤、岩层组合特征分
38、为六、七两个煤段。井田内主要残存六煤段地层,西外缘残存有七煤段地层。六煤段：由灰绿色、紫花色砂质泥岩、粉砂岩及薄层砂岩等组成。底部为中细粒砂岩，含较多云母片，厚一般 5m 左右，为 K7 砂岩标志层；下部含数层灰黑褐色硅质海绵岩，其菱形节理发育，坚硬，为一辅助标志层，本段岩层自然 曲线为细锯齿状的高值段。井田内残存本段地层厚 29.388.2m，平均 64.84m。七煤段：由灰绿、紫花色砂质泥岩，粉砂岩及灰绿色、灰白色中细粒砂岩组成，含铁质结核，局部夹黑色泥岩及铝土岩，底部为灰白灰绿色中粗粒砂岩，含小砾石，厚一般 5m，为 K8 砂岩标志层。（4）新生界（KZ）1）新近系（N）本系地层平均厚度
39、 16.78m，与下伏地层呈角度不整合接触。主要由弱固结半固结的灰绿色粘土、砂质粘土组成，偶夹粉、细粒薄砂层，局部可见泥钙及粉、细砂胶结的砂卵石，粘土中夹有姜石；底部常发育粘土层。顶界以上覆第四系底部的深黄色细砂层底面为界。2）第四系（Q）本系地层呈近水平状，平均厚度 135.24m，与下伏上第三系呈角度不整合关系。顶部为松散的土黄色粘土；中下部以土黄色灰绿色粘土，砂质粘土及淡黄色粉、细砂层为主，局部含钙质结核及砾石，不固结或微弱固结状。粉细砂层以石英为主，长石次之，并含少量白云母碎片及暗色矿物，透水性较强。二、构造永夏煤田位于华北古板块南缘，嵩箕构造区东部永城断隆带，其总体构造形态为一轴向
40、NNE 的复式褶皱，构造线展布方向以 NNE 向为主，近 NW 向断层次之。构造线多呈雁行式、背斜、地垒、地堑构造相间出现。煤田内局部有岩浆岩侵入。其主要构造形迹为燕山晚期（K2 E1 ） ，华南古板块与华北古板块对接后，华南陆块向北俯冲，华北陆块向南仰冲，形成板内陆壳强烈压缩，此时该区区域应力场为 NEE 向挤压，在次应力作用下，形成区内 NEE 向断裂及岩体侵入。岩体侵入煤层时有发现，如陈四楼煤矿、葛店煤矿、张大屯煤矿、刘桥煤矿及肖县西南部等；它不仅使煤层形态、厚度发生重大变化，亦常使煤层被吞食或变质为天然焦。印支期由于华北、华南古板块间残留海最终封闭，两板块对接、碰撞、挤压，导致永夏煤田
41、构造变形，引起东西向构造；燕山早期两板块发生左型走滑运动，同时太平洋板块向 NWW 方向俯冲，引起煤田内 NW 向构造形迹，并形成以褶皱、断裂为主的 NNE向构造；燕山晚期华北陆块向南仰冲，华南陆块向北俯冲，引起本煤田近 SN 向挤压、近EW 向拉张的区域应力场，从而使 NNE 向断裂进一步发展，形成煤田内相间排列的 NNE向断陷和断隆，并整体抬升，遭受风化削蚀，与此同时，板块俯冲引起的热效应，造成大规模中酸性岩体沿断裂侵入；喜山期太平洋板块向欧亚板块俯冲，造成地壳表层拉张沉降，该区接受上第三系和第四系沉积。喜山运动不仅使先期断裂发生继承性活动，而且在上第三系中产生褶皱和断层，使上第三系与第四
42、系呈现角度不整合接触关系。本区属秦岭纬向构造之东延伸部分，与新华夏系反复接合。在区内形成永城背斜。背斜轴在芒山柏山一线，呈东北 15方向，在永城葛店至安徽百善一带形成帚状构造。新庄井田构造属百善帚状构造的一部分。因而，其构造形态亦受帚状构造所控制。地层倾向北北西至北北东，倾角 810，向深部倾角变缓为 45，其规律是：在-200m 水平以上为 12左右；在-200m-650m 水平逐渐变为 54。沿走向的倾角变化是：走向的倾向变化和沿倾向的倾角变化，形成了次一级的舒缓状褶曲，其轴向与区域形态一致，即由北北西至近于北。整个井田为单斜构造。较大的断层构造受百善帚状构造制约，有一定规律，近南北者以正
43、断层为主，近东西者为逆断层为主。井田内在勘探中共发现断层 3 条：黄饭棚断层（F4 ） ，分布于井田中南部，走向北北西，断层面倾向西西南，倾角 35。北东盘上冲，南西盘相对下降，落差 35m，为一逆断层。西北端消失于张庄西部，向东南尖灭于 501 孔附近，走向约 3.9 Km。该断层切割前松向斜的轴部，破坏了向斜的横向连续性。主要地质构造特征见表 1.1，井田综合柱状图见图 1.2。表 1.1 主要断层特征及控制情况一览表产状断层名称代号性质 走向 倾角 倾角 落差长度（km） 控制工程可靠程度黄饭棚断层F4逆断层NNW NEE 40 015 3.0二 2 煤 11051、11091 等工作面
44、风、机巷及东翼轨道、皮带巷揭露，三维地震剖面有明显反映，408、403、501等钻孔穿过。可靠F25正断层NENNE NW70 77020 4.3二维地震SL01、SL03 、SL04 、SL05、SL07、SL09 及SL11 测线和三维地震控制可靠屈庄断层F27正断层NNE SEE 70 025 3.7631 孔及 3238 孔穿见，二 2 煤 21111、21111 下工作面巷道揭露；深部二维地震SL03、SL05 及 SL07 测线及三维地震控制可靠1.2.2 水文地质特征（1）地表水特征井田内无大的地表水体，自北而南有曹沟、王引河、运粮河等三条季节性人工小河，自西北流向东南。因地势低
45、洼平坦，一般河谷宽缓、河床较浅，水流坡度很小。雨季洪水期，河水位水上涨，近河低洼地段，平地小沟及南部采空区沿陷地表常积水内涝成灾，地表水补给地下水。1963 年井田内除村庄高地外，平地积水 1m 左右，在二牛、黄饭棚一带水深 0.731m，最高水位在前、后松一带达 31.69m。由于近几年地下水位下降，河道基本长时间干涸、断流。（2）含水层的水文地质特征新庄井田含水层组有奥陶系灰岩含水层、太原群灰岩含水层（） 、二迭系砂岩含水组（） 、新生界砂砾石孔隙含水组（） 。奥陶系灰岩含水层：据区域资料表明，距二 2 煤层底板 180m 左右，单位涌水量0.1123.15l/s m 渗透系数 0.169
46、5.0195m/d。富水性强，但具有不均一性，对矿井开采影响不大。.太原群灰岩含水层（）：含灰层 810 层，厚度变化大，单层厚度薄者12.3m，厚者 13.4117.85m，厚度累计平均 64m。顶部第一层灰岩（K3 ）厚度 2m 左右，上距二 2 煤底面 5068m，平均 58m，裂隙与岩溶现象不甚发育，富水程度具有不均一性。据 301 孔混合提水资料，单位涌水量渗透系图 1.2 井田综合柱状图数 1.98 m/d，308 与 309 孔对上部四层灰岩混合抽水资料，单位涌水量分别为0.00046l/sm 与 3.69l/sm，渗透系数分别为 0.001487 m/d 和 9.064m/d。
47、二迭系砂岩含水组（）：1山西组砂岩裂隙孔隙含水组（下） ，单位涌水量0.048l/sm，渗透性系数 0.371m/d，水位标高+27.28m。2下石盒子组砂岩裂隙孔隙含水组（上） ，单位涌水量 0.036l/sm，渗透性系数 0.064m/d，水位标高+26.71m。3上新 一一1:20 岩 性 描 述一一一一一一一一一M一一一 一一一 一一一一三 6一5一4一3一2一1三 7一一K4一一一一一2K2一 一 10一9一8一7一6一5一一3一2一1煤组一马 一一一一一一组太原一一一一一一一一一一石上一 合 于 太 原 组 之 上 ， 厚 度 一 般 在 12.1米 左 右 。层 组 成 ， 泥
48、岩 为 深 灰 色 ， 致 密 ， 上 部 含 铝 质 及 不 甚 发 育 的交 错 层 理 发 育 。 含 炭 质 条 带 或 泥 岩 块 ， 砂 岩 为 灰 -灰 白 色细 中 粒 结 构 ， 以 石 英 长 石 为 主 ， 含 少 量 暗 色 矿 物 ， 层 面 有 云 母片 ， 含 菱 铁 矿 2-3层 ， 但 层 位 不 稳 定 。中 下 部 含 二 1二 三 层 煤 ， 其 中 二 2煤 层 稳 定 可 采 为 本 区主 要 勘 探 对 象 之 一 ， 厚 度 变 化 4.0-4.80米 ， 平 均 厚 度 为Plagizmtesoblngifolas长 椭 圆 叶斜 似 查 半 亚 。本 组 连 续 沉 积 于 山 西 组 之 上 ， 上 以 K 砂 岩 底 板 为 界 。岩 呈 灰 黑 色 ， 含 植 物 化 石 ， 砂 岩 为 灰 色 ， 含 少 量 云岩 性 主 要 由 泥 岩 、 砂 岩 、 砂 质 泥 岩 及 煤 层 互 层 ， 泥底 部 K4标 志 层 为 灰 白 色 ， 具 鲡 状 结 构 ， 厚 度平 均 厚 度 为 . 米 ， 本 组 含 煤 层 ， 其 中 二 为 主 要 勘探 对 象 之 一 厚 度 . - . 米 ， 平 均 为 . 米三 与 三 煤 局 部 可 采 ， 三 与 三 煤
