采矿工程本科毕业设计说明书

比例尺 1:125万图1-2-11 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 交通位置宝山矿井位于内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜煤田四道柳矿区南部，行政隶属伊金霍洛旗新庙乡管辖。

距鄂尔多斯市政府所在地50km ，距旗府所在地60 km ，距东胜市45km 。

井田南北平均长5.43km ，东西平均宽4.8km ，面积24.88km 2。

本区对外交通尚属方便。

矿井经束会川与边贾运煤专线相连，距离3 km ；边贾公路与包府运煤干线相连，距离8 km ；经包府公路可将煤炭运往东胜市，矿井距达拉特电厂112km ，距包头～神木铁路沙沙圪台车站39 km ，并有简易公路相通。

宝山井田交通位置图如图1-1-1所示。

宝山井田交通位置图 图1-1-11.1.2 地形地貌及水系本区位于鄂尔多斯高原东部、区域性分水岭“东胜梁”的南侧，勃牛川、束会川位于本区的北、东、南部。

地表大部被风积砂覆盖，由于受水流、风蚀等影响，区内沟谷纵横交错，水土流失严重，植被极不发育，是典型的高原侵蚀丘陵地貌。

区内地形基本呈西部高四周低的形态，最高点位于本区西部，海拔标高+1290.5m，最低点位于束会川，标高+1149.0m，地形最大标高差141.5m。

本区域属黄河水系，勃牛川、束会川环绕本区，勃牛川位于井田东侧，为常年地表径流（冰冻期冻结），水流注入黄河。

束会川随季节变化可形成溪流或洪流，水流汇入勃牛川，次一级沟谷较多，均为间歇性沟谷。

由于矿井主采煤层的底板标高高于沟川洪水位线，雨季洪水对井下开采一般无威胁。

1.1.3 气象及地震本区属于半沙漠、半干旱温带大陆性气候，其特征是太阳幅射强烈、日照丰富、干旱少雨、风大沙多，无霜期短，冬季漫长而寒冷，夏季炎热而短暂。

年降雨量为194.7～531.6mm，年蒸发量为1875.0～2657.0mm。

气温最高为34.2℃，最低为-25.1℃，年平均气温为7.2℃。

春冬两季风力较大，一般在4级以上，最大风力可达10级，年平均风速3.5m/s，风向多为西北风。

冰冻期较长，最长冻土天数为167d，最大冻土深度为2.04m。

本区位于鄂尔多斯台向斜东北缘，鄂尔多斯台向斜被认为是中国现存最完整、最稳定的构造单元。

据“中国地震动参数区划图”划分，本区地震动峰值加速度为0.05g，对照原烈度6度，为弱震区，一般不会发生破坏性地震，历史上亦无破坏性记载。

1.1.4 矿井电源矿井附近的主要供电电源有：距离本矿井南部11km的新庙新建110kV 变电站、另外有新庙35kV变电站、四道柳35 kV变电站和乌日图高勒110kV 变电站。

矿井现有电源引自新庙35kV变电站，10kV高压线路通过矿井工业场地，现有100kW变压器一台。

本区电源能够满足矿井建设、生产的需要。

1.2 井田地质特征1.2.1 井田地质概况1、区域构造东胜煤田位于鄂尔多斯台向斜东胜隆起之东南边缘地带，基本构造形态表现为一单斜构造，地层走向N25°W，倾向S65°W，倾角1°～3°，具有宽缓的波状起伏，断层不发育。

2、井田构造本区总体构造形态为一向南西倾斜的单斜构造，地层倾角1°～3°，未发现断层，具有宽缓的波状起伏，无岩浆岩侵入，属于构造简单地区。

1.2.2 地层本区位于东胜煤田浅部露头区，受新生代地质应力的作用，使煤系地层在沟谷中裸露于地表。

区内揭露地层由老至新有：三叠系上统延长组(T3y)、侏罗系中下统延安组(J1-2y)、第三系上新统(N2)、第四系(Q)，分述如下:)1）三叠系上统延长组(T3y该组为煤系地层的沉积基底。

普遍发育大型板状、槽状交错层理，是典型的曲流河沉积体系。

厚度6.40～23.21m，平均17.09m。

）2）侏罗系中、下统延安组（J1-2y该组为区内含煤地层，四道柳找煤区广泛出露，在本区遭受后期剥蚀后，被第四系黄土及风积砂覆盖。

其岩性组合：顶部、底部主要为灰白色泥质胶结的中粗粒砂岩，顶部有时相变为砂质泥岩，底部石英含量较高，白色砂岩特征明显，可作为延安组顶底界面的标志层。

中部岩性组合为一套浅灰色，风化后呈灰黄色、浅黄色的各粒级砂岩；灰色至深灰色粉砂岩；砂质泥岩；泥岩及煤层，局部含少量钙质砂岩。

发育有水平纹理及波状层理。

区内含3、号煤层。

该地层向东南方向厚度变大，厚度80.15～138.31m，4、5、6、6下平均106.92m，与下伏地层延长组呈平行不整合接触。

3）第三系上新统(N)2该组地层在区内局部残存。

岩性组合为一套暗红色、褐红色砂质泥岩和泥岩，含丰富的呈层状发育的钙质结核，半胶结状。

由于沉积后期风化剥蚀的作用，厚度变化较大。

据钻孔揭露厚度0～37.00m，平均18.00m，与下伏地层呈不整合接触。

4）第四系(Q)由砾石、冲洪积砂及粘土混杂堆积而成；残坡积物及少量次生黄土分布于山梁坡脚地带，由砂、砾石组成，局部地段含少量次生黄土；据钻孔揭露厚度0.50～42.87m，平均13.42m，不整合于一切老地层之上。

地层特征见表1-2-1。

地质综合柱状图如图1-2-1所示。

东胜煤田地层一览表1.2.3 褶皱及断层核实区构造形态与东胜煤田相似，其总体构造形态为一向南西倾斜的单斜构造，地层倾角1～3º，未发现断层，具有宽缓的波状起伏，无岩浆岩侵入，构造复杂程度属于简单类型。

1.2.4 水文地质特征1、概况区内水系较为发育，基本上两面环川。

南界为束会川，东界勃牛川。

沟谷十分发育，多为间歇性河流，旱季一般干涸无水或有溪流，但暴雨过后可形成洪水，水流总体由北向南流入勃牛川，而后向南汇入陕西省境内的窟野河，最终注入黄河。

据古城壕水文站资料，勃牛川最大洪峰流量为4810m3/s，最小流量0.003m3/s，平均流量4.03m3/s。

2、地下水的补给、迳流及排泄条件1）补给条件：潜水的补给以大气降水为主，在沟谷地带也可接受地表水的补给。

延安组下部含水岩组为承压水,其补给方式一方面接受上部潜水的下渗补给，另一方面则接受侧向迳流补给。

2）迳流条件：四道柳区地形切割强烈，故地表水及地下潜水迳流条件较好。

承压水主要沿倾向或层面方向迳流。

由于各地层岩性不同，各岩层的渗透性能及迳流速度有所不同，但迳流方向与区域地形及构造特征相一致。

3）排泄条件：松散层潜水的排泄方式主要为蒸发排泄、井泉排泄和下渗排泄。

碎屑岩类承压水的排泄方式主要有井泉排泄、矿井疏干排泄和地下迳流排泄。

3、含（隔）水层特征1）含水层）松散层潜水含水段（1）第四系（Q4区内松散层分布广泛，岩性以风积砂为主，局部为黄土层，厚度为0～42.87m，宝山区平均厚度为13.42m，乔家塔区平均厚度为23.94m，厚度变化大。

该层与第三系粘土及基岩接触面有泉水出露，流量0.01～0.04L/S,水质为HCO3-CaMg型，矿化度0.19g/L，PH=7.3，为低矿化度淡水。

（2）4号煤层底板至Q含水岩段4由延安组上部地层组成，厚度13.43～63.65m，宝山区平均厚度30.58m，乔家塔区平均厚度40.68m，厚度变化较大。

受风化作用孔隙、裂隙较发育，浅部地层可直接或间接接受大气降水的补给，含有少量孔隙、裂隙潜水。

沟谷地带有泉水出露，流量0.03～0.04L/S，水质为HCO-Ca²Mg型，矿化度30.19g/L，PH=7.1，属低矿化度淡水。

（3）4～6号煤含水岩段区内该层段均有分布，该段厚度27.40～34.50m，宝山区平均厚度31.78m，乔家塔区平均厚度29.26m，厚度变化不大，含水微弱。

相对含水的中～细粒砂岩与相对隔水的砂泥岩类及粉砂岩呈互层分布，泥岩类隔水性能好，分布较稳定，上下层水力联系差。

）含水岩段（4）延长组（T3y该层全区分布，且厚度大，为煤系地层基底。

本次钻孔揭露最大厚度23.21m，岩性为不同粒度的灰绿及绿色砂岩，含孔隙、裂隙承压水，富水性不强，与煤系地层联系不大。

2）隔水层）粘土：主要分布在本区北部及东部，厚度20.00～（1）第三系（N237.00m，平均厚度28.50m。

岩性为浅红色含砂泥质粘土，粘性大，松软未胶结，含少量砾石，一般不含水。

）顶含水岩段的隔水层（2）6号煤至延长组（T3Y区内该段均有分布，厚度10.95～59.99m，横向厚度变化大。

含水层的岩性以灰白色中、细砂岩为主，多为泥质胶结，较致密，含水层富水性弱。

本段隔水层岩性主要为砂质泥岩，隔水性能好，较稳定。

4、充水因素分析矿坑充水是影响矿井正常开采的主要因素，区内可构成矿坑充水的水源主要有大气降水、地表水及地下水。

1）大气降水根据伊金霍洛旗气象局资料，本区历年平均降水量为374mm，降水多集中在7～9月份。

大气降水除大部分地表迳流外，少部分渗入地下。

本区受大气降水影响的主要是4号和6号煤层，由于局部煤层沿沟谷出露或顶板较薄，大气降水可直接通过第四系松散层直接或间接渗入煤层中，使矿坑充水。

2）地表水束会川流经矿区西南边缘，实测流量1.348m3/s（2004年9月18日）。

勃牛川位于井田东侧，为常年地表径流（冰冻期冻结），水流注入黄河。

地表水对区内6号煤开采构不成较大危害。

但矿井井巷系统形成后，地表水体将可能改变原有天然流场，将排泄区域的地表水及地下水变为补给区，会导致地下水的富集。

因此，开采时应对汇水洼地引起注意。

3）地下水（1）潜水：潜水受地形地貌控制，随降雨量多少及季节变化显著，一般滞后于雨季，水量多集中在12月份至来年1～3月份，开拓时应注意季节变化的影响。

（2）承压水：区内地质构造简单，地层平缓，相对含水的砂岩类岩层不同深度的分布在各地层中，接受上部潜水的下渗补给。

随着深度的增加，含水岩层的透水性能减弱。

各含水层之间水力联系差，各煤组间无水力联系。

5、矿井涌水量预计根据补充勘探报告，本区未做专门的水文地质工作，参考矿井生产时实际矿井涌水量为5 m3/h的情况，考虑到本井田埋藏情况、区域水文地质情况以及矿井消防除尘洒水情况，确定矿井正常涌水量为30m3/h，最大涌水量为60m3/h。

6、水文地质类型本区最低侵蚀基准面位于束会川，区内各煤层均位于其上，地形有利于）孔隙、裂隙岩层，补给源自然排水，直接充水含水层主要为延安组（J1-2y以大气降水为主，含水层富水性弱，钻孔单位涌水量q＜0.1L/s²m。

因此，本区水文地质类型为第Ⅰ～第Ⅱ类第一型，即孔隙～裂隙充水矿床、水文地质条件简单型。

1.3 煤层特征1.3.1 煤层本区煤系地层为中、下侏罗统延安组，自上而下赋存为五个煤层，即3、4、5、6、6号煤层，其中4、6号煤层可采，其它为不可采煤层。

下1、4号煤层该煤层位于延安组的中部，基本全区发育，煤层厚度为0～2.20 m，平均厚度1.50 m，由东南向西北煤层逐渐变厚。