太原理工大学采矿工程毕业设计

太原理工大学继续教育学院毕业设计指导书——采矿工程专业

震基本烈度区划图及说明》分级资料，本区地震烈度为6-7级地震区。

1.1.4 水源及电源

矿井生活用水主要取自处理后的浅层地表水；工业用水取自处理后的井下排水。 小峪煤矿现有2座35KV变电站：（1）广场35KV变电站，安装有型号SF7－31500/35主变压器2台，供电电源取自古交矿区屯兰110KV区域变电站35KV侧不同母线段上，35KV输电线路采用LGJ-300钢芯铝绞线。（2）黄台峰35KV变电站，电源引自广场35KV变电站35KV母线段上，安装型号为SF7－8000/35变压器2台，35KV输电线路采用LGJ-95钢芯铝绞线。供电线路采用两回路并列运行，事故或检修时，单回路运行能担负起矿井全部负荷。

1.2 矿床地质特征

1.2.1 地层与地质构造

井田地层由老至新有下古生界奥陶系，上古界石炭系，二迭系，中生界侏罗系及新生界第三系，第四系。

1）奥陶系中统马家沟组（02）：岩层以深灰，灰褐色厚层石灰岩，白云质灰岩为主，总厚约400m。

2）石灰系中统本溪组（C2）：平行不整合覆盖于马家沟组之上，按岩性可分上下两段，总厚度150m，下段以紫色黏土质泥岩为主，夹灰绿色砂岩，粘土岩及黑色泥岩，底部为山西式铁矿及G层耐火黏土。下段由5-7层薄层灰岩和浅灰绿色砂岩，黑色粉砂岩互层组成。

3）石炭系上统太原组（C3）该组为本区含煤层之一，含煤七层（层号8-14）。其中12-1，12-2，13号煤为主要可采煤层，岩性组合特征可分为：底部砂岩段，下部含煤段，中部砂岩段和上部黑色泥岩夹薄层灰岩段，本组厚85m。

4）二迭系下统山西组（P1）,该组亦为本区和主要含煤地层之一，含煤七层（层号1-7）。其中三号煤为局部可采，七号煤为主要可采煤层，岩性主要由灰色，灰黑色中细粒砂岩，粉砂岩和泥岩互层，夹黏土岩及煤层组成，并夹一层海相泥岩，本组厚110m。

5）二迭系下统石河子组（P,2），按岩性组合特征以中部B层黏土岩为界分上下两段，总厚230m。

6）二迭系上统上石河子组（P2’）,下部厚度50-80m，上部厚300-500m，该组总厚400m左右。

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7)二迭系上统石千峰组（F22）：以紫红色砂岩为主，具交错层里，岩层面含泥岩扁平砾，厚度大于98m。

8)侏罗纪上统大明山组（J3）：本组地层不整合超覆沉积在上古生界不同层末之上，可分三段，厚度小雨1000m。

9)第三系：由黄褐色，灰绿色泥岩，沙砾岩组成，焦结比较疏松。呈半成岩状态，偶夹薄层本质褐煤，分部于井田西部，厚度0-57m。

10)第四系（Q）：主要为冲积洪积及河漫相湖沼相堆积，由砾，沙砾，砾石夹少量黏土，亚黏土，亚沙土及淤泥组成，总厚度115-119m。 井田大中型构造特征：

由北走向延伸的F59、F60号断层，和北部煤层露头部位的F54、F52断层所组成，F59、F60号两断层沿背斜轴伸展。F19号断层呈舒缓波状，从井田东北向西南延伸，构成了井田东部的自然境界。 地层特征：

矿区位于马兰向斜的东翼，受新华夏系泰国山式断裂的控制。井田内基本上为有宽缓波状褶皱的单斜构造。断层横穿井田中部，组成地堑，其间小断层密布，形如树枝。

1、褶曲

多为短轴或波状褶曲，轴部宽缓，两翼倾角3o～5o或更小，地面不易察觉，主要为钻探和生产揭露资料控制。轴向与断层平行或斜交，延伸较远。在长峪沟、铁磨沟等地有长、宽仅数米的小褶曲多处。

2、断层

井田内断层比较多，大断层上下盘均伴有小断层，呈阶梯状排列。断层的存在破坏了煤层的整体性，成为影响工作面布置的主要因素。

择其主要者叙述如下：

头南峁断层（F22）：大川河边、古交铁厂南见山西组上部与上石盒子组紫红色地层接触。落差130m，走向NE 55°，倾向SE，倾角60°。向东落差变小，据四—10、四—11钻孔控制，铁磨沟北落差减至10m以下。长峪沟一带O2与太原组接触，落差35～40m，再向东奥陶系地层断开。

羊圈港断层（F15）：东起申岩则南，标志层K6断开，落差５m，向西逐渐增大，在羊圈港南沟内K7断开，落差达40m，有羽状小断裂与之伴生，向西落差逐渐减小，在大川河东与王芝茂断层（F17）相交。延长6千余米。

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1.2.2 煤层与煤质

本区含煤层为山西组和太原组总厚约19m，共含煤4层。

3号煤层一般厚度4.31m，煤层结构简单，直接顶板为0.3-0.7m厚的黑色泥岩，往上为灰色条带状砂岩，底板为灰黑色粘土质泥岩，该煤层为本区局部可采，井田-700— -1000m水平以内发育良好，构成一块较大的可采范围。北部-700以上厚度不稳定，可采范围不连续，向西南也有变薄不可采趋势，该煤层距7号煤间距平均45m。

7号煤层一般层厚4.96m，全区普遍可采，顶板为厚黑色泥岩，底板为灰色细沙岩，辉绿岩对该煤层有一定破坏作用，构成几处孤立天然块段，此外，在-700m以上，6-7勘探线间，F19断层附近866，900，742，464等钻孔，煤层顶板为厚煤层一组粒砂岩，含砾煤层被冲涮缺失，该煤层与12-1煤层平均距离20m。

12-1煤层赋存较稳定，一般层厚度为4.72m，全区普遍可采，顶板为厚层海相泥岩，该煤层局部被辉绿岩吞噬或焦结变质为天然焦，构成四处天然焦孤立块段，该煤层与13号煤层平均距离45m。

13号煤层上距12-1煤层45m，煤层结构复杂，沉积不稳定，挥份大，厚度变化也较大，常有突然增厚或变薄的现象。

各煤层均为隐伏煤层，在北部均有一条风化氧化带。 各煤层均裂隙发育，质脆易碎。

本井田煤种分布的特点是由北向南变质程度逐渐增高，井田内煤种依次为焦煤，瘦煤，贫瘦煤，贫煤，无烟煤五种，焦煤，瘦煤贫瘦煤可为鞍钢，平钢炼焦用煤，贫煤，无烟煤作为动力煤。

1.2.3 瓦斯、煤尘与地温等情况

1)与煤系地层上部保留的上古生界地层厚度有关，即上覆岩层越厚，煤层沼气含量也相应增大，晚古生代地层等厚线的走向基本与沼气含量等值线方向一值。 2)沿背斜轴的倾伏方向由北向南逐渐增加。

3)背斜轴部是沼气的富集区，虽然断裂发育，但断裂规模较小，导气性差，故背斜轴部两侧，瓦斯含量仍然较高。

4)背斜西翼沼气含量小，东翼沼气含量大，尤其是F19号断层两侧含量更高。 井田背斜轴部断层西翼为低沼气区域，相对涌出量10m3／t，背斜轴部东翼为煤与沼气突出区，相对涌出量为2510m3/t。

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煤研所鉴定，3、7、12-1、13煤具有爆炸性。

经采样试验鉴定，本区煤层为可能自燃，发火煤层，自燃倾向等级三类。

本井田恒温带深度为25m，温度为9.8℃，井田内全孔平均地温梯度为3.087℃ /100m，煤系地层地温梯度为3.27℃/100m，北区地温属于基本正常情况下的热害区-850m水平以上大部属于一级热害区，岩温31-37℃，-850m以下属于一级热害区，岩温大于37℃。

1.2.4 水文地质

本井田位于汾河的冲击平原，地势平缓，坡降为0.6/1000，地表径流及排泄条件不佳，地面积水甚多，构成直接补给第四系强含水层的源泉，井田内各含水层以沙砾岩层间裂隙为主，补给来源主要为大气降水，补给方式垂直渗透为主。

1)第四，三系松散层空隙承压强含水层第三系由井田中部往西北发育，总厚0-57m由泥岩、砂岩、沙砾岩构成，孔隙发育透水性好，根据东曲抽水资料，第四系单位涌水量3.27-7.60 L/s.m，渗透系数9.8-llm/d，补给强度随季节变化。

2)侏罗系裂隙承压弱含水层厚24.30-26.73m，单位涌水量0.00259—00151 L/s.m，渗透系数0.0022-0.0596m/d。

3)石盒子组裂隙承压弱含水层上石盒子总厚630m，含水层平均厚49.25-65.12m，隔水层平均厚40-90m，单位涌水量0.00004 L/s.m,渗透系数0.00004m/d。

4)二迭系下统山西组石炭系上统太原组裂隙承压微含水层。厚110m，含水层以中细砂岩为主厚3351-4129m，单位涌水量0.00334 L/s.m，渗透系数0.00913/d。

5)石灰系上统太原从岩性特征可分为上部黑色泥岩段、中部砂岩段和下部含煤段，全组厚85m，其中泥岩粘土岩为良好隔水层，厚39.20m。含水层由中粗砂岩组成厚22.72m，单位涌水量0.00004-0.0006 L/s.m，渗透系数0.00004-0.00084m/d，两组地层含隔水层交互沉积，围岩水性弱，补给条件极差，属微弱含水层。

6)本溪组裂隙承压弱含水层全组厚150m，单位涌水量0.00064 L/s.m，渗透系数0.00373m/d，补给来源为上覆煤系地层的直接渗透补给。判奥陶系灰岩裂隙岩溶水奥陶系中统马沟组平行不整合于石炭系中统本溪组之下，以深灰、灰褐色厚层石灰岩及白云质灰岩为主，厚约400m，为本井田之基底。

7)岩浆岩裂隙承压弱含水层岩浆岩的裂隙发育极不均一，在同一侵入体的不同部位富水性差异很大，对矿床充水的影响取决于裂隙发育程度，具有潜伏的危害性。

8)断层水，井田内水构造以断层为主，根据对主干断裂F59号断层抽水孔证实，断层

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