礦山地質(zhì)專業(yè)畢業(yè)論文

1、畢 業(yè) 設(shè) 計題 目 專 業(yè) 礦 山 地 質(zhì) 班 級 學(xué) 生 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 二一三年五月二十日摘 要本文主要對桃榮煤礦的地質(zhì)構(gòu)造、地下水等的研究，目前使之能更好效勞生產(chǎn)進(jìn)而取得良好的效益，研究的方法主要是實地觀察，測量和參考文獻(xiàn)。取得比擬詳細(xì)的地質(zhì)資料，提出了地質(zhì)工作的重要意義，說明了輕視地質(zhì)工作必定帶來不利局面。提醒煤礦必須重視地質(zhì)工作。關(guān)鍵詞：礦井 地層 構(gòu)造 水文 意義 目 錄摘 要.1 緒 論.1第一章 礦井根本概況.2第二章 地 層.2第三章 構(gòu) 造.4第四章 煤層及煤質(zhì).5第五章 水 文 地 質(zhì).8第六章 含煤地層的沉積環(huán)境和聚煤特征.10第七章 構(gòu)造對礦井的影響.11第八章

2、結(jié) 論.12第九章 致 謝.13第十章 主要參考文獻(xiàn).14緒 論我國煤炭資源豐富，儲量和產(chǎn)量均居世界前列。近年來隨著國民經(jīng)濟(jì)的開展和綜合國力的提高，石油、天然氣、水利、核電等其他能源有了較大的開展，但是煤炭仍然是我國的主要能源，預(yù)計在今后50年內(nèi)這種狀況不會又根本性變化。進(jìn)入21世紀(jì)要求我國煤炭工業(yè)深化改革，盡快擺粗放經(jīng)營的久模式，步入底投入高產(chǎn)出，高效益的良性循環(huán)軌道。煤炭工業(yè)的開展依賴于煤炭科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，其中包括煤炭地質(zhì)工程的進(jìn)步，加強(qiáng)煤礦地質(zhì)理論研究和開展煤礦地質(zhì)工程技術(shù)，對促進(jìn)煤炭科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步有十分主要的意義。煤炭的工程技術(shù)人員，包括采礦、測量、建井、環(huán)保等非地質(zhì)類專業(yè)的工程技術(shù)人

3、員掌握扎實的地質(zhì)理論知識，在生產(chǎn)實踐中不斷深化對煤礦建設(shè)，生產(chǎn)中地質(zhì)規(guī)律的知識是十分必要的。 一、礦井地質(zhì)工作的目的和任務(wù)。查明地質(zhì)條件，地質(zhì)條件對絕大多數(shù)礦井都有普遍意義，各礦以實際出發(fā)，抓住主要地質(zhì)問題，還要滿足當(dāng)前，考慮長遠(yuǎn)，并能化害為利。 二、提供地質(zhì)資料，地質(zhì)資料是編制生產(chǎn)建設(shè)方案，井巷工程設(shè)計，采掘作業(yè)規(guī)程的必要依據(jù)。 三、指導(dǎo)采掘生產(chǎn)，礦井地質(zhì)人員要深入現(xiàn)場調(diào)查研究把工作做到掘進(jìn)頭和回采工作面，指導(dǎo)采掘工作面工作的合理進(jìn)行。四、組織礦井勘探補(bǔ)充一些地質(zhì)勘探工作，提高儲量級別，增加礦井儲量，延長礦井壽命。五、進(jìn)行儲量管理，礦井地質(zhì)人員定期計算儲量，進(jìn)行儲量管理。六、調(diào)查伴生礦井，綜

4、合利用礦井資源的原那么，提高煤的經(jīng)濟(jì)效益。 第一章 礦井根本概況桃榮煤業(yè)桃榮煤礦位于四川省雅安市滎經(jīng)縣175°方向、直距約24km，距石滓鄉(xiāng)4km，屬滎經(jīng)縣石滓鄉(xiāng)開展村管轄。交通方便，煤廠主井工業(yè)場地有簡易公路與108國道公路相連，穿滎經(jīng)縣城而過，縣城距雅安市約45km，雅安距成都市130km，有高速公路及二級公路相通。礦區(qū)位于川西高原和四川盆地的過度地帶，屬邛崍山脈的南延局部，西靠泥巴山、大象嶺，南為團(tuán)包山。 第二章 地 層區(qū)內(nèi)出露地層不齊全，各地層特征由新到老簡述于下。 一第四系全新統(tǒng)Q41m，后者普遍發(fā)育于各級溝、河谷地帶，厚度一般5m。與下伏地層呈角度不整合接觸關(guān)系。 二侏羅

5、系中統(tǒng)新田溝組J2x 厚250m，分布于礦區(qū)西側(cè)，主要為紫紅色泥巖夾褐黃、綠灰色砂質(zhì)泥巖及薄層狀砂質(zhì)泥巖，上部位綠灰、褐黃色厚層狀砂巖，其巖相變化極大，呈透鏡體分布；底部為薄層砂巖，含少量方解石和鈣質(zhì)結(jié)核。與下伏地層呈平行不整合接觸關(guān)系。 三侏羅紀(jì)中下統(tǒng)自流井組J1-2z厚360m，出露于礦區(qū)西側(cè)，巖性為紫紅，暗紫色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾不等厚淺灰、灰綠色粉細(xì)砂巖；中上部見少量薄層細(xì)晶質(zhì)灰?guī)r，富含介殼化石碎片，巖石性硬質(zhì)純，裂隙中見少量方解石脈。與下伏地層呈整合接觸關(guān)系。 四三疊系上統(tǒng)須家河組T3xj) 主要為灰、灰黃色厚層塊狀細(xì)粒長石石英砂巖、粉砂巖、菱鐵質(zhì)粉砂巖和深灰色泥巖夾薄煤層、煤線。屬湖泊

6、沼澤相和河流三角洲沉積，根據(jù)巖石組合和沉積旋回特征，可分為三段，分述如下： 1、須家河組第三段T3xj3厚270m，上部由中厚厚層狀粗細(xì)粒長石巖屑砂巖夾粉砂巖、砂質(zhì)泥巖夾煤線組成的三個旋回；中、下部為深灰色泥巖、粉砂巖夾細(xì)砂巖互層含菱鐵礦結(jié)核。屬深湖及淺湖沉積，產(chǎn)大量植物化石。 2、須家河組第二段T3xj2厚179.5m，屬河道邊攤及三角洲、湖泊沼澤沉積形成灰色中厚層狀中細(xì)粒砂巖、粉砂巖、泥巖，為本區(qū)主要含煤段，三荒四碳、白銀碳、大雙龍、雙龍等煤層及一些薄煤層，共10余層。上部為深灰、灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖為主夾泥質(zhì)細(xì)砂巖；下部為灰色中厚層狀長石巖屑砂巖、粉砂巖、泥巖成旋回組成，巖相變化大

7、；底部為深灰色泥巖、粉砂巖中含菱鐵礦結(jié)核。 3、須家河組第一段T3xj1 厚104.9m，湖泊沼澤相沉積，主要為灰色巖屑砂巖、細(xì)砂巖，次為粉砂巖、泥巖，沉積旋回明顯，含煤68層，獨(dú)聯(lián)、挺夾、寬沙等煤層產(chǎn)于其中。上部碎屑粒度較細(xì)，泥質(zhì)成分較多，下部粗碎屑成分較多，局部含砂礫巖。與下伏地層呈平行不整合接觸關(guān)系。五三疊系中統(tǒng)雷口坡組T2l厚150m，分布于礦區(qū)東側(cè)，巖性主要為淺灰、灰白色泥灰?guī)r夾灰、暗灰色薄層石英砂巖，向下砂巖增多，過渡為石英砂巖與泥灰?guī)r互層，底部為雜色黃綠、紫紅泥巖、泥質(zhì)白云巖。第三章 構(gòu) 造 礦區(qū)處于滎經(jīng)大向斜南部斜伏端，兩翼均被大斷裂所切割，含煤地層?xùn)|翼止于火燒橋，西翼在凰儀公

8、社之西約1km與古生界奧陶、泥盆系以及二疊系等相交。向斜寬緩，東翼平緩。該向斜向南仰起，往北緩緩傾沒，軸線呈弧形延展，自十字頂起，向北經(jīng)大土灣，桃兒坪在石滓場西家壩而延出區(qū)外，呈半月形。桃榮煤廠范圍內(nèi)地層總體呈北東南西分布，傾向285°307°，傾角50°71°，由北向南逐漸變緩。煤層及地層產(chǎn)狀比擬穩(wěn)定，無大的褶皺、斷裂破壞，僅見巖石節(jié)理、裂隙等，對礦井開采無大的影響。因此，桃榮煤廠地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡單類型。第四章 煤層及煤質(zhì) 一 含煤性 三疊系上統(tǒng)須家河組為湖泊沼澤相含煤沉積建造，根據(jù)沉積特征和含煤性可劃分為三段，其中第一、二段為區(qū)內(nèi)主要含煤段，總厚

9、284.4m，共含煤七層，自上而下依次為三荒四炭、大雙龍、白銀炭、雙龍、獨(dú)聯(lián)、挺夾炭及寬沙炭煤層，可采煤層總厚度平均為3.41m，可采含煤系數(shù) 120。 二可采煤層特征 桃榮煤廠范圍內(nèi)主要可采煤層為三荒四炭、雙龍、獨(dú)聯(lián)煤層，各可采煤層特征見下表：煤 層編 號賦 存層 位煤層厚度m煤層結(jié)構(gòu)頂?shù)装鍘r性穩(wěn)定性傾角容重t/m3采 用厚 度平均層間距夾 石層 數(shù)夾 石厚 度頂板底板三 荒四 碳T3xj21.30 18030.40 泥巖、砂質(zhì)泥巖粉砂巖較穩(wěn)定50° 70°1.50 雙龍T3xj20.76 10.29 粉砂巖、砂質(zhì)泥巖粉砂巖、砂質(zhì)泥巖較穩(wěn)定50° 70°

10、;1.40 102獨(dú)聯(lián)T3xj10.78 /粉砂巖、砂質(zhì)泥巖泥巖、砂質(zhì)泥巖較穩(wěn)定50° 70°1.40 可采煤層特征表 1、三荒四炭煤層1.40m，平均1.30m。各分煤層厚度分別為10cm、30cm、10cm、40cm，矸石厚度分別為10cm、20cm、10cm。煤層頂板一般為深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖、頂面平整，底板一般為灰色細(xì)砂巖。 2、雙龍煤層 位于T3xj20.80m，平均0.76m，為復(fù)合煤層。由上、下兩層煤組成，下煤層厚約20cm，上煤層厚約32cm。中部夾深灰色炭質(zhì)泥巖矸石一層，一般厚約29cm，煤層延伸穩(wěn)定全區(qū)可采。頂板為灰色砂質(zhì)泥巖夾粉砂巖，局部細(xì)砂巖，底板灰

11、色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。 3、獨(dú)聯(lián)煤層產(chǎn)于T2xj10.80m，平均0.78m，單一煤層，無夾矸，結(jié)構(gòu)簡單。煤層頂板為灰色薄層狀砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，底板一般為灰、綠灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖。 三煤質(zhì)及工業(yè)用途 1、煤的物理性質(zhì)和煤巖特征 三荒四炭煤層為黑色，性脆，條痕褐黑色，土狀或暗淡光澤，條帶狀、鱗片狀結(jié)構(gòu)，層狀結(jié)構(gòu)。上部煤質(zhì)劣，為富炭泥巖與含鏡煤條帶組合。下部煤質(zhì)較好，煤巖以暗煤為主，亮煤及絲炭成條帶線理分布，屬暗淡型煤。雙龍煤層以亮煤、鏡煤為主，暗煤成條帶狀分布其中。呈黑色，條痕黑褐色，玻璃光澤。內(nèi)生裂隙不發(fā)育，塊狀結(jié)構(gòu)、性脆，屬半亮型煤。獨(dú)聯(lián)煤層由亮煤、鏡煤及局部絲炭、暗煤條帶組成，黑色，條痕黑褐

12、色，具玻璃光澤。細(xì)中條帶狀結(jié)構(gòu)，呈塊狀。層狀構(gòu)造，參差狀斷口，性脆，內(nèi)生裂隙較發(fā)育，煤質(zhì)較好。 2、煤的化學(xué)性質(zhì)根據(jù)儲量核實報告，區(qū)內(nèi)各煤層工業(yè)分析成果如下表：各煤層工業(yè)分析成果表煤層編號水分Mad()灰分Ad()揮發(fā)分Vd()固定碳FCd()全硫 St，d()磷 Pad()發(fā)熱量 Qgr，dMJ/kg三荒四炭2.89 39.17 9.38 48.93 0.40 17.89 雙龍3.56 20.46 7.02 69.85 0.41 25.68 獨(dú)聯(lián)2。0223.30 9.00 66.00 0.41 27.01 3、煤的分類及工業(yè)用途3-2004劃分，區(qū)內(nèi)三荒四炭煤層屬高灰、特低硫、低熱值煤；雙

13、龍、獨(dú)聯(lián)煤層均屬中灰、特低硫、高熱值煤。各煤層均屬三號無煙煤WY03，其中，三荒四炭原煤通過洗選，灰分產(chǎn)率可以降低34倍，可供一般民用燃料。雙龍、獨(dú)聯(lián)煤層主要用于鍋爐燃燒和企業(yè)煉鐵用煤。第五章 水 文 地 質(zhì) 一、水文地質(zhì)概況 區(qū)內(nèi)年均降雨量為1267mm，在礦區(qū)范圍內(nèi)以一條北西流的小支溝為主，向北西匯入經(jīng)河，主要接受大氣降水補(bǔ)給。區(qū)內(nèi)大氣降雨較為豐富，地表水除小局部沿巖石裂隙或?qū)娱g滲入地下外，大局部地表水是通過片流形式匯入?yún)R水盆地支溝中，在匯入涇河，最終流入長江。地表水排泄為區(qū)內(nèi)重要排泄途徑。 二、主要含水層特征 1、第四系孔隙含水層Q第四系沉積物遍布全區(qū)，沖、洪積層多分布于沿河兩岸，有大氣

14、降水和地下水補(bǔ)給，排泄與溝谷及風(fēng)化裂隙帶；殘、坡積層由風(fēng)化砂質(zhì)粘土及巖石碎屑組成，厚度多小于5m，位置較高者為透水層，反正為弱水層，地下水多由此層分散泄出，水化學(xué)類型為HCO3-K+Na-Ca水，PH值為8，為弱堿性水。 2、三爹系上統(tǒng)須家河組孔隙、裂隙含水層 區(qū)內(nèi)含煤地層，主要由泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、中粒長石石英砂巖組成，有數(shù)層不透水泥巖、泥質(zhì)砂巖，深部斷裂不發(fā)育，接近地表處裂隙較發(fā)育，形成風(fēng)化裂隙潛水帶，埋藏深度一般50m，主要由大氣降水補(bǔ)給，并排泄于溝谷及低洼地帶。在下部中、粗粒砂巖形成孔隙含水帶，厚約200m，該地層下水普遍出露，泉水流量一般小于3L/s，多沿層面裂隙或構(gòu)造裂隙涌出，水

15、化學(xué)類型為HCO38.為弱堿性水。 3、三疊系中統(tǒng)雷口坡組T2l 以泥灰?guī)r為主夾砂質(zhì)泥巖、結(jié)晶泥砂巖，厚150m，未見喀斯特地貌現(xiàn)象，只要雨季在局部有泉水出露，流露2.5L/s，旱季無水，總體屬弱含水層。 三充水因素分析1、頂板充水水源礦井直接充水含水層為頂板砂巖裂隙含水層裂隙水將沿開采后冒落裂隙帶侵入礦井，含水層富水性弱中等。雖然在自然條件下個含水層段之間有泥巖、煤層等相對隔水層阻隔，水力聯(lián)系微弱，但在煤層采動影像帶內(nèi)，煤層采空產(chǎn)生的導(dǎo)水裂隙帶可能會連通相鄰含水層段，且該礦開采煤層層數(shù)較多，綜合影響裂隙高度高，因而頂板砂巖裂隙含水層是未來礦井開采的主要充水因素。 2老窯、采空區(qū)積水桃榮煤廠沿

16、開采煤層露頭線一帶分布有不少老井，淺部以存在采空區(qū)，老井多采用平硐開拓，平硐標(biāo)高以上礦井涌水沿水溝自流出井口，該標(biāo)高以下采空區(qū)范圍內(nèi)可能有局部積水，威脅深部煤層開采平安，因而采空區(qū)積水亦是礦井主要充水因素之一。 四 礦井涌水量由四川省地勘區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊2003年9月提交的?滎經(jīng)縣石滓桃榮煤廠儲量評價報告，桃榮煤廠一般日排水1620m33/d1,2m3/h，最大涌水量為72m3/d3m3/h。 五 礦井水文地質(zhì)條件 桃榮煤廠直接充水含水層是孔隙裂隙含水層，除此之外，礦山淺部有采空區(qū)分布，開采中尚應(yīng)注意采空區(qū)積水的危害。 因此，桃榮煤廠是以頂板孔隙裂隙含水層充水為主、水文地質(zhì)條件簡單的煤礦床。第6

17、章 含煤地層的沉積環(huán)境和聚煤特征 一、須家河組的沉積環(huán)境和聚煤特征 .第7章 構(gòu)造對礦井的影響 礦井地質(zhì)的意義：歷史血的教訓(xùn)應(yīng)注意：但凡無視礦井地質(zhì)工作，削弱礦井力量，必將阻礙煤炭生產(chǎn)的開展出現(xiàn)“一馬擋道，萬馬難行的局面。地質(zhì)及水文地質(zhì)搞不清，巷道報廢，采面落空，突水淹井時有發(fā)生。相反，但凡加強(qiáng)地質(zhì)力量，定會促進(jìn)煤炭生產(chǎn)的持續(xù)開展，呈現(xiàn)“一順百順的良性循環(huán)。同時地質(zhì)構(gòu)造不僅本身生產(chǎn)建設(shè)而且還對其它開采地質(zhì)條件起著明顯的控制作用，在研究煤厚變化，頂板穩(wěn)定性，煤與瓦斯突出，巖漿侵入，巖溶陷落，地溫地壓等開采地質(zhì)條件時，都不能不考慮地質(zhì)構(gòu)造因素的控制性。 地質(zhì)構(gòu)造對煤礦生產(chǎn)建設(shè)的具體歸納為以下幾個方

18、面：（1） 影響井型規(guī)模和井田地劃分，構(gòu)造破壞嚴(yán)重的礦區(qū)不能建設(shè)大型礦井，而大型斷層和褶皺樞紐往往是劃分井田地自然邊界。（2） 影響開拓部署，井田內(nèi)部的斷層和褶皺對于開采水平的劃分，運(yùn)輸大巷的部署，采區(qū)劃分和巷道布置等到都有直接的影響，構(gòu)造破壞嚴(yán)重的礦井、采區(qū)、劃分凌亂，巷道系統(tǒng)復(fù)雜。（3） 影響掘進(jìn)率，構(gòu)造復(fù)雜的地段，工作面布置往往不正規(guī)，需要多掘巷道，甚至造成無數(shù)進(jìn)尺，使掘進(jìn)率比正常情況顯著增大。（4） 影響采面正常生產(chǎn)，回采工作面內(nèi)出現(xiàn)斷層，給生產(chǎn)照成困難，影響正規(guī)循環(huán)作業(yè)，甚至使用權(quán)生產(chǎn)中斷。（5） 影響平安生產(chǎn)者條件，構(gòu)造對礦井涌水，煤與瓦斯突出，頂板穩(wěn)定性起著明顯控制作用，從而增加了井下不平安