江苏大屯煤电集团公司姚桥煤矿矿井通风设计——毕业设计
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江苏大屯煤电集团公司姚桥煤矿矿井通风设计
摘要:本设计是根据大屯煤电集团姚桥煤矿的资料对大屯姚桥井田作的初步设计,充分考虑实际情况,综合考虑整个矿井的各个生产系统完成井田的开发。
本井田范围内,地质条件简单,瓦斯涌出量很小,涌水量不大,煤层自燃倾向性不大。
井田面积约为15.51km2,设计可采储量为11.5Mt,年产量1.2Mt/a,服务年限73.73a。
采用两水平上下山及下山开拓方式,第一水平设在-480m,第二水平设在-650m,分为八个采区,采区均采用走向长壁采煤方法,综采放顶煤技术。
一个工作面生产满足设计产量。
矿井通风方式为中央并列式,抽出式通风。
设置一条轨道大巷,一条运输大巷,一条轨道上山,一条运输上山。
轨道大巷进风,运输大巷回风。
采区和工作面均采用上行通风方式,采用风机反转反风方式反风。
采用立井梭式折返式井底车场,轨道大巷运料运人,皮带大巷运煤。
副井装备一对1.5t双层罐笼用于下人、运料,主井选用9t箕斗双钩等重尾绳静平衡提升系统,用于提煤。
矿井采用集中排水方式排水。
关键字:姚桥煤矿初步设计开拓方式通风方式
Da tun coal in Jiangsu electricity group
company yao qiao coal mine mineral well well ventilated design
Summary:The design is based on datun group Yaoqiao coal mine of information on the datun Yaoqiao mine field for the preliminary design, and fully take into account the actual situation, considering the mine's production system to complete all mine development. Within the framework of the mine, simple geological conditions, the gas emission is very small, Chung little water, the spontaneous combustion of coal are tendentious. Mine area of about 15.51 km², design recoverable reserves of 11.5 Mt, the annual output 1.2 Mt / a, length of service 73.73 a. A two-level open up on the way down the mountain and down the mountain, located in the first level -480 m, in the second level -650 m, is divided into eight mining area, mining area are used to long-wall mining method, the Fully-caving technology . Face designed to meet a production output. Mine ventilation-way tie for the Central, taking ventilation. Set up a rail tunnel, a transport roadway, a track up the mountain, a transport up the mountain. Track roadway into the wind, the roadway to the wind. Face mining area and ventilation are used up, using reverse the anti-fan anti-wind means the wind. A shaft shuttle return-bottom parking lots, track roadway Yun Liu Yun, Roadway coal belt, a pair of auxiliary shaft and equipment 1.5 t double cage for the human, material transport, the main shaft optional 9 t skip Shuanggou , And other heavy tail rope static equilibrium upgrade system for mention coal. Mine drainage method used on drainage.
Key word:Yao qiao coal mine Preliminary Design Explore ways Ventilation
目录
引言 (1)
第一章矿井概况及井田地质特征 (2)
第一节矿区概况 (2)
第二节井田地质特征 (5)
第三节井田勘探程度 (20)
第二章矿井储量、年产量及服务年限 (24)
第一节井田境界 (24)
第二节井田储量 (24)
第三节矿井年产量及服务年限 (26)
第三章井田开拓 (28)
第一节概述 (28)
第二节井田开拓方案 (28)
第三节井筒特征 (36)
第四节井底车场 (39)
第五节开采顺序及采区、采煤工作面的配置 (44)
第六节井巷工程量和建井工期 (47)
第四章采煤方法 (49)
第一节采煤方法的选择 (49)
第二节采区巷道布置及生产系统 (49)
第三节回采工艺设计 (52)
第五章矿井运输、提升、排水 (56)
第一节矿井运输 (56)
第二节矿井提升 (57)
第三节矿井排水 (58)
第六章矿井通风设计 (66)
第一节矿井通风系统的选择 (66)
第二节风量计算及风量分配 (68)
第三节采区通风设计 (74)
第四节掘进工作面通风设计 (79)
第五节全矿通风阻力计算 (84)
第五节主要通风机选型 (88)
第七节矿井反风措施 (91)
第八节矿井通风评价 (91)
第七章矿井安全技术措施 (95)
第一节防治水患 (95)
第二节防灭火 (95)
第三节防止瓦斯爆炸 (97)
第四节防尘 (97)
第五节顶板 (98)
第六节安全监测系统 (98)
第八章矿山环保 (99)
第一节矿山污染源概述 (99)
第二节矿山污染源防治 (99)
第三节矿山治理 (100)
结束语 (102)
致谢 (103)
参考文献 (104)
引言
姚桥煤矿是中煤集团所属大屯煤电集团公司旗下特大型的矿井,本区含煤地层有太原组、山西组、下石盒子组,平均地层总厚503m,含煤20余层,煤层平均总厚15.42m,含煤系数3.1%。
可采煤层4层(7、8、17、21号煤层)。
由于姚桥煤矿井田范围比较大,部分地质条件比较复杂,本次设计为矿井通风设计,鉴于水平有限等原因,进行了适当的简化与调整。
但对矿井的整体设计没有产生本质的影响,并对矿井设计要达到的目的和效果起到增强的良好作用。
在设计中参考了一些煤矿设计手册也其他一些资料文献,严格按照《煤矿设计技术规范》、《煤矿安全规程》和国家颁布的一些法律法规和文件。
由于矿井通风设计第一次设计,再加学识水平和领悟理解能力还不够完善,在设计中难免有些错误和不足之处,敬请尊敬的老师批评,指导!
第一章矿井概况及井田地质特征
第一节矿区概况
一、地理位置及交通
姚桥矿位于大屯矿区东部,在江苏省沛县和山东省微山县境内。
南距沛县17km,东临昭阳湖,距微山县约10km。
姚桥矿对外交通甚为便利,矿区有徐州沛(屯)铁路专用线在沙塘车站与陇海线接轨,向东可直达连云港;在徐州与津沛线相连,向北去兖州至石白所;向南直至南京、上海。
矿井工业场地至沛屯集配站距离8km。
公路可北达山东济宁,南通沛县、徐州,东到微山县、滕县,西至丰县。
矿区东部的昭阳湖西侧有京杭大运河可通机帆船与大型木船。
见交通位置图。
图2-1姚桥煤矿交通位置图
二、地形地势
本矿井陆地部分地势平坦,略向东北倾斜,地面标高33.54—37.47M,地表广泛分布第四系松散冲积物,平均厚度177m。
井田内湖区部分湖底标高32m 左右。
井田内较大的地表水体有:东部昭阳湖二级坝以北,井田所及部位长年积水,水位标高一般为33—34m;最高水位36.9m(1957年二级坝修建前),湖水面积602k m²,湖容量为3817Mm³;最低水位32.02m(1960年),湖水面积87km ²,湖容量为18M m³,每年1月份湖面冰封,5—7月份湖水减少难以通航。
京杭大运河位于湖陆交界处,本井田范围内与湖水贯通。
杨屯河贯穿井田中部,水面宽40~50m,全年可通航。
沿河居井田西端,大部分时间干枯。
三、气象及地震
姚桥矿位于黄淮冲积平原边缘,具有长江流域与黄河流域过渡性气候特征,属大陆性气候,据沛县气象站资料:年平均气温13.9℃;一月份最冷,月平均气温一1.5℃,日最低气温一2l.3℃(1967年1月4日);七月份最热,月平均气温27.2℃,日最高气温40.7℃(1966年7月18日)。
平均年降雨量8ll.7mm,最大降雨量l178.9mm(1971年),最小年降雨量550mm(1968年),最大日降雨量340.7mm(1971年8月9日),大气降水多集中在7—8月份,约占全年的60%,平均年蒸发量1623.7mm,大于降水量一倍,最高年蒸发量1873.2mm,最低年蒸发量1497mm。
气候的特点是冬季干燥、夏热多雨。
春夏多东南风,秋冬多偏北风全年以东南偏东风最多;年平均风速3.2m/s,最大风速20m/s,湖面风力一般5级左右,最大可达7级。
历年最大冻土深度0.19m(1969年),平均为0.12m。
根据国家地震局1976年9月地震烈度区划资料本区属七度地震区。
四、矿区生产及本矿生产建设情况
大屯矿区现有生产矿井4处,即姚桥、孔庄、徐庄和龙东矿,设计生产能力345万t/a,1991年生产原煤365.73万t,其中孔庄矿已于1991年底扩建投产,姚桥和徐庄两矿将陆续进行扩建;三河尖和张双楼矿分别从1987年1月1日和1990年l月1日起划归徐州矿务局管理。
姚桥矿原设计生产能力120万t/a,1976年投产,1982年达产,1991年生
产原煤121.4万t,期末在籍人数5198人,全员效率l.512t/工,利润-2049万元。
1989年进行一期改扩建,千僖年(2000年)投产,年生产原煤308万吨,期末在籍人数5076人,全员效率4t/工,实现了当年投产当年达产,上缴利润8351万元,初步实现了矿井高产高效目标。
姚桥现有井田系用2对立井开拓,生产水平标高一400m、-650m,三个风井井筒回风,通风方式为多井筒中央边界式。
现有3个生产采区,沿二个水平上下山同时开采,以2个综放面为主,2个综采面为辅,保证矿井产量;掘进队有10个,均为一般机械化装备,保证生产接续需要。
五、矿区经济概况
姚桥矿所处的沛县面积1248km²,人口约110万,较大的工业有棉纺、砖瓦、焦化、酒、糖、化肥、机械、造纸等。
该县以农业为主,主要农作物有小麦、水稻、山芋、玉米、棉花等。
随着大屯矿区的建设和发展,已逐步形成采煤、选煤、发电、机修、砖瓦、混凝土预制件等矿区企业。
矿区内原材料供应除水泥、木材、钢材需要国家调拨外,土石材料均可就近解决。
六、现有煤炭运销情况
1986年,本矿所产部分原煤经中央选煤厂加工后供应上海宝钢炼焦6级精煤及江苏、浙江6或9级精煤。
尚有少数原煤就地销售及外运,销售给江苏、浙江和上海市作动力用煤。
为提高煤炭质量,在原有选矸系统的基础上,新老井又增加两套先进的机械选矸设备和煤质动态监测仪,1999年7月ISO9002质量体系开始运行,年底通过论证验收。
优质的姚桥煤倍受客户们的欢迎。
经营信息管理已加入国际互联网,为掌握市场动态搞好市场营销大开方便之门。
地面建筑情况.本井田范围内的地面建筑除东部湖堤外,主要是村庄,这些村庄将随采区推进陆续搬迁。
1985年已搬迁的有杨屯张街大队、山东东陶屯村、张楼大队、张楼乡共1438户,5935人,搬迁面积154982m²,迁建资金1158.64万元。
1988年又搬迁了西姚桥村,以满足改扩建之需。
本区在太古界的结晶基底上沉积了震旦系、寒武系、中下奥陶统,由于加里车运动影响,使上奥陶统地层至下石炭统地层缺失,在中奥陶统的侵蚀面上,广泛沉积了中上石炭统、二迭系、侏罗白垩系、第三系,其上为第四系所覆盖。
矿井地层
本区为全掩盖式煤田,属华北型石炭二迭系含煤地层,区内揭露的最老地层为寒武系凤山组(t3f),最新地层为第四系。
现由老至新分述如下:
(一)寒武系凤山组(t3f)
揭露最大厚度60.78m。
岩性主要为浅灰~灰色泥晶灰岩、鲕粒灰岩,夹少量竹叶状灰岩,含泥质条带、具波状层理、斑状及肠管状构造,偶见溶孔。
与上覆地层整合接触。
(二)奥陶系(O)
区内揭露厚度 611.50m,自下而上分为6个组:
1. 三山子组(O1s)
厚98.34~107.84m。
以厚、中厚层状白云岩、泥灰岩为主。
缝合线发育,多水平层理、块状构造,岩芯坚硬,局部发育小溶孔。
2.贾旺组(O1j)
厚5.23~9.67m。
由白云岩和泥灰岩组成,底部见10~61cm厚底矸岩,岩芯呈碎块状,溶洞、溶孔发育。
3.肖县组(O1x)
厚165.30~238.24m。
由白云岩、泥质及灰质白云岩、石灰岩、白云质灰岩及角砾灰岩组成。
溶洞、溶孔发育。
4.马家沟组(O1m)
厚164.41~204.82m。
由灰、浅灰色厚层状灰岩组成。
溶洞、溶孔、溶裂发育。
5.阁庄组(O2g)
厚92.10~120.64m。
以白云质灰岩为主,夹灰色白云岩,局部发育溶蚀晶洞,石膏或泥质充填。
6.八陡组(O2b)
厚12.83~86.76m。
下部和上部为厚层状石灰岩、夹砾状灰岩、白云质灰岩;中部为白云质灰岩、白云岩。
局部发育溶孔、溶蚀裂隙。
与上覆地层呈假整合接触。
(三)石炭系(C)
1.本溪组(C2b)
厚33.42~41.46m,平均37.4m。
岩性特征:底部由紫红色含铁质泥岩、铝土质泥岩组成;中下部由杂色砂质泥岩、青灰色泥岩组成,夹薄层灰岩:上部以浅灰~灰白色石灰岩为主,夹薄层灰绿色泥岩。
与上覆地层呈整合接触。
2.太原组(C3t)
厚147.79~182.63m,平均156m。
由深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩、14~15层石灰岩、16~17层薄煤层及少量细砂岩组成,为一套海陆交互相沉积地,其特点是石灰岩、煤层层数多而薄,标志明显,厚度较稳定,层间距变化小,易于对比。
可采煤层17、21号煤层位于本组中下部。
与上覆地层呈整合接触。
(四)二迭系(P)
1.山西组(P11sh)
为区内主要含煤地层,厚64.23~130.83m,平均105m。
由泥岩、砂质泥岩、砂岩及煤层组成。
含煤4层(5、6、7、8号煤),5、6号煤层无可采点,7、8号煤层为本区主要可采煤层,赋存于本组中下部。
与上覆地层呈整合接触。
2.下石盒子组(P12xs)
厚200.57~297.13m,平均厚242m。
由杂色、灰绿、灰色泥岩、砂质泥岩、灰白、灰绿色砂岩及煤线组成。
底部有一层厚而稳定的分界砂岩,厚7~30m。
与上覆地层呈整合接触。
3.上石盒子组(P21ss)
厚211.95m。
以杂色、褐红色泥岩与砂质泥岩组成。
底部发育一厚层状冲积相奎山砂岩。
与上覆地层呈不整合接触。
(五)下白垩~上侏罗统(K1+J3)
最大残厚448.76m。
下段由灰褐、褐红、紫灰色泥岩、粉砂岩和三组砾岩组成。
下组砾岩段发育较好,厚16~45m。
上段由浅灰绿色、砖红、褐紫色砂质泥岩、粉细砂组成。
与上覆地层呈不整合接触。
(六)第四系(Q)
两极厚100.70~226.86m,平均厚163m。
自东向西,由南至北该地层逐渐增厚,自上而下有以下特点:颜色由土黄渐变为灰白、灰绿色;砂层粒度渐粗,含水性变差,水质变差。
岩性主要为粘土、混粒土、砂质粘土及各粒级砂层;底部局部含一层5m左右底砾石层。
表1-1地层划分表
二、含煤地层
(一)含煤性
本区含煤地层有太原组、山西组、下石盒子组,平均地层总厚503m,含煤20余层,煤层平均总厚15.42m,含煤系数3.1%。
可采煤层4层(7、8、17、21号煤层),煤层平均总厚10.68m,可采含煤系数2.1%。
太原组:地层平均厚度156m,含煤16~17层,煤层平均总厚6.14m,含煤系数3.9%。
可采煤层2层(17、21号煤层),平均煤层总厚2.50m,可采含煤系数1.6%。
山西组:地层平均厚度105m,含煤4层(5、6、7、8号煤层),煤层平均总厚8.73m,含煤系数8.3%。
可采煤层2层(7、8号煤层),平均总厚8.18m,可采含煤系数
7.7%。
下石盒子组:为一套陆海相含煤建造,无可采煤层,仅下部含薄煤层2~3层,俗称柴煤段,煤层一般厚0.20~0.49m,未见可采点,无经济价值。
(二)可采煤层
7号煤层
全区煤层厚度1.71m(H7孔) ~9.86m(406号孔),平均厚度4.86m,煤厚变异系数24%,为一全区可采稳定型厚煤层。
总的厚度变化趋势:沿倾向由浅至深煤层厚度渐增、煤层稳定性变好;以走向而言,东西两侧煤层厚,中部煤层薄。
煤层结构属简单类型。
局部含夹矸2~3层,厚0.04~2.42m。
其岩性以泥岩为主,局部为砂质泥岩、炭质泥岩。
0线以西含矸煤层点较多,占30%,0线以东含矸点较少,占26%,全区含矸见煤点占35%。
夹矸层位一般位于7号煤中下部,对开采有一定影响。
直接顶板一般为灰黑色、深灰色砂质泥、泥岩,一般厚3~4m;老顶为灰~灰白色中细粒砂岩,厚一般为7~15m,最大达28m。
煤层底板为深灰~灰黑色砂质泥岩,厚一般2~6m,顶、底板稳定性较好。
8号煤层
本层分布在3勘探线浅部及以东地段,向东湖下发育。
煤层厚0~5.95m(H31号孔),平均厚3.32m,煤厚变异系数35%。
为局部可采较稳定煤层。
煤层厚度在分布区范围内无明显变化规律,在煤层露头处及西部边界浅部煤层较薄,区内煤厚大于3.50m的点占57%。
煤层结构为单一~简单类型。
区内有13个点含夹矸,多为1层,局部为2层,含矸见煤点占18%,夹矸两极厚0.10~2.73m,岩性以泥岩为主。
直接顶多为砂质泥岩、泥岩、局部为中细砂岩,厚1~6m不等。
浅部、西部为中、细砂岩,但多有薄层泥岩伪顶。
直接底板为深灰色泥岩、砂质泥岩,个别为砂岩。
17号煤层
煤层厚0~2.65m,平均1.14m。
煤厚变异系数为58%。
可采性指数为0.72。
该煤层为大部分可采较稳定煤层。
在可采范围内煤层厚度变化幅度一般在
0.30m左右,厚度大于1.30m的点占73%,西部16勘探线以西至18勘探线间的浅部至-700m以内有一沉积缺央区,约1km²左右,东部19~26勘探线间有一从浅至深贯穿全井NW~SE沉缺区,约4km²。
煤层结构属单一~简单类型,全区含夹矸见煤点占38%,以0勘探线为界,以西含夹矸见煤点多,以东向湖下少。
一般含一层夹矸,局部为二层夹矸,厚度0.05~0.92m,岩性为泥岩、炭质泥岩。
煤层顶板一般为灰黑色泥岩、局部为炭质泥岩,一般厚度不大,不稳定。
底板一般为灰岩、泥岩,局部为粉砂岩。
21号煤层
煤层厚0~2.66m,平均厚1.36m。
煤厚变异系数23%,可采性指数0.95,为一稳定的薄至中、厚煤层。
以中、厚煤层为主。
区内煤层厚度变化幅度不大,一般在0.05~0.30m左右,变化幅度小于0.20m的占73%。
煤层结构属简单型,一般含一层夹矸,少数含二层夹矸,厚0.08~0.70m,一般在0.20~0.30m左右,岩性以泥岩为主,局部为炭质泥岩或细砂岩。
直接顶板为L12灰,厚层状,厚度为5m左右,稳定。
底板一般为泥岩、砂质泥岩,少量为细砂岩。
三、煤炭质量
物理性质
本区可采煤层为7、8、17、21号煤层,煤性脆,易碎成粉状及粉末状,坚硬程度多为松软级,天然焦为黑色~钢灰色,光泽暗淡,硬度大,变质程度高者不染手。
煤岩特征
各煤层有机显微组分均由镜质组、稳定组、丝质组三部分组成,成煤环境的差异造成各煤层组分含量各所不同。
7、8号煤层凝胶化组分含量较17、21号煤层低,而丝质组分及稳定组分的含量高于17、21号煤层。
无机显微组分主要由粘土类、硫化物类、碳酸盐类组成,由7号至21号煤层,粘土类矿物逐渐减少,而硫化物类矿物,主要是黄铁矿明显增高。
煤的化学特征
1.水份(Md%)
本区各煤层原煤分份含量为1.30v1.67%,精煤平均水份为1.54~1.89%之间,原、精煤平均水份含量均小于2%,属低水份煤,对煤的利用影响不大。
2.灰份(Ad%)
各煤层灰分变化在平面上无明显规律,原煤灰分普遍较低,7号煤层的低灰为主,其次为中灰煤,平均在分为14.31%。
8号煤属特低灰分~低灰分,平均灰分在11.57%左右,17号煤层为低~中灰分煤,平均灰分在15.87%左右,21号煤层为特低~低灰分煤,平均灰分12.52%。
3.硫分(Std%)
煤中的全硫含量由7号煤层向21号煤层逐渐升高,经过洗选后精煤中硫的含量略有减少,原煤中的硫分主要以有机硫和黄铁矿形式存在,有机硫含量较高。
7、8号煤层全硫含量均小于1%,为特低硫煤层。
17号煤层为中硫煤层。
21号煤层全硫含量大于2.5%,为高硫煤层。
4.其它元素
各煤层中磷的含量在0.0010~0.0022%之间,属于特低~低磷煤。
氯和砷:各煤层氯的含量在0.020~0.047%之间,各煤层中砷的含量均小于8ppm,一般在2~3ppm,均未超过标准。
四、煤的工业分类
7号煤层以气煤(QM)为主,少量的1/3焦煤(1/3JM)。
8号煤层主要为1/3焦煤,局部为气煤。
17号煤层主要为气煤,局部为气肥煤。
21号煤层为气肥煤(QF)。
煤的工艺性能
1. 煤的发热量
各煤层原煤发热量普遍较高,8、21号煤层发热量高于7、17号煤层。
8号煤层高位发热量平均值为29.35MJ/kg,7号煤层高位发热量为28.03MJ/kg,
其原因为前者的灰分含量比后者低。
2.可选性
7号煤层13~6mm级产率为32.79%,5~0.5mm级产率为82.77%。
各煤层经浮沉试验为极易选煤。
煤的工业用途
7、8号煤层可以作为煤焦配煤和良好的动力用煤。
17、21号煤层基本与7、8号煤层相同,但由于两煤硫分较高,应采取相应的脱硫措施。
表1-2煤层特征
表1-3 煤的工业分析表
五、地质构造
区域构造及其特征
本区位于秦岭构造带东延部分的北支,新华夏系第二隆起带的西侧,第二沉降带的东侧,东邻郯庐大断裂,受东西向构造和新华夏系两种构造应力场的作用。
中生代以前的构造运动在本区形成以东西向为主的构造线,控制了煤田的展布,形成了含煤建造的基底构造,中生代后受燕山期新华夏系的强烈改造的影响,形成了以NE、NNE向为主的构造,主导了煤田的形态。
由于受纬向构造与新华夏系联合作用的结果,形成了以NEE、NE向背向斜为主体,伴生DNE、NW向张性断裂及NNE向张扭性断裂。
井田构造特征
姚桥井田由于受区域构造的影响,断裂构造较发育,南、北两边界皆为落差较大的断层,总体为一向北、西倾斜的单斜构造,地层的走向在陆上的西部为N15°E左右,中部和东部为N60°~70°E;湖下区由于次一级的褶曲较发育,地层在走向和倾向上均有起伏变化。
地层倾角东西部差异较大,西陡东缓,西部一般为15~25°,最大达30°以上,东部湖区一般为2~11°,局部为13~
15°。
断层
据勘探与采掘揭露的资料,井田内断裂构造较发育,落差≥2m的断层有近400条,其中落差≥20m的有40条左右。
断层走向以NE、NEE向为主,约占73%,其次为NW向,约占22%,其它方向的较少,只占5%。
断层的倾向主要有NW和SE向两组。
按照力学性质不同,可分为张扭性和压扭性两组,以张扭性为主,约占95%的断层是高角度下断层,逆断层很少。
综观区内断裂构造有如下规律:
从西到东断层展布方向由NE转为NEE,呈方向性的递变规律。
断层以高角度下断层为主,断层倾向主要有NW和SE两组,在剖面上多出现小地堑和地垒状。
断层具有成群、成带出现规律,间隔距离大致相等。
以EW向生成为早,其次是NE、NEE向,最后是SN向。
NE、NEE向最为发育,NW、NWW向的发育较差。
井下实见断层是勘探时控制的断层数量的6.6倍。
褶曲
井田内除发育较复杂的断裂构造外,还发育着一系列次一级褶曲,轴向有NW和NE方向,由西向东次级褶曲的规模逐渐变小,东部湖区更次级褶曲较发育,煤层起伏变化大。
区内主要褶曲有:仲山向斜、西陶官屯背斜、湖下深部向斜、湖下浅部背斜。
岩浆岩
本区见到岩浆岩钻孔共41个,其中有少数钻孔内揭露出的岩浆岩侵入多个层位。
区内岩浆岩侵入7号煤层的共24个钻孔,侵入8号煤层有10个钻孔,侵入17号煤层有3个钻孔,侵入21号煤层有12个钻孔。
本区岩浆岩主要分布在4~19勘探线浅部;井田的中部、西部也有岩浆岩呈树枝状零星分布,如西部406 号钻孔;中部8~10勘探线I36~I37~719~
721号钻孔一带,11~13勘探线E12、E20、21、E21号钻孔一带;东部H49、H4、H7、115号钻孔均见有岩浆岩。
井下西一、西五、东六、新东四采区巷道均揭露有岩浆岩。
区内岩浆岩种类主要有:花岗斑岩、闪长岩、碳酸盐化玄武岩、英安质流纹岩、煌斑岩、辉绿岩。
其侵入方式有:岩墙、岩床、岩盘状侵入。
岩浆岩的侵入使附近煤层被吞蚀或变质为天然焦,使煤层结构复杂。
水文地质
六、区域水文地质
大屯矿区位于黄淮冲积平原西北部的丰沛平原。
在滕县煤田的北部和东部。
沿津浦铁路,至徐州九里山煤田的东部和南部一带均零星分布着一些以寒武系、奥陶系岩溶地层组成的低山丘陵,相对高差50~300m,构成天然分水岭,接受大气降水的补给,山前地下水运动较强烈,形成了区域基岩水的补给区。
矿区所处的水文地质单元,北起凫山断层,南至沛县断层,东以峄山断层为界,西至嘉祥断层。
这些断层的落差约在1000m以上,断层导水性不良,以厚层粘性土为主的第四纪地层不整合地覆盖在全区基岩面上,隔绝了大气降水、地表水体与基岩地下水之间的水力联系,从而形成了一个补给不良、排泄不畅的封闭~半封闭水文地质单元。
矿区位于区域水文地质单元中部,为古黄河泛滥区,地势平坦,地表水系发育。
南四湖位于矿区东缘,自西北向东南有南阳湖、独山湖、昭阳湖、微山湖。
丰水期积水,水深2~3m左右,枯水期为沼泽地,河底高程约32m,流域面积31700km²,其中昭阳湖流域面积9900km²,积水面积1420km²,容量2.5亿立方米。
地表河流有大沙河、京杭大运河、徐沛运河、杨屯河及沿河。
圹区内主要含水层有:第四系砂层、下白垩上侏罗统砾岩、下二迭统下石盒子组砂岩、下二迭统山西组煤层顶底板砂岩、上石炭统太原组灰岩和奥陶系灰岩。
矿井主要含水层水文地质条件
井田南、北、西面被大断层所切割,为一倾向北、北西的单斜构造。
断裂作用使井田北沉积了巨厚的侏罗、白垩纪地层,致使深部地下水运动缓慢,其东段靠近袁堂断层的各可采煤层与奥陶灰岩相接。
南部边界受F14影响,煤系地层与侏罗、白垩纪地层接触,西南部奥陶石炭纪地层出露范围小,被巨厚的侏罗、白垩纪地层环绕,补给不畅,形成了南、北、西面相对隔小边界,东部局部地段接受侧向补给(补给量为79m³/h),井田上覆厚层粘土隔绝了大气降水、地表水体与基岩水之间水力联系;第四系底部砂层局部发育,各基岩含水层通过第四系底含及断层的导水部位相互渗透,从而使井田形成了一个独立的封闭~半封闭水文地质单元。
1.第四系砂层
厚100.70~226.80m,平均厚163m。
由东往西逐渐增厚。
分6含5隔,含水层主要由粉砂、细、中、粗砂组成,隔水层主要由粘土组成。
其中对矿井开采有影响的Ⅴ、Ⅵ含,原始水位15.75m和34.65m。
单位三角水量为0.003l/s.m 和0.14l/s.m。
矿化度为 2.335g/l和 3.880g/l,水质类型为SO4-CaMg和SO4-(K+Na)Ca
2.上侏罗统底部砾岩
分三层,自上而下一般厚度分别为3m、4m和10m,有由西往东逐渐增厚的趋势。
砾石成份为石灰岩、石英岩及泥砂岩,砾径2~5cm,水蚀现象严重,溶洞裂发育。
徐庄矿主井施工至该层时,曾发生四次突水,三次淹井,最大涌水量210m³/h,水位22.01m,水原为SO4-(K+Na)Ca型。
该层距煤系地层约300m,多分布在井田深部,对煤层开采无影响。
3.下石盒子组底部分界砂岩
人厚7~30m,平均厚10m。
浅灰、灰白色,中粗粒。
钻孔揭露时常见漏水,最大漏失量达15m³/h以上。
东风井施工至该层时初始涌水量为80m³/h。
据H83号孔注水试验,水位高程-178.66m,单位注入量0.016l/s.。
该层距7号煤层45~78m,平均约60m,对矿井开采有影响。