内蒙古蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿勘察毕业论文

蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿勘

察毕业论文

第一章井田概况及地质特征

1.1 井田概况

1.1.1 位置与交通

蒙发煤炭有限责任公司呼和乌素煤矿位于煤田补连区家塔井田，行政区划属自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇管辖。煤矿地理坐标为：

东经：110°06′58″—110°09′15″；

北纬：39°21′20″—39°23′22″。

矿井至乌兰木伦镇约5 km，至伊金霍洛旗政府所在地约35km，至鄂尔多斯市（区）70km，鄂尔多斯市至市90km，至呼和浩特市330km，其间均为一级和高速公路连通。矿井交通便利。详见交通位置图1-1-1。

图1-1-1 交通位置图

1.1.2 地形地貌及水系

受井田东部乌兰木伦河及北部呼和乌素沟水系侵蚀作用影响，井田地势总体南高北低，西高东低；海拔高度在1275.8～1126.1m之间，相对高差约149.7m，最低点处于呼和乌素沟乌兰木伦河入口处。因受毛乌素沙漠影响，地貌多为新月形沙丘。

地表水系主要有乌兰木伦河及其支流呼和乌素沟，乌兰木伦河在附近由北向东，弯曲通过，流向东南，常年有地表迳流，在省境汇入窟野河后注入黄河。该河为区最大河流，平时水期流量3.13m3/s，最大洪水流量1395m3/s（1989年7月21日），呼和乌素沟是井

田北部的主要河流，基本为长年溪流，流向近东西，向东与乌兰木伦河汇合，流量随气候和季节变化很大，历史最高洪水位标高+1137m。

1.1.3 气象及地震情况

该区位于鄂尔多斯高原东部，属典型的高原半干旱—干旱大陆性气候特征。其特点是夏季炎热，最高气温达36.6℃；冬季严寒，最低气温零下29.6℃；平均气温6.2℃。昼夜温差较大。年降雨量平均194.7-531.6mm，平均为364.9mm，雨季多集中于七～九月份；

年蒸发量2297.4-2833.7mm，平均为2451.3mm，蒸发量明显大于降雨量，是该区气候干燥的主要原因。本区冬春季节多刮西北风，夏秋季节多刮东南风，平均风速3.2m/s，

最大风力8级，最大风速达24 m/s。每年10月至翌年3月为冰冻期，最大冻土深度1.5m。

依据《中国地震动参数区划图》（CB-18306-2001），该区地震动峰加速度值为0.05，对照烈度6度。发生强烈地震的可能性不大。

1.1.4 水源、电源等情况

本矿生产生活水源和消防用水均有科源水务公司提供。工业广场建有35kv变电所，两回

供电电源均引自马家塔110kv变电站，35kv侧不同母线段，距离为5.0km。当任一回路故障停电，另一回路能担负矿井全部负荷。

1.2 井田地质特征

1.2.1 区域地质

1.区域地层

本区地层属华北地层区鄂尔多斯—陕甘宁分区，伊克昭地层小区。全区大部分为第四系风积沙覆盖，基岩仅在乌兰木伦河、呼和乌素沟两岸出露。地层由下至上有三叠系上统延长组（T3y）；侏罗系中、下统组（J1—2y）、中统直罗组（T2z）、安定组（T2a）、侏罗系

上统—白垩系下统志丹群（J3-K1zh）；第三系上新统（N2）和第四系（Q4）。其地表出露除第三系、第四系外，仅有志丹群地层。

2.区域构造及岩浆岩

本区大地构造位置处于华北地台的鄂尔多斯台向斜中，褶皱断裂不发育，地层产状平缓，近于水平，为一微向南西倾斜的单斜构造，倾角1～3°，没有发现对煤层有破坏作用的断裂构造。

本区岩浆岩不发育，未发现任何岩浆活动，未发现对煤层有破坏作用的岩体和脉岩。

1.2.2 井田地质

1.地层

井田大部分为第四系风积砂与黄土覆盖，基岩仅在区较大的沟谷中零星出露，据钻孔资料揭露，井田地层由老到新分述如下。

（1）上三叠统延长组（T3y）

岩性特征为灰绿、灰白色中粒石英砂岩，含较多的云母及少量的暗色矿物，中上部夹煤线或油页岩，该组地层为煤系地层的沉积基底。

（2）中下侏罗统组（J1-2y）

该组地层岩性主要为灰、灰白色砂岩及深灰色泥岩、砂质泥岩和煤组成，该组地层的上部含煤性较好，发育的煤层厚度大，层位稳定，本矿所采的3号煤层就位于组的中部，含煤性差,不可采，且厚度较小。该组地层平均厚度为193.46m，与下伏地层呈假整合接触。

（3）中侏罗统直罗组（J2z）

该组地层岩性为一套杂色的细、中粒砂岩，泥质或粘土质胶结，较疏松，含有铁质结核和硅化木。区所有钻孔揭露，由于遭受后期剥蚀，厚度在横向上变化较大，平均为92.7m，与下伏地层呈假整合接触。

（4）第三系上新统（N2）

井田零星赋存，主要岩性下部为灰色、棕黄色砾岩夹棕红色砂岩，呈半胶结状态，松散；上部为粉红色砂质粘土、亚砂土，含白云母碎片及钙质结核，该层不整合于老地层之上。

（5) 第四系（Q）

井田广泛分布，不整合于老地层之上，底部为更新统马兰组黄土（Q3m），岩性为淡黄色亚砂土，柱状节理发育，含钙质结核，厚约12m；下部为更新统淤积层岩性为砂、粉砂及黑色土壤层，局部赋存；上部为全新统主要为风积沙（Q4eol），其次为河流淤积层（Q4al）及洪积层（Q4pl）。风积沙成分以细粒石英为主，在地表呈波状沙丘和新月沙丘，在区大面积覆盖。河流淤积层以沙、粉沙或砾石层组成，分布于呼和乌素沟，不整合于老地层之上。

2.构造

井田含煤地层的构造形态与区域含煤地层构造形态基本一致，总体为一向南西倾斜的单斜构造，地层倾角1～3°，无大的褶皱，仅沿走向和倾向有微弱的波状起伏。无岩浆活动。本区构造复杂程度为Ⅰ类型简单构造。

1.2.3 含煤地层及含煤性

1.含煤地层

区中下侏罗统组（J1—2y）为本井田的含煤地层。该组地层是一套陆盆地沉积为主的含煤碎屑建造。地层纵向上有明显的差异，横向上又有一定的变化规律。依据岩性岩相特征、含煤特点及聚煤规律，将该地层分为上、中、下三个岩段，自下而上分述如下：

1、下岩段（J11—2y）

该段位于组下部，岩段厚度在46.35m—69.34m之间，平均58.31m，该段地层在区埋藏较深，地表无出露。由灰色、灰白色细砂岩、粉砂岩，灰黑色砂质泥岩、泥岩及煤层组成。底部具灰白色中砂岩，局部相变为粗砂岩，成分以石英为主。该砂岩底部粗向上变细，分选中等，具大型槽状、板状交错层理，其上部地层具水平、波状层理及小型交错层理，局部泥岩中具包卷层理，含黄铁矿结核及植物化石，赋存5、6号两个煤组；煤层多而厚度小，最多可达10层，最少为6层，一般为8层；其中有4层达局部可采，具分叉、相变及尖灭现象。据岩性岩相特征，该段地层的沉积环境应以湖滨相沉积为主，煤层则发育在湖滨泥炭沼泽相中。由于成煤沉积时地壳升降较为频繁，但幅度不大，且每次成煤时间不长，故煤层层数多，厚度相对较薄。

2、中岩段（J21—2y）

本段位于组中部，3号煤顶部砂岩体之下，5号煤组顶部砂岩底界面之上。全段地层厚度变化不大，最大厚度74.60m，最小厚度57.99m，平均65.38m。与下岩段地层呈连续沉积，由于埋藏较深，受上覆地层保护，地表无出露。岩性主要为深灰、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩、泥岩及煤层组成；赋存井田最好的2—2中、3号、4号两个煤组，其厚度大、变化小、层位稳定、煤质好、结构简单。这两层煤为井田主要勘探煤层，且为煤岩层对比的可靠标志层。岩层的主要特征是粒度较细，分选较好，粘土质胶结，具水平层理和交错层理，含较多的植物化石，在3号、4号煤层间泥岩类中含有叶肢介、丽蚌等淡水动物化石，该段地层沉积环境以泥炭沼泽相为主，相对持续时间较长，有利于厚度较大稳

定煤层的发育。

3、上岩段（J31—2y）

本段位于组上部，为3号煤层顶部砂岩底界面以上至2号煤组顶部砂岩底界之下层位。该段地层地表无露头，钻孔最大厚度为69.30m，最小厚度47.21m，平均厚度为58.22m。与下伏中段地层为整合接触。岩性以灰白色中细粒砂岩、粉砂岩、粗砂岩、砂质泥岩及煤层组成。赋含2号煤组，厚度变化不大。底部为灰白色、黄绿色细砂岩、中砂岩、粉砂岩，局部相变为粗砂岩，泥岩类具小型波状、水平层理。砂岩类具槽状及板状交错层理，含植

物化石。该段地层沉积环境以河流相曲线河道、河漫滩泥炭沼泽相为主。

2.含煤性

井田主要有可采煤层三层，分别为2、3、4、5-1和5-2煤层。煤层均为全局可采，煤层稳定程度属稳定类型。综合柱状图和各煤层基本特征见图1-2-1和表1-2-1。

图1-2-1 综合柱状图

表1-2-1 呼和乌素煤六矿各煤层特征一览表

1.2.4 水文地质特征

1.矿区水文地质

矿井位于鄂尔多斯高原东部，为半干旱、半沙漠地区。井田风积沙遍布，北部及东部边缘多为波状沙丘，中部及西南部多为平沙地，地势较为平缓。呼和乌素沟和补连沟为井田较大沟谷，基本为长年溪流，流向由西至东流量随季节变化较大。井田外部东北方向呼和乌素沟口，由北向南有乌兰木伦河通过，呼和乌素河在此汇入乌兰木伦河结束。井田含水特征如下：

(1)第四系孔隙含水层

主要分布在井田北部呼和乌素沟，呈现带状分布，由于受流水的侧向冲蚀作用，两岸厚度变化较大。岩性上部为沙土层及中、细砂，下部为粗砂及砂砾层，平均厚度10.88m，该层孔隙发育，受地表水及侧向补给，含水较丰富。

该层全区发育，上部主要是风积沙层，由中、细砂及沙土组成。下部为松散沉积物，主要由残积物、坡积物组成。该层分布面积广，约占全区的70%以上，极易接受大气降水的补给。故该层含有一定量的地下水，但在地形切割处，地下水不利于储存，多属透水层。在沟底及低洼处常有地下水渗出，或以泉的形式流出，流量0.062～2.172L/s，水质为HCO3—Ca型水，矿化度0.2g/L。

(2)上侏罗—下白垩统志丹群（J3-K1zh）孔隙含水岩组

主要分布在井田的西部，岩性为杂色厚层砾岩，含砾粗砂岩及中、细砂岩等，砾石成份以花岗岩、花岗片麻岩、石英岩为主，泥质胶结，较疏松，具大型交错斜层理。由于受

风化作用，上部孔隙、裂隙较发育，在露头处砂岩与砂质泥岩接触面有泉水出露，流量

0.039～0.828L/s。该层厚度变化较大，平均厚度为49.77m，砂岩类为该段相对含水层；

砂质泥岩、粉砂岩为相对隔水层，但该层多被剥蚀，切割，仅局部起隔水作用。

(3)中侏罗统直罗组—中下侏罗统延长组（J2z-J1-2y）孔隙、裂隙含水岩组

该岩组为本区含煤地层，全区发育，地表出露很少，仅见于补连沟沟口。可划分为直罗组—2号煤层顶含水岩层、2号煤层—4号煤层顶之间含水层、4号煤—上三叠统延长组（T3y）之间含水层三个含，岩性主要为灰绿色中、粗粒砂岩，矿物成份主要为石英、长石。该段为本区煤系地层基底，钻孔揭露最大厚度67.96m，据邻区资料，该段含有承压水、涌水量为0.079L/s·m，渗透系数为0.0037m/d。

2.地下水的补给、及开采影响

井田地下潜水除接受大气降水补给，在局部地段还接受地表水补给，如呼和乌素沟第四系冲洪积层，可直接接受地表水的补给，地下潜水与地表水都受该区降水的控制。承压水因补给源较远，且无统一的补给区，受该区降水补给较小，迳流途径长，水源贫乏。

井田地下水迳流与排泄主要受区域构造及地形控制，第四系潜水一般与地形坡向一致，具有多向性，沿松散层孔隙边渗透，边向低处迳流，在低洼处及沟底排泄出来，汇集成溪，排泄于区外。基岩潜水沿裂隙运动，在沟谷切割处排泄于地表。而深部承压水则沿节理、裂隙顺层运动，因岩石致密，裂隙不发育，迳流速度缓慢。

综上所述，本区构造位置处于鄂尔多斯台向斜之东南边缘，构造形态基本为一向南西倾斜的单斜构造。地层倾角1～3°，无断层及大的褶曲，地质构造简单。井田地势相对平缓，地表大部分被第四系风积沙及松散沉积物所覆盖，易于接受大气降水的补给，但地形切割普遍，储水条件较差，一般为透水层，而含水量较小。浅部基岩受剥蚀与风化作用，孔隙、裂隙比较发育，岩石较疏松，随深度增加裂隙减弱。煤系地层各可采煤层顶底板岩石致密、坚硬，直接充水含水层q＜0.01L/s·m，单位涌水量为0.000316～0.000147L/s·m，渗透系数为0.000711～0.00314m/d。地层含水微弱，涌水量一般不大。

水文地质类型应属以大气降水为主，孔隙、裂隙岩层的简单类型。即一类一型。对矿井涌水量，根据呼和乌素煤矿提供的数据，根据呼和乌素1矿和2矿提供数据，在对其煤层开采时采用矿坑实测涌水量为70～80m3/d。

1.2.5 煤质

1.物理性质