地质毕业论文

吉林大学毕业生论文河北省唐山市范各庄煤矿矿井区域地质设计1No.毕业论文题目：煤矿矿井区域地质设计学生姓名岳宗元专业区域地质调查及矿产普查班级540811指导教师王嵩莉2011年5月6日目录摘要............................................................1引言............................................................3第一章矿井区域概况............................................4吉林大学毕业生论文河北省唐山市范各庄煤矿矿井区域地质设计2第一节矿井技术边界.......................................5第二节本阶段完成的主要地测工作...........................6第二章煤系地层.................................................7第三章矿井地质构造...........................................10第一节地质构造特征.......................................10第二节井田内各主要构造块段的划分.........................11第三节对井田深部水平主要构造的分析、预测.................16第四章矿井水文地质...........................................16第一节矿井直接充水含水层及其主要特征....................16第二节矿井间接充水含水层及其主要特征....................17第五章F0断层延展规律及其影响范围分析.........................19第一节F0断层的实际揭露特征..............................20第二节F0断层形成机理的认识..............................24第三节F0断层延展变化规律................................24第四节F0断层两盘牵引带变化规律..........................25第五节对F0断层变化规律的分析...........................26第六节F0断层对煤系地层的影响.............................27第六章结束语..................................................28参考文献30F0断层延展规律及其影响范围分析内容摘要：本文首先简要介绍了范各庄矿的矿井地质构造，井田内各主要构造块段的划分，井田深部水平主要构造的分析、预测，煤系地层。在此基础上介绍了F0断层。断层是影响煤矿生产的重要地质因素之一，在大断吉林大学毕业生论文河北省唐山市范各庄煤矿矿井区域地质设计3层附近煤岩层的产状会发生较大的变化，如煤层倾角局部变大，出现急倾斜甚至倒转等。对井田内的大中型断层的延展方向落差的变化及其影响范围等情况掌握不清会造成设计和施工的盲目性，采区不能合理划分，甚至威胁安全生产。我矿的F0断层已揭露的最大落差为37米，倾角76~88度，斜穿全井田，打乱了我矿的二、三水平的生产布局，现已有多处工程揭露了该断层，我们通过地质观测取得了一些基础性资料并加以分析总结，希望对我矿今后的生产起到一定的指导作用。关键词：地质构造煤系地层F0断层延展规律影响范围引言开滦范各庄矿是我国自行设计、施工的一座大型现代化矿井。范各庄矿位于开平向斜之东南翼，属唐山市古冶区管辖境内。井田南北走向长12.25公里，东西最大倾斜长3.92公里，全井田总面积为31.78平方公里。从储量吉林大学毕业生论文河北省唐山市范各庄煤矿矿井区域地质设计4上看，矿井的服务年限可以达到75年，但随着矿井开采区域的延深（伸），煤层赋存的地质条件趋于复杂，高强度的机械化开采困难越来越大。范各庄井田的主体构造为井田北翼的塔坨向斜和南翼毕各庄区域的毕各庄向斜，是由于开平向斜在发育过程中北部受青龙山东西构造带影响，主向斜轴在古冶以北发生偏转呈东西向而派生出的南北应力场形成的次一级构造。范各庄井田根据构造特征，划分为三个构造区，即井田北部的塔坨向斜区，中部单斜构造区和南部的毕各庄向斜区。井田内断层较为发育，在此重点介绍Ｆ0断层：该断层实际揭露于南四石门下部车场，根据巷道工程及钻探控制，往北一直延展到井口区附近。该断层为高角度正断层，倾向SWW，倾角70°～84°。揭露的最大断层落差为37米，往北延展落差逐渐减小，南三石门处落差为32米。三水平运输大巷在一道半处穿过该断层，落差为15米，在三水平南一石门钻探确定落差为15米。该断层贯穿整个单斜构造区，给采掘生产造成了很大影响。同时，在Ｆ0断层的两侧伴生有一定规模的较大落差断层。随着井田开发往深部延深，构造发育越来越复杂，断层落差增大，断层面形式多样化，对生产的影响也越来越大，Ｆ0断层及伴生构造的存在，完全打乱了二水平下半部及三水平上半部的正常生产布局。第一章矿井区域概况开滦范各庄矿是我国自行设计、施工的一座大型现代化矿井。本井田于1955年4月进行普查勘探，1958年6月21日开始建井，1964年10月21日正式投入生产。设计能力年产180万吨，到1970年，原煤年吉林大学毕业生论文河北省唐山市范各庄煤矿矿井区域地质设计5产量即达到196万吨，超过原设计能力。1973年开始矿井改扩建，在主副井西施工直达-490米水平的混合井，新增设计能力220万吨／年，将矿井的设计能力提高到年产400万吨。但由于唐山大地震及极复杂的井田水文地质条件，矿井改扩建工程一再延误，直到1984年新混合井才投入使用，承担二水平的提升任务。1997年核定矿井综合生产能力320万吨，1997年矿井年产量达到325万吨，目前矿井年产量已达到400万吨，四水平延深工程正在施工。第一节矿井技术边界范各庄矿位于开平向斜之东南翼，属唐山市古冶区管辖境内，北距古冶火车站10.2公里，矿内铁路与京山线古冶站和林西矿接轨，有公路干线通过井田。矿井地理坐标：东经113度28分，北纬39度33分。井田南北走向长12.25公里，东西最大倾斜长3.92公里，全井田总面积为31.78平方公里(见图1)。范各庄矿是开滦矿务局重要的骨干矿井之一，以其经济效益和产量占有较重要的位置。因此，范各庄矿的发展是至关重要的。从储量上看，矿井的服务年限可以达到75年，但随着矿井开采区域的延深（伸），煤层赋存的地质条件趋于复杂，高强度的机械化开采困难越来越大。吉林大学毕业生论文河北省唐山市范各庄煤矿矿井区域地质设计6第二节本阶段完成的主要地测工作随着矿井生产的逐步延深，地质条件、水文地质条件趋于复杂。因此，1987年至1998年在生产过程中对矿井的地质及水文地质条件进行了大规模的补充勘探，对影响矿井安全和生产的水患问题进行了治理。十年间，施工地面地质孔5个，进尺2737.35米，井下地质孔201个，进尺13237.17米；地面水文地质探查孔13个，进尺8055.14米，井下水文孔210个，进尺22496米。通过对新获得的地质及水文地质资料的分析，对范各庄井田的地质构造、水文地质条件及煤层赋存情况有了进一步的认识。通过统计分析，重新确定矿井的地质条件的类别为：Ⅱ-ⅡabcⅢdⅢeg;矿井的水文地质条件仍属极复杂类型。1992年中煤航测遥感局航测队完成了井田范围的航测地形测量，提供了1：2000、1：5000、1：10000三套井田地形图。1997、1998年委托煤科总院唐山分院测量所在井田范围内建立了8个GPS测量点，形成了地面的测量控制系统。完成了208区域10＃岩溶陷落柱的探查与治理。1990年208皮带巷平7孔揭露10＃陷落柱，随后即对10＃陷落柱开展了大规模的探查与治理。通过物探及钻探方法圈定了陷落柱的空间发育形态，研究制定了“堵一供水”结合的治理方案。共计完成9个主孔，24个分支孔，总进尺6455.77米，其中主孔3655.53米，分支孔2800.24米，最大孔深555.44米。注入水泥及砂、石等10026.l吨，完成了9煤层底板以下15米至7煤顶板以上15米的50米范围陷落柱内部及周边裂隙导水通道的封堵，消除了陷落柱内部高压水由7、9煤层地段发生突水的隐患，同时保证了平7孔的正常涌水。目前，平7孔出水量稳定在17.0米3／分钟左右。自1998年开始，208平7孔的涌水得到了充分利用，直接排至井上供生产和生活使用。完成了矿井重点延深工程如2－l、三水平井底车场、3－2皮带巷等的综合水文地质探查，保证了矿井的水平延深和工程的施工安全。在3－2皮吉林大学毕业生论文河北省唐山市范各庄煤矿矿井区域地质设计7带巷水文地质条件综合探查中，发现了发育在204车场下部12煤层底板砂岩中的13＃陷落柱。引进了高精度采区三维地震勘探技术，完成了二水平南三~南四采区、三水平南一~南二采区的三维地震勘探，合计4.12平方公里，得到了较好效果，解决了采区内部小构造探查的技术难题。十年间，计算机和物探技术在范各庄矿地测工作中的应用进一步得到了加强。建立了水文地质数据库，年终储量计算机化，计算机绘图得到了开发应用并取得初步成果。物探技术在防治水工作及构造探查中发挥着重要作用，无线电坑透、瑞利波、电法（音频电导、电法测深、透视等）和Po-210、Po-218等探测技术在生产中得到了广泛应用，并在此基础上形成了适合我矿特点的水文地质综合立体勘探方法。第二章煤系地层范各庄井田煤系地层主要由石炭系、二迭系地层组成，其中包括中石炭统唐山组，上石炭统开平组、赵各庄组，下二迭统的大苗庄组、唐家庄组。基底为经过长期剥蚀夷平的中奥陶统，上覆地层为上二迭统古冶组陆相碎屑岩。含煤建造由一套海相、过度相、陆相地层组成。一、唐山组属石炭系中统。直接覆于奥陶系灰岩之上，与奥陶系地层呈假整合接触，平均厚度约56米。岩性以粉砂岩、泥岩为主，细砂岩次之，底部为鲕状铝土质泥岩（Ｇ层），含Ｋ1、Ｋ2、Ｋ3三层灰岩，以Ｋ3灰岩发育较好，层位稳定，厚度一般为2.5～3.2米，称为唐山灰岩。含1～3层不稳定的薄煤线。二、开平组属石炭系上统。上部止于赵各庄灰岩（Ｋ6）顶板，下起唐山灰岩顶板，本组厚度约52米。岩性以细砂岩和粉砂岩为主，泥岩次之，含Ｋ4、Ｋ5、吉林大学毕业生论文河北省唐山市范各庄煤矿矿井区域地质设计8Ｋ6三层质地不匀的薄层灰岩和一层局部可采的14煤层。本组比唐山组颜色较深，多呈深灰色，泥岩显著减少，含砂量增加，植物化石增多，黄铁矿结晶体和菱铁矿结核均较发育。三、赵各庄组属石炭系上统。上部以11煤层顶板为界，下伏开平组，厚度约86米，为主要含煤地层之一。岩性以粗砂岩、中砂岩和粉砂岩为主，泥岩次之。含二至三层可采煤层，即11煤、12煤、12半煤。岩性与开平组相比颗粒变粗，接近陆相沉积。四、大苗庄组属二迭系下统。上部止于5煤层顶板，下伏赵各庄组，厚度约67米。本组以深灰、黑灰色粉砂岩和泥岩为主，青灰色中砂岩次之，为主要含煤地层之一。含可采煤层四层，即5煤、7煤、8煤、9煤。6煤层分布普遍，但不可采，植物化石的种属显著增多。五、唐家庄组属二迭系下统。上面止于A层顶板，下伏大苗庄组，厚度约270米。岩性以粗一中砂岩为主，细砂岩次之，下部粉砂岩和泥岩比较发育，间夹l－4层薄煤线。岩石颜色由下部的深灰、浅灰往上变为灰绿和紫红色，均属于陆相沉积。范各庄井田煤系地层的形成过程均属于近海型沉积。其中石炭系的唐山组、开平组和赵各庄组属于海陆交互相沉积，二迭系的大庙庄组和唐家庄组属于近海陆相沉积。整个煤系地层厚度、煤层层数旋回结构明显清晰，易于对比。从相旋回的特征分析，中石炭世地壳升降运动频繁，引起大面积的海侵和海退，沉积了一套海陆交互相地层。由于地壳运动短暂而频繁，不宜泥炭