王小辉毕业设计第一章Word文件下载.docx
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张家峁井田位于陕西省榆林市神木县北部,井田距神木县约36km。
行政区划隶属神木县麻家塔乡及店塔乡管辖。
井田地理坐标位于东经110°
16'21″~110°
23'32″,北纬38°
57'38″~39°
01'37″之间。
井田东西长约10.0km,南北宽约5.7km,面积52.1532km2。
井田所在的榆林地区交通便利,先后建成了包(头)~神(木)、神(木)~朔(山西朔州)、西(安)~包(头)铁路神(木)延(安)段等三条铁路。
陕西省已形成“两纵两横”的高等级公路骨架,公路总里程19821km。
其中,等级公路5580km。
航空基础设施发展迅速,榆林机场有支线飞机可飞往西安、太原等地。
西安~东胜段高速公路已建成通车,是陕西“米”字型公路网络一部分。
府谷县、神木县至东胜的公路干线(府新公路)经井田北部而过,并在东胜和210国道高速路相连;
井田南经榆林、延安可达西安,北可达东胜、包头;
东经府谷县可达山西诸县,公路交通状况良好,煤炭外运有充分保障。
张家峁井田至周边各主要城市及铁路站点距离如下:
张家峁-神木县城:
36km
张家峁-神木北站(店塔):
15km
张家峁-府谷:
93km
张家峁-榆林市:
164km
矿井交通位置见图1.1-1。
图1.1-1
1.1.2地形地貌
井田位于陕北黄土高原与毛乌素沙漠的接壤地带。
井田地形总的趋势为西南、西北高,中东部低,海拔高程最高1319.70m(单家阿包三角点),最低海拔高程1088.00m(常家沟河谷处)。
一般在1150~1260m。
井田地貌类型可分为风沙滩地区和黄土丘陵沟壑区。
井田西南角为风沙滩地区,地表被松散沙层覆盖,地势相对比较平坦,矮丘状固定沙丘和垄崗状半固定沙丘呈波状起伏。
近年来植被恢复速度较快,主要有人工种植草地、荒草地、少量沙棘、沙柳等。
除上述风沙滩地地貌外,区内其余地区属黄土丘陵沟壑区,地形支离破碎,沟壑纵横,坎陡沟深,梁峁相间,沟谷陡峻狭窄,地表侵蚀强烈。
第四系中更新统黄土广布,一般厚度50~100m。
现代地貌形态主要以地表迳流侵蚀为主,返耕还林政策实施以后,植被恢复很快,水土流失得到初步控制。
基岩裸露于沟谷两侧,沟坡和山顶固定、半固定沙丘、沙坡、平沙地屡见不鲜。
1.1.3气象及地表水系情况
1.气象
本区地处我国西部内陆,为典型的中温带半干旱大陆性气候。
气候特点为:
冬季寒冷,春季多风,夏季炎热,秋季凉爽,四季冷热多变,昼夜温差悬殊,干旱少雨,蒸发量大,降雨多集中在七、八、九月份。
全年霜冻期较长,初霜冻期为九月中下旬,十月初冻结,次年四月解冻。
据榆林市神木县气象站多年累积气象资料分析,主要气象参数如下:
极端最高气温38.9℃
极端最低气温-29.7℃
近年平均气温8.8℃
多年平均降雨量436.6mm
近年最大降雨量553.1mm
日最大降雨135.2mm(1977年8月1日)
枯水年降雨量108.6mm(1965)
多年平均蒸发量1774.1mm
多年平均绝对湿度7.6mbar
平均风速2.2m/s
极端最大风速25m/s(1970.7.18)
最大冻土深度146cm(1968)
2.地表水系
(1)矿区水系
窟野河为矿区最大河流,发源于内蒙古自治区伊金霍洛旗,上游为乌兰木伦河,从井田东部自北向南流过,最后注入黄河。
据神木县水文观测站资料:
该河流域面积7298km2,多年平均流量17.40m3/s,最小流量0.02m3/s,最大流量13800m3/s(1976年8月2日)。
(2)井田内水系
①考考乌素沟(河流)
发源于神木县中鸡乡一带,位于井田北部,自西流向东南,汇于窟野河,河宽10~20m,为一条较大的常年性流水河。
河谷呈“U”字型,属侵蚀型谷地。
河床宽缓,河漫滩及一级阶地发育。
一级阶地最宽大于100m。
河谷两旁支沟发育,井田内属于考考乌素沟水系南部的支沟自西向东有:
四门沟、李家梁沟、雷家沟、院家梁沟、张家峁东沟、贺地山沟、赵苍峁沟;
北部的支沟自西向东有:
张家沟、前喇嘛寺沟、捣不赖沟、缸房沟等。
据194队1988年10月至1989年9月张家沟沟口站观测资料,该沟流量224.90~1403.80L/s,一般801.70L/s。
②常家沟(河流)
常家沟河由乌兰不拉沟泉和老来沟溪汇合而成,源于井田南部区内,延伸达7km,自西向东流入窟野河。
河谷呈“V”字型,属侵蚀型谷地。
河床宽2~10m,河漫滩及一级阶地均不发育,一级阶地最宽约100m。
河谷两旁冲沟发育,属于该河流域的大支沟自西向东依次为:
乌兰不拉沟、郭家也沟、乔家圪劳沟、水塔沟、大进沟。
据131队1989年4月~1990年3月陈家塔村站观测资料,该沟流量3.25~635L/s,一般60~120L/s。
流量因季节而异,变化幅度较大,夏季流量较小且多洪峰,冬季流量比较稳定,一般每年三月底至四月初因冰雪融化而流量稍有增加,七、八月因降雨集中,往往出现山洪,致使农田被淹,交通受阻。
③水库
常家沟水库位于井田内东南部,建于乌兰不拉河与老来河的交汇处,是神木县目前最大的蓄水水库。
汇水面积44km2,水库最大容量1200万m3,供下游三万亩农田灌溉和人畜饮用,同时该水库亦承担华能公司自备电厂供水任务。
水坝为土质结构,坝高46.7m,长250m,坝面宽10m,坝底及周围岩石为延安组第三段极弱含水层段。
库底被泥沙淤积,库底标高1111.74m。
洪峰期最高水位1127.74m,枯水期水位标高1121.74m,蓄水量154~299万m3,一般225万m3。
1.1.4矿区概况
陕北侏罗纪煤田神木北部详查勘探区位于陕北侏罗纪煤田之北部,位于陕西省榆林市神木县北部,属大柳塔、孙家岔、中鸡、麻家塔乡辖区,地理坐标,东经110°
05′~110°
26′北纬38°
52′~39°
27′之间。
东以悖牛川、窟野河为界,北达陕蒙边界,西以60、32、54号孔连线为界,南以麻家塔沟与60号孔连线为界。
详查勘探区南北长64km,东西宽8.5~25km,面积1267km2。
矿山开发情况:
现已开发5-2,4-2,3-1煤层,主采5-2煤,矿井初步设计为6.0Mt/a,现改建之后2012年目标为8.0Mt/a。
1.井田概况
张家峁井田北以137、134号钻孔连线与孙家岔井田相邻,东以乌兰木伦河、5-2号煤层火烧边界为界,南以坐标点(x=4314673,y=37437000)与坐标点(x=4314870,y=37446030)连线与红柳林井田相邻,西以144、198号钻孔连线与柠条塔井田为界。
井田南北长约17.2km,东西宽约10.4km,面积145.6km2。
2.井田农业概况
张家峁井田地处陕西北端的神木县,区内民风淳朴,热情好客,社会风气良好。
土地贫瘠,农作物有谷子、糜子、大豆等,经济作物有葵花籽、海红果及少量花生等。
畜牧业以羊、牛、猪为主。
3.井田工业概况
自改革开放以来,尤其是从八十年代煤炭资源开发以后,矿区经济、社会面貌发生了较大的变化,经济建设出现了新的局面。
随着神府矿区的开发和神朔、神包铁路的建成通车,特别是神府矿区的开发及神府经济开发区锦界工业园的建设,煤炭已成为当地国民经济的第一大产业支柱,也成为陕北榆林能源重化工基地建设的核心产业。
神木是中国新型煤都,工业以煤炭为龙头,按照煤电、煤化工和载能三个方向转化,形成了煤炭、电力、煤化工、载能、建材等五大支柱产业。
煤炭产业是神木工业的龙头。
县境内煤炭产量达到86Mt,其中地方33Mt,是全国产煤第一大县。
4.矿井供电条件
为满足张家峁矿井的用电,榆林供电局在矿井东北方向约3km处新建神木张家峁110kV变电所,内设2台变压器,型号为SSZ10-31500/110,容量均为31.5MVA,电压等级为110/35kV,其一回110kV电源引自神木北郊110kV变电所,输电线路为LGJ-300/8km;
另一回110kV电源引自神恒源电厂,输电线路为LGJ-300/15km,110kV为双母线接线,35kV及10kV为单母线分段接线,35kV规划6回出线,本期上3回,给张家峁矿2个间隔。
该站现已投运。
因此,矿井供电电源可靠。
5.矿井供水条件
第四系风沙滩地区的松散含水层,在低洼处可形成富水地段,据N355号孔抽水资料,单位涌水量为1.637L/s·
m。
C35号孔对喇嘛寺附近的河谷区冲、洪积层进行了抽水试验,单位涌水量为0.405L/s,出露在此层的q08号泉,流量14.5L/s,可在上述第四系松散层潜水的富水地段凿井取水。
其他地表水如常家沟水库、考考乌素沟、窟野河等经蓄水净化即可作为矿井临时性供水水源。
利用地表水将与下游农田灌溉发生矛盾,河水流量变化较大且携带大量沙。
因此,需筑坝截流,储水调节。
矿井井下正常涌水量4080m3/d,经处理后水质达到井下消防和洒水水质标准,可作为井下消防洒水水源和地面生产系统补充水。
6.主要建筑材料供应
井田周围无建筑材料生产基地,矿井建设所需的主要建筑材料如钢筋、水泥、木材等均需由外地调入。
砖、瓦、沙石等大宗建筑材料可以由外地采购调入,也可以在矿区附近自筹建厂生产,为矿井建设提供部分建筑材料。
1.2地层及地质构造
1.2.1地层
1.2.1.1矿区地层
矿区出露地层详见陕北侏罗纪煤田神府矿区南区地层一览表1.2-1。
陕北侏罗纪煤田神府矿区南区地层一览表
表1.2-1
地层
岩性特征
厚度
(m)
分布范围
界
系
统
组
新
生
第
四
全新统
(Q4)
(Q4eol)
(Q4al)
以现代风积沙为主,主要为中细沙及亚沙土,在河谷滩地和一些地势低洼地带还有冲、洪积层。
0~60
基本全区分布
上更
新统
(Q3)
马兰组
(Q3m)
灰黄~灰褐色亚沙土及粉沙,均质、疏松、大孔隙度。
0~30
零星分布
萨拉乌苏组
(Q3s)
灰黄~褐黑色粉细沙、亚沙土、砂质粘土,底部有砾石。
0~160
中更
(Q2)
离石组
(Q2L)
浅棕黄色~黄褐色亚粘土、亚沙土,夹粉土质沙层、古土壤层、钙质结核层,底部有砾石层。
20~165
新近系
上新统
(N2)
保德组
(N2b)
棕红色~紫红色粘土或砂质粘土,夹钙质结核层,含脊椎动物化石。
0~110
侏罗系
中统
(J2)
直罗组
(J2z)
紫杂~泥岩、砂质泥岩、砂岩,底部有时有砂砾岩。
70~134
局部分布
延安组
(J2y)
浅灰~深灰色砂岩及泥岩、砂质泥岩,含多层可采煤层,是盆地的主要含煤地层,最多含可采煤层13层,一般3~6层,可采总厚最大27m,单层最大厚度12m。
150~280
全区分布
下统
(J1)
富县组
(J1f)
紫红、灰紫、灰绿色砂质泥岩为主,夹黑色泥岩、薄煤线、油页岩、石英砂岩,底部为细~巨砾岩。
0~35
基本全区分布厚度不稳定
三叠系
上统
(T3)
延长组
(T3y)
以灰白~灰绿色巨厚层状细中粒长石石英砂岩为主,夹灰黑~蓝灰色泥岩、砂质泥岩,含薄煤线。
88~200
矿区东南部沟谷出露
1.2.1.2井田地层
张家峁井田内地表大部分为第四系风成沙及黄土所覆盖,基岩多出露于较大的沟谷之中,依据地表出露和钻孔揭露,地层由老到新有:
中生界三迭系上统延长组;
侏罗系中统延安组、直罗组;
新生界新近系、第四系,现由老到新叙述如下:
1.三迭系上统延长组(T3y)
为煤系沉积基底,井田内地表未见出露,据钻孔揭露,岩性为灰绿色巨厚层状细、中粒长石石英砂岩,夹灰绿~灰黑色泥岩、砂质泥岩。
砂岩中含较多的黑云母、绿泥石矿物,分选与磨园度中等,泥质胶结。
大型板状斜层理及槽状、楔形层理发育,泥岩中常见有巨大的枕状、球状菱铁矿结核及泥岩包裹体。
厚度不详。
2.侏罗系下统富县组(J1f)
与下伏延长组呈假整合接触,主要出露于窟野河两岸及考考乌苏沟下游。
从钻孔资料分析,井田内西北部厚而东南部薄,厚度2.91~28.20m,平均厚度8.44m。
上部岩性为薄层黑色泥岩、粉砂岩;
下部为中粒石英砂岩,一般厚度3~5m,颜色为浅灰白色、微带浅灰褐色,泥质胶结,疏松,质地较纯,石英含量较高。
3.侏罗系中统延安组(J2y)
整合于富县组之上,是井田的含煤地层,厚度28.80m~225.52m。
因遭受剥蚀作用不同,总体上由西向东、由北到南地层逐渐变薄,特别是考考乌素沟一带厚度急剧变薄。
井田大部为上覆松散地层掩盖,仅沟谷中不连续出露。
本组地层系一套陆源碎屑沉积,岩性以浅灰色中细粒长石砂岩、岩屑长石砂岩、灰~黑色砂质泥岩、泥岩及煤层组成,夹少量钙质砂岩、炭质泥岩及透镜状泥灰岩、枕状或球状菱铁矿结核。
4.侏罗系中统直罗组(J2z)
假整合于延安组地层之上,因受后期剥蚀作用强烈,仅在井田西南和西北部局部地段保留部分地层,最大厚度43.80m,平均厚度为21.91m。
上部为灰绿或兰灰色砂质泥岩、粉砂岩,含菱铁矿结核。
下部为灰白色,局部灰绿色中~粗粒长石砂岩,夹绿灰色泥岩,具大型板状斜层理,或不显层理,含植物茎叶化石、镜煤团块及黄铁矿结核,底部砂岩偶含石英砾石,砾径2mm至15cm不等。
5.新近系保德组(N2b)
主要分布在黄土梁峁丘陵区,厚度0~68.18m,一般厚度5.00~30.00m,出露于各大沟谷两侧及梁峁顶部。
岩性为浅棕红色粘土、亚粘土,夹多层钙质结核层,结核层厚度一般0.40m左右,粘土层厚度0.50~2.00m,呈互层状,结构紧密,具粘滑感,塑性好。
地貌上多冲蚀为“V”型沟谷。
在西南部底部有薄层浅灰色砂砾石层,砾石成份复杂,砾径一般0.5~1.0cm左右,分选极差,滚园度差,半固结状,厚度极不稳定。
6.第四系(Q)
(1)中更新统离石组(Q2L)
厚度0~50m,一般厚度5~10m,出露于梁峁区,覆盖区钻孔可见。
为棕黄色~黄褐色亚粘土,局部夹灰黄色亚沙土和古土壤层,无层理,质地均一,上部含有零星分布的钙质结核,有稀疏的垂直节理。
(2)上更新统萨拉乌苏组(Q3s)
厚度0~25.31m,一般厚度2~10m,出露于梁峁鞍部或相对平缓地带,属湖相沉积。
上部为灰褐色粉沙与亚沙土互层;
中下部为细沙及粉沙互层,间夹薄层状黑色粉细沙透镜体,具明显的水平层理和波状层理。
(3)上更新统马兰组(Q3m)
厚度0~15.0m,平均8m,出露于沟谷两侧。
岩性为灰黄色、灰褐色亚沙土及粉沙,岩性较均一,结构疏松。
(4)全新统(Q4)
风积层(Q4eol):
厚度0~28.0m,一般厚7.72m,为灰黄色半固定沙~流动沙,以细粒沙为主,圆度好,零星分布于区内不同地貌单元之上。
冲积层(Q4al):
为沙、砾等河流冲积物,分布于常家河、考考乌素沟及各支沟地带,厚度0~8.14m,一般厚度2~10m。
1.2.1.3含煤地层
延安组含煤岩系为一套内陆浅水湖泊~三角洲相沉积,横向相环境变化大,但以可采煤层为特征的垂向层序结构却十分清晰。
因此,依据岩性特征自下而上划分为五个中级旋迴,含5个煤组。
自上而下编号为1~5号煤层,主要可采煤层均位于旋迴岩段顶部。
各段岩性分述如下:
(1)延安组第一段(J2y1)
厚度28.27m~54.13m,平均35.14m,北厚南薄,该段中下部以厚层状灰白色中细粒砂岩为主,砂岩的上部及下部常有深灰色粉砂岩、石英杂砂岩。
中部为细粒砂岩、粒度上粗下细,泥质胶结,中夹泥岩条带,微波状、水平层理,粉砂岩、泥岩、细粒砂岩具水平纹理。
含5煤组,编号为5-1、5-2、5-3、5-4。
(2)延安组第二段(J2y2)
该段厚度60.57~84.19m,平均70.12m。
细碎屑岩含量高,以灰色细粒长石岩屑砂岩及粉砂岩为主,次为中粒岩屑砂岩,夹多层薄煤、泥灰岩,含菱铁质透镜体,偶见瓣鳃类动物化石为特征。
旋迴结构较复杂,自下而上可分为三个亚旋迴。
第一亚旋迴自延安组5-2煤层顶界至4-4煤顶,厚28.10~47.77m,平均厚度36.26m。
底部为深灰色粉砂岩及泥岩,厚度0.5~5.50m;
其上为浅灰色中细粒岩屑砂岩,泥钙质胶结,中夹多层薄层粉砂岩或泥灰岩,再上为三角洲平原沉积的粉砂岩及泥岩,顶部为4-4煤层。
含瓣鳃类化石,偶夹具迭锥构造的泥灰岩透镜体,薄层浅灰~绿灰色粘土岩或蒙脱质粘土岩。
该旋迴砂岩分选中等,磨圆较差。
第二亚旋迴自4-4煤层顶界至4-3煤层顶界,厚度11.75~21.69m,平均厚度15.84m。
岩性以浅灰色粉砂岩,灰黑色砂质泥岩、泥岩为主,夹浅灰白色细粒砂岩,4-3煤层位于顶部。
第三亚旋迴自4-3煤层顶界至4-2煤层顶界,厚度14.00~27.50m,平均厚度19.69m。
底部为一厚层中、细粒长石岩屑砂岩,分选好,岩性均一,泥质胶结。
其上为浅灰色粉砂岩及泥岩,顶部含4-2煤层。
(3)延安组第三段(J2y3)
该段厚度40.01-51.70m,平均46.97m。
厚度相对稳定,是个完整单旋迴结构。
岩性组合全井田基本相同,以浅灰~灰色粉砂岩、砂质泥岩为主,层段的中部为中~厚层状浅灰色中、粗粒长石、石英砂岩,发育条带状、缓波状、似水平层理及小型交错层理,并有大量虫孔构造,含较多球状菱铁矿及根土岩,3-1煤层位于顶部。
在3-1煤层下3.0~6.0m处,有一薄煤层,层位稳定,全区可见,编号为3-2煤层,可做为3-1煤层对比的辅助标志。
(4)延安组第四段(J1y4)
后期遭受剥蚀,区内保存不全。
厚度34.62~43.82m,平均39.64m。
岩性以厚层状浅灰色中~细粒长石岩屑砂岩为主,下部为浅灰色粉砂岩、砂质泥岩、细粒砂岩,呈不等厚互层;
上部以灰色粉砂岩、泥岩为主,夹灰色细粒砂岩薄层。
2-2煤层位于顶部。
(5)延安组第五段(J2y5)
遭受强烈的剥蚀作用,区内保存较少,厚度0~43.53m,平均27.79m。
以砂岩厚度大、岩性色调浅、粗碎屑多为特征。
该段下部的白色、灰白色粗~中粒长石砂岩或长石石英砂岩多呈巨厚层状,厚度可达20.0m左右。
含大量炭化或菱铁化树杆化石及镜煤团块及透镜体。
砂岩风化后呈豆渣状而有异于其它岩段砂岩,仅保存于井田西南角。
1.2.2地质构造
1.2.2.
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