矿井设计初稿

1.井田概况及地质特征1.1井田概述1.1.1矿区和矿井的位置及交通陶力矿井位于内蒙古自治区锡林郭勒盟哈日高毕矿区，距东乌珠穆沁旗乌里雅斯太镇西南80km，锡林浩特市北160km。行政区划隶属东乌珠穆沁旗额吉诺尔苏木管辖。井田范围由23个拐点连线所圈定，见表1-1-1，井田为一多边形，南北宽4.4～9.3km，东西长16.3～19.0km，面积136.7km2。表1-1-1井田范围拐点坐标表（54坐标系）拐点X（m）Y（m）拐点X（m）Y（m）S224987126.50320452654.190S344979722.53320435656.735S234986131.67020452001.788S964984676.06920436750.887S244985796.26420450976.265S1034986406.74120437601.312S254984729.74620450212.628S1044987133.21820440887.058S264984502.86820447861.305S1054988211.84420441339.910S274981295.69220447591.660S1064989334.52220443853.054S284982948.35920442820.406S1074989918.07220443499.866S294979787.12820442508.087S1084991503.47620444047.069S304977591.01920440792.475S1094991764.74320446682.483S314976447.71320439241.936S1104992498.89420447494.227S324977053.20420437340.935S874994509.70020447510.800S334976539.80020437127.077本区交通便利，锡林浩特至东乌旗公路（S101省道）从井田中部通过，矿区东部6km处在建锡东公路，经锡东公路向南160km可达锡林浩特，向北80km可达东乌旗乌里雅斯太镇，矿区内部及周边到各苏木均有草原自然路相连。矿区东侧约6km处正在建设沟通内蒙古和蒙古国的一条南北向通道的巴（彦乌拉）珠（恩嘎达布其）铁路，该铁路向东南与锡乌铁路、巴（彦乌拉）新（邱）铁路相接构成本区通达锦州、葫芦岛、东北地区的主要运输通道。随着该铁路的建成，为矿区的开发及煤炭外运创造了有利条件。井田交通位置见图1-1-1。图1-1-1井田交通位置图1.1.2矿井地形、地势纵观额合宝力格煤田全区，地势南高北低，向北西倾斜。四周为低山丘陵，海拔高程1000~1342米；中部为平原和湖盆地，海拔850~980米；额吉诺尔和阿尔登达来一带地势最低，为本区侵蚀基准面，海拔820~830米。煤田区地貌按成因类型可分为:构造剥蚀地形—低山丘陵、剥蚀堆积地形—台间低地、堆积地形—山前倾斜平原、冲洪积平原、冲湖积平原等（见图1-1-2）。图1-1-2井田地形地貌图1.1.3气候情况本区属典型干旱、半干旱大陆性气候区，主要特征是降水量小且集中，蒸发量大，昼夜温差大，四季多风，冬季寒冷漫长，春季干旱，夏季短促炎热，秋季气温剧降。据东乌珠穆沁旗2002-2006年5年气象资料，多年平均降水量207.7mm，最大291.9mm，最小140.4mm，多集中在6-8月，且分布不均匀，年际变化较大，夏季降水比较短促，面积小而集中，强度较大。多年平均蒸发量为1223.0mm，最大1296.2mm，最小1082.0mm。多年平均气温2.7℃，最热月为7月，最高气温38.8℃;最冷月为1月，最低气温-35.7℃;无霜期为212-238天;最大冻土深度2.10-2.46m,霜冻期10月至翌年4月份。全年盛行偏西北风,历年11月至翌年4月多风，瞬时最大风速为30m／s。多年平均相对湿度53.4%，每年6-8月为雨季，3-5月为旱季。1.1.4河流区内地表水系不发育，只有吉林郭勒河从东南部流入区内，在河北农场一带潜入地下。该河仅在每年4月冰雪融化时及6-8月份雨季期有季节性水流。区内分布有季节性湖泊，仅额吉诺尔湖（盐池）为长年积水，水深小于1米，其湖边有自流井长年向湖内补水，湖区面积20.4平方公里。1.1.5本地区地震史依据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)划分，本区地震动峰值加速度为0.05g，抗震设防烈度为6度，属弱震区。按抗震设防烈度7度抗震构造措施确定结构抗震构造措施等级。本区自有记载以来，未发生过大地震，据内蒙古地震台网测定，2004年3月24日9时53分在锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗与东乌珠穆沁旗之间(北纬45°19′；东经118°22′)发生5.9级地震，本区有较为强烈震感。1.1.6矿区和矿井开发史及近况在工作区北东部，原内蒙古海神煤业集团所属的特根召矿区于2005年完成了精查，同年开始筹建露天采场，设计能力300万吨/年，2006年投产，完成产量100万吨，2007年至2012年每年完成产量150万吨，原煤产品大多销往锡盟上都电厂，少量经通辽、霍林河火车站销往外省区。露天采区位于额合宝力格煤田南亚盆北东端，目前正在开采上部的2号煤层，煤层厚度1.50-4.50米，煤层结构简单-中等，煤层埋深多为15-30米，最小为5米，煤质为长焰煤，本区无小窖开采。1.1.7矿区所在地农业、工业、矿业概况及原材料供给情况区内属于荒原，农业不发达。工业基础薄弱，主要以矿业为主。1.1.8生活用水和工业用水来源及供电情况本区第四系及新近系松散层广泛分布，易于接受大气降水和山前基岩裂隙水侧向补给，含有较丰富的孔隙潜水和承压水，水质良好，为较理想的供水层位。井下排水的主要污染物为悬浮的煤质颗粒，经过絮凝沉淀、过滤、消毒处理后，其水质完全可以达到工业生产用水的标准。根据东乌旗电力公司规划，哈日高毕矿区主要供电电源取自东乌旗220kV变电站及拟规划建设的五间房矿区220kV变电站。另外按照电力部门规划后期可考虑在本矿区新建一座220kV变电站作为补充电源。电源条件可满足本矿区的开发需要。本区的通讯光缆己与全国主干光缆并网，乡镇之间通讯光缆己经形成。1.2地质特征1.2.1矿井范围内的地层情况矿区分布的地层有白垩系下统大磨拐河组（K1d）、新近系上新统（N2）及第四系（Q）。经过钻探揭露白垩系下统大磨拐河组广布煤田，从下而上叙述如下:（1）白垩系下统大磨拐河组（K1d）该组地层在钻孔中均可见到，根据其颜色、岩性特征，层序组合可划分为三个岩性段，由下而上依次为:底部砂砾岩段（K1d1）、中部含煤岩段（K1d2）、上部砂泥岩段（K1d3）。a、底部砂砾岩段（K1d1）该段位于盆地的基地之上，是煤盆发育的初期产物，以灰绿色、绿色和紫色为主，为一套洪积、冲积边缘堆积形成的砾岩、砂岩，砂砾成分复杂，以岩屑和石英为主，泥砂砾相混，分选极差。砾径最大20cm，呈棱角及次棱角状，岩石为泥质胶结。同时夹灰绿色、紫色泥岩和粉砂岩。该段顶部夹有1-2层安山岩、凝灰岩等火山碎屑岩，是该段与其上部地层（K1d2）分界的主要标志。厚度大于400m。b、中部含煤岩段（K1d2）该段下部是一套灰色、暗灰色、灰绿色、绿色为主体的泥岩、粉砂岩、砂岩及薄煤层,见较少的拟云杉孢子;中上部以灰色、深灰色为主，岩性为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩，炭质泥岩和煤层。含煤1～8层，可采煤层2层，煤层沿走向延伸较大，沿倾向延伸较小。该段在整个煤田内分布，一般厚度130.38～716.63m，平均厚度395.77m。本段含丰富的孢粉，以多属种的孢子植物组合为特征，可分为三个孢粉组合带，由下往上是①沙楞子孢、无突肋纹孢、黑白孢孢粉带②黑白孢、网状三孔孢孢粉带③拟云杉一无突肋纹孢一有突肋纹孢孢粉带。c、上部砂泥岩段（K1d3）含煤岩段沉积结束后，在其上沉积了一套灰色、灰绿色、夹红色和紫色的泥岩、粉砂岩、夹薄层砾岩和砂岩，泥岩和粉砂岩中多见煤屑显示的水平层理，波状层理和交斜层理。该段分布于煤田中部，一般厚度8.11～387.70m，平均厚度135.30m。该段呈在边缘变薄、向内变厚趋势，本段的孢粉组合可分为二个孢粉带，下部为拟云杉一无突肋纹孢一库里孢孢粉带；上部为沙楞子孢孢粉带。（2）新近系上新统（N2）本统在煤田内分布较广，主要为湖相红色、紫红色粘土、粉砂质粘土及砂砾石沉积层，与下伏巴彦花组呈不整合接触，一般厚度0.39～86.60m，平均厚度12.79m。该地层呈在两亚盆中间厚，向四周变薄。（3）第四系（Q）第四系几乎覆盖整个煤田，其成因类型较复杂，有风积、冲积、洪积和湖积，地表分布为全新统（Q4），所有沉积均为松散、无胶结、分选较差的砂砾石层和沙土层，一般厚度0～99.49m，平均厚度23.83m。呈向边缘变厚、向内变薄之特点。1.2.2井田范围内的主要地质构造哈日高毕矿区总体呈北东向展布，属宽缓复向斜，推测盆地东南部和西北部发育有北东向盆缘断裂，勘查区内的构造展布亦受盆缘断裂的控制，属新华夏构造体系，构造展布见矿区构造纲要图1-2-1。（1）褶皱白垩世早期，本区发生断陷并伴有轻微褶皱，形成了主体呈北东—南西走向的额合宝力格复向斜，该向斜由北东向南西倾伏，相对高差630多m，向斜轴位于图莫呼都格—额吉诺尔之连线附近，在勘查区内长约38km，宽16～22km。向斜核部地层由大磨拐河组顶部砂泥岩段（K1d3）组成，两翼分布有大磨拐河组其它各岩段地层，北西翼倾向南东，倾角一般4～6°，局部大于10°，南东翼倾向北西，倾角3～5°。煤田沿西北-东南方向有三个次级褶皱，分别为北向斜（北亚盆），中部背斜，南向斜（南亚盆），其轴总体走向为北东向,三个次级构造均具同沉积性质，在其中还有小的波状起伏。a、北向斜（北亚盆）该向斜走向与复向斜总体构造线走向一致，ZK901、ZK706、ZK501、ZK103、ZK1903、ZK006、ZK2804、ZK208、ZK4602、ZK810、ZK5203、ZK1004、ZK17、ZK1401之连线附近为该向斜核部和沉降轴线，属沉降中心。该向斜是煤田沉积地层最厚的地段，从盆地形成至结束均为缓慢下降的沉积区，长约36km，宽8～12km。图1-2-1矿区构造纲要图b、中部次级背斜（隆起）次级背斜位于煤田中部，在南北两向斜之间，其轴线为ZK1107、ZK909、ZK711、ZK507、ZK308、ZK108、ZK010、ZK210、ZK816、zk1011、ZK1207、ZK1406、ZK1609之连线一带，在煤田整个演化过程中，是一个相对的水下隆起，物源供应不充足，是相对沉积较薄地段，也是煤层变薄或无煤地带。该背斜北西翼倾角大于南东翼，北西翼倾角在0线以西变陡，局部最大达10度，背斜在矿区中西部较宽，向东变窄。c、南向斜（南亚盆即哈日髙毕矿区陶力井田）该向斜走向与向斜总体构造线走向一致，ZK5502、ZK1110、ZK912、ZK4308、ZK713、ZK3706、ZK3105、ZK313、ZK2506、ZK114、ZK1907、ZK2809、ZK206、ZK3403、ZK402、ZK4002、ZK609、ZK4608、ZK820之连线附近为该向斜的核部和沉降轴线，属沉降中心。该向斜沉降幅度较北部向斜为小，含煤岩段亦较北亚盆薄，长34km，宽8～10km。（2）断层矿区范围内初步确定的断层有11条,性质皆为正断层,分北东走向和北西走向两组,以北东走向为主,断层由东南向西北呈阶梯状断裂,断层落差30～400m不等。断层均具同沉积性质，在断层两侧煤层厚度变化很大，勘查区的南部断层比较发育，北部次之。F1为西北部的主干断裂，F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11属盆地内的次级断裂；F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8七条断层为主要断裂，基本控制了盆地内煤层的分区；F9、F10、F11三条断层为次要断裂，断层展布见矿区构造纲要图（图1-2-1），断层产状要素见表1