关于含水层论文范文资料,与煤矿断层地质构造相关毕业论文格式

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摘 要：断层是影响煤矿生产的重要地质因素之一,在大断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.

关 键 词：煤矿断层地质构造

一、历史背景

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

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二、构造划分以及分析

塔坨向斜区由南一石门往北到井田边界为塔坨向斜区.该区域内以褶皱和陷落柱构造发育为主要特征.褶皱由北往南依次为塔坨向斜、北二背斜、井口向斜.已发现的陷落柱大部分发育在此区域,且集中于井口向斜轴部附近.断裂构造发育以小型正断层为主.塔坨向斜：塔坨向斜为本区域的主体构造,对该区内其它褶皱、断裂构造及煤层的后生变化起着决定性的控制作用.塔坨向斜的枢纽呈弧形、向北弯曲.向斜的轴线在-400米以上为N65°W,往深部转为N45°E,向斜轴面略向北倾斜.两翼地层不对称,北翼陡,地层倾角可达45°,南翼缓,倾角在20°以下.向斜在浅部较为开阔,而在-300米至-600米之间褶皱比较紧密,并略呈复式褶皱构造.向斜深部有向董各庄盆地发展的趋势.北二背斜：属塔坨向斜的次一级褶皱构造,背斜的轴线位于北二石门2270下山附近.基本与塔坨向斜轴平行,也呈弧形弯曲,发育于-300米水平以下.井口向斜：位于二水平井底车场,也同属于塔坨向斜的次一级构造,由两个小型向斜呈"Y"型组合而成.主轴也基本与塔坨向斜轴平行,呈弧形.它仅发育在-300～-700米之间,在-400米～-500米之间褶皱比较明显.井田内揭露的岩溶陷落柱多集中在此区域.塔坨向斜区域内的断裂构造多数与塔坨向斜的形成有关,集中发育在向背斜的轴部.揭露的断裂构造基本上分为四组,即NW向和NEE向、NNE向和NWW向,其中以NW向和NEE向两组断裂较发育,断层落差大,延伸较远,多数为正断层.在垂向上,同一断层在下部煤岩层中的落差要比在上部煤岩层中落差大,特别是逆断层,当发育到上部7、8煤层时,就往往呈现为煤层的褶皱变形而消失.另外,由于煤层的厚度及顶底板岩石力学性质的差异,不同煤层中断层的发育差异也很大,9煤和11煤层中断层比较发育,7煤、8煤和12煤层中次之.另外,在该区域内还揭露了三种特殊类型的断层.一种是在浅部的7、8煤层中发育的走向断层,走向上有一定的延展长度,但垂向上只发育到9煤层顶板之上,属于层滑构造.第二种是揭露于2170下山及2176等工作面中的大型平推断层.断层的落差虽然不大,但断层的延展长度却很大.第三种是同一断层在上部煤层中表现为正断层,在下部煤层中却表现为逆断层,断层面在垂向上呈弧形弯曲,拐点多位于9煤层及其顶底板附近.

三、矿井直接充水含水层及其主要特征

在煤系地层中,对矿井直接充水的含水层是五煤层顶板砂岩裂隙承压

含水层和12-14煤层间砂岩组裂隙承压含水层及5-12煤层间砂岩裂隙承压含水层.煤层顶板砂岩裂隙承压含水层,该层在5煤层顶板以上,平均厚度约74.4米,岩性主要为中、细砂岩及粉砂岩.该层裂隙发育,含水较丰富.当煤层采出后或回采过程中大都表现为淋漓水,局部表现为涌水现象.该含水层在井田东部隐伏露头区与第四系冲积层底部砾石含水层直接接触,并接受其补给.在井田北部、西部和南部分别与吕家坨矿、钱家营矿、毕各庄矿相连,无自然边界.整个含水层在井田范围内具有典型的裂隙水特点,节理裂隙较为发育,充水及导水性较好,含水较为丰富,单位涌水量为0.328升/秒米,渗透系数为0.339米/昼夜,水质类型为重碳酸一钙镁钠型或重碳酸一钠型,属软水.该段平均厚度约60米左右,岩性主要为中、粗砂岩、含砾粗砂岩.中部的一层含砾粗砂岩,裂隙发育、含水丰富,当开拓巷道通过该层时大多表现为裂隙出水.该含水层在井田东部与第四系冲积层底部卵砾石含水层直接接触,并接受其补给；在井田北部、西部及南部分别与吕家坨矿、钱家营矿、毕各庄矿相连,无自然边界.在井田范围内,该含水层接受奥陶系灰岩含水层的补给,其补给途径大多是通过岩溶陷落柱、导水断层及导水裂隙等.由于构造发育的不均一性,导致了该含水层在井田范围内富水性的不均一.在井口及北翼,由于岩溶陷落柱及导水构造较为发育,12-14煤层间砂岩组含水层与奥灰岩溶水联系密切,含水极为丰富,不易疏干.该含水层据范45孔抽水试验结果单位涌水量为0.845升/秒米,渗透系数为l.725米/昼夜.水质类型为重碳酸一钙镁型,局部为重碳酸一钙镁钠型和重碳酸一钠型,属淡软水.该含水层有几层互不联系的含水亚层组成,主要有5-7煤层间砂岩裂隙承压含水层,7-9煤层间砂岩裂隙承压含水层,9-11煤层间砂岩裂隙承压含水层、11-12煤层间砂岩裂隙承压含水层.其中以5-7煤层间砂岩裂隙承压含水层和9-11煤层间砂岩裂隙承压含水层富水较强.该含水层在井田东部露头区接受第四系冲积层含水层的补给,煤层采掘过程中充水形式为顶板淋滴水和底板缓慢渗水,目前主要消耗其静储量.另外,7煤层采出后,通过回采冒落裂隙带接受上部5煤层顶板砂岩裂隙承压含水层层的补给.据抽水试验结果,单位涌水量为0.0022-0.845升/秒米,渗透系数为0.0012-1.725米/昼夜.水质类型变化较大,为重碳酸一钠钙镁型,重碳酸一钙型,重碳酸、硫酸一钙镁型,属淡软水,局部矿化度较高.

四、结语

断裂构造的存在破坏了煤层底板的完整性,降低了岩体本身的强度,削弱了底板隔水阻抗变形的能力.第二,断层上下两盘错动的结果,缩短了煤层与底板含水层之间的距离,使隔水层部分或全部失去隔水性能.第三,断层或断裂构造的存在,形成具有一定厚度的断层或断裂破碎带,形成隐伏的导水通道.

参考文献：

[1]中国矿业学院煤田地质勘探教研室,《煤矿地质学》,煤炭工业出版社,2013年.

[2]同济大学,《矿物学》,地质出版社,2009年.

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