xxx煤礦設(shè)計(jì)地質(zhì)說明書
第一章 井田概況
第一節(jié) 礦區(qū)位置與交通
xx礦區(qū)位于xxx西麓xxx河中游,隸屬于xxx市管轄,礦區(qū)東接xx市,西連xx區(qū),南xx木,北隔xx河與xx相望。礦區(qū)交通便利,國(guó)防公路xx線在礦區(qū)北部通過,xx鐵路在礦區(qū)中部穿過。xx火車站東距xx市18公里,向西至xx64公里。向東經(jīng)xx市可達(dá)加格達(dá)奇、齊齊哈爾、哈爾濱、沈陽、北京以及全國(guó)各地。向西經(jīng)xx區(qū)可到我國(guó)邊陲重鎮(zhèn)滿洲里市。一礦則位于大雁礦區(qū)的東部,其地理坐標(biāo)為東經(jīng):120°30′56″-120°37′18″,北緯49°13′11″-49°15′00″
一礦井田范圍:東起F2斷層及煤層基底;西至第17勘探線;南起各煤層露頭及F5斷層為界;北至xx線鐵路煤柱。井田走向近似東西,傾斜方向近似南北,面積9.8998平方公里。
第二節(jié) 東四采區(qū)位置、范圍、四鄰關(guān)系、地表情況及已有勘探鉆孔的情況
1、位置:東四采區(qū)位于一礦井田內(nèi)F3斷層以東第1—9勘探線之間。
2、范圍:該采區(qū)南起各煤層露頭及煤系基底,東北及北部為F2斷層;西部為F3斷層。該采區(qū)平均走向長(zhǎng)2.97km,平均傾向?qū)?.58km,面積1.72km2。
東四采區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)見表1:
3、四鄰關(guān)系:
一礦東四采區(qū)南部隔F3斷層與牙克石興隆溝煤礦(開采F3—F7之間的33、36煤層)相鄰;東北及北部與F2斷層接壤;西部隔F3及F7斷層鄰近礦建雁東井(曾開采27、28、30煤層)及其以西的一礦東三及中央采區(qū)(附一礦各采區(qū)關(guān)系圖2)。
4、地表情況:
采區(qū)對(duì)應(yīng)地表標(biāo)高變化于+672—+701米之間,地貌單元屬山地、丘陵類型。地表有部分耕地,東部(3線以東)有松林及北部有開采16、17煤層的報(bào)廢小井(老振興小井、綜合公司小井、五農(nóng)場(chǎng)小井、鎮(zhèn)磚廠小井、一礦小井、紅旗一井、一礦二井),井筒均已封填,具體位置詳見“東四采區(qū)井上下對(duì)照?qǐng)D”。
該采區(qū)地表自第7勘探線以東均屬牙克石市地界。
5、以往勘探情況:
礦區(qū)鉆探工程先后分為五個(gè)時(shí)期進(jìn)行施工:
第一個(gè)時(shí)期:1957年~1961年間,由內(nèi)蒙古一四七地質(zhì)隊(duì)進(jìn)行精查勘探,當(dāng)時(shí)在本區(qū)內(nèi)一共打了95個(gè)鉆孔,共進(jìn)尺15651.03米,這95個(gè)鉆孔累計(jì)見可采煤層點(diǎn)255個(gè)。鉆孔施工完畢后用水泥砂漿封閉的為65個(gè),用黃土封閉的18個(gè),未封閉12個(gè)。
第二個(gè)時(shí)期:1970年~1973年間,原大雁礦務(wù)局地質(zhì)隊(duì)進(jìn)行生產(chǎn)補(bǔ)勘,當(dāng)時(shí)該隊(duì)在本區(qū)一共打了9個(gè)鉆孔,總進(jìn)尺2310.20米,累計(jì)見可采煤層點(diǎn)52個(gè),這9個(gè)鉆孔均用黃土封閉。
第三個(gè)時(shí)期:1973~1975年間,由一O九地質(zhì)隊(duì)進(jìn)行精查補(bǔ)充勘探,當(dāng)時(shí)該隊(duì)在本區(qū)一共打了79個(gè)鉆孔,總進(jìn)尺23044.32米,其中無芯鉆進(jìn)51個(gè)鉆孔,工程量14566.38米。這79個(gè)鉆孔,累計(jì)見可采煤層點(diǎn)244個(gè)。鉆孔施工完畢后除5個(gè)未見煤孔未予封閉外,其余74個(gè)鉆孔均用砂漿法予以封閉。
第四個(gè)時(shí)期:1976~1998年間,原大雁礦務(wù)局地質(zhì)隊(duì)進(jìn)行補(bǔ)充地質(zhì)勘探,先后共完成鉆孔42個(gè),總進(jìn)尺7684.49米,其中有23個(gè)孔進(jìn)行了測(cè)井,有15個(gè)鉆孔進(jìn)行了質(zhì)量評(píng)級(jí)。
第五個(gè)時(shí)期:1999~2003年間,大雁礦務(wù)局地質(zhì)勘探公司施工補(bǔ)勘鉆孔1個(gè),總進(jìn)尺384.58米,見煤20層。
6、東四采區(qū)勘探鉆孔情況:
東四采區(qū)共完成鉆孔23個(gè),工程量為4972.32米,該采區(qū)平均鉆孔密度為13.37個(gè)/Km2,控制程度較高。(附東四采區(qū)鉆孔情況一覽表2)
東四采區(qū)鉆孔情況一覽表
第二章 相鄰采區(qū)實(shí)見地質(zhì)、水文地質(zhì)情況概述
東四采區(qū)西部為東三采區(qū)及中央采區(qū),東三采區(qū)根據(jù)實(shí)際開采揭露構(gòu)造比較復(fù)雜。根據(jù)黑龍江省地質(zhì)物測(cè)隊(duì)于二○○二年十月對(duì)第一煤礦中央采區(qū)進(jìn)行了三維地震勘探,對(duì)區(qū)內(nèi)原勘探資料中的F3、F7、F8邊界斷層進(jìn)行了修改,并新發(fā)現(xiàn)斷層10條,即:DF01、DF02、DF03、DF04、DF05、DF06、DF07、DF11、DF12、DF13,所以中央采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造也較為復(fù)雜(該采區(qū)正在開拓,未進(jìn)行開采)。
第一煤礦建礦以來未曾有過突水現(xiàn)象,但是涌、淋、滴水現(xiàn)象常有發(fā)生,其中,西四采區(qū)在27、28號(hào)煤層工作面掘進(jìn)時(shí),淋、滴水地段較多,淋水面積較大,特別在西四采區(qū)三段27號(hào)煤層工作面回采時(shí)涌水量最大,西四采區(qū)最大涌水量為161m3/h;
西六采區(qū)在西翼一段27號(hào)煤層工作面掘進(jìn)及回采時(shí)未有淋、滴水現(xiàn)象,在東翼一段27號(hào)煤層工作面掘進(jìn)時(shí)也未有淋、滴水現(xiàn)象,而在工作面回采推進(jìn)36米時(shí)前順槽開始大面積出水,水量為35.1 m3/h,隨著工作面的不斷推進(jìn),老頂?shù)钠茐?,水量不斷增加,最大水量?65 m3/h,由于西四502石門的形成,將有一定量的水補(bǔ)給西六采區(qū),西六采區(qū)最大涌水量為176 m3/h;
在掘進(jìn)、回采東二采區(qū)三段28號(hào)煤層及東三采區(qū)二段25號(hào)煤層時(shí)淋、滴水現(xiàn)象常有發(fā)生,而在掘進(jìn)、回采其它煤層時(shí)淋、滴水現(xiàn)象較少,通過對(duì)東二、東三采區(qū)涌水量的觀測(cè),兩采區(qū)的最大涌水量為80.7 m3/h,正常涌水量為30.6 m3/h。
根據(jù)礦井涌水量的觀測(cè),最大涌水量為439.5 m3/h,最小涌水量為183.9 m3/h,平均涌水量為266.5 m3/h。
附:逐年礦井涌水量匯總表3:
第三章 礦區(qū)地質(zhì)情況
第一節(jié) 區(qū)域地質(zhì)概況
xx煤田位于新華夏系第三隆起帶,即大興安嶺隆起帶的西坡,第三沉降帶的東緣。在海拉爾盆地的五九-南屯凹陷中段。大雁煤田為一向斜構(gòu)造,即大雁-扎尼河向斜,向斜軸的方向?yàn)镹40°-80°E,傾向北西,傾角15°-30°。向斜的淺部比較陡,一般傾角在15°-20°,中部略緩,深部平緩,呈一向北西傾斜而為斷裂F1和F2所破壞的單斜構(gòu)造。
一、地層
區(qū)內(nèi)出露地層主要為古生界泥盆系上統(tǒng)大民山組(D2d)的蝕變安山巖、酸性熔巖、薄層凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂礫巖;中生界白堊系下統(tǒng)龍江組(K1l)的下部中酸性熔巖段、上部凝灰碎屑巖段,梅勒?qǐng)D組(K1m)的酸性熔巖和碎屑巖、大磨拐河組(K1d)的凝灰碎屑巖、泥巖、砂巖、煤層及伊敏組(K1y)的泥巖、粉砂巖及煤層;新生界第四系(Qh)的松散沉積物。
二、構(gòu)造
區(qū)域內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主,地層基本是單斜狀產(chǎn)出。斷裂方向以近東西向的走向斷裂及南北向斷裂為主。區(qū)內(nèi)無巖漿巖侵入。
第二節(jié) 采區(qū)地質(zhì)情況
根據(jù)勘探資料東四采區(qū)內(nèi)的地層有中生界白堊系下統(tǒng)梅勒?qǐng)D組的酸性熔巖和碎屑巖,大磨拐河組的凝灰碎屑巖、泥巖、砂巖、煤層;新生界第四系的松散沉積物。該采區(qū)內(nèi)無伊敏組地層。
現(xiàn)將地層由下至上敘述如下:
(一)、白堊系下統(tǒng)梅勒?qǐng)D組(K1m):
本組地層在煤田內(nèi)大面積出露,是煤系基底,系指廣泛發(fā)育于大興安嶺各地的以中基性火山巖為主,并含有酸性熔巖和碎屑巖的一套地層,其巖性主要由紫-灰紫色-黑色的拉斑玄武巖,氣孔杏仁狀玄武巖和安山玄武巖所組成,頂部夾薄層凝灰?guī)r或角礫巖,該地層平行不整合于九峰山組之上,與大磨拐河組呈不整合接觸,其厚度在200-260米之間。
(二)、白堊系下統(tǒng)大磨拐河組(K1d):
本組地層全區(qū)發(fā)育,為本區(qū)最有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的含煤地層,根據(jù)巖性特征,巖石組合及含煤情況,可劃分為上、中、下三個(gè)巖段。
?、?、下部泥巖段:
本段地層主要由河流、湖泊相含礫泥巖、礫質(zhì)砂巖、湖泊相泥巖、沼澤相砂巖、泥炭沼澤相煤層所組成,含煤性高,共含煤層四層,即:33、34、35、36號(hào)煤層,其中33號(hào)煤層為大部分可采;36號(hào)煤層為大部分不可采;34、35號(hào)煤層為全區(qū)不可采。
本含煤段的厚度為24-110米,平均76.6米,其沉積厚度變化較大,系由于沉積基底凸凹不平所致,由下到上分別描述如下:
底部礫巖層:厚度不大、分布不普遍,偶見于個(gè)別鉆孔之中,巖性為灰白-灰綠色,礫石成份以凝灰?guī)r為主,但夾有玄武巖,礫徑在0.02-0.06米之間,分選和磨圓度較差,呈棱角或次棱角狀,凝灰質(zhì)膠結(jié)的風(fēng)化殼殘積礫巖層,厚度一般在1-2米之間,與下伏甘河組呈不整合接觸。
泥巖砂巖層:位于本段地層的中下部,含35、36號(hào)兩個(gè)煤層,巖性特征為灰-灰白色,塊狀,層理不發(fā)育,泥質(zhì)和凝灰質(zhì)膠結(jié),含植物化石碎片的中砂巖、粉砂巖和泥巖。厚度一般在35-45米之間。
含礫粗砂巖層、粉砂巖層:位于本段地層中上部,含33、34號(hào)兩個(gè)煤層,巖性特征為灰-灰白色,礫石成份為凝灰?guī)r塊,分選不好,凝灰質(zhì)膠結(jié)的含礫粗砂巖和含炭化植物的粉砂巖,厚度一般在12米之間。
含礫泥巖層:位于本段地層的最上部,與上覆中部含煤巖段為連續(xù)沉積,一般多呈灰黑色,灰褐色次之。礫石成份以凝灰?guī)r為主,粉砂巖和玄武巖次之,分選和磨圓度極差,礫徑一般在0.045-0.05米,生產(chǎn)實(shí)見礫徑大者可達(dá)2.00米,含礫量約1%左右,由于該巖層特殊,且?guī)r性穩(wěn)定,因此可以做為全煤層的對(duì)比標(biāo)志。
?、?、中部含煤巖段:
本段地層為一礦現(xiàn)生產(chǎn)揭露最好的含煤段地層,其主要由河流相砂巖、粉砂巖、沼澤相粉砂巖、泥炭沼澤相煤層和薄層河床礫質(zhì)砂巖、粗砂巖以及湖泊相泥巖所組成,含煤性高,共含煤層18層,其中30號(hào)煤層全區(qū)可采;25、 27、28′、 28號(hào)煤層為大部分可采;26、31號(hào)煤層為大部分不可采;16、17、18、19、20、21、22、23、24、29、32號(hào)煤層為全區(qū)不可采。該段是本組地層中最具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的含煤層段,特別是30號(hào)煤層發(fā)育較好,厚度大、分布面積廣,是該區(qū)的主采煤層。本段地層的厚度為160-335米,平均厚度275米。
?、?、上部泥巖段:
本段地層整合接觸于中部含煤段之上,是一套深水湖泊相地層,巖性以砂巖為主,夾薄層中、細(xì)砂巖。巖性特征為灰-灰白色,泥質(zhì)和凝灰質(zhì)膠結(jié),泥巖呈塊狀。在下部細(xì)砂巖中具有因碎屑物質(zhì)的顏色深淺不同而構(gòu)成的水平層理,局部含碎屑植物化石,風(fēng)化后松散易落。因本區(qū)構(gòu)造原因,該地層在走向或傾向上除厚度變化外,其巖性還是相當(dāng)穩(wěn)定的,為此可以作為全區(qū)地層對(duì)比的主要標(biāo)志。本段地層的厚度為55-124米,平均厚度100米。
大磨拐河組地層最小厚度239米,最大厚度566米,平均厚度447.54米。其含可采和不可采煤層22層,煤層平均總厚度43.49米。大磨拐河組地層含煤系數(shù)為9.7%。
(三)、第四系海拉爾組(Qh):
本組地層屬未膠結(jié)的疏松沉積層,由上部腐植土、風(fēng)成砂、下部礫石、粘土和亞粘土組成,最小厚度6.00米,最大厚度52.00米,平均厚度26.00米,與下伏大磨拐河組呈不整合接觸。本采區(qū)地層見表4:
采區(qū)地層一覽表 表4
第四章 地質(zhì)構(gòu)造情況
第一節(jié) 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造
一礦位于xx煤田的東部,根據(jù)xx地質(zhì)隊(duì)精查及礦務(wù)局補(bǔ)勘成果,區(qū)內(nèi)經(jīng)鉆探、物探實(shí)見證實(shí):共有九條大、中型斷層,這些斷層分別屬于近走向北東東組(F1、F2、F4、F5、F6、F9)和斜交走向北西西組(F3、F7、F8),其力學(xué)性質(zhì)均屬張扭性正斷層。其中F2、F5為井田邊界斷層;F1、F4、F6、F9為井田邊界外斷層;F3、F7、F8為井田內(nèi)斷層(詳見一礦構(gòu)造綱要圖3)。
第二節(jié) 采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造
東四采區(qū)范圍內(nèi)有F2、F3兩條斷層,這兩條斷層均為邊界斷層,對(duì)采區(qū)的采掘無影響,但它的伴生或派生小型斷層將對(duì)采掘有一定的影響,其中F2、F3斷裂的產(chǎn)狀、垂直斷距及有關(guān)特征和確定的依據(jù),分別敘述如下
1、F2張扭性斷裂:
該斷裂大致沿地層走向由東到西橫貫全區(qū)。全長(zhǎng)近10公里,為本區(qū)北部自然邊界。
走向由第1-2勘探線間的N80°W折轉(zhuǎn)為第2-6勘探線間的N30°E,第6-10勘探線間的N80°E,第10-17勘探線間的N30-45°E的舒緩波狀,傾斜較緩,一般呈30°-45°的波狀,傾向南東。
其斷距分別是:一般在70-100米之間,最小斷距40米,最大斷距120米。
這條斷裂被不同勘探線上的19個(gè)鉆孔所證實(shí),其斷裂的延展方向、斷裂性質(zhì)及對(duì)煤層的破壞程度等都是清楚可靠的。
2、F3張扭性斷裂:
斜穿于本區(qū)東部的第2-10勘探線間,大體呈一向南西突出的弧形,全長(zhǎng)3.85公里,走向由第2-6勘探線間的N75°E折轉(zhuǎn)為第6-10勘探線間的N50°W,折轉(zhuǎn)點(diǎn)在第6線上75-32鉆孔附近,傾向由SE(第2-6勘探線間)變?yōu)镾W(第6-10勘探線間)。傾角變化較大,在20°-50°之間。斷距是南大北小,由第5勘探線的80米、第6勘探線的120米轉(zhuǎn)至第8勘探線的35米、第4勘探線的16米。
本斷裂與其它斷裂的關(guān)系是:F3是F2的“入”字型分枝;F7是F3的“入”字型分枝。為6-9勘探線上共計(jì)8個(gè)地質(zhì)孔所實(shí)見,煤層缺失斷裂性質(zhì)等清楚,本斷裂的存在性質(zhì)及其特征可靠。
本區(qū)的構(gòu)造情況有如下特點(diǎn):
?、?、本區(qū)煤層屬近東西走向的狹長(zhǎng)地段,煤層傾向變化于320°-350°之間;
?、?、在F2、F3斷層附近可能伴生或派生小型斷層或褶曲;
?、?、本區(qū)構(gòu)造以斷裂為主,褶曲構(gòu)造簡(jiǎn)單;
?、?、本區(qū)斷層有逢斷必正的規(guī)律;
?、?、本區(qū)內(nèi)無巖漿侵入體、古河床沖刷等情況;
附:斷層一覽表5:
斷層一覽表
第五章 煤層及其頂?shù)装迩闆r
本區(qū)內(nèi)煤層及圍巖層均屬于白堊系下統(tǒng)大磨拐河組中部含煤巖段,煤種牌號(hào)為褐煤(HM)。本區(qū)內(nèi)30號(hào)煤層為全區(qū)發(fā)育穩(wěn)定的可采煤層;16、25、27、28’、28、33號(hào)煤層為全區(qū)基本發(fā)育穩(wěn)定的大部分可采煤層;26、31、36號(hào)煤層為全區(qū)大部分不可采煤層; 17、18、19、20、21、22、23、24、29、32、34、35號(hào)煤層為全區(qū)不可采煤層;
現(xiàn)將各煤層情況分述如下:
16、17號(hào)煤層:該兩層煤屬于一個(gè)煤層群。主要賦存于本區(qū)中部以北到F2斷裂之間地帶,東起第5勘探線,西至19線。二者淺部合并,深部分開。16號(hào)煤層在本區(qū)內(nèi)最小厚度0.20米,最大3.10米,平均1.57米。沿走向由東向西略有變薄之趨勢(shì),一般由三個(gè)分層組成。尤以7線發(fā)育較好, 為大部分可采煤層。17號(hào)煤層變化基本與16號(hào)煤層相同。本區(qū)域內(nèi)最小厚度0.26米,最大2.72米,平均1.23米, 在區(qū)域內(nèi)為不可采煤層。
25號(hào)煤層:本煤層在該區(qū)域內(nèi)賦存較穩(wěn)定。在走向上煤厚變化不大,在傾向上深部比淺部略厚,煤層中含有1-3層夾矸,本區(qū)域內(nèi)煤層最小厚度1.44米,最大2.52米,平均1.57米, 其含煤面積為1186521平方米,可采面積為1184664 平方米,該煤層在本區(qū)內(nèi)為大部分可采。
26號(hào)煤層主要發(fā)育在2-15線間,其中尤以2-6線和11-14線發(fā)育較好,13-16線變薄,17線以西尖滅,本區(qū)域內(nèi)煤層厚度變化于0.32-2.76米,平均1.11米, 其含煤面積為1237991平方米,可采面積為559700平方米,該煤層在本區(qū)內(nèi)為大部分不可采。
27號(hào)煤層:其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般由1-7個(gè)分層組成,向深部分叉略呈馬尾狀。
該煤層全區(qū)發(fā)育,尤以6線以東發(fā)育最好,沿走向由東至西由分叉到合并,本區(qū)域內(nèi)最小厚度0.17米,最大6.60米,平均2.22米??偟奶攸c(diǎn)是,厚度變化大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜;本區(qū)中西部發(fā)育較穩(wěn)定,而6線以東結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)雜, 其含煤面積為1338828平方米,可采面積為1046199平方米,該煤層在本區(qū)內(nèi)為大部分可采。
28′號(hào)煤層:與28煤層一起組成一個(gè)煤層群。主要賦存于2-12線間,尤以淺部、東部(8線以東)發(fā)育較好;8-11線深部和12線以西尖滅。本區(qū)內(nèi)最小厚度0.00米,最大4.82米,平均3.42米, 其含煤面積為1338415平方米,可采面積為1103467平方米,該煤層在本區(qū)內(nèi)為大部分可采。
28號(hào)煤層:全區(qū)發(fā)育,尤以9-19線發(fā)育最好且結(jié)構(gòu)單一;6-9線發(fā)育也比較好,但結(jié)構(gòu)較西部復(fù)雜;6線以東變薄。總的特點(diǎn)是沿傾向較穩(wěn)定,而沿走向變化呈東部薄、西部厚,東部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,西部簡(jiǎn)單的特征,本區(qū)域內(nèi)最小厚度0.93米,最大4.86米,平均2.90米, 其含煤面積為1451117平方米,可采面積為790591平方米,該煤層在本區(qū)內(nèi)為大部分可采。
29號(hào)煤層:全區(qū)發(fā)育,尤以10-18線發(fā)育最好。一般由1-2個(gè)分層組成。15-18線結(jié)構(gòu)單一,向西(19線)變薄??偟奶攸c(diǎn)是,沿傾向變化不大,沿走向由西至東有分叉現(xiàn)象。本區(qū)域內(nèi)最小厚度0.60米,最大1.70米,平均0.95米,含煤面積為1660669平方米,該煤層全區(qū)不可采。
30號(hào)煤層:是本區(qū)發(fā)育最好的一層煤。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,一般僅有1層夾石,且煤層厚度較大。本區(qū)域內(nèi)最小厚度0.83米,最大8.89米,平均6.66米。無論沿傾向或是走向都比較穩(wěn)定, 其含煤面積為1660669平方米,可采面積為1627239平方米,該煤層全區(qū)可采。
31號(hào)煤層:其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,一般由1-6個(gè)分層組成,厚度變化較大,本區(qū)域內(nèi)最小厚度0.00米,最大3.85米,平均1.64米, 其含煤面積為1383004平方米,該煤層全區(qū)不可采。
32號(hào)煤層:其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,一般由0-9個(gè)分層組成,厚度變化較大,其含煤面積為1737549平方米,該煤層在全區(qū)內(nèi)不可采。
33號(hào)煤層:其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,一般由1-7個(gè)分層組成,本區(qū)域內(nèi)最小厚度0.58米,最大4.97米,平均2.79米, 其含煤面積為1881515平方米,可采面積為1772397平方米,該煤層在本區(qū)內(nèi)為大部分可采。
34、35號(hào)煤層:該煤層全區(qū)不可采。
36號(hào)煤層:主要發(fā)育在7-17線間。結(jié)構(gòu)較單一,一般無夾石層(偶爾出現(xiàn)1-2個(gè)夾石層)。無論沿傾向或是走向變化都不大。本區(qū)域內(nèi)最小厚度0.60米,最大2.22米,平均1.72米。是本區(qū)最下部一層煤, 其含煤面積為336292平方米,可采面積為211758平方米,該煤層在本區(qū)內(nèi)為大部分不可。
上述各煤層的厚度、層間距、結(jié)構(gòu)、頂?shù)装鍘r性、煤層穩(wěn)定程度、煤層控制程度、煤層變化情況、可采性等詳見一礦東四采區(qū)各煤層情況一覽表6:
第六章 煤質(zhì)情況
第一節(jié) 煤的物理性質(zhì)及特征
本區(qū)所有煤層其物理性質(zhì)共性明顯,差異不大,一般多為黑褐-黑色,條痕淺褐色-褐色,具有瀝青光澤,多屬暗淡(或半暗淡)型煤。結(jié)構(gòu)單一或呈條帶狀,常見條帶狀結(jié)構(gòu)或木質(zhì)結(jié)構(gòu),具層狀或塊狀構(gòu)造,斷口平坦,個(gè)別呈參差狀斷口,外生裂隙發(fā)育。硬度在1-3之間(摩氏硬度),具較強(qiáng)韌性,煤的比重1.15-1.84之間,平均1.48-1.66;煤的容重在1.06-1.57之間,平均1.20-1.33。
根據(jù)本區(qū)各煤層進(jìn)行磨片鏡下鑒定結(jié)果表明,本區(qū)煤巖組分以凝膠化物質(zhì)為主,其次是絲質(zhì)炭化物質(zhì),以及含量不高的穩(wěn)定組分和礦物雜質(zhì)。礦物以泥質(zhì)和浸染狀粘土為主,石英顆粒次之。
本區(qū)煤種為褐煤,煤巖鑒定其變質(zhì)階段為0階段。
第二節(jié) 煤的化學(xué)性質(zhì)和工藝性能
本區(qū)各煤層的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,根據(jù)22個(gè)計(jì)量煤層的煤芯煤樣化驗(yàn)結(jié)果,其煤質(zhì)指標(biāo)如下:
水分(Wt):2.69% - 20.08%,平均9.57%;
灰分(Ad):7.13% - 49.26%,平均28.2%;
揮發(fā)分(Vdaf)39.06% - 53.75%,平均45.30%,屬高揮發(fā)分。
粘結(jié)性:1,屬弱粘結(jié)性。
本區(qū)煤種牌號(hào)單一,區(qū)內(nèi)各煤層其坩堝粘結(jié)性幾乎都是1,煤化程度低,均屬褐煤,其中14、15、28´、30號(hào)煤層屬低灰分煤,20、34號(hào)煤層屬于高灰分外,其它各煤層均屬于中灰分煤。從平面上看,本區(qū)內(nèi)煤層的主要煤質(zhì)指標(biāo)灰分產(chǎn)率(Ad)值隨深度變化不大,揮發(fā)分產(chǎn)率(Vdaf)值隨著深度加大而降低的趨勢(shì)。各煤層含硫量變化不大,均屬特低硫。
本區(qū)煤的發(fā)熱量(Qnet.v )平均為22.1MJ/kg,灰分(Ad)平均為28.2%,硫(St.d)平均為0.48%,灰熔點(diǎn)(ST)為1380°,屬中灰,特低硫,高熔點(diǎn)煤。適合于火力發(fā)電,大型鍋爐及民用煤。
附: ①、各煤層灰份級(jí)別一覽表7;
?、?、一礦補(bǔ)勘鉆孔煤芯煤樣化驗(yàn)成果表8;
③、歷年商品煤質(zhì)量一覽表9;
?、?、東四采區(qū)各煤層灰份、全硫、發(fā)熱量一覽表10
⑤、東四采區(qū)30號(hào)煤層灰份、全硫、發(fā)熱量一覽表11
各煤層灰份級(jí)別一覽表
第七章 水文地質(zhì)情況
第一節(jié) 區(qū)域水文地質(zhì)
xx煤田內(nèi)沒有主要河流,一礦井田位于大雁煤田的東南部,勝利河由東南向西北流經(jīng)一礦井田的西南部后匯入xxx河。
第二節(jié) 地表水與地下水的關(guān)系
本區(qū)含水層以煤系風(fēng)化裂隙帶含水層為主,風(fēng)化帶以下煤系孔隙含水層為輔。本區(qū)第四系基本不含水(僅在井田西部砂礫層含水),但卻是大氣降水滲入煤系地層含水層的良好通道。
地下水有較完整的循環(huán)系統(tǒng),即:補(bǔ)給、徑流、排泄過程天然狀態(tài)下,地下水總的徑流方向是由南南東向北北西,也就是由南南東補(bǔ)給,排泄于北北西方向,井田內(nèi)地下水的水質(zhì)類型為HCO3-Ca水,礦化度為366-428毫克/立升。
第三節(jié) 礦區(qū)內(nèi)含水層及隔水層
本區(qū)的含水層可分為如下四類:第四系孔隙含水層、煤系風(fēng)化裂隙帶含水層、煤系內(nèi)孔隙含水層及煤層裂隙含水層。
1、第四系孔隙含水層:
本區(qū)第四系地層全區(qū)發(fā)育,以不整合接觸的方式直接覆蓋于煤系地層之上,厚度約為6.8米-16.0米,為多層結(jié)構(gòu)的松散層,以亞粘土、風(fēng)成砂、粘土層、粉砂、細(xì)砂和砂礫層為主。井巷工程證實(shí),井田內(nèi)大面積的沉積層是透水而非含水的沉積層,是大氣降水的良好通道,僅在井田西部第16勘探線以西發(fā)育的砂礫層為含水層,靜水位標(biāo)高約為640米-644米,單位涌水量q=0.4升/秒.米,因其面積小、厚度薄,其含水量和供水意義不大,是含水中等偏小的含水層。
2、煤系風(fēng)化裂隙帶含水層:
該含水層分布在第四系覆蓋下的煤系風(fēng)化帶內(nèi),是本區(qū)的主要含水層。在風(fēng)化帶深度內(nèi),由于風(fēng)化作用導(dǎo)致煤層裂隙發(fā)育,砂巖疏松孔隙增大,煤層裂隙和砂巖孔隙成了地下水賦存空間和導(dǎo)通渠道,在此深度內(nèi)的泥巖,由于賦存淺、壓力小,受風(fēng)化作用影響,也失去了隔水作用。經(jīng)井巷工程實(shí)見證明,在煤系風(fēng)化帶內(nèi),地下水不是賦存在煤層、砂巖層等單一含水層內(nèi),而是賦存于整個(gè)風(fēng)化裂隙帶內(nèi),如:一礦東二、西四兩個(gè)采區(qū)風(fēng)井和排矸井是在32煤層底板和28煤層中沿地層傾斜方向掘進(jìn)的,由于它們的疏干作用,在回采位于風(fēng)化裂隙范圍內(nèi)一區(qū)段的25、27煤層時(shí),發(fā)現(xiàn)其含水已被超前疏干。
3、煤系地層內(nèi)孔隙含水層:
在煤系風(fēng)化裂隙帶以下部分,煤層的圍巖可構(gòu)成承壓含水層,其巖性主要由砂巖、砂礫巖組成,裂隙不發(fā)育,以孔隙含水為主。在本區(qū)內(nèi)可分為以下幾組:26煤層至27煤層間含水組;28煤層至29煤層間含水組;30煤層至32煤層間含水組;含礫泥巖至煤系基底含水組。上述含水組補(bǔ)給來源主要為風(fēng)化裂隙帶含水層。
4、煤層裂隙含水層:
煤系風(fēng)化帶以下煤層裂隙也較為發(fā)育,其富水性較強(qiáng),但與風(fēng)化裂隙帶內(nèi)含水層相比,其含水量大幅度減少,含水層主要有27、28、29、30、32等煤層含水層組成,其補(bǔ)給主要來源于風(fēng)化裂隙帶含水及煤系內(nèi)孔隙水。
本區(qū)隔水層主要有如下兩層:
?、佟⑸喜磕鄮r段隔水層:位于16煤層以上的厚層泥巖,厚約125米。
?、凇?2煤層底板隔水層:巖性為含礫泥巖,厚約27.1米。
第四節(jié) 水文地質(zhì)特點(diǎn)
1、本區(qū)地下水埋藏較淺,主要以煤層裂隙水為主。
2、煤層中裂隙發(fā)育,導(dǎo)水性強(qiáng)。
3、第四系地層有較厚的粘土分布,對(duì)大氣降水的補(bǔ)給起到一定隔水作用。
4、本區(qū)地勢(shì)較高,第四系地層水量不大,且補(bǔ)給條件較差,易于疏干。
第五節(jié) 礦井充水因素
通過對(duì)井上下不同時(shí)期、不同地點(diǎn)的礦井涌水量分析發(fā)現(xiàn),礦井地下水補(bǔ)給來源有三個(gè):
1、降水補(bǔ)給
雨季期間,地表降雨除部分蒸發(fā)外,剩余部分通過四系層而緩慢滲入煤系地層風(fēng)化帶內(nèi),天然條件下,滲入的水量小且緩慢,一般需1.5-3個(gè)月時(shí)間才能補(bǔ)給地下水。但由于一礦井下工作面頂板管理采取自然垮落法,而且為多煤層開采,在井下采動(dòng)工作面的對(duì)應(yīng)地表形成了面積較大,深度達(dá)14米的塌陷坑,坑的邊緣發(fā)育許多環(huán)形裂隙,在雨季,雨水除進(jìn)入環(huán)形裂隙外,大量匯集于坑內(nèi)而形成了季節(jié)性積水坑,這樣就加快了滲入的速度,增大了滲入的水量,經(jīng)井下實(shí)際觀測(cè),在上覆巖層受破壞的情況下,雨水在20天左右就可補(bǔ)給地下水。
2、含水層的滲入補(bǔ)給
由于本區(qū)井田地層為單斜構(gòu)造,煤系內(nèi)煤層裂隙及孔隙含水層的導(dǎo)水性能較好,煤系中深部含水層可能接受來源于風(fēng)化裂隙帶含水層水的順層滲入補(bǔ)給。
3、斷層導(dǎo)水
本區(qū)斷層均為張扭性正斷層,斷層破碎帶不寬,而煤系地層巖石松軟具可塑性,斷層破碎帶常被巖石碎屑所充填,并與斷盤緊密接觸,因此斷層的導(dǎo)水與否要視其被切斷的兩盤巖性而定。在一礦井田范圍內(nèi),導(dǎo)水與隔水?dāng)鄬庸泊娑植繉?dǎo)水?dāng)鄬虞^多,但出水量不大,多為導(dǎo)通砂巖層中的孔隙水。
4、補(bǔ)給關(guān)系
降水補(bǔ)給有三種途徑:一是通過煤層露頭頂部“天窗”即四系層底部缺失粘土的地帶補(bǔ)給地下水;二是通過有薄層粘土或礫層地帶長(zhǎng)期緩慢滲入補(bǔ)給;三是降水形成地表徑流補(bǔ)給河床沖積層潛水,而潛水直接滲入到煤層地下水或側(cè)向流入“天窗”歸宿于地下。
綜合各項(xiàng)因素評(píng)價(jià),一礦水文地質(zhì)類型為:中等.
第六節(jié) 采區(qū)涌水量預(yù)計(jì)
東四采區(qū)無水文資料也未做過水文地質(zhì)工程,但本區(qū)對(duì)應(yīng)地表西部屬溝谷地形,成為東西兩側(cè)積水匯集之地,對(duì)地下水將形成一定的補(bǔ)給。F2、F3斷層及其附近可能伴生或派生小型斷層,均可能含、導(dǎo)水。另外,根據(jù)本區(qū)內(nèi)的小井實(shí)際開采揭露(開采16號(hào)煤層),水量較大。
預(yù)計(jì)本區(qū)涌水量為300-350m3/h。
第八章 資源儲(chǔ)量估算
第一節(jié) 資源儲(chǔ)量估算范圍
東四采區(qū)對(duì)11個(gè)煤層進(jìn)行了資源儲(chǔ)量的估算(即:25、26、27、28′、28、29、30、31、32、33、36),其范圍:南起各煤層露頭;東北及北部為F2斷層;西部為F3斷層。深度為+200米水平。
第二節(jié)、資源儲(chǔ)量估算工業(yè)指標(biāo)
根據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》并結(jié)合本勘探區(qū)實(shí)際,確定資源儲(chǔ)量估算采用的工業(yè)指標(biāo)如下:
最低可采厚度1.50米;最高可采灰份(Ad)40%。
最高硫分(St.d)3%;最低發(fā)熱量(Qnet.d)15.7MJ/kg
第三節(jié)、資源儲(chǔ)量估算邊界線確定
1、鐵路煤柱:
鐵路煤柱按[xx文件規(guī)定進(jìn)行留設(shè)。兩側(cè)各留50米維護(hù)帶,并根據(jù)巖層移動(dòng)角,留設(shè)各煤層的保護(hù)煤柱。
2、斷層煤柱:
斷層兩側(cè)30米地段內(nèi)為煤層煤柱。
3、風(fēng)氧化帶:
自煤層底板露頭內(nèi)推平距50米作為風(fēng)氧化帶,不算儲(chǔ)量。
4、最低可采邊界:
采用勘探鉆孔的純煤厚度,用內(nèi)插法確定出煤層厚度1.50米的位置做為最低可采邊界。對(duì)于因煤層沉積尖滅或古基底隆起造成的缺失,取見煤鉆孔與未見煤鉆孔距離的1/2作為零點(diǎn),用內(nèi)插法確定可采邊界。
第四節(jié)、資源儲(chǔ)量估算參數(shù)確定
1、煤層厚度:
煤層厚度采用原報(bào)告中各鉆孔綜合采用厚度,采用算術(shù)平均法求得平均厚度,含有夾矸的煤層采用厚度執(zhí)行《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》中的規(guī)定。
2、塊段面積:
塊段面積是采用《AUTOCAD繪圖軟件》自動(dòng)計(jì)算得出的。
3、容重:
一礦自投產(chǎn)以來未有對(duì)各煤層的容重重新測(cè)定,根據(jù)原報(bào)告各煤層的平均容重值見表12:
第五節(jié) 礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量級(jí)別確定
根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》的規(guī)定,結(jié)合一礦井田實(shí)際情況確定:
?、?、A級(jí)儲(chǔ)量:勘探網(wǎng)度在600×400米以內(nèi),通過鉆孔揭露對(duì)煤層的層位、厚度、結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)、煤層產(chǎn)狀已經(jīng)查明,煤層底板等高線已經(jīng)控制,落差大于30米的斷層已經(jīng)查明,煤層對(duì)比可靠。煤質(zhì)牌號(hào)確定,灰分不超過40%。
?、凇級(jí)儲(chǔ)量:勘探網(wǎng)度在1200×800米以內(nèi),在A級(jí)儲(chǔ)量塊段的外圍不超過A級(jí)基本勘探線距1/2的外推部分;通過鉆孔揭露對(duì)煤層的層位、厚度、結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)、煤層產(chǎn)狀已基本查明,煤層底板等高線基本控制,落差大于等于50米的斷層已經(jīng)查明,煤層對(duì)比可靠。煤質(zhì)牌號(hào)確定,灰分不超過40%。
③、C級(jí)儲(chǔ)量:凡不符合A、B兩級(jí)別儲(chǔ)量網(wǎng)度要求但有少量鉆孔所控制。在B級(jí)儲(chǔ)量塊段的外圍不超過B級(jí)基本勘探線距1/2的外推部分。
?、堋⑷Χǜ呒?jí)儲(chǔ)量原則上以鉆孔見煤點(diǎn)相連,但考慮生產(chǎn)利用的實(shí)際意義,一般以相鄰等高線、勘探線為圈定邊界,淺部以+500等高線為界,深部以+200等高線為界。對(duì)于小而孤立的塊段或臨近可采邊界或大斷層兩側(cè)30米均不圈定高級(jí)儲(chǔ)量。
第六節(jié) 礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量估算方法
該區(qū)煤層傾角平均16°-20°左右,煤層厚度較為穩(wěn)定,估算過程中估算方法采用地質(zhì)塊段法,在煤層底板等高線圖上分級(jí)別、分塊段進(jìn)行估算,其資源儲(chǔ)量估算公式為:
Q=S×H×D /cosα
式中 S:為塊段面積(m2)
H:煤層平均厚度(m)
D:煤層容重(t/m3)
α:煤層傾角(°)
根據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》規(guī)定,煤層傾角小于15°時(shí)采用水平投影面積進(jìn)行計(jì)算。
第七節(jié) 資源儲(chǔ)量估算結(jié)果
?、?、能利用儲(chǔ)量:3730.7萬噸,
A級(jí):1245.2萬噸
B級(jí):157.9萬噸
A級(jí)+B級(jí):1403.1萬噸
C級(jí):2327.6萬噸
A級(jí)+B級(jí)+C級(jí):3730.7萬噸
其中;F2斷層煤柱儲(chǔ)量:C級(jí):221.1萬噸
F3斷層煤柱儲(chǔ)量:C級(jí):91.2萬噸
②、暫不能利用儲(chǔ)量:288.5萬噸,
附:1)、東四采區(qū)分煤層分水平塊段資源儲(chǔ)量估算表13;
2)、東四采區(qū)F2斷層煤柱資源儲(chǔ)量估算表14;
3)、東四采區(qū)F3斷層煤柱資源儲(chǔ)量估算表15;
4)、東四采區(qū)分煤層分水平資源儲(chǔ)量匯總表16;
附儲(chǔ)量各種表格32-47頁
第九章 針對(duì)存在的地質(zhì)問題,提出注意事項(xiàng)和建議
1、因本區(qū)西部及北部賦存F3、F2斷層,其附近可能伴生或派生小型斷層或褶曲,建議對(duì)本區(qū)進(jìn)行三維地震勘探,提高對(duì)中小構(gòu)造的控制程度,保證采掘生產(chǎn)正常進(jìn)行。
2、本區(qū)未進(jìn)行水文地質(zhì)勘探工作,為了解和掌握水文地質(zhì)情況,建議進(jìn)行水文地質(zhì)工作。
3、應(yīng)在井田南部煤層露頭接受降水補(bǔ)給地段筑防洪壩,挖防洪溝,使雨季降水補(bǔ)給和春季桃花水能夠順利、通暢地排出井田外。
4、由于本區(qū)淺部為煤層露頭風(fēng)化裂隙帶,其內(nèi)可能含水,故在煤層淺部巷道設(shè)計(jì)時(shí)需留有一定尺寸的隔水煤柱。
5、在進(jìn)行采區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)增強(qiáng)井下防排水能力,確保采區(qū)的正常排水。
6、因本區(qū)鉆孔稀少,且揭露的煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,所以需進(jìn)一步補(bǔ)勘,加大鉆孔密度,增加煤質(zhì)化驗(yàn)點(diǎn),重新核查煤層結(jié)構(gòu)。
7、本區(qū)范圍內(nèi)有部分小井開采,小井采空區(qū)及廢巷內(nèi)可能存有一定量的積水,在采區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以考慮,避免在施工時(shí)造成突水事故的發(fā)生。