大同煤矿集团同地临汾宏大隆博煤业矿井地质报告 - 图文
更新时间:2023-03-13 03:11:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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大同煤矿集团临汾宏大隆博煤业有限公司 兼并重组整合矿井地质报告
山西省煤炭地质144勘查院
二O一O年一月
报告提交单位:大同煤矿集团临汾宏大隆博煤业有限公司 法人代表:
报告编制单位:山西省煤炭地质144勘查院 院 长:郝风鸣 总工程师:张学彦 主 编:张京良 编制人员:陈桃花 谢汝明微机清绘:赵新丽 孟庆菊文字录入:白伟英 张 琼审核:张学彦 牛仰杰
谢文华陈永侠江平彬 高卫红
目 录
第一章 概况 ··········································································································· 1 第一节 目的任务 ····························································································· 1 第二节 位置及交通 ························································································· 2 第三节 自然地理 ····························································································· 3 第四节 周边矿井及小窑················································································· 5 第五节 以往地质工作概况 ············································································ 5 第二章 矿井地质 ··································································································· 9 第一节 区域地质简况 ····················································································· 9 第二节 矿井地质 ····························································································· 9 第三章 煤层、煤质及有益矿产 ······································································· 19 第一节 煤层 ··································································································· 19 第二节 煤质 ··································································································· 21 第三节 其它有益矿产 ··················································································· 23 第四章 水文地质 ································································································· 24 第一节 区域水文地质 ··················································································· 24 第二节 矿井水文地质条件 ·········································································· 25 第三节 矿井充水因素分析及水害防治措施 ·············································· 27 第四节 矿井涌水量预算··············································································· 30 第五节 供水水源 ··························································································· 31
第五章 其它开采技术条件 ················································································ 32 第一节 煤层顶底板岩石工程地质特征 ······················································ 32 第二节 瓦斯、煤尘及煤的自燃 ·································································· 33 第三节 地温 ··································································································· 34 第六章 环境地质 ································································································· 35 第一节 地震与矿井稳定性 ·········································································· 35 第二节 地质灾害 ··························································································· 35 第三节 矿区水文环境 ··················································································· 36 第四节 有害物质 ··························································································· 36 第七章 矿山开采 ································································································· 38 第一节 矿区内煤矿生产建设情况及小窑开采情况 ·································· 38 第二节 探采对比 ··························································································· 39 第八章 资源储量估算 ························································································ 41 第一节 资源储量估算范围及工业指标 ······················································ 41 第二节 资源储量估算方法与有关参数的确定 ·········································· 41 第三节 资源储量类别划分原则 ·································································· 42 第四节 资源储量估算结果 ·········································································· 42 第五节 储量对比 ··························································································· 42 第九章 结论 ········································································································· 44
附 图 目 录
图号 顺序号 图名 比例尺 001 0001 区域地质图 1:100000 002 0002 003 0003 004-1 0004 A-A004-2 0005 B-B005-1 0006 2005-2 0007 10006 0008 2007 0009 2
序号 附表1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 地形地质图 1:5000地层综合柱状图 1:500′勘查线剖面图 1:5000′勘查线剖面图 1:5000号煤层底板等高线及资源储量估算图 1:5000 号煤层底板等高线及资源储量估算图号煤层采掘工程平面图 1:5000号煤层的井上下对照图 1:5000 附 表 目 录
名 称 钻孔施工情况一览表 1各煤层综合成果表 2各煤层资源储量估算表 4
资源储量汇总表 7 各煤层煤芯煤样化验成果表 8
页号 1:5000
附 件
附件1、地质勘查资质证书 复印件 附件2、采矿许可证 附件3、晋煤重组办发[2009]85号 附件4、瓦斯鉴定及煤尘爆炸性及自燃倾向鉴定 附件5、储量备案证明 附件6、承诺书
复印件 复印件 复印件 复印件
第一章 概况
第一节 目的任务
根据《山西省人民政府政府关于加快推进煤矿企业兼并重组的实施意见》(晋政发[2008]23号)、《山西省人民政府关于进一步加快推进煤矿企业兼并重组整合有关问题》(晋政发[2009]10号)和《山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件》(晋煤重组办发[2009]85号)的文件精神,大同煤矿集团临汾宏大隆博煤业有限公司将对山西乡宁隆博煤业有限公司、山西乡宁乌金沟煤业有限公司及空白资源进行资源整合。重组后,参与重组的小煤矿共同组建成大同煤矿集团临汾宏大隆博煤业有限公司,生产能力由重组前的45万t/a规划为90万t/a,井田面积8.1408km2,拟开采2、10号煤层。为加快临汾宏大隆博煤业有限公司兼并重组工作的顺利实施,查明井田内各煤矿开采情况及煤炭资源量,临汾宏大隆博煤业有限公司委托我院编制兼并重组整合矿井地质报告。
一、报告编制的主要地质依据
1、1958年8月,煤炭工业部华北煤田地质勘探局140队提交的《山西省河东煤田山西乡宁赵家湾区普查报告》;
2、2008年2月,山西省第三地质勘察院提交的《山西省乡宁县山西乡宁隆博煤业有限公司煤矿资源储量核查地质报告》;
3、2006年3月,山西省煤炭地质144勘查院提交的《山西省乡宁县西交口乡阳塔煤矿矿井地质报告》;
4、2006年10月,临汾市测绘院提交的《山西省乡宁县尉庄乡乌金沟煤矿2006年
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矿产资源储量检测报告》。
5、2005年4月,山西克瑞通实业有限公司提交的《山西省乡宁县尉庄乡乌金沟煤矿生产矿井地质报告》。
二、本报告的主要任务
1、查明井田内2、10号煤层开采情况;
2、查明井田内2、10号煤层赋存情况及煤质特征;
3、查明井田内地层及其构造形态,并对其构造复杂程度作出评价; 4、对井田内水文地质条件及其它开采技术条件作出评价; 5、估算井田内2、10号煤层资源储量。 6、为矿井设计提供一定的地质依据。
第二节 位置及交通
一、位置
大同煤矿集团临汾宏大隆博煤业有限公司位于山西省临汾市乡宁县西交口乡阳坡村至尉庄乡会节头村一带,行政区划属乡宁县西交口乡、尉庄乡管辖。地理坐标为:北纬35°35′33″-35°52′-54″,东经110°47′03″-110°50′02″,本井田位于河东煤田乡宁矿区赵家湾普查区南部东侧。井田范围由11个拐点坐标圈定,面积8.1408km2。其中新增面积0.7405km2。
(6°带)
1、X=3972500 Y=19480500 2、X=3972500 Y=19483300
2
3、X=3972000 Y=19483300 4、X=3971250 Y=19483800 5、X=3971250 Y=19485000 6、X=3970200 Y=19485000 7、X=3970200 Y=19483500 8、X=3970000 Y=19483270 9、X=3970000 Y=19481350 10、X=3970460 Y=19481350 11、X=3971537 Y=19480500 二、交通
井田距乡(宁)—交(口)公路3km,距乡宁县城25km,209国道从乡宁县城通过,向东可达襄汾、临汾,向南至运城河津市,并与大~运高速,南同蒲铁路相连。(见交通位置图)。
第三节 自然地理
一、地形地貌
井田地处吕梁山南端,区内地形复杂,沟谷纵横。最高点位于井田西南部山梁上,海拔1436.2m,最低点位于井田南东部边界沟谷内,海拔1084.0m,最大相对高差352.2m,属侵蚀强烈的中山地貌。
二、水系
井田内无大的地表水体及河流,各沟谷均为季节性小沟,平时无水,雨季时有短期细
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河东煤田南部地层简表
表2-1-1
界 系 第 四 系 新第三系 中生界 三 叠 系 地层单位 统 全新统 新生界 上更新统 中更新统 下更新统 / 上统 中统 下统 上统 组 / / / / / 延长组 二马营组 和尚沟组 刘家沟组 石千峰组 上石盒子组 下石盒子组 山西组 石 炭 系 古 生 界 上统 中统 太原组 本溪组 峰峰组 奥 陶 系 厚度 (m) 0-30 10 0-50 10-20 5-20 30 岩性特征 亚粘土及砂、卵、砾石。 黄土状亚粘土、亚粘土夹钙质结核层。 黄土状亚粘土、亚粘土夹钙质结核层。 亚粘土及钙质结核层。 半胶质结钙质粘土、红色粘土、砂质粘土及透镜状砂砾互层。 厚层中粒长石石英砂岩夹暗紫红色泥岩及灰色钙质粉砂岩。 412-573 厚层中粒长石石英砂岩夹暗紫红色泥岩。 164-201 紫红色砂岩与泥岩互层。 338-442 紫红、棕红色细粒长石石英砂岩,夹砾岩及砂质泥岩。 97-175 细粒长石石英砂岩夹砂质泥岩。 长石质砂岩、硬砂质长石砂岩、粉砂岩及紫红色泥岩、铝质泥岩。 细粒砂岩、粉砂岩、泥岩、煤层互层。 K2、K3、K4石灰岩,中、粗粒砂岩,煤层、粉砂岩。 底部山西式铁矿,铝土岩:中部泥岩夹薄层灰岩;上部泥岩,石英砂岩夹煤线。 下部白云质泥灰岩,泥灰岩及泥质灰岩,泥灰岩中夹膏,上部厚层状灰岩。 412-512 硬砂岩、硬砂质长石石英砂岩及砂质泥岩。 54-118 30-40 71-100 10-30 90-150 二 叠 系 下统 中统 上马家沟组 下部泥灰岩、角砾状泥质灰岩,底部夹石膏;中部中厚层豹180-225 皮灰岩,白云质灰岩及泥质白云岩;上部中厚层状灰岩夹薄层泥灰岩、泥质灰岩、白云质灰岩。 37-91 17-54 44-90 50-95 6-15 40-46 64-148 57-121 98 下部泥质灰岩或白云质灰岩、白云质泥灰岩;上部中厚层灰岩,夹薄层灰岩。上部中厚层状灰岩,白云质泥质灰岩。 中层-厚层白云岩,岩性单一。 中层-薄结晶白云岩,夹竹叶状石灰岩或条带状白云岩。 白云岩为主,夹竹叶状白云岩、石灰岩。 灰绿色结晶质白云岩,局部竹叶状白云岩和石灰岩互层。 薄层至中厚层白云岩及灰岩夹竹叶状灰岩。 下部竹叶状石灰岩,夹薄层泥质灰岩;中上部厚层至巨厚层状鲕状灰岩。 下部紫红色泥岩、细粒砂岩、粉砂岩及石灰岩,上部鲕状石灰岩。 底部细粒石英砂岩夹薄层砾石;下部灰岩及钙质泥碉;上部紫红色泥岩、深灰岩石灰岩。 以黑云母斜长片麻岩为主。 下马家沟组 亮甲山组 冶里组 凤山组 上统 长山组 崮山组 张夏组 中统 徐庄组 下统 / 下统 寒 武 系 太古界 涑水群 2470 10
煤 层 特 征 表
表2-1-2 含煤 地层 煤层编号 1 山 西 组 2 3 太 原 组 本溪组 7 10 12 煤层厚度(m) 最小—最大 平均 0-2.52 0.78 0.91-8.18 5.34 0-1.46 0.81 0-1.60 0.65 0.54-6.67 2.67 0-3.41 1.39 不稳定 稳定 较稳定 不稳定 稳定 不稳定 JM SM PM JM SM JM SM JM SM 低、中灰、特低硫、特高热值 低、中灰、低硫、特高热值 中灰、中、高硫、特高热值 中灰、中、高硫、特高热值 中灰、中、高硫、特高热值 中灰、中、高硫、特高热值 稳定程度 煤类 备 注 1、奥陶系中统峰峰组(O2f)
为煤系地层之基底,岩性为深灰色厚层状海相石灰岩、角砾状灰岩,夹泥灰岩和白云质灰岩,坚硬性脆,顶部常因铁质浸染而呈淡红色,厚约130m。
2、石炭系中统本溪组(C2b)
平行不整合于下伏奥陶系灰岩侵蚀面之上。厚度14.50-20.70m,平均18.20m。为一套海陆交互相沉积建造,底部为褐红色“山西式铁矿”,多呈鸡窝状分布,铁矿层之上为浅灰色铝质泥岩、粘土质泥岩、石英砂岩和1-2层较稳定的石灰岩。
3、石炭系上统太原组(C3t)
K1砂岩底至K7砂岩底,厚度一般为65m左右。连续沉积于本溪组之上,为一套海陆交互相含煤建造,为井田主要含煤地层之一,由灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰色中细粒砂岩和3~4层石灰岩及4-6层煤组成,底部以一层灰白色薄层中—细粒石英砂岩(K1)与本溪组分界。
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4、二叠系下统山西组(P1s)
为井田主要含煤地层之一,K7砂岩底至K8砂岩底,厚度30.82-41.73m,平均35.64m。连续沉积于太原组之上,为一套陆相碎屑岩沉积含煤建造,由灰、灰黑色泥岩、粉砂岩和灰白色砂岩及1-3层煤组成,底部以一层灰白色细粒砂岩(K7)与太原组分界。
5、二叠系下统下石盒子组(P1x)
K8砂岩底至K10砂岩底,厚度一般为90.00m左右。连续沉积于山西组之上,由灰绿、黄绿色砂岩,间夹灰、黄绿、局部为紫红色泥岩及铝质泥岩组成。本组以K9中细粒砂岩为界可分为上下两段,分述如下:
下段(P1x1):K8砂岩底至K9砂岩底,厚度30.96-69.20m,平均52.35m。以灰白色中、细粒砂岩为主,夹灰白、深灰色泥岩、粉砂岩和1-2层煤线。
上段(P1x2):K9砂岩底至K10砂岩底,厚度31.26-45.79m,平均39.46m。由灰白色中粒砂岩、灰色粉砂岩及灰绿含紫色斑块的泥岩、铝质泥岩组成。
6、二叠系二统上石盒子组(P2s)
自K10砂岩底至K14砂岩,地层厚度平均500m左右。与下伏下石盒子组呈整合接触。 本组按岩性组合特征自下而上分为三段: 下段(P2s1)
自K10砂岩底至K12砂岩底,厚189.35-250.76m,平均220.12m。底部K10砂岩为灰白色厚层状中-细粒砂岩,厚度8m。下部以黄绿色、紫色粉砂岩为主,夹薄层灰紫色、 紫红色含铁质泥岩,局部发育一层菱铁矿薄层。中部由紫色、紫红色泥岩、粉砂岩及灰白、灰绿色中细粒砂岩组成,含铝质及铁锰质结核。上部以黄绿色、灰绿色、紫灰色泥岩和粉砂岩为主,中夹灰白色细粒砂岩。
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中段(P2s2)
自K12砂岩底至K13砂岩底,厚130.46-220.59m,平均180.69m。底部K12砂岩为灰白色中粗粒砂岩,成分以石英长石为主,含小砾石,接触式泥质胶结,厚度10m左右。中、上部为灰绿色、紫红色、灰紫色泥岩、粉砂岩与中细粒砂岩互层。顶部含燧石条带,是上覆K13砂岩的辅助标志。
上段(P2s3)
自K13砂岩底至K14砂岩底,厚100.35-150.76m,平均120.31m。底部K13砂岩为灰绿色、黄绿色厚层状,成份以石英为主,孔隙式硅质胶结,厚度4m左右。其上部为灰色、灰白色、灰紫色中细粒砂岩夹暗紫色、紫红色泥岩或粉砂岩。顶部紫色泥岩中一般夹大型钙质结核。
7、二叠系上统石千峰组(P2sh)
区内出露不全,灰绿色及灰紫色中粗粒砂岩,上覆暗紫色、紫红色粉砂岩和泥岩,其裂隙中充填有次生石膏,并夹有小型钙质结核。区内出露厚度50m左右。
8、新第三系(N) 新第三系上新统(N2)
岩性为半胶结的砂砾岩和棕红色亚粘土。 9、第四系(Q)
区内大部分被黄土覆盖,以角度不整合与下伏基岩地层接触。地层厚度0-80m。 中更新统(Q2)
浅黄、浅灰黄色亚粘土,含砂土及零星钙质结核,中上部夹红棕色埋藏土2-3层。 上更新统(Q3)
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浅灰、灰黄色亚粘土及亚砂土。其底部多由砂砾层夹粘土组成。一般零星分布于沟谷两侧的二级阶地上。
全新统(Q4)
由现代冲积、洪积之砂砾及砂质土组成,分布于区内各大沟谷中。 (二)含煤地层
本区含煤地层包括石炭系中统本溪组、上统太原组及二叠系下统山西组和下石盒子组。其中太原组和山西组为主要含煤地层,太原组含主要可采煤层10号和局部可采煤层7号,山西组含主要可采煤层2号和局部可采的1号、3号煤层,本溪组含局部可采煤层12号,下石盒子组含1-2层薄煤。 现就主要含煤地层分述如下:
1、石炭系上统太原组(C3t)
依据其岩性组合特征将太原组地层自下而上分为上、中、下三段,现分述如下: (1)太原组下段(C3t)
自K1石英砂岩底至K2石灰岩底。地层厚度18.70-30.48m,平均22.35m。底部K1
石英砂岩呈灰及灰白色,石英质中-细粒结构,基底式钙硅质胶结,分选良好,常夹有薄层泥质条带,具波状层理。其上部由灰及深灰色细粒砂岩、粉砂岩、泥岩和稳定可采煤层10号组成。该段地层厚度平面变化较大,与K1石英砂岩厚度呈明显的正相关性。总的趋势为中部及东南部较厚,向北及西北部逐渐变薄。
(2)太原组中段(C3t2)
自K2石灰岩底至K4石灰岩顶。地层厚度12.00-26.35m,平均18.25m。由三层海相石灰岩及泥岩、粉砂岩和局部可采煤层组成。
底部K2石灰岩为10号煤层的顶板。岩性为深灰色、黑灰色厚层状生物碎屑石灰
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岩,一般上分层含燧石条带,下分层含泥质较多,具黄铁矿结核,产蜒科化石,夹有泥岩和不稳定的薄煤层。
K2石灰岩顶至K3石灰岩底,其间一般为泥岩、粉砂岩夹不稳定的不可采煤层8号煤。
K3石灰岩一般为8号煤层顶板。岩性为灰色、厚层状含生物碎屑石灰岩,局部相变为钙质泥岩或粉砂岩,发育较稳定。
K3石灰岩顶至K4石灰岩底,岩性一般为泥岩、粉砂岩夹局部可采煤层7号煤。个别钻孔仅夹有7号煤层。
K4石灰岩为7号煤层顶板。岩性为黑灰色、厚层状生物碎屑石灰岩,含蜒科腕足类动物化石。
(3)太原组上段(C3t3)
K4石灰岩顶至K7砂岩底,地层厚度20.48-30.29m,平均25.15m。岩性底部为灰及灰白色中细粒砂岩(K5),局部相变为粉砂岩夹煤线。下、中部为灰、灰黑色泥岩、粉砂岩及薄层状细粒砂岩夹不可采煤层5号煤。顶部为黑灰色薄层钙质泥岩,含菱铁矿结核,局部富集成层,是太原组与山西组分界的辅助标志层。
2、二叠系下统山西组(P1s)
为本区主要含煤地层之一。属陆相含煤沉积,以K7砂岩整合覆于上石炭统太原组之上。岩性为灰、深灰色、灰黑色粉砂岩、泥岩和煤层。地层厚度30.82-41.73m,平均厚度35.64m。底部K7砂岩为灰及深灰色中细粒结构,以石英、长石为主,云母碎屑及煤屑次之,钙质胶结,平均厚度1.90m。岩性变化较大,局部粒度为粉砂岩或泥岩。中、下部以稳定可采的2号煤层和局部可采的3号煤层为主,间夹泥岩、粉砂岩,
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含大量植物化石。上部以灰色、黑灰色厚层状中细粒砂岩为主,间夹泥岩、粉砂岩和1上号、1号煤层。
二、构造
井田位于河东煤田乡宁矿区东南部,区域构造以褶曲为主,较少断裂,未见大规模的岩浆活动。
本井田主体构造为一走向北东,向西北倾斜的单斜构造。倾角一般10°左右,在枣园挤压带附近煤层近似直立。枣园挤压带位于井田中东部,走向北北东。区内断层不太发育。在井田的中东部发育一条背斜(S1)及向斜(S2),轴向北东。总述本井田构造属简单类。
(一)褶曲 1、S1背斜
位于井田中西部,走向NNE向,两翼基本对称,倾角6-10°左右,区内延伸长约2.0km左右。
2、S2向斜
位于井田中西部,走向NNE向,两翼基本对称,倾角6-10°左右,区内延伸长约1.8km左右。
(二)断层 1、F3正断层
位于井田东部边缘,走向NE,倾向NW,落差H=10m,倾角70°左右,区内延伸长度500m左右。
2、F5正断层
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位于井田中西部,走向NNW,倾向NE,落差H=15m,倾角70°左右,区内延伸长度350m左右。
3、F6正断层
位于井田西部,走向SW,倾向E,落差H=4m,倾角70°左右,区内延伸长度200m左右。
4、F7正断层
位于井田西部,走向NE,倾向NW,落差H=4m,倾角70°左右,区内延伸长度300m左右。
5、F8正断层
位于井田中南部边界,走向N~NE,倾向W~NW,落差H=10m,倾角70°左右,区内延伸长度220m左右。
6、F9正断层
位于井田中东部,走向NE,倾向NW,落差H=8m,倾角70°左右,区内延伸长度约300m左右。
7、F10正断层
位于井田东南部边界,走向近EW,倾向N,落差H=5m,倾角70°左右,区内延伸长度约350m左右。
8、F11正断层
位于井田中东部边界,走向近EW,倾向N,落差H=25m,倾角70°左右,区内延伸长度约1250m,为井下揭露断层。
9、F12正断层
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位于井田东部边界,走向近EW,倾向N,落差H=19m,倾角70°左右,区内延伸长度约750m,与F11断层相交,为井下揭露断层。
10、F13正断层
位于井田东部边界,走向近NE,倾向SE,落差H=5m,倾角70°左右,区内延伸长度约300m,与F11断层相交,为井下揭露断层。
(三)枣园挤压带
该挤压带从临汾市河底镇起,向南西方向延伸经乡宁的吉家原,西坡至河津禹门口,过黄河伸入陕西境内,全长80km,形成一个规模巨大的膝状挠褶带,走向北东,在较小的范围内,地层产状由近水平变为直立甚至倒转再为近水平状态,同一层位的岩层下降幅度可达500m左右。该带在本井田内延伸长约2500m,地层产状达75°左右,东低西高,高低相差250m左右,影响煤层开拓布置,因此,乡宁隆博煤矿2004年改变了开拓方式。
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第三章 煤层、煤质及有益矿产
第一节 煤层
一、含煤性
本井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组,两组地层平均总厚101.39m,共含煤8层,煤层总厚10.32m,含煤系数为10.18%。含可采煤层2层,可采煤层总厚6.18m,可采含煤系数为6.10%。
山西组含煤地层:地层平均厚35.64m,含煤2-4层(编号为1上、1、2、3号), 1
上
、1、3号煤层为局部可采煤层,2号煤层为全区稳定可采煤层。可采煤层厚3.00m,
可采含煤系数为8.42%。
太原组含煤地层:地层平均厚65.75m,含煤4层(编号为5、7、8、10号),5、8号为不可采煤层,7号为局部可采煤层,10号煤稳定可采煤层。可采煤层厚3.18m,可采含煤系数4.84%。
二、可采煤层
井田内可采煤层共2层(见表3-1-1)。现分述如下:
主要可采煤层特征表
表3-1-1
煤层厚度(m) 时代 煤层号 最小-最大 平均 山西组 2 1.20-4.58 3.00 3.10-3.26 3.18 54.10-63.93 59.02 煤层间距(m) 最小-最大 平均 0-3 粉砂岩、泥岩 泥岩 石灰岩 泥岩 稳定 全区可采 稳定 全区可采 夹石 层数 顶板岩性 底板岩性 稳定性 可采性 太原组 10 0 19
1、2号煤层
位于山西组中部,下距10号煤层一般60.00m左右。煤层厚度1.20-4.58m,平均厚3.00m。一般含0-3层夹石,结构简单。顶板岩性为粉砂岩,底板岩性为泥岩。全区煤层厚度变化不大,属全区稳定可采煤层。
2、10号煤层
位于太原组下段顶部,煤层厚度3.10-3.26m,平均3.18m。一般不含层夹石,结构较简单。顶板岩性为K2石灰岩,底板岩性一般为泥岩。属全区稳定可采煤层。
三、煤层对比
主要采用标志层法、层间距法、煤层自身特征及结构进行对比。 1、标志层法
K8砂岩为灰白色中细粒长石石英砂岩,含少量白云母片、煤纹及植物茎部化石,具小型交错层理,是对比2号煤层的重要标志。
太原组自上而下的K4、K3、K2三层层位稳定的海相石灰岩均为良好的标志层。K2
石灰岩为深灰色、厚层状,含丰富的海相动力动物化石,为10号煤层的直接或间接顶板。是对比10号煤层的重要标志。
2、层间距法
本区地层,特别是含煤地层厚度、煤层和标志层间距变化不大,山西组底部和太原组尤为稳定,采用层间距与标志层法相结合进行煤层对比,是一个有效的方法。
3、煤层结构及组合特征
井田内各煤层结构及其组合特征明显,易于对比。
2号煤层含0-3层夹石,10号煤层一般不含夹石,其本身特征就是良好的对比标志。
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第二节 煤质
本井田位于赵家湾普查区的南部。井田煤质是根据井田内17号普查孔和本矿施工的ZK101、ZK301号孔及井田附近的18、19号普查钻孔煤芯煤样化验成果进行评述的。
一、煤的物理性质及煤岩特征
各煤层呈黑色,强玻璃光泽,断口具参差状,裂隙较发育,条带状结构。2号、10号煤层视密度均为1.40t/m3。各可采煤层一般以亮煤为主,夹少量镜煤和丝炭,条带状结构,层状构造,属半光亮型煤。
二、煤的化学性质、工艺性能及煤类(详见表3-2-1)
煤 质 特 征 表
表3-2-1
煤 层 号 原 浮 煤 原 2 浮 水分 Mad (%) 0.49-0.96 0.68 0.41-0.96 0.63 0.43-0.77 0.60 0.57-0.73 0.65 灰分 Ad (%) 12.78-33.78 22.01 5.55-10.46 7.98 11.66-16.21 13.94 7.75-10.39 9.07 挥发分 Vdaf (%) 18.70-24.10 20.42 17.44-19.72 18.37 16.32-18.00 17.00 15.72-17.01 16.37 硫 St,d (%) 0.35-0.83 0.48 0.50-1.37 0.94 3.16-4.00 3.50 2.50-3.69 3.00 发热量 Qb,daf (MJ/kg) 34.904-35.777 35.340 35.815-35.907 35.861 粘结 指数 GR.I 73-78 76 胶质层最大厚度 10.4-15.8 13.2 JM JM 煤 类 原 10 浮 65-70 12.0-14.0 13.0 (一)2号煤层
水分(Mad):原煤0.49-0.96%,平均0.68%,浮煤0.41-0.96%,平均0.63%。 灰分(Ad):原煤12.78-33.78%,平均22.01%,浮煤5.55-10.46%,平均7.98%。 挥发分(Vdaf):浮煤17.44-19.72%,平均18.37%。
全硫(St,d):原煤0.35-0.83%,平均0.48%,浮煤0.50-1.37%,平均0.94%。 发热量(Qgr,d):原煤34.904-35.777MJ/kg,平均35.340MJ/kg。
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粘结指数(GR.I):浮煤在73-78,平均76。
胶质层最大厚度(Y):浮煤10.4-15.8mm,平均13.2mm。
根据煤炭质量分级GB/T15224.1.2.3(炼焦用煤分级)和中国煤炭分类国家标准GB5751-86,该煤层属特低灰-中灰、低硫-中高硫、高热值、强粘结的焦煤,可作炼焦用煤。
(二)10号煤层
水分(Mad):原煤0.43-0.77%,平均0.60%,浮煤0.51-0.73%,平均0.65%。 灰分(Ad):原煤11.66-16.21%,平均13.94%,浮煤7.75-10.39%,平均9.07%。 挥发分(Vdaf):浮煤15.72-17.01%,平均16.37%。
全硫(St,d):原煤3.16-4.00%,一般在3.50%左右,浮煤2.50-3.69%,一般在3.00%左右。
磷(Pd):原煤平均0.026%。
发热量(Qb,daf):原煤35.815-35.907MJ/kg,平均35.861MJ/kg。 粘结指数(GR.I):浮煤一般在65-70。
胶质层最大厚度(Y):浮煤12.0-14.0m,平均13.0m。
根据煤炭质量分级GB/T15224.1.2.3(炼焦用煤分级)和中国煤炭分类国家标准GB5751-86,该煤层属低灰-中灰、高硫、高热值、强粘结的焦煤,一般作炼焦配煤和动力用煤。
三、煤的风化及氧化
在井田东部及南部,有2号和10号煤层露头,在煤层露头处煤质变劣,发生煤的风化及氧化现象。煤的风氧化带圈定原则,是根据赵家湾普查成果沿煤层露头向井田内
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水平推进50m划出。
第三节 其它有益矿产
一、铝土矿及铁矿
位于本溪组底部,奥陶系顶面上,常沉积有“G层铝土矿”和“山西式铁矿”。G层铝土矿为浅灰色、灰白色,鲕状结构,块状构造。山西式铁矿为褐色或铁锈红、呈鸡窝状分布。
铝土矿:厚度一般在2.00-8.00m,Ai2O3含量一般小于30%,铝硅比一般小于1。达不到铝土矿工业指标要求,均为铝质泥岩。
山西式铁矿:一般厚度和品位变化较大,多数没有工业价值,局部为贫矿石,个别点为富石。
二、黄铁矿
位于本溪组底部的铝质粘土岩中,和“山西式铁矿”同一层位。在太原组煤层中也含薄层状、扁豆状和结核状硫铁矿。河津市下化乡下岭村附近的硫铁矿,即开采铝质粘土岩中的硫铁矿,分析结果含硫13.15%。应属第Ⅲ品级。
三、稀散元素
各煤层中稀散元素含量很低,一般达不到工业要求。
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第四章 水文地质
第一节 区域水文地质
一、水文地质单元划分
根据地貌、构造特征、地下水补给、径流排泄条件,本井田划归为黄河东断凹水文地质单元。现叙述如下:
单元东起离石大断裂,西抵黄河,南至禹门口沿吕梁山南端边缘。在构造上属鄂尔多斯台拗及山西断隆的一部分。出露新、中、古生界地层,地层总体倾向北西,一般倾角5°-10°。构造格局受南北向离石大断裂及其分支南西向断褶带控制。地貌上属中低山基岩区及黄土丘陵,由基岩构成地貌骨架,大部由黄土覆盖,发育平行树枝状水系,绝大部主干支流注入黄河,仅西硙口一带水系注入汾河,为汾河水系黄河流域。
单元内地下水以接受大气降水为主,与地下水成互相补排关系。第四系松散层孔隙潜水受地形、地貌及当地侵蚀基准面控制,以泉、潜流形式向河流、沟谷排泄。三叠系、二叠系、石炭系各含水岩组,在处于地形较高处及浅埋区时,以潜水形式向沟谷、河流排泄,受当地侵蚀基准面控制;深埋区则以承压水形式自东向西或自南东向北西至黄河或通过黄河谷底向鄂尔多斯台拗运移。奥陶系、寒武系灰岩水则以承压水形式自东向西、自北向南流动,在禹门口一带泄入黄河及关中盆地。 二、区域含水层
1、奥陶系石灰岩溶裂隙含水层:区域西部广泛出露且为地下水补给区,本含水层含水丰富,水质好,为区域主要含水层。
2、上石炭统石灰岩溶裂隙含水层组:主要为太原组三层石灰岩含水层,其含水性
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随埋藏深度和所处构造位置不同而变化,为区域主要含水层之一。
3、二叠系砂岩裂隙含水层:区域内广泛出露,多见有小泉水出露,具有一定含水性,但一般富水性较弱。
4、第四系冲积洪积含水层:多分布于较大沟谷及两侧一级阶地,大多含水性较好,为村镇工农业用水的重要水源之一。
三、区域隔水层
隔水层由本溪组铝质泥岩或铝土岩、2号煤层底板至K2石灰岩之间的粉砂岩、泥岩等山西组顶界以上泥岩、粉砂岩等组成。
第二节 矿井水文地质条件
一、地表水
井田内地表水属黄河水系,区内沟谷一般无水流,若遇暴雨时节,由于汇水面积不大,雨过数小时山洪即减退至消失,最后汇入汾河。井口及工业广场均在历史最高洪水位线以上。 二、含水层
井田及周围的含水层自上而下有: 1、第四系松散含水层
松散含水层在区内不甚发育,仅出现在较大沟谷中,不整合堆积在不同基岩风化面上,岩性为近代冲洪积砂砾层,透水性良好,直接受大气降水和地表迳流补给。据王家岭井田121号孔抽水试验资料:单位涌水量0.047l/s·m。对浅部煤层有充水影响。
2、上石盒子组中砂岩(K10)裂隙含水层
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黄绿色、灰白色中—细粒砂岩,出露比较零星,厚度不一,受大气降水和地表水补给差,含水性差异较大。受季节影响出露泉较多,流量0.014-0.30l/s。
3、下石盒子组砂岩(K9、K8)和山西组砂岩裂隙水
该含水层位于2号煤层之上,为直接充水岩层。岩性为灰白色、灰黄色,厚层状,局部为薄层状,裂隙不发育。由于地形影响,受大气降水及地表水补给差异性较大,泉流量0.02-0.5L/s。相距8km的王家岭井田钻孔抽水试验133、1069孔单位涌水量分别为0.029和0.0001 l/s·m,水位标高分别为921.42m和803.33m,属弱富水性裂隙含水层。
4、太原组石灰岩(K2、K3)岩溶裂隙水
以深灰色致密坚硬为K2石灰岩为主要含水层,较稳定(局部相变为石英砂岩),溶蚀不强烈,岩溶不发育,而垂直风化裂隙尚发育,121号孔抽水试验单位涌水量0.0004l/s·m;水位标高799.96m,富水性不强,为10号煤的直接充水含水层。
5、太原组底砂岩(K1)裂隙水
灰白色粗粒石英砂岩,为12号煤直接充水岩层。厚度变化大,有分差现象,但层位稳定,一般厚5-7m,地表未见泉水出露,相距10km的王家岭井田121号孔抽水试验单位涌水量0.002-0.208l/s·m;水位标高802.73m,属弱富水性裂隙含水层。
6、奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层
奥陶系石灰岩出露在区南侧,露头所见溶洞,裂隙、节理比较发育。121号孔揭露奥陶系石灰岩50.63m,单位涌水量0.0006L/s·m,属弱含水性岩层。渗透系数K=0.009m/d,水位标高816.24m。属峰峰组含水层滞水地带,资料仅供参考,另外依据144勘查院2009年12月施工的裕丰煤矿供水井,该井位于本井田西北4km,其所揭露
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的奥灰岩溶水位标高为562.97m,涌水量为32m3/h,说明奥陶系石灰岩含水层在本区具有一定的富水性,供水井水位将成为本区奥陶系主含水层的水位,推断本井田奥灰水位在540m左右。因此,奥陶系石灰岩属弱—中等富水性岩溶裂隙含水层。
三、隔水层
本溪组底部有一套以泥岩和铁质粘土岩为主的地层,夹有少量砂岩和薄层灰岩,该层分布普遍,厚度稳定,是太原组与下伏奥陶系灰岩之间的重要隔水层,隔水性较好。
另外,煤系地层砂岩间粉砂岩、泥岩组成的层间隔水层组,沉积厚度稳定,构造裂隙不发育,亦可构成各含水层间良好的隔水层。
第三节 矿井充水因素分析及水害防治措施
一、井田内地表水对矿井开采的影响
井田内地表水仅为冲沟的季节性河流,平时干涸,只有两季出现水流,且时间短,由于煤层以上有泥岩、粉砂岩隔水层,一般对矿井开采影响不大。
二、地质构造对矿井开采的影响
井田主体为一走北东,向西北倾斜的单斜构造,并伴随有宽缓褶曲,断层稀少,断距在5-30m以内,只是使岩层裂隙发育,富水性有所增强,矿井开采遇断层使得矿井涌水量增加,只要加强排水工作,一般对矿井开采影响不大。
三、采空区和古空区积水对矿井开采的影响
井田内2号煤层开采多年形成一定的采空区,由于是整合矿井,采矿权人更换,根据调查访问,在井田的中南部有难以查明的古空区,形成大量积水,开采2号煤层将产生一定的影响,由于靠近枣原挤压带,构造裂隙发育,对下伏煤层的开采将产生一定的
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影响,2号煤层开采形成的导水裂隙约51m,目前采空区上覆盖层均较厚,地表水对其影响不大。10号煤层的导水裂隙带约53m,目前尚未开采,由于10号煤层距2号煤层的采空区约60m左右,一般不会使采空区积水通过导水裂隙带进入巷道,但可以通过断裂构造叠加的情况下,使得采空区积水进入巷道或采空区。因此,在开采10号煤层时一定要引起矿方的重视。
四、含水层对矿井开采的影响
井田内砂岩含水层,均以弱富水性为主,总体对矿井开采影响不大,局部富水性有所增强,只要加强水文地质工作,加强防范就可避免事故的发生。
太原组石灰岩含水层,弱富水性为主,但石灰岩具有不均一性,局部可达中等富水性,对开采10号煤层产生一定的影响,对于煤系下伏奥灰岩溶水,峰峰组以弱富水性为主,局部形成上层滞水,具有一定的压力。上、下马家沟组富水性达中等以上,推断水位标高在540m。低于井田10号煤层最低标高590m约50m。不存在带压开采。
五、矿井水文地质条件类型
K8砂岩含水层是开采2号煤层的直接充水含水层,并通过开采塌陷裂隙与上覆砂岩体发生水力联系,或在浅部与风化裂隙水发生水力联系,成为矿井充水因素,但由于各砂岩体含水层均为弱富水性,充水方式均以顶板淋水为主,但由于存有采空区积水,因此,上组煤层矿井水文地质条件为中等—简单类型。
K2石灰岩含水层是开采10号煤层的直接充水含水层,局部地段可能通过开采产生的塌陷裂隙带接受上部砂岩的充水补给,由于含水层均为弱富水性,且充水方式以水为主。下伏奥灰岩溶地下水位标高(540m),低于开采煤层,不会给矿井开采造威胁,但存在上组煤层采空区积水影响,10号煤层矿井水文地质条件为中等类型。
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六、矿井主要水害及其防止措施
本矿井充水水源主要为砂岩裂隙水,水量不大,对采掘不会产生大的影响。 矿井防治水害的原则,本矿井直接充水含水层含水性弱,一般不可能产生水害事故,
对矿井产生突水事故的主要可能为老窑、采空区积水,开采靠近时应引起注意, 并在井下采煤时,掌握突水征兆,其征兆有以下几点:1、煤层发潮发暗,正常情况下煤层是干燥光亮的,当有水渗入时,使之潮湿变暗,说明附近有积水。2、煤壁出汗,煤层是隔水的,当煤层附近和其上方存在有积水,使得煤壁温度低于巷道空气温度,在冷热交换作用下而出汗。3、工作面温度低,迎头必有积水区,当煤层渗透进水后,吸收热量而使工作面温度降低。4、煤壁挂红毒气增生,注意积水老窑,积水年久,煤质变松,裂隙面生锈,由于积水年长日久,水渗入裂隙中挤出气体,这些气体如硫化氢、沼气等在未采掘前被迫压缩于裂隙中,巷道开拓后,获得释放,溢水巷道。上述突水征兆一经呈现,应立即报告有关部门及时组织查明情况,以便及早采取有效措施,妥善处理。
矿井水防治方法:
1、井口要建在历年最高洪水位线以上,并在井口周转建好防洪提坝及水流通道。 2、加强对采空区积水的探放工作。
3、在生产做到“预报预测,有疑必探,先探后掘,先治后采”。
4、结合矿井地质工作,加强对矿井水文情况的观测和分析,以防构造引起地下水的沟通而引起突水事故。
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第四节 矿井涌水量预算
根据矿井开拓面积,开采2号煤层主要充水水源为山西组砂岩裂隙含水层,由井筒进水,顶板渗水及巷道两侧进水,矿井经过排水渠流到水仓,排水量测量方法以泵量乘以排水时间得,矿井涌水量的变化规律是水量的增大与开采面积增大较明显,与深度、产量不明显;与降雨量有关系的是浅部地带的沟谷由于风化裂隙以及开采塌陷裂隙,使得矿井涌水量在雨季有所增大。因此,根据矿井规划面积8.1408km2,斜井开拓,开采2号煤层,预算井下2、10号煤层涌水量可获得如下结果:
一、预算方法及参数
拟采用常规的水文地质比拟法,为采空面积富水系数法,有关参数用本矿生产矿井调查及统计。
Q0-生产矿井涌出的总水量m3/d Q-设计矿井涌水量m3/d F0-采空面积及巷道面积km2
2号煤层2.35km2 10号煤层2.65km2(利用邻近矿井资料) F-设计矿井开采面积8.1408km2 本矿生产矿井涌水量Q0
2号煤层一般涌水量 150m3/d 最大涌水量 190m3/d 10号煤层一般涌水量 185m3/d 最大涌水量 230m3/d (二)计算公式和预测结果 KF =
Q0 F02号煤层
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Q正常=KF×F=63.83×8.1408=519.63m3/d Q最大=KF×F=80.85×8.1408=658.19m3/d 10号煤层
Q正常=KF×F=69.81×8.1408=560.32m3/d Q最大=KF×F=86.79×8.1408=706.56m3/d 三、预测结果评述
计算所采用的水文地质参数,均系生产矿井水文地质资料,应用水文地质比拟法进行预算,预计了正常开采条件下矿井涌水量及最大涌水量,预测方法合理,结果正确。随着开拓范围的扩大,致使塌陷裂隙的发展。上覆基岩风化带含水层,大气降水等的影响,矿井涌水量将可能发生变化,因此,必须在生产过程中,加强水文地质工作及时指导矿井安全生产。
第五节 供水水源
奥陶系石灰岩含水层岩溶裂隙发育,富水性强,水质优良,开采奥陶系岩溶水是今后主要的供水方向;太原组石灰岩含水层岩溶裂隙水水量也较大,但由于受煤层影响,水质较差;第四系砾石层水为浅层潜水,水质较好,是居民生活用水的主要来源。
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第五章 其它开采技术条件
第一节 煤层顶底板岩石工程地质特征
一、生产矿井工程地质现状
2号煤层,顶板为厚层的粉砂岩,致密,坚硬,稳定好,只要支护稳定,一般不会出现掉块现象。底板以泥岩为主,未出现底鼓或片帮现象,属稳定较好底板。
二、煤层顶底板工程地质特征
井田煤系地层按岩组分类,一为碎屑岩、二为碎屑岩夹碳酸盐岩。碎屑岩在垂向分带上变化大,工程地质条件复杂,碳酸盐岩沉积稳定,工程地质条件简单。
煤层顶底板工程地质特征
井田内未有采取过顶底板岩石力学样。现根据邻近王家岭井田精查力学样对煤层顶板预以评价。
2号煤层顶板:多为粉砂岩,岩性灰黑色,性脆,胶结较好。单项抗压强度36.7-51.4MPa;单项抗 拉强度1.08-2.4MPa,平均1.34-1.98MPa;抗剪强度2.69-7.91MPa,平均3.85-6.15MPa。据小窑调查,顶板为中等冒落,较好管理,隔水性能好。
2号煤层底板:多为泥岩。岩性灰黑色,块状,性脆。单项抗压强度13.2-58.1MPa,平均36.7-51.4MPa;单项抗拉强度1.08-2.44MPa,平均1.34-1.98MPa;抗剪强度2.69-7.91MPa,平均3.85-6.15MPa。遇水易泥化,在一定条件下(顶面来压)易发生底鼓现象,但隔水性能好。
10号煤层顶板:为K2石灰岩、岩性深灰色-灰色,中厚层状,质坚硬,性脆,含燧石结核。单项抗压强度48.2-71.0MPa,平均62.5MPa;单项抗 拉强度3.57-4.99MPa,
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平均3.93-4.24MPa;抗剪强度5.44-10.28MPa,平均7.09-8.30MPa。顶板易管理,北部常溶蚀,形成溶隙、溶洞。成为渗水和涌水道。局部伪顶为泥质灰岩、单项抗压强度49.9-59.1MPa,平均54.7MPa;单项抗 拉强度1.18-1.27MPa,平均1.22MPa;抗剪强度3.83-10.49MPa,平均6.99MPa。
10号煤层底板:多为泥岩、岩性灰黑色,致密,性脆。单项抗压强度16.4-68.0MPa,平均23.3-42.2MPa;单项抗拉强度0.92-1.60MPa,平均1.09-1.27MPa;抗剪强度1.72-5.44MPa,平均2.45-4.02MPa。遇水易软化,易发生底鼓现象(顶面来压时),但隔水性能好,较易管理。
三、防止措施及建议
矿井在开采过程中,由于局部地段岩性变化使稳定性较差,或是遇到构造破坏地段,均有可能出现工程地质问题。因此,应采取以下安全技术措施及建议。
1、采区开采前必须编制采区设计,采掘工作面开工前,必须编制作业规程,维 修巷道要制定安全措施,遇有生产、地质条件变化,要及时修改补充作业规程和安全 措施。
2、要进行矿压观测,掌握矿压显现规律,合理确定采煤工作面和巷道的支护方式及参数。
3、在巷道掘进施工过程中,顶板厚度和岩性变化较大时,应对顶板的厚度和岩性进行探测工作,并作为确定支护参数的依据,提高巷道的支护效果,保证安全生产。
第二节 瓦斯、煤尘及煤的自燃
一、瓦斯、煤尘及煤的自燃
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(一)瓦斯
据调查本井田内隆博煤业2008年12月18日由山西省煤炭工业局以晋煤安发[2008]1135号文批复,瓦斯相对涌出量为2.35m3/t.d,绝对涌出量为0.57m3/min,二氧化碳相对涌出量2.47m3/t.d,绝对涌出由临汾市安全生产监督管理局以临安监审发[2005]21号文批复,瓦斯相对涌出量为量为0.60m3/min,属低瓦斯矿井。
乌金沟煤业2005年10月17日2.35m3/t.d,绝对涌出量为0.49m3/min,二氧化碳相对涌出量为1.97m3/t.d,绝对涌出量为0.41m3/min,属低瓦斯矿井。
但随着矿井开采深度的延深,瓦斯涌出量有可能还会增大,因此,要加强井下瓦斯监测和安全通风工作,防止瓦斯造成危害。
(二)煤尘及煤的自燃
本井田隆博煤业2号煤层煤尘爆炸指数为:火焰长度大于150mm,岩粉用量为65%,为煤尘有爆炸性危险;自燃倾向性指标为:吸氧量为0.69cm/g,自燃等级为Ⅱ,倾向性质为自燃。
乌金沟煤业2号煤层煤尘爆炸指数为:火焰长度20mm,岩粉用量15%,为煤尘有爆炸性危性;自燃倾向性指标为:吸氧量为0.66cm3/g,自燃等级为Ⅱ,倾向性质为自燃。
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第三节 地温
煤矿开采时,未发现井下有地温异常现象。
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第六章 环境地质
第一节 地震与矿井稳定性
本井田位于临汾盆地西侧的罗云山山前断裂带西部,处于汾渭地震活动带。根据山西省地震基本烈度表,本评价区地震动峰值加速度为0.15g,对应地震基本烈度为Ⅶ度。
井田处于临汾盆地西南部,主要为二叠系地层构成的剥蚀山区。区内沟谷纵横,地形切割较深,风化剥蚀较为强烈,发现有滑坡、崩塌等自然现象。在山区沟谷切割较深地段,可见崩塌下来的碎石等形成的崩积物。
目前尚未发现地表裂缝,沉降等现象。
第二节 地质灾害
煤层开采后,会留下大面积采空区。根据煤层埋深不同,其三带(冒落带、导水裂隙带、整体沉降带)发育程度不同,整体沉降带可波及地表,部分地段可能引起地面沉降。
井田内煤层顶板导水裂隙带范围内含水层将会受到影响,局部可能被疏干。地下水水位可能下降,地下水流速、流向可能发生变化。部分地段导水裂隙带可能与其它含水层发生水力联系,对井下煤层开采产生影响,对地表水及浅层地下水产生直接的影响。
因此,应根据井田的具体地质特征、水文地质条件、采矿技术等诸多因素,合理编制井田规划及采矿工程设计。建井后,加强对地面的监测,发现裂缝时必须及时充填。采矿技术方面推行井下充填采矿法,条带采矿法等。
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第三节 矿区水文环境
本区地下水主要为奥灰岩溶水,其次为基岩浅埋藏地带的风化裂隙水,在适宜的构造条件下积蓄有一定的量地下水,地表水资源主要为季节性河流,一般为小溪或无水,雨季可出现洪水,矿井开采时对地表水影响不是很大,原因是井田为冲沟,且有厚层泥岩、粉砂岩隔水层相隔。奥灰岩溶地下水在本区推断为530m,低于开采的煤层,因此,矿井开采对奥灰岩溶地下水影响不大,对植被的影响主要是开采塌陷使地表出现裂缝,破坏植被生长和潜水径流,保护措施是对地表裂缝要及时回填,以防止潜水的渗漏,使植被正常生长。
第四节 有害物质
1、煤及煤矸石的堆积:煤采出地表后可引起自燃,分离出有害气体和粉尘。煤矸
石堆积不仅占用大量耕地,而且在风化作用下同样产生有害气体、粉尘,这些有害气体、粉尘在风力作用下飘浮在空中引起大气污染。煤及煤矸石的有害元素在雨水淋滤作用下,进入地表或地下,引起地表水或地下水的污染。针对上属情况,该矿在此次技改中投入大量资金先后建起了地面储量场挡风防尘网及喷雾装置,分期对矸石场地进行了黄土覆盖并绿化,对矿区清洁环境起到了极大保证作用。
2、工业“三废”:矿区建立后,必然产生工业“三废”。废渣处理与煤矸石相似;废气经处理后达标排放;工业废水、生活污水经过各污水处理厂处理后,达标排放。依法治理了各类污染源。
3、机械噪声的污染:矿区在此次技改中充分考虑噪场污染而合理布置,使噪声源尽量避开了人口密集区,控制了噪声源,并及时加强个体防护。
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4、放射性污染:根据周边生产矿井调查,生产过程中未发现放射性导常,不会对人体健康构成危害。
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第七章 矿山开采
第一节 矿区内煤矿生产建设情况及小窑开采情况
临汾宏大隆博煤业有限公司整合方案中,确定以隆博煤业有限公司为主体对该区域进行整合,乌金沟煤业有限公司定为关闭矿井。各矿基本情况如下:
1、山西乡宁隆博煤业有限公司
采矿许可证证号1400000721982,批准开采2号煤层,设计能力30万t/a,井田面积5.4515km2,现开采2号煤层。
本矿自2000年开始开拓2号煤层,以三个斜井开拓井田,井口位于井田东南角,在生产期间,遇到枣园挤压带及古空区,利用现有井筒开拓全井田存在技术不可行,经济不合理等不利因素。该矿2004年变更了开拓方式,在井田西南角新开一主斜井和回风立井,形成一斜井一立井新的开拓方式。
主斜井井口坐标:
X=3969986.334 Y=19481382.449 H=1085.483 回风立井井口坐标:
X=3970175.655 Y=19481457.943 H=1107.352
设计生产能力30万t/a,采煤方法为走向长壁式综采。井下大巷运输采用皮带运输,通风方式为中央并列机械抽出式。采空区位于本矿中部及东南部。
2、山西乡宁乌金沟煤业有限公司
1987年开始建井,采矿许可证,证号是1400000721560,批准开采1、2号煤层,1号煤层不可采,现开采2号煤层。
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采用一对斜井开拓,井口坐标分别为:
主斜井:X=3970906.058 Y=19453661.029 H=1158.106 副斜井:X=3970771.820 Y=19483590.101 H=1178.079
主斜井净宽2.5m,采用水泥沙浆料石砌碹,担负矿井提煤进风等任务,副斜井净宽2.5m,局部砌碹加锚杆,担负矿井行人、下料等任务,采煤方法为长壁炮采。
采空区位于本井矿中部及南东部。 3、小窑
在井田南部有煤层露头,隆博煤业在生产过程中已揭露古空区,但废弃窑口位置不详,在今后生产过程中,必须遵守“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的原则,以防安全事故的发生。
第二节 探采对比
一、构造
根据煤矿开采2号煤层的地质情况可知,井田内地质构造简单,煤层倾角一般10°左右,与赵家湾普查勘探资料相比,结论一致。
二、煤层特征
根据井田内各煤矿2号煤层开采情况,该煤层平均厚度3.00m,与赵家湾普查报告相比基本一致。
三、开采技术条件 1、水文地质条件
本井田水文地质件属简单-中等类型。赵家湾普查报告中本区上组煤水文地质条
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件亦属简单-中等类型,两者结论一致。
2、顶底板情况
赵家湾普查时2号煤层顶板为粉砂岩及泥岩。 3、瓦斯
据调查,本井田内各矿均属低瓦斯矿井,与普查报告一致。 4、煤尘
赵家湾普查勘探时未采取煤尘爆炸试验样。经运用公式对主要可采煤层爆炸指数进行计算,结果均超过10%,具有爆炸性危险。
本井田为具有煤尘爆炸性。 二者结论完全一致。 5、煤的自燃倾向性
赵家湾普查时未进行燃点试验。 6、地温
本区属地温正常区。 四、勘查工作
以往地质勘探是在地质填图的基础上,采用以钻探为主,配合采样测试及其它手段,进行了普查阶段的地质工作,勘查手段选择合理;选择垂直于地层走向的勘查线来控制煤层的形态及赋存情况,方法正确合理,本区勘查类型为Ⅰ类Ⅰ型,确定合理,总之,原勘查工程的布置、勘查方法、手段的选择、勘查类型的划分、勘查工程间距的确定是有效的、合理的。本次采用的资料是可靠的。
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第八章 资源储量估算
第一节 资源储量估算范围及工业指标
参与本次资源储量估算的煤层为2、10号煤层,估算范围为晋煤重组办发[2009]85号文所划定的范围为准,标高为+590~+1230m。
各煤层煤质均为焦煤,煤层倾角一般为10°左右,依据《煤、泥地质勘查规范》附录E中的煤炭资源量估算指标,煤层最低可采厚度0.70m,最高灰分40%,最高硫分3%。
第二节 资源储量估算方法与有关参数的确定
一、估算方法
井田内煤层倾角一般小于15°,资源储量估算方法采用水平投影地质块段法。估算公式为:
Q=s×m×d/10
在挤压带附近倾角较大,一般为75°,其公式为: Q= s×m÷cosa×d/10 其中:
Q--块段内资源储量 单位:万t s--块段水平面积 单位:k(m2) m--块段内煤层平均厚度 单位:m
d--煤层视密度 单位:t/m3 d--煤层倾角 单位:度
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二、有关参数的确定
1、面积:倾角小于15°,块段面积采用水平面积,利用MAPGS软件,直接在平面投影图上捕捉。倾角大于15°,块段面积采用斜面积。
2、块段内煤层厚度:采用块段内及邻近块段的各工程见煤点煤层采用厚度(剔除0.05m以上夹石)的算术平均值。
3、视密度:采用赵家湾普查地质资料:2号煤层视密度为1.35t/m3,10号煤层视密度为1.40t/m3。
第三节 资源储量类别划分原则
井田构造属简单类,2、10号煤层为稳定煤层,由此确定其勘查类型为一类一型。采用2000m工程基本线距及外推1000m圈定控制的资源储量。2号煤层除去风氧化带外推50m,断层两侧外推50m,枣园挤压带外推50m,划为333资源量外,其余均划为122b储量。10号煤层控制程度较低,全部划为333资源量。
块段划分以井田边界、煤层露头线、采空区边界线等综合划分。
第四节 资源储量估算结果
全井田2、10号煤层保有资源储量6174万t。其中控制的经济基础储量(122b)1964万t,占总量(122b+333)的32%,推断的资源量(333)4210万t。动用储量120万t。破坏储量161万t,本次累计查明资源储量6455万t。
第五节 储量对比
隆博煤业(阳塔煤矿)2006年资源/储量检测报告备案储量2号煤层122b+333资源
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储量为1969万t,本次122b+333资源储量为2073万t,相差104万t,原因为ZK101钻孔煤层厚度采用的不一致性所致,本次采用2.10(0.45)1.45,原采用为1.90(0.45)1.45。
乌金沟煤业2006年资源储量检测报告备案储量2号煤层122b+333资源储量为297万t,本次122b+333资源储量为214万t,相差83万t,原因为2号煤层露头线推断的位置不一致所为。
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第九章 结论
本次以赵家湾普查勘探资料为基础,同时在对本矿生产矿井实际地质资料分析研究的基础之上,完成了该井田矿井地质报告编制工作,达到了预期目的。
一、井田构造主要以背向斜构造为主,倾角6°~12°,局部可达75°,无岩浆侵入。构造类型为一类;井田内2、10号煤层,属稳定煤层;煤层顶底板平整,顶板完整性好,其它地质因素亦简单。
煤矿现开采2号煤层,其充水水源主要为其顶板砂岩裂隙水,充水方式以顶板滴水或淋水为主,以弱富水性为主,奥灰岩溶水地下水低于开采煤层,矿井水文地质类型为简单-中等类型。
二、基本查明了主要可采煤层的煤质特征,确定了煤类,评价了其工业利用方向。 2号煤层属低灰-中灰、低硫-中高硫、高热值、强粘结的焦煤,是很好的炼焦用煤。 10号煤层属低灰-中灰、高硫、高热值、强粘结性的焦煤,可作炼焦配煤和动力用煤。
三、经估算,全井田2、10号煤层现保有资源储量为6174万t,动用资源储量120万t,破坏储量120万t。
本次资源储量估算选用的计算方法正确,块段面积精确度高,选择各种参数,工业指标符号《煤、泥炭地质勘查规范》,所获各级储量是可靠的。
四、本井田开采的2号煤的工作面顶板为粉砂岩,2号煤层属低瓦斯矿井,煤尘有爆炸危险,属自燃煤。
五、存在问题及建议
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