大石包煤矿隐蔽致灾因素普查报告 - 图文

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目 录

1 绪 论 .................................................................................................. 1 1.1 编制报告的目的和任务..................................................................... 1 1.2 报告编写依据 .................................................................................... 1 1.3 煤矿概况 ............................................................................................ 7 1.4 主要灾害情况 .................................................................................. 15 1.5 本次工作评述 .................................................................................. 16 2 煤矿地质概况 ................................................................................... 17 2.1 地质勘探工程 .................................................................................. 17 2.2 地层 .................................................................................................. 19 2.3 地质构造 .......................................................................................... 24 2.4 岩浆岩 .............................................................................................. 24 2.5 煤层与煤质 ...................................................................................... 24 2.6 水文地质特征 .................................................................................. 32 3 煤矿隐蔽致灾因素普查 .................................................................... 38 3.1 水害致灾因素普查........................................................................... 39 3.2 瓦斯致灾因素普查........................................................................... 71 3.3 火灾致灾因素普查........................................................................... 78 3.4 动力致灾灾害普查........................................................................... 80 3.5 其它致灾灾害普查........................................................................... 86 4 结论及建议 ....................................................................................... 87 4.1 隐蔽致灾因素普查结论 ................................................................... 87 4.2隐蔽致灾因素防范措施 ................................................................... 87 4.3 工作建议 .......................................................................................... 93

附图目录

序号 1 2 图名 矿井地形地质、水文地质及井上下对照图 采掘工程平面图 比例尺 备注 1:2000 采用 1:2000 采用 1:250 实测 3、 综合柱状图 4 5 镇雄县大石包煤矿综合水文地质平面图 主采煤层矿井充水性图

附件目录 1. 委托书 2. 承诺书

3. 瓦斯等级鉴定报告 4. 矿井煤层瓦斯参数测定报告 5. 矿井自燃倾向性鉴定报告 6. 矿井煤尘爆炸性鉴定报告

1:5000 实测 1:2000 实测 昭通市镇雄县大石包煤矿隐蔽致灾因素普查报告

1 绪 论

1.1 编制报告的目的和任务

1.1.1 编制目的

为搞好矿井安全生产工作,昭通市镇雄县大石包煤矿特委托我单位为其开展隐蔽致灾因素普查工作,并编制《昭通市镇雄县大石包煤矿隐蔽致灾因素普查报告》。其目的是为该矿在生产过程中制定隐蔽致灾因素防治方案提供依据,从而做到有效的预防和消除矿井安全事故。 1.1.2 编制任务

1.收集该矿现有的与隐蔽致灾因素有关的资料; 2、分析矿井存在的隐蔽致灾因素; 3、提出防治隐蔽致灾因素的措施及建议。

1.2 报告编写依据

1.2.1 法律、法规、规范和技术标准 一、法律、法规及规范性文件

(1)国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见(国办发〔2013〕99号);

(2)国家煤矿安全监察局文件《关于煤矿隐蔽致灾因素地面普查现状和需求情况调查的通知》(煤安监司函技装〔2013〕11号);

(3)《云南省人民政府关于促进煤炭产业转型升级实现科学发展安全发展的意见》(云政发〔2014〕18号);

(4)云南省人民政府办公厅文件(云政办发【2014】5号)《关于进一步加强煤矿安全生产工作的实施意见》;

(5)《云南省煤炭产业结构调整转型升级煤矿建设项目安全核准实施暂行办法》(云煤安发〔2014〕99号);

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(6)《云南省煤炭工业局云南煤矿安全监察局关于推进煤矿隐蔽致灾因素普查工作意见文件》(云煤规划〔2015〕122号);

(7)国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局《煤矿防治水规定》(2009.9);

(8)国家安全生产监督管理总局《煤矿安全规程》(2012); (9)《防治煤与瓦斯突出规定》(国家安全生产监督管理总局令第19号);

(11)《煤矿地质工作规定》(安监总煤调〔2013〕135号); (12)《矿井防灭火规范》(试行)(88)(煤安字第237号)。 二、技术标准

(1)《全球定位系统(GPS)测量规范》(2001); (2)《煤炭资源勘探工程测量规范》(MT/T 898-2000); (3)《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB 12719—91); (4)《煤矿水文地质条件分类规范》(MT/T 773—1998);

(5)《煤矿采区或工作面水文地质条件分类》(GB/ T22205—2008); (6)《区域水文地质工程地质环境地质综合勘查规范》(GB14158-93); (7)《煤炭资源地质勘探地表水、地下水长期观测及水样采取规程》(80)(煤地字第638号);

(8)《煤炭资源地质勘探抽水试验规程》(80)(煤地字第638号); (9)《煤田地质勘探钻孔简易水文地质观测规程》(80)(煤地字第638号);

(10)《地面瞬变电磁法技术规程》(DZ/T0187-1997); (11)《煤炭电法勘探规范》(MT/T 898-2000); (12)《电阻率测深法技术规程》(DZ/T 0072—93); (13)《电阻率剖面法技术规程》(DZ/T 0073—93); (14)《物化探工程测量规程》(D2/T0153-95);

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(15)《煤田勘探钻孔工程质量标准》(87)(煤地字第746号); (16)《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》(MT/T638-1996); (17)《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》(GB/T23250-2009); (18)《钻屑瓦斯解吸指标测定方法》(AQ/T1065-2008);

(19)《煤的瓦斯放散初速度指标(Δp)测定方法》(AQ 1080-2009); (20)《煤的坚固性系数测定方法 》(MT 49-1987); (21)《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》(AQ 1024—2006); (22)《煤矿矿井瓦斯地质图编制方法》 (AQ/T 1086—2011); (23)《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001); (24)《生活饮用水卫生标准》(2007,GB5749-2006); (25)《地下水质量标准》(GB/T14848-1997); (26)《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010); (27)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)。 三、矿山技术资料

(1)《云南省镇雄县大石包煤矿资源储量核实报告》(云南地矿资源股份有限公司,2006年10月);

(2) 《镇雄县大石包煤矿矿产资源开发利用方案》(广安广信勘察设计院有限责任公司,2006年12月);

(3)《云南省镇雄县大石包煤矿生产勘探报告》(江苏省矿产地质局第一地质大队,2011年7月)

(3)《煤矿矿井瓦斯参数测定报告》(中国矿业大学,2014 年12月); (4)《煤矿矿井水文地质类型划分报告》(云南地方矿山安全评价院,2015 年9月)。

1.2.2 以往工作评述 (一)该区地质工作简史

1、解放前(1947年),袁复礼等人在镇雄县境内测制有1:15万地质

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图。

2、解放后自1957年起,相继有煤田、石油、地矿、建筑等系统的地勘单位在本区开展不同矿种不同程度的矿(床)点地质勘查工作。

3、1973年,原云南省地质局第八地质队在威信、羊场、芒部地区开展过1:10万石油地质调查。

4、1976年,云南省地质局第二区域地质测量大队开展区域地质测量工作,提交了《云南省镇雄幅1:20万区域地质调查报告》。

5、1976年5月~1983年10月,原云南省地质局第八地质队对镇雄县镇雄煤矿北部井田东段开展普查、详勘工作。镇雄煤矿北部井田东段范围为:西部以16勘探线为界、与镇雄煤矿北部井田西段相接,北部以峨眉山玄武岩组顶界为界,东北部和东部以可采煤层露头线外500m为界,南部以F1断层为界,面积68km2。完成实物工作量为1:10000地质与水文地质填图各68km2,1:5000地质与水文地质填图各68km2,实测地质点4682个、水文点18个;施工钻孔140个计44358.36m,取样钻679个计10734m;测井钻孔132个计16323 m;抽水试验孔5个、注水试验孔6个;槽探100195 m3,民窿编录917735 m;要取各种样品1099个。勘查类型为二类二型,勘探网度以5003500 m求A级储量,100031000 m求B级储量,200032000 m求C级储量。1983年10月提交《云南省镇雄县镇雄煤矿北部井田东段详细勘探地质报告》,计算储量的对象为C5b、C6a、C6b共3层煤。1987年7月28日,云南省矿产储量委员会以“云储决字(1987年)第6号(总180号)”予以审批,批准工业储量(A+B+C)级22721万t,其中:(A+B)级10520万t、C级12201万t,可作为矿山建设设计的地质依据。主要结论为:主要含煤地层二叠系上统龙潭组含煤10~22层,可采煤层有C5a、C5b、C6a、C6c,其中C5a煤层全区可采,其余煤层局部可采;煤质为无烟煤,C5b煤层为中灰富硫煤,C6a煤层为富灰低硫煤,C6c煤层为富灰特低硫煤,适用于动力用煤;矿区水文地质条件属以裂隙

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含水层充水为主的简单类型;矿区浅部为一级瓦斯、深部为超级瓦斯,煤尘无爆炸危险,煤层不易自燃;煤层顶板不稳固,底板遇水软化而形成底鼓,无地温异常区。存在的主要问题:露头掩盖区和浅部煤层控制程度较差,对浅部正断层和深部断层断距控制不足,块段划分偏大。

6、2002年11月,镇雄县乡镇企业局代煤矿企业,委托云南省煤炭地质勘查院对该矿山进行了小矿地质简测工作,并编制了《云南省镇雄县大石包煤矿小矿地质简测开发利用说明书》。

7、2006年10月,受业主委托,云南地矿资源股份有限公司对该矿采矿证范围内的资源储量进行核实工作,2006年11月编制了《云南省镇雄县大石包煤矿资源储量核实报告》,资源储量估算的对象为C5、C6a煤层。2006年11月,昭通市国土资源局以“昭市国土资矿储备字[2006]103号”予以评审备案,截止2006年10月,评审通过资源储量(122b+333)109.18万吨。另该报告还估算334?类209.84万吨;注销资源储量117.74万吨。

(二)大石包煤矿生产勘探报告编制情况

2011年,煤矿委托江苏省地质矿产局第一地质大队对矿区内的资源作生产地质勘查工作。江苏省地质矿产局第一地质大队于2011年4月组成煤矿勘探地质项目组,进入矿区工作现场进行了实地踏勘和调查了解,在原云南地矿资源股份有限公司所提交的《云南省镇雄县大石包煤矿资源储量核实报告》基础上,通过分析研究矿区全面踏查所获地质资料,会同业主方共同编制了较为详尽的生产勘探设计;于2011年5月初全面开展生产勘探工作,2011年6月底结束野外地质工作,随后转入室内综合整理及报告编制,最终于2011年8月底编制并提交了该生产勘探报告。

生产勘探完成工作量:地形修测1.30 km2 、工程点测量80点、1:5000地质图修测与1:5000水工环综合调查1.50 km2、施工探煤巷6条计837.99 m、巷道地质编录2308.37 m、采取煤层煤样16件。

通过生产勘探工作,查明矿区为一北~北东向倾向北西西的单斜构

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造,构造属简单类型;矿区内可采煤层2层(C5b、C6a),煤类为无烟煤三号,可作为动力用煤和民用煤;矿区水文地质勘查类型为以弱裂隙含水层充水为主的简单类型,工程地质勘探类型为以层状岩类为主的中等类型;煤矿属瓦斯矿井,煤尘无爆炸性危险,煤不易自燃,无地温异常,矿区地质环境条件复杂程度及环境质量为中等类型。

截止2011年5月31日,生产勘探工作在镇雄县大石包煤矿采矿权范围内,累计查明的资源储量(原C级+111b+331+122b+332+333类)480万t,注销原C级储量27万t。其中保有资源储量453万t(包括111b类81万t、331类29万t、122b类128万t、332类36万t、333类179万t),详见表1-4-1。

矿井生产勘探报告经云南省国土资源厅矿产资源储量评审中心以“云国土资矿评储字[2011]315号”出具评审意见书,云南省国土资源厅以“云国土资储备字[2011]315号”予以备案。

根据大石包煤矿2011年度、2012年度连续两年的瓦斯等级鉴定结果,大石包煤矿为瓦斯矿井。各年度矿井瓦斯等级鉴定结果表见表1-2-1。

表1-2-1 大石包煤矿煤矿近两年瓦斯等级鉴定成果表

瓦斯(CH4) 矿井最大相对涌出3二氧化碳(CO2) 矿井最大相对涌出3年度 矿井最大绝对涌出3矿井最大绝对涌出量(m3/min) 0.56 0.65 实际 年产量 (万t) 瓦斯 等级 量(m/t) 量(m/min) 量(m/t) 2011年 2012年 8.65 8.95 1.18 1.24 4.11 4.71 6 6 低瓦斯 瓦斯

该煤矿C5、C6煤层煤样于2012年5月经云南省煤炭产品质量检验站进行自燃倾向性鉴定,结论为:煤层煤样自燃倾向性为Ⅲ类,不易自燃

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煤层;该煤矿C5、C6煤层煤样于2012年5月经云南省煤炭产品质量检验站进行爆炸性鉴定,结论为:煤层煤样煤尘爆炸危险性为无爆炸性。

根据2014年11月云南省煤矿整顿关闭工作联席会议办公室关于昭通市(不含威信县)煤炭产业结构调整转型升级方案的审查确认《云南省煤矿整顿关闭工作联席会议办公室关于昭通市(不含威信县)煤炭产业结构调整转型升级方案的审查确认意见(第二批)》(云煤整审〔2014〕22号)》 ,该矿为机械化改造类保留煤矿,由原6万 t/a扩为21万t/a;大石包煤矿与邻近煤矿相互间无矿权交叉、重叠现象,矿权清晰。

1.3 煤矿概况

1.3.1 交通位置及自然地理 1、交通

大石包煤矿位于镇雄县城60°方位,平距约17km,地处镇雄县林口乡境内。其划定矿区范围地理坐标极值(54北京坐标系统3°带)为:

东经:105° 01′ 14″~105° 01′ 59″; 北纬:27° 30′ 48″~27° 31′ 45″。

矿区距林口乡约1km,至镇雄县城约33km,至昭通市300km,至昆明市598km,至贵州省毕节市75km,至贵州省威宁县火车站203km,交通较为方便。交通位置见图1-3-1。

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图1-3-1 大石包煤矿交通位置图

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如下预防措施。

1、通风除尘

矿井要做好通风工作,合理配风是取得良好防尘效果的重要一环。 2、湿式作业

矿井必须采取湿式凿岩、湿式钻眼、洒水防尘、喷雾捕尘、装填水炮泥等措施,建立完善的防尘供水系统。

3、净化风流

矿井必须在含尘浓度高的风流所通过的巷道中设置净化水幕。 4、个体防护

要求所有接触粉尘作业人员必须佩带防尘口罩。

5、在各采煤工作面主运顺槽及回风顺槽、掘进工作面等适当地点设置隔爆水棚,限制煤尘爆炸灾害范围的扩大。

6、矿井每年制定综合防尘措施及管理制度,并组织实施;矿井至少每周检查1次隔爆设施的安装地点、数量、水量、安装质量等是否符合要求。

四、应急救援

为矿井设立兼职矿山救护队,设专职队长及专职设备管理员,并配备相应的装备及器材。兼职矿山救护队员为符合条件的煤矿管理人员、工程技术人员和骨干工人,必须经培训考核合格后全部做到持证上岗,上岗资格培训时间不得少于45天(180个学时),培训时间和内容要严格按照要求进行并突出实作训练,并按“教考分离”原则,严格考核,考核合格后颁发上岗资格证。当矿井发生灾害时,辅助救护小队救护人员能够及时进入矿井进行抢救,并配合镇雄县煤炭局矿山救护中队进行抢险救灾。

兼职救护队的职责是做好矿井建设施工和生产期间事故的预防工作,控制和处理矿井初期事故,引导和救助遇难人员脱离灾区,积极抢

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救遇险遇难人员,参加需要佩戴氧气呼吸器安全技术工作,完成矿井事故处理工作及有害气体化验工作,搞好矿井职工自救与瓦检知识的宣传教育工作。建议施工时成立矿山辅助救护小队,练习矿山救护技术。

辅助救护队技术装备必须专人管理,定期检查维护;救护装备、器材、防护用品和安全检测仪器、仪表,必须符合国家标准或行业标准。

为保证第一时间投入救护工作,所有辅助救护队队员必须24h保证通讯畅通。

五、水灾防治措施

严格按照“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的防治水原则,采取各种措施,防止矿井水灾事故的发生。

(一)、地面防治水措施

每年在雨季到来前要清理井口沟渠,疏通截水沟,保证雨期洪水不灌入井口及工业场地。 矿井生产前必须制定防治水措施,建立雨季巡视制度并组织抢险队伍,储备足够的防洪抢险物资,当暴雨来临前必须立即停产撤出井下全部人员,只有确认暴雨洪水隐患彻底消除后方可恢复生产,此外还必须严格执行《煤矿安全规程》中有关地面防治水的规定。

(二)、井下防治水措施 1、防水安全煤(岩)柱留设 2、井下探放水措施 3、井下防治水安全设施

疏通井下巷道水沟,保持水沟畅通。 六、安全避险六大系统

矿井已建立健全六大系统的建设。

1.4 主要灾害情况

1、区内煤炭资源开采历史悠久,老窑较多,主要分布在矿区东北面

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可采煤层露头线附近。老窑一般采用平硐暗斜井开拓,巷道延伸长度100~400m,开采垂深20~50m,主采C5b、C6a煤层,现已封闭。由于巷道已废弃多年,窑口已坍塌,无法查清老窑采空区的位置、深度、面积和积水情况。这些老窑对矿井正规生产有一定影响,是煤矿开采的安全隐患之一,煤矿在开采过程中对老硐积水应引起高度重视。

2、矿区内煤层自燃倾向性为不易自燃,煤层煤尘无爆炸性,矿井在开采过程中应加强采掘工作面防尘洒水工作,防止煤尘发生爆炸。

3、随着矿井开采深度的增加,地应力相应增加,各种应力现象将逐步显现。矿井在未来的开采过程中应加强地应力测量与监测。

1.5 本次工作评述

接受任务后,我单位于2015年9月13日至16日组织人员进行现场踏勘、收集资料等工作。根据目的任务和矿区实际情况,实施瞬变电磁测量工作,完成野外工作后转入室内资料整理及报告编制。

本次主要是对水文、地质、勘探、生产条件等资料的收集,结合对矿井现场的井上、井下的考察,分析研究矿井存在的隐蔽致灾因素,并根据各种隐蔽致灾因素的特点和致灾后果提出相应的防治措施和建议。

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2 煤矿地质概况 2.1 地质勘探工程

1947年至今,矿区的主要地质工作概况如下:

1、解放前(1947年),袁复礼等人在镇雄县境内测制有1:15万地质图。

2、解放后自1957年起,相继有煤田、石油、地矿、建筑等系统的地勘单位在本区开展不同矿种不同程度的矿(床)点地质勘查工作。

3、1973年,原云南省地质局第八地质队在威信、羊场、芒部地区开展过1:10万石油地质调查。

4、1976年,云南省地质局第二区域地质测量大队开展区域地质测量工作,提交了《云南省镇雄幅1:20万区域地质调查报告》。

5、1976年5月~1983年10月,原云南省地质局第八地质队对镇雄县镇雄煤矿北部井田东段开展普查、详勘工作。镇雄煤矿北部井田东段范围为:西部以16勘探线为界、与镇雄煤矿北部井田西段相接,北部以峨眉山玄武岩组顶界为界,东北部和东部以可采煤层露头线外500m为界,南部以F1断层为界,面积68km2。完成实物工作量为1:10000地质与水文地质填图各68km2,1:5000地质与水文地质填图各68km2,实测地质点4682个、水文点18个;施工钻孔140个计44358.36m,取样钻679个计10734m;测井钻孔132个计16323 m;抽水试验孔5个、注水试验孔6个;槽探100195 m3,民窿编录917735 m;要取各种样品1099个。勘查类型为二类二型,勘探网度以5003500 m求A级储量,100031000 m求B级储量,200032000 m求C级储量。1983年10月提交《云南省镇雄县镇雄煤矿北部井田东段详细勘探地质报告》,计算储量的对象为C5b、C6a、C6b共3层煤。1987年7月28日,云南省矿产储量委员会以“云储决字(1987年)第6号(总180号)”予以审批,批准工业储量(A+B+C)级22721万t,其中:(A+B)级10520万t、C级12201万t,可作为矿山建设设计的地质依据。主要结论为:主要含煤地层二叠系上统龙

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潭组含煤10~22层,可采煤层有C5a、C5b、C6a、C6c,其中C5a煤层全区可采,其余煤层局部可采;煤质为无烟煤,C5b煤层为中灰富硫煤,C6a煤层为富灰低硫煤,C6c煤层为富灰特低硫煤,适用于动力用煤;矿区水文地质条件属以裂隙含水层充水为主的简单类型;矿区浅部为一级瓦斯、深部为超级瓦斯,煤尘无爆炸危险,煤层不易自燃;煤层顶板不稳固,底板遇水软化而形成底鼓,无地温异常区。存在的主要问题:露头掩盖区和浅部煤层控制程度较差,对浅部正断层和深部断层断距控制不足,块段划分偏大。

6、2002年11月,镇雄县乡镇企业局代煤矿企业,委托云南省煤炭地质勘查院对该矿山进行了小矿地质简测工作,并编制了《云南省镇雄县大石包煤矿小矿地质简测开发利用说明书》。

7、2006年10月,受业主委托,云南地矿资源股份有限公司对该矿采矿证范围内的资源储量进行核实工作,2006年11月编制了《云南省镇雄县大石包煤矿资源储量核实报告》,资源储量估算的对象为C5、C6a煤层。2006年11月,昭通市国土资源局以“昭市国土资矿储备字[2006]103号”予以评审备案,截止2006年10月,评审通过资源储量(122b+333)109.18万吨。另该报告还估算334?类209.84万吨;注销资源储量117.74万吨。

8、2011年7月,受业主委托,江苏省矿产地质局第一地质大队对该矿采矿证范围内的资源储量进行核实工作,2011年8月编制了《云南省镇雄县大石包煤矿生产勘探报告》截止2011年5月31日,生产勘探工作在镇雄县大石包煤矿采矿权范围内,累计查明的资源储量(原C级+111b+331+122b+332+333类)480万t,注销原C级储量27万t。其中保有资源储量453万t(包括111b类81万t、331类29万t、122b类128万t、332类36万t、333类179万t),详见表2-1-1。

矿井生产勘探报告经云南省国土资源厅矿产资源储量评审中心以“云国土资矿评储字[2011]315号”出具评审意见书,云南省国土资源厅以“云国土资储备字[2011]315号”予以备案。

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表2-1-1 大石包煤矿资源/储量汇总表

估算截止日期:2011年5月31日 单位:万t

范围 划定 矿区 范围 其中 原采 矿证 范围 其中 新扩区 注销资 保有资源储量 源储量 煤层 原C级 111b 122b 331 332 333 合计 原C级 111b 122b 331 332 333 合计 累计查明资源储量 C5 C6 合计 C5 C6 合计 C5 C6 合计 ababab22 5 27 22 5 27 81 81 81 81 74 54 74 54 128 29 36 82 324 97 156 28 205 44 103 72 308 53 53 22 5 27 22 5 27 81 81 74 54 74 54 29 36 82 97 28 44 72 53 302 151 183 98 281 119 53 128 29 36 179 480 81 128 29 36 179 453 81 128 29 36 54 119 29 36 107 172 29 36 54 29 36 107 172 2.2 地层

区域内由老至新出露有寒武系、奥陶系、志留系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系及第四系地层,缺失上古生代泥盆系及石炭系地层,下古生界各系地层(除志留系缺失上统外)出露较齐全。其中寒武系至奥陶系的各组地层展布在背斜核部,侏罗系地层与白垩系分布于向斜轴部,二叠系及三叠系展布于背向斜两翼,第四系地层零星分布于河流两岸及山间凹地与山麓地带。区域地层主要特征见表2-2-1。

矿区内出露地层为二叠系上统龙潭组(P2l)与长兴组(P2c)、三叠系下统卡以头组(T1k)和飞仙关组(T1f),第四系(Q),二叠系上统峨眉山玄武岩组(P2β)出露于矿区东南矿界外。现由新至老分述如下:

1、第四系(Q)

分布于冲沟及缓坡地带,厚度0~10m。岩性为残积、坡积、崩积、古滑坡形成之角砾、砂、亚砂土和粘土,结构松散,透水性好。与下伏地层不整合接触。

2、三叠系下统飞仙关组(T1f)

出露在矿区中西部,在地貌上常形成陡坎和山脊。本组地层厚度358~

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549m,平均厚440m。岩性为灰紫、紫红色薄~中厚层状细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩,中上部含动物化石,具水平层理和斜层理。与下伏卡以头组(T1k)地层呈整合接触。

根据岩性、标志层、化石等特征,本组可分为6段,但在矿区内仅出露第一、二、三、四段,现由新到老简述如下:

(1)三叠系飞仙关组四段(T1f4)

出露在矿区西部,地层厚度74~100m,平均厚90m。岩性为灰紫、紫红色薄~中厚层状泥质粉砂岩,夹粉砂岩、细砂岩和薄层生物碎屑灰岩,下部有4~7m的灰绿色粉砂质泥岩。

(2)三叠系飞仙关组三段(T1f3)

出露在矿区西部,地层厚度90~140m,平均厚115m。岩性紫红色薄至中厚层状泥质粉砂岩、粉砂岩,夹细砂岩与生物灰岩。

(3)三叠系飞仙关组二段(T1f2)

出露在矿区西部,地层厚度49~87m,平均厚60m。岩性为灰绿、紫红色薄~中厚层状细砂岩、泥质粉砂岩和泥岩,下部夹1~3层厚0.50~2.00m鲕状灰岩,富含瓣鳃类化石。

本段顶部有1~3层厚0.10~1.00m灰绿色粉砂岩(B9),间距1~3m,为飞仙关组第二段与第三段分界的标志层。

(4)三叠系飞仙关组一段(T1f1)

出露在矿区中西部,地层厚度40~77m,平均厚55m。岩性为灰绿、紫红色薄~中厚层状细砂岩、泥质粉砂岩和浅灰—浅灰色中—厚层状鲕状灰岩,含动物化石。鲕状灰岩一般有3层比较厚,顶部鲕状灰岩(B8标志层)厚15~35 m,为飞仙关组第一段与第二段分界的良好标志层。本段与下伏飞仙关组(T1f)地层呈整合接触。

3、三叠系下统卡以头组(T1k)

出露在矿区内,在地貌上常形成陡坎,地层厚度40~68m,平均厚55m。

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岩性为灰绿色薄~中厚层状泥质粉砂岩夹粉砂岩、细砂岩,底部为薄层状结晶灰岩(B7),含钙质结核和植物化石碎片,节理裂隙发育,风化后呈桔黄色碎块。底部灰、青灰色中~厚层状结晶灰岩为与长兴组地层分界的标志层(B5)。与下伏二叠系长兴组(P2c)地层呈整合接触。

4、二叠系上统长兴组(P2c)

出露在矿区内,自C5a煤层顶界(或B5标志层底界)至C1煤层顶界(或B7标志层底界,地层厚度37~50m,平均厚48m。岩性为深灰色薄~中厚层状泥质灰岩、灰岩、细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩和薄煤层(线);含不可采煤层C1、C2、C3、C4共4层,煤厚0.10~0.35m;含瓣鳃类、腕足类、蜓类、有孔虫化石。底部灰色薄层状泥质灰岩含海相腕足类化石,为与龙潭组地层分界的标志层(B5)。与下伏龙潭组(P2l)地层整合接触。

5、二叠系上统龙潭组(P2l)

为矿区主要含煤地层,出露在矿区东南矿界附近,自玄武岩组顶界至长兴组(P2c)底界,据镇雄煤矿北部井田东段详细勘探地质报告,地层厚127~154m,平均厚145m。岩性为灰~灰黑色薄~中厚层状细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩和煤层(线)组成。本组含煤10~22层,编号煤层为C5a、C5b、C5c、C6a、C6b、C6c、C7、C8a、C8b、C9、C10共11层,其中C5a、C5b、C6a、C6c共4层煤在区域上为可采煤层,但在大石包煤矿划定矿区范围内仅有C5b、C6a共2层煤可采。

根据岩性特征与含煤性,可将本组划分三段,现由新到老简述如下。 (1)二叠系上统龙潭组第三段(P2l3)

分布于矿区南部矿界附近,自B2标志层底界至C5a煤层顶界(或B5标志层底界),地层厚33~58m,平均厚49m。岩性为深灰色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩和煤层;含煤7~15层,编号煤层为C5a、C5b、C5c、C6a、C6b、C6c、C7、C8a、C8b共9层,其中C5a、C5b、C6a、C6c共4层煤在区域上为可采煤层,但在大石包煤矿划定矿区范围内仅有C5b、C6a共2层煤可采;

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含瓣鳃类、翼足类、腹足类、三叶虫、海百合等化石。

(2)二叠系上统龙潭组第二段(P2l2)

分布于矿区南部矿界外,自B1标志层底界至B2标志层底界,地层厚33~61 m,平均厚45m。岩性为灰色泥岩、细砂岩;含煤1~3层,编号煤层为C9,煤厚0.05~0.34m;含球粒状菱铁矿、隐晶质黄铁矿结核及植物化石。

(3)二叠系上统龙潭组第一段(P2l1)

分布于矿区南部矿界外,自峨眉山玄武岩组(P2β)顶界至B1标志层底界,地层厚35~66 m,平均厚51m。岩性为灰色泥岩、粉砂质泥岩夹粉砂岩、细砂岩及薄煤(线);下部夹凝灰质泥岩、凝灰岩,含分散状菱铁矿球粒和黄铁矿结核,含植物化石;本段含煤1~3层,编号煤层为C10,煤厚0.05~0.30m。与下伏峨眉山玄武岩组(P2β)地层呈假整合接触。

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表2-2-1 区域地层主要特征简表

地 层 单 位 岩 性 简 述 界 系 统 新 第 生 四 界 系 白 垩 系 全 新 统 群、组 代号 Q 残积层、坡积层、崩塌层及河流冲积层。 上部为砖红色长石石英细、中粒砂岩及泥岩,下部为砾、砂岩。砾径0.5~10cm,成分为石英、粉砂岩,磨圆度良好。 紫红色泥岩、钙质泥岩、细砂岩夹泥灰岩。含淡水瓣鳃类化石。 褐灰色、灰紫色细~中粒砂岩及紫红色泥岩及页岩。 暗紫红色砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩及底砾岩。 厚度 (m) 0~30 下统 嘉定群 K1 >537 >985 676 211~584 中 生 界 侏 罗 中统 上禄丰组 J2 系 下统 下禄丰组 J1 上统 须家河组 T3x 上统 蓬莱镇组 J3 灰色细~中粒岩屑砂岩夹砂质页岩和煤线。上部偶夹极不稳351~388 定的薄煤(0.4~2.2m)。细~中底砾岩,分选差,棱角状。 上部为浅灰色、深灰色灰岩及白云岩。中部为杂色砂泥岩。中统 关岭组 T2g 310~442 下部为灰色石灰岩,含泥质灰岩。 三 叠 下统 永宁镇组 T1y 上、下部为灰色灰岩、泥质灰岩,具虫迹化石。中部为杂254~511 色砂泥岩。 系 上部为紫红色砂泥岩,偶夹灰岩薄层。下部为灰绿色砂泥飞仙关组 T1f 336~470 岩。顶 下统 卡以头组 T1k 部间夹紫红色砂泥岩薄层。 40~88 长兴组 P2c 灰色泥质岩夹薄层生物灰岩及薄层煤。 灰、深灰色砂泥岩夹薄煤,上部偶夹生物灰岩。 30~81 117~190 上统 龙潭组 P2l 峨眉山 P2β 二 玄武岩组 叠 茅口组 P1m 系 下统 栖霞组 梁山组 古 生 志 中统 界 留 系 下统 上统 奥 中统 陶 系 下统 灰绿色、暗绿色致密玄武岩,杏仁状玄武岩,顶部夹紫色40~173 凝灰岩。 浅、深灰色石英岩、生物灰岩。顶部含燧石结核,含腕足280~392 类化石。 深灰色灰岩,中上部夹白色灰岩。含珊瑚、腕足类及蜓类P1q 168~401 化石。 P1l 灰、灰黑色页岩、炭质岩夹砂岩及煤线、铝土岩等。 S2 S1 O3 O2 O1 19.8 上部灰绿色钙质粉砂岩,下部灰绿色页岩夹1~3层紫红色173~265 页岩。 上部灰色细砂岩夹灰岩。下部为砂质页岩、黑色页岩,含444~710 笔石、腕足类、珊瑚及三叶虫化石。 灰黑色、黑色钙质泥岩、泥质灰岩、钙质砂岩,富含笔石7.4~92 等化石。 灰色、深灰色龟裂纹灰岩,偶见笔石、直角石化石。 20~30 上部为结晶灰岩、瘤状灰岩夹页岩。中部为灰白色细粒砂岩石英砂岩,含三叶虫、笔石化石。下部为结晶生物灰岩、174~253 灰岩。 >352 寒上 上部为深灰色泥质白云岩、白云岩,含燧石结核。中下部武中 娄山关群 C2-3 为浅灰色结晶白云岩、角砾状白云岩,含海林禽化石。 系 统 云南地方矿山安全评价院 第23页

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(3)有害元素

①全硫(St,d):C5b煤层原煤平均值为1.63%,浮煤平均为0.86%;C6a

煤层平均值为1.38%,浮煤平均为 0.75%。

②全磷(Pd):C5b煤层原煤平均0.008%,浮煤平均为 0.004%;C6a煤层原煤平均0.0077%。

③砷(As,d):C5b煤层原煤平均3.71μg/g,浮煤平均1.25μg/g;C6a

煤层原煤平均6.02μg/g。

矿区可采煤层有害元素分析结果见表2-5-4、2-5-5。C5b煤层属中硫分,特低磷分、一级含砷煤;C6a煤层属低中硫分煤、特低磷分、二级含砷煤。

表2-5-4 矿区可采煤层全硫与各种硫分析统计表

全硫分析 煤层编号 全硫含量% 原煤 C5 浮煤 原煤 C 浮煤 各种硫分析(%) 质量分级 黄铁矿硫(Sp,d) 硫酸盐硫(Ss,d) 有机硫(So,d) 0.94-1.57 1.20(3) 低中硫分 0 - 0.03 0.01(3) 0.40-0.52 0.48(3) ba60.82-2.04 1.63(7) 0.64-1.18 0.86(7) 0.18-3.41 1.38(138) 0.42-1.88 0.75(18) 中硫分 注:C5b煤层采用生产勘探取样化验结果,C6a煤层采用原云南省镇雄县镇雄矿区煤矿北部井田东段详勘地质报告化验结果。

表2-5-5 矿区可采煤层原煤有害元素分析统计表

煤层编号 原 煤 C5 浮 煤 原 煤 C6 浮 煤 ab磷Pd(%) 0.007-0.010 0.008(7) 0.002-0.006 0.004(4) 0.001-0.026 0.0077 砷As,d(μg/g) 1 – 7 3.71(7) 1 – 2 1.25(4) 2.8 – 11.7 6.02(5) 质量分级 特低磷 一级含砷 特低磷、 二级含砷 注:C5b煤层采用生产勘探取样化验结果,C6a煤层采用原云南省镇雄县镇

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雄矿区煤矿北部井田东段详勘地质报告化验结果。

(4)元素分析

①碳(Cdaf)含量:C5b煤层原煤为92.06~92.23%,平均92.15%;C6a煤层原煤为87.78~92.57%,平均90.50%;

②氢(Hdaf)含量:C5b煤层原煤为3.63%;C6a煤层原煤为3.1~3.82%,平均为3.54%。

③氮(Ndaf)含量:C5b煤层原煤为1.53~1.54%,平均1.535%;C6a煤层原煤为0.87~1.32%,平均1.14%;

④氧、硫(Odaf +Sdaf)含量:C5b煤层原煤为2.61~2.77%,平均2.69%;C6a煤层原煤为0.75~4.51%,平均2.9%。

矿区可采煤层原煤元素分析结果见表2-5-6。

表2-5-6 矿区可采煤层原煤元素分析统计表

元素分析(%) 煤层编号 Cdaf C5 bHdaf 3.63(2) 3.1 – 3.82 3.54 (20) Ndaf 1.53 - 1.54 1.535(2) 0.87 - 1.32 1.14(20) (O+S)daf 2.61-2.77 2.69(2) 0.75- 4.51 2.9(20) 92.06-92.23 92.15(2) 87.78-92.57 90.50(20) C6 a注:C5b煤层采用生产勘探取样化验结果,C6a煤层采用原云南省镇雄县镇雄矿区煤矿北部井田东段详勘地质报告化验结果。

(5)微量元素

C5b煤层原煤镓(Ga,d)含量5~12μg/g,平均6.57μg/g,锗(Ge,d)含量1μg/g。含量低,均无工业利用价值。

(6)煤灰成分

C5b煤层原煤灰成分主要为:SiO2 41.57~59.73%;Fe2O3 5.67~14.42%;Al2O3 10.04~24.73%;CaO 0.80~23.72%;MgO 0.56~1.13%;TiO2 0.49~1.91%;SO3 0.17~7.68%。

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C6a煤层主要为:SiO2 46.36~70.74%;Fe2O3 7.19~17.94%;Al2O3 13.69~27.22%;CaO 0.33~9.46%;MgO 0.23~1.34%;SO3 0.12~7.36%。

矿区各可采煤层原煤灰成分分析结果见表2-5-7。

表2-5-7 大石包煤矿可采煤层原煤灰成分统计表

煤层 编号 C5 C6

煤灰成分分析(%) SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO SO3 TiO2 b41.57-59.73 5.67-14.42 10.04-24.73 0.80-23.72 0.56-1.13 0.17-7.68 0.49-1.91 48.07(4) 11.02(4) 20.20(4) 9.45(4) 0.76(4) 4.93(4) 1.31(4) 46.36-70.74 7.19-17.94 13.69-27.22 0.33-9.46 0.23-1.34 0.12-7.36 56.90(15) 12.13(15) 20.75(15) 3.63(15) 0.85(15) 2.87(15) a (7)煤灰熔融性 ①变形温度(DT)

C5b煤层灰熔融性变形温度为1170~1350℃,平均1278℃;C6a煤层为1090~>1400℃,平均1279℃。

②软化温度(ST)

C5b煤层灰熔融性软化温度为1210~1480℃,平均1340℃;C6a煤层为1140~>1400℃,平均1333℃。

③半球温度(HT)

C5b煤层灰熔融性半球温度为1230~>1500℃,平均1360℃;C6a煤层为1200~>1400℃,平均1385℃。

④流动温度(FT)

C5b煤层灰熔融性流动温度为1250~>1500℃,平均1378℃。 矿区可采煤层灰熔点分析结果见表2-5-8。C5b煤层为中等软化温度灰、中等流动温度灰,C6a煤层为中等软化温度灰、中等流动温度灰。

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表2-5-8 矿区可采煤层灰熔点分析统计表

煤层编号 C5 bDT 1170-1350 1278(4) 1090->1400 1279(12) ST(或T2) 1210-1480 1340(4) 1140->1400 1333(12) HT 1230->1500 1360(4) 1200->1400 1385(12) FT 1250->1500 1378(4) 质量分级 中等软化温度灰 中等流动温度灰 中等软化温度灰 中等流动温度灰 C6 a3、煤的可选性

据1987年详勘报告,C5b煤层属可选性较好的煤种,次为C5a,其它可采煤层的可选性均较差。

根据《中国煤炭分类国家标准(GB5751-86)》,区内C5b煤层为中灰、低挥发分、特高固定碳、中高硫、特低磷、一级含砷、特高热值之无烟煤三号(WY03);C6a煤层特低灰、低挥发分、特高固定碳、低中硫、特低磷、二级含砷、高热值之无烟煤三号(WY03)。

通过对矿区各主要煤层的煤质成果的综合研究,矿区内C5b煤层煤质的基本特征为中灰、低挥发分、特高固定碳、中高硫、特低磷、一级含砷、特高热值的无烟煤三号。C6a煤层煤质的基本特征为特低灰、低挥发分、特高固定碳、低中硫、特低磷、二级含砷、高热值的无烟煤三号。可作化工、动力及民用用煤。用途较为广范,市场广阔,矿井开发前景良好。

2.6 水文地质特征

2.6.1 自然地理

矿区属构造侵蚀低中山地貌,地势西面与中部高、南面与北面低。区内最高点位于西部的小山头,海拔+2150.0m;最低点位于南部3与4拐点之间,海拔约+1800.0m,相对高差350m。矿区南部和北部地形相对较缓,坡度在7~15°左右;矿区西部和中部地形相对较陡,坡度一般为35~45°,局部地段近于直立。

区内气候属南温带高原山地季风山地气候,其气候特点是气温低、雨雾

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天多、湿度大,日照少(年平均日照率仅为30%)。据镇雄县气象站资料:年最高气温33.4℃,年最低-11.9℃,年平均气温11.3℃;月最高平均气温20.5℃,月最低平均气温1.2℃。年最大降雨量1427.7mm,年最少降雨量688.9mm,年平均降雨量为914.6mm,月最大降雨量314.4mm,日最大降雨量153.4mm。降雨量多集中在5~10月,占全年降雨量的83%,最少为每年的12月至次年1~2月份,占全年的6%,其余各月份均有降雨。11月至次年4月为旱季,霜雪期从10月下旬至次年3月。主导风向为西南风,瞬时最大风速18m/s。

矿区内地表水体不发育,仅有一些季节性溪沟,最终汇入翟底河,属金沙江水系。

2.6.2 含、隔水层

矿区内出露的含(隔)水层为第四系(Q)、三叠系下统飞仙关组(T1f)与卡以头组、二叠系上统长兴组与龙潭组。其特征如下:

(1)第四系(Q)砂砾石土弱孔隙含水层

分布于冲沟及缓坡地带,厚度0~10m。岩性为残积、坡积、崩积、古滑坡形成之角砾、砂、亚砂土和粘土,结构松散,透水性好。

矿区内无泉水出露,据原镇雄煤矿区北部井田东段详勘报告,泉水流量0.014~1.1921L/s,一般小于1L/s,富水性弱,为弱孔隙含水层。由于其分布范围及厚度有限,对矿井充水影响小。

(2)飞仙关组第四段(T1f 4)砂泥岩弱裂隙含水层

出露在矿区西部,地层厚度74~100m,平均厚90m。岩性为灰紫、紫红色薄~中厚层状泥质粉砂岩,夹粉砂岩、细砂岩和薄层生物碎屑灰岩,下部有4~7m的灰绿色粉砂质泥岩。

本段含裂隙水,矿区与区域内无泉水出露,据原镇雄煤矿区北部井田东段详勘报告,其富水性弱,对矿井充水无影响。

(3)飞仙关组第三段(T1f 3)砂泥岩弱裂隙含水层

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出露在矿区西部,地层厚度90~140m,平均厚115m。岩性紫红色薄至中厚层状泥质粉砂岩、粉砂岩,夹细砂岩与生物灰岩。

本段含裂隙水,矿区与区域内无泉水出露,据原镇雄煤矿区北部井田东段详勘报告,其富水性弱,对矿井充水无影响。

(4)三叠系下统飞仙关组第二段(T1f 2)砂泥岩弱裂隙含水层 出露在矿区西部,地层厚度49~87m,平均厚60m。岩性为灰绿、紫红色薄~中厚层状细砂岩、泥质粉砂岩和泥岩,下部夹1~3层厚0.50~2.00m鲕状灰岩。

本段含裂隙水,矿区与区域内无泉水出露。据原镇雄煤矿区北部井田东段详勘报告,ZK2004孔单位涌水量0.00197L/s2m,渗透系数0.00283m/d,富水性弱,对矿井充水无影响。

(5)飞仙关组第一段(T1f 1)灰岩砂泥岩弱~强岩溶裂隙含水层 出露在矿区中西部,地层厚度40~77m,平均厚55m。岩性为灰绿、紫红色薄~中厚层状细砂岩、泥质粉砂岩和浅灰—浅灰色中—厚层状鲕状灰岩。鲕状灰岩一般有3层比较厚,顶部鲕状灰岩(B8标志层)厚15~35 m,岩溶较发育。

矿区内无泉水出露,据原镇雄煤矿区北部井田东段详勘报告,0.014~32.4121L/s,流量一般小于1L/s,富水性弱~强,对矿井充水无影响。

(6)三叠系下统卡以头组(T1k)砂泥岩弱裂隙含水层

出露在矿区内,在地貌上常形成陡坎,据镇雄煤矿北部井田东段详细勘探地质报告,地层厚度36~57m,平均厚43m。岩性为灰绿色薄~中厚层状泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹透镜状灰岩,含钙质结核和植物化石碎片,节理裂隙发育,风化后呈桔黄色碎块。

本组在矿区及区域内未见泉水出露,据据原镇雄煤矿区北部井田东段详勘报告,钻孔单位涌水量0.0000014~0.01667L/s2m,渗透系数0.0000014~0.04475m/d(见表2-6-1),富水性弱。

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开采浅部煤层时,采空区冒落带导水裂隙可到达该含水层,其地下水对矿井直接充水。由于其富水性弱,对矿井充水影响小。

(7)二叠系上统长兴组(P2c)灰岩砂泥岩弱~中等裂隙含水层 出露在矿区内,自C5a煤层顶界(或B5标志层底界)至C1煤层顶界(或B7标志层底界,据镇雄煤矿北部井田东段详细勘探地质报告,地层厚度37~50m,平均厚48m。岩性为深灰色薄~中厚层状泥质灰岩、灰岩、细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩和薄煤层(线),泥质灰岩、灰岩岩溶较发育;含不可采煤层C1、C2、C3、C4共4层,煤厚0.10~0.35m。

据原镇雄煤矿区北部井田东段详勘报告,泉流量0.014~6.840L/s, ZK1607孔单位涌水量0.00056L/s2m,富水性弱~中等。该含水层为矿床间接充水含水层,对矿井充水影响较大。

表2-6-1 卡以头组(T1k)地层抽水试验成果表

孔 号 ZK1810 ZK2205 ZK2204 水位降深S (m) 28.43 60.34 107.35 涌水量Q (L/s) 0.474 0.000085 0.045 单位涌水量q (L/s2m) 0.01667 0.0000014 0.00042 渗透系数k (m/d) 0.04475 0.0000014 0.0006 (8)二叠系龙潭组(P2l)砂泥岩弱裂隙含水层

为矿区主要含煤地层,出露在矿区东南矿界附近,自玄武岩组顶界至长兴组(P2c)底界,据镇雄煤矿北部井田东段详细勘探地质报告,地层厚127~154m,平均厚145m。岩性为灰~灰黑色薄~中厚层状细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩和煤层(线)组成。

据原镇雄煤矿区北部井田东段详勘报告,泉水流量0.0014~0.680L/s,ZK17087孔单位涌水量0.000032L/s2m,渗透系数0.000052m/d,富水性弱。该含水层为矿床直接充水含水层,井筒与巷道位于该含水层内,对矿井充水影响大。

(9)二叠系上统峨眉山组(P2β)玄武岩隔水层

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在划定矿区范围内地表没有出露,据原详勘报告,岩性为灰绿、深灰色块状玄武岩,杏仁状构造,气孔为绿泥石、方解石、蛋白石等充填;含星点状黄铁矿和结核状黄铁矿;柱状节理发育,在地貌上形成峭壁。顶部为3~8m灰色、紫红等杂色块状凝灰岩。含风化裂隙水,地表未见泉水出露,富水性极弱,为相对隔水层。

2.6.3地下水的补给、迳流与排泄条件

矿区属构造侵蚀低中山地貌,地势西面与中部高、南面与北面低,地形有利于地表水排泄。

矿区含水层在露头处接受大气降水和地表水补给。大气降水大部分沿着区内的溪沟迅速流走,部分降水和溪沟水顺着裂隙补给地下水,下渗到一定深度后即顺层往矿区外的沟谷和区域侵蚀基准面以渗流小泉或季节性泉分散排泄,部分通过矿井水抽出地面排泄。虽然地下水不丰富,但有大部分资源储量位于矿区侵蚀基准面之上,但采用斜井开拓不利于矿井水的排泄。

综上所述,矿区地形有利于自然排水,地下水主要接受大气降水补给,补给条件较差;采用斜井开拓不利于矿井水的排泄,排泄条件较差。

2.6.4生产矿井及老窑水文地质特征 (1)生产矿井

矿井采用斜井开拓,井底水仓汇集机械排水。目前安装有二台水泵,雨季每天抽3小时、旱季每天抽1小时即可排干。据生产勘探实测及矿山提供的矿井排水资料,雨季矿井排水量为150m3/d,正常排水量为60m3/d,巷道单位面积、单位降深涌水量为5.14310-6~12.84310-6m3/d2m22m,区内未见断层发育,为倾向向西的单斜岩层,此涌水量已包括了所有充水因素及其量。矿井充水主要来源于细砂岩、粉砂岩裂隙水,呈滴状和淋漓状渗入矿井。

(2)老窑采空区

区内煤炭资源开采历史悠久,老窑较多,主要分布在矿区东北面可采煤

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层露头线附近。据原镇雄煤矿区北部井田东段详勘报告,老窑一般采用平硐暗斜井开拓,巷道延伸长度100~400m,开采垂深20~50m,开采C5b、C6a煤层,见煤后沿煤层掘进,用坑道式开采,一般未做支护,少数在坑口部位用块石或木支护;采用自然排水,自然通风;由于无排水设施,开采到一定深度被水淹后即停采。生产勘探调查未见老窑泉出露,但不排除老窑内有一定积水的可能。因此,在开采浅部煤层时,应查明老窑积水情况,以防老窑突水,确保矿井安全生产。

(3)矿床充水因素分析

根据矿区水文地质特征的分析,矿井充水来源主要为井巷揭穿长兴组(P2c)、龙潭组(P2l)含水层时,其地下水对矿井直接充水;龙潭组(P2l)上覆裂隙含水层的地下水,通过采空区冒落带的导水裂隙对矿井直接充水。

(4)矿井水文地质类型

矿区估算的资源储量大部分位于侵蚀基准面之上;区内第四系覆盖层分布面积小且较薄,含水层均为弱裂隙含水层,地下水主要依靠大气降水补给,补给条件差;地形有利于地表水排泄,但采用斜井开拓不利于矿井水的排泄;目前,矿井正常排水量为60m3/d,雨季排水量为150m3/d,因此,矿区水文地质条件为层状裂隙弱含水层充水为主的简单类型。

设计依据《煤矿防治水规定》重新评价矿井水文地质类型为以层状裂隙弱含水层充水为主,矿区存在多处老窑、老窑采空区面积不清,积水量不清、积水深度不清的复杂类型。

(5)矿井涌水量预算

生产勘探报告采用“单位面积涌水量拓展法”对矿井涌水量进行预算,矿井+1768m标高最大涌水量为457m3/d,正常涌水量为183m3/d。

生产勘探对矿井涌水量预算中的Q

正常

为实测,Q

最大

为调查数据,与实际

开采存在一定的出入。建议在开采过程中加强矿井水文地质工作,随时根据矿井实际涌水量予以调整。

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3 煤矿隐蔽致灾因素普查

接受任务后,云南地方矿山安全评价院于2015年9月13日组织人员进行现场物探工作,本次地球物理勘探使用的仪器为中国地质大学(武汉)高科资源探测仪器研究所生产的CUGTEM-8型瞬变电磁仪。根据矿井开采现状,结合勘测工作要求,在矿井现矿区区域采用中海达V8 GNSS-TLR4型RTK道路版(RTK1+2)进行直线放样,标称平面测量精度:(±2.5mm+1310-6D),高程测量精度:(5mm+1310-6D),RTK测量所得的全部测点X(南北)中误差平均值为0.38m,Y(东西)中误差平均值为0.35m,H(高程)中误差平均值0.48m。本次工作以业主提供的控制点为基础采用四参数+高程拟合进行坐标系统转换,坐标系统为国家80坐标系。进而在全区使用RTK进行测点布设。矿区内所有物探测点都采用固定位置放置基站,每天早上出工对检验点进行校核,其精度误差在10cm以内,满足物探工作的需要和技术要求,资料可以利用。

在进行野外数据的采集时,测量人员身上没有金属物体,手机,对讲机等,以保证测量数据的真实性。同时避开了居民房屋,水厂,电线杆等严重干扰源。同时对于当地矿山的开采用电产生的干扰,我们都采取了避开干扰时间,以及多次叠加测量来减少误差。

每天都检查仪器的性能、电瓶电压的高低,发现发射电流太小,则及时停止测量工作,将仪器、电瓶的电压充满后才进行测量,即用状态良好的仪器观测最大的感应信号。

正是由于采取了上述必要的措施,得以保证仪器所采集的数据质量良好,从而为我们获得可靠的处理结果打下了基础。因此,本次用瞬变电磁法大定源装置野外采集的数据可信。

根据矿井开采现状,结合勘测工作要求,在矿井范围地表布置20条测线,线距50米,点距50米(在主要地段加密测线)进行放点,测线方位角为180°,野外工作共布设测点271个。详见云南省昭通市镇雄县大石包煤矿测线布置图,

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3.1 水害致灾因素普查

3.1.1采空区普查 1、采空区

原大石包煤矿主要开采C5b煤层,经现场踏勘,C5b煤层1254区段回风巷以南至煤层露头线区域已基本采空。

2、地球物理勘探

根据矿井开采现状,结合勘测工作要求,在矿井范围地表布置20条测线,线距50米,点距50米(在主要地段加密测线)进行放点,测线方位角为180°,野外工作共布设测点271个。具体勘探线见大石包煤矿测线布置图,图3-1-1。

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图3-1-1大石包煤矿测线布置图

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根据凝灰岩、砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、细砂岩、泥岩、玄武岩、煤、伪煤等不同岩矿石的电阻率物性特征,各种岩矿石的电性差异特征概述如下表3-1-1。

表3-1-1 矿区不同的岩矿石电性参数统计表

岩性特征 粘土、含碎石亚粘土及耕植土 粉砂岩、细砂岩、砂岩 粉砂质泥岩、泥岩 玄武岩 煤 伪煤 电阻率常见值(欧姆2米) 20~60 30~80 20~50 1000~5000 5~20 50~110

矿区电阻率整体较低,不同岩矿石电性特征如下: 1)相对高阻地质体主要是玄武岩和伪煤;

2)泥岩等细粒沉积岩为低阻体。地下水为低阻地质体。一般情况下地下水电阻率值为几欧姆米至几十欧姆米;

3)煤层为极低阻地质体;

矿区不同的岩矿石存在较大电性差异,适宜开展瞬变电磁法工作。 根据一般规律,在相对高阻地质体上,视电阻率等值线呈现圈闭的高值异常,如果高阻地质体埋藏较浅,或规模较大,则等值线圈闭明显,圈闭范围较大,等值线密;反之,埋藏越深,或是规模较小,则等值线圈闭范围较小,等值线稀疏。在测区,高阻地质体异常一般由玄武岩、煤洞或溶蚀空洞所引起。在等轴状或似等轴状低阻地质体上,视电阻率等值线往往呈现圈闭的低值电阻异常。如果低阻地质体埋藏较浅,或规模较大,则低阻等值线圈闭明显,圈闭范围较大,等值线密;反之,若埋藏较深,或规模较小,则低阻等值线圈闭不明显,圈闭范围较小,等值线稀疏。对直立的或倾角较大的板状低阻地质体,视电阻率等值线往往呈向上凸起的低值异常,如节理裂隙异常等。低阻异常一般由节理裂隙、地下水及煤层底板粘土岩层引起。

物探异常范围边界确定是依据观测数据的梯度变化特征,低阻(或高阻)

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与围岩相对比差,同时结合地质规律和物探工作经验综合分析后确定。同时必须指出物探所推断的地质体分布及形状是大致而粗略的。

瞬变异常的确定,依据多测道曲线图各测点不同深度曲线的凸起情况,以及正演视电阻率断面上相应位置的低阻显示来确定异常位置。局部裂隙发育、破碎、软弱或含水岩体在多测道曲线上表现为局部相对凸起,电阻率断面图上显示为团块状闭合圈或片状低阻异常;断裂破碎带及影响带在曲线上表现为横向突变、不连续,在电阻率断面图上多表现为成条带状或串珠状低阻异常,等值线变化梯度变化最大处对应破碎带的边缘;岩性接触带在曲线上表现为横向突变,在电阻率断面上表现为梯度带两侧电阻率值的明显差异或高低阻团块状相间的过渡带。

(3)、成果分析

本次工作共完成测线20条,经资料处理和解释的反演获得视电阻率断面图20幅,根据20条测线的视电阻率断面图,绘制了地表以下5个深度的视电阻率平面切片图,视电阻率颜色色标使用蓝色—青色—绿色—黄色—红色表示由低阻到高阻进行标注。在对异常区的推断解释中,采用物探成果与地质成果相结合的方法。

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1#

图3-1-2 大石包煤矿1号测线视电阻率断面图

从上图可见,1#异常区在1号测线水平方向0~60m,竖直方向约1650~1780m之间出现相对低阻异常区,推测该处为采空区异常,局部富水性强;

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图3-1-3 大石包煤矿2号测线视电阻率断面图

从上图可见,2号测线在水平方向及竖直方向未发现低阻异常区;

图3-1-4 大石包煤矿3号测线视电阻率断面图

从上图可见,3号测线在水平方向及竖直方向未发现低阻异常区;

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图3-1-5 大石包煤矿4号测线视电阻率断面图

从上图可见,1#异常区在4号测线水平方向0~560m,竖直方向约1800~1980m之间出现相对低阻异常区,推测该处为采空区异常,局部富水性强;

图3-1-6 大石包煤矿5号测线视电阻率断面图

从上图可见,5号测线在水平方向及竖直方向未发现低阻异常区;

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图3-1-7 大石包煤矿6号测线视电阻率断面图

从上图可见,6号测线在水平方向及竖直方向未发现低阻异常区;

图3-1-8 大石包煤矿7号测线视电阻率断面图

从上图可见,7号测线在水平方向及竖直方向未发现低阻异常区;

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图3-1-9 大石包煤矿8号测线视电阻率断面图

从上图可见,8号测线在水平方向及竖直方向未发现低阻异常区;

图3-1-10 大石包煤矿9号测线视电阻率断面图

从上图可见,9号测线在水平方向及竖直方向未发现低阻异常区;

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1#

2#

图3-1-11 大石包煤矿10号测线视电阻率断面图

从上图可见,1#异常区在10号测线水平方向0~170m,竖直方向约1850~2080m之间出现相对低阻异常区,推测该处为采空区异常,局部富水性较强;

2#异常区在10号测线水平方向600~650m,竖直方向约1800~1850m之间出现相对低阻异常区,推测该处为采空区异常,局部富水性较强;

图3-1-12 大石包煤矿11号测线视电阻率断面图

从上图可见,11号测线在水平方向及竖直方向未发现低阻异常区;

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/60e5.html

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