枣泉建井地质报告

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神华宁煤集团枣泉煤矿建井地质报告

目 录

第一章 概 论 .................................... 2

第一节 交通位置、范围及四邻关系 ................................. 2 第二节 井田地质勘探简史 ......................................... 3 第三节 老窑、火区、熔岩陷落范围及分布情况 ....................... 4 第四节 建井期间补充地质工作情况 ................................ 5 第五节 矿井设计生产能力、服务年限、水平及采区划分............... 5

第二章 井田地质构造特征 ......................... 8

第一节 地质年代及地层 .......................................... 8 第二节 井田主要地质构造 ....................................... 12

第三章 煤层及煤质特征 .................................... 19

第一节 煤 层 .................................................. 19 第二节 煤 质 ................................................. 25 第三节 瓦斯、煤尘、自燃及地温和顶底板岩性 ...................... 27 第四节 主要开采煤层顶底板岩性特征 .............................. 29

第四章 井田水文地质特征 ........................ 34

第一节 井田水文地质条件及含水层分布 ............................ 34 第二节 地下水类型的划分及富水性 ................................ 34 第三节 地下水的补给、排泄条件 .................................. 38 第四节 井田水文地质勘探类型 .................................... 39 第五节 矿井首采区涌水情况及防治措施 ............................ 39 第六节 矿井充水因素分析 ........................................ 41 第七节 矿井预计涌水量预计与防治水措施 .......................... 44

第五章 储量 .................................... 47

第一节 储量计算 ................................................ 47 第二节 安全煤柱 ................................................ 52

第六章 结论及建议 ............................... 56

第一节 结 论 .................................................. 56 第二节 建 议 .................................................. 57

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第一章 概 论

第一节 交通位置、范围及四邻关系

枣泉井田位于宁夏灵武市城东南62千米的毛乌素沙漠边缘。行政区划属灵武市。其地理坐标为东京106°30′~106°35′,北纬37°52′~38°02′。井田东北边界以赵儿塔向斜轴为界,与羊场湾井田相邻,东、西、南三面均以一层煤+600米水平在地面的投影线为界。井田南北长为13千米,东西宽平均为4千米。根据《国土资源部划定矿区范围批复》国土资矿划子[2005]029号。开采范围由25个拐点圈定,开采深度由1350米至600米标高,矿区面积约56.6971平方公里,地质储量94936万吨,规划生产能力为500万吨/年,预计服务年限75年。其中首采区由8个拐点,矿区面积约7.46平方公里。

附灵武矿区井田区域分布图见(图1-2)

井田东北20公里为磁窑堡煤矿,有专用公路相通,交通方便,西北10公里为有羊场湾二矿,有羊(场湾)枣(泉)公路与铁路并行交通方便,路线长11.323km。向西可达灵武市、吴忠市、青铜峡市、银川市,并和包兰铁路相接,向东可达陕西定边县、延安、榆林等地,交通方便。(详见交通位置图1-1)。

井田内沙丘广布,多为新月形沙丘,四周由固定、半固定沙地和低山丘环绕,属低缓半沙丘地貌,地形起伏不大,略呈北高南低的地

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势。

第二节 井田地质勘探简史

本区初步调查始于1944年,解放后正式开展地质调查及勘探工作。 1958年-1961年,原宁夏煤管局177勘探队进行普查勘探,提交普查找煤报告。

1967年2月原贺兰山地质勘探分公司银川勘探队(宁夏煤田地质勘查大队前身)对磁窑堡井田以南包括本井田在内的碎石井矿区进行了普查勘探工作,1968年12月提出“灵武煤田碎石井矿区普查勘探地质报告”。

1983年宁夏煤炭工业地质勘探队,对碎石井矿区进行详查勘探,并提交“宁夏灵武煤田碎石井勘探区详查地质报告”。

1983年8月甘肃省煤田地质勘探公司一三三队开始对枣泉井田进行精查勘探,1989年结束野外工作。11月有甘肃省煤田地质勘探公司一三三队编制提出。地质报告有文字一本(15万字),附图29种715张和附表15册等三部分组成。由全国矿产储量委员会以储发(1990)第207号文予以批复。

2003年11月,宁夏煤业集团委托甘肃煤田地质局综合普查队对枣泉煤矿首采区进行三维地震、电法、磁法勘探工程,2004年4月26日甘肃煤田地质局综合普查队提交了《宁夏煤业集团枣泉煤矿首采区三维地震、电法、磁法勘探报告》, 2004年6月以宁夏煤业集团有限责任公司以“宁煤集发【2004】286号”文件予以批准《宁夏煤业

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集团枣泉煤矿首采区三维地震、电法、磁法勘探报告》。

第三节 老窑、火区、熔岩陷落范围及分布情况

到目前为止,枣泉井田范围内未发现小窑开采,根据勘探资料表明:火烧区共三块,互不相连,分别为T-1、T-2、T-3,一般一层煤火烧区范围较大,符合由浅至深的烧变规律。

T-1区:位于枣泉井田中西部(北斜轴西翼),一煤层剥蚀,主要为二层煤浅部烧变,烧变面积约1.042Km2。烧变区分为南北两块,T-1(南)呈半封闭向北延延伸至煤层露头与T-1(北)相连,T-1(南)面积约为0.7 Km2,T-1(北)面积约为0.35 Km2。二煤层烧变区深度为10-25米。

T-2区:位于枣泉煤田西北部(北斜轴东翼),一、二煤层浅部烧变区, 呈南北带状封闭,向西为煤层露头,烧变面积约0.405 Km2。二煤层烧变深度为16-50米。

T-3区:位于枣泉煤田北部,一、二煤层较深部烧变区,烧变区呈半封闭向北延伸出井田到羊场湾井田,烧变面积约2.57Km2。二煤层烧变深度为40-240米。

火烧区从一、二煤层露头处自燃,延露头向深部烧变。T-2火烧区的边界已被电、磁资料控制; T-1火区南端0.06Km2被电、磁资料控制,其余由精查地质报告推断, T-3火区南端0.16Km2被电、磁资料控制,其余由精查地质报告推断。

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根据枣泉煤矿首采区“破碎区”补充勘探报告揭示东回风斜井以南100m、12205工作面以西200m附近区域的DF16、DF17、DF18断层交织疑似陷落柱区,不具备陷落柱特征,为破碎区。面积约为4.68 Km2。

附断层、火区、破碎区分布图(图1-3)

第四节 建井期间补充地质工作情况

在建井期间为了精确控制一煤、二煤在首采区井筒附近煤厚、煤质、煤层底板标高以及东回风斜井以南100m、12205工作面以西200m附近区域的DF16、DF17、DF18断层疑似陷落柱范围宁夏煤田地质局2004年5月到2004年9月进行了补充勘探。并于2004年5月提交枣泉煤矿首采区“破碎区”补充勘探报告。

26勘探线以南线距为1500米,首采区勘探线距达不到精度要求,目前集团公司已经拟对以上区域进行补充勘探,此项工作已经委托宁夏煤田地质局编制补充勘探方案。

第五节 矿井设计生产能力、服务年限、水平及采区划分

根据国家发展和改革委员会“发改能源【2005】2187号文件,矿井建设规模为500万吨/年。初步设计由宁夏煤业集团有限责任公司委托中煤国际工程集团武汉设计研究院进行设计。

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全井田平均为67.00m;钻孔见其全层的最小厚度为50.23m,平均厚度73.32m。总体变化趋势是北部薄、南部厚、西翼薄、东翼厚。

(3)延安组(J2Y)

本组为井田主要含煤地层,地表仅有零星露头。延安组地层岩性由灰白、灰色的各粒级砂岩,灰、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩及少量炭质泥岩、粘土岩、泥岩、泥灰岩和40多层煤层组合成。底部一般以一层厚度不大,具鲕状结构的含铝质的粘土岩与下伏富县组呈假整合接触;该层岩性比较稳定,局部地段分为2~3层,一般距16层煤较近或为直接底板,在没有16层煤沉积的地段,仍然可以找到这一层位。

延安组地层保存厚度最小位10.34m(L53号孔),最大厚度为350.28m(2423号孔),平均厚度214.14m。58个钻孔穿过本组的完整地层,其最小厚度为287.61m(2937号孔),平均厚度为320.76m。

四、下朱罗统富县组(J1f)

富县组在井田内没有任何露头,最小厚度为0m,最大厚度为53.62m,平均厚度为10.94m。变化趋势为北厚南薄、东厚西薄。富县组为一套沉积于侵蚀间断面之上的风化壳沉积,岩性特征以杂色砂岩为主,局部为砂砾岩、砾岩及砂质泥岩、粉砂岩和泥岩、粘土岩组成。

五、上三叠统延长群(T3YN)

延长群为本井田煤系地层的基底,地表没有出露,有88个钻孔钻进至该群地层,其中2934号孔钻进了450.50m,是本井田钻进延

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长群地层最厚的钻孔,但未见底,据区域资料总厚大于750m。井田内钻孔中见到的岩性,一般为灰绿色细粒砂岩,局部夹薄层泥岩和泥灰岩。

第二节 井田主要地质构造

本区地处鄂尔多斯台缘褶带东侧中段,马家滩台陷中的磁萌断褶带北部。东接鄂尔多斯台拗,西与走廊过渡带基加里东地槽褶皱区毗邻。

马家滩台陷为一沉积拗陷,东以马柳断层与陶乐台拱相连,西以黄河东侧大断层与银川地堑相连,西南以青龙山东侧断层与青云台拱为界。构造线方向均以南北向或近南北向为主。自北向南构造趋向复杂。

井田主要地质构造简述如下: 一、褶曲 (1)碎石井背斜

为井田内的主题构造,是-两翼对称向南倾没的背斜构造。 轴部:轴线在平面上的走向近互南北,其中北段为N25°E,中段为N8°E,南段为南北向至N8°W,总体呈向西突出的弧形。在走向剖面上有幅值小于30m的波状起伏,主要表现在20线附近的下陷和28线附近的隆起,致使煤层底边等高线在该处出现封闭圈。轴面位置,轴部地层产状3°~5°。背斜轴在井田内长度19km,但南

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北两端均以延伸道井田边界以外,全长约35km。

两翼:地表仅有零星露头,主要分布于井田的中、北部。两翼地层产状一般为15°~ 36°,东北角东翼深部可达40°~ 45°,平均地层产状小于25°,地层走向与轴向一致,总的近似南北向,具体可划为北段N20°~25°E,中段N5°~15°E,南段南北向至N15°~8°W。

(2)赵儿塔向斜

为井田东北边界构造,位于井田北部赵儿塔附近,走向长2.8km,轴向西北部为N50°W,向东南呈弧形急转为南北向,轴面有东北倾转为东倾,倾角72°~84°。两翼不对称,在29勘探线东翼稍陡于西翼,在三条构造小剖面线上,则表现为东北翼陡,西南翼缓。向斜沿走向与火烧坡北斜向连接。

二、断层

精查地质勘探中在全井田竣工的322个钻孔中,仅在井田北部地段内的少数钻孔见到了断层点,分别见到了部分煤层缺失或重复现象,其余少数钻孔虽亦见有产状变陡、岩心破碎迹象,但未能证实其有断层存在。在井田北部发现落差大于20~30m的断层有3条。

(1)F1断层

位于背斜东翼的28I勘探线,为一断层面东倾的正断层,其东盘下降,西盘上升,断层面倾角72°,落差浅部38m(7层煤部位),深部变小为28m(16层煤部位)。断层走向与北斜轴向走向一致,大致为N30°~ N35°E,走向长度约750m。其性质和延伸情况,已

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经严密控制和查明。

(2)F2断层

位于背斜东翼的20I和20勘探线,为一断面东倾的正断层,其东盘下降,西盘上升,断层面倾角66°~ 74°,断层落差各部位大小不一,在20I勘探线,浅部为29m(10层煤部位),深部为25m,(在16层煤部位);在20勘探线浅部约45m(6煤层部位),深部约40m(15煤层部位)。断层的走向长度约1250m,其性质已控制和查明。

(3)F3断层

位于背斜西翼的20和29I勘探线,为一断面西倾,由西南方向向东北方向推覆的逆断层,其西盘上升,东盘下降。断层面倾角,在20勘探线为50°,在29I勘探线为30°,具逆掩性质。断层落差,各部位大小不一,在20勘探线,浅部为48m(10层煤部位),在29I勘探线,浅部57m(6层煤部位),深部46m(12层煤部位)。断层走向总长约1200m,其性质已控制和查明。

F1、F2、F3断层集中在27勘探线以北,对矿井初期开采没有影响。

(4)根据三维地震勘探报告中,在勘探区共查明断层18条,断点一个断层落差一般较小,为5~25米,断点落差小于4米。其中落差≥20米的断层2条;落差在10~20米的断层9条;落差小于≤10米的断层7条。断层多具逆冲性质,最大延伸长度(DF2)为660米,最小延展长度(DF15)仅为80米,表明勘探区小断层比较发育。断层多发生在测区中部背斜轴部煤层变浅地段及翼部煤层在倾斜方向

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急倾的部位,主要为走向断层。

dF1逆断层:在三维地震勘探报告中,位于测区南部,一、二煤层断层,走向N81°E,倾向NW,倾角72°,一层煤最大落差为5米,二层煤最大落差5米,延展长度为120米,为可靠断层。该断层有南向北320米和500米两处的C级断点部位,断层落差有可能小于4米。但是在沿二煤层顶板掘进12205皮带巷道时,没有发现DF1断层断层。

DF2逆断层:位于测区南部,一、二煤层断层,走向N 9°E,倾向,西,倾角65°,一层煤最大落差15米,二层煤最大落差12米,延展长度660米,为较可靠断层。

DF3逆断层:位于测区中部,一、二煤层断层,走向N22°E,倾向西北,倾角51°,一层煤最大落差10米,二层煤最大落差10米,延展长度310米,为可靠断层。

DF4逆断层:位于测区中部,一、二煤层断层,走向N40°E,倾斜向北西,倾角51°,一层煤最大落差14米,二层煤最大落差14米,延展长度190米,为可靠断层。

DF5逆断层:位于测区中部,一、二煤层断层,走向N81°W,倾斜向南西,倾角50°,一层煤最大落差10米,二层煤最大落差13米,延展长度230米,为可靠断层。

DF6逆断层:位于测区中部,一、二煤层断层,走向N89°W,倾向北,倾角58°,一层煤最大落差10米,二层煤最大落差10米,延展长度140米,为可靠断层。

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DF7逆断层:在三维地震勘探中,位于测区中部,一、二煤层断层,走向N18°E,倾斜向北西,倾角54°,一层煤最大落差16米,二层煤最大落差19米,延展长度300米,为可靠断层。在二煤巷道掘进过程中应该穿过该断层,但是在掘进过程中没有发现DF7断层。

DF8逆断层:在三维地震勘探中,位于测区中部,一、二煤层断层,走向N18°E,倾向北西,倾角52°,一层煤最大落差21米,二层煤最大落差18米,延展长度220米,为可靠断层。在二煤巷道掘进过程中没有揭露DF8断层。

DF9逆断层:在三维地震勘探中,位于测区中部,一、二煤层断层,走向N18°E,倾斜向北西,倾角55°,一层煤最大落差18米,二层煤最大落差24米,延展长度400米,为可靠断层。设计掘进东副斜井时在(638m)处通过DF9断层,在实际掘进过程中没有揭露该断层。但是在此位置以西50m附近揭露过一落差3m走向N40°E,倾斜向东南,倾角80°的正断层,断层向西伴生3条小断裂。

DF10逆断层:位于测区中部,一、二煤层断层,走向N16°E,倾斜向北西,倾角65°,一层煤最大落差12米,二层煤最大落差12米,延展长度230米,为可靠断层。

DF11逆断层:位于测区中部,一、二煤层断层,走向N17°E,南端转向N29°W,倾角51°,一层煤最大落差28米,二层煤最大落差28米,延展长度460米,为可靠断层。

DF12逆断层:位于测区中部,一、二煤层断层,走向N56°W,倾斜向南西,倾角40°,一层煤最大落差小于5米,二层煤最大落

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差小于5米,延展长度120米,为可靠断层。

DF13正断层:位于测区中部,一、二煤层断层,走向N69°W,倾斜向南西,倾角51°,一层煤最大落差9米,二层煤最大落差10米,延展长度170米,为可靠断层。

DF14正断层:位于测区中部,一、二煤层断层,走向N84°W,倾斜向北东,倾角50°,一层煤最大落差5米,二层煤最大落差5米,延展长度90米,为可靠断层。

DF15正断层:位于测区中部,一、二煤层断层,走向N52°W,倾向北东,倾角49°,一层煤最大落差5米,二层煤最大落差5米,延展长度80米,为可靠断层。

DF16逆断层:位于测区中部,二煤层断层,走向N38°E,倾斜向北西,倾角46°,二层煤最大落差5米,延展长度230米,为控制程度较差断层。

DF17逆断层:位于测区中部,二煤层断层,走向N51°W,倾斜向北东,倾角38°,二层煤最大落差7米,延展长度130米,为控制程度较差断层。

DF18逆断层:位于测区中部,二煤层断层,走向N16°W,倾向北东,倾角38°,二层煤最大落差8米,延展长度140米,为控制程度较差断层。

Df1断点:位于测区中部,一、二煤最大落差小于4米。 DF16、DF17、DF18三条正断层在平面上构成一个不规则区域,通过补充勘探确定为破碎区,破碎带深度至二煤,30m以上为破碎带,

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30~76m之间为裂隙发育带,长轴360m,短轴130m,面积约0.0468 Km2。

三、12205工作面构造揭露情况

1、DF20逆断层:在二煤巷道掘进过程中接露的小断层,在12205回风巷从25勘探线向北178米处,东回风斜井井口向东538(平距)米处接露,走向N42°W,倾向北东,倾角50°,二煤落差小于1.4米。

2、无煤区:在12205回风顺槽913m~877m,12205皮带巷990m~960m处有一上巷宽下巷窄的无煤区,底板基本稳定为灰色细砂岩,无煤区两端煤层向内变薄在底板处尖灭,顶板下扎在无煤区与二煤底板相接。在无煤区内以炭质泥岩、砂质泥岩和细砂岩为主,遇水膨胀变软。无煤区向西144m处为碎石井背斜轴,处在24勘探线与25勘探线之间。在精查地质勘探与三维地震勘探中均没有发现。 3、薄煤区:12205辅助运输巷沿煤层底板掘进,在1226m处煤层开始变薄,在1302m处煤层最薄厚度为4.2m~4.6m,到1373m处煤层变厚为8m。

根据首采区(12采区)实际揭露情况看,无煤区、薄煤区在精查地质报告以及三维地震勘探中均未探明,无煤区向西逐渐扩大,对12205回风顺槽以西相关区域影响较大,需在今后的工作中进一步探明无煤区范围;在三维地震勘探中探明的df1、DF7、DF8断层,在二煤实际揭露中未出现,DF9断层有可能在平面位置发生变化,对首采区北翼工作面布置产生较大影响,需要探明此断层是否存在或位置

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是否发生偏移。

第三章 煤层及煤质特征

第一节 煤 层

本井田含煤地层为中朱罗统延安组(J2Y),共含煤41层,平均总厚41.24m,含煤系数12.41%。延安组根据其岩性特征,可划分上、下含煤岩段,四个含煤组,即上含煤岩段划分为一、二含煤组,下含煤岩段划分为三、四含煤组,详见表1-2-2。

含煤地层含煤组划分表1-2-2

含煤岩段 含煤组 一含煤组 二含煤组 三含煤组 四含煤组 厚度(m) 最小~最大 平 均 含煤系数(%) 含煤层数及名称 总含煤 系 数 可 采 含煤系数 上含煤岩段 70.36~112.08 93.20 9层,其中编号煤层5层(0、1、2、2下、3) 24.4% 10.9% 56.72~106.30 80.86 13层,其中编号煤层6层(4、5上、5、6、7、8) 9.1% 6.1% 下含煤岩段 47.93~95.04 72.18 11层,其中编号煤层5层(8下、9、10、11、12) 15.7% 11.1% 57.19~108.27 74.52 8层,其中编号煤层4层(13、14、15、16) 10.6% 6.8% 延安组含煤地层系陆相含煤建造,其岩性组合为粗细碎屑岩、泥岩和煤及炭质泥岩组成。细碎屑是改组的主要组成部分,一般占50%

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以上,最多达到72.6%,最小为46.2%,平均为58.9%,粗碎屑岩所占比例大小不等,一般在25%左右,最多为32.8%,最少为11.3%,平均为24.6%,其中砾岩、砂砾岩含量极少。泥岩类含量绝大部分小于10%,个别孔达20.8%(2311号孔),含煤系数,含煤系数一般在10%以上,各类岩性组合比例在井田南北地段和背斜轴部及两翼虽有变化,但无明显规律可循。

延安组的岩相主要为河流相和湖泊相的沉积,并有河流相和湖泊相发展而成的良好的沼泽成煤环境。

井田内编号煤层20层,16层为可采和局部可采煤层,可采平均总厚35.51m,2号煤层为井田内最主要可采煤层,平均厚度7.88m。

2、14号煤层全井田可采,厚度变化小,且规律明显,结构简单,属稳定煤层。

1、6、7、8下、10、12等6层煤在井田范围内均有分布,厚度虽有一定变化,但规律较明显,结构简单到复杂,全井田大部分地段可采,可采范围内厚度变化部大,属较稳定煤层。

2下、3、8、9、11、15、16等7层煤在井田内分布范围不等,厚度变化大,有突然增厚和变薄现象,全井田内可采面积大、小不等,结构简单及复杂,属不稳定煤层。

主要可采煤层自上而下分述如下:

1煤:主要分布于井田东翼,西翼多不可采,其地质储量约占全井田地质储量的5.6%。煤层厚度0.1~5.37m,平均2.20m。厚度变化趋势是东厚西薄,北厚南薄。1层煤在井田内属较稳定煤层,东翼

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厚度变化小,均在3.5m左右。煤层多为单一构造,少数含夹矸达4层,夹矸岩性多为砂质泥岩,少数为粉砂岩。煤层顶板多为粗粒砂岩,少数为粉砂岩、泥岩,底板为粉砂岩。

2煤:全井田普遍发育,分布广,层位稳定,全井田可采,其地质储量约占全井田地质储量的40.8%。是井田内最主要的可采煤层。厚度4.74(2514孔)~9.42m(L16孔),平均7.88m;但是在12205辅助运输巷1469m处煤层变薄,到1526m处煤层变厚到8m左右,中间最薄处为4.2m。2层煤厚度变化小,结构单一,少数钻孔含1~3层夹矸,在12205皮带巷、12205辅助运输巷、12205回风巷和+980米水仓等处揭露含夹矸1~3层,属稳定煤层。煤层顶板岩性根据12205皮带巷、12205回风顺槽、12205辅助运输巷和+980m车场、水仓、水泵房揭露,二煤顶板多为炭质泥岩和砂质泥岩为主,遇水膨胀变软,厚度在2.3m(+980m外水仓)~7.5m(12205皮带巷、12205切眼局部)之间硬度很小,底板为薄层炭质泥岩和较厚的砂质泥岩、粉砂岩,硬度较小,局部细砂岩和粉砂岩粘性很小。

2

煤:在井田内分布范围较广,层位稳定,但大都不可采,煤

层厚度0.04~1.40m,平均0.4m,可采点分布于井田北部。虽厚度变化不大,但可采范围有限,属不稳定煤层。

3煤:在井田内分布较广,中、北部大部分可采,南部仅在背斜西翼的24~23勘探线间,有一小片可采。煤层厚度0.05~4.06m,平均0.94m。属不稳定煤层,结构单一,含1层夹矸。顶板岩性多为粉砂岩或砂质泥岩。

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6煤:全井田普遍发育,层位稳定,分布广,其地质储量约占全井田地质储量的6.6%。煤层厚度0.10~2.96m,平均1.76m。该层煤虽局部不可采,但可采地段,煤层厚度变化小,且有规律可循,一般是北厚南薄,东西两翼变化不大,属较稳定煤层。煤层结构单一或含一层夹矸,煤层顶底板岩性多为粉砂岩。

7煤:全井田普遍发育,层位稳定,分布广,比6煤可采范围大。7煤为本井田主要可采煤层,其地质储量约占全井田地质储量的11.4%,储量仅次于2煤。厚度0.1~5.15m,平均2.42m,煤层厚度变化不大,总的变化趋势是中部厚,向南、北和背斜两翼逐渐变薄。煤层结构单一,含一层夹矸,个别含4层夹矸。顶底板岩性多为粉砂岩和细粒砂岩,少数为砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩及粗粒砂岩。

8煤:在井田内分布范围较广,层位稳定,煤层厚度0.03~4.25m,平均1.21m。其中,可采点在25勘探线以南比较集中,井田中、北部是零星分布。煤层厚度变化较大,总趋势是南厚北薄,东厚西薄,属不稳定煤层,结构单一为主,少数含1层夹矸,个别点含3~4层夹矸。顶底板岩性以粉砂岩和细粒砂岩为主,其次为砂质泥岩、泥岩和中粒砂岩,个别为粗粒砂岩和细砾岩。

8下煤:全井田内普遍发育,层位稳定,据井田内147个钻孔所见煤层厚度:最多13.44m(2936号孔),最小0.17m,平均4.62m,由于煤层结构复杂,所以厚度变化很大。但就其最下分层而言,厚度变化较小,但大部分为可采煤层,其余分层大都不可采,且夹矸厚度大。下分层煤层厚度为0.17~2.48m,平均1.09m。属较稳定煤层。

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煤层结构以含1~3层夹矸为主,单一结构占少数,个别含夹矸多达6层,夹矸岩性多为砂质泥岩和粉砂岩,少量为细粒砂岩和炭质泥岩、泥岩。顶板岩性以粉砂岩为主,次为细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩和中粒砂岩,个别为粗粒砂岩。

9煤:仅分布于井田内20勘探线以北地段,是北部羊场湾井田的延续部分,20勘探线往南9、10层煤合并。煤层厚度,0.28~2.74m,平均1.4m。煤层厚度变化不大,属较稳定煤层。结构单一为主,少数含1~2层夹矸。顶底板岩性为粉砂岩、细粒砂岩和砂质泥岩,个别为粗粒砂岩和中粒砂岩。

10煤:全井田普遍发育,层位稳定,分布广,煤层厚度0.47~6.21m,平均2.50m。不可采点主要分布于井田北部边界附近。煤层厚度变化不大,一般厚度2~3m,属较稳定煤层。结构多为含1~2层夹矸,少数为单一和含3~4层夹矸。顶底板岩性以粉砂岩、细粒砾岩为主,个别为炭质泥岩、泥岩、中粒砂岩和粗粒砂岩。

11煤:在井田内分布较广,层位稳定,但多为不可采点,煤层厚度0.05~3.90m,平均1.22m。可采点分布零星不集中,煤层厚度变化较大,且无规律可循,属不稳定煤层。结构为单一和含1层夹矸。顶底板岩性以粉砂岩和细粒砂岩为主,个别为泥岩、砂质泥岩和粗粒砂岩。

12煤:在井田内发育较普遍,层位较稳定,分布较广,煤层厚度0.09~3.67m,平均1.81m。不可采点主要分布于井田南部25勘探线以南地段。煤层厚度变化不大,属较稳定煤层。结构以单一和含1

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层夹矸为主,少数含2层夹矸。顶底板岩性以粉砂岩和细粒砂岩为主,次为泥岩、砂质泥岩,个别为中粒砂岩和粗粒砂岩。

14煤:全井田普遍发育,层位稳定,分布广,是井田内主要开采煤层之一,其地质储量约占全井田地质储量的8.4%。煤厚1.23~7.82m,平均3.43m,厚度变化小,一般为3~5m,属稳定煤层。其厚度总的变化趋势为南厚北薄、东厚西薄。其结构含以1~2层夹矸为主,少数单一和含3层夹矸,个别达4层夹矸,夹矸最大厚度2.89m(2603号孔),夹矸岩性以泥岩、砂质泥岩及粉砂岩为主,个别为细粒砂岩。顶底板岩性以细粒砂岩和粉砂岩为主,少数为泥岩、砂质泥岩、中粒砂岩和粗粒砂岩。

15煤:在井田内分布较广,层位较稳定,但可采范围有限,煤层厚度0.09~7.08m,平均1.53m。可采见煤点主要分布于井田南部24勘探线、中部东翼25~26线间。厚度变化大,属不稳定煤层。结构以单一为主,少数含1~2层含矸,井田北部几个孔含夹矸增至3~4层,夹矸最大厚度5.77m,岩性以粉砂岩、砂质泥岩为主,少数为细粒砂岩。顶底板岩性较复杂,但仍以细粒砂岩和粉砂岩占优势。

16煤:为井田含煤地层中最下部的一个编号煤层,是沉积在下朱罗统富县组顶部的风化壳之上,直接受到富县组的制约。煤层厚度0.05~6.34m,平均2.10m。可采点分布范围比较集中,但厚度变化大,其变化趋势为南厚北薄,属不稳定煤层。其结构以单一和含1层夹矸为主,个别含夹矸3~4层。夹矸厚度最大3.65m,岩性以粉砂岩、泥岩为主。顶底板岩性比较复杂,粗、中、细粒砂岩、粉砂岩、泥岩、

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砂质泥岩、炭质泥岩及粘土岩均有。

根据首采区揭露情况看,一煤层与二煤层的层间距在井筒附近由浅到深逐渐减小,平均层间距为25m。

第二节 煤 质

一、煤的物理性质和煤岩特征

井田内各层煤物理性质、宏观煤岩类型近似,差异性不明显。 物理性质:各煤层颜色均为黑色,条痕深棕色。以菱角状、参插状断口为主,局部为阶梯状、贝壳状、和不平坦状。沥青至弱玻璃光泽。层状结构为主,少量块状。以线理状、条带状结构为主,少量为断续条带状和透镜状。内外生裂隙由不发育到较发育。视密度:最小1.28t/m3,最大1.37 t/m3,平均1.325 t/m3。孔隙率:最小8.5%,最大13.8%,平均11.5%。

宏观煤岩类型:以半暗型煤为主,其中,仅2层煤下部,4层煤浅部、13层煤为半亮型煤,6层煤为暗淡夹半暗型煤。

由于矿物质含量较低,形成煤的灰分、硫分较低。 二、煤的化学性质和煤类的确定

井田内各层煤均为低至特低灰(以特低灰为主)、特低硫、低~特低磷(除12层煤为中磷外),中等发热量、高强度、活性好、热稳定性好的不粘结煤。煤质在横向、纵向上的变化均较小,也比较单一。工业分析指标详见煤质特征表:

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煤质特征表

项目 煤层号 1 2 3 6 7 8 8下 10 12 14 15 16 原煤分析 Mad (%) 10.55 9.73 9.90 10.19 9.32 9.62 8.90 8.29 8.21 8.10 8.17 7.35 Ad(%) St.d (%) 0.98 0.26 0.62 0.27 0.41 0.48 0.38 0.47 0.49 0.34 0.39 0.26 QgQnPd(%) (MJ/kg) (MJ/kg) 27.6 28.3 28.0 29.5 28.6 29.3 28.5 28.5 28.8 28.9 29.9 26.9 21.0 21.4 21.3 22.6 22.0 22.4 21.7 21.7 21.8 22.0 22.8 20.3 0.002 0.002 0.003 0.002 0.002 0.002 0.038 0.028 0.057 0.042 0.024 0.053 ST (℃) 1193 1252 1161 1170 1189 1179 1231 1234 1194 1223 1177 Hat (%) 3.68 4.08 6.53 2.96 3.90 5.12 4.64 3.89 5.97 3.72 8.15 Tar (%) 3.4 3.6 4.5 2.92 3.6 4.2 4.1 5.9 5.8 5.9 4.6 7.3 9.59 7.19 9.92 5.48 8.34 6.42 9.26 9.35 8.56 8.98 6.43 14.78 1273 —— 对1、2层煤的各3个点作了普氏系数测定,前者为0.26%,后者为0.83%,均属于软煤。

各层煤的坩埚焦渣特征(1~8)平均为2(个别点为3)、胶质层厚度(Y)均为零、粘结指数均为零、透光率(PM)为74.3~92.5%。

井田内编号煤层除0、2下、3、5上、11、13、16层煤为长焰煤(CY41)外,其余各层煤的煤类均为不粘结煤(BN31、21)。

三、煤的风化带深度

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各层煤或同一层煤不同深度部位,其风化下线深度不同,北部比南部略深。个勘探线的风化深度下线分别为:29勘探线风化深度为61m,29I线为26m,29Ⅱ线为45m,20线为38m,20I线为10m,20Ⅱ线为16m,28线为52m,28I线为58m,27I线为43m,27Ⅱ线为51m,26线为44m,25~26线为25m,上述各点在平面上的连线既是井田内煤层风化带下线深度。

四、煤质及工业用途

各煤层主要为低灰(<10%)、低硫(原煤全硫<1)、特低磷、较高水分、高发热量的不粘结煤。为良好的发电用煤、城市“环保”用煤、气化用煤、化肥原料用煤和良好的民用燃煤。

第三节 瓦斯、煤尘、自燃及地温和顶底板岩性

一、瓦斯

各煤层瓦斯成分以氮气(N2)为主,次为二氧化碳(CO2)。甲烷和重烃含量均较少。瓦斯分带除2、14煤各有一个点为氮气—沼气带外,其余均为二氧化碳—氮气带,瓦斯总含量与沼气含量均小于1m3/t,属低瓦斯矿井。

二、煤尘

井田内各煤层煤尘爆炸指数(Vdaf)一般为29~35%,爆炸火焰长度一般为317~400mm。经过煤炭科学研究总院重庆分院对(二煤层)12207工作面煤层做了煤尘爆炸性坚定,抑制煤尘爆炸最低岩

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粉量为85%,从爆炸性结论表明二层煤尘均具爆炸性。其他煤尘平均爆炸最低岩粉量在60~70%左右。(附煤尘爆炸性坚定报告结果表)

三、煤的自燃

井田内各煤层的原煤燃点较低,为271~314℃,煤的自燃倾向等级△T1-3℃值,除16煤层为33外,其余各层煤均大于40,均属很易自燃煤层。

煤炭科学研究总院重庆分院

煤炭自然倾向性等级鉴定报告

鉴定方法:色谱吸氧法 测试仪器:ZRJ-1型煤自然倾向性测定仪

采样日期 煤样编号 煤层名称和 采样编号 Mad Ad Vdad 工业分析(%) 2007年1月2日 全硫St,ad(%) 全水分WQ(%) 鉴定日期 真相对密度dTRD 1.52 2007-1-9 吸氧量(cm3/g.干煤 0.86 自然倾向性 2007-008 2煤12207工作面 5.85 6.43 34.66 0.27 15.89 一类 备 注 一类: 容易自然; 二类:自然; 三类:不易自然。本测试结果仅对12207工作面来样负责。

四、地温Ⅱ

井田内地温值偏高,7煤以上煤层无地温问题,7、8下、12、14煤层存在不同程度的地温问题。由27I、28Ⅱ、29Ⅱ、三条勘探线的地温剖面图可以看出,背斜轴部+1000m以下,两翼+700m以下存在一级热害区(>31℃),背斜轴部+840m以下、两翼+600m以下存在二级热害区(>31℃)。

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第四节 主要开采煤层顶底板岩性特征

1煤

顶板:东翼27线以北,西翼2001号、2002号钻孔以北地段,直罗组底部粗粒砂岩为直接顶板。粗粒砂岩厚60~70m,泥质胶结,颗粒支撑,胶结差,松散易碎。东翼顶板抗压强度为137~186kg/cm2,抗拉力强度为15 kg/cm2;西翼顶板抗压强度为209~213 kg/cm2。上述地段以南顶板厚度为3m左右的细粒砂岩、粉砂岩。在+1189m一煤石门揭露一煤顶板为5~6m厚细砂岩,细砂岩上部为粗砂岩。在+1112m一煤胶带巷揭露一煤顶板直接为粗粒砂岩,且含有小的砾石,硬度较大。

底板:以厚4m的粉砂岩、细粒砂岩为主,次之为砂质泥岩、局部为炭质泥岩。粉砂岩抗压强度为210~29 kg/cm25;砂质泥岩抗压强度为263 kg/cm2。根据实际揭露一煤底板主要以较厚的中细砂岩为主。

2煤

顶板:在12205工作面和+980m车场、水仓揭露形成过程中二煤层顶板炭质泥岩厚度为2.3m~4m左右,次之为砂质泥岩厚为1.7m~3.5m厚,局部为粉砂岩。砂质泥岩抗压强度为196~289 kg/cm2;粉砂岩抗压强度为380~399 kg/cm2。

底板:在+980m水仓和12205工作面中揭露,在附近地段二煤层底板下部为0.1m左右的炭质泥岩灰黑色较软;炭质泥岩下部为0.6m

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左右的土黄色泥岩,遇水变软;再下部以细纱岩和砂质泥岩、粉砂岩为主硬度较大。东翼粉砂岩抗压强度为208~337 kg/cm2;西翼粉砂岩抗压强度为192~360 kg/cm2。总体来说二煤层顶底板岩性厚及岩性厚度变化较大。

3煤

顶板:以厚2m左右的粉砂岩、细粒砂岩为主,砂质泥岩次之。东翼2706号、2707号、2735号钻孔,西翼2031号、2814号钻孔所见厚为10m左右的粗粒砂岩顶板。东翼粉砂岩抗压强度为231~306 kg/cm2;细粒砂岩抗压强度为272 kg/cm2,抗拉强度为22 kg/cm2。

底板:以厚3m左右的粉砂岩为主,2m左右厚的细粒砂岩、砂质泥岩次之。东翼粉砂岩抗压强度为157~161 kg/cm2,砂质泥岩抗压强度150 kg/cm2;西翼粉砂岩抗压强度为247,抗拉强度为17 kg/cm2。

6煤

顶板:以厚3m左右的细粒砂岩、粉沙岩为主,砂质泥岩次之。粉砂岩抗压强度为228~291 kg/cm2;抗拉力强度为18~24 kg/cm2;砂质泥岩抗压强度为159~348 kg/cm2,抗拉力强度为12~23 kg/cm2。

底板:以厚3m左右的粉砂岩、细粒砂岩为主,厚2m的砂质泥岩次之。东翼2034号、2013号、2937号、2926号钻孔所见厚为1.95~9.42m的中粒砂岩底板。粉砂岩抗压强度为328 kg/cm2,抗拉强度为27 kg/cm2;砂质泥岩抗压强度为228~358 kg/cm2,抗拉强度为18~29 kg/cm2,细粒砂岩抗压强度为313 kg/cm2;抗拉强度为26 kg/cm2;

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中粒砂岩抗压强度为326 kg/cm2,抗拉强度为26 kg/cm2。

7煤

顶板:以厚数米的细粒砂岩、粉砂岩为主,局部为砂质泥岩。东翼2926号、2937号、2004号钻孔地段和西翼2902号、2932号钻孔分别见厚为2~20.64m和1.29~3.76m的中粒砂岩或粗粒砂岩顶板。细粒砂岩抗压强度为187~276 kg/cm2,抗拉强度为15~23 kg/cm2。砂质泥岩抗压强度为209~267 kg/cm2,抗拉强度为17~22 kg/cm2;粉砂岩抗压强度为200~360 kg/cm2,抗拉强度为13~31 kg/cm2。

底板:以2m左右的粉砂岩、细粒砂岩为主,中粒砂岩次之,局部为砂质泥岩。细粒砂岩抗压强度为222~415 kg/cm2,抗拉强度为18 kg/cm2;粉砂岩抗压强度为234 kg/cm2,抗拉强度为19 kg/cm2;中粒砂岩抗压强度为540 kg/cm2。井田南端为厚1.14m的炭质泥岩底板。

8煤

顶板:以厚数米的粉砂岩、细粒砂岩为主,砂砾岩、砂质泥岩次之,局部为泥岩。粉砂岩抗压强度为161~268 kg/cm2,抗拉强度为13~22 kg/cm2;细粒砂岩抗压强度为190,抗拉强度为15 kg/cm2。

底板:以厚2m左右的粉砂岩、细粒砂岩为主,砂质泥岩次之,局部为中粒砂岩,东翼北端为炭质泥岩、泥岩。粉砂岩抗压强度为353 kg/cm2,抗拉强度为2 6kg/cm2;细粒砂岩抗压强度为359 kg/cm2,抗拉强度为21 kg/cm2;中粒砂岩抗压强度为358 kg/cm2,抗拉强度为29 kg/cm2;砂质泥岩抗压强度为193 kg/cm2。

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8下煤

顶板:以粉砂岩、细粒砂岩为主,厚度变化较大,砂质泥岩、粗粒砂岩次之。粉砂岩抗压强度为349 kg/cm2,抗拉强度为28 kg/cm2;砂质泥岩抗压强度为215~228 kg/cm2,抗拉强度为18~22 kg/cm2;粗粒砂岩抗压强度135 kg/cm2,抗拉强度为11 kg/cm2。井田南端为厚1.52m的炭质泥岩。

底板:以厚7m左右的粉砂岩为主,细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩次之,西南部为厚2m左右的粉砂质泥岩和泥岩。粉砂岩抗压强度为200~302 kg/cm2,抗拉强度为17~24 kg/cm2。

10煤

顶板:27线以北地段,东翼岩性多变,以厚2m左右的粉砂岩、细粒砂岩、砂质泥岩为主,局部为中~粗粒砂岩。粉砂岩抗压强度为131~685 kg/cm2,抗拉强度为11~44 kg/cm2;砂质泥岩抗压强度为316~343 kg/cm2;细粒砂岩抗压强度为238 kg/cm2,抗拉强度为19 kg/cm2;西翼为厚4m左右的细粒砂岩,次之粉砂岩,2026号、2035号、2815号、2833号、2724号钻孔所见煤厚为2m左右的粗粒砂岩。岩石的抗压、抗拉强度分别为:粉砂岩为457~565 kg/cm2,37 kg/cm2;细粒砂岩为319 kg/cm2,粗粒砂岩为179~205 kg/cm2,16 kg/cm2。

27线以南地段顶板为厚5m左右的细粒砂岩或粉砂岩。 底板:以厚5m左右的粉砂岩、细粒砂岩为主,厚1.5m左右的砂质泥岩次之。粉砂岩抗压强度为94~381 kg/cm2,抗拉强度为18~27 kg/cm2。

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12煤

顶板:岩性多变,泥岩至各种粒级的砂岩交替出现,东翼南北部多为厚1~9m的中粒砂岩,岩石拉力及抗压强度分别为:细粒砂岩为217 286 kg/cm2 ;粉砂岩为184~207 kg/cm2;砂质泥岩为312~328 kg/cm2,27 kg/cm2;中粒砂岩为247 kg/cm2,20 kg/cm2。

底板:以厚2m左右的粉砂岩、细粒砂岩为主,局部为砂质泥岩。粉砂岩抗压强度为106~312 kg/cm2,抗拉强度为24~30 kg/cm2。

14煤

顶板:以厚2m左右的粉砂岩、细粒砂岩为主,局部为砂质泥岩、粗-中粒砂岩。粉砂岩的抗压强度为312~516 kg/cm2;细粒砂岩抗压强度276 kg/cm2;中粒砂岩抗压强度为276 kg/cm2。东翼中南部为厚7m左右的粗粒砂岩。

底板:以厚2m左右的粉砂岩、细粒砂岩为主,中-粗粒砂岩次之,局部为砂质泥岩。粉砂岩抗压强度为72~327 kg/cm2,抗拉强度为24~32 kg/cm2;细粒砂岩抗压强度为300~494 kg/cm2,抗拉强度为36 kg/cm2;粗粒砂岩抗压强度为152 kg/cm2,抗拉强度15 kg/cm2。

15煤

顶板:以厚5m左右的中-粗粒砂岩为主,粉砂岩细粒砂岩次之;南部以厚5m左右的粉砂岩为主,细粒砂岩次之。2080号钻孔粉砂岩抗压强度为399 kg/cm2,抗拉强度为32 kg/cm2。2936号钻孔中,粗粒砂岩抗压强度为992 kg/cm2,抗拉强度为80 kg/cm2。

底板:28线以北地段以厚2m左右的粉砂岩、细粒砂岩为主,局

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部为砂质泥岩;28线以南段的东北部以厚2m左右的粉砂岩及细粒砂岩为主,西南部为厚1.5m左右的泥岩、砂质泥岩。粉砂岩抗压强度为268 kg/cm2,抗拉强度为34 kg/cm2;细粒砂岩抗压强度为319~547 kg/cm2,抗拉强度为26 kg/cm2。

第四章 井田水文地质特征

第一节 井田水文地质条件及含水层分布

区域地貌属于低山丘陵区,并多为沙丘覆盖。水文地质分区不明显,地下水补给来源贫乏,岩层富水性除火区烧变岩、碎石井沟富水区外,一般均属含水弱的或微弱的岩层。本区水文地质条件简单,地下水的形成与分布自然地理与地质条件所控制,呈现出西北地区特有的干旱半干旱区的水文地质特征。

第二节 地下水类型的划分及富水性

依据地下水赋存条件、岩石水理性质及水力特征,将地下水划分为两种基本类型。松散岩类孔隙潜水与断层含水。

(一)松散岩类孔隙潜水

指埋藏于沟谷,第四系松散洪积岩层中的潜水。主要有碎石井沟洪积沟谷潜水和倒江沟洪积沟谷潜水。

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1、碎石井沟洪积沟谷潜水(I含水层)

a)、碎石井沟发源于四耳山中部,有南东向北西斜穿井田中部,河床底界北高南低,东高西低,南部边界较陡,北部较平缓。分为古河床和现代河床两部分,在口子沟出井田,全长16.3km,汇水面积35km2。碎石井沟在钻孔2605孔、2735孔、L04孔处的宽度分别为600m、470m、300m,最窄处在L04孔附近。古河床大部分埋深在10~16m左右,沟底沉积厚7m左右的更新统洪积砾石层,砾石层物源主要是四耳山向斜轴部白垩系下统半胶结的砂砾岩,砾石滚圆,松散未胶结,透水性良好,是强富水层,单位涌水量6.81/s.m。潜水水位埋深1~8m。河道南北向呈台阶式抬高,至现代河道附近抬高5m左右。现代河床主要为河流卵砾石层,粒径较大,透水性强,相对古河道含水量小,其厚度较薄,小于3.5m,在枯水季节也可能变为无水区。古河床埋藏深,厚度大,易于储水,含水量较大。二者实为一个连通的含水体,东部较西部地下水径流条件好。潜水主要补给来自四耳山区。潜水丰水季节是雨季及其后一个月,即每年7~10月,历时四个月。其余为枯水季节。枯水季节日迳流量204m3,洪水过后迳流量剧增,日平均1000 m3,年内日平均流量为733.9m3。潜水富水地段南起2735号孔,北至2833号孔,长2000m。含水层厚度1.5~9m,含水层宽度230~386m,平均294m。砂砾石层给水度按经验20%计,则估算该地段的体积储量为55.27万m3。因该水体的存在使其下的二层煤免于燃烧。

b)、倒江沟发源于四耳山北端东测,全长1.7千米,汇水面积

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3.4 km2,在口子沟与碎石井沟汇合后流出井田。洪积层下部为1m左右的砂砾石层,上部为粉砂、细粒砂层,厚15m左右。水位埋深2~8m。潜水富水地段南起20线,北至火烧坡,全长3430m。含水层厚度0.5~17.0m,含水层宽度375~650m,平均505m。该段的体积储量为132.5 万m3,迳流量为4.55 m3/d至20m3/d,一年的日平均流量为14.8m3/d。因该水体的存在使其下的二层煤免于燃烧。

2、碎屑岩类裂隙孔隙水

a)、中朱罗统延安组烧变岩裂隙孔隙层间承压水体(Ⅱ含水层) 指井田内火区烧变岩含水体,现将各烧变岩含水体的情况分述如下:

Ⅰ号火区烧变岩含水体,位于井田西翼,南起26线,北至20Ⅱ

线,长3977m,烧变最深地段为26线,达1228m水平;水位高程为1305.97~1305.88,中部比北部高0.09m;水位埋深,南部深22m,中部27m,碎石井沟处深20m,倾向为SW,向西北呈未封闭状态。烧变岩为二煤层燃烧。含水体的体积储量为179.0万m3,若日排水5000m3(208m3/h),则11.9个月可疏干。

Ⅱ号火区烧变岩含水体,位于井田东翼南部,26线至29I线,长1.93m,东西宽为0.21KM,向东沿地层倾向逐渐加深。烧变岩体走向近南北向,倾向东。烧变最深为1305m水平。水位高程为1334.66m,埋深29m,体积储量为1.49万m3。

Ⅲ号火区烧变岩含水体,位于井田东翼,走向近南北,倾向向东。南端封闭于碎石井沟,向北呈未封闭状态。东西宽0.55KM。燃烧煤

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层为一煤层和二煤层。南起27线,北至火烧坡,长5609m,烧变最深地段是28线至28I线,达1102m水平;水位高程1331.04 ~1331.36m,南部水位高程比北部高0.32m,水位埋深因地形而异,南部21m,中部29m,北部2m;烧变岩含水体的体积储量为2508.3万m3;若日排水1万m3(417m3/h),需要83.6月(合7年)方可疏干。

b)、前白垩系裂隙孔隙层间承压水

主要除烧变岩含水体以外的中朱罗统直罗组(主要指其底部的七里镇砂岩)、延安组1—8层煤,8-16层煤间及三叠系上统的层间承压水。井田岩石属半坚硬岩石,质地较软,褶曲宽缓,充水空间极小,属极若含水层,也可视为相对隔水层。

(1)、直罗组(主要指底部七里镇砂岩)、裂隙孔隙层间承压水(Ⅲ含水层)

含水层为粗砂岩泥质胶结,胶结不好,锤击易碎,有时手捻可散,是1层煤的直接顶板,是直接充水含水层;2504号、2726号和2831号钻孔的单位涌水量和渗透系数分别为0.0036~0.02781/ s·m和0.0056~0.026m/d。矿化度为4.75在~4.88 g/1,总硬度为47.7~50.4德度,硫酸根为1.23~1.34 g/1。29线附近含水层厚:东翼71.7m,西翼61.2m。

(2)、1~8层煤之间砂岩裂隙孔隙层间承压水(即Ⅳ含水层) 1704号、2603号钻孔单位涌水量和渗透系数分别为0.0052~0.0161/ s·m和0.0087~0.0164 m/d,矿化度为9.57 g/1,总硬度为149德度,硫酸根为2.75 g/1。

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(3)、8~16层煤之间砂岩裂隙孔隙层间承压水(即Ⅴ含水层) 1703号、2603号钻孔单位涌水量和渗透系数分别为0.0062~0.0131 / s·m和0.0061~0.012 m/d,矿化度10.5~10.6 g/1,总硬度176~186德度,硫酸根为2.46~2.50 g/1。

(4)、三叠系上统砂岩裂隙孔隙层间承压水(即Ⅵ含水层) 2934钻孔单位涌水量和渗透系数分别为4.778*10-31 / s·m和3.807 m/d,矿化度3.53 g/1,总硬度47.1德度,硫酸根为0.91 g/1。

(二)断层含水

井田内落差大于20~30m的断层仅有五条,其中F1、F2两断层破碎带不明显,且断层线出露于地形高处,于其它含水层均无联系,是非导水断层。F3断层在2933号孔在孔深51.50~61.60m处为充水空间发育的破碎带。它的背部直接与倒江沟洪积沟谷潜水相接,水力联系密切,属于导水断层。该断层破碎带向浅部变薄。

DF9位置尚未确定,东副斜井在此位置以西揭露的断层面中有0.1m厚的填充物,现场揭露不导水,预计在一煤位置将导通一煤上部含水层。DF11断层在碎石井沟现代河床以北,与碎石井沟水力联系不祥。

第三节 地下水的补给、排泄条件

井田内地下水唯一补给是风积沙吸收大气降水转为地下水补给洪积沟谷潜水,潜水汇合成地表水又注入黄河。碎石井沟主要补给是

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四耳山区,沟谷潜水在H24、H25号孔地段与Ⅲ号火区烧变岩含水体相接,走向长335m,一年内向Ⅲ号火区含水体的径流补给量约为5.36万米3。沟谷潜水在Ⅰ号火区交汇处沿2层煤底板全部迳流入Ⅰ号火区含水体,尔后又流回潜水。倒江沟在火烧坡地段从Ⅲ号火区烧变岩含水体之上流过,尔后继续沿潜水层迳流。处于洪积沟潜水之下的中朱罗统直罗组含水层露头是主要补给来源,处于风积沙之下的露头是间接到到大气降水渗入补给,是次要补给来源。

第四节 井田水文地质勘探类型

井田基岩含水层为直接充水层,但富水性极弱,井田最大的含水层为火区烧变岩I、Ⅲ含水体,但不是直接充水含水层;井田位于年均降水量200mm的半沙漠区,地下水唯一补给来源是大气降水,大气降水渗入补给洪积谷潜水,而基岩含水层渗透极差补给量甚微。 煤层夹于频频分布的泥岩隔水层中,地下水几乎不流动。

综上所述,井田直接充水含水层,单位涌水量小于0.11/ s·m,隔水性好的隔水层分布普遍,补给条件差,其水文地质勘探类型属水文地质条件简单的裂隙充水矿床,即二类一型。

第五节 矿井首采区涌水情况及防治措施

未开采前矿井最大涌水量为:25m3/h。其中东主斜井在掘进过程

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中涌水水量一般为:3~5m3/h;东副斜井在掘进过程中3~5m3/h;东回风斜井在掘进过程中2~4m3/h;12205首采工作面三条回采巷道在掘进过程中涌水量一般为:2~4m3/h。+980m井底车场未贯通前排水通过三条井筒临时水仓多级离心泵排出地面。+980m井底车场贯通后,在+980m井底车场沉淀池下帮打设一70 m3临时水仓,从临时水仓安装一台110千瓦多级离心泵通过铺设在主井的直径80mm的钢管排出地面。2006年10月井底水仓形成,井底水仓有效容量为1923 m3,其中内水仓有效容量为756 m3,外水仓有效容量为1167m3。主排水利用井底水仓水泵房内680kw、544m扬程三台多级离心水泵通过2道直径275mm钢管顺东回风斜井排到地面。

12205首采工作面于2006年10月20日开始开采,回采350m(2007年1月上旬)工作面老空涌水量2m3/h到8m3/h开始缓慢增大,最大到23m3/h。回采到540m(2007年2月上旬)水量又减小至10 m3/h。回采到650m(2007年2月下旬)老空涌水量明显增大, 2007年3月下旬(840 m)已增大到140 m3/h。2007年4月中旬(900 m)已增大到170 m3/h。2007年4月下旬(970 m)已增大到194m3/h。

工作面距地表垂深120~200m左右。工作面由南向北上坡回采,从切眼到停采线垂高为70m左右,工作面走向长1812m。在工作面

回采850~970米之间,有一无煤区构造存在,掘进巷道在此处已经揭露,胶带运输巷顶底板未见水,回风巷在此区域也基本未见涌水异常,无煤区构造底板稳定延续,顶板下扎未缺失。工作面

距上部第Ⅲ含水层(七里镇砂岩)30m左右。

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