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1、煤层密度： 镇雄县沙湾煤矿有限责任公司沙湾煤矿一采区相关基础资料5第一篇 矿井现状第一章 矿井概况及地质特征第一节 矿井概况一、交通位置沙湾煤矿位于镇雄县城54方向，平距约49km处，公路里程约75km，地处镇雄县坡头乡境内。矿区范围：西起半坡,东止田湾；南起德隆村，北止何家寨。地理坐标(极值)：东经10514541051707，北纬274129274256。镇雄以勒坡头分水公路从矿区东侧通过，东至321国道约60km，南至贵州毕节地区约86km，西至昭通市318km，北经威信至四川珙县火车站142km，交通尚属方便，见交通位置图1-1-1。矿区南西与云南省镇雄县镇雄煤矿南部井田中段（北）勘区
2、及云南省镇雄县镇雄煤矿区北部井田勘区相邻；南西与海子煤矿（已于2008年关闭，整合到茶林煤矿）相邻，但与四周煤矿无矿权重叠关系。见矿界关系示意图（图1-1-2）。二、地形地貌及水系本区域地处云贵高原乌蒙山系北段，长江一级支流赤水河和乌江的上游分水岭地带，在地质构造上，位于则底向斜之北西翼。分别与母享向斜、以勒背斜相接。区内近代隆起显著，侵蚀下切剧烈，属构造侵蚀中山地形。海拔高程+1672+830m，相对高差大于842m。山峰林立，坡陡谷深，悬崖峭壁，起伏急剧，地形极为复杂。纵观地貌可分为两区：一是复式向斜周围大面积分布的碳酸盐岩岩溶洼地，地势低下，岩溶发育，高程约+1300+800m之间，北东
3、的赤水河，最低标高+800m，为区域北部、东部的侵蚀基准面。一是复式向斜中部由碎屑岩构成的高峻侵蚀山区，煤层分布其中，远高于四周洼地地形，有利于地表及地下水排泄。区域内无大的地表水体，主要以溪沟排泄大气降水和地下水。矿区属长江水系，北东面有赤水河，自北西向南东流出矿区外，赤水河为长江一级支流。矿区南面有渭河一级支流水沟排水。总之，本区地形中间高，四周切割深，地表径流呈放射状向外流去，有利于大气降水和地下水排泄。三、气候特征本区气候晴日少，阴雨天多，日照时间短，冰冻时间较长；降雨量比较充沛，年晴天仅2030天，历年最长日照时间仅1484.8小时；而年雨天可达230天。年一次连续最长冰冻天可达29
4、天。反映了滇东北高原山区局部多变的气候特征。图1-1-1 沙湾煤矿交通位置图年降雨量为688.91427.7mm，多年平均年降雨量为914.6mm，月最大降雨量340.5 mm；雨季多集中在510月份，雨季降雨占全年降雨的80%左右，一般以中小雨形式降落，年暴雨天仅45天，年蒸发量969.41407.5mm，平均1154.7mm。历年主导风向为NNW，最大风速18m/s；历年平均气温11.3，每年69月份为气温较高，极端最高气温32.6。图1-1-2 沙湾煤矿矿界关系示意图四、地震根据1：400万中国地震动参数区划图（GB18306-2001）及建筑抗震设计规范(GB50011-2010)本区
5、地震烈度属度区，矿区区域属稳定区。五、经济概况镇雄县属国家级贫困县，工矿企业薄弱，人口多，土地少而贫脊，是一个以农业为主的大县。区内农作物主要为玉米、土豆，次为小麦，荞麦等；经济作物以烤烟为主，少量核桃及零星果木；煤矿资源丰富，但煤炭产业发展缓慢，仅有少数私营煤矿山。居民以汉族为主，杂居少数苗、彝等族。居民人均经济收入极低，外出打工者较多，劳动力富足有余。区内已架通高压输电网，乡、镇及村民委员会均开通程控电话，中国移动、中国联通、中国电信均在该区开通了移动电话，通讯及电力极为便利。六、地面建（构）筑物及设施矿区范围内主要地层未发现珍贵的动植物化石遗迹和具有典型意义的地层剖面、构造、地貌景观等，
6、不属于地质遗迹保护地。区内无名胜古迹、动植物生态保护及旅游景观保护区。在矿区范围内有一些零星村落房屋和工业广场内的办公楼、职工住宿楼、机修车间、材料库、风机房等基础建筑。七、小窑及矿井开发史区内老窑密布，主要分布于主采的C5b、C6a、C6c煤层露头线上，但大多均已掩埋或垮塌。矿区相邻仅有海子煤矿（2008年与茶林煤矿整合），该煤矿于1986年4月开工建小煤窑，于2003年3月办理了采矿许可证，以斜井方式开拓，设计年生产规模30kt/a，主采C5b、C6a煤层，开采斜深（主运输巷）1368.58m，实际年生产能力10kt/a左右。主井口坐标:X=3064101、Y=35522997、Z=+15
7、04m。沙湾煤矿主平硐于2002年6月开工建井，以平硐方式开拓，设计生产规模年产30kt，主巷道掘进长度460m左右，主井口坐标：X=3065688.00、Y=35525108.00、Z=1338.3。根据实地调查，经过多年开采，矿井原+1338m主平硐以上资源已基本开采完毕，采空区消耗资源储量40kt。矿井2008年生产能力核定为60kt/a，云南省煤炭资源整合工作领导小组文件“云煤整合200841号”中指出：沙湾煤矿作为单独保留矿井，规划生产规模300kt/a。沙湾煤矿划定矿区范围批复（(滇)矿复201117号）（有效期2012年1月25日，已延期至2014年1月 25日），建设性质为单独
8、保留矿井，拟建生产能力为300kt/a。第二节 矿井资源条件一、地层矿区内出露地层比较简单，主要为上二叠统和下三叠统，总体呈北东南西向条带状分布，自北向南西向总体依次出露上二叠统峨眉山玄武岩组、龙潭组、长兴组、下三叠统卡以头组、飞仙关组、永宁镇组及第四系等（见图1-2-1），按其特征由老至新分述如下：图1-2-1 沙湾煤矿区域地层综合柱状图（1：2000）7（一）峨眉山玄武岩组（P2）地表出露于矿区西部（外围），区内施工的ZK601孔揭露，岩性主要由菱铁质凝灰岩、凝灰岩组成，局部含玄武质，上部含大量菱铁矿结核，往下逐渐减少，底部见厚1.003.00m，矿层直接覆盖于古风化壳上，底部一般为铁锰质
9、、粘土岩薄层。地层厚度6.15m，与下伏地层茅口组呈假整合接触。（二）龙潭组与长兴组（P2l+P2c）为本区的含煤地层，出露于矿区北西部，地层厚度177.54187.92m，平均厚度184.99m。岩性由细砂岩、粉砂岩、粘土岩、菱铁质泥岩夹多层煤层（线）组成，含较多完整的大羽羊齿、栉羊齿、焦羊齿、狭束羊齿及少量腹足类等动物化石。共含煤层（线）1114层，有编号的13层,即C1、C2、C3、C4、C5a、C5b、C6a、C6b、C6c、C7、C8、C9a、C10b。煤层（线）厚5.757.29m,平均厚6.63m，含煤系数3.113.95%,平均含煤系数3.58%。其中含可采煤层3层，编号为C5
10、b、C6a、C6c，可采厚度3.734.82m，平均厚4.39m，平均可采含煤系数为2.37%。可采煤层层位稳定，其余煤层均为不可采煤层。1、龙潭组(P2l）本区根据岩性、含煤性及古生物组合特征，将龙潭组自下而上划分为三个段：（1）龙潭组第一段（P2l1）地层厚度平均47.76m。主要岩性由灰浅灰色粘土质泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、含细砾细砂岩及煤层（线）组合而成，局部含钙质、菱铁质、黄铁矿等结核及团块。产大量植物茎叶化石及炭屑。含不可采薄煤2层，平均厚0.70m，平均含煤系数1.47。岩层层理发育，旋回结构清楚，由岩性变化构成多个沉积韵律旋回，横向变化频繁，全区分布不连续。底部常见1.
11、002.00m厚的薄层菱铁质泥岩或凝灰质粘土岩与下伏峨眉山玄武岩组分界。（2）龙潭组第二段（P2l2）地层厚度平均55.00m。岩性以灰浅灰色中至厚层状粘土质泥岩、细砂岩为主，局部夹粉砂质泥岩、粉砂岩，含菱铁矿结核、团块、薄层及黄铁矿星点。产大量植物茎叶化石及炭屑。含劣质薄煤或煤线2层，均属不可采煤层。平均厚0.33m，平均含煤系数0.60。底部为一层厚15m的浅灰至灰色中厚层状含菱铁质粉砂岩，全区稳定，定为I1标志层，该标志层是划分龙潭组第一段（P2l1）与龙潭组第二段（P2l2）的标志。 （3）龙潭组第三段（P2l3）地层厚度36.0540.83m,平均39.94m。岩性由灰深灰色中厚层状
12、细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、菱铁岩和粘土质泥岩组成。上部含黄铁矿结核及条带；中、下部含菱铁质结核及团块；底部为厚1.005.00m的浅灰色中厚层状钙质细砂岩或粉砂岩夹粉砂质泥岩薄层与龙潭组第二段分界，全区稳定，为I2标志层。C6a煤层含1层夹矸，夹矸为深灰色细晶高岭石泥岩，厚0.020.04m。本段为该区的主要含煤段，由上至下含编号煤层为C5a、C5b、C6a、C6b、C6c、C7、C8等七层煤，平均总厚度4.94m，平均含煤系数12.37%。含可采煤层3层,编号为C5b、C6a、C6c，可采总厚度3.734.82m，平均厚4.39m，平均可采含煤系数为10.99%，煤层层位
13、稳定。均为全区可采煤层。龙潭组第三段（P2l3）与长兴组（P2c）地层呈整合接触。2、长兴组（P2c）地层厚度38.7344.33m，平均42.29m，由灰深灰色中厚层状钙质细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩和灰岩构成基本层序。含煤14层，平均总厚度0.66m,含煤系数为1.56%。中部为厚78m厚层状细晶灰岩，定为I6标志层。而底部23m的中厚层状泥质灰岩定为I5标志层，是划分长兴组与龙潭组分界的重要标志。综上所述：本区含煤地层为长兴组和龙潭组，可采煤层仅为C5b、C6a、C6c三层，可采煤层均赋存于龙潭组第三段（P2l3）上部。（三）卡以头组（T1k）地层厚度55.2160.90
14、m，平均57.53m。由灰绿、绿灰色薄至中厚层状粉砂岩、含钙质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥岩互层组成，地表球状风化特征明显（呈皮壳状剥落）。上部夹浅灰色细晶灰岩及生物碎屑灰岩条带；底部为浅灰色中厚层状细晶灰岩，厚0.851.28m，为I7标志层，是划分卡以头组与长兴组的重要标志层。卡以头组与飞仙关组（T1f）地层呈整合接触。（四）飞仙关组（T1f）本组连续沉积于卡以头组之上，为矿区主要出露地层，分布面积大，属炎热干燥气候条件下的滨海相陆源碎屑沉积，地层厚度305.57346.25m，平均327.34m。主要为一套紫红、紫至灰紫色碎屑岩，斜层理、水平层理发育，含较多动物化石。根据岩性组合特
15、征和动物化石群分布特点将该组划分为五个段：（1）飞仙关组第一段（T1f1）47.7353.06m，平均49.17m。由灰绿至灰紫色中至厚状钙质细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及厚层状细晶鲕状灰岩、 生物碎屑灰岩组成。顶部鲕状灰岩具缝合线构造，含大量个体较小的海相动物化石，厚718m，全区连续稳定，地表出露较好，地貌常呈陡立悬壁，为8标志层，是划分飞仙关组第二段与第一段分界的主要标志。底部以浅灰紫色中厚层状细砂岩夹灰绿色粉砂质泥岩薄层与卡以头组地层分界。（2）飞仙关组第二、三段（T1f2+3）地层厚度119.02130.52m，平均125.74m，中上部为灰紫、紫红色中厚层状泥岩、粉砂岩夹细砂岩及13
16、层生物碎屑灰岩薄层及条带，局部为细砂岩与泥岩、粉砂岩呈不等厚互层。下部为灰紫灰绿色中厚层状粉砂质泥岩、粉砂岩夹钙质细砂岩及灰岩条带。细砂岩分选、磨圆均较好，常见呈椭圆圆状泥砾，钙泥质胶结。由粒度及颜色显示大型低角度（46）双向楔状斜层理、斜波状层理、缓波状水平层理和细水平层理。并由岩性变化构成58个沉积韵律旋迴结构，产大量瓣鳃类动物化石。（3）飞仙关组第四段（T1f4）地层厚度61.8284.49m,平均74.84m。岩性为灰紫、紫红色薄至中厚层状泥岩、泥质粉砂岩与粉砂岩呈不等厚层，夹薄层状生物碎屑灰岩多层及细砂岩薄层，常见椭圆至圆状泥砾（砾径一段为35mm）和泥质灰岩透镜体（一般为510cm
17、）。发育小型槽状层理及波状层理、斜波状层理、脉状层理、缓波状水平层理和细水平层理。产大量形态较完整的动物化石。顶部为灰绿色薄层状粉砂岩夹细砂岩条带；底部为灰绿色薄至中厚泥质粉砂岩，钙质泥岩夹灰岩条带，厚57m，为10标志层，为本段与三段的分界标志。（4）飞仙关组第五段（T1f5）地层厚度27.3528.53m,平均27.94m。主要分布于地势较高的山头或山脊上。岩性为紫红、紫色薄至中厚层状钙质细砂岩、粉砂岩、泥岩与灰绿色中厚层状粉砂质泥岩呈不等厚互层。底部为灰绿色中厚层状粉砂岩，夹泥灰岩条带，厚约14m，为11标志层。（5）飞仙关组第六段（T1f6）地层零星分布于山头上，地层厚度厚平均49.6
18、5m。岩性主要为灰紫、紫灰色薄至中厚层状钙质细砂岩、粉砂岩和泥岩互层组成，局部夹薄层泥质灰岩和生物灰岩条带，层理发育，产海相动物化石。下部为灰绿色中厚层状钙质细砂岩夹紫色泥岩。底部为灰绿色薄层状细砂岩与粉砂岩互层，厚2m左右，为12标志层，层位稳定。与上覆地层永宁镇组（T1y）呈整合接触。（五）永宁镇组（T1y）本组大片出露于矿区东南部，地层厚度大于36.08m。岩性为青灰色薄层状泥灰岩、泥质灰岩夹钙质泥岩组成。岩石风化后呈浅黄色碎块及粘土。永宁镇组与下伏地层呈整合接触关系。（六）第四系（Q）本区第四系为残坡积层，分布于矿区北部，呈条带状、椭圆状分布。为岩块或滚圆度差的砾石，残积层的粘土及腐植
19、土的堆积,地层厚度2.974.96m,平均3.97m。二、地质构造矿区位于则底向斜北西翼，该向斜轴向呈北东50方向展布，两翼地层由下三叠统飞仙关组和上二叠统地层组成。北西翼地层倾向105175，倾角1423。南东翼地层倾向290358，倾角1527，两翼倾角较平缓，两翼地层产状基本对称。而本矿区内未发现断裂构造，为一倾向南东的单斜构造。见：区域地质图1-2-2。三、煤层（一）含煤地层从钻孔揭露的资料看：矿区含煤地层为上二叠统龙潭组（P2l）与长兴组（P2c），地层总厚度177.45187.92m,平均184.99m，含煤1114层，平均12层。自上而下编号的有C1C10煤层，并有许多透镜状煤层
20、未编号，有些工程又未见有编号煤层或者变为炭质泥岩，仅有顶、底板特征。煤层总厚5.757.29m，平均6.63m，含煤系数3.58%，本区可采煤层主要有C5b、C6a、C6c三层。1、长兴组（P2c）上至卡以头组底界细晶灰岩（7标志层）底部，下至中厚层状泥质灰岩（5标志层），本段内煤层少而薄，本区含煤14层，一般为2层，类比原勘区有编号的为C1C4煤层，本区不含可采煤层，煤层总厚0.480.85m，平均煤厚0.66m，平均含煤系数1.56%。2、龙潭组（P2l）按含煤程度不同及岩性和古生物组合特征，将龙潭组自上而下划分为三段：1）龙潭组第三段（P2l3）上至中厚层状泥质灰岩（5标志层）底部，下至
21、中厚层状细砂岩（2标志层）底部，本区段内含煤57层，一般为6层，有编号的有C5a、C5b、C5c、C6a、C6b、C6c、C8七层煤层，除C5b、C6a 、C6c煤层稳定可采外，其余煤层均不稳定为不可采煤层。该段煤层总厚4.245.41m，平均4.94m，平均含煤系数12.37%，本段上部为矿区主采煤段。36图2-1-2 沙湾煤矿区域地质图2）龙潭组第二段（P2l2）上至2标志层细砂岩底部，下至中厚层状细砂岩（1标志层）底部，段内煤层少而薄，一般含煤2层，合称C9煤层，均为不可采煤层，煤层总厚平均0.33m, 平均含煤系数0.60%。3）龙潭组第一段（P2l1）上至中厚层状细砂岩（1标志层）底
22、部，下至凝灰质粘土岩底部,该段内含煤少，一般含煤2层，合称C10煤层，煤层不稳定，均为不可采煤层，煤层平均厚0.70m, 平均含煤系数1.47%。（二）可采煤层特征1、C5b煤层C5b煤层为本次勘探次要可采煤层，是本次勘探的主要对象，该煤层位于龙潭组第三段（P2l3）上部，上距煤系顶部（7标志层）43.0148.75m，平均46.34m。煤层厚度0.931.31m，属薄至中厚煤层。据12个工程点统计C5b煤层（平均厚度）=1.17m，S（标准差）=0.110645，Cr（变异系数）=0.094838=9.48，属稳定型煤层。最薄区位于矿区东部边缘，中厚煤层区主要分布在勘探区中西部，煤层厚度变化
23、小,呈向东部逐渐变薄的趋势。该层煤结构较简单，一般含1层夹矸。为棕色、灰白色细晶、隐晶高岭石泥岩，其厚度为0.020.07m。顶、底板岩性均为炭质泥岩及泥岩。煤层多以半亮光亮型煤为主。2、C6a煤层为矿区主要可采煤层，位于龙潭组第三段（P2l3）上部，上距C5b煤层一般1.845.46m，平均3.36m。煤层厚1.302.28m，属中厚煤层。据14个工程点统计, C6a煤层（平均厚度）=1.98m，S（标准差）=0.12424，Cr（变异系数）=0.059162=5.92，属稳定型煤层。本区煤层厚度变化小，有由东向西变的薄趋势。该煤层结构含夹矸一般1层，夹矸一般厚0.02-0.04m。夹矸岩性
24、为灰褐色细隐晶高岭石泥岩。顶、底板岩性均为粉砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩。煤层多以半暗半亮型煤为主。3、C6c煤层为矿区次要可采煤层，位于龙潭组第三段（P2l3）上部，上距C6a煤层一般4.515.22m，平均4.85 m。煤层厚0.811.23 m，属薄煤层。据14个工程点统计，C6c煤层（平均厚度）=1.05m，S（标准差）=0.0655，Cr（变异系数）=0.05838=5.84，属稳定型煤层。该煤层结构单一，顶板岩性为炭质泥岩、粉砂质泥岩及泥岩。底板岩性为粉砂质泥岩、泥岩、局部为细砂岩。煤层多以半暗半亮型煤为主。四、煤质（一）煤的物理性质及煤岩类型各煤层一般呈灰黑色，以条带状结构为主，局部
25、为似均一状和线理状结构及鳞片状结构，层状、致密块状构造，风化后多呈碎块状和粉粒状。具沥青、金刚光泽，参差状断口。硬度小，内生裂隙不发育，每5厘米10条左右。肉眼煤岩类型有：暗淡型、半暗型、半亮和光亮型。C5b煤层以半亮-光亮型为主，C6a、C6c煤层以半暗型为主。据相邻南部井田勘区资料：从MD203（C5b煤层），MD204（C6a、C6c煤层）煤样的镜片资料显示，各煤层的显微煤岩特征明显，可采煤层显微煤岩组分特征详见表3-3。肉眼观察与镜下观察特征反映：由下至上，C5b煤层煤岩类型由亮变暗，泥质含量逐渐增多，说明成煤过程中复水深度由深变浅，氧化条件逐渐增强。C6aC6c煤层煤岩类型由暗半亮暗
26、，说明成煤水动力条件呈现为强弱强的过程，化学条件呈现为氧化弱氧化氧化的交替变化。（二）煤的化学性质1、工业分析1）水分（Mad）C5b原煤Mad为0.661.75%，平均1.25%，属特低全水份煤，精煤0.541.97%，平均1.07%，洗选后变化不大。C6a原煤Mad为0.381.32%，平均1.01%，属特低全水份煤，精煤0.571.14%，平均0.83%，洗选后变化不大。C6c原煤Mad为0.731.75%，平均1.13%，属特低全水份煤，精煤0.601.37%，平均0.87%，洗选后略有变化。2）灰分（Ad）C5b原煤灰分Ad为17.69-29.40%，平均24.37%，属中灰煤，精煤
27、5.96-17.42%，平均11.79%，洗选后灰分含量明显降低40.75-66.31%。C6a原煤灰分Ad为21.56-34.92%，平均26.71%，属中灰煤，精煤9.41-17.40%，平均13.60%，洗选后灰分含量明显降低50.17-56.35%。C6c原煤灰分Ad为18.73-27.96%，平均23.26%，属中灰煤，精煤6.62-18.65%，平均12.25%，洗选后灰分含量明显降低33.30-64.66%。3）挥发分（Vdaf）C5b原煤挥发分Vdaf为9.47-12.36%，平均10.82%,为低挥发分煤,精煤Vdaf为6.87-8.52%，平均7.80%。洗选后挥发分明显降
28、低。C6a原煤挥发分Vdaf为9.23-16.13%，平均11.71%,为低挥发分煤；精煤Vdaf为7.17-10.31%，平均8.61%。洗选后挥发分明显降低。C6c原煤挥发分Vdaf为8.39-15.04%，平均11.08%,为低挥发分煤,精煤Vdaf为6.86-10.67%，平均8.39%。，洗选后挥发分明显降低。上述 C5b、C6a、C6c均属低挥发分煤。表1-2-1 可采煤层显微煤岩组分特征 煤层号镜下煤岩C5bC6a 、C6c矿化丝炭暗煤主要由丝质组（40%）、镜质组（30%）和泥质组（30%）组成；含少量半丝质组和石英粉砂，黄铁矿呈星点状分布，偶见保存完好的角质层及胞腔完好的丝质
29、组和半丝质组。主要由丝质体（70%）和泥质（25%）组成；含少量黄铁矿（3%）、镜质组（1%）和碳酸盐矿物（1%）。显微组分大部呈碎块状，丝质体胞腔一般保存较好，内充填物主要为泥质、少量黄铁矿、碳酸盐矿物等。半暗煤主要由镜质组（60%）、泥质（20%）和丝质组（15%）组成；含少量黄铁矿、石英粉砂。镜质组呈线理状，显细水平层理；丝炭透镜体长轴平行排列。半亮-光亮煤主要由镜质组（70-100%）、丝质组及半丝质组（10%）和泥质（1-20%）组成；含黄铁矿、石英粉砂和钙质。黄铁矿主要呈结核状、透镜体状、粒状集合分布，少量呈星点状充填于植物细胞腔中；泥质、钙质呈星点状、浸染和充填于植物细胞腔中。主
30、要由镜质组（65%）、泥质（15%）和丝质组（5%）组成；偶见石英粉砂和少量的半丝质组，丝质组和半丝质组呈平行的微波（细脉）状分布，残存胞腔中充填泥质。矿化暗煤主要由镜质组（50%）和泥质（30%）组成；含角质层（1%）及丝炭碎块（19%）。角质层保存较完好。主要由丝质体（50%）和泥质（40%）组成；偶见黄铁矿结核。丝质体和半丝质体（10%）均呈碎块状，残植胞腔中充填泥质。上述可知： C5b、C6a、C6c属中灰分煤。4）固定碳（Fcad）C5b原煤固定碳（Fcad）为50.20-71.66%，平均60.24%,为中等固定碳煤，精煤固定碳为78.02-86.11%，平均80.80%，洗选后固
31、定碳明显升高。C6a原煤固定碳（Fcad）为54.01-71.56%,平均64.31%,为中等固定碳煤，精煤固定碳为75.20-82.27%，平均78.30%，洗选后固定碳明显升高。C6c原煤固定碳（Fcad）为61.58-68.45%,平均65.66%，为中高固定碳煤，精煤固定碳为72.12-82.94%，平均78.65%，洗选后固定碳明显升高。2、煤的元素组成（1）主要元素：1）碳（Cdaf）C5b原煤碳（Cdaf）干燥无灰基为64.57-73.86%，平均67.84%;精煤（Cdaf）干燥无灰基为76.82-86.31%,平均81.38%；C6a原煤碳（Cdaf）干燥无灰基为55.60-
32、71.43%，平均65.75%;精煤（Cdaf）干燥无灰基为76.86-91.69%,平均83.29%；C6c原煤碳（Cdaf）干燥无灰基为62.59-73.24%，平均67.44%，精煤碳（Cdaf）干燥无灰基为74.52一91.30%，平均81.26%。2）氢（Hdaf）C5b原煤的氢（Hdaf）干燥无灰基为2.12-2.79%，平均2.46%,精煤的氢（Hdaf）干燥无灰基为3.15-3.55%，平均3.27%；C6a原煤的氢（Hdaf）干燥无灰基为2.21-3.85%，平均2.85%,精煤的氢（Hdaf）干燥无灰基为2.96-3.92%，平均3.52%；C6c原煤的氢（Hdaf）干燥无
33、灰基为2.02-3.68%，平均2.71%,精煤的氢（Hdaf）干燥无灰基为2.38-3.91%，平均3.37%。3）氮(Ndaf)C5b原煤的氮（Ndaf）干燥无灰基为0.83-1.08%，平均0.90%，精煤的氮（Ndaf）干燥无灰基为0.91-1.36%，平均1.18%,C6a原煤的氮（Ndaf）干燥无灰基为0.69-1.24%，平均0.93%，精煤的氮（Ndaf）干燥无灰基为0.96-1.61%，平均1.29%, C6c原煤的氮（Ndaf）干燥无灰基为0.82-1.36%，平均1.10%，精煤的氮（Ndaf）干燥无灰基为0.831.54%，平均1.72%。4）氧（Odaf）C5b原煤的
34、氧（Odaf）干燥无灰基为0.60-2.67%，平均1.65%，精煤氧（Odaf）干燥无灰基为0.71-2.00%，平均1.50%；C6a原煤的氧（Odaf）干燥无灰基为1.13-4.98%，平均2.33%，精煤氧（Odaf）干燥无灰基为1.26-3.87%，平均2.55%；C6c原煤的氧（Odaf）干燥无灰基为1.54-3.19%，平均2.11%，精煤氧（Odaf）干燥无灰基为1.02-3.64%，平均2.31%。（2）有害元素：1）硫（St,d）C5b原煤硫含量（St,d）：1.392.82%，平均2.18%，属中高硫煤；精煤为0.36-1.21%，平均0.78%。平面上的变化规律为：由南
35、到北逐渐降低（图312）。C6a原煤硫含量（St,d）：0.44-2.65%，平均1.87%，属中高硫煤；精煤为0.31-1.32%，平均0.92%。平面上的变化规律为：由南到北、由西到东逐渐降低（图313）。C6c原煤硫含量（St,d）：0.47-2.44%，平均1.53%，属中高硫煤,精煤0.27-1.09%，平均0.70%。平面上的变化规律为：由东、西两侧向中部6勘探线逐渐降低（图314）。上述三层煤的硫以黄铁矿硫为主外，其次为有机硫，硫酸盐硫含量很低。一般精煤的硫含量低于原煤。2）磷（Pd）矿区C5b、C6a、C6c主采煤层含磷量都有很低，原煤磷含量Pd：0.002-0.061%，属特
36、低低磷煤。3）砷（As,d）C5b、C6a、C6c三层原煤砷含量（As,d）：0.000-0.001%，含量低。属一级含砷煤。4）氯（Cl,d）三层原煤氯含量（Cl,d）：0.009-0.050%，含量极低。属特低氯煤。（3）微量元素C5b、C6a、C6c三煤层中锗（Ged）含量1.0-14.60ppm;镓（Gad）含量0-29.4ppm，含量极低，无利用价值。（三）工业牌号本区主采的C5b、C6a、C6c煤层，精煤挥发分Vdaf为7.80-8.61%，平均8.27，精煤氢Hd为3.27-3.52%，平均3.39%。将灰分、全硫、固定碳、磷含量和发热量及挥发份按中国煤炭分表标准（GB5751-
37、2009）和工业部门对煤质的特征要求标准，C5b煤层为中灰、中高硫、中等固定碳、特低磷、低挥发分、特高发热值无烟煤三号（WY03）。C6a煤层为中灰、中高硫、中等固定碳、低磷、低挥发分、高发热值无烟煤三号（WY03）。C6c煤层为中灰、中高硫，中等固定碳、低磷、低挥发分、高热值无烟煤三号(WY03)。五、煤炭资源/储量截止2011年8月31日，沙湾煤矿扩界后划定矿区范围内累计查明资源储量31080kt；消耗资源储量40kt；保有111b+331+333类资源储量31040kt，其中111b类7120kt， 331类9910kt，333类14010kt。另，矿界内标高外（334）？类资源量148
38、1.8kt。第三节 开采技术条件一、水文地质（一）区域水文地质1、自然地理概述本区域地处云贵高原乌蒙山系北段，长江一级支流赤水河和乌江的上游分水岭地带，在地质构造上，位于则底向斜之北西翼。分别与母享向斜、以勒背斜相接。区域内近代隆起显著，侵蚀下切剧烈，属构造侵蚀中山地形。最高海拔高程+1750m，赤水河最低为+730m，相对高差1020m。山峰林立，坡陡谷深，悬崖峭壁，起伏急剧，地形极为复杂。纵观地貌可分为两区：一是复式向斜周围大面积分布的碳酸盐岩岩溶洼地，地势低下，岩溶发育，高程约+1300+800m之间，区域北西的赤水河，最低标高800m，一是复式向斜中部由碎屑岩构成的高峻侵蚀山区，煤层分
39、布其中，远高于四周洼地地形有利于地表及地下水排泄。区域内无大的地表水体，主要以溪沟排泄大气降水和地下水。北东面有赤水河，自北西向南东流出矿区外，赤水河为长江一级支流。矿区南面有渭河一级支流水沟排水。总之，本区地形中间高，四周切割深，地表径流呈放射状向外流去，有利于大气降水和地下水排泄。本区气候晴日少，阴雨天多，日照时间短，冰冻时间较长；降雨量比较充沛，年晴天仅2030天，历年最长日照时间仅1484.8小时；而年雨天可达230天。年一次连续最长冰冻天可达29天。反映了滇东北高原山区局部多变的气候特征。年降雨量为688.91427.7mm，多年平均年降雨量为914.6mm，月最大降雨量340.5m
40、m；雨季多集中在510月份，雨季降雨占全年降雨的80%左右，一般以中小雨型式降落，年暴雨天仅45天，年蒸发量969.41407.5mm，平均1154.7mm。历年主导风向为NNW，最大风速18m/s；历年平均气温11.3，每年69月份为气温较高，极端最高气温32.6；11月至次年3月为冰冻期，极端最低气温11.9。综上所述，本区气候小雨雾蒙蒙的阴雨天后，有利于地下水的补给。2、区域水文地质特征本区处于则底向斜的北西翼，属构造侵蚀中山地形，主要河流赤水河流经向斜北部、东部。根据自然地理条件与含、隔水层的空间分布组合，以及地下水的补给径流排泄条件，可以分为两个含水区。碎屑沉积岩和玄武岩为主的弱裂隙
41、含水层和隔水层分布区。为位于北西部高山地带，其中粉砂质泥岩、粉砂岩占绝对优势，构成巨厚的相对隔水层。除上部第四系与永宁镇灰岩含透水层分布外，就只有二迭系上统长兴灰岩（P2c）和三迭系下统飞仙关组鲕状灰岩（T1f1），构成两个层间含水组，厚度分别在44.18m和48.86m，经计算主煤层开采后，顶板塌裂高度均未超过卡以头组厚度，上部卡以头隔水层厚度57.53m不致于全破坏。所以只有长兴灰岩含水组构成矿坑充水的直接顶板，而飞仙关鲕状灰岩水被切割出露顺地表溪沟排泄，与矿坑充水影响甚小。碳酸盐沉积岩为主的裂隙岩溶含水层分布区：位于本区北西部的地势低洼处，茅口组灰岩岩溶发育，溶洞、漏斗、落水洞、暗河广泛
42、分布，地下水以泉水和暗河形式排泄地表。矿界外泉水流量最大100l/s，茅口灰岩除接受大气降水补给外，还接受碎屑岩区排泄的地表水和地下水补给。茅口组灰岩其上部与可采煤层之间还有峨嵋山玄武岩隔水层和龙潭煤系隔水层阻隔，茅口组（P1m）灰岩区域地下水对矿坑充水无直接影响。（二）矿区水文地质1、矿区位于区域水文地质单元的位置矿区位于区域水文地质单元的补给径流区，以碎屑岩裂隙含水层为主的弱裂隙含水层夹弱岩溶裂隙含水层。具有小规模短距离，边补给边径流边排泄的特点。2、自然地理1）地形地貌特征矿区位于赤水河南岸、西岸。本区最高点位于矿区西南侧山峰，海拔标高+1672m，最低侵蚀基准面+830m，位于矿区东北
43、角，相对高差842m，地形切割剧烈，坡陡谷深，矿区北东外围的赤水河。矿床最低开采标高+700m，低于沙湾煤矿区侵蚀基准面130m。矿区中部近东西向山峰为地表水分水岭，形成北坡陡，逆层边坡，南坡较平缓为顺层坡、地形总体中部高，北坡陡竣，南坡平缓。勘探区以北外围较大面积的茅口组灰岩分布区，地势低洼，海拔标高+1380+800m，接受大气降水，含裂隙岩溶水，灰岩地下水向北西径流排泄到赤水河。 2）地表水特征矿区为长江支流赤水河水系，地表水系不发育，只有季节性山沟5条，分布于本区中部分水岭两侧，雨季排泄地表，旱季干枯。矿区北面山沟，流量0.011.6l/s。雨季对矿坑浅部开采有一定影响。南面水沟3条，
44、流量00.1l/s，雨季排泄地表水，对矿床开采无影响。赤水河流量15-100l/s，对矿床充水无影响。雨季在山沟源头残坡积层都出露季节泉水，流量较小。3、含隔水层矿区位于则底向斜北西翼，地层走向北东南西、倾向南东，单斜构造，地层倾角一般小于20，出露地层有Q、T1y、T1f、T1k、P2c、P2l、P2、P2m，可采煤层C5b、C6a、C6c赋存于P2l3上部。根据岩层水文地质特征，赋存条件，组合情况与矿坑充水关系等，由新至老划分为相间分布的三个含水层（组）和四个隔水层（组）。分述如下：1）第四系（Q）残坡积、孔隙含（透）水层地形切割剧烈，残坡积层在矿区内平均厚度3.97m。其成分主要是碎石及
45、粘土，该层多透水而不含水，接受大气降水下渗补给，只有雨季在地势低洼的山麓，谷地出露季节泉水。矿区第四系含水层对矿床开采有一定影响。2）永宁镇组（T1y）灰岩岩溶裂隙透水层岩性为青灰色泥质灰岩、泥灰岩夹粉砂岩、细砂岩。分布于矿区东南部高山斜坡地，厚度大于36.08m，地表岩溶较发育，接受大气降水，渗入地下，在矿区出露面积小，且分布位置高，补给条件差，排水条件好，下雨时很快见有泉水，雨停很快就断流，无地下水赋存，成为透水而不含水地层。3）飞仙关组第六段至第二段（T1f26）粉砂岩、泥岩隔水组三迭系下统飞仙关组第六段至第二段，组成高山，坡陡谷深，主要分布在矿区山顶，北部斜坡地带，厚度 278.17m
46、。岩性为灰紫色、紫红色泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩夹细砂岩条带和薄层生物灰岩。以粉砂岩、泥岩为主，占70%左右，而灰岩仅占1%左右，该层浅部风化裂隙较发育，透水性好。矿区出露季节泉水。深部钻孔揭露，大部分岩心完整，裂隙细小闭合，无特殊水文地质现象反映，表明该组地层隔水性能良好，为一套较厚的隔水盖层，可隔绝大气降水下渗补给下伏含水层。4）飞仙关组（T1f1）第一段鲕状灰岩含水组三迭系下统飞仙关第一段，出露于矿区北部山脚，呈条带状，走向东西，厚度49.17m。岩性为浅灰色厚层状粉晶质鲕状灰岩，夹灰绿色粉砂岩及细砂岩薄层，鲕状灰岩一般有三层，总厚718m，灰岩占25%左右。地表浅部裂隙溶洞发育，含
47、水较丰富，大部分钻孔施工过程中都漏水，水位突降等现象反映。深部溶蚀不发育，偶见小溶孔，富水性变弱。该组含水层出露的地势较低，接受大气降水下渗补给面积狭窄，接受大气降水较少，该含水组与长兴灰岩含水组之间有较厚的卡以头相对隔水组阻隔，在无断裂构造破坏的情况下，对矿坑充水影响甚小。5）卡以头组（T1k）泥岩、粉砂岩隔水组三迭系下统卡以头组，位于长兴组之上，厚度55.2160.90m，平均57.53m，岩性主要是灰绿色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，局部夹薄层细砂岩，在地表剪切节理较发育，节理面平直光滑如刀切，地表无泉水出露。深部大部分钻孔揭露岩心完整，无含水裂隙、无钻孔水位与冲洗液消耗量突变等特珠水文地质现象。ZK601孔，对该层进行注水试验，钻孔单位吸水量为0.00007l/s.m，富水性极弱，可视为相对隔水层。经计算，上部煤层开采冒落带，裂隙影响带高度只影响到该层下部，该层上部可阻隔上部含水层地下水补给矿坑。
