《xx煤矿井田水文地质分类报告.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《xx煤矿井田水文地质分类报告.doc(65页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、xxxxxx煤电有限公司xx煤矿矿井水文地质类型划分报告2010年5月20日xxxxxx煤电有限公司XXXXX煤矿矿井水文地质类型划分报告审 批 单 位:xxxxxx煤电有限公司审 批 时 间:2010年 月 日报告编制单位:xx煤矿报告编制时间:2010年5月20日矿 长:总工程师:主 编:报告编写:图纸编绘:审 核:目 录第一章 矿井位置、范围、自然地理- 4 -第一节 编制矿井水文地质分类报告的目的和依据- 4 -第二节 井田位置范围及交通- 5 -第三节 自然地理- 6 -第四节 邻近矿井生产简况- 7 -第五节 矿井生产建设概况- 9 -第二章 以往地质和水文地质工作评述- 10 -
2、第一节 以往地质工作简述及工作评述- 10 -第二节 以往水文地质评述- 13 -第三章 矿井地质- 14 -第一节 区域地质- 14 -第二节 地层- 16 -第三节 构造- 17 -第四节 煤层- 21 -第四章 矿井水文地质条件- 24 -第一节区域水文地质概况- 24 -第二节地表水- 26 -第三节地质构造对矿井充水的影响- 31 -第五章 矿井充水因素分析- 32 -第一节煤层顶底板砂岩裂隙水- 32 -第二节矿内及周边老空区水分部状况- 33 -第三节断裂构造水- 37 -第四节封闭不良钻孔水- 38 -第五节9煤底板太灰水- 38 -第六节矿井充水源及通道- 39 -第六章 矿
3、井涌水量与突水量- 40 -第一节矿井目前涌水量- 40 -第二节矿井涌水量变化特征- 42 -第三节矿井涌水量预计- 42 -第四节矿井突水量- 45 -第五节井下排水- 47 -第六节太原组煤层开拓及防治水工程- 48 -第七章 矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度评价- 50 -第一节 矿井受水害影响程度评价- 51 -第二节 矿井水害防治措施与防治水工作难易程度评价- 54 -第三节 矿井排水系统- 56 -第八章 矿井水文地质类型划分及防治水建议- 57 -第一节矿井水文地质类型划分- 57 -第二节结论与建议- 60 -附图:1、矿井充水性图2、矿井综合水文地质图3、矿井综水
4、文地质柱状图4、矿井水文地质剖面图5、矿井涌水量与降雨量动态曲线图第一章 矿井位置、范围、自然地理第一节 编制矿井水文地质分类报告的目的和依据一、编制目的国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局于2009年12月1日颁发的煤矿防治水规定要求,矿井对本单位的水文地质情况进行研究,编制矿井水文地质类型划分报告,确定本单位的矿井水文地质类型,并规定每3年进行重新编制确定,xx煤矿为贯彻执行煤矿防治水规定,进一步做好煤矿防治水工作,防止发生水害事故,保障职业生命安全,于2010年元月开始编制xx煤矿矿井水文地质类型报告(以下简称报告)。二、编制依据1、“报告”按照2009年12月1日颁发的煤矿防治
5、水规定第二章第十一条第十三条的具体规定进行编制。2、以勘探报告太原组水文地质勘探报告,2004年12月编制的xx煤矿矿井地质报告及开采太原组煤层的可行性报告为基础,利用几十年生产揭露的水文地质资料进行综合研究,分析对比,评述井田水文地质条件,划分矿井水文地质类型。3、参照相邻矿井xx煤矿、xx煤矿、xx煤矿的水文地质条件,作为本井田水文地质类型划分参照依据。4、水文地质图按照中华人民共和国能源部1989年版煤矿地质测量图例的规定编绘。本次报告是在xxxxxx煤电有限公司生产技术部的指导和帮助下,由xx煤矿技术科负责编制的编写工作,自2010年元月开始至2010年5月30日结束,完成报告必备图纸
6、14张,文字报告9章29节,近4.8万字。第二节 井田位置范围及交通一、井田位置xx市xx煤矿是隶属于江苏省xx集团公司的国营矿井,位于苏皖北部边界处,距xx市约17KM的xx县xx镇境内,北接xx集团公司xx煤矿,西邻淮北矿务局xx煤矿。主井井筒中心地理坐标东径:1170700北纬:341100黄海高程系统主井口标高Z+40.50m。二、井田范围xx井田范围由原江苏省燃化工业局苏革燃煤(76)16号文批准,东部以屯头系头为界,西以苏皖省界与淮北xx矿为界,南以1勘探线以南100m与淮北xx矿为界,北以L7线北100m与xx矿为界。走向长350 km,倾斜宽1.00 km,面积约3.50km2
7、。1989年采矿许可证具体范围为15点坐标连线内,各点坐标详见表11。表11点号YA378643020502960B378607020503890C378585020502770D378375020501850E378320020502740现在开采范围为16点坐标连线内,详见表12,采矿许可有效期:2009年8月2012年4月,证号:C3200002009081120031398。表12点号Y137865722050300023786188205039373378320020502740437837502050185053785850205027706378643020502960三、交通矿
8、区交通十分便利,矿有单轨专用铁路线交汇于阜夹铁路支线上,又有柏油,水泥公路与xx市相联,乡间水泥路四通八达(见交通位置示意图11)。第三节 自然地理一、地貌本矿区位于鲁淮平原闸河煤盆地东北端山前冲积平原,东部有寒武,奥陶石灰岩构成的低山丘陵,有马厂山、白头山等(白山头顶绝对标高为+327m;西为闸河煤田盆地,矿区内地势平坦,地面标高+36.3939.45m;局部有采空区塌陷洼地,第四系冲积物由山前向盆地中部增原,矿区外围有呈北东一南西向防洪大堤。二、地表水该区地面水系主要有闸河,位于矿区外东部,沿山坡脚由北向南流,河面宽3050m,深23m,流量最大34.9m3/s,流量受季节控制,该河原为泄
9、洪道,现为农用水渠,区内除采空塌陷区积水外,无其他地表水系。三、气象根据xx气象台汇编资料,本区属南温带鲁淮区,具有长江流域和黄河流域的过渡性。区内气候温和,年降雨量充沛,冬寒干燥,夏热多雨,春秋季短,常有寒潮,霜冻,冰雹、旱风等现象。降雨量近40年来全年降雨量平均859.13mm,日最大降雨为225mm。气温年平均14,最高温度为1972年6月11日达40 .6,最低气温为1969年2月6日-22.6。风向、风速全年以偏东风为多,约占6个方位的三分之一,年平均大于8级的大风日数为4月2.6次,6月18次,1953年一次最大风速达17m/s .霜降期一般在十一月至次年三月,历年年积雪平均60天
10、,最早积雪初日为1953年11月9日,最晚积雪终日为1969年4月4日,最高积雪118天(19521953年),最大积雪深度为1969年2月达247mm。四、地震据xx地震局资料,自70年代后本区未发现3级以上地震,本区属7烈度区。自公元1177年至今对本区有较大影响的邻区地震有公元1462年8月16日兖州56级地震,1668年7月25日山东莒县、郯城之间8.5级地震,震中烈度12度;1937年8月1日山东河泽7级地震,震时xx受较大影响,据查房屋倒塌60余间,死伤20余人。同时xx又有2次地震,房屋摇动,市民大哗,1983年山东河泽发生5.5级地震,震中烈度7,xx有震感。第四节 邻近矿井生
11、产简况与xx煤矿邻近矿井有xx集团公司xx煤矿,xx矿务集团xx煤矿以及淮北矿务局xx煤矿。一、xx煤矿该矿井属于闸河煤田xx(10)井田与吴庄(12)井田之间的一部分,北接近xx煤矿,南与xx煤矿毗邻,西部为xx煤矿,矿井南北长1.7km,东西宽0.75km,面积约1.27k。该矿于1973年由原xx矿务局提交初步设计并开始沉井施工,设计井型15万t/a,1978年底简易投产,1988年煤炭产量达到12万t/a。矿井开采水平3个,第一生产水平为-150m,开采上限-40m,第二生产水平-280m,第三水平为-380m。主采下石盒子组1、3煤与山西组7、9煤层。开拓方式为立井多水平分区开采,采
12、煤方法为走向长壁式炮采,顶板管理为自然跨落法,矿井瓦斯等级属低沼气矿井,7、9煤层受火成岩侵蚀,大部分变为天然焦,失去开采价值。1988年该矿曾进行了太组煤层补勘工作,施工钻孔5个,工程量2578.34m,由xx市煤炭工业公司地质队施工,提交了太原组20、21煤层B+C级,储量128.95万T。矿井因资源储量枯竭,于2006年3月15日停产闭坑。20012006年全矿井涌水量3572m/h,平均40 m/h,2007年4月闭坑后矿井涌水量(含xx矿涌水量)115120 m/h,其中-150m水平24 m/h,-280m水平91 m/h,矿中水文地质多为简单型。二、xx煤矿该矿于1961年建成投
13、产,设计井型30万t/a,1980年核定产量30万t/a,矿井最高产量为42万t/a。开拓方式为立井多水平开采,第一水平-110m,开采上限-40m,第二水平为260m,主采下石盒子组1、2、3煤,山西组7煤及太原组20、21煤层。采煤方法为走向长壁式炮采,低沼气矿井。1988年该矿太原组平均涌水量为1975.8m3/h,正常涌水量为1818 m3/h,在开采中证实太原组水文地质条件复杂,涌水量大、太灰水与臭灰水有水为联系,属水文地质条件极复杂型矿井。该矿因水文地质条件复杂,经济效益差,于2004年5月10日停止井下采掘活动,于2008年12月31日停产闭坑。三、xx煤矿1959年建井投产,设
14、计井型为21万t/a,后扩大井型为45万t/a,最高产量为78万t/a,1988产量为32万t/a。井田面积11平方公里,主采下石盒子组1、2、3煤和山西组7、9煤层,开拓方式为主井多水平开采,有2个开采水平,第一水平为-140m,第二水平为-280m,开采方式为走向长壁炮采,由于剩余煤炭储量不多,xx矿里生产初期涌水量80180 m/h,中期最大涌水量250 m/h,随着矿井疏干涌水量逐年减少,2006年闭坑时矿井正常涌水量92.4 m/h,该矿与2006年4月22日闭坑。第五节 矿井生产建设概况xx煤矿于1970年6月建井,1973年简易投产,设计井型30万t/a,80年代后期,矿井实际生
15、产能力达到50万t/a以上。由于高强度开采,该矿自90年代中后期,矿井资源量大幅度减少,产量急速下降。1999年以后矿井生产全部进入煤柱及老区复采,现在实际生产能力在20万t/a左右。该矿为斜井一立井多水平分区开拓,划分4个生产水平-4080m水平,-80-160m水平,-160-270m水平,-270-375m水平。回风水平-40m。采区为煤层反坡联络巷布置,工作面走向长壁式炮采,顶板管理为自然垮落法。主要回采下石盒子组1、2、3层煤及山西组7层煤,太原组煤层开拓工程基本完成,初步具备了生产条件,但因某些原因,目前未进行开采。xx矿已生产30多年,截止2003年底累计采出煤量992.53万吨
16、,投产时全矿井工业储量2449.0万吨,可采量1857.3万吨。江苏省煤矿设计研究所1972年9月初步设计。其探详查报中的(十二)井储量计算表内,江苏境内储量为工业储量2449万吨,可采量1857.3万吨。截止1999年底,平衡表内的1、2、3、7煤的储量全部采完,矿井生产全部进入煤柱,老区复采及生产中新找到的9煤,矿井已到衰老期。太原组煤层开采的生产系统已基本形成,因当时水文地质条件复杂,薄煤层、含煤高,当时煤价低成本高,经济亏损,在人、财、物等方面无能为力,于2000年7月25日上报公司批准,关闭水闸门,停止太原组煤层开采。现在开采工广煤柱2、3、7煤,预计23年后,资源储量枯竭,矿井停产
17、关闭。该矿瓦斯等级为低沼气矿井,矿井通风方式为对角式、抽出式通风,主斜井、副井、南风井进风,北风井回风。北风井安装两台通风机,一台运行,一台备用。工作面与井下炸药库有独立的回风系统。xx煤矿2007年12月31日被xx集团收购,改名为xxxxxx煤电有限公司xx煤矿。第二章 以往地质和水文地质工作评述第一节 以往地质工作简述及工作评述本区勘探工作从1958年1992年先后经过5次勘探和补充勘探,共施工钻孔96个,总钻探工程量为25964.78m。(一)、1958年由安徽省地矿局325地质队在本井田及相邻井田进行勘探工作,同年8月提交了详查勘探报告(与10、11、12井田合并在一份报告内)。安徽
18、省储委于1959年9月批准了该报告。此次勘探在xx煤矿范围内施工钻孔11个,工程量2367.64m。钻孔仅控制下石盒子组及山西组煤层,无钻孔穿过太原组。限于当时技术条件,这批钻孔多数质量不高,岩、煤芯采取率低,以后补充勘探又部分地重新做了补救工作。(二)、19621963年,江苏省煤炭基本建设局169勘探队在xx煤矿和xx煤矿范围内施工43个钻孔,工程量13189.97m(未提交地质报告)。该批钻孔质量多数可靠,仅少数钻孔岩、煤芯采取率低,孔斜过大。这批钻孔在xx煤矿范围内共有35个,工程量10039.31m,穿过太原组及其以下地层钻孔有20个,工程量6687.55m。(三)、19631964
19、年12月安徽省地质局325队对吴庄(12)井田进行了补充勘探工作,共施工钻孔79个,工程量12752.07m,提交了江苏省xx县,安徽省肖县吴庄(12)井田最终勘探报告,安徽省储委于1965年批准了该报告,获得煤炭储量A+B+C级3796.2万吨,其中太原组20、21煤C2级储量395.4万吨。此次勘探,xx矿范围内施工钻孔34个,工程量5898.61m,无穿过太原组及以下地层钻孔。(四)、xx煤矿生产到80年代后期,已明显表现出主采煤层1、2、3、7煤的剩余储量不多,按当时的生产能力测算尚可服务67年,为延长矿井开采时间,急需探明太原组煤层情况。因此,江苏省煤炭工业总公司以苏煤基(88)第1
20、18号文件下达了xx煤矿太原组20、21煤层的补勘任务,由江苏省煤田地质勘探队三队组织施工。本次补勘范围,东至太原组煤层露头,西至省界,南至第1勘探线以南100m,北到第四勘探线以北100m,面积约3.35km2。补勘主要目的,查明太原组20、21煤层赋存情况及煤质情况,初步查明太原组水文地质情况。勘探3队于1988年7月1989年11月共完成钻探钻孔10个,工程量4473.72m。其中抽水孔1个,长观孔3个,工程量为1189.46m;采取煤芯煤样16个,顶底板物理力学样2组,瓦斯样5个,江苏省煤田地质勘探队第3队于1989年12月提交了江苏省xx市xx煤矿太原组20、21煤层补充勘探报告,本
21、次补勘获得煤炭储量430.8万吨,其中A级41.9万吨,B级176.8 万吨,C级212.1万吨,A+B级储量为278.7万吨,约占总储量的51%。江苏省煤炭工业总公司以苏煤司基(89)第402号文批准了该“报告”。(五)、1958年在xx井田施工的11个钻孔,限于当时技术条件,多数钻孔质量不高,岩、煤芯采取率低,无钻孔偏斜资料,钻孔封孔质量差,无电测井资料。(六)、19621964年施工的钻孔质量好于1958年的钻孔,但仍有部分钻孔,煤岩芯采取率低,无斜孔资料,有的钻孔封孔质量差,生产遇到时曾发生突水,如在7煤516工作面回采中遇到3钻孔,因钻孔封闭质量低劣,引起太原组12灰岩水突入工作面,
22、最大水量160m3/h。水文孔抽水试验12次,6次基本合格5次不合格1次未评价。(七)、19881992年,由江苏省煤田地质勘探队三队施工的钻孔质量达到标准化。补充勘探先后共施工16个钻孔(地质孔7个,水文孔9个),按煤田勘探钻孔工程质量标准验收评级,其质量为:特级孔6个,甲级孔9个,乙级孔1个,特甲级孔率为93.7%。煤岩芯采取率达84%以上,钻孔深度差小,并做到了合理平差。孔斜达到特级孔有15个,甲级孔1个,特甲级孔率为100%,钻孔封闭,除做长观孔外,接规定进行封闭,本溪组,太原组全封闭,二叠系煤层全封闭,煤层底板下封20m,煤厚小于2m时顶板上封30m,大于2m时,顶板上封煤厚的15倍
23、,第四系分界面上封10m,下封20m,封闭后取样检查,封孔质量可靠。钻孔测井质量等级甲级4个,乙级11个,丙级1个,验收煤层质量等级优质15个孔,合格1个孔。第二节 以往水文地质评述由于江苏省xx市xx煤矿太原组20、21煤层补充勘探报告中存在的主要问题是矿井水文地质工程量不足,抽水资源少,所提供的矿井涌水量不能做为开采太原组煤层的设计依据。在省总公司的建设安排下,1990年施工了水1与水2两孔,又起封水3、水4两孔,并于1990年11月提交20、21煤层补勘报告补充水文地质资料一份。1991年又施工1个抽水孔和1个直通式放水钻孔,同年10月完成放水实验工作,前后共完成9个水文孔,总工程量38
24、74.96m,三队较好地完成了本次勘探任务,基本查清了xx煤矿太原组水文地质条件。于1992年3月,提交了xx市煤炭工业公司xx煤矿太原组水文地质报告,省煤炭工业总公司,以苏煤司技(92)第76号文批准了该“报告”,可作为xx煤矿太原组煤层开拓方案设计的水文地质依据。水文孔9个,质量均为合格,水质全分析,质量可靠,长观孔已交矿方使用,这里值得提出是放水钻孔施工精度高,400m 孔斜不大于2,钻孔中心距井下巷道半径最小为1820m。采用300mm大口径扩孔,保护松散层井壁。用108mm,针状钻头轻压慢进,穿过煤系地层,矿上一次在井下找到钻孔,通过井下直通式放水孔进行大降深放水试验为太原组20、2
25、1煤层开采的水文地质评价打下了扎实的基础。第三章 矿井地质第一节 区域地质本区位于苏皖北部交界处,xx市西南部。在地层分区上属华北地层区鲁西南分区xx一宿县地层小区。太古界(泰山群)一下元古界组成华北淮地台的基底。上元古界(震旦系)古生界组成华北淮地面台的主要盖层,其上又为中、新生界不同程度覆盖,仅在贾汪、利国、三堡、华山、白士等地零星出露。中生界侏罗白垩系及第三系主要分布在西南及东北部的凹陷及断限盆地中,并为第四系覆盖。按盖层的岩性,岩相特点,大致可分三部分:下部震旦系奥陶系以灰岩白云岩为主,夹泥灰岩和泥岩,为海相蒸发岩台地,台地边缘浅滩及泻湖海湾沉积,总的为华北陆表海东南地区,整个海盆呈东
26、西方向,自xx向淮北、淮南,有变浅减薄的趋势。中部石灰二叠系为灰,杂色陆源碎屑岩,夹有石灰岩与煤层,系海陆交互相,过渡相,陆相沉积。太原组厚度自北而南减薄,山西组南北厚度相当、上下石盒子组南厚北薄,显示早二叠晚期沉积作用开始自北而南逐渐加强(沉积中心向南迁移)。石千峰组则仅残存于本区西南,上侏罗统一第四系,以红色、杂色、灰色陆源碎屑岩沉积物为主,局部夹膏盐层,为河流、湖泊及泛滥平原沉积。吴庄(12)井田位于闸河复试向斜北端,处在徐蚌凹折带之北。井田均被第四系冲积层覆盖,在东部有寒武和奥陶系地层出露,区内钻孔和巷道揭露的煤系地层由老到新为奥陶系、石灰系、二叠系、第四系。附地层简表:xx煤矿区地层
27、简表表3-2地层单位厚度岩性表述界系统组代号新生界第四系Q 22.5-48.8 41.5由粉砂、粘土、砂质粘土及粘土砂礓组成,与下优基岩露头呈不整合接触。上古生界二叠系下统下石盒子组P1x 191.0-95 224.95杂色、灰绿、深灰色泥岩,砂质泥岩、组、中砂岩、含1、2、3煤层可采底部为分界砂岩,分界砂岩上含1-2层高岑土矿,含植物化石。山西组P1s89.00-181.0156.56杂色灰绿深灰色泥岩、砂质泥岩、细、中砂岩、含可采煤层2煤、7、9煤,9煤为局部可采煤层,含植物化石石炭系上统太原组C3x117.0-187.5146.82含13层薄煤层灰岩,灰深灰色泥岩、砂泥岩、中粒砂岩,含煤
28、9-10层,其中20煤主采,21煤局部可采,含中统本溪组C2b14.57-16.6上部为灰色高领土,中部为灰白色泥岩,底部为铁质泥岩。下古生界奥陶系中统阁庄组Q2q 75-161 80浅灰色、黄灰色中原层白云质灰岩,白云岩石,珠角石化石。下统马家沟组Q1m200浅色原层状灰岩夹薄层白云质灰岩,为主要含水层。如:珠角石化石。萧县组Q1x250上部浅褐、灰色白云质灰岩,下部豹皮灰岩夹角 状灰岩,为主要含水层户,线锤石。贾汪组Q1j 6-15 12灰褐色叶片状泥质白云岩、灰质白云岩,底部有白云质角硕岩三岩组Q1s 9-22 15灰灰褐色泵层白云岩夹薄层状,泥灰岩底部见白色火焰石结核。第二节 地层一、
29、奥陶系中统白士组(O2)本井田钻孔揭露最大深度100m,是煤系地层的沉积基底,只发育下统、中统,缺失上统,整合于寒武系之上,以厚层状与中厚层状灰岩为主,夹有泥灰岩,白云质灰岩、白云岩。二、石灰系(C)(一)、中统本溪组(C2)厚度14.5716.6m,平均15.59m。本组段整合于奥陶系之上,中奥陶统之后地壳长期上升剥蚀夷平的基础上广泛海浸的浅海沉积,其岩性自上而下为灰白色致密灰岩(十四灰),灰绿色粘土岩、泥岩、灰白色铝质泥岩及铁质泥岩。(二)上石炭统太原组(C3)厚度117.00187.51m,平均146.82m,为本区含煤地层之一,整合于本溪组之上,为海陆交互相沉积。岩性主要为泥岩、粉砂岩
30、,薄中厚层灰岩、煤、浅灰色砂岩、粘土岩,石灰岩有12层,含煤11层,20煤全井田可采,21煤局部可采,各层灰岩中含有丰富的蜓科、珊瑚、腕足类、海百合茎等化石。以一层灰岩与山西组分界。三、二叠系(P)(一)、下统山西组(P11)厚度89.00181.00m,平均156.56m,为本区含煤地层之一,底部海相泥岩与太原组1灰呈整合接触。岩性主要为杂色泥岩、灰色泥岩、砂质泥岩、深灰色粉砂岩、砂岩含煤13层,7煤全井田可采,9煤局部可采。(二)、下统下石盒子组(P12)厚度平均224.95m,为本区主要含煤地层之一,整含于山西组之上。岩性主要为灰色泥岩、杂色泥岩、灰黑色砂质泥岩、砂岩和煤层,含三个煤组,
31、含煤13层,1、2、3层可采,底部杂色或灰白色铝质泥岩是本区的主要标志层。(三)、上统上石盒子组(P12)实见平均厚度为27.31m,整含于下石盒子组之上,为干燥炎热气候下内陆河湖相沉积。岩性以杂色泥岩、粘土岩、浅灰灰绿色砂岩为主,底部为灰白色含砾中粗粒砂岩。四、第四系(Q)厚度为23.5048.80m,平均41.50m,不整含于各系地层之上。岩性主要为亚砂土、亚粘土、砂泥砾石(详见水文部分)。第三节 构造一、井田构造xx井田位于闸河复式向斜北部之东翼,北接xx向斜,西以省界接王姚背斜,东与东南为向斜边缘部分,与xx复式背斜的西翼相接。本井田内构造比较简单,主要褶皱和断裂构造叙述如下(一)、褶
32、皱构造1、小白山向斜小白山向斜构成了xx井田的主要构造形态,贯穿南北,轴向NE1035,倾角东陡西缓,东翼倾角3575,西翼倾角919,一般为1015,为一不对称椭园形向斜盆地,向斜轴部地层产状平缓,山西组7煤底板在轴部最大深度为-350m,下石盒子1煤底板在轴部最大深度为-220m,太原组20煤在向斜轴部最大深度-500m。2、王姚背斜位于本井田的西北部延入邻矿xx煤矿,北起V11线,南至xx矿的南部露头,东接小白山向斜之西翼。在xx井田内出露的只是王姚背斜的东北端一部分。在本井田内轴向NE60,倾角平缓一般在915,在背斜轴部的下石盒子组煤层局部遭受风化、剥蚀。(二)、断裂构造本井田内大中
33、型断层共有4条,密度只有1.2条/km,大中型断层不多,且互相不交叉切割,对采区划分影响不大,断层多分布在露头区与边界,井田大中型断层少,小断层较发育,36条/km,对工作面回采有影响(见表3-1井田断层控制成果表)井田断层控制成果表 表31编号性质倾向倾角走向落差(m)控制程度断层特征F1逆断层NW6080NE304070由5、1孔穿过,1与2,815与J-1、107、108孔穿过控制可靠本井田内延长3.1km,切割了本溪组、太原组,山西组地层F2正断层NW7082NE253585由8706、4、2孔穿过。控制可靠南北延展长度1.5km,切割太原组、山西组地层F3正断层NW70NE55132
34、0由5、4、8705孔穿过,还有155材料道揭露在井田内延展长度1.2km,切割下石盒子组地层F4正断层NW72NE422025由8709、1孔穿过,还有巷道揭露井田内延展长度0.9km,切割山西组地层(三)、小断层落差110m发育规律本井田下石盒子组1、2、3煤与山西组7煤截至1999年底,表内储量已全部开采完毕,对已开采完的约131个工作面揭露的落差1.010.0m,中小断层预以统计,小断层条数为74条,(详见表32、表33),其规律如下:1、矿井中小断层各个方向均有发育,但以走向NE090为主,有37条占50%,NW方向有36个占50%。2、断层性质以正断层为主占87%,逆断层见6条占1
35、3%,断层组合关系在剖面上表现为阶梯状,平面以平行状、斜列状为主。3、断层落差以小于5m为多数占57%,大于5m 占43%。4、断层多发育在大型断层附近,煤岩层产状及煤厚变化处。5、断层延展长度平均150250m,每平方公里条数约36条。6、断层在各煤层中发育不等,一般7煤多于1、2、3煤,而1煤又少于2、3煤层。(详见中小断层统计表32)。7、NW向断层中最大落差为8m,延展长度为78600m,NWW向断层延展长度为2001000m,最大落差为12m。(四)、岩浆岩本井田内岩浆岩活动不甚剧烈,据吴庄(12)井田最终勘探报告和生产揭露资料,岩浆岩大部分发育在东南部靠近井田边部一带,山西组7煤和
36、太原组20、21煤附近岩浆岩分布较广。1、岩浆岩的产状及其分布情况井田内的岩浆岩有基性辉绿岩,中性闪长玢岩和酸性花岗岩等浅成侵入体,侵入层位:本溪组上部、太原组20、21煤上、下地层,山西组7、9煤及下石盒子组1、2、3煤层附近。岩浆岩一般沿着岩性较为松散的煤层及其顶底板的泥岩或粉砂岩呈岩脉或岩床侵入,层位比较稳定,厚度在0.154.88m,个别2点厚度为9.4924.78m(十灰十四灰间),影响范围较广,多集中分布在井田东南部。2、下石盒子组岩浆岩分布情况辉绿玢岩侵入本组1、2、3煤层上下,厚0.39m,分布面积较山西组小,仅在线线之间及南部11孔附近有少量侵入,面积约0.52。3、山西组岩
37、浆岩分布情况辉绿玢岩侵入本组下部7、9煤层附近,除沿着煤层露头侵入于井田中部以外,北部线附近亦有成片分布。4、太原组岩浆岩分布情况侵入岩性为闪长玢岩、花岗斑岩,有煌斑岩,侵入到20、21煤层上下地层,岩浆岩沿着煤层顶、底板侵入,呈似层状,20煤区内有2个钻孔见煤层被岩浆岩侵蚀,21煤在1线北(01孔)有被侵蚀现象。受岩浆岩影响煤的变质程度增高,如20煤的煤种分布由北往南分别为气、肥、焦煤和岩浆岩的分布情况是一致的。二、陷落柱本矿只发现一个陷落柱。南五一采区2煤263工作面在正常生产时,在工作面中间见该陷落柱,长轴18m,短轴14m, 3煤363工作面推进到相应位置又见该陷落柱,长轴20m,短轴
38、16m,;在山西组7煤539工作面生产之前预测了陷落柱的范围,后用钻机与巷探查清其范围,长轴75m,短轴57m,为无水陷落柱。陷落柱平面上为近似椭圆形,剖面为圆锥体,柱体内的岩石杂乱无章,多为直径大小不等的菱形砾石,岩性为2、3、7煤顶板的泥质岩,砂岩,泥岩,多量煤块,岩石压缩较紧密。陷落柱内岩石干燥无水。开采太原组煤层一定预计其相对应位置,查清分布范围,按规定留设防水煤柱。该陷落柱在2、3、7煤工作面无水。但在太原组煤层中距底板奥灰水近,应防范陷落柱导通底板奥灰水和太灰水,发生突水事故。第四节 煤层一、煤层1、下石盒子组(P12)地层平均厚度224.95m,含煤11层,含煤总厚度17m,含煤
39、系数7%,分成三个煤组,主要可采煤层为1、2、3煤。1煤:井田内普便分布,厚度比较稳定,0.30m2.5m,平均厚1.2m,仅西部邻近xx矿稍有变薄,仍在可采范围内。1煤结构复杂,含12层夹矸,厚0.080.59m,最厚达1.2m,有时三层均可采,局部地段分五层。岩浆岩侵入区为L12孔与井检1孔之间,岩浆岩吞蚀了煤层。1煤全区已采完,为较稳定煤层。1煤下距紫色泥岩标志层4050m,上距奎山砂岩为170m,下距2煤6.412.5m,1煤共回采36个工作面,均为正规工作面回采。2煤:厚度0.452.6m,平均1.2m。井田内大部分可采,仅北部L68孔、L143孔附近,因地层隆起1煤受风化剥蚀,出现
40、一小块无煤区。在5孔与L38孔有少量岩浆岩侵入,岩浆岩影响面积仅有0.02km2。2煤结构简单,仅在南部局部地段含一层炭质泥岩夹矸。2煤已采完,为较稳定煤层。下距3煤8.013.60m。2煤共回采35个工作面,均为正规工作面回采。3煤:厚度0.353.7m,平均1.1m。煤层分布北部较差,南部较好,最厚煤厚达到3.7m,北部L143孔、L73孔附近,变薄,受古河流冲刷出现不可采区。3煤结构复杂,夹矸13层,南部补788孔夹矸厚度加大,将3煤分布上下两分层。3煤在5孔与L38孔一段有少量岩浆岩侵入煤层上部,对煤质有点影响,3煤上下分层已开采完,为局部可采较稳定煤层。3煤下距紫色泥岩标志层1530
41、m。3煤上、下分层共回采40个工作面,均为正规工作面回采。2、山西组(P11)地层厚度平均156.56m,含煤3层,煤层总厚度7.10m,含煤系数4%左右,可采煤层为7煤、9煤勘探报告定为不可采煤层,未计算储量。7煤:7煤表内储量已回采完毕,生产证实与勘探资料基本一致。7煤为较稳定煤层,井田范围内绝大部分可采,且连续分布,煤厚0.163.68m,平均1.30m。井田中部1,补788、789孔附近有岩浆岩侵入煤层变薄,煤质变为天然焦,使成片分布的可采煤层中间出现了一小块不可采区,影响了煤层完整程度。井田南翼L1线附近至0线为古河流冲刷区,7煤成煤后受冲刷作用,大面积煤层缺失。7煤为沉积较稳定的中
42、厚煤层。7煤层结构简单,仅北部线与中部线部分煤层具有一层夹石,厚0.090.4m,岩性以泥岩或炭质泥岩为主。7煤下距太原组一灰6070m,上距下石盒子组分界砂岩7590m。7煤9煤间距平均25m。9煤:9煤仅在井田东北部发育,南部至西部尖灭,煤厚01.07m,平均厚度0.57m,煤层结构简单,煤层顶底板多为粉砂岩、细砂岩、条状带粉砂岩泥岩等。9煤原定为不可采煤层,经过补勘与井下找煤,新增加一部分储量,煤厚0.21.60m,平均0.7m,煤层结构简单。9煤为局部可采的不稳定煤层。3、太原组(C3)煤系地层厚度平均146.82 m,含煤11层,含煤总厚度6.2 m,含煤系数为4 。主要可采煤层为2
43、0煤、21煤; 20煤:为较稳定煤层,全区见点22个,可采点21个,火侵点2个,位于4与2孔附近,全区无沉缺点,全区煤厚0.201.03m,平均0.69m,煤厚大于0.7m的地段多分布在东北和东南角,西部仅在8704和8711孔附近有小片分布,不可采区位于北部的1孔附近。煤层结构简单,煤层顶板为十灰(蛤蟆顶),底板为粉砂岩,细砂岩。21煤:为极不稳定煤层,全区见煤点25个,可采点10个,断缺点1个,无沉缺点,煤厚为0.161.16m ,平均0.52m,可采范围主要分布在线以北的中间条带中,东北和南部有零星可采点分布。煤层结构简单,顶板为十二灰岩,底板为粉砂岩和泥岩。二、煤质1、下石盒子组1、2
44、、3煤灰分含量为10.9038.30%,中灰 灰煤,挥发分大于35%,为高挥发分煤,发热量平均在7000卡/克以上,为高发热量煤,含硫小于1%的低硫煤。2、山西组7、9煤灰分含量平均在10.015.3%之间为中灰煤,挥发分大于35%,为高挥发分煤,发热量在67277181卡/克之间的高发热量煤,含硫小于1%低硫煤。3、太原组20、21煤灰分含量平均在5.219.03%之间为低灰煤,挥发分在22.0027.30%之间为中挥发分煤,发热量在62477435卡/克之间的高发热量煤,含硫2.37%4.20%为高硫煤。1、2、3煤为气煤,7、9煤为气肥煤,20、21煤为气肥煤、肥煤。第四章 矿井水文地质
45、条件第一节 区域水文地质概况本区位于鲁淮平原闸河煤盆地东北端山前平原地带,矿区东部为低山丘陵,为地表水和地下水的天然分水岭。西、南部为闸河盆地,区内地势平坦,地面标高+36.3939.45m。区内地表水系简单,仅有东部山前地带有闸河自北向南流。煤系地层上有第四系冲积层覆盖,二叠系煤层在区域侵蚀基准面以下,属于以陆相沉积为主的砂岩裂隙充水矿床,水文地质条件简单。下部石碳系上统煤系地层为海陵交互相沉积,发育有十三层灰岩,为岩溶溶隙充水矿床,水文地质条件相对比较复杂。本区含水层具有单面充水的特征,从矿区地下水的补给过流、排泄条件分析,本区地下水来自第四系冲积层垂直向下渗入补给和受外围灰岩露头经过风氧化带的侧向越流补给。因此井田东部是补给区,是进水边界。区内含水层按充水介质可分为:1、第四系孔隙含水层;2、二叠系砂岩裂隙含水层;3、石碳系太原组灰岩溶隙含水层;4、奥陶系灰岩岩溶含水层。潜水接受大气降水和地表水直接补给,一般和下伏承压含水层不发生直接水力联系,各基岩含水层之间水力联系较差,仅通过导水构造或陷落柱发生水力联系。二叠系砂岩含水层以静储量为主,其富水部位多在构造发育地带,太原组灰岩溶隙在-200m以上较发育,向深部逐渐降低,含水性也变