您的当前位置:首页正文

矿井生产地质报告

来源:画鸵萌宠网


xxx煤业股份有限公司

xxxx

生 产 地 质 报

xxxx地测部

二0一四年二月

xxx煤业股份有限公司xxxx

生产地质报告

编 制:

审 核:

地测副总:

总工程师:

矿 长:

编写报告单位:xxxx地测部

编写日期:2014年2月

绪 论

根据《煤矿地质工作规定》,基建煤矿移交生产后,应在3年内编写生产地质报告,之后每5年修编1次。矿井根据实际生产情况按照《煤矿地质工作规定》编写生产地质报告,为矿井的安全生产起到保驾护航的作用。矿井水患现状调查报告由地测部人员编制,编制后提交地测副总工程师、矿总工程师、矿长组织审定。xxxx于1998年6月正式开工建设,设计年产15万吨/年。该矿于2000年5月基建结束进行试生产阶段,2002年以前未达到设计能力,2005年技改扩能为30万吨/年。现根据《煤矿地质工作规定》修编矿井生产地质报告。

目 录

第一章 概况 .................................................................................................................. 1 第一节 目的、任务、要求及报告编写依据 ....................................................... 1 第二节 位置、自然地理及四邻关系 ................................................................... 2 第三节 周边老窑、老空区及相邻矿井生产情况............................................... 6 第四节 生产概况 ................................................................................................... 9 第二章 以往地质工作及质量评述 ............................................................................ 13 第一节 煤田勘探及补充地质勘探工作 ............................................................. 13 第二节 采掘揭露及井下地质探测工作 ............................................................. 14 第三节 煤矿地质工作质量评述 ......................................................................... 14 第三章 地层构造 ........................................................................................................ 16 第一节 地层 ......................................................................................................... 16 第二节 煤层 ......................................................................................................... 25 第三节 构造 ......................................................................................................... 28 第四节 地质构造复杂程度评价 ......................................................................... 44 第四章 煤层、煤质及其他有益矿产 ........................................................................ 45 第一节 煤层 ......................................................................................................... 45 第二节 煤岩、煤质 ............................................................................................. 51 第三节 煤的用途 ................................................................................................. 54 第四节 其它有益矿产 ......................................................................................... 54 第五节 煤层稳定程度评价 ................................................................................. 57 第五章 瓦斯地质 ........................................................................................................ 58 第一节 煤层瓦斯参数和瓦斯等级 ..................................................................... 58 第二节 瓦斯赋存规律 ......................................................................................... 59 第三节 瓦斯涌出量预测 ..................................................................................... 62 第四节 煤与瓦斯区域突出危险性预测 ............................................................. 63 第五节 矿井瓦斯类型评价 ................................................................................. 63 第六章 水文地质 ........................................................................................................ 64 第一节 水文地质概况 ......................................................................................... 64

第二节 充水条件及充水因素 ............................................................................. 74 第三节 涌水量构成及预测 ................................................................................. 76 第四节 矿井水害及防治措施 ............................................................................. 77 第五节 突水点 ..................................................................................................... 80 第六节 水文地质类型评价 ................................................................................. 81 第七章 工程地质及其它开采地质条件 .................................................................... 82 第一节 岩石物理性质 ......................................................................................... 82 第二节 煤层顶底板 ............................................................................................. 82 第三节 地层产状要素 ......................................................................................... 85 第四节 其它开采地质条件 ................................................................................. 86 第五节 工程地质及其它开采地质条件评价 ..................................................... 86 第八章 资源/储量估算 .............................................................................................. 87 第一节 煤炭资源/储量估算 ............................................................................... 87 第二节 瓦斯资源/储量估算 ............................................................................... 92 第九章 煤矿地质类型 ................................................................................................ 94 第一节 煤矿地质类型划分要素综述 ................................................................. 94 第二节 煤矿地质类型综合评定 ......................................................................... 96 第十章 探采对比 ........................................................................................................ 97 第一节 地质因素探采对比 ................................................................................. 97 第二节 资源/储量探采对比 ............................................................................. 101 第三节 地质勘探类型探采对比 ....................................................................... 101 第四节 原勘探工程合理性评述 ....................................................................... 102 第十一章 结论及建议 ............................................................................................... 103 第一节 主要认识 ............................................................................................... 103 第二节 主要问题 ............................................................................................... 104 第三节 建议 ....................................................................................................... 105 第十二章 附图 ........................................................................................................... 107 第十三章 附表 ........................................................................................................... 108

第一章 概况

第一节 目的、任务、要求及报告编写依据 一、目的

为加强和规范煤矿地质工作,查明隐蔽致灾地质因素,及时处理煤矿地质灾害,有效预防煤矿事故,2013年12月31日,国家安全监管总局、国家煤矿安监局下发了《煤矿地质工作规定的通知》。通知要求各产煤省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团煤炭行业管理部门、煤矿安全监管部门,各省级煤矿安全监察局,司法部直属煤矿管理局,有关中央企业,必须按此通知内容要求执行。为此,我矿根据实际生产情况特编写xxxx生产地质报告。

二、任务

根据生产资料结合以往地质工作将本次工作的主要任务分为以下几点:(1)评述矿区地质构造情况;(2)评述矿区煤层的变化情况、煤层可采性和稳定性;(3)评述矿区煤层、煤质及变化情况;(4)评述矿井瓦斯地质情况;(5)评述水文地质类型划分情况;(6)评述工程地质及其他开采地质条件;(7)评述矿井资源/储量估算结果;(8)评述煤矿地质类型划分情况;(9)评述勘探时期与实际生产对比情况。

三、编制依据

1.《煤矿地质工作规定》 2.《中华人民共和国矿产资源法》 3.《煤矿防治水规定》

4.《中华人民共和国矿产资源法实施细则》

1

5.《四川省矿产资源管理条例》 6.《xxx垭南井田精查地质报告》

7.《固体矿产资源储量分类》(GB/T17766—1999) 8.《固体矿产地质勘探总则》(GB/T13908—2002) 9.《地质矿产勘查测量规范》(GB/T18341—2001) 10.《煤、泥炭地质勘查规范》(DZ/TD215—2002) 11.《xxxx瓦斯地质图及说明书》

第二节 位置、自然地理及四邻关系

一、地理位置

xxx垭南煤矿位于xxx山煤田南部,构造单元属xxx垭向斜,棣属广安市邻水县椿木乡、华蓥乡和华蓥市溪口镇六池堡村。地理座标为:北纬30°06′15″---30°13′01″,东经106°42′47″---106°46′52″。东西宽约2.7公里,南北长约11公里,面积约30平方公里。襄渝铁路经由矿井西侧通过,距矿区9.5公里处有庆华火车站,南至重庆市104公里,北至四川达州市158公里。矿井东侧有210国道通过,其支线已通到矿井内的禾麻湾河和双叉河尽头。704电视台专用公路经过矿井北缘,从xxx垭垭口和五岔沟有三条乡村公路伸入到矿区,并与邻水县的乡村公路相接。渝广(广安)公路经过矿井西缘,矿区专用公路也与此公路相通,从附近的溪口镇为起点,南至重庆市103公里,北至广安市68公里。矿井北部有沪蓉高速公路广邻段,可南到重庆,直达重庆江北机场及朝天门码头,公路、铁路、水路、航空交通十分便利。

二、自然地理

2

1.地形、地貌

矿区属xxx山山脉,xxx山山脉大致与地质构造走向相一致,呈北北东方向延伸,勘探区内除南北为深沟外,并被二条深沟横向至横转斜向切割,地势陡峻,部份植被严重。地形高差最大达+858m,一般高差400~600m,最高点为8勘探线(穿心坪)附近山头,海拔标高+1325.8m,最低为双河口,标高+467.67m。属山岳分带中的中——中低山。因岩石抗外营力的差异,除矿井边缘有部分岩溶槽地外,一般是石灰岩基盘显示峰峦和悬崖。泥岩、砂岩等基盘显示凹地和槽沟。深沟之间的山脊形成地表水迳流的分水岭.本区山岳受较复杂地质构造的制约,形成侵蚀“V”形谷地,侵蚀、溶蚀凹地、悬崖,蚀余单面山地、串珠状山包和孤峰等复杂的地形和地貌景观。

2.河流、水系

矿井内及边界有四条河流,由北往南为孙家湾河,双叉河、禾麻湾河、甘河沟河,均为常年流水;暴涨暴落小河,其源来自矿井西面的高山,发源于xxx垭向斜西翼阳新灰岩中,沿途接受地下水的补给,

3

xxxx交通位置图

4

由西向东流出,汇入御临河转汇长江,属长江水系。甘河沟为矿井南端的边界河流,枯季流量22m3/h,洪水流量达38170 m³/h;禾麻湾河处于矿井中间,向东切割龙潭、茅口、长兴组等地层流出矿井,枯季流量32 m³/h,洪水流量75911 m³/h;双叉河发源于向斜西翼茅口灰岩,由西向东至迷水洞向北东,成地下暗河至凤凰洞复出地面,流至双河口与孙家湾河汇合,枯季流量28 m³/h,洪水流量35100 m³/h。

3.气象

区内气候温湿,风雨甚多,冬春与夏秋,白天与早晚温差较大,一般是每年5月至10月多晴较热,最高气温36°C,10月至次年4月多雨较寒冷,最低气温-3.5°C。年降水量为840.9~2020.0mm,平均1458 mm,雨季多集中在5~10月,6~8月常降暴雨,最大日降水量132.0mm,最长(19天)连续降水量172.5mm,最长连续无降水日为24天;多雨季节常被浓雾笼罩,一入深冬常降瑞雪,一般降雪量30mm,最大积雪深度70mm;有霜期主要集中在12月至次年2月,连续有霜日最长12天,年累计有霜日最长40天;年平均水面蒸发量901.9mm,最高1042mm,最低763mm,年平均相对湿度82%左右,潮湿系数平均1.25,就其特点来看,属亚热带大陆山区气候。

4.地震

本区位于xxx山中段正处于岳池基底断裂、兴隆场基底断裂与xxx山基底断裂(即xxx山大断裂)交汇的东缘。为川东弱震区,断裂活动性与地震活动性均较弱,区域地壳稳定性较好,其特点是震级中等、频度低,分布零星,震源深度多在5~20km。历史上,邻水县柑子镇1986年2月6日曾发生3.5级地震;江北统景1989年11月20日曾发生过5.2级和5.4级中级地震两次,邻水县有较强烈震感。2008年5月12日14时,四川汶川、北川发生8.0级强震,此次地震波范

5

围大,广安市范围内各地均有明显的震感。

据中国地震动参数区划图(GB18306—2001),本区地震动峰值加速度为0.05g,其对应地震基本烈度为Ⅵ度,地震动反应谱特征周期为0.35S。

三、四邻关系

xxxx位于xxx垭向斜中段,矿井南边以孙家弯河为界,北边以甘河沟河为界。我矿北边的小煤窑有双岔河煤矿、观音溪煤矿,东边有凤凰洞煤矿、枫香树煤矿、青㭎山煤矿、滴水岩煤矿,南边有四方煤矿、华蓥乡煤矿,西边有唐家河煤矿、三圣寺煤矿。目前仅有凤凰洞煤矿、四方煤矿、三圣寺煤矿在进行生产,我矿随时对周边的小煤窑进行调查,掌握小煤窑的生产情况,确保矿井的安全生产。

第三节 周边老窑、老空区及相邻矿井生产情况 一.周边老窑

矿井周边小煤窑较多,但大部分小煤窑已停产,根据生产过程中小煤窑调查结果显示,我矿周边总计有10个小煤窑,与我矿有影响的小煤窑有7个。我矿北边的小煤窑有双岔河煤矿、观音溪煤矿,东边有凤凰洞煤矿、枫香树煤矿、青㭎山煤矿、滴水岩煤矿,南边有四方煤矿、华蓥乡煤矿,西边有唐家河煤矿、三圣寺煤矿。根据我矿生产以来对周边相邻煤矿调查资料显示,仅有3个煤矿在生产,废弃老窑有7个,废弃老窑中有1个老窑对我矿生产有影响,该矿就是唐家河煤矿。根据生产要求,我矿的515采区位于唐家河煤矿下部,与唐家河煤矿垂高仅有45m左右,同时该矿关闭已久,无该矿的实际巷道资料,所有资料均是根据该矿退休工人描述所得。所以,对于我矿5151风巷掘进前必须采取钻探方式,对唐家河煤矿进行探测,确保

6

矿井上部30m范围内无唐家河煤矿采空区。待5151风巷形成之后,再行采取探放水措施,将5151风巷上部唐家河煤矿的老窑水疏干,确保5151工作面的安全回采。对于其他6个废弃老窑,有3个废弃老窑(凤凰洞煤矿老井、观音溪煤矿、双岔河煤矿)对我矿最北边的18采区有很大影响,但根据勘探资料显示18采区为煤层薄化区,煤层变化很大,无实际经济效益,矿目前不考虑对18采区煤炭进行回采。对于其它3个废弃老窑(枫香树煤矿、青㭎山煤矿、滴水岩煤矿)下的煤炭资源我矿已全部进行回采,这3个废弃老窑对我矿以后的生产不会造成影响。对于仍在生产的3个小煤窑以下章节会具体阐述。

二、老空区

我矿采用从由高至低进行开采,工作面呈“T”字形布置,同时巷道采用腰线掘进巷道不会存在大量积水,巷道在采空区以下掘进和回采受采空区水的形象较小。至我矿生产以来,现仅有5210工作面回采后存在积水,主要原因为5210工作面开采标高低于主平硐标高,工作面回采后采空区水不能自排,最好形成积水。但根据我矿的生产情况,我矿不会对东翼煤层进行回采,所以该处老空区积水对我矿的安全生产无影响。结合实际生产资料显示,老空区水对我矿安全生产无大的影响,但为了矿井的安全生产,我矿对于老空区以下掘进巷道也进行探放水。探放水目的时避免工作面回采后形成“堰塞湖”,巷道在“堰塞湖”下掘进有很大的水害威胁。

三、相邻矿井生产情况

我矿周边目前有3个煤矿正在生产,分别为四方煤矿、凤凰洞煤矿新井、三圣寺煤矿新井。1.四方煤矿地属邻水县华蓥乡,井口坐标:X=3334474.137, Y=36377363.073, Z=+643.91m,该矿年产 9 万

7

余吨,现阶段主要在龙王洞背斜布置采掘工作面及回采活动。现阶段对我矿生产没有影响,其二期工程有可能对我矿 515采区有影响,应随时调查掌握其二期工程的开拓布置情况,重点调查+540 水平和+643 水平北翼的采掘活动情况,防止越界开采我矿 515 采区的煤炭资源。2.凤凰洞煤矿新井地属四川省邻水县椿木乡,该矿老井二级下山以下全部积水,老井已关闭。扩建新井位于邻水县椿木乡椿木坪村,于 2008 年开始建井,为平硐开拓,矿区面积 0.626 平方公里,设计生产规模 9 万吨/年,目前员工约90 人,产量约120 吨/天,主井口坐标:X=3351522, Y=36380695, Z=+704m。风井口坐标:X=3341968, Y=36380745, Z=+795m,新井北边工作面已形成,为主要生产区域。该矿+704m煤平巷已掘至边界,碛头有淋水,分析为观音溪煤矿断层裂隙导水。井下积水严重,井口涌水量约 200m3/h。该矿煤层揭露厚度只有 0.3~0.8m。倾角为 6~8°。该矿老井越界开采标高在+530m,已破坏我矿煤炭资源约 12万吨。且该矿是下山开采,现已回采完毕,采空区有大量积水,对我矿今后开采双叉河以北的煤炭资源有很大的水患威胁,现凤凰洞老井已关闭。扩建新井目前没有越界情况,我矿要定期关注他的开采情况,防止越界开采18采区煤炭资源。3.三圣煤矿老井目前没有正式恢复生产,没有越界开采行为,对我矿没有大的危害。但是要防止该矿在+800 水平作下山,越界开采我矿的煤炭资源。 三圣寺煤矿新井位于我矿西翼 5151 工作面上部,与禾麻弯河和唐家河相邻,三圣寺新井一方面是上部煤炭资源储量较少,有向下部延伸盗采我矿煤炭资源的可能;另一方面是我矿留设的河流保安煤柱如果被盗采后,地表水会导入井下形成大的安全隐患。为保护我矿 515 采区的煤炭资源,我矿应加强对该矿的

8

调查工作,同时请股份公司协调煤监加强监控,采取切实有效的措施,防止该矿非法开采禾麻湾河流保安煤柱,保证我矿的安全生产。 本次调查时了解到,该矿预计 2015 年建成投产首采工作面布置在我矿 5135 工作面风巷的上部,5135工作面今年5月将回采完毕,当该矿首采面回采后,会增加小煤窑采空区水,对我矿 5135 工作面以下的工作面形成较大的水患威胁。综上所述,结合我矿生产情况,我矿必须随时对这三个矿井进行调查,防止周边矿井越界开采我矿煤炭资源和采空区水对我矿的安全生产。

第四节 生产概况

一、采矿权

xxxx本部属证照齐全合法经营的企业,采矿许可证于2010年5月由四川省国土资源厅颁发(证xxx),开采二叠系上统龙潭组底部K1煤层,开采标高为:+850---+530m,矿区范围由1~38点,共38个拐点圈定(见下表为1980西安坐标系),矿区面积4.2658平方公里。xxxx采用平硐开拓,主平硐井口标高+573m,开采标高+530--+850,平硐长约3400m。由于矿井采矿证矿区范围采用煤层底板等高线法进行圈定,主平硐井口距离煤层很远,所以主平硐井口不在矿区范围内。同时,矿井另外还有一个进风井和一个回风井都布置在茅口灰岩内,均不在矿区范围内。

二、开拓系统

xxxx本部矿井采用平硐开拓。井筒个数:3个。其中2个进风井(主平硐、2号进风井),1个回风井。主平硐:位于华蓥市溪口镇六池堡村附近,井口标高+573m;2号进风井:位于邻水县椿木乡蒋家院子附近,井口标高+877m;回风井:位于邻水县椿木乡双岔河南支流

9

附近,井口标高+850m。我矿各井口标高均高于历史洪水位,井口周边无泥石流、滑坡地段。

三、水平及工作面布置

xxxx本部矿井主平硐在+580m水平,工作面布置在+530m~+850m。截止2014年1月底矿井总计已回采完毕4个采区(511、521、522、523),正在进行开拓、准备、回采的有4个采区(512、513、515)。另外还有一个522采区下部煤层,由于xxx垭向斜东翼中段受地质构造影响煤层倾角很大,一般在68~90°之间,勘探时期在地表进行勘探时钻孔偏移,导致在522采区下部均无钻孔控制。当矿井开拓巷道进入522采区下部后根据矿自行设计钻孔探测结果显示,522采区下部煤层已目前的技术手段无法进行回采,待技术条件提高后在对522采区下部进行回采。目前矿井回采和掘进工作面主要布置在512、513、515采区。正在回采的工作面有5120、5135工作面,正在布置的工作面有5134、5136、5151工作面。对于东翼523采区工作面全部已回采完毕,我矿将于今年对东翼进行密闭。

四、采掘方法

采煤:为了提高矿井机械化程度减轻职工劳动强度,确保矿井的安全生产,我矿井研究创新全国领先的大倾角伪俯斜综采采煤方法,今年在向斜西翼5120工作面,顶板全部垮落管理,液压支架接顶。工作面采用了ZG3600/11/24DG和ZG3600/15/36DG型液压支架、MG2×100-495-QWP型采煤机,AGZ730-160-T型刮板输送机、SZZ730-200型桥式转载机。由于xxx垭向斜东翼煤层倾角较大局部有倒转现象,平均倾角在75°左右,并且煤层厚度变化较大,厚度在0.2~4.0m之间,所以xxx垭向斜东翼所有工作面均采用柔性掩护

10

支架放炮落煤进行回采。

掘进:煤巷掘进采用BZ-132型和BZ-75型掘进机掘进,巷道支护主要采用架料支护,为了适应综采回采正在进行锚杆支护工艺试验。其他岩巷采用风锤打眼爆破,爬斗装矸,皮带运输方式掘进,岩石破碎地带加锚杆、锚网支护。

五、通风系统

xxx垭南煤本部矿井采用中央边界式通风,主要通风机工作方式为抽出式。矿井有二个进风井,总进风量为3422m3/min,一个回风井,总回风量3539m3/min,矿井通风负压:1.89kPa。矿井有效风量3174m3/min, 有效风量率93%,矿井等积孔1.41m2。属煤与瓦斯突出矿井,矿井煤层自燃倾向性为二级,煤尘具有爆炸性,煤层爆炸指数为22.5%。

六、供电系统

矿区供电为两趟引至观音溪电厂35kV电源,经地面变电所两台SZ11-2500/35/6型电力变压器降压为6kV后供矿区、风井及井下用电。进线Ⅰ回架空线路为95mm2钢芯铝绞线,全长4300m;进线Ⅱ回为50mm2钢芯铝绞线,全长为5150m。

七、排水系统

矿井涌水量:矿井主平硐正常涌水量121~160m3/h,最大涌水量340m3/h,矿井主平硐水沟最大排水能力为1266m3/h;东翼南大巷正常涌水量为41~47m3/h,东翼南大巷水沟最大排水能力为467m3/h;西翼南大巷正常涌水量为48~70m3/h,西翼南大巷水沟最大排水能力为799m3/h。主平硐水沟及其东、西翼大巷水沟完全能够满足矿井排水要求,不会造成巷道积水。排水设备、设施及系统:①513采区巷

11

道的涌水均流至主平硐水沟直接排出地面,5120工作面巷道由于低于主大巷标高采用水泵抽排,设备设施完全能够满足排水要求;②513采区水仓现已形成,矿井现正在安装抽排水设备,抽排水设备选型符合《煤矿防治水规定》要求。

八、管理模式

xxxx按照现代企业模式管理,矿井安全、高效组织生产经营管理。实行矿、(部)队二级管理。目前,本部共有员工750人,原煤生产人员658人,其中矿级领导7人、副总6人,下设生产技术部、地质测量部、安全监察部、通防部、调度室、机运部、行政办公室、党委办公室、财务资产部、人力资源部、供应部、销售公司等12个部门为生产连队服务并作好后勤保障。同时下设采煤二队、采煤三队、掘进一队、掘进二队、防突队、通风队、机电队、运输队、救护队9个基层连队,各部门和连队全部跟生产计划挂钩采用计件工资制,并按要求考核连队工程质量和生产成本。目前企业生产经营状况良好,呈现一派繁荣景象。

12

第二章 以往地质工作及质量评述

第一节 煤田勘探及补充地质勘探工作

本矿井曾进行过四次较系统的地质调查工作:预查、普查、详查、精查。

预查:原西南煤田地质勘探局(以下简称西南煤勘局)四川采样分队,于1956~1957年对xxx山全区作煤质普查工作.在本矿井内采了部分煤层煤样及煤的工艺性能试验样,提交了“xxx山煤田煤质调查报告书”。是本次工作的参考性资料。

普查:原西南煤勘局地质九队,于1958年在溪口至天池间作地质普查工作,填绘1:2.5万的地形地质图,提交了“xxx山煤田溪口至天池区地质概查报告及普查勘探设计书”,其成果是本次工作的参考性资料。

详查:四川省地局208地质队,于1959年至1961年提交了包括本区一部分在内的“xxx煤田后山寺矿区地质详查报告及勘探设计”后转入以钻探为主的地质勘探工作.填绘1:5千地形地质图,施工钻孔6个,并进行坑、槽探及老窑清理工作,提交了“xxx山煤田xxx垭矿区地质勘探最终报告”。第四次为原属煤田地质公司的169队,于1971年进行补充勘探,施工钻孔6个,并收集一些小煤窑资料,修测部分地形地质图,提交了“xxx山煤田xxx垭南矿井补充地质勘探报告”。 208队的“最终报告”,1962年四川省储委复审时定向斜部分为“初步勘探”,省地质局定背斜东翼为“详细普查”。169队的“补充勘探报告”经省煤炭工业局审查以(72)川煤革建字笫602号文定为“详查”核收工业储量3712.8万吨,总储量5395.8万吨。同时指出该报告存在一些问题,建议进一步补充勘探。本报告作为参考资料。

13

精查:xxx垭南矿井精查勘探由136队完成,从1978年开始到1982年结束,历时4年。共完成工作量计钻孔106个,有效进尺43143.97m1:5000地质及水文地质图修测6平方公里,1:5000与1:2000地质剖面实测1l条,21514.75m,槽探工程1527.8立方米,专门抽水试验11层次,单层水位观测79层次,简易水文观测92个孔,电测井实测30412m,采集各种样品1176件,精查报告书于1982年3月底提交。是本报告的主要依据。

以上地质成果查明了xxxx地层层序,含煤岩系与煤炭资源储量。不足的地方一是xxx垭向斜东翼煤层倾角较大,勘探时钻孔密度不够,未有效控制构造及煤层;二是对xxx垭向斜东翼煤层层间滑动构造认识不够,没有相关阐述;三是缺少专门的水文地质工作。

第二节 采掘揭露及井下地质探测工作

截止2013年xxxx总计收集煤厚点约1500个,地质钻孔230个,收集落差大于0.8m断层20条。煤厚点收集情况2005年以前收集资料情况,煤厚点相差较远,主要原因为2005年矿上无专门的地质人员。2005年以后煤厚点收集相对较密,矿上有专业的地质人员进行收集、分析,煤矿地质构造得到了很好的开展。

第三节 煤矿地质工作质量评述

根据矿井生产情况显示,xxx垭向斜东、西翼煤层实际揭露煤层情况与勘探时期揭露煤层情况相差较大。西翼煤层局部地点煤层有分岔现象,煤层分为k11和k12,xxx垭南矿井精查报告上未对矿井煤层分岔进行说明。东翼煤层与勘探时期探测煤层相差较大的原因主要是由于东翼构造特别发育,煤层受层滑构造影响,造成煤层厚薄不均。根据东翼收集资料显示,东翼煤层倾角特别大从62°~90°,受构造影响局部煤层倒转,正常东翼煤层为西倾,受构造影响,煤层变为

14

东倾。由于地面勘探钻孔垂直地面布置,钻孔与煤层倾角之间夹角很小,勘探时期煤层厚度收集可能不是太准确,与巷道实际揭露煤层变化较大。同时,矿井勘探的F2、F5大断层与矿井实际钻探相对比相差甚大,具体描述情况见勘探对比。综合分析,地质勘探资料与实际巷道揭露资料相比相差较大。由于地勘资料与实际情况相差较大,矿井生产过程中增加了地质工作的难度,相对而言,地质方面需要的人力、物力应该较多。由于诸多因素限制再加上矿井地质人员缺乏,地质工作开展比较困难,相对地质工作质量方面属中等。

15

第三章 地层构造

第一节 地层

一、区域地层概况

xxx垭南矿井位于xxx山复式褶皱带中段,除缺失泥盆系地层外,自侏罗系中下统至寒武系地层均出露比较完整。三叠系雷口坡组以上地层,出露于龙王洞背斜东翼的低山及丘陵地带。志留系韩家店组以下地层出露于xxx垭向斜西翼xxx垭、五岔沟、阎王沟等地。地层由老至新简述于后:

1.寒武系

上—中统洗象池群(ε2-3xx):浅灰、灰白色中厚至块状泥质及钙质白云岩,夹细砂岩及泥岩,出露厚358m。

2.奥陶系

桐梓组(olt):浅灰色白云岩、泥灰岩,生物碎屑灰岩与泥岩呈不等厚互层,厚104m。与下伏地层呈整合接触。

红花园组(o1h):灰色中至厚层粗晶生物灰岩、泥质灰岩与泥岩略呈互层,厚17m。

下统湄潭组(olm):灰绿色泥岩、砂质泥岩间夹泥质砂岩,厚179m。 十字铺组(o2s):浅灰、灰色块状泥灰岩,生物碎屑灰岩夹钙质泥岩,厚28m。与下伏地层呈整合接触。

中统宝塔组(o2b):浅灰、紫红色含白云质泥质灰岩,龟裂纹构

16

造发育,厚50.2m。

临湘组(o3l):浅灰色中厚层泥灰岩,厚3m。与下伏地层呈整合接触。

上统五峰组(o3w):黑色硅质泥岩、炭质泥岩,下部夹白灰色泥岩,厚5.8m。

3.志留系(缺失上统)

龙马溪组(S1l):灰绿、黄绿色、下部灰黑色泥岩,中上部夹粉砂岩条带,厚66m。与下伏地层接触关系未定。

下统小河坝组(S1x):灰绿、黄绿色泥岩夹粉砂岩,厚385m。 中统韩家店组(s2h):灰绿、黄绿色泥岩、紫色泥岩、粉砂岩组成,厚54.8m。与下伏地层呈整合接触。

中统威宁组(c2w):剖面同上,岩性为白灰色厚至块状白云质灰岩,厚14.32m。与下伏地层呈假整合接触。

4.二叠系

下统粱山组(P1l):剖面同上,岩性为黄绿、灰色泥岩、白灰色粘土岩夹劣质薄煤层,厚13.72m。与下伏地层呈假整合接触。

下统栖霞组(P1 q):剖面同上,岩性:顶部深灰色燧石条带灰岩,为分界标志。以下为深灰、棕灰色中至厚层灰岩,夹薄层钙质泥岩,厚140.83m。

下统茅口组(Plm):本组见于矿井内双叉河剖面。岩性为灰、深灰色中至厚层灰岩,中及中下部夹有泥质灰岩、钙质泥岩厚205.47m。

中统龙潭组(P2l):本组为含煤岩系,岩性以砂质泥岩、泥岩、粉砂岩夹薄层灰岩与含燧石结核灰岩相间组成,下部为主要含煤段。厚110.9m。与下伏地层呈假整合接触。

17

上统长兴组(P2c):深灰、棕灰色中厚、块状夹薄层灰岩,中下部夹2~3层钙质泥岩及泥岩,含燧石结核,厚144.09m。

5.三叠系

下统飞仙关组(Tlf):暗紫色钙质泥岩与灰色中至厚层灰岩呈间层,厚497.26m。与下伏地层呈整合接触。

下统嘉陵江组(T1j):本组见于华蓥公社张家沟剖面。岩性:上部为灰色薄层夹中厚层灰岩,间夹数层白云质灰岩及角砾状灰岩,并夹一层灰色钙质泥岩。下部为灰色薄层泥质灰岩。夹少量白云质灰岩,厚607.03m。与下伏地层呈整合接触。

中统雷口坡组(T2l):上部为灰色灰岩、泥质灰岩,中部为灰色泥质灰岩与钙质泥岩互层,下部为褐灰、灰色白云质灰岩夹角砾状灰岩,底部为绿灰色含砾钙质泥岩,为分界标志层,厚435m。与下伏地层呈整合接触。

上统须家河组(T3xj):岩性以灰白、黄灰色长石石英砂岩为主,间夹深灰色泥岩、砂质泥岩,并夹黑色泥岩、炭质泥岩及薄煤层,厚338—650m。与下伏地层呈假整合接触。

6.侏罗系

中下统自流井群(J1—2zl):本群岩性以紫红、灰黄色泥岩、砂质泥岩为主,夹灰色石英砂岩、粉砂岩、灰岩、泥质灰岩,厚366~930m。与下伏地层呈假整合接触。

中统沙溪庙组:与下伏地层呈整合接触。 二、矿井地层概况

矿区内最新地层为三叠系嘉陵江组,分布于龙王洞背斜东翼。最老地层为志留系韩家店组,分布于矿井北端,呈天窗出露。现从老到

18

新分述于后:

1.石炭系中统(缺上、下统)

威宁组(C2w):本组剖面同上,厚14.32m。

上部厚层至块状白灰色白云质灰岩,下部灰色含白云质灰岩,近底部为角砾状灰岩,底部为粗晶灰岩,二者各厚约1m。与下伏志留系韩家店组呈假整合接触。

2.二叠系下统

粱山组(P1l):本组剖面同上,厚13.72m.

黄绿、褐绿、灰色泥岩,底部有白灰色粘土岩。含菱铁矿、黄铁矿结核,局部夹劣质薄煤层。

————假整合————

栖霞组(Plq):本段剖面同上,厚140.83m。

顶部为深灰色燧石条带灰岩,厚7.3m,为分界的标志。以下为深灰、浅灰、灰色中至厚层灰岩,夹薄层钙质泥岩,并夹微晶、细晶质灰岩及生物碎屑灰岩,其上部及下部有二段含燧石结核,直径0.02—0.07m。产珊瑚Potythecalis,Tetraporinus,Hayasakaia等。筳科有:Pisotina.Yangchienia。

————整合————

茅口组(P1m):厚205.47m,可分两段:

一段(P1m1):本段见于双叉河剖面,厚108.81m。

上部灰色中至厚层灰岩,间夹薄层黑色沥青质及钙质泥岩,下部深灰色薄至中厚层泥质灰岩,夹灰色灰岩,含椭球状,团块状硅质灰岩较多,其长轴直径最大为0.15m。

本组产筳科化石,计有:朱氏筳Chusenella,新希氏筳

19

Neosch-wagrina等。珊瑚 Ipciphyllum,Tachylasma等。腕足类化石多见于一段,计有:Cryptospirifer omeishanensis Huang等。

————整合————

二段(Plm2):本段平均厚96.66m。

顶部为白灰色厚层灰岩,厚19.2m,上、中部为深灰、灰色厚层至块状灰岩,含燧石结核,并夹约6m的深灰色细至中晶质灰岩,风化面呈斧砍纹状。下部深灰色厚层灰岩,夹有薄层泥质灰岩及钙质泥岩,含扁豆状、碎屑状燧石结核。

中统龙潭组(P2l):本组平均厚110.9m,可分五个层段: 一段(P2l1):本段平均厚30.53m.根据钻孔剖面可分三个亚段: (1)顶部为一层灰色灰岩,局部变为含钙铝质泥岩,平均厚2.22m。以下为白灰、浅灰色铝质泥岩,厚0.19~l0.28m,在12勘探线以北,铝质泥岩中间夹暗紫色铁质泥岩。铝质泥岩中含少量鲕状菱铁矿及黄铁矿,后者以底部较富集。本段平均厚7.17m,仍以背斜东翼较稳定。

本组含腕足类化石丰富,计有:优美鱼鳞贝Squamularia elegan-tula Waagen,拟网格长身贝Dictyoclostoidea sp,纤细戟贝Chone-tes tenuirata Chao,标准围脊贝 Marginifera typica Waagen,鳞板欧姆贝 Oldhamina squamosa Huang,美丽蕉叶贝 Lep-todus nobilis Waagen,锐角帅尔文贝(相似种)Schellwienella cf.acutangala等。在P2l1内发现不完整菊石Xenodiscidae Frech。植物化石多见于P2l1及P2l3内,计有:萨尼节羊齿Pecopteris sahniiHsii, 阔叶大羽羊齿 Gigantopteris dictyophylloides Gu et Zhi等。

————假整合————

20

(2)顶部为生物碎屑灰岩,不纯泥质灰岩,局部含硅质。厚0.13~3.48m,全区稳定。以下为灰黑、深灰色泥岩、砂质泥岩、灰色粉砂至细砂岩夹薄层粘土岩。含煤1~3层(K2、K12、K11),其中K1(K11)煤层全矿井可采。本段厚5.91~30.01m,平均14.98m。在向斜部分变化较大(详见煤层一章),背斜东翼除南端局部外,一般厚11.66~17.69m。比向斜部分稳定。

(3)顶部常为深灰色粉砂岩,往下为黑灰、深灰、灰色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩间夹薄层灰岩及泥质灰岩。近顶部常夹薄煤一层(K3)。本段厚4.40~13.84m,平均8.38m,局部地段较厚。

二段(P2l2):本段平均厚12.72m。

深灰、灰色中厚层灰岩,含硅质不均,富含燧石结核及腕足类化石。近顶部夹黑灰色泥岩一层,一般厚1.5m。本段除个别地段厚度增大为17.93m外,甚为稳定。

三段(P2l3):本段平均厚6.50m.

黑灰、深灰色泥岩、砂质泥岩、灰色粉砂岩,常夹薄层深灰色泥质灰岩。顶部或近顶部常夹薄煤一层(K4)。

本段向斜部分厚度由2.92~10.59m。背斜东翼较稳定,一般6.5m。9勘探线以南粉砂岩有增多趋势。

四段(P2l4):本段平均厚23.32m,可分三个亚段:

(1)深灰色中厚层灰岩,富含燧石结核。底部渐变为泥质灰岩。厚9.24m。

本段在向斜部分受后生因素影响,局部交薄为17.8m。 (2)深灰、黑灰色砂质泥岩、泥岩,间夹薄层泥质粉砂岩、钙质粉砂岩、泥质灰岩.厚5.96m。

21

(3)深灰、灰色中厚层灰岩,富含燧石结核,厚8.12m。 五段(P2l5):本段平均厚37.83m。

黑灰、灰色砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥岩为主,间夹细砂岩、砂质灰岩及钙质泥岩。全段夹深灰、灰色灰岩、泥质灰岩、泥灰岩约5~11层,厚0.25~4.70m。灰岩至泥灰岩总厚在矿井北段约占全段的三分之一强,向南渐变为三分之一弱。本段上部夹薄煤一层(K6)近底部灰岩中常含燧石结核。

二叠系上统

长兴组(P2c):本组平均厚144.09m,钻孔中四、三段不易划分,三分甚为明显。

一段(P2c1):本段平均厚41.32m。

深灰夹棕灰色中厚、厚层灰岩,含黑色燧石结核,近顶部偶夹一层钙质泥岩,厚一般0.60m以下。近底部为一层棕灰色灰岩,一般厚3m。本段向斜部分变化稍大,厚32.06~59.52m。背斜东翼甚稳定,厚31.94~45.88m。

本组厚度:向斜部分变化在l30.82~165.24m,背斜东翼较稳定,一般厚140m,且有由北往南变薄的趋势。本组富产腕足类化石,计有:网格长身贝Dictyoclostus,鳞板欧姆贝Oldhamina squamosa Huang,美丽蕉叶贝Leptodus noilisb Waagen等。并产珊瑚Anthozoa。在P2C1+2中发现螺类化石,计有:异旋脊背勒螺Baylea heterocari__nata (新种),大瘤猪背螺P.magninodosa(新种),凯巴布似玉螺Naticopsis Kaibabensis chronic,邻水秘鲁螺Perurispira ling-shuiensis(新种),邻水猪背螺,Porcellia lingshuiensis(新种)。

22

————整合————

二段(P2c2):本段平均厚l5.8lm。

深灰至黑灰色中厚层夹薄层灰岩。间夹薄层黑色钙质泥岩,含燧石结核。顶、底部各有一层灰黑色钙质泥岩及黑色泥岩,一般厚分别为1.95m及2.2lm,为与上覆、下伏地层分界的标志。

四至三段(P2c3+4):此段平均厚86.96m。

本段约可分上、下二部,上部深灰色薄至中厚层灰岩,偶夹棕灰色灰岩,含燧石结核以顶部最多,一般厚52m。下部为浅棕灰色厚层至块状灰岩,质较纯,其顶部偶含小个体燧石结核,一般厚35m。

本段上部局部变为浅棕灰色含白云质厚层至块状灰岩,一般不含燧石,厚度增大为132.82m,致使整个长兴组增厚。

3.三叠系下统

飞仙关组(T1f):本组平均厚497.26m,分五个层段: 一段(Tlfl):本段平均厚116.83m。

上部中厚层暗紫色钙质泥岩,间夹薄层灰色泥质灰岩及泥灰岩,最厚7.22m。该上部由于钙质成份较重,地表甚为显示。

下部为薄层暗紫色钙质泥岩,常夹薄层、极薄层灰色泥质灰岩。底部为绿灰色薄层泥灰岩及钙质泥岩,厚2.88~16.95m。

本段除向斜核部后生挤压变厚及椿木坪、20勘探线203号孔因长兴组灰岩顶面凸起变薄外,其厚度仍然比较稳定。

本组化石多产于第三、一段内,瓣鳃类有:褶翅蛤Myophoria Bronn、克氏蛤Claraia Bittner,腹足类有:似玉螺Naticopsis M’coy等。

————整合————

23

二段(T1f2):本段平均厚69.69m。

以浅灰、灰色中至厚层灰岩为主,上、中部常夹一层暗紫色钙质泥岩及泥灰岩,分别厚5.4m及lO.70m,致使本段较明显五分。下部灰岩质较纯,一般厚30m,其中夹l~2层浅灰色鲕状灰岩,厚3.10~4.80m,全区甚稳定。本段除向斜核部后生变厚外,较为稳定。

三段(T1f3):本段平均厚112.63m。

暗紫色薄层钙质泥岩、局部中厚层。上部及中部夹数层灰色泥灰岩,最厚者位于中部,厚2.87~3.08m。与下伏地层呈过渡接触。

四段(T1f4):本段平均厚170.67m。

灰色中厚至厚层灰岩,局部为鲕状灰岩,下部常夹暗紫色钙质泥岩一层。本段多具缝合线构造。

五段(Tlf5):本段平均厚27.44m。

绿灰、紫色钙质泥岩,上部夹深灰色粗晶灰岩2~3层,厚0.40m以下,下部夹灰色泥灰岩。

嘉陵江组(T1j):本组厚607.03m,可分四段。 一段(T1j1):本段厚334.44m。

上部为灰色薄层闻夹中厚层泥质灰岩、灰岩,夹2~3层灰黄色白云质灰岩,厚2m以下。共厚64.37m。

中上部为浅灰色薄层夹中厚层白云质灰岩,风化面呈黄褐色,厚13.43m。

中下及下部为灰、深灰色薄层泥质灰岩,泥质分布不均,局部为灰岩。近底部夹绿灰、暗紫色泥灰岩,厚256.64m。

本组产瓣鳃类、腕足类等化石。

————整合————

24

二段(T1j2):本段厚84.84m。

浅黄灰色薄层夹中厚层白云质灰岩与浅灰至深灰色薄层至中厚层灰岩呈间层,下部夹一层深灰色钙质泥岩。风化面为黄色,厚7.33m。底部为自云质友岩,厚13.6m。

四至三段(TIj3+4):本段厚187.75m。 (1)灰色角砾状灰岩,厚10.18m。

(2)浅灰至灰色薄层夹中厚层灰岩,中及下部局部含白云质,并夹角砾状灰岩,厚138.2lm。

(3)白灰至浅灰色薄层白云质灰岩夹白云岩,表面呈斧砍纹状,厚23.59m。

(4)灰色角砾状灰岩,部分被浮土掩盖,厚15.77m。

————整合————

上覆层:雷口坡组

第二节 煤层

矿井煤系地层为二叠系中统龙潭组(P2l):本组平均厚110.9m,可分五个层段。

一段(P2l1):本段平均厚30.53m.根据钻孔剖面可分三个亚段: (3)顶部为一层灰色灰岩,局部变为含钙铝质泥岩,平均厚2.22m。以下为白灰、浅灰色铝质泥岩,厚0.19~l0.28m,在12勘探线以北,铝质泥岩中间夹暗紫色铁质泥岩。铝质泥岩中含少量鲕状菱铁矿及黄铁矿,后者以底部较富集。本段平均厚7.17m,仍以背斜东翼较稳定。

本组含腕足类化石丰富,计有:优美鱼鳞贝Squamularia elegan-tula Waagen,拟网格长身贝Dictyoclostoidea sp,纤细戟贝Chone-tes tenuirata Chao,标准围脊贝 Marginifera typica

25

Waagen,鳞板欧姆贝 Oldhamina squamosa Huang,美丽蕉叶贝 Lep-todus nobilis Waagen,锐角帅尔文贝(相似种)Schellwienella cf.acutangala等。在P2l1内发现不完整菊石Xenodiscidae Frech。植物化石多见于P2l1及P2l3内,计有:萨尼节羊齿Pecopteris sahniiHsii, 阔叶大羽羊齿 Gigantopteris dictyophylloides Gu et Zhi等。

————假整合————

(2)顶部为生物碎屑灰岩,不纯泥质灰岩,局部含硅质。厚0.13~3.48m,全区稳定。以下为灰黑、深灰色泥岩、砂质泥岩、灰色粉砂至细砂岩夹薄层粘土岩。含煤1~3层(K2、K12、K11),其中K1(K11)煤层全矿井可采。本段厚5.91~30.01m,平均14.98m。在向斜部分变化较大(详见煤层一章),背斜东翼除南端局部外,一般厚11.66~17.69m。比向斜部分稳定。

(1)顶部常为深灰色粉砂岩,往下为黑灰、深灰、灰色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩间夹薄层灰岩及泥质灰岩。近顶部常夹薄煤一层(K3)。本段厚4.40~13.84m,平均8.38m,局部地段较厚。

二段(P2l2):本段平均厚12.72m。

深灰、灰色中厚层灰岩,含硅质不均,富含燧石结核及腕足类化石。近顶部夹黑灰色泥岩一层,一般厚1.5m。本段除个别地段厚度增大为17.93m外,甚为稳定。

三段(P2l3):本段平均厚6.50m.

黑灰、深灰色泥岩、砂质泥岩、灰色粉砂岩,常夹薄层深灰色泥质灰岩。顶部或近顶部常夹薄煤一层(K4)。

本段向斜部分厚度由2.92~10.59m。背斜东翼较稳定,一般

26

6.5m。9勘探线以南粉砂岩有增多趋势。

四段(P2l4):本段平均厚23.32m,可分三个亚段:

(1)深灰色中厚层灰岩,富含燧石结核。底部渐变为泥质灰岩。厚9.24m。

本段在向斜部分受后生因素影响,局部交薄为17.8m。 (2)深灰、黑灰色砂质泥岩、泥岩,间夹薄层泥质粉砂岩、钙质粉砂岩、泥质灰岩.厚5.96m。

(3)深灰、灰色中厚层灰岩,富含燧石结核,厚8.12m。 五段(P2l5):本段平均厚37.83m。

黑灰、灰色砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥岩为主,间夹细砂岩、砂质灰岩及钙质泥岩。全段夹深灰、灰色灰岩、泥质灰岩、泥灰岩约5~11层,厚0.25~4.70m。灰岩至泥灰岩总厚在矿井北段约占全段的三分之一强,向南渐变为三分之一弱。本段上部夹薄煤一层(K6)近底部灰岩中常含燧石结核。

K1(K)煤层位于龙潭组第一段(P2l1)第二亚段中部,层位稳定,煤层厚度、结构及变化规律分述于后:

(1)厚度:K1(K)煤层,据102个工程点的统计,煤层总厚度0.09~4.37m,平均厚度2.18m,有益厚度0.09~3.98m,平均厚度I.88m,根据数理统计,煤厚变化系数:向斜部分为49;背斜东翼为27,按经验衡量标准(变化系数:<25稳定,25~50较稳定,>50不稳定),向斜部分属较稳定煤层。背斜东翼煤层厚度变化系数>25,但煤厚变化均在可采范围内,仍可属于稳定煤层。

(2)结构:K1(K)煤层一般含夹石2~4层。夹石为黑色泥岩,少数为褐灰色粘土岩、局部为炭质泥岩,夹石厚0.02~0.30m。属复杂

27

111111至较简单结构煤层。

(3)煤层厚度变化规律:向斜部分与背斜东翼有显著差别。分别叙述如下:

向斜部分:据65个工程点统计,煤层总厚0.09~4.31m,平均1.93m,有益厚度0.09~3.83m,平均1.64m。2~4勘探线间出现四个不可采点,平面上大致呈60°—60°方向分布,与砂体的分布基本一致,与煤层走向夹角约32,略似带状,即本报告中所称煤层薄化带。其周围钻孔煤层逐渐变厚。在垂直剖面上,煤层变薄明显地与标志层2(小铁板)至煤层顶界间的砂岩增厚密切相关。与煤层沉积前的基底地形关系不明显。

第三节 构造

xxx山复式背斜位于新华夏系第三沉降带——四川盆地川东褶皱带。该褶皱带西起xxx山大断裂,东至祁曜山,北为大巴山北西向弧褶带,南与川黔南北向构造带相连。它由一系列NE-NNE向不对称褶皱组成,背斜成山排列紧密,为长条梳状或箱状;向斜成谷较开阔,形成典型的隔挡式构造。

xxx山复式背斜西为xxx山大断裂;东为邻水向斜;南起嘉陵江,北至达州洲河,全长约160km,东西宽约10km呈N20~30°E方向展布,以宝顶背斜和龙王洞背斜为主体,由众多次一级背、向斜组成;断裂常发育在背斜北西翼或近轴部北段较简单、南段较复杂。xxx垭向斜和龙王洞背斜乃xxx山复式褶皱带东侧的次一级构造,xxx垭南矿井即位于上述二构造的南段。

一、褶曲 xxx垭向斜:

28

此向斜除3勘探线以北核部较宽缓外,均为两翼紧凑、核部狭窄,不对称“V”形向斜(插图2—1)。11~22勘探线间地表轴部被断层破坏。深部煤层受断层影响,在4~6勘探线及10勘探线附近发生错移,有的地段仅显示为断层一盘的牵引小向斜(如4勘探线)。

向斜轴向从北变化。2勘探线以北以南一般为25°~勘探线至夏家屋基因东面侧压力增倾角64°~76°,一度转至正南北。

向斜轴面东80°~85°,部分

倾,倾角因断层错移,到南有一定约15°,此线35°,但在14一带的地表,大,东翼岩层使向斜走向

形成不同的两个轴面,即前述的表里不一所在(如10、13勘探线剖

面)。煤层槽线顺走向有较大起伏,北段南倾,倾伏角约15°~35°。4至22勘探线间波幅不大,起伏角约10°,22至15勘探线附近又增大为40°,且向北倾伏。形成雨北端为高脊,中间凹下的鞍形(如插图2—2),以12勘探线为最低,使煤层降落在标高320m。

向斜煤层走向,除2勘探线以北约15°外,一般为20°~35°。

29

煤层倾角:东翼3勘探线以北为6°~26°,向南至9勘探线除局部外,一般为58°~65°,9勘探线以南为65°~85°,局部倒转。西翼煤层倾角变化不大,一般为50°~55°。

龙王洞背斜:

此背斜除乌金顶北、迷水洞至镰刀塆南坡、杨家湾北坡三段轴部完整外,均被断层破坏。背斜为东翼比西翼倾角缓的不对称背斜。在完整地带,煤层顶线顺走向亦有起伏,6~9勘探线间,为南倾6°~10°。轴线走向22°~28°,轴面东倾,倾角约75°。背斜东翼煤层走向:13勘探线以北为30°~38°,以南为28°~18°。煤层倾角“2l勘探线和15勘探线以南的两端为67°~80°,其余地段为45°~55°往深部稍有增大。

二、断层

本矿井内龙王洞背斜东翼除背斜轴部附近及南7孔K1(K11)煤层底板揭露不全有小断层存在外,未发现断层。向斜部分断层较发育。在地表除F5、F20断层位于西翼外均分布于东翼。全区共发现断层61条,均为走向断层.其中>30m落差的20条,15~29m落差的17条,小于15m落差的24条。属于隐伏的28条,为便于区别,暴露和半暴露断层以“F”为代号,隐伏断层以“f”为代号(附构造纲要图2-3)。

断层对煤层有较大破坏者11条,其中对开采煤层有较大影响者为F3、F2、f34、F5、F19、f46、f47,主要破坏向斜东翼煤层和西翼约600m标高以下煤层。断层落差较大,但对煤层的开采影响很小,具有代表性者4条。兹将上述l 5条断层分述于后,其余断层列表说明(插表2-1)。

F3逆断层:此为半暴露断层,地表北起3勘探线北小沟附近,

30

南止于付家梁子北坡,长2080m。断层倾向约325°,西倾65°~75°,落差17~45m。此断层为切割向斜西翼深部煤层的主要断层,因伴生有1~2条切煤的断层,故对标高400~700m的煤层破坏较大。

F2逆断层:此为半露暴断层,地表产生于向斜东翼,北起9勘探线,南止于11勘探线,地表长1200m。断层倾向300°,断面西倾,倾角70°~74°,落差15~30m。F2断层切割向斜西翼450~600m标高煤层时伴生了数条小断层,对煤层有一定破坏。

F5逆断层:断层北起ll勘探线,南至禾蔴湾河北坡,地表长1010m。倾向120°,倾向东,浅部倾角58°,深部增大为75°,落差10~25m。切煤标高在300~600m,又在向斜东翼断层带附近,对先期开采水平的煤层无影响。

F7逆断层:断层北起于7勘探线北坡,南止于杨家塆北坡,长1990m。断层倾向330°,向西倾斜,一般倾角60°~75°。在9勘探线南北标高1100m以上,倾角变缓为25°~30°。断层落差50~60m,为矿井主干断层之一。由于断层发生于浅部,对煤层破坏较小。

F8逆断层:断层北起于杨家塆北坡,南延于矿井之外,矿井内长5200m,断层倾向120°,断面东顿,倾角75°~80°,落差50~120m。此断层破坏了龙王洞背斜轴部,为矿井南段的主干断层。此断层虽未切割深部煤层,但因其伴生一系列叠瓦状断层(如f43、f47、f50、F22等),破坏了向斜东翼10勘探线以南的煤层,使其失去开采价值。

F9逆断层:断层北起于禾蔴湾河南坡,南止于黑沙槽(14勘探线附近),长1960m,断层倾向335°,断面西倾,倾角65°~78°,落差一般为15~70m。此断层浅部断距较大,但由于以东来的侧压力

31

较大(受F8断层控制),使西来的侧压力在深处大大抵消,故与东倾的F5断层相交后,断距逐渐减小,13勘探线的298、273孔,22勘探线的21 08孔,14勘探线的南4孔,已控制了该断层似应下延的部位未发现错断。表明断面己不能下延。

F1逆断层:断层乃xxx垭北矿井的主干断层南延部分,止于杉树湾北,长1800m,断层倾向330°,断面西倾,倾角42°~60°。在孙家湾河谷断层倾角最小,地形升高后断层面大致呈深缓浅陡的曲面,断层落差由北端40m,向南减小至8m。此断层对浅部煤层有一定破坏。

F6逆断层:断层起于杉树湾南坡,南延至迷水洞而消失,长1210m。断层倾向为330°,只在迷水洞北(探槽D15)断层伸入茅口组灰岩处,一度转至走向正南北。断面西倾,倾角73°,落差5~20m。此断层仅破坏浅部煤层。

F4逆断层:断层产生于龙王洞背斜北段轴部。北起乌金顶东、南止于高家院子南,长3620m,断层倾向一般123°,倾向东,倾角77°,落差约4O~90m。此断层规模虽较大,但位于煤系地层以外,对煤层无影响。

F13逆断层:断层北起夏家屋基,南止于甘河沟北,长1600m,断层倾向300°,倾向西,倾角73°,落差8—65m。此断层对向斜南端东翼煤层有一定破坏。

F19逆断层:断层出露于7勘探线南北,倾向305°,倾向西,倾角52°~72°。落差15~28m,地表长460m。对约800m标高的煤层有一定破坏。

f34逆断层:断层隐伏于3—4勘探线,廷长1720m,倾向307°,

32

倾向西,倾角70°~80°,落差7~20m。

F3l正断层:断层出露于10勘探线南北,长450m,断层走倾35°,倾向西,倾角73°,落差10~30m。断层在深部沿岩层层面有落差减小趋势,未深延切割煤层。

f46逆断层:断层隐伏于11勘探线北至12勘探线南,处于向斜东翼深部,长约600m,倾向约30°,倾向东,倾角70°~74°,落差6~30m。此断层沿走向的延展推断性较大,其旁侧伴生数条隐伏断层,形成叠瓦状断层组,对上述地带标高400~700m的煤层破坏较大,致使煤层失去开采价值。

f47逆断层:断层隐伏于11勘探线至22勘探线南北,延长1400m,断层倾向约30°,倾向东,倾角60°~74°,落差8~56m。此断层亦为上述断层组的主要断层,破坏煤层最低标高350m。

F83逆断层:断层隐伏于8勘探线南至9勘探线北,处于向斜东翼深部,长约100m,倾向约20°,倾向东,倾角53°,落差5m。此断层沿走向的延展推断性较大,其旁侧伴生数条隐伏断层,形成叠瓦状断层组,对上述地带标高515~530m的煤层破坏较大,影响煤层开采价值。

F84逆断层:断层隐伏于8勘探线南至9勘探线北,处于向斜东翼深部,长约300m,倾向约10°,倾向东,倾角35°,落差8m。此断层沿走向的延展推断性较大,形成叠瓦状断层组,对上述地带标高505~512m的煤层破坏较大,影响煤层开采价值。

F85逆断层:断层隐伏于8勘探线南至9勘探线北,处于向斜东翼深部,长约90m,倾向约280°,倾向西,倾角55°,落差5m。此断层沿走向的延展推断性较大,对上述地带标高420~512m的煤层破

33

坏较大,影响煤层开采价值。

三、岩浆岩

我矿区未出现岩浆岩侵入现象。

34

大中型断层一览表 插表3-3

35

编 号 类型 起止地点 倾向 倾角 330 落差(m) 长度出露 破坏煤(m) 情况 层程度 描 述 断层在谭家湾南(1勘探线南)龙潭组四段灰岩覆于长兴组灰岩之上,南至乌金顶西面,龙潭组五段泥岩、砂质泥岩覆于长兴组灰岩之上,使灰岩一度尖灭继又出现。再往南于长兴组灰岩内迹线不明显,推断消失于该组之内。此断层对煤层有一定破坏。 断层上盘牵引褶曲,至10勘探线长兴组二段底部泥岩覆于三段厚层灰岩之上,牵引背斜明显。再往南至11勘探线间,出现长兴组二段顶、底部的泥岩三层,为明显重复迹象。断层至11勘探线南坡,西之龙潭组五段泥岩覆于东之长兴组一段灰岩之上,再往南断距减小,交于F5断层而消失。断层切割向斜西翼450~600m标高煤层时伴生了数条小断层,对煤层有一定破坏。 自3勘探线238孔附近至张家堡一带,长兴组一段灰岩增厚;张家堡南坡至6勘探线南一带,长兴组一段灰岩覆于二段之上或二段灰岩明显重复;双叉河两侧出现三层长兴组二段顶、底部之泥岩明显可见。在6勘探线南北断层进入长兴组三、四段灰岩内,迹线不明显,往南地形增高,7勘探线地表部份已无断层迹象,隐伏于地下。此断层为切割向斜西翼深部煤层,并伴生有1~2条切煤的断层,故对标高400~700m的煤层破坏较大。 F1 xxx垭北矿井的主干断层南延部逆断层 分,止于杉树湾北。 8~40 42°~60° 1800 暴露 破坏 300 F2 逆断层 北起9勘探线南止于11勘探线 70°~74° 15~30 1200 半暴露 破坏 325 F3 北起3勘探线北逆断层 小沟附近,南止于付家梁子北坡 65°~75° 17~45 2080 半暴露 破坏

36

F4 逆断层 产生于龙王洞背斜北段轴部,北起乌金顶东、南止于高家院子南。 北起ll勘探线,南至禾蔴湾河北坡 123 40~90 3620 77° 半暴露 在扇子冲一带,由北至南依次为梁山组黄绿色泥岩,志留系黄绿、紫红色泥岩覆于栖霞组灰岩之上。在苦竹林东深沟内可见上盘志留系黄绿色泥岩与下盘栖霞组灰岩呈交角接触,上盘紧密牵引背斜明无影响 显。至迷水洞断层伸入栖霞组灰岩,间或出现零乱密集的方解石。迷水洞处见岩层反向交角接触,为断层的象征。自此以南断层被掩盖,迹线不够清楚。此断层规模虽较大,但位于煤系地层以外,对煤层无影响。 120 10~25 1010 58°~75° 暴露 破坏 F5 逆断层 在1l勘探线南坡长兴组二段底部泥岩重复,稍至南龙潭组五段覆于长兴组一段之上,与西倾之F2断层相交,形成反向式地垒。直至禾蔴湾河南侧,依次为长兴组一段灰岩覆于二段;龙潭组五段泥岩、砂质泥岩覆于长兴组灰岩之上。南至22勘探线北的大路上,长兴组二段底部泥岩重复,上盘显示两组小型牵引褶曲,往南断层顺岩层层面消失。该断层对深部煤层有一定破坏。由于2109孔向东歪斜未达深部控制目的,但切煤标高在300~600m。 据杉树湾南坡D31探槽揭露,龙潭组四段泥岩重复加厚,上盘有小型褶曲,下盘岩层倾角很缓,岩层零乱,为断层象征。南至3勘探线被浮土掩盖,迹线不够清楚。3勘探线附近的D32探槽揭露,龙潭组四段灰岩覆于五段黄色绿泥岩之上,D32探槽至迷水洞西北坡K1(K11)煤层露头错移较大,南端消失于茅口组灰岩内。此断层仅破坏浅部煤层。 F6 逆断层 起于杉树湾南坡,南延至迷水洞 330 5~20 73° 1210 暴露 破坏

37

330 北起于7勘探线北坡,南止于杨家塆北坡 F7 逆断层 50~60 1990 暴露 破坏 60°~75° 在7勘探线龙潭组四段覆于长兴组灰岩之上,上盘形成一组小型褶曲,向南至镰刀湾沟北侧,依次为龙潭组四段、二段覆于长兴组灰1岩之上,沟南D40探槽揭露为K1(K1)煤层覆于龙潭组二至再段上。再往南,东倾的龙潭组五段、长兴组一段与长兴组三至四段下部棕灰色灰岩接触,形成几m宽的断层破碎带,见大块已方解石化的角砾岩。从燧石结核被割 裂成碎屑及杂乱方解石来看,断层主要显压性特征。从此处南至9勘探线,部分被掩盖,但仍见倾向东的长兴灰岩二段顶部褐黄色(为本区风化的标志色)灰岩与同倾向的该组三至四段灰岩位于同一高度,实为层位错移的迹象。这一段因断层倾角变缓,剖面上显示浅部缓而深部陡的曲面。乃前述的空间受力不均等因素所造成。此断层在9勘探线以南消失。据8勘探线258孔揭露,茅口组灰岩覆于龙潭组底部白灰色铝质泥岩之上,具角砾岩。同时揭露了伴生的次级断层。其倾角已予控制,由于断层发生于浅部,对煤层破坏较小。 此断层破坏了龙王洞背斜轴部,为矿井南段的主干断层。在禾蔴麻湾河两侧,东面之棲霞组灰岩覆于西面茅口组灰岩之上,上盘出现小型牵引褶曲,沿河的大路上可见零乱的方解石,形成宽约10m的断层破砰带。磨子屋基与王家垭口间,东面的茅口组灰岩依次覆于K1(K11)煤层露头、龙潭组二至四段、五段之上。再南至矿井边界,茅口组一段覆于二段之上,使西侧茅口组一段缺失。在甘河沟河北之悬岩上,东面茅口组下部深灰色灰岩以缓倾角与西侧直立的茅口组上部浅灰色灰岩呈交角接触,必为断层象征。此断层虽未切割深部煤层,但因其伴生一系列迭瓦状断层(如f43、f47、f50、F22等),破坏了向斜东翼10勘探线以南的煤层,使其失去开采价值。 F8 逆断层 北起于杨家塆北坡,南延于矿井之外。 120 50~120 75°~80° 5200 暴露 破坏

38

335 北起于禾蔴逆断层 湾河南坡,南止于黑沙槽。 65°~78° F9 15~70 1960 暴露 F10 北起9勘探逆断层 线以南,南至禾蔴湾河北。 东倾 15 70° 1000 暴露 断层在22勘探线北之深沟两侧龙潭组五段泥岩覆于长兴组灰岩之上,沟南的斜坡上断层伸入长兴组,使其灰岩重复较厚,上盘形成二个尖棱状牵引背斜,往南至l、3勘探线附近长兴组二段顶部之钙质泥岩重复,至14勘探线北迹线在最高山脊被掩盖,过此又见长兴组灰岩重复,下盘形成一牵引向斜。往南逐渐消失于长兴组灰岩破坏小 内。此断层浅部断距较大,但由于以东来的侧压力较大(受F8断层控制),使西来的侧压力在深处大大抵消,故与东倾的F5断层相交后,断距逐渐减小,13勘探线的298、273孔,22勘探线的21 08孔,14勘探线的南4孔,已控制了该断层似应下廷的部位未发现错断。表明断面己不能下廷。 产生于龙王洞背斜东翼杨家塆附近,北端P2c1+2地层重破坏浅复,往南依次为P2l5覆于P2c1、P2l1覆于P2l4地层之部煤层 上。P2l1段K1(K1)煤 层移位。南端消失于茅口组灰岩内。 破坏向斜东翼浅部煤层 F11 北起14于勘探线,南止于逆断层 夏家屋基之南 东倾 7~30 约78° 西倾 10 81° 950 暴露 960 暴露 l4勘探线至夏家屋基:龙潭组地层缺失较多。夏家屋基以南:P2l1段顶界及P2l5底界均有位移,消失端见下盘小型牵引褶曲。此断层系F8伴生断层。 F12 北起张家堡逆断层 南至青杠山 在张家堡附近P2l5覆于P2c1地层之上,向南至283孔无破坏 向斜东翼P2l5地层增厚,再南P2c1—P2l5地层分界线移位。D34、D35探槽均揭露了该断层。

39

F14 北起15勘探逆断层 线北,南至甘河沟北 东倾 20 70° 西倾 12 70° 西倾 约10 70° 东倾 约10 75° 西倾 10 70° 东倾 460 暴露 260 暴露 400 暴露 1270 暴露 1060 暴露 对浅部煤层有破坏 在打儿洞一带:P2l2—4覆于P2l5地层之上,延至南端K1 (K1)煤层露头移位,消失于P1m2地层内。 F15 逆断层 北起楠木槽南至苦竹林 对浅部煤层有破坏 在楠木槽南:P2l5地层底界错开,往南至苦竹林:P2l2—4重复。寨子顶一带断层上盘有牵引褶曲。 F16 北起杉树塆逆断层 附近,南至3勘探线北 无破坏 自北向南在P2l5地层内延展,使P2l5地层变厚,且两盘岩层产状有较大变化。 F17 逆断层 双河口沟两侧 无破坏 出露于嘉陵江第二、三段内,由xxx垭北矿井南延,过双河口河谷入本矿井。 F18 北起寨子顶,逆断层 南至苦竹林 较小 在寨子顶、徐家塆一带P2l1地层加厚,向南至2勘探线时出现茅口组地层,K1煤层重复,再向南到苦竹林附近消失于P2l1段内。 F20 逆断层 向斜西翼禾蔴河两侧 10 75° 410 暴露 无破坏 为F5伴生断层。出露于P2c1+2地层内,使该地层重复。 40

F21 12勘探线逆断层 281孔西侧附近 东倾 26 76° 东倾 破坏向斜东翼约700m标高的煤层 225 暴露 无破坏 在P2c1及P2l5地层内,P2l5覆于P2c1之上,岩层发生位移,并出现交角。于禾蔴湾河南附近消失。281孔见此断层。 此断层系F8伴生断层。在14勘探线附近西侧P2c1灰岩缺失,东侧长兴组底界往南不连续,为断层迹象。据271孔揭露:P2l2灰岩覆于P2l5粉砂岩上,具糜棱岩,此断层深部可能延长。 F22 逆断层 14勘探线南北 25~30 70° 东倾 30 75° 西倾 30 78° 西倾 约15 75° 西倾 约10 65° 350 暴露 F23 北接F7断逆断层 层,南至9勘探线以南 北起青杠山,南至大湾 350 暴露 P2l2-4段覆于P2l5段之上,使P2l5段缺失。上盘牵引褶无破坏 曲明显。向南消失于P2l2—4地层内,褶曲也随之消失。此断层与西倾的F7断层形成反向式地垒。 F24 逆断层 500 暴露 无破坏 P1m2段覆于P2l1段底部的粘土岩上,南北均消失于P1m2灰岩内。 F25 向斜东翼6逆断层 勘探线以北 210 暴露 对浅部煤层有破坏 北端P2l1段覆子P2l2段之上,向南消失于P2l1段内。P2l1变厚,并见小褶曲。 F26 向斜东翼6逆断层 勘探线以北 160 暴露 无破坏 P2l1段覆于P2l2段之上,探槽D37揭露该断层。

41

西倾 F27 逆断层 镰刀湾沟南北 70° 西倾 8 70° 东倾 约15 70° 西倾 约20 75° 东倾 F32 逆断层 杨家塆北沟 79° 西倾 20 70° 185 暴露 10~30 325 暴露 275 暴露 320 暴露 85 暴露 15~40 290 暴露 破坏向斜东翼浅部煤层 此断层为F7断层伴生。在镰刀湾沟两侧,见P2l1段增厚,探槽D39、D40均见P2l1地层重复,上、下盘出现小型褶曲。8勘探线258孔遇此断层,推断深部可能延长。 F28 逆断层 8勘探线258孔附近 无破坏 地表P2l1段增厚,探槽D40见小型牵引褶曲,系F7断层的伴生断层。 F29 14勘探线南,逆断层 田湾附近 无破坏 P2l2段覆于P2l3段之上,地层重复,与西面F30断层成弯月形状,呈地堑构造。 F30 14勘探线南,逆断层 田湾附近 无破坏 P2l2段覆于P2l3段接触,南北被掩盖,判断延伸不远,此断层与F29断层呈地堑构造。 仅对浅杨家塆北沟中P2l1地层缺失较多,南段出现小型牵引褶曲,部煤层往南迹线不明显而消失。 有破坏 F33 向斜东翼9至逆断层 10勘探线之间 破坏小 P2l地层缺失较多,北段地层正常,往南被部分浮土掩盖,判断已趋消失。

42

东倾 f54 逆断层 14勘探线南北 80° 50 约350 隐伏 对煤层破坏较大 271孔P2l1段覆于P2l2段之上,岩心方解石脉发育,迹象明显,此为F8伴生断层。 西倾 f55 逆断层 8勘探线南北 68° 西倾 f56 逆断层 8勘探线南北 72° 西倾 f57 逆断层 8勘探线南北 72° 西倾 f58 逆断层 10勘探线南北 65° f59 逆断层 10勘探线南北 东倾 5 240 隐伏 5 240 隐伏 14 约200 隐伏 20 约200 隐伏 10 350 隐伏 对浅部煤层破坏小 258孔P2l1段重复,为F7伴生断层。 无破坏 297孔P2c1段覆于P2c2段之上,岩心具擦痕及角砾岩。 无破坏 297孔P2c2段下部灰岩覆于该段上部钙质泥岩之上,岩心具角砾岩。 破坏小 265孔K1煤层重复。 破坏小 265孔K1煤层重复。 43

第四节 地质构造复杂程度评价

xxxx矿井范围内勘探时期探测的破坏煤层的断层有20条断层,其中落差大于10m的有12条。根据断层分布形态显示,断层呈分组排列,叠瓦状布置,同时东翼断层相对较多,西翼相对较少。根据井工煤矿地质类型划分标准,xxxx为地质类型为极复杂型。划分依据为:地质构造复杂程度为复杂构造;(2)煤层不稳定,煤层厚度变化系数太大;(3)矿井为煤与瓦斯突出矿井;(4)矿井底板凹凸不平,东翼煤层顶板破碎,不易管理;(5)矿井东翼煤层倾角在62°~90°之间,局部倒转,西翼煤层倾角在45°~65°之间,局部煤层顶板破碎。结合地质类型划分依据,地质类型极复杂选项中总共占了4项,按照就高不就低的原则,确定我矿地质类型为极复杂。

44

第四章 煤层、煤质及其他有益矿产

第一节 煤层

一、含煤性

本矿井含煤地层为上二叠统龙潭组,属海陆交替相沉积,由上至下分五个层段。第五段(P2l5):岩性为粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、灰岩与泥质灰岩相间组成。上部夹薄煤一层(K6),厚0~0.29m,分布零星。本段富含腕足类化石,一般厚37.83m。第四段(P2l4):为含燧石结核的碳酸盐岩夹粉砂岩、泥灰岩.含腕足类化石。一般厚23.32m。第三段(P2l3):一般厚6.50m,为砂质泥岩、泥岩、粉砂岩夹泥灰岩组成。顶部或近顶部夹薄煤(K4)或炭质泥岩一层.K4煤层厚0~0.46m,一般厚0.18m,分布零星,经济价值甚少。本段含腕足类及羊齿类化石。第二段(P2l2):为一套含燧石结核的碳酸盐岩沉积,富台腕足类化石。一般厚12.72m。第一段(P2l1):本段为主要含煤段。一般厚度30.53m。根据钻孔剖面特征分析,海水进退规律性较强,沉积前基底地形高差不大,除向斜西翼10勘探线附近古地形较高外,一般地形高差5~8m。现以二层石灰岩为标志分三个亚段,由上至下叙述于后:(1)顶部常为粉砂、砂质泥岩。往下为泥岩、薄层粉砂岩、砂质泥岩夹泥质灰岩和灰岩,在灰岩沉积区,灰岩厚0.07~2.00m。距顶部1.98m处,常夹薄煤一层(K3),据56个见煤点统计,煤层厚0.01~0.26m,无经济价值。本段平均厚8.38m。(2)顶部为生物碎屑灰岩或不纯泥质灰岩,含腕足类化石丰富,岩性稳定。以下为泥岩、砂质泥岩、粉至细砂岩(局部中粒砂岩),夹煤层及粘土岩,富含羊齿类化石、常为细砂、粉砂岩与下段分界。本段含煤1~3层,主要可采者K1(K)煤层(详见后述)。零星可采者K、K2煤层,均位于中部及上部。K2煤层:据35

45

2111个见煤点统计,有益厚度0.01~0.73m,平均厚0.30m,达可采者5个点,煤质低劣,经济价值甚小。K煤层:据16个见煤点统计,有益厚度0.09~0.75m,平均厚0.45m。达可采者9个点,分布零星,其工业价值甚小。本段平均厚度14.98m。顶部为一层灰色灰岩,局部变为含钙铝质泥岩,层位稳定。往下为白灰、浅灰色铝质泥岩,部分夹紫色铁质泥岩。含黄铁矿结核及斑块,并含少量鲕状菱铁矿。本段为无煤段,平均厚7.17m。综上所述,龙潭煤组厚110.9m,含煤5—6层,主要可采者一层,煤层平均总厚2.18m,含煤系数为2.16。主要含煤段P2l1的沉积特点、含煤性.向斜部分与背斜东翼有明显差异。

向斜部分:北段l一3勘探线间,Kl(K)煤层因其上覆砂岩沉积加厚出现不可采地段(以下简称煤层薄化带)。向斜东翼10勘探线以南,煤层厚度变化很大,出现不可采地段,其岩相、岩性并无薄化带的特征,乃后生变化所致(以下简称后生变化带)。据65个见煤点统计,煤层平均总厚1.93m,含煤系数为1.74。

背东斜翼:除K3煤层分布情况与向斜部分相似外,K2煤层仅在4个工程点出现。K1(K)煤层基本无分岔现象,全部达可采厚度,据37个见煤点统计,煤层平均总厚2.62m,含煤系数为2.36,显然比向斜部分含煤性好。 二、可采煤层特征

K1(K)煤层位于龙潭组第一段(P2l1)第二亚段中部,层位稳定,煤层厚度、结构及变化规律分述于后:

1.厚度:K1(K)煤层,据102个工程点的统计,煤层总厚度0.09~4.37m,平均厚度2.18m,有益厚度0.09~3.98m,平均厚度I.88m,

46

1111111121根据数理统计,煤厚变化系数:向斜部分为49;背斜东翼为27,按经验衡量标准(变化系数:<25稳定,25~50较稳定,>50不稳定),向斜部分属较稳定煤层。背斜东翼煤层厚度变化系数>25,但煤厚变化均在可采范围内,仍可属于稳定煤层。

2.结构:K1(K)煤层一般含夹石2~4层。夹石为黑色泥岩,少数为褐灰色粘土岩、局部为炭质泥岩,夹石厚0.02~0.30m。属复杂至较简单结构煤层。

3.煤层厚度变化规律:向斜部分与背斜东翼有显著差别。分别叙述如下:

向斜部分:据65个工程点统计,煤层总厚0.09~4.31m,平均1.93m,有益厚度0.09~3.83m,平均1.64m。2~4勘探线间出现四个不可采点,平面上大致呈N60°E—S60°W方向分布,与砂体的分布基本一致,与煤层走向夹角约32,略似带状,即本报告中所称煤层薄化带。其周围钻孔煤层逐渐变厚。在垂直剖面上,煤层变薄明显地与标志层2(小铁板)至煤层顶界间的砂岩增厚密切相关,与煤层沉积前的基底地形关系不明显。

据揭露煤层底板普遍存在粘土岩。顶板砂岩有如下特征:①粒度由下至上逐渐变粗,均有0.02m以上砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩伪顶;往上约4m以内常含钙质或为钙质砂岩;②层理类型主要为水平、微波及斜层理;③煤层顶板砂岩中富含斑块、结核状、星散状黄铁矿。 从以上分析本矿井煤层薄化带砂体增厚。为滨海沉积环境下的相变所致。可能为龙潭组第一段第一次海进完毕(第一亚段),地壳上升开始形成泥炭沼泽时,旋即局部下降(差异性沉降),其速度大于植物的堆积速度,堆积了砂体。

47

11向斜东翼l0勘探线以南,因受力挤压,煤层变薄至不可采,煤层倾角增大至70。~90。,断裂发育,断层多次切割煤层,使煤层失去开采价值。至于8勘探线254孔煤层薄化,经密集钻孔控制,实属局部,不足影响总的规律性。

背斜东翼:据37个见煤工程点统计,煤层总厚1.32~4.37m,平均2.62m,有益厚度1.18~3.98m,平均2.32m。在12勘探线以南,除230孔煤层厚度较薄外,其余有益厚度2.50~3.98m,由北至南有明显变厚趋势,但整个背斜东翼煤层厚度变化不大。 三、煤层对比

龙潭组岩性基本稳定.标志层明显,标志层与煤层的间距一般也较稳定,所以,龙潭组各段和煤层的层位易于对比。非可采的K6、K4、K3煤层在分布地段的层位稳定。K2煤层位于龙潭组第一段二亚段的生物灰岩(小铁板)之下,其分布区内层位仍稳定,煤岩多呈半柱状及块状,灰分含量高,易与K及K1(K)煤层相区别。着重将K、K1(K)煤层几种对比依据分述于后。 1.标志层

标志层l(P2l2):此层俗称大铁板,岩性为含燧石结核灰岩,富含腕足类化石。与下伏龙潭组第一段顶部的粉砂岩、砂质泥岩分界明显。此层全区稳定,为一良好标志层。

标志层2(俗称小铁板):岩性为生物碎屑灰岩,不纯泥质灰岩,偶含硅质。含完整、不完整腕足类化石、绿藻碎屑化石。其顶部常共生约厚0.10m的白灰色片状粘土岩。据98个工程点统计,厚0.13~3.48m,平均厚0.72m,全区稳定,为控制龙潭组一段中各煤层的良好标志。

48

11211121标志层3:位于龙潭组第一段(P2l1)的下部,K1(K)煤层之下。一般上覆为细至粉砂岩。下伏为白灰色铝质泥岩。本层岩性为灰色石灰岩,局部变为含钙铝质泥岩。除局部外层位仍较稳定,据78个工程点统计,平均厚2.37m,为较好标志层。

标志层4:位于龙潭组底部茅口组灰岩侵蚀面之上,其上紧接标志层3,岩性为浅灰、白灰色铝质泥岩,部分夹紫色铁质泥岩,顶部常含钙质、鲕状菱铁矿及黄铁矿,后者以底部较富集。全区普遍存在,厚0.19~10.28m,平均厚4.92m,为龙潭组底界标志。 2.层间距

K煤层:为Kl煤层的局部分岔(分岔部份,上称K煤层、下称K煤层)。据16个见煤点资料,K煤层位于标志层2(小铁板)之下,间距2.39~8.29m。在分布范围内.层位、间距较稳定。 Kl(K)煤层:

上距标志层l:向斜部分薄化带间距增大为19.03~25.19m,后生变化带及岩层倾角增大的地段局部减小为6.48m。其余部分间距10.56~16.27m,向斜部分平均间距15.38m,背斜东翼平均间距14.94m。背斜东翼较向斜部分的间距稳定。

上距标志层2:除向斜部分11勘探线以南及背斜东翼南段(289、230孔)局部间距减薄至0.07~1.25m外,其余向斜部分上距标志层2平均5.9m,背斜东翼平均5.82m,一般间距6m。 下距标志层3:2.00~10.22m,一般间距5.5m。

标志层4伏于标志层3之下,虽局部缺失标志层3,但有标志层4顶部含钙铝质泥岩作标志,钻孔终煤仍然可靠。。

下距茅口组灰岩(P1m)间距,平均13.02m,全区差别不大。K1(K)

49

11112111112111煤层与各标志层间距见插表4—1

插表4—1 间距 层位 距标志层1 (P2l2) 距标志层2 距标志层 3+4 距P1m 最小—最大 (m) 平均(点数)6.48—25.19 15.22(98)0.07—19.15 5.87(96)2.00—10.22 5.96(91)6.15—17.98 13.02(93) 备 注 以上最大值出现在向斜煤层薄化带。 四、顶、底板岩性

K1(K)煤层:煤层顶板除个别为炭质泥岩及粘土岩外,一般直接顶板为灰黑色泥岩、粉砂岩。在向斜部分薄化带,砂质泥岩、泥岩的伪顶以上则为细砂岩、中粒砂岩。顶板含黄铁矿斑块及结核,越近煤层越多。并含直径0.05~0.20m的菱铁矿结核或透镜体。常含羊齿类植物化石。底板一般为粘土岩,含植物碎片化石,偶为炭质泥岩或泥岩夹粘土岩。一般在底板3.5m以内间夹l~2层炭质泥岩或煤线(俗称冷炭)。

此外在煤的宏观特征方面K与K煤层也有一定区别。K煤层厚度小,常为单一煤层.结构简单。K煤层厚度大,复杂至较简单结构,一般含夹石2—4层。据坑道及钻孔煤芯肉眼观察,煤层近顶部多为一层性松散的鳞片、碎屑状半暗至半亮型煤,厚约0.50m。与其它煤层、煤岩有明显区别。

综上所述,本井田K煤层以其结构、间距、底板岩性特征易与K1(K)煤层区别。K1(K)煤层上距标志层2的间距,在向斜南段及背

50

1111212111112111斜东翼南段局部变小,但距标志层l的间距始终较稳定,标志层2往南变厚,从顶部片状粘土岩始终存在来看,乃沉积环境的变化,应属煤层顶板形成后地壳不均衡沉降,海水南段先于北段到达所致。总之,通过标志层、层间距和煤层顶、底板的岩性特征进行对比,以上各煤层的对比是可靠的。

第二节 煤岩、煤质

一、物理性质

Kl(K)煤层:黑色,条痕为黑色,沥青—玻璃光泽,条带状结构及层状构造,棱角状、鳞片状断口,上部性松软,呈粉末状及片状,下部性硬易碎,多呈块状,内、外生裂隙较发育,含黄铁矿结核及微粒集合体。煤岩类型为半亮型煤,以亮煤为主.暗煤次之,夹少量镜煤条带。

二、显微煤岩特征

以有机组分为100%,各显微组分的百分含量见插表4—2。 以有机显微组分加无机显微组分之和为100%计算,按凝胶化组(镜质组)和半凝胶化组的百分含量,半丝质组和丝质组的百分含量:K、K1(K)煤层显微煤岩类型应为暗亮煤型,丝质暗亮煤亚型。

插表4—2 211111 显微组分 煤层名称 2K1 K1 (K11) 有机组分 镜质组 69.4(1) 55.1—92.1 69.2(34) 21最小—最大0(0) 平均(点数)半镜质组 半丝质组 丝质组 1.5(1) 0.2—8.7 2.2(34) 9.1(1) 2.6—13.7 7.5(34) 20.0(1) 5.1—34.2 21.1(34) 无机显微组分: K煤层亦以氧化物类为主,粘土类次之,硫化

51

类及物碳酸盐类少量;K1(K)煤层以粘土类为主,氧化物类及硫化物类次之,碳酸盐类少量。 三、煤种及变化特征

按1980年煤炭部制订的《煤炭资源地质勘探规范》中规定的中国煤分类方案结合粘结指数(G), K煤层为瘦煤,K1(K)煤层以瘦煤为主,次为贫煤及少量瘦焦煤。煤种分布范围是:向斜部分4勘探线至14勘探线轴部偏西段,7勘探线向斜西翼浅部和14勘探线以南大部地段为贫煤。其余为瘦煤。背斜轴部6—8勘探线、5—18勘探线为瘦焦煤,其余背斜东翼为瘦煤。 四、煤质

1.精煤挥发分(V): K煤层12.64—15.10,平均13.76%; K1 (K)煤层11.42—18.17%,平均14.26%。

2.胶质层厚度(Y): K煤层0—5.5毫米,平均1毫米;K1(K)煤层0—20毫米,平均4毫米。

3.K1(K)煤层的挥发分水平方向和垂直方向都有变化,从变化规律来看,挥发分随着煤层的赋存深度增加而减少,煤的变质程度相应增高。

4.煤的发热量(Q

21211111r2111211111gDT):

K煤层原煤发热量5893—6908大卡/公斤,平均6240大卡/公斤。K1(K)煤层原煤发热量5002—86l3大卡/公斤,平均6682大卡/公斤。 据统计分析,K1(K)煤层中原煤发热量与灰分成反比关系,即煤层中灰分每增加5%,原煤发热量相应降低480大卡/公斤。 五、有害元素 1.原煤灰分(A)含量:

52

g1111K煤层20.28—3I.06%,平均26.80%,K1(K)煤层13.13—38.92%,平均21.99%。K煤层原煤平均灰分又比K1(K)煤层高4.81%,沿煤层倾斜方向由下至上逐渐增高的变化规律。龙王洞背斜东翼K1(K)煤层除个别点外,原煤灰分含量均在15—25%,属中灰煤层。xxx垭向斜部份为中一富灰煤层。煤层煤样与煤芯煤样相比较,K1(K)煤层煤层煤样平均灰分19.49%,煤芯煤样平均灰分22.61%,煤芯样灰分含量比煤层样灰分含量略有偏高,煤芯样灰分偏高主要是采样过程中混入了外界灰分所致。 2.硫、磷、氧化砷含量:

(1)原煤全硫(S)含量:K煤层0.98—9.13%,平均4.01%;K1(K)煤层1.23—9.79%,平均3.42%。其分布范围是:xxx垭向斜以富一高硫煤为主,其次为中硫煤,近向斜轴部有极少量低硫煤;龙王洞背斜东翼主要为富硫煤,其次有少部分为高硫及中硫煤。从各种硫分析结果看K、K1(K)煤层均以黄铁矿硫为主,有机硫及硫酸盐硫次之。 (2)原煤磷(P)含量:K煤层0.005%,K1(K)煤层微量—0.03%,平均0.012%。

3.煤灰成分:K2、K、K1(K)煤层均以Sio2、Fe2o3、Al2o3为主,Cao、So3、Mgo、Tio2次之。

灰熔点: K煤层软化温度1269—1450°C,平均1367°C。K1(K)煤层软化温度1180—>1450°C,平均 1335°C。综上所述;K煤层为中—富灰(主要为富灰)、富—高硫、特低磷、高熔灰分煤。K1(K)煤层为中—富灰、富—高硫、低磷、高熔灰分煤。

(六)风氧化带

我矿开采煤层标高距离地表较远,矿井煤层未受风化影响,矿井

53

11212121gQ211121111111211111f2111112111开采煤层无风化煤层。

第三节 煤的用途

K1(K)煤层据工业分析及炼焦试验结果,该煤层粘结性、结焦性较差,但可满足动力用煤的要求,经过脱硫去灰后仍能作炼焦配煤。我矿生产过程中未进行脱硫去灰后,开采后煤层仅进行了简单的筛选,仅将煤作为动力用煤。

11第四节 其它有益矿产

我矿仅对煤炭资源进行回收,其它有益矿产相关资料根据《xxxx田精查地质报告》提供。本着一孔多用,综合勘探,综合评价的原则,在勘探煤的钻孔中凡揭露到上二迭统含黄铁矿层的铝质泥岩、煤层夹石、顶、板岩石均进行了采样,了解其它有益矿产的分布和含量情况。现将获得的资料评述如下:

一、.黄铁矿 1.分布

黄铁矿层赋存于上二迭统龙潭组底部,矿体多呈结核状、星散状,顶板为浅灰色铝质泥岩,底板为茅口石灰岩,上距K1(K)煤层13m左右,在井田内分布广,层位稳定。

2.厚度、品位、有害元素及其变化

(1)厚度;该井田黄铁矿层厚度变化较大,据92个见矿点统计,矿层厚0—3.7lm,平均0.83m,仅局部可采,可采范围主要分布在:向斜西翼10~14勘探线之间、7勘探线以北,向斜东翼10勘探线m,背斜东翼8~20勘探线、12~15勘探线之间地段。

(2)品位:凡钻孔穿过含黄铁矿的铝质泥岩均进行了采样,通过化验分析,含硫(S)品位达8%,厚度达0.7m的52个点统计:含硫8.24~

54

1124.69%,平均18.23%,除少数点外,品位变化不大。

(3)有害元素:按化学工业部1980年颁发的“硫铁矿地质勘探规范”有害组分最大允许含量:As:0.1~0.2%,F:0.05~0.l%,Pb+Zn:1%,C:5~8%。本井田黄铁矿层中有害组分除F含量部分点超限外,其余均在允许范围之内。 (见插表4—3)

插表4—3 项 两 极 值 目 AS 0.0253 痕迹 0.0028 42 有 害 组 分(%) F 0.195 痕迹 0.084 41 Pb+Zn 0.262 0.002 0.056 42 C 1.04 0.06 0.34 21 极 大 值 极 小 值 平 均 值 点 数 2.黄铁矿储量计算范围及工业指标

(1)计算范围:可采块段内,深部以标高+500米水平为界,浅部以K1煤层采空区为界。工业指标:参照化学工业都1980年颁发的“硫铁矿地质勘探规范”规定,边界品位:含硫8%。

(2)最低工业品位:含硫12%。最低可采厚复0.7m。夹石剔除厚度lm。储量计算方法:矿层倾角小于60度时采用底板等高线法,在平面投影图上,按可采块段计算储量。当矿层倾角大于60度时,在立面投影图上计算储量。

3.储量

此次勘探共获得黄铁矿石远景储量(D级)1976.8万吨。按井田内平均含硫18.23%品位折算,相当于含硫35%的标准矿石储量1029.6万吨。

4.评价

55

本井田黄铁矿层厚度变化大,仅局部可采,可采边界多为插入,现有探煤钻孔尚不能控制黄铁矿层的变化,所获储量仅供有关部门编制远景规划时参考。

二、稀有、分散元素

勘探中对部分钻孔,坑道的K1(K)煤层、夹矸和顶、底板岩石样增测了锗、镓、铀元素的含量,据所获资料,除夹矸及顶、底板岩石中镓(Ga)元素含量较高外,其余含量均低。两极值及平均值见插表4-4。

插表4-4 层 位 11项 目 分析结果(PPM) 最小—最大/平均(点数) Ge Ga 8—24/14(60) U 痕迹—9/3(58) K1(K11)煤层 K1(K11)夹矸 K1(K11)顶板 K1(K11)底版 2—13.8/~6(60) <3—10/<6(47) <5—<10/<6(23) 2—<10/<5(27) 22—103/71(53) 1—9/3(14) 12—65/33(27) 痕迹—51/10(8) 36—84/55(30) 痕迹—26/6(10) 三、耐火粘土

本井田耐火粘土是指位于龙潭组底部的铝质泥岩,层位稳定,但厚度变化较大,一般厚4m左右,含鲕状菱铁矿及星散状、结核状黄铁矿。据分析耐火度最小1160℃,最大1710℃,平均1510℃.全区零星点达到工业指标。三氧化二铝(AL2O3)含量最小14.75%,最高35.65%,平均27.21%,全区大部份点达到工业指标。有害杂质:三氧化二铁(Fe203)及大部份氧化钙(CaO)加氧化镁(MgO)和烧失量均大于一般工业指标要求。耐火度随黄铁矿、菱铁矿的增高而降低,因此,只有将黄铁矿、菱铁矿选出后,才可作耐火材料。两极值及平均值见插表4—4。

56

插表4—4 极 值 项目 烧 失 量 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO 耐火度(°C) 极 小 值 (%) 12.3 14.75 1.99 5.52 0.46 0.05 1160 极 大 值 (%) 27.88 35.65 4.50 34.39 3.35 1.57 1710 平 均 值 (%) 17.49 27.21 3.76 16.65 1.68 0.53 1510 点 数 43 30 11 29 28 6 122 第五节 煤层稳定程度评价

结合矿井多年生产过程中煤层揭露情况,根据《煤矿地质工作规定》中第十二条煤层稳定性评定中煤层稳定性定性评定和煤层稳定性定量评定要求。xxxx煤层稳定性定性为不稳定煤层,煤层稳定性定量评定为不稳定煤层,综上所述,xxxx煤层稳定程度为不稳定煤层。

57

第五章 瓦斯地质

第一节 煤层瓦斯参数和瓦斯等级

一、煤层瓦斯参数

xxxx所开采的K1煤层富含瓦斯,其最初测定瓦斯含量为11.24m3/min,瓦斯压力1.82MPa。根据2012年最新瓦斯鉴定煤层瓦斯参数如下:煤层瓦斯压力1.82MPa,瓦斯压力梯度0.00803960 MPa/m,煤层瓦斯含量11.76m3/t,瓦斯吸附常数a=25.9734(m3/t) b=0.8798(MPa-1),煤层透气性或百米钻孔瓦斯流量衰减系数6.0626×10-3 m2/MPa2·d。另外,煤层其它性质如下:孔隙率:3.47%,水份:0.45%,挥发份:14.90%,灰份:13.33%,真密度:1.44,视密度:1.39,放散初速度:13,煤层坚固系数f=0.29。

矿井范围内5134机巷实测瓦斯压力值为1.82MPa,远远超过了《防治煤与瓦斯突出规定》瓦斯压力的临界指标值0.74MPa,瓦斯放散初速度(ΔP)一般6~30,大多数都超过突出危险指标临界值,煤的坚固性系数(f)一般0.2~0.48,同样超过了突出危险指标临界值,所以,矿井存在煤与瓦斯突出危险性。

二、瓦斯等级

矿井2000年开始投产,2000年至2005年矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井,2005年至今鉴定的矿井瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井。矿井生产过程中有过两次瓦斯突出事故,分别是2000年和2005年。xxxx于2000年4月1日,在5111开切眼揭穿K1煤层时发生了煤与瓦斯突出事故,突出煤量220t,突出点标高+680m,距地表垂深380m。2004年7月6日,在5127机巷石门揭穿K1煤层时发生了煤与瓦斯突出事故,突出煤量570t,突出点标高+585m,距离地表垂高655m。

58

第二节 瓦斯赋存规律

xxxx对煤层瓦斯有影响主要影响有褶曲构造、断裂构造、煤层埋深、顶板泥岩厚度、煤层厚度及结构变化、煤质、水文地质条件。现将影响煤层瓦斯的各个因素和瓦斯赋存规律叙述如下:

一、地质构造对瓦斯赋存的控制 1.褶曲构造

xxxx主要受xxx垭向斜的控制,但与xxx垭北井的构造形态相比,有很大差异。xxxx井田范围内,xxx垭向斜除了在井田北端核部较宽缓外,均呈两翼紧凑、核部狭窄的不对称“V”字形向斜。轴向N15°~35°E,轴面东倾,倾角80°~85°,西翼煤层倾角变化不大,一般为50°~55°,东翼煤层倾角6°~85°,局部倒转,自北向南增大。煤层槽线沿走向也有较大起伏,在井田中部煤层槽线最低,起伏波幅不大,向北则以15°~35°倾角仰起,向南以40°倾角仰起,形成南北端为高脊,中部凹下的鞍形。xxx垭向斜在xxxx井田的构造形态表明,在井田范围内,褶曲变形自北向南增大,以致构造煤的发育,自北向南趋于增强;向斜槽线的起伏变化,使煤层埋深在井田中部最大,最有利于瓦斯保存,向南向北煤层埋深变浅,有利于煤层瓦斯向地表逸散。

2.断裂构造

xxxx井田内,断层主要为NE~NNE向展布的逆断层,并以NNE向逆断层最发育。已揭露的61条断层均为走向压扭性断裂,其中,33条断层在地表有不同程度的暴露,其余28条隐伏在地表以下;对煤层有较大破坏的断层11条,落差大于30m的20条,15~29m落差的17条,小于15m落差的24条。各断层在平面上多平行排列,剖面上呈叠瓦式分布。在xxxx,断裂构造对瓦斯赋存具有重要影响:

59

一方面,断裂构造对煤层及其顶底板造成破坏,影响了瓦斯在煤层中运移,对瓦斯产生积聚或释放作用;另一方面,断层附近伴生和派生构造发育,导致煤层破碎,构造煤增多,煤层厚度发生较大变化,瓦斯分布不均,局部产生应力集中和高压瓦斯。此外,断层的不同组合形式,对瓦斯的赋存和煤与瓦斯突出的危险性也有很大影响。例如,xxxx井田断层在平面上平行排列,剖面上多数呈叠瓦式分布,造成煤层产状在断层上下盘发生较大变化。由于断层上盘逆冲在下盘之上,上盘煤层大多变形强烈,构造煤发育,下盘煤层相对稳定,但煤层埋藏深度增大,有利于瓦斯积聚。

二、煤层埋深对瓦斯赋存的影响

根据子垭南煤矿井田勘探钻孔、地形图和煤层底板等高线图,绘制了煤层埋藏深度等值线图。结合对回采工作面瓦斯资料统计获得的煤层瓦斯涌出量数据,确定了煤层绝对瓦斯涌出量与煤层埋深具有线性正相关关系,并以相关系数0.87满足回归方程。结合以上资料得出,煤层绝对瓦斯涌出量随埋深增加而增大,涌出量梯度为3.66m3/min/100m。

三、顶板泥岩厚度对瓦斯赋存的影响

为了分析xxxxK1煤层围岩对瓦斯涌出的影响程度,统计了K1煤层顶板20m厚度内的泥岩厚度,并绘制了泥岩厚度等值线,在此基础上分析了K1煤层顶板20m厚度内的泥岩厚度与瓦斯涌出量的相关关系,确定了煤层绝对瓦斯涌出量(y)与K1煤层顶板20m厚度内泥岩厚度(x)间的线性回归方程,进而表明煤层绝对瓦斯涌出量与煤层顶板泥岩厚度具有线性正相关关系。从瓦斯地质图上可以得出,xxx垭井田北端,向斜东翼顶板泥岩较西翼厚,瓦斯涌出量东翼比西翼大;xxx垭井田南端则与北端相反。

60

四、煤层厚度及结构变化

xxxxK1煤层属中厚煤层,厚度0.09~4.37m,平均2.18m,结构单一,在横向上煤层有一定的变化。根据对xxxxK1煤层厚度的统计数据,分析了煤层绝对瓦斯涌出量(y)与煤层厚度(x)间的相关关系,从而确定煤层厚度对煤层瓦斯绝对涌出量具有一定的影响。煤体结构是指煤层在后期改造中所形成的结构。煤体的破坏程度一方面可以说明煤体对瓦斯赋存的影响程度,另一方面也表明了煤体抵抗外力破坏的能力。在遭到地应力作用而破碎的煤体中,裂隙增多,煤颗粒的表面积增大,从而煤体吸附瓦斯的能力成倍增加。然而在地应力作用下,裂隙变小而杂乱无章,使煤层的透气性降低,从而形成了高瓦斯区或瓦斯集中带,在这些地段较正常区瓦斯要大。

五、煤质

煤质包括煤岩类型、煤化程度及煤质指标等几个方面,其在横向上的变化往往是造成煤层瓦斯赋存差异性的主要因素之一。由于xxxxK1煤层煤质属焦一瘦煤,煤质变化不大,在此未做进一步的工作。但在矿井采掘的过程中还需要注意积累这方面的资料,并分析其对瓦斯赋存的影响。

六、水文地质条件

赋存在含煤岩系及围岩中的地下水,与煤层瓦斯同属流体,它们的运移和赋存都与煤、岩层的孔隙、裂隙通道有关。地下水的运移,一方面驱动着裂隙和孔隙中瓦斯的运移,另一方面又带动了溶解于水中的瓦斯一起流动。因此,地下水的径流有利于瓦斯的逸散。同时,水吸附在孔隙和裂隙的表面,还减弱了煤对瓦斯的吸附能力。在煤层及围岩中,地下水和瓦斯所占的空间往往是互补的,表现为水大的地带瓦斯小,水小的地段瓦斯大。xxxxK1煤层的水文地质条件属中等

61

类型,龙潭组二、四段灰岩层间裂隙岩溶水,下距煤层仅15.14m,是矿井采煤工作面的主要水源。茅口灰岩水是平硐、运输大巷、井下车场等场所的补给来源。另外井田内及井田边界共有河流四条,均为常年性河流,且都切割了煤系地层,总之,该区水文地质条件对瓦斯赋存的影响很大。以后应做进一步研究。

瓦斯赋存是受多因素控制的,其中任何一个因素发生变化,都会不同程度影响瓦斯的变化。以上只是从地质因素来分析,在假定其它因素不变的情况下,这种单变量的变化趋势才具有意义。因此当多种影响因素共同作用时,个别权重小的因素相对权重大的因素就可能表现为弱相关性或不相关,但单独考虑时可能呈高相关性。

第三节 瓦斯涌出量预测

采用瓦斯地质图法对xxx垭南井K1煤层进行瓦斯涌出量预测。此方法是在矿山统计法的基础上,系统收集、整理建矿以来地质资料和瓦斯资料,尤其是回采工作面每日的瓦斯浓度、风量和抽放量的基础上,统计回采工作面的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量,经过分析、整理,去伪存真后展示在瓦斯地质图上,同时考虑地质资料划分出不同级别的瓦斯区域,研究矿井瓦斯地质规律,进行瓦斯涌出量预测。

根据xxxx最近两年的瓦斯日报表、产量和风量报表,分别统计分析了xxx垭向斜西翼5123、5126工作面和xxx垭向斜东翼5224、5225、5226工作面瓦斯涌出量。根据前述绝对瓦斯涌出量随埋深增加而增大的回归分析,采用瓦斯地质图法对xxx垭南井K1煤层进行了瓦斯涌出量预测。煤层埋深550m处的瓦斯涌出量趋势值是5m3/min;煤层埋深686m处的瓦斯涌出量趋势值是10m3/min;煤层埋深823m处的瓦斯涌出量趋势值是15m3/min

62

第四节 煤与瓦斯区域突出危险性预测

煤与瓦斯突出是煤矿井下采掘过程中煤和瓦斯突然涌出并产生巨大动力效应的煤岩动力灾害,可能导致瓦斯爆炸,是煤矿事故发生频率高、人员伤亡大的地质灾害。有效进行突出危险性区域预测,可减少防突措施实施的盲目性,增加防突工作的针对性,避免对非突出区域投入大量人力、财力和物力,有利于保障矿井安全生产。

结合xxxx地质情况对煤与瓦斯突出危险性影响因素分析,得出结果对煤与瓦斯突出危险性影响因素有2两个主要因素:地质构造、煤体结构破坏。

一、地质构造

煤与瓦斯突出危险性与地质构造密切相关。井田内主体构造是NNE向、NE向展布的向斜褶皱及与近EW等方向构造的复合;向斜及构造复合部位控制了高瓦斯赋存带,NNE向的断裂挤压、剪切活动在深部将会控制煤与瓦斯突出危险区的分布,煤与瓦斯突出常发生在断层、褶曲、构造煤发育、煤层厚度变化等地质构造复杂区。

二、煤体结构破坏

突出煤体结构破坏程度高,多为Ⅲ、Ⅳ类构造煤,煤的坚固性系数f一般小于0.5,煤层瓦斯放散初速度ΔP较大,煤层透气性系数低。

第五节 矿井瓦斯类型评价

结合矿井生产揭露情况显示,xxxx煤层瓦斯含量高、瓦斯涌出量大、瓦斯压力大、煤层变化频发、软分层厚、构造发育、瓦斯赋存规律不明显、瓦斯治理难度大,评价xxxx为极复杂瓦斯类型矿井。

63

第六章 水文地质

第一节 水文地质概况

一、区域水文地质

xxx山煤田中段,南起宝顶(岳池县),北至渠县卷硐,直线长约81km,为xxx山脉最高地段。主峰高登山海拔+1705.1m,耸立在区域的中间。一般山脊高程在1000m左右。

xxx山山脉走向与构造线一致,呈北东—南西向。区内山势巍峨,沟谷纵横,悬崖绝壁,峡谷瀑布,累见不鲜。从高登山下至芦家崖河深达1000m,属中山—中低山地形,多呈褶皱山、单面山地貌,表现有明显的山顶、山坡及山脚,山脉主轴与褶皱构造轴向一致,各山脊间平行排列或小于20°的交角。沿走向每隔5至10km便有横向沟谷切割,以山顶为界向东西方向发育,将山脉切割成形状各异、大小不等的山间地块,形成若干个以山顶为分水岭,河谷为排泄区的水文网。地表水以山脉主轴为分水岭,向西汇入渠江,向东流入御临河。区内计有横向沟谷14条,每当夏秋雨季流量增大,河水陡涨,奔腾咆哮响彻山谷;久晴或枯季水势大减。xxx垭北井田与xxx垭南井田交界的孙家湾河,最小流量200m3/h,洪水流量竟达57474 m³/h,不稳定系数达267便是一例。

区内可溶性石灰岩出露广泛,地形相对高差较大,沟谷切割甚剧,加之雨量丰富,迳流、排泄条件良好,给岩溶地貌的形成创造了条件。岩溶地貌形态以漏斗、落水洞最多,地下暗河亦不少。漏斗深者约100m;溶洞大者数十米;暗河长者达1350m。它们多发育在纵横沟谷的两岸及地下水交替强烈的地段,以及构造断裂破碎带。在地表植被破坏严重,土壤流失的地方,还可见小型的溶沟、溶槽及石芽地貌,不时还有挺拨的孤峰点缀其间。

64

山区气候温湿多雨,阴雨天占全年的48%左右。夏季最高气温36℃。冬季最低气温零下3.5℃,山上时有积雪。冬春季节,云雾缭绕,阴雨连绵。每年7、8、9月为雨季,其降雨量占全年降雨量(约1400mm)的65%左右,年平均相对湿度82%左右(见气象资料一览表),这种气候条件地下水的补给十分有利。

地下水位的高度随含水层的出露标高及沟谷切割深度而异,山脊部分较高,山坡部分及沟谷岸边较低。

区域含(隔)水层的划分

区内地层由寒武至侏罗系都有出露,含水层多为碳酸盐岩,含岩溶裂隙水或层间裂隙水。隔水层主要为泥岩、砂质泥岩等。

1.寒武系:以浅灰、灰白色中厚层至块状白云岩为主,厚358m,出露于宝顶背斜轴部,裂隙发育,含裂隙潜水,出露泉水较少。

2.奥陶系:其中宝塔组白云质石灰岩厚50.2m,分布于宝顶背斜两翼,裂隙发育,含脉状岩溶裂隙水,泉水较少,发现之泉,流量一般为2.90—8.69L/s。

3.志留系韩家店组:厚54.8m,为灰绿、黄绿色泥岩,分布于宝顶背斜两翼,在龙王洞背斜轴部也有出露。未发现泉水,可视为隔水层。

4.石炭系威宁组和二叠系梁山组:总厚仅28.04m,成条带状,分布于宝顶背斜东翼一线。威宁组为黄灰色白云质灰岩,含水性弱。梁山组为黄绿色泥岩,局部地段夹劣质煤线,可视为隔水层。

5.二叠系阳新统:厚346.3m,为薄至厚层状石灰岩,含燧石。地形上多是陡坡(P1q)或低凹地(P1m)。阳新灰岩广泛分布于宝顶背斜东翼。栖霞组(P1q)厚140.47m,为灰至深灰色薄至厚层块状灰岩,下部夹泥质灰岩。茅口组(P1m)厚205.47m,颜色由下至上

65

逐渐变浅。两者之间没有隔水层,可视为一个含水层。茅口石灰岩岩溶发育,各类形态的岩溶均有出现,多出露在河谷两岸,泉水亦是如此。流量介于1.00—60.00L/s,单位流量0.424—0.0075L/s·m,渗透系数0.114—0.00583m/d,水质类型多数为HCO3ֿ· SO4ֿֿ — Ca+ + 型水。茅口灰岩是区内主要含水层。

6.二叠系龙潭组:厚110.9m多出现在xxx垭向斜、龙王洞背斜两侧,受风化侵蚀后在地形上呈环形条带状分布的次生凹地。其中P2l2、P2l4石灰岩含层间裂隙岩溶水,泉水流量一般较小,大多在1L/s左右。钻孔很少遇见溶洞。单位流量0.000101—0.0000904 L/s·m,含水性弱,是采煤工作面的主要水源。地表浅部多为HCO3ֿ — Ca+ +型水,深部多为CIֿ — C++ Na+或CIֿ SO4ֿֿ — K++ Na+型水。P2l1、P2l5为泥岩、细砂岩、粉砂岩等组成,可视为相对隔水层。

7.二叠系长兴组:厚144.09m,分布于龙王洞背斜的两翼,为含燧石的厚层状石灰岩,多空出成高耸的山脊,补给排泄条件均好,含岩溶裂隙水。岩溶极发育,溶洞极发育,溶洞、溶道规模较大,钻孔揭露有高达30m的溶洞。泉水流量大者达57.3L/s,单位流量介于0.508—0.0037 L/s·m,渗透系数一般小于0.01m/d,但富水地段却大于1.25m/d,是区内主要强含水层。

8.三叠系下统飞仙关组:厚497.26m,出露于龙王洞背斜两翼。其中T1f2、T1f4石灰岩含层间裂隙岩溶水。岩溶发育规模较大,暗河亦有出露,泉水多,流量大,是区内主要含水层。T1f1、 T1f3、 T1f5为紫红色钙质泥岩,为相对隔水层。

9.三叠系下统嘉陵江组:厚607.03m,上段以白云岩、白云质灰岩为主,下段以石灰岩为主夹白云岩。它们多广泛分布在xxx山脉的

66

两侧,受侵蚀—侵蚀后在地形上多呈槽谷出现。岩溶发育,规模较大,泉水较多,流量5.33—30L/s,为区内主要地下水源地。如xxx山脉西侧,从溪口到天池,均在此层中寻找到地下水以满足工业用水的需要。

10.三叠系中统雷口坡组:厚435m,分布于xxx山脉的两侧,按岩性可分三段:第三段为灰—深灰色灰岩、泥灰岩;第二段为泥灰岩及钙质泥岩;第一段为黄灰色白云质灰岩。泉水出露不多,含水性弱。

11.三叠系上统须家河组:厚338—650m,出露于xxx山脉的两侧,形成低山丘陵。以灰白、黄灰色石英砂岩,深灰色泥岩为主,夹粉砂岩,薄煤层及煤线,有少数小煤窖开采。浅部具风化裂隙水。

12.侏罗系自流井群:分布于xxx山脉的两侧,构成低山丘陵,厚366—930m,以灰黄、紫红色泥岩,砂质泥岩为主,夹石英砂岩、粉砂岩及薄层灰岩,含水性微弱。

二、井田水文地质

xxxx井田边界基本同山脉走向、构造线一至,呈北东~南西,井田内主要含水层集中在xxx垭向斜,出露地表的含水层多为二叠系上统长兴灰岩,含水性强,岩溶发育,形成较大的漏斗、落水洞、溶道均有出现。井田外的含水层主要为二叠系下统阳新茅口灰岩,含水性强,漏斗、落水洞十分发育,并有溶道与之串通,泉水较多,流量较大。由于二叠系上统长兴与二叠系下统茅口两含水层间隔有二叠系中统龙潭组弱含水层,可视为隔水层,因而相互之间没有直接水力联系。

1.井田内含水层

(1)二叠系上统长兴灰岩含水层:厚144.09m,为厚层状灰至深灰色石灰岩,井田内大面积出露,构成了背斜两翼的主要山脊,如大

67

顶梁子、刘家坡、火烧坡等。此层含水性强,岩溶发育,大的漏斗,如落水洞、溶道均有出现。特别是2—4勘探线,9—12勘探线一带,发育着以卡34暗河入口、卡27落水洞为入口,卡8暗河出口、补60号泉为出口和以卡27天然井、卡26溶洞为补给区,卡20有水溶洞、补27号泉为排泄区的强迳流带,在9勘探线的260号孔内冲洗漏失,从补27号泉返出。全井田发现泉水29个,流量81.37L/s,较大流量453.36L/s。出露岩溶28个,占全井田岩溶总数的39%。

据钻孔揭露:标高800m以上以溶洞为主,例如与本井田接壤的xxx垭北井田CK 1号孔,井深29.17m(标高867.17m)遇高11.23m的溶洞,洞内充填黄土,孔内无水,本井田2勘探线233号孔长兴灰岩全段为裂隙及小孔洞,其内充填黄土,冲洗液漏失,8勘探线256号孔井深200.3m(标高941.2m)遇高5.15m的溶洞,并有流砂涌入孔内,给钻探施工造成困难;13勘探线298号孔在井深42.94(标高888.68m)揭露高18.44m的溶洞,溶洞内充填黄泥。总之,在向斜部分,钻孔在标高800m以上都揭露了规模不等的溶洞裂隙,充分说明长兴灰岩浅部的溶洞、裂隙十分发育;而背斜东翼在25个揭露长兴灰岩的钻孔中(揭露标高400m至1000m)仅有四孔发现溶洞(标高500m至1150m)。其中,212号孔在井深21.19m(标高1146.57m)发现高10.93m的溶洞,伴有流砂涌入孔内。

全井田在此层进行抽水试验两层次,4勘探线240号孔位于向斜部分的双叉河北岸,浅部风化裂隙发育,单位流量0.508 L/s·m,渗透系数1.25m/d,基本上反映了浅部的导水性和富水性;12勘探线2102号孔处背斜东翼,单位流量0.00152L/s·m,渗透系数0.00426m/d,其含水性次于向斜部分。

据勘探资料试将长兴灰岩地下水分为三带(见向斜西翼P2C含水

68

层立面投影图):

(1)地下水垂直循环带

地下水位标高800—1150m(河谷地带为650m)向上至岩层露头。此带接受大气降水补给,并以垂直运动为主向下渗透,泉水多出露在此带底部,岩溶形态以漏斗、落水洞为主,伴有溶道出现,钻孔中冲洗液全漏失。

(2)地下水交替循环带

上起地下水位线(标高800—1150m),下至标高700—900m(河谷地带为550m),地下水以水平运动为主,钻孔中多出现溶蚀小孔和裂隙,河谷两侧的泄水区有流量较大的泉水出露。

(3)地下水深循环带

标高700—900m(河谷地带为550m)以下,裂隙不发育,或多被方解石等物质胶结,含水性微弱。

应该指出的是:长兴石灰岩属富水性强的含水层,下距可采的K1(K11)煤层95.51m,其地下水能否进入矿井成为充水来源,目前尚有争论。就整个xxx山煤田中段矿区各生产矿井已有资料而论,迄今为止,还未发现长兴灰岩水进入矿区的例子。按斯列沙夫公式计算,塌陷高度约60m,仅达龙潭组第五段底界。鉴于此,我们此次勘探仅把它作为间接充水含水层,以布置相应的工作量。此外,飞仙关组第二段、第四段石灰岩含水层,嘉陵江组石灰岩含水层等在第一节已有叙述,且它们距可采煤层很远,对矿坑充水无甚影响,故不多叙。

2.龙潭组灰岩含水层:龙潭组共分五段,成条带状分布于向斜的两翼。第一段厚30.53m,由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及K1煤层组成,浅部风化裂隙发育,含风化裂隙水。井田内有老窑水及小窑22处,总流量8.85L/s,深部起隔水作用。

69

第二段(P2l2)与第四段(P2l4)石灰岩之间的第三段厚6.5m,有的地段仅3m,为粉砂岩、砂质泥岩组成,个别地段还夹有薄层灰岩,隔水性能差,故将第二段、第三段、第四段划作一个含水层,厚42.54m。第二段、第四段为石灰岩,含燧石,浅部风化裂隙较发育,出露泉水30个,一般流量均在1L/s以下,总流量15.13L/s,水质类型为HCO3ֿ — Ca+ +型水及HCO3ֿ· SO4ֿֿ — Ca+ +型水,地下水位标高一般在700—1000m左右,仅背斜东翼河谷地带在标高550m左右。

钻孔揭露P2l2——P2l4的情况:2勘探线233号孔、235号孔,4勘探线239号孔在标高800m以上揭露裂隙,在分水岭附近的8勘探线252号孔揭露10.44m厚的风化裂隙带,并有泥砂充填。就整个向斜部分而言,一般裂隙发育标高均在800m以上(见钻孔溶洞裂隙成果统计表)。背斜东翼裂隙和溶蚀发育标高较低,如201号孔在井深253.5m(标高284.14m)还揭露裂隙。

经240号孔、282号孔、267号孔、216号孔、288号孔单孔抽水试验,控制标高460m到740m,单位流量0.000106—0.000014 L/s·m,唯240号孔单位流量为0.00000669 L/s·m,含水微弱;288号孔位于浅部风化裂隙带,单位流量为0.1054 L/s·m,含水性较强。这种情况在邻近的红岩煤矿也曾遇到,红岩煤矿785m平垌碛头,作斜上山至911m水平,在三百梯向斜轴部附近的P2l2灰岩中揭露裂隙出水,长流不干,流量约为3L/s可为例证。

就整个井田龙潭组灰岩含水层而言,是一个弱的层间裂隙岩溶含水层,下距K1煤层顶板仅15.14m,是矿井采煤系统的直接充水来源。

龙潭组第五段厚37.83m,由泥岩、砂质泥岩及薄层石灰岩组成,浅部有11个裂隙泉出露,总流量仅2.65L/s,深部可视为隔水层。

70

3.阳新灰岩含水层:它包括栖霞组和茅口组。栖霞组厚140.83m,为深灰色至灰黑石灰岩,泉水、岩溶很少发现,距离煤层较远。茅口组厚205.47m,上段为灰白色及浅灰色石灰岩,厚96.66m,岩溶裂隙发育,含水性强;下段为深灰色厚层状石灰岩夹薄层沥青质泥岩及钙质泥岩,含水性较弱。茅口灰岩广布于向斜西翼,从南到北延续11km,在龙王洞背斜轴部呈天窗广泛出露。大面积裸露的灰岩受水条件良好,漏斗,落水洞十分发育,并有溶道与之串通。泉水较多,流量较大,特别是补30号泉,补57号泉,补59号泉,分别成为禾麻湾河和双叉河的源头。全井田发现泉水26个,总流量70.85L/s,最大流量450L/s以上;岩溶38个,占全井田岩溶总数的54%。根据地面泉水和岩溶的发育情况,可初步划分出几个地下水富集地带,或称地下水强迳流带:

(1)以曾家沟为补给区,双叉河为排泄区的强迳流带:曾家沟出露的漏斗、落水洞大量吸收大气降水潜入地下。暴雨之际消泄不及,每每积水成湖,一周左右方能泄干。地下水向南西方向潜流3000余米,至双叉河由补57号泉、补59号泉泄出地表。距补57号泉口3m高处有一干溶洞,沿溶洞向北东17°方向约7m左右可见一条貌似水渠的分岔溶道,此溶道中水流清澈,从北向南流至补57号泉口泄出地面,此干溶洞为废弃的暗河出口,它可作为地壳上升之佐证。

(2)以迷水洞为进口,凤凰洞为出口的地下暗河迳流带:迷水洞吞没整条双叉河水,伏流1350m后在凤凰洞出露地表。

(3)以卡34有水溶洞和补30号泉为出口的迳流带:卡34溶洞高大宽阔,垂直岩层走向发育。洞分两层,上洞口宽10m,高6m,为遗弃的出水口,下洞口与上洞口高差7.9m,是出水口,一般流量约7L/s,洞内石笋、石钟乳、石柱十分发育,洞底有泥砂、卵石堆积,足见其

71

水流经较远。补30号泉水,四季不干,泉口可见一宽大的裂隙,一般流量2L/s左右,雨后增大到152L/s左右,推测其补给来源为南边灰岩裂隙水由南至北补给,在补30号泉流出场表。

(4)以卡32暗河入口补给,卡33暗河出口排泄的迳流带(杨家湾至禾麻湾河谷北侧):其迳流带延伸不远,坡度较大。卡33暗河出口高大宽阔,貌似厅堂,洞口有石钟乳、石灰华。出口处一般流量3L/s左右。

据30个钻孔揭露:溶洞裂隙发育标高一般在600—700m以上,在此标高以下,裂隙少见。特别是228号孔、289号孔分别在井深215.38m、256.26m(标高701.89m和661.22m)石灰岩被强溶蚀,形成空洞,使煤层塌陷,回次水位降至茅口组顶界。这种情况说明,一般情况下含水性随深度的增加而减弱,但局部地带深部含水性仍十分丰富。如273号孔,井深470.55m(标高454.93m)还见裂隙,岩芯被溶蚀。

经239号孔、280号孔、215号孔、2107号孔单孔抽水试验,单位流量0.0424—0.00167 L/s·m,渗透系数0.114—0.00583m/d,水质类型HCO3ֿ· SO4ֿֿ — Ca+ +型水。四孔中仅280号孔单位流量偏小,在它的南面不远有流量达10L/s左右的补30号泉,在它的北面不远有出水溶洞卡34,流量为7L/s,而位处中间的280号孔单位流量为0.00167 L/s·m,渗透系数0.00583m/d。这正说明岩溶地层含水性是不均匀的。

茅口组灰岩地下水位随地形起伏和构造部位的不同而异,向斜部分一般在标高700—1000m左右;背斜东翼水位标高600—800m左右。茅口灰岩属富水性强的含水层,顶界距可采煤层仅10余米,是矿井平硐及运输大巷的主要充水岩层。

72

2.井田内隔水层

本矿井开采的煤系地层为二叠系中统龙潭组的煤层(k1),我矿井龙潭组(P2l):本组平均厚110.9m,可分五个层段:

五段(P2l5):本段平均厚37.83m。

黑灰、灰色砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥岩为主,间夹细砂岩、砂质灰岩及钙质泥岩。全段夹深灰、灰色灰岩、泥质灰岩、泥灰岩约5~11层,厚0.25~4.70m。灰岩至泥灰岩总厚在井田北段约占全段的三分之一强,向南渐变为三分之一弱。本段上部夹薄煤一层(K6)近底部灰岩中常含燧石结核。

四段(P2l4):本段平均厚23.32m,可分三个亚段: 3、深灰、灰色中厚层灰岩,富含燧石结核,厚8.12m。 2、深灰、黑灰色砂质泥岩、泥岩,间夹薄层泥质粉砂岩、钙质粉砂岩、泥质灰岩.厚5.96m。

1、深灰色中厚层灰岩,富含燧石结核。底部渐变为泥质灰岩。厚9.24m。

本段在向斜部分受后生因素影响,局部交薄为17.8m。 三段(P2l3):本段平均厚6.50m.

黑灰、深灰色泥岩、砂质泥岩、灰色粉砂岩,常夹薄层深灰色泥质灰岩。顶部或近顶部常夹薄煤一层(K4)。

本段向斜部分厚度由2.92~10.59m。背斜东翼较稳定,一般6.5m。9勘探线以南粉砂岩有增多趋势。

二段(P2l2):本段平均厚12.72m。

深灰、灰色中厚层灰岩,含硅质不均,富含燧石结核及腕足类化石。近顶部夹黑灰色泥岩一层,一般厚1.5m。本段除个别地段厚度增大为17.93m外,甚为稳定。

73

一段(P2l1):本段平均厚30.53m.根据钻孔剖面可分三个亚段: (3)顶部常为深灰色粉砂岩,往下为黑灰、深灰、灰色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩间夹薄层灰岩及泥质灰岩。近顶部常夹薄煤一层(K3)。本段厚4.40~13.84m,平均8.38m,局部地段较厚。

(2)顶部为生物碎屑灰岩,不纯泥质灰岩,局部含硅质。厚0.13~3.48m,全区稳定。以下为灰黑、深灰色泥岩、砂质泥岩、灰色粉砂至细砂岩夹薄层粘土岩。含煤1~3层(K2、K12、K11),其中K1(K11)煤层全井田可采。本段厚5.91~30.01m,平均14.98m。在向斜部分变化较大(详见煤层一章),背斜东翼除南端局部外,一般厚11.66~17.69m。比向斜部分稳定。

(1)顶部为一层灰色灰岩,局部变为含钙铝质泥岩,平均厚2.22米。以下为白灰、浅灰色铝质泥岩,厚0.19~l0.28m,在12勘探线以北,铝质泥岩中间夹暗紫色铁质泥岩。铝质泥岩中含少量鲕状菱铁矿及黄铁矿,后者以底部较富集。本段平均厚7.17m,仍以背斜东翼较稳定。

第二节 充水条件及充水因素

矿井充水情况简述于下: 一、充水水源

1.龙潭组二、四段灰岩层间裂隙岩溶水

下距煤层仅15.14m,二、四段灰岩含水层,虽然含水性中等,但随着煤层的开采,采空区会破坏原生岩层的完整性,打破承压水的平衡状态,产生新的裂隙通道,无疑是矿井采煤工作面的主要水源。

2.河水

井田内及井田边界共有河流4条,均为常年性河流,且都切割了煤系地层,对我矿存在充水水源的地表河流主要为双岔河及禾麻弯

74

河,在河床下采煤,河水将会溃入井下,形成直接充水水源。

3.阳新茅口强含水层承压水岩溶裂隙水

上距煤层10m左右,含水性强,我矿的平硐、运输大巷、井下车场等系统都布置在茅口灰岩上部,阳新茅口强含水层承压水、岩溶裂隙水,将是我矿主要充水源。

4.小煤窑积水

我矿周边分布众多小煤矿,均开采龙王洞背斜、xxx垭向斜浅部露头煤层,将会形成大量采空区积水区域,小窑积水为我矿主要充水水源。

5.大气降水

xxxx井田范围内出露地表的岩层多为二叠系上统长兴灰岩、下统阳新茅口灰岩,岩溶裂隙发育,漏斗、落水洞、溶洞众多,大气降水也是我矿充水水源之一。

二、充水通道 1.煤层顶板

xxxx开采二叠系晚龙潭组下部K1煤层,煤层均为急倾斜煤层,煤层倾角45°~90°,开采方法为长壁伪倾斜柔性掩护支架,采用自然放顶充填,煤层顶板完整性会受到破坏,产生裂隙,将会沟通上部含水层的承压水、裂隙水,形成充水通道。

2.岩溶裂隙

我矿为平硐开拓方式,主平硐为穿层巷道,揭露贯穿多层强含水层灰岩,含水层层面裂隙发育,局部易形成岩溶、溶洞,部分将沟通地表漏斗、落水洞。运输系统及回风系统布置在茅口灰岩内,该层岩溶裂隙,局部发育为溶洞,很可能导通地表漏斗、落水洞,形成联通地表降水通道。

75

3.导水断层

本井田断层甚多,特别是向斜西翼,受东、西方向力的作用,形成了一组走向逆断层。仅延伸大于1000米以上的就有13条,其中落差大于30米以上的有F1,F2,F3,F4,F7,F8,F9等7条,将切割长兴、茅口两个强含水层。随着我矿采掘范围的扩大,下水平延伸工程的开展,将形成大范围的采空区,以上含水断层很可能成为充水通道。

4.钻孔封孔质量不良

井田内有一些见煤钻孔,煤层以上封闭的段距不够,或因孔内坍塌沉淀,煤层以下至茅口组顶界封闭不好,有可能造成茅口灰岩底板水进入采煤工作面。原208队施工的CKI—1号孔,至今仍在涌水,其封孔质量如何,无从查找。136队施工的215号孔,P1m水头高出孔口60余米,流量2.14L/s,未封闭;248、268号孔因煤层附近岩层垮塌未封好等,因此,巷道遇到这类钻孔时,地表水或长兴强含水层的地下水,有可能沿着这类钻孔导入矿坑,成为充水通道。

第三节 涌水量构成及预测

一、涌水量构造

1.涌水

我矿分东、西翼开采,东翼已经结束了采掘活动,仅在进行各种材料的回撤,矿井生产头面全部在西翼。东翼有3个主要出水点,设置了两个观测站,一个为5214放水巷观测站,一个为521观测站。5214放水巷观测站位于5214放水巷,521观测站位于521车场。5214放水巷为常年涌水,涌水量24~39m3/h,雨季涌水量39m3/h,枯水期涌水量24m3/h,水质清,我矿已做好挡水墙,规划做生活用水,已按装水泵进行抽水。521观测站观测位于521车场,观测水源为522采区、523、521采区所有涌水,521观测站一般涌水量在40 m3/h,“雨季”

76

时节涌水量有所增加,预计在55 m3/h。东翼所有涌水顺+580运输石门进入主大巷,在+580运输石门和主大巷链接处设置了一个观测站,用于观测东翼水文动态情况。我矿目前所有采掘活动集中在西翼,西翼涌水量与东翼相比,东翼涌水量相对较小,但西翼出水点相对较多。西翼目前出水点主要在5120机、风巷、5135机巷、515总回风巷、511回风上山、5127机巷石门、5134风巷。西翼枯水季节涌水量平均在56 m3/h,“雨季”涌水量在80 m3/h左右,地表降雨对西翼各个出水点变化不是特别大。相对而言,地表降雨后5120机、风巷、5135机巷出水点涌水量有所增加,但对矿井的安全生产不存在大的威胁。

2.矿井涌水量预测

根据我矿长期涌水量观测资料,矿井最大涌水量为雨季汛期549.2m3/h,正常涌水量81.79~149.2 m3/h之间,一般在130m3/h。未来几年内,矿井涌水量来源主要为512采区、513采区、515采区、东翼,东翼今年将封闭,涌水量变化不大。根据往年涌水量与开采面积曲线图资料显示,矿井年产量在22-30万吨之间,涌水量每年增加20m3/h左右。根据此类特征结合矿井未来五年生产计划,预计2014年矿井总计涌水量150 m3/h,2015年矿井总计涌水量180 m3/h,2016年矿井总计涌水量200 m3/h,2017年矿井总计涌水量220 m3/h,2018年矿井总计涌水量240 m3/h。

第四节 矿井水害及防治措施

一、矿井水害类型

结合矿井实际生产情况,矿井主要存在的水害有:采空水和岩溶水。我矿周边小窑较多,部分小窑仍在回采,大部分小窑已经关闭,我矿部分巷道位于小窑采空区以下,有采空区水威胁。我矿全部开拓巷道布置在二叠系茅口灰岩内,茅口灰岩岩溶裂隙发育,巷道在茅口

77

灰岩内掘进受水害威胁的程度较大。我矿将水害防治的重点工作放在了采空区水和岩溶水的防治,同时也对其它对矿井存在水害威胁的因素进行分析和防治,如导水断层、封孔不良的钻孔。

二、矿井水害防治措施

我矿一直坚持坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则,采取“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施。同时对各个有水害威胁的地点有专项的防治水技术措施。

1.采空区水

针对我矿415小煤窑采空区下施工回采巷道,小窑采空区积水对施工人员有一定威胁,严格按《煤矿防治水规定》在矿井充水性图及采掘工程平面图上标定,防治水探水线,并外延50m为警戒线。定期组织开展对小煤窑调查工作,做到雨季每月一次,枯水季节每季度一次,随时监督掌握周边小煤窑生产动态情况。一是施工前制定物探计划,先进行物探探测,如有异常水文、地质情况,必须进行钻探验证,保证物探超前安全煤柱25米;二是下煤窑下掘进煤巷必须进行超前探放水,探放水超前距离控制30m,允许掘进距离60m,巷道上方控制30m垂高内无大的水体,待消除水害威胁后才能进行掘进。

2.低于主平硐工程

对下水平延深的515采取下山不能自然排水的施工巷道,我矿严格执行“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采” 的十六字原则和“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施,严格按《煤矿防治水规定》要求,采区下山必须设置专用集中水仓,水仓容积能满足正常涌水量8小时以上,安置在主泵房的排水设备能力不得小于200m3/h,同时必须有一套备用设备,供电必须有2趟专用回路,并有专人负责设备检修,随时要保证备用设备状态良好,并备足水泵配件;

78

二是在碛头及巷道周围有淋水、涌水情况时,每次放炮地点应设在材料下山下车场落平点以上处,碛头及沿途所有人员全部撤到放炮地点以上;三是专用集中水仓主泵房必须配备专人抽水,并定时观察水仓水位,如发现异常情况,立即向调度室汇报;四是所有下山施工人员必须熟知避灾撤离线路。

3.强含水层灰岩

对灰岩施工的巷道,一是施工前编制探放设计及防治水措施,并组织施工人员进行措施规程学习;二是掘进前必须进行超前物探,物探超前距离不小于25m;三是物探控制之后进行超前钻探,钻探超前距离不小于10m;四是钻探之后进行钎探验证,钎探孔深度为5m,同时放炮后必须保证静岩柱大于3m,如碛头有淋水时必须施工5个探水孔,如探水孔有异常立即向调度室汇报,由专业技术人员现场查看情况,根据现场实际情况制定相关措施,待消除水害威胁后才能进行掘进。

4.地表河流

对我矿采煤有威胁的地表河流有两条,一条双岔河,一条禾麻弯河,均为常年流水,汛期水流量大。双岔河影响地段为xxxx扩大区,根据相关资料显示,双岔河下部煤层已经被双岔河煤矿开采,我矿规划不开采双岔河以下以及以北的煤层。禾麻弯河对我矿415采区影响较大,我矿根据《煤矿防治水规定》留设了相应的防隔水煤柱,严禁开采防隔水煤柱,确保防隔水煤柱的安全可靠。

5.钻孔封孔不良

针对井田内原208队施工的CKI—1号孔、136队施工的215号孔、248、268号孔,煤层以上封闭的段距不够,或因孔内坍塌沉淀,煤层以下至茅口组顶界封闭不好,有可能造成地表水或长兴强含水层

79

的地下水及茅口灰岩底板水进入采煤工作面。对我矿有一定影响的孔为248、268号孔,但都在井田保安煤柱内或已采采空区内,因此,这类钻孔的地表水或长兴强含水层的地下水,有可能沿着这类钻孔导入矿坑,成为充水通道,对我矿安全没有威胁。

6.导水断层

导水断层有F1,F2,F3,F4,F7,F8,F9等7条,落差均大于30米以上,都切割长兴、茅口两个强含水层。随着我矿采掘范围的扩大,下水平延伸工程的开展,将形成大范围的采空区,以上含水断层很可能成为充水通道,我矿在接近以上断层和附近区域时,必须按《煤矿防治水规定》设定保安煤柱,采取“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”的探放水原则。

此外,我矿还应做到加强煤矿防治水基础工作,编制水害事故现场处置方案、水害应急救援预案,开展防治水知识培训和水害事故演练等工作。同时,认真落实探放水措施,开展充水条件分析,提出专门水文地质情况报告,加强“雨季”三防工作,建立暴雨的预报、预警预防和应急救援工作机制,建立各项制度,提高职工安全生产技能和综合素质,杜绝重大水害事故发生,保证安全生产。

第五节 突水点

本矿井有突水点1个,突水点位置主大巷1600m处,为岩溶通道,勾穿地表刘家沟附近上体通,充水时间夏季洪水期大雨和暴雨后4小时后,突水量40~200m3/h,3~4小时后突水量开始回落,24小时后突水完全消失,水质由浑浊变清。平常及枯水季节无水,我矿在该突水点施工有专用放水巷进行疏排,该突水点对我安全生产无大的影响。

80

第六节 水文地质类型评价

从xxxx开采煤层充水、涌水条件分析,结合矿井多年生产实际情况,矿井主要充水因素为上部采空水、龙潭组二、四段含水层层压水,煤层底部茅口组含水层岩溶裂隙水,其中又以上部老空水为重,底部岩溶裂隙水相对简单;另一方面我矿低于主平硐工程,因在主平硐水平以下,所有各类水均不能自然排放,会形成积水,只要按照《煤矿防治水规定》按照相应的抽排水设备就能进行排水。总之,从技术上分析我矿防治水工作较简单,且便于开展,只要严格按照技术措施执行,防治水工作完全可以保证安全生产。我矿防治水工作经济上投入也不大,主要投入资金的地方为下水平延深工程抽排水,包括施工水仓、专用巷道、排水设施、备用设备、人员、维修费用等。采空治水防治工作主要为采空区水的探放,开挖及硬化水沟,在巷道低洼段安装抽排水设备。根据《xxxx水文地质类型划分报告》划分xxxx水文地质类型为中等。

81

第七章 工程地质及其它开采地质条件

第一节 岩石物理性质

一、力学性质

我矿开拓巷道布置在二叠系茅口灰岩内,茅口灰岩的抗压极限强度、抗拉极限强度、抗剪极限强度、凝聚力值均较大。变形模量较大,说明纵向变形很小,弹性模量较大,说明承受力强,性坚硬。矿井开拓系统布置在茅口灰岩内可以采用裸体支护,遇岩石破碎段可能采用锚杆、锚网、及锚喷一体支护。由于二叠系茅口灰岩为强含水层,岩溶裂隙发育,矿井在茅口灰岩内掘进时必须坚持“有掘必探、先探后掘”的原则。探测含水构造的方式为物探先行,在物探异常段进行钻探,最后配合钎探验证,确保安全生产。探放水要求为:一是掘进前必须进行超前物探,物探超前距离不小于25m;二是物探控制之后进行超前钻探,钻探超前距离不小于10m;三是钻探之后进行钎探验证,钎探孔深度为5m,同时放炮后必须保证静岩柱大于3m,如碛头有淋水时必须施工5个探水孔,如探水孔有异常立即向调度室汇报,由专业技术人员现场查看情况,根据现场实际情况制定相关措施,待消除水害威胁后才能进行掘进。

第二节 煤层顶底板

xxxx开采的k1煤层直接顶为砂质泥岩、泥岩,基本顶为粉砂岩、泥岩,直接底为炭质泥岩、粉砂岩,基本底为灰岩、铝质泥岩。xxxx在生产过程中局部范围内煤层有分岔现象,将K1煤层分为k11和k12,当煤层分岔后k11煤层的基本底距离煤层较远,局部地段k11煤层与k12煤层之间的分岔矸厚度在7m以上,开始分岔矸段分岔矸厚度仅有0.5m左右,所以当煤层出现分岔后煤层顶板不易进行管理。

82

顶底板名称 岩石 类别 粉砂岩 泥岩 砂质泥岩 泥岩 粘土泥岩 炭质泥岩 粉砂岩 灰岩、 铝质泥岩 硬度 厚度(m) 岩性 上为深灰色砂质泥岩,中为泥质灰岩,下为灰黑色硅质薄层灰岩,俗称“小铁板”,普氏硬度系数f=8。 上为深灰色泥岩,下为灰色钙质泥岩,含黄铁矿团块,底板为灰色粉砂岩,普氏硬度系数f=6。 灰色,含植物根叶化石,吸水性强, 普氏硬度系数f=1~1.5。 灰色泥岩,灰白色细砂岩,含黄铁矿晶粒,普氏硬度系数f=4~6。 上为薄层状灰岩为3号灰岩标志层,中为紫红色粘土岩, 下为灰白色铝土岩,富含黄铁矿结核,普氏硬度系数f=6~8。 基本顶 f=8 4.2~5.3 3.8~5.2 0~0.3 6.73~8.12 顶板 直接顶 f=6 f=1~1.5 f=4~6 伪 顶 直接底 底板 基本底 f=6~8 2.35~4.18 煤层顶板岩石物理力学试验汇总表

物理性指标 岩石名称 两极值 空隙率 吸水率 饱和吸水率 (﹪) 泥岩 砂质泥岩 泥质粉砂岩 粉砂岩 最小-最大 平均(点数) 最小-最大 平均(点数) 最小-最大 平均(点数) 4.3-25 10.3(4.) 1.74-1.66 7.23(11) 2.49-5.04 3.91(4) 8-8.8 3.21-7.28 0.379-2.714 1.739(3) 膨胀率 渗透率 (毫达西×-410) 8.4(2) 5.15(4) 0.94-1.94 1.18-1.62 1.3(3) 1.4(2) 砂质灰岩 泥质石灰岩 石灰岩 硅质石灰岩 最小-最大 1-5 0.27-0.4 0.37-1.05 1.184 平均(点数) 备注 2.16(9) 0.32(4) 0.55(4) 83

力学性指标 抗压强度 自然状态 饱和状态 软化 系数 (⊥公斤/平方厘米); 泥岩 最小-最大 平均(点数) 41-153 90(3) (×10公斤/平方厘米) 4变形指标 抗拉强度 抗剪强度 凝聚力 岩石名称 两极值 变形模量 弹性模量 泊松比 (⊥公斤/平方厘(∥;公斤/平方厘米) 米); ⊥公斤/平方厘米); 17-30 内摩擦角 公斤/平方厘米) (∥;公斤/平方厘米) 6.9-7.5 0.46 7.2(2) 23(3) 砂质泥岩 泥质粉砂岩 最小-最大 23- 1298 28- 39 0.91 0.77 0.87 5.6- 43 12- 85 粉砂岩 砂质石灰岩 泥质石灰岩 石灰岩 硅质石灰岩 备注 283(20) 260-1最小-最大 068 平均(点628数) (4) 最小-最大 平均(点数) 414-3213 平均(点数) 43°06′ 47°46′ 34(2) 213-1057 659(4) 615-1780 18(15) 49(7) 14-39 0.83 0.57- 0.94 0.7(3) 61.22- 66.67 63.95(2) 38.51 66.67- 96.55 77.26(3) 0.24 0.25- 0.35 0.29(3) 47.9- 104 76.6(6) 60-126 45 58 26(6) 85(5) 75- 292 173(5) 1280(19) 1084(5) 1.内摩擦角、凝聚力的两个测试值是两组样所作,故未平均。 2.渗透系数试验送样时将粉岩与砂质石灰岩混在一起送的一件样,该渗透率试验仅供参考。 84

从上表岩石物理力学实验分析,K1(K¦)煤层顶板的泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩的岩石抗压极限强度、抗拉极限强度、抗剪极限强度均较小。砂质泥岩、泥质粉砂岩的内摩擦角和凝聚力值较小,说明岩层易断裂。砂质泥岩的变形模量仅0.77×104kg/cm2,说明它的纵向变形很大,砂质泥岩的弹性模量仅0.87×104kg/cm2,粉砂岩的弹性模量也只有38.51×104kg/cm2,说明承受压力弱及较弱,易碎裂,受力大易垮落.所以,以上几种岩层均为易垮落的岩层,虽然泥质石灰岩、砂质石灰岩、石灰岩、硅质石灰岩的岩石抗压极限强度、抗拉极限强度、抗剪极限强度、变形模量、弹性模量值较大,但它们均是K1(k¦)煤层顶板中所夹的薄层岩层,在压力较大时,也会随着他们上、下易垮落的泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩及较易垮落的粉砂岩岩层一起跨落.综上所述,此类顶板属I至II类顶板,在今后生产过程中较难管理.K1(K¦)煤层底板除与煤层直接接触的褐灰色粘土岩因从钻孔取出后,岩芯破碎,不成型无法送样试验外,其余岩石均送样进行了试验。此外,大部份地区近煤层的粉砂岩、细砂岩为泥质胶结,结构较松散、易碎。其抗压极限强度、抗拉极限强度、抗剪极限强度较小,细砂岩石的变形模量为36.87×104kg/cm²,说明细砂岩的弹性模量值为40.4×104kg/cm2,说明细砂岩承受力较弱,压力大时即变形,又因与煤层直接接触的褐灰色粘土岩膨胀性较大(从钻孔岩芯肉眼观察鉴定),所以,在今后的生产过程中巷道会发生底凸现象,给掘进工作面与巷道维护造成一定的困难.

第三节 地层产状要素

xxxx分两翼进行开采,东翼煤层西倾,西翼煤层东倾,相对而言西翼煤层比东翼煤层较稳定。主要原因为东翼受构造挤压相对严重,煤层被破坏较严重,根据生产过程中揭露资料显示,东翼煤层倾

85

角在62°~90°,煤层倾向在300°左右,局部煤层倒转向东倾。对于东翼煤层布置回采巷道过程中采用腰线掘进,由于煤层走向变化较大,巷道经常弯曲,增加了煤炭运输难度,给矿井回采工作带来很大的不便。西翼煤层相对比较稳定,煤层倾角相对变化较小,根据矿井生产揭露资料显示,西翼煤层倾角在45°~63°,煤层倾向120°左右,当局部煤层受地质构造影响是煤层倾向变化范围在105°~135°左右。但是西翼515采区在513采区之间段煤层受地质构造影响煤层倾向变化特别大,一般西翼煤层倾向120°左右,但受地质构造影响,该段区域煤层实际倾向在150°左右。对于此段受地质构造影响严重区域,为了矿井的安全生产,我矿未对此段进行回采。

第四节 其它开采地质条件

我矿在勘探过程中未发现陷落柱、冲击地压、地热和天窗等,生产过程中也为出现陷落柱、冲击地压、地热和天窗等其它地质条件。

第五节 工程地质及其它开采地质条件评价

从xxxx多年开采情况显示向斜西翼煤层分岔时,矿井回采煤炭资料难度较大,煤层顶板不易管理,煤层未分岔时回采相对比较容易。对于东翼将进行封闭,东翼煤炭资源已经回收完毕,东翼煤层变化特别大,下部煤炭资源无法开采,矿井采掘活动主要在西翼。根据矿实际生产情况,工程地质及其它开采地质条件类型为简单性。

86

第八章 资源/储量估算

第一节 煤炭资源/储量估算

一、勘探时期储量估算结果

xxx垭南井田勘探时期资源/储量数据来源于《xxx垭南井田精查地质报告》。

1.估算范围

全区出露可采煤层为K1(K¦)煤层。其余K21、K2、K3、K4、K6

均为零星可采或煤线。本次储量计算的煤层为K1(K¦)煤层,储量计算范围分构造部位是:

(1)龙王洞背斜东翼部份

北起孙家湾河,南至罐子沟:西以煤层采空区底界,东到标高-200m水平,储量计算面积为10.83平方公里。

(2)xxx垭向斜部份

北起孙家湾河,南至甘河沟河,东、西部均以煤层采空区底界为界。l~3勘探线间煤层薄化带及向斜东翼10勘探线以南至井田边界末计算储量。储量计算面积为7.51平方公里。

2.工业指标

根据四川省煤炭工业局川煤基(1980)509号文颁发的“四川省煤炭储量计算标准”,对能利用储量采用如下工业指标表,表8-1。

3.计算方法

(1)煤层倾角小于60°时,采用煤层底板等高线法,在平面投影图上,分水平、勘探线、储量级别、煤质牌号划分块段计算储量。

(2)当煤层倾角大干60°时,在立面投影图上计算储量。龙王洞背斜东翼部份(0~-200米水平)及xxx垭向斜部份,局部块段倾角大

87

于60°,仍在平面投影图上计算储量。

表8-1

项 煤 种 目 炼焦用煤 非炼焦用煤 最低可采 厚 度 (米) <25° 0.60 0.70 矿井开采 25°~45° >45° 0.50 0.40 40 0.60 0.50 最高可采灰份Ag (%) 4. 计算参数确定的方法和依据 (1)煤厚的确定

①钻探工程点煤厚的确定

煤层的采用厚度、夹矸的剔除,按照1980年煤炭部颁发《煤炭资源地质勘探规范》(试行)中有关规定,以及“四川省煤炭储量计算标准”中规定要求确定。

②小煤窑、坑探,生产井的煤厚采用实测煤层厚度。 ③插入点煤厚

按照“四川省煤炭储量计算标准”中规定,以最低可采厚度进行插入,求其可采边界。

④储量计算块段煤厚的确定

按照勘探线、水平、储量级别、煤质牌号采用相邻见煤点可采煤厚的算术平均值。

(2)倾角的采用

煤层倾角直接在煤层底板等高线图上量取,换算而得,立面角按

88

块段、水平在剖面图上量得。

(3)水平投影面积及立面投影面积 ①不规则的块段面积

用求积仪在平面投影图和立面投影图上,连求三次,各次读数其尾数相差不大于2‰,取其算术平均值。

②规则的块段面积

按几何图形公式计算其面积。 (4)容重的确定

在SA9(华蓥煤厂)南巷碛头,采大体重样二件,煤厚1.71m,测定其容重,样1容重为1.53吨/m3,样2容重为1.48吨/m3。本次储量计算其客重采用1.50吨/m3。

5.采空区边界的确定

主要以钻孔、生产井及老窑的巷道资料连线,部份结合煤层底板等高线圈定。

(1)龙王洞背斜东翼部份

以SA8、A05、B08、202孔、279~孔、SBl9、SBl8SBl5(S5)、SBl6(Ao4)、2110孔、SA9(华蓥煤厂)、Ao 2、221孔、222孔、S3(凉桥煤厂)、292孔、289孔、SA1、230孔、SB5、ML21、SB4、SA3、SB2、SB1连线以上为采空区。

(2)xxx垭向斜部份 ①xxx垭向斜西翼

以B28、B22、B26、S7、S6、B36、277孔、B33、243、248、285、259、263、2106孔、B20、B2l、S8、SB7、S4、S1、C18连线以上为采空区。

②xxx垭向斜东翼

以C7、B24、SA10、C26、S9(青杠山煤厂)、Sl0(青杠山煤厂风井)、

89

B16、247,25l、258、262、293孔连线以上为采空区。

6.断层破碎带

对于切割煤层落差大于30m的断层上、下盘各留平距50米为断层破碎带;落差小于30m的断层上、下盘各留平距30米为断层破碎带。断层破碎带未计算储量。

7.保安煤柱 (1)钻孔保安煤柱

对未封闭或封闭质量差的钻孔,为了今后煤矿开采安全.以钻孔见煤点为圆心,平距50m为半径,予留了钻孔保安煤柱。 ①龙王洞背斜东翼部份,留保安煤住的钻孔有:215、CKl—1、289孔.

②xxx垭向斜部份,留保安煤注的钻孔有:2111、244、248孔。

(2)河流保安煤柱

根据燃料工业部1959年制定《地面建筑物及主要井巷保护暂行规程》中有关规定: ①安全深度 Hδ=M×K

式中: Hδ—安全深度; M—煤层的采高; K—安金系数. 本井田的安全深度为:

Hδ=2.50m×100~125=250~312.5m ②岩层移动角

煤层直接顶板抗压强度(自然状态)为90~1280公斤/cm2煤田类别据《地面建筑物及主要井巷保护暂行规程》中附录l,大致套为Ⅱ

90

类煤田。岩层上部移动角采用β=70,下部移动角:当煤层倾角小于45°时,采用Y′=75°;煤层倾角大于45°时,采用Y′=80°。

③河流保安煤柱

本井田河流与煤层走向近于垂直,河流系山间河流,无河漫滩及阶地,是以最高洪水位点作岩层移动角交煤层,再投影至平面上,所求点外推10m,即为河流保安煤住点,保安煤柱点的连线为河流保安煤拄界线。

二、资源储量成果 截止2013年底:

1.矿井累计查明资源储量699.7万t, 2.矿井累计动用资源储量346.68万t。 3.保有资源储量为352.82万t,其中:

探明的经济基础储量(111b)190.02万t(53.86﹪); 控制的经济基础储量(122b)162.80万t(46.14﹪);

4. 2013年动用资源储量22.08万t,损失储量2.65万t,矿井回采率88.0﹪,采区回采率93.7﹪。

5. 矿井2008年~2013年保有资源储量、动用资源储量、开采量、损失量及累计探明资源储量和回采率情况。

表8-2 矿井各煤层累计探明资源储量及其变化表

保有资源储量 (万t) 动用资源储量 (万t) 开采量 (万t) 2008年 2009年 2010年 2011年 2012年 2013年 522.4 34.6 27.4 499.1 29.7 22.67 472.9 27.5 22.04 456.82 26.46 20.56 394.8 28.9 21.87 352.82 22.08 19.43 91

损失量 (万t) 累计探明资源储量(万t) 重算增减 (万t) 采区回采率 ﹙﹪﹚ 矿井回采率 ﹙﹪﹚ 7.2 735.7 -88.4 89 79.2 6.5 741.5 +5.8 90.4 77.7 5.5 742.8 +1.3 90.2 79.7 5.9 752.5 +9.7 90.2 77.7 7.0 719.6 -32.9 92.7 75.7 2.65 699.7 -19.9 93.7 88.0 第二节 瓦斯资源/储量估算 采用体积法对xxx垭南井煤层气资源量进行了计算。按照计算块段划分的原则和参数确定的标准(块段的标记及含气量等参数的选取可参看xxx垭南井K1煤层气资源量计算图7-1),资源量计算具体结果见表7-1。

按照瓦斯地质图所反映的背向斜构造及煤层埋藏深度等影响瓦斯赋存的主要因素,煤层气资源量计算单元划分为九个块段,总面积约为5.05km2,瓦斯含量(煤层气含气量)最高可达20m3/t以上,其中煤层气含气量(相当于空气干燥基含气量)小于6m3/t的区域不进行计算。表7-1表明,煤层气地质储量193.29Mm3,属于小型储量规模;平均资源量丰度0.36×108m3/km2,为特低等储量丰度类别;煤层埋深大部分在800m以浅,煤层气为浅部埋藏。综上所述,xxx垭南井不具有地面煤层气大规模开发潜力。

表8-3 xxx垭南井K1煤煤层气资源量计算成果表

块段 面积 2编号 /km 1 2 3

含量错误!未找到引用源。/m/t 6.0~14.0 12.0 6.0~12.0 10.0 8.0~20.0 16.0 3 煤厚 /m 1.5 2.0 2.0 92

②密度 3/t/m 1.54 1.54 1.54 地质储量 3/Mm 11.84 7.39 24.05 ③储量丰度832/10m/km 0.30 0.34 0.54 0.42 0.18 0.48 4 5 6 7 8 9 合计 0.90 0.33 1.07 0.32 1.07 0.27 5.05 12.0~24.0 20.0 12.0~20.0 16.0 8.0~24.0 18.0 6.0~12.0 10.0 6.0~12.0 10.0 6.0~10.0 8.0 1.6 1.6 1.2 1.2 1.4 1.2 1.54 1.54 1.54 1.54 1.54 1.54 39.81 10.23 204.48 6.99 20.19 10.29 193.29 0.54 0.43 0.49 0.20 0.20 0.16 3.22 注:①分子表示计算块段内煤层气含量变化范围,分母为均值; ②煤厚均值;

③地质储量计算过程围岩含气量系数取1.1。

93

第九章 煤矿地质类型

第一节 煤矿地质类型划分要素综述

煤矿地质类型划分要素包括:地质构造复杂程度、煤层稳定程度、瓦斯类型、水文地质类型、煤层顶底板、煤层倾角、其它特殊地质因素。根据以上章节对煤矿地质类型划分要素介绍,矿井的地质条件成为制约提高生产量的一个重要因素,其中最为重要的一个因素为瓦斯类型。

一、瓦斯因素

xxxx为煤与瓦斯突出矿井,瓦斯治理难度大,主要治理难点为:1.由于矿井井型小,资金有限,采空区瓦斯治理成本太高无法满足瓦斯治理资金要求。2.由于矿井煤层变化大导致采煤工艺比较原始,采用炮采的工作面上隅角瓦斯容易出现超限。3.煤巷掘进受地质构造影响,煤层软分层较厚,煤层变化大,瓦斯不易控制导致巷道掘进时容易造成软分层垮冒。4.矿井局部煤层出现分岔现象,矿井在回采前瓦斯治理过程中施工钻孔比较困难,可能导致局部无法对分岔煤层进行抽采,该项严重制约了矿井的安全回采。

二、地质构造因素

xxx垭向斜受xxx山复式背斜位于新华夏系第三沉降带、xxx山大断裂两次构造影响,造成xxx垭向斜区内构造发育。特别突出区域为xxx垭向斜东翼,该区域受地质构造影响,煤层倾角特别陡,平均在65°左右,局部煤层倒转,同时该区域煤层几乎全是软分层,瓦斯含量特别大,瓦斯治理特别困难。目前xxx垭向斜东翼煤炭资源几乎回收完毕,矿井不会在xxx垭向斜东翼进行采掘活动。对于xxx垭向斜西翼煤层,较为稳定,主要原因是xxx垭向斜东翼和xxx垭向斜阻止了由东向西的部分构造原力。由于xxx垭向斜参与了阻止由东向

94

西的部分构造原力,导致我矿xxx垭向斜中段向斜轴部断层特别发育,矿区内西翼储量断层几乎都经过断层轴部,向斜轴部附近煤层特别陡峭,已目前的开采技术完全无法对轴部附近煤层进行回采。

xxxx煤层多处出现煤层分岔现象,巷道掘进和回采受该地质因素比较严重,特别突出区域为5120工作面。5120工作面于2013年开始回采,工作面初采段分岔矸厚度在5.0m以上相对比较好管理。但随着工作面推进,分岔矸厚度变化频发,从0.5变至2.0m,导致工作面回采过程中顶板管理困难,同时影响煤质。

三、煤层稳定程度

xxx垭向斜东翼煤层变化特别大,煤层厚度在0.3~4.3m左右,煤层不稳定,回采比较困难。xxx垭向斜西翼大部分区域煤层相对比较稳定,在煤层未受地质构造影响的情况下煤层厚度相对稳定,受地质构造影响区域相对煤层变化较大。就5135工作面而言,5135风巷煤层受层滑构造影响,5135风巷近150m段,煤层厚度在4.5~6.0m左右,5135机巷煤层厚度在3.0m左右。经过分析此段受层滑构造明显,煤层变化区域相对比较广泛,巷道在回采过程中受煤层稳定程度有一定影响。

四、煤层倾角

xxxx东翼煤层倾角较陡平均煤层倾角在65°左右,部分区域煤层在80°以上或者煤层倒转。目前,东翼煤炭资源已回收完毕,东翼煤层倾角陡峭,不会制约矿井生产。西翼煤层相对比较稳定,一般在45~55°左右,局部煤层受地质构造影响煤层倾角在65°左右。就目前5136机巷煤层倾角在55~65°左右,煤层顶板破碎,5136为2015年的接替工作面,在5136工作面回采过程中将会受煤层倾角制约。虽然我矿采用伪俯斜综采,能将煤层倾角在工作面“降低”5°

95

左右,但是煤层倾角自身较陡,工作面回采过程中将煤层倾角将会严重制约工作面的回采。

五、煤层顶板

xxx垭向斜西翼煤层顶板相对比较稳定,就5135、5138工作面顶板赋存条件很好,顶板完整,工作面回采受顶板因素制约较小。由于矿区内局部煤层出现分岔现象,分岔矸变化较大,分岔矸变薄,工作面回采过程中不能将分岔矸厚度小于2m的当做顶板管理,工作面回采受分岔矸制约因素较大。如5120工作面,5120工作面在掘进期间遇见煤层分岔现象,巷道在掘进过程中分岔矸小于2m时将分岔矸全部揭露,当分岔矸大于2m时将分岔矸当做顶板使用。所以在工作面回采分岔矸小于2m段时,分岔矸完全不好管理,分岔矸与上方的煤层无法留设,同时分岔矸胶结性差,容易脱落,不易于顶板管理。

xxxx在回采过程中一般不受煤层底板因素的制约。 六、其它特殊地质因素

我矿未出现陷落柱、冲击地压、地热、和天窗的地质灾害,该项不影响我矿的安全生产。

第二节 煤矿地质类型综合评定

根据《煤矿地质工作规定》对矿井xxxx地质类型划分为极复杂型。其中,地质构造复杂程度为复杂性,煤层稳定性定性评定为不稳定煤层、煤层稳定性定量评定为稳定煤层,瓦斯类型为极复杂型,水文地质类型为中等型,顶底板为复杂型,倾角评定为极复杂型,其它特殊地质因素为简单性。综合以上评定结果,按划分依据就高不就低的原则,xxxx地质类型为极复杂型。

96

第十章 探采对比

第一节 地质因素探采对比

地质因素对比主要包括了构造、煤层、瓦斯、水文地质这4个方面,现将四个方面和勘探对比情况如下:

一、构造 1.xxx垭向斜

此向斜除3勘探线以北核部较宽缓外,均为两翼紧凑、核部狭窄、不对称“V”形向斜。11~22勘探线间地表轴部被断层破坏。深部煤层受断层影响,在4~6勘探线及10勘探线附近发生错移,有的地段仅显示为断层一盘的牵引小向斜。向斜轴向从北到南有一定变化,2勘探线以北约N15ºE,此线以南一般为N25ºE~N35ºE,但在14勘探线至夏家屋基一带的地表,因东面侧压力增大,东翼岩层倾角64º~76º,使向斜走向一度转至正南北。向斜轴面东倾,倾角80º~85º,部分因断层错移,形成不同的两个轴面,即前述的表里不一所在。煤层槽线顺走向有较大起伏,北段南倾,倾伏角约15º~35º。4至22勘探线间波幅不大,起伏角约10º,22至15勘探线附近又增大为40º,且向北倾伏。形成南北端为高脊,中间凹下的鞍形,以12勘探线为最低,使煤层降落在标高+320m。向斜煤层走向,除2勘探线以北约N15ºE外,一般为N20ºE~N35ºE。煤层倾角:东翼3勘探线以北为6º~26º,向南至9勘探线除局部外,一般为58º~65º,9勘探线以南为65º~85º,局部倒转。向斜轴部未在矿井生产过程中揭露,该项不做正规探采对比。

2.断层

xxxx在生产过程中有4处巷道周边有勘探时期的断层,一处为5127机巷石门下部的F3断层,一处为5120机巷下部的f36断层,一

97

处为5134机巷下发的F2断层,最后一处为5136机巷下发的F5断层。

F3逆断层:此为半暴露断层,地表北起3勘探线北小沟附近,南止于付家梁子北坡,长2080m。断层倾向约325°,西倾65°~75°,落差17~45m。此断层为切割向斜西翼深部煤层的主要断层,因伴生有1~2条切煤的断层,故对标高400~700m的煤层破坏较大。5127机巷石门巷道标高在+585m高程左右,5127机巷石门在揭煤过程中对F3断层的影响范围认识不到位,造成2004年7月6日巷道掘进过放炮程中诱发瓦斯突出。最后根据现场探测,该次突出原因为距离F3断层较近,巷道掘进过程中未采取相应的防突措施,导致煤与瓦斯突出。该断层实际与勘探时期相差不大,该断层勘查较为精准。

f36逆断层:此断层为F3断层的次生断层,5120机巷在揭煤前施工地质钻孔过程中探测到该断层。经过井下地质钻孔探测和勘探对比显示,该断层影响煤层标高比原来升高了30m左右,勘探时间显示该断层影响+500m高程煤层,实际该断层影响了+530m的煤层。

F2逆断层:此为半露暴断层,地表产生于向斜东翼,北起9勘探线,南止于11勘探线,地表长1200m。断层倾向300°,断面西倾,倾角70°~74°,落差15~30m。F2断层切割向斜西翼450~600m标高煤层时伴生了数条小断层,对煤层有一定破坏。根据勘探资料结合矿井生产巷道实际情况,我矿在距离F2断层30m的保安煤柱外的5134机巷对该断层进行探测。根据探测结果显示,该断层在井下延伸长度没有1200m,因为根据勘探钻孔能够确定断层起始点,我矿在距离断层末端530m处对断层进行探测,未发现该断层延伸至5134机巷下方。根据这一探测结果我矿对F2断层进行修改,将F2断层的尖灭端往北移动至我矿地质钻孔以外,根据资料显示,该断层走向长度大致仅有750m左右。该断层与实际情况相差盛大,对矿井该区域生

98

产无指导意义。

F5逆断层:断层北起ll勘探线,南至禾蔴湾河北坡,地表长1010m。倾向120°,倾向东,浅部倾角58°,深部增大为75°,落差10~25m。切煤标高在+300~+600m,又在向斜东翼断层带附近,对先期开采的煤层无影响。根据勘探报告资料,我矿对F5断层进行探测,探测结果显示该断层在我矿xxx垭向斜开采中段的+450m以上标高煤层未受影响,及该断层可能在我矿xxx垭向斜开采中段区域仅在xxx垭向斜轴部出现,为对+450m标高以上煤层进行破坏。对于断层南边部分我矿目前未在那区域进行采掘活动无法确定,断层南端的实际情况与勘探情况是否相符。根据勘探资料得出的F5断层对我矿的生产有一定的指导作用。

二、煤层

根据矿井生产情况显示,xxx垭向斜东、西翼煤层实际揭露煤层情况与勘探时期揭露煤层情况相差较大。西翼煤层局部地点煤层有分岔现象,煤层分为k11和k12,xxx垭南井田精查报告上未对矿井煤层分岔进行说明。根据勘探286、244勘探钻孔资料显示有大于0.25m的矸石,但精查报告未对此钻孔认真分析,根据我矿实际巷道揭露资料显示,286、244、260、295钻孔附近就是煤层分岔点。巷道揭露资料显示实际244钻孔附近的分岔矸厚度在2.0m左右,勘探报告上勘探的矸石厚度是0.26,与实际相差很大,具体情况见表2-3。结合实际煤层资料分析,东翼煤层与勘探时期探测煤层相差较大的原因主要是由于东翼构造特别发育,煤层受层滑构造影响,造成煤层厚薄不均。根据东翼收集资料显示,东翼煤层倾角特别大从65°~90°,受构造影响局部煤层倒转,正常东翼煤层为西倾,受构造影响,煤层变为东倾。由于地面勘探钻孔垂直地面布置,钻孔与煤层倾角之间夹

99

角很小,勘探时期煤层厚度收集可能不是太准确,与巷道实际揭露煤层变化较大。具体情况见下勘探钻孔煤层厚度与实际揭露煤层厚度对比表:

东翼勘探钻孔煤层厚度与实际揭露煤层厚度对比表 表10-1

序号 1 2 3 4 5 6 7 勘探钻 煤层厚度 见煤点高程 勘探钻孔周边 煤层厚度 见煤点高程 孔孔号 (m) (m) 巷道名称 (m) (m) 246 299 250 2113 257 261 293 1.79 1.56 2.76 1.02 0.76 1.56 1.11 724.53 541.87 697.16 530.15 765.04 672.89 811.46 5211风巷 5210机巷 5226风巷 5228机巷 5222机巷 5233机巷 5231风巷 1.05 2.20 1.65 1.90 0.35 1.45 0.40 706.85 531.11 722.51 599.08 759.90 654.18 711.08 西翼勘探钻孔煤层厚度与实际揭露煤层厚度对比表 表10-2

序勘探钻 号 孔孔号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 244 2112 254 278 260 295 2106 南3 2105 煤层见煤点厚度 高程 (m) (m) 1.24 588.46 1.89 567.46 0.58 714.54 1.64 680.62 1.82 624.86 备注 未说明 煤层分岔 勘探钻孔周边 巷道名称 5120风巷 5120风巷 5123机巷 5125风巷 5134机巷 5132机巷 5135风巷 5134机巷 5135工作面 煤层厚度 (m) 2.05 1.91 1.90 1.30 1.70 1.90 3.50 1.47 2.65 见煤点高程 (m) 576.21 579.82 707.9 697.93 612.12 703.89 656.66 604.62 630.22 备注 煤层 分岔 煤层 分岔 煤层 分岔 未说明 煤层分岔 未说明 2.06 730.74 煤层分岔 2.82 721.25 1.72 605.95 1.97 631.45 三、瓦斯

100

我矿采用的地质报告为《xxx煤田xxx垭南井田精查地质报告》开始日期为1978年3月,完成日期为1982年3月,历经4年。可能由于当时时间较早未编制瓦斯方面的相关内容,恰好瓦斯是制约我矿安全生产的最重要的因素。

四、水文地质类型

水文地质方面:根据勘探资料和矿井实际生产情况揭露显示相差不是太大,根据勘探报告的充水因素分析与实际矿井生产过程中充水因素相差不大。只是由于矿井自身水文地质类型为中等类型,未重新进行大的补充勘探,对于《xxx煤田xxx垭南井田精查地质报告》中相关参数的精准性不是很明确。

第二节 资源/储量探采对比

根据《xxx煤田xxx垭南井田精查地质报告》,对xxxx资源/储量进行了块段划分,xxx垭南井田探明储量1504.23万吨,占用资源/储量807.15万吨,可采储量605.358万吨。截止2013年底矿保有资源/储量352.26万吨,其中153.2万吨的资源/储量为划分给了xxx垭煤矿,xxxx剩余可采储量仅有199.06万吨。根据多年开展储量动态监测显示,资源/储量与矿井生产过程中的实际煤炭资源量相差不多。勘探阶段对+530m以下煤层赋存情况完全没有进行控制,我矿对+530m以下煤层赋存情况几乎是一无所知。

第三节 地质勘探类型探采对比

根据《xxx煤田xxx垭南井田精查地质报告》中提到该项目勘探一类一型确乎勉强,在报告中存在下列问题。1.地形底图精度差,内容不全,难于应用。应按计划尽快补交l:5000航摄图。 2.地质研究程度不够,主要表现在区域资料收集不全,井田内已取得的地层生物化石资料未进行组合分带研究,长兴组的下界确定尚嫌依据不

101

足.构造上,对井田内断层的力学性质,组合配套关系均研究不足,在部分断层、在部分平面(剖面)上表现有多解的可能,断层对煤层破坏较大者11条,控制查明有3条,其余控制不够,或未能控制。报告提交22条地质剖面中有11条系用不合格的地形图图切解析的。3.在煤层研究上,对可采煤层的厚度变化规律研究分析不够,如K1煤层2~4线间是否有冲刷现象?井筒剖面8线254孔的不可采原因,背斜东翼煤厚急剧增厚减薄现象的形成原因,在报告中均未进行必要地叙述。4.背斜东翼属急倾斜煤层,产状在平面、剖面上均有一定变化,煤层虽可采,但局部厚度变化大,规律不清,因之勘探类型定为一类一型确乎勉强。5.在水文地质上,工程量布置不够均匀合理,会议确定采用21369立方米/日为矿井最大涌水量。6.报告书文字上尚存在一定错漏,需作进一步校核精简、修改。

根据《xxx煤田xxx垭南井田精查地质报告》判断xxx垭南井田为一类一型(简单性),但结合矿实际生产情况xxxx地质类型应该为极复杂型。对于判断类型差异太大,造成的原因是新的《煤矿地质工作规定》与《矿井地质规程》(试行)划分要求不一造成。

第四节 原勘探工程合理性评述

结合本章节所述,原勘探工程合理性较差,对生产的指导性不强,特别是瓦斯方面,在报告里面完全无瓦斯方面相关参数,然而制约我矿安全生产的主要因素就是瓦斯。煤层方面,矿井煤层赋存条件方面,勘探时间煤层厚度变化就大,然而报告内未对煤层薄化区域进行综合分析,没有找到具体煤层薄化的原因所在,造成矿井在设计巷道过程中难以合理的设计巷道,给生产带来很大的不便。其它方面,《xxx煤田xxx垭南井田精查地质报告》相对较合理,有一定作用的指导矿井的生产。总体评述《xxx煤田xxx垭南井田精查地质报告》合理性

102

较差。

第十一章 结论及建议

第一节 主要认识

经过矿井多年生产经验所得,地质是矿山的眼睛,地质工作开展得当后,矿井其它工作能更好的进行开展。综合本报告中的多个因素,

103

制约矿井安全生产的最主要因素为瓦斯,矿井的瓦斯治理成为了矿山生死存亡的主要因素。同时,其它方面对矿井的安全生产也有一定的制约因素,就在以后的生产过程中必须将这些因素考虑到,为以后的安全生产起指导性作用。矿山的安全是重中之重,矿山的安全生产受地质因素制约较多,因为矿井生产能力大小由地质条件所决定了,只有搞好地质工作,才能做好矿山的眼睛。

第二节 主要问题

矿井在生产过程中主要遇见的问题就是瓦斯治理难度大,主要治理难点为:1.由于矿井井型小,资金有限,采空区瓦斯治理成本太高无法满足瓦斯治理资金要求。2.由于矿井煤层变化大导致采煤工艺比较原始,采用炮采的工作面上隅角瓦斯容易出现超限。3.煤巷掘进受地质构造影响,煤层软分层较厚,煤层变化大,瓦斯不易控制导致巷道掘进时容易造成软分层垮冒。4.矿井局部煤层出现分岔现象,矿井在回采前瓦斯治理过程中施工钻孔比较困难,可能导致局部无法对分岔煤层进行抽采,该项严重制约了矿井的安全回采。

xxxx地质变化较大,主要表现为:层滑构造发育、煤层分岔、小断层较发育,煤层变化较大,诸多因素制约了矿井的生产。

本矿井存在主要水害问题如下:1.上部周边小煤窑采空积水和龙潭组二、四段含水层层压水;2.所有开拓巷道布置在煤层底部阳新茅口含水层灰岩中,岩层岩溶裂隙发育,局部发育为溶洞;3.低于主大巷工程由于在主运输大巷以下,所有积水不能自然排放,全部采取机械排水;四是上部采空水通过采空区渗入下部采煤工作面;5.地表河流下采煤,河床水会通过采空区溃入矿井;6.导水断层切割强含水层,导通岩溶、漏斗、落水洞水进入矿井。

104

第三节 建议

对于以后工作建议包括两个方面,一个为地质方面,另一个为防治水工作面方面。

一、地质方面

1.加强瓦斯治理,采用新技术、新理论,解决瓦斯治理难题。矿井必须做到不采突出面,不掘突出头,未按要求采区区域综合防突措施的,严禁进行采掘活动。同时区域防突工作必须做到多措并举、应抽尽抽、有保必保、效果达标。

2.加强煤层资料收集、分析,资料分析从整体到局部,从一处到多处,寻找地质规律,搞好预报工作,为矿井的安全生产起到指导性作用。

3.加强钻探工作,在安全的前提下探测勘探时期的断层,寻找煤炭资源,延长矿井生产周期。

二、防治水方面

1.针对我矿5138风巷在小煤窑采空区下施工,小窑采空区积水对施工人员有一定威胁,严格按《煤矿防治水规定》在矿井充水性图及采掘工程平面图上标定,防治水探水线,并外延50m为警戒线。定期组织开展对小煤窑调查工作,做到雨季每月一次,枯水季节每季度一次,随时监督掌握周边小煤窑生产动态情况。一是施工前制定物探计划,先进行物探探测,如有异常水文、地质情况,必须进行钻探验证,保证物探超前安全煤柱25米;二是下煤窑下掘进煤巷必须进行超前探放水,探放水超前距离控制30m,允许掘进距离60m,巷道上方控制30m垂高内无大的水体,待消除水害威胁后才能进行掘进。

2.对低于主大巷的工程不能自然排水的施工巷道,我矿严格执行“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采” 的十六字原则和“防、

105

堵、疏、排、截”五项综合治理措施,严格按《煤矿防治水规定》要求。1.碛头及巷道周围有淋水、涌水情况时,每次放炮地点应设在材料下山下车场落平点以上处,碛头及沿途所有人员全部撤到放炮地点以上;2. 用集中水仓主泵房必须配备专人抽水,并定时观察水仓水位,如发现异常情况,立即向调度室汇报;3. 所有下山施工人员必须熟知避灾撤离线路,有突(透)水预兆时必须按避灾线路撤离。

3.对灰岩施工的巷道必须做到;1.施工前编制探放及防治水措施,并组织施工人员进行措施规程学习;2.掘进前必须进行超前物探,物探超前距离不小于25m;3.物探控制之后进行超前钻探,钻探超前距离不小于10m;4.钻探之后进行钎探验证,钎探孔深度为5m,同时放炮后必须保证碛头静岩柱大于3m。如碛头有淋水时必须施工5个探水孔,如探水孔有异常立即向调度室汇报,由专业技术人员现场查看情况,根据现场实际情况制定相关措施,待消除水害威胁后才能进行掘进。

4.对我矿采煤有威胁的地表河流有两条,一条双岔河,一条禾麻弯河,均为常年流水,汛期水流量大。双岔河影响地段为xxx垭南扩大区,根据相关资料显示,双岔河下部煤层已经被双岔河煤矿开采,我矿规划不开采双岔河以下以及以北的煤层。禾麻弯河对我矿5138工作面影响较大,我矿根据《煤矿防治水规定》留设了相应的防隔水煤柱,矿井回采过程中严禁开采防隔水煤柱,确保防隔水煤柱的安全可靠。

5.导水断层有F1,F2,F3,F4,F7,F8,F9等7条,落差均大于30米以上,都切割长兴、茅口两个强含水层。随着我矿采掘范围的扩大,下水平延伸工程的开展,将形成大范围的采空区,以上含水断层很可能成为充水通道,我矿在接近以上断层和附近区域时,必须按《煤矿

106

防治水规定》设定保安煤柱,采取“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”的探放水原则。

6.矿井必须加强煤矿防治水基础工作,编制水害事故现场处置方案、水害应急救援预案,开展防治水知识培训和水害事故演练等工作。同时,认真落实探放水措施,开展充水条件分析,提出专门水文地质情况报告,加强“雨季”三防工作,建立暴雨的预报、预警预防和应急救援工作机制,建立各项制度,,提高职工安全生产技能和综合素质,杜绝重大水害事故发生,保证安全生产。

第十二章 附图

1.xxxx地质地形图

107

2.xxxx地层综合柱状图

3. xxxx煤层底板等高线图及储量/资源估算图 4. xxxx地质剖面图 5. xxxxk1煤层瓦斯地质图 6. xxxx综合水文地质图 7. xxxx充水性图 8. xxxx井上、下对照图 9. xxxx采掘工程平面图 10. xxxx主要巷道地质素描图

第十三章 附表

1.xxxx勘探钻孔成果图

108

2.xxxx资源/储量估算基础表及汇总表 3.xxxx煤岩、煤质测试成果表 4.xxx垭南煤层瓦斯参数测定成果表 5.xxxx水质分析成果表 6.其它有关成果表

109

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Top