磁縣六合工業(yè)有限公司安陽新礦畢業(yè)設(shè)計
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1、 第一章 礦區(qū)概述及井田特征 1.1礦區(qū)概述 1.1.1位置與交通 磁縣六合工業(yè)有限公司安陽新礦位于河北省磁縣與河南省安陽縣交界處磁縣觀臺鎮(zhèn)境內(nèi),岳城水庫南岸。礦井北部井田位于岳城水庫洪水位線之內(nèi),東距磁縣縣城約25km,西距磁縣觀臺鎮(zhèn)2km,北距峰峰礦區(qū)20公里。該礦井南臨磁觀公路,西為峰觀公路,距峰峰集團公司黃沙礦火車站14公里,南距河南安陽崗子窯火車站12公里,交通條件比較便利。該礦井行政區(qū)劃隸屬河北省磁縣黃沙鎮(zhèn)所管轄。詳見(圖1-1)。 1.1.2自然地理 六合工業(yè)有限公司井田地處河北、河南兩省交界處,礦井中北部為漳河河床與岳城水庫庫區(qū)。岳城水庫是海河流域南運河水
2、系漳河上的一座大型水利工程,該水庫于1958年10月開始動工興建,1960年開始攔洪,1970年11月竣工,最大庫容量13億m 3,控制流域面積18100km 2。 漳河為常年性河流,是岳城水庫的補給水源。該河流發(fā)源于山西省,其源頭有二:一是山西省平樂縣南少山,名為清漳;二是山西省長子縣發(fā)鳩山,名為濁漳。二河至涉縣東南合漳(田家嘴)匯流,至丁巖村東入磁縣,流經(jīng)都黨、觀臺、黃沙、岳城、時村營、講武城出磁縣。磁縣境內(nèi)河流長度55km,河床寬500~1300m,平時流量5~20m 3/s,汛期最大流量9200 m 3/s(1956年8月4日),結(jié)冰期75天左右(1~3月中旬)。 礦井坐落于岳城水
3、庫南岸,為丘陵山坡地形,地勢由東向西逐漸增高,標高變化于 + 134~+ 231m之間。該區(qū)地處北溫帶,屬半干旱大陸性季風氣候,四季分明,雨熱同期,晝夜溫差大。冬季寒冷少雪,多西北風;春季干旱少雨,多南風;夏季炎熱多雨,多東南風;秋季晴朗,冷暖適中。據(jù)峰峰礦區(qū)氣象局1997~2007年資料,氣溫在-11.1℃~+42℃之間,年平均氣溫13.9℃;降水量在271.5mm~728.7mm之間,年平均降水量500.1mm,降水主要集中在7、8月份;年蒸發(fā)量介于1531.2mm~2056.2mm,年平均蒸發(fā)量1831.4mm;無霜期介于206天~258天,年平均無霜期為233天。凍結(jié)期11月至翌年3月
4、。最大凍土深度為24cm,最大積雪厚度15cm。最大風力7級,最大風速20m/s。 據(jù)峰峰礦區(qū)有氣象資料記載以來,1963年降水量達1273.4mm,1958年1月16日最低氣溫為-15.7℃。 峰峰礦區(qū)位于太平洋地震構(gòu)造帶內(nèi),地震活動極為頻繁,震級較高。據(jù)歷史記載,河北省超過4.7級的地震共23次,期間地區(qū)首推1830年6月12日的彭城大地震,震級7.5級,烈度十,波及六省140縣。本區(qū)屬國家地震重點監(jiān)測區(qū),按中國地震烈度區(qū)劃,本區(qū)為地震裂度Ⅶ度區(qū)。 1.2井田地質(zhì)特征 1.2.1井田勘探程度 六合工業(yè)有限公司井田內(nèi)目前收集利用到的地質(zhì)勘探鉆孔共20個(見表2~1),其中偽
5、六河溝煤礦1933年施工地質(zhì)鉆孔1個,峰峰139隊于1956~1958年施工地質(zhì)鉆孔4個,河南煤田地質(zhì)局103隊于60年代施工地質(zhì)鉆孔6個孔,河南建委地質(zhì)一隊于1968年施工地質(zhì)鉆孔1個, 1992年河北煤田地質(zhì)局水文地質(zhì)隊共施工地質(zhì)鉆孔5個,4個無資料(5-4、1608、1208、1609孔)。在目前收集到礦井內(nèi)的地質(zhì)鉆孔資料中,1968年前施工的鉆孔中,揭露奧灰的只有2個,有4個鉆孔終層位在2號煤下,且多數(shù)未進行封孔處理,勘探質(zhì)量一般,其中N01孔質(zhì)量很差。1992年河北煤田水文地質(zhì)隊井田內(nèi)施工的 5個鉆孔,質(zhì)量和級別符合規(guī)范要求。 以往施工鉆孔情況一覽表出 (表1
6、-2-1) 序號 孔號 日期 終孔深度(m) 終孔層位 (見煤層號) 封孔情況 施工單位 鉆 孔 級 別 1 N01 1933 304.44 P1 偽六河溝煤礦 2 1210 1936 411.18 O2(6) 峰峰139隊 3 1608 1956 550.05 C2(2.8) 、、(無資料) 4 1609 1957 404.06 O2 、、 5 1611 1958 456.63 C2(2.3.4.8.9) 、、 6 4-1 1960 423.87 河南10
7、3隊 7 5-2 、、 501.94 C3(2.3.4) 、、 8 5-3 、、 554.30 P1(2) 、、 9 5-4 、、 496.69 C3(2) 、、(無資料) 10 5-5 1967 630.27 P1(2) 11 1605 1960 407.53 P1(2) 、、 12 4-2 1961 622.15 C2(2.9) 、、 13 4-4 1968 638.87 P1(2) 合格 河南建委一隊 14 1-1 1992 514.04
8、 O2(2.7.8.9) 、、 河北煤田地質(zhì)局水文地質(zhì)隊 甲級 15 1-2 1992 582.05 、、 、、 特級 16 Ⅱ-1 1992 405.09 、、 、、 甲級 17 2-2 1992 457.95 、、 、、 特級 18 Ⅱ-3 1992 542.49 、、 、、 甲級 19 1208 無資料 20 1206 無資料 1.2.2井田地層 礦井井田范圍內(nèi)基巖地層均被第三、第四系地層所覆蓋,根據(jù)礦井內(nèi)鉆孔、水源井揭露資料,地層由老至新為古生界奧陶系中統(tǒng)峰峰組,
9、石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組,二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組、石千峰組地層,新生界第三、第四系地層。茲將各組、系地層分述如下: 奧陶系(O) 中統(tǒng)峰峰組(O2f) 為煤系地層的沉積基底,巖性由淺灰色、灰色厚層、巨厚層狀石,灰?guī)r、花斑狀石灰?guī)r、白云質(zhì)石灰?guī)r為主,底部為灰黃色泥質(zhì)石灰?guī)r,鉆孔揭露厚度154.45m。 石炭系(C) 中統(tǒng)本溪組(C2b) 深灰色、灰色鋁土質(zhì)泥巖,具鮞結(jié)構(gòu)粒,含鐵質(zhì)結(jié)核及黃鐵礦結(jié)結(jié)核,夾薄層灰黑色粉砂巖,富含植物化石,半堅硬,與峰峰組地 層假整合接觸。地層厚度4.90-14.00m,平均7.70m。 上統(tǒng)太原組(C3t) 為主要含煤地
10、層,為海陸交互相沉積,厚度比較穩(wěn)定。巖性由黑色、深灰色、灰黑色泥巖、粉砂巖及中細粒砂巖、石灰?guī)r及煤層組成。本組地層含煤10層,穩(wěn)定可采者3層,分別為7號煤(小青)、8號煤(大青)、92號煤(下架);夾石灰?guī)r8層,自上而下為:一座石灰?guī)r、野青石灰?guī)r、山青石灰?guī)r、伏青石灰?guī)r、小青石灰?guī)r、中青石灰?guī)r、大青石灰?guī)r、下架石灰?guī)r,石灰?guī)r中富含海相動物化石,有蟲筵類、腕足類、瓣腮類、腹足類、珊瑚和海百合等。地層厚度133.30-145.18m,平均139.33m。 二疊系(P) 下統(tǒng)山西組(P1s) 礦井主要含煤地層,底部以灰、黑灰色中細粒砂巖(北岔溝砂巖)與太原組地層分界。巖性由深灰色、灰黑色粉砂巖
11、、細粒砂巖及煤層組成。粉砂巖中含有大羊齒,三角織羊齒、鱗木、蘆木等植物化石。頂部中細粒砂巖中富含鐵質(zhì)鮞粒。本組含煤2~5層,2號煤層為本組穩(wěn)定可采煤層,1號煤層、2上號煤層沉積不穩(wěn)定。本組地層厚度58.60~92.9m,平均73.40m,與下伏地層整合接觸。 下統(tǒng)下石盒子組(P1x) 本組巖性上部為灰綠、紫色、紫花斑色鋁質(zhì)泥巖,具有明顯的鮞粒結(jié)構(gòu)(桃花泥巖)。中部及下部為灰綠色、綠灰色、灰色粉砂巖及 細粒砂巖。底部及中下部夾黑灰色粉砂巖,含植物化石,偶夾煤線。底部以灰、深灰色富含鐵質(zhì)鮞粒的中、細粒巖屑砂巖(駱駝脖砂巖) 與山西組地層分界。本組地層厚度61.10-83.90m,平均75.
12、76m。 上統(tǒng)上石盒子組(P2s)(本組四段) 上石盒子組一段(P2s1) 本段以紫紅色、灰綠色粉砂巖和砂質(zhì)泥巖為主,夾4~6層淺灰色中~粗粒砂巖及少量灰白色、灰黑色泥巖,泥巖中偶含植物化石及鮞粒,中~細粒砂巖中具交錯層理。本組地層厚度130.30-152.89m,平均142.74m。 上石盒子組二段(P2s2) 巖性由厚層~巨厚層狀灰白色、淺灰色細~粗粒砂巖、紫紅色、灰綠色粉砂巖組成,中~細粒砂巖中含石英質(zhì)小礫石,局部含粉砂巖團塊,具楔形層理,韻律結(jié)構(gòu)明顯。本組地層厚度110.39~133.00m,平均120.70m。 上石盒子組三段(P2s3) 巖性以紫色、灰綠色帶紫斑、紫灰
13、色帶青斑的粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主,夾灰白色中~細粒砂巖2~3層,偶夾薄層粗粒砂巖。中上部夾3~4層矽硅質(zhì)泥巖,質(zhì)硬,呈菱形節(jié)理。本段地層厚度99.95~101.53m,平均100.74m。 上石盒子組四段(P2s4) 巖性由紫灰色、灰綠色、紫色粉砂巖及青灰色中~細粒砂巖組成。頂部為蘭紫色稍帶綠色斑點(豬肝紫)的含白色瘤狀鈣質(zhì)結(jié)核的粉砂巖,底部為厚層含礫灰白色粗粒砂巖,砂巖中普遍含紅色正長石為其特征。本段地層厚度147.00-158.00m平均150.00m。 上統(tǒng)石千峰組(P2sh)(本組二段) 石千峰組一段(P2sh1) 本段地層由紫紅色、灰紫色、綠灰色中~細粒砂巖和粉砂巖相間沉積而
14、成,以紫紅色細粒砂巖沉積為主。細粒砂巖具交錯層理。頂部為厚約10~15m灰綠色、紫花色泥晶石灰?guī)r(淡水泥灰?guī)r),底部以含肉紅色正長石、燧石基底式膠結(jié)的粗粒砂巖與上石盒子組四段分界。本段地層厚度138.50-158.00m,平均152.00m。 石千峰組二段(P2sh2) 巖性由紫紅色、紫色粉砂巖及細粒砂巖構(gòu)成。上部為厚約30m的紫紅色細粒砂巖與粉砂巖互層沉積,下部為厚約50m的紫紅色粉砂巖與砂質(zhì)泥巖,含灰綠色鈣質(zhì)結(jié)核。本段地層厚度63.70-88.75m,平均80.00m。 新生界(Kz) 第三系(R) 中新統(tǒng)九龍口組(N1j) 礦井南部鉆孔有揭露,與河南紅嶺井田的湯陰組相對應,巖
15、性由褐紅色粘土、綠灰色中~細粒砂巖、砂礫巖組成,半膠結(jié),較松散,礦井內(nèi)鉆孔最大揭露厚度37.20m。 第四系(Q) 由耕植土、砂卵礫石、砂質(zhì)粘土、亞砂土組成,礦井范圍內(nèi)東北厚西南薄,耕植土厚2~4m,地層總厚度15.10~75.52m。 1.2.3井田標志層特征 本區(qū)主要含煤地層為二疊、石炭系的山西組和太原組,海陸將交互相~過渡相沉積,煤層穩(wěn)定,標志層眾多,特征明顯。主要可采煤層標志層有: 1、2號煤層頂板砂巖。由粉砂巖、細粒砂巖組成,2.30-8.90m, 安陽礦井煤系地層標志層一覽表 (表1-2-3-1) 標志層 名 稱 厚 度 最小~最大 平均 層間距
16、m 對應 煤層 巖 性 描 述 穩(wěn)定性 頂板砂巖 2.3~0-8.90 5.26 2 深灰及黑灰色粉砂巖、細粒砂巖,中厚層狀,含植物化石。 穩(wěn)定 一座灰?guī)r 0.90-1.30 0.92 34 3 灰色,中-薄層狀,含海相生物化石。 不穩(wěn)定 野青灰?guī)r 2.04-3.41 2.73 20. 4 淺灰色及灰色,隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),質(zhì)較純,含海相生物化石。 穩(wěn)定 伏青 3.5-4.57 4.09 49 6下 灰色,隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),富含海相生物化石,裂隙發(fā)育。 穩(wěn)定 小青灰?guī)r 1.25-2.35 1.52 14 7 灰白色及灰色,隱晶質(zhì)
17、結(jié)構(gòu),含海相生物化石,性脆。 較穩(wěn)定 中青灰?guī)r 0.60-0.80 0.72 18 灰色,細晶質(zhì)結(jié)構(gòu),富含海相生物化石,薄層狀。 穩(wěn)定 大青灰?guī)r 5.42-7.00 6.21 8.4 8 灰及深灰色,含燧石結(jié)核及大量海相生物化石,裂隙發(fā)育,質(zhì)不純。 穩(wěn)定 下架灰?guī)r 0.69-0.90 0.75 3.5 9 深灰色、灰色。含豐富的海相生物化石,泥晶及生物碎屑結(jié)構(gòu),含泥質(zhì)成份較高。 平均厚度5.26m,含植物化石,具明顯的鮞粒結(jié)構(gòu)特征,沉積穩(wěn)定。 2、小青灰?guī)r。7號煤層頂板。厚度1.25-2.35m,平均厚度1.52m,灰色,薄層狀,隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),
18、含海相生物化石,較穩(wěn)定。上距伏青灰?guī)r14m。 3、大青灰?guī)r。8號煤層頂板。厚度5.24-7.00m,平均厚度6.21m,灰色,厚層狀,含燧石結(jié)核及大量海相生物化石,穩(wěn)定。上距小青灰?guī)r26m。 4、下架灰?guī)r。9號煤層頂板。厚度0.69-0.90m,平均厚度0.75m,灰色,含豐富的海相生物化石,泥晶及生物碎屑結(jié)構(gòu),含泥質(zhì)成份較高,穩(wěn)定。上距大青灰?guī)r3.5m。 其它標志層還有一座灰?guī)r、野青灰?guī)r、伏青灰?guī)r、中青灰?guī)r等,其特征見(表3-1) 1.2.4 地質(zhì)構(gòu)造 1.2.4.1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造 在區(qū)域構(gòu)造上,峰峰煤田處于祁呂賀蘭山字型構(gòu)造前弧東翼邊緣,新華夏系第三隆起帶與第二沉降帶的過渡帶。新
19、華夏系第三隆起帶恰好又復合于祁呂賀蘭山字型構(gòu)造前弧的東翼之上,致使區(qū)內(nèi)各種構(gòu)造體系的各級規(guī)模和各序次的構(gòu)造,以多種復合方式彼此交織在一起,構(gòu)造形態(tài)較為復雜,顯示了多期性和繼承性的特點,形成了本區(qū)獨特的構(gòu)造輪廓。區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造類型為高角度正斷層,褶皺次之。 峰峰煤田以新華夏系構(gòu)造體系為主,次為南北向構(gòu)造、華夏系構(gòu)造,并伴有東西向構(gòu)造。斷層以高角度正斷層為主,平面彎曲波狀,多屬壓扭性質(zhì)。在空間上西疏東密,西弱東強,顯然受來自東南方向側(cè)壓應力的制約。從各時代地層沉積建造、接觸關(guān)系、構(gòu)造特點和巖漿巖年齡分析,主要構(gòu)造是燕山運動的產(chǎn)物,其生成先后次序,從老到新應為北西向、南北向、北北東向、東西向
20、。 (一)、主要構(gòu)造體系 1、新華夏構(gòu)造體系:在本區(qū)比較發(fā)育,規(guī)模較大,影響廣泛,活動時間長,為本區(qū)的控制性構(gòu)造,由于南北向構(gòu)造體系的嚴重干擾,所顯示的構(gòu)造形跡,既不是嚴格的新華夏系,也不是嚴格的南北構(gòu)造,而是二者之間的一套混合的結(jié)構(gòu)面。 2、南北方向構(gòu)造體系:由于受新華夏系的破壞比較嚴重,僅在鼓山背斜等處展現(xiàn)一些近南北向構(gòu)造的片段。 3、東西向構(gòu)造:一般規(guī)模不大,主要發(fā)育在鼓山兩側(cè)地區(qū)。如苑城地塹、鼓山東側(cè)的上官莊向斜、黑龍洞背斜等。 4、北西向構(gòu)造:因受多期的破壞和改造,在本區(qū)內(nèi)展布不完整,僅有少量規(guī)模不大的北西向構(gòu)造。其中較完整的有后溝向斜、鐘離向斜等。 (二)、區(qū)域構(gòu)造特征
21、 縱觀本區(qū)構(gòu)造,總體上有如下特征: 1、斷裂密度從西向東,呈明顯的由疏到密變化,褶皺西部山區(qū)不發(fā)育,在盆地內(nèi)伴隨著斷距大于100m的斷裂帶,常常有褶皺分布,褶皺多為復式或雁行排列,前者如鼓山背斜、蓮花山背斜等,后者如沙果園背斜、彭城向斜等。 2、斷層多為高角度正斷層,常以楔型或地塹相間展現(xiàn),斷層傾角多在70左右。 3、整個區(qū)域地層產(chǎn)狀較為平緩,地層傾角西部山區(qū)一般為5~10,和村盆地及鼓山以東地區(qū)一般為10~25左右。 4、北北東向斷裂和南北向斷裂的斷裂帶寬度一般為5~10m,唯鼓山斷裂帶寬度較大,最大處可達100m。在鼓山斷裂帶內(nèi)可見構(gòu)造透鏡體、小褶皺以及顯示南北扭動的水平擦痕。
22、 5、具有強烈的繼承性,顯示了多次構(gòu)造活動的復雜影響,它們互相遷就、改造、呈現(xiàn)截接和斜接等關(guān)系,使本區(qū)斷裂構(gòu)造形跡及其力學性質(zhì)復雜化。但以北北東向構(gòu)造為主,改造、重造了其它各類構(gòu)造。 1.2.4.2礦井地質(zhì)構(gòu)造 礦井位于峰峰礦區(qū)的南端,鼓山~何莊斷裂束之西側(cè),其構(gòu)造形跡的發(fā)生、發(fā)展受區(qū)域構(gòu)造的控制,礦井構(gòu)造特征與構(gòu)造形態(tài)以單斜構(gòu)造為主,地層走向近SN,傾向E,礦井北端,受漳河向斜傾伏端的影響,地層略呈寬緩的波曲形態(tài),地層傾角10~20。茲將礦井內(nèi)構(gòu)造敘述如下: (一)、斷層構(gòu)造 經(jīng)統(tǒng)計,礦井井田內(nèi)落差大于20m的斷層共2條,總長度6604m。井田內(nèi)的大型斷層主要分布在井田西側(cè)和中部,從
23、礦井開采情況看,對采區(qū)的劃分和煤層開采沒有重大影響。在礦井開采中,揭露小型斷層10條,或三二條平行排列,或單獨出現(xiàn),分布無規(guī)律。在巷道開掘中揭露斷層點8處。 1、F58斷層 位于礦井西部,屬礦井主干斷裂,走向NE~NNE,傾向NW~NWW,傾角70,縱貫礦井南北,總體延展長度7600m,落差120~430 m,申家莊礦和本礦井采掘工程、補19孔、Ⅱ-1孔、1609實見,NO1孔控制,控制嚴密,位置、落差可靠。 3、FB53斷層 由河南崗子窯煤礦由東南部延伸至本礦井田中部,延展長度1700m。礦井主干斷裂,平面彎曲波狀,走向由NE~NNE~NE向,傾向SE,傾角60~70,礦井內(nèi)斷層落差
24、30~70m。 (二)、褶皺構(gòu)造 本井田地層寬緩開闊,略有起伏。總體上呈現(xiàn)出以Ⅲ—Ⅲ′地質(zhì)剖面線為軸的寬緩向斜,縱貫全井田,軸向N60W,地層走向N~NE,傾E~SE,兩翼地層基本對稱,地層傾角10~20。井田東西 礦井斷層控制程度一覽表 (表1-2-4-1) 斷層編號 斷層產(chǎn)狀 落差 (m) 延展(m) 確定依據(jù) 斷層性質(zhì) 可靠 程度 走向 傾向 傾角 F58 NE~NNE NW~ NNW 70 120~430 7600 申家莊礦補19孔和井下采掘工程實見;本礦井Ⅱ-1孔缺失P1x~P2s3地
25、層及P1s部分地層,NO1孔間接控制;邊界西南1609孔實見,缺失C3t地層120m。 正 可靠 FB53 NE SE 60~70 30~70 2500 由崗子窯煤礦從東南部延伸至礦井中部,延展長度1700m,礦井東翼軌道下山實見 正 可靠 兩翼斷層的存在,使其軸部位置發(fā)生一定程度的偏移,向斜的整體形態(tài)由地質(zhì)鉆孔和采掘工作面基本控制,對礦井生產(chǎn)無顯著影響。 縱觀井田構(gòu)造,與區(qū)域構(gòu)造密切相關(guān)。本礦在生產(chǎn)過程中只遇到了FB53斷層,其余均在未開拓區(qū)域,井田在開采過程中,遇到的多為走向小斷層,最大落差26m,最小0.01m,對開采略有影響。 (三)、巖漿巖 礦井范圍
26、內(nèi)的鉆孔及井下采掘工程均未見到有巖漿巖的侵入,礦井緊鄰的申家莊礦也未發(fā)現(xiàn)有巖漿巖的侵入。 1.3井田水文地質(zhì) 1.3.1含水層 礦井內(nèi)含水層敘述如下。 新生界砂卵礫石含水層 由沉積松散的砂卵礫石及半膠結(jié)的砂礫巖組成,為孔隙含水層,分布不穩(wěn)定。含水層厚10.60~18.30m,鉆孔泥漿消耗量介于0.60~9.60 m 3/h之間。根據(jù)辛安井田鉆孔抽水試驗成果資料,單位涌水量0.355 l/s.m,水位標高+187.44m,礦化度0.3 g/l,水質(zhì)類型HCO3CL—CaMg型,為中等富水性含水層。 二疊系上石盒子組二段砂巖含水層組(Ⅸ) 以二疊系上統(tǒng)上石盒子組二段底部砂巖含水層為主
27、,為砂巖裂隙含水層組,巖性以灰白、淺灰白色中~粗粒砂巖為主,含水層厚度10.30~12.00m,平均11.33m,鉆孔泥漿消耗量介于0.0~0.8 m 3/h之間。根據(jù)辛安井田鉆孔抽水試驗成果資料,單位涌水量0.023~0.049 l/s.m,水位標高+135.80~+160.77m,滲透系數(shù)0.11~0.19 m/d,礦化度0.4~0.6 g/l,水質(zhì)類型為HCO3SO4—CaMg、HCO3CL—NaCa型,為弱富水性含水層。 二疊系下石盒子組砂巖含水層組(Ⅷ1+Ⅷ2) 由二疊系下統(tǒng)下石盒子組底部(Ⅷ1)和中部(Ⅷ2)兩個含水層構(gòu)成,為砂巖裂隙含水層組,巖性均為深灰色中~細粒砂巖。 底
28、部砂巖含水層(Ⅷ1)下距2號煤層平均間距47.49m,含水層厚1.60~7.30m,平均5.13m,鉆孔泥漿消耗量介于0.00~0.45 m 3/h之間。根據(jù)辛安井田鉆孔抽水試驗成果資料,單位涌水量0.0179~0.22 l/s.m,礦化度0.60~1.8 g/l,滲透系數(shù)0.19~1.30 m/d,水位標高+129.72~146.30m,水質(zhì)類型為HCO3CL—NaCa、HCO3SO4—NaMg型,為弱~中等富水性含水層。 中部砂巖含水層(Ⅷ2)下距2號煤層平均間距84.17m,含水層厚4.50~17.10m,平均10.58m,鉆孔泥漿消耗量均小于0.30 m 3/h。根據(jù)辛安井田鉆孔抽水
29、試驗成果資料,單位涌水量0.14~0.18 l/s.m,礦化度0.5 g/l,滲透系數(shù)0.38 m/d,水位標高+161.03m,水質(zhì)類型為HCO3SO4—CaNa型,為中等富水性含水層。 二疊系山西組2號煤頂板砂巖含水層(Ⅶ) 為2號煤層間接頂板裂隙含水層,由1~3層中~細粒砂巖構(gòu)成,泥鈣質(zhì)膠結(jié),厚度6.31~17.70m,平均12.42m。鉆孔泥漿消耗量介于0.0~0.8 m 3/h之間。根據(jù)辛安井田鉆孔抽水試驗成果,單位涌水量為0.078~0.356l/s.m,滲透系數(shù)0.04~3.97 m/d,水位標高為+136.45m,水質(zhì)類型為HCO3—Na型或HCO3CL—Na型,為弱~中等
30、富水性含水層。礦井在開采過程中,頂板裂隙水以滴水、淋水的形式涌入工作面。 石炭系野青石灰?guī)r含水層(Ⅵ) 為4號煤層的直接頂板巖溶裂隙含水層,巖性由深灰色隱晶質(zhì)含泥質(zhì)石灰?guī)r構(gòu)成,厚0.47~3.41m,平均2.28m。裂隙發(fā)育,但均被方解石及黃鐵礦充填。辛安及復興井田中鉆孔均未發(fā)生漏水現(xiàn)象,鉆孔泥漿消耗量介于0.1~0.3 m 3/h之間。根據(jù)辛安、復興井田鉆孔抽水試驗成果,其單位涌水量介于0.00085~0.071l/s.m之間,滲透系數(shù)5.93 m/d,水質(zhì)類型為HCO3CL—NaCa型,水位標高+133.3m,為弱富水性含水層。 石炭系伏青石灰?guī)r含水層(Ⅳ) 為6號煤層的間接底板巖
31、溶裂隙含水層,巖性由深灰色中~厚層狀隱晶質(zhì)石灰?guī)r組成,含少許泥質(zhì),分布穩(wěn)定,厚3.50~4.57m,平均4.09m,礦井進行擴大延伸補充地質(zhì)勘探時,鉆孔泥漿消耗量大于0.5m 3/h的鉆孔有2個,其余介于0.60~1.20m 3/h之間;復興井田的1205、1201、1202、1612鉆孔揭露該含水層時發(fā)生嚴重漏水。根據(jù)辛安井田和復興井田(1202孔)的鉆孔抽水試驗資料,其單位涌水量介于0.0185~5.359 l/s.m之間,滲透系數(shù)8.25 m/d,水質(zhì)類型為HCO3CL—NaCa型或HCO3SO4—NaCa型,水位標高+133m,為弱~極強富水性含水層。 石炭系大青石灰?guī)r含水層(Ⅱ)
32、 為8號煤層頂板巖溶裂隙含水層,巖性由深灰色巨厚層狀質(zhì)純隱晶質(zhì)~細晶質(zhì)石灰?guī)r組成,含燧石,厚5.42~7.00m,平均6.12m,層位穩(wěn)定。礦井擴大延伸補充地質(zhì)勘探時,鉆孔泥漿消耗量介于1.20~4.50m 3/h之間。根據(jù)辛安井田鉆孔抽水試驗,其單位涌水量0.06~0.9 l/s.m,水質(zhì)類型為HCO3—Na,礦化度為0.6g/l,水位標高+132m,為弱~中等富水性的含水層。 奧陶系石灰?guī)r含水層(Ⅰ) 為煤系地層的沉積基底,主要指中統(tǒng)峰峰組七、八段地層,地層厚度120m左右,為巖溶裂隙含水層。巖性由淺灰、灰色石灰?guī)r、角礫狀石灰?guī)r、白云質(zhì)石灰?guī)r組成,鉆孔最大揭露厚度57.55m,巖溶發(fā)育
33、極不均一,根據(jù)辛安井田鉆孔抽水試驗資料,單位涌水量0.20~105.11l/s.m,水質(zhì)類型HCO3SO4—CaMg,礦化度小于0.5g/l。2004年礦井工業(yè)廣場內(nèi)施工的水源井揭露奧陶系石灰?guī)r厚度154.45m(揭露層段為峰峰組六、七、八段),出水段孔徑219mm,單位涌水量為25.50 l/s.m,換算成孔徑91mm的單位涌水量為18.20l/s.m,滲透系數(shù)14.67m/d,經(jīng)多年觀測,水位標高+120.00m,為富水性極強的含水層。1.3.2隔水層 礦井內(nèi)各含水層在垂向上間隔一般15~56m,各含水層之間巖性構(gòu)成為粉砂巖或泥巖,在天然狀態(tài)下具有良好的隔水性能。根據(jù)鄰近復興井田和辛安井
34、田水文地質(zhì)資料,礦井內(nèi)各含水層的水位、水質(zhì)、礦化度等指標存在明顯差異,天然狀態(tài)下各含水層之間無水力聯(lián)系。 新生界砂卵礫石含水層組(Ⅹ)與二疊系上石盒子組砂巖含水層組(Ⅸ)之間隔水層 鉆孔揭露新生界砂卵礫石含水層組之下基巖風氧化帶最大厚度為13.90m,巖性為褐色、褐黃色粉砂巖及細粒砂巖,巖層風氧化帶裂隙被粘土質(zhì)充填,形成基巖風氧化帶隔水層;二疊系上石盒子組砂巖含水層組主要指上石盒子組二段中~粗粒砂巖含水層段。石盒子組二段之上為石盒子組三段、四段地層,石盒子組三段地層厚度100m左右,巖性以紫色、灰綠色帶紫斑、紫灰色帶青斑的粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主;石盒子組四段地層厚度150.00m左右,巖性以
35、紫灰色、灰綠色、紫色粉砂巖為主,夾青灰色中~細粒砂巖組成,頂部為蘭紫色稍帶綠色斑點(豬肝紫)的巨厚層狀含白色瘤狀鈣質(zhì)結(jié)核的粉砂巖。石盒子組三段和四段的粉砂巖厚度占兩段地層總厚度的85%以上,因此,新生界砂卵礫石含水層組(Ⅹ)與二疊系上石盒子組砂巖含水層組(Ⅸ)之間的巖層隔水性能良好,天然狀態(tài)下不會發(fā)生水力聯(lián)系。 二疊系上石盒子組二段砂巖含水層組(Ⅸ)與二疊系下石盒子組砂巖含水層組(Ⅷ1+Ⅷ2)之間隔水層二疊系下石盒子組砂巖含水層組的頂部為厚10~20m的灰綠、紫色、紫花斑色鋁質(zhì)泥巖,具有明顯的鮞粒結(jié)構(gòu)(桃花泥巖);二疊系上石盒子組砂巖含水層組的下部為上石盒子組一段地層。上石盒子組一段地層厚度
36、150m左右,其下部以深灰色、淺綠灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主,夾少量灰白色中~細粒砂巖及灰黑色泥巖。由此可見,二疊系上石盒子組砂巖含水層組(Ⅸ)與二疊系下石盒子組砂巖含水層組(Ⅷ1+Ⅷ2)之間存在巨厚層的粉砂巖及砂質(zhì)泥巖,兩含水層組之間巖層的隔水性能良好,天然狀態(tài)下不會發(fā)生水力聯(lián)系。 二疊系下石盒子組砂巖含水層組(Ⅷ1+Ⅷ2)與二疊系山西組2號煤頂板砂巖含水層(Ⅶ)之間隔水層 二疊系下石盒子組砂巖(駱駝脖砂巖)至二疊系山西組2號煤層頂板砂巖含水層含水層(Ⅷ1)平均間距50m左右,巖性由黑色、黑灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、細粒砂巖組成,粉砂巖、砂質(zhì)泥巖占巖層厚度的65%左右(見圖5-4),兩含水層
37、組之間巖層的隔水性能良好,天然狀態(tài)下不會發(fā)生水力聯(lián)系。 二疊系山西組2號煤頂板砂巖含水層(Ⅶ)與石炭系野青石灰?guī)r含水層(Ⅵ)之間隔水層 兩含水層間距47m左右,巖性由深灰、灰黑色泥巖、粉砂巖、細粒砂巖組成,泥巖及粉砂巖占巖層厚度的75%左右,兩含水層組之間巖層的隔水性能良好,天然狀態(tài)下不會發(fā)生水力聯(lián)系。 石炭系野青石灰?guī)r含水層(Ⅵ)與石炭系伏青石灰?guī)r含水層(Ⅳ) 之間隔水層 兩含水層間距49m左右,兩含水層之間巖性由灰黑色、黑色泥巖、粉砂巖、深灰色細粒砂巖及煤層組成,泥巖及粉砂巖占巖層厚度的 45%左右,天然狀態(tài)下兩含水層不會發(fā)生水力聯(lián)系。 石炭系伏青石灰?guī)r含水層(Ⅳ)與石炭系大
38、青石灰?guī)r含水層(Ⅱ)之間隔水層 兩含水層間距40m左右,巖性由深灰色粉砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、細粒砂巖及薄層石灰?guī)r和煤層組成,泥巖、粉砂巖占巖層厚度的55%左右,天然狀態(tài)下兩含水層不會發(fā)生水力聯(lián)系。 石炭系大青石灰?guī)r含水層(Ⅱ)與奧陶系石灰?guī)r含水層(Ⅰ)之間隔水層 兩含水層間距21.58~24.96m,含水層之間巖性由深灰、灰白色粉砂巖、鋁土泥巖及煤層組成,粉砂巖、鋁土泥巖占巖層厚度85%左右,隔水性能良好,天然狀態(tài)下兩含水層不會發(fā)生水力聯(lián)系。 1.3.3地表水與地下水之水力聯(lián)系 礦井北部位于岳城水庫上游最高洪水水位線內(nèi),最高洪水位線內(nèi)漳河河床常年有水。經(jīng)鉆孔揭露,新生界發(fā)育有靜水條件
39、下形成的粘土層,其下伏的基巖風氧化帶為二疊系上石盒子組地層,風化殼裂隙被粘土介質(zhì)充填,形成相對隔水層,阻止地表水下滲補給潛水及基巖水?!逗颖笔『惖貐^(qū)磁縣申家莊煤礦岳城水庫洪水位下試采研究報告》表明,“庫區(qū)水不補給潛水及基巖含水層”。礦井相鄰的申家莊礦西翼1221工作面位于洪水位邊緣,開采深度80~120m,采高4.0~4.30m,采區(qū)上新生界覆蓋層厚度0~10m,開采后地表出現(xiàn)裂縫寬度250~300mm,隨即洪水位線以下水庫全部蓄水,經(jīng)井下觀測,采區(qū)工作面涌水量未增加,表明地表水體與下伏基巖含水層無水力聯(lián)系。 2004年11月,中國水利水電科學研究院提交了《關(guān)于磁縣六合工業(yè)有限公司在岳城水
40、庫下采煤的可行性專題研究報告》,該報告經(jīng)水利部海河委漳衛(wèi)南運河管理局審查批復。上述批復意見均認為,礦井在庫區(qū)開采時,庫區(qū)水不會補給下伏的含水層,不會對礦井的開采造成威脅。 多年來,礦井在開采過程中對井下出水點進行采樣化驗,分析水質(zhì),判斷水源,根據(jù)分析結(jié)果,經(jīng)計算比對,礦井水水源均為二疊系下統(tǒng)山西組2號煤層頂板砂巖裂隙水。見表5-1。 綜上所述,礦井內(nèi)地表水體與潛水及基巖含水層無水力聯(lián)系。 1.4煤層特征 1.4.1煤層 礦井內(nèi)主要含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組、石炭系上統(tǒng)太原組及中統(tǒng)本溪組地層。含煤地層平均總厚228.27m,含煤14層,煤層平均總厚11.04m,含煤系數(shù)4.84%,其中
41、穩(wěn)定可采的煤層為2、7、8、92號煤層,局部可采煤層為3、6號煤層,可采煤層平均總厚度為7.46m,可采含煤系數(shù)為3.27%(見表4-1)。 井田內(nèi)主要可采特征如下: 2號煤層(大煤) 礦井主采煤層,位于山西組下部,上距“駱駝脖砂巖”47m左右,下距“北岔溝砂巖”14m左右。煤層在礦井范圍內(nèi)南北兩端厚,東北部厚度4。56~5.45m,平均5.25m,西南部厚度3.90~6.50m,平均5.00m。中部薄,厚度3.30~4.40m,平均3.82m,無偽頂,細粒砂巖直接頂板。局部含厚度為0.02~0.15m的夾矸,夾矸巖性為粉砂巖或炭質(zhì)泥巖,結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定可采。 7號煤層(小青煤) 位于
42、太原組中下部,上距2號煤層110m,距伏青石灰?guī)r14m。煤層厚度0.34~1.54m,平均0.87m,含夾矸一層,夾矸厚度0.27m,巖性為粉砂巖,結(jié)構(gòu)簡單。頂板巖性為石灰?guī)r,底板巖性為泥巖。全區(qū)穩(wěn)定,大部可采。 8號煤層(大青煤) 煤 層 特 征 一 覽 表 (表4-1) 煤 層 號 煤層 名稱 厚 度 最小~最大 平均 頂板 巖性 底板 巖性 結(jié)構(gòu) 可采性 穩(wěn)定性 間距 最小~最大 平均 1 小煤 0.24 粉砂巖 泥巖 簡單 不可采 不穩(wěn)定 1下 0.21-0.39 0
43、.30 細砂巖 粉砂巖 簡單 不可采 不穩(wěn)定 2上 0.21-0.48 3.06 粉砂巖 粉砂巖 簡單 不可采 不穩(wěn)定 2 大煤 4.12-5.85 5 粉砂巖 粉砂巖 簡單 可采 穩(wěn)定 8.50-15.58 12.85 3 一座煤 0.41-0.81 0.59 粉砂巖 細砂巖 簡單 不可采 穩(wěn)定 35.40-41.13 37.76 4 野青煤 0.35-0.53 0.42 石灰?guī)r 粉砂巖 簡單 不可采 穩(wěn)定 8.42-11.81 10.59 4下 0.32-0.96 0.51
44、粉砂巖 細砂巖 簡單 不可采 較穩(wěn)定 2.78-3.99 10.59 5 山青 小煤 0.29-0.39 0.34 粉砂巖 粉砂巖 簡單 不可采 不穩(wěn)定 15.28 6 山青煤 0.31-0.53 0.39 粉砂巖 粉砂巖 簡單 不可采 不穩(wěn)定 27.43-27.53 27.48 6下 伏青煤 0.22-0.38 0.31 石灰?guī)r 細砂巖 簡單 不可采 不穩(wěn)定 8.32 7 小青煤 0.84-1.51 1.18 石灰?guī)r 泥巖 簡單 可采 穩(wěn)定 15.48-16.08 15.99 8 大青煤
45、 0.64-0.92 0.78 石灰?guī)r 粉砂巖 簡單 可采 穩(wěn)定 24.47-27.78 24.83 91 下煤架 0.33-0.52 0.38 石灰?guī)r 粉砂巖 簡單 不可采 穩(wěn)定 2.90-3.23 3.06 92 下煤架 1.32-1.65 1.48 粉砂巖 粉砂巖 簡單 可采 穩(wěn)定 5.78-6.65 6.12 位于太原組下部,上距7號煤層25m左右,直接頂板為大青石灰?guī)r。煤層厚度0.64~0.92m,平均0.79m。結(jié)構(gòu)簡單,大部分可采。 92號煤層(下架煤) 位于太原組底部,上距91號煤層6m,距8號煤層7.69
46、m,煤層厚度1.13~3.14m,平均1.58m。煤層中普遍含一層夾矸,夾矸厚度0.24m,夾矸巖性為泥巖,結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定可采。 其它煤層特征見(表4-1)。 1.4.2 煤質(zhì) 一、煤的物理性質(zhì)和煤巖特征 礦井內(nèi)可采煤層呈黑色,中等硬度,以鏡煤和亮煤為主,性脆,條帶狀~均一狀結(jié)構(gòu),層狀~塊狀構(gòu)造,內(nèi)生裂隙較發(fā)育,玻璃光澤,階梯狀斷口,黑褐色條痕,宏觀煤巖類型為光亮型,少量半亮型。密度1.59~1.64。 主要可采煤層煤巖組份以鏡質(zhì)組為主(含量75.8~80.4%),其形態(tài)分子和礦物質(zhì)均勻分布其中,均勻基質(zhì)體為主,其次為鏡質(zhì)體,少量不均勻基質(zhì)體。次為惰質(zhì)組(含量14.6~18.5%
47、),為碎屑絲質(zhì)體和氧化絲質(zhì)體及少量的粗粒體、微粒體。半鏡質(zhì)組含量占3.6~5.0%,為團塊狀或透鏡狀。殼質(zhì)組含量占0.7~1.4%。見有小孢子和角質(zhì)體。無機組份以粘土類為主,其含量4.2~11.5%,其次為硫化鐵類,其含量為0.5~1.2%,碳酸鹽類含量約占0.4%,氧化硅類含量約占0.9%。 在相鄰的河南崗子窯井田,煤呈灰、灰黑色,紫褐色條痕,金剛光澤及玻璃光澤,層狀~塊狀構(gòu)造,不均勻條帶狀結(jié)構(gòu),比重1.35~1.47g /cm3,硬度2~3。紅嶺井田2號煤以均一凝膠化基質(zhì)體為主,半凝膠化基質(zhì)為灰白色,絲炭為黃色,突起明顯,可見小孢子,顯微結(jié)構(gòu)呈條帶狀,均一塊狀。礦物質(zhì)以粘土為主,含量13
48、~14%,次為碳酸鹽及氧化硅類。 紅嶺井田煤巖化驗成果表 (表1-4-2-1) 取樣點 有 機 組 無 機 組 凝膠化組 半凝膠 化組 絲質(zhì)組 穩(wěn)定組 粘土類 氧化硅類 5-6 67.9 13.9 17.6 0.6 12.7 0.2 12-1 78.9 7.8 13.3 13.5 0.6 二、煤的化學性質(zhì)、工藝性能和煤類 2.1、水份(Mad%) 礦井內(nèi)各可采煤層原煤水份在0.59~0.88%之間,平均最大0.81%,變化范圍狹小(2.2、灰份(Ad%) 礦井各煤層原煤灰份在8.51~30.01%之間
49、,平均原煤灰份最大值20.94%,低灰~富灰煤。垂向上,2號煤層原煤灰份在8.51~30.01%之間,屬中灰~富灰煤。7、8、92號分別為18.65%、11.70%和20.94%,為中灰煤,其灰份增高與夾矸有關(guān)。在平面分布上,2號煤層變化較大,由特低灰到中灰煤,7、8、9號煤層穩(wěn)定,分別為低灰煤和中灰煤。 相鄰井田中,紅嶺井田2號煤原煤灰份在12~25.2%之間,為低中灰煤.太原組煤層灰份為7.21~31.8%,在特低灰到富灰煤之間變化。辛安井田2號煤原煤灰份為16.82%,太原組煤層灰份為16.10%,均為中灰煤。申家莊井田原煤灰份在15~25%之間為中灰煤。六河溝煤礦2號煤灰份13.17
50、%,為低灰煤, 太原組煤層灰份為17.98~24.57%,崗子窯井田為中灰煤。 2.3、揮發(fā)份(Vadf%) 礦井各煤層原煤揮發(fā)份在21.7~27.53%,平均最大24.70%。各煤層間平均值變化不大。 2.4、發(fā)熱量(Qgrdaf MJ/kg) 礦井各可采煤層原煤恒溫無灰基高位發(fā)熱量在27.23~35.72 MJ/kg,平均29.54 MJ/kg,屬特高熱值煤層。 2.5、硫份(Std%) 礦井內(nèi)各可采煤層間硫份含量變化較大。山西組2號煤層以有機硫為主,原煤硫份含量在0.20~0.45%之間,平均0.30%;浮煤硫 份含量在0.25~0.2
51、9%之間,平均0.27%,屬特低硫煤。太原組可采 煤層以硫化鐵為主的無機硫含量較高,原煤硫份含量一般在2.51~3.74%之間,平均2.98%,屬中高硫煤層。 相鄰井田紅嶺井田2 號煤全硫含量小于0.70%屬特低硫煤,太原組煤層全硫含量均高于2號煤,最高4.09%,多以黃鐵礦結(jié)核的形式伴生于煤層之中,易于洗選,經(jīng)洗選后硫含量下降至1.23~1.57%。辛安與申家莊井田2 號煤全硫含量小于1.0%屬低硫煤,太原組煤層辛安井田全硫平均含量1.61%,為中高硫煤。六河溝煤礦2號煤全硫含量3.05%,屬高硫煤,崗子窯煤礦2號煤全硫含量0.42%屬特低硫 煤,太原組煤層全硫含量2.59~4.40%
52、。為中高硫煤或高硫煤。 三、元素分析 礦井井田內(nèi)鉆孔煤層化驗結(jié)果顯示,各煤層的元素含量變化很小,氫(H)、氮(N)元素在垂向上隨嘗試的增加而減少,其變化與揮發(fā)份產(chǎn)率的變化一致,氧(O)和硫(S)則與之相反。有害元素2號煤含量0.0422%為低磷煤,7號和8號煤含量<0.01%為特低磷煤, 井田鉆孔煤樣原素分析表 (表1-4-2-2) 煤層號 原 素 分 析 (原煤) % Cadf Hadf Nadf Oadf+Sadf 2 89.04 5.05 1.72 4.20 7 87.81 4.95 1.34
53、 4.72 8 89.29 4.73 1.28 4.71 92 88.35 4.74 1.31 5.10 92煤號含量0.079屬中磷煤。各層煤的氯含量均在 >0.05~0.15%之間為低氯煤。各種微量元素均達不到工業(yè)品位。 井田鉆孔煤樣微量原素表 (表1-4-2-3) 煤號 Ge ppm Ga ppm U ppm Th ppm V2O5% As ppm F ppm 2 1.5 5.25 6.75 11.67 0.0333 1 59.67 7 3.5 4.5 8 11 0.017 0.5
54、 35.5 8 3 6 8 6 0.018 0 196 92 5 20.05 7.5 30.05 0.0225 9 208 四、煤灰成份 本區(qū)煤灰成份以SiO2和AlO3為主,二者占煤灰總成份的55~82%,其次為Fe2O3和CaO、SO3,占15~38%主要。山西組中Fe2O3和SO3含量明顯低于太原組,與山西組全硫低于太原組有關(guān)。 煤灰成份化驗結(jié)果表 (表1-4-2-4) 煤 號 煤灰成份 平均灰熔點 (ST) 灰熔點分段 (ST) SiO2 Fe2O3 Al2O3 Ca
55、O MgO SO3 TIO2 K2O Na2O MnO2 2 45.27 5.92 32.17 4.98 1.34 2.91 1.59 0.54 1.51 0.031 1407.5 高熔 7 50.81 14.13 18.64 6.19 1.17 4.74 1.00 0.40 0.26 0.021 1135 低熔 8 36.67 17.50 21.88 9.35 1.39 9.31 0.39 0.23 0.24 0.026 1185 低熔 92 37.08 19.00 28.90 5.57 0
56、.56 4.01 0.50 0.43 0.23 0.031 1265 低熔 五、灰熔點 煤灰熔點的高低,取決于煤灰的成份。資料顯示,當SiO2含量在45~60%時,灰熔點隨SiO2含量的增加而降低,AlO3含量則與灰熔點的變化成正比關(guān)系。本井田內(nèi)煤灰熔點與煤灰中SiO2和AlO3的關(guān)系,正符合上述規(guī)律。本區(qū)山西組2號煤層屬高熔煤,太原組7、8、92號煤層屬低熔煤。 六、煤類: 本井田以肥、焦煤為主,南部多為焦煤,煤質(zhì)變化程度較高,北部肥、焦各半,其煤化程度較南部略低,垂向上,山西組2號煤肥、焦各半。 安陽井田煤層分類表
57、 (表1-4-2-5) 煤 類 分 類 指 標 煤 層 號 焦 煤 肥 煤 Vr G Y Vr G Y 2 21.30-25.24 97.5 19~23 26.03 98.75 28.78 七、煤的可選性 本礦井井田內(nèi)無相關(guān)資料,現(xiàn)將鄰區(qū)煤的可選性資料介紹如下: 紅嶺井田: 山西組2號煤大于50和25mm級的煤所占比例分別為13.66%和11.26%,數(shù)量較少。50mm以下(包括煤泥)占近80%,且灰份較高。 浮沉試驗50~30mm自然式破碎精煤回收率為60.33~74
58、.38%,灰份均小于10%,破碎至3mm級以下時,破碎回收率大于70%,為中等可選煤。 2號煤篩分試驗結(jié)果表 (表1-4-2-6) 試驗 單位 粒級 100 100 ~ 50 50 25 25 ~ 50 13 ~ 50 6 ~ 13 3 ~ 6 1 ~ 3 0.5 ~ 1 -0.5 平頂 山礦 煤回 收率 4.99 8.87 8.98 12.98 14.27 32.33 12.11 11.16 11.01 灰份 18.05 12.56 19.54 18.71 1
59、8.65 15.29 14.31 14.01 16.16 13.73 首鋼化驗室 煤回 收率 11.26 17.40 18.77 18.77 17.15 16.96 15.10 灰份 16.00 17.22 17.53 17.53 16.33 15.50 16.53 2號煤層原煤-0.5mm級浮沉試驗表 (表1-4-2-7) 篩 分 次 數(shù) 名 稱 一次篩煤樣 二次篩煤樣 起劑(仲率醇)克/噸 40 80 40 80 捕集劑(0#輕柴油)克/噸 420 420 4
60、20 420 精煤回收率% 90.44 91.76 93.66 96.16 精煤灰份% 9.68 9.67 9.15 9.82 泥煤灰份% 52.05 57.23 40.75 56.25 泥煤灰份回收率% 9.56 8.24 6.34 3.84 入料灰份% 13.73 13.73 11.02 11.02 崗子窯井田: 根據(jù)2號煤層化驗結(jié)果,當用<1.4g/cm3比重液時,精煤灰份含量<10%(7.54%),回收率占全樣67.4%,占本級的85.1%,可見該煤層經(jīng)洗選 后回收率較高,雜質(zhì)含量較低,,屬中等易選煤,粉煤的浮選試驗可將原煤灰份由
61、11.6%降到6.41%,回收率 占11.19%(全樣),中煤含量為5.36%TB指標14.6%,屬中等易選煤。 1.5 其它開采技術(shù)條件 1.5.1煤層頂、底板條件 根據(jù)礦井井田內(nèi)外鉆孔資料,可采煤層頂?shù)装鍘r性特征概述如下: 2煤層:直接頂板以粉砂巖為主,局部相變?yōu)榧毩I皫r。致密,厚度15m 左右,中等硬度,局部出現(xiàn)偽頂。Ⅱ-1鉆孔間接頂板為9.33m的擠壓帶,距2號煤頂板2.51m,主要為粉砂巖,擠壓強烈,呈碎片狀。底板為粉砂巖,致密半堅硬,間接底板為厚層狀中細粒石英砂巖,堅硬。 1.5.2瓦斯、煤塵和煤的自燃 2009年礦井瓦斯等級鑒定為高瓦斯礦井,礦井絕對瓦斯涌出量28.3
62、3m3/min,絕二氧化碳涌出量2.74 m3/min。相對瓦斯涌出量16.07m3/t,相對二氧化碳涌出量1.55 m3/t。2010年7月礦井瓦斯等級鑒定為高瓦斯礦井,礦井絕對瓦斯涌出量23.97m3/min,絕二氧化碳涌出量2.47 m3/min。相對瓦斯涌出量14.25m3/t,相對二氧化碳涌出量1.47 m3/t。 1.5.3地溫 本礦井田內(nèi)Ⅱ-3號鉆孔進行了簡易測溫,平均地溫梯度為0.48℃/100m,屬地溫正常區(qū)。相鄰礦井無地溫資料。 1.5.4礦井涌水量 礦井正常涌水量Q1=66.8m 3/h,小于180m 3/h;最大涌水量Q2=184.0m 3/h,小于30
63、0m 3/h,屬水文地質(zhì)類型簡單型礦井。 第二章井田境界和儲量 2.1 井田境界 1、 井田邊界 北翼以Ⅹ勘探線為界,南翼以ⅩⅢ勘探線為界,淺部以FB58斷層為界,深部以F55斷層為界。南北走向長度最長約為3214米,最短約為2778米,平均長度2996米。東西傾向長度最長為2419米,最短為932米,平均長度為2000米。 井田內(nèi)可采煤層4層,分別為2、7、8、92號煤層。其中主采煤層為2號煤層,其余煤層作為后期儲備資源。礦井設(shè)計只針對2號煤層。 煤層計算面積約為6.55Km2 煤層厚4.85m~5.12m,平均厚度約為5m。煤層平均容重1.6t/ m3。 二、工業(yè)指標
64、區(qū)內(nèi)煤層儲量計算采用的工業(yè)指標,參照現(xiàn)行《規(guī)范》,統(tǒng)一為: 最低可采厚度0.70m,最高可采灰份40%; 2.2井田儲量 2.2.1礦井工業(yè)儲量 根據(jù)礦井可采煤層面積、煤層平均容重、煤層厚度可計算礦井工業(yè)儲量。 利用塊段法計算,塊段法是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔勘探情況,由幾個煤厚相近鉆孔連成塊段。根據(jù)此塊段的面積,煤的容重,平均煤厚計算此塊段的煤的儲量,再把各個經(jīng)過計算的塊段儲量取和即為全礦井的井田儲量。 計算公式:Q = A M D10-4 其中:Q-------------工業(yè)儲量(萬噸) A-------------計算面積(m2)
65、 M-------------計算采用厚度(m) D-------------煤層平均容重(噸/m3) 表2-2-1 塊段儲量統(tǒng)計變 塊段編號 1號塊段 2號塊段 3號塊段 4號塊段 5號塊段 6號塊段 工業(yè)儲量(萬噸) 2189.8575 794.1899 510.3312 1022.7774 468.7260 420.0225 全礦井工業(yè)儲量為5405.91萬噸 2.2.2礦井設(shè)計儲量 礦井設(shè)計儲量等于礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田邊界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護煤柱等
66、永久煤柱損失量后的儲量;計算公式如下: 礦井設(shè)計儲量=工業(yè)儲量-永久煤柱損失 永久煤柱為:井田境界、斷層、鐵路橋、村莊保護煤柱; 永久煤柱的留設(shè):本井田范圍內(nèi)無河流及其他構(gòu)筑物,只需要計算境界和斷層保護煤柱。 井田境界保護煤柱的留設(shè):井田境界處保護煤柱均留設(shè)25m。 斷層保護煤柱留設(shè):邊界斷層處保護煤柱均留設(shè)30m,井田內(nèi)部斷層保護煤柱留設(shè)15m。 經(jīng)計算邊界斷層永久煤柱損失為152.33萬噸,井田內(nèi)部斷層永久煤柱損失68.76萬噸,境界永久煤柱損失70.55萬噸。永久煤柱損失共 所以,礦井設(shè)計儲量=工業(yè)儲量-永久煤柱損失 =5405.91-291.64 =5114.27萬噸 2.2.3礦井設(shè)計可采儲量 礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、井下主要巷道及上、下山保護煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲量。礦井設(shè)計可采儲量計算公式如下: 礦井設(shè)計可采儲量=(礦井設(shè)計儲量-保護煤柱損礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、井下主要巷道
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