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贵州大学毕业设计设计题目:大湾煤矿初步设计班 级:采矿工程大专班姓 名: 贵州省水城矿业(集团)公司大湾煤矿初 步 设 计 说 明 书设计能力:120万吨/年二00七年一月第一章 概 况第一节 矿区概述一、交通位置水城矿区位于六盘水市水城县及毕节地区威宁、赫章、纳雍县境内。贵昆电气化铁路通过矿区中部,矿区支线水大铁路在六盘水站接轨,经大河边至大湾矿井主工业场地。贵阳至昭通公路横贯矿区。大湾井田位于水城矿区西北端,钟山区大湾镇和威宁县东风镇境内,处于二塘向斜的中深部;东南距水城46km,西北距威宁县城50km。大湾矿中井开采大湾井田的中部偏西块断及原顶拉井田大部分,位于钟山区大湾镇境内。见图1-1。二、地形地貌及河流本区位于贵州高原西部,属于高原山区。大湾井田是二塘向斜的主体部分,向斜盆地所处位置地面相对较低,标高1760至1900m;四周高山连绵起伏,海拔均在2000m以上。井田河(溪)流发育,主干河流三岔河发源于西部香炉山,由阳新灰岩洞穴流出,属长江流域的乌江水系。该河自井田西部鲁章附近切割煤系进入井田,纵贯全区,大致平行向斜轴部,流经三迭系飞仙关组,在二塘附近切割煤系至杨家寨流出区外,水流终年不断,河宽28135m,一般宽40m,深0.8m左右,由于河曲发育,形成250300m宽的条带冲积平地。三岔河支流拱桥河、拖罗河、格书河、木冲沟河、二塘河等常年性水流均汇入三岔河,以上河(溪)流受大气降水补给,具暴涨暴落特点,动态变化大。三、气象条件本区属亚热带季风气候。它具有四季明显,无霜期长,雨热同季,暖湿共节的特点,因而导致出冰雹时落,干湿不均,洪发易涝的气候现象。据水城气象站统计,水城地区的无霜期平均为220天,气温年平均为12.2,最高气温集中在七月,平均为19.6,极度高温可达29。最低气温为1月份,平均2.9,其极端值于1977年2月9日达-11.7。降雨量较邻区偏高,年平均为1234.7mm。降雨多的季节集中在59月份,约占全年总量的78%。其中6月份尤为偏高,可占全年雨量的20%,最大极端值达到75.5mm/d,而11月至翌年3月,其降雨总量占全年的11%。全年日照的时间为1541.7h,占全年总照的35%,其中8月份日照较多,见日时间可达40%,而12月份则仅达27%。但是气候的本身也给本区带来了危害。诸如:暴雨、干旱、低温、冰雹、春寒、早霜的侵袭,尽管程度有异,效果不同,然在区内却时有发生。上述情况表明,本区与六枝、威宁虽仅咫尺之隔,但气候差异则是十分明显。四、电源条件本区处于贵州西部电网,主要电源点有水城电厂与水城220kv枢纽变电所相连,经普定220kv变电所接入贵州电网,并以一回220kv线路与盘县电厂相连,通过二回110kv线路经城中110kv变电所与杉树林110kv变电所相连,另一回110kv线路与城西110kv相连。在大湾矿西井的东南方向约4 km处的六盘水市钟山区大湾镇已建有大湾35/6kv变电所一座,室内安装12500kva主变两台。大湾35/6kv变电所的一回35kv供电电源引自水城县附近的水帘洞降压站,输电线路长约21.5km、导线型号为lgj-120mm2钢芯铝绞线。大湾变电所的另一回35kv供电电源引自水城电厂110/35kv变电站,输电线路长约21.5km、导线型号为lgj-120mm2钢芯铝绞线。目前水城矿业集团在大湾矿中井主井西偏南方向约1.5km拟新建一座35/6kv升压站,它的三回35kv供电电源一回引自大湾35/6kv变电所, 输电线路长约2.5km、导线型号为lgj-240 mm2钢芯铝绞线;它的另两回35kv供电电源均引自大湾矿西井东边,约6km处的二塘110/35kv变电站,35kv输电线路各长约7 km、导线型号均为lgj-240 mm2钢芯铝绞线。区内电力充足可靠。五、水源条件本区三岔河属长江流域的乌江水系。在大湾井田的出口附近观测流量为54.934m3s3.321m3/s,区内有多条支流均汇入三岔河。区内多处出露有灰岩含水层。六、建材供应本区附近有水城钢铁公司、昆明钢铁公司、水城矿业集团水泥厂、六盘水水泥厂、盘江煤电集团公司水泥厂等建材企业。钢材、水泥供应充足,石子、木材、砂等可就地解决。建材资源比较丰富。大湾矿区东面是二塘火车站、二塘电厂和钟山一矿,西面是大湾火车站、二塘选煤厂和顶拉煤矿,北面是木冲沟煤矿。因此,区内交通方便,电源充足可靠,水源有保证,建筑材料供应渠道畅通,劳动力充足,地面村庄较少,在贵州省具有较好的区位优势。矿井建设的外部条件十分优越。第二节 井田及其附近的地质特征一、井田地层井田范围内出露的地层有:上二迭统的峨眉山玄武岩(p21)、上二迭统宣威组(p22)、三迭系下飞仙关组(t1)、三迭系中统嘉陵江灰岩(t2)及第四系表土层(q)。现由老至新分述如下:(1)上二迭统峨眉山玄武岩(p21):灰黑色、墨绿色、隐晶、细晶结构,上部具气孔壮或杏仁壮构造。间夹凝灰岩、粉砂岩、泥岩。平行不整合于下二迭统茅口灰岩之上,广泛出露于井田外围。(2)上二迭统宣威组:由浅灰至深灰色细砂岩、粉砂岩、黑色泥岩、灰黑色砂质泥岩及煤层组成,底部为暗紫色铁质泥岩及灰绿色角砾壮凝灰岩,与其下伏峨眉山玄武岩呈假整合接触关系,在井田的东侧有出露,厚180240米,平均厚234.32米,为井田内含煤地层。(3)三迭系下统飞仙关组:由紫、紫灰色,薄至中厚层状细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩组成,以细砂岩、粉砂岩为主,与下伏宣威组呈假整合接触在井田内大面积出露。厚440550米,平均厚495米,据岩性和颜色不同分为3段,现分述如下:第一段(t11):由灰绿色粉砂岩、泥岩及细砂岩组成,以粉砂岩为主,底部为浅灰绿色、薄层状的钙质泥岩,富产瓣鳃类、腹足类、腕足类等动物化石,厚60130米,平均厚88米。第二段(t12):由紫、紫灰色夹黄绿色中厚层状的细砂岩、粉砂岩及泥岩组成,以细砂岩为主,上部夹透镜状石灰岩,中部产瓣鳃类等动物化石,下部以含较多的豆状、眼球状钙质结核之紫色粉砂岩或细砂岩与第一段分界,全段厚250米340米,平均厚300米。第三段(t13):由紫色、暗灰紫色细砂岩、粉砂岩组成,以细砂岩为主,上部常夹透镜状石灰岩,一般分布在向斜轴附近。全段厚110米120米,平均厚116米。(4)第四系中统嘉陵江灰岩(t21):由浅灰色、青灰色薄至中厚层石灰岩组成,产瓣鳃类、腕足类等动物化石,与下伏飞仙关组呈整合接触,零星分布于向斜轴附近,残留厚约50米。(5)第四系表土层由坡积物、冲积物和腐植土组成,与下伏各时代老地层呈不整合接触,一般分布在沟谷两侧、河漫滩及缓坡地带,厚020米,平均厚10米。宣威组系本井田含煤地层,由浅灰色至深灰色粉砂岩、灰黑色泥岩、黑灰色砂质泥岩、灰色、绿灰色钙质细砂岩、深灰色细砂岩及煤层组成。以粉砂岩及泥岩为主,底部为暗紫色铁质泥岩和灰绿色角砾状玄武凝灰岩。含煤地层岩层的物性以视电阻率曲线明显差异为特点,煤和钙质砂岩为高阻层,电阻率煤层一般50120m,11号煤层高达130m,钙质砂岩一般在60100m;中细粒泥质胶结的砂岩层为中阻层,电阻率一般为2040m;砂质泥岩和泥岩等为低阻层,电阻率为520m,伽玛伽玛曲线的特点是:煤层和泥岩呈低密度反映,煤层一般为2090/mc,泥岩:2040/mc;钙质砂岩呈高密度反映,一般为510/mc;其它呈中密度反映。含煤地层岩相以陆相沉积为主,局部表现为海陆交互相特征,产戟贝及大羽羊齿等动、植物化石。宣威组含煤2029层,一般2325层,厚14.50米22米,平均17米。含煤地层厚180240米,平均厚234.32米,厚度总的变化趋势由南东向北西变薄,煤层由多到少。根据岩性及含煤情况不同,宣威组又可分为上、下两段。1、下段(p221):由11号煤层底板至玄武岩顶界,岩性上部以浅灰至灰色泥岩、粉砂岩为主,在泥岩中含有鲕状、团体状的菱铁矿,下部以灰色、灰绿色粉砂岩、细砂岩为主,底部为暗紫色铁质泥岩和灰绿色角砾状玄武凝灰色。沉积岩相以陆相少煤或无沉积为明显特征。含煤线或薄煤层715层,一般12层,厚3.306.30米,平均厚4.95米,产大羽羊齿、细羊齿、乌毛蕨等植物化石。本段厚155.07182.10米,平均厚163.54米。2、上段(p222):由11号煤层底板至含煤地层顶界。岩性由浅灰至灰黑色粉砂岩、砂岩、灰绿色钙质细砂岩、泥岩及煤层组成。以粉砂岩及细砂岩为主显示出陆相含煤沉积,局部有海陆交互相沉积。本段含煤1216层,一般为13层。煤厚11.2016.20米,平均厚约12米。本段煤层多,可采煤层多,且较稳定。含似层状菱铁矿,产戟贝、舌形贝、角贝、大羽羊齿及栉羊齿等动、植物化石、本段厚60.5095.50米,平均厚70.78米。风氧化带确定,本次补勘未做工作,风氧化带范围圈定系采用152队资料垂深为30米。二、井田地质大湾井田位于二塘向斜的中深部,是二塘向斜的主体部分。ne翼以2号煤+1700米等高线与木冲沟井田为零,sw翼以f2号断层与顶拉井田相毗连。在井田范围内ne翼倾角一般为810,平均宽度2.11公里;sw翼倾角一般为35。东部ne翼浅部及转折端一带倾角变陡,一般为2035。次一级褶曲不发育,局部有波状起伏但波幅一般不超过10米。井田内经补勘共发现大小断层41条。断层落差大于30米的有6条,2030米的2条,20米以下的33条。落差大于30米的有f1、f2、f10、f11、f17、f20号断层;2030米有f7、f8号断层;余下断层落差均为20米以下,一般为515米。延展长度大于1000米的断层有f2、f5、f51、f52、fb23、fb25、fb4、f11、f17等9条断层,余下均小于1000米。井田内断层除f2、f20、f17为走向正断层外,余者绝大多数为nne向高角度横向和斜交正断层。一般为n520e。与向斜轴交角6070。倾角6070,落差多数为515米,多分布在向斜ne翼浅部及中深部,逆断层少见,仅有2条且延展不长。落差大于30米断层均分布在井田边缘。现将落差大、延展较长、对煤组有破坏的f2、f5、fb4、fb23、fb25、fb21、f51、f52、f1等9条断层叙述如下:(1)f2号断层位于二塘向斜sw翼,是井田边界断层,延展长度约11公里,为一走向正断层。走向n2070w。平行向斜轴,倾向ne,倾角6570,在井田内落差150米,一般为1520米,197线最大达300米。切割t11、t12和p2地层,地表表现两盘产状不一至,孔内岩煤层亦表现缺失。地表有21个实测点控制深部有93、804、71、196、63、51、42、31、ck8、顶补82、p48、p105、p104、p113、1104等15个钻孔控制。(2)f5号断层位于钱家院子拖罗一线,全长2000米,在井田内延伸240米,为一斜交正断层。走向n1520e,倾向se。倾角4260,一般为50左右,落差813米。向南西方向延展落差逐渐变小。切割t11、t12和p2地层、地表与孔内均表现为岩煤层缺失,有101、1002、补63等3个钻孔控制。该断层横切大湾井田二塘向斜ne翼浅部,向ne延入木冲沟井田。(3)fb4断层位于补41、补91、补22、p72号孔一线,全长3600米,在井田延伸长度为1750米,为一斜交正断层。走向n520e,倾向se,倾角7080,落差715米。井田内地表切割t12地层,上下盘呈角度接触,并有断层破碎带;孔内切割p22地层;井下见地层被错断。孔内见有岩煤层缺失。地表有12个实测点控制,木冲沟矿井下有1点控制,深部有补91、补22、补83、2等4个钻孔控制。(4)fb23号断层位于8补2线之间,延展长度为1150米,为一斜交正断层。走向n1530e,倾向nw,倾角65,落差717米。切割t12、t11、p2地层,见有断层破碎带,孔内见有缺失岩煤层。地表有4个实测点控制,深部有补23号钻孔控制。(5)fb25号断层位于补186、p93、v8一线,长1650米,为一斜交正断层。走向n5e,倾向se,倾角65,落差7米。地表切割t12地层,孔内见有地层缺失。地表有2个实测点控制,深部有补186、p93、v8等3个钻孔控制。通过补勘证实,此断层向深部延展约550米。(6)fb21号断层位于6号勘探线附近,全长约1880米,在井田内延展长度1200米,为一斜交正断层。走向n3855e,倾向se,倾角75,落差1020米。地表切割t12、t11、t22、t21地层,孔内缺失岩煤层。地表有4个实测点控制,深部有补64号钻孔控制。(7)f51号断层位于岩脚寨93号孔一线,全长1680米,为一斜交正断层。走向n7e,倾向e,倾角71,落差8米。在地表切割t13、t12、t11地层及向斜轴,地表有3点控制。孔内缺失地层,被903号孔控制。(8)f52号断层位于拖罗河一线,全长1420米,为一斜交正断层。走向n512e,倾向se,倾角4260,落差813米。在地表切割t12地层,孔内见有地层缺失。被p186、183、p185等3个钻孔控制。(9)f1号断层位于向斜南西翼边缘西北端,长12500米,在本井田内延展长度为650米,为一逆断层(冲断层),走向n1075w,倾向sw,推断倾角为70,落差60150米,本断层沿线均可见到明显的地层缺失和产状不整合现象。其他断层因落差小,延展长度短或因落差大,延展长度长但未切割煤组,不再予以一一叙述。区内大多数正断层切割煤组,对煤层开采有一定破坏作用,给建井、开发均带来不利因素。二塘向斜系赫威水弧形褶皱带之一部分,该向斜为较开阔的、不对称的短轴向斜构造,轴向西北南东、全长14公里,向斜北东翼地层平缓,倾角815度左右,南西翼因受断层影响,地层倾角变陡,倾角为45左右,且煤系出露不全,向斜盆地标高1760至1900米,四周高山连绵起伏,海拔均在2000米以上,大湾井田则位于该向斜中深部,是二塘向斜的主体部分。本区地处亚热带,气候湿润多雨,年降雨量1084.31551.8毫米,是地下水的主要补充来源。向斜盆地所处位置相对较低,以杂色砂泥岩为主,且广泛分布,地表水系发育,主干河流三岔河自北西流向南东,纵贯全区,其余尚有桥拱河、拖罗河、格书河、木冲沟河、二塘河均汇入三岔河,于杨家寨附近流出区外。井田位于二塘向斜盆地,北与木冲沟井田相邻,南与顶拉井田毗连,东至煤系与玄武岩的交界线,补勘面积27.8平方公里,重点补勘范围f5断层至20线。三、水文地质1、地表水井田河(溪)流发育,主干河流,三岔和发源于西部香炉山,由阳新灰岩洞穴流出,属长江水系的乌江支流。该河自井田西部鲁章附近切割煤系进入井田,大致平行向斜轴部,流经三迭系飞仙关组,在二塘附近切割煤系至杨家寨流出区外,水流终年不断,河宽28至135米,一般宽40米,深0.8米左右,由于河曲发育,形成250至300米宽的条带冲积平地。洪峰出现在每年的69月,在进入井田的鲁章附近观测量为33.286米3/秒2.645米3/秒;在井田的出口附近观测流量为54.934米3/秒3.321米3/秒;另据威宁农水局记载50年一遇的洪流达790米3/秒、沿途受溪流补给、动态变化大,水量受降水控制。水质为hco3so4ca型,矿化度0.1350.149克/升,ph值7.37.9,总硬度6.97.02。该河近年来由于人工和天然改道、改变了原来的河床面貌,故重新进行了洪水位调查,上游洪水位标高1791.50米,下游洪水位标高1785.77米,圈定了洪水淹没范围。拱桥河、拖罗河、格书河、木冲沟河、二塘河等常年性水流均汇入三岔河,以上河(溪)流受大气降水补给,具暴涨暴落特点,动态变化大。2、地层含水性第四系(q)井田内主要为冲积层、洪积层、残积层、坡积层次之。分布于河谷两岸及较大水沟口,沿三岔河两岸分布的宽度在250米以上。分布面积4.64平方公里,占井田面积的16.7%。由亚砂土、卵石、砾石组成,一般厚67米,最后可达10.55米,含空隙潜水,透水性较强、具稳定的地下水面,与河水有密切联系,地下水流向与河流一致,洪水淹没范围内的冲积层、洪积层动态受其影响,可视为一完整水体。该地下水埋藏深度浅,一般在2米左右,含水丰富。据浅井抽水资料:渗透系数97.5336.7米/日,单位涌水量一般都大于5升/秒米、水质为hco3so4ca型、矿化度0.144至0.176克/升,硬度19.43,ph值6.8。残积层、坡积层分布于低山缓坡及平缓山岭,分布面积2.02平方公里,由基岩碎屑砾石、亚粘土组成,含孔隙潜水,但流量小,0.0140.155升/秒,为山区农民供水主要来源,该地下水动态极不稳定,受气侯影响较大,无利用价值。三迭系下统飞仙关组(t1)该层在井田内广泛分布,覆盖于龙潭组之上,由紫红色、灰绿色细砂岩、粉砂岩、钙质砂岩夹薄层泥岩及砂质泥岩组成,厚440至550米,平均厚495米。分布处地形切割甚剧,起伏较大,山坡坡度角在20度以上、风化裂隙发育、沟谷密布,并有水流,地面所见地下水露头以下降泉为主,多沿深切沟谷两壁或沟头裂隙流出,一般流量00.0391升/秒,最大流量0.186升/秒,为裂隙层间水。该层钻孔冲洗液消耗量0.012.50米3/时,一般0.1米3/时左右、并随孔深增大而减小之特点。其地下水埋深受地形影响,高地钻孔,水位较深、冲洗液消耗量较大,低地钻孔,水位则较浅,消耗亦小,甚至水位高出井口,如ck802、ck506号钻孔,其中ck802水位搞出井口11.15米,涌水量0.062升/秒。据赫威水队ck803、ck1108号孔及本次补勘的p194号孔抽水资料:t12层段单位涌水量0.00137升/秒米。t11层段单位涌水量0.00720.00329升/秒米,水质类型为hco3na及c1hco3k+na型,矿化度0.838克/升,硬度5.699.68,ph值8.89.1。本层浅部水质类型为hco3mg型,矿化度0.0790.144克/升,硬度3.515.51,ph值6.76.85,与深部有显著差异,深部地下水na离子增高,矿化度增大,显碱性,表明地下水化学成分的垂直分带现象。飞仙关组地下水,由于受构造及地形因素控制,皆向三岔河汇集,改组含水甚微,在自然状态下起着相对隔水层作用。二迭系上统宣威组(p22):改组仅在井田东界出露,为砂岩、泥岩、碳质泥岩、粘土岩及煤层,厚180240米,平均厚234.32米。露头处地形平缓,有较厚第四系松散堆积物覆盖,地面所见井泉多为风化裂隙潜水,而真正基岩地下水露头在井田内未见。据1959年赫威水队ck201、ck508、ck1501等孔抽水试验资料:单位涌水量0.000550.125升/秒。据1968年及本次补勘11个孔的静止水位观测,除82外,水位均高出三岔河水面,含列席承压水。水质类型为so4hco3ca型,矿化度0.3800.790克/升,ph值7.9。从以上两表表明,在自然条件下,三岔河水,冲积层水与龙潭组水力联系差,但井田东界该组被三岔河切割,构成第四系冲积、洪积层水及三岔河水龙潭组有直接水力联系,给浅部煤层开采带来威胁。3、断层水p186号钻孔对横切三岔河的f52断层进行了抽水试验,孔深74米见断层,破碎带由紫红色角砾岩组成,厚6.3米,孔内消耗量0.25米3/时,水位无变化,单位涌水量0.00219升/秒米,抽水结束后,物探测井含水层无判读值,不能找到含水层位。另据152对施工的183号孔,距河床200米,孔深271.11米见该断层破碎带,厚21.52米,孔内消耗量为0.010.02米3/时,水位变化在2米以内。由于断层两盘均在粉砂岩、砂质泥岩、破碎带亦为上述岩性,故透水性、富水性均弱。综上所述,该井田以大气降水为主要充水水源,直接充水含水层单位涌水量小于0.1升/秒米,但井田东界煤系被三岔河所切,煤系与地表水有直接水力关系,根据水文地质勘探类型的划分,介于二类一至二型之间,即水文地质条件单至中等的矿床。大湾水源水量充沛,对大湾井田的开发将提供很好的供水条件。但原有水源多数已为邻近生产矿井所利用,今后可根据已有的供水水文地质勘探资料,在第四系冲积层中修建顺河渗渠集水廊道和渗井进行取水。大湾水源木冲沟矿供水井,大肠菌指数已超过每公升23800个,说明矿井排水和居民点污水直接下渗并出现了亚硝酸根。为此建议:大湾矿井开发时采取必要措施,防止地表污水下渗污染水源。第三节 煤层及煤质特征一、煤层上二迭统宣威组,系以陆相为主的海陆交互相含煤建造,主要由碎屑岩及煤组成,平均厚度234.32米,含煤2029层,一般2325层,厚14.5022.00米,平均厚17米,含煤系数为7.3%。含可采及局部可采煤层9层,即:2、3、4、5、7、8、9、11、12号煤层,总厚9.6013.15米,平均厚11.99米,可采含煤系数为5.1%。可采、局部可采煤层多集中在龙潭煤组上段;在平面上有由南东向北西煤层层数减少、厚度变薄的趋势。下段:含煤715层,一般为12层,煤厚3.306.30米,平均厚4.95米,含煤系数为3%,含局部可采煤层1层为12号煤层,厚01.81米,平均厚0.78米,占该段总厚的05%,12号煤层至11号煤层间距为0.709.80米,平均为3.93米,该段含煤层数少,厚度薄,且不稳定。上段:含煤1216层,一般为13层,煤厚11.2016.2米,平均厚约12米,含煤系数为17%。含可采及局部可采煤层8层即:2、3、4、5、7、8、9、11号煤层,厚8.6512.30米,平均厚11.21米,可采含煤系数为15.8%。1、煤层对比(1)飞仙关组第一段(t11)下部距煤组顶界1121米,平均14.6米处有一层水云母胶结的粉砂岩,厚11.2米,在天然伽玛曲线上有一个明显的正异常,在全井田曲线形态相似,有明显的物性规律,是即将进入煤组的重要标志。(2)煤组顶界为泥岩,在天然伽玛曲线上有一个明显的异常值其强度为1340伽玛,此层厚0.51.80米,平均0.89米,距2号煤顶界1.8010.8米,平均6.5米,中部间距大,向两侧逐渐变小,系划分含煤地层顶界和确定2号煤层的可靠标志,为标志层一。(3)2号煤层:在煤层的中上部,普遍夹高岭石泥岩0层,常为层,厚.0.10米,呈黑褐色、棕灰色、细腻具滑感,煤层稳定,煤层直接顶板为灰黑色泥岩,深灰色砂质泥岩、局部含碗足类动物化石,上、下两个分层视电阻率测井曲线幅度基本相等。在伽玛曲线上,夹石有极为明显的正异常峰值,达35,系本井田最大的峰值。煤层原煤平均灰分25.99%,系6号煤层以上灰分最底的煤层,这些特征是确定2号煤层的重要标志。为标志层二。(4)3号煤层:上距2号煤层间距稳定,一般为3米左右。煤层厚度薄,通常夹一层夹石为高岭石泥岩。在1:50视电阻率曲线上显示了低下高的幅值,曲线相似性强,全井田发育,系确定3号煤层的对比标志。(5)3号煤层底板一般有5米左右的浅灰色、灰白色粉砂岩、细砂岩、具斜交层理,并含有菱铁质结核及鲕粒,层位较稳定,在井田内具有普遍规律,是区分3与4号煤层的辅助标志。(6) 5号煤层:结构简单,煤层较薄,下距6号煤层为4米左右,原煤平均硫份0.61%,为全井田各煤层中最底的一层,层位较稳定,对比可靠。(7)6号煤层:为一煤线,厚0.100.20米,视电阻率最低。顶板常为深灰色砂质泥岩、黑灰色泥岩,产丰富的碗足类、腹足类等动物化石,最典型者为戟贝,而8线至6线之间地段化石少见,但6号煤顶板层位稳定,是井田内主要对比标志,为标志层三。6号煤、顶板、上覆砂岩,视电阻率曲线除20线至4线地段外反应为倒利序沉积也是一重要标志。(8)7号煤层:上距6号煤层47米,平均为5.25米,结构较简单,一般有上、下两层之分,上层夹一层夹石,上厚下薄,距上层1.202.50米处有一煤线,较稳定。视电阻立率略高于邻近煤层,而硫分是6号煤层以下各可采煤层中最低的一层,原煤硫分平均0.72%。该层层位稳定,对比可靠。(9)11号煤层:煤层厚度为9层可采煤层中最大的一层,平均厚3.16米,煤层厚度大,且结构复杂。电性曲线呈手指状,相似性强。视电阻率与伽玛伽玛曲线的幅值是全井田各煤层中最高的。原煤灰份系全井田煤层中最低,平均为18.91%,该层厚度大,层位稳定,电性与煤质明显区别其他煤层,为标志层四。(10)、12号煤层:结构单一,厚度稳定,平均为0.78米,与11号煤层间距4米左右。视电阻率峰值高于其下各层,但略低于11号煤层。原煤硫分为0.86%,低于11号煤层和12号以下各煤层,明显区别于邻近煤层。层位稳定。通过综合对比 ,2、3、5、7、11及12号煤层,对比标志明显,对比可靠。4、8、9号煤层对比依据不够充分、但对比基本清楚,较可靠。其他煤层对比标志不明显,可靠性差。2、本井田赋存可采及局部可采煤层9层,即2、3、4、5、7、8、9、11及12号煤层。现自上而下依次叙述如下:(1)2号煤层黑色,条痕色为褐黑色、粉状或少见块状,线理状或细条带状结构,玻璃光泽,半暗型煤。位于宣威组上段顶部,距t11地层底界0.5015米,平均7.39米,煤厚0.632.62米,平均1.71米;纯煤厚0.63至2.24米,平均1.51米,煤层结构较简单,含夹石03层,常为1层,厚0.100.20米,岩性为棕灰色或褐灰色高岭石泥岩,顶板为灰黑色泥岩或深灰色砂质泥岩,含黄铁矿结核,偶产动物化石;底板通常为深灰色砂质泥岩或浅灰色泥岩。平均灰份为25.99%,系6号煤层以上诸煤层中灰份最低的煤层,硫份为1.56%。层位稳定,对比可靠,除补102号孔附近出现不可采外,全井田均为可采,系全井田主要可采煤层之一。为较稳定遍稳定煤层。(2)3号煤层黑色、粉状,少见块状。油脂光泽,线理或细条带结构,半暗型煤。位于宣威组上段顶部,距2号煤层0.607.40米,平均3.07米,煤厚02.02米,平均0.73米;纯煤厚01.41米平均0.63米。结构简单,一般含夹石1层,厚0.050.15米,岩性为棕灰色高岭石泥岩或泥岩。顶板为深灰色砂质泥岩或浅灰色泥岩;底板为浅灰色泥岩、深灰色砂质泥岩或浅灰色粉砂岩。平均灰份37.03%,系全井田灰份最高的煤层。硫份3.51%,系6号煤层以上硫份最高的煤层。层位稳定、标志明显,对比可靠,煤层薄,可采程度低,10线以东不可采,系局部可采煤层。为不稳定煤层。(3)4号煤层黑色、块状或粉状,油脂光泽,半暗型煤。位于宣威组上段上部,距3号煤层0.4014.50米,平均厚5.30米,煤厚03.87米,平均厚1.25米;纯煤厚02.91米,平均厚0.99米,一般含12层夹石,厚0.100.15米,岩性为灰色泥岩、棕灰色高岭石泥岩,顶板一般为深灰色薄层状粉砂岩或少见灰色细砂岩;底板为灰色泥岩或浅灰色粉砂岩,平均灰份33.29%,硫份1.36%。层位不稳定,煤厚变化大,在p102、p64及501钻孔附近出现尖灭,在611线+1600米水平以下至向斜轴部分出现较大面积不可采区,总观煤厚有向北西渐薄之势,为不稳定煤层。(4)5号煤层褐黑色,块状或粉状,油脂光泽或玻璃光泽,细条带或线理状结构,半暗型煤。位于龙潭组上段中上部,距4号煤层0.4012.90米,平均3.56米,煤厚02.31米,平均0.71米;纯煤厚01.97米,平均0.64米。结构简单,一般含1层夹石,厚0.050.10米,岩性为褐灰色高岭石泥岩或灰色泥岩。顶板为灰色泥岩或粉砂岩;底板为灰或浅灰色泥岩或灰色粉砂岩,有时为炭质泥岩。平均灰份29.49%,硫份0.61%,系全井田硫份最低的煤层。层位较稳定,对比可采,煤层薄,501及507号孔附近尖灭207线大部、3线以东基本不可采,系局部可采煤层,为不稳定煤层。(5)7号煤层黑色或褐黑色,块状或粉状,断口不平整,线理或细条带状结构半暗至半亮型煤。位于宣威组上段中部,距5号煤层4.4018米,平均9.60米,煤厚03.25米,平均1.20米;纯煤厚02.35米,平均1.02米,结构较简单,一般含1层夹石,厚0.050.10米,岩性为灰色泥岩或黑色炭质泥岩。顶板常为深灰色薄层状粉砂岩或砂质泥岩,常含钙质结核,少见泥岩或细砂岩;底板为灰色泥岩或砂质泥岩。平均灰份31.69%,硫份0.72%,除5号煤层外,它是硫份最低的一层煤,层位稳定,标志明显,对比可靠,煤厚变化不大,在1720线的向斜轴附近出现尖灭和不可采点,系全井田主要可采煤层之一,为较稳定煤层。(6)8号煤层黑色、块状、油脂光泽或玻璃光泽,断口不平整,线理或细条带结构,半暗型煤。位于宣威组上段中部,距7号煤层,0.8018米,平均6.39米,煤厚02.70米,平均1.06米;纯煤厚02.45米,平均0.90米。结构较简单,一般含1层夹石,厚0.050.20米,岩性为灰色泥岩,顶板为灰色泥岩或细砂岩,底板为浅灰色细砂岩或泥岩。平均灰份30.91%,硫份0.93米,属低硫煤。层位不稳定;对比可靠性不如上述煤层,煤厚变化较大,p105补113及p95号孔一线以西出现尖灭和大面积不可采,系局部可采煤层。为不稳定煤层。(7)9号煤层黑色、粉状或块状,线理或细条带结构,油脂光泽,断口不平整为半暗型煤。位于宣威组上段下部,距8号煤层1.4017.90米,平均7.72米,煤厚04.65米,平均1.39米;纯煤04.10米,平均1.16米,结构复杂,常含12层夹石,厚0.050.15米,岩性为灰黑色泥岩,顶板深灰色黑灰色砂质泥岩或粉砂岩,含菱铁质结核;底板灰浅灰色泥岩,含菱铁质结核,产植物化石碎片。灰份29.09%,硫份3.93%,系全井田硫份最高的煤层。层位不稳定,厚度变化大,9线以东+1450+1550米间出现尖灭和大面积不可采,向北东煤厚有变厚趋势,系局部可采煤层。为不稳定煤层。(8)11号煤层黑色或褐黑色,块状或粉状,线理至细条带结构,断口不平整,半亮至半暗型,以半亮型为主。煤层位于宣威组上段底部,距9号煤层0.8033.70米,平均16.54米。煤厚0.986.44米,平均3.16米;纯煤厚0.945.65米,平均2.97米,结构复杂,常含夹石13层,厚0.050.20米,岩性为深灰色泥岩或黑灰色炭质泥岩。顶板大多为深灰色砂质泥岩、泥岩或粉砂岩,含菱铁质结核或菱铁矿薄层,产大羽羊齿等植物化石;底板灰色或深灰色泥岩,少见粉砂岩,含菱铁质结核或鲕粒。平均灰份18.91%,是全井田灰份最低的煤层,硫份1.90%,层位稳定、标志明显、对比可靠、煤厚变化不大,全井田可采,系本井田最主要可采煤层。为较稳定偏稳定煤层。(9)12号煤层黑色、粉状、少见块状,线理或细条带结构,油脂光泽,断口阶梯状,为半暗型煤。位于宣威组下段顶部,距11号煤层0.409.80米,平均3.93米,煤厚01.81米,平均0.78米;纯煤厚01.74米,平均0.71米,结构简单,通常不含夹石或偶含1层夹石,厚0.05至0.10米,岩性为灰色泥岩,顶板为灰色泥岩或粉砂岩,含煤铁质鲕粒;底板为灰色泥岩或砂质泥岩。见综合柱状图1-3。平均灰份28.26%,硫份0.86%,属低硫煤。煤层层位稳定,对比可靠,厚度薄,可采程度低,1802、809号孔及10线以北、6线以东出现尖灭和大面积不可采,系局部可采煤层。为不稳定煤层。二、瓦斯本次补勘在33个钻孔中采取83件瓦斯样(瓦斯解吸样82件)。瓦斯风化带下限的烃成份以80%为准,相当烃含量5毫升/克可燃物。瓦斯风化带下限据瓦斯梯度公式计算为+1825米。已超过煤层露头一般标高,说明瓦斯梯度偏小,但可反映出瓦斯风化带很浅。计算瓦斯梯度利用了79个瓦斯点,即剔除了3个异常点,回归式。全井田瓦斯梯度为2.1毫升/克可燃物/100米。各煤层瓦斯含量差别不大,在1500米标高上7号煤层高,2号煤层最低,11号煤层介于其间。从各煤层瓦斯含量相差大于4毫升/克可燃物的钻孔分析,上部煤层瓦斯含量较低,但p73、p41、p45三个孔,7号煤瓦斯含量高于11号煤,p66、p185、两钻孔2号煤瓦斯含量较高。瓦斯地质图系以11号煤层为基准。其余煤层的瓦斯含量根据煤层标高,瓦斯含量和瓦斯梯度换算为11号煤层的瓦斯含量。瓦斯含量大于15毫升/克可燃物的高瓦斯区,位于井田的南西部,与向斜轴相一致,与煤层标高低于+1400米的范围也基本一致。井田北西端瓦斯含量较高,东南端受断层影响瓦斯含量较低。p185和2两钻孔瓦斯含量低,可能与邻近断层有关。断层对瓦斯的影响有一定规律。用简易回归法求得关系式如下:c(烃)=3.92+0.056s(n=15 =0.6691)s距断层距离。钻孔中普遍发现有瓦斯涌出现象,有具体钻孔记录。p121号钻孔瓦斯涌出较严重,声音很大,采气体样1个,甲烷达99.60%。井田北邻木冲沟矿,“八一”平硐东大巷11113工作面于83年3月20日曾发生一次恶性瓦斯爆炸事故,死亡83人,伤19人。根据矿通风科介绍,该矿绝对瓦斯涌出量为3.8立方米/分。(标高1800米以上,现已达1772米),全矿相对瓦斯涌出量达20立方米/吨煤以上。一般风量为500立方米/分,发生事故时未生产,风量仅49立方米/分,因与采空区沟通,瓦斯含量大于5%。三、煤尘贵州省煤田地勘公司煤尘爆炸试验分站于8385年试验8件。152队补勘时由抚顺煤炭研究所试验7件。试验结果均有爆炸性。四、煤的自然根据2、7和11号煤层的4件样进行燃点试验,结果t(还原燃点一氧化燃点)分别为22、17和11度。2号煤层属自然煤层,7和11号煤层属不自然煤层。由于试验资料较少,根据本井田挥发分较高的特点分析,各煤层均有可能自然。五、煤的牌号,工业分析及工业用途1、煤的水分由于焦煤和肥煤阶段有机质结构逐渐紧密,孔隙率低,水分是最低的。至于原煤水分略高于精煤水分的原因,可能由于原煤煤样空气干燥不够彻底所造成。2、灰分原煤灰分平均值除11号煤层属中灰煤外,其余煤层均属富灰煤。以储量为权的加权平均值为26.25%。精煤灰分均属低灰煤,以储量为权的加权平均值为10.05%。本井田夹石率为6.33(体积%)或8.12(s,重量%),煤和可采夹石的灰分(acd)为29.71%。实际精煤灰分按12.50%计,扣除灰分误差后的理论精煤灰分为10%,与精煤灰分化验平均值(10.05%)一致。 各煤层原煤灰分精度为1.202.45%,平均1.75%。所用储量比与储量计算最终结果略有出入,据此计算的灰分差别很小。4、煤灰成分各层煤灰成分差异不大,与峨眉山玄武岩的差别是sio2较高和(ca mg)o较低。全井田fe2o3+(ca mg)o=21.79,sio2+al2o3=74.07,灰成分指数fe2o3+(ca mg)o/ sio2+al2o3=0.29,属中等还原环境。灰成分的各种指标如下:(1)、碱酸比: (fe2o3+cao+mgo+k2o+na2o)/(sio2+al2o3 +tio2) =0.31(0.4不易产生污垢)(2)、铁钙比: fe2o3 / cao=4.27(3)、白云质矿物百分含量:(cao+ mgo) /(fe2o3+cao+mgo+k2o+na2o)100%=32.36%(4)、硅铝比: sio2/al2o3=3.867(5)、na2o=0.27% (0.6%属低的)(6)、铁与百云质矿物的比率:fe2o3/(cao+ mgo)=1.969(7)、硅值(含硅率):sio2/(sio2+ fe2o3+ cao+ mgo)=0.753(8)、结渣指数:碱酸比sg=0.311.74=0.54 (0.6属低的)(9)、结污指数:碱酸比na2o=0.08 (0.2属低的)(10)、灰中碱性矿物总量:na2o+0.6589k2o=0.68% (1)1、煤中碱性矿物总量: 灰中碱性矿物总量0.01ag=0.18%(0.3%属低的)以上各指标数据说明符合现代化电力用煤要求。5、灰熔融性煤灰熔融性,实测值较根据煤炭化验手册中图标法和计算法结果略高,3、7、8和12号煤层的t2大于1250,其余煤层和全井田平均值均低于1250。供动力用煤时须考虑排渣方式。6、煤中硫原煤全硫变化大,主要是硫化铁硫变化大,因为各可采煤层均处在过度含煤相区。反映海浸是不均衡的,从海相地层的时现时缺也可说明海浸的不均衡性。全井田原煤硫分加权平均值为1.79%,精煤硫分加权平均值为1.05%,精煤硫分与原煤硫分比值随原煤全硫含量而变化。5号煤层原煤全硫最低(0.61%),精煤硫分与原煤硫分比值最大,达1.13;9号煤层原煤全硫最高(3.93%),精煤硫分与原煤硫分比值为0.52;11号煤层原煤全硫中等(1.90%),比值最小,仅0.47。全井田精煤硫分与原煤硫分平均比值为0.59,脱硫率为40%。sqg(精)=0.60 sqg(原)脱硫率(%)=(1- sqg(精)/ sqg(原)100=40%硫的形态以硫化铁为主,有机硫较稳定,硫酸盐溜微量。原煤中硫化铁硫平均有57%进入精煤硫中,即脱硫化铁硫率平均为43%。sqg(精)=syjg(原)+0.57 sljg(原)0.57为一系数,以b表示,取决于原煤硫化铁硫量。b=0.8837-0.1364 sljg(原) (=-0.5496)脱硫化铁率 (%)=(1-b)100=43%7、煤化度(1)煤的挥发分:精煤挥发分随相对深度有规律地减低,挥发分梯度为5.1。相关性较其它煤化度指标均佳。vr=26.02-0.051h(=-0.8836)式中:h相对深度。3和12号煤层略显高异常,似与矿物质含量、碳酸盐含量、煤岩组分和还原程度无关,原因不明。挥发分与赋存标高呈负相关,说明不存在后生变质作用。7号煤层:vr=30.55-0.004h =-0.559511号煤层:vr=35.93-0.009h =-0.5641式中:h标高 。与燃烧有关指标如下(均为全井田平均值):固定碳(cgdg)=52.25%燃料比= cgdr/vr=3.14燃料性=qdtg/燃料比(115-ag)1/105=6169/3.14(115-27.15)1/105=1644灰中残留可燃物=2.87%。(2)煤的元素组成:据减硫氮基原子百分比元素组成,全井田煤的分子式可写为:nc58.27 h40.47 o1.26或c100h69.45o2.16。由于元素分析数据相对较少,精度以不够高,且未接几测氧,以致出现一些不正常现象。发热量亦为标志煤化度指标之一,但其与相对深度的相关关系逊于其它煤化度指标。本井田煤的形成温度约为130。影响煤化度的基本因素是温度,影响温度的主要地质因素不是煤系上覆盖层厚度或沉降深度,而是下伏垫低层厚度或与基底的距离。8、煤种按vr、y平均值计,全井田属焦煤。分煤层而言:2、4、7及12号煤层局部为肥煤,3号煤以肥煤为主。9、结焦性根据化学分析结果计算,抗碎强度(m40)为75.02%,耐磨强度(m10)为15.61%,属级冶金焦。据152队5个煤层的铁箱试验结果,全井田平均m40=70.65%,m10=10.46%,均属级冶金焦。组分平衡指数(cbi值)原煤平均为3.28,精煤为2.63;强度指数(si值)原煤和精煤均为4.43,居最佳范围(cbi=0.61.8,si=3.54.0)之外,因丝质组含量过高和粘结性较强所致。今后利用本井田煤生产冶金焦,需与丝质组低、挥发分较高和粘结性较弱的煤配合使用。10、可磨性152队采用全苏热工研究所方法,测定了2、7和11号煤层的可磨性(kt0btu)分别为1.8、1.78和2.30,以储量为权的加权平均值为2.05,说明质软易磨。11、泥化率152队以6502000克样品对顶、底板泥岩进行了简易泥化试验,采用6个盆,在每个盆中浸泡30秒钟,以小于1毫米的百分率为泥化率。测定结果2、7和11号煤层的泥化率分别为5.55、4.90、和18.30%,以储量为权的加权平均值为11.79%。六、煤的工业用途(1)精煤:主要工业用途为生产冶金焦用配煤。在确定配煤和选择炼焦工艺时必须考虑以下煤质特征: 灰分:按理论精煤灰分10%和灰分误差2.5%计,实际精煤灰分将为12.5%,超过gb39765高炉冶金焦用精煤质量标准中最低级(11.50%)。按下式计算焦碳灰分为16.03%或13.07%,超过gb200680冶金焦碳质量标准中规定的西南区灰分上限16%。a焦g

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