通化矿业集团南翼井地质报告

通化矿业集团道清煤矿南翼井地质报告通化矿业集团道清煤矿2004年7月2日道清煤矿南翼井地质报告提交单位道清煤矿技术科矿长王兴国总工程师赵成本主编人王金茹0报告名称通化矿业集团道清煤矿南翼井地质报告参加人员赵成本高级工程师徐春明高级工程师王金茹高级工程师王振学工程师王晓良工程师张志国助理工程师图纸资料目录F3以北煤层底板等高线及储量计算图F2以南煤层底板等高线及储量计算图F2F3煤层底板等高线储量计算图地层综合柱状图井上下对照图岩浆岩分布及影响范围图勘探线地质断面图LFM补勘探线地质断面图勘探线地质断面图补勘探线地质断面图勘探线地质断面图补勘探线地质断面图勘探线地质断面图补勘探线地质断面图勘探线地质断面图道清煤矿南翼井地质报告目录前言1第一章概况2第二章矿区地层及地质构造3第一节地层3第二节地层构造3第三章煤层与煤质6第一节煤系地层6第二节煤种及煤质6第四章水文地质7第一节井田含水层7第二节矿井充水因素分析8第三节矿井涌水量预计8第四节矿井水的防治措施10第五章储量计算11第一节勘探类型11第二节容量、厚度、灰分11第三节储量计算边界12第四节储量计算方法12第五节储量计算结果13第六章开采技术条件13第七章第八章结论15南翼井储量汇总表16第四层煤储量计算表17储量区段平均厚度计算基础表27前言为了更好地综合开发地下资源，结合道清矿煤开采现状以及道清煤矿煤层赋存状态和构造关系，对北斜井井田内的F2F3断层之间，向斜轴南0以上范围、南翼立面展开部分以及原南平峒井区范围至今尚未开发的资源进行统一开发利用。特新建南翼井，并编制南翼井地质报告。第一章、概况一、道清煤矿南翼井位于道清矿北斜井井田内的南部区F2F3断层间及原南平峒井田范围以及北斜井向斜轴南0标高以上部分（含立面展开部分），属北斜井井田。由于构造上的原因及现有技术条件和生产系统限制，道清煤矿北斜井难以综合开发，故从安全与开采等技术条件考虑，需重新开发一对斜井来开发该资源。二、道清煤矿南翼井位于白山市南西14公里，距鸭大线道清站1公里，地理坐标北纬4150，东经12616，矿区北部有国铁鸭大线，通过道清车站可通往全国各地；另外，井口处有简易公路与通化白山南线公路相通，交通运输条件便利。三、道清煤矿南翼井井田范围西起勘探线；东至勘探线以东120M处的井田境界；南至F2断层上盘原南平峒井田范围；北至F3断层下盘北斜井向斜轴南区域0以上标高煤层底板线。全区走向长112KM，倾向宽平均068KM，面积076KM。四、该井田分布于浑江南岸的低山丘陵区，地表为南北和东西方向的坡地，属浑江河漫滩二级阶的区内海拔标高一般为450560M，井口标高为447，地表多为杂林及灌木丛覆盖，开采范围内地表无民宅及其它建筑，区内水系不发育，只有西小河（道清沟河与南平峒泄水沟汇集的水流总称）从井口西侧70M处从南至北流过，注入浑江，地表水排泄畅通，其主要补给来源，是大气降水及山区地下径流，该河宽1520M。另外井口北侧1000M处是本矿区内最大水系浑江，以东向西流过。区域内气候属寒带中等温度及季节性冻结气候区，历年最低温度348C，最高气温为365C，历年最大降雨量为10888MM，最小为6437MM，降雨多集中在68月份，冻结深度08至15M左右，冻结期为11月份，解冻期为翌年4月份中旬，平均积雪厚度为3040MM，全年最大频率风向为西南向，最大风速24M/S。区内未发生过有级地震，按白山市地裂强度6级设防。第二章矿区地层及地质构造第一节地层该区地层自下而上为奥陶系马家沟统；中石炭系本溪统（四号煤层底板）；石炭二迭系太原组、山西组（本地区称大岗统）是主要含煤系地层；二迭系铁厂统是四号煤层顶板；侏罗系林子头组（F3逆断层以北赋存）；第四系表土层。详见道清矿区地层综合柱状图。第二节地质构造（一）区域地质构造道清煤矿区位于中朝古陆东西沉降带（燕辽沉降带）的东部，此区称浑江复向斜。道清矿区位于其中部，向斜轴向北东，为一向东倾没的复式向斜构造。区内断裂构造发育，基本向南倾，矿区内呈现迭瓦式构造。（二）矿井地质构造道清煤矿南翼井位于F2F3断层之间。（包括F3逆断层下盘向斜轴区域及F2上盘原南平峒井田范围）。1、褶曲F3逆断层下盘北斜井向斜轴区域该区域总体为一走向南东，向北倾斜的单斜构造，属于北斜井本部向斜西部转折端的南翼，由于受F3逆断层影响，浅部较陡，甚至局部出现直立倒转，深部较缓，可达27。平均倾角37左右。F3F2号断层间，为原道清沟向斜F2号断层以北部分，该向斜为一不对称向斜构造，其向斜轴为北东至东西向，向东倾伏，倾伏角10左右，轴标高80至0。F2断层以南（原南平峒井区）F2号断层以南总体为一单斜构造，走向近东西，向北倾斜，平均倾角29。2、断裂该井田内断裂构造较发育，井田内有F3、F2号两个大断层，及部分次生小构造。F3号逆掩断层走向为北东，部分为近东西向，由西起炮台山延北东直向小横道河子、大横道河子延展，向南东方向倾斜，上冲距离100至500M，一般为200M左右，致使上盘以20至45角掩覆于北斜井向斜之上。F2逆断层位于F3断层南、走向近东西，纵贯全井区，在靠近东部补与剖面之间交于F0号断层。此断层上冲距离一般为40至60M，向南倾斜45左右。断层的落差等，在区内变化情况见下表。主要断层一览表断层号F3F2走向N35至90EN40至90E倾向SESE产状倾角20至4545落差（M）82至40028至45断层性质逆逆断层长度大于25001900实见地点及位置北斜井南部290、270大巷实见三处钻孔5746、5520、5719、5751、842、5867、5827、843、844、845、832、5621、851、852、847、5758北斜井南部境界南平峒230采区实见二处。钻孔5751、841、842、843、831、5544、832、834、846、5637、833可靠程度可靠可靠3、岩浆岩该区岩浆岩较发育，岩性为闪长玢岩，经原南平峒巷道揭露和勘探资料综合分析，岩浆岩基本是自东向西，自下而上沿断裂带及其分支构造呈岩床侵入煤层，其中F2、F3为主要侵入通道。根据南平峒采区实见，岩浆岩侵入及其产状极不稳定，沿走向、倾向均不连续，厚度变化甚大，常以条带状侵入，并频繁出现分叉、尖灭、合层现够象。在煤层中间与煤接触很紊乱，常出现零星不规则的岩浆岩小块，呈扁豆、透镜等形状。影响煤层可采性，部分煤层已变质成为天然焦。其变质影响带，变质程度无明显的规律。第三章煤层与煤质第一节煤系地层含煤地层为石炭二迭系太原组、山西组（本区域称大岗统），岩性主要为灰、灰褐色、灰黑色粉砂岩，黑色页岩及煤层组成，厚度80、81M至432M，平均厚度3771M。与上覆二迭系铁厂统及下伏本溪统地层均呈平行不整合接触，共含煤六层，其中仅太原组4号层煤可采，其余各层均不可采。煤层顶板含长石较多的长石砂岩层，颜色灰白或灰黑色，碎屑成份以石英为主。其岩相变化较大，时为砂岩或砂页岩，有时为页岩，厚度40M左右。4号煤层是本区唯一可采煤层，全区发育、厚度变化较大，最小厚度032M，最大厚度114M，平均416M，是典型的凸镜状煤层。煤层结构复杂，一般多由2至3个分煤层组成，多者由十余个分煤层组成，夹石厚度由176M至尖灭。底板黑色页岩、砂页岩、底粘土质页岩及砂页岩组成，局部可见粗粒石英砂岩，含薄煤线23层，该层厚1015M,与下伏本溪统呈平行不整合关系接触。第二节煤种及煤质本区煤种主要为瘦煤及少量贫煤、无烟煤，粉末或块状，以块状为主，煤的灰分为323，挥发份为171，胶质层厚Y875M,粘结性27，发热量为1881KJ/G第四章水文地质本井田水文地质条件较简单，地表为低山丘陵区，区内海拔标高450560M，井口门高447。在井口西侧70M处有西小河从南至北流经此井，河宽1520M。主要是大气降水和地下径流补给。另外，井口北侧1000M处有该矿区内最大水系浑江，从东向西流过。主要是大气降水补给。地表水排泄畅通，现将该区水文地质条件介绍如下第一节井田含水层1、第四纪孔隙含水层第四纪冲积层厚36米（含水层厚度0206米，单位涌水量005升秒米，渗透系数26米日），主要由粘土中粗砂及粒度不等的砂砾石组成，结构松散孔隙度大，含水较丰富，其补给来源主要为大气降水。2、强风化带裂隙含水层基岩风化带厚约35米左右（含水层厚度1530米，单位涌水量007升秒米，渗透系数31米日），主要由粉砂岩砾岩组成，风化裂隙较发育，岩层破碎，含地下水，补给来源主要为大气降水的间接补给，但含水量不大。3、基岩裂隙含水层基岩主要由砂岩砾岩粉砂岩页岩等组成，由于厚度大埋藏较深，裂隙不甚发育，透水性弱，含水不大。4、奥陶系灰岩水煤系基底为奥陶系灰岩属岩溶含水层，该区内无揭露奥陶系灰岩的钻孔，虽有本溪统隔水层阻隔，但该区本溪统厚度不稳定，甚至局部缺失，因此，建井及生产期间必须避开奥陶系灰岩。5、该区南北两侧有两个大断层，即F3、F2号断层，纵贯全区。断层性质虽为逆断层，但其断层附近将有次生构造产生。故开采中要加强矿井水文地质工作，对是否存在导水构造，做好资料整理分析判断，并坚持有疑必探，先探后掘的原则，确保安全生产。第二节井田充水因素分析该井田地表水系不发育，只有西小河在井口西侧70M处从南至北流经。另外，井口北侧1000M处有该矿区内最大水系浑江，从东向西流过。矿井充水因素主要为大气降水及浅部风化裂隙带水，以及层间裂隙或断层等导入矿井。区内钻孔均将煤层以上含水层揭穿，与其将上部风化裂隙水联通，因此封孔质量，决定风化裂隙水导入程度，故开采过程中，对将揭露的钻孔要引起注意。该区四周均为已采区（南部有已报废的南平峒井区及东山煤矿北部有北斜井采区,现已开采至400标高东部有原个体小井玉顺煤矿已报废西北部有宏兴煤矿）。故在开采过程中要注重预防老巷积水，做好探放，以确保安全生产。第三节矿井涌水量预计根据井田充水因素分析，其井田含水特征与之相邻的北斜井矿井充水因素相似，故采用比拟法预计该区矿井涌水量。1、涌水量预计公式选择及依据该井区与北斜井相邻，充水条件及因素相似，故采用比拟法预计该井矿井涌水量，采用公式QQ0EF00北斜井160M标高以上经20余年矿井涌水量实测Q大288M/H、Q正185M/H、Q小165M/H计算参数的确立矿井涌水量预计北部以北斜井倒转区向斜轴为界，南部以F2号断层上盘原南平峒井区为界，西部以零点边界线为界，东部以勘探线120M为界圈定计算面积。开采水位降深水位降深以该井井口地表标高为计算基础。矿井涌水量以北斜井160M标高以上矿井涌水量实测为基础，预计该设计井矿井涌水量。Q预计矿井涌水量QO北斜井160标高以上矿井涌水量S设计井水位降深SO北斜井160M标高水位降深F设计井矿井的设计开采面积FO北斜井160M标高以上的开采面积计算成果设计井0M水平矿井涌水量A北斜井160M标高矿井涌水量Q大288M/H、Q正185M/H、Q小165M/HB各种参数值SO280M、S450M、FO203500M、F437000M按公式计算如下Q0QOTGS0/TGSO1600/160288185165T6G450/TG280437000/20350045529232607即Q大455M/H、Q正2923M/H、Q小2607M/H以上矿井涌水量预计未考虑断水层的因素。第四节矿井水的防治措施1、要加强井下水仓排水设备的管理，必须保证水仓容量和必备的排水设备。水仓要经常清扫，确保水仓能容纳8小时的正常涌水量。确保排水设备20小时能排出24小时的正常涌水量。2、加强采区管理，在回采前疏放好水流，杜绝积聚。3、严密注意顶板裂隙水及断层水，有突水时应及时汇报，报专门探放水措施，探清后方可施工。4、矿井生产一旦发生淋水涌突水征兆等，必须停止作业，并撤出后有作业人员，汇报有关人员解决处理。5、对有水害威胁的采区工作面等，必须进行探放水，情况不清，严禁采掘活动。6、发现地表塌陷积水，要立即进行充填和疏放水工作，防止地表积水侵入井下。7、原南平峒区F2号断层上盘300以上为老巷区，由于多年开采煤层露头破坏，造成地表大面积塌陷。故此，今后残区复采时，一定要注意老巷积水，掌握好巷间关系，严格坚持有疑必探先探后掘的方针，防止老巷积水对矿井生产造成危害。8、在汛期，若降大暴雨，必须停止生产，立即撤人，由安全生产第一责任人亲自下令。9、认真调查南翼井周边各井的开采范围及关系、涌水量、导水通道等资料，并及时上图形成资料汇报有关领导，提前采取防范措施。重点是F2以南区域开采时原南平峒、玉顺煤矿、东山煤矿还有多年来在地表挖掘的无名小井等，巷道关系无资料，探放水工作要特别加强。第五章储量计算本次南翼井储量计算依据生产矿井储量管理规程进行，2003年12月由道清煤矿编制的道清煤矿北斜井矿井地质报告经吉林省煤管局以吉煤行管字（2003）第330号批准。以及道清煤矿编制的道清煤矿南平峒井1990年收尾地质报告，经东煤生字（1990）第1448号文件批复。故本地质报告储量基础数据、计算方法等完全依据以上两个报告资料进行编制。第一节勘探类型道清矿区南翼井F2F3号断层之间及原平峒井区，因岩浆岩侵入及断层褶曲等构造影响，煤层在走向、倾向以及厚度上变化较大，本次提出南翼井地质报告仍遵循原报告确定的三类三型。资源储量类别确定为构造复杂，煤层不稳。F3以北为构造中等，煤层较稳定。第二节容重、厚度、灰分1、容重本矿区各煤种容重均采用东北煤田第一地质勘探局105队精查报告数据即132。2、厚度本地质报告的煤层利用厚度，按照83年煤炭工业部制定的生产矿井储量管理规程试行本执行。主要以钻孔为主，结合生产实际见煤点厚度进行计算。煤层最低可采厚度及厚度利用的处理本区煤种以瘦煤贫煤为主，最低可采厚度值采用06M。一般情况下，复杂煤层利用厚度采用生产矿井储量管理规程第十八条的第五部分。当夹矸的总厚度超过煤分层总厚度的1/2时，采用小阶段夹矸的总厚度不超过分层的1/2为煤的采用厚度。3、灰分根据本矿区实际情况，灰分的上限值为40，在该区范围内个别钻孔煤心煤样化验虽稍大于40,仍按可采煤层处理。其理由是从临近北斜井及原南平峒井历年回采煤灰分均较低，而钻孔钻探取芯使用双管取煤器有污染等原因，灰分值不真实。第三节储量计算范围道清煤矿南翼井储量计算范围西起勘探线；东至勘探线以东120M井田境界；南至F2号断层上盘原南平峒井田范围；北止F3号逆断层下盘北斜井向斜轴南区域0以上标高煤层底板线。第四节储量计算方法根据煤层稳定程度和控制程度，采用两种方法即等高线块段法、展开法。划分块段时，分别以井田境界、勘探线、煤层底板等高线、煤种界线、储量级别线、灰分等值线为块段界线。等高线块段法应用于勘探密度较大的区域，展开法应用于急倾斜部分。第五节储量计算结果储量计算结果该区表内外储量总计6922万吨，其中表内储量6567万吨，表外储量355万吨。各段储量构成情况一、F2F3断层间储量合计表内外储量3974万吨，其中表内储量3619万吨,储量级别为级。表外储量为355万吨。二、南部展开储量合计表内外储量262万吨，其中表内储量262万吨,储量级别为级。三、F3以北北斜井向斜轴以南0标高以上储量表内外储量259万吨。其中表内储量259万吨,级储量175万吨、级储量84万吨。四、F2以南（已报废的原南平峒）残存储量，表内外储量合计1613万吨，其中表内储量1613万吨,储量级别为级。第六章开采技术条件一、瓦斯、煤尘、自然发火期。由于该区尚未揭露，根据邻近北斜井2003年瓦斯鉴定资料，瓦斯相对涌出量为1037MT，绝对涌出量为1313MMIN,煤尘爆炸指数3057，煤层自然发火期18个月，确定为高瓦斯矿井。二、顶底板岩石四号煤层顶板为灰白或灰黑色长石石英砂岩，分选不好，粘土质胶结、性脆、疏松、厚度不稳定，相变较大，有时为层理发育的粉砂岩、砂页岩代替。砂岩段较为稳固，风化后易成碎块。砂页岩内有植物碎屑或炭质构成的水平层理面，在大倾角且压力较大时易沿层理面滑动，页岩顶板则极不稳定。设计和生产中要合理解决支护和顶板管理问题。四号煤层底板由黑色页岩、粘土质页岩及砂页岩组成，易于隆起，侧压力较大时多使巷道变形，有时岩浆岩构成煤层伪顶时，遇水易膨胀，风化后易成碎块。结论由于道清煤矿南翼井范围属于原道清煤矿北斜井井田的一部分。本地质报告是在道清煤矿北斜井矿产资源储量复核报告及道清煤矿原南平峒井收尾地质报告资料基础上编制的，故储量计算的一切基础和成果仍沿用原报告不变。只是在F2号断层以南（原南平峒井）胜利煤业残区复采后，以及南翼井建井过程中局部工程控制点，有少量变化的地点，进行地质资料重新修改。需要说明的是1、该区未做水文地质工作，亦无水文地质基础资料，后期生产中要加强水文地质观测工作。尤其要注意避免接近奥陶灰岩，防止发生岩溶突水事故。另外，更重要的是南翼井位置四周均有井口，尤其是南部、东部有原南平峒井、玉顺煤矿、东山煤矿以及多年各体开采地表露头的无名小井资料不详，水力联系、巷间关系无从考证，所以，建井和生产阶段的探放水工作和水文地质观测工作尤其重要，一定要引起主要领导的高度重视。同时，在采掘巷道布置时，要充分考虑相邻矿井的隔水煤柱留设等问题（依据防治水规定）。2、该井开采技术条件是依据北斜井生产实践资料编写的，在该井生产实践中，需加强瓦斯观测，数测定以及煤尘管理，为通风工作提供可靠依据。由于受基础资料所限，本地质报告难免存在疏漏与不足，尚请指正。吉林省煤炭工业局文件吉煤行管字