三界沟煤矿生产矿井地质报告2009-6

1、三界沟煤矿生产地质报告内蒙古伊旗新庙三界沟煤矿生产地质报告三界沟煤矿2021年5月30日第一章绪论第一节编制矿井地质报告的依据、目的和任务一、编制矿井地质报告的目的内蒙古自治区伊金霍洛旗新庙三界沟煤矿为改扩建矿井,矿井由原设计生产水平0.21Mt/a改扩建为0.45Mt/a.矿井经改扩建后,根本实现机械化采煤和运输,实现煤矿正规化开采, 进一步提升煤炭资源回收率,为矿井平安、文明生产创造有利条件.内蒙古伊旗煤炭集团有限责任公司拟在三界沟井田建设一座0.45Mt/a的现代化矿井.为合理开发井田,保证井型规模和提升经济效益,减少大巷开 拓工程量,在井田内新开一主井,井型为0.45Mt/a.内蒙古伊

2、旗煤炭集团有限责任公司于 2005年7月获得三界沟井田的探矿 权,探矿证证号：1500000520547,有效期限至2021年7月.并委托中国建 筑材料工业地质勘查中央内蒙古总队对三界沟井田进行地质勘查工作.2004年12月完成的?内蒙古自治区东胜煤田勃牛川普查区新庙三界沟煤矿煤炭资 源储量核实报告?,此报告经过内蒙古自治区矿产资源储量评审中央评审通 过,并已将评审过程中有关材料提交内蒙古自治区国土资源厅.2005年内蒙古自治区国土资源厅内国土资储藏字2005059号,关于?内蒙古自治区东胜 煤田勃牛川普查区新庙三界沟煤矿煤炭资源储量核实报告?矿产资源储量评 审备案证实.2005年5月伊旗环境

3、保护检察中央公布的200522号文 关于伊金霍洛旗新庙三界沟煤矿扩产工程的批复 ,煤炭工业合肥设计研究院编制完成的?内蒙古自治区伊金霍洛旗新庙三界沟煤矿改扩建可行性研究报告?二、编制矿井地质报告的任务1、系统整理地质资料,编制主要地质图件、附表,使之适应和满足矿井 生产的需要.2、计算并核实矿井储量,掌握储量动态变化；核实矿井可采储量,提出合理开采和利用煤炭资源的建议.3、进一步研究地质构造、含煤地层和煤层变化规律,研究矿井水文地质 及其它开采技术条件,在此根底上,查明影响矿井生产的各种地质因素,为 解决采掘工作中的地质问题提供理论依据.4、进一步调查和研究含煤地层中共伴生有益矿产的赋存情况和

4、利用价 值.5、进一步收集扩大区的地质、水文资料,充实完善地质及水文地质资料,为矿井今后的技术改造提供比拟真头、可靠的技术资料依据.三、编制主要依据1、规程及标准(1)?矿井地质规程?试行(1984 年)(2)?矿井水文地质规程?试行(1984 年)(3)?生产矿井储量官理规程?试行(1983 年)(4)?煤、泥炭地质勘查标准?(DZ/T0215-2002)(2002 年)2006 年(5) ?煤矿平安规程?(6) ?中华人民共和国矿产资源法?(1996)及其相关配套文件(7) 中华人民共和国国家标准：煤炭质量分级,煤炭灰份分级GB/T15224.13-1994);固体矿产资源/储量(GB/T

5、15224.1-1994);煤炭质量分级,煤炭硫份分级(GB/T15224.2-1994);煤炭质量分级,煤炭发热量分级(分类(GB/T17766-1999).(8) 中华人民共和国煤炭行业标准：煤中磷份分级(MT/T562-1996 ).(9) 国土资源部?关于全面开展矿山储量动态监督治理的通知?(国土资字200687 号)(10 )煤田地质图例及有关现行图例、图式等.第二节 井田位置、范围和交通一、井田位置、范围1、位置新庙三界沟煤矿,位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗境内,行政隶属伊金霍洛旗新庙乡.具体位置在勃牛川以东,三界沟以北一带,其地理坐标为：东经：110° 22 59

6、 -11024 43北纬：39° 18 37 -39 ° 20 252005年7月内蒙古自治区国土资源厅颁发的采矿许可证证号为 1500000520547,有效期限至2021年7月.生产规模21万吨,批准矿区面积 3.215km,开采深度1110-1090米.矿区范围由7个拐点圈定.各拐点坐标为:点号XY1435414037446810243552103744807034356530374481104435624037449300543555603744931064354240374482407435321037446850矿区东西宽2.50km,南北长3.32公里,煤层埋

7、深0-149.93米2、交通矿区位于伊金霍洛旗新庙乡南部,距新庙乡政府所在地约15km沿勃牛川有砂石路相通.从新庙乡向西沿边家壕一贾家湾线4km至S203公路复线柏油路,然后向北28km至鄂尔多斯市东胜区,向南30km至陕西省 大柳塔镇,均为东胜煤田开发重要城镇,公路,铁路四通八达,构成网络. 故矿区交通条件便利.详见图1-1-1交通位置图.第三节自然地理一、地形与地貌矿区地形总体为东北高西南低,最高点位于矿区东北部,海拔标高约 1288.0米,最低点位于矿区南部勃牛川与三界沟交汇处,海拔标高约1090米,最大标高差198米.一般海拔标高1100-1275米,一般相对标高差125米. 区内地形

8、切割强烈,沟谷纵横,形成山峁,沟谷.山坡梁峁大局部被第四系风积沙覆盖,沟谷迎风坡裸露基岩,属典型的高原侵蚀性丘陵地貌特征二、地表水系矿区属区域性地表分水岭“东胜梁南侧勃牛川流域,次一级沟谷三界 沟为矿区东南界.勃牛川及三界沟均为季节性地表径流,冬春有小流量流水, 雨季在暴雨过后可形成短暂的洪流.流水向南汇入陕西省境内的窟野河,最 终注入黄河.三、气象矿区属于旱一半干旱高原大陆性气候,阳光辐射强烈,日照丰富,昼夜温差较大.冬季严寒漫长,夏季炎热短暂,春季少雨多风,秋季多雨凉爽,据鄂尔多斯市气象局气象资料：年平均气温6.2 C,最高气温38.3 C.年降水量 277.7mm-544.4mm 平均

9、401.6mm 年蒸发量 1749.7mm-2436.2mm 为年降水量的5倍.区内风多风大,平均风速2.3米/秒,最大风速可达20米/秒. 无霜期短,一般165天,冰冻期长195天,最大冻土深度为1.50米.四、地震据地质资料,鄂尔多斯市附近地区地震动峰值加速度g为0.05,对照 烈度6度.井田无泥石流、滑坡等地质灾害现象,仅在局部陡坎地段有小面积黄土 崩塌现象.第四节生产建设概况内蒙古自治区伊金霍洛旗新庙三界沟煤矿为改扩建矿井,矿井由原设计生产水平0.21Mt/a改扩建为0.45Mt/a ,批准开采6-2煤层,三界沟煤矿井田范围由7个拐点坐标圈定,拐点坐标详见第二节井田范围.一、矿井生产概

10、况1、矿井开拓与开采本矿井采用斜井开拓方式,工业场地内布置主斜井、副斜井及回风斜井 三个井筒.主斜井净宽3.4m,倾角12°,井筒全长110m胶带输送机提升,兼做进 风及平安出口；副斜井净宽4.0m,倾角6°,井筒全长148m防爆无轨胶轮 车运输,兼做进风及平安出口；回风斜井净直径 3.8m,倾角10°,井筒全长 109m兼做回风及平安出口.本矿井只开采6-2煤层,因此划分为一个水平.水平标高 +1100m矿井采用长臂后退式综合机械化采煤方法,采用一次采全高全部垮落法 治理顶板.综采工作面采用ZY6400/12/24型液压支架82架,配套 WG2 160/710-

11、AWD 型采煤机,用SFZ/764/400型刮板输送机将煤由工作面转载至运输顺槽及主 要运输大巷-3部胶带运输机(DTL100/63/23 110) - 2部胶带运输机(DTL100/63/75主斜井1部胶带运输机(DTL100/63/160胶带输送机地面转 载点煤仓.巷道开拓采用综掘、皮带机运煤,辅助采用防爆无轨胶轮车,巷道采用树 脂锚杆、锚索支护.二、运输、提升系统矿井主提升、运输采用胶带输送机实现采掘出煤至地面煤仓的连续运输, 辅助运输采用防爆无轨胶轮车.三、通风系统矿井通风系统为中央并列式,通风方式为机械抽出式.主扇风机选型号 为FECDZ-NO15-2 55Kw型抽出式防爆轴流风机回

12、风斜井位于井田的北部,服 务于整个矿井.掘进工作面采用局部通风机压入式通风.矿井开采煤层为6-2煤层,具有煤尘爆炸危险性,属I类自燃倾向煤层, 矿井为低瓦斯矿井.四、排水系统本矿井水仓的容量应能容纳矿井 8小时的正常涌水量,矿井正常涌水量 为10 m3/h,井底水仓由主、副两仓组成,当一个水仓清理时,另一个水仓能 正常使用.水仓总长度120m净断面8.29m2,有效容量550 m3,能容纳矿井 8h的正常涌水量.沿主井井筒一侧敷设两趟排水管路,将水排至地面沉淀池接地面排水管 网.主排水泵MD46-3CB 6型三台,标称流量为46mVs,标称扬程为180m转 速2900r/min,台工作,一台备

13、用,一台检修.为了减少阻力损失,降低电 能损耗,提升水泵运行效率,采用无底阀排水.电机：防爆电机三台,转速 2900r/min,额定功率为37kW额定电压为660V.排水管：外径108mm壁厚4.5mm的无缝钢管.吸水管：外径121mm壁厚4.5mm的无缝钢管.电控：由井下中央变电所直接限制,水泵房设就地操作按钮.五、供电系统矿井两回10KV电源引自新庙110KV变电站10KV母线段和35KV神东变电站母线段.10kV供井下两回,选用 MYJV22-10kV 33 185mfr电缆,由主井井筒引至 井下中央变电所.六、供水系统本矿井生活用水由神山镇水源供应.矿井正常涌水量为iom/h,最大涌水

14、量为 帖用巾,为了合理利用水资源, 节约开发投资,本设计确定采用经净化处理后的井下水作为矿井生产、井下 洒水、井下消防及室外消防用水水源.七、地面原煤生产系统原煤经主井皮带运输至地面储煤点.八、矿井生产现状1、 回采：矿井布置一个305综采工作面,已处于末采期间,距停采线350米, 工作面长度120米.2、掘进：布置一个备采工作面为 306备采工作面,走向长度1000米,倾向 长度120米；至此三界沟煤矿掘进工作准备 2021年8月开工.第二章矿井地质工作第一节勘探工作简况一、钻探工程1、勘查工作情况本矿范围未进行地质等其它物探勘查作业.二、测量工作1、限制测量矿井现用网平面系统为1954年北

15、京座标系建立限制系统.2、地形测量1:5000井田地形图由专业测绘公司施测.采用RTK测绘仪测绘地形,采用煤矿地质测量图例绘制,精确度满足质量要求.3、工程测量井下限制系统以地面点为基准进行联系测量,采用联系三角形法导入座标 和方位,以悬钢尺形式导入高程.水平大巷和主要上下山用W级导线限制, 经几次大型贯穿检验,证实精度可靠,能满足各种工程的要求.第二节周边矿井开采情况本矿井西邻伊旗神山煤矿,东及东南与大昌汉乡煤矿相邻.本矿及周边煤矿自建矿以来未发生过越界开采、瓦斯、煤尘爆炸、冒顶、井下突水等平安事故.矿区与周边煤矿相对位置关系图第三节矿井地质和矿井水文地质工作一、建井期间的矿井地质及矿井水文

16、地质工作依据包头市邦兴矿业2006年6月提交的?内蒙古自治区东胜煤 田勃牛川普查区外围纳林庙煤矿石湾子三井煤炭资源储量核实报告?,经内蒙古自治区国土资源厅内国土资储藏字2006176号资源储量评审备案.储量核实报告根本上查明了煤层厚度、倾角、地质构造和煤炭资源储量 等,再加上原有矿井实际井巷揭露煤层情况,根本上能够为本阶段设计提供 依据.一矿井储量治理严格根据煤炭工业部公布的?生产矿井储量治理规程?、?关于合理开采煤 炭资源提升回采率的假设干规定?以及中华人民共和国国家标准?固体矿产资 源/储量分类?GB/T17766-1999中有关储量治理标准的内容,积极有效地 的进行储量治理,及时掌握矿井

17、储量动态和分析煤炭损失.在做好日常矿井 储量治理工作和编制、填报各种台帐的同时,及时进行了矿井储量增减重算、 修改及上报工作.二矿井水文地质工作严格根据?矿井水文地质规程?的要求,进行矿井水文地质工作 ,建立了 井下涌水量长期观测点,坚持每月定期观测 1次；对于新揭露的出水点,在 涌水量未稳定或尚未掌握其变化规律之前,坚持每天观测1次；对涌水量已达稳定的出水点那么坚持每月观测12次.总结了适应本矿井的防治水经验, 对矿井水文地质条件有了新的熟悉,进一步明确了矿井防治水的整体思路.第三章井田地质本区位于东胜煤田东南部,新生代的地质营力在这里表现强烈,含煤地 层延安组上部被剥蚀,而残存局部也被树枝

18、状沟谷切割破坏,地层出露不全, 其特征如下：一、地层与地质构造一区域地层新庙三界沟煤矿位于东胜煤田东南部勃牛川普查区南部.东胜煤田为侏罗纪早中期大型含煤建造,主要含煤地层为侏罗纪中下统 延安组j1-2y ,其沉积基底为三叠系上统延长组T3y,上覆侏罗系中统 直罗组J2y,安定组J2d;白垩系下统志丹群K1zh;第三系上新统N2;第四系上更新统马兰组Q3M、全新统Q4°二矿区地层据地质填图及钻探揭露成果,矿区内赋存地层有三叠系上统延长组T3y、侏罗系中下统延安组J1-2y、第三系上新统N2、第四系Q, 现将矿区地层由老到新表达 如下：1、三叠系上统延长组T3y矿区内未见该组地层出露,据

19、区域钻孔揭露,该组地层岩性为灰绿色中、粗粒砂岩,局部地段为含砾砂岩,夹灰绿色薄层状砂质泥岩和粉砂岩.发育大型板状、槽状交错层理.2、侏罗系中下统延安组J1-2y 为矿区主要含煤地层,出露于较大沟谷两侧,依据其岩组合及沉积旋回特征可分为三个岩段.由于后期的风化剥蚀,仅残存第一岩段及第二岩段底部,残存地层由北向南变薄,赋存厚度 24.15-202.28米,平均71.10米,岩性为浅灰一灰白色细粒砂岩,少量为灰色一深灰粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层,含少量钙质泥岩或泥灰岩,含4、5、6煤组,含煤2-12层,主要可采煤 层一层,即6-2煤层,与下伏延长组呈平行不整合接触.3、第三系上新统N2出露于矿区东

20、北部的山梁上,钻孔中未见到,厚度约10-20米.岩性为浅红色砂质泥岩,含丰富的呈层状发育的钙质结核,根本为未完全固结成岩的较疏松状态.与下伏延安组呈不整合接触.4、第四系Q按成因可分为风积沙Q401 、冲洪积物Q4呦、残坡积物及少量次生黄土 Q3+4,厚度一般0-35.94米,与下伏地层呈不整合接触.三区域构造东胜煤田大地构造分区属华北地台鄂尔多斯台向斜东胜隆起区之东北部,总体表现为一向南西倾斜的单斜构造,倾向210°左右,产状平缓,倾角一般小于5°,无大的褶皱和断裂构造,仅沿地层走向和倾向有微弱的波状起 伏,未见岩浆岩侵入,地质构造简单.新庙三界沟煤矿位于东胜煤田勃牛川普

21、查区南部,其根本构造形态与区域构造形态一致,为一向南西倾斜的单斜构造,倾向南西,产状平缓,倾角1-3 °,断层、褶皱等构造不发育,亦无岩浆岩侵入体,矿区地质构造简单.四矿区构造新庙三界沟煤矿位于东胜煤田勃牛川普查区南部,其根本构造形态与区域构造形态一致,为一向南西倾斜的单斜构造,倾向南西,产状平缓,倾角1-3 °,断层、褶皱等构造不发育,亦无岩将岩侵入体,矿区地质构造简单.二、煤层及煤质一煤层据钻孔、矿井揭露的岩煤层比照结果,矿区主要可采煤层为6-2煤层,比照可靠,为矿区大部可采的较稳定煤层.现将其赋存情况表达如 下：6-2煤层：矿区内主要可采煤层,沿西部边界出露.煤层自然

22、厚度0.35-4.67米,平均1.80米,储量利用可采厚度0.80-4.67米,由于井田内 无钻孔,据三界沟煤矿实际开采所接露的 6-2煤层,在井田西部现采区,局-30 -部出现一层夹石,夹石上煤层厚为2.95-2.85m,夹石厚0-1.0m,下煤层0-1.05m,6-2煤为可采的较稳定煤层,顶底板岩性为泥岩、砂质泥岩、粉砂 岩、细砂岩.其它不可采煤层：6煤组：6-2煤层下部发育0-2层,厚度0-0.56米,无可采点：上部发育1-2层,厚度0.30-0.70 米,无可采点.5煤组：发育0-4层煤,厚度0.15-0.48米,无可采点.4煤组：仅P38孔见到5号煤层,厚度0.27-1.98米,1层

23、煤可采,但已 风化.根据地质填图成果,矿区内含 4-1和4-2煤层,但沿露头大面积自燃. 西南部虽有残留,可由于覆盖层薄,均已风化,煤层厚度一般在0.60-0.70米之间,故4煤组不含有开采价值的煤层.二煤质矿区内煤呈黑色,条痕褐黑色,弱沥青一沥青光泽,条带状结构,棱角 状,参差状断口,层状构造,内生裂隙较发育,燃点 300 C左右,燃烧试验为剧燃,残灰呈粉状,灰白一黄灰色,显微硬度219.5-20.3kg/mm.煤岩特征：1、宏观煤岩特征矿区内各煤层煤岩组分主要为亮煤,镜煤、暗煤、丝炭呈薄条带或透镜体夹于其中,宏观煤岩类型为半亮型.2、显微煤岩特征矿区内主要可采的6-2煤层有机显微组分以镜质

24、组和丝质组为主,两者 之和为89.5%,半镜质组7.9%左右,稳定组2.7%左右,煤中无机显微组分含 量很低,以粘土组为主,含量 2.6%左右,硫化物组、碳酸盐组、氧化物组含 量一般均小于0.5%.根据国际显微煤岩类型分类原那么,矿区内煤为微镜惰煤.煤层视密度：原普查报告对21个钻孔煤芯煤样测定了煤的视密度,其结果为1.22-1.40 吨/立方米,平均1.28吨/立方米.经过视密度与灰分做一元线性回归分析, 其方程为：视密度ARD =1.202+0.011Ad,经检验证实相关关系显著,故用 回归方程计算的视密度值是可靠的.将 6- 2煤层平均原煤灰分代入回归方程计算得6- 2煤层视密度值为 1

25、.28吨/立方米.化学性质：本次核实所利用的矿区周边的三个钻孔,6-2煤层均不可采,故未进行煤 芯煤样品测试化验,核实时矿区内各可采煤层主要化学性质参照勃牛川普查 区域化验资料,见表1-2-1 : 6-2煤层煤芯煤样化验测试成果统计表.表1-2-16-2煤层煤芯煤样化验测试成果统计表由表1-2-1可知,6-2煤层为低灰、特低硫煤煤层洗选工业分析%Qn et.d(MJ/kg)St.d(%)ST(C)煤类MadAdVdaf6-2原2.48-10.244.75-15.2831.76-34.9525.59-29.880.11-0.891050-1340BN31洗6.82(39)2.77-8.456.7

26、1(39)2.96-5.3834.05(37)32.16-38.2428.66(29)28.77-30.160.24(39)0.05-0.221220(16)为主610工艺生能：4.173733.93(37)29.58(11)0.16(33)(一) 发热量矿区内6-2煤层原煤干基低位发热量为25.99-29.88MJ/kg,平均 28.66MJ/kg,属高热值峰.气化性能：(1) 煤对二氧化碳的反响性据原普查报告资料,当试验温度为 950C时,6-2煤层对二氧化碳复原率 为68.5%,说明区内6-2煤层化学反响性较高,是良好的气化用煤,见表1-2-2 : 煤对CO2反响性统计表.表1-2-2煤

27、对CO2反响性统计表800850900950100010506-215.56-30.628.6-42.147.6-63.863.2-74.672.5-87.278.2-88.2(2) 热稳定性据原普查报告测试成果：6-2煤层热稳定好,为良好的气化用煤.(3) 结渣率当鼓风强度为0.2m/s时,6-2煤层结渣率为18.84%,为中等结渣煤,对 气化影响不大.低温干馏：6-2煤层焦油产率平均为7.7%,属富油煤.粘结性：区内各煤层粘结指数均为零,焦渣类型为2,故区内煤无粘结性.可选性：据原普查报告所作浮沉试验成果,浮煤产率主要集中在-1.3和1.3-1.4 两级,占88%以上,当理论精煤灰分为 4

28、.5-5.0%时,分选密度士 0.1含量为 0.5-9.5%,依据分选密度士 0.1含量法分类标准,区内6-2煤层为极易选煤.4、煤类区内煤层结粘指数为零,透光率50%,无水无灰基挥发分率 V 37%,依据中国煤炭分类国家标准GB5751- 86 ,确定矿区内 6-2煤层以不粘煤BN31为主.5、煤的工业用途矿区煤以不粘煤为主,其次为长焰煤,各煤层煤质特征根本相似,故其 利用方向根本一致.矿区各可采煤层有害成分低,为特低灰、低中灰、特低 硫、特低磷、中高发热量煤,是良好的动力及民用燃料,适用于各种工业锅 炉、火力发电等,也可在建材工业、化学工业中作焙烧材料.煤粉加粘结剂, 可制作煤砖、煤球、峰

29、窝煤等.矿区内煤的气化性能好,煤对二氧化碳反响性能高,热稳定性好,可作气化用煤.区内煤属富油煤,也可作低温干馏用煤.三、水文地质一区域水文地质概况东胜煤田位于鄂尔多斯高原东北部,海拔标高一般1200-1400米,地形中部高南北两侧逐渐降低,沿泊匀江海一东胜一潮脑梁一带地形较高,呈东 西向延伸,海拔标高1400-1500米,构成区域地表分水岭,俗称“东胜梁. 最高点位于东胜东南约18公里处的神山上,海拔标高1584米.煤田内地形 切割强烈,沟谷纵横,具侵蚀性丘陵地貌特征.煤田的南部为毛乌素沙漠北 缘,西北部为库布其沙漠东缘,在上述地带,具风积沙漠地貌特征.东胜梁南北两侧主要沟谷有乌兰木伦河、勃牛

30、川、罕台川、哈什拉川、西柳河等.均属黄河流域水系,除个别大的沟谷有水量较小的常年性溪流外, 多为季节性沟谷,旱季干涸无水,雨季暴雨过后可形成洪流,水量较大,历 时短暂,于东胜梁两侧分别向南、北两个方向径流,最终注入黄河.煤田属温带半干旱高原大陆性气候,年降水量277.7mm,蒸发量1749.7mm-2436.2mm日照丰富,枯燥多风.依据地下水的赋存条件及水力性质不同,煤田内的含水岩组可划分为两 大类：新生界松散岩类孔隙水含水岩组和中生界碎屑岩类孔隙裂隙潜水一承 压水含水岩组.其区域水文地质特征见表 1-2-3.表1-2-3东胜煤田水文地质特征表地下含水单元主要层厚单位涌水量水质类型溶解性总备

31、松散全新统冲各粒16-360.000611-0.HCO3-Ca0.2-0.38岩类洪积潜水级36孔隙全新统风浅黄0.562.55-40.19HCO3-Ca0.8潜水含水积沙潜水色细萨拉乌素湖积107.00.0016-3.74HCO3-Ca0.25-0.3组潜水含粉、3岩组砾岩、碎屑岩类志丹群含水层0-5000.0078-2.171HCO3-K-Na0.741-0.95粗粒孔隙侏罗系中灰133.20.0027-0.02HCO3-C1-裂隙下统延安白、8-2796K.Na潜水承压三迭系上统延长组灰绿色> 780.000308-0.253Cl-K-NaHCO3-Cl-二矿区水文地质特征矿区地处

32、于干旱的半沙漠地带,地形总体中部东高西低.勃牛川为矿区周边最大地表水系,据古城壕水文站资料勃牛川最大洪峰流量为4810n3/s,最小流量0.002m3/s,十九年统计平均流量4.03m3/s,区内沟谷均属勃牛川流 域,均为季节性沟谷,平时无水,暴雨后可形成洪流,由东向西流入暖水川 经勃牛川向南方向径流,与乌兰木伦河在陕西省境内相汇成窟野河,最终注 入黄河.据原普查报告资料,矿区含水岩组依据地下水赋存条件和水力性质不同, 划分为两类：松散岩类孔隙潜水含水岩组和碎屑岩类孔隙、裂隙潜水一承压 水含岩组,现分述如下：1、松散岩类孔隙潜水含水岩组该含水岩组可细分为第四系全新统冲积和风积砂含水层.1冲洪积

33、含水层主要分布于区内各沟谷、阶地中,岩性以冲洪积砂及各粒组砾石为主, 含水层厚度一般 0.50-5.75 米,据原普查报告民井调查资料,水位埋深 0.40-3.00 米,出水量 0. 0026-7. 5 L/s,水质类型为 HCO3-C型及SO组HCO3-CaK+Na溶解性总固体464-572mg/L,富水性较弱, 水位、水量季节性变化较大.2风积砂含水层该含水层厚度变化较大,分布于位置较高处的风积砂一般具有较强透水性,而不具备贮水条件,位置相对较低处的风积砂,其富水性亦受汇水面积、 含水层厚度、下伏基岩地形及形态的影响而差异显著,多在沟谷深切地段以 泉的形式出露.据原普查报告资料,单泉涌水量

34、 0.054-4.16L/S,水质类型为 HC03-C型,溶解性总固体207-300mg/L,富水性一般较弱,该含水层水位、 流量受大气降水影响较大,雨后流量增加,雨后5-10天内流量锐减,在旱季个别泉甚至干涸.第三系上新统N2隔水层：岩性为红色砂质泥岩,厚 6.41-13.93m,平 均10.69m,全区发育,分布连续,隔水性良好.碎屑岩类孔隙、裂隙潜水一承压水含水岩组：矿区地处东胜煤田东南部,延安组上部及安定组、直罗组、志丹群等均 被剥蚀.因此矿区内仅存的碎屑岩类含水央组为延安组含水岩组.其岩性组合为灰一深灰砂质泥岩,粉砂岩夹中、细粒砂岩,含 6煤组,含水层岩性为中、细粒砂岩,据南邻近的宏

35、景塔详查区水文地质钻孔 抽水试验资料：水位埋深 67.54-106.19m,水位标高1200.51-1295.39m,单 位涌水量 g=0.000431-0.00241L/s.m,渗透系数 K=0.00541-0.00715m/d,水 质类型为HCO3-K+Na.C型及HCO3.CI-K+Na型,溶解性总固体203-666mg/L, 该含水岩组含孔隙、裂隙潜水,局部为承压水,富水性弱.火烧岩体的水文地质特征：煤层自燃,顶板岩石受烘烤后冷却坍塌而生成较丰富的空间裂隙,为地 下水的贮存及运动提供了良好的场所.岩石经烧变石,原属隔水的泥质岩、 泥质粉砂岩等,均可成为含水或透水层.受煤层厚度大小,发育

36、的空间位置、 燃烧时内外条件及燃烧的范围大小等诸多因素影响,火烧岩体的水文地质特 征存在着较大的差异.当煤层空间位置较高,火烧岩体的烧变裂隙不具贮水 条件或贮水条件差时,其富水性较弱或只具透水性；但当煤层空间位置较低, 所生成的水力联系时,那么在一定范围内可形成较强的富水带.无论富水性强 弱,火烧岩体均具较好的透水性.矿区内的火烧岩体主要为6-2煤层自燃所致,在区内其它地段亦有 4煤 组火烧体存在,但分布零星,规模不大.由于其多数发育于沟谷两侧高于沟 谷河床面,贮水条件差,因而多为透水不含水层.6-2煤层火烧体主要分布于三界沟和勃牛川交会处.一般泥质岩类、粉砂 岩类经火烧后质地变得坚硬,层间裂

37、隙密集发育；而砂岩类那么变得易碎,各 类岩石经火烧或烘烤后均呈红色一一紫红色.煤层燃烧对顶板的烘烤大于底 板.据钻孔资料,底板烘烤深度一般缺乏1m而顶板烘烤高度为25.64-27.70m. 据磁法勘探资料,区内火烧岩体宽度多在110-440m之间.6-2煤层火烧体的泉一般分布于位置较低且火烧体规模较大的地段.其涌水量 0.0185-0.325L/S.水质类型为 HCO3-Ca HCO3-Ca.MgHCO3-Ca.Mg.K+Na 型,溶解性总固体227-251mg/L,PH=7.7-8.2.含裂隙潜水,富水性弱,对矿 山开采不会影响太大.地下水补给、径流及排泄条件：1、第四系潜水第四系孔隙潜水的

38、补给源以大气降水为主,冲洪积潜水亦接受上游侧向 径流补给及其它含水层以泉的形式排泄补给；风积沙含水层亦接受沙漠凝结 水的补给.第四系潜水径流受沟谷地形限制,向低洼处径流,一般在沟谷深 切地段以泉的形式排泄.强烈的蒸发亦为第四系潜水的重要排泄途径之一.2、碎屑岩类孔隙,裂隙潜水一一承压水碎屑岩潜水承压水的补给源以大气降水、侧向径流补给为主,其径 流受单斜构造限制多沿地层倾向即南西方向径流,真排泄以侧向径流排泄为 主,局部亦以泉的形式排泄,补给地表水及冲洪积潜水.3、火烧岩体裂隙潜水火烧岩体潜水补给源以大气降水为主,在局部地段亦接受第四系冲洪积 潜水的补给,沿地层倾向即南西方向径流,在沟谷深切地段

39、及低洼处以泉的 形式排泄.三矿区水文地质类型的划分及复杂程度评价矿区内直接充水含水层和间接充水含水层的含水空间以裂隙为主,孔隙次之,属孔隙、裂隙充水矿床.最下一层可采煤层6-2煤层位于本区最低侵蚀基准面以上,直接充水含水层富水性弱qv 0.11/s.m =,其补给源以贫乏 的大气降水为主,火烧岩体位于三界沟和勃牛川潜水面以上,贮水条件较差, 富水性较弱.据此将矿区水文地质类型划分为第一一二类第一型,即孔隙一 裂隙充水矿床,水文地质条件简单.四供水水源本矿井为改扩建矿井,矿井供水水源取自第四系松散岩类孔隙、潜水含 水岩组,目前已形成供水系统,水量充足,能够满足矿井开发的需要.现有 水源井二眼,能

40、够满足生活生活用水.四、其它开采技术条件1、煤层顶底板岩性矿区主要可采煤层6-2煤层,顶板岩性以泥岩类为主,其次为粉砂岩和砂岩类,底板岩性以泥质岩类、粉砂岩类为主,岩石的RQD直多在60%左右,岩石质量等级为中等,岩体中等完整.据原报告岩石物理力学性质试验结果, 岩石自然状态单轴极限抗压强度为 20-40Mpa,属软弱一一半坚硬岩石,岩层 抗压强度较低.2、瓦斯包头安科平安工程效劳 2005年11月对该矿瓦斯鉴定为“低瓦 斯矿井,全矿井瓦斯相对涌出量0.65米3/吨,绝对涌出量0.45米3/分,无 瓦斯突出,CO2相对涌出量1.12米3/吨,绝对涌出量0.78米3/分.同时调查 井田周边小窑过

41、去从未发生过瓦斯爆炸事故.3、煤的自燃倾向井田未作煤层自燃测试,以邻区资料作为参考.井田内煤变质程度低、燃点低,丝碳含量高,吸附氧的水平强,煤的挥 发分含量高,经测定燃点值,T: 282, To： 275,属易自燃煤,因此在煤的开 采和堆放过程中过煤的处置应予以足够的重视.4、煤尘井田未作煤尘爆炸试验,以邻区资料作为参考.井田内可采煤层在急速加热时火焰长度大于400mm以上,煤层爆炸指数挥发分在35.74%,煤尘具有燃炸性,因此在生产过程中应采取举措降低 煤尘.5、地温井田内煤层埋藏较浅,经对井田内局部钻孔测定地温,没有发现特殊的 地温异常,孔内温度变化与正常地温梯度根本吻合.五、地质勘探程度

42、及存在问题1、井田内局部地段煤层顶板及覆盖较薄,且风化程度较高,裂隙发育, 易发生顶板冒落和地层坍塌,导致第四系孔隙潜水与煤层承压水发生水力联 系,构成直接充水含水层,建议进一步作工作验证,查明其富水性.2、本次勘查未采集瓦斯样,本区瓦斯含量虽然较低,建议开采时还应注意矿井通风,预防瓦斯聚集与煤尘爆炸.3、采空区范围大,应增强治理.4、本次勘查精度较低,可采煤层厚度变化大,给合理开采煤层的机械设 备选型造成一定困难,建议对井田可采区域补充钻孔,精确了解煤层厚度, 提升井田勘查精度.第四章煤层、煤质及其它有益矿产第一节煤层一、煤层据钻孔、矿井揭露的岩煤层比照结果,矿区主要可采煤层为6-2煤层,比

43、照可靠,为矿区大部可采的较稳定煤层.现将其赋存情况表达如下：6-2煤层：矿区内主要可采煤层,沿西部边界出露.煤层自然厚度0.35-4.67米,平均1.80米,储量利用可采厚度0.80-4.67米,由于井田内 无钻孔,据三界沟煤矿实际开采所接露的 6-2煤层,在井田西部现采区,局 部出现一层夹石,夹石上煤层厚为2.95-2.85m,夹石厚0-1.0m,下煤层0-1.05m,6-2煤为可采的较稳定煤层,顶底板岩性为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩.其它不可采煤层：6煤组：6-2煤层下部发育0-2层,厚度0-0.56米,无可采点：上部发育1-2层,厚度0.30-0.70 米,无可采点.5煤组：发育0-

44、4层煤,厚度0.15-0.48米,无可采点.4煤组：仅P38孔见到5号煤层,厚度0.27-1.98米,1层煤可采,但已 风化.根据地质填图成果,矿区内含 4-1和4-2煤层,但沿露头大面积自燃. 西南部虽有残留,可由于覆盖层薄,均已风化,煤层厚度一般在0.60-0.70米之间,故4煤组不含有开采价值的煤层.本矿区中、下侏罗统延安组Jy含煤地层,厚度明显变薄,含可采煤 层1层.第二节煤质一、煤质矿区内煤呈黑色,条痕褐黑色,弱沥青一沥青光泽,条带状结构,棱角 状,参差状断口,层状构造,内生裂隙较发育,燃点 300 C左右,燃烧试验为剧燃,残灰呈粉状,灰白一黄灰色,显微硬度 19.5-20.3kg/

45、mm2.煤岩特征：1、宏观煤岩特征矿区内各煤层煤岩组分主要为亮煤,镜煤、暗煤、丝炭呈薄条带或透镜 体夹于其中,宏观煤岩类型为半亮型.2、显微煤岩特征矿区内主要可采的6-2煤层有机显微组分以镜质组和丝质组为主,两者 之和为89.5%,半镜质组7.9%左右,稳定组2.7%左右,煤中无机显微组分含 量很低,以粘土组为主,含量 2.6%左右,硫化物组、碳酸盐组、氧化物组含 量一般均小于0.5%.根据国际显微煤岩类型分类原那么,矿区内煤为微镜惰煤.3、煤层视密度：原普查报告对21个钻孔煤芯煤样测定了煤的视密度,其结果为1.22-1.40 吨/立方米,平均1.28吨/立方米.经过视密度与灰分做一元线性回归

46、分析, 其方程为：视密度ARD =1.202+0.011Ad,经检验证实相关关系显著,故用 回归方程计算的视密度值是可靠的.将 6- 2煤层平均原煤灰分代入回归方程计算得6- 2煤层视密度值为 1.28吨/立方米.化学性质：本次核实所利用的矿区周边的三个钻孔,6-2煤层均不可采,故未进行煤 芯煤样品测试化验,核实时矿区内各可采煤层主要化学性质参照勃牛川普查 区域化验资料,见表1-2-1 : 6-2煤层煤芯煤样化验测试成果统计表.表1-2-16-2煤层煤芯煤样化验测试成果统计表煤层洗选工业分析%Qn et.d(MJ/kg)St.d(%)ST(C)煤类MadAdVdaf6-2原2.48-10.24

47、4.75-15.2831.76-34.9525.59-29.880.11-0.891050-1340BN31洗6.82(39)2.77-8.456.71(39)2.96-5.3834.05(37)32.16-38.2428.66(29)28.77-30.160.24(39)0.05-0.221220(16)为主6.10(37)4.17(37)33.93(37)29.58(11)0.16(33)由表1-2-1可知,6-2煤层为低灰、特低硫煤.工艺性能：(一)发热量矿区内6-2煤层原煤干基低位发热量为25.99-29.88MJ/kg,平均 28.66MJ/kg,属高热值峰.气化性能：(1) 煤对二

48、氧化碳的反响性据原普查报告资料,当试验温度为 950C时,6-2煤层对二氧化碳复原率 为68.5%,说明区内6-2煤层化学反响性较高,是良好的气化用煤,见表1-2-2 : 煤对CO2反响性统计表.表1-2-2煤对CO2反响性统计表800850900950100010506-215.56-30.628.6-42.147.6-63.863.2-74.672.5-87.278.2-88.2(2) 热稳定性据原普查报告测试成果：6-2煤层热稳定好,为良好的气化用煤.(3) 结渣率当鼓风强度为0.2m/s时,6-2煤层结渣率为18.84%,为中等结渣煤,对 气化影响不大.低温干馏：6-2煤层焦油产率平均

49、为7.7%,属富油煤.粘结性：区内各煤层粘结指数均为零,焦渣类型为 2,故区内煤无粘结性.可选性：据原普查报告所作浮沉试验成果,浮煤产率主要集中在 -1.3和1.3-1.4 两级,占88%以上,当理论精煤灰分为 4.5-5.0%时,分选密度士 0.1含量为 0.5-9.5%,依据分选密度士 0.1含量法分类标准,区内6-2煤层为极易选煤.4、煤类区内煤层结粘指数为零,透光率50%,无水无灰基挥发分率 V 37%,依据中国煤炭分类国家标准GB5751- 86 ,确定矿区内 6-2煤层以不粘煤BN31为主.5、煤的工业用途矿区煤以不粘煤为主,其次为长焰煤,各煤层煤质特征根本相似,故其 利用方向根本

50、一致.矿区各可采煤层有害成分低,为特低灰、低中灰、特低 硫、特低磷、中高发热量煤,是良好的动力及民用燃料,适用于各种工业锅 炉、火力发电等,也可在建材工业、化学工业中作焙烧材料.煤粉加粘结剂, 可制作煤砖、煤球、峰窝煤等.矿区内煤的气化性能好,煤对二氧化碳反响性能高,热稳定性好,可作 气化用煤.区内煤属富油煤,也可作低温干馏用煤.一区域水文地质概况1、自然地理条件本区位于鄂尔多斯高原东部,区域性分水岭“东胜梁南侧.地势北高 南低.区内植被稀少,地形切割强烈,切割深度可达 20m黄土层垂直节理发 育,沟壑纵横,属典型的高原侵蚀性丘陵地貌.矿区内较大的冲沟为井田西界的川掌沟,该沟呈北西南东向,常年有地表径流.南部为纳林沟,南西方向与川掌沟交汇.2、区域含水岩组根据钻孔揭露、钻孔简易水文观测以及地质填图等成