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文档简介

1、前 言融通域煤矿是内蒙古联创投资有限公司所属煤矿之一,矿井位于鄂尔多斯市伊金霍洛旗境内,行政区划隶属伊金霍洛旗纳林陶亥镇。根据内蒙古自治区人民政府和鄂尔多斯市人民政府近期出台的煤炭资源整合精神,对原伊旗融通域煤矿(以下简称原融通域煤矿)与原内蒙古自治区东胜煤田四道柳找煤区五圪图详查区(以下简称五圪图详查区)进行整合,并将其外围无矿权争议的边角地段也一并划入,以扩大井田范围。整合后矿山名称为“伊旗纳林陶亥镇融通域煤矿(以下简称融通域煤矿)。其划定的井田面积13.902km2,拟扩建为年产0.60Mt/a矿井。内蒙古联创投资有限公司为了理顺和规范矿井的生产管理,提高矿井的安全生产条件,提高矿井的机

2、械化生产水平,提高矿井的资源回收率,内蒙古联创投资有限公司特委托我院对该矿进行改扩建初步设计工作。一、设计依据1、设计委托书;2、内蒙古自治区国土资源厅划定矿区范围批复(内国土资采划字2006159号);3、伊金霍洛旗供电局关于伊旗纳林陶亥镇融通域煤矿用电的批复;4、伊金霍洛旗水利局关于伊旗纳林陶亥镇融通域煤矿用水的批复; 5、内蒙古自治区东胜煤田四道柳找煤区伊旗纳林陶亥镇融通域煤矿煤炭资源储量核实报告备案证明(内国土资储备字2006313号)6、中华人民共和国采矿许可证(证号:1500000520309)。7、建设单位提供的有关矿井的相关资料8、煤炭工业矿井设计规范(GB50215-2005

3、)。9、煤矿安全规程(2006年版)。二、设计的指导思想70第一章 井田概况及地质特征第一节 井田概况一、位置与交通1、位置融通域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纳林陶亥镇,本矿井位于东胜区东南,距鄂尔多斯市政府所在地直线距离20km。具体位置处于东胜煤田四道柳找煤区第46勘探线之间。地理坐标位于东经110°1904110°2215,北纬39°325039°3550。2、交通井田地处伊金霍洛旗纳林陶亥镇境内,曹羊公路(曹家石畔羊市塔乡)从井田外东部通过,井田中心距曹羊公路约24km,准东(准格尔东胜)铁路从本井田外西北部由

4、北西向南东通过。井田中心距马家塔集装站直线距离约14 km。此外,位于井田西部,距井田中心距离约13 km的包府公路亦是本矿井主要交通干线,向北西约35 km可到达鄂尔多斯市。鄂尔多斯市政府所在地东胜区,向南可到达府谷县。东胜区是鄂尔多斯市对外交通枢纽,交通网络四通八达。井田与各主要干线均有简易公路相接,向东可到四道柳乡,向西可达纳林陶亥镇。总之该区交通十分便利,极有利于煤炭外运。交通位置见图1-1-1。交通位置图1-1-1二、地形地貌井田位于鄂尔多斯高原北部,受新生界地质营力和冲刷的影响,井田内地形切割剧烈,树枝状沟谷纵横发育,基岩大部裸露,覆土贫瘠,植被稀少,生态环境较为脆弱,属于典型的高

5、原侵蚀性丘陵地貌。井田西北较高,为一中部高、东西两侧低,总体向东南地势逐渐降低的地形特征。其最高点位于井田北部,海拔标高为1416m,最低点位于井田东界的五圪图沟谷中,海拔标高为1269m,最大标高差147m,一般相对标高差50m左右。三、水系井田东界有五圪图沟,西界及西南部属阿尔及曼沟流域,有曼沟、阿尔及曼沟。这几条沟谷均为季节性沟谷,旱季无水,雨季在暴雨过后可形成短暂洪流,向东流入勃牛川后,向南汇入陕西省窟野河,最终注入黄河。四、气象及地震区内气候特征属于典型的温带大陆性气候,具体特点是太阳辐射强烈,日照较丰富,干燥少雨,风大沙多,无霜期短。冬季漫长寒冷,夏季炎热而短暂,春季回暖升温快,秋

6、季气温下降显著。据东胜区气象局资料,当地最高气温36.6,最低气温为-27.9,年降水量为194.7531.6mm,年蒸发量为2297.42833mm,年蒸发量为年降水量的510倍。区内风多雨少,最大风速为14m/s,一般风速2.25.2m/s,且以西北风为主。冻结期一般从10月份开始,次年5月份解冻,最大冻土深度为1.71m,最大沙尘暴日为40天/年。据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),本区地震动峰值加速度(g)为0.05,相当于地震烈度6度,为弱震区的预测范围。据调查,本区历史上从未发生过较大的破坏性地震。井田内无泥石流、滑坡及塌陷等不良地质灾害现象发生。五、本矿井生产现状

7、融通域煤矿始建于2001年初,2002年6月初投产,由煤矿自行组织设计并施工,当前主采4-2号煤层。设计年生产能力0.21Mt/a,采用平硐开拓方式,房柱式采煤方法,除留设伪顶外,实际采掘高度为2.60m左右,采掘煤层底板标高1300m 1330m。现已形成主、副、风井口三个,矿井采用机械通风,风流由主、副井进入,清洗工作面后由风井的风机排出地面。井下采用煤电钻打眼,人工放炮,利用小型装载机装煤,采用农用车运输到地面储煤场后,由大型装载机装车外运。主、副井掘进深度900m左右,掘进方向西北,巷道坡度角12°。截止至2003年12月底,形成采空区面积0.2180km2。煤矿在开采过程中

8、未发现瓦斯、涌水、冒顶及底鼓现象,采空区内无积水,水文地质及其它开采技术条件简单。六、水源、电源及通讯1、水源伊金霍洛旗水利局已下发本矿井的用水批复,同意本井田范围内各水源地取水,年取水量为120万m3,另本矿井涌水经净化处理后可作为矿井生产用水。2、电源本矿井电源已经与伊金霍洛旗供电局达成供电协议,矿井技改后供电电源可引自新庙变电站,该变电站电压等级为35KV,距离本矿井约8km。矿井另一回电源可引自东胜南郊变电站,距离本矿井约20km , 该变电站电压等级为35KV。3、通讯本矿井的通信可与伊金霍洛旗纳林陶亥镇电信局汇接,距离本矿井约5km。七、区域经济简况本区位于鄂尔多斯市,距东胜区城区

9、较近。近几年,随着地方经济的不断发展,煤矿周围的投资环境得到了较大的改善,道路交通、电力设施已初具规模,为未来矿井开采提供了较为便利的条件。区内居民以从事农业、养殖业为主,部分居民开办乡镇企业,经济收入比较可观,已成为当地经济发展较快的地区之一。八、周边煤矿融通域煤矿西南部0.4km为油房梁煤矿,该煤矿始建于1997年初,当年年底投产,由煤矿自行组织设计并施工。最初设计年生产能力0.06Mt/a,采用平拓方式,前进式采煤方法,自然通风。主采煤层为4-2号煤层,厚度3.503.72m。该煤矿现已达到年产0.15Mt/a的能力,2001年底由内蒙古自治区行业管理部门验收通过,该矿为生产安全合格矿井

10、。该矿与本矿无矿权重叠现象,对本矿的开采无影响。第二节 地质特征一、地质构造与煤层(一)地层及地质构造1、井田地层融通域煤矿位于东胜煤田四道柳找煤区西部,根据地表出露及钻孔揭露,矿区地层由老到新依次有: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)及第四系(Q)。其特征如下:(1)三叠系上统延长组(T3y)该地层是本区煤系地层的沉积基底,在本区东南部五圪图沟两侧出露,钻孔也仅揭露其上部岩层。岩性为一套灰绿色中粗粒砂岩,夹灰绿色紫色薄层状砂质泥岩和粉砂岩。普遍发育大型板状、槽状交错层理,为典型的曲流河沉积体系。钻孔揭露厚度1.5124.55 m,平均8.67

11、m。(2)侏罗系中下统延安组(J1-2y)该组为矿区含煤地层,在五圪图沟、阿尔及曼沟及枝状沟谷两侧大面积出露,由于后期剥蚀,区内仅残存2个煤组、下部两个岩段,地层总厚64.74107.05 m,平均92.87 m。第一岩段(J1-2y1):由延安组底界到5煤组顶板砂岩底界,含5、6号煤组。岩性以灰白浅灰色砂岩为主,中夹薄层砂质泥岩。砂岩成份以长石、岩屑为主,含少量云母及暗色矿物,泥质填隙,分选差。与下伏地层(T3y)呈平行不整合接触,属河流环境湖泊三角洲环境的沉积体系。第二岩段(J12y2)由5煤组顶板砂岩底界到4煤组上部,含4煤组。底部以砂岩为主,成份以长石及岩屑为主,含少量暗矿物碎屑及云母

12、碎片,偶见铁质结核,泥质填隙,分选差;中上部由深灰色砂质泥岩、粉砂岩夹薄层泥岩和煤层组成,砂质泥岩及泥岩中含大量植物化石及炭屑,发育有水平纹理及微波状层理,中部泥岩中偶见浅水动物化石费尔干蚌。与下伏地层呈整合接触,属湖泊三角洲及前缘分流河道沉积体系。(3)、第三系上新统(N2)在本区的中部梁峁地带广泛出露,岩性为浅红色砂质泥岩和泥岩,含大量的呈层状钙质结核,疏松。由于沉积差异和后期剥蚀改造,出露范围及现存厚度变化均较大,据地质填图和钻孔资料统计,现存厚度28.8941.86米,平均36.14米。与下伏延安组(J1-2y)呈角度不整合接触。(4)第四系(Q)按其成因可划分为:冲洪积物(Q4al+

13、pl)和残坡积物。冲洪积物主要分布于东部五圪图沟底部,残坡积主要分布于梁、峁地带。第四系厚度变化较大,一般厚度小于5.00m,G06钻孔揭露其厚度为3.00m。第四系不整合于老地层之上。2、地质构造井田含煤地层构造形态与东胜煤田总体构造形态基本一致,为向南西倾斜的单斜构造,倾向210-230°,倾角1-3°,发育有宽缓的波状起伏。区内未发现断层及褶皱构造,地质构造属简单类型。(二)煤层井田内见可采煤层3层,即4-2、5-1和6-2中煤层;其中6-2中煤层基本全区可采,是主要可采煤层;4-2煤层属大部可采,但由于在可采区内煤层厚度较大,亦是本井田主要可采煤层之一,5-1煤层为

14、本井田大部可采的次要可采煤层,现将其可采煤层特征详叙如下:1、4-2煤层位于侏罗系中下统延安组二岩段(J1-2y2)的下部,沿本井田五圪图沟、阿尔及曼沟两侧的局部地段在地表出露,并且沿露头煤层发生自燃。煤层厚度0.254.10m,平均2.07m, 井田内煤层厚度0.964.10 m,平均3.36 m。该煤层结构简单,不含夹矸,煤层厚度在井田内变化幅度较大,但规律性比较明显,从北西向南东,煤层厚度变薄,在第勘探线G06、G07号钻孔处,该煤层剥蚀。可采区主要集中在第勘探线以北地段,且在可采区内煤层厚度北部、西部相对厚,且变化幅度较小,煤厚在3.504.00m之间。在东部及南部煤层厚度相对变薄,煤

15、层厚度在0.803.50m之间。煤层层位稳定,对比可靠,属大部可采的较稳定煤层,顶底板岩性多为深灰色的砂质泥岩,局部为灰色粉砂岩。煤层埋深在077.90m。2、5-1煤层位于侏罗系中下统延安组一岩段(J1-2y1)的顶部,沿本井田内五圪图沟在东北角处出露。煤层厚度0.502.40 m,平均1.18 m,见煤点除R1外全部可采。该煤层结构简单,不含夹矸,煤层厚度在井田内有变化,但规律性明显,在第勘探线以北,煤层厚度变化小,厚度在0.851.10 m之间,在勘探线以南地段,煤层厚度由北西向南东变薄,在第勘探线G06、G07号钻孔处,该煤层剥蚀。可采区集中在勘探线以北地段,在可采区内煤层厚度变化很较

16、小,对比可靠,层位稳定,属大部可采的较稳定煤层,顶底板岩性为深灰色砂质泥岩,局部为灰色泥岩。5-1煤层距4-2煤层由西向东间距变小,平均13.60 m。煤层埋深在088.06m。3、6-2中煤层位于侏罗系中下统延安组一岩段(J1-2y1)的下部,在井田内未出露。煤层厚度0.002.20 m,平均1.05 m, 井田内煤层储量利用厚度(剔除夹矸厚度)0.802.20 m,平均1.61 m。煤层结构简单,一般不含夹矸,仅在G02、S16号孔处含夹矸1层,夹矸厚度0.100.70 m,夹矸岩性多为泥岩、砂质泥岩。该煤层除G06号钻孔未见煤外,其余钻孔均见该层煤,根据本次地质图检测,在第勘探线以南地段

17、未发现该煤层,且R2、S19号钻孔也证实了这一点,故在第勘探线以南地段62中煤层未见沉积,为尖灭区。以北、以西地段为该煤层可采区。煤层厚度在含煤区内变化较小,且层位稳定,对比可靠,属大部可采的较稳定煤层,顶底板岩性主要为深灰色砂质泥岩,局部地段为泥岩和粉砂岩。煤层埋深在0103.18 m。6-2中煤层距5-1煤层间距12.9418.21 m,平均15.74 m。各煤层特征见表1-2-1。可采煤层特征表编号埋深(m)煤层厚度可采厚度层间距稳定性可采程度煤层号最小-最大 平均(点数)最小-最大 平均(点数)最小-最大 平均(点数)4-2077.900.254.102.07(12)0.964.103

18、.36(5)4.8034.4113.60(9)较稳定大部可采5-1088.060.502.401.18(11)0.852.401.10(10)较稳定大部可采12.9418.2115.74(9)6-2中0103.1802.101.05(13)0.802.201.61(8)较稳定大部可采表1-2-1二、煤质1、煤的物理性质和煤岩特征区内煤呈黑色,条痕褐黑色,弱沥青沥青光泽,参差状、棱角状断口,内生裂隙较发育,条带状结构,层状构造。宏观煤岩组分以暗煤、亮煤为主,见丝炭,属半暗、半亮型煤。显微煤岩组分以镜质组为主,占有机显微组分的48.560.0%;其次是丝质组,占28.531.3%;半镜质组占9.2

19、20.8%。三者之和95%以上。根据国际显微煤岩类型分类原则,区内煤为微镜隋煤。煤中矿物杂质含量低,以粘土组为主,在2%以下,其它杂质测值在0.2%以下。2、化学性质、工艺性能和煤类(1)化学性质各可采煤层化学特征见表1-2-2。、工业分析A、水分(Mad)原煤水分814%,为中水分煤。平均:4-2煤层10.25%,5-1煤层10.02%、6-2中煤层10.85%。洗煤水分低于原煤。B、灰分(Ad)4-2煤层原煤灰分4.898.99%,平均6.65%;5-1煤层原煤灰分4.468.53%,平均6.30%;6-2中煤层原煤灰分4.1010.62%,平均7.34%;各煤层均属低灰分煤。煤经洗选后灰

20、分降至3.696.51%C、挥发分(Vdaf)各可采煤层洗煤挥发分一般在37%以下。4-2煤层34.0136.82%,平均35.19%;5-1煤层34.2435.76%,平均34.91%;6-2中煤层33.3837.28%,平均34.73%。、元素分析由表4-2-4知,洗煤元素组成中碳含量(Cdaf)77.7783.99%;氢含量(Hdaf)3.925.13%,氮含量(Ndaf)0.981.05%,氧(Odaf)10.4816.55%。、有害元素A、全硫(St,d)各可采煤层原煤全硫测值在0.50%以下,属特低硫煤。4-2煤层0.220.48%,平均0.35%;5-1煤层0.350.50%,平

21、均0.42%;6-2中煤层0.220.40%,平均0.28%;煤经洗选后硫含量下降,在0.130.21%之间。B、磷(Pd)4-2煤层0.0020.003%;5-1煤层0.0010.007%;6-2中煤层0.0010.005%;各可采煤层均为特低磷煤。C、砷(As,d)煤中砷的测值原煤在13PPm,洗煤在02ppm,未超过食品工业燃煤8ppm的要求,符合食品工业用煤要求。D、氟(F,d)氟含量原煤在59114ppm之间,洗煤在5284ppm之间。E、氯(Cl,d)煤中氯在0.0050.025%之间,低于0.3%,工业利用时危害较小。综上所述,本区4-2、5-1、6-2中煤层均属低灰、特低硫、特

22、低磷煤。煤芯煤样化验测试成果统计表表1-2-2煤层号洗选情况工业分析(%)发热量MJ/kgSt.d(%)元素分析(%)有害元素MadAdVdafQb.dQnet.adQnet,dCchtHchtNchtOchtAs(ppm)F(ppm)Cl(%)P(%)4-2原2.3411.7610.25(5)4.898.996.65(5)33.4735.8234.64(5)27.7329.9829.30(4)23.1825.8424.80(3)26.5728.7828.03(3)0.220.480.35(4)78.4880.5979.63(3)4.145.895.25(3)122(2)757977(2)0.

23、0090.0250.017(2)0.0020.0030.003(2)洗5.7311.238.59(4)4.146.024.87(4)34.0136.8235.19(4)0.140.190.17(4)78.0378.4978.26(2)4.595.134.86(2)1.001.051.03(2)15.6415.6915.67(2)2(2)526257(2)0.0010.0030.002(2)5-1原8.5912.0610.02(6)4.468.536.30(6)34.3635.4235.02(6)27.8630.0529.39(6)23.2126.1525.21(5)26.7029.0628.3

24、3(5)0.350.500.42(6)78.4480.1479.59(5)4.265.905.19(5)132(3)627570(3)0.0150.0220.019(3)0.0010.0070.004(3)洗5.2613.058.91(6)3.695.564.58(6)34.2435.7634.91(6)0.150.190.17(6)78.3678.4178.39(2)3.924.124.02(2)1.011.021.02(2)16.2916.5516.42(2)122(2)677069(2)0.0010.0050.003(2)6-2中原9.2813.4010.85(7)4.1010.627.

25、34(7)33.5938.0034.80(7)27.7330.1229.24(5)23.4726.2824.71(5)26.6529.2128.11(6)0.220.400.28(7)78.7780.4279.74(6)4.295.995.33(6)132(4)5911481(4)0.0050.0250.014(4)0.0010.0050.003(4)洗3.8611.748.87(7)4.056.514.97(7)33.3837.2834.73(7)0.130.210.17(7)77.7783.9980.42(3)4.354.614.45(3)0.981.041.01(3)10.4816.35

26、13.95(3)0-21(2)758480(2)0.0020.0040.003(2)(2)工艺性能原煤收到基低位发热量(Qnet.ad)4-2煤层23.1825.84MJ/kg,平均24.80MJ/kg。5-1煤层23.2126.15MJ/kg,平均25.21MJ/kg。6-2中煤层23.4726.28MJ/kg,平均24.71MJ/kg。各煤层以中高热值煤为主。(3)煤类井田内各可采煤层洗煤挥发分(Vdaf)一般在37%以下,煤的粘结指数为0,根据中国煤炭国家分类标准(GB5751-86),煤类确定为不粘煤(BN31)。(4)可选性评价在G01、G04孔中采取了4-2、6-2中煤层2组简选样

27、,煤样为低灰、特低硫不粘煤。见表1-2-3。表1-2-3煤层号煤样号Mad%Ad%VdafSt,dQgr,dMJ/kg42G01简19.347.9534.490.2428.8562中G04简110.366.4034.660.3129.47简选样浮沉试验分为-1.3、1.31.4、1.41.5、1.51.6、1.61.7、1.71.8、1.81.9、1.92.0、±2.0八个比重液、九个比重级进行浮洗,浮煤产率多集中在-1.4级,产率85%以上,灰分一般在46%。可选性等级依据GB/T16417-1996煤炭可选性评定方法,采用“分选密度±0.1”含量法对试验结果进行评定。4

28、-2煤层(G01简1)拟定精煤灰分为4.05.5%时,可选性等级极难选。当拟定精煤灰分为6.0%时,可选性等级为易选,当拟定精煤灰分为6.5%时,属较难选。见表1-2-4。表1-2-4拟定灰分Ad浮物产率%分选密度kg/L±0.1含量%可选性等级初始值最终值4.068.01.30089.490.8极难选4.578.01.32086.788.1极难选5.085.01.35881.082.3极难选5.590.51.41544.044.7极难选6.094.51.6801.61.6易选6.596.51.8101.321.5较难选6-2中煤层(G04简1)拟定精煤灰分在5.05.5%时,可选性

29、等级极难选。当拟定精煤灰分为6.0%时,可选性等级为易选。参见表1-2-5。表1-2-5拟定灰分Ad浮物产率%分选密度kg/L±0.1含量%可选性等级初始值最终值5.087.01.33485.685.9极难选5.593.01.38867.067.2极难选6.097.11.5901.61.6易选(5)煤质评价及工业用途煤质评价根据本次利用钻孔煤芯煤样测试成果,结合四道柳找煤区内其它煤样的分析成果,对井田内内煤层煤质做出如下评价:A、井田内煤为低灰、特低硫、特低磷的不粘煤;B、各煤层均为中高热值煤;C、煤灰熔融性低,为低熔灰分;D、各煤层煤岩组分鉴定结果表明,其惰性组分含量较高;E、煤中

30、微量元素、有害元素含量低;煤的工业利用方向根据煤层煤质分析结果,本区煤可作为良好的动力用煤。适用于火力发电、工业锅炉、蒸汽机车、船舶及民用燃烧。粉煤加粘结剂成型还可制作煤砖,煤球等。三、矿床开采技术条件1、工程地质井田煤层顶板以上30m至底板以下20m范围之内的岩石以深灰色砂质泥岩为主,次为粉砂岩。煤层直接顶底板岩石则主要为深灰色砂质泥岩。根据G04号钻孔岩石物理、力学性质试验成果:岩石的真密度26342685kg/m3,视密度20782420kg/m3,孔隙率9.0921.11%,含水率1.053.20%,吸水率3.666.10%,部分砂质泥岩在水中40分钟50分钟崩解破坏;弹性模量3.93

31、×1039.73×103Et,泊松比0.120.34。抗压强度在吸水状态0.82.9MPa,自然状态8.425.2MPa,普氏系数1.2422.93,软化系数0.100.28。从试验成果分析,岩石的抗压强度均小于30MPa,普氏系数多在2左右,所以煤层顶底板岩石以软弱岩石为主。井田第四系松散岩层与第三系半胶结岩层虽然分布广泛,但因沟谷发育,切割较深,基岩大面积出露,风化作用强烈。根据钻孔揭露及地质填图成果,沟底风化带较浅,一般小于5m;沟谷两侧及掩盖区风化带较深,一般3050m。不同岩石的抗风化能力差异较大,泥质填隙的软弱岩石风化带较深,钙质填隙的坚硬岩石风化带较浅。目前井

32、田内的不良自然现象主要是遍布全井田的大小沟谷。因地面植被稀少,流水侵蚀作用强烈,水土流失相当严重。井田内现在没有明显的工程地质问题,在五圪图沟陡峭处偶见第四系黄土小规模滑坡与崩塌发生。2、瓦斯由G07号钻孔瓦斯测定成果(表2-3-6)知,6-2中煤层CH4含量0.00ml/g,自然瓦斯成分中CH40.00%,瓦斯分带为二氧化碳氮气带中,测定结果与四道柳找煤报告一致。据调查周边小窑未发生过瓦斯爆炸事故。故本井田瓦斯危害性小。但煤矿在生产时还应做好井下通风及瓦斯监测工作。表1-2-6煤层瓦斯含量(ml/g)自然瓦斯成分(%)瓦斯分布CH4CO2CH4CO2N26-2中 0.000.560.0028

33、.9171.09CO2N2带3、煤尘本井田煤尘爆炸指数在33.4738.00%,属易爆炸煤层。G03号钻孔5、6煤层测试结果:火焰长度400mm,抑止煤尘爆炸最低岩粉量60%,煤尘有爆炸性。4、煤的自燃井田内煤层露头有自燃现象。据内蒙古煤矿设计院对部分电厂用煤资料调查:东胜煤田煤的自燃发火期4060天,堆积高度、堆积方式均是煤堆自燃的因素。因此,煤炭生产及其它相关单位应予以重视,防止煤堆发生自燃。5、地温根据东胜煤田勃牛川普查区钻孔简易地温测量成果,本井田最大地温梯度为1.6/100M,平均1.2/100M,小于3/100M,无地温异常,属地温正常区。6、天然放射性异常井田内未发现放射性异常,

34、无放射性危害。四、水文地质条件(一)区域水文地质概况东胜煤田位于鄂尔多斯高原北部,海拔标高12001400m,地形中部高,向南北两侧逐渐降低。沿泊尔江海东胜朝脑梁一带地形较高,海拔标高一般14001500m,构成区域地表分水岭,俗称“东胜梁”。最高点位于东胜东南约18km处的神山海拔标高1584m,煤田内地形切割强烈,沟谷纵横,具侵蚀性丘陵地貌特征,东胜梁南侧主要沟谷有乌兰木伦河,勃牛川等,其北侧主要沟谷有罕台川,西柳河、哈什拉川等,均属黄河流域水系。除南部个别大的沟谷有水量较小的常溪流外,一般均为季节性沟谷,旱季干涸无水,雨季暴雨后可形成洪流,水量较大,历时短暂。根据地下水的赋存条件和水力性

35、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、孔隙潜水含水岩组,和中生界碎屑岩类孔隙、裂隙潜水承压水含水岩组,其水文地质特征见表1-2-7东胜煤田水文地质特征表表1-2-7地下水类型含水单元主要岩性层厚(m)单位涌水量(升/秒m)水质类型矿化度(克/克)松散岩类孔隙潜水含水岩组全新统冲洪潜水含水层各粒级砂、砾石层16-360.000611-0.36CHO3-Ca全新统风积沙潜水含水层浅黄色细粒砂0-562.555-40.91(升/秒)CHO3-Ca0.2-0.38萨拉乌素组潜水含水层湖积粉、细砂107.030.0016-3.74CHO3-Na0.8碎屑岩类孔隙裂隙潜水承压水含水岩组志

36、丹群含水层砾岩、粗粒砂岩为主夹细砂岩泥岩0-5000.0078-2.171HCO3-KNaHCO3-CaMg0.25-0.3侏罗系中统含水层以中、粗粒砂岩为主0-3580.000437-0.0274CLHCO3-KNa0.741-0.95侏罗系中下统延安组含水层灰白、浅灰各粒级砂岩133.28-279.180.0027-0.026CHO3CL-KNa0.10-175.40三迭系上统延长组含水层灰绿色中、粗粒砂岩为主780.000308-0.253CL-KNaCHO3CLSO4-Na(二)井田水文地质特征1、含、隔水层水文地质特征(1)、第四系(Q)松散层潜水含水层岩性为灰黄色黄土、残坡积砂土(

37、Q3+4)、冲洪积砂砾石(Q4al+pl)等,地层厚度一般小于5.00m。黄土、残坡积物与风积砂主要分布在梁、峁及山坡上,地形不利于积水,均为透水不含水层。冲洪积物分布于各大沟谷中,构成松散层潜水的主要含水层。据调查资料:五圪图沟内民井1、2号含水层厚度1.403.80m,地下水位埋深1.802.20m,涌水量Q=0.02960.128L/s,水质较好,含水层富水性弱。因大气降水的补给量较小,所以补给条件较差。含水层与下部承压水含水层水力联系较小,而与地表短暂的洪水水力联系密切。(2)、第三系上新统(N2)半胶结岩层隔水层岩性为紫红色砂质泥岩,呈半胶结状态,含丰富层状钙质结核,地层厚度28.8

38、941.86m,平均36.14m,在全区广泛分布,主要分布在山梁及缓坡之上。该地层透水性能差,富水性极其微弱,可视为相对隔水层。由于其连续性较差,所以只能起局部隔水作用。(3)、侏罗系中下统延安组(J1-2y)碎屑岩类承压水含水层岩性为灰白色砂岩、灰色粉砂岩、深灰色砂质泥岩和泥岩,夹煤层。地层厚度64.74107.05 m,平均92.87 m,全区赋存,钻孔均有揭露,地表主要出露在沟谷两侧。据G04号钻孔抽水试验资料:含水层厚度33.42m,地下水位埋深42.52m,水位标高1338.35m,水位降深S=55.92m,涌水量Q=0.117l/s,单位涌水量q=0.00209l/s·m

39、,渗透系数K=0.00316m/d,水温8,溶解性总固体424mg/L,PH值为7.9,为Ca·Mg·NaSO4·HCO3型水。该含水层的富水性弱,导水性能很差。由于该区大气降水的补给量小,地下水迳流条件差,所以含水层的补给条件较差。该含水层在梁、峁及山坡地带与上覆潜水含水层的水力联系较小,而在沟谷内侧与第四系潜水含水层有一定的水力联系。该含水层为本区的直接充水含水层。(4)、三叠系上统延长组(T3Y)碎屑岩类承压水含水层岩性以灰绿色细粒砂岩为主,钻孔揭露厚度1.5124.55 m,平均8.67 m,在区外的五圪图沟内有出露。据本次施工的钻孔简易水文地质观测资料分

40、析,该含水层的富水性弱。(5)、火烧岩含水层煤层自燃,煤中有机物燃烧逸散,煤层顶板岩石由于受烘烤、冷凝而坍塌,生成的节理、裂隙较丰富,为地下水的贮存及运动提供了良好的场所。岩石经烧变后,原属隔水的泥质岩、泥质粉砂岩等,均可成为含水层或透水层。受煤层厚度大小、发育的空间位置、燃烧时的内外条件及燃烧的范围、强度等诸多因素的影响,火烧岩体的富水性存在着较大的差异。一般来讲,当煤层空间位置相对较高,形成的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;反之,当煤层空间位置相对较低,形成的火烧岩体的烧变裂隙具一定的贮水条件或其与富水性较强的第四系潜水含水层具密切的水力联系时,则在

41、一定的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。井田内的火烧岩体均为4-2煤层燃烧所致。岩性为紫红色、浅红色砂质泥岩、泥岩,裂隙发育,坚硬。厚度一般1015 m左右,主要分布在沟谷两侧的高坡上。由于其分布位置较高,分布面积小且零星,4-2煤层底板标高较最低侵蚀基准面高出约2030 m,井田内第四系覆盖层较薄,与其水力联系较差,因此井田内的火烧岩虽然透水性好,但富水性较弱。井田内内的火烧岩体含水层富水性虽弱,但其向矿井充水的方式特殊,即其充水方式是在与煤层相接的部位直接向井巷充水,因此对煤矿开采的影响是较大的,建议煤矿在开采前进行进一步的磁法勘查,以准确界定煤层火烧范围

42、,并进行抽水试验,以准确了解火烧岩体的水文地质参数,便于指导煤矿生产。2、地表水、老窑水对矿床充水的影响井田内地表水系不很发育,但冲沟众多。这些沟谷均无常年地表迳流,只有在雨季大雨过后会形成短暂而急促的洪水。地表洪水一般通过井口、风口等通道向未来矿井充水,因此,做好井口、风口等人工通道的防洪堵水维护工作是预防地表水对矿井充水的最佳措施。井田内没有老窑,未来煤矿开采应避开冲洪积潜水,而且不能越界开采,以防河床潜水和邻区生产矿井水向未来矿井涌水。3、矿坑涌水量预测(1)矿床充水因素及其水文地质边界确定井田内第四系冲洪积(Q4al+pl)潜水含水层的富水性弱,涌水量一般较小,与煤系地层承压水含水层的

43、水力联系也较小。矿床的主要充水因素是煤系地层承压水,本次主要预测初期采区(拟定五圪图详查区)煤系地层承压水对矿坑的涌水量。(2)计算方法及水文地质参数的选择根据井田内水文地质条件,分析矿床充水因素,选用两种方法计算矿坑涌水量。、稳定流大井法承压潜水完整井计算 、水平集水廊道法计算 计算得出预测的矿坑涌水量,见表1-2-8。 预测的矿坑涌水量计算方法大井法集水廊道法Q(m3/d)158103表1-2-84、井田内供水水源评价根据G04号钻孔抽水试验成果以及矿坑涌水量预测结果,井田内地下水资源较为贫乏,水量小,水质一般,矿坑水不宜作供水水源。井田内东部的五圪图沟,其流域面积较广,第四系潜水较为丰富

44、,水质较好,采用大口井或截伏流法取水,可以获得较大的水量,可做为未来煤矿的供水水源。5、井田内水文地质勘查类型井田内直接充水含水层以孔隙含水层为主,裂隙含水层次之,直接充水含水层的富水性弱,补给条件差,迳流条件差,以大气降水为主要充水水源;直接充水含水层的单位涌水量q <0.1L/s·m(q =0.00209L/s·m);主要可采煤层的底板标高位于当地侵蚀基准面;区内地形有利于自然排水,无地表水体,水文地质边界简单。因此,将井田内水文地质勘查类型确定为第一类第二类第一型,即以孔隙裂隙充水的水文地质条件简单的矿床。五、井田勘探程度及储量1、勘探程度东胜煤田四道柳找煤勘探

45、项目是1998年由内蒙古煤田地质局117勘探队组织设计、施工的,采用岩芯钻探、地形地质填图、工程测量、地球物理测井、采样试验及磁法勘探等手段,于2000年12月完成东胜煤田四道柳找煤地质报告的编制工作,同年底由内蒙古煤田地质局以内煤地局字(2001)第1号文批准该报告,其勘探面积930km2,确定其勘探类型为一类二型,获D级资源储量2555.6Mt。2004年3月,117队受伊旗纳林陶亥镇融通域煤矿委托,于2004年3月20日至2004年5月20日进行了野外地质勘查工作。于2004年6月18日编制了内蒙古自治区东胜煤田四道柳找煤区五圪图煤炭详查报告,于2004年7月经内蒙古自治区国土资源厅矿产

46、资源储量评审中心审核通过,备案文号“内国土2004年3月,117队受伊旗纳林陶亥镇融通域煤矿委托,于2004年3月20日至2004年5月20日进行了野外地质勘查工作。于2004年6月18日编制了内蒙古自治区东胜煤田四道柳找煤区五圪图煤炭详查报告,于2004年7月经内蒙古自治区国土资源厅矿产资源储量评审中心审核通过,备案文号“内国土资储备字2004205号”。此次勘查面积为5.6316 km2,确定了该区勘探类型为构造简单-煤层较稳定型;主要可采煤层是以低灰、特低硫、低瓦斯、中高发热量为主的不粘煤;确定了水文地质勘探类型为第一二类第一型即孔隙裂隙充水的水文地质条件简单型的矿床;共获得控制的经济的

47、基础储量(122b)6.28 Mt,推断的内蕴经济的资源量(333)11.66 Mt。总资源储量17.94 Mt。2、资源储量本井田范围为整合煤矿,按照原煤矿采矿许可证范围及限定标高、划定矿区新增范围分别进行资源储量估算,并与原报告、已核实资源储量进行了对比。截至2006年7月31日,本次共核实资源储量41.58Mt。已动用消耗资源储量0.85 Mt,保有资源储量40.73 Mt (其中控制的经济基础储量(122b)6.47 Mt,推断的内蕴经济资源量(333)34.26 Mt)。七、存在的问题与建议1、井田范围内钻孔较少,而井田面积较大,勘探程度较低,建议在矿井开采前进行一次补充勘探,以获取

48、更丰富的地质资料。2、本井田水文地质资料较少,建议矿方应做专门性勘查研究工作,以保证矿井安全生产。3、建议矿方进一步补充勘探无煤带和采空区边界。第二章 井田开拓第一节 井田境界及储量一、井田境界根据内蒙古自治区国土资源厅划定矿区范围批复(内国土资采划字20060159号文),本井田范围由16个拐点坐标圈定,开采深度由1330m至1270m标高,面积约13.9102km2。各拐点坐标见表2-1-1,新划定范围与原融通域煤矿、原五圪图详查区位置关系见示意图2-1-1。二、矿井资源/储量(一)资源/储量 根据储量核实报告,本井田资源储量为41.58 Mt。其中已动用消耗资源储量0.85 Mt,保有资

49、源储量40.73 Mt。剩余储量中控制的经济基础储量(122b)为6.47 Mt,推断的内蕴经济资源量为(333)34.26 Mt。资源储量汇总见下表2-1-2。(二)工业资源/储量矿井工业资源/储量为矿井地质资源量中探明的资源量和控制的资源量,连同地质资源量中推断的资源量作资源可靠性评价后乘以可信度系数。本矿井(333)可信度系数取0.8。经计算,矿井工业资源/储量33.89Mt。(三)设计可采储量经计算,矿井设计资源/储量30.00Mt,设计可采储量22.12Mt。详见矿井设计可采储量汇总表2-1-3。融通域煤矿拐点坐标一览表表2-1-1拐点编号纵坐标(X)横坐标(Y)拐点编号纵坐标(X)

50、横坐标(Y)原融域煤矿融通域煤矿(新划定)14385100.0037442550.0014385100.0037442550.0024385015.0037441400.0024385015.0037441400.0034384100.0037441710.0034384100.0037441710.0044383720.0037442260.0044383720.0037442260.0054383460.0037442250.0054383460.0037442250.0064383320.0037443380.0064381681.0037441875.0074384770.003744

51、2800.0074379554.0037441692.00五圪图详查区84379533.0037445200.0014383096.1019442363.6094380767.0037445200.0024383085.5019443795.50104380750.0037445927.0034382160.3019443788.80114381682.0037445933.0044382155.1019444504.90124382000.0037444950.0054381692.5019444501.60134382580.0037444050.0064381682.3019445933.80144383085.0037443795.0074380757.1019445927.30154383320.0037443380.0084380783.0019442346.30164384770.0037442800.00资源储量汇总表表2-1-2 单位:万吨矿产种类煤层编号分布标高(m)核实范围储量级别查明资源储量(万吨)消耗资源储量(万吨)保有资源储量(万吨)资源储量类型(编码)原报告本次核实增减变化煤4-213301315原融通域煤矿D916791-125

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