新集二矿矿井瓦斯地质图说明书

1、新集二矿矿井瓦斯地质图编制说明书目 录0 概 述10.1课题来源10.2研究内容20.3完成情况21矿井概况31.1交通位置及隶属关系31.2井型、开拓方式及生产能力41.3瓦斯41.4煤层61.5煤质特征111.6水文地质特征152 地质构造及控制特征研究222.1矿区地质构造演化及分布特征222.2井田地质构造及分布特征232.3构造煤发育及分布特征262.4地质构造对瓦斯赋存的影响293 矿井瓦斯地质规律研究333.1断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响333.2顶底板岩性对瓦斯赋存的影响353.3岩浆岩分布对瓦斯赋存的影响363.4煤层上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影响363.5岩溶陷落柱对瓦斯赋

2、存的影响383.6瓦斯含量分布及预测研究394 矿井瓦斯涌出量预测464.1矿井瓦斯涌出资料统计及分析464.2矿井瓦斯抽采资料统计及分析494.3矿井回采工作面瓦斯涌出量预测515 煤与瓦斯区域突出危险性预测575.1煤与瓦斯突出危险性参数测定及统计575.2煤与瓦斯突出危险性影响因素分析645.3煤与瓦斯区域突出危险性预测696 煤层气资源量计算706.1资源量计算方法706.2资源量计算及参数的确定726.3资源量计算结果及评价736.4煤层瓦斯抽采可行性评价767 矿井瓦斯地质图编制807.1编图资料807.2编图内容和表示方法818 结论和建议85参考文献87附 图89附 表90新集

3、二矿矿井瓦斯地质图编制说明书0 概 述0.1课题来源煤层瓦斯是生于煤层、储于煤层的非常规天然气，主要成分为甲烷。煤与瓦斯突出是煤矿开采过程中严重的灾害之一，瓦斯问题已成为制约矿井生产能力、影响矿井安全生产和经济效益的重大问题。瓦斯是地质作用的产物，研究矿井瓦斯地质规律，预测未采区的瓦斯分布，对有效地防治煤与瓦斯突出，消除煤与瓦斯突出事故或减轻煤与瓦斯突出事故造成的危害，在矿井通风设计、采掘部署时采取针对性的瓦斯防治措施具有重要的指导意义。另一方面，瓦斯（煤层气）资源量计算是实现煤层气规模开发的前提，是国家进行能源结构调配和煤层气产业发展战略与规划的依据。煤层气资源评价工作，目的是在深入研究煤层

4、气赋存条件的基础上，对煤层气资源量进行预测，对煤层气资源的开发前景进行评价，并选择有利区块，进行煤层气开发利用。煤矿安全规程第181条规定：突出矿井必须及时编制矿井瓦斯地质图，图中应标明采掘进度、被保护范围、煤层赋存条件、地质构造、突出点位置、突出强度、瓦斯基本参数等，作为突出危险性区域预测和制定防治突出措施的依据。瓦斯地质图是瓦斯瓦斯地质成果的反映。是分析瓦斯分布、突出点分布特点，计算瓦斯储量、区域预测预报的基础图件。经过调查研究和可行性论证，国投新集能源股份有限公司二矿提出“新集二矿矿井瓦斯地质图编制”科研项目，委托安徽理工大学与公司一通三防部、矿通防办等单位共同协作承担研究任务。本项目于

5、2010年5月正式签定了技术服务合同书，制定了项目实施技术方案。合同书提出的研究目标是：选择新集二矿13-1、11-2、8、6-1、1煤层为研究对象，通过瓦斯地质特征研究，查明影响瓦斯赋存的主要地质因素，进行瓦斯地质区划，并对矿井未采区域的瓦斯分布和矿井瓦斯资源量进行了预测和评价。0.2研究内容主要研究内容如下：1、系统收集新集二矿的瓦斯地质资料，包括各种矿井地质图件，矿井瓦斯等级鉴定资料和钻孔瓦斯含量测定资料；对新集二矿建矿以来的通风月报表和旬报表进行整理与汇总；收集钻孔地质资料，包括地层层位的岩性、厚度、地层分界线等资料。2、研究矿区和井田地质构造以及构造煤的分布特征。重点分析和研究地质构

6、造对瓦斯赋存的控制作用。3、研究影响矿井瓦斯赋存的主要地质因素，包括地质构造、煤层顶、底板岩性及煤层上覆基岩厚度等。研究矿井瓦斯含量的分布特征并对主采煤层瓦斯含量与埋深之间的相关性进行预测。4、根据矿井采掘工作面瓦斯涌出和抽采资料的统计与分析，对矿井回采工作面的瓦斯涌出量进行预测。5、根据矿井煤与瓦斯突出危险性的参数测定结果，分析影响矿井煤与瓦斯突出的地质因素，并对矿井煤与瓦斯区域突出危险性进行预测。6、按照煤层气资源储量规范（DZT 0216-2002）要求，对新集二矿的煤层气资源量进行计算。7、编制8煤、6-1煤、13-1煤和11-2煤和1煤层的矿井瓦斯地质图，为矿井煤炭开采和煤层气资源利

7、用提供技术依据。0.3完成情况研究工作自2010年5月开始，历时6个月。本项研究由国投新集能源股份有限公司、新集二矿、安徽理工大学共同协作完成。在项目研究期间，得到了国投新集能源股份有限公司、新集二矿等有关领导和工程技术人员的大力协助，在此一并表示衷心感谢。1 矿井概况1.1交通位置及隶属关系新集二矿隶属于国投新集能源股份有限公司。位于安徽省淮南市凤台县城西约12 km处，颖(上)凤(台)勘探区中段，东与新集三矿井田接壤，西与新集一矿毗邻。淮南阜阳铁路从井田西北部通过，矿区中心张集火车站东到蚌埠141 km，西至阜阳69 km，分别与津浦、徐阜和京九铁路相接，矿区专用铁路在张集站与淮阜铁路相连

8、接。公路与潘集谢桥、凤台颖上、凤台利辛、凤台蒙城、利辛颖上等公路相连接，可通往周边各县、市，此外，尚可经西淝河水运至沿淮各港，交通便捷。新集二矿位于淮南市毛集实验区境内。西起1勘探线，东至013勘探线；南自1煤层与阜凤逆冲断层交面线，北到13-1煤底板-1000m高程的垂直投影线。井田东西走向长6.0 km，南北倾向宽5.0 km，面积约22 km2。新集二矿 本井田属季风暖温带半湿润气候与亚热带湿润气候的过渡带，年均气温为15.1，年均降雨量为908 mm，全年以东南风为主，最大风速超过20 m/s。图1-1 新集二矿交通位置图1.2井型、开拓方式及生产能力矿区地势平坦，属平原地貌，地表标高

9、为+18+24m。地表水系主要由西淝河、花家湖及其支流构成。西淝河流经井田中部，自西向东南注入淮河，常年有水。煤炭地质储量4.91亿吨，可采储量1.6亿吨。是国投新集能源股份有限公司1996年10月建成投产的第二对大型矿井，设计生产能力为1500 kt/a，改扩建后生产能力为3000 kt/a。矿井设计服务年限为73年。矿井开拓方式为立井、辅助斜井、主要石门、集中运输大巷、分区石门和分区斜井。采用中央主井、副井、风井三个立井和中央主斜井、副斜井、回风斜井三个斜井开拓。新集二矿采用立井方式开拓，分三个水平开采，第一水平开采-550m以浅煤层，第二水平开采-550m-750m煤层，第三水平开采-7

10、50m-1000m煤层。煤层采用走向长壁综合机械化开采，一次采全高，全部垮落法管理顶板，边角煤采用走向长壁炮采工艺回采。1.3瓦斯矿井采用中央并列式通风，主井、副井进风，中央风井回风。安设GAF28-14-1型主扇2台，配套电机2500KW，一台运转，一台备用，目前运行1#主扇，主扇叶片安装角度为+7°，两台主要通风机的实际运行工况点均处于安全、稳定、可靠、合理的范围内。矿井总进风18771m3/min，总需风量15743 m3/min，总回风19542m3/min，负压2550Pa，外部漏风率2.75%，等积孔8.40m2。矿井总回风瓦斯浓度0.12%，矿井各采区均设有专用回风巷并

11、贯穿整个采区，各采煤工作面均有独立的进、回风系统，布置有专用回风巷，各工作面配风量符合作业规程的要求，能满足稀释瓦斯及其它安全生产需要。2003年国投新集能源股份有限公司与河南理工大学共同协作，对新集二矿瓦斯地质特征进行了研究，2004年9月提交了新集二矿瓦斯地质研究报告。根据新集二矿矿井地质报告（2006）和新集二矿瓦斯地质研究报告（2004），矿井瓦斯概述如下。综合井下实测煤层瓦斯含量、推算的煤层瓦斯含量和资源勘探阶段可采煤层瓦斯含量测定结果可以看出：煤层瓦斯含量最高达12.46 m3/ t ，自然瓦斯成分多以甲烷为主，最高达95.94%。矿井所有可采煤层瓦斯含量较高，瓦斯内甲烷含量多大于

12、2 ml/g.r。另外，不同煤层瓦斯含量相比，13-1煤最高，11-2煤最低。同一煤层的瓦斯含量随埋深增加有增高趋势。平面上，由向斜轴部向两翼瓦斯含量逐渐降低。同一水平瓦斯压力最大为6-1煤，最小为13-1煤。煤层瓦斯风化带的划分：其上限定为煤层瓦斯含量为2m3/t 等值线上。根据现有资料判定，-450m水平以上均为瓦斯风化带。根据新集二矿瓦斯地质研究报告，煤层瓦斯含量分布特征如下：1、瓦斯含量(W)随着埋藏深度(H)的增加而呈总体增大的趋势，瓦斯含量与埋藏深度，具有良好的线性相关性。2、井田中深部受F10、F11、F20等断层以及伴生小断层切割的影响，裂隙发育，煤层瓦斯具有较好的逸散条件。在

13、靠近断层附近，瓦斯含量有降低的趋势。3、在煤层走向上，东西部瓦斯含量大体一致。新集二矿自投产以来发生瓦斯动力现象6次，全部发生在8煤层。最大压出煤量90t，瓦斯1820 m3(见表1-1)。表1-1 瓦斯动力现象统计表序号突出时间煤层底板标高（m）压出煤量(t)突出瓦斯量(m3)11997.2.11-5706.34321998.10.21-58085137031998.10.31-57890114041998.11. 1-58250182051999.10.8-565136062003.1.8-650531296新集二矿历年矿井瓦斯涌出量等级鉴定结果见表1-2。表1-2 矿井瓦斯涌出量及等级鉴

14、定表年 度相对涌出量(m3/t)绝对涌出量(m3/min)鉴定结果19975.425.26低19987.8555.173低199911.334.66高20005.9235.86高20016.1132.91高20026.5245.06高20035.2634.18突出矿井20046.339.83突出矿井20056.4841.55突出矿井20067.4951.57突出矿井200710.0752.19突出矿井200810.0557.22突出矿井20099. 8439.01突出矿井1.4煤层本井田含煤地层为石炭、二叠系。石炭系太原组含煤57层，发育差，无工业价值。二叠系含煤地层为山西组和下、上石盒子组，

15、共分7个含煤段。井田范围内主要含煤地层是第14含煤段，含煤25层，煤层总厚度43.67m，含煤系数5.82%。可采煤层13层，其中全区可采5层。大部可采3层，局部可采6层，总厚度32.30m，含煤段含煤系数7.68%。可采煤层的分布及组合特征见表1-3。表1-3 可采煤层的分布及组合特征含 煤 地 层可 采 煤 数组名平均厚度（m）层数煤层总厚（m）含煤系数(%)含煤段可采层数层号平均厚度(m)含煤系数(%)赋存部位段名厚度(m)平均厚度(m)上石盒子组546.81212919.153.50四86.40107.91101.95313-14.694.60中部三81.86128.90114.251

16、1-24.634.05中部11-1中下部下石盒子组146.3381217.4811.90二76.33172.35146.3399上16.0010.93上部9上部8中上部7-2中上部中部6-1上中部6-1中部5-2中部4-2中下部山西组57.5327.0412.20一36.8480.0657.5321上6.9812.13中下部1中下部合计750.67314343.675.82281.43489.22420.061432.307.68本井田范围内共有可采煤层13层，现简述如下：13-1煤层：全层厚度为1.5112.79m，平均4.69m，采用厚度1.0612.31m，平均4.52m。结构较简单，西

17、部普遍含1层夹矸，少数点见二层夹矸，夹矸厚度为0.100.71m，平均0.38m，岩性为泥岩或炭质泥岩。顶板岩性普遍为泥岩或砂质泥岩，在0306勘探线之间，存在多层薄层泥岩与薄煤层呈互层状的复合顶板；底板为泥岩或砂质泥岩。局部地段受推覆面的影响，破坏了原始沉积厚度，使之变化规律不明显 (见图1-2)。本井田及邻区尚未发现不可采点，为较稳定全区可采煤层。图1-2 13-1煤层断层影响带示意图11-2煤层：全层厚度1.556.43m，平均厚度3.58m，采用厚度1.066.43m，平均2.87m。上距13-1煤66.6792.72 m，平均87.29m 。结构复杂，普遍发育12层夹矸，夹矸厚0.2

18、51.77 m，平均0.57m，在107孔、0304孔、0003孔见有3层夹矸，夹矸岩性为泥岩或炭质泥岩。属全区可采稳定煤层。顶板岩性在04勘探线以西以细砂岩、中砂岩、石英砂岩为主。04勘探线以东为泥岩或砂质泥岩；底板为泥岩或砂质泥岩。11-1煤层：厚度04.75 m，平均1.05 m，采用厚度03.62 m，平均0.95 m。上距11-2煤13.7041.50m，平均27.40m，01勘探线以东间距较小。结构较简单，含夹矸12层，夹矸厚0.091.13 m，平均0.46m，岩性为砂质泥岩或泥岩。井下巷道实际揭露该煤层局部富聚，部分为鸡窝状，赋存极不稳定。属局部可采极不稳定煤层。直接顶板为1.

19、003.00m的泥岩或砂质泥岩，往上以一层薄煤过渡为巨厚层砂岩，少数点以砂岩为直接顶板，底板为泥岩或砂质泥岩。9上 煤层：本层煤全层厚度03.48m，平均1.76m，采用厚度 03.06m，平均1.48m。上距11-1煤31.5070.10m，平均43.47m。经井下巷道实际揭露，与勘探期间煤厚有一定程度的出入，煤层厚度变化大，大部分煤层不可采。井田西部9上煤层相对较稳定，巷道回采实际揭露该区域煤厚及煤层结构为：0.41.0(0.31.3)0.20.7m；该煤层局部富聚，部分为鸡窝状、云片状，赋存极不稳定，结构较简，大部含一层夹矸，夹矸平均厚0.98m，局部含二层夹矸。其岩性皆为泥岩或炭质泥岩

20、。属局部可采不稳定煤层。顶、底板均为泥岩或砂质泥岩，仅0308孔为砂岩。9煤层：本层煤全层厚度0.202.17m，平均1.21m，采用厚度0.202.17m，平均0.99m。上距9上煤0.5510.18m，由浅往深部，间距变大，平均3.52m，结构较简单,大部含夹矸一层,夹矸厚0.150.96m，平均0.47m，岩性为泥岩，少数为炭质泥岩。-550m井下巷道实际揭露煤厚0.40（1.00）0.50m，相距不远的巷道煤层结构和厚度变化大，属局部可采不稳定煤层。顶、底板为泥岩或砂质泥岩，在0204勘探线中、浅部底板为细砂岩。8煤层：厚度1.524.73m，平均3.41m，上距9煤5.8016.38

21、m，平均9.30m，煤层厚度稳定，个别点含一层夹矸，结构简单，属全区可采的稳定煤层。顶、底板岩性主要为泥岩或砂质泥岩。7-2煤层：厚度01.68m，平均1.15m，结构简单，与8煤层间距为13.5m，一般2.0m左右。在107孔和0401孔处出现两块零星不可采区。属大部可采不稳定煤层。顶底板为泥岩，仅0601孔、0202孔、107孔见有砂岩或炭质泥岩。6-1上 煤层：全层厚度0.522.25m，平均1.65m，采用厚度0.522.25m，平均1.64m，上距7-1煤6.4917.44m，平均9.81m，6-1上与6-1煤层的间距为0.703.35m，当间距小于0.70m时，合并为6-1煤层(见

22、图1-3)，其分叉、合并界线西至0203勘探线之间，东至09勘探线，南为500m左右。煤层结构简单，仅0703孔见一层泥岩夹矸。在0302孔出现一不可采点，属大部可采较稳定煤层。顶板为泥岩或砂泥岩。底板岩性0305勘探线中深部为炭质泥岩。往东岩性为泥岩，且厚度增大。6-1煤层：全层厚度1.028.19m，平均3.11m，采用厚度1.028.19m，平均3.00m。结构较简单，05勘探线以东的中浅部为单一煤层，其余普遍含一层夹矸。当夹矸厚度大于0.70m时，上、下煤分层分别定为6-1上和6-1，(见图1-3)。夹矸岩性主要为泥岩或炭质泥岩，属全区可采较稳定煤层。顶板为泥岩或炭质泥岩，101勘探线

23、个别地段为细砂岩，直接底板为薄层泥岩或砂质泥岩，其下为图1-3 6煤组结构变化剖面示意图厚层砂岩，在06勘探线以东砂岩为直接底板。5-2煤层：全层厚度02.18m，平均0.76m，采用厚度02.18m，平均0.71m，上距6-1煤11.4821.58m，平均16.52m，结构简单，少数孔含夹矸一层，夹矸厚0.150.79 m，平均0.40m，夹矸岩性主要为泥岩或炭质泥岩。煤层厚度变化较大，可采范围分布于05勘探线以西中浅部。属局部可采不稳定煤层。顶板岩性为细砂岩和砂泥岩互层，底板岩性为泥岩或砂质泥岩。4-2煤层：全层厚度04.78m，平均1.92m，采用厚度03.99m，平均1.56m。上距5

24、-2煤7.2020.20m，平均10.48，结构复杂，含夹矸13层，夹矸厚0.101.70m，平均0.60m。夹矸岩性主要为泥岩或炭质泥岩，煤层厚度变化较大。可采范围分布于02勘探线以东，在西部边界及浅部出现尖灭带。属局部可采不稳定煤层。顶、底板岩性均为泥岩或砂质泥岩。1上 煤层：全层厚度08.57m，平均3.67m，采用厚度07.66m,平均3.63m，上距4-2煤76.3096.20m，平均81.51m，结构较简单，仅4个孔含一层夹矸，夹矸厚0.100.91m，平均0.37m，岩性为炭质泥岩或泥岩。可采范围内煤层厚度变化不大。尖灭区分布于102勘探线南部边缘及0405勘探线中南部(见图1-

25、4)，属于大部可采的较稳定煤层。顶板为巨厚层状的砂岩或石英砂岩，少数孔为薄层泥岩，底板为泥岩。1煤层：全层厚度0.735.81m，平均3.31m，采用厚度0.735.80m，平均3.28m。上距1上煤0.777.70m，一般1.00m左右,煤层厚度变化小，仅在1勘探线变薄。结构较简单。仅3个孔见一层夹矸，其岩性为泥岩或炭质泥岩。属全区主要可采稳定煤层。顶板为泥岩，底板为泥岩或砂质泥岩。图1-4 1上煤尖灭区示意图综上所述，本井田主要可采煤层以较稳定型为主，稳定次之，综合确定煤层稳定程度为类。其中主采煤层从上往下依次为13-1、11-2、8、6-1、1煤，总厚度18.42 m。各可采煤层特征见表

26、1-4。1.5煤质特征1.5.1 煤的物理性质和煤岩特征各主要煤层颜色均为黑色，条痕为褐黑色，强沥青弱玻璃光泽、条带状及线理状结构，参差状及棱角状断口，内生裂隙较发育，裂隙面多充填黄铁矿薄膜，性脆、易碎成粒状及粉末状，坚硬程度多为松软级。视密度多在1.43左右，孔隙率约3%，视电阻率一般在100左右。各主要煤层宏观煤岩组分主要为亮煤和暗煤，有少量镜煤条带。其中，13-1、11-2、11-1、9上、9、7-2、6-1、5-2煤层以亮煤和暗煤为主，8、1上、1煤层以亮煤为主，次为暗煤。表1-4 可采煤层情况统计表煤层号13-111-211-19上987-26-1上6-15-24-21上1见煤点数2

27、2313331333935123633213342可采点数22312628233926113618173342可采系数1001007688701007692100515087100不可采点007310091015400尖灭点数00110020021350断失点数5346634354422煤层厚度m全层厚度m最小1.511.55000.201.5200.521.020000.73最大12.796.434.753.482.174.731.682.258.192.184.788.575.81平均4.693.581.051.761.213.271.151.653.110.761.923.673.31采

28、用厚度m最小1.061.06000.201.3000.521.020000.73最大12.316.433.623.062.174.731.682.258.192.183.997.665.80平均4.522.870.951.480.993.251.151.643.000.711.563.633.28含夹矸情况夹矸层数1-21-31-21-21101111-311夹矸点数一层81241315201115643二层11235000000600三层0300000000100夹矸厚度m最小0.100.250.090.190.150.2200.130.190.150.100.100.32最大0.711.7

29、71.131.090.960.7400.130.690.791.700.910.56平均0.380.570.460.480.470.4800.130.360.400.600.370.42与上煤层间距m最小66.6713.7031.500.555.801.276.490.7011.487.2076.300.77最大92.7241.5070.1010.1816.3817.2117.443.3621.8520.2096.207.70平均87.2927.4043.473.529.305.119.811.5716.5210.4881.513.92可采范围全 区全区局 部局 部局 部全区大 部大 部全 区

30、局 部局 部大 部全 区煤层结构较简单复杂较复杂较复杂较简单简单简 单简 单较简单简 单复 杂简 单简 单稳定性较稳定稳定不稳定不稳定不稳定稳定不稳定较稳定较稳定不稳定不稳定较稳定稳 定各煤层显微煤岩组分以有机质为主，约占8595%，无机质510%。1、 有机组份：镜下鉴定，各主要煤层均以镜质组为主，约占50%左右。惰性组含量次之，约占20%左右。其中6煤以下各煤层(含6煤)含量稍高，一般大于20%。1煤含量高达30%左右，6煤以上各煤层含量一般小于20%。壳质组，1煤含量小于10%，其余各煤层含量均大于10%，一般在15%左右。镜质组：主要以均质结构镜质体和基质镜质体为主，个别煤层有少量团块

31、镜质体和镜屑体。惰质组：13-1、11-2、9、8、6煤层以粗粒体和丝质体为主,少量半丝质体，个别微粒体和菌类体。1上、1煤层主要为粗粒体，次为丝质体,半丝质体和微粒体, 含少量菌类体。壳质组，13-1、11-2、9、8、6煤层以小孢子体和木栓质体为主，含少量角质体、个别大孢子体和树脂体及壳屑体。1上、1煤层以小孢子体为主，少量木栓质体和角质体，个别树脂体。2、 无机组分：各主要煤均以粘土矿物为主，硫化物和碳酸盐次之，氧化物少。粘土矿物主要呈浸染状或条带状分布。碳酸盐主要以块状分布或充填裂隙。硫化物呈零星或散点状分布。3、 镜煤最大反射率 (R°max) 为0.84740.932。变

32、质阶段为，与煤的变质程度相一致。1.5.2 化学组成和工艺性能一、化学组成（一） 水分：各煤层原煤分析基水分普遍低于2%，一般为1%左右，含量比较稳定，分析基全水分在10%左右。（二） 灰分：各主要煤层原煤灰分变化也具有一定的规律，自上而下基本呈下降趋势。13-1、11-2、9上、8、6煤层为动力煤之中灰煤，1上和 1煤层为动力煤之低灰煤为主，仅9煤为动力之高灰煤。（三） 挥发分：各主要煤层浮煤挥发分变化不大，一般在37%左右，其平均值11-2、1上、1煤层小于37%，为中高挥发分煤，而13-1、9上、9、8、6-1煤层大于37%，为高挥发分煤，总体上看上部煤层高，下部煤层低。挥发分变化较异常

33、的是11-2煤层，其值较低，究其原因，主要是该煤层煤岩组分中惰质组含量高，壳质组含量低所致。（四）硫分：各主要煤层原煤全硫含量均小于1%，属特低硫煤的有13-1、11-2、9上、8、1上和1煤层，属低硫煤的有9和6-1煤层。（五）元素分析各煤层碳、氢含量一般分别在84%和5%左右，比较稳定，与煤的变质程度基本上相符。从上至下，碳含量略有增高，氢含量略有降低的趋势。（六）煤灰成分及灰熔融性煤灰成分中以SiO2和Al2O3为主要成份，SiO2含量约占50%，两者之和大于80%以上，酸性渣，其次为Fe2O3和CaO，其余氧化物含量较低。二、工艺性能（一） 发热量。各主要煤层干燥基高位发热量，平均值在

34、23.1129.95MJ/Kg，9煤最低，1煤最高，属中热值煤的有11-2、9上、9、6煤层，属高热值煤的有13-1、8煤层，属特高热值煤的有1上、1煤层，并随着煤变质程度的增高而增高。（二）粘结性和结焦性1、 粘结指数G值：各主要煤层粘结指数平均值为6585，属强粘结煤，自上而下有增高的趋势。2、 胶质层厚度Y值：各主要煤层胶质层厚度Y值均在10mm左右。3、 自由膨胀序数：变化范围比较大，一般在56左右。4、 奥亚膨胀度b值：一般均测不出，大多为仅收缩，有的出现负值。5、葛金焦型：一般为D-G型。6、 结焦性：本井田未做结焦性试验。（三）铝甄干馏试验：各煤层分析基焦油产率均大于7%，一般1

35、0%左右，属富油煤层。1.5.3 煤类井田内煤的变质程度普遍较低，其煤类也较单一，多为低变质的气煤，少量1/3焦煤，随着煤层埋深的增加，煤变质程度逐渐增高。各主要煤层煤类分布如下：13-1煤全井田均为气煤；11-2煤主要为气煤和少量1/3焦煤，分布无规律，平均为气煤；8煤在03线至06线之间浅部有小片1/3焦煤，其它为气煤，平均为气煤；6-1煤在03线至06线之间有一小片1/3焦煤，其它区域为气煤，平均为气煤；1上和1煤层平均为1/3焦煤。本井田各可采煤层煤质比较稳定，以中灰煤为主（1上和1煤层为低灰煤，9煤层为高灰煤），特低硫，特低低磷，有害元素砷、氯含量低，富焦油及中特高热值、具易选难选的

36、的气煤为主，少量1/3焦煤。可作为良好的配焦用煤和动力用煤，加之焦油产率较高，也可作气化用煤。1.6水文地质特征本井田属淮南复向斜的一部分，位于谢桥向斜南翼。含煤地层为近东西走向的单斜构造，倾向北。其下伏地层为太原组，含灰岩1213层，基底为奥陶系石灰岩。由于阜凤逆冲断层的作用，将寒武系以及奥陶系和部分石炭、二叠系(夹片)地层，推覆煤系地层之上。推覆体近东西向展布，其掩盖区域为井田南部和中部，上部为第三系和第四系松散沉积物。1.6.1 井田及其附近的地表水系井田内地表水系发育，西淝河由西往东穿过井田中部排入淮河。此外，西淝河两侧有大面积的积水洼地。位于井田内的花家湖也是常年有水的地表水体，在丰

37、水季节同西淝河连成一体。1.6.2 地下水类型与含水层组划分按含水介质特征、地下水埋藏及水动力条件等，井田内可划分为孔隙潜水承压水含水层、裂隙承压水含水层和岩溶承压水含水层三种类型。1.6.3 矿井含、隔水层水文地质特征按地下水的赋存特征、补给关系以及对矿井的影响，可将本井田的地下水系统分为以下含(隔)水层组。各含(隔)水层组水文地质条件自上而下分述如下：1、 新生界松散层孔隙潜水承压水含(隔)水组厚48.10203.2m，平均112.38m，由砂层、砂质粘土及粘土层等组成，分为一、二、三3个含水层组，其中以第二含水层为主，富水性中等较强。新生界含水层与煤系地层之间多为外来系统的老地层所隔，一

38、般情况下，不至于对煤层的正常开采构成直接的威胁，但由于其底含的富水性，加之其上二个隔水层（组）局部缺失，很有可能会有充沛的水量对外来系统的含水体产生补给作用。2、下元古界片麻岩裂隙承压含水组本组于F02断层以南，寿县老人仓断层以北沿走向覆盖于主要可采煤层之上，为外来推覆岩体，平均宽度2.16km，钻孔揭露最大厚度475.52m，平均垂厚161.36m，倾向上呈南厚北薄的特征，岩性由灰绿色角闪片麻岩、肉红色花岗片麻岩以及杂色混合片麻岩组成，岩性致密，坚硬。井筒施工发现，中、上部裂隙发育，富水性相对较强；下部裂隙发育较少，富水性相对较弱。据风检孔抽水资料，含水层水位标高为18.63m，单位涌水量q

39、=0.0070.1041 L/s.m，水质为Cl-Na型。二矿风井、副井揭露时，最大涌水量为24.05m3/h和26.5m3/h，而主井揭露时出水仅为2.5m3/h。相邻新集一矿13-1煤1310综放面在片麻岩下上提40m防水煤柱即留设40m防水煤柱试采成功，回采时工作面最大涌水量为50 m3/h。片麻岩裂隙发育不均，井田内有6孔漏水，漏水孔率18%，漏水孔均分布在04线、07线以及02线，漏水点均分布在片麻岩中下部，浅部的岩层风化程度高，岩层大都风化成为泥状，富水性较弱；中下部岩层裂隙比较发育，富水性较上部要强一些。富水性弱且不均,只是局部富水。补给量不足，以静储量为主。3、 寒武系灰岩岩溶

40、裂隙承压含水组本含水层组亦为外来推覆岩体，厚度8.0853.00m（01102孔），平均311.69m，位于井田北半部，沿走向覆盖于13-1煤层之上，厚度变化趋势是南、北较薄。寒武灰岩富水规律具有明显的垂直分带性，其顶部受风化作用影响，岩溶裂隙较发育，水蚀现象明显，富水性较强；中部裂隙相对较少、富水性弱；底部由于受阜凤逆冲断层影响，岩溶裂隙发育，水蚀现象亦较明显，富水性较上部稍强。寒武系地层在F10断层以南为富水性较弱的馒头组和猴家山组，在F10断层以北为富水性相对较强的张夏组。4、 夹片裂隙岩溶含水带本含水带平面上呈不规则长带状分布于寿县老人仓断层与下夹片断层之间，顺走向直接覆盖于11煤及以

41、下各煤层隐伏露头之上，平均宽度845m；剖面上呈“楔形”或“口形”分布在片麻岩及阜凤逆冲断层之下，垂厚6.00331.70m，本井田最大揭露厚度183m。其岩性由砂岩、泥岩、砂质泥岩、灰岩和煤组成，上、下断面附近较破碎，其中灰岩约占20%。灰岩主要分布于夹片地层顶部，为夹片地层主要含水体，夹片岩芯破碎，滑面发育，地层倒转，岩性和厚度变化大，对比困难。仅0103孔于本含水带上部发现严重漏水，其它未见漏水点。0108孔抽水试验流量测井解释成果表明“夹片“地层未见出水部位。5、 基岩(原地系统)含水层(组)（1）二叠系砂岩裂隙承压含水组本组岩性以中、细粒砂岩为主，夹泥质岩类和粉砂岩，分布于各煤层之间

42、, 厚度变化大。砂岩裂隙不发育或发育不均，一般浅部较深部稍发育。区域资料和本井田抽水资料均显示：涌水量曲线多呈衰减型，且恢复水位极其缓慢，单位涌水量均小于0.1 L/s·m，富水性弱，且以静储量为主，水文地质条件简单。（2）太原组石灰岩岩溶裂隙承压含水组组厚约140m，由1013层石灰岩与泥岩、砂岩和薄煤相间组成。灰岩约占组厚50%，其中4、12号灰岩层位稳定且厚度较大，分别为10和15m左右。全井田见该组灰岩孔37个，其中有14个孔至4灰以下，漏水孔2个，均为4灰漏水，漏孔率占13%，漏水点标高在-570m以下。本井田施工0401抽水孔1个简易抽水孔，均地处岩溶裂隙不发育地段，钻孔

43、单位涌水量仅为0.000464 Ls·m，渗透系数0.0027md，不能反映太原组上段14号灰岩的富水程度，但反映了富水性不均的特点。截止2001年0504孔水位标高+3.877m，自1993年观测以来，水位降低17.68m。矿区目前对此含水层开展水文地质工作较少。区域资料表明，水质类型为Cl-Na型，矿化度1.858 gl。区域资料表明，每层灰岩皆含水，底部12灰富水性大于上部3、4灰，总体富水性中等较强，属区域强含水层。（3）奥陶系石灰岩岩溶裂隙承压含水组井田内仅两孔揭露，其中0303孔仅揭露9.07m即发现严重漏水。矿区目前还未对此含水层开展水文地质工作，据区域资料，钻孔单位涌

44、水量0.0131.394 L/s.m，富水性中等强，属区域强含水组，为太原组灰岩直接补给水源。1.6.4 断层的富水性和导水性井田内断层较发育，共组合落差H10m的断层17条，按断层性质划分其中逆断层6条，正断层11条；按断层落差大小划分，H100m的断层8条，100m>H50m的断层2条，50m>H10m的断层7条。均近东西走向。钻孔穿过断点101个，断层带厚度一般015m，断层带多为砂岩、泥岩、煤屑等受挤压破碎，并由泥质胶结而成。除阜凤逆冲断层带有两个孔不同程度漏水外，其余各断点泥浆消耗量一般在0.2 m3h以下。钻孔穿过阜凤逆冲断层的有55个，断层带最大厚度约15m，其岩性一

45、般由破碎角砾状灰岩、泥岩、炭质泥岩等混合而成，局部形成胶结较好的构造岩。两个漏水孔其上盘岩性均为片麻岩，其余所有钻孔泥浆消耗量均较小或不消耗。阜凤逆冲断层带漏孔率为4.8%，富水性不均，差异明显。断层带在自然状态下富水性微弱，且导水性差。0108孔抽水试验结果表明：涌水量呈较明显衰减型，恢复水位较慢。水位标高17.34m，单位涌水量为0.407 Ls·m，渗透系数1.74 md，水质为Cl-Na型水，矿化度2.444 gl。本矿多数断层富水性弱，导水性差。但随着矿井采掘深度的不断增加，断层的导水能力可能会有所增强；同时，也不排除某些断层或断层的某些部位存在富水性较强，导水性较好的可能

46、性。1.6.5 岩溶发育程度本矿石灰岩地层包括原地系统的太原组石灰岩和奥陶系石灰岩以及外来系统的寒武系石灰岩及夹片石灰岩。石灰岩岩溶裂隙发育具有不均一性，平面上局部岩溶裂隙较发育，垂向上具有由浅部向深部逐渐减弱的趋势。根据相邻新集三矿资料，太原组、奥陶系石灰岩岩溶现象以溶隙为主，溶孔、溶洞次之。太原组石灰岩钻孔见溶洞高度0.13.43m，平均岩溶率0.89%。奥陶系石灰岩钻孔见溶洞高度0.2371.86m（新集三矿水14孔），平均岩溶率2.51%。本矿寒武系石灰岩顶部由于受风化作用影响，岩溶裂隙较发育，水溶蚀现象明显。底部由于受阜凤逆冲断层影响，岩溶裂隙亦较发育，水溶蚀现象明显，以上资料充分说

47、明本矿岩溶现象十分发育。岩溶陷落柱导水性强，对矿井安全生产危害较严重。本矿目前没有发现有岩溶陷落柱存在，但不能掉以轻心，要加强岩溶陷落柱的探查研究工作。1.6.6 地下水动态变化和补、迳、排条件1、新生界浅层潜水主要接受大气降水和地表水垂直下渗补给，交替条件良好，动态变化大。其主要排泄途径为蒸发和人工开采，在旱季补给地表水。深层承压水由于受上部隔水层阻挡，其动态变化受大气降水影响程度相应降低，补、迳、排条件也次之。一、二、三含和基岩风化带间虽有隔水层存在，但由于一、二隔的局部变薄或沉积缺失。使它们之间存在一定水力联系，且程度不同地受大气降水影响。据长观资料，二含水位高峰值一般较雨季滞后20左右

48、，寒武系灰岩含水组水位高峰值较雨季滞后时间略长些，随埋深增加地下水动态变幅渐小。2、由于推覆体的存在，特别是中下部裂隙和岩溶裂隙不发育，起了一定的隔水作用，使其上下含水层间正常情况下不存在直接水力联系。推覆体下部及其下伏地层水的交替循环缓慢，自然状态地下水多以水平运动为主，垂直运动为微弱，甚至处于停滞状态。3、“夹片”含水带直接覆盖在11-1煤及其以下各煤层隐伏露头之上，与煤系风化带砂岩水有密切的水力联系，是煤系浅部砂岩含水层直接补给水源。其上部受断层挤压影响，与阜凤断层带水可能有一定水力联系，“夹片”南侧局部与太原组接触，可接受灰岩水的补给。4、各煤层顶板砂岩含水层间有泥岩，粉砂岩相隔，相互

49、间一般情况下无直接水力联系。北部位于寒武系灰岩含水组覆盖下的13-1煤顶板砂岩含水层，与阜凤断层带及寒武系下部灰岩有一定水力联系。井田东部局部13-1煤被阜凤逆冲断层，造成寒武系灰岩含水层组覆盖下的11-2煤层顶板砂岩含水层，与阜凤断层带及寒武系下部灰岩可能有一定的水力联系。井田东部局部13-1煤被阜凤逆冲断层铲失，造成寒武系灰岩含水层组覆盖下的11-2煤层顶板砂岩含水层与阜凤断层带及寒武系下部灰岩可能有一定的水力联系。5、区内除阜凤逆断层局部富水，断层带富水性和导水性较弱，自然状态下不会成为各含水层之间水力联系通道。-550m水平以下，F10断层两侧为原地煤系地层和太原组、奥陶系石灰岩对口部

50、位，灰岩水有可能成为煤层顶板砂岩水的侧向补给源。总之，井田内深部（指推覆体下部及其下伏地层）各含水层补、迳、排条件均较差，基本处于封闭半封闭状态，地下水迳流缓慢，与区域含水层间水力联系不密切，地下水化学类型在垂向上变化规律明显，由上而下一般为碳酸盐型氯碳酸盐型氯盐型的渐变关系，矿化度也由浅至深渐高。地下水流向与区域规律相符，大致为由西向东流。在矿床采动后，矿井人工排水将成为深部地下水的主要排泄方式。1.6.7 矿井水文地质条件类型的划分据新集二矿矿井水文地质类型划分报告（2010），近10年来，新集二矿矿井年平均涌水量399m3/h，最大涌水量701m3/h。目前矿井正常涌水量550m3/h，

51、最大涌水量600m3/h。目前新集二矿主要开采上、下石盒子组煤层，山西组煤层处于开拓准备阶段。通过对新集二矿煤层采掘过程中，受采掘破坏或影响的含水层性质及补给条件、富水性、矿井及周边老窑水水分布状况，矿井涌水量、突水量，受水害影响程度和防治水工作难易程度的系统分析和总结（表1-5），对照煤矿防治水规定之十一条矿井水文地质类型划分标准，新集二矿开采上、下石盒子组煤层矿井水文地质类型划定为中等型，开拓山西组煤层矿井水文地质类型划定为中等型，整个矿井水文地质类型划定为中等型。表1-5 新集二矿矿井水文地质类型划分对照表分类依据上、下石盒子组煤层山西组煤层特征或数值类别特征或数值类别受采掘破坏或影响的

52、含水层及水体含水层性质及补给条件受采掘破坏或影响的主要是煤系顶底板砂岩裂隙水，补给条件一般，有一定的补给水源中等受采掘破坏或影响的主要是1煤顶底板砂岩含水层、太灰含水层，顶底板砂岩含水层补给条件差，太灰含水层富水性弱，补给条件一般中等单位涌水量q(L·s-1·m-1)qmax=0.002020.1简单qmax=0.002310.1简单矿井及周边老空水分布状况存在少量老空积水，位置、范围、积水量清楚中等正在开拓矿井涌水量（m3·h-1）正常Q1最大Q2600Q1=5501801200Q2=701300中等正在开拓突水量Q3（m3·h-1）Q3=156600

53、中等正在开拓开采受水害影响程度受该组煤层顶、底板砂岩水害影响程度、断层水害、推覆体寒武系灰岩、老空、阜凤断层影响程度为中等，受地表水体、松散层、推覆体片麻岩、推覆体夹片及地质、水文钻孔水害类型的影响程度为简单中等受1煤顶底板砂岩裂隙含水层影响为简单，受底板太灰水影响为中等，受地表水体、松散层、推覆体片麻岩、推覆体夹片及地质、水文钻孔水害类型的影响程度为简单中等防治水工作难易程度煤层顶板砂岩水、老空积水和水文地质条件不清的断层带水，防治水工作简单，且易于进行中等山西组煤层开采主要受太灰含水层水影响，太灰富水性弱，防治水工作易于进行中等2 地质构造及控制特征研究2.1矿区地质构造演化及分布特征淮南

54、煤田位于华北板块东南缘，北邻蚌埠隆起，南靠合肥坳陷，东起郯庐断裂，西止商丘府城断裂，东西长180 km，南北宽1525 km，面积约3200 km2。煤田呈复向斜形态，轴向北西西东西。复向斜两翼低山残丘出露前震旦系变质岩、震旦系、寒武系、奥陶系石灰岩。轴部地面平坦开阔，石炭、二叠系地层掩盖在新生界松散层之下，地层倾角平缓，一般为520°，由一系列宽缓褶曲组成，谢桥古沟向斜、陈桥背斜、潘集背斜为其主要构造单元。北北东向区域性断层大致平行于郯庐断裂，总体构成一组向西倾斜的阶梯式构造。本区东西向构造和北北东向构造形成了基本构造格局。这种格局与华北古板块的边缘构造带有关，东西向构造归古板块南部边缘的北淮阳构造系；北北东向构造属东部边缘的郯庐构造系。谢桥古沟向斜地处淮南复向斜南部，东起新城口断层，西至江口集断层，长约80km。西段40km为谢桥向斜，形态清楚，两翼完整，研究程度较高；