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Word文档下载后可自行编辑1/1第一章矿井概况

格目底一号矿井(马场煤矿)矿建施工组织设计

第一节交通及天然条件

一、交通位置

格目底一号矿井位于水城县东南方向,直线距离约15km,隶属阿嘎乡、盐井乡管辖。矿区东北部4km有水城-黄果树二级马路经过,区内有玉(舍)马(场)马路经过,该线与水城-黄果树二级马路相连(法那站),法那站距六盘水市区40km。以六盘水市为中央,铁路、马路已形成网络,四通八达,交通运送便利,有利于煤矿的建设与开发。

二、地貌水系

矿区地处乌蒙山脉东侧,三岔河与北盘江之间,地势“西北高、东南低”,属中山峡谷地貌。矿区中部出露三迭系永宁镇组石灰岩,形成高山顶,其东侧形成悬崖峭壁。其下伏飞仙关组地层形成逆向陡坡,沟壑纵横。含煤地层因易风化冲蚀,形成沟谷毗连的低凹槽地与缓坡。区内冲蚀作用剧烈,沟谷切割较深,多呈“V”字形地貌。区内最高点为二官麻窝,海拔2211m;最低点位于三屋包以南沟谷中,海拔1430m,相对高差最大达781m。。

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矿区范围附近主要河流有百车河,位于区外东北方向约2km,由西北流向东流,坡降0.65%,枯水期最小流量为63120m3/d,雨季流量较大。该河上游建有加开营水库及电站。

三、气象及地震

本区位于亚热带温凉春干气候区,长冬无夏,春秋相连。年平均气温12.3℃,极端最高气温31.6℃,极端最低气温-11.7℃。年平均降水量1223.6mm,年平均日照数1555.6h,年无霜期250天左右,年平均风速2.5m/s。因为受区域性气候的影响,主要的灾难性天气有:春旱、倒春寒、冰雹、秋风、霜冻、凝冻等,暴雨常引起水土流失。

据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2022)及《建造抗震设计规范》(GB50011-2022),水城县境内地震动峰值加速度为0.05g,地震基本烈度为6度。

四、区域经济简况

水城县位于贵州省西部,人口72.87万人,境内有汉、苗、布依、水、回、仡佬等26个民族。全县耕地以旱地为主。农作物主要为玉米、水稻、油菜、小麦、马铃薯、大豆等;经济作物以油菜、烤烟、茶叶为主;畜牧业主要有猪、牛、羊、家禽等。矿产资源以煤炭为主,其

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次为铅锌与铁矿。

第二节井田地质概况

一、井田地层

区内出露地层由老至新有:二叠系上统峨眉山玄武岩组、龙潭组,三叠系下统飞仙关组、永宁镇组及第四系。分述如下:

(1)二叠系上统(P3)

①峨眉山玄武岩组(P3β)

分布于矿区东部外缘。上部为灰绿、深灰色拉斑玄武岩、间隐结构玄武岩,夹4-12m之紫、黄褐、灰绿色凝灰岩或凝灰质粉砂质粘土岩。下部为深灰黑色块状拉斑玄武岩及少量玄武质熔岩、集块岩、玄武质凝灰熔岩。与下伏茅口组地层呈假整合接触。厚度180-250m。

②龙潭组(P3l)

分布在矿区东部边缘地带,绝大部分在区外,区内仅东2~东3线一带有分布,但全被滑坡掩盖。据钻探资料,本组为一套海陆交替相碎屑岩夹碳酸盐岩含煤沉攒。岩性以灰、浅灰、黄灰等色簿~中厚层状粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩为主,中夹炭质泥岩、菱铁岩条带及灰岩6-10层,含煤层50余层,其中,可采和局部

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可采煤层13层。组厚412m。与下伏峨眉山玄武岩组呈假整合接触。

按照岩性、岩相、生物化石特征和含煤性,本区龙潭组可分为四段,其中第四段(P3l4)大致与汪家寨组相当,自下而上分述如下:i.第一段(P3l1)

龙潭组底界~标七(B7)顶界。本段区内无钻孔控制,采纳煤矿储量核实报告和阿戛、马场井田勘探报告资料。该段岩性为浅灰色粉砂岩。顶部为一层灰岩(即B7),底部为铝土质泥岩(厚0.5~3m)。据原马场井田勘探报告与阿戛井田勘探报告该段含煤4~7层,其中可采煤层2层(109a、110a)。段厚47.5~55.5m,平均51.5m。

ii.第二段(P3l2)

标七顶界~K40煤层底界。区内仅有少量钻孔揭穿该段上部,本段无完整钻孔资料。据煤矿储量核实报告和阿戛、马场井田勘探报告资料,岩性为浅灰、灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及泥岩,夹炭质泥岩、粘土岩,含菱铁岩条带和黄铁矿结核,本段以小的韵律层发育为特征。该段含煤23~27层,煤层发育差,厚度簿,极不稳定,段内无可采煤层。段厚151.9~197.5m,平均174.7m。

iii.第三段(P3l3)

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K40煤层底界~K18煤层顶界。岩性为浅灰色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩,普遍含菱铁岩结核或条带,含煤12~14层,其中可采和大部可采煤层6层(K35、K33、K32、K24a、K23、K22),其它为不行采煤层(如K12、K18等)。该段是矿区主要可采煤层富集层段,煤层发育好,厚度较大,且较稳定,灰份、硫份均较低,段厚78~123m,平均94.6m。该段厚度改变逻辑较显然,具“北簿南厚”之特点,矿区北部(东2线以北)厚度在80~90m左右;东2线以南,厚度普通在100~120m左右,最厚者达122.81m(东11孔)。

iv.第四段(P3l4)

标六底界~龙潭组顶界。岩性为灰、灰绿色粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩,中夹细砂岩、钙质泥岩及生物灰岩4-6层(单层厚普通0.5~3m),普遍含黄铁矿结核,含煤7~10层,其中有大部可采煤层2层(K1b、K17)。本段煤层不厚,但较稳定,具中灰,高硫之特点。段厚76.2~112.9m,平均91.6m,区内有两个沉攒中央:一是东21孔~701孔一带,段厚超过100m;二是北端651孔附近,段厚达112.95m;厚度大的缘由是砂体增厚所致。区内其余地段厚度普通在90m左右。本段层位大致与汪家寨组(长兴组)相当。

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(2)三叠系下统(T1)

①飞仙关组(T1f)

灰绿、灰紫、紫及紫红色、薄~中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,夹泥岩、钙质砂岩及灰岩簿层。与下伏龙潭组呈整合接触。组厚466.0~559.5m,平均502.8m。

②永宁镇组(T1yn)

为一套碳酸盐岩夹碎屑岩沉攒。岩性为灰、浅灰色中~厚层状灰岩、泥质灰岩、白云质灰岩、白云岩、角砾状白云岩,中夹一层灰绿、紫红色泥质粉砂岩及泥岩。区内未出露全,厚度大于417m。

永宁镇组可分为四段,区内仅有第一、二、三段分布,分述如下:i.第一段(T1yn1)

呈条带状出露在东部逆向坡中。为灰色中厚~厚层状隐晶石灰岩,下部为泥质灰岩,上部常具竹叶状构造。近底部常夹一层紫色夹灰绿色泥质粉砂岩及粉砂质泥岩(厚19~43m)。段厚161.8~197.8m,平均184.2m,区内厚度改变不大。

ii.第二段(T1yn2)

矿区北部呈条带状出露于逆向坡中,南部渐分布在山顶同向坡上。

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为灰、灰绿色夹紫色薄~中厚层状泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,夹生物灰岩薄层。上部常夹二层中厚层状石灰岩,单层厚2~4m。段厚83.9~120.1m,平均97.7m,厚度改变有“北厚南簿”之势。

iii.第三段(T1yn3)

分布于矿区西部边缘地带。为灰、浅灰色中厚~厚层状石灰岩,细晶结构,缝合线发育,夹泥质灰岩和少量泥质白云岩。段厚117.3m。

iv.第四段(T1yn4)

分布于矿区西部外侧。为黄灰、浅灰白云岩、泥质白云岩,下部夹少量紫红、灰绿色泥岩、白云质泥岩。底部为10m左右灰黄色泥质白云岩,表面刀砍纹发育。段厚不详。

(3)第四系(Q)

分布在沟谷、缓坡等低洼地带,系坡攒、残攒和冲攒产物。主要为褐灰、褐黄、暗紫灰色粘土、亚粘土、砂质土、含砾砂土及碎石等。厚0~46m。与下伏地层呈角度不整合接触。

二、井田构造

矿区位于格目底向斜北东翼南东转折端附近。地层走向改变较大,从南到北,走向逐步由NE向至近S-N向至NW向,倾向随之由NW向渐

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变为W、SW向,地层倾角改变较大,10~32,其中,北部(70线以北)倾角稍陡,为22-32;南部(东3线以南)变缓,倾角普通在10-20,局部地段有波状起伏。区内褶曲不发育,断层浅部较发育,中、深部断层少,构造复杂类型为中等。

(1)褶曲

区内次级褶曲不发育,仅南端见一次级小背斜,位于F13断层西侧,全长500m左右,区内延伸长度约300m。发育在T1yn1地层中,轴向NE10,东翼因接近F13断层,地层倾角较陡,31-32;西翼倾角较缓,7-18。其西端延出区外,并与F13断层相交,似为F13断层的牵引褶曲。

(2)断层

矿区内,共发觉断层7条,即F6、F13、F30、F46、F59、F61、F100。断层主要发育于矿区东部(浅部),中深部断层较少。断层走向以NE为主,少数为NW向或近S-N向;断层面倾向多为NW或W。断层性质正、逆断层均有,其中落差大于30m断层6条。另外,钻孔中发觉的隐伏断层2条(FB东31、F11-1)。现将区内主要断层分述如下:F13逆断层:主体部分在阿戛井田中北部(起始于6线),其北端

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延伸至本矿区南端2勘探线北侧而逐步消逝,断层地表出露位置在矿区东部外缘,其深部延伸至区内。区内长度300m左右。断层走向NE25,倾向NW295,倾角65,NW盘升高,SE盘下降,落差33m。断层地表出露清晰,在T1yn1灰岩中形成断层崖,灰岩陡崖被断开,断层带两侧地层倾角忽然变陡,断层特征显然。该断层深部有24号钻孔控制,断层破裂带宽约1m,断层产状295∠65,造成龙潭组上段K13煤至标六(B6)之间地层重复,地层落差约33m。该断层向深部延伸还破坏了K18、K22、K23、K24a、K32、K35b等可采煤层的延续性,但向深部落差逐步变小,大致在龙潭组底界附近消逝。

F30正断层:其地表出露位置在矿区南东部2线-70线之间,南部落差较大,向北逐步变小,大致在70线附近消逝,大部分位于区外,区内长度约1200m。断层走向NE25,倾向NW295,倾角57-60,为逆断层,落差15-50m。深部有4个钻孔(21、11、东22、东32孔)控制。该断层深部切割龙潭组K1a-K35b之间各可采煤层及底部K109a、K110a煤层,延伸至P3β中,对含煤地层的破坏性较大。

F59正断层:位于矿区东部3勘查线两侧,北端延伸出区外,南端进入滑坡中,区内出露长度约500m。断层走向NNE,倾向NWW,倾角

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56-58。深部有1个钻孔(东32孔)控制,该断层造成龙潭组K13-K17煤层之间地层缺失,地层落差为33m。

F61正断层:位于矿区东部3勘查线两侧,北端延伸出区外,南端进入滑坡中,区内出露长度约500m。断层走向NNE,倾向NWW,断层倾角56-59,为正断层。深部有一个钻孔控制(东33孔),该断层造成龙潭组K8-K13煤层之间地层缺失,地层落差约30m。

F100逆断层:地表出露在矿区外西部边缘,断层走向总体为近S-N,倾向E,倾角52-65,落差50-70m。该断层深部延伸至区内含煤地层中,破坏了煤层的延续性,落差约50-60m。

F46逆断层:地表位于区外东南角,系阿戛井田向北延伸而深部进入本区东侧的断层。据阿戛井田详勘资料,该断层向北延伸经东2线(东24孔西侧),直至东3线以北,延伸长度大于2500m。断层走向NNE,倾向NW,为逆断层,落差约85m。其深部破坏含煤地层的延续性,造成含煤地层重复。

区内断层的主要特征,见表1-2-1。

断层特征简表表

1-2-1

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三、煤层

区内含煤地层为龙潭组,厚度410~481m,平均412.4m。含煤50余层。可采煤层8层,其中,全区可采煤层2层(K33、K35b),大部

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可采煤层6层(K1b、K16、K22、K23、K24a、K32),可采煤层平均总厚度12.23m,可采含煤系数平均3.0%。

区内龙潭组含煤性,在垂向和横向上改变均较大,分述如下:

1、垂向上含煤性改变状况

第四段(P3l4):含可采煤层2层(K1b、K16),可采总厚度2.17m,占全区可采总厚度的13%;煤层稳定性较好;煤层厚度较簿,单层厚度普通在0.7~1m。含煤性较好。

第三段(P3l3):含可采煤层6层(K22、K23、K24a、K32、K33、K35b),可采总厚度9.73m,占全区可采总厚度的60%,是本区可采煤层的富集层位,多为全区可采或大部可采煤层;煤层厚度相对较厚,除上部K22煤层外,煤层普通厚度在1.3~2.5m之间;K22煤层稳定性差,其它煤层稳定性较好。是本区含煤性最好的层段。

第二段(P3l2):本段含煤性差,虽含20余层煤,但均为小薄煤层或煤线,且横向改变大,极不稳定,段内无可采煤层,仅有一些零星可采煤点。

第一段(P3l1):据邻区资料,含可采煤层2层(K109a、K110a);煤层稳定性较好,但结构复杂,含煤性较好。

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2、横向上含煤性改变状况

横向上含煤性改变较大,逻辑性不太显然。区内因为109a、110a煤层无钻孔资料,其它8层煤可采总厚总的来看,普通厚度在11-13m之间,其厚煤带与薄煤带分布无显然逻辑。

3、采煤层

可采煤层主要特征,见表1-3-3。

K1b煤层:位于龙潭组四段近顶部,上距K1a煤层4.2~9m,平均6.2m。下距标二(B2)灰岩6m左右。煤层厚0~1.83m,平均1.09m,大部可采。煤层厚度改变不大,其最厚地段在东11、东13孔一线,厚度在1.6~1.8m左右。其不行采地段为北东部671孔和B东31孔。属较稳定煤层。。

煤层结构较容易,夹石0~3层,普通0~1层,中部一层夹石常为隐晶高岭石泥岩。煤层顶板普通为粉砂质泥岩,部分地段为泥质粉砂岩,产动物化石。底板为泥岩,含植物根部化石。

表1-2-2可采煤层主要特征

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:K109a、K110a煤层区内无资料,厚度引用区外原马场井田详勘报告中资料,其可采性不详K16煤层:位于龙潭组四段下部,上距K1b煤层平均约69m,上距标四(B4)约12m。煤层厚0.23~2.11m,平均厚1.06m,大部可采。煤层的富煤地段位于矿区北部,煤层厚度在1.5~1.6m,东南部煤层薄,煤厚多小于1.3m,仅有个别点(21、东24孔)厚度大于1.3m;中部与西南部煤层厚度在0.7m以下,属较稳定煤层。浅部原挖炭坡煤矿本层煤厚普通在1.10-2.50m,补勘在井下采样了煤层煤样,实测煤厚为2.42m。

煤层结构容易,普通为单一煤层,偶有一层泥岩夹石。煤层顶板普通为粉砂岩,有时夹细砂岩;挺直顶板为粉砂质泥岩,有时为泥质灰岩,产腕足、瓣鳃类动物化石(即B5)。底板为泥岩,含植物根部化

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石。

K22煤层:位于龙潭组三段近顶部,上距K17煤层平均18.2m。煤层厚0~5.42m,平均1.15m。大部可采。K22煤层不行采地段有三:一是南东部东3~东1线之间,呈不规则朵叶状;二是北部671~B673孔一带;三是BJ691孔附近。其可采地段内煤厚普通在0.8~1m之间,煤层厚度改变较大,最小为0m,最大为5.40m(14孔)。属较稳定煤层。

煤层结构容易,普通为单一煤层,有时夹石0~4层,夹石为泥岩。煤层顶板为粉砂质泥岩或泥岩,南部变粗,以粉砂岩为主,夹粉砂质泥岩。底板为泥岩。

K23煤层:位于龙潭组三段中上部,上距K22煤层平均9.7m。煤层厚0.20~6.66m,平均2.47m。大部可采。煤层厚度普通在1.3~3m之间。其厚煤地段有二:一是北部BJ69~691孔之间,煤厚大于3m,最厚点达4.29m(BJ692孔);二是中南部东25孔周围,厚达6.35m,为全区之冠,较为异样。其不行采地段有四:分离为南端11孔、中部东22和B东31、北部B693孔附近,面攒均小,属较稳定煤层。

煤层结构较容易,夹石0~2层,普通0~1层,多为泥岩,有时

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为隐晶高岭石泥岩。煤层顶板以粉砂岩为主,时夹粉砂质泥岩或泥岩、炭质泥岩。底板为泥岩。

K24a煤层:位于三段中部,上距K23煤层平均12m。煤层厚0~2.88m,平均1.41m。大部可采。煤层厚度总体上北部较厚(1.4~2.88m)、南部次之(1.3~2.2m),中部簿,并浮现不行采地段(B703孔和B东31、东33-东23孔一带),为较稳定煤层。

煤层结构较容易,夹石0~4层,普通0~2层,多为泥岩或炭质泥岩,有时夹一层高岭石泥岩。煤层顶板以细砂岩、粉砂岩为主,中段岩性较粗,南、北渐变细,以粉砂岩为主,夹泥质粉砂岩和少量泥岩、炭质泥岩。底板为泥岩或粉砂质泥岩。

K32煤层:位于三段下部,上距K24a煤层平均13.8m。煤层厚0~6.11m,平均1.57m。大部可采。煤层厚度改变似有“东厚西簿”之势,其可采区位于东部和北东部,厚煤带位于东部东13-东23-东33-702孔一线,煤厚大于3m,最厚点达6.11m(东33孔);向西、南西煤层变簿,至东32-B东31-BJ692孔一线以西和南端24孔一带,浮现大片不行采区和尖灭区。属较稳定煤层。

煤层结构较容易,夹石0~3层,普通0~1层,多为泥岩,局部

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含一层高岭石泥岩夹石。煤层顶板为粉砂岩、泥质粉砂岩,时夹粉砂质泥岩或泥岩,产羊齿类植物化石。底板为泥岩,含植物根部化石。

K33煤层:位于龙潭组三段下部,上距K32煤层平均12.2m。煤层厚0~3.97m,平均2.02m。基本全区可采。煤层厚度普通在1~3m之间,属较稳定煤层。其厚度改变似有“东西簿、中间厚”之趋势,其厚煤带在矿区中部,呈条带状近南-北向展布,厚度多在2~3m之间;其东、西两侧厚度变簿,煤厚普通小于1.3m。

煤层结构较容易,夹石0~3层,普通0~1层,夹石常为隐晶高岭石泥岩,单层厚小于5cm。煤层顶板以细砂岩、粉砂岩为主,时夹泥质灰岩、粉砂质泥岩,局部为粉砂岩、细砂岩与泥质灰岩、粉砂质泥岩互层。底板为泥岩。

K35b煤层:位于龙潭组三段下部,上距K33煤层平均12.7m,煤层厚0.11~3.29m,平均1.46m。基本全区可采,属较稳定煤层。煤层的可采区别布较广,除南东部东22孔不行采外,其余钻孔均可采,其富煤地段主要在矿区东南部,呈不规则状分布,煤厚多在1.3~2.5m左右,最厚点达3.29m(701孔)。另外,北端651孔也较厚,达2.97m。区内其余可采地段,煤厚均在0.7~1.3m之间。浅部检材沟煤矿本煤

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层厚0.74~3.29m,平均1.44m。

煤层结构较容易,夹石0~3层,普通0~1层,夹石常为隐晶高岭石泥岩。煤层顶板以细砂岩、粉砂岩为主,常夹泥质粉砂岩、泥岩。矿区北部岩性变细为粉砂质泥岩或泥岩,与K33煤层的间距亦随之变小。煤层底板为泥岩。

K109a:因埋藏太深,区内无揭穿该煤层的钻孔,现引用原马场井田、阿戛井田详勘报告资料。该煤层位于龙潭组一段的中下部,下距110a煤层1~11.2m,普通6m左右。原阿戛井田煤层厚0.68~3.89m,普通厚1.92m(矿区附近无钻孔控制);马场井田(区外)煤厚1.45~2.48m,平均2.12m。属较稳定煤层。煤层结构复杂,夹石3~7层,普通3~4层,夹石多为泥岩,底部一层夹石为浅灰色隐晶质高岭石泥岩(厚3cm

)。

煤层顶板为10~15米的细、粉砂岩,具水平纹理,夹大量的菱铁质条带,构成所谓的“排骨层”。含少量的腕足类、腹足类动物化石。挺直顶板为1m左右的黑色泥岩,含大量黄铁矿。底板为泥岩。

K110a:区内亦无揭穿该层位的钻孔,现引用原马场井田、阿戛井田详勘报告资料。该煤层位于龙潭组一段下部,下距龙潭组底界2~

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10m,普通6m,上距K109a煤层普通约6m。煤层厚度:阿戛井田0.61~2.33m,普通0.96m(矿区附近无钻孔控制);马场井田(区外)煤厚0.69~2.47m,平均1.54m,属较稳定煤层。煤层结构复杂,夹石1~4层,普通2~3层,底部1~2层夹石为隐晶质高岭石泥岩。

煤层顶板常为粉砂质泥岩或泥岩,偶含动物化石(炭蚌等)。底板常为深灰色粉砂质粘土岩夹粉砂岩,水平层理发育,天然珈玛值高。

4、不行采煤层

K1a煤层:位于龙潭组近顶部,距龙潭组顶界0.3~6.8m,普通2m左右。煤层厚(可采厚度,以下同)0.22~1.10m。为不稳定、不行采煤层。K1a煤层厚度大于0.70m的地段较为簇拥,而且面攒普通不大,仅矿区中部一小块稍大。详

煤层顶板为标一(B1)灰岩,有时其间尚有一层粉砂质泥岩或泥岩。底板为泥岩。

K5煤层:位于龙潭组四段上部,上距K1b煤层平均约11m,上距标二(B2)3.7m。煤层厚0~0.90m。面攒可采指数(P)为13%,大于0.70m厚度点分布在南东边缘地带,范围小,为不行采煤层。

煤层结构容易,顶板为粉砂岩或泥质粉砂岩,含动物化石,偶见植

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物化石。底板为泥岩。

K9煤层:位于龙潭组四段中部,上距K5煤层平均14m左右,上距标三(B3)约7m。煤层厚0.21~2.02m。面攒可采指数(P)为22%。厚度点大于0.70m地段分三块呈孤立岛状分布,面攒均不大,为不行采煤层。

煤层顶板普通为粉砂岩夹粉砂质泥岩,普通产动物化石,偶产植物化石。底板为泥岩。

K12煤层:位于龙潭组四段中部,上距K1b煤层平均31.7m,上距标三(B3)平均12.8m。煤层厚0~0.94m。面攒可采指数(P)14%,为不行采煤层,煤层改变较大,属不稳定煤层。煤层结构容易,为单一煤层。煤层顶板为泥质粉砂岩或粉砂岩,局部夹粉砂质泥岩。底板为泥岩。

K13煤层:位于龙潭组四段下部,上距K12煤层平均10.3m。煤层厚0~0.85m。面攒可采指数(P)仅为6%,为不行采煤层。

煤层顶板为粉砂岩,局部夹泥灰岩;挺直顶板普通为粉砂质泥岩。底板为泥岩。

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K17煤层:位于龙潭组四段底部,为K16煤层的下分层。煤层厚0~1.03m。区内工程控制点20个,煤层断失点1个,尖灭点7个,见煤点共12个,其中可采点3个,不行采点4个;点可采率(N)为15%,面攒可采指数(P)仅为3%,为不行采煤层。

煤层顶板为粉砂岩,挺直顶板普通为粉砂质泥岩,含动物化石。底板为泥岩与粉砂质泥岩。

K18号煤层:位于龙潭组三段顶部,上距K17煤层平均约10m。煤层厚0~2.14m,普通在0.30-0.80m。面攒可采指数(P)为23%,为不行采煤层;煤层厚度改变大,属不稳定煤层。

煤层结构容易,为单一煤层。煤层顶板为粉砂岩、泥质粉砂岩,挺直顶板多为粉砂质泥岩。底板为泥岩。

K35a煤层:位于龙潭组三段下部,上距K33煤层平均约13m。煤层厚0~1.29m。面攒可采指数(P)仅为19%,煤层厚度改变大,可采面攒簇拥,为不稳定不行采煤层。

煤层顶板为泥质粉砂岩,挺直顶板普通为泥岩。底板为泥岩、泥质粉砂岩与粉砂岩。

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K37煤层:位于龙潭组三段下部,上距K35b煤层平均约4m。煤层厚0~2.37m。区内工程控制点19个,尖灭点8个,见煤点共11个,其中可采点4个,不行采点7个;可采率(N)为21%,面攒可采指数(P)为17%,煤层厚度改变大,可采面攒簇拥,为不稳定不行采煤层。

煤层顶板为泥质粉砂质泥岩。底板为泥岩、泥质粉砂岩与粉砂岩。

K38煤层:位于龙潭组三段下部,上距K35b煤层平均约9m。煤层厚0~3.04m。面攒可采指数(P)为14%,煤层厚度改变大,可采面攒簇拥,为不稳定不行采煤层。

煤层顶板为泥质粉砂岩。底板为泥岩、泥质粉砂岩与粉砂岩。

K39煤层:位于龙潭组三段下部,上距K35b煤层平均约13m。煤层厚0~3.35m。面攒可采指数(P)仅为21%,煤层厚度改变大,为不稳定不行采煤层。

煤层顶板为泥岩、泥质粉砂岩。底板为泥质粉砂岩。

K40煤层:位于龙潭组三段底部,上距K35b煤层平均14m。煤层厚0~2.94m,普通0-0.70m。点可采率(N)41%,面攒可采指数(P)为25%,为不行采煤层。

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煤层结构容易,普通为单一煤层,偶含1层泥岩夹石。煤层顶板

多为泥岩、泥质粉砂岩,部分地段为粉砂岩或细砂岩。底板为泥岩。

四、煤类、煤质与煤的用途

本区煤类所有为焦煤(JM),煤质优良。主要煤质指标:特低―中

等全水分、低―中灰、特低硫―中硫为主、中―高发热量、Ⅰ级砷、低―特低氟、特低氯、低―特低磷、煤灰软化和流淌温度均为中―较高、高热稳定性、弱结渣性、煤的可选性为易选―极难选。

本区煤的用途广泛,矿井生产的原煤,经重介质洗选加工后,可

生产出三种产品:洗浮煤、洗混煤和洗矸。其中,洗浮煤可供钢厂炼焦,洗混煤及洗矸可供电厂作为锅炉燃煤。

第三节开采技术条件

1、各煤层顶、底板状况

龙潭组含煤地层中可采煤层挺直及间接顶、底板以泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩为主,极少数为碳酸盐岩。

(1)K1b煤层

顶板:挺直顶为粉砂岩,中厚层状、水平及波状层理,夹泥质条带,局部见裂隙和‘X’型节理,岩芯多呈柱状及块状,RQD值为55~85%,岩石质量等级为Ⅲ~Ⅱ,岩体完整性中等至较完整。间接顶板为泥质粉砂岩,

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底板:挺直底板为薄层泥岩。易风化破裂,具膨胀性,RQD值为25~45%,岩石质量等级为Ⅳ,岩体完整性差。间接底板为粉砂岩及泥质粉砂岩。薄至中厚层状,具波状层理,岩芯完整,易风化破裂、崩解,半坚硬至坚硬,RQD值为70~90%,岩石质量级Ⅱ,岩体完整性属较完整。

顶、底板岩石力学性质较相近,抗压强度最大值35.60Mpa,最小值9.49Mpa,普通值17.31Mpa。

(2)K16煤层

顶板:挺直顶板为泥质粉砂岩,间接顶板为粉砂岩,薄~中层状、水平及波状层理,易风化破裂,易崩解,岩芯多呈柱状及块状,懦弱至半坚硬,RQD值为25~60%,岩石质量等级为Ⅴ~Ⅲ,岩体完整性为破裂至中等。间接顶板粉砂岩,薄至中层状、水平、波状及脉状层理,夹泥质条带,部分地段具节理、裂隙为方解石脉充填,岩芯较完整,坚硬,RQD值为55~90%,岩石质量等级为Ⅲ~Ⅱ,岩体完整性中等至较完整。顶板岩体完整性属较完整。

底板:挺直底板为中厚层泥岩。易风化破裂,水稳性差,懦弱,开挖后膨涨,形成‘底鼓’,RQD值为15~35%,岩石质量等级为Ⅳ,岩体完整性差。间接底板为石灰岩和粉砂岩。薄至中厚层状,具波状层理,岩芯完整,半坚硬至坚硬,RQD值为70~90%,岩石质量等级Ⅱ,岩体完整性属较好。顶底板岩石抗压强度最大值39.13Mpa,最小值8.55Mpa,普通值21.45Mpa弹性摸量最大值30.12Gpa,最小值23.35Gpa,普通值27.04Gpa

(3)K22煤层

顶板:挺直顶板为泥岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩,泥质粉砂岩薄层状、水平层理,含菱铁矿结核,岩芯较破裂,懦弱,裂隙较发育并为方解石脉充填,RQD值为60~75%,岩石质量等级为Ⅲ,岩体完整性为中等。

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结核,易风化破裂,崩解,具膨胀性,懦弱,RQD值为40~55%,岩石质量等级为Ⅳ,岩体完整性差。粉砂岩薄至中层状、波状及脉状层理,含菱铁矿结核,裂隙较发育,坚硬,RQD值为70~90%,岩石质量等级为Ⅲ~Ⅰ,岩体完整性中等至完整。小煤矿调查顶板为泥质粉砂岩,较硬,稳固性较好。

底板:挺直底板为泥岩、泥质粉砂岩及粉砂岩。薄至中层状、块状,水平层理,岩芯较破裂,易崩解,水稳性差,懦弱,RQD值为30~80%,岩石质量等级为Ⅳ~Ⅱ,岩体完整性为差至较完整。间接底板多数地段夹薄煤层,少数为泥质粉及粉砂岩,薄层状、平行及脉状层理,RQD值为50~70%,岩石质量等级为Ⅲ,岩体完整性为中等。抗压强度最大值31.54Mpa,最小值9.1Mpa,普通值18.53Mpa。

(4)K23煤层

顶板:挺直顶板为泥质粉砂岩。薄至中层状、水平及波状层理,岩芯多呈柱状及短短柱状状,局部呈块状,易风化破裂,易崩解,懦弱,RQD值为35~65%,岩石质量等级为Ⅳ~Ⅲ,岩体完整性较差至较完整。间接顶板为细砂岩,局部粉砂岩和泥质粉砂岩。中厚层状、水平层理及波状层理,夹泥质条带,局部见裂隙和‘X’型节理,半坚硬至坚硬,RQD值为50~80%,岩石质量等级为Ⅲ~Ⅱ,岩体完整性中等至完整。

底板:挺直底板为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩。薄层状、水平层理,岩芯多为柱状及块状,易风化破裂,易崩解,懦弱至半坚硬,RQD值为60~85%,岩石质量等级为Ⅲ~Ⅱ,岩体完整性中等至较完整。间接底板为泥质粉砂岩、粉砂岩,部分地段为煤层。薄层状、缓波状及交叉层理,含菱铁质结核夹泥质条带,岩芯破裂,多呈碎块状,部分为柱状,易风化破裂,半坚硬,RQD值为55~75%,岩石质量等级为Ⅴ~Ⅱ,岩体完整性为破裂

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(5)K24a煤层

顶板:挺直顶板为粉砂质泥岩或泥质粉砂岩。薄层状,水平及缓波状层理,含菱铁质结核,岩芯呈柱状,易风化破裂,崩解,懦弱,RQD值为55~80%,岩石质量等级为Ⅲ~Ⅱ,岩体完整性中等至较完整。间接顶岩性复杂,由泥岩、泥质灰岩、粉砂岩、粉砂质泥岩组成。泥岩、粉砂质泥岩层状构造,易风化破裂,易崩解,岩芯呈块状及柱状,懦弱,RQD值为50~80%,岩石质量等级为Ⅲ~Ⅱ,岩体完整性中等至较完整岩芯多呈长柱状,坚硬。RQD值为65~85%,岩石质量等级Ⅱ,岩体完整性属较完整。

底板:挺直底板为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩。薄层状、水平层理,岩芯多为柱状及块状,易风化破裂,易崩解,懦弱至半坚硬,RQD值为60~85%,岩石质量等级为Ⅲ~Ⅱ,岩体完整性中等至较完整。间接底板为泥质粉砂岩、粉砂岩,部分地段为煤层。薄层状、缓波状及交叉层理,夹泥质条带,岩芯破裂,多呈碎块状,部分为柱状,易风化破裂,半坚硬,RQD值为45~75%,岩石质量等级为Ⅴ~Ⅱ,岩体完整性为破裂至较完整。

K23煤层至K24a煤层间岩石抗压强度最大值31.78Mpa,最小值

11.42Mpa,普通值23.23Mpa,抗剪强度最大值4.90Mpa,最小值2.16Mpa普通值值3.52Mpa,抗剪强度;内聚力3.0Mpa,摩擦角41.5。

(6)K32煤层

顶板:挺直顶板为粉砂质泥岩或泥质粉砂岩。薄层状,脉状及缓波状层理,岩芯易风化破裂,崩解,RQD值为50~85%,岩石质量等级为Ⅲ~Ⅱ,岩体完整性中等。间接顶岩为粉砂岩、细砂岩组成。

底板:挺直底板为泥岩、泥质粉砂岩。块状,水平纹理,岩芯多为块状及碎块状,易风化崩解,懦弱,RQD值为40~60%,岩石质量等级为Ⅲ,岩体完整性中等。间接底板为泥质粉砂岩、粉砂岩,半坚硬,RQD值为60~

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(7)K33煤层

顶板:挺直顶板为粉砂质泥岩或泥质粉砂岩。薄层状,水平及缓波状层理,岩芯呈柱状几块状,易风化破裂,崩解,懦弱,RQD值为55~80%,岩石质量等级为Ⅲ~Ⅱ,岩体完整性中等至较完整。间接顶岩为粉砂岩、粉砂质泥岩组成。呈互层状构造,易风化破裂,易崩解,岩芯呈块状及柱状,懦弱,RQD值为50~80%,岩石质量等级为Ⅲ~Ⅱ,

底板:挺直底板为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩。薄层状、水平层理,岩芯多为柱状及块状,易风化破裂,易崩解,懦弱至半坚硬,RQD值为40~75%,岩石质量等级为Ⅲ~Ⅱ,岩体完整性中等至较完整。间接底板为泥质粉砂岩、粉砂岩,部分地段为煤层。薄层状、缓波状及交叉层理,夹泥质条带,岩芯破裂,多呈碎块状,部分为柱状,易风化破裂,半坚硬,RQD值为45~75%,岩石质量等级为Ⅴ~Ⅱ,岩体完整性为破裂至较完整。

(8)K35b煤层

顶板;挺直顶为泥质粉砂岩。薄层状、水平及缓波状层理,岩芯完整,懦弱,RQD值为85%,岩石质量等级为Ⅲ,岩体完整性为较完整。间接顶为泥质粉砂岩和粉砂岩,半坚硬,RQD值为40~75%,岩石质量等级为Ⅲ~Ⅱ,岩体完整性中等至较完整。

底板:挺直底为泥岩。块状、水平层理,含菱铁矿结核,具膨胀性,懦弱,RQD值为25-40%,岩石质量等级为Ⅳ,岩体完整性差。间接底板泥质粉砂岩,局部碳质泥岩。薄层状、水平层理,RQD值为40-75%,岩石质量等级为Ⅲ,岩体完整性为较完整。

K33煤层至K35b煤层间岩石抗压强度最大值36.74Mpa,最小值

13.47Mpa,普通值26.23Mpa。

井田范围地貌形态有岩溶地貌、溶蚀-剥蚀构造地貌,地形有利于天然

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岩为主,地层岩性较复杂,懦弱夹层较发育(特殊是龙潭组含煤地层),地质构造中等,岩石强度不高,稳定性中等,局部地段存在矿山工程地质问题。

综上所述,矿区工程地质类型为Ⅱ类,工程地质条件为中等。

2、瓦斯

1970年6月,贵州省地质局提交的“水城煤田格目底矿区阿戛井田具体勘探地质报告”,全区共取瓦斯煤样29件,瓦斯含量为4.56―

32.54mL/g,r。含量高的有K1b、K22、K23、K24a煤层,分离为15.91、15.33、32.54、26.61mL/g,r。

补充补勘在BJ691、BJ692、B703钻孔中,共采常规瓦斯样28件,其中可采煤层22件。

(1)瓦斯组分:以CH4、N2为主,C2H6、CO2次之,CO甚微。

CH4含率77.58―97.63%,平均91.03%。

N2含率0.94―19.73%,平均6.83%。

C2H6含率0.11―3.17%,平均1.01%;

CO2含率0.14―4.35%,平均1.13%。

各煤层均属沼气带。见表1-3-1。

表1-3-1各煤层瓦斯天然组分汇总表

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(2)瓦斯含量、梯度及增长率

CH4:含量5.34―25.13mL/g,r,平均11.35mL/g,r。

N2:含量0.10―4.90mL/g,r,平均1.14mL/g,r。

C2H6:含量0.06―0.66mL/g,r,平均0.39mL/g,r。

CO2:含量0.04―1.53mL/g,r,平均0.33mL/g,r。

本区属瓦斯含量高煤层。见表1-3-2。

表1-3-2煤层瓦斯含量汇总表

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瓦斯增长率:煤层埋深每增强100m,瓦斯含量增强2.26ml/g,r。

(3)瓦斯评述

①本区可采煤层瓦斯含量平均为10.77ml/g,其中,主要可采煤层(K23―K35b)瓦斯含量在12-16ml/g左右,均为高瓦斯煤层。其中,ZK14孔K32煤层瓦斯含量高达66.83ml/g(据阿戛井田详勘报告),

②本区基本上属隐伏矿床,上笼罩层较厚,煤层埋藏较深,构造相对较容易,从未开采过,煤层保存完好,盖层和承压含水层等地质条件均有利于瓦斯封闭和储存。

③在详勘过程中,ZK24孔钻进至K24a、K32煤层时,提钻后曾发生瓦斯涌出、煤芯“喷出”现象。

④相邻煤矿及老窑瓦斯情况:浅部相邻煤矿属高瓦斯矿井或属煤与瓦斯卓越矿井。据原阿戛、马场井田详勘报告,浅部老窑曾发生多次瓦斯燃烧或瓦斯爆炸事故。

综上述,本井田属瓦斯含量高煤层,存在煤与瓦斯卓越的可能性。建议举行矿井瓦斯等级及煤与瓦斯卓越鉴定,确保平安生产。

3、煤尘爆炸性

补勘共采K1b、K16、K22、K23、K24a、K32、K33、K35b号及其它煤层共32件爆炸性样,实验结果:火焰长度普通为15―50,抑制煤层爆炸最低岩粉量普通20―55%,各煤层均具有煤尘爆炸性。同时,也可看

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表1-3-3煤尘爆炸性实验成绩汇总表

4、煤的自燃倾向性

补勘实行K1b、K16、K22、K23、K24a、K32、K33、K35b号及其它煤层共32件煤的自燃倾向样,实验结果:为Ⅰ―Ⅱ类,属简单自燃至自燃煤层。见表1-3-4。

表1-3-4煤的自燃倾向性实验成绩汇总表

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5、地温

按照井田测温资料,当地恒温带深度在80m左右,恒温约19.1℃,在垂深1004m处最高地温为27℃,地温梯度约0.7~1℃/100m。按照钻孔测温资料和相邻生产煤矿调查资料,本区无地热异样区和高温区。

第四节、水文地质条件

1、井田水文地质

(1)井田水文地质概况

格目底一号矿井位于格目底向斜北东翼南东转折端附近,构造中等,含煤地层出露于上覆飞仙关组与下伏峨眉山玄武岩组成的对峙高山所夹谷地中,区内小溪发育,以大老地-店子上为界,以西流入巴郎河,以东流入百车河,流量改变快速,雨季大,旱季小,马场煤矿还

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有数十个泉点。当地侵蚀基准面为百车河,标高+1190m,煤层大部分赋存于基准面以下,大气降水是地下水的主要补给来源。

矿区内出露的与矿床充水有关的地层,除第四系外,主要为三叠系下统永宁镇组、飞仙关组,二叠系上统龙潭组、峨眉山玄武岩组。除永宁镇组为强含水岩层外,其余地层在区域上都可视为相对隔水层,但区内部分地层细分则应作为弱裂隙含水层对待。

(2)井田内含、隔水层

井田内含、隔水层由新至老分述如下:

①第四系(Q)

以残攒、坡攒及冲攒物为主,分布在坡麓地带、沟谷中及河床附近,其岩土成份为砂土、亚粘土、粘土、碎石及卵砾石等。厚度不均,普通0-30m,最厚达50m。含孔隙水,富水性较弱,泉水流量普通小于0.2l/s。当地层较厚,且受基岩风化带水补给时,流量可达0.5l/s以上,雨季会更大些。水质类型为SO4HCO3-NaMg型。

②三叠系下统永宁镇组(T1yn)

分布于矿区中西部及西侧外围的大片范围,以碳酸盐岩为主,碎屑岩次之,厚417m。该组按岩性、岩溶发育程度及含水性可分四段:

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a、永宁镇组四段(T1yn4)裂隙水含水层-富水性弱

黄灰、浅灰色白云岩、泥质白云岩,下部夹少量紫红、灰绿色泥岩、白云质泥岩。分布于矿区西部外侧,厚度不详。

b、永宁镇组三段(T1yn3)岩溶裂隙水含水层-富水性强

中厚层状石灰岩,质纯,微晶至细晶结构,下部含泥质灰岩,底部夹泥质粉砂岩及粉砂质泥岩薄层,厚117m左右,于矿区中西部及区外侧大面攒出露。地表为岩溶地貌,溶洞,漏斗,天窗等较多,落水洞大者长36m,深达15m,溶洞则更甚,局部呈悬崖陡坎。区内泉水极为少见,其通过出露部分挺直接受大气降水补给。泉的流量大者可达4l/s。该段含岩溶~裂隙水,富水性强,水质类型为HCO3-Ca型。

c、永宁镇组二段(T1yn2)相对隔水层

岩性主要为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩夹薄层泥质灰岩,厚97m左右,地表出露呈弯曲条状沿矿区中线范围分布,其浅层局部发育风化裂隙泉,其流量均较小,普通流量<0.2l/s。

d、永宁镇组一段(T1yn1)岩溶裂隙含水层-富水性强

以中厚层状质纯石灰岩为主,下部含泥质增多,底部夹泥质粉砂岩及粉砂质泥岩,厚196m左右,呈弯曲带状沿矿区中线分布,地表陡

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崖、溶槽,溶洞等岩溶现象较多,岩溶裂隙发育。本次补勘钻孔在该层位均不返水,其中B693号孔测得水位451m,1618m。B东31号孔测得水位380m,标高1706m,水位均位于永宁镇组一段(T1yn1)与飞仙关组(T1f)分界附近。该段含岩溶管道及岩溶裂隙水,富水性强,但含水极不匀称,地下水多集中于溶隙、裂隙及破裂带中。水质类型为HCO3-Ca型。

③三叠系下统飞仙关组(T1f)相对隔水层

以细粒碎屑岩为主,厚约485m左右,地表出露宽度约1000m左右,呈带状分布于矿区中东部,地貌上多形成坡度陡、脊谷相间的垅状地形,均为逆向坡,地貌条件有利于排泄地表水及地下水。

上部以紫色、薄至中层状泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主,岩性致密、细腻、不含水;下部灰绿色细砂岩、粉砂岩、夹灰岩薄层及少量粘土岩,含少量基岩裂隙水。含水段主要为层间石灰岩、砂岩中,富水性由浅至深逐步削弱,在风化带含水性较强。泉水多分布于沟谷中,其流量普通都比较小,在0.005-0.56l/s之间,而且多数是时节性泉。据钻孔抽水资料,单位涌水量Q=0.0038~0.2689l/s.m,渗透系数值K=0.00349-0.0457m/d。地下水化学成分:浅部HCO3-Ca,深部

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HCO3-Na+K,随着深度增强,Ca+2、HCO3-1削减,Na+、K+、SCO4-2增多。

本地层的含水特征:a、若干薄层含水层及若干薄层隔水层互层组成的含水组,因此,地下水在深埋区局部具有承压性。b、地下水在浅埋区主要为风化裂隙水,显潜水特征,风化裂隙发育的深度普通在100m之内。因为风化裂隙发育,随着岩层埋藏深度的增强而削弱。因此,岩层含水性的改变也随着岩层埋藏深度的增强,由强逐步变弱,由浅部的裂隙潜水逐步转化为深部的局部层间承压水。水质类型也有相应的改变,浅部多为HCO3-Ca型水,矿化度小于0.1g/l,深部多为HCO3-K+Na型水,矿化度大于0.1g/l,随着深度增强,Ca+2、HCO3-1削减,Na++K+、SO4-2增多。c、含水类型为裂隙水弱含水层。

综上飞仙关组(T1f)地层可视为相对隔水层。

④二叠系上统龙潭组(P3l)基岩层间裂隙含水层-富水性弱

为细粒砂岩、粉砂岩、粉砂质粘土岩夹煤层组成,厚度410-481m,地表出露宽度约800m,分布于矿区以东、百车河以西地带,出露面攒约5.5km2,基本上在区外。含水段主要为层间砂岩及细砂岩中,地貌上多形成沿地层走向延伸的槽谷地形,地貌条件有利于降雨补给。但

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因为本组地层主要是由薄层的砂、泥岩互层所组成,对于接受降雨的补给量是有限的。因此,总体上岩层富水性微弱。地表出露泉水流量:上部为0.005-0.42l/s,下部为0.005-1.30l/s,单位涌水量Q=0.00400-0.02066l/s.m,渗透系数值K=0.00273-0.3246m/d。

本层的含水特征与上覆飞仙关组基本相像,砂泥岩互层,构成了砂岩含水,泥岩隔水的组合。在垂向上岩层含水性具有逻辑性改变,在浅部主要含风化裂隙水含水性较强,地下水显潜水特征,风化裂隙发育深度普通在地表下50m左右。往深部主要是以含于砂岩中的孔隙水为主,含水性较弱,但地下水多具承压性。水质类型在浅部多为HCO3-Ca-Mg型水,矿化度0.0245-0.201g/l;在深部多为HCO3-K+Na型水,矿化度1.033-1.496g/l。含水类型为孔隙、裂隙水弱含水层。

⑤二叠系上统峨眉山玄武岩组(P3β)

主要分布于矿区外东部百车河谷及北部四方田一带,岩性上部为灰绿色、深灰色拉斑玄武岩,间隐结构玄武岩,夹4-12m之紫、黄褐、灰绿色凝灰岩或凝灰质、粉砂质粘土岩;下部为深灰黑色块状拉斑玄武岩及少量玄武质熔岩集块岩、玄武质凝灰熔岩。厚度180-250m,剥蚀构造地形,露头分布处多为剥蚀残丘。富水性极弱,基本不含水,

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抽水结果Q=0.00040l/s.m,地表泉水极少,普通流量为0.005-0.14l/s,可视为隔水层。

(3)断层的富水性及导水性

井田范围断层发育,主要分布在东部龙潭煤组和飞仙关组中,断层破裂带均为砂泥质充填,胶结密实,故富水性弱。综合各勘探钻孔中揭露的正、逆断层来看,揭穿断层带时冲洗液的消耗和孔内水位均未见异样现象。同时,通过在612、634、673三个钻孔中对逆断层、正断层举行了抽水实验,其单位涌水量与含煤地层抽水临近或比煤系小。综上可见,本矿区断层导水性普通很弱,或者基本不导水,对今后的开采不会有大的影响。

(4)各含水层间及其与地表水的水力联系

含煤地层和飞仙关组地下水的活动,以沿岩层层面运动为主,垂直运动仅在风化带范围内占主要地位。因此,在正常状况下,含水层间的水力联系在深部是不显然的,或者不存在水力联系。特殊是飞关仙组与煤系间,有一层稳定的泥岩层相隔,使煤系与其上覆各含水层不发生水力联系。

煤系与茅口、栖霞组灰岩间有峨眉山玄武岩相隔,峨眉山玄武岩

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含水性极差,是较好的隔水层,因此,正常状况下,煤系与茅口、栖霞组灰岩亦不存在水力联系。

格目底一号井北端较大的河流为百车河,其流经地段大部分是茅口、栖霞组灰岩和玄武岩,仅于高车边以下才切割到部分煤系下段,且均在井田界外,因此,对马场煤矿的开采不致发生水力联系。其余沟谷,水量小,坡度又较陡,是大气降水和地下水的常年排泄通道,仅在暴雨后于排水过程中,对风化强烈,岩石疏松地段的地下水有短时的补给,但影响范围微小。故普通状况下,地表水与含煤地层不存在水力联系。

(5)地表水及地下水动态改变

原详勘阶段,对各地层有代表意义的泉点举行了长久观测,每隔5~10天观测一次,时光为一水文年。其流量动态改变与大气降水的关系密切,矿区地下水动态具有时节性改变逻辑。每年5~9月为丰水期,10~12月为平水期,次年的1~5月为枯水期,而溪流、河水流量也是5~9月最大,其间浮现3~5次峰值,10~12月较大,1~5月最小甚至干枯断流。矿区外的百车河、巴朗河及支流,普通在暴雨后2~3小时暴涨流量猛增,雨后水位快速下降,流量变小,变幅可达数百倍。泉水

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及河水中固溶物等化学成份在雨季普通含量小,而在枯季则增大。

(6)充水因素分析

①大气降水:矿区位于补给迳流区,挺直接受大气降水补给,大气降水为主要充水水源。其充水强度与时节和降水强度、持续时光关系密切,将来矿井应加强雨季的疏排水工作。

②小煤矿攒水:区内无老窑分布,但浅部存在许多小煤矿(如八家寨、挖炭坡、马场、检材沟、腾飞、潘家寨、吉源煤矿)。除腾飞、吉源煤矿外,均有较长生产时光,有肯定的采空范围。整合后,部分小矿封闭,其巷道攒水对本矿开采是一大威协。将来矿井在小煤矿附近开采时,应注重透水问题。

③矿井挺直充水含水层,为龙潭组及飞仙关组下段的裂隙含层水层。它们富水性弱但具承压性。因此,在今后开采过程中应作好疏排水工作。

③断层导水:普通状况下,区内断层,导水性较差,仅少数断层组局部地段可能具肯定的导水能力。在断层附近采煤时,应严防因为开采作用,变化断层原始状态和导水性,造成含水层水或地表水沿断层带涌入井巷。

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据周边生产煤矿井下调查,普通状况下充水微弱,多以淋水、滴水方式浮现,在裂隙发育地段水量有所增强。

(7)井田水文地质类型

综上所述,本矿区地形有利于地表水的排泄,地下水以大气降水补给为主,矿井充水主要来源于含煤地层本身的基岩裂隙水,大部分煤层位于当地侵蚀基准面(1190m)以下,挺直充水含水层(龙潭组)和断层带富水性弱,井田构造复杂程度为中等,故本矿区水文地质类型属裂隙充水矿床,水文地质条件中等。

(8)矿井涌水量

按照井田补充勘探报告,采纳水文地质比拟法举行涌水量算计,拟算计开采水平为+1125m。经算计:矿井正常涌水量Q正常=97m3/h;最大涌水量Q最大=171m3/h。

按照以上预测结果,结合邻近生产矿井井下实际涌水状况与该矿井设计水平标高为+1100m,预计达到设计年生产能力时,矿井正常涌水量157m3/h、最大涌水量231m3/h(含灌浆部分水量、井下消防洒水量)。

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第五节矿井资源/储量、建设规模与服务年限

一、井田境界

按照贵州省国土资源厅黔国土资矿管函274号《关于格目底一号矿井(马场煤矿)调节矿区范围申请的批复》,格目底一号矿井(马场煤矿)矿区范围由23个拐点圈定,矿区范围如图2-1-1所示,拐点坐标如表2-1-1所列。矿区面攒3.4624Km2。

格目底一号矿井矿界拐点坐标表1-5-1

二、资源/储量

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(1)矿井地质资源量

按照《贵州省水城县格目底一号矿井煤炭资源储量核实报告》,矿井资源/储量如下:

硫分≤3%的煤炭资源量为4480万吨,其中探明的内蕴经济资源量(331)1108万吨,控制的内蕴经济资源量(332)1052万吨,判断的内蕴经济资源量(333)2420万吨。

区内有高硫煤(St,d>3%)资源量505万吨,其中,(331)类124万吨,(332)类128万吨,(333)类253万吨。

矿井可采储量:矿井设计可采储量为2947万t。

三、矿井设计生产能力与服务年限

1、矿井设计生产能力

按照发耳矿区总体规划,格目底一号矿井规划生产能力45万t/a。

2、矿井设计服务年限

矿井设计服务年限为46a,满足《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2005)的规定要求。

第六节、矿井开辟方式及巷道布置

一、矿井开辟方式

矿井采纳斜井单水平开辟。全井田作为一个采区开采,矿井移交时

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按照矿井开辟部署和通风平安等要求,矿井移交生产时布置有主斜井、副斜井、回风斜井等三个井筒。

主斜井:担当煤炭运送和人员提升任务,布置一条胶带输送机、架空乘人装置、动力电缆、通信控制电缆及消防洒水管路等,井筒倾角11.5,设计井筒净宽4.8m,净断面攒16.2m2,锚喷支护段掘进断面攒17.5m2。

副斜井:担当矿井辅助运送和进风,铺设单轨,布置排水管、压风洒水管路、通信控制电缆等。井筒倾角11.5。设计井筒净宽3.6m,墙高1.7m,净断面攒11.2m2,锚喷支护段掘进断面攒14.2m2。

回风斜井:担当全矿井总回风任务,井筒内布置瓦斯抽采管路。井筒倾角14井筒净宽为4.4m,墙高1.7m,净断面攒15.1m2,锚喷支护段掘进断面攒16.3m2。

二、水平划分与标高

井田开采标高为+1400~+950m,受地面通仲寨滑坡及深部F100断层影响,井田可采标高范围为+1350~1050m,单水平开采。

三、大巷布置

矿井初期不布置大巷,后期利用底板瓦斯抽采巷作为集中运送巷,底板瓦斯抽采巷布置在K35b煤层的底板岩层中。

四、井底车场及硐室

矿井在+1100m水平布置井底车场。井底车场位于35b煤层底板的岩层中。主斜井在井底车场附近设置井底煤仓,容量500t左右,用于缓冲后期集中运送大巷与主斜井煤炭运送的不均衡性。副斜井到+1100m水平标高后,布置下部井底车场。

在+1100m水平井底车场布置有主排水泵、主变电所、水仓和管子

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此外,井底车场设有井下消防材料库、井下爆炸材料库。

五、煤层开采顺序

本矿井主采K16~K35b煤层,K16~K35b煤层为近距离煤层群,煤层间距平均为9.7~18.1m,各煤层无卓越危急性实测指标,暂无法挑选下庇护层。

六、采区划分

本井田划为一个采区,两翼开采。

七、井巷工程特点

本矿井井筒形式主要为平硐和斜井,井筒所穿过的地层地质条件普通,按照本地区井筒施工阅历,主要采纳一般钻爆法施工。

按照本矿井地层条件及井筒所采纳的施工办法,矿井斜井开口段采纳双层现浇钢筋混凝土井壁,设计混凝土强度等级为C30。基岩段井壁采纳锚网喷支护,过煤层及局部松散、破裂带地层可采纳架设金属棚、增强锚索等措施通过。

表1-6-1井筒特征表

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第六节、运送、提升、通风、排水和收缩空气设备

1、主运送设备

主斜井采纳胶带输送机,型号为ST1600。

2、轨道提升

副斜井采纳JK-21.5/20E单绳缠绕式提升机。

3、通风设备

选用风机FBCDZ-8-No25B型主扇两台,一台工作,一台备用。矿井初期风机单级运行,后期对旋运行。每台风机配两台电动机。

3、排水设备

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选用DKM280-435型多级离心泵3台。正常涌水时1台工作,1台备用,1台检修。最大涌水时3台工作。

4、压风设备

压风设备选用3台M250型(风冷式)螺杆式空气收缩机,两台工作,一台备用。

5、瓦斯抽放设备

按照瓦斯泵流量、负压挑选高负压抽放挑选2BEC-50型水环式真空泵两台,低负压抽放挑选2BEC-60型水环式真空泵两台。一台工作,一台备用。

第七节、地面配套生产系统

一、煤的洗选加工

按照本矿井原煤种类及矿井生产特点,结合矿井投产前期主要供发电用煤,产品结构以电煤为主,稳定生产后视市场状况可洗选炼焦配煤产品的原煤加工。煤的加工方式:分期建设煤的加工设施。

二、原煤生产系统

主井原煤生产系统设:原煤储存、原煤洗选、产品煤外运、矸石外

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格目底一号矿井(马场煤矿)矿建施工组织设计

运四个环节。

三、排矸系统

本矿井建井期间矸石用来充填工业场地,生产期间的矸石(包括掘进矸石和洗选矸石等)运往排矸场排弃。

排矸场地设在矿井工业场地的东侧,井下掘进矸石由主斜井运送至地面(原煤和矸石分时段运送),转载至地面胶带输送机输送至排矸场。排矸场配备推土机将矸石推平压实。

四、辅助设施

位于工业场地设有矿井维修车间、综采设备修理间、坑木加工房等辅助设施。

五、地面运送

1、窄轨铁路

为满足矿井生产的矸石、设备、材料运送要求,场内地面铺设窄轨铁路;为便于修理及管理,地面窄轨其轨距、轨型、轨枕与井下一致

2、场内道路

场内道路路面宽度按其任务、性质不同分9.0m、6.0m和3.5m三种;其结构型式为:C30水泥混凝土面层厚22cm、碎石基层厚20cm、间隙

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块石底基层25cm。道路最小内缘转弯半径:主要行车道9.0m,普通行车道6.0m;最大纵坡8.0%。

为满足矿井生产、生活、救护等方面的需求,设计选用各种汽车5辆;考虑材料搬运、装卸需求,工业场地配备汽车起重机、内燃叉车各1台,单斗装载机2台;为利于矸石堆放,矸石周转场内配备履带式推土机1台

3、马路

矿井工业广场在玉马马路旁边,玉马马路按部颁山岭重丘区二级马路标准设计。

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格目底一号矿井(马场煤矿)矿建施工组织设计

第八节矿井主要技术经济指标

表1-8-1矿井主要技术经济指标表

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格目底一号矿井(马场煤矿)矿建施工组织设计

续表1-8-1矿井主要技术经济指标表

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格目底一号矿井(马场煤矿)矿建施工组织设计

续表1-8-1矿井主要技术经济指标表

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贵州格目底矿业有限公司一号矿井施工组织设计

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篇2:第二章矿井空气流淌基本理论

第二章矿井空气流淌基本理论

第一节空气的主要物理参数

一、温度

温度是讲述物体冷热状态的物理量。

温度是矿井表征气候条件的主要参数之一。

目前温度多用两种温标:摄氏温标(有用温标)和开氏温标(绝对温标)

二、压力(压强)

空气的压力也称为空气的静压,用符号P表示。

压强在矿井通风中习惯称为压力。

它是空气分子热运动对器壁碰撞的宏观表现。其大小取决于在重力场中的位置(相对高度)、空气温度、湿度(相对湿度)和蔼体成分等参数。

空气分子不规则热运动的的总动能的三分之二转化为能对外做功的机械能

三、密度、比容

空气和其它物质一样具有质量。

空气的密度:单位体攒空气所具有的质量,用符号表示。湿空气的密度是1m3空气中所含干空气质量和水蒸汽质量之和

由气体状态方程和道尔顿分压定律可以得出湿空气的密度算计公式:

P-空气的压力,Pa;

t-空气的温度,℃;

Ps-温度t时饱和水蒸汽的分压,Pa;

-相对湿度,用小数表示

空气的比容是指单位质量空气所占有的体攒,用符号v(m3/kg)表示,比容和密度互为倒数

四、粘性

粘性:当流体层间发生相对运动时,在流体内部两个流体层的接触面上,便产生粘性阻力(内摩擦力)以阻挡相对运动的性质。

F-内摩擦力,N;

S-流层之间的接触面攒,m2;

μ-动力粘度(或称绝对粘度),Pa.s。

气体的粘性随温度上升而增大;液体随温度上升而减小

五、湿度

空气的湿度表示空气中所含水蒸汽量的多少或湿润程度,表示空气湿度的办法有绝对湿度、相对湿度和含湿量三种。

1.绝对湿度

每立方米空气中所含水蒸汽的质量喊空气的绝对湿度

2.相对湿度()

单位体攒空气中实际含有的水蒸汽量(ρV)与其同温度下的饱和水蒸汽含量(ρS)之比称为空气的相对湿度

3.含湿量(d,kg/kg(d.a)))21(322mvnP=)pP378.01(t+273p00348

4.0sρ-=dydusF.μ=tT+=1

5.273

含有1kg干空气的湿空气中所含水蒸汽的质量(kg)称为空气的含湿量

六、焓

第二节风流的能量与压力

一、风流的能量与压力

1.静压能-静压

1)静压能与静压的概念

静压能:由分子热运动产生的分子动能的一部分转化的能够对外作功的机械能,用EP表示(J/m3)。当空气分子撞击到器壁上时就有了力的效应,这种单位面攒上力的效应称作静压力,简称静压,用P表示(N/m2,即Pa)。

所以,由空气分子热运动而具有静压能是内涵,空气分子撞击器壁而有力的效应则是外在表现。静压能和静压是一个事物的两个方面,它们在数值上大小相等。

2)静压的特点

a.无论静止的空气还是流淌的空气都具有静压力;

b.风流中任一点的静压各向同值,且垂直于作用面;

c.风流静压的大小(可以用仪表测量)反映了单位体攒风流所具有的能够对外作功的静压能的多少。

3)压力的两种测算基准

按照压力的测算基准不同,压力可分为绝对压力和相对压力。

a.绝对压力。以真空为测算零点(比较基准)而测得的压力称之为绝对压力,用P表示。

b.相对压力。以当地当初同标高的大气压力为测算基准(零点)测得的压力称之为相对压力,即通常所说的表压力,用h表示。

风流的绝对压力(P)、相对压力(h)和与其对应的大气压(P0)三者之间的关系如下式所示:h=P-P0

1)绝对静压只能为正,它可能大于、等于或小于该点同标高的大气压。

2)相对压力则可正可负,相对压力为正称为正压,相对压力为负称为负压。

设有A、B两点同标高,A点绝对压力PA大于同标高的大气压P0,hA为正当;B点的绝对压力PB小于同标高的大气压P0,hB为负值。

P

0真空

-)PPPP绝对压力、相对压力和大气压之间的关系

2.重力位能

1)重力位能的概念

物体在地球重力场中因地球引力的作用,因

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