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文档简介

神华集团乌达矿业有限责任公司黄白茨煤矿矿井生产地质报告说明书神华集团乌达矿业有限责任公司八月前言黄白茨煤矿(文革期间称“东方红”煤矿)是一九六四年在黄白茨井田建成投产的一个中型矿井,核定生产能力150万吨,一水平(平峒)已开采数年,二水平(斜井)的建井工程八六年开始。煤炭部颁发的《矿井地质规程》规定“矿井地质报告一般~2023修改一次,并报省(区)煤炭厅(局、公司)批准”,黄白茨矿已开采数年,至今使用的仍是八七年编制的地质报告,已不能适应现代化采煤的需要。为此,我们本着“修改、补充”的原则,克服了人员少,工作量大等种种困难,组织了这次“生产地质报告”的修改编绘工作,公司领导给予了大力支持,特别是公司总工程师刘瑞同志,生产处的李子豪、杨智等领导也从技术上进行了指导和帮助,在各矿技术人员的积极配合下,使这项工作得以圆满完毕。“生产地质报告”的特点:经补充勘探和井巷工程揭露与原勘探报告不符的地方,以实测资料对原报告进行修改,工程尚未涉及的深部,尽量保持原报告的依据,大的构造由上到下进行一些必要的修改,储量计算块段已经采动的煤层,剩余部分进行了核算未采动的煤层原块段重新核算了储量。与开采生产有关的章节如煤层、煤质、构造、开采地质条件及储量动态等,尽量详述;其它章节如区域构造,地层的划分对比、化石、岩性描述及矿区经济等尽量简述,不做转抄。报告中难免有错误,但作为阶段性的地质报告,随着生产不断揭露,将会不断得到补充和修正。概论目的与任务黄白茨矿自开采以来,在原地质勘探报告的基础上,又进行了一部分补充勘探工程(工程详见第四节),在开采过程中,根据井巷工程揭露,矿井地质人员编录收集了这些地质资料。通过对这些材料的整理,综合分析,对井田煤层赋存规律、地质构造有了更进一步的结识。“生产地质报告”就是要把采煤生产和矿井地质工作结合起来,根据现阶段机械化采煤的规定,对开采地质条件进行分类,对影响开采的地质因素综合分析,起到指导生产的作用。位置、交通、经济位置交通黄白茨煤矿位于乌达矿区中部,行政区划属乌海市乌达区管辖。地理坐标:东经106°37′14″~106°39′16″,北纬39°30′50″~39°32′59″。包兰铁路、110国道从矿区东侧通过,矿区铁路专用线在包兰铁路的乌海西站接轨,专用线长15km,矿区内有乌达通至巴音浩特和吉兰泰地区的铁路和公路,交通条件十分便利。交通位置见下图。经济概况乌海市是1976年由原乌达市和海勃湾市合并成立的,现在已是43万人口的中小型城市。居民以汉族居多,另有蒙古、回、满、朝鲜、达斡尔等少数民族。其工业生产重要为煤炭、炼焦、水泥、烧碱、玻璃、砖瓦、皮革、生铁、铅锌、矿砂、电机、通讯器材、电力、及军工产品等。农业方面以蔬菜为主,另有部分小规模牧业。该区以工业为主,劳动力较富裕。自然地理地形地貌黄白茨井田范围内为低山丘陵区,地表基岩裸露,常年遭受剥蚀,沟谷发育。井田走向近于南北,地势西高东低,最高点位于井田西南部,高程1285m,最低点位于井田东部,高程1150m,相对高差135m。区内无地表径流,降水时冲沟内有暂时性洪流向东汇入黄河。气候特性本区属半干旱半荒漠地区,气候干燥,雨水少,风沙多,温差大。据乌海市气象站1968年——2023年资料表白,年降水量最低71.3mm,最高264.4mm,平均年降水量155.6mm,多集中在6——9月份。年蒸发量为2946.5~3761.2mm,每年5、6、7三个月较高。最低气温-32.6℃,最高气温39.4℃,每年7月份最高,1月和12月最低,日温差10℃~35.1℃,年极端温差72℃(1971年)。风季重要集中在冬、春两季,以3——5月份最强,一般风力5~8极,最大10极,风向以北风及西北风为主。冻土深度一般为1.21~1.46m,1938年最大,达1.78m。地震据中国科学院地震局所编制的地震资料表白,本区为7极地震井田地质勘探及开发简史井田地质勘探史概述:解放前,地质工作者就曾对乌达煤田进行过勘探和评价工作。解放初期,宁夏工业厅和地质部华北地质局205队对乌达煤田进行了1/1万~1/5万地质普查。与黄白茨有关的只要地质工作有:1、1956——1958年,地质部西北甘肃地质局644地质队和西北煤田地质局146地质队对该区进行勘探。1959年,内蒙古煤炭工业厅117地质队补充勘探后,提交了《贺兰山北段煤田乌达矿区煤田勘探最终(精查)报告》。该队以一类Ⅱ型勘探类型布置钻孔,共施工钻孔72个,总进尺10801.41m(其中涉及644队施工钻孔43个,钻孔进尺6126.35m)。117队所计算的乌达矿区总储量为72435.10万吨。黄白茨井田范围内共施工12个钻孔,总进尺2514.47m,槽、坑探工程量不详。2、1962——1964年,内蒙古煤管局勘探公司147地质队在对117队报告检查的基础上,对乌达矿区又进行了补勘,并于1965年分井田提供了《贺兰山北段煤田乌达矿区教子沟(黄白茨)井田最终(精查)补充勘探报告》。黄白茨井田范围内该队又补打加密孔和检查孔20个,总进尺4214.57m,探槽2694.4m³,共提交地质储量19832.5万吨,其中表内储量19157.1万吨。3、1987年10月,乌达矿业公司黄白茨煤矿地测科提交了《乌达矿务局黄白茨煤矿矿井生产地质报告说明书》(内煤地测【1988】字第25号)。本报告依据大量开采编录资料、水文观测资料和生产补勘工程(钻孔23个,总进尺1248.7m,探巷1880m),总结了本矿井实际冲水条件和防止水工作经验,对此后深部开采涌水量预测及防治水工作,具有指导意义。该报告提交累计探明储量15620.6万吨,至1986年终核算表内储量12939.3万吨,其中二水平保有储量11531.5万吨。从1985年开始,黄白茨矿地测科先后承担了顾家沟和黄白茨矿井的地质测量任务。黄白茨平峒建成投产后,由于先期的勘探限度不同,在开采过程中,根据生产需要又投入了一些矿山测量与生产补充勘探工程。重要是为矿井、采区和工作面设计提供地质说明书,及时预测预报和解决生产中碰到的地质问题,预测、防止矿井水害和组织防治水等工作。其中,对不稳定煤层和构造复杂地段结合生产需要进行的补充勘探工程,共打补勘钻孔39个,累计进尺4700m,大部分达成了预期目的,钻孔成功率96%,探巷成功率100%。补勘工程较准确地控制了地质构造及各煤层的厚度变化,提高了各煤层资源储量计算的可靠性。为解决井下输电、通讯、排水、探放水及灭火而施工的工程孔,大部分质量较好,也满足了生产需要。数年来,黄白茨煤矿通过生产实践,积累了丰富的生产经验,形成了一套较为完整的矿山地质生产方法。施工施工单位工程量项目147地质队生产补勘备注钻孔(米)4214.571248.7电测井(米)探槽(米)2691.4探巷(米)1880煤质样493个生产逐工作面采样煤尘样25个生产逐工作面采样瓦斯样45个生产逐工作面采样水质样17个13岩石物理性质20组6抽水实验7段水文观测站18实测剖面14450米1300黄白茨井田地质勘探、补勘钻孔一览表生产补充勘探:二、井田地质勘探及生产补充勘探质量评述乌达矿区先后曾有几个地质队进行了勘探,本矿井作为生产设计依据的是《乌达矿区教子沟(黄白茨)井田最终(精查)补充勘探报告》(147队1965年),二十数年的开采证实:按一类Ⅱ型拟定勘探类型是对的的,可以满足生产实际需要。井田基本构造形态,浅部煤层稳定性控制较准确,经开采揭露的17个钻孔,42个见煤点准确率97.6%。井田水文地质条件简朴,矿井实测涌水量与报告中预测资料基本接近。井田东半部钻孔稀少,构造形态控制局限性,经一、二层煤揭露,构造较报告中复杂。瓦斯样品少,瓦斯等级依据局限性。开开采过程中进行的补勘工程,大部分达成预期目的,钻孔成功率96%,探巷成功率100%,较准确地拟定了四、八层煤开采边界。井田开发史概述乌达矿区采煤历史悠久,从清朝光绪年间一直到解放前的百年里间断性的时常有人采煤。解放初期,有内蒙古巴盟、阿左旗组织的乌达煤矿(顾家沟小窑)以人工方式采7号煤层,有工人200余人,年产原煤3万吨左右。1958年,乌达矿业公司(原乌达矿务局)成立。原一矿(顾家沟平峒)年产原煤约40万吨左右。1964年,由北京煤矿设计研究院编制总体设计规划的黄白茨平峒建成投产,设计生产能力60万吨/年。产量逐年剧增,1978年和1979年两年实现了产量翻番,达成年产原煤120万吨。黄白茨矿经设计分为两个水平开采,一水平(+1149平峒),开采4、5、6、7和8号煤层,采用石门、上下山盘区布置采区,采煤方法为走向长壁采煤法。一水平已于1998年终报废。二水平(+925斜井)初步设计于1983年立项,1984年5月9日经煤炭工业部批准,批准文号为(84)煤基字第524号。建井从1987年4月1日开始施工,1990年11月30日正式投产,矿井设计能力为120万吨/年。随着采掘机械化限度的不断提高,矿井年产能力不断提高,2023年矿井生产能力核定为170万吨/年。第五节矿山测量与地质工作矿山测量与地质工作的重要性矿山测量涉及整个矿山建设和矿井生产中的测量工作,是工程测量学的分科。矿山测量工作为矿山开采设计奠基,为矿井生产指向,是矿山开采中必不可少的基础工作。矿山测量与地质被称为矿山生产的“尖兵”和“眼睛”。二、四十八年来矿山测量与地质工作的回顾从一九五八年开始,黄白茨矿地测科先后承担了顾家沟和黄白茨矿井的地质测量任务,数年来的生产实践,积累了丰富的经验,形成了一套较为完整的工作方法。矿山控制测量机质量评述:矿区使用的大比例尺地形图是国家测绘部门和乌达矿务局地测队测制的1/5000和1/2023地形图,精度符合规程规定。据不完全记录,数年来完毕矿井测量、地质工作量如下表:黄白茨矿井地质、测量工作量记录一览表煤煤层层工作量项目四五六七八合计地质编录巷道长度5886310454867238886811058255966编录点数(个)981174144514811844265地质素描(幅)24518111270大巷剖面(m)230054006008300上下山剖面(m)95623681033121662257745000地质说明书(份)45722367117补充勘探钻孔(米)1248.7实测地层剖面1300水文观测点736213水质取样543113Ⅰ级导线(米)1186236827061317742468Ⅱ级导线(米)4703710086423618077879127232第二章井田地质概述第一节含煤地质乌达矿区地质黄白茨煤矿所在的乌达矿区属于贺兰山北段煤田,位于阿拉善地块与鄂尔多斯地台之间,属地块边沿凹地煤田。该区地层区划分与华北地层相似,出露地层有青白口系、震旦系、寒武系、奥陶系、石灰系、二叠系、第三系、第四系等。晚古生界上石炭统太原组(C3t)和下二叠统山西组(P1s)为本区重要含煤地层,以陆相和过渡相沉积为主,海相沉积不发育。矿区重要标志层一览表标志层代号岩性厚度层位分布及稳定性K7粗砂岩一层煤顶板K6粗砂岩0~23四层煤顶板矿区北部层位稳定,厚度变化不大,一般厚度约13~23米,向南变薄,使三、四层煤合并。K5铝土页岩0.6六、七层间全区稳定K4中砂岩八层煤底板走向上由北向南变薄,颗粒变细,倾向上由西向东变薄。K3中~粗砂岩十二层煤顶板矿区北部厚度稳定,X1线以南逐渐变薄。K2中砂岩十五层煤底板全区稳定,走向上由南向北逐渐变薄,倾向上变化不大。K1石英砂岩10~15十七层煤底板分布在矿区北、西、南边沿一带,层位稳定,厚度变化不大。区域地层特性见下表:贺兰山北段煤田区域地层表系统组厚度(米)最小—最大岩性描述第四系全新统Q4近代冲击层和风积层砂及砂石层。上更新统Q30—40湖积沙土,粘土层中更新统Q2冲洪积半固结砂砾层、砂土层。第三系上新统N20-5由桔黄色泥质砂砾层、细砂岩及粉砂质泥岩组成。二叠系上统石盒子组(P2sh)10-80岩性以浅绿色中—粗粒砂岩、黄绿色砂质页岩、灰紫色页岩为主,夹多层薄煤线,为陆相岩系。下统山西组(P1s)47-170为煤田的重要含煤地层,岩性为灰黑色页岩和灰黄色砂质页岩,灰白色厚层状中、粗粒砂岩及煤、铁质结合层等,为陆相沉积,含可采煤层8——9层。石炭系上统太远组(C3t)1-278为煤田的重要含煤地层,地层厚226米,上部岩性为灰黑色页岩和灰白、灰黄砂岩及砂质页岩,煤及薄层石灰岩属海陆交替相岩系,含可采及局部可采煤层15层;下部以黑灰色页岩为主,夹灰白色石英砂岩、灰色砂质页岩及灰紫色页岩,并夹有多层薄煤层,属海陆交替相岩系。奥陶系中下统O1-2216上部以厚层灰岩为主,中部为厚层石灰岩夹薄层石英砂岩及灰岩,下部以白色石英砂岩与灰色是灰岩为主。寒武系∈460上部为石灰岩为主,中部为灰色鲕状石灰岩夹薄层条带状灰岩及灰绿色灰质页岩,下部紫绿色页岩为主,中夹灰色薄层条带状石灰岩。震旦系Z40-140上部为矽质灰岩,中部为黄绿色板岩,夹白色薄层石英岩,下部为白色石英岩夹灰色矽质灰岩。青石口系Qn岩性由云母石英片岩、花岗片麻岩及结晶花岗岩组成。此表重要依据为内蒙古煤管局勘探公司147队1964年6月提交《贺兰山北段煤田乌达矿区教子沟(黄白茨)井田最终(精查)补充勘探报告》二、黄白茨井田地层黄白茨井田地层近于南北走向,倾向东,南北两端延伸逐渐向东弯转,以陆相和过渡相沉积为主,海相沉积不发育。井田内出露地层由老至新为上石炭太原统(C3t)、下二叠统山西组(P1s)、上二叠统石盒子组(P1sh)和第四系上更新统(Q3)。其特性简述如下:1、上石炭组太原统(C3t):厚210m,出录与井田西部,假整合与奥陶系之上。岩性以粉砂岩、泥岩为主,砂岩次之,中上部的粉砂岩薄层钙质泥岩、粉砂岩和透镜状泥灰岩,泥灰岩中含蜓科化石,上下部有腕足类动物化石。共含煤15层,达达局部可采和可采煤层10层,总厚19.7m,含煤系数9.4%。本地层中有三个标志层,即15号煤层底板砂岩、12号煤层顶板砂岩和8号煤层底板砂岩。2、下二叠统山西组(P1s):厚84.5m,出露于井田中、西部。为一标准的陆相沉积,上下部都以砂质泥岩为主,中部以中粗砂岩为主,且多构成煤层顶底板,砂岩占总厚的36.7%,含大量的保存完好的植物化石。本组共含煤8层,达局部可采和可采煤层6层,平均总厚度13m,含煤系数15.4%。6号、7号煤层间的铝土页岩为良好的标志层。本组地质为井田第二重要含煤地层。3、上二叠统石盒子组(P1sh):厚54.1m,分布在井田东半部,以砂岩为主,夹多层灰白色中~粗粒砂岩及薄层泥岩。岩石风化后多呈黄、黄绿色,未见植物、动物化石。含3~4条煤线。4、第四系上更新统(Q3):厚度0~3m,由现代冲洪积砂砾石、砂土层组成,零星出露在沟谷中。第二节构造乌达矿区构造中生代末,由于受燕山运动的影响,使区内形成大体近于南北向构造,其后因新生代喜马拉雅运动影响本区,形成东西向构造线将南北向构造切断,由此形成数个互不相连接的含煤向斜构造,乌达含煤盆状向斜即为其中之一。乌达矿区沉积石炭、二叠系地层,总厚度约500米。近于轴部被乌达逆断层所切,使向斜西翼形成历来东倾斜的单斜构造,矿区中部地层近于南北走向,倾向东,南北两端延伸逐渐向东弯转而封闭。乌达矿区区域构造特性如下:燕山期所生成的重要构造线方向为北东或近于南北,基本平行与岩层走向,与贺兰山重要构造线相一致,喜马拉雅运动所生成的构造线方向近于东西,多垂直与岩层走向。2、本区褶皱不甚剧烈,北段为穹窿状背斜及盆状向斜,南段多呈带状背、向斜出现,背斜地层受断层影响和长期侵蚀而残缺不全。3、本区断层以逆断层为主,且多复瓦式。正断层多发育在本区南部,并横切南北向构造线。4、本区重要皱褶与断层多近于平行,且相伴出现。小褶曲多为大断层的后期产物,大断层与重要褶皱均为相伴生成。5、本区重要构造线方向,重要还受南东东——北西西方向侧压力,由于受力不均衡,南北两端断层面及褶皱轴面多倾向于东南,而南部多倾向北西,故生成的背向斜多呈不对称形式出现。二、黄白茨井田构造黄白茨井田构造位置处在乌达向斜的中部,因向斜东翼被乌达逆断层所切而形成一个单斜构造。岩层走向近于南北,井田北部逐渐转向北东方向,倾向东,倾角一般在4~6°,在中南部靠近乌达逆掩断层附近倾角加大,一般为12~17°。同乌达矿区构造类似,黄白茨井田构造重要以断裂构造为主,只在靠近乌达逆掩断层附近褶曲发育,构造较为复杂。见图2——1:黄白茨井田构造纲要图。井田内断层:重要断层都是南北或近于南北走向,在井田北部断层群呈羽状排列。断层性质以高角度正断层为主。断层带岩石均为固结,破碎带里的岩块、角砾、岩煤松散易垮落。位于井田深部或沟底的断层一般都含水,但差别较大,逆断层含水薄弱,正断层含水相对较大。重要断层发育特性分析如下:乌达逆掩断层:位于井田最东部,是井田的自然边界,黄白茨平峒口以南,走向SN,倾角41°~44°;平峒口以北,走向转为N30W,倾向E,倾角45°,断层总落差350m。陈家沟以南,据浅部煤层揭露,断层带由黑色片状泥组成,夹有断层角砾,擦痕明显。陈家沟以北引捩现象强烈,宽40~60m,高差6m。ZK209、ZK210、ZK213等钻孔已对其控制,2号煤层二下山4204巷道予以揭露。F22正断层:位于井田中部,是井田内影响较大的一条断层。北端出露于顾家沟平硐口附近,先向南偏西后转向南偏东方向延伸。倾向W,倾角46°~88°,北北端断距15~22m,向南逐渐变小。断层几乎贯穿整个井田,切穿深度大。ZK207、ZK检2等钻孔已对其控制,4号煤层上山、7号煤层三下山、辅助水平813上山巷道予以揭露。F21正断层:位于井田西部,北端出露于顾家沟平峒口,向SW30°方向伸展约2200m在8号煤层上山的南部消失。断层面倾向NW,倾角76°~88°,断层1.23~10m,由NE向SW方向断距变小。NE端是一条大断层,断距10m,向SW方向逐渐变为数条小断层,最多时可达40余条,断层破碎带宽度约300m左右。7号煤层三上山、8号煤层上山北翼予以揭露。F20正断层:位于井田西北部,走向NE,倾向NW,倾角81°,断距19.5m,延长约600m。7号煤层三上山、8号煤层上山北翼予以揭露。F23正断层:位于F20和F21断层之间,走向NW,倾角77°,断距2.5m,延长约370m。7号煤层三上山、8号煤层上山北翼予以揭露。S109正断层:位于井田东部,是深部一条影响较大的断层。走向NE,煤层中倾角近直立或倾向NW倾,张扭性特性明显,断距0.40~0.70m,破碎带宽1~2m。断层规模不大,但因其张性特性和含水性,极易引起冒落或成为水力联系通道。1号、2号煤层及6号、7号和8号煤层辅助水平巷道予以揭露。此外,在井田西部边界有F9、F15、F16、F29等断层,均属正断层,断距在2~19.5m,本井田仅揭露其羽毛状断层。黄白茨井田断层一览表断层名称性质产状断距(米)延伸长度(米)断层特性及对开采的影响控制工程倾向倾角乌达断层逆掩E~NE41°~44°350整个井田对井田东部构造影响极大,使煤层产状复杂化。209、210、213等钻孔及二层煤二下山4204巷道。F22正SW~NW46°~88°0.44~22整个井田形态复杂,变化大,破碎带未固结,到深部也许成为倒水通道。207检A2等钻孔及四层上山七层三下山辅助水平812上山等。F21正N60°W76°~88°1.23~102200断层成群出现,对薄煤层影响极大。七层三下山,八层上山北翼。F20正S54°E81°19.5600同F21、F23等组成断层群七层三下山,八层上山北翼。F23正N64°W77°2.5370同F21、F23等组成断层群七层三下山,八层上山北翼。F9正N70°~80W57°~78°2~10整个井田井田自然边界影响不大重要在苏海图井田。F15正S47°E83°1~61450井田自然边界影响不大重要在苏海图井田。F16正S47°E62°19.5600井田自然边界影响不大重要在苏海图井田。E29逆E69°2~4150井田自然边界影响不大重要在苏海图井田。S109-1正走向N40~50°E直立0.46~0.71000规模不大,但极易引起冒落或者成为水力联系通道。一、二层煤,六七八层辅助水平巷道。5298正N66°E63°1.7特点与一般规律相反,是断层多次活动的特点。5298工作面井田内褶曲:黄白茨井田褶曲大部分分布在井田东部,靠近乌达逆掩断层;褶曲轴线近于南北方向,北段均被乌达逆掩断层切断;褶曲形态系正常褶曲,稍不对称,轴面向东倾斜,倾角较大,与乌达逆掩断层倾向相同,仅N111褶曲和陈家沟褶曲局部有倒转现象。重要褶曲发育特性分述如下:(1)梁家沟褶曲(褶曲Ⅰ):位于井田东南部乌达逆掩断层之西50~120m,由一个向斜和一个背斜构成,褶曲轴线从南向北由10°逐渐转向48°,在教子沟南侧与乌达逆掩断层相交,延伸长度约为1000m,最宽处约200m,褶曲枢纽向NE倾斜,倾伏角7°,为对称的正常褶曲。(2)北111褶曲(褶曲Ⅱ):位于井田东南部教子沟一带,延伸约400m,轴线近于SN,呈“S”型展布,接近教子沟转向N50E延伸与乌达逆掩断层相交,南部为轴面向东倾斜60°的正常褶曲,宽约50m,北端变得紧闭,局部倒转,起伏高差24m。由于被逆掩断层破坏,褶曲局部地段变得不完整。(3)陈家沟褶曲:位于井田东陈家沟一带,褶曲轴向近SN,延伸600m左右。北端陈家沟出露形态较紧闭,起伏高差6m左右,向南逐渐变得平缓,在教子沟南部和北111褶曲会和消失。波幅宽度20~30m,轴面向东倾斜,倾角50°,枢纽向北倾伏8°。此外,在F22断层以东下山采场内,煤层的波浪起伏现象很普遍,波幅一般10~20m,起伏高差小于2m,轴向基本与井田东部大褶曲轴向排列一致,这些小褶曲对薄煤层回采影响较大。以往地质勘查工作,基本查明了井田内的大中型断层。黄白茨井田内大中型断层很少,落差大于20m的断层两条,落差2m以上的断层8条,在二水平每平方公里内平均长度16.7m。井田内褶曲较少且集中,影响范围仅在井田东部边界附近,根据区域地质特性,黄白茨井田构造复杂限度为中档型。黄白茨井田褶曲一览表褶曲名称延伸方向及长度波幅高差褶曲特性及对开采的影响控制工程轴向长度梁家沟褶曲N10°E~M48°E约1000米40~200米6~20米南部开阔北部紧闭的不对称,褶曲轴面向东倾斜,枢纽向NE方向倾伏7°,井田东南部各层煤均受影响。地表显露和一二层煤揭露。s109隆起近南北转NE呈“S”形400米50米最大24米北半部紧闭,局部倒转,使井田东部构成复杂化,特别是薄煤层如六层和八层煤开采困难。地表显露和一二层煤揭露。s109隆起长轴南北向140米宽50~60米约5米规模较小,平缓,到深部估计对生产影响不大。地表显露和一二层煤揭露。陈家沟褶曲近南北转NE600米20~30米6米南部平缓,北部紧闭,特性类似于N111褶曲。地表显露二层煤以下不明显。其它小褶曲多为NE向50~70米几米~20多米一般小于2米总体上分布在井田东部,频繁出现,不连续,导致煤层波浪起伏,对薄煤层机采影响极大。一水平六、七层二下上采区。3、节理裂隙:与区域地质构造相一致,重要有两组节理,一组走向N20°~50°E,倾角80°以上,另一组走向310°~330°,倾角亦很陡。以前一组较发育,沿此方向多形成平行密集的断层群,如八层上山北翼和七层顾家沟采区,或者断层追踪两层节理呈折线状,如F22断层。回采工作面顶板跨落后多为棱形块体。裂隙多分布在断层破碎带,或人工爆破,岩层移动等形成的无规律裂隙带,一般导致顶板破碎,支护困难。煤层特性及稳定性乌达矿区煤系地层共含煤23层,其中二叠纪山西统含煤8层(一、二、三、四、四下、五、六、七),其中三和四下不稳定为不可采煤层。其余均为可采和局部可采煤层,石炭系太原统含煤15层(八、九、十、十一、十二上、十二、十三上3、十三上2、十三上1、十三、十四、十五、十六、十七、十八),其中十一、十三上3、十三上1、十四和十八层极不稳定为不可采煤层,其余为可采和局部可采煤层。属于黄白茨矿井可采和局部可采煤层是四、五、六、七、八、九、十、十二上、十三上2、十三、十五、十六和十七共14个煤层。由于黄白茨矿井8号煤层以上一水平已采完报废,其特性在此不作叙述。现生产水平为二水平,可采与局部可采煤层为9号、10号、12号、13上2号、13号、15号、16号和17号等8层煤,煤层发育特性见下表:可采煤层发育特性一览表煤层两级厚度(m)煤层结构平均间距(m)可采限度稳定限度平均厚度(m)9简朴3.7大部可采稳定10简朴24.0大部可采较稳定12复杂13.0大部可采较稳定13上2简朴15.5大部可采较稳定13复杂16.5局部可采不稳定15较简朴5.0大部可采较稳定16较简朴4.0局部可采不稳定17较简朴局部可采不稳定9号煤层:稳定煤层,厚度0.88~4.96m,平均2.79m,煤层结构简朴,一般不含夹矸,局部有石灰岩透镜体和不稳定的黄铁矿结核。10号煤层:较稳定煤层,厚度0.37~3.18m,平均2.00m,煤层结构简朴,一般不含夹矸,仅局部含一层夹矸,最厚0.30m,岩性为泥岩。煤矿顶部有较多的黄铁矿结核,局部有冲蚀现象。12号煤层:较稳定煤层,在13上2以上13m左右,为本区最后的一层煤,厚2.14~7.58m,平均4.55m,井田北部比南部厚。煤层结构复杂,夹矸多达14层,分层厚0.02~0.25m,总矸厚1.05m,考顶部一层较厚的夹矸把第一煤分层隔开成一个独立煤层。13上2号煤层:较稳定煤层,厚度0.71~1.93m,平均1.44m,大部分可采,唯204孔、207孔、新检3孔和211孔周边无煤。煤层结构简朴,一般不含夹矸。煤层有冲刷现象。13号煤层:不稳定煤层,厚度变化大,0.10~1.41m,平均为0.93m,局部可采,煤层结构复杂,含夹矸3层,分层后0.03~0.30m,夹矸以碳质泥岩为主。15煤层:较稳定煤层,煤厚1.59~2.17m,平均1.7m,全区厚度稳定,大部可采,煤层较简朴,含夹矸3~4层,分层夹矸厚0.02~0.05m,岩性为泥岩和碳质泥岩。其底部为一层稳定的细砂岩,对比容易,是井田内的唯一主焦煤。16号煤层:在17号煤层上4m左右,厚0.20~1.88m,平均1.10m,煤厚、灰分变化大,局部开采,结构较简朴,含夹矸1~3层,分层矸厚0.02~0.05m,总矸厚0.10m,岩性多为泥岩。Ⅶ勘探线以南大部可采,厚度都在1.20m左右,北部厚度变化大,且多不可采。17号煤层:厚0.05~1.62m,平均0.72m,煤厚、灰分变化大,局部可采,结构较简朴,含夹矸1~2层,分层矸厚0.05~0.10m,总矸厚0.15m,岩性多为泥岩。与16号煤层间距变化不大,且在其底部有一层全区发育的细砂岩,对比容易。煤层对比方法本区含煤岩性系和煤层均较稳定,井田内煤层层位清楚,据一水平4——8层煤和二水平9——12层煤开采揭露资料,与原勘探报告中煤层厚度、结构、稳定性等资料基本相符,煤层对比可靠。所才有的对比方法如下:标志层对比法:①太原组上下部分分界砂岩,颜色灰白、质纯,以石英为主,砂质胶结、致密坚硬,厚度10m左右,层位稳定,全区发育;②12号煤层厚度大,结构复杂,层位稳定,是本区唯一的厚煤层且全区发育,是一良好标志层;③13号煤层中的三层稳定夹石可作为13煤层的鉴别标志;④15号煤层底板为砂岩、灰白色粗砂岩,矿物以石英为主,含白云母,泥质胶结,厚层状,地表及钻孔内均很疏松,可以独立辨认;⑤9号煤层结构简朴,不含夹矸,但有几种特殊的地质现象:①具有石灰岩透镜体②有时可见不稳定的黄铁矿结核和厚度仅数公分的硫酸盐类薄层,可以单独辨认。古生物对比法:9号煤层中上部含科、腕足、腹足类、海百合、菊石类等化石。层间距对比法:井田内各煤层间距具有一定规律性,易于对比,如9号煤层和10号煤层间距一般比较小,平均3.7m,层间距由南向北增大,层间岩性也由泥岩逐渐过渡为粗砂岩;10号煤层与12上号煤层间距比较大,平均24m;12号煤层与13上2号煤层间距9~27m,煤层间距变化均有一定规律,对煤层对比亦起到重要作用。原井田勘探报告在煤层对比中,除依靠重要标志层外,还借助于剖面对比、煤质对比等方法,根据以上方法进行综合对比,获得了较好的效果,其对比方法对的,对比可靠。矿井地质条件分类八四年煤炭部颁发《矿井地质规程》规定以地质构造复杂限度和煤层稳定限度为重要依据,其它开采地质条件为辅助依据对矿井地质条件进行分类。黄白茨井田地质条件分类结果为:I———Ia、Id、Ig。评估依据:地质构造复杂限度:全井田大中型断层很少,落差大于20米的断层2条,落差2米以上的断层8条,现生产水平1条/平方公里。二水平1.23/平方公里,落差2米以上的断层累长10.86千米,现生产水平每平方公里内平均长度1.36千米,二水平每平方公里内平均长度1.67千米。褶曲较少,且集中,影响范围仅在井田东部边界附近,地质构造因素为Ia。煤层稳定限度:各煤层可采性指数和煤层厚度变异系数分别为:煤层号可采性指数(km)厚度变异系数Y(%)备注四0.8345涉及开采资料、钻孔资料五0.6067六0.8646七1.005八1.0032九1.0035十0.8934十二上0.5790十二1.0024十三上20.8138十三0.3325十五1.0010十六0.7248十七0.5061其中:km=n——井田内参与煤厚评价的见煤点点数。n'——其中煤厚大于或等于可采厚度的见煤点数。Y=Mi——每个见煤点的实测厚度——平均煤厚n——参与评价的见煤点数。S——均方差值据此,煤层稳定性限度定为Id。其它开采地质:煤层顶、底板大部分分析平整,节理、裂隙不发育,缓倾斜煤层,倾角除局部受褶曲影响变化较大外,大部分变化不大,无岩浆侵入体,现水平中4、5、6层煤不同限度低有古河流冲蚀现象,邻近苏海图井田开采证实九层煤含较多的石灰透镜体,十层和十二层煤亦有古河流冲蚀,因此,其它地质条件定为Ig。分类存在问题:井田内落差小于2m的断层很发育,对薄煤层开采影响较大,分类时未考虑在内。十二层煤以上尚未开采,煤层稳定性依据原勘探报告钻孔见煤情况作为评估基础,稳定、较稳定煤层储量占的比例较大,实际开采后也许有变化。古河流冲蚀在井田内较普遍存在,其对开采地质条件分类应作为一项因素。第三章煤质特性及可选性煤质特性煤岩特性井田内各煤层煤岩组成较复杂,以亮煤为主,次为丝炭,同时具有镜煤组分。宏观煤岩类型及有暗淡煤、半暗煤,也有半亮煤和光亮煤,多以半亮煤和半暗煤为主。矿物杂质以同生期的粘土和高岭土为主,同时具有一些黄铁矿和石英颗粒。变质阶段属肥煤——焦煤阶段。物理特性颜色以灰黑色——黑色为主,条痕色为黑色略带棕色。呈树脂光泽或暗淡光泽,亮煤富集部位可见贝壳状、参差状断口,内生节理及板状节理发育,内生裂隙中常充填有黄铁矿和方解石薄膜。条带状结构为主,块状构造,质之纯性脆。化学性质工业分析a水分(Mad):各重要可采煤层原煤水分平均值在0.65~0.9%之间,均低于5%,为低水分煤。b灰分(Ad):除9号、10号两煤层为低灰分煤外,其它煤层灰分分产率多在20~35%之间,属中——中高灰分煤,个别煤层如16号和17号煤层灰分分产率平均高达39.5%及32.56%,为中高灰分煤。C挥发分(Vdaf):下部煤层16、17煤层原煤挥发分较高,平均值在30%左右;中部煤层13上2号、13号、15号煤层原煤挥发分相对较低,平均值在26.28~27.64%,上部煤层9号、10号和12号煤层原煤挥发分平均值在28%左右。从上至下,各煤层挥发分变化较有规律。可采煤层工业分析指标煤层号原煤煤样分析精煤煤样分析Mad(%)Ad(%)Vdaf(%)Mad(%)Ad(%)Vdaf(%)90.56-1.125.56-17.327.29-31.970.72-0.993.65-7.8524.46-29.630.71(10)10.51(10)29.59(10)0.83(10)5.49(10)27.62(10)100.49-1.1012.02-23.025.32-32.620.62-1.106.30-9.8524.88-30.390.70(10)16.38(10)28.76(10)0.79(9)7.89(8)27.43(9)120.42-0.9319.78-33.2526.44-30.910.63-0.925.87-15.1825.64-29.150.67(14)24.26(14)28.81(14)0.76(14)9.93(13)26.58(14)13上20.42-0.9511.69-28.0324.98-30.990.80-1.137.95-13.7623.95-27.060.70(13)22.24(13)27.2(13)1.06(8)11.58(8)25.68(8)130.5-1.4714.53-34.4223.58-30.160.8-0.936.86-8.4523.95-27.330.9(6)20.21(5)27.64(5)0.86(2)7.66(2)25.64(2)150.51-1.1317.33-37.2822.86-28.040.61-1.747.0-15.222.77-26.960.81(13)24.72(13)26.28(13)0.96(12)11.41(12)24.53(12)160.52-1.1334.09-45.6727.03-44.040.68-0.9911.78-23.3524.29-29.530.79(14)39.51(14)31.26(14)0.8(8)16.15(8)26.9(8)170.48-0.8921.22-43.2221.22-43.2231.34-33.050.53-0.7325.41-29.60.70(10)32.56(10)29.75(10)0.62(9)15.04(9)27.4(9)(2)有害组分分析煤芯煤样有害组分分析成果见下表:煤层号洗煤情况st.d(%)p(%)9原煤<0.03洗煤10原煤<0.03洗煤12原煤<0.03洗煤13原煤<0.03洗煤15原煤<0.03洗煤16原煤<0.03洗煤17原煤<0.03洗煤黄白茨煤矿各煤层硫含量分布极有规律,1——7号煤层原煤、洗煤硫平均含量均小于1%;8号以下各煤层含硫较高,洗后除13上2号、13号和16号煤层可符合炼焦规定外,其它仍大于1%。其中尤以9号、表六10号煤层煤质钻孔成果表钻孔编号11798—1新检321221421191—7E2201E3补20220320491—5煤层厚度2.502.802.002.703.101.223.123.230.652.472.482.001.39工业分析Mad(%)0.470.680.930.690.690.580.57Ad(%)34.4012.308.5419.289.4118.5410.47Vdaf(%)22.4031.7731.3125.7930.7828.1327.96St.d(%)4.384.468.935.533.615.252.78第1页,共2页表六10号煤层煤质钻孔成果表钻孔编号检A2新检1A395-120720694—1213C293-4C395-2煤层厚度2.912.172.212.192.102.112.211.762.331.562.141.59工业分析Mad(%)0.420.500.490.590.530.540.54Ad(%)36.2416.2516.5615.2214.3216.7712.02Vdaf(%)37.6928.4829.2827.2624.8126.7025.32St.d(%)1.435.464.772.214.275.724.22第2页,共2页10号煤层的含硫较高,钻孔实验成果显示,10号煤层除个别孤立点硫(St.d)含量小于3%,其他均大于3%。9号、10号煤层洗煤后硫含量均值分别达2.54%、2.44%。钻孔成果资料显示,10号煤层除个别孤立点硫含量较低外,其它各点硫含量均大于3%。另附10号煤层煤质钻孔成果表(见附表)。而各煤层磷分含量均低于0.03%,符合炼焦用煤规定。工艺性能(1)发热量从各可采煤层发热量特性表可以看出,黄白茨矿各重要可采煤层原煤分析基高位发热量( Qgr.ad)平均值在21~33MJ/kg,属中高~高热值煤。各可采煤层发热量特性见表4—3。粘接指数据原勘探报告铁箱实验证明,本煤田各煤层粘接指数(GR.1)为96~100之间,平均98。10号和12号煤层粘接指数较高,16号和17号煤层较低。胶质层厚度据原勘探报告铁箱实验证明,各煤层洗煤样的胶质层最大厚度(Y)在16.3~28.7mm之间,平均22.8mm。见附表二:黄白茨煤矿煤质化验综合成果表。结焦性本井田9号、10号、12号和15号等煤层,焦炭熔融性良好,其中焦炭灰分在8.18%——10.11%之间,但9号和10号煤层焦炭含硫量过高,达成2.47~2.65%,影响焦炭质量。各可采煤层发热量特性表煤层品种发热量(MJ/kg)煤质分类Qgr.adQgr.daf9原煤FM洗煤10原煤FM洗煤12原煤JM洗煤13上2原煤JM洗煤13原煤JM洗煤15原煤JM洗煤16原煤JM洗煤17原煤JM洗煤(5)灰熔融性判断煤质灰熔融性难易限度的标志是:灰熔点<1200℃为易熔融性,灰熔点在1200~1430℃为中熔融性,灰熔点>1430℃为难熔融性。黄白茨煤矿的灰分以SiO2为主,约占45%,Al2O3仅次于SiO2,在灰成分中经常占30%左右,Fe2O3、TiO2、CaO及MgO等成分在灰成分中综合约占25%。除9号、10号煤为中熔融性,其它煤层的灰熔点多在1450℃以上,均属难熔融性。可选性根据生产矿井已有筛分、沉浮实验资料(见附表二:黄白茨筛分实验结果汇总表及乌达矿务局沉浮实验结果综合报告表)。黄白茨煤矿煤的可选性特性如下:本矿各煤层可选性与其灰分含量多少城规律性变化,即煤系上部及下部可选性较差,都属很难选煤,煤系中部各煤层可选性较好些,其中9号煤层为易选煤,10号、13号煤层为中档易选,12号及13上2号煤层为难选煤。这与邻区井田各煤层可选性基本吻合。小于1mm粒度级,一般选出量为10~15%,而9号、10号、13号三层煤选出量分别可达32.70%、24.90%、24、54%,是精煤富集的粒级,灰分含量较低,经浮选实验结果证明,可以得到良好的效果。因此应加强1~0㎜级粉煤的浮选工作,以提高精煤产率及其运用价值。由于本矿各煤层多数很难选煤,因而中煤产率较大,除易选、中档易选煤外,中煤选出量多在40%~50%,因此需要对中煤进行破碎再选工作,并加强对中煤的管理及增长破碎再选流程。工业用途按照黄白茨煤矿各可采煤层的煤质特性及工艺性能,拟定其煤类为焦煤和肥煤,工业用途重要为炼焦用煤、炼焦配煤。各可采煤层煤类及用途分述如下:9号、10号煤层为肥煤,灰分低,洗煤灰分分别为5.49%及7.89%,易选,但其硫分含量高,洗后仍达2.54%及2.44%,只作为配焦用煤。12号、13上2号、13号煤层为焦煤,中灰分,中档易选至难选,洗煤硫分除12号煤层达1.86外,其余均低于1%,炼焦性很好,可做炼焦用煤。15号煤层为焦煤,抗碎性及耐磨性均可达冶金焦炭的规定,但鉴于硫分含量较高,不宜单独炼焦,只适于作炼焦配煤。16号、17号煤层为焦煤,灰分含量高,达39.51%、32.56%,洗后会分也高于15%,属很难选煤,精煤产出率仅分别为9.2%、32.2%,但其可燃体发热量均大于25.84MJ/Kg,可以考虑作动力用煤。根据各可采煤层的煤质特性,化学性质,工艺性能及煤类等综合资料分析,黄白茨煤矿的煤质粘结性良好,燃烧时膨胀度很大,多数每层的厚度及质量都符合国家冶金规定标准,经洗选后,煤产品重要为混煤、精煤和块煤,供应内蒙古各大电厂和包钢,也销往华北、东北等地的冶金、化工、建材的行业,此外尚有民用。影响煤质的地质因素影响煤质的地质因素除了煤层自身灰分、杂志等内在因素外,开采中有关地质影响因素有:煤层中的夹矸、结核、包裹体在开采中混入,原煤含矸率高,如四、六和八层中0.06~0.12m厚的夹矸大部分混入原煤,十二层煤含0.05~0.25m厚的夹矸8层,九层煤中石灰岩透镜体均是影响煤质的重要地质因素。煤层顶地板影响开采中伪顶落入,破碎带底板冒落或底板不平机组割顶割底导致岩石混入,如六层煤因起伏不平机组割顶割底致使灰分最高时达40.29%,严重影响煤质。提高煤质的途径加强开采中伪顶管理和漏顶岩石的分运和机组在薄煤层中对煤层起伏适应性能研究。煤层中较厚夹矸、包裹体的分采分运。选矸工艺的研究和严格管理制度。第四章矿井水文地质井田地貌及水系分布特性黄白茨井田地表基岩裸露,常年风化剥蚀,沟谷发育,有大小七条沟谷穿过井田,沟中长年无水,只在降雨时出现暂时性洪流,其中梁家沟汇水面积最大,另一方面是教子沟和顾家沟。梁家沟不仅输送黄白茨井田的洪水,并且也输送五虎山井田北部的洪水。黄白茨井田重要汇水沟谷、汇水量一览表沟名 汇水量汇水面积(万m³)汇水量(万m³)(按55mm计)备注顾家沟129.57.1黄白茨沟52.82.9陈家沟82.74.6教子沟172.39.5梁家沟420.323.1涉及五虎山井田北部合计857.647.2矿井水文地质特性井田含水带划分1965年147地址对提交的《贺兰山北段煤田乌达矿区教子沟(黄白茨)井田最终(精查)补充勘探报告》将本井田第四系前基岩裂隙承压水含水组成划分为八个含水带。从数年生产情况看,基本符合实际情况。矿区内出露四个汗水带,其它含水带残缺不全,其位置高于地下水位,故在此只叙述出露的第Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ和Ⅷ四个含水带:①第Ⅴ含水带(9号——12号煤层间,涉及12号煤层):含水带厚35.0m,含水层厚度8.59~10.72m,岩性重要为砂质泥岩、泥岩、砂岩及煤组成。据井田ZK201孔混合抽水实验资料,水位标高1167.99m,抽水最大降至10.99m,单位涌水量0.00307公升/秒/m),渗透系数0.0282m/昼夜。水质类型为HC03—C1—Na—Mg型水。②第Ⅵ含水带(12——13号煤层间,涉及13号煤层):含水带厚32.0m,含水层厚度3.52~3.61m,岩性重要为砂质泥岩及砂岩,据井田ZK203孔混合抽水实验资料,水位标高1167.19m,抽水最大降程65.74m,单位涌水量0.0005公升/秒/m,渗透系数0.0155m/昼夜,水质类型为HC03-C1-Na型水。③第Ⅶ含水带(13号——17号煤层间,涉及17号煤层):含水带厚38.5m,含水层厚度12.56~15.55m,岩性重要为砂质泥岩、泥岩及中细砂岩,据井田ZK202孔混合抽水实验资料,水位标高1159.47m,抽水最大降程39.60m,单位涌水量0.0014公升/秒/m,渗透系数0.0103m/昼夜,水质类型为HC03-C1-Na-Mg型水。④第Ⅷ含水带(17号煤层以下):含水带厚30.0m,含水层厚度0.60~3.54m,岩性重要为砂质泥岩及细砂岩。水位标高1167.37m,单位涌水量0.000173公升/秒/m,渗透系数0.0038m/昼夜,水质类型为C1-HC03-Na-Mg型水。黄白茨井田地层含水带特性一览表含水带名称含水带厚度(m)重要岩层水位标高(m)单位涌水量(公升/秒/m)渗透系数(m/日夜)水质类型裂隙率(%)含水层厚度(m)第四系孔隙含水砾石、粗中岩1136.79-1145.580.31415.371SO4-Cl-Na-Mg第Ⅰ含水带(1号煤以上)40.67砂岩及砂质泥岩第Ⅱ含水带(1-4号煤)50.00细砂岩及中砂岩SO4-HCO3-Cl-Na-Mg3.7第Ⅲ含水带(4-8号煤)55.00砂质泥岩及砂岩SO4-Mg-Cl-Na3.5-4.5第Ⅳ含水带(8-9号煤)60.00砂岩、砂质泥岩1170.320.0420.163SO4-HCO3-Na-Mg4.513.84-21.89第Ⅴ含水带(9-12号煤)35.00砂质泥岩、泥岩及砂岩1167.990.003070.0282HCO3-Cl-Na-Mg8.59-10.72第Ⅵ含水带(12-13号煤)32.00砂质泥岩及砂岩1167.190.00050.0155HCO3-Cl-Na3.52-3.61第Ⅶ含水带(13-17号煤)38.50砂质泥岩、泥岩及中细砂岩1169.470.00140.0103HCO3-Cl-Na-Mg0.23-2.512.56-15.55第Ⅷ含水带(17号煤以下)30.00砂岩泥岩及细砂岩1169.370.0001730.0038Cl-HCO3-Na-Mg0.60-3.54二、矿井充水因素矿井充水水源重要是季节性洪水和老塘积水①季节性洪水:由于矿区地表沟谷发育,每年雨季来临,会形成大量短暂性洪流。②老塘积水:矿区通过四十数年的开采,矿区采空区逐渐扩大,大气降水和各含水带的水,通过采空区和塌陷区聚集在老塘,给下部煤层的开采带来威胁。矿区充水通道煤层开采后形成的导水裂隙带是沟通各种充水水源进入矿坑的重要通道,此外,尚有随着冒落应变后形成断层导水通道。矿井充水通道矿井充水强度重要决定于含水层的富水性、渗透性、降水汇水面积、煤层上覆基岩厚度及导水裂隙通道的大小,并受大气降水特性和隔水层的影响。区内第四系孔隙含水组和基岩裂隙承压水含水组中,含水性普遍较弱,只有13号——17号煤层间的第Ⅶ含水带的含水性较强。区内冲水强度较大区重要在冲沟部位,裂隙通道的大小和多少决定了冲水强度的大小,裂隙密集畅通,冲水强度相对就大,反之则小;初次冒落范围大,充水强度则大;大气降水对冲水强度的影响,重要反映在暴雨或连续降雨,塌陷区汇水条件有利,充水量则大幅增长;此外,岩石的导水能力强,充水强度则大。矿井涌水量黄白茨煤矿二水平(+925)历年实测涌水量见下表:黄白茨煤矿二水平(+925)历年涌水量登记表季度实测涌水量(m³/日)备注年度一季度二季度三季度四季度199210415935416919939721533928619941191703422111995119.8139349203199697.4183321214199737851175185619989401144.89588561999604484806752023615492.76576192023464.64793.4506.2561.62023634.6793.4544.4662.42023718.2489.6536.5518.42023613.4633.6527509.82023532.8598.8587.5570.22023521544.3528.3460.1每年一、四季度是本区枯水季节,涌水量最小,二、三季度是雨季,涌水量最大。根据近几年实测涌水量结果表白,雨季涌水量是旱季的2~3倍。根据实际情况看,井田9层煤以下深部涌水量在一季、四季度最小为60m³/日,最大为940m³/日,在二季、三季最小为139m³/日,最大为1144.8m³/日,根据其生产能力,计算富水系数小于1,属涌水量小的矿井。因深部煤层没有开采,其涌水量暂不进行预测。黄白茨井田属暴露式煤田,地质构造条件中档,水文地质条件简朴,矿井充水来源重要是大气降水。因此,未来巷道涌水量,除遇有构造及其它通道渗透外,矿井涌水量受地面补给影响小,排水量不会大幅度的增长。但近几年随着开采深度的增大,部分地表塌陷严重,大气降水随着塌陷裂隙涌入井下,给采面的回采工作导致影响。因此在生产中,建议生产部门充足运用原有资料的基础上,随着开采水平的变化,针对需要建立井下长观,以便更好地掌握井下水的动态变化规律,防治水害发生。矿井水的危害与防治现采水平各煤层上山巷道一般无水,转入下山采场后,随着采空面积的扩大,水害问题越来越突出了,特别是降雨时突入井下的洪水和老塘积水对黄白茨矿井生产导致危害。例如:1970年8月,洪水冲毁辛家坝防洪墙,大量泥沙随洪水进入矿井,从井口到7层一下山长达438m的大巷,淤积泥沙1700m³,导致全矿停产7天,少产原煤1.3万吨;1974年8月,洪水经黄白茨沟底塌陷区突入井下,在几小时内,淹没设备多台,导致采二队停产;1979年7月,7层老塘积水冲毁一下山防洪密闭,淹没7292采面和顺槽皮带,导致采三队和七队停产半月,少产原煤1.2万吨;1980年9月,局钻探队施工7层一下山排水孔,通过4、5号煤层老塘时因未采用隔水措施,导致老塘水顺钻孔而下,不到11个小时,淹没7层巷道900m和设备多台,迫使开一队搬家;1987年3月,5层老塘积水顺钻孔而下,淹没7406工作面切眼,运送顺槽450m。因此,地面防洪与有计划的老塘探放水是黄白茨防治矿井水害的重要任务。数年来,黄白茨矿对地面重要汇水沟谷采用可以防漏为主,井下探、排老塘积水与工作面正常涌水抽排相结合的防治措施。措施如下:地面防漏降雨后,塌陷区的雨水势必漏入井下,随着采空范围的不断扩大,大面积的堵漏难以办到,因此近几年矿上的防洪经验是重点放在沟底塌陷区。采用片石铺底砌帮、水泥勾缝或垒防洪坝两种方法,前者用在塌陷区范围小,地面变形不太显著地区,后者用在塌陷区范围较大,地面变形显著,用片石铺底砌帮不凑效的地段。井田内基岩裸露,片石、沙子就地取材,因地制宜,防洪效果较好。井下排水及老塘水探放随着一水平的报废,采空区聚集了大量的老塘积水,对二水平生产形成一定威胁。近几年,矿上对各煤层采空区老塘积水范围、积水量、积水标高投入了大量的探测工作,水患已基本清除,并结合采掘生产进行了有目的、有计划的超前探放。例如1983年回采7294工作面时,提前排放上部四、五老塘水7.67万m³,解放储量3.45万吨;1984年排放5204老塘积水1.95万m³,解放7204工作面储量8.96万吨;1986年排放陈家沟二层煤老塘水13万m³和五层老塘水5万m³,解放7405工作面储量18.96万吨。解除老塘水患仍是此后生产中不可忽视的一个问题,采区、采面设计前,必须搞清上部老塘积水情况,排放时要一次性排出地表,避免导致循环排水。此外,正在回采的工作面要打好防水密闭,巷道低洼汇水部分安装临时水泵,可以随时将水排出。矿井水的综合运用黄白茨矿井水通过两个途径排出地面,一是通过排水孔直接排到地表,这部分水因较分散多自然挥发;另一种通过大巷水沟流出,这部分水出井口后和广场其他废水回合,被用作浇地和矸石堆灭火。矿井排出的酸性水经和其他水汇合后,对树木、农作物无伤害现象。矿井开采技术条件黄白茨矿井生产水平(1149)开采四、五、六、七、八层煤,目前已开采到深部(辅助水平)。数年来,在开采技术条件上积累了大量的资料和管理经验,综述如下:煤层的原生变化及后生变化原生变化:五、六、七层煤煤质稳定,变化不大,八层煤煤质变化大,灰分极易超过国家规定标准。在煤层厚度的原生变化上,四、六、七层煤比较有规律,共同的特点是自北向南,自西往东有逐渐变薄的趋势,四层煤在井田北、西部是厚煤层,南、东部变化为中厚煤层,六层煤在井田北、西部厚1.1~1.3m,南、东部变为0.8~0.9m,并有不可采区段或无煤区。七层煤在井田北、西部厚度都在2米以上,最厚2.42m,南、东部厚度为2米以下,最薄1.88m。五层煤仅局部可采。八层煤厚度变化大,无规律性,变化情况有两种:一是原始沉积时泥碳沼泽基底不平,煤层底板隆起。另一种情况是煤层中夹矸增厚,使夹矸之上的煤分层厚度小于夹矸厚度。按国家储量管理规定,这样的煤分层在不视为同一煤层,八层上山采区北翼属于此种情况。后生变化:断层、褶曲和古河流冲蚀导致的煤层厚度、产状变化,煤层顶板遭到破坏,是煤层开采技术条件复杂化。断层和褶曲:断层对开采的影响是明显的,特别是薄煤层,例如F21断层,在顾家沟的202上山和204上山断层带宽约300米,有断层40余条,使六层煤和八层煤无法回采,六层注销储量25.4万吨,八层注销储量77.82万吨,七层也因残采注销17.1万吨,F22断层两侧小裂隙密集,成羽毛状排列,断层保护煤柱和无法布置工作面的边角煤导致的损失也很大。褶曲构造重要分布在井田东部,在目前采场范围内,重要是波浪起伏现象和断层两侧的牵引褶曲,分布广泛,对薄煤层(特别是机采)影响很大,例如二下山采区六层煤因起伏频繁,煤层厚度又临界于最低可采厚度,只是开采困难,储量损失大。古河流冲蚀:四层煤古河流冲蚀:四层煤煤层及顶板岩层遭到破坏,表现为两种情况:大部分地段冲蚀煤层上部,保存下部,局部地段煤层所有被冲蚀掉,层位由河流相砂岩或粉砂岩代替。煤层和砂岩接触面凹凸不平,砂岩体断面呈鸡胸形,一般宽6~30米,长20~80米不等,此种类型约占7%左右。煤层中有时出现河流相砂质沉积物包裹体,呈透镜体或多层饼状与煤层交替出现,有的呈不规则形状穿插于煤层之中,此种类型约占26%左右。冲蚀带煤质特性:经在冲蚀带采集5个煤样化验灰分,未见显著变化。六层煤的古河流冲蚀:六层煤存在古河流冲刷破坏,由于目前资料少,还不能准确拟定冲蚀范围、强度和规律,但在井田东部的采掘工作面许多揭露点证实了这一地质作用的存在和对开采生产的影响。辅助水平轨道巷,顶板泥岩中砂岩体成不规则形状,并伴有鸡窝状煤。岩石工程地质特性煤层顶底板:煤层顶

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