建井地质报告-6

PAGEPAGE13川南煤业有限责任公司鲁班山南矿建井地质报告编制单位：生产部编制：刘学兵审核：总工程师： 川南煤业有限责任公司鲁班山南矿 二OO七年十月三十日目录第一章概述················································02第一节矿井简介·············································02第二节矿井地理位置及交通···································02第三节矿井自然地理·········································03第四节矿井范围·············································04第五节矿区开发情况及小窑开采情况···························05第二章矿井地质·············································06第一节区域及井田地质·······································06第二节含煤地层·············································09第三节地质构造············································09第四节煤层及煤质···········································14第三章水文地质············································21第一节区域水文地质········································21第二节井田水文地质·········································24第三节矿井充水···········································28第四章建井地质·············································32第一节地质概述·········································32第二节开拓方案·············································35第三节建井地质···········································38第五章建井水文地质·········································44第一节矿井水文安全条件分析·································44第二节矿井防治水措施······································42第一章概述第一节矿井简介鲁班山南矿是直属四川煤炭产业集团川南煤业有限责任公司的二级核算单位，由重庆煤矿设计院设计。该矿于2003年7月进场筹建，2003年12月正式开工建设，设计年生产能力为75万吨。井田划分为两个水平开采：+475m以上(即主平硐以上)划分为一、二、三采区，+475m～+250m划分为四、五、六、七采区，煤层倾角较缓，均在25°以下，预计+475m以上可开采10年。2006年7月，一、二采区主体工程已基本结束并布置出1242、1211工作面后进行试生产，至2007年6月底形成二区四面的生产局面后实现联合试运转，现安全生产正常有序。矿井开拓方式：平硐开拓。井筒个数：四个(龙塘进风斜井、龙塘回风斜井、排矸斜井及主平硐)。主平硐：位于李家湾附近，井口标高+468m；龙塘进（回）风斜井：位于风井工业广场龙塘附近，井口标高+675m；排矸斜井：位于划柴湾，井口标高+555m；各井口及地面建筑物均高于历史洪水位。开采顺序：采区由近及远前进式开采，区内采用走向长壁后退式开采；煤层间的开采顺序是自上而下逐层进行回采。我矿按照现代管理模式，安全、高效矿井组织生产管理。矿内实行矿、队二级管理，下辖机电队、运输队、通风队、瓦斯队、救护队、机修厂、四个采煤队和十一个掘进队，以及生产、安质、财务、供应、煤销、人力资源、行办等八个部室。全矿现有职工1790人，其中工程技术人员60人，采煤工280人，掘进工360人。第二节矿井地理位置与交通鲁班山南矿是筠连矿区首期开发的两处矿井之一，是四川省建设西部能源基地的重要矿井，行政区划属四川省筠连县巡司镇。井田位于筠连矿区沐爱勘探区西北部，鲁班山勘探井田范围内巡司背斜轴以南，矿井井口及工业场地设在井田南部的李家湾，距巡司镇约1.5km；地面生产系统设在文昌宫；井田走向长5.9公里，倾斜宽2.5公里，面积约13.2平方公里;地理坐标为：东经：104°32′10″～104°40′50″，北纬：28°5′20″～28°10′10″。巡司镇有公路通往筠连、高县、平寨、宜宾、巡场、沐爱、礼义、庙坪以及云南的盐津、牛街、昭通等地。由宜珙支线金沙湾站接轨至巡司镇的金筠铁路筠连站位于矿井生产系统的西侧约500m，矿井接轨甚为方便；由金筠铁路经宜宾至内昆线和成渝线可通往成都、重庆等城市，交通较为方便。矿井西南缘的巡司河段，水急滩多，无舟楫之利。巡司镇至主要城镇交通里程见下表。名称终到站里程（km）名称终到站里程（km）铁路金沙湾74公路沐爱15宜宾119平寨36内江240牛街50成都559盐津58重庆525宜宾113公路筠连17内江265金沙湾76成都482庙坪11重庆435第三节矿井自然地理地形地势：井田内地形总的趋势南高北低，因受放射状沟谷的切割，致使地形较为复杂，井田南缘的鲁班山，海拔标高+1143.10m，是井田最高点，最低处为巡司河与南广河交汇处，标高+380m，相对高差700余米，属中山区。煤层出露标高为+470～+840m。在巡司镇附近，茅口组石灰岩广泛出露，大型坡立谷、溶洞、石林均十分发育，形成开阔的溶蚀平地.同时巡司镇又为沐爱自流向斜茅口组地下水的总排泄区，有著名的大鱼洞、冒水井、凉风洞及温泉等泉群出露，水源充沛。河流：井田内河流不甚发育，较大者为巡司河，发源于大雪山，由南向北流经本区，环绕井田的西、北两侧边缘，上游河谷狭窄，下游两岸稍开阔，较大流量为176.579m3/s（1980年8月25日测定），较小流量为0.376m3/s（1979年4月22日测定）。区内小溪呈放射状向道溪小河及巡司河排泄，道溪河由东往西流经井田南缘，在铁索桥注入巡司河，入口标高+气象：本区属亚热带气候。气候温和，湿润，雨量充沛，冬末偶有霜冻及小雪，无霜期340天左右。历年最高气温39.5℃,最低气温-2.5℃，年平均气温17.5℃左右。每年5～9月为雨季，一年内有数次暴雨，多集中分布在7、8月，年最大降雨量为1597.9mm，年最小降雨量为883.4mm巡司河的最高洪水位标高为+439.7m。工业广场标高在+475.0m～+453.0m之间，主平硐井口标高在+468.0m，均超过巡司河的最高洪水位10m以上。第四节矿区范围鲁班山南矿于2005年6月由四川省国土资源厅颁发了采矿生产许可证，证号为5100000510333，有效期限贰拾年，2005年6月至2025年6月，允许开采2#、3#、7#、8#煤层（2S11、2S22资源量范围部分不得开采）；其开采深度由+475m～+800m，最低标高475m，最高标高以煤层露头线及小煤窑边界为界。本次所报资料是根据1984年一四一地质队编纂的《四川省筠连县川南煤田筠连矿区鲁班山井田精查地质勘探报告》，并结合矿井巷道实际布置情况综合而得。矿区范围在鲁班山南矿井上、下对照图上由1～14号拐点予以圈闭（详见下表），各拐点现未在地面埋设桩点，仅从图上标定，其坐标系从图上量取，平面坐标系采用1954年北京坐标系，高程为1956年黄海高程系。备注：矿区开采有效期限和范围暂定为一水平（即+475m以上水平)。矿区范围拐点坐标一览表拐点号XY13111475.0035460150.0023113750.0035462860.0033113590.0035462900.0043113470.0035462890.0053113265.0035462840.0063111910.0035462310.0073111590.0035462185.0083111250.0035461935.0093110250.0035461030.00103110100.0035460850.00113110565.0035460105.00123110925.0035460195.00133110150.0035460350.00143110390.0035460185.00第五节矿区开发情况及小窑开采情况一、矿区煤炭规划概况 筠连矿区为四川省尚未规模开发的新矿区，鲁班山南矿为矿区内前期开发的矿井之一。根据已批准的筠连矿区总体设计，全区共划分为鲁班山、武乐、新场、维新、景阳等10个井田，建设规模8.1Mt/a（不包括青山矿井），前期开发鲁班山、武乐、新场和维新四个井田，规模为4.8Mt/a；加上后来纳入矿区煤电路集团项目的青山矿井，则前期规模为5.4Mt/a。后期建设园坝子、沐爱及船头山三对矿井，规模为3.3Mt/a；金銮、金珠、景阳作为接替井。二、国有矿井概况作为区内第一个开发的鲁班山北矿已正式投入生产，它位于本矿北部，与本矿同属一个井田，设计生产能力750kt/a，平硐开拓，工业广场设在平桥，井口标高+447m，井下采用10t架线式机车牵引1t矿车运输，大巷布置在煤系底部的玄武岩中，通风方式为抽出式，通风系统为中央分列式。预计2005年初建成投产。三、井田内乡镇煤矿概况鲁班山南矿开采范围内属地方开采的小井，在批准的矿区总体设计中是没有的，但近年来随着筠连经济的发展和市场对煤炭的需求以及国家对筠连矿区开发的滞后，在井田的F1断层至309#勘探线间，已建有巡司镇小河联办煤矿。该矿现生产能力为90kt/a，采用平硐开拓，机械通风，放炮落煤，人力运输，井口标高+520m。按芙蓉集团实业有限责任公司与筠连县巡司镇小河联办煤矿达成的协议和该矿已办的开采许可证中划定的开采范围，其井田边界为：南以F1断层为界，北以309勘探线以西25m为界，浅部至煤层露头，深部到+350m标高。第二章矿井地质第一节区域及井田地层一、区域地层鲁班山南矿位于鲁班山井田内巡司背斜以南，其地层产状平缓，倾角多在5°～25°，以缓倾斜为主。井田内出露的最新地层为三叠系上统须家河组，最老地层为二叠系下统茅口组，河谷凹地尚有零星第四系分布。地层特征及层序见表2—1。本区成煤时期属晚二叠系，根据岩性、岩相及古生物组合特征，其沉积环境可能是一个广阔的冲积平原，其中可采煤层均赋存于二叠系宣威组上段，属滨海平原型含煤建造。二、井田地层井田内出露最新地层为三迭系上统须家河组，最老地层为二迭系下统茅口组，河谷凹地尚有零星第四系分布。出露的地层由新至老为：第四系（Q）、三迭系（T）、二迭系（P），简要叙述如下：（一）、第四系（Q）零星分布于巡司河两岸及煤系露头附近的平坝地区，由一套松散的砂质粘土、亚砂土、砂砾等堆积而成。一般未经固结，与下伏地层成不整合接触。（二）、三迭系（T）出露于井田北部中南部，为一套陆相沉积和滨海碳酸盐类沉积相为主的灰岩、白云岩、砂岩、泥岩夹薄煤地层。各段岩性、岩相稳定，与下伏宣威组为连续沉积。（三）、二迭系（P）区内二迭系比较发育，广泛出露于井田南部。分上、下两统，上统包括宣威组、峨眉山组；下统含茅口组、栖霞组和梁山组。宣威组为海陆交替相的含煤、铁沉积，上段以含具有工业价值的无烟煤为特征，下段含不可采煤表2—1鲁班山南矿地层特征及层序表地层单位厚度（m）最小～最大/平均地层特征接触关系第四系Q0～61.42/2.01由松散的砂质粘土、亚粘土、砾砾等堆积而成，零星分布。不整合假整合连续沉积假整合三叠系上统须家河组T3Xj平均厚度大于50m砂岩、泥岩夹苴煤，出露于井田北部边缘及新街向斜轴部。中统雷口坡组二段T2L平均厚度79m浅灰色白云岩、夹薄层灰岩、白云质灰岩等，产少量海相动物化石。一段T2L平均厚度132.84m浅灰色中厚层状～厚层状白云岩，夹薄层白云质灰岩及钙质粉砂岩，泥岩，底部有绿色水云母粘土岩。下统嘉陵江组三段T1j3平均厚度114.73m浅灰色、灰色薄～中厚层状白云岩，夹薄灰岩及膏溶角砾岩。二段T1j2平均厚度160.08m灰色厚层状石灰岩，中部夹竹叶状灰岩多层，含动物化石。一段T1j145.96～56.69/51.13前滨～近滨带环境的石灰岩，夹少量薄层粉砂岩，见水平层理及波状层理。铜街子组二段T1t212.26～21.29/15.09紫红色、黄褐色泥质岩及粉砂岩、细粒砂岩。产少量双壳类化石。一段T1t199.07～151.02/126.01浅灰色、紫灰色薄～中厚层状石灰岩，泥灰岩夹薄层钙质粉砂岩。飞仙关组四段T1f70.63～144.77/120.01暗紫色薄～中厚层状钙质粉砂岩，夹薄层细粒砂岩及生物碎屑灰岩。三段T1f60.40～106.67/85.16灰紫色薄～中厚层状钙质粉砂岩，夹多层生物碎屑灰岩。二段T1f151.84～242.33/197.46暗紫色中厚层状～厚层状粗粉砂岩及细粒砂岩为主。中上部夹多层生物碎屑灰岩。一段T1f55.04～114.76/81.83上部为灰绿色中厚层状粗及细粉砂状绿泥石岩，下部为浅绿色绿泥石质泥岩。二叠系上统宣威组上段P2X232.14～59/42.72以陆源碎屑为主，夹可采煤层及数层生物碎屑灰岩，称为“含煤段”。下段P2X187.97～101.82/96.72以泥、砂岩为主，夹多层透镜状菱铁矿或菱铁矿绿泥石岩，称为“含矿段”。峨嵋山组P2β109.17～160.80/118.27顶部为浅灰色凝灰岩或角砾状凝灰岩，中部为凝灰质泥岩，底部为高岭石粘土岩。下统茅口组P1平均厚度357m灰色厚层～巨厚层状微晶～粉晶石灰岩，含燧石结核。层，以泥、砂岩为主，夹多层透镜状菱铁矿或菱铁矿绿泥石岩为特征。第二节含煤地层井田成煤时期属晚二迭系，可采煤层均赋存于二迭系宣威组上段，平均总厚139.44m。含煤地层为二迭系上统宣威组，含煤10余层，煤层总厚一般为7.79m，含可采和局部可采煤层为四层（即2#、3#、7#、8#煤层），系无烟煤，倾角5～25°，煤层平均可采厚度0.95m～2.31m，煤层平均间距3.7m～22.5m，属缓倾斜薄及中厚近距离煤层群开采。一、上段（P2x2）由砂岩（粉砂岩，细粒砂岩）、泥质岩、煤层及少量生物碎屑灰岩组成，据钻孔资料统计：砂岩类平均含量55%，泥质岩平均含量27%，煤平均含量为17%，石灰岩平均含量为1%，含煤7～9层，具有工业价值者四层（2#、3#、7#、8#煤）。二、下段（P2x1）岩性以浅灰色泥质岩为主，次为砂岩类，含十余层透镜状，鲕状菱铁矿，上部含煤线。据统计，泥质岩类占62%，砂岩类占35%，菱铁矿占2%，煤占1%。第三节地质构造一、区域构造筠连矿区位于川南煤田西段。东西两侧分别与川黔、川滇南北构造带相邻，北接新华夏系第三沉降带——四川盆地南缘，为盐津——威信东西构造带的组成部分。上述构造体系对本区有直接影响，构成东西向、南北向、北东向及北西向构造成分均有较复杂的构造形态。二、井田构造鲁班山井田位于沐爱勘探区筠连煤田中段、落木柔背斜北翼，区内构造形态主要表现为一系列北东至北北东向宽缓褶曲，伴生有同方向的断裂构造。鲁班山井田位于沐爱勘探区的西北隅及F1断层北侧，东接新街向斜，西隔水茨坝向斜与筠连鼻状背斜相望，巡司背斜斜贯井田中部。本矿井位于鲁班山井田内巡司背斜以南，其地层产状平缓，倾角多在5°～25°，以缓倾斜为主，煤层中无火成岩侵入，井田表现为一单斜构造，规模较大的断层多发育在井田边缘一带。因此，本井田属中等构造类型。（一）褶曲南矿井田内共有褶曲8条，其中巡司背斜（B33）是井田的主干构造，新街向斜（S40）是井田的东部边界构造，其余次级小褶曲多分布在井田边缘一带，规模小，对煤层无影响。1、巡司背斜（B33）背斜轴斜贯鲁班山勘探井田中部。该背斜南自巡司附近，经鲁班山南麓的高塝、庙坪至朱家沟北侧消失，全长约13km。轴向由N70°E向北转至N30°E（井田内多为N40°E左右），轴面略向北西倾斜，倾角85°～90°。枢纽向北乐倾状，倾伏角

5°～10°，核部出露最老地层为二迭系茅口组，两翼主要为中、下三叠统及上二叠统，北西翼倾角稍大，为20°～25°，南东翼稍缓，为10°～20°。在井田外围，背斜轴部及两翼的三叠系雷口坡组、嘉陵江组及铜街子组中，发育有一些小规模的层间褶皱，这些褶皱只影响浅部地层，对煤层无影响。巡司背斜是本井田的主干构造，它对地层产状，煤层底板等高线及次一级构造的组合方向均起控制作用，成为井田内的构造骨架。2、新街向斜（S40）为本井田东部与新场井田的分界线。分布于道溪、新街、正合山至南广河畔的仰天窝，长10.5km。轴向N30°～40°E，大致与巡司背斜平行展布，轴面倾向南东，倾角85°～90°，枢纽向北东倾伏，倾伏角5°～8°，核部出露最新地层为上三叠统须家河组，两翼地层为中、下三叠统。向斜的南西端的道溪附近相接于F1断层，且轴线向西拖曳，岩层比较破碎。其北西翼地层平缓，一般倾角为10°～20°，南东翼较陡，一般倾角为25°～45°，局部达50°以上。向斜转折处地层平缓，倾角一般小于10°，且次组波状起伏明显，轴部时有断层伴生。（二）断层井田内有断层10条，大部分分布在边缘地带。其中落差大于30m者1条（F1），落差在20～30m者4条（F70、F68、F69、F112），落差小于20m者5条。按断层性质分：正断层4条，逆断层6条。10条断层中，切割煤层的断层仅有2条（F1、F86），其它断层对煤层均无影响。在切割煤层的断层中，F1断层为井田南部边界构造，F86发育在煤层露头附近，对今后煤层的开采影响不大。根据地质报告提供的资料，矿井井田内尚有隐伏断层17条，其中缺失达20m以上的3条（f538、f539、f503），10m～20m的4条，其余的均小于10m。按断层性质分：属正断层的15条，逆断层2条。现将切割煤层的断层及稍具规模的不切割煤层的断层分述如下：1、F1断层此断层属区域性东西向断裂构造。自区外筠连县双河场经本井田南端至道溪向东在叶家坝南西侧交合于区域性的天台寺断层（F2），全长约12km，本井田出露约3.7km，具有规模大、倾角陡（60°～85°），倾向多变，破碎带宽（10～50m），切割深等特点。断层走向N83°E，断层在铁索桥附近扭转，以西向北倾斜，显示正断层；以东南向倾斜，显示逆断层，倾角75°以上，落差100m左右。在付家湾一带直接切割煤层露头线，从付家湾至道溪一段（本井田南部边界），下盘的飞仙关组直接与上盘的宣威组或峨眉山组接触，落差>100m。但因该断层处于井田边界，故对今后开采影响甚微。该断层地表迹象清楚，破碎带宽，带内断层角砾岩、糜棱岩普遍发育，岩石的动力变质退色现象极为明显，破裂面成组出现。在地貌上常表现为断层谷。2、F86断层出露在井田南端付家湾一带的煤层露头附近，呈N23°E方向延伸，走向长650m左右。倾向南东，倾角60°～70°，落差小于10m，北西盘相对上升，南东盘相对下降，为正断层。因其发育在煤层露头线附近，规模小，对浅部煤层有少量影响。3、F88断层位于井田中部214——3与214——22号孔连线之间，全长1.2km左右。西端露头不清楚，系推断位置，断层走向N80°W，倾向南西，倾角50°～60°，为逆断层，落差20～30m。此断层是井田较大的切煤断层，它造成了各煤层的重复，对煤层开采有较大程度的影响。4、新街断层（F70、F112）分布于本矿井田东部边缘的新街向斜轴附近，大致沿轴向延伸，长约3.2km，两端以褶皱形式消失。断层在新街以南由F70、F112组成，以北合并为F70。F70断层面倾向南东，倾角45°～

70°，落差小于30m，为逆断层。由新街往北东方向断层逐渐偏离S40向斜轴，走向变为N30°E。该断层在深部消失于飞仙关组，对煤层无影响。5、f539隐伏断层于矿井南端的307—1孔中发现，造成宣威组下段缺失65m，并切割F1断层下盘各煤层。其走向大体与F1断层一致或略有斜交，该断层虽切割煤层，因位于矿井边界，对开采无甚影响。（三）、滑坡井田内发育有五个滑坡：生基坪滑坡（H40）、付家湾滑坡（H41）、烂田口滑坡（H42）、柏香树滑坡（H43）和石堰沟滑坡（H44）。其中付家湾滑坡、柏香树滑坡、烂田口滑坡对煤层有一定的影响。1、烂田口滑坡分布在巡司背斜轴部的烂田口、楠竹林、太山碑、桃子坪及生基坪一带，滑体几度掩盖煤层露头线。西端被第四系掩盖，面积约0.90km2，滑床地层为飞仙关组一段和宣威组上段，滑体地层为飞仙关组一、二段和宣威组上段。滑体最大厚度达160m。由于滑坡规模较大，滑床切割较深，因而对煤层开采有一定影响。，局部地段直接破坏了煤层，对滑坡的形态及对煤层的影响程度均已初步查明。2、柏香树滑坡分布在巡司河边煤层露头附近，面积约0.11km2，滑体最大厚度约60m，滑体和滑床地层为飞仙关组一段与宣威组上段。此滑坡在201#勘探线附近破坏了2、3#煤层的露头线，但因规模较小，滑床切割不深，对煤的开采无大的影响。3、付家湾滑坡分布在井田西南端付家湾附近，滑体最大厚度30m左右，面积0.03km2。滑体地层为飞仙关组一段，滑床地层为宣威组上段。此滑坡掩盖煤层露头线100m左右，但因分布在煤层露头附近，规模小，对煤层开采无多大影响。第四节煤层及煤质一、煤层本矿井含煤地层为二叠系上统宣威组，平均总厚139.44m。含煤10余层，煤层总厚一般为7.79m，含煤系数为5.6%。可采或局部可采煤层4层，自上而下分别为2号、3号、7号、8号，可采煤层总厚度一般为5.54m，煤层走向为北东、南西向，倾角7°～21°。现将4层可采和局部可采煤层简述如下：1、2号煤层：可采范围主要集中在212#～222#勘探线区域内，可采面积约8km2，属大部可采煤层。该煤层厚度变化较大，可采范围内且有少数不可采点及灰份超限点，可采边界不规则，属不稳定煤层。煤层顶板在平硐以上主要为泥质岩类，平硐以下砂岩比例大；煤层底板主要为砂岩类组成，局部地方有0.05m～0.10m的伪底，该伪底具强烈的滑感，遇水呈泥糊状可塑性好。煤层多为单一结构，个别呈双层结构时，上分层不可采。除个别地方含夹矸外，其它可采范围内煤层不含夹矸。2、3号煤层：除222#勘探线以东的深部区域不可采外，其余均可采，可采面积约11km2，属基本全区可采煤层。该煤层在可采区内厚度变化不大，属较稳定煤层。其顶板主要为砂岩，局部有少量泥质岩出现；底板主要为砂岩类，但在平硐以上又以泥质岩类为主。煤层结构单一，局部为双层结构，含矸0～1层。3、7号煤层：俗称“黄广炭”，该煤的硫份较高，除220#～222#勘探线间部分地方不可采外，其余均可采，但可采厚度变化较大，属不稳定煤层。煤层顶板主要为砂岩类或泥岩、砂岩的组合类，其强度较好，但有一层0.05～0.15m的炭质泥岩和泥岩组成的伪顶；底板在平硐水平以上主要为泥质岩类，平硐水平以下主要为砂岩类，有一薄层状的、由炭质泥岩或灰黑色泥岩组成的伪底。煤层以单层和双层结构为主，少有多层结构，含夹矸0～4层，一般0～1层。4、8号煤层：为本矿主要可采煤层，全区可采。煤层在井田的南部分岔，分岔面积约5km2，分岔区各煤分层从上到下分别为8号煤之一，8号煤之二和8号煤之三。在南部由于煤层分岔其厚度在1.0m～1.3m之间，厚度高值区主要在井田中部，属较稳定煤层。煤层顶板主要以砂岩类或砂岩、泥质岩类组合类型，有一层0.02～0.2m的伪顶；底板除个别地方为砂岩外，基本上由泥质岩组成。煤层多为双层结构，含夹矸1～5层，一般2层，夹矸岩性多为泥岩和高岭石粘土岩。可采煤层特征见表2—2。二、煤层物理性质与风、氧化带1、煤层物理性质和煤岩特征（1）煤层物理性质井田内各煤层多为灰黑～黑色，金刚光泽，多属半暗和半亮型，暗淡型，光亮型煤甚少。在外力打击后一般为参差状断口，含有结核状、星点状黄铁矿。煤的坚固性系数为0.8～1.9，脆度小。主要煤层物理性质鉴定见表2—3。（2）煤岩特性宏观煤岩特征：以亮煤及暗煤为主，丝炭和镜煤含量较少，且多呈条带状、线理状及透镜状夹于亮、暗煤中，故常显条带状及线理状结构，层状和块状构造。微观煤岩特征：有机组分以镜质组为主，无机组分以氧化物类为主。综表2—2可采煤层特征表煤层编号煤层厚度（m）煤层间距（m）夹矸层数顶底板最小最大平均最小最大平均最少最多一般顶板底板20.702.090.95020在+450m以上主要为泥质岩，+450m以下砂岩比例大，泥质岩比例小。主要以砂岩为主，仅小范围内为泥质岩，局部地方有0.05～0.1m的伪底。2.0311.235.8330.702.261.08010主要为砂岩，局部有少量泥质岩。有一半地方为砂岩类岩石，但在+450m以上的东部以泥质岩类为主。11.1526.6318.4370.702.791.20040～1主要为砂岩或泥质岩、砂岩组合类型，个别地方为泥岩，强度较好。+450m以上以泥质岩类为主，+450m以下为砂岩类。0.0813.823.7080.734.242.31152主要为砂岩或泥质岩、砂岩类组合，有一层0.02～0.20m的伪顶。个别地方为砂岩，其它以泥质岩组成。表2—3主要煤层物理性质鉴定表物理性质煤层名称宏观煤岩类型物理性质描述颜色光泽断口硬度结构构造其它2号煤暗淡型为主黑灰金刚多为参差状条带状层状暗煤为主，夹亮煤条带。含丝炭与少量黄铁矿。3号煤上部多为半暗型灰黑色金刚参差状全层普氏硬度4.07，坚固性系数：1.9条带状似层状暗煤、丝炭为主，亮煤、镜煤次之。中部多为半亮型黑灰金刚不平坦宽条带状层状亮煤为主，暗煤、丝炭次之。内生裂隙发育。下部暗淡型灰黑金刚不平坦多为条带状块状多为暗煤，夹少量线理状亮煤、镜煤及透镜状丝炭。7号煤上部半暗型灰黑色金刚参差状条带状似层状多暗煤，夹微量线理状亮煤，含黄铁矿。中部半亮型黑灰色金刚不平坦全层普氏硬度4.28，坚固性系数1.5、1.3。多为宽条带状层状亮煤为主，其次为暗煤，含黄铁矿。下部暗淡型灰黑不显参差状均一块状暗煤为主，多含黄铁矿结核。8号煤8之号煤一暗淡型灰黑色金刚参差状全层普氏硬度1.81，坚固性系数1.4；8号煤之三，普氏硬度3.85；8号煤之一、之二坚固性系数1.9。均一致密多呈块状暗煤为主，夹少量丝状亮煤及少量扁环状丝炭。8之号煤一半亮型黑灰色金刚参差状细至中条带状层状主要为亮煤，其次是暗煤、镜煤及丝炭。含线理状与粒状黄铁矿。8之号煤一光亮型为主钢灰色金刚阶梯状中至宽条带状层状亮煤为主，镜煤、暗煤、丝炭次之。脆度大，易碎成煤末。合显微煤岩类型为矿化丝质亮暗煤。2、风、氧化带全井田煤层在风、氧化带的颜色变浅，光泽减弱，呈土状光泽，煤质疏松，变为土状或粉末状，在煤层表面有淋漓的铁锈。化学工艺性能是水份、灰分、挥发分含量都增加，碳、氢含量减少，发热量降低，粘结性变差。经对煤层的采样化验结果和生产小窑的煤质资料，井田内煤层的风、氧化带较浅，一般垂深不超过20m。井田在精查地质勘探时，考虑到本区小窑开采历史悠久，将煤层沿倾斜方向100m内圈定为风、氧化带。三、煤质本矿井田煤层属低变质～中变质无烟煤过渡型煤种。原煤灰分为富灰，其中除8号煤层为26.79%外，其余煤层在33～36%之间；硫分除2号煤为0.48%属特低硫外，3号煤为2.48%属中硫，7号、8号煤均较高，属高硫煤。但在216勘探线以南5.0km2的范围内，8号煤层分岔为8号煤之一、8号煤之二和8号煤之三，而作为矿井能开采的8号煤之三，其平均硫分为1.8%，属中硫煤，见表2—4。原煤磷含量均小于0.01%，属特低磷煤。原煤发热量Q在21.7MJ/kg～25.3MJ/kg之间，灰熔融点T2平均为1167℃～1232℃，是较好的民用煤和动力用煤。表2—48号煤分岔区硫分含量表煤层名称8号煤之一8号煤之二8号煤之三硫含量（%）SgQSgLySgLTSgyiSgQSgLySgLTSgyiSgQSgLySgLTSgyi极大10.910.2910.390.949.100.438.651.024.400.265.100.39极小2.240.033.990.003.210.012.830.240.310.010.910.04平均6.350.116.020.535.470.105.380.441.800.052.440.18点数151010102415151528888四、瓦斯、煤尘及煤的自燃和地温（一）瓦斯鲁班山勘探井田在勘探时，取了52件煤样分析瓦斯含量和成份，分析结果认为+475m标高以上的瓦斯含量为10.03～15.21m3/t，以2号煤为最高，3号煤最低；+475m标高以下的瓦斯含量为7.16～25.55m3/t，以8号煤的合并区为最高，8号煤之二为最小，见表2—5。本矿位于鲁班山勘探井田内，在参照邻近的芙蓉矿区瓦斯涌出情况，并结合川煤计（1988）498号文，确定本矿井为高瓦斯矿井，平硐标高以上的相对瓦斯涌出量按20m3/t考虑。（二）煤尘根据批准的鲁班山勘探井田精查地质报告，本矿井田内各煤层均无煤尘爆炸危险。（三）煤的自燃发火倾向筠连县办的青山煤矿于1978年采8号煤时，因采空区顶板下塌，距顶约1m的7号煤下垮至采空区内，半年后发火自燃造成该矿停闭，此外，未发生自燃现象。勘探中鲁班山勘探井田共采样38件，试验结果表明，各主要可采煤层均有自燃发火倾向。所以矿井在生产过程中应严加防范。（四）地温本区无高温热害区，平硐以上地温小于26℃。在巡司背斜的倾伏端和本矿深部，地温较高，将超过31℃，为一级高温区，其余绝大部份为正常地温区。深部地区地温较高，是因煤层埋深增加所致，不受地热异常影响。茅口组地层表现为局部热异常，其原因主要是受地下深循环热水影响。但远离煤层（距8号煤200余米），只要今后采掘工程不揭露茅口组地层，对矿井开采毫无影响。表2—5各煤层瓦斯含量表瓦斯含瓦斯含量2号（m3/t）3号（m3/t）7号（m3/t）8号（m3/t）8号煤（合层区）8号煤之一8号煤之二8号煤之三+475m以上+475m以下15.31第三章水文地质第一节区域水文地质一、概况：本区位于四川盆地南缘，南靠云贵高原，北向长江倾斜。其南大雪山标高1777m。西北高县附近南广河标高320m，属侵蚀构造高中山区。区内河流属南广河水系，支流洛亥河、冷水河、热水河、镇州河、巡司河、定水河皆发育于大雪山，向北分别注入南广河。燕山运动后，本区地壳曾受多次遭受强烈剥蚀。地形、地貌呈溶融洼地和侵蚀阶地轮廓,并明显可见三级夷平面。二、含水层及地下水动力单元：本区出露最老地层为志留系中统韩家组，最新地层为上三迭统须家河组，第四系仅在河谷两岸有零星分布，含煤地层为上二迭统宣威组。主要含水层为二、三迭系石灰岩。区内地层倾角平缓，含水层经落亥河、冷水河、热水河、镇州河、巡司河、定水河等南北向河流切割，形成了向盆地内倾斜的多层地貌，既控制地形水系形态，也制约岩溶发育的基本轮廓，并出现了多个支离破碎的河间地块形的地下水动力单元。钧连矿区呈一完整的自流水向斜即沐爱自流水向斜。三、沐爱自流水向斜的特征1、基本轮廓：位于洛木柔背斜北翼，西侧有南北向的双河背斜与向北沿伸的钧连鼻状背斜，东侧有顺河背斜。东南边的落亥坝、南边的乐义坝，景阳坝、牛栏坝，西南的巡司黄金坝、古楼坝、龙怀坝等地阳新石灰岩大面积的裸露，岩溶发育，落水洞多见，形成广阔的汇水补给区。迳流区内，地下水循环条件较好，水量丰富，水质较佳，是矿区供水的良好水源。以东南何脚坟与北西古楼坝北山脊为此向斜的两个地下分水岭。地下水通过向斜纵向与横向径流，向低凹地段及河谷排泄，形成六个水系（大渔洞水系、温泉水系、凉风洞水系、小渔洞水系、玉壶井水系、九股水水系）和三个集中泄水区（落亥河九股水泄水区、巡司泄水区、钧连泄水区）。2、阳新石灰岩地下水的迳流特征：阳新石灰岩岩溶发育和地下迳流的分带现象明显，主迳流带流向在维新南大体与镇州河流向一致。地下水由东南及南缘补给，向北穿越F1、F2断层流动，在维新南转向西流动。巡司为地下水的集中排泄区。第二节井田水文地质一、概况鲁班山井田位于钧连矿区北部，镇州河～巡司河河间地块的西段，最高点鲁班山，标高1143.1m，最底处南广河平寨附近标高380m，地形似一“开花的馒头”。区内小溪呈放射状向道溪小河巡司河排泄。溪流较大者为罗家沟，发源于鲁班山北坡飞仙关二段。一般流量5～10m3/s，为季节性溪沟。地质构造呈一宽缓的背斜（即巡司背斜），伴生有与轴向一致的次级褶曲及断裂，地层倾角一般5°～25°。井田内出露地层，最新为上三迭系须家河组及少量的第四系河床堆积层，最老为下二迭系茅口组。三迭系雷口坡组、嘉陵江组、铜街子组为石灰岩岩溶含水层，之下为飞仙关组裂隙含水层，厚约500m，直接覆盖于煤组之上。飞仙关组一段为弱含水层，二段为含水性弱～中等。宣威组下段、峨眉山组为裂隙弱含水层，茅口组石灰岩岩溶强含水层居于其下。二、各含水层和隔水层特征根据含水层特点分孔隙含水层、裂隙含水层和岩溶含水层三种类型主要现将含水层水位标高和单位涌水量等参数特征及主要隔水层分布介绍如下：1、第四系孔隙含水带多为亚砂土、亚粘土、砂砾组成。一般厚5～8m，零星分布在深沟、河谷两岸阶地及低凹地区，透水性好，含水不丰富，旱季水量微小或干枯，属局部季节性含水带。2、三叠系裂隙、岩溶及溶隙含水层（1）须家河组（T3xj）裂隙含水层：以碎屑岩为主，分布在巡司河两岸，出露标高+385m～+861.2m，调查泉11个，流量0.1～1.38l/s，含水性中等。（2）雷口坡组（T2L）溶隙、裂隙含水层：为中厚～厚层状白云岩类石灰岩，厚211.84m，分布在矿井井田的北部，面积达8.45km2，出露标高+403m～+821.2m，调查泉22个，流量0.101～4.0l/s，透水性较强。（3）嘉陵江组（T1j）岩溶含水层：为块状石灰岩、白云岩及白云质石灰岩，厚325.94m，分布在矿井井田北部，面积15.75km2，出露标高+405m～+832.8m。岩溶发育，受水条件好，透水性强，大气降雨补给。补排区距离近，流程短，水量变化大。调查岩深点46个，泉53个，流量0.1～5.0l/s，含水不丰富。（4）铜街子组（T1t）岩溶、裂隙含水层：上部为紫色及黄褐色薄层岩及泥岩，厚15.09m。下部为灰色及浅灰色薄至中厚层状石灰岩，厚126.01m。分布在矿井井田东偏北，岩深较发育，为含水性较强的岩溶、裂隙含水层。面积5.24km2，标高+410～+841.2m，调查泉8个，流量0.1～3.508l/s。水位标高+410～+685.68m，据区域水文地质资料，若有岩溶塌陷与断裂破坏时，与嘉陵江组含水层有水力联系。上述雷口坡组溶隙、裂隙，嘉陵江组岩溶，铜街子组岩溶、裂隙含水层虽受水条件好，透水性较强，但与煤层间有500m厚的飞仙关组地层托垫，开采后含水层之水不会进入矿井。（5）飞仙关组（T1f）裂隙含水层：该组裂隙含水层，广泛分布于井田的中部及南部，厚484.46m。出露面积21.34km2，标高+415～+1143.1m。根据含水性分为三个含水段：a、飞仙关组三、四段（T1f3+4四段以中厚层状粉砂岩为主，间夹薄层细粒砂岩及生物碎屑灰岩，厚120.01m。三段为中厚层状钙质粗、细粉砂岩夹多层生物碎屑灰岩，厚85.16m。出露面积13.31km2，标高+415～+1143.1m。调查泉8个，流量0.1～0.2l/s。水位标高+415～+962.89m。经钻孔简易抽、放水试验，单位涌水量为0.2829～0.869l/s·m，水质为HCO3′—ca″质水。属富水性中等的层间裂隙含水层。b、飞仙关组二段（T1f2以中厚层状～厚层状粗粉砂岩及细粒砂岩为主，中上部夹多层生物碎屑灰岩，顶部为暗紫色细粉砂岩，厚20～30m，视为隔水层。底部10余米为泥岩及细粉砂岩。全层厚197.46m。出露面积7.64km2，标高+415～+1100m。泄水条件较好。大气降雨是补给水源。调查泉2个，流量0.1～0.473l/s。抽水试验两层次，单位涌水量0.00109～0.1737l/s·m。计算渗透系数0.00059～0.124m/d。水位标高+416.13～+799.07m，简易放水试验5层次，Q：0.125～11.643l/s，q：0.063～0.8455l/s·m。该层除巡司河谷及新街向斜轴部富水性较强外，一般富水性弱～中等。因计算的冒落裂隙带高度接近此层底部，故本层有可能由间接充水含水层转变为直接充水含水层。c、飞仙关组一段（T1f1该层上部为中厚层状粗粉砂至细粉砂状绿泥石岩，下部为浅绿色绿泥石质泥岩，厚81.83m。分布面积1.17km2，出露标高+415～+925m。调查泉4个，流量0.534～1.451l/s。水量受大气降雨的控制。抽水试验两层次，单位涌水量：0.0144～0.1294l/s·m。计算渗透系数：0.01672～0.19713m/d。水位标高+421.14～+760.77m，简易放水试验5层次，Q：0.014～0.7067/s，q：0.01049～0.5048l/s·m，水位标高：+477.94～+701.54m。含水性受地形地质构造及水文地质条件的影响，属层面裂隙弱含水层。本层处于矿井顶板冒落带及裂隙带范围，是直接充水含水层。3、二叠系裂隙、岩溶含水层分布于巡司河北岸，形成反向坡岩壁之下的坡麓，呈缓丘及岩溶洼地。（1）宣威组（P2X）裂隙含水层：上段（含煤段）为灰色、深灰色泥岩及粗、细粉砂岩组成，厚42.72m，含可采煤层。下段（含矿段）为灰、浅灰色粘土岩及粗、细粉砂岩互层夹中厚层状细粒砂岩、菱铁矿透镜体，厚96.72m。出露标高+425～+840m，沿煤层露头小窑开采悠久，并掘有斜巷，垂深20m左右。小窑充水以顶板淋水为主。调查泉、井、废弃小窑28处，流量：0.008～1.743l/s。水量受大气降雨控制。抽水试验2层次，单位涌水量：0.01372～0.05581l/s·m，渗透系数0.00796～0.04306m/d。水位标高+429.06～+730.51m。放水试验8层次，Q：0.022～4.092l/s。q：0.0087～0.58l/s·m。从全区看，除浅部风化裂隙带和塌陷裂隙带含水性较强外，该层含水性普遍较弱，为矿井直接充水含水层。（2）峨嵋山组（P2β）裂隙弱含水层：为浅灰、深灰、铁青色致密块状玄武岩，厚109.67～160.8m，出露在井田的南端，面积2.24km2，标高+429～+730m。调查泉5个，流量0.01～0.372l/s。水量受大气降雨控制，旱季干枯。含水性除构造裂隙带及风化裂隙带较强外，一般含水性较弱，是良好的隔水层。抽水试验3层次，单位涌水量：0.003157～0.5075l/s·m，渗透系数：0.00197～0.4556m/d，水位标高+432.31～+524.5m。（3）茅口组（P1m）岩溶强含水层：为浅灰色厚层～巨厚层状石灰岩，厚357.23m，出露面积3.52km2，标高+429～+683.9m。该含水层地表岩溶发育，泉水丰富，并有代表深层地下水的盐泉、温泉出露。调查泉8个，流量0.02～241l/s，泉水露头最低标高+428.44m（温泉），抽、放水试验2层次，单位涌水量0.92648～6.388l/s·m，渗透系数0.3697～2.1311m/d。该含水层上距可采煤层甚远，又有玄武岩及宣威组下段相隔，其岩溶水对矿井充水无关。三、断层导水性本矿井田地质构造简单，发育在井田内部的断层规模小，富水性弱，不是造成矿井充水的主要因素。钻孔中发现的切煤断点，但其规模小，破碎带窄，简单水文一般也无异常。井田边界的F1断层，具有规模大，倾角陡，破碎带宽，切割深、落差大等特点，断层两盘对口部位是茅口组，显示导水性质。所以，F1断层及井田东南角的道溪小河需设置防水煤柱，以防止矿井充水。四、老窑积水井田小窑多为平硐开拓，浅部地段已采空，停采小窑较多，开采时间较长，且多有积水，今后开采浅部时应予注意，以防止出现突发性的充水。五、滑坡水井田内有滑坡体三处，除烂田口滑坡对煤层有一定影响外，其它二处滑坡对矿井开采无甚影响。烂田口滑坡的滑床地层为飞仙关组一段和宣威组上段，滑体地层为飞仙关组一、二段和宣威组上段。滑体最大厚度达160m，滑床切割较深，如在321、322号孔中，宣威组上段所有可采煤层均被刨蚀。而本矿的直接充水层为飞仙关组和宣威组，矿井在开采该区域浅部时，地面水有可能通过滑坡经开采裂隙渗入井下，开采中应予以注意。六、地表水和地下水的动态变化及水力联系1、巡司河：通过观测得出，巡司河水量随降雨和季节性变化大。巡司河流经本井田的河段，除巡司东大桥至七星坝茅口组，河床漏失外，其余均为地下水补给河水。2、飞仙关组一、二段地下水：接受大气降雨的渗入补给，地下水以静储量为主，裂隙导水是有限的。通过观测得出，降雨对地下水的影响不太明显。3、小煤窑充水：通过对现开采煤矿观测得出，浅部水量变化较大，受降雨的控制，巷道受地表水的影响较大。七、钻孔封孔情况1、封闭井段凡钻孔探至宣威组以下各层段时，均从井底封至煤系顶界以上60米（即飞仙关组一段下部封闭60米）。铜街子组与飞仙关组分界面上下各封15米。孔口封5米，同时在钻孔中心埋设统一标志。对于断层、破碎带确实对煤层开采有危害时，上、下各封15米。2、封孔方法封孔砂浆用搅拌槽按规定搅拌后通过钻杆灌入孔内，灌浆结束后取样检查。井田内除留作长期水文观测孔（201—1、212—2、305—1）及217—24号废孔未进行封闭外，其余钻孔均按规定进行了封闭。3、封孔质量鲁班山勘探井田在封闭的136个钻孔中，达到甲级标准的125个，占91.9%，乙级标准的10个，占7.3%，丙级标准的1个。先后对6个钻孔进行了启封检查。在检查的钻孔中两孔全孔沙浆凝固良好，其余4孔的砂浆分段凝固良好，一般在宣威组上部和飞仙关组一段均凝固良好。揭露茅口组石灰岩的有7个钻孔，封闭情况：201—1、305—1两孔在煤系以外开孔，留作长期水文观测用；306—1号孔在宣威组下段开孔，位于井田边界，并全孔已封闭，以上三个孔对矿井充水无影响。324号孔亦位于煤层露头附近，除了3号煤外，其他煤层遇断层而缺失或变薄不可采，全孔进行封闭。209—1、211—13、214—21三孔系在井田内部，并按设计要求已严密封闭，对将来矿井不会形成溃水之患。此外，宜宾地质队一九五九年在本井田西南部施工钻孔14个，终孔层位均在宣威组下段或峨嵋山组。已封闭的钻孔9个，未封闭的钻孔5个（CK2、CK3、CK4、CK6、CK7）。封闭井段按矿层部位采用砂浆封闭，其间使用黄泥球填充，砂浆与黄泥间下有木塞阻隔，水灰比大都视砂浆的浓度而随意加入。砂浆使用水泵通过钻杆灌入孔内，个别孔（CK44）则使用铁桶从孔口倒入。该队曾对CK11号孔进行启封检查（封闭一星期后进行检查的）发现水泥砂浆均未凝固。考虑到所施工的14个钻孔均未揭露强含水层，所以它们都不会对煤层开采造成溃水之患。第三节矿井充水一、矿井充水因素根据精查地质报告并借鉴芙蓉矿区矿井充水因素，大气降雨是井田地下水的主要补给水源，水文地质单元属河间地块型，与矿井开采有关的煤系地层、断层及其上覆飞仙关组，均富水性弱，导水性差，对矿井开采无甚影响；本井田水文地质条件属简单类型。矿井正常涌水主要是采煤冒落裂隙带的飞仙关组含水层裂隙水，在洪水季节暴雨时地表洪水沿地表裂隙直接涌入矿井，降雨后几个小时矿井涌水量剧增，在一天内可达高峰，雨后3～5天则恢复正常涌水量，并且距地表越近矿井涌水量随降雨量变化愈明显，矿井涌水量与降雨量呈线性相关关系。（一）充水水源：1、大气降雨：本区雨量充沛，且多集中在7、8、9三个月。月最大降雨量可达505mm。在开采浅部煤层时，降雨对矿井充水影响较大，故开采时应做好煤层露头区的排洪防渗工作。2、地表水：现开采水平地表无大的水体，局部有少量耕田。3、地下岩层含水：飞仙关组一、二段，宣威组裂隙含水层是矿坑充水的直、间接充水含水层，飞仙关二段含水层富水性为弱～中等，其余两层均为弱含水层，对矿井的充水能力不大。4、底板承压水：茅口组系岩溶强含水层，为浅灰色厚层～巨厚层状石灰岩，厚357.23m，在地表岩溶发育，泉水丰富。矿井巷道及工作面均布置在玄武岩及宣威组地层中，且该含水层上距可采煤层甚远，又有玄武岩及宣威组下段相隔，因此该强岩溶底板承压水对矿井无突水威胁。5、废弃老窑及生产小窑水：①、废弃老窑：区内开采煤炭历史悠久,开采历史达百年以上，在巡司河畔煤层出露的桃子坪～竹林坎～付家湾一带煤炭开发较盛，煤矸石到处可见，浅部煤层大部分被采空，绝大多数老窑开采深度在百米之内，多因通风不良、排水困难而停闭，且多有积水。井口及巷道已垮塌，现难以查清楚，开采主要对象为2#、3#、7+8#煤层，在龙塘风井周边及竹林坎一带依稀可见垮塌井口。老窑对矿井开采没有直接影响，但地表水源通过断层或大的裂隙渗入老窑，从而造成地表水源的流失。②生产小窑:巡司镇小河联办（银丰）煤矿位于井田西翼309#勘探线以西，以309#勘探线为界，该矿主采2#、3#、7+8#煤层，运输大巷标高为+490.3m；目前开采最低标高为+458.2m；存在越界开采现象，后经政府出面得以制止。该矿采空区部分积水将渗入本矿+475m运输大巷，导致矿井涌水量略有增加。（二）充水通道：1、地表开采裂隙：在煤层回采项板冒落后，易发生矿震，会引起地表开裂塌陷，还会引起飞仙关组陡崖崩塌和老滑坡的复活，并且开采裂隙走向与采区方向一致。矿井正常涌水主要为冒落裂隙带的飞仙关组含水层裂隙水，当暴雨时地表洪水将沿地表裂隙直接涌入矿井，致使矿井达到最大涌水量。2、构造断裂：通常是各种水源涌入矿井的天然通道；井田范围内除F1、F86、F88三条断层外，无大、中型断层切割地表。根据矿井一、二采区各条材料回风上山、1242、1254、1211、1223工作面及近邻生产小窑揭露情况看出，中、小型断层分布较广，多为受张应力形成的正断层，系导水断层，揭露时一般有较大涌水，随时间推移涌水逐渐减小乃至消失。3、钻孔导水：地表钻孔是勾通各含水层及地表水体的人工渠道，若勾通了茅口组地下水时，则会造成矿井突水和淹井。井田范围内无揭露茅口组石灰岩的钻孔，其它钻孔按设计要求已严密封闭，对矿井不会形成溃水之患。井下各探煤钻孔及探放水钻孔均在煤系地层中施工，无水患影响。4、滑坡水：本矿井范围内发育有三个滑坡,即付家湾滑坡、柏香树滑坡、烂田口滑坡。由于本矿的直接充水层为飞仙关组和宣威组，矿井在开采该区域浅部时，地面水可能通过滑坡沿开采裂隙渗入井下。二、矿井涌水量预算：根据矿井充充水因素、地下水动力特征和邻近芙蓉矿区的实际:矿井涌水量与矿区降雨量、含水层水位降和采空面积密切相关。建设期间矿井涌水主要为含水层裂隙水，涌水变化量不大，涌水量100m3/h；在2007年形成二区四面的生产布局后，矿井最大涌水量(Qmax)200m3/h、最小涌水量(Qmin)120m3/h、正常涌水量(Q平均)150m随着矿井投产后开采面积的增大、地表开采裂隙地增加和静止水位降低，将形成以65°塌陷角(疏干影响角)的降落漏斗，矿井涌水量也将随之逐渐增大；矿井一、二采区充分开采后，静止水位降至+475m标高，矿井涌水量：最大涌水量(Qmax)400m3/h、最小涌水量(Qmin)210m3/h、常见涌水量(Q平均)320m3第四章建井地质第一节地质条件影响本井田开拓的主要因素1、矿井及各水平服务年限矿井及水平服务年限按下式计算：式中：T—矿井或水平服务年限（a）；Z可—矿井或水平可采储量（kt）；1.4—储量备用系数，取1.4；A—矿井设计年生产能力（kt/a）。经计算，矿井服务年限为104.3a，上井田（平硐水平）服务年限为39.1a，详见表4—1。表4—1矿井及各水平服务年限表矿井或水平可采储量（kt）储量备用系数服务年限（a）上井田（+475m水平）平硐即+475m以上107151.410.1平硐至+250m138981.413.2小计246131.423.3下井田（±0m水平）+250m～±0m208321.419.8±0m～-200m202401.419.3小计410721.439.1全矿井656851.462.42、井田开采条件①、地质构造本井田为一单斜构造，较大的断层稀少，且主要分布在井田边界，对煤层开采影响不大。②、地方乡镇煤矿及老窑对开采的影响由于本井田煤层埋藏较浅，各煤层均出露地表，开采比较方便。因此沿煤层露头小煤窑的开采较为普遍，开采方式多以平硐为主，开采深度沿煤层走向均不到150m，按筠连县政府与芙蓉集团实业有限责任公司签订的协议，除小河联办煤矿外，沿煤层露头的小煤窑不得再开采。位于井田内的小河联办煤矿，与川南煤业有限责任公司签订有边界协议，其开采范围已经划定。3、煤层条件本井田有可采和局部可采煤层三层（不包含7号煤层），煤层倾角7°～21°，煤层平均可采厚度0.95m～2.31m，煤层平均间距3.7m～18.43m，属缓倾斜薄及中厚近距离煤层，煤层顶板多为泥质岩、砂岩类组合，底板为泥质岩、砂岩。这样的煤层条件，对矿井采煤方法的选择、采区巷道的布置形式、开采顺序、机械化程度都起一定的影响作用。4、水文地质条件本井田水文地质类型属水文地质条件简单的裂隙充水类型。与矿井开采有关的煤系地层及其上覆飞仙关组，均系裂隙含水层，其富水性弱，对矿井开采无甚影响6、其它因素①、鲁班山井田处于山区，地貌复杂，地形高差悬殊且沟谷发育，山势陡峻，井口及工业场地选择较困难。②、煤层露头标高一般都在+470m～+840m左右，煤层出露较高，上山煤储量较多，在上井田（平硐水平）有工业储量29902kt，这对矿井开拓方式的选择起了重要的决定性的作用。③、金筠铁路在巡司设有筠连编组站，到武乐矿井的线路在该站出线后从本井田南部通过，这也是选择井口位置必须考虑的因素。二、井口及工业场地位置的选择根据煤层赋存条件、工业场地要求和可能采取的开拓方式，设计在可研阶段对井口及工业场地位置进行了杨家湾和冲口上二个方案的比较，推荐冲口上方案。四川省计委在川计能源[2002]221号“四川省计委关于筠连矿区鲁班山南矿建设项目可行性研究报告（代立项）的批复”中，“原则同意可研报告推荐的平硐开拓方案。井口及工业广场位置，应综合考虑武乐矿井开发的地面运输方式、民房搬迁、良田占用数量等因素，进一步优化比选，初设时再定。”本次设计按照审批意见的要求，并结合金筠铁路筠连车站的布置和筠连车站至武乐的布线情况，汇同各方面人员再次赴现场实地考察，经综合分析，可供选择井口和工业场地的位置有李家湾、石龙庙和可研推荐位置冲口上。在这三个位置中，石龙庙与可研推荐的冲口上相比，不但工业广场全部占用良田好土，而且还要拆迁民房和多修1500m铁路装车线，相对而言失去了选择井口和工业广场的意义，故本次设计结合开拓方式只进行李家湾方案和冲口上方案的比较。李家湾方案：在李家湾东侧的山坡下设矿井主平硐，沿李家湾西侧往文昌宫方向的坡地、荒山设矿井井口工业广场，从金筠铁路的筠连车站末端接轨往东800m，在文昌宫设矿井地面生产系统。井口广场与地面生产系统间用窄轨相连。冲口上方案：该方案为矿井可研推荐方案。井口选在金筠铁路筠连车站以东600m左右的冲口上，矿井工业场地分成两块，由杨家湾铁路筛分装车系统和冲口上井口工业场地组成，中间用窄轨铁路相连。上述两个方案各有优缺点，设计针对两个井口位置和工业场地结合井下开拓开采，进行了地面、井下综合分析比较，得出李家湾方案比较合理。第二节开拓方案一、根据地形、外部运输条件和煤层赋存条件，结合井口和工业场地位置选择，设计考虑了二个方案。1、方案一：冲口上方案初期：在冲口上附近距金筠铁路筠连车站600m左右，从煤系底部作一长2685m的垂直平硐，平硐标高+446m，担负煤、材料、设备、人员运输和进风、排水等任务，由于平硐较长，为实现多头施工，缩短贯通时间，减少主平硐运量，减小矸石井下运输距离，在212号勘探线附近龙塘设排矸、进风平硐和龙塘回风平硐。矿井达产时沿+450m水平运输大巷在212勘探线附近和214、215勘探线间布置两个上山采区，两采区之间设总回风巷。采用中央分列式通风系统和机械抽出式通风方式。后期：矿井下井田的开发采用暗斜井开拓方式。即在井下适当位置作轨道暗斜井和胶带机暗斜井，轨道暗斜井分两级提升，担负运送材料、设备、人员和进风、排水、铺设管线等任务。胶带机暗斜井负责煤的输送和部份进风，另外为解决矿井下井田的进回风问题，与鲁班山北矿在小溪坝合建一排矸、进风立井，在李子湾设回风立井回风。2、方案二：李家湾方案初期：在井田西南部的李家湾东侧的山坡下，从煤系底部作一长2205m的垂直平硐，平硐标高+468m，担负煤、材料、设备、人员、矸石的运输和排水、进风任务。由于平硐较长，为实现多头施工，缩短建井工期和有利于矿井的进风和排矸，在平硐口的北面长湾附近+685m标高设有排矸、进风斜井，井筒长565m，倾角22°；在212#勘探线附近的龙塘设有进风平硐和回风平硐。矿井达产时沿+475m水平运输大巷分别在212#勘探线附近和214#、215#勘探线间布置两个上山采区，两采区之间设有总回风巷。采用中央分列式通风系统和机械抽出式通风方式。后期：矿井下井田的开发采用暗斜井开拓方式，其布置形式与方案一基本相同。3、开拓方案比较从上述二个方案可以看出，两个方案的大的开拓系统和采区布置是基本相同的，不同的主要是矿井的排矸方式、井口及工业场地位置、平硐长短、贯通距离和建井工期。从表中分析可以看出：方案二虽然开拓工程量较方案一多220m，多掘了一个排矸、进风斜井，但总的井巷工程量少220m，同时解决了方案一矸石从地面用窄轨运1500m至排矸场芭蕉湾所带来的管理、征地和干扰等问题，避免了方案一中民房拆迁量多的问题。整个工业广场的场区工程量少，主要建构筑物布置在挖方区、基础好；地面生产系统及储煤场可充分利用地形和紧靠铁路线布置，工程量省，井下贯通时间短、出煤快。因此，矿井的井口位置、工业场地选择和开拓方式，设计推荐方案二。二、井筒数目和位置按推荐的井田开拓方式，矿井初期开发上井田时共有四个井筒，它们是：1、主平硐：位于李家湾附近，井口标高+468m（轨面）。2、排矸、进风斜井：位于主平硐北面的长湾附近，井口标高+685m（轨面），倾角22°。3、龙塘进风平硐：位于龙塘附近，井口标高+675m。4、龙塘回风平硐：位于龙塘附近，井口标高+675m。另外矿井后期为开发下井田在李子湾设有回风立井，在小溪坝与鲁班山北矿一起设有排矸、进风立井。三、水平划分本井田深部勘探边界为-200m，煤层露头标高在+470m～+840m之间，相对高差达600m～1000m，煤层倾角较缓，均在21°以下，水平划分设计考虑了以下两个方案：方案一：由于本井田初期开发上井田时采用平硐开拓方式，为充分发挥平硐开拓的优越性，结合煤层的赋存情况和上、下井田的划分，全井田划分为两个水平开拓，即上、下井田各设一个水平。上井田设平硐水平（第一水平），标高+475m，开采+475m以上的浅部上山煤层，并利用平硐和+475m大巷开采一段下山至+250m标高，水平垂高上山部分225m～275m，下山部分225m。下井田的水平标高设在±0m（第二水平），同样采用上、下山开拓方式，上山开采±0m～+250m的煤层，下山开采±0m～-200m的煤层。这样划分水平的优点是利用水平运输大巷上下山开采，减少了两个水平的集中运输大巷、井底车场和石门工程量，延长了水平的服务年限。缺点是下山开采涌水量大、瓦斯涌出量增大时，将给生产管理带来一定困难。方案二：根据井田内煤层的瓦斯和涌水情况，全井田共划分为四个水平：上井田划分为二个水平：第一水平标高+475m，垂高225m～275m；第二水平标高为+225m，垂高250m；下井田划分为二个水平，第一个水平标高±0m，垂高225m；第二个水平标高-200m，垂高200m。这样划分的优点是对井下涌水、瓦斯涌出相对容易解决，管理较方便，缺点是相应增加了水平集中运输大巷、井底车场及石门工程量。且上井田中所划两个水平的服务年限均不能满足煤炭工业矿井设计规范（GB50215—94）规定的25a的要求。由上述分析可以看，方案一采用下山开采时，虽然水给开采带来一定的影响，但可以采用设集中排水巷的方式解决；至于瓦斯问题，则可以通过抽放及综合防治措施加以解决。经综合考虑，为节省工程量，尽量延长平硐水平的服务年限，设计推荐井田水平划分按方案一进行，即上、下山开采，全井田按上、下井田共划分为两个水平。将水平运输大巷、采区上山均布置在岩性较好的岩层中，并加强维护，将来开采下山采区时可利用上山采区的回风上山进行回风，皮带下山可直接将煤上运至+475m水平运输大巷装车。另一方面，在下山开采中为了避免多煤层开采形成采区集中应力压坏煤柱，以致相邻采空区的积水涌入生产采区，使生产采区的排水量增大，影响采区的正常生产，设计考虑分别在+250m、-200m标高设集中排水巷，统一设水仓和泵房，集中排水，这样也便于深部开发的瓦斯抽放。四川省计委在川计能源[2002]221号文中，同意“全井田划分为两个水平，实施上、下山开采”。需要说明的是：将来矿井在生产中是否利用平硐和水平运输大巷开采一段下山，须根据平硐以上煤层开采过程中瓦斯涌出量、涌水量综合分析确定。第三节建井地质一、主要运输大巷及总回风巷道的布置1、主要运输大巷的布置由于本井田煤层赋存为近距离煤层，且煤系地层的岩性较差，有些岩层还有膨胀性，分层布置将带来井巷工程量大。维护困难、费用高、运输条件差、效率低等后果，故水平运输大巷宜集中布置。根据鲁班山北矿的施工经验，将主要运输大巷布置在煤系底部的玄武岩中，上井田平硐水平的大巷标高按主平硐口+468m（轨面）以3‰的坡度计算。2、总回风道的布置本井田煤层出露较高，地形条件较为复杂，可供选择风井场地的位置稀少，且进场公路工程量大。在上井田的+475m标高以上，煤层走向长约3.0km，为减少工程量和投资，同时也为了便于管理，除一采区的回风直接进入回风平硐外，二采区在8号煤层底板法线间距50m处的砂岩中设有+630m总回风巷，通过一采区回风上山上部与回风平硐相联；下山采区则通过上山采区的回风上山与回风平硐或总回风巷联系。矿井后期开采下井田时，利用+250m排水巷作为总回风巷或利用上井田的水平运输大巷作为总回风巷。二、采区划分及开采顺序1、采区划分本井田沿走向的采区划分主要依据如下原则：（1）根据煤层赋存情况，全井田统筹考虑，合理划分，保证全井田均能合理开采。（2）以较大的断层、河流作为采区边界。（3）尽量将采区划分为双翼采区。（4）保证采区有足够的储量和合理的服务年限。（5）采区走向长度有利于机械化开采，尽量结合芙蓉矿区生产实践经验。根据以上原则，全井田共划分双翼采区12个，其中上井田5个，下井田7个，采区走向长1000m左右。采区按从上到下、从左到右的顺序进行编号。上井田的上山有采区二个，编号为一采区和二采区。下山有采区三个，编号为三采区、四采区和五采区。2、采区储量矿井上井田有工业储量29902kt，扣除各种煤柱和开采损失后，有可采储量24613kt。按划定的采区边界，各采区的工业储量和可采储量见表4—2和表4—3。3、上井田采区接替矿井上井田有采区五个，其中上山采区二个，下山采区三个。矿井投产时开采上山一采区和二采区。按各采区所处的位置、储量和服务年限，经综合比较其开采接替顺序见表4—4。4、开采顺序本井田煤层为缓倾斜煤层，平硐以上共划分了二个采区，开采顺序为由近及远，前进式开采，采区内采用后退式，煤层间的开采顺序是先采上层后采下层。沿倾斜方向是采用先采上区段、后采下区段的下行式开采顺序。为避免上下煤层采掘干扰和矿压对开采的影响，同一采区内，上下煤层工作面间采用“扒皮”进行回采。三、开采对地面村庄、河流、铁路的影响和防护措施本井田地处山区，区内除金筠铁路和巡司河分别从井田南侧通过外，无大的建筑物和水利设施，沿煤层露头带虽有不少村庄，但均位于煤系底部，矿井开采对其无影响。金筠铁路虽从井田南侧经过，但均在井田开采范围以外。对井田南侧的道溪河，因其较小，又处于井田深部和小河联办煤矿区内，表4—3上井田各采区工业储量统计表采区煤层+475m以上（kt）+475m～+250m（kt）一采区二采区三采区四采区五采区21486213877213101608320322759164322291999818182728192832022250小计53367625434367415857合计1296116941表4—4上井田各采区可采储量统计表采区工业储量永久煤柱损失（kt）开采损失（kt）可采储量（kt）备注断层煤柱边界煤柱小计一采区5336103521558324349二采区76251406020010596366三采区4343/51518973395四采区6741/50509865705五采区5857/60609994798合计29902243273516477324613故本次未考虑留设煤柱；巡司河位于井田以外，对开采无影响。对矿井后期的李子湾回风井及其场地，在开采下井田时，设计按原煤炭部制定的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的规定，留设了保安煤柱。四、井筒用途、布置及装备根据矿井开拓方式、建井及生产需要，矿井达到设计生产能力时，共有四个井筒，即主平硐、回风平硐、进风平硐和排矸、进风平硐。1、主平硐：净宽4.4m，净面积13.6m2，直墙园弧拱断面，用于运煤、进风、行人、材料运输及排水。铺设双轨，轨中心线间距1600mm，600mm轨距，钢筋混凝土轨枕，30kg/m钢轨。采用ZK10—6/550—4C型架线电机车牵引3.0t矿车和RC12—2、排矸、进风斜井：净宽2.5m，净面积6.2m2，直墙半园拱断面，倾角22°，用于提升矸石和进风。铺设单轨，600mm轨距，22kg3、龙塘回风平硐：净宽4.0m，净面积11.5m24、龙塘进风平硐：净宽3.5m，净面积10.1m2五、井壁结构1、井筒穿过的表土层为砂质粘土，基岩为玄武岩、砂岩和砂质泥岩、泥岩、粉砂岩，均属稳定岩层，故井筒采用普通凿井法施工。井筒支护：主平硐穿过的岩层主要为峨嵋山组玄武岩和宣威组下段砂岩、砂质泥岩和泥岩，一般采用喷浆或锚喷支护；当遇断层破碎带或软岩时，采用砌支护。排矸、进风斜井在玄武岩开口，穿过的岩层主要为玄武岩，一般采取喷浆或锚喷支护。回风平硐、进风平硐在宣威组下段开口，穿过的岩层主要为砂岩、泥岩和粉砂岩互层，一般采用锚喷支护，当遇断层破碎带或软岩时，采用砌支护。2、巷道坡度及钢轨型号运输大巷内采用机车运输，巷道坡度为3‰上坡。轨道采用30kg/m钢轨，600mm轨距，钢筋砼轨枕。六、存在问题1、煤层风、氧化带深度无法掌握，要求在浅部煤层风、氧化带布置工作面，必须加强探掘工作。2、对隐伏小构造和煤层分叉合并分析不详细，地质构造和回采损失比预期严重，导致矿井生产布局和服务年限改变。第五章建井防治水文地质第一节矿井水文安全条件分析一、矿井水文地质情况（一）水文地质资料1、矿井水文地质类型及变化规律根据精查地质报告，大气降雨是井田地下水的主要补给水源，水文地质单元属河间地块型，直、间接充水岩层为裂隙弱含水层，断层富水性弱，导水性差。故本矿井田水文地质条件属简单类型。2、断层、裂隙、陷落柱等构造的导水性本矿井田地质构造简单，发育在井田内部的断