煤炭勘查设计综合设计--本科生课程设计报告.docx

大学地球科学与测绘工程学院本科生课程设计报告课程设计名称：专业综合设计（地质工程能源地质方向） 设计主要内容和要求：设计主要内容：1、编写煤炭勘查设计（部分主要章节）。2、编制煤炭勘查基本图件。 （1）根据课程设计材料，编制勘探线剖面图4幅； （2）根据课程设计材料，编制煤层底板等高线1幅； 3、布置钻探工程，完成工程布置图1幅； 4、预算煤炭资源量。设计的要求：1、掌握煤炭勘查设计的方法、图件编制和资源量预算，培养学生实践能力和创新能力。2、课程设计分小组进行，每6-7人为一个小组，集体准备材料、讨论、相互配合完成设计编制和图件的编制。3、课程设计结束后，每小组提交勘探线剖面图4幅、煤层底板等高线图及资源量预算图1幅。每位同学独立完成工程布置图1幅，煤炭勘查设计1本。指导教师签字：大学地球科学与测绘工程学院本科生课程设计评阅书指导教师评语成绩： 指导教师签名： 年 月 日学院意见：签章： 年 月 日摘要 通过内蒙古自治区XX煤田XXX勘查区地质资料、XX煤田XXX勘查区普查阶段图件及相关文献、规范的查阅、分析，对XX煤田XXX勘查区进行煤炭勘查设计，提高煤炭勘查程度，完成勘查区的详查任务，绘制勘探线剖面图4幅、XX煤田XX勘查区1煤层煤层底板等高线及储量预算图1幅、XX煤田XX勘查区工程布置图1幅。关键词： 煤炭勘查设计 探线剖面图 储量预算图 目录1前 言11.1目的任务11.2工作区位置和自然地理11.2.1 工作区位置11.2.2 工作区自然地理11.3矿权登记情况31.4勘查区及周边矿权设置、矿井、老窑分布情况32以往地质工作程度43区域地质背景及含煤特征63.1区域地质背景63.1.1 区域地层63.1.2区域水文地质83.1.3区域构造133.2勘查区地质163.2.1 勘查区地层163.2.2勘查区构造203.2.3勘查区岩浆岩203.3煤层及煤质213.3.1含煤性213.3.2 煤层223.3.3煤层对比233.3.4煤质233.4开采技术条件283.4.1勘查区水文地质283.4.2工程地质343.4.3环境地质364 工作部署384.1 总体工作部384.1.1 勘查手段选择394.1.2 勘查类型及勘查工程间距的确定394.1.3 工程布置原则404.1.4 具体工程布置原则414.1.5 施工顺序454.2 年度工作安排455 工作方法及技术要求465.1 钻探工作465.1.1设计工程量465.1.2钻探工程质量要求465.2 地球物理测井工作575.2.1 测井任务、工作量及质量要求575.2.2 测井物性参数、方法、技术条件及技术指585.3 采样化验工作595.3.1 煤芯煤样595.3.2 其他有益矿产样606 主要实物工作量617煤炭资源量预算627.1预算范围627.2工业指标627.3资源量预算方法637.4资源量预算参数的确定637.5资源量控制程度的划分647.6资源量预算结果668 个人总结689参考文献6910附图、附表70大学地测学院地质能源方向专业综合设计1前 言1.1目的任务地质工程专业综合设计是在专业课程结束之后的实践教学环节。通过三周的集中实践，使同学们进一步巩固和掌握相关课程的基本内容和方法，培养学生理论联系实际，提高分析问题和解决问题的能力，使学生在矿产勘查方面得到较全面系统地基本训练。为以后从事矿产资源勘查、评价和管理领域的工作实践打下坚实的基础。主要任务包括：1、 掌握煤炭勘查设计编写、煤炭勘查基本图件编制及资源量预算的基本方法。2、培养学生实践能力和创新能力。1.2工作区位置和自然地理1.2.1 工作区位置XX位于内蒙古自治区包头境内，勘查区位于桑达来苏木西部。本次勘查区大致呈长方形，东西最长约11.90Km，南北最宽约8.08Km，面积约80Km2 。11.2.2 工作区自然地理具体内容如下：1.2.2.1 地形地貌属于内蒙古高原的一部分，地形南高北低，起伏变化不大。盆地南部为山前波状倾斜平原，海拔标高12001258m，北为古生代基岩构成的低山丘陵区，海拔标高11491180m，地形相对比高为50100m左右，丘陵区沟谷不甚发育，沟谷多呈“U”字形，沟出口处为小型洪积扇分布。煤盆地地形西部高于东部，哈尔淖尔为盆地内最低之处，湖底标高1095m。内地形标高11501200m。11.2.2.2 水系盆地内常年性河流有两条，即开令河和扎尔格楞图河，为区内主要水系。开令河全长80余公里，由南向北流经开令河白音查干及白彦花苏木林场后注入哈尔淖尔。扎尔格楞图河全长62Km，由南向北径流，流至哈西牙图则以潜流形式注入桑根达来湖中。盆地内低洼处雨季多形成蝶状湖，旱季干枯，位于东部的哈尔淖尔和西北部的桑根达来湖常年积水，为盆地内的两大湖泊。11.2.2.3 气象属于大陆性干旱高原气候，温差较大，冬季最低气温可达-36，夏季最高气温可达39。冬春季为风季，月平均风速达7.1m/s，以西北风为主。全年无霜期为168天，每年9月底到翌年4月初为冰冻期，冻土深度一般小于2m。年降雨量为246.5mm，最小90.5mm，平均年降雨量为149.5mm。主要集中在七、八月份（为89.93mm，占历年平均降雨量的54.8%），年蒸发量2693.33040.3mm，平均为2871.0mm，是降雨量的19.2倍。11.2.2.4 地震调查勘查区从未发生过强烈地震。依据中国地震动峰值加速度区划图划分（GB-18306-2001）：勘查区所处地域地震动峰值加速度（g）为0.10，对照地震烈度为度。11.3矿权登记情况探矿权发证机关：内蒙古自治区国土资源厅。证号：2012煤勘101。项目名称：内蒙古自治区XX煤田XX勘探区煤炭详查。项目编号：12-1-MT01区块面积：78.01Km2 。勘查单位：XXXXXX公司。有效期：截止至2013年12月。1.4勘查区及周边矿权设置、矿井、老窑分布情况勘查区内无探矿权和采矿权设置。周边无生产矿井和老窑存在。2以往地质工作程度以往地质工作的评述：勘查区内大量的地质工作基本上是解放后开展起来的，解放前仅仅有少量的古生物学家进行过短期的考察，以了解地层、古生物为目的，仅能作参考利用。解放后煤田曾做过多次地质工作，自1956年1979年期间所做的地质工作，虽然较多，但因比例尺小，包括范围较大，工作内容偏重于找石油和区域水文地质调查。含煤地层划分，仅对石炭、二叠系地层做过初步划分，而侏罗、白垩系含煤地层尚未报道，仅有一定参考价值。1981年7月1984年11月，内蒙古地质局地质队在本区进行过煤田普查，累计完成1:10万地形地质测量3200平方公里，完成钻探工作量19394.15m，采集各类样品2266件，提交了内蒙古自治区煤田普查地质报告。其中井采区部分获得C+D级煤炭储量860507.15万吨，露采区部分获得C+D级煤炭储量96900.33万吨。该报告初步查明煤田为一东西向煤盆地，也初步查明煤盆地内白垩系下统白彦花组含可采煤层及煤质和水文地质条件等，该普查报告取得的资料总体上较为可靠，为进一步勘探工作奠定了基础。但由于勘探单位在施工过程中，所执行的钻孔质量验收标准与1987年颁布煤田勘探钻孔工程质量标准有一定差距。所施工钻孔的煤层深度、厚度与测井确定的煤层深度、厚度及夹矸的位置与层数都有超差现象。此外所施工钻孔的封孔质量较差，个别钻孔未进行封闭。2006年4月2007年6月内蒙古自治区地质调查院，对内蒙古自治区煤田西段进行了煤炭详查，提交内蒙古自治区乌拉特中旗煤田西段煤田详查报告。包括文字一册，附表5册，附图161册。该报告基本查清区内地层、构造、煤层、煤质、水文、开采技术等条件，并获得各类保有资源储量297746万吨，其中（332）：87186万吨，（333）134398万吨，（334）？：76162万吨，332占总资源量的29%，332+333占总资源量的74%。经有关部门审查，达到了详查勘探程度。该报告基本查明了勘查区内的构造形态、可采煤层以及煤质特征和工业性质、水文地质与工程地质等开采技术条件，该报告取得的各项数据真实可靠，质量较高。但通过对所施工钻孔的封孔质量检查，区内钻孔的封孔质量一般，加之以前施工钻孔的封孔质量也较差，所以在未来矿井开采时，在经过钻孔的区域要密切注意。该报告范围内南部勘探程度较高达到详查，北部勘探程度较低。本区便是该详查区的北部，面积80km2，区内已有竣工钻孔15个，工程量6378.46m。区内钻孔均见煤，其中14个孔可采；各类型采样32个（组）；其中水文钻孔1个,抽水1次，简易测温3个孔。初步预算设计区内（333）资源量53931万吨，（334）？：34524万吨，（333）占总资源量的61%，仅达到普查程度。本次工作就是在该报告基础上进行的。1总之，内蒙古自治区乌拉特中旗煤田西段煤炭详查报告陈果是本次详查工作的主要依据，是本次详查工作的基础。3区域地质背景及含煤特征3.1区域地质背景通过资料查询得出以往地质工作情况见下表：表3-1-1 以往地质工作情况表1年 代工作单位工作区及任务19811984年内蒙古地质局xxxx队xx煤田进行普查工作，面积1200km2，钻孔58个，进尺19394.15m，提交相应的地质报告和图件2005年内蒙古自治区煤田地质局xxx勘探队外围施工钻孔2个，其中一个钻孔未测井，未予利用。另一个钻孔孔号为89好20062007年内蒙古自治区地质调查院内蒙古自治区乌拉特中旗xx煤田西段进行了煤炭详查，并提交详查报告。施工钻孔108个，采取各类样品778个（组）。3.1.1 区域地层本区中晚元古及古生代岩石地层区划属于华北地层大区（V）内蒙古草原地层区(V3)，锡林浩特磐石地层分区(V 32)。区域出露地层有中元古界石英岩大理岩组，上古生界石炭系，二叠系；中新生代岩石地层属于滨太平洋地层区(5)，大兴安岭-燕山地层分区(51)，博克图一二连浩特地层小区（512）。有侏罗系中下统、上统；白垩系下统的白彦花组；新生界古近系，新近系。简述如下：表3-1-1区域地层信息表界系统组段代号厚度岩性描述新生界第四系全新统Q410.64由不同成因类型堆积的松散砂、砂砾石、砂质淤泥等组成。 (1)风成砂():砂质成分主要为石英，分选好，局部地带混有小砾石。 (2)冲洪积层():砂砾石堆积，砾石为石英岩、花岗岩及片麻岩等。 (3)湖积层():灰褐色、黄褐色亚砂土、砂质淤泥组成。上更新统Q39.21岩性为灰色、深灰色、土黄色含砾粉砂、细砂、黄土状亚砂土、亚粘土并夹砂砾石层。新生系上新统N2b94.09岩性由砖红色、浅红色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及含砾砂岩、灰白-白色含砂泥灰岩组成。局部夹似层状、透镜状含砂石膏层。古生系始新统E3145.82岩性主要由砖红色、褐红色含砾泥岩、粉砂质泥岩、含砾泥质粉砂岩及细砂岩、砂砾岩夹薄层砾质泥岩及泥灰岩组成，局部夹灰色、杂色含砾泥岩。 （俗称上红层）中生界白垩系上统布尔罕托组K2b216.31泥岩、粉砂岩段 该岩段在盆地内广泛发育，是勘查区主要赋煤层位。岩性由灰绿色、灰色、深灰色泥岩、含砾泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩夹细砂岩、粘土岩、页岩、砂砾岩、砾岩及薄层泥灰岩组成，中部夹褐煤层（1煤层）及薄层炭质泥岩，上部局部夹黄色泥质粉砂岩、菱铁矿结核及薄层状菱铁矿，并见少量钙质结核。 本段为一套湖泊、河流、沼泽、泥炭沼泽相沉积层，其中含有较丰富的动物化石和植物化石碎片。 （俗称上灰层）下统白彦花组四岩段K1b445.93-100.02上部泥岩砂岩段 岩性主要由紫红、褐红、棕红色泥岩、含砾泥岩、砾岩等组成。该层横向分布较稳定，部分地区沉积超覆于基底岩石之上。 （俗称下红层）三岩段K1b368.78-125.82泥岩、粉砂岩段 岩性主要有绿灰色、灰色、深灰色泥岩、含砾泥质粉砂岩、含砾泥岩、砾质泥岩及泥质粉砂岩夹薄层泥灰岩。 （俗称下灰层）侏罗系上统J2343灰绿、浅绿灰色安山玢岩、火山集块岩和英安玢岩。J1390绿黄色含砾粗砂岩。中下统J1-276黄褐、灰褐、灰紫、灰白、粉灰色凝灰质泥岩、碳酸盐化含凝灰质泥岩、层凝灰岩与凝灰岩质泥岩互层，含动、植物化石。与下伏不整合接触。3.1.2区域水文地质3.1.2.1概况 xx煤田位于川井断陷盆地的东缘，受纬向构造带的严格控制，盆地中的地下各含水层与地貌、构造、气候及岩性等条件密切相关。盆地北部低山丘陵区基岩裸露。受阴山纬向构造带的强大挤压应力的作用，形成一系列褶皱和断裂构造，多成近东西向迭瓦状冲断层，断层面倾向南。这些裸露的基岩在内、外力的长期地质作用下，节理裂隙发育，直接受大气降水的补给、下渗，形成不连续的基岩裂隙水。 白彦花盆地的上部为第四系松散物质组成的冲、洪积平原及河谷平原。在第四系松散层中赋存着丰富的空隙潜水。 白彦花盆地为白垩系多层旋回的湖相沉积的碎屑岩类。在不同的深度内，赋存着数层水量较丰富的碎屑岩类裂隙孔隙含水层。白垩系承压含水层在盆地北部一线较厚，承压性较强，形成自流水区，但水质较差，多为咸水。 盆地内断裂构造不甚发育，白垩系碎屑岩类基本上为稳定的湖相沉积。只是在煤田西侧边缘的个别钻孔中见有基岩破碎，沿裂隙面可见有地下水活动痕迹，但水量甚微。在其上部，有较厚的泥质岩类覆盖隔水层，地下水下渗困难，故对矿床充水影响不大。13.1.2.2区域含水层特征1、松散层空隙潜水含水层（1）第四系全新统（Q4）孔隙潜水：分布于盆地东部及河槽、沟谷、湖泊、低洼等处，厚度大于9m。含水层有不同成因类型堆积的冲、洪积砂砾石、中粗砂和湖泊沉积的细粉沙以及含砂淤泥等组成。地下水以大气降水补给，以垂直蒸发和开采为主要排泄渠道。（2）第四系上更新统（Q3）：主要分布于东部塞打不苏、塔拉赛汉一带，岩性为灰色、土黄色含砾粉砂、细砂、黄土状亚砂土、亚粘土夹砂砾石层，厚度大于17m。该层一般含水较弱。2、碎屑岩类孔隙、裂隙含水层（1）新近系上新统（N2）孔隙层间水：主要分布于盆地南部基岩区低洼地带，岩性由棕红色泥岩、细砂岩、含钙质结核，局部黄褐色、浅黄色泥岩夹泥质砂砾岩组成，厚度大于5m。该层一般含水较弱。（2）古近系始新统（E2）：主要分布于盆地南部、桑根达来苏木以东以及赛打不苏一带，地表构成台地。岩性由砖红色、浅红色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及砂砾岩，灰白白色含砂泥灰岩组成。局部夹似层状、透镜状含砂石膏层。控制厚度143.89m（ZK6304钻孔）。在白彦花盆地的东缘，赛打不苏一带，赋存着较丰富的第三系红层孔隙水、裂隙水。（3）白垩系上统（K2b）（上红层）：该统分布广泛，平行不整合覆于下统含煤岩段之上，为一整套湖泊相沉积为主的红色地层，在盆地内俗称上红层。岩性主要由砖红色、褐红色含砾泥岩、粉砂质泥岩、含砾泥质粉砂岩及细砂岩、砂砾岩夹薄层砾质泥岩及泥灰岩组成，局部夹灰色、杂色含砾泥岩，厚度352.66m。 本统除在盆地东北部和西北部遭受剥蚀外，其余地区均有发育。经钻探证实，本统呈现了北薄南厚，东薄西厚的变化趋势，岩性横向变化不大，盆地边部粒度变粗，并在盆地东部西海拉音一带发育小型冲积扇带，冲积扇由含砾岩夹薄层粘土岩、泥岩构成，胶结紧密。该统地层局部富含孔隙、裂隙水。（4）白垩系下统白彦花组（K1b）：广泛分布与白彦花盆地，为大型内陆湖泊相碎屑沉积，根据岩性组合特征将该组划分为两个岩段，由上而下分述如下：白彦花组上段（K1b4）：位于白彦花组上段。岩性又浅灰、灰、灰绿、深灰色泥岩、含砾泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩夹细砂岩、粘土岩、砂砾岩、砾岩及薄层泥灰岩组成，中部夹褐煤层和薄层炭质泥岩。局部夹有钙质结核及菱铁质结核。厚度大于557.52m。该层一般含水较弱。 白彦花中断（K1b3）（下红层）：位于该组中部，岩性由紫红、褐红、棕红色泥岩、含砾泥岩、含砾泥质粉砂岩、及砂砾岩夹薄层灰岩。灰绿色含砾泥岩、砂砾岩等组成，厚度330.03m。地层富水性弱中等。（5）侏罗系上统（J3）：主要分布于盆地南部，分为两个岩段，由上到下分述如下： 火山岩段（J32）：灰绿、浅灰绿色安山玢岩、火山集块岩和英安玢岩，厚度43m。该地层含少量空隙，裂隙承压水。 砂砾岩段（J31）：主要由绿黄灰色含砾粗砂岩组成，厚度90m。该层裂隙普遍被泥质填充，不利于地下水赋存，富水性差。（6）侏罗系中下统（J1-2）：主要见于盆地西缘哈牙乌兰陶勒盖一带，岩性为黄褐、灰褐、灰紫、灰白、粉灰色凝灰质泥岩、碳酸盐化含凝灰质泥岩、层凝灰岩与凝灰质泥岩互层，含有大量的植物化石，厚度76m。（7）二叠系下统包特格组（P1bt）：集中分布于勘查区东北部，按岩性组合及古生物的不同，可划分为三个岩性段。第一岩段（P1bt1）岩性组合为灰、黄灰、灰紫色砾岩，砂砾岩夹不等粒硬砂岩，粉砂岩及泥岩。厚度1604m，与上覆地层整合接触。第二岩段（P1bt2）由灰、黄灰、紫灰色硬砂岩夹生物碎屑灰岩及粉砂岩，板岩和砂砾岩组成。厚度1232m，与上覆地层呈断层接触。第三岩段（P1bt3）主要岩性组合为紫、紫灰、紫红色安山岩，岩屑晶屑凝灰岩。厚度193m。含水情况不明。（8）石炭系上统阿木山组（C2a）：根据岩性特征该组分为两个岩段，由上至下为：第二岩段（C2a2）：由灰、青灰色泥质粉砂岩板岩夹变质石英砂岩及大理岩透镜体组成，厚度526m。与下覆地城呈整合接触，含水情况不明。第一岩段（C2a1）：岩性上部为灰、灰紫、黄灰色结晶灰岩夹石英板岩。下部为灰白、紫灰色含砾硬砂岩、石英砂岩及粉砂质泥岩夹灰岩透镜体及板岩，总厚度554m。含水情况不明。（9）石炭系上统巴图组（C2b）：该组分布广泛，主要出露于盆地北部、东部、并构成盆地基地。根据岩性特征由上至下分为三个岩段：第三岩段（C2b3）：岩性为灰、灰紫、灰白色长石石英砂岩夹硅化泥岩及结晶灰岩透镜体，厚度3891m。与上覆地层整合接触。含水情况不明。第二岩段（C2b2）：岩性为灰绿、黄灰、褐灰色变质泥岩、绿泥板岩夹拉斑玄武岩，玄武安山岩、超基性岩及灰岩透镜体，厚度948m。含水情况不明。第三岩段（C2b1）：岩性为青灰、褐灰色板岩，含粉砂质板岩夹长石石英砂岩，厚度957m。含水情况不明。（10）中元古界中元古界石英岩-大理岩组（Pt23）：见于本区西部，分布面积不大，岩性组合为浅灰色，灰白色石英岩，大理岩夹灰色石榴石蓝晶石二云片岩及云母石英片岩。出露厚度2472m。上下限不清，地层含水情况不明。13.1.2.3地下水补给、径流、排泄条件XX煤田地下水来源除西南面接受地下径流补给和大气降水垂直渗透补给外，煤田内主要接受大气降水垂直渗透和低山丘陵区基岩裂隙水的侧向径流补给，而后汇集于古河道向北东径流排出区外。13.1.3区域构造该盆地处于阴山向构造带中断北亚带构造分区，位于桑跟达来东西向挽近槽地东部，内蒙弧形构造带与纬向构造带的复合和联合部位，由于盆地及其外围大部分被中、新生代地层覆盖，构造形迹出露较少，仅在盆地北部，西北部及南部基岩区有部分纬向构造带及内蒙弧形的形迹特征。北部基岩区主要隶属内蒙弧形构造带的北东东向乌珠尔少布特阿拉腾淖尔复背斜。西北部隶属纬向构造带的索伦断褶带，该断褶带是以褶皱为主，断裂构造十分发育的东西向隆起褶带。盆地南部为桑根达来白彦花东西向隐伏隆起带，此带可归属于纬向构造带的产物。该盆地的形成和发展受到南北部两侧盆缘同生断裂的影响，并形成地堑型构造。早期发育的构造形迹以及其一部分构造后期的继承性活动，对白彦花盆地的形成，演化和后期改造起到控制作用。它的雏形形成于华力西晚期，由于当时强烈的岩浆活动和以南北向压应力为主的构造变动，盆地基底构造在北东东及东向的基础上发育了东西向构造的形迹，二者呈复合关系。由于接踵而来的燕山运动使地壳升降表现出明显的差异，隆起和坳陷产生并继承了先期构造形迹的特点，盆地内沉积了粗碎屑岩，沿盆缘断裂，火山岩和火山碎屑岩喷溢到地表，并呈线型分布。岩体主要分布于盆地边缘，其规模不等。岩性为黑云母花岗岩、斜长花岗岩、黄岗闪长岩、黑云母二长黄岗岩、石英闪长岩、闪长岩、闪长玢岩、蚀变辉长岩、蛇纹岩等。所有这些岩体的侵入时代均早于成煤期，与成煤期作用的发生和后期改造作用无关。13.1.3.1褶皱主要形成于晚古生代和中生代，简述如下：（一）晚古生代褶皱区域上分布于北部地区，有多个背、向斜构成，褶皱地层分别有上石炭统和下二叠统组成，褶皱形态以紧密线型为主，局部为倒转褶皱，褶皱地层倾角一般在3050之间，个别较陡，达6070，单褶曲宽度一般在23km，长度516km，由于受后期断裂构造的破坏和改造，褶皱构造失去了原有的连续性和完整性，构造轴线变现为多向性，但总体方向为北东向。（二）中生代褶皱区域上分布于南部地区。褶皱地层有白垩系组成，为一套灰红色正常碎屑岩建造，褶皱形态为一宽缓向斜，地层倾角一般小于10，出露宽度2-20km，长度达80km，两翼不对称，褶皱近于东西向展布。3.1.3.2断裂构造勘查区北部基岩裸露区断裂构造十分发育，其形成时代应为华力西中晚期，断层切穿上石炭统及下二叠统地层，局部被白垩系上统地层所掩盖。就其发育程度以北东向断层规模最大，断层性质以正断层为主，性质不明断层次之。北西向断层一般规模较小，多为平移断层和性质不明断层。断层间的相互关系，北西向断裂受控于北东向断裂，可能北东向断裂略偏早于北西向断裂。在盆地的南北俩侧发育有两条盆缘断裂F9和F10，控制着盆地的形成和后期的成煤过程。在盆缘断裂F9和F10内侧即盆地中沉积着巨厚的白彦花组含煤岩性，其上覆盖了布尔罕托组浅红、褐红色含砾泥岩、粉砂质泥岩、含砾泥质粉砂岩及细砂岩等。在F9和F10外侧没有白彦花组地层的沉积，布尔罕托组地层直接覆盖在石炭系本巴图组三岩段（c2b3）灰、灰紫、灰白色长石石英砂岩，硅化泥岩之上。 F9、F10断层早期是通过物探电法推断的断层，在xx煤田详查过程进行了二维地震工作，通过二维地震进一步确定该断层的位置和性质。F9断层为一正断层，总体走向北东向，倾向南东，倾角67，断距大于100米。F10断层也为一正断层，总体走向北东向，倾向北西，倾角60，断距大于200米。并有继承性活动的现象。13.1.3.3区域岩浆岩区域内出露的岩浆岩，主要为华立西中一晚期的花岗岩及岩脉，出露面积较小。白彦花盆地内成煤期后无岩浆活动。13.2勘查区地质3.2.1 勘查区地层勘查区位于XX盆地西北部，区内大部分被上第四系新地层所覆盖，东北部有下白垩统白彦花组（K1b）地层出露。据XX盆地内出露和钻孔揭露地层自下而上分述如下：（一）下白垩统白彦花组（K1b）该组地层在晚中生代二连盆地群中分为六个岩段，自下而上为：顶部砂泥岩段（K1b6）、上部砂砾岩段（K1b5）、上含煤段（K1b4）、中部砂泥段（K1b3）、下含煤段（K1b2）、底部砂砾岩段（K1b1）。白彦花组由东向西颗粒渐变细，而且西部沉积时间较短。从已有钻孔揭露资料，区内未发现（K1b1）（K1b2）以及上部（K1b5）（K1b6）地层，初步认为只有两个岩段，即上含煤段、中部砂泥段。1、中部砂泥段（K1b3）（1）泥岩、粉砂岩段（俗称下灰层）勘查区钻孔未揭露。该段目前是煤系地层的最下部层位，为盆地形成早期的沉积物，邻区仅见于两个钻孔（以往施工）中，即ZK7901孔和ZK7903孔，揭露厚度为68.78125.82m。岩性主要有绿灰色、灰色、深灰色泥岩、含砾泥质粉砂岩、含砾泥岩、砾质泥岩及泥质粉砂岩夹薄层泥灰岩。本段未能控制底界，故与下伏地层接触关系不清。该段含丰富的孢粉，主要有：Murospora-Densoisporites-Coniferus孢粉组合，该段地层与上述地层整合接触。（2）上部泥岩砂岩段（俗称下红层）勘查区钻孔未揭露，工作区内分布广泛，为一套氧化环境下浅水湖泊相沉积物，该层横向分布较稳定，部分地区沉积超覆于基地岩石之上。岩性主要由紫红、褐红、棕红色泥岩、含砾泥岩、砾岩等组成。由于本次施工钻孔的终孔层位为过煤层1015m，所以详查区内只有三个钻孔见到该地层，钻孔揭露厚度为45.93100.02m，平均79.06m，与下伏地层呈接触整合关系。本段富含孢粉，主要为裸子植物孢粉。拟云杉孢粉：P iceites突助纹孢粉：Cieaticcosis Porites 里白孢粉：Gleichenerdites2、含煤段（K1b4）（俗称上灰层）该岩段在盆地内广泛发育，是勘查区主要赋煤层位。岩性由灰绿色、灰色、深灰色泥岩、含砾泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩夹细砂岩、粘土岩、页岩、砂砾岩、砾岩及薄层泥灰岩组成，中部夹褐煤层及薄层炭质泥岩，上部局部夹黄色泥质粉砂岩、菱铁矿结核及薄层状菱铁矿，并见少量钙质结核。区内所有15个钻孔揭露了该地层，钻孔揭露厚度161.65262.65m，平均216.31m。与下覆岩段呈整合接触关系。本段为一套湖泊、河流、沼泽、泥炭沼泽相沉积层，其中含有较丰富的动物化石和植物化石碎片。 本段煤层以上注要化石为： Eosestheria Spp. 东方叶支介 煤层以下所含化石主要有： Lycoptera Sp. 狼鳍鱼 Eosestheria Spp. 东方叶支介 Vivtparus Sp. 田螺 Sphaerium Sp. 球虮并含瓣鳃及腹足类化石以及其他类型的真骨鱼类化石,并含有丰富的介形类化石。经化石确定该段地展为早白垩系中期。本段含有大量的孢粉。主要为：Tyilobsporites三瓣孢Lygodiumsporites海金砂孢Cicatricosisporites天突助纹孢Pilosisporites刺毛孢Couperisporites 库珀孢Foraminisporites 似孔孢Gleicneniidites 里白孢(二）白垩系上统布尔罕托组（K2b)(俗称上红层）该统分布广泛，平行不整合覆于下统含煤岩段之上，为一套湖泊相沉积为主的红色地层，在盆地内俗称上红层。岩性主要由砖红色、褐红色含砾泥岩、粉砂质泥岩、含砾泥质粉砂岩及细砂岩、砂砾岩夹薄层砾质泥岩及泥灰岩组成，局部夹灰色、杂色含砾泥岩。区内有15个钻孔揭露了该地层，揭露厚度为94.24194.33m,平均厚度 145.82m。（三）古近系 始新统（E2）该统分布广泛，几乎全区发育。（仅B3-2号孔未见，另B-3、ZK6309号孔无原始资料可查)。岩性由砖红色、浅红色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及含砾砂岩、灰白白色含砂泥灰岩组成。局部夹似层状、透镜状含砂石膏层。区内共有14个钻孔见到该地层，据钻孔资料,该地层厚度为0201.36m，平均厚94.09m。与下覆白垩系地层呈角度不整合接触。（四）新近系 上新统（N2b)勘查区地表14勘探线与15勘探线中间，即B1-3号孔西南有1km2上新统(N2b)出露，据原详查报告资料，该统为一套红色半固结含砾粘土、亚粘土，局部见泥岩、泥质粉砂岩，含灰白色钙质结核层。厚度0-11.75m，平均厚9.27m，分布不均匀，仅部分钻孔（4个）见到该地层。与下覆地层呈平行不整合接触关系。(五)第四系勘查区内该地层广泛分布，据钻孔资料揭露，该地层厚度为0-19.78m,一般厚度为10.64m。与下覆地层为不整合接触。据地质填图成果详述如下：1、上更新统（Q3）岩性为灰色、深灰色、土黄色含砾粉砂、细砂、黄土状亚砂土、亚粘土并夹砂砾石层。2、全新统（Q4）分布于盆地东部及河槽、沟谷、湖泊、低洼地等处，由不同成因类型堆积的松散砂、砂砾石、砂砾淤泥等组成。（1）风成砂：区内大面积分布，地貌显示为风成砂丘及平坦地带的砂层堆积，砂质成分主要为石英，分选好，局部地带混有小砾石。（2）冲洪积层：分布于河槽、沟谷地带，为分选极差的砂砾石堆积，成分主要为石英岩、花岗岩及片麻岩等，地貌显示植被较稀疏，常与湖积层、风积层呈渐变过渡关系。（3）湖积层：分布于湖泊、低洼地等处，为灰褐色、黄褐色亚砂土、砂质淤泥组成，表面常发育草原植被蓬状草。厚度1-3m。13.2.2勘查区构造该区为内陆山间扇前浅水湖盆型盆地，在其形成的早期，南北两侧均受到盆缘东西向为主的同沉积断裂的控制，同时受到北东向断裂构造的分割，而使盆地形态呈进东西向的“鱼”形展布。盆地东向狭窄，而中西部宽阔。勘查区位于白彦花盆地的西端北部，是整个盆地的“鱼”首部分上端。地层走向近东西，倾向南，为白彦花向斜盆地的北翼及西部转折端向斜往西翘起，地层产状平缓，倾角34。近露头处，最大倾角7，局部地段有宽缓的波状起伏。据已有资料分析，勘查区内仅见一条断层F1。3.2.3勘查区岩浆岩据现有资料，勘查区内未发现岩浆岩侵入。据上所述，区内含煤地层沿走向、倾向变化不大，倾角平缓，既无褶皱、断裂，又未发现岩浆岩，构造属于简单类型。3.3煤层及煤质3.3.1含煤性勘查区含煤地层为白垩系下统白彦花组，岩性组合为一套陆相碎屑岩类。区域上按沉积旋回，岩性特征，颜色变化，一般可划分为六个岩段，其中第四岩段含煤性最佳，亦是地质勘查的主要对象。据钻孔资料，勘查区缺失上部砂泥岩段（K1b6）和砂砾岩段（K1b5），含煤岩段（K1b4）直接与白垩系上统布尔罕托组（K2b）红色砂（砾）泥岩层不整合接触。含煤岩段（K1b4）是本次详查地质工作的目的层。含煤岩性主要以灰、深灰、灰黑色泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、细砂岩、炭质泥岩及煤层组成。该岩段在成煤期处于较稳定的泥炭沼泽沉积环境，根据内蒙古自治区乌拉特中旗xx煤田西段煤炭详查资料显示，岩段内赋存一个煤组，煤组内含一层主采煤层，即煤层，在全区发育，煤层厚度大且较稳定，全区大部分可采。含煤地层厚度变化为161.45262.65m，一般厚216.31m左右。煤组厚1.0513.75m，平均9.27m，其中可采煤层厚2.6213.75m，平均9.86m，含煤系数4.29%，可采区内含煤系数4.46%。总体含煤性一般。具体内容见表3-1-1所示：煤层号煤层厚度m可采厚度m夹矸层数 夹矸厚度m煤层对比可靠度 可采程度 稳定程度 1煤最小-最大平均点数最小-最大平均点数最小-最大平均点数最小-最大平均点数1.05-13.759.27（15）2.62-13.759.86（14）174（53）0.2-1.10.34（49）可靠全区大部分可采较稳定岩性顶板炭质泥岩、泥岩、粉砂岩、粘土岩、粉砂质泥岩夹矸泥岩、炭质泥岩、含碳泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩底板泥岩、炭质泥岩、含碳泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩表3-1-1煤层含煤特征一览表13.3.2 煤层勘探区煤层赋存于白垩系下统白彦花组上段（K1b4）,1煤层是勘探区内唯一的可开采煤层。勘探区内有15个钻孔见到1煤层，其中14点可采，煤层自然厚度为1.0513.75m，平均9.27m。可采厚度为2.6213.75m，平均9.86m，埋藏深度在180.89453.55m之间，煤层结构有简单至复杂，含矸17层，各孔煤层夹矸厚度及顶、底板、夹矸岩性。可采面积为69.89km2，占勘查区面积的90%，为大部可采的较稳定煤层。区内煤层厚度东南厚，最厚为20线B2-6号孔（13.75米），往北、往西变薄，既有深部厚浅部薄的规律，其中勘查区北部出线面积约8Km2不可开采区，占勘查区面积的10%。煤层顶板岩性为炭质泥岩、泥岩、粉砂岩、粘土岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩。底板岩性为泥岩、炭质泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、页岩、细砂岩。底板泥岩、粉砂岩种含有植物根茎化石（根土岩）。夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩、含碳泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩。13.3.3煤层对比由于勘查区没有明显的标志层，故煤层对比只能依靠煤层本身进行。煤层虽然结构复杂，但根据沉积旋回、煤层及煤质特征、电测井曲线并借助于岩层对比，确定为一个煤组（即1煤层），经钻探施工验证，对比效果良好。3.3.4煤质3.3.4.1煤的物理性质及煤岩特征1、煤的物理性质煤的颜色为褐黑色，沥青光泽，条带状结构，部分煤中见木质结构，可见到清晰的年轮，断口呈平坦或参差状，偶见贝壳状断口;块状、层状构造，局部见黄铁矿结核，不规则分布，内外生裂隙不发育。2、煤岩特征（1）显微煤岩特征依据GB/T15589-1995国家显微煤岩分类标准划分，该区煤层属微镜惰煤。显微煤岩组成中以镜质组为主，惰质组含量较高。（2）变质程度通过空气中干物镜下鉴定，煤层的镜煤最大反射率为0.4400%，属于褐煤。变质阶段为0。3.3.4.2煤的化学性质和工艺性能 1、化学性质（1）工业分析 水分（Mad） 原煤水分（Mad）在4.9218.62%之间；浮煤水分（Mad）在5.9516.99%之间。灰分（Ad%） 原煤灰分（Ad）在15.1239.43%之间，平均26.75%，为中灰煤。 挥发分（Vdaf） 原煤挥发分产率（Vdaf）38.52%51.80%，平均43.98%；浮煤挥发分产率（Vdaf）39.6547.38%，平均44.06%。为高挥发分煤（HV）。（2）煤中的有害元素全硫（St,d）原煤全硫（St,d）为0.982.93%，平均为1.83%，为高中硫煤（MHS）；浮煤全硫（St,d）为0.822.50%，平均为1.44%。煤中的硫成分以有机硫（So,d）为主，硫铁矿硫（Sp,d）次之，硫酸盐硫（Ss,d）含量甚微。磷（Pd）磷（Pd）含量原煤在0.0000.134%之间，平均为0.020%，为低磷分煤。砷（As）煤层砷（As）含量在579ppm之间，相当于57910-4%之间，为二四级含砷煤（AS）。氟（F）煤层氟（F）含量在100612ppm之间，平均含量为246ppm。氯（Cl）氯（Cl）含量在0.0080.640%之间，平均含量为0.150%，为低氯煤。（3） 元素分析碳（Cdaf）原煤碳（Cdaf）含量为67.1574.73%，平均为71.13%；浮煤碳（Cdaf）含量为69.6975.11%，平均为72.18%。氢（Hdaf）原煤氢（Hdaf）含量为3.904.95%之间，平均为4.51%；浮煤氢（Hdaf）含量为4.064.84%，平均为4.51%。氮（Ndaf）原煤氮（Ndaf）含量为0.5601.37%，平均为0.99%；浮煤氮（Ndaf）含量为0.721.38%氧（Odaf）含量较高，原煤氧（Odaf）含量为18.1126.31%，平均为20.69%；浮煤氧（Odaf）含量为18.5323.08%，平均为20.71%。以上数据表明：组成可燃物的元素以碳和氧为主。2、工艺性能（1）原煤发热量原煤高位发热量（Qgr.d）原煤发热量（Qgr.d）值为16.1325.44MJ/Kg,平均为20.56MJ/kg. 为高热值褐煤（HQL).原煤低位发热量（Qnet,d）原煤发热量（Qnet,d）值为15.8524.66MJ/Kg,平均为19.69MJ/kg. （2）结焦性煤的焦渣特征平均为2号，表明煤层结焦性差。（3）气化性能热稳定性煤的残焦比TS+6在28.3572.63%之间，平均为53.76%，为中等热稳定性煤（MTS).煤对CO2的反应以往测试资料，煤对二氧化碳的反应较差。结渣性以往测试，为强结渣煤。（4）低温干馏煤的低温干馏产物以半焦为主，其次为焦水/气体损失和焦油产率。煤层的焦油产率小于7%，为含油煤。（5）煤灰成分及灰熔融性煤灰成分二氧化硅（SiO2）和三氧化二铝（Al2O3）含量最高，氧化钙（CaO）、五氧化二磷（P2O5）等其他煤灰成分均较低。煤灰成分以酸性物质为主。煤灰熔融性煤的软化温度介于10901300。平均温度1190，为较低软化温度灰（RLST）；流动温度11501350，平均温度1260，为较低流动温度灰（RLFT）。（6）煤中腐植酸及苯萃取物产率 煤层腐植酸含量均小于20%，属低腐植酸煤。 苯萃取物产率一般为0.121.05%，属低等级别。（7）透光率煤的透光率在3164%之间，平均为41%。3.3.4.3煤类及工业用途1、煤类根据中华人民共和国中国煤炭分类GB5751-86标准，该煤层的浮煤挥发分产率（Vdaf）39.6547.38%，平均44.06%。平均透光率为41%。发热量20.56MJ/Kg，煤类属于褐煤。2、工业用途1煤为中灰分、中高硫、低磷、高热值的褐煤，可作为动力用煤。3.4开采技术条件3.4.1勘查区水文地质3.4.1.1概况本区位于xx煤田西段，一近东西向延伸的，中生代断陷盆地内。基本为全掩盖区。盆地北部为古生代基岩构成的低山丘陵区；盆地南部为山前波状倾斜平原，为隐伏隆起区；盆地中，煤层分布与盆地形态相近，煤层厚度变化较大，其变化规律为：自盆地边缘向中心递增加厚。本区地形南高北低，起伏不大。最高点位于详查区东南边界B3-7孔附近，海拔标高约1200m；最低点位于详查区东北部时令湖附近，海拔标高约1155m。区内沟谷不甚发育，无常年性有水河流。水井零星分布，出水层均为Q4al+pl。位于中北部一带低洼处，雨季多形成蝶妆湖，旱季干枯。3.4.1.2含隔水层特征根据区内地下水的赋存条件及水力特征，将区内地下水划分为松散岩类孔隙水和碎屑岩类、裂隙水两种类型。1、松散岩类孔隙含水层特征本区松散岩类广泛分布，含水层主要由第四系（Q4）不同成因类型堆积的松散沙土、砂砾石及不同粒度的砂层等沉积物所构成。颜色为灰白色、灰褐色砂砾石、中粗石、细砂、砂质淤泥等，物质成分由本区西南向中部由粗变细，含水层也由薄变厚。根据民井调查资料，水位埋深2.10-10.20m，含水层厚度0.50-6.20m，水质为HCO3.SO4-Ca.Mg型，矿化度0.45g/l，为淡水。PH值7.58-8.01m，为弱碱性水。钻孔揭露第四系总厚1.50-27.75m，平均11.45m。区外北部B4-2号钻孔，对该层（包括下伏基岩砂岩层）进行了抽水试验工作。含水层厚度29.40m，水位埋深2.80m。水位降深24.01m，单位涌水量0.0093l/s.m，渗透系数0.05m/d。由于地形较平坦，水力坡度不大，地下水流动速度慢。再由于蒸发量大于降水量的19.2倍，因此导致了地下浅层水通过土壤的毛细管蒸发，使中含盐成分逐渐增高，水质较差，水化学类型为SO4.Cl-Na型水，矿化度1.1g/l，为微碱水。PH值10.16，为强碱性水。第四系孔隙潜水主要接受大气降水和南部低山丘陵区孔隙水的补给。地下潜水随地形由西南向北东径流，排泄于区内北东部地势低洼地带，最终排泄于区外。据邻区资料，水质由西南向北东逐渐变差。2、碎屑岩类含隔水层特征（1）新近系上新统（N2b）隔水层为一套红色半固结含砾粘土、亚粘土，含灰白色钙质结核层。厚度7.00-11.75m，平均9.21m，区内分布不均匀，仅少数见到该地层。该层不含水，隔水性能较好。（2） 古近系始新统（E2）弱含水层该统分布广泛，全区发育。岩性由砖红色、浅红色细砂岩、粉砂岩、泥质砂岩、含砾砂岩及灰白白色含砂泥灰岩组成。局部夹似层状、透镜状含砂石膏层。结合邻区资料，该地层厚度为0-201.36m，平均厚度94.09m。含水微弱，与下伏白垩系地层成角度不整合接触。 （3）白垩系上统（K2b）（上红层）空隙、裂隙水该统分布广泛，平行不整合覆于下统含煤岩段之上，为一套湖泊相沉积为主的红色地层，在盆地内俗称上红层。岩性主要由砖红色、褐红色含砾泥岩、粉砂泥质岩、含砾泥质粉砂岩及细砂岩、砂砾岩夹薄层砾质泥岩及泥灰岩组成，局部夹灰色、杂色含砾泥岩。结合邻区资料，厚度94.24-194.33m，平均145.82m。本统除在东北部和西北部遭受剥蚀外，其余地区均有发育。经钻探证实，本统呈现北薄南厚，东薄西厚的变化趋势，岩性横向变化不大，盆地边部粒度变粗，含有孔隙潜水。（4）白垩系下统白彦花组（K1b）含水岩组该统广泛分布于白彦花煤盆地，为大型内陆湖泊相碎屑沉积，根据岩性特征，将改组划分为三个含隔水层，由上至下分述如下：白彦花组中段（K1b4）（上灰层）弱含水层：该岩段在盆地内广泛发育，为一套湖泊、河流、沼泽、泥炭沼泽相沉积层，是本区主要含煤层段。岩性由灰绿色、灰色、深灰色泥岩、含砾泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩夹细砂岩、粘土岩、砂砾岩、砾岩及薄层泥灰岩组成，中