佛殿沟煤矿地面电法勘查施工方案.doc

山西平遥县兴盛煤化有限责任公司山西平遥县兴盛煤化有限责任公司 佛殿沟煤矿佛殿沟煤矿地面电法地面电法勘勘查查施施工工方方案案 山西地宝能源有限公司山西地宝能源有限公司 二二一七年九月一七年九月 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司山西平遥县兴盛煤化有限责任公司 佛殿沟煤矿佛殿沟煤矿地面电法地面电法勘勘查查施施工工方方案案 设计编写：王长春 技术负责：王长春 部门负责：赵玉东 编制部门：地宝能源有限公司 总工程师：郭景林 经 理：张春燕 山西地宝能源有限公司 二一七年九月 附图 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟煤矿地面电法勘查工程布置图 1：2000 目目 录录 1 概概 况况1 1.1 勘探区范围及地质任务1 1.2 勘探区位置交通及自然地理条件2 1.3 四邻关系4 1.4 煤矿生产概况5 1.5 以往地质工作8 2 地质概况及地球物理特征地质概况及地球物理特征11 2.1 井田地质11 2.2 水文地质16 2.4 地球物理特征28 3 施工方法及工程量施工方法及工程量30 3.1 方法及测网选择30 3.2 仪器选择30 3.3 施工参数选择30 3.4 试验工作30 3.5 测量工作32 3.6 电法野外施工技术措施33 3.7 质量指标33 3.8 工程量34 4 劳动组织劳动组织35 4.1 施工组织安排.35 4.2 保证措施.37 5 资料处理及解释资料处理及解释41 5.1 瞬变电资料处理流程与方法41 5.2 瞬变电资料解释方法42 6 成果提交成果提交44 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 1 1 概概 况况 依据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发 200959 号文关于晋中市平遥县煤矿企业兼并重组整合方案的批复 ，山西 平遥兴盛煤化有限责任公司对山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟煤矿、 山西平遥元宝湾煤业有限公司、山西展锦煤业有限公司及 0.0056km2新增区重 组整合，兼并重组整合后煤矿企业核准名称为山西平遥县兴盛佛殿沟煤业有限 公司。 2014 年 11 月 15 日山西省国土资源厅为该矿颁发了采矿许可证，证号为 C1400002009111220043884，证载井田面积为 5.0211km2，批采 2-11 号煤层， 生产能力为 60 万 t/a，开采方式为地下开采，开采深度 1280m-580m，有效期限 2014 年 11 月 15 日至 2015 年 11 月 15 日。 1.1 勘探区范围及地质任务勘探区范围及地质任务 1.1.1 勘探区范围及拐点勘探区范围及拐点 勘查面积共 0.7km2，拐点坐标见下表（1-1） 瞬变电磁+EH4 勘探区拐点坐标一览表 表 1-1 序号 XY 14103619.26937606915.82 24103366.50137606420.63 34103890.32637605938.2 44104428.35537606430.34 5410467545 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 2 1.1.2 地质任务地质任务 探测勘探区内各煤层顶底板富水区分布情况。 1.2 勘探区位置交通及自然地理条件勘探区位置交通及自然地理条件 1.2.1 勘探区位置交通勘探区位置交通 山西平遥县兴盛佛殿沟煤业有限公司位于平遥县城南 17km 处的陈西村附 近，行政区划属段村镇管辖。地理坐标为东经 1121108112 1230，北纬 370245370408。 2014 年 11 月 4 日山西省国土资源厅为该矿颁发了采矿许可证，证号： C1400002009111220043884)，批采煤层 2-11 号，生产规模 60.00 万 t/a，矿区面 积 5.0211km2，有效期限 2014 年 11 月 15 日至 2015 年 11 月 15 日，批采深度 由 1280m 至 580m 标高。 井田范围由 21 个坐标拐点依次连线圈定(3带)，矿区范围拐点坐标见表 1-2。 井田边界拐点坐标一览表井田边界拐点坐标一览表 表 1-2 1980 年西安坐标系(3带)1980 年西安坐标系(3带) 拐点 编号 XY 拐点 编号 XY 14104871.4237606930.77124101734.3937605216.78 24104871.4237607330.77134101828.3937605270.78 34103521.4237607430.33144101741.3937605335.78 44102401.4137607130.78154101807.3937605463.78 54102388.4137607015.78164102055.3937605351.78 64102151.4137606930.78174101901.3937604705.77 74102001.437606430.78184102341.3937604680.77 84101671.437605980.78194102341.3937604830.77 94101391.3937605670.78204103051.437605390.77 104101722.3937605506.78214104121.4137606030.77 114101657.3937605363.78 井田形状为一不规则多边形，东西最长 2.70km，南北最宽 3.49km。 井巷工程标高至地表，洪山泉域重点保护区及普洞二水源地二级保护区及 其它重要建(构)筑物压覆资源禁止开采。 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 3 1-2 交通位置图 该矿工业场地至平遥县城 18km。汾(阳)-屯(留)公路沿井田东边界自北向 南通过。井田西北外 15km 处有南同蒲铁路通过。井田内各村庄均有简易公路与 外界相连，交通方便,见交通位置图(图 1-1)。 1.2.2 勘探区自然地理与社会人文勘探区自然地理与社会人文 1、地形地貌 本区位于太岳山(霍山)北西麓的延伸部分，北邻晋中盆地，属于低中山区。 地形总体态势为东高西低，南高北低，最高处为井田外东南角，地面标高 1344.2m，最低点为井田西北部沟谷中，地面标高 1015.8m，相对高差 328.4m。 由于沟谷切割很深，沟深壁陡，形成相当复杂的山峦丘陵、黄土冲沟发育的地 形。 2、水系 区域地表水属黄河流域汾河水系，流经区域的主要支流有惠济河、柳根河、 官村河等，均为季节性河流。井田东临柳根河，井田内无常年地表水体及河流， 在沟谷上游部分有泉水溪流出露，流至谷口则多干涸。井田范围内主要发育 4 条近北西-南东走向的沟谷，平时各沟谷干涸无水，雨季汇集各支叉冲沟的洪水， 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 4 汇入井田外东部的柳根河中。 3、气象 区域属暖温带半干旱大陆季风性气候,大陆气候特征明显，四季分明，冬长 夏短,季风强盛。春季干燥多风,夏季炎热多雨,秋季凉爽宜人,冬季少雪寒冷。 据平遥县气象局资料，多年平均气温为 10.4，一月份气温最低，平均气温为 9，极端最低气温为-21.4(1977 年 1 月 5 日)。七月份气温最高，平均气 温为 23.6，极端最高气温为 39.6(1999 年 7 月 30 日)。一年内降水分配不 均,多集中在七、八、九三个月,占全年总降水量的 75%以上。多年平均降水量 为 454.6mm，年最大降水量为 785.4mm,年最小降水量为 241.71mm。多年平均蒸 发量为 1932.9mm，是降水量的 4 倍左右，年最大蒸发量 2102.6mm，年最小蒸发 量为 1313.8mm。年相对湿度为 44%75，平均 58；年主导风向为西北风， 冬季多为西风、西北风，夏季多为东风、东南风，年最大风速 17m/s，平均风 速 2.1m/s，冬春季风大，夏季风较小，一般风力 34 级。霜冻期为 10 月上旬 至次年 4 月中旬，无霜期为 185 天左右。最大冻土深度为 64cm。 4、地震 根据中华人民共和国标准 GB183062001中国地震动峰加速度区划图 ， 本区地震烈度为度，地震动峰值加速度值为 0.20g。 5、本区社会经济状况 平遥县地处太原盆地南端,全县地势总体由东南向西北逐渐倾斜，东南部为 山地,西北部为平川, 山地与平川之间为丘陵地区。 矿区及周边农业种植业以粮食作物为主，有小麦、玉米、高梁、大豆、谷 子、薯类；经济作物棉花、甜菜等；油料作物有花生、芝麻、大麻等；瓜果主 要有苹果、葡萄、红枣等。区内矿产资源种类多，分布广，现已探明有煤、铁、 锰铁、铝、石灰岩、石膏等十余种。 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 5 1.3 井田内及周边老窑、老空区分布及相邻煤矿生产情况井田内及周边老窑、老空区分布及相邻煤矿生产情况 1.3.1 井田内煤矿、老窑分布井田内煤矿、老窑分布 井田内煤矿开采历史悠久，老窑分布较多，限于当时开采技术条件的制约， 多分布于煤层露头附近，造成浅部多为采空区。1961 年山西煤管局 119 队在平 遥县佛殿沟矿区进行煤田普查工作时，对井田内的老窑进行了调查访问，共统 计小窑 34 个，大部分于山西组或下石盒子组地层中开凿竖井或斜井，均系乱探 乱挖，在井田南部煤层露头附近野外实地调查走访时发现由于年代较久，小窑 早已封闭，为黄土覆盖，而由于现佛殿沟煤矿井田南部包括老窑附近的煤层已 禁采，因此小窑对现本矿开采基本无影响。 山西平遥县兴盛佛殿沟煤业有限公司，由原山西平遥兴盛煤化有限责任公 司佛殿沟煤矿和原山西平遥元宝湾煤业有限公司，山西展锦煤业有限公司重组 整合而成。 1、原山西平遥兴盛煤化有限责任公司佛殿沟煤矿 该矿始建于 1958 年，1960 年投产，生产能力 15 万 t/a，批采 4、9、11 号 煤层。该矿采用斜井开拓方式，采煤方法为长壁式采煤，采煤工艺高档普采， 顶板管理采用自然垮落法。开采 9 号煤层，矿井正常涌水量为 30m3/d，最大涌 水量 70m3/d。为低瓦斯矿井。煤尘具有爆炸性，煤的自燃倾向性等级为级， 为不易自燃煤层。2007-2008 年，进行机械化升级改造，生产能力升为 30 万 t/a。4、9 号煤层现已采空。 2、原山西平遥元宝湾煤业有限公司 该矿 1985 年建井，1987 年投产，为村办煤矿，整合前为基建矿井，井田 面积 0.9008km2。批准开采 9、11 号煤层，设计生产能力 3 万 t/a，2005 年该矿 进行过采煤方法改革，生产能力达到 9 万 t/a。该矿开拓方式为斜井开拓，采 煤方法为走向长壁式，一次采全高，全部垮落法管理顶板。放炮落煤，矿井通 风采用中央并列抽出式，矿井瓦斯相对涌出量 3.39m3/t。矿井正常涌水量 108m3/d，最大涌水量 160m3/d。该矿于 2010 年底二次兼并重组整合时关闭。4 号煤层为古空区，9 号煤层现已采空。 3、原山西展锦煤业有限公司 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 6 始建于 1976 年，1977 年投产，井田面积 0.6423km2，批采 9、11 号煤层， 生产能力 9 万 t/a，该矿采用斜井开拓，一直开采 9 号煤层，矿井涌水不大， 平均 30m3/d。4 号煤层为古空区，9 号煤层现已采空。该矿于 2008 年资源整合 时关闭。 图 1-2 井田内煤矿及相邻煤矿示意图 本井田原有井筒共 7 个，利用其中兴盛佛殿沟煤矿的主斜井扩建为回风斜 井，新建主斜井、副斜井，其它井筒已关闭。 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 7 1.3.2 周边老窑、老空区分布情况周边老窑、老空区分布情况 与本井田相邻的山西平遥县兴盛煤化有限责任公司温家沟煤矿： 1984 年建井， 1988 年投产，井田面积 9.8207km2，批准开采 2-11 号煤层，生产规模 120 万 t/a。开采 2、9 号煤层，开拓方式斜井开拓，4 个回采工作面，9 个掘进工作面。 回采工作面为走向长壁综采。2、9 号煤层采空区存在积水，由于相对本井田来 讲，其采空积水位置处于下山位置，对本井田煤层开采影响较小。据矿方调查，未 发现有越界开采现象。在开采至井田边界时，一要留足井田边界保安煤柱，二 要边探边采，防止邻矿的采空区积水由于其它原因进入本井田内。本井田排水 系统健全 ，矿井正常涌水量 45m3/d，矿井最大涌水量 56 m3/d。主水仓有效容 量为 860 m3, 副水仓有效容量为 710 m3；洒水灭尘系统、安全监控系统正常运 行。为瓦斯矿井。所采煤层具有煤尘爆炸危险性，煤自燃倾向性属类自燃煤 层。井田地质构造属简单类型，水文地质类型划分为中等。 1.4 煤矿生产概况煤矿生产概况 2011 年 2 月 1 日晋中市煤炭工业局以市煤规发201140 号文关于山西平 遥县兴盛佛殿沟煤业有限公司矿井兼并重组整合项目矿井开工建设的批复 ，批 准正式开工建设，建设工期 24 个月。 1、施工单位 井巷工程：焦作市宏程建设有限责任公司承担主井工程的施工，温州建峰 矿山工程有限公司承担除主井外矿井的其他矿建施工。 土建工程：林州市二建建筑工程有限公司。 安装工程：河南郑建矿山工程建设有限责任公司。 2、设计单位：晋中市煤炭规划设计研究院。 3、监理单位： 山西省煤炭建设监理有限公司 1.4.1 项目核准、矿井初步设计、安全专篇及开工建设批复项目核准、矿井初步设计、安全专篇及开工建设批复 1、2009 年 10 月山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室以晋煤重 组办发200959 号文批准山西平遥县兴盛佛殿沟有限公司为兼并重组整合保留 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 8 矿井，主体企业为山西平遥县兴盛煤化有限责任公司。 2、2014 年 10 月 10 日山西省环境保护厅以晋环函 2014 1132 号文件 关于山西平遥县兴盛佛殿沟煤业有限公司 60 万 t/a 矿井兼并重组整合项目环 境影响报告书的批复 ，批复环境影响报告书。 3、2010 年 8 月 25 日，晋中市煤炭工业局以市煤规发 2010 91 号文件 关于山西平遥县兴盛佛殿沟煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告的批复 ， 批复地质报告 4、2010 年 12 月 23 日，晋中市煤炭工业局以市煤规发 2010227 号文件 关于对山西平遥县兴盛佛殿沟煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 的批复 ，批复初步设计。 5、2011 年 1 月 18 日山西省煤炭安全监察局晋中监察分局以晋煤监晋中字 2011 31 号文件关于山西平遥县兴盛佛殿沟煤业有限公司矿井兼并重组整 合项目初步设计安全专篇的批复 ，批复安全专篇。 6、2012 年 7 月 17 日，晋中市煤炭工业局以市煤规发 2012 50 号文件 关于对山西平遥县兴盛佛殿沟煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 变更的批复 ，批复初步设计变更。 7、2013 年 4 月 3 日山西省煤炭安全监察局晋中监察分局以晋煤监晋中 2013 47 号文件关于山西平遥县兴盛佛殿沟煤业有限公司矿井兼并重组整 合项目初步设计安全专篇变更的批复 ，批复安全专篇变更。 8、2014 年 1 月 9 日晋中市煤炭工业局以市煤规发201413 号文关于对 山西平遥县兴盛佛殿沟煤业有限公司矿井兼并重组整合项目工程延期的批复 ， 批准建设工期延期 9 个月，至 2014 年 10 月 10 日。 9、2015 年 1 月 8 日，晋中市煤炭工业局以市煤规发20154 号文批复山西 平遥县兴盛佛殿沟煤业有限公司 60 万吨/年兼并重组整合项目进入联合试运转 阶段，联合试运转起始时间：2015 年 1 月 9 日至 2015 年 7 月 9 日。 1.4.2 系统建设、完成情况系统建设、完成情况 (一)井田开拓 利用现有的佛殿沟煤业有限公司工业场地作为工业场地。矿井采用斜井开 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 9 拓方式，全矿井共布置三个井筒，分别为主斜井、副斜井和回风斜井。新建主 斜井和副斜井，回风井扩建利用原佛殿沟煤矿的主斜井。 1)主斜井(新建)：净宽 4.4m，净高 3.4m，采用半圆拱锚网喷支护，净断面 积 12.8m2。倾角 20，方位角 353，斜长 628.6m，井底标高 785m(11#煤层)； 主要担负矿井提煤、运人及进风等任务，兼作矿井的一个安全出口。 2) 副斜井(新建)：净宽 4.4m，净高 3.4m，采用半圆拱锚网喷支护，净断 面积 12.8m2。倾角 23，方位角 355，斜长 550.2m，井底标高 785m(11#煤层), 主要担负矿井辅助提升、进风等任务，兼作矿井的一个安全出口。 3)回风斜井：扩建利用原佛殿沟煤业的主斜井作为回风斜井。净宽 3.8m， 净高 3.2m，采用半圆拱锚网喷支护，净断面积 10.6m2，总长度 900m，担负矿井 回风任务，兼矿井的一个安全出口。 井井 筒筒 特特 征征 表表 表 1-2 井 筒 名 称序 号 井筒特征 主斜井副斜井回风斜井 经距(Y) 37606480.4637606512.4637606555.65 1 纬距(X) 4104486.444104511.814104535.08 2 井口坐标 (m) 西安 80 标高(m) 998.3998.31001.15 3 方位角() 353355355 4 井筒倾角() 2023 014 5 落底水平标高(m) +785+785+845 6 井筒垂深或 斜长(m) 最终水平 628.6550.2900 净 4.44.43.8 表土段 5.05.04.47 井筒宽度或 直径(m) 掘 进基岩段 4.74.74.1 形状半圆拱半圆拱半圆拱 净 12.812.810.6 表土段 16.616.613.3 8 井筒 断面 面积 (m2) 掘 进基岩段 15.015.012.0 表土段钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土 材料 基岩 锚杆+金属网+锚索+ 钢带+砼 锚杆+金属网+锚 索+钢带+砼 锚杆+金属网+ 砼 表土段 300300300 9 井 筒 支 护 厚度 (mm) 基岩 150150150 10 井筒装备 皮带输送机、架空 乘人装置 30kg/m 单轨 11 备 注新建新建扩建 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 10 (二) 采掘系统 全井田共划分两个采区。首采区位于井田的东部，采区巷道布置采用“边 界三条煤巷区段单翼”布置方式，即沿采区南部边界，沿 11 号煤层分别布置一 采轨道下山、皮带下山、回风下山，巷道采用 25U 钢+喷射混凝土支护。在 11 号煤层中，沿 F1 逆断层布置首采工作面。全矿井共布置一个采煤工作面和两个 掘进工作面。 (三)采煤方法 采用走向长壁综采一次采全高采煤法，全部垮落法管理顶板。 (四)通风系统 矿井通风方式为中央并列式。主斜井、副斜井进风，回风斜井回风，通风 方式为机械抽出式。 新鲜风流主井(副井)运输(轨道)大巷一采区运输(轨道)下山运输 顺槽回采工作面回风顺槽一采区回风下山回风斜井 地面。 (五)运输系统 主运输系统采用皮带输送机，辅助运输系统采用无极绳连续牵引车。 (六)排水系统 井底车场内建有中央水泵房，在首采区建有采区水泵房。 矿井正常涌水量 120m3/d，最大涌水量 280m3/d。副斜井井底设有中央水泵 房及主要水仓，中央水泵房安装三台 MD155-674 型耐磨离心水泵，配套电机 功率 185kw。正常涌水时，一台工作，一台备用，一台检修，最大涌水时，两 台工作。水仓最大容积 2200m3，排水管为 1945.5mm 型无缝钢管，沿副斜井 敷设出井。 采区水泵房选用两台 MD85-455 型多级离心泵，功率 110kw，一台工作， 一台备用。排水管为 1334mm 无缝钢管，吸水管为 1594.5mm 无缝钢管。 采区设有强排水系统，选用 BQS200-30*11-350 型防爆潜水电泵两台，额 定流量 200m3/h，额定扬程 330m，配套电机功率 350kw，管路为 1596mm 无 缝钢管。 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 11 (七)供电系统 矿井采用35kV双回路供电，两回路电源分别引自平遥兴盛煤化35KV开闭站 不同母线段，开闭站一回路引自平遥电力公司所属的城南110kV变电站；另一回 路引自介休连福变电站110kv工业专线。矿井两回路电源线路分列运行。 1.5 以往地质工作以往地质工作 1.5.1 建井前地质勘查工作建井前地质勘查工作 1、1961 年 6 月1962 年 2 月，山西煤管局 119 队在平遥县佛殿沟矿区进 行煤田普查工作，1962 年 6 月编写了山西省沁水煤田平遥佛殿沟区地质普查 勘探报告 。1963 年 6 月，山西煤管局地质技术委员会按普查最终报告给予批 准，该项工作共施工普查钻孔 13 个，总进尺 4003.74m。其中的 2、3、6、7、9、10、11、12、13 号钻孔(进尺合计 2121.27m 不含 6、7 孔)施 工在该井田内。并包含有该井田的 2、3、4、8、9、10、11 共 7 层煤 C2 级(相 当于 D 级)远景储量 l771 万 t。井田内利用了 2、3、4、7、9、10、11、12、13 号钻孔。 2、1975 年，山西省地质局区调队编写了 1：20 万平遥幅区调报告，对该 工作区的地层进行了系统的划分和对比。 3、1976 年 10 月1980 年 1 月，山西省地质局第一水文地质队与山西省平 遥县水利局合作，对平遥县全县地下水资源的分布状况及储量进行普查，调查 水井 4305 眼，水文地质调查点 1120 个，调查泉水 193 处，共施工钻孔 28 个， 总计进尺 6185.85m。并填制有 1：5 万平遥县农田供水水文地质图。于 1980 年 1 月编制了山西省平遥县农田供水水文地质详查报告 。报告包括该矿区，井 田内没有此次施工钻孔。 4、1995 年，山西省地质矿产勘查开发局二一六地质队对温家沟煤矿进行 扩建勘探工作，编制了山西省平遥县温家沟煤矿扩建勘探(精查)地质报告 ， 该项工作共施工钻孔 7 个(ZK6、ZK7、ZK8、ZK9、ZK10、ZK11、ZK12、其中 ZK10 为水文孔，进尺 450.60m)，总进尺 3960.47m，其中甲级孔 2 个，乙级孔 5 个，并填制 1：5000 地形地质图，井田内共提交 A+B+C 级储量 5521 万 t，该 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 12 报告由山西省矿产储量委员会于 1998 年 7 月以晋储决字199819 号批准通过。 井田内没有此次施工钻孔。 ZK10 水文孔位于井田外东北方向 400m 处，本次予以利用。 5、2010 年 1 月太原市易仁矿产勘测有限公司提交的山西平遥县兴盛佛 殿沟煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告 ，晋中市煤炭工业局以市煤规发 201091 号文批复。 6、2010 年 11 月山西省第三地质工程勘察院于编制的山西省沁水煤田平 遥县山西平遥县兴盛佛殿沟煤业有限公司煤炭资源储量核实报告(供兼并重组用) 山西省国土资源厅备案证明：晋国土资储备字20111016 号，山西省地质矿产 评审中心评审意见：晋评审重组储字2011812 号。 1.5.2 建井期间地质勘查工作建井期间地质勘查工作 1、2012 年山西地宝能源有限公司受山西平遥县兴盛佛殿沟煤业有限公司 委托进行补充勘探，共施工钻孔 12 个，工程量为井田外西部施工钻孔 9 个，井 田内东部施工钻孔 3 个，其中补 9 为水文孔，其他为地质孔。井田内利用了补 10、补 11、补 12 号钻孔。 2、2013 年 4 月山西地宝能源有限公司于在井田北部进行了瞬变电磁和氡 气测量，测区面积为 0.96km2，目的是查明井田北部 9 号煤层采空积水情况以及 断层富(导)水性情况。共完成瞬变电磁测点 1219 个，检查点 85 个，检查点占 总工作量 6.98%，检查工作量满足规范要求，数据质量满足规范要求。氡气测量 测点 608 个，检查点 48 个，占总工作量的 8.96%，并提交了山西平遥县兴盛 佛殿沟煤业有限公司东区断层富(导)水性物探勘查报告 ，该报告经山西省煤炭 地质技术委员会评审中心评审并以晋煤地技评字201347 号文予以通过。该报 告结合已知资料，对勘查区的异常进行了圈定，共圈定 2 个采空积水异常区,面 积分别为 70650m2和 149480 m2。 1.5.3 矿井采掘揭露及井下地质探测工作矿井采掘揭露及井下地质探测工作 兼并重组整合的各矿井自建井以来，配合井下生产需要，均做了一定的矿 井地质工作，除了按要求委托资质部门编制相关地质报告外，还定期对井下瓦 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 13 斯及煤尘等各项技术指标均进行了测定，对井下巷道、采空区的涌水量、涌水 形式以及对煤层顶底板岩性等日常常规工作进行了较详细的编录，并进行了分 类登记、填卡、造册，根据井下收集的各种第一手地质资料，从中进行分析研 究，并制定了相应的技术措施，以便更好的指导生产和防止各种事故的发生。 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 14 2 地质概况及地球物理特征地质概况及地球物理特征 2.1 井田地井田地质质 2.1.1 地层地层 井田内大面积被第四系黄土覆盖，出露地层为二叠系上统上石盒子组，下 统下石盒子组、山西组，石炭系上统太原组。根据井田内钻探资料并结合周边 煤矿资料，地层由老至新分述如下： 1、奥陶系中统峰峰组(O2f) 岩性为深灰色厚层状石灰岩、夹泥质灰岩，顶部为肉红色或豹皮状灰岩， 质纯、性脆，裂隙发育充填方解石脉，侵蚀面下 46m 左右见有石膏带。本组厚 度一般大于 100m。 2、石炭系中统本溪组(C2b) 平行不整合于下伏奥陶系中统峰峰组之上，其下部为铁铝岩层，为褐色、 赤色，即山西式铁矿，灰白色铝土泥岩，铁矿不规则呈扁豆状、窝子状。上部 由灰色、灰黑色泥岩、砂岩、石灰岩组成，见有薄煤线。本组厚度 23.30- 29.50m，平均 27.50m。 3、石炭系上统太原组(C3t) 整合于本溪组之上，本组为一套海陆交互相含煤沉积建造，为本区主要含 煤地层之一。岩性为灰黑色、深灰色泥岩、砂质泥岩及各粒级砂岩、夹 4 层石 灰岩和 6-9 层煤层，其中灰岩 K21、K22、K3、K4为良好的标志层，主要含煤 6、7、8、9、10、11 号煤层。本组厚 90.05-104.71m，平均 99.31m。其中 6 号 煤俗称“黑独则” ；7 号煤俗称“铜三尺” ；9 号煤层俗称“青石口” ；10 号煤俗 称“灰四尺” ；11 号煤俗称“下七尺” 。其中 9、11 号煤层为全井田稳定可采煤 层，10 号煤层为零星可采煤层，其余不可采。 4、二叠系下统山西组(P1s) 整合于太原组之上，以 K7砂岩底和太原组分界。为一套陆相含煤沉积建造， 为本区主要含煤地层之一。岩性为灰色、灰黑色砂岩、砂质泥岩及煤层，底部 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 15 为灰白色中粗砂 岩(K7)。本组厚 54.70-65.30m，平均 59.40m，含 01、1、2、3、4、5 号等煤层。1 号煤俗称“两扇则” ；2 号煤层俗称“小夹石” ； 3 号煤层俗称“黄角儿”或“二尺则” ；4 号煤层俗称“撒金四尺” ；5 号煤层俗 称“上七尺” 。其中 4 号煤层为全井田稳定可采煤层，其余不可采。 5、二叠系下统下石盒子组(P1x) 为一套陆相沉积地层，以灰白色 K8砂岩底与山西组分界。岩性为黄绿色砂 岩、砂质泥岩、泥岩，砂岩大部分为铝质或泥质胶结。本组地层厚度 85.07- 115.78m，平均 105.50m。 6、二叠系上统上石盒子组(P2s) 底部为含砾中粗砂岩(K10)为界与下伏地层整合接触，岩性为灰绿色、黄绿 色、紫色、紫红色砂质泥岩和泥岩、各粒级砂岩，砂岩大部分为铝质或泥质胶 结。厚度 123.81-348.50m，平均 235.52m。本组由于剥蚀，井田内最大残留厚 度 240m。 7、上第三系上新统(N2) 岩性以棕红色粘土、砂质粘土为主，夹灰白色钙质结核层，底部为砾岩。 厚度一般为 0-15m，平均为 10m。 8、第四系中上更新统(Q2+3) 分布于山顶及山坡上，与下伏地层呈不整合接触。岩性为土黄色亚砂土、 亚粘土，局部夹钙质结核。黄土以垂直裂隙发育。厚度一般为 0-30m，平均为 20m。 2.1.2 含煤地层含煤地层 根据井田地层实际情况，结合周边煤矿地质资料，井田内主要含煤地层为 石炭系太原组和二叠系山西组。太原组含有 5、6、7、8、9、10、11 号煤层， 其中 9、11 号煤层为全井田稳定可采煤层，其它均为不可采煤层，太原组地层 平均厚度 99.31m，煤层平均总厚 4.67m。山西组含煤 01、1、2、3、4 号煤层， 4 号煤层为全井田稳定可采，其余为不可采煤层，地层厚度 59.40m，煤层平均 厚度 2.36m。 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 16 2.1.3 可采煤层可采煤层 井田内可采煤层有 4、9、11 号煤层，其它均不可采。下面将主要可采煤层 叙述如下(见可采煤层特征表 21)： 1 4 号煤层(俗称四尺煤) 位于山西组下部，煤层厚度 1.05-1.85m，平均 1.39m，煤层结构简单，不 含夹矸，为全井田稳定可采煤层。煤层顶板主要为泥岩、另有少量砂质泥岩、 细砂岩，底板为砂质泥岩、粉砂岩。为批采煤层，现已基本采空。 29 号煤层 位于太原组下部，上距 4 号煤层 60.1680.67m，平均 73.26m，煤层厚度 0.85-2.19m，平均 1.57m，含 0-1 层夹矸，为全井田稳定可采煤层。顶板为 K2 灰岩，底板为泥岩，偶尔相变为砂岩。为批采煤层，现已大部采空。 3 11 号煤层(俗称下七尺) 位于太原组下部，上距 9 号煤层 9.0122.82m，平均 16.83m，煤层厚度 0.702.85m，平均 1.91m。一般含 0-2 层夹矸，为全井田稳定可采煤层。顶板 为粉细砂岩、泥岩，底板为砂质泥岩、细砂岩、泥岩。为批采煤层，现采煤层。 可可 采采 煤煤 层层 特特 征征 表表 表 2-1 组 煤 层 号 厚度 最小-最大 平均(m) 间距 最小-最大 平均(m) 结构 稳定 性 可采性 顶板 岩性 底板 岩性 山 西 组 4 1.051.85 1.39 简单 (0) 稳定 泥岩 砂质泥岩 细砂岩 砂质泥岩 细粉砂岩 60.1680.67 73.26 9 0.85-2.19 1.57 简单 (0) 稳定石灰岩泥岩 太 原 组 11 0.702.85 1.91 9.0122.82 16.83 简单 (0-2) 稳定 全井田 可采 粉细砂岩 泥岩 砂质泥岩 细砂岩 泥岩 2.1.4 构造构造 井田总体构造为走向 NW，倾向 NE 的单斜构造，地层倾角 5-10。 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 17 1、褶曲 区域褶曲构造不太发育，仅局部地段出现小的波状起伏，形成小的近南北 向或北北东向的背、向斜，但规模不大，横向延伸最大 3km。 2、断层 区域断裂构造比较发育,其特点是延伸长,倾角较陡,一般大于 50,以正断 层为主，发育 18 条，逆断层次之，发育 2 条，其方向主要以北东东和北北东两 组为主，其中以北北东向形成较早，北东东向形成较晚，但分布较多，呈地堑、 地垒、阶梯状排列。井田内断层特征一览表(表 3-2)。 现根据佛殿沟普查资料，对各断层简述如下： (1)F1逆断层：位于井田中部，走向近 S-N，倾向 E，倾角 80，落差 20m，贯穿井田南北。 (2)F8正断层：位于井田南部，走向近 E-W，倾向 N，倾角 75，落差 10m，井田内延伸长度约 600m。为井下巷道发现。 (3)F9正断层：位于井田南部,走向近 NE-SW，倾向 NW,倾角 75,落差 15m，井田内延伸长度约 1000m。 (4)F10正断层:位于井田西部边界,走向 NE-SW,倾向 NW,倾角 70,落差 230-500m，贯穿井田西部南北。 (5)F11正断层：位于井田南部，走向近 E-W，倾向 N，倾角 70，落差 25- 125m，井田内延伸长度约 2000m。 (6)F12正断层:位于井田西南部，走向 NE-SW,倾向 SE，倾角 72，落差 35m，井田内延伸长度约 800m。 (7)F13正断层：位于井田西南部，走向 NE-SW-SE，呈月牙形，倾向 E，倾 角 75，落差 30m，井田内延伸长度约 500m。 (8)F14正断层：位于井田中西部，走向 NE-SW,倾向 NW,倾角为 75，落差 30m，井田内延伸长度约 800m。 (9)F15正断层：位于井田中西部，走向 NE-SW,倾向 NW,倾角 75，落差 40m，井田内延伸长度约 1000m。 (10)F16正断层：位于井田中西部，走向 NE-SW,倾向 NW，倾角 75，落差 15m，井田内延伸长度约 500m。 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 18 (11)F17正断层：位于井田中南部，走向 NE-SW,倾向 SE，倾角 80，落差 15m，井田内延伸长度约 1000m。 (12)F18正断层：位于井田中南部，走向 NE-SW,倾向 NW，倾角 80，落差 10m，井田内延伸长度约 500m。 (13)F19逆断层：位于井田中南部,走向近 S-N,倾向 E，倾角 85，落差 5m，井田内延伸长度约 150m。 (14)F20正断层：位于井田中南部，走向 NE-SW,倾向 SE，倾角 75，落差 15m，井田内延伸长度约 1500m。 (15)F21正断层：位于井田中南部，走向 NE-SW,倾向 SE，倾角 80，落差 30m，井田内延伸长度约 1500m。 (16)F22正断层：位于井田中南部，走向 NE-SW,倾向 NW，倾角 80，落差 15m，井田内延伸长度约 600m。 (17)F23正断层：位于井田中南部,走向近 E-W,倾向 S，倾角 75，落差 50m，井田内延伸长度约 1000m。 (18)F28逆断层：位于井田东部，为温家沟煤矿与本矿的自然分界。断层走 向北东 10-20，倾向南东东，倾角 50-85，上盘温家沟煤矿一侧上升，为逆断 层。断层落差 150-237m，断层破碎带宽度为 60-125m，地表可见断层破碎带中 岩层直立，软岩层风化成低凹地形现象。在 ZK4 中 K8砂岩重复出现，重复带厚 达 229.15m。该断层贯穿井田东缘，往北没入黄土中。 (19)F29正断层：位于井田中东部，走向 NE-SW,倾向 NW，倾角 85，落差 15m，井田内延伸长度约 500m。 (20)F30正断层：位于井田北中部，走向 NE-SW,倾向 SE，倾角 70，落差 5m，井田内延伸长度约 300m。 井田内断层特征一览表井田内断层特征一览表 表 2-2 序号断层名称断层位置产状要素 断层落差 (m) 区内延伸 长度(m) 备注 1F1 逆断层 井田 中部 走向近 S-N，倾向 E，倾 角 80 20 贯穿井田 南北 井下 揭露 2F8 正断层 井田 南部 走向近 E-W，倾向 N，倾 角 75 10600 佛殿 沟普 查资 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 19 3F9 正断层 走向 NE-SW，倾向 NW， 倾角 75 151000 4F10 正断层 井田 西部 走向 NE-SW，倾向 NW， 倾角 70 230-500 贯穿井田 西缘 5F11 正断层 井田 南部 走向近 E-W，倾向 N，倾 角 70 25-1252000 6F12 正断层 走向 NE-SW，倾向 SE， 倾角 72 35800 7F13 正断层 井田 西南部走向 NE-SW-SE，倾向 E，倾角 75 30500 8F14 正断层 走向 NE-SW，倾向 NW， 倾角 75 30800 9F15 正断层 走向 NE-SW，倾向 NW， 倾角 75 401000 10F16 正断层 井田 西部 走向 NE-SW，倾向 NW， 倾角 75 15500 11F17 正断层 走向 NE-SW，倾向 SE， 倾角 80 151000 12F18 正断层 走向 NE-SW，倾向 NW， 倾角 80 10500 13F19 逆断层 走向近 S-N，倾向 E，倾 角 85 5150 14F20 正断层 走向 NE-SW，倾向 SE， 倾角 75 151500 15F21 正断层 走向 NE-SW，倾向 SE， 倾角 80 301500 16F22 正断层 走向 NE-SW，倾向 NW， 倾角 80 15600 17F23 正断层 井田 中南部 走向 E-W，倾向 S，倾角 75 501000 18F28 逆断层 井田 东部 走向北东 10-20，倾向 南东东，倾角 50-85 150-237 贯穿井田 东缘 19F29 正断层 井田 中东部 走向 NE-SW，倾向 NW， 倾角 85 15500 20F30 正断层 井田 北中部 走向 NE-SW，倾向 SE， 倾角 70 5300 料 井田内地层沿走向和倾向产状有一定变化，井田内构造以断层为主，断层 较发育，较大的断层发育于井田的外围，对采区的合理划分和采煤工作面的连 续推进有一定影响，无岩浆岩侵入，井田构造复杂程度属中等类型。 2.2 水文地质水文地质 2.2.1 区域水文地质区域水文地质 2.2.1.12.2.1.1 地表水地表水 区域属黄河流域汾河水系，汾河从本区西北部流过。其主要支流有惠济河、 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 20 柳根河等，均为季节性河流，自山区流至平川后，因大量渗入地下而成为无尾 河。 惠济河全长约 40km，宽约 50200m，流域面积 285km2，上游可分为两个支 流，西支流发源于千庄附近，东支流发源于东部山区，经辛村、邢村在尹回两 支流相汇后经九眼桥流入汾河。最大洪水量为 100m3/s，一般洪水期流量为 50m3/s，平时断流。 柳根河全长约 35km，宽约 150170m，流域面积 274km2，支流官沟河发源 于普洞的后沟，经普洞、段村、东安庄至候冀成无尾河。第二支流沙河发源于 枣村坪、董家庄，经军寨在道虎壁入柳根河，年平均清水流量 0.1m3/s，最大洪 峰 61m3/s，一般洪水流量 30m3/s。 2.2.1.22.2.1.2 区域水文地质单元区域水文地质单元 井田位于沁水煤田西北缘，区域水文地质单元属洪山泉域，井田位于洪山 泉域东北部约 17km 处。 洪山泉出露于介休县城 10km 的洪山镇附近，为本省大型岩溶泉之一，泉口高程 916m，高出太原盆地 180m，该泉最终流向盆地汇入汾河，属汾河水系。泉水 1955 年1995 年，年平均流量为 1.25m3/s，从 1998 年开始，泉水流量开始急 剧衰减，2000 年的年平均流量为 0.61m3/s，2001 年为 0.39m3/s，2002 年为 0.266m3/s，2003 年为 0.182m3/s，2004 年为 0.196m3/s，2005 年 4 月调查仅为 0.12m3/s。属重碳酸钙镁型水，矿化 度 0.449g/L。 泉域边界：西部边界：南段有黑雨坪西南至兴地村东一线；中段在龙凤河 北庄龙头西一带，以隐伏断裂构造为界；北段在崇贤高埝上曹麻南 沟东狐村一带，以上城南仙台隐伏断裂为界。 北部边界：在化家窑断裂的樊王乡至卜宜南一线，为岩溶水承压区。 东部边界：北段位于卜宜乡南石城乡王凤乡南一线；南段位于王凤乡 南到马背一线，以龙凤河地表分水岭为界。 南部边界：西段在兴地至花坡乡一线，与兴地泉含水系统相连；东段在花 坡乡百草马背一线，以花坡断层与霍泉泉域为界。 根据以上边界圈定的洪山泉域总面积 632km2，主要含水层为中奥陶统灰岩 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 21 岩溶含水层。 洪山泉的补给来源有 3 方面：第一是岩溶水盆地范围大气降水的直接入渗 补给；第二是龙凤河的渗漏补给；第三是东部砂页岩区的河床冲积层潜水及基 岩裂隙水的少量补给。 洪山泉是太原断陷盆地边缘的典型断层溢流泉，基本为全排型。 奥陶系灰岩含水岩组在本区域的出露主要分布在普洞以南及洪山泉以南， 岩性为灰色厚层状灰岩及泥灰岩，裂隙、溶洞较发育。洪山泉位于本井田西南 约 17km 处。 2. .2.1.3.1.3区域含水层区域含水层 (一)奥陶系碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组 该含水岩组在本区域的出露主要分布在普洞以南及洪山泉以南，岩性为灰 色厚层状灰岩及泥灰岩，裂隙、溶洞较发育。洪山泉位于本井田西北约 17km 处， 属洪山泉域。下面简述洪山泉的边界条件及补、排条件与本井田奥陶系灰岩水 的关系。 根据山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟煤矿井田内 101 钻孔，揭露 上马家沟组 173.29m，该孔深度为 931.03m，孔口标高 1339.37m，对该孔进行 了井下水位观测，水位埋深 419.37m，静水位标高 920；1996 年 10 月-1997 年 4 月，山西煤田水文地质二二九队在相邻的平遥普洞村南施工了三个供水井， 称普洞二水源地，井深分别为 279.08m、351.51m、333.11m,其奥灰水静止水位 分别为 204.00m、204.10m、196.10m。 (二)石炭系碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组 主要出露在普洞以南及以西地区，岩性为灰白、灰黑色、铝土质、砂质泥 岩及灰岩互层。灰岩为黑色厚层块状，裂隙较发育，溶洞不发育，其中以太原 组中夹四层稳定的石灰岩。依据邻区温家沟煤矿 ZK10 号水文孔，灰岩总厚 14.08m，水位埋深 215.10m，单位涌水量 0.044 l/sm，水化学类型为重碳酸 钠钾型，矿化度为 0.426g/l。 (三)二叠系碎屑岩类裂隙含水岩组 分布在东南及东部山区，岩性主要为紫红色砂质泥岩和灰黄色、灰红色细 砂岩以及灰黄、灰红色带灰绿色长石砂岩；紫灰色砂质泥岩、泥岩。裂隙及层 山西平遥县兴盛煤化有限责任公司佛殿沟地面电法勘查方案 22 理都较发育，为大气降水和地表水入渗创造了条件。大部分泉水都出露于该地 层中，泉流量为 0.0465.1l/s。依据邻区温家沟 ZK10 号水文孔抽水结果，含 水层