掘进地 质 说 明 书.doc

煤矿0水平中央东B3+6掘进地质说明书编制 单位，矿地测站编 制： 东 矿地测站审核：矿生产技装部：矿总工程师:接到通知书时间：2006年6月30日提 交 时 间：2006年7月 6日掘进 地 质 说 明 书一、 概况1、 位置及范围该采区为中央采区东翼，水平标高为+566+530水平，煤系地层为侏罗系西山窑组第二组煤，煤层为B3、B4+6煤层。东至东二边界，南至B2顶板，北至B6顶板(B6顶板到B7煤层底板95105米)。地面标高+780+850米。上限标高+566水平，下限标高+530水平，走向长1220米（总长度）、实采长度976.3米、中央煤柱161.2米、边界煤柱82.5米。中央东-东一西+650+540水平未回采。2、邻区情况1）、实见地质及水文地质简述在+540水平以上掘进、回采当中，未发生大的地质构造及褶曲通过，但小断层较多，断距一般在0.22.5米，对掘进、回采没有造成大的影响，在各分层各工作面的掘进、回采中，由于小构造的影响出现过冒顶，东一的B4+6煤层，对掘进、回采有一定的影响，但影响不大，在+690水平东一东B4+6煤层回采当中出现过冒顶透水事故（刚开始回采），造成人员伤亡事故的发生，使综采工作面停产一个多月，+540水平（东一石门）在掘进到B4煤层时发生了大冒顶事故，大量的煤水突出使工作面停产一个多月。在水文地质方面，由于受乌鲁木齐河、水磨沟河、农田灌溉水、底板方向来的水、老塘积水的影响，给回采造成了一定的影响，造成两个综采断断续续停产治水。2）、采掘情况 B4+6煤层东一东已回采到+566水平，+540+530水平未回采，东一西+650+540水平未回采。+650+540水平中央西未回采。3）、自燃灾害及其它 上部采空区有部分火点，无陷落柱、岩浆岩、古河床冲刷的影响。3、地面情况及受生产影响程度1）、地面建筑、设施等地表有一条公路横穿中央采区，两翼（东翼接近东一石门、西翼接近西一石门）有木材厂，公路两翼有高压线，通讯电缆（包括军用电缆）闭路线，泥浆管路，上下水管路，集中供热管路，东二边界有红三线，砖厂，水磨沟区垃圾回填场，有垃圾车辆进出。2）、地形（地貌、植被、地层出露情况等）区内地势平坦，标高在780850M之间。井田走向东界水磨沟河，西界是乌鲁木齐河，井田南为大片农田,北部为林场和荒地。井田地势一般是南高北低中间高，两头低，东部黄土覆盖层一般在1020米， 塌陷区内已用工业垃圾充填。3）、水系及地面积水范围 井田走向东界水磨沟河，西界是乌鲁木齐河， 并且有农田灌溉水、底板方向来的水、老塘积水，潜流水的渗入将给掘进、回采造成一定的影响，将影响整个采区。4）、采掘影响及破坏程度该采区在回采后将造成地表不同程度的拉裂、塌陷，破坏较大。地面设施将遭到破坏，回采前一定要把地面的所有设施搬出该采区范围。二、 地层及标志层1、地层六道湾井田内均为陆相沉积地层,主要为侏罗系及第四系松散层,侏罗系地层有下统的三工河组,中统的西山窑组,头屯河组,以中生界为主,其中以侏罗系分布最广,新生界次之,侏罗系地层大部分被第四系沉积物所覆盖,其岩相为一套河湖相,泥炭沼泽沉积,三组地层中,含煤部分位于西山窑组,各组情况如下:1）、三工河组(J1S)该组分布在六道湾井田以南一带，与井田走向一致。岩性由一套灰色的粉砂、细砂岩，黄白色的中粒、粗粒砂岩组成，粉砂岩及细砂岩一般呈薄层状，层理厚度为0102米，矿物成份复杂，富含云母碎片，中粒、粗粒砂岩呈厚层状或中厚层状，矿物成份以石英，长石为主，次为白云母，总厚235430米。2）、西山窑组（J2X）本组为含煤地层，主要由泥岩、砂质泥岩和砂岩组成，呈滞状延伸，地层总厚74616米，含可采煤33层，以北（七道梁山坡）以黄绿色粉砂、细砂互层为主，夹泥岩薄层，中、下部有23层薄层状砂砾岩（局部为透镜体），厚25米，全组总厚203米。4）、第四系Q第四系松软层，分布广泛，遍及整个山麓地带。按成因分类，有冰水砾石层、坡积层，风成黄土和近代冲积层。冰水砾石层由高山融化冰水，携带着在老地层的岩块和砂土，沉积在山麓地带，而成为坚硬的钙质胶结砾石层。风成黄土常覆盖在它的上面。现河流的下游和河流拐弯处常有现代沉积的砾石和砂子。2、主要标志层在该采区范围内没有明显的标志层，煤层顶底板有一定的变化。三、 煤层1、煤层赋存情况本井田含煤地层为中侏罗系水西沟群的西山窑含煤组，该采区属下部第一、二两个旋回（即第一、第二煤组），含煤地层总厚35907米。上部较下部厚2802米，上部煤层总厚6699米。下部煤层总厚7404米。但从含煤性和工业价值来看，下部层数少，单层厚度大，夹矸少，煤质佳，上部层数多，单层厚度小，夹矸多，煤质差。主要原因是当时地壳总的下降趋势中伴随幅度不大，周期较短的升降运动造成，下部一、二组煤沉积时，地壳振荡下降速度与植物堆积速度一致，振荡频率小，从而形成间距大的特厚煤层。而上部三，四组煤层沉积时，则因升降次数的加多，振荡频率的加大，从而形成间距小的以中厚为主的近距离煤层群。总之，含煤地层自下而上煤单层厚由大变小，煤组中含煤层数由少变多，煤层逐渐变复杂等总趋势，均以地壳升降运动由强到弱的变化所造成。最后终于以基本均匀的下降条件所代替，从而结束了成煤环境。2、煤层厚度、倾角、结构、间距根据原报告，并结合煤层厚度、层位、层间距等，该采区划分为两个煤组，即第一煤组、第二煤组。该工作面为第二煤组。第二组煤：由B3、B4、B5、B6四层煤组成。根据现生产水平（即第二水平650540）所揭露的煤层B3煤层位于B46煤层以下，间距在4865米之间，结构复杂，常有分叉和变薄现象，属不采煤层，其它三层合并开采，自下而上命名为B4，B5，B6煤层，统称为B46煤层（俗称北大槽），煤层结构简单，稳定，变化不大。 （1）、B3煤层属于第二煤组：该煤层位于B12煤层之上，与B12煤层相距92.85128.85米，煤层很不稳定，变化较大，煤层厚度在345715米，平均厚度564米，结构复杂，内含夹矸27层，因夹矸多使煤层呈散开现象，并在局部地方变薄尖灭。煤层伪顶为泥岩或砂质泥岩，直接顶板多为粉砂岩，局部为细砂岩，直接底板为泥岩或砂质泥岩。因B3煤层常有分叉，变薄及尖灭现象，煤层结构复杂，煤分层对比较困难，可定为不稳定煤层。（2）、B46煤层属于第二煤组：该煤层为联合开采煤层（俗称北大槽），与B3煤层相距3.75660米，煤层厚度为37.95464米，平均厚度4117米，由东向西有变薄的趋势，往深逐步增厚，内含夹矸38层，厚度为007250米。煤层伪顶为炭泥岩（0105米），直接顶板为粉砂岩，直接底板为泥岩或砂质泥岩，老底粉砂岩或细砂岩。该煤层结构较复杂，但很稳定，属稳定煤层。煤层特征、煤层稳定性见表1、表2。煤层厚度见表3四、煤质181、煤的物理性质井田煤多属黑色，呈玻璃、半玻璃光泽，黑褐色条痕，条带状、均一状结构。宏观煤岩类型为全亮和半亮型，个别为粉末状和高灰分状暗煤，煤的断口参差状，节理一般较为发育。煤岩组分以亮煤为主，约80%左右，暗煤和丝炭次之，镜煤少量。显微组分大部为均匀状凝胶化物质与木质镜煤胶化物质，细胞腔明显，常被矿物质充填而矿化，矿物质有黄铁矿、粘土，都以后生成裂隙充填状态出现，同生后期黄铁矿及方解石结核次之，造成煤的含硫量高。煤炭类型以暗煤质亮煤型和全亮型为主，孢子角质亮煤型次之。依照勘探煤样煤质分析， 西山窑组深部的二组煤，煤的挥发分Vr 在3536%之间。2、 煤的化学性质1）、原煤灰分 二组煤勘探煤样灰分依次为 924%， 根据2002年乌鲁木齐煤炭市场需求均属高灰煤。二组煤灰分较高，经洗选后可满足市场要求； 详见表4。生产煤样灰分依次为，1044.33%， 根据目前煤炭市场需求 。2）、煤的硫分依照我国二十世纪五十年代的煤炭工业指标，对勘探煤样煤质成果表进行分析，井田煤的含硫较低， 生产煤样煤质成果表，见表5、表6，依照过去煤炭工业指标，矿井煤层含硫较低，第二煤组全硫分别为0.50.6% ，属低硫煤。 按煤层特点，硫份由下而上逐步增加。由于1998年国务院将乌鲁木齐市列为“二氧化硫污染控制区”，根据乌鲁木齐城市用煤标准，矿井煤层含硫属高硫煤。目前洗选工艺无法将煤层的含硫量降低。3）、磷份根据勘探煤质成果表分析，煤层含磷量为0.16%，属低磷煤。4）、煤的固定碳与发热量勘探煤样煤质成果表，煤的固定碳含量在74.1882.85%之间，原煤干燥基弹筒发热量在32.5232.82%MJ/Kg之间，一般都在32.67 MJ/Kg，属高发热量煤，生产样未作元素分析，灰熔点在1200左右； 胶质层厚度Y值一般在4mm。煤层牌号长焰煤。除灰分和挥发分外，煤质在纵横方向上无明显变化。发热量随着层位升高而降低，氧、氮、氢含量无显著变化。详见表5、表6。五、煤层顶底板本井田为急倾斜近距离煤层群，顶底板条件以中等稳定程度为主，次为稳定和破碎性顶板，B12煤层比较稳定。井田开采的煤层大多存在伪顶，从几公分到拾几公分，几拾公分不等，其岩性为炭质泥岩，泥岩，该伪顶难以控制，大部分随回采而垮落，这样增加了煤层的灰分。直接顶板大部分发育，其岩性大部分为粉砂岩，次为细砂岩。砂质泥岩，厚度均大于10米，直接顶板一般情况下不易落冒，但工作面推到一定距离时常大面积垮落，因而也增加了煤层灰分。老顶大部分为粉砂岩，细砂岩，中粒砂岩，厚度较坚硬。直接底板大部分煤层其岩性为炭质泥岩、泥岩，厚度为005105米，其次为粉砂岩、砂质泥岩，厚度大于1米，大部分随煤层的垮落而垮落。老底大部分为粉砂岩，其次为细砂岩，砂质泥岩，厚度均大于1米，不易垮落。顶底板岩性遇水后将变软，易垮冒，对支护有一定的影响，顶底板岩性具体见表7：六、地质构造（含陷落柱、岩浆岩）及古河床冲刷等1、主要特征及影响范围六道湾井田位于准南煤田东南部，乌鲁木齐河白杨河的西端，矿区内构造主要由八道湾向斜，七道湾背斜，碗窑沟逆冲断层等三大部分组成，井田位于八道湾向斜的南翼，井田构造简单，没有大的断裂破坏，在一、二水平开采过程中，虽然发现小构造多处，但基本上没有造成开采困难，地层产状变化不大，走向东翼约为北60东。 1）、断裂构造：在开采范围内地层产状变化不大，没有大的断层通过，对开拓、掘进、回采没有造成影响，下面对二水平在东一石门，东二石门开采当中所遇到的主要断层进行描述。F东一东1：断层在600分层东一东B6煤层380480米遇见，为逆断层，倾向西，倾角为2530。断距3米左右，现在+583、+566分层掘进、回采当中均遇到，在掘进、回采当中造成了一定的影响。除上述断层外，在二水平东一石门，小断层较多，大部分倾向西，少部分倾向东，断距均小于1米，在开采当中对综采工作面影响不大。2）、褶皱在开采范围内没有大的褶曲通过，岩层倾角一般在一水平6075之间，二水平在5366之间，底部煤层（B1B6）倾角较大（6659）。 岩层由东向西倾角也有一定的变化，东部煤层倾角较小，西部较大。总的规律是：由南向北逐渐变小，由浅到深逐渐变缓，由东向西逐渐变大。在上部掘进当中，东一东B4煤层在150450米底板变化较大，煤层厚度变厚，在+616、+600、+566、+583水平均有不同程度的变化。3）、节理在开采的煤岩层节理发育，规律与断层基本相同，比较发育的是压性和压扭性的剪切节理，与地层斜交，走向北东或北西，倾向大部向西，与断层同时生成。其中一种与断层产状相同，区别是没有位移；另一种与断层上下盘斜交的羽毛状节理（有的已变为小断层）。上述节理主要在煤层中，遇到较硬的顶底板便大部分消失，与一些小断层遇到顶底板便消失相类似。节理对掘进，回采的影响与断层相同。巷道或工作面斜穿节理后，巷顶上方因节理切割面悬空的煤岩体，便极易向下垮落。节理发育地段往往也是小断层较为发育的地段，两者结合一起常对顶板安全造成威胁。 在B4+6煤层掘进时，由于煤层节理、层理发育，经常造成顶板冒落， 为此需要加强预防和采取相应措施。七、水文地质1、水文基本特征六道湾煤矿中央石门东翼主要含水层是水磨沟河含水层。埋深03米，厚度1114米，在矿区东界呈狭带状分布，面积0.2平方公里，涌水量为0.273升/秒.米；东界水磨沟河为常年河，由水磨沟河二叠系构造裂隙水补给，由于水磨沟河补给水的存在，造成河流潜流水顺煤岩层裂隙补给井下煤层，造成老塘积水，加之地表水汇到塌陷坑内积水，灌浆水，农田水，大气降水，也起了一定补给作用。2、 水因素及威胁程度危害矿井的含水层为第四系疏松的砾石层，含水性质为砾石层中孔隙水，砾径较大而渗逍性能较好，同时井田属急倾斜近距离多煤层群，东西边界是河床，受采动影响，煤层与含水层导通后，因降落漏斗的形成而朝向井田中央，井田南部的地表水也横穿塌陷涌入井下，由于顶底板岩石以粉砂，泥岩为主，粗中砂岩较少，胶结致密，含水性差，而且煤层埋藏稳定，裂隙发育，所以，煤层越厚裂隙越多，涌水量越大，古河床及河流含水层补给源充沛，补给条件好，东界水磨沟河为常年河，由水磨沟河二叠系构造裂隙水补给，由于水磨沟河补给水的存在，造成河流潜流水顺煤岩层裂隙补给井下煤层，造成老塘流水，加之地表水汇到塌陷坑内积水，灌浆水，农田水，大气降水，也起了一定补给作用，随着我矿540水平以上采完，上部的许多采空区及老巷均不同程度积水，积水来源于含水层及注浆水，由于塌陷后岩层垮冒，裂隙在采空区上方形成很好的导水通道，使涌水顺裂隙进入采空区后方进入采掘工作面。3、 水量预测及依据 随着采深的增加，矿井涌水通过地表含水层到塌陷区再到老塘，另外，井下涌水点补给老巷进入采区，目前我矿根据实际观测，进入540水平之后，中央石门东翼涌水量主要是水磨沟河潜流水通过B12，B46煤层的采空区补给，其中B12煤层涌水量500-900 M3日，B46煤层涌水量30100 M3日，现通过东翼排水系统，由583水平排入540东二泄水巷，东翼日涌水量全年平均为5301000 M3日。当回采至540水平以下时，由于塌陷使岩层跨冒，裂缝使得采空区上方形成很好的导水通道，稍有水补给，老塘就积水，同时许多老巷也被拉裂，水顺裂隙涌入采空区，加之含水层通过煤层塌陷区直接涌入老塘涌水量，估计涌水量会比现在增大，在+530水平B3+6回采后将把+540水平东二泄水巷破坏，B1+2的涌水将会涌入B3+6煤层，造成B3+6煤层涌水增大，预计涌水量为700-1300 M3日。 4、 防治水建议及措施六道湾煤矿矿井主要受水磨沟河潜流水及煤层自含水、底板方向涌水的影响，防治水采用堵截源头与逐层疏排相结合的办法，对大槽煤涌水逐层排放即可解决。（1）、在+530水平B3+6工作面回采前，必须提前在+510分层石门掘出B6巷道，利用这这条巷道做为+530水平泄水巷。（2）、在+530水平B3巷对应+540水平东二石门处，必须提前在该处做一300泄水眼，利用这个泄水眼泄+540水平B1+2的涌水。（3）在泄水巷中向工作面东界施工300MM泄水眼打到采空区把水磨河潜流水及采空区水引下来，从源头上堵截涌水。（4）、当在源头堵截效果不理想时，可随时在此泄水巷向工作面架前施工泄水眼，等工作面割到位后即可泄涌水。泄下的涌水排放到各水仓，再集中排放到+540中央石门水沟排出。八、影响生产的其它地质因素1、瓦斯瓦斯低沼2、煤尘易爆3、煤层自燃易自燃4、地温无资料5、地压无资料6、岩层与地表移动情况根据神新公司所属煤矿各井田地质构造、断层影响、岩层移动观测数据，六道湾煤矿岩石移动情况为：顶板岩层移动角为30左右，底板岩层移动角为60以上，煤层走向移动角为70左右。六道湾煤矿根据以上岩石移动参数留设的地面保护煤柱，划定的开采移动影响范围，采区留设的石门保护煤柱。经六道湾煤矿实际开采的验证，上述岩石移动参数是适合本矿的。顶底板、走向移动角见表8。顶底板、走向移动角表 表8破坏角移动角极限移动角备注顶板34352954底板6630646030走向86701067注：1)、中央石门与公路不重合( B4+6错8米)，石门偏西，公路偏东。2)、东部中央煤柱以现公路东沿向东18米为保护范围，内有热力管线、通讯线等。3)、中央煤柱均按670边坡计算保护范围。东边界B3+6均按700边坡计算保护红三线。九、储量 1、计算范围中央采区东至东二边界，南至B2顶板，西至中央石门，北至B6顶板。2、计算参数及方法1）、计算公式：QLHMDQ煤层储量（万吨）L采区走向长（米）H阶段斜高 （米）M采区平均煤厚（米）D容重 （13吨立方米）2）、储量计算的段高、长度、中央煤柱、边界煤柱 ： 段高、走向长见附表 ：采区东翼由于高压线的架设，为保护红三线，城规局（1999）22号文明确规定，东界以现红三线走廊西侧50米为开采界线（原地质报告以红三线为界）， 西翼以西二石门为界。煤柱按670-700走向移动角进行缩短。中央采区东煤层长度表水平标高煤层编号翼垂高总长度可采长度中央煤柱长边界煤柱长566-530B3+6东361220976.3161.282.53）、计算厚度：以540水平揭露的各石门点厚度为准，加权平均。4）、储量计算基础及汇总见表1 十、存在问题和建议1、由于+540水平以下各分层石门没有施工，此资料是以+540水平的资料为基础而编制。 2、中央采区位于水磨沟河和乌鲁木齐河之间，西界古河床砾石层水由高山冰雪水补给，东界水磨沟河为常年河，由于两界河补给水的存在，造成河流