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文档简介
荥经县*煤业有限公司水文地质条件类型划分报告(修订版)荥经县*煤业有限公司二一七年四月荥经县*煤业有限公司文件*201735号签发人:尹正伟关于印发矿井水文地质类型划分报告通知矿属各部门、科、队:矿井水文地质类型划分报告已经制定,并经总工程师组织相关工程技术人员进行审定,确定我矿水文地质类型为中等,现印发予以实施,该报告从印发之日起实行。附件:荥经县*煤业有限公司水文地质类型划分报告二一七年五月五日主题词:水文地质类型 通知抄报:公司领导*煤业办公室2017年5月5日(共印15份)荥经县*煤业有限公司水文地质条件类型划分报告(修订版)编制人员:* *编制单位:荥经县*煤业有限公司编制日期:二一五年四月荥经县*煤业有限公司水文地质类型划分报告(修订)审查意见2017年5月3日,荥经县*煤业有限公司由总工程师?/组织矿有关采掘、通风、机电、地测等有关工程技术人员对荥经县*煤业有限公司水文地质类型划分报告)(修订版)进行了审定,形成以下会审意见:1、荥经县*煤业有限公司在2017年3月组织地测专业技术人员根据技改期间搜集的地质资料对原水文地质类型报告进行修订编制,形成荥经县*煤业有限公司水文地质条件类型划分报告(修订版),并按照煤矿防治水规定由企业总工程师组织审定,符合相关规定要求,报告真实、可靠。2、报告编制人员?,地质助理工程师,从建矿起从事地质工作,协助总工编制过地质报告、储量核实报告等同类报告。编制人?、,公司地质工程师,采矿工程师、注册安全工程师,雅安市煤炭协会专家组成员,多次主持、编制、审查地质报告、水文地质类型划分报告。由上述人员对原水患调查报告进行修订,编制的本报告符合相关规定要求。与会工程技术人员会审形成如下意见:1、根据煤矿防治水规定,确定矿井水文地质类型依据矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量或者突水量分布规律、矿井开采受水害影响程度以及防治水工作的难易程度,确定矿井水文地质类型。受采掘破坏或者影响的含水层及水体矿井煤层位于当地侵蚀基准面及地下水位以上,受采掘影响的三叠系须家河上段含水层,多为页岩、粘土质粉砂岩及煤层,岩层大多具隔水性能,富水性弱,补给水源极少,单位涌水量.。分析确定:受采掘破坏或者影响的孔隙裂隙含水层,补给条件差,补给来源少,.,类别确定为简单。矿井及周边老空水分布状况开采水平内有以前本矿开采的双龙采空区积水分布,但其位置、范围、积水量清楚。分析确定:类别确定为中等。矿井涌水量依据2015年12月荥经县*煤业有限公司新兴煤矿矿井水患现状调查报告预计:矿井+965m水平预测矿井正常涌水量为11.81m3/;最大涌水量为15.93m3/。矿井+925m水平预测矿井正常涌水量为13.38m3/;最大涌水量为18.04m3/。矿井从建矿至今,未发生过突水。矿井目前实际正常涌水量3.859m3/h。分析确定:正常Q1180m3/h,最大Q2300m3/,突水量Q3m3/h,类别确定为简单。开采受水害影响矿井从2011年开始15万t/a独立扩能,2015年8月完成建设,通过验收。采掘均不受水害影响。分析确定:采掘工程不受水害影响,类别确定为简单。防治水工作难易程度矿井为平硐暗斜井开拓,各巷均设置有排水沟,矿井目前开采水平为+1050m水平,该水平的矿井涌水,通过+1050m水平的中央水泵房,抽排至+1130m主平硐运输大巷,自流出井。矿区范围内无水库、水塘、河流、湖泊等地表水体。受采掘破坏或者影响的孔隙裂隙含水层,补给条件差,补给来源少。矿井及周边无老空水分布。矿井预计涌水量较小,采掘工程不受水害影响,因此防治水工作简单。水文地质类型按照煤矿防治水规定规定的水文地质类型划分标准,五项指标中四项简单,一项中等,依据就高不就低的原则,分析确定矿井水文地质类型为中等。会审签字栏姓名专业职称签字测量工程师地质工程师地质助理工程师机电工程师采矿工程师荥经县*煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告(修订版)编 制 单 位:*煤业总工程师: ?项目负责人: ?、编 制 人: ?编制日期: 2017.4荥经县*煤业有限公司生产科荥经县*煤业有限公司 编号: *煤业水文地质类型划分报告目录前言3一、 矿井及井田概况5(一)矿井及井田基本情况5(二)位置与交通11(三)地形、地貌11(四)气象、水文13(五)地震13(六)矿井排水设施能力现状13二、 以往地质和水文地质工作评述14三、 地质概况18(一)地层18(二)含煤地层20四、 区域水文地质23(一)区域含水岩组的划分及其水文地质特征23(二)、地下水的补给、径流、排泄条件23五、 木井田水文地质条件及含水层和隔水层分布规律和特征25(一)井田边界及其水力性质25(二)含水层25(三)隔水层27六、 矿井充水条件矿井充水因素分析,井田及周边老空区分布状况28(一)矿井充水条件矿井充水因素分析28一)矿坑充水水源28二)矿坑充水的通道32(二)井田及周边地区煤矿老窑水分布状况34七、 对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度的评价36(一)对矿井开采受水害影响程度的评价361 本矿老采空区积水362 相邻煤矿采空区水363 老窑水374 洪汛期地表水375 顶板裂隙水386场地设施受不良地质作用的影响39(二)对矿井防治水工作难易程度的评价39八、 矿井水文地质类型的划分及对防治水工作的意见41(一)矿井水文地质类型的划分41(二)防治水工作的意见46附 图 目 录顺序号图号图 名比例尺11区域综合水文地质图1:500022地形地质及水文地质图1:500033综合水文地质柱状图1:200441-1水文地质剖面图1:200055双龙煤层矿井充水性图1:50002前言荥经县*煤业有限公司2009年兼并重组整合后批准矿井生产能力15万t/a。根据国家安监总局、煤矿安全监察局煤矿防治水规定(2009年)第12条明确规定,矿井应当对本单位的水文地质情况进行研究,编制矿井水文地质类型划分报告,并确定本单位的矿井水文地质类型。依据安监总煤调2009233号文件精神,各煤矿企业应尽快完成矿井水文地质类型重新划分工作。 矿井水文地质类型及其复杂程度决定了矿井开采受水害威胁程度,也决定了矿井防治水工作的难易程度。它关系到矿井开拓方式的选择和采掘系统的布置,从而影响到矿井的总体规划和设计,防治水工作的投入直接影响到矿井建设和运行成本,因此开展矿井水文地质类型划分工作具有十分重要的现实意义。开展矿井水文地质类型划分,分析和评价矿井开采受水害危害程度,排查矿井水害隐患,防患于未然,经济合理地搞好矿井防治水工作,可大幅提升矿井防治水技术能力,实现矿井安全、有序、高效生产。为此,*煤业矿煤业有限公司依据煤矿防治水规定,编制*煤业矿煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告。本报告是在系统整理、综合分析井田勘探、矿井建设生产各阶段所获得的地质、水文地质资料的基础上,主要从矿井开采受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量分布规律、矿井开采受水害影响程度以及防治水工作难易程度等方面,确定开采煤层矿井水文地质类型。严格依据煤矿防治水规定中矿井水文地质类型划分的具体要求,对各项内容认真进行分析研究,使矿井水文地质类型划分更加符合本矿的实际情况,编写了矿井水文地质类型划分报告。综合确定荥经县*煤业有限公司五连、三连、双龙煤层矿井水文地质类型为中等。1、 矿井及井田概况(一)矿井及井田基本情况*煤业矿煤业有限公司井田位荥经县烈士乡烈士村,距荥经县城2730方向,直线约18km,行政区划隶属烈士乡管辖,矿区地理中心坐标为东经1024258,北纬295124。该矿位于108国道侧处, 108国道仅2.5km,由矿部沿108国道往北68公里可雅安,向南可达汉源,石棉等地,交通较为便利。根据四川省人民政府办公厅关于雅安市煤炭资源整合方案的复函(川办函200714号批准),荥经县*煤业有限公司(*煤矿)系由 “原荥经县烈士乡新兴煤厂”整合相邻已关闭的“烈士乡兴达煤厂”、“烈士乡合营煤厂”而成的矿山,属荥经县烈士乡烈士村所辖。矿山名称现更名为荥经县*煤业有限公司(新兴煤矿),以下简称新兴煤矿。根据四川省国土资源厅2010年8月23日颁发的采矿许可证(证号:C5100002010081120073421),矿区范围由113号拐点圈定,开采五连、三连和双龙煤层。井田南北走向长0.452.3km,东西倾斜宽约0.431.3km,面积为1.395km2,许可开采标高+1360m+925m。表3-1-1 矿区范围拐点坐标表拐点号1954北京坐标系(原设计)1980西安坐标系(修改版)XYXY13306471182800753304455.2134569899.3323306022182799933304004.4634569829.1033306022182788473303974.5934568684.1043305338182787063303287.5234568561.0553305414182783033303352.9534568156.4363306190182785373304134.3734568370.0073306148182787213304097.2034568554.9383306377182788293304328.8134568656.8793307046182790923305004.0834568902.20103306845182794453304812.4634569260.13113307396182797453305365.0134569560.91123307282182800263305264.2234569829.23133306480182797323304455.2634569556.39现将*煤业矿煤业有限公司重组前各矿生产建设情况介绍如下:1、原新兴煤厂开发情况原新兴煤厂于1995年正式新建,2004年7月正式获得四川省国土资源厅颁发的采矿许可证,证号:5100000430609,面积0.1923km2,有效期为10年(2004年7月至2014年7月),设计生产规模为50kt/a,属私营企业。该矿区为双回路供电,一回10KV供电电源为荥经县烈士乡变电站,供电距离5 km,另一回10KV供电电源为荥经县斑鸠井煤矿变电站,供电距离1km。矿山采用机械抽出式通风。矿山开采方式为地下开采,采用平硐开拓。采煤方法为走向长壁前进式采煤,采煤方式为人工打眼放炮,手镐落煤,人力运输。局部充填法管理采空区顶板。采面开采的矸石多数回填采空区,掘进工作面的矸石运出地表。各井筒特征表井口井口坐标(X/Y)井口标高(m)井型方位坡度(度)井深斜长(m)井径净宽(m)净断面(m2)54坐标系80坐标系主井3306176/18279652128351813/24副井3306286/1827961513271813/242、原兴达煤厂开发情况荥经县烈士乡兴达煤厂原属荥经县叶家湾煤矿下属矿井,矿区面积0.222km2,矿区范围由4个拐点圈定,核定开采五连炭、蛮炭煤层,其中五连炭采深+1270m+1214m,蛮炭采深+1260m+1205m,矿山设计生产能力为30kt/a。矿山开采方式为地下开采,平硐开拓。开采方式采用巷柱式采煤法。矿山所采煤层为上三叠统须家河组二段(T3xj2)五连和蛮炭煤层。原矿区范围经前期开采,现五连炭已采空,本矿不开采上三叠统须家河组一段(T3xj1)三连炭、双龙炭煤层。各井筒特征表井口井口坐标(X/Y)井口标高(m)井型方位坡度(度)井深斜长(m)井径净宽(m)净断面(m2)54坐标系80坐标系主井3305856/18279176/121331813/24副井3306028/18279258/126131813/243、原合营煤厂开发情况(已关闭)荥经县烈士乡合营煤厂原属荥经县叶家湾煤矿下属矿井,矿区面积0.3228km2,核定开采五连炭煤层,五连炭采深+1185m+1137m,矿山设计生产能力为30kt/a。矿山开采方式为地下开采,平硐开拓。开采方式采用巷柱式采煤法。矿山所采煤层为上三叠统须家河组二段(T3xj2)五连煤层,原矿区范围经前期开采,现五连炭煤层已形成较大范围的采空区,该矿不开采上三叠统须家河组一段(T3xj1)三连炭、双龙炭煤层。各井筒特征表井口井口坐标(X/Y)井口标高(m)井型方位坡度(度)井深斜长(m)井径净宽(m)净断面(m2)54坐标系80坐标系主井3304940/18278625114231813/24副井3305480/18278691118533/242010年3月26日四川省经信委以川经信煤炭函2010401号文件批复技改90kt/a初步设计,2010年5月11日四川煤监局以川煤监审批2010289号文件批复初步设计安全专篇,2010年7月26日雅安市安监局以雅市安监2010359号文件同意技改动工备案,2011年1月17日荥经县安监局以荥安监201110号文件同意技改动工;2011年7月19日四川省经信委以川经信煤炭函2011993号文件批复设计能力90kt/a提高为150kt/a初步设计(修改版),2011年9月6日四川煤监局以川煤监审批2011321号文件批复初步设计(修改版)安全专篇, 2011年11月17日荥经县安监局以荥安监2011455号文件同意150kt/a技改建设复工,2014年8月25日,雅安市在2014年8月25日以雅市安监【2014】314号文件批准矿井进入联合试运。2015年8月取得安全生产许可证,2015年9月进行竣工验收,为生产矿井。矿井分煤层划分为6个水平开采。三连煤层划分为2个水平开采,水平标高为+1080m和+965m。双龙煤层划分为2个水平开采,水平标高为+1050m和+985m。五连煤层划分为2个水平开采,水平标高为+1230m和+1170m。投产时开采+1080m水平。水平运输巷均布置在煤层底板岩层中,法向距离5m;水平回风巷均布置在煤层中。水平运输巷坡度3,巷道内铺设单轨,轨型22kg/m,轨距600mm,砼轨枕(木轨枕),碎石道渣,作行人、运输、进风及敷设管线等用。提升和行人暗斜井均穿层布置,倾角均为25。提升暗斜井巷道内铺设单轨,轨型22kg/m,轨距600mm,砼轨枕(木轨枕),碎石道渣,作提升、进风等用。行人暗斜井设置架空乘人器。回风暗斜井沿双龙煤层倾斜方向布置。带区划分及开采顺序1、带区划分+1050m水平上下山开采,划分为二个带区(一、二带区),+985m水平下山开采,划分为一个带区(三带区)。+1080m水平下山开采,划分为一个带区(四带区),+965m水平上山开采,划分为一个带区(五带区)。+1230m水平上山开采,划分为一个带区(六带区),+1170m水平上山开采,划分为一个带区(七带区)。全矿共划为七个带区。2、开采顺序(1)煤层开采顺序为节省投资,提高经济效益,设计先开采三连和双龙煤层,后采五连煤层。五连下距三连110m,三连下距双龙2430m,五连、三连、双龙煤层顶板均为炭质页岩、粉砂岩、泥岩为主的中硬岩组。煤层采高均为0.8m。矿井布置一个对拉工作面,二个掘进工作面,工作面采用倾向长壁式采煤法,矿井采用并列式通风方式,低瓦斯矿井。现矿井井筒特征见表1-1。井筒特征表名 称单位主平硐南回风平硐北回风平硐井口坐标X330361533037393304264Y345696093456979734569448Zm+1130+1170+1327181188199坡度333井巷长度m400400442服务年限a8.67.31.4井巷断面净宽m2.82.82.8净高m2.82.82.8净m27.007.007.00毛m29.229.229.22断面形状/半圆拱支护厚度mm砌碹250,锚喷70支护方式/砌碹或锚喷巷道性质/岩巷支护材料/料石或金属锚杆备注改造利用新掘改造利用表2-4-2 主要井巷特征表名 称单位水平运输巷水平回风巷提升、行人暗斜井(轨道、行人上山)回风暗斜井(回风上山)运输、回风石门运输机巷回风巷井巷长度m/坡度3325/33井巷断面净宽m2.82.82.82.82.8上宽1.9,下宽2.6净高m2.82.82.82.82.82.0净m27.007.007.007.007.004.5毛m29.229.229.229.229.225.1断面形状/直墙半圆拱梯形支护厚度mm砌碹250/锚喷70支护方式砌碹或锚喷锚网巷道性质/岩巷半煤岩巷岩巷半煤岩巷岩巷半煤岩巷支护材料/料石或金属锚杆金属锚网备注新掘(二)位置与交通矿山位于荥经县城273方向,直距约18km处,属荥经县烈士乡烈士村所辖。荥经县与矿区公路运距25km,矿区与108国道有矿山公路相通,矿区向南经汉源、石棉可到达西昌。至雅安、成都交通较方便。(三)地形、地貌矿区位于四川盆地西缘山区,邛崃山脉南支夹金山山岭南段,属中等切割的中山丘陵地貌类型。区内山脉走向呈近东西方向展布。区内地势北东高,南西低,总体趋势为东高西低,东陡西缓,地形坡度1530。区内最高海拔+1685m,位于矿区北部,最低海拔+1175m,位于矿区南侧地势相对低洼的沟谷中,相对高差达510m。附图50(四)气象、水文1、气象区内气候属亚热带湿润季风气候,年平均气温15.1,最高气温33.17,最低气温-3.5。年均日照时数为860小时,年均无霜期为288天,年平均降水量达1735mm,每年69月为雨季,每年11月至次年3月为霜冻期。井田位于荥河以北约2km处,井田内没有大的地表积水和河流,只有一季节性蓄水的小水塘。井田内发育的冲沟多属雨季排泄通道,平时干涸无水。(五)地震根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),矿区抗震设防烈度为度,设计地震分组为第二组,设计基本地震加速度值为0.20g。2008年5月12日汶川8级特大地震、2013年“4.20”芦山7.0级地震对矿山影响较小。(六)矿井排水设施能力现状矿井现主要进行15万t/a矿井整合工程已完工,为合法生产矿井。在行人暗斜井下平巷布设中央变电及及水泵房,并布设主副水仓,主副水仓有效容积为550m3,现装备有三台80D304型离心式水泵,单台水泵排水能力43m3/h,可保证两台同时运行,一台备用,配备YB2-200L1-2/30kW电机型电机(30kW)。沿行人斜井敷设两趟1084排水管路。2、 以往地质和水文地质工作评述(一)不同勘探阶段地质和水文地质工作成果评述1).曾五云等曾在荥经地区作过1:5万区域地质路线普查测量工作。2)、1959年底,雅安专区第一地质队对荥经县斑鸠井井田开展了一个多月工作,测量了1:2000勘探剖面三条及一些地表揭露取样工作,于1960年1月提交了斑鸠井井田1959年普查评价及勘探设计。 3)1961年9月,四川省地质局103队对斑鸠井井田进行了地质勘探工作,提交了荥红煤田斑鸠井井田地质勘探中间储量报告书工作程度为详查。4)1974年,四川省地质局第一区域地质测量队进行了区域地质及矿产调查,提交了1:20万荥经幅区域地质调查报告。对区域地层进行了详细研究。5)1993年8月,四川省煤国地质局135队对斑鸠井井田开展了地质勘探工作,提交了四川省荥经县斑鸠井煤矿井田勘探(延深)地质报告,工作程度为详查。该矿区位于井田东南角,无勘探钻孔布设。6)1999年。四川省地勘局404地质队做了四川省荥经县斑鸠井冯家坝煤矿烈士乡采煤地段地质报告及四川省荥经县斑鸠井冯家坝煤矿矿区地质环境评价报告。7)2003年5月,四川省地矿局四0二地质队对荥经县烈士乡新兴煤厂进行了煤炭资料储量核实。8)2003年5月,四川省地勘局区域地质调查队队对兴达煤厂保有资源储量进行了核实。9)2003年5月,四川省地勘局区域地质调查队队对合营煤厂保有资源储量进行了核实。10)2009年,四川鑫顺矿业股份有限公司编制了四川省荥经县斑鸠井井田新兴煤厂煤炭资源/储量核实报告,四川省矿产资源储量评审中心以川评审2009448号文评审通过了该报告。11)2015年12月,四川省安全监管局(四川煤监局)安全技术中心编制了荥经县*煤业有限公司新兴煤矿矿井水患现状调查报告,本次工作在充分搜集以往勘查资料和新的开采资料的基础上,正确评价了其可采性及稳定程度;分析了矿井充水因素,预计了矿井涌水量,并对采空区积水情况进行了专题调查。矿报告利用各类资料基本可靠,本次矿井水文地质类型划分报告利用了该报告部分成果资料。(二)矿井地质及水文地质工作矿井日常地质及水文地质工作如下:(1)基本图件绘制:各矿配合生产需要积极搜集以往地质成果,并结合矿井实际生产资料,绘制了一些矿井生产必需的基本图件,如地形地质图、采掘工程平面图、综合柱状图和井上下对照图等,为矿井生产提供了必要的指导作用。(2) 井巷测量工作根据开采规划需要,煤矿对原矿井井口位置和井下巷道全部采用全站仪实测,为生产进度计划和图件制作提供了可靠的基础资料。(3)井下地质编录:各矿在开采过程中,对井下巷道揭露的煤层厚度、结构情况进行了认真观测和记录,并及时标在采掘工程平面图上,为下一步开拓布巷提供了规划依据。(4)瓦斯监测工作:根据矿井安全生产规程要求,认真进行井下瓦斯监测工作和年度瓦斯等级鉴定工作,严格按照有关规定认真进行瓦斯管理,为矿井安全生产提供了保障。(5)煤质检验:不定期采取煤层煤样进行了主要煤质指标分析,并进行了煤尘爆炸性和煤自燃倾向性测试,取得了开采各煤层的相关试验数据,为采取防范措施,保证安全生产提供了可靠依据。(6)水文地质工作开采过程中,煤矿对井下涌水情况进行了认真观测和分析,并坚持按时向地面抽排,保证了矿井安全生产。还对井田内和周边邻区以往水文地质成果进行了搜集进行简易水文观测,为评价本井田水文地质条件提供了补充依据。总之,本矿在改扩建的过程中做了一定的矿井地质工作,为矿井生产提供了必要的技术指导和服务。3、 地质概况(一)地层本区地层出露较齐全,分布稳定。出露地层有二叠系、三叠系、侏罗系和第四系(Q)。矿区出露地层主要为三叠系中统雷口坡组(T1l)、三叠系上统须家河组(T3xj)、侏罗系中下统自流井组(J1-2z)、岩层沿走向变化不大,比较稳定,属稳定的单斜岩层,各地层特征由老至新简述如下。各地层特征详见表1-2-1及矿区地层综合柱状图。1、三叠系中统雷口坡组(T2l)厚度72120m,岩性主要为:浅灰、灰白色泥质灰岩、泥质白云质灰岩夹砂岩,向下砂岩增多。2、三叠系上统须家河组(T3xj)分布于大部分地区,是区内的主要含煤地层,总厚503.23554.41m,与下伏雷口坡组呈假整合接触。共划分类一、二、三段,可采煤层分布于中下段,各段特征如下:一段(T3xj1):厚度75m257m,假整合于下伏雷口坡组之上。岩性为灰、黄灰色中至厚层粗-细粒长石石英砂岩为主,次为粉砂岩、砂质泥岩及泥岩夹煤层,泥岩中含植物化石。旋回结构多而明显,下部各旋回的砂岩粒度粗,底部含砾石。具斜层理,旋回间冲刷接触明显,由于冲刷作用使两旋回合为一体的现象时见可及,上部砂岩粒度变细,各旋回的泥质岩增多,此段含煤5层,分布于中部及下部,由上至下分别为火石子炭、三连炭、双龙炭、三荒四炭、独连炭。本矿区范围内双龙炭、三连炭较稳定,其它煤层不稳定且较薄。表2-1-1 区域地层与岩性特征简表地层单位代号厚度(m)岩性特征界系统组段新生界第四系Q5残坡积物(砂、粉砂、粘土、亚粘土和腐植土等)。侏罗系中统遂宁组J2sn385-1719紫红色泥岩,粉砂岩。中统沙溪庙组J2s227-979杂色泥岩、粉砂岩夹石英砂岩。中下统自流井组J1-2z97-387紫红色泥岩,黄灰色粉砂岩夹浅黄绿色石英细砂岩及少量岩屑石英砂岩。三叠系上统须家河组第三段T3xj363-176灰、浅灰、黄灰、深灰色中至厚层中细粒长石石英砂岩、石英砂岩、粉砂岩、砂质页岩第二段T3xj268-242长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层组成,泥岩中常见含新芦木、苏铁及蕨类等化石。第一段T3xj175-257灰、黄灰色中至厚层粗-细粒长石石英砂岩为主,次为粉砂岩、砂质泥岩及泥岩夹煤层,泥岩中含植物化石。中统雷口坡组T2l72-120灰黄灰色厚层状泥质白云岩、灰岩、粉砂岩夹页岩。下统嘉陵江组T2j127-227浅灰色中至厚层状灰岩,白云岩夹砂页岩。二段(T3xj2):厚68m242m,为区内主要含煤段。岩性为灰、深灰、黄灰色薄至中厚层中至细粒长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层组成,泥岩中常见新芦木、苏铁及蕨类等化石。上部岩性稳定,以泥岩、砂质泥岩及粉砂岩为主,夹细砂岩及泥质细砂岩。下部砂岩层居多,粒度粗,发育斜层理及水平层理、波状层理,由具粗至细的旋回结构构成,岩相变化较大(常见河流相与湖沼相横向接触)。此段含煤3层,即五连炭、蛮炭、猪肝子炭。本次矿区范围内仅申请占用五连炭煤层,其它煤层在本矿区范围内厚度较薄且不稳定,本次不申请占用。三段(T3xj3):发育于全区,且物质成分近似,厚63176m。一般由灰、浅灰、黄灰、深灰色中至厚层中细粒长石石英砂岩、石英砂岩、粉砂岩、砂质页岩等组成多个沉积旋回。中下部产淡水瓣鳃化石,偶见煤线或团块。 3、侏罗系中下统自流井组(J1-2z)为一套河湖相滨海相沉积,岩性为紫红色泥岩,黄灰色粉砂岩夹浅黄绿色石英细砂岩及少量岩屑石英砂岩。底部为中细粒石英砂岩或含砾砂岩,整合或假整合在须家河组之上。厚度97m387m。4、第四系全新统(Q4)分布于沟谷和山麓洼地一带,为河流相沉积(砾、砂、粘土)和残坡积物(碎石、砂、粘土),厚度05m。2、井田构造矿区位于荥河场背斜西北翼,地质构造简单,地层总体倾向280296 之间,倾角815,平均倾角10,地层走向北东南西,煤层产状与地层产状一致。区内无强烈构造破坏,地层受区域性断裂构造的影响较小,小断层、小柔皱不发育,岩层产状较稳定。综上所述,矿区地质构造简单。(二)含煤地层矿区内主要可采或局部可采的煤层有五连、三连、双龙共三层煤,五连煤层赋存于须家河组二段(T3xj2)顶部,三连、双龙赋存于须家河组一段(T3xj1)中部,各煤层呈层状产出。煤层产状变化小,平均倾向287,平均倾角10。各煤层特征如下:五连:为区内最上部煤层,下距蛮炭大于30m。该煤层为复合煤层,由棚炭、花炭、腰炭、正炭、底炭五个分煤层组成,夹4个矸夹层,煤层厚0.48m0.80m,平均厚0.57m,各分煤层厚0.04m0.25m不等,夹矸厚0.02m0.15m不等。三连:下距双龙炭约20m30m,上距五连炭约110m,为复合煤层,由棚炭、腰炭、底炭三个分煤层及两夹矸组成。煤层厚0.45m0.60m,平均厚0.50m,各分煤煤层厚0.1m0.34m不等,夹矸厚0.02m0.18m不等。双龙:为矿区内比较稳定的局部可采煤层,上距三连炭煤层约24m30m。下距独连炭约25m38m,该煤层为复合煤层,由两个分煤层及一夹矸组成。煤层厚0.46m0.80m,平均厚0.51m,夹矸厚0.04m0.18m不等。 开采煤层特征详见表2-1-2。表2-1-2 开采煤层特征表煤层名称煤层总厚纯煤及采用厚度(m)最小最大平均煤层结构夹矸厚度(m)顶板岩性底板岩性稳定性原煤视密度(t/m3)煤层倾角()平均层间距(m)五连0.601.080.480.800.57复合煤层0.100.33炭质页岩、粉砂岩、泥岩炭质页岩、粉砂岩、泥岩较稳定1.4510110三连0.500.800.450.600.50复合煤层0.100.27炭质页岩、粉砂岩、泥岩炭质页岩、粉砂岩、泥岩较稳定1.51102430双龙0.520.890.460.800.51复合煤层0.040.18炭质页岩、粉砂岩、泥岩炭质页岩、粉砂岩、泥岩较稳定1.42104、 区域水文地质矿区位于川西高原和四川盆地的过渡地带,邛崃山脉南支夹金山山岭南段,属浅切割的低山丘陵地貌类型。区内地势北高,南低,山脉走向呈近南北向。矿区南部为荥河,沟谷坡度1530。局部地段坡度50以上。在矿区范围内无大的常年流水(河流),均为季节性冲沟。(一)区域含水岩组的划分及其水文地质特征含水地层:三叠系上统须家河组第二段、第三段和侏罗系中下统自流井组,主要岩性为泥岩、粉砂岩、长石石英砂岩互层,其中泥岩为主要隔水层,粉砂岩、细砂岩为主要含水层矿山主采煤层距下伏雷口坡组灰岩815m,灰岩在地下水作用下易形成溶洞积水,甚至形成暗河。根据四川鑫顺矿业股份有限公司二九年六月提供的储量核实报告和矿山调查,矿井在开采过程中未发现溶洞积水或暗河现象,但不排除溶洞水大量蓄积而又排泄不畅的情况下,可能击破上覆岩层涌入矿井。(二)、地下水的补给、径流、排泄条件区内准采煤层的上伏地层主要为三叠系上统须家河组第二段、第三段和侏罗系中下统自流井组,主要岩性为泥岩、粉砂岩、长石石英砂岩互层,其中泥岩为主要隔水层,粉砂岩、细砂岩为主要含水层。岩石孔隙与裂隙均为地下水的良好储水构造和运移通道,但岩石裂隙发育一般,地下水含量不丰富,由于受泥岩、页岩隔水层的阻挡,砂岩含水层之间无水力联系。区内地下水类型主要为碎屑岩类层间孔隙裂隙水,沟谷地带有松散岩类孔隙潜水分布。松散岩类孔隙潜水主要接受大气降水和地表水体补给,而碎屑岩类层间孔隙裂隙水则主要接受大气降水和同层径流补给,受断层和裂隙影响,也存在一定程度的越层补给。矿区导流各含水层的裂隙主要为张性裂隙,其发育密集地段在地表以下70m150m,而矿区地下水本身就不丰富,故地下水不会对矿井带来突水,涌水等灾害。矿区主要为地表水补给地下水。5、 木井田水文地质条件及含水层和隔水层分布规律和特征(一)井田边界及其水力性质星耀煤矿、宏泰煤矿、叶家湾煤矿与本矿相邻且部分开采煤层相同,与本矿无矿权纠纷,平面范围无重叠,从资料了解以上三个相邻矿井均有采空区。星耀煤矿位于本矿东北部,开采:五连、蛮炭煤层,主体开采资源位于本矿高位,若矿井隔离煤柱受到破坏,则星耀煤矿采空区积水可能涌入矿井而发生的水患事故。宏泰煤矿位于本矿南部,开采煤层为三连(标高+1168+1050m)、双龙(标高+1136+1028m),双龙煤层存在部分采空区,若矿井隔离煤柱受到破坏,则宏泰煤矿采空区积水可能涌入矿井而发生的水患事故。三连现未布置工作面不存在采空区积水,目前该矿井技长期停工。 叶家湾煤矿位于本矿西部,开采五连、三连、双龙煤层,位于本矿低位,对本矿无影响。应特别注意井田内及相邻煤矿采空区积水情况。这些采空区采掘范围及积水边界等虽初步查清,但在采掘过程中一旦揭露,则会成为人为的强补给边界。因此,应做好周边煤矿采掘边界及积水范围及积水边界探测与防治。(二)含水层根据矿区地层的含、隔水性情况,得出矿井直接充水岩组有须家河组第三段(T3xj3)、须家河组第二段(T3xj2)、须家河组第一段(T3xj1)、三叠系中统雷口坡组(T2l)。现将其分述如下。1、须家河组第三段(T3xj3)裂隙含水层:主要分布于矿区中部,地层厚63176m。岩性为灰、浅灰、黄灰、深灰色石英砂岩、粉砂岩。以层间裂隙所含有的裂隙水为主,为富水性较强的裂隙含水层。2、须家河组第二段(T3xj2)裂隙含水层:主要分布于矿区南部,地层厚68242m。岩性为灰、深灰、黄灰色石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩。其主要以层间裂隙所含有的裂隙水为主,为富水性弱的裂隙含水层。该段含五连开采煤层,是矿井的直接充水含水层。3、须家河组第一段(T3xj1)裂隙含水层,主要分布于矿区外南部,地层厚75275m。岩性为灰、黄灰色石英砂岩为主。其主要以层间裂隙所含有的裂隙水为主,为富水性中等的裂隙含水层。该段含三连、双龙开采煤层,是矿井的直接充水含水层。(三)隔水层主要岩组含、隔水性见示意图,本划分以煤层作为主要标志6、 矿井充水条件矿井充水因素分析,井田及周边老空区分布状况(一)矿井充水条件矿井充水因素分析一)矿坑充水水源(1)大气降水及地表水区内地形陡峻,有利降水形成地表水排泄,降水直接入渗量较小。从矿坑涌水量变化来看,雨季比平时稍大,可见降水及地表水对矿床充水影响较大。矿区内开采的各煤层赋存于须家河组一段、二段,其上部为为泥岩、砂质页岩与粉砂岩、细砂岩互层,以泥岩隔水层为主。砂岩含水层裂隙发育一般,含水性差,受泥岩、页岩隔水层的阻挡,水力联系弱,补给不畅,主要为同层补给。矿坑内涌水量较小,涌水主要为沿裂隙和岩层浸水,局部为滴水,雨季矿坑涌水量有一定增加。3.顶板及上覆岩层对开采煤层的影响 五连、三连、双龙煤层老顶为石英砂岩,属中等坚硬岩石,其垮落带高度一般按采高的5倍计算:煤层采高为0.8mH冒=0.8 5=4m裂缝高度由如下公式计算:(1)按采高的10倍计算H导=0.810=8m(2)按模糊推理方法公式计算:H导=20m+10=200.89+10=27.8m经计算:开采五连、三连、双龙号煤层顶板垮落带高度为4m,顶板最大导水裂缝高度分别为27.8m。上部三连煤层未进行开采,三连煤层有隔水作用,会将三连煤层底板水导通,造成淋水。在开采过程中,应加强防范。4.采(古)空区积水情况(1)、合营煤厂 荥经县烈士乡合营煤厂原属荥经县叶家湾下属矿井,始建于1999年, 设计生产能力3万t/a生产矿井,矿山采用平硐开拓。主井标高+1185m开采方法为巷柱式采煤法。批采五连炭煤层,主井标高+1185m风井标高+1137m。矿区面积0.32km2 ,矿井正常涌水量7m3/h,最大涌水量 15m3/h。瓦斯矿井,矿井2002年采矿证到期。(2)、荥经县烈士乡兴达煤厂 荥经县烈士乡兴达煤厂原属荥经县叶家湾下属矿井,始建于1999年,设计生产能力3万t/a生产矿井,矿山采用平硐开拓。开采方法为巷柱式采煤法。设设开采五连炭、蛮炭煤层,主井标高+1213m风井标高+1265m。矿区面积0.22km2,其中王连炭开采标高为+12141270m,蛮炭开采标高为12051260m,矿井正常涌水量5m3/h,最大涌水量14m3/h。瓦斯矿井,矿井2002年采矿证到期。(3)、新兴煤厂(老窑) 煤矿始建于1995年,设计建成5万t/a生产矿井,矿山采用平硐开拓。开采方法为巷柱式采煤法。批准开采五连炭煤层,主井标高+1283m,风井标高为1327m。矿井正常涌水量6m3/h,最大涌水量12m3/h。瓦斯矿井。(4)、新兴煤厂双龙副井 煤矿始建于1995年, 年建成3万t/a生产矿井,矿山采用平硐开拓。开采方法为巷柱式。批采双龙煤层,主井标高+1130m,风井标高+1150m。矿井正常涌水量3m3/h,最大涌水量6m3/h。瓦斯矿井。矿井因2006年至技改扩能间处于停产状态。据调查各小窑煤层采空区内有积水。对采空区积水量估算,采用小窑老窑积水量估算公式:=SHKcosa式中:采(古)空区积水量(m3); S采(古)空区积水面积(m2); H采(古)煤层厚度(m); K采(古)空区积水系数,一般取0.15一0.5; a煤层倾角;序号矿山名称井型年设计 生产能力(万吨)水文情况掘进方向原开采煤层采煤方法起止时间井口坐标(m)(54坐标系)采空区面积(m2)备注xyh1合营煤厂小3简单N21E五连炭巷柱式05年停止330494018278625114299964开采标高114211852兴达煤厂小3简单N21E三连炭/蛮炭巷柱式06年停止33068561827917612138400开采标高121212613新兴煤厂五连炭小5简单N21E五连炭巷柱式09年停止33061761827965212838600开采标高128313274新兴煤厂副井小3简单N21E双龙炭巷柱式09年停止330562518279724113042857开采标高11301150采空区积水计算该采空区地段的开采厚度取0.5m,采后顶部全部垮落,顶底板合拢,取实际高度0.1m。采空区积水系数都取0.25,煤层倾角都取10。序号矿山名称原开采煤层厚度(积水高度)采空区面积(m2)积水量最低高程1合营煤厂0.199649961142m2兴达煤厂0.184008401212m3新兴煤厂五连炭0.1860086012834新兴煤厂副井0.14285742851130经采用小窑老窑积水量估算公式计算结果如下:采空区积水量理论计算统计表废弃老窑均开采煤层露头及浅部煤层;以平硐开拓为主,上山开采,采五连、蛮炭、三连煤层。因本矿不开采蛮炭,且蛮炭位于五连下部,距下部三连较远,因此蛮炭老窑对矿区充水无大的影响;三连老窑距本矿较远,三连老窑对矿区的充水无大的影响;五连老窑距设计开采部位较远,因此老窑对矿井下部开采无大的影响。综上所述:结合矿井设计、老窑开采煤层及分布位置,老窑水对矿井开采无大的影响。二)矿坑充水的通道根据对矿井地质、水文地质、含隔水层空间分布规律及其构造特征的分析,主要充水途径分析如下。(1)顶板导水裂缝带煤层回采后,会对煤层顶底板造成扰动破坏,从而会缩短其与充水水源之间的距离,有时甚至直接揭露或沟通充水含水层造成突水事故,因此,煤层回采前对顶底板的破坏程度进行计算评价,选取合适的回采参数,对矿井防治水工作是至关重要的。目前矿井开采五连、三连、双龙煤层,如上面计算其顶板导水裂缝带最大高度达28m,当煤层充分采动后,采动导水裂缝高度虽不能达到地表,但采空沉陷盆地的整体下沉边缘带,其沉陷边缘带裂隙增加,地表水、浅层地下水会沿这些裂缝带渗入井下,增加井下工作面的排水量。(2)井巷工程连通井巷施工过程中揭露并连通了所经过的含水层组,由于巷道壁后封闭止水不良,会使得浅部孔隙水或基岩风化裂隙水渗入井下,形成矿井充水,现状条件下,井筒渗水是*煤业新兴煤矿充水的形式之一。(3)导水断裂构造井田总体上呈一较为平缓的单斜构造,井田内无断层,据重组前各煤矿在开采附近煤层时未发现断层及导水现象,未对生产造成影响。在今后的开采中,应重视对断层的探控,应进一步研究断层破碎带的胶结情况以及导水性,留足断层保安煤柱,做到“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”,防患于未然。(4)封闭不良钻孔井田内未施工钻孔,不会因钻孔而引发突水事故。(二)井田及周边地区煤矿老窑水分布状况
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