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文档简介
有限公司采区地质说明书二0一0年十二月前 言系地方国有煤矿,是按照河南省资源整合相关文件精神,由原和整合而成。两井合并后于2006年1月编制了河南省煤炭资源储量核查报告,换发了新的采矿许可证。根据河南省资源整合领导小组办公室下达的豫资整合办20078号文关于下达国有煤矿整合小煤矿保留生产系统单独办理采矿许可证第二批名单的通知精神,在的基础上,重新分割出新建煤矿,剩余部分即原井田范围,由开采。并于2007年9月27日在河南省国土资源厅取得该井田的采矿许可证。并重新编制了河南省煤炭资源储量核实(分割)报告。原始建于1985年,立井开拓,开采二1煤层,原主、副井(老井)位于井田的西北部靠近井田边界附近,经10多年开采,西部资源逐渐减少,当时村庄压煤较多,接替困难。为维持正常生产,于2002年该矿委托焦作工学院编制地方国营技术改造初步设计,在井田中部新建一对立井(新井),中央并列式通风方式,走向长壁后退式采煤方法,设计生产能力15万t/ a。该设计已由河南省煤炭工业局以豫煤行2004547号文批复。该井于2004年5月竣工投产,各主要生产环节可以满足设计要求。这样以来,在井田范围内,存在两对矿井,两套生产系统。根据省国土资源厅,豫国土资函2009508号文,河南省国土资源厅关于等10个煤矿一证多系统分别办理采矿许可证的批复精神,于2009年7月24日,省国土资源厅组织省发展改革委、省工信厅、省煤监局、省能源规划建设局等部门和有关专家分别对等10个煤矿提出的分证申请进行了审查。经审查,同意等10个煤矿原“一证多系统”矿井在采矿权人不变的情况下分别办理采矿许可证。据此,将井田划分为(新井)和(老井)。于2009年11月25日获得河南省国土资源厅颁发的(新井)采矿许可证,证号为“C4100002009111120045232”,有效期限2009年11月至2010年11月。矿井设计生产能力15万 t/a,立井单水平开拓系统,中央并列式通风系统,走向长壁放顶煤采煤法,全部陷落法管理顶板。矿井保有资源储量712万 t,可采储量425.42万t,可服务20.3年。二0一0年十二月修编完成。一、概述(一)、交通位置、隶属关系和企业性质1、矿区概况(1)、交通位置本区交通以公路、铁路为主。矿区北部有新密至新郑的公路,西部约1km处有新密至超化镇的公路。登封尉氏的地方铁路从井田内通过,可至新密、登封、郑州、新郑等地,交通较为便利(详见图1-1)。图1-1 交通位置示意图、自然地理、地形地貌矿区位于嵩箕山区中段南部,属构造剥蚀低山丘陵区,第四系黄土覆盖;地势南高北低,西高东低,双洎河两岸一级阶地发育,南北两侧为黄土丘陵岗地。地面标高+158.8+189.0m,相对高差30.2m,地势较为平坦。、水系本区属淮河流域颍河水系。双洎河是流经本区的一条主要河流。它发源于嵩山东麓的五指岭东南坡。双洎河呈“”型由西向东穿过矿区,向东流经大隗、新郑、扶沟等地,于周口市附近注入颖河,后汇入淮河。双洎河在新密一带坡降较小,河床呈蛇状弯曲,两岸一级阶地较发育。河面水位标高157.4165.9m。河水的补给来源于大气降水,其次为沿河的工矿企业废水和生活污水。据88年以来资料,河流量一般为0.492.59 m3/s,属长年性河流。区内其支流多为沿冲沟发育的季节性水溪。大气降水以地表径流的形式自北向南、由西向东汇入双洎河。、气象本区为四季分明的大陆性气候。夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥。年平均气温14.3,12月到翌年3月气温较低,为霜冻期,冻结深度15cm左右。积雪厚18cm左右。每年元月份气温最低,平均为0.4;7月份最高,平均为32.1。降水量受季风影响,多集中在夏、秋两季,占年降水量的一半以上。年平均降水量为658.4mm,最大降水量年份1964年达1207mm,最小降水量年份1942年仅184mm。本区冬季多西、西北风和东、东北风,夏季多东南风,年平均风速3.413.7m /s。最大风速919 m /s。、地震据密县县志记载,境内曾发生过三次地震,烈度不详,详见表11。地震记录表 表11 地震发生时间地震记载情况资料来源公历旧历1814年1月10日清仁宗嘉庆18年12月19日地震嘉庆22年密县志1815年11月清仁宗嘉庆20年10月大地震嘉庆22年密县志1911年秋清宣统三年秋地震民国12年密县志据建筑抗震设计规范(GB500112001),新密市抗震设防烈度为VI度。矿区周围未发现大的活动性断裂和发震断裂。、经济概况本区位于新密市超化镇,当地经济以工业和农业为主。工业主要以采矿(煤炭)、耐火材料为主。本区煤矿开采历史悠久,个体采矿业开始较早,劳力、水、电等能基本满足矿山要求。采矿业、耐火材料、制造业的兴起有力地推动了地方经济的发展;农业以种植小麦、玉米、谷物为主,因受地形等条件限制,生产方式落后,农业机械化程度较低,农业相对欠发达。总之,本区经济相对比较发达。、矿山开采情况、王村煤矿(老井)(老井),始建于1985年8月,一对立井开采二1煤层。原主、副井位于3621孔附近,主井深130.7m。设计生产能力为15万 t/a,而实际生产能力远远大于设计生产能力。经过10多年的开采,累计开采面积约0.58km2。采用走向长壁后退式采煤方法,矿工钢支护,皮带运输,机械通风,矿灯照明。煤层厚度1.223.79m,煤层结构简单,不含夹矸。煤层顶板为砂岩,局部具泥岩伪顶,顶板砂岩为灰色长石石英细砂岩,层面富含炭屑和白云母,俗称大占砂岩,底板为根土泥岩。煤层倾角615。矿井正常排水量150m3/h,最大排水量300m3/h。矿井涌水主要为底板水。矿井瓦斯等级为低瓦斯。矿区南部樊寨断层以南,煤层埋藏较浅,已被地方小煤矿东店煤矿采空,累计动用储量260万吨。、建新煤矿原新密市超化建新煤矿位于矿区内的北部,始建于2000年8月,2004年8月投产,立井开拓,开采二1煤层。主、副井位于原建新煤矿矿区的南部边界附近。设计生产能力为9万吨/年。历年累计动用储量19万吨。采用走向长壁后退式采煤方法,金属支护,皮带运输,机械通风,矿灯照明。矿井现开采平面积为0.025km2,煤层厚度2.8010.60m,平均4.70m,煤层结构简单,不含夹矸。煤层顶板为砂岩,局部具泥岩伪顶,顶板砂岩是灰色长石石英细砂岩,层面富含炭屑和白云母,俗称大占砂岩,底板为根土泥岩。煤层倾角一般为8左右。矿井正常排水量60m3/h,最大排水量100m3/h。矿井瓦斯等级为低瓦斯。、资源储量动态检测情况2008年12月,受委托,新密市青屏矿业技术服务有限公司编制了河南省资源储量动态检测报告(2008年度)。2008年度主要开采动用新井11071工作面,开采标高+16m+50m,动用面积26800m2,动用储量11.0104t,采出9.91104t。新密市国土资源局批准,2008年动用储量11.0104t。2009年12月,受委托,新密市青屏矿业技术服务有限公司编制了河南省资源储量动态检测报告(2009年度)。2009年度主要开采动用新井11031工作面,开采标高+35m+55m,动用面积22400m2,动用储量8.53104t,采出8.11104t。郑州市国土资源局批准,2009年动用储量8.53104t。2、企业隶属关系和企业性质属河南省地方国有煤矿,企业主管部门为新密市国有资产公司,现已改制为股份制企业。(二)、编制依据1、国土资源部国土资【1999】98号文制订的“矿产资源开发利用方案编写内容要求”。2、河南省煤炭地质勘探研究院2010年3月提交的河南省(新井)煤炭资源储量核实(分割)报告及河南省国土资源厅豫国土资储备字201066号关于河南省(新井)煤炭资源储量核实(分割)报告矿产资源储量评审备案证明;3、2009年11月15日河南省国土资源厅颁发的采矿许可证 证号:C4100002009111120045232。4、煤炭工业现行的技术政策、规程、规范和国家环境保护、劳动卫生、安全消防等法律、法规。5、设计委托书及采掘工程平面图。6、河南省国土资源厅豫国土资函2009505号文河南省国土资源厅关于河南省等10个煤矿一证多系统分别办理采矿许可证的批复二、矿产品需求现状和预测(一)、国内外需求情况和市场供应情况1、矿产品现状及加工利用趋向根据本矿井煤质特征和工艺性能,二1煤属低灰、特低硫、低磷、高热值、较高熔融灰分之粉状贫煤,一般可作动力和民用燃料煤,也可作火电厂用煤。2、国内外近期、远期的需求量及主要销向预测中国煤炭工业发展中心,根据能源消费弹性系数法推算,能源消费增长速度2005年2010年为5.5%,2010年2020年为3%。那么,以2004年一次能源消费量19.7亿吨标准煤为基数,预测能源需求量2010年为27.2亿t标准煤,2020年为36.5亿t标准煤。根据以上分析,用一次能源需求预测量减掉石油、天然气、水电、核电及其他新能源的预测可供量,最终得出的结论是2010年和2020年全国煤炭需求量分别为25亿t 和29亿t 。从全国煤炭需求的预测结果来看,未来10年,随着国民经济的持续平稳增长,国内煤炭消费需求呈增长趋势。虽然煤炭在能源消费中的比重呈逐年减少趋势,但由于国内资源赋存条件和国际能源市场变化,再加上新型洁净能源在工业中未能广泛利用等因素的影响,在未来较长时期内我国以煤炭为主的能源消费结构将不会发生跟本改变,且随着煤炭科学技术的不断发展,煤炭作为我国的主要能源仍有其广阔的市场前景。该矿位于新密市境内。区内郑煤集团拥有坑口发电厂2座,装机容量为11.2万kw,年消耗煤炭约35万t;规划新建赵家寨坑口电厂4100万kw,(其中,一期2100万kw),东风电厂三期230万kw,年新增用煤量约1240万t。另外,北京融达投资有限公司在新密曲良镇建成230万kw火电厂,二期工程2100万kw发电机组已开工建设,年消耗煤炭约780万t。随着经济的高速发展,作为主要能源的煤炭,其市场前景是广阔的。(二)、产品价格分析1、产品价格通过对本矿井及相邻矿井相同煤质煤价调查,原煤综合含税售价为320350元/t,生产成本200元/t左右。2、产品价格稳定性及变化趋势分析本井田煤质优良,二1煤属低灰、特低硫、低磷,高热值、高熔融灰分之粉状贫煤,属于优质动力煤。长期以来,本矿与荥阳二电厂、郑州热电厂有长期供货合同。另外,考虑到郑煤集团及北京融达投资有限公司规划的大型火电厂相继投入运行,当地煤炭缺口会继续扩大。因此,该矿在今后相当长时期,商品煤都会供不应求。加上优越的地理位置,交通便利,所以该矿产品具有较强的市场竞争能力,产品销售前景广阔,预计销售价格会稳中有升。三、矿产资源概况(一)、区域地质背景本井田属新密煤田的一部分,位于其西南部。新密煤田属华北板块嵩箕构造区嵩箕断隆的东段、风后岭背斜与荥巩背斜之间,基本构造形态为一西窄东宽、轴向近东西,西端仰起、东端倾伏的复式向斜构造,即新密向斜。煤田内构造行迹以断层为主,伴有规模不等的褶皱;近东西向断层为规模大、延展长的高角度正断层,倾向北东,南升北降,组成阶梯状,常构成煤田或井田边界;煤田的西部以近东西向断层为主。新密煤田属华北地层区嵩箕地层小区东部,区域地层从老到新发育有太古界元古界,古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系,中生界三叠系,新生界第四系。在煤田的西部、南部有太古界元古界、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系基岩出露,煤田内大部分地区被新生界覆盖。新密煤田局部发育滑动构造,没有发现岩浆岩侵入含煤地层。区域矿产以煤矿床为主,主要可采煤层为山西组下部的二1煤层,为发育稳定,普遍可采的厚煤层;太原组底部的一1煤层为大部可采的薄中厚煤层。(二)、本井田的资源概况1、地层本区为掩盖区,基岩全部为第四系松散堆积物所覆盖,依据钻孔和巷道工程揭露,本区地层由老而新依次为:下古生界奥陶系中统马家沟组(O2m)、上古生界石炭系上统本溪组(C2b)和太原组(C2t)、二叠系下统山西组(P1sh)和下石盒子组(P1x)和新生界第四系(Q)地层。其中太原组、山西组及下石盒子组为含煤地层,厚度为294.51m。现详述如下:、奥陶系中统马家沟组(O2m)厚度28.9446.60m,平均40.00m,与寒武系地层呈平行不整合接触,兰灰至深灰色厚层状石灰岩,致密,质纯性脆,底部有一层不太稳定的角砾状泥质石灰岩或钙质泥岩。、石炭系(C)本区缺失下统,发育上统本溪组(C2b)和太原组(C2t)。厚度63.3982.54m,平均68.09m。与下伏奥陶系地层呈平行不整合接触。本溪组(C2b)自奥陶系顶到一1煤底,厚度5.6812.05m,平均8.95m,主要为青灰色灰白色铝土质泥岩,含铁质、硅质,具鲕状,豆状结构,底部含黄铁矿结核。太原组(C2t)自一1煤底到L9石灰岩(或菱铁质泥岩)顶,厚57.7170.49m,平均59.14m。为区内主要含煤地层之一。以深灰色石灰岩、砂岩为主,夹泥岩、砂质泥岩和薄煤层,共含九层石灰岩九层煤。根据岩性组合特征,分为下部石灰岩段、中部砂泥岩段和上部石灰岩段,下部石灰岩段含局可采煤层一层(一1煤层)。太原组与下伏本溪组为整合接触。下部灰岩段:自一1煤层底至L4石灰岩顶,厚10.8927.98m,平均22.00m。由L1L4四层深灰色隐晶质石灰岩和砂质泥岩、细粒砂岩及一1、一2、一3、一4煤组成。石灰岩全区发育,厚度较稳定,一般厚24m,各层石灰岩均为对应的煤层的顶板;其中L3石灰岩含燧石结核,为细粉晶生物碎屑灰岩,生物种类较多,以藻类和蜓类为主。一1煤层局部可采,其余均不可采。中部砂泥岩段:自L4石灰岩顶至L7石灰岩底,厚14.6453.37m,平均25.14m。以灰色深灰色泥岩、砂质泥岩、细中粒砂岩为主,夹薄层L5、L6石灰岩及煤层。灰岩不稳定,常相变为泥灰岩;含一5、一6、一7煤等三层,均不可采。L5、L6石灰岩之间的中、细粒石英砂岩(俗称“胡石砂岩”),含较多的白云母片,分选性好,具丰富的黄铁矿结核,硅质胶结,为本区的标志层;厚05.59m,平均2.48m。泥质岩多致密,含植物碎片化石及黄铁矿结核,具水平层理。上部石灰岩段:自L7石灰岩底至L9石灰岩顶,厚7.3724.17,平均12.00m。由L7L9深灰色隐晶质灰岩、泥岩、砂质泥岩、细粒石英砂岩及3层不稳定薄煤层组成。石灰岩间夹黑色泥岩、砂质泥岩及粉细粒砂岩薄层,泥岩致密,含硅质及较多针状黄铁矿。L7为中厚层状,隐晶质结构,含燧石条带和结核,具不规则的方解石脉,平均厚度为8.00m; L8石灰岩全区发育,局部泥质含量较高;L9石灰岩极不稳定,多相变为含硅质泥岩或菱铁质泥岩。L8、L9石灰岩之下分别为一8、一9煤层,均不可采。、二叠系(P)本区二叠系上统(P2)地层被剥蚀,仅保留下统(P1)部分地层,厚度39.75246.87 m,分为山西组(P1sh)和下石盒子组(P1x)。与下伏地层呈整合接触。山西组(P1sh)自L9石灰岩(局部相变为菱铁质泥岩)顶至砂锅窑砂岩底,厚39.7586.50米,一般厚度75 m。由深灰色灰黑色泥岩、砂质泥岩和灰色砂岩夹煤层组成。下部的二1煤层为矿区主要可采煤层,亦是本次核查对象。根据岩性组合特征,本组可分为以下四段:二1煤段:自山西组底至大占砂岩底,厚1.8823.94、平均7.36m。底部为中细粒岩屑石英砂岩(俗称“北岔沟砂岩”),为灰浅灰色细粒石英砂岩,具平行、透镜状、缓波状及压扁状层理,局部含黄铁矿结核,有虫穴及生物搅动构造。下部以深灰色、灰黑色含菱铁质泥岩、砂质泥岩为主;上部为二1煤层,直接顶板一般为泥岩、砂质泥岩,局部为砂岩。大占砂岩段:自大占砂岩底至香炭砂岩底,厚约12.00m;为灰色浅灰色中厚层状中细粒长石岩屑石英砂岩,次棱角状次圆状,分选中等,层面含大量大白云母片、炭屑,底部局部含泥砾,硅质胶结;该层标志特征明显,层位稳定,是对比山西组和二1煤层的良好的标志层。上部为深灰色砂质泥岩、泥岩,偶夹二2、二3煤等二层薄煤。香炭砂岩段:自香炭砂岩底至冯家沟砂岩底,厚约15.64m。下部香炭砂岩厚度变化大,为0.6022.77m,平均7.57m;为深灰色中细粒长石石英砂岩,次棱角次圆状,分选中等,含较多菱铁质颗粒和白云母,具大型交错、波状层理,以硅质胶结为主,为辅助标志层。上部为深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩,夹炭质泥岩或二4煤煤线,偶含铝质及菱铁质鲕粒。小紫泥岩段:位于本组顶部,厚约35.00m。灰色浅灰色砂质泥岩、铝土质泥岩,局部含菱铁质鲕状结构,暗紫红色斑块状构造,间夹浅灰色细至中粒长石石英砂岩。上部普遍发育为一层灰白色铝土质泥岩,含紫斑、暗斑及菱铁质鲕状,俗称“小紫泥岩” (Mx)。小紫泥岩与其上的砂锅窑砂岩、大紫泥岩组成的岩性组合,有良好的标志性。、下石盒子组(P1x)保留三煤段和四煤段,最大保留厚度为160.37m。与下伏山西组地层呈整合接触。三煤段:下起砂锅窑砂岩(SS)底,上止于四煤底砂岩(S4),厚64.39m。由浅灰色细粗粒长石岩屑石英砂岩、石英砂岩和深灰色砂质泥岩、泥岩,浅灰色铝质泥岩等组成。下部砂锅窑砂岩厚5.1121.72m,平均11.39m。为灰白浅灰绿色中、粗粒长石石英砂岩,含暗绿色矿物碎屑,底部常含燧石细砾和泥质包体,具交错层理,硅质胶结;该砂岩区内稳定,是良好的标志层。中部为大紫泥岩(Md),厚度不定,为白色灰白色铝质泥岩,含紫红色、暗紫色斑块,具豆状、鲕状结构,区内稳定。上部由紫色泥岩、灰色砂质泥岩、灰色砂岩组成。四煤段:由于滑动构造造成四煤段保留不全,保留厚度95.98m左右。由灰白色、浅灰、绿灰色细粗粒长石岩屑石英砂岩和灰色砂质泥岩、泥岩及煤层组成。底部四煤底板砂岩(S4)厚1.0018.00m、平均7.00m,为浅灰灰白色中细粒长石岩屑石英砂岩,含较多的菱铁质团粒及泥质包体,向上粒度变细并组成交错层理,层位基本稳定。下部为灰色砂质泥岩,夹不稳定的砂岩透镜体,产四1、四2等2层煤。上部为深灰至灰色砂质泥岩、泥岩,含铝质、具紫斑及菱铁质鲕粒,局部夹铝质泥岩、砂岩及粉砂岩透镜体。、第四系(Q)厚度6.6358.78米,一般厚约10m,与下伏各时代地层呈角度不整合接触。上部为棕黄土,下部为河卵石层和砂质粘土夹砾石。2、矿区构造矿区位于秦岭东西向构造带北亚带东部,风后岭背斜和荥巩背斜之间,新密复向斜西端南翼,超化背斜北翼。矿区主体构造形态为一宽缓背斜,轴向NWSE,向东南倾伏,两翼倾角720,矿区内二1煤层底板有起伏,形成小型褶皱;发育走向近东西的高角度正断层和低缓角度的滑动断层为主。现将本区的主要地质构造详述如下: 、断裂、大隗滑动构造(F8)为矿区北部边界断裂,是一条区域性低缓角度具滑动性质正断层,由登封延展于此,走向北西,倾向北东,倾角上陡下缓2060,断层面以下地层连续,即所谓“上断下不断”,二1煤层局部被铲蚀。该断层在矿区内及附近已有王2、王6、3922、18-1等孔控制,基本查明。、樊寨断层(F7)为矿区南部边界断层,该断层在西部分叉为两支。西端在河西村西与核桃树窝断层相交,向东经王村、东店、樊砦南出本区继续向东延展。断层走向NW,倾向NE,倾角60,落差150170m,为一南升北降的正断层,证据是:河西村西出露有太原群胡石砂岩和砂质泥岩夹薄灰岩的露头,倾向北东。倾角25,向东260m出露有山西组大占砂岩的露头,中间显然有断层通过,落差约60m。矿区西南部电1水井二1煤底标高+32.00m,电2水井二1煤底标高+110.00m,落差约80m。矿区南部煤层向南倾斜,电3水井二1煤底标高+108.90m,而3602孔二1煤底标高+138.70m,显然中间有断层通过。4001孔孔深78177m见断层破碎带。四煤组砂泥岩与二1煤层相接触,落差150m。樊寨断层在矿区范围内已基本控制。、核桃树窝断层(F14)位于矿区的西部,断层走向NW,倾向NE,倾角60落差约50m。该断层平面位置摆动不大,基本可靠。、褶曲本区发育的褶曲是王村背斜,王村背斜位于矿区的中部,轴向110,向东倾伏,南翼倾角715,北翼1520,枢纽部略有起伏,在3621孔附近出现鞍部。结合区域构造情况,矿区构造复杂程度为中等。、岩浆岩本区未见岩浆活动及岩浆岩。3、煤层本区含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组、下石盒子组,含煤地层总厚294.51m,共计含煤12层,煤层总厚10.14m,含煤系数为3.44%。其中赋存于山西组下部的二1煤层和太原组底部的一1煤层为主要可采煤,详见3-1。煤层发育情况一览表表3-1含煤地层煤组名称含煤层数煤层编号可采性下石盒子组四煤组2四1、四2均不可采三煤组1三1不可采山西组二煤组1二1全区可采太原组一煤组9一1、一4、一5、一6一7、一8、一9一1煤局部可采,其余不可采本区主要可采煤层为二1煤层,一1煤层局部可采。二1煤层位于山西组下部,顶板为灰色长石石英细砂岩,层面富含炭屑和白云母,俗称大占砂岩,直接顶板为泥岩和砂质泥岩。二1煤层为全区可采煤层,煤层埋深60178m,赋存标高为+95-127。煤厚为0.121.57m,平均厚4.62m,在大隗滑动构造附近受构造挤压后煤层突然增厚,出现特厚点。煤层结构简单,仅3922孔含夹矸2层,夹矸分层厚均为0.69m。综上所述,区内二1煤层层位稳定,全区大部可采,受褶曲影响局部厚度变化较大,结构简单,结合区域二1煤层发育情况,综合评价本区二1煤层应属较稳定煤层。4、煤质、.煤的物理性质二1煤层为灰黑色,多呈粉状,少量呈片状、鳞片状,偶见块状。抗碎强度低,易碎、污手、金刚光泽。因受后期构造应力作用,煤层原生结构受到破坏,层理不清,质软松散,滑面、摩擦镜面及擦痕比较明显,揉搓现象较严重。煤的真密度为1.49t/m3,视密度为1.40t/m3。(2)、煤的化学性质、煤的元素组成二1煤浮煤有机元素以碳元素为主,占91.5592.15%,平均91.97%;次为氢元素,占4.284.49%,平均4.40%;氮元素为1.521.57%,平均1.55%;氧与硫之和为3.22%。、水分(Wd)二1煤原煤水分含量为0.321.29%,平均0.85%。、灰分(Ad)二1煤原煤灰分为9.8919.38%,平均14.32%,属低灰煤;浮煤灰分为4.4610.71%,平均7.01%。灰分平均降低7.31%,降灰率为51%,浮煤回收率平均为28%。、硫分(St,d)二1煤原煤全硫含量为0.290.43%,平均0.36%,属特低硫煤,浮煤全硫为0.290.36%,平均0.33%,经洗选后,全硫含量变化不大,表明煤中硫分组成以有机硫为主。、磷二1煤原煤磷含量为0.025%,属低磷分煤。、砷二1煤原煤砷为1.010-6,为一级含砷煤。、煤的工艺性能、挥发分(Vdaf)二1煤浮煤挥发分平均为14.32%,属低挥发份煤。、发热量(Qgr,v,d)区内无二1煤原煤低位发热量测试资料,二1煤原煤高位发热量为28.86MJ/kg,为高热值煤。、煤灰成分及其熔融性二1煤煤灰成分以硅、铝氧化物为主,次为氧化钙,氧化铁等含量较少。由于煤灰成分中硅、铝氧化物等难熔组分所占比例较高,故其煤灰软化温度相对较高,为1400,二1煤煤灰属较高软化温度灰。、煤的粘结性二1煤浮煤胶质层最大厚度为0mm,因此,区内二1煤无粘结性。、煤类的确定从二1煤显微煤岩组分及保存完好结构镜质体的细胞结构来看,成煤植物是高等木本植物,均属腐殖煤。根据GB575186煤炭分类标准,以浮煤干燥无灰基挥发份(Vdaf)值和粘结指数G为主要指标,辅以镜煤最大反射率值确定煤类:二1煤浮煤干燥无灰基挥发分(Vdaf)为14.32%,粘结指数G为2,镜煤最大反射率R0max=2.19%,故确定二1煤为贫煤。、煤质及煤的工业用途本区二1煤为低灰、特低硫、低磷、高热值、较高软化温度灰之粉状贫煤,可做为动力用煤,也可做为民用燃料。5、其它有益矿产、铝土矿主要赋存于石炭系上统本溪组地层中,呈层分布,层位稳定。岩性为浅灰色铝质泥岩,致密,坚硬。其成分主要为一水硬铝石。据4008孔分层取样测定,本溪群铝土质泥岩厚8.95m,Al2O3为28.13%,SiO2平均含量29.70%,铝硅比为0.95,远低于规范3.8的边界品位要求,现有技术条件开采是不经济的。、稀散元素据18-1和4001孔测定,二1煤中铀分别为15和10PPM,锗分别为0.8和1.1 PPM,尚未达到工业品位要求。、煤层气根据本矿钻孔采取瓦斯样资料,本矿瓦斯中甲烷成分为0.1455.43%,含量为0.0022.38ml/gr,平均含量只有0.78ml/gr,按照煤层气资源储量规范的要求,本矿处于瓦斯风化带中,无开发利用价值。6、水文地质、区域水文地质概况区域水文地质单元的范围西起玉台卢店西刘碑一线,东到京广铁路线,北自嵩山背斜轴线,南至风后岭背斜轴线,面积约2500km2。区内地下水自西向东运移。根据地下水的赋存条件、水力特征及含有水层的空隙性和岩性组合特征,区域含水岩组主要有碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组、碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组和松散岩类孔隙含水岩组等,其中对开采二1煤层影响较大的含水岩组主要有C2tL7-8灰岩岩溶裂隙承压含水岩组和二1煤层顶板砂岩孔隙裂隙含水岩组。隔水层主要有二1煤层底板细碎屑岩隔水层以及太原组中段的碎屑岩隔水层和本溪组铝土质泥岩隔水层等。区域地形地貌条件总体呈南北高、中间低、西高东低。北部嵩山分水岭以南古老变质岩、火成岩出露面积约470km2,南部风后岭分水岭以北碳酸岩类岩石出露面积约220km2,它接受大气降水补给,成为区域地下水的补给区,并成为区域地下水的主要补给来源之一。本区年降雨量381.31059.6mm,平均679.2mm,降雨多集中在七、八、九3个月,约占全年降水量的70%,主要以地表径流的形式自北向南、由西向东汇入双洎河,间接补给地下水。本区大气降水、地表水转化为地下水后,在自身重力作用下,沿地层倾向由西向东运移,本区地下水排泄主要有自然迳流排泄和人为抽放排泄两种形式。区内各矿井则为主要的人为排泄点。由于近年来矿井大量疏排地下水,而造成区域地下水位呈逐年下降趋势。、井田水文地质条件、井田水文地质边界条件本区位于区域水文地质单元的中部南侧,属区域地下水迳流区。在地质构造上,本区位于嵩山背斜与风后岭背斜之间的新密复向斜内,其基本构造形态为向东倾伏的背斜构造。在褶皱的两翼发育有近东西向的及北西向的断裂。西部补给区的地下水主要沿断裂带向东运移、富集、排泄。本区边界的主要断裂构造为矿区南部的樊寨断层(F7)、大隗滑动构造(F8)。其中樊寨断层为矿区南部的水文地质边界,大隗滑动构造为矿区北部水文地质边界。主要含水层和隔水层根据本区岩层的岩性、岩性、含水特征以及地下水的赋存、埋藏条件等,共划分为六个主要含水层和四个隔水层:A、主要含水层:a、奥陶系中统马家沟组(O2m)石灰岩裂隙岩溶承压水含水层厚度28.9446.60 m,平均厚40m,主要出露于西部丘陵地区。岩性为厚层状石灰岩,裂隙、岩溶发育、透水性强、含水丰富,但不均匀,受构造影响地段往往形成相对富水地带,根据樊寨详查区4010孔抽水资料,单位涌水量q=0.1341 L/s.m,渗透系数K=0.4218 m/d,静水位标高+171.44m。超化一带出露上升泉,其中超化泉水河泉流量0.219m3/s,金花泉流量0.1219m3/s。水化学类型HCO3Ca.Mg型,矿化度0.3330.391g/L。该含水层为一1煤层底板直接充水含水层,距二1煤90m,为二1煤层底板间接充水强含水层。b、太原组下段(C3tL1-4)灰岩裂隙岩溶承压水含水层厚度3.7925.58m,一般厚15m,地表出露零星,岩性由四层厚层状含燧石结核石灰岩组成。L1、L2两层灰岩全区稳定,L3、L4灰岩在西部有时相变为砂岩。裂隙岩溶发育,含水性强。根据樊寨详查区4612孔抽水资料,静水位标高+161.96 m,单位涌水量q=0.40 L/s.m,渗透系数K=2.472m/d,含水层富水、导水条件中等。水化学类型为HCO3Ca.Mg型水,矿化度0.4g/L。该含水层直接压一1煤层,为一1煤层顶板直接充水含水层,距二1煤层底一般4060m,为二1煤层底板间接充水含水层。c、太原组上段(C2tL6-9)石灰岩裂隙、岩溶承压水含水层总厚10.6617.04m,由四层深灰色中厚层状石灰岩组成,L9石灰岩薄且不稳定,裂隙不发育;L6石灰岩厚度及岩性变化较大,多相变为砂岩、砂质泥岩;L7-8石灰岩厚度大、层位稳定,裂隙岩溶发育,含水性强,但不均匀。区内仅有3个孔发生漏水现象,漏失量1.70 m 3/h(3809孔)15.7 m 3/h(王4孔)。涌漏水孔多位于矿区浅部。据王4和3921孔抽水资料:其水位分别高出地面4.33和7.20 m,静水位标高分别为+171.55m和+173.99 m,单位涌水量q分别为0.30770.3185L/s.m和0.095630.1366 L/s.m,渗透系数K分别为3.6053.635 m/d和1.1631.938m/d。水化学类型以HCO3Ca.Mg型为主,矿化度分别为0.29和0.343g/L。该含水层距二1煤层底平均为10.37m,为二1煤层底板直接充水含水层,对开采二1煤层有直接影响,是矿井水疏排的首要对象。d、山西组二1煤层顶板砂岩裂隙承压水含水层厚度7.0941.15m,平均厚22.65m。岩性为灰白色细粒、中粒及粗粒砂岩,裂隙发育,破碎。裂隙中常充填有方解石脉。直接顶板多为灰色十分破碎的粉砂岩。该层含孔隙裂隙承压水。区内3922孔进行了抽水试验,静水位标高+169.61m,单位涌水量q=0.11290.1534 L/s.m,渗透系数K=0.38320.4175m/d,水化学类型为HCO3Ca.Mg型水,矿化度0.332 g/L。.该层虽是为二1煤层顶板直接充水含水层,因富水性很弱,对煤层开采影响不大。e、下石盒子组砂岩孔隙裂隙承压含水层一般由35层浅灰、灰绿色中粗粒长石石英砂岩组成,平均厚约30m,岩性、岩相变化大,裂隙较发育,岩芯较破碎水。其中未发现漏水现象。含微弱的孔隙裂隙承压水。厚度虽较大,但富水性弱,加之它们之间有砂质泥岩及泥岩隔水层,水力联系不佳。该含水层距离二1煤层较远,中间又有众多泥质岩类隔水层的阻隔,正常情况下对二1煤层的开采影响不大。f、第四系孔隙潜水含水层第四系地区性层厚度变化很大,厚8.6358.78m,平均厚21.43 m。岩性呈明显的二元结构,上部为棕黄色亚砂土或亚粘土;下部为砾石层,砾石层厚020.77 m,平均厚8.38m,砾石成份为紫红色金斗山砂岩和灰白色、灰黄色平顶山砂岩,直径一般210cm,最大2030cm。次棱角状,分选较差,填充粗砂、粉砂及砂质粘土。该层特别是下部砾石层,松散孔隙发育,含孔隙潜水,富水性强。区内王4孔对砾石层及下伏基岩风化带进行了混合抽水试验。静水位标高为+165.62m,单位涌水量0.02000.0304 L/s.m,渗透系数K=0.16190.1659m/d,水化学类型HCO3Ca.(K+Na).Mg型水,矿化度0.25 g/L。B、主要隔水层:a、本溪组铝土质泥岩隔水层该层上自一1煤层底板,下至奥陶系石灰岩顶部,厚度平均9.77 m。岩性以铝土质泥岩为主,局部夹细砂岩,沉积连续,层位稳定,岩石致密,节理、裂隙不发育,隔水性能良好,正常情况下,可阻隔寒武系石灰岩水和太原组下段石灰岩水的联系,但遇厚度较薄地段或构造破坏严重时,将会被奥陶系石灰岩高压岩溶水突破,它对一1煤层的开采有直接影响。b、太原组中段砂、泥岩隔水层该层下起L4石灰岩顶面,上至L7石灰岩底面,厚9.648.70m。岩性以泥岩、砂质泥岩为主,夹细砂岩、薄煤层及不稳定的L5、L6石灰岩。厚度、层位较稳定,隔水性良好,为C3tL1-4与C2tL6-9之间的隔水层。正常情况下,可阻隔太原组上、下段石灰岩水的联系。c、二1煤层底板砂、泥岩隔水层该层下起C2tL9石灰岩顶面,上至二1煤底面,厚度0.1415.06 m,平均厚10.37m。岩性多由泥岩、砂质泥岩组成,少量粉砂岩、细砂岩组成,有少量裂隙。该层段有一定的隔水作用,但在局部厚度较薄处,特别是断裂带附近将会造成二1煤层底板突水。d、下石盒子组砂、泥岩隔水层由砂锅窑砂岩顶面至四煤组之间的泥岩、砂质泥岩和粉、细砂岩组成,它们与含水层相间排列,阻隔了碎屑岩组各含水层之间的水力联系,一般隔水性良好。、.构造水文地质特征本区位于区域地下水向东运移的径流带内。由于断裂的切割,破坏了本区岩层和矿层的完整性和连续性,致使原本毫无水力联系的含水层对接而发生水力联系或下部富水的含水层与二1煤层对接而对二1煤矿床直接充水。a、樊寨断层(F7)为矿区南部边界断层,南升北降,呈北西向延展,落差50250m,致使南盘的奥陶系强含水层与北盘的二1煤顶板砂岩和C2L7-8灰岩含水层相接触,该断层的导水性很好.是矿区南部补给边界。b、大隗镇断层(F8)为矿区北部边界断层,走向北西,倾向北,倾角2060,上陡下缓。该断层使二1煤层顶板砂岩和C2灰岩含水层和P2sh、T1l紫红色砂质泥岩、泥岩等隔水层直接接触,成为井田北部的隔水边界。、地下水的补给、迳流和排泄矿区南部低山和西部丘陵地区基岩广泛出露,是大气降水补给地下水的良好场所。大隗镇断层使区内、O2m、C2t石灰岩与断层上盘P2sh、T1l砂岩、泥岩相对隔水层接触,形成北部隔水边界。双洎河在流经西部基岩裸露区时,对地下水有一定补给。大气降水在基岩裸露区渗入地下后,便向区域中部运移,由于石灰岩岩溶裂隙发育,地下迳流条件良好,沿途无泉水出露。主要为生产矿井人工排泄,在超化背斜倾没处,受断层上盘隔水层阻挡,地下水沿断层带裂隙上升,形成超化泉、水河泉、金花泉等局部天然排泄点。、矿床充水因素分析生产矿井充水水源主要有地下水、老窑水、地表水和大气降水:a、顶板水:二1煤层顶板含水层包括山西组,下石盒子组等砂岩孔隙裂隙含水层。受补给条件及迳流通道不畅限制,富水性弱。一般在放顶后形成的裂隙带内向矿井进水,在大面积开采情况下,顶板水点多呈滴水、淋水状态。顶板水一般补给途径短、循环浅,有些与浅层水发生联系,因此水量季节性变化明显。王村李堂一带矿井相对集中,疏排强度大,补给不足,顶板已基本无水。b、底板水:二1煤层底板以下为L7-8石灰岩岩溶裂隙含水层,该层岩溶裂隙发育,含水较丰富,水头高。1990年10月王村煤矿东下山22061采区底板突水,突水量35m3/h,1991年9月22081采区底板又突水,水量35m3/h。c、构造水:L7-8石灰岩下伏的L1-4和O2m石灰岩含水层含有丰富的岩溶裂隙地下水。它们主要通过构造或裂隙与L7-8石灰岩发生水力联系,形成富水导水带。这些地段一旦突水,水量大且稳定,对煤矿生产影响极大。d、老窑水:老窑积水一般时间较长,水量大,来水方向复杂,不易控制。e、地表水、大气降水:本区为双洎河水系。双洎河横贯矿区,距矿井较近,河西矿采取了使河流局部改道的办法,目前尚无地表水进入矿井的现象。本区大气降水一方面通过煤层上覆岩层的天然裂隙和人工采动裂隙直接渗入矿井,另一方面是通过补给地表水和地下水间接向矿井充水。、生产矿井水文地质特征原地方国有:该矿始建于1985年8月,立井开拓,开采二1煤层。矿井设计正常涌水量300m3/h,最大涌水量500m3/h,矿井涌水主要为底板水。原新密市超化建新煤矿:该矿始建于2000年8月,立井开拓,开采二1煤层。矿井正常涌水量60m3/h,最大涌水量100m3/h。主要为底板水。、井田水文地质勘查类型综上所述,本区二1煤矿床主要充水水源为二1煤层底板C3tL7-8石灰岩岩溶裂隙承压水,次为顶板砂岩裂隙淋水。据本区王4和3921孔二1煤层底板C3tL7-8石灰岩岩溶裂隙含水层抽水资料:静水位标高分别为+171.55m和+173.99m,单位涌水量q分别为0.30770.3185L/s.m和0.095630.1366 L/s.m,直接充水含水层的单位涌水量0.1q1.0。根据本区直接充水含水层的含水空间特征、富水性和补给条件并参考区域水文资料综合分析,确定本区二1煤矿床的水文地质勘查类型为第三类二亚类第二型,即以底板岩溶充水为主的水文地质条件中等的煤矿床类型。需要说明的是,本矿南部边界樊寨断层,规模大,导水性强,其旁侧派生小断裂发育,并且有良好的导水性,使得井田内各含水层发生水力联系,成为断层富水带,此外,井田内二1煤层底板石灰岩水,其水头压力大,3921孔水头高度达+173.99m。高出地面7.2m。因此,在导水断层附近水文地质条件复杂程度有所增高。、矿井涌水量预算二1煤层为本区可采煤层,也是本次核查的主要对象,因此矿井涌水量预算主要针对二1煤层。采用比拟法预算矿井用水量:正常涌水量215m3/h;矿井最大涌水量430m3/h。7、其他开采技术条件、工程地质条件根据矿井生产资料,二1煤层的直接顶板岩性为深灰色粉砂岩或砂质泥岩,层理发育,层面含少量白云母片。一般沿底送巷,坑木密集支护,正常情况下基本能保证矿井正常生产,偶见冒顶、片帮、掉块及支柱滑沉等不良工程地质现象。二1煤层老顶岩性为灰色长石石英中细粒砂岩,局部夹薄层粉砂岩(俗称大占砂岩),水平或缓波状层理发育,层面上含大量白云母和炭屑,易于维护和管理。二1煤层底板为泥岩、砂质泥岩,夹薄层细砂岩,厚39m,开采过程中易遇水膨胀发生底鼓、引起突水。王村矿、七里岗矿、东店矿都发生过此种现象。、二1煤层顶板稳定性评价二1煤层顶板岩性主要为深灰色粉砂岩和砂质泥岩。岩石物理力学试验结果表明,岩石抗压强度为39.063.06MPa,抗拉强度为1.401.75MPa,为软弱岩,属不稳定中等稳定类岩石。开采时可能会有冒顶、掉块和片帮等现象发生,应加强支护管理。、二1煤层底板稳定性评价二1煤层底板岩性主要为深灰色泥岩和砂质泥岩,夹薄层细粒砂岩,局部具伪底炭质泥岩。岩石物理力学性质试验结果表明:岩石抗压强度在51.6085.60MPa,抗拉强度2.903.63MPa,为软弱岩半坚硬岩,属中等稳定稳定类岩石,可能出现底鼓现象。总之,矿床工程地质条件复杂程度中等。、瓦斯区内煤系地层为一简单背斜,南翼保存完整,倾角1015,北翼受滑动构造切割,只残存核部。矿区南部以樊寨断层为界,北部以大隗滑动构造为界,其滑动破碎带厚达50余米,二1煤厚0.1023.94m,直接顶板一般为砂质泥岩或粉砂岩,有时大钻砂岩直接压煤底板为砂质泥岩夹薄层砂岩。煤层埋藏浅、背斜核部基岩盖层只有6070m。总之,基岩盖层的剥蚀,构造的切割,均使封闭条件变差,不利于瓦斯的赋存。另据7个钻孔取样测定,瓦斯中甲烷成分为0.1455.43%,含量为0.0022.38ml/gr,
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