建井地质报告.doc

第一章 概述第一节 矿井位置及交通、范围及四邻关系一、矿井位置及交通永乐煤矿位于榆林市东北方向14km处，地处陕北侏罗纪煤田榆神矿区一期总体规划区的西南部，行政区划隶属榆林市榆阳区牛家梁镇管辖。本矿交通以公路为主，旧榆（林）神（木）二级公路从矿区北部2km处通过，向西南约12km与西（安）包（头）210国道相接。神（木）延（安）铁路从矿井西约11km处通过，矿井距牛家梁铁路集装站12km，距预留的常乐堡铁路集装站4km。铁路：西（安）包（头）铁路于2004年4月正式运营，该铁路北与京包线，南与陇海线相接，东与神（木）黄（骅）线相接，沟通了本区与华北、华东、华南和沿海地区。西（安）包（头）铁路中段穿越榆神矿区中部，经过矿区的线路全长约80km，共设有10个中间站。为矿区的开发提供了可靠的外运条件。西包铁路牛家梁煤炭集装站从井田西部2km处通过，煤炭外运条件良好。公路：近年来，陕北交通运输条件得到了快速发展，榆林市与外界不同等级的公路运输网已形成。西（安）包（头）210国道从井田西部 12km处经过，并有简易碎石公路通至井田工业场地北部；榆（林）靖（边）沙漠高速公路已通车运营；榆林市至西安市已建有公路运输干线600km。榆阳区将于2006年8月建成一条从麻黄梁至210国道的二级运煤专线公路通往牛家梁铁路集装站；另一条规划运煤专线从麻黄梁通往榆佳公路，以解决榆神矿区一期规划区的煤炭外运条件。因此矿区交通运输条件十分便利。二、井田范围及四邻关系根据榆林市人民政府制定的榆阳区煤炭资源整合方案，陕西省人民政府对其进行的批复；陕西省国土资源厅为该矿划定矿区范围的批复。永乐煤矿地理坐标为：东经10951201095349，北纬382150382240。东西长35003600m，南北宽12901520m，面积4.8633km2。井田呈一近似矩形，其西部为三台界煤矿、北部与常乐堡、上河煤矿毗邻。井田范围由8个拐点连线圈定，各拐点坐标见“井田拐点坐标一览表”（表1-1-1）。 永乐煤矿（整合区）拐点坐标一览表 表1-1 拐点编号北纬东经XYA3822391095120425010037400000B3822401095207425010037401130C3822361095207425000037401140D3822361095214425000037401310E3822321095214424987037401310F3822331095349424986637403600G3821511095345424858037403500H3821501095121424858037400000第二节 井田地质勘探简史、地质报告提交审批情况榆林地区在上世纪六十年代后开展了不同比例尺的地质、水文地质调查及煤田普、详查工作，积累了丰富的地质资料。与本整合区有关的主要有：（1）19781980年，中国人民解放军基建工程兵00928部队完成了1/20万榆林幅水文地质调查，较全面地论证了区域水文地质条件和地下水的形成及分布状况，是本区水文地质工作的基础资料。报告1980年2月提交，中国人民解放军00929部队组织报告验收委员会于1980年3月予以批准。（2）19811985年，西安地勘院（原第八地质队）在包括本整合区在内的榆林、横山、靖边一带15000km2范围内了进行了煤田远景调查，共施工钻孔45个，进尺34023.63m。提交了陕北侏罗纪煤田榆林横山地区远景调查报告及D+E级煤炭储量718.13亿t，其中D级537.22亿t。该报告于1985年11月11日经原地矿部、陕西省地质矿产局共同评审，批准文号为陕地地发（86）16号。该成果工程质量高，资料系统全面，是部署大范围煤田勘查工作的地质依据。但该项工作在整合区内未施工钻孔。（3）19861994年，西安地勘院（原第八地质队）在包括本整合区在内的榆林横山地区面积约1800km2的范围内完成了煤矿普查，提交了陕北侏罗纪煤田榆林横山地区普查报告（于1995年经陕西省地矿局以陕地地科发199540号文件审查批准）及C+D级煤炭资源储量100.44亿t，其中C级21.32亿t。该项工作在整合区内未施工钻孔。（4）19921994年，西安地勘院（原第八地质队）在包括本整合区在内的榆林市金鸡滩麻黄梁煤矿区约730km2的范围内进行了详查，提交了陕西省榆林市金鸡滩麻黄梁煤矿区详查报告及B+C+D级煤炭资源储量41.21亿t，其中B级10.45亿t，C级16.76亿t。该报告于1995年3月1日通过了陕西省计划委员会、陕西省地质矿产局组织的评审（批准文号:陕地发199520号）。该项工作在本整合区范围内施工钻孔1个（ZK2547），进尺343.38m。（5）2004年底，为了给永乐煤矿采矿价款评估提供地质依据，西安地勘院以陕西省榆林市金鸡滩麻黄梁煤矿区详查报告为基础，编制了陕西省榆林市永乐煤矿资源储量检测说明书。该说明书于2005年通过了陕西省国资源厅国土资源与规划评审中心的评审，其资源储量已经过陕西省国土资源厅备案（文号陕国土资储备2006225号）。第三节 老窑、火区、岩溶陷落柱范围及分布情况整合区内有1个小煤矿（榆林市永乐煤矿），该矿建于1994年，1998建成投产，开采对象为3号煤层，设计生产规模15万吨/年。煤层厚度5.726.56m，主副井井型均为坚井，煤层底板标高为10921115m，房柱式开采，电钻打眼放炮采煤，矿车运输，机械通风、排水，矿灯照明。2002年以后，煤矿实际生产能力达1821万吨/年。煤层顶底板稳定性均较好，顶板无须支护，留设保安煤柱、煤顶支护即可，煤矿未发生过冒顶、底鼓现象，煤层上覆各含水层富水性均弱，最大矿坑涌水量730m3/d，井下地温正常，未发生过煤尘和瓦斯爆炸事故。本井田内从地质勘探到建井期间均未发现火区和岩溶陷落柱。第四节 建井期间补充地质工作的情况为了进一步了解整合区地质情况，2008年榆林市国土资源局榆阳分局委托陕西省地矿局西安地质矿产勘查开发院对榆林市永乐煤矿（整合区）进行了勘探，编制了陕西省陕北侏罗纪煤田榆神矿区榆林市永乐煤矿（整合区）勘探报告。该报告于2008年九月通过了陕西省国资源厅国土资源与规划评审中心的评审，其资源储量已经过陕西省国土资源厅备案（文号陕国土资储备2008186号）。第五节 矿井设计能力、服务年限一、矿井设计生产能力根据榆林市人民政府上报煤炭资源整合方案及陕西省人民政府对其方案的批复，确定永乐煤矿生产能力为0.60Mt/a。本井田煤层赋存稳定，倾角平缓，结构简单，水文地质条件及地质构造简单，瓦斯含量低，主采的3号煤层主体为特厚煤层。各煤层顶、底板较稳定，且煤层埋深浅，属浅埋煤层，适合采用机械化开采。因此确定0.60Mt/a是非常合适的。二、矿井设计服务年限矿井设计服务年限按下式计算：矿井设计服务年限 = 矿井可采储量/(矿井生产能力储量备用系数)矿井服务年限A27.42/（1.30.60）35.2 a本矿开采条件简单，煤层赋存稳定，故储量备用系数取1.3。计算结果，矿井服务年限为35.2a，能够满足煤炭工业矿井设计规范关于改建矿井的服务年限不低于同类新建矿井服务年限50的规定。第六节 矿井开拓方式、水平及盘区划分一、开拓方式矿井采用立井斜井混合开拓方式，即在原双立井的基础上新开凿一条斜井，作为主斜井，形成一斜两立的开拓方式。主斜井井口位置选在工业场地南部，方向平行于井下运输煤门，在运输煤门东侧，距离为35m。斜井井口标高1218m，井筒倾角16，斜长610m。井筒采用砌碹支护，在主斜井井底布置一个煤仓。将原主立井改造为新的副立井，利用原主立井提升机，将原副立井内单层罐笼移至新副立井作为辅助提升。原副立井作为专门回风立井。在井田大致中央的地方开凿一组三条大巷，带式输送机大巷、辅助运输大巷和回风大巷。后期开采7号煤及8号煤，由于7号煤和8号煤均为薄煤层，其间距较近， 7号煤和8号煤采用联合开采形式，由于其距离3号煤较深，因此，采用由3号煤布置暗斜井进行开拓。设计由3号煤布置两条暗斜井（主暗斜井、副暗斜井）及一条暗立井（回风暗立井）进行开拓。在7号煤中央位置，沿东西方向布置一组三条大巷。二、水平划分及标高的确定本井田可采煤层3层，为3号煤、7号煤及8号煤，3号煤为全区可采的稳定厚煤层。7号煤和8号煤为大部分可采的薄煤层，设计将井田划分为两个水平，一水平设置于3号煤层中，水平标高+1100m。主要一组三条大巷大巷布置在3号煤中用条带式布置工作面。二水平设置于7号煤层和8号煤进行联合开采，二水平标高为+950m，二水平大巷布置于7号煤层中，在井田中央位置沿东西方向布置一组三条大巷。一水平和二水平之间采用开拓暗斜井的形式进行连接。三、盘区划分及开采顺序1、盘区划分设计将煤门以西、采空区以南的盘区，作为矿井目前生产盘区。接着煤门沿南北方向布置一组三条盘区巷；将煤门以东、大巷以北的部分作为一盘区，盘区形状大致为一矩形，东西长约3000m,南北宽约500m；将煤门以东、大巷以南部分作为二盘区，该盘区也呈一矩形，东西长约2800m，南北宽约600m。首采工作面布置在一盘区。2、开采顺序盘区间采用前进式开采顺序，由靠近主、副井筒的盘区向井田边界推进。盘区内的工作面间采用连续采方式，工作面本身采用后退式回采，即由盘区边界向大巷推进。整体开采顺序为，先采上层煤，后采下层煤，当3号煤开采完成后，再采7号煤，7号煤和8号煤联合开拓，一旦7号煤解放一块后，即可在相应8号煤位置布置回采工作面。矿井移交生产时，首采工作面在一盘区内，然后回采二盘区。层第七节 矿井基建设计、监理、施工单位本矿井资源整合建设工程和安全设施项目建设于2010年5月开工，于2012年12月竣工。设计单位为陕西华雁工程设计咨询有限责任公司；地勘单位为榆林市岩土建筑工程有限责任公司；监理单位为西安煤炭建设监理中心；矿建施工单位为榆林市长泰矿山工程有限公司；土建施工单位为陕西长城建设工程有限公司、徐州通域空间结构有限公司；安装施工单位为山东四方安装工程有限公司、陕西千丰工程有限责任公司、西安西科测控设备有限责任公司。第六节 基本建设情况永乐煤矿资源整合项目工程共划分单位工程93个，（其中矿建27个，土建33个，安装33个），其中：利用原有20个（矿建8个、土建10个、安装2个），设计取消4个（矿建1个、土建3个），应完成单位工程69个，实际完成单位工程64个（矿建15个、土建20个、安装29个），缓建5个（矿建3个、安装2个），完成率92.7%。已完成的64个单位工程全部进行了竣工验收。煤炭工业陕西工程质量监督中心站直属监督站对64个单位工程进行了备案，工程质量全部合格。第二章 井田地质构造特征第一节 地层整合区地表全部被第四系松散沉积物覆盖，主要有全新统风积沙、现代河床冲、洪积层、上更新统萨拉乌苏组、中更新统离石组。钻孔揭露的地层有侏罗系中统延安组及侏罗系下统富县组等。一、侏罗系下统富县组（J1f）整合区内本次施工钻孔均未揭露富县组，综合周边资料，该组厚1.9154.00m，未见底。下部为灰白色中细粒长石砂岩，底部含砾；中部为灰色粉砂质泥岩、炭质泥岩，粉砂岩互层夹少量的灰白色石英砂岩；上部由两个反粒序沉积旋回组成，下为灰白色泥质粉砂岩、粉砂岩，向上为石英砂岩与杂色泥岩互层。该组含叶肢类,瓣鳃类化石及植物化石。与下伏三叠系上统瓦窑堡组为平行不整合接触。二、侏罗系中统延安组（J2y）全区分布，为本区含煤地层。顶部遭到剥蚀，保留不全，区内施工钻孔ZK2547揭露最大厚度为259.30m（未完全揭穿该组）。岩性主要为一套河流湖泊三角洲冲积平原环境沉积的灰色细粗粒长石砂岩、深灰色泥岩、粉砂岩，夹黑色炭质泥岩、煤层（线）。与下伏地层呈整合接触关系。三、新近系上新统静乐组（N2j）全整合区分布，厚16.6337.27m，平均23.94m。岩性为浅红色、棕红色粘土、亚粘土，含大量砂及粉砂质、不规则状钙质结核。钙质结核呈层分布。与下伏延安组不整合接触。四、第四系（Q）覆盖全区，不整合于一切下伏地层之上。地表以现代风积沙为主，离石组、萨拉乌苏组部分出露，厚度23.9584.08m，平均47.19m。1、中更新统离石组（Q2l）整合区西部出露，东部被风积沙掩盖，所有施工钻孔中均可见，是本区第四系地层的主要组成部分。岩性为灰黄色、浅棕黄色亚粘土、亚砂土，夹25层厚0.3m左右的古土壤层，半固结，柱状节理发育，含大量灰白色不规则状钙质结核，底部偶见灰白、褐黄色砂、砂卵石层。厚度5.8042.70m。2、上更新统萨拉乌苏组（Q31s）分布于整合区地势最低的西北部周家梁以东，面积较小，主要由松散的粉细沙、粉沙夹粉土组成，厚度058.50m。3、全新统风积沙（Q42eol）广布整合区东部，分布面积约占全区的60%65%。厚度010m。为浅黄色粉细沙、细沙，分选性中等，磨园度为次棱角状。受西北向季风的影响，往往形成较大的沙垅，呈北北东走向。沙垅由小沙丘、沙梁组成，其西北坡较缓，东南坡较陡，高35m。其空间展布形态多呈新月形、鱼鳞状、浑园状、长条状，地形较平缓。固定程度较好。其上植被多为沙柳、沙蒿及杂草，覆盖率一般在1540%左右。第二节 井田主要地质构造本矿位于鄂尔多斯盆地之次级构造单元陕北斜坡中部，地质构造简单，区内无岩浆活动痕迹，局部发育宽缓的波状起伏，未发现断（层）点，总体构造形态为一向北西缓倾的单斜层。由于前新生代的风化作用，区内的基岩顶面起伏较大，自顶面之下，普遍形成厚度2040m风化裂隙带。随着基岩埋藏深度的增加，裂隙发育程度逐渐减弱。在基岩顶部，因裂隙密集常导致岩石破碎，是地表水下渗的良好通道。当煤矿采煤产生的冒裂带与风化裂隙带沟通时，可能造成矿坑涌水。区内的基岩基本为简单的层状叠置结构，无较大褶皱，仅局部发育宽缓的波状起伏。3号煤层是区内唯一可采煤层，其底板等高线显示，该煤层在整合区内总体向北西倾斜，平均倾向303。煤层沿倾向方向平均降深梯度为9.11m/km，平均倾角0.52。第三章 煤系、煤层及煤质特征第一节 煤系侏罗系中统延安组（J2y）为本区含煤地层，根据岩石组合、含煤特征、旋回结构等进一步划分为四个段。现以区内揭露厚度最深的ZK2547钻孔为例，自下而上叙述如下：一、第一段（J2y1）ZK2547钻孔终孔于该段，揭露厚度为38.55m，未见底。本段为一套冲积平原相组合，主要由冲积河道相、泛滥盆地相和沼泽相的砂岩、粉砂岩及泥岩夹煤层组成。上覆地层：延安组第二段整合接触12、黑色暗淡型煤，为8号煤层， 0.77m；11、深灰色厚层状泥岩 1.47m；10、灰白色中粒长石砂岩 1.67m；9、灰色块状泥岩，含植物化石 2.16m；8、浅灰色厚层状粉砂质泥岩 1.05m；7、灰白色厚层细粒长石砂岩 1.35m；6、灰白色粗粒长石砂岩 0.90m；5、灰色中厚层泥岩与灰白色中厚层细砂岩互层 6.55m；4、灰色中厚层泥岩 0.86m；3、黑色半暗淡型煤，9号煤层 0.68m；2、灰白色块状细粒长石砂岩 11.79m；1、灰白色块状粗粒长石砂岩 9.30m。上述剖面由两个较完整的次级沉积旋回组成。各旋回下部为灰、灰白色块状中粒长石砂岩，向上为浅灰色粉砂岩、粉砂质泥岩及深灰色泥岩、煤层。该段底部砂岩相当于区域上的“K1”标志层（宝塔山砂岩），以其颜色浅、厚度大、分布范围广而易于识别，是区域上重要的对比标志层。二、第二段（J2y2）ZK2547钻孔揭露该段的厚度为54.11m，岩性总体上以湖泊沉积的细碎屑岩为主。上覆地层：延安组第三段整合接触15、黑色半暗淡型煤，5号煤层 0.46；14、深灰色块状泥岩，含植物碎片化石 6.91m；13、灰白色块状细粒长石砂岩 3.02m；12、灰白色厚层中粒长石砂岩与灰色厚层泥岩不等厚互层 7.76m；11、灰色块状泥岩，含植物化石 3.45m；10、灰白色中厚层细粒长石砂岩夹薄层状泥岩 2.29m；9、灰色块状粉砂质泥岩，含植物碎片化石 4.00m；8、深灰色块状泥岩 3.39m；7、灰白色厚层状细粒长石砂岩 1.22m；6、黑色半暗淡型煤，7号煤层 0.76m；5、灰白色块状中粒长石砂岩 3.03m；4、深灰色块状泥岩 12.59m；3、黑色半暗淡型煤 0.40m；2、深灰色块状泥岩 2.24m；1、灰白色块状中粒长石砂岩 2.59m。整合接触下伏地层：延安组第一段8号煤层上述剖面基本反映了第二段的区内沉积演化过程。由三个较完整的次级沉积旋回组成，每个旋回由下向上粒度逐渐变细，下次级旋回顶部或上部为7号煤产出层位。每个旋回下部砂岩或粉砂岩具波状层理；中上部粉砂质泥岩、泥岩中多发育水平层理或波状层理。三、第三段（J2y3）整合内所有施工钻孔均见该段，但只有ZK2547号钻孔完全穿透该段，其它钻孔终孔于本段中上部。ZK2547孔揭露本段厚度为107.93m，以三角洲平原相沉积为主。上覆地层：延安组第四段整合接触29、黑色半暗淡型煤，3号煤层， 6.05m；28、浅灰色中厚层细粒长石砂岩 0.83m；27、灰色块状泥岩 2.23m；26、浅灰色块状中粒长石砂岩 3.14m；25、浅灰色块状粉砂质泥岩 2.52m；24、浅灰色厚层细粒长石砂岩 2.62m；23、黑色半光亮型煤，31号煤 0.77m；22、深灰色泥岩夹浅灰色粉砂质泥岩 0.87m；21、灰白色中厚层细粒长石砂岩 0.77m；20、深灰色块状泥岩 13.22m；19、浅灰色厚层细粒长石砂岩 0.97m；18、深灰色块状泥岩 3.41m；17、灰白色中、粗粒长石砂岩 15.05m；16、黑色半暗淡型煤，4号煤层 0.59m；15、深灰色块状泥岩 3.28m；14、灰白色块状中粒长石砂岩 3.00m；13、黑色半光亮型煤，41号煤 0.47m；12、深灰色块状夹薄层粉砂质泥岩 3.44m；11、灰白色块状中粒长石砂岩 3.63m；10、由上往下依次为泥岩粉砂质泥岩、细砂岩，呈渐变关系 2.40m；9、浅灰色块状泥岩夹多层薄层中粒长石砂岩 17.15m；8、灰白色厚层状中粒长石砂岩 1.95m；7、灰黑色炭质泥岩 0.31m；6、深灰色厚层状泥岩 1.64m；5、灰白色厚层中粒长石砂岩与与薄层泥岩、粉砂质泥岩互层 6.84m；4、浅灰色中厚层粉砂质泥岩 0.51m；3、灰黑色炭质泥岩 0.51m；2、深灰色厚层状泥岩 1.87m；1、灰白色块状中粒长石砂岩 7.86m整合接触下伏地层：延安组第二段上列剖面由3个次级沉积旋回组成，每个旋回下部为粉砂岩及中粒长石砂岩，向上为泥质粉砂岩、泥岩或泥岩与粉砂岩不等厚互层。3、31号煤层赋存于上旋回顶部或上部；4、4-1号煤层赋存于中旋回上部；下旋回不含煤层。该剖面岩性以泥岩、粉砂质泥岩为主，次为中细粒长石砂岩，偶见炭质泥岩，基本代表了该段在本区的沉积特征。本段沉积厚度大，而沉积物仍以粉砂、泥质的湖泊沉积为主，并最终发育了三角洲平原相沉积。表明当时沉积物源丰富，以补偿沉积为主，即以泥岩、粉砂质泥岩、等细粒沉积物为主，砂岩厚度相对较小。本段顶部的3号煤层分布稳定，全区分布，由南向北逐渐增厚，是整合区内唯一主采煤层，也是煤、岩层对比的标志层（K2）之一。四、第四段（J2y4）该段以三角洲平原沼泽相的泥岩、粉砂岩及河流相的细粗砂岩为主，由2个旋回组成。整合区内本段上部均遭到不同程度风化剥蚀，仅保留其下部地层。厚度36.5947.65m，平均40.98m。上覆地层：第四系中更新统离石组浅棕黄色粉砂质粘土不整合接触8、浅黄色厚层状中粒长石砂岩 1.50m；7、黄绿色块状泥岩夹细粒长石砂岩 7.51m；6、浅灰色块状中粒长石砂岩 4.97m；5、浅灰色细粒长石砂岩夹泥岩 3.79m；4、上部为泥岩，下部为粉砂质泥岩 2.81m；3、浅灰色块状细粒长石砂岩 12.63m；2、深灰色块状泥岩，含植物叶片化石 2.40m；1、灰白色块状中、细粒长石砂岩 23.10m；整合接触下伏地层：延安组第三段ZK2547孔揭露的上列剖面总厚度为58.71m，只见到完整的下旋回和上旋回的底部。岩性以中、细粒砂岩为主，次为泥岩、粉砂质泥岩，基本代表了本段在区内的沉积特征。该段底部砂岩分布范围广，厚度大，相当于区域上的“真武洞砂岩”，是划分第三、第四段界线的标志层（K3）之一。第二节 煤层一、含煤性延安组是整合区内的含煤地层，在所施工的钻孔中均见到煤层。除第四段外，其它各段均含有煤层。其中第三段含3、3-1、4、4-1号煤层；第二段含5、7号煤层；第一段含8、9号煤层。整合区内钻孔均未揭穿延安组。本次勘探钻孔全部于3号煤层之下15m终孔，仅金麻详查阶段施工的ZK2547钻孔于延安组第一段9号煤层之下20m终孔。整合区内延安组最大揭露厚度为259.30m（ZK2547孔），共含煤层10层，具对比意义的煤层8层，自上而下编号分别为3、3-1、4、4-1、5、7、8、9号，其中3、7、8号煤层为整合区内可采煤层。延安组四个段中，第三段含性最好，第一、二段次之，第四段不含煤。二、煤 层1、3号煤层呈简单的层状赋存于延安组第三段上旋回的顶部，层位稳定，分布广泛。该煤层全区可采，整合区内施工的4个钻孔、永乐煤矿7个见煤点均为可采见煤点。煤层厚度在5.726.56m之间，平均厚度6.05m，极差0.84m，标准差0.24，变异系数4.01%。煤层厚度由南向北增大，变化规律明显(图3-1)。该煤层结构简单，一般不含夹矸，局部含1层厚0.240.35m的泥岩夹矸。3号煤层顶板岩性以泥岩为主，次为中粒长石砂岩；底板岩性泥岩为主，次为粉砂质泥岩及中、细粒砂岩。产状受区域构造和古地形条件的控制，煤层向北西微倾，倾向303，降深幅度平均9.11mkm，平均倾角0.52。底板标高变化在10921125m之间（详见表1-2-1 3号煤层特征表）。整合区内3号煤层全区可采，层位稳定，结构简单，厚度大且变化规律明显。煤类以长焰煤41号为主，长焰煤42号次之，煤质变化小，属全区可采的稳定型厚煤层。2、7号煤层呈简单的层状赋存于延安组第二段下旋回的顶部，层位稳定，分布广泛。除东部不可采外，整合区内大部分可采，可采面积4.76km2，约占全整合区的97.9%，煤层可采厚度0.800.86m，平均0.83m，由东向西厚度增大的规律较明显。该煤层结构简单，不含夹矸。煤层底板总体向北西缓倾，平均倾角小于1，底板标高变化在956992m之间。该煤层煤类单一，煤质变化程度小，属大部分可采的稳定型薄煤层。表31 3号煤层主要特征一览表含煤情况0.1m(最小最大)/ 平均(5.72-6.56)/6.05见煤点(点)/ 见煤率(%)11/100极差(m)/ 标准差0.84/0.24变异系数(%)4.01可采情况0.80m(最小最大)/ 平均(5.72-6.56)/6.05可采点11可采范围面积(Km2)/占全区面积比例(%)全区可采4.65/100极差(m)/ 标准差0.84/0.24变异系数(%)4.01直接顶板厚度(m)0.3023.10岩性以泥岩为主，次为中粒长石砂岩夹矸层数/厚度(m)01/0.240.35岩性泥岩直接底板厚度(m)0.835.17岩性泥岩为主，次为粉砂质泥岩及中、细粒砂岩埋深(m)(最小最大)/ 一般(107.85159.75)/(130150)底板高程(m)(最小最大)10921125煤层结构简单厚度变化情况北厚南薄，规律明显煤层稳定程度稳定降幅深度(m/Km)9.11倾向（）/倾角（）303/0.52煤 类长焰煤（CY41、CY42）3、8号煤层呈简单的层状赋存于延安组第一段顶部，层位稳定，分布广泛。整合区内大部分可采，可采区主要位于整合区西部，面积2.05km2，约占全整合区的42.2%，煤层可采厚度0.801.17m，平均0.87m，由东向西厚度增大的规律较明显。该煤层结构简单，不含夹矸。煤层底板总体向北西缓倾，平均倾角小于1，底板标高变化在936973m之间。该煤层煤类单一，煤质变化程度小，属局部可采的较稳定型薄煤层。第三节 煤 质一、煤的物理性质及煤岩类型1、煤的物理性质3号煤层均为黑色,条痕褐黑色，玻璃或沥青光泽，阶梯状、参差状断口，硬度中等，性脆。内生裂隙较发育, 外生裂隙不发育, 外生裂隙常被方解石和黄铁矿薄膜充填。条带状结构，层状构造。煤层视密度为1.271.37tm3，平均1.31tm3，宏观煤岩类型为半光亮型煤。2、煤岩类型显微煤岩类型按重庆实验室分类方案分类，主要为丝质亮暗煤及少量丝质暗亮煤。为了与国际显微煤岩分类方案对比，同时采用E 施塔赫1975年的分类方案进行了分类，结果区内3号煤为微镜丝煤(V、I)。显微煤岩类型按国际方案进行了详细测定和分类：3号煤以微镜惰煤为主(42.2%)，次为微镜质煤(25.2%)和微惰质煤(22.8%)，少量微三合煤(4.0%)、微暗煤(0.9%)和微亮煤(0.3%)；微矿化煤总量为1.3%，岩矿质类煤总量为4.0%。煤的镜煤最大反射率（Rmax）为0.6290.633%，平均0.631%，属低变质阶段烟煤，其变质阶段可划为。区内构造简单，无岩浆活动，煤的变质类型属深成变质作用。二、煤的化学性质1、水分（Mad%）3号煤层原煤水分含量为1.998.91%，平均3.88%，属低水分煤。浮煤水分含量为0.377.53%，平均2.80%。2、灰分（Ad）煤炭灰分分级采用GB/T 15224.1-2004标准。3号煤层原煤灰分产率为3.699.05%，平均5.58%，属于特低灰煤，其标准差为1.79，变异系数0.32，表明该煤层原煤灰分产率变化小。平面上原煤灰分产率变化规律不明显（图4-1）。浮煤灰分产率为2.273.72%，平均2.76%。经过1.4比重液洗选后，3号煤层灰分产率较原煤有较大幅度的降低，降幅平均为50.5%。表明3号煤层煤灰分易于洗选剔除。3、挥发分（Vdaf）3号煤层原煤挥发分产率为35.6140.06%，平均38.10%；浮煤挥发分产率为37.1839.46%，平均38.26%，属高挥发分煤，其标准偏差为1.44，变异系数为0.04，表明该煤层浮煤挥发分产率变化小。4、固定碳及燃料比3号煤层原煤固定碳含量为52.8761.38%，平均58.02；浮煤为56.1661.26%，平均59.65%，属中等固定碳煤。原煤燃料比为1.391.72，平均1.53，浮煤燃料比为1.501.65，平均1.56，表明3号煤为低变质阶段烟煤。5、有害元素1）全硫（St,d）煤炭硫分分级采用GB/T15224.2-2004标准。原煤全硫3号煤层原煤全硫含量变化在0.310.79%之间，平均0.50%，其标准差为0.16，变异系数0.32，表明该煤层原煤全硫含量变化小。该煤层原煤基准全硫含量为0.240.65%，平均0.40%，属特低硫煤。平面分布上，除整合区西南部ZK2547孔、M1及M6号见煤点附小范围内为低硫煤外，其余地段为特低硫煤分布区。浮煤全硫3号煤层浮煤基准全硫含量为0.160.29%，平均0.21%，较原煤有较大幅度的降低，平均降幅达70.0%。表明3号煤层原煤中硫分易于洗选剔除。2）各种硫（硫酸盐硫Ss、硫化铁硫Sp、有机硫So）原煤各种硫以硫化盐硫为主，平均含量为0.34%，占全硫总量的69.4%；其次为有机硫，平均含量为0.14%，占全硫总量的28.6%；硫酸盐硫平均含量为0.01%，占全硫总量的2.0%。浮煤各种硫以有机硫及硫化铁硫为主，平均含量分别为0.14%、0.14%，占全硫总量接近于100%；硫酸盐硫平均含量不足0.01%。3）磷（Pd）3号煤层原煤磷含量为0.0000.010%，平均0.003%，浮煤磷含量为0.0010.006%，平均0.004%，原、浮煤均属于特低磷煤。经洗选后磷含量有升有降。4）砷（As）3号煤层原煤砷含量为1310-4%，平均210-4%，浮煤中砷含量为0110-4%，平均110-4%，属一级含砷煤。5）氟（F）和氯（Cl）3号煤层原煤氟含量为4018010-4%，平均12510-4%；浮煤为4012510-4%，平均9310-4%。原浮煤均属于低氟煤。3号煤层原煤中氯含量为0.0000.043%，平均0.023%，属于特低氯煤；浮煤中氯含量为0.0010.0055%，平均0.043%，属于特低氯煤。第四节 瓦斯、煤尘、自燃及地温和工程地质条件一、瓦 斯陕西省煤炭工业局关于2007年度全省矿井瓦斯等级鉴定结果的批复，认定永乐煤矿产量220t/d，总回风大巷瓦斯绝对涌出量为：0.23m3/min，；相对涌出量1.51 m3/t，属低瓦斯矿井。详查阶段在整合区内及周边各煤层中共采瓦斯样30个，测试结果瓦斯含量变化在0.0081.843m3/t之间，平均0.25m3/t。3号煤层氮气占绝对优势，甲烷含量很少，故处于二氧化碳氮气带中。总之，榆神矿区3号煤层埋藏不深，地层产状近水平，无贮气构造。煤变质程度低，虽有少量瓦斯产出，多顺岩石裂隙逸散于大气中，煤矿开采时危害性不大。二、煤 尘本次对区内3号煤层采集了煤尘测试样品，测试结果表明，煤层煤尘爆炸时，火焰长度大于400mm，抑制性煤尘爆炸岩粉用量大于70%，有爆炸性危险。另外，根据工业分析计算出各煤层煤尘爆炸性指数（V/（V+FC）为37.65%，大于有爆炸性危险的临界值10%，表明各煤层均有爆炸性危险。综上所述，煤尘具有爆炸性危险，在设计和煤炭开采过程中应引起足够的重视。三、煤的自燃煤质分析结果表明，3号煤层以长焰煤主，不粘煤次之。在煤质分析中，利用原煤样着火点和氧化样着火点的差值来推测煤的自燃倾向，即T2-340为易自燃煤，T2-320的煤除褐煤和长焰煤外都是不易自燃的煤。由此可划定3号号煤为易自燃煤。永乐煤矿2006年9月从掘进面采集测试了煤炭自燃倾向性等级样品，由煤炭科学研究院重庆分院测试完成，结果说明，3号煤层属自燃煤。另外，区域上的3号煤层露头及整合区东南部的3号煤层均已自燃，榆横矿区中的小煤矿堆煤及巷道中的煤柱也有自燃现象发生，亦能说明该煤层为易自燃发火，故在煤层开采和煤的长时间堆放时应注意防范。四、地 温据煤矿西部ZK1938孔测温结果，计算出地温梯度变化为2.1/100m，井深400m时温度为21.6，属地温正常区。五、工程地质条件3号煤层覆盖层的岩石类型及工程地质性质自上而下为：1、第四系松散层主要为中更新统离石黄土，其上覆有现代风积沙，局部为上更新统萨拉乌苏组冲湖积层沉积，厚45.4678.81m，该层孔隙率大，承载力低，稳定性较差。2、泥岩类以泥岩为主，夹少量长石砂岩、粉砂岩及粉砂质泥岩，厚 6.6811.88m，岩石软化较大，岩体质量较差，抗剪、抗压强度较小。3、砂岩类主要为中、细粒长石砂岩，粉砂岩夹泥岩，厚12.6341.19m，岩体质量中等，岩石抗剪、抗压强度大。另外，3号煤层覆盖层中存在不同风化程度的砂岩、粉砂岩、泥岩等，风化带岩石裂隙发育，结构松散，力学性能降低，抗剪、压强度一般较小，当属软弱岩类之列。4、3号煤顶底板岩石工程地质特征及其稳定性评价区内3号煤层顶板为中、细粒长石砂岩、粉砂岩，可同视为3号煤层老顶，顶板属半坚硬岩石坚硬岩石、抗剪切、抗压强度大，属类中等冒落顶板。底板为长石砂岩、泥岩，属坚硬岩石，一般不会造成底鼓现象。六、环境地质1、自然因素本区地壳活动相对微弱，基本烈度为度，据史料记载，自公元1448年和1621年府谷、榆林、横山发生过5级地震以后再未发生过4级以上地震。1477年银川6.5级地震，1739年平罗8级地震，1920年海原8.5级大地震等都波及到本区，受到轻微破坏。相邻省区发生的其它一些较大的地震本区仅为感应区，如1996年5月3日，震中距本区350km的包头6.4级地震，本区也仅有震感而已。2、沙 暴该区地处毛乌素沙漠南缘,冬春气候干燥,且西北季风强烈。据榆林气象局19841994年资料,最大风速为18.7m/s，年沙暴日数4.9d，扬沙日数18天，浮尘日数8d，五级以上大风30d，八级以上大风10.2d。3、水土流失该区处于黄土梁峁地带，地层较平缓，大面积被现代风积沙所掩盖，除黄土裸露地段外，属水土流失微弱区。4、人为因素人为因素形成环境地质问题目前尚不突出，但在煤矿开发时应注意废水，废渣的处理，以免引起水质污染和水位变化等。七、其它有益矿产本井田各煤层煤中锗、镓、铀含量均远小于所要求的最低工业品位，无综合利用价值。各煤层顶、底板及夹矸中微量元素含量均低于所要求的最低工业品位，且厚度小，范围有限，均无可利用价值。此外，各煤层顶底板和夹矸灰分均大于50%，发热量一般小于10MJ/kg。井田内无其它伴生矿产。第五章 水文地质第一节 区域水文地质概况一、地形地貌及地表水系本区域位于陕北侏罗纪煤田榆神矿区的西南部，陕北黄土高原与毛乌素沙漠的接壤地带。区域东部及南部为水系发育的黄土梁峁地形，西部及北部为沙漠滩地及低缓黄土梁岗地形。全区基本上为一个四周较高（北部及西部地势高、东部为榆溪河与佳芦河及秃尾河的分水岭、南部为无定河与大理河的分水岭），中部低洼（沙漠滩地区），向南开口（流向东南的无定河及榆溪河）的不对称的高原盆地地形。区域内较大水系有无定河及其支流榆溪河、海流兔河和硬地梁河。二、地下水类型及含水岩组区内可分为沙漠滩地区（包括低缓黄土梁岗区）、河谷阶地区及黄土梁峁区三个自然地貌区。地下水的形成、分布和水化学特征主要受地貌的制约，此外还受地层岩性、地质构造、古地理环境及水文气象诸因素综合控制。地下水类型分为新生界松散岩类孔隙及裂隙孔隙潜水，中生界碎屑岩类裂隙孔隙潜水与层间承压水两大类，可划分为七个含水岩组。其主要特征和分布情况如图4-1、表4-1。三、隔水层新近系上新统静乐组红土，连续分布于王家湾、乔界、董家湾乡连线以东，厚度3060m，系新生界与基岩之间的隔水层。在基岩段，主要为煤系地层中分布面积大且厚度在1030余米的厚层泥岩类，由泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩等组成，它们为各砂岩含水层之间的隔水层。四、地下水的补给、径流与排泄本区潜水主要接受大气降水补给，此外尚接受区域性侧向补给及沙漠凝结水补给。松散层孔隙潜水及基岩风化裂隙潜水的径流方向受地形地貌的控制，由高至低与现代地形吻合。榆溪河以东受头道河、二道河及色草湾沟的制约，除上部部分潜水向两河流径流外，总体流向由北东向南西方向与榆溪河斜交；榆溪以西，无定河以北受白河、芹河、狼木河、硬地梁河及海流兔河等河流制约，除部分潜水向河流径流外，总体由北西向南东方向径流。河谷区潜水径流方向与地表水径流方向斜交。地下水的排泄为蒸发、人工开采及局部地段有大小不等的泉水出露外，大部分以泄流的方式排入河流（图4-2、4-3）。区域地下水类型及含水岩组水文地质特征表 表4-1地下水类型含水岩组主 要 特 征分 布 地 区含水岩组岩 性水位埋深（m）含水层厚度（m）单 井涌水量(m3/d)泉流量(L/s)富水等级水化学类 型矿化度(g/L)松散岩类孔隙水第四系全新统河谷冲积层潜水（河谷阶地区）榆溪河中上游、头道河沙夹亚砂土1.72-4.2411.71-22.68299.37-308.03中等富水HCO3-Ca0.35-0.41佳芦河、秃尾河、无定河砂砾石及粉细砂2.31-11.851.98-19.0218.84-65.76贫水HCO3-Na0.48-0.51第四系上更新统冲湖积层孔隙潜水（沙漠滩地区）忽惊兔、郑家滩、野门滩、波罗滩及黄托洛海一带粉细砂、细砂及砂砾石0.60-1.8624.77-67.501002.3-2214.16富水HCO3-Ca,HCO3-CaMg0.19-0.37可可盖、讨忽兔、大苏计、昌汉界、孟家湾、金鸡滩等粉细砂、中细砂0.70-2.0011.00-53.40111.46-961.81中等富水HCO3-CaHCO3-CaMg0.16-0.55无定河两侧，主要是北侧的白界乡至大河湾一带，榆溪河下游的刘官寨乡一带粉细砂夹淤泥质亚砂土和亚粘土0.55-28.7641.93-94.4810.00-68.90贫水HCO3-CaHCO3-CaMg0.21-0.23第四系中更新统黄土裂隙孔隙潜水（主要为黄土梁峁区）榆溪河西部的小纪汉、石灰叫梁白城河及东北部的喇嘛滩黄土局部夹砂层0.60-1.8641.95-110.25110.87-42