赫章县结构一矿勘探设计.doc

贵州省赫章县贵州省赫章县 结结构构一一矿矿煤煤矿矿勘勘探探地地质质设设计计 贵州省赫章县结构乡永丰煤炭开发有限公司贵州省赫章县结构乡永丰煤炭开发有限公司 二二 O O 一一 O O 年三月年三月 贵州省赫章县贵州省赫章县 结结构构一一矿矿煤煤矿矿勘勘探探地地质质设设计计 编写单位 湖北煤炭地质勘查院 编 写 姜国栋 审 核 韩传伟 总工程师 吴先文 院 长 彭国勤 设计编写单位 湖北煤炭地质勘查院 设计提交单位 贵州省赫章县结构乡永丰煤炭开发有限公司 设计提交日期 二 一 年三月 目目 录录 第一章第一章 概概 况况 1 第一节 勘探目的和任务 1 第二节 位置 范围及交通 2 第二节 自然地理 5 第四节 生产矿井及老窑 5 第五节 以往地质工作程度 6 第六节 前期地质工作 6 第二章第二章 区域地质及井田地质区域地质及井田地质 6 第一节 区域地质特征 6 第二节 井田地质特征 8 第三节 含煤地层 10 第三章第三章 水文地质水文地质 16 第一节 区域水文地质概况 16 第二节 矿区水文地质条件 16 第三节 矿井充水因素分析 19 第四节 矿井涌水量预算 21 第四章第四章 工程地质及其它开采技术条件工程地质及其它开采技术条件 22 第一节 工程地质条件 22 第二节 环境地质特征 23 第三节 其它开采技术条件 26 第五章第五章 地质任务与勘探方法地质任务与勘探方法 27 第一节 地质任务 27 第二节 勘探方法 27 第六章第六章 勘探工程布置勘探工程布置 29 第一节 地质勘探工作 29 第二节 水文 工程 环境地质工作 31 第三节 其它设计 33 第四节 采样工作 33 第七章第七章 资源量估算资源量估算 37 第一节 资源量估算范围及工业指标 37 第二节 资源量估算方法和参数 37 第三节 资源量估算结果 38 第八章第八章 经费预算经费预算 39 第一节 预算编制说明 39 第二节 预算结果 40 第九章第九章 组织与技术管理措施组织与技术管理措施 42 附附 图图 目目 录录 图号 顺序号图 名比 例 尺 11 贵州省赫章县结构一矿煤矿地形地质及工程 部署图 1 10000 22 贵州省赫章县结构一矿煤矿设计勘探线剖面 图 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 A A B B 1 5000 33 贵州省赫章县结构一矿煤矿 M13 煤层底板等 高线及资源量估算平面图 1 10000 44 贵州省赫章县结构一矿煤矿 M18 煤层底板等 高线及资源量估算平面图 1 10000 附附 件件 目目 录录 附件 1 委托书 附件 2 黔国土资矿管函 2009 790 号 附件 3 勘查资质证 第一章第一章 概概 况况 第一节 勘探目的和任务 贵州省赫章县为了解决当地群众的生活用煤 于 2007 年设立了贵州省 赫章县结构一矿 贵州省国土资源厅于 2007 年 10 月 9 日下发了 关于解决 毕节地区煤矿资源合理配置 调整部分煤矿矿区范围的批复 文件 黔国土 资矿管涵1598 号 2009 年 毕节地区行政公署向贵州省国土资源 厅上报了 关于转报赫章县结构一矿煤矿采矿权办理有关问题请示的函 毕署函 2009 85 号 贵州省国土资源厅于 2009 年 11 月 5 日下发了 关于赫章县结构一矿采矿权办理有关问题的复函 黔国土资矿管函 2009 790 号 同意该矿按有关规定资料申请变更采矿许可证 为了提高勘探区的地质勘探程度 获得可靠的地质资料 在开发矿区内 煤炭资源中 减少开发风险 贵州省赫章县结构一矿业主 贵州省赫章县结 构乡永丰煤炭开发有限公司委托湖北煤炭地质勘查院对结构一矿矿区范围内 的煤炭资源地质勘探进行设计 主要目的就是通过勘探为矿井建设和可行性 研究提供详实可靠的地质资料 湖北煤炭地质勘查院在收集以往地质资料的基础上开展了野外地质工 作 并编写了阶段地质报告 在此基础上 编制 贵州省赫章县结构一矿煤 炭勘探地质设计 本次设计工作量见表 1 1 主要任务是 1 查明含煤地层层序 含煤地层时代 详细划分含煤地层 2 查明可采煤层层位及厚度变化 确定可采煤层的连续性 控制各可 采煤层的可采范围 3 查明可采煤层的煤类 煤质特征及变化 着重研究与煤的开采 可 选 运输 销售和环境保护等有关的煤质特征和工艺性能 并作出相应评价 4 查明井田水文地质条件 评价矿井充水因素 预算首采地段涌水量 预测开采过程中发生突水的可能性及地段 评述开采后水文地质 工程地质 和环境地质条件的可能变化 评价矿井水利用的可能性 5 查明首采地段主要可采煤层的顶底板工程地质特征 煤层瓦斯 煤 的自燃趋势 煤尘爆炸危险性及地温变化等开采技术条件 并作出相应评价 6 调查生产矿井的涌水量 水质及动态变化 分析其充水原因 7 基本查明其它有益矿产的赋存情况 8 估算各可采煤层的探明的 控制的 推断的资源储量 在先期开采 地段 1750m 开采标高以上 范围内探明的和控制的资源量要大于本地段范 围内主要可采煤层资源量的 40 表 1 1 结构一矿勘探设计的主要工程量表 项 目数 量项 目数 量 地质钻探7702m 20 孔简易水文观测20 孔 水文地质钻探1108m 3 孔工程测量20 点 抽水试验4 层测井 7702m 各种采样90 个地质填图 8 5km2 第二节 位置 范围及交通 一 位置和范围 贵州省赫章县结构一矿煤矿区位于赫章县城北西方向 行政区划属赫章 县可乐乡 结构乡管辖 地理坐标 东经 104 27 40 104 28 25 北纬 27 16 14 27 17 51 平面上呈 梯型 南北最 长约 3150 米 东西宽约 2520 米 面积约 7 1645 平方公里 矿区范围由 6 个拐点坐标圈定 拐点坐标由贵州省国土资源厅下发的 关于解决毕节地区 煤矿资源合理配置 调整部分煤矿矿区范围的批复 文件给定 见表 1 2 矿区拐点坐标统计表 表 1 2 拐点直角坐标地理坐标 1 X 3021850 Y 35445170 X 27 18 26 Y 104 26 46 2 X 3021850 Y 35446400 X 27 18 26 Y 104 27 31 3 X 3018700 Y 35446760 X 27 16 44 Y 104 27 44 4 X 3018700 Y 35444000 X 27 26 04 Y 104 16 44 5 X 3021020 Y 35444000 X 27 17 59 Y 104 26 03 6 X 3021020 Y 35445170 X 27 17 59 Y 104 26 46 二 交通 煤矿区位于赫章 可乐县道东侧 矿区南部有简易公路与之相通 由结 构一矿至赫章县城约 65km 交通条件较为便利 见交通位置图 第二节 自然地理 一 地形地貌 结构一矿位于云贵高原乌蒙山区 地形切割强烈 属高原中高山侵蚀地 貌 最高点位于矿区南西侧山顶 海拔标高 2340 米 最低点位于矿区东北 部冲沟 海拔标高 1880 米 相对高差 460 米 本矿区最低侵蚀基准面位于 矿区北东角的下坝子附近 海拔标高为 1880 米 二 地表水 矿区在水系上属珠江水系处处沟流域 水流流向由南向北 流经矿区东 侧的季节性溪沟 水量随季节变化而变化 矿区范围内冲沟发育 三 气象 本区属中亚热带季风气候区 年平均气温为 13 3 最高 37 1 最 低 10 6 年平均降雨量 851 6mm 年最大降雨量 1260mm 最大降雨量月 份为 7 月 最小降雨量月份为 1 月 降雨量多集中在 6 8 月 此段时间内 降雨量累计可达 670 700mm 无霜期日数 275 天 年日照时间 1249 小时 平均风速为 2 8m s 最高风速为 26 0m s 第四节 生产矿井及老窑 区内无正规煤矿井 南侧原有一对民用矿井 已于 2004 年停产关闭 主井深 100 米左右 刚刚构成通风系统 尚未形成采空区 矿区北部煤层露 头附近煤炭开采历史悠久 多有小窑分布 小窑基本上沿煤层露头线分布 开采方法多为斜井或平硐 沿煤层掘进 多为 独眼井 手镐落煤 人力 搬运 自然或半机械通风 巷道支护差 一般为顶板滴 淋水 水量 0 003 0 10L s 所有调查老窑瓦斯含量均较低 未发生过人员伤亡事故 多因顶板垮塌 排水或通风困难而停采 第五节 以往地质工作程度 一 1973 年贵州省地矿局区调队开展了威宁幅的 1 20 万区域地质调查 对区内的地层 构造 火成岩及煤矿等方面有了初步的了解 并提交 1 20 万威宁幅地质矿产图及说明书 贵州省地矿局 108 队编 1973 1979 年 二 贵州省地质矿产局一一三地质大队 1986 年 4 月 1990 年 6 月对贵 州省毕节煤田进行煤炭资源远景调查时 曾在该区进行煤炭资源调查工作 并于 1990 年 6 月提交 贵州省毕节煤田煤炭资源远景调查报告 该报告由 贵州省地质矿产局组织专家评审 通过专家评审 下发了关于 评审意见 的通知 黔地发 1990 304 号 并 在贵州省国土资源厅储量处备案 这次远景调查范围 完全包括结构一矿矿 区范围 第六节 前期地质工作 湖北煤炭地质勘查院接受委托后 组织有关地质人员 开展了部份地质 工作 工作量大致为 地质填图 钻孔施工 5 个 老硐调查等 提交了 贵州省赫章县结构一矿阶段性地质工作报告 工作程度大约达到普查 对矿区地层 构造 煤层 煤质 资源量等进行了概略性研究 本次编制勘探设计以阶段性地质工作报告为基础 结合收集的资料进行 编写 第二章第二章 区域地质及井田地质区域地质及井田地质 第一节 区域地质特征 一 区域地层 区域内出露的地层由老至新有 寒武系 奥陶系 石炭系 二叠系 三 叠系 侏罗系及第四系 缺失志留系 泥盆系 白垩系 第三系 其中 以 二叠系 三叠系地层分布较广 二 区域构造 按 贵州省区域地质志 的划分意见 赫章县结构一矿矿区位于扬子准 地台黔北台隆遵义断拱毕节北东向构造变形区可乐向斜次生构造麻腮向斜东 北段端 结构一矿区域地质图 第二节 井田地质特征 一 井田地层 勘探区内出露的地层由老至新有二叠系中统茅口组 P2m 上统峨眉山 玄武岩组 P3em 威宁组 P3xn 三叠系下统飞仙关组 T1f 及上覆于上 述地层之上的第四系 Q 二叠纪上统威宁组为井田含煤地层 详见表 2 1 井 田 地 层 简 表 表2 1 各组段地层岩性特征从老至新描述如下 一 二叠系中统 茅口组 P2m 出露于矿区北东部 为一套浅灰 灰色厚层状至块状灰岩 生物碎屑灰 岩 夹少量白云质灰岩 未见底 出露厚度大于 100m 地 层 系 统 代 号 厚度 m 岩 性 简 要 特 征 第 四 系 Q 0 20现代残 坡积层为主的砂土层 三叠 系 下 统 T1 320 600灰岩 泥 页 岩 威宁组 P3x n 130 180 灰岩 钙质砂岩 硅质泥岩 砂 页岩夹煤层上 统峨眉山 玄武岩 组 P3e m 100 200致密块状玄武岩 二 叠 系 中 统 茅口组 P2m 未见底灰岩 二 二叠系上统 1 峨眉山玄武岩组 P3em 灰褐 暗绿色杏仁玄武岩 拉斑玄武岩 与上覆威宁组 P3xn 呈假整合接触 厚 100 200 米 2 威宁组 P3xn 按其岩性及含煤特征又可分为四段 P3xn4 P3xn3 P3xn2 P3xn1 1 威宁组第一段 P3xn1 灰黄色中厚层状泥岩夹泥质粉砂岩 粉 砂质泥岩及少量的粉砂岩 细砂岩 局部含结核状 似层状菱铁矿 产植物 化石碎片 底部为紫红色粘土化凝灰岩 厚 40 米 2 威宁组第二段 P3xn2 灰 灰黄色中厚层状泥质粉砂岩 粉砂 岩 粉砂质泥岩夹细砂岩 泥岩及粘土岩 局部含结核状 似层状菱铁矿 产植物化石碎片 共含煤 3 5 层 厚度较小 均不可采 底部为浅灰色 灰绿色中厚层状含玄武质岩屑粉砂岩 厚 3 8 米 斜层理发育 全区稳定 为第一段与第二段的分界线 厚 36 米 3 威宁组第三段 P3xn3 灰 灰黄色薄 中厚层状泥质粉砂岩夹 粉砂岩 泥岩 粘土岩及煤层 局部含结核状 似层状菱铁矿 产植物化石 碎片 共含煤 7 11 层 其中 M18 全区可采 其余煤层厚度较小 均不可采 顶部 M18 煤层层位稳定 特征明显 其顶为第三段与第四段的分界线 底部 中厚层状细砂岩 厚 3 10 米 全区稳定 地表风化后呈小陡坎突出 是第 二段与第三段的分界线 厚 44 米 4 威宁组第四段 P3xn4 灰 灰黄色薄 中厚层状粉砂岩 泥质 粉砂岩互层 夹细砂岩 泥岩 粘土及煤层 具有明显的韵律结构 局部含 结核状 似层状菱铁矿 产植物化石碎片 共含煤 3 10 层 其中 M10 M13 全区可采 其余煤层厚度较小 均不可采 厚 42 米 三 三叠系下统 飞仙关组 T1f 灰绿色薄层状泥质粉砂岩 紫红色细砂岩 粉砂岩 泥质粉砂岩夹薄层粘土岩 产瓣鳃类化石 厚 500 米 四 第四系 Q 为残坡积层 冲沟堆积物 由亚粘土 砂砾石及转石组成 不整合于 各组地层之上 厚 0 15 米 二 井田构造 1 总体构造形态 结构一矿矿区位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱毕节北东向构造变形区 可乐向斜次生构造麻腮向斜东北端 地层倾向南西 北西 倾角 10 左右 地层产状有一定的起伏变化 总体呈单斜构造 在矿区外北东侧发育一条北西南东向的断层 F1 F1 断层为水平滑动 断层 对区内煤层破坏不大 在矿区中北部发育一条北东南西向的断层 F2 F2 断层为逆断层 对区内煤层破坏较大 断距 150 米左右 断层北 部上盘地层倾向 155 180 一般 170 倾角 30 65 一般 40 断层南部下盘地层倾向 245 315 倾角 5 13 一般 10 左右 矿 区构造形态以断层为主 2 断层 矿区范围内及矿区外东部 1km 左右发育二条断层 F1 F2 规模都较大 对煤层的破坏程度较大 F1 为一平移断层 平移距离约 430m F2 为一逆断 层 断距约 150m F1 断层被 F2 断层切穿经过 F1 断层 F1 断层走向 NNW SSE 倾向 NEE 在地面延展 4 5km 断 距不详 为一平移断层 断层两边的地层不能对接 平移距离约 430m 向 南南东方向逐渐尖灭 北东方向延展 2 5km 左右 F2 断层 F2 断层走向北东东 南西西 倾向北西 断距约 150m 断层 两边的地层在矿区范围内都是三叠系下统飞仙关组第二段紫红色砂泥岩 破 碎带两边的地层产状发生明显变化 北部地层倾角一般 40 左右 南部地 层倾角一般 9 左右 地面延展 6km 矿区内延展 3 3km 东部出矿界后延 展 2km 左右 西部出矿界后逐渐尖灭 第三节 含煤地层 一 含煤地层特征 矿区内的含煤地层为二叠系上统宣武组 P3xn 主要由灰色细砂岩 粉砂岩 泥质粉砂岩 粘土岩及煤层组成的韵律层 偶夹薄层灰岩 总厚度 130 180 米 含煤 7 18 层 煤层总厚 10 46 米 含煤系数 6 75 可采 煤层 2 层 可采总厚度 3 75 米 可采煤层含煤率为 2 41 按该煤系岩 性特征及含煤情况可将其分为四段 第四段 P3xn4 由飞仙关组第一段 T1f1 底至 M18 B1 标志层顶 平均厚 42 米 含可采煤层 1 层 编号为 M13 第三段 P3xn3 由 M18 B1 标志层顶至 B2 标志层底 此段平均厚 44m 含可采煤层 1 层 编号为 M18 第二段 P3xn2 由 B2 标志层顶至 B3 标志层底 此段厚 36m 不含可采煤层 第一段 P3xn1 由 B3 标志层底至 玄武岩顶 此段厚 40m 不含可采煤层 二 含煤地层的岩相及沉积特征 宣武组地层主要由泥炭沼泽相 分流河道相 前三角洲 三角洲前缘相 及沼泽相组成 垂相上 主要分为四种岩性组合 分四段 第一段为煤系底界及凝灰质 泥岩顶部至标三 B3 标志层底 厚约 40m 为前三角洲相和三角洲前缘相 组成 不含可采煤层 第二段为 B2 标志层顶至 B3 标志层底 此段厚 36m 由前三角洲相 分流河道相及沼泽相组成 第三段为 M18 BI 标志层顶至 B2 标志层底 厚约 44m 由泥炭沼泽相 分流河道相及沼泽相组成 第四段为 B1 顶至飞仙关底界 此段平均厚 42m 由泥炭沼泽相 分流河道相 沼泽相 及废弃三角洲平原相组成 三 含煤地层的划分 威宁组顶界 以飞仙关组第一段灰绿色砂泥岩底界为界 底界 以峨眉山玄武岩顶部紫红色凝灰质泥岩为界 四 煤岩对比 根据区域地质资料和对比结构一矿煤矿资料 区内确定如下四个标志层 现将各标志层分述如下 B1 标志层 即 M18 煤层 位于威宁组第三段 P3xn3 顶部 上距煤系 顶界 36 62 米 宏观煤岩类型为半暗 光亮型 煤层顶板为一套含结核状 似层状菱铁矿的泥质粉砂岩或粉砂岩 地表风化后 菱铁矿多呈排骨状产出 因而俗称 排骨层 极易识别 本标志层即可直接准确地对此 确定 M18 B2 标志层 位于威宁组第三段 P3xn3 底部 为灰 灰绿色中厚层状 细砂岩 厚 3 10 米 全区稳定 在煤系地层中相对耐风化 地表风化后呈 小陡坎突出地貌 由于颜色特殊 极易识别 B3 标志层 位于威宁组第二段 P3xn2 底部 为浅灰色 灰绿色中厚 层状含玄武质岩屑粉砂岩 厚 3 8 米 斜层理发育 其特征与 B2 标志层类 似 在全区稳定分布 主要作为划分威宁组第一段与第二段的直接标志层 B4 标志层 位于威宁组第一段 P3xn1 底部 为一层紫红色粘土化凝 灰岩 由于其不耐风化 颜色特殊 地表极易识别 五 可采煤层 矿区内含煤地层为二叠系上统威宁组 P3xn 可采煤层为二层 编号 为 M13 M18 现对各主要可采煤层特征叙述如下 M13 煤层 黑色 粉末 碎块状 由半暗 半亮型煤条带组成 结构较 复杂 一般含 0 2 层夹矸 夹矸一般为泥岩 煤层厚 0 85 1 00 米 一般 厚 0 90 米 顶板为灰色泥质粉砂岩 底板为灰色粘土岩 上距煤系顶部 36 62 米 下距 M18 B1 13 18 米 M18 煤层 黑色 条带状构造 为半亮型煤条带相间组成 煤层结构较 复杂 一般含 0 1 层夹矸 煤层厚 1 30 1 60m 一般厚 1 55m 顶板灰色 泥质粉砂岩 含菱铁矿 排骨层 底板为灰色粘土岩 可采煤层及标志 层情况见表 2 2 可采煤层及标志层情况统计表 表 2 2 煤层及标志层 编号 间距 m 全层厚度 m 平均厚度 m 可采性对比可靠 程度 结构复杂 程度 稳定 程度 M1310 150 85 1 000 90全区可采简单较稳定 六 煤质 一 物理特性 各可采煤层外观均呈黑色 半亮型煤及半暗型煤条带相间构造 由于未 作显微煤岩测试 故微观煤岩类型 显微硬度及各煤岩组份 反射率等指标 均未得知 二 化学性质根据 贵州省毕节煤田煤炭资源远景调查报告 中可乐 向斜有关各煤层样品原煤的分析结果 有关煤质指标见表 2 3 结构一矿可采煤层主要煤质情况表结构一矿可采煤层主要煤质情况表 表表 2 3 M18 B1 13 181 30 1 601 55全区可采可靠简单较稳定 B249 543 10可靠简单较稳定 B340 433 8可靠简单较稳定 B444 48可靠简单较稳定 分 析 结 果 煤层 编号煤样 类别 Mad Ad Vdaf St d Qnet v ar MJ kg 备注 原煤1 26 1 17 1 23 18 17 18 10 18 14 7 27 7 20 7 24 1 26 1 19 1 23 25 26 25 19 25 23 M18 精煤1 15 1 08 1 12 12 38 12 31 12 35 7 26 7 18 7 23 0 90 0 83 0 87 30 85 30 78 30 82 M13原煤1 37 1 30 1 34 22 18 22 11 22 15 7 23 7 20 7 22 1 68 1 61 1 65 23 21 23 14 23 18 七 煤质及其工业用途评价 三 煤类的确定 按中国煤炭分类国家标准 GB5751 86 本区煤类应属无烟煤 精煤1 28 1 21 1 25 16 26 16 17 16 23 7 18 6 97 7 13 1 16 1 09 1 13 28 45 28 38 28 42 一 煤质分级 按 GB T15224 1 94 GB T15224 2 94 GB T15224 3 94 对普查区内各主要可采煤层的灰分 硫分进行 分级评价见表 2 4 勘探区煤层灰分 硫分热值分级情况表 表 2 4 煤层 编号 煤样 类别 Ad 平 均值 灰分 等级 St d 平均值 硫分 等级 Qnet ar 平均值 MJ kg 热值级别 原煤18 14中灰煤1 23 中硫分煤25 23高热值煤 M18 精煤12 35低灰分煤0 87 低硫分煤30 82高热值煤 原煤22 18中灰分煤1 65 中高硫煤23 18高热值煤 M13 精煤16 23中灰分煤1 13中硫煤28 42高热值煤 二 用途评价 从表 2 4 可以看出 本区煤层均为中灰分煤 其中 M18 M10 煤 层经洗选后可成为低灰份煤 中硫份 其中 M18 煤层经洗选后可成 为低硫份 高热值煤 所有煤层无论作发电用煤或作民用煤均是适 宜的 第三章第三章 水文地质水文地质 第一节 区域水文地质概况 区内地表水系属珠江水系处处沟流域 区域内出露岩层主要为 碳酸盐岩和碎屑岩两类 地下水类型主要为岩溶裂隙水和基岩裂隙 水 碳酸盐岩中富含岩溶裂隙水 主要含水地层为二叠系中统茅口 组 由于碳酸盐岩分布面积广 分布区多属裸露及半裸露的基岩山 区 地表岩溶洼地 落水洞 溶斗 岩溶潭 岩溶大泉等较发育 地下局部发育溶洞 暗河 大气降水容易通过地表负地形渗入岩溶 裂隙 管道 暗河之中 岩层中赋存着丰富的地下水 这些地下水长 途径流 最后以岩溶大泉 岩溶泉群或暗河等形式集中排泄于邻区 河谷中 富水性强 碎屑岩中含基岩裂隙水 所在地层为二叠系上统威宁组 三叠 系下统飞仙关组 由于碎屑岩靠近地表时风化作用较强烈 风化裂 隙较发育 含风化裂隙水 深部发育构造裂隙地段 以含构造裂隙 水为主 碎屑岩区地下水运动受地形 地貌 岩性 构造控制 主 要依靠大气降水补给 受地势影响 一般为近源补给 就近排泄 富 水性总体较弱 第二节 矿区水文地质条件 一 水文地质条件概况 矿区属中高山地形 以侵蚀切割地貌为主 区内无大的河流 主 要发育呈树枝状的沟溪 均为雨源性溪沟 雨季暴涨 最低侵蚀基准 面位于矿区北东角的下坝子附近 海拔标高为 1880 米 矿区内地表大部分为第四系覆盖 大气降水通过基岩风化裂隙 构造裂隙及孔隙补给地下水 沿裂隙 孔隙呈脉状 网状及分散状 径流 以侵蚀下降泉方式排泄于冲沟洼地 地下水 地表水的流向 主要受地形和地质构造控制 矿区北部以外地表则由碳酸盐岩覆盖 以岩溶地貌为主 大气降 水通过溶隙 落水洞 岩溶漏斗等形式迅速补给地下水 以裂隙流 及管道流的形式径流 以岩溶大泉或泉群的形式排泄于深切冲沟中 地表水 地下水流向主要受岩性和区域最低侵蚀基准面的控制 二 地表水特征 矿区内无大的河流 沟溪发育 其流程一般 0 5 1 5km 流量 受大气降水控制 流量一般较小 雨季山洪飞瀑 沟溪水暴涨 枯 季流量较小或干涸 三 地下水特征 一 岩层富水性特征 本区出露的地层由新至老分别为第四系 Q 下三叠统飞仙关 组 T1f 二叠纪上统威宁组 P3xn 峨眉山玄武岩组 P3em 中二叠统茅口组 P2m 现将各地层的富水性分述如下 1 第四系 Q 由残积 坡积物组成 岩性主要为黄色 黄褐色粘土砂土 砂 粘土及碎石土等 一般厚 0 15m 平均 10m 主要分布于矿区地势 较平缓的地带及冲沟附近 其特点是孔隙度大 透水性好 受降雨补 给明显 为浅层孔隙潜水 由于面积 厚度均不大 富水性弱 为弱 含水层 2 三叠系下统飞仙关组第一 二段 T1f 1 2 呈条带状出露于矿区中南部 岩性为砂岩夹薄层状灰岩 泥 灰岩 厚度 320 600m 平均厚 500m 富水性弱 3 二叠系上统威宁组 P3xn 弱含水层 出露于矿区中部及北部 岩性为砂质泥岩 泥质粉砂岩 煤 泥岩 石灰岩等 段厚 130 180m 平均厚 162m 调查泉点 4 个 流量 0 06 0 54l s 一般流量在 0 15l s 该组上部因含泥岩 粉 砂质泥岩较多 砂岩 灰岩等刚性岩石较少 露头风化带透水性差 接受降雨补给能力很差 仅含较弱裂隙水 下段因含多层砂岩 灰 岩等刚性岩石 露头风化带透水性稍好 接受降雨补给能力稍好 综上所述该层为基岩层间裂隙溶隙水 接受降雨补给能力稍好 总体该组富水性弱 4 二叠系上统峨眉山玄武岩组 P3em 出露于矿区北部 岩段厚 100 200m 平均厚 140m 岩性为玄武 岩 顶部为深灰色 浅灰绿色凝灰岩 厚度不详 含基岩裂隙水 据钻孔揭露 未发现有涌 漏水现象 该组富水性弱 为区内相对 隔水层 5 二叠系中统茅口组 P2m 区内北部外围广泛分布 岩性为中 厚层状石灰岩 厚度不详 含岩溶裂隙水 富水性强 二 断层富水特征 在矿区外北东发育一条北西南东向的断层 F1 F1 断层为水 平滑动断层 对区内煤层破坏不大 矿区中北部发育一条北东南西 向的断层 F2 F2 断层为逆断层 对区内煤系地层破坏较大 断 距约为 150 米左右 断层破碎带富水性目前尚不清楚 有待下一步 工作布置工程揭露 第三节 矿井充水因素分析 一 充水水源 一 地表水 本区内地形陡峻 沟谷纵横 地表水可沿沟谷 溪流较快排泄 切割含煤地层的溪沟 当地下水遭受强烈抽汲时 地表水可能逆向 补给地下水 当拟建矿井采煤过程中的防护措施不力时 地表水可 能溃入矿井坑道 大气降水是区内地表水主要补给来源 二 地下水 1 飞仙关组 T1f 飞仙关组第一 二段的砂岩隔水层阻隔 与含煤地层水力联系较弱 在自然状态下不会对矿井充水 只有在 煤矿开采过程中 顶板的垮塌 岩层采矿冒落裂隙带波及到威宁组 含煤地层时 产生大量的张裂隙 可能形成地下水的良好通道时才 会对矿井充水 2 威宁组 P3xn 威宁组地层本身含有风化 构造裂隙水 含水性 导水性弱 一般浅部水量较大 深部水量逐渐变小 但地 层厚度大 也不容忽视 是矿井充水的主要补给来源 3 峨眉山玄武岩组 P3em 出露于矿区北部 本组浅部含少 量基岩裂隙水 富水性弱 由于位于威宁组之下 相对下伏茅口组 灰岩强含水层是较好的隔水层 4 茅口组 P2m 岩溶裂隙 管道水 该层在区内北部少量出 露 茅口组灰岩含水层下伏于峨眉山玄武岩组 自然状态下 由于 受厚度巨大的峨眉山玄武岩组岩石隔离 茅口组岩溶水与含煤岩层 水力联系弱 5 小煤矿及老窑积水 小煤矿及老窑主要在矿区北部有分布 多有积水 煤矿开采过程中 贯通小煤矿及老窑巷道时 小煤矿及 老窑积水就会进入矿井 成为矿井的直接充水水源 三 断裂带导水性 本区从地表发现的 F2 断层切割煤系地层 当开采煤层浅部时 F2 断层破碎带将成为矿井充水的直接或间接通道 四 小煤矿及老窑巷道 矿区北部的老窑巷道积水与煤层连通 成为这些积水向矿井充 水的主要通道 甚至还将部分地表水引入矿井 二 充水方式 直接充水含水层富水性 导水性不太强 未来矿井出水方式主 要以渗水 滴水 淋水为主 但在开采过程中 加强矿区浅部老窑 及相邻矿界的管理 防止发生突水事故 三 水文地质类型 综上所述 由于矿区内主要含煤地层威宁组上覆飞仙关组碎屑 岩地层隔水性较好 对煤矿床开采影响较小 威宁组下伏峨眉山玄 武岩组火山岩地层的隔水性较好 威宁组下部煤层与下伏的茅囗组 强含水层之间有厚度巨大的玄武岩相隔 水力联系弱 岩溶裂隙水 对煤矿床开采影响较小 本矿床属第二类二型 即充水水源以含煤 层基岩裂隙充水为主 充水方式以顶板孔隙 基岩裂隙充水为主 水文地质条件为中等的煤矿床 第四节 矿井涌水量预算 矿井涌水量具有动态变化特征 其涌水量除与当地地形 地貌 岩性 构造 降雨 岩石的透水性 富水性 补给径流排泄条件有 直接的关系外 还与井筒巷道布置方式 掘进方法 采煤方法 采 空区面积 顶板管理等有一定的关系 井田先期开采地段涌水量预 算是在正常情况下计算得出 未考虑以上因素及今后开采岩石裂隙 的扩张与上覆含水层 降雨极值等引起的流量变化 由于上述因素 的存在 矿井疏排水设计时应充分考虑上述因素的影响及对异常情 况进行分析和研究 并在今后生产中及时修正涌水量值 合理选择 排水设备 使其更符合开采区水文地质条件 从而保障矿井安全生 产 第四章第四章 工程地质及其它开采技术条件工程地质及其它开采技术条件 第一节 工程地质条件 一 矿区工程地质岩组划分 矿区的工程地质岩组可划分为四个工程地质岩组 即硬质岩组 软硬相间岩组 软质岩组及松散岩组 1 硬质岩组 主要为峨眉山玄武岩组 P3em 及茅口组 P2m 地层 其岩性 主要为玄武岩 灰岩 岩石坚硬 力学强度高 岩石质量极劣 中 等 岩体破碎 中等完整 2 软硬相间岩组 主要为三叠系下统飞仙关组 T1f 与二叠统威宁组 P3xn 其岩 性主要为砂岩 细砂岩 岩石较坚硬 力学强度一般 3 软质岩组 主要为三叠系下统飞仙关组 T1f 与二叠统威宁组 P3xn 其岩 性主要为粘土岩 粉砂岩 泥质粉砂岩 粉砂质粘土岩及煤层等 其岩石强度低 遇水易软化 抗风化能力差 岩石质量中等 岩体 中等完整 4 松散岩组 包括残坡积物 人工堆积物与强风化带的风化物 矿区碎屑岩 表层风化甚强 地表大都覆盖有残坡积物 由粘土 岩块及砂组成 厚 0 15m 人工堆积物为坑采煤矿围岩及煤矸石 结构松散 二 工程地质勘探类型划分 根据矿区地形条件及煤层分布特征 开拓井巷建设过程中 可 能穿过松散岩组及软质岩组以及 F2 断层破碎带 硐口施工时 松散 岩组和断层破碎带易产生坍塌 井巷穿过威宁组软质岩组时 其围 岩稳固性差 易产生片帮等不良工程地质问题 井巷施工中应注意 采取有效的支护处理措施 总之 矿区 M10 M13 M18 可采 煤层顶板为粘土岩 粉砂岩 及少量灰岩 底板为粘土岩 炭质粘土岩及砂岩等 均为软质岩组 采煤过程中易产生坑道冒顶 崩塌 片帮 底鼓等工程地质问题 井下开采应注意采取有效的支护措施和合理的采矿方法 因此矿区 工程地质条件为复杂类型 第二节 环境地质特征 本区矿体埋深较浅 矿山开发建设会对煤矿所在区域产生一定 的影响 其影响可分为自然环境影响和社会环境影响两部分 对自然环境的影响主要表现为 废水 废气 固体废弃物对环 境的污染以及采煤引起的地表沉陷 地裂缝 崩塌及地面塌陷 煤 中有害元素主要为硫 磷 砷 氟 氯等元素对地下水资源等产生 的一系列不利影响 矿井将考虑全面的污染防治措施及生态保护规 划 可将不利影响降至最小程度 由于本区煤中硫含量较高 开采时 将导致煤中硫外泄 产生 对环境保护的压力 对社会环境的影响主要表现为 矿区建设对区域经济 交通 文化教育 医疗卫生 农业生产的发展与改善等方面的有利影响 一 地 震 区内无地震资料记载 近年来也未发生地震灾害 根据 中国 地震动参数区划图 GB18306 2001 1 400 万 本区地震烈 度为 度 地震峰值加速度小于 0 05g 据 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 抗震设防烈度为 度 本区及邻近区域近年来 无地震活动 区域稳定性较好 二 地质灾害 矿区北部断层附近由于老窑开采严重 地表局部出现 少量 塌陷现象 塌陷坑形似圆形 当未来矿井开采面积的扩大 地下 水的疏干 可能会形成更为严重的地裂缝及地面塌陷 加之煤系 上覆地层飞仙关组地层地势陡峭 有可能会诱发崩塌 影响村寨 安全 建议将来采矿时留设必要的村寨保安煤柱及设立观测点 另外 区内部分冲沟第四系堆积层较厚 两侧地形较陡 植被 破坏严重 暴雨季节易引发泥石流 将对人们的生命和财产安全造 成一定的影响 三 矿区水环境 1 地下水疏干 区内沟溪发育 目前有泉点出露 当未来矿井在煤层浅埋区或 断层破碎带附近采煤时 由于煤层顶板冒落裂隙带可能扩展到地面 或者地应力场 地下水流场的改变使断层破碎带导水性增强 使地 表水 地下水与矿坑沟通 引起地下水水位的下降 出现沟溪断流 井泉干涸等 尤其在矿区西部 西南部滑坡和第四系发育强烈地带 更易发生 2 地表水 地下水污染 由于区内含煤地层岩石及煤层中夹有散星状 瘤状 薄层状黄 铁矿以及其它有害元素 矿井开采时它们易氧化 溶滤在矿坑水中 或随煤层及矸石排出地表 对地下水 下游地表水造成污染 造成 农业减产和破坏生态环境 勘探区区域稳定性良好 局部有不良地质现象 煤窑分布地带 局部出现采矿地面沉降现象 还对当地地表水 地下水有轻度污染 区内无大中型工矿企业 其水质较好 未来矿井开采可能引起局部 地下水位下降 使地面井泉干枯 甚至疏干地表沟溪水 产生山体 开裂 崩塌 造成局部地面开裂 沉降和塌陷 矿井水疏排不当时 会引起地下水污染 煤及其矸石随意堆放时会产生放射性元素 有 害气体及其他有害元素 也会对环境造成污染 因此 勘查区地质 环境质量中等 矿床开采后应针对各种环境地质问题采取相应的各种有效措施 加以预防和治理 首先井田开拓应选择科学合理的开拓方式和施工 方案 如 采煤应尽量采用机械化 少用炮采等震动性强的方法 采空区应回填 支撑等 矿区内各种污水 污物 废弃物等均应处 理 做到合理堆放和排放 对矿区内不稳定的危岩 边坡 斜坡 第四系松散覆盖层 岩溶发育带 裂隙破碎带等均应清除或进行加 固稳定等处理 地表出现裂缝均应堵塞 修建排水沟等 以免雨水 山洪 地表水溃入井下 第三节 其它开采技术条件 一 瓦斯 据矿区东面赫章县结构二矿矿井瓦斯等级鉴定报告 矿井绝对 瓦斯涌出量为 5 22 3 相对瓦斯涌出量为 65 15 3 二氧化碳绝对涌出量 0 60 3 相对涌出量为 7 49 3 根据 煤矿安全规程 2004 年版 第 133 条规定 本区矿井瓦 斯含量高 属于高瓦斯矿井 井下开采易发生瓦斯爆炸事故 对生 产及人身安全构成威胁 矿山井下开采必须采取切实有效的通风及 监控措施 另外 随着煤矿开采深度的增加 煤层瓦斯含量有增加 的可能性 煤与瓦斯突出的可能性也会增大 二 煤尘爆炸及煤的自燃倾向 从访问当地小窑矿工得知 个别煤井曾发生过煤尘爆炸伤人事 件 煤的自燃现象尚未发生过 因此应做煤尘爆炸及煤的自燃倾向 的鉴定 第五章第五章 地质任务与勘探方法地质任务与勘探方法 第一节 地质任务 区内煤层产于麻腮向斜北东端的二叠系威宁组中 分布较为稳 定 故本次工作在利用原有资料的基础上 深部钻探工程揭露控制 煤层为主要勘探手段 配合地质测量 水文地质及工程地质测绘 工程测量 物探测井及样品采集测试等手段开展煤矿地质勘探工作 确定先期开采地段探明的 331 及控制的 332 资源量情况 第二节 勘探方法 本区属中高山地貌 地形复杂 落差较大 沟谷纵横发育 施 工条件复杂 一 手段的选择 深部钻探工程揭露控制煤层为主要勘探手段 配合地质测量 水文地质及工程地质测绘 工程测量 物探测井及样品采集测试等 手段开展煤矿地质勘探工作 二 勘探工程布置原则 根据 煤炭资源地质勘探规范 和 煤 泥炭地质勘探规范 的规定 见表 4 1 表 4 2 综合井田的构造 煤层的稳定性 以 及地形 交通条件等因素考虑 井田南部煤层较稳定 构造相对较 简单 且交通便利 今后作为井口布置和首采工作面布置地段 故 将此作为本次勘探的重点地段 构造复杂程度类型钻探工程基本线距表 表 4 1 各种查明程度对构造控制的基本线距构造复杂程度 探明的控制的 简单 500 10001000 2000 中等 250 500500 1000 复杂 250 500 煤层稳定程度类型钻探工程基本线距表 表 4 2 各种查明程度对构造控制的基本线距构造复杂程度 探明的控制的 稳定 500 10001000 2000 较稳定 250 500500 1000 375 不稳定 250 三 钻探工程基本线距的选择 根据已有资料分析 断层以逆断层为主 且位于井田北部边界 局部有小型褶曲 井田构造复杂程度为中等 即第二类 煤层稳定 程度属较稳定 即第二型 按照井田构造复杂程度 煤层稳定程度 定为二类二型 本次勘探选择 500 米的钻探工程基本线距布置勘探 线 来控制煤层和构造 第六章第六章 勘探工程布置勘探工程布置 第一节 地质勘探工作 一 钻探工程 区内按 500m 内的线距沿 29 方向布置勘探线 10 条 在 1 勘探 线施工 2 个钻孔 2 勘探线施工 3 个钻孔 3 勘探线施工 3 个钻孔 4 勘探线施工 4 个钻孔 5 勘探线施工 3 个钻孔 6 勘探线施工 1 个 钻孔 7 勘探线施工 1 个钻孔 8 勘探线施工 1 个钻孔 A 勘探线施 工 1 个钻孔 B 勘探线施工 1 个钻孔 共 20 个钻孔 用于控制 M10 M13 M18 煤层的变化和延伸情况 探求 331 332 333 资 源量 勘探类型为 类 型 探求 331 资源量的工程网度按规范 为 500 500m 探求 332 资源量的工程网度按规范为 1000 1000m 探求 333 资源量为工程网度 2000 2000m 计算 设计钻探工作量 7539m 见表 5 1 二 测井 施工的全部钻孔 均应作测井 要求进行电性 电阻率 密度 测量 要求取得 r r 电性测试参数数据 在测井的同时必须进 行孔斜测量 设计 20 孔 工作量 7702m 三 测量工作 1 控制测量 采用 GPS 点 E 级 作为控制点 控制测量面 积约 15km2 GPS 点约 20 个 2 工程测量 施工钻孔孔口坐标的定测 水文长期动态观测 点和重要的已关闭小煤矿 老窑 井口的测量 直接采用 GPS 仪测 定或通过全站仪施测 设计工作量约 20 点 处 3 勘探线剖面地质测量 10 条 计划工作量 26 9km 设计钻探工作量表设计钻探工作量表 表表 5 5 1 1 勘探区 名称 勘探线 钻孔 编号 设计 孔深 m 施 工目 的 开孔 层 位 终孔 层 位 施工 顺序 4 线 ZK402442 揭穿全煤系 T1fP3em1 4 线 ZK403455 控制M18煤 层 T1fP3xn2 5 线 ZK501372 控制M18煤 层 T1fP3xn3 5 线 ZK502520 揭穿全煤系 T1fP3em4 3 线 ZK301468 揭穿全煤系 T1fP3em5 3 线 ZK302496 揭穿全煤系 T1fP3em6 3 线 ZK303460 控制M18煤层 T1fP3xn7 3 线 ZK305262 揭穿全煤系 T1fP3em8 2 线 ZK203178 控制M18煤层 T1fP3xn9 2 线 ZK204196 揭穿全煤系 T1fP3em10 2 线 ZK205301 揭穿全煤系 T1fP3em11 2 线 ZK206386 揭穿全煤系 T1fP3em12 1 线 ZK102464 揭穿全煤系 T1fP3em13 1 线 ZK103346 揭穿全煤系 T1fP3em14 1 线 ZK104268 揭穿全煤系 T1fP3em15 1 线 ZK105332 揭穿全煤系 T1fP3em16 4 线 ZK404422 揭穿全煤系 T1fP3em17 4 线 ZK405326 揭穿18煤层 T1fP3em18 5 线 ZK503465 揭穿全煤系 T1fP3em19 结 构 一 矿 煤 矿 5 线 ZK505380 揭穿全煤系 T1fP3em20 合计 7539 第二节 水文 工程 环境地质工作 一 水文地质工作 1 区域水文地质调查 应包括一个完整的水文地质单元 以 查明区域地下水的补 径 排条件为重点 主要引用普查和区域调 查资料 2 矿区水文地质测绘 包括矿床疏干可能影响的范围及补给 边界 以查明矿床充水因素及矿区水文地质边界为重点 比例尺为 1 5000 调查范围以探矿权范围为准 调查面积约 9km2 3 钻孔简易水文地质观测与编录 对全部施工钻孔均进行观 测与编录 内容主要包括 a 观测和详细记录钻进中涌 漏 水 掉块 塌孔 缩径 掉 钻等现象发生的层位和深度 观测钻进中的动水位和冲洗液消耗量 的变化 b 描述岩芯的岩性 结构构造 裂隙性质 密度 岩石的风化 程度和深度以及岩溶形态 大小 充填情况和发育深度 c 进行裂隙率 岩溶率的统计 d 测量终 T1f P3xn 的安定水位 4 水文地质钻探 初步拟定 ZK205 ZK301 ZK502 三个钻孔作抽水试验 抽水试 验孔试验段孔径以满足设计的抽水量和安装抽水设备为原则 一般 不小于 110mm 钻孔施工宜采用清水钻进 当由于地层破碎 煤层 垮塌不能用清水钻进 必须采用泥浆钻进时 应采取有效地洗孔措 施 钻孔深度以揭穿煤系地层底板为原则 5 抽水试验 在飞仙关组和宣威地层中进行稳定流抽水试验 进行三次水位 降深 稳定时段延续时间不少于 8 小时 如果单位涌水量小于 0 01 升 秒 米时 可只做一次降深试验 但稳定时间应满足 24 小时 在抽水试验过程中 取全取准水位下降 流量 水温和水位恢复的 连续观测资料 6 地表水 地下水动态观测 根据以往工作中所取得的资料 本次工作进行充实和完善 布 置河流 生产矿井常观点 进行水量 水位 水温等的动态观测 进一步查明和研究水文地质条件 特别是地下水的补给 径流 排 泄条件 掌握地下水动态规律 为地下水资源评价 科学管理及环 境地质问题的研究和防治提供科学依据 利用 W1 W2 W3 W4 四个 自然泉点作为地下水动态观测点 一般每隔 5 10 天观测一次 雨 季加密 要求连续观测时间不少于一个水文年 在丰 枯期取样进 行水质分析 二 工程地质工作 1 工程地质测绘 与 1 5000 水文地质测绘工作同时开展工 作 2 钻孔工程地质编录 主要进行钻孔 RQD 值与节理裂隙统计 按规范要求其编录孔数占地质孔数的 30 具体钻孔选择据矿区情 况确定 三 环境地质调查 主要收集矿区附近历史地震资料 调查矿区内的滑坡 崩塌 泥石流等不良地质现象 查明矿区内地表水 地下水以及煤层 矸 石和围岩中的有害物质含量 进行环境地质评价 第三节 其它设计 一 地温 选择三个钻孔 ZK103 ZK202 ZK302 做简易测温 简易测温钻 孔主要布置在区内首采工作面和 F2断层附近 如出现高温则该钻孔 转做稳态测温 二 生产小窑调查 区内当地村民开挖有部份老硐 深 10 100m 巷道内有部份地 段垮塌和积水 本次在可采煤层选择 1 2 个生产小窑进行编录 调 查煤层厚度变化及风氧化带深度情况 第四节 采样工作 1 煤芯煤样 钻孔中煤层厚度 0 70m 均全部取样化验 采 样方法为全心法 分析项目 工业分析 全硫 各种硫 发热量 元素分析 煤灰成份 灰熔融性 有害元素 微量元素等 设计采 样 57 件 2 煤岩煤样 选择在钻孔采取 对各矿区的各可采煤层各采取 1 件 分析项目 煤岩组分鉴定 镜质体最大反射率测定 设计可 采样 3 件 3 岩石物理力学试验样 分别在各可采煤层的顶板以上 30m 至 底板以下 20m 的范围内 根据岩性系统地分层采取岩样 样品自 Z