金沙县长坝乡河边煤矿资源储量核实报告.doc

贵州省金沙县长坝乡河边煤矿贵州省金沙县长坝乡河边煤矿 资资源源 储储量量核核实实报报告告 贵州省金沙县长坝乡河边煤矿贵州省金沙县长坝乡河边煤矿 二 七年十一月二 七年十一月 贵阳贵阳 1 55 目目 录录 1 1 前言前言 1 1 1 11 1 概概 况况 1 1 1 21 2 以往地质工作概况以往地质工作概况 4 4 1 31 3 矿山开采和资源利用概况矿山开采和资源利用概况 5 5 1 41 4 本次工作情况本次工作情况 5 5 2 2 地地 质质 7 7 2 12 1 区域地质概况区域地质概况 7 7 2 22 2 矿区地质特征矿区地质特征 9 9 2 32 3 煤层煤层 1010 2 42 4 煤质煤质 1010 2 52 5 煤质及工业用途评述煤质及工业用途评述 1313 2 62 6 其它有益矿产其它有益矿产 1313 3 3 矿床开采技术条件矿床开采技术条件 1313 3 13 1 水文地质条件水文地质条件 1313 3 23 2 工程地质条件工程地质条件 2222 3 33 3 环境地质条件环境地质条件 2323 3 43 4 其它开采技术条件其它开采技术条件 2525 3 53 5 小结小结 2525 4 4 核实地质工作及质量评述 核实地质工作及质量评述 2626 4 14 1 勘查方法 工程布置原则勘查方法 工程布置原则 2626 4 24 2 勘查工程及质量评述勘查工程及质量评述 2727 4 34 3 工程测量及质量评述工程测量及质量评述 2828 4 44 4 采样及测试采样及测试 2828 4 54 5 补充勘查补充勘查 2929 5 5 资源 资源 储量估算储量估算 3030 5 15 1 资源资源 储量估算工业指标储量估算工业指标 3030 5 25 2 资源资源 储量估算范围 对象储量估算范围 对象 3030 5 35 3 资源资源 储量估算方法选择依据储量估算方法选择依据 3131 5 45 4 资源资源 储量估算参数确定储量估算参数确定 3131 5 55 5 采空区边界圈定采空区边界圈定 3131 5 65 6 块段划分块段划分 3131 5 75 7 资源资源 储量类型确定条件储量类型确定条件 3131 5 85 8 资源资源 储量估算结果储量估算结果 3232 5 95 9 资源储量对比资源储量对比 3333 6 6 矿床开发经济意义研究 矿床开发经济意义研究 3535 2 55 6 16 1 煤炭市场需求预测煤炭市场需求预测 3535 6 26 2 资源条件综合评价资源条件综合评价 3535 6 36 3 外部开发条件外部开发条件 3636 6 46 4 地质灾害与环境影响的分析地质灾害与环境影响的分析 3737 6 56 5 矿井开拓方式及采煤方法矿井开拓方式及采煤方法 3737 6 66 6 煤矿建设效益概述煤矿建设效益概述 3838 6 76 7 煤矿建设综合评价煤矿建设综合评价 4040 7 7 结结 语语 4040 7 17 1 工作成果工作成果 4040 7 27 2 建议建议 4141 3 55 附图目录附图目录 图图 号号 顺顺序序号号图图 名名比例尺比例尺 11 金沙县长坝乡河边煤矿地形地质图 1 5000 12 金沙县长坝乡河边煤矿地质剖面图 1 5000 23 金沙县长坝乡河边煤矿水 工 环综合地质图 1 5000 34 金沙县长坝乡河边煤矿生产系统图1 5000 5 金沙县长坝乡河边煤矿M8煤层资源 储量估算图 1 5000 6 金沙县长坝乡河边煤矿M12煤层资源 储量估算图1 5000 4 7 金沙县长坝乡河边煤矿M13煤层资源 储量估算图1 5000 58 金沙县长坝乡河边煤矿矿权范围与资源 储量估算图最大范围叠合图1 5000 9 金沙县长坝乡河边煤矿ZK1钻孔柱状图1 200 10 金沙县长坝乡河边煤矿ZK2钻孔柱状图1 200 6 11 金沙县长坝乡河边煤矿综合地层柱状图1 500 4 55 附附 件件 1 1 单独装订 单独装订 1 申请书 1 页 2 委托书 1 页 3 地质勘查资质证复印件 1 页 4 地质勘查资质管理授权书 1 页 5 采矿许可证 副本 1 页 6 承诺书 1 页 附附 件件 2 2 单独装订 单独装订 物探测井报告 6 页 1 前言 1 1 概 况 1 1 11 1 1 目的和任务目的和任务 根据贵州省煤炭管理局 贵州省发展和改革委员会 贵州省经济贸易委员 会 贵州省国土资源厅 贵州省煤矿安全监察局 贵州省环境保护局文件 黔 煤呈 2007 3 号 关于批复毕节地区毕节市等八县 市 煤矿整合 调整布 局方案的请示 贵州省国土资源厅 关于印发 征求毕节地区黔西县 大方县 金沙 县 纳雍县 威宁县 赫章县 织金县 毕节市八县 市 煤矿整合和合理调整布局方案 补充和修改 意见 的函 黔国土资函 2007 109 号 关于调整矿业权价款确认 备案 和储量评审备案管理权限的通知 黔国土资发 2007 15 号 及 关于加强推进 整合煤矿 技改扩能扩界煤矿和民用煤矿采矿权变更登记有关问题的补充通知 黔国土资 发 2007 61 号 文件精神 金沙县长坝乡河边煤矿为独立保留扩能矿井 原规模为 9 万 t a 国土资源厅 109 号文件建议的扩能规模为 15 万 t a 受金沙县长坝乡河边煤矿委托 贵州大学资源与环境工程学院承担河边煤矿资源 储量核实任务 目的重新估算河边煤矿新 增和保有的煤炭资源 储量 任务是在已有地质资料之基础上 根据矿山原有的勘查工程 生产巷道以及新增的勘探工程进行资源 储量核实 具体要求是 1 基本查明矿区范围内的地层层序 岩性特征 基本地质构造形态 2 基本查明含煤地层时代 可采煤层的层数 层位 厚度 结构 煤质特征和主要可 采煤层可采范围 3 基本控制与首期开采地段有关的主要可采煤层 M8 M12 M13 露头位置 并划 出主要可采煤层的氧化带界线 4 调查矿区内首期勘探区的老窑及生产矿井的分布范围和开采情况 并划出采空范围 5 初步查明井田范围水文地质特征及开采技术条件 6 在井田范围内 探求矿区范围资源储量 核实矿区采出和消耗资源储量 以便矿产 资源管理部门进行资源管理和收取资源使用费 并且满足矿山开发利用方案和开采方案设 计的要求 7 根据工程控制情况重新估算各类型煤炭资源量 2 55 1 1 21 1 2 矿权设置情况矿权设置情况 根据贵州省国土资源厅 2005 年 10 月 14 日的采矿许可证 证号 5200000540382 河 边煤矿矿区范围由 14 个坐标拐点圈定 各拐点坐标为 表 1 1 金沙县茶园乡河边煤矿矿区拐点坐标表金沙县茶园乡河边煤矿矿区拐点坐标表 表表 1 1 1 1 直角坐标直角坐标 点号点号 X X 坐标坐标Y Y 坐标坐标 1 3029037 0036352480 00 2 3027980 0036352450 00 3 3027945 00 36353950 00 4 3029440 0036353990 00 5 3029435 0036354290 00 6 3030084 0036354304 00 7 3030111 0036353204 00 8 3029811 0036353197 00 9 3029820 0036352827 00 10 3029650 0036352823 00 11 3029636 0036353393 00 12 3029470 0036353580 00 13 3029470 0036353652 00 14 3028960 0036353652 00 矿区面积 2 4251Km2 开采深度 由 950m 450m 标高 采矿证有效期为 2005 年 10 月至 2010 年 10 月 根据 黔国土资函 2007 109号 文 以上坐标有误 报告编制人员已经请示省 国土资源厅 业主已经委托有资质勘查单位查找错误原因 纠正后将专文逐级上报省国土资 源厅予以纠正 1 1 31 1 3 核实依据核实依据 1 金沙县长坝乡河边煤矿委托书 2 贵州省国土资源厅 关于加强推进整合煤矿 技改扩能扩界煤矿和民用煤矿采矿 权变更登记有关问题的补充通知 黔国土资发 2007 61 号 等政策文件 3 固体矿产资源 储量核实报告编写规定 国土资发 2007 26 号 及其它相关 规程规范 4 关于印发 煤 泥炭地质勘查规范 实施指导意见 的通知 国土资发 2007 40 号 3 55 5 关于全面实施 固体矿产资源 储量分类 国家标准和勘查规范有关事宜的通知 国土资发 2007 68 号 6 煤矿提供的相关资料 7 新施工的钻孔资料 1 1 41 1 4 收集的主要资料收集的主要资料 1 金沙县长坝乡河边煤矿 资源 储量核实报告 贵州省地矿局区域地质调查研究 院 2 贵州省金沙县长坝乡河边 煤矿提供的瓦斯检测原始报表 3 贵州省金沙县长坝乡河边 煤矿提供的矿井抽水原始记录 4 贵州省金沙县长坝乡河边 煤矿提供的煤质分析检测报告 5 贵州省金沙县长坝乡河边 煤矿提供的煤层自燃性 煤尘爆炸性鉴定报告 1 1 51 1 5 交通 范围交通 范围 河边煤矿位于贵州省金沙县长坝乡红旗村 属金沙县长坝乡 岚头镇管辖 矿区位 于金沙 遵义公路南侧 金沙 遵义公路通过矿区 至金沙约 58Km 至黔北电厂约 62Km 至 遵义约 65Km 公路为三级水泥和沥青路面 交通较为方便 图 1 1 矿区地理坐标为 东 经 106 07 08 106 07 51 北纬27 21 28 27 21 46 图 1 河边煤矿交通位置图 1 600000 1 1 61 1 6 自然地理自然地理 1 地形地貌 矿区地貌属高原中部地貌 该地形相对简单 因受区域性地质构造和岩性控制 山脉 走向大多与构造线一致 区内最高海拔标高 973 4m 矿区西部山峰 最低海拔标高 825m 矿区东部河谷 最大相对高差为 148 4m 井田内地势总趋势呈西部高 东部低 2 矿区地表水 区内属长江水系乌江支流 矿区内地表有河流 地表水主要排往河流 3 气候 矿区属中亚热带温湿气候 冬无严寒 夏无酷暑 气候较温和 据金沙县气象局提供 的 1900 2001 年气象资料统计显示最高月平均气温 36 6 8 月份 最低月平均气温 4 55 4 9 12 月份 年平均气温 15 1 极端最高气温为 37 5 1958 年 4 月 23 日 极端最 低气温为 10 4 1977 年 2 月 9 日 降水量多集中夏季 冬季降水量较小 最大月平均 降水量为 169 2mm 6 月份 最小月平均降水量为 20 2mm 2 月份 全年平均降水量 1126 71mm 多年平均相对湿度为 78 总的气候特点是 春迟夏短 秋早冬长 水热同 季 干湿异期 四季分明 4 地震 根据 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 矿区地震基本烈度为 度 地震动 峰值加速度为1500 C 根据煤灰熔融性分类 12 55 三层煤熔点均属高熔灰分 2 煤类 根据挥发份 Vdaf 的百分含量 参照中国煤炭分类 煤的工业类型属无烟煤 牌号为 WY 2 4 42 4 4 可选性可选性 根据原贵州省煤田地质局实验室筛浮试验结果 当比重液 1 4 时 煤之可选性按中煤量分级为中等可选至难选煤 按理论精煤回 收率分级为优等至良等 而粒级则以大于 50mm 破碎至 50 至 lmm 级为佳 精煤灰份和硫份 低 当比重液为 1 5 时 中煤量为 2 65 11 34 为易选 10 20 煤 理论精煤回收率为 80 14 90 35 平均 85 13 为优等级 70 其精煤灰份平均 6 43 硫份平均 0 57 2 4 52 4 5 有害成份有害成份 可采煤层中硫 砷和氯为有害元素 各可采煤层有害元素的含量见表 2 3 2 5 煤质及工业用途评述 根据煤层的化学性质和工艺性能 其具有广泛用途 可用于动力用煤 化工用煤及民 用煤等 2 6 其它有益矿产 含煤地层二叠系为上统龙潭组 P3l 中的暗灰 黄褐色粘土岩 可用于制砖 除此外 未发现其它目前可用的有益矿产 3 矿床开采技术条件 3 1 水文地质条件 3 1 13 1 1 区域水文地质条件及开采后的变化区域水文地质条件及开采后的变化 长坝乡河边煤矿地处长江流域 位于长江水系上游乌江支流 区内地形以中低山为主 内部多缓坡 境内碳酸盐类岩石广泛分布 岩溶地貌如溶丘 洼地 峰丛 溶斗 伏流等 分布普遍 区域内岩层主要为碳酸盐岩和碎屑岩两大类 碳酸盐岩主要包括二叠系中统栖霞组 13 55 茅口组及二叠系上统长兴组灰岩 三叠系下统夜郎组灰岩以及永宁镇组的灰岩等 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大量的负地 形渗入岩溶裂隙 管道 暗河之中 岩层中赋存着丰富的岩溶水 富水性强 这些岩溶水 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当地河谷中 区域的侵蚀 基准面为矿区中下部的河流 海拔标高 825m 为最低侵蚀基准面 碎屑岩分布面积相对较小 主要包括二叠系中统梁山组中的砂岩 粉砂岩及粘土岩 二叠系上统龙潭组中的粘土岩 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 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 富水性总体较弱 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 区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源 地下水动态随季节变 化明显 一般每年 5 月地下水流量 水位开始回升 6 9 月为最高值 其间出现 1 3 次 峰值 10 12 月份进入平水期 水位 流量开始逐渐递减 到次年三 四月份降为最低值 区域内龙潭组煤矿床下伏的中 强岩溶含水层之间具有多层较好的隔水层 含水层之间水 力联系较弱 对煤矿床开采影响较小 龙潭组煤矿床上覆的中岩溶含水层中 P3c 距离可采 煤层 M861m 隔水层较厚 其地下水威胁煤层的开采可能性较小 随着煤矿开采深度加大 采区位于矿区的侵蚀基准面之下后 各承压含水层的水有突入矿井的可能 长坝乡河边煤矿为技改矿井 9 万 t a 还未进行验收 未形成采空区 因而矿山开 采对矿区水文地质条件的影响并不明显 但随着煤矿开采的进行 地下水位将有可能下降 在今后的开采中应随时观测矿区地下水位的动态变化 3 1 23 1 2 矿区岩层含水性矿区岩层含水性 根据区内地下水赋存的岩性介质组合特征 可将地下水类型划分为岩溶水和基岩裂隙 水两大类 各岩组含水性叙述于下 1 茅口组 P2m 岩溶含水层 为灰色至浅灰色 中厚层至厚层状生物屑灰岩 含溶洞溶隙水 富水性强 是矿井开 采 M13 煤层的一主要充水含水层 14 55 2 二叠系上统龙潭组 P3l 基岩裂隙含水层 总厚 142m 由一套海陆交互相的粉砂岩和细砂岩及泥岩相间构成 层间裂隙较发育 含基岩裂隙水透水性较差 3 二叠系上统长兴组 P3c 岩溶含水层 中上部为浅灰色至深灰色 中至厚层状含燧石团块灰岩 下部为灰色 中厚层夹薄层 泥灰岩 黑色泥岩 碳质泥岩及少量灰岩 厚为 36 44m 一般厚 40m 该岩层岩溶裂隙发 育 含较丰岩溶裂隙水 为区内中等含水层 4 三叠系下统夜郎组沙堡湾段 T1y1 为灰黄色薄层状钙质泥岩 夹浅灰色粉砂岩 具水平层理 上部夹少量灰色薄层泥岩 一般厚为 25m 裂隙不发育 为隔水层 含基岩裂隙水 富水性和透水性弱 具相对隔水 性能 5 三叠系下统夜郎组玉龙山段 T1y2 岩溶含水层 上部为灰色 浅灰色 厚层 巨厚层微晶至细晶灰岩 缝合线构造 顶部见鲕状构造 中部为灰色中厚层状石灰岩 下部为薄层状石灰岩 泥灰岩间夹泥岩 全厚为 162m 岩溶 十分发育 富水性强 3 1 33 1 3 地表水 地下水动态变化地表水 地下水动态变化 本区地表水 地下水受大气降水影响 其流量 水质变化均与降水的季节和强度相对 应 雨季流量增大 矿化度减少 枯季则相反 地下水以泉或分散流形式补给溪沟 各含 水层无直接的水力联系 且地下水动态变化显著 周期性较明显 并具滞后现象 3 1 43 1 4 矿区充水因素分析矿区充水因素分析 1 充水水源 1 直接充水水源 为含煤层中基岩裂隙水 其容水性差充水量不大 2 间接充水水源 地下水 矿区内的主要含水层有 P2m P3c 和 T1y2的灰岩 含燧石灰岩 其中 P2m 强含水层由于 受 P3l 底部粘土岩的隔挡 天然条件下 对煤层没有发生补给作用 但开采条件下 由于 15 55 M13 煤层距离茅口组近 在茅口组中高压地下水头作用下 以及人为影响下 可能导致矿 层底板破裂 从而成为矿井突水水源 T1y2 P3c 含水层位于煤层上部 但距离 M8 煤层 61m 大于矿层顶板冒落裂隙带高度 估计对 M8 M12 M13 煤层开采威胁不大 地表河流及冲沟水 区内有一条从西北流向东南的河流 另一条河流从矿区西南方向向东流动 在矿区东 南角与前述河流会合后沿矿区东部边界流 1 4km 后转向东面 冲沟主要沿东西向和北南向 展布 季节性的冲沟水沿途接受泉水及煤窑水 山坡紊流的补给 雨季还有较大面积大气降 水汇入 水量较大 西东向冲沟多与煤层露头线直交 冲沟附近的网状 脉状裂隙密集 它们与煤层风化 氧化带直接接触 冲沟水可能沿风化裂隙 老窑以及区内的漏斗 落水 洞等渗入或突入矿井 为矿井开采的间接充水水源 老窑积水 矿区内沿煤层露头线分布有废弃的老窑 且多有积水 虽然老窑本身开采深度不大 一般 20 30m 但井口海拔位置一般相对较高 所以开采过程中还是应注意防患于未然 2 充水通道 1 岩石构造 风化节理裂隙 矿区内P2m P3c T1y2含水层在接近地表附近 岩石风化节理 裂隙发育 而深部发育成岩 石或构造节理 裂隙 它们是地下水活动的通道 可能沟通含水层与含煤地层的水力联系 2 人为采矿冒落导水裂隙 采煤活动将产生矿井顶板冒落裂隙 可能引发矿井及采空区塌陷 由于地压对围岩破 坏严重 成为上覆含水层中地下水进入矿井的通道 另外 开采 M13 煤层时 矿坑底板可 能在茅口组中高压地下水头作用下产生破裂 成为茅口组中地下水向矿井充 突 水的通 道 3 充水方式 长坝乡河边煤矿矿坑主要充水层为位于距离煤层 61m 的 P3c T1y2 但由于煤系地层和 T1y1的隔水作用 对矿井的充水作用较弱 由于矿区煤系地层露头分布较广 接受大气降 水补给较强 充水通道主要以岩石原生节理 裂隙为主 规模一般不大 少量为老窑 岩 溶管道导水 因此目前矿井充水方式主要以渗水 滴水 淋水为主 矿井进一步向深部开 16 55 采后 M13 煤层有从底板误穿引发 P2m 承压水突水的可能 3 1 53 1 5 矿山开采范围水文地质条件变化矿山开采范围水文地质条件变化 矿山为 9 万 t a 规模矿井 目前待验收生产 采空区主要为老窑开采形成的采空区 在矿界范围未形成采空区 老窑采空区的标高范围在 920m 标高以上 抽水水位下降值大 约为 16m 根据贵州省地矿局区域地质调查研究院 2006 年 7 月提供的资源储量核实报告 该矿正 常涌水量为 73 5m3 h 但根据矿山实际抽水资料统计 矿山正常涌水量只有 3 m3 h 该矿由于勘查程度低 未对茅口组进行抽水实验 因此 未获得有关水文参数 暂不 能预测茅口组对矿井的充水量 目前 矿山开发程度低 尚未引起水文地质条件较明显的 变化 3 1 63 1 6 水文地质类型水文地质类型 煤矿建成后拟开采的煤大部分位于最低侵蚀基准面以下 地下水迳流速度快 交替循 环良好 直接充水水源主要为岩溶裂隙水和老窑采空区积水 地表河流和冲沟水 属于以 裂隙 岩溶充水为主 故本矿 M8 M12 煤层为水文地质条件复杂程度为中等 以顶板直接 进水为主的裂隙充水矿床 M13 主要受 P2m 强含水层的威胁 为底板间接进水为主 水文地 质条件复杂程度为复杂类型 以底板间接进水为主的岩溶充水矿床 3 1 73 1 7 矿井涌水量矿井涌水量 本次共选取了 5 个长期观测点 其中生产坑道 1 个 河流测流 2 处 泉点 1 个 老窑水测流 1 个 泉水点 老窑和坑道涌水量采用三角堰和容积法测量 河流测量采 用流速断面法 观测延续时间段为 7 个月 每次观测间隔时间一般 5 8 天 由于观测 延续时间短 野外工作结束后 该项工作仍在进行之中 1 直接充水含水层矿井涌水量预算 预算方案 预算层位 本矿区 P3l 裂隙含水层 直接与矿体接触 开采过程中 该层地下水将直接进入矿井 故预测层确定为 P3l 预测块段 17 55 按首采一采区 700m 水平和终采水平标高 450m 分别计算 A A 矿区第一开采水平为 700m 700m 标高标高 根据这一实际情况结合规范 预测块段为 700m 以 上之预可采储量边界线范围 预测方法 矿区按设计对矿井排水量进行统计分析 故采用水文地质比拟法预算矿井正常涌水量 在此基础上利用坑井雨季涌水量与一般涌水量之变化系数 预算矿井最大涌水量 计算方法和公式 用老矿井开采面积内水位降深值和涌水量及本矿井首期开采地段设计开采面积和水位 降深值作为基本计算参数 将老矿井实际涌水量乘以比拟系数 即得矿井正常涌水量 用 矿井正常涌水量乘以涌水量变化系数 即得矿井雨季涌水量 计算公式 Q 正 1 Q老 F河 1 F老 S河 1 0 5 S 老 0 5 Q 雨 Q正 Q 正 1 河边煤矿矿井 700m 标高以上正常涌水量 m 3 d Q 雨 1 河边煤矿矿井 700m 标高以上雨季涌水量 m 3 d Q 老 老矿井实际涌水量 m 3 d F 河 1 河边煤矿 700m 标高以上设计开采面积 m 2 F 老 老矿井实际开采面积 m 2 S 河 河边煤矿 700m 标高设计水位降低 m S 老 老矿井实际水位降低 m 涌水量变化系数 2 计算参数 老矿井实际水位降低 距离矿区井筒 400m 的煤水堰标高为 870m 可视为矿区水位 井底水仓标高为 854m 用 870m 减 854m 得老矿井实际水位降为 16m 矿井 700m 设计水位降低 S 河 1计算 利用最低侵蚀水位标高减 700m 设计标高 即 825 700 得 125m 老矿井实际开采面积 F 老 计算 18 55 利用 1 5000 煤层资源 储量计算图量取 其范围用 M8 煤层露头线及老窑开采边界进 行圈定 圈算面积 F 老为 56250m 2 矿井设计 700m 水平开采面积 F 河 1 计算 利用 1 5000 M12 煤层资源 储量计算图量取 经计算 F 河 1为 742725m 2 老矿井实际涌水量 Q 老 计算 利用老矿井涌水量长期观测资料 经计算 Q老为 72m3 d 涌水量变化系数 计算 利用老井长期观测资料 经统计计算而得 见表 3 2 涌水量变化系数 涌水量变化系数 计算表 计算表 表表 3 3 2 2 坑道坑道 编号编号 雨季涌水量雨季涌水量 m m3 3 d d 一般涌水量一般涌水量 m m3 3 d d 变化系数变化系数 平均变化系数平均变化系数 老井 200722 852 85 3 计算结果及质量评述 将以上参数代入前述涌水量计算公式 Q 正 1 Q老 F河 1 F河 1 S河 1 0 5 S 老 0 5 72 742725 56250 125 0 5 160 5 340 13 m3 d 14 17m3 h Q雨 1 Q正 1 340 13 2 85 969 37 m3 d 40 39 m3 h 即得矿井 750m 水平正常涌水量和雨季涌水量 Q 正 1即 340 13m 3 d Q 雨 1为 969 37m3 d 旧采区内 静止水位资料根据生产统计 实际开采面积是根据旧矿井的采掘工程平面 图圈定 含小煤窑采空面积 可靠性较高 B B 矿区最终开采水平下山段为 450m450m 标高 根据这一实际情况结合规范 预测块段为 450m 以上之预可采储量边界线范围 预测方法 19 55 矿区按设计对矿井排水量进行统计分析 故采用水文地质比拟法预算矿井正常涌水量 在此基础上利用坑井雨季涌水量与一般涌水量之变化系数 预算矿井最大涌水量 计算方法和公式 用老矿井开采面积内水位降深值和涌水量及本矿井首期开采地段设计开采面积和水位 降深值作为基本计算参数 将老矿井实际涌水量乘以比拟系数 即得矿井正常涌水量 用 矿井正常涌水量乘以涌水量变化系数 即得矿井雨季涌水量 计算公式 Q 正 2 Q老 F河 2 F老 S河 2 0 5 S 老 0 5 Q 雨 2 Q正 2 Q 正 2 河边煤矿 450m 标高矿井正常涌水量 m 3 d Q 雨 2 河边煤矿矿井 450m 标高雨季涌水量 m 3 d Q 老 老矿井实际涌水量 m 3 d F 河 2 河边煤矿 450m 标高设计开采面积 m 2 F 老 老矿井实际开采面积 m 2 S 河 2 河边煤矿 450m 标高设计水位降低 m S 老 老矿井实际水位降低 m 涌水量变化系数 2 计算参数 老矿井实际水位降低 距离矿区井筒 400m 的煤水堰标高为 870m 可视为矿区水位 井底水仓标高为 854m 用 870m 减 854m 得老矿井实际水位降为 16m 矿井设计水位降低 S 河 2计算 利用最低侵蚀水位标高减最低底板等高线标高 即 825 450 得 375m 老矿井实际开采面积 F 老 计算 利用 1 5000 煤层资源 储量计算图量取 其范围用 M8 煤层露头线及老窑开采边界进 行圈定 圈算面积 F 老为 56250m 2 矿井 450m 标高设计开采面积 F 河 计算 利用 1 5000 M12 煤层资源 储量计算图量取 经计算 F 河 2为 2678900m 2 20 55 老矿井实际涌水量 Q 老 计算 利用老矿井涌水量长期观测资料 经计算 Q老为 72m3 d 涌水量变化系数 计算 利用老井长期观测资料 经统计计算而得 见表 3 2 涌水量变化系数 涌水量变化系数 计算表 计算表 表表 3 3 2 2 坑道坑道 编号编号 雨季涌水量雨季涌水量 m m3 3 d d 一般涌水量一般涌水量 m m3 3 d d 变化系数变化系数 平均变化系数平均变化系数 老井 200722 852 85 3 计算结果及质量评述 将以上参数代入前述涌水量计算公式 Q 正 2 Q老 F河 2 F河 2 S河 2 0 5 S 老 0 5 72 2678900 56250 375 0 5 160 5 708 28 m3 d 29 51m3 h Q 雨 2 Q正 2 708 28 2 85 2019 m3 d 84 1 m3 h 即得矿井正常涌水量和雨季涌水量 Q 正 2即 708 2m 3 d Q 雨 2为 2019 m 3 d 旧采区内 静止水位资料根据生产统计 实际开采面积是根据旧矿井的采掘工程平面 图圈定 含小煤窑采空面积 可靠性较高 4 老窑积水估算 估算范围为矿区西北面浅部煤层采空区 长约 435m 宽 185m 在上述范围内采空面积 按 2 3 计算 积水量为 77793m3 由于矿区范围小煤窑多达数十个 采空区面积难于准确圈定 以上计算的积水面积是 把矿区以外的小煤窑开采区作为采空区 积水量偏大 但还是有一定的参考价值 5 茅口组 P2m 涌水 由于本次核实未打抽水钻 未取得茅口组的有关水文资料 无法进行茅口组突水的涌 水量计算 建议业主在下一步的勘探工作中 对煤层和茅口组进行抽水实验 以获取有关 水文资料 以确保 M13 煤层的开采安全 21 55 3 1 83 1 8 供水水源供水水源 矿区附近有涌水量较大的 1 号 2 号泉 其正常涌水量只能够维持 100 多人 扩能后 可以满足生活和部分生产用水需要 生产和消防用水可利用井下排水经过处理后复用 部 分利用小河水 可将井下排水生产水经过处理后作为井下除尘和消防用水 根据计算 60m3 d 可以满 足井下生产用水要求 3 2 工程地质条件 3 2 13 2 1 工程地质条件现状评价工程地质条件现状评价 1 可采煤层顶底板稳定性 矿区内主采煤层顶底板的物理力学性质 通过对主采煤层 M8 M12 M13 顶 底板 的观察及通过收集原普查钻孔提供的物理力学性质测试资料 对矿区内首采煤层顶底板的 及勘查工程 生产矿井及小煤窑 老窑 的调查 现就主要可采煤层的顶底板岩石性质和 生产矿井开采技术条件简述于下 M8 煤层 顶板 为深灰色粉砂岩夹细砂条带 其下通常有 0 30 0 50m 的黑色泥岩伪顶 该泥 岩易于风化脱落 稳定性较差 底板 为灰黑色泥岩或灰色泥岩 多含菱铁质结核 存在泥化现象 M12 煤层 顶板 为黑色泥岩 稳定性较差 底板 为深灰色泥岩 含铝土质 其下为铝土质泥岩 存在泥化现象 M13 煤层 顶板 为黑色泥岩 稳定性较差 底板 为深灰色泥岩 含铝土质 其下为铝土质泥岩 存在泥化现象 根据矿山开采现状 煤层顶板属 类顶板 即容易垮蹋顶板 矿山如果采用木支护 危险性较大 尤其顶板时有垮蹋 必须改进支护方式 建议采用可缩式金属支架和单体液 压支柱支护 2 岩体工程地质条件 上覆地层 含煤岩系上覆岩层为碳酸盐岩 主要为长兴组和夜郎组玉龙山段灰岩 燧石灰岩 大 22 55 部为中 厚层状 岩体普遍较完整 岩体多为块状 岩石致密 坚硬 属坚硬类型 抗压 强度高 抗风化能力强 RQD 值高 岩体多数 II III 类 岩体稳定性中等 良 工程地 质条件较好 不良之处是这类岩石岩溶发育较强烈 巷道掘进时应防止高地压 岩爆 掉 块 坍塌 涌水 突泥等 含煤地层 主要由龙潭组 P3l 的粉砂岩 粘土岩及煤层互层组成 岩体完整 粘土岩和煤层属 软弱岩组 力学强度很低 遇水时极易软化 塑性强 岩石完整性不好 岩体稳定性很差 巷道掘进时 易产生顶部塌陷及底鼓 片帮等现象 下伏地层 含煤地层的下伏地层为二叠系中统茅口组灰岩 属坚硬岩组 岩体致密坚硬 稳定性 好 但由于这类岩石岩溶发育较强烈 巷道掘进时应注意涌水 总体来说 长坝乡河边煤矿煤层结构简单到复杂 煤层稳定类型为稳定型煤层 煤层顶 底板的稳定程度因煤层而异 对于粘土岩类顶底板在井巷开拓过程中易发生冒顶 底鼓 从而使巷道变形 所以 本区的工程地质条件复杂程度中等 3 2 23 2 2 工程地质条件预测评价工程地质条件预测评价 由于煤层之间间距为 20m 小于煤层破坏带厚度 50m 因此 必须严格遵守采煤顺序 先采 M8 再采 12 最后采 M13 由于 M8 M12 M13 煤层底板均为粘土岩 在井巷开拓 和采煤过程中发生底鼓导致使巷道变形的可能性大 3 3 环境地质条件 3 3 13 3 1 矿区环境地质现状评价矿区环境地质现状评价 1 地震 根据 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 矿区地震基本烈度为 度 地震动 峰值加速度为 0 05g 本区及其邻近区域近年来未发现有强地震活动 矿区属无震害区 区域稳定性良好 2 地质灾害现状 矿区范围内未发现滑坡 崩塌 泥石流等地质灾害 但区内小煤窑开采历史悠久 沿 煤层露头线分布有数十个小窑 因这些煤窑开采的矸石未作处理 矸石乱堆乱放 在遇到 大雨时 矸石被冲刷到路边 由于矿区比较平坦 未造成泥石流 23 55 河边煤矿自从建矿以来 由于规模小 未正式投产 矸石较少 加之设立了矸石场 建有挡矸坝 未造成泥石流 3 地表水 地下水污染现状 矿区内地表水不甚发育 多以冲沟为主排泄 地表水和地下水污染主要有两个方面 其一为低洼地带农作物种植所使用的化肥 农药以及村寨养殖排放的生活和养殖污水 其 二是矿区煤炭属中低硫煤 矿坑水中 H2SO4的含量较高 矿坑排水会对地表水产生影响 合 理处理后对矿区水体影响不大 经对原老井的水质进行污染分析 水中各种稀有金属元素 包括镉 砷 铬 汞等 及稀有阴离子不显 只是硫酸根离子含量较高 经调查知 煤系中所含的水对地表植物有 一定的危害 因此建议矿山在今后的开采过程中 注重矿坑水的综合利用及防范其有害成 分对地表 地下水的污染 4 大气污染现状 矿区内环境空气质量较好 目前主要的大气污染源为区内零星的民用燃煤 区域内主 要的污染物是 SO2及烟尘 对当地大气环境的影响不大 3 3 23 3 2 矿区环境地质预测评价矿区环境地质预测评价 当煤层浅埋区采煤冒落裂隙扩展到地表时 会出现地面沉降 开裂 塌陷 还可能引 起滑坡 崩塌的发生 从而造成房屋开裂 道路下陷 耕地破坏等环境地质问题 给农业 生产 村民生活 采矿活动造成影响 当位于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 未来矿井开采可能引起水塘 沟溪渗漏甚至疏 干水塘水 沟溪水 也可能引起局部地下水位下降 造成井 泉流量减小甚至疏干 所以 在今后的煤矿开采过程中 应注意加强支护 科学开采 避免上述地质灾害的发生 矿井大量的疏干排水 会将矿井中氯 磷 氟 砷 硫等有害物质及开采中产生的有 害物质带入地表水 地下水中 对地表水 地下水产生不同程度的污染 所以 煤矿建设 过程中 应建立污水处理池 对矿井水进行有效的治理 达标后方能排放 由于煤矿抽排的煤层气 瓦斯 对大气起温室效应 矿井煤尘对人体呼吸系统造成伤 害 煤炭汽车外运时煤灰 煤尘会影响公路沿线环境 煤矿锅炉燃煤会排放 24 55 SO2 CO CO2 故煤矿直接排放废气粉尘会影响大气环境 所以建议煤矿建设及运行时 采 取有效的污染物控制措施 杜绝非正常排放的发生 矿山工业广场的场区建设将对地表产生强度较大的扰动 对生态及表层造成较大影响 加剧水土流失 煤矿生产期 煤矸石在还未开发利用时 将在矸石场堆放 一旦堆放位置 不恰当 或未采取有效的拦挡措施 暴雨季节 可能发生泥石流 矸石场坍塌等灾害 所 以 矿山建设及运行期间 应对土场 渣场及矸石场进行合理选址 围挡和支护 并加强 监测 以做到防患于未然 以上为矿区已存在或将来采矿中可能出现的常见灾害地质环境地质问题 今后矿山建 设中应加强环境地质调查 建立 建全环保机构及环保设施 以预防为主 治理为辅 探 采结合 综合治理 尽量避免因采矿活动诱发或加剧上述灾害的发生 3 4 其它开采技术条件 3 4 13 4 1 瓦斯瓦斯 通过对井田范围内巷道及采场的瓦斯测试 可采煤层中的瓦斯含量普遍较高 瓦斯中 的主要成份为沼气 CH4 其次为 N2 少量 CO2 O2 由于该矿为技改矿井 未进行瓦斯 检测 根据贵州省煤炭管理局 对毕节地区煤矿 2006 年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复 邻矿岚头镇红兴煤矿绝对瓦斯涌出量为 6 88m3 min 相对瓦斯涌出量为 39 63m3 t 推断河 边煤矿为高瓦斯矿井 3 4 23 4 2 煤尘煤尘 根据贵州省煤田地质局实验室 2007 年 12 月 8 日和 2007 年 12 月 27 日提供的煤尘爆 炸性鉴定报告 M8 M12 M13 煤层的火焰长度 0mm 抑制煤尘爆炸最低岩粉量 0 爆炸性结论 煤尘无爆炸性 3 4 33 4 3 煤的自燃倾向煤的自燃倾向 根据贵州省煤田地质局实验室 2007 年 12 月 27 日提供的煤炭自燃倾向性等级鉴定报 告 M8 M12 M13 煤层的自燃倾向分类为 类 属不易自燃煤层 3 4 43 4 4 地温地温 矿区地温无异常现象 25 55 3 5 小结 长坝乡河边煤矿拟开采的煤层部分位于区域最低侵蚀基准面之下 矿井存在来自上覆 采空区积水突水的隐患 矿井水文地质条件为中等 复杂类型 矿区内工程地质岩组包括坚硬岩组 软弱岩组及松散岩组三类 上覆地层和下伏地层 岩石工程地质条件较好 含煤地层中存在粘土岩 泥岩 煤等软弱层 工程地质条较差 可采煤层的顶板稳定性好 而底板稳定性差 可能出现底鼓 支架下陷等工程地质问题 矿区工程地质条件复杂程度为中等 矿区属无震害区 区域稳定性良好 矿区范围内目前未发现滑坡 泥石流及地裂缝等 地质灾害 但地面塌陷较发育 工业广场及其周边也未发现潜在的地质灾害 矿区及工业 广场遭受现有地质灾害危害的可能性小 现状地质环境条件较好 煤矿大面积开采后 将 出现地面沉降 开裂 塌陷 还可能引起滑坡 崩塌的发生 从而造成房屋开裂 道路下 陷 耕地破坏 地表水疏干 局部地下水位下降等环境地质问题 目前矿区内的主要水体污染源为农作物种植所使用的农药 化肥 村寨生活和养殖污 水等 经适当处理后不会对矿区水体造成明显影响 煤矿建设和运行过程中产生的生活污 水和生成废水经处理后不会对矿区水体造成不利影响 矿区目前及生产运行后主要的大气污染源为煤矿燃煤煤烟 矿井废气等 区域内主要 的污染物是粉尘 SO2 烟尘等 采取有效控制措施后不会造成区内大气污染 煤矿建设期将加剧水土流失 煤矿生产期 煤矸石堆放位置不恰当 或未采取有效的 围挡措施 暴雨季节 可能发生泥石流 矸石场坍塌等灾害 采取适当的工程措施后可做 到防患于未然 矿区各煤层属不易 自燃煤层 煤尘 无爆炸性 倾向 参照相邻 矿井 瓦斯含量推断 该矿为高瓦斯矿井 综上所述 该煤矿综合开采技术条件复杂程度中等 根据上述结论 结合矿区煤层赋存条件 煤岩结构 综合评价如下 由于煤层埋藏较深 最大深度约 450m 瓦斯压力较大 可采煤层 M8 M12 M13 煤尘无爆炸性 可采煤层 M8 M12 M13 煤层自燃倾向性属不易自燃煤层 邻矿红兴煤矿瓦斯含量高 推断该矿为高瓦斯矿井 26 55 4 4 核实地质工作及质量评述 核实地质工作及质量评述 4 1 勘查方法 工程布置原则 本次核实工作范围为原矿区范围 从大的区域上看 该区煤系极为稳定 煤层呈层状 产出 区内煤层在工程揭露地段内稳定 构造复杂程度属简单类型 考虑到矿区深部边界 没有工程控制等因素 故将该煤矿勘查类型界定为第 勘查类型 根据地质勘查原则 垂直地层走向布置 3 条地质剖面 剖面线间距约 500m 本次核实 工作以地质及水文地质调查结合收集资料为主 辅以钻探工程 矿区勘查的主要对象为 M8 和 M12 M13 煤层 其中 M8 煤层产于上二叠统龙潭组第 二段 P312 M12 M13 煤层产于上二叠龙潭组第一段 P311 偏下 煤层为中厚煤层 层位稳定 呈层状产出 属暴露式煤田 基于含煤地层分布较广 因此 根据设计及矿区地质条件 地表以地质填图为基础 浅部视浮土掩盖情况利用探槽 坑道 剥土 生产矿井及老窑调查相配合 揭露和控制整 个含煤地层 煤层露头 氧化带 采空区范围及浅部煤层形态及煤质的变化情况 深部采 用钻孔揭露 以控制地质构造 煤层形态 厚度 煤质及其变化 并收集有关的开采技术 条件资料等 再以各种样品采集 测试等手段和方法 以达到对该煤矿全面评价的目的 4 2 勘查工程及质量评述 4 2 14 2 1 地形底图地形底图 1 5000 地形图为河边煤矿提供 平面控制为 1954 年北京坐标系 1956 年黄海高程系 基本等高距为 5m 该图局部有失真现象 但校差后基本满足地质工作要求 4 2 24 2 2 地质 水文地质填图地质 水文地质填图 地质填图是以 1 5000 地形为底图 采用追索法和穿越法相结合于实地定点勾绘 其 填图单元为 P2m P31 P3C T1y1 T1y2 T1y3及 M8 M12 M13 露头线 地质填图工作的重点 在于查清矿区范围内可采煤层的分布及其变化 以及对煤埋藏 形态有影响的褶曲和破坏煤层的断裂构造 因此 地质观测点的布置是从矿区的实际情况 出发 大部分布于主要可采煤层的露头线 含煤地层界线 主要褶曲线和断层线 其观测 点距较密 一般点距为 100 150m 个别为 200m 左右 并用全仪器法定点 非含煤地层的 27 55 界线点 岩性控制点 岩性较单一 构造较简单地段 观测点距一般 200 300m 个别大于 300m 野外一般地质点采用便携式全球卫星定位系统 GPS 定位 主采煤层及重要地质 点采用经纬仪定位 地质界线在野外实地勾绘 地质观测点的描述按规范要求进行 填图方法以穿越法为主 辅以追索法 对主要可 采煤层出露线进行了较系统的追索 揭露和控制 对地质界线 构造线 尤其是影响煤埋 藏形态的褶曲线和破坏煤层的断层线 均布点控制 并综合已有的勘探线剖面及探矿工程 填绘地质图 其精度可满足同比例尺填图的精度要求 本次地质填图以现场调查为主 完成编制地质图面积约 8 4km2 主要成果 查明了井 田地层层序 对井田内地层进行了详细划分 初步了解井田内含煤岩系龙潭组 P3l 的岩性 厚度 含煤层数 了解了可采煤层的层数 层位 厚度及结构 初步查明了井田内地表地 质构造特征 4 2 34 2 3 井巷及老硐调查井巷及老硐调查 对矿区内坑道和老窑进行实地调查和访问了解 勘查坑道进行了编录 有水的坑道及 老窑均测定了涌水量或水位 并对河边煤矿坑道涌水量进行了长期观测 通过以上工作 取得了工作区内坑井水文地质 工程地质资料 本次共选取了 5 个长期观测点 其中生产坑道 1 个 河流测流 2 处 泉点 1 个 老窑 水测流 1 个 泉水点 老窑和坑道涌水量采用三角堰和容积法测量 溪流测量采用流速断 面法 观测延续时间段为 7 个月 每次观测间隔时间一般 5 8 天 由于观测延续时间短 野外工作结束后 该项工作仍在进行之中 4 3 工程测量及质量评述 本次未进行工程测量 巷道图及测煤点高程由矿方提供 地质编录用地质罗盘及皮尺测 量 其质量基本能满足本次工作要求 4 4 采样及测试 煤的采样 加工及试验工作 是研究煤质的基础 它直接关系到对煤的物理 化学性 质及其工业用途的正确评价 因此 对每一可采或临界可采煤层 均进行了取样 试验工 作 不论在采样和分布上都力求使样品如实反映煤层的自然特征和保证其代表性 1 样品采取 煤岩煤样 在施工坑道及生产矿井中采用套箱法采取 规格为 10 5cm 共取煤岩 28 55 煤样 3 件 其中 M8 煤层 2 件 M12 煤层 1 件 钻孔岩芯样 6 件 风氧化带煤样 在矿区中部的施工坑道中以 10 5cm 规格刻槽采取 共采取 3 件样 品 M8 煤层 1 件 M12 煤层 1 件 M13 煤层 1 件 煤层体重样 煤层容重样是在送验的煤层煤样中挑选具代表性的煤块用蜡封后 采 用排水法测得 即分别测定煤重 P1 封蜡煤重 P2 封蜡煤体积 V 石蜡比重 d 按 D P1 V P2 P1 V 式计算求得 M8 煤层平均体重 1 4g cm3 M12 煤层平均体重 1 48g cm3 M13 煤层平均体重 1 40g cm3 煤尘爆炸样主要是研究在规定条件下煤尘的爆炸性能 矿区内共采集样品 6 件 热稳定性样 在本次工作中共采集样品 3 件 活性样 煤对 C02 的反应 共采样 3 件 本次工作共采集各类型水样 15 件 其中有 1 件水污染分析样 1 件饮用水质分析样 3 件全分析样 煤质分析及煤层的煤尘爆炸性鉴定结果 煤炭自燃倾向等级鉴定结果 由 贵州省煤田地质局实验室提供钻孔样品化验结果 矿井瓦斯等级鉴定报告参照贵州省煤炭 局下发的文件 样品的加工 测试及鉴定工作均由煤田地质局实验