潘三煤矿井田地质特征

选定的文档1矿区概况及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1矿区的地理位置盘山煤矿位于淮南市西北部，距东山约34公里，淮南市丰台县以北15公里。其地理坐标为东经11641 45 至11648 45 ，北纬3247 30 至3252 30 。矿区交通便利。合抚顺铁路穿过矿区南缘，南行10公里可与淮河水运相连。每天都有班车和出租车开往丰台、合肥、蚌埠、南京和六安。该市有11辆、12辆、13辆和112辆公共汽车和出租车连接着各个矿区和市区。(见图1-1)。图1-1交通位置图1.1.2地形和地貌该区为淮河流域的泥黑河支流，属淮河冲积平原，地势平坦，海拔19.50 23.50。淮河位于淮南段，总水位高程15m。历史最高洪水位为25.63米，大堤高程为27.07米，泥河是淮河左岸的一条支流。它起源于丰台县诸暨。从西北到东南，穿过丁基、盘山、潘一和潘儿四个矿区。它从淮南市尹家沟流入淮河，全长60公里。流域面积为710平方公里。新河开挖后，面积减少到606平方公里。盆地地面总标高为19 24m，下游为开阔洼地，标高为16m。淮河水位在雨季容易被水淹没。黑河位于井田北部边缘，自西北向东南流入淮河。河床宽2-10米。这是一条由人工挖掘和灌溉的季节性运河。1.1.3矿区的气候条件该地区为过渡气候，主要以东南风为主，年降雨量最大1423.3毫米，最小649.9毫米，年平均降雨量910.6毫米，主要集中在7月和8月。最高温度41.4，最低温度-21.7，平均温度15；最大冻土深度为0.30米，最大降雪为0.39米1.1.4地震根据有关资料，淮南地区地震活动强度不大，以轻微破坏和有感地震为主。地震发生在1917年、1931年、1937年、1954年和1976年，震级为3至6级。根据建筑抗震设计规范(GB50011-2001)，该地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g1.1.5矿区水文该区为淮河冲积平原，地势平坦，地面高程19.5 23.5米，西北高，东南低，平均坡度为1:10000。淮河是流经这个地区的主要河流。淮南段总水位高程为15m，最高水位可达25.93m(1954年7月21日芦台洪水水位)，堤面高程为27.07m，可防洪。淮河在阳关以下的平均流量为2000 m3/s。泥河在矿区从西北向东南流入淮河。几乎平行的岩层穿过矿区。河床上游窄，下游宽。旱季水位为18米，最高水位可达22.40米该矿区新生界沉积物厚度大，矿区地表水系统对矿井充水没有直接影响。与新生界松散层上部含水层组只有一定的水力联系。雨季汛期淮河水位高于泥河水位时，阴家沟闸门关闭，泥河、黑河流域洪水无法下泄，导致洪水封闭，可能危及矿井安全(如1991年大洪水季节)。一般来说，洪水年内涝时间为30 45天，较大洪水年的洪泛区时间约为140天。1.2雷场的地质特征该矿东起9号线与潘一矿相邻，西至15号线与丁基勘探区相连。西区是磐石矿区的南界。南段以13-1煤-900米等高线地面投影为界。东西向长10.3公里，南北向宽6.1公里，面积61.3平方公里在矿区，一组次级褶皱公司姬野次级背斜位于东岗营向斜的南部。向斜的南翼在背斜的北翼之上。背斜的两翼基本对称，轴面大致垂直。背斜北翼向东北西南延伸，南翼向西北 NWW延伸。背斜两翼平坦，倾角一般小于10。岩浆岩侵入层位C3井田内8煤(主要为1、3煤层)，集中在井田北部背斜轴部附近，从东向西逐渐上升侵入层位，表现为冲孔或吞入煤层，使煤的变质程度增加，直至变成天然焦。1.2.1煤系地层这个矿区在新生代是一个完全被松散层覆盖的隐蔽区域。井田内发育一组向西倾斜的次级褶皱，即东港营次级向斜和姬野次级背斜。两者轴向大致平行，近东西向，与潘集背斜轴相交，夹角为15 20。以3 5的角度向西倾斜。钻井揭示井田地层包括奥陶系、石炭系、二叠系、第三系和第四系地层，划分如下：(1)中下奥陶统(01-2)钻探显示厚度为108.88米，仅发现顶部岩层，岩性为灰色、致密、厚层状硅质灰岩，局部夹泥质条带。(2)上石炭统太原组(C3)厚度为123米，拟整合在奥陶系地层上。由灰色至深灰色灰岩、泥岩和细至中砂岩组成，包括12-13层灰岩和5-10层不稳定薄煤层及碳质泥岩。该地层富含化石，并产出腕足动物、珊瑚、海百合茎和梭状化石。(3)二叠纪厚度1074.37米，整合于石炭系太原组。自下而上分为山西组、上石盒子组、下石盒子组和石千峰组。现在描述如下：A.山西集团厚度约为79米。由灰黑色泥岩和灰白色粉砂岩组成，下部含1 3层煤。在岩浆岩的影响下，井田内局部煤层变成了天然焦炭。植物化石，如科达、芦竹、小叶、中华补血草、中华香蕉等。B.下层石盒子子组厚度131.5米左右，以灰色、深灰色泥岩和细砂岩为主，夹灰色细中粒砂岩，含10 11层煤，其中8层煤相对稳定，是主要可采煤层之一；煤4-1下的铝质泥岩发育，分布相对稳定。它是主要标志层之一。由于岩浆岩的侵入，该煤层群中的一些煤层已成为天然焦炭，并富含植物化石。C.上部石盒子组：厚度544.5米，主要为灰色至深灰色泥岩和砂质泥岩，其次为浅灰色至灰色和灰绿色砂岩。煤层17 27层，包括5层可采煤层和局部可采煤层，富含植物化石。D.石千峰组：井田最大出露厚度为319.37米，主要由紫红色、棕红色、棕黄色、浅灰色深灰色、灰绿色等杂色砂质泥岩组成。杂色砂质泥岩、砾质中粗砂岩、泥质砂岩等。分选性和圆度较差。中上部为相对单一的应时砂岩薄层，层理不清。该组不含煤，在下部偶尔可以看到含碳泥岩。(4)新世界(KZ)该区新生代地层与下伏古生代地层不整合接触，厚度186.54 483.55 m，平均厚度378.93m，可分为上第三系和第四系。上第三纪(n)A.上第三纪中中新世的下段(n1 1)厚度0 99.05米，平均57.65米，岩性以泥砾层为主。砾石为石英岩、应时砂岩、岩浆岩和偶见的石灰岩砾石，部分地区有少量砂质粘土。结构松散。属于残积相沉积，与下伏地层不整合接触。B.上第三纪中新世的上段(北纬2 1度)厚度0 101.05米，平均厚度66.75米，主要为浅灰绿色夹棕黄色粘土，夹1 3层粉细砂。一些sa新生代第四系和第三系松散层沉积厚度为186.54水(3) 3孔 483.55 m (14 15孔)，平均厚度为378.93m，总体上由东南向西北增厚，其中宫广附近的古地貌隆起最薄。根据地层对比和岩相组合特征，将其划分为4个含水层组和3个隔水层组。其主要特点如下：(1)第四系含水层和隔水层(群)A.上部含水层(组)(上部含水层组的前上部)底板埋深为19.85 34.98米，含水砂层厚度为1.4530.05米，平均厚度为11.64米，从地表以下5 10米为灰黄色和棕色，主要由粉砂、细砂和粘土砂组成，夹薄层砂质粘土。砂层颗粒细小，松散。属于潜水至弱承压水。它由大气降水和地表水的渗透补充。它的富水性很弱。水质属于HC03-CaMg型。B.中央隔水层(组)(原上部含水组夹层)底板埋深47.17 65.51米，隔水层厚度2.32 40.90米，平均厚度19.14米，褐黄色、灰黄色、灰绿色砂质粘土主要混有0 4层砂，顶部富含砂块和铁锰结核。粘土分布稳定，可塑性强，隔水性能好。C.下部含水层(组)(前上部含水层组的下部)底板埋深为101.35 132.45米，含水层厚度为25.85 71.20米，平均厚度为51.41米，以下主要为浅灰色和灰黄色中细砂，局部为砾石中粗砂，砂层占该段厚度的84%。成分主要是应时，主要包含松散形式的白云母薄片和黑色矿物。根据水(iii) 2和含-2的10口井的抽水试验数据，水位标高为16.40 20.18 m，q=0.476 1.588 l/sm，k=3.656 3.896 m/d，水质为碳酸氢钙-钙钠和碳酸氢钙-钠，盐度为0.370 1.023 g/l，水温为16 19.5，水量丰富，水质稳定，水质稳定(2)上第三系含水层(组)中央(上新世)含水层(组)(前中央含水层组)底板埋深207.95-310.75米，含水层厚度23.50-158.40米，平均厚度104.56米，砂层占地层厚度的74%。主要为浅灰绿色中砂，其次为细砂和粗砂。局部夹有几层钙质水泥形成的坚硬“砂岩板”，夹有0-17层粘土和砂质粘土，厚度为0-61.06米。根据水(3)三孔混抽试验数据：水位标高为20.51米，q=0.269升/分。由于含水层组没有完全暴露，水量很小，不能代表含水层的水量。它仅供参考。据估算，水量大，水温18，盐度1.76克/升，水质为氯钠型。在这一组中，第12线以南附近的隆起变薄，直接覆盖基岩。B.中央(中新世上部)隔水层(群)(前中央隔水层)底板埋深为289.30 392.65米，隔水层厚度为0 91.95米，平均厚度为52.28米，整个区域分布稳定，仅在古地形隆起处变薄或缺失。岩性以浅灰绿色为主，夹棕黄色粘土和砂质粘土，致密、粘稠、坚韧，具有膨胀性。在此期间，夹有不稳定砂，砾石层为0 8层，累计厚度为0 39.50m，约占地层厚度的24%。根据邻近矿井水中34个孔的抽水试验数据，水位标高为22.47m，q=0.00181 l/sm，富水性弱，水温为24，盐度为2.476g/l，水质属于氯钠型，该组具有良好的隔水性能。下(下中新世)含水层(组)(前下含水层组)含水层组厚0 99.05米，平均厚度57.65米，其中砂砾层厚0 85.80米，平均厚度37.93米，直接覆盖煤系地层，沿基岩低凹面由东南向西北分布。它延伸并变薄到nor正常砂岩分布在煤层、泥岩和砂质泥岩之间。砂岩裂缝不太发育。整个区域暴露出189个孔，其中8个孔漏水，漏水率为4.2%。主要渗漏层是煤层11顶部和底部的砂岩和煤层18上方某些层段的砂岩。根据13号至14号11号煤层顶底板砂岩漏失段抽水试验数据，水位标高为23.39米，q=0.0133升/分，k=0.0389m米/天，盐度为2.36克/升，水温为29，水质为高氯酸-钠型。流量呈下降趋势，停泵后水位恢复3天，比原水位低32.50米。水位高程24.06 24.20 m，q=0.0206 0.0303 l/sm，k=0.074 m 0.0937 m/d，盐度2.005 2.034 g/l，水温24，水质均属氯钠型，两孔抽水后水位恢复时间分别为78小时和73.5小时，水位比静水低1.79m和1.26m综上所述，二叠系煤系地层砂岩裂隙含水层富水性弱，补给水源差，以储水为主，导水率低。(4)石炭系太原组(组)灰岩岩溶裂隙含水太原组上部1 4层的灰岩是l煤层底板的直接充水含水层。石灰岩的纯厚度为17.01 19.03米，平均厚度为18.20米，单向抗拉强度为2.94 8.23兆帕，平均抗拉强度为4.17兆帕，自然抗压强度为37.7 97.0兆帕，平均抗压强度为69.08兆帕；氧化钙含量为47.68-52.43%。出露灰1或灰1 4的钻孔42个，岩溶裂隙总体不发育。大多数钻孔没有发现漏水。仅在竖井附近的两个钻孔C311和1001中发现漏水。根据钻孔1001中钻灰3时的最大泄漏量3.6m3/h。根据水(3)四孔抽水试验数据：水位高程19.06米，q=0.0747 l/sm，k=0.307m/d，盐度2.086g/l，水温33.5，水质为ClSO4-Na型。各层灰岩的物理力学性质和化学成分不同。详见表6-2-2。据揭示，C311C312下部灰岩中有6个钻孔，岩溶裂隙较发育，局部有小溶洞，有5个钻孔漏水，漏水率为83%(详见表6-2-1)。根据8个钻孔的抽水试验数据，水位标高为26.69米，q=0.0187升/分，k=0.0761m米/天，盐度为2.606克/升，水温为32，水质为氯钠型。资料显示，该组灰岩岩溶裂隙发育不均匀，富水性差异大