【精品】灵东矿设计材料

1、1井田概况及地质特征1.1井田概况1.1.1井田位置及交通扎赍诺尔煤山位于内蒙古自治区呼伦贝尔市西部，大兴安岭西坡的 蒙古高原上，灵东矿井位于扎赍诺尔煤山中部，地理坐标为东经11743赠 117缁 幽耳哟妙21 349。26側行政隶属满洲里市管辖。井田北部边界有滨洲铁路和301国道穿过，扎赍诺尔火车站位于井 田西北端1.00km处，扎赍诺尔车站西距满洲里市29.00km,东距呼伦贝 尔市157.00km,矿区至各旗（县）均有公路相通，交通十分便利。交通 位置见图l.lo1.1.2地形与地貌扎赍诺尔煤田地处人兴安岭西坡的蒙古高原呼伦贝尔平原，东、西、 北三面为低山环绕，地势较高，中部低洼而平坦。

2、本井田位于低洼平坦 地段，地形坡降为1.60x1 o'4,呈南高、北低之势，地表高程一般为 +545.00m,假定高程不超过10.0020.00m,邻近区外最高高程为 +648.90m o煤田三面所环低山，岩性以中生代火山岩为主，部分由变质岩组成， 岩石裸露于地表，常年遭风化剥蚀，而山势多为缓坡状，坡度一般为15 30。左右。1.1.3河流扎费诺尔煤出地表水系较多，南部有呼伦湖，北部有额尔古纳河， 东部有海拉尔河，井出内有新开河。呼伦湖呈东南西分布，南北平均长80.00km,东四平均宽 27.00km,水深平均6.00m,为碱性淡水湖，正常水位545.07m,十年一 遇洪水位545.3

3、7m,百年一遇洪水位546.00m。海拉尔河发源于大兴安岭 支脉一古勒奇老山西麓，经海拉尔市、嵯岗直至扎赍诺尔东北，注入额 尔古纳河，井出中心北东距该河屮心10.00km,河宽120.00m左右，最宽 可达330.00m,水深3.005.00m,最大流量1480m3/s,河谷宽广，无明 显河床界线，洪水期水位猛涨，漫滩区全区被淹，1983年秃尾巴山处的 洪水位为546.62m, 1988年秃尾巴山处洪水位为546.05m,湖北车站处洪水位为547.98m。新开河是由于开采灵泉露天矿，19581960年将木得那亚河顺直改道而成新开河，由北东一南西弯曲流经井出，流向根据海拉尔河与呼伦 湖水位高低，

4、对呼伦湖与海拉尔河的水位进行调节，水深3.00m,无连续 的水文观测资料，1986年在301国道大桥处观测最高洪水位为546.50m, 1998年在301国道大桥东堤处观测海拉尔河最高洪水位为546.32m。图1.1交通位置图1.1.4气象与地震气象木区属犬陆性亚寒带气候，冬寒夏热、温差变化大，夏季短暂，冬季漫 长。据当地气象资料记载，年气温在零度以下时间达7个月，每年10月开 始结冰，翌年5月初解冻。自1957年以来，气温逐年升高，1981年7月6 日最高气温达37.90°c, 1987年1月10日最低气温达一40.50°c,年平均气 温在0.20一2.00°c

5、 o冻结深度一般在2.503.00m。(2) 降水量全年降雨量多集中在6、7、8月份，其它月份很少降雨，年最大降雨屋 为1985年的448.40mm, 一般年份降雨量为250.00300.00mm,日最大降 雨量为1984年8月11日的72.10mm。年积雪厚度一-般在512.00mm0蒸发 量以49月为最大，年蒸发量一般为1200.001500.00mm,年最大蒸发量 为 1972 年的 1751.70mm。(3) 风全年风向以西南风为主，其次为西北风、东南风。6、7、8月份多为东 北风，1、2 12月风速最小，3、4、5> 11月风速最犬。风速一般为2.00 5.00m/s,最大风速

6、为25.70m/s,风力一般23级，最大为8级。(4) 地震据中国科学院出版刊物介绍，木区为无震区，根据最近呼盟地震局图件 表明，木区地震烈度为vi度地震区。1丄5人文及区域经济呼伦贝尔草原是传统牧区。居住有蒙古、汉、达斡尔、回、满、朝鲜、 鄂伦春等15个民族。牧业生产在全国占有一定地位，是著名的三河牛、马 和锡尼河牛、马产地；林业有一定基础，东南部的沙地樟子松林很有发展前 途。大规模种植业始于1958年，已建成一些规模较大的国营农牧场。本矿区农业以蔬菜生产为主，蔬菜品种主要是与本地区气候条件相适应 的马铃薯、甘兰等的十余种。矿区牧业主要以利用天然草场放养牛、羊为主。扎资诺尔矿区煤炭开发已有百

7、年的历史，是全国重点煤矿矿区之一。建 国前矿区煤炭年产量不足0.20mt,建国后，煤炭产量逐年上升，1995年煤 炭产量达到4.06mto在煤炭工业发展的同时，矿区其它工业也相应得到发展, 现矿区有灵泉电厂(装机容量62000kw)、呼伦湖渔场、罐头厂、乳品厂、 化工厂、砖瓦厂，以及为矿区服务的辅助附属企业。1丄6环境状况本矿区位于呼伦贝尔大草原，地表呈丘陵构造，地形简单，地貌单元属 冲击平原。境内水资源丰富，湖沼星罗棋布，地表水对污染物的稀释能力较 强，环境容量很人。矿区原有口然景观为辽阔草原，植被在中国植被区划分 中属于温带草原人兴安岭森林草原地带。由于人类活动及口然灾害的影响， 草原植被

8、已遭到破坏，局部出现了沙化迹象。矿区土壤以黑土为主，有机质氮、磷含量均较高，养分条件较好。矿区 草甸土存在着不同程度的盐渍化现象。在己消失的湖泡区及蝶形低洼地，盐 渍化较重，地表层有明显的灰口色的盐碱斑。1.1.7现有煤炭运销和经济效益情况扎煤公司现有3座矿井和1座露天矿,2004年核立能力为5.43mt/a,2005 年签订煤炭销售合同约7.00mt, 2005年核立能力为6.86mt/ao截至2004年 12月底，扎煤公司资产已达16.0亿元，净资产9.3亿元，销售收入4.3亿元。 公司成立以来累计生产煤炭近300mt,上缴税费10多亿元。矿区现有煤炭 产量已供不应求,经济运行情况良好，财

9、务状况良好。1丄8其它地面建筑情况扎赍诺尔矿区是具有白年开发历史的老矿区，矿区行业门类齐全，建筑 材料如水泥、预制构件、砖瓦等均能生产，部分建筑材料需就近外购。满足 矿井建设的需要。1丄9现有电源及水源情况（1）电源情况矿区现己新建一座220kv/110kv/35kv呼伦变电站，位于灵东矿井西南 约10km处，是满洲里市地区枢纽变电站。变电站的两冋电源，一冋収口海 拉尔东郊变电所220kv母线，另一回引自灵泉发电厂110kv母线，变电站 内设120000kva主变压器两台，现已投入运行，变电站己经为灵东矿井预留 2个llokvdj线间隔，可为矿井用电负荷提供可靠供电电源，电源点己获得 呼伦贝尔

10、电业局批准。（2）水源情况矿区第二水源地位于井田东北部的海拉尔河与禿尾巴山之间，取自第四 系砂砾岩含水层的地下水。该水源一期规模为25000m3/d,实际用水量为 10000m3/d,尚有15000m3/d的富余量。能够满足灵东矿井的供水能力。1.2地质特征1.2.1地质构造(1) 区域地层区域地层由老至新为元古界前寒武系，古生界泥盆系和石炭二迭系，中 生界晚侏罗系，新生界第四系。元古界和古生界地层均在煤田外零星出露，主要岩性为中酸性火成岩及 部分变质岩。中生界地层区内广泛分布，晚侏罗系上统兴安岭群的中酸性熔 岩和火山碎屑岩组成了聚煤盆地的基底。扎赘诺尔聚煤盆地属于晚侏罗系扎 赘诺尔群。本区第

11、四系比较发育，广泛分布于煤系地层之上。(2) 井田地层井田内地层因第四系广泛覆盖而没有出露，根据前人及目前所获得的资 料，地层由老至新为中生界侏罗系上统兴安岭群、中生界晚侏罗系扎贽诺尔 群、新生界第四系。地层分述如下：1) 中生界侏罗系上统兴安岭群该地层在本井田埋藏较深，与扎贽诺尔群不整合接触，是含煤地层的直 接基底。按岩性特征分为龙江组和甘河组。龙江组由中酸性火山岩组成，岩性为流纹岩、安山岩、安山珍岩、粗砂 岩、英安岩、凝灰溶岩、凝灰岩等，厚度不详。甘河组由屮基性火山溶岩和火山碎屑岩组成，岩性为黑灰色致密块状玄 武岩、灰紫色安山岩和安山玄武岩、凝灰角砾岩、凝灰岩及凝灰粉砂岩，以 假整合接触覆

12、盖于龙江组之上，厚度不详。2) 屮生界晚侏罗系扎贽诺尔群木群是井田内发育最好的含煤地层，依据岩性、含煤性、生物化石等特 征，分为人磨拐河组和伊皱组。本组地层按岩性、含煤性可分为三段，各段 间为整合接触。底部砂砾岩段：主要由灰一灰绿色凝灰质粉细砂岩及凝灰角砾岩组成， 与下伏兴安岭群为不整合接触。厚度人于140m。砂泥岩含煤段：下部以灰色粉砂岩、灰白色中细及屮粗砂岩为主，夹薄 层泥岩，含iv煤层群；上部由浅灰色、灰白色细中粒砂岩、灰黑色泥岩、灰 色粉砂岩，含iii 1煤层群。厚层泥岩段：以灰黑色、厚度大的泥岩为特色，夹粉、细砂岩和菱铁矿 薄层，顶部局部为砂泥岩不等厚互层，底部灰黑色泥岩屮含有微量细

13、砾石。 厚度大于180380m。伊敏组：木组是扎贽诺尔煤田最主要的含煤地层，普遍发育，按地层层 位、岩性及含煤性分为三段。地层总厚度约550m。 下部含煤段：岩性以灰白色细砂岩、灰色粉砂岩为主，局部夹屮粗砂 岩、砂砾岩和灰色泥岩，ii煤为中悍煤层。 中部砂泥岩段：以浅灰及灰绿色的粉砂岩、泥岩及灰口色砂岩为主， 局部地段变粗为含砾砂岩或砂砾岩。与下伏含煤段整合接触。悍度约130 185m。 上部含煤段：以浅灰、灰绿色粉砂岩及灰门一浅灰绿色的中、细粒砂 岩为主，夹砂砾岩及泥岩薄层，局部砂砾岩较发育，含i煤层群。与下伏砂 泥岩段整合接触。厚度约100150m。其中i煤层群有3个可采煤层，分别 是i

14、1、12、13煤，均为中厚煤层。（3）新生界第四系井田内第四系地层广泛分布，由一些未胶结松散沉积物组成，下部为冲 积相砂、砂砾、粘土及亚粘土、上部风积砂、亚粘土及腐植十，以不整合覆 盖煤系地层之上。厚度约1227m。3）地质构造本井田位于扎赛诺尔含煤盆地中部，为一宽缓不对称向斜构造，其轴向 主要呈北20。东方向，北端向东偏转轴向2530。，两翼地层倾角均较平缓, 西翼略陡，一般35。，浅部有时可达7°,东翼略为平缓，一般23。，浅 部有时可达5。本井构造另一特点是含煤地层不同层段沉积中心沿盆地轴向作有规律 的侧向迁移。ii煤层沉积中心在新开河以东；i煤层群沉积中心在新开河以 西附近。

15、地层倾角由上至下由人变小，i煤层群倾角为37°, ii煤层群倾 角为25。见地质综合柱状图1.2地层单位地可采煤层组段代号第四系地层，广泛分布于全区，以不整合覆盖煤系地层z上，由 些末胶结松散沉积物组成。下部由冲积相砂、砂砾，粘土及亚 16-27粘土。上部由风成砂.亚粘土及鹿植土组成。1.00 3.652. 06(61)1.04-4. 553. 43(77)1. 02-1. 582. 58(72)5.43-6. 20& 00 ii100-150130-185木段含煤地层主耍由浅湖相.沼泽相.泥炭沼泽相及河相所组成. 英岩性以浅灰.灰绿色的粉砂岩.灰白-淡灰绿色的中细粒砂岩为

16、主.夹砂砾岩及泥岩薄层，局部地段砂砾岩较为发育.含i煤层 段煤层。煤层大部可采或局部可采地层厚度-般100-150米。木段地层以河流相与湖泊相沉积物为主，梵岩性以浅灰-灰绿色 粉砂岩泥岩及时灰白色砂岩为主，局部为含砾砂岩或砂砾岩。地 层变化规律是两翼薄，向斜中心最厚由两翼向盆地中心地层厚 度逐渐増大。本段地层浅部厚约130米，到向斜中心厚度可达185 米，与下伏含煤段为幣合接触。本段地层由湖泊相、沼泽相、泥炭沼泽相及间夹河流相沉积物所 组成。其岩性以细.粉砂岩为主夹泥岩，并有中.粗粒砂岩多次 交替出现，局部有时变粗为砂砾岩，含灰质泥岩。以煤层稳定. 厚度大、低灰、低備、低曉为特征。煤系地层分布

17、规律是：向斜 中心部位地层最馭 向两冀逐渐变薄。而煤层的分布规律总的是: 煤层最焊部位置往往是靠近向斜中心西侧最厚，西翼由西往东煤 层逐渐变厚.至东翼煤层有分叉变薄。沿走向由北向南煤层有由 厚变薄和分叉，至30线以南煤层明显分叉变薄。本段可采煤层平均厚4.0米地层厚般100-280米，平均厚 约230米。与下伏大解拐河组上部泥岩段为假整合接触。100-280图12地质综合柱状1.2.2煤层及煤质（1）煤层井出内有1、ii、共2个煤层群，属于木井开采的是ii煤层。根据地质报告批复，i煤层群水文地质条件复杂，如果开采i 1和i 2煤, 冒落带高度将波及到第四系含水砂层，存在突水可能；其他煤层属不可

18、采煤 层。ii煤：全区发育，是本井主要可采煤层。煤层变化规律是沿走向一般北 翼厚、南翼薄,沿倾向西翼厚、东翼薄，两翼由浅至深煤层厚度增大。在27-28 线以北煤层结构较简单、煤层稳定，多为单层或一层夹硏接近27-28线 时个别点夹歼23层；以南结构复杂、急剧分岔变薄，分岔最大间距达 32.39m, 一般夹硏1 35层，局部8层，属较稳定不稳定。夹i；干岩性为泥 岩、粉砂岩、屮、粗粒砂岩。（2）煤质1）煤类及其分布规律ii煤是本井主要可采煤层，以褐煤为主，长焰煤次z。2）煤质分析本区煤呈黑褐色，条痕褐色，弱沥青光泽，断口多呈平坦状、贝壳状及 参差状，性脆易碎，易风化，可见龟裂现象。见有不发育的内

19、生裂隙。煤的 结构常以条带状为主，线理状、透镜状次z。煤的构造多为水平层理；煤的 硬度系数为2.5,长焰煤视密度为1.251.33g/cn?,平均为1.29g/cm3o真密 度为1.471.62g/cm3,平均为1.53g/cm3o褐煤视密度为1.281.37g/cm3, 平均为1.31g/cm3。真密度为1.541.63g/cm平均为1.58g/cn?。褐煤的化学性质： 煤的水分（mad）： 般在6.90%12.29%z间，平均为10.17%。 煤的灰分（ad）： 一般在6.38%24.04%z间，平均为14.23%。ii煤 为屮灰煤。 挥发分（vdaf）： 般在39.71%45.01%z间

20、，平均为42.52%。 全硫（st,d）：在0.24%0.61%z间，平均为0.39%。属特低硫煤。 磷分（pel）:般在0.004%0.026%z间,平均为0.013%oii煤属中磷煤。 粘结指数（gri）：均为0。 透光率（pm）： 般在23%45%z间，平均为33%o 发热量（qb,ad）： 般在19.65mj/kg23.96mj/kg z间，平均为 21.72mj/kgo 恒湿无灰基高位发热量（qgwa.gn）： 般在21.49mj/kg 22.60mj/kg z间，平均为 22.12mj/kgo长焰煤的化学性质： 煤的水分(mad)： 般在5.20%9.06%z间，平均为7.19%。

21、 煤的灰分(ad)： 般在9.18%22.40%z间，平均为14.20%。 挥发分(vdaf)： 般在40.94%45.71%z间，平均为41.91%。 全硫(st,d)：般在0.14%0.47%之间,平均为0.32%o属特低硫煤。 磷分(pd)： 一般在0.007%0.065%z间，平均为0.02%o属低磷煤。 粘结指数(gri)：最小为0,最大为3, 般多为0。 透光率(pm)： 般在54%68%z间，平均为62%o 发热量(qb,ad)： 般在23.19mj/kg24.96mj/kg z间，平均为 24.32mj/kgo 恒湿无灰基髙位发热量(qgw-a.gn)： 般在23.38mj/k

22、g 265mj/kgz间，平均为 24.63mj/kgo(3) 煤炭产品用途本井煤层随着煤层埋藏深度增加，变质程度逐渐加大。ii煤可作为民用 和动力用煤，具有低灰、特低硫、低磷、发热量较高，化学反应性校好，热 稳主性好，抗碎强度高，易磨碎，低熔灰分，结渣性强的特征。是良好的动 力用煤和气化用煤，属富油煤，今后还可考虑炼油的可能性。(4) 岩石工程地质特征经对井出内可采煤层顶板30m,底板30m的岩性进行采样分析，岩性由 泥岩、粉砂岩及粗屮砂岩组成，以粗、屮砂岩为多，泥质胶结，粗、屮砂岩 松散、抗压强度低。泥岩、粉砂岩、细砂岩有随深度增加，抗压强度增高的 规律。而粗、中砂岩的抗压强度没有明显变化

23、。一般规律是煤层的抗压强度 普遍较高，岩石抗压强度较低，岩石随粒度变粗而抗压强度变低。详见表l.lo表1.1各煤层及顶底板岩石力学试验成果表层位 (从上至 下)天然含水率 (%)单向抗压 强度 (mpa)泊松比(p)内摩擦角 (°)内勅系数 (mpa)备注泥岩19.74 20.295.2 5.40.4424.3261.52 1.56ii煤层-6.4 7.1-35.51.53砂质泥岩14.21 20.644.1 &20.39 0.4532.735.81.40 2.23细砂岩22.901.6-32.40.511.2.3瓦斯、煤尘、自燃及地温(1) 瓦斯与本井邻近生产井均为低瓦斯矿

24、井，ii煤瓦斯含量为0.5m3/to因此本 井按低瓦斯矿井设计。(2) 煤尘根据煤层的煤尘爆炸测试结果，均有爆炸性。与本井邻近生产矿井爆炸 指数为42.9%,因此，本井煤尘有爆炸危险性。(3) 煤的自燃ii煤属容易自燃煤层，根据井出内着火点的测试结果，ii煤层小于 305°co故本井ii煤属容易自燃，自燃发火期为16个月。(4) 地温本井无地温危害。1. 2. 4水文地质井田位于扎赍诺尔煤田地貌单元的中部低洼平坦地带，地下水流向受盆 地地质构造、海拉尔河丰枯水位影响，呈北东一南西与煤层走向基本一致， 顺层而流，丰水期向呼伦湖方向排泄，枯水期向额尔古纳河方向排泄。井田水文地质特征与一般

25、煤田的水文地质特征不同，主要特点是煤层含 水。煤层含水层是主耍直接充水含水层和强导水层，煤层含水层是裂隙含水, 煤层顶、底板岩层含水层是以裂隙含水层为主的弱含水层，甚至是隔水层， 第四系砂砾含水层也是主耍含水层和强导水层。(1) 含水层井田内含水层按时代划分为第四系、伊頌组和人磨拐河组三个人含水煤 岩组，按空间出上而下划分为第四系砂砾含水层和煤层及其顶、底板粗、中 砂岩含水层共5个含水层。1)第四系砂砾含水层广泛分布于煤系地层z上，岩性为砂砾、粗砂，以砂砾为主，呈灰灰 绿色，分选差，砾石呈浑圆次圆状，砾石直径一般520mm, 达40mm。 厚度2.5013.30m,平均&30m, 般在

26、8.0010.00m左右，经抽水试验其 水文地质参数q为5.476.14l/s m, k为59.6470.86m/d,t为733.42 744.18m2/d,s 为 1.3oxlo 36.56x10巳a 为 1.13x10*5.72x10_5m2/do 其补给 源为大气降水和春汛期冰雪融化地面积水z垂直渗透和丰水期新开河侧向 补给，枯水期则侧向补给新开河。在砂砾含水层z上全区普遍发育一层灰色、分选均匀的粉、细砂，厚度 为1.5011.30m, 一般在4.006.00m,发育比较稳定。水位埋深1.08m,经 邻区抽水实验其水文地质参数q为0.91l/sm,k为12.06m/d,t为159.07m

27、2/d, s为0l,a为1450.74m2/do水温04°c,水化学类型为hco3clna mg水，地下水类型为承压水。2) ii煤层顶板粗砂岩含水层全区普遍发育，粗砂岩为泥质胶结，悍19.5430.30m,水位埋深0.60m 21.79m,经邻区抽水试验其水文地质参数q为0.340.36l/sm, k为1.54 1.88m/d,t 为 24.1436.64n?/d,s 为 3.48x10-33.57灯0，用为 1.036.94x10°。 水化学类型为hccpclnamg水，地下水类型为承压水。(2) 矿井涌水量1) 充水因素经对勘探获得资料及邻近生产矿井水文资料综合分析，

28、区内地形平坦， 地表径流差，大气降水及春汛期冰雪融化，易于积聚，区内地表水系发育， 新开河纵贯全区，地下水与人气降水、地表水关系密切。根据井田内各含水 岩系的富水性和导水性分析，第四系砂砾含水层富水性、导水性强。ii煤及 煤层间粗、中、细砂岩含水层富水性、导水性出中等到强，地下补给仅为煤 及围岩于露头部位由大气降水顺层补给。井田内抽水钻孔和长期观测孔未曾封闭，将会导致各含水层的水进入巷 道，增大矿井涌水量。从矿井水文地质资料分析和井田区抽水试验资料分析，随降深增加和时 间的增长，单位涌水量减小。随开采面积的增加，增大或减小关系不明显。2) 矿井涌水量根据井田水文地质条件、充水因素及邻近生产矿井

29、的水文资料，经扎煤 公司采用比拟法预计，矿井正常涌水量为500m3/h,最大涌水量为900m3/ho1.2.5其它有益矿产(1) 粘土：主要分布在新开河以西，第四系剖面3至5线间，可作为 建筑材料，制砖使用。该层在本区西部边界附近的木得那亚河河道东侧阶地 上有出露。现出扎赍诺尔矿区砖厂开采。(2) 菱铁矿：本区施工的部分探煤孔中所见，经化验个别点含量为50%, 己达工业品位。但由于在地层中呈透镜状，厚薄分布不连续，无开采价值。(3) 稀散元素：微量元素含量均较低，无工业价值。(4) 放射性元素：经本区测井证实，没发现有经济价值的天然放射性 元素矿床区块。1.2.6地质勘探程度及存在问题（1）勘

30、探类型和勘探网度本区地质构造简单，厚煤层人部分属于稳定型，局部为较稳定型，因此, 基本勘探类型为一类一型是合理的。本井地质勘探基本勘探网度为1000x1000m；煤质勘探网度为500 1000x5001000im 水文地质中笫四系网度为1500x1500m,±线加密一倍。 根据本区构造和煤层特点，勘探网度比较合理。（2）地质构造对开采影响的分析根据地质报告，井田内构造形态已控制清楚，首采区内己经查明无断层, 地质构造简单，对矿井开拓开采提供了优越的条件。（3）煤层对比的可靠性和稳定性分析及对开采的影响根据地质报告，本次勘查对ii煤层的可采煤层、层位、层数、结构厚可 采范围己经查明，查明了可采煤层的煤质特征及其变化情况，高级储量范围 内煤层对比可靠，剩余区域煤层对比基木可靠，对矿井开拓开采影响较小。（4）储量根据钻孔布置，在矿井地质资源量中，60%是探明的，30%是控制的， 10%是推断的。根据煤层厚度和煤质，在探叨的和控制的资源量中，70%是经济基础的 储量，30%的是边界经济的基础储量。本矿井的地质资源量为280.096 mt（5）