榆树泉煤矿初设说明书-毕业论文_第1页
榆树泉煤矿初设说明书-毕业论文_第2页
榆树泉煤矿初设说明书-毕业论文_第3页
榆树泉煤矿初设说明书-毕业论文_第4页
榆树泉煤矿初设说明书-毕业论文_第5页
已阅读5页,还剩266页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

PAGE新疆库车科兴煤炭实业有限责任公司榆树泉煤矿初步设计说明书中煤国际工程集团武汉设计研究院二OO八年十一月

新疆库车科兴煤炭实业有限责任公司榆树泉煤矿初步设计说明书工程编号:C1728GK工程规模:0.9Mt/a院长:吴嘉林总工程师:周秀隆项目负责人:朱斌中煤国际工程集团武汉设计研究院二○○八年十一月

参加设计人员名单专业姓名职务或职称采矿李富高级工程师朱斌高级工程师段长义高级工程师电气赵中年高级工程师机械孟庆会高级工程师总运苗凤然高级工程师给水排水唐东明高级工程师暖通谢井波高级工程师环保崔化亮高级工程师土建张伟高级工程师通信赵玉娟高级工程师经济詹益豪高级工程师朱峰工程师院审检人员名单专业姓名职称采矿蔡武军副总、教授级高工机电张建民副总、教授级高工机制刘建平副总、教授级高工总图王先锋副总、教授级高工

目录TOC\o"1-2"\h\z\u前言 0-1第一章井田概况及地质特征 1-1第一节井田概况 1-1第二节地质特征 1-7第二章井田开拓 2-1第一节井田境界及储量 2-1第二节矿井设计生产能力及服务年限 2-13第三节井田开拓 2-13第四节井筒特征 2-31第五节井底车场及硐室 2-33第三章大巷运输及设备 3-1第一节运输方式 3-1第二节矿车 3-1第三节运输设备选型 3-2第四章采煤方法与采区布置 4-1第一节采煤方法 4-1第二节采区巷道布置 4-15第三节巷道掘进 4-21第五章通风与安全 5-1第一节矿井通风 5-1第二节矿井防灭火 5-15第三节灾害预防及安全措施 5-30第六章提升、通风、排水设备和压缩空气设备 6-1第一节提升设备 6-1第二节通风设备 6-7第三节排水设备 6-9第四节压缩空气设备 6-11第七章地面生产系统 7-1第一节煤质及其用途 7-1第二节煤的加工 7-1第三节生产系统 7-2第四节矿井辅助设施 7-3第五节地面运输 7-4第八章总平面布置 8-1第一节概况 8-1第二节平面布置与竖向布置 8-2第三节场内运输 8-3第四节其它工业场地布置 8-4第五节地面运输 8-4第六节防洪排涝 8-4第九章电气 9-1第一节供电电源 9-1第二节电力负荷 9-2第三节地面供配电 9-3第四节井下供配电 9-4第五节监控、通信及计算机管理 9-6第十章地面建筑 10-1第一节设计原始资料和建筑材料 10-1第二节工业建筑物与构筑物 10-3第三节行政、生活福利建筑 10-3第四节职工住宅 10-5第十一章给水、排水 11-1第一节给水 11-1第二节排水 11-5第三节消防及洒水 11-7第十二章采暖、通风及供热 12-1第一节采暖、通风 12-1第二节井筒防冻 12-5第三节锅炉房设备 12-5第四节室外供热管网 12-6第十三章职业安全卫生与节能 13-1第一节职业安全卫生 13-1第二节节能减排 13-4第十四章环境保护、水土保持 14-1第一节环境保护 14-1第二节水土保持 14-4第三节专项投资 14-6第十五章建井工期 15-1第一节建井工期 15-1第二节产量递增计划 15-4第十六章技术经济分析与评价 16-1第一节建设资金概算及筹措 16-1第二节劳动定员及劳动生产率 16-3第三节原煤生产成本 16-5第四节技术经济分析与评价 16-6第五节矿井设计主要技术经济指标 16-9

附录:1、地质报告评审意见书。2、项目立项批复。3、可行性研究报告批文。4、设计委托书。5、瓦斯等级鉴定报告。附件:1、主要机电设备清册;2、投资概算书;3、附图。

图纸及资料目录顺号图名图号备注新制采用1井上下对照图地质报告1:50002下7-1煤层底板等高线及资源量估算图地质报告1:50003下7-2煤层底板等高线及资源量估算图地质报告1:50004下8煤层底板等高线及资源量估算图地质报告1:50005下10煤层底板等高线及资源量估算图地质报告1:500064勘探线剖面图地质报告1:200076勘探线剖面图地质报告1:200088勘探线剖面图地质报告1:20009井田开拓方式平面图C1728GK-109-11:500010开拓方式及采区布置剖面图C1728GK-109/163-21:200011采区布置及机械配备平面图C1728GK-163-11:200012+1600m井底车场平面图C1728GK-121-11:25013主要巷道断面图册C1728GK-122-11:5014井下运输系统图C1728GK-124-115井巷工程量汇总表C1728GK-165-116矿井通风系统图(容易时期)C1728GK-171-117矿井通风系统图(困难时期)C1728GK-171-218矿井防灭火系统图C1728GK-174-119地面生产系统布置平面、剖图C1728GK-430-001:20020工业场地总平面布置图C1728GK-447-11:50021地面10/0.4KV变电所供电系统图C1728GK-672-D222井下供电系统图C1728GK-261.1-223井上下通信系统图C1728GK-262-124井下消防洒水管道布置图C1728GK-845-125矿井安全监测监控系统图C1728GK-274-126井下电话分布图C1728GK-109-H-127压风系统示意图C1728GK-404-10前言一、概述新疆库车科兴煤炭实业有限责任公司榆树泉煤矿(以下简称“库车榆树泉煤矿”)位于库车县城直线距离约55km,行政区划属于库车县管辖,为库车县科兴煤炭实业有限责任公司下属企业。库车县榆树泉煤矿位于217国道西侧,距217国道约9km,沿217国道向北可到达伊宁市、奎屯市和北疆各地,向南45km和70km分别与307省道、314国道相接,通过307省道和314国道可通往南疆各地和库车县城。从217国道沿榆树沟矿区简易公路可直达本井田,交通条件较为便利。煤炭产品均由汽车经公路直接销往各地。根据重新划定的矿区范围,井田走向长5.5~6.73km,倾斜宽1.79~2.61km,面积12.2679km2。科兴煤炭实业有限责任公司(以下简称科兴公司)成立于1999年10月15日,设址于新疆丝绸之路重镇库车境内。目前该公司下属企业有多家,注册资金7400万元。十几年来,科兴煤炭公司发展的步伐迅速而稳健,产值连年递增,是集煤炭产销、焦炭烧炼、煤气发电、粗苯生产、建材生产、旅游开发于一体的综合型经济实体,是新疆煤炭、焦炭的重要生产基地。生产的主要煤种为气肥煤(含1/3焦煤),焦炭为三级冶金焦和铸造焦,产品销往全国各地。在自治区及库车县经济稳步增长的情况下,该地区经济发展对煤炭总量需求亦呈稳步增长。在新疆阿克苏地区,随着库车县重化工基地和库车火电厂的建设,以及拜城煤焦化基地、库车县科兴煤炭公司焦化厂的扩建和南疆地区经济社会发展对煤炭需求量的日益增加,库车县的煤炭供给日趋紧张,尤其是焦煤市场供不应求,焦煤价格居高不下,市场缺口非常大。现有库车县煤矿产量已不能满足市场需求,煤炭供应紧张的状况严重制约了当地经济发展。为了满足经济发展对能源的需求,同时为保持本企业今后稳定、持续健康的发展,库车县科兴煤炭实业有限责任公司根据国家有关煤炭工业技术政策及自治区煤炭工业“十一五”发展规划要求,决定将库车榆树泉煤矿建设成一个90万t/a的现代化矿井。为此,新疆库车县科兴煤炭实业有限责任公司特委托我院进行榆树泉煤矿的设计工作。我院接到委托后,派相关设计人员下现场收集资料,勘查现场地形情况,经过认真地分析研究,于2008年3月完成了《新疆库车科兴煤炭实业有限责任公司榆树泉煤矿改扩建可行性研究报告》。该可行性研究报告经新疆煤炭工业管理局组织有关专家进行了审查,并通过审批。二、设计指导思想及原则(一)设计指导思想根据社会主义市场经济的要求,以市场为导向,以经济效益为中心,以高产高效为标准,以安全生产为重点,以环境保护“三同时”为原则。设计中要体现出依法办矿、正规开采、高产高效的生产管理模式,将矿井的资源优势转化为经济优势,将矿井建设成经济型、效益型的现代化企业。(二)设计主要原则1、结合矿井条件,对矿井的开拓方式、运输系统、采煤方法等主要内容进行方案比较,坚持技术和经济的先进合理性。2、充分考虑利用地形条件,简化和集中工业场地布置,总平面布置力求功能分区明确,完善生产、生活等辅助设施。3、矿井按实际生产需要定岗定员,降低生产成本,提高全员效率。4、煤炭运输系统采用机械化运输,以达到运输连续化、自动化,保证矿井运输环节畅通,确保矿井增产潜力。三、主要设计依据1、新疆煤田地质局综合地质勘查队2007年9月份提交的《新疆库拜煤田库车县阿艾矿区榆树泉井田勘探报告》;2、《新疆库拜煤田库车县阿艾矿区榆树泉井田勘探报告》评审意见书(新国土资储评[2007]507号);3、《新疆库拜煤田库车县阿艾矿区榆树泉井田补充勘探报告》;4、本院编制的《新疆库车科兴煤炭实业有限责任公司榆树泉煤矿改扩建可行性研究报告》及其批复;5、《新疆煤炭工业“十一五”规划》;6、《煤矿安全规程》;7、《煤炭工业矿井设计规范》;8、业主提供的其它相关资料。四、设计主要特点1、矿井开拓方式为斜井开拓,布置3条井筒:主斜井、副斜井及斜风井。水平标高为+1600m2、首采工作面布置于南采区一区段下10煤层中,采用走向长壁双翼开采。矿井采用斜井区段石门开采,井筒初期直接作为采区轨道、运输上山,并设有采区专用回风上山,巷道布置简单,工程量省,从而大大缩短了建井工期,矿井的建井工期为24个月。3、根据全国地方矿井高产高效的经验,结合本矿井的实际条件,本矿井达产为“一矿一区一面”,生产能力0.9Mt/a,矿井全员工效为6t/工。4、初期布置一个综采工作面,工作面选用综采液压支架及配套设备。考虑矿井的开拓工程量较大,布置3个掘进工作面,其中1个煤巷综掘工作面选用了EBZ-160型半煤岩掘进机组,另2个炮掘工作面选用普通机械化作业,并配备相应锚喷设备。5、主斜井选用1m宽的钢丝绳胶带输送机,承担矿井煤炭提升任务,副斜井选用JK-3×2.2/20A型单滚筒提升机,承担矿井的辅助提升6、矿井采用两进一回的通风系统,主、副斜井进风,回风斜井回风,通风方式为分区式。矿井需风量初期为68m3/s,后期为72m3/s,通风机设计选用FBCDZ-8-№21B7、矿井正常涌水量446.3m3/h,最大涌水量669.5m3/h。设计选用MD720-60×8、根据本矿井煤质特征及用途,设计产品定为三级:+100mm,20~100mm,-20mm;1/3JM和45QM供本系统焦化厂炼焦用煤及配煤,动力煤供民用和其它工业动力用煤。9、矿井双回路电源取自距榆树泉煤矿1.8km处的俄矿35/10KV变电所,可满足矿井供电需要。10、工业广场充分利用地形地貌条件,尽可能利用现有地面设施,减少了投资。11、为了防止环境污染,环境保护坚持“三同时”原则,且考虑了相应的措施,并将措施费用列入矿井总投资。五、主要问题及建议1、地表东部冲沟及开采煤层火烧区设计均留设有足够的保安煤柱,在未来生产中应采取可靠措施,做好超前探放水工作,以防水灾事故发生。2、滋法勘探确定的火烧区底界精度有限,在矿井未来建设中应加强生产地质勘探工作和探放水措施,探明火烧区底界及其积水性。3、根据地质报告,下5煤层基本全区火烧,积水量较大,设计要求在开采下10以上煤层之前,必须采取可靠的疏排水措施,委托有资质的科研设计单位进行专项疏排水设计,在确保安全的前提下方可开采。4、根据采集的瓦斯煤样测定以及矿井瓦斯测定资料,矿井瓦斯较低,但在未来开采中仍应及时测定矿井瓦斯参数,并适当调整矿井通风参数。5、该地质报告为勘探报告,其中331资源量占总资源量的46%,332资源量占总资源量的26%,且井田内构造简单,煤层赋存较稳定,首采区勘探线距基本符合勘探规范,可以满足设计要求。六、矿井主要技术经济指标1、矿井设计生产能力0.9Mt/a2、设计服务年限273、井巷工程量7025/83012m其中:煤巷3860/51076岩巷3165/3194、移交生产时工作面个数/长度1/15、矿井工业场地占地面积9.7hm26、工业场地新增建筑物及构筑物面积87、职工在籍总人数730人8、矿井改扩建后全员工效6t/工9、矿井建设总投资23394.54万元10、吨煤投资259.94元/t11、原煤生产成本85.94元/t12、财务内部收益率(税后)18.75%13、投资回收期614、投资利润率14.95%16、建设工期24月1第一章井田概况及地质特征第一节井田概况一、交通位置库车县目前与外界已形成了较为完善的公路、铁路和航空运输网络体系,314、217国道从境内通过,成为区内公路运输网中的骨干道路,南疆铁路东西橫穿全县,并设有3个乡级车站。库车县城设有支线机场、火车站,长途汽车客运站。库车县的交通条件极为方便。阿艾煤矿区榆树泉井田位于217国道西侧,距217国道约9km,沿217国道向北可到达伊宁市、奎屯市和北疆各地,向南45km和70km分别与307省道、314国道相接,通过307省道和314国道可通往南疆各地和库车县城。从217国道沿榆树沟矿区简易公路可直达本井田,交通条件较为便利(详见交通位置图1-1-1)。二、地形地貌井田位于天山南麓,塔里木盆地北缘山前低中山区,井田地势总体为一南北高中间低的一向斜地形,区内最高处位于井田的西北部,海拔高度1960.60m,最低处位于井田的东部斯提克厄肯沟,海拔高度1743.80m,最大高差达216.80m,相对高差一般在10~30m。除东部斯提克厄肯沟地形切割强烈,地形起伏较大外,其余地段地形起伏较小,南北向的小冲沟较发育,地表大部为煤层自燃后形成的红色烧变岩,植被稀少。三、地表水体库车河为区域内唯一常年性的地表水流,位于井田的东南部,距井田东南部边界约5km左右,以冰雪融化水、大气降水及山区泉水为主要补给源,河床标高在+1683m左右,属当地最低侵蚀基准面。流量以夏、秋为大,最高洪水位在6~8月间,据库车县兰干水文站资料,年径流量为3.31亿m3,年平均流量为10.5m3/s,洪水期最大流量可达1940m四、气象及地震井田属北暖温带大陆性干旱气候,降水稀少,夏季炎热,冬季干冷,年温差和日温差均较大。年平均气温11.4℃,7月平均最高气温25.8℃,1月平均气温为-8.0℃,年平均降水量仅67.3mm。年蒸发量高达2860mm,蒸发量是降水量的40多倍,湿度平均为43%,冻土平均深80cm,最大达120cm库车县地处天山-地中海地震活动带,地震较频繁,据库车县志记载自1893年至今共发生里氏4.7级以上地震22次,其中最大的一次发生在1949年2月24日,震中位于库车县与轮台县交界处,震级7.25级,震中烈度达9度。依据《新疆地震动峰值加速度区划图》,该区地震动峰值加速度为0.20g,相当于地震烈度Ⅷ度。五、矿井水源及电源1、矿井水源库车河邻近井田东部,库车河平均流量30.90m3/s,最小流量2.87m3/s,年迳流量达3.31亿m2、矿井电源距榆树泉煤矿1.8km处的阿格变电所是一座35/10KV变电所。该变电所现有一台35/10KV2500KVA变压器一台。为解决榆树泉煤矿供电电源,阿克苏电力公司决定对阿格变电所进行增容改造,将主变容量增至2×6300KVA,并于2009年9月形成双电源(环形供电网络)。本次设计从阿格变电所10KV不同母线段各引接一回10KV电源,新建二回10KV砼电杆LGJ-95导线架空输电线路2×1.8km,线路一回工作,一回备用。六、矿区开发现状井田内先后有10个生产井开采煤炭资源,其中小煤窑已关闭、停产,现井田内有3个矿井,其井田内生产矿井及小窑开采情况分述如下:1、榆树沟煤矿该矿位于井田的西部,捷斯德里克向斜的南翼,有井口3个,即1号井、2号井和3号井。1991年以前属个体小煤矿,后由部队收购,开采至2001年1月移交科兴煤炭公司,设计年产量均为3万吨,目前该矿井正在进行9万吨井型改造。1号斜井:采用斜井开拓,主井筒坡度为25°,斜长90m处见下8煤层,160m处见下9煤层,开采+1770m水平以上下9煤层,煤层厚1.10~2.40m,煤层厚度变化大不稳定,向四周有明显变薄的趋势,现已停采下9煤层,目前沿+1770m水平向南开拓一石门见下10煤层(石门长146m),开采+1770m水平以上下10煤层,为单翼开采,向西开采700m。矿井日排水量200m32号井:1992年建井,斜井开拓,主井筒坡度为25°,斜长300m,开采+1774m水平以上下10煤层,煤层厚2.80~4.00m,巷道长1095m,其中向西开拓995m,向东开拓100m。矿井日排水量150~200m33号斜井:采用斜井开拓,坡度为10°,开采下7煤层,因煤层厚度变化大,煤质差,市场销路差,经济效益差,现已停产关闭。榆树沟煤矿技改井:该井是在原1号副斜井的基础上改造而成,设计年产量为9万吨,开采+1747m水平以上下10煤层,目前该水平巷道向东开拓了700m,向西开拓了500m。矿井日排水量480m32、榆树泉煤矿(1)榆树泉煤矿生产井1994年3月建井,设计生产能力为3万吨,采用斜井方式开拓,斜井坡度为23~8°,斜长297m,开采+1783m水平以上下10煤层,煤层厚4.20~4.30m,巷道长1050m,其中向西开拓460m,向东开拓590m至火烧区。矿井日排水量200~250m3(2)榆树泉煤矿技改井2005年3月建井,设计生产能力为9万吨,采用斜井方式开拓,斜井坡度为17°,斜长356m,现开采+1755m水平以上下10煤层,煤层厚3.80~4.00m,为单翼开采,巷道向西开拓450m,向东仅开拓了100m巷道。矿井日排水量72m33、榆树峰煤矿榆树峰煤矿是在原榆树河煤矿(原塔里木乡煤矿)和宏业煤矿(原监狱煤矿)的基础上合并而成,合并后的矿井称榆树河煤矿,2006年更名为榆树峰煤矿。现就井田内煤矿开采情况分述如下:(1)宏业煤矿原名监狱煤矿,1994年建井,有主井、副井和风井3个井口,设计年产3万吨,采用斜井开拓,主斜井坡度为-31°,斜长229.13m,共开采4个水平,目前+1734m水平以上下10煤层已采空,该水平向西开拓了1500m与付井相通,向东未开采。开采+1680m水平以上下10煤层,煤层平均厚度在3.30m左右,目前该水平已向暗斜井以东采了200m,向西开拓200m。矿井日排水量1200~1300m3。(2)原榆树河煤矿1995年建井,原名为塔里木乡煤矿,由库车县科兴煤炭实业有限责任公司收购后更名榆树河煤矿,设计年产3万吨,有主井和风井2个井口,为斜井开拓,主井坡度为28°,垂深225.96m,分四个水平开采,四水平开采+1749.01m水平以上下10煤层,煤层平均厚度在3.50~3.60m左右,分东西两翼开采,向西开拓1000余m与宏业煤矿贯通,向东开采约500m以上。矿井日排水量170~180m3。该矿曾于2002年4月18日在+1806m水平向西开拓至470m处与火烧区沟通,导致火烧区积水突入矿井,造成淹井事故,并造成5人死亡,据估计涌水量达3万m3左右。2005年1月14日在+(3)榆树峰技改井位于矿区东部9勘探线附近,设计年产15万吨,斜井方式开拓,主采下10煤层,设计井筒斜长478m,坡度为25°,2005年3月开工建设,2006年10月6日该井筒掘进至462m(斜长)时,当井筒揭露下10煤层顶板含砾粗砂岩时井筒涌水量突然增大,初期涌水量达到10m3/min以上,至使井筒淹没,无法施工。预计井筒排水量在170m4、1号、2号、3号、4号废井位于井田的中东部,捷斯德里克向斜的北翼,6~8勘探线间,原为监狱煤矿,采用斜井开拓,除3号废井沿下7煤层底板开拓井筒外,其它废井均沿下8煤层底板开拓井筒,坡度一般在30°左右,开采下7和下8煤层,因煤层厚度变化大,煤质差,市场销路差,经济效益低而关闭,因开采深度浅,矿坑排水量较小。因关闭时间较长,又无详实的记录资料,其开采深度和开采面积均不详,只能根据调查结果推断。七、矿区总体规划情况根据划定的矿区范围,榆树泉煤矿划定后的井田范围比本次设计开采范围(采矿证范围及探矿权范围)略大,规划的井田范围把井田东部及西部空白区整合成一个矿井进行开发。井田东北部毗邻大平滩煤矿,南部为榆树岭、榆树田和夏阔煤矿,西部紧邻北山中部煤矿。根据总体规划,矿区共用基础设施规划如下:(1)矿区选煤厂根据《新疆库车阿艾矿区总体规划》,本矿区拟在金沟煤矿附近建一座原煤入洗能力300万吨/年的选煤厂,可以满足金沟煤矿、榆树岭煤矿、榆树泉煤矿、榆树田煤矿和夏阔坦煤矿洗选煤的需要。按照矿井的建设顺序及发展规划,选煤厂的建设可与矿井同步建设,也可采用分步建设、滚动发展的建设模式。金沟选煤厂拟采用一次建设并投产的方式,以满足用户要求。选煤厂具体建设方案下一步应做专题研究及设计,本设计不再单独考虑选煤厂建设。(2)矿区水源根据总体规划,阿艾矿区水源均取自库车河。本矿井设计水源也取自库车河,与总规一致。(3)矿区公路阿艾矿区位于217国道附近,矿区煤炭、物资等交通运输主要依托于217国道。该矿井位于217国道附近,交通运输依赖于217国道,与总规一致。(4)通讯中国电信固定电话由附近电信局接至榆树泉煤矿,另外中国移动通讯网络已经覆盖矿区,对外通信方便可靠。第二节地质特征一、区域地层阿艾矿区位于库车中新生代山前坳陷的中部,其含煤地层的沉积、构造特征与区域内的同时代地层的沉积、构造特征基本相同。根据已有的地质资料,库车阿艾矿区内分布的地层主要有三叠系、侏罗系、白垩系、第三系和第四系。现就各时代地层的岩性特征分述如下:1、三叠系(T)中下统(T1-2):为一套紫红色、红色砾岩、砂岩为主的磨拉石建造,属于干燥炎热条件下的山麓堆积,与古生界地层呈不整合或断层接触。上统(T3):下部紫红色砾岩、泥岩互层为主,砂岩、粉砂岩次之;上部以灰绿、绿色、灰黄色砂岩、粉砂岩、泥岩为主,夹透镜状菱铁矿及薄层炭质泥岩,为深水湖相及河床相的沉积,说明晚三叠纪气候从干燥炎热转向温暖潮湿,为后期成煤创造了条件,地层总厚约938~1928m。与下伏的中、下三迭统为整合接触。2、侏罗系(J)(1)侏罗系下统(J1)从下向上分为塔里奇克组(J1t)、阿合组(J1a)、阳霞组(J1y)。塔里奇克组由灰色粉砂岩、泥岩、灰色泥岩及灰白色中粗砂岩和煤层组成,以底部灰白色砂砾岩与上三迭统为界;阿合组上部为一套以巨厚层灰色、灰黄色砾岩、砂砾岩、砂岩为主的组合,底部夹有粉砂岩、泥岩及薄煤层;阳霞组为一套以灰绿色粉砂岩为主的组合,中夹有薄煤层和厚层油页岩;下统地层厚679~1447m。与下伏地层为整合或平行不整合接触。(2)侏罗系中统(J2)从下向上分为克孜勒努尔组和恰克马克组。克孜勒努尔组为一套深灰、灰绿及紫红色砾岩、砂岩、炭质泥岩及煤层;恰克马克组为灰黄、灰绿及紫红色砂质泥岩、砂岩、炭泥岩、菱铁矿及煤层组成。中统地层厚738~1922m。与下伏地层为整合接触。(3)侏罗系上统(J1)上统:主要有褐红色砾岩层,鲜红色厚层状泥岩、砂质泥岩夹白色粉砂岩,棕灰绿、灰白色泥岩、粉砂岩、油页等杂色条带,地层厚度约1004~1206m。与下伏地层为整合接触。3、白垩系(K)白垩系为浅紫褐色、浅棕色砾岩、含砾泥质砂岩、泥岩,多分布于拜城盆地北部山前侏罗系南侧。地层厚度1166m。与下伏侏罗系地层为平行不整合或角度不整合接触。4、第三系(R)上部为湖相碎屑岩沉积,下部为红色河流相或河湖相砂砾岩,分布呈东西向,以沉积厚度大、分布面广、红色层为特征。在库车河中游一带形成大峡谷典型地貌。地层厚度1999~3298m。与下伏地层不整合接触。5、第四系(Q)为冲洪积层和山麓堆积、残坡积的砂砾石及砂土,松散无胶结,厚度变化较大。冲积层主要分布在河谷及冲沟之中,为颗粒大小不一的砂砾石混杂堆积物;坡积物和残积物以及风积物均有分布,但范围和厚度有限,对地质勘查和今后矿山建设都不会带来重大影响。更新统和全新统与下伏地层均为不整合接触。二、区域构造库车山前中新生代坳陷属于塔里木地块北缘的一个次级构造单元,由于后期受燕山运动及喜马拉雅运动的影响,形成了大致平行于天山山脉的东西向的山前二级褶皱单元,在形成东西向褶皱的同时受到了南东东、北西西扭应力的作用,因而产生了次一级波状起伏。由东至西有吐格尔明倾伏背斜,比尤勒包古孜复式背斜,克拉苏背斜,巴依里卡拉背斜等。除区域北部有一条较大的东西向断裂外,其余均属局部构造。现就库车阿艾矿区的主要褶皱构造和断裂构造特征简述如下:1、捷斯德里克向斜:向斜轴与捷斯德里克背斜轴平行排列、是阿艾矿区侏罗系最北边的一个褶皱构造、轴向近东西向。向斜核部为阿合组地层,两翼及转折端为塔里其克组地层,北翼地层陡倾角在40°左右,南翼地层缓倾角在10°左右。在该向斜中下5以上煤层大部分已自燃,仅下5煤层在向斜轴部有少量残留。下5煤层以下诸煤层露头大部分已自燃。2、捷斯德里克背斜:位于捷斯德里克向斜的南部,背斜轴近东西向展布,延长14.3km,地层倾角:北翼8°~24°,南翼9°~30°,两翼地层由下侏罗统塔里奇克组(Jlt)和阿合组(Jla)组成。3、夏库坦向斜:位于捷斯德里克背斜以南,向斜轴平行于捷斯德里克背斜,受F2逆断层的影响,西部呈北东一南西向展布,地层倾角:北翼9°~30°,南翼40°左右,两翼地层由下侏罗统塔里奇克组(Jlt)和阿合组(Jla)组成。三、井田地层井田内出露的地层由老至新有上三叠统黄山街组(T3hs)、下侏罗统塔里奇克组(Jlt)、阿合组(Jla)和第四系(Q4)。现就矿区内地层由老到新分述如下:1、上三叠统黄山街组(T3hs)出露于井田的北部,岩性以灰黄、灰绿色、黄绿色粉砂岩、泥岩、细砂岩呈不等厚互层状,局部夹有菱铁矿薄层,水平层理发育,上部见有炭质泥岩、煤线或薄煤层,未见底,厚度不详。2、下侏罗统塔里奇克组(Jlt)岩性以灰白色、浅灰绿色粗砂岩、中砂岩及砂砾岩为主,夹灰色、灰绿色细砂岩、粉砂岩及炭质泥岩和煤层,夹有薄层菱铁矿。局部可见枝脉蕨及苏铁、银杏类植物化石。地层厚度340~355m。煤层主要集中在中上部,在区域上该组地层含煤8~14层,本矿区内下5以上煤层及煤层露头已火烧殆尽,地表大部分被红色烧变岩所覆盖。本组地层与下伏地层呈整合接触。按岩性组合特征及含煤性将本组地层分为上、中、下三段。下段(J1t1):出露于井田的北部,上部以深灰色粉砂岩、细砂岩为主,夹薄层泥岩及薄煤层(下13)和煤线,下部以灰绿色中、粗砂岩为主,夹有细砂岩,具大型斜层理,不含煤,底部为砂砾岩,本段地层厚大于40m。中段(Jlt2):出露于向斜的南北两翼,为区内主要含煤段,岩性以灰白色粗砂岩及砂砾岩为主,夹灰色粉砂岩、泥岩,含煤5-6层,编号为下6~下12煤层,其中下7、下10煤层为可采煤层,下12煤层全区分布,层位稳定,为中、下段分界标志,本段地层厚约84.70~145.77m。上段(J1t3):全区均有分布,含下1、下2、下3、下4和下5等5层煤层,因该段地层所含煤层除下5煤层在5勘探线以东向斜轴部有少量残留外,其余煤层均已自燃,岩石受煤层自燃烘烤后多呈红色、紫红色、棕红色、褐红色、褐色烧变岩,其原岩主要以粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩为主,因区内下5煤层火烧严重,其底部有一层巨厚层状的灰白色中粗砂岩,地表易于辩别,可作为上段与中段地层的分界标志。本段地层厚度约16.38~91.19m。3、下侏罗统阿合组(Jla)主要分布于4勘探线以东的向斜轴部,岩性以灰白色、浅黄绿色中、粗砂岩为主,巨厚层状,具大型斜层理,夹薄层细砂岩,底部为灰白色砂砾岩,与下伏地层呈冲刷接触,可见地层厚约7.56~187.93m。4、第四系全新统(Q4al+pl)主要分布于井田南北向的冲沟内,沿冲沟呈条带状分布,岩性以粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾石、漂石为主,结构松散,未胶结,地层厚度0~37.02m。四、井田构造本井田总体为一宽缓的向斜构造(捷斯德里克向斜),向斜轴近东西向展布,向西逐渐跷起,向东逐渐倾伏,该向斜为一不对称的向斜,南翼地层相对较缓,倾角多在9°~14°之间,一般在10°左右,北翼地层相对较陡,倾角多在20°~40°之间,断裂构造不发育,井田构造复杂程度属简单类型,即“Ⅰ类”。五、煤层1、含煤性本井田含煤性属于塔里奇克组的富煤层段,其岩性主要由河流相、湖泊相、沼泽相、泥炭沼泽相形成的灰色-灰白色石英砂岩,粗砂岩、砂砾岩、中-细砂岩、粉砂岩、泥岩、炭质泥岩及煤层组成,平均厚度204.11m,含煤层14层。根据塔里奇克组地层岩性组合和含煤特征将其分为上、中、下三个含煤段,因矿区内上段地层中下1~下5煤层(除下5煤层在5勘探线以东向斜轴部有少量残留外)已火烧殆净,煤层主要分布在该组地层的中段(J1t2)。钻孔控制的0.3m以上的煤层13层,单层厚度在0.25~10.60m,平均纯煤总厚23.79m,按井田内塔里奇克组(J1t)含煤地层工程控制平均厚度204.11m计,含煤系数为11.66%,其中可采和局部可采煤层4层,可采煤层平均总厚6.90m。2、可采煤层(1)、下5煤层井田内外共施工有27个控煤钻孔,其中有7个钻孔控制了该煤层,其它20个钻孔煤层全部火烧,见煤孔均分布在5勘探线以东向斜轴部,属煤层自燃残留煤,有益厚度在4.50~10.60m,平均10.47m,不含夹矸,煤层结构简单,属于稳定的可采煤层。煤层顶板岩性为中砂岩和细砂岩,底板岩性为粉砂岩。与下部下7-1煤层间距为18.40~47.80m,平均32.07m。因该煤层可采范围仅局限于5勘探线以东的向斜轴部,呈一狭窄的长条状。可采面积约0.86万m2,井田范围面积9.66万m2,可采面积占8.9%,因其分布面积小,且属于煤层自燃残留煤,因此该煤层不参于储量计算。(2)、下7-1煤层该煤层地表露头及浅部大部分已火烧。井田内外共施工有27个控煤钻孔,其中有9个钻孔控制了该煤层,其它18个钻孔未见该煤层,见煤孔均分布在5~7勘探线之间,全部为可采点,有益厚度0.83~2.12m、平均厚度1.59m,该煤层在5勘探线以西和7勘探线以东地段尖灭,不含夹矸,简单结构,该煤层属局部可采的较稳定煤层。煤层顶板为中砂岩和细砂岩和底板岩性为深灰色粉砂岩,与下部下7-2煤层间距为1.54~3.14m,平均2.32m。(3)、下7-2煤层该煤层地表露头及浅部大部分已火烧。井田内外共施工有27个控煤钻孔,其中有23个钻孔控制了该煤层,除7-1和8-1钻孔不可采外,其它19个钻孔全部为可采点,有益厚度0.25~4.78m、平均厚度2.11m,简单结构,属全区大部可采的稳定煤层。煤层顶板为中砂岩和砂砾岩和底板岩性为深灰色粉砂岩,与下部下8煤层间距为10.54~74.61m,平均23.82m。(4)、下8煤层:井田内外共施工有27个控煤钻孔,其中有24个钻孔控制该煤层,厚度在0~2.66m,平均1.21m,含0~1层夹矸,煤层结构简单,该煤层属于局部可采的较稳定煤层。煤层顶板为泥岩和粉砂岩,底板为炭质泥岩、泥岩、粉砂岩。与下部下10号煤层间距为47.50~59.10m,平均53.92m。可采范围主要分布在3~6勘探线间的向斜北翼,其余地段不可采或零星可采。(5)、下10煤层该煤层地表露头及浅部均已火烧。井田内外共施工有27个控煤钻孔,7个巷道控煤点,其中有26个钻孔控制了该煤层,全部为可采点,有益厚度2.58~4.35m、平均厚度3.20m,除8-1孔含1层夹矸外,其余见煤点均不含夹矸,简单结构,属全区可采的稳定煤层,煤层顶板为细砂岩和粉砾岩和底板岩性为深灰色粉砂岩,与下部下11煤层间距为5.70~6.70m,平均6.20m。井田可采煤层特征如表1-2-11可采煤层特征一览表表1-2-煤层编号煤层厚度(m)煤层间距(m)顶板岩性底板岩性稳定性可采性煤层结构最小-最大均值(点数)最小-最大均值下54.5~10.610.47(6)中细砂岩粉砂岩稳定可采简单18.40~47.8032.07下7-10.83~2.121.59(9)中细砂岩粉砂岩较稳定局部可采简单1.54~3.142.32下7-20.25~4.782.11(23)中砂岩砂砾岩粉砂岩稳定大部可采简单10.54~74.6123.82下80.00~2.661.21(22)细砂岩砂砾岩粗砂岩粉砂岩较稳定局部可采简单47.50~59.1053.92下102.58~4.353.20(24)细砂岩粉砂岩粉砂岩稳定全区主采简单六、煤质1、煤层的物理性质和煤岩特征(1)、物理性质各煤层宏观煤岩组份大致相同,以暗煤为主,丝炭次之,亮煤较少,宏观煤岩类型主要以半亮型及半暗型煤为主。(2)、煤岩特征井田内各煤层显微煤岩组分有机质组份占70.6~97.1%,平均90.1%,无机质组份占2.9~27.5%,平均11.95%。有机组成以镜质组份为主,惰质组、壳质组次之。区内各煤层的显微煤岩分类为微镜惰煤或微泥质煤。各煤层的变质阶段均为Ⅰ-Ⅱ阶,镜煤最大反射率Romax≤0.69。2、煤的化学组成1)、煤的工业分析水分(Mad):井田内各煤层的原煤水分(Mad)平均含量在1.93~2.88%之间,浮煤水分平均含量1.84~3.63%。从各煤层的两极值统计结果,各煤层水分变化很小,均属低水份煤。灰份(Ad):原煤灰分(Ad)含量平均在8.26~23.34%之间;浮煤灰分(Ad)含量平均在3.15~7.15%之间;下7-1和下7-2煤层原煤为低灰煤(HA),浮煤为特低灰煤(SLA)煤层;下8煤层原煤为中灰煤(MA),浮煤为低灰煤(LA);下8煤层原煤为中灰煤(MA),浮煤为低灰煤(LA);下10煤层原煤为低灰煤(HA),浮煤为特低灰煤(SLA)。挥发份(Vdaf):井田内各煤层挥发分产率均较高,原煤挥发分平均值在37.10~39.36%之间,浮煤挥发分平均值在36.75~37.84%之间,其变化幅度很小。井田内下7-1、下7-2、下8、下10煤层有个别点挥发份小于37%外,井田内煤层挥发份相对集中在高挥发份等级中(HV)。2)、有机元素分析各煤层原煤元素含量中碳元素含量最高,含量平均在83.02~84.12%;氧+硫元素次之,含量平均在8.84~9.80%;氢元素含量平均在5.35~5.62%,氮元素含量最少平均在1.51~1.68%。3)、有害元素分析有害元素主要包括:全硫、磷、氟、砷、氯等元素,地质报告对下7-1、下7-2和下10号煤层原煤中有害元素进行了分析。A、全硫井田内各煤层硫含量普遍较低,原煤全硫含量平均值在0.38~0.44%,浮煤中全硫含量平均在0.30~0.32%,均≤0.5%,三层可采煤层均属特低硫分煤(SLS)。B、磷元素井田内各煤层原煤干燥基磷(Pd)平均含量两极值在0.002~0.007%之间,浮煤干燥基磷(Pd)平均含量两极值在0.001~0.005%之间,三层可采煤层均属特低磷煤(SLP)。C、氟元素井田内各煤层原煤空气干燥基氟(Fad)含量较低,原煤中氟(Fad)含量在7~55μg/g之间,三层可采煤层原煤和浮煤均属于特低氟煤(SLS)。D、氯元素井田内三层可采煤层均做了氯测试,通过对化验资料的分析统计,原煤氯(Cld)平均含量在0.034~0.039%之间,三层可采煤层均为特低氯煤(SLCI)。E、砷元素井田内三层可采煤层作了砷含量测试,通过对化验资料的分析统计,原煤空气干燥基砷(As.ad)含量在0~3μg/g之间。浮煤Asad含量在0~1μg/g之间,三层可采煤层均属于一级含砷煤(ⅠAs)。总之,本井田内各煤层中有害元素含量总体较低,可满足发电工业及炼焦用煤的需要。3)、煤的工艺性能(1)煤的发热量(Qgr·d)矿区内煤层发热量普遍较高,原煤干燥基高位发热量(Qgr.d)两极值为23.40~33.25MJ/kg,平均值高达31.28MJ/kg。各煤层发热量值比较接近,变化幅度很小,下7-1、下7-2和下10煤层属于特高热值煤(SHQ),下8煤层属于高热值煤(HQ)。(2)煤的粘结指数及焦渣特征各煤层粘结指数平均值在42-80之间,区内各煤层粘结指数等级为:下7-1属中强粘结煤(ZQN),下7-2属于中粘结煤(ZNM),下8属于不粘结煤(BNM),下10属于强粘结煤(QNM)。(3)煤的低温干馏区内煤层焦油产率两极值为10.4~13.8%,平均值为11.83%,根据煤焦油产率分级标准:下7-1煤层焦油产率在11.6~13%之间,平均值为12.3%,属于富油-高油煤,下7-2煤层焦油产率在10.4~11.4%之间,平均值为10.9%,属于富油煤,下10煤层焦油产率值在10.4~13.8%之间,平均值为12.3%,属于富油-高油煤。(4)煤的灰成份与灰熔融性各煤层煤灰成份中,总的看是SiO2含量稍高,其次为Al2O3、Fe2O3和CaO,而TiO、SO3、MgO含量较少,其中SiO2含量平均在43.3~58.82%,Al2O3含量在17.96~20.40%、Fe2O3含量在6.31~12.06%;CaO含量平均在7.31~14.84%。区内煤层煤灰成分以硅质灰为主,铝质、铁质、钙质灰份次之。下7-1煤层煤灰的软化温度(ST)在1240~1260℃之间,属较低软化温度灰(RLST)—中等软化温度灰(MST);下7-2煤层的煤灰软化温度(ST)在1280~1400℃之间,属中等软化温度(MST)—较高软化温度灰(RHST)。下10煤层的煤灰软化温度(ST)在1150~1270℃之间,属较低软化温度灰(RLST)—中等软化温度(MST)。各煤层煤灰流动温度(ST)在1210~1400℃之间,属较低流动温度(RLFT)—较高流动温度灰(RHFT)。4、煤种及煤类井田内各可采煤层的煤类及分布情况分述如下:下7-1煤层:以45号气煤为主,其次为31号不粘煤和1/3焦煤。井田内除5-1钻孔为31号不粘煤(31BN),6-3钻孔为1/3焦煤外,其余地段均为45号气煤(45QM)。下7-2煤层:以43、44、45号气煤为主,其次为41号长焰煤、31号不粘煤和32号弱粘煤。41号长焰煤、31号不粘煤和32号弱粘煤主要分布在7勘探线以西的向斜轴部,其余地段除8-3钻孔为41号长焰煤外均为气煤。下8煤层:以41号长焰煤、31号不粘煤为主,其次为45号气煤。气煤仅零星分布于3-3孔附近。下10煤层:以44、45号气煤为主,其次为41号长焰煤、31号不粘煤、32号弱粘煤和33号1/2中粘煤。41号长焰煤、31号不粘煤、32号弱粘煤和33号1/2中粘煤主要分布于2~8勘探线间的向斜轴部,其余地段均为气煤。各主要可采煤层煤质特征如下:下7-1煤层:为低灰、特低硫、特低磷、低水份、高挥发份、特高热值、较低软化温度~中等软化温度灰,不粘结~强粘结性,良等可选的煤层,煤类为不粘煤、弱粘煤和气煤。下7-2煤层:为低灰、特低硫、特低磷、低水份、高挥发份、特高热值、中等软化温度~较高软化温度灰,具中强粘结~强粘结性,局部地段为不粘结或弱粘结,良等可选的煤层,煤类以43-45号气煤(QM)为主,不粘煤、弱粘煤和长焰煤次之。下8煤层:为中灰、特低硫、低水份、高挥发份、高热值、不粘结,良等可选的煤层,煤类以41长焰煤、31号不粘煤为主。下10煤层:为低灰、特低硫、特低磷、低水份、高挥发份、特高热值、具强粘结~特强粘结性,优等可选的煤层、煤类以45号气煤主,1/3焦煤(1/3JM)次之。由此可知:本区下7-1可作为动力用煤,下7-2和下10煤层可作为炼焦用煤及配煤,亦可作为动力用煤。七、水文地质(一)、区域水文地质1、概况1)、地形地貌井田位于天山褶皱带南麓,塔里木盆地北缘,库车中新生代山前坳陷的中部,阿艾矿区的北部。盆地的北面由石炭系和二叠系的凝灰岩、安山岩、石英斑岩、花岗岩等组成的中高山区,盆地内则由三叠系和侏罗系砂岩、砂砾岩及泥岩等组成的中低山地形。矿区东部由库车河冲洪积砂砾石组成的河谷地貌。地势总体呈北高南低,地表基岩裸露,植被稀疏,冲沟发育,地表排泄条件良好。2)、气象本区属北暖温带大陆性干旱气候,气候干燥,降水稀少。夏季炎热,冬季干冷,年温差和日温差均较大。灾害天气主要为暴雨、冰雹及沙尘暴。年平均气温11.4℃,7月平均最高气温25.8℃,1月平均气温为-8.0℃,年平均降水量仅67.3mm。年蒸发量高达2860mm,是降水量的40余倍,湿度平均为43%,冻土平均深约80cm3)、地表水盆地内地表水系多呈南北向分布,库车河位于井田的东南部,距井田南部边界直线距离约5.0km,以冰雪融化水、大气降水及山区泉水为主要补给源,年径流量3.31亿m3,流量随季节变化大,动态显著,冬季和初春为枯水期,径流量仅占全年总量的5.6%,夏、秋两季为丰水期,6~8月份由于多暴雨常形成山洪。河水水位标高在1680.0m左右,属当地最低侵蚀基准面。井田内无常年性地表水,均为季节性冲沟,冲沟多自北向南纵贯整个井田,冲沟仅在每年融雪期和雨季才形成短暂水流,雨季(6~9月)常形成山洪。2、区域水文地质分区该区为燕山构造早期所形成的山前坳陷盆地,组成盆地的地层主要有晚古生界石炭系和二叠系的火成岩、变质岩,中生界侏罗系的沉积碎屑岩,以及新生界第四系堆积物,因此根据区域岩性、地貌和地下水分布特征将该区划分为四个水文地质分区。(1)、火成岩、变质岩裂隙含水区该区位于井田北部中高山区,主要由石炭系和二叠系的碳酸岩、火山碎屑岩、花岗岩、花岗岩片麻岩等所组成,地形陡峭,基岩裸露,出露位置较高,岩石裂隙较发育,赋存网状和网脉状基岩裂隙水,接受大气降水和融化雪水的补给,水量较丰富,地下水在深切的沟谷处多以泉的形式排泄。(2)、三叠系、侏罗系砂岩及砂砾岩裂隙、孔隙承压含水区该含水区主要分布在山前低山丘陵区,也是煤炭资源的主要赋集区,岩性由砂砾岩、砂岩、泥岩及煤层组成,矿区位于捷斯德里克背斜的南翼。地下水主要来自大气降水和冲沟中季节性水流补给,赋存一定量的地下水。由于该区岩层裂隙不甚发育,地下水循环条件差,多为弱含水地层。(3)、白垩系、第三系孔隙、裂隙含水区该含水区主要分布于山前地带,不整合于侏罗系地层之上,岩性为一套干旱河流相、湖泊相沉积的粉红色、紫红色砂砾岩,赋存孔隙、裂隙水,含水性弱,水量贫泛,露头稀少,以泉的形式排泄,泉水流量一般小于0.10L/s,水化学类型为SO4·Cl-Na·Ca或SO4·Cl-Na。(4)、第四系砂砾石层孔隙潜含水区该区含水层主要分布在现代河床及冲沟之中,由砂、砂砾石及亚砂土组成,结构疏松,渗透性强,接受地表水直接补给,为良好含水地层。3、地下水的补给、径流、排泄条件区域内各含水层主要接受大气降水、融化雪水、地表水和第四系砂砾石潜水的补给,地下水运动的总体流向由北向南迳流,但受地形切割影响或不同透水性岩层(隔水层)的阻隔作用,以及受区域阻水断层的影响,多以泉水的形式向沟谷排泄。4、水文地质条件与井田地下水关系井田位于第二水文地质分区,由于距第一、三水文地质分区较远,故与之无直接水力联系;由于区内冲沟较发育,沟谷中沉积有较厚的砂砾石,接受雪水或大气降水直接补给赋存一定量的地下潜水,致使第四系砂砾石层孔隙潜水与下伏侏罗系基岩含水层发生水力联系。(二)、井田水文地质1、井田概况井田位于天山南麓库车河西岸,南以捷斯德里克背斜轴为界,东邻斯提克厄肯沟,北以三叠系顶界为界,西以2勘探线为界,地势总体呈南北高中间低的一长条状斜坡地形,矿区内地面标高在1743.80~1960.60m,地表大部分被浅红色、褐红色、黑褐色烧变岩所覆盖,基岩裸露,植被稀少,地表排泄条件良好。矿区内无常年性地表水系,均为季节性冲沟,冲沟仅春季冰雪融化期和夏秋两季暴雨期才形成短暂水流。区内构造形态总体为向斜构造(捷斯德里克向斜),矿区则位于该向斜构造内。2、含(隔)水层的划分1)、划分依据井田内主要出露的地层有第四系、侏罗系和三叠系。侏罗系地层在矿区内广泛出露,因煤层自燃之原因,地表大部分被红色烧变岩所覆盖,煤层发育于下侏罗统塔里奇克组地层之中,根据钻探揭露,侏罗系地层主要由泥岩、炭质泥岩、粉砂岩、细砂岩、中砂岩、粗砂岩、砾岩及煤层组成,多以互层状韵律状形式产出,各种岩石的单层厚度可由数厘米变化到数米,乃至数十米。因此难以按单一岩性岩层划分含(隔)水层,只能以较大的岩性段来划分。经钻孔简易水文观测,当钻孔钻进进入到烧变岩、粗砂岩、砾岩段时则表现为泥浆消耗量相对增大,反之则减小,由此说明烧变岩、中-粗砂岩、砾岩裂隙孔隙较发育能给出水来,地下水赋存于硬脆多孔隙的砂岩和砾岩中。据区内生产矿井井下观察,泥岩、粉砂岩干燥而不含水,细砂岩潮湿,中粒砂岩渗水,粗砂岩滴水。因此,将泥岩、泥质粉砂岩和炭质泥岩等细颗粒岩石划分为相对隔水层,而将烧变岩、中、粗砂岩、砾岩等颗粒相对较粗的岩石划分为含水层。2)、含(隔)水层的划分根据上述划分依据与说明,并结合钻孔简易水文资料及地层岩性,将该区地层划分为3个含水层,1个透水层和2个隔水层。3、含(隔)水层特征(1)、第四系全新统冲、洪积砂砾石层孔隙潜水含水层(H1)主要分布在井田内南北向的冲沟内,沿冲沟呈条带状分布,且以东部的斯提克厄肯沟分布面积、厚度最大,由细砂、中砂、粗砂、砾石等组成,厚0-37.02m,砾石成份以火成岩、变质岩、石灰岩、砂岩为主,砾石多为次圆状-次棱角状,分选差。该含水层结构松散,透水性强,接受大气降水、山区泉水和季节性地表水的补给,赋存一定量的地下水。据矿区南部榆树岭煤矿D-1钻孔抽水试验,其单位涌水量为3.610L/s·m,平均渗透系数为61.673m/d,说明本含水层含水较丰富,属富水性中等的含水层。水化学类型为Cl·S04-(K+Na)·Ca型水。(2)、侏罗系下统阿合组透水层(H2)主要分布于5勘探线以东向斜轴部,岩性以中砂岩、粗砂岩、砂砾岩为主,局部夹有薄层细砂岩,厚度>100m,裂隙、孔隙较发育,透水性较好,由于该段地层在本矿区内均位于当地地下水水位以上,属透水不含水层。(3)、烧变岩含水层(H3)烧变岩含水层为一特殊含水层,在井田内广泛分布,井田内下5以上煤层大部分被已火烧,下7~下10煤层浅部及地表露头均已自燃。由于受煤层自燃的影响,煤层顶底板岩石受到高温烘烤多以变质成烧变岩,岩石变的硬而脆,裂隙发育,岩石破碎,孔隙大,透水性强。井田内施工的25个钻孔,其中有24个钻孔对火烧区进行了控制,同时还布设了一定数量的磁法勘探线,根据磁法勘探和钻探验证结果,火烧深度一般在0~160.65m。通过钻孔简易水文地质观测,矿区内位于当地地下水水位以上的火烧区大部分属于透水不含水地层,但由于受地形和水文地质条件差异的影响,火烧深度不一,其底部常形成锯齿状或锅底状,含水情况也不相同,局部地段有利于地下水赋集,而位于当地地下水水位以下,特别是位于向斜轴部,以及与第四系砂砾石含水层及地表水有水力联系的地段,富水性相对较强。通过7-3孔、3-1孔和V-3孔对该含水层进行了抽水试验,其水位埋深在20.30~58.65m,标高在1800.95~1867.89m,单位涌水量q=0.317~8.478l/s·m,渗透系数K=1.39~69.78m/d,属富水性强的含水层。水化学类型为Cl·SO4-(K+Na)·Mg型水。位于矿区东部的原榆树河煤矿曾发生过两次火烧区透水事故,一次发生在2002年4月,在+1806m水平(二水平)向西开拓至470m处与火烧区沟通,估计涌水量达3万m3以上。另一次发生在2005年1月,在+1749m水平(四水平)向东开拓过程中与火烧区沟通。总之,通过钻孔抽水试验和矿井调查均已证实,区内火烧区富水性较强,属强富水含水层。因此,煤矿在火烧区底部及附近开采时应按照“有凝必探,先探后掘”(4)、侏罗系下统塔里奇克组孔隙、裂隙承压含水层(H4)侏罗系下统塔里奇克组在井田内广泛分布,岩性主要以浅灰、深灰色、灰黑色中砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层为主,含下1~下13共计9层煤,地层平均厚度约253.58m。根据6-1孔和9-1孔抽水试验:其水位埋深在28.60~38.42m,标高在1820.41~1824.71m,单位涌水量q=0.006~0.02567l/s·m,渗透系数K=0.00408~0.0187m/d,属富水性弱的含水层。水化学类型为SO4·Cl-(K+Na)型水。但该含水层富水性在走向上和倾向上均有明显的差异性,如位于矿区西部的榆树沟煤矿和榆树泉煤矿排水量多在200~300m3/d,而位于矿区东部的宏业煤矿排水量可达1200m3/d以上,在位于矿区中部的6-1孔抽水结果,其平均单位涌水量q=0.0083l/s·m,平均渗透系数K=0.00524m/d,而位于矿区东部的9-1孔抽水成果,其平均单位涌水量q=0.024l/s·m,平均渗透系数K=0.0185m/d,从上述生产矿井排水资料和钻孔抽水试验资料可进一步得到验证。另外该含水层富水性在垂向上也存在较大的差异,从榆树峰煤矿技改井井筒开拓情况可得到证实,如位于9勘探线附近的榆树峰煤矿技改井井筒在开拓过程中井筒涌水量一般在30m3(5)、侏罗系下统塔里奇克下段隔水层(G1)出露于井田的北部,岩性以深灰色粉砂岩、细砂岩为主,夹薄层泥岩及薄煤层(下13)和煤线,局部夹有薄层细砂岩和中、粗砂岩,由于该岩组主要以细粒相为主,泥质胶结,岩石致密,裂隙不发育,因而其富水性和透水性差,可视为相对隔水层,本段地层厚约130m。(6)、三叠系上统黄山街组隔水层(G2)该隔水层主要出露于井田的北部,岩性主要以灰色、灰黑色、灰黄、灰绿色粉砂岩、泥岩为主,呈不等厚互层状,局部可见菱铁矿薄层,水平层理发育,上部见有炭质泥岩、煤线、薄煤层。由于该岩组主要以细粒相为主,泥质胶结,岩石致密,裂隙不发育,因而其富水性和透水性差,可视为相对隔水层。3、地下水与地表水及各含水层之间的水力联系1)、地下水与地表水之间的水力联系井田内无常年性地表水流及地表水体,但每年降水多集中在5-9月,特别是瀑雨期常形成山洪,这些降水常汇集在冲沟和低洼处形成季节性水流和暂时性地表水体,部分地表水则通过岩石风化裂隙和烧变岩裂隙入渗补给地下水,致使地下水与地表水在特定的季节和地形环境条件下,存在一定的水力联系。2)、含(隔)水层之间的水力联系(1)第四系含水层与基岩含水层之间的水力联系区内第四系砂砾石潜水含水层主要分布在矿区东部的斯提克厄肯等现代冲沟、河谷及洼地之中,分布面积较小,多呈条带状分布,主要接受大气降水、融化雪和季节性地表水补给,富水性较强,由于该含水层直接覆盖在基岩含水层之上,第四系含水层中的潜水可通过基岩风化裂隙补给下覆基岩含水层,从而与之发生水力联系。(2)基岩含水层之间的水力联系井田内基岩含水层均属弱含水层,且组成含水层的岩性较复杂,含水层与含水层之间存在着透水性极差的泥岩、泥质粉砂岩,由于地下水补给条件差,岩石裂隙和孔隙不甚发育,地下水循环条件差,加之受隔水层的阻挡,除局部地段由于受构造破坏,使得各含水层之间存在一定的水力联系外,其余地段水力联系极其微弱。3)火烧区含水层与地表水及第四系潜水的水力联系井田内冲沟较发育,冲沟均呈北南向分布,冲沟中的第四系砂砾石层直接覆盖在火烧区之上,地表水可通过第四系砂砾石潜水含水层入渗补给下伏的火烧区含水层,致使火烧区含水层与地表水及第四系潜水发生水力联系。4、地下水补给、径流、排泄条件区内地下水主要补给源为大气降水、融化雪水和季节性地表水,其中大气降和融化雪水通过基岩风化裂隙和烧变岩裂隙垂直入渗补给下伏基岩含水层,地表水则在深切的沟谷处通过上伏第四系砂砾石层入渗补给下伏基岩含水层。该区地下水流向受向斜构造影响,总体上是自北向南,自南向北汇集于向斜轴部,再沿向斜轴自西向东运移,矿坑排水是该区地下水主要排泄方式。5、水文地质单元的划分1)勘探报告对矿井水文地质类型的划分井田地形属低山丘陵地形,基岩裸露,地表被大面积的红色烧变岩所覆盖,第四系覆盖较少,植被稀疏,地势总体为南北高中间低,西高东低,地形有利于自然排水。井田内无常年流动的地表水流,气候干燥,蒸发强于降水。矿床埋藏于当地侵蚀基准面以下,井田地下水补给源主要为大气降水及井田东西两侧的冲沟中的季节性地表水和冲沟中砂砾石层孔隙潜水,矿床充水主要源于H4含水层孔隙裂隙承压水。据6-1、9-1孔抽水试验资料:单位涌水量(q)为0.006~0.02567l/s·m(q<0.1l/s·m),渗透系数(K)为0.00408~0.0182)设计对矿井水文地质类型的划分烧变岩含水层在井田内广泛分布,井田内下5以上煤层大部分被已火烧,下7~下10煤层浅部及地表露头均已自燃。由于受煤层自燃的影响,煤层顶底板岩石受到高温烘烤多以变质成烧变岩,岩石变的硬而脆,裂隙发育,岩石破碎,孔隙大,透水性强。根据磁法勘探和钻探验证结果,火烧深度一般在0~160.65m。通过钻孔简易水文地质观测,矿区内位于当地地下水水位以上的火烧区大部分属于透水不含水地层,但由于受地形和水文地质条件差异的影响,火烧深度不一,其底部常形成锯齿状或锅底状,含水情况也不相同,局部地段有利于地下水赋集,而位于当地地下水水位以下,特别是位于向斜轴部,以及与第四系砂砾石含水层及地表水有水力联系的地段,富水性相对较强。通过7-3孔、3-1孔和V-3孔对该含水层进行了抽水试验,其水位埋深在20.30~5

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论