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文档简介
峰峰集团公司孙庄矿矿井地质报告2004年二月第一章概况第一节井田位置与交通一、 地理位置二、 井田边界三、 井田交通第二节井田自然地理一、 地形、地貌特征二、 地表水系三、 气象四、 地震第三节生产建设概况第四节对原地质报告的评价第五节修改地质报告的目的和依据第二章井田地质第一节地层一、 地层层序、时代、厚度及岩性二、 地层对比的方法、依据及可靠程度第二节构造一、 区域构造及其特点二、 井田构造概况三、 断裂及褶皱四、 井田构造规律第三节陷落柱和岩浆岩第三章煤系煤层第一节煤系煤层第二节煤层一、 煤层概述二、 煤层顶底板岩性厚度及物理性质三、 煤层对比的依据和可靠性第三节煤质一、 井田煤质特征二、 可采煤层煤质三、 精煤煤质第四节其它有益矿产一、 建筑材料(石灰岩、砂、粘土等)的分布及质量、利用情况二、 金属矿产的分布和含量以及开采价值三、 希有、放射性矿产在井田内的分布和化验结果第四章水文地质第一节地表水系第二节含水层特征一、 奥陶系石灰岩含水层(I号含水层)二、 大青石灰岩含水层(II号含水层)三、 小青石灰岩含水层(III号含水层)四、 伏青石灰岩含水层(W号含水层)五、 山青石灰岩含水层(V号含水层)六、 野青石灰岩含水层(巧号含水层)七、 山西组砂岩含水层(即号含水层)八、 石盒子I砂岩含水层(伽号含水层)九、 石盒子II砂岩含水层(IX号含水层)十、风化基岩含水层(X号含水层)第三节矿井涌水量予计一、 矿井充水特征二、 各种相关因素对涌水量的影响三、 矿井突水情况简介第四节矿井供水、排水一、 矿井供水二、 矿井排水设施第五章开采技术条件第一节生产技术一、 采煤方法二、 开采煤层顶、底板情况三、 顶板管理第二节生产准备一、 目前生产水平的尚存储量二、 扩大、延深的准备工作情况三、 小煤窑开采情况第三节瓦斯、煤尘与煤的自燃、概述二、 瓦斯赋存条件与地质因素的关系三、 矿井瓦斯等级第四节地质条件分类与水文地质条件分类一、矿井地质条件分类刖言孙庄矿井田始于55年进行了普查工俏57年10月由煤炭工业部地质勘探总局峰峰办事处《孙庄井田精查地质报告》958年3月经国家储委以5号文批准,并提出需补充勘探。之后,由河北煤田勘探公司进行部分补充勘探并:《孙庄矿井田水文地质补充资料》64年经河北煤炭工业厅以)冀煤地第字132号文批准1973年1月至1979年4月,煤炭工业部邯邢水文指挥部地质队在木井田东部边界附近陆续施工水文孔1972年10月1日矿井投产后,经巷道开拓和采掘工作而生产揭露地质资料证木井田的勘探程度不足,为提供综合机械化采区和下山采区设计所需要的地质:分别于1975年和1976年编制了《孙庄井田补充勘探设计》呈报矿务局10月提出了《孙庄矿矿井地质报告》年10月和1984年3月又分别完成了补充勘探和补充勘探总结上述工作基础上北煤炭工业厅984年11月21日以(84)冀煤生字第19号文批复了《孙庄矿矿井地质报并提出了今后工作的建议。1985年以后矿井原煤产量大幅度提高,连续多年超麻水平,以西的上山采区相继结束急需接替下山又根据矿井长远发展规划部山青和下组煤层开采的刖期准备工作要尽早安排。因此,为加强矿井水文地质工作和别于1992年进行了大青含水层水文地质勘探和放水试验,并编制了总结报告呈报上:目前正在进行该井田南部奥灰含水层对大青灰岩含水层的垂向补给通道的勘测究。第一章概况第一节井田位置与通道一、 地理位置孙庄井田位于河邯郸市峰峰区西南部,』3梭9分4秒,东经10度9分46秒。在鼓山禾山之间的峰峰区界城镇与彭城镇内区东北距峰矿务局2km峰峰矿区kn、彭城镇km二、 井田边界孙庄矿井原设计井田界东部以号断层为界,南及西部均以窑采空区为西北部以号断层为界,北部以6 5滏阳河上游(间歇河)河岸为界向长度如倾斜宽度2^m面积约为。矿井投产后仅井田』界先后调整两次,分别如下:第一次是以庄井田的一I面线为界调整后井走向谶6.7km倾斜谶L5km有效面积9.7km。具体事宜详见峰爆水984]146号《关于矿北部井边界及矿界煤柱设的报告文件。第二次是以』线秘280为界,调整后井走向长度.5km,倾斜度L5km,有效面积为85km.具体事宜详见(85)冀字第30号关于调整孙矿与沙果园矿边界的通知文件。三、 井田交通1、 铁路:彭(城)孙雌)沙)铁路煤专用线,过矿井工业场与邯郸环铁路的彭城火站接轨,东与京广铁路衔接。2、 公路:邢(台)都)公路途经孙庄向南通往党并与峰峰矿、马头、郸公路网相,连交通便利。第二节井田自然地理一、 地形、地貌特征井田地形属于地丘地带,地表起伏不平,西南高、东北低,地表最高标高为+230111,最低标高为+160m,区内大部分被黄土覆盖,最厚可达15m。井田处于和村彭城峡谷之间,西靠太行山余脉莲花山,东靠鼓山西麓,南跨苏村冲沟,北至滏阳河南岸。二、 地表水系地表水分为南、北水系,分水岭在井田南部,沿东西走向。南部属于漳:河水系,发源于山西省太行山区,向东入南运河至天津汇入海河;中部和北部属于滏阳河水系,它发源于峰峰矿区鼓山中段元宝山,由奥陶系石灰岩泉群水汇流而成。其可流东经磁县,北专至献县入子牙河,经天津汇入海河。上述两条水系均在孙庄井田以外,不影响矿井开采。另外,1975年修建的跃峰渠一分干渠,经井田西部至苏村渠道由南北向转为东西向,横跨井田南端,每年雨季前需做防渗堵漏填扒缝等工作。三、 气象井田属半大陆性山区气候,四季分明,春季干旱多雨,夏季多雨炎热,秋季天高清爽,冬季气温较低。7一8月为雨季。春、夏、秋多东南风,冬季多西北风。近年气象情况见表1一1。表1一1 1956〜1994年气象情况表项目数量时间年平均降水量561.68im1956〜1994年最大年降水量1273.4mm1963年最小游降水量374.9mm1965年最大月降水量825.7mm1963年8月最大日降水量196.7mm1963年8月4日最大积雪厚度15cm1971年12月月平均最高气温28.4°C1965年7月月平均最低气温-4.3°C1964年2月
日平均最高气温34.1°C1968年6月11日和1972日平均最低气温-7.5°C年输月11月18日最高气温41.9°C1962年7月10日最低气温-15.7°C1958年1月16日最大冻土深度22cm1968年1月最大风速20n/s1961年5月3四、地震峰峰矿区处于华北地震带,属晋、冀、豫交界地区,在太行山南北大断裂带上裂度为7。。1830年彭城曾发生过一次8级以上的大地震,据记载,波及6省多个县。震中区地面建筑物全部毁坏潘月8日的邢台隆尧县大地震,峰峰矿区有震威,震源中心度级;1976年7月28日唐山地区丰南一带大地震,震中8级度对峰峰矿区无大的影响。第三节生产建设概况孙庄矿井于958年8月28日始建,1961年6月停建,1969年12月续建,1972年简易投产年设计能力为0万吨开拓方式为立井单水平上山开拓分6个采风一、二、三、四、五、六)开采。开采深度65北部部228。矿井投产时地质储量为11280.万吨,1994年末地质储量为30.万吨。矿井投产后至4年原煤产量分阶段情况见表-2孙庄矿分阶段产量情况表年别产量备注19723.15投产当年个季度产量197868.30矿井达到设计能力1985107.00年产量超过00万七1988120.20矿井最高年产量1989117.11990118.31991117.001992113.001993109.00199496.80第四节对原煤地质报告的评价原煤井地质报告是在9年10月由本矿技术科提出当寸矿井生产全-晰水平以西的上山采区,下山采区的开拓工程刚开始施工,对深部地区的构造只限于勘的认识。本井田精查报告是在7年10月由煤炭工业部地质勘探总局峰峰办事处提出。勘探网距^500X500ra其后您64年河北煤田勘探又对部分地区进行了补充勘探,重点是XF断层的透水性及井田南部坳陷进行补振煤炭工业部邯邢水文指挥部地质队又在6井田内东部边界断层附近施工水文钻5个,并进行了抽水试验8衅又由峰峰矿6务局地质勘探队对井田下山采区南北两个深部凹陷进行补充地质勘探个共施工钻孔并于1982年提交了补充勘探地质报告。截止1994年末,井田勘探密度13达/(km)2。以上控制程度较高,井田边界及深部构造、煤层赋存状态、主要含水层水文地质情况已基本查清,能够满足生产的除需专项勘探工程外,不再需要进行补充勘探工作。第五节修改地质报告的目的和依据自1979年提交矿井地质报告到现1在已矿井生产地区也由上山采区转入下山采区,原地质报告已不适应现阶段煤矿生产的需要。为使其更好地指导和服务于生产煤矿生产的全貌,根据近十多年的生产和补探所揭露的实际资料青灰岩含水层的勘探及放水试验,全面地、系统地对原矿井地质报告加以修改补充,实事求是井进行综合评价。第二章井田地质第一节地层孙庄井田属半掩盖式,仅于冲沟内局部及人工露头可见部分地层出露,依据钻;巷工程揭露的地层有:中奥陶系、中〜上石灰系、二叠系及第四系。叙述如下:一、地层层序、时代、厚度及岩性1、古生界奥陶系OO〜中统O)〜峰峰组05)〜三段05),由灰色、深灰色石灰岩及2 2 23深灰、浅肉红色白云质角砾岩组成。裂隙为泥质半充瑜最大厚度6m平均厚^8m中奥陶系在本煤田划分三组八段,平均总、而峰峰组(5)为中奥陶和最上23一段、石灰系0)〜中统CO〜本溪组Cb):假整合于峰峰组5)之上,主要为灰、
2 2 23浅灰、灰绿色泥岩及灰、灰绿色粉沙岩组成。泥岩具明显铁质粒。粉沙岩主要成分石英泥质胶结上部含煤一肉尽头煤层厚0.1m左右不可采本组最大厚度.7,最小G1m平均01、石灰系C)〜上统C。〜太原组Ct):整合于本组之上,主要为落层灰岩、泥岩、1 3粉沙岩、砂岩及煤层组合的海陆交互相沉淀物12层煤可采层,其中局部可采2层。本组厚度为7m二叠系P)〜下统P)〜山西组(S):与石灰系整合接触,主要由砂岩、粉砂岩、11泥岩及煤层组成,为陆相沉淀物3、层含燔要可采煤煤层位于本组下部。本组厚度为70n、二叠层下统()下石盒子纸心:由中〜细粒砂岩、粉沙岩组成。底部为细〜中11粒石英、长石砂岩。由菱铁矿颗粒形成不连续层理为其特征。顶部为鲜紫色粉沙岩显铁质粒。本组厚度为二叠系P)〜上统P2)〜上石盒子缉S):一段P2S1):主要为灰白色细砂岩,杂色(灰、灰绿、)、紫粉沙岩及泥质岩之陆相沉积。下部有一层桃花页岩,由灰白色(带淡青色)铝土质岩为基底,分布鲜桃花状,名曰桃花页岩。故与上部杂色区别之。其下即为一层中粒砂岩做为底界。不稳定。本组厚度为m二段(S):本段以灰、浅灰、灰绿黄色中〜厚层状含砾石英、长石砂岩为主要422明显的楔形交错层理,韵律明显,矽质或泥质胶结,其中灰暗紫,灰紫、灰色粉沙岩互层底部有一层厚层状粗〜巨粒含石石砾之石英砂岩为标本组厚度为4〜180m三段:(P2S3):主要以绿灰、灰紫斑及深紫色粉砂岩为主。基本无层理,风化呈团状。其中灰薄层细〜中粒砂岩,并灰矽、铝质带状泥岩。本井田60部地区厚度为其底部有一层中〜粗粒石英砂岩,含黑色页岩砾块为标志。2、新生界K0〜第四系(2第四系为黄土层沉积,部分地区底部含砾石,黄土层内含浆结石。全井田厚度:均,于冲沟及北区丘顶为基岩出露。一般厚度厚度达2m二、地层对比的方法、依据及可靠程度根据钻探、地面调查,采掘工作面揭露等手段收集到的地层资料。通过分析其化石,再参照峰峰煤田及矿区地层综合柱状图,划出划分地层界线的标志层,再来质地层的界、系、统、组、段。由于孙庄井田地质标志层特征明显,故地层划分的程度也较高。第二节构造一、区域构造及其特点邯邢煤田峰峰矿区位于祁〜吕〜贺山字形构造东缘,太行山复背斜东冀中南段山字形翼部,经向构造及新华夏系构造之复合部位,其主要构造走向介于经向构造夏系构造之间,即北匕东左右。故此,它的构造型式亦为复合型式。由复合式帚状断构造组合的、走向北北东的型旋扭式构造。主要褶皱为鼓山复背斜,走向北北东,北端偏东,南端‘偏西,,核部出露下古生界,两翼出露上古生几界。鼓山之西有和村〜孙庄向斜,与鼓山复背斜相伴内赋存上古生代系。鼓山之东亦赋存上古生代煤系,总趋势向东倾,呈北北东的地构造。次级为背向斜,穹隆盆地。其轴线一般为北北东或北东向雁行排列。主要断裂为与鼓山复背斜相隧的走向正断层,有鼓山西断层、何庄断层、胡峡I次级断裂:大量的为北北东、北东向正断层,以状型式于鼓山两翼展布。其西构为东北收敛,西南撒开;东翼状结构为西南收敛,东北撒开。每一个状结构为一单位。二、 井田构造概况孙庄井田位于鼓山背斜两翼之和村孙庄向斜南端。由状断裂与“合的状断裂结构,轴向北北东至南西西,缓型,其北端敞开,南端封闭的倾状向斜两翼不西翼缓,倾角。〜!5°,东翼5°〜!5°。地层走向伴随轴向而变化。三、 断裂与1、断裂构造本井田主要构造特点,以高角度正断层为主,6倾〜变化经勘探及矿井开采确认的落差在以上的断层有条,其中边界断层有匚2条,其它断层有F7、F、F、F、F4、F、F、F、F、F等10条,其特征见表。并分bac D3 2 11E述如下:F号断层:为井田东部边界断层,属峰峰鼓山大断层南段的一部分,为井田各断层6宿之。南北均延至井田以外,走向似,“倾角。〜,北部落差〜410m中部落坦2〜135m南部落差〜154m局部落差减小5至国井田的各沿倾斜剖血基本控制,见表一1。F5号断层:为井田西北边界断层,滩(向寿5°E倾诫E倾角^,落差10A187mI剖血以南均有钻孔控制,控制程度可靠。F7号断层:位于井田东南,N1向TC°E倾向NW倾角75恃0,落差A26m向北延至剖血尖灭煤层南、北、中均有揭露,控制程度可靠。F/号断层位于井田北部靠近东部边号断层走向NNE-NNW倾向NWW^SWW倾角7罗左右,落妇3m向北、向南均于号断层相交,在井田东翼中部联营二号煤矿(彭城镇煤矿煤的巷道实际揭露,控制程度可靠。%号断层位于井田南部,向N10TSE,倾向SE倾角80-85,落差〜15m南段延至井田外,北段号断层2、6号煤层巷道均有揭露,控制程度可靠。「&号断层位于井田南衲斜轴西翼走向N10T0E,倾向SEE倾角75〜85,落差T8m向两端分别延至师面和X剖面尖灭。该断ig进似平行,2、4号煤层巷道均揭露,控制程度可靠。F号断层:位于井田北部,向斜轴东翼质走向°E,倾角75°,倾向W,C落差0〜35m北部交于号断层,南段延至五采区回风石门附近尖灭煤层!的巷6道揭露,控制程度可靠。F号断层:位于井田南部,向斜轴西翼源走向5°E,倾林W,倾角35°〜445°,落差〜18m南段延至一采煤层上山附近尖灭,北段分裂为断层,一条保持原来的北北东走向延伸很近尖灭,另一条急转北东向,延伸至向斜轴部附近尖断层在2、4煤层巷道均揭露,其要素已查清。F号断层:位于井田北部,N走向〜tSE,倾向;E倾角5°斗5°,落差〜D10m北部交于号断层中部走向交替分叉尖灭延至二采区某层轨道上山车房附近6尖灭。该断层南段、中段、北段均有巷道揭露,控制程度可靠。F3号断层位于井田西南走向N3(r〜15°E,倾向SE倾角65°〜^,落差0〜45m南部分裂为条中型断层,北部走向交替分叉尖灭。南部、中部有钻孔控制,北巷道揭露,控制程度可靠。F号断层:位于井田西部,随向E,倾角^,倾周E落差0〜48m南段延2至井田西部以外,北段延至采煤工作面附近尖灭。南段有钻孔控制,北部有巷道揭露,控制程度可靠。F11号断层:位于井田西北,N走如5°E,倾询W,倾角5°,落差4784mm北部位于5号断层,与5号断层组成狭窄地堑构造。其南部有巷道揭露,控制可靠。F号断层:位于井田北部,N®,倾角5°倾角向W落差0〜35m西南段E延至井田以外,东北段延至III剖面附近分叉尖点。其西南段控制不足,东北段有巷2、褶皱构造孙庄矿井田卷“形向北倾的倾伏向斜,其轴向为北北东至南西西消失,沿轴向;伏于井田中段形成鞍部,两段形成串联凹陷,即豆腐沟、柳条、苏村等,褶皱宽缓徒,西翼缓,附合区域性构造特点,地层走向随向斜轴向而相应变化,南端呈封闭西翼地层倾角°左右,北段达左右,东翼地层倾角左右,近6号断层附近可达35°左右,地层走向变化基本上受向斜轴走向及起伏状态制约,伴随轴向展布,受断裂构造影响发生变化。因此,目前录庄井田向斜轴向南、北、中均有巷道实际其位置,延展方向、控制程度均可靠。四、井田构造规律经勘探和井下巷道揭露资料分庄井田属旋转扭型帚状断裂伴随着半”形向斜构造。隶属峰峰形扭动构造体系。孙庄井田断裂构造复杂,总的构造形态为一帚状,北东收敛,西南撒开。中小断层1(〜40ni)具有以下特点:走向延展长,局部走向呈同一条断层,沿走向发生走向交替分叉尖灭现象。平面排列公布间隔略具等距性。小型断层:受大中型断层形成时应力分布不均影响,一般断层上盘受力较集中大中型断层上盘距断层越近则次生小断层越发育,反之,发育程度减弱。而大中型下盘小断层一盘较少。走向NNE小断层一般延展较远SEE小断层一般延展^KEE向断层切割NE向断层,按其生成顺序和切割关系向断层为后生构造E向断层为先生构造。北西向及南东向小断层往X型出现,短距离尖灭。南东东向张性小断层短距离尖灭。局部块段,小型断层纵横交错,相互切割,落差变化大,分布零乱,呈密集带矿井投产3994年末,经过采掘工作面揭露的断层资料分析,影响采区划分的较型主干断裂构造虽为数不多,但影响工作面布置的中小型断裂构造却相当发育。以采煤工作面为例表明上述问题2TL图该工作面水平而积5000,地质储量6.7万吨,煤厚〜1.0m工作面实际掘进过程中遇到中小型条层断层密度±8条/kn。同时该工作面中的断层纵横交错,互相切割,零乱,走向延展长,落差变化局部块段呈密集带状出现。对煤层无完整性,迫使一个完整的工作切割成数个不规状。造成工作面生产接替紧张,搬家倒倒面频繁,产量低,效率低,经济效益差。工作外,还有2621260等工作面中小型断层亦较发育。因此,中小型断层影响采煤作面的巷道布置,给安全生产带来不利因素。第三节陷落柱和岩浆岩在开采过程中井田南部220采煤工作面揭露陷落柱一个在开采该地区的6煤层均揭露,控制程度可靠,其范围—2况见煤层别长轴血)短轴血)面积也)2煤层956547504煤层1208087506煤层1509513750本井田无火成岩侵入。第三章煤系煤层第一节煤系地层本井田石炭〜二叠纪煤系包括中石炭本溪组,上石炭太厚组,下二叠山西组。陶为基底,假整合其上。石炭系为滨海平原相沉积。二叠系为陆相沉积。上复上石及第四系黄土。含5〜16层。其中可采层,煤系总厚7m本溪组(b)〜太原组():本二组假整合于中奥陶统峰峰组(5)之上。本组为一套滨海、海陆交互相沉积,底部为灰、灰兰色泥质泥岩,构及粉砂岩,含铁质结核。其上主要岩性为黑灰、深灰色砂岩、粉砂岩、夹薄层泥岩,含薄4〜8层,一般层&7、6、6、4等煤层,)其中伏青灰岩在北区有尖灭现象,含煤12层,含可采煤层9、8、7、6、5、4、3等煤层。)粉砂岩内含植物化石,石灰岩内含动物化石蜒蝌、海百合、珊湖及腕足类。各层灰岩、煤层及菱铁矿结核为其良好标本组厚度卷7M山西组PS):本组整合于太原组之上,底部为一层中〜细粒砂岩,多具混凝土*1理,并爽有薄层深灰色粉砂岩或包裹体。本组一套陆相沉积,由浅灰、灰色中〜细和深灰、灰色砂质泥岩及粉砂岩组成。下部粉砂岩中含少量菱铁矿结核。含主要可(二煤层)其上〜15m含小媒〜3层。本组厚度1。第二节能煤层一、煤层概述本井田石炭二叠纪煤系(本溪组、太原组及山西组)9总厚度醐层,共厚11.68m含煤系数92%其中可规(自上而下3、4、5、6、7、8、9等煤层,)其厚9.16,含煤系数4%本溪〜太原组总厚度国含煤12层,厚度.13以含煤系数4%其中可采层(自上而下4、6、7、8、9等煤层,)厚度.36,含煤系数0%山西组总厚度m工含煤层,厚度.95m含煤系数6%其中可采层2煤层)厚度.8m含煤系数0%本井田自上而下可才和局部可采煤层有、4、5、6、7、8、91、9等煤层,共10层。其中、3、4、6、7、8、9等7个煤层为可采煤层。可采和局部可采煤层的主要特征见并分述如下:2煤层:为井田主要可采煤层,1.厚度5.4山平均2.8氏全井田厚度较稳定,仅南端略有层灰石,其岩性为粉沙岩或泥岩0.:厚度4m该层为最上的可采煤层。由下石盒子底层砂岩煤层等控制,中区43m本煤层可采性指数为煤厚变异系数为!7.91%为较稳定性煤层。3煤层:为局部可采煤层,厚度变化较大22最最小0.191,平均).611,煤层厚度不稳定,在四、六采区大部分地区不可采。煤层结4煤层6下距平均13m南、北区4〜15m中区CM3m有下部野青灰岩为对比标志层。本煤层可采性指数为.25煤厚变异系麴为6%为不稳定煤层。4煤层:煤层不稳定,结构复杂,厚度变化贝9n最大小).33m平均).93«1最小0.33m平坳.931)。一般含灰石2层,将煤层分成3层,从而变薄不可采,灰岩最大可达7m以上。且灰石层数、层位、层厚变化无常,仅井田中区向斜轴部煤层较简单些顼板石灰岩为其对比标志5煤层平均6m南区最大9m中、北区1分16m距6煤层27m最大31m。本煤层可采性指数变异系麴.91%为不稳定煤层。6煤层:煤层稳定,结构较简单,厚度变化小4,m最大10.67!!1平均.0m顶板薄层石灰岩为标志。7下层一般4m全井田大部可采,仅局部地区小于本煤层普遍含灰1层其厚度为0N.6m该层灰石在井田南部地区一般位于煤层中下部,北部则位于煤层中上部性为泥质页煤层可采性指数)为5变异系数为.66%属稳定煤层。7煤层:煤层厚度稳定,1最大最小0.141,平均.1m煤层结构复杂,普遍层2A30m井田中、南含灰石层厚度为.层2A30m井田中、南区为20m仅北部0m最力5m最小18m平均22m煤层可采性系数为6变异系数2.34%属稳定煤层。8煤层:煤层稳定,最大m最40.65m平均.01m结构简单。顶板石灰岩(厚度米左右)为其对比标志。本煤层下距皿左右,可采性指数为0变异系数为6.94%属较稳定煤层。9煤层:煤层结构复杂,其厚度最丸最小0.811,平均.71]。本煤层为本井田最下部的可采煤层。可采性指数为异系数为6.82%属稳定煤层。二、煤层顶底板岩性厚度及物理性质2煤层直接顶板为大部分为粉沙岩.厚城左右少部分地区砂岩^度n左右。粉沙岩深灰色,含植物化石,结构致密。砂岩为灰白色,泥质胶结,结构坚硬、代及黑色层面并有结核,成分有石英、云母片。直接底版粉n左岩厚眦灰色,含有大量植物根化石。粉沙岩和砂岩的硬度系数分值分别为■.§3煤层:直接顶板为粉沙岩厚度左右,颜色深灰色,组织致密,含有云母碎片,中灰二段砂质页岩。直接底版北部地区为粉沙岩左度南部地区为细砂岩厚度2.0m左右。粉沙岩呈深灰色,含有植物化石,云母碎片及黄铁矿。3硬度系数分值岩呈灰色,带不规则的灰质线层,其硬度系数分值4煤层:直接顶板为石灰岩厚度左右,颜色呈青灰色,钙质胶结,含植物化石,裂缝为方解石脉充填。直接底版为细砂岩左右,局部地区为砂质页岩。砂质呈浅灰色,泥质胶结,含植物化石,层面有云母片及页岩。石灰岩和细纱岩的硬度系分别为1.5和4.06煤层:直接顶板为石灰岩1厚度左右,颜色深灰,含海生动物化石。直接底板为石灰岩厚!Bm左右,颜色深灰色,含海生动物化石。直接底板为粉砂岩颜色深灰,含植物根部化石。石灰岩和粉砂岩的8分别为数和337煤层:直接顶板为石灰岩厚度左右,局部为砂质岩。灰岩呈灰色,含植物化石。砂质页岩灰黑色,微密、性脆。直接底板为砂岩厚度颜色浅灰色,中粒结构,成份以石英为主。石灰岩、砂岩和砂质页岩值分别为54.5及338煤层:直接顶板为石灰岩厚度左右,颜色深灰受水侵蚀呈黄色,植物化石,有裂缝,方解石脉充填。直接顶板为砂质页岩厚鹿灰黑,致密、性脆,含植物化石,石灰岩和砂质页岩的硬度分别为.0和3.5。9煤层:直接顶板为粉砂岩厚戒左右,颜色深灰色,致密、坚硬,含植物化石。直接顶板为粉砂岩厚4度左右,颜色深灰色,组织细致,含植物化石及破碎母片。粉岩的硬度系数值为3.S三、煤层对比的依据和可靠性本井田各煤层为稳定层状,由煤层顶底板岩性、厚度、煤层间距等情况可对比1煤层:位于山西组中上部2层,踱煤层2卜30皿煤层不稳定。2煤层:该煤层2煤层有密切沉积关系,目前发现三种关系2煤层分岔尖灭,二是由2煤层分开后又合并,三2煤层非连续沉积,呈透镜体状煤层间距为0~4m5煤层:为秒稳定煤组,4位6煤层之间,4煤层6讪右1层小煤,距煤层1A18n左右有〜2层小煤,依次缩号52、53等煤层,其中煤层达到可采厚度。第三节煤质一、井田煤质特征孙庄井田处于峰峰煤田的肥煤带中,从全井田钻孔煤分析结果证明:本井田各的煤质牌号均为肥煤,煤层延地层倾向或走向及在煤系剖血的垂直方向上均无显著二、可采煤层煤质1、 可采煤层的物理性质及可选性2、3、4煤层节理发育较好、易碎,生产煤柿中小于煤级含量69以上,以上三个煤层的可选性依据分选密度0.正®法划分均属极易选煤,0正含量分别为2煤层8.44%3煤层8.88%4煤层7.72%6煤层节理发育较差,硬度大不易碎,生产煤样中小i0.5mn级含量12刺下,其可选性为中度可选0.1含量为4.67%7、8、9煤层尚未开采无实际资料。2、 可采煤层的煤质特征孙庄矿井投产后至今开采4.6等煤层,已有实际资料8、9等煤层尚未开采,无揭露,采样,化验资料,仍用《孙庄井田精查地质报告》中的资料。分述如下:、2煤层:灰分:井田南部高于井田北吝6.2在37.44之间,平均5%硫分:在.4~0.7泛间,平均45%挥发分:在T2%之间,平均0%臆质层厚度:2在s5^31mm之间,平J29.9mm、3煤层灰分:在5.2〜26.00之间,平均9%硫分:在.八2.3泛间,平均6%挥发分:g33%L间,平均9%臆质层厚度:2^24-32.34m之间,平均0.78mm、4煤层:灰分:在4409之间,平均2%硫分:在.3T.2泛间,平均2%挥发分:g32%之间,平均9%臆质层厚度:2在^5^28mn之间,平均6.5mm、6煤层灰分:在9.2〜34%L间,平均2%硫分:在.3~3.5%L间,平均1%挥发分:在~31%之间,平均9%臆质层厚度:3在B37.5mnL间,平均5.3mm、7煤层:灰分选前为〜37%平均17%选后为〜19%平均9%选前选后平均差8%它在煤层面积上的变化基本为延着井田东西二边界处含量有偏高现象,而井田中心较低,本层煤的含量是符合炼焦用煤要求。硫分:选前含量为3.1%平均.9%选后为.2-2.6%平均.5%,2个平均值相差).4%按分类属第二类含硫煤。挥发分:选前为35%平均28%选后为7%选前选后平均相差胶质层厚度:2在F8mri之间,平均38mm、8煤层:灰分:选前为36%平均5%选后为〜17%平堤%2个平均值相差7%按照标准是符合炼焦用煤。硫分:选前为〜4.7%平埋.3%选后为.42.7%平均1.9%选前选后相差4%属含硫煤。挥发分:选前〜32%平均8%选后为5〜31%平均6%2个平均值相差2%胶质层厚度:以442mm平均54mm、9煤层:灰分:选前为T2%平均23%选后为〜17%平均0%选前选后平均相差为3%它在煤层面积上并无显著变化符合炼焦用煤要求。硫分:选前为T.2%平均为.4%选后为).2T.3%平均.9%2个平均值相差.5%属含硫煤。挥发分:选前为33%平埋7%选后为429%平埋5%选前选后平均差为%胶质层厚度:2在\45mmL间,平均31mm3、煤岩类型及变化情况矿井投产后对煤岩类型无进行再次鉴定工作。因此,仍用《孙庄井田精查J告书》中的有关资料。分述如下:2煤层:总计分析样个,镜下鉴定。显微结构:透明与不透明基质互相排列呈条带状。组成主要物质:凝胶化物质为主次有少量的丝炭化物质及不多的矿物杂质。偶尔可见角质化物质大孢子及丝炭化物质。根据向光性较明显,基质呈红色,较强,其变质程度为肥煤。3煤层:总计鉴定一个样品镜下鉴定如下:显微结构:透明与不透明基质相间呈条带状。组分:以不透明之丝炭化物质为主,其次为凝胶化物质,再次为角质化物J有少量方解石等矿物杂质。变质阶段:根据其基质体的向光性不明显,颜色呈鲜红色,决定为肥煤。(3)4煤层:分析样4个结果如下:显微结构以均一状居多次为透明基质与不透明基质及木煤丝炭所构成之条带状及不规则状。组分:以丝炭化物质及凝胶化物质为主其次为角质化物质及矿物杂质。变质阶段:透明基质多数为红色,部分为鲜红色,透明度及异向光性较明显,I定为肥煤。⑷6煤层:分析样麴分结果如下:并分描述:以褐红色及红色透明基质为主,其次为不透明基质,并无角质化物,少量矿物质。显微结构:为透明及不透明基质组成条带状结构及透明基质与木煤丝炭组成之〔结构。变质阶段:各并分间的显示性较好,正交镜下非均性,异向光性较好,判断为,(5) 7煤层:鉴定样b结果如下:显微结构:透明与不透明基质组成之条带状结构有少数与木煤丝炭组成之条带组分:以透明基质为主,其次为不透明基质并含有少量的木质丝炭及矿物杂质变质阶段:根据透明基质呈褐红色,部分为红色,透明基质的透明度较差,异较差,显示性较差,确定其为肥焦煤。(6) 8煤层:分析数个显微结构:由透明与不透明基质条带状结构,其中以不均匀的均一状占多数。组分:以透明角质体为主,含极少之木质镜煤,不含角质化物质,其次为丝炭,变质阶段:透明基质大多数呈褐红色,部分呈深红色或红色,透明基质透明度:向光性亦差,显示性不明显,故确定为肥焦煤。(7) 9煤层:分析样个:显微结构:透明与不透明基质相互间界限不清,一般为条带状和均一状结构。组分:以凝胶化物质为主,其次为丝炭化物质及不透明基质,半丝炭物质,木:木质镜煤和少量的矿物杂质。变质阶段:根据其异向光性不明显,透明度较差,所以确定其肥煤。孙庄井田煤岩类型:从所有煤样中观察,其组成物质几乎一样,大部可见有凝J质体及半丝炭化物质,此外尚有极少量和具木质结构的凝胶化物质,偶尔可见孢子物质,矿物杂质可鉴定出的为粘土、方解石、黄铁矿。分述如下:亮暗煤型:以半透明的半丝炭质为主,凝胶化物质次6煤层,8煤层的一部分。暗亮煤型:以凝胶化物质为主,半丝炭及丝炭化合物次之等煤层。暗煤型:绝大部分为半丝炭和丝炭化物质,极少部分为凝胶物等煤幽以上各种不同煤岩类型,因为几乎全为凝胶物质及半丝炭,丝炭化物质所组成属于本质丝炭亚种。各煤层工业分析情况见表三、精煤煤质本矿井附设计处理原万吨选煤厂一座98(年7月投产至994年末,共生产精煤895.326万t。此期间灰分1为.1411.14%平均0.5%匕同期平均灰分降低41%硫分、挥发分、胶质层厚度等项目的质量情况分别见表第四节其它有益矿产一、建筑材料(石灰岩、砂、粘土等)的分布质量,利用情况石灰岩:本井田西侧莲花山及正东(南界城工业区)大面积出露奥陶纯石灰岩,做建筑材料,烧石灰,制水泥材料等。第四系纯黄土粘土:分布广泛,直接可取,烧制砖瓦材料,矿用等。粘土页岩高岭土:石炭系太原统底部之粘土页岩,大青灰岩下并有数层高岭土良好的烧制耐火材料和陶土材料。二、 金属磁矿产的分布和含量以及开采价值在开采、4.6等煤层时,煤层中含有硫化铁结核,1最左右,分布无规则。在地面筛分破碎车间拣砰过程的硫化铁销售给生产硫磺厂家矿物无开采价值。三、 希有、放射性矿产在井田的分布和化验结果煤炭科学院重庆煤矿所分瞒年9月20日和1991年11月18日在本矿井下有关巷道及采掘工作面对氡气进行了检测,其情况分别叙述如下:第一次:检测结果见表第二次:全矿共检7点次,氡气总量全矿井0万贝克min其中有处较高。-45m水平井底车场中央水仓口、吃水泵房内及其蓄水池隔墙处检测数据分别为115(和5587贝克皿,其中吃水泵房的蓄水池隔墙处最高(检测备注:1、 国家规定标准1为5(贝克立方米,国家规定极限标准为贝克立方米。2、 国家规定防护标准:当达艾曼925贝如)要采取防护措施。允许值(人可以进行活动)1艾曼370(贝克m3)。3、 艾曼370贝克m=3.7贝克升,1艾曼4>1010居里&4氡气为致癌物质,可致肺癌、血癌、肝癌等疾病发生。表3——4达式 第一次井下检测氡气情况表序号检测地点单位数量1南风井贝克E19612-45m水平井底车场吃泵房贝克E536534.1上行胶带输送机巷贝克询740041243外上山回风巷贝克E122151233112431回风巷贝克询1665612237回风巷贝克询15917北翼总回风巷00m标高)贝克E3108第四章水文地质第一节能地表水系井田北端滏阳河上段季节性河道,非雨季水量很小,洪水季节最高水位149.9m(羊角铺)自西向东排泄,由于井田所处的地形环境总体呈西及西南偏高,所以地表多发育近东西向冲沟,且沟底沿地层倾向切入基雨季排泄山洪的主要通道。孙庄一彭城冲沟洪水季节最高水位161.7m历史最大流量86m3/s。豆腐沟冲沟最高水位为63.2m最大流量8.0m/s。井田南部有一人工开挖的渠道即跃峰渠渠由北向南经井田外西地区到苏村转为东西横贯井田南端。最大过水I0n3/s。该渠在井田内的置恰为漳河水系与滏阳河水系的分水岭,属农灌渠,时洗水。井田内地表建成有多个临时性水池,对安全生产无影响。第二节含水层特征一、奥陶系石灰岩含水层1(号含水层:奥陶系石灰岩为岩溶一裂隙承压含水层,为煤系地层粤井田内该层厚度约为584m主要岩性为灰色纯灰岩白云岩和白云质灰岩组成组织致密,厚层状,上距8煤层2440m距9煤层10-30rn根据岩性可划分为三组八段,自下而上二、三、四、五、七段由厚层纯和花斑灰岩组成,为含水段,一、三、六、八段由白云质砾岩、钙质、泥质灰岩组成,富水性较差,为弱含水层段或相对隔水层段。相对隔水层段某些部位由于构造影骐裂隙发育,透水性较好,成为沟通上下强含水段的通道。奥陶系石灰岩各层含水段既本身特点,又相互间存在着密切的水力联系,而形成一个复杂的裂隙岩溶含体。根据峰峰煤田实地调查奥灰含水量主要地质特征概括为:1、集中补给长年消耗,调节储量大。2、 奥灰是以裂隙为主要导水通道的裂隙岩溶液含水层。3、 有富水性不均一的特点。4奥灰的富水性随着埋藏深度的增加而减弱。5、奥灰顶部有〜40幡围内,为裂隙充填带,原裂隙多被钙质、粘土质所填充裂隙填充程度随埋深增加而增加,可视为相对隔水层。&奥灰各组段的富水性差异很大。目前井田内水位标!2%1左右,历年最高水位犯!!!最低水位+115.6m每年雨季水位升高,井下奥灰供水孔单E5用h水!加血奥灰水水化学类型为9Sq—>+Mg+型。总硬围.78『日=7水温16。二、大青石灰岩含水层(II含水层)大青灰岩含水层!煤层直接顶板,上距层平均间踞m下距9煤层7.9m距奥陶系石灰岩55m岩溶裂隙发育,富水性较强,接受奥灰水的侧向及垂向补给以动储量为主。岩性为灰色、深灰色微晶质灰岩,夹燧石,分布稳定。埋藏深度E轴部逐渐加深,最大深度达&平均5.28m该水层岩溶裂隙发育不均一,通常位于顶面以下一般在井田浅部,南区向斜翘起端和中央鞍部地带最为发育。特别在断层交汇、尖灭处岩层较为破碎,旨溶相对较发育,其富水性也较强。据井下数十个大青孔资料表明,钻孔涌水量差E单孔水量小者23mmir凡是涌水量大者均位于断裂构造比较发育地段。目前,大青水位标高14+121m水化学类型为JCQSq—C++型。总硬度20.36,PH=7.3大青灰岩含水层水文地质勘探放水试验详见《大青灰岩勘探试验报告三、小青石灰岩含水层(III号含水层)小青石灰岩7煤层直接顶板,厚度2.66m平均1.121,分布不稳定,有时相变为砂页岩。单位g0l34L/&m渗透系数8.02前水位+0A+L20m该含水层受断层切割影响水量水位差异很大钻孔揭露水量〜1.2mmin易于疏干,对生产影响不大。水化学类型为Cg—Car+Mg+型,水温8.5。南部一采区现已疏降至€5m标高。四、 伏青石灰岩含水层(W号含水层)伏青灰岩碱层的间接底板煤层的直接顶板距煤gm厚度).分8.0m平均3.75m岩性为深灰色石灰岩含有黑色燧石条带,裂隙发育,单位涌水量1.316L/s.m渗透系数1.78n/d巷道揭露最大涌水量如11原始水位标高52m水化学类型为-.HC(3—C++Mg+型。水温$C。受断层影响该含水层被切割划分为若干不同的含水区块,生产中采用直接疏干的方法,现最低疏7降标高南区为为~210m五、 山青石灰岩含水层(V号含水层)山青石灰岩为煤层直接顶板,呈浅灰或深灰色,组织致密,1.其厚度为平均1.19m全井田分布不均部分地区相变为砂页岩距涌水量07分2.216L/s,m渗透系数8.02m/d原始水位标高也m井田北部已疏降2m标高。巷道揭露最大涌水量1.4mtain因其与伏青石灰岩含水层相距很近,水位水质相同,故将其合并为山青灰岩含水层。六、 野青石灰岩含水层(巧号含水层)为4煤层直接顶板,呈灰色中厚层状,其.厚度为3m平均.581。1全井田分布稳定,裂隙发育。单位涌水量4.3531穴.,^钻孔揭露最大涌水量B/min渗透系数3.92m/d现井田北部已疏降至标高,南部已疏降2gnfe高。水化学类型为Sq~HC(3—Ca+Mg+型。七、 山西组砂岩含水层(即含水层)浅灰或深灰色中细粒石英砂岩、泥质胶结,结构疏松,空隙及裂隙构造发育。变化较大,井田北端三采区北部至四采区中部一带该砂岩接顶板,其厚度达28m般25m28m般25m左右。单位涌水25^0.121L/s.町巷道揭露最大涌水.量3/min,易于疏干,在开采煤层采煤工作面初次放顶期间,需加强疏排水管理。水化学类型HCg—Ca+Mg+型。八、石盒子I砂岩含水层(伽号含水层)主要岩性为中粒石英砂岩,泥质胶结,裂隙发育,局部被方解石充填。井田口不稳定,浅部均被剥蚀,向斜轴部附近露头较多,8?度m,其中有数层砂质页岩,因此又将其分则二层。叫层位于上石盒子下部,单位涌水量/sm渗透系数91m/d含水较弱。现层位于石盒子上部,因距地面较近,故风化严重,裂隙发育,含水较丰富,涌水戢.29l/s.m渗透系数.74m/d水化学类型为Cqsq-TC++Mg+型。九、石盒子II砂岩含水层(IX号含水层)呈青灰色厚状粗粒砂岩,成分以石英长石为主,裂隙发育,含水丰富,该层f向斜轴部一狭长地带,上部多被子风化,故对矿井生产无影响。十、风化基岩含水层(X号含水层)局部有第四系砾石层,多为砂岩、砂页岩、因风化强烈,胶结蔬松,空隙发下据钻孔统计,风化深度一般m左右,上覆有第四系黄土层,多具柱状节理。对应地表冲沟发育。沟底多有基岩出露,致使大气隙渗沿裂给地下水,多雨季节在低洼处及冲沟常有此水益出,水位随季节变化而变化。各含4—层特征见表第三节矿井涌水量予计矿井72年投产时,全矿涌水量在min左右。以后开拓范围增大,开采深度加深,并经历了几次突水,几次突水使矿井涌水量不断增加,现形量已达到矿井历年涌水量及井下水量分配情况见表^、I。
年别全年涌水量平均每分钟涌水量(t/min年别全年涌水量平均每分钟涌水量(t/min197211881444.48198441980907.99197323897534.55198536666086.98197430286665.76198642028568.00197528486305.42198740158097.64197631646436.01198840223047.63197732747796.23198941611687.92197834963256.65199047273768.99197941175657.841991550871210.48198040469827.68199252385769.94198132343226.151993738187514.04198237517097.141994964656018.35198341156647.83表4—2孙庄矿历年全矿井涌水量情况表孙庄矿历年全矿井涌水量情况表表4—3 94年逐月涌水量统计表 单位:nf/min月份123456789101112平均涌水量24.12218.318.819.915.216.817.116.616.917.51818.4表4-4 涌水量分配情况一览表 单位:m3/min水源地区大煤野青山伏青小青大青其它合计一水平3.00.41.50.36.01.712.9二水平2.21.51.50.35.5全矿5.21.93.00.36.02.018.4注:其它栏水量包括主、负井、西风井、苏村风井水量。生产地区洒水量等。矿井充水特征:大煤巷道内基本无水,当邻近构造裂隙带时,顶板破碎,呈滴水淋水状进入巷工作面顶板冒落后有少量水进入工作面0.2一&达min大部分延续半月即可减少,极个别点水量mmin随回采面积扩大,总水量有所增加但不成正比关系,老云区水持续时间较长。在巷道低洼处常积少量水,对运料,出煤有一定影响。野青石灰岩水位目前井田花都在标高,南部在28dB高,此标高以上基本疏「因而在掘进、回采过程中基本无水,仅在局部因断层阻隔及向斜轴部的低洼部少量水,巷道揭露时表现为淋滴水,水0量一般为min山伏青灰岩水位井田北部已降m^高,南部疏降至标高,此标高以上已基本疏干,但在局部地段因断层阻隔残余部分水量。巷道掘进及工作面冏采时有左右水量流出。巷道揭露最大涌m*n小青灰岩南部一采区现已疏降至此此标高以上巷道掘进时在断层附近有淋滴水。根据1992年10月大青放水试验中水文地质条预分析,田发生突水的地区大都集中于断裂构造发育地带,尤其是井田南部一采区,在开采下组煤时,有为易发左水。另外,越界越层、靠近大断层附近和防水煤柱内开采的小窑煤,是造成矿井3大隐患。在这些地带,构造裂隙发育,富水性很强,奥灰强含水层与上部含水层i而补给上部含水层,一旦发生突水,其水量相当大。预计井标高大符水量37.44mmin全井045m水平大青最大水量可达面位以上。三、各种相关因素对涌水量的影响:矿井投产以来,随着产量及开采深度、范围的不断增加,矿井涌水量也不断增情况见表」2。按其平均涌水量72年为4.48mmin1982年则达到.14mmin1992年为9.94m/min基本上呈直线上升趋势。对同一年的不同时期,矿井涌水量也不R在雨季到来之前,矿井涌水量基本上降至最低水平,而且个季之则上升至全年最高即达到正常水量的倍左右不包括小窑煤及本矿井局部透水勺水量)说明大气降水的增大,反映在井下其涌水量也随之土曾加个(月滞后三、矿井突水情况简介:我矿自投产以来,共发生多次突水、透水、溃水等事故书详见下面将几次突出的突水情况简述如下:1、 1972年4月8日8时30分,在掘进^20采煤工作面切眼时,因未采措有效的防控水措施,其巷道(上山掘进,2坡度羯小煤窑的采空区掘透,发生透水事故,死亡5人,重伤人。2、 1979年10月15日,界城李家山0万谊蓄水池因水底部未进行封闭处理,大量水通过裂隙渗入本矿井一采区一号山青皮带上山J4段m/水量造成45m水平南翼运输大巷运输中断,威胁矿井安全。3、 1986年11月2日17时,豆腐沟西现开采的小煤窑与古小煤窑采空区掘透透水,其老空水全部透溃入本矿井运料巷总水量达016m将三采区轨道上山巷道冲垮,生产中断,直接经济损庞9万元。4>199(年12月10日界城镇苏二村上井下小煤窑在延接近大青灰岩含水层)时突水,水量^immin其水径2616采煤工作面再流入45mK平南翼运输大巷,造成一采区停产直接经济损失1万元。该突水点分别于199(年12月中,下旬1991年12月7992年4月2次封堵,封堵后剩余水量为0.5m/min5、1993年4月18日16时,孙庄村2号小煤窑强行开采受水威胁层,大青含水层突水,水dtmmii其水徊26251260工作面采空区流入口水平南翼运输
大巷,威胁矿井安全生产。该突水点年5月封堵,剩余水量为m/min6.1994年1月7日4时45分,原孙庄矿与彭城联营二号煤矿,由于越层越界开采』井田东部边界断层防水煤柱,造成奥灰水突出,最大水量珈其水沿2452采煤工作面采空区汇集到上行胶带运送机巷,严重影响回采区的安全生产,直接经:损失为12.5万元。该突水点于94年6月上旬被全部封堵。第四节矿井供水、排水一、矿井供水我矿工业及生活用水主要利用井下三个奥灰供水钻孔,三空m水S为供水量可达1382机供选煤厂选煤用。生活用水是从井底车场供水泵房至主井井筒内安当0150mn排水管路排到地面,自压到生活m水池及100食供各用户用水。供水孔情供水孔情况一览表况见表—6供水孔情况一览表孑号标孑康商m)开直径m)缁直径m)开层位揭露)深度m>竣时间原水位m)原水量(mmin)孑深m)XY30048.51'112616896+204.78616889Q黄土层38.1272.10115.173.7240927如30040.50()12575.500-45.00016886一座顶*爻9.579.05130003.601291330058.00()12576.000-45.00017789一座顶*爻35.085.01130008.5015165表4「6、排水设施:矿井排水设施包括泵房及水仓。一水平为一级排;二水平为二级排水,即首先:孙庄矿井下排水泵房统计表至一水平再排至地面。详见排水设施表孙庄矿井下排水泵房统计表泵房名称水泵型号台数实际排水击能力Wmin受排水管路水仓容量()备注规格(nm)趟数长度()一平央瓣200D4X7718273313503957一级二平22泵房200D4X76520325224001738二级一平水瓣200D4X4KQSG-豹0465642524846791一级41泵房KQSG-67833293252280二级表厂7进制
第五章开采技术条件第一节生产技术孙庄矿开拓方式为立井单水平集中大巷上下开拓,通风方式为中央边界式和对一、采煤方法采用走向长壁后退式采煤法,2#南翼煤层厚度卜6球用分层开采。1、工作面长度:矿井自投产以来至,工作面长题为*130m1983年以后工作面长度增加到卜170m2、 走向长度1:982年以前走向长度卜500m1983年以后逐步达至8了0m以上。3、 采煤工21983年前采用炮采,984年以后逐步推广使用高档普采,机械化程度达100%二、开采煤层顶、底板情况1、2麒(大煤)直接顶板大部分为粉沙岩L厚度左右,少部分地区砂岩厚度9.5n左右,粉沙岩深灰色,含植物化石,结构微密。砂岩为灰白色,泥质胶结,组代线层状及黑色层面并有结核,成分有石英、云母片。直接底板粉左湍厚度浅灰色,含有大量植物根化石、粉砂岩和砂岩的硬度系数分5和分别■为左岩2、3碳(一座煤值接顶板为粉砂岩7厚度左右,颜色深灰色,组织致密,含左岩有云母片碎片,中央两段砾质页岩。直接底板北部地区为5m左岩厚哺部地区为细砂岩厚瑾口左右。粉砂岩呈灰色,带不规则的炭质线层,其硬度系数分值3、4麒(野青煤)直接顶板为石灰岩厚度左右,颜色呈青灰色,钙质胶结,含植物化石,裂缝为方解石脉充填。直接底板为细砂岩厚度局部地区为砂质页岩。砂岩呈浅灰色,泥质胶结,含植物化石,层面有云母片及炭质。石灰岩和细硬度分值分别【45和4.06碳(山青煤)直接顶板为石灰岩厚腐左右,颜色深灰色,含海生动物化
石。直接底板为粉砂岩厚度左右,颜色深灰,含植物根部化石。石灰岩和粉砂岩的硬度系数分值分别为和33一、顶板管理2、3、46各煤层均采用全部垮落法。第二节生产准备一、目前生产水平的尚存储量-45段水平以上上组煤层已于浑采完现准备开采下组煤层层。目前开采5m以下2、4煤层。1994年末45m以下四、五、六采区的剩余储量:地质储量工业储量093.万t,可采储量17.万t,实际可采储6量0.2万t。二、扩大、延深的准备工作情况孙庄矿井投产后1至92年主要生产地区4为水平以上采区。为提前作好下山采区的生产准备工作,保证采区接替正常进行,其进展情况分述如下:1、北部下山采区工程1979年1月开始施工2轨道及回风下山,1988年掘!265mK平,完成主体井巷工程量为0599.3m2、198祥12月开始施工2轨道及回风下山992年掘!228n水平之后进行28m水平大巷、水仓、泵房、变电所、胶带运输机巷进之末主体井巷工程量完成水平大巷、水仓、泵房、变电所、胶带运输机巷进之末主体井巷工程量完成7835m。3、为解决下山采区排-水及水平以上下组煤层开采安排了治水工程。该工程于981年2月开工,1984年9月竣工。全部治水井巷工程量完4血。潜水泵及管路安装"完工投运。三、小煤窑开采情况矿井投产前据不完全统计本井田范围内已开采的古小6煤个大多分布在西部、南部,其余空面积约万血,静水储量达(万t。投产后®94年末又相继开办地方小煤窈0余个,开采、3、4、&7、8煤层。1975年10月峰峰矿区在孙庄井田东部建峰峰矿区豆腐沟煤矿,开采层,1980年5月停止开采,童0月移交孙庄矿1978年峰峰矿区界城镇在孙庄矿井田西南部建界城镇一采煤层其他小煤窑自974年开始相继建井开采、4、&7、8等煤层。由于小煤窑越界越层开采,生产管理混乱,经常发生小煤窑与孙庄矿争夺情况,严重地威胁和影响矿井安全生产。矿井投产至1994年末,井田内地方小煤窑强采及划出储量为(其开采情况帅表1)。第三节瓦斯、煤尘与煤的自燃一、概述矿井投产缁94年末,未发生过瓦斯、煤尘爆炸和瓦斯、二氧化碳突出等事故。瓦斯涌出量,CH为0.74-6.38i3/minCO为3.77M9.20mmin瓦斯相对涌出量,为i~T 匕 i~T0.43-5.22mt,CO为6.45^11.773/t,煤尘爆炸指数为1347.23%上述项目的逐年数量情况见表—2。根据《孙庄井田精查地质报告》提供本井田的瓦斯相对涌出量为
年份瓦斯绝对涌出量3/mii)瓦斯绝对涌出3B3/foin)煤尘爆炸指鉴定等级CH.cqCH.cq数%)CH4cq1993199419952001996199719981999200020012002200320042005表5—2孙庄矿孙庄矿1998~2005斯及煤尘情况表5m/t与实际基本相符。煤的自然发火情况99年8月2日在本矿二采区轨道上南北翼总回风巷(巷道均布置在4煤层,标高为001)交叉点以!0m透该区运输机上山风眼(开口妙为大号钻孔的钻场)的密闭墙以里实测到0的浓度分别为7.83%0.0112。之后在其周围的旧巷道密闭墙附近实测,Cq、CH4等有害气体的浓度分别高3794%12.5%0.99%1232运料巷密闭墙附近巷道的顶帮发热,其墙内温度3自然发火蔓延较快。该地区层的采空区,1在9年开采完毕封闭。经分析火区的有害气体涌出和迅速蔓延的原因是由于采空区漏风所造成的26其漏风量针对以上情况,研究决定采取均压灭火技术10于同年地控制火区蔓延发展,保证了矿井安全生产。上述自然发火情况与原勘探提供资料“煤的自然发火经化验证明有自然势”基本符合“。二、瓦斯赋存条件与地质因素的关系1984年根据矿务局安排,收集整理矿井投产后有关瓦斯资料,编绘瓦斯地质图,总结了瓦斯分布与煤层厚度、埋藏深度、地质构造等方面关系,简要叙述如下:1、煤层厚度煤层厚度对瓦斯涌出量有明显的影响,煤层越厚则瓦斯涌出2越为2208122061220等采煤工作面,层厚度为Em其相对涌出量为如佐右而122141221312224122231222512235等采煤工作面,煤层厚抵左右,其相对涌出量小于0.5mt/d2、埋藏深度瓦斯涌出量与煤层的埋藏深度存在着一定的关系,浅部采煤工作面开采时,瓦斯较大,而深部采煤工作面开采时,瓦斯涌。出婕煤层上复蓄层为砂岩、砂质页岩和第四系黄土层,井田东部边界舰号断层受张扭作用,充填致密,整个井田煤层又无露出地表,所以井田复蓄层封闭情况较好,复蓄层的排泄瓦斯通路比煤层本身通路要小,这就形成了同煤层的瓦斯涌出量“上大下小”的现象。四、矿井瓦斯等级本矿井从973年开始逐年进行瓦斯等级鉴定工作,1舞舞瓦斯、二氧化碳分别为II级和III级9741994年瓦斯等级情况见表,根据上述和邻近王凤、黄沙、沙果园等矿井的实际资料,今后本矿井仍为低瓦斯矿井,局部地区加强通风管理,严超限。煤尘有爆炸危险性,煤有自然发为性。第四节能地质条件分类与水文地质条件分类井地质条件分类矿井地质条件分类是以地质构造复杂程度和煤层的稳定性为主要依据,其它地质条依据,本井田范围以断层为界,西及南以煤层露头为界卢西北层为界,北至3280(纬线,南北走向肝5KM东西倾向宽5KM面积为L25KM1、地质构造的的复杂程度对地质构造的复杂程度的评定以断层为主,褶皱次之。断层:井田内大中型断层共有断层密度3达条/面。总长度遂333m/km为三类矿井。褶皱:井田内褶皱共有,复杂程度指数0.68产状变化率=75%褶皱密度0.36条/km,一般较宽缓,两翼不对称,西翼缓一般地层倾稿,东翼陡一般地层倾匍0。罚0。,最大倾角可达以上,为二类矿井。综上所述,孙庄矿地质构造的复杂程度为田a煤层的稳定程度煤层的稳定程度是根据煤层可采性髓)和煤厚变异系数)确定的。Km=n/n(1)式中:n一参与煤厚评价的见煤点总数。Q一参与煤厚评定的大于或等于可采厚度的见煤点总数。Y=S/M<100%(2)S=式中:Mi一每个见煤点的实测厚度一矿井(或分区)的平均煤厚N一参与评价的见煤点数S一均方差值2#煤层共取煤厚点85个计算,其可采性指数km=1,煤厚变异系数r=27.91%,为较稳定煤层。3#煤层共取煤厚点63个计算,其可采性指数km=0.25,,煤厚变异系数r=32.63%,为不稳定煤层。4#煤层共取煤厚点80个计算,其可采性指数km=0.81,煤厚变异系数r=36.91%,为稳定煤层。7#煤层共取煤厚点52个计算,其可采性指数km=0.95,煤厚变异系数r=25.66%,为稳定煤层。8#煤层共取煤厚点44个计算,其可采性指数km=0.90,煤厚变异系数r=16.94%,为较稳定煤层。9#煤层共取煤厚点43个计算,其可采性指数km=1.0,煤厚变异系数r=16.82%,为稳定煤层。至1996年末井田共有地质储量A+B+C+D=7286.6万t,其中稳定煤层储量比例58.3%,较稳定煤层储量比例为32.8%,不稳定煤层储量比例8.9%,所以煤层的稳定程度结合类别为Id类。其它开采地质条件顶底板:各煤层顶底板均较平整,只有局部地区有凹凸不平现象,裂隙发育,定为II]类。倾角:井田内大部分倾角都在15°〜25。之间,仅一采区东部地区倾角较大(30°左右),定为115类。其它地质因素:全矿井仅发育有一个陷落且已基本查明,陷落柱对煤层影响不大,定为IIg类。矿井地质条件类别因地质构造复杂为IIIa类,煤层稳定程度为Ia类,其它为11配类。故矿井类别为三类。矿井类别以下式表达:III〜虬1』也其中:111为复杂程度类别,a为地质构造,d为煤层,e为顶板,f为倾角,g为其它特殊地质构造。矿井物探资料成果见表5—3。序号地区名称时间使用仪器探测目的效果11222工作面1979年4月坑透仪有无隐状构造21223工作面1979年5月坑透仪有无隐状构造31223工作面1979年6月坑透仪有无隐状构造41223工作面1980年6月坑透仪有无隐状构造512622T作面1980年7月坑透仪有无隐状构造61225工作面1986年8月坑透仪及地震仪712234T作面1988年9月坑透仪及地震仪第六章节储量计算第一节 储量计算边界及工业指标井田储量计算范围本井田储量范®以F6号断层为界,西北以断层为界,南与西以各煤层露头小煤窑开采下限为界,北至0(玮线。全井田共分两个水平,南北两翼,六个采区。第一生标高平上,包括一、二、三采区和五采区部分地区,第二生产3水平即以下,包括四、六采区,标高水平以上,上组煤层已基本开采完毕,仅留下村庄、风井、永久巷道等到煤柱,剩储量集中在65n的四采区和28n的六采区。全井田面椭km计算深度20m标高中生460m—360m工业指标及要求参与储量计算的各煤层按国家焦煤开采规定煤层最低可算灰分工业指标小于40%第二节能计算方法及参数的确定计算方法储量计算工作按照《生产矿井储量管理远程》有关规定和要求,采用地质块段法与高线法相结合,用求积仪5000煤层底板等线平面图上,分煤层、分水平、分级别、分块段计算各煤层的储量的。其计算公式:Q=S,m•P/cosd式中:Q—块段储量,;S一块段平面积,m一块段的煤层平均厚度,a一块段煤层平均倾角P一容重,t/lH当a<15时,面积用平面积;〉当5时,平面积换居斜面积参与计算。储量以万t为单位,精确度。参数的确定厚度储量计算毗产地区煤层厚度以生产地区巷道实测见煤点煤层厚度为推未开拓地区煤层厚度依钻孔资料为准。其煤层厚度换算成真厚度参与计算。在块段层厚度采用该范围内所有煤层厚度的计算平均值,煤层厚度变化异常块段或钻孔资靠不参与计算,用加权平均值,n单位用容重:本矿投产以来,容光焕发重采样不多,已采取的几个结果之间相差很^代表性,现仍采用勘探时测定的容光焕发6—,。见表面积:在煤层底板等高线图上用求积仪求得。测定面积时两面三刀次读数之乏5%时,则重新测定,小于,以两面三刀次平均数为准。储量级别的划分根据《生产矿井储量管理规定》有关规定,将煤炭储量分为二类四级,一是术国的能源政策将煤炭储量分为两面三刀类:能利用储量和暂不能利用储量;二是按研究程度的不同,将煤炭储量分为、D四级。其中、B为高级储量A、B、C为工业储量D级为远景储量。本矿井田范围内4、6(-72n标高以上)7(465n标高以上)等煤层储量为工业储量,深部均、等到煤层因受底板含水层水威胁列为远景储量。第二节 储量计算结果、计算精度及其它问题说明我矿储量计算工作严格按《生产矿井储量管理规定》有关规定和要求进行的。E年储量管理工作采用微机管理,直接生成各类报表,各种储量管理台帐齐全,图纸标准化要求填绘,计算时在专门储量计算图上计算,并进行计算校核,计算精度完规定要求。至1994年末平衡表内保有地质储量如下:
A+B1374.万t;A+b+c:1516万t;D:5013.万t;A+B+C+D:653(万)t;高级储量A+B)占总储量1%工业储墨.2%.井田内各煤层储量,储量构成,分区、分水平、分级—睹6—见表—4。表6—3各煤层储量汇总表储量项煤层别储量项煤层别A+BC2煤层3煤层4煤层6煤层7煤层8煤层9煤层合计平衡表内储量t万A+B+CDA+B+C+D表I 矿井各类储量构成汇总表煤层别总储量万t)工业储量万t)设计损失(万t)可米储量(万t)亍呆滞煤量(〕t)亍—一…实际可米储量t万2煤层710.8710.8211.0499.885.5414.33煤层65.865.829.436.44.631.84煤层412.1412.1128.6283.561.8221.76煤层741.0121.180.141.020.220.87煤层1468.0207.031.0176.6176.08煤层1173.89煤层1958.5合计6530.01516.8480.11036.7172.1864.6第七章结论矿井地质及水文工作中存在的问题:自72年矿井投产以来,矿井地质工作二十多年的实践和资料整理分析,井田体地质构造已基本查明,边界清楚,特别是深部的地质构造随着下山采区水开采揭露与平以上上山采区的地质构造基本吻合。从而为孙庄矿的生产、设计提供了大量的较的第一手资料,并为矿井的延伸、资源的合理开发利用、防水、探水及安全生产等做出了以下一些问题:井田西北部边界断层未能实际揭露控制;井田西南部3断层,即界城一号煤矿与矿井隔离边界断层落差不清,仅按勘探尊推测,巷道未能实际揭露;井田东部边界中段断层的落差及走向变化较大,虽然在层进行过钻孔探查,但控制程度低,在开采下组煤层时仍需进一步做工作。四、五、六采区东部边界层,应按《矿井地质规程》及《矿井水文地质规程》中有关规定予以探查,为深部开采煤层时提供依据;东部边界6断层中段奥灰水对大青灰岩含水层的侧面向置长度、水量等)尚未具体查明。井田南区垂向补给的位置、分布情况(分散的带状空隙补给或大范围的越流利尚未查明;井田西南端3断层的水文地质情况是否存在奥灰水对大青灰岩含水层的补给,进一步查明;井田中部鞍形构造部位,大青石灰岩与奥灰的关系还需进一步做工作查明。地方小煤窑的开采,破坏了井田储量,增加了突水条件。对本矿报告评价:本报告是遵照矿井地质和矿井水文地质规程及煤灰工业部颁发的矿井地质报告提纲而编制的该报告是在一九七九年地质报告的结合士多年实际地
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