新疆哈密巴里坤县三塘湖鑫源煤炭有限责任公司煤矿生产地质报告资源储量核实说明书

PAGEPAGE30第一章概况第一节目的和任务新疆巴里坤哈萨克自治县三塘湖鑫源煤炭有限责任公司煤矿，是新疆煤炭“十五”规划矿井中哈密地区巴里坤县六号规划井，国土资源厅以国土资采预划[2004]第30号文件，预先划定了矿区申请范围。根据新疆煤炭“十五”规划该煤矿需要在2005年改扩建成9万吨。因为，一是该矿改扩建9万吨的资源依据《新疆维吾尔自治区巴里坤哈萨克自治县三塘湖山南火石泉煤矿生产地质报告》中的矿区范围，与新国土资采预划[2004]30号文件预先划定矿区范围不符。二是划定矿区范围所依据的生产地质报报告为1997年编制，至今矿山已生产7年，资源状况有较大变化，需重新对现有煤炭资源储量进行核实,所以巴里坤县鑫源煤炭有限责任公司煤矿于2004年9月25日与新疆哈密矿务局勘察设计院签订了委托书，任务是编制《新疆巴里坤县三塘湖煤炭有限责任公司煤矿生产地质报告资源储量核实说明书》。在预先申请划定的矿区范围内，对现有资源储量进行重新核实。并对在生产期间形成的巷道、采空区以及火烧区进行实测后上到相关图上。新疆哈密矿务局勘察设计院接受委托后，于2004年10月初前往鑫源煤矿，重新对煤矿区进行了现场踏勘，并对煤层露头、火烧区、井下石门及近期矿井开拓开采资料进行了综合分析，补充了必要的实测资料与样品测试成果。核实并重新计算煤炭资源储量。参照现行《煤、泥炭地质勘查规范》按已通过评审的《新疆维吾尔自治区巴里坤哈萨克自治县三塘湖山南火石泉煤矿生产地质报告》为依据编制出《新疆巴里坤县三塘湖煤炭有限责任公司煤矿生产地质报告资源储量核实说明书》并能通过自治区矿产资源评审中心审查。第二节位置和交通鑫源煤矿位于新疆巴里坤哈萨克自治县三塘湖西，东距三塘湖乡人民政府17千米，南距巴里坤县城110千米，东南距哈密市240千米，井田东西长2.27千米，南北宽0.16千米，面积0.4331平方千米。矿区中心地理坐标：东经93°13′30″北纬44°20′30〞。本次预划的矿区范围拐点坐标为：S1：X=4912642Y=16519102S2：X=4911443Y=16521048S3：X=4911275Y=16520909S4：X=4912516Y=16518996因预划范围未全部包含煤层露头，煤矿工业广场部分出矿区范围，为便于矿方今后工作方便，本报告建议变更矿区范围，将煤层露头全部包含在矿区范围内，工业广场附近将范围扩大。为了资源量估算方便，北部边界以550水平煤层顶板点水平投影至地表。变更后的矿区范围拐点坐标为：S1:X=4912626Y=16519089S2:X=4911456Y=16521059S3:X=4911257Y=16520894S4:X=4912055Y=16519691S5:X=4912029Y=16519674S6:X=4912127Y=16519525S7:X=4912153Y=16519542S8:X=4912516Y=16518995鑫源煤矿至三塘湖乡人民政府，有简易砂石公路与已开通的三塘湖至巴里坤县至老爷庙口岸的公路相通，给煤矿生产带来极大的方便，由巴里坤县城至哈密市有沥青公路通达，交通十分方便。（详见交通位置图）第三节自然地理鑫源煤矿位于三塘湖盆地南缘，属戈壁准平原地貌，海拔最高为899米，最低为871.7米，相对高差25.3米，地势较为平坦。区内无地表迳流，也无地下水露头分布，临近三塘湖乡上湖地带石炭系有天然泉点分布，属裂隙泉水，当地农民筑坝蓄水，用于农业灌溉和发电，驻军某部在石炭纪地层钻井取水饮用，水质尚好。本区属于大陆性干旱气候，冬季严寒无雪，夏季酷热有阵雨，降雨量稀少，蒸发量特大，为降水量的112倍。此资料由巴里坤县气象局提供，为三塘湖气象站1960年—1980年资料，1980年以后，原三塘湖气象站已撤销。气象资料统计表表1—1。气象资料统计表表1—1气温（°C）降水量(mm)蒸发量(mm)风情冰冻最高最低平均天数(七级以上)最大风速(m/s)平均风速(m/s)风向上冻日期解冻日期冻土深度平均平均最多频率40.3-28.5833.91785.5115.5275.9西2110月20日次年3月25日1.5米三塘湖乡为农业区，分上湖、中湖、下湖三个居民点，人口约二千人，其中以下湖居民点人口和耕地最多，农作物主要为哈密瓜、玉米和小麦，由哈密二电厂供电电网的10Kv高压输电线路已通往矿区与三塘湖乡，解决了三塘湖乡居民用电与鑫源煤矿生产用电，原配备的柴油发电机组均做为该矿备用电源，以备临时停电使用。另根据自治区地震局资料，鑫源煤矿地处6度地震烈度带。第四节矿井和小窑鑫源煤矿（原巴里坤县三塘湖山南火石泉煤矿）始建于1997年,生产规模为3万吨/年,由于资金不到位,致使停工。2000年经过资金重组,吸收新的股东,使该矿重新启动,重新组合后该矿名称变更为巴里坤县鑫源煤炭有限责任公司煤矿。经过两年的施工于2002年11月验收通过，于2003年投产，经过近一年的矿井技术改造和安全投入，生产能力大幅度提高，经过2004年测定，矿井生产能力达到9万吨。鑫源煤矿开拓方式为立井,主立井，井深115米，副立井，井深90米，开采深度由888.20米--788.05米，开采一层煤，其中2号煤为该矿主采煤层。西翼采长809米,东翼采长1461米，矿井在掘至西翼运输巷266米处，回风巷139.6米处遇到古火烧区，无法继续开拓，只回采了50米，因而进行了封闭处理，本次西翼采空区采无法进行实测，采用矿方提供资料。东翼开拓巷道1222米，于2003年11月正式进行了采区布置开始回采。现采空区长度为131米已封闭，目前该矿采用“仓储式”采煤法，回采率仅30%。鑫源煤矿东部边界以东1.5公里处，有奎苏乡第二煤矿，该煤矿建于一九九二年，年产量约3万吨，立井开拓，采深110米。共开采2层煤，其中2号煤为主采煤层。开采长度约2000米，采煤方法为后退式仓柱法，回采率仅为30%，矿井涌水量为240m3/d。该矿井将于2005年6月关闭。鑫源煤矿西部边界以西500米处，有巴里坤县乡镇企业局煤矿，该煤矿始建于一九八五年，年产煤量约1—1.5万吨，立井开拓，采深110米，可采煤层3层煤，其中2号煤为主采煤层。开采长度约1000米，采煤方法为后退式仓柱法，回采率较低为30%。矿井涌水量为300m3/d。该煤矿现已关闭。在鑫源煤矿范围内有许多小立井，由于各种原因开采深度均在20—30米左右停产，这些小窑现已全部封死。第五节以往地质工作1959年新疆煤炭工业管理局地质勘探局158队在三塘湖一带进行过区域地质调查工作。并编绘有1/20万地形地质图，对区内地质构造、地层及煤层分布状况有过概略性的评述，并将其含煤地层确定为中下侏罗系的上八道湾层（J1-22）。1992年由新疆煤田地质局一六一地质队，在工作区边界以东2公里的奎苏乡第二煤矿进行了煤田地质工作，编制了新疆维吾尔自治区巴里坤县三塘湖煤矿的生产地质报告，对奎苏乡第二煤矿的地层、煤层和煤质进行了详细的评述和论证。1997年新疆哈密矿务局勘察设计院地质队，在鑫源煤矿井田范围内进了煤田地质勘探工作。并在以往地质工作的基础上，进行了大量的野外地质调查，结合钻探、槽探、测井和野外地质填图，完成了1：2000控制测量3.52平方千米、地形测量1.92平方千米、地形地质填图1.92平方千米、槽探475立方米、钻探438.34米（钻孔3个）、煤芯样14个、小窑调查2个，通过煤质化验、岩石力学性质试验等手段，掌握了大量的第一手资料，在此基础上，进行综合分析后编制了《新疆哈密巴里坤县三塘湖山南火石泉煤矿生产地质报告》,该报告于2000年由新疆维吾尔自治区矿产资源委员会审批通过。计算出332+333+334煤炭资源储量1187.85万吨，其中332级资源储量为309.89万吨，333级资源储量为567.79万吨，334级资源储量为310.17万吨，本次说明书编制主要采用原生产地质报告基础资料及本次实测地质资料。第二章生产地质工作第一节工作方法按照鑫源煤矿的要求,本次地质工作的主要目的是为了重新核实该矿煤炭资源储量,并对在生产期间形成的巷道、采空区及古火烧区采用全仪器实测后上到相应的图上，编制经自治区储量评审中心审查通过的煤炭资源储量核实说明书，取得国土资源厅认定的资源储量，为该矿改建9万吨/年生产规模矿井提供地质依据。鉴于煤矿以往地质工作已基本达到详查，地表已完成1：2000地形地质测量，布设了1000米的勘探线距2条，3个钻孔垂深最大控制在225米（680米标高），浅部煤层及露头由18个探槽控制其厚度，采集了各类样品进行了分析测试，因该生产地质报告已通过评审。因此，本次工作的重点主要针对矿井以往和新形成的生产井巷系统进行测量与编录，并采集井下煤层顶底板岩石物理力学测试样，完成矿井瓦斯等级鉴定及开采技术条件调查。本次完成与利用的主要实物工作量如表2-1。本次完成与利用的主要实物工作量表2-1项目单位数量备注地形与工程测量1：2000地形Km23.52本次修测了工业广场附近地形地物图跟控制点测量点9本次实测工程测量矿井74本次实测钻孔3利用原地质报告成果井巷系统测量m2270本次实测钻孔孔/m3/438.34利用原地质报告勘查成果地质测量1：2000地质图修测Km23.52利用原报告及本次修测成果1：1000勘探线剖面地质测量m719利用原地质报告勘查成果槽探M3475利用原地质报告勘查成果井下见煤及火烧区控制点点9本次实测石门地质编录m70本次实测矿井瓦斯等级鉴定井2利用煤矿实测资料样品采集测试煤层煤样件1本次实测岩石物理力学试验样组2本次实测在此基础上，对以往地质勘查成果进行了分析研究，进而参照现行《煤、泥炭地质勘查规范》要求，编制出全面反映煤矿现状的煤炭储量核实说明书。由于矿方的积极配合，使本次核实说明书工作达到了预期目的。第二节本次工作质量评述本次工作充分利用了原地质报告的成果资料，为了尽量提高参与资源储量估算煤层点的质量，对已有钻孔柱状图、勘探线剖面图、探槽素描图、石门素描、古火烧区、井下实测见煤点、煤炭资源储量估算图上所有过煤点数据都进行了认真核对。综合考虑采取率、结构、厚度、底板位置等因素，重新确定了煤层综合采用原则。能较准确的反映煤层的层位，厚度与结构等特征，可以满足本次编制工作要求。一、地面测量及井巷工程测量该矿范围内有国家等级三角点三个，“9701”“9702”，“9703”为三个10秒级小三角点，点况经实地查看良好，可作为煤矿平面控制和高程控制的起算数据，其坐标系统为1954年北京坐标系，1956年黄海高程系。巴里坤县三塘湖鑫源煤矿测绘工程的作业依据为：1、《煤矿测量规程》2、《城市测量规范》3、《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》4、《煤矿地质测量图例》（一）地面控制与高程控制为满足井下导线的布设﹑测绘采掘工程平面图和1：500工业广场地形图的测绘需求，进行地面控制测量。该测区有“9701”和“9702”10秒级点为起算点。布设了一条三级光电测距导线。导线边的距离用徕卡TC905L型全站仪边长往返各测量1个测回，每测回读四次数。地面导线水平角的观测，采用方向法观测两个测回。观测限差满足规范的要求。地面控制导线方位角闭合差为+43秒，导线全长闭合差为±0.098米，导线全长相对闭全差为1/10900，满足现行规范要求。高程控制采用相当于四等水准精度的电磁波测距高程导线。垂直角二测回对向观测，满足《国家三、四等水准测量规范》的技术要求。垂直角测回互差和指标差互差≤±4″、≤±2″、，仪器高和觇标高分别在测前和测后量测两次，其互差≤±2mm时，取平均值。地面控制和高程控制同时进行，观测所用的仪器为徕卡TC905L型全站仪，仪器编号№为503798。所用仪器已经新疆维吾尔自治区测绘产品质量监督检验站检定合格的仪器。（二）井下控制导线点的布设方法和技术要求1、井上下联系测量鑫源煤矿的主井与副井均为竖井，故主井、副井的井上下联系测量采用主、副井一井定向测量。2、井下导线测量井下导线边的距离用全站仪测量两个测回，每测回读二次数，每次读数和测回互差均满足≤±10mm、≤±15mm，的技术要求。井下导线点的水平角采用方向观测法观测两个测回。各项限差均满足规范的要求。有些巷道如回风巷，巷道过低过窄无法用仪器测量，用悬挂罗盘法测定巷道的磁方位角，边长用钢尺丈量。3、高程控制井下导线点的高程采用三角高程测量测定，导线边的垂直角和水平距均采用往返测量。垂直角用中丝法二个测回，垂直角的指标差互差≤±5″，垂直角互差≤±4″。觇牌高和仪器高用钢卷尺量二次，二次互差≤±2mm时，取其平均值。4、回风巷的部分巷道过低并狭窄，用悬挂半圆法测定巷道的高程。5、采掘工程平面图的绘制井下导线计算完成后，将导线成果编制成CASS5.1的数据文件，利用CASS5.1数字化成图软件展绘导线点，根据井下碎部测量的数据，绘制出采掘工程平面图。对井下已密闭的巷道及采区的资料，由矿方提供。（三）工业广场带状地形图的测绘图根点是直接供测图用的控制点，其精度和密度满足测图需要。地面控制导线点“9701”、“9702”、“B1”、“B2”、“B3”、无论是点的精度和密度，均能满足1：500工业广场带状地形图的要求。1、工业广场地形图测图规格测区范围内的1:500比例尺地形图，工业广场地形图不分幅，图名为《巴里坤县三塘湖煤炭有限公司鑫源煤矿工业广场地形图》2、成图精度1:500工业广场带状地形图采用内外一体化电子平板数字成图法，由于目前没有相应的技术规范，故1：500工业广场地形图的成图精度参照GB/T168191997《1：500、1：1000、1：2000地形图平板仪测量规范》执行。3、成图方法1:500比例尺工业广场地形图采用，是用徕卡全站仪进行地形地物点的碎部测量，现场实地绘制地形草图。形成CASS5.1的数据文件后，内业利用电脑根据草图编绘成图。所测数字化图，地物地貌的符号的属性及图内各要素正确，内容齐全，精度符合规范要求。（四）、测量成果地面控制导线井下导线及其支导线均采用清华山维平差软件进行平差计算。成果详见附表二、1：2000地形地质与井上下对照图根据原地质报告提供的1：2000地形地质图，把本次实测的煤矿生产系统现状以及采空区、火烧区、矿井井口、重要的输变电路等地物进行了实测，基本能够全面地反映煤矿地质构造特征与工程控制现状，按照新的地质认识与生产地质成果对该图地质内容进行了重新编绘。可以满足现行规范要求与生产需要三、生产井巷工程测量本次对该矿的生产开拓系统进行了全仪器与半仪器法测量，除了对西翼采空区、火烧区和东翼采空区已封闭的部分未测外（资料由矿方提供），其余井下巷道都进行了实测。编制了系统的采掘工程平面图，及井上下对照图，完成井巷系统工程测量2270米，能较准确的反映井上下实际情况。四、生产矿井地质工作为了编制资源量核实说明书，本次对生产矿井、井下运输石门、回风石门进行了地质编录，测量了各煤层的厚度及结构。同时对井下6个控煤点、3个火烧区工程控制点进行了实测，并对生产矿井的水文地质特征与矿井涌水量、瓦斯、煤尘、自燃、井温等开采技术条件进行了调查了解与资料收集工作。五、采样及分析化验工作各种样品采集工作均按照煤炭资源地质勘查规范和采样规程进行，本次对2号煤层采集了煤样，进行了工业分析、元素分析、发热量、粘结指数等项目的测定，同时采集了部分煤岩鉴定样，进行了抗压强度、抗拉强度、抗剪强度及软化系数测试项目。各样品及时送自治区煤田地质局综合实验室进行测试分析，样品质量达到规范要求，基本符合生产地质工作要求。六、探采对比鑫源煤矿目前主采煤层为2号煤，从巷道及采区揭露的煤层来看，主、付井处巷道揭露的2号煤层平均厚度11.9米，而附近的钻孔揭露的煤厚为13.21米，变薄1.31米。西翼采空区揭露的2号煤层厚度为11.25米，而该处钻孔揭露的2号煤层的煤厚为11.53米，相差不大。1号煤层只在运输大巷石门和回大巷石门有揭露，揭露的煤层平均煤厚为2.49米，钻孔揭露的煤厚为2.07米，实际增厚0.42米。鑫源煤矿的煤层是倾角60º的单斜煤层，在采矿活动中，目前未发现其它构造，与原勘探成果一致。但在西翼发现一古火区，是原地质勘探活动中没有发现的，在本次提供的资料中的详细说明。第三章地层第一节区域地层三塘湖地区出露的地层，由老到新有石炭系、侏罗系、第三系和第四系，现分别简述如下：1、石炭系（C）分布广泛，在三塘湖至察尔汗一带均有大片出露，属石炭系下统黑山头组（C1h）。2、侏罗系（J）出露稀少，发育地层有侏罗系上中统石树沟群、喀拉扎组、齐古组、头屯河组及水西沟群西山窑组和三工河组地层，岩性为山麓相、河流相、湖滨相、湖滨沼泽相及湖泊相的褐红、紫红、灰绿、灰黑、色砾岩、粗砂岩、中砂岩、粉砂岩、泥岩、炭质泥岩及煤层，西山窑组为含煤地层，各组之间均为整合接触，在地表未发现三工河组出露。侏罗系中统西山窑组地层与下伏石炭系呈断层接触。侏罗系地层总厚度达1000余米。3、第三系（R）该区发育的地层有上、下第三系，其中下第三系（R）主要出露分布于条湖以东察汗泉一带，岩性为绿色、黄绿色泥岩为主，地表呈风蚀地貌，厚度约50米，与下伏地层呈角度不整合接触。上第三系（N）在三塘湖东、西、北均有分布，岩性为一套棕色、浅红色泥岩组成，可见厚度100米，常超覆不整合于其它地层之上。4、第四系（Q）区内分布广泛，超覆沉积于各组地层之上，发育有上更新统和全新统地层。上更新统（Q3）岩性为紫色戈壁砾石，成份复杂，其中混杂有白色、黄色、浅红色玛瑙石。岩层松散未胶结，厚约15米，与下伏地层呈超覆不整合接触。全新统（Q4）：分布于现代冲沟、灌木杂草周围，厚度约3米，为现代冲洪积物和风成砂土，与下伏地层呈假整合或超覆不整合接触。第二节煤矿区地层鑫源煤矿出的露地层有石炭系下统黑山头组（C1h）、侏罗系中统水西沟群西山窑组（J2x）、石树沟群头屯河组（J2t）、第四系上更新统（Q3），现由老到新分述如下：一、下石炭统黑山头组（C1h）：该地层分布于煤矿区南缘，岩性为灰色、灰绿色和灰褐色砂质灰岩、钙质砂岩、粉砂岩为主，底部为角砾岩、中性火山碎屑岩及碎屑岩。与下伏地层接触关系不明，厚度不详。二、中下侏罗统水西沟群三工河组（J1S）：该地层在矿区未见出露，根据以住资料，其岩性以湖相灰绿色粉砂岩为主，夹淡红、绿色泥岩，与下伏地层呈断层接触，厚度不详。三、中下侏罗统水西沟群西山窑组（J2X）：分布于矿区中部，地表有零星出露，为本区含煤地层。根据煤层露头和槽探工程素描及岩性特征，将其分为上、下两段，并分述如下：1、下段（J2X1）：为本区含煤段，岩性以深灰色、灰黑色粉砂岩、泥岩为主，夹薄层硅质胶结坚硬细砂岩、中砂岩和菱矿，含煤层3层，其中含可采的和大部分可采的煤层2层。煤层厚度12.37米，其中2号煤层结构单一，煤层稳定，厚度为11.53—13.21米，可作为工作区的标志层。根据区测资料，该段底部普具一层灰白色中粒砂岩，与下伏三工河地层呈整合接触，本段地平均总厚度116.40米。2、上段（J2X2）：岩性以湖相、湖滨相灰、灰绿色细、粉砂岩、泥岩及中砂岩为主，夹有不稳定的粗砂岩或砂砾岩，底部有一灰黄色泥质胶结厚层粗砂岩和中砂岩，岩性稳定，厚2.0—2.5米，可作为工作区的标志层，进行煤岩层对比，与下伏地层分界，本段地层平均总厚度34.00米。四、中上侏罗统石树沟群头屯河组（J2t）：仅有零星出露于矿区北部，为非含煤地层。岩性灰绿、黄绿色砂岩、杂色泥岩、粉砂岩为主，中夹砾岩、泥灰岩及菱铁矿层，含有硅化木，属河流相及干旱湖相沉积，底部具一厚层砂岩，与下伏西山窑组分界，呈整合接触，地层平均总厚度89.50米。五、第四系上更新统（Q3）：矿区内分布较广泛，岩性为戈壁砂砾石和其它碎石组成，含白色、黄色、浅红色劣质玛瑙石，该地层呈松散状，厚0—5米，与下伏地层呈超覆不整合接触。地质构造第一节区域构造三塘湖区位于天山褶皱带东段北侧三塘湖拗陷南缘，其拗陷最早形成海西期，其基底由石炭纪地层组成，该拗陷历经燕山运动和喜马拉雅运动，褶皱和断裂构造不断发生，使得区内地层和矿产受到不同程度的破坏，其主要构造有：1、三塘湖复式向斜：展布于三塘湖区北部，向斜轴呈北西—南东向，发育有不同褶曲的次一级向、背斜，向北可延至中蒙边界。该复式向斜地层组成以中新生代地层为主，地层倾角南翼缓北翼陡。2、F1逆断层：断层东起察汗泉，向西延至西庙一带，断层走向北西西—南东东向，断层面倾向南西，倾角53°--70°，此断层切割了中下侏罗统地层，在地表及浅部致使下石炭统黑山头组地层与中侏罗统西山窑组地层接触。在乡镇企业局煤矿西区，F1断层将3号煤层切割，断距约4米，倾向204°，倾角45°，在东庙以西，受断层牵引，致使局部含煤地层直立或倒转现象。3、F2平推断层：分布于三塘湖区上、下湖之间，走向北东—南西向，平推断距在下湖为6Km。在上湖为1Km，并使得F1逆断层错开。4、F3平推断层：该断层位于三塘湖以东沈家庙一带，与F2平推断层近平行，为北东—南西向。平移断距不大于2Km。第二节矿区构造矿区位于三塘湖复式向斜中，次一级西庙向斜之南翼及F1逆断层北盘，为北倾单斜构造，地层组成为西山窑组、头屯河组及齐古组、喀拉扎组，地层倾角51°--60°，构造简单。F1断层位于矿区南部，断层走向为北西—南东向，断层面倾向南西。根据以往地质工作对该断层的槽探揭露，断层倾角为50°--55°。该断层在矿区对西山窑组含煤地层未有影响，但切割了下部三工河组。第五章煤层第一节含煤性本区含煤地层为西山窑组，含煤建造位于该组下段（J2X1）。一共含煤3层，自上而下编号为1、2、3号（见表5—1）：煤层基本特征表表5—1煤层编号煤层真厚度（米）最小—最大平均（点数）夹矸层数煤层真间距（米）最小—最大平均（点数）备注10.85—2.071.54(8)11.73—4.332.96(8)局部可采较稳定28.08—13.2110.15(9)0全区可采稳定30.50—33.3031.80(3)30．56—0.770．68（3）2不可采极不稳定1号煤层由于沉积和构造作用的影响，在地表部分探槽揭露为不可采层，向深部煤层增厚。平均厚1.54米，为全区可采煤层，煤层较稳定。２号煤层根据探槽和钻孔控制，反映出浅部较深部厚，西区比东区厚，沉积环境好，是煤矿区稳定的特厚煤层。平均厚度为10.15米，为该矿主采煤层。１号和２号两煤层的间距较稳定，而无大变化。在Ⅲ线以东间距约3.5米，以西约2.8米。３号煤层主要以极薄煤层夹矸为主的结构式，并且整个矿井的煤层结构并未变化。平均厚度为0.68米，煤层及不稳定，不可采。矿井煤层总厚度为12.37米，含煤地层总厚度172.40米，其含煤系数为7.18（见表5—2）煤层特征表表5-2含煤地层总厚（米）煤层层数可采厚度（米）煤层总厚度（米）可采系数（%）可采不可采总数172.4021311.6912.377.28二、煤层对比：本区煤层对比是通过以往的钻探、槽探、测井以及本次井下石门素描所取得的资料，经综合分析研究，结合煤层特征和间距变化及顶底板岩性特征进行对比，现分述如下：一从煤层厚度上比较，1号煤层平均厚1.54米，属薄煤层；2号煤层平均厚度10.15米，属特厚煤层，两煤层厚度具有明显的差异。二从煤层间距上对比，1号煤层和2号煤层之间间距最小为1.73米，最大为4.33米；间距较稳定，层间岩性为深灰色泥岩夹薄层坚硬灰色细砂岩。三从煤层顶底板岩性特征上分析，2号煤层底板为一层灰白色含粘土质的泥岩，细腻，具滑感，是一标志层。四从测井曲线形态特征上比较，由于本区煤层和围岩物性差异明显，测井曲线一目了然，1号煤层为高幅值系带状，2号煤呈高值系箱形。三、可采煤层：本区可采煤层两层，自上而下为1号煤层和2号煤层。平均煤层总厚度为11.69米。1号煤最小厚度0.85米，最大厚度2.07米，平均厚度1.54米，为全区可采煤层，煤层结构简单，属较稳定煤层。该煤层由于受沉积和构造作用的影响，在倾向上浅部薄而深部厚，在走向上，表现为东部薄而西部厚，煤层顶板为湖沼相泥岩或者粉砂岩，底板多为粉砂岩夹薄层泥岩。2号煤层最小厚度7.28米，最大厚度13.21米，平均煤厚10.15米，属全区均可采煤层，结构单一，属稳定的特厚煤层。煤层变化规律是沿倾向浅部薄而深部较厚，沿走向东部薄而西部较厚。煤层顶板岩性为灰黑色粉砂岩夹薄层泥岩、细砂岩，底板为灰白色含粘土质泥岩，分布普遍并且较稳定，是一标志层。该煤层是主要可采煤层。第六章煤质第一节物理性质及煤岩特征鑫源煤矿各煤层肉眼观察，物理性质基本相似，颜色黑色，以半亮型煤为主，暗淡型煤次之，结构多为条带状和线理状，硬度大，脆度小，易燃烧，膨胀不明显，断口：呈参差状和平整状，或贝壳状，有两组节理较发育，充填有次生的黄铜矿、黄铁矿。煤的有机质主要由丝炭化组分和凝胶化组分组成，而半凝胶组分和稳定组分含量较少。凝胶组分为凝胶化基质体，结构镜煤偶尔可见。半凝胶化组分为半凝胶化基质体和半木质镜煤。丝炭化组分主要有胞腔排列的丝炭及胞腔排列无规则的木质镜煤、丝炭、丝炭化组分和半木质化基质体。无机质中粘土类居多，呈片状单独存在，有机质呈浸染状或不规则状。1号煤岩显微类型为暗煤类。2号煤为亮煤-暗煤类，反射率测定结果确定其变质程度为0变质阶段。煤岩组分鉴定情况见下表6—1：煤岩组分鉴定成果表表6—1采样点号煤层号有机质各组（%）煤的总成份（%）无机质各类反射率%凝胶化组分半凝胶化组分丝炭化组分稳定组分有机质无机质粘土类硫化物类碳酸盐类氧化硅类其它Ⅱ-01-全137.13.242.01.583.816.215.40.20.20.20.20.45Ⅱ-01-228.86.478.30.493.96.15.50.40.20.46Ⅱ-01-4213.98.671.20.494.15.95.10.40.20.20.46加权平均211.27.475.10.494.06.05.30.40.10.20.46Ⅱ-02-4269.44.538.61.393.86.25.40.60.20.47总平均137.13.242.01.593.816.215.40.20.20.20.20.45总平均240.36.056.90.993.96.05.40.50.10.10.10.47煤层中含有较多的矿物质，有方解石、黄铁矿、黄铜矿和石英碎屑分布于煤层裂隙中。第二节煤化学性质、工艺性能及煤种巴里坤三塘湖鑫源煤矿1号煤、2号煤均取过煤芯样，本次在井下重新采取煤样送《新疆维吾尔自治区煤田地质公司综合实验室》对主要项目进行测试分析，其测试结果见表6-2：鑫源煤矿可采煤层工业分析及有害元素测试成果表表6-2煤层编号水份Mad（％）灰份Ad（％）挥发份Vdaf（％）全硫St.d（％）1号煤4.38-6.723.11-7.3126.36-30.810.24-0.732号煤4.98-7.364.78-6.3328.07-30.750.23-0.39表中可知，各煤层煤质特征相近，差异不大，原煤分析析基水份含量（Mad）4.38-7.36%,原煤干基灰份产率（Ad）3.11-7.31%,特低灰煤为主，原煤可燃基挥发份在26.36-30.81%,井下可采煤层的全硫含量介于0.23-0.73之间，属于特低硫煤。鑫源煤矿可采煤层发热量与元素分析测试成果表表6-3煤层编号发热量MJ/Kg）元素分析（％）Qb.dQb.dafCdafHdafNdaf(O+S)daf1号煤31.2332.2684.293.570.6411.52号煤30.7932.2780.834.371.0013.9井下可采煤层均测试了干基发热量与分析基发热量，两煤层之间的变化幅度不大，干基介于30.79-31.23MJ/Kg之间，分析基介于32.26-32.27MJ/Kg之间,元素分析两煤层的含量值相当接近，变化极其微小，碳含量在80.83-84.29%,氢含量在3.57-4.37%,氮含量在0.64-1.00%,氧加硫在11.5-13.9%。鑫源煤矿可采煤层灰成分及灰熔点测试成果表表6-4煤层编号煤灰成分（％）灰熔融性（℃）SiO2（％）Al2O3（％）Fe2O3（％）CaO（％）MgO（％）TiO2（％）SO3（％）变形DT软化ST流动FT1号煤21.8514.3614.0028.263.260.5914.481140117011902号煤26.1215.8513.5527.094.360.619.19113812001220井下可采煤层均进行了灰成分与灰熔点试验，煤灰成分以SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3为主，软化温度介于1170-1200℃之间，均属于易熔灰分煤，可采煤层胶质层厚度与粘结指数测定均为0。该煤层依据中国煤炭分类(GB5751--86)标准，按其挥发份指标和粘结指数划分，属不粘结煤种,最新分类数码为21—31。属特低灰、特低硫、高发热量、低熔灰分的动力用煤和民有煤。本次煤层风化带深度，采用地质报告提供的从地表以下垂深全区平均为30米厚。第七章水文地质第一节区域水文地质概况本区地处天山褶皱带北侧三塘湖凹陷南缘，属大陆干燥性气候区，区域地下水唯一依赖少量的大气降水。地下水迳流按其地势由南西向东北运移。排泄方式除以泉水排泄外，主要依靠蒸发。其含水状况依据岩性组合和含水层性质分述如下：一、石炭系裂隙含水层：分布于矿区南部，岩性主要为钙质细砂岩、粉砂岩、砂质灰岩、中性火山碎屑岩，岩层致密坚硬，裂隙发育。由于F1断层为逆断层，具有阻水作用，因此在本区南部，F1断层以南有天然泉点分布，是当地居民耕种和饮用的唯一水源。二、侏罗系孔隙—裂隙含水层：其岩性为陆相碎屑建造，以粉砂岩、泥岩、中粗粒砂岩为主，其补给来源主要以大气降水为主，通过上覆第四系砂砾石层作为传导垂直渗透补给，给水微弱。三、第四系孔隙含水（透水）层：区内分布广泛，岩性以戈壁冲积砂砾石和砂土层为主，透水性好，局部地段含水，大部区域属透水不含水层。第二节矿区水文地质三塘湖煤矿区气候干旱，降水稀少，蒸发量大，无地表水体和地下水露头。第四系广泛分布，其岩性多以戈壁砂砾石为主，厚度0—0.5米，属透水不含水层。主要接受有限的大气降水，垂直下渗补给下部基岩含水层，矿区水文地质条件简单。侏罗系基岩地层，依据含水层性质和赋存条件，分别叙述如下：一、头屯河组孔隙—裂隙含水层：地表多呈零散出露于矿区北部，岩性以褐红色—紫红色干旱湖相的粉砂岩、泥岩为主。在该组底部普遍有一层厚约数米的钙泥质胶结的砂砾岩，该岩层通过小面积接受大气降水及第四系垂直渗透补给，具有微弱含水性，属孔隙—裂隙含水层，是煤矿矿床间接充水含水层。二、西山窑组孔隙—裂隙含水层：地表也多呈零散状出露于矿区中部。岩性以泥岩、粉砂岩及细砂岩为主。在该组的中上部，根据钻探、地表槽探及地质填图资料，普遍有一层厚3.2米左右泥质胶结中粗砂岩，在小范围内接受大气降水，在上覆第四系垂直下渗及上部岩层风化裂隙作用下，有一定含水性，属孔隙—裂隙含水层。也是井下开采之重要充水含水层。对于该含水层，根据岩性组合特征及钻孔简易水文资料，依据地下水循环条件可分为上、下两个含水带,即上部水经常循环带和下部水缓慢循环带因该区域气候干燥，岩层风化强烈，从钻孔简易水文资料分析，在鑫源煤矿范围内地层15米以上基本无水位，并且位于该煤矿西部500米处的乡镇企业局煤矿在建井初期（已关闭），井筒涌水量最高达700m3/d。其上部水经常循环带厚度达70米。因风化裂隙埋深减弱，且岩性又多属泥质岩层，下部含水带显然含水性有逊于上部。该矿井在建井初期以及向深部延深，未发现有水量增大现象，且随着排水时间的推移，水量逐渐减小。三、火烧区裂隙含水带：该含水带出露于矿区井筒西翼的烧变岩，由于岩煤层经火烧后，裂隙较发育，经大气降水补给，形成了古火烧区裂隙含水带，该含水带是煤矿生产下水平延深的隐患，应引起煤矿足够重视。鑫源煤矿南部石炭纪地层，也未发现天然泉水出露，由于南部的F1逆断层又起一定隔水作用，故对该矿井充水基本无影响。隔水层带的分布，在头屯河组含水层及西山窑组含水层之间都有巨厚的泥岩、粉砂岩分布，最大厚度达30米左右，且西山窑组基岩孔隙—裂隙含水层距煤层顶板20米范围内有厚层粉砂岩分布，起到一定隔水作用，但由于本区各种裂隙尤其风化裂隙较为发育，从而使隔水层受到一定程度的破坏，隔水性能减弱。依据上述水文地质条件，参照《煤、泥炭地质勘查规范》DZ/T0215-2002标准，该矿井水文地质类型划分为二类一型，水文地质条件简单型。第三节充水因素及矿井涌水量与供水水源矿区内即无地表水系，亦无地下水露头。其矿床充水唯赖于有限的大气降水的垂直渗透为主要补给来源（年平均降水量33.9mm），水文地质条件简单。从相邻两矿及该矿水文地质状况来看，本区含水层对矿床充水不具制约条件，其正常矿坑涌水将不足以影响对矿体的开发。另本次地质工作调查井下水泵房共有两台泵，每台泵的额定排水能力为25m3/h，该矿每天只开一台泵，抽8个小时，每小时25m3/h，该矿井现正常涌水量为200m3/d。煤矿生活与生产用水靠汽车到距该矿17公里的三塘湖乡拉。第七章开采技术条件第一节矿井煤层顶底板稳定性及工程地质特征矿区内现有生产矿井一对，开采2号煤层，从目前生产矿井井下石门观测，1号煤与2号煤层顶板均为泥质粉砂岩，而1号煤层底板为粉砂岩，2号煤底板为泥岩。主采的2号煤岩石强度较低，顶底板较稳定。目前井下部分巷道顶板采用锚网支护，大部分部巷道是裸巷均无支护。据调查该矿自建井以来，均未发生冒顶事故。底板为泥岩遇水膨胀，具有不易管理的工程地质现象。本次工作对2号煤层顶底板岩石物理力学性质重新进行采样实验，样品均在生产矿井运输石门中采集，共采集样品2组。所有测试样品均送交新疆煤田地质局综合实验室进行测试，其测试结果见插表。通过对测试结果的对比分析，根据《矿区水文地质、工程地质勘探规范》（GB12719—91）对岩石进行的分类，2号煤层顶底板岩石抗压强度R<30MPa为软弱岩石。现就煤层顶底板特征分述如下：2号煤层顶底板该煤层直接顶板为泥质粉砂岩，厚度变化不大，1.00-2.80米之间，据测试泥质粉砂岩在天然状态下其单轴抗压强度为21.6MPa，抗拉强度为1.1MPa，抗剪强度为0.1Mpa，软化系数为0.26，属易软化的软弱岩石。该煤层底板以泥岩为主，厚度变化不大，一般在1.2—1.8米，在天然状态下单轴抗压强度18.6MPa，抗拉强度为1.3MPa，抗剪强度为0.2Mpa，软化系数为0.24，属易软化岩石。岩石物理力学性质测试表表7-1样品编号取样位置取样地点单向抗压强度（Mpa）天然状态抗拉强度（Mpa）天然状态抗剪强度（Mpa）软化系数岩性天然状态饱和状态2R-岩-1362号煤顶板运输石门21.65.601.10.10.260.42炭质泥岩2R-岩-1372号煤底板运输石门18.64.61.30.20.250.35炭质泥岩综上所述，就目前生产矿井开采2号煤层情况看，该矿区煤层顶底板稳定，井下巷道大部分无支护。2号煤层顶底板为泥质粉砂岩与泥岩，软化系数均在0.75以下，使得煤层顶底板岩石强度降低，局部地段产生冒顶的可能性是存在的。因此矿井在开拓中应加强顶底板的维护。第二节瓦斯、煤尘及煤的自燃一、瓦斯该矿井开采2号煤层,通风方式为中央并列式，副井进风，回风井出风，井下通风良好，空气较新鲜。据2004年3月7日、17日、27日三旬三天矿井井下瓦斯检测结果列表（表7-2-表7-3），在运输石门总进风测风站设01号测点，东冀运输巷测风站设02号测点，东冀采区运输巷设03号临时测点，东冀采区回风巷设04号临时测点，东冀总回风巷测风站设05号测点。矿井测定的三天中最大瓦斯相对涌出量为采区回风04号测点1.77m3/T，最大绝对涌出量0.2m3/min,未超过《煤矿安全规程》第133条规定的高瓦斯矿等级规定，相对涌出量小于10m3/T，绝对涌出量小于40m3/min。最大涌出量采区的煤炭产量等于矿井产量，也符合产量比例的有关规定。确定为低瓦斯矿井。但瓦斯监测与预防工作必须随生产规模的扩大随之加强。二、煤尘爆炸性和自燃倾向性鉴定经自治区煤炭科研所2002年8月在矿井东翼煤层取样鉴定结果为火焰长度均为>400mm，岩粉量50-65％，煤尘有爆炸危险性；煤层有自燃发火倾向，属于易燃煤层，发火期为3—6个月（表7-4-表7-5）。三、井温通过本次工作的调查访问，矿井生产井温在9-11℃没有发现地温异常区，矿井目前开采水平以上属地温正常区。煤矿瓦斯与二氧化碳测定基础数据表2号煤层＋825水平东翼采区回风4＃测点（2004年3月）表7-2气体名称旬别日期第一班第二班第三班三班平均涌出量m3/min抽放瓦斯量m3/min涌出总量m3/min月工作天数d月产煤量t风量m3/min浓度%涌出量m3/min风量m3/min浓度%涌出量m3/min风量m3/min浓度%涌出量m3/min瓦斯上3.72480.080.202400.100.242520.060.150.2000.20中3.172560.040.102300.040.092420.040.100.1000.10284551下3.272460.080.202400.060.142490.080.200.1800.18二氧化碳上3.72480.180.452400.220.532520.160.400.4600.46中3.172560.080.202300.060.142420.080.190.1800.18284551下3.272460.100.252400.080.192490.180.450.3000.302号煤层＋825水平东翼回风（矿井总回风）5＃测点（2004年3月）表7-3气体名称旬别日期第一班第二班第三班三班平均涌出量m3/min抽放瓦斯量m3/min涌出总量m3/min月工作天数d月产煤量t风量m3/min浓度%涌出量m3/min风量m3/min浓度%涌出量m3/min风量m3/min浓度%涌出量m3/min瓦斯上3.72560.080.202450.080.202730.040.110.1700.17中3.172530.060.152620.080.212570.040.100.1500.15284551下3.272440.040.102520.060.152550.040.100.0700.07二氧化碳上3.72560.220.562450.20.492730.160.440.5000.50中3.172530.120.302620.120.312570.080.210.2700.27284551下3.272440.10.242520.120.302550.160.410.3200.32鑫源煤矿煤尘爆炸试验成果表表7-4煤层号样号火焰长度mm岩粉含量％结论备注1号煤Ⅱ-01>40065有爆炸性本次采用原地质报告提供的成果资料2号煤Ⅱ-01-1分>40050有爆炸性2号煤Ⅱ-01-2分>40050有爆炸性2号煤Ⅱ-01-3分>40065有爆炸性鑫源煤矿煤自燃倾向性试验成果表表7-5煤层号样号着火点（℃）结论氧化样原样还原样>T氧化程度％2号煤Ⅱ-01-1266.00305.0059.5035.3易燃2号煤Ⅱ-01-2282.00298.00325.0043.0062.00易燃第四节工程地质与环境地质一、工程地质鑫源煤矿范围内地质构造简单，没有断层出现。主要不良工程地质问题为煤层顶底板为软弱岩石，易软化，针对煤层顶底板的实际问题，采取切实可行的防治措施，避免事故发生。二、环境地质保护环境，确保可持续发展，已成为我国的一项基本国策。煤矿的开发给荒漠带来了生机，环境地质问题也随之出现，主要表现在以下方面：1、煤矿经多年开采，对应采空区的地面出现了程度不同的塌陷或塌陷裂隙区，为了防止洪水沿塌陷区灌入井下，避免漏风促进井下煤的自燃发火，必须对其进行全面防治，填平压实以减缓或消除其对地质环境及安全生产的危害。2、煤矿处于多风地区，地面生产系统又不能采取密闭式作业，储煤仓粉尘飞扬，污染环境，影响人的身心健康。为改善地面生产系统劳动条件，减少风灾损失，应积极安排营造防风林工程。3、煤矿区水资源贫乏，矿井地下水的抽排虽有限，但亦宜考虑综合利用。4、根据地震局资料，煤矿地处6度地震裂度带区，应增强地面建筑提高运输大巷的抗震强度。减少环境危害。第八章资源量估算第一节资源量估算范围及指标该矿井资源量估算范围东西边界以预划为准，南界为2号煤层露头，北界为煤层等高线+550米水平投影至地表界线，井田东西长2.27千米，南北宽0.16千米，面积0.4331平方千米。本次工作重新对西翼古火烧区的范围进行核实，核减了火烧区范围内的资源储量，并对受采动影响的1号煤层由下部煤层采空区边界按75°倾角向上推定，估算出受采动影响范围内的资源储量。资源量估算的工业指标以现行《煤、泥炭地质勘查规范》DZ/T0215-2002标准为依据，对煤层最低可采厚度的确定，当煤层倾角大于45°时，非炼焦用煤，最低可采厚度确定为0.6米，最高可采灰分为40%，风化带下限由煤层露头向下垂深30米。风化带单独计算资源量，不计入表内资源量。资源储量估算方法与估算参数的确定一、估算方法原地质报告估算方法采用平面投影的煤层底板等高线块段法，本次工作按规范要求煤层倾角大于60°，应选择煤层立面投影估算资源储量。按勘探线、火烧区边界线、已采边界线、采动影响边界线。采用原地质报告1号煤容重为1.37，2号煤为容重1.36。预划矿井为单斜构造，煤层呈急倾斜产出，其计算公式：Q=s×m×d÷Sinα式中Q—煤层资源量（万吨）S—资源量估算面积（万平方米）M—煤层真厚度（米）d—块段煤层容重（吨／立方米）α—块段煤层平均倾角（度）二、参数的选择确定1、块段计算面积的确定块段立面积是通过计算机CAD成图后，用面积计算功能直接算出每个块段的立面积，精度极高。块段平均倾角，由于矿区内煤层倾角变化不大，一般为60°左右，采用两排勘探线及石门揭露倾角的平均值，为各块段的平均倾角。2、煤层厚度的确定块段中根据所有钻孔中煤层厚度的算术平均值确定。块段中没有钻孔的以井下各见煤点厚度确定。3、容重的确定主要利用原地质报告的资料，煤的容重1号煤1.37吨／立方米。2号煤1.36吨／立方米。4、风化带、采空区：风化带的垂深确定：根据原地质报告，由煤层露头起算30米。采空区的确定：由业主提供和本次实测井上下对照图圈定。第三节资源量类别的划分由于矿井内煤层属急倾斜煤层，倾角60°，为北倾单斜构造，在矿区范围内，断层未切割煤系地层，同时煤层厚度虽有一定变化，但规律较明显，煤层结构简单。因此井田内构造简单，煤层较稳定。依据《煤、泥炭地质勘查规范》的规定，按现有控制程度和生产井开采情况，确定资源量类别为二类一型。现矿井进行的工作，基本满足了各勘探线及地质点资源条件的控制要求，即以1000米线距过煤点所处水平位置控制（332）级资源量，下推一个水平估算（333）级，无工程点或工程控制不够的，只估算（334）资源量。靠近风化带的煤层资源量由332类降为333。第四节资源量估算结果经估算该矿井预获（332＋333＋334）资源量为1299.8万吨，控制与推断的内蕴经济资源量（332+333）为953.1万吨，（332）资源量365.7万吨，占总资源量的28%，（332+333）级资源量占总资源量的73%。获（334）资源量为346.7万吨。资源量统计情况见《分煤层资源量估算表》《分水平资源量估算表》《本次资源量核实与原地质报告资源量增减原因统计表》分水平资源量汇总表水平332333334332+333332+333+334本水平本水平以上累计本水平本水平以上累计800以上8970.2159.2159.2159.2159.2750-8001