某煤礦擴建初步設計修改版(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 水文地質(zhì)特征和區(qū)域基本相同，但面積小又沒有形成單獨的水文地質(zhì)單元，只把與礦區(qū)所關(guān)聯(lián)到的水文地質(zhì)條件加以敘述。 地表水體：從地表地形條件看，礦區(qū)北西高南東低，高差約 240m，屬丘陵地形，有利于地表集中降水的排泄。地表水滲入到地下者乃是其中一小部分。除礦區(qū)東部黃河外，地表無常年逕流，實為未來開采的有利條件。 含水巖組水文地質(zhì)特征 （ 1）松散層類孔隙潛水含水巖組（ Q+N2） :巖性主要有第四系 更新統(tǒng)（ Q3m）黃土層、全新統(tǒng)（ Q4）風積砂、殘坡積層、沖洪積砂礫石層。第三系上新統(tǒng)（ N2）棕紅色含砂粘土、砂質(zhì)泥巖、砂礫巖等。松散層總厚 ～，平均 。黃土在全區(qū)分布，含豐富鈣質(zhì)結(jié)核，垂直節(jié)理發(fā)育。沖溝遍布。據(jù)南詳資料，泉流量 Q=～ ，含水微弱。沖洪積砂礫石層分布在溝谷中，富水性較強，但分布范圍有限。其余地層在區(qū)內(nèi)零星分布，富水性一般較弱。 （ 2）碎屑巖類孔隙～裂隙承壓水含水巖組 ① 、二疊系下統(tǒng)山西組（ P1s）：巖性主要為灰白色中粗粒砂巖，深灰色砂質(zhì)泥巖及 5 號煤層，據(jù) Y15 孔厚度 ，地表主要出露在三道溝、石嘴溝一帶。據(jù)南詳資料中，鉆孔單位涌水量 q=～ m， 滲透系數(shù) k=～ ，水井涌水量 Q＝ ～ ，泉水流量 19 Q=～ 。鉆孔沖洗液消耗量 ～ ，一般在 以上，多數(shù)鉆孔漏水嚴重，說明透水裂隙發(fā)育。據(jù)小窯調(diào)查成果，礦井涌水量 Q=120m3/d。該含水層富水性一般較弱，但 6 號煤頂板砂巖透水性強，在有利儲水構(gòu)造地段，賦存豐 富的地下水，為直接充水含水層。 ② 、石炭系上統(tǒng)太原組（ C2t）：巖性為灰白色、灰黃色各種粒級的砂巖，灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖及 9 號煤層，夾 1～ 2 層泥質(zhì)灰?guī)r。據(jù) Y15 孔厚度。 地表主要出露在三道溝、石嘴溝溝谷及兩側(cè)。據(jù)調(diào)查，水井涌水量 Q=， 泉水流量 Q=～ 。據(jù)簡易水文地質(zhì)觀測成果，鉆孔沖洗液消耗量 ～ ，一般大于 6m3/h，鉆孔大部分漏水，說明透水裂隙較為發(fā)育。據(jù)小窯調(diào)查成果，礦井涌水量 Q=0～ 140m3/h，多數(shù)小窯無 水。另據(jù)南詳資料，鉆孔單位涌水量 q=～ m，滲透系數(shù) K=～ ， PH=。由此可知，該含水層的富水性一般較弱，為直接充水含水層。 ③ 、石炭系中統(tǒng)本溪組（ C2b）：巖性為灰白色、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、石英砂巖及灰色、紫色鋁質(zhì)泥巖，中夾 1～ 3 層泥質(zhì)灰?guī)r，富含黃鐵礦結(jié)核。據(jù) Y8 孔厚度 。 地表主要出露在三道溝、石嘴溝溝谷及兩側(cè)。據(jù)南詳資料，泉流量 Q=～ 。據(jù)鉆孔簡易水文地質(zhì)觀測成果，沖洗液消耗量一般 ～ ， 個別 達 ，說明裂隙一般不太發(fā)育，巖石致密堅硬，透水性差，含水層富水性微弱。 （ 3）石灰?guī)r巖溶裂隙承壓水含水巖組（ O1+2） 巖性主要為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組灰白色巨厚層狀石灰?guī)r夾薄層狀灰?guī)r、下統(tǒng)亮甲山組淺灰～灰白色白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r及石英砂巖等。鉆孔中最大 20 揭露厚度 （ 241 號孔）。地表主要出露在核實區(qū)東部黃河岸邊。據(jù)二道溝 2 號機井資料，涌水量 Q=50l/s，地下水位標高 ，水位埋深，水位降深 S=。單位涌水量 q=m，據(jù) 241 號鉆孔資料，地下 水位標高 ，水位埋深 。說明石灰?guī)r巖溶裂隙及溶洞發(fā)育，地下水量豐富，含水層富水性強。 地下水、地表水的動態(tài)與補給、排泄條件 本區(qū)地下水受氣候動態(tài)變化較小，地表水則較大，與大氣降水之間關(guān)系較為密切。 本區(qū)松散層全區(qū)發(fā)育，分布廣、厚度大，所以潛水主要接受大氣降水的垂直 滲 入補給。碎屑巖類承壓水主要接受地下逕流補給，上部潛水的下 滲 補給，在基巖出露處，直接接受大氣降水的補給。石灰?guī)r承壓水與黃河形成互補關(guān)系，從總體來看，以地下水補給黃河水為主，其次，石灰?guī)r承壓水，還接受地下水的逕流補給。 區(qū) 內(nèi)潛水的排泄方式有蒸發(fā)排泄、越流排泄、泉水排泄等。碎屑巖類承壓水在溝谷以泉水向外排泄。其次也有煤礦井下疏干排泄及逕流排泄等。石灰?guī)r承壓水水位埋深較大，一般在百米以下，以側(cè)向逕流排泄為主。 礦井涌水量 根據(jù) 礦井現(xiàn)生產(chǎn)情況，預計礦井達到設計生產(chǎn) 600Kt 的生產(chǎn)能力時， 礦井正常涌水量為 120m3/h，最大涌水量為 200m3/h。 供水水源 本區(qū)煤系地層含水貧乏，難以形成取水基地。未來供水基地： （ 1）奧陶系石灰?guī)r承壓水，水量豐富，水質(zhì)良好，可以作為大型供水水源地，是供水水源勘探的主要方向。 21 （ 2）在黃河 沿岸的第四系潛水部位找供水基地。 （三）水文地質(zhì)類型及復雜程度評價 本區(qū)直接充水含水層山西組（ P1s）與太原組（ C2t）以孔隙～裂隙含水層為主，奧陶系（ O1+2）石灰?guī)r巖溶含水層雖然涌水量大，但地下水位埋深大，位于煤層以下，直接充水含水層的富水性弱，補給條件差，可采煤層 9 號煤層均位于地下水位以上，且以大氣降水為主要充水水源，直接充水含水層等單位涌水量 q 一般小于 m。據(jù)此，初步將本區(qū)水文地質(zhì)類型劃分為第一～二類第一型，即以孔隙～裂隙含水層為主的水文地質(zhì)條件簡單的礦床。 三、其它開采技術(shù) 條件 （一）煤層頂?shù)装迩闆r 區(qū)內(nèi)主要煤層頂板巖性以泥巖、中粗粒砂巖為主，砂質(zhì)泥巖次之。底板巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主。局部發(fā)育裂隙，據(jù)小煤窯調(diào)查資料，頂?shù)装宓姆€(wěn)定性亦較好，坍塌、掉塊現(xiàn)象少。 （二）瓦斯 根據(jù) 儲量核實 報告，在 XX 煤礦周邊的兩個鉆孔（ Y Yi16）采取了6 號煤層瓦斯樣，測定了瓦斯成分及其含量。自然瓦斯成分中，可燃氣為 0％，二氧化碳為 ～ ％，氮為 ～ ％。瓦斯成分帶均在二氧化碳—氮氣帶中，屬瓦斯風化帶，所以 6 號煤層為低沼氣煤層。據(jù)調(diào)查，區(qū)內(nèi)生產(chǎn)小煤礦井下使用電石 燈照明，從未發(fā)生過瓦斯爆炸事故。故本區(qū)無破壞性瓦斯爆炸危害。 （三）煤塵 22 根據(jù)儲量核實報告資料，煤塵具有爆炸性。 （四）煤的自燃傾向性 根據(jù)儲量核實報告資料，本區(qū)煤的自燃傾向?qū)儆诤芤鬃匀肌? （五）地溫 根據(jù) 儲量核實報告 ， 本區(qū)地溫梯度均小于 3℃ /100m，故本區(qū)無地溫異常，礦井開采無地熱危害。 （六）工程地質(zhì) 本區(qū)松散層分布廣泛，主要是黃土大面積出露，由于其垂直節(jié)理發(fā)育，濕陷性，遇水極易塌陷，水土流失嚴重，致使區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育。因此，松散層的工程地質(zhì)條件較差，穩(wěn)定性差，極易發(fā)生滑坡、崩塌等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象。 區(qū)內(nèi) 主要煤層頂板巖性以泥巖、中粗粒砂巖為主，砂質(zhì)泥巖次之。底板巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主。局部發(fā)育裂隙，據(jù)小煤窯調(diào)查資料，礦井涌水量較小，頂?shù)装宓姆€(wěn)定性亦較好，坍塌、掉塊現(xiàn)象少，所以煤層頂?shù)装鍘r 層的工程地質(zhì)條件較好，屬于較穩(wěn)定型。 綜上所述，本區(qū)屬工程地質(zhì)條件簡單的礦床 。 四、煤類、煤質(zhì)與煤的用途 （一）煤的物理性質(zhì) 區(qū)內(nèi)煤呈黑色，條痕褐黑色，弱瀝青～瀝青光澤（風化煤呈深灰色～黑色，粉末狀，易污手）。條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，棱角狀、參差狀斷口。燃點 300℃ 左右，燃燒試驗為劇燃。殘灰呈粉狀～塊狀，灰白～灰色。 （二） 煤巖特征 宏觀煤巖類型： 23 區(qū)內(nèi)各煤層主要為暗煤，鏡煤和亮煤局部呈薄層或透鏡體夾于其中，絲 炭 分布于層面。宏觀煤巖類型為暗淡型煤。 顯微煤巖組分： 區(qū)內(nèi)各主要可采煤層有機顯微煤巖組分以鏡質(zhì)組和絲質(zhì)組為主，兩者之和均在 80％以上。半鏡質(zhì)組平均在 ％，穩(wěn)定組平均在 ％。煤的礦物雜質(zhì)中粘土組含量略高，平均為 ％，硫化物組除 9 號煤層外均在 %以下，其它礦物雜質(zhì)含量均不高，一般小于 %。 （三）煤的化學性質(zhì) 工業(yè)分析 XX 煤礦及周邊各主要煤層煤質(zhì)一般特征見煤層特征表 123。 表 123 煤質(zhì)特征表 煤層 洗選 情況 工業(yè)分析 (%) 膠質(zhì)層測定 (mm) 焦渣類型 ST(℃ ) 煤類 Mad Ad Vdaf (%) X Y 4 原 （ 3） （ 3） （ 3） （ 3） 24 3（ 3） ＞ 1500 (1) CY42 洗 (1) (1) (1) (1) 5 (1) 5 原 (3) (3) (3) (3) 34 (3) ＞ 1500 ＞ 1500(3) CY42 洗 (3) (3) (3) (3) 6 (1) 45 (3) 6 原 (5) (5) (5) (5) 3 (5) ＞ 1500 (3) CY42 洗 (5) (5) (5) (4) 5 (1) 35 4(5) 9 原 (2) (2) (2) (2) 23 (2) ＞ 1500 (1) CY42 洗 從表 123 可知， 4 號煤層為富灰、特低硫； 5 號煤層為富灰、特低硫；6 號煤層為富灰、低硫； 9 號煤層富灰、中硫。有害組份經(jīng)過洗選后，灰分 24 可以大幅度地降低，硫分也有明顯降低。其中硫化鐵可大部分被選掉，但有機硫很難選掉（據(jù)《 XX 自治區(qū) XX 煤田榆樹灣普查勘探報告》）。煤灰熔融性 T2均大于 1500℃ 屬難熔灰分。 煤類 根據(jù)核實區(qū)及周邊鉆孔煤芯煤樣 的洗煤揮發(fā)份、膠質(zhì)層厚度（ Y 值），等確定各可采煤層的煤類分析見各可采煤層煤種煤類分析一覽表 124。 表 124 各可采煤層煤種煤類分析一覽表 煤層編號 洗 煤 Vdaf（％） 膠 質(zhì) 層 (Y) 粘結(jié)指數(shù) 透光率 (%) 煤 分 類 （ GB575186） 4 85 CY42 5 ~ 6 16 83 CY42 6 ~ 5 17 87 CY42 從表中可知，煤的變質(zhì)程度為煙煤 Ⅰ 階段，可作為動力用煤和民用燃料、電廠用煤，但灰 分高，排渣量大。 （四）煤質(zhì)及用途 煤質(zhì) 本礦區(qū)各可采煤層煤質(zhì)特征為富灰、特低硫～中硫、中等發(fā)熱量。 煤類及煤的工業(yè)用途 根據(jù)中國煤炭分類國家標準《 GB575186》，礦區(qū)各可采煤層 煤類為均長焰煤（ CY42）。 各可采煤層 可作動力用煤和民用燃料、電廠用煤，但灰分高，排渣量大。據(jù)礦方介紹， 6 號煤層中下部有厚約 1～ 的煤可能為氣煤。 五、井田勘探程度及資源 /儲量 25 （一）勘探程度 本次初步設計，采用了 中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心 XX 總隊 于 20xx年 7 月編制的《 XX 自治區(qū) XX 煤田榆樹灣普查 區(qū) XX 煤礦煤炭資源儲量核實報告》，該報告經(jīng)過 XX 自治區(qū)國土資源廳評審備案。報告基本查明了井田構(gòu)造及復雜程度。查明了各煤層的厚度、結(jié)構(gòu)、可采性和穩(wěn)定程度及各煤層的煤質(zhì)特征；劃分了煤類，評價了煤的工業(yè)利用方向；基本查明了各煤層的水文地質(zhì)條件，提供了各煤層的瓦斯含量，確定了礦井的瓦斯等級，評價各煤層的煤塵爆炸性以及煤層的自燃趨勢；估算了各號煤層的資源 /儲量，估算方法正確，估算參數(shù)可靠，資源 /儲量分類正確。 （二）資源 /儲量 資源儲量核實報告 對 6 號煤層進行了資源儲量估算。對動用已消耗煤炭資源儲量，根據(jù) XX 煤 礦提供、地方礦業(yè)管理部門核準的采掘工程及其采空區(qū)范圍，進行了煤炭資源消耗量估算。經(jīng)過 XX 自治區(qū)國土資源廳評審后， 截止 20xx 年 7 月 31 日核實資源儲量總計 。 （三）存在的主要問題 中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心 XX 總隊 編制的《 XX 自治區(qū) XX 煤田榆樹灣普查區(qū) XX 煤礦煤炭資源儲量核實報告》中 6 號煤層平均厚度為，而根據(jù) XX 自治區(qū)國土資源廳評審意見，井田內(nèi) 6 號煤層平均厚度為 ，故本次設計按評審意見 進行，建議礦方在生產(chǎn)過程中根據(jù)實際見煤情況進行調(diào)整。 《儲量核實報告》中未提 供 6 號等可采煤層的自燃發(fā)火期。 《儲量核實報告》未作可采煤層頂?shù)装鍘r石力學 試 驗。 雖然本礦為低瓦斯礦井，周圍井未發(fā)生 過 瓦斯事故，但因煤塵具有 26 爆炸性，建議礦方加強瓦斯、煤塵濃度監(jiān)測工作，防患于未然，確保煤礦安全生產(chǎn)。 開采過程中 要防止采空區(qū)積水涌入巷道。 《儲量核實報告》未提供礦井達到 600Kt/a 生產(chǎn)能力時瓦斯涌出量及涌水量，建議礦方在建設及生產(chǎn)過程中密切注意礦井瓦斯及涌水量的變化，以防止事故發(fā)生。 27 第二章 井田開拓與開采 第一節(jié) 井田境界及儲量 一、井田境界 XX 煤礦井田地理 坐 標為： 東經(jīng)： 111176。18′″～ 111176。21′″ 北緯： 39176。26′″～ 39176。27′18″。