1第一章井田概况及地质特征.docx
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1第一章井田概况及地质特征
第一章井田概况及地质特征
第一节井田概况
一、交通位置
乌化二矿位于乌海市海南区境内，桌子山煤田白云乌素矿区第13—17勘探线之间，行政区划隶属乌海市海南区管辖，其地理坐标为：
东经：
106°55′44″—106°57′14″；
北纬：
39°22′47″—39°24′13″。
内蒙古自治区国土资源厅于2007年3月30日为乌海市乌化矿业有限责任公司以“内国土资采划字[2007]0067号”文进行了“划定矿区范围批复”，矿权人为乌海市乌化矿业有限责任公司，矿山名称为乌海市乌化矿业有限责任公司二矿，井田东西最宽处1620m，最窄处1220m，南北长平均1070m，矿区面积1.5194km2，开采标高1261—810m，划定矿区范围由4个拐点圈定。
拐点坐标如下：
乌化二矿井田范围拐点坐标
XY
1、4362370.0036409920.00
2、4362370.0036408300.00
3、4361300.0036408700.00
4、4361300.0036409920.00
乌化二矿西北距乌海市政府所在地（海渤湾区）30km，西南距宁夏回族自治区石嘴山市惠农区50km。
由海勃湾经拉僧庙、鄂托克旗至东胜公路（109国道）从矿区西部2km处通过，矿区距海（勃湾）拉（僧庙）线拉僧庙车站10.5km，公路、铁路四通八达，交通极为便利（见交通位置图）。
二、地形地貌
乌海市乌化矿业有限责任公司二矿井田内为低中山丘陵地貌，南部为岩石裸露的低山丘陵区。
海拔高度1235—1260m，总体地势北西高南东低，相对高差25m。
区内大小沟谷均为季节性流水，一般干枯无水，只在洪水期间才有地表水迳流，形成短暂的洪水，但持续时间不长。
三、气象与地震
本区属典型的大陆性气候，半沙漠、半草原地带，气候干燥，夏季炎热，冬季寒冷，根据历年气象资料，年最高气温38.4℃，年最低气温-32.8℃，年降水量87.8—337.6mm，平均降水量173mm，年蒸发量3132.1—3919.3mm，平均3485.1mm。
常年缺水，仅在7、8、9月份为雨季，并常以暴雨突发，形成间歇性洪流。
春、秋、冬季多风沙，一般为西北风，平均风速3.1m/s，最大风速28m/s，无霜期在156—165天之间。
最大冻土深度1.24m。
根据国字地震局和建设部1990年发布的《中国地震烈度区划图》，本地区地震动峰值加速度0.2g，对照地震烈度为8度。
四、矿井现状
1、矿井建设概况
该矿是乌海市2006年煤矿整顿后保留下来的23家煤矿之一，目前正以30万t/a的规模进行基本建设。
截至2008年7月末，已经完成主井720m，副井596m，立风井224m。
主、副井之间的联络巷、一水平水仓等工程已经完成，总回风巷及中组煤皮带运输机巷等正在施工中。
2、矿井设计概况
二〇〇六年六月，乌海市英信建筑设计有限公司为该矿编制了《30万t/a初步设计》。
二〇〇七年一月，乌海市环境保护科学研究院为该矿编制了《环境影响报告书》。
二〇〇七年十一月，内蒙古新创环保技术发展有限公司为该矿编制了《水土保持方案书》。
五、周边相邻煤矿
乌化二矿北邻乌海市乌化矿业有限责任公司一矿，东部没有划分相邻煤矿。
上述各煤矿均在建设之中，到目前为止，各矿均未发生越界开采及各种安全事故，基建工程进展顺利。
六、矿区经济概况
本地区人口密度较小，但资源丰富，主要是煤炭资源。
工业经济主要以煤炭业和高耗能冶炼业为龙头，特别是煤炭产业带动了地方经济的迅速发展，吸引了大批的当地和外地农民工在煤矿井下和露天煤矿以及冶炼业就业。
牧业是当地经济发展的重要补充，农业盛产小麦、玉米和土豆等作物。
七、矿井建设的外部条件
1、外运条件
乌化二矿紧邻西来峰工业园区的东缘，工业园区的主干道路的沥青路面已修至该矿西侧200m处，并已有泥结碎石路面连通，外运条件较好。
2、电源条件
该矿目前已有两回路电源供电，一回路引自卧龙岗220KV变电站，由10KV侧母线引入，线路导线型号为LGJ-240mm2，线路全长4.0KM，供电容量2500KVA。
另一回路引自西来峰工业园区654变电站，由10KV侧母线引入，线路导线型号为LGJ-240mm2，线路全长1.5KM，供电容量1000KVA。
3、水源条件
乌化二矿目前生产和生活用水，由矿井自备水源井供给。
该水源井深20m左右，水量约300m3/d，均为第四纪潜水。
根据乌化矿业有限责任公司与乌海市海南区自来水有限公司签署的《供水协议》，自来水公司仅能供乌化二矿生活用水240m3/d。
据此设计安排：
全矿用水总量为941.94m3/d，矿井生活用水170.24m3/d，地面绿化及除尘洒水45m3/d，共215.24m3由自来水公司供给，其它地面消防用水270m3/d，井下消防用水162m3/d及井下除尘洒水294.7m3/d，由井下排水经过水处理后再回用。
4、通讯条件
目前，矿井所在地已开通国内、国际程控电话，固定通讯、移动通讯网已覆盖矿区，当地通讯资源可满足本矿井行政、生产调度的通讯需求，并可以为本矿井提供国际互联网接入服务，矿井通讯条件较好。
5、资金与外部协作条件
矿井开发建设过程中所需的资金，均由乌化矿业有限责任公司多渠道筹措解决。
乌化矿业有限责任公司是跨煤炭生产、销售、煤化工、运输等多行业的大型股份制企业。
企业前身又是以煤炭开采业为主的企业，不但资金比较雄厚，而且有大批的煤炭生产、加工等经验丰富的企业管理人员和技术人员，企业有充足的矿井开发所需的资金和资金自筹能力。
矿井的其它基本条件如外运、材料供应、社会化服务等外部协作关系，在我国目前的市场经济条件下，均依靠社会由企业与各专业公司（商家）协商解决。
6、其它外部条件
①矿区范围内人烟稀少，不影响矿井建设和生产，因此不存在搬迁问题。
②矿山建设所需的料石、砖、砂子等建筑材料，可立足本地，就近解决，其它建材可由乌海市就近采购解决。
③由于本矿是在30万t/a基础上进行改造，充分利用了部分原有设备和设施，节省了投资，生产成本低，符合国家的产业政策。
第二节地质特征
一、以往地质工作简述
1、1954年地质部华北地质局205队在桌子山煤田进行普查地质工作，并提交了普查报告。
2、1972年内蒙古地质局第一区域地质调查大队进行J-48-VI1：
20万区域地质调查，对矿区进行了矿山调查，并编写了区域地质测量报告。
3、1961年—1962年，内蒙古贺兰山煤炭工业公司地质勘探分公司117勘探队提交了《白云乌素普查地质报告》。
4、1965年—1966年，内蒙古贺兰山煤炭公司地质勘探分公司117队在桌子山煤田白云乌素矿区进行了精查勘探，于1966年12月提交了《桌子山煤田白云乌素矿区精查（最终）勘探文字说明书》。
5、1985—1987年，内蒙古自治区煤田地质勘探公司117队在白云乌素Ⅰ区进行勘探地质工作，提交了《内蒙古自治区桌子山煤田白云乌素Ⅰ勘探区精查地质报告》，该报告经内蒙古自治区矿产储量委员会以“内蒙储决字（1988）52号”文审查批准通过。
二、地层
矿区煤系地层基底为古生界奥陶系下统（Ol1-2），含煤地层为石炭系上统太原组（C3t）和二叠系下统山西组（P1s），非含煤地层二叠系上—下统石盒子组三个岩段（P1-2sh），第四系全新统（Qh），现由老至新分述如下：
1、奥陶系下统（O11-2）
为黄绿色薄层状砂泥岩、钙质泥岩及薄层灰岩；为煤系地层之基底。
2、石炭系上统太原组（C2t）
（1）第一岩段（C2t1）：
包括原报告中的本溪组（C2b），顶部为黑色泥岩或钙质砂泥岩，致密，含腕足类动物化石，灰、灰白色石英质细砂岩，十分坚硬；底部砂岩中夹1-2层深灰色粘土岩。
含14、15、16、17、18号煤层，统称丙煤组，其中16号煤层全区发育良好，是主要可采煤层，本组整合于下石灰统之上，地层厚度27.15—50.33m，平均31.02m。
（2）第二岩段（C2t2）：
黑灰色，黑色砂质泥岩，泥岩为主，夹灰白色细砂岩，局部出现厚层状粗砂岩，含动植物化石1—2层，菱铁矿结合，含11、12、13号煤层，局部达可采厚度，其中12号煤层厚度虽然不大，但普遍发育，为地层对比的良好标志层，底层厚度22.26—36.10m，平均24.32m。
3、二叠系下统山西组（P1s）
根据岩性组合和沉积旋回共分四个岩段，自下而上为：
（1）第一岩段（P1s1）：
灰、灰黑色粘土岩，砂泥岩和煤组成，下部局部出现白色细砂岩，较坚硬，含7、8、9-1、9-2、10号煤层，煤层总厚7m左右，统称乙煤组，本组厚度23.47—26.56m，平均25.17m，厚度变化不大。
（2）第二岩段（P1s2）：
灰白色砂岩，灰、灰黑色砂泥岩夹粘土岩，含5、6号煤层，5号煤层局部可采，本岩段厚度24.62—33.97m，平均30m，出露在矿区西、南部。
（3）第三岩段（P1s3）：
灰绿、深绿色砂泥岩，砂质粘土岩，中部夹透镜状细砂岩，含植物化石及2、3号煤层，统称甲煤组，煤层一般不可采，该岩段厚度13.92—26.20m，平均20.33m，大面积出露在矿区北、西部。
（4）第四岩段（P1s4）：
灰绿色，绿色或带紫色的砂泥岩、泥岩，灰白色砂岩、砂岩中含云母较多，下部夹1—3层绿色粘土岩，可作为标志层。
中部含1号煤层，一般不可采，厚度为26.63—33.21m，平均30.24m，地表均有出露。
4、二叠系上—下统石盒子组（P1-2sh）〈原报告为（P2）〉
本层在矿区范围内分三个岩段，自下而上为：
（1）第一岩段（P1-2sh1）：
灰白色，厚层状，含砾粗砂岩，局部夹中细砂岩及紫红色砂泥岩，斜交层理发育，厚度为13.46—24.87m，平均厚19.13m，地表出露于矿区中、东部。
（2）第二岩段（P1-2sh2）：
灰绿色，紫色砂泥岩、泥岩、砂质粘土岩为主，局部夹白色透镜状砂岩，层位不稳定，含云母，本岩段厚度变化较大，由15.68—30.21m，平均18.11m，地表在矿区均有零星出露。
（3）第三岩段（P1-2sh3）：
灰白色，厚层状粗砂岩，含小砾石，中下部夹1—2层紫色砂质泥岩，厚4.35—24.68m，平均14.95m，地表出露在矿区东北部。
（4）第四系全新统（Qh）：
风积、残破积、冲洪积层，由砂土、亚砂土、砾石、风积砂等组成，一般厚3—5m，最大厚度29m，分布在现代河床以及地势平坦之处。
三、构造
1、褶皱
（1）A18背斜位于本煤矿西北部，轴向NW—SE长约1320m，倾角东翼8°，西翼11°，地表出露明显，有两个观测点控制。
（2）A6背斜，位于矿区东部，倾角6—10°。
（3）S7向斜：
贯穿矿区中北部，区域长5000m，矿区部分长250m，轴向NW—SE，地表出露完整，东翼倾角5°，西翼倾角7°，在矿区内由北向南逐渐倾没。
2、断层
（1）西来峰逆断层：
位于本区西部边界，北段轴向近SN，南段SE20°，长达65km，倾向SW，倾角56—60°，落差大于300m。
（2）F101逆断层：
位于本矿区西部外围，走向170°，倾向SW，长约600m，倾角80—84°，断距16—25m。
该断层对本井田的开采不受影响。
（3）F72断层：
位于矿区西北角，走向NE，倾向SE，倾角80°，断距2m，长300m。
（4）F73断层：
位于矿区西北角，走向NE，倾向SE，倾角75°，断距3m，长300m。
F72、F73两条断层分别延伸进入矿区约75m，对矿区内煤层开采影响较小，F101断层和西来峰逆断层位于本煤矿范围外，对矿区内煤层无影响。
四、岩浆岩
矿区范围内未发现岩浆岩活动迹象。
综上所述，矿区范围内虽有宽缓的向斜构造，但两翼地层倾角一般小于10°，断层都位于本煤矿范围外，对矿区内煤层的开采基本无大的影响，故该矿区构造复杂程度属中等构造类型。
五、煤层
乌化二矿范围内可采煤层为8、9-2、16-1、16-2号四个煤层，其它煤层属零星可采或不可采煤层。
根据可采煤层间距大小不同，将煤层划分为中组煤和下组煤，煤层倾角一般3-15°左右，东、西部陡，中部缓。
可采煤层情况分别介绍如下：
1、8号煤层
赋存于下二叠统山西组第一岩段（P1s1）地层之中部，煤层厚度0.31—1.74m，平均厚度1.08m，属区内主要可采煤层，全区可采，层位较稳定，结构较简单，含夹矸1—2层，夹矸厚度0.2—0.25m。
煤层顶板为河床相的中、粗砂岩，有砂质泥岩伪顶，底板为粘土岩、泥岩及炭泥岩，属较稳定煤层，距9-2号煤层3.83—14.78m，平均8.45m。
2、9-2号煤层
位于下二叠统山西组第一岩段（P1s1）地层之底部，煤层厚度0.15—1.74m，平均0.81m，该煤层全区发育，属局部可采煤层。
结构简单，不含夹矸。
煤层顶板岩性为深灰色泥岩及炭泥岩，底板岩性为细、粉砂岩，属稳定煤层，距8号煤层间距3-8m,距16-1号煤层54.36—73.97m，平均63.61m。
3、16-1号煤层
赋存于上石炭统第一岩段（C2t1）地层之中上部，为本区主要可采煤层，煤层厚度0.74—2.60m,平均1.66m，本矿区范围全区可采，结构较复杂，一般含0-2层夹矸，岩性为泥岩、炭质泥岩，层位稳定，容易对比，夹矸厚度多为0.1m，属较稳定煤层。
顶板岩性一般为细砂岩、深灰色砂质泥岩，底板岩性为细砂岩或砂质泥岩，距9-2号煤层间距65m,距16-2号煤层0.20—2.47m，平均1.43m。
4、16-2号煤层
赋存于16-1号煤层之下部，为本区主要可采煤层，煤层厚度2.16—3.16m，平均2.43m，本层煤厚度大，全区发育良好，本矿区范围全区可采，结构较复杂，一般含0-2层夹矸，夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩，层位稳定，容易对比，夹矸厚度0.02—0.38m，属较稳定煤层，顶板一般为细砂岩或砂质泥岩，底板为细、粉砂岩或砂质泥岩。
可采煤层特征见下表：
可采煤层特征表
煤层编号
煤层厚度（m）
利用厚度（m）
煤层间距（m）
煤层埋深（m）
夹矸
可采情况
稳定程度
最大-最小
平均（点数）
最大-最小
平均（点数）
最大-最小
平均（点数）
最大-最小
平均（点数）
层数
厚度
8
0.31-1.74
1.08（6）
0.70-1.48
0.95（6）
3.83-14.78
8.45（6）
86.77-318.15
197.96（6）
0-2
0.02-0.25
全区可采
较稳定
9-2
0.15-1.74
0.81（6）
0.70-1.74
1.03（6）
102.4-327.24
207.86（6）
局部可采
不稳定
54.56-73.97
63.61（6）
16-1
0.74-2.60
1.66（5）
0.70-2.60
1.66（5）
157.11-401.56
275.13（5）
0-2
0.02-0.03
大部可采
较稳定
0.20-2.47
1.43（4）
16-2
2.16-3.06
2.43（6）
2.04-3.06
2.41（6）
10.20-403.62
273.54（6）
0-2
0.02-0.38
全区可采
较稳定
六、煤质
1、物理性质和煤岩类型
各煤层的物理性质、宏观煤岩类型见下表：
物理性质煤岩类型一览表
煤层
8
9-2
16-1
16-2
颜色
褐黑色
黑色
黑色
黑色
光泽
弱玻璃
玻璃
玻璃
玻璃
煤岩类型
暗及半暗淡
半亮煤
半亮及亮煤
半暗为主
结构
线理条带
线理条带
线理条带
线理条带
构造
层状
均一
层状
层状
断口
棱角状
参差状
参差状
参差棱角
矿物杂志
少量FeS2
粘土质
粘土质、少量FeS2
粘土质、少量FeS2
气味
H2S
H2S
2、煤质
（1）8号煤层：
原煤水分0.70—1.49%，平均1.10%，灰分22.80—35.11%，平均28.75%，挥发分31.36—36.22%，平均33.79%，干燥基弹简发热量33MJ/kg，原煤全硫1.10%；洗煤水分0.70—1.64%，平均1.20%，灰分9.04—17.55%，平均11.96%，挥发分30.54—31.44%，平均31.06%。
全硫1.10%；精煤回收率62.9%。
（2）9-2号煤层：
原煤水分1.37—1.64%，平均1.47%，灰分16.78—30.28%，平均23.52%；洗煤水分0.91—1.06%，平均1.01%，灰分9.29—12.69%，平均11.08%，挥发分29.48—30.66%，平均30.26%。
（3）16-1号煤层：
原煤水分0.24—0.92%，平均0.54%，灰分24.44—42.26%，平均30.26%，挥发分29.32—31.67%，平均30.50%，原煤全硫2.35—2.71%，平均2.54%，原煤磷0.148—0.015%，平均0.082%；洗煤水分0.53—0.86%，平均0.65%，灰分10.01—20.72%，平均14.46%，挥发分27.30—30.56%，平均28.99%，全硫1.58—2.64%，平均2.25%，精煤回收率50.80，中煤含量38.50—25.30%，平均31.90%。
（4）16-2号煤层：
原煤水分0.01—1.10%，平均0.51%，灰分18.58—31.33%，平均24.13%，挥发分28.38—30.88%，平均29.63%，原煤全硫2.32—5.02%，平均3.51%，磷0.008—0.102%，平均0.067%；洗煤水分0.58—0.97%，平均0.75%，灰分8.79—16.43%，平均11.72%，挥发分27.00—29.57%，平均28.11%；全硫1.56—1.98%，平均1.80%；精煤回收率46.20%，中煤含量49.50—22.50%，平均35.08%。
煤芯煤样测试成果见下表：
乌化二矿煤芯煤样测试成果汇总表
煤层
编号
洗选
情况
工业分析（%）
St,d（%）
Qb.d（MJ/kg）
精煤回收率（%）
胶质层厚度Y（mm）
Mad
Ad
Vdsf
最大-最小
平均（点数）
最大-最小
平均（点数）
最大-最小
平均（点数）
最大-最小
平均（点数）
最大-最小
平均（点数）
最大-最小
平均（点数）
最大-最小
平均（点数）
8
原
1.49-0.70
1.10（3）
35.11-22.80
28.75（3）
36.22-31.36
33.79
（2）
1.10
1.10
（1）
33
33
（1）
洗
0.70-1.64
1.20（3）
17.55-9.04
11.96（3）
30.54-31.44
31.06（3）
1.10
1.10
（1）
36
36
（1）
62.9
62.9
（1）
21-23
22
（1）
9-2
原
1.37-1.64
1.47（3）
30.28-16.78
23.52（3）
洗
1.06-0.91
1.01（3）
12.69-9.29
11.08（3）
30.66-29.48
30.26（3）
24-20
21.33（3）
16-1
原
0.92-0.24
0.54（4）
24.26-24.40
30.26（4）
31.67-29.32
30.50
（2）
2.71-2.35
2.54（3）
35
35
（1）
洗
0.86-0.53
0.65（4）
20.72-10.01
14.46（4）
30.56-27.30
28.99（4）
2.64-1.58
2.25（3）
50.8
50.8
（1）
26-22.5
24.25
（2）
16-2
原
1.10-0.01
0.51（4）
31.33-18.58
24.13（4）
30.88-28.38
29.63
（2）
5.02-2.32
3.15（3）
34
34
（1）
洗
0.97-0.58
0.75（4）
16.43-8.79
11.72（4）
29.577-27.00
28.11（4）
1.98-1.56
1.80（3）
36
36
（1）
46.2
46.2
（1）
37-19
26.63（4）
综上所述，依据中华人民共和国国家标准《煤炭质量分级/煤炭灰分分级》（GB/T15224.1-1994）、《煤炭质量分级/煤炭硫分分级》（GB/T15224.2-1994）、《煤中磷分分级》（MT/T562-1996）、《煤炭质量分级煤炭发热量分级》（GB/T15224.3-1994），本区8号煤层为中灰分、低中硫、高热值煤；9-2号煤层为中灰分、高热值煤；16-1号煤层为中灰分、中硫分、高热值煤；16-2号煤层为中灰分、高硫分、高热值煤。
3、可选性及煤类
据原精查报告及核实报告资料，乌化二矿煤层可选性见下表：
乌化二矿煤层可选性一览表
煤层号
精煤（%）
Ad（%）
中煤（%）
回收率评价
可选性评价
8
44.81
10.32
18.80
中等
中等
16-1
28.79
9.00
31.90
低等
很难选
16-2
38.72
10.79
35.08
低等
很难选
由上表可知，8号煤层回收率中等，16-1、16-2号煤层回收率低等；按照中煤含量法评定：
8号煤层可选性中等，16-1、16-2号煤层为很难选煤。
据本次核实利用钻孔煤芯煤样化验测试成果，依照《中国煤炭分类方案》（GB5751-86）对煤类的划分方案，核实区内8、9-2和16-1煤层洗煤干燥无灰基挥发分产率（Vdaf）均在28.99—34.23%之间，胶质层厚度（Y）9.63—24.25mm，确定为1/3焦煤（1/3JM）；16-2号煤层洗煤干燥无灰基挥发分产率（Vdaf）平均28.11%，胶质层厚度（Y）26.63mm，确定为肥煤（FM36）。
4、高硫煤处理
由于16-2煤层为高硫煤，原煤全硫最高达5.02％，为了充分开发不可再生能源，减少资源浪费，同时延长矿井服务寿命，对开采含硫量大于3％的高硫煤应首先供应砖场等民用煤。
当有条件时也可入洗脱硫后，作为配煤炼焦。
5、容重值
区内煤层视密度是利用原报告硐探采样测定成果。
8、16-2号煤层容重值为1.50（t/m3）。
9-2号煤层容重值为1.45（t/m3），16-1号煤层容重值为1.40（t/m3）。
6、煤的工业用途评价
根据井田内各可采煤层的煤质特征，化学性质、工艺性能及煤类等综合分析，各可采煤层均不能单独作为冶金焦炭用煤，但可作为冶金焦炭的配煤使用。
洗出的中煤可做为动力用煤及民用煤，对煤矸石及燃烧后的灰渣可用来制作建筑用砖或水泥添加剂，可充分提高矿产资源的综合利用。
七、井田内伴生矿产综合评述
1、建筑材料
石炭二叠系之砂岩是建筑的良好材料。
2、耐火粘土矿
主要赋存于P1s1之中，共有四层，其中主要的一层赋存于9—2号煤层顶板，该层粘土矿结构单一，无夹石，层位稳定，厚0.70—3.98m，一般1.5m左右，耐火度高，有害组分低，属Ⅱ级硬质粘土。
物理性质：
灰、黑灰色，致密，性脆，质地坚硬，贝壳状—平整状断口，比重2.48/t/m3。
矿方在生产过程中应注意对煤系地层中的粘土矿进行综合开发，以达到最大经济效益和避免浪费矿产资源之目的。
3、与煤伴生的
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