煤矿地质类型划分报告.docx
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煤矿地质类型划分报告
xxx
xxx煤矿
煤矿地质类型划分报告
(2014年度)
xxxx煤矿
2014年9月
Xxxxxx矿
煤矿地质类型划分报告
矿长:
技术负责人:
项目负责人:
XXXX煤矿
2014年9月
报告编写人员
项目
姓 名
职称
负责编写
章节
签字
项目
负责人
工程师
地层构造
项
目
组
成
员
工程师
绪论、瓦斯
助工
煤层、煤质、资源
助工
其他开采条件
报告
审核人
工程师
地质类型划分
技术负责人
工程师
水文地质
矿长
1绪论
1.1目的与任务
为了加强和规煤矿地质工作,进一步查明矿井隐蔽致灾地质因素,及时处理煤矿地质灾害,有效预防煤矿事故,根据国家安监总局、国家煤监局《关于印发煤矿地质工作规定的通知》(安监总煤调〔2013〕135号)文件的精神,xxxxxxxx矿对本矿的地质类型进行调查,提交本报告。
本次工作主要任务是:
一、调查研究矿井地层、地质构造,确定地质构造复杂的程度;二、调查研究煤层赋存情况,确定煤层稳定性;
三、调查测定矿井瓦斯含量,确定矿井瓦斯类型;
四、调查研究矿井水文地质条件,确定矿井地质类型;
五、调查了解矿井煤层顶底板、煤层倾角以及其他特殊地质因素,确定其类型。
六、根据调查及有关资料,综合分析矿井存在的地质条件,对矿井地质类型进行划分并提出矿井防灾措施。
1.2报告编写依据
1.2.1法律、法规、规和技术标准:
(1)《中华人民全生产法》(2002年6月29日第九届全国人大常委会第二十八次会议通过);
(2)《中华人民国矿山安全法》(1992年11月7日第七届全国人大常委会第二十八次会议通过);
(3)《中华人民国煤炭法》(1996年8月第八届全国人大常委会第二十一次会议通过);
(4)国家安全监管总局国家煤矿安监局《关于印发煤矿地质工作规定的通知》(安监总煤调〔2013〕135号);
(5)《煤矿地质工作规定》国家安全监管总局国家煤矿安监局;
(6)《煤矿防治水规定》国家安全生产监督管理总局 第28号令;
(7)《煤矿安全规程(2011版)》(国家煤矿安全监察局);
1.3.2技术资料
(1)省xxx煤矿2005年资源储量核实报告;
(2)省xxxx煤矿水患现状调查暨矿井水文地质类型划分报告;
(3)省xxxx煤矿2013年瓦斯等级鉴定报告;
1.3煤矿概况
xxxxxxxx矿位于xxxx井田,矿井中心地理坐标:
东经xxx7°2′3″至1xxx°2′59″,北纬2xxx°xx9′24″至xxx°50′10″,矿区距xx县城关30公里,行政区划隶属于xx县xx镇xx村。
矿井距离xxx公路5km,交通较为方便。
本区属中低山构造剥蚀地貌,最低侵蚀基准面标高约456m,位于矿区南边西侧,最高点位于矿区东部北侧,标高约921m,相对高差465.2m。
总体地势东高,西低,山坡坡度20~40°。
地形高差大,切割较强烈,地表水自然排泄通畅。
区无大的地表水体,主要为东北向和东南向的沟谷,在区大坑汇集后往西流,水量大小随大气降水情况而变化,雨季流量较大,旱季流量小。
本区属亚热带季风气候,常年温湿多雨。
年平均气温20°C,年降水量1685.9mm,无霜期320天,大气降水为本区的主要补给来源。
xxxxxxxx矿是各种证照齐全的合法矿井。
证照分别为:
采矿许可证证号:
Cxxxxxx10xxxxx;
安全生产许可证证号:
(xx)MK〔2xxx〕F1xxx2号;
工商营业执照:
xxxxxxx8xxxx9。
采矿许可证拐点坐标:
该矿区围及深度由以下13个拐点坐标圈定:
点号X坐标Y坐标
标高:
从900米至596米
点号X坐标Y坐标
标高:
从780米至446米
点号X坐标Y坐标
标高:
从900米至0米
点号X坐标Y坐标
标高:
从740米至450米
矿井面积1.5309km2。
矿井西北部与xxx科煤矿相邻,东南与xx塔煤矿相邻,北与xx县xx煤矿相邻,两矿间各留有20m边界煤柱,未发现有越界现象。
区废弃封闭老硐有2个,为+550平硐、+665平硐等两个为平硐开拓,只布置水平运巷,没有下山开采,硐口水泥砌封,留有放水孔,水从放水孔流出,未发现积水区。
矿井于xxx年9月开始建井。
1xxx8年正式投产;2009年矿井进行改建工程建设,2010年10月换发采矿许可证。
核定生产能力6万t/a;现有一采区+xx6主井(主平硐)和+xx风井(回风平硐);二采区+5xxx主井(主平硐)和xx30风井(回风平硐);主要开采28、29、39、41号煤层。
1.4以往地质工作
(1)1979年12月,xxx煤田地质队在本区开展地质勘探工作。
提交《福xxxx井田地质勘探精查报告》。
(2)福xxxx地质勘探队于2005年2月组织人员对扩大开采围矿井(包括拟联合改造煤矿)的部分巷道进行了地质调查,并于2005年3月提交的《省xxxx煤矿(扩大)资源储量核实报告》(xx)。
xxxxx源评估中心于2005年5月9日提交的《福xxxxx核实报告》(长塔井田)矿产资源储量评审意见书(xxxx号)。
评审结论:
截止2004年12月底,核实总资源量(111b+122b+333)194.3万吨,其中控制的基础量(111b+122b)xxx.6万吨,推断的蕴经济资源量(333)11.0万吨。
(3)2014年8月,xxxx对本矿进行资源储量核实,提交了《xxxxxxxxxx矿2014年度资源储量核实报告》。
经批准探明资源储量(表无烟煤)92.3万吨,其中111b27.9万吨,112b64.4万吨。
(4)2014年9月,经xxxx国土资源评估中心评审确认,至2014年底煤矿保有总资源储量92.3万吨。
(5)2009年10月,xxxx对矿井进行水害调查,提交了《xxxxxxxx矿水患现状调查报告》。
2地层构造
2.1地层和含煤地层
2.1.1地层及含煤性
矿区露出地层由老到新依次为:
下二叠统文笔山组、童子岩组、上二叠统翠屏山组。
(1)、文笔山组(P1W)
地层厚度大于300米,该地层出露于矿区南部边界,以砂质泥岩为主,夹细砂岩。
(1)、二叠系下统文笔山组(P1w)
地层厚度大于300米,该地层出露于矿区南部边界,以砂质泥岩为主,夹细砂岩。
(2)、二叠系下统童子岩组(P2t)
①、童子岩组第一段(P2t1):
厚约260米。
为一套海陆交互相含煤碎屑岩沉积,由细砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩和煤层组成,含煤11层以上,编号25—28,其中39、41煤层可采。
该部分地层出露于矿区南部。
②、童子岩组第二段(P2t2):
厚约130米。
为一套浅海相不含煤沉积,岩性以泥岩为主,上部含泥质砂岩和砂质泥岩。
主要分布在矿区中部。
③、童子岩组第三段(P2t3):
厚约380米。
为一套海陆交互相含煤碎屑岩沉积,由细砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩和煤层组成,含煤31层以上。
该部分地层出露于矿区北部及东北部。
(3)第四系(Q):
分布于山坡及沟谷中,为残、坡积层及冲积层,厚0~5米。
2、构造
本矿区所在的长塔井田在区域构造上位于政和—大埔深大断裂的西侧,区总体为一向北北东倾斜的单斜构造,沿走向上发育次一级褶曲。
区出露的主要断层有:
(1)、F3断层:
正断层。
发育在本矿区中东部。
断层线呈北西、南东向展布,总体向南西向倾斜,倾角30°~50°,落差约32m。
该断层充导水性弱。
(2)、F5断层:
正断层。
出露于本矿区中部。
断层线走向北西~南东向,倾向北东,倾角约50°,落差约64m。
它使童子岩组第二段和第一段上部地层缺失,地表延伸长度大于3000m。
该断层为局部导水断层。
(3)、F6断层:
正断层。
发育在本矿北东部。
断层线呈北西、南东向展布,地表延伸长度大于1500m。
总体向北东向倾斜,倾角约30°。
该断层充导水性弱。
(4)、F9断层:
正断层。
出露于本矿中西南部。
断层线走向东~西走向,倾向北,倾角大于40°,上盘为童子岩组第一段,下盘为文笔山组。
地表延伸长度大于1000m。
该断层充导水性中等,为本矿主要导水断层,其影响主要在本矿各井的主平硐井口附近体现,对矿井各开采煤层的影响不大。
(5)、F10断层:
正断层。
发育在本矿北东部。
断层线呈南北走向展布,地表延伸长度大于1500m。
总体向东倾斜,倾角约50°,落差约35m。
上下盘均为童子岩组第三段,该断层充导水性弱。
该矿区构造类型应属三类,即构造复杂类。
3、岩浆岩
该煤矿围的煤硐中只零星出露辉绿岩,呈岩脉状、瘤状、层状及不规则的岩株状,侵入于岩层裂隙之中,由于其一般受构造控制,部分吞蚀煤层,但对煤质影响不大。
2.2.4地质构造对采区合理划分的影响
本区地质构造对采区划分影响较大,矿井由于受断层影响,划分两个较正规的采区。
2.2地质构造复杂程度
根据以上分析,本区由于受F9区域性逆掩断层影响,褶皱紧密,断层发育,严重破坏了含煤地层的完整性,划分正规采区和采煤工作面较困难。
依据构造形态、断层和褶皱的发育情况,矿井地质构造复杂程度划定为复杂类型。
3煤层、煤质和资源/储量
3.1煤层赋存特征
矿井含煤地层为童子岩组地层,主要可采煤层为童子岩组第三段(P1t3)的28、29号煤层及童子岩组第一段(P1t1)的39、41号煤层。
其中28号煤层平均厚度为0.78m;29号煤层平均厚度为0.93m;39号煤层平均厚度为1.18m;41号煤层平均厚度0.80m。
3.2煤种及煤质
本矿开采的四层煤均属高变质无烟煤,深灰色,条痕黑褐色,有时呈贝壳状断口,有时呈参差状断口,节理发育,煤岩组分以亮煤、镜煤为主,夹暗煤和丝炭,属特低硫、低磷、中至高灰分、中等发热量的无烟煤,可作为动力、化工用煤及民用用煤。
3.3煤炭资源/储量
2014年,经xxx国土资源评估中心评审确认,至2014年煤矿有限责任公司保有总资源储量92.3万吨。
3.4煤层稳定程度划分
3.4.128号煤层稳定性评定
(1)本矿井28号煤层厚度变化较大,结构复杂;煤层呈串珠状、藕节状;煤层有时断断续续,大部为局部可采,可采边界不规则。
根据煤层稳定性定性分析,该层煤评定为不稳定煤层。
(2)39号煤层稳定性定量评定
29号煤层在矿井有十个测点,分别测得煤厚为2.0m、1.3m、0.5m、1.7m、0.3m、1.0m、0.4m、1.0m、1.8m、1.1m,平均煤厚为1.18m。
、煤层可采性指数
计算方法:
=7/10=0.7
式中:
——煤层可采性指数;
n——参与煤层厚度评价的见煤点总数;
——煤层厚度大于或等于可采厚度的见煤点
、煤厚变异系数γ计算方法:
=0.612/1.11=0.55
S=0.612
式中:
——煤厚变异系数;
——每个见煤点的实测煤层厚度,m;
——煤矿(或分区)的平均煤层厚度,m;
n——参与评价的见煤点数;
S——均方差值,m。
根据计算结果,39号煤层可采性指数
为0.7,煤厚变异系数γ为0.55,定量评定为不稳定煤层。
(3)综合评定
根据定性、定量评定结果,28号煤层评定为不稳定煤层。
根据年末储量表,该煤层占矿井总储量的25%。
3.4.241号煤层稳定性评定
41号煤层厚度变化不大,结构较简单;煤层呈串珠状、藕节状;煤层较稳定,大部为局部可采,可采边界规则。
根据煤层稳定性定性分析,该层煤评定为稳定煤层
综合评定
根据定性定量评定结果,41号煤层为较稳定煤层。
根据年末储量表,该煤层占矿井总储量的30%。
3.4.5矿井煤层稳定程度划分
经综合评定本矿较稳定煤层占全矿井资源储量的45%,不稳定及极不稳定煤层占55%,依据《煤矿地质工作规定》的有关规定,矿井煤层稳定程度划分为复杂类型。
4瓦斯
4.1煤层瓦斯参数和矿井瓦斯等级
2013年10月份本矿进行了年度的矿井瓦斯等级鉴定工作,鉴定结果为:
矿井瓦斯绝对涌出量为0.1530m3/min,相对涌出量为2.3192m3/t;2013年矿井瓦斯等级鉴定,经xxx矿山救护队对我矿进行瓦斯等级鉴定,矿井瓦斯等级为瓦斯矿井,并提交了报告,报告编号2013059。
4.2矿井瓦斯赋存规律
从矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果汇总表看出,+483总回风巷三旬中最大的一天涌出量分别为:
CH4-0.1231m3/min和CO2-0.3224m3/min;39#采煤工作面三旬中最大的一天涌出量分别为:
CH4-0.203m3/min和CO2-0.643m3/min;39#掘进工作面三旬中最大的一天涌出量分别为:
CH4-0m3/min和CO2-0.065m3/min;41#掘进工作面三旬中最大的一天涌出量分别为:
CH4-0m3/min和CO2-0.068m3/min。
由此可知矿井瓦斯和二氧化碳涌出量中,回采区分别占68.3%和61.1%,41#掘进区分别占0%和6.1%,39#掘进区分别占0%和6.4%,采空区分别占30.7%和27.4%。
从以上分析可以看出,该矿瓦斯来源主要为采煤面工作面和局部采空区漏风,瓦斯主要赋存在39#煤层中。
4.3矿井瓦斯涌出量预测
本矿井构造复杂,煤层厚度变化较大。
由于构造破坏作用,煤层中瓦斯大部分逸出,因此,矿井瓦斯含量较低,预测矿井后期开采,瓦斯涌出量仍不高,瓦斯绝对涌出量预测在0.79m3/min以下,相对涌出量预测在6.3m3/t以下。
4.4煤与瓦斯区域突出危险性预测
本矿井为瓦斯矿井,无发现煤与瓦斯区域突出的迹象,因此不可能发生煤与瓦斯区域突出的危险。
4.5矿井瓦斯类型划分
根据2013年10月xxxx我矿进行矿井瓦斯等级鉴定结果,本矿井瓦斯等级为瓦斯矿井,本矿井瓦斯含量为6.5m3/t以下,矿井瓦斯类型为简单类型。
5水文地质
5.1含水层和隔水层分布规律和特征
5.1.1区各含水层及断层的富水性情况
(1)第四系含水岩组
主要为第四系黄土、黄土状粘土、黄粘土、砂及杂黏土,岩层风化带组成,厚度0~15m,平均5m,该组直接出露于地表,厚度随地形而变化,在沟谷两侧及地势较平处较厚,地势陡峻处较薄甚至缺失,形成水力不连续。
本层直接接受大气降水,以地表径流为主要形式排泄,在第四系厚度较厚处以及降雨强度较弱(如:
长时间的绵绵细雨),降雨未能及时排泄,以入渗、下渗的形式补给地下水,以孔隙水、裂隙水的形式暂时赋存于第四系浮土中。
(2)童子岩组含水岩组
童子岩组一段、三段,主要由细砂岩、粗粉砂岩,细粉砂岩、砂质泥岩、煤层组成。
位于第四系孔裂隙含水岩组下部,呈脉状和透镜状,产状受地质构造和断层控制。
空间分布较为复杂。
地下水主要赋存于细砂岩和裂隙发育处。
从本次各煤硐巷道调查结果分析来看,大多巷道干燥、无水,少数巷道揭露该组岩组出水主要为顶板滴水、淋滤,而其水量一般小于0.001L/S。
总之,该组岩组含水层呈透镜状分布,且不均匀,富水性较弱。
(3)断层导水性
矿区发育5条较大断层:
F3、F5、F6、F9、F10。
各断层均为性正断层,具一定导水性,但导水性弱,小断层、小褶皱对巷道渗水影响较大。
所揭露的巷道,顶板滴水主要位于裂隙带附近,而其余巷道顶板干燥或偶滴水。
5.1.2隔水岩组
(1)二叠系下统童子岩组二段地层。
岩性以细粉砂岩、砂质泥岩、泥岩为主,裂隙不发育,该类岩组致密,导水性极弱,为隔水岩组。
(2)二叠系下统童子岩组一段、三段的部分泥质岩段。
裂隙不发育,岩性为细粉砂岩、砂质泥岩,导水性极弱,在大多数情况下隔断地下水的水力联系,可视为隔水岩组。
5.1.3含水层性质及单位涌水量类别
本矿井受采掘破坏或影响的含水层补给条件差,富水性弱;其单位涌水量q<0.1L/S/m,本项属简单类别。
5.2充水因素分析及周边煤矿、老窑采空区分布状况
5.2.1矿井充水因素分析
本区地下水的补给,主要来自大气降水。
降水首先渗入补给第四系松散沉积物和基岩风化壳中的潜水。
然后在重力作用下继续下渗,补给基岩承压水。
其主要补给通道是断裂或褶皱构造作用所产生的裂隙、煤层及断层露头等。
在旱季,区小沟谷基本为干谷,潜水位明显下降。
矿井地下水的排泄,浅部主要在沟谷处以泉水形式排泄。
大气降水的补给量大都沿沟谷排泄,极少部分断裂裂隙带向生产煤硐中排泄,通常径流路程长。
深部岩层中地下水的排泄,主要沿断裂、裂隙带直接向矿井排泄。
5.2.2矿井及周边煤矿、老窑采空区分布状况
(1)本矿采空区情况
矿井改建后为二个采区4个井硐,即一采+xx6主井(平硐)、+xx风井(平硐)。
二采+主井(平硐)、+5xx风井(平硐)。
原报废井筒及巷道采用水泥砌封,实地调查水泥全封闭巷道共5处(见下表)。
矿井封闭井巷积水情况表
编号
地点
长度(m)
封闭时间
积水情况
MB01
+665主井
20
08.3
流水、无积水
MB02
550主井
20
09.2
流水、无积水
矿井巷道采用水泥砌封,油漆标注封闭时间及巷道长度,下部留有放水孔,水流从放水孔流出,未发现积水区。
本矿井均为上山开采,规模小,采空区干燥无水:
1、联合风井(+6xxm)开采+625-39#煤层,开采时间2004年9月,煤层厚度0.70米,最低开采标高+630m,无积水,合计体积2250m3;
2、主井+5xxm开采+504-41#煤层,开采时间2005年6月,煤层厚度0.82米,最低开采标高+506m,无积水,合计体积13875m3;
3、主井+5xx4m开采+504-39#煤层,开采时间2005年9月,煤层厚度0.91米,最低开采标高+510m,无积水,合计体积3412m3;
4、主井+5xx4m开采+504-39#煤层,开采时间2004年9月,煤层厚度1.95米,最低开采标高+508m,无积水,合计体积3430m3;
5、主井+5xxm开采+504-29#煤层,开采时间2005年6月,煤层厚度0.86米,最低开采标高+509.3m,无积水,合计体积3550m3;
以上矿井均采用平硐开采,采空区水经运巷、平硐自流出井口,无积水。
2、老窑及采空区积水
该次调查的老窑矿井为2个,即1#老窑井(标高+6xxm)、2#老窑井(标高+5xx0m)。
均为平硐开采,可自然排水目前硐采空区无积水,对矿井未来开采没有影响。
但在开采煤层时应严格执行探防水措施。
⑴、老窑+5xx0m开采+550-41#煤层,开采时间1992年10月,煤层厚度0.9米,最低开采标高+550m,无积水,合计体积2650m3;
⑵、老窑+6xx5m开采+665-41#煤层,开采时间1991年—1992年1月,煤层厚度0.9米,最低开采标高+670m,无积水,合计体积2250m3;
矿井及周边老窑采空区无老空积水,本项属中等类别
5.3矿井涌水量及突水情况
采用比拟法估算井田涌水量。
矿井巷道已揭露到xxxm及二采区xxx水平,因此矿区涌水量主要与开采面积有关。
根据煤硐调查,矿井水均从矿井平硐自流排出硐口。
经调查及观测主井最大涌水量为8.95m3/h,最小涌水量为3.6m3/h;风井最大涌水量为5.6m3/h,最小涌水量为4.23m3/h。
正常涌水量为6.65m3/h,最大涌水量为8.95m3/h。
矿井正常涌水量小于180m3/h,本项属简单类别。
矿井自开采以来未发现过突水现象,属简单类别,本项属简单类别。
5.4煤矿受水害影响程度和防治水工作难易程度
矿井采掘工程不受水害影响,防治水工作相对简单,本项属简单类别。
5.5煤矿水文地质类型划分
综上所述,本矿受采掘破坏或影响的含水层类别为简单,矿井及周边老空水分布状况类别为中等,矿井涌水量类别为简单,突水量类别为简单,开采受水害影响程度类别简单,防治水工作难易程度类别为简单,因此,本煤矿水文地质类型属中等类型。
6其他开采地质条件
6.1煤层顶底板特征
区地形较复杂,属中低山区,标高差+900m以上山坡,山坡较稳定。
矿井主要煤层顶板以粉砂岩、砂质泥岩为主,底板以细砂岩、粗粉砂岩为主,顶底板为力学强度比较大,以刚性围岩为主,但由于断裂褶皱的影响,造成围岩裂隙比较发育,局部出现破碎带,总体井田的岩层均较稳定,完整性较好,易维护。
未见较大的不良工程地质现象。
工程地质条件属中等类型。
6.2地层产状要素
本区地层产状变化较大,岩层倾角25°~45°,本项属复杂类型。
6.3陷落柱、冲击地压、地热、和天窗
本矿地温未发现高温异常,属地温正常区。
矿井未发现陷落柱和天窗等不良地质体,也未发现有冲击地压等地质危害。
本项属简单类型。
6.4其他开采地质条件类型划分
综上所述,本矿井顶底板为中等类型,倾角为复杂类型,其他特殊地质因素属简单类型,根据划分依据就高不就低原则,煤矿其他开采地质条件类型划分为复杂类型。
7煤矿地质类型划分结果
7.1煤矿地质类型划分要素综述
根据调查分析,xxxxxxxx矿地质构造为复杂类型,煤层稳定程度为复杂类型,瓦斯类型为简单类型,水文地质类型为中等类型,其他开采地质条件为复杂类型。
7.2煤矿地质类型综合评定
依据《煤矿地质工作规定》相关规定,煤矿地质类型划分按就高不就低的原则,本矿地质构造、煤层稳定程度和其他开采地质条件为复杂类型,因此,本煤矿地质类型为复杂类型。
8煤矿地质工作建议
(1)本矿地质构造为复杂类型,煤层稳定程度属复杂类型,矿井应加强地质构造调查研究,总结煤层赋存规律,做好地质预测预报工作,努力为煤矿生产安全服务。
(2)矿井所处的矿区小窑众多,应进一步调查煤矿致灾地质因素,特别是老空积水情况、老采区瓦斯等有害气体情况,避免发生重大安全事故。
9附图
(1)煤矿地形地质图
(2)煤矿地层综合柱状图
(3)煤矿地质剖面图
(4)煤矿地质构造纲要图
(5)煤层底板等高线图
(6)煤矿水文地质图
(7)煤矿水文地质剖面图
(8)采掘工程平面图
(9)井上下对照图
(10)其他必要的图件