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1.1矿区概述

1.1.1地理位置与交通

城郊井田位于河南省永城市境内，覆盖城关乡、城厢乡的全部及侯岭、双桥、十八里、将口乡的一部分。

南北长约5.4km，东西宽约

图1-1城郊矿交通位置图

3.5km，勘探面积约17km2，生产能力为1.5Mt/a。

矿井北临陈四楼井田，南接新桥井田，地理坐标为：

东经116º

17′30″～116º

25′21″，北纬33º

53′52″～34º

00′35″。

井田内地势平坦、交通方便。

永城市西北至陇海铁路商丘东站约95km，夏邑东站62km；

东北至京沪铁路徐州车站约100km，东南至宿州车站约75km，距京九铁路的亳州车站55km，且均有柏油公路相通。

乡村之间公路相通（见图1-1）。

1.1.2地形地貌

城郊井田位于淮河冲积平原的东部，地势平坦，海拔标高在+31～+35m之间，相对高差2～3m，微向东南倾斜。

区内新生界松散沉积物广泛分布，厚度一般为220m左右。

工业广场标高+35m。

1.1.3主要河流

城郊井田内地表水系不发育，仅有淮河支流的沱河从本区最北部自西向东流过，沱河源于商丘北侧响河，雨季流量剧增，旱季干涸无水，属季节性河流。

实测最高洪水位标高+34.79m，（1963年8月9日），年平均水位标高+30.39m，最大流量384m3/s（1963年8月9日），年平均流量一般为1～2m3/s。

其上游永城市段常年关闸蓄水，致使下游断流无水。

本区地处中纬34º

附近，属半干旱、半湿润季风型气候，蒸发量大于降雨量，干湿差大，四季分明。

年平均气温14.3℃，日最高气温41.5℃，日最低气温为-23.4℃。

年平均降水量962.9㎜，年最大降水量1518.6㎜，年最小降水量556.2mm。

大气降水量多集中在7~8月份，可占全年降水量的50%以上，年蒸发量1808.9mm。

永城地区受地震影响不大，地震烈度小于6度。

1.2井田地质特征

1.2.1井田地形及勘探程度

本井田位于北北东向的永城隐伏背斜的一部分，总体为一向西偏南的单斜构造，倾角平缓，一般为4.3°

～9.7°

。

井田内大部分区段发育有宽缓褶曲，局部地层走向和倾向有波状起伏现象。

本井田累计完成钻孔335个，进尺191546.11米，其中本队施工钻孔305个，外单位施工钻孔30个，精查钻孔119个，综合验收评级结果甲级87个，占73.1%，乙级28个，占23.5%，丙级4个，占3.4%。

全井田共穿煤层729层次，见煤点质量评级结果，甲级249个，占34.2%，乙级479个，占65.7%，丙级1个，占0.1%。

打薄打丢的煤层均经测井补救合格。

本井田的勘探类型为二类（偏简单）二型。

依据规范规定的工业指标及同设计部门的水平划分方案，选择块段法计算储量。

1.2.2井田煤系地层概述及地质综合柱状

本井田含煤地层自下而上依次为上石炭统太原组，下二叠统山西组，下石盒子组及上二叠统上石盒子组，如图1-2。

1.2.3褶皱构造及断裂构造

井田内褶皱构造均属褶幅不大的隆起和凹陷。

主要有：

蒋阁向斜（短轴向斜）、马岗背斜（短轴背斜）、城郊向斜，其位于永城县城东关及城厢乡之东，马岗背斜之西总体走向近南北，两翼倾角10°

左右，呈构造盆地状。

此外还有F14、F5两个断层，F14断层位于井田边界，控制长度约4.3km，走向北东80°

左右，倾向北倾角70°

，为一北盘下降的正断层，中断落差较大约65m。

F5断层位于井田东部，控制长度约5km，北端延出井田外趋于消失，走向北北东15°

左右，倾向南东东，倾角80°

，为一东盘下降的正断层。

总之，北北东向断层构造居主导地位，其次是近东西向构造，局部发育有北西向构造。

总体构造特征是以宽缓褶皱为主，伴随一定数量的断裂构造，且多集中在表现明显的背、向斜两侧。

北部由于受小褶曲的影响，呈波状起伏，走向变化较大。

地层产状总趋势向南西西方向倾斜，地层倾角一般在4.3˚～9.7˚,个别地段（东南部蒋阁向斜一带）达20˚～30˚。

褶皱和断裂构造呈北北东向和近东西展布。

1.2.4岩浆入侵及其对煤层的影响

本井田的岩浆岩与邻区相比，虽然种类不多，平均分布范围不大，但在岩体所及范围内的煤层煤质都有一定影响。

当岩浆岩进入煤系地层时，常会沿着较松软的煤层侵入，使煤层遭受不同程度的影响，对于本井田的主要可采煤层二2煤层影响不大，煤层基本上都可采。

晚古生代中基性岩浆岩活动比较强烈，并对煤层有一定的破坏作用。

1.2.5井田的水文地质特征

新生界松散层划分为四个含水层组及四个隔水层组，由于新生界底部砂层少，富水性又弱，与基岩之间有平均厚44.29m的粘土隔水层，对矿床一般无充水影响。

煤层顶板砂岩裂隙水是矿床主要直接充水的水源，但由于井田内砂岩富水性很弱，渗透性差，径流滞缓，补给源不足，故对将来的矿床开采一般不会造成太大的威胁。

太原组上段灰岩是开采二2煤层的间接充水含水层，二2煤底板下距K3（L11灰岩，平均厚1.64m）平均距离50m，距L8灰岩（平均厚10.49m）平均距离80m，L8上距L11一般平均在30m左右，其间又有泥岩，砂质泥岩相隔，基本无水力联系，因此，如不受断裂构造影响，正常情况下不会造成突水。

井田断层富水性微弱，具有一定的隔水性能，一般情况下不会发生大导水威胁。

综上所述，本井田是一个与外部水力联系微弱，补给不足的较完整的独立水文地质单元，开采煤层远离地表水体，无流水影响，间接充水岩层“灰岩”虽然单位涌水量较大，局部在断层处有与煤层对接的可能性，如留好煤柱，远离断层，一般是不会突水的，本矿井水文地质，工程地质条件属中等类型。

矿井正常涌水量1180m3/h，考虑上段灰岩突水，最大涌水量为1917m3/h，目前矿井涌水量为1100m3/h。

1.3煤层特征

1.3.1煤层埋藏条件

本井田的主要含煤地层有下二叠统山西组（P1s），煤层总厚度平均10.21m，总的含煤系数为5.93%。

下二叠统山西组（P1s）含二煤组，由1～3个分层组成，分层编号从下至上分别为二1、二2、二3，煤层平均总厚度为8.84m，含煤系数为3.8%。

下石盒子组（P1x）含三煤组，由4～7个分层组成，分层编号从下至上分别为三1、三21、三22、三3、三4、、三5、、、、三6及三7。

煤层总厚度为6.27m，含煤系数为9.0%。

井田内二2、三1、三22、、三4煤层为可采煤层，详见《煤层情况一览表》。

煤层埋深大于235m时，煤层基本正常，但局部较深的部位有风化现象，参考邻区陈四楼井田所确定的风化带深度为21m，故认为本井田风化带的深度为20m合适。

表1-1煤层情况一览表

煤

组号

煤层编号

煤分

层

数

煤厚

最小～最大

平均

（m）

间距

夹

矸

可采

情况

含煤系数

煤层稳定性

二煤组

二3

1

0.2～0.40

0.30

1.40～5.10

2.91

不可采

3.8%

不稳定

二2

1～2

６.３２～7.68

７

0～1

全区可采

稳定

23.0～40.08

30.47

二1

0.2～0.55

0.40

图1-1城郊煤矿综合柱状图

1.3.2煤的特征

二2煤层属低灰分，特低硫，特低磷，高发热量，易选的优质无烟煤。

首先可作为化工用煤，包括气化用煤及发生炉煤气用煤和化肥用煤，其次作为动力用煤及民用燃料等。

表1-2可采煤层煤质特征表

煤质

牌号

原煤

精煤

Ad（%）

St.d（%）

Qnet.ad

（MJ/kg）

Ag（%）

Vr（%）

Cc（%）

Hr（%）

WY

8.64～35.67

14.41

（178）

0.14～1.05

0.498

（8）

20.7～32.4

28.5

（155）

2.50～11.53

6.23

（147）

5.62～9.86

7.80

（145）

91.03～95.29

92.76

（98）

3.24～4.20

3.78

（101）

TR

13.32～15.01

14.35

（4）

0.10～1.00

0.49

29.6～30.4

29.9

3.97～8.96

6.58

10.03～10.72

10.41

（5）

90.52～91.70

91.23

（3）

3.94～4.19

4.05

注：

最小值～最大值/算术平均值（样品个数）

1.3.3其它开采技术条件

（1）煤层顶底板

三煤组煤层直接顶板，底板主要为薄层状泥岩，砂质泥岩，局部为粉砂岩，抗压强度一般小于600kg/cm2（局部大于600kg/cm2），稳定性差，管理有一定困难。

二2煤层直接顶，底板多为细中粒砂岩，厚层状泥岩（厚度一般大于5m），局部为砂质泥岩或落层状泥岩，抗压强度一般大于600kg/cm2，岩石的完整性，稳定性较好，顶板易于管理，底板一般不易发生底鼓。

（2）瓦斯、煤尘等

井田中各煤层沼气含量一般小于0.5cm3/g，属低沼气矿井。

各煤层均无煤尘爆炸危险。

各煤层均属不自燃发火煤层。

煤的硬度系数为f=0.92。

（3）地温

井田内地温仅随深度的增加而增加。

井田的平均地浊梯度为2.670C/100m，从地温梯度看，浅部地温梯度较高，深部地温梯度较低。

从二2煤层地温等值线图上看出，等温线与煤层底板等高线基本平行，二2煤层-500m以浅的地温一般低于26℃。

2井田境界和储量

2.1井田境界

2.1.1井田边界

井田划分的原则有：

（1）要充分利用自然条件划分井田；

（2）要有与矿区开发强度相适应的矿井数目和井田范围；

（3）照顾全局；

（4）为矿井发展留有余地；

（5）直（折）线原则；

（6）安全经济效果好；

根据以上的划分原则，再结合城郊矿的实际情况，将其边界做如下划分：

北西以正断层F14为边界；

南东以正断层F5为边界；

北东以煤层露头和永城集团人为划分的井田边界线-280m等高线为界；

南以永城集团人为划分的-580m等高线井田边界线作为边界；

2.1.2井田边界扩大的可能性

由于本井田边界一部分以自然条件为划分依据，另一部分以永城集团根据矿井的发展战略而划分的。

在以两个正断层划分的边界处，F14断层落差达17-107m，F5断层落差达42-135