盈盛煤业采空积水区专项普查报告报批版 2Word文档下载推荐.docx
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7、2013年5月河北水文工程地质勘察院编制的《山西晋煤集团泽州天安盈盛煤业有限公司采空区范围及采空积水区地面瞬变电磁法勘探报告》;
8、2013年5月山西太行矿业工程技术有限公司编制的《山西晋煤集团泽州天安盈盛煤业有限公司补充勘探地质报告》;
9、《山西晋煤集团泽州天安盈盛煤业有限公司补充勘探地质报告》6#、9#、10#等钻孔成果资料;
10、《山西晋煤集团泽州天安盈盛煤业有限公司隐蔽致灾地质因素调查报告》;
第二节位置及交通
一、位置、范围
山西晋煤集团泽州天安盈盛煤业有限公司井田位于泽州县川底乡西南部,所在行政区划属泽州县川底乡管辖,井田地理坐标为北纬35°
31′00″~35°
32′59″,东经112°
38′07″~112°
38′52″。
兼并重组整合后,2010年6月18日山西省国土资源厅颁发采矿许可证,证号为C140000************8767,有效期至2016年11月22日,批准开采3#-15#煤层,井田面积为1.2753km2,开采深度由739.97m至599.97m标高,生产规模60万t/a。
具体范围由以下6个拐点坐标连线圈定(表1-1)。
表1-1井田范围拐点坐标一览表
点号
1954北京坐标系
1980西安坐标系
X
Y
1
3935040.00
19648736.00
3934990.45
19648667.51
2
3934520.00
19649455.00
3934471.45
19649386.52
3
3933738.00
19649467.00
3933689.44
19649398.52
4
3933733.00
19649067.00
3933682.44
19648998.52
5
3933233.00
19649075.00
3933182.43
19649005.52
6
3933221.00
19648349.00
3933171.43
19648281.51
二、交通
井田位于晋城市西南约23km的泽州县川底乡上小河村,晋(城)—韩(城)公路从井田外东部约3km处通过,井田南距晋阳高速公路直距约3km,西南距阳城电厂直距约8km,东距太焦铁路晋城北站直距约20km,各乡村均有公路连通,交通运输条件方便(详见交通位置图)。
三、矿井四邻关系
井田外西部为山西晋煤集团泽州天安海天煤业有限公司,南部为山西晋煤集团泽州天安苇町煤业有限公司,东北部为山西晋煤集团寺河煤矿二号井,东部为山西泽州兴和煤业有限公司(见1-2四邻关系图)。
现将其情况叙述如下:
1.山西晋煤集团泽州天安海天煤业有限公司
图1-1交通位置示意图井田位置
图1-2四邻关系图
位于本矿西部,批准开采3~15号煤层,井田面积5.0442km2,生产能力60万t/a,现在为生产矿井。
现开采3号煤层,采用斜立井混合开拓,采煤方法为长壁普通分层综合机械化采煤方法,全部跨落法管理顶板,中央并列式通风,皮带运输、提升,机械排水,属高瓦斯矿井,3号煤层煤尘无爆炸性,属不易自燃煤层。
据调查,近几年来该矿井下实际正常涌水量200m3/d,雨季可达250m3/d,采空区内有一定量的积水。
该矿现采3#煤层,矿内虽有采空积水、断层、陷落柱等不良地质因素,但与本矿留有矿界和F12断层相隔(该断层位于井田西侧界外100~150m处,北自小寺上,南延至郭庄村附近,全长6km,属压扭性断裂,断层走向近南北,断层面倾向西,倾角50°
,西侧(上盘)向东推复),对本矿开采无影响。
2.山西晋煤集团泽州天安苇町煤业有限公司
位于本矿南部,为兼并重组整合矿井,批准开采3~15号煤层,井田面积7.3948km2,生产能力60万t/a,目前进入联合试运转阶段。
现开采9号煤层,采用斜立井混合开拓,采用综合机械化采煤方法,全部跨落法管理顶板,中央并列式通风,皮带运输、提升,机械排水,属高瓦斯矿井,3号、9号煤层煤尘无爆炸性,属不易自燃煤层。
据调查,该矿现处于基建阶段,矿井正常涌水量为50m3/d,最大涌水量为55m3/d,3号煤层采空区内有一定量的积水,但与本矿留设有矿界保安煤柱,无越界开采情况,现阶段对本矿的开采无影响。
3.山西晋煤集团寺河矿二号井
位于本矿东北部,于1994年建矿,原为晋煤集团宏圣公司下属的矿井,生产能力15万t/a,2004年经过技术改造,生产能力达30万t/a,2006年12月被正式纳入晋煤集团管理。
2008年形成90万t/a的生产能力,井田面积11.97km2,现开采9、15号煤层,斜立井混合开拓,单水平联合开采9、15号煤层,采用综采回采工艺,工作面采用长壁后退式开采法,皮带运输,机械排水,属高瓦斯矿井。
9号煤层煤尘无爆炸性,为不易自燃煤层。
15号煤层煤尘无爆炸性,为自燃煤层。
据调查,寺河二号井现开采9、15号煤层,最小涌水量为657.6m3/d,最大涌水量为2700m3/d,正常涌水量为1413m3/d,在我矿井田边界外北侧存在大面积采空区,与本矿留设有矿界保安煤柱,无越界开采现象,对本矿现采9号煤层无影响。
4.山西泽州兴和煤业有限公司
位于本矿东部,根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[2009]39号文件《关于晋城市泽州县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复》,本次兼并重组整合该矿与原山西晋城盈盛煤业有限公司位于一个整合区内,但由于资源价款意见的分歧,该矿与山西晋城煤集团泽州天安煤业有限公司未达成协议,2010年1月19日经山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室同意先行为山西晋城盈盛煤业有限公司办理了采矿许可证。
该矿2005年停产关闭,批准开采3~9号煤层,井田面积1.5118km2,生产能力9万t/a,关闭前开采3号煤层,采用斜立井混合开拓,采煤方法为长壁炮采,放顶煤一次采全高,全部跨落法管理顶板,中央并列式通风,皮带运输、提升,机械排水,属高瓦斯矿井,3号煤层煤尘无爆炸性,属不易自燃煤层。
据调查,关闭前该矿井下实际正常涌水量100m3/d,雨季可达260m3/d,采空区内有一定量的积水,与本矿留设有矿界保安煤柱,无越界开采情况,对本矿开采暂无影响。
第三节自然地理
一、地形地貌
井田位于沁水盆地东南边缘,地貌以低山丘陵为主,沟谷发育,沟谷多成“V”字形展布。
井田内总体地势为西部高东部低,海拔最高点位于井田内西部山梁上(郭庄村东北部),标高843.20m,最低点位于井田东部小河河谷内,标高757.12m,相对高差86.08m。
二、水文
本区属黄河流域沁河水系长河支流,井田内北部发育一条季节性河流—小河,属长河一支流,流向由西北至东南,在井田外东部约2km处汇入长河。
长河属沁河一大支流,位于井田外东部,流向大致由北向南,全长约54.7km,流速约0.25~0.45m/s,流量约0.03~0.199m3/s。
井田内无常年性河流和大的地表水体,雨季降水沿沟谷自然排泄,地表水排泄条件较好。
三、气象
本区属东亚暖温带大陆性气候,一年内四季分明。
据泽州县气象部门最近40年的统计资料:
无霜期202天左右,气候干燥,多年平均降水量573.8mm,最大年降水量为884.4mm(2003年),最小年降水量为265.7mm(1997年),最大日降水量为121mm(1992年5月05日),最大时降雨量为71.4mm。
雨季多集中于七、八、九月,多年平均蒸发量1827.8mm,超过降水量的三倍;
旱季为12月到翌年2月,多年平均气温11.5℃,6~8月气温最高,极端最高温度可达38.6℃(1967年6月4日),12月至翌年2月气温最低,极端最低温度为﹣22.8℃(1956年1月21日);
每年11月至次年3月为冰冻期,最大冻土深度为41cm,结冻期与降雪从11月至翌年3月;
冬季多为西北风,夏季多为东南风,最大风力为7~9级,一般为3~4级。
第四节以往地质及水文地质工作评述
井田位于沁水煤田的东南边缘,历次勘探工作简述如下:
1、2010年8月,山西太行矿业工程技术有限公司编制完成了《山西晋煤集团泽州天安盈盛煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》,山西省煤炭工业厅以晋煤规发(2010)1600号文批复。
该次勘探在井田内施工了4个钻孔(盈补1、盈补2、盈补3和盈补4号孔,其中盈补1为水文孔),钻探总进尺912.74m,终孔层位均位于奥陶系地层内。
4个钻孔综合质量评级:
乙级孔3个(盈补1、盈补2、盈补3),丙级孔1个(盈补4)。
该报告取得的主要成果:
1)详细查明了井田范围内3、9、15号煤层的厚度变化、煤层结构、可采范围、顶底板岩性及其变化等基础地质特征;
2)详细查明了井田内的构造总体属简单类型;
3)详细查明了井田内各可采煤层的煤质、煤类、工艺性能及其变化特征,确定3、9、15号为无烟煤;
4)详细查明了井田水文地质条件,矿井充水因素,并预测了矿井涌水量,确定矿井水文地质类型属中等类型;
5)井田内3号煤层,为高瓦斯矿井,预测开采9、15号煤层时瓦斯含量低;
可采煤层煤尘均无爆炸危险性;
3号、9号煤层均属不易自燃煤层,15号煤层属容易自燃煤层;
6)详细查明了井田内3、9、15号煤层顶底板不同岩石的力学性质,为巷道支护等提供了依据;
7)对3、9、15号煤层底板等高线进行了修测勾绘,估算全区获得保有资源/储量为1303万t,其中3号煤层保有的资源/储量为533万t,9号煤层保有资源/储量为296万t,15号煤层保有资源/储量为474万t。
3、9、15号煤层探明的经济基础储量占保有资源/储量分别为100%、90%、90%,探明的经济基础储量加控制的经济基础储量占保有资源/储量的100%、99%、99%;
8)查明了井田范围内采(古)空积水范围、积气及火区情况。
2、2010年8月中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院编制完成了《山西晋煤集团泽州天安盈盛煤业有限公司采空区范围及采空积水区地面瞬变电磁法勘探报告》,山西晋煤集团泽州天安煤业有限公司以天煤地测字(2014)85号文批复。
3、2014年11月由山西欣鹏地质勘测有限公司编制的《山西晋煤集团泽州天安盈盛煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》,山西晋煤集团泽州天安煤业有限公司以天煤地测字(2014)350号文批复。
该报告9、15号煤层矿井水文地质类型划分均为中等。
4、2015年2月长治市高原综合勘探工程有限公司编制了《山西晋煤集团泽州天安盈盛煤业有限公司建矿地质报告》,山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司以晋煤集资环字(2015)357号文批复。
该报告详细查明了井田水文地质条件,评价了9号、15号煤层的矿井充水因素,预测了矿井涌水量,预计达产后矿井正常涌水量39.25m3/h,最大75m3/h。
;
调查了井田范围内3号煤层有7处采空积水区,估算采空积水区总面积为138396m2,总积水量为182457m3;
确定矿井水文地质类型为中等。
本次工作对其采空区调查成果进行了利用。
5、2015年11月山西晋煤集团泽州天安盈盛煤业有限公司编制的《山西晋煤集团泽州天安盈盛煤业有限公司隐蔽致灾因素普查报告》,山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司以晋煤集资环字(2016)54号文批复。
该报告查清了3#煤采空区积水,对盈盛煤业井田内及其周边16个钻孔、16个小窑井口进行普查,通过计算,井田内3号煤层开采后裂隙导水带高度为47.04~60.56m;
9号煤层开采后裂隙导水带高度为34.49~37.13m;
15号煤层开采后裂隙导水带高度为51.35~63.33m。
本次工作利用了相关成果。
第五节未来3年开采衔接计划
盈盛煤业现为基建矿井,目前处于停产待验收阶段,预计2017年5月可转入生产矿井,未来3年采掘活动全部分布在9#煤层。
矿井投产时计划组建2个掘进队,一个采煤队,根据矿井实际情况及当前国家去产能相关政策,矿井实际年产量限制在生产能力的80%左右,2017年主要采掘活动在井田南部布置的9101面、9102回采工作面,巷道掘进主要是9102进风顺槽剩余段巷道、切眼、91303面和91304工作面巷道;
2018年主要掘91305面和91306面,回采活动主要在的西部91303回采工作面、91304回采工作面和井田西部布置91305回采工作面和91306工作面,2019年主要采掘活动在井田北部布置的91307回采工作面和91308工作面,目前9101工作面正在回采。
本矿未来三年的开采煤层均为9号煤。
图1-3
第二章地质概况
第一节地层
盈盛煤业位于沁水煤田晋城煤炭国家规划矿区东南部。
区内为第四系黄土全部覆盖区,基岩出露为二叠系上统上石盒子组、二叠系下统下石盒子组,根据矿井井筒实际揭露及施工钻孔资料,井田内赋存地层由老到新依次有:
奥陶系中统马家沟组(02m)、峰峰组(02f),石炭系中统本溪组(C2b),石炭系上统太原组(C3t),二叠系下统山西组(P1s)、下石盒子组(P1x),二叠系上统上石盒子组下段(P2s下),第四系中更新统(Q2)、全新统(Q4)。
依次简述如下:
1、奥陶系中统上马家沟组(02m)
井田范围内揭露最大厚度135.47m(盈补1号孔)。
主要为深灰色灰岩,厚层状,节理发育,具方解石脉,局部裂隙、岩溶发育,呈蜂窝状,岩体较破碎。
2、奥陶系中统峰峰组(02f)
为含煤地层之基底,据盈补1号钻孔揭露厚度为105.52m,由厚层状灰色致密石灰岩组成,质纯、性脆、夹泥质灰岩,节理发育,多为方解石充填。
3、石炭系中统本溪组(C2b)
与下伏奥陶中统峰峰组地层呈平行不整合接触,厚6.85~12.50m,平均厚度9.21m。
岩性、岩相及厚度变化较大,一般有灰色鲕状铝土岩、铝土质泥岩、灰黑色泥岩组成,偶有灰黑色粉砂岩、夹菱铁矿及硫铁矿等组成,底部局部见“山西式”铁矿。
4、石炭系上统太原组(C3t)
与下伏本溪组呈整合接触,为本区主要含煤地层之一,厚61.86~95.20m,平均76.57m,主要由灰黑色、黑色泥岩,灰黑色、灰色中细粒砂岩,粉砂岩夹石灰岩及煤层组成,灰岩中常含燧石结核及少量生物碎屑,灰岩下常有煤层或煤线,为一套海陆交互相含煤沉积建造。
5、二叠系下统山西组(P1s)
K7砂岩底至K8砂岩底,厚41.43~56.99m,平均厚49.66m,平行整合于太原组地层之上,为区内主要含煤地层之一。
主要由灰色、深灰色中~细粒砂岩夹黑色泥岩、粉砂岩及煤层组成,沉积厚度稳定,其中3号煤层位于本组地层下部,煤层厚3.43~6.39m,平均厚5.41m。
6、二叠系下统下石盒子组(P1x)
K8砂岩底至K10砂岩底,与下伏山西组地层呈整合接触,井田内中北部有小面积出露。
本组地层厚度43.00~95.20m,平均厚75.10m。
主要由黄绿色中细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、铝土质泥岩组成,底部砂岩中斜层理发育,含岩屑成分高,该砂岩在地表铁质晕圈发育,球形风化明显,为良好的标志层。
下部泥岩颜色为灰黑色,向上渐变为黄绿色,到顶部为紫红色含锰铁质结核或鲕粒的铝土质泥岩,其层位俗称“桃花泥岩”,稳定而特征明显,为本区上、下石盒子组地层分界的辅助标志。
7、二叠系上统上石盒子组(P2s)
井田内中北部有小面积出露,主要由杂色泥岩、黄色泥岩、砂质泥岩和砂岩组成,底部以k10砂岩为底界。
本组地层井田内遭受剥蚀,残留最大厚度约40.0m,与下伏下石盒子组地层呈整合接触。
8、第四系中更新统(Q2)
中更新统离石组黄土,与下伏地层呈角度不整合接触,厚0~64.33m,平均厚20.0m,其上部为浅红色亚粘土、砂土等组成,含钙质结核与砂砾石。
9、第四系全新统(Q4)
分布于小河河谷内,厚0~10m,平均厚5.0m,为砂土、砂砾等混合冲洪积物,岩性混杂。
第二节含煤地层
一、含煤性
井田内含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组,含煤地层总厚122.06m,煤层总厚12.77m,含煤系数10.43%。
见含煤地层一览表2-1。
盈盛煤业含煤地层一览表表2-1
含煤
地层
煤层
常见
煤层
可采性
组厚
总厚
可采煤总厚
含煤系数(%)
层数
编号
总煤层
可采煤层
山
西
组
1、2、3、4
3号
3号煤全区可采
49.66
6.19
5.41
12.46
10.89
太
原
9
5、6、7、8、9、10、11、13、15
9号
15号
9号、15号煤全区可采
76.57
6.58
4.29
8.59
5.60
合计
13
10.53
8.25
太原组为一套海陆交互相含煤地层,一般含海相灰岩5层,含煤9层,编号自上而下为5、6、7、8、9、10、11、13及15号,煤层平均总厚6.58m,本组地层平均厚76.57m,含煤系数8.59%。
其中9号、15号煤层井田内为全区稳定可采煤层,9号煤层厚1.50~1.84m,平均厚1.65m;
15号煤层厚1.90~3.02m,平均厚2.64m,可采煤层总厚4.29m,可采含煤系数5.60%。
其余煤层均为不稳定的不可采煤层。
山西组为一套陆相含煤地层,含煤4层,编号自上而下为1、2、3、4号,煤层平均总厚6.19m,本组地层平均厚49.66m,含煤系数12.46%。
其中3号煤层厚3.43~6.39m,平均厚5.41m,为全区稳定可采煤层,可采含煤系数10.89%。
二、可采煤层特征
井田内可采煤层为山西组的3号煤层及太原组的9、15号煤层(其特征见表2-2),分述如下:
含煤地层
煤层编号
煤层厚度
(m)
煤层间距
煤层结构
顶板
岩性
底板
稳定
程度
最小-最大
平均
矸石
类别
P1s
3.43-6.39
51.53-68.43
58.26
0-2
简单
砂质泥岩
粉砂岩
泥岩
全区
可采
C3t
1.50-1.84
1.65
0-1
24.77-25.70
25.18
15
1.90-3.02
2.64
1-3
简单~复杂
石灰岩
铝土质泥岩
可采煤层一览表表2-2
1、3号煤层
位于山西组下部,井田内煤层厚3.43~6.39m,平均厚5.41m,属全井田稳定可采煤层,煤层结构简单,含0~2层矸石。
煤层顶板为泥岩、粉砂岩、砂质泥岩,局部为细粒砂岩;
底板为黑色泥岩,局部相变为粉砂岩。
井田内3号煤层已开采多年,资源已近枯竭。
2.9号煤层
位于太原组三段底部,根据钻探工程控制,井田内煤层厚1.50~1.84m,平均厚1.65m,井田中部厚度较薄,向四周有变厚的趋势(见9号煤层厚度等值线示意图4-1)。
属全井田稳定可采煤层,煤层结构简单,含0~1层矸石。
煤层顶板为泥岩、粉砂岩,局部为砂质泥岩;
底板一般为泥岩、砂质泥岩,局部为石灰岩。
3.15号煤层
位于太原组底部,井田内煤层厚1.90~3.02m,平均厚2.64m,井田内东北部最薄,向西、南有变厚的趋势(见15号煤层等厚线示意图4-2)。
为全井田稳定可采煤层,煤层结构简单~复杂,含1~3层泥岩夹矸,煤层顶板为K2灰岩;
底板为中厚层状泥岩、铝土质泥岩。
三、煤层对比
1、标志层对比
井田内含煤地层沉积稳定,岩性组合与地球物理特征明显,标志层及煤层特征清晰,规律明显。
因此,本矿区煤层对比方法采用标志层及层间距法。
作为煤层对比的主要标志层有K2、K3、K4、K5、K6五层灰岩及K7、K8两层砂岩(详见标志层特征一览表2-3)。
K1砂岩是太原组底部砂岩,层位稳定;
K2灰岩是15号煤层的顶板,厚度、层位和岩性稳定,容易识别;
K3灰岩是13号煤层顶板,层位稳定,厚度变化大;
K4灰岩在井田内不稳定,有时相变为钙质泥岩;
K5灰岩层位、厚度稳定;
K6灰岩是5号煤层的顶板,层位稳定,有时相变为钙质泥岩;
K7砂岩为太原组顶板地层,是山西组底部砂岩;
K8砂岩层位稳定,为下石盒子组底部砂岩,其下是1号煤层.
2.各煤层对比
3号煤层:
位于山西组下部,煤层厚3.43~6.39m,平均厚5.41m,为全区可采的稳定煤层。
9号煤层:
位于太原组三段下部,厚1.50~1.84m,平均厚1.65m,