煤矿地质实例分析谢桥矿工作面地质情况分析Word下载.docx
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地理坐
图1-1
谢桥矿交通位置图
标：
东经116°
19＇36″～116°
28＇8″，北纬32°
45＇53″～32°
48＇40″。
东起F209断层与张集矿井相接，西至F5断层与刘庄勘探区为邻，南部以谢桥向斜轴或17＿1煤层-1000m水平的地面投影为界，北至1煤层露头或张集勘探区三线，东西走向长，南北倾斜宽，面积约50Km2。
谢桥煤矿位于淮南煤田潘谢矿区西端，潘谢公路直达井口，淮阜铁路从矿区南部通过，西有颖上～陈桥公路通过，向南与颖上～风台公路相接，交通较为方便。
1.1.2
地理概况
1.1.2.1
地形
本区属淮河冲积平原，矿区内地势平坦，区内沟渠纵横，村庄较密，地面标高+24～+25m，济河两岸标高+20～+22m，局部+19m，标高低于+20m地段雨季易发生内涝。
1.1.2.2
水
系
矿区主要水系济河，上接颖河的永安闸，自西至东横贯井田中部，向东汇入西肥河，济河以蓄水抗旱为主，兼排过多降水，在永安闸与谢桥闸之间水位标高保持在，蓄水400～500万m3，夏季为洪水期，历史上最高洪水位为1954年7月，实测标高～。
1.1.2.3
气
候
本区属过渡带气候，季节性明显。
据30年（1954～1984年）资料统计：
气温：
年平均温度℃。
极端最高温度℃，极端最低温度℃。
降雨量：
年平均为，最大1723.5mm,日最大降雨量320.44mm,小时最大降雨量。
六、七、八三个月为雨季，降雨量约占全年40%左右。
最长连续降雨天数为12天，最长连续无雨天数为68天。
相对湿度：
最大88%，最小50%，平均74%。
蒸发量：
年最大，最小，平均。
降雪：
初雪一般在十一月上旬，终雪次年三月中旬，连续降雪最长六天，日最大积雪深度为16CM，一般随降随化，积雪甚少。
风向、风速：
春季多东南风及东风，秋季多东南、东北风，冬季多东北、西北风，年平均风速3m/Sec,最大风速大于20m/Sec.
冻土：
冻结及解冻无定期，一般夜冻日解。
冻结深度4～12CM，最大冻结深度30CM。
1.1.2.4
自然地震
根据历史资料，淮南、颖上地区地震活动强度不大，以轻度破坏和有感地震为主，据颖上县志记载有感地震16次，其中，1931年在明龙山曾发生级地震,震中最大烈度为7度。
其它如1668年郯城级地震，1917年霍山级地震，1937年菏泽7级地震，均波及本区，但无较大破坏。
安徽省地震局皖震发地字（84）020号文将谢桥煤矿地震基本烈度定为7度。
地质、矿业条件
地质条件：
谢桥煤矿位于淮南复向斜中部，陈桥背斜的南翼、谢桥向斜的北翼。
总体上呈一走向近东西、向南倾斜的单斜构造。
地层倾平缓，一般10°
～15°
，断层不发育，虽局部地段发育有小的褶曲，造成地层起伏，但波幅较小，地层产状总体上变化不大，单斜构造特征明显，地质构造简单。
矿业条件：
矿井设计生产能力为400万吨/年，服务年限年，其中第一水平年，-610m以上为年，-610～-720m为年。
开拓方式
立井、主要运输大巷、分区石门和上下山开拓方式。
工业广场内设主井、副井、矸石井三个井筒；
东翼设东风井场地，有东一风井、东二风井；
西翼设西风井场地，有西风井。
副井和矸石井进风，东一、东二和西风井回风。
全矿井共划分为二个水平、上、下山开采，第一水平运输大巷标高为-610m，下山到-720m，东翼回风水平标高-440～-450m，西翼回风水平标高为。
第二水平标高-900m，下山到-1000m。
1.3.2
运输方式
井下煤炭运输采用皮带运输方式，煤流自采区煤仓经皮带石门、皮带大巷至主要皮带石门至井底车场煤仓。
地
层
本矿区为全隐蔽区，根据钻探揭露的地层，自老而新简述如下：
1.4.1
古生界
1.4.1.1
寒武系（∈）：
据矿区北部八1孔揭露，为浅灰—浅灰绿色，薄层—厚层状结晶灰岩，夹有泥质灰岩、泥灰岩、紫色页岩和少量粉细砂岩。
灰岩中有时含海绿石，局部具带状结构。
揭露厚度。
1.4.1.2
奥陶系中下统马家沟组（O1+2）：
区内有水1、八6、七-八11、补Ⅳ6等孔探至奥灰，最大揭露厚度。
为浅灰、棕灰、浅肉红色灰岩、白云质灰岩，泥晶～细晶结构，浑浊状～块状层理。
顶部夹有数层薄层状紫红色、灰绿色泥岩。
近年来安徽区测队在马家沟组之上分出老虎山组并定为中统。
此次将原马家沟组统称为中下统。
1.4.1.3
石炭系（C）：
石炭系中统（C2）：
据区内水1、八6、七-八11孔所见，为浅灰，青灰色铝质泥岩，夹紫红、锈黄色铁质及黄铁矿，局部具淋滤现象。
厚～，平均。
与下伏奥陶系马家沟组呈假整合接触，缺失下统。
石炭系上统（C3）：
据水1、八6、水217孔揭露，厚～，平均。
由13层灰岩与泥岩、细砂岩相间组成，局部具有燧石、黄铁矿结核，含薄煤或炭质页岩5～6层，均不稳定，不可采。
灰岩中多产海相动物化石：
海百合茎、腕足类、珊瑚及蜒等。
特别是底部厚层灰岩中富产蜓。
1.4.1.4
二迭系（P）：
总厚约897m。
分上下两统四个组，即下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组、石千峰组。
以砂岩、粉砂岩和泥岩为主，含煤31层，总厚，含煤系数为5%。
整合于太原组之上。
其中山西组、上、下石盒子组可分为七个含煤段，上部石千峰组，厚约170m，不含煤层。
为一套杂色岩层，以灰色、灰绿色泥岩和粉砂岩为主，含较多紫红色花斑，夹数层灰白色细—中砂岩或石英砂砾岩。
砂岩中常发育交错层理，偶见植物化石碎片。
1.4.2
中生界
三迭系（T）：
据区内构1等5个孔所见，最大揭露厚度，为一套红色地层。
由棕红、砖红及紫红色的砂岩、粉砂岩和泥岩组成。
分选性及磨园度都较差。
同下伏地层石千峰组整合接触。
1.4.3
新生界
1.4.3.1
第三系（N）
第三系（N11）“红层”
红层厚0～52.04m,平均。
由紫红色、灰白色大小不等岩块及砂、砾岩混杂组成。
主要为坡积物，偶夹固结粘土薄层。
中新统中下段（N1+21）中部含水层组
厚0～240m，平均。
以灰绿色、灰白色含砾中砂、粗中砂，间多层粘土及砂质粘土，属河漫滩沉积相。
中新统上中段（N2+31）中部隔水层组
厚0～89.20m,平均40m。
以浅灰绿、棕红色固结粘土为主，局部夹砂层透镜体。
上新统上段（N32）上部隔水层组
厚0～10m,平均。
灰绿、杂棕黄色、灰白色粘土、砂质粘土及钙质团块，局部夹细粉砂薄层。
为第三、四系地层分界标志。
1.4.3.2
第四系（Q1～4）上部含水层组
厚～143.40m,以灰色、灰黄色中粗砂、细粉砂为主，次为粘土质砂间夹砂质粘土。
上部30m受大气降水和地表水补给，水量较富，水质较好，是矿区的主要供水水源。
主要构造
地层倾角一般10°
，虽局部地段发育有小的褶曲，造成地层起伏，但波幅较小，地层产状总体上变化不大，单斜构造特征明显。
井田内断层较少，一般规模不大，对煤层的影响、破坏作用较弱，规模较大的主要为井田边界断层或发育在井田深部；
且以北东、北北东向斜切正断层为主，偶见其它走向断层，逆断层发育较少。
井田南部边界F202、F206断层为两条逆冲推覆断层，属阜风推覆构造前缘叠瓦扇的一部分，两断层间夹块一般厚100～200m，有时合二为一，夹块内构造复杂，由其造成井田深部局部地段含煤地层叠置；
发育于井田深部的谢桥向斜的枢纽向东部仰起，向西倾斜，使得井田东段深部近向斜轴部的煤层走向由近东西转向南东。
断层发育特征及控制情况：
㈠
断层的发育特征
按其落差大小划分：
≤
10m的21条
＞10～25m的10条
＞25～50m的3条
＞100m的4条
因此，综合分析区内断层有以下特征：
1．正断层较多，逆断层较少。
2．小断层较多，规模较大断层较少且多为边界断层。
3．以走向北东、北北东向的断层为主。
㈡
断层的控制程度
据井巷实际揭露点资料、钻探及二维地震资料对断层的控制情况，将区内断层的控制程度划分为：
查明、基本查明和查出三级，评级原则一般为：
⑴ 查明：
有井巷实际揭露点资料；
或走向在钻探及地震基本线距的控制下，有一个或多个钻孔穿过，并有两个或两个以上地震控制断点，断层的性质、走向、落差均已查明者。
⑵ 基本查明：
无井巷实际揭露点资料。
走向在钻探及地震基本线距的控制下，有一个钻孔穿过并有地震控制断点的；
或仅有两个或两个以上地震控制断点的，断层的性质、走向、落差已基本查明者。
⑶ 查出：
仅有一个钻孔穿过；
或无钻孔控制，地震控制级别也不高的。
实际确定过程中，除F35断层系推断所致外，对于井田边界如F5、F209、F202、F206等断层虽无地震资料控制，但由于控制其的钻孔个数较多，也将其确定为查明。
故统计全区断层的控制情况：
查明断层14条，基本查明断层16条，查出断层7条，推断断层1条。
地层含煤性
矿区内含煤地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组及上统上石盒子组。
石炭系太原组含煤5～6层，薄而不稳定，无开采价值，为非勘探对象。
二迭系山西组及上、下石盒子组，共含定名煤层31层，总厚，含煤系数为4.3%，其中可采煤层11层，自下而上依次为1、4-2、5、6、7-1、7-2、8、11-2、13-1、16-1、17-1煤层，可采煤层总厚，占煤层总厚的73.5%。
13-1、8、4-2、1煤层为主要可采煤层，总厚，占可采煤层总厚度的63.1%。
发育于含煤地层上部的25、23、18三层煤，是被原谢桥井田精补报告列为计算远景储量的可采煤层，平均总厚为。
除此以外的其它煤层，均薄而不稳定，常尖灭或沉积为炭质泥岩，为不可采煤层。
各可采煤层基本情况如下：
1煤层：
为区段稳定～较稳定的全区可采煤层，厚度0～，平均。
上距4-2煤层平均为。
变异系数57%，可采系数95%。
区内煤层厚度大而稳定，七西线以西厚0～，平均，变异系数60%，为较稳定区段；
以东厚度0～，平均，变异系数37%，为稳定区段。
煤层结构较简单，局部含1～2层炭质泥岩或泥岩夹矸。
顶板多为石英砂岩，少量为泥岩、砂质泥岩及砂泥岩互层，底板为细砂岩及砂泥岩互层。
4-2煤层：
上距5煤层平均，与下部发育的4-1煤层系合并、分叉关系。
变异系数41%，可采系数94%。
补Ⅱ线以西煤层发育良好，厚度稳定，厚度～，平均，变异系数26%，为稳定区段；
以东煤层厚度0～，平均，变异系数58%，为较稳定区段。
煤层结构简单，局部含1～2层炭质泥岩或泥岩夹矸。
顶板为泥岩及砂质泥岩，底板以泥岩为主。
5煤层：
为较稳定的大部可采煤层，厚度0～，平均。
上距6煤平均为。
变异系数54%，可采系数73%。
八东线以西煤厚较稳定，零星出现较小面积的不可采区；
以东至七东线之间浅部有一北东向的沉积尖灭带，宽600m左右。
煤层结构简单，偶含炭质泥岩夹矸一层。
顶板为泥岩、砂质泥岩及粉细砂岩；
底板为泥岩、砂质泥岩及砂泥岩互层。
6煤层：
为区段较稳定的大部可采煤层，厚度0～，平均。
上距7-1煤层为。
变异系数62%，可采系数79%。
七西线以西煤层发育良好，厚度大而稳定，两极值为～4.75m，平均，变异系数41%，为较稳定区段；
以东多不可采或尖灭，厚度0～，平均，变异系数163%，为不稳定区段。
煤层结构较简单，一般含夹矸1～2层，局部多达3～4层，岩性为炭质泥岩及泥岩。
顶板以泥岩及砂质泥岩为主，局部为粉砂岩，底板为砂质泥岩及泥岩。
补勘阶段施工的补Ⅶ7孔不可采，增加了一小块不可采区。
7-1煤层：
为不稳定的局部可采煤层，厚度0～，平均，上距7-2煤层平均为。
变异系数79%，可采系数56%。
不可采区主要集中在西部的浅部及东部和中部的深部。
补勘阶段施工的补Ⅶ7、D121、D81、D71、Ⅶ-Ⅷ12孔尖灭，补Ⅷ1、D61孔不可采，使得原不可采区面积增大。
煤层结构简单，八线以东偶含炭质泥岩夹矸一层。
7-2煤层：
上距8煤层平均为。
变异系数46%，可采系数75%。
七-八线以东补Ⅱ1、七西7、七11、七东6等四孔尖灭，出现大面积不可采块段。
补勘阶段施工的补Ⅷ1、补Ⅷ2孔尖灭，D71、D52孔不可采，增大了原不可采区面积。
煤层结构简单；
偶含夹矸。
顶、底板多为泥岩，局部为砂质泥岩或粉砂岩。
8煤层：
为稳定的可采煤层，厚度～，平均。
上距11-2煤层平均为。
变异系数27%，可采系数99%。
煤层结构简单，局部含炭质泥岩夹矸一层。
顶板以泥岩为主，八线以东多为砂岩及石英砂岩；
底板为泥岩及砂质泥岩。
11-2煤层：
上距13-1煤层平均为。
变异系数61%，可采系数80%。
补Ⅳ线至七西线之间煤层发育较差，多不可采乃至尖灭，为大面积不可采区段。
补勘阶段施工的补Ⅷ1孔，厚度，在西部增加了一小块不可采区。
结构较简单，一般含1～3层炭质泥岩或泥岩夹矸，最多见有6层夹矸。
顶板以泥岩或砂质泥岩为主，局部为粉细砂岩；
13-1煤层：
为稳定的全区可采煤层，厚度～，平均。
上距16-1煤层平均为。
变异系数30%，可采系数100%。
九线以西深部煤厚有变薄趋势。
结构较简单，含炭质泥岩或泥岩夹矸1～2层，底部一层夹矸普遍发育，从西向东逐渐变厚，使煤层分叉，最大厚度；
顶底板岩性均为泥岩及砂质泥岩。
16-1煤层：
为不稳定的局部可采煤层，厚度0～，平均。
上距17-1煤层平均为。
变异系数76%，可采系数62%，补Ⅳ线以西发育较好，以东变薄，多不可采乃至尖灭。
煤层结构简单，偶见2～3层炭质泥岩或泥岩夹矸。
顶板以泥岩及砂质泥岩为主，局部为粉砂岩；
补勘阶段施工的D131孔，厚度，在西部增加了一小块不可采区；
D52、Ⅶ-Ⅷ12孔，厚度、，落在东部不可采区内，使得不可采区面积有所减小。
17-1煤层：
为不稳定的局部可采煤层，厚0～2.19m，平均。
上距18煤层平均为。
变异系数61%，可采系数67%，补Ⅰ线以西断续出现不可采区。
煤层结构简单，偶见一层炭质泥岩夹矸。
顶板以泥岩为主，局部为砂质泥岩；
底板为泥岩至粉砂岩。
18煤层：
层位较稳定，厚度0～，平均，上距23煤平均为150m。
煤质差，原煤灰分多超过40%。
煤层结构较复杂，常含3～4层炭质泥岩或泥岩夹矸。
顶板为泥岩至细砂岩，底板多为泥岩。
23煤层：
层位较稳定，厚度0～，平均。
上距25煤平均为35m。
煤质差，原煤灰分多大于40%。
顶板为泥岩及砂质泥岩，底板为泥岩至细砂岩
25煤层：
上距石千峰组底界面平均为39m。
原煤灰分高，煤层结构简单，偶含炭质泥岩夹矸一层。
顶板以泥岩及砂质泥岩为主，偶见中砂岩，底板为泥岩及炭质泥岩。
含煤地层层序划分及沉积环境
本区含煤地层为石炭系上统太原组，二迭系山西组、上、下石盒子组。
1.7.1
石炭系上统太原组（
C3）
由灰岩、砂岩、泥岩和煤层相间组成，厚，含煤5～6层，薄而不稳定，均不可采，无经济价值。
1.7.2
二迭系山西组，上、下石盒子组
二迭系山西组，上、下石盒子组是本区主要含煤地层，总厚约727米，可分七个含煤段，分述如下：
1.7.2.1
山西组（P11）
即第一含煤段，厚约71米。
底部为灰黑色富含腕足类化石的泥岩、砂质泥岩，其上为砂泥岩互层，浑浊层理发育，具虫孔构造，夹菱铁结核。
下部含煤层1层。
中上部以粉砂岩、泥岩为主，夹一至二层灰白色石英砂岩、中细砂岩，局部含煤砾及泥质包体。
1煤层上25米左右有时见一薄煤层。
1.7.2.2
下石盒子组（P21）
即第二含煤段，厚约116米，为本区主要含煤段之一，含煤系数达10%。
含煤8～11层，编号为41～9煤层，其中可采煤层6层。
底部为含砾中粗砂岩，具冲刷现象。
其上发育一套花斑状泥岩、带状泥岩和铝质泥岩。
中部常见薄层状粉细砂岩、砂泥岩互层，具浑浊层理和底栖动物通道，含舌形贝。
8煤层与5煤层顶板常发育石英砂岩、中细砂岩。
上部以灰色、深灰色泥岩为主，夹有细～中砂岩和石英砂岩。
8煤层、5煤层顶板多产植物化石。
1.7.2.3
上石盒子组（P12）
厚约540米，可分为5个含煤段。
（1）第三含煤段：
厚约109m。
底部常发育一层灰白色石英砂岩或中砂岩。
下部以细、中砂岩为主，夹有泥岩。
上部以灰色泥岩、砂质泥岩为主，夹浅灰～灰白色细、中砂岩。
含煤5层，其中11-2煤属于可采煤层，顶部有时有一层花斑状泥岩。
11-2煤底板常有菱铁鲕粒，顶板富含植物化石。
（2）第四含煤段：
厚约82m，是主要含煤段之一，以灰色泥岩、砂质泥岩为主，中下部发育花斑状泥岩，局部含鲕粒。
顶部有时发育花斑状泥岩。
底部为灰白色细、中砂岩或石英砂岩。
中上部含煤5层。
13-1煤为主要可采煤层，其上、下均产植物化石。
（3）第五含煤段：
厚约90m，多青灰色、灰绿色。
以泥岩、砂质泥岩为主，夹粉砂岩、砂泥岩互层和细、中砂岩。
下部发育多层花斑状泥岩，底部常有细、中砂岩或石英砂岩。
含煤4层，其中16-1、17-1煤层局部可采。
其附近常见个体较大的舌形贝，上部产植物化石。
（4）第六含煤段：
厚约118m。
以浅灰、青灰、灰绿色粉砂岩，细、中砂岩为主，夹深灰、灰色泥岩，砂质泥岩。
中部含煤4～5层，其中18煤厚度大部可采。
18～19煤层附近常见1～2层薄层燧石层，富含海绵骨针（海绵岩），18煤底板常见铝质泥岩，鲕状或花斑状泥岩。
（5）第七含煤段：
厚约141m。
上部以灰绿色、浅灰—青灰色粉砂岩，细、中砂岩为主，夹少量泥岩、砂质泥岩。
下部以灰色泥岩、砂质泥岩为主，夹粉砂岩、细、中砂岩，局部发育一层花斑泥岩，底部中砂岩具冲刷现象。
含煤4～5层，其中23、25煤层厚度一般均达到可采。
煤系的沉积环境：
一般认为，从山西组至第七含煤段，依次属于从海湾发展起来的下三角洲平原。
经历了海湾充填体系树枝状、网状河体系，再转入河口湾、海湾环境到上三角洲平原，直至陆相冲积平原沉积环境。
其中以上、下三角洲平原过渡带和网状河道体系对成煤最为有利。
含水层单位涌水量及区域稳定的自然水位
1.8.1
新生界松散层含、隔水层（组）
松散层厚度～，平均厚度；
总体呈南薄北厚的趋势。
南部古地形起伏明显，根据沉积规律和区域对比，以及《谢桥井田煤系上复第三系“红层”隔水性评价补勘验证报告》重新对以往的划分作了适当调整，可大致分为上部含水层（组）、上部隔水层（组）、中部含水层（组）、中部隔水层（组）及底部“红层”等五部分。
1.
上部含水层（组）
上部含水层（组）其底板埋深一般在125m左右，根据岩性及含砂量，又可细分为上段含水层、上段隔水层及下段含水层三段：
上段含水层：
厚～75m，平均厚度，为多层暗色粘土夹细砂及粘土质砂，往下逐渐变粗，以中细砂为主，夹少量砂质粘土透镜体，上部30m受大气降水和地表水补给以垂直循环为主，侧向径流为辅，浅层为潜水型，深部具承压水型，上部富水性弱～中等，往下富水性中等～强。
据水4和水7两孔抽水资料：
水位标高～，～，～，水温～190C，矿化度～0.42g/1，水质HCO3～Na～Ca型。
上段隔水层：
底板埋深在90m左右，厚度～，平均厚度，以砂质粘土及粘土为主，间夹1～3层粉细砂，分布比较稳定，具有隔水作用。
下段含水层：
厚度～，平均厚度，以中细砂为主，据2号水源井抽水试验资料，水位标高～，～，，矿化度，水质HCO3～Na～Ca型。
2.
上部隔水层（组）
底板埋深在130m左右，厚0～0m，平均厚度，以粘土及砂质粘土为主，分布不稳定，局部地段缺失，（全区共有15个孔尖灭，形成“天窗”）造成上部含水层（组）下段与中部含水层（组）上段，具有水力联系。
3.
中部含水层（组）
底板埋深在330m左右，根据岩性和含砂量，本组可分上段含水层和下段含水层。
该段厚～，平均厚度为，以中细砂为主，次为粗砂，夹有多层灰绿色粘土及砂质粘土。
北部砂层较南部发育，属承压自流水，富水性强，据水2-1、水2-3、水6等孔抽水试验资料：
水位标高25.651～，～，～，矿化度～，水温20～230C，水质自上而下由Cl～HCO3～Na到Cl～Na型。
厚0～，平均厚度，由中细砂、粘土相间沉积，岩性组合复杂，砂与土交替变化，属承压自流水，富水性弱～中等，据水5孔抽水试验资料，水位标高，，，矿化度，水温250C，水质为Cl～Na型，在古地形隆起处与下伏基岩含水层存在水力联系。
近年来由于矿井建设开发影响，含水层水位由原始水位，目前下降至～，水位下降近10m左右，据Ⅷ东下含1孔近三年水位观测年平均下降～。
4.
中部隔水层（组）
底板埋深在
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