平煤集团一矿项目分析报告文档格式.docx
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企业性质为国有企业,隶属平顶山煤业集团。
平煤天安公司一矿位于平顶山矿区中部,平顶山、落凫山位于井田中部,二山南陡北缓,基本呈单面山形,走向近东西,地势北高南低,形成本井田范围内的分水岭。
南北两侧冲沟发育,多为季节性冲沟。
主、付井口位于落凫山南麓,主井口标高为+150.0米。
平顶山海拔+411.13米,落凫山海拔+492.70米。
井田内山间冲沟发育。
一矿至平顶山站9公里,通过矿区专用铁路可直达漯宝铁路。
漯宝铁路连接京广、焦柳两大铁路干线。
平顶山站至京广铁路70公里,至焦柳铁路28公里。
以平顶山市为交通枢纽,有柏油公路沟通各县市,交通极为方便。
二、井田位置,边界范围,拐点坐标,井田面积,相邻矿井边界关系
平煤天安公司一矿位于平顶山矿区中部,东以26勘探线为界与十矿相邻,西以36勘探线为界与天安四矿、六矿相邻,丁组煤层南起老窑采空区下界(+45~+110m之间),北至-600米等高线;
戊组煤层南起露头北至-650米等高线;
己组煤层南起-240米北至-800米等高线;
庚组煤层南起-250米北至-800米等高线。
东西走向长5公里,南北倾斜宽5.86公里,最大面积29.3平方公里。
南邻二矿,北为人为边界,是一矿的延伸部分。
经中华人民共和国国土资源部批准,2001年换领了采矿许可证,采矿许可证号1000000140058登记面积29.3平方公里,开采深度由+150米至-800米标高,有效期30年。
一矿采矿登记边界主要拐点坐标为:
D0101,3737170.0038437525.00D0102,3741600.00,38438885.00D0105,3743650.00,38434350.00D0108,3738455.00,38432655.00
详细坐标情况见生产能力核定附表。
三、井田地质情况,地层,含煤地层,构造
(一)地层及含煤情况
井田内地层出露较差,根据钻孔工程揭露的地层从老到新有寒武系崮山组,上石炭统太原组,二叠系山西组、石盒子组、石千峰组,三叠系刘家沟组和第四系黄土及坡、残积物。
含煤地层属上石炭统太原组、二叠系山西组、上石盒子组、下石盒子组,其中以二叠系山西组及下石盒子组为重要含煤地层。
现将井田地层从老到新分述如下:
1、寒武系上统崮山组(∈3g)
为石炭二叠系含煤地层的沉积基底。
灰-浅灰色厚层状白云质灰岩,显晶质,具部明显的细状结构,顶部风化后为灰黑或淡黄色,。
井田内地层无出露,据30′—8孔揭露厚度大于40米。
2、石炭系上统太原组(C3t)
为含煤地层最下含煤段。
底界以底部铝土泥岩与下伏寒武系呈平行假整合接触。
岩性以深灰色石灰岩、黑色泥岩、深灰色砂质泥岩和浅灰色细、中粒砂岩,煤层组成,间夹菱铁质硅质泥岩薄层化石。
含煤4-8层,其中庚20煤沉积稳定,井田内普遍可采,本段顶界止于泥灰岩之上的黑色海相泥岩之顶。
平均厚度79米。
3、山西组(P1sh)
平均厚度85米,与下伏太原组地层连续沉积。
岩性由深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细-中粒长石石英砂岩和煤层组成。
本段含煤3-5层,其中己15、己16、己17煤层部分发育较好,为井田内次要可采煤层。
己组煤层在井田内沉积连续性较差,在-240米水平以深出现了大片薄煤层带和无煤带,属不稳定煤层。
4、下石盒子组(P1x)
1)戊煤组平均厚度146.0米。
由深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、灰白色细、中粒砂岩和煤层组成,含煤5-9层,其中戊8、戊9、戊10为井田内主采煤层。
该煤组沉积较稳定,发育良好,全区内普遍开采。
2)丁煤组平均厚度84米。
由紫色泥岩、砂质泥岩、灰色粉砂岩、灰白色细-中粒长石石英砂岩和煤层组成。
含煤3-5层,丁6煤为井田内主要可采煤层;
丁5煤层局部可采,属较稳定煤层;
丁4煤层井田内偶见可采点,属不稳定煤层。
含煤段上部为细、中粒砂岩,颜色灰白-纯白,含杂色较少;
泥岩和砂质泥岩中含紫色斑和暗斑;
含煤段下部具紫斑和暗斑、含米黄色大鲕粒及豆粒和不规则的菱铁质结核。
3)丙煤段平均厚度93米。
由灰-深灰色泥岩、砂质泥岩,灰-灰白色细-中粒砂岩和煤层组成。
含煤2-5层,丙3煤层部分可采,属不稳定煤层。
本段砂岩内含杂质比丁煤段稍高,泥岩和砂质泥岩中,局部具紫斑、含菱铁质鲕粒。
5、上石盒子组(P2s)
甲、乙煤段平均厚度293米,由灰绿色、浅灰色泥岩、灰绿色粉砂岩、灰色细、中粒砂岩和煤层组成。
甲煤段虽含煤多层,但均为薄煤层或炭质泥岩。
乙煤段虽也含煤多层,但只是薄煤层、煤线或炭质泥岩。
6、石千峰组
平均厚度约300米以上。
上部由砖红色、褐紫色砂质泥岩及细-中粒砂岩组成;
下部由紫褐色砂质泥岩、泥岩组成,团块状,易风化。
(二)地质构造
本井田位于主体构造李口向斜西南翼中段。
基本构造为一走向北55°
-75°
西,向北北东倾斜的平缓单斜构造。
地层倾角5°
-22°
,一般6°
-8°
,井田内26-29勘探线深部最大倾角22°
。
井田内构造简单,褶皱一般不发育。
煤层沿走向虽有小的起伏,但大断层稀少,仅在井田中、深部发现落差在20-40米的正、逆断层五条,并伴有次一级宽缓向斜和背斜,井田内小断层较发育。
另外,根据煤科院西安分院对三水平丁戊二三维地震勘探资料,发现大于5米的正、逆断层15条。
随着矿井的延深,断层密度越来越大,落差也越来越大。
1、褶皱
1)郭庄背斜:
背斜轴位于尹充村野猪岭一线,走向北60°
西,向北西倾伏,东北翼倾角8°
-15°
,西南翼倾角6°
-11°
倾伏端在28勘探线东侧岳家小窑附近出露较明显,向东南沿至十矿,区内延展长度800米。
26-8孔、26-6孔、和27-16孔有控制。
2)牛庄向斜
向斜轴部位于丁家村及老沟村一线。
轴向与郭庄背斜大致平行。
呈北西向展布。
由十矿进入本井田,倾伏于老沟附近。
区内延展长度600米。
地表全被黄土掩盖,从26、27勘探线剖面图看,26-12孔、27-15孔、27-9孔,井下戊8-10—21171采面、戊8-10—21151采面、戊8-10—21191采面、戊8—21210采面均有控制。
2、断层
1)牛庄逆断层(F1)
走向北35°
-45°
西,倾向北东,倾角40°
,落差9-25米,井田内延展长度1500米,西北端消失在28勘探线西侧附近,东南端延伸至十矿井田内。
该断层钻孔控制严密,26-12孔、27-9孔28-13孔均有控制。
本井田丁、戊三东大巷、车场、丁戊三轨道、皮带上山及十矿井田巷道内均有揭露。
2)竹园逆断层(F2)
,落差13-20米。
30-14孔,丁6—21150采面和丁一下山、戊一下山均有揭露。
戊组煤层落差比丁组煤层大。
井田内延展长度1000米。
3)张家逆断层(F3)
位于张家和竹园一线。
西,倾向北东,倾角38°
,落差16-50米。
北西端延出井田外,东南端消失于30勘探线以西30/-19孔附近。
地表全被第四系掩盖,32-22孔、丁6-31060机、风直接控制。
井田内延展长度1870米,但该断层沿走向和倾向控制程度较差,只有在以后采掘过程中加以解决。
4)龙池正断层(F4)
位于36勘探线龙池村附近。
走向北60°
东。
倾向北西,倾角45°
,落差20-32米,由36—22孔及丁6—22160采面控制,西南端入四矿井田,本井田内延展长度450米。
5)王家寨正断层(F5)
位于王家寨村西北,走向北55°
西,倾向北东,倾角42°
-80°
,落差25~30米,井田内延展长度约500米,无工程点和巷道点控制。
由地质点1935及346点见到,地表破碎带3~3.5米。
据井田内丁、戊煤已开采的采区揭露情况看,本井田内小断层较发育,在这些断层中,以高角度小断层的正断层为主,逆断层较少。
断层密度3.2条/万米2。
走向多为北东向和北西向。
从小断层的分布情况看,由西向东发育程度减弱,由浅入深断层密度有减小的趋势,但断层落差有变大的趋势。
从小断层的延展长度可以看出:
走向断层落差越大,延展长度也较大,但条数少。
斜交断层落差变动幅度较大,延展长度100~700米,一般200~300米。
四、主要可采煤层情况,煤层赋存条件,煤层层数,厚度,资源储量,煤质,煤种
本井田含煤地层为石炭系太原组、二叠系山西组和上、下石盒子组。
自上而下划分为甲、乙、丙、丁、戊、己、庚等七个煤组。
含煤地层总厚780米,含煤七组43层(有编号的煤层23层),其中甲、乙煤组无可采煤层。
煤层总厚约26米。
含煤系数为3.3%,可采煤层5组10层,总厚约15米,可采含煤系数为1.92%。
煤层间距基本稳定。
一矿主采丁组、戊组煤层。
(1)丙3煤层
位于下石盒子组丙煤段中部,上距田家沟砂岩(B12.)47米,煤厚0.20-1.75米,平均煤厚0.90米。
煤层结构简单,局部含夹矸厚0.05-0.55米,属不稳定煤层。
在26-29勘探线间大面积不可采,33-36勘探线间-350米以线为不可采区。
截止2005年底保有资源储量1393.1万吨。
(2)丁5煤层
位于下石盒子组丁煤段中上部、上距丙3煤层84米。
该煤层一水平已全部采动,二、三水平部分可采。
煤厚0.55-1.85米,平均煤厚1.00米,属较稳定煤层。
在29勘探线-500米以深、30-32勘探线-400米以深出现大面积不可采区,二水平中部及35勘探线-300米左右各有一不可采区。
煤层结构简单,偶见一层夹矸0.1-0.55米厚。
截止2005年底保有资源储量2020万吨。
(3)丁6煤层
为本井田主要可采煤层之一,位于下石河子组丁煤段中部,上距丁5煤层十米左右,沉积稳定,发育良好。
该煤层一水平已全部采完,二、三水平煤厚1.09-3.64米,平均煤厚2.01米,属全区可采稳定煤层。
该煤层结构简单,含夹矸0-2层,厚0-0.45米。
截止2005年底保有资源储量3031.4万吨。
(4)戊煤组
位于下石河子组戊煤段中上部。
本井田戊组煤层最为发育,厚度大,为主要可采煤层,但结构复杂,分叉合并现象普遍,其变化情况按其范围可分为以下几种类型(夹矸厚度0.7米为分合层线):
戊8、戊9、、戊10均为独立煤层(戊11独立分层,不可采),分布在26-30勘探线之间-250米以下,30-34勘探线间-350米以下及34-36勘探线-50米以下。
戊8煤层:
上距丁6煤层80米,煤厚0.25-3.81米,平均煤厚1.93米。
属较稳定煤层。
煤层结构简单,仅在26-29线间-300米以深含1-2层夹矸(厚0.05-0.41米)。
截止2005年底保有资源储量2354.8万吨。
戊9煤层:
上距戊8煤层0.7-18.5米,煤厚0.35-2.88米,平均煤厚1.07米,属较稳定煤层。
煤层结构简单,仅在27-29勘探线-550米以深存在一不可区。
截止2005年底保有资源储量1264.6万吨。
戊10煤层:
上距戊9煤层0.7-16.0米,煤厚0.85-4.15米,平均煤厚2.42米,为较稳定煤层。
含夹矸1-4层,常见1-2层夹矸厚0.01-0.54米。
井田内全部可采。
截止2005年底保有资源储量2343.2万吨。
戊8、戊9、戊10合层区(戊8-10):
在26-34勘探线,从风化带至-250米之间,煤厚3.99-8.90米,平均6.5米,含夹矸3-7层,煤层层位和厚度稳定,沉积连续性好,全部可采,变异系数17%,为稳定煤层。
截止2005年底保有资源储量1084.5万吨。
戊9、戊10合层区(戊9-10):
分布在30-34勘探线-250-350米之间,煤厚1.99-7.34米,平均4.34米(含夹矸3-5层)。
全部可采,变异系数40%,为较稳定煤层。
截止2005年底保有资源储量2054.7万吨。
(5)己15煤层
位于山西组己煤段上部,上距戊10煤层157米左右。
煤厚0.18-4.84米,平均煤厚1.40米,属不稳定煤层。
含夹矸1-2层。
在28-32勘探线间-250--500米,31-36勘探线间-500米以深出现两个不可采区,不可采面积约占总面积的3/5。
截止2005年底保有资源储量297.8万吨。
(6)己16煤层
位于山西组己煤段中部,上距己15.煤层1.9-10.0米,煤厚0.27-4.84米,平均煤厚1.26米,属不稳定煤层。
井田中深部大部分不可采,不可采面积约占总面积的1/3强。
截止2005年底保有资源储量379.6万吨。
(7)己17煤层
位于山西组己煤段下部,上距己16煤层0.60-9.0米。
煤厚0.29-2.19米,平均煤厚1.28米,属较稳定煤层。
在27-33勘探线间-240米以深有一个无煤区和不可采区,不可采面积约占总面积的1/3左右。
煤层结构较简单,偶见一层夹矸,厚0.05-0.28米。
截止2005年底保有资源储量266.1万吨。
(8)庚20煤层
位于太原组下部,石炭岩段中上部,上距己17煤层56米。
煤厚0.40-2.64米,平均煤厚1.63米。
仅在26-28勘探线-250米以浅有一不可采区,31-13孔有一不可采点,面积很小。
该煤层结构简单,一般无夹矸。
截止2005年底保有资源储量417万吨。
3、煤质
(1)丙3煤层;
褐黑色,块状、碎屑状,以半暗煤为主,夹少量亮煤条带和线理状镜煤。
断口呈参差状,宏观煤岩类型以半暗型为主。
煤灰分产率约28.72%,属中灰煤,经洗选煤的质量明显提高,浮煤灰分产率11.66%。
原煤含硫量约2.98%,属中高硫煤,经洗选硫含量有所下降,但仍比其它煤层高。
原煤发热量约25.32MJ/kg,为高热值煤。
以气煤为主,局部有肥煤和1/3焦煤点出现。
(2)丁5煤层:
黑色,条痕为棕黑色,弱玻璃光泽,以亮煤和暗煤为主,有时能见到镜煤和丝炭的线理和透镜体,条带状和线理状结构,层状构造,硬度系数2.5,易破碎。
丁5煤层:
原煤灰分产率28.14%,属中灰煤,经洗选煤的质量明显提高,浮煤灰分产率10.83%。
原煤发热量约23.18MJ/kg,为中高热值煤。
全部为1/3焦煤
(3)丁6煤层:
主要由半亮型和半暗型组成。
黑色,条痕为棕黑色,玻璃光泽,以亮煤和暗煤为主,有时可见条带状及透镜体的镜煤。
丁6煤层:
原煤灰分产率23.76%,属中灰煤,经洗选煤的质量明显提高,浮煤灰分产率9.7%。
原煤发热量约26.97MJ/kg,为高热值煤。
(4)戊组煤(戊8、戊9、戊10)
主要以半暗型煤,其次为半亮型煤。
黑色,条痕为棕黑色,弱玻璃光泽,以暗煤、亮煤为主,镜煤和丝炭含量很少,一般呈透镜状和线理状结构、层状结构。
原煤灰分产率26.95%,属中灰煤,经洗选煤的灰分产率下降2-3倍,浮煤的灰分产率10.88%。
原煤发热量约27.05MJ/kg,为特高热值煤。
原煤灰分产率16.96%,属低中灰煤,经洗选煤质明显提高,灰分产率9.02%。
原煤发热量约27.49MJ/kg,为特高热值煤。
原煤灰分产率27.35%,属中灰煤,经洗选煤质大有提高,灰分产率9.43%。
原煤发热量约27.06MJ/kg,为特高热值煤。
以1/3焦煤为主,二水平戊一区,戊8煤为肥煤,-400米以下、32线以西为肥煤。
(5)己15煤层:
黑色粉状及块状,玻璃光泽,以亮煤为主,镜煤和丝炭较少,条带状结构,平坦状和阶梯状断口。
原煤灰分产率28.88%,属中灰煤,经洗选煤的质量明显提高,灰分产率7.58%。
原煤发热量约27.76MJ/kg,为特高热值煤。
(6)己16煤层:
黑色粉状,弱玻璃光泽,以亮煤为主,次为暗煤,有时见到条带状和透镜状镜煤和丝炭。
阶梯状断口,内生裂隙发育,条带状结构。
(7)己17煤层;
黑色粉状,局部为鳞片状,由亮煤、镜煤和暗煤组成,丝炭少见,,玻璃光泽,阶梯状断口,性脆易碎,内生和外生裂隙均较发育。
原煤灰分产率13.53%,属低中灰煤,经洗选煤的质量有很大提高,灰分产率6.54%。
原煤发热量约30.76MJ/kg,为特高热值煤。
(8)庚20煤层:
黑色粉末状,条痕为棕黑。
玻璃光泽,以亮煤和镜煤为主,暗煤次之,内生裂隙和外生裂隙均较发育。
原煤灰分产率15.86%,属低中灰煤,经洗选煤质明显提高,浮煤灰分产率6.03%。
原煤全硫含量很高,平均约4.8%,属高硫煤,经洗选煤的全硫含量仍很高(4.72%),这是因为有机硫含量高所致。
原煤发热量约31.30MJ/kg,为特高热值煤。
属肥煤,个别地段为焦煤。
五、水文地质情况,开采技术条件
1、水文地质情况
1)含水层
本井田含水层自上而下可分为7层
(1)寒武系碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层
主要为中厚层状白云质灰岩、鲕状灰岩、泥质条带灰岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩,厚>
50米,埋深﹥400米,南部露头带被第四系松散沉积物覆盖。
主要含水层(段)为寒武系中统张夏组鲕状灰岩、上统崮山组白云质灰岩,两层厚200米左右,为含煤地层基底岩系,是庚20煤层底板直接充水含水层,己15-17煤层底板间接充水含水层。
椐钻孔资料和二矿实际揭露表明,尤其是张夏组鲕状灰岩,该层段浅部岩溶裂隙较发育,最大溶洞高8米,据32´
-1孔、28-1孔在孔深140米,标高-32米处见溶洞高6.99米,-150米处见溶洞高3.86米。
多数浅部钻孔有岩芯破碎和漏水现象,据钻孔抽水试验,浅部28-4孔崮山组白云质灰岩单位涌水量2.2702—3.21691l/s.m,渗透系数1.092m/d;
张夏组鲕状灰岩据30´
-1孔与32-11孔抽水试验,单位涌水量1.933-4.8631l/s.m。
深部29-5孔(-200米以下),崮山组白云质灰岩单位涌水量0.00206-0.002351l/s.m,渗透系数0.0009m/d,矿化度0.3-0.5,地下水化学类型为HCO3-CaNa,HCO3-CaMg,HCO3-Ca型。
根据二矿开采庚20煤层历次突水分析,水源来自寒武系灰岩有21次,约占突水次数的70%,最大突水量2000m3/h。
其特点来势猛,水量大,持续时间长。
导水通道主要为裂隙溶洞,其次为小断层,突水点多集中在-130m标高以上,到目前为止,-130m标高以下未见有突水现象。
上述现象说明,岩溶裂隙浅部较深部发育,随深度的增加而渐趋减弱,浅部较之深部有较强的富水性、愈向深部,该含水层对矿井充水影响越小。
(2)太原群碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层
本组从太原群L7灰岩底板至太原群L1灰岩顶板,由灰岩、泥灰岩、砂岩、砂泥岩组成,含灰岩7层,总厚度25-36米。
L2、L7灰岩较稳定、L5灰岩为庚20煤层的直接顶板。
浅部岩溶裂隙发育,随深度的增加岩溶发育程度减弱,随深度增加其富水性降低。
为己煤组底板直接充水含水组,庚20煤层直接充水含水组。
(3)己组煤顶板砂岩裂隙含水层
从己15-17煤层底板到戊煤层底板,主要由砂岩、煤层(线)泥岩、页岩组成。
己煤组顶板直接充水含水层大,占砂岩厚度3.07-17.44m,平均厚度11.02m,间接充水含水层为香炭砂岩厚度1.00-15.92m,平均厚度8.65m,两层总厚度20m左右,为承压裂隙水,单位涌水量0.0174-0.0180l/s.m,渗透系数0.061-0.0429m/d,水质类型HCO3-Na型。
其补给水源主要来自上部含水层的渗透补给,径流滞缓。
(4)戊组煤顶板砂岩裂隙含水层
从戊9-10煤层底板到丁煤组底板,主要岩性为砂岩、煤层(线)、泥岩和页岩组成,厚度5.50-30.55m,平均厚度16.99m,含水层裂隙发育,以中粗粒砂岩含水层为主,埋深较大,富水性差,以静储量为主,补给水源不足,单位涌水量0.0115l/s.m,渗透系数0.136m/d。
在开采过程中,压力局部集中是两个工作面同时开采其叠加影响带易突水,水量小于30m3/h,对采面有一定影响。
本含水层属砂岩裂隙弱含水层。
(5)丁组煤顶板砂岩裂隙含水层
为丁组煤直接充水含水层,从丁组煤层底板至二迭系上界面,主要岩性为砂岩、泥岩和煤层(线),厚度7.40-35.67m,平均厚度20.65m,以中粗粒石英砂岩含水层为主,含水层裂隙发育,与大气降水关系密切,以静储量为主,单位涌水量0.00749l/s.m,渗透系数0.154m/d,本含水层属砂岩裂隙水较强含水层。
开采丁煤组有突水现象发生,但不会造成灾害性事故。
(6)平顶山砂岩裂隙含水层
位于煤系地层顶部,平均厚度150m,上部为中粗粒砂岩,中部为中粒砂岩,下部为粗、中粒砂岩,底部有5-10m含砾粗砂岩。
平顶山砂岩在本井田分水岭有出露,厚度大,节理发育,岩石较破碎,径流条件好,富水性较强,单位涌水量0.359-0.478l/s.m,渗透系数1.21-1.44m/d,水质类型HCO3-Ca型。
属砂岩裂隙水中等含水层,是下部各含水层的补给水源。
(7)第四系松散层孔隙含水层
第四系在井田内大面积分布,主要有砂砾石和粘土组成,系平顶山砂岩经风化后堆积于山麓为重力形成塌磊层和坡积物,厚度0-26m,裂隙发育。
以角度不整合超覆于下伏含水层之上,是下伏含水层的主要补给水源,在沟谷地带有季节性下降泉出露。
单位涌水量0.011-1.927l/s.m,渗透系数0.175-4.37m/d,水质类型为HCO3-Ca.Na型,属孔隙水中等含水层。
2)矿井涌水量
《平顶山天安一矿矿井地质及补充勘探地质报告》提供一矿一水平涌水量预计正常300m3/h,最大510m3/h,二水平涌水量预计正常500m3/h,最大850m3/h,三水平涌水量预计正常225.98m3/h,最大384.17m3/h。
根据天安一矿2005年度每月对矿井涌水量的实际监测,一水平实测正常13.92m3/h,最大23.33m3/h,最小7.99m3/h;
二水平实测正常499.63m3/h,最大750m3/h,最小381.78m3/h;
三水平实测正常54m3/h,最大6