新疆XX露天煤矿可行性研究报告说明书.docx

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新疆XX露天煤矿可行性研究报告说明书

新疆XX露天煤矿可行性研究报告

说明书

第一章矿区概况及煤田地质特征

第一节矿区概况

一、矿区地理位置、隶属关系及交通情况

新疆XXXX露天矿有限公司XX煤矿位于XX县西北边缘，行政区划属XX县管辖。

地理坐标：

煤矿向东有13km简易道路与乌鲁木齐至XX沟矿区的公路相接，外部交通尚属方便。

交通位置见插图1—1—1。

二、矿区内工农业生产概况及劳动力

矿区地处戈壁荒漠山区，自然地理环境恶劣，矿区内除煤炭生产经营以外，无其它工农业生产。

矿区内无其它农副业，所需生活用品及煤矿生产资料均由乌鲁木齐市或XX沟矿区拉运。

主要工业产品为煤炭，主要供应吐鲁番地区、巴州地区、乌鲁木齐市及XX沟矿区。

三、矿区电源、水源及建筑材料来源

1．电源

由于矿区附近现尚无高压电源经过，矿山目前采用2×75KW、柴油发电机组作为该矿的供电电源。

2．水源

矿区内现无供水水源，生活与工业用水均取自矿区以东3.5km处的阿其布拉克泉，用汽车拉运。

3．建筑材料来源

矿山建设所需钢材、水泥、砖、木材等均可由乌鲁木齐或XX县采购。

四、矿区开发历史及现状

矿区开采始于1987年，主要集中在4号煤层露头带。

1号沟以西原有XX煤矿，开采西山窑组4号煤层浅部及露头带的生产斜井一处，另有露天采场一处，均于1990年3月开工建设。

当年共生产原煤5万t。

生产斜井斜长78m，垂深29m，开采水平为+2592m。

露天采场剥离、采煤均系机械化作业。

另有废斜井一处，废立井一处，废平硐两处。

1号沟以东的小露天采煤场，1990年夏以前由新疆化肥厂自产自用，后由XX县XX乡经营，系人工加手推车剥采，时采时停。

五、矿区地形及水文地质

1．地形特征

矿区地处天山中段以北的山间谷地。

北依约喀坑艾代山，南临末日洛克山、XX。

东西较开阔，地势北高南低，西部略高于东部。

最低海拔+2570m，最高海拔+2760m，相对高差190m。

1号沟与4号沟呈北西——南东向汇入5号沟。

沟谷常年干涸，只在降暴雨时才出现短暂洪流。

2．区内河流、湖泊分布

区内水系不发育，无地表河流及泉水，只有降暴雨时出现短暂洪流。

六、气象及地震

1．气象属性及一般特征

矿区属大陆性干旱及高寒气候。

冬季少雪，但同时受地形垂直分带的制约，夏季多阵雨、冰雹。

2．气象变化情况

据XX沟气象站资料，最高气温39.5℃，最低气温-26.1℃。

3．降雨量及蒸发量

全年降雨量152.2mm，90%集中在6～9月，年蒸发量达2105.4mm，60%集中在5～9月。

4．主要风向及最大风速

全年以西风为主，次为西北风，一般风力小于3级，最大可达7～8级，多出现在冬春季。

具有干、寒、多变及多风之特点。

5．最大冻结深度及冻结和解冻日期、最大积雪厚度等

矿区每年十月份开始冰冻，次年五月份解冻，冻结期7个月，冻土深度1.5～2.0m。

最大积雪深度为0.64m（1979年9月26日）。

6．地震

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306——2001），该区地震动峰值加速度为0.1g，地震动反应谱特征周期为0.4s。

对应的地震基本烈度为Ⅶ度。

第二节矿区地质构造及煤层产状特征

一、含煤地层程序及地质年代和成因

矿区出露地层有侏罗系水西沟群三工河组上段（J1s2）、西山窑组下段（J1s1）、第四系全新统坡积（Q4dl）、冲洪积物（Q4alp）。

由老到新分述如下：

a、侏罗系水西沟群三工河组上段（J1s2）

分布于矿区北缘，地层可见厚度29m（未到底）。

其岩性为以深灰色细砂岩为主，夹粉砂岩及中砂岩。

b、侏罗系水西沟群西山窑组下段（J1s1）

全区分布，地层平均厚度310.64m（未到底），是区内主要含煤地层。

与下伏地层三工河组上段（J1s2）呈整合接触。

岩性为一套山间盆地滨湖相沉积的碎屑岩。

（1）4号煤层底板以下

上部以灰白色粉砂岩为主，夹泥岩及砂砾岩薄层，顶部含一薄煤层（5号煤层）及炭质泥岩，下部以粗砂岩为主，底部含砾石。

地层平均厚度120.57m。

（2）4号煤层顶板以上

上部以灰色粗砂岩为主，含煤3层（1～3号），下部以细砂岩、中砂岩为主，不含煤。

地层平均厚度164.05m。

c、第四系全新统坡积物（Q4de）

全区均有分布，可见厚度0～9.40m，与下伏之西山窑组下段呈不整合接触。

主要由坡积碎石、砂土及基岩残积物组成。

d、第四系全新统冲洪积物（Q4alp）

分布于勘探区东南边缘及5号沟，可见厚度0～4m以上，与下伏之各时代地层均呈不整合接触。

主要由冲洪积砾石及砂土组成。

二、矿区内褶区和断层等主要地质构造的性质、构造要素、分布情况及其对煤层产状的影响

1．构造

矿区位于天山纬向褶皱带中段之后峡断陷盆地东部，呈—南倾的单斜构造，地层走向95°左右，地层倾角14°～21°，一般为15°，个别地表点倾角较大，没有断层及岩浆分布，构造简单。

2．烧变岩

主要分布于4号煤层顶板露头线以南，自西面横贯全区，南北向水平宽度100～460m，垂深0～115m，真厚度0～50m，标高为+2602～+2717m，根据岩石烧变程度可细分为烧变岩带及烘烧岩带。

烧变岩带：

近4号煤层顶板露头展布，水平宽度100～300m，垂深0～102m，真厚度0～30m，标高为+2614～+2717m，呈鲜红及砖红色，裂隙发育，岩石风化差异明显，岩石破碎，原岩以中粒砂岩为主。

3．烘烤岩带

分布于烧变岩带以南，水平宽度100～200m，垂深0～28m，真厚0～20m，标高为+2602～+2630m。

呈淡红及杂色，表层风化剥蚀严重，以中粗粒砂岩为主，可见岩石层理，4号煤层底板的灰白色粉砂岩，在局部露头地段亦有轻微烘烧现象。

此外，在矿区北部一带的山岭上，见有零星散布的玻晶状及流纹状岩块，为原始煤层自燃后残留的熔融状顶板岩层。

其分布区亦称之为熔融岩带。

三、含煤系地层主要煤层数目及其产状特征

1．煤层

矿区位于后峡断陷盆地东部，含煤地层为侏罗系水西沟群西山窑组下段（J2X1），地层总厚310.64m（未到顶）。

含煤5层，自上而下编为1、2、3、4、5号煤层，煤层总厚40.81m，煤层有益厚度40m，含煤12.9%，1～4号煤层全区可采，煤层总厚40.43m，有益厚度39.62m，5号煤层不可采。

4号煤层为主要可采煤层，总厚30.72m，有益厚度30.16m，其煤层总厚占全区煤层总厚的75.3%，该煤层结构简单，原始煤层厚度变化甚微，属稳定型煤层。

XX煤矿开采范围内共含煤4层，即2～5号；其中2、3号分布在矿区的西南边缘，特厚的4号煤层占煤矿区煤层总厚的81.8%。

各煤层特征见1－2－1表。

煤层特征表

表1－2－1

煤层

编号

煤层总厚（m）

有益厚度（m）

可采厚度（m）

层间距（m）

夹矸

层数

煤层

结构

煤层稳定性

两极值

—————

平均值

两极值

——————

平均值

两极值

————

点数（个）

两极值

—————

平均值

5

0.23～0.52

—————

0.38

0.23～0.52

—————

0.38

0

简单

不稳定

2.50～6.10

—————

4.30

4

24.82～34.16

—————

30.72

24.82～33.62

—————

30.16

30.16

————

6

0～3

简单

稳定

89.03～98.01

—————

93.52

3

3.69～4.00

—————

3.85

3.69～3.90

—————

3.80

3.80

————

2

0～1

简单

稳定

5.00～13.00

—————

9.00

2

2.21～3.0

—————

2.61

2.21～3.00

—————

2.61

2.61

————

2

0

简单

稳定

38.00

1

2.75～3.75

—————

3.25

2.35～3.75

—————

3.05

3.05

————

2

0～3

简单

较稳定

2．煤层死火区

矿区内4号煤层有死火区，具体分布于4号煤层顶板露头线以南；由西向东横贯全区；其南北向水平宽度为0～460m，垂深为0～115m，火区深部标高为+2602～+2641m，一般深部标高为+2625m左右。

由于地层倾角缓，煤层厚度大，覆盖层较薄，因此煤层呈现表层状况，燃煤厚度自露头往深部明显变薄（34.16～0m），一般为10m左右；仅在4号沟北端以西见有煤层全厚燃尽，煤层顶、底板直接接触的现象；但自露头往深部，残留煤层急剧增厚，一般为25m左右。

死火区残留煤层顶部的风化带煤层分布范围与死火区相伴，风化带煤层厚度为2m，全区稳定。

四、煤层顶、底板岩石性质及其与煤层的接触关系

详查勘探区地层平缓，4号煤层露头附近上覆岩层均已风化，裂隙发育，岩石破碎，该处煤层顶板虽极不稳定，但却利于露天开采之剥离工作。

其分布范围与综合地形地质图所勾绘的火烧范围一致。

根据岩石物理力学性质试验规程（部颁标准）规定的采样标准及设计要求，在西—1号孔采取4号煤层顶、底板岩样结果评价4号煤层顶、底板岩石工程地质特征。

该孔4号煤层顶板为中砂岩，厚度1.36m，性脆破碎，裂隙发育，其上部岩石为中、厚层状粉砂岩、细砂岩交替出现，裂隙发育。

粉砂岩天然状态单向抗压强度77.7MPa，细砂岩饱和状态单向抗压强度61.6MPa，煤层直接顶板为粉砂岩，厚度1.06m，裂隙发育。

岩芯破碎，老底为粗砂岩，厚度3.88m，具有裂隙，饱和状态单向抗压强度48.6MPa，从煤层顶板岩样试验结果分析，抗压强度指标较高，但岩层裂隙发育，岩石破碎，可见4号煤层顶、底板，岩层稳定性均较差。

五、煤层结构、矸石夹层的产状、煤层埋藏深度和出露情况、上复第四纪松散岩层厚度分布和风化带及氧化带的变化情况

4号煤层为主要可采煤层，总厚30.72m，有益厚度30.16m，其煤层总厚占全区煤层总厚的75.3%，该煤层结构简单，无夹矸，原始煤层厚度变化甚微，属稳定型煤层。

北起煤层底板死火区，风化带下限及采空区边缘，南到煤层底板+2450m水平，东、西至矿区边界（即1、4沟）+2680～2450m，煤层最大埋藏垂深为230m。

4号煤层全区出露。

第四系松散岩层分布于全区，可见厚度0～9.4m，与下伏之西山窑组呈不整合接触，主要岩性为坡积碎石、砂土及基岩残积物组成。

4号煤层风化带深度：

井田内从地表向下垂深8.5m，在死火区内当上覆基岩厚度大于6.5m时，均从残留煤层顶板向下垂深2m比较适宜。

六、剥离岩石种类和特征

剥离地层主要为侏罗系水西沟群西山窑组下段（J2X1）4号煤层顶板岩石、4号煤层顶板以上岩层及第四系全新统冲洪积物。

4号煤层顶板为中砂岩，厚度1.36m，性脆破碎，裂隙发育，其上部岩石为中、厚层状粉砂岩、细砂岩交替出现，裂隙发育。

粉砂岩天然状态单向抗压强度77.7MPa，细砂岩饱和状态单向抗压强度61.6MPa，煤层直接顶板为粉砂岩，厚度1.06m，裂隙发育。

4号煤层顶板以上岩石：

上部为灰色粗砂岩为主，含煤3层（1～3号煤层）。

第四系全新统冲洪积物由冲洪积砾石及砂土组成。

六、其它有益矿物的赋存情况及其开采价值

出露于矿区内外的西山窑组砂岩，是较好的建筑材料，矿区建筑物均以此作为墙基，分布于沟谷的砂砾岩及南倾坡地的细砂，亦是建筑用水泥砂浆之良好配料。

矿山开采对砂岩无影响，目前无开采价值。

第三节水文地质特征

一、矿区内河流、地下水露头及地下水系动态观测资料一般情况，对露天开采的影响

该矿区位于天山纬向褶皱带中段之后峡断陷盆地东部，海拔高程为+2570～+2760m，地势北高南低，向东倾斜；北边为单