磨盘田煤矿采区地质说书.docx
《磨盘田煤矿采区地质说书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磨盘田煤矿采区地质说书.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
磨盘田煤矿采区地质说书
高县腾龙磨盘田煤矿
采区地质说明书
编写：
审核：
技术负责：
总工程师：
日期：
2011年1月5日
一、概况--------------------------------------------------
二、地质构造--------------------------------------------
三、煤层煤质--------------------------------------------
四、开采技术条件-------------------------------------
五、水文地质-------------------------------------------
六、储量计算-------------------------------------------
七、结语-------------------------------------------------
附图目录
图号图名比例尺
1、采区B3+4煤层底板等高线及储量计算图1：
1000
2、采区中心地质剖面图1：
1000
3、采区东边B—B"地质剖面图1：
1000
4、采区西边C—C"地质剖面图1：
1000
5、采区煤系地层综合柱状图1：
100
一、概况
（一）位置及开采范围；
根据整改设计要求矿井只有一个采区，采区位于滥泥坳向斜轴北翼，西至矿保安煤柱线，东至矿保安煤柱线为界，上至+693m标高，下至+490m标高，矿区范围由6个拐点坐标圈定，面积约为1.0466km2。
磨盘田煤矿划定矿区范围拐点坐标表
拐点号
X
Y
拐点号
X
Y
1
3148550
35463900
4
3149600
35464100
2
3149175
35463375
5
3149950
35464800
3
3149700
35464000
6
3149600
35465030
（二）邻区及地面情况：
采区北翼+693m标高以上为高县德胜煤矿开采范围、南翼+490m标高以上为杉木树矿业公司开采范围，西隔本矿保安煤柱线外杉木树煤矿开采采空区，东隔本矿保安煤柱线外杉木树煤矿开采采空区。
矿区位于四川盆地与云贵高原过渡带，山脉走向与主构造线方向一致，呈北东南西向展布，山脊长垣状。
最高点于蜈蚣顶西侧，海拔1019.9m，最低点为矿区西北主井口白杨湾附近，海拔约615.0m，相对高差404.9m。
矿区内地表地形比较复杂，沟谷横切处为陡坡、陡崖；矿区总体属中切割尖棱状构造溶蚀中山地貌，矿区内山脉走向与煤层走向基本一致，地形坡向也与煤层倾向一致，坡度大于煤（岩）层倾角，平均坡度为40度，煤（岩）层倾角平均坡度为20度。
（三）地质勘探情况：
区内有及相邻范围有7、X等2条勘探剖面线，钻孔5个，（CK7-7煤厚1.68m，CK7-2煤厚1.91m，CK7-3煤厚0.71m），钻孔密度7/平方公里，钻孔的质量全部符合要求，均查利用，上部高县德胜煤矿开采B3+4煤层平均煤厚3.51m，杉木树煤矿开采的N8、N4采区B3+4煤层平均煤厚2.81m。
二、地质构造
（一）矿井地质构造：
矿井位于珙长复式背斜的北西倾伏端，由腾龙背斜，滥泥坳向斜，青山背斜等构造组成一束北东向褶皱束，杉木树矿则北东向褶皱束中的滥泥坳向斜中。
滥泥坳向斜东至珙县金沙湾，西至高县，全长16公里，为一开阔的不对称向斜，北翼倾角15—30度，南翼倾角30—60度；轴迹方向自西向东由北东向渐变为北东东向呈弧形展布，向斜中段712勘探线间，有一北西向隆起，隆起部分构成一“马鞍”形态，轴迹自“马鞍”部分分别向北东和南西方向倾伏，向东倾伏2.5—10度，向西倾伏3度左右。
（二）区内构造：
1、采区构造
位于滥泥坳向斜北翼。
煤（岩）层走向，倾向和倾角不大，煤层倾向335—355度，煤层倾角变化为15—23度，平均19度，
区内无次级褶皱，由于煤层产状变化不大，因此，褶皱类型为一类（Ib）
2、断层：
对矿区煤层有影响的断层有F46、F41、F42，其特征如下：
F46逆断层：
南起于桃子坪，北东止于Ⅹ号勘探线与B3﹢4煤层露头线交汇处，长约900m，呈正北向北东渐转弧形展布，断面倾向南东，倾角22°，见于CK8—7号钻孔，主要使B3﹢4煤层错断重复，重复长约75m，断距15m，对煤层有轻微破坏。
F41正断层：
西起于杉树坪，东止于大田头滑坡体，呈近东西向展布，走向长约900m，断面倾向南，倾角浅部陡（55°），深部变缓（27°），见于CK8—8、CK8—9号钻孔，断距约10m，轻微破坏C5、B3﹢4煤层。
F42逆断层：
位于向斜北翼Ⅹ～Ⅱ线间，南西起于Ⅷ号与Ⅹ号勘探线间P2l3地层中，走向由北东转向正东，东段被一滑坡体掩埋，长约750m，断面倾向南东（151°），倾角38～58°，地层断距20～40m，在标高600～800m间，导致煤面较长重复。
断层复杂程度为一类（Ia）。
区内无岩浆，断层具体情况风断层统计表。
侵入煤系地层，因此，岩浆侵入对煤层的影响程度为一类（Ⅰc）。
采区构造复杂程度为一类（IaⅠbc）。
三、煤层煤质
矿区原开采的煤层为上二迭统龙潭组内的C5、B3+4、B2煤层。
含煤地层为二叠系上统，厚114～147m，平均132m，系近海型含煤沉积，假整合于上二迭系娥眉山玄武之上，岩性主要为深灰色、灰色砂岩、砂质泥岩、泥岩和粘土岩，上部含薄层泥质灰岩，下部含夹似层状、透镜状菱铁矿数层。
据煤系地层的含煤性、岩性组合及沉积旋回特征，自下而上分为三个含煤段：
第一段（A煤组）、第二段（B煤组）、第三段（C煤组）。
煤系地层含煤5～10层，可采3层，能对比的煤线4层，平均煤层总厚5.39m，可采含煤系数4.08%。
（一）C5煤层：
“俗称背影炭”，位于龙潭组三段C煤组顶部，三迭系下统飞仙关组第一段底部泥质灰岩（K9标志层）之下，为一冲刷接触，为单一煤层，偶含夹矸。
煤厚0.37～2.24m，一般厚0.80～1.67m；北翼600m水平以上，9个工程平均厚1.08m；450m～600m间，7个工程平均厚1.02m。
煤层厚度较稳定，属稳定型薄煤层。
在磨盘田煤矿范围内全部可采，一般厚0.60～1.18m,平均厚0.82m。
C5煤层可采性指数KM=0.85煤层厚度变异系数r=23.8%。
因此，采区C5煤层稳定程度为稳定层，即一类（Id）。
C5煤层黑及灰黑色，条痕为黑色，略带褐黑色。
金刚光泽、金属光泽及暗淡光泽。
参差状、不平整断口。
煤岩自然分层，顶部为线理状半亮煤组成，具线理状、均匀状结构，块状、条带状构造，体重1.60/m3。
显微煤岩类型以半丝炭为主，局部出现半丝炭亮暗煤和丝炭亮煤。
显微组分以凝胶化～半凝胶化基质体、镜煤体为主，次具木质镜煤结构半丝炭组分碎屑和透镜状丝炭体等。
煤层顶部丝炭化～半丝炭化组分较高。
煤的单向搞压强度0.58—2.00MPa，平均1.69MPa.以半暗—半亮型煤为主，显微组合以凝胶化基质体为主。
C5煤层属于富灰富硫煤，工业分析成果为：
水份（Wj）0.98%、灰分（Ag）26.81—45.71%、硫分（Sgq）0.95—3.4%，平均2.69%，挥发分（VY）13.01%，发热量（Qft）4633大卡/公斤，
（二）B3+4煤层；
为矿区主可采煤层。
位于龙潭组二段B煤组顶部，上距C5煤层35m，下距B2煤层5m。
为一复煤层，双层结构，上分层煤厚0.45～1.70m；下分层煤厚0.24～1.42m；煤层总厚1.50～2.83m，夹矸厚0.10～0.30m，岩性为粘土岩。
B3+4煤层可性指数KM=1.00，煤层厚芳变异系数r=39.1%，评定本区B3+4煤层稳定程度为较稳定煤层即二类（IId）。
B3﹢4煤层：
黑及灰黑色，条痕为黑色，略带褐黑色。
金刚光泽、金属光泽及暗淡光泽。
参差状、不平整断口。
煤岩自然分层，分段性较模糊，煤层中部以半亮煤为主，顶底部分多由半暗—全暗型煤组成，具线理状、均匀状结构，块状、条带状构造，含较多丝炭透镜体，时见结核状、细条带状黄铁矿分布，致密坚硬，组成煤的大粒级部分，体重1.60/m3。
显微煤岩类型以半丝炭暗亮煤、亮煤为主，局部出现丝炭化亮暗煤。
显微组分以凝胶化基质体占多数，次为半基质体和半丝炭化基体，煤中矿物杂质较高，有石英、黄铁矿、粘土及方解石，偶见菱铁矿、白铁矿、黄铜矿等杂质。
含量＞10%，顶底部分含量＞20%，属矿化煤及强矿化煤。
质地致密较坚硬，单向搞压强度1.17—2.50Mpa，平均2.24Mpa。
B3+4煤层属于富灰高硫煤，工业分析指标为：
水份（Wj）0.55—1.50%平均1.00%，灰分（Ag）24.88—37.20%，平均29.56%，硫分（Sgq）4.55—8.60%，平均6.17%，挥发分（VY）11.72—15.75%，平均13.67%，发热量（Qft）5780—6243大卡/公斤，平均6070大卡/公斤。
综上各煤层稳定程度，采区煤层稳定程度为二类（IId）。
四、开采技术条件
直接顶板为灰色、深灰色含泥质灰岩（k9），平均厚0.70米，局部有一层泥岩或粘土岩为伪顶（厚0.02～0.15米），老顶为砂质泥岩、钙质泥岩，局部夹薄层灰岩。
底板灰色粘土岩，砂质泥岩，厚0.5米左右，老底为粉砂岩、细砂岩。
C5煤层顶底板岩石强度测试成果表单位kg/cm
顶底板
岩性
抗压强度
抗拉强度
抗剪强度
顶
板
含泥质灰岩
467～881
33～52
115～188
砂质泥岩
126～465
13～31
55～119
泥质砂岩
46～50
64～91
粘土岩
40～116
4～7
12～17
底板
粘土岩
71～116
6
7
C5煤层底板岩石单向抗压强度测试成果表单位kg/cm
岩性
砂质泥岩
细砂岩
最小--最大
平均
200～325
309
83～392
245
2.B3+4煤层顶板
直接顶板为深灰色砂质泥岩、泥岩、厚1.23～3.85米，老顶为深灰色砂岩。
B3+4煤层顶底板岩石强度测试成果表单位kg/cm
顶底板
岩性
抗压强度
抗拉强度
抗剪强度
顶板
砂质泥岩
120～237
20～120
19
底板
粘土岩
52～114
3～12
18～19
底板
砂岩
537～1950
47～59
111
B3+4煤层顶底板岩石单向抗压强度测试成果表单位kg/cm
顶底板
岩性
单向抗压强度
顶板
砂岩
133～717
368
砂质泥岩
223
底板
粉砂岩
116～550
345
3.B3+4煤层底板
直接底板是灰色粘土岩，厚0.10～0.30米，见水膨胀，老底为深灰色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩。
B3+4煤层底板岩石单向抗压强度测试成果表单位kg/cm
岩性
砂质泥岩
粉砂岩
最小～最大
平均
117～233
182
83～900
173
4.B2煤层顶、底板
直接顶以灰黑色砂质泥岩为主，平均厚1.37米，老顶为B3+4煤层的老底。
直接底板是浅灰色粘土岩，厚1.0～2.0米，性软，可塑，老底为灰色中---细粒砂岩（B1砂岩）。
粘土岩、粉砂质泥岩或粉砂岩，厚度不稳定，一般为0.54~1.94米，平均厚度1.50米；
厚3.54米，粉砂质岩厚2.91米。
粉砂岩单向抗压强度0.83~9.00Mpa，
一、瓦斯涌出情况
根据《宜宾市经济委员会关于全市煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复》宜市经煤[2008]446号文，高县腾龙磨盘田煤矿二〇〇八年度矿井绝对瓦斯涌出量为2.83m3/min，绝对二氧化碳涌出量为3.11m3/min，矿井相对瓦斯涌出量为18.84m3/t，相对二氧化碳涌出量为20.70m3/t，鉴定为高瓦斯矿井。
根据《宜宾市经济委员会关于全市煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复》宜市经发[2009]618号文，高县腾龙磨盘田煤矿二〇〇九年度矿井绝对瓦斯涌出量为2.354m3/min，绝对二氧化碳涌出量为2.948m3/min，鉴定为高瓦斯矿井。
因鉴定期间矿井停产，未计算矿井相对瓦斯涌出量和相对二氧化碳涌出量。
二、煤与瓦斯突出危险性
2010年4月中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室对该区突出煤层进行了煤与瓦斯突出危险性鉴定，并提交了《高县腾龙磨盘田煤矿B3+4、C5煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》，其鉴定结论为磨盘田煤矿标高+490m（矿井开采下界标高）以上B3+4、C5煤层无煤与瓦斯突出危险性。
其鉴定的各煤层突出危险性指标见表1-2-3。
表1-2-3各煤层煤与瓦斯突出危险性指标
煤层
破坏类型
瓦斯放散初速度
△pmax
煤的坚固性系数
Fmin
煤层瓦斯压力（相对）
Pmax（MPa）
B3+4
Ⅳ
16.115
0.242
0.07
C5
Ⅲ
15.356
0.272
0.18
三、煤尘
据调查，本矿及邻近矿均未发生过煤尘爆炸事故；根据四川省煤炭产品质量监督检验站对所采煤层的鉴定结果，C5、B3+4煤层均无煤尘爆炸性。
四、煤的自燃倾向性
四川省煤炭产品质量监督检验站对所采煤层的自燃倾向进行鉴定，鉴定结果均为B3+4煤层为二类，属自燃煤层；C5煤层为三类，属不易自燃煤层。
五、水文地质：
（一）、汇水条件及充水因素：
主要充水因素为：
1、大气降水：
根据生产证实，大气降水是矿井充水的主要因素。
2、地下水：
煤系顶部的飞仙关组砂岩层为矿井的主要含水层。
T1f1为弱含水层，单位涌水量0.00036~0.042L/S,M；T1f2为极弱含水层，单位涌水量0.00215~0.0231L/S,M；T1f3为极弱含水层,单位涌水量0.000637L/S,M；T1f4+S为微弱含水层,单位涌水量0.01236L/S,M。
地下水渗透系数为0.01107~0.0227。
3、邻区采空区积水，上部德胜煤矿破坏范围和东西两翼杉木树矿业公司开采，采空区积水仅有部分渗入本矿区。
4、断裂水，生产证实，断裂带含水不大，少数断裂带中含水，多见于1号煤层。
断裂水一般多为静储量，以淋水，滴水为主、涌水较少，在生产中未发生过断裂突水。
其淋水，滴水、涌水持续时间短，一般3~6天。
（二）、充水信道及充水方式；
充水通道主要为岩石的裂隙、孔隙，断裂带和采矿裂隙带。
充水方式主要表现为散流式的顶板裂隙水，以滴水、淋水为主。
（三）、涌水量预计；
据储量核实单位调查和预测，现矿区范围580m水平以上无明显涌水点，矿井涌水量极小，主要为断层裂隙水。
储量核实单位预测矿井开采下界涌水量为200～250m3/d。
六、储量计算
1、井田境界
省国土资源厅《划定矿区范围申请审批书》（川采矿区审字[2008]第0291号）批准的磨盘田煤矿矿区范围由6个拐点坐标圈定，矿区平均走向长约1560m，平均倾斜宽约670m，面积约为1.0466km2。
批准开采B2、B3+4、C5号煤层，允许开采标高为+693m～+450m。
据储量核实单位核实本区只有C5和B3+4煤层可采，且矿井保有资源储量主要分布在矿井中部走向长约700m，倾斜长约440m的范围内，保有资源储量（111b）2177kt。
该矿属于杉木树井田煤层露头附近的小型煤矿，南面（深部）与川煤集团杉木树煤矿相邻，东北面为团结煤矿。
无其它相邻矿井。
在本矿范围内+450m标高以下的B3+4煤层为川煤集团杉木树煤矿采空区，留设40m垂高煤柱后，本矿实际开采下界标高为+490m。
2、储量
1）矿井保有资源储量
按照四川省矿产资源储量评审中心于2009年5月对《四川省宜宾市高县杉木树井田腾龙磨盘田煤矿资源储量核实报告》的评审意见书和四川省国土资源厅对核实的资源储量备案材料，该矿储量核实范围为2008年6月四川省国土资源厅川采矿区审字[2008]第0291号划定的矿区范围，该范围由6个拐点圈定而成，面积1.0466km2；核实对象为拐点范围内的C5和B3+4煤层。
储量核实结果为：
在批准的开采范围内保有资源储量（111b）2177kt。
表2-1-2资源储量估算汇总表
煤层名
动用储量
（万吨）
保有储量（万吨）
查明资源储量（万吨）
111b
111b
C5
97.90
48.10
146.00
B3﹢4
229.00
169.60
398.60
合计
326.90
217.70
544.60
2）矿井工业资源储量
核实的保有资源储量全部为探明的经济基础储量（111b）2177kt，故矿井工业资源储量为2177kt。
3）关于煤柱的留设
该矿为整合矿井，为了减少煤柱损失，设计从开拓、开采上充分考虑合理利用矿井原有井筒和主要巷道。
设计考虑了下列煤柱的留设：
（1）永久煤柱
（a）防水煤柱（采空区隔离煤柱）
与采空区的隔离煤柱按20m留设。
（b）矿井间境界煤柱
与杉木树煤矿的隔离煤柱按40m垂高留设。
（2）保护煤柱
（a）区段煤柱
工作面运输巷按双巷布置，即布置有工作面运输巷和轨道巷，区段煤柱宽度按10m留设。
（3）、其它煤柱
原富豪煤矿与原土包田煤矿已采区间的煤柱（原矿井间边界煤柱）无法布置正规工作面开采，该煤柱量大约为19.50万吨，设计在矿井开采末期按50%设计回收。
另外矿井东部的3.90万吨资源储量处于一小块不规则条带内，不便于布置正规工作面开采，设计考虑在矿井开采后期按煤柱进行回收，该煤柱量共计3.90万吨，也按50%设计回收。
经计算，矿井保护煤柱煤量为356.40kt，损失量为239.40kt；矿井永久煤柱煤量为122.50kt，矿井永久煤柱损失量为122.50kt。
表2-1-3矿井煤柱煤量及损失量计算汇总表
类别
煤柱名称
宽度（m）
总长度（m）
煤厚（m）
容重（t/m3）
煤量（kt）
回收比（%）
损失量（kt）
保护
煤柱
区段煤柱
10
122.40
122.40
原矿井采空区间煤柱
234.00
50
117.00
合计
356.40
239.40
永
久
煤
柱
采空区隔离煤柱
20
42.00
42.00
矿井间境界煤柱
40
80.50
80.50
合计
122.50
122.50
矿井合计
478.90
361.90
3、设计利用资源储量
根据《煤炭工业小型矿井设计规范》，计算矿井设计资源储量时，应从工业资源储量中减去断层、防水、境界、地面建构筑物等永久煤柱煤量。
矿井设计资源储量=矿井工业资源储量-永久煤柱损失量
=2177-122.50
=2054.50kt
4、设计可采储量
可采储量为设计利用资源储量扣除保护煤柱煤量和开采损失后剩余的储量。
本矿开采煤层属薄及中厚煤层，薄煤层采煤工作面落煤损失按3%计算，中厚煤层采煤工作面落煤损失按5%计算。
矿井可采储量=矿井设计资源储量-保护煤柱损失量-开采损失
=2054.50-239.40-84.90
=1730.20kt
矿井设计资源储量及可采储量计算见表2-1-4。
表2-1-4矿井设计可采储量汇总表单位：
kt
矿井
名称
保有
资源
储量
工业资源储量
永久煤柱损失
矿井设计资源储量
保护煤柱
开采损失
设计可采储量
断层
防水
井田境界
地面建（构）筑物
其他
合计
井筒
大巷
其他
合计
磨盘田煤煤矿
2177
2177
42
80.5
122.5
2054.5
239.4
239.4
84.9
1730.20
合计
2177
2177
42
80.5
122.5
2054.5
239.4
239.4
84.9
1730.20
5、回采率
采区回采率=（采区储量-采区损失）/（采区储量）×100%
=（2177-122.5-239.4-84.9）/（2177-122.5）×100%
=84.22%
矿井回采率=设计可采储量/工业资源储量×100%
=1730.20/2177×100%
=79.48%
根据矿井开拓方式、采区巷道布置和采用的采煤方法，设计薄煤层工作面回采率97%，中厚煤层工作面回采率95%，采区回采率84.22%，矿井回采率79.48%。
经计算，矿井设计可采储量1730.20kt。
1）、煤层厚度；
以探勘煤厚和+450米生产区揭露煤厚为准，取算术平均值为平均煤厚，最低可采煤层煤厚，平衡表内工业储量取0.60米,平衡表外储量取0.50米。
2）、容重：
以勘探各煤容重为准，B3+4煤层取1.60。
3）、计算范围：
北至各煤层+40米底板等高线，南至各煤层+250米底板等高线，西以井硐保安煤柱线为界，东以划定采区边界保安煤柱为界。
4）、储量计算结果（计算基础见表）：
（1）地质储量8374240吨,其中平衡表内工业储量8374240吨。
（2）可采储量预计：
可采储量预计结果：
全区6551200吨，河保护煤柱储量1195040吨，在生产过程中有可会出现构造等,采区回收率加地损为35%,则实际可采储量4017120吨。
升级会员 