水文地质类型划分报告汇编.docx

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水文地质类型划分报告汇编

铁北矿矿井水文地质类型划分报告

一、矿井及井田概况

1、井田概况

铁北矿由哈尔滨煤矿设计院设计，大雁矿务局和扎赉诺尔矿务局的矿建处、建安处施工。

1983年12月20日开工，1991年8月21日正式移交生产，设计能力150万吨。

2005年产煤142万吨。

斜立井混合开拓，多水平上下山开采。

现开采Ⅱ2a煤层，有一个综放工作面，目前铁北矿已达到矿井设计生产能力，剩余服务年限152年。

采煤方法为走向长臂倾斜分层采煤，全部垮落法管理顶板。

主井采用带宽（1.2m）钢绳芯胶带输送机提升，提升能力1.87Mt/a。

2、位置与交通

扎赉诺尔煤业有限责任公司（以下简称扎煤公司）铁北煤矿位于满洲里市扎赉诺尔含煤盆地西翼北部，开采伊敏组和大磨拐河组的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ煤层群。

行政区划隶属内蒙古自治区满洲里市扎赉诺尔区管辖。

地理坐标:

东经：

117°44′01″-117°49′58″

北纬：

49°25′38″-49°28′45″

2001年12月21日内蒙古自治区国土资源厅发放采矿许可证（证号150********67），采矿权人为扎赉诺尔矿务局，经济类型为国有，矿山名称为扎赉诺尔矿务局铁北煤矿，有效期限2001年12月至2031年12月，生产规模150万吨/年。

矿区面积21.8111平方公里，其拐点坐标为：

点号XY

69、5483325.0039557635.00

68、5480165.0039560380.00

71、5477535.0039556800.00

72、5478745.0039555387.00

59、5477970.0039554848.00

61、5478493.0039554230.00

67、5480090.0039553202.00

开采深度+544.5米至+100米标高

矿区西距满洲里市29公里，东距海拉尔区160公里，滨洲铁路及301国道横贯井田南侧，矿区专用铁路与滨洲铁路相连，至各旗（县）市均有公路相通，交通较为方便。

见交通位置图。

3、自然地理

该区位于大兴安岭西坡之内蒙古高原，井田四周地势较高，为低山所环，岩性以中生代火山岩为主，其岩石裸露于地表遭受风化剥蚀，而山势多为缓波状，坡角在15-30°左右。

井田内地形平坦，最高海拔标高为583m左右，一般为544m，相对高差不超过20-30m。

煤田内地表水系较复杂，井田内有新开河（人工河）把南部的达赉湖和东北部的海拉尔河相连。

达赉湖近年来水量稍减，水位标高在544.0至543.8m左右，最高为1963年沙子山大桥处的洪水位标高为545.39m。

木得那亚河弯曲蜿蜒于井田全区，原与达赉湖相通，因矿区生产需要,70年代末新开河竣工开通后，老河道废弃,但旧河床仍有积水，并与地下发生水力联系。

本区属大陆性气候，冬寒夏热，温差变化大，根据满洲里市和扎区气象站资料简述如下：

气温属大陆寒带区，昼夜温差变化很大，年气温在零下时间达7个月，10月开始结冰到次年5月初解冻，自1957年以来气温逐年增高。

1970年1月最低气温-42.7℃,1980年6月最高气温+37.8℃，年平均气温一般在0.2℃至-2℃；地下冻土层一般在2.5—3.0m。

降水量多集中在6、7、8月份，其它月份很少，年最大降水量为1964年的371.4mm，一般年份降水量为250至300mm，日最大降水量为1970年8月31日的64.6mm。

积雪厚度一般为5-12cm。

蒸发量以4-9月份最大，年蒸发量一般在1200-1500mm，年最大蒸发量1975年的1672.5mm，为降水量的4-6倍。

全年以西南风最多，其次西北风,只6、7、8月份东北风为多。

风速一般2-5m/s，最大风速20m/s。

1、2、12月风最小，3、4、5、11月风最大。

根据中国科学院出版刊物分析，本区为无震区，近10年呼盟地区地震频度有增强趋势，据地震部门记载，先后发生过10次，最强两次发生于1979年2月6日，震中为西旗额尔敦和1980年2月10日，震中在博克图，震极分别为5.1和5.6级。

4、矿井排水设施能力现状

（1）330水泵房

330水泵房安装5台MD450/60×5水泵，两趟∮325管路，甲仓最大容积2977.6m3，乙仓最大容积2092.2m3，总容积为5069.8m3。

现开一台泵，每天开泵时间7h，可将150m3/h的矿井涌水量排出，由于该泵房处于矿井的浅部，只能承担+330水平以上的排水任务，尚有剩余排水能力300m3/h以上，但左部开采时发挥不了其剩余的能力。

（2）新一采区水泵房

由新一采泵房和丙仓泵房组成，其中：

新一采泵房安装4台MD450/60×6水泵，两趟∮325管路，甲仓最大容积1800m3，扩容后增加了2120m3，乙仓最大容积1280m3，总容积为5200m3。

现新一采泵房开一台泵，运行一趟管路，每天开泵时间24h，可排480m3/h的矿井涌水量，有430m3/h-480m3/h的剩余能力；丙仓泵房安装4台泵，两趟∮325管路，水仓最大容积为1100m3，现在开一台泵，每天开泵时间20h左右，运行一趟管路可排400m3/h的矿井涌水量，另一趟管路作为备用，不能考虑其能力，左部开采后涌水变得混浊，水泵的效率将受到不同程度的影响。

总之，新一采区水泵房在保证安全的情况下最大排水能力可达1360m3/h。

如果一旦排水系统发生紧急情况亦可往新二采区水泵房分水，分水通道已形成。

（3）新二采区水泵房

新二采区水泵房安装8台MD450/60×8水泵，两趟∮426管路。

新二采区水泵房现开一台泵，每天开泵时间20h左右，可排400m3/h的矿井涌水量。

如果按开一台泵24h排水，泵的最大排水量480m3/h，可排480m3/h的矿井涌水量。

根据∮426管路的经济流速校验，排水能力在685-1005m3/h之间，能够满足一趟管路开2台泵的要求，全天可排水960m3/h，剩余能力560m3/h，另一趟管路作为备用。

二、以往地质及水文地质工作

1、以往地质工作

本区原系铁路北普查找矿区的一部分，曾有147队和矿务局勘探队施工了27个孔（11个手钻孔），工程量4304.3m。

钻孔质量较可靠，煤层层位清楚，但分层较粗。

1974-1975年由矿务局勘探队进行了道北Ⅱ层群勘查工作，完成39个钻孔，进尺8331.7m，于75年末提出该区的精查地质报告，经黑龙江省煤管局审批，并以（76）龙煤生字第145号文批准储量15864.1万吨。

根据煤炭部（78）煤计生字第1324号文对铁北皮带井设计任务书的批复，铁北皮带井能力由原90万吨/年提高到150万吨/年，矿务局决定将本区向北扩1.6公里，深部延伸到Ⅱ3底板+100m水平，面积由原来的7.5km2扩大到17.5km2。

局地质队从79年3月至80年1月完成钻孔41个,进尺16864.04m，80年3月提交了《铁北Ⅱ层群精查补充地质报告》，80年9月初内蒙古煤管局组织人员在现场对报告进行了审查，并作出了审查“纪要”矿务局又根据审查“纪要”组织力量由80年10月至12月进行了补充勘探工程，施工钻孔19个，工程量为2867米。

91年投产后又于1997年补打了3个地质孔，工程量为1058.61米。

至此，铁北矿累计钻孔129个，总进尺达33425.65米。

2、以往水文地质工作

铁北矿1991年8月正式投产，在首采工作面采取地面疏干和井下放水相结合,由西安院设计,109队施工12个地面疏干井。

2002年由扎煤地勘处施工2002-抽1号水文孔，并提交了《铁北矿2002-抽1号孔抽水试验报告》。

2003年由黑龙江省煤田地质物测队实施了“铁北矿新一采区右三片新二采区右一片地震电法水文地质综合勘察”，勘察面积1.1平方公里，提交了《扎赉诺尔煤业公司铁北矿新一采区右三片新二采区右一片地震电法水文地质综合勘察报告》。

通过地震勘察、电法勘察，结合工作区内已有钻孔测井资料及水文孔资料，对工作区内Ⅱ2a煤层顶板150米范围内的砂岩含水层形态、埋深、厚度、范围及分布规律作出了划分，并采用解析法和数值法对矿井涌水量进行计算,为合理开采提供了技术依据。

2003年铁北矿在开采新一采区和新二采区特厚煤层时选用了综放开采技术，为了解决铁北矿Ⅱ2a煤层的安全合理开采问题，最大限度地回收煤炭资源，扎煤公司与北京天地科技股分有限公司开采所事业部合作，共同实施了《松软砂岩含水层下综放控水采煤研究项目》。

2006年由扎煤公司地勘处在铁北矿左部施工了2006-长观1号孔，提交了《2006-长观1号孔报告》。

2006年由地矿双城工程勘察院在铁北矿左部施工C－1、C－2两个抽水孔和C-1观测孔，并提交了《扎煤公司铁北矿抽水试验工程成果报告》。

2006年由黑龙江省煤田地质物测队实施了“铁北矿左部、右部三维地震勘探和水文电法勘探”，勘察面积3.0平方公里提交了《内蒙古扎赉诺尔煤业有限责任公司铁北矿左部、右部水文地质报告》。

对工作区内Ⅱ2煤层顶板100米范围内的砂岩含水层形态、埋深、厚度、范围及分布规律作出了划分，并采用解析法和数值法对矿井涌水量进行计算,为合理开采提供了技术依据。

2008年在铁北矿左部由地矿双城工程勘察院施工水文长期观测孔3个。

2009年铁北矿为保证左部首采工作面的安全开采，特委托北京天地科技股份有限公司开采设计事业部完成了《综放控水安全开采可行性分析论证》。

另外每年都进行井下超前探放水工程，超前回采工作面300～400米。

铁北矿年均施工井下探放水钻孔30个左右，为工作面安全回采提供了必要的保障。

三、地质概况

1、地层

区域地层自上而下分述如下：

（1）第四系：

厚10－25米，最厚达60米，以砂砾为主，中夹粘土层。

本系地层发现披毛犀、猛犸象等古脊椎动物化石。

（2）白垩系

下统扎赉诺尔群：

分布范围东起阿尔公-特山—双山子一带，西至矿区边缘山地；向南延伸至达赉湖，北至中苏边界。

面积为1035km2。

区内煤系地层厚度1100m以上，按东北地层表划分为伊敏组和大磨拐河组，系由一整套砂岩、泥岩、砂质泥岩、砂砾岩及煤层组成，为本区主要含煤地层。

（3）侏罗系

上统兴安岭群：

兴安岭火山岩组分布于煤田四周，上部以凝灰质砂岩、玄武安山岩为主，下部以流纹岩、粗面岩为主，厚度不详。

（4）石炭--二叠系变质岩组：

分布于煤田东部阿尔公-特山—双山子一带，呈弧岛分布，岩石以变质砂岩，石灰岩为主，厚度不详，与上覆地层接触关系不详。

（5）前寒武系变质岩组：

分布于嵯岗附近，以绿色片岩、花岗片麻岩为主，夹石灰岩，厚度不详，与上伏地层接触关系不详。

2、井田含煤地层

本井田含煤地层为白垩系下统扎赉诺尔群伊敏组和大磨拐河组，二组之间为整合接触关系，含煤地层总厚度为600-950m，属陆相沉积。

（1）伊敏组：

伊敏组是扎赉诺尔煤田最主要的含煤地层，该地层在本区最为发育，分布于全区。

按其地层层位、岩性组合及含煤性，可分为三段。

该组地层以假整合覆盖于大磨拐河组之上。

本组地层总厚约550m，含Ⅰ、Ⅱ煤层群。

①上部含煤段：

其岩性以浅灰、灰绿色粉砂岩及灰白—浅灰绿色的中、细粒砂岩为主，夹砂砾岩及泥岩薄层。

局部地段砂砾岩较发育，含Ⅰ煤层群。

厚度100—150m。

与下伏砂泥岩段地层整合接触。

②中部砂泥岩段：

以浅灰、灰绿色的粉砂岩、泥岩及灰白色的砂岩为主，局部地段变粗为含砾砂岩或砂砾岩，厚约110—130m。

与下伏含煤段为整合接触。

③下部含煤段：

其岩性以灰白色细粒砂岩，灰色粉砂岩为主，局部夹中粗粒砂岩、砂砾岩和灰色泥岩。

含Ⅱ煤层群，其中主要可采层2层。

厚度100—280m。

2、大磨拐河组：

本组地层最大厚度为690m左右，平均为380m—400m，岩性主要由泥岩、粉砂岩、细砂岩等组成，含Ⅲ、Ⅳ煤层群，主要可采煤层有Ⅲ1、Ⅳ1、Ⅳ3。

①泥岩段：

为Ⅲ1煤层顶板，全区普遍发育，由黑灰色巨厚泥岩夹薄层粉、细砂岩所组成，厚