建井地质报告.docx

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建井地质报告

煤业有限公司

建井地质报告

第一节井田概况

一、自然地理与交通位置

1、交通位置

新密煤业有限公司南距郑-登公路（豫03线）3km，东距新密市城区15km；西距王庄矿铁路转运站台2km，该站台与新密支线相连，新密支线在新郑市与京广线接轨。

各乡镇及村庄间的简易公路纵横成网，交通极为便利。

（见图1-1-1：

交通位置图）。

图1-1-1：

交通位置图

2、地形、地貌

本矿区地表属丘陵地形，区内地势相对较平坦，含煤地层被第四系冲积层所覆盖，地表海拔标高290～302m之间，相对高差12m。

本矿区地表多为季节性农作物所覆盖。

无水体、河流，雨季地表降雨多顺冲沟流走，汇入南部的绥河，属淮河水系。

二、气象、地震、地温

1、气象：

本区属半干旱大陆性气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干旱，据新密市气象站记载；该区年降雨量397.7～973mm，平均624.35mm，日最大降雨量103.5mm，降雨多集中在每年的七、八、九三个月；平均年蒸发量为2086.3mm；年平均气温14.3℃，最高41.3℃，最低-17.8℃；最大积雪深度20cm，最大冻土带深度18cm；最大风速为22m/s，夏季多南风，冬季多西北风。

2、地震：

本区历史上无大的自然灾害，地震烈度为Ⅵ度。

3、地温：

属地温正常区。

三、水源、电源

水源：

本矿生产用水水源取自第四系浅水井。

电源：

分别来自王庄煤矿变电站21#盘和王庄矿北风井变电站7#盘，供电电压为6kV。

四、区域经济和建设材料

本矿所在地区为新密市牛店镇宝泉村，属丘陵地区，已从过去的传统农业走向半工业化，大多从事矿山开采、运输业，区域经济相对发达。

五、矿山开采情况

区内矿山开发始于上世纪八十年代中期，其中：

原新密市牛店镇宝泉村陈家门煤矿，1986年建成投产，一对立井开拓，开采二1煤层。

实际生产能力1万t/a。

矿井正常涌水量5m3/h；瓦斯相对涌出量3m3/t.d，属低瓦斯矿井，累计动用储量10.2万吨。

原新密市牛店乡宝泉村陈家门二矿，1985年建成投产，一对立井开拓，开采二1煤层。

生产能力6万t/a。

矿井正常涌水量5m3/h；瓦斯相对涌出量3m3/t.d，属低瓦斯矿井，累计动用储量21.4万吨。

本矿区东部和南部为郑州煤炭工业（集团）有限责任公司王庄煤矿井田范围，该矿开采二1煤层，现已资源枯竭，正在实施政策性破产。

第二节井田地质及水文地质

一、井田地质

1、地层

本矿区主要发育有石炭系、二叠系含煤地层，全部为第四系冲积层所覆盖，现由老到新分别叙述如下：

（1）、中奥陶统马家沟组（02m）：

上部为兰灰色厚层状石灰石灰岩，致密；下部为灰黄色白云岩，本组地层厚70m。

（2）、石炭系（C）

1）中石炭统本溪组（C2b）：

本组地层厚度变化大，为灰白至深灰色铝土岩，致密质纯具滑感，一般具豆状或鲕状结构，含黄铁矿晶体。

本组地层平均厚度为7.00m，与下伏地层呈平行不整合接触。

2）上石炭统太原组（C3t）：

下界为本溪组铝土岩顶，上界止于L9石灰岩（或相变为菱铁质泥岩）顶面。

由一套属于碎屑-碳酸岩滨岸沉积形成的灰岩、泥岩、砂质泥岩、砂岩及煤层组成。

按其岩性组合特征，可将太原组分为三段，即：

下部灰岩段、中部砂、泥岩段及上部灰岩段。

现分别对该组上、中、下三段地层描述如下：

下部灰岩段：

自一1煤底至L4灰岩顶，平均厚27.00m。

下部为第一、二、三、四层灰岩和一1至一4煤。

L1～L4灰岩分布稳定，常合并为1～2层，平均总厚14.76m，含燧石结核、燧石条带，并富含海百合茎和假希瓦格蜓化石，可作为本组的重要标志层。

中部砂泥岩段：

自L4灰岩顶至L7灰岩底，平均厚25.50m。

下部为L6灰岩及一6煤线和深灰色砂质泥岩组成，L6灰岩在井田东部较稳定，有时沿走向相变为砂质泥岩或泥岩，一6煤也分叉为两条煤线。

上部由灰～深灰色中厚层状泥岩、砂质泥岩和一7煤组成，局部夹有鲕状泥岩或中、细粒砂岩，含白云母片及植物化石。

上部灰岩段：

由L7-8、L9三层灰岩、泥岩、砂质泥岩和一8煤组成，平均厚24.00m。

下部的L7-8灰岩呈深灰色，致密坚硬，夹燧石条带，层位稳定。

L7灰岩较厚，一般为6.77m；L8灰岩较薄，厚约2.59m；两层灰岩间夹一薄层泥岩或一8煤。

顶部的L9灰岩极不稳定，沿走向有时相变为厚约0.1～0.2m的薄层菱铁质泥岩，其顶部即为与上伏山西组的分界面。

本组地层平均76.00m，与本溪组呈连续沉积。

（3）、二叠系（P）

底界为石炭系太原组L9灰岩顶面，上界止于平顶山砂岩底面，分上、下两统八个煤组，本矿区主要保留有部分山西组地层，上部地层被剥蚀缺失。

与石炭系地层呈连续沉积。

下二叠系山西组（P1Sh）：

本组地层是属于海退过程中形成的一套滨海相沉积地层，上界止于砂锅窑砂岩底面，主要以砂岩、泥岩、煤层组成，其显著特点是：

岩层的颜色普遍较深，砂岩发育，层面上含有较多的白云母片，本组地层富含菱铁结核，二1煤层老顶砂岩（即大占砂岩）为本组地层的重要标志层之一。

本组地层所含的二1煤层，层位稳定，为本矿的开采对象，其厚度大，易于对比，其本身也是一个良好的标志层。

大占砂岩是预见二1煤的良好标志层，也是地层、煤层对比的良好标志层之一，为灰至灰白色细粒至中粒长石英砂岩，硅岩、泥质胶结，水平及波状层理发育，层面含大量白云母片和碳质面，底部含菱铁质颗粒，含泥质团块或泥岩包括体，岩层厚度变化大，有时为砂泥岩互层、粉砂岩、砂质泥岩所代替，有时为二1煤层直接顶板，平均厚度8.00m。

（4）、第四系（Q）：

区内分布广泛，主要为粘土夹砾石、黄土层组成，下部为卵砾石层，砾径大小不一，分选性差。

本层平均厚度20.00m，与下伏地层呈角度不整合接触。

2、构造

本矿区位于新密煤田王庄井田西北部二1煤层露头附近，属新密复式向斜的北翼，从煤层底板等高线图及矿区地质剖面图上可以看出，本矿区由五个构造单元构成。

一是陈家门断层上盘，为一单斜构造，走向70°左右，倾向160°度左右，平均倾角7°；二是陈家门断层与F2断层之间，为一宽的背斜构造，轴向70°左右；三是F2断层上盘，为一单斜构造，走向35°，倾向125°，平均倾角9°；四是北风井

（1）断层下盘、陈家门断层上盘、F27断层上盘所组成的范围，为一单斜构造；五是北风井

（1）断层上盘为一单斜构造。

本矿范围内发育的陈家门断层、F27断层、北风井

（1）断层与F2断层，王庄矿和本矿的井巷工程曾多次揭露，产状、落差变化较小，断距较小，控制程度较高，陈家门断层倾向38°，倾角65°，落差20～30m；F2断层倾向197°，倾角53°，落差8m；北风井

（1）断层倾向340°，倾角60°，落差20m；F27断层倾向354°，倾角50°，落差10m。

通过对四条断层的揭露，证实这四条断层均为不导水断层。

本矿在巷道掘进和采煤过程中，除偶见底板局部起伏外，没揭露断层。

综合本矿所处的王庄井田附近资料和本矿以上资料可知，本矿区地质构造复杂程度类型为中等。

3、煤层及煤质

（1）、煤层

本矿区内含煤地层为石炭、二叠系，具体为上石炭统太原组和下二叠统山西组。

太原组地层含煤七层，称为一煤组，底部的一1煤层为不稳定煤层，局部可采，其余各层均为不可采、极不稳定煤层，有时为炭质泥岩所代替，含煤总厚度小于2m。

该组地层总厚度平均76.0m。

含煤系数小于2.5%。

太原组底部的一1煤，层位稳定，在本区普遍发育，局部达可采厚度，位于L1灰岩之下，但一1煤不是本矿的开采对象。

山西组在本区含煤一层，为二1煤层，是本矿的开采对象。

矿区内二1煤层厚度最薄2.10m，最厚12.10m，平均厚4.25m；矿区范围内煤层底板开采标高为+250～+140，埋深50～150m。

二1煤层层位稳定，全区发育，测井曲线反映良好，是良好对比标志层。

其老顶大占砂岩为灰白色细至中粒长石石英砂岩，含云母特多，层位稳定，是预见二1煤层的主要标志之一。

总之，太原组一煤组和山西组二1煤层，对比依据充分，对比可靠。

1）、上石炭统太原组一1煤层

太原组底部的一1煤，层位稳定，在本区普遍发育，局部达可采厚度，位于L1灰岩之下，但一1煤不是本矿的开采对象。

2）、下二叠统山西组二1煤层

下二叠统山西组下部的二1煤层，是本矿的开采对象，在本区内二1煤层全区发育，结构简单，层位稳定，未见夹矸。

二1煤层距其上的大占砂岩平均6.00m，二1煤层顶板为砂质泥岩或细砂岩，底板为砂质泥岩。

本矿二1煤层最厚12.10m，最薄2.10m，平均厚为4.25m；矿区内煤层底板标高+250～+140m，埋深50～150m。

平均倾角11°。

综上所述，本矿区内二1煤层属较稳定煤层。

（2）、煤质

该矿二1煤为低中灰、特低硫、高热值的粉状无烟煤，属一级发电煤粉锅炉用煤，并可作为钢铁工业高炉喷吹用煤。

燃烧时无烟无味，也是良好的民用煤。

二、水文地质

1、主要含水层

（1）、奥陶系灰岩含水层：

本含水层全区发育，厚度较大，含水性强，水源丰富，属承压含水层，但由于其距二1煤层较远，矿区内发育的两条断层为不导水断层，除此外没有其它的导水通道，因而不会直接补给矿井，对矿井生产威胁较小。

（2）、上石炭系太原组灰岩含水层

1）、下段含水层：

主要由L1、L2、L3、L4灰岩组成，并常合并为一层，平均厚27.00m，与下部奥陶系灰岩含水层有密切的水力联系，但其距二1煤层较远，对煤层开采影响不大。

2）、上段含水层：

主要由L7～L8灰岩组成，全区发育，分布稳定，平均厚24.00m，是二1煤层底板含水层，也是矿井充水的主要含水层之一，但经长期疏放水位已较低，对矿井开采已无影响。

（3）、二叠系砂岩含水层：

即二1煤顶板含水层，由4～5层灰白色及灰色中细粒、中粗粒砂岩组成，俗称“大占砂岩”、“香炭砂岩”、“砂锅窑砂岩”，厚度约45m，该层一般含水性较弱，迳流条件差，水源不丰富，不足以对矿井安全构成危害。

（4）、第四系冲积层含水层：

主要为第四系砂砾石层组成，平均厚度20.00m，属潜水含水层，主要靠大气降雨补给，虽然砂砾石层含水性较好，水量丰富，但二1煤层开采形成的冒落裂隙带较小，不会通达地表，因而对矿井生产影响较小，往往以井筒淋水的形式出现。

（5）、断层水：

矿区内发育的四条断层均为不导水断层，断层水不会构成矿井生产的威胁。

2、主要隔水层

（1）、煤层底板隔水层：

为石炭系本溪组（C2b）及太原组上、下含水层中间砂泥岩和L7～8灰岩至二1煤层底板砂泥岩组成。

本溪组地层平均厚度为7.00m。

为灰白至深灰色铝土岩，一般具豆状或鲕状结构，含黄铁矿晶体，一般起不到隔水作用；太原组中部的砂泥岩平均厚度25.00m，为灰至深灰色砂泥岩组成，能起到较好的隔水作用；L7～8灰岩至二1煤层底板砂、泥岩平均厚度10.00m，主要为灰色泥岩及砂质泥岩组成，能起到一定的隔水作用。

（2）、二1煤层顶板隔水层：

为深灰色砂质泥岩、泥岩，间或有细砂岩，平均厚度6.50m，为二1煤直接顶板，但其随着煤层的开采部分垮落，一般起不到隔水作用。

3、充水因素分析

（1）、底板奥陶系灰岩水：

为底板承压水，但距二1煤层较远，奥陶系灰岩水一般对开采不会造成直接影响。

（2）、L1～L3灰岩水：

和下部的奥陶系灰岩水水力联系密切，同样为底板承压水，但由于其距二1煤层较远，中间又有一定厚度的隔水层存在，一般对开采不会造成影响。

（3）、L7～L8灰岩水：

因郑煤集团王庄煤矿长时间开采，经长期疏放，水位较低，不会对本矿生产构成威胁。

（4）、二叠系砂岩水：

含水性较弱，基本被疏放，不会对矿井构成威胁。

（5）、第四系潜水及地表水

因开采二1煤层形成的导水裂隙带不会通达地表，第四系潜水及地表水不足以影响矿井安全生产，有时以井筒淋水的方式淋入井下。

4、水文地质类型及矿井涌水量预计

二1煤层顶板即二叠系砂岩水和第四系潜水、地表水均对矿井开采构不成危害，L7-8灰岩水因水位较低，对矿井生产也构不成威胁，L1-3灰岩水和奥陶系灰岩水虽属底板承压水，但距二1煤层较远，矿区内虽有断层构造但通过王庄煤矿和本矿多年的开采已证明其不导水，因而对矿井生产也不会造成直接影响，但开采时应尽量减少对底板的破坏，严防突水事故发生。

结合王庄井田的水文地质资料综合分析，本矿区水文地质条件中等。

由于矿井涌水水源主要是顶板砂岩孔隙水，随着矿井开采深度的增加，上部砂岩水便被疏干，矿井涌水量仍采用目前矿井生产时的涌水量，即正常涌水量为10m3/h。

5、开采技术条件

（1）、煤层顶底板

1）、顶板：

二1煤层伪顶：

岩性为炭质泥岩，仅局部可见，一般厚0.20m，随采随落，不易维护。

二1煤层直接顶：

一般为深灰或灰黑色粉砂岩、砂质泥岩和泥岩，局部为细粒砂岩，平均厚6.50m，垂直抗压强度为977～1000kg/cm2。

该岩层硬度较低，一般随回采自行垮落。

二1煤层老顶：

是灰白色、含云母特多的细至中粒长石石英砂岩，常称为大占砂岩，垂直抗压强度为546～858kg/cm2。

2）、底板：

二1煤层直接底板：

为黑色细砂、粉砂、砂质泥岩及泥岩，平均厚10.00m，垂直抗压强度为496～874kg/cm2。

质软，易变形，对生产会产生一定的影响。

二1煤层老底：

为石炭系太原组的L7-8灰岩，质坚性脆。

本区顶、底板抗压、抗拉强度相对较小，属豫西典型“三软”煤层，生产时应加强顶板管理，防止顶板事故发生。

根据《矿山井巷工程施工及验收规范》（GBJ213-90）围岩分类，结合井田工程地质条件，本矿巷道围岩工程地质条件为中等稳定类型。

（2）、瓦斯

本矿生产时瓦斯相对涌出量较小，约为3m3/d·t，属低瓦斯矿井。

另据新密市煤炭管理局2003年6月15日鉴定数据，该矿相对瓦斯涌出量2.76m3/t，为低瓦斯矿井。

（3）、煤层自燃、煤尘爆炸危险性

本矿在生产历史上无高温自燃现象，区域资料显示，自燃发火期为3～6个月。

本矿及附近生产矿井没有发生过煤尘爆炸事故，区域资料显示，煤层具有爆炸危险性，生产时要及时做到洒水降尘。

另据平煤（集团）公司通风实验室2004年11月11日鉴定，该矿煤层属不易自燃煤层。

煤尘爆炸指数为14.99%，有煤尘爆炸性危险。

6、建议

（1）、虽然本区瓦斯涌出量不高，但由于瓦斯赋存的不均衡性，局部地段可能会出现瓦斯聚集现象，建议矿方在采掘过程中，应严格执行《煤矿安全规程》，加强矿井通风和瓦斯检查监测工作，严防瓦斯事故发生。

（2）、本区部分顶板为再生顶板，建议生产时要加强顶板管理，防止顶板事故发生。

（3）、本区构造复杂程度中等，断层较发育，建议开采时要坚持“有疑必探，先探后掘，不探不掘”的探放水原则，必要时采用“物探先行，钻探跟进”的方法，加强探放水工作，防止透水事故发生。

（4）、矿井技术改造后，井田范围较大，地面工业广场分散。

在生产过程中应加强地面协调管理。