建井地质报告.docx
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建井地质报告
道清煤矿南翼井
建井地质报告
通化矿业（集团）有限责任公司道清煤矿
2004年9月
道清煤矿南翼井建井地质报告
提交单位：
道清煤矿技术科
矿长：
王兴国
总工程师：
赵成本
主编人：
王金茹
报告名称：
通化矿业（集团）有限责任公司道清煤矿
南翼井建井地质报告
参加人员：
赵成本高级工程师
徐春明高级工程师
王金茹高级工程师
王振学工程师
李涛工程师
刘云会工程师
王晓良工程师
张志国助理工程师
南翼井建井地质报告目录
第一章概况------------------------------------------------------------------1
第一节矿井交通位置范围及四邻关系---------------------------------1
第二节井田地质勘探简史------------------------------------------------2
第三节老窑、火区、岩溶陷落范围及分布情况-----------------------2
第四节建井补充勘查工作--------------------------------------------------3
第五节矿井设计能力、服务年限、开拓方式、水平及采区划分--4
第六节矿井基建施工单位、开竣工日期，实际完成
的井巷工程量、首采区和工作面准备情况-----------------5
第二章井田地质构造特征------------------------------------------------6
第一节地层------------------------------------------------------------------6
第二节地层构造------------------------------------------------------------7
第三章煤系、煤层及煤质特征------------------------------------------7
第一节煤系地层------------------------------------------------------------8
第二节煤层------------------------------------------------------------------9
第三节煤质特征------------------------------------------------------------9
第四节瓦斯情况-----------------------------------------------------------10
第四章井田水文地质特征-----------------------------------------------10
第一节井田含水层--------------------------------------------------------11
第二节矿井充水因素分析-----------------------------------------------12
第三节矿井涌水量预计--------------------------------------------------14
第四节矿井水的防治措施-----------------------------------------------18
第五章储量计算-----------------------------------------------------------20
第一节勘探类型-----------------------------------------------------------20
第二节容重、厚度、灰分-----------------------------------------------23
第三节储量计算边界-----------------------------------------------------23
第四节储量计算方法-----------------------------------------------------25
第五节储量计算结果-----------------------------------------------------25
第六章开采技术条件-----------------------------------------------------26
第七章结论-----------------------------------------------------------------28
第一节对建井过程中些地质问题的结论-----------------------------30
第二节对原地质报告的评价--------------------------------------------30
第三节尚存在的主要地质问题和对该矿井地质工作的建议-----31
第四节南翼井储量汇总表-----------------------------------------------32
第五节煤层储量计算表--------------------------------------------------33
附图：
1、井田地形地质图
2、+150水平地质切面图
3、地质综合柱状图
4、岩浆岩分布及影响范围图
5、ⅩⅣ、补ⅩⅣ、ⅩⅤ、补ⅩⅤ、ⅩⅥ、补ⅩⅥ、ⅩⅦ
补ⅩⅦ、ⅩⅧ勘探线地质断面图
6、井上下对照图
7、地面主井井筒、盲斜主井筒地质素描图
8、矿井充水性图（南翼井1：
2000）
9、涌水量曲线图
10、矿井综合水文地质图
11、矿井水文地质断面图
12、煤质、水质化验成果表
第一章概况
道清煤矿南翼井位于道清矿北斜井井田内的南部区：
F2~F3断层间及原南平峒井田范围以及北斜井向斜轴南±0标高以上部分（含立面展开部分），属北斜井井田。
由于构造上的原因及现有技术条件和生产系统限制，道清煤矿北斜井难以综合开发，故从安全与开采等技术条件考虑，需重新开发一对斜井来开发该资源。
第一节矿井交通位置、范围及四邻关系
道清煤矿南翼井位于白山市南西14公里，距鸭大线道清站2公里，地理坐标北纬41°50′，东经126°16′，矿区北部有国铁鸭大线，通过道清车站可通往全国各地；另外，井口处有简易公路与通化-白山南线公路相通，交通运输条件便利。
道清煤矿南翼井井田分布于浑江南岸的低山丘陵区，地表为南北和东西方向的坡地，属浑江河漫滩二级阶的区内海拔标高一般为+450-+560m，井口标高为+447，地表多为杂林及灌木丛覆盖，开采范围内地表无民宅及其它建筑，区内水系不发育，只有西小河（道清沟河与南平峒泄水沟汇集的水流总称）从井口西侧70m处从南至北流过，注入浑江，地表水排泄畅通，其主要补给来源，是大气降水及山区地下径流，该河宽15-20m。
另外井口北侧1000m处是本矿区内最大水系浑江，以东向西流过。
区域内气候属寒带中等温度及季节性冻结气候区，历年最低温度-34.8°C，最高气温为+36.5°C，历年最大降雨量为1320.40mm，最小为643.7mm，降雨多集中在6-8月份，冻结深度0.8至1.5m左右，冻结期为11月份，解冻期为翌年4月份中旬，平均积雪厚度为30-40mm，全年最大频率风向为西南向，最大风速24m/s。
区内未发生过有级地震，按白山市地裂强度6级设防。
道清煤矿南翼井井田范围：
根据《吉林省国土资源厅划定矿区范围批复》吉国土资储备字[2007]129号，井田开采范围由15个拐点坐标圈定，井田上限标高为+350米，下限标高为-50米，井田平均走向1.054公里，倾斜宽平均0.653公里，面积约0.686平方公里。
附道清煤矿南翼井井田区域分布图。
道清煤矿南翼井矿区拐点坐标
点号
X
Y
点号
X
Y
1
4633268
42524954
9
4633250
42523700
2
4633596
42524798
10
4632575
42524020
3
4633518
42524286
11
4632465
42524215
4
4633645
42524016
12
4632884
42524370
5
4633643
42523934
13
4632140
42524194
6
4633416
42523730
14
4632398
42524656
7
4633374
42523534
15
4632270
42524730
8
4633200
42523564
16
4632160
42524706
开采标高：
+350-0m，矿区面积：
0.686km²
该井田东部、北部有道清煤矿北斜井，南部有白山市浑江区东山煤矿，西部有通化市通达煤矿，各煤矿井田与本井田都划有各自的井田范围界限。
第二节井田地质勘探简史
该区于1955年3月由东北煤田第一地质勘探局105队进行钻探施工勘查，1959年3月由东北煤田第一地质勘探局105队提交了《道清勘探区精查地质报告》，共计施工钻孔62个（其中废孔2个），总工程量21475米，手钻93个，工程量1724米，槽探18条，工程量569.9米。
1963年吉林省矿产储量委员会以吉煤储字[1963]17号决议书批复，文件批准道清煤矿北斜井（本部）表内A+B+C级储量18711千吨。
并以此列入吉林省矿产资源储量表。
1971年-1972年，通化矿务局地质勘探队进行了补充勘探，补探钻孔3个，工程量1683.01米，获得地质储量232.7万吨。
1979年5月道清煤矿提交了道清煤矿北斜井矿井修改地质报告，1979年10月5日吉林省煤炭工业管理局以吉煤生字[1979]37号文批复，批准表内地质储量1650.2万吨，其中A+B级397.1万吨，C级1078.9万吨，D级174.2万吨，表外地质储量286.6万吨。
1983年-1985年通化矿务局地质勘探队再次进行了补充勘探，补探钻孔10个，工程量7260米，获得地质储量1042.9万吨。
第三节老窑、火区、岩溶陷落范围及分布情况
该矿井南部有道清煤矿已停采多年的南平峒矿井，南平峒开采范围为北至F2断层上盘，东至XⅧ勘探线，西至井田边境线，开采标高以采到+230标高。
到目前为止，南翼井井田范围内未发现火区和岩溶陷落。
附：
南翼井南平峒采掘工程平面图
第四节建井补充勘查工作
该矿井自2004年10月开始建井以来，累计施工井巷工程量3417米，其中岩巷3187米，煤巷230米。
完成巷道地质素描3417米，新增加地质构造控制点3个，煤巷煤层实见点11个，在建井期间在井下巷道内施工9个井下地质探煤钻孔，工程量480米，井下探煤钻孔有6个见煤3个未见煤，通过上述矿井地质工作，此次建井查明了地质构造，煤层厚度变化等情况，为修改地质储量掌握了依据。
第五节矿井设计生产能力、服务年限、水平及采区划分
为了更好地综合开发地下资源，结合道清矿煤开采现状以及道清煤矿煤层赋存状态和构造关系，对北斜井井田内的F2~F3断层之间，向斜轴南±0以上范围、南翼立面展开部分以及原南平峒井区范围至今尚未开发的资源进行统一开发利用。
根据吉林省煤炭工业局吉煤多经字[2005]51号文，吉煤规字[2006]304号文，吉林省发展和改革委员会吉发改能源字[2006]507号文批复，通化矿业集团道清煤矿特新建南翼井，矿井设计能力为15万t/a。
初部设计由通化矿业集团有限责任公司委托吉林省白山市蓝图勘察设计院进行设计。
本矿共有地质储量637.73万吨，计算可采储量为446.41万吨，按15万t/a矿井设计年生产能力，考虑1.4的储量备用系数，则矿井的服务年限为21.3年。
矿井开拓方式为阶段斜井，根据开采上、下限范围，矿井为两段开拓，一段由地表至+150标高，二段由+150-±0标高。
矿井为水力采煤，采用亚阶段分区石门开拓煤层的方式，亚阶段高度为50米，阶段斜长100-200米。
全井田共划分两个分区，北翼区、南翼区。
第六节基本建设情况
地面主井由通化矿业集团道清煤矿北斜井开拓一队承担建设，于2004年11月27日破土开工，井筒全长705米。
期中明槽砌碹27米，基岩段锚喷672米，施工工期392天，井筒于2005年11月25日到+150标高，井口坐标为：
X=4633554Y=42523559
Z=+447.8米井筒坡度25度，井底高程+150米。
地面副井由通化矿业集团道清煤矿北斜井开拓二队承担建设，于2004年12月6日破土开工，井筒全长707米。
期中明槽砌碹28米，基岩段锚喷679米，施工工期395天，井筒于2005年12月11日到+150标高，井口坐标为：
X=4633385Y=42523561
Z=+448.6米井筒坡度25度，井底高程+150米。
首采区工作面位于井田北侧的+100-+150标高，开采方法为水力采煤，工作面走向长300米。
本矿井井巷总工程量为7019米，其中现有巷道为3417米，剩余初期投产工程量3602米。
目前已掘+300、+250、+210、+150车场、+150北大巷、+150暗盲斜主、副井筒、+150暗盲斜绞车房等开拓巷道，其它尚未掘进。
第二章井田地质构造特征
第一节地层
该区地层自下而上为：
中统马家沟组；中石炭系本溪统（四号煤层底板）；石炭二迭系太原组、山西组（本地区称大岗统）是主要含煤系地层；二迭系铁厂统是四号煤层顶板；侏罗系林子头组（F3逆断层以北赋存）；第四系表土层。
详见道清矿区地层综合柱状图。
第二节地质构造
（一）区域地质构造
道清煤矿区位于中朝古陆东西沉降带（燕辽沉降带）的东部，此区称浑江复向斜。
道清矿区位于其中部，向斜轴向北东，为一向东倾没的复式向斜构造。
区内断裂构造发育，基本向南倾，矿区内呈现迭瓦式构造。
（二）矿井地质构造
道清煤矿南翼井位于F2-F3断层之间。
（包括F3逆断层下盘向斜轴区域及F2上盘原南平峒井田范围）。
1、褶曲
①．F3逆断层下盘北斜井向斜轴区域：
该区域总体为一走向南东，向北倾斜的单斜构造，属于北斜井本部向斜西部转折端的南翼，由于受F3逆断层影响，浅部较陡，甚至局部出现直立倒转，深部较缓，可达27°。
平均倾角37°左右。
②．F3-F2号断层间，为原道清沟向斜F2号断层以北部分，该向斜为一不对称向斜构造，其向斜轴为北东至东西向，向东倾伏，倾伏角10°左右，轴标高+80至±0。
③．F2断层以南（原南平峒井区）：
F2号断层以南总体为一单斜构造，走向近东西，向北倾斜，平均倾角29º。
2、断裂
该井田内断裂构造较发育，井田内有F3、F2号两个大断层，及部分次生小构造。
①．F3号逆掩断层：
走向为北东，部分为近东西向，由西起炮台山延北东直向小横道河子、大横道河子延展，向南东方向倾斜，上冲距离100至500m，一般为200m左右，致使上盘以20°至45°角掩覆于北斜井向斜之上。
②．F2逆断层：
位于F3断层南、走向近东西，纵贯全井区，在靠近东部补ⅩⅨ与ⅩⅩ剖面之间交于F0号断层。
此断层上冲距离一般为40至60m，向南倾斜45°左右。
③．断层的落差等，在区内变化情况见下表。
主要断层一览表
断层号
F3
F2
产
状
走向
N35°至90°E
N40°至90°E
倾向
SE
SE
倾角
20°至45°
45°
落差（m）
82至400
28至45
断层性质
逆
逆
断层长度
大于2500
1900
实见地点及位置
北斜井南部+290、+270大巷实见三处钻孔：
57-46、55-20、57-19、57-51、84-2、58-67、58-27、84-3、84-4、84-5、83-2、56-21、85-1、85-2、84-7、57-58
北斜井南部境界南平峒+230采区实见二处。
钻孔：
57-51、84-1、84-2、84-3、83-1、55-44、83-2、83-4、84-6、56-37、83-3
可靠程度
可靠
可靠
3、岩浆岩：
该区岩浆岩较发育，岩性为闪长玢岩，经原南平峒巷道揭露和勘探资料综合分析，岩浆岩基本是自东向西，自下而上沿断裂带及其分支构造呈岩床侵入煤层，其中F2、F3为主要侵入通道。
根据南平峒采区实见，岩浆岩侵入及其产状极不稳定，沿走向、倾向均不连续，厚度变化甚大，常以条带状侵入，并频繁出现分叉、尖灭、合层现够象。
在煤层中间与煤接触很紊乱，常出现零星不规则的岩浆岩小块，呈扁豆、透镜等形状。
影响煤层可采性，部分煤层已变质成为天然焦。
其变质影响带，变质程度无明显的规律。
第三章煤系、煤层与煤质特征
第一节煤系地层
含煤地层为石炭二迭系太原组、山西组（本区域称大岗统），岩性主要为灰、灰褐色、灰黑色粉砂岩，黑色页岩及煤层组成，厚度80、81m至4.32m，平均厚度37.71m。
与上覆二迭系铁厂统及下伏本溪统地层均呈平行不整合接触，共含煤六层，其中仅太原组4号层煤可采，其余各层均不可采。
煤层顶板：
含长石较多的长石砂岩层，颜色灰白或灰黑色，碎屑成份以石英为主。
其岩相变化较大，时为砂岩或砂页岩，有时为页岩，厚度4.0m左右。
第二节煤层
4号煤层：
是本区唯一可采煤层，全区发育、厚度变化较大，最小厚度0.32m，最大厚度11.4m，平均4.16m，是典型的凸镜状煤层。
煤层结构复杂，一般多由2至3个分煤层组成，多者由十余个分煤层组成，夹石厚度由17.6m至尖灭。
底板：
黑色页岩、砂页岩、底粘土质页岩及砂页岩组成，局部可见粗粒石英砂岩，含薄煤线2-3层，该层厚10-15m,与下伏本溪统呈平行不整合关系接触。
第三节煤种及煤质
本区煤种主要为瘦煤及少量贫煤、无烟煤，粉末或块状，以块状为主，煤的灰分为32.3%，挥发份为17.1%，胶质层厚Y=8.75m,粘结性2-7，发热量为18.81KJ/g.
第四节瓦斯情况
由于该区尚未揭露，根据邻近北斜井2003年瓦斯鉴定资料，瓦斯相对涌出量为10.37m³／T，绝对涌出量为13.13m³／min,煤尘爆炸指数30.57%，煤层自然发火期18个月，确定为高瓦斯矿井。
第四章井田水文地质特征
本井田水文地质条件较简单，地表为低山丘陵区，区内海拔标高+450-560m，井口门高+447。
在井口西侧70m处有西小河从南至北流经此井，河宽3-5m。
主要是大气降水和地下径流补给。
另外，井口北侧1000m处有该矿区内最大水系浑江，从东向西流过。
主要是大气降水补给。
地表水排泄畅通，现将该区水文地质条件介绍如下：
第一节井田含水层
1、第四纪孔隙含水层：
第四纪冲积层厚3-6米（含水层厚度0.2-0.6米，单位涌水量0.05升／秒.米，渗透系数2.6米／日），主要由粘土.中粗砂及粒度不等的砂砾石组成，结构松散.孔隙度大，含水较丰富，其补给来源主要为大气降水。
2、强风化带裂隙含水层：
基岩风化带厚约35米左右（含水层厚度1.5-3.0米，单位涌水量0.07升／秒.米，渗透系数3.1米／日），主要由粉砂岩.砾岩组成，风化裂隙较发育，岩层破碎，含地下水，补给来源主要为大气降水的间接补给，但含水量不大。
3、基岩裂隙含水层：
基岩主要由砂岩.砾岩.粉砂岩.页岩等组成，由于厚度大.埋藏较深，裂隙不甚发育，透水性弱，含水不大。
4、奥陶系灰岩水：
煤系基底为奥陶系灰岩.属岩溶含水层，该区内无揭露奥陶系灰岩的钻孔，虽有本溪统隔水层阻隔，但该区本溪统厚度不稳定，甚至局部缺失，因此，建井及生产期间必须避开奥陶系灰岩。
5、该区南北两侧有两个大断层，即:
F3、F2号断层，纵贯全区。
断层性质虽为逆断层，但其断层附近将有次生构造产生。
故开采中要加强矿井水文地质工作，对是否存在导水构造，做好资料整理分析判断，并坚持有疑必探，先探后掘的原则，确保安全生产。
第二节矿井充水因素分析
该井田地表水系不发育，只有西小河在井口西侧70m处从南至北流经。
另外，井口北侧1000m处有该矿区内最大水系浑江，从东向西流过。
矿井充水因素主要为大气降水及浅部风化裂隙带水，以及层间裂隙或断层等导入矿井。
区内钻孔均将煤层以上含水层揭穿，与其将上部风化裂隙水联通，因此封孔质量，决定风化裂隙水导入程度，故开采过程中，对将揭露的钻孔要引起注意。
该区四周均为已采区（南部有已报废的南平峒井区及东山煤矿;北部有北斜井采区,现已开采至-400标高;东部有原个体小井玉顺煤矿（已报废）;西北部有宏兴煤矿）。
故在开采过程中要注重预防老巷积水，做好探放，以确保安全生产。
第三节矿井涌水量预计：
根据井田充水因素分析，其井田含水特征与之相邻的北斜井矿井充水因素相似，故采用比拟法预计该区矿井涌水量。
1、涌水量预计
①．公式选择及依据
该井区与北斜井相邻，充水条件及因素相似，故采用比拟法预计该井矿井涌水量，采用公式：
Q=Q0
北斜井+160m标高以上经20余年矿井涌水量实测：
Q大=28.8m³/h、Q正=18.5m³/h、Q小=16.5m³/h
②．计算参数的确立：
矿井涌水量预计北部以北斜井倒转区向斜轴为界，南部以F2号断层上盘原南平峒井区为界，西部以零点边界线为界，东部以ⅩⅧ勘探线120m为界圈定计算面积。
③．开采水位降深：
水位降深以该井井口地表标高为计算基础。
④．矿井涌水量：
以北斜井+160m标高以上矿井涌水量实测为基础，预计该设计井矿井涌水量。
Q:
预计矿井涌水量
Qo:
北斜井+160标高以上矿井涌水量
S:
设计井水位降深
So北斜井+160m标高水位降深
F:
设计井矿井的设计开采面积
Fo：
北斜井+160m标高以上的开采面积
⑤．计算成果
设计井±0m水平矿井涌水量
a:
北斜井+160m标高矿井涌水量
Q大=28.8m³/h、Q正=18.5m³/h、Q小=16.5m³/h
b:
各种参数值
So=280m、S=450m、Fo=203500m²、F=437000m²
按公式计算如下：
Q±0=Qo
×tgs±0/tgso+160
=（28.8-18.5-16.5）
×t6g450/tg280
=45.5-29.23-26.07
即Q大=45.5m³/h、Q正=29.23m³/h、Q小=26.07m³/h
以上矿井涌水量预计未考虑断水层的因素。
通化矿业有限责任公司道清煤矿南翼井历年涌水量一览表
年份
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
Q大m³/h
15.3
20.2
23.6
28.7
31.7
46.0
405
30.9
Q小m³/h
5.3
6.4
5.8
6.2
7.1
9.6
8.9
6.8
Q正m³/h
11.6
12.6
16.9
22.3
24.8
29.0
28.6
25.7
第四节矿井水的防治措施
1、要加强井下水仓.排水设备的管理，必须保证水仓容量和必备的排水设备。
水仓要经常清扫，确保水仓能容纳8小时的正常涌水量。
确保排水设备20小时能排出24小时的正常涌水量。
2、加强采区管理，在回采前疏放好水流，杜绝积聚。
3、严
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