刘家梁煤矿生产矿井地质报告.docx
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刘家梁煤矿生产矿井地质报告
大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司
刘家梁煤矿生产矿井地质报告
山西省煤炭地质公司
二○○六年五月
大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司
刘家梁煤矿生产矿井地质报告
编制单位
山西地宝能源有限公司
队长
黄述森
编写人
白建录
经理
张春燕
总工程师
王飞
提交单位
山西省煤炭地质公司
提交时间
2006年5月太原
文字目录
第一章绪论1
第一节编制地质报告的依据、目的和任务1
第二节井田位置、范围和交通条件2
第三节自然地理4
第四节生产建设概况5
第二章矿井地质工作8
第一节以往勘探工作和矿井地质报告简况8
第二节井田及周边小煤矿开采情况9
第三节矿井地质与矿井水文地质工作10
第四节以往矿井地质报告评价15
第三章井田地质17
第一节地层17
第二节含煤地层19
第三节构造20
第四章煤层、煤质及其它有益矿产25
第一节煤层25
第二节煤质28
第三节其它有益矿产35
第五章矿井水文地质37
第一节区域水文地质概况37
第二节矿井充水条件39
第三节矿井涌水量及预算50
第四节矿井主要水害及其防治措施54
第五节供水水源58
第六章开采技术条件59
第一节开采方法和顶底板条件59
第二节瓦斯、煤尘和煤的自燃60
第三节地温和地压62
第四节环境地质63
第五节特殊开采65
第七章资源/储量估算67
第一节资源/储量估算范围和工业指标确定67
第二节资源/储量类型划分68
第三节资源/储量估算方法与有关参数确定69
第四节资源/储量估算结果70
第五节探采对比和资源利用情况73
第八章结论75
附图目录
顺序号
图号
图名
比例尺
1
1
地形地质图及水文地质图
1:
5000
2
2
地层综合柱状图
1:
500
3
3
煤岩层对比图
1:
200
4
4－1
1—1剖面图
1:
2000
5
4－2
2—2剖面图
1:
2000
6
4－3
3—3剖面图
1:
2000
7
4－4
4－4剖面图
1:
2000
8
5—1
2号煤层底板等高线及资源/储量估算图
1:
5000
9
5－2
3号煤层底板等高线及资源/储量估算图
1:
5000
10
5－3
5号煤层底板等高线及资源/储量估算图
1:
5000
11
6－1
2号煤层矿井充水性图
1:
5000
12
6－2
3号煤层矿井充水性图
1:
5000
13
6－3
5号煤层矿井充水性图
1:
5000
14
7
轩岗矿区奥灰岩溶水等水位线图
1:
10000
15
8－1
2号煤层采掘工程平面图
1:
5000
16
8－2
3号煤层采掘工程平面图
1:
5000
17
8－3
5号煤层采掘工程平面图
1:
5000
18
9－1
2号煤层井上下对照图
1:
5000
19
9－2
3号煤层井上下对照图
1:
5000
20
9－3
5号煤层井上下对照图
1:
5000
21
10-1
L5号钻孔测井曲线图
1:
200
22
10-2
L7号钻孔测井曲线图
1:
200
23
10-3
L10号钻孔测井曲线图
1:
200
附表目录
1.钻探工程一览表.............................1～2
2.2号煤层钻探与测井成果综合利用表...........3～11
3.3号煤层钻探与测井成果综合利用表...........12～20
4.5号煤层钻探与测井成果综合利用表...........21～29
5.2号煤层煤芯煤样化验分析成果表.............30～37
6.3号煤层煤芯煤样化验分析成果表.............38～40
7.5号煤层煤芯煤样化验分析成果表.............41～53
8.2号煤层煤灰成分、灰熔融性分析成果表...........54
9.3号煤层煤灰成分、灰熔融性分析成果表...........55
10.5号煤层煤灰成分、灰熔融性分析成果表..........56
11．轩岗2号煤层（四七尺）铁箱试验结果表..........57
12．轩岗5号煤层（冒丈）铁箱试验结果表..............58
13.钻孔抽水资料汇总表........................59～62
14．奥灰水位观测孔动态观测成果表..................63
15.最近三年矿井排水量统计表......................64
16.巷道见煤点坐标成果表..........................65
17.资源/储量估算基础表.......................66～68
18.资源/储量估算成果表...........................69
第一章绪论
第一节编制地质报告的依据、目的和任务
刘家梁煤矿为大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司下属矿，始建于1973年12月，1983年12月28日正式投产，至今已开采生产二十余年，为了加强矿井生产管理，确保安全生产和合理开发井田剩余煤炭资源，根据山西省煤炭工业局关于生产煤矿要定期对矿井生产中积累的地质资料和生产情况进行整理和综合分析，以便更好地指导生产的管理要求，刘家梁煤矿委托山西省煤炭地质公司对其井田范围以往地质成果和矿井实际生产资料进行搜集和整理，并通过综合分析研究编制一套完整的生产矿井地质报告，在为该矿今后的开采生产提供指导和服务的同时，也可满足下一步领取生产许可证的有关要求。
报告内容按照2002年山西省煤炭工业局下发《生产矿井地质报告编制提纲》拟编，主要任务是：
1、进一步研究井田的地质、水文地质情况，查明影响煤矿生产建设的地质因素。
2、研究煤层的赋存条件和可采煤层煤质特征及其变化规律。
3、论述煤层开采技术条件。
4、分析矿井充水条件，预测矿井涌水量。
5、重新估算煤层资源/储量。
第二节井田位置、范围和交通条件
一、位置与范围
刘家梁煤矿位于山西省原平市轩岗镇西南，行政区划属原平市轩岗镇管辖，其地理坐标为北纬38º52′17″～38º54′32″，东经112º21′47″～112º27′02″。
根据国土资源部2006年3月7日为该矿发放的1000000630033号采矿许可证，批准井田范围拐点坐标见表1－1。
（附矿区生产使用1.5度坐标），井田走向长4.65km，倾斜宽3.03km，面积10.2737km2，批准开采2、3、5号煤层。
井田北临黄甲堡井田，南至F1断层，东与六亩地井田相邻，西同焦家寨井田交界，相邻关系如图2－1所示。
二、交通条件
北同蒲铁路从井田中部经过，距大运干线公路4km，井田北距大同191Km，南距太原161Km，由井田经公路、铁路可直通太原、大同，或经原平通往首都北京，交通运输极为便利（详见交通位置图）。
井田拐点坐标表1－1
点号
国家坐标（6度带）
点号
矿区坐标（1.5度带）
纬距（X）
经距（Y）
纬距（X）
经距（Y）
1
4304402.11
19622366.53
1
4303461.22
492175.30
2
4306549.22
19620647.48
2
4305635.90
490490.07
3
4306849.50
19621144.63
3
4305928.00
490992.00
4
4306913.04
19621231.62
4
4305990.00
491080.00
5
4307044.97
19621346.49
5
4306120.00
491197.00
6
4307193.88
19621460.08
6
4306267.00
491313.00
7
4307452.67
19621624.87
7
4306523.00
491482.00
8
4307712.25
19621776.66
8
4306780.00
491638.00
9
4308014.14
19621885.73
9
4307080.00
491752.00
10
4308220.84
19621985.36
10
4307285.00
491855.00
11
4308994.80
19622487.19
11
4308050.47
492369.39
12
4308661.74
19623029.53
12
4307708.60
492906.08
13
4308431.72
19623346.37
13
4307473.44
493219.04
14
4308037.32
19623646.53
14
4307074.24
493512.62
15
4307865.19
19623869.31
15
4306898.50
493732.50
16
4308085.10
19624133.28
16
4307114.00
494000.00
17
4308251.73
19624350.62
17
4307277.00
494220.00
18
4308473.21
19624497.02
18
4307496.00
494370.00
19
4308635.70
19624548.17
19
4307657.60
494423.80
20
4308649.10
19624730.21
20
4307668.00
464606.00
21
4308568.28
19624925.60
21
4307584.00
494800.00
22
4308437.72
19625015.77
22
4307452.00
494888.00
23
4308305.10
19625163.00
23
4307317.00
495033.00
24
4308070.67
19625323.91
24
4307080.00
495190.00
25
4307999.12
19625292.07
25
4307009.00
495157.00
26
4307581.50
19625079.87
26
4306595.00
494938.00
27
4307505.64
19625090.12
27
4306519.00
494947.00
28
4307422.07
19625057.48
28
4306436.00
494913.00
29
4307533.99
19624806.56
29
4306552.00
494664.00
30
4307283.19
19624519.59
30
4306306.00
494373.00
31
4306968.82
19624259.67
31
4305996.00
494108.00
32
4306509.68
19624078.16
32
4305540.00
493919.00
33
4306400.24
19624226.11
33
4305428.16
494065.11
34
4305701.86
19623739.32
34
4304738.00
493567.00
35
4305461.10
19623576.22
35
4304500.00
493400.00
36
4305110.49
19623119.84
36
4304157.00
492938.00
第三节自然地理
一、地形地貌
井田位于管岑山与云中山的交汇处，属侵蚀的中低山地貌。
中部为开阔的轩岗河河床，东西两侧沟谷呈树枝状展布。
井田西部山高沟深，基岩裸露，地形复杂。
中东部大都被黄土覆盖，梁坡较为宽缓。
井田总的地势为南高北低。
地形最高点为西部边界处山梁，标高1515m，最低点为北部轩岗河床，标高1250m，最大相对高差265m。
二、河流水系
井田主要河流为轩岗河和后口河。
轩岗河发源于宁武县白崖洞以西变质岩山区，流域面积399.8km2，由西南流向东北，全长35.2km，井田内流长3.3km，河床最宽处80m，最窄处15m，属季节性河流，该河流上游段流经寒武奥陶系灰岩地带漏失，至本井田处平时多呈干涸状态，雨季山洪暴发时水量较大。
后口河由井田北部边界外流过，流向由西向东，为常年流水，但水量不大。
至轩岗镇东南侧与轩岗河汇合，统称阳武河，属滹沱河水系。
三、气象
本地区属大陆性半干旱气候，夏季短而炎热，冬季长而寒冷，气候变化剧烈，年平均气温低，温差大。
年平均气温为8℃，一般7月份最热，气温最高可达34.80℃，7月平均气温23℃左右。
1月份气温最低，气温最低可至－27.7℃，1月平均气温－9.7℃左右。
年平均降水量为470mm，多集中在7、8、9三个月，约占全年降水量的75％左右。
年最大降水量760mm，最小降水量162mm。
年平均蒸发量为1880.5mm，为年平均降水量的4倍。
本区冬春季以西北风居多，夏秋季以东南风为主，风速一般在2m/s左右，最大风速18m/s。
霜冻期为10月上旬至翌年4月中旬，全年无霜期150－170天，最大冻土深度1.5m。
四、地震
原平市地震最早记载于宋朝，距今已有两千多年，共发生强烈破坏性地震达十次之多。
近代较大地震发生在1952年10月8日－27日，原平县连续地震18天，以10月8日第一次为最大，震级达5.5级，之后连续发生余震57次，震源在崞阳至白家湾村附近。
根据国家《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001），原平市地震烈度属8度区。
第四节生产建设概况
刘家梁煤矿为大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司下属煤矿。
轩岗煤电有限责任公司前身即轩岗矿务局，2003年并入大同煤矿集团，刘家梁煤矿为其所属煤矿之一。
该矿由山西省煤炭设计院1972年完成设计，1973年开工建设，1983年12月28日正式投产。
矿井开拓方式为立井单水平，设计生产能力90万t/a，1994年达产，2005年实际生产煤量130万t。
根据山西省煤炭工业局晋煤规发［2005］256号文件《关于2005年省属煤炭集团公司及地方国有煤炭企业部分生产矿井生产能力核定的批复》，刘家梁煤矿核定生产能力为180万t/a。
矿井开拓方式为立井单水平（965m水平）开拓，现分三个采区开采，即东采区、西采区和西二采区，同时开采2、3、5号煤层。
主副井为立井，井口位于井田中北部136号钻孔附近，另外在井田东南边界附近和东北边界外，布置两个风井，均为斜井，分别负责西采区和东采区的回风任务。
井下采煤方法为走向长壁式，采用机械化综采，通风方式为中央分区式，通风方法为机械抽出式。
提升容器为DC－9/110×4箕斗、运输方式为1t、3t矿车，由架线机车牵引。
顶板支护形式：
井筒和大巷采用料石砌碹，其它巷道采用光爆锚喷、金木或木棚支护。
井下运输大巷在5号煤层底板，即965m水平，上下煤层间以斜巷联络，现采区均属上山区。
矿井现涌水量为568.8－576.9m3/h，平均572.8m3/h。
井下建有中央水仓和二期水仓，用水泵从水仓向地面抽排。
据2004年度矿井瓦斯等级鉴定结果，瓦斯相对涌出量为10.83m3/t，属高瓦斯矿井。
该矿各井筒特征见下表。
井筒特征表表1－2
井口
井口坐标
（x/y）
井口标高
（m）
井型
方位
坡度
斜（垂）深
（m）
井筒形状
断面积
（m2）
主井
4306138.79
493143.75
1271.00
立井
368.20
圆形
21.23
付井
4306154.56
493096.58
1271.30
立井
340.30
圆形
34.20
东风井
4307319.00
495274.00
1279.79
斜井
232°
<25°
154.00
半圆拱
7.90
西风井
4305360.00
493952.00
1372.00
斜井
219°
<23°
483.50
半圆拱
8.01
第二章矿井地质工作
第一节以往勘探工作和矿井地质报告简况
一、以往地质勘探工作
轩岗矿区早在20世纪30年代就开始了各种地质调查工作，而系统的地质勘探工作则始于50年代，其中主要的勘探工作有：
1、1954年5月－1956年5月，原华北煤田地质勘探局119队和143队先后在刘家梁井田进行了精查勘探工作，共施工钻孔30个，总进尺8016.91m。
1956年7月由143队提交了“山西省宁武煤田轩岗矿区刘家梁井田精查地质报告”。
提交地质储量1.5亿t。
2、1973年10月－1977年10月，轩岗矿务局钻探队在井田内施工钻孔3个（135、136、236号钻孔）。
总进尺1255.16m。
3、1978年6月至1979年10月，原山西省煤田地质勘探三队在刘家梁井田进行了补充及扩大区勘探工作，施工钻孔32个，进尺14035.33m。
利用以往施工钻孔21个，合计钻孔53个，总进尺20551.83m。
1979年10月底提交了《轩岗矿区刘家梁井田补充及扩大区地质报告》，同年12月山西省煤管局以第7909号决议书批准该报告，批准表内储量2209l.2万t。
4、1991年1月－1991年3月，为满足刘矿改造扩建需要，山西煤田地质勘探115队在刘家梁井田扩区进行了补充勘探工作，施工钻孔3个，进尺2206.95m，1991年6月提交《山西省宁武煤田轩岗矿区刘家梁井田扩大区地质报告》，为刘家梁煤矿以后的改造扩建提供了新的资料。
上述历次勘探在刘家梁井田及邻近共施工53个钻孔，从搜集到的相关资料看，总体质量尚可，其中1978年以前施工钻孔质量较差，钻探成果均未测井验证，有部分打薄打丢煤层现象。
1978－1979年施工钻孔，钻探质量亦不高，钻孔甲乙级率仅43.8％，但钻探成果均进行了物探测井验证，且测井质量较好，钻孔测井质量甲乙级率达100％，因此钻孔综合质量尚好。
从钻孔煤层质量看，据统计资料，井田新旧钻孔共穿过0.50m厚煤层点248层次，综合验收甲乙级层次196层次，占80％左右，煤层质量尚好。
另外，历次勘探工作中还进行了钻孔煤芯取样和化验及含水层抽水试验等相关工作，取得了一系列试验成果，为井田的进一步研究和开发积累了丰富资料，也为本次矿井地质报告编制提供了可靠依据。
二、以往矿井地质报告编制情况
1996年6月轩岗矿务局刘家梁矿自行编制了《轩岗矿务局刘家梁矿矿井地质报告》，具体编制情况详见本章第四节详述。
第二节井田及周边小煤矿开采情况
本井田内无其它小煤矿开采，仅有后河煤矿主斜井进入300余米。
井田四周均为轩岗煤电有限责任公司所属大矿，井田北界外为黄甲堡矿，已资源枯竭而报废，东南边界外为六亩地矿，也已报废，井田东北边界外为六亩地矿里沟井田，现开采5号煤层。
井田西南边界外为焦家寨矿，现开采2、3、5号煤层。
上述各矿均为轩岗矿务局下属矿，生产管理正规，未发现有越界开采情况，但在本矿2号煤层开采中，曾在井田东北边界附近遇到古窑采空破坏区积水，并进行了排放，共排放积水约2万m3。
说明井田东北边缘过去曾有古窑开采，今后在该地段开采3、5号煤层时应严密监测井下水文地质情况变化，防范穿透古空区积水造成水害。
第三节矿井地质与矿井水文地质工作
刘家梁煤矿为国有中型企业，生产管理正规，配备有先进的地质测量仪器设备和专职工程技术人员，配合矿井生产需要，做了一系列矿井地质和矿井水文地质工作。
为矿井生产提供了指导工作。
一、矿井测量工作
1、基本控制测量
刘家梁矿基本控制导线是按7″级敷设的，东风井近井点东1、东2，西风井近井点为中1、中2、中3，主付井近井点为付2、付9，井下基本控制导线由近井点通过总回风巷、主要轨道运输巷、运输平巷相闭合。
观测仪器：
蔡司O10OA
方法：
测回法
测回数：
两测回，两次对中
边长测量：
（1）经过鉴定的50m钢尺悬空丈量
（2）下煤组主要上下山是采用光电测距仪测量
测量精度：
必须符合《煤矿测量规程》的有关技术规定。
2、采区导线测量
采区导线，以主要轨道巷、皮带运输巷、进风上山基本控制导线为起始点，将30″级导线点敷在采区轨道上山、皮带上山形成闭合导线或附合导线，并将30″级复测支导线敷设在回采工作面的回风、进风巷，工作面贯通后，再进行闭合式附合导线测量，导线闭合差必须在《煤矿测量规程》规定的范围内。
水平角测量采用复测法或测回法，量边采用经过比长的50m普通钢尺凭经验拉力，每次错动钢尺位置，以不同起点读三次，互差不得超过3mm的方法丈量，三次平均值做为最终边数据。
3、高程测量
高程测量一般在水平大巷采用水准仪测量。
测量仪器：
S3水准仪。
主要上下山及工作面一般采用三角高程测量，用正倒镜测回法，与平面控制测量同时进行。
评价：
经过多年来的生产实践证明，各级平面、高程控制导线布设合理，能满足生产要求，只是全矿井导线未做整体平差，有待计算。
单独闭合导线精度很高，在10000分之一之上。
4、日常测量工作
日常测量工作，主要是标定开拓、准备回采巷道的中腰线，开口标定采用罗盘仪、经纬仪标定，掘进4－8m后用经纬仪精确标定，中线延伸采用经纬仪或激光指向仪，巷道掘进80m左右后延长一次采区导线，腰线用半圆仪、水准仪、经纬仪标定。
二、图件绘制
矿井投产后，从工程处接收的是用原图纸经裱糊成标准图幅的1/2000采掘工程平面图和1/500施工图。
1986年开展质量标准化工作，先后绘制了1：
5000和1/2000各煤层采掘工程平面图及井上下对照图12份；1/500工业广场平面图1份；1/5000井田地形图1份；图纸均使用0.1mm毛面聚酯薄膜，内容精度按《规程》及《煤矿测量图例》绘制。
1990年又采用了铅字盖字，各种图种齐全，内容均满足生产需要。
三、井巷及地面建筑物保护煤柱的留设
由于各种条件的限制，未建立岩移观测站，故无本矿区岩层移动参数，各类保护煤柱的留设是依据轩岗地字（1989）第29号文规定的参数δ＝γ＝80°，α＝45°，β＝85°，α（α为煤层倾角）留设。
西采区上煤组2122工作面回采完后，由于受采动影响及其上部地质构造复杂，造成附近前坡村村民房屋塌陷92间，面积14164平方米。
1993年矿上赔偿前坡村房屋塌陷费达106万元。
房屋塌陷后，矿上邀请矿务局及原平市有关单位领导和技术人员实地进行了勘查，经分析一致认为矿上布置的2号煤工作面设计规范，给前坡村留设了保安煤柱，并没有越界开采。
出现上述情况，一方面与井下采煤有关，另一方面系因前坡村下部地质构造复杂所致。
故矿务局在轩局基字（1998）第156号文中要求，在今后的工作面设计中，应加大村庄、建筑物等设施的保安煤柱。
因此根据本区的实际地质构造和岩性的特征，参考西安煤矿设计院规定的关于煤柱留设的各种参数，采用类比法，确定本矿各类煤柱留设参数为：
θ＝45°δ＝γ＝75°в＝
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