大路坡水文地质类型划分报告正搞.docx
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大路坡水文地质类型划分报告正搞
山西煤炭运销集团大路坡煤业有限责任公司
矿井水文地质类型划分报告
山西省第十地质工程勘察院
二○一二年二月
山西煤炭运销集团大路坡煤业有限责任公司
矿井水文地质类型划分报告
编制张俊
马俊红
审核田万宝
总工苏廷云
院长熊忠
山西省第十地质工程勘察院
二○一二年二月
文字目录
附图目录
顺序号图号图名比例尺
11区域水文地质图-------------------1；100000
22矿井综合水文地质图----------------1:
5000
3 3 矿井综合水文地质柱状图--------------1:
500
44 1-1′水文地质剖面图----------------1:
2000
55-111-2号煤层矿井充水性图---------1:
5000
65-214号煤层矿井充水性图-------------1:
5000
附件：
1、山西省第十地质工程勘察院资质证书复印件
2、山西煤炭运销集团大路坡煤业有限责任公司采矿许可证复印件
3、委托书
4、矿方承诺书
5、编制单位承诺书
6、山西煤炭运销集团大路坡煤业有限责任公司兼并重组整合矿井地质报告批复文件
7、积水调查报告
第一章矿井及井田概况
第一节矿井及井田基本情况
根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室《关于大同市市直和左云县、大同县煤矿企业兼并重组整合方案的批复》（晋煤重组办【2009】9号），由山西煤炭运销集团为主体，由原左云县水窑乡大路坡村一号井煤矿、左云县水窑乡大路坡村三号井煤矿、左云县水窑乡兴隆沟村羊尾巴煤矿兼并重组而成。
重组后企业核准名称为山西煤炭运销集团大路坡煤业有限责任公司，矿区面积4.4245km2，审批开采2#、7#、8#、11#、12#、14#煤层。
设计生产能力为45万t/a，矿井服务年限为7.9年。
利用原左云县水窑乡大路坡村三号井煤矿的副斜井作为兼并重组后的山西煤炭运销集团大路坡煤业有限责任公司的主斜井（机轨合一），利用原左云县水窑乡大路坡村三号井煤矿的主斜井作为兼并重组后的山西煤炭运销集团大路坡煤业有限责任公司的回风斜井，利用原左云县水窑乡大路坡村一号井煤矿主斜井（井筒完好，断面积较大）作为兼并重组后的山西煤炭运销集团大路坡煤业有限责任公司的后期回风斜井。
同时关闭原大路坡村一号井煤矿副斜井和原左云县水窑乡兴隆沟村羊尾巴煤矿的主、副斜井。
井田方式为斜井开拓，由于7、8号煤层已采空，11－2号煤层所剩储量无法布置正规的机采长壁工作面，仅对11－3、12、14号三层进行开拓布置。
根据11－3、12、14号煤层层间距，将三层煤划为一个水平开采，主水平设在14号层，水平标高为1495m。
11－3、12号煤层作为辅助水平开采。
第二节位置及交通
一、位置与范围
山西煤炭运销集团大路坡煤业有限责任公司位于大同市左云县水窑乡境内，行政管辖归大同市左云县水窑乡管辖。
矿区地理坐标为：
东经112°49′22″～112°52′27″
北纬39°52′34″～39°54′53″
井田东北距大同市约38km，西北距左云县城18km，东距乔村火车站1.5km。
井田中心坐标西安80坐标系X=4422500，Y=19657500。
山西煤炭运销集团大路坡煤业有限责任公司于2009年10月7号由山西省国土资源厅颁发采矿许可证，证号C140000************6767。
整合后井田形状大致为一不规则多边形，东西平均长约3.0km，南北平均长约3.3km，矿井面积4.4245km2。
批准开采2、7、8、11、12、14号煤层，批采标高1644.97-1299.97m。
生产规模45万t/a。
采矿许可证划定矿区范围由15个（北京54坐标系国家6°带）拐点座标连线圈定（座标点见表1--2）。
二、交通条件
铁路：
矿区东距大同—乔村运煤专线13km，大同—乔村线全长45km，大同枢纽站交会于北同蒲线及大秦线，南达太原，东达秦皇岛，并可经大同北抵集宁、呼市、大连，东达北京等地。
公路：
矿区距左云县城21km，北距109国道大同—左云段17km，也可直达京—大、大运高速公路。
交通比较方便（见交通位置图）。
矿界拐点坐标一览表表1-2
北京54坐标系国家6°带座标
1980西安坐标系国家6°带座标
拐点
编号
X（m）
Y（m）
拐点
编号
X（m）
Y（m）
1
4423348
19657733
1
4423301.51
19657661.64
2
4423335
19656933
2
4423288.51
19656861.63
3
4423060
19656938
3
4423013.51
19656866.63
4
4423042
19655838
4
4422995.51
19655766.63
5
4421242
19655867
5
4421195.50
19655795.63
6
4421257
19656768
6
4421210.50
19656696.64
7
4421756
19656760
7
4421709.50
19656688.64
8
4421774
19657760
8
4421727.50
19657688.64
9
4422898
19657741
9
4422851.51
19657669.64
10
4422693
19658895
10
4422646.51
19658823.64
11
4423243
19658885
11
4423196.51
19658813.64
12
4423437
19658532
12
4423390.51
19658460.64
13
4424093
19658871
13
4424046.52
19658799.64
14
4424318
19658867
14
4424271.52
19658795.64
15
4424298
19657717
15
4424251.52
19657645.64
以上为7#、8#煤层拐点座标
1
4423348
19657733
1
4423301.51
19657661.64
2
4423335
19656933
2
4423288.51
19656861.63
3
4423060
19656938
3
4423013.51
19656866.63
4
4423042
19655838
4
4422995.51
19655766.63
5
4421741
19655852
5
4421694.50
19655780.63
6
4421774
19657760
6
4421727.50
19657688.64
以上为11#、14#煤层第一块矿界拐点座标
1
4424298
19657717
1
4424251.52
19657645.64
2
4424318
19658867
2
4424271.52
19658795.64
3
4423983
19658872
3
4423936.52
19658800.64
4
4424078
19657721
4
4424031.51
19657649.64
以上为11#、14#煤层第二块矿界拐点座标
说明：
12号煤层矿界拐点座标应等同11#、14#煤层
三、井田四邻关系
井田北部为山西省煤炭运销集团西沟龙属沟煤业有限公司，井田西北部为山西省煤炭运销集团兴隆沟煤业有限公司，井田西南部为山西省煤炭运销集团潘家窑煤业有限公司，井田南部为山西省煤炭运销集团全羊头煤业有限公司，以上相邻的四座矿井均为2009年兼并重组整合矿井。
井田东部为山西省大同市王村井田。
井田四邻关系情况见下图：
第三节地形及地貌
本井田位于左云县东南部尖口山下，为中低山丘陵地区，区内地形复杂，总体呈北高南低的态势，且地表植被稀少，地形侵蚀冲刷强烈，“V”字型沟谷发育，沟内常年干涸无水，部分沟谷中有侏罗系大同组地层出露，区内最高点位于井田西南部尖口山山顶，标高为1835.3m，最低点位于井田东北范家寺沟谷，标高为1560.2m。
相对高差最大为275.1m。
主斜井井口标高1635.806m，回风斜井井口标高1660.470m，后期回风斜井井口标高1572.556m。
第四节气象、水文
一、气象
井田属温带半干旱季风型大陆性气侯。
四季分明，冬季漫长而寒冷干燥，夏季短暂而温热多雨，春、秋两季凉爽多风。
据左云县气象资料，多年平均气温5.2℃，极端最低气温-32℃（1961年1月12日），极端最高气温38℃（1992年7月16日）。
降水量主要集中在7—9月间，占全年降水量的60%-70%。
多年平均降水量424.1mm。
年最大降水量621.2mm（1976年），年最小降水量259.3mm（1986年）。
日最大降雨量有3年突破60mm。
分别为67.9mm（1973年8月20日）、62.8mm（1983年8月21日）、63.2mm（1989年9月23日）。
最长连续降雨时间达11天，降雨量122.3mm，出现在1982年7月23日-8月2日。
小时最大降雨量32.6mm（1976年9月20日），10分钟最大降雨量23.6mm（1976年9月20日）。
多年平均蒸发量1791.1mm，其中5-7月蒸发量最大，约占全年蒸发量的50%-60%。
风向以西、西北风为主，多年平均风速3.3m/s，最大风速达20m/s（1979年4月30日）。
无霜期平均119天，封冻期年平均168.6天，一般在11月至翌年4月。
最大冻结深度161mm。
二、水文
本井田属海河流域，永定河水系，桑干支流。
井田内无大的地表水体，主要沟谷为季节性河流，只有在雨季短暂泄洪，并向北与十里河相接。
井田北部为十里河流域，常年汇集上游工业废水流入大同盆地，经御河汇入桑干河。
十里河位于大同市西南，为大同煤田北部之最大河流，该河发源于左云县曹家堡一带，属桑干河二级支流，经旧高山、云冈出小站流入大同平原，汇入桑干河，全长74km，流域面积1185km2（据观音堂水文站资料）。
上游河宽约50m，中游宽约200m，下游宽达500—600m，河床坡度1—2‰，一般流量0.5—2.0m3/s（为煤矿井下排水），50年来最大流量为745m3/s（1959年7月30日）。
近些年来，河道有干枯现象。
其百年一遇洪峰量为1410m3/s，五十年一遇洪峰量为1154m3/s。
井田位于十里河水系的南侧，区内支沟常年为干沟，暴雨形成急流，排泄地表水由南向北流入十里河，十里河由西向东经本区的北侧流经马军营村转为南东，流入桑干河。
具体见矿井周边水系图。
第五节地震
根据GB50011-2001，本区地震基本烈度为7度，对应的地震动峰值加速度为0.15g。
现将本区域及邻近地区历年来的地震情况简述如下：
据《山西通志.地震志》（1991年4月第一版）记载，1949年以前，从1512年至1898年，在本地区及周围地区发生的5级以上地震共有12次。
1949年以后，到1989年发生大阳地震为止，除1952年10月8日22时24分在崞县（北纬39.0°，东经112.7°）发生过5.5级地震（震中烈度八度）之外，本地区及周围地区地震以众多的小震形式出现，绝大多
数为无感地震，没有造成什么破坏。
1989年10月18日22时57分起，在大同县与阳高县之间发生了大同、阳高震群型地震。
据大同日报1989年10月30日登载市地震局发布的消息称：
“截止10月26日16时，共发生大小地震2739次，其中6.1级地震1次，5-5.9级6次，4-4.9级地震15次”。
地震震中在大同县册田乡和阳高县友宰乡之间（北纬39.9°，东经113.8°），震源深度为地下13-15Km，震中烈度为八度。
“此次地震使4县20个乡69个村庄蒙受重大灾难；20人死亡，74人受重伤，2590头牲畜毙命，44086间房屋倒塌，59720间房屋变成危房，21300户、83100人无家可归”（山西日报1989年11月7日报道）。
此后，1991年3月26日2时02分43.7秒，大阳地震区又发生5.8级地震，震中在北纬39.55°，东经113.56°，到当日17时02分已发生余震508次，其中3级以上7次，最大一次余震为4.9级（大同日报1991年3月27日）。
第六节矿井排水设施能力现状
目前矿井排水系统：
11-3号煤层回采工作面顺槽、掘进工作面→11-3号层一盘区轨道大巷→11-3号层轨道大巷→主斜井→井底水仓→主斜井排水管路→地面井下水处理站。
在主井井底14号层设有水泵房及主、副水仓，主、副仓总长度120m，有效容量554m3。
根据《煤矿安全规程》水仓的空仓容量必须经常保持在总容量的50％以上，当主水仓清理时副水仓能够正常使用。
根据矿井正常涌水量116m3/d和最大涌水量162m3/d计算，能够满足矿井8小时的正常涌水量，符合规程要求。
排水管路沿主斜井井筒敷设由井下水泵房至地面工业场地井下水处理站。
主井斜长447.7m，MD25-30×9型水泵，配置三台,可以满足要求。
该泵流量Q＝25m3/h，扬程H＝270m，电动机功率为37kW。
排水管路沿主井敷设两路，选用外径76mm，内径69mm，壁厚3.5mm的无缝钢管。
经验算，用三台型号为MD25-30×9的水泵，可满足矿井排水能力需要。
第二章以往地质和水文地质工作评述
第一节以往地质勘查工作
山西煤炭运销集团大路坡煤业有限责任公司，由原山西左云县水窑乡大路坡一号井煤矿、原山西左云县水窑乡大路坡三号井煤矿、原左云县水窑乡羊尾巴煤矿重组而成，位于大同煤田中东部王村西侧—即王村井田扩区范围内。
王村井田西侧（扩区）以往工作甚少，仅有煤田地质勘探115队施工的普70号钻孔一个，但是王村煤矿是一个开采多年来的生产矿井，勘探程度高。
王村井田的勘探工作始于1957年，1957-1964年为资源勘探阶段。
其中1957-1962年为普、详查勘探阶级，1963-1964年为精查勘探阶段。
精查的目的是探明大同组煤层的赋存及构造发育情况。
为大青窑煤矿（王村煤矿的前身）的扩建提供所需的地质资料，勘探面积约25km2，共施工钻孔109个，于1964年10月提交《大同煤田口泉矿区大青窑勘探区精查地质报告》，山西省储委于1965年1月12日以113号决议批准。
王村井田属该报告的南半部分。
该井田位于同煤集团王村煤矿井田以西，东周窑精查勘探区以南，侏罗系地层边缘地带。
东周窑精查勘探报告，1982年12月由山西煤田地质勘探二二八队编制提交，勘探区面积62.51km2，施工钻孔65个，工程量39079m，1983年经国家储量资源委员会评审通过。
王村矿为同煤集团大矿，属地质研究和勘探程度很高的大型生产矿井，可为周边小煤矿提供详实的参考资料，具体情况详见地质勘探程度示意图。
以往的地质勘探程度示意图
东周窑精查勘探区
王村矿井田
1958年115队在小京庄、大路坡一带测了1:
1万地形图，质量低劣，降级为1:
2.5万的精度，面积为400km2。
1968年至1975年大同矿务局在包括本区进行了1:
5千航空摄影测量，面积为800km2，1977年成图，质量符合标准。
1971至1973原228队（现与115队合并）测量分队在包括本区南部地区进行了1:
5千小平板经纬仪地形测量，面积200km2，其质量基本达到国家规范要求。
大同煤田地质工作最早有我国地质学家王竹泉先生于1917年进行过地质调查，并著有《山西大同、左云、怀仁、右玉地质报告》。
日本人门仓能（1918年）和森田日次子次（1938年）分别进行了地质调查与地质钻探工作，著有《山西大同煤田调查报告》及420km2的1:
5万地形地质图和525km2的1:
20万地形地质图
华北煤田地质局采样队于1954年；115队采样队于1951年到1956年在包括本区范围内进行了采样工作。
1957年115队调查组在大同煤田中部进行了1：
5万地质调查，提交了1：
5万地质图一幅，报告书一份，面积560km2。
1958年115队在大同煤田中部普查勘探的同时，进行了1：
1万地质填图，面积306km2，1962年复审时，降为1:
2.5万的精度。
1999年山西煤田勘探115队在距该井田西南8.5km的潘家窑井田施工钻孔四个，分别为1号、2号、3号、4号。
第二节矿井地质工作
1991年9月大同矿务局地测处为王村煤矿提交了《王村煤矿矿井地质报告》。
2004年10月，由山西煤田勘探115队编制了《山西省左云县水窑乡大路坡一号井（新二号井）煤矿2004年矿产资源/储量检测年度报告》，2006年3月30日由山西省地质矿产科技评审中心以晋评审同核字[2005]80号评审通过。
2006年该矿委托山西省煤炭地质物探测绘院编制了《山西省大同煤田左云县水窑乡大路坡一号井煤矿2005年矿产资源/储量检查年度报告》、《山西省大同煤田左云县水窑乡大路坡三号井煤矿2005年矿产资源/储量检查年度报告》、《山西省大同煤田左云县水窑乡兴隆村羊尾巴煤矿2005年矿产资源/储量检查年度报告》。
以上报告均审批通过，资料真实可靠。
2010年7月，大同市煤田地质勘探队，在1991年《王村煤矿矿井地质报告》的基础上提交了《山西煤炭运销集团大路坡煤业有限责任公司兼并重组整合矿井地质报告》。
该报告编制期间，对矿区范围内及周边地表进行了实地勘查，进行了1：
5000地质填图工作，对矿井地表主要井口及井下采掘工程现状具备测量条件的区域进行了实地测量；对煤层厚度及结构有针对性的进行了实测并采样测试进行煤质特征分析；对煤尘爆炸性及煤的自燃倾向性进行了采样测试；主采煤层筛分浮沉简选试验参照临矿王村煤矿成果，批采的11、12、14号煤层顶底板岩石参照临矿小路坡成果；对地层产状分区域进行了测量；对巷道揭露的断层进行了要素分析、实测，重新归类，作出正确的评价。
完成的主要工作量：
地质填图面积约12km2，采掘工程测量2300m，煤（岩）采样数量16个，测试项目45个，地层产状测量点7个，断层测量4处，煤层厚度及结构测量20处。
获得了井田内煤层顶底板岩石力学性质特征，煤的工业分析指标及工艺性能等，确定了煤层赋存情况及煤层保有资源量，分析了矿井充水因素，对井下涌水量进行了预算，并对采空区积水进行了调查。
该次勘查工作，工程测量采用南方-9600GPS接收机与国家二级控制点连网控制矿井井口近井点，采用南方-662R全站仪（防爆型）进行井下巷道测量，测量工作程序严格执行《工程测量规范》（GB50026-93）、《全球定位系统煤矿测量技术规程》（GJJ73-97）要求，测量方法正确；采用手持GPS地面定位仪进行了1：
5000地质填图工作，与所采用的地形地质图进行核对基本相符。
矿井地质报告利用各类资料基本可靠，本次矿井水文地质类型划分报告利用了该报告部分成果资料。
第三章地质概况
第一节地层
一、地层
本井田所处位置为大同煤田中西部，同煤集团王村煤矿井田以西，东周窑精查勘探区以南，大同煤田左云南详查区（C-P）之中，侏罗系含煤地层边缘地带。
下面将地层由老到新综述如下：
井田内分布地层由老到新有：
奥陶系中统马家沟组；石炭系中统本溪组、上统太原组；二迭系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组；侏罗系下统永定庄组和中统大同组、云冈组、左云组及第四系。
现自下而上叙述如下：
1、奥陶系中统马家沟组（O2m）
本组岩性主要为厚层状石灰岩，其顶部夹薄层泥岩。
坚硬性脆，溶洞不发育，厚度不祥。
2、石炭系（C）
（1）中统本溪组（C2b）
上部为灰、深灰色粉砂岩与灰白色细砂岩互层，夹一层灰色石灰岩及薄煤线；下部为浅灰色、紫红色铝土泥岩及铁质泥岩。
含动物化石。
厚度6.50—28.00m，平均厚度13.00m。
与下伏地层呈平行不整合接触。
（2）上统太原组（C3t）
本组岩性由深灰色粉砂岩、泥岩、灰色粗砂岩及煤层组成，含两个煤组，2、3、4、5号煤层组成上煤组，煤层总厚约20m，8、9号煤层组成下煤组，煤层总厚约6m，与下伏地层呈整合接触。
含植物化石。
本组厚度53.50m-110.00m，平均83.50m。
3、二迭系（P）
（1）山西组（P1s）
本组岩性由灰、深灰色粉砂岩与灰白色细—粗砂岩夹煤层组成，底部为灰白色石英质粗砂岩（K3），下部含可采煤层山4号煤层，厚2m左右，含植物化石，与下伏地层呈整合接触。
全组厚度45.00m—71.50m，平均61.50m。
（2）下石盒子组（P1x）
本组上部岩性为紫红色、黄绿色砂质泥岩、粉砂岩，夹灰白色中粗砂岩、中下部为灰绿色、灰色砂质泥岩，夹灰色砂岩。
含植物化石，与下伏地层整合接触。
地层厚度45.80—74.00m，平均60.30m。
（3）上石盒子组（P2s）
岩性由紫红色灰绿色粗砂岩夹灰白、黄绿色中、粗粒砂岩组成。
与下伏地层呈整合接触。
厚度173.00m—216.00m，平均194.00m。
4、侏罗系（J）
（1）永定庄组（J1y）
本组岩性上部为紫红色、灰绿色砂质泥岩、粉砂岩夹黄褐、灰白色中粗砂岩；中下部以含砾中粗砂岩为主、夹薄层紫红色粉砂岩、砂质泥岩,底部为灰红色含砾粗砂岩（K1z），含植物化石，本组厚约90m,与下伏地层（上石盒子组P2s）呈不整合接触。
在本井田南部边缘出露，厚度10m左右。
（2）大同组（J2d）
在王村井田南部广泛出露，以灰白色细、粗砂岩和深灰色粉砂岩、砂质泥岩，含煤16层，其中可采12层，底部为含砾砂岩（K11），厚度0.70m—12.04m，平均4.15m。
含植物化石，与下伏地层呈平行不整合接触。
厚度160.00m—175.70m，平均厚169.27m。
（3）云岗组（J2y）
井田沟谷零星出露。
由紫色—红色砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，以白灰色中厚层状砂岩为主，底部以标志层（K21）砂砾岩与下伏地层呈平行不整合接触。
井田内最大残积厚度100米左右。
5、白垩系下统左云组
主要出露于井田东南部，主要岩性为砂砾层，紫红色砾岩及浅红色泥岩，厚17.00—31.00m,平均30m，与下伏地层为不整合接触。
6、第四系（Q）
为黄土、亚砂土及河谷两侧的洪积冲积物，厚0—30.00m，一般为12.00m。
与下伏地层呈角度不整合接触。
二、煤层
本井田含煤地层为侏罗系大同组（J2d）、二叠系山西组（P1S）、石炭系太原组（C3t）由于山西组（P1S）、太原组（C3t）不属于本报告研究的对象，故不作叙述。
现仅将侏罗系中统大同组（J2d）含煤地层叙述如下：
井田内侏罗系中统大同组（J2d）地层由河床相的中-粗砂河漫滩相、湖泊相的细砂岩-砂质泥岩及沼泽相、泥炭沼泽相的泥岩及煤层组成，含煤16层,分别为:
2、3、4、5、6、7、8、8-1、9、11-1、11-2、11-3、12-1、12-2、14-1、14-2号煤层。
二、可采煤层
本井田主要可采煤层特征如下：
2号煤层：
位于大同组顶部，厚度0.80—1.30m,平均厚1.00m,属于全井田稳定可采煤层。
顶板为灰白色细粒砂岩，厚度0.00—3.50m,平均厚2.00m。
底板为浅灰色细粒砂岩，厚度5.10—8.60m,平均厚7.30m。
（已采空）
3号煤层：
位于大同组上部，上距2号煤层7.30m,厚度1.20—1.70m,平均厚1.
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