红山煤业补充勘探水文地质报告书 精品.docx

1、红山煤业补充勘探水文地质报告书 精品山西长治红山煤业有限公司水文地质补充勘探报告附 图图号 图名 比例尺01 山西长治红山煤业有限公司矿井综合水文地质图 1：500002 山西长治红山煤业有限公司矿井综合水文地质柱状图 1：50003 山西长治红山煤业有限公司A-A矿井水文地质剖面图 1：200004 山西长治红山煤业有限公司3号煤层矿井充水性图 1：500005 山西长治红山煤业有限公司9号煤层矿井充水性图 1：500006 山西长治红山煤业有限公司15号煤层矿井充水性图 1：500007 山西长治红山煤业有限公司3号煤层采空区积水探测成果图 1：500008 山西长治红山煤业有限公司3号煤

2、层采空区积水探测实际材料图 1：5000附 件附件1、山西长治红山煤业有限公司采空区积水、积气及火区情况报告附件2、采矿许可证复印件附件3、承诺书第一章 矿井概况一、目的和任务山西长治红山煤业有限公司始建于1978年，1981年投产，原为长治县二轻局办煤矿，后改制为有限责任公司，为单独保留矿井。矿井面积7.2901km2，地理坐标为东经：11302071130359，北纬：355617355818。2011年11月取得省国土资源厅换发的采矿许可证，证号为C140000*5871，准采3号-15号煤层，开采深度为1229.97759.97m，生产规模120万吨/年，有效期2011年11月29日至

3、2012年11月29日。为贯彻落实长治市煤炭工业局关于进一步做好煤矿防治水工作的通知（长煤局行发 2009 286号）精神，参照煤矿防治水规定要求，2012年8月山西长治红山煤业有限公司，委托山西山地物探技术有限公司对山西长治红山煤业进行水文地质补充勘探，其目的是：查明兼并重组后的山西长治红山煤业有限公司矿界内及相邻煤矿的水文地质条件，尤其是采空区积水及底板突水情况，为矿井防治水设计与实施提供科学依据确保矿井生产安全。具体任务及要求为：1、采用地球物理勘探、实地调查等手段，探查矿井及关闭矿井老空（窑）积水情况。2、查明矿区内未来23年主要开采区顶、底板含水层富水情况。阐明矿井地下水补、径、排关

4、系，评价矿井水文地质条件及充水因素。3、确定矿井水文地质类型4、预算矿井涌水量5、评价矿井排水系统可靠程度6、明确矿井主要水害，并针对性提出防治水措施和建议7、编制山西长治红山煤业有限公司水文地质补充勘探报告。二、煤矿的位置及交通山西长治红山煤业有限公司矿区位于长治县城南15km处，分布于长治县八义镇青龙山村至南宋乡北宋村一带，行政区划分跨长治县南宋乡、八义镇。采矿许可证编号C140000*5871，面积7.2901km2，开采3号15号煤层，由以下10个拐点坐标（1980西安坐标系）圈定。矿井范围拐点坐标（1980西安坐标系）：点号3-15号6带3带XYXY13983851.26196841

5、31.753982349.4238413515.7423983851.2619685431.763982309.4538414814.7133984351.2719685431.763982809.0538414830.0843984351.2719686381.763982779.8538415779.3153980651.2419686381.773979082.8238415665.6063980651.2419685031.763979124.3038414316.6873980951.2419685031.763979424.0638414325.9083980951.2419684

6、231.763979448.6438413526.5493982051.2519684231.753980547.7738413560.33103982151.2519684131.753980650.7638413463.48开采标高：由1229.97米至759.97米。红山煤矿位于长治县南约15km，距长治市约30km，西距长（治）-晋（城)高速公路、长（治）-晋（城）二级公路约4km，东距长（治）-陵（川）公路、荫（城）-林（州）公路约5km，西距太焦铁路线东田良车站约20km，矿区周围县乡级公路密布，交通便利。详见交通位置图1-1。三、自然地理（一）地形地貌矿区位于太行山块隆的西缘，晋

7、获褶断带中南段东侧，属中山区，矿区内地势中部及北东部较高，东南部较低，最高点为矿区中北部的放马坪山脊，海拔标高1278.2m，最低点位于矿区东南部冲沟中，海拔标高1035.9m，最大相对高差242.3m。矿区内地形复杂，沟谷发育，矿区内及周边无大的地表水体和地表迳流，大气降水沿沟谷自然排泄。（见照片1）。照片1 红山煤业工业广场西北处地形地貌（二）水文气象矿区位于长治县的南部，矿区及周边区域属海河流域漳河水系浊漳河支流，主要河流为陶清河，是浊漳河南源主要支流之一。该河在长治县西池乡河头村入境，流经西池、王坊、东和、北呈、高河等地，在高河西部下郝村汇入浊漳河南源，流入长治市郊区，此外，八义、南宋

8、、师庄等地的山间溪流也汇入陶清河，长治县境内河流总长度105km，大部为季节性河流，流量随季节变化显著，夏秋季流量较大，冬、春季流量较小，基本干涸。矿区内地表无常年性河流及地表水体，沟谷多为“V”字型黄土冲沟，大气降水沿沟谷自然排泄，主要沟谷中几十年来的最高洪水位一般高出河床1.01.5m。本区属暖温带大陆性季风气候，四季分明，春季干燥多风、夏季炎热多雨、秋季天高气爽、冬季寒冷少雪。据长治县气象站2000-2010年资料，历年降水量433.2814.3mm，平均532.3mm，年降水量集中在七、八、九三个月，十月到翌年六月雨少而多晴天，最大日降水量发生在1972年7月7日，为101.5mm，最

9、长连续降水数有8天。十月到翌年六月雨少而多晴天。历年蒸发量1515.01914.7mm，平均为1768.1mm，蒸发量大于降水量三倍多；历年最低气温29.1，最高气温38.1，年平均气温9.5，每年七月份为高温月，十一月到翌年三月气温较低；春、秋季多风，多为西北风，最大风速是18m/s；冻土深度为0.82m。（三）地震据历史记载晋东南范围17191969年以来，曾发生过40余次小于4级有感地震，震中分布区包括了长治县，另据长治市地震局资料，在1981年3月9日长治县曾发生过一次地震，震级3.2级。根据建筑抗震设计规范（GB500112010），该地区地震动峰值加速度为0.10g，地震设防烈度为

10、度区的第组。矿区内未发现有滑坡、泥石流现象，但3号煤层开采后，矿区地表部分地带出现有地裂缝和局部沉（塌）沉、变形区，对局部地面的建筑物、耕地、道路或其它设施造成不同程度的影响。四、以往地质工作情况以往地质勘查工作多与相邻煤矿一并进行，主要工作如下：1、19571958年省煤管114队在长治市南北430km2的范围内进行了煤普查勘探工作，对煤系地层作了详细测量及划分，利用生产煤窑、轻型山地工程及少量的钻孔，采取了煤层煤样及煤岩煤样，并对煤层层位做了进一步的控制，于1959年12月提交长治南北煤田地质普查勘探报告，省煤管局1962年1月第2号文复审决议书批准。本矿区处于其普查范围内西南部的D级储量

11、区；2、1972年，山西省地矿局区调队进行了1:200000区域地质调查，提交1/20万地质图（陵川幅）及说明书；3、1984年10月，山西省地矿局212地质队提交了山西省长治县王庄煤矿详查地质报告，山西省地矿局1985年2月（85）“晋地字稿第17号”审查意见书批准储量：煤炭表内储量（千吨）A+B 580648；A+B+C 344792；D 52428。本矿区位于详查区的北外缘；4、1995年由山西省煤炭地质公司地测队编制的山西省长治县红山联营煤矿矿井地质报告（说明书）；5、2004年8月，山西省地质矿产勘查开发局二一二地质队完成长治县红山煤炭有限公司2003年度资源储量检测报告，2004年

12、度底经长治市国土资源局验收通过，经检测，求得矿区内3号煤占有资源储量3255.3万吨，现保有资源储量2009.4万吨。15号煤层占有资源储量2076.6万吨，保有资源储量2076.6万吨；6、2004年8月，山西省地质矿产勘查开发局二一二地质队完成了长治县红山煤炭有限公司红山二矿2003年度资源储量检测报告，2004年底经长治市国土资源局验收通过，求得矿区内3号煤层占有资源储量1299.6万吨，保有资源储量802.8万吨。15号煤层占有资源储量1259.5万吨，保有资源储量1259.5万吨；7、2005年3月，山西华能设计工程有限公司编制了山西长治红山煤业有限公司采煤方法改革设计；8、2007

13、年5月，山西省第四地质工程勘察院曾在矿区内施工水文孔一个，并编制长治县红山煤炭有限公司水源井竣工报告，孔深650.16m，奥陶系地下水位埋深为436.78m，水位标高为651.22m；9、2008年11月，山西煤炭地质114勘察院编制了山西长治红山煤业有限公司水害调查报告；10、2010年2月，山西省地质勘查局二一二地质队编制了山西长治红山煤业有限公司矿井水文地质补充勘探报告；11、2011年8月，山西省地质勘查局二一二地质队编制了山西长治红山煤业有限公司生产矿井地质报告。五、本矿小窑开采历史及矿井生产现状红山煤矿始建于1978年6月，1981年1月投产，起初生产能力较低，生产能力仅30万吨/

14、a，采用高落式炮采采煤方法，串车提升；2003年矿山进行了生产技术改造，采煤方法采用综采放顶煤采煤工艺，皮带运输，生产能力跃居90万吨/a，随着矿山生产规模的不断扩大，生产技术的进步，至2010年其生产能力达到120万吨/a。山西省国土资源厅于2011年11月9日为其换发了采矿许可证，证号C140000*5871，准采3-15号煤层，开采深度1229.97759.97m，生产规模120万吨/a，矿区面积7.2901km2，有效期2011年11月29日-2012年11月29日。矿区现批采3-15号煤层，采用斜井、立井综合开拓方式，目前共布置有主斜井、副立井，综采工作面采用长壁综采放顶煤采煤方法，

15、按全部垮落法管理顶板，井下皮带运输，液压支架支护，中央分列式抽出式通风，机械式排水，为低瓦斯矿井。现其矿区内3号煤层已大部采空。六、周边矿井情况山西长治红山煤业有限公司北部为山西长治县雄山常蒋煤业有限公司煤矿、东北部为长治县西山煤业有限责任公司煤矿、东部为山西长治羊头岭红旗煤业有限公司煤矿、山西长治三元晋永泰煤业有限公司煤矿、南部为山西长治羊头岭东掌煤业有限公司煤矿、西部为山西长治县雄山沟里煤业有限公司煤矿（见四邻位置关系图1-2）。各矿基本情况简述如下：1、山西长治县雄山常蒋煤业有限公司煤矿山西长治县雄山常蒋煤业有限公司煤矿位于红山煤矿的北部，批准开采3-15号煤层，矿区面积为3.0201k

16、m2，生产规模60万t/a，2009年11月24日由山西省国土资源厅换发采矿许可证，证号为C140000*873，开采标高为1099.97至739.97m，矿区内3号煤层即将采完。该矿现采用一对斜井开采3号煤层，其中主斜井主要担负提升任务，兼作进风，采用矿车串车提升，提升绞车型号为JTP1.6型，电机功率115kw；副斜井为回风井，采用抽出式通风，通风方式为中央并列式，主扇风机型号为FBCZ40-4-N011型，一台工作，一台备用；井下运输采用JD-1型调度绞车牵引矿车运输；井筒采用料石砌碹，巷道采用梯形木棚架支护；配备有三台MD12-256型潜水泵备用。根据山西省长治煤炭工业局长煤局安发【2

17、008】534号文件，关于2008年度年产30万吨以下矿井瓦斯等级和二氧化碳鉴定结果的批复文件，常蒋煤矿2008年度矿井瓦斯等级鉴定结果为：瓦斯相对涌出量3.32m3/t，绝对涌出量为0.60m3/min；二氧化碳相对涌出量1.77m3/t，绝对涌出量为0.32m3/min，确定该矿属低瓦斯矿井。据常蒋煤矿2008年11月施工的钻孔ZK3和2009年1月22日在矿区北侧3km处沟里煤业有限公司采取15号煤层样试验结果：火焰长度分别为15mm和10mm，加岩粉量分别为30%和15%，煤尘具有爆炸性，煤吸氧量为0.92cm3/g和1.09cm3/g，自燃倾向等级分别为级级，自燃倾向性为自燃容易自燃

18、。常蒋煤矿开采的3号煤层，开采初期井下有少量涌水，现井下涌水量较小，该矿井下无火区分布，无越层越界开采。2长治县西山煤业有限责任公司煤矿长治县西山煤业有限责任公司煤矿位于红山煤矿的北部，准采3-15号煤层，生产规模90万t/a，矿区面积3.3928km2，开采深度由999.97m至699.97m，2009年11月29日由山西省国土资源厅为其换发了采矿许可证，证号C140000*4420，有效期2009年11月22日至2011年11月22日。 西山煤矿采用斜井开拓，主斜井主要担负提煤、下料、行人等任务，副斜井为风井，采用902kw轴流式主扇风机，中央并列抽出式通风方式，大巷运输采用22kw无极绳

19、绞车运输，单滚筒提升。西山煤矿西南部的2005年2010年3号煤层采空区存在部分积水，积水量171964m3，水位标高885m，高于红山3号煤层底板标高。该矿为低瓦斯矿井，未发生过煤尘爆炸及煤的自燃事故。3山西长治羊头岭红旗煤业有限公司煤矿该矿位于红山煤矿的北东部，批准开采3-15号煤层，现开采15号煤层，生产规模90万t/a，矿区面积3.0868km2，2009年11月29日山西省国土资源厅为其换发采矿许可证，证号： C140000*6049，有效期为2009年11月29日至2011年11月29日。红旗煤矿采用斜井竖井混合开拓，长壁式采煤方法。现有主、副井筒2个，其中主斜井，方位274，坡度

20、18，斜长308.08m，坑口采用石料砌碹，主要担负着提煤、下料、进风和行人等任务；副竖井，深60m，断面为圆形，井径3.5m，采用抽出式通风；大巷运输方法为无极绳绞车双钩串车运输，主井采用双滚筒绞车提升。红旗煤矿3号煤层瓦斯相对涌出量为9.00m3/t，绝对涌出量为2.24 m3/min；二氧化碳相对涌出量为2.59m3/t，绝对涌出量为0.72 m3/min；15号煤层瓦斯相对涌出量为9.50m3/t，绝对涌出量为2.34 m3/min；二氧化碳相对涌出量为2.60m3/t，绝对涌出量为0.82 m3/min，属低瓦斯矿井。3号、15号煤尘爆炸性测定结果，均具有煤尘爆炸性危险，开采时应注意

21、洒水防尘。3号煤层涌水量20-40m3/d，15号煤层涌水量40-60 m3/d，3号煤层与红山相邻处的采空区存在积水现象，水位标高970m，高于红山3号煤层底板标高。4. 山西长治三元晋永泰煤业有限公司煤矿该矿位于红山煤矿的东部，批准开采3-15号煤层，矿区面积2.0483km2，开采标高1009.97m至849.97m，山西省国土资源厅2009年11月29日为该矿换发采矿许可证,证号：C140000*5747，有效期：2009年11月29日至2011年11月29日。该矿是由长治县内王煤矿和北头煤矿整合而成，设计生产能力15万t/a。晋永泰矿区内原内王矿区3号煤层瓦斯相对涌出量1.54m3/

22、t，二氧化碳相对涌出量为1.23 m3/t，2004年度矿井瓦斯等级鉴定结果北头煤矿15煤层瓦斯相对涌出量1.33 m3/t，二氧化碳相对涌出量为0.43 m3/t，该矿区为低瓦斯矿井。晋永泰矿区内原内王煤矿涌水量达480m3/d，周边3号煤层采空区和古空区较多，存在突水危险性。矿区内北头煤矿开采的15号煤层矿坑涌水量10m3/d。晋永泰矿区内原内王矿区西部与红山煤矿相邻处的3号煤层采空区存在积水现象，水位标高950m，高于红山的3号煤层底板标高。5山西长治羊头岭东掌煤业有限公司煤矿山西长治羊头岭东掌煤业有限公司煤矿位于红山煤矿的南部，准采3-15号煤层，现开采3号煤层，生产规模90万t/a，

23、矿区面积7.7685km2，开采标高1016.97789.97m，2009年11月29日由山西省国土资源厅为其换发了采矿许可证，证号C140000*5872，有效期为2009年11月29日至2011年11月29日。山西长治羊头岭东掌煤业有限公司矿区范围是由原开采3号煤层的长治县南宋乡东掌煤矿、长治县南宋鑫通企业经营公司兴隆煤矿、长治县南宋乡北宋煤矿、长治长征煤业有限公司煤矿以及矿区间的资源整合而成，同时新增准采15号煤层，矿区内主要可采煤层为3号、15号煤层。据山西省煤炭工业厅“晋煤瓦发2010746号文关于长治市2009年度30万吨以上（含30万吨）矿井瓦斯等级鉴定结果的批复”，长治县南宋乡

24、东掌煤矿3号煤层瓦斯相对涌出量为1.5m3/t，二氧化碳相对涌出量0.9m3/t，为低瓦斯矿井。据山西煤矿矿用安全产品检验中心对长治县南宋乡东掌煤矿3号煤层煤样检验结果（报告编号：晋煤检【2009】0501-MB-D0067）,分析测试火焰长度为0mm，3号煤层无爆炸性。据山西煤矿矿用安全产品检验中心对长治县南宋乡东掌煤矿3号煤层煤样检验结果（报告编号：晋煤检【2009】0501-MR-D0067）,分析测试煤吸氧量为0.8347cm3/g，自燃倾向等级为3级，3号煤层为不易自燃煤层。3号煤层经过多年开采，矿区内已形成了大面积的采空区，与红山煤矿相邻处采空区存在积水，积水量17480 m3,

25、水位标高950m，高于红山的3号煤层底板标高。6山西长治县雄山沟里煤业有限公司煤矿山西长治县雄山沟里煤业有限公司煤矿位于红山煤矿的西部，批准开采煤层为9 -15号煤层，生产规模为60万吨/年，矿区面积为6.1516km2，山西省国土资源厅2009年11月31日为其换发采矿许可证，证号为C140000*8753，有效期自2009年11月26日至2011年11月26日。山西长治县雄山沟里煤业有限公司煤矿由山西长治沟里煤业有限公司、山西长治南山煤业有限公司、长治县八义镇八义新鑫煤业有限公司和部分新增矿区重组整合而成。重组前，矿井设计生产能力为300千吨/年，重组后，矿井生产能力为600千吨/年，批采

26、9、15号煤层。重组整合后，矿区内没有其它小窑。矿区内已先后关闭整合的矿井有长治县八义镇东山村煤矿、长治县八义镇沟里村煤矿、长治县八义镇八义新鑫煤矿、长治县南山煤矿、山西省长治县赵庄乡北坡煤矿、东沟煤矿。山西长治县雄山沟里煤业有限公司煤矿采用立井开拓，主井担负提升原煤、设备、行人等任务，兼作进风；副井为回风井，兼作安全出口，主副井均为料石砌碹。采用短壁式采煤方法，自然垮落法管理顶板；工作面采用单体液压支柱支护，大巷运输为皮带运输，双罐笼提升。通风方式为中央并列式，机械抽出式通风。矿井涌水量为50-75m3/d，雨季明显增加。据晋煤安发【2009】91号文“长治市2008年度30万吨/年及以上煤

27、矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复”，沟里煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果为低瓦斯矿井。（三）、周边矿井的越界情况根据本次调查，上述各矿与山西长治红山煤业有限公司矿区间尚未发现有越界开采现象，但各矿在邻近山西长治红山煤业有限公司矿区边界处附近存在积水采空区，故山西长治红山煤业有限公司今后在此附近生产建设中应做好防隔水工作。第二章矿区地质一、地层山西长治红山煤业有限公司位于太行山块隆的西缘，晋获褶断带的东侧，区域地层总体走向北东，倾向SE，出露地层主要有奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组和二叠系上统上石盒子组地层，第四系黄土沿沟谷和山坡大面积分布

28、，现结合区域资料和矿区内施工的钻孔资料将区内地层由老至新分述如下：（一）、奥陶系中统峰峰组（O2f）为一套浅海相深灰青灰色厚层状泥晶灰岩，白云质泥灰岩组成。为含煤岩系地层的基底。出露于矿区西北角。本组厚120m，出露最大厚度70m左右。（二）、石炭系中统本溪组（C2b）岩性主要为灰色、灰黄色铁质泥岩、铝土质泥岩，间夹不稳定的不可采薄煤层，属滨海相沉积地层，底部局部沉积有“山西式”铁矿，其厚度和品位很不稳定。由于中奥陶统古风化壳剥蚀程度不同，该地层厚度变化较大，依据钻孔揭露资料，本组厚度8.2517.38 m，平均13.22m。与下伏地层呈平行不整合接触。（三）、石炭系上统太原组（C3t）主要由

29、中细粒石英砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、灰岩和煤层组成，为一套海陆交互相沉积建造地层，层理构造发育，动植物化石丰富。根据岩性组合及沉积特征分为三段。该组厚96.25136.90m，平均厚118.83m。1、一段（C3t1）：K1砂岩底K2灰岩底：主要由砂岩、泥岩、炭质泥岩、粉砂质泥岩组成，上部见15号煤层，厚3.10-5.47 m，平均4.27m，15号煤层厚度、层位稳定，为区域主要可采煤层，15号煤层之上，局部见14号煤层，14号煤层厚0-1.85m，平均1.08m。该岩性段厚7.5937.09m，平均厚16.16m。2、二段（C3t2）：K2灰岩底K4灰岩顶：主要由灰岩、泥岩、粉

30、砂质泥岩、煤层、石灰岩组成，含11、12、13号不可采煤层。该岩性段厚27.4247.54m，平均厚度37.71m。3、三段（C3t3）：K4灰岩顶K7砂岩底：主要由砂岩、泥岩、砂质泥岩、煤层和灰岩组成，含5、7、8、9号不可采或局部可采煤层。该岩性段厚度41.0673.22m，平均厚度64.96m。（四）、二叠系下统山西组（P1s）主要由灰灰黑色含云母、白云母菱铁矿砂质泥岩及石英细砂岩、粉砂岩、粗粒长石石英砂岩和煤层组成，为一套陆相沉积建造，本区主要含煤地层之一。含1、2号不可采煤层和3号可采煤层。与下伏地层整合接触。该组厚度48.2867.50m，平均厚度56.74m。（五）、二叠系下统下

31、石盒子组（P1x）主要为灰、灰绿色含菱铁矿水云母粉砂质泥岩、中细粒含粘土质长石石英砂岩夹煤线组成，与下伏地层整合接触。该组厚度60.6579.67m，平均厚度71.49m。（六）、二叠系上统上石盒子组（P2s）该组地层按岩性及其组合分为一、二、三段。矿区内仅保留一段、二段下部地层，现叙述如下：1、一段（P2s1）自K10砂岩底至K12砂岩底。底部K10砂岩为灰色、灰白色、黄绿色、细粒砂岩，含绿灰色泥岩、粉砂岩包裹体，底部含砂砾岩层。厚1.35-8.20m，其上以灰、绿色、黄绿色、灰黄色的粉砂岩、细粒砂岩互层为主，夹灰绿色、黑灰色泥岩薄层。中部夹数层灰绿色、灰黄色中、细粒长石石英杂砂岩，局部夹似层状、串珠状的铁锰矿层。上部为灰紫色、紫色、灰绿色、黄绿色的细粒砂岩、粉砂岩互层。顶部夹有2-3层灰色、灰绿色中粒长石砂岩。厚120.60-121.40m，平均厚121.00 m。2、二段（P2s2）主要