车家庄兼并重组整合矿井地质报告.docx

1、车家庄兼并重组整合矿井地质报告第一章 概况第一节 目的任务一、目的任务经山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发2009112号文关于吕梁市兴县石楼县煤矿企业兼并重组整合方案的批复批准，以地方骨干企业山西华润联盛能源投资有限公司为主体，兼并重组整合原兴县车家庄煤矿、原山西兴县东坡煤业有限公司、原山西兴县程家沟煤业有限公司，并新增面积1.3868km2。重组整合后，企业名称为山西兴县华润联盛车家庄煤业有限公司。2009年12月28日山西省国土资源厅颁发了C1400002009121220050465号采矿许可证，批准开采13号煤层，井田面积6.4916 km2，生产规模90万t/a

2、。矿井兼并重组整合后，利用程家沟煤矿主副斜井作为新生产系统的主副井，车家庄煤矿的主井立作为新生产系统的回风井，原程家沟煤矿南运输大巷、南回风大巷向西南方向延伸井田边界，然后顺煤层走向布置运输顺槽和回风巷，以车家庄煤矿井田西部作为首采工作面。原车家庄煤矿建于1957年，1958年投产，批准开采13号煤层，井田面积3.1197km2,生产规模21万t/a；原山西兴县程家沟煤业有限公司建于1992年，一直未投产，批准开采13号煤层，井田面积0.9750km2，生产规模30万t/a；原山西兴县东坡煤业有限公司，建于1956年，1958年投产，批准开采13号煤层，井田面积1.0000km2,生产规模6万

3、t/a。为满足矿井设计建设需要，山西兴县华润联盛车家庄煤业有限公司委托我公司编制山西兴县华润联盛车家庄煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告。主要任务：1详细查明井田地层、构造，评价井田的构造复杂程度；2详细查明可采煤层层位和厚度、结构及可采性等； 3详细查明可采煤层的煤类、煤质特征及其变化情况，并评价煤的工业利用方向；4详细查明井田水文地质条件，评价矿井充水因素，预算矿井涌水量，预测开采过程发生突水的可能性及地段，评述开采后水文地质、工程地质和环境地质条件的可能变化，评价矿井水的利用可能性及途径。确定矿井水文地质类型；5. 详细研究可采煤层顶底板的工程地质特征、煤层瓦斯、煤的自燃倾向性、煤尘爆

4、炸危险性及地温变化等开采技术条件，并做出相应的评价；6. 查明井田采（古）空区积水、积气及火区情况；7. 估算井田内可采煤层资源/储量估算。我公司接受委托后，立即组织相关工程技术人员，广泛搜集资料，开展调查，对搜集到的地质资料和矿井生产实际揭露的情况进行综合分析研究，按照山西省煤炭工业厅晋煤规发2010177号文山西省兼并重组整合矿井地报告编制提纲要求，进行了本报告的编制。二、报告编制依据本次编制报告的主要依据有：1. 晋煤重组办发2009112号文关于吕梁市兴县石楼县煤矿企业兼并重组整合方案的批复；2. 2009年12月28日山西省国土资源厅颁发的C140000*0465号采矿许可证；3.中

5、华人民共和国国土资源部煤、泥炭地质勘查规范（DZ/T0215-2002）；4.中华人民共和国煤炭工业部矿井地质规程（试行）；5. 煤矿防治水规定（国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，2009.9.21）；6.中国煤炭分类（GB5751-1986）；7.煤炭质量分级（GB/T 15224.1、2、3-2004）；8.采掘工程平面图及其它相关地质资料。第二节 位置及交通一、位置山西兴县华润联盛车家庄煤业有限公司位于兴县县城东北3.5km处的程家沟村，行政区划属于蔚汾镇。其地理坐标北纬382737-382932，东经1110833-1111037。2009年12月28日山西省国土资源厅颁发

6、的C1400002009121220050465号采矿许可证批准开采13号煤层，井田范围由以下9个拐点点坐标依次连线圈定而成：井田拐点坐标拐点编号北京54坐标系西安80坐标系XYXY14262200.0019514000.004262152.1019513929.3624262200.0019515000.004262152.1119514929.3734261200.0019515000.004261152.1019514929.3744259925.0019516130.004259877.0919515059.3754259005.0019515525.004258957.0919515

7、454.3864258675.0019513960.004258627.0819513889.3774260040.0019513200.004259992.0919513129.3684260500.0019512500.004260452.0919512429.3694261000.0019512600.004260952.0919512529.36井田南北长3.525m，东西宽3.025m，面积6.4916km2。煤层开采深度由1150.00m至820.00m标高。二、交通该矿位于兴县县城东北3.5km处，S313省道从井田外南侧3.2km处通过，有乡镇公路与之相连，交通较为方便（见交通

8、位置图）。第三节 自然地理一、地形、地貌本区属于中山区，区内地形复杂，侵蚀冲刷剧烈，沟谷纵横交错，大部被黄土覆盖。总体地势北高南低，东高西低，最高处位于井田中东坡外，标高1258.00m，最低处于井田西南边界处，标高1030.80m，最大相对高差227.20m。二、水文井田属于黄河流域蔚汾河水系，井田内无常年性河流，蔚汾河从井田外南部边界由东向西流过。该河流发源于岚县大蛇头乡和尚沟村，全长81.8km，从恶虎滩乡下会村入兴县，由高家村镇张家湾村注入黄河，年径流量为0.621亿m3。井田内各沟谷平时干涸无水，为雨季泄洪通道。三、气象井田位于晋西北黄土高原，属温带大陆性气候，四季分明，昼夜温差大。

9、春季多风，夏季雨量集中，秋季凉爽，冬季寒冷少雪。年平均气温10.6。1月份最低平均气温-11.2，极端最低-29.3；7月份最高平均气温25，极端最高38.4。太阳辐射量平均为559080j/cm2，全年日照时数为2629.2h。无霜期在150-190d之间。近年来年降水量231.4-688.9mm，60%以上集中在7、8、9月；平均年蒸发量为2090.8mm，为降水量的4倍。年平均风速2.4m/s，最大风速20m/s。该区近年来的降水量如下表1-3-1：本区近年来降水量统计表单位：mm表1-3-1年度最小最大月均年降水量19980.7168.544.3487.219994.626460.96

10、08.720001.8202.145.3543.720010.785.331372.420023.3127.743.2474.920030.5108.940.1480.620042.4130.138456.520050.993.140.7407.320061.55921231.420070.5176.757.4688.9四、地震根据中华人民共和国标准GB50011-2001建筑抗震设计规范，本区抗震设防烈度为6度。设计基本地震加速度值为0.05g。第四节 周边矿井及小窑井田内及周边无小窑。井田西北为山西兴县华润关家崖煤业有限公司，东南山西兴县华润联盛峁底煤业有限公司，东部无相邻矿井。（见井田四

11、邻关系图）1、山西兴县华润关家崖煤业有限公司该矿原为兴县国有煤矿，1960年建井，1962年投产，矿井设计生产能力15万t/a，2005年采煤方法改革，生产能力为21万t/a。井田内批准开采13号煤层。现采13号煤层，开拓方式为斜井开拓。采煤方法为走向壁式悬移支架采放顶煤采煤法，工作面支护采用型号为2H6001161242悬移支架支护，两端采用型梁配单体柱支护。通风方法为中央并列抽出式通风。矿井涌水量较小，约200m3/d。矿井瓦斯相对涌出量较小，为低瓦斯矿井。本次和山西兴县华润联盛车家庄煤业有限公司同时进行整合，整合后井田面积2.9523km2，井田内批准开采8-2、13号煤层，生产规模为1

12、20万t/a。该矿与本井田无越界开采现象。2、山西兴县华润联盛峁底煤业有限公司该矿于1986年建矿，1987年投产，为村办企业，井田面积1.082km2,批准开采13号煤层，设计生产能力9万t/a，现实际生产能力为9万t/a，该矿采用斜井开拓，采煤方法为壁式，炮采落煤，通风方式为抽出分区通风。低瓦斯矿井。本次和山西兴县华润联盛车家庄煤业有限公司同时进行整合，整合后井田面积5.7272km2，井田内批准开采13号煤层，生产规模为90万t/a。该矿与本井田之间无越界开采现象，其采空区积水对本矿生产无影响。第五节 地质勘查及矿井地质工作一、以往地质勘查工作井田位于河东煤田北部兴县远景普查区的东部边缘

13、，由于当时普查区交通不便，以往地质工作做的较少。1.1926年王竹泉编过1：1000000中国地质图太原榆林幅说明书，解放后1954年前后曾编过山西省晋北地质说明书，包括岢岚、兴县幅约1780km2，但质量较低。2.1958年4月至1958年9月山西省地质厅燃料地质队在河东煤田北部远景区22930km2面积内进行过1：50000地质普查，编写有兴县、保德、河曲、偏关一带地质普查报告，提交煤炭D级储量和远景储量275.89亿t。3.1983年4月至1984年10月由山西省地质局215队对河东煤田北部远景区进行了普查，共完成钻探24495.94m，其中包括217队施工的3527.43m，并获得了B

14、+C+D级储量172.66亿t。地质储量为81.44亿t。本次编制报告利用了ZK22-2钻孔成果。4.1985年，山西省地质矿产局215队对河东煤田北部进行了1：5万的地形地质普查填图，并绘制了1：5万地形地质图。5.1990年，山西省地质矿产局第一水文队在本井田外围施工了K1、K2、K3、K4、K5共5个勘探奥灰水的水文地质钻孔，同年9月编制了山西省兴县东部乔家沟岩溶水水源勘查报告，对本区域奥灰水补给、径流、排泄等作了较详细评述。6.1992年8月-1993年7月山西省地质矿产局215队对包括车家庄井田在内的扩建区进行过勘探工作，面积4.90km2，施工钻孔4个，完成总进尺1364.12m（

15、其中水文孔1个，进尺265.56m）；1993年6月-1993年11月该队对包括关家崖井田在内的扩建区进行过勘探，面积8.91km2，施工钻孔5个，进尺1734.30m。分别于1996年5月、6月提交了山西省兴县车家庄煤矿扩建勘探（精查）地质报告和山西省兴县关家崖煤矿扩建勘探(精查) 地质报告，分别获得A+B+C级储量7618万t和17812万t，并对勘探区内含煤地层、煤层、煤质、水文地质条件进行了详细评述。同年10月，山西省矿产储量委员会分别以晋储决字（1996）30号和(1996)33号文批准上述两报告。本次工作利用了上述两报告的ZK21923、ZZK21924 、ZK21921钻孔的成果

16、。二、矿井地质及本次勘查工作（一）矿井地质工作各整合煤矿，在建井和生产过程中，基本上都能够依照相关技术法规开展地质工作。但缺乏详细记录和资料积累，综合分析不够。1、矿井测量工作各矿测量工作由山西同地源地质矿产技术有限公司完成。大巷使用J2经纬仪，利用地面近井点加以控制，提高了测量精度，对井下各主要巷道按照测量规程施测，其精度达到规范要求，质量基本可靠。2、水文地质工作各整合煤矿技术人员在生产建设中，主要对井下出水点、涌水量进行了观察和测试。但记录资料不详。3、综合图件编制及质量评述各整合煤矿的技术人员在搜集以往地质资料的基础上，依据矿井测量资料绘制有采掘工程平面图，该图反映出截至2007年底的

17、井下巷道、地质构造等情况，资料较为准确、可靠。（二）本次工作本次工作搜集了该区以往地质资料和各整合矿井地质资料，通过对资料进行综合分析、研究，依据各整合矿井采掘工程平面图，重新勾绘了煤层底板等高线，并进行了资源/储量估算，调查了采（古）区积水、积气及火区情况。利用以往钻孔资料有：1993年215队在山西省车家庄煤矿、关家崖煤矿精查补充勘探时施工的钻孔ZK21921（乙级）、ZK21923（甲级）、ZK21924（乙级），1985年215队在河东煤田北部远景普查区施工的钻孔ZK22-2（甲级），另外还参考了钻孔ZK21922（乙级）。三、井田地质勘查程度评价（一）地形地质及水文地质图本报告采用的

18、1：5000地形图，为215地质队测量分队1992年测绘，该图采用1954年北京坐标系，1956年黄海高程系，中央子午线111，基本等高距5m，其地形、地物清晰，精度可靠。地质部分是在上述1：5000地形图的基础上，由215队完成，采用以追索法为主，穿越法为辅，仪器标定，展绘到1/5000地形图上，重新着色绘制而成，填图单位到组（段），质量较好，可满足本报告使用。水文地质内容为本次搜集到的水文地质资料。（二）勘查工作本次未做专门的钻探工作，所用钻孔资料为以往勘查资料，共利用、参考了5个钻孔，甲级孔2个，乙级孔3个，工程总量为1576.26m，测井1425.20m。钻孔可采煤层见煤点5层次，优质

19、1个，合格4个。测井煤层4层闪，均为优质。搜集采用钻孔瓦斯样检测成果2个，煤层顶底板岩石力学样试验成果4个。其成果质量可靠，可作为本报告依据。通过钻孔和井下采掘揭露，井田勘查程度达到勘探阶段。第二章 矿井地质第一节 区域地质简况一、区域地质（一）地层本井田位于河东煤田北部东边缘。区域内基岩大部分被新生界地层所覆盖，仅在沟谷中有所出露，其出露大致呈东老西新的情况，由老到新依次有古生界奥陶系中统，石炭系中统、上统，二叠系下统、上统，中生界三叠系下统、中统，新生界上第三系、第四系。其地层特征见表2-1-1。区域地层简表 表2-1-1界系统组代号厚度（m）主要岩石名称新生界第四系全新统Q40-35砂、

20、砾石层上更新统Q30-189淡黄色亚砂土、砂、砾石层上第三系上新统N20-270深红色粉砂质粘土、砂、砾石层中生界三叠系中统铜川组T2t207-202下部为紫红色厚层粗粒长石砂岩，中部为灰绿色砂质泥岩，厚约200m。二马营组T2er386-651灰绿色中砂岩、粗砂岩、泥岩下统和尚沟组T1h202-220绿色泥岩、砖红色细砂岩刘家沟组T1l325-434砖红色中砂岩、粗砂岩、泥岩古生界二叠系上统石千峰组P2sh177-228细砂岩、中粗砂岩、泥岩上石盒子组P2s104-444紫红色泥岩、粘土岩、含砾粗砂岩下统下石盒子组P1x77-167紫红色粘土岩、中粗砂岩、泥岩山西组P1s40-83砂岩、砂质

21、泥岩、泥岩、粘土岩、煤层石炭系上统太原组C3t80-121砂岩、泥岩、灰岩、煤层中统本溪组C2b19-46粉砂岩、泥岩、灰岩、铝土矿、煤线奥陶系中统峰峰组O2f70灰白色白云质灰岩（二）区域构造本井田在大地构造位置上处于华北地台山西台背斜西缘，鄂尔多斯盆地东缘，属河保偏国家规划矿区兴县区。本区主要构造为兴县-石楼南北向褶曲构造，兴县矿区即位于该褶曲带北部，总体构造形态为走向南北或北北西，倾向西或南西之单斜，地层倾角平缓。二、区域含煤特征本区含煤地层为二叠系下统山西组（P1s）和石灰系上统太原组（C3t）。含煤特征如下表2-1-2。河保偏国家规划矿区兴县区主要可采煤层特征表含煤地层煤层编号煤层厚

22、度最小-最大平均一般间距（m）顶板岩性底板岩性 煤层结构煤层稳定性山西组P1s40.53-2.631.41砂质泥岩炭质泥岩简单较稳定9.0600.72-2.321.31泥岩砂质泥岩简单较稳定13.580.39-7.282.68泥岩泥岩较复杂稳定58.3太原组C3t135.17-16.4311.49泥岩砂质泥岩较复杂稳定140.35-5.782.34泥岩砂质泥岩简单不稳定井田位于河保偏国家规划矿区兴县区的中部东边缘。第二节 矿井地质一、井田地层井田内地表大部为新生界第四系上更新统（Q3）所覆盖，在南部及西北部沟谷中有上第三系上新统（N2）、下石盒子组（P1x）、山西组（P1s）出露，个别地方有小

23、面积石炭系太原组（C3t）出露。现根据钻孔及生产中揭露情况并结合区域资料，由老到新叙述如下：（一）奥陶系中统峰峰组（O2f）岩性主要为灰白色白云质灰岩和灰岩，局部夹有黄铁矿团块，岩质坚硬。井田内未出露。厚度大于70m。（二）石炭系中统本溪组（C2b）岩性主要为泥岩、砂质泥岩和灰岩。底部有较厚的铁铝岩，局部夹1-2层煤线。含植物化石：Sphenopteris sp （楔羊齿）Sphenophyllum oblongifolium (椭圆楔叶)Pecopteris （栉羊齿）与下伏奥陶系灰岩呈平行不整合接触关系。本组地层厚度22.21-42.48m，平均厚度30m。（三）石炭系上统太原组（C3t）

24、岩性主要为砂岩、砂质泥岩、泥岩，其次为炭质泥岩、粘土岩、石灰岩及煤层，为本井田主要含煤地层之一。厚度为89.45-112.35m，平均101.30m。本组地层与下伏本溪组呈整合接触关系。灰岩中含动物化石：Dictyoclostus taiyuanfuensis (太原网格长身贝)Lophocarinophyllum acanthiseptum (刺隔壁顶柱脊板珊瑚)Isograma （等线贝）Punctospiridina （疹石燕）Schellwienella crenistria （齿纹帅尔文贝）Chonetes carbonifera （石炭戟贝）C.latesinuata （阔槽戟贝）

25、Lingula sp （石形贝）Meekella （米克贝）在顶部泥岩中含动物化石：Lingula sp.（舌形贝）及植物化石：Neuropteris（脉羊齿）。该组为海陆交互相含煤地层，根据岩性特征可分为三段。1.一段（C3t1）自晋祠砂岩（S1）至13号煤层顶部砂质泥岩顶。其沉积特征是以黑色泥岩、砂质泥岩及煤层为主，夹有薄层砂岩、炭质泥岩粘土岩、石灰岩，含有稳定可采的13号煤层及不可采的14号煤层。沉积环境由下三角洲平原相逐渐过渡到海相、再过渡到滨海相、泥炭沼泽相。本段沉积从下三角洲平原相的晋祠砂岩（S1）开始，沉积物逐渐变细，在海侵之后发育了包括L0灰岩在内的海相层，沉积物以黑色泥岩、砂

26、质泥岩为主，伴随着海退又沉积了一套砂岩，接着便是大面积的沼泽化，形成稳定的泥炭沉积。晋祠砂岩（S1）为灰白色细砂岩，厚度1.55m左右。L0灰岩为灰色、黑灰色，隐晶结构，致密块状构造，含丰富的腕足类动物化石，厚度2.24m。本段地层厚度41.37-60.63m，平均47.40m。2.二段（C3t2）自13号煤层顶部的砂质泥岩顶至L3灰岩顶。岩性主要为粗细砂岩、砂质泥岩、泥岩，其次为石灰岩、泥灰岩及不可采的10、11、12号煤层。沉积特征是由粗中砂岩向上渐变为砂质泥岩、泥岩、煤层及灰岩。沉积环境为近海陆上河流决口形成的成熟度偏低的粗砂岩，随后是泛滥盆地沉积的砂质泥岩，在其上又发育了河床相中粗粒砂

27、质沉积，并经三角洲平原沼泽相逐渐过渡为海相，形成富含动物化石的L2、L3灰岩。L2灰岩为黑色，隐晶结构，厚度为0-2.33m，平均1.17m，局部相变为泥岩。L3灰岩为灰黑色，厚度为1.36-4.04m，平均2.70m。本段地层厚度38.63-47.57m，平均42.15m。3.三段（C3t3）自L3灰岩顶至S4砂岩底。岩性主要为泥岩、砂质泥岩，局部发育粘土岩、中细砂岩。含不稳定不可采的9号煤层，含丰富的植物化石，沉积特征下部砂岩不发育，而以灰黑色泥岩、砂质泥岩为主，沉积环境相应为砂质潮坪相、沼泽相、泛滥盆地相。本段地层厚度5.74-16.10m，平均11.75m。（四）二叠系下统山西组（P1

28、s）岩性为深灰色、灰黑色、黑色泥岩、砂质泥岩，灰白色砂岩及煤层组成，为本区主要含煤地层之一。厚度53.34-69.91m，平均60.29m。底部以一层灰白色中细砂岩S4与下伏太原组整合接触。富含植物化石：Sphenophyllum thonii （托尼楔叶）Pecopteris acuata （弯脉栉羊齿）该组为以河流三角洲相为主的含煤地层，发育有3-4个沉积旋回。根据其沉积特征可将本组从下到上划分为3个岩性段。1.一段（P1s1）自山西组底部的S4砂岩底至8-1号煤层顶部的泥岩顶。主要岩性有砂岩（S4）、砂质泥岩和泥岩，是本组主要的含煤段。其沉积特征由下向上沉积物粒度变细，分选性和磨圆度各处

29、相差悬殊，表明其沉积环境由三角洲分流河道向河流决口形成决口扇及泛滥盆地相演化的特征，向上含煤地层过渡为沼泽相。其中包括不稳定零星可采的8-2、8-1、8-3号煤层。在本段底广泛发育的S4砂岩为灰白色中细砂岩，成分以石英、长石为主，分选性中等，厚度3.40-4.19m，平均3.80m。本段地层厚12.18-26.26m，平均厚度16.65m。2.二段（P1s2）本段自8-1号煤层顶部的泥岩顶至6号煤层及其顶部的深灰色泥岩。局部地段（见ZK21921孔）缺失底部的砂岩。其沉积特征是由下向上砂岩由粗粒状渐变细粒状，再向上变为泥质及炭质沉积。沉积环境已明显地显示出陆相特征，为近海陆地河流相向沼泽相演化

30、的一套沉积物。本段含有6、7号煤层，均不可采。本段地层厚度9.61-18.22m，平均15.37m。3.三段（P1s3）自中段顶至砂岩(S5)底。它由两个地层旋回组成，每一旋回均从粗、中砂岩开始向上渐变为黑色泥岩。沉积环境由陆上河流相逐渐演化为沼泽相。下部旋回中含5号煤层，不可采；上部旋回中含3、4号煤层，均不可采。本段地层厚20.34-34.04m，平均厚度28.28m。（五）二叠系下统下石盒子组（P1x）顶部为紫红色、红色泥岩、灰绿色、黄绿色中、细砂岩，中部为灰绿色巨厚层中粗粒砂岩，局部夹有灰绿色泥岩、粘土岩、砂质泥岩，斜层理发育。下部为灰黑色泥岩、砂质泥岩、粘土岩，夹灰色、灰白色中细砂岩，局部发育1-2层薄煤线。底部以灰白色中粗粒砂岩（S5）与下伏山西组整合接触。本组地层残留厚度83.18-13