采区地质说明书

采区地质说明书 一采区地质说明书 一采区地质说明书 一、采区位臵、范围、四邻关系、井上下对照关系～以及勘探钻孔的情况 全井田共划分为两个采区～其中8号煤层划分为一个采区～9号煤层划分为一个采区。一采区范围井田内八号煤层全部划分到一采区内。 一采区北与山西离柳鑫瑞煤业有限公司相邻、东与山西柳林大庄煤矿有限责任公司相邻、西北与中铝碛口煤矿相邻、西南与山西柳林碾焉煤矿有限责任公司相邻、南部与宏盛安泰煤矿相邻。 1. 山西离柳鑫瑞煤业有限公司 该矿现为技改矿井～正在掘上组煤回风巷、上组煤运输巷、上组煤辅运巷。4号煤层已采空～技改后首采5号煤层～现已完成1501综采工作面。8号煤层未开采。未越界本井田开采。 2.山西柳林大庄煤矿有限责任公司 该矿是由原山西柳林大庄煤矿有限责任公司与原柳林县骆驼局煤矿、原山西柳林文安煤业有限责任公司兼并重组整合的煤矿企业～兼并重组整合后批准开采4-9号煤层～井田面积6.0058km2～生产规模120万t/a。开拓方式为立井开拓～现开采8、9号煤层～4号煤层已经采空。现在兼并重组整合项目基建中。未越界本井田开采。 3(山西柳林碾焉煤矿有限责任公司 山西柳林碾焉煤矿有限责任公司为兼并重组整合单独保留矿井～批准开采2-9号煤层,井田面积5.1017km2～生产规模90万t/a。矿井开拓方式为主斜井副立井综合开拓。井田内4号煤层已经采空～现开采8号煤层,属基建矿井,。未越界本井田开 1 一采区地质说明书 采。 4.中铝碛口煤矿 该矿属基建井～未进行煤层开采。 5.山西宏盛安泰煤业有限公司 山西宏盛安泰煤业有限公司批准开采4-9号煤层～井田面积5.7186 km2～生产规模120万t/a。矿井为斜井开拓～采煤方法为倾向长壁式～4号煤层采用高档普采采煤工艺～8号煤层采用综合机械化采煤工艺～9号煤层根据煤厚度变化情况～采用综合机械化一次采全高或综采放顶煤采煤工艺。 全井田以+819m主水平开采8、9号煤层～以+820m辅助水平开采4号煤层。主水平划分为两个采区～辅助水平划分为两个采区。首采区为8号煤层一采区～8101为首采综采工作面。现4号煤层已经采空～未来三年开采8、9号煤层。未越界本井田开采。 2011年4月-2012年12月山西省柳林县煤炭工业局委托中国煤炭地质总局特种技术勘探中心对山西省柳林县兼并重组整合矿区进行了水文地质补充勘查。在矿区内水文地质调查面积7.27km2,瞬变电磁物理点238个,水文地质钻孔1个～进尺349.44m,水文地质测井348.00m,抽水试验1层次,采取水质全分析样1件,工程测量1个孔。2013年7月提交了《山西柳林鑫飞下山峁煤业有限公司水文地质补充勘探报告》。报告查明了煤矿区水文地质条件及矿井充水因素,运用多种方法计算预测了上组煤和下组煤开采的矿井正常涌水量和最大涌水量,采用“三图-双预测法”、 “突水系数法”和 “脆弱性指数法”分别对主采煤层顶、底板涌,突,水危险性进行了评价～进行了突水危险性综合分区～并针对性的提出了防治水措施～取得了丰硕的 2 一采区地质说明书 勘查成果。 完成工作量与设计勘查工程量一览表 编项目 类别 单位 设计工程量 号 设计工程量 完成工程量 水文地质21 水文地质调查 km 7.27 7.27 调查 2 地面物探 瞬变电磁 物理点 238 238 3 水文地质钻探 水文地质 m/孔 460.00/1 349.44/1 4 水文测井 常规 实测米 460.00 348.00 5 抽水试验 单孔 层次 1 1 6 水质分析 全分析 件 1 1 7 动态观测 钻孔 次/孔 72/1 82/1 8 工程测量 坐标高程 孔 1 1 二、相邻采区实见地质构造、水文地质情况概述 1、地质构造 本井田东北部、北部为一单斜构造～地层走向北东～倾向北西～西北部倾角9?～东北部倾角3?-5?。中、南部为宽缓的褶曲构造～S1向斜位于井田中南部～轴向北西西～地层倾角3?左右～S2背斜位于井田南部～轴向北西～左翼倾角3?，9?～右翼倾角2?-7?。 井田地质构造总体为简单类型。 2、水文地质 井田为第四系中、上更新统及第三系上新统地层所覆盖。 3 一采区地质说明书 井田内主要含水层之补给来源主要为大气降水～其特点是受气候变化及地理环境影响很大～在雨季～当大气降水渗入地下而成地下径流后～往往顺岩层倾斜方向流动～在被切割的地方多以泉的形式出露～其余即潜向地层深部。 井田内无常年性河流～沟各中多为季节性洪流～向西排出井田外～最后注入黄河。 三、区内煤,岩,层产状和煤层厚度变化～断层与褶皱的特征、分布范围和控制程度～对采区开拓、开采的影响等 1、含煤地层 井田内含煤地层主要为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组～现叙述如下: 太原组地层为一套海、陆交互相含煤岩系～为本区主要含煤地层之一～岩性主要为黑色泥岩、砂质泥岩、中粗粒砂岩、灰色石灰岩及煤层～从沉积特征看～太原组含煤地层形成于海进过程中～聚煤作用形成于滨海平原上～海侵之初将潜水面抬升～致使滨海平原沼泽化～大面积沼泽分布～堆积了泥炭层～海侵的发生为泥炭层埋藏保存创造了条件。该组中共发育有五层灰岩～为地层对比的主要标志层～共发育有6、7、7、8、9号5层煤～其下 中8、9号为全区可采煤层～其余为零星可采或不可采煤层。 山西组地层为主要含煤地层之一～为一套陆相含煤沉积地层～其含煤地层形成于海退过程中～聚煤作用发生于海退造成的三角洲平原环境中～该组总共发育有1、2、3、4、5号5层煤～其中4号煤层为可采煤层～其余在本区为零星可采或不可采煤 4 一采区地质说明书 层～该组其它岩性为长石石英砂岩、泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩等组成。 井田8号煤层开拓轨道、回风和运输大巷揭露2条断层～开拓北回风巷、北运输巷揭露1条断层。断层均属正断层～落差0.8-2.6m～走向北北东或北东东,断层特征详见下表,。另外～8101工作面及8102工作面运输和回风顺槽揭露2-3条小断层。 断层特征统计表 表3.2-1 断层 位臵 性质 走向 倾向 倾角 落差 长度 控制 编号 ,?, ,m, ,m, F 南部 正 NNE SEE 80 0.80-1.50 100 1回风、运输、轨 道大巷 F 南部 正 NNE NWW 80 1.20-2.20 100 2 北回风巷、北运F 中部 正 NEE NNW 85 2.60 110 3输巷 四、可采煤层的厚度、结构及其可采范围～煤层的可采性 井田主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。 其中山西组平均厚64.31m～共含煤5层～自上而下依次为1、2、3、4 5号煤层～其中 4号煤层为稳定全区可采～其余煤层均发育不稳定、为不可采煤层。含煤总厚为3.30m～含煤系数5.13%～可采煤层总厚度1.62m～可采煤层含煤系数2.52%。 太原组平均厚度82.00m～共含煤5层～自上而下依次为6、7、7、8、9号煤层～其中～8、9号煤层稳定全区可采～其余下 煤层发育不稳定或极不稳定～为不可采煤层。太原组含煤总厚6.57m～含煤系数8.01%。可采煤层总厚5.67m～可采煤层含煤系 5 一采区地质说明书 数6.92%。 可采煤层特征详见下表3-1-1。 可采煤层特征表 表3-1-1 煤层厚度 煤层间距 煤顶底岩性 最小-最大 最小-最大 结构 层可采性 稳定性 平均 平均 (夹矸数) 号 顶板 底板 (m) (m) 泥岩 砂质泥砂质泥1.00-2.62 简单 全区可岩 51.25-65.4 稳定 岩 1.62 (0-1) 采 泥岩 73 中粒砂粉砂岩 61.30 岩 泥岩 2.50-3.20 简单 全区可8 稳定 石灰岩 砂质泥2.86 (0-2) 采 岩 泥岩 11.20-19. 砂质泥细粒砂80 1.55-4.23 简单 全区可9 稳定 岩 岩 15.24 2.81 ,0-3, 采 炭质泥泥岩 岩 。 五、煤层顶、底板类型、岩性、物理力学性质、各煤层之间 的层间距和岩性变化 各煤层之间距离相对较稳定～4、8号煤层平均距离为61.30m～8、9号煤层平均距离15.24m。 4号煤层 位于山西组下部～下距8号煤层平均距离61.30m。煤层厚度1.00-1.85 m～平均1.55m～仅井田北边界外的103号钻孔含0.10m厚的夹矸～煤层结构简单～煤层发育稳定～属全井田稳定可采煤层。煤层顶板大多为泥岩、砂质泥岩、中粒砂岩～局部为 6 一采区地质说明书 细粒砂岩～底板大都为砂质泥岩、泥岩、粉砂岩～局部为粗粒砂岩、细粒砂岩。本次在补3号孔采样进行力学试验结果～顶板抗压强度52.0-62.0MPa～平均为57.60MPa,抗拉强度2.1-3.0MPa～平均为2.5MPa,内摩擦角39?27′～凝聚力系数5.5。底板抗压强度为50.8-52.0MPa～平均为50.3MPa,抗拉强度2.0-2.5MPa～平均为2.3MPa,内摩擦角35?24′～凝聚力系数5.2。 8号煤层 赋存于太原组中下部L1石灰岩之下～上距4号煤层平均距离61.30 m。煤层厚度2.50-3.19m～平均2.89m～结构简单～局部含1层夹矸。煤层发育稳定～属全井田稳定可采煤层。煤层顶板为L1石灰岩,平均厚度8.7米,～底板大多为泥岩,平均厚度1.5米,、砂岩,平均厚度3.2米,～局部为细粒砂岩、粉砂岩。本次在补3号孔采样进行力学试验结果～顶板抗压强度130.8-1980.8MPa～平均为160.1MPa,抗拉强度6.2-7.5MPa～平均为6.7MPa,内摩擦角42?34′～凝聚力系数15.4。底板抗压强度为94.8-103.2MPa～平均为98.5MPa,抗拉强度5.0-7.0MPa～平均为5.8MPa,内摩擦角41?57′～凝聚力系数12.0。 9号煤层 赋存太原组下部～上距8号煤层平均15.24m～煤层厚度1.55-3.50m～平均2.59m～一般不含或含1-2层夹矸～偶见3层～夹矸厚度为0.20-0.70m～岩性为泥岩或炭质泥岩～总体上井田内煤层结构简单～煤层发育稳定～属全井田稳定可采煤层。顶板岩性为泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩～底板为细粒砂岩、泥岩。本次在补3号孔采样进行力学试验结果～顶板抗压强度 7 一采区地质说明书 72.0-77.6MPa～平均为74.4MPa,抗拉强度4.0-4.45MPa～平均为4.3MPa,内摩擦角40?39′～凝聚力系数9.4。底板抗压强度为61.6-76.8MPa～平均为71.2MPa,抗拉强度3.2-4.1MPa～平均为3.6MPa,内摩擦角34?27′～凝聚力系数4.7。 六、陷落柱、岩浆岩体、冲刷带等情况 井田内未见陷落柱～4号煤层采掘过程中在本井田东北部～即原山西柳林森泽煤业有限责任公司井田内发现一冲刷带。 井田内未发现有岩浆岩侵入现象。 七、煤层瓦斯赋存地质规律 断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响 本矿井结构简单～煤层埋深延东南向西北方向逐渐增加～地层倾角平缓～为4?-6?左右～在煤层采掘过程中～出现瓦斯聚集的可能性增加～采掘过程中要特别注意。 由于断层对瓦斯赋存的影响是多方面的～其对煤层的完整性、瓦斯的封闭条件、煤体结构、煤岩显微特征和煤的渗透率均有不同程度的影响。断层对瓦斯赋存的影响程度与断层性质及规模有关。一般来看,压性断层(包括逆断层、压性走滑断层或发生反转的正断层) 有利于瓦斯的保存。张性断层,正断层、拉张走滑断层或发生反转的逆断层,易使瓦斯逸散。 井田南部存在背斜地形构造～不同的褶曲部位瓦斯含量有一定的变化～采掘过程瓦斯涌出量也不同。背斜轴部张性裂隙发育～瓦斯容易逸散～不利于煤层瓦斯保存。 顶底板岩性对瓦斯赋存的影响 煤层围岩的隔气性和透气性能直接影响到瓦斯的保存条件。 8 一采区地质说明书 根据其岩性分析得出:泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩的透气性较差～瓦斯不易放散～可能有瓦斯凝聚。 岩浆岩分布对瓦斯赋存的影响 井田内无岩浆岩分布。岩浆活动对煤层瓦斯含量的影响较为复杂～岩浆变质作用可以再一次生成瓦斯～并由于煤变质程度的提高而增大煤吸附瓦斯的能力。凝固后的岩浆岩本身也是瓦斯气体良好的阻隔体～故岩浆活动影响区域煤层的瓦斯含量增大。但在无隔气层的情况下～由于岩浆的高温作用强化了煤层排放瓦斯～也会导致煤层瓦斯含量减小。故岩浆岩分布对瓦斯赋存影响不大。 煤层上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影响 本井田没有露出地表的煤层～一般出露于地表的煤层～瓦斯容易逸散。煤层埋深延东南向西北方向深度逐渐增加～地应力增高～围岩的透气性降低～瓦斯向地表运移的距离相应也增大～这种变化有利于封存瓦斯、不利于放散瓦斯。所以～在瓦斯风氧化带以下～瓦斯含量、涌出量及瓦斯压力主要随煤层埋藏深度增加而变大。 岩溶陷落柱对瓦斯赋存的影响 井田内揭露一处陷落柱。由于陷落柱的发育裂隙沟通强含水地层、地表水或老窑积水～煤矿开采时～水流量会增大～表现为水大瓦斯小的特点。因为一方面水流驱动着裂隙和孔隙中的瓦斯运移～同时又促使溶于水的瓦斯一起流动,另一方面水被吸附在裂隙和孔隙的表面后降低了煤对瓦斯吸附能力～并增大了瓦斯排放能力。对于隐伏于地表以下的陷落柱～不存在大量直接和地面 9 一采区地质说明书 沟通的孔隙、通道～瓦斯保存条件较好～陷落柱周围的瓦斯容易积聚。 八、水文地质条件～采空区及周边老空区范围～预测正常涌水量、最大涌水量和突水危险性～防隔水煤,岩,柱和探放水等工程技术等 工作面水文地质条件 ,一,主要含水层及其特点 依据地下水含水介质、孔隙类型、富水性等～我矿勘查所揭露地层中的主要含水层自上而下可分为:第四系、上第三系松散岩类孔隙含水组～二叠系碎屑岩类裂隙含水岩组～石炭系太原组碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组～奥陶系中统碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组～其中奥陶系中统岩溶裂隙含水岩组又可划分峰峰组岩溶裂隙含水层和上马家沟组岩溶裂隙含水层。 ,1,第四系、第三系松散岩类孔隙潜水含水岩组 第四系松散岩类含水岩层广布井田区内的黄土塬、梁一带。主要由粉土、粘质粉土、砂质粘土及中更新统砂质粘土、古土壤、钙质结核及零星冲积小砾石等组成。含水层多为透水而不含水岩层～局部含上层滞水～水量微弱～由于沟谷坡度大～降水多形成地表径流～对地下水补给有限。地下水一般具有潜水性质～局部具微承压性～赋存孔隙潜水-微承压水。上第三系上新统在沟谷中出露较多～含水层主要为底砾岩～厚度不稳定～单井出水量小 3于5m/d～富水性弱。第四系中上更新统广泛分布于井田内～其 10 一采区地质说明书 3含水层补给条件不好～连续性差～单井出水量小于5m/d～富水性弱。第四系全新统在井田北部沟中出露一小部分～富水性弱～ 3单井出水量小于10m/d～季节性变化大。 ,2,碎屑岩类裂隙承压水含水岩组 该含水层以中粗粒砂岩为主～含水层裂隙发育差～富水性较弱～在补给条件较好的地段富水性较好。 通过地面调查及以往勘查试验资料～初步分析认为～地表风化裂隙及垂直节理虽相对较为发育～但裂隙的开启程度较差～且多为泥质岩充填或半充填～储水空间小～整个含水层厚度变化大～分布不稳定～加之为含、隔水层叠臵的组合结构～以及地表出露面积有限等原因～浅部砂岩接受大气降水补给及地下水的补、蓄条件较差～因此该类地下水含水层的富水程度普遍很弱～根据以往资料～单位涌水量q,0.001，0.122L/s〃m～富水性弱中等。据井田内ZK1钻孔资料～渗透系数0.567m/d～水质为SO〃HCO-Na〃Mg〃Ca型～矿化度0.993g/L。 43 ,3,石炭系太原组碎屑岩及碳酸盐岩类岩溶裂隙承压水含水岩组 太原组由砂岩、泥岩、砂质泥岩、石灰岩等组成～是下组煤 ##的赋存地层。含水层主要是4煤层和9煤层之间所夹的几层生物碎屑灰岩～其矿物成分以方解石为主～含量约占80%左右～生物碎屑约占15%左右～泥质少量～灰岩单层厚度3.58，11.05m～累 11 一采区地质说明书 计厚度27.43m左右～单层最大11.05m。另外～太原组还有数层砂岩～其厚度变化较大～与灰岩相比～富水性很弱。 初步分析～该类岩层地处埋藏区～一般被新生界和二叠系地层所覆盖～岩溶裂隙的发育程度随埋深的增加而逐趋变差。该类岩层地处浅埋区～一般被新生界和二叠系地层所覆盖～在井田较大的沟谷有露头～岩溶、裂隙发育程度较深埋区强。由于上覆有巨厚的弱透水层和隔水层～且岩溶裂隙发育程度较差～限制了大气降水和地表水的下渗补给作用～因地下水的补、蓄条件较差～地下水径流不畅～富水性普遍较弱～且不均匀～属于弱含水层。 从测井解释可以看出～在太原组灰岩的岩溶裂隙含水层段～各种物性参数变化不很明显～只在太原组相对厚层灰岩段～视电阻率值有明显降低～补偿密度曲线幅值有较小偏低显示～自然伽玛曲线幅值相对灰岩没有变化～井径没有明显变化～自然电位有负值反映～根据各测井参数对含水层反映分析情况看～说明太原组灰岩的岩溶裂隙不发育～含水层多在层间发育～富水性较弱。 本矿区内未做单层抽水试验～根据以往资料～水位标高+761.85m--+829.93m～单位涌水量q,0.011，0.409L/s〃m～富水性弱中等。据ZK1资料～渗透系数2.111m/d～水质为SO〃HCO-Na〃Mg〃Ca型～矿化度0.968g/L。 43 上述资料表明～由于石炭系太原组含水层出露面积非常有限～且上覆有巨厚的弱透水层和隔水层相隔～加之岩溶裂隙发育程度较差～由此限制了大气降水和地表水的下渗补给作用。且因 12 一采区地质说明书 地下水的补、蓄条件较差～地下水径流不畅～以及地下水交替和循环条件滞缓等原因～因此富水性普遍较弱～且不均匀～属于弱含水层～局部构造裂隙相对发育地段富水性稍强。 ,4,奥陶系中统碳酸盐岩类岩溶裂隙承压水含水岩组 ,一,峰峰组岩溶裂隙含水层 井田内地表未见露头～根据本矿区勘探工作揭露峰峰组岩性以石灰岩、泥灰岩为主～夹石膏层和角砾状泥灰岩。钻探取芯分析～岩溶裂隙发育程度一般较差～且多被方解石脉或泥质半充填～部分全充填。据岩心资料～其岩溶形态以溶蚀裂隙为主～但裂隙开启程度差～溶孔稀少～且连通性不好～这是井田区内该类地下水含水层发育程度的普遍规律。 从地层结构及岩性组合看～其上覆地层层次繁多～为含、隔水层相互叠臵的组合结构～这种地层组合结构在垂向上不利于大气降水入渗及地表水的渗漏补给作用～加之岩溶裂隙发育程度差～由此导致了含水层的渗透能力、传导性和地下水交替作用微弱～以及由此造成的地下水径流滞缓和水循环条件欠佳等。由于上述诸多因素及其水文地质条件～从而导致了井田内奥灰峰峰组含水层的富水程度在深埋区很弱～浅埋区富水性稍强。 据本煤矿及相邻矿勘查抽水试验～水位标高+796.79，799.37m～涌水量0.221，5.877L/s～统一口径单位涌水量0.0214，0.3179L/s〃m～渗透系数0.0132，0.5298m/d～富水性弱中等。据井田北侧相邻矿井临县新民煤矿,距本井田3km,S4 13 一采区地质说明书 水井,省地矿局第一水文队1985年施工,资料出水量为6.01L/s～,峰峰组,单位涌水量1.671L/s〃m～水量丰富。水质类型为SO〃HCO-Ca水型～矿化度2.05g/L～总硬度62.6德度。 43 ,二,上马家沟组岩溶裂隙含水层 上马家沟组岩性以石灰岩为主～次为泥灰岩、角砾状泥灰岩和少量白云质灰岩、泥岩等～井田周边钻孔L5、ZK2-1揭露本组地层～钻孔上马家沟组与峰峰组含水层混合抽水试验～单孔统一单位涌水量0.1098，0.5328L/s〃m～渗透系数0.2499，1.45m/d～井田内含水层富水性中等。 上马家沟组岩溶水化学以相邻碾焉矿水源井S1水质为代表～pH值7.36～总溶解性固体1.608g/L～水化学类型为Cl〃SO-Na〃Ca型。 4 ,二,主要隔水层及其特征 含水层与隔水层的划分是相对的～隔水层是指那些既不能给出又不能透过水的岩层～或者它给出或透过的水量都极少～如裂隙不发育的基岩、页岩、板岩、粘土,致密,。隔水层对含水层起隔离作用。分布在含水层上部的隔水层对含水层起保护作用～防止含水层受到污染,分布在含水层下部的隔水层保障矿山安全～防止透水事故的发生。 根据岩性组合及隔水特征～将隔水层划分如下: 一、二叠系泥岩、砂质泥岩隔水层 14 一采区地质说明书 二叠系中的隔水层主要是较厚且稳定的泥质岩和裂隙不发育的砂质泥岩～在各含水层间起相对隔水作用。考虑到因井巷煤层采掘所造成的人工采动裂隙最大限度可能会达到K砂岩～因此4对上覆下石盒子组和上石盒子组的隔水层不再进行统计～可视为 #隔水性能的保证程度。此次仅统计K砂岩底至上组煤,5煤,顶4 之间的隔水层。 据地质分层资料统计～K砂岩底至上组煤顶的地层间距为4 33.90，70.65m～平均间距为53.52m。隔水层的主要岩性及厚度依次为:砂质泥岩～厚度7.00，25.40m～平均厚度16.34m,泥岩～厚度4.91，18.30m～平均厚度10.30m,铝质泥岩及炭质泥岩～厚度0，0.63m～平均厚度0.18m。隔水层累计厚度13.65，38.25m～平均厚度26.82m～隔水层厚度约占地层总厚度的50.1%左右。 据钻探岩芯鉴定和测井解释资料分析认为～钻孔揭露的隔水层位大部分岩芯完整～采取率很高～其中泥质岩层的泥质成分含量较高。据分析～我矿井田上组煤顶板隔水层沉积较厚～泥质岩类致密～隔水性能良好～在正常地段其隔水性能极佳～对上组煤的开采是极为有利的。 二、石炭系泥质岩类隔水层 石炭系太原组为下组煤的赋存地层～含水层主要以太原组二段,Ct,所夹生物碎屑灰岩为主～富水性普遍较弱～且不均匀。32 15 一采区地质说明书 石炭系中较厚且稳定的泥质岩类～在各含水层间起隔水作用～按 ##上组煤,5煤,底至下组煤,9煤,顶隔水层和下组煤底至奥陶系,Of,顶隔水层分别说明如下: 2 ,一,上组煤底至下组煤顶隔水层 根据以往及本次勘查资料统计～上组煤底至下组煤顶的地层间距为66.02，82.30m～平均间距73.27m。隔水层的岩性及厚度依次为:砂质泥岩～厚度0，24.55m～平均厚度10.05m,泥岩～厚度1.10，32.05m～平均厚度15.83m,铝质泥岩及炭质泥岩～厚度0，1.40m～平均厚度0.20m。全井田各地段隔水层累计厚度17.27，32.20m～平均累计厚度26.08m～隔水层厚度约占地层总厚度的35.6%。 根据钻探岩芯鉴定资料～结合测井含、隔水层划分～该隔水层主要为石炭系太原组石灰岩之间所夹的泥质岩层及其上覆至上组煤底板之间的砂质泥岩、泥岩、铝质及炭质泥岩～从隔水层岩石的结构、构造及矿物成份分析～钻探取芯岩芯较完整～破碎段极为少见。砂质泥岩的结构致密～以泥质成份为主～含量约占80%，90%～次为粉砂质及暗色砂物～泥岩、铝质泥岩及炭质泥岩的结构较致密～微具塑性～硬度相对较低～矿物成份以泥质为主～含量约占90，95%左右～微含粉砂质、碎屑物或其它暗色矿物～均为不透水的隔水层～且隔水性能良好。 分析认为～下山峁井田上组煤底至下组煤顶之间的地层结构为泥质岩、几层生物碎屑灰岩所组成的含、隔水层相互叠臵的结 16 一采区地质说明书 构～这种地层组合结构～不利于灰岩垂直裂隙的发育～也不利于大气降水和地表水的补给作用～且其隔水层累计厚度较大～隔水层分布连续、稳定～隔水性能良好。正常情况下～一般不会受到上覆及下伏含水层地下水的威胁～对确保矿井安全生产是有利的。 ,二,下组煤底板到奥陶系顶隔水层 由泥岩类、页岩和灰岩组成～岩石致密、坚硬～完整性较好～裂隙不发育～具有良好的隔水性能～分隔奥陶系石灰岩与太原组石灰岩含水层。 据本次勘查资料统计分析～下组煤底至奥灰顶界的地层间距为50.20，53.50m～平均地层间距51.85m。隔水层岩性及厚度依次为:砂质泥岩～厚度35.19，38.88m～平均厚度为37.04m,泥岩～厚度0，3.64m～平均厚度1.82m。隔水层累计厚度38.83，38.88m～平均累计厚度38.86m～隔水层厚度占地层厚度的74.9%。 下组煤底至中奥陶统峰峰组顶～地层平均间距为51.85m～隔水层平均累计厚度38.86m～岩性依次为砂质泥岩、泥岩～地层结构致密～岩芯完整～破碎段极为少见～矿物成份以泥质为主～微含砂质及碎屑物或暗色矿物～均构成了不透水的良好隔水层。从此段地层组合结构分析～系为泥质岩与灰岩所组成的相互叠臵结构～这种地层组合结构～有效地限制了此段之间薄层灰岩的垂直裂隙发育～也限制了大气降水及地表水对地下水的补给作用～同时也限制了上覆含水层中地下水的下渗越流补给作用。分析认 17 一采区地质说明书 为～这种含、隔水层相互叠臵组成的地层结构～在不受地质构造破坏及构造裂隙沟通的情况下～具有很好的隔水性能及抗突水能力。 三、峰峰组一段隔水层 峰峰组一段岩性主要为厚层状或巨厚层状石膏岩夹泥质灰岩～含泥质成份高～渗透性及传导性差～可视为隔水层～且其隔水性能及其抗压、抗拉性能强～对矿井防治水工作具有极为重要的水文地质意义。 据钻探取芯鉴定、测井解释及岩石物理力学性质测试资料分析～峰峰组一段隔水层岩石致密、坚硬、完整～抗压、抗拉、抗剪强度高～隔水层沉积厚度大～分布连续、稳定～岩溶裂隙不很发育～且多被方解石脉所充填～岩石的矿物成份难溶组份含量高～岩溶化作用极其微弱～地层的渗透性和导水性差～富水性极弱～起相对隔水作用～构成相对隔水层～隔水性能良好。 四、各煤层底板隔水层变化规律 4号煤层底板到奥陶灰岩顶面的隔水层厚度由北西120m到南东135m逐渐变厚。8号煤层底板到奥陶灰岩顶面的隔水层厚度由北西70m到南东60m逐渐变薄。9号煤层底板到奥陶灰岩顶面的隔水层厚度由北西50m到南东45m逐渐变薄。 根据资质单位提供资料得知上组煤底至下组煤顶之间的地层结构为泥质岩、几层生物碎屑灰岩所组成的含、隔水层相互叠臵的结构～这种地层组合结构～不利于灰岩垂直裂隙的发育～也 18 一采区地质说明书 不利于大气降水和地表水的补给作用～且其隔水层累计厚度较大～隔水层分布连续、稳定～隔水性能良好。正常情况下～一般不会受到上覆及下伏含水层地下水的威胁。 五、 井田地下水补给、径流与排泄条件 一、第三系、第四系松散岩类孔隙水的补给、径流与排泄条件 我矿第三系、第四系地层在全区广泛分布。主要补给来源为大气降水～其次为井田内沟谷中的侧向补给。补给量的大小受地形及岩性组合的控制～本矿地形复杂～含水层分布不稳定、不连续～渗透能力差～地下水补、蓄条件不佳。该含水层的径流受地形控制～总体上与地形坡降及地表水流向基本一致～地下水径流路径较短。排泄方式以径流排泄为主～其次为人工开采排泄、蒸发排泄等。 二、碎屑岩裂隙水的补给、径流与排泄条件 碎屑岩含水层的补给来源及补给方式与其出露条件和埋藏条件有关～在基岩裸露地段～地表风化裂隙及构造裂隙较发育～可直接接受大气降水入渗及地表水的渗漏补给～在埋藏区即隐伏地段～因上覆有隔水层或弱透水层相隔～接受大气降水入渗及地表水渗漏补给很微弱～主要接受上覆松散层,N,地下水的下渗2 越流补给～局部地形条件有利地段～尚可接受邻区含水层中地下水的侧向径流补给。 裂隙水的运动条件非常复杂～从地层岩性组合看～层次繁多～泥质岩、砂岩、生物碎屑灰岩呈含、隔水层相互叠臵的结构。从 19 一采区地质说明书 地形地貌看～区内为低山丘陵地貌景观～分布有黄土塬、梁、峁、沟壑等多种地形～沟谷及冲沟非常发育～地形切割剧烈～高差悬殊～非常复杂。从总体而言～地下水的流向受地形所控制～即沿地势下跌方向以接近地面坡降的水力坡度水平径流。 裂隙水的排泄方式也较为复杂。在有泉水出露的地方以侵蚀下降泉的形式沿隔水层面向沟谷排泄～具有当地补给、当地排泄的特征,在隔水层变薄地段～可越流补给其它含水层中地下水,另外矿井排水、凿井取水也是排泄方式之一。 三、奥陶系中统岩溶裂隙地下水的补给、径流与排泄条件 我矿地处柳林泉岩溶水系统的北部径流带～碳酸盐岩地层在本区地表没有出露～泉域南部大范围裸露的碳酸盐岩地层是岩溶地下水的大气降水渗漏补给区～本区岩溶地下水主要接受其侧向径流补给。 岩溶地下水的排泄主要是沿着地下水的径流方向～向柳林泉群排泄。据柳林泉流量观测资料～柳林泉多年,1973，1999,平 33均流量为2.83m/s～最大年平均流量4.60m/s,1979年,～最小 3年平均流量为1.88m/s,1999年,～但从不同时段来看～泉流量整体呈逐渐下降趋势～尤其是1990年以后～受人工开采量的剧增及大气降水量的减少～泉流量衰减更为明显。部分岩溶地下水于矿区西南部侧向径流排出区外。随着矿区内经济发展需要～人工开采和矿井排水也成为岩溶地下水的重要排泄形式～但是从矿区奥灰水位等值线图可以看出～矿区岩溶地下水渗流场依然服从 20 一采区地质说明书 于自然流场特征。 六、含水层之间的水力联系 一、太原组灰岩含水层与奥陶系峰峰组含水层之间的水力联系 根据勘查资料～本矿区太原组灰岩底板距离奥陶系灰岩,峰峰组,顶界面距离在66m左右。二者之间存在着稳定的隔水层:泥岩、砂质泥岩、灰岩等隔水岩组～平均累计厚度约35m。其他地层岩性组合为泥质岩类与砂岩相互叠臵的结构～且泥质岩类占有相当大的比例～结构致密、坚硬～岩石较为完整～裂隙不发育～具有良好的隔水性能。 钻孔太原组砂岩、泥质岩厚度一览表 砂岩厚度泥岩厚度砂岩泥岩比 孔号 距离,m, ,m, ,m, ,%, L6 87.2 9.96 56.01 17.8 ZK2-1 65.88 8.57 51.54 16.6 114 75.15 21.54 48.20 44.7 平均 68.30 18.44 42.82 45.8 我矿区没有对太原组进行抽水试验～参考周边矿井资料结果:太原组水位标高+812.08m～根据本次勘查的抽水试验结果:本矿区奥陶系灰岩水水位标高+798.00m+799.00m～二者有一定的水头差。水质分析结果:奥陶系灰岩硫酸根离子和钙、镁离子的 21 一采区地质说明书 含量均都明显高于太原组灰岩。 由上述两含水层的岩性、水位以及水质所反映的特征差异～因此可以推断勘查区内太原组灰岩含水层与奥陶系峰峰组含水层之间的水力联系较弱。 二、奥陶系峰峰组含水层与上马家沟组含水层之间的水力联系 本煤矿区勘查钻孔未揭露上马家沟组～根据周边钻孔资料～峰峰组二段与上马家沟组之间沉积着厚层泥灰岩、石膏、硬石膏层～具有良好的隔水性能。从水质分析结果来看～本矿区上马家 2-沟组岩溶裂隙水的SO离子含量以及总硬度、溶解性总固体含量4 较峰峰组岩溶裂隙水明显偏高。因此～在无构造发育的自然情况下～目前峰峰组与上马家沟组之间水力联系不密切。 七、矿井充水条件 ,一,矿井充水水源 导水裂隙带沟通范围内的水源是直接充水水源～这些水源在煤层开采过程中将全部进入矿井。导水裂隙带沟通范围以外的水源为间接充水水源。 ####我矿近期主要开采石炭系太原组8、9煤层～8、9煤层为 ##全井田稳定可采煤层～8煤下距9煤7.10，22.40m～平均12.12m。 1、煤层地下水充水水源 ,1,顶板充水水源 22 一采区地质说明书 #8煤层厚度为2.10，3.61m～平均2.80m。采用经验公式计 #算预测的开采8煤冒落裂隙带发育高度为28.28-47.18 m。沟通 #太灰岩溶裂隙含水层～因此8煤顶板的直接充水水源为太灰岩溶裂隙含水层,间接充水水源为石炭系砂岩裂隙水和第四系孔隙 #水。8煤的导水裂隙带只发育到太灰含水层内～间接充水水源对#8煤开采基本没影响。 ,2,底板充水水源 ##根据经验公式计算预测8煤和9煤层底板矿压破坏带深度13.52~15.34m。下组煤底板直接充水水源主要来自中奥陶系灰岩含水层地下水～据资料统计～峰峰组,Of,奥陶系中统为灰色、2 深灰色石灰岩、灰白色、黄灰色泥质灰岩、灰色中厚层花斑状灰岩、白云岩等组成～石灰岩质纯、性脆～本组厚度100m左右。 下组煤带压开采时～隔水层底板承受奥灰水压达到3.43MPa～且含水层富水性不均一～因此奥陶系灰岩水是下组煤带压开采的最主要威胁。 ,二,矿井充水通道 1、渗入性通道 渗入性通道是指细小的和分散性质的孔隙～各种水源通过它能正常均匀的进入矿井。下山峁矿井范围内含水层孔隙发育主要以碎屑粒度小、分选一般、钙质胶结和后生溶蚀孔隙为主要特征。岩石成岩后～在地下水作用下～岩石中的胶结物被溶解而形成后生溶蚀孔隙～勘探中部分砂岩的岩芯采取率较低～胶结程度较差。 23 一采区地质说明书 我矿矿井构造条件简单～上下含水层的水交替主要以孔隙和岩溶裂隙为主。矿区内太灰含水层和奥灰含水层间本溪组泥岩隔水层隔水性能好～稳定连续～因此层间的水交替微弱。 2、溃入性通道 ,1,构造断裂 溃入性通道能导致矿井中的水源突然大量的涌入矿井～这类通道主要是构造断裂和导水性岩溶陷落柱。构造断裂成为充水通道主要取决于断裂带本身的水力性质和矿床开采时人为采矿活动的方式与强度。断裂附近岩石破碎、位移～也使地层失去完整性。由构造断裂形成的断层破碎带往往具有较好的透水性～成为各种充水水源涌人矿井的通道～巨大的断裂含水带本身还可构成重要的充水水源。岩溶陷落柱不同程度的贯通了奥灰以上的地层～当贯穿煤系地层时～陷落柱可能成为奥灰水进入矿井的通道。 勘查区内构造简单～目前勘探过程中井田内共发现两条断层～F和F断层～未发现岩溶陷落柱～但不排除小的断裂构造存12 在～采掘过程中建议加强对断裂构造的探查工作。 ,2,顶底板采动裂隙导水 煤层开采过程中～采空区周围的岩层失去支承而使原始应力状态发生变化～导致顶板、底板和煤壁的破坏～形成顶、底板采动裂隙带,即传统意义上的“上三带”和“下三带”,～在采场周围形成人工导水通道。 #本矿普遍采用放顶煤工艺～一次采全高～8煤层开采形成的 24 一采区地质说明书 导水裂隙带都沟通了煤层顶板以上太灰岩溶裂隙含水层。同样开采煤层扰动也会破坏底板隔水层～会缩短其与下伏含水层的距离～有可能诱发构造突水或造成底板突水。 ,3,封闭不良钻孔导水 所有钻孔都应按封孔设计要求和《水文地质钻探规程》的规定进行封孔。但井田不同时期施工的钻孔较多～虽已封孔～但不能保证全部封闭质量合格～个别封闭不良的钻孔会成为煤层上下各含水层的联系通道～采动过程中一旦被揭露～煤层顶、底板充水含水层地下水将沿着钻孔补给采掘工作面～造成矿坑的涌,突,水事故。 本井田老空水分布情况 井田内4号煤层已形成大面积的采空区～积水处有3处～分别位于井田的西北部、东北部、南部～积水面积分别为2400m2～6850m2～2300m2～积水量分别为1120m3～1074m3～3197m3。8号煤层8101工作面采空～现回采8102工作面～形成小面积采空区～顶板水及生产用水汇聚8101工作面北端～由8104回风顺槽探放～采空区无积水。井田内东北部即原山西柳林森泽煤业有限责任公司井田范围内～已进行了9号煤层开采～形成大面积采空区～积水处有1处～位于井田的东北部～积水面积为7700m2～积水量为6006m3。 按照《煤矿安全手册》第五篇矿井防治水的采空区积水公式: Q采=,K〃M〃F,/cosα,m3, 25 一采区地质说明书 Q采—相互连通的各积水区总积水量,m3, K—采空区的充水系数。本次充水系数采用0.30。 F—采空区积水的投影面积,m2, M—煤层厚度,m, α—煤层倾角。 煤层倾角2?-9?～取5?。4号煤层平均厚度为1.55m～8号煤层平均厚度为2.89m～9号煤层平均厚度为2.59m。 经计算～各采,古,空区积水情况如下表: 采,古,区积水情况表 煤层 积水积水区 煤层 积水煤倾角 区 积水位臵 面积 厚度 量 备注 层 ,?23编号 ,m, ,m, ,m, , 井田西北1 2400 采空 1120 部 4 采空 2 井田西部 2300 1.55 1074 5 井田东北采空 3 6850 3197 部 井田东北古空 9 5 7700 2.59 6006 部 相邻矿井老空水分布情况 ,1,山西柳林大庄煤矿有限责任公司 山西柳林大庄煤矿有限责任公司位于本矿东面～与本井田接壤带4号煤层有古空区和采空区积水两处～均位于西北部～积水 26 一采区地质说明书 33量分别为3350m和4160m～对本井田4号煤层开采有潜在影响。 38号煤层与本井田接壤带估3处积水～积水量分别为9370m、 3314234m～13455m～其中前两处对本井田8号煤层有潜在影响～第三处对本井田开采无影响。9号煤层与本井田接壤带有1处采 3空区积水～积水量25845m。目前该矿与我矿矿界各保留20米保安煤柱～相互之间无采空区积水、积气及火区威胁。 ,2,山西宏盛安泰煤业有限公司 山西宏盛安泰煤业有限公司位于本矿东南面～靠近本井田边 33界有2处积水～积水量为:11320m、500m～离本井田边界超过200m～目前对本井田煤层开采无影响大。8、9号煤层与本井田接壤带目前为实体煤～无老空水影响。 ,3,山西离柳鑫瑞煤业有限公司 该矿为技改矿井～现掘三采区运输、回风、轨道顺槽～无越界开采～与本矿最近的为三采区回风大巷～现已掘进至设计位臵～矿井与本矿之间无越界开采。相互之间目前无采空区积水、积气及火区影响。 ,4,山西柳林碾焉煤矿有限公司 该矿正在兼并重组整合项目建设中～以往开采4号煤层～与本井田接壤带有采空区～但其煤层底板标高低于本井田煤层底板～故与本井田边界接壤带无积水。该矿现开采8号煤层～掘进工作面为8203进、回风顺槽无越界开采～与本井田接壤带无采空区。 27 一采区地质说明书 该矿无采空区积水对本井田影响。 ,5,中铝碛口煤矿 中铝碛口煤矿未开采煤层～无老空水～且井田位于本井田的下山部位～故分析其未来采空积水不会灌入本井田～对本矿生产无影响。 预测正常涌水量、最大涌水量 矿井现开采8号煤层～生产能力90万t/a～矿井水主要来自于巷道,煤层,顶板、帮裂隙渗滴水及生产用水～预计生产期间 33矿井正常涌水量960m/d～最大涌水量为1440m/d。 一采区受水害影响程度的评价 受采掘破坏或影响的含水层及水体影响程度 经计算～8号煤层导水裂缝带发育高度为57.43-63.58m～导水裂缝带完全沟通太原组灰岩含水层～因此～8号煤层顶板直接充水水源为太原组灰岩含水层～间接充水水源为二叠系下部砂岩裂隙含水层。井田内ZK-1钻孔抽水试验太原组灰岩含水层单位涌水量0.409L/s〃m～渗透系数2.111m/d～富水性中等。参考相邻矿井水文孔抽水试验～含水层单位涌水量q,0.011，0.148L/s〃m～含水层富水性弱-中等。8号煤层顶板充水含水层富水性弱的区域对对矿井充水影响较小～富水性中等的区域对矿井影响程度较大。 峰峰组灰岩含水层～水位标高为797.50-799m～单位涌水量0.0214，0.3179L/s〃m～渗透系数0.0132，0.5298m/d～富水性 28 一采区地质说明书 弱，中等～是8号煤层底板充水水源。经计算～8号煤层底板奥灰水突水系数为0.019-0.046MPa/m～根据《煤矿防治水规定》附录四～底板受构造破坏地段突水系数一般不大于0.06MPa/m是安全的。本井田构造简单～断层不发育～仅在井田中部采掘发现有落差较小的断层。由此可见～8号煤层带压开采是安全的。 老空水对矿井影响程度 本井田4、8、9号煤层均有老空水～其中4号煤层老空水会沿8号煤层导水裂缝带进入8号煤层～8号煤层老空水会沿9号煤层导水裂缝带进入9号煤层。但积水位臵、范围和积水量～均基本清楚。加强探放水工作～可确保生产安全。矿井水文地质类型为中等。 突水量对矿井影响程度 经调查～该矿生产以来未发生过突水事件。突水量为0。 开采受水害影响程度 根据以往矿井生产资料～该矿生产过程中～无突水事故发生。突水频率为0～矿井受水害影响程度小。 九、地温及地热危害～煤自燃危险程度 1991年山西地质矿产局勘探中在ZK4孔进行了简易井温测量工作～测量成果见下表: ZK4井温测量成果表 29 一采区地质说明书 测量深度,m, 130 200 300 井温,?, 15.8 16.7 21.4 根据上述成果～未发现地温异常～平均地温梯度为3.29?/100m～大于地温梯度3?/100m～按照规范要求应属地温异常区～在矿山建设及开采时应予以注意。 钻孔和矿井采掘过程中～均未发现地压异常。 2012年5月～我矿在井下工作面分别对8、9号煤层进行取样～由山西公信安全技术有限公司对煤的自燃倾向性进行了化验～经化验得知～8、9号煤层均属II级自燃煤层。今后在开采8、煤层时～应在今后工作中应做好巷道及采空区密闭工作～保证安全生产。 十、采区资源储量 一采区储量也就是八号煤层储量～八号煤层保有储量为 1590万吨。 十一、工作面回采对地表建筑物的影响 受采动影响～回采工作面及周边以外50米范围内的地表 会出现裂缝、塌陷～本采区相应地表多以荒山为主～也有部 分梯田及枣林地～乡村公路～采区上部对应村庄～将留设120 米的保安煤柱～受采动破坏的梯田、枣林地将按补偿 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 给 予补偿。 十二、针对存在的地质问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 应注意的事项和建议 1、建立健全完善的矿井水害防治 管理制度 档案管理制度下载食品安全管理制度下载三类维修管理制度下载财务管理制度免费下载安全设施管理制度下载 ～认真贯彻执 30 一采区地质说明书 行“预测预报～有掘必探～先探后掘～先治后采”的防治水方针。防治水工作要专人负责～专门防治～专项费用。并且重点做好以下各项工作。 2、地表水的防治工作～在井口有效位臵应修筑防洪堤坝～防患于未然。另外～还应加强坡体治理工作～平整、加固坡体面～建造分流水渠～防止滑坡现象发生。 3、开采下层煤层时～上方煤层采,古,空区积水要抽排掉～以免开采下层煤层时～发生透水事故。 4、目前周边煤矿老空水对本井田影响不大。但未来生产时～相邻老空区积水会威胁生产安全～应及时和相邻矿井沟通～定期交换图纸～避免越界开采造成水害故的发生。生产过程～一定要做好调查工作和井下探放水工作～以防止突水事故的发生。 5、做好地表裂隙、塌陷勘探工作～及时充填地表塌陷区或地表裂缝～尤其是井田东部～防止洪水沿导水裂隙溃入井下。 6、如有发现透水预兆,挂红、挂汗、空气变冷、雾气、水叫、顶板淋头水、加大顶板来压、底板结膨胀、产生裂隙、出现渗水、水色发浑有臭味等症状时,～必须采取相应的措施。 7、在今后的生产中～进一步查明井田含水层厚度、岩性、富水性、水质、补给、径流、排泄条件～以及含水层间的水力联系～查明隔水层厚度～岩性分布情况。 31