煤业有限公司煤矿生产地质报告
生 产 地 质 报 告
地测组 二零一五年十月
犍为三众吉达煤业吉达煤矿
生 产 地 质 报 告
审 核: 技术负责: 报告编写:
地测组 二零一五年十二月
委 托 书
地测组:
鉴于2021年立即终止,为进一步完善我矿生产地质勘探工作成果,为今后煤炭开采提供地质依据,特托付你组整理完成并提交«生产地质勘探报告»。
特此托付
托付方:吉达煤矿 2015年12月5日
内 审 意 见
«犍为县吉达煤矿生产地质勘探报告»由我矿技术人员依据采掘生产勘探实际编制。
经我单位组织相关技术人员进行认真审查后认为,编制小组人员认真开展野外地面及井下勘探调查工作,资料收集较为丰富、翔实。在编制报告过程中,能依据采集资料做出较为深入的综合分析。
«犍为县吉达煤矿生产地质勘探报告»能差不多反应我矿当前地质勘探现状,能差不多满足相关规定的要求和开采的目标。
组长: 成员:
2021年 月 日
目 录
1 概 述 ...................................................................................................... 1 1.1 目的任务和工作成果 ....................................................................... 1 1.2 要紧工作依据 ................................................................................... 2 1.3 位置与交通 ....................................................................................... 2 1.4 企业及矿权设置概况 ....................................................................... 5 1.5 矿井采掘概况 ................................................................................... 6 1.6 相邻煤矿、废弃老窑及采空塌陷 ................................................... 6
1.6.1 相邻煤矿 ............................................................................... 6 1.6.2 废弃老窑及采空塌陷 ......................................................... 12 1.7 以往地质工作 ................................................................................. 14 2 区域地质及水文地质 ................................................................................. 16
2.1 自然地理.......................................................................................... 16 2.2 区域地质........................................................................................... 17
2.2.1 区域地层 ............................................................................... 17 2.2.2 区域构造 ............................................................................... 19 2.3 区域水文地质 .................................................................................. 22 2.4 区域及场地稳固性 ......................................................................... 27 3 煤矿区地质 .................................................................................................. 27
3.1 地势地貌.......................................................................................... 27 3.2 矿区构造.......................................................................................... 27 3.3 矿区地层岩性和开采煤层 ............................................................. 28 4 煤矿区水文地质.......................................................................................... 32
4.1 地表水 .............................................................................................. 32 4.2 煤层及矿井直截了当充水含水层 ................................................. 33
4.2.1 煤层 ..................................................................................... 33 4.2.2 矿井直截了当充水含水层 ................................................. 34
4.3 矿井涌水状态 ................................................................................. 34
4.3.1 坑道涌水现状 ..................................................................... 34 4.3.2 矿井涌水量预算 ................................................................. 35 4.4 矿井排水系统 ................................................................................. 36 4.5 地下水的补、径、排条件 ............................................................. 37 4.6 当前矿井防治水工作情形 ............................................................. 38 5 矿井水患分析.............................................................................................. 40
5.1 老窑采空积水 ................................................................................. 40 5.2 本矿采空积水 ................................................................................. 40 5.3 邻矿采空积水 ................................................................................. 41 5.4 钻孔水 .............................................................................................. 41 5.5 汛期洪峰及山洪水 ......................................................................... 41 5.6 顶、底板裂隙承压水 ..................................................................... 42 5.7 断层水 .............................................................................................. 42 5.8 岩溶水 .............................................................................................. 42 6 防治水工作建议.......................................................................................... 44 7 资源储量动态............................................................................................ 46
8、结论 .................................................................................................. 51
附 图 目 录 图 号 1 2 3 4 图 名 犍为县吉达煤矿综合地层柱状图 犍为县吉达煤矿地势地质及水文地质图 犍为县吉达煤矿水文地质剖面图 犍为县吉达煤矿矿井水患警示图 比例尺 1:2000 1:5000 1:5000 1:5000
1 概 述
1.1 目的任务和工作成果
本次工作的要紧目的任务是:通过开展矿井井上、井下生产地质及水文地质勘探工作,为开采设计、规程编制提供依据,对安全生产提供具体指导意见。要紧如下:
1 查明生产区域地理位置及井田境域、要紧地质构造情形及地层情形。
2 调查矿山开采历史、设计能力及核定生产能力,证件登记情形〔五证一照〕,煤矿开发利用方式如开拓、提升、运输和通风方式等。
3 查明生产区域可采煤层层位及厚度变化,确定可采煤层的连续性〔包括煤层因受岩浆侵入、古河流冲刷、古隆起、陷落柱等的阻碍使煤层厚度和可采性发生的变化〕。煤质特点,矿井瓦斯等级、瓦斯涌出量、自然性、粉尘爆炸性等,并做相应评述。
4 查明生产区域地质及水文地质情形,以及对生产阻碍的推测预防。 5分析判定生产区域要紧水患及其透〔突、溃〕水水害水源、过水通道及透〔突、溃〕水容易发生的部位,指出水患的危险性及其可能导致水害事故发生的要紧缘故,提出针对性防治措施;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以及安全措施。
6 查明资源量动态、年度生产情形,资源回收率,依法生产情形,有无越界超层等,提交资源储量年度检测相关数据。
本次调查工作完成要紧实物工作量如表1-1。
完成要紧工作量一览表 表1-1
序号 1 2 3 4 5 工作内容 资料收集 1∶5000地质、水文地质调查 矿区老窑调查 1∶5000矿区地质及水文地质图编制 矿井生产地质报告编制 单位 份 Km2 个 Km2 份 数量 6 7.6 1 7.6 1
1.2 要紧工作依据
(1)«煤矿安全规程»;
(2)«2021年犍为县吉达煤矿矿井水患现状调查报告»;
(3)«关于加强煤矿水害防治工作的通知»川煤监[2007]219号; (4)«关于加强煤矿水害隐患治理的通知»川安监[2007]277号; (5)«煤矿防治水规定»国家安全生产监督治理总局第28号令。 (6)«关于印发〝四川省煤矿水患调查技术要求(试行)〞的通知»〔川安监[2020]376号〕;
(7)«关于印发〝四川省煤矿防治水细那么〞的通知»; (8)«煤田地质填图规程»DZ/T0175-1997; (9)«矿区水文地质工程地质勘探规范»GB12719-91;
(10)«煤炭资源地质勘探地表水、地下水长期观测及水样采取规程»煤炭工业部(80)煤地字第638号;
(11)截止2021年来,煤矿井下采掘生产实际查明地质与水文地质情形;
1.3 位置与交通
四川省犍为县吉达煤矿位于四川省乐山市犍为县马庙溪乡天池村境内,行政区划属犍为县马庙溪乡天池村,位于犍为县城320°方向,直距17km,。矿区主井井口坐标为: X=3234496,Y=35384780,H=554m;回风井坐标为:X=3234440,Y=35384772,H=554。
相邻矿区的煤矿东部有谢石盘煤矿,北部有嘉阳煤矿,南部有合众煤矿,西部有白岩煤矿。矿山与相邻煤矿无矿权重叠。
最近交通线名称为马庙——塘坝——犍为——乐山公路,最近汽车站为犍为县汽车站,运距20km,直距15km。交通较方便〔如图1〕。
1.4 企业及矿权设置概况
犍为县吉达煤矿为独立扩能矿井。2011年4月29日,由四川省国土资源厅颁发采矿许可证,证号:C5100002020201120208375,矿区范畴由12个拐点圈闭,批准开采深度+407~+370米,面积6.7704Km2,开采K7煤层,生产规模6.0万吨/年,有效期限:壹拾年,自2011年4月29日至2021年4月29日。矿区范畴地理坐标:东经103°47′57″~103°50′26″,北纬29°12′54″~29°14′04″,矿区直角坐标〔西安80坐标〕X=3233702~3235799,Y=35383230~35387252,矿区中心直角坐标〔西安80坐标〕X=3234500,Y=35385000。矿区中心点地理坐标:东经103°49′02″,北纬29°13′21″。矿山采矿许可证、煤炭生产许可证、安全生产许可证、营业执照、矿长资格证书、矿长安全资格证书齐全。矿区直角坐标如表1-2所示。
表1-2 吉达煤矿区范畴拐点坐标一览表〔西安80坐标〕
拐点号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
X 3234642.00 3235202.00 3235717.00 3235799.00 3233699.00 3233610.00 3233978.00 3233712.00 3233702.00 3233702.00 3233852.00 3233852.00 Y 35383230.00 35384480.00 35385810.00 35387232.00 35387252.00 35385872.00 35385869.00 35385510.00 35384240.00 35383520.00 35383530.00 35383230.00 开采深度+407~+370 面积6.7704Km2,开采高度+407~+370m。
1.5 矿井采掘概况
吉达煤矿于1986年开始兴建,1988年建成,先为集体企业,后改制为私营矿山企业。在矿区北西部采出少量煤炭,到二十世纪九十年代,矿山改制为私营企业,进行技术改造,设计年生产为3万吨/年,到2004年再次技术改造,生产能力可达6万吨/年,吉达煤矿西部与犍为县白岩煤矿相邻,北部嘉阳煤矿相邻,东部与谢石盘煤矿相邻,南部与星光、和众煤矿相邻,矿山与相邻煤矿无矿权重叠。矿山开采方式为平硐走向长壁式开采,工作面用手镐落煤,采矿废渣用于回填采空区,部分用矿车推出堆放于井口北西冲沟右岸缓坡。
依照矿井开采情形,矿井+370~405m标高中西部资源差不多开采完毕,本次设计范畴选为+265m~+405m标高范畴煤炭资源。设计矿井改建工程采纳平硐开拓。在矿区北东翼庙儿坝新掘一主平硐,平硐标高+443.87m;主平硐布置在K7煤层顶板砂岩中,揭穿K7和K3煤层后,沿煤层走向在K7煤层底板砂岩层中布置水平运输大巷,同时在K3煤层中布置水平回风大巷、水平运输大巷、回风大巷与原有的下山绞车道、下山回风巷(现均改为回风上山)连通。
矿井水从各采空区自流入邻近水沟,再聚拢于各水平水仓抽排出地表。
1.6 相邻煤矿、废弃老窑及采空塌陷
1.6.1 相邻煤矿
吉达煤矿矿区北侧距嘉阳煤矿最近约130m、南侧距合众煤矿约40m。各相邻生产煤矿采掘情形分述如下:
1、嘉阳煤矿:
四川省犍为县嘉阳集团有限责任公司位于四川省乐山市犍为县芭沟镇,矿山位于犍为县229°方向,直距12km。矿区范畴地理坐标为:东经103°46′00″~103°52′00″,北纬29°13′20″~29°17′30″。主井口地理坐标:经度103°48′56″,纬度29°15′55″。矿山直角坐标:X=3234420~3242960,Y=35379910~35388730,矿区主采K7煤层,整个矿山面积47.51km2。
四川嘉阳集团的前身为嘉阳煤矿,产生于1938年,是中国早期的中英合资企业,由国内的知名人士翁文灏、孙越崎先生创办。1946年合并为天府煤矿股份,解放后是煤炭部属406煤矿,其开发黄村井〔一井〕和大炭坝井〔二井〕的优质炼焦煤,专供重庆专门钢厂。黄村井〔一井〕和大炭坝井〔二井〕分别于1987年和1995年停止开采。1955年更名为煤矿,因改制需要,依照犍府发〔2001〕年58号文,以嘉阳煤矿为核心企业,2001年9月8日改制成立为〝四川嘉阳集团有限责任公司〞,天锡井田隶属于该集团公司。2004年9月〝四川嘉阳集团有限责任公司〞划归四川省投资集团公司治理。1965年来,嘉阳煤矿累计生产原煤2000万吨,掘进进尺42万多米。
四川省嘉阳集团有限责任公司仅一个矿井〔天锡井〕在生产。该井始建于1968年,设计生产能力15万吨/年,1971年1月正式投产,由于生产进展需要,矿井于1981年开始扩建,1986年达45万吨/年的生产能力。1991年5月嘉阳煤矿提交«天锡井技术改造工程可行性研究报告及初步设计»,设计生产能力90万吨/年。2002年四川省经贸委«关于四川省犍为县嘉阳集团有限责任天锡井生产能力核定的批复»〔川经贸煤炭函[2002]576号〕,同意天锡井核定生产能力为120万吨/年。
本矿井是乐山市的省属大型矿井,资源回收率达89%,是区内最大
的矿井,资源回收率最高的矿井,是开发极薄煤层,充分利用边际资源的典范。天锡井始建于1968年,1971年1月正式投产,目前主采K7煤层,天锡井采纳斜井开拓方式。矿井现有五个井筒,皮带斜井,莲花岩排矸斜井〔反斜井〕、主井〔材料斜井〕、副井〔中央风井〕和杨店子风井。天锡井设计四个水平开采:+100~+200m为第一水平〔下山水平〕,+200~+260m为第二水平〔上山〕,+260~+320m为第三水平〔上山〕,+320~+400m为第四水平〔上山〕。目前开采两个水平〔第二水平+215m水平和第三水平+260m水平〕。
主井口标高+392.05m,开采深度标高+215m,开采最大深度+177m。 本矿采纳倾斜长壁采煤法,在四川省地点煤矿中领先实现采煤全面机械化。布置高档普采对拉工作面,采纳MGD-150型采煤机落煤、刮板运输机及吊挂式皮带运输,全部冒落法或局部充填法治理顶板。生产工艺成熟,运输环节畅通。
本矿掘进采纳风钻打眼,人工装药放炮,爬砂机装砂,绞车运矸。 +215m水平运输大巷和+260m水平运输大巷均采纳10T架线式电机车运输〔+260m水平采纳3T卸式矿车,+215m水平采纳1T固定式矿车〕。主运输巷断面12.6m2,要紧回风巷断面7.2m2。
矿井设有两个回风井筒,即中央风井和杨店子风井。该矿井采纳混合式通风系统〔中央并列式和中央边界式混合〕。
矿井采纳二个水平同时生产,现+260m布置有两个高档普采对拉工作面,+215m水平布置一个高档普采对拉工作面采煤,因矿井系开采单一煤层,即+260m水平和+215m水平同时生产。沿走向每隔150m划分一个条带。工作面呈〝两面三巷式〞布置。沿走向采纳由近而远的前进式开采方式。
嘉阳煤矿范畴拐点直角坐标一览表〔80西安坐标〕
拐点号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
X 3241032 3241593 3241692 3241647 3242027 3242382 3242162 3242462 3242902 3242292 3241912 3241517 3241302 3241292 3241432 3241742 3241682 3242102 3242224 3242242 3242062 Y 35379830 35380630 35380560 35381110 35381410 35382040 35382470 35382760 35383400 35383975 35383960 35384100 35384340 35384620 35384880 35385100 35385525 35386165 35386550 35387125 35387710 拐点号 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 135 136 137 138 139 140 141 142 143 X 3236047 3235987 3235922 3235887 3235682 3235527 3235142 3234792 3235122 3234712 3234542 3234362 3235302 3235582 3235862 3236092 3236262 3236622 3236737 3237082 3237832 Y 35387610 35386880 35386265 35385780 35385100 35384780 35384015 35383130 35382920 35382160 35382280 35382020 35381470 35381390 35381450 35381355 35381230 35380895 35380870 35381470 35381210
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 3242022 3241522 3241177 3240877 3240522 3240067 3239465 3239132 3238902 3238517 3238317 3237607 3236987 3236272 3236127 35388110 35387825 35387665 35387485 35387340 35387380 35387445 35387615 35387800 35388225 35388650 35388635 35388630 35388625 35388000 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 3238182 3238222 3238512 3238722 3238902 3238882 3238982 3239127 3239352 3239702 3239942 3240272 3240532 3240857 35381010 35380900 35380850 35380730 35380600 35380480 35380460 35380760 35381130 35380885 35380660 35380370 35380130 35379900
2、谢石盘煤矿:
是1988年由犍为县乡企局以犍乡镇企〔1988〕计字第50号批准设立的。
目前与吉达煤矿边界相距1500m以上,距离采掘区域大于2500m以上。煤矿自开采以来,开采K7煤层,经统计,截止2021年12月底,矿井累计已动用资源储量为105.3万吨,采出K7煤层矿量共计93.2万吨,平均回采率为85%。
矿山开采方式为地下开采,主井以斜井开拓,斜长约180m,落平后,
再向西施工平硐1200m;风井为斜井,长260米,与主井巷道形成通风系统。之后,沿矿层走向开拓水平运输巷,布置采巷,形成采区;开采方法为倾斜长壁式;井巷有塌落地段,用条石砌拱支护。矿井水从巷道侧排水沟自流至井底水仓,用水泵抽至井外流入溪沟。矿井属低瓦斯矿井,安装有瓦斯监测系统。目前矿山采掘、运输、通风、供电、排水等生产系统完备,生产正常。
3、合众煤矿:
犍为县合众煤矿是1988年由犍为县乡企局以犍乡镇企〔1988〕计字第50号批准设立的。
煤矿自开采以来,开采K7煤层,经统计,截止2020年12月底,矿井累计已动用资源储量为79.1万吨,采出K7煤层矿量共计67.2万吨,平均回采率为85%。
矿山开采方式为地下开采,主井以斜井开拓,斜长约460m,落平后,再向东西施工平硐1325m,又以平硐向西北和东南推进;风井为斜井,长460米,与主井巷道形成通风系统。之后,沿矿层走向开拓水平运输巷,布置数个上山采巷,形成多个小采区;开采方法为倾斜长壁式,工作面用手镐落煤;井巷有塌落地段,用条石砌拱支护。矿井水从巷道侧排水沟自流至井底水仓,用水泵抽至井外流入溪沟。矿井属低瓦斯矿井,安装有瓦斯监测系统。采矿废碴要紧回填于采空区,部分用矿车推出,倾倒堆放于井口下方冲沟用于平坦工业广场。目前矿山采掘、运输、通风、供电、排水等生产系统完备,生产正常。
合众煤矿范畴拐点直角坐标一览表
拐点号 1 2 3 4 5 6 7 80西安坐标系 X 3231951.98 3233151.99 3233571.98 3233571.98 3231911.98 3231911.98 3232121.98 Y 35384029.59 35383619.59 35385819.59 35386919.60 35386919.59 35385809.59 35384869.59
该矿差不多于2021年10月完成政策性关闭。
1.6.2 废弃老窑及采空塌陷
区内采煤历史悠久,矿区周边矿山多已停采关闭,多为斜井开采,停采后可能形成大量老窑积水。通过调查访问收集资料,矿区北西侧为白岩煤矿二井〔现整合为白岩煤矿三井〕、南侧为星光煤矿〔二井〕,均已停采。老窑情形分述如下:
星光煤矿〔二井〕 白岩煤矿二井
1、白岩煤矿二井
白岩煤矿二井主采煤层为K7,在矿井北西部形成了大面积K7煤层老空区,该矿井已于2020年关闭,其煤层开采标相关于吉达煤矿较高,其采空区停采后仍存有部分积水。对吉达煤矿南西部K7煤层的开采有充
水阻碍,但矿山南西部已废弃开采,为吉达煤矿老采空区,新井要紧开采矿区中、东部煤层。综上该老窑采空区水对吉达煤矿突水危险性小。
2、星光煤矿〔二井〕:位于矿区南侧,开采K7煤层。二十世纪八十年代,矿山为集体企业,每年生产少量煤炭;二十世纪九十年代,矿山改制,并大规模进行技术改造,设计生产规模年产3万吨,截止2020年12月已动用储量28.91万吨,采出煤炭24.63万吨,平均回采率为85%,矿山为地下开采,主井以斜井开拓。风井亦为斜井,与主井巷道形成通风系统。目前矿山范畴煤层已开采完毕,于2020年关闭。其开采标高相对吉达煤矿较低,且吉达煤矿靠近该区域将不再开采,故该老窑积水对吉达煤矿充水阻碍小、突水危险性小。
吉达煤矿与相邻煤矿位置关系示意图
1.7 以往地质工作
1、自1936年起,前人曾先后在本区进行了路线地质调查及1∶20万地质测量,1943年—1944年华昌公司及嘉阳煤矿先后进行了手摇钻探。
2、1954年原西南煤管局地勘分局测绘队及地质三队,在现黄村、大炭坝两井田一带,进行了1∶5000地势地质测量,并于黄村井田施工了7个钻孔,其工作程度已达初勘。此期工作,由于工程质量低劣,在地质研究程度及工作程度上差不多上较差的。
3、1956—1958年嘉阳煤矿为满足生产需要,先后在矿山各地施工钻孔56个,其质量除大炭坝井田内有3个孔可利用外,其余均不合格,不可靠,不能利用。
4、1959—1960年207地质队曾在区内进行1∶5万及1∶1万地质测量,其成果未达相应比例尺的精度要求。为了解煤层及煤质情形,曾使用部分山地工程及取样工作,由于工作不正规,其资料不能利用,此期虽工作质量低,但对矿山地层、构造及煤层煤质等有了初步的认识,达初步普查工作程度。
5、1963年四川省地质局乐山地质队〔207地质队〕提交了«四川犍乐煤田嘉阳矿山大炭坝井田最终储量报告书»。
6、1964年四川省地质局207地质队提交了«四川省犍乐煤田嘉阳矿山详查报告书»。
7、1971年四川省地矿局第一区测队完成了1∶20万马边幅区域地质调查。
8、2020年12月,四川省地质矿产公司提交«四川省犍为县大炭坝
井田吉达煤矿资源储量核实报告»。
2 区域地质及水文地质
2.1 自然地理
区域处于四川盆地之西南边缘,西靠高山地区,东临丘陵盆地区,大区域的地势特点为西高〔海拔2000m以上〕东低〔岷江最低标高310m〕,属中低山——丘陵地势。最高点标高843.1m,最低点标高335m,最大高差为512m,一样高差为100~200m。形成剥蚀构造单面山,〝U〞型沟谷及阶梯状地势发育。
本区水系属长江流域岷江水系,较大河流仅有唯独的马边河,较大的溪流有芭蕉沟及葛沟两条。
马边河:发源与马边县万担平,由南向北流,在黄丹转向东流,经区内南缘约9km,再向东流,最终汇入岷江。全长约70~80km,水急滩多,现在马边河各狭窄地带设有多个水电站,目前其流量约为24~317m3/s。
葛家沟:位于区域西北,发源于张沟,由西向东北流至石板溪汇入岷江。流量约0.003~0.233m3/s。
本区气候为亚热带潮湿气候,冬无严寒、夏无酷暑,雨量充沛,最高气温为37.7℃,最低气温-2.6℃,年平均气温17℃。雨量较为充沛,常年降雨量1320毫米左右,其中六至九月降雨量近于年降雨量的一半,相对湿度79%。
区内要紧居民点要紧有芭沟镇、马庙乡等。山丘植被较发育,区内及邻近居民为汉族,人口密度较稀。矿区及周围部分地区为风景旅行区。
2.2 区域地质
2.2.1 区域地层
区域内出露地层从老到新依次有:三叠系上统须家河组〔T3xj〕、侏罗系中下统自流井组〔J1-2z〕及第四系〔Q4〕。由老至新分述如下:
〔一〕、三叠系上统须家河组〔T3xj〕
在区域范畴内出露良好,分布广泛,依含煤、化石及岩性等特点,划分为五段,详细分述如下:
〔1〕、第一段〔T3xj1〕 厚40.22~54.54m,平均49.51m 岩性单一、以浅灰、灰白色厚层状细~中粒长石石英砂岩为主,间夹薄层状粉砂岩,具直线型斜层理。底部砂岩含钙质,常见菱铁矿结核组成的透镜体,富含炭化树干。为河流相河床~边滩沉积。
本段层位稳固,以中粒长石石英砂岩之底与小塘子组顶部粘土岩分界。与下伏地层呈假整合接触。
〔2〕、第二段〔T3xj2〕 厚134~172m,平均146m 为区域内的要紧含煤地层。
下部以暗灰、深灰色砂质粘土岩,粘土岩为主,加灰色、浅灰色薄层状细砂岩、粉砂岩,局部相变为浅灰色细砂岩夹深灰色砂质粘土岩,偶夹中粒石英砂岩或透镜状钙质砂岩,含煤K3、K4、K5及煤线6~7层,为局部可采煤层。
中部为浅灰色细砂岩、粉砂岩,夹深灰色砂质粘土岩、粘土岩。岩性稳固性差,部分为粉砂岩,砂质粘土岩互层,具微波状及斜波状层理。
上部岩性岩相较稳固,以深灰色粘土岩、砂质粘土岩,夹浅灰色粉砂岩及少许细砂岩。普遍含植物化石碎片及炭屑发育微斜层理及微波状层理,局部可见小型斜层理及透镜状层理。含K8、K7、K6煤层。其中K7煤层稳固、可采。
〔3〕、第三段〔T3xj3〕 厚85~135m,平均98.02m
下部为灰白色厚层状中~粗粒长石石英砂岩。本层砂岩分布较稳固,岩相变化不大,其间夹少许砂质粘土岩的透镜体,与下伏地层普遍呈冲刷接触。
上部为不等厚的灰色细粒石英砂岩、深灰色砂质粘土岩互层。部分地段相变为灰色、深灰色细~粉砂岩与砂质粘土岩互层,砂岩具大型木契 状、槽状、板状交错层理,平行层理;粘土岩具水平层理,含少量植物及瓣鳃化石。
〔4〕、第四段〔T3xj4〕 厚62~97 m 平均90.94m
下部为灰白色厚层状不等粒长石石英砂岩,砂岩中偶夹菱铁矿结核、粘土岩团块及粉砂岩的透镜体,多阶冲刷较为发育。与下伏地层普遍呈冲刷接触。
上部为灰、深灰色水云母粘土岩、砂质粘土岩、粉砂岩互层,间夹灰色薄层状细砂岩。粘土岩中夹煤层〔K9、K10〕及煤线,粘土岩含大量植物化石或碎片,K9煤层厚0.25~0.51m,K10煤层在寿保矿区东部分3层。
〔5〕、第五段〔T3xj5〕 厚45~72m 平均68.17m
灰色中至厚层状岩屑长石石英砂岩、粉砂岩夹少量深灰色粘土岩。
局部有K11煤层及煤线
〔二〕、侏罗系
侏罗系中下统自流井组〔J1-2z〕厚172.3~215.7m,平均189.4m。 底部为灰白色厚层状中~细粒岩屑长石石英砂岩夹灰紫色砂质粘土岩,含菱铁矿及瓣鳃类动物化石。
中部为紫红色钙泥质粉砂岩、钙质粉砂岩,夹深灰色、紫红色薄层状砂质粘土岩、粘土岩,中上部含瓣鳃类动物化石。
上部为紫红、灰绿色砂质粘土岩、钙质粘土岩夹灰色中厚层状泥质灰岩,含较多的钙质结核。
〔三〕、第四系〔Q4〕
厚度小于25m,为灰色、紫红色泥砂及砾石砂土层和角砾腐殖土层,为近代河流冲积、淤积及残破积堆积等。
2.2.2 区域构造
区域构造属峨马大背斜东翼的次级褶曲,即四峨上背斜的东翼。区内构造线,以北北西走向为主,次为北东东。在井田北部月儿田逆掩断层〔F1〕断距向东增大,致使井田北东角地层上逆掀起专门高,倾向也转为北东东,与大炭坝挠折构成不对称的马庙溪似倾伏向斜。蚂蝗沟背斜和F2逆断层,操纵了井田中部的构造形状。井田东部的F4逆断层与F2逆断层〝共轭〞。
区域要紧构造分述如下: 一、褶皱
1、马庙溪似倾伏向斜:核部在蚂蝗沟至马庙溪一带。轴向南东,两
翼岩层倾角约5°。南西翼受F2、F4断层和蚂蝗沟背斜的阻扰,故断层产状变化较大。北东翼受F1断层阻碍,上盘岩层因断距向东增大而掀起,与大炭坝挠折拼合在一起,构成了马庙溪似倾伏向斜。
2、山王庙背斜:属四峨山背斜东翼的次级褶皱,轴部自南向北,通过水竹林—红椿湾—打鼓山一线,并连续北延至菜子坝井田。总的走向为NW345°,向南缓慢倾伏。该背斜两翼不对称。西翼为鲁家村挠折、东翼为大炭坝挠折,倾角陡直。核部宽缓,倾角一样小于5°,阻碍宽度约2km。
3、大炭坝挠折:为井田内要紧的线形膝状构造,属山王庙背斜的东翼,纵贯井田南北,长达6km,并连续向南北延伸,挠折走向NW345°,岩层倾向北东东,倾角一样60~70°。轴面倾向SW255°,倾角一样40~50°。
4、蚂蝗沟背斜:为一不对称的短轴背斜,在老房子—蚂蝗沟—瓦房头一线较为清晰,走向北北东,宽约400m,延长约3km。折曲幅度小,东翼岩层倾角一样15~20°,西翼岩层倾角15~30°,西翼北F2断层切割,背斜不完整。
5、落音沱向斜:紧接蚂蝗沟背斜西翼,仍为不对称的短轴向斜,近南北走向,长约2km,向南北逐步消逝。西翼倾角一样小于10°,东翼倾角与蚂蝗沟背斜西翼一致,褶曲幅度专门小。
二、断层
1、月儿田逆断层〔F1〕:西起桃子湾,向东经焦坝、凉水沱、月儿田、七郎埂一线,在井田内延长达4km,并向东连续延伸,断层走向NE72~76度,倾角14~32度。垂直断距2~45m,自西向东、断距逐步增大。
2、蚂蝗沟逆断层〔F2〕:南起马边河以南,向北经瓦窑坪、大沟头、
蚂蝗沟,延长达4km。地表断层走向NW355~NE15度,倾角16→28→18度,由南到北变小。断层走向在大沟头以南为NE15度,以北由NE15度转为NW355度。垂直断距5~30m,向南北和深部逐步减小。
3、水竹林逆断层〔F3〕:位于井田南面马边河,系山王庙背斜的轴部破裂,向两端延伸至井田外,长达1.4km。断层倾向E90度,倾角17~30度,断距15~30m,向东增大。
4、李家嘴逆断层〔F4〕:与F2逆断层共轭。向南延伸出区外,向北消逝在干谷湾。断层倾向SW260度,倾角20~25度,断距10~20m,南北延长1.6km。
5、大炭坝逆断层〔F9〕:系大炭坝挠折西端的轴部破裂,在南面消逝在石梯沟,向北消逝在大炭坝逐道之上,延长约1.1km。延深不大,未揭穿K3煤层。断层倾向SW250度,倾角17~24度,垂直断距约10m。
6、生产过程中发觉的小断层及冲刷等地质现象。〔见地测专业:地质卡片,小断层记录,冲刷素描图等〕。
2.3 区域水文地质
一、含〔隔〕水层特点
按地下水赋存条件、水理特点及水力联系,区内地下水可划分为四种差不多类型;即松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碳酸盐岩类岩溶裂隙水及红层风化裂隙水,其特点如下:
1、松散岩类孔隙水
分布于岷江低阶地及古河漫滩,赋存于第四系全新统冲洪积﹙Q4al+pl﹚砂砾卵块漂石层之中,富水性中等~丰富,单井涌水量达800~2000m3/d,水质类型属HCO3-Ca,HCO3-CaMg型,可溶性总固体小于0.5g/l。
2、碎屑岩类孔隙裂隙水
碎屑岩类裂隙潜水及承压水:分布于矿区及邻近低山丘陵区,三叠
系上统须家河组〔T3xj〕地层裂隙之中,岩性为砂岩、粉砂岩、砂质粘土岩、粘土岩、薄煤层﹙线﹚。含、隔水层相间产出,形成含水岩组,富水性弱,泉水流量一样0.01~0.05l/s,单井涌水量达0.001~0.01 l/s。浅部属潜水类型,水质类型属HCO3-Ca,HCO3-CaMg型,可溶性总固体小于0.1~0.5g/l;深部属承压水类型,水质类属HCO3-Na、Cl-Na型,可溶性总固体达0.2~5g/l以上。
3、红层风化裂隙潜水
分布于矿区大部出露的中下统自流井组J1-2z地层之中,岩性为砂岩、粉砂岩、砂质粘土岩、粘土岩。浅部50m范畴内含风化裂隙水,富水性极弱,泉水流量一样为0.01~0.05l/s,单井涌水量达1~10m3/d。属潜水类型,水质类型属HCO3-CaMg, Cl-Na型,可溶性总固体0.05~0.5g/l;深部为不含水的隔水层。此类水多分布在埋深<50m的岩石风化带内,对矿床充水阻碍小。
4、可溶盐岩类裂隙岩溶潜水及承压水
区内未出露,赋存于三叠系中统雷口坡组T2l、下统嘉陵江组T1j地层的石灰岩、白云岩、膏盐岩等可溶盐岩之中,富水性中等~强。浅部属潜水类型,岩溶大泉流量可达1~50l/s,水质属HCO3-Ca,HCO3SO4-Ca型,可溶性总固体0.3~0.7g/l;深部裂隙岩溶的发育深度可达2500米以下,但发育程度较弱,属承压水类型,由于地下水深循环结果,水质类型属SO4-Ca、Cl-Na型,可溶性总固体达3.3~120g/l以上。
二、地下水补给、径流、排泄条件
区内含水层要紧受大气降水补给。浅部风化带的泉、井能严格受降水操纵,变化可达数十至数百倍。其次,受沟谷、库、塘等地表水补给。一样在短距离内完成循环,被沟谷割切呈泉排泄。部分地下水向深部循
环,形成各含水层具承压性质,流向由南往北,由于各含水层产状平缓,深部裂隙不发育,地下水运动速度缓慢,渐变呈相对停滞状态,反映在水化学的水平及垂直分带上,由浅部补给区的重碳酸型低矿化淡水,向深部过渡为氯化钠型盐、卤水。
区域地层岩性及含、隔水层划分简表
系 第 四 系 地层单位 统 组 段 地层代号 Q4 地层厚度〔m〕 0~15 岩性描述 分布于沟谷、河两岸及悬崖下部缓坡地带,要紧为冲洪积堆积和残坡积堆积,前者表现为阶地及洪积扇,岩性为砂卵砾石堆积,碎石亚砂土堆积层,后者为含碎石亚砂土及腐植土层。 含〔隔〕水层 备注 孔隙含水层 侏 罗 系 中统 下中统 沙溪庙组 J2s 上部为灰色粘土岩,暗紫色粘土岩为主,夹灰色薄层状细砂岩、粉砂172.3~200.5 岩,下部为灰色厚层~块状细、中粒砂岩,以石英成分为主,间夹灰绿、紫红色砂质粘土岩。 岩性为紫红、灰绿等杂色粘土岩、灰色泥质灰岩夹少量灰色细粒长石石英砂岩,底部一层杂色砾岩,该组地层以帽子形式分布在山顶部位。 上部岩性以浅灰色~灰黄色长石石英砂岩为主,夹粉砂岩及薄层状深灰色砂质粘土岩,中下部为深灰色砂质粘土岩、粘土岩、浅灰色粉砂岩互层产出,夹浅灰色长石石英砂岩,含较多的炭屑及煤线,其中K9、K10煤层产于该段中部。 相对隔水层 自流井组 J1-2z 172.3~215.7 相对隔水层 五段 T3xj5 45~72 富水性较弱的 裂隙含水层 三 叠 系 四段 T3xj4 上统 须家河组 三段 T3xj3 62~97 灰~浅灰色厚层至块状中粗粒长石石英砂岩,具斜层理,交错层理,富水性较强的局部含不规那么的泥质团块及少许磷铁矿结核,与下伏地层呈整合接触。 裂隙含水层 浅灰色粘土岩与灰白色中至厚层状长石石英砂岩互层,上部粘土岩总厚度约为4.5~5.0米,具水平层理,含植物化石碎片极少量的瓣鳃动物化富水性较强的石。中、下部为灰白色中至厚层状、块状长石石英中粒砂岩,中部为钙质裂隙含水层 砂岩,具斜层理,交错层理,含较多炭屑和少量磷铁矿结核,与下伏地层 为区域的要紧含煤地层,从上至下依次可见K8、K7、K6、K5、K4、富水性较弱的K3煤层,要紧为深灰色砂质粘土岩、粘土岩互层,具水平层理,可见少量裂隙含水层 炭屑及植物化石,上部含少许磷铁矿结核和高岭石粘土岩、炭质粘土岩。 83~135 二段 T3xj2 134~172
系 地层单位 统 组 段 地层代号 地层厚度〔m〕 43.9~63.2 岩性描述 含〔隔〕水层 备注 一段 T3xj1 浅灰色厚层状细~中粒砂岩,间夹薄层粉砂岩,成分以石英为主,次富水性较弱的为长石,白云母片及较多炭屑,泥质胶结,致密坚硬,具直线型斜层理,裂隙含水层 粉砂岩中含泥质包体,底部砂岩含钙质,且富含菱铁矿结核及炭化树干。 上部深灰色叶片状粘土岩、砂纸粘土岩为主,夹粉砂岩及少许炭质粘土岩,下部为浅灰、灰白色 中粗粒长石石英砂岩,夹灰黑色粘土岩、砂质粘土岩。 上部为灰白色砾岩,砾石成分要紧为石英,泥钙质胶结,下部为灰绿色粘土岩。 富水性较弱的裂隙含水层 小塘子组 三 叠 系 上统 垮洪洞组 T3x 50.2~100.1 T3K 4.5 富水性较弱的裂隙含水层 富水性极强的碳酸盐岩类裂隙水 中统 雷口坡组 T2l >90 岩石以灰、深灰、灰绿色中层状泥质、白云质灰岩为主,夹少许灰色砂质粘土岩及硬石膏层,顶部为黄灰色膏溶角砾岩。
2.4 区域及场地稳固性
区域位于川中隆起、川西北坳陷、峨眉断块,三个三级构造单元相接的威远穹窿及峨马复式背斜之间的宽缓地带,区域内新构造运动不明显,依照新构造运动的特点,区域地壳稳固性为属稳固。
区域位于〝中国地震动峰值加速度区划图〞中地震动峰值加速度为0.10g的区域,〝中国地震动反应谱特点周期区划图〞中地震动反应谱特点周期为0.45s的区域。区内地震差不多烈度为Ⅶ度,故建议矿山以Ⅶ度设防。
3 煤矿区地质
3.1 地势地貌
矿区属低山区,地势中部高四周低,最高点在矿区中部大房子东北一带,海拔标高668.4米,最低点为矿区西南部马庙溪,海拔标高450米,相对高差218.4米。区类地势属山地腐蚀构造地势,呈剥蚀之丘陵、平顶山、园丘等,其间为宽窄不一的小山谷。
3.2 矿区构造
矿区构造属扬子准地台〔Ⅰ级〕、四川台坳〔Ⅱ级〕、川中台拱〔Ⅲ级〕之自贡台凹〔Ⅳ级〕之中西部。位于轴向北西~南东走向的清水溪~马庙向斜之转折部位,地层产状较平缓,倾向南南东,倾角3~
4°。
矿区要紧断层为F1(月儿田断层)以及F2,F1断层位于矿区北部边缘,长约3000米,走向北东东,倾向南南东,倾角30~40°,为一条逆断层,垂直断距约50米,破裂带宽10~15米,未破坏矿区煤层,对煤层无阻碍。F2断层位于矿区北部,长约1000m,走向北东东,倾向南南东,倾角25~30°,为一条逆断层,垂直断距约20米,破裂带宽15~20米,未破坏矿区煤层,对煤层无阻碍。构造属简单类型。
3.3 矿区地层岩性和开采煤层
一、地层
矿区地层要紧为三叠系,平坝地带分布有少量第四系。 〔一〕三叠系〔须家河组T3xj〕
矿区三叠系要紧为须家河组,分布于全矿区。依照钻孔及填图资料,须家河组在剖面上可分出五段,自下而上分述如下:
一段:厚>40m
浅灰、灰色厚层至块状细至中粒砂岩,夹少量粘土岩。 二段:厚165~180m
下部为灰色中至厚层状粉砂岩,钙质粘土岩、水云母粘土岩及砂质粘土岩,含丰富的植物化石。
上部为深灰色薄层状砂质粘土岩、粉砂岩、细粒石英砂岩,夹2层煤〔K2、K3〕,K2煤层厚0.05~0.16m,K3煤层厚0.30~0.40m,K3煤具有开采价值。
三段:厚120~140m
下部为灰色、浅灰色巨厚层——厚层状中粒长石石英砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质粘土岩、水云母粘土岩等,含K4、K5等薄煤层,K4号煤厚0.05—0.10m,K5号煤厚0.15—0.26 m,不具有开采价值。
上部为灰白色巨厚层或厚层状中粒长石石英砂岩,顶部为砂质粘土岩、水云母粘土岩,夹三层煤层〔K6、K7、K8〕,K6和K8煤厚度不稳固,不具有开采价值,K7煤厚度较稳固,厚度在0.21~0.43m之间,具有开采价值。
四段:厚95~106m
灰色中厚层状岩屑长石石英砂岩、粉砂岩与深灰、黑色薄层状砂质粘土岩、炭质粘土层,夹薄煤层〔K9、K10〕及煤线,粘土岩含大量植物化石或碎片,K9煤层纯煤厚0.05~0.20m,K10煤层纯煤厚0.04~0.09m。
五段:厚35~40m
灰色中至厚层状岩屑长石石英砂岩、粉砂岩夹少量深灰色粘土岩。
〔二〕第四系 厚0~8m
分布于矿区一些坡地上,为残坡积的砂、亚粘土与须家河组岩石风化后的岩块混杂堆积。
二、开采煤层
矿区煤层自下而上有K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10等,其中K4、K5、K6、K8、K9、K10为极薄煤层,厚<0.3m,不可采;K3
和K7煤层厚>0.3 m,属于可采或大部分可采煤层。
矿山目前持证开采K7煤层,其中K3煤层矿山暂不开采,不属本次核查范畴,故未进行工作;现就矿山范畴内K7煤层特点分述如下:
〔1〕、煤层层位
K7煤层赋存于须家河组第三段上部,上距第三段顶界5m左右。 〔2〕、煤层结构
矿区内K7煤层为多层结构,其中以下部2个分煤层厚度较大,煤质较好可采,可采纯煤总厚0.35~0.3m,南东部较薄,南西部较厚,总体自西往东变薄,在矿区北部自南向北有薄化现象,薄化带不可采,夹矸有1层,厚0.05~0.11米,K7煤在新增扩能以后属于较稳固的大部分可采煤层。
〔3〕、煤层顶底板
K7煤层顶板为灰色薄层状粘土岩夹煤线〔0.05~0.10m〕,含少量菱铁矿结核,含植物化石及碎片,底板为深灰色薄层状含炭质粘土岩,含植物化石及碎片。
4 煤矿区水文地质
4.1 地表水
矿区位于四川盆地西南边缘,地质构造简单,三叠系须家河组遍及全区。地层产状较平缓,倾向南南东,倾角3~4°。地貌属于构造剥蚀低山丘陵地势。要紧山峰都为孤立的山丘,矿区内无常流水,多为一些季节性短头小冲沟和水渠。矿区南西部有佛九岩沟,南中部有天石沟,枯水季一样无水;矿区中部有烂厂沟,水流量0.04 m3/s;矿区中、北东部有石溪河,水流量0.08 m3/s。区内尚有大烂田水库、大山顶水库等,北西部距矿区边界约155米分布有钟家湾水库。矿区地势落差较大,地势地貌有利于地表水排泄,不利于地下水的形成。地表水体距主采煤层较远且其间有不等厚的粘土岩作为相对隔水层,对矿井充水阻碍小。
矿区内水库简表
中心点坐标 名称 横坐标〔X〕 纵坐标〔Y〕 水底标高H〔米〕 地貌概况 蓄水面积〔m2〕 蓄水深度〔m〕 蓄水量〔m3〕 突水可能性 钟家湾水库 大烂田水库 大山顶水库 3234575 35387055 600 浅丘 12600 3~5 37800~63000 小 3233815 35384905 600 浅丘 6750 2~4 13500~27000 小 3234815 35383245 600 浅丘 8250 2~4 16500~33000 小
4.2 煤层及矿井直截了当充水含水层
4.2.1 煤层
K7煤层赋存于须家河组第三段上部,上距第三段顶界5m左右。 K7煤层顶板为灰色薄层状粘土岩夹煤线〔0.05~0.10m〕,含少量菱铁矿结核,含植物化石及碎片;底板为深灰色薄层状含炭质粘土岩,含植物化石及碎片。
附:矿(岩)层综合柱状图(按比例绘制)
4.2.2 矿井直截了当充水含水层
矿井直截了当充水含水层要紧为三叠系上统须家河组第五段〔T3xj5〕、第三段〔T3xj3〕。
〔1〕须家河组第五段〔T3xj5〕
厚35~40米,为灰白色巨厚层或厚层状细至中粒岩屑长石石英砂岩,夹有粉砂岩、粘土岩及炭质粘土岩、煤线等组成。泉水流量0.005~0.35升/秒,该含水岩组含水性弱。为井筒涌水要紧来源含水层。
〔2〕须家河组第三段〔T3xj3〕
厚约85~95m,为巨厚层状中粒含长石石英砂岩,夹粉砂岩、粘土岩透镜体,为区内的要紧含水层。泉水一样出露于该层中下部与其下粘土岩的接触带,流量0.005~0.25升/秒,为K7煤层顶板含水层,为矿坑充水要紧含水层。
综上矿井煤层为顶板间接充水类型。
4.3 矿井涌水状态
4.3.1 坑道涌水现状
吉达煤矿现涌水量平季8.89m3/h,雨季9.8m3/h。要紧为巷道侧壁及顶板涌水,在井下实际调查中可见9处出水点,统计为9处出水点,水量均不大,呈线状、淋滴状出露。矿区老采空区已实施封闭,故不能直截了当进入实施调查。
观测矿井涌水量一览表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 合计 主、副井 系统 涌水点位置 北回风巷临时水仓 2111机道临时水仓 北运输巷临时水仓 21091风巷临时水仓 2109机道临时水仓 21092风巷临时水仓 行人井临时水仓 风井井筒 井底水仓 (矿井涌水量8.89m3/h) 涌水量 m3/h 0.52 0.62 0.25 0.56 5.88 0.28 0.78 0.25 8.89 m3/h 占矿井涌水量比例(%) 4.3.2 矿井涌水量预算
吉达煤矿属生产矿山,在生产过程中,积存了部分井下观测资料。目前矿井正常8.89m3/h,雨季9.8m3/h。目前矿坑开采K7煤层最低标高为+370m。矿坑水要紧来自上山巷部分,矿坑涌水量与矿井开采深度及开采面积有关,采纳水文地质比拟法运算矿坑涌水量。
1、运算公式:
QQ1FS 〔公式1〕
F1S1QQ1FS 〔公式2〕 F1S1FS 〔公式3〕 F1S1FS 〔公式4〕 F1S1QQ1QQ13式中:Q、Q.1----预算及实际矿坑涌水量〔立方米/日〕; F、 F.1----预算及实际采空区面积〔平方公里〕;
S、S.1----预算及实际水位降低〔米〕 2、运算参数值的确定
〔1〕、Q1实际矿坑涌水量的确定:采纳本矿山矿区矿坑平常、雨季涌水量,平季8.89m3/h,雨季9.8m3/h。
〔2〕、F、F1预算及实际采空区面积的确定:预算采空区面积F,采纳储量运算平面积,矿井为4.75平方公里;实际采空区面积F1,为矿区采空区面积,矿井为0.86平方公里。
〔3〕、S、S1预算及实际水位降低〔米〕:预算水位降低S,地下水水位标高与储量运算最低标高之差,矿井为120米;实际水位降低S1,地下水水位标高与矿井开采最低标高之差,矿井采纳100米。
矿坑涌水量估算参数及结果表
开采 Q1 S1 F1 S F 季节 〔m3/h〕 〔m〕 〔Km2〕 〔m〕 〔Km2〕 煤层 K7 平水 雨季 2.0 4.2 100 100 0.86 0.86 120 120 4.75 4.75 涌水量Q:〔m3/h〕 估算公式 ② ③ ④ 建议 5.6 3.8 7.9 11 16 ① 13.3 5.1 27.8 10.8 11.8 推测矿坑以后正常涌水量为11m3/h;最大涌水量为16m3/h。
4.4 矿井排水系统
矿井为斜井开拓方式,机械排水,要紧运输大巷坡度为3‰,排水沟布置巷道一侧,排水沟(用水泥砂浆填底砌筑)宽300mm、深200mm的断面,材料上山、行人上山均设计水沟,上山自流至大巷水沟排至各水平水仓,再通过水泵抽排至地表流入溪沟。
矿井在+372m水平〔实际标高为+377.7m〕设置有容量410m3的水
仓,主水仓容量330m3,副水仓容量80m3,并安装有3台D46-30×7型水泵,配置电机YB2-225M-2,功率45KW、扬程210m、流量46m3/h、效率70%,排水能力约63m3/h。排水管路沿主井设置两趟,排至地面,管径为Φ80无缝钢管两趟,总长2×400m。
北回风巷经机道前行约60米处设有一临时水仓,水仓长3m,深0.9m,宽1.2m,容量约3m3。配置功率5.5KW的潜水泵,将水仓里的储水排至+372m水仓,水管管径为Φ40无缝钢管一趟。
矿井以后正常总涌水量Q=11m3/h。主水仓容量大于其8h的正常涌水量,副水仓容量大于4h的正常涌水量。差不多能满足矿山正常排水。
综上所述,矿井排水系统差不多达到«煤矿防治水规定»和设计要求。
机械排水设备简表
水仓 主水仓 副水仓 台数 水泵 电机功率(KW) 扬程(m) 排水 能力(m/h) 63 3水管 管径(mm) 趟长度电源 水平 型号 数 〔m〕 双回路 +372m 330 80 D46-30×7 3 45 210 80 2 400 4.5 地下水的补、径、排条件
各含水层露头区,为其补给区,要紧受大气降水补给,浅部风化带动态变化大,严格受降水操纵,变化可达数十至数百倍,各地表水体对地下水也有补给作用。但由于矿区含水层呈窄长条状分布,出露面积较小,致使降水渗入补给量受到限制,因此总的来说地下
水储量不丰富。
浅层地下水,一样在短距离内完成循环,在沟谷切割处以泉的形式分散排泄于地势低洼处和冲沟边。转化为地表径流,少部份地下水顺层向深部循环,随着深度的增加,裂隙发育程度不断减弱,其导水性能和连通性能均变差,地下水循环作用减弱,地下水运动缓慢,逐步呈相对停滞状态。因此,深部地下水在静水压力的作用下,使其弹性给水能力增大,因此当承压水被揭露以后,一样均具有较高的压力水头。由于补给量小,故要紧以消耗静储量为主。其特点是开初涌水量大,随着时刻的推移,其涌水量就逐步减少。
浅部在沟谷切割含水层后,以泉水形式排泄,泉水量一样小于0.5l/s;部分地下水赋存于含水层中。当矿坑井巷揭露及采空区塌陷带阻碍到该裂隙含水岩组时,通过矿坑排泄。
矿区主采煤层位于当地腐蚀基准面以下,矿区地下水补给条件较差。矿床充水含水层要紧为砂岩坚硬裂隙岩层,富水性不平均且柔弱,局部因构造及岩性阻碍致含水性稍强。矿山多以上山巷布置采区。矿坑水要紧来自井筒揭露的含水层〔组〕、采空区塌陷阻碍带内的裂隙含水岩组。矿山属顶板间接充水类矿床,矿坑以后总涌水量11~16m3/h,采纳机械方式排水。矿床顶部无第四系地层覆盖。矿床水文地质条件属简单类型。
4.6 当前矿井防治水工作情形
矿井目前设有防治水办公室,但专业技术人员少,基础工作较薄弱。
矿山配有KHYD75、ZJY360二台探水钻机,配套电机功率3KW,煤层最大钻进深度75m,岩石最大钻机深度8m;钻孔直径φ45~80mm〔煤层〕、钻孔直径φ42mm〔岩石〕。目前矿山井下探水工作多由本矿技术总工指导、探放水工和一般工人共同进行,持证探放水工三名〔证号:T511123197212305395〕,专业技术人员偏少。矿山有部分水文地质资料及矿图,差不多做到了有疑必探,探放水制度的落实和探水记录有待进一步加强。
5 矿井水患分析
5.1 老窑采空积水
1、白岩煤矿二井
白岩煤矿二井主采煤层为K7,在矿井北西部形成了大面积K7
煤层老空区,该矿井已于2020年关闭,其煤层开采标相关于吉达煤矿较高,其采空区停采后仍存有部分积水。对吉达煤矿南西部K7煤层的开采有充水阻碍,但矿山南西部已废弃开采,为吉达煤矿老采空区,新井要紧开采矿区中、东部煤层。综上该老窑采空区水对吉达煤矿突水危险性小。
2、星光煤矿〔二井〕:位于矿区南侧,开采K7煤层。二十世纪八十年代,矿山为集体企业,每年生产少量煤炭;二十世纪九十年代,矿山改制,并大规模进行技术改造。矿山为地下开采,主井以斜井开拓。风井亦为斜井,与主井巷道形成通风系统。目前矿山范畴煤层已开采完毕,于2020年关闭。其开采标高相对吉达煤矿较低,且吉达煤矿靠近该区域将不再开采,故该老窑积水对吉达煤矿充水阻碍小、突水危险性小。
5.2 本矿采空积水
原吉达煤矿老采空区〔矿区南西角〕为斜井开拓、上山开采,于2007年闭坑,停采后存有部分采空积水,对吉达煤矿充水阻碍中等、突水危险性中等。矿山今后开采至该边界邻近时应注意超前探
水,防止突水事故的发生。
5.3 邻矿采空积水
吉达煤矿邻近生产矿山分别为嘉阳煤矿、合众煤矿。邻矿采空积水情形分述如下:
1、嘉阳煤矿:位于矿区北侧,主采K7煤层,其采空区积水大部已沿巷道排至水仓,再用水泵排出地表,差不多无采空积水。对吉达煤矿充水阻碍小、突水危险性小。
2、合众煤矿:位于矿区南侧,主采K7煤层,其采空区积水大部已沿巷道排至水仓,再用水泵排出地表,且其开采煤层标高相对较低。对吉达煤矿充水阻碍小、突水危险性小。
5.4 钻孔水
吉达煤矿区有钻孔3个,即天石沟钻孔、ZK3、烂苍沟钻孔。但本次未查到有关钻孔封孔情形的资料、钻孔封孔质量不详,突水危险性中等。对此矿山此应引起重视,今后施工至钻孔邻近时应按规定留好保安煤柱,做好探放水工作。
5.5 汛期洪峰及山洪水
吉达煤矿区内大部为季节性小冲沟,吉达煤矿北东部有石溪河,最高洪水位510米;矿山主井口〔标高+554.5m〕、风井口〔标高+554.5m〕均远高于邻近河流洪水位。故洪汛期可不能发生河水倒灌入矿井的现象,汛期洪峰及山洪水对矿山阻碍小。
汛期可能引发局部倒塌,要紧分布于矿山悬崖地段,倒塌体高度大于5~10米,体积100~150立方米,岩体沿Ⅳ级结构面倒塌,在陡坎缓坡地带可见到倒塌体堆积物。但倒塌等地质灾难距煤矿主井口、风井口、工业广场、生产生活区等较远,且规模较小,故矿山在洪汛期遭受地质灾难的可能性小。
5.6 顶、底板裂隙承压水
矿区开采煤层的顶板多为砂质粘土岩和粘土岩、中厚层砂岩夹少量粉砂岩,煤层底板普遍为粘土岩。煤层顶板间接充水含水层为石英砂岩、粉砂岩,钻孔单位涌水量<0.001L/s·m,富水性弱,且其间有不等厚的粘土岩作为相对隔水层,故顶底板裂隙承压水发生突水可能性较小。
5.7 断层水
区内受阻碍断层要紧为月儿田逆断层、F11断层。其中月儿田断层断距为50m左右,破裂带宽15m左右。F11断层目前尚未揭穿,断距、破裂带宽度均不详。据矿山目前巷道揭露情形,该断层仅在刚揭露时有少量静态储备水流出,之后差不多无水渗出,导水性较差,对矿区充水阻碍小。但矿区今后在断层邻近施工时应坚持〝先探后掘〞的差不多原那么,防止断层突水事故的发生。
5.8 岩溶水
矿层顶、底板均为须家河组砂岩、细砂岩及粘土质砂岩,矿区不存在岩溶水水患。
6 防治水工作建议
矿井在开采过程中,必须坚持〝加强监测预报,做到有疑必探,先掘后采,先治后采〞的原那么。配备探水专用钻机,加强探放水工作。平常也应加强矿坑排水沟的杂物清除工作,保证矿井巷道排水的通畅。
1、防治老窑水患措施
①、在矿井的开采过程中,必须坚持〝加强监测预报,做到有疑必探,先掘后采,先治后采〞的原那么。配备探水专用钻机,加强探放水工作。
②、加强对矿区南侧老窑采空区邻近的水情变化监测,发觉有突水危险存在时,应赶忙停止工作,并将人员按规定的避灾路线撤离井下,同时实施探水工作,当有老窑积水存在时,必须有序的进行放水、排水工作。
③、探水钻探施工时,要注意观看钻孔情形,假设发觉岩壁松动或超大水流以及放出有害气体或易燃气体等现象时,应赶忙停钻,启动应急预案,不移动拔出钻杆,赶忙切断电源,及时通知撤离井下人员,报告调度室及时处理。
④、建立防治老窑水预案。向每名井下作业人员宣传老窑水突水前兆的迹象、要紧预防的方法和措施、避灾撤离路线等,配备通讯设备,并定期进行防灾演习。
2、防治邻矿采空水患措施
①、严禁越界开采,相邻两矿的分界处留好防、隔水煤〔岩〕柱,留足50米以上;
②、邻矿间建立信息沟通机制,加强邻区巷道资料、水文地质资料的沟通与交流,联防联测。
3、防治本矿采空水患措施
矿区南西部老采空区停采后存有部分采空积水,对矿山充水阻碍中等。矿山今后开采至该边界邻近时应提早做好探放水措施,防止突水事故的发生。
4、防治钻孔水水患措施
①、矿山开采至钻孔邻近时,应先探后掘、先治后采,严密观看井下水情变化,分析缘故并做相应处理措施,防止地表水等通过钻孔直截了当贯入矿井坑道内。
②、在施工和生产过程中要按规定留好防、隔水煤〔岩〕柱,留足20米以上。
7 资源储量动态
一、要紧工作:
于2021年12月下旬完成,完成要紧实物工作量如表2所示。
表2 完成要紧实物工作量表
序1 2 3 4 5 6 工 作 项 目 地质资料收集〔地质图及资源量报批情形矿区地势地质图检测及调查 坑道检测 井巷内煤层厚度点测量 检测报告编制 报告附图 单份 Km 点 份 张 数量 3 7 500 4 1 2 通过各类资料收集,进行资料的综合整理,实地圈定2021年采空区范畴,截止2021年累计动用储量82.29万吨,2021年动用储量3.65万吨,采出煤炭3.20万吨,按采出煤炭量运算,该煤矿2021年采区回采率为87.67%,差不多符合薄煤层规定回采率要求。
二、储量运算要紧依据:
打算2021年采区位于2021年已形成311巷工作面的回采,打算产煤9万吨。
储量运算工业指标即采纳1992年乐山市煤炭工业局«关于凤来煤矿区黄泥埂井田储量运算工业指标的函»中的工业指标以及四川省国土资源厅川国土资函[2007]441号«关于印发四川省煤炭资源量估算〔暂行〕通知»要求,结合缺煤地区工业要求,依照吉达矿生产
井开采实际情形结合规范要求制定的资源储量估算指标如下。
三、储量运算 1 煤层可采厚度〔d〕
矿区K7煤层为复杂结构煤层,将纯分煤层厚度之和作为煤层总厚度。各储量级别区块段平均厚度采纳算术平均法求得。K7煤层采纳厚度统计数据一览表见表4-1所示,其中A1~A15为往常采空区,因封闭回填以及通风因素,未能观看到,在那个地点沿用往常数据,B0~B5为煤矿提供数据,B0为老采空区,B1~B5位于新掘进巷道中,体会证差不多符合,因此采纳,D1~D7为实测数据。
表4-1 吉达煤矿 K7煤层厚度点一览表〔单位 米〕 A 1 0.41 A8 0.29 A15 0.35 D7 0.61 B2 0.6 A2 0.37 A9 0.41 D1 0.62 D8 0.59 B3 0.6 A 3 0.31 A10 0.37 D2 0.65 D9 0.58 B4 0.6 A 4 0.39 A11 0.43 D3 0.6 D10 0.61 B5 0.6 A5 0.34 A12 0.37 D4 0.57 D11 0.62 新ZK01 0.39 A6 0.3 A13 0.33 D5 0.62 B0 0.65 新Zk02 0.29 A7 0.41 A14 0.43 D6 0.6 B1 0.58 ZK02 0.29 A1-A15以及钻孔资料沿用往常数据,D1-D11为实测,B0-B5为煤矿提供,B1-B5经下井验证差不多符合,因此沿用,B0为老采空区,未能检查到 备注 天石沟钻孔 0.25
2 煤层灰分〔Ad〕 煤炭灰份≤40% 3 发热量〔Q〕
最低发热量〔Q〕应不小于3000大卡/千克,即12545J/g。
表4吉达煤矿矿区范畴K7煤层资源储量估算一览表
参与运算的块段 储量类别 编号 〔m〕 2平面积平均倾角(度) 平均厚度(m) 矿石体重(t/m) 3块段储量工程及采点(万吨) 编号 备 注 DY1 DY2 (122b) (122b) 436575 468775 1 1 0.43 0.37 1.4 1.4 26.28 24.28 A1-A4、B0 A5-A14 A11、A15、老采空区动用 DY3 (122b) 219475 1 0.5 1.4 15.36 B1、D1 DY4 DY5 DY6 DY7 DY8 (122b) (122b) (122b) (122b) (122b) 保有 64250 37050 65300 22400 20700 1 1 1 1 1 0.5 0.58 0.57 0.62 0.59 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 4.50 3.01 5.21 1.94 1.71 A14、D4 B1 D1 2021年动用 D1、D10-D11 2021年D8-D9 B0、天石沟动用 Ⅰ 〔122b) 保有 Ⅱ 〔333) 24600 1 0.45 1.4 1.55 井 A2、A5、A10、668475 1 0.38 1.4 35.56 B1、天石沟井 A10-11、保有 Ⅲ 〔122b) 756370 1 0.60 1.4 63.54 A14、D1-D3、D5、D8-D11、采深内B2 保有 、保有 Ⅳ 〔122b) 保有 Ⅴ 〔122b) 1272475 1 0.44 1.4 78.38 431675 1 0.60 1.4 36.26 B3-B4D6-D7 D7、B5、新ZK02、新ZK01、Zk02 保有 Ⅵ 〔333) 1702325 1 0.32 1.4 76.26 ZK01、Zk02 新ZK02、新
保有 Ⅶ 〔122b) 保有 Ⅷ 〔2S22) 4280 1 0.59 1.4 0.35 D8、D9 44100 1 0.41 1.4 2.53 A1 采深外保有 顶板破裂,无法开采 矿区K7煤层采深内总占有资源储量:374.19万吨,保有资源储量〔122b〕+(333)+(2S22)291.90万吨,其中(122b)资源量179.73万吨,(333)资源量111.82万吨,〔2S22〕资源量0.35万吨;多年累计动合计 用储量〔122b〕82.29万吨;其中2021年动用储量〔122b〕3.65万吨。另在采深外占有资源储量〔122b〕2.53万吨。矿区平面范畴K7煤层:总占有资源储量:376.72万吨,保有资源储量〔122b〕+〔333〕+(2S22)294.43万吨;其中〔122b〕182.26万吨,〔333〕111.82万吨,〔2S22〕资源量0.35万吨。 矿区范畴及开采深度〔+407米至+370米标高〕内,占有、动用、保有煤炭资源储量见表5
四、储量变化情形
表5 吉达煤矿累计查明资源储量动态变化一览表
2012年12月31日 370.88 2013年12月31日 374.19 项目 占有资源储量 〔万吨〕 动用储量 〔万吨〕 保有资源储量 〔万吨〕 差值 变化情形及缘故 +3.31 重测、重算引起 2021年动用3.65万吨所致 重测、重算及2021年动用引起 78.64 82.29 +3.65 292.25 291.90 -0.35 1、占有资源储量:〔122b〕+〔333〕+(2S22)374.19万吨。 2、动用储量:历年累计动用储量〔122b〕82.29 万吨。 3、保有资源储量:〔122b〕+〔333〕+(2S22)291.90万吨。 另外,在采深外尚有资源储量〔122b〕2.53万吨。 4、回采率
矿山2021年生产煤炭3.20万吨,实际动用储量3.65万吨,回采率为87.67%,缺失为0.55万吨。
5、超层及越界情形
2021年矿山仅在K7煤层开采,无超层及越界现象。
8、结论
一、地质与水文地质方面
1、犍为县吉达煤矿,采矿许可证证号为C5100002020201120208375,有效期从2011年4月29日至2021年4月29日。开采深度+407~+370米,面积6.7704平方公里,生产规模为9.0万吨/年,核准开采K7煤层,矿山采矿许可证、煤炭生产许可证、安全生产许可证、营业执照、矿长资格证书、矿长安全资格证书齐全,为合法矿井。近年来未发生过水害事故。
2、本次水患现状调查工作满足«四川省煤矿水患调查技术要求(试行)»的差不多要求。
3、矿井以后正常涌水量为11m3/h,最大涌水量为16m3/h。属顶板间接充水类矿床。
4、矿井排水设备设施差不多符合规定。
5、老窑积水水患危险性:矿区外围南侧老窑可能存有部分积水,其开采标高相对较低,但边界不能准确圈定,对矿井突水危险性中等。
6、本矿采空区积水水患危险性:本矿老采空区、近年采空区多为上山巷开采,采空区水能自流排排出老井口或排至水仓,估量差不多无采空区积水。对矿井突水危险性小。
7、相邻煤矿采空区积水水患危险性:相邻矿山采空区积水大部已沿各自煤矿巷道排出,发生高位突水可能性小。故邻矿采空区对
吉达煤矿水患危险性较小。
8、断层破裂带积水对矿井水患危险性小。 9、汛期洪峰及山洪水对矿井水患危险性小。 10、顶底板承压水对矿井水患危险性小。 11、矿区岩溶水涌水水患危险性小。
12、矿山日后将重点开采东部K7煤层,多为下山巷,推测矿区水量有所增加,但变化不大,矿山应提早做好矿井的排水措施,加强对排水沟的清理。
13、矿区主采煤层位于当地腐蚀基准面以下,矿区地下水补给条件较差。矿床充水含水层要紧为砂岩坚硬裂隙岩层,富水性不平均且柔弱,局部因构造及岩性阻碍致含水性稍强。矿层多以上山巷地下开采。矿坑水要紧来自井筒揭露的含水层〔组〕、采空区塌陷阻碍带内的裂隙水。属顶板间接充水类矿床,采纳机械方式排水。矿床顶部无第四系地层覆盖。矿床水文地质条件属简单类型。
综上所述,按«四川省煤矿防治水细那么»相关规定,划分矿井水患危险性级别:Ⅲ级〔中等〕。
二、储量动态方面
〔一〕 矿区采区北部边缘地区,有月儿田断层通过,其对矿山进一步采掘有一定阻碍,矿山采掘过程中要注意采取措施边探边采,留足保安矿柱,保安矿柱区为禁采区。
〔二〕 要留足安全矿柱,加强坑道支护及井下治理工作,防止显现塌陷,地裂缝,否那么,可能危及地表及采矿的安全。
〔三〕 矿山为低瓦斯矿井,今后随着采深及采煤工作面的增大,
瓦斯浓度将有所增高。一定要做好瓦斯检查、通风、顶板治理等安全防护工作。
〔四〕 矿区西部有前人开采的老窑,其中有积水,矿山靠近其采空区要做好探水工作,提防老窑充水;并要充分做好矿井排水工作。
〔五〕矿区存在一些小断层,加之煤层厚度变化较大,随着采掘工程的推进,矿山地质工作研究程度随之提高,矿山储量还会随之相应变化,矿山应加强巷道掘进工作,做到先探后采,尽早查明矿区储量及地质情形。
〔六〕矿区东部操纵较稀疏,建议加强工程操纵,矿区新掘进的巷道中发觉K7煤层明显增厚,为了更准确把握矿区范畴内的资源量,建议吉达煤矿做储量核实工作。
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