富源县竹园镇云发煤矿
地 质 勘 探 报 告
富源县竹园镇云发煤矿
二0一七年五月
目 录
第一章 绪 论1
第一节 编制报告的目的、任务和依据1
第二节 矿井简况3
第三节 自然地理及经济概况9
第四节 矿井可行性研究及设计情况9 第五节 矿井生产建设情况11
第六节 矿井中小井及周边矿井开采情况12
第二章 矿井地质工作12
第一节 以往勘探工作12
第二节 矿山开采和资源利用概况13 第三节 本次地质工作情况18
第三章 矿井地质
第一节 区域地层 第二节 区域构造 第三节 矿井地层 第四节 煤系地层 第五节 矿井构造
第四章 煤层、煤质
第一节 煤 层 第二节 煤 质
第三节 其它有益矿产
第五章 矿井水文地质
第一节 区域水文地质概况 第二节 矿井充水条件 第三节 矿井涌水量 第四节 矿井主要水害
第五节 矿井水文地质条件分类 第六节 供 水
第六章 矿井工程地质及环境地质
第一节 矿井工程地质条件 第二节 矿井环境地质条件
第七章 其它开采技术条件
第一节 瓦 斯
第二节 煤尘爆炸性 第三节 煤炭自燃倾向 第四节 煤与瓦斯突出
第五节 矿井地质条件分类
第八章 资源/储量错误!未定义书签。
第一节 矿井地质构造复杂性 煤层稳定性和工程基本线距
第二节 资源/储量估算范围和工业指标 第三节 资源/储量的估算方法 块段和类别的划分原则
第四节 资源/储量估算基本参数的确定 第五节 资源/储量的分类及块段划分 第六节 资源/储量估算结果
第七节 共(伴)生矿产资源情况
第八节 煤炭资源的利用情况和探采对比
第一章 绪 论
第一节 编制报告的目的、任务和依据
一、目的和任务
云发煤矿位于富源县城以南176°方向,平距约30千m,地处富源县竹园镇糯木村境内。地理坐标:东经104°13′08″-104°13′49″,北纬25°21′54″-25°23′11″,采矿许可证号为:C5300002009071120030764,有效期2009年7月29日~2019年7月29日,设计生产规模15万吨/年,范围由8个拐点圏定,面积约1.517km2。开采深度由1995m至1680m标高。煤矿位于恩洪矿区九井田南西部边缘地带,属国家出资探明区。南部与恩洪矿区7-2井田、8井田相邻,东北边与合宏煤矿相邻。
区内地层为上二叠系峨嵋山玄武岩组(P2β)、龙潭组(P2l),下三叠系卡以头组(T1k)、飞仙关组(T1f)部份地层和第四系(Q)地层。主体构造形态与井田总体构造形态一致,展布方向北东40°,为一向北西倾斜的单斜构造,地层倾角6~12°,平均倾角8°,属缓倾斜(近水平)岩层。断层区内不发育。
本区含煤地层为上二叠系龙潭组(P2l),含煤地层厚度220~269m,一般为240m,共含煤47~71层,煤层总厚32~43m,含煤系数12~17%,平均为15%。参加储量估算的煤层共十五层。其中稳定型煤层:C8、C9、C16三层;较稳定型煤层:C7、C11、C15 C19-2、C22-2、五层;不稳定型煤层:C13-2、C14、C18、C19-1、 C21-2、
C23、C24七层;C9、C15、C16、C22-2、C23等5个煤层为中厚煤层(1.30~3.50m)外,其它煤层均为薄煤层(0.50~1.30m)。
区内估算煤层除9煤层是低灰,19-1煤层是中高硫,C19-2 、C21-2、C22-2、C23、C24高硫外,其他煤层大部分属中灰、高热值、中等挥发份、特低硫、低磷煤。煤类均为焦煤。
矿区水文地质条件类型以主含煤段裂隙弱含水层直接充水为主的简单类型;矿区工程地质条件属以层状岩类软硬相间岩组为主的中等类型;矿区属高瓦斯矿井,煤尘有爆炸性,煤层自燃倾向性为容易自燃。矿区地质环境质量属中等类型。
项目组于2010年3月20日进入矿区工作,2010年3月31 日结束野外工作,5月中旬完成报告编制工作。本次核实工作费用共计7.50万元,均为云发煤矿自筹资金。
矿区内煤层、煤质、资源量、地质构造和开采技术条件等地质因素已达到查明或基本查明,较好地完成了资源储量核实工作的各项地质任务。
1、经本次资源储量核实工作,截止2009年12月31日,累计查明矿权范围内资源储量(111b+122b+333类)1887.07万吨,已消耗采空523.60万吨,保有资源储量1363.47万吨;其中:111b类基础储量777.99万吨,122b类基础储量376.34万吨,333类资源储量(含影响带资源量)209.14万吨。
2、经本次资源储量核实工作,截止2009年12月31日,累计查明矿权范围内还保有高硫煤455.76万吨。其中:331类资源量
169.00万吨,332类资源量193.52万吨,333类资源量93.24万吨,
3、经本次资源储量核实工作,截止2009年12月31日,累计查明矿权平面范围内,控制开采标高以下(1680m),还保有资源储量191.75万吨;高硫煤422.87万吨。
4、经本次储量核实,采用面积分割法估算云发煤矿在矿权范围内占用原《恩洪矿区九井田精查储量报告》资源储量2478.31万吨。其中:保有量为1954.71万吨,采损量为523.60万吨。二、依据
1)委托书
(2)国土资发〔2007〕26号《固体矿产资源储量核实报告编写规定》及其它相关规程规范。
(3)国土资发〔2007〕40号 关于印发《〈煤、泥炭地质勘查规范〉实施指导意见》的通知。
(4)国土资发〔2007〕68号关于全面实施《固体矿产资源/储量分类》国家标准和勘查规范有关事宜的通知》。
(5)煤矿提供的相关资料。
节 1.01 第二节 矿井简况
一、位置和交通
富源县竹园镇云发煤矿位于滇东煤田恩洪矿区9井田西南部边缘,在9井田精查储量报告范围内。根据矿产资源利用现状调查工作相关技术规范要求,矿业权范围属于上表矿区,储量核实报告的评审备案由省国土资源厅负责。“云南省富源县竹园镇云发煤矿”采矿许可证号为:C5300002009071120030764,有效期2009年7月29日~
2019年7月29日,设计生产规模15万吨/年,矿区范围由8个拐点圏定,矿区面积约1.517km2。开采深度由1995m至1680m标高。为查明矿业权范围内的煤炭资源储量,为矿产资源利用现状调查工作打下坚实的基础,特委托云南华联矿产勘探有限责任公司在云发煤矿矿业权范围内做本次资源储量核实工作。
本报告的编制是以《云南省滇东煤田恩洪矿区9井田精查储量报告》为基础进行核实编制。因此本次资源储量核实工作的主要任务是在矿区以往地质工作的基础上,根据矿区煤炭资源赋存及矿山开采情况,核实云发煤矿矿业权范围内各可采煤层的资源储量。
云发煤矿位于富源县城以南176°方向,平距约30千m,地处富源县竹园镇糯木村境内。地理坐标:东经104°13′08″-104°13′49″,北纬25°21′54″-25°23′11″,矿区面积1.5717 km2。有简易公路通往竹园镇,公路里程约13公里,北经富源县营上镇至富源县城约70km,至曲靖约135 km,南至罗平县城约110 km,交通较为方便,详见图1-1。
二、井田范围
富源县竹园镇云发煤矿于1985年7月初步设计年产原煤6万吨,
并取得合法的采矿许可证。现采矿许可证号为:
C5300002009071120030764,有效期2009年7月~2019年7月,设计生产规模15万吨/年,矿区范围由8个拐点圏定,矿区面积约1.5717 km2。开采深度由1995m至1680m标高,垂高315m。核实区范围呈南北向不规则展布,南北长平均2.350km、东西宽平均0.6688 km。地理坐标为东经104°13′08″-104°13′49″,北纬25°21′54″-25°23′11″。拐点坐标详见表1.2-1、1-2-2:
云发煤矿矿区范围BJ54拐点坐标表
表1.2-1
拐点平面直角坐标(3度带54BJ) 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 大地经纬坐标 纬度 25°21′54″ 25°22′16″ 25°22′40″ 25°23′11″ 25°22′58″ 25°22′40″ 25°22′20″ 26°22′05″ 1.5717平方公里 1995m-1680m X 2806765.00 2807450.00 2808168.00 2809140.00 2808725.00 2808175.00 2807555.00 2807090.00 矿区面积 开采深度 Y 35421850.00 35421457.00 35421375.00 35421690.00 35422000.00 35422110.00 35422519.00 35422515.00 经度 104°13′25″ 104°13′11″ 104°13′08″ 104°13′19″ 104°13′30″ 104°13′34″ 104°13′49″ 104°13′49″
云发煤矿矿区范围西安80拐点坐标表
表1.2-2 拐点编号 1 2 3 4 5 6 7 8 矿区面积 开采深度
西安80平面直角坐标 X 2806706.583 2807391.586 2808109.590 2809081.599 2808666.598 2808116.594 2807496.592 2807031.589 Y 35421770.247 35421377.240 35421295.236 35421610.233 35421920.238 35422030.241 35422439.247 35422435.250 1.5717平方公里 1995m-1680m 三、资源储量核实
经本次资源储量核实工作,截止2009年12月31日。矿权范围内参加资源储量计算的煤层共15层(与原精查储量报告估算煤层一致),自上而下为C7、C8、C9、C11、C13、C14、C15、C16、C18、C19-1、C19-2、C21-2、C22-2、C23、C24煤层。累计查明矿权范围内资源储量如下:
1、合符现行一般性工业指标的C7、C8、C9、C11、C13、C14、C15、C16、C18、C19-1煤层资源储量(111b+122b+333类)1887.07万吨,已消耗采空523.60万吨,保有资源储量1363.47万吨;其中:111b类基础储量777.99万吨,122b类基础储量376.34万吨,333类资源储量209.14万吨(含影响带资源量)。
2、累计查明矿权范围内C19-2、C21-2、C22-2、C23、C24五层煤层保有高硫煤资源量455.76万吨。其中:331类资源储量169.00万吨;332
类资源储量193.52万吨; 333类资源量93.24万吨。
3、经本次资源储量核实工作,累计查明矿权平面范围内,控制开采标高以下(1680m),还保有合符现行一般性工业指标资源储量191.75万吨;高硫煤资源量422.87万吨。
4、经本次储量核实,采用面积分割法估算云发煤矿在矿权范围内占用原《恩洪矿区九井田精查储量报告》资源储量2478.31万吨。其中:保有量为1954.71万吨(含D级和表外储量),采损量为523.60万吨。
竹园镇云发煤矿位于恩洪矿区九井田南西部边缘地带,属国家出资探明区。本次核实估算面积为1.5148平方公里,估算标高为1950米—1680米。云发煤矿南部与恩洪矿区7-2井田、8井田相邻,东北边与竹园镇合宏煤矿相邻。核实区(矿区范围)及资源储量估算范围(估算标高)与各矿井之间无矿权重叠关系,见云发煤矿矿区范围及资源储量估算范围示意图,见图1-2。
节 1.02 第三节 自然地理及经济概况
一、自然地理
矿区属构造剥蚀低中山地形地貌,山脉走向与总体构造展布方向一致,呈北东-南西向展布。沟谷纵横,山峦起伏,地势总体特征,西高东低,最高点位于矿区西部边缘的山峰,海拔标高2300m,最低点为矿区东部边缘的LK162孔,海拔标高1912m,相对高差388m,为一向东倾斜的单面山剥蚀坡,由于各层岩性不同,抗风化、剥蚀强度亦不同形成了三台陡坡和缓坡地形,北东向展布的地表冲沟较发育,地表水主要是冲沟水,均发源于本矿区,汇水面积有限,流量不大,多为季节性小溪,旱季干枯,雨季排泄地表水,无大的河流。区域地表水流较大者为糯木小河,一般流量0.1m3/s,雨季流量0.4~1.0m3/s;历年最大流量属1972年5月的一次洪水,达26.44m3/s。糯木小河为块泽河支流,属南盘江流域,珠江水系。。
区内属亚热带高原季风气候区。气候温和多雨,昼夜温差不大,冬季寒冷。春、夏、秋不明显,“一雨成冬”。 年一般气温15~18℃,平均气温13.8℃,最热月为7月,最高气温34.9℃,每年11月至次年2月为冬季寒冷期,在此期间,常因寒流的侵袭,出现霜雪和冰冻,最低气温-8℃。雨量充沛,年降雨量88.74~1567.9mm平均降雨量为1093.7mm,降雨量多集中在5~9月,占年降雨量的80~90%,七、八月间常有暴雨出现,最大一日降雨量149.00 mm,月最大降雨量
463.3mm,最长连续降雨25d,降雨量159.4mm。雾、风较大,尤以11月到来年4月更为显著,风向多为西南劲风为主,雨季为东南风,冬季为以北风为主。3~4月为风季(即干季),一般风速2.7~4.4m/秒,年平均风速3m/s,年最大风速24m/s。年蒸发量1676.8~2287.6mm。平均空气相对湿度75%,年平均气压814.5 mb。
据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)划分,核实区地震基本烈度为7度,地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.45S。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)附录A,富源县抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值0.10g,所属设计地震分组为第三组。据云建抗[1993]第44号文,富源县抗震设防烈度为7度区,未来地面建筑抗震应按7度设防。
区内有两个小型古滑坡体,地质灾害危险性不大,无新的滑坡和泥石流地质灾害现象。
二、经济概况
节 1.03 当地居民以汉族为主,多从事农业生产,农作物主要
有稻谷、玉米、洋芋、小麦等。经济作物以烤烟为主。耕地面积少,富余劳动力充足。工矿企业以煤矿为主,区内企业有小型煤矿、炼焦厂、采石场等。区内高压电网纵横交错,电力充足,富源县及各乡镇、办事处、村公所均开通程控电话,通讯方便。生活用水取自附近的山泉,水质好,水量有保障,水通、路通、电通。当地经济的发展,在矿业开发的带动下,居民的温饱已得到解决,并逐步向“小康”方向迈进。
节 1.04 第四节 矿井可行性研究及设计情况
《云发煤矿资源储量核实报告》(2006年5月),对该矿所做的矿床开发概略经济研究,该矿的建设不仅企业自身效益明显, 亦可带来较好的社会效益。
开采方案设计
《富源县云发煤矿开采方案设计(变更)》委托书;
节 1.05 第五节 矿井生产建设情况
1、自矿山建设至今,已形成采掘工程约八千多米,原有的采掘工程,布置在C8与C9煤层中。
2、自开采至今,共计消耗资源量约80万吨,形成采空区面积约96650m2。
3、根据开采补充勘查实际,C9号煤层平均厚度在3.5m左右,厚度变化不大。
4、矿山在补充勘查过程中,偶见长3~10m,断距0.5~4.5m的小断裂,目前所见小断层皆为正断层,构造弱发育。
节 1.06 第六节 矿井中小井及周边矿井开采情
况
当地小煤矿开采历史悠久,小煤矿大多是利用冬春农闲时自采自用。矿区内煤层倾角较陡,由于受水、通风等限制,一般开采巷道不长。二十世纪八十年代开始,特别是九十年代,小煤矿滥采乱挖现象较普遍。经近几年的清理、整顿,关停了部分不具备生产条件的小煤矿,情况有所好转。
第二章 矿井地质工作
节 1.07 第一节 以往勘探工作
核实区属恩洪矿区9井田范围(属国家出资探明区),其地质勘查工作先后经采样地质队(1957年),第六地质队(1959-1960年),煤炭工业局143队(1969年)多次进行过工作,1971年3月开始,由第六地质队对井田进行普查勘探工作,于1974年6月底全面结束野外工作,同年12月提交了《云南省滇东煤田恩洪矿区9井田精查储量报告》。资源储量计算的煤层共15层,即C7、C8、C9、C11、C13、C14、C15、C16、C18、C19-1、C19-2、C21-2、C22-2、C23、C24煤层。于1975年2月20日获云南省矿产储量委员会审批,批准文号76第06号。批准A+B+C级储量14339.5万吨,其中炼焦用煤8749.2万吨,动力用煤5590.3万吨。另有D级储量526.4万吨未获批复(未获批复的还有平衡表外储量、保安煤柱储量、风氧化带等)。审批结论为:9井田
是一个以主焦煤为主,埋藏浅、构造中等、水文地质条件简单的大型煤田。
2006年4月云南省地矿资源股份有限公司曲靖公司对其矿区范围内开展资源储量核实工作。于2006年4月提交了《云南省富源县竹园镇云发煤矿资源储量核实报告》。曲靖市国土资源局2006年4月27日以[曲国土资储备字(2006)159号]文予以评审备案。评审通过矿区范围内保有资源储量1868.53万吨。
2009年2月云发煤矿采矿许可证即将到期,为办理采矿权延续登记手续,煤矿委托云南省地质工程勘察总公司对其采矿权范围内煤炭资源储量进行核实工作。于2009年3月提交了《云南省富源县竹园镇云发煤矿资源储量核实报告》。曲靖市国土资源局2009年4月2日以[曲国土资储备字(2009)076号]文予以评审备案。评审通过矿区范围内保有资源储量1796.34万吨。
通过上述地质工作,对该区的构造、地层、含煤性、煤层、煤质、水文工程地质特征等情况均有一定程度了解。特别是后期各阶段的地质工作,为本报告的编制提供了可靠依据。
节 1.08 第二节 矿山开采和资源利用概况
节 1.09 1.3.1老窑
一、矿山设计开采
矿山于1985年7月初步设计年产原煤6万吨,平硐开拓,硐口
标高1923.70m,沿8煤层布置开采浅部C7、C8、C9三个煤层,随后在平硐口西侧又开掘一斜井,井口标高1927.4m,至1880.8m落平,沿C9煤层布置运输巷。1995年3月再次改扩建,设计年生产规模15万吨,设计开采地段,南至F1、西至F26、东至F27、北沿煤层最大倾斜方向,按高差60m共划分5个水平,即1860、1800、1740、1680和1600水平,目前最大开采深度为1800水平。现矿山按15万吨/年生产规模,重新布置了生产系统,现矿山主要井口有一号斜井(井口标高1967.25m)、二号斜井(副斜井)(井口标高1968.23m)、人行通风斜井(井口标高1927.40m)及风井(井口标高1990.23m)。
二、矿区范围内占用的资源量
经矿区资源储量核实结果,范围内占用121b+122b+333总资源储量为1358.89万吨。
三、开采方式及开拓系统
根据矿区各煤层赋存条件、地形、地势情况,设计采用斜井开拓,一号斜井串车提升,二号斜井采用皮带运输机提升,机械通风,各水平沿井筒侧面布置一条运输石门贯穿全部煤,各煤层靠近石门布置煤层上山,设溜煤眼在石门中装车,风井井口标高1990.23m,各煤层回风上山直接通回风石门到达风井口。一号斜井担负煤、矸石、水及相关设备等的运输通道,二号斜井皮带运输机主要担负原煤输送、人行进风斜井用作回风、人行等。
四、采煤方法
根据浅部煤层倾角6-12°,1860水平以下煤层倾角7-8°,总
体为缓倾斜煤层的特点,采用走向长壁式采煤法,全部垮落法管理顶板,工作面采用炮采,打眼放炮落煤,机械装煤与人工装煤并用,机械运输。
五、老窑及周边矿山开采简况
矿区煤炭开采历史久远,老窑、废窑分布较多,1985年矿山依法成立后,逐步关停了区内所有老窑。老窑一般开采深度达数十米至一百多米,大部分为斜井开拓,区内老窑、废窑的无序开采,其位置已不能准确划定,老窑、废窑均有不同程度的积水。不仅对矿区内煤炭资源形成较大的破坏和损失,而且其积水情况难以探明,这对区内煤矿的开采将形成较大的威胁,因此在煤矿的开采过程中,要特别防范老窑积水,尽量做到超前探水,避免由于老窑水突入巷道,从而引发事故,造成损失。
矿区北东部有一相邻矿山——合宏煤矿一号井。该矿于1984年建成投产,设计生产规模15万吨/年,实际生产能力5万吨/年。 并取得合法的采矿许可证。现采矿许可证号为:C5300002009071120031109,有效期2009年7月~2011年7月,矿区范围由9个拐点圏定,矿区面积约1.1574 km2。开采深度由1920m至1620m标高,垂高300m。核实区范围南东-北西长约1.84 km2,北东-南西宽约0.63 km2,呈不规则多边形,地理坐标为东经104°13′22″~104°14′12″,北纬25°22′30″~25°23′ 26″。合宏煤矿一号井采用斜井开拓,主斜井井口标高1898.0m,落平点标高1770m。主采C8、C9煤层。工作面采用走向房柱式采煤方法,电钻
打眼,爆破落煤,工作面铺铁皮溜槽,运输机巷安设刮板运输机运煤,回采面采用木点柱支护,全部垮落法管理顶板。矿井采用机械通风、排水,主巷道铺钢轨,平巷运输采用人力推车,斜井采用绞车提升运输。根据浅部煤层倾角6-12°,1860水平以下煤层倾角7-8°,总体为缓倾斜煤层的特点,采用走向长壁式采煤法,全部垮落法管理顶板,工作面采用炮采,打眼放炮落煤,人工装煤,机械运输。
节 1.10 第二节 探采对比结果
根据本次资源储量核实工作调查结果,对矿山多年开采揭露情况与原1974年精查储量报告进行对比说明如下。
一、构造
原1974年《恩洪矿区9井田精查储量报告》中对矿区的主要断层构造均进行了详细的说明,确定井田F27断层以南的构造复杂程度为简单类型。矿山经多年的开采,对其中的主要影响断层基本揭露,断层的位置与落差均无大的变动,但该报告对矿区内小落差断层(地层断距小于10m以内)的分析预测及其对开采的影响则略显不足。实际上,云发煤矿在多年的开采掘进过程中,在深部附近揭露了部分小落差断层,这些断层多属隐伏断层,以250×500m的工程间距是无法控制该类断层的,只有巷道施工后才可能揭露,这些小落差断层破坏了局部煤层的连续性,对矿山的开采有一定的影响,根据本次核实工作调查结果,云发煤矿的构造复杂程度确属简单类型,构造对矿井生产有一定影响,矿山在今后生产过程中应加强对原始地质资料的收集和整理工作,强调做好综合分析,以浅部指导深部,更好地服务生产。
二、煤层煤质、可采性及稳定性变化情况
根据本次核实工作调查结果,云发煤矿矿区内的可采煤层的煤
质、可采范围及煤层结构、煤层稳定性与原1974年精查储量报告所述均无多大变化,此处不再多叙。
三、开采技术条件
本次核实工作调查结果表明,竹园镇云发煤矿矿区的开采技术条件与原1974年精查储量报告所述均无多大变化。
原精查储量报告及历年来行管部门对矿山瓦斯等级鉴定亦均为高瓦斯矿井,本区正常情况下虽能正常生产,但在遭遇隐伏小落差断层时,极有可能会发生局部瓦斯涌出量急剧增大现象,尤其在矿区深部更应引起注意,矿山今后的生产应严格按高瓦斯矿井进行管理,加强地质预测预报工作,对小落差隐伏断层须做好观测分析,有条件时可建议采取抽排放断层带瓦斯措施,确保矿山安全生产。
四、采矿范围内资源储量探采对比
矿山已开采的C7、C8、C9三个煤层,原9井田提供的资源量均属高级别储量块段,经实际开采揭露证实,其煤质变化及煤层厚度,除C7煤层,表外30块段(现1块段)边部有点出入不太吻合外,其余煤层块段和断层、水文地质条件等未发现与勘探资料不吻合的现象。
矿山于1985年7月初步设计年产原煤6万吨,平硐开拓,硐口标高1923.70m,沿C8煤层布置开采浅部C7、C8、C9三个煤层,1995年3月再次改扩建,设计年生产规模15万吨,在平硐口西侧又开掘一斜井,井口标高1927.4m,至1880.8m落平,沿C9煤层布置运输巷。开采范围东至F27、南至F1、西至F26、北沿煤层最大倾斜方向。1986年—2009年煤矿累计出煤340万吨,其采空区消耗资源量(包括断层保安煤柱在内)111b+122b+332为523.60万吨,其中C7煤层60.50万吨,C8煤166.00万吨,C9煤297.10万吨。矿山历年产煤量见表4-3-1。
云发煤矿历年产煤量统计表 表4-3-1 煤炭生产年度 量(万吨) 量(万吨) 1986年-2005年 2006年-2007年 2008年 2009年 合 计 284 27.5 13.60 14.90 340 444.60 40.00 19.00 20.00 523.60 63.88 68.75 71.58 74.50 64.93 36.12 31.25 28.42 25.50 35.07 消耗资源回采率(%) 损失率(%) 备注 截至2009年12月31日, 7、8、9煤层已采损的煤炭资源储量523.60万吨(A);实际采出原煤340.00万吨(B);
其回采率(%)=B/A×100%=340/523.60×100%=65%; 损失率(%)=(A-B)/A=(523.60-340.00)/523.60×100%=35%。
节 1.11 第三节 本次地质工作情况
本次资源储量核实工作是根据煤矿提供的2009年7月29日经云南省国土资源厅核准换发的“采矿许可证”划定矿区范围及1995~1680m开采标高为依据,以《云南省滇东煤田恩洪矿区9井田精查储量报告》和2009年4月云南省地质工程勘察总公司提交的《云南省富源县竹园镇云发煤矿资源储量核实报告》为基础,以《云南省固体矿产资源储量核实报告编写规定》(云国土资储[2004]18号)为依据,执行标准为《煤、泥炭地质勘查规范》(DZ/T0215—2002)。在充分收集以往地质资料,结合矿山开采实际状况,综合分析、研究、整理的基础上, 进一步深入开展地质工作,其主要任务是:
1、通过收集前人工作成果和野外实地调查核实,基本查明矿区地层、构造、煤层、煤质等特征。
2、开展矿山水文、工程、环境地质调查,进行矿山开采技术条件初步评价。
3、核实矿区范围内可采煤层探明的、控制的资源储量以及消耗资源储量和保有资源储量。
4、进行矿床技术经济概略评价。
5、编制“云南省富源县竹园镇云发煤矿资源储量核实报告”书以及相应图件、附表。
6、本次核实估算范围、深度与2006年(批准文号[曲国土资储备字(2006)159号])、2009年(批准文号[曲国土资储备字(2009)076号])两次储量核实一致,只是在估算煤层有所差别,2006年、2009年两次储量核实只估算了12层煤层(少核实估算了C13-2、C14、C18煤层),本次核实与原精查储量报告一致(批准文号76第06号),核实估算了15层煤层。
我公司接受资源储量核实工作任务后,项目组于2010年3月20日进入矿区工作, 2010年3月31 日结束野外工作,5月中旬完成报告编制工作。先后完成工程地质、水文地质及矿井采矿现状调查等野外地质工作(详见工作量统计表1-6-1)。本次核实工作费用共计7.50万元,均为云发煤矿自筹资金。
本次资源储量核实完成的工作量统计表 表1-5-1
项 目 1:5000地形地质图修测
单 位 km2 工 作 量 2.0
1:5000水文地质、工程地质图修测 生产矿井及老窑调查 工程测量 矿井井口、老窑 地质点 km2 个 个 个 2.0 5 4 25 本次储量核实根据矿山提供的采掘工程平面图,通过对现场进行核实,圈定矿权范围内的采空区,并按原勘探报的储量估算参数,对
矿权范内的资源储量进行了分割估算。
第三章 矿井地质
节 1.12 第一节 区域地层
矿区大地构造位置处于扬子准地台、滇东台褶带、曲靖台褶束、富源凹褶内。位于云南“山”字型构造体系前弧中带东翼,处于滇东新华夏构造带南部,夹于新华夏和华夏两构造体系之间的恩洪复向斜东南翼北段,为一系列北东、北北东向密集展布的向、背斜褶皱,其间被伴生或派生的逆断层和正断层切割破坏,受力来自东西向,形成比较复杂的构造形态(见区域构造体系图)。在现存的褶皱构造中,赋存着晚二叠系含煤建造,形成了现在的滇东煤产地。恩洪复向斜则为一轴向近南北,整体呈北北东向展布的复式向斜构造。区域的主要构造形迹自西向东依次有富源—弥勒断裂,恩洪复向斜,弧形断裂带,平关—阿岗断裂。
1、富源—弥勒断裂
南西起于弥勒城北,延经恩洪矿区西缘构成矿区边界,北东延展至贵州省境内,全长240km。断层总体走向北东20-30°,倾向北西,
倾角>60°,为一逆冲断层。矿区地段为石炭系,下二叠统灰岩逆冲在上二叠统峨嵋山玄武岩至下三叠统永宁镇灰岩之上,最大断距>2000m,断层附近地层倾角在50-60°,直至直立、倒转、挤压现象明显。应属压扭性断裂。
2、恩洪复向斜
复向斜东翼宽缓发育,西翼狭窄边缘较陡,东西宽达10km余,延伸长度>30km。复向斜轴向近南北,轴部位于新村—九河一线,经墨红与法乌之间向北延伸,总体向北倾伏。轴部最新地层为下三叠统永宁镇组。其两翼次一级褶皱及走向断裂发育,西翼依次出现洒马壁背斜,咱得—卑舍向斜,独木背斜及克依里向斜;东翼依次为拿格龙向斜、法乌向斜、燕麦山向斜、发白勒—那拖背斜及都格—上吉克向斜。次一级褶皱延伸方向基本与复向斜的轴向一致,且自北东向南西依次呈规律性的雁行式斜列展布,其间常为走向断裂切割破坏。
3、北东东向断裂带
主要展布于矿区北部,营上以南至清水沟地段,原称“弧”形断裂带。展布范围长约20km,宽4-5km。主要断裂有F10-10、F10-1、F10-5、F9-1、F7-2-7、F9-2、F9-3、F8-5、F7-27、F6-12等。各断裂带自北向南依次斜列,断距自北东向西南逐渐减小到尖灭,几乎全为高角度的正断层,力学结构面具扭性或张扭性特征。本组断层西延常切割恩洪复向斜次级褶皱轴,而又被各褶皱间的走向断层所切割。
4、平关—阿岗断裂
位于矿区东缘营上—桃园一线,为一高角度逆冲断裂构造。断裂
线呈北东20-30°延展,南起阿岗以东,延经本矿区东侧,北东继续伸展入贵州省境,全长100km以上。其西盘逆冲上升,在恩洪矿区范围内东缘泥盆系及上二叠统地层与东盘中、下三迭统灰岩接触,最大断距在2500m以上,断裂结构面力学性质仍具压扭性特征。
三 区域岩浆岩
主要在晚二叠系成煤期前,由于古特提斯洋板块向东俯冲,使扬子板块西缘形成张裂带,地幔物质上涌,引起多中心裂隙式玄武岩浆大面积喷溢,形成滇黔一带晚二叠世煤系基底。
第二节 矿区地质
矿区位于“恩洪矿区”南段的北部,恩洪复式向斜东南翼9井田的西南角,南东至8井田边界,西南至7-2井田边界,北西属未勘探区,详见图2-1。
一、地层
矿区出露地层为上二叠系龙潭组第三段(P2l3)、下三叠系卡以头组(T1k)至飞仙关组第四段(T1f4)部份地层和第四系(Q)地层。下二叠系龙潭组第一段、第二段(P2l1+2)和峨嵋山玄武岩组(P2β)均为钻探工程揭露地层,各地层岩性特征分述如下:
一)上二叠系峨嵋山玄武岩组(P2β)
厚度大于89m,属峨嵋山玄武岩上部地层,在89m范围内将其划分为三段;下段为深灰色致密块状玄武岩,中段为紫红色凝灰岩与褐黄色(风化色)玄武岩互层,上段为具气孔、杏仁状构造玄武岩与灰绿、灰白色粉砂岩、铝土岩、煤等互层,其中煤层厚度薄,不稳定,且含大量粘土、玄武岩碎屑等杂质,不具工业价值。顶部为碳酸盐化,绿泥石化和粘土化的玄武岩与龙潭组成假整合接触。
二)上二叠系龙潭组(P2l)
分布于矿区东南部,且多为浮土及滑坡掩盖。该组厚度为220.0~269.0m,一般厚度240.0m。为一套以陆相为主的海陆交互相含煤碎屑岩沉积,主要岩性为灰~深灰色薄层泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩夹细砂岩、泥岩及煤层。富含大羽羊齿植物化石和大量炭屑及少量动物化石。是区内主要含煤岩系,可采煤层均赋存于该地层中。详见图2-2。
龙潭组在区内仅在南东部见顶部地层。组内含全区可采煤层3层,编号为C9、C15、C16;大部可采煤层5层,编号为C7、C8、C11、C19-1、C22-2;局部可采煤层7层,编号为C13-2、C14、C18、C19-2、C21-2、C23、C24。
根据其岩性、含煤性和沉积旋回特征本组可分为三段。 1、龙潭组第一段(P2l1)
玄武岩顶至C16煤层底,厚度66.0~110.0m,平均厚度80.0m。主要岩性为灰~深灰色薄至中层状粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩夹薄层状菱铁岩、粉砂质泥岩及煤层。底部见有粗砂~细砾岩(麻子石),呈透镜产出,同时在C24煤层以下发现一层1~3m淡绿色水云母粘土岩,风化后似硅质岩,极为稳定,是一良好的分层标志,顶界以C16煤下部的一层黑色页岩作为分层标志。
本段含可采煤层7层,编号为C18、C19-1、C19-2、C21-2、C22-2、C23、C24;与下覆岩层为假整合接触。但煤层分叉、合并、尖灭等现象较多,厚度、结构变化亦大,因此,煤层稳定性较差。
2、龙潭组第二段(P2l2)
C7煤层顶至C16煤层底,厚度76.0~108.0m,平均厚度90.0m。主要岩性为灰色薄层状泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩夹薄层鲕状菱铁岩、泥岩及煤层。底界以C16煤下部的一层黑色页岩为分层标志,顶界以C7煤底部呈密集状出现的灰色薄层菱铁岩为其分层标志。岩性特征为上细下粗,全区稳定,是一个良好的区域性煤层对比标志。
段内含可采煤层8层,编号为C7、C8、C9、C11、C13-2、C14、C15、C16。煤质好,而且稳定~较稳定。
3、龙潭组第三段(P2l3)
C7煤层顶至紧邻C1煤层之上的一层细砂岩为界,厚度60.0~81.0m,平均厚度74.0m。主要岩性为黄绿~灰绿色粉砂岩、细砂岩与薄层粘土岩互层。夹似层状透镜状的菱铁岩及薄煤层。以C7煤下部灰色薄层状菱铁岩作为底界分层标志。段内无可采煤层。为密集不稳定的薄煤层,岩性组合特征,详见图2-2。
三)下三叠系(T1) 1、卡以头组(T1k)
出露于矿区东南,呈断续带状展布,全组厚度68.0~136.0m,平均厚度97.0m。根据岩性可分为二段(见图2-3),卡以头组与飞仙关组之间标志特征不明显,所以另划了一个过渡带(T1k-f)特点如下。
1)卡以头组第一段(T1k1)
厚度41.0~80.0m,平均厚度60.0m。岩性下部为黄绿~棕褐色薄至中厚层状钙质细砂岩,泥灰岩夹黄绿色粉砂岩,粘土质粉砂岩,含叶肢介舌形贝动物化石及植物化石碎屑;上部为黄绿~淡红色粉砂岩。
2)卡以头组第二段(T1k2)
厚度29.5~76.0m,平均厚度48.00m。主要岩性为黄绿色厚层状细砂岩夹少量黄绿色~紫色粉砂岩。顶部有一层厚度2.50~20m,平均厚度11.0m的卡以头组地层向飞仙关组地层过渡的过渡带,分布于矿区中东部,主要岩性为黄绿色细砂岩与紫红色粉砂岩互层。含蠕虫状方解石,偶见灰绿色高岭石粘土岩,产叶肢介化石。
2、飞仙关组(T1 f)
广泛分布于矿区西北部,厚度348.0~406.0m,平均厚度373.0m。据其岩性和沉积旋回特征分为四段。
1)飞仙关组第一段(T1 f1)
厚度62.00~96.0m,平均厚度75.0m,主要岩性为紫红色粉砂岩,粘土质粉砂岩夹薄层状细砂岩,含大量蠕虫状方解石。
2)飞仙关组第二段(T1 f2)
厚度148.0~190.0m,平均厚度158.0m,主要岩性:下部为灰色~黄绿色厚层状细砂岩与紫红色粉砂岩,粘土质粉砂岩互层,显大型斜交层理。含舌形贝偶见克氏蛤动物化石,上部为灰紫色~黄绿色中厚
层状砂岩夹紫色粉砂岩,顶部含大量真形蛤化石,中部含舌形贝化石。
3)飞仙关组第三段(T1 f3)
厚度50.0m。主要岩性:上部为紫红色粉砂岩,粘土质粉砂岩、含大量蠕虫状方解石;下部为紫红色粉砂岩夹薄层细砂岩,含少量化石。
4)飞仙关组第四段(T1 f4)
厚度70.0m,主要岩性为黄绿色(风化后为黄色)钙质细砂岩,薄~微薄层状夹条带状紫色粘土及中厚层状深灰色泥灰岩。含大量的真形蛤、光蛤化石。其中光蛤为本层特征。
各组段岩性组合特征及标志特征详见图2-3。 四)第四系(Q)
第四系分布较广,遍布全矿区,主要为残积、坡积、崩塌堆积等,成份为灰绿色,紫色大小不等的砂岩、粉砂岩等碎块及褐色耕植土、亚粘土、泥沙等。分布虽然广泛,但厚度不大,一般1~3m。
第四章 煤层、煤质
节 1.13 第一节 煤 层
一)含煤地层
本区含煤地层为上二叠系龙潭组(P2l),含煤地层厚度220~269m,一般为240m,共含煤47~71层,煤层总厚32~43m,含煤系数12~17%,平均为15%。煤层编号自上而下为1~24,其中C19、C21、C22煤层,分别为两个独立分层,其编号C19-1、C19-2、C21-1、C21-2、C22-1、C22-2。共计编号煤层29层,尚有部份分岔煤层和透镜状煤层则未予以编号。含煤地层共分三个含煤段,现分敍如下:
1、第一段(P2l1)
地层厚66.00~110.80m,平均厚度80.00m,含可采煤7层(C18、C19-1、C19-2、C21-2、C22-2、C23、C24),煤层总厚度8.81m,平均含可采煤层系数11.01%。其中C19-2、C21-2、C22-2、C23、C24为高硫煤层。
2、第二段(P2l2)
地层总厚76.00~108.00m,平均厚度90.00m,含可采煤8层(C7、C8、C9、C11、C13-2、C14、C15、C16),煤层总厚度10.60m,平均含可采煤层系数11.78%。
3、第三段(P2l3)
地层总厚61.00~81.00m,地层平均厚度74.00m。以C7煤下部灰色薄层状菱铁岩作为底界分层标志,段内无可采煤层。
二)可采煤层
就井田而言,参与资源储量计算的煤层共15层,自上而下为C7、
C8、C9、C11、C13、C14、C15、C16、C18、C19-1、C19-2、C21-2、C22-2、C23、C24煤层。煤层平均总厚19.41m,含可采煤层系数7.95%。就矿区而言, C18煤层在矿区内不可采。矿区储量核实煤层为15层。现将各煤层特征分述如下:
1、C7煤层
位于龙潭组第二段(P2l2)顶部,距离C1煤层底板垂距一般厚60-81m,平均厚74m。煤层厚度0.40~1.12m,平均厚度0.78m。结构简单,含夹矸0~1层。属大部可采较稳定型煤层。煤层顶底板为薄层状页岩及泥质粉砂岩。
2、C8煤层
位于龙潭组第二段(P2l2)上部,距离C7煤层底板垂距13.20m,煤层厚度0.36~2.10m,平均厚度1.27m。结构简单,含夹矸0~2层。属大部可采稳定型煤层。煤层顶底板为薄层状页岩及泥质粉砂岩。(煤层顶底板均有一层厚5公分含粉砂质页岩)。
3、C9煤层
位于龙潭组二段(P2l2)中上部,距C8煤层底板垂距17.40m,煤层厚度1.74~4.83m,平均厚3.06m。结构简单,一般含夹矸0~1层。属全区可采稳定型煤层。煤层顶底板为5公分厚的薄层页岩及泥质粉砂岩。
4、C11煤层
位于龙潭组二段(P2l2)中下部,距C9煤层底板约20.60m。煤层层位较稳定,厚度0.10~1.93m,平均厚1.08m。结构简单,含夹矸0~3层。属大部可采较稳定型煤层。煤层顶底板为含粉砂质泥岩。
5、C13-2煤层
位于龙潭组第二段(P2l2)中下部,距C11煤层底板约5.70m,煤层层位较稳定。厚度0.05~0.99m,平均厚度0.64m。结构简单,一般含夹矸1层。为局部可采属不稳定型煤层。
6、C14煤层
位于龙潭组第二段(P2l2)中下部,距C13-2煤层底板约8.15m,厚度0.18~1.00m,平均厚度1.06m。结构简单,含夹矸0~2层。属局部可采不稳定型煤层。煤层顶底板为含泥质粉砂岩。
7、C15煤层
位于龙潭组第二段(P2l2)下部,距C13-2煤层底板约12.12m(距C14煤底3.97m,C14煤距C13-2底板约8.15m),层位较稳定。厚度0.1.06~3.14m,平均厚度1.88m。结构简单,含夹矸0~2层。属全区可采较稳定型煤层。煤层顶底板为含泥质粉砂岩。
8、C16煤层
位于龙潭组(P2l2)第二段底部。距C15煤层底板6.83m,煤层层位稳定。厚度1.18~1.65m,平均厚度1.33m。结构简单,一般含夹矸0~1层。属全区可采稳定型煤层,煤层顶底板为含泥质粉砂岩。
9、C18煤层
位于龙潭组第一段(P2l1)上部,距C16煤底板18.60m,煤层层位不稳定。厚度0.05~1.97m,平均厚度0.77m。结构简单,含夹矸0~2层。属局部可采不稳定型煤层,矿区内属局部可采煤层。顶板为含粉砂质泥岩,底板为含泥粉砂岩。
10、C19-1煤层
位于龙潭组第一段(P2l1)上部,C19-1距C18煤层底板约4.47m,煤层层位不稳定。煤层厚度0.22~1.98m,平均厚度1.09m;煤层结构简单-复杂,一般含夹矸0~5层。为大部可采较稳定型煤层,煤层的顶底板为含泥质粉砂岩。
11、C19-2煤层
位于龙潭组第一段(P2l1)上部,C19-2距C19-1煤层底板约2.33m,煤层层位不稳定。C19-2煤层厚度0.37~1.85m,平均厚度0.94m。煤层结构简单-复杂,一般含夹矸0~5层。为局部可采不稳定型煤层。煤层的顶底板为含泥质粉砂岩。
12、C21-2煤层
位于龙潭组第一段(P2l1)中部,距C19-2煤底板15.30m,煤层层位不稳定,厚度0.51~1.40m,平均厚度0.87m。结构复杂,最多时含夹矸7层。属局部可采不稳定型煤层,顶底板为薄层状含粉砂质炭质泥岩。
13、C22-2煤层
位于龙潭组第一段(P2l1)中部偏下,距C21-2煤层底板约11.70m,煤层不稳定。厚度:0.65~3.49m,平均厚度1.93m。结构较简单,一般含夹矸1~3层。属大部可采较稳型煤层。顶底板为薄层状含粉砂质炭质泥岩。
14、C23煤层
位于龙潭组第一段(P2l1)下部,距C22煤层底板约5.23m,煤层不稳定。厚度0.62~8.90m,平均厚度2.19m。结构复杂,含夹矸2~6层。属局部可采不稳定型煤层。顶底板为薄层状含粉砂质泥岩。
15、C24煤层
位于龙潭组第一段(P2l1)下部,距C23煤层底板3.64m,煤层不稳定。厚度0.56~1.66m,平均厚度1.02m。结构较简单,一般含夹矸0~3层。属局部可采不稳定型煤层。顶底板为薄层状含粉砂质泥岩。
三)煤层特征及煤层对比 1、煤层特征
矿区内含可采煤层15层,根据煤层稳定程度可分为以下三类: 1)稳定型煤层:C8、C9、C16三层;
2)较稳定型煤层:C7、C11、C15 、C19-1、C22-2五层;
3)不稳定型煤层:C13-2、 C14、C18、C19-2、C21-2、C23、C24七层。 4)煤层平均厚度除C9、C15、C16、C22-2、C23等5个煤层为中厚煤层(1.30~3.50m)外,其它煤层均为薄煤层(0.50~1.30m)。
根据矿区钻孔含煤地层及煤层对比图、纵横剖面图,资源储量计算平面图等综合图件的分析研究,煤层结构、分岔合并及间距变化,列表如下(表2-1):
煤层厚度结构、煤层间距统计表
表2-1
煤层号 井田工程见煤情况 (点数) 不总可尖断可点采灭失采数 点 点 点 点 82 101 103 114 115 117 119 62 91 93 98 79 48 93 12 2 0 5 0 0 8 8 矿区煤厚 (m) 两极值 平均值 0.40~1.12 0.78(10) 0.36~2.10 1.27(9) 1.74~4.83 3.06(10) 0.10~1.93 1.08(11) 0.05~0.99 0.64(9) 0.18~1.00 0.56(12) 1.06~3.14 1.88(12) 1.18~1.65 1.33(9) 0.05~1.97 0.77(9) 0.22~1.98 1.09(12) 0.37~1.85 0.94(10) 0.51~1.40 0.87(12) 0.65~3.49 1.93(12) 0.62~8.90 2.19(11) 0.56~1.66 1.02(10) 夹矸 层数 两极值 一般值 0-4 0-10-2 0-10-4 0-10-3 0-10-3 0-10-2 0-10-3 0-20-4 0-10-2 0-10-5 0-10-5 0-10-7 0-10-5 0-10-6 0-20-5 0-1煤层间距(m) 两极值 平均值 5.40~30.00 13.20 8.50~24.50 17.40 9.70~48.50 20.60 1.80~10.60 5.70 1.70~15.40 8.15 1.00~12.80 3.97 2.30~11.00 6.83 11.50~30.20 18.60 1~15.50 4.47 0.30~5.90 2.33 2.60~25.00 15.30 4.10~24.50 11.70 1.70~12.50 5.23 1.00~6.50 3.64 煤层 结构 稳定性 可采性 C7 C8 C9 C11 C13 C14 C15 C16 C18 C19 C19 C21 C22 C23 C24 -2-2-2-1简单 简单 简单 简单 简单 简单 简单 简单 简单 较稳定 稳定 稳定 较稳定 不稳定 不稳定 较稳定 稳定 不稳定 大部分可采 大部分可采 全区 可采 大部分可采 局部 可采 局部 可采 全区 可采 全区 可采 局部 可采 大部分可采 局部 可采 局部 可采 大部分可采 局部 可采 局部 可采 0 10 1 10 18 11 7 41 16 12 10 1 0 16 0 20 129 108 117 109 111 108 104 103 100 55 50 36 65 50 56 61 27 20 15 42 4 13 较简单 较稳定 较简单 不稳定 复杂 不稳定 32 34 9 31 36 2 10 8 10 较简单 较稳定 复杂 不稳定 15 28 4 28 3 8 较简单 不稳定
2、煤层对比
1)煤层对比的方法和依据
矿区内煤层多而密,少数煤层层位稳定,下部煤层多数具分叉、合并或尖灭现象。煤层对比以煤层高岭石夹矸为主,结合煤层间距、顶、底板岩性,煤质、测井曲线等标志,进行在综合对比。先定出含煤段和煤组,其次对比好主要煤层,然后根据综合标志确定各煤层号。主要煤层对比的依据详见图2-2。
2)煤层对比的可靠程度
(1)煤层对比可靠的有C7、C8、C9、C11、C15、C16、C24等7层; (2)煤层对比较可靠的有C13-2、C14、C18、C19-1、C21-2、C23等6层; (3)可靠性差的有C19-2、C22-2等2层; (4)分叉煤层对比一般是下分层可靠;
(5)结构复杂煤层是层位可靠,但夹矸变化大,分层对比不清,如C19、C21煤层;
(6)非储量估算煤层C2、C3煤层对比可靠,C1、C21-1煤层可靠性较差。
二、煤质
一)煤的物理性质和宏观煤岩特征 1、煤的物理性质
通过现场观察,区内各煤层煤的颜色为黑色,条痕深黑色;沥青、油脂光泽。
2、煤的结构构造
矿区各煤呈细条带状结构,块状、层状构造,断口为棱角状、贝壳状及不规则状。
3、宏观煤岩类型
区内各煤以半亮型煤为主,少数为亮型及半暗型煤。 二)煤的化学性质
各煤层的化学性质(见表2-2)。 1、有益组分
(1)挥发分(Vdaf)及胶质层(Y):各煤层洗煤挥发分介于18-24%之间,洗煤挥发分比原煤挥发分稍偏低,其差值甚小,C7-C16煤层差值1%左右,C18-C24煤层差值略大,介于1.7-3.6%之间。胶质层变化为13-19mm。挥发分和胶质层在垂直方向上从上至下逐渐降低至C23煤层又回升,两极指数从上至下变化很小,致使各煤层工业牌号变化不大,概属主焦煤,仅C19-1、C19-2、C21-2、C22-2等四层煤,局部出现瘦煤区,每层煤亦可见个别的肥煤点;C9-C24煤层中,每层均有1-3个气煤牌号点。
各煤层牌号在面上的变化规律,仅C19-1—C22煤层较明显偏瘦。 (2)元素分析:分析结果表明,各煤层的元素组成稳定,(见表2-3)。
碳(Cr):变化范围介于86-89%之间。 氢(Hr):变化范围介于4.6-5.4%之间。 氧(Or):变化范围介于2.4-6.7%这间。 氮(Nr):变化范围介于1.2-1.66%之间。
2、有害组分:
(1)水分(Mt):除极个别点外,均在1%以下。
(2)灰分(Ad):从上至下,两端高,中间低,对储量计算煤层而言,炼焦用煤C9煤层灰分最低,原煤灰分平均为13.90%,洗煤灰分为6.7%,炼焦用煤C7、C8、C15、C16煤层原煤灰分为20.75-27.13%,洗煤灰分为7.77-10.63%;其他动力用煤原煤灰分为24.22-38.70%,洗煤灰分都在12%以下。洗煤灰分比原煤灰分一般能降低12-20%。炼焦用煤的原煤平均灰分煤心煤样比煤层煤样一般偏高3%。只有7煤层最高,偏高4%。
属低灰的有:C9煤层。
属中灰的有:C7、C11、C13、C14、C15、C16、C18、C19-1、C19-2等九层煤。 属高灰的有:C21-2、C22-2、C23、 C24等四层煤。
小样精煤回收率随原煤灰分增高而降低,炼焦用煤精煤回收率平均大于36%,C8、C9煤层最高,分别为51%和53.7%,大于40%的精煤回收率点数占样品总数的42-60.6%,C8、C9煤层最高,分别为81%和95%。动力用煤精煤回收率平均为14-35%。
(3)硫分(St,d):原煤全硫量由上往下逐渐增高,最高点可达8.40%,C7-C15各层原煤平均值为0.10-0.20%;洗后平均值仍为0.10-0.0.20%,较原煤略有增高(一般增高0.00-0.08%),洗后与洗前差别不大,属特低硫煤;C16-C18各层原煤平均值为0.70-0.61%,洗后平均值为0.25-0.43%,较原煤有明显降低(一般降低64-30%),洗后与洗前差别较大,属低硫煤; C19-1原煤平均值为2.80%;洗后平均
值为0.95%,较原煤有明显降低(一般降低66.07%),洗后与洗前差别较大,属中高硫煤;C19-2-C24各层原煤平均值为3.60-8.408%;洗后平均值为1.20-2.20%,较原煤有较大的降低(一般降低67.12-77.98%),洗后与洗前差别较大,属高硫煤。
低硫煤洗煤硫分比原煤偏高,可能是因硫化物硫含量很低,洗煤后有机硫相对提高的结果。中高硫、高硫煤洗煤矿分比原煤降低2-3倍。硫相分析结果表明。以硫化物硫为主,占全硫量的64-81%,有机硫居第二位,占18-40%。硫化物硫、有机硫、硫酸盐硫三者与全硫有同样升降的关系。
(4)磷(Pd):勘探区内主要煤层系统地进行采样化验工作,炼焦用煤每层煤8-16个点,动力用煤3-7个点,化验结果表明,煤层含磷量约微偏高(见表2-2),最高达0.056%,各层的平均值为0.009-0.025%, C15、C16煤层含磷最高。C9煤层为0.015-0.056%,大于0.03%者占样品总数的50%(最大允许含量为0.02-0.03%);C15煤层为0.015-0.038%,大于0.02%者占55%;C16煤层为0.006-0.053%,大于0.02%者占25%,其余煤层除个别点外均小于0.02%。大部分为低磷煤。
第五章 矿井水文地质
节 1.14 第一节 区域水文地质概况
一、区域水文地质概况 一)区域地形地貌
恩洪矿区位于云南省东部,属构造剥蚀、侵蚀低中山地貌。地形切割较强烈,坡度一般30~45°。地势总体为西高东低,山脊呈北东-南西展布,最高标高2345.70m,最低处为糯木小河沟底,海拨标高1816m(为当地最低侵蚀基准面),相对高差529.70m。区域内为一单面山的剥蚀坡,岩层倾向北西,倾角6~10°。由于各岩层抗风化、剥蚀能力不同,形成了多级台地,俗称一、二、三台坡。各台坡又为北西-南东向冲沟强烈深切,造就了各种陡岩、沟谷地形,有利于地表水及地下水的排泄。
区域地表水流较大者为糯木小河,一般流量0.1m3/s,雨季流量0.4~1.0m3/s;历年最大流量属1972年5月的一次洪水,达26.44m3/s。糯木小河为块泽河支流,属南盘江流域,珠江水系。详见图3-2-1。
二)区域含、隔水层划分
矿区岩性由二叠系上统龙潭组(P2l)及三叠系下统卡以头组(T1k)、飞仙关组(T1f)和第四系(Q)组成。二叠系的龙潭组(P2l)为灰色薄层状泥质粉砂岩、细砂岩泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩,下部夹砂砾岩、含煤18层。三叠系的卡以头组(T1k)为黄灰绿色粉砂岩,泥质粉砂岩。飞仙关组(T1f)下部为紫色泥岩,中上部为紫色细砂粉砂岩。这些岩层富水性均较差,地下水以大气降水补给为主,地下水径流方向与地表水流向基本一致。根据含水介质特征及富水性,将区内地层划分为两个含水层组,现简述如下:
1、松散岩类孔隙含水层组(Q)
主要为第四系冲洪积、残坡积砾、砂、碎石土及粘土组成。结构松散,孔隙率大,其富水性主要受大气降水控制,季节性变化明显,地表泉水流
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量雨季为0.0182~0.528 l/s。
2、碎屑岩类裂隙含水层组(P2l、T1k、T1f)
主要为二叠系上统龙潭组、三叠系下统卡以头组、飞仙关组。岩性由泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、泥岩夹煤层。属含、隔水层呈薄层相间的非均质裂隙含水层,除风化带富水性较强外,正常地层富水性均较差,而且由浅至深逐渐减弱。一般风化带中钻孔单位涌水量为0.018~0.15 l/s. m;深部涌水量多小于0.0031 l/s. m。
(三)地下水的补给、径流、排泄条件
矿区地处高原山区,各含水层主要受大气降水渗入补给,地层岩性、构造及地形地貌控制着地下水的运移、富集及排泄条件。在松散岩类、碎屑岩类分布区,地表浅部以裂隙潜水为主,地下水位埋深随地形起伏而变化,其富水性受季节影响差异明显。煤系地层多为含、隔水层相间的裂隙含水层,富水性相对较弱,向深部地下水径流交替循环缓慢,其富水性也逐渐减弱。各含水层中的地下水分别沿地形、构造有利地段以泉的方式向外排泄。
二、矿区水文地质条件
核实区位于恩洪矿区九井田西南角,属恩洪矿区九井田的一部分。根据《恩洪矿区九井田精查储量报告》资料,矿区水文地质成果资料丰富,恩洪矿区共勘探10多个井田(包括九井田在内),不同层位的抽水资料近百层,同时也收集了很多生产矿井的实际涌水量资料,都证明除风化带含水较强外,正常地层含水均很弱,且往深部更弱,水文地质条件简单。本矿区与所勘探井田相比较,其水文地质条件大同小异,基本相同。
1、矿区地形地貌,水文,气象特征 1)矿区地形地貌
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矿区位于次级地表分水岭东侧,区内总体地貌为—走向北东,坡向向东倾斜的单斜坡地形,地形北西高南东低,最高点位于矿区西部边缘的山峰,海拔标高2300m,最低点为矿区东部边缘的LK162孔,海拔标高1912m,相对高差388m,地形切割较强,有利于地表水及地下水排泄。糯木小河位于矿区东北部外围,汇集了8、9井田冲沟水,流量较大,一般干季流量0.1m3/s:一般雨季流量0.4~1.0m3/s;河床面海拨标高1816m。为当地最低侵蚀基准面。区内无大的河流,仅有一些季节性的溪流,溪流量受降雨限制,具有山区河流的特征。详见图3-2-1。
矿区所处九井田确定最低侵蚀基准面标高1816m,高于矿区核实资源量最低标高136m(1680m),本次资源储量核实的各煤层一部分埋藏于矿区最低侵蚀基准面之下。
2)矿区气候特征
区内具有典型的云贵高原气候特点,属亚热带高原季风气候区,气候温和多雨,昼夜温差不大,冬季寒冷。春、夏、秋不明显,“一雨成冬”。 年一般气温15~18℃,平均气温13.8℃,最热月为7月,最高气温34.9℃,每年11月至次年2月为冬季寒冷期,在此期间,常因寒流的侵袭,出现霜雪和冰冻,最低气温-8℃。雨量充沛,年降雨量88.74~1567.9mm平均降雨量为1093.7mm,降雨量多集中在5~9月,占年降雨量的80~90%,七、八月间常有暴雨出现,最大一日降雨量149.00 mm,月最大降雨量463.3mm,最长连续降雨25d,降雨量159.4mm。雾、风较大,尤以11月到来年4月更为显著,风向多为西南劲风为主,雨季为东南风,冬季为以北风为主。3~4月为风季(即干季),一般风速2.7~4.4m/s,年平均风速3m/s,年最大风速24m/s。年蒸发量1676.8~2287.6mm。平均空气相对湿度75%,年平均气压814.5 mb。
2、矿区含(隔)水层
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根据矿区出露地层岩性组合特征,参照《云南省恩洪煤矿区总体地质报告》和《滇东煤田恩洪矿区9井田精查储量报告》的划分原则,将矿区内地层划分为5个含、隔水带。
1)峨嵋山玄武岩极弱裂隙含水带(P2β):
厚250m,单位涌水量q值一般均小于0.0031l/s·m,顶部有一层铝土质粘土岩隔水层阻隔,该层一般作为隔水层或极弱含水层处理,对矿井充水影响不大。
2)龙潭组含、隔水带(P2l)
龙潭组底部厚8—6m,裂隙不发育,隔水性良好。龙潭组下段为C24煤层顶板至C16煤层底板,厚74m,由数个含水层与隔水层相间组成,是极弱裂隙含水带是主要含水带之一。含水虽较微弱,对未来矿井充水有直接影响。中段底部C14—C16厚11.2—18.2m,地表无泉水出露,层位稳定,隔水性良好。中、上段弱隙含水带为C14煤层顶板至C3煤层底板,含水层厚45.91—90.51m,一般50m以上裂隙发育,含水性较好,50m以下裂隙逐渐趋于闭合,富水性显著变弱,此带富水性较弱,但处于煤层开采主要地带,对矿井充水有直接影响。顶部厚2—23m,裂隙不发育,为一良好的隔水层。9井田精查时充分利用恩洪矿区已勘探其他井田水文地质资料,因此9井田精查仅作了一般水文地质工作,未作抽水试验。9井田北侧10井田勘探时,龙潭组(P2l)混合抽水试验,钻孔单位涌水量q为0.0075~0.0077 l/s.m,本区龙潭组(P2l)地层中无明显的含、隔水带,钻孔单位涌水量均远小于0.1l/s.m2~3个数量级,已达隔水层界限,实际矿山开采矿井涌水量都很小,基本上可列入极弱含水层~相对隔水层的范畴。
3)卡以头组裂隙含水带(T1k1)
厚90m,裂隙率0.213—2.77%,泉水干季流量0.001—0.0803l/s,雨季流量0.01—3.058l/s,单位涌水量为0.0031—0.018l/s·m,该带将在
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煤系顶板产生塌陷裂隙时渗入矿井,对矿井充水有一定的影响。
4)飞仙关组(含)隔水带(T1f)
飞仙关组第一段(T1f1),厚40—75m,裂隙不发育,能起隔水作用。飞仙关组第二、三段(T1f2-3),厚210m,含裂隙水,距煤系顶部垂深188m,又有隔水层隔离,对矿井充水无直接影响。
3、构造带水文地质特征
矿区内断层不发育,主要发育有几条边界断层,如F1、F1-1、F26、F27等,主要由北东和北西向两组正断层组成,其总体特征,在相同的补、排泄条件下,断层破碎带富水性的强弱与岩性、胶结物质、胶结程度是密切相关的,矿区岩性不坚硬,多为泥质、粘土质胶结,粒度细、性软粉砂岩为主。坑道中观察的和简易水文孔的断层情况,其断层的富水性规律有下列几点:
1)断层带中断层泥、角砾岩挤压紧密不垮塌,一般呈干燥至浸水状态,属不含水或微弱含水。
2)断层上、下盘也是干燥至滴水状态,因岩性不同而富水性也有所不同,属粉砂岩~粘土岩者为干燥至潮湿状态,为不含水或微弱含水;属细砂岩者含水性略强,其强弱程度与它接触的含水层富水性相似。
3)钻孔中取出的断层带岩性较破碎,冲洗液(泥浆)消耗量和起下钻水位无异常变化。
4)地表断层泉也不大,和正常地层泉水流量相似,平均干、雨季流量分别为0.0238~0.351l/s。
4、第四系及滑坡含水特征 1)第四系
第四系分布广泛,分别在煤系、飞仙关组第一段及第三段等地层台阶缓坡地段,多为残积和坡积物,一般厚1~3m,有泉水出露,泉水干、雨季
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平均流量,分别为0.0182-0.0538l/s、0.0596-0.657l/s、0.0553-0.372l/s,但因厚度小,对矿床充水意义。
2)滑坡(HP)
出露于矿区东南部边缘,分别为HP1、HP2两个滑坡体,均属古滑坡,现处于稳定状态。
HP1号滑坡:面积635000m2,矿区内面积28875m2,最大深度87.32m,基底地层为的龙潭组第二段和第三段,滑坡体内地层为飞仙关组第一段地层,分布在76线、77线、78线、903线,共施工5个钻孔揭控,除76线1号孔外,其余钻孔严重漏水,在77线的4号孔中,对滑坡进行了抽水试验,抽水试验结果,钻孔中涌水量大,单位涌水量大于1.14l/s.m,对开采其下部煤层影响较大。
HP2号滑坡:面积55750m2,最大深度18.07m,基底为龙潭组第三段地层,滑坡体地层为龙潭组第三段和卡以头组,岩层裂隙发育破碎,钻探时严重漏水,但滑坡位置高,且被沟谷切穿,故对矿床充水影响不大。
5、地下水的补给、迳流、排泄条件
矿区属构造剥蚀地形地貌,北东向展布的地表冲沟较发育,相对切割强烈,有利于排泄大气降水和浅部地下水。地表水主要是冲沟水,均发源于本矿区,汇水面积有限,流量不大,多为季节性小溪,旱季干枯,雨季排泄地表水,无大的河流。地下水的补给主要靠大气降水补给。
三、生产矿井水文地质特征 1、生产矿井开采现状
矿山可采煤层C7、C8、C9、C11、C13、C14、C15、C16、C18、C19-1、C19-2、C21-2、C22-2、C23、C24煤层等十五层,呈向北西缓倾斜赋存于二迭系龙潭组(P2l)地层中,总厚220.0~269.0m,一般厚度240.0m。生产矿井采用斜井开拓方式,主斜井坑口标高1967.24m,通过T1k地层,在P2l地层中穿行,目前仅
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开采了C7、C8、C9a等三层煤层,C7煤层最低开采标高已到1860m, C8煤层最低开采标高已到1800m, C9a煤层最低开采标高已到1820m。沿各煤层走向北东~南西向开拓运输平巷三条,标高分别是1800m、1830m、1850m,运输巷道长约2400m,巷道系统最低控制标高为1800m,允许开采最低标高为1680m。矿坑涌水汇积到水仓后用水泵抽到地表排水沟排泄,经实测,在干季每天抽水7个小时即可将一昼夜积水抽完,约150m3。经井口观测涌水量,用三角堰法观测计算,矿坑涌水量为151.20m3/d。经调查了解,矿山在雨季每天抽水20个小时即可将一昼夜积水抽完,约400m3。经井口观测涌水量,用三角堰法观测计算,矿坑涌水量为408 m3/d,目前雨季最大涌水量为408 m3/d。矿井自开采以来,未发生过突
水问题。
2、生产矿井水文地质
巷道开拓掘进中,井巷初见出水层位在T1k中下部地层,含水层的粉砂岩、细砂岩有渗水、滴水现象,且浅部巷道岩石的渗水、滴水量较深部大。主斜井初见水位为1946m,副斜井初见水位为1947m,风井初见水位为1955m,人行斜井初见水位为1925m,矿坑初见水位平均为1943.25m。现生产井开采至1800m水平,水位降低143.20。目前巷道控制面积(包括煤层采空区)88.80万m2。历年矿坑排泄量(矿井涌水量)极值为151.20~408.00 m3/d。此水量已包含了所有充水因素涌入坑道的量,总量较小。井巷工程揭露,巷道中P2l地层和煤层在浅部亦有渗水、滴水现象,向深部逐渐变为湿润至干燥,断层破碎带的涌水具有在短期内由初期的淋、滴水现象后补给逐渐减弱,且雨后涌水量比正常涌水量有不同程度的增加。精查勘探时对煤系地层综合分析结果,单位涌水量q值一般均小于0.0031l/s.m(隔水层q≤0.001l/s.m以下),为煤系地层充水的极弱含水层。矿井自开采以来,未发生过断层带突水及其它水害事故。
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3、矿坑涌水的主要来源
根据开采巷道观测,矿坑涌水的主要来源为浅部(1860标高以上)第四系含水带和煤系地层中的裂隙带渗水汇集,深部(1860标高以下),因含水层富水性弱,且分别有多层泥岩隔水层,地下水以层间循环为主,垂直联通性差,裂隙随深度加深而减弱。现生产井开采至1800m水平,巷道干燥,需从井外引水降尘,这充分表明矿坑涌水主要为浅部。
四、矿区水文地质条件类型 主要充水因素
1、矿区范围内,西高东低,没有大的地表水体及河流,且汇水面积有限,只是季节性的山涧沟溪发育,沟溪由西向东自然排汇于矿区之外的糯木小河,特殊的自然地理特征控制着矿区充水条件,所以矿区主要充水因素为大气降水。
2、地下水动态受降雨量控制,总流向与构造和地形变化方向一致,北西至南东向。水质单一,属重碳酸钙鎂水。各含水层主要接受大气降水补给,大气降水为地下水的唯一补给来源,且补给范围不广。
3、大气降水补给形成的第四系(包括滑坡体)含水层、断层含水带、含煤岩系上下(包括含煤岩系)地层中的含水层和裂隙弱含水带。矿坑充水的主要含水带为龙潭组(P2l)上中段裂隙承压含水带,其次为卡以头组(T1k)风化裂隙透水潜水带。其余地层无影响。主要含弱裂隙承压水。
4、恩洪矿区9井田精查储量报告确定9井田为“充水岩层以不发育的裂隙岩层为主,水文地质条件属简单类型。”
综上所述,经实际核查本矿区水文地质条件以砂岩裂隙弱含水层充水为主的简单类型。与9井田精查储量报告原结论一致。
五、矿井涌水量预测
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1、矿井充水因素分析
根据矿区水文地质条件,矿井充水因素取决以下条件: 1)大气降水
在建井初期及回采初期,矿井涌水量来源于含水层正常时期的静储量。当回采到中后期,由于回采面积不断增大将产生不同程度的采空冒落导水裂隙,严重时会造成地表变形、塌陷及开裂。矿井涌水量除部分来源于各含水层外,其主要来源将是大气降水沿塌陷裂隙的入渗量。而且随着巷道的不断延伸,回采面积增加等因素影响,矿井涌水量也将随之增加,峰值会出现在雨季。
2)上二叠统龙潭组(P2l)裂隙弱含水层
该含水层是矿床开采的直接充水来源,含水层富水性普遍较弱。随着矿井不断的疏干排水,其地下水位将会持续下降,形成降落漏斗。当井巷达至最低开采标高(+1680m)水平时,水位降深最大,矿井涌水量也相应为最大值。
3)地表水
区内无大的地表水体,流经矿区东部的溪沟水受季节性影响明显,一般流量为1.35l/s。由于地表水位高于矿区最低开采标高,加之部分断层隐伏其下,也是矿井充水局部补给来源之一。
2、矿井涌水量
云发煤矿至今有二十年多年采矿历史,采用斜井开拓方式,机械抽出式排水,目前煤巷已掘至1800m水平。矿井旱季正常涌水量151.20m3/d,雨季最大涌水408.00m3/d,(资料由甲方提供)。
1)计算方法
目前矿山开采仅涉及+1800m水平中段以上煤层,巷道及采空区控制面积88.80万m2,采至+1680m水平后,巷道控制面积143.32万m2。矿区地下
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水初见平均水位标高为1943.25m。水位已降深143.20m。因此本次涌水量预算可采用水文地质比拟法预算,以矿区南部(采空区)历年实际矿坑涌水量比拟预算北部拟采采区1680-1800m标高范围矿井涌水量。
在采矿权划定的矿区平面范围内,采矿许可证允许的最低开采标高为+1680m。根据矿区煤层赋存特征,以C8煤层底板等高线及储量估算图为底图(结合采掘工程平面图),按《煤、泥炭地质勘查规范》附录B.2.7“对含水性弱的小型井,可以预算全井田正常涌水量和最大涌水量”。故该区最低算至1680m,从1800m以下起算,其上为采空区。因水是流体,尽量使预算面积规则化,根据此原则,其范围为南侧至1800m等高线,北侧至1680m,西侧以矿界为界,东侧以F27为界(F27以东的小块地段作为影响半径进水段)。
据对矿区生产矿井涌水情况调查,在同一水平的采空区,面积大的其涌水量也大。且存在明显的越往深部的水平,涌水量比上水平减少的情况。矿坑涌水量与开拓面积、降深之间成正相关的函数关系。故采用如下公式进行比拟计算。
公式Q=Q0 S式中:
S0FF0
Q:+1680m开采水平设计矿井总涌水量(m3/d); Q0:生产矿井涌水量(m3/d); 旱季一般涌水量为151.20m3/d; 雨季最大涌水量为408.00m3/d;
S0: +1800m生产矿井水位降深(m),S0=143.20m; S:+1680m开采水平设计矿井水位降深(m),S=263.20m; F0:生产矿井巷道控制面积,F0=88.80万m2; F: +1680m设计矿井巷道控制面积,F=143.32m2。
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2)计算参数及计算结果
计算参数及计算结果详见表3.1—1。
表3.1-1 矿坑涌水量计算参数及计算结果表
生产矿井排水量 3Q0(m/d) 旱季 正常 雨季 最大 151.20 143.20 408.00 88.80 263.20 143.32 702.70 生产矿井 水位降深 S0(m) 生产矿井排水影响 面积 2F0(万m) 预测矿井 水位降深 S(m) 预测矿井开采面积 2F(万m) 预测矿坑涌水量 3Q(m/d) 260.41 3)涌水量预算结果评述 本次矿井涌水量预算采用比拟法预算,参与预算的各种水文参数:如水位降深、涌水量等,来源于本次调查的实测成果,及矿井开采实际排水资料。预算面积则根据采掘工程图、煤层底板等高线图圈定。从计算结果分析,采用云发煤矿采空范围、井巷控制采深做比拟法预算。雨季最大涌水量为旱季一般涌水量的2.70倍,原因是旱季矿坑涌水以消耗含水层的静储量为主,涌水量相对稳定,而雨季矿井涌水除消耗含水层的静储量外,雨水尚沿开采塌陷裂隙渗透进入矿坑,因此,雨季最大涌水量比旱季一般涌水量大2.70倍应属正常现象。
本次储量核实工作涌水量预算采用比拟法预算出的涌水量(雨季最大)涌水量为702.70 m3/d;旱季正常涌水量为260.41m3/d)为预算结果,可供矿山延深开采时作为设计的指导依据。
上述计算中,不包括老硐突水、溪沟渗水、破碎带充水等偶发性、突发性涌水等。
六、供水水源方向
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流经矿区东部的溪沟水一般流量为1.35 L/s,基本能满足矿山生产和生活用水需要。但作为生活饮用水,应定期检测达标后方可饮用
第三节 工程地质
一、工程地质岩组
矿山目前开采的煤层为7、8、9三个煤层,巷道切穿地层为上二叠系龙潭组第三段(P2l3),井口为第四系(Q)。根据岩性组合特征,将矿区开采有关的地层划分为两个工程地质岩组。
(一)散体结构松散-软弱岩组(Ⅰ)
各种成因的第四系松散堆积物均属此岩组,矿区内滑坡堆积物,岩组岩体破碎,节理裂隙极发育,产状混乱。整体结构松散,呈散体结构,稳定性差,坑道穿越该岩组易发生垮塌。
(二)层状薄层状结构半坚硬—软弱岩组(Ⅱ)
下二叠系龙潭组(P2l)属此岩组。该岩组以细砂岩、粉砂岩、粘土岩、煤层呈旋回交替组成,属层状—薄层状结构组合的岩类,岩石半坚硬—软质状态,结构面发育。细砂岩、粉砂岩稳固性较好,而粘土岩稳固性较差,吸水易软化变形,易发生片邦、冒顶、底鼓等工程地质问题,应加强支护。该岩组为煤层产出层位,采煤工程大部分布置在此岩组中,对矿床开采影响较大。
二、矿坑顶、底板稳定性
根据大量钻孔、坑道资料,以及矿井实地调查,全区矿坑顶、底板稳固性均很差,几乎所有矿井需全巷支护。
顶板:大多数煤层顶板岩石为粉砂岩或粘土质粉砂岩,厚度较大的砂岩粘土岩很少。开采煤层经炮采后,顶板岩石毛发状裂隙密集,裂隙率一般约为1~3%,岩石显得结构疏松,极易冒顶。
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底板:可采煤层底板多为厚度不大的粘土岩和粉砂质粘土岩,粘土质岩石遇水易膨胀变形,常出现底鼓现象。9煤层掘进十多天后,底板明显鼓起;1至3个月,鼓起高度可达30~50cm;6个月后,木支架歪斜以至折断。
总的说来,矿区煤层顶、底板工程地质条件较差。 三、构造破碎带的工程地质特征及其对开采的影响
矿区内主要发育,北东和北西两组正断层,对开采影响较大的断层分别为F1、F1-1、F26、F27和F3等。断层破碎带宽5~10m,岩石破碎,断层角砾发育,多为泥质胶结,稳固性较两盘岩石显著变差,巷道揭露断层破碎带易发生冒顶,应加强支护或者巷道应尽量避开断层破碎带。
四、滑坡工程地质特征
矿区内有Ⅰ、Ⅱ两个古滑坡,滑体裂隙发育,岩体破碎,工程地质条件差,对开采有较大影响,井巷工程及地面建筑应尽量避开滑坡体。
五、巷道支护情况
云发煤矿现生产的主井、副井、风井均属穿过第四系进入龙潭组第三段和第二段地层,揭穿岩性主要为第四系松散堆积物和粉砂质泥岩,粉砂岩、菱铁质泥岩、泥岩及煤层。井巷断面规格为2.40×1.40×1.80m,斜井和平巷开拓。主斜井运输大巷等永久巷道采用条石翻拱支护,采煤巷全部采用坑木支护,坑木直径15-30cm,支护间距30-50cm。
六、主要工程地质问题产生部位及对矿床开采的影响
根据矿区工程地质总体特征,主要工程地质问题产生部位及对矿床开采的影响,一是滑坡体;二是断层破碎带,三是松软岩层及裂隙发育岩石破碎地带,四是煤层顶底板,五是回采区。
七、矿区工程地质类型
矿区地层岩性较复杂,主含煤段龙潭组岩性由细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成,且多呈不等厚互层状产出,构成软硬相间的工
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程地质岩组。总体上,围岩稳固性一般,巷道易出现垮塌、片帮等不良工程地质问题。可采煤层的顶、底板稳固性较差,顶板岩层中有多个泥岩软弱层,断裂带及各类结构面较发育,影响了岩体稳固性,巷道总体不甚稳定。开采至今,未出现严重垮塌、埋巷等影响生产的重大事故。
综上所述,矿区工程地质类型属以层状岩类、软硬相间岩组为主的中等类型。
第六章 矿井工程地质及环境地质
一、地震
据历史记载,核实区邻区附近均有地震记录,且震中多在断层上盘发生。核实区处于云南山字型构造前弧东翼,位于川滇南北向构造带主要断裂小江深大活动断裂带东支约100km,区内地震的孕育、发生、发展与该断裂带密切相关,尤其是小江断裂带,历史上曾有5.0级—8.0级地震多次发生。该断裂带是云南强烈地震带之一,活动频繁,核实区虽不属于强地震活动带,但易受地震波及,富源县自1965年1月开始对小震有记载共发生2.0-2.9级地震32次,3.0-3.9级地震13次,4.0-4.9级地震2次。从有记录的1965年至今40年中未发生过>5级以上的地震,且小地震的活动主要分布在北纬25°30′以北。据记载,核实区及邻区自14世纪以来曾多次发生地震(见表3-3-1、3-3-2)。
核实区及邻区历史地震一览表 表3-3-1
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时 烈 度 地 间 点 宣威 1727 3 5 沾益 1308 3 8 富源 1537 7 盘县 1733 6 晴隆 1496 10 Ⅵ~Ⅷ <Ⅵ 矿区区域构造位置属恩洪复式向斜的南东翼,矿区为一向北西倾伏的单斜构造,褶皱不明显,断裂构造较发育,远离主要地震活动带,区域稳定性较好。矿区范围内未见地震记录,表明矿区处于运动相对稳定地区。由上述可知,新构造运动频繁,主要表现为中小地震的发生,且地震与活动断裂关系密切。核实区外围曾发生多次地震,核实区域属中强地震带。(见图3-3-1)
曲靖、沾益地震目录表 表3-3-2
顺序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年 1494 1612 1783 1975 1975 1979 1981 1982 1982 1982 1983 1983 月 3 6 11 12 7 1 11 12 12 1 6 日 24 3 23 20 14 26 8 20 20 11 17 时 22 15 07 14 10 14 14 12 06 分 33 21 15 14 11 18 35 24 11 s 57 20 36 36 53 28 40 53 07 曲靖 曲靖 曲靖 沾益附近 曲靖东北 沾益西南 曲靖附近 沾益 沾益附近 沾益以东 曲靖以南 曲靖以南 地震时间 震中地点 东经 103°48′ 103°48′ 103°48′ 北纬 25°30′ 25°30′ 25°36′ 震中地理坐标 震级M 5.5 5.0 5.0 3.0 3.5 3.0 2.5 2.1 3.3 2.5 4.5 3.0 震中与断层的相对位 曲靖城区 断层中段 沾益附近 断层上盘 断层上盘 断层上盘 断层上盘,曲靖城区 断层北段与断层交汇处 断层上盘 断层上盘北段 断层上盘,温泉出露 断层上盘南段,温泉出露 103°48′ 25°37′ 103°57′ 25°38′ 103°45′ 25°33′ 103°49′ 25°30′ 103°53′ 25°37′ 103°49′ 25°36′ 103°53′ 25°36′ 103°50′ 25°23′ 103°53′ 25°23′ 据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)划分,核实区地震基本
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烈度为7度,地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.45S。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)附录A,富源县抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值0.10g,所属设计地震分组为第三组。未来地面建筑抗震应按7度设防。
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图3-3-1
二、地质灾害 1、滑坡(HP)
9井田内滑坡较发育,因而造成地面假象甚多。本矿区范围内仅有HP1、HP2两个滑坡体,均属古滑坡,现处于相对稳定状态。分布于矿区东南部边缘对矿区的开采影响不大。
HP1号滑坡;为一深层滑坡,面积635000m2,矿区内面积28875m2,最大深度87.32m,基底地层为龙潭组第二段和第三段,滑坡体地层为飞仙关组T1f1-T1f2,岩性为紫红色泥岩,灰紫色细砂岩、粘土、煤等,岩层层次、产状清楚。
HP2号滑坡;为一浅层滑坡,面积55750m2,最大深度18.07m,基底地层为P2l3,滑体地层为P2l3-T1k,岩性由黄绿色粉砂岩、灰绿色砂岩、粘土等组成。
2、泥石流
矿区内未发现泥石流灾害。矿区内冲沟发育,但规模较小,流程短,且地表第四系坡积、残积层不发育,坡谷堆积物少,缺少泥石流形成的地形、物质条件,因此不易发生泥石流地质灾害。
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3、地面沉陷及地裂缝
本次调查,老采空区地表局部地段出现沉陷及地裂缝地质灾害,但规 模较小,已被第四系(Q)覆盖层自然填埋,现状危害性小。根据对矿井采空区地表的调查及相邻矿井的开采经验,当煤层埋藏采深采厚比小于1:30时,煤矿的开采可能引起地表发生较为剧烈的变形,形成地裂缝、塌陷坑等地质灾害;当煤层埋藏采深采厚比大于1:30时,采空区塌陷对地表的影响较小,形成地裂缝、塌陷坑等地质灾害可能性小。
三、地表水与地下水环境特征现状
1、地表水:矿区北东部外围有一糯木小河,汇集了8、9井田冲沟水,流量较大,一般干季流量0.1m3/s左右:一般雨季流量0.4-1.0m3/s;矿区所处九井田确定最低侵蚀基准面标高1816m,高于矿区核实资源量分布最低标高(1680m)136m,各煤层大部分埋藏于矿区最低侵蚀基准面之下。 目前是地下水补给河水。
2、地下水:地下水的补给主要靠大气降水补给,矿区各岩层在地表都有岀露,矿区内切割强烈,水文网发育,沟谷多呈“V”型,多发源于飞仙关地层,切穿P2x、T1k、T1f等地层。钻孔水位、泉水露头标高都高于谷底,地下水向沟谷排泄。将来大面积回采时产生沉陷裂隙,地表水将沿沉陷裂隙流入矿坑,补给地下水。
由于构造及水力切割起伏地形,排泄补给作用较好,受大气降水直接影响,故浅部地下水化学成分多为HCO3·Ca·Mg型。但在含煤岩系中,因为有硫和其它有机化合物的存在,使矿坑地下水多成为重炭酸盐硫酸盐型水,或硫酸盐型水单独出现。
四、煤层及围岩中有害组分对环境的影响
根据1964年《恩洪矿区9井田详勘储量报告》的采样化验资料,煤层含磷量约微偏高,最高达0.056%,各层的平均值为0.009-0.025%,大部
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分为低磷煤。原煤全硫量由上往下逐渐增高,最高点可达8.90%( C23),C7-C15各层原煤平均值为0.10-0.20%;洗后平均值为0.10-0.0.20%,较原煤有所增高(一般增高0.00-0.08%),洗后与洗前差别不大,属特低硫煤;C16-C19-1各层原煤平均值为0.70-2.80%;洗后平均值为0.25-0.95%,较原煤有所降低(一般降低30-66%),洗后与洗前差别较大,属低硫-中高硫煤;C19-2-C24各层原煤平均值为3.60-8.40%;洗后平均值为1.20-2.20%,较原煤有较大的降低(一般降低50-78%),洗后与洗前差别大,属高硫煤。低硫煤硫份成分主要是有机硫;高硫煤硫份成分主要是无机硫,硫的产出绝大部分又以硫铁矿的形式出现,黄铁矿硫及硫酸盐硫极少见。一般原煤生产对环境影响较小。矿石及矸石堆放主要是灰尘和对植被压覆的环境影响,矿井排水及矸石堆的雨淋水呈黑色,对地表水有一定的污染。综上所述,矿井生产对环境有一定影响。
五、瓦斯、煤尘、煤的自燃倾向及地温
一)瓦斯
2008年12月煤矿曾委托云南省煤矿安全技术中心对矿井进行了瓦斯等级鉴定,结果为:最大相对瓦斯涌出量为19.27m3/t,最大绝对瓦斯涌出量为3.24m3/min,最大相对二氧化炭涌出量为3.89m3/ t,最大绝对二氧化炭涌出量为0.65m3/ min。根据《煤矿安全规程》第133条,竹园镇云发煤矿属高瓦斯矿井。就现有的资料来看,在垂直方向上,瓦斯随深度的增加有增高的趋势。区内其他煤矿也曾多次发生过瓦斯爆炸事故。本矿自建矿以来,未发生过瓦斯突出及爆炸事故。因此,矿井必须按照矿山安全生产规定要求进行通风设施建设、管理,避免瓦斯爆炸事故发生。
二)煤尘爆炸性
本次核实未作煤尘爆炸性采样试验工作,但该矿于2005年8月曾委托江西煤矿矿用安全产品检验中心对K8、K9煤层做了煤尘爆炸性鉴定,结果为
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K8煤层火焰长度为95mm,抑制煤尘爆炸最低岩粉量为60%,结论为有煤尘爆炸性;K9煤层火焰长度为110mm,抑制煤尘爆炸最低岩粉量为65%,结论为有煤尘爆炸性;由此认为矿区内煤层煤尘有爆炸性,矿井可能遭受煤尘爆炸的危害,煤矿在开采过程中,必须严格执行《矿山安全法》、《煤矿安全规程》以及有关政策、法令、安全技术措施等规定,以确保煤矿的安全生产。
三)煤的自燃倾向
本次核实未作煤层自燃倾向性采样试验工作,但该矿于2005年9月曾委托江西煤矿矿用安全产品检验中心对K8、K9煤层做了煤的自燃倾向性等级鉴定,K8煤层吸氧量0.80ml/g.干煤,结论为煤层自燃倾向性为容易自燃;K9煤层吸氧量0.84ml/g.干煤,结论为煤层自燃倾向性为容易自燃;由此认为矿区内煤层易受煤层自燃的危害。
四)地温
根据矿方提供的资料,区内每百m地温递增率在0.30—0.40℃/100m,矿区内未见地温异常点,属地温正常区,无热害。矿区内未发现有地温异常带,泉水水温在20°C~20.5°C之间。从本次调查情况看,煤矿在开采过程中井下未见地温异常地段。
六、 水环境质量
区内无大型污染源,但小型污染源较多,以小煤矿矿坑排水为主要污染源。矿坑水含煤尘、SO24等较高,未经处理就地排放于附近溪沟,造成下游水质发黑,SO24增高,水质变差。另外,煤矸石长期堆放地表,经雨水淋滤,也会导致地表水、地下水SO24增高,故矿区水环境质量不良。
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第七章 其它开采技术条件
节 1.15 第三节 开采技术条件
一、矿区工程地质条件 (一)工程地质岩组
该矿目前开采的煤层为7、8、9三个煤层,巷道揭露地层为上二叠系龙潭组第三段(P2l3),井品为第四系(Q)。根据岩性组合特征,将矿区开采有关的地层划分为两个工程地质岩组。
1、散体结构松散-软弱岩组(Ⅰ)
各种成因的第四系松散堆积物均属此岩组,矿区内滑坡堆积物,岩组岩体破碎,节理裂隙极发育,产状混乱,整体结构松散,呈散体结构,稳定性差,巷道穿越该岩组易发生垮塌。
2、层状薄层状结构半坚硬—软弱岩组(Ⅱ)
下二叠系龙潭组(P2l)属此岩组,该岩组以细砂岩、粉砂岩、粘土岩、煤层呈旋回交替组成,属层状—薄层状结构组合的岩类,岩石半坚硬—软质状态,结构面发育。细砂岩、粉砂岩稳固性较好,而粘土岩稳固性较差,吸水易软化变形,易发生片邦、冒顶、底鼓等工程地质问题,应加强支护。该岩组为煤层产出层位,采煤工程大部分布置在此岩组中,对矿井开采影响较大。
(二)矿井顶、底板稳定性
顶板:大多数煤层顶板岩石为粉砂岩或粘土质粉砂岩,厚度较大的砂岩粘土岩很少。开采煤层经开采后,顶板岩石毛发状裂隙密集,裂隙率一般约为1~3%,岩石显得结构疏松,极易冒顶。
底板:可采煤层底板多为厚度不大的粘土岩和粉砂质粘土岩,粘土质
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岩石遇水易膨胀变形,常出现底鼓现象。由此看来,矿区煤层顶、底板工程地质条件相对较差。
(三)构造破碎带的工程地质特征及其对开采的影响
矿区内主要发育,北东和北西两组正断层,对开采影响较大的断层分别为F1、F1-1、F26、F27和F3等。断层破碎带宽5~10m,岩石破碎,断层角砾发育,多为泥质胶结,稳固性较两盘岩石显著变差,巷道揭露断层破碎带易发生冒顶,应加强支护或者巷道应尽量避开断层破碎带。
(四)滑坡工程地质特征
矿区内有Ⅰ、Ⅱ两个古滑坡,滑体裂隙发育,岩体破碎,工程地质条件差,对开采有较大影响,井巷工程及地面建筑应尽量避开滑坡体。
(五)主要工程地质问题产生部位及对矿井开采的影响
根据矿区工程地质总体特征,主要工程地质问题产生部位及对矿井开采的影响,一是滑坡体;二是断层破碎带,三是松软岩层及裂隙发育岩石破碎地带,四是煤层顶底板,五是回采区。
综上所述,矿区工程地质条件为中等类型。 二、矿区水文地质条件 (一)矿区水文地质概况
矿区位于恩洪矿区九井田西南角,属恩洪矿区九井田的一部分。根据《恩洪矿区九井田精查储量报告》资料矿区水文地质除风化带含水较强外,正常地层含水均很弱,且往深部更弱,水文地质条件简单。区内无大的河流,仅有一些季节性的溪流,溪流量受降雨限制,具有山区河流的特征,属珠江流域南盘江水系。
(二)矿区地下水的补给、迳流、排泄条件
矿区属构造剥蚀地形地貌,沟谷发育,相对切割强烈,有利于排泄大气降水和浅部地下水。矿区范围内没有大的地表水体,且汇水面积有限,
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地下水的补给主要靠大气降水补给地下。
(三)矿区地形地貌特征
矿区地处分水岭地带,总体地貌为—北东向的单斜坡地形,西边高,东边低。最高点为矿区西部边缘的山脊,海拔标高2300m,最低点为矿区东部边缘的LK1602孔附近,海拔标高1912m,该点可视为矿区最低侵蚀基准面,相对高差388m。矿区范围核定的最低开采标高为1680m。矿区最低侵蚀基准面标高,高于矿区所处九井田确定最低侵蚀基准面标高(1861m)96m,高于矿区核实资源量分布最低标高(1680m)232m,本次资源储量核实的各煤层均埋藏于矿区最低侵蚀基准面之下。
(四)矿区主要充水因素
矿区范围内,西高东低,没有大的地表水体及河流,且汇水面积有限,只是季节性的山涧沟溪发育,沟溪由西向东自然排汇于矿区之外的糯木小河,特殊的自然地理特征控制着矿区充水条件,所以矿区主要充水因素为大气降水。
(五)含水层与隔水层
矿井充水主要为大气降水补给形成的第四系(包括滑坡体)含水层、断层含水带、含煤岩系上下(包括含煤岩系)地层中的含水层和裂隙弱含水带。各含水层或含水带分述如下:
1、地层含隔水性
矿区内地层划分为5个含水带和4个隔水带。
(1)峨嵋山玄武岩极弱裂隙含水带(P2β、H1):厚250m,有一层铝土质粘土岩隔水层阻隔,对矿井充水影响不大。
(2)龙潭组底部隔水带(P2l1、G1):厚8—6m,裂隙不发育,隔水性良好。
(3)龙潭组下段极弱裂隙含水带(P2l1、H2):为M24煤层顶板至M16煤
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层底板,厚81.5m,由数个含水层与隔水层相间组成,是主要含水带之一,含水虽较微弱,对未来矿井充水有直接影响。
(4)龙潭组中段底部(M14—M16)隔水层(G2):厚11.2—18.2m,地表无泉水出露,层位稳定,隔水性良好。
(5)龙潭组中、上段弱隙含水带(P2l2-3、H3):为M14煤层顶板至M3煤层底板,含水层厚45.91—90.51m,一般50m以上裂隙发育,含水性较好,50m以下裂隙逐渐趋于闭合,富水性显著变弱,此带富水性较弱,但处于煤层开采主要地带,对矿井充水有直接影响。
(6)龙潭组顶部隔水带(G3):厚2—23m,裂隙不发育,为一良好的隔水层。
(7)卡以头组裂隙含水带(T1k1、H4):厚90m,裂隙率0.213—2.77%,泉水干季流量0.001—0.0803l/s,雨季流量0.01—3.058l/s,单位涌水量为0.00389—0.044l/s·m,该带将在煤系顶板产生塌陷裂隙时渗入矿井,对矿井充水有一定的影响。
(8)飞仙关组第一段隔水带(T1f1、G4):厚40—75m,裂隙不发育,能起隔水作用。
(9)飞仙关组第二、三段裂隙含水(T1f2-3、H5):厚210m,含裂隙水,距煤系顶部垂深188m,又有隔水层隔离,对矿井充水无直接影响。
2、断层富水性
矿区内发育断层,主要为北东和北西向两组正断层,其总体特征,在相同的补、排泄条件下,断层破碎带富水性的强弱与岩性、胶结物质、胶结程度是密切相关的,矿区岩性不坚硬,多为泥质、粘土质胶结,粒度细、性软粉砂岩为主。其断层的富水性规律有下列几点:
(1)断层带中断层泥、角砾岩挤压紧密不垮塌,一般呈干燥至浸水状态,属不含水或微弱含水。
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(2)断层上、下盘也是干燥至滴水状态,因岩性不同而富水性也有所不同,属粉砂岩-粘土岩者为干燥至潮湿状态,为不含水或微弱含水;属细砂岩者含水性略强,其强弱程度与它接触的含水层富水性相似。
(3)钻孔中取出的断层带岩性较破碎,冲洗液(泥浆)消耗量和起下钻水位无异常变化。
(4)地表断层泉也不大,和正常地层泉水流量相似,平均干、雨季流量分别为0.0238-0.351l/s。
3、第四系及滑坡含水特征
(1)第四系:第四系分布广泛,分别在煤系、飞仙关组第一段及第三段等地层台阶缓坡地段,多为残积和坡积物,一般厚1-3m,有泉水出露,泉水干、雨季平均流量,分别为0.0182-0.0538l/s、0.0596-0.657升/秒、0.0553-0.372l/s,但因厚度小,对矿井充水意义。
(2)滑坡:出露于矿区东南部边缘,分别为Ⅰ、Ⅱ两个滑坡体,均属古滑坡,现处于稳定状态。
Ⅰ号滑坡,面积635000m2,矿区内面积28875m2,最大深度87.32m,基底地层为的龙潭组第二段和第三段,滑坡体内地层为飞仙关组第一段地层,分布在76线、77线、78线、903线,共施工5个钻孔揭控,除76线1号孔外,其余钻孔严重漏水,在77线的4号孔中,对滑坡进行了抽水试验,抽水试验结果,钻孔中涌水量大,单位流量大于1.14升/秒.m,对开采其下部煤层影响较大。
Ⅱ号滑坡,面积55750m2,最大深度18.07m,基底为龙潭组第三段地层,滑坡体地层为龙潭组第三段和卡以头组,岩层裂隙发育破碎,钻探时严重漏水,但滑坡位置高,且被沟谷切穿,故对矿井充水影响不大。
(六)矿井涌水量
根据资料,矿井正常涌水量45m3/h,最大涌水量80m3/h。
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综上所述,水文地质条件属中等偏简单类型。 三、矿区环境地质条件 (一)地震
矿区地震基本烈度为Ⅶ度,地震动峰值加速度分区为0.10g(GB18306-2001),区域较稳定。
(二)矿山地质灾害
区内由于长期小窑开采,地表常有塌陷,局部植被遭破坏,水土流失较严重。矿井水未经净化排放,地表水系受到一定的污染,排矸形成粉尘对空气亦有一定的污染。
(三)环境污染
矿区矿井水和其它污水对地表水、地下水的水质有一定的影响,应有规律地排放,尽量离开供水水源。煤渣、煤矸石对环境、水质有较轻微的污染,应合理堆放。大面积回采后采空区地面易产生塌陷及裂隙,建议修填裂缝及塌陷区,绿化耕种。煤岩石中有毒有害元素含量微弱,不易分解,对环境污染危害不大。
(四)环境地质质量评价
该矿区属地震烈度7度区,区域较稳定,未见崩塌、滑坡泥石流等地质灾害现象,煤尘有爆炸危险性,煤的自燃倾向性为容易自燃,属高瓦斯矿井。地温梯度平均值小于地温梯度正常值,无热害。区内无重大污染源,地表水有轻微污染。矿山开采大面积回采后可能会引起地面开裂,塌陷,山体失稳等环境地质问题。因此,矿区地质环境质量中等。
四、瓦斯、煤尘和煤的自燃倾向性 1、瓦斯
据该煤矿2008年瓦斯等级鉴定证书,最大相对瓦斯涌出量为13.59m3/t,最大绝对瓦斯涌出量为2.36m3/min,最大相对二氧化碳涌出量
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为3.69m3/t,最大绝对二氧化碳涌出量为0.64m3/min。据《煤矿安全规程》第133条,该矿井属高瓦斯矿井。
2、煤尘爆炸性
该矿2005年8月取C8煤层煤样送江西煤矿矿用产品检验中心鉴定,经鉴定煤样煤尘有爆炸性。
3、煤的自燃倾向性
该矿2008年8月取C8煤层煤样送江西煤矿矿用产品检验中心鉴定,经鉴定,煤样自燃倾向性为容易自燃。
4、地温
矿区属地温正常区,无热害地段。
节 1.16 第四节 矿产资源量
一、资源量核实境界
云发煤矿资源储量核实境界为采矿证范围,由8个拐点坐标所圈定的范围,走向宽1.00km,倾斜长1.57km,面积为1.5717 km2,最高开采标高为+1680 m -1995m。
详见:表3—4—1 矿区范围拐点坐标表
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表3—4—1 矿区范围拐点坐标表
拐点编号 矿1 矿2 矿3 矿4 矿5 矿6 矿7 矿8 开采标高 矿区面积 X坐标 2806765 2807450 2808168 2809140 2808725 2808175 2807555 2807090 Y坐标 35421850 35421457 35421375 35421690 35422000 35422110 35422519 35422515 由+1995m至+1680m 1.5717km2 二、资源量估算指标
1、煤层可采厚度:≥0.70m; 2、原煤最高灰分(Ad)<40%; 3、原煤全硫(St、d)<3%; 三、计算方法及参数
1、采用水平投影地质块段法,利用1:5000地形地质图为基准,根据剖面作出1:5000煤层资源量估算底板等高线平面图,并在该平面图上划分块段和计算各块段平面积,再按煤层倾角改算的斜面积估算各块段资源量。
2、据该区生产矿井采掘破坏情况,进行该区的资源储量核实,最后计算出该区的核实资源储量。首先核实计算该区保有资源/储量,然后以原探明资源/储量与保有资源/储量之差求出申请注销的资源储量。
3、本次矿界范围内的储量核实煤层有7、8、9、11、15、16、19-1、19-2、21-2、22-2、23、24共12个煤层,其容重值采用精查报告储量计算所采用的平均厚度、平均容重值,如下表。
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煤层 编号 平均 容重 7 8 9 11 15 16 19 -119 -221 -222 -223 24 1.45 1.35 1.30 1.35 1.35 1.35 1.40 1.40 1.45 1.45 1.45 1.45 4、本矿保有资源/储量均套改为121b、122b、332,计算工业资源/储量时,121b、122b资源/储量可信度系数均取1.0。矿区332资源/储量属高硫煤资源储量, 19-1煤层以下煤层暂时不设计开采,不参与工业资源/储量和可采储量计算。
四、资源量
根据《煤炭工业小型矿井设计规范》GB 50399-2006的储量计算标准,依据云南省地质工程勘察有限公司2009年3月提交的《云南省富源县竹园镇云发煤矿资源储量核实报告》7、8、9、11、15、16、19-1、19-2、21-2、22-2、23、24煤层底板等高线及储量计算平面图,对矿区范围内的可采煤层进行了计算:
1、保有资源/储量估算
富源县云发煤矿资源储量核实面积1.5717km2,最高开采标高为1680-1995m,通过资源储量核实,共有保有资源储量1796.34万吨,其中(121b+122b )1098.86万t,断层保安煤柱(332)资源储量64.45万t,高硫煤(332)633.03万t,此保有资源/储量经过曲靖市国土资源局评审备案。
详见:表3—4—2 矿井保有资源/储量估算汇总表 2、工业资源/储量和可采储量
资源储量计算煤层有7、8、9、11、15、16、19-1、19-2、21-2、22-2、23、24共14个煤层,各煤层断层两侧、村庄、井田边界及井巷两侧等保安煤柱,按设计规范留设煤柱经计算。计算工业资源/储量时, 121b、122b资源/储量可信度系数均为1.0,矿区332高硫煤19-1煤层以下煤层资源储量暂时不设计开采,不参与工业资源/储量和可采储量计算,待用户成熟脱
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硫技术后,再根据产业政策情况开采,矿区采矿证面积范围内,结果为:
矿井保有资源/储量:1796.34万t; 矿井工业资源/储量:1337.24万t; 矿井可采储量:891.59万t。
详见:表3—4—3 矿井工业资源/储量和可采储量计算表
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表3—4—2 矿井保有资源/储量估算汇总表
单位:万t
煤层号 7 8 9 11 15 16 -1-2-2-2保有资源储量(万吨) 断层保 基础资源储量 安煤柱 合计 高硫煤121b 122b 332 332 7.54 62.89 70.43 2.94 3.05 114.75 55.51 154.47 77.93 97.18 239.16 64.45 147.03 74.90 117.80 209.98 175.11 303.61 221.93 1098.86 6.05 23.70 7.22 15.73 8.81 64.45 64.45 采空资源储量(万吨) 合计 73.37 121b 122b 合计 分煤层 合计 (万吨) 矿权范围内矿权外1680m以下资源量 (万吨) 332 0.78 13.77 15.65 44.99 49.62 124.81 559.59 高硫煤332 63.25 71.43 150.31 76.12 73.67 434.78 434.78 含 硫 类 别 37.70 15.67 53.37 126.74 163.53 287.38 291.98 525.66 182.33 319.34 230.74 173.93 114.19 57.62 205.74 38.83 42.72 633.03 123.85 163.53 233.68 291.98 182.33 319.34 230.74 173.93 114.19 57.62 205.74 38.83 42.72 633.03 含 硫 小 于 3% 合计 530.22 568.64 19 19 21 22 23 24 合计 1163.31 493.21 15.67 508.88 1672.19 124.81 173.93 173.93 114.19 114.19 57.62 57.62 含 硫 大 于 3% 205.74 205.74 38.83 42.72 38.83 42.72 633.03 633.03 总资530.22 568.64 633.03 1731.89 源量 1098.86 1796.34 493.21 15.67 508.88 2305.22
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表3—4—3 矿井工业资源/储量和可采储量计算表
单位:万t
煤层 编号 储量 编码 保有 资源 储量 工业资 源储量 地物 煤柱 永久煤柱 断层 煤柱 2.94 井田边界煤柱 2.36 小计 设计 利用 储量 66.83 呆滞煤量 井巷 煤柱 1.89 采区 回采率 开采 损失 被破坏煤量 可采 储量 121b 7.54 7 122b 62.89 73.37 1.24 332 2.94 121b 3.05 8 122b 114.75 123.85 2.41 332 6.05 121b 55.51 9 122b 154.47 233.68 4.41 332 23.70 121b 77.93 122b 97.18 182.33 3.24 11 332 7.22 121b 239.16 122b 64.45 319.34 5.87 15 332 15.73 121b 147.03 122b 74.90 230.74 4.10 16 332 8.81 119 332 173.93 173.93 3.11 219-24 332 459.10 合计 1796.34 1337.24 24.38 6.54 0.85 9.74 18.50 36.70 6.05 5.65 14.11 109.74 2.95 0.80 21.36 20.80 64.63 23.70 10.90 39.01 194.67 4.27 0.80 38.08 152.32 7.22 8.30 18.76 163.57 3.15 0.80 32.08 128.34 15.73 16.87 38.47 280.87 9.58 0.80 54.26 217.03 8.81 9.93 22.84 207.90 5.37 2.78 29.99 0.80 40.51 162.02 6.59 7.86 17.56 156.37 71.04 61.87 157.29 1179.95 0.85 23.04 130.55 219.07 39.30 891.59
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节 1.17 第五节 地质报告的评述
一、对《云南省富源县竹园镇云发煤矿资源储量核实报告》的评述
1、该储量核实报告可以作为本矿开发利用方案设计编制和资源储量管理的地质依据。
2、对区内有代表性的老窑进行了较系统的调查清理与编录,弥补了工程投入不足等问题。
3、初步查明了含煤岩系及全区可采的7、8、9、11、13、14、15、16、18、19-1、19-2、21-2、22-2、23、24煤层的层位、厚度变化、结构等特征,沿煤层露头利用调查、清理老窑等手段进行了控制,对区内煤层埋藏深度进行了较可靠的推断。
4、初步查明了矿区7、8、9、11、13、14、15、16、18、19-1、19-2、21-2、22-2、23、24煤层的煤质特征及变化规律,了解了煤的工艺性能,评价了煤的工业利用方向。
5、查明了矿区构造形态和断层共有F1、F1-1、F6、F7、F25、F26、F27 7条,均为正断层,其中断距较大的断层为F1、F27,对矿区影响较大。
6、初步查明了矿区水文地质、工程地质条件;分析了矿井充水因素,预测了矿山未来开采涌水量,对环境地质、可采煤层顶底板工程地质特征,供水水源及水质作出了初步评价。矿区地质报告编写过程中,认真收集综合了有关资料,对各类原始资料进行认真审查,并按有关规范编制了各类综合图件,报告文图吻合,论述清楚,各项数据正确,达到了预期目的,可以作为该矿资源开发利用方案设计的地质依据。
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二、存在的主要问题及今后工作建议
1、矿井只对部分煤层作自燃倾向性和煤尘爆炸性鉴定,生产时应补作其它可采煤层的鉴定,应进行瓦斯含量、瓦斯压力及透气性测定工作,以便采取措施,确保矿井安全生产。
2、矿区开采多年,采空区较多,今后开采过程中,核实其范围,对老窑采空区水必须引起足够重视。
3、本设计所采用的采掘工程平面图及相关地质资料由煤矿提供,煤矿应对其质量负责。
4、矿井生产中要把“一通三防”作为煤矿企业安全生产工作的重点抓紧抓实,严格执行矿井瓦斯治理的“十二字方针”,加强技术管理、现场管理和监督检查,切实保证通风系统的稳定可靠运行。坚持以风定产的原则,严禁超通风能力生产,严格局部通风管理,坚决杜绝井下微风、无风、瓦斯超限作业。
5、矿山在今后开采过程中应不断改进采选工艺,收集局部可采煤层资料,开采过程中应对局部可采煤层边探边采,减少资源的浪费。矿井闭井前,积极回收井巷保安煤柱,提高采矿综合利用率,减少开采损失,提高资源采出率,从而节约资源,这样既可充分利用矿产资源,也有利于延长矿井服务年限,提高矿井规模档次。
6、加强生产和技术管理,严把质量关,按照标准化建设矿井,确保煤矿安全、经济的进行建设。
7、矿井建设和生产时期都必须建立井下“三条线”即井下双回路通信线、消防洒水防尘管路系统、压风管线,满足生产、安全需要。
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