第一章矿井基本情况.doc
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1、第一章第一章矿(井)田矿(井)田概况及概况及地质地质特征特征1.1 矿(井)田矿(井)田概况概况1.1.1 交通位置交通位置小纪汗井田位于国家规划的“陕北侏罗纪煤田榆横矿区”(北区)的东北部,地处榆林市城西 12km,行政区划隶属于榆林市榆阳区小纪汗乡、芹河乡和岔河乡管辖。地理坐标为:东经1092525.721094135.47北纬 382217.99383006.15本井田交通便利。神(木)延(安)铁路、210 国道及榆(林)神(木)府(谷)二级公路均从井田东侧通过,包(头)茂(名)高速公路从井田东南侧通过,榆(林)乌(审旗)公路从井田中部通过,各大村镇之间均有简易公路通连,对外交通和内部运
2、输条件均较便利。井田向东南距榆林市约 20km,榆林城区距各大城市或火车站距离为:延安市 350km,西安市 680km,包头 385km,银川 466km,介休 340km,乌审旗 220km,神木铁路北站 140km。井田交通位置详见图 1-1-1。1.1.2 地形地貌地形地貌井田地处毛乌素沙漠与陕北黄土高原接壤地带,为沙漠滩地区,沙漠覆盖率在 80%以上,其中新月形沙丘和链状沙丘遍布,滩地较少。井田地形较平坦,地势总体是西高东低,最高点位于井田西部(第 18 勘查线),高程+1257.4m,最低点位于井田东部东上刀子湾村榆溪河道内,高程+1108.90m,最大相对高差148.5m。1.1
3、.3 气象及水文情况气象及水文情况本井田属温带大陆性半干旱季风气候。春季风沙频繁,夏季酷热,秋季多雨,冬季长而严寒。根据榆林气象站 19842002 年观测资料,年平均气温为8,最高气温 36.7(7 月),最低气温29.7(12 月),日温差达 1520。每年 10 月降雪,次年 3 月解冻,无霜期约 150180 天。四季多风,尤以冬季至春末夏初更甚,风向多为东南,最大风速 18.7ms,最大风力达 8 级以上。年平均降水量 279541mm,较集中于 79 月份,约占全年的 30%,年平均蒸发量17202085mm。井田内水系不发育,除东部的榆溪河外,仅东北角有自西北向东南流向的白河。由
4、于植被稀少,夏季多暴雨(日降水量最高 65.5mm),河水流量变化较大,雨季常猛涨成灾。图图 1-1-11-1-1井田交通位置图井田交通位置图1.1.41.1.4 矿区概况矿区概况据省地震局资料记载,榆林地区在 1448 年 9 月 30 日和 1472 年 8 月发生过两次 5 级地震,此后近 200 年再未发生过较强地震。根据建筑抗震设计规范(GB500112001),榆林地区抗震设防烈度为 6 度,设计地震加速度值为 0.05g。1 1、地区经济简况、地区经济简况榆横矿区地处陕西省北部的榆林市榆阳区和横山县境内,受自然地理环境、交通等诸多因素的影响,长期以来,该区工业基础薄弱,经济相对落
5、后。但随着西部大开发战略的实施、国家能源基地西移、陕北能源重化工基地的建设,本区经济已进入了一个快速发展阶段。榆林市目前已发现八大类 40 多种矿产资源,20 多种已探明储量,其中煤炭预测储量 2714 亿 t,探明储量 1460 亿 t,为世界七大煤田之一;天然气预测储量 4.18 万亿 m3,探明储量 3184 亿 m3;石油预测储量 56 亿 t,探明储量 1.9亿 t;湖盐预测储量 9000 万 t,探明储量 3292 万 t;岩盐探明储量 854.55 亿t,远景储量 6 万亿 t,约占全国岩盐总量的 60%以上。此外,还有高岭土、铝土矿、石灰岩、石英砂等矿产资源。榆林市农业四大主导
6、产业为草、羊、果、薯,盛产小米、薯类、杂豆、油料、红枣、羊绒等,榆林已成为全国著名的小杂粮主产区。工业四大支柱产业为煤炭、油气、电力、化工,地方传统工业名优产品有毛线、毛毯、地毯、皮革、羊毛防寒服。2006 年,榆林市经济社会全面发展,国内生产总值完成 320.04 亿元,比上年增长 18.1%,其中,第一产业增加值 27.47 亿元,增长 3.1%;第二产业增加值199.84 亿元,增长 24.1%;第三产业增加值 92.73 亿元,增长 10.6%。人均生产总值已接近万元,超过一千美元大关。财政收入完成 67.02 亿元,比上年增长66.2%,其中地方财政收入完成 23.84 亿元,比上年
7、增长 55.4%。全年固定资产投资完成 211.52 亿元,比上年增长 30.28%,其中城镇固定资产投资完成 150.16亿元,增长 33.98%。全年城镇居民人均可支配收入 6100 元,较上年增加 387 元,增长 6.8%;农民人均纯收入为 1803 元,较上年增加 151 元,增长 9.14%。榆林市辖一区及 11 县,222 个乡镇,5625 个行政村,市政府所在地榆林城1986 年被国务院命名为历史文化名城。全市总人口 337 万人,其中城镇人口 50.5万人,占 15%,农业人口 286.5 万,占 85%。全市总土地面积 43578km2,人均国土面积 19.4 亩。全市共有
8、 25 个民族,除汉族外,还有 24 个少数民族,共 1984人,其中回族人数最多,有 1189 人。榆林是历史上九边重镇之一,境内的明长城东起府谷,西至定边,长约850km,沿途城堡林立,规模宏大,为明成化十年,延绥镇巡抚都御史余子俊率领将士 4 万人历时 3 月筑成,墙身都用夯土和城砖砌成,内填灰浆、泥土、石块。榆林境内的明长城全线断续相连,墩台寨城连缀其上,地面残存墙体高 15m,墩台、烽火台一般高 414m,墩台、障城、寨城等大部分保存较好,遭受人为破坏相对较少。该长城主要分布在井田南部,本井田内无长城。2 2、环境状况、环境状况小纪汗井田附近人口稀少,工业不发达,地下水遭受污染程度较
9、小,水环境质量较好(类);环境空气质量良好,污染主要来自风沙扬尘的影响;声学环境良好。但区内自然生态环境比较脆弱,抗人类活动干扰能力差。本井田主要环境问题为土地沙漠化,沙尘暴等。将来采煤后引起的环境地质问题有地面变形、煤矸石堆放污染、水资源枯竭、新增沙漠化。本井田无滑坡、崩塌及水土流失等地质灾害发生,对煤矿的生产建设及交通运输无大的影响。煤和矸石含有害元素低微,不会严重污染环境。水环境质量良好。但井田内生态环境脆弱,最大的环境地质问题为土地沙漠化,虽经长期的封沙育林,沙漠逐渐被植被固定。故本井田环境类型应为类,即属地质环境质量中等区。3 3、矿区开发简史、矿区开发简史1.矿区或井田勘探程度榆横
10、矿区(北区)位于陕北侏罗纪煤田的中部,地处陕西省榆林市榆阳区和横山县境内。榆横矿区(北区)面积 3200km2,2005 年总体规划编制时,矿区内勘探(精查)面积 12km2,占矿区总面积的 0.04%;详查面积 575km2,占矿区总面积的 18%;普查面积 900km2,占矿区总面积的 28.13%;尚有 1700 多 km2区域处在远景调查阶段,约占矿区总面积的 53.83%。20032004 年,西安地勘院在榆林市小纪汉勘查区进行了详查工作,在472.56km2范围内施工钻孔 33 个。2005 年 6 月,陕北侏罗纪煤田榆横矿区榆林市小纪汉勘查区详查报告 通过了省投资公司和陕西省地质
11、矿产勘查开发局的审查,(文号为陕地地发200516 号)。详查阶段在本井田内施工钻孔 22 个,总工作量 12152.67m。为配合陕北能源化工基地建设,促进陕北经济持续、快速发展,2006 年以来,榆横矿区先后有波罗、西红墩,小纪汗井田完成了勘探(精查)工作,其中波罗矿井已于 2008 年开工建设。为满足小纪汗矿井开发建设需要,陕西华电榆横煤电有限责任公司出资对榆林市小纪汉井田进行了煤炭资源勘探,2009 年 2月陕西省地矿局西安地质矿产勘查开发院进行编制完成了 陕西省陕北侏罗纪煤田榆横矿区小纪汗井田勘探报告送审稿,目前该报告正在审查备案过程中。2.矿区总体规划及开发现状榆横矿区(北区)规划
12、范围:北以 3830纬线为界,西以陕蒙省界为界,东以榆溪河及煤层可采边界为界,南至无定河,矿区南北长 65km,东西宽 50km,面积约 3200km2,其中含煤面积约 2700km2,地质储量 27064.05Mt。全区共规划有 10 个井田,其中 1 个改扩建红石峡井田,新建波罗井田、西红墩井田、红石桥井田、小纪汉井田、十六台井田,预留大海则、可可盖、巴拉素和乌苏海则四个勘查区。规划矿区初期建设规模 33.0Mt/a。初期新建波罗井田(10.00Mt/a)、西红墩井田(10.00Mt/a)、小纪汉井田(10.00Mt/a),改扩建红石峡井田(3.00Mt/a)。榆横矿区(北区)是一个煤炭新
13、区,尚未大规模开发建设。矿区内目前有四个生产煤矿,分别为矿区东北部的榆阳煤矿以及矿区东南部的长城、山东、二石磕煤矿。榆阳煤矿为大型矿井,位于规划的红石峡井田内,设计生产能力为1.20Mt/a,目前正在进行 3.0Mt/a 扩建。长城、山东、二石磕煤矿为地方小煤矿,生产能力在 0.060.15Mt/a 之间,另外,波罗矿井已经开工建设。1.2矿矿(井井)田地质特征)田地质特征1.2.1 地层地层(一)区域地层小纪汗井田位于鄂尔多斯盆地次级构造单元陕北斜坡的中部,区域地层区划属华北地层区鄂尔多斯盆地分区东胜环县小区,区域地层主要为中生界三叠系、侏罗系、白垩系及新生界盖层,其中侏罗系延安组为主要的含
14、煤地层,构成了巨大的陕北侏罗纪煤田,各时代地层主要特征见表 1-3-1。表表 1-3-11-3-1区域地层系统表区域地层系统表地地层层系系统统代号代号岩岩 性性 特特 征征厚度(厚度(m m)界界系系统统组组新生界第四系全新统Q42eolQ4al+p1主要为冲积砂砾石层及风成沙030上更新统马兰组Q32m岩性为浅黄色粉砂质亚粘土,疏松040萨拉乌苏组Q31s岩性为浅灰黄色、土黄色粉砂质亚砂土、亚粘土090中更新统离石组Q2l岩性为浅褐土黄色砂质粘土夹棕色薄层状亚粘土,含钙质结核0220新近系上新统静乐组N2j岩性为紫红色至棕红色砂质亚粘土,夹钙质结核层,呈似层状展布,底部有时见紫色砾岩层010
15、0中生界白垩系下统洛河组K1l岩性为砖红色,棕红色粗粒砂岩,砂砾岩0210侏罗系上统安定组J2a岩性为紫红色泥岩与细砂岩的韵律层为主,夹杂色泥岩,砂质泥岩,灰色钙质泥岩,局部有粗砾岩及炭质泥岩0185直罗组J2z岩性以灰、灰绿色中粗粒砂岩为主,夹浅灰绿色细砂岩,粉砂岩,砂质泥岩及细砾岩,底部有灰色粗粒粒砂岩。0250延安组J2y岩性为灰白色粗粒长石砂岩、细砂岩、深灰色、灰色粉砂岩,粉砂质泥岩,泥岩为主,夹有炭质泥岩,煤层4104三叠系上统瓦窑堡组T3w岩性为灰白色浅灰色砂岩、粉砂岩、泥岩、黑色页岩夹煤线或煤层0228永坪组T3y岩性为灰白色巨厚层状中细粒砂岩夹薄层状泥岩,具大型楔形交错层理95
16、200(二)井田地层井田内地表大部分被第四系风成沙及黄土所覆盖,局部或零星出露的还有上更新统萨拉乌苏组、白垩系下统洛河组和侏罗系下统安定组。依据地质填图及钻孔揭露资料,井田内地层由老至新依次为:三叠系上统永坪组(T3y)和瓦窑堡组(T3w)、侏罗系中统延安组(J2y)、直罗组(J2z)、安定组(J2a),白垩系下统洛河组(K1l)、中更新统离石组(Q2l)、全新统冲积层(Q41al+pl、Q42al+pl)及风积砂层(Q42eol)。现将各地层特征分述如下:1.三叠系上统瓦永坪组(T3y)仅在井田内老孔 ZK204 见及,岩性主要为灰白、灰黄色含泥砾细粒长石砂岩,夹泥岩、泥质粉砂岩及含黄铁矿结
17、核的粉砂岩。揭露厚度达 107m,未见底。2.三叠系上统瓦窑堡组(T3w)仅在少数钻孔内见及,未见底。岩性主要为浅兰灰色、灰绿色中细粒长石砂岩夹少量粉砂岩和薄层泥岩。砂岩中长石含量高,发育交错层理,含植物茎杆和碎片化石。钻探揭露见底最大厚度为 94.63m。与下伏地层永坪组呈整合接触。3.侏罗系下统富县组(J1f)地表未出露,据少数钻孔资料,该组岩性为一套以河流相为主的河湖相沉积。沉积类型多样,岩性组合复杂,沉积厚度和岩性变化较大,局部地段被剥蚀。下部为杂色泥岩(页岩)、粉砂质泥岩、粉砂岩夹厚层油页岩,底部局部见灰绿色块状复成分细砾岩;中上部主要为灰白色中细粒长石石英砂岩、石英粉砂岩与褐灰或杂
18、色泥岩互层,上部偶夹煤线或薄煤层。总厚度 16.7378.10m,与下伏瓦窑堡组平行不整合接触。4.侏罗系中统(J2)(1)延安组(J2y)为井田内的含煤地层,地表未见出露,大部分钻孔揭露至该组底部。为一套河流湖泊三角洲冲积平原环境沉积的河道、漫滩、河口砂坝、分流砂坝、浅湖、滨湖相夹沼泽相的灰色细粗粒长石砂岩、深灰色泥岩、粉砂岩夹黑色炭质泥岩、煤层(线)的沉积组合,总厚度 214.72283.77m,平均 244.64m。最厚为南部的 ZK19A10 孔,最薄为西北部的 ZK15A08f 孔。井田内中部厚度大于东、西部两侧。依据岩性组合、沉积结构及聚煤周期性,该组可划分为四个较大的沉积旋回,分
19、别对应于一、二、三、四段,每个旋回均以砂岩开始,以煤层或泥岩结束。与下伏富县组呈整合接触,但在局部富县组被剥蚀地段与三叠系上统瓦窑堡组呈平行不整合接触。第一段(J2y1)井田内大部分钻孔终孔于该段 9 号煤层下 15m,基本揭穿该段底部。本段为一套冲积平原相组合,主要由冲积河道相、泛滥盆地相和沼泽相的砂岩、粉砂岩及泥岩夹煤层组成。本段厚度 14.3658.08m,平均 32.83m。由 2 个完整的次级沉积旋回组成,其中下旋回的顶部含 9 号煤层,上旋回的顶部含 8 号煤层。该段底部砂体相当于区域上的“K1”标志层(宝塔山砂岩),以其颜色浅、粒度粗、厚度大、石英含量高而易于识别,是重要的地层对
20、比标志。第二段(J2y2)本段以湖泊沉积为主,其典型相序是下部为滨、浅湖沉积,上部为远砂坝、河口沙坝、分流间湾的滨湖三角洲、前三角洲沉积,中部及顶部发育厚度不大的沼泽、泥炭沼泽沉积,代表了一个广泛的湖水入侵过程。本段厚 31.0876.15m,平均 55.01m。由 4 个较完整的次级沉积旋回,基本反映了第二段的沉积演化过程。顶部为 5 号煤(或 5上煤)层位,中部为 6、7 号煤层位。该段内煤层以薄中厚煤层为主。第三段(J2y3)本段以三角洲平原相为主,由 24 个分流河道相序列构成,每个相序发育较完整,其下部为分流河道沉积,上部为泥炭沼泽和沼泽沉积。本段厚 74.10116.09m,厚度起
21、伏且无明显规律。由 4 个较完整的沉积旋回,由上至下每个旋回的顶部分别含 3、3-1、4-1、4-2号煤层,基本代表了该段的沉积特征。其中 4-2号煤层分布稳定,以中厚煤层为主,是区内主采煤层和标志层(K2)之一。第四段(J2y4)以平原沼泽相的泥岩、粉砂岩及河流相的细粗砂岩为主,由 23 个旋回组成。本段厚 38.2297.27m,中部厚度略大于四周,由 2 个较完整的沉积旋回,其中上旋回上部含 2 号煤层,是区内主采煤层之一,埋藏浅,厚度大,分布稳定,下旋回上部含 2下煤。底部砂体相当于区域上的“K3”标志层(真武洞砂岩)是区域上重要地层对比标志。(2)直罗组(J2z)为一套半干旱气候条件
22、下形成的河流相沉积。底部为灰白色中厚层块状中粗粒长石砂,发育大型板状、槽状、楔状交错层理,富含煤屑、煤条带及灰色泥砾,裂隙充填物中常含有较多的蛋白石、白云石、石膏等干旱气候条件下的沉积矿物。中部为灰白色厚层状细中粒长石砂岩、灰色、兰灰色厚层状泥岩及粉砂岩。上部为黄绿色、灰绿色薄至厚层状泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及褐黄色细粒长石石英砂岩。本组底部的灰白色中粗粒长石砂岩相当于区域上的“七里镇砂岩”,分布稳定,以含较多煤屑、泥砾与上覆砂体区分,以颜色、特征矿物及粒度与下伏延安组砂体区分,是划分延安组与直罗组界线的重要标志层(K4)。(3)安定组(J2a)在井田内北部赵家梁以南白河两岸、米家湾以东白
23、河两岸有零星出露。为一套在干旱气候条件下形成的内陆湖泊、河流相沉积的红色岩系。岩性下部为浅紫红色中厚层状中细粒长石砂岩,发育水平层理及波纹层理。上部为紫、暗紫红色中细粒长石砂岩夹紫红、灰绿色粉砂岩和泥岩韵律层,顶部常夹有泥灰岩薄层。钻孔揭露厚度 4.70152.55m。与下伏直罗组为整合接触。5.白垩系下统洛河组(K1l)多被第四系风积沙覆盖,在井田内小纪汉乡以北、红石梁以东有零星出露。该组岩性单一,为紫红色、砖红色块状中细粒长石砂岩。矿物成分以石英、长石为主,被泥、铁、钙质弱胶结,发育巨型楔状交错层理。岩石结构较疏松,表层风化强烈,岩体破碎。局部地段被剥蚀,据钻孔资料,该组厚度 0134.0
24、9m,与下伏安定组为整合接触。6.第四系(Q)井田内分布广泛,不整合于下白垩统洛河砂岩或中侏罗统安定组地层之上。地表多以现代风积沙为主,黄土零星出露。厚度 4.30100.51m,总体由东北向西南增厚。(1)中更新统离石组(Q2l)井田内地表零星分布,据填图和部分钻孔资料,岩性为浅棕红、棕黄色亚砂土,含大量颗粒状钙质结核。钻孔揭露厚度 0.8064.27m。(2)上更新统萨拉乌苏组(Q31s)主要分布于沙漠滩地和沙丘间洼地,钻孔揭露厚 4.30086.810m。是井田内第四系潜水主要的含水层。下部为桔黄色、浅灰紫色及杂色中细沙、细粉沙与暗棕色亚粘土不等厚互层。上部为褐灰黄、浅灰黄色粉细沙和沙土
25、,由于其上植被发育或为农田,常称沙漠绿洲。(3)全新统 现代河床、河漫滩(Q42al)仅分布于井田东北部的白河,河床沉积多为沙泥质,局部地段见少量漫滩沉积,主要为细沙、粉沙及亚粘土层,呈条带状沿河流两则分布。第四系一级阶地(Q41al+pl)分布于东北部石峁一带的白河南岸,具明显的二元结构,下部为沙砾石层,上部为黄土状亚粘土及沙,厚 0.83m。风成沙(Q42eol)在区内大面积分布,主要为现代风成沙,呈沙丘、沙垅状北东向排列,岩性为黄色粉细沙,分选较好,最大厚度达 17.00m。1.2.21.2.2 地质地质构造构造(一)区域地质构造本井田区域构造处于鄂尔多斯盆地次级构造单元-陕北斜坡中部。
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