安居煤矿水文地质类型划分报告.doc
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1、山东省济宁煤田安居井田矿井水文地质类型划分报告济宁矿业集团安居井田资源开发有限公司2010年4月山东省济宁煤田安居井田矿井水文地质类型划分报告编制单位:山东省煤田地质局第二勘探队单位负责人:张正修技术负责人:卢忠良报告编写人:华 夏 潘发旺 王明山 孙明勤报告审查人:路庆海提交单位:济宁矿业集团安居井田资源开发有限公司单位负责人:殷然技术负责人:王世华报告提交日期:2010年4月30日正 文 目 次第一章 矿井及井田概况1第一节 矿井及井田基本情况1第二节 位置、交通2第三节 地形地貌3第四节 气象、水文4第五节 地震4第六节 矿井排水设施能力现状4第二章 以往地质和水文地质工作评述6第一节
2、各勘查阶段地质和水文地质工作成果评述6第二节 矿区地震勘探及其他物探工作评述7第三节 矿井建设期间地质及水文地质工作评述8第三章 地质概况9第一节 地层9第二节 构造13第三节 岩浆岩19第四章 区域水文地质20第五章 矿井水文地质22第一节 井田边界及其水力性质22第二节 含水层22第三节 隔水层23第四节 矿井充水条件24第五节 井田及周边地区老窑水分布情况27第六节 矿井充水状况27第六章 对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度的评价31第一节 对矿井开采受水害影响程度的评价31第二节 对矿井防治水工作难易程度的评价31第七章 矿井水文地质类型的划分及对防治水工作的建议32第一节
3、矿井水文地质类型的划分32第二节 对防治水工作的建议33附 图 目 次图 号顺序号 图 名 比例尺11山东省济宁煤田安居煤矿矿井综合水文地质图1:1000022安居煤矿矿井综合水文地质柱状图1:50033安居煤矿第4勘探线水文地质剖面图1:2000第一章 矿井及井田概况第一节 矿井及井田基本情况安居煤矿位于济宁市市中区安居镇,前身为山东里能集团新河二号煤矿。2002年8月由山东省发展改革委员会批准新河二号煤矿立项(文号:“鲁计基础2002820号”);2005年2月国土资源部对煤矿建设用地进行了批复(文号:“国土资函【2005】54号”);2005年3月煤炭资源储量通过国土资源部评审备案(文号
4、:“国土资储备字【2005】30号”);2006年3月30日取得国土资源部颁发的采矿许可证,证号:53。按照司法部“全面保障,监企分离,收支分开,规范运作”的监狱体制改革精神,企业要逐步与监狱分开,交给地方经营管理。根据上述精神,山东省监狱管理局确定了5对矿井作为首批“监企分开”改革试点企业,新河二号煤矿即是其中之一。2008年12月7日,山东省司法厅与济宁市人民政府签订了合作备忘录,山东里能集团将新河二号煤矿资产整体转让给济宁矿业集团,并改名为济宁矿业集团安居井田资源开发有限公司。2009年7月31日山东省国有资产监督管理委员会以“鲁国资产权函【2009】61号”文批准了新河二号煤矿资产及采
5、矿权转让,目前有关过户手续正在进行。矿井2007年1月开工建设,截止到2010年4月底,主井井筒已掘砌896m,副井井筒已掘砌820m。安居煤矿设计生产能力45万t/a,矿井服务年限60.9a,地下气化规模300m3/d,地下气化年限可达60a以上。矿井采用分区立井开拓方式,矿井初期布置主井和副井两个井筒。主井装备一对9t箕斗,承担提煤任务,兼作回风井,井筒净直径5.5m。副井装备一对一宽一窄罐笼,担负矿井辅助提升任务,兼作进风井,井筒净直径6m。采用单一水平开拓,水平标高-915m。矿井设计开采山西组3上煤层,采用壁式采煤方法,后退式回采,全部冒落法管理顶板。第二节 位置、交通一、位置与范围
6、本区位于山东省济宁市任城区兖菏铁路以南地段,大部分集中在济宁断层和嘉祥断层之间,行政区划属济宁市管辖。井田范围:东与济宁二号井、三号井西边界相接,西至嘉祥断层及第16至23号坐标点的连线,南起南部第15、16两个坐标点的连线,北至唐口井田南界,东西宽约10km,南北长约13km,面积75.4027km2。井田东邻济宁二号井、三号井煤矿,北邻唐口煤矿, 井田四邻关系见图1-2-1。 图1-2-1 井田位置图 拐点坐标一览表 表1-2-1点 号X坐标Y坐标点 号X坐标Y坐标(1).40.20(2).10.20(3).50.20(4).50.80(5).80.60(6).70.20(7).40.80
7、(8).80.90(9).20.80(10).70.90(11).50.70(12).30.80(13).90.30(14).60.50(15).00.40(16).70.60(17).90.10(18).40.70(19).80.80(20).40.80(21).20.10(22).30.90(23).90.60(24).00.60采矿许可证于2006年3月30日由国土资源部颁发,证号:53。开采深度:-820m至-1800m标高,矿区范围共有24个拐点确定(见表1-2-1),面积为75.4027km2,有效期限20年。二、交通概况本区交通非常方便,兖菏铁路在北缘经过,西至荷泽与京九铁路相接
8、,东至兖州与京沪铁路接轨,再往东经临沂可至石臼港,京航大运河在井田东部通过,105国道从中部通过。安居煤矿距离最近的济宁火车站运距8km。(见交通位置图)。图1-2-1 交通位置图第三节 地形地貌区内地形平坦,地势北高南低,地面高程+35m左右,地形坡度约0.4/100,为一由西北向东南逐渐降低的滨湖冲积平原,井田东南部上覆南阳湖。矿井主副井井口及要害建筑物室内地坪设计标高为+38m,与百年一遇最高洪水位+36.67m相对高差为+1.33m。第四节 气象、水文区内沟渠河流成网,主要河流有京杭大运河,系人工河,位于井田的东北边界处,自北向南流入南阳湖,河床宽约200m,最高洪水位标高+36.67
9、m(1957年),汛期最大流量626m3/s(1964年9月6日),旱季流量变小甚至断流。另有小型沟渠,总体流向南阳湖。本区位于北温带半湿润季风区,属海洋大陆性气候,四季分明。年平均气温13.5,月平均最高气温29,日最高气温41.6;月平均最低气温4.11,日最低气温-19.4。年平均降水量701.9mm,降水多集中于7、8月份,春季雨量少。年平均蒸发量1654.7mm,年最大蒸发量1819.5mm。春、夏季多南及东南风,冬季多西北风,平均风速2.3m/s。历年最大积雪厚度0.15m,最大冻土厚度0.31m。第五节 地震根据地震历史资料记载,济宁地区自公元前618年至公元1937年8月1日,
10、共发生地震128次,其中破坏性地震11次。本区地震活动性虽不强,但无感地震频发。根据国家地震局、建设部震发办1992160号文“关于发布中国地震烈度区图(1990)使用规定的通知”,本区地震烈度为度。根据国家地震局、建设部震发布GB 18306-2001“中国地震动参数区划图”所标示本区地震动峰值加速度为0.05g。第六节 矿井排水设施能力根据山东里能集团有限公司新河二号矿井初步设计说明书,安居煤矿在-915m水平设水泵房,将井下涌水由-915m直接排至地面。选用PJ20011型高扬程离心泵三台,水泵排水能力240m3/h,水泵扬程1054.35m,其中一台工作,一台备用,一台检修。并在泵房内
11、预留一台水泵安装位置。配Y56304、10kV、2000kW、1489r/min电动机。主排水管路为二趟,并留有一趟管路安装位置,排水管在井筒分段选择,-300m水平以上的选用32510mm无缝钢管,-300m至-600m水平选用32516mm无缝钢管,-600m水平以下的选用32522mm无缝钢管,吸水管选用35110mm无缝钢管。在二趟排水管的地面部分分别装设流量计量装置。第二章 以往地质和水文地质工作评述第一节 各勘查阶段地质和水文地质工作成果评述一、预查、普查阶段(一)预查阶段六、七十年代山东煤田地质勘探二队在本区施工有2个钻孔(23-2与23-3),均未穿透侏罗系。除此之外,还有五、
12、六十年代所做的地质调查,重力、电法找煤勘查工作以及七、八十年代之后邻区二号井、三号井、王楼井田、唐口井田等勘查时伸进来的部分地震测线。1992年7月,山东省煤田地质局物探测量队和第二勘探队在进行唐南200多平方公里大范围煤田概查时,有3条地震测线通过本区。(二)普查阶段2001年3月至2002年3月山东中煤物探测量总公司、山东省煤田地质局第二勘探队和江苏煤田地质局物探测量队、第二勘探队在本区进行普查,施工地震测线32条,生产物理点7870个,获得地震地质剖面长度143.88km,取得了很好的地质效果,施工钻孔9个,工程量10516.64m,均打到了3上煤层,通过地质普查,对本区地层、构造、煤层
13、、煤质、瓦斯、煤尘、地温等有了初步了解,提交的山东省济宁煤田新河二号井田勘探(精查)中间资料,于2002年4月5日在泰安通过了省煤管局、省煤田地质局、省资源委、省监管局、里能集团等部门组织的专家评审。二、勘探阶段2002年4月,山东中煤物探测量总公司、山东省煤田地质局二队编制了山东省济宁煤田新河二号井田勘探(精查)地质设计,山东省监狱管理局组织专家审查通过,山东省煤田地质局以鲁煤地地200219号文予以转发。2002年4月至2004年9月开展了野外作业。完成的主要工作量有:三维地震测线13束,生产物理点3336个,控制面积3.42 km2;二维地震测线37条,生产物理点5802个,获时间剖面1
14、15.895 km。施工钻孔11个,工程量13611.70m,其中水文孔1个,工程量1124.58m。2004年12月提交山东省济宁煤田新河二号井田勘探报告,经国土资源部予以评审备案,备案文号:国土资储备字200530号。勘探报告查明或基本查明了井田的水文地质条件,合理划分了含(隔)水层,并对其厚度、岩性特征,富水性及水化学特征作了评述,分析了断层的导水性及含水层间的水力联系。介绍了邻区生产煤矿的充水性。采用大井法预算了矿井的涌水量,开采3上煤层-1000m水平的矿井涌水量为137.34 m3/h。将该区水文地质类型定为二类一型。报告指出了供水水源寻找方向。查明了工程地质和环境地质条件,结论比
15、较切合实际。对采煤产生的有关环境地质问题,提出了治理措施。通过评审备案资源储量如下:1、查明煤炭资源资源储量总量21314.2万吨(全为气煤),其中:可采储量(111)2239.7万吨,预可采储量(122)1042.3万吨;探明的(可研)经济基础储量(111b)2986.2万吨; 控制的经济基础储量(122b)1389.7万吨;推断的内蕴经济资源量(333)16938.3万吨(正常块段15640.4万吨,断层煤柱1263.6万吨,边界煤柱34.3万吨)。2、潜在的煤炭资源预测资源量(-1500m以深)(334)?5538.5万吨。第二节 矿区地震勘探及其他物探工作评述2002年4月至2004年
16、9月山东中煤物探测量总公司开展了野外作业。完成的主要工作量有:三维地震测线13束,生产物理点3336个,控制面积3.42 km2;二维地震测线37条,生产物理点5802个,获时间剖面115.895 km。二维地震地质成果:查明了区内基本构造形态,首采区周围(地震测网250500m)查明落差大于等于20m的断层,地震测网500500m的区块查明落差大于等于30m的断层,其平面摆动范围不大于100m;控制了3上煤层的分布范围和赋存形态,在测线上3上煤层的深度误差不大于3%;基本控制了岩浆岩的分布范围和赋存形态;基本控制了盖层厚度变化情况,地震测线上厚度解释误差小于5%。首采区三维地震勘探地质成果:
17、查明或基本查明了落差大于5m的断层和小褶区,落差5m20m的断层其平面位置摆动误差不大于30m;对小于或等于5m的小断层或断点尽量给予了解释;控制了3(3上)煤层的底板标高,误差小于2%。第三节 矿井建设期间地质及水文地质工作评述2004年4月至2004年8月山东省煤田地质局第二勘探队,施工了检1、检2共2个井筒检查孔,完成工程量1967.81m,抽水2次。提交了施工总结报告,为2个井筒的设计、施工提供了较详实的地质、水文地质资料。分别提交了土工试验成果、岩石物理力学实验成果以及各种土壤参数、抽水试验成果、钻孔施工总结、钻孔综合柱状图及水质化验成果资料,预计的J3上段井筒涌水量为1015m3/
18、h。本井田内水文地质工作偏少,特别是3上煤层顶底板砂岩、三灰等直接充水含水层,只有X28孔进行了一次混合抽水试验。第三章 地质概况第一节 地层一、地层本区为华北型全隐蔽石炭、二叠系含煤地层,由老到新发育有奥陶系下、中统、上石炭统本溪组、石炭二叠系太原组、二叠系下统山西组、二叠系石盒子组、上侏罗统三台组、第四系。本区揭露地层层序见表3-1-1。 地层情况一览表 表3-1-1地 层 系 统主 要 岩 性 特 征第四系(Q)上组(Q上)褐黄色的粘土、砂质粘土及中、细砂层。 60.4596.35m中组(Q中)灰绿色、黄褐色的砂质粘土和少量的粘土质砂。20.0551.20m下组(Q下)灰绿色、灰白色砂质
19、粘土、粘土质砂和粘土质砂砾。102.95147.60m上侏罗统三台(J3)五段(J35)灰深灰色、灰绿色泥岩、粉砂岩、细砂岩、细砂岩,局部见有紫色。 0395.10m四段(J34)灰绿色夹灰紫色泥岩、粉砂岩,夹少量的细砂岩薄层,粉砂岩、细砂岩中多夹有泥质条带。 0237.45m三段(J33)紫红色的细砂岩夹少量粉砂岩。 233.95349.40m二段(J32)紫红色的中、细砂岩夹少量的粉砂岩。 70.20103.20m一段(J31)棕红色、灰绿色、灰色粉砂岩、泥岩,夹少量细砂岩。56.50117.60m二叠系(P)上统石盒子组孝妇河段奎山段万山段灰灰绿色中、细砂岩及灰色、灰紫色、灰绿色等杂色泥
20、岩、粉砂岩近底部有一层含铝质泥岩(相当于B层铝土岩)。83.65244.40m下统黑山段灰色、灰紫色、灰绿色等杂色泥岩、粉砂岩及少量灰灰绿色中、细砂岩。 37.5057.60m山西组灰色、灰白色中、细砂岩及深灰色灰黑色泥岩、粉砂岩和煤层。为本区主要含煤地层。 61.90102.49m太原组深灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩为主,发育有不稳定的煤5、煤6,煤6之下为厚而稳定的三灰。 揭露36.0146.53m区内钻孔主要揭露三灰以上地层,地层结合唐口井田资料叙述如下: (一)、中、下奥陶统(O1-2)本区未揭露,区域厚度大于500m,主要为灰至青灰、灰褐色,厚层状、质纯致密灰岩,间夹白云质灰岩。区内偶见
21、溶洞和裂隙,局部充填似层状或瘤状泥岩,一般不漏水。附采区综合柱状图。(二)、石炭系本溪组(C2b)本区未揭露,唐口井田厚度4.0034.42m,平均17.22m,主要由紫、灰、灰绿色泥岩、砂岩及灰岩透镜体组成。偶夹薄煤层,但无经济价值。本组底部常为一层以浅灰色为主、夹紫红色的铝铁质泥岩(相当于G层铝土岩和山西式铁矿层),与下伏奥陶系石灰岩呈假整合接触。(三)、石炭二叠系太原组(C2P1t)区内钻孔主要揭露三灰以上层段,P1t三灰底板间距36.0146.53m,平均40.22m,主要由深灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩组成,发育不稳定的煤5、煤6,底部为厚而稳定的三灰,是全区最明显的标志层。测井物性特征
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