区概述及井田地质特征.docx

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1、第一章矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 地理位置郑州市慧祥煤业有限公司位于河南省登封市东南17km处，行政区 划隶属登封市大冶镇管辖，其地理坐标为：地理坐标；东经113 12, 25 113 15 03,北纬 34 27 40 34 29 09。本矿区北部有郑（州）登（封）公路（豫04线）穿过，该公路在 景店有乡间公路通过矿区，经大冶镇在部城镇与许（昌）洛（阳）公 路相接。另外，途径大冶镇的登（封）尉（氏）地方铁路和新（郑） 汝（州）铁路可与京广线和焦枝线相连。区内公路均为柏油公路，交通 较为便利。交通位置图见图l-1-lo图 市县（市）。乡（镇）高速公路公路 丽例_图1-1交

2、通位置图矿区的气候条件：年平均温度、最高和最低温度，结冻期和冻土深度，年平均降雨量和最大 降雨量，主导风向和最大风速。1.1.2 自然地理概况本区为低山丘陵地貌，北中部高，南部低，山岭多为抗风化力弱的 砂岩与泥岩。本区最高点为马鸣寺，标高为521.7m,最低点为王楼村， 标高为271.6m,相对高差250.1m。本区属淮河流域颍河水系。区内无常年性地表水体，仅有一些山间 冲沟，雨季有短暂水流。大气降水以地表径流的形式自北向南、由西向 东汇入双咱河。本区属大陆性半干旱气候。夏秋季节炎热多雨，冬春季节寒冷干旱, 据登封市气象站近五十年的资料显示，本区降水多集中在七、八、九月, 约占全年降雨量的65

3、%,年降雨量416.501102.90mm, 一般600 800mm；年平均气温14.2C,七月份最热，历年最高气温高达44.6C； 元月份最冷，历年最低气温-18.2C、最大冻土深度20cm。春夏秋三季以 东北风、东风为主，冬季以西北风为主，冬、春季风力较大，最大风速 可达20m / So地震：根据河南省地质局资料，本区近期未发生过大的破坏性地震, 仅明清年间发生过两次地震，烈度不清，19741975年有两次二级以上 地震，烈度56级。本区地震烈度为VI度。1.1 . 3区域经济概况本区经济主要以农业为主，工业也较为发达，主要有煤炭、水泥、 化肥和机械等，本区盛产水泥、白灰、碗、料石等建筑材

4、料，建筑材料 能够就地供给。区内村庄有瓦窑沟、杨家门、李家门、景店寨、甄家沟、景家庄、 赵家庄、太岗等10余个自然村，人口约3000人，人力资源相对较丰富。故区内煤矿分布及其他工业和农业生产情况，可供矿井建设和生产用的原料和建筑材料的供 应情况，矿区的电力供应来源。1.1.4 煤田开发简史井田内无生产矿井及小窑，仅在其南部、东南部有向阳煤矿，为大 冶镇镇办煤矿，现简述如下：位于本区南部2km处，1984年4月建矿，开采二i煤层，生产能力 21万t/a,煤层倾向北西，倾角1617 ,煤厚1.510m, 一般厚5m, 变化较大，矿井水主要为顶板砂岩水，水量54t/h,属高沼矿井。1.1.5 水源和

5、电源水源：井田内寒武系灰岩含水层水量丰富，可作为矿井生活用水和 生产用水的水源。电源：矿井新工业广场为双回路供电，分别引自嵩枫35kV变电站 和大冶35kV变电站，供电距离分别为1.2km和4.4km。1.2 井田地质特征1.3 .1地层本区为基岩半裸露区，地层出露不全，出露地层主要为二叠系、三 叠系地层。据断层揭露的地层有奥陶系中统马家沟组（02m），石炭系上 统本溪组（C3b）与太原组（CG；二叠系下统山西组（P1S）、下石盒子 组（PQ、上统上石盒子组（p2s）和石千峰组（P2sh）以及三叠系圈门组 （Tlq）和第三系、第四系地层。其中，二叠系地层因滑动构造影响大部 分被铲失掉，仅残存山

6、西组下部部分地层。1、奥陶系（0）本区只存在奥陶系中统马家沟组（02m）。矿区南部小范围出露。 岩性为浅灰深灰色石灰岩及角砾状石灰岩，与下伏寒武系上统地层呈 平行不整合接触，厚度大于48.02m。2、石炭系（C）本区缺失下统，发育上统本溪组（C2b）和太原组（CQ。、本溪组（C2b）在南部区外有零星出露，岩性为浅灰深灰色铝土岩、铝土质泥岩。 该层铝土质泥岩是对比一煤层的主要标志层。本组为泻湖海湾相沉 积，厚度为9.32m,与下伏奥陶系马家沟组地层为平行不整合接触。（2）、太原组（C2t）为本区主要含煤地层之一，由灰、深灰色中厚层石灰岩、深灰色 泥岩、砂质泥岩、砂岩和煤层组成，厚71.00m。共

7、含煤7层，仅底部的 一 1煤层为大部可采煤层，其它煤层均不可采。依据其岩性组合和沉积 特性可分为三段。、下部灰岩段自太原组底界值L4石灰岩顶界，主要由灰深灰色石灰岩、黑色泥 岩、砂质泥岩和煤层组成，含石灰岩4层（LL4）,常合并为12层, 中夹泥岩或砂质泥岩薄层。其中L灰岩特性明显，为本区一良好标志层, 局部与L2灰岩合并，厚度为8.36m13.50m,平均10.70m。本段含煤4 层（一、一 2、一 3、一 4），其中一 煤层为大部可采煤层，其它煤层不 可采。本段厚度为27.36m。、中段碎屑岩段自L4石灰岩段顶界至L7石灰岩底界，由深灰色中细粒砂岩、灰黑 色砂质泥岩、泥岩组成，夹薄层石灰岩

8、（L5、L6）及薄煤层（一 5、一 6）， 煤层均不可采，胡石砂岩为区内辅助标志层；本段厚度为27.84m。、上部石灰岩段自L7石灰岩底至L9石灰岩顶界面，以深灰灰色石灰岩为主，夹 深灰色泥岩、砂质泥岩、砂岩和煤层。该段含石灰岩3层（L7、Lg、L9）, 石灰岩具方解石脉和少量黄铁矿结核。其中L7燧石灰岩厚度为9.53m, 发育稳定，特征明显，为本区主要标志层之一；L9灰岩不稳定，常变相 为菱铁质泥岩，为太原组与山西组分界标志层。含煤2层，均不可采。 本段厚度为15.80m。3、二叠系（P）二叠系为本区的主要含煤岩系，上部为非含煤地层，中下部为煤系 地层。该系地层分为上、下两统，。本区仅保留二

9、叠系下统的山西组下部、 下石盒子组上部地层，二叠系上统上石盒子组及石千峰组、山西组中上 部、下石盒子组下部均被滑动构造断失。二叠系与下伏石炭系地层为整 合接触，总厚度756.23m。自下而上为：、下统(PD下自二1煤层底板砂岩底界，上至田家沟砂岩(St)底界，划分为 山西组、下石盒子组，由于受滑动构造铲失仅保留二、五、六三个煤段。 与下伏太原组地层整合接触。、山西组(Pls)二煤段自石灰岩顶至砂锅窑砂岩底，为一套灰深灰色泥岩、砂质泥岩、 粉砂岩及中粒砂岩为主组成的含煤地层，即二煤段。厚80.10m,与下伏 太原组为整合接触。根据其岩性组合特征可分为四段。本区仅保留下部 二】煤层段和大占砂岩段部

10、分地层，上部地层均被滑动构造断失。含煤 一层二1煤层，为本区主要勘查对象。本区地层仅保留13.98m。二1煤层段：自L9石灰岩顶界至大占砂岩底界，厚9.05m。下部岩 性为灰、深灰色中厚层状细粒石英砂岩、粉砂岩夹薄层状、条带状泥岩、 砂质泥岩，呈互层状产出，具波状、透镜状及脉状层理，含植物根化石, 常变相为砂质泥岩。中部为二1煤层，厚015.00m,平均7.31m,为黑 色粉状、碎粒状，局部含一层夹砰。全区大部可采，局部被滑动构造铲 失无煤。上部为泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩，偶夹薄煤层(二/煤层)， 富含植物化石。大占砂岩段：本段自大占砂岩(Sd)底至香炭砂岩(Sx)底。因滑 动构造铲失本区仅保

11、留部分中粒长石石英砂岩，中粒长石石英砂岩呈灰 色，泥、硅质胶结，具交错层理，层位稳定，俗称大占砂岩(S。，为二1煤层间接或直接顶板，属主要标志层之一，厚012.08m,平均4.93m。、下石盒子组(Pix)下自砂锅窑砂岩(Ss)底界，上至田家沟砂岩(St)底界。按其煤 层岩组合规律，自下而上分为三、四、五、六四个煤段，本区仅保有六 煤段及五煤段的局部地层。五煤段岩性为灰、棕红色砂质泥岩,夹细中粒砂岩薄层，厚22.30m。六煤段厚55.27100.88m,平均厚86.05m,、上统(P2)下自田家沟砂岩(St)底界，上至金斗山砂岩底界，厚624.07m,划 分为上石盒子组和石千峰组。、上石盒子组

12、(P2S)下自田家沟砂岩底界，上至平顶山砂岩底界。厚244.38m,分为七、 八、九三个煤段，与下伏下石盒子组地层呈整合接触。、石千峰组(P2sh)系指平顶山砂岩底界至金斗山砂岩底界间的一套非含煤地层，分为 上、下两段。总厚379.69。4、三叠系(T)区内仅存有三叠系下统圈门组(1q)下部的金斗山砂岩段。金斗山 砂岩在本区北部的山头出露较多，地貌上形成山脊。岩性主要为紫红色厚层状中粒石英砂岩，该组岩石质地坚硬，抗风 化剥蚀能力强，形成独特的陡峻山岭地貌。厚度大于40.76m,为特征突 出，岩性单一的良好标志层。5、第四系(Q)以黄土层、砾石层为主，局部为黄土夹砾石，松散，透水性强。厚 度 0

13、22.65m,平均 8.82m。井田的地质构造、最主要的地质变动。如断层、褶曲和错动等，其分布情况。岩浆侵入活动 和岩溶塌陷现象及其对煤层的影响。1. 2. 2地质构造本区位于昆仑一秦岭纬向构造带北支东段，处于新华夏第二沉降带 与第三沉降带交错部位，具体为夹持于嵩山和箕山两背斜之间的向斜构 造即颖阳一芦店向斜南翼东段，地质构造形态主要表现为芦店滑动构造 上部系统覆盖下的一个单斜构造，地层走向NE5060 ,倾向NW,倾 角14-22 ；地层产状沿走向和倾向均有一定的变化，区内还发育有 NW、NE和近EW向三组断裂，现简述如下：、褶曲本区发育的主要褶曲是凤凰岭背斜，轴部位于矿区中部的柿树林 赵家

14、沟一线，轴向NESW,该背斜为一不对称背斜，轴部出露地层为 石千峰组上段中部地层，两翼出露地层为石千峰组上段上部和三叠系金 斗山砂岩，西北翼地层倾角411 ,东南翼倾角1627。、断裂1、大路南正断层（芦F）位于祖师庙一吴家门一带，是本区的南部边界断层。144线以西隐 伏于滑体下，以东出露于地表。其走向N80 E,倾向NW,倾角38 65 ,断距西小东大，60120mo该断层在本区西部仅有14001 一孔穿 过，对接关系为上盘山西组底部与下盘太原组L灰岩接触，断失地层 60m。通过作图分析该断层在143和144两剖面线之间可能存在一条NW 走向并夹持于芦艮3和芦口4断层之间的芦口3支断层，断距

15、约50m。总 之该断层在区内无钻孔揭露，控制程度较差。2、小沟正断层（芦10）位于小沟村东，是本区的东部边界断层，也为一滑体下隐伏断层。其走向N40 W,倾向NE,倾角60 ,断距150 180m。在南部露头 附近断层两侧02m与地层不连续。小沟补W2孔二1煤层断失，W4 与补2孔煤层底板等高线不连续。总之该断层在浅部有控制，深部有一 定摆动。3、祖师庙逆断层（芦F14）位于西郝家门一王楼一矿一线，为一逆断层，也为一滑体下隐伏断 层。其走向近东西，倾西北，倾角3860。区内有两钻孔穿过，14301 孔一 1煤层重复，断距60100m, 14401孔太原组地层重复100余米, 该断层控制较好。4

16、、赵家门逆断层（芦F15）位于刘子沟一马鸣寺一柿树林一王家门一线，为一逆断层，也为一 滑体下隐伏断层。其走向N70 E,倾角2841 ,断距1050m。该 断层仅有14201孔控制，断距10m。剖面显示其断距在14402孔处最大, 约50m,并伴生一条同向芦F16小型逆断层。该断层在145线处断距又变 小，以至尖灭。由于该断层上盘逆冲，使得二煤层被滑动构造铲失， 形成一条细条带状无煤带。、滑动构造（芦Fi）按构造层次划分为浅层构造。一般沿二煤顶部由南部浅部向北部 深部滑动。井田内现已有11个钻孔穿见该断层，缺失地层350750m。 其垂向结构自下而上可分为下盘、主滑面和上盘三部分。1、下盘：即

17、前已述及的单斜及隐伏断裂构造，主要由P1S、C3t C3b、 O2m. 及其它变质基底组成。本次勘探的主要对象二i煤层即赋存于内。2、主滑面地表露头位于祖师庙一吴家门一驮窑一线，走向N60 E,倾向NW,倾角15-40。，断距浅部大深部小。主滑面基本沿二1煤层附近延伸，但 有一定的波状起伏。滑面之上普遍有一层断层角砾岩，主要是由上、下 盘间摩擦揉搓破碎的岩石构成，还见有断层泥、碎裂岩等。在本区内的 断层带厚度为0.7030.85m,平均为9.83m。3、上盘：又称滑体，主要由三叠系下统圈门组、二叠系上统石千 峰组及石盒子组组成，总体为一轴向NESW的凤凰岭背斜，是由滑动 构造引起的反卷背斜。该

18、背斜为一不对称背斜，西北翼地层倾角411 , 南翼倾角16-27 ,背斜轴部出露石千峰组地层，两翼出露三叠系金斗 山砂岩。另外滑体内还发育有两条走向正断层，落差540m。4、滑动构造对煤层的影响由于滑动构造沿着二1煤层附近延伸，且波状起伏，当滑面上翘或 下盘下凹时，就保存了二1煤层及其上覆地层；当滑面下切或下盘上隆 时，就铲薄、铲失煤层，造成无煤带，如14402、14601、14602三孔。 一方面，由于滑面下切造成二煤被铲失，另一方面，局部区段受滑动 构造的揉搓与挤压，煤层厚度增大，出现厚煤层，如14501孔煤厚7.61m。 因此，滑动构造是影响本区煤厚变化的主导因素。另外，由于滑动构造 影

19、响，使滑面附近地层倾角局部增大，如14303孔。断层和滑动构造详见断层一览表表1-2-1 o、岩浆岩本区未见岩浆活动及岩浆岩。断层一览表表 1-2-1编号断层断层位置断层断层产状断距(m)走向长名称性质走向倾 向倾角 （度）(km)芦R芦店滑动构造井田东部中部正N60 ENW15-4038075030芦Fio小沟断层井田东部边界正N40 WNE6020yo4芦F13大路南断层井田南部正N80 ENW38-656012012芦F”祖师庙断层井田南部逆EWN38-6060-1005芦如赵家门断层井田中部逆N70 ENW28-4110603.51.2.3水文地质1、含水层及隔水层根据地层时代、岩性及

20、其含水透水特征，本区共划分为5个含水层 组和3个主要隔水层段。、寒武一一奥陶系灰岩含水层主要是指寒武系上统凤山组和奥陶系中统马家沟组地层，岩性主要 由白云质灰岩和角砾状石灰岩组成。据区域资料，该含水层最厚48.5m, 一般1030m。岩性为灰色厚层状角砾灰岩，岩溶裂隙较发育，富水性 和导水性较强，但含水不均匀，为基岩岩溶裂隙承压含水层，其静止水位标 高为227.50m,单位涌水量q=2.182L / sm,渗透系数0.2490.305g / L。该含水层距二1煤层底约80m,为二1煤层底板间接充水强含水层。、太原组下段灰岩含水层一般由Li石灰岩组成，其中Li和石灰岩相对稳定，分布连 续，含岩溶

21、裂隙承压水，含水不均，富水性、导水性较强。钻孔揭露厚 度1820m。据区域钻孔抽、放水资料，静水位标高224.17226.22m, 单位涌水量q=1.171.65L/sm,渗透系数K=5.8026.35m / d。该含水层直接压一 1煤层，为一 1煤层顶板直接充水含水层，距二1 煤层一般4060m,为二1煤层底板间接充水含水层。、太原组上段灰岩含水层由L6L8三层石灰岩组成，其中以L7、L8两层较发育。岩性为深灰 色含生物屑泥晶灰岩，含燧石团块，具裂隙和溶蚀现象，含岩溶裂隙承 压水，含水不均，富水性、导水性较强。钻孔揭露厚714.02m,平均 10.83m,据本区井检孔抽水资料，该含水层静水位

22、标高327.26m,单位 涌水量q = 0.0789L/sm,渗透系数K=0.0377m / d。据区域钻孔抽、 放水资料，单位涌水量q=0.108L/s-m,渗透系数K=0.895m / d。该含水层距二1煤层底平均为8.28m,为二】煤层底板直接充水含水 层，对开采二1煤层有直接影响，是矿井水疏排的直接对象。、二1煤层顶板山西组砂岩含水层井田二1煤层顶板山西组地层多被滑动构造铲失，所剩无几，仅存 的部分主要为砂质泥岩。二1煤层直接顶板多为砂质泥岩，而老顶多为 由岩性混杂的砂质泥岩和浅灰、灰白色中粗粒长石石英砂岩组成的破 碎带，厚3.9512.50m,平均6.18m,压性结构面十分发育，含孔

23、隙裂 隙承压水。矿井充水形式以顶板淋水为主，生产矿井调查资料表明该含 水层在矿井浅部富水性较弱，而在深部富水性较强，矿井涌水量为120 200m3 / ho据本区钻孔抽水资料，静水位标高316.06m,单位涌水量q =0.03638L / s m,渗透系数 K=0.2595m / d。该含水层下距二i煤层顶08.50m,平均3.52m,为二】煤层顶板直 接充水含水层，但其含水性、富水性较强，透水性较好，对开采二1煤 层影响较大。(5)、山西组以上诸砂岩含水层二叠系、三叠系中的平顶山砂岩和金斗山砂岩的单层厚度大，厚达 50100m, 一般距二1煤层较远，但当由于滑动构造或断层影响时，则 可能成为

24、顶板上的重要含水层，在生产中要采取预防措施。、本溪组隔水层由铝土岩和铝土质泥岩组成，沉积连续，层位稳定，平均厚度9.32m, 岩石致密，节理、裂隙不发育。正常情况下，可阻隔寒武奥陶系灰岩水 和太原组下段灰岩水联系，但遇厚度较薄地段或构造破坏严重时，隔水 能力将会降低，甚至不起隔水作用。、太原组中段隔水层系指L4、L6灰岩之间的泥岩、砂纸泥岩和细粒砂岩，平均厚度 12.00m,全区分布，层位稳定。正常情况下，可阻隔太原组上、下段石 灰岩水的联系。、二1煤层底板隔水层该层赋存于太原组上段灰岩于二1煤层之间，岩性主要为泥岩。砂 质泥岩。平均厚度8.28m。正常情况下，可阻隔太原组上段灰岩水进入 二1

25、煤层矿床，但遇厚度较薄地段或受构造破坏严重时，隔水能力会降 低，甚至不起隔水作用。2、构造带水文地质特征本区位于颍阳芦店向斜南翼，地质构造形态主要表现为芦店滑动 构造上部系统覆盖下的一个单斜构造，区内发育有NW和NE向两组断 裂。本井田位于区域地下水向北、北西运移的径流带内。由于断裂的切 割，破坏了本区岩层和矿层的完整性和连续性，致使原本毫无水力联系 的含水层对接二发生水力联系或下部富水的含水层与二1煤层对接而对 二i煤层矿床直接充水。、祖师庙断层(F14)祖师庙断层为一逆断层，其走向呈北东向，东西两端向南偏转，倾 向北，断距60100m,可阻止南部地下水向北运移。、马鸣寺断层(Fi5)马鸣寺

26、断层为一逆断层，其走向北东，倾向北，断距2050m,可 阻止南部地下水向北运移，但造成下盘二1煤层与上盘C3t上段L7-8灰岩 接触，为一富水导水通道。、小沟断层(F10)小沟断层位于矿区东北部，为一正断层，其走向北西，倾向北东, 两断盘西升东降，落差130200m。可阻止东部地下水向井田内运移。3、地下水的补给、迳流和排泄矿区处于区域地下水的补给和迳流区。区内二】煤层主要充水含水 层为其顶、底板含水层，该含水层在浅部接受大气降水的补给，并沿地 层走向和倾向向北、北西方向迳流排泄。矿井和机、民井是主要排泄方 式之一O4、矿井充水因素分析(D、充水水源、大气降水大气降水是区域地下水的主要补给来源

27、，但在本区直接补给地下水 或对矿床直接充水的可能性不大，因为本区地势总体呈北高南低，西高 东低，地表沟谷发育，有利于地表迳流的运移，本区大气降水主要以地 表迳流的形式由北向南、自西向东汇入双咱河。、地表水本区地势较高，属于双咱河、颍河流域的分水岭地带，地表无河流、 水库等较大水体，只有零星水塘，蓄水较小。区内冲沟发育，偶有季节 性溪流，因本区较厚的隔水层存在，地表迳流、排泄条件好，不易进入 矿床。、地下水I、二1煤层顶板砂岩含水层，虽然补给条件差，含水、透水性弱, 但据临近生产矿井资料，均有顶板淋水现象。通常情况下这部分水源对 矿井生产威胁不大。H、二1煤层底板隔水层平均厚度10m左右，最薄地

28、段4m, 一般情 况下具有良好的隔水性，但在构造破坏地段，则易引起岩溶水底鼓突水, 采煤过程中应引起足够重视。III、断层附近必须留足安全煤柱，防止构造带水进入矿井。5、矿床水文地质勘探类型本区二1煤矿床主要充水水源未二1煤层底板C3tL78灰岩岩溶裂隙 承压水，次为顶板破碎带裂隙淋水。据本区井检孔抽水资料，二煤层 底板C3tL7-8灰岩岩溶裂隙含水层单位涌水量q=0.0789L/s-m,而据区 域钻孔抽、放水资料，单位涌水量q=0.108L / s *m,渗透系数K=0.895m / do因本区二1煤层底板C3tL7-8石灰岩抽水、放水资料较少，结合本区 并参考区域资料综合分析直接充水含水层

29、的含水空间特征、富水性河补 给条件，确定本区二1煤层矿床的水文地质勘探类型为第三类二亚类第 二型，即以底板岩溶充水为主的水文地质条件中等的煤矿床类型。6、矿井涌水量预算根据储量核查报告，矿井二1煤层-250m水平标高以浅正常涌水量为 340m3 / h,最大涌水量 568m3 / ho1.2 . 4地温本区深部的14303、14602孔孔底测温分别为31.8和29.5C,其二）煤层底板最低标高分别为-364.80m和-281.31m,故推测本区二】煤层底 板最低标高-350m为界，以浅地温小于一级高温区下限温度（31）,为 正常地温区，以深地温大于一级高温区下限温度（31C）而小于一级高 温区

30、上限温度（37C）,为一级高温区。1.3 煤层特征1. 3.1含煤地层本区含煤岩组为石炭系一二叠系地层，地层总厚约660m,由下至 上可划分为九个煤组。其中，二叠系下统山西组俗称二煤组，是本区的 主要含煤岩组，本区主要可采煤组二煤赋存于该组下部。该组由一套 灰色一一深灰色的泥岩、砂质泥岩、砂岩和煤层组成。由于受滑动构造 的影响，本组大部分被铲失，仅残存二1煤层及其下部地层。二】煤层是本区的主要可采煤层，赋存于山西组的下部，层位稳定, 结构简单，全区普遍可采，但由于受滑动构造影响，煤层具突然增厚和 变薄现象，并在本区中部形成一条无煤带。二煤层直接顶板为滑动构 造断裂带角砾岩、断层泥及上覆滑体岩层

31、地层，二1煤层底板为灰黑色 砂质泥岩，下距L9灰岩3.70m。煤层埋深40960m,开采标高+262 +50m。区内钻孔揭露该煤层，厚度为015.00m,平均7.31m,煤层厚 度较稳定，结构简单，局部含一层夹肝。如表1-3-1所示综上所述，区内二1煤层层位稳定，全区大部可采，局部厚度变化 较大，结构简单，受滑动构造影响局部具无煤带，结合周边二1煤层发 育情况，综合评价二煤层应属较稳定煤层。表1-3-1煤层综合柱状4.3786,05, 1灰对思巨二i女石石芟七君, =? W怎.药检为.22.3(100.35一.一灰浅哼红强皆兔E看,异素丑.=-= 七方君落品会或朝,名史端博 于矩江泉照昱. 一

32、 Ilk)SB 1 ;二一9.839.83 一渔演岂性灵生赤帝其京幺为&祗6 殳君君二虔二索话.异更入*工泉.* - A4,931476ItK灰色:校左石石英万君黄多5三时不 叁足具美克iW熠.疑藏M盲技三五象鹃员2.0416.80 0 -11温造方殳忑君.按变裒鸥m.5.3120.11Z1 g与巨优宗 W受为E供.为本国全区或家云3JD23.81/Q室&.R逅e =F攵7244序失tW式二弓4110.310.31蔓送殳涅君1卖烂花更逅W，打需，=蚪，茸的标理，的疗士4.274.581霖二色汽若，眇屣）含U三区阳 懒#驰M泉一 11.2215.80Lt-cS11-4-深衣一衣性石英方君.酚鸵宦

33、月至5勺.二内关深 定后.矽米由含F足。T L席.1 112,0027.80一 一喃婕&缸若.忑君痂芸守君,能学卑 黄铁丁吴安大涔裳.一 ” 15.0443.64电石方君IM 上4IY次能H3Wm?Ew，的.叽 器r&2欠困5,三 色艮由，m上刍三声WB W能涛总香更鸵，矢率;F ，:七，W=泄石濠f -5ft.1.3.2煤质特征煤的物理性质：二煤黑色，金属光泽，以亮煤为主，暗煤次之， 夹少量丝炭，呈粉状或碎粒状产出，强度低，染指，视密度1.45,真密 度1.50。有机组分占85.8%,其中镜质组占77%,半丝质组占6.4%, 丝质组占2.4%,无机组分占14.2%,其中粘土矿物占13.8%,

34、硫化物和 碳酸盐各占0.2%。镜煤最大反射率为2.45%。煤的化学性质和工艺性能：二】煤原煤平均灰份13.3320.35%,平 均 17.29%,挥发份 10.6411.72%,平均 11.58%,全硫 0.280.34%, 平均0.31%；二煤原煤高位发热量为3L90MJ/kg,原煤低位发热量为 31.20 MJ/kg,属特高热值煤。用1:4的比重液洗选，理论精煤回收率 1828%；焦渣特征3,微具弱粘结性；胶质层厚度Y值为0mm。根据 煤质测试结果和中国煤炭分类标准，二1煤应属中灰、特低硫、高发 热量之粉状贫煤，可作动力用煤和一般民用煤。详见煤质测试结果表 1-3-2。煤质测试结果表表 1

35、-3-2原 煤孔号Mad (%)Ad (%)Vdaf (%)St-d (%)Qgr, v, d (MJ/kg)Qgr, v, daf (MJ/kg)焦渣 特征 1-8视密度ARD真密度TKD144010.9018.8113.590.2828.8635.2831.46145010.4820.3513.950.3027.7734.872-31.47145021.1213.3312.580.3430.7735.5031.41145030.6213.5811.390.3230.5331.41平均0.7816.5212.880.3129.4835.2231.451、瓦斯据钻孔资料，二i煤层瓦斯分析结果见

36、表1-2-3。钻孔瓦斯分析结果表表 1-2-3孔号取样瓦斯成分（）瓦斯含量（ml/g.燃）评价ch4CO2n2C3H6ch4CO2n2C3H614502解1.7197.310.980.181.470.10不合 格14501-1解93.520.824.271.3911.070.220.290.39合格14501-2解96.600.282.031.0910.620.540.110.51合格14603真60.174.5435.293.440.170.60合格14503-1解10.4840.84886.9571.7510.7930.1920.9320.539合格14503-2解5.9292.72675

37、.07113.7120.6060.1811.2690.572合格由表中可知，瓦斯主要成分由CH4、C02及N2组成，含少量的重煌 气体，如乙烷和重燃，瓦斯成份CH4为5.929-96.60%, CO2为0.28% 4.54%,瓦斯含量为0.60611.07ml/g.燃，属CO2-CH4带。邻近的王楼 煤矿和向阳煤矿均为高沼矿井，1996年王楼煤矿由于管理不善发生瓦斯 爆炸，本区位于王楼煤矿的深部，生产中更要严格执行安全规程，加强 瓦斯管理。根据地质报告本矿井按高瓦斯矿井设计。2、煤尘据煤炭科学研究总院重庆分院对嵩枫慧祥煤业有限公司二】煤层进 行鉴定，鉴定结果二煤层有煤尘爆炸危险性。3、煤的自燃

38、据煤炭科学研究总院重庆分院对慧祥煤业有限公司煤炭自燃倾向等 级鉴定报告，本区煤层为不易自燃煤层，在本矿及其邻近矿井的历年开 采实践中，也未发生过煤的自燃现象。4、地温本区深部的14303、14602孔孔底测温分别为31.8和29.5C,其二 1煤层底板最低标高分别为-364.80m和-281.31m,故推测本区二】煤层底 板最低标高-350m为界，以浅地温小于一级高温区下限温度（31C）,为 正常地温区，以深地温大于一级高温区下限温度（31C）而小于一级高 温区上限温度（37）,为一级局温区。第二章井田开拓1.1 井田境界及可采储量一、井田境界井田边界为南起芦F13断层，北至二煤层底板等高线-

39、500m水平， 西起143勘探线，东至芦Bo断层，具体的井田范围由郑州市慧祥煤业有 限公司采矿许可证（证号：4100000830068）提供的10个拐点连线圈定, 详见矿井拐点坐标表2-1-1：矿区范围拐点坐标表拐点号直角坐标纬距X经距Y13817890384299052381758038429205338175003842800043817025384271505381516038428525638151863842955473815330384304008381617038431682938169243843120010381671038430685井田东西走向长4.5km,南北倾斜宽平均

40、为2.7km,面积7.5138km2。2. 1. 2可采储量、地质储量1、工业指标根据煤、泥炭抵制勘查规范确定本区各煤层的最低可采厚度为 0.80m；最高可采灰分（Ad）为40%；最高Sd为3%；最低发热量Qned 217MJ/kg。2、资源储量根据储量核查报告，全井田共获得二1煤层资源储量5620.0万3其 中探明的经济基础储量（121b） 3152.9万t,推断的内蕴经济资源储量 （333） 2415.0万t,预测的资源量（334） 52.1万t。详见矿井资源储量 汇总表2-1-2。矿井资源储量汇总表表2-1-2 （单位：万t）探明储量（121b）/ 万 t推断储量（333）/万t预测储量

41、（334）/万t合计/万t3152.92415.052.15620.0矿井地质资源储量为探明的经济基础储量（121b）和推断的内蕴经 济资源储量（333）之和，则矿井地质储量为3152.9+2415.0 = 5567.9万 吨。3、矿井工业资源储量推断的资源储量(333)应乘以0.8可信度系数后计入矿井工业资源储量，则矿井工业资源储量为2284.9万t。计算如下：矿井工业资源储量=(121b) +333k= 3152.9+2415.0X0.8 = 5084.9 万 t、永久煤柱损失1、各类煤柱留设原则、工业广场煤柱，按垂线法计算，岩层移动角参照建筑物、水 体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规

42、程选取如下：表土、冲积层移动角6=45岩层移动角 6 = 丫 =72 , B = 6 -0.6 a、村庄及水库煤柱井田深部较大的景店寨、甄家沟和后赵家庄需留设煤柱，深部边界 处的石楼沟水库大坝需留设煤柱。煤柱留设按垂线法计算，计算参数同 工业广场煤柱。、边界煤柱：井田边界两侧各留20m；、断层及采空区防水煤柱：根据水压大小计算留设。式中：M煤层厚度或采高，7.31mP水头压力2.48.5MPaA安全系数，一般为12.5,设计取2Kp煤层的抗张强度0.2MPa经计算，断层隔水煤柱宽度39.775m。、可采储量可采储量=（工业储量一永久煤柱）X采区回采率。永久煤柱包括：广场及井筒煤柱，断层煤柱和井

43、田边界煤柱。采区回采率：井田内煤层平均厚度不超过7.5m,采区回采率按80% 计算。井田内工业储量5084.9万3永久煤柱占压998万3开采损失257.4 万3可采储量3829.5万3矿井可采储量详见表2-1-3。可采储量汇总表单位：万t表2-1-3矿井 地质资 源储量矿井工 业资源 储量永久煤柱损失谦 损失可采边界采空 区及 断层 防水井筒及 工业广 场村庄 及水 库小计二 15567.95084.984.492.6289.0532.0998.0257.43829.5注：推断资源储量（333）已乘0.8可信度系数2.1 3矿井设计生产能力及服务年限2. 1.3. 1矿井工作制度设计年工作日3

44、30天，每天三班作业，其中两班采煤，一班准备， 每天净提升时间16小时。2.1. 3. 2矿井设计生产能力及服务年限矿井设计生产能力的确定，主要取决于矿井的资源条件及开采条件。 本矿井储量较丰富，但勘探程度较低，首采区受滑动构造的影响，煤层 厚度不稳定；矿井二水平为下山开采，接替工程量较大，且深部钻孔稀 少，煤层控制不足，故开采条件致使本矿井设计生产能力不宜太大。设 计认为45万t/a的生产能力是合适的。矿井获得的可采储量，除以设计年生产能力并考虑1.4的储量备用 系数，计算矿井的服务年限为60.8a,其中-118m水平服务25.8a, -250m 水平服务35a。符合煤炭工业矿井设计规范2005版关于对新建矿井设计服务年限 的规定。如表2-1-4所示表2-1-4新建矿井设计服务年限矿井设计 生产能力 (Mt / a)矿井设计 服务年限 (a)第一开采水平设计服务年限(a)煤层倾角 456.0及以上70353.0 5.06030-1.2 2.4502520150.45 0.9402015152.2. 田开拓2.3. 2.1井田开拓的基本问题22L1井田地质资料本区通过以往勘查和矿井生产揭露，查明其基本构造形态为一地层 走向6080 ,倾向33