内蒙古自治区煤田煤矿火区详细勘察海南小窑火区物探总结报告文字4

内蒙古自治区煤田煤矿火区详细勘察海南小窑火区物探总结报告文字4内容摘要：

14。 由平均降水量与蒸发量计算所得区内的干燥度为 ，年潮湿系数为。 因此，本区属于典型的干旱大陆性高原气 候区。 （二）地下水的补给、径流、排泄条件 潜水 本区第四系（ Q）地层大面积出露，松散层潜水主要接受大气降水的直接垂直渗入补给，其次接受区外潜水的径流补给。 由于本区降水量小，且集中，降水多以径流形式流出区外，少量渗入地下，所以潜水的补给量也较小。 潜水一般沿沟谷及地形低洼处径流，即向西及西南方向径流。 潜水的排泄方式有：沿沟谷方向的径流排泄、人工挖井开采排泄、强烈的蒸发排泄以及向深部承压水的渗入排泄。 承压水 区内基岩出露很少，因此基岩承压水主要接受区外地下水的侧向径流补给，其次为上部潜水的渗入补给，在 本区东北角基岩出露处直接接受大气降水的渗入补给。 承压水一般沿地层走向向西南方向径流。 承压水仍以侧向径流排泄为主，次为人工开采排泄。 二、矿区水文地质条件 （一）含隔水层水文地层特征 第四系（ Q）松散层潜水含水层 岩性为灰黄色残坡积亚砂土、砂及砾石，冲洪积砂砾石层等，在全区分布广泛。 含水层厚度一般 ～。 根据《桌子山煤田白云乌素矿区精查（最终）勘探报告》的钻孔抽水试验成果：单位涌水量 q=，渗透系数 k=，地下水化学类型为 HCO3～Ca178。 Na 型水，水质一般较好。 含水层的富水性较弱，局部中等（在梁峁地区富水性弱，在较大沟谷中富水性中等）。 由于大气降水的补内蒙古自治区桌子山煤田 白云乌素矿 区 乌海海南小窑关闭区 火区详细勘探 报告 15 给量小，所以补给条件较差，潜水含水层与下部承压水含水层的水力联系较小，而与地表水及大气降水的水力联系密切。 该含水层为矿井的间接充水含水层。 二叠系（ P2S~P1s4）碎屑岩类承压水含水层 岩性为杂色中粗粒砂岩、砂质泥岩，夹泥岩及薄层粘土岩。 全区赋存，地表仅在本区东北角有零星出露。 根据 BB09 号钻孔抽水试验成果，含水层厚度 ，地下水位埋深 ，水位标高，水位降深 S=，涌水量 Q=，单位涌水量q=178。 m，渗透系数 k=，水温 10176。 C，溶解性总固体 571mg/L， PH 值为 ， F 含量 ，地下水化学类型为HCO3178。 SO4178。 Cl~Na178。 Ca 型水，详见钻孔抽水试验综合成果表及水质分析成果表。 据《桌子山煤田白云乌素矿区精查（最终）勘探报告》资料：含水层厚度 ，钻孔单位涌水量 q=~178。 m，渗透系数 k=~，含水层的富水性弱，其透水性与导水性也较 差，地下水的径流条件与补给条件均较差，与相邻含水层的水力联系程度较小。 该含水层为矿井的间接充水含水层。 二叠系 (P1S3)相对隔水层 岩性由灰色、灰绿色泥岩、砂质泥岩及煤线组成，隔水层的厚度 ~，平均。 在区内厚度较稳定，分布较为连续、广泛，因此隔水层的隔水性能较好。 石炭系（ C2t2）～二叠系（ P1 S2）碎屑岩类承压水含水层 岩性为灰白色、灰色粗中粒砂岩，灰黑色、深灰色砂质泥岩，夹泥岩、粉砂岩及煤层。 全区赋存，地表无出露，含水层厚度~，平均。 根据 BB09 号钻孔及 B01 号钻孔抽水试内蒙古自治区桌子山煤田 白云乌素矿 区 乌海海南小窑关闭区 火区详细勘探 报告 16 验成果，地下水位埋深 ~，水位标高 ~，水位降深 S=~，涌水量 Q=~，单位涌水量q=~178。 m，渗透系数 k=~，水温12~11℃，溶解性总固体 1617~588mg/L， PH 值为 ， F 含量~， 地 下 水 化 学 类 型 为 Cl 178。 SO4 ～ Na 及HCO3178。 Cl178。 SO4~Na178。 Ca 型水，详见钻孔抽水试 验综合成果表及水质分析成果表。 由此可知，该含水层的富水性弱，其透水性与导水性能较差，水质也较差，溶解性总固体与 F 含量均较高，均超标。 因此地下水的补给条件与径流条件也较差。 因受二叠系（ P1S3）隔水层的阻隔，该含水层与上覆含水层的水力联系较小。 该含水层为矿井的直接充水含水层和主要充水含水层。 石炭系（ C2t1）相对隔水层 岩性以灰白色中、细粒石英砂岩为主，夹灰黑色砂质泥岩，局部夹薄煤线。 据钻孔揭露地层厚度 ～ ，平均。 砂岩为硅质胶结，致密隔水。 该地层在区内厚度稳定，分布连续，隔 水性能良好。 奥陶系（ O1）石灰岩承压水含水层 岩性为灰色厚层状生物碎屑灰岩、石灰岩，夹灰白色石英砂岩，钻孔揭露厚度 ～。 据区域地层资料，地层厚度大于 200m。 据《桌子山煤田白云乌素矿区精查（最终）勘探报告》的钻孔抽水试验成果：单位涌水量 q=～ 178。 m，渗透系数 k=～；据邻区棋盘井水源地水井抽水试验资料，地下水位标高~, 单 井 出 水 量 Q=1908~3037m3/d ， 渗 透 系 数k=，溶解性总固体 540~590mg/L， PH 值 ~，地下水化内蒙古自治区桌子山煤田 白云乌素矿 区 乌海海南小窑关闭区 火区详细勘探 报告 17 学类型为 HCO3178。 SO4178。 Cl~Na178。 Ca 型水，水质良好，含水层的富水性中等 ~强，与上部含水层的水力联系较小。 该含水层为矿井的间接充水含水层。 含水层的富水性取决于石灰岩岩溶发育程度，岩溶较发育的地区，含水层的富水性则较强。 以上资料来自距矿区约 5km 的棋盘井水源地供水井抽水试验成果，水井由山西第二水文地质勘探院 2020 年施工，为奥陶系石灰岩承压水。 水井为棋盘井水源地供水水源井，因为石灰岩中裂隙和溶洞发育，含水层的富水性强，水井揭穿溶洞后，导致了水井的涌水量较大。 （二）断层的导水性及其对矿床充水的影响 本区断层较为发育，主要断层有黑龙龟逆断层、 DF1逆断层、 F14正断层、 DF7正断层、 DF12正断层，这些断层均分布在本区西北部，以及西界、北界。 根据勘查区北界外原 153 号钻孔对 F14正断层所进行的抽水试验成果：断层的水位标高 ，水位埋深 ，单位涌水量 q=178。 m，渗透系数 k=。 据黑龙龟逆断层抽水试验成果：单位涌水量 q=178。 m，渗透系数k=。 因此，断层的富水性与导 水性均较弱，对矿床充水的影响较小。 原因是断距小，且没有勾通灰岩水；当断距大勾通灰岩水时，断层导水性较强，如区外的西来峰逆断层，单位涌水量q=178。 m，渗透系数 k=。 因此必须注意断层勾通灰岩水、地表洪水、老窑水等水体，发生突水事故。 考虑到奥陶系岩溶含水层富水性中等～强，地下水位标高（ ）高于煤层底板标高，因此应引起高度警惕，在开采至断层附近时一定要留足保护煤柱，以防断层勾通下部岩溶含水层的承压水，造成突水事故。 内蒙古自治区桌子山煤田 白云乌素矿 区 乌海海南小窑关闭区 火区详细勘探 报告 18 （三）地表水、老窑水对矿床充水的影响 区内地表水系不发育， 小型沟谷均无常年地表径流，只有在雨季暴雨过后会形成短暂的流水。 地表流水一般通过井口、风口等人工通道直接向未来矿井充水，也可通过断层破碎带间接地向矿井充水。 因此，必须做好井口、风口等人工通道的防水工作，并在断层带附近留断保煤柱，以防地表水对矿井的充水。 总体而言，本区大气降水量少，地表水也较少，因此地表水对矿床充水的影响较小。 区内没有老窑分布，白云乌素矿区 11～ 15 线煤矿 ，矿井在正常生产期间涌水量为 2040m3/d，最大涌水量为 2880m3/d，对矿床充水及煤矿生产影响不大。 但值得注意的是，周边不少矿井因无计 划乱采或越界开采而勾通了集水老窑，已发生多起透水事故，造成了人身伤亡的恶果。 如 2020 年 5 月份乌海市海南区鑫源煤矿，因越界开采勾通集水老窖，发生透水事故，造成 15 人遇难，直接经济损失数百万元。 因此，老窑水对矿床充水的影响很大，应引起高度的重视。 生产时必须遵纪守法，严格执行煤矿安全生产的有关规程，才能避免重大事故的发生。 （四）石灰岩承压水对矿床充水的影响 区内可采煤层的底板标高为 620～ 1260m，而邻区棋盘井水源地石灰岩承压水地下水位标高为 ～ ，由此可知，石灰岩承压水的地下水位 标高已高出了可采煤层的底板标高。 本区主要可采煤层 16 号煤层与石灰岩含水层的平均距离在 20m 左右。 因此，未来煤矿开采，石灰岩承压水有底鼓的可能性，对矿床充水的影响很大，应采取有效措施，防止石灰岩承压水底鼓，以免发生突水事故。 如2020年 3 月 2日，神华海勃湾矿业有限责任公司骆驼山矿井 16 号煤内蒙古自治区桌子山煤田 白云乌素矿 区 乌海海南小窑关闭区 火区详细勘探 报告 19 层工作面掘进过程中发生石灰岩承压水底鼓，最大突水量达68000m3/h，造成 32 人遇难，初步查明工作面底下有一地下岩溶暗河。 因此，必须先探后采，探采结合，防止发生突水事故。 第四节 煤 层 工作区内含煤地层有石炭系的太原 组和二叠系的山西组，煤层倾向西，倾角 5～ 18176。 之间。 山西组含可采、局部可采煤层四层，编号为 9 9 10 煤，在区域上称乙煤组，主要可采煤层为 92煤，次要可采煤层为 10 煤；太原组含可采、局部可采煤层 1 116 16 17 煤，主要可采煤层为 16 162，次要可采煤层为17 煤。 92煤层：位于山西组中下部，其顶部界限由结构很复杂的煤、泥岩互层组成，底界为稳定的泥岩或砂质泥岩互层。 煤层全区厚度变化不大，一般在 ～ ，平均。 含夹矸 0～ 4 层，结构较简单，全区可采 ，属较稳定煤层。 10 煤层：位于山西组中下部，其顶界以间距稳定的泥岩与 92煤相隔，底板为细砂岩、粉砂岩或泥岩。 煤层厚度一般在 ～ ，平均 ，属结构简单的较稳定煤层。 161 煤层：位于太原组中上部，上距 10 煤 40m 左右，其顶板以灰色厚层状砂质泥岩及细砂岩组成，底板为黑色薄层炭质泥岩、粘土岩。 煤层厚度 ～ ，平均。 含夹矸 0～ 4 层，一般为 2层，结构较简单，全区可采，属较稳定煤层。 162 煤层：位于太原组中下部，上距 161 煤层 ～。 其顶板为灰黑色 细砂岩，底板为黑色泥岩及砂质泥岩组成。 煤层厚度内蒙古自治区桌子山煤田 白云乌素矿 区 乌海海南小窑关闭区 火区详细勘探 报告 20 ～ ，平均。 含夹矸 1～ 4 层，多在上部，结构较复杂，全区基本可采，属较稳定煤层。 17 煤层：位于太原组中下部，上距 162 煤层 ～。 其顶板为黑色细砂岩及灰色粘土岩，煤层厚度 ～ ，结构简单 ～复杂，区内大部可采，属较稳定煤层。 第 五 节 煤 质 区内煤层呈黑色，条痕为褐黑色、棕黑色，比重及硬度均为中等，光泽以强沥青光泽及玻璃光泽为主，弱沥青光泽次之，线理状、条带状结构、层状构造，参差状及阶梯状断口。 平均最大反射 率（ Rmax）为 %～ %，平均 %，反射率变化区间不大，为煤化程度较高的低阶烟煤，可作为冶金工业中炼焦配煤。 煤中矿物杂质大部分为粘土质矿物，有少量硫化铁矿物，煤岩类型： 16 17 煤以半暗型煤为主， 161 煤以半亮型煤为主，各煤层变质程度均为烟煤变质阶段。 区内各煤层原煤灰分 (Ad)均在 ～ %之间，洗煤灰分在～ %之间，原煤经洗选后，煤灰大幅降低，洗煤灰分一般是原煤灰分的 1/2～ 1/3。 原煤水分 (Wad)一般在 ～ %之间，洗煤水分在 ～%之间 ,大部分洗煤水分高于原煤水分。 各煤层原煤的全硫 (St,d)平均在 ～ %之间，在垂向上，原煤全硫由浅到深呈增加的趋势，从低硫煤到中高硫煤。 洗选后各煤层硫分大幅降低，全硫 (St,d)平均在 ～ %之间。 各煤层原煤发热量（ Qb,ad）均在 ～ ，洗选后内蒙古自治区桌子山煤田 白云乌素矿 区 乌海海南小窑关闭区 火区详细勘探 报告 21 煤的发热量比原煤发热量有所提高。 各可采煤层原煤的磷含量在 ～ %之间，除 92 煤为特低煤以外，其余煤层均为低～中磷煤。 通过对区内的煤层的小焦炉炼焦性试验，本区内各煤 层均可做炼焦用煤。 按照中国煤炭分类国家标准（ GB5751— 86），区内 9 号煤为焦煤、10 煤为肥煤、 161 为焦煤和肥煤、 162 为焦煤～ 1/3 焦煤～肥煤、17 煤为肥煤。 本区各可采煤层无论从煤的物理性质和煤岩特征，还是煤的化学性质及工艺性能，均可作为炼焦用煤。 16 17 煤硫含量略高， 10 煤层的硫含量较低，经洗选加工后各煤层按适当的比例配制，使其硫含量降到要求以下，可作炼焦用煤，中煤可做电厂的动力用煤。 钻孔测试成果：原煤样燃点 334~356℃，氧化样燃点 316~341℃，二者之差在 13~28℃之间 ，煤层有自燃趋势。 据《桌子山煤田白云乌素 Ⅰ 勘探区精查地质报告》：该区煤层自燃倾向等级多为易自燃煤，相邻的公乌素、老石旦、卡布其等矿的煤炭堆放 4—6 个月开始自燃。 原因是煤的挥发分较高，硫含量高、吸氧量大所致。 上述煤矿曾发生过井下煤层着火现象 区内煤具相近的煤质特征，所以煤在堆放时应注意堆放方式及堆放时间，防患于未然。 内蒙古自治区桌子山煤田 白云乌素矿 区 乌海海南小窑关闭区 火区详细勘探 报告 22 第三章 火区勘查工作概况 第一节 勘查方法 一、勘查手段的选择 勘查区地处鄂尔多斯黄土高原，呈典型的黄土高原地貌，区内沟谷纵横，地形起伏较大，区内大面积被第四系残坡积、冲洪积砂砾 石层及黄土。