某煤矿扩建初步设计修改版(编辑修改稿)

某煤矿扩建初步设计修改版(编辑修改稿)内容摘要：

水文地质特征和区域基本相同，但面积小又没有形成单独的水文地质单元，只把与矿区所关联到的水文地质条件加以叙述。 地表水体：从地表地形条件看，矿区北西高南东低，高差约 240m，属丘陵地形，有利于地表集中降水的排泄。 地表水渗入到地下者乃是其中一小部分。 除矿区东部黄河外，地表无常年迳流，实为未来开采的有利条件。 含水岩组水文地质特征 （ 1）松散层类孔隙潜水含水岩组（ Q+N2） :岩性主要有第四系 更新统（ Q3m）黄土层、全新统（ Q4）风积砂、残坡积层、冲洪积砂砾石层。 第三系上新统（ N2）棕红色含砂粘土、砂质泥岩、砂砾岩等。 松散层总厚 ～，平均。 黄土在全区分布，含丰富钙质结核，垂直节理发育。 冲沟遍布。 据南详资料，泉流量 Q=～ ，含水微弱。 冲洪积砂砾石层分布在沟谷中，富水性较强，但分布范围有限。 其余地层在区内零星分布，富水性一般较弱。 （ 2）碎屑岩类孔隙～裂隙承压水含水岩组 ① 、二叠系下统山西组（ P1s）：岩性主要为灰白色中粗粒砂岩，深灰色砂质泥岩及 5 号煤层，据 Y15 孔厚度 ，地表主要出露在三道沟、石嘴沟一带。 据南详资料中，钻孔单位涌水量 q=～ m， 渗透系数 k=～ ，水井涌水量 Q＝ ～ ，泉水流量 19 Q=～。 钻孔冲洗液消耗量 ～ ，一般在 以上，多数钻孔漏水严重，说明透水裂隙发育。 据小窑调查成果，矿井涌水量 Q=120m3/d。 该含水层富水性一般较弱，但 6 号煤顶板砂岩透水性强，在有利储水构造地段，赋存丰 富的地下水，为直接充水含水层。 ② 、石炭系上统太原组（ C2t）：岩性为灰白色、灰黄色各种粒级的砂岩，灰黑色砂质泥岩、泥岩及 9 号煤层，夹 1～ 2 层泥质灰岩。 据 Y15 孔厚度。 地表主要出露在三道沟、石嘴沟沟谷及两侧。 据调查，水井涌水量 Q=， 泉水流量 Q=～。 据简易水文地质观测成果，钻孔冲洗液消耗量 ～ ，一般大于 6m3/h，钻孔大部分漏水，说明透水裂隙较为发育。 据小窑调查成果，矿井涌水量 Q=0～ 140m3/h，多数小窑无 水。 另据南详资料，钻孔单位涌水量 q=～ m，滲透系数 K=～ ， PH=。 由此可知，该含水层的富水性一般较弱，为直接充水含水层。 ③ 、石炭系中统本溪组（ C2b）：岩性为灰白色、灰黑色砂质泥岩、泥岩、石英砂岩及灰色、紫色铝质泥岩，中夹 1～ 3 层泥质灰岩，富含黄铁矿结核。 据 Y8 孔厚度。 地表主要出露在三道沟、石嘴沟沟谷及两侧。 据南详资料，泉流量 Q=～。 据钻孔简易水文地质观测成果，冲洗液消耗量一般 ～ ， 个别 达 ，说明裂隙一般不太发育，岩石致密坚硬，透水性差，含水层富水性微弱。 （ 3）石灰岩岩溶裂隙承压水含水岩组（ O1+2） 岩性主要为奥陶系中统马家沟组灰白色巨厚层状石灰岩夹薄层状灰岩、下统亮甲山组浅灰～灰白色白云岩、白云质灰岩及石英砂岩等。 钻孔中最大 20 揭露厚度 （ 241 号孔）。 地表主要出露在核实区东部黄河岸边。 据二道沟 2 号机井资料，涌水量 Q=50l/s，地下水位标高 ，水位埋深，水位降深 S=。 单位涌水量 q=m，据 241 号钻孔资料，地下 水位标高 ，水位埋深。 说明石灰岩岩溶裂隙及溶洞发育，地下水量丰富，含水层富水性强。 地下水、地表水的动态与补给、排泄条件 本区地下水受气候动态变化较小，地表水则较大，与大气降水之间关系较为密切。 本区松散层全区发育，分布广、厚度大，所以潜水主要接受大气降水的垂直 渗 入补给。 碎屑岩类承压水主要接受地下迳流补给，上部潜水的下 渗 补给，在基岩出露处，直接接受大气降水的补给。 石灰岩承压水与黄河形成互补关系，从总体来看，以地下水补给黄河水为主，其次，石灰岩承压水，还接受地下水的迳流补给。 区 内潜水的排泄方式有蒸发排泄、越流排泄、泉水排泄等。 碎屑岩类承压水在沟谷以泉水向外排泄。 其次也有煤矿井下疏干排泄及迳流排泄等。 石灰岩承压水水位埋深较大，一般在百米以下，以侧向迳流排泄为主。 矿井涌水量 根据 矿井现生产情况，预计矿井达到设计生产 600Kt 的生产能力时， 矿井正常涌水量为 120m3/h，最大涌水量为 200m3/h。 供水水源 本区煤系地层含水贫乏，难以形成取水基地。 未来供水基地： （ 1）奥陶系石灰岩承压水，水量丰富，水质良好，可以作为大型供水水源地，是供水水源勘探的主要方向。 21 （ 2）在黄河 沿岸的第四系潜水部位找供水基地。 （三）水文地质类型及复杂程度评价 本区直接充水含水层山西组（ P1s）与太原组（ C2t）以孔隙～裂隙含水层为主，奥陶系（ O1+2）石灰岩岩溶含水层虽然涌水量大，但地下水位埋深大，位于煤层以下，直接充水含水层的富水性弱，补给条件差，可采煤层 9 号煤层均位于地下水位以上，且以大气降水为主要充水水源，直接充水含水层等单位涌水量 q 一般小于 m。 据此，初步将本区水文地质类型划分为第一～二类第一型，即以孔隙～裂隙含水层为主的水文地质条件简单的矿床。 三、其它开采技术 条件 （一）煤层顶底板情况 区内主要煤层顶板岩性以泥岩、中粗粒砂岩为主，砂质泥岩次之。 底板岩性以泥岩、砂质泥岩为主。 局部发育裂隙，据小煤窑调查资料，顶底板的稳定性亦较好，坍塌、掉块现象少。 （二）瓦斯 根据 储量核实 报告，在 XX 煤矿周边的两个钻孔（ Y Yi16）采取了6 号煤层瓦斯样，测定了瓦斯成分及其含量。 自然瓦斯成分中，可燃气为 0％，二氧化碳为 ～ ％，氮为 ～ ％。 瓦斯成分带均在二氧化碳—氮气带中，属瓦斯风化带，所以 6 号煤层为低沼气煤层。 据调查，区内生产小煤矿井下使用电石 灯照明，从未发生过瓦斯爆炸事故。 故本区无破坏性瓦斯爆炸危害。 （三）煤尘 22 根据储量核实报告资料，煤尘具有爆炸性。 （四）煤的自燃倾向性 根据储量核实报告资料，本区煤的自燃倾向属于很易自燃。 （五）地温 根据 储量核实报告 ， 本区地温梯度均小于 3℃ /100m，故本区无地温异常，矿井开采无地热危害。 （六）工程地质 本区松散层分布广泛，主要是黄土大面积出露，由于其垂直节理发育，湿陷性，遇水极易塌陷，水土流失严重，致使区内沟谷发育。 因此，松散层的工程地质条件较差，稳定性差，极易发生滑坡、崩塌等不良工程地质现象。 区内 主要煤层顶板岩性以泥岩、中粗粒砂岩为主，砂质泥岩次之。 底板岩性以泥岩、砂质泥岩为主。 局部发育裂隙，据小煤窑调查资料，矿井涌水量较小，顶底板的稳定性亦较好，坍塌、掉块现象少，所以煤层顶底板岩 层的工程地质条件较好，属于较稳定型。 综上所述，本区属工程地质条件简单的矿床。 四、煤类、煤质与煤的用途 （一）煤的物理性质 区内煤呈黑色，条痕褐黑色，弱沥青～沥青光泽（风化煤呈深灰色～黑色，粉末状，易污手）。 条带状结构，层状构造，棱角状、参差状断口。 燃点 300℃ 左右，燃烧试验为剧燃。 残灰呈粉状～块状，灰白～灰色。 （二） 煤岩特征 宏观煤岩类型： 23 区内各煤层主要为暗煤，镜煤和亮煤局部呈薄层或透镜体夹于其中，丝 炭 分布于层面。 宏观煤岩类型为暗淡型煤。 显微煤岩组分： 区内各主要可采煤层有机显微煤岩组分以镜质组和丝质组为主，两者之和均在 80％以上。 半镜质组平均在 ％，稳定组平均在 ％。 煤的矿物杂质中粘土组含量略高，平均为 ％，硫化物组除 9 号煤层外均在 %以下，其它矿物杂质含量均不高，一般小于 %。 （三）煤的化学性质 工业分析 XX 煤矿及周边各主要煤层煤质一般特征见煤层特征表 123。 表 123 煤质特征表 煤层 洗选 情况 工业分析 (%) 胶质层测定 (mm) 焦渣类型 ST(℃ ) 煤类 Mad Ad Vdaf (%) X Y 4 原 （ 3） （ 3） （ 3） （ 3） 24 3（ 3） ＞ 1500 (1) CY42 洗 (1) (1) (1) (1) 5 (1) 5 原 (3) (3) (3) (3) 34 (3) ＞ 1500 ＞ 1500(3) CY42 洗 (3) (3) (3) (3) 6 (1) 45 (3) 6 原 (5) (5) (5) (5) 3 (5) ＞ 1500 (3) CY42 洗 (5) (5) (5) (4) 5 (1) 35 4(5) 9 原 (2) (2) (2) (2) 23 (2) ＞ 1500 (1) CY42 洗 从表 123 可知， 4 号煤层为富灰、特低硫； 5 号煤层为富灰、特低硫；6 号煤层为富灰、低硫； 9 号煤层富灰、中硫。 有害组份经过洗选后，灰分 24 可以大幅度地降低，硫分也有明显降低。 其中硫化铁可大部分被选掉，但有机硫很难选掉（据《 XX 自治区 XX 煤田榆树湾普查勘探报告》）。 煤灰熔融性 T2均大于 1500℃ 属难熔灰分。 煤类 根据核实区及周边钻孔煤芯煤样 的洗煤挥发份、胶质层厚度（ Y 值），等确定各可采煤层的煤类分析见各可采煤层煤种煤类分析一览表 124。 表 124 各可采煤层煤种煤类分析一览表 煤层编号 洗 煤 Vdaf（％） 胶 质 层 (Y) 粘结指数 透光率 (%) 煤 分 类 （ GB575186） 4 85 CY42 5 ~ 6 16 83 CY42 6 ~ 5 17 87 CY42 从表中可知，煤的变质程度为烟煤 Ⅰ 阶段，可作为动力用煤和民用燃料、电厂用煤，但灰 分高，排渣量大。 （四）煤质及用途 煤质 本矿区各可采煤层煤质特征为富灰、特低硫～中硫、中等发热量。 煤类及煤的工业用途 根据中国煤炭分类国家标准《 GB575186》，矿区各可采煤层 煤类为均长焰煤（ CY42）。 各可采煤层 可作动力用煤和民用燃料、电厂用煤，但灰分高，排渣量大。 据矿方介绍， 6 号煤层中下部有厚约 1～ 的煤可能为气煤。 五、井田勘探程度及资源 /储量 25 （一）勘探程度 本次初步设计，采用了 中国建筑材料工业地质勘查中心 XX 总队 于 20xx年 7 月编制的《 XX 自治区 XX 煤田榆树湾普查 区 XX 煤矿煤炭资源储量核实报告》，该报告经过 XX 自治区国土资源厅评审备案。 报告基本查明了井田构造及复杂程度。 查明了各煤层的厚度、结构、可采性和稳定程度及各煤层的煤质特征；划分了煤类，评价了煤的工业利用方向；基本查明了各煤层的水文地质条件，提供了各煤层的瓦斯含量，确定了矿井的瓦斯等级，评价各煤层的煤尘爆炸性以及煤层的自燃趋势；估算了各号煤层的资源 /储量，估算方法正确，估算参数可靠，资源 /储量分类正确。 （二）资源 /储量 资源储量核实报告 对 6 号煤层进行了资源储量估算。 对动用已消耗煤炭资源储量，根据 XX 煤 矿提供、地方矿业管理部门核准的采掘工程及其采空区范围，进行了煤炭资源消耗量估算。 经过 XX 自治区国土资源厅评审后， 截止 20xx 年 7 月 31 日核实资源储量总计。 （三）存在的主要问题 中国建筑材料工业地质勘查中心 XX 总队 编制的《 XX 自治区 XX 煤田榆树湾普查区 XX 煤矿煤炭资源储量核实报告》中 6 号煤层平均厚度为，而根据 XX 自治区国土资源厅评审意见，井田内 6 号煤层平均厚度为 ，故本次设计按评审意见 进行，建议矿方在生产过程中根据实际见煤情况进行调整。 《储量核实报告》中未提 供 6 号等可采煤层的自燃发火期。 《储量核实报告》未作可采煤层顶底板岩石力学 试 验。 虽然本矿为低瓦斯矿井，周围井未发生 过 瓦斯事故，但因煤尘具有 26 爆炸性，建议矿方加强瓦斯、煤尘浓度监测工作，防患于未然，确保煤矿安全生产。 开采过程中 要防止采空区积水涌入巷道。 《储量核实报告》未提供矿井达到 600Kt/a 生产能力时瓦斯涌出量及涌水量，建议矿方在建设及生产过程中密切注意矿井瓦斯及涌水量的变化，以防止事故发生。 27 第二章 井田开拓与开采 第一节 井田境界及储量 一、井田境界 XX 煤矿井田地理 坐 标为： 东经： 111176。 18′″～ 111176。 21′″ 北纬： 39176。 26′″～ 39176。 27′18″。