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1、矿区概述及井田地质说明与采矿设计书1.1 矿区概述1.1.1 交通位置1.1.2 地形地貌田范围内为平缓的丘陵地形，洪水冲刷切割剧烈东北向沟谷发育，切割深度一般在1020m。全区地形为中部高、四周低，最高处在井田中部，标高1426.6m，最低点位于井田南部主井口处，标高1190m，最大相对高差236.6m。1.1.3气象及地震本区属于黄土高原干旱大陆性气候，冬季严寒，夏季炎热，气候干燥，风沙严重。气温一般较低，以年温差与日温差大为特点。年平均温度为5.1，极端最高温度为39.3，极端最低温度为-35，年最高最低温差可达60以上，一般日温差在20左右。年降水量分布不均匀，降水量多集中在7、8、9
2、三个月，占全年降水量的6070%，年最大降水量为628.3mm，年最小降水量为259.3mm，最大日降水量79.9mm。全年日照时间为28803140小时，平均为3011.4小时，年日照百分率为68%；历年来蒸发量大大超过降水量，一般蒸发量为降水量的45倍。年蒸发量为16442105mm之间，平均为1847.8mm；47月间，月蒸发量为200300mm，最大日蒸发量为19.2mm。全年日照时间为28803140小时，平均为3011.4小时，年日照百分率为68%；历年来蒸发量大大超过降水量，一般蒸发量为降水量的45倍。年蒸发量为16442105mm之间，平均为1847.8mm；47月间，月蒸发量
3、为200300mm，最大日蒸发量为19.2mm。本区地震基本烈度，在中国地震烈度区划图（1/300万）上划分为8 度。1.1.4矿区经济概况矿区内的企业和贸易中心很少，但基本上能够满足矿区居民生活的需要。该区内的居民主要靠在矿里上班或种植农作物为生；本矿区内有通向同煤集团其他煤矿的火车编组站，属内部铁路。1.1.5水源及电源该矿区的电力由位于大同市区的同煤集团发电厂供给；生产所用的水主要取自井田旁边的水库；建筑材料主要从大同市购得。1.2 井田地质特征1.2.1 井田地质构造大斗沟井田位于大同煤田东南边缘中偏北部，东南边缘为口泉一鹅毛口断裂，大同向斜横穿越井田全境，井田内地层产状变化服从于大同
4、煤田总体格局，为一宽缓的背向斜褶曲构造，轴向NE向，构造简单，为简单类型，地层平缓，倾角在510度。1.2.2 井田水文地质特征矿区地处干旱的半沙漠地带，地形总体呈西高东低，最高点位于矿区西北角，海拔标高1357m，最低点位于矿区东部边缘大水沟中，海拔标高1227m，最大高差130m。矿区内无长年地表迳流，仅在雨季时，矿区南部的大水沟可形成短暂的洪流，向东流入勃牛川。矿区内大面积被第四系风积砂覆盖，仅在北部有直罗组地层零星出露。矿区内沟谷不发育，无泉水出露，水井零星分布于居民居住点。根据地下水的赋存条件和水力性质，煤田内的含水岩组可划分为两大类：新生界松散岩类孔隙潜水含水岩组和中生界碎屑岩类孔
5、隙、裂隙潜水承压水含水岩组，其水文地质特征见表1-1东胜煤田水文地质特征表含隔水层特征：矿区含水岩组依据其赋存条件及水力性质不同，划分为两类：松散岩类孔隙潜水含水岩组和碎屑岩类孔隙、裂隙潜水-承压水含水岩组，现分述如下：(一) 松散岩类孔隙、潜水含水岩组该含水岩组，岩性以风积砂、冲洪积砂砾石层为主，厚度049.96m,平均15.43m。该含水岩组含孔隙潜水，主要接受大气降水的补给，受松散层厚度、基底起伏及地形高低等因素，含水层富水性极不均匀。在本矿区主、副斜井附近J5号钻孔抽该层水，单位涌水量q=0.166L/sm，平均渗透系数K=1.081m/d，水位标高1277.65m。富水性中等，水质为
6、低矿化度的HCO3Ca型水。第三系（N2）隔水层：该地层矿区内外均有零星出露，岩性以紫色砂质粘土、粘土组成，不整合于煤系地层之上，隔水性能好，是上部潜水与下部煤系地层侏罗系含水岩组之间的良好的隔水层。（二） 碎屑岩类孔隙、裂隙潜水承压水含水岩组1、侏罗系中统直罗组（J2z）含水岩组该组地层受后期剥蚀作用，矿区内零星分布，钻孔揭露厚度053.06m，平均22.12m，岩性为浅灰、灰绿、紫褐色泥岩、砂质泥岩及厚层状粉砂岩。浅部受风化作用，岩石胶结疏松，易接受大气降水及第四系含水层的下渗补给，含少量孔隙、裂隙潜水。2、侏罗系中下统延安组（J1-2y）含水岩组该岩组以煤系地层的碎屑岩类沉积岩层为主，厚
7、度171.56220.04m，平均185.21m。含水层、隔水层、煤层交替重复出现，隔水层岩性为泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩及煤层；含水层为胶结疏松的各粒级砂岩，含裂隙潜水承压水。矿区内J3、J4、ZK1025、ZK1617、QK2025-1号钻孔，对该组地层不同煤层以上（包括第四系松散层）进行了抽水试验，各抽水段含水层富水性极不均匀。单位涌水量q=0.00081.071L/sm，渗透系数K=0.004348.5521m/d，水位标高1261.091293.99m，水质类型主要为HCO3CaMg型，次为HCO3-NaCaMg型水，矿化度0.250.30g/L。3、三叠系延长组(T3y)含水岩组矿
8、区内仅在钻孔中见到，钻孔揭露厚度3.6742.20m。该组地层为煤系地层沉积基底，岩性为灰绿色粗、中粒长石石英砂岩，含绿泥石及少量云母，夹薄层深灰色砂质泥岩。发育大型板状、槽状交错斜层理。含水层岩性主要为灰绿色粗、中粒砂岩，据原详查报告水文钻孔抽水试验资料：单位涌水量q=0.0007L/sm，渗透系数0.0238m/d，水位标高1258.30m。含少量裂隙承压水，富水性弱。4、火烧岩孔隙、裂隙潜水主要分布在矿区南部满来梁、边家壕一带，大部分被第四系风成砂掩埋，只在局部地段出露。该含水层水位埋深22.97m，含水层厚度为0.61-30.08m，平均厚度9.95m。根据QK2025-1孔抽水试验资
9、料，钻孔涌水量3.332l/秒，单位涌水量1.071L/sm, 渗透系数8.5521m/d，水位标高1261.09m, 水质类型为HCO3Ca型，矿化度0.26kg/L。火烧岩富水性导水性在不同部位差异较大，在汇水有利地段水量较大，在QK2025-1孔甚至形成地下河。矿区所处位置为补给迳流区，潜水补给区相当广泛，补给来源主要以大气降水为主，粉细砂透水性好，持水能力强，能大量吸收大气降水。沙漠区昼夜温差的变化，有利于形成凝结水，凝结水也是一个重要的补给源。该区承压水补给条件极差，承压含水层埋藏越深，补给源越远。在矿区西部基岩零星出露区及基岩埋藏较浅处，因受风化作用，基岩孔隙、裂隙比较发育，且上部
10、隔水层大部已被剥蚀，含水层直接裸露于地表或直接与第四系粉细砂含水层接触，接受大气降水或粉细砂孔隙水的滞后补给，这些补给的地下水，在重力作用下，顺地形坡度及地层倾向自由流动，形成承压水的补给源。矿区位于分水岭以东，潜水迳流方向受地形控制，大范围内自西向东顺地形坡向迳流。承压水迳流方向在矿区内较为单一，迳流方向与地层倾向一致，由北东至西南缓慢迳流。“大井”法进行计算，2层矿坑涌水量为500m3/h；3煤层矿坑涌水量为500m3/h；11煤层矿坑涌水量为500m3/h。设计依据上述资料，综合考虑本矿井井上下水文地质条件，预计本矿井投产后矿井2煤层正常涌水量为500 m3/h，最大涌水量为600 m3
11、/h。 1.2.3 其他有益矿物矿区内与煤伴生的微量元素锗（Ge）、镓（Ga）、钒（V）的含量均较低，一般达不到工业开采品位。锗含量02.6ppm，镓含量0.77.5ppm，钒含量2.111.2ppm。矿区内与煤共生的硬质粘土岩、沉积型褐铁矿及石英砂均达不到工业品位，无工业开采意义。1.3 煤层特征1.3.1 煤层及其顶底板岩性矿区含煤地层为侏罗系中下统延安组（J12y），含煤地层厚度150-170m，平160m，含煤3层，煤层总厚度10-16m，平均12.62，含煤系数5.7%；可采煤层主要包含三层，即2,3,11煤层。详见图1-2 煤层综合柱状图。地下水类型含水单元层厚/m主要岩性单位涌水
12、量/Ls-1m-1水化学类型矿化度/gL-1松散岩类孔隙潜水含水岩组全新统冲洪积含水层1636各粒级砂、砾石层0.000610.36HCO3-Ca全新统风积沙含水层056浅黄色细粒砂2.55540.91HCO3-Ca0.20.38萨拉乌素组含水层107.03湖积粉、细砂0.00163.74HCO3-Na0.8碎屑岩类孔隙、裂隙潜水-承压水含水岩组志丹群含水层0500砾岩、粗粒砂岩为主夹细粒砂岩泥岩0.00782.171HCO3-KNaHCO3-CaMg0.250.3侏罗系中统含水层0358以中、粗粒砂岩为主0.0004370.0274CLHCO3-KNa0.740.95侏罗系中下统延安组含水层
13、133.28279.18灰白、浅灰各粒组砂岩0.00270.026HCO3Cl-KNa0.10175.4三叠系上统延长组含水层78灰绿色中、粗粒砂岩为主0.0003080.253Cl-KNaHCO3ClSO4-Na表1-1 东胜煤田水文地质特征Table 1-1 Dongsheng coalfield hydrogeological characteristics 图1-2 煤层综合柱状图Fig.2-1 Seam histogram现将区内各主要可采煤层赋存情况分述如下：2,3,11煤层：煤:亮煤为主,暗煤次之,结构简单，次生裂隙发育,玻璃油脂光泽.。顶板岩性为砂岩及细砂岩，底板为泥质粉砂岩。
14、共12.62m。综合本区岩石力学性质，主要以坚硬岩石为主，对煤层顶底板维护有利。1.3.2 煤质（1）煤的物理性质根据中国煤炭分类国家标准GB5751-81低变质煤的分类指标为洗煤挥发分（Vdaf）、粘结指数（GRI）及透光率（Pm）。矿区内各可采煤层的粘结指数均为0，透光率平均值大于50% 。2、3、11号煤层洗煤挥发分平均值大于37%，为长焰煤（CY41）。区内煤呈黑色，条痕褐黑色，沥青光泽，局部为油脂光泽，贝壳状及参差状断口，裂隙较发育，局部充填有黄铁矿或方解石薄膜。条带状结构，层状构造。燃点300左右，燃烧试验为剧燃，残灰为灰白色粉状。显微硬度19.520.3kg/mm2。2煤层的是密
15、度为1.4g/cm3，真密度1.42g/cm3，3煤层的是密度是1.4g/cm3, 真密度1.48g/cm3，11煤层的是密度是1.4g/cm3, 真密度1.46g/cm3.2，3,11煤层以亮煤为主，夹镜煤暗煤条带，含少量丝炭，为半亮型。（2）煤的化学性质矿区内各主要可采煤层中：2煤层为低灰、特低硫、特低磷、高发热量煤；3煤层为低灰、低硫、特低磷、高发热量煤；11 煤层为低灰、低硫、特低磷、高发热量煤。 (3)煤的工艺性能发热量：区内各主要可采煤层原煤干基弹筒发热量29.5230.44MJ/kg，均为中高发热量煤。粘结性：区内各主要可采煤层的粘结指数、胶质层最大厚度（y）均为零，焦渣类型为2，故区内煤无粘结性。灰熔融性：其软化温度（ST）测值在11121198之间，属低熔灰分煤。煤类：据本次核实利用钻孔煤芯煤样化验测试成果及规范对煤类划分方案，将主要可采煤层进行了煤类划分，确定2煤层为长焰煤（CY41）；3煤层为长焰煤（CY41）;11
