1《山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司矿井水文地质报告》评审意见书为了针对性地开展矿井地质及水文地质工作,确定技术经济指标,山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司委托山西第三地质工程勘察院,在整理、分析研究矿井水文地质资料的基础上,于 2013 年 8 月编制了《山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司矿井水文地质报告》 (以后简称报告) 以作为防治水工作的依据山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司总工程师组织机电、通风、生产、技术、地测等相关部门于2013 年 11 月 30 日对报告进行了评审,形成评审意见如下:1、矿井概况(一)矿井地理位置山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司井田位于中阳县城北约 3km处的城关镇庞家会村一带,行政区划隶属中阳县城关镇管辖井田地理坐标为东经 111°09′49″-111°12′30″,北纬 37°20′31″-37°23′37″井田范围由 7 个拐点坐标依次连线圈定开采深度由 540-1160m 标高,井田南北长约 5.75km,东西宽约3.95km二)矿井基本情况根据山西省煤矿企业兼并重组工作领导组办公室晋煤重组办发【2009】45 号《关于吕梁市中阳县、兴县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复》 ,中阳县鑫隆煤源有限公司为单独保留矿井。
山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司原为中阳县鑫隆煤源有限公2司,隶属于中阳县鑫隆煤源有限公司,井田面积为 13.4026km2,批采 4、6、10 号煤层,生产能力为 90 万 t/a,兼并重组后批采 4、5上、6、10 号煤层(附件 4、5、6),生产能力为 90 万 t/a,井田范围与兼并重组前相同,整合主体为山西桃园腾阳能源集团有限责任公司1、矿井开拓方式矿井井田工业广场布置在乔家沟附近,以两斜一立开拓全井田主、副斜井平行布置,间距 60m,两井筒均落于 10#煤层底板主斜井斜长 726.843m,倾角 23°,净宽 4.6m, 净断面积 14.69m2,为混凝土砌碹、锚喷支护;副斜井斜长 685.867m,倾角 25°,净宽 4m,净断面积 12.28m2,为混凝土砌碹、锚喷支护回风井为立井,垂深152.05m,断面 15.9m2,为混凝土砌碹2、矿井通风系统通风方式为中央并列式,通风方法为机械抽出式主风机采用变频调速系统,保护功能齐全功率单元与控制器光纤通讯,完全与电器隔离,能够准确的进行故障记录,可进行信息查询并对故障定位3、提升运输系统矿井主运输选用 DTL100/50 胶带输送机。
在主斜井胶带输送机另一侧装备有双道乘人候车,型号 RJY45-23-700,矿井辅助提升选用JK-2.5/31.5X 矿用提升机主皮带采用全数字网络化控制变频调速系统,并使用 KTC101 皮带定时控制保护系统,实现保护、控制、沿线通话、故障检测、显现及报警功能,并且皮带运行速度在 1—2.5m/s 自动调节4、排水系统矿井主泵房选用三台耐磨离心式水泵,一用一备一待修型号为MD280-43*8,电机功率为 400KW,安装两趟 Ф219×8 排水管路主水泵3采用软启动系统,待启动电流对电网无冲击,并节电 30%5、供电系统矿井采用 35KV 架空专线至工业广场 35KV 变电所,一回引自中阳城关 110 KV 变电站,一回引自白草 220KV 变电站10KV 电压下井至井下中央变电所二、矿井地质条件(1)地层本井田位于河东煤田离柳煤炭国家规划矿区离石详查勘探区南段及金春-乔家沟精查勘探区南部,井田内赋存的地层由老至新有:奥陶系;石炭系中统本溪组、上统太原组;二叠系下统山西组、下石盒子组,上统上石盒子组及上第三系、第四系地层其中石炭系上统太原组和二叠系下统山西组为主要含煤地层二)构造本井田总体上为一走向北东、倾向北西的单斜构造,局部有次一级宽缓波状起伏,地层倾角 8-14°,平均 10°左右。
井田在井下巷道揭露三条正断层井田构造简单三)煤层井田内山西组和太原组共含煤 14 层,其中可采煤层为山西组4、5 上 号煤层和太原组 6、10 号煤层,现分述如下:①4 号煤层位于山西组中下部,煤层厚度 0-1.28m,平均 0.54m,资源量估算厚度 0.7-1.28m,煤层结构简单,一般不含夹矸该煤层层位较稳定,但厚度变化较大井田内 83、105、106、117、118 号钻孔揭露已尖灭,4西北部和中部形成局部尖灭区,南部钻孔揭露大面积不可采区,仅西北局部可采,属不稳定局部可采煤层煤层顶板为细砂岩、泥岩,底板为砂质泥岩、泥岩②5 上 号煤层位于山西组下部,上距 4 号煤层 8.90m,下距 L5灰岩 14m 左右,煤层厚度 0-1.44m,平均 0.41m,资源量估算厚度 0.7-1.44m,煤层结构简单井田内大部分钻孔揭露已尖灭,仅东北部钻孔揭露局部可采煤层顶板为泥岩或砂质泥岩,底板为砂岩,局部为泥岩属不稳定局部可采煤层③6 号煤层位于太原组顶部,直接顶板为泥岩或粉砂岩,下距 K2灰岩1.50m,上距 5 上 号煤层 15.48m,煤层厚度 0.98-1.67m,平均1.21m,煤层结构简单,大多含有一层夹矸,夹矸厚度 0.07-0.28m。
赋存区内为属稳定的全区可采煤层老顶为 L5石灰岩,底板为细砂岩,局部为砂质泥岩④10 号煤层位于太原组中段底部,为本组主要可采煤层上距 6 号煤层44.84m,煤层厚 3.54-7.27m,平均 6.23m结构简单-复杂,含夹矸0-5 层,夹矸厚度为 0.08-0.66m,多为 0.05-0.22m赋存区内为厚度、层位稳定的全区可采煤层煤层顶板为砂质泥岩或细砂岩,底板为泥岩、砂质泥岩四)煤质5①物理性质各煤层煤的物理性质基本相同,颜色为黑色、黑灰色、条痕为褐黑色,玻璃光泽,内生裂隙不发育,断口呈参差状、不规则状,硬度中等,一般为 2-3②化学性质4 号煤层属特低灰-高灰、特低硫、特低磷、中等挥发分的焦煤5 上 号煤层为特低灰-低灰、中低硫、中等挥发分的焦煤6 号煤层属特低灰-高灰、中高硫分、低挥发分-中等挥发分的焦煤和瘦煤10 号煤层属特低灰-中灰、中硫分-中高硫分、低挥发分的焦煤五)矿井水文地质条件1、含水层井田内含水层自上而下有:(1)第四系全新统松散岩类孔隙含水岩组第四系中、上更新统地层多分布在梁峁之上,但由于沟谷坡度大,降水多形成地表径流,对地下水补给有限,因此该含水层多为透水而不含水岩层,局部含上层滞水,水量微弱。
第四系全新统地层分布在沟谷之中,含水层主要为砂砾石层,含水层厚度小,可供生活和灌溉用水,富水性弱,水化学类型为HCO3·SO4-Na·Mg 型,矿化度 0.84g/L,水质较好2)第三系上新统松散岩类孔隙含水岩组6第三系上新统地层广泛出露于矿区内沟谷两侧,含水层为底部的半胶结状砾石层,其不整合于基岩面之上,与基岩风化裂隙构成较好的含水层,但由于其连续性较差,补给条件差,且厚度不稳定,故富水性差异较大,水化学类型为 HCO3-Na 型根据本次调查成果,在井田中部及南部沟谷中,一般单井出水量小于 10m3/d,富水性弱;在井田北部后沟及尚家峪村一带沟谷中,单井出水量一般在 20—40m3/d,富水性稍强3)二叠系上、下石盒子组碎屑岩类裂隙含水岩组本组含水层一般由数层中粒粗砂岩组成,总厚约 20m,其间多隔以泥岩、粘土岩等据金春-乔家沟井田精查时的 132 号孔(位于本井田北部 1700m 处朱家店煤矿)抽水试验结果,单位涌水量 0.0072 L/s•m,渗透系数 0.0018m/d,钻孔揭露最大涌水量为 0.33L/s,水位标高大于1078m,水量较小,属弱富水性含水层,水化学类型为 SO4·HCO3-Ca·Mg·Na。
4)二叠系下统山西组碎屑岩类裂隙含水岩组本组主要含水层为 03 号煤层与 4 号煤之间的中粒砂岩,该含水层稳定连续测井曲线上反映明显,厚度 5-9m,泥质和钙质胶结据金春-乔家沟井田精查时的 132 号孔抽水试验结果,单位涌水量0.00107L/s·m,渗透系数 0.00413m/d,水位标高 982.52m110 号孔(位于井田西部)抽水试验结果,单位涌水量 0.0065L/s•m,渗透系数为 0.00153m/d,水位标高 1052.92m属弱富水性含水层,水化学类型为 SO4·HCO3-Ca·Mg·Na7(5)石炭系上统太原组碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙含水岩组本组中有 L5、K 2、L 1、L 0三层灰岩,中间多隔以细砂岩和砂质泥岩等,间距在 10m 以内,L5 灰岩厚度小,岩芯较完整含水相对较弱,K2灰岩为本组最厚的灰岩,岩芯中见有溶蚀裂隙,其间多充填炭屑,裂隙面凸凹不平,该层为三层灰岩中相对富水的一层L 1灰岩为最下部的两层,节理裂隙发育,并具有溶蚀现象,两层灰岩间有泥岩或炭质泥岩相隔,富水性也较弱本组 10 号煤层上部为一层稳定的中粒砂岩,厚约 5~15m,泥质胶结,勘探抽水试验中,该层泥浆消耗量无明显变化,从测井曲线定性分析,其含水性比山西组砂岩含水层差,故其厚度虽大,也为弱含水层。
根据本矿 2006 年施工的 K1 井筒检查孔水文地质资料,由于施工过程中漏失量很小,且测井资料显示揭露的灰岩及砂岩含水层富水性弱,故该孔对太原组含水层进行了注水试验,试验结果:单位涌水量为 0.00015 L/s·m,渗透系数为 0.00083m/d,富水性弱6)奥陶系中统碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组奥陶系中统峰峰组岩性以石灰岩、白云岩为主,夹泥灰岩、泥岩、石膏,为相对弱含水层本区含水层主要为上马家沟组,该组岩溶裂隙发育,为强含水层据金春—乔家沟精查勘探区资料,当灰岩埋藏深度大于 347m时,其裂隙及岩溶极不发育,钻进时水文钻孔基本无变化当灰岩埋藏深度小于 267m时,岩层裂隙及岩溶颇为发育,钻进时水位突降,冲洗液消耗量显著增大或完全漏失,说明含水性显著增强,8深度越浅,此种现象越明显山西省第三地质工程勘查院于2006年在本井田东北沈家峁村西南施工了一奥灰深井(坐标:x=4142356.299,y=19516594.156,H=1080.12m) ,终孔层位为奥陶系上马家沟组,揭露厚度为242.10m,经过抽水试验,降深4.90m时,出水量为33.13m 3/h,单位涌水量为1.878L/s·m,富水性强,水化学类型为SO 4·HCO3-Ca·Na·Mg型。
朱家店煤矿工业广场在1997年10月建有深水井,取水层位为奥陶系含水层,井口标高为990.5m,水位埋深为185.0m,水位标高为805.5m,单井出水量50m 3/h另外,根据井田西南边界附近的LS-19孔资料,奥灰水位标高为812.26m结合区域奥灰水位资料,推测本井田内奥灰水水位标高为807m-813m之间井田中西部各可采煤层底板低于奥灰水位标高,故井田内4、5 上 、6、10号煤层均属部分带压开采煤层2、隔水层井田内煤系中只有 03 号煤与 4 号煤之间的砂岩、太原组灰岩含水性较好,其余均可视为相对隔水层,隔水性能较好的主要有:(1)第三系红色亚粘土隔水层该层沟谷中有出露,厚约 10-70m2)石炭、二叠系灰岩、砂岩含水层之间分布的泥质岩隔水层石炭、二叠系灰岩、砂岩含水层之间分布有厚度不等的泥岩、砂质泥岩,一般不透水,且可起到良好的层间隔水作用3)石炭系本溪组至太原组 10 号煤层下泥质岩隔水层石炭系本溪组至太原组10号煤层以下为一套泥岩、砂质泥岩、铁铝岩、9粘土岩地层,总厚69m左右,隔水性能较好,为隔断煤系地层与奥灰水力联系的重要隔水层3、采空区、古空区积水本矿井有较长的开采历史,根据本矿调查资料,井田内有较大面积的采空区,南部有两块古空区,矿井充水因素主要是顶板砂岩、灰岩裂隙含水层通过冒落裂隙带向矿井充水为主。
本井田存在 9 块采空(古空)积水区,采空(古空)区都有一定积水、积气存在全矿井采(古)空积水量 49800。