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1、1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述位置与交通顾桥井田位于安徽省风台县西北，距县城约20km，归风台县管辖。东西宽715km，平均约11km，南北长817km，平均约13km，面积约140km2。地理座标为东经11626151163700，北纬324347325230。 区内有风台利辛公路通过，外围有风台蒙城、风台颍上阜阳、潘集谢桥等主要公路。淮南阜阳铁路经过井田南缘。西淝河流经本区南部入淮河，可通50吨级船只，交通方便。图1-1 地理位置图地形与水系顾桥井田地处淮河中游淮北平原南部，地形平坦，地面标高一般在2124 m,西北高，东南低。永幸河由西北向东南流经本区中部入淮河，西淝河经过本区
2、南缘，在鲁台改入淮河，是地面水聚集排泄的渠道，历年最高水位+24.82 m(1954年)，1991年为+24.03 m(闸上)，两岸筑有大堤，最大堤距30003500 m，右堤顶高+26.61 m，左堤顶高+27.11 m。顾桥集西有岗河，地势低洼，标高为1820 m。此外，区内遍布人工开挖的渠道，用以灌溉、防洪、排涝。矿区生产与建设淮南潘谢矿区拥有136.75亿吨保有储量，自70年代开发以来，已建成潘一、潘二、潘三、谢桥和张集等5对矿井，投产规模16.1Mt/a。广阔矿区范围内，农业以种植业为主，水产养殖位次，乡镇企业落后，产值低。供电电源可靠：本矿井位于潘谢矿区西部，邻近有3座电厂：淮南电
3、厂一厂位于本矿井东南约50 km处，现装机容量490 MW；洛河电厂二厂位于淮南电厂东北约5km处，设计装机容量4300 MW，220 kV线路与区域电网相联；平圩电厂三厂位于淮南电厂西约11 km处，设计装机容量4600 MW；洛河电厂与平圩电厂之间有500kV联络线，并均以500kV超高压线路经繁昌与江南电网相联。气 象本区属季风温暖带半湿润气候，季节性明显，夏季炎热，冬季寒冷。年平均气温15.1 ，极端最高气温41.2 66年8月8日，极端最低气温-22.8 69年1月31日。年平均降雨量926.30 mm，最大1723.5 mm1954年，最小471.9 mm1966年，日最大降雨量3
4、20.44 mm ,小时最大降雨量75.3 mm。降雨多集中在6、7、8三个月，约占全年的40%。年平均蒸发量1610.14 mm水面，最大2008.1 mm58年，最小1261.2mm80年。蒸发量大于降雨量，潮湿系数近似0.5。春夏两季多东南风、东风，秋季多东南、东北风，冬季多东北、西北风。平均风速3.18 m/s，最大风速20 m/s。 年初霜期在11月上旬，终霜期为次年4月中旬，无霜期191238天。 初雪一般在11月上旬，终霜在次年3月中旬，雪期72127天，最长138天，最短26天，最长连续降雪6天，日最大降雪量16cm . 冻结及解冻无定期，一般夜冻日解。冻结深度412cm，最大
5、冻结深度30cm。 地 震 根据历史资料，淮南地区地震活动强度不大，以轻度破坏和有感地震为主。颖上县志记载有感地震16次，其中1931年在明龙山曾发生6.25级地震，震中最大烈度7度。其它地区地震，如1668年郯城8.5级地震，1917年霍山6.25级地震，1937年荷泽7级地震，对本区均有涉及，但无较大破坏。在抗震方面，安徽省地震局皖震发地字84020号文对淮南地区未来百年内的地震根本烈度定为7度。 ?中国地震烈度区划图1990?经国务院批准，由国家地震局和建设部于一九九二年六月正式发布。国家建设部以建抗199313号文、中国统配煤矿总公司以中煤总基经学第47号文通知执行新的?中国地震裂度区
6、划图1990?。根据“90区划图，淮南矿区包括潘谢矿区所处区域均划为6度根本烈度区。1.2地 质 特 征 井田的勘探程度顾桥井田从1966年至1980年间在原有勘探区内先后施工钻孔387个，井田范围扩大后，又增加了原属张集、丁集二井田的局部钻孔49个、顾桥煤层气测试井1个和井筒检查孔7个，全井田共有钻孔444个，钻探工程量346528.70m。其中地质孔407个，工程量326336.65m；水文孔37个，工程量20192.05m，抽水25次。此外，还施工了供水水源详勘孔56个，工程量5885.81m。上述钻孔绝大局部实施了测井工作。为配合原有勘探区的资源勘探工作，还进行了光电和模拟地震勘探，共
7、施工测线长1661.08km，计22786个物理点。为了进一步查明地质构造及主要煤层的赋存状况，1995年又对原勘探区大局部区段进行了高分辨率数字地震补充勘探，完成测线总长781.5km，物理点计35470个，目前即将完成首采块段三维地震勘探工作。地层顾桥井田属全隐蔽含煤区，钻探所及地层由老到新依次有奥陶系、石炭系、二叠系和新生界。井田地层全系钻孔揭露。 一、奥陶系中下统Q1+2 井田揭露最大厚度109.16m，为灰深灰色厚层状白云质灰岩及少量砾状灰岩，顶部夹灰绿色铝土团块，性致密，未见溶蚀。 二、石炭系上统太原组C3 有四个钻孔穿过全组，平均厚104m。由灰岩、泥岩、粉砂岩相间组成，含薄煤6
8、9层，大局部不可采，不稳定。有灰岩1013层，平均总厚47.7m，占地层总厚的44%。富含蜓化石，主要有：似纺缍蜓Quasifusulina sp；希瓦格蜓Schwagerina sp；皱壁蜓Rugusofusulina sp；东方轮叶Annularia cf Orientalis；卵形脉羊齿Neuropteris ovata。 三、二迭系P 底部以海相泥岩与太原组分界，厚度大于954m，分上、下统四个组，其中山西组、上、下石盒子组含煤地层厚734m，含煤33层，总厚30.08m，含煤系数为4.10%，可分七个含煤段。 a二迭系下统山西组 即第一含煤段图4-1-1：厚76m，含煤一层，平均厚7
9、.46m，含煤系数9.82%。底部为灰黑色海相泥岩，其上有砂泥岩互层，富产动物化石，多菱铁结核；中部以细中砂岩为主，局部砾及泥质包体，顶部为泥岩。b二迭系下统下石盒子组 即第二含煤段图4-1-2：厚111m，含煤9层，平均总厚8.54m，含煤系数7.69%。底部为中粗砂岩，具冲刷特征，其上有鲕状花斑泥岩与铝质泥岩，是煤岩怪比照的标志。5煤顶部多砂泥岩互层，具浑浊层理与虫迹。8煤、6-2煤、5-2煤层顶板各有较厚的中细砂岩。 c二迭系上统上石盒子组 地层总厚547m，包括五个含煤段。 1第三含煤段图4-1-3：地层厚120m，含煤6层，平均厚4.16m，含煤系数3.47%。下部以砂岩、石英砂岩为
10、主；中部以泥岩、砂质泥岩为主，10煤上部偶有花斑泥岩，11-1煤下普遍有鲕状泥岩，11-2煤顶板富含植物化石；上部以中砂岩为主，局部为石英质砂岩。 2第四含煤段图4-1-4：地层厚73m，含煤6层，平均厚5.77m，含煤系数7.90%。底部细中砂岩，其上有紫红色含鲕花斑泥岩，是全区标志层，中上部是煤组层位，以泥岩类为主，15煤上下砂岩富含菱铁。 3第五含煤段图4-1-5：地层厚110m，多呈青灰、灰绿色，以泥岩、砂质泥岩为主，含煤3层，厚1.78m，含煤系数1.62%。下部有24层紫红锈黄色花斑状泥岩；顶部偶见褐红色隐紫红花斑泥岩；17-1煤层灰黑色泥岩和砂泥岩互层中富产海豆芽化石，具底栖动物
11、通道。4第六含煤段图4-1-6：地层厚138m，含煤4层，厚1.17m，含煤系数0.85%。以灰、青灰、灰绿色泥岩为主，夹细中砂岩。上部泥岩与砂岩交替频繁；18煤底部常见含铝质泥岩，时而有鲕状结构；1819煤层间有薄层硅质岩13层，富含海绵骨针；20煤上偶见薄层花斑泥岩。第七含煤段图4-1-7：平均厚106m，含劣质煤46层，厚1.2m，含煤系数1.13%。以深灰、灰绿、青灰色泥岩和灰白、灰绿色砂岩交替组成。 d二迭系上统石千峰组 地层厚度大于220m，张集井田厚260m。是一套以紫红色为主的杂色非含煤地层，由泥岩、粉砂岩、中细砂岩、含砾石英砂岩组成，底部以灰白浅红色含砾中粗砂岩与石盒子组分界
12、。 二迭纪地层的沉积环境是从陆表海海湾开展而来的下三角洲平原，经历了海湾充填、树枝状、网状河体系，转入河口湾海湾环境，进而开展到上三角洲平原、陆相冲积平原沉积。 本井田石炭二迭系动植物化石见表4-1-2。 四、新生界 新生界厚224.10576m，直接覆盖在二迭纪煤系之上，厚度比差352m，东南薄，西北厚。由上往下，由新到老表达如下： 1第四系 一般厚115m 。上部25m以细粉砂为主；中部25m为砂质粘土；下部65m以中细砂为主，夹透镜状砂质粘土，是矿区主要供水水源。 2新第三系 上新统：一般厚190m，全区发育，以浅灰，灰黄色粗中砂为主，夹薄层粘土，局部钙质胶结成“砂盘。 中新统12：埋藏
13、深度由260400m，在古地形隆起带地层变薄或缺失，一般厚120m。岩性为灰绿色厚层状固结粘土，上段夹多层中细砂，下段局部含石膏晶块和钙质。 中新统11：埋藏在400m以深，古地形隆起带缺失。上部70m以中粗砂为主，局部含砾；下部20m为灰绿、棕红色固结粘土，含钙质结核，局部为泥灰岩。 3老第三系 埋藏深度由239.00562.10m，厚度018m，片状分布在基岩面上，不受古地形深浅的控制。岩性为灰白、紫红色砂岩、含砾粗砂岩、砾岩、偶夹薄层固结粘土。原报告称为碎石层。构造本井田位于淮南复向斜中部，属陈桥背斜东翼与潘集背斜西部衔接带。煤系地层总体形态为一走向近南北、倾向东、倾角多为515的反“S
14、型单斜构造。水文地质本井田水文地质条件属巨厚覆盖层下多煤层、多含水层、充水因素复杂的矿床，其富水性属简单中等，与地表水体无水力联系。1主要充水因素本井田基岩被厚度介于224.10576.00m之间的西北厚、东南薄的新生界松散层所覆盖。按松散沉积物组合特征及其含、隔水性能不同，自上而下大致可分为4个含水组、4个隔水组和1个碎石层。其中第三隔水组除在局部古地形隆起处变薄或缺失外，绝大局部分布稳定，厚度一般为3055m，系其上、下含水层间的良好隔水层。第四含水组在七线以北与基岩直接接触，厚度多为3080m，系基岩含水组的主要补给水源。底部的碎石层假设与含水层接触时，有可能起到一定的导水作用。二叠系砂
15、岩以中、细粒为主，局部裂隙发育，一般为钙质充填，富水性弱，以储存量为主，且因间夹泥岩和煤层，含水组之间在自然状态下无密切的水力联系。但是，假设被断层切割或受采动影响而致地下水水力均衡遭到破坏时，上、下含水层之间有可能互相沟通，从而导致局部砂岩裂隙水突溃现象的发生。石炭系太灰岩溶裂隙含水组主要由自上而下编号的13层灰岩与其间的泥岩、粉砂岩和薄煤层组成。其中第1、3、4、5和12层灰岩分布稳定,并以第3、4和12层灰岩厚度较大。该含水组上距1煤层较近，一般为1620m，且灰岩水压较高，如果直接开采1煤层，必将因太灰的水压超过1煤层底板隔水层抗压强度而引发突水事故。潘谢矿区资料说明：奥陶系灰岩中下部岩溶裂隙比较发育，虽分布不均，但富水性弱中等，系太灰的主要补给水源。本井田断层带多为泥岩和粉、细砂岩碎块充填，并呈胶结状，正常情况下可起到相对隔水作用。但是，假设不同层位的含水层受断层切割而对口，且断层带又未被泥质和岩屑所充填，或受到采
