万昌煤矿生产地质报告

第1章    绪  论

1.1目的与任务

该矿井批准开采4号、5号、7下、8号、8下、9号、10号七个可采煤层,煤层发育比较稳定,市场前景好,有较高的开采价值。20##年因修宝清至七台河公路压覆该矿井部分资源,黑龙江省国土资源厅同意在原井界的南侧补偿部分资源储量。截至到20##年末,本矿井共有资源储量844.58万吨,可采储量583.73万吨。黑龙江省国土资源厅黑国土资储备字[2005]237号〈关于《黑龙江省宝清县(小城子矿区)万昌煤矿煤炭资源/储量核实报告》和双鸭山市地质勘探队编制的《黑龙江省双鸭山市宝清县小城子矿区万昌煤矿煤炭资源储量核实报告(复核)》;提交《万昌煤矿生产地质报告》,为矿山合理开发、生产和管理提供可靠地质矿产依据。

1.2位置与交通

宝清县万昌煤矿位于宝清县小城子乡境内,地理坐标为东经131°58′00″~132°03′35″,北纬46°11′00″~46°12′00″,矿区距宝清县城西南22km,从宝清县城通往七台河市的宝七高等级公路在矿区的东侧1 km左右通过,从井口至宝七公路有运煤简易沙石路相接。距宝清县火车站仅23km,交通尚属方便。

矿区行政区划属双鸭山市宝清县小城子乡管辖。

1.3 自然地理及经济状况

该矿井处于丘陵地区,井田内地形简单,地势西高东低,井田内地形标高最高为+136m,最低标高为+116m,相对高差20 m,主井标高+126.8 m,副井标高+129.6 m。矿区内无地表水体,在矿井南侧1 km侧有宝石河由南至东北流经,河床标高+110 m,本矿区历史最高洪水位线标高+111 m,井田都处于最高洪水线之上,不受洪水威胁,在井筒、工业场地周围挖排水沟,防止雨季水进入井下,本矿井不具备发生崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害条件。

1.4 以往地质勘查工作及开采现状

1.4.1 以往地质勘查工作

1994年110地质队对小城子矿区进行了地质勘探,并编写了《黑龙江省小城子小煤矿地质勘探报告》

1.4.2 矿山开采现状

宝清县万昌煤矿始建于1997年,设计生产能力为5.0万t/a,20##年生产能力核定为10万t/a,现在核定生产能力30万t/a,是私营独资企业。

第二章    地质条件

(一)区域地层

本区地层自下而上简述如下:

1、泥盆系上统老秃顶山组(D3L)

本组地层出露于本区北部山地,据区域资料,本组地层以灰绿色安山岩、安山质英安质含角砾凝灰岩、角砾岩为主,还有一层凝灰岩、凝灰质粉砂岩。向上逐渐过渡为灰紫色英安岩、流纹岩及流纹岩夹少量灰黑色中基性熔岩。厚约800m。

2、侏罗系上统龙爪沟群侏山组(J3Z)

本组是本区含煤地层,从小城子—夹信子普查区1993年工作情况来看,本组地层厚约750余m,以灰白色及浅灰色粗、中细粒砂岩、灰色粉砂岩、深灰色泥岩及煤层为主,其次为薄煤层凝灰岩、安山质角砾岩、杂色砾岩等。从含煤情况来看可分为上、下两个含煤段,11号煤层以上为上含煤段厚约400 m,含煤10余层,其中可采及局部可采煤层7层。中部约250 m为无煤段,下部约100 m为下部含煤段,含煤4层,皆为薄煤层。

本组地层底部发育厚约40余米砾岩,可能为底砾岩。

3、白垩系上统松木河组(K2S)

本组地层区域资料为上部为灰绿色流纹岩与黄绿色流纹质含角砾凝灰岩互层,下部为黄绿色辉石安山岩,沉火山角砾岩、英安岩与英安质含角砾凝灰岩互层。小城子—夹信子普查区93—9号钻孔已实见其底部层位。本组厚约1800m。与下部侏山组为假整合接触。

4、第四系(Q4)

本区为坡积、残积的粘土、亚粘土、碎石、砂等,厚约2~10 m。

小城子地区的地层出露从上到下见表1-2-1。

小城子地区地层出露表      表1-2-1

(二)井田地层

该煤井含煤地层是侏罗系上统侏山组,地层厚度750余米,岩性以灰白色及浅灰色粗、中、细砂岩及灰色粉砂岩、深灰色泥岩为主,夹有薄层凝灰岩、安山角砾岩、杂色砾岩等。含煤20余层,其中可采煤层7层,依据含煤特征划分为上、下两个含煤段。

1、上含煤段:从11号煤层以上到松木河组底界,该段地层厚度400余米,含煤10余层,其中含全区及局部发育的可采煤层7层,该段是该地区的主要含层段,可采煤层均赋存于此段内。

2、下含煤段:从11号煤层以下到煤系基底泥盆系老秃顶山组之间的含煤段,总厚度约350余米,其上部250米为无煤带,下部100米地层中含煤4—5层,均不可采。

二、构造

(一)区域构造

在中国大地构造体系划分归属于:

I级构造单元:内蒙—兴安海西地槽褶皱带;

II级构造单元:吉黑海西褶皱系;

III级构造单元:太平岭褶皱系;

IV级构造单元:宝清凹陷

小城子河矿区从属于宝清凹陷单元中的一个小型拗陷盆地。呈单斜构造,向东南倾斜,地层倾角10°—30°。

(二)井田构造

万昌煤矿处于小城子河矿区东北部,井田内地质构造简单,地层走向北65°东,向南倾斜,倾角15°。在已开拓的7下、8下、9号、10号煤层的巷道中均未发现有断层存在。

三、火成岩

该矿井内岩浆岩活动很弱,在左右邻近矿井及本矿井中均未发现有岩浆岩侵入到煤层或煤系地层中。

四、煤层

本矿区主要含煤地层为侏罗系上统侏山组含煤段,含煤10余层,其中10号煤层为中厚煤层,余者皆为薄煤层。可采煤层及局部可采集中发育于5号煤层至10号煤层之间,本段地层含煤系数为2.10%。

本矿井批准开采4、5、7下、8、8下、9、10号七层煤,目前只开发7、8、8下、9、10号五层煤。

根据勘探资料和实际揭露,各煤层赋存情况见下表。

     4号煤层:为单一煤层结构,煤层厚度0.52~0.60 m,平均厚度0.55 m,倾角15°,全区发育。

     5号煤层:距4号层层间距26~30 m,煤层厚度0.8~1.05 m,平均0.9 m,煤层结构为复杂结构,倾角15°,全区发育。

     7下煤层:距5号煤层层间距44 m,煤层厚度1.05~1.35 m,平均1.20 m,煤层结构为简单结构,倾角15°,全区发育。

     8号煤层:距7下号煤层层间距12 m,煤层厚度0.75~0.9 m,平均0.82 m,煤层结构为简单结构,倾角15°,局部发育。

     8下煤层:距8号煤层层间距3 m,煤层厚度0.8~1.02 m,平均0.9 m,煤层结构为简单结构,倾角15°,局部发育。

     9号煤层:距8下煤层层间距9 m,煤层厚度0.80~1.10 m,平均1.0 m,煤层结构为复杂结构,倾角15°,全区发育。

10号煤层:距9号煤层层间距14m,煤层厚度1.2~1.40 m,平均1.35 m,煤层结构为简单结构,倾角15°,全区发育。各煤层赋存情况见煤层地质特征表1-2-2。

五、煤质

1、煤的物理性质及煤岩特征

本区的煤呈弱玻璃光泽,黑色,断口多呈参差状,视比重1.34~1.53t/m3,一般为1.40 t/m3左右,以条带状结构为主,煤岩类型以半亮型为主,其次为光亮型及半暗型。煤的有机显微组分以镜质组为主,占80.5~85.9%,其次为惰性组,占10.2~15.3%,半镜质组和壳质组分含量较少,其含量分别不超过3%,无机显微组分,以粘土为主,硫铁矿、碳酸盐、氧化硅含量少。

2、化学性质

8、8下、9、10四煤层混合样经宝清县煤炭产品质量监督检验所定期检验,原煤灰分22.99%,精煤挥发分39.27%,粘结特征4(1—8),硫0.30%,胶质层经钻孔中化验,Y值12.5—19 m m,低位发热量23.52MJ/Kg(5626卡/克),详见煤质化验成果一览表(表1-2-3)。

各煤层地质特征一览表      表1-2-2

煤种属气煤类,可做一般工业用煤及民用煤,并可做炼焦配煤用。

(混煤)煤质化验成果一览表  表1-2-3

六、水文地质

本矿井水文地质条件较为简单,煤系地层的风化裂隙带充水是矿井的主要含水层段,矿井水补给来源主要靠大气降水.根据该矿井目前开采情况来看,本矿井涌水量不大,正常涌水量60m3/h,最大涌水量为75 m3/h。

七、其他开采技术条件

(1)煤层顶底板

本矿井所开采的7下、8、8下、9、10煤层,顶板岩性为粉细砂岩、细砂岩、粉砂岩,底板岩性为粉细砂岩、粉砂岩、细砂岩,岩石完整,岩石稳定性较好,煤层围岩条件属中等稳固类。

(2)瓦斯

本矿井瓦斯含量20##年8月经宝清县煤炭局现场测定,瓦斯绝对涌出量0.31m3/min,瓦斯相对涌出量3.14 m3/t,二氧化碳绝对涌出量0.62 m3/min,相对涌出量4.31 m3/t,属于低沼气矿井。

(3)煤尘爆炸性

根据黑龙江省煤田地质测试研究中心20##年9月5日的检验报告,本矿井各煤层有爆炸性。

(4)煤的自然性

根据黑龙江省煤田地质测试研究中心20##年9月5日的检验报告,本矿井7下煤层自燃倾向为自燃煤层,自燃等级为II级;8下煤层自燃倾向为自燃煤层,自燃等级为II级。本矿井9层及10号煤层没有检验报告,参照邻近矿井9层及10号煤层的检验报告,确定9号层及10号层煤层自燃倾向为自燃煤层,自燃等级为II级。

八、地质勘探程度及存在问题

(1)地质勘探程度

1956年由一一0勘探队负责宝清县概查找矿1/10万地质调查填图项目,曾在该地区做过地质调查填图工作。

1958年由合江地区佳木斯第三地质大队对宝清县进行1/5万地质调查工作,曾提交《宝清县的1/5万地质调查报告》。

1960年由一一0勘探队施工宝清县梨树沟地区普查找煤勘探项目时在小城子地区做过一些地质工作,于1960年提交《宝清县梨树沟勘探区普查勘探地质报告》。

1970年以来,一一0勘探队曾在宝清地区做过两次大面积1/5万地质填图工作,对小城子区含煤情况有初步认识。

1985年以来,全国各地掀起大办小煤矿浪潮,在宝清县办成产煤大县的思想指导下,从宝清煤矿(梨树沟区)—小城子之间,勘探项目提到议事日程,于1992年由黑龙江省煤田地质勘探公司三队负责梨南普查勘探项目(小城子—夹信子普采区),于1993年提交地质报告。

1994年由黑龙江省煤田地质勘探公司再次对小城子地区进行勘查工作,此次施工了5个钻孔,累计工程量1537m,当年提交了《宝清县小城子地区小煤矿勘探地质报告》。

20##年矿山企业自筹资金,请双鸭山市地质勘探队施工2个浅钻孔,重点对4、5两煤层进行控制。

经过多次地质勘探,基本查清了小城子地区含煤岩系的地层层序、含煤性。基本查明了可采煤层层数、层位、厚度、结构及可采范围,基本查明了可采煤层的煤质特征、工艺性能及煤类。可做为矿井设计及建设利用的基础图件。

经过本矿区及周边现有生产小煤井实际揭露,煤层厚度、煤层结构、煤层对比、煤质、水文地质、构造等均证实《宝清县小城子地区小煤矿勘探地质报告》所确定煤层厚度及发育、结构、煤质、构造等基本正确,满足生产要求,比较准确指导生产。

(2)存在主要问题及建议

1、生产补充勘探的钻孔封孔情况没有作起封检查,没有做透水验证,封孔质量不清,根据安全规程的规定,按有透水危险对待,望矿井在今后采掘活动中接近钻孔时一定要采取相应的探放水措施。

2、本次设计中采用的资料多来自1994年黑龙江省煤田地质勘探公司编制的《黑龙江省宝清县小城子地区小煤矿勘探地质报告》,该报告中没有揭露煤层露头及地层产状,故本区浅部是否存在褶皱构造尚难定论,需在今后生产中加以注意。

第3章  开采技术条件

3.1  水文地质

本矿井水文地质条件较为简单,煤系地层的风化裂隙带充水是矿井的主要含水层段,矿井水补给来源主要靠大气降水。根据该矿井目前开采情况来看,本矿井涌水量不大,正常涌水量60m3/h,最大涌水量为75 m3/h。

3.2  工程地质

而矿体底板为砂岩,矿石的平均抗压强度为66.70Mpa,总体上看,矿体的力学稳固性较好,矿山开采选用炮采、机采。

3.3  环境地质

矿井地表为耕地,且矿石不含放射性及有毒有害物质,开采矸石很少,根据矿山多年开采经验来看,不会对周围环境造成破坏,只要科学进行开采,不会产生地质灾害。

第4章  生产地质工作及质量评述

4.1  地形和工程测量

地形测量由我矿测量队承担,其平面系统:1980年西安坐标系;高程系统:1956年黄海高程系。

地形测绘为草测,比例尺1∶2000。测图方法是以全站仪结合计算机成图,实地测量而成,测图精度达到测量规范要求。

4.2  地质填图

地质填图是在实测的基础上进行的。通过地质填图,初步控制了矿区储量动态变化,对矿区的构造分布及对矿体的影响有了大致的了解,达到了生产地质工作阶段的要求。

第5章  资源/储量估算

5.1 资源/储量估算的工业指标

具体要求如下:

5.1.1  质量要求

煤中有机质是复杂的高分子有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上;煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的组分,其含量随煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量为50%~60%,褐煤为60%~70%,烟煤为74%~92%,无烟煤为 90%~98%。煤中硫是最有害的化学成分。煤燃烧时,其中硫生成SO2,腐蚀金属设备,污染环境。煤中硫的含量可分为 5 级:高硫煤,大于4%;富硫煤,为2.5%~4%;中硫煤,为1.5%~2.5%;低硫煤,为1.0%~1.5%;特低硫煤 ,小于或等于1%。煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。

5.2 资源/储量估算方法的选择及其依据

本次工作区的矿体控制部分为陡倾斜的单斜构造,通过地质填图以及剖面测量大致控制了矿体的形态、规模和产状。矿体呈层状产出,勘探线基本垂直于矿体走向布置,达到了探求推断的内蕴经济资源量(333)工程间距的要求,因此采用平行断面法进行资源/储量的估算。

5.3 资源/储量估算参数的确定

5.3.1  资源/储量估算公式

Q=V.d=S.L.d。

式中:Q:为块段矿石资源/储量(万吨)

      V:为块段矿石体积(m3

      S:为块段对应两断面的平均面积(m2

      L:为工程间距或外推间距(m)

   d:为矿石的平均体重(吨/m3

5.3.2  资源/储量估算参数的确定

块段断面面积(SN):在用MAPGIS软件编制的资源/储量估算剖面图数字文件上直接读取。

块段平均面积(S):根据块段形态不同,分别选择不同的公式进行计算。平均面积计算公式详见表7-2。

块段平均面积计算公式

表5—2

 

工程间距或外推间距(L):工程间距为相邻两勘探线间的距离;外推间距为矿体至矿界的边界,在资源/储量估算平面图上直接量取。

5.4 矿体圈定的原则

依据所取样品的化学分析结果,按照一般工业指标,以单样结合组合样来圈定矿体。当有害组分超标,予以剔除;相邻样品加权平均,合格者为矿,反之则剔除。

矿体资源/储量估算最低标高:为-290米。

5.5资源/储量估算结果

5.6 资源/储量估算结果

通过本次资源/储量估算,合计875.41万吨。

第6章  结论

6.1工作程度及取得的主要成果

通过对矿区的地形地质测量,初步了解了该区现有开采情况,并编绘了地形地质图、地质剖面图,提供了较完整的地质资料,达到了生产地质工作的要求。

6.2工作中存在的问题及建议

由于该矿未进行深部工程,对深部质量缺乏了解,在今后的开采过程中边采边探,注意深部变化。

 

第二篇:煤矿生产地质报告

鄂托克旗新亚煤焦有限责任公司煤矿

生产地质报告

20##年度


会审意见

目录

第一章  绪  论.......................................... 2

第一节  目的与任务................................. 2

第二节  位置、范围及交通条件.......................... 2

第三节 生产矿井及小窑情况............................ 4

第二章 矿井地质工作...................................... 6

第一节、矿区地层................................... 6

第二节 地质构造................................... 12

第三节、煤层及煤质................................. 13

第四节  工程地质条件............................... 23

第三章  矿区水文地质情况.................................. 23

水文地质情况..................................... 23

第四章  开采技术及条件................................... 27

第一节  基本情况.................................. 27

第二节、井田开拓.................................. 28

第三节  开采..................................... 30

第三节 矿井主要灾害因素及安全条件...................... 33

第五章  资源储量估算..................................... 33

 


第一章  绪  论

     第一节  目的与任务

一、  目的

本次工作的目的就是为了获得本井田内矿井生产地质勘察报告,为本矿井年产达60万吨的矿井提供地质依据。

二、  地质任务

本次工作的地质任务是在以往的地质工作基础上,通过设计工作量的完成,最终完成以下的任务:

1、基本查明井田内煤、岩层的构造形态,评价区域内的构造复杂程度。

2、基本查明井田内的可采煤层层数、厚度、结构。

3、基本查明可采煤层的媒质、牌号、工艺性能,评价区内煤的工业用途。

4、基本查明井田内的水文地质条件,含水层富水性,预计未来矿井的涌水量。

5、估算井田内可采煤层的资源储量。

第二节  位置、范围及交通条件

一、矿区位置及交通条件

一、地理位置及交通

1、位置


新亚煤矿位于鄂尔多斯市鄂托克旗境内,桌子山煤田白云乌素矿区中东部边缘10~12勘探线之间,行政区划隶属于鄂托克旗阿尔巴斯苏木。地理坐标:

东  经:106°59'50"~ 107°01'04";

北  纬:39°24'33"~ 39°25'23"。

2、交通

新亚煤矿到乌海市、鄂托克旗乌兰镇、宁夏回族自治区石嘴山市均有公路相通,距包兰线乌海西站45km,乌海西至拉僧庙、公乌素支线铁路从矿区西部通过,距公乌素站12km,距拉僧庙站21km,距拉什仲庙站19km,由海渤湾经拉僧庙至东胜公路(109)国道经过矿区,

二、地形地貌

1、地形地貌

矿区位于鄂尔多斯市鄂托克旗西部边缘,地势起伏不大,为低山丘陵地貌。新亚煤矿最高点位于核实区南部,海拔标高1352m,最低点位于核实区北部,海拔标高1312m,相对高差40m。地表基岩出露零星,大部地区为固结黄土、风积沙和残坡积沙土碎石覆盖。

2、水系、河流

区内水系不发育,境内无地表水体。

3、气象地震

本区属半沙漠干旱大陆性气候,冬季严寒而漫长,夏季炎热而短暂,昼夜温差大,年最高气温38.6℃,年最低气温-32.6℃,年平均气温9.4℃;年平均降水量162.40mm,多集中在7、8、9三个月,占年降水量的68.55%,而且多为雷暴雨,易形成集中补给与集中排泄,并以表流形式注入黄河,只有少数渗入地下,年蒸发量3481.10mm;春季多风,且以西北风为主,一般风速3.0m/s,最大风速24.0m/s。每年十月至翌年四月为冻结期,最大冻土深度为1.78m。

根据《中国地震动参数区划图》(GB-18306-2001),该区地震动峰值加速度(g)为0.20,比照《中国地震烈度区划图(1990)》对照烈度为8度。

三、环境状况

矿区周围无大型污染企业,环境状况较好。

第三节 生产矿井及小窑情况

一、矿区经济概况

矿区地域内人口稀少,劳动力贫乏,经济基础十分薄弱,矿区周边无农业生产,仅有少量牧民从事牧业生产。自上世纪80年代以来,随着国民经济的发展,矿区及周围地区经济也迅速发展起来,乌海市已成为内蒙古自治区西部地区新兴的工业城市,是重要的煤炭能源基地之一,大中型煤矿、焦化厂、水泥厂、玻璃厂、灰砖厂、机修厂、中小型化工厂及发电厂等厂矿企业,相继诞生,经济面貌发生了重大变化。

二、矿区开发简史

新亚煤矿最初设计生产能力30kt/a。实际生产能力30kt/a,开拓方式为斜、立井混和开拓,主井位于井田中部,坐标(X=4365171.30,Y=36413948.77,Z=1323.00,α=90°),主井口距8号煤层61m,距16号煤层154.50m。副井位于井田东北侧,坐标(X=4365529.19,Y=36414327.81,Z=1321.02,α=9°),井口距5号煤层6m。8号煤层回风斜井,坐标(X=4365386.27,Y=36414556.88,Z=1314.90,α=6°,方位角:42°)。16号煤层副井位于井田东北侧,坐标(X=4365497.47,Y=36414520.09,Z=1315.17,α=90°),垂深68m,井口距16号煤层60m。分两个水平开采,一水平布置在8号煤层内,二水平布置在17煤层内,主立井提升方式为双钩箕斗提升,井下运输为1t固定型矿车,副斜井提升方式为JTP-1.2型绞车提升,井下运输为1t固定型矿车,采煤方法为炮采;风井为专用回风斜井。

三、周边煤矿

    新亚煤矿周边分布许多正在开采的矿井,具体与周边煤矿的位置关系详见图1-1-2。矿井边界与相邻矿井都留设有30m防水保护煤柱。

 


图1-1-2  新亚煤矿与周边煤矿位置关系图

矿井北部以F7正断层与福强煤矿相隔,并留设保护煤柱。福强煤矿为露天开采,设计生产能力30万吨/年,主采煤层8、10、16-1、16-2、17号煤层。

矿井东部边界为8、9、10煤露头,边界外为棋盘井逆断层。

东南部为鄂托克旗东辰煤矿,露天开采,设计生产能力30万吨/年,主采煤层8、10、16、17号煤层。

西部为鄂托克旗东亨煤矿,地采现为30万吨/年炮采,正在改60万吨/年综采,主采煤层8、10、16、17煤层,现开采8、10煤层。

 第二章 矿井地质工作

                              第一节、矿区地层

一、区域地层与构造

(一)区域地层

本区地层分区属华北地层大区晋冀鲁豫地层区之鄂尔多斯地层分区贺兰山~桌子山小区,区内以桌子山为主体,基低岩系为太古界千里山群变质岩,其上被中元古界不整合覆盖。中元古界震旦系长城统称为浅海相石英建造、泥页岩建造、镁钙质碳酸盐建造,显示了封闭的断陷盆地的沉积环境。寒武系和奥陶系为浅海相碳酸盐构造,其上假整合覆盖的石炭系、二叠系为海陆交互相含煤建造,三叠系、侏罗系为湖沼相含煤建造及碎屑岩建造。其区域地层特征见表1-2-1(桌子山煤田区域地层表)。


桌子山煤区域地层表

表1-2-1

   (二)区域构造

本区大地构造单元属华北地台鄂尔多斯西缘坳陷之卓子山褶断束,是桌子山煤田的一部分。本区构造特点是:

总观为一向南西倾伏的复向斜,次一级褶皱较为发育。地层走向北西-南东,倾向西南,倾角一般6-10°。断层有逆断层和高角度正断层,主要断层有西来峰、黑龙龟逆断层等。区域上褶皱轴向主要为近南北向,逆断层走向平行于褶皱轴向,正断层走向主要为东西向,其次为北西向,区域地质构造复杂,褶皱、断裂构造发育。

(三)、矿区地层及含煤地层

根据钻孔接露和地层出露,井田地层由老至新有奥陶系(O)、石炭系(C)、二叠系(P)、三叠系(T)和第四系(Q)。主要含煤地层为石炭系上统太原组(C2t)及二叠系下统山西组(P1s)。其特征如下:

1、奥陶系(O2):以厚层状灰岩为主,夹泥岩、砂岩,岩石溶洞发育。

2、石炭系上统本溪组(C2b):岩性由灰白色致密坚硬的石英砂岩及薄层灰黑色泥岩组成,平行不整合于奥陶系灰岩之上,底部常含鸡窝状褐铁矿(山西式铁矿)。本岩段岩性由下而上砂岩所占的比例及砂岩的粒度均有变小的趋势。全组厚度6.61~34.63m,平均23.04m。部分钻孔揭露不全,其厚度一般小于10m。

3、石炭系上统太原组(C2t):岩性组合为石英砂岩、煤、砂泥岩、中细砂岩及少量钙质泥岩和泥灰岩。地层厚度71.09~105.99m,平均91.51m。根据岩性组合及煤层发育情况可划分为上、下两个岩段,与下伏地层呈整合接触。

下岩段(C2t1):为本井田主要含煤地层。岩性由灰白色砂岩、灰黑色-深灰色砂质泥岩、泥岩及煤层组成。底部以18号煤层底板砂质泥岩的底界与下伏本溪组砂岩分界,顶部为14号煤层顶板钙质泥岩(偶为石灰岩)与上岩段分界,钙质泥岩中含丰富的动物化石。该岩段含14、15、16、17及18号五个煤层,称为“丙煤组”。该岩段厚度21.28~58.81m,平均27.22m。

上岩段(C2t2):岩性由灰黑色-深灰色砂质泥岩、浅灰色细砂岩及薄煤层组成。区域内含11和12号煤层,亦属“丙煤组”。该岩段厚度26.73~43.78m,平均35.51m。

4、二叠系下统山西组(P1s):平均厚度96.18m。按岩性组合及煤层发育的位置可分为四个岩段,自下而上为:

一岩段(P1s1):岩性下部为灰色~灰白色砂岩、粘土岩及砂质泥岩,与煤层互层。含7、8、9和10号煤层,称为“乙煤组”。8号煤层顶板岩石含菱铁矿结核,上部岩性以灰色~灰白色砂质泥岩及灰黄色中粗粒砂岩为主,含砂质泥岩,后者含芦木、鳞木化石。该岩段一般厚度18.16~34.66m,平均26.00m。井田西北部被剥蚀。

二岩段(P1s2):岩性以灰白色中粗粒砂岩为主,夹灰黑色砂质泥岩和泥岩,含煤线,层位相当于5号煤层,很不稳定,仅局部发育,称“甲煤组”。该岩段底部粗砂岩局部含砾,砾径最大可达3cm。该岩段厚度17.40~47.82m,平均30.74m。

三岩段(P1s3):岩性以灰黄绿色砂质泥岩和泥岩为主,夹细砂岩、粉砂岩及1~2层薄煤层,煤层相当于2、3号层位,局部发育,亦属“甲煤组”。本岩段厚度7.05~13.60m,平均11.02m。

四岩段(P1s4):岩性下部以灰白色、局部风化面呈浅褐红色中粗粒砂岩为主,该层砂岩底部含砾石,砾径约2cm。砂岩顶部含铁质结核。中上部岩性为灰黑色粉砂岩、砂泥岩互层夹不稳定的砂质粘土岩。本岩段钻孔揭露厚度14.50~44.50m,平均28.42m。

5、二叠系上统(P2):连续分布于二叠系下统地层之上,广泛分布于乌龙龟断层以西,自下而上分为两个岩段:

一岩段(P21):岩性以灰白色中粗粒砂岩为主,夹薄层状砂泥岩,斜交层理发育,砂岩由北往南粒度有由粗变细的趋势。地层厚度10.33~35.61m。

二岩段(P22):岩性下部以灰黑色砂泥岩为主,上部为灰白色中粒砂岩层。地层厚度14.17~46.23m。

6、二叠~三叠系石千峰组(P2~T1sh):岩性以灰白色粗粒厚层砂岩为主,下部夹灰绿色及紫色粉砂岩,砂岩中含砾石较多,局部砾石呈条带状分布;上部岩性由灰绿色及褐红色砂质泥岩和泥岩组成,并含薄层粘土岩。与P22地层接触面为冲蚀接触。地层厚度430~480m。

7、第四系全新统(Q):为冲洪积砂砾、亚砂土及风积砂等组成。厚度零至数十米不等。

第二节 地质构造

一、褶  皱

新亚煤矿位于白云乌素矿区中东部边缘,构造形态总体为一向南西倾斜的单斜构造,煤层产状平缓,倾角8~14°。北西部有A7背斜、S21、S8向斜,呈近南北向平行排列,向南倾斜。上述褶皱构造由北向南趋于平缓和消失。

二、断  层

矿区内发育两组断层。第一组位于矿区北部和南部,以近东西向的F8、F54、F7和F34正断层为代表;第二组为北西走向,以F36和F80你断层为代表。上述断层对今后开采会造成一定的影响,建议生产过程中对上述断层做进一步的地质工作,查清其赋水性、导水性及其对煤层的破坏程度。矿区内外主要断层描述见表1-2-2。

矿区主要断层一览表

表1-2 2

(三)区内无岩浆岩侵入。

综上所述,矿区内断裂构造发育,构造程度为中等类型。

第三节、煤层及煤质

    一、煤层

    井田内含可采煤层6层,为5、8、9、10、16及17号煤层,各可采煤层特征见表1-2-3。

新亚煤矿可采煤层特征一览表

表1-2-3

现将井田范围内各可采煤层的赋存情况及特征自上而下分述如下:

1、5号煤层:位于山西组二岩段,分布范围内煤层自然厚度0.54~0.96m,平均0.76m,资源储量利用厚度0.54~0.96m,平均0.73m。煤层结构简单,含夹矸0~2层,夹矸单层厚度0.03~0.08m,夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩。顶板岩性为砂质泥岩、泥岩、中~粗砂岩;底板岩性主要为砂质泥岩、泥岩。与下部8号煤层间距14.77~23.08m,平均18.58m。该煤层层位较稳定,对比可靠,在煤层赋存范围内属大部可采的较稳定煤层。

2、8号煤层:位于山西组一岩段,分布范围内煤层自然厚度0.54~0.96m,平均0.76m,资源储量利用厚度0.99~2.78m,平均2.10m。煤层结构复杂,含夹矸0~6层,夹矸单层厚度0.02~0.35m,夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩。顶板岩性主要为炭质泥岩、砂泥岩,次为泥岩、砂岩;底板岩性为粘土岩。与下伏9号煤层间距0.39~1.83m,平均1.25m。该煤层层位稳定,对比可靠,在煤层赋存范围内属全区可采的较稳定煤层。

3、9号煤层:位于山西组一岩段,分布范围内煤层自然厚度0.28~2.68m,平均1.08m,资源储量利用厚度0.28~2.58m,平均0.97m。煤层结构简单,含夹矸0~3层,夹矸单层厚度0.03~0.33m,夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩。顶板岩性为炭泥岩、泥岩及粘土岩;底板岩性为粘土岩、泥岩及炭泥岩。与下伏10号煤层间距0.22~3.53m,平均2.09m。该煤层层位稳定,对比可靠,在煤层赋存范围内属局部可采的较稳定煤层。

4、10号煤层:位于山西组一岩段,分布范围内煤层自然厚度1.01~1.88m,平均1.34m,资源储量利用厚度1.01~1.70m,平均1.27m。煤层结构简单,含夹矸0~2层,夹矸单层厚度0.05~0.16m,夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩。顶板岩性为粘土岩、泥岩夹薄煤层或炭泥岩;底板岩性为灰黑色粘土岩。与下伏16号煤层间距48.72~64.73m,平均60.38m。该煤层层位稳定,对比可靠,在煤层赋存范围内属全区可采的较稳定煤层。

5、16号煤层:位于太原组下岩段,分布范围内煤层自然厚度2.09~6.03m,平均4.83m,资源储量利用厚度2.57~5.34m,平均4.33m。煤层结构简单,含夹矸1~8层,夹矸单层厚度0.01~0.48m,夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩。顶板岩性为粘土岩、泥岩夹薄煤层或炭泥岩;底板岩性为灰黑色粘土岩。与下伏17号煤层间距48.72~64.73m,平均60.38m。该煤层层位稳定,对比可靠,在煤层赋存范围内属全区可采的较稳定煤层。

6、17号煤层:位于太原组下岩段,分布范围内煤层自然厚度0.38~1.36m,平均0.90m,资源储量利用厚度0.38~1.36m,平均0.90m。煤层结构简单,含夹矸0~2层,夹矸单层厚度0.02~0.04m,夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩。顶底板岩性一般为细砂岩;底板岩性为灰黑色粘土岩。该煤层层位稳定,对比可靠,在煤层赋存范围内属局部可采的较稳定煤层。

二、煤质

(一)物理性质

井田内煤的颜色呈褐黑色~黑色,条痕为褐黑色,弱玻璃光泽,条带状结构为主。部分呈线理状、层状构造。比重及硬度较小,呈阶梯状、参差状断口。宏观煤岩组分以暗、亮煤为主,含少量镜煤及丝炭,煤岩类型


为半亮型、半暗型。有机显微组份镜质组含量27.6~75.7%,平均53.8%;半镜质组为3.8~22.1%,平均9.8%;丝质组19.2~63.2%,平均35.8%;稳定组0~3.1%。矿物质占有机显微组份+矿物质总量的比例为0.40~27.7%,一般17.0%左右。镜煤反射率为0.71~1.13.煤的变质阶段相当于Ⅱ~Ⅳ。

视比重:5号煤层1.50t/m3,8号煤层1.50t/m3,10号煤层1.45t/m3,16号煤层1.40t/m3,17号煤层1.50t/m3。

(二)化学性质

根据收集以往勘探施工钻孔及生产期间相应的取样分析测试成果统计,井田各可采煤层主要煤质特征见表1-2-4。

原煤灰分、全硫及发热量根据GB/T15224.1-20##、GB/T15224.2-20##、GB/T15224.3-2004进行评价。

1. 水分(Mad)

各煤层原煤平均水分一般波动在0.70%~1.36%之间,%;浮煤平均水分一般波动在0.69%~1.02%之间。

2. 灰分(Ad)

5号煤层原煤灰分产率波动在24.38%~36.31%,平均值为28.92%。属高灰煤;8号煤层原煤灰分产率波动在21.37%~35.68%,平均值为27.42%。属高灰煤;9号煤层原煤灰分产率波动在21.18%~46.20%,平均值为32.11%。属高灰煤;10号煤层原煤灰分产率波动在20.78%~28.35%,平均值为24.63%。属高灰煤;16号煤层原煤灰分产率波动在18.71%~33.65%,平均值为26.74%。属高灰煤;17号煤层原煤灰分产率波动在13.23%~33.20%,平均值为25.32%。属高灰煤,平均为中灰煤。

3. 挥发分(Vdaf)


根据煤炭行业标准(MT/T849-2000)进行煤炭挥发分分级。

5号煤层浮煤挥发分为28.08%~34.38%之间,平均为31.59%,属中高挥发分煤;8号煤层浮煤挥发分为28.83%~31.02%之间,平均为29.87%,属中高挥发分煤;9号煤层浮煤挥发分为27.21%~31.97%之间,平均为29.61%,属中等挥发分~中高挥发分煤,平均为中高挥发分煤;10号煤层浮煤挥发分为28.83%~32.55%之间,平均为30.56%,属中高挥发分煤;16号煤层浮煤挥发分为26.59%~31.58%之间,平均为28.09%,属中等挥发分~中高挥发分煤,平均为中高挥发分煤;17号煤层浮煤挥发分为26.65%~30.68%之间,平均为28.23%;属中等挥发分~中高挥发分煤,平均为中高挥发分煤。

4. 全硫(St,d%)

5号煤层原煤全硫含量在0.35%~0.64%之间,平均值为0.54%,为低硫分煤;8号煤层原煤全硫含量在0.42%~0.62%之间,平均值为0.50%,属低硫分煤;9号煤层原煤全硫含量在0.73%~0.83%之间摆动,平均值为0.78%,属中低硫煤;10号煤层原煤全硫含量在0.58%~0.75%之间摆动,平均值为0.67%。属低硫分~中低硫分煤,平均为低硫分煤;16号煤层原煤全硫含量在0.75%~2.85%之间,平均值为1.81%,为高硫分煤;17号煤层原煤全硫含量在1.33%~1.96%之间,平均值为1.60%,为高硫分煤。

5. 发热量

5号煤层原煤空气干燥基弹筒发热量(Qb,ad)为24.30MJ/kg;8号煤层原煤空气干燥基弹筒发热量(Qb,ad)平均为25.20MJ/kg,根据煤矿生产中提供的煤质化验结果,原煤干基高位发热量(Qgr,d)为24.34MJ/kg,为中热值煤;9号煤层原煤空气干燥基弹筒发热量(Qb,ad)平均为21.10MJ/kg;10号煤层原煤空气干燥基弹筒发热量(Qb,ad)平均为24.66MJ/kg,根据煤矿生产中提供的煤质化验结果,原煤干基高位发热量(Qgr,d)为26.07MJ/kg,为高热值煤;16号煤层原煤空气干燥基弹筒发热量(Qb,ad)平均为26.94MJ/kg,根据煤矿生产中提供的煤质化验结果,原煤干基高位发热量(Qgr,d)为24.59MJ/kg,为中热值煤;17号煤层原煤空气干燥基弹筒发热量(Qb,ad)平均为25.46MJ/kg。

(三)煤  类

根据矿井内钻孔煤芯煤样及生产期间相应的取样分析测试成果统计的浮煤挥发分及胶质层厚度(y值),确定各可采煤层的煤类见表1-2-5。

由表1-2-5可知,煤的变质程度较深,以焦煤、肥煤变质阶段为主,各煤层均属炼焦用煤。


新亚煤矿煤质特征一览表

表1-2-4

新亚煤矿煤质特征一览表

续表1-2-4


各可采煤层煤种煤类分析一览表

表1-2-5

第四节  工程地质条件

本区煤层顶底板岩层以软弱~半坚硬岩石为主,有孔隙~裂隙水存在,但水量不大,故本区工程地质条件为中等类型。矿井在实际生产过程中未发生井巷塌陷和冒顶的事故。但矿山生产中已形成大面积采空区,改变了岩层的原始状态,使矿山工程地质条件变得复杂。

第三章  矿区水文地质情况

 水文地质情况

1. 地表水

井田内无常年地表径流,大气降水就地渗入地下,雨季大雨过后可形成短暂的洪流。矿井内大小沟谷均为季节性流水,一般干枯无水,只在洪水期才有地表径流,但持续时间不长。

2. 主要含水层与隔水层

(1)第四系(Q)松散层孔隙潜水含水层

    为风积沙、黄土状亚砂土及残坡积层,零星分布在井田内,受分布位置及厚度限制,透水不含水。

(2)坚硬岩石孔隙~裂隙含水岩组

① 山西组第四岩段含水带:该岩段下部的灰白色(局部风化后呈浅褐红色)中粗砂岩,含裂隙孔隙水,含水层厚度10~15m。单位涌水量q=0.0639L/s·m,K=0.0476m/d。富水性弱。

② 山西组第二岩段含水带:灰白色中粗粒砂岩,含孔隙裂隙水,含水层厚度约10~16m。相邻矿井最新资料,单位涌水量q=0.000134~0.113L/s·m,K=0.0143~0.0545m/d。富水性弱到中等,变化比较大。

③ 石炭系上统太原组含水层:上部以深灰色砂质泥岩及泥岩为主,下部以灰白色、浅灰色中、细粒砂岩为主。根据钻孔抽水试验资料:q=0.000134~0.113L/s·m,富水性变化较大,在无构造地段富水性弱,而在断裂及背、向斜较发育的地段,富水性中等。

(3)奥陶系岩溶含水层

主要为厚层灰岩、薄层灰岩。东北部为灰岩大面积出露区,上部裂隙岩溶下部发育,一般沿层状分布。该含水层水质较好,但含水性不均匀,一般比较弱。该含水层与上部的含煤地层石炭系上统太原组(C2t)之间有石炭系上统太原组下部((C2t1)和石炭系上统本溪组(C2b)隔水地层存在。因此,该含水层与上部直接充水含水层的水力联系在勘查区内大多数地段较弱,仅在构造发育地段有可能具较密切的水力联系,该含水层为井田的间接充水含水层。

(4)隔水层

① 山西组第三岩段隔水层:为灰绿色、灰色砂质泥岩、粘土岩及2号、3号煤层。平均厚度约13m。

② 山西组底部至9号煤顶板隔水层:灰~灰黑色砂质泥岩、泥岩、粘土岩及煤层,厚度约26m。

③ 16号煤层及顶底板隔水层:煤层及砂泥岩。一般厚6m,9-11勘探线在西来峰逆断层附近存在变薄区,厚1.7m。全区来看,隔水性能还是很好的。

④ 中石炭统本溪组隔水层

岩性以深灰色、灰色砂质泥岩、泥岩及灰白色细粒砂岩互层,中夹薄层粘土岩,其底部有零星分布的“山西式”铁矿。该组地层胶结致密,一般为隔水层,全组厚度6.61~34.63m,平均23.04m。

(三)矿井充水水源及通道

1. 充水水源

(1)大气降水是矿井水的主要补给来源

井田无长年地表水,基岩地层在井田范围内广泛出露,直接接受第四系孔隙水和地表水的垂向渗透补给,而孔隙水、地表水都是来自大气降水。因此,大气降水是矿井水的主要补给来源,特别是每年的雨季要注意提前做好雨水灌入的准备工作。

(2)煤层顶底板的砂岩水是开采煤层的直接充水水源开采10号煤层,将分别破坏或影响煤层顶板的山西组砂岩,故破坏或影响的多层砂岩含水层是开采煤层的直接充水水源。

开采16号煤层,将分别破坏或影响煤层顶底板的太原组砂岩和本溪组顶界砂岩,故破坏或影响的多层砂岩含水层是开采煤层的直接充水水源。

(3)奥陶系灰岩岩溶裂隙水是间接充水水源

奥灰在高水位情况下可沿底板隐伏的断层导水通道、陷落柱导水通道向矿井其它含水层垂向越流补给。因此,奥灰水是矿井开采期间的间接补给来源。另据中国矿业大学编制的《鄂托克旗新亚煤焦有限责任公司新亚煤矿16煤奥灰带压开采安全性论证》结果:本矿井范围内16煤底板标高在1145-1330m之间。由此可以得出本井田16煤层底板最低标高(1145m)也高于奥灰含水层的水位标高(1125.2m),故本矿井开采16煤层为非带压开采。

2. 充水通道

(1)煤层开采时,顶板覆岩产生不规则的冒落带、导水裂隙带作为通道,底板破坏带也可以作为通道,这些通道沟通了各砂岩含水层之间的水力联系,导致各层砂岩裂隙水涌(突)入回采工作面。

   (2)井田内导水断层是将奥灰水导入矿井的重要可能通道。

   (3)封闭不良钻孔,特别是钻进到奥灰的封闭不良钻孔是奥灰或其它含水层的水进入矿井的通道。

   (4)在雨季,地表水可通过老空区裂隙带直接进入矿井。

   (四)井田充水的影响因素

1. 本井田开采位置由于距露头较近,部分地方已有露头,矿井涌水量受季节影响,雨季水量较大,旱季水量较小。

2. 构造不仅对矿区的含水层分布有控制作用,首先是褶曲形态控制了地下水流向和水位,控制了地下水的分布;同时由于本矿井及邻区的断层有导水的可能,它们也对含水层有沟通作用,使各含水层产生越流补给,且断层也是矿井充水的重要通道,因此构造也是井田充水的重要影响因素。

3. 采掘活动是矿井充水的人为影响因素,本矿井的采掘活动形成的顶板裂隙带、底板破坏带是导水的重要通道,本矿采掘活动所引起的矿山压力的变化也是矿井出水的影响因素。本矿和邻近矿井历史上采掘活动所形成的采空区积水,也是矿井生产中的重要威胁。

(四)矿井涌水量预计

根据煤矿实际测量,矿井正常涌水量20m3/h,最大涌水量30m3/h。

第四章  开采技术及条件

第一节  基本情况

矿井为低瓦斯矿井,煤层自燃等级为Ⅱ级,自燃倾向性为自燃,有煤尘爆炸危险,无地温异常。

井田内受断层影响,构造复杂程度属于简单类型。

本井田可采煤层6层,为5、8、9、10、16-1、16-2煤层。5号煤层煤层厚度0.96~0.54m,平均0.74m,含夹矸0~2层,夹矸厚度0.03~0.08m,部分可采;8号煤层厚度0.25~2.25m,平均1.37m,含夹矸1~4层,夹矸最大厚度0.35m,大部分可采;9号煤层厚度0.20~2.58m,平均1.13m,含夹矸1~2层,夹矸最大厚度0.13m,大部分可采;10号煤层厚度1.01~1.47m,平均1.15m,全区可采;实际16-1号煤层平均厚度为2.48m,全区可采;实际16-2号煤层平均厚度2.73m,全区可采;16-1煤层与16-2煤层间距0.33m。

5、8、9、10煤层底板岩性主要为砂质泥岩、泥岩;16-1、16-2、17煤层顶底板岩性一般为细砂岩。

又根据中国矿业大学于20##年5月做的《鄂托克旗新亚煤焦有限责任公司新亚煤矿16煤带压开采安全性评价》中的“本井田16-2号煤开采标高1150~1330m,而通过类比得出的奥灰水位标高为1125.2m,所以本矿井开采16煤层属于非带压开采。”的结论。16煤层下部的17煤层无法判断是否属于带压开采,故本设计对17煤层按呆滞煤量处理,不进行开采。所以,认为本矿井开采条件属中等~较好。

第二节、井田开拓

一、井筒用途、布置及装备

根据开拓布置,矿井共布置三条井筒,即主斜井、副斜井和回风立井,主、副斜井为新建,回风立井为已有。

1、主斜井

坡度17°,斜长403m,方位角96°,净宽4.2m,净高3.6m,净断面积13.2m2,半圆拱断面,表土段混凝土砌碹支护,砌碹厚度500mm,基岩段锚喷支护,喷砼厚度150mm。井筒内铺设带宽1000mm的皮带运输机,担负矿井煤炭出井任务。井筒内敷设有消防洒水管路、排水管路、压风管路及动力、通信、信号、监控、照明电缆,并布置台阶,兼作进风井和安全出口。

2、副斜井

坡度9°-15°,斜长672m,方位角99°,净宽4.0m,净高3.4m,净断面积11.9m2,半圆拱断面,表土段混凝土砌碹支护,砌碹厚度500mm,基岩段锚喷支护,喷砼厚度120mm。副斜井的任务是进风、辅助提升、运人兼作矿井的一个安全出口。辅助提升方式为单钩串车。井筒内敷设有消防洒水管路及通信、监控、照明电缆。

3、回风立井

倾角90°,垂深154.5m,净宽2.7m,井筒井直径4.0m,净断面积12.56m2,混凝土砌碹支护,砌碹厚度300mm。回风斜井担负矿井的回风任务,是矿井的专用回风井。井筒内敷设灌浆管路,井筒内设行人梯子间,兼作矿井安全出口。回风井井口设防爆盖,并在井筒上部设风硐和行人安全出口。

各井筒特征见表2-4-1,各井筒断面见插图2-4-1~2-4-5。

井筒特征表

表2-4-1

二、井壁结构

1、井筒穿过岩层及施工方法

根据现有钻孔资料,主、副斜井位于露头附近,所穿岩层主要是第四系表土层。井筒开凿前应先施工井筒检查钻,以查明各岩层的厚度、涌水量、基岩风化厚度等情况,同时查明煤层风化情况及有无采空区等,以便于施工时采取相应的措施。

井筒表土段采用明槽开挖,基岩段采用钻爆法施工。

2、井壁结构

主斜井、副斜井井颈段均采用半圆拱钢筋砼砌碹,支护厚度为350mm;基岩段均为半圆拱锚网喷,支护厚度为120mm。回风立井为已有,支护为混凝土浇筑,支护厚度为300mm。

第三节  开采

一、首采区位置选择

初期由于5号煤层过薄,不适宜开采,其下部8号煤层基本开采完毕,9、10号煤层过薄,布置综采工作面有困难,并且较难达产,为使矿井尽快投产,故矿井投产时在二水平16-1号煤层西南部布置一个综采工作面。

二、煤层赋存及开采技术条件

本井田可采煤层6层,为5、8、9、10、16-1、16-2煤层。5号煤层煤层厚度0.96~0.54m,平均0.74m,含夹矸0~2层,夹矸厚度0.03~0.08m,部分可采;8号煤层厚度0.25~2.25m,平均1.37m,含夹矸1~4层,夹矸最大厚度0.35m,大部分可采;9号煤层厚度0.20~2.58m,平均1.13m,含夹矸1~2层,夹矸最大厚度0.13m,大部分可采;10号煤层厚度1.01~1.47m,平均1.15m,全区可采;实际16-1号煤层平均厚度为2.48m,全区可采;实际16-2号煤层平均厚度2.73m,全区可采;16-1煤层与16-2煤层间距0.33m。

5、8、9、10煤层底板岩性主要为砂质泥岩、泥岩;16-1、16-2、17煤层顶底板岩性一般为细砂岩。

又根据中国矿业大学于20##年5月做的《鄂托克旗新亚煤焦有限责任公司新亚煤矿16煤带压开采安全性评价》中的“本井田16-2号煤开采标高1150~1330m,而通过类比得出的奥灰水位标高为1125.2m,所以本矿井开采16煤层属于非带压开采。”的结论。16煤层下部的17煤层无法判断是否属于带压开采,故本设计对17煤层按呆滞煤量处理,不进行开采。

三、采煤方法

通过分析煤层赋存及开采技术条件,适合本矿井各煤层的采煤方法主要有综合机械化采煤方法、普通机械化采煤方法和钻爆采煤法,各类采煤方法的特点分述如下:

综合机械化采煤方法在矿井开采中运用较为普遍,具有机械化程度高,工作面安全性好,回采率高,工效高的显著特点。国内综采开采、顶板管理、设备修理、工作面搬家、过断层、处理漏顶等方面已经积累了丰富的经验。本矿井各煤层虽然厚度较小,但煤层赋存稳定,厚度变化小,综合机械化采煤设备可保证连续使用于各煤层。虽然综合机械化采煤设备投资大,但针对本矿井条件可通过减小工作面长度实现降低投资的目的。

高档普通机械化采煤法采用滚筒式采煤机、刮板输送机、单体液压支柱、金属顶梁及其它附属设备等进行配套生产,实现采煤工艺过程部分机械化。该采煤法设备投资较少,但仍可保持较高的机械化水平。另外,该采煤法的设备较为轻便,工作面搬家方便。尤其是对地质条件适应性较强,设备较简单,投资相对较少。本矿井各煤层为薄煤层,厚度变化较小,故相对于矿井60万吨/年的生产能力,采用高档普通机械化采煤法技术经济上更为合理。但本矿井上组煤和下组煤均为近距离煤层,尤其16-1号和16-2号煤层层间距实际揭露较小,上部煤层的开采后采用高档普通机械化采煤法开采下部煤层时,顶板管理将成为一个极大的难题。

钻爆采煤法对地质条件适应性强,设备简单,投资少,适用于小型矿井,或作为中型矿井的辅助采煤方法。但其劳动强度大、安全性差,产量低,效率低。

通过以上分析,认为综合机械化采煤方法虽然投资偏大,但安全条件好、工人劳动强度低、效率高,又符合内蒙古自治区煤炭工业产业政策及“鄂尔多斯市人民政府关于印发进一步促进煤炭产业优化升级淘汰落后产能实施方案的通知(鄂府发电[2009]9号)”的要求,故确定本矿井在开采中运用长壁综合机械化采煤方法。其中16-1、16-2煤层采用伪倾斜长壁综合机械化采煤方法,8、9、10煤层采用走向长壁薄煤层综合机械化采煤方法。

四、工作面回采工艺

工作面回采方式为后退式,相邻工作面之间净留煤柱15m。在生产过程中,可根据地质条件的变化及生产经验加以调整,以期达到最好的经济效果。

矿井采用长壁综采采煤法,采煤工艺为采煤机落煤,采煤机装煤,刮板输送机运煤,推溜,移架。

工作面采用端头双向斜切进刀割煤工艺。

A、采煤机在刮板输送机尾附近安好后,将刮板输送机推靠煤壁;

B、采煤机沿刮板输送机弯曲段切入煤壁,直至后滚筒全部进入煤壁为止;

C、将刮板输送机尾推靠煤壁,与此同时,升后滚筒、降前滚筒;

D、采煤机朝机尾方向割煤,待割透煤壁后在调换上、下滚筒;

E、采煤机反向进行正常割煤,滞后于采煤机移刮板输送机,一直割到机头;

F、在机头处重复上一工序,然后再割回机尾。

第三节 矿井主要灾害因素及安全条件

本矿属于低瓦斯矿井,煤尘有爆炸危险性,煤层属自燃煤层,地温正常,水文地质条件简单。

本区地层较平缓,构造简单,地层岩性较单一,但本区岩层易风化,地表及部分岩段风化较严重,中夹的砂质泥岩及泥岩层影响岩层的稳定性,开矿过程中局部地段易发生矿山工程地质问题。根据《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB12719-91)的有关规定,经综合分析,井田工程地质类型划分为第三类第一型。开采中应加强煤层顶底板的管理维护工作,以保证安全生产。顶板事故的发生一是直接造成人身伤害,二是切断矿井风路,造成人员窒息。

总之,从“水、火、瓦斯、煤尘、顶板”这五大安全危害看,本矿井自然安全条件较差,存在安全隐患。从目前掌握的资料和对矿井安全的危害程度看,防治煤层自燃发火、煤尘爆炸和顶板事故是本矿井安全工作的重点。

第五章  资源储量估算

根据内蒙古自治区煤田地质局153勘探队20##年10月编制的《鄂托克旗新亚煤焦有限责任公司煤矿生产地质报告》,参与本次煤层资源储量估算的可采煤层为5、8、9、10、16、17号煤层,截止20##年9月30日,新亚煤矿共查明煤炭资源量1431万吨,其中消耗量为296万吨,保有煤炭资源量1135万吨。保有储量中探明的经济基础储量(121b)为684万吨,控制的经济基础储量(122b)261万吨,推断的内蕴经济资源量(333)为190万吨。氧化煤资源量为32万吨,其中消耗量为3万吨,保有量为29万吨。

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