【正文】 第一章 礦區(qū)概述 機井田地質(zhì)特征 礦區(qū)概述 礦區(qū)的地理位置、地形特點、交通條件及居民點分布情況 一、位置與交通 顧橋井田位于安徽省淮南市鳳臺縣城西北約 20km處，地理坐標為東經(jīng) 116176。 26′ 15″～ 116176。 37′ 00″，北緯 32176。 43′ 47″～ 32176。52′ 30″。 位于潘謝礦區(qū)中西部，東距鳳臺縣縣城約 20km。其東與丁集礦井為鄰，其西與張集礦井相接。 井田范圍：北起 F81斷層，南止 F211斷層，西自 1煤層隱伏露頭，東至三十一勘探線和 131煤層 1000m底板等高線地面垂直投影線。全井田南北走向 長平均約 13km，東西傾斜寬平均 11km 左右，面積約140km2。 顧橋井田南部有阜（陽）～淮（南）鐵路，潘謝礦區(qū)鐵路從礦井井口附近通過，礦井煤炭產(chǎn)品可通過上述鐵路西接京九線，東達京滬線，進而可運往全國各地；井田中部有鳳（臺）～利（辛）省道，東部邊緣有鳳（臺）～蒙（城）公路。礦井進場道路從鳳（臺）～利（辛）公路延接入礦，只有 687m 長的距離；另外，井田內(nèi)的永幸河、西南外緣的西淝河均可通行民船，繼而與淮河相接，形成水上運輸通道。因此，顧橋礦井對外交通十分方便。 二、地形與河流 本井田位于淮河沖積平原 ，地形平坦，除西淝河與崗河沿岸一帶地勢低洼、雨季易成內(nèi)澇以外，地面標高一般為 +21～ +24m?？傮w地勢為西北高、東南低。 永幸河由西北至東南流經(jīng)井田中部；而與永幸河流向相同的西淝河則流經(jīng)井田西南緣外側(cè)，在魯臺孜入淮，是地表水集中排放的主渠道。此外，井田內(nèi)尚有縱橫交錯的人工溝渠。 三、氣候與氣象 本區(qū)屬季風溫暖帶半濕潤氣候，季節(jié)性明顯，夏季炎熱，冬季寒冷。年平均氣溫 ℃，極端最高氣溫 ℃（ 66年 8月 8 日），極端最低氣溫 ℃（ 69年 1 月 31日）。年平均降雨量 ，最大 （ 1954 年），最小 （ 1966 年），日最大降雨量 ,小時最大降雨量 。降雨多集中在 8 三個月，約占全年的 40%。年平均蒸發(fā)量 （水面），最大 （ 58 年），最小 （ 80 年）。蒸發(fā)量大于降雨量，潮濕系數(shù)近似 。春夏兩季多東南風、東風，秋季多東南、東北風，冬季多東北、西北風。平均風速 ，最大風速 20m/s。年初霜期在 11月上旬，終霜期為次年 4月中旬，無霜期 191～ 238天。初雪一般在 11月上旬，終霜 在次年 3 月中旬，雪期 72～ 127天，最長 138天，最短26天，最長連續(xù)降雪 6天，日最大降雪量 16cm .凍結(jié)及解凍無定期，一般夜凍日解。凍結(jié)深度 4～ 12cm，最大凍結(jié)深度 30cm。 四、地震 根據(jù)歷史資料，淮南地區(qū)地震活動強度不大，以輕度破壞和有感地震為主。穎上縣志記載有感地震 16 次，其中 1931年在明龍山曾發(fā)生 ，震中最大烈度 7度。其它地區(qū)地震，如 1668 年郯城 ， 1917年霍山 級地震， 1937年荷澤 7級地震，對本區(qū)均有波及，但無較大破壞。在抗震方面，安徽省地震局皖震發(fā)地字（ 84） 020號文對淮南地區(qū)未來百年內(nèi)的地震基本烈度定為 7 度。 五、供電電源 礦區(qū)附近有田家庵、平圩及洛河 3座電廠，井田附近有張集、蘆集 2座 220kV區(qū)域變電所，礦井電源充足，供電可靠。 經(jīng)計算，顧橋礦井及同建的選煤廠的最大用電負荷為 100000kW，其中礦井10000kW。礦井地面設(shè) 110kV變電所 1 座；其 2回供電電源接自蘆集220kV區(qū)域變電所。經(jīng)淮南礦業(yè)（集團）公司與淮南供電部門協(xié)商，供電部門業(yè)已同意由蘆集 220kV變電所分配給本礦井 2個 110kV出線間隔，并簽訂了供電協(xié)議。另外，供電部門計劃在顧橋鎮(zhèn)附近 建設(shè) 1座 220kV 區(qū)域變電所。若建設(shè)時間允許，顧橋礦井 2回 110kV線路也可考慮接自該變電所，因此礦井供電電源可靠。 六、供水水源 礦井及選煤廠最高日用水量為 ，其中水眼井需日供水量 。 本井田地下水資源十分豐富。新生界第二含水組水質(zhì)均符合飲用水標準，含水組沙層較厚，水量豐富，水質(zhì)優(yōu)良，可作為礦井飲用水等生活用水水源；另外，礦井井下排水量較大，正常涌水量為 850m3/h，經(jīng)深度凈化處理后也可滿足礦井生產(chǎn)用水的要求，因此礦井供水水源豐富可靠。 井田地質(zhì)特征 地 形 本井田地形平坦，地面標高一般為＋ 21～＋ 24m。永幸河流經(jīng)井田中部；鳳（臺）～利（辛）公路及潘謝礦區(qū)鐵路自東至西縱貫全井田。 地層及煤層 顧橋井田屬全隱蔽含煤區(qū)，鉆探所及地層由老到新依次有奧陶系、石炭系、二疊系和新生界。 本井田新生界松散層 ～ 。含煤地層為石炭、二疊系，共有 9 層可采煤層，平均總厚度 ，其中 13 11 62和 1 煤層為主采煤層，平均總厚度 ，各煤層賦存穩(wěn)定，傾角一般 5176?！?15176。 井田的勘探程度 顧橋井田從 1966 年至 1980 年間在原有勘探區(qū)內(nèi)先后施工鉆孔387個，井田范圍擴大后，又增加了原屬張集、丁集二井田的部分鉆孔 49 個、顧橋煤層氣測試井 1 個和井筒檢查孔 7 個，全井田共有鉆孔 444 個，鉆探工程量 。其中地質(zhì)孔 407 個，工程量；水文孔 37個，工程量 ，抽水 25 次。此外，還施工了供水水源詳勘孔 56個，工程量 。上述鉆孔絕大部分實施了測井工作。為配合原有勘探區(qū)的資源勘探工作，還進行了光電和模擬地震勘探，共施工測線長 ，計 22786 個物 理點。為了進一步查明地質(zhì)構(gòu)造及主要煤層的賦存狀況， 1995 年又對原勘探區(qū)大部分區(qū)段進行了高分辨率數(shù)字地震補充勘探，完成測線總長，物理點計 35470 個，目前即將完成首采塊段三維地震勘探工作。實踐證明：在資源勘探過程中，采用地震先行、鉆探驗證、測井定厚的綜合方法是合理的，地震和鉆探工程在一水平和首采區(qū)進行加密控制是正確的，而后期又對生產(chǎn)水平和地質(zhì)勘探程度偏低的深部及南部實施高分辨率數(shù)字地震勘探也是必要的。經(jīng)過上述各階段勘探工作，控制了本井田總體地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)，查明了主要斷層和褶曲的發(fā)育情況，查明了可 采煤層層位、厚度、結(jié)構(gòu)、可采范圍和煤質(zhì)特征，查明了水文地質(zhì)條件及供水水源的水質(zhì)類型，確定了主要供水含水層，并對其它開采技術(shù)條件作了詳細了解，地質(zhì)勘探研究程度是比較高的。 井田的地質(zhì) 構(gòu)造 本井田位于淮南復向斜中部，屬陳橋背斜東翼與潘集背斜西部銜接帶。煤系地層總體形態(tài)為一走向近南北、傾向東、傾角多為 5176?！?5176。的反“ S”型單斜構(gòu)造。其中發(fā)育有一系列寬緩褶曲和斷層。根據(jù)褶曲和斷層發(fā)育特點，可將本井田劃分為北部寬緩褶曲擠壓區(qū)、中部簡單單斜區(qū)、中南部“ X” 型共軛剪切區(qū)和南部單斜構(gòu)造區(qū)四部分。共發(fā)現(xiàn)斷層 167 條，大致可劃分為近東西、北西、北東向 3個斷層組。由于受區(qū)域構(gòu)造作用影響，井田五線以北構(gòu)造中等，五線～ F92斷層之間構(gòu)造簡單， F92斷層以南構(gòu)造中等偏復雜。 井田的水文地質(zhì)特征 本井田水文地質(zhì)條件屬巨厚覆蓋層下多煤層、多含水層、充水因素復雜的礦床，其富水性屬簡單～中等，與地表水體無水力聯(lián)系。 （一）主要充水因素 本井田基巖被厚度介于 ～ 、東南薄的新生界松散層所覆蓋。按松散沉積物組合特征及其含、隔水性能不同，自上而下大致可分為 4 個含水組、 4 個隔水組和 1 個碎石層。其中第三隔水組除在局部古地形隆起處變薄或缺失外，絕大部分分布穩(wěn)定，厚度一般為 30～ 55m，系其上、下含水層間的良好隔水層。第四含水組在七線以北與基巖直接接觸，厚度多為 30～ 80m，系基巖含水組的主要補給水源。底部的碎石層若與含水層接觸時，有可能起到一定的導水作用。二疊系砂巖以中、細粒為主，局部裂隙發(fā)育，一般為鈣質(zhì)充填，富水性弱，以儲存量為主，且因間夾泥巖和煤層，含水組之間在自然狀態(tài)下無密切的水力聯(lián)系。但是，若被斷層切割或受采動影響而致地下水水力均衡遭到破壞時，上、下含水層之間有可能互相溝通，從而導致局部砂巖 裂隙水突潰現(xiàn)象的發(fā)生。 石炭系太灰?guī)r溶裂隙含水組主要由自上而下編號的 13層灰?guī)r與其間的泥巖、粉砂巖和薄煤層組成。其中第 5和 12層灰?guī)r分布穩(wěn)定 ,并以第 4 和 12層灰?guī)r厚度較大。該含水組上距 1 煤層較近，一般為 16～ 20m，且灰?guī)r水壓較高，如果直接開采 1煤層，必將因太灰的水壓超過 1煤層底板隔水層抗壓強度而引發(fā)突水事故。 潘謝礦區(qū)資料表明：奧陶系灰?guī)r中下部巖溶裂隙比較發(fā)育，雖分布不均，但富水性弱～中等，系太灰的主要補給水源。 本井田斷層帶多為泥巖和粉、細砂巖碎塊充填，并呈膠結(jié)狀，正常情況下可起到相對隔 水作用。但是，若不同層位的含水層受斷層切割而對口，且斷層帶又未被泥質(zhì)和巖屑所充填，或受到采動影響，導致斷層活化，破壞了地下水的水力均衡，斷層帶則很可能成為地下水突潰的主要途徑。 綜上所述，本井田新生界第四含水層孔隙水、二疊系砂巖裂隙水和石炭系太灰?guī)r溶裂隙水對井下開采均有較大影響。但是，只要在可采煤層淺部留設(shè)適當?shù)姆浪褐?，四含水一般不致于潰入礦坑而對煤層開采構(gòu)成大的威脅。這樣，二疊系砂巖裂隙水和石炭系太灰?guī)r溶裂隙水便成為本礦井開采的主要充水因素。 （二）礦井涌水量預計 本次設(shè)計的礦井涌水量預計范圍為一水平（ 一水平標高 780m，112煤層下山采至 920m）的首采區(qū)。 礦井初期開采 41～ 172煤時正常涌水量為 850m3/h，最大涌水量為 1330m3/h；開采 1 煤時，經(jīng)蔬水降壓后，另增太灰涌水量 805m3/h。 井下巖層地溫特征 根據(jù)淮南礦區(qū)九龍崗礦長觀孔資料，本井田所在地的恒溫帶深度為自地表向下 30m，恒溫帶溫度為 ℃。 已有測溫資料表明：本井田屬于以地溫異常區(qū)為主的高溫區(qū)，平均地溫梯度為 ℃ /100m。從縱向上看，垂深 500m 處平均地溫在31℃以上，已達一級高溫區(qū)；垂深 700m處平 均地溫在 37℃左右，已進入二級高溫區(qū)；垂深在 800m處平均地溫高達 40℃以上。預計 780m水平地溫可達 ℃～ ℃，平均 ℃。 煤層特征 煤層 本井田的煤系地層為石炭、二疊系，其中二疊系的山西組與上、下石盒子組為主要含煤層段。井田內(nèi)二疊系含煤層段總厚 734m，含煤 33 層，煤層總厚度為 ，含煤系數(shù)為 %，自下而上依次分為 7 個含煤段。在中、下部厚約 490m 的一～五含煤段中，集中分布 9 層可采煤層，平均總厚 。其中 13 11 62和 1煤層為主 要可采煤層，平均總厚 ； 17 131下 、 72和 41為局部可采煤層，平均總厚 。 可采煤層主要特征表 煤層 厚度（ m） 最小～最大 平均 間距 （ m） 頂 板 巖 性 底 板 巖 性 結(jié) 構(gòu) 可采 性 穩(wěn)定 性 172 0～ 泥巖和中砂巖 泥 巖 簡 單 局部可采 不穩(wěn) 定 104 131 ～ 泥巖，局部為細砂巖 泥 巖 較間接 全區(qū)可采 穩(wěn) 定 1 131下 0～ 泥 巖 泥 巖 簡 單 局部可采 不穩(wěn) 定 74 112 ～ 淺部為中、細砂巖，其它地段為泥巖 泥 巖 簡單～較簡單 全區(qū)可采 穩(wěn) 定 80 8 0～ 古河流沖蝕處為石莫砂巖，其余為泥巖 泥巖，局部為含炭泥巖 簡 單 大部可采 較穩(wěn) 定 4 72 0～ 泥巖，局部為 砂巖 泥巖，局部 為砂巖 較間接 局部可采 不穩(wěn) 定 41 62 ～ 泥巖，局部為砂巖 泥 巖 簡 單 基本全區(qū)可采 穩(wěn) 定 40 41 0～ 泥 巖 泥 巖 簡 單 局部可采 不穩(wěn) 定 83 1 ～ 砂質(zhì)泥巖，部分為砂巖 砂質(zhì)泥巖 較復雜 全區(qū)可采 穩(wěn) 定 煤層可燃性及煤塵爆炸性 本井田可采煤層除 62和 1 煤層不自燃～很易自燃以外，其余均很易自燃。煤塵均具有強爆炸性 。 主要可采煤層頂?shù)装鍘r石力學特征 本井田主要可采煤層頂板主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖和少量砂巖 組成；底板均為泥巖和砂質(zhì)泥巖。頂、底板泥巖、砂質(zhì)泥巖的抗壓強度較低，平均介于 342～ 513kg/cm2，砂巖的抗壓強度較高，平均介于571～ 1224kg/cm2。但總體來看，本井田主要可采煤層頂、底板巖石工程地質(zhì)條件比較差，巷道支護和頂板管理比較困難。 瓦斯 本井田共采集 13 11 7 62和 1 煤層瓦斯樣 125 個。根據(jù)本井田主要煤層瓦斯測試成果與潘謝礦區(qū)生產(chǎn)礦井瓦斯資料綜合分析，本礦井應屬高瓦斯礦井。隨著礦井開采深度的增加，局部可能出現(xiàn)煤與瓦斯突出現(xiàn)象。 煤質(zhì) 本井田可 采煤層煤質(zhì)穩(wěn)定，煤種單一，屬中灰～富灰、特低硫、低磷～特低磷、富油～高油、高熔～難熔灰分、具較強粘結(jié)性的氣煤和 1/3 焦煤。可作良好的配焦和動力、化工用煤。 第二章 井田開拓 井田境界 及可采儲量 井田境界 顧橋井田北起 F81 斷層，南止 F211斷層，西自 1煤層隱伏露頭，